生産装置及び生産方法
【課題】生産装置の構成要素の異常や劣化を確実に検知できるようにする。
【解決手段】搬送装置１は、モータ３の回転によってテーブル７を一方の端部であるワーク受け取り位置Ｐ１と、他方の端部であるワークの受け渡し位置Ｐ２との間で往復移動できるように構成されている。制御装置１２は、センサ９，１０の出力から、テーブル７の往復の移動時間と、ワークの受け渡し位置Ｐ２での待機時間との合計である動作時間を測定し、予め定められた基準時間との時間差を調べる。時間差が閾値を越えていればメンテナンスを指示する信号を出力する。
【解決手段】搬送装置１は、モータ３の回転によってテーブル７を一方の端部であるワーク受け取り位置Ｐ１と、他方の端部であるワークの受け渡し位置Ｐ２との間で往復移動できるように構成されている。制御装置１２は、センサ９，１０の出力から、テーブル７の往復の移動時間と、ワークの受け渡し位置Ｐ２での待機時間との合計である動作時間を測定し、予め定められた基準時間との時間差を調べる。時間差が閾値を越えていればメンテナンスを指示する信号を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産装置及び生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産ラインでは、生産装置の異常を早期に発見したり、消耗品の交換時期を適切に管理したりすることで、生産装置を常に正常な状態に維持することが望まれる。また、消耗品の交換時期を管理することで、消耗品を適正な寿命まで使い切ることができ、ランニングコストの削減を図ることが望まれている。
【０００３】
近年の生産装置では、多数のセンサを取り付けて異常の発見や消耗品の交換時期の管理などを実施している。ここで、従来の生産装置における異常の検知方法や、消耗時期の検知方法としては、例えば、生産装置に含まれるリレーの動作時間を計測し、動作時間の変化が所定値を超える場合にリレーの交換時期と判定するものがある。これは、リレーの劣化状態が動作回数より動作時間に強い相関を有することに着目したものである。リレーの接点がオン→オフ動作の際に接点にプラズマ・イオンが生じて接点が溶着すると、リレーの回路が永久閉路してしまうが、永久閉路の前兆としてオン→オフ動作に要する時間が急増するので、動作時間の計測により故障を検知することが可能になる。
【０００４】
また、砥石の磨耗量を検出する手段として、モータの回転力を受けて砥石をワークの基準面に押し当てる構成において、砥石がワークに到達したときのモータのトルク変化を検出するものがある。制御装置は、モータのトルク変化から砥石の移動量を算出する。予め登録されている基準移動量からの差分が許容値内にないと判断した場合には、砥石の交換時期であると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５１４１号公報
【特許文献２】特開平６−３０４８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、リレーなど、動作時間が極めて短い部品の場合には、正常動作時の動作時間と、異常動作時の動作時間との差が小さく、異常や劣化を検知し難かった。また、異常や劣化を判断するための閾値として、正常動作時に近い値を設定すると、製造ロットや製品の品種が異なったり、生産条件がばらついたりするだけで異常や磨耗と検知してしまうことがあった。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、生産装置の構成要素の異常や劣化を確実に検知できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の一観点によれば、ワークに対して複数の動作を実行するのに要する時間を計測するカウント部と、前記複数の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、前記カウント部で実際に測定した動作時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする生産装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、
他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測するカウント部と、前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする生産装置が提供される
【０００９】
また、本発明の別の観点によれば、１つ以上の動作を実行することでワークに対して処理を行うにあたり、複数の動作を含むグループを実行するのに要する時間を計測する工程と、所定の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、実際に測定した動作時間との時間差を算出する工程と、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる工程と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する工程と、を含むことを特徴とする生産方法が提供される。
【００１０】
また、本発明の別の観点によれば、ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測する工程と、前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出する工程と、前記時間差が所定の閾値を越えた場合にメンテナンスを指令する信号を出力する工程と、を含むことを特徴とする生産方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の動作を含む動作時間を測定し、基準時間との時間差を算出して閾値と比較を行うことでメンテナンス時期を判定するようにしたので、従来に比べて閾値を大きく設定でき、誤判定を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る生産装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ―Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、センサの出力信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、動作時間の例を示す図である。
【図５】図５は、動作時間の時間差の変化の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る生産装置における制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態に係る生産装置の概略構成を示す平面図である。
【図８】図８は、キャリアステーションの構成を示す図である。
【図９】図９は、ステッピングモータの制御をするための構成を示す図である。
【図１０】図１０は、ステッピングモータの制御フローを示す図である。
【図１１】図１１は、ロボットの構成を示す断面図である。
【図１２】図１２は、センタリングユニットの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、センタリングユニットの制御フローを示す図である。
【図１４】図１４は、処理装置の一部分の概略構成を示す図である。
【図１５】図１５は、工程の一覧表と各工程の動作時間の結果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の目的および利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素および組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、典型例および説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない、と理解すべきである。
【００１４】
以下に、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。図面において、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
（第１の実施の形態）
図１及び図２に第１の実施の形態に係る生産装置の一部として搬送装置の概略構成を示す。搬送装置１は、ベース２上にモータ３が固定されており、モータ３の出力軸３Ａには、カップリング４を介してボールスクリュー５のスクリュー軸５Ａが連結されている。スクリュー軸５Ａは、その両端付近の２箇所でベース２に回転自在に支持されている。さらに、スクリュー軸５Ａを挟むように一対のガイド６がスクリュー軸５Ａと平行に配置されている。スクリュー軸５Ａには、ナット５Ｂが螺入されると共に、２つのガイド６が通されている。ナット５Ｂの上部には、テーブル７が固定されている。テーブル７は、図示を省略するワークを載置可能な平面形状を有し、一方の側部に細長の検出片８が取り付けられている。また、ベース２には、センサ９，１０が２つ固定されている。各センサ９，１０は、検出片８が通過可能なスリット１１が形成されており、テーブル７の移動範囲の一方の端部に第１のセンサ９が配置され、移動範囲の他方の端部に第２のセンサ１０が配置されている。なお、この実施の形態では、一方の端部がワークの受け取り位置Ｐ１であり、他方の端部がワークの受け渡し位置Ｐ２になっている。
【００１５】
制御装置１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを含んで構成されており、ソフトウェアの処理により、搬送装置１を含む生産装置の制御と、メンテナンス時期の検知を行っている。ここで、制御装置１２は、モータ３等の動作を指令する駆動指令２１と、センサ９，１０を用いてモータ３等の動作時間を計測するカウント部２２と、メンテナンス時期を判定する判定部２３と、メンテナンスを指示する信号を出力する出力部２４とに機能分割できる。
【００１６】
次に、この搬送装置１の動作について図１と、図３のタイミングチャートを主に参照して説明する。
制御装置１２は、予めテーブル７を右側の一方の端部のワーク受け取り位置Ｐ１に待機させる。このとき、テーブル７に取り付けられた検出片８は、第１のセンサ９のスリット１１内に配置されるので、第１のセンサ９がＯＮ信号を出力する。一方、第２のセンサ１０は、スリット１１内に検出片８が存在しないのでＯＦＦ信号を出力する。
【００１７】
そして、ワーク受け取り位置Ｐ１に待機しているテーブル７に図示を省略する第１のロボットがワークを載置すると、制御装置１２にワークの移載が完了したことを知らせる信号が入力される。これを受けて、時刻ｔ０において、制御装置１２の駆動司令部２１が、モータ３に電流を供給する。これにより、モータ３の回転軸３Ａを回転し、この回転がカップリング４を介してスクリュー軸５Ａに伝達されて、スクリュー軸５Ａを回転させる。これに伴って、ナット５Ｂが移動を開始して、ナット５Ｂに固定されているテーブル７がワークを載置したままで他方の端部に向けて移動を開始する。このとき、テーブル７の移動に伴って検出片８が第１のセンサ９のスリット１１から抜け出す。これにより、第１のセンサ９の出力がＯＦＦになる。
【００１８】
時刻ｔ１で、テーブル７が他端の受け渡し位置Ｐ２に達すると、テーブル７に取り付けられた検出片８が第２のセンサ１０のスリット１１に収まり、第２のセンサ１０からＯＮ信号が出力される。ＯＮ信号の入力を受けて制御装置１２が、モータ３を停止させる。
【００１９】
制御装置１２は、図示を省略する第２のロボットを稼動させて、ワークをテーブル７から搬出する。時刻ｔ２で、制御装置１２がワークの搬出が完了したことを示す信号を受け取ったら、モータ３を逆回転させる。これにより、スクリュー軸５Ａが逆方向に回転してテーブル７が反対側のワーク受け取り位置Ｐ１に向けて移動を開始する。このとき、検出片８が第２のセンサ１０のスリット１１から抜け出し、第２のセンサ１０の出力がＯＦＦ
になる。
【００２０】
モータ３の回転によってテーブル７が一端に向けて移動し、時刻ｔ３でテーブル７が再びワーク受け取り位置Ｐ１に到達すると、第１のセンサ９からＯＮ信号が出力される。この後、第１のロボットが次のワークをテーブル７上に載置する。
【００２１】
ここで、制御装置１２のカウント部２２は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間、すなわちワーク受け取り位置Ｐ１から受け渡し位置Ｐ２までテーブル７が移動するのに要する動作時間Ａ１を計測し、メモリに保存する。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間、すなわち受け渡し位置Ｐ２でワークを搬出するのに要する動作時間Ｂ１を計測してメモリに保存する。さらに、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間、すなわち、受け渡し位置Ｐ２からワーク受け取り位置Ｐ１までテーブル７が戻るのに要する動作時間Ｃ１を計測してメモリに保存する。
【００２２】
そして、図４に示すように、これら動作時間Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の合計値ＴＬ１を算出し、さらに予め登録されている正常状態の動作時間Ｚ（基準時間）との時間差ｄＴ（＝ＴＬ１−Ｚ）を算出する。なお、ここでの処理は、判定部２３によって行われる。また、正常状態の動作時間Ｚとは、例えば、部品の劣化などが生じていない状態で、搬送動作を所定回数実施し、その平均値を産出することから得られる。
【００２３】
制御装置１２の判定部２３は、時間差ｄＴが予め定められた閾値αを超えていたら、搬送装置１の機構部にメンテナンスが必要であると判定し、出力部２４がメンテナンスを促す信号を出力する。ここで、メンテナンスが必要な状態とは、モータ３などの部品が故障してはいないが、このまま使用を続けると故障を生じる可能性がある場合や、故障には至らないが部品の劣化が進んでおり、前もって交換等を行った方がいい状態をいう。なお、判定部２３の判定基準となる閾値αは、例えば、磨耗などの影響が無視できる通常動作状態の動作時間を予め取得し、これら動作時間が正規布すると考えた場合に、その標準偏差で１σや３σに相当する値にすることができる。このような閾値としては、例えば、数ミリ秒の遅れとすることが好ましい。この値は、モータ３やボールスクリュー５の動作には支障はないが、このまま使用を続けると故障や部品の磨耗が生じる可能く、部品の寿命や故障を未然に検知できるような値である。
【００２４】
