TWI741342B - 流體控制機器之動作分析系統、流體控制機器之動作分析方法、以及電腦程式產品 - Google Patents
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Abstract
本發明之流體控制機器之動作分析系統,係收集並分析流體控制機器之異常之原因或可預測異常之資料,並且能夠依據分析結果來預測異常。流體控制機器8與伺服器72係構成為可經由網路NW1、NW2進行通信,流體控制機器8係具有取得複數種類的流體控制機器8之動作資訊的動作資訊取得機構,伺服器72係包含:判別流體控制機器8之異常的判別處理部721;收集流體控制機器1的動作資訊與異常判別結果的資訊收集部724;記憶已收集的動作資訊與判別結果的資訊記憶部725;參照資訊記憶部725且依每個流體控制機器1來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的動作資訊與判別結果所相關的資訊作為分析對象的資訊抽出部726;以及將已抽出的資訊進行對比,藉此來分析流體控制機器8之預定的動作與異常發生的相關關係的相關關係分析部727。
Description
本發明係有關於內部建構有執行感測器之處理或依據藉由感測器所獲得的資料之處理的資訊處理模組的流體控制機器。
以往,於半導體晶圓的表面形成薄膜的成膜處理中係要求薄膜的細微化,且近年已有使用以原子等級或分子等級的厚度來形成薄膜之稱為ALD(原子層沈積:Atomic Layer Deposition)的成膜方法。
但是,該種薄膜的細微化係對於流體控制機器要求比以往更高頻度的開關動作,因其負載而會有易引起流體的漏出等情形。因此,對於能夠容易地檢測出流體控制機器中的流體之漏出的技術的要求正在提高中。
再者,不僅是能夠容易地檢測出漏出,且要收集以往未考量到的流體控制機器的使用頻度、溫度、濕度、以及振動等,以上述漏出為首之對於流體控制機器之異常造成影響之各式各樣的環境要因資訊,分析其與異常之相關性,而可對於異常發生的預期具功效的流體控制機器及資訊收集方法的要求正在提高中。
再者,由於在半導體製造處理中會使用反應性較高且毒性極高的氣體,所以能夠在遠距離檢測出漏出的方式很重要。
此外,為了實現上述的ALD,流體控制機器與處理腔(process chamber)的配管連接距離就變得很重要。亦即,為了使處理氣體的控制更高速化,使流體控制機器更小型化且配置更接近於處理腔的方式就變得很重要。
關於此點,在專利文獻1中已有以下提案:一種由形成在控制流體之流量之控制器的外表面的孔與安裝在該孔之洩漏檢測構件所構成之密封部破損檢測機構,其中,前述孔係連通於控制器內的空隙,前述洩漏檢測構件係由安裝於前述孔之筒狀體與設置於該筒狀體之可動構件所構成,該可動構件係設成可藉由充滿在控制器內之前述空隙內的漏出流體之壓力而朝前述筒狀體的外側移動。
此外,在專利文獻2中已有以下提案:一種由形成在控制流體之流量之控制器的外表面的孔與安裝在該孔之洩漏檢測構件所構成之具有密封部破損檢測機構的控制器,其中,前述孔係連通於控制器內的空隙,前述洩漏檢測構件係藉由特定的流體的存在而感應。
此外,在專利文獻3中已有以下提案:一種檢測流體 之洩漏的洩漏檢測裝置係備:感測器保持體;設置於洩漏檢測對象構件且以與將洩漏檢測對象構件內的密封部分與外部連通的洩漏埠(leak port)相對向的方式被保持在感測器保持體的超音波感測器;以及處理以超音波感測器所獲得的超音波的處理電路。
專利文獻1:日本特開平04-093736號公報
專利文獻2:日本特開平05-126669號公報
專利文獻3:日本特開2014-21029號公報
關於此點,專利文獻1、2、3記載的裝置皆為檢測異常的機構安裝於流體控制機器之外側的裝置。然而,在經集結複數個流體控制機器的流體控制裝置中,由於使流體控制機器彼此間緊密地鄰接以精緻化,所以在流體控制機器之外側設置用以檢測異常的構件等的情形並不適宜。
再者,連接用以將流體控制機器之異常的構件彼此間予以連接的配線露出於外側時,會發生配線彼此間的連結或引起短路,而也可能於流體控制機器本身產生不良的原因。
另一方面,由於在流體控制機器的內部收納有被要求正確的動作的可動構件,所以將用以檢測流體控制機器的異常的構件等收容於內部時,該等構件會妨礙到可動構件的動作而為不適宜。此外,為了讓用以檢測流體控制機器的異常的構件等收容於內部而使流體控制機器變大,其結果,流體控制裝置會變大而為不適宜。
再者,即使於用以檢測流體控制機器的異常的構件等收容於內部的構造,最好是於流體控制機器的外部也能夠容易地確認異常的檢測結果。
此外,上述裝置皆僅於異常發生後會產生感測器資料的變化,所以無法預期故障的發生。
因此,本發明之一目的係在於提供一種將用以檢測流體控制機器的異常的構件等收容於內部,並且實現小型化的流體控制機器。此外,本發明之另一目的係在於能夠於流體控制機器的外部容易地確認檢測到流體控制機器之異常的結果。
為了達成目的,本發明之流體控制機器係分析流體控制機器之動作的系統,並且前述流體控制機器與資訊處理裝置係構成為可經由網路進行通信,前述資訊處理裝置係依據從該流體控制機器所取得的資訊而執行資料挖掘,前述流體控制機器係具有,取得複數種類的前述流體控制機器的動作資訊的動作資訊取得機構,前述資訊處理裝置係包含:判別處理部,係判別前述流體控制機器的異常;資訊收集部,係收集前述流體控制機器的動作資訊與異常判
別結果;資訊記憶部,係記憶前述已收集的動作資訊與判別結果;資訊抽出部,係參照前述資訊記憶部,且依每個前述流體控制機器來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊作為分析對象;以及相關關係分析部,係將前述已抽出的資訊進行對比,藉此來分析前述流體控制機器之預定的動作與異常發生的相關關係。
此外,也可為:前述流體控制機器設有流路、及藉由隔離構件而與該流路隔離而成的空間,前述流體控制機器具有壓力感測器,該壓力感測器係作為前述動作資訊取得機構來檢測藉由隔離構件而與流路隔離而成的空間的壓力,前述判別處理部藉由將前述壓力感測器所檢測出的檢測值與預定的臨限值作比較,來判別前述流體控制機器的異常。
此外,也可為:前述動作資訊取得機構係取得前述流體控制機器之開閉次數、動作時間、環境溫度、環境濕度、驅動壓、以及關於構成前述流體控制機器之構件的內部應力之全部或其中至少二者,作為動作資訊。
再者,也可為:前述資訊處理裝置係更具有異常預期部,該異常預期部係依據前述相關關係分析部所為之分析結果,參照前述資訊記憶部所記憶的前述流體控制機器的動作資訊,算出前述流體控制機器之異常發生或然率,藉此,預期前述流體控制機器的異常。
此外,也可為:前述所抽出的資訊係前述流
體控制機器之開閉狀態的切換前及切換後預定時間中的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊。
