非破壊検査装置、上位制御装置、ＦＡライン制御システム、及びプログラム
【課題】ＦＡラインと非破壊検査装置とを連動させ、ＦＡラインと同一ライン上に非破壊検査装置を組み込むことを可能にする。
【解決手段】ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置１を含む一つ以上の下位被制御装置４１と、これらを制御する上位制御装置６と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記非破壊検査装置１であって、当該非破壊検査装置１の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段２３と、動作命令信号を前記上位制御装置６から受信する受信手段３６と、前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段２３に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段３８と、前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置６へ送信する送信手段４０と、を備えるようにする。
【解決手段】ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置１を含む一つ以上の下位被制御装置４１と、これらを制御する上位制御装置６と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記非破壊検査装置１であって、当該非破壊検査装置１の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段２３と、動作命令信号を前記上位制御装置６から受信する受信手段３６と、前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段２３に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段３８と、前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置６へ送信する送信手段４０と、を備えるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＡライン上に設けられた、非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、これらの下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＦＡ（Factory Automation）ライン制御システムは、例えば図８に示したような構成を有している。尚、同図は、特許文献１に記載されている半導体生産ラインシステムの概要を示したものでもある。同図にも示したように、従来のＦＡライン制御システムでは、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの上位制御機器（同図では上位コンピュータ５１）が、複数の下位被制御機器（同図では第１乃至３の製造装置５２乃至５４等）とＩ／Ｏ信号入出力部を介して接続され、各下位被制御装置との間で指令送信及び応答受信を行うことで、ＦＡラインの自動制御が実現されている。各下位被制御機器は、ＦＡラインと連動するために、Ｉ／Ｏ信号入出力部（同図ではＩ／Ｏ信号送受信部５５乃至５７）等を備えて、上位制御機器からの指令の受信、解析、及び応答送信する等の手段を有している。
【０００３】
一方、従来の非破壊検査装置（非破壊検査診断装置とも言う）は、Ｉ／Ｏ信号入出力部として、被検体内部の良否判定などの検査結果（診断結果）を出力する等のためのＴＴＬレベルの入出力が用意されているものの、この入出力はＦＡライン制御システムにおける上位制御機器からの指令の受信、解析、及び良否判定結果などの応答を上位制御機器へ送信する手段として機能することはできない。また、従来の非破壊検査装置は、ＦＡライン制御システムにおける上位制御機器からの指令を解析し、その指令に応じた内部プログラムを実行する手段は存在しない。すなわち、従来においては、図９に示したように、非破壊検査装置５８を、上位制御機器５９と一つ以上の下位被制御機器６０（但し、同図では一つのみを示す）とを含むＦＡライン制御システム６１に組み込むための手段が考慮されていなかった。同図において、従来のＦＡライン制御システム６１における上位制御機器５９は、非破壊検査装置５８以外の各下位被制御装置６０を制御するＦＡライン機器制御部６２と、その各下位被制御装置６０へ動作命令信号を送信する送信部６３と、その各下位被制御装置６０からの、動作命令信号に対する応答信号を受信する受信部６４と、その応答信号の内容を解析するデータ解析部６５等を有し、非破壊検査装置５８以外の各下位被制御装置６０の動作を制御することが可能になっている。各下位被制御装置６０は、上位制御機器５９からの動作命令信号に応じて対応する動作を行い、その動作命令信号に対する応答信号を上位制御機器へ送信する。一方、非破壊検査装置５８は、被検体の検査を行い被検体内部の良否判定などの検査結果（診断結果）を出力する検波計測部６６等を有するものの、上位制御機器５９の制御の下に動作するための手段は備えていない。
【０００４】
このため、従来においては、非破壊検査装置はＦＡラインと連動できず、検査員が被検体にあわせて非破壊検査装置の設定と検査を手動で行い、その結果をＦＡライン制御システム上に人為的に反映させるか、又はＦＡライン制御システムとは独立した形での製品（被検体）内部良否判定のみの自動検査工程を配置してそれを行っていた。
【特許文献１】特開平６−２７１０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなことから、従来においては、（１）非破壊検査装置を用いて素材内部の良否判定を行った後、その素材をＦＡライン制御システムにおける上位制御機器が制御する加工工程へ搬入する作業が必要となり、（２）ＦＡライン（例えば加工ライン）上の工程途中で非破壊検査装置を組み込んだ製品内部の自動良否判定を行うことができず、（３）ＦＡライン（例えば加工ライン）で取り扱う素材が複数種ある場合に素材に応じて非破壊検査装置の設定を手動で切り替えなければならない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、ＦＡラインと非破壊検査装置とを連動させ、ＦＡラインと同一ライン上に非破壊検査装置を組み込むことを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る非破壊検査装置は、ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記非破壊検査装置であって、当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、動作命令信号を前記上位制御装置から受信する受信手段と、前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置へ送信する送信手段と、を備える。
【０００８】
また、本発明の第２の態様に係る非破壊検査装置は、当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、操作に応じて動作命令信号を入力する操作手段と、前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、を備える。
【０００９】
また、本発明の第３の態様に係る上位制御装置は、ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記上位制御装置であって、動作命令信号を前記非破壊検査装置へ送信する送信手段と、前記動作命令信号に対する応答信号を前記非破壊検査装置から受信する受信手段と、を備え、前記応答信号の内容に応じて、前記非破壊検査装置以外の下位被制御装置を制御する、構成である。