１回目の動作に問題がない場合には、２回目以降も同様の動作を必要な回数だけ繰り返し、その都度、制御装置１２で作業時間の計測と、異常判定とを実施する。例えば、図２において、時刻ｔ４から時刻ｔ７の間で、２回目にワークを搬送したときのそれぞれの動作に要する動作時間Ａ２、Ｂ２、Ｃ２も計測し保存する。なお、例えば、動作時間Ａ２は、２回目にテーブル７がワーク受け取り位置Ｐ１から受け渡し位置Ｐ２までに移動するのに要する時間である。さらに、合計の動作時間時間ＴＬ２（＝Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ２）と、時間差ｄＴ（＝ＴＬ２−Ｚ）を算出し、判定部２３で時間差ｄＴが許容値α未満に収まるか調べる。
【００２５】
例えば、図４の時間変化時のグラフに示すように、合計時間ＴＬ３（＝Ａ３＋Ｂ３＋Ｃ３）と、正常状態の動作時間Ｚとの差ｄＴが閾値αを越えた場合には、判定部２３がメンテナンスが必要であると判定する。この判定結果を受けて、出力部２４が部品の交換等のメンテナンスを指示する信号を出力する。これにより、例えば、ランプが点灯するなどして、管理者にメンテナンス時期を知らせる。なお、図５に示すように、時間差ｄＴは、使用回数が増加するにつれて変動しながら徐々に増大していき、ある使用回数で、許容値αを越えると考えられる。
【００２６】
この実施の形態では、動作時間として複数の動作を含む工程の時間を計測し、合計の動
作時間（例えば、ＴＬ１）と、同じ複数の動作を行うときの基準時間として予め設定されている動作時間Ｚとの比較を行うようにしたので、１つ１つの動作でメンテナンス時期を判定する場合に比べて、閾値αの値を大きくできる。閾値αを余裕のある値にできるので、誤判定を防止し易くなる。
【００２７】
ここで、この実施の形態で、動作時間ＴＬ１を監視することで動作を監視するデバイスとしては、モータ３、ボールスクリュー５、ワークを搬出するロボットがあげられる。
【００２８】
例えば、モータ３及びボールスクリュー５のメンテナンス時期が近づいた場合には、テーブル７の移動時間が長くなると考えられる。この実施の形態でモニタする動作時間ＴＬ１では、テーブル７の移動は、ワークを受け取り位置Ｐ１から受け渡し位置Ｐ２に移動させるときと、受け渡し位置Ｐ２から受け取り位置Ｐ１に移動させるときの合計２回発生する。これらの動作は、運動の方向が反対なだけで同じ種類の動作である。すなわち、この動作時間ＴＬ１では、モータ３がテーブル７を一方向に移動させる動作時間を２回計測していることになる。１つの動作のみをモニタしている場合には、動作時間が短くて顕著な時間を計測することが困難なことがあるが、この実施形態では往復の時間をモニタすることで、同じ動作に要する時間が累積されるので、動作時間の変化をより確実に観測し易くなる。
【００２９】
また、ワークを搬出するロボットのメンテナンス時期を監視できるのは、図３の時刻ｔ１〜ｔ２のように、ワークを搬出する工程に要する時間も動作時間ＴＬ１に含まれているからである。時刻ｔ１〜ｔ２は、テーブル７を移動させないので、モータ３及びボールスクリュー５は駆動せずに待機している。これに対し、ワーク搬出用のロボットは、ワークをテーブル７から取り出す動作を行っている。したがって、ロボットの動作時間が長くなった場合には、動作時間ＴＬ１も長くなる。このように、ロボットの動作時間を直接は測定しないが、ロボットが動作している間に待機しているモータ３及びボールスクリュー５の待機時間（図３の動作時間Ｂ１）を測定することで、ロボットのメンテナンス時期も管理することが可能になる。
【００３０】
また、この搬送装置１では、制御装置１２がソフトウェアで判定処理を行うように構成されているので、動作時間Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれの値で異常やメンテナンス時期の判定をすると、処理スピードが追いつかないことがある。この実施の形態では、動作時間の合計値で異常やメンテナンス時期を判定するようにしているので、ソフトウェアで高速な処理を行わなくても異常なメンテナンス時期の判定が行える。
【００３１】
なお、図３において、テーブル７がワーク受け取り位置Ｐ１に待機している時間Ｄ１を計測すれば、ワークを搬送装置１に搬入するロボットのメンテナンス時期をモニタすることも可能になる。
また、センサ９のＯＮ、ＯＦＦ動作のみモニタすることで動作時間ＴＬ１を計測し、メンテナンス時期を判定するように構成しても良い。
【００３２】
（第２の実施の形態）
この実施の形態では、制御装置における作業時間の計測と異常判定とを回路にて行うことを特徴とする。搬送装置１の構成及び動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００３３】
図６に示すように、制御装置１２は、第１、第２のセンサ９，１０からの信号が入力される計数部３１を有する。計数部３１には、制御部３２を介して発振部３３で形成したパルス信号も入力される。図６に一例を示すように、パルス信号は、センサ９，１０からの信号より充分に周波数が大きく、かつ周波数が既知の信号である。計数部３１は、このパルス信号と第１、第２のセンサ９，１０からの信号の論理積をとり、得られたパルス信号
のパルスを計数する。そして、パルス信号のパルス数と発振部３３で出力するパルス信号の周波数とからセンサ９，１０からの信号のＯＮ時間を算出する。
【００３４】
計数部３１で算出したセンサ９，１０のＯＮ時間は、一時記憶部３４で保持された後、差分部３５と、積算部３６とに受け渡される。差分部３５は、前回値との差を算出し、算出結果は、スタック３８にて保持される。また、積算部３６では、計数部３１でカウントしたデータの今回値が前回値に加算される。このとき得られる加算値は、スタック３７に保存される。なお、差分部３５で算出された前回値との時間差からは、図４に示すような動作時間ＴＬ１と、正常動作時の動作時間Ｚの差であるｄＴが得られる。
【００３５】
スタック３７からは、判定部３８に時間差ｄＴが出力される。判定部３８は、閾値設定部３９から許容値の閾値αを取得し、閾値αと時間差ｄＴとを比較する。時間差ｄＴが閾値αを越えた場合には、メンテナンス時期が到来したと判断する。判定結果は、結果出力部４０に出力される。結果出力部４０は、メンテナンス時期の到来を作業者等に知らせるための信号を作成して出力する。
【００３６】
ここで、閾値設定部３９に登録される閾値は、例えば、部品の劣化などが生じていない正常状態の動作時間Ｚを複数回取得し、差分部３５と積算部３６の計算結果から正規分布を調べ、その標本集団の標準偏差が例えば１σ又は３σになるような動作時間が設定される。
【００３７】
この実施の形態では、制御装置１２の回路構成によって、第１の実施の形態と同様の処理を行うことが可能になる。ソフトウェアを用いる場合に比べて高速に処理を行える。
【００３８】
（第３の実施の形態）
この実施の形態は、第１、第２の実施の形態のようなデバイスを複数有し、それら複数のデバイスの動作が関連して行われる生産装置において、複数の動作の動作時間を計測することでメンテナンス時期を管理することを特徴とする。
【００３９】
図７に本実施の形態の生産装置の概略構成を示す。
生産装置４１は、ベース４２にワークＷを多数収容するキャリア５０を載置するキャリアステーション４３と、ワークＷを搬送するロボット４４と、センタリングユニット４５と、処理室４６とを備え、これらが制御装置４７で制御される構成を有する。キャリアステーション４３と、センタリングユニット４５は、ロボット４４を中心に略一直線上に配置されており、処理室４６は、ロボット４４を中心にしてキャリアステーション４３及びセンタリングユニット４５のそれぞれから９０°回転させた位置に配置されている。なお、生産装置４１の構成要素及びレイアウトは、図７に限定されない。
【００４０】
図８に示すように、キャリアステーション４３は、ワークＷを多数収容するキャリア５０を昇降自在に支持する構成を有し、ベース４２内に収容される機構部５１が設けられている。機構部５１は、エンコーダ５２が取り付けられたステッピングモータ５３を有し、ステッピングモータ５３の出力軸５３Ａに取り付けられたプーリ５４にはベルト５５が巻き回されており、ベルト５５を介してプーリ５６に回転を伝達するように構成されている。プーリ５６は、ボールスクリュー５７のスクリュー軸５７Ａの下端部に固定されている。スクリュー軸５７Ａは、鉛直方向の上向きに延びており、スクリュー軸５７Ａを挟むように一対のガイド５８がスクリュー軸５７Ａと平行に配置されている。一対のガイド５８は、プレート５９を介してベース４２に固定されている。スクリュー軸５７Ａは、プレート５９を介してベース４２に回転自在に支持されている。
【００４１】
さらに、スクリュー軸５７Ａを螺入させたナット（不図示）には、スライダ６０が固定
されている。スライダ６０には、ガイド５８が貫通させられており、スクリュー軸５７Ａの回転に伴ってガイド５８に沿って昇降させることができる。さらに、スライダ６０は、キャリア５０を載置するテーブル６１を下方から支持している。スライダ６０には、検出片６２が取り付けられている。
【００４２】
一方、ベース４２側には、４つのセンサ６３，６４，６５，６６が上下方向に所定の間隔をおいて配置されている。各センサ６３〜６６は、検出片６２を挿入可能なスリット６７が形成されており、スリット６７に検出片６２が進入すると、ＯＮ信号を出力するように構成されている。ここで、一番下の第１のセンサ６３は、キャリア５０の最下限位置を検出するために設けられている。下から２番目の第２のセンサ６４は、キャリア５０の下限位置を検出するために設けられており、この位置を原点位置として通常の動作が行われる。下から３番目の第３のセンサ６４は、キャリア５０の上限位置を検出するために設けられており、この位置が通常動作時の最高到達点になる。一番上の第４のセンサ６６は、最上限位置を検出するために設けられている。
【００４３】
ここで、図９にステッピングモータ５３の制御を行うシステムの構成を示す。ステッピングモータ５３の制御装置７１は、演算回路などを有し、外部から入力される指令値と、エンコーダ５２が出力するパルス信号に基づいて動作指令データを作成するように構成されている。動作指令には、例えば、始動してから自動で停止させるまでのパルス数のデータや、加速と減速の時間を設定するデータ、モータ回転の速度を設定するデータが含まれる。動作指令データは、パルス発信機コントローラ７２に出力される。パルス発信機コントローラ７２は、動作指令のデータをパルス信号に変換する。パルス発信機コントローラ７２から出力されるパルス信号は、モータドライバ７３でモータ駆動用の電流に変換され、ステッピングモータ５３に供給される。モータドライバ７３は、パルスが入力されないときに、制御装置７１にスタンバイ信号を出力するように構成されている。ステッピングモータ５３のロータが回転すると、エンコーダ５２から制御装置７１にパルス信号が出力される。
【００４４】
さらに、図１０にステッピングモータ５３の制御フローを示す。まず、パルス発信機コントローラ７２からモータドライバ７３にパルス信号が出力される（ステップＳ１０１）。これにより、モータドライバ７３からスタンバイ信号がＬｏｗレベルになる（ステップＳ１０２でＹｅｓ）。これにより、ステッピングモータ５３に電流供給が開始されて、ロータが回転し始める。制御装置７１は、エンコーダ５２からパルス信号が出力されたか調べ（ステップＳ１０３）、パルス信号が出力されていれば、エンド信号を出力する（ステップＳ１０４）。これに対し、エンコーダ５２からパルス信号が出力されなければ（ステップＳ１０３でＮｏ）、エラー出力を行う（ステップＳ１０５）。
【００４５】
次に、ロボット４４について図１１を参照して説明する。なお、この実施の形態では、可動範囲が平面上であるスカラー型のロボットが用いられているが、垂直多関節型などの他のタイプのロボットを使用することもできる。
【００４６】
ロボット４４は、下端部にステッピングモータ８１を有し、ステッピングモータ８１の出力軸８１Ａに取り付けられたプーリ８２にベルト８３が巻き回され、ベルト８３を介してプーリ８４に回転を伝達可能になっている。プーリ８４は、回転軸８５の下部に取り付けられている。回転軸８５の下端にはエンコーダ８６Ａが取り付けられており、回転軸８５の回転量を検出可能になっている。回転軸８５は、ベース４２と、第１の軸部８７に図示を省略するベアリング等によって回転自在に支持されている。第１の軸部８７は、回転軸８５を囲む略円筒形状を有し、ベース４２に図示を省略するベアリング等で回転自在に支持されている。第１の軸部８７の下部の外周には、プーリ８８が固定されている。プーリ８８は、第１の軸部８７と同軸に配置されており、ベルト８９を介してプーリ９０に連
結されている。プーリ９０は、ステッピングモータ９１の出力軸９１Ａに固定されている。これにより、ステッピングモータ９１を回転させると第１の軸部８７を回転させることができる。なお、第１の軸部８７の回転量は、第１の軸部８７の下端に取り付けられたエンコーダ８６Ｂで検出できる。
【００４７】
第１の軸部８７の上端部には、第１のアーム部９２の基端部が固定されている。第１のアーム部９２は略水平に延びており、その先端部には回転軸９３がベアリング等で回転自在に支持されている。回転軸９３は、鉛直上向きに延びており、その下部に取り付けられたプーリ９４にはベルト９４を介してプーリ９５に連結されている。プーリ９５は、第１のアーム部９２に取り付けられたステッピングモータ９６の出力軸９６Ａに取り付けられている。回転軸９３の下端にはエンコーダ８６Ｃが取り付けられており、回転軸９３の回転量を検出できる。
【００４８】
回転軸９３は、第２の軸部１０１にも図示を省略するベアリング等を介して回転自在に支持されている。第２の軸部１０１は、略円筒形状を有し、その下部にプーリ１０２が同軸に取り付けられている。プーリ１０２は、ベルト１０３を介してプーリ１０４に連結されている。プーリ１０４は、回転軸８５の上端部に固定されている。
【００４９】
第２の軸部１０１の上端には、第２のアーム部１０５の基端部が固定されている。第２のアーム部１０５は、略水平に延び、その先端部に回転軸１０６が回転自在に支持されている。この回転軸１０６には、プーリ１０７が同軸に取り付けられており、ベルト１０８を介してプーリ１０９に連結される。プーリ１０９は、回転軸９３に固定されている。回転軸１０６の上端には、ワークＷを下方から支持するハンド１１０が固定されている。
【００５０】
ここで、ステッピングモータ８１，９１，９６は、図９及び図１０に示す構成及びフローチャートにしたって制御が行われる。
また、各エンコーダ８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃは、回転量を検出する構成の他に、原点位置を検出するためのプレートと、検出部とが設けられている。プレートには、原点位置に対応してスリットが周方向に１箇所形成されており、検出部は、プレートを挿入可能な凹部が形成されており、凹部にプレートのスリットがくると、ＯＮ信号が出力される。