此外,也可為:前述異常預期部具有:第一異常預期部,係藉由監督式學習,判別前述動作資訊於故障瞬間前期間是否具有特有的特徵;以及第二異常預期部,係藉由學習有正常動作時之前述動作資訊的自動編碼器,判別前述動作資訊是否處於通常動作狀態。
再者,本發明之另一觀點之流體控制機器之動作分析系統,係分析流體控制機器之動作的系統,並且前述流體控制機器與前述資訊處理裝置係構成為可經由網路進行通信,而該資訊處理裝置係依據從該流體控制機器所取得的資訊而執行資料挖掘,前述流體控制機器具有;動作資訊取得機構,係取得複數種類的前述流體控制機器的動作資訊;以及判別處理部,係判別前述流體控制機器的異常;前述資訊處理裝置係具有:資訊收集部,係收集前述流體控制機器的動作資訊與異常判別結果;資訊記憶部,係記憶前述已收集的動作資訊與判別結果;資訊抽出部,係參照前述資訊記憶部,且依每個前述流體控制機器來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊作為分析對象;以及相關關係分析部,係將前述已抽出的資訊進行對比,藉此來分析前述流體控制機器之預定的動作與異常發生的相關關係。
此外,本發明之另一觀點之流體控制機器
之動作分析方法,係分析流體控制機器之動作的方法,該方法係在由具有取得複數種類之機器的動作資訊之動作資訊取得機構的流體控制機器與依據從該流體控制機器所取得的資訊而執行資料挖掘的資訊處理裝置構成為可經由網路進行通信的系統中,由前述資訊處理裝置執行下列處理:判別前述流體控制機器的異常之處理;收集前述流體控制機器的動作資訊與異常判別結果之處理;將前述已收集的動作資訊與判別結果記憶於資訊記憶部之處理;參照前述資訊記憶部,且依每個前述流體控制機器來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊作為分析對象之處理;以及將前述已抽出的資訊進行對比,藉此來分析前述流體控制機器之預定的動作與異常發生的相關關係之處理。
再者,本發明之另一觀點的電腦程式,係分析流體控制機器之動作的電腦程式,該電腦程式係在由具有取得複數種類之機器的動作資訊之動作資訊取得機構的流體控制機器與依據從該流體控制機器所取得的資訊而執行資料挖掘的資訊處理裝置構成為可經由網路進行通信的系統中,令前述資訊處理裝置執行下列處理:判別前述流體控制機器的異常之處理;收集前述流體控制機器的動作資訊與異常判別結果之處理;將前述已收集的動作資訊與判別結果記憶於資訊記憶部之處理;參照前述資訊記憶部,且依每個前述流體控制機器來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊作為分析對象之處理;以及將前述已抽出的資訊進行對比,藉此來分析前述流體控制機器之預定的動作與異常發生的相關關係之處理。
此外,電腦程式係可藉由以網際網路等網路的下載來提供,或是記錄在可讀取之各種記錄媒體來提供。
依據本發明,能夠實現將用以檢測流體控制機器的異常的構件等收容於內部,並且實現流體控制機器之小型化的流體控制機器。再者,能夠於流體控制機器的外部容易地確認檢測到流體控制機器之異常的結果。此外,能夠收集並分析異常之原因或可預測異常之資料,並且能夠依據分析結果來預測異常或將預測與實績作比較以提高預測精確度。此外,能夠僅將閥的動作時之動態的感測器測定值使用於學習,能夠以不會降低精確度的方式刪減學習的維數(dimensional quantity)而刪減計算成本。
1、8‧‧‧流體控制機器
3‧‧‧保持構件
3a、3b、12a、131a、132a、132b、133a至133d、1221a‧‧‧貫穿孔
5、9‧‧‧資訊處理模組
6‧‧‧中繼裝置
10‧‧‧流體控制裝置
11‧‧‧閥本體
12‧‧‧致動器本體
13‧‧‧機殼
21‧‧‧導入管
22‧‧‧快速接頭
23、1321:固定構件
24、1262、1263:O型環
31:突出部
41:壓力感測器
42:溫度感測器
43:極限開關
51:判別處理部
52:校正處理部
53:資訊顯示部
54:警告顯示部
55:資訊供給部
56:通信處理部
71、72:伺服器
111:流路
111a:流入路
111b:流出路
111c:閥室
112:密封件
113:隔膜
121、123:螺合部
121a、122a、123a、1311c:配線溝槽
122:露出部
122b、1311a:螺絲孔
122c:螺絲
124:碟盤
125:壓制配接器
126:活塞
126a:開口部
126b:驅動壓導入路
127:彈簧
131:蓋本體
132:致動器蓋
133:蓋頂
711、723:通信處理部
721:判別處理部
722:校正處理部
724:資訊收集部
725:資訊記憶部
726:資訊抽出部
727:相關關係分析部
728:異常預期部
1221:罩蓋
1261:擴徑部
1311:固定構件
7281:第一異常預期部
7282:第二異常預期部
NW1、NW2‧‧‧網路
LP‧‧‧洩漏埠
S1‧‧‧空間
S2‧‧‧驅動壓導入室
第1圖係顯示本發明之實施形態之流體控制機器之外觀立體圖,第1圖(a)顯示前視圖,第1圖(b)顯示後視圖。
第2圖係顯示本實施形態之流體控制機器之部分透視圖,第2圖(a)顯示閉閥狀態,第2圖(b)顯示開閥狀態。
第3圖係顯示本實施形態之流體控制機器之致動器本體的外觀立體圖。
第4圖係說明於本實施形態之流體控制機器之致動器 本體安裝罩蓋的工序,第4圖(a)顯示安裝前,第4圖(b)顯示安裝後。
第5圖係顯示安裝於本實施形態之流體控制機器之固定構件的部分放大圖。
第6圖係沿本實施形態之流體控制機器之第2圖(a)中所示A-A線段剖視圖。
第7圖係顯示安裝於本實施形態之流體控制機器之保持構件的外觀立體圖。
第8圖係顯示本實施形態之流體控制機器的部分透視圖。
第9圖係沿用以說明本實施形態之流體控制機器之配線路徑之第8圖中所示B-B線段剖視圖,第9圖(a)顯示透視閥本體與機殼的圖,第9圖(b)顯示透視閥本體的圖。
第10圖係顯示依據本實施形態之流體控制機器所構成之流體控制裝置的外觀立體圖。
第11圖係顯示本實施形態之流體控制機器所具有的功能之功能方塊圖。
第12圖係顯示本實施形態之流體控制機器、以及伺服器所具有的功能之功能方塊圖,該伺服器係構成為可與該流體控制機器通信。
第13圖係顯示本實施形態之變形例之流體控制機器、以及伺服器所具有的功能之功能方塊圖,該伺服器係構成為可與該流體控制機器通信。
第14圖係顯示本實施形態之變形例之流體控制機器、以及伺服器所具有的功能之功能方塊圖,該伺服器係構成為可與該流體控制機器通信。
第15圖係說明流體控制機器之開閉的時間的曲線圖。
以下參照圖示來說明本發明之第一實施形態的流體控制機器。
此外,以下的說明中,為了方便起見,會有依據圖式上的方向而將構件等的方向指稱為上下左右的情形,惟此方式並非限定本發明之實施或使用時之構件等的方向者。