【００１０】
尚、本発明は、この他にも、上記第１及び３の態様を組み合わせてＦＡライン制御システムとして構成することもでき、また、非破壊検査装置のコンピュータに実行されるプログラムとして構成することもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、（１）非破壊検査装置による素材良否判定工程と加工工程とが同一ライン上にあるので素材搬入から製品検査までの工数を削減することができ、（２）上位制御機器の管理下のＦＡラインであれば任意の位置に素材内部良否判定工程として非破壊検査装置を配置することができ、（３）多品種少量生産向けのＦＡラインであっても検査対象物（被検体）に応じて上位制御機器から非破壊検査装置に対し内部プログラムの切り替えを命令できるので非破壊検査装置の内部設定状態を自動で設定することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るＦＡライン制御システムの主要構成を示す図である。
同図に示したように、本システムは、ＦＡライン上に設けられた一つ以上の下位被制御装置（ＦＡライン機器ともいう）である、非破壊検査装置１，パーツキャッチャ２，及び第１乃至３のＦＡ機器３乃至５と、これらの下位被制御装置を制御する上位制御装置であるＰＬＣ６とを有している。但し、非破壊検査装置１は、本実施例において超音波探傷器であるとする。ＰＬＣ６は各下位被制御装置と接続され、各下位被制御装置との間で信号（データ）の送受が可能になっている。尚、ＰＬＣ６と非破壊検査装置１との間で行われる信号の送受は、ＰＬＣ６で規定された例えばＲＳ２３２Ｃ，ＲＳ４２２，又はＲＳ４８５等の通信プロトコルを用いて行われる。
【００１３】
このような構成により、本システムでは、ＰＬＣ６の制御の下に、まず素材検査工程（素材良否判定工程ともいう）において非破壊検査装置１による素材の良否判定が行われ、その判定結果に応じてパーツキャッチャ２により素材が例えばバーフィーダ等の第１のＦＡ機器３にセットされるか或いは不良素材ホルダにセットされる。続く素材搬入工程では、パーツキャッチャによりセットされた素材が第１のＦＡ機器３により例えば旋盤、マシニングセンタ・ロボット等の第２のＦＡ機器４に搬送される。続く加工工程１では、第１のＦＡ機器３により搬送された素材に対し第２のＦＡ機器４により第１の加工が行われる。続く加工工程２では、第２のＦＡ機器４により加工された素材が更に例えば旋盤、マシニングセンタ・ロボット等の第３のＦＡ機器５により第２の加工が行われる。
【００１４】
図２は、上述の非破壊検査装置１の主要構成を示す図である。
同図において、パルサー１１は、被検体に当てられたプローブ１２から所定時間間隔で超音波を発振させる。レシーバー１３は、被検体に当てられたプローブ１２を介して、被検体に発振された超音波の反射波を受信し、その反射波に応じたアナログ電気信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１４は、そのアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換してデジタル電気信号を出力する。検波計測部１５は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成され、そのデジタル電気信号を基に検波や計測等のための各種信号処理を行う。波形メモリ１６は、検波計測部１５の信号処理により得られた反射波に係る波形データを格納する。ビデオデコーダ１７は、ビデオ端子１８に接続されているビデオカメラ１９によって撮影された被検体の画像に係るビデオ信号をデコードし、そのビデオ信号に応じた画像データを出力する。画像処理部２０は、波形メモリ１６に格納された波形データやビデオデコーダ１７により得られた画像データ等を基に、レシーバー１３が受信した反射波の波形やビデオカメラ１９で撮影された被検体の画像等をモニタ２１に表示するための演算処理やレンダリング処理等の各種画像処理を行う。画像変換部２２は、画像処理部２０により得られた画像データを、モニタ２１が表示可能なモニタ信号に変換する。例えば、画像変換部２２は、モニタ２１がアナログモニタ信号に応じて表示を行うものである場合には、画像処理部２０により得られた画像データをアナログモニタ信号に変換するものであり、或いは、モニタ２１がデジタルモニタ信号に応じて表示を行うＬＣＤ等である場合には、画像処理部２０により得られた画像データをデジタルモニタ信号に変換するものである。そして、モニタ２１は、そのモニタ信号に応じた画像を表示する。
【００１５】
ＲＯＭ２３は、当該非破壊検査装置１全体の動作を制御するための制御プログラムや、当該非破壊検査装置１の内部設定状態を切り替えるための一つ以上の内部プログラムや、処理に必要な各種データが記録されている。コントローラ２４は、内部にＣＰＵを備え、ＲＯＭ２３に記録されている制御プログラムを読み出し実行することによって当該非破壊検査装置１全体の動作を制御する。また、必要に応じてＲＯＭ２３に記録されている内部プログラムを読み出し実行することによって当該非破壊検査装置１の内部設定状態を切り替える。ＲＡＭ２５は、コントローラ（ＣＰＵ）２４のワークエリア等として使用される。記憶装置２６は、例えばＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））等の着脱自在の記録媒体が装着されているときに、その記録媒体へのデータ（例えば検査結果等のデータ）の書き込み或いはその記録媒体からのデータの読み出しを行う。尚、ＲＯＭ２３に記録される内部プログラムは、記憶装置２６に装着されている記録媒体に記録されるものであっても良い。
【００１６】
切替部２７は、電源を内部のバッテリ２８から供給するか、或いは、プラグ２９が差し込まれた外部コンセント（例えばＡＣ１００Ｖ）から供給するかを切り替える。電源スイッチ３０は、電源のオン／オフを切り替える。
【００１７】
操作部３１は、検査者の操作に応じて動作命令信号をコントローラ２４に通知する。これにより、検査者が操作部３１に対して所定の操作を行うと、その操作に応じた動作命令信号がコントローラ２４に入力され、そして、その動作命令信号の内容に応じて、ＲＯＭ２３或いは記憶装置２６に装着されている記録媒体に記録されている、対応する内部プログラムが読み出され、コントローラ（ＣＰＵ）２４によって実行される。
【００１８】
周辺機器用端子３２は、コントローラ２４と周辺機器３３とを接続するためのコネクターであり、例えば、この端子３２を介して周辺機器３３であるプリンタが接続されているときには、検査結果等の印刷が可能になる。
【００１９】
上位制御装置用端子３４は、コントローラ２４とＰＬＣ６とを接続するためのコネクターであり、この端子３４を介してＰＬＣ６が接続されているときには、当該非破壊検査装置１とＰＬＣ６との間で信号の送受が可能になる。
【００２０】
図３は、上述のＦＡライン制御システムの機能ブロック図である。
同図に示したように、ＰＬＣ６は、当該ＰＬＣ６に接続されている、非破壊検査装置１を含む下位被制御装置を制御するＦＡライン機器制御部３２と、非破壊検査装置１を含む各下位被制御装置へ動作命令信号を送信する送信部３３と、非破壊検査装置１を含む各下位被制御装置からの動作命令信号に対する応答信号を受信する受信部３４と、その応答信号を解析するデータ解析部３５等を有している。
【００２１】