【００５１】
次に、センタリングユニット４５の構成について、図１２を参照して詳細に説明する。
センタリングユニット４５は、ベース４２内に収容されるシリンダ１１１を有し、シリンダ１１１には電磁弁１１２を介して圧縮エアを供給可能に構成されている。シリンダ１１１の出力軸１１１Ａは、上向きに昇降自在に延びており、出力軸１１１Ａの上端にはテーブル１１３が固定されている。テーブル１１３には、ワークＷの裏面を吸着保持する吸着部１１４が設けられている。また、吸着部１１４から所定距離だけ離れた位置には、光学センサ１１７が設けられている。光学センサ１１７は、図示を省略する支持部材によってベース４２に固定されており、吸着部１１４にワークＷを保持させたときにワークＷの外周部分が挿入可能な凹部が設けられている。この凹部の上面と下面には、発光素子１１８と受光素子１１９が１つずつ配置されている。発光素子１１８から受光素子１１９に至るまでの光路上にワークＷを進入させると、受光素子１１９で受光する光の量が減少する。したがって、受光素子１１９の受光量を調べることで、ワークＷの位置を検出することができる。
【００５２】
また、シリンダ１１１には、出力軸１１１Ａの位置を検出するためのセンサ１１５，１１６が２つ設けられている。下側の第１のセンサ１１５は、吸着部１１４の下端位置を検出するために設けられている。上側の第２のセンサ１１６は、吸着部１１４の上端位置を検出するために設けられている。
【００５３】
さらに、図１３にセンタリングユニット４５の制御フローを示す。電磁弁１１２をＯＮにし（ステップＳ２０１）、その後に上部の第２のセンサ１１６の出力がＯＮになれば（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、エンド信号が出力される（ステップＳ２０２）。これに対して、上部の第２のセンサ１１６の出力がＯＮにならなければ（ステップＳ２０１でＮｏ）、エラー信号が出力される。
【００５４】
次に、処理室４６の構成について、図１４を参照して詳細に説明する。
処理室４６は、ベース４２内に収容されるシリンダ１２１を有し、シリンダ１２１には電磁弁１２２を介して圧縮エアを供給可能に構成されている。シリンダ１２１の出力軸１２１Ａは、上向きに昇降自在に延びており、出力軸１２１Ａの上端にはプレート１２３が固定されている。プレート１２３には、複数のリフトピン１２４が鉛直上向きに取り付けられている。これらリフトピン１２４は、ヒータ１２５に形成された隙間を通って昇降自在になっている。なお、図示を省略するが、処理室４６の上部には、例えば、成膜用のガスを導入するためのノズル等が配置されている。
【００５５】
また、シリンダ１２１には、出力軸１２１Ａの位置を検出するために、２つのセンサ１２６，１２７が設けられている。下側の第１のセンサ１２６は、リフトピン１２４の下限位置を検出するために設けられている。上側の第２のセンサ１２７は、リフトピン１２４の上限位置を検出するために設けられている。
なお、処理室４６は、成膜用の装置でも良いし、ワークＷに対して表面処理を行う装置でも良い。さらに、その他の処理を行う装置でも良い。また、ヒータ１２５は必須の構成要素ではない。
【００５６】
制御装置４７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを含んで構成されており、ソフトウェアの処理により、搬送装置１を含む生産装置の制御と、メンテナンス時期の検知を行っている。ここで、制御装置１２は、モータの動作を指令する駆動指令２１と、各センサを用いてモータ３等の動作時間を計測するカウント部２２と、メンテナンス時期を判定する判定部２３と、メンテナンスを指示する信号を出力する出力部２４とに機能分割できる。なお、制御装置４７の処理は、ソフトウェアで実施しても良いが、図６のブロック図に示すような回路で実施しても良い。
【００５７】
次に、この生産装置４１における動作について図１５を主に参照して説明する。
処理がスタートすると、工程＃１として、キャリアステーション４３を１ピッチ分下降させる。この動作は、ステッピングモータ８１のモータドライバ７３のスタンバイ信号でモニタする。そして、図１０のフローチャートの処理を開始するスタート時から、ステップＳ１０４でエンド信号が出力するまでの時間をこの工程の動作時間として計測する。なお、１ピッチ分下降とは、キャリア５０に複数設けられたワークＷの収容部５０Ａを１つ分だけ下降させることをいう。
【００５８】
工程＃２で、ロボット４４を駆動させて、ハンド１１０をキャリアステーション４３に向けさせる。この動作は、ロボット４４のステッピングモータ８１，９１，９６のそれぞれのモータドライバ７３のスタンバイ信号でモニタする。そして、動作を開始する指令を出力してからエンド信号が出力されるまでの時間をこの工程の動作時間として計測する。
【００５９】
続いて、工程＃３から工程＃５でワークＷをキャリアステーション４３から搬出する。すなわち、工程＃３で、ロボット４４のアーム部９２，１０５をキャリア５０に向けて伸ばして、ハンド１１０をキャリアステーション４３内のワークＷの下に挿入させる。具体的には、図１１に示す第２のステッピングモータ９１を駆動させて第１の軸部８７を回転軸８５周りに回転させると共に、第１のステッピングモータ８１を駆動させて第２の軸部１０１を回転軸９３周りに回転させる。さらに、第３のステッピングモータ９６を駆動さ
せてハンド１１０を回転軸１０６周りに回転させる。ここでの動作時間は、動作の開始を指令してから、最後に動作したステッピングモータ８１，９１，９６のエンド信号が出力されるまでの時間になる。
【００６０】
次に、工程＃４で、キャリアステーション４３を１／２ピッチ分下降させる。この動作は、ステッピングモータ５３のモータドライバ７３のスタンバイ信号でモニタし、動作時間は、動作開始からエンド信号が出力されるまでの時間を計測する。キャリアステーション４３を１／２ピッチ下げることで、ワークＷがキャリア５０からハンド１１０に受け渡される。
【００６１】
そして、工程＃５で、ロボット４４の各ステッピングモータ８１，９１，９６を駆動させることで各軸部８７，１０１を回転させてアーム部９２，１０５を縮め、ワークＷをキャリア５０から取り出す。ここでの動作時間は、スタンバイ信号のモニタにより計測し、動作の開始を指令してから最後に動作したステッピングモータ８１，９１，９６のエンド信号が出力されるまでの時間になる。
【００６２】
次に、工程＃６から工程＃１６でワークＷのセンタリグを行う。
まず、工程＃６で、ロボット４４を回転させ、ワークＷをセンタリングユニット４５の方向まで移動させる。動作時間は、工程＃２と同様に測定する。
工程＃７では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ワークＷをセンタリングユニット４５の上方に移動させる。ロボット４４は、吸着部１１４の上方にワークＷの中心が配置されるようにアーム部９２，１０５を伸ばす。なお、吸着部１１４は、初期位置ではワークＷ及びハンド１１０より低い位置で待機しているので、吸着部１１４とワークＷが衝突することはない。ここでの動作時間は、工程＃３と同様に測定する。
【００６３】
工程＃８では、センタリングユニット４５のテーブル１１３を上昇させ、ワークＷの裏面に吸着部１１４を当接させる。センタリングユニット４５は、電磁弁１１２を開いてシリンダ１１１に圧縮エアを供給し、吸着部１１４を上昇させる。吸着部１１４は、出力軸１１１Ａと共に移動する検出片が上側の第２のセンサ１１６で検出される位置まで上昇させる。このときの吸着部１１４の位置は、ロボット４４のハンド１１０の上面の高さより高く設定されている。このため、ワークＷがロボット４４からセンタリングユニット４５に受け渡される。ここでの動作時間は、シリンダ１１１に動作開始の指令を出力してから、第２のセンサ１１６がＯＮ信号を出力するまでである。
【００６４】
工程＃９では、吸着部１１４でワークＷを吸着保持する。ここでの動作時間は、吸着部１１４に接続された不図示の排気ポンプに動作を指令してから、吸着部１１４に取り付けられた真空センサで測定する真空度が所定の値に到達するまでの時間とする。
工程＃１０では、ロボット４４を駆動させて、各軸部８７，１０１を回転させてアーム部９２，１０５を縮める。ハンド１１０がセンタリングユニット４５から退避する。その一方で、ワークＷは吸着部１１４に吸着されているのでセンタリングユニット４５に残る。ここでの動作時間は、工程＃５と同様に測定する。
【００６５】
工程＃１１で、センタリングユニット４５は、光学センサ１１７でワークＷの位置を検出する。動作時間は、光学センサ１１７の動作を指令してから、必要なデータを取得するまでの時間とする。制御装置４７は、光学センサ１１７の受光素子１１９が受光量に応じて出力する信号に応じてワークＷの位置を算出する。
【００６６】
工程＃１２では、再びロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ハンド１１０をワークＷの下方に進入させる。動作時間は、工程＃３と同様に測定する。
工程＃１３では、吸着部１１４によるワークＷの吸着保持を解除する。動作時間は、吸
着の解除を指令してから、排気ポンプによる吸着を停止し、吸着部１１４を大気開放したことを真空センサで測定するまでの時間とする。
【００６７】
工程＃１４では、シリンダ１１１を稼動させてセンタリングユニット４５のテーブル１１３を下降させ、ワークＷを吸着部１１４からハンド１１０に受け渡させる。センタリングユニット４５は、出力軸１１１Ａと共に移動する検出片が下側の第１のセンサ１１５で検出されるまでシリンダ１１１を駆動させる。この位置では、吸着部１１４は、ロボット４４のハンド１１０より低い位置まで下降するので、ワークＷがセンタリングユニット４５からロボット４４に受け渡される。ここでの動作時間は、シリンダ１１１の動作開始を指令してから、第１のセンサ１１５がＯＮ信号を出力するまでとする。
【００６８】
工程＃１５では、ロボット４４を駆動させて、アーム部９２，１０５を縮める。ハンド１１０に支持されたワークＷがセンタリングユニット４５から退避する。動作時間は、工程＃６と同様に測定する。
【００６９】
次に、工程＃１６から工程＃２６で、処理室４６を用いてワークＷに対して処理を行う。
まず、工程＃１６では、ロボット４４を回転させて、ワークＷを処理室４６の方向に向ける。動作時間は、工程＃２と同様に測定する。
工程＃１７では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ワークＷを処理室４６の内部に進入させる。このとき、センタリングユニット４５で測定したワークＷの位置に合わせて、処理室４６内の所定位置にワークＷが配置されるように、ロボット４４が制御される。ここでの動作時間は、工程＃３と同様に測定する。なお、リフトピン１２４は、ワークＷ及びハンド１１０より低い位置に待機しているので、リフトピン１２４とワークＷが衝突することはない。
【００７０】
工程＃１８では、処理室４６のシリンダ１２１を稼動させてリフトピン１２４を上昇させ、リフトピン１２４をワークＷの裏面に当接させる。具体的には、リフトピン１２４を昇降させるシリンダ１２１の出力軸１２１Ａと共に移動する検出片が上側の第２のセンサ１２７で検出されるまでリフトピン１２４を上昇させる。リフトピン１２４は、ハンド１１０より高い位置まで上昇させるので、ワークＷがロボット４４から処理室４６に受け渡される。ここでの動作時間は、シリンダ１２１の動作開始を指令から、第２のセンサ１２７がＯＮ信号を出力するまでとする。
工程＃１９では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を収縮させる。ハンド１１０が処理室４６から退避する一方で、リフトピン１２４で支持されたワークＷが処理室４６内に残る。動作時間は、工程＃５と同様に測定する。
【００７１】
工程＃２０では、処理室４６のリフトピン１２４を下降させる。リフトピン１２４は、シリンダ１２１の出力軸１２１Ａと共に移動する検出片が下側の第１のセンサ１２６で検出されるまで下降させられる。これにより、ワークＷがヒータ１２５上に載置される。ここでの動作時間は、シリンダ１２１の動作開始を指令から、第１のセンサ１２６がＯＮ信号を出力するまでとする。
工程＃２１で、処理室４６でワークＷに対して処理を実施する。動作時間は、処理の開始を指令してから、予め定められた時間が経過するまでとする。
工程＃２２では、リフトピン１２４を上昇させる。リフトピン１２４は、シリンダ１２１の出力軸１２１Ａと共に移動する検出片が上側の第２のセンサ１２７で検出されるまで上昇させる。ここでの動作時間は、工程＃１８と同様に測定する。
【００７２】
工程＃２３では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ハンド１１０をワークＷの下に挿入する。動作時間は、工程＃４と同様に計測する。
工程＃２４では、リフトピン１２４を下降させ、ワークＷをロボット４４に受け渡す。動作時間は、工程＃２０と同様に計測する。
【００７３】
工程＃２５では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を収縮させてワークＷを処理室４６から取り出す。動作時間は、工程＃５と同様に測定する。
工程＃２６では、ロボット４４を回転させて、ワークＷをキャリアステーション４３に向ける。動作時間は、工程＃２と同様に測定する。
【００７４】
次に、工程＃２７から工程３０で、処理の終わったワークＷをキャリア５０に収容する。まず、工程＃２７で、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ワークＷをキャリア５０内に進入させる。動作時間は、工程＃４と同様に計測する。
工程＃２８で、キャリアステーション４３を１／２ピッチ分上昇させる。これにより、ワークＷがハンド１１０からキャリア５０の収容部５０Ａに移載される。ここでの動作は、ステッピングモータ５３のモータドライバ７３のスタンバイ信号でモニタする。そして、動作時間は、ステッピングモータ５３の駆動指令を出力してからエンド信号が出力するまでの時間とする。
【００７５】
工程＃２９では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を収縮させてハンド１１０をキャリア５０から退避させる。動作時間は、工程＃５と同様に測定する。
工程＃３０は、キャリアステーション４３を１ピッチ分上昇させる。動作時間は、工程＃２８と同様に測定する。以降は、同じ処理を必要な回数繰り返し、それぞれのワークＷに対して処理を行う。
【００７６】
ここで、制御装置４７は、複数の動作の組み合わせから、監視する動作範囲を設定し、各動作が必ず限定できるように組み合わせを行う。以下では、図１５に示すように、グループＧ１〜Ｇ５の５箇所に監視範囲を分けて監視を行う場合について説明する。