如第1圖所示,本實施形態之流體控制機器1係內建有關於檢測流體控制機器1之異常,特別是檢測流體之漏出的感測器或感測器之驅動的模組等,且係於上方具有顯示動作狀況之面板或用以取出有關動作狀況之資訊的取出口者。
如第2圖所示,本實施形態之流體控制機器1係藉由閥本體11、配設於閥本體11之上端的大致圓筒狀的致動器本體12、配設於致動器本體12之上端的機殼13所構成。
閥本體11內設有流體流入的流入路111a與流體流出的流出路111b、以及與該流入路111a與流出路111b連通的閥室111c。該流入路111a、流出路111b、以及閥室111c係一體地構成供流體流通的流路111。
再者,於流入路111a與閥室111c連通之處的周緣設有環狀的密封件112。於該密封件112上更設有隔膜113,該隔膜113係藉由與密封件112抵接或離開而使從流體從流入路111a往流出路111b流通、或使流通阻斷。
隔膜113係由不鏽鋼、NiCo系合金等金屬或氟系樹脂所構成的圓盤狀的構件,作為將流路111與空間S1隔離的隔離構件來發揮功能。當該隔膜113因作為驅動壓的空氣的供應而從由碟盤124所造成的推壓被放開時,會藉由本身復原力或流路111內的壓力而使中央部從密封件112朝離開的方向變位而與密封件112分離。其結果,閥室111c被開放而成為流入路111a與流出路111b連通的狀態。
相對於此,當作為驅動壓之空氣的供應停止,而該隔膜113被碟盤124推壓時,隔膜113的中央部會對於密封件112往抵接於密封件112的方向變位而抵接於密封件112。其結果,閥室111c被阻斷而成為流入路111a與流出路111b被阻斷的狀態。
如第1圖(b)所示,閥本體11的側面設有作為使空間S1與外部連通之連通孔所構成的洩漏埠LP。洩漏埠LP係用以檢測流體控制機器1的異常,藉由後述的壓力感測器41而檢測空間S1的壓力時洩漏埠LP也可予以阻塞,當洩漏埠LP被阻塞時,則空間S1成為氣密狀態。
洩漏埠LP係在流體控制機器1的完成品檢查中作為檢查流路111之氣密性時之測試埠來發揮功能。 該完成品檢查係藉由使非活性的氦氣(He)等流通於流路111的方式來進行。
此外,一般而言,隔離構件除了本例的隔膜113之外,可使用伸縮囊(BELLOWS)。然而,伸縮囊雖然可取得較大的行程(流量範圍),反之,由於致動器本體內的體積會變大,所以在流體控制機器之開閉動作時必須開放呼吸口(相當於本例的洩漏埠LP)。
相對於此,本例這種直接隔膜構造,亦即隔膜113係藉由與密封件112抵接或分離而使從流體從流入路111a往流出路111b流通、或使流通阻斷之構造的情形下,致動器本體12內的體積變化較少。因此,為了檢測流體控制機器1的異常,將後述的壓力感測器41安裝於,致動器本體12內而檢測壓力變化時,即使將洩漏埠LP阻塞,流體控制機器1也無問題地能夠進行開閉動作。
如第3圖所示,致動器本體12係藉由與閥本體11螺合的螺合部121、露出於外部的露出部122、以及與機殼13的蓋本體131螺合的螺合部123所構成。
螺合部121的外周面切割有螺紋,而與閥本體11之內周面所切割有的螺紋螺合。
此外,螺合部123的外周面也切割有螺紋,而與蓋本體131之內周面所切割有的螺紋螺合。
於該致動器本體12的外周面,沿著軸心方向形成有能夠使配線通過的配線溝槽121a、122a、123a。設置於螺合部121、123的外周面的配線溝槽121a、123a的溝底係形成比外周面所切割的螺紋的溝槽還深。因此,在配線通過配線溝槽121a、123a的狀態下,不會有配線斷線等情形,而能夠分別使閥本體11與蓋本體131螺合於螺合部121、123。
在設置於露出部122之外同面的配線溝槽122a的側邊設置有用以安裝罩蓋1221的螺絲孔122b。
如第4圖所示,罩蓋1221係覆蓋配線溝槽122a的構件,且具有與致動器本體12之螺絲孔122b對應的貫穿孔1221a。配線通過致動器本體12的配線溝槽122a,經由罩蓋1221的貫穿孔1221a而使螺絲122c螺合於致動器本體12之螺絲孔122b,藉此,通過致動器本體12之配線溝槽122a的配線係被罩蓋覆蓋。
於致動器本體12內設有推壓隔膜113的碟盤124、壓制隔膜113之周緣的壓制配接器125、上下滑動的活塞126、以及捲繞於活塞126的外周面並使活塞126朝下方彈壓的彈簧127。
壓制配接器125從上方壓制隔膜113的周緣,防止流動於流路111的流體從隔膜113的周緣部附近往致動器本體12內漏出。
活塞126係經由碟盤124而使隔膜113抵接或離開密封件112。
該活塞126的軸心方向大致中央係擴徑成圓盤狀,該部位係構成擴徑部1261。活塞126於擴徑部1261的頂面側接受彈簧127的彈推力。再者,於擴徑部1261的下端側且在與致動器本體12之上端面之間形成驅動壓導入室S2。
此外,於活塞126的內部設有:形成在上端面的開口部126a、及用以使與形成在擴徑部1261之下端側之驅動壓導入室S2連通的驅動壓導入路126b。
用以從外部導入驅動壓的導入管21連接於活塞126的開口部126a。
活塞126的擴徑部1261的外周面上設有小徑的保持部,於該保持部保持有O型環1262。該O型環1262將活塞126之外周面與致動器本體12的內周面之間予以密封。
此外,活塞126的下端側亦設有小徑的保持部,於該保持部保持有O型環1263。該O型環1263將活塞126之外周面與致動器本體12的內周面之間予以密封。藉此,在致動器本體12內的碟盤124會上下移動的部分,形成有藉由隔膜113與O型環1263所區隔的空間S1。
於致動器本體12之螺合部形成有貫穿孔12a,藉由該貫穿孔12a,空間S1係透過設置在閥本體11的洩漏埠LP而與外部連通,惟當洩漏埠LP被阻塞時,就與外部阻斷而成為氣密狀態。
藉由O型環1262與O型環1263所形成的空間形成有連通活塞126內的驅動壓導入路126b之驅動壓導入室S2。
氣體透過活塞126內的驅動壓導入路126b而從導入管21導入該驅動壓導入室S2。當氣體被導入驅動壓導入 室S2時,活塞126抵抗彈簧127的彈推力而被往上方推上。藉此,隔膜113與密封件112分離而成為開閥的狀態,流體就流通。
相對於此,當氣體不被導入驅動壓導入室S2時,活塞126就隨著彈簧127的彈推力而被往下方推下。藉此,隔膜113抵接於密封件112而成為閉閥的狀態,流體的流通就被阻斷。
機殼13係一端封閉之大致圓筒上的構件,配設於致動器本體12的上端,且於內部收納有處理從壓力感測器41、溫度感測器42、以及極限開關(limit switch)43所獲得的資料等的資訊處理模組5。
本例中的機殼13係由蓋本體131、致動器蓋132、蓋頂133等三個構件所構成。
蓋本體131係大致圓筒狀的構件,配設於致動器本體12的上端。致動器本體12的上端部的外周面與蓋本體131的下端部的內面切割有相互對應的螺紋,藉由使之相互地螺合而將蓋本體131固定於致動器本體12上。
蓋本體131的內周面安裝有固定構件1311。