非破壊検査装置１は、ＰＬＣ６からの動作命令信号を受信する受信部３６と、その動作命令信号を解析するデータ解析部３７と、その動作命令信号の内容に応じて対応する内部プログラムをＲＯＭ２３或いは記憶装置２６に装着されている記録媒体から読み出し実行する内部プログラム実行部３８と、被検体からの反射波に係る信号を基に検波や計測等のための各種の信号処理を行うと共に、必要に応じて処理結果（素材内部の良否判定結果等）を外部へＴＴＬ出力する検波計測部３９と、その動作命令信号に対する応答信号をＰＬＣ６へ送信する送信部４０等を有している。尚、同図の非破壊検査装置１において、送信部３６、データ解析部３７、内部プログラム実行部３８、及び送信部４０は、図２に示したコントローラ２４に含まれるものであり、検波計測部３９は、図２に示した検波計測部１５に対応する。
【００２２】
また、ＰＬＣ６に接続されている非破壊検査装置１以外の下位被制御装置である、パーツキャッチャ２，第１乃至３のＦＡ機器３乃至５の各々は、図３においてＦＡライン機器４１として簡略化して示している。これらのＦＡライン機器４１の各々は、ＰＬＣ６からの動作命令信号を受信すると、その動作命令信号の内容に応じた動作を行い、その動作命令信号に対する応答信号をＰＬＣ６へ送信する。
【００２３】
このような構成により、本システムでは、ＰＬＣ６は、各種の指令や、加工素材，加工内容に応じた内部プログラムのプログラム番号などを、動作命令信号として非破壊検査装置１へ送信することが可能になる。また、非破壊検査装置１は、その動作命令信号を受信，解析して指令やプログラム番号などを取得することが可能になり、そのプログラム番号に応じた内部プログラムを実行して当該非破壊検査装置１の内部設定状態を切り替えることが可能になる。また、指令に対する応答や、検波計測部３９で得られた素材内部の良否判定結果を、動作命令信号に対する応答信号としてＰＬＣ６へ送信することも可能になる。
【００２４】
これにより、ＰＬＣ６は、非破壊検査装置１から取得した素材良否判定結果に応じて、パーツキャッチャ２に素材を第１のＦＡ機器３にセットさせる或いは不良素材として排出させるなど、同一ライン上の他の下位被制御装置に行わせる動作を変更することができる。
【００２５】
図４及び図５は、本システムにおいてＰＣＬ６と非破壊検査装置１との間で行われる動作を説明するための図であり、図４はＰＬＣ６側の動作を示すフローチャート、図５は非破壊検査装置１側の動作を示すフローチャートである。
【００２６】
はじめに図４を用いてＰＬＣ６側の動作を説明する。
同図に示したように、ＰＬＣ６は電源がオンされると本動作を開始する。
まず、ＰＬＣ６は、非破壊検査装置１からの準備状態を示すマシンレディ信号を受信部３４で受信したか否かを判定し（Ｓ１）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２へ進み、ＮＯの場合にはＳ３へ進む。
【００２７】
Ｓ１がＮＯの場合、続いて、そのマシンレディ信号を受信しないまま一定時間を経過したか否かを判定し（Ｓ３）、その判定結果がＹＥＳの場合にはタイムアウトエラーとなり所定のエラー処理を行い、ＮＯの場合にはＳ１へ戻る。
【００２８】
一方、Ｓ１がＹＥＳの場合、続いて、ＰＬＣ６はＰＬＣシーケンスプログラムの実行を開始する（Ｓ２）。但し、当該ＰＬＣ６に接続されている各下位被制御装置に対しても、上記のＳ１及び３のような判定処理が行われ、Ｓ２で実行が開始されるＰＬＣシーケンスプログラムは、その各下位被制御装置からのマシンレディ信号がすべて受信された後に実行が開始されるものである。
【００２９】
続いて、後述のＳ７又はＳ９で送信される内部プログラム選択指令に係る動作命令信号に対する応答として、非破壊検査装置１からの内部プログラム選択完了信号を受信部３４で受信したか否かを判定し（Ｓ４）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ５へ進み、ＮＯの場合にはＳ６へ進む。
【００３０】
Ｓ４がＮＯの場合には、続いて、非破壊検査装置１の内部設定状態を当該ＦＡライン上で行われる加工形態に応じた内部設定状態へ変更するための内部プログラムを非破壊検査装置１に選択させるための内部プログラム選択指令に係る動作命令信号を、送信部３３から非破壊検査装置１へ送信する動作が行われる。詳しくは、まず、当該ＦＡライン上で行われる加工形態が鉄材加工であるか否かを判定し（Ｓ６）、その判定結果がＹＥＳの場合には、鉄材検査用設定プログラムに係る内部プログラムのプログラム番号を、内部プログラム選択指令に係る動作命令信号として、送信部３３から非破壊検査装置１へ送信し（Ｓ７）、Ｓ１１へ進む。Ｓ６がＮＯの場合には、続いて、当該ＦＡライン上の行われる加工形態がアルミ材加工であるか否かを判定し（Ｓ８）、その判定結果がＹＥＳの場合には、アルミ材検査用設定プログラムに係る内部プログラムのプログラム番号を、内部プログラム選択指令に係る動作命令信号として、送信部３３から非破壊検査装置１へ送信し（Ｓ９）、Ｓ１１へ進む。Ｓ８がＮＯの場合には、非破壊検査装置１が、対応する内部プログラムを有していない等の理由により、所定のエラー処理が行われる。
【００３１】
Ｓ７又はＳ９の後は、続いて、非破壊検査装置１からの、待ち合わせ（待機）信号や、上記の内部プログラム選択指令に係る動作命令信号の応答としての内部プログラム選択完了信号を、受信部３４で受信し（Ｓ１１）、Ｓ１２へ進む。
【００３２】
一方、Ｓ４がＹＥＳの場合には、続いて、後述のＳ１０で送信される内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号に対する応答として、非破壊検査装置１からの内部プログラム実行完了信号を受信部３４で受信したか否かを判定し（Ｓ５）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ１１へ進み、ＮＯの場合にはＳ１０へ進む。
【００３３】
Ｓ５がＮＯの場合、続いて、内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号を送信部３３から非破壊検査装置１へ送信し（Ｓ１０）、Ｓ１１へ進む。但し、Ｓ１０では、既に非破壊検査装置１で内部プログラムの実行が開始されていたときには内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号を送信せずに、そのままＳ１１へ進む。
【００３４】
これにより、非破壊検査装置１ではＳ７又はＳ９で送信されたプログラム番号に応じて選択された内部プログラムの実行が開始されることとなり、非破壊検査装置１の内部設定状態を、本システムが適用されたＦＡライン上で行われる加工形態に最も適した設定状態に自動的に変更することができる。
【００３５】
Ｓ１０の後は、続いて、非破壊検査装置１からの、待ち合わせ（待機）信号や、内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号に対する応答としての内部プログラム実行完了信号を、受信部３４で受信し（Ｓ１１）、Ｓ１２へ進む。
【００３６】
Ｓ１１の後は、続いて、非破壊検査装置１からの信号を受信部３４で受信し、必要に応じて対応する動作命令信号を送信部３３から他のＦＡライン機器４１へ送信する（Ｓ１２）。例えば、非破壊検査装置１から取得した素材内部の良否判定結果の内容に応じて、素材を第１のＦＡ機器３にセットさせるようにする動作命令信号、或いは不良素材ホルダにセットさせるようにする動作命令信号をパーツキャッチャ２へ送信する。
【００３７】
尚、上述のＳ１１及び１２では、その他にも必要に応じて非破壊検査装置１との間で信号の送受を行い、相互の状態を認識しながら非破壊検査装置１の動作を制御することもできる。
【００３８】
続いて、ＰＬＣ６の電源がオフされる等による接続切断要求が有ったか否かを判定し（Ｓ１３）、その判定結果がＹＥＳの場合には本フローを終了し、ＮＯの場合にはＳ４へ戻り、上述の処理を繰り返す。
【００３９】
次に、図５を用いて非破壊検査装置１側の動作を説明する。
同図に示したように、非破壊検査装置１は電源スイッチ３０がオンされると本動作を開始する。
【００４０】