【００７７】
第１のグループＧ１は、工程＃１〜＃８までで、ワークＷの搬出からセンタリングユニット４５までの搬送工程に相当する。また、第２のグループＧ２は、工程＃６〜＃８でワークＷの搬送工程に相当する。第３のグループＧ３は、工程＃１２〜＃２０でセンタリングユニット４５から処理室４６までの搬送工程に相当する。第４のグループＧ４は、工程＃１８〜＃２０でロボット４４と処理室４６の間のワークＷの受け渡し工程に相当する。第５のグループＧ５は、工程＃２２〜＃３０で処理室４６からワークＷを取り出してキャリア５０に戻すまでの工程に相当する。このようなグループは、主に処理の内容別、動作時間の幅が大きい工程（例えば、工程＃９など）を区切りにするなどの観点から設定されることが好ましい。
【００７８】
そして、各グループＧ１〜Ｇ５の正常動作時の動作時間Ｚ（基準時間）が、順番に１０．６秒、３．７秒、１２．３秒、４．７秒、１３．３秒であるとする。なお、正常時の動作時間Ｚは、例えば、故障や経時変化が無視できる状態で複数回動作を行ったときの平均値とする。
【００７９】
これに対し、異常動作時にカウント部２２で計測された動作時間の合計値が、例えば、第１のグループＧ１が１０．６秒、第２のグループＧ２が３．７秒、第３のグループＧ３が１２．５秒、第４のグループＧ４が４．９秒であったとする。そして、第５のグループＧ５が１３．３秒であったとする。ここで、第３のグループＧ３と第４のグループＧ４のそれぞれの動作時間が、正常動作時に比べて２秒遅れており、この時間差ｄＴは、それぞれのグループＧ３，Ｇ４について予め定められている閾値αを越えているものとする。
【００８０】
この場合、第４のグループＧ４は第３のグループＧ３の一部であることから、判定部２
４はグループＧ４の工程においてメンテナンス時期が到来していると考えられる。さらに、第４のグループＧ４は、ロボット４４のアーム部９２，１０５の伸び（工程＃１９）と、処理室４６のリフトピン１２４の動作（工程＃１８，＃２０）に区分けできる。ここで、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばす動作は、他のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ５にも存在する。したがって、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばす動作に有為な変化が生じている場合には、他のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ５の動作時間の時間差ｄＴもそれぞれの閾値αを越えるはずである。
【００８１】
しかしながら、他のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ５では、時間差ｄＴが閾値αを越えていないので、ロボット４４のメンテナンス時期ではないと判断できる。一方、処理室４６のリフトピン１２４の動作は、このグループ以外には実施されない。したがって、判定部２４は、処理室４６のリフトピン１２４を動作させるデバイス、例えば、シリンダ１２１にメンテナンスの必要があると判定する。
【００８２】
ここで、共通して実施される工程としては、キャリアステーション４３の動作の上下動（工程＃１、＃４、＃２８、＃３０）や、ロボット４４の回転（工程＃２、＃６、＃１６、＃２６）があげられる。これらの動作時間の時間差ｄＴの変化についても、全ての工程を複数のグループに分けておき、各グループの動作時間を調べ、前記と同様の処理を行うことで、メンテナンス時期の到来を検知できる。
【００８３】
このように、この生産装置４１では、複数の動作をグループにまとめ、グループとしての動作時間で異常等の発生を判定するようにしたので、１つ１つの工程の動作時間について許容値を設定する場合に比べて、動作時間の変化を観測し易くなる。この場合、１つのグループに着目しただけでは、そのグループ内のどの工程に異常等が発生したのかを判別することは困難である。しかしながら、複数のグループの動作時間を比較することで、共通する動作についてのメンテナンス時期の判定を行うことが可能になる。これにより、高性能なセンサや、高速度のデータ処理を行うことなく、異常の発見や、メンテナンス時期の設定を行うことができ、生産装置４１を緊急停止等させることがなくなって、生産性を向上させることができる。
【００８４】
なお、グループＧ１では、工程＃３及び工程＃５ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸長させる工程が２つと、工程＃５のアーム部９２，１０５を収縮させる工程とが含まれる。アーム部９２，１０５の伸長と収縮は運動方向が異なるだけで同じ動作であるといえる。つまり、グループＧ１では、ロボット４４という同じデバイスについての同種の動作が複数含まれる。このため、アーム部９２，１０５の動作に時間遅れが生じた場合には、同種の工程の繰り返される分だけ時間遅れが増幅される。したがって、アーム９２，１０５の時間遅れがより顕著に現れるようになり、ロボット４４のメンテナンス時期の到来を精度良く計測できる。
【００８５】
また、グループＧ２では、処理室４６のリフトピン１２４の上昇（工程＃１８）と、リフトピン１２４の下降（工程＃２０）が含まれる。これらの工程は、シリンダ１２１の動作方向が異なるのみで同種の動作である。このため、シリンダ１２１の動作に時間遅れが生じた場合には、同種の工程の繰り返される分だけ時間遅れが増幅される。したがって、リフトピン１２４の時間遅れがより顕著に現れるようになり、処理室４６のメンテナンス時期の到来を精度良く計測できる。
【００８６】
ここで、この実施の形態の変形例について説明する。
変形例に係る生産装置４１では、カウント部２２がロボット４４の動作に関する動作時間をロボット４４に取り付けたエンコーダ８６Ａ〜８６Ｃで計測する代わりに、キャリアステーション４３のステッピングモータ５３の待機時間や、センタリングユニット４５の
シリンダ１１１の待機時間、処理室４６のシリンダ１２１の待機時間で計測する。
【００８７】
例えば、図１５における工程＃２及び工程＃３の動作時間の合計は、キャリアステーション４３が工程＃１の動作を終了してから、工程＃４の動作を開始するまでの待機時間で計測できる。つまり、ロボット４４の回転及びアーム部９２，１０５の伸長をキャリアステーション４３側のセンサでモニタできる。
また、工程＃５から工程＃７の動作時間の合計は、キャリアステーション４３が工程４を終了してから、センタリングユニット４５が工程＃８を実施するまでの待機時間で測定できる。
【００８８】
この場合には、キャリアステーション４３における動作時間の時間差ｄＴが閾値αを越えた場合には、センタリングユニット４５及び処理室４６の動作時間の時間差ｄＴを調べる。センタリングユニット４５及び処理室４６において、時間差ｄＴが閾値αを越えていなければ、ロボット４４の時間遅れの可能性を除外できるので、キャリアステーション４３の機構部５１に起因して時間遅れが生じていると判定できる。
【００８９】
なお、本発明は、前記の各実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、メンテナンス等を監視するデバイスは、モータやシリンダなどのアクチュエータや、ボールスクリューに限定されず、ガイドレールなどでも良い。
また、閾値αに動作時間の時間差ｄＴの積分値や、微分値を用いても良い。例えば、時間差ｄＴを毎回加算しておき、その加算値が所定位置を越えた場合には、異常が発生又はメンテナンスが必要と判断しても良い。これは、部品の劣化が顕著になると、時間差ｄＴが増大するので、正常時より早く閾値αを越えるからである。また、微分値は、部品の劣化が顕著になると、時間差ｄＴの前回値から今回値への変化量が増大するからである。
【００９０】
また、動作時間の時間差ｄＴが閾値αを越える原因となったデバイスを特定するための手法として、所定時間の間で特定のデバイスが動作する時間の合計値をカウントし、そのカウント値とそのデバイスの動作の基準時間との時間差を調べ、時間差が閾値を越えた場合に、そのデバイスのメンテナンス時期が到来したと判定するように構成しても良い。
【００９１】
例えば、図１５の工程＃１８と工程＃２０に示すリフトピン１２４の昇降時間の合計を複数のワークＷを処理する時間範囲で計測し、その間に実際にリフトピン１２４が昇降していた時間の合計値を調べる。つまり、図１５からリフトピン１２４の昇降時間の合計は、正常動作時で３秒であることがわかるので、ワーク５枚分の時間範囲では、３秒×５枚＝１５秒間、シリンダ１２１が動作するはずである。これに対し、異常時の動作時間は１．６秒であるので、リフトピン１２４を１回昇降させると、１．６秒×２回＝３．２秒になる。この場合、ワーク５枚分の時間範囲では、３．２秒×５枚＝１６秒になり、正常時との時間差は１秒になる。つまり、ワーク５枚分の時間範囲中にシリンダ１２１がＯＮになっている時間の累積を調べることで、１回の動作における時間差が顕著に現れ難い場合でも、所定時間の間の累積時間を調べることで、メンテナンスが必要なデバイスを発見し易くなる。なお、累積時間を計算するための時間範囲は、ワークＷの処理枚数と無関係な一定の時間にしても良い。
【００９２】
ここで挙げた全ての例および条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明および概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例および条件に限定することなく解釈すべきであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換および変形を施すことができると理解すべきである。
【００９３】
以下に、実施の形態の特徴を付記する。
（付記１） ワークに対して複数の動作を実行するのに要する時間を計測するカウント部と、前記複数の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、前記カウント部で実際に測定した動作時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする生産装置。
（付記２） 前記複数の動作には、同じデバイスを用いて行う動作が２つ以上含まれることを特徴とする付記１に記載の生産装置。
（付記３） 前記カウント部は、所定のデバイスの動作を含む第１のグループの動作時間と、前記デバイスの同じ動作及び前記第１のグループと異なる動作を含む第２のグループの動作時間のそれぞれを計測し、前記判定部は、前記第１のグループの動作時間と基準時間との時間差、及び前記第２のグループの動作時間と基準時間との時間差をそれぞれ算出し、それぞれの時間差が所定の閾値を越えているか調べるように構成したことを特徴とする付記１に記載の生産装置。
（付記４） ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測するカウント部と、前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする生産装置。
（付記５） 前記カウント部は、複数のデバイスの動作を必要とする工程からなるグループの動作時間を計測し、前記判定部は前記グループの動作時間と前記グループについての基準時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べることを特徴とする付記４に記載の生産装置。
（付記６） １つ以上の動作を実行することでワークに対して処理を行うにあたり、複数の動作を含むグループを実行するのに要する時間を計測する工程と、所定の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、実際に測定した動作時間との時間差を算出する工程と、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる工程と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する工程と、を含むことを特徴とする生産方法。
（付記７） 前記ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測する工程と、前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出する工程と、前記時間差が所定の閾値を越えた場合にメンテナンスを指令する信号を出力する工程と、を含むことを特徴とする生産方法。
【符号の説明】
【００９４】
１ 搬送装置（生産装置）
３ モータ（デバイス）
１２ 制御装置
２２ カウント部
２３ 判定部
２４ 出力
４１ 生産装置
５３，８１，９１，９６， ステッピングモータ（デバイス）
１１１，１２１ シリンダ（デバイス）
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産装置及び生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産ラインでは、生産装置の異常を早期に発見したり、消耗品の交換時期を適切に管理したりすることで、生産装置を常に正常な状態に維持することが望まれる。また、消耗品の交換時期を管理することで、消耗品を適正な寿命まで使い切ることができ、ランニングコストの削減を図ることが望まれている。
【０００３】
近年の生産装置では、多数のセンサを取り付けて異常の発見や消耗品の交換時期の管理などを実施している。ここで、従来の生産装置における異常の検知方法や、消耗時期の検知方法としては、例えば、生産装置に含まれるリレーの動作時間を計測し、動作時間の変化が所定値を超える場合にリレーの交換時期と判定するものがある。これは、リレーの劣化状態が動作回数より動作時間に強い相関を有することに着目したものである。リレーの接点がオン→オフ動作の際に接点にプラズマ・イオンが生じて接点が溶着すると、リレーの回路が永久閉路してしまうが、永久閉路の前兆としてオン→オフ動作に要する時間が急増するので、動作時間の計測により故障を検知することが可能になる。
【０００４】
また、砥石の磨耗量を検出する手段として、モータの回転力を受けて砥石をワークの基準面に押し当てる構成において、砥石がワークに到達したときのモータのトルク変化を検出するものがある。制御装置は、モータのトルク変化から砥石の移動量を算出する。予め登録されている基準移動量からの差分が許容値内にないと判断した場合には、砥石の交換時期であると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５１４１号公報