固定構件1311係用以固定後述的極限開關43,且係構成為大致長方體形狀。於該固定構件1311設有用以將固定構件1311安裝於蓋本體131之內周面的螺絲孔1311a。
與其對應地,於蓋本體131設有貫穿孔131a。使螺絲從外側插通蓋本體131的貫穿孔131a,而使螺絲1311b螺合於已配設在蓋本體131之內周面上之固定構件1311的 螺絲孔1311a,藉此,固定構件1311被固定。
此外,如第5圖所示,於固定構件1311設有用以將從後述的極限開關43導出的配線予以引導的配線溝槽1311c,能夠使配線溝槽1311c收容配線。
致動器蓋132係配設於蓋本體131之上端之大致圓盤狀的構件,將機殼13切割成上下。
該致動器蓋132係於底面側與活塞126的擴徑部1261的頂面夾持著彈簧127。
此外,在致動器蓋132的中央且係與活塞126的開口部126a對應的位置設有朝活塞126側伸出的大致圓筒狀的貫穿孔132a。使該貫穿孔132a被導入管21之一端插通。
再者,如第6圖所示,於貫穿孔132a的外側設有用以穿通配線的貫穿孔132b。
蓋頂133係配設於致動器蓋132之上端之大致蓋狀的構件,於中空的內部能夠收容資訊處理模組5。
於蓋頂133的頂面設有貫穿孔133a、133b。
於貫穿孔133a嵌入有液晶面板等,該液晶面板係用以顯示藉由壓力感測器41、溫度感測器42、以及極限開關43所取得之資料或依據該資料的處理結果等。
於貫穿孔133b嵌入有LED燈等警示燈,該警示燈係用以依據壓力感測器41、溫度感測器42、以及極限開關43所取得之資料的處理結果,當流體控制機器1發生異常時,報知該異常。
如第1圖所示,於蓋頂133的側面設有貫穿孔133c。於該貫穿孔133c設有連接器,該連接器係用以取出藉由溫度感測器42、及極限開關43所取得之資料或依據該資料的處理結果等,且用以連接至外部機器。
在蓋頂133的側面,並在致動器蓋132側的開口部附近且係在離開蓋頂133之頂面的位置設有貫穿孔133d。於該貫穿孔133d插通有導入管21。
導入管21係用以從外部往流體控制機器1內導入作為驅動壓之空氣的管,且由尼龍管等所構成而具有可撓性。
該導入管21係一端從活塞126的開口部126a插入驅動壓導入路126b內。於插入驅動壓導入路126b內的導入管21之前端的外周面與驅動壓導入路126b的內周面之間保持有O型環24。該O型環24將驅動壓導入路126b的內周面與插入驅動壓導入路126b之導入管21的外周面之間予以密封。藉此,從導入管21導入的空氣不會洩漏,而會透過活塞126內的驅動壓導入路126b而被導入驅動壓導入室S2。
此外,於致動器蓋132的貫穿孔132a嵌入有用以固定導入管21的固定構件23。該固定構件23係大致筒狀的構件,且具有與導入管21之外徑大致相同內徑的貫穿孔,而導入管21貫通於該貫穿孔。此外,固定構件23的開口部126a側的周緣尖銳成爪狀,藉此,插通在固定構件23內的導入管21係以不會往外部脫出的方式被固定。
一端從活塞126的開口部126a插入驅動壓導入路126b內的導入管21的另一端,係從蓋頂133的貫穿孔133d導出至外部,其前端安裝有快速接頭22。
蓋頂133的致動器蓋132側的開口部附近保持有保持構件3。
如第6圖所示,該保持構件3係樹脂製之具有可撓性的大致環狀的構件,藉由將資訊處理模組5從底面側往上方支撐,而將資訊處理模組5保持在蓋頂133內。
於該保持構件3形成有朝上下方向貫穿的貫穿孔3a、3b,將壓力感測器41、溫度感測器42、以及極限開關43與資訊處理模組5予以連接的配線能夠插通該貫穿孔3a、3b內。
於保持構件3的外周緣形成有朝外側突出成爪狀的突出部31。包含有該突出部31的保持構件3的外徑係與蓋頂133的中空部的內徑大致相同或具有僅稍大一些的外徑。藉此,如第7圖所示,將保持構件3安裝於蓋頂133的內周面時,保持構件3藉由突出部31而保持成頂住蓋頂133之內周面的狀態。
此外,該保持構件3係保持在蓋頂133之致動器蓋132側之開口部附近,且係保持在比設有貫穿孔133d之位置還上側。
藉此,建構成資訊處理模組5保持在保持構件3上,而導入管21不會被資訊處理模組5壓壞。
此外,本實施形態中,係建構成:將貫穿孔3a的直徑設得較大,並且將保持構件3設成大致環狀,藉此,容易使保持構件3彎曲而容易安裝於蓋頂133的內周面。
另一方面,其他實施形態中,也可將保持構件3設成僅設有用以插通配線之小孔的大致圓盤狀,也可將保持構件3設成與蓋頂133一體地構成的構件。此外,將保持構件3設成與蓋頂133一體地構成的構件時,係將蓋頂133的頂面整體設成可自由開閉,而使資訊處理模組5被從頂面收納到內部即可。
流體控制機器1之內部之預定的位置可安裝壓力感測器41、溫度感測器42、以及極限開關43,並且可收納資訊處理模組5,該資訊處理模組5係處理以該等壓力感測器41、溫度感測器42、以及極限開關43所檢測出的資料。
於空間S1安裝有用以檢測空間S1內之壓力的壓力感測器41、及用以檢測流體之溫度的溫度感測器42。
該壓力感測器41係由檢測空間S1內之壓力變化的壓感元件、或將藉由壓感元件所檢測出的壓力的檢測值轉換成電信號的轉換元件等所構成。
本實施形態中,係以壓力感測器41來檢測空間S1內的壓力變化,藉此檢測起因於流體之漏出等所造成的流體控制機器1的異常,惟可使用電容式麥克風單元作為壓力感測器41。亦即,電容式麥克風單元具有接受音波而振動的振動板、及與振動板相對向配置的對向電極,能夠將振動板與對向電極之間的靜電容量的變化轉換成電壓的變化而作為聲音信號。該電容式麥克風單元藉由阻塞設置在振動板之背面側之空氣室的方式而成為無指向性(全指向性)。由於在無指向性的情形下,電容式麥克風單元係捕集來自於所有方向之音波所造成的音壓的變化來進行動作,所以能夠利作為壓力感測器41使用。
溫度感測器42係測定設置部位的溫度。由於該設置部位係在流路111的附近,所以可將該設置部位的溫度視為流通於流路111內之流體的溫度。
在機殼13的蓋本體131的內部安裝有極限開關43。
極限開關43係藉由安裝在蓋本體131之內周面的固定構件1311而固定在蓋本體131內。
該極限開關43係固定在活塞126之擴徑部1261的上方,對應活塞126的上下移動而切換開關。亦即,當開閥時活塞126被往上方推上時,藉由活塞126之擴徑部1261而使極限開關43被壓下。相對於此,當閉閥時活塞126被往下方推下時,極限開關43藉由活塞126之擴徑部1261而從被壓下的狀態解放。
依據伴隨著活塞126之上下移動所造成的極限開關43的壓下,能夠檢測出流體控制機器1之開閉次數或開閉頻度。此外,以設置複數個極限開關43的方式能夠檢測出流體控制機器1的開閉速度。
針對連繫壓力感測器41、溫度感測器42、以及極限開關(limit switch)43與資訊處理模組5之配線的拉引,乃參照第8圖、第9圖來進行說明。
首先,從壓力感測器41與溫度感測器42所導出的配線,係經由形成在致動器本體12之外周面的配線溝槽121a、122a、123a而被拉入蓋本體131內。