まず、非破壊検査装置１は、当該装置１を初期化して起動状態にした後、送信部４０からＰＬＣ６へマシンレディ信号を送信する（Ｓ２１）。続いて、ＰＬＣ６からの指令があったか否か、すなわち、ＰＬＣ６からの動作命令信号を受信したか否かを判定し（Ｓ２２）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２３へ進み、ＮＯの場合には本判定を繰り返す。
【００４１】
Ｓ２２がＹＥＳの場合、続いて、ＰＬＣ６からの指令がプログラム番号指令であったか否か、すなわち、受信した動作命令信号が内部プログラム選択指令に係る動作命令信号であったか否かを判定し（Ｓ２３）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２４へ進み、ＮＯの場合にはＳ２５へ進む。
【００４２】
Ｓ２３がＹＥＳの場合、続いて、内部プログラムを選択する処理、詳しくは、受信した内部プログラム選択指令に係る動作命令信号が示すプログラム番号に応じた内部プログラムをＲＯＭ２３又は記憶装置２６に装着されている記録媒体から読み出して実行可能な状態にする、というプログラム選択処理を行い（Ｓ２４）、続いて、内部プログラム選択完了信号を、内部プログラム選択指令に係る動作命令信号に対する応答信号として、送信部４０からＰＬＣ６へ送信し（Ｓ２８）、Ｓ２９へ進む。
【００４３】
一方、Ｓ２３がＮＯの場合、続いて、ＰＬＣ６からの指令がスタート指令であったか否か、すなわち、受信した動作命令信号が内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号であったか否かを判定し（Ｓ２５）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２６へ進み、ＮＯの場合にはＳ２７へ進む。
【００４４】
Ｓ２５がＹＥＳの場合、続いて、Ｓ２４で選択されている（読み出されている）内部プログラムを実行すると共に、その実行中においては必要に応じてＰＬＣ６との間で信号の送受を行って相互の状態を認識しながら内部プログラムを実行する（Ｓ２６）。そして内部プログラムの実行が完了すると、内部プログラム実行完了信号を、内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号に対する応答信号として、送信部４０からＰＬＣ６へ送信し（Ｓ２８）、Ｓ２９へ進む。
【００４５】
一方、Ｓ２５がＮＯの場合には、続いて、ＰＬＣ６からの指令が当該非破壊検査装置１に非対応な指令である等として、エラー信号を動作命令信号に対する応答信号として送信部４０からＰＬＣ６へ送信し（Ｓ２７）、Ｓ２９へ進む。
【００４６】
Ｓ２７又はＳ２８の後は、続いて、ＰＬＣ６の電源がオフされる等によるＰＬＣ６との接続切断要求が有ったか否かを判定し（Ｓ２９）、その判定結果がＹＥＳの場合には本フローを終了し、ＮＯの場合にはＳ２２へ戻り、上述の処理を繰り返す。
【００４７】
図６は、ＲＯＭ２３又は記憶装置２６に装着されている記録媒体に記録されている内部プログラムの一例を示す図である。
同図に示した内部プログラムは、鉄棒素材検査用設定プログラム示し、Ｇコードプログラムのプログラム言語で記述されている。内部プログラムは、プログラムの先頭にプログラム番号が記述されており、ＰＬＣ６からプログラム番号が指定されることにより、そのプログラム番号が記述されている内部プログラムが選択されるようになっている。同図の設定プログラムでは、ＰＬＣ６からプログラム番号“０１２３４”が指定されることにより、当該設定プログラムが選択される。そして、ＰＬＣ６からの内部プログラムスタート指令により、選択されている内部プログラムの実行が開始される。同図の設定プログラムでは、「Ｐ０１Ｃ０３」から順に実行が開始される。この設定プログラムにおいて、例えば「Ｒ１００」は、非破壊検査装置１内の測定レンジを１００ｍｍに設定するという指令コードである。「Ｍ３００」，「Ｍ４００」，及び「Ｍ５００」は、応答信号としてＰＬＣ６へ待ち合わせ（待機）信号を出力（送信）するという指令コードである。これにより、ＰＬＣ６と同期をとって非破壊検査装置１が動作することができる。「Ｆ０２」は、当該設定プログラムの実行が完了したことを示す内部プログラム実行完了信号を出力（送信）するという指令コードである。
【００４８】
図７は、上述の図６に示した内部プログラム（鉄棒素材検査用設定プログラム）を実行するときの非破壊検査装置１の動作を示すフローチャートである。
同図に示したように、まず、非破壊検査装置１は、選択されている内部プログラム内の先頭から順にＥＯＢ（ End Of Block ）を終端とした１行分の指令コードを取得する（Ｓ３１）。続いて、その１行分の指令コードからキャラクタを１文字づつ取得し（Ｓ３２）、取得したキャラクタがファイル終端（ＥＯＦ：End Of File ）であるか否かを判定し（Ｓ３３）、その判定結果がＹＥＳの場合にはプログラムが終了しているので本フローを終了し、ＮＯの場合にはＳ３４へ進んで指令コード別の処理を開始する。
【００４９】
詳しくは、Ｓ３３がＮＯの場合、まず、取得したキャラクタの中に、機能コード「Ｒ」（測定範囲変更命令に係る機能コード）が含まれているか否かを判定し（Ｓ３４）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ３５へ進み、ＮＯの場合にはＳ３６へ進む。
【００５０】
Ｓ３４がＹＥＳの場合、続いて、ＥＯＢを取得するまで機能コード「Ｒ」に続くキャラクタ（図６の「Ｒ１００」における「１００」）を取得して、そのキャラクタを数値に変換し（Ｓ３５）、その数値を検波計測部１５の不図示のＲａｎｇｅメモリへ格納する（Ｓ３７）。これにより、内部プログラム内の指令コードに応じた測定範囲が検波計測部１５に設定される。すなわち非破壊検査装置１の内部設定状態が変更される。
【００５１】
Ｓ３７の後は、続いて、そのＲａｎｇｅメモリへの数値格納が正常終了したか否か、すなわち検波計測部１５への数値設定が正常終了したか否かを判定し（Ｓ３８）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ３１へ戻って、次の１行分の指令コードについての上述の処理を開始する。Ｓ３８がＮＯの場合には、ＰＬＣ６へエラー信号を送信し（Ｓ３９）、本フローを終了する。
【００５２】
一方、Ｓ３４がＮＯの場合には、同様にして、取得したキャラクタの機能コード別に応じて対応する処理を行い（Ｓ３６）、Ｓ３１へ戻って、次の１行分の指令コードについての上述の処理を開始する。
【００５３】
以上、本実施例によれば、（１）非破壊検査装置１による素材良否判定工程と加工工程とが同一ライン上に設けられるので素材搬入から製品検査までの工数を削減することができ、（２）ＰＬＣ６の管理下のＦＡラインであれば任意の位置に素材内部良否判定工程として非破壊検査装置１を配置することができ、（３）検査対象物（素材）に応じてＰＬＣ６から非破壊検査装置１に対し内部プログラムの切り替えを命令することができるので、非破壊検査装置１の内部設定状態を自動で設定することができる、という効果が得られる。
【００５４】
尚、本実施例では、内部プログラムを記述するプログラム言語としてＧコードプログラムを適用したが、プログラム言語はこれに限らず、非破壊検査装置固有のマクロ的な他のプログラム言語を適用することも可能である。
【００５５】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ＦＡライン制御システムの主要構成を示す図である。
【図２】非破壊検査装置の主要構成を示す図である。
【図３】ＦＡライン制御システムの機能ブロック図である。
【図４】本システムにおいてＰＣＬと非破壊検査装置との間で行われる動作のうちＰＬＣ側の動作を示すフローチャートである。
【図５】本システムにおいてＰＣＬと非破壊検査装置との間で行われる動作のうち非破壊検査装置側の動作を示すフローチャートである。