【特許文献２】特開平６−３０４８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、リレーなど、動作時間が極めて短い部品の場合には、正常動作時の動作時間と、異常動作時の動作時間との差が小さく、異常や劣化を検知し難かった。また、異常や劣化を判断するための閾値として、正常動作時に近い値を設定すると、製造ロットや製品の品種が異なったり、生産条件がばらついたりするだけで異常や磨耗と検知してしまうことがあった。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、生産装置の構成要素の異常や劣化を確実に検知できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の一観点によれば、ワークに対して複数の動作を実行するのに要する時間を計測するカウント部と、前記複数の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、前記カウント部で実際に測定した動作時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする生産装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、
他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測するカウント部と、前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする生産装置が提供される
【０００９】
また、本発明の別の観点によれば、１つ以上の動作を実行することでワークに対して処理を行うにあたり、複数の動作を含むグループを実行するのに要する時間を計測する工程と、所定の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、実際に測定した動作時間との時間差を算出する工程と、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる工程と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する工程と、を含むことを特徴とする生産方法が提供される。
【００１０】
また、本発明の別の観点によれば、ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測する工程と、前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出する工程と、前記時間差が所定の閾値を越えた場合にメンテナンスを指令する信号を出力する工程と、を含むことを特徴とする生産方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の動作を含む動作時間を測定し、基準時間との時間差を算出して閾値と比較を行うことでメンテナンス時期を判定するようにしたので、従来に比べて閾値を大きく設定でき、誤判定を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る生産装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ―Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、センサの出力信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、動作時間の例を示す図である。
【図５】図５は、動作時間の時間差の変化の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る生産装置における制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態に係る生産装置の概略構成を示す平面図である。
【図８】図８は、キャリアステーションの構成を示す図である。
【図９】図９は、ステッピングモータの制御をするための構成を示す図である。
【図１０】図１０は、ステッピングモータの制御フローを示す図である。
【図１１】図１１は、ロボットの構成を示す断面図である。
【図１２】図１２は、センタリングユニットの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、センタリングユニットの制御フローを示す図である。
【図１４】図１４は、処理装置の一部分の概略構成を示す図である。
【図１５】図１５は、工程の一覧表と各工程の動作時間の結果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の目的および利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素および組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、典型例および説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない、と理解すべきである。
【００１４】
以下に、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。図面において、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
（第１の実施の形態）
図１及び図２に第１の実施の形態に係る生産装置の一部として搬送装置の概略構成を示す。搬送装置１は、ベース２上にモータ３が固定されており、モータ３の出力軸３Ａには、カップリング４を介してボールスクリュー５のスクリュー軸５Ａが連結されている。スクリュー軸５Ａは、その両端付近の２箇所でベース２に回転自在に支持されている。さらに、スクリュー軸５Ａを挟むように一対のガイド６がスクリュー軸５Ａと平行に配置されている。スクリュー軸５Ａには、ナット５Ｂが螺入されると共に、２つのガイド６が通されている。ナット５Ｂの上部には、テーブル７が固定されている。テーブル７は、図示を省略するワークを載置可能な平面形状を有し、一方の側部に細長の検出片８が取り付けられている。また、ベース２には、センサ９，１０が２つ固定されている。各センサ９，１０は、検出片８が通過可能なスリット１１が形成されており、テーブル７の移動範囲の一方の端部に第１のセンサ９が配置され、移動範囲の他方の端部に第２のセンサ１０が配置されている。なお、この実施の形態では、一方の端部がワークの受け取り位置Ｐ１であり、他方の端部がワークの受け渡し位置Ｐ２になっている。
【００１５】
制御装置１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを含んで構成されており、ソフトウェアの処理により、搬送装置１を含む生産装置の制御と、メンテナンス時期の検知を行っている。ここで、制御装置１２は、モータ３等の動作を指令する駆動指令２１と、センサ９，１０を用いてモータ３等の動作時間を計測するカウント部２２と、メンテナンス時期を判定する判定部２３と、メンテナンスを指示する信号を出力する出力部２４とに機能分割できる。
【００１６】
次に、この搬送装置１の動作について図１と、図３のタイミングチャートを主に参照して説明する。
制御装置１２は、予めテーブル７を右側の一方の端部のワーク受け取り位置Ｐ１に待機させる。このとき、テーブル７に取り付けられた検出片８は、第１のセンサ９のスリット１１内に配置されるので、第１のセンサ９がＯＮ信号を出力する。一方、第２のセンサ１０は、スリット１１内に検出片８が存在しないのでＯＦＦ信号を出力する。
【００１７】
そして、ワーク受け取り位置Ｐ１に待機しているテーブル７に図示を省略する第１のロボットがワークを載置すると、制御装置１２にワークの移載が完了したことを知らせる信号が入力される。これを受けて、時刻ｔ０において、制御装置１２の駆動司令部２１が、モータ３に電流を供給する。これにより、モータ３の回転軸３Ａを回転し、この回転がカップリング４を介してスクリュー軸５Ａに伝達されて、スクリュー軸５Ａを回転させる。これに伴って、ナット５Ｂが移動を開始して、ナット５Ｂに固定されているテーブル７がワークを載置したままで他方の端部に向けて移動を開始する。このとき、テーブル７の移動に伴って検出片８が第１のセンサ９のスリット１１から抜け出す。これにより、第１のセンサ９の出力がＯＦＦになる。
【００１８】
時刻ｔ１で、テーブル７が他端の受け渡し位置Ｐ２に達すると、テーブル７に取り付けられた検出片８が第２のセンサ１０のスリット１１に収まり、第２のセンサ１０からＯＮ信号が出力される。ＯＮ信号の入力を受けて制御装置１２が、モータ３を停止させる。
【００１９】
制御装置１２は、図示を省略する第２のロボットを稼動させて、ワークをテーブル７から搬出する。時刻ｔ２で、制御装置１２がワークの搬出が完了したことを示す信号を受け取ったら、モータ３を逆回転させる。これにより、スクリュー軸５Ａが逆方向に回転してテーブル７が反対側のワーク受け取り位置Ｐ１に向けて移動を開始する。このとき、検出片８が第２のセンサ１０のスリット１１から抜け出し、第２のセンサ１０の出力がＯＦＦ
になる。
【００２０】
モータ３の回転によってテーブル７が一端に向けて移動し、時刻ｔ３でテーブル７が再びワーク受け取り位置Ｐ１に到達すると、第１のセンサ９からＯＮ信号が出力される。この後、第１のロボットが次のワークをテーブル７上に載置する。
【００２１】
ここで、制御装置１２のカウント部２２は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間、すなわちワーク受け取り位置Ｐ１から受け渡し位置Ｐ２までテーブル７が移動するのに要する動作時間Ａ１を計測し、メモリに保存する。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間、すなわち受け渡し位置Ｐ２でワークを搬出するのに要する動作時間Ｂ１を計測してメモリに保存する。さらに、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間、すなわち、受け渡し位置Ｐ２からワーク受け取り位置Ｐ１までテーブル７が戻るのに要する動作時間Ｃ１を計測してメモリに保存する。
【００２２】
そして、図４に示すように、これら動作時間Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の合計値ＴＬ１を算出し、さらに予め登録されている正常状態の動作時間Ｚ（基準時間）との時間差ｄＴ（＝ＴＬ１−Ｚ）を算出する。なお、ここでの処理は、判定部２３によって行われる。また、正常状態の動作時間Ｚとは、例えば、部品の劣化などが生じていない状態で、搬送動作を所定回数実施し、その平均値を産出することから得られる。
【００２３】
制御装置１２の判定部２３は、時間差ｄＴが予め定められた閾値αを超えていたら、搬送装置１の機構部にメンテナンスが必要であると判定し、出力部２４がメンテナンスを促す信号を出力する。ここで、メンテナンスが必要な状態とは、モータ３などの部品が故障してはいないが、このまま使用を続けると故障を生じる可能性がある場合や、故障には至らないが部品の劣化が進んでおり、前もって交換等を行った方がいい状態をいう。なお、判定部２３の判定基準となる閾値αは、例えば、磨耗などの影響が無視できる通常動作状態の動作時間を予め取得し、これら動作時間が正規布すると考えた場合に、その標準偏差で１σや３σに相当する値にすることができる。このような閾値としては、例えば、数ミリ秒の遅れとすることが好ましい。この値は、モータ３やボールスクリュー５の動作には支障はないが、このまま使用を続けると故障や部品の磨耗が生じる可能く、部品の寿命や故障を未然に検知できるような値である。
【００２４】
１回目の動作に問題がない場合には、２回目以降も同様の動作を必要な回数だけ繰り返し、その都度、制御装置１２で作業時間の計測と、異常判定とを実施する。例えば、図２において、時刻ｔ４から時刻ｔ７の間で、２回目にワークを搬送したときのそれぞれの動作に要する動作時間Ａ２、Ｂ２、Ｃ２も計測し保存する。なお、例えば、動作時間Ａ２は、２回目にテーブル７がワーク受け取り位置Ｐ１から受け渡し位置Ｐ２までに移動するのに要する時間である。さらに、合計の動作時間時間ＴＬ２（＝Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ２）と、時間差ｄＴ（＝ＴＬ２−Ｚ）を算出し、判定部２３で時間差ｄＴが許容値α未満に収まるか調べる。
【００２５】
例えば、図４の時間変化時のグラフに示すように、合計時間ＴＬ３（＝Ａ３＋Ｂ３＋Ｃ３）と、正常状態の動作時間Ｚとの差ｄＴが閾値αを越えた場合には、判定部２３がメンテナンスが必要であると判定する。この判定結果を受けて、出力部２４が部品の交換等のメンテナンスを指示する信号を出力する。これにより、例えば、ランプが点灯するなどして、管理者にメンテナンス時期を知らせる。なお、図５に示すように、時間差ｄＴは、使用回数が増加するにつれて変動しながら徐々に増大していき、ある使用回数で、許容値αを越えると考えられる。
【００２６】
この実施の形態では、動作時間として複数の動作を含む工程の時間を計測し、合計の動
作時間（例えば、ＴＬ１）と、同じ複数の動作を行うときの基準時間として予め設定されている動作時間Ｚとの比較を行うようにしたので、１つ１つの動作でメンテナンス時期を判定する場合に比べて、閾値αの値を大きくできる。閾値αを余裕のある値にできるので、誤判定を防止し易くなる。
【００２７】
ここで、この実施の形態で、動作時間ＴＬ１を監視することで動作を監視するデバイスとしては、モータ３、ボールスクリュー５、ワークを搬出するロボットがあげられる。
【００２８】
例えば、モータ３及びボールスクリュー５のメンテナンス時期が近づいた場合には、テーブル７の移動時間が長くなると考えられる。この実施の形態でモニタする動作時間ＴＬ１では、テーブル７の移動は、ワークを受け取り位置Ｐ１から受け渡し位置Ｐ２に移動させるときと、受け渡し位置Ｐ２から受け取り位置Ｐ１に移動させるときの合計２回発生する。これらの動作は、運動の方向が反対なだけで同じ種類の動作である。すなわち、この動作時間ＴＬ１では、モータ３がテーブル７を一方向に移動させる動作時間を２回計測していることになる。１つの動作のみをモニタしている場合には、動作時間が短くて顕著な時間を計測することが困難なことがあるが、この実施形態では往復の時間をモニタすることで、同じ動作に要する時間が累積されるので、動作時間の変化をより確実に観測し易くなる。
【００２９】