此外,配線溝槽121a、122a、123a係分別被閥本體11、罩蓋1221、以及蓋本體131所覆蓋,因此,從壓力感測器41及溫度感測器42被拉到蓋本體131內的配線不會露出到外部。
再者,從極限開關43導出的配線係在嵌入第5圖所示之固定構件1311之配線溝槽1311c內的情形下,被拉入蓋本體131內。
被拉入蓋本體131內的壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43的配線,係經由設置在致動器蓋132的貫穿孔132b而被拉到蓋頂133內,並連接於資訊處理模組5。
如以上所述,在流體控制機器1中,配線不會露出到外部,此外,由於配線係以不接觸流體控制機器1內之活塞126等可動構件的方式被拉引,所以能夠防止因與其他機器的接觸等而造成的斷線等。
資訊處理模組5係以用以處理藉由壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43所檢測出的資料的 LLSI(大型積體電路:Large-Scale Integration)等所構成。此外,資訊處理模組5也可包含有:供應給壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43之驅動所必須的電源之鈕扣型電池等驅動電源。
包含以上的構成的流體控制機器1,一般如第10圖所示,係以集結複數個的方式來構成流體控制裝置10。
此情形下,由複數個流體控制機器1構成流體控制裝置10的情形下,由於流體控制機器1被密集配設,所以用以顯示各流體控制裝置10中的資料的面板、或用以從資訊處理模組5取出資訊並用以連接USB記憶體等外部機器的埠,係以設置於頂面、或至少上方的方式為適合。特別是,用以顯示資料的面板若非從上面則不易辨識。
接著,針對於本實施形態之流體控制機器1中,依據以安裝於內部之壓力感側器41、溫度感測器42及極限開關43所取得之資料來判別流體控制機器1之異常的處理,進行說明。
如第11圖所示,本實施形態之資訊處理模組5係具備判別處理部51、校正處理部52、資訊顯示部53、警告顯示部54、以及資訊供給部55。
判別處理部51係執行依據壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43所取得之資料來判別流體控制機器1之異常之有無的處理的功能部。
該判別處理部51係能夠執行:藉由將參照用表等所 保持之預定的臨限值與由壓力感測器41所檢測出的壓力的檢測值作比較,藉此判別起因於流體往空間S1的洩漏所造成流體控制機器1異常的處理。亦即,於通常使用時,利用流體控制機器1之閥的開閉而將設想的空間S1內的壓力的界限值設為預定的臨限值。當空間S1內的壓力的檢測值超過該臨限值時,判別流體控制機器1發生異常。此種的判別的合理性係依據因隔膜113的破損等導致流體往空間S1漏出而使空間S1內的壓力上升的結果,或因流路111內的減壓而使空間S1內的壓力減少的結果,視為空間S1內之壓力的檢測值超過了臨限值。
校正處理部52係依據以溫度感測器42所測定之流體的溫度而校正判別處理部51用以判定流體往空間S1的洩漏所要參照之預定的臨限值。
如以上所述,藉由校正處理部52校正預定的臨限值時,判別處理部51將校正後的臨限值與藉由壓力感測器41所檢測出之壓力的檢測值作比較,藉此執行判別起因於流體往空間S1漏出等所造成流體控制機器1之異常的處理。
資訊顯示部53係將藉由壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43所取得之空間S1內的壓力、流體的溫度、以及流體控制機器1之開閉狀態或次數等資訊、或藉由判別處理部51所為之判別處理的結果的資訊顯示成可在外部辨識的功能部。該資訊顯示部53係藉由液晶面板等來實現,並被嵌入蓋頂133之貫穿孔133a。
藉此,能夠從外部容易地掌握流體控制機器1的狀況。特別是,在集結流體控制機器1而成的流體控制裝置10中,由於係在最易識別各流體控制機器1的頂面側配設資訊顯示部53,所以容易確認所顯示的資訊。
警告顯示部54係接受判別處理部51所為之判別處理的結果而在流體控制機器1發生異常時進行發光的功能部。該警告顯示部54係藉由LED等發光體來實現,並被嵌入於蓋頂133的貫穿孔133b。
藉此,當流體控制機器1發生異常時,警告顯示部54會發出警告,能夠容易辨識異常。
資訊供給部55係用以將藉由壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43所取得之資料、或由判別處理部51所為之判別結果的資訊提供至外部的功能部。該功能部係藉由USB電纜連接於外部電腦來使用,該USB連接器係透過蓋頂133之側面的貫穿孔133c而進行電纜的插拔。
依據以上的構成所構成的流體控制機器1,根據壓力感測器41所檢測出之空間S1內的壓力與臨限值的比較,能夠檢測出起因於流體之漏出往空間S1漏出等所造成的流體控制機器1的異常。
再者,由於流體控制機器1在檢測出空間S1內的壓力的情形下,藉由將預定的臨限值與檢測值作比較而檢測出流體控制機器1的異常,所以即使在閉空間S內發生成為負壓的異常,也能夠檢測出該情形。
再者,即使起因於流體的溫度變化而造成空間S1內壓力變化,也能夠辨識出此變化與因流體的漏出等流體控制機器1之異常所導致的空間S1內的壓力的變化,而檢測出流體控制機器1的異常。
此外,本例中係將隔膜113與O型環1262所區隔而成的空間設為空間S1,並藉由檢測其內部的壓力而檢測出流體控制機器1的異常,惟只要是藉由隔膜113所區隔之流體控制機器1內的空間,就能夠以將該空間作為空間S1來檢測壓力的方式,能夠檢測出隔膜113之破損等流體控制機器1的異常。
再者,作為本實施形態之變形例方面,係設置檢測流體控制機器1之驅動壓的驅動壓感測器來取代檢測流體控制機器1之開關的極限開關43,藉此也能夠檢測出流體控制機器1的開閉。
此情形下,即使在流體控制機器1的開閉動作中,也能夠判別起因於流體的漏出等而造成空間S1內的壓力的變化。亦即,以實驗上求得從驅動壓轉換成必須的校正值之適當的轉移函數的方式,也能夠校正活塞126移動之瞬間之空間S1內之過渡性的壓力變化。
同時,不論可從驅動壓感測器的檢測值預期空間S1內的壓力上升,當壓力感測器41的檢測值不上升時,能夠判斷活塞126或壓力感測器41的故障。
此外,上述的例子中,儘管於蓋頂133之頂面的貫穿孔133a嵌入資訊顯示用的面板,惟也可將USB連接器等的資訊取出口設於貫穿孔133a。
以上的本實施形態的流體控制機器係藉由內建的資訊處理模組5具有的判別處理部51、校正處理部52來檢測出流體控制機器1的異常,而經由資訊顯示部53、警告顯示部54、或資訊供給部55來提供至外部,惟也可建構成能夠對構成為可透過網路進行通信的伺服器提供資訊。
第12圖係顯示流體控制機器1可與伺服器71構成為可透過網路NW1、NW2進行通信的例子。