【図６】ＲＯＭ又は記憶装置に装着されている記録媒体に記録されている内部プログラムの一例を示す図である。
【図７】内部プログラム（鉄棒素材検査用設定プログラム）を実行するときの非破壊検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】従来のＦＡライン制御システムの一例を示す図である。
【図９】従来の、非破壊検査装置とＦＡライン制御システムとを示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 非破壊検査装置
２ パーツキャッチャ
３、４、５ ＦＡ機器
６ ＰＬＣ
１１ パルサー
１２ プローブ
１３ レシーバー
１４ Ａ／Ｄコンバータ
１５ 検波計測部
１６ 波形メモリ
１７ ビデオデコーダ
１８ ビデオ端子
１９ ビデオカメラ
２０ 画像処理部
２１ モニタ
２２ 画像変換部
２３ ＲＯＭ
２４ コントローラ
２５ ＲＡＭ
２６ 記憶装置
２７ 切替部
２８ バッテリ
２９ プラグ
３０ 電源スイッチ
３１ 操作部
３２ ＦＡライン機器制御部
３３ 送信部
３４ 受信部
３５ データ解析部
３６ 受信部
３７ データ解析部
３８ 内部プログラム実行部
３９ 検波計測部３９
４０ 送信部
４１ ＦＡライン機器
５１ 上位コンピュータ
５２、５３、５４ 製造装置
５５、５６、５７ Ｉ／Ｏ信号送受信部
５８ 非破壊検査装置
５９ 上位制御機器
６０ 下位被制御機器
６１ ＦＡライン制御システム
６２ ＦＡライン機器制御部
６３ 送信部
６４ 受信部
６５ データ解析部
６６ 検波計測部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＡライン上に設けられた、非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、これらの下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＦＡ（Factory Automation）ライン制御システムは、例えば図８に示したような構成を有している。尚、同図は、特許文献１に記載されている半導体生産ラインシステムの概要を示したものでもある。同図にも示したように、従来のＦＡライン制御システムでは、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの上位制御機器（同図では上位コンピュータ５１）が、複数の下位被制御機器（同図では第１乃至３の製造装置５２乃至５４等）とＩ／Ｏ信号入出力部を介して接続され、各下位被制御装置との間で指令送信及び応答受信を行うことで、ＦＡラインの自動制御が実現されている。各下位被制御機器は、ＦＡラインと連動するために、Ｉ／Ｏ信号入出力部（同図ではＩ／Ｏ信号送受信部５５乃至５７）等を備えて、上位制御機器からの指令の受信、解析、及び応答送信する等の手段を有している。
【０００３】
一方、従来の非破壊検査装置（非破壊検査診断装置とも言う）は、Ｉ／Ｏ信号入出力部として、被検体内部の良否判定などの検査結果（診断結果）を出力する等のためのＴＴＬレベルの入出力が用意されているものの、この入出力はＦＡライン制御システムにおける上位制御機器からの指令の受信、解析、及び良否判定結果などの応答を上位制御機器へ送信する手段として機能することはできない。また、従来の非破壊検査装置は、ＦＡライン制御システムにおける上位制御機器からの指令を解析し、その指令に応じた内部プログラムを実行する手段は存在しない。すなわち、従来においては、図９に示したように、非破壊検査装置５８を、上位制御機器５９と一つ以上の下位被制御機器６０（但し、同図では一つのみを示す）とを含むＦＡライン制御システム６１に組み込むための手段が考慮されていなかった。同図において、従来のＦＡライン制御システム６１における上位制御機器５９は、非破壊検査装置５８以外の各下位被制御装置６０を制御するＦＡライン機器制御部６２と、その各下位被制御装置６０へ動作命令信号を送信する送信部６３と、その各下位被制御装置６０からの、動作命令信号に対する応答信号を受信する受信部６４と、その応答信号の内容を解析するデータ解析部６５等を有し、非破壊検査装置５８以外の各下位被制御装置６０の動作を制御することが可能になっている。各下位被制御装置６０は、上位制御機器５９からの動作命令信号に応じて対応する動作を行い、その動作命令信号に対する応答信号を上位制御機器へ送信する。一方、非破壊検査装置５８は、被検体の検査を行い被検体内部の良否判定などの検査結果（診断結果）を出力する検波計測部６６等を有するものの、上位制御機器５９の制御の下に動作するための手段は備えていない。
【０００４】
このため、従来においては、非破壊検査装置はＦＡラインと連動できず、検査員が被検体にあわせて非破壊検査装置の設定と検査を手動で行い、その結果をＦＡライン制御システム上に人為的に反映させるか、又はＦＡライン制御システムとは独立した形での製品（被検体）内部良否判定のみの自動検査工程を配置してそれを行っていた。
【特許文献１】特開平６−２７１０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなことから、従来においては、（１）非破壊検査装置を用いて素材内部の良否判定を行った後、その素材をＦＡライン制御システムにおける上位制御機器が制御する加工工程へ搬入する作業が必要となり、（２）ＦＡライン（例えば加工ライン）上の工程途中で非破壊検査装置を組み込んだ製品内部の自動良否判定を行うことができず、（３）ＦＡライン（例えば加工ライン）で取り扱う素材が複数種ある場合に素材に応じて非破壊検査装置の設定を手動で切り替えなければならない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、ＦＡラインと非破壊検査装置とを連動させ、ＦＡラインと同一ライン上に非破壊検査装置を組み込むことを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る非破壊検査装置は、ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記非破壊検査装置であって、当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、動作命令信号を前記上位制御装置から受信する受信手段と、前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置へ送信する送信手段と、を備える。
【０００８】
また、本発明の第２の態様に係る非破壊検査装置は、当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、操作に応じて動作命令信号を入力する操作手段と、前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、を備える。
【０００９】
また、本発明の第３の態様に係る上位制御装置は、ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記上位制御装置であって、動作命令信号を前記非破壊検査装置へ送信する送信手段と、前記動作命令信号に対する応答信号を前記非破壊検査装置から受信する受信手段と、を備え、前記応答信号の内容に応じて、前記非破壊検査装置以外の下位被制御装置を制御する、構成である。
【００１０】