また、ワークを搬出するロボットのメンテナンス時期を監視できるのは、図３の時刻ｔ１〜ｔ２のように、ワークを搬出する工程に要する時間も動作時間ＴＬ１に含まれているからである。時刻ｔ１〜ｔ２は、テーブル７を移動させないので、モータ３及びボールスクリュー５は駆動せずに待機している。これに対し、ワーク搬出用のロボットは、ワークをテーブル７から取り出す動作を行っている。したがって、ロボットの動作時間が長くなった場合には、動作時間ＴＬ１も長くなる。このように、ロボットの動作時間を直接は測定しないが、ロボットが動作している間に待機しているモータ３及びボールスクリュー５の待機時間（図３の動作時間Ｂ１）を測定することで、ロボットのメンテナンス時期も管理することが可能になる。
【００３０】
また、この搬送装置１では、制御装置１２がソフトウェアで判定処理を行うように構成されているので、動作時間Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれの値で異常やメンテナンス時期の判定をすると、処理スピードが追いつかないことがある。この実施の形態では、動作時間の合計値で異常やメンテナンス時期を判定するようにしているので、ソフトウェアで高速な処理を行わなくても異常なメンテナンス時期の判定が行える。
【００３１】
なお、図３において、テーブル７がワーク受け取り位置Ｐ１に待機している時間Ｄ１を計測すれば、ワークを搬送装置１に搬入するロボットのメンテナンス時期をモニタすることも可能になる。
また、センサ９のＯＮ、ＯＦＦ動作のみモニタすることで動作時間ＴＬ１を計測し、メンテナンス時期を判定するように構成しても良い。
【００３２】
（第２の実施の形態）
この実施の形態では、制御装置における作業時間の計測と異常判定とを回路にて行うことを特徴とする。搬送装置１の構成及び動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００３３】
図６に示すように、制御装置１２は、第１、第２のセンサ９，１０からの信号が入力される計数部３１を有する。計数部３１には、制御部３２を介して発振部３３で形成したパルス信号も入力される。図６に一例を示すように、パルス信号は、センサ９，１０からの信号より充分に周波数が大きく、かつ周波数が既知の信号である。計数部３１は、このパルス信号と第１、第２のセンサ９，１０からの信号の論理積をとり、得られたパルス信号
のパルスを計数する。そして、パルス信号のパルス数と発振部３３で出力するパルス信号の周波数とからセンサ９，１０からの信号のＯＮ時間を算出する。
【００３４】
計数部３１で算出したセンサ９，１０のＯＮ時間は、一時記憶部３４で保持された後、差分部３５と、積算部３６とに受け渡される。差分部３５は、前回値との差を算出し、算出結果は、スタック３８にて保持される。また、積算部３６では、計数部３１でカウントしたデータの今回値が前回値に加算される。このとき得られる加算値は、スタック３７に保存される。なお、差分部３５で算出された前回値との時間差からは、図４に示すような動作時間ＴＬ１と、正常動作時の動作時間Ｚの差であるｄＴが得られる。
【００３５】
スタック３７からは、判定部３８に時間差ｄＴが出力される。判定部３８は、閾値設定部３９から許容値の閾値αを取得し、閾値αと時間差ｄＴとを比較する。時間差ｄＴが閾値αを越えた場合には、メンテナンス時期が到来したと判断する。判定結果は、結果出力部４０に出力される。結果出力部４０は、メンテナンス時期の到来を作業者等に知らせるための信号を作成して出力する。
【００３６】
ここで、閾値設定部３９に登録される閾値は、例えば、部品の劣化などが生じていない正常状態の動作時間Ｚを複数回取得し、差分部３５と積算部３６の計算結果から正規分布を調べ、その標本集団の標準偏差が例えば１σ又は３σになるような動作時間が設定される。
【００３７】
この実施の形態では、制御装置１２の回路構成によって、第１の実施の形態と同様の処理を行うことが可能になる。ソフトウェアを用いる場合に比べて高速に処理を行える。
【００３８】
（第３の実施の形態）
この実施の形態は、第１、第２の実施の形態のようなデバイスを複数有し、それら複数のデバイスの動作が関連して行われる生産装置において、複数の動作の動作時間を計測することでメンテナンス時期を管理することを特徴とする。
【００３９】
図７に本実施の形態の生産装置の概略構成を示す。
生産装置４１は、ベース４２にワークＷを多数収容するキャリア５０を載置するキャリアステーション４３と、ワークＷを搬送するロボット４４と、センタリングユニット４５と、処理室４６とを備え、これらが制御装置４７で制御される構成を有する。キャリアステーション４３と、センタリングユニット４５は、ロボット４４を中心に略一直線上に配置されており、処理室４６は、ロボット４４を中心にしてキャリアステーション４３及びセンタリングユニット４５のそれぞれから９０°回転させた位置に配置されている。なお、生産装置４１の構成要素及びレイアウトは、図７に限定されない。
【００４０】
図８に示すように、キャリアステーション４３は、ワークＷを多数収容するキャリア５０を昇降自在に支持する構成を有し、ベース４２内に収容される機構部５１が設けられている。機構部５１は、エンコーダ５２が取り付けられたステッピングモータ５３を有し、ステッピングモータ５３の出力軸５３Ａに取り付けられたプーリ５４にはベルト５５が巻き回されており、ベルト５５を介してプーリ５６に回転を伝達するように構成されている。プーリ５６は、ボールスクリュー５７のスクリュー軸５７Ａの下端部に固定されている。スクリュー軸５７Ａは、鉛直方向の上向きに延びており、スクリュー軸５７Ａを挟むように一対のガイド５８がスクリュー軸５７Ａと平行に配置されている。一対のガイド５８は、プレート５９を介してベース４２に固定されている。スクリュー軸５７Ａは、プレート５９を介してベース４２に回転自在に支持されている。
【００４１】
さらに、スクリュー軸５７Ａを螺入させたナット（不図示）には、スライダ６０が固定
されている。スライダ６０には、ガイド５８が貫通させられており、スクリュー軸５７Ａの回転に伴ってガイド５８に沿って昇降させることができる。さらに、スライダ６０は、キャリア５０を載置するテーブル６１を下方から支持している。スライダ６０には、検出片６２が取り付けられている。
【００４２】
一方、ベース４２側には、４つのセンサ６３，６４，６５，６６が上下方向に所定の間隔をおいて配置されている。各センサ６３〜６６は、検出片６２を挿入可能なスリット６７が形成されており、スリット６７に検出片６２が進入すると、ＯＮ信号を出力するように構成されている。ここで、一番下の第１のセンサ６３は、キャリア５０の最下限位置を検出するために設けられている。下から２番目の第２のセンサ６４は、キャリア５０の下限位置を検出するために設けられており、この位置を原点位置として通常の動作が行われる。下から３番目の第３のセンサ６４は、キャリア５０の上限位置を検出するために設けられており、この位置が通常動作時の最高到達点になる。一番上の第４のセンサ６６は、最上限位置を検出するために設けられている。
【００４３】
ここで、図９にステッピングモータ５３の制御を行うシステムの構成を示す。ステッピングモータ５３の制御装置７１は、演算回路などを有し、外部から入力される指令値と、エンコーダ５２が出力するパルス信号に基づいて動作指令データを作成するように構成されている。動作指令には、例えば、始動してから自動で停止させるまでのパルス数のデータや、加速と減速の時間を設定するデータ、モータ回転の速度を設定するデータが含まれる。動作指令データは、パルス発信機コントローラ７２に出力される。パルス発信機コントローラ７２は、動作指令のデータをパルス信号に変換する。パルス発信機コントローラ７２から出力されるパルス信号は、モータドライバ７３でモータ駆動用の電流に変換され、ステッピングモータ５３に供給される。モータドライバ７３は、パルスが入力されないときに、制御装置７１にスタンバイ信号を出力するように構成されている。ステッピングモータ５３のロータが回転すると、エンコーダ５２から制御装置７１にパルス信号が出力される。
【００４４】
さらに、図１０にステッピングモータ５３の制御フローを示す。まず、パルス発信機コントローラ７２からモータドライバ７３にパルス信号が出力される（ステップＳ１０１）。これにより、モータドライバ７３からスタンバイ信号がＬｏｗレベルになる（ステップＳ１０２でＹｅｓ）。これにより、ステッピングモータ５３に電流供給が開始されて、ロータが回転し始める。制御装置７１は、エンコーダ５２からパルス信号が出力されたか調べ（ステップＳ１０３）、パルス信号が出力されていれば、エンド信号を出力する（ステップＳ１０４）。これに対し、エンコーダ５２からパルス信号が出力されなければ（ステップＳ１０３でＮｏ）、エラー出力を行う（ステップＳ１０５）。
【００４５】
次に、ロボット４４について図１１を参照して説明する。なお、この実施の形態では、可動範囲が平面上であるスカラー型のロボットが用いられているが、垂直多関節型などの他のタイプのロボットを使用することもできる。
【００４６】
ロボット４４は、下端部にステッピングモータ８１を有し、ステッピングモータ８１の出力軸８１Ａに取り付けられたプーリ８２にベルト８３が巻き回され、ベルト８３を介してプーリ８４に回転を伝達可能になっている。プーリ８４は、回転軸８５の下部に取り付けられている。回転軸８５の下端にはエンコーダ８６Ａが取り付けられており、回転軸８５の回転量を検出可能になっている。回転軸８５は、ベース４２と、第１の軸部８７に図示を省略するベアリング等によって回転自在に支持されている。第１の軸部８７は、回転軸８５を囲む略円筒形状を有し、ベース４２に図示を省略するベアリング等で回転自在に支持されている。第１の軸部８７の下部の外周には、プーリ８８が固定されている。プーリ８８は、第１の軸部８７と同軸に配置されており、ベルト８９を介してプーリ９０に連
結されている。プーリ９０は、ステッピングモータ９１の出力軸９１Ａに固定されている。これにより、ステッピングモータ９１を回転させると第１の軸部８７を回転させることができる。なお、第１の軸部８７の回転量は、第１の軸部８７の下端に取り付けられたエンコーダ８６Ｂで検出できる。
【００４７】
第１の軸部８７の上端部には、第１のアーム部９２の基端部が固定されている。第１のアーム部９２は略水平に延びており、その先端部には回転軸９３がベアリング等で回転自在に支持されている。回転軸９３は、鉛直上向きに延びており、その下部に取り付けられたプーリ９４にはベルト９４を介してプーリ９５に連結されている。プーリ９５は、第１のアーム部９２に取り付けられたステッピングモータ９６の出力軸９６Ａに取り付けられている。回転軸９３の下端にはエンコーダ８６Ｃが取り付けられており、回転軸９３の回転量を検出できる。
【００４８】
回転軸９３は、第２の軸部１０１にも図示を省略するベアリング等を介して回転自在に支持されている。第２の軸部１０１は、略円筒形状を有し、その下部にプーリ１０２が同軸に取り付けられている。プーリ１０２は、ベルト１０３を介してプーリ１０４に連結されている。プーリ１０４は、回転軸８５の上端部に固定されている。
【００４９】
第２の軸部１０１の上端には、第２のアーム部１０５の基端部が固定されている。第２のアーム部１０５は、略水平に延び、その先端部に回転軸１０６が回転自在に支持されている。この回転軸１０６には、プーリ１０７が同軸に取り付けられており、ベルト１０８を介してプーリ１０９に連結される。プーリ１０９は、回転軸９３に固定されている。回転軸１０６の上端には、ワークＷを下方から支持するハンド１１０が固定されている。
【００５０】
ここで、ステッピングモータ８１，９１，９６は、図９及び図１０に示す構成及びフローチャートにしたって制御が行われる。
また、各エンコーダ８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃは、回転量を検出する構成の他に、原点位置を検出するためのプレートと、検出部とが設けられている。プレートには、原点位置に対応してスリットが周方向に１箇所形成されており、検出部は、プレートを挿入可能な凹部が形成されており、凹部にプレートのスリットがくると、ＯＮ信号が出力される。
【００５１】
次に、センタリングユニット４５の構成について、図１２を参照して詳細に説明する。
センタリングユニット４５は、ベース４２内に収容されるシリンダ１１１を有し、シリンダ１１１には電磁弁１１２を介して圧縮エアを供給可能に構成されている。シリンダ１１１の出力軸１１１Ａは、上向きに昇降自在に延びており、出力軸１１１Ａの上端にはテーブル１１３が固定されている。テーブル１１３には、ワークＷの裏面を吸着保持する吸着部１１４が設けられている。また、吸着部１１４から所定距離だけ離れた位置には、光学センサ１１７が設けられている。光学センサ１１７は、図示を省略する支持部材によってベース４２に固定されており、吸着部１１４にワークＷを保持させたときにワークＷの外周部分が挿入可能な凹部が設けられている。この凹部の上面と下面には、発光素子１１８と受光素子１１９が１つずつ配置されている。発光素子１１８から受光素子１１９に至るまでの光路上にワークＷを進入させると、受光素子１１９で受光する光の量が減少する。したがって、受光素子１１９の受光量を調べることで、ワークＷの位置を検出することができる。
【００５２】
また、シリンダ１１１には、出力軸１１１Ａの位置を検出するためのセンサ１１５，１１６が２つ設けられている。下側の第１のセンサ１１５は、吸着部１１４の下端位置を検出するために設けられている。上側の第２のセンサ１１６は、吸着部１１４の上端位置を検出するために設けられている。
【００５３】
さらに、図１３にセンタリングユニット４５の制御フローを示す。電磁弁１１２をＯＮにし（ステップＳ２０１）、その後に上部の第２のセンサ１１６の出力がＯＮになれば（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、エンド信号が出力される（ステップＳ２０２）。これに対して、上部の第２のセンサ１１６の出力がＯＮにならなければ（ステップＳ２０１でＮｏ）、エラー信号が出力される。
【００５４】
次に、処理室４６の構成について、図１４を参照して詳細に説明する。
処理室４６は、ベース４２内に収容されるシリンダ１２１を有し、シリンダ１２１には電磁弁１２２を介して圧縮エアを供給可能に構成されている。シリンダ１２１の出力軸１２１Ａは、上向きに昇降自在に延びており、出力軸１２１Ａの上端にはプレート１２３が固定されている。プレート１２３には、複数のリフトピン１２４が鉛直上向きに取り付けられている。これらリフトピン１２４は、ヒータ１２５に形成された隙間を通って昇降自在になっている。なお、図示を省略するが、処理室４６の上部には、例えば、成膜用のガスを導入するためのノズル等が配置されている。
【００５５】
また、シリンダ１２１には、出力軸１２１Ａの位置を検出するために、２つのセンサ１２６，１２７が設けられている。下側の第１のセンサ１２６は、リフトピン１２４の下限位置を検出するために設けられている。上側の第２のセンサ１２７は、リフトピン１２４の上限位置を検出するために設けられている。