該例子中,於資訊處理模組5具備通信處理部56,俾使流體控制機器1可與伺服器71進行資料的發送接收。該通信處理部56係對伺服器71發送以判別處理部51所為之判別結果,或依據需要而對對伺服器71發送藉由壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43所取得的資料。該例子中,在流體控制機器1與伺服器71之間設有中繼裝置6,透過該中繼裝置6而對伺服器71提供來自於流體控制機器1的資訊。
具體而言,藉由通信處理部56發送的資料經由例如Bluetooth(註冊商標)、紅外線通信、或Zigbee(註冊商標)等無線通信而實現的網路NW1,暫時發送至中繼裝置6,並從中繼裝置6透過藉由無線或有線的LAN(區域網路:Local Area Network)等而實現的網路NW2而發送至伺服器71。
再者,該通信處理部56係能夠以1小時或 1天等任意設定之預定的周期來發送以判別處理部51所為的判別結果。如此地以預定的周期來發送資訊時,能夠抑制電力消耗。
此外,如第10圖所示,經集結複數個流體控制機器1來構成流體控制裝置10時,各流體控制機器1之資訊處理模組5所具備的通信處理部,係以依各個流體控制機器1所不同的時序對伺服器71發送本身可識別自我識別資訊以及以判別處理部51所為的判別結果。
以對伺服器71發送能夠識別各個流體控制機器1之自我識別資訊的方式,能夠判別在構成流體控制裝置10之複數個流體控制機器1之中之何者發生異常。
此外,以依每個流體控制機器1以不同的時序對伺服器71發送判別結果的方式,能夠避免封包衝突的問題,而且與一齊發送的情形相比較,也能夠防止暫時性的處理的過負載。而且,由於與一齊發送的情形不同,而無須依每個流體控制機器1來變更在資料發送上所利用之無線的頻道,所以不須準備較多的頻道。特別是,藉由Bluetooth(註冊商標)構成網路NW1時,由於同時連接的站台數受到限制(通常為7台),所以藉由改變發送的時序而能夠使用超過同時連接的站台數之數量的流體控制機器1。
伺服器71係由CPU(中央處理單元:Central Processing Unit)、CPU執行的電腦程式、記憶電腦程式或預定的資料的RAM(隨機存取記憶體:Random Access Memory)或ROM(唯讀記憶體:Read Only Memory)、以及 硬碟驅動器等外部記憶裝置等硬體資源來構成。
該伺服器71具有通信處理部711,該通信處理部711係透過中繼裝置6而用以接收在流體控制機器1之空間S1中的流體之漏出的判別結果。伺服器71因應來自於流體控制機器1之監視者等利用的終端機的要求,適切地將從流體控制機器1接收到的資訊提供給該監視者等利用的終端機。
中繼裝置6透過網路NW1而從流體控制機器1接收資料,並且透過網路NW2而對伺服器71發送該接收到的資料。
此外,本實施形態係在流體控制機器1與伺服器71之間介設有中繼裝置6,惟也可建構成流體控制機器1與伺服器71可直接進行資料通信的構成。
依據以上的構成,因有關流體控制機器1的異常之資訊係集中在伺服器71,故流體控制機器1的監視者等能夠無負擔地監視流體控制機器1的動作狀況。
第13圖係顯示流體控制機器與伺服器72構成為可透過網路進行通信的例子。
此外,本例子的說明中,流體控制機器8具有與流體控制機器1同樣的構造,除非另有說明,否則被賦予與上述例子相同編號(符號)的構件或功能部等,係執行保持或處理與上述的構件或功能部等相同功能者,因此省略說明。
此例子中,伺服器72具備具有與上述的流體控制機器1之資訊處理模組5所具備的判別處理部51 及校正處理部52同樣的功能的判別處理部721及校正處理部722,在伺服器72側判別起因於流體往空間S1內漏出而造成流體控制機器8的異常。
流體控制機器8藉由資訊處理模組9的通信處理部56而對伺服器72發送藉由壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43所取得的資料。
伺服器72係由CPU、CPU執行的電腦程式、記憶電腦程式或預定的資料的RAM或ROM、以及硬碟驅動器等外部記憶裝置等硬體資源來構成,構成由判別處理部721、校正處理部722及通信處理部723所構成的功能部。
判別處理部721與上述的判別處理部51同樣執行:藉由將參照用表等所保持之預定的臨限值與由壓力感測器41所檢測出的壓力的檢測值作比較,藉此判別起因於流體往空間S1的洩漏所造成流體控制機器8異常的處理。此外,藉由校正處理部722校正了預定的臨限值時,執行以校正後的臨限值為基準來判別流體控制機器8之異常的處理。
校正處理部722與上述的校正處理部52同樣,依據以極限開關43所檢測出的流體控制機器8的開閉狀態、或以溫度感測器42所測定的流體的溫度,而校正判別處理部51用以判別流體往空間S1漏出所要參照之預定的臨限值。然而,本例子係將關於流體控制機器8的開閉狀態、或以溫度感測器42所測定的流體之溫度的資訊, 經由網路NW1、NW2而從流體控制機器8供給至伺服器72者。
通信處理部723透過中繼裝置6而從流體控制機器8接收流體控制機器8的開閉狀態、或以溫度感測器42所測定的流體之溫度的資訊。
依據以上的構成,以在伺服器72側執行流體控制機器8之異常的判別處理,結果能夠將安裝在流體控制機器8之資訊處理模組9的構成予以簡單化,並且判別處理部721或校正處理部722執行的程式的除錯等,保持亦變得容易。
此外,本例子也可進一步建構成:於伺服器72側執行流體控制機器8之異常的判別處理,結果判別為流體控制機器8發生異常時,將異常發生的資訊發送給流體控制機器8,而使流體控制機器8的資訊顯示部53、警告顯示部54顯示異常或發出警告。
上述的流體控制機器8與伺服器72構成為可透過網路NW1、NW2進行通信的例子,係能夠集中以流體控制機器8所具備的壓力感測器41、溫度感測器42及極限開關43所取得的資訊,因此,依據所集中的資訊能夠進行資料挖掘(data mining)。
以下針對作為流體控制機器8與伺服器72構成可進行通信之上述的實施例的變形例,來說明用以分析流體控制機器8之動作的系統。
在本例子中,流體控制機器8也具備壓力感 測器41、溫度感測器42及極限開關43作為用以取得流體控制機器8之動作資訊的動作資訊取得機構。藉此,流體控制機器8能夠取得空間S1內的壓力、流體的溫度、流體控制機器8的開閉次數或開閉頻度(藉由複數個極限開關可檢測出開閉速度)等流體控制機器8的動作資訊。
另一方面,為達到分析流體控制機器8的動作,藉由設置預定的動作資訊取得機構而取得其他種類的動作資訊也有效。具體而言,可舉出有:流體控制機器8的使用期間、流體控制機器8之外部環境的溫度或濕度、活塞126的推力、活塞126的平均移動速度、振動、構成流體控制機器8之構件的內部應力或硬度等。
第14圖顯示本例子之流體控制機器之動作分析系統的構成。