尚、本発明は、この他にも、上記第１及び３の態様を組み合わせてＦＡライン制御システムとして構成することもでき、また、非破壊検査装置のコンピュータに実行されるプログラムとして構成することもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、（１）非破壊検査装置による素材良否判定工程と加工工程とが同一ライン上にあるので素材搬入から製品検査までの工数を削減することができ、（２）上位制御機器の管理下のＦＡラインであれば任意の位置に素材内部良否判定工程として非破壊検査装置を配置することができ、（３）多品種少量生産向けのＦＡラインであっても検査対象物（被検体）に応じて上位制御機器から非破壊検査装置に対し内部プログラムの切り替えを命令できるので非破壊検査装置の内部設定状態を自動で設定することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るＦＡライン制御システムの主要構成を示す図である。
同図に示したように、本システムは、ＦＡライン上に設けられた一つ以上の下位被制御装置（ＦＡライン機器ともいう）である、非破壊検査装置１，パーツキャッチャ２，及び第１乃至３のＦＡ機器３乃至５と、これらの下位被制御装置を制御する上位制御装置であるＰＬＣ６とを有している。但し、非破壊検査装置１は、本実施例において超音波探傷器であるとする。ＰＬＣ６は各下位被制御装置と接続され、各下位被制御装置との間で信号（データ）の送受が可能になっている。尚、ＰＬＣ６と非破壊検査装置１との間で行われる信号の送受は、ＰＬＣ６で規定された例えばＲＳ２３２Ｃ，ＲＳ４２２，又はＲＳ４８５等の通信プロトコルを用いて行われる。
【００１３】
このような構成により、本システムでは、ＰＬＣ６の制御の下に、まず素材検査工程（素材良否判定工程ともいう）において非破壊検査装置１による素材の良否判定が行われ、その判定結果に応じてパーツキャッチャ２により素材が例えばバーフィーダ等の第１のＦＡ機器３にセットされるか或いは不良素材ホルダにセットされる。続く素材搬入工程では、パーツキャッチャによりセットされた素材が第１のＦＡ機器３により例えば旋盤、マシニングセンタ・ロボット等の第２のＦＡ機器４に搬送される。続く加工工程１では、第１のＦＡ機器３により搬送された素材に対し第２のＦＡ機器４により第１の加工が行われる。続く加工工程２では、第２のＦＡ機器４により加工された素材が更に例えば旋盤、マシニングセンタ・ロボット等の第３のＦＡ機器５により第２の加工が行われる。
【００１４】
図２は、上述の非破壊検査装置１の主要構成を示す図である。
同図において、パルサー１１は、被検体に当てられたプローブ１２から所定時間間隔で超音波を発振させる。レシーバー１３は、被検体に当てられたプローブ１２を介して、被検体に発振された超音波の反射波を受信し、その反射波に応じたアナログ電気信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１４は、そのアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換してデジタル電気信号を出力する。検波計測部１５は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成され、そのデジタル電気信号を基に検波や計測等のための各種信号処理を行う。波形メモリ１６は、検波計測部１５の信号処理により得られた反射波に係る波形データを格納する。ビデオデコーダ１７は、ビデオ端子１８に接続されているビデオカメラ１９によって撮影された被検体の画像に係るビデオ信号をデコードし、そのビデオ信号に応じた画像データを出力する。画像処理部２０は、波形メモリ１６に格納された波形データやビデオデコーダ１７により得られた画像データ等を基に、レシーバー１３が受信した反射波の波形やビデオカメラ１９で撮影された被検体の画像等をモニタ２１に表示するための演算処理やレンダリング処理等の各種画像処理を行う。画像変換部２２は、画像処理部２０により得られた画像データを、モニタ２１が表示可能なモニタ信号に変換する。例えば、画像変換部２２は、モニタ２１がアナログモニタ信号に応じて表示を行うものである場合には、画像処理部２０により得られた画像データをアナログモニタ信号に変換するものであり、或いは、モニタ２１がデジタルモニタ信号に応じて表示を行うＬＣＤ等である場合には、画像処理部２０により得られた画像データをデジタルモニタ信号に変換するものである。そして、モニタ２１は、そのモニタ信号に応じた画像を表示する。
【００１５】
ＲＯＭ２３は、当該非破壊検査装置１全体の動作を制御するための制御プログラムや、当該非破壊検査装置１の内部設定状態を切り替えるための一つ以上の内部プログラムや、処理に必要な各種データが記録されている。コントローラ２４は、内部にＣＰＵを備え、ＲＯＭ２３に記録されている制御プログラムを読み出し実行することによって当該非破壊検査装置１全体の動作を制御する。また、必要に応じてＲＯＭ２３に記録されている内部プログラムを読み出し実行することによって当該非破壊検査装置１の内部設定状態を切り替える。ＲＡＭ２５は、コントローラ（ＣＰＵ）２４のワークエリア等として使用される。記憶装置２６は、例えばＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））等の着脱自在の記録媒体が装着されているときに、その記録媒体へのデータ（例えば検査結果等のデータ）の書き込み或いはその記録媒体からのデータの読み出しを行う。尚、ＲＯＭ２３に記録される内部プログラムは、記憶装置２６に装着されている記録媒体に記録されるものであっても良い。
【００１６】
切替部２７は、電源を内部のバッテリ２８から供給するか、或いは、プラグ２９が差し込まれた外部コンセント（例えばＡＣ１００Ｖ）から供給するかを切り替える。電源スイッチ３０は、電源のオン／オフを切り替える。
【００１７】
操作部３１は、検査者の操作に応じて動作命令信号をコントローラ２４に通知する。これにより、検査者が操作部３１に対して所定の操作を行うと、その操作に応じた動作命令信号がコントローラ２４に入力され、そして、その動作命令信号の内容に応じて、ＲＯＭ２３或いは記憶装置２６に装着されている記録媒体に記録されている、対応する内部プログラムが読み出され、コントローラ（ＣＰＵ）２４によって実行される。
【００１８】
周辺機器用端子３２は、コントローラ２４と周辺機器３３とを接続するためのコネクターであり、例えば、この端子３２を介して周辺機器３３であるプリンタが接続されているときには、検査結果等の印刷が可能になる。
【００１９】
上位制御装置用端子３４は、コントローラ２４とＰＬＣ６とを接続するためのコネクターであり、この端子３４を介してＰＬＣ６が接続されているときには、当該非破壊検査装置１とＰＬＣ６との間で信号の送受が可能になる。
【００２０】
図３は、上述のＦＡライン制御システムの機能ブロック図である。
同図に示したように、ＰＬＣ６は、当該ＰＬＣ６に接続されている、非破壊検査装置１を含む下位被制御装置を制御するＦＡライン機器制御部３２と、非破壊検査装置１を含む各下位被制御装置へ動作命令信号を送信する送信部３３と、非破壊検査装置１を含む各下位被制御装置からの動作命令信号に対する応答信号を受信する受信部３４と、その応答信号を解析するデータ解析部３５等を有している。
【００２１】
非破壊検査装置１は、ＰＬＣ６からの動作命令信号を受信する受信部３６と、その動作命令信号を解析するデータ解析部３７と、その動作命令信号の内容に応じて対応する内部プログラムをＲＯＭ２３或いは記憶装置２６に装着されている記録媒体から読み出し実行する内部プログラム実行部３８と、被検体からの反射波に係る信号を基に検波や計測等のための各種の信号処理を行うと共に、必要に応じて処理結果（素材内部の良否判定結果等）を外部へＴＴＬ出力する検波計測部３９と、その動作命令信号に対する応答信号をＰＬＣ６へ送信する送信部４０等を有している。尚、同図の非破壊検査装置１において、送信部３６、データ解析部３７、内部プログラム実行部３８、及び送信部４０は、図２に示したコントローラ２４に含まれるものであり、検波計測部３９は、図２に示した検波計測部１５に対応する。
【００２２】