なお、処理室４６は、成膜用の装置でも良いし、ワークＷに対して表面処理を行う装置でも良い。さらに、その他の処理を行う装置でも良い。また、ヒータ１２５は必須の構成要素ではない。
【００５６】
制御装置４７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを含んで構成されており、ソフトウェアの処理により、搬送装置１を含む生産装置の制御と、メンテナンス時期の検知を行っている。ここで、制御装置１２は、モータの動作を指令する駆動指令２１と、各センサを用いてモータ３等の動作時間を計測するカウント部２２と、メンテナンス時期を判定する判定部２３と、メンテナンスを指示する信号を出力する出力部２４とに機能分割できる。なお、制御装置４７の処理は、ソフトウェアで実施しても良いが、図６のブロック図に示すような回路で実施しても良い。
【００５７】
次に、この生産装置４１における動作について図１５を主に参照して説明する。
処理がスタートすると、工程＃１として、キャリアステーション４３を１ピッチ分下降させる。この動作は、ステッピングモータ８１のモータドライバ７３のスタンバイ信号でモニタする。そして、図１０のフローチャートの処理を開始するスタート時から、ステップＳ１０４でエンド信号が出力するまでの時間をこの工程の動作時間として計測する。なお、１ピッチ分下降とは、キャリア５０に複数設けられたワークＷの収容部５０Ａを１つ分だけ下降させることをいう。
【００５８】
工程＃２で、ロボット４４を駆動させて、ハンド１１０をキャリアステーション４３に向けさせる。この動作は、ロボット４４のステッピングモータ８１，９１，９６のそれぞれのモータドライバ７３のスタンバイ信号でモニタする。そして、動作を開始する指令を出力してからエンド信号が出力されるまでの時間をこの工程の動作時間として計測する。
【００５９】
続いて、工程＃３から工程＃５でワークＷをキャリアステーション４３から搬出する。すなわち、工程＃３で、ロボット４４のアーム部９２，１０５をキャリア５０に向けて伸ばして、ハンド１１０をキャリアステーション４３内のワークＷの下に挿入させる。具体的には、図１１に示す第２のステッピングモータ９１を駆動させて第１の軸部８７を回転軸８５周りに回転させると共に、第１のステッピングモータ８１を駆動させて第２の軸部１０１を回転軸９３周りに回転させる。さらに、第３のステッピングモータ９６を駆動さ
せてハンド１１０を回転軸１０６周りに回転させる。ここでの動作時間は、動作の開始を指令してから、最後に動作したステッピングモータ８１，９１，９６のエンド信号が出力されるまでの時間になる。
【００６０】
次に、工程＃４で、キャリアステーション４３を１／２ピッチ分下降させる。この動作は、ステッピングモータ５３のモータドライバ７３のスタンバイ信号でモニタし、動作時間は、動作開始からエンド信号が出力されるまでの時間を計測する。キャリアステーション４３を１／２ピッチ下げることで、ワークＷがキャリア５０からハンド１１０に受け渡される。
【００６１】
そして、工程＃５で、ロボット４４の各ステッピングモータ８１，９１，９６を駆動させることで各軸部８７，１０１を回転させてアーム部９２，１０５を縮め、ワークＷをキャリア５０から取り出す。ここでの動作時間は、スタンバイ信号のモニタにより計測し、動作の開始を指令してから最後に動作したステッピングモータ８１，９１，９６のエンド信号が出力されるまでの時間になる。
【００６２】
次に、工程＃６から工程＃１６でワークＷのセンタリグを行う。
まず、工程＃６で、ロボット４４を回転させ、ワークＷをセンタリングユニット４５の方向まで移動させる。動作時間は、工程＃２と同様に測定する。
工程＃７では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ワークＷをセンタリングユニット４５の上方に移動させる。ロボット４４は、吸着部１１４の上方にワークＷの中心が配置されるようにアーム部９２，１０５を伸ばす。なお、吸着部１１４は、初期位置ではワークＷ及びハンド１１０より低い位置で待機しているので、吸着部１１４とワークＷが衝突することはない。ここでの動作時間は、工程＃３と同様に測定する。
【００６３】
工程＃８では、センタリングユニット４５のテーブル１１３を上昇させ、ワークＷの裏面に吸着部１１４を当接させる。センタリングユニット４５は、電磁弁１１２を開いてシリンダ１１１に圧縮エアを供給し、吸着部１１４を上昇させる。吸着部１１４は、出力軸１１１Ａと共に移動する検出片が上側の第２のセンサ１１６で検出される位置まで上昇させる。このときの吸着部１１４の位置は、ロボット４４のハンド１１０の上面の高さより高く設定されている。このため、ワークＷがロボット４４からセンタリングユニット４５に受け渡される。ここでの動作時間は、シリンダ１１１に動作開始の指令を出力してから、第２のセンサ１１６がＯＮ信号を出力するまでである。
【００６４】
工程＃９では、吸着部１１４でワークＷを吸着保持する。ここでの動作時間は、吸着部１１４に接続された不図示の排気ポンプに動作を指令してから、吸着部１１４に取り付けられた真空センサで測定する真空度が所定の値に到達するまでの時間とする。
工程＃１０では、ロボット４４を駆動させて、各軸部８７，１０１を回転させてアーム部９２，１０５を縮める。ハンド１１０がセンタリングユニット４５から退避する。その一方で、ワークＷは吸着部１１４に吸着されているのでセンタリングユニット４５に残る。ここでの動作時間は、工程＃５と同様に測定する。
【００６５】
工程＃１１で、センタリングユニット４５は、光学センサ１１７でワークＷの位置を検出する。動作時間は、光学センサ１１７の動作を指令してから、必要なデータを取得するまでの時間とする。制御装置４７は、光学センサ１１７の受光素子１１９が受光量に応じて出力する信号に応じてワークＷの位置を算出する。
【００６６】
工程＃１２では、再びロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ハンド１１０をワークＷの下方に進入させる。動作時間は、工程＃３と同様に測定する。
工程＃１３では、吸着部１１４によるワークＷの吸着保持を解除する。動作時間は、吸
着の解除を指令してから、排気ポンプによる吸着を停止し、吸着部１１４を大気開放したことを真空センサで測定するまでの時間とする。
【００６７】
工程＃１４では、シリンダ１１１を稼動させてセンタリングユニット４５のテーブル１１３を下降させ、ワークＷを吸着部１１４からハンド１１０に受け渡させる。センタリングユニット４５は、出力軸１１１Ａと共に移動する検出片が下側の第１のセンサ１１５で検出されるまでシリンダ１１１を駆動させる。この位置では、吸着部１１４は、ロボット４４のハンド１１０より低い位置まで下降するので、ワークＷがセンタリングユニット４５からロボット４４に受け渡される。ここでの動作時間は、シリンダ１１１の動作開始を指令してから、第１のセンサ１１５がＯＮ信号を出力するまでとする。
【００６８】
工程＃１５では、ロボット４４を駆動させて、アーム部９２，１０５を縮める。ハンド１１０に支持されたワークＷがセンタリングユニット４５から退避する。動作時間は、工程＃６と同様に測定する。
【００６９】
次に、工程＃１６から工程＃２６で、処理室４６を用いてワークＷに対して処理を行う。
まず、工程＃１６では、ロボット４４を回転させて、ワークＷを処理室４６の方向に向ける。動作時間は、工程＃２と同様に測定する。
工程＃１７では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ワークＷを処理室４６の内部に進入させる。このとき、センタリングユニット４５で測定したワークＷの位置に合わせて、処理室４６内の所定位置にワークＷが配置されるように、ロボット４４が制御される。ここでの動作時間は、工程＃３と同様に測定する。なお、リフトピン１２４は、ワークＷ及びハンド１１０より低い位置に待機しているので、リフトピン１２４とワークＷが衝突することはない。
【００７０】
工程＃１８では、処理室４６のシリンダ１２１を稼動させてリフトピン１２４を上昇させ、リフトピン１２４をワークＷの裏面に当接させる。具体的には、リフトピン１２４を昇降させるシリンダ１２１の出力軸１２１Ａと共に移動する検出片が上側の第２のセンサ１２７で検出されるまでリフトピン１２４を上昇させる。リフトピン１２４は、ハンド１１０より高い位置まで上昇させるので、ワークＷがロボット４４から処理室４６に受け渡される。ここでの動作時間は、シリンダ１２１の動作開始を指令から、第２のセンサ１２７がＯＮ信号を出力するまでとする。
工程＃１９では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を収縮させる。ハンド１１０が処理室４６から退避する一方で、リフトピン１２４で支持されたワークＷが処理室４６内に残る。動作時間は、工程＃５と同様に測定する。
【００７１】
工程＃２０では、処理室４６のリフトピン１２４を下降させる。リフトピン１２４は、シリンダ１２１の出力軸１２１Ａと共に移動する検出片が下側の第１のセンサ１２６で検出されるまで下降させられる。これにより、ワークＷがヒータ１２５上に載置される。ここでの動作時間は、シリンダ１２１の動作開始を指令から、第１のセンサ１２６がＯＮ信号を出力するまでとする。
工程＃２１で、処理室４６でワークＷに対して処理を実施する。動作時間は、処理の開始を指令してから、予め定められた時間が経過するまでとする。
工程＃２２では、リフトピン１２４を上昇させる。リフトピン１２４は、シリンダ１２１の出力軸１２１Ａと共に移動する検出片が上側の第２のセンサ１２７で検出されるまで上昇させる。ここでの動作時間は、工程＃１８と同様に測定する。
【００７２】
工程＃２３では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ハンド１１０をワークＷの下に挿入する。動作時間は、工程＃４と同様に計測する。
工程＃２４では、リフトピン１２４を下降させ、ワークＷをロボット４４に受け渡す。動作時間は、工程＃２０と同様に計測する。
【００７３】
工程＃２５では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を収縮させてワークＷを処理室４６から取り出す。動作時間は、工程＃５と同様に測定する。
工程＃２６では、ロボット４４を回転させて、ワークＷをキャリアステーション４３に向ける。動作時間は、工程＃２と同様に測定する。
【００７４】
次に、工程＃２７から工程３０で、処理の終わったワークＷをキャリア５０に収容する。まず、工程＃２７で、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばして、ワークＷをキャリア５０内に進入させる。動作時間は、工程＃４と同様に計測する。
工程＃２８で、キャリアステーション４３を１／２ピッチ分上昇させる。これにより、ワークＷがハンド１１０からキャリア５０の収容部５０Ａに移載される。ここでの動作は、ステッピングモータ５３のモータドライバ７３のスタンバイ信号でモニタする。そして、動作時間は、ステッピングモータ５３の駆動指令を出力してからエンド信号が出力するまでの時間とする。
【００７５】
工程＃２９では、ロボット４４のアーム部９２，１０５を収縮させてハンド１１０をキャリア５０から退避させる。動作時間は、工程＃５と同様に測定する。
工程＃３０は、キャリアステーション４３を１ピッチ分上昇させる。動作時間は、工程＃２８と同様に測定する。以降は、同じ処理を必要な回数繰り返し、それぞれのワークＷに対して処理を行う。
【００７６】
ここで、制御装置４７は、複数の動作の組み合わせから、監視する動作範囲を設定し、各動作が必ず限定できるように組み合わせを行う。以下では、図１５に示すように、グループＧ１〜Ｇ５の５箇所に監視範囲を分けて監視を行う場合について説明する。
【００７７】
第１のグループＧ１は、工程＃１〜＃８までで、ワークＷの搬出からセンタリングユニット４５までの搬送工程に相当する。また、第２のグループＧ２は、工程＃６〜＃８でワークＷの搬送工程に相当する。第３のグループＧ３は、工程＃１２〜＃２０でセンタリングユニット４５から処理室４６までの搬送工程に相当する。第４のグループＧ４は、工程＃１８〜＃２０でロボット４４と処理室４６の間のワークＷの受け渡し工程に相当する。第５のグループＧ５は、工程＃２２〜＃３０で処理室４６からワークＷを取り出してキャリア５０に戻すまでの工程に相当する。このようなグループは、主に処理の内容別、動作時間の幅が大きい工程（例えば、工程＃９など）を区切りにするなどの観点から設定されることが好ましい。
【００７８】
そして、各グループＧ１〜Ｇ５の正常動作時の動作時間Ｚ（基準時間）が、順番に１０．６秒、３．７秒、１２．３秒、４．７秒、１３．３秒であるとする。なお、正常時の動作時間Ｚは、例えば、故障や経時変化が無視できる状態で複数回動作を行ったときの平均値とする。
【００７９】
これに対し、異常動作時にカウント部２２で計測された動作時間の合計値が、例えば、第１のグループＧ１が１０．６秒、第２のグループＧ２が３．７秒、第３のグループＧ３が１２．５秒、第４のグループＧ４が４．９秒であったとする。そして、第５のグループＧ５が１３．３秒であったとする。ここで、第３のグループＧ３と第４のグループＧ４のそれぞれの動作時間が、正常動作時に比べて２秒遅れており、この時間差ｄＴは、それぞれのグループＧ３，Ｇ４について予め定められている閾値αを越えているものとする。
【００８０】
この場合、第４のグループＧ４は第３のグループＧ３の一部であることから、判定部２
４はグループＧ４の工程においてメンテナンス時期が到来していると考えられる。さらに、第４のグループＧ４は、ロボット４４のアーム部９２，１０５の伸び（工程＃１９）と、処理室４６のリフトピン１２４の動作（工程＃１８，＃２０）に区分けできる。ここで、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばす動作は、他のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ５にも存在する。したがって、ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸ばす動作に有為な変化が生じている場合には、他のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ５の動作時間の時間差ｄＴもそれぞれの閾値αを越えるはずである。
【００８１】
しかしながら、他のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ５では、時間差ｄＴが閾値αを越えていないので、ロボット４４のメンテナンス時期ではないと判断できる。一方、処理室４６のリフトピン１２４の動作は、このグループ以外には実施されない。したがって、判定部２４は、処理室４６のリフトピン１２４を動作させるデバイス、例えば、シリンダ１２１にメンテナンスの必要があると判定する。