該動作分析系統中,伺服器72係依據從流體控制機器8取得的資訊執行資料挖掘的資訊處理裝置,不僅具有前述的判別處理部721、校正處理部722及通信處理部723,更具有資訊收集部724、資訊記憶部725、資訊抽出部726、相關關係分析部727、以及異常預期部728。
資訊收集部724藉由通信處理部723而對流體控制機器要求動作資訊的發送,並收集該資訊。資訊收集部724要求從異常判別處理部721供給有關流體控制機器8之異常判別結果的資訊,並收集有關該異常判別結果的資訊。
此外,於流體控制機器8中的動作資訊不僅是來自於 流體控制機器8,也可以從其他的機器收集。例如,可從量測設置有流體控制機器8的場所之溫度或濕度的終端機收集、或收集由流體控制機器8之管理者的管理終端機所輸入的資訊。
資訊記憶部725係記憶從流體控制機器8收集到的動作資訊與流體控制機器8之異常的判別結果的記憶部。
資訊抽出部726參照資訊記憶部725,依每個流體控制機器8來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的動作資訊與判別結果所相關的資訊作為分析對象。
例如,針對複數個流體控制機器8的動作資訊,抽出在相同的閥開閉次數(例如:1000萬次)中的動作時間與該動作時間中的異常所相關的判別結果的資訊。
特別是,在流體控制機器8的動作資訊資料之中,切出從極限開關43或壓力感測器41之變化而檢測出之流體控制機器8的開閉狀態的切換前及切換後之預定時間中的資料作為輸入資料。此乃反映測定閥之動作時之動態的感測器測定值的變化在異常預期中為有效者,能夠刪減輸入資料的維數而減少後述之學習的計算成本。預定的時間係定義為流體控制機器8之開閉的時間(開始導入驅動壓之後到流體控制機器8完全開啟為止的時間。以設成第15圖之2條虛線之間的時間相當於此時間)的1倍至5倍的時間的方式,能夠不浪費地抽出必要的範圍的資料。此外, 將要從流體控制機器8發送的資料預先限定於此時間的範圍內來發送,能夠刪減通信的資料量,能夠抑制在流體控制機器8的消耗電力。
相關關係分析部727將藉由資訊抽出部726所抽出的資訊進行對比,藉此來分析流體控制機器8之預定的動作與異常發生的相關關係。
第一學習係進行以異常發生的流體控制機器8的過去的動作資訊為基礎,將異常發生之前的預定期間(以下稱故障瞬間前期間)的輸入資料、異常發生後的輸入資料、以及其等以前之正常動作時的輸入資料予以分類之監督式學習(Supervised learning)。此學習係藉由例如相對於類神經網路(neural network)的模式使用誤差後向傳播(backpropagation)的隨機梯度下降法(SGD:Stochastic Gradient Descent)來進行。
依據故障瞬間前期間之長度的設定,學習完了模式的判別性能不同,與類神經網路之層數或節點數等超參數(hyperparameter)同樣成為預定的期間的長度亦應調整的超參數。該等超參數的調整例如係藉由最適化算法來選定,能夠選定判別能力較高的值。相對於此,依據閥使用者的用途,對應欲知其他的故障瞬間前期間的值的情形,亦可準備兩種以上的期間作為故障瞬間前期間而進行叢集(clustering)。此外,也可依故障的種類來作成不同的分類,能夠預期在預定期間內是否會發生何種故障。
藉由分析,例如針對複數個流體控制機器8的動作資訊,依據將閥開閉1000萬次所須要的動作時間與該動作時間中的異常的判別結果,即使相同1000萬次的閥開閉次數,依據其係以三個月計算而得的次數或以三年計算而得的次數,也能夠分析異常的發生或然率是否不同或如何。
第二學習係為了事前檢測出資料數較少之特殊的異常而進行使用自動編碼器(Autoencoder)的非監督式學習。相對於以類神經網路構成的模式,自動編碼器係以輸入閥正常動作時的輸入資料,並輸出相同資料的方式進行學習。以將該類神經網路之隱藏層的維數設定成比輸入資料或輸出資料的維數還小的方式,能夠使之學習僅對通常動作時之輸入資料的圖案適切地再現原本的資料的自動編碼器。
異常預期部728係依據相關關係分析部727所為之分析結果,並參照資訊記憶部725所記憶的流體控制機器8的動作資訊,算出流體控制機器8之異常發生或然率,藉此預期流體控制機器8的異常。
以輸入現在的感測器資料的測定值而使藉由第一學習所獲得的學習完了模式進行分類的方式,能夠算出閥進入故障瞬間前期間的或然率(第一異常預期部7281)。當改變該或然率的讀法時,即所謂預定的期間內壞損的異常發生或然率。
此外,將由現在的感測器所獲得輸入資料通過以第二學習所獲得的自動編碼器,將輸出與原本的輸入作比較而利用範數等來算出輸入輸出間距離並與預定的臨限值作比較(第二異常預期部7282)。自動編碼器若是在正常動作時的資料則將原本的資料以能夠復原的方式來構成,惟在異常動作時,由於無法正確地將原本的資料復原,所以輸入與輸出之間的差變大,因此,在超過了臨限值時,能夠檢測出流體控制機器8的異常。以將該手法與前述的監督式學習位併用的方式,能夠預先檢測出非作為教師資料而未準備之明顯的偏差值的異常狀態(例如,感測器的故障、運作溫度之極端的變化等),能夠提升前述的故障瞬間前期間之判定的可靠度。換言之,相對於無教師資料的領域,第一學習中的監督式學習能夠對於表示如何的舉動或不受保證等問題進行某程度的對應。流體控制機器8屢屢藉由搭載於此的裝置的改造,經常會有被置於與以前不的動作環境的情形,也可作為是否應進行再學習的指標資料來使用。
若是能夠預期異常,也可將該資訊對流體控制機器8之管理者利用的管理者終端機等進行通知,或對流體控制機器8通知該資訊,並且使之進行以警告顯示部54所為的警告顯示。
此外,上述的例子中,針對伺服器72具備判別處理部721或校正處理部722的情形進行了說明,惟針對流體控制機器8具有與判別處理部721或校正處理部722同樣的功能部時也可適用,此情形下,資訊收集部724係從流體控制機器8收集異常判別結果。
再者,在依據相關關係分析部727所為之分析中,可預想能夠獲得例如以下的分析結果。
例如,可預想到以三年進行1000萬次的閥開閉、與以三個月進行1000萬次的閥開閉的異常發生或然率不同。
例如,可預想到在20℃的環境下的使用、與在80℃的環境下的使用的異常發生或然率不同。
例如,可預想到因活塞126的推力(取決於驅動壓的大小)的大小,產生對隔膜113的負荷的影響。
例如,可預想到因活塞126之平均移動速度的大小而使異常發生或然率不同。
例如,可預想到因環境(振動)的大小而使異常發生或然率不同。
例如,可預想到因各構件之內部應力的大小而使異常發生或然率不同。
例如,濕度與各構件,特別是O型環1262、1263、24等的異常發生或然率不同。
例如,可預想到因流體控制機器8之使用初始期之各 構件的初始硬度的大小而使異常發生或然率不同。此外,可預想到因硬度變化速度的大小而使異常發生或然率不同。
依據模式的學習的結果,對各感測器的測定值,會有包含與預定的頻率成分抽出、複數個感測器資料之間的相互相關計算、與預定的圖案之匹配、積分、微分等同等的處理之模式的情形。