また、ＰＬＣ６に接続されている非破壊検査装置１以外の下位被制御装置である、パーツキャッチャ２，第１乃至３のＦＡ機器３乃至５の各々は、図３においてＦＡライン機器４１として簡略化して示している。これらのＦＡライン機器４１の各々は、ＰＬＣ６からの動作命令信号を受信すると、その動作命令信号の内容に応じた動作を行い、その動作命令信号に対する応答信号をＰＬＣ６へ送信する。
【００２３】
このような構成により、本システムでは、ＰＬＣ６は、各種の指令や、加工素材，加工内容に応じた内部プログラムのプログラム番号などを、動作命令信号として非破壊検査装置１へ送信することが可能になる。また、非破壊検査装置１は、その動作命令信号を受信，解析して指令やプログラム番号などを取得することが可能になり、そのプログラム番号に応じた内部プログラムを実行して当該非破壊検査装置１の内部設定状態を切り替えることが可能になる。また、指令に対する応答や、検波計測部３９で得られた素材内部の良否判定結果を、動作命令信号に対する応答信号としてＰＬＣ６へ送信することも可能になる。
【００２４】
これにより、ＰＬＣ６は、非破壊検査装置１から取得した素材良否判定結果に応じて、パーツキャッチャ２に素材を第１のＦＡ機器３にセットさせる或いは不良素材として排出させるなど、同一ライン上の他の下位被制御装置に行わせる動作を変更することができる。
【００２５】
図４及び図５は、本システムにおいてＰＣＬ６と非破壊検査装置１との間で行われる動作を説明するための図であり、図４はＰＬＣ６側の動作を示すフローチャート、図５は非破壊検査装置１側の動作を示すフローチャートである。
【００２６】
はじめに図４を用いてＰＬＣ６側の動作を説明する。
同図に示したように、ＰＬＣ６は電源がオンされると本動作を開始する。
まず、ＰＬＣ６は、非破壊検査装置１からの準備状態を示すマシンレディ信号を受信部３４で受信したか否かを判定し（Ｓ１）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２へ進み、ＮＯの場合にはＳ３へ進む。
【００２７】
Ｓ１がＮＯの場合、続いて、そのマシンレディ信号を受信しないまま一定時間を経過したか否かを判定し（Ｓ３）、その判定結果がＹＥＳの場合にはタイムアウトエラーとなり所定のエラー処理を行い、ＮＯの場合にはＳ１へ戻る。
【００２８】
一方、Ｓ１がＹＥＳの場合、続いて、ＰＬＣ６はＰＬＣシーケンスプログラムの実行を開始する（Ｓ２）。但し、当該ＰＬＣ６に接続されている各下位被制御装置に対しても、上記のＳ１及び３のような判定処理が行われ、Ｓ２で実行が開始されるＰＬＣシーケンスプログラムは、その各下位被制御装置からのマシンレディ信号がすべて受信された後に実行が開始されるものである。
【００２９】
続いて、後述のＳ７又はＳ９で送信される内部プログラム選択指令に係る動作命令信号に対する応答として、非破壊検査装置１からの内部プログラム選択完了信号を受信部３４で受信したか否かを判定し（Ｓ４）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ５へ進み、ＮＯの場合にはＳ６へ進む。
【００３０】
Ｓ４がＮＯの場合には、続いて、非破壊検査装置１の内部設定状態を当該ＦＡライン上で行われる加工形態に応じた内部設定状態へ変更するための内部プログラムを非破壊検査装置１に選択させるための内部プログラム選択指令に係る動作命令信号を、送信部３３から非破壊検査装置１へ送信する動作が行われる。詳しくは、まず、当該ＦＡライン上で行われる加工形態が鉄材加工であるか否かを判定し（Ｓ６）、その判定結果がＹＥＳの場合には、鉄材検査用設定プログラムに係る内部プログラムのプログラム番号を、内部プログラム選択指令に係る動作命令信号として、送信部３３から非破壊検査装置１へ送信し（Ｓ７）、Ｓ１１へ進む。Ｓ６がＮＯの場合には、続いて、当該ＦＡライン上の行われる加工形態がアルミ材加工であるか否かを判定し（Ｓ８）、その判定結果がＹＥＳの場合には、アルミ材検査用設定プログラムに係る内部プログラムのプログラム番号を、内部プログラム選択指令に係る動作命令信号として、送信部３３から非破壊検査装置１へ送信し（Ｓ９）、Ｓ１１へ進む。Ｓ８がＮＯの場合には、非破壊検査装置１が、対応する内部プログラムを有していない等の理由により、所定のエラー処理が行われる。
【００３１】
Ｓ７又はＳ９の後は、続いて、非破壊検査装置１からの、待ち合わせ（待機）信号や、上記の内部プログラム選択指令に係る動作命令信号の応答としての内部プログラム選択完了信号を、受信部３４で受信し（Ｓ１１）、Ｓ１２へ進む。
【００３２】
一方、Ｓ４がＹＥＳの場合には、続いて、後述のＳ１０で送信される内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号に対する応答として、非破壊検査装置１からの内部プログラム実行完了信号を受信部３４で受信したか否かを判定し（Ｓ５）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ１１へ進み、ＮＯの場合にはＳ１０へ進む。
【００３３】
Ｓ５がＮＯの場合、続いて、内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号を送信部３３から非破壊検査装置１へ送信し（Ｓ１０）、Ｓ１１へ進む。但し、Ｓ１０では、既に非破壊検査装置１で内部プログラムの実行が開始されていたときには内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号を送信せずに、そのままＳ１１へ進む。
【００３４】
これにより、非破壊検査装置１ではＳ７又はＳ９で送信されたプログラム番号に応じて選択された内部プログラムの実行が開始されることとなり、非破壊検査装置１の内部設定状態を、本システムが適用されたＦＡライン上で行われる加工形態に最も適した設定状態に自動的に変更することができる。
【００３５】
Ｓ１０の後は、続いて、非破壊検査装置１からの、待ち合わせ（待機）信号や、内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号に対する応答としての内部プログラム実行完了信号を、受信部３４で受信し（Ｓ１１）、Ｓ１２へ進む。
【００３６】
Ｓ１１の後は、続いて、非破壊検査装置１からの信号を受信部３４で受信し、必要に応じて対応する動作命令信号を送信部３３から他のＦＡライン機器４１へ送信する（Ｓ１２）。例えば、非破壊検査装置１から取得した素材内部の良否判定結果の内容に応じて、素材を第１のＦＡ機器３にセットさせるようにする動作命令信号、或いは不良素材ホルダにセットさせるようにする動作命令信号をパーツキャッチャ２へ送信する。
【００３７】
尚、上述のＳ１１及び１２では、その他にも必要に応じて非破壊検査装置１との間で信号の送受を行い、相互の状態を認識しながら非破壊検査装置１の動作を制御することもできる。
【００３８】
続いて、ＰＬＣ６の電源がオフされる等による接続切断要求が有ったか否かを判定し（Ｓ１３）、その判定結果がＹＥＳの場合には本フローを終了し、ＮＯの場合にはＳ４へ戻り、上述の処理を繰り返す。
【００３９】
次に、図５を用いて非破壊検査装置１側の動作を説明する。
同図に示したように、非破壊検査装置１は電源スイッチ３０がオンされると本動作を開始する。
【００４０】
まず、非破壊検査装置１は、当該装置１を初期化して起動状態にした後、送信部４０からＰＬＣ６へマシンレディ信号を送信する（Ｓ２１）。続いて、ＰＬＣ６からの指令があったか否か、すなわち、ＰＬＣ６からの動作命令信号を受信したか否かを判定し（Ｓ２２）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２３へ進み、ＮＯの場合には本判定を繰り返す。
【００４１】