【００８２】
ここで、共通して実施される工程としては、キャリアステーション４３の動作の上下動（工程＃１、＃４、＃２８、＃３０）や、ロボット４４の回転（工程＃２、＃６、＃１６、＃２６）があげられる。これらの動作時間の時間差ｄＴの変化についても、全ての工程を複数のグループに分けておき、各グループの動作時間を調べ、前記と同様の処理を行うことで、メンテナンス時期の到来を検知できる。
【００８３】
このように、この生産装置４１では、複数の動作をグループにまとめ、グループとしての動作時間で異常等の発生を判定するようにしたので、１つ１つの工程の動作時間について許容値を設定する場合に比べて、動作時間の変化を観測し易くなる。この場合、１つのグループに着目しただけでは、そのグループ内のどの工程に異常等が発生したのかを判別することは困難である。しかしながら、複数のグループの動作時間を比較することで、共通する動作についてのメンテナンス時期の判定を行うことが可能になる。これにより、高性能なセンサや、高速度のデータ処理を行うことなく、異常の発見や、メンテナンス時期の設定を行うことができ、生産装置４１を緊急停止等させることがなくなって、生産性を向上させることができる。
【００８４】
なお、グループＧ１では、工程＃３及び工程＃５ロボット４４のアーム部９２，１０５を伸長させる工程が２つと、工程＃５のアーム部９２，１０５を収縮させる工程とが含まれる。アーム部９２，１０５の伸長と収縮は運動方向が異なるだけで同じ動作であるといえる。つまり、グループＧ１では、ロボット４４という同じデバイスについての同種の動作が複数含まれる。このため、アーム部９２，１０５の動作に時間遅れが生じた場合には、同種の工程の繰り返される分だけ時間遅れが増幅される。したがって、アーム９２，１０５の時間遅れがより顕著に現れるようになり、ロボット４４のメンテナンス時期の到来を精度良く計測できる。
【００８５】
また、グループＧ２では、処理室４６のリフトピン１２４の上昇（工程＃１８）と、リフトピン１２４の下降（工程＃２０）が含まれる。これらの工程は、シリンダ１２１の動作方向が異なるのみで同種の動作である。このため、シリンダ１２１の動作に時間遅れが生じた場合には、同種の工程の繰り返される分だけ時間遅れが増幅される。したがって、リフトピン１２４の時間遅れがより顕著に現れるようになり、処理室４６のメンテナンス時期の到来を精度良く計測できる。
【００８６】
ここで、この実施の形態の変形例について説明する。
変形例に係る生産装置４１では、カウント部２２がロボット４４の動作に関する動作時間をロボット４４に取り付けたエンコーダ８６Ａ〜８６Ｃで計測する代わりに、キャリアステーション４３のステッピングモータ５３の待機時間や、センタリングユニット４５の
シリンダ１１１の待機時間、処理室４６のシリンダ１２１の待機時間で計測する。
【００８７】
例えば、図１５における工程＃２及び工程＃３の動作時間の合計は、キャリアステーション４３が工程＃１の動作を終了してから、工程＃４の動作を開始するまでの待機時間で計測できる。つまり、ロボット４４の回転及びアーム部９２，１０５の伸長をキャリアステーション４３側のセンサでモニタできる。
また、工程＃５から工程＃７の動作時間の合計は、キャリアステーション４３が工程４を終了してから、センタリングユニット４５が工程＃８を実施するまでの待機時間で測定できる。
【００８８】
この場合には、キャリアステーション４３における動作時間の時間差ｄＴが閾値αを越えた場合には、センタリングユニット４５及び処理室４６の動作時間の時間差ｄＴを調べる。センタリングユニット４５及び処理室４６において、時間差ｄＴが閾値αを越えていなければ、ロボット４４の時間遅れの可能性を除外できるので、キャリアステーション４３の機構部５１に起因して時間遅れが生じていると判定できる。
【００８９】
なお、本発明は、前記の各実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、メンテナンス等を監視するデバイスは、モータやシリンダなどのアクチュエータや、ボールスクリューに限定されず、ガイドレールなどでも良い。
また、閾値αに動作時間の時間差ｄＴの積分値や、微分値を用いても良い。例えば、時間差ｄＴを毎回加算しておき、その加算値が所定位置を越えた場合には、異常が発生又はメンテナンスが必要と判断しても良い。これは、部品の劣化が顕著になると、時間差ｄＴが増大するので、正常時より早く閾値αを越えるからである。また、微分値は、部品の劣化が顕著になると、時間差ｄＴの前回値から今回値への変化量が増大するからである。
【００９０】
また、動作時間の時間差ｄＴが閾値αを越える原因となったデバイスを特定するための手法として、所定時間の間で特定のデバイスが動作する時間の合計値をカウントし、そのカウント値とそのデバイスの動作の基準時間との時間差を調べ、時間差が閾値を越えた場合に、そのデバイスのメンテナンス時期が到来したと判定するように構成しても良い。
【００９１】
例えば、図１５の工程＃１８と工程＃２０に示すリフトピン１２４の昇降時間の合計を複数のワークＷを処理する時間範囲で計測し、その間に実際にリフトピン１２４が昇降していた時間の合計値を調べる。つまり、図１５からリフトピン１２４の昇降時間の合計は、正常動作時で３秒であることがわかるので、ワーク５枚分の時間範囲では、３秒×５枚＝１５秒間、シリンダ１２１が動作するはずである。これに対し、異常時の動作時間は１．６秒であるので、リフトピン１２４を１回昇降させると、１．６秒×２回＝３．２秒になる。この場合、ワーク５枚分の時間範囲では、３．２秒×５枚＝１６秒になり、正常時との時間差は１秒になる。つまり、ワーク５枚分の時間範囲中にシリンダ１２１がＯＮになっている時間の累積を調べることで、１回の動作における時間差が顕著に現れ難い場合でも、所定時間の間の累積時間を調べることで、メンテナンスが必要なデバイスを発見し易くなる。なお、累積時間を計算するための時間範囲は、ワークＷの処理枚数と無関係な一定の時間にしても良い。
【００９２】
ここで挙げた全ての例および条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明および概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例および条件に限定することなく解釈すべきであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換および変形を施すことができると理解すべきである。
【００９３】
以下に、実施の形態の特徴を付記する。
（付記１） ワークに対して複数の動作を実行するのに要する時間を計測するカウント部と、前記複数の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、前記カウント部で実際に測定した動作時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする生産装置。
（付記２） 前記複数の動作には、同じデバイスを用いて行う動作が２つ以上含まれることを特徴とする付記１に記載の生産装置。
（付記３） 前記カウント部は、所定のデバイスの動作を含む第１のグループの動作時間と、前記デバイスの同じ動作及び前記第１のグループと異なる動作を含む第２のグループの動作時間のそれぞれを計測し、前記判定部は、前記第１のグループの動作時間と基準時間との時間差、及び前記第２のグループの動作時間と基準時間との時間差をそれぞれ算出し、それぞれの時間差が所定の閾値を越えているか調べるように構成したことを特徴とする付記１に記載の生産装置。
（付記４） ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測するカウント部と、前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする生産装置。
（付記５） 前記カウント部は、複数のデバイスの動作を必要とする工程からなるグループの動作時間を計測し、前記判定部は前記グループの動作時間と前記グループについての基準時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べることを特徴とする付記４に記載の生産装置。
（付記６） １つ以上の動作を実行することでワークに対して処理を行うにあたり、複数の動作を含むグループを実行するのに要する時間を計測する工程と、所定の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、実際に測定した動作時間との時間差を算出する工程と、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる工程と、前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する工程と、を含むことを特徴とする生産方法。
（付記７） 前記ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測する工程と、前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出する工程と、前記時間差が所定の閾値を越えた場合にメンテナンスを指令する信号を出力する工程と、を含むことを特徴とする生産方法。
【符号の説明】
【００９４】
１ 搬送装置（生産装置）
３ モータ（デバイス）
１２ 制御装置
２２ カウント部
２３ 判定部
２４ 出力
４１ 生産装置
５３，８１，９１，９６， ステッピングモータ（デバイス）
１１１，１２１ シリンダ（デバイス）
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して複数の動作を実行するのに要する時間を計測するカウント部と、
前記複数の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、前記カウント部で実際に測定した動作時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、
前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、
を含むことを特徴とする生産装置。
【請求項２】
前記複数の動作には、同じデバイスを用いて行う動作が２つ以上含まれることを特徴とする請求項１に記載の生産装置。
【請求項３】
ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測するカウント部と、
前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、
前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、
を含むことを特徴とする生産装置。
【請求項４】
１つ以上の動作を実行することでワークに対して処理を行うにあたり、複数の動作を含むグループを実行するのに要する時間を計測する工程と、
所定の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、実際に測定した動作時間との時間差を算出する工程と、
前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる工程と、
前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する工程と、
を含むことを特徴とする生産方法。
【請求項５】
ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測する工程と、
前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出する工程と、
前記時間差が所定の閾値を越えた場合にメンテナンスを指令する信号を出力する工程と、
を含むことを特徴とする生産方法。
【請求項１】
ワークに対して複数の動作を実行するのに要する時間を計測するカウント部と、
前記複数の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、前記カウント部で実際に測定した動作時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、
前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、
を含むことを特徴とする生産装置。
【請求項２】
前記複数の動作には、同じデバイスを用いて行う動作が２つ以上含まれることを特徴とする請求項１に記載の生産装置。
【請求項３】
ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測するカウント部と、
前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出し、前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる判定部と、
前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する出力部と、
を含むことを特徴とする生産装置。
【請求項４】
１つ以上の動作を実行することでワークに対して処理を行うにあたり、複数の動作を含むグループを実行するのに要する時間を計測する工程と、
所定の動作に要する時間として予め設定された基準時間と、実際に測定した動作時間との時間差を算出する工程と、
前記時間差が所定の閾値を越えているか調べる工程と、
前記時間差が前記閾値を越えている場合にメンテナンスを指示する信号を出力する工程と、
を含むことを特徴とする生産方法。
【請求項５】
ワークに対して処理を行うデバイスの動作時間を、他のデバイスの動作のために前記デバイスが待機している時間も含めて計測する工程と、
前記動作時間の実測値と、前記デバイスの動作時間として予め設定された基準時間との時間差を算出する工程と、
前記時間差が所定の閾値を越えた場合にメンテナンスを指令する信号を出力する工程と、
を含むことを特徴とする生産方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２８６７８（Ｐ２０１１−２８６７８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７６３６５（Ｐ２００９−１７６３６５）
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
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