再者,針對資訊記憶部725所記憶的流體控制機器8的異常判別結果,只要是建構成包含可掌握異常是哪個構件的破損等(例如隔膜113的破損、O型環1262、1263、24的破損、活塞126等的致動器本體12內的構件等)資訊的話,也能夠掌握閥開閉速度的變化或流量的變化、活塞不動等情形易容易對哪個構件造成影響。
此外,也可藉由以上的資料挖掘來預期異常發生,並且將該預期資訊與現實所發生的異常有無作比較分析,來提高相關分析的精確度。
5:資訊處理模組
6:中繼裝置
8:流體控制機器
41:壓力感測器
42:溫度感測器
43:極限開關
51:判別處理部
52、722:校正處理部
53:資訊顯示部
54:警告顯示部
55:資訊供給部
56:通信處理部
72:伺服器
721:判別處理部
723:通信處理部
724:資訊收集部
725:資訊記憶部
726:資訊抽出部
727:相關關係分析部
728:異常預期部
7281:第一異常預期部
7282:第二異常預期部
NW1、NW2:網路
Claims (7)
- 一種流體控制機器之動作分析系統,係分析流體控制機器之動作,於前述動作分析系統中,前述流體控制機器與伺服器係構成為可進行通信;前述流體控制機器係具有:無指向性麥克風單元,係具備;接受音波而振動的振動板、及與前述振動板相對向配置的對向電極,該無指向性麥克風單元係檢測出機器內之音波作為用以判別機器內之異常的動作資訊;極限開關或驅動壓感測器,係檢測出與機器的開閉相關的資訊作為前述動作資訊;以及判別處理部,係依據前述動作資訊來判別機器的異常;前述伺服器係依據從前述流體控制機器所取得的資訊而執行資料挖掘,前述伺服器係包含:資訊收集部,係收集前述流體控制機器的動作資訊與異常的判別結果;資訊記憶部,係記憶收集到的前述動作資訊與前述判別結果;資訊抽出部,係參照前述資訊記憶部,依每個前述流體控制機器來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊作為分析對象;相關關係分析部,係將所抽出的前述資訊進行對 比,藉此分析前述流體控制機器之預定的動作與異常發生的相關關係;以及校正處理部,係依據所檢測出的前述流體控制機器的開閉狀態而校正前述判別處理部用來判別異常所要參照之預定的臨限值。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體控制機器之動作分析系統,其中,所抽出的前述資訊係前述流體控制機器之開閉狀態切換前及切換後之預定時間中的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之流體控制機器之動作分析系統,其中,前述伺服器更具有異常預期部,該異常預期部係依據前述相關關係分析部所得之分析結果,參照前述資訊記憶部所記憶的前述流體控制機器的動作資訊,算出前述流體控制機器之異常發生或然率,藉此,預期前述流體控制機器的異常。
- 如申請專利範圍第3項所述之流體控制機器之動作分析系統,其中,前述異常預期部係具有:第一異常預期部,係藉由監督式學習,判別前述動作資訊於故障瞬間前期間是否具有特有的特徵;以及第二異常預期部,係藉由已習得正常動作時之前述動作資訊的自動編碼器,判別前述動作資訊是否處於通常動作狀態。
- 一種流體控制機器之動作分析系統,係分析流體控制機器之動作,於前述動作分析系統中,前述流體控制機器 與伺服器係構成可通信,該伺服器係依據從前述流體控制機器所取得的資訊而執行資料挖掘;前述流體控制機器係具有:無指向性麥克風單元,係具備:接受音波而振動的振動板、及與前述振動板相對向配置的對向電極,該無指向性麥克風單元係檢測出機器內之音波作為用以判別機器內之異常的動作資訊;以及極限開關或驅動壓感測器,係檢測出與機器的開閉相關的資訊作為前述動作資訊;前述伺服器係具有:判別處理部,係依據前述動作資訊來判別機器的異常;資訊收集部,係收集前述流體控制機器的動作資訊與異常的判別結果;資訊記憶部,係記憶收集到的前述動作資訊與前述判別結果;資訊抽出部,係參照前述資訊記憶部,依每個前述流體控制機器來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊作為分析對象;相關關係分析部,係將所抽出的前述資訊進行對比,藉此分析前述流體控制機器之預定的動作與異常發生的相關關係;以及校正處理部,係依據所檢測出的前述流體控制機 器的開閉狀態而校正前述判別處理部用來判別異常所要參照之預定的臨限值。
- 一種流體控制機器之動作分析方法,係分析由流體控制機器與伺服器構成為可進行通信的系統中之前述流體控制機器之動作;其中,前述流體控制機器係具有:無指向性麥克風單元,係具備:接受音波而振動的振動板、及與前述振動板相對向配置的對向電極,該無指向性麥克風單元係檢測出機器內之音波作為用以判別機器內之異常的動作資訊;以及極限開關或驅動壓感測器,係檢測出與機器的開閉相關的資訊作為前述動作資訊;前述伺服器係依據從前述流體控制機器所取得的資訊而執行資料挖掘;前述伺服器係執行下列處理:依據前述動作資訊,判別機器的異常之處理;收集前述流體控制機器的動作資訊與異常的判別結果之處理;將收集到的前述動作資訊與前述判別結果記憶於資訊記憶部之處理;參照前述資訊記憶部,依每個前述流體控制機器來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊作為分析對象之處理; 將所抽出的前述資訊進行對比,藉此分析前述流體控制機器之預定的動作與異常發生的相關關係之處理;以及依據所檢測出的前述流體控制機器的開閉狀態而校正在前述判別機器的異常之處理中用來判別異常所要參照之預定的臨限值之處理。
- 一種電腦程式產品,係分析由流體控制機器與伺服器構成為可進行通信的系統中之前述流體控制機器之動作;其中,前述流體控制機器係具有:無指向性麥克風單元,係具備:接受音波而振動的振動板、及與前述振動板相對向配置的對向電極,該無指向性麥克風單元係檢測出機器內之音波作為用以判別機器內之異常的動作資訊;以及極限開關或驅動壓感測器,係檢測出與機器的開閉相關的資訊作為前述動作資訊;前述伺服器係依據從前述流體控制機器所取得的資訊而執行資料挖掘;前述電腦程式係使前述伺服器執行下列處理:依據前述動作資訊,判別機器的異常之處理;收集前述流體控制機器的動作資訊與異常的判別結果之處理;將收集到的前述動作資訊與前述判別結果記憶於資訊記憶部之處理; 參照前述資訊記憶部,依每個前述流體控制機器來選擇性地抽出將預定的動作資訊設成相同之其他的前述動作資訊與前述判別結果所相關的資訊作為分析對象之處理;將所抽出的前述資訊進行對比,藉此分析前述流體控制機器之預定的動作與異常發生的相關關係之處理;以及依據所檢測出的前述流體控制機器的開閉狀態而校正在前述判別機器的異常之處理中用來判別異常所要參照之預定的臨限值之處理。
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