Ｓ２２がＹＥＳの場合、続いて、ＰＬＣ６からの指令がプログラム番号指令であったか否か、すなわち、受信した動作命令信号が内部プログラム選択指令に係る動作命令信号であったか否かを判定し（Ｓ２３）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２４へ進み、ＮＯの場合にはＳ２５へ進む。
【００４２】
Ｓ２３がＹＥＳの場合、続いて、内部プログラムを選択する処理、詳しくは、受信した内部プログラム選択指令に係る動作命令信号が示すプログラム番号に応じた内部プログラムをＲＯＭ２３又は記憶装置２６に装着されている記録媒体から読み出して実行可能な状態にする、というプログラム選択処理を行い（Ｓ２４）、続いて、内部プログラム選択完了信号を、内部プログラム選択指令に係る動作命令信号に対する応答信号として、送信部４０からＰＬＣ６へ送信し（Ｓ２８）、Ｓ２９へ進む。
【００４３】
一方、Ｓ２３がＮＯの場合、続いて、ＰＬＣ６からの指令がスタート指令であったか否か、すなわち、受信した動作命令信号が内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号であったか否かを判定し（Ｓ２５）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２６へ進み、ＮＯの場合にはＳ２７へ進む。
【００４４】
Ｓ２５がＹＥＳの場合、続いて、Ｓ２４で選択されている（読み出されている）内部プログラムを実行すると共に、その実行中においては必要に応じてＰＬＣ６との間で信号の送受を行って相互の状態を認識しながら内部プログラムを実行する（Ｓ２６）。そして内部プログラムの実行が完了すると、内部プログラム実行完了信号を、内部プログラムスタート指令に係る動作命令信号に対する応答信号として、送信部４０からＰＬＣ６へ送信し（Ｓ２８）、Ｓ２９へ進む。
【００４５】
一方、Ｓ２５がＮＯの場合には、続いて、ＰＬＣ６からの指令が当該非破壊検査装置１に非対応な指令である等として、エラー信号を動作命令信号に対する応答信号として送信部４０からＰＬＣ６へ送信し（Ｓ２７）、Ｓ２９へ進む。
【００４６】
Ｓ２７又はＳ２８の後は、続いて、ＰＬＣ６の電源がオフされる等によるＰＬＣ６との接続切断要求が有ったか否かを判定し（Ｓ２９）、その判定結果がＹＥＳの場合には本フローを終了し、ＮＯの場合にはＳ２２へ戻り、上述の処理を繰り返す。
【００４７】
図６は、ＲＯＭ２３又は記憶装置２６に装着されている記録媒体に記録されている内部プログラムの一例を示す図である。
同図に示した内部プログラムは、鉄棒素材検査用設定プログラム示し、Ｇコードプログラムのプログラム言語で記述されている。内部プログラムは、プログラムの先頭にプログラム番号が記述されており、ＰＬＣ６からプログラム番号が指定されることにより、そのプログラム番号が記述されている内部プログラムが選択されるようになっている。同図の設定プログラムでは、ＰＬＣ６からプログラム番号“０１２３４”が指定されることにより、当該設定プログラムが選択される。そして、ＰＬＣ６からの内部プログラムスタート指令により、選択されている内部プログラムの実行が開始される。同図の設定プログラムでは、「Ｐ０１Ｃ０３」から順に実行が開始される。この設定プログラムにおいて、例えば「Ｒ１００」は、非破壊検査装置１内の測定レンジを１００ｍｍに設定するという指令コードである。「Ｍ３００」，「Ｍ４００」，及び「Ｍ５００」は、応答信号としてＰＬＣ６へ待ち合わせ（待機）信号を出力（送信）するという指令コードである。これにより、ＰＬＣ６と同期をとって非破壊検査装置１が動作することができる。「Ｆ０２」は、当該設定プログラムの実行が完了したことを示す内部プログラム実行完了信号を出力（送信）するという指令コードである。
【００４８】
図７は、上述の図６に示した内部プログラム（鉄棒素材検査用設定プログラム）を実行するときの非破壊検査装置１の動作を示すフローチャートである。
同図に示したように、まず、非破壊検査装置１は、選択されている内部プログラム内の先頭から順にＥＯＢ（ End Of Block ）を終端とした１行分の指令コードを取得する（Ｓ３１）。続いて、その１行分の指令コードからキャラクタを１文字づつ取得し（Ｓ３２）、取得したキャラクタがファイル終端（ＥＯＦ：End Of File ）であるか否かを判定し（Ｓ３３）、その判定結果がＹＥＳの場合にはプログラムが終了しているので本フローを終了し、ＮＯの場合にはＳ３４へ進んで指令コード別の処理を開始する。
【００４９】
詳しくは、Ｓ３３がＮＯの場合、まず、取得したキャラクタの中に、機能コード「Ｒ」（測定範囲変更命令に係る機能コード）が含まれているか否かを判定し（Ｓ３４）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ３５へ進み、ＮＯの場合にはＳ３６へ進む。
【００５０】
Ｓ３４がＹＥＳの場合、続いて、ＥＯＢを取得するまで機能コード「Ｒ」に続くキャラクタ（図６の「Ｒ１００」における「１００」）を取得して、そのキャラクタを数値に変換し（Ｓ３５）、その数値を検波計測部１５の不図示のＲａｎｇｅメモリへ格納する（Ｓ３７）。これにより、内部プログラム内の指令コードに応じた測定範囲が検波計測部１５に設定される。すなわち非破壊検査装置１の内部設定状態が変更される。
【００５１】
Ｓ３７の後は、続いて、そのＲａｎｇｅメモリへの数値格納が正常終了したか否か、すなわち検波計測部１５への数値設定が正常終了したか否かを判定し（Ｓ３８）、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ３１へ戻って、次の１行分の指令コードについての上述の処理を開始する。Ｓ３８がＮＯの場合には、ＰＬＣ６へエラー信号を送信し（Ｓ３９）、本フローを終了する。
【００５２】
一方、Ｓ３４がＮＯの場合には、同様にして、取得したキャラクタの機能コード別に応じて対応する処理を行い（Ｓ３６）、Ｓ３１へ戻って、次の１行分の指令コードについての上述の処理を開始する。
【００５３】
以上、本実施例によれば、（１）非破壊検査装置１による素材良否判定工程と加工工程とが同一ライン上に設けられるので素材搬入から製品検査までの工数を削減することができ、（２）ＰＬＣ６の管理下のＦＡラインであれば任意の位置に素材内部良否判定工程として非破壊検査装置１を配置することができ、（３）検査対象物（素材）に応じてＰＬＣ６から非破壊検査装置１に対し内部プログラムの切り替えを命令することができるので、非破壊検査装置１の内部設定状態を自動で設定することができる、という効果が得られる。
【００５４】
尚、本実施例では、内部プログラムを記述するプログラム言語としてＧコードプログラムを適用したが、プログラム言語はこれに限らず、非破壊検査装置固有のマクロ的な他のプログラム言語を適用することも可能である。
【００５５】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ＦＡライン制御システムの主要構成を示す図である。
【図２】非破壊検査装置の主要構成を示す図である。
【図３】ＦＡライン制御システムの機能ブロック図である。
【図４】本システムにおいてＰＣＬと非破壊検査装置との間で行われる動作のうちＰＬＣ側の動作を示すフローチャートである。
【図５】本システムにおいてＰＣＬと非破壊検査装置との間で行われる動作のうち非破壊検査装置側の動作を示すフローチャートである。
【図６】ＲＯＭ又は記憶装置に装着されている記録媒体に記録されている内部プログラムの一例を示す図である。
【図７】内部プログラム（鉄棒素材検査用設定プログラム）を実行するときの非破壊検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】従来のＦＡライン制御システムの一例を示す図である。
【図９】従来の、非破壊検査装置とＦＡライン制御システムとを示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 非破壊検査装置
２ パーツキャッチャ
３、４、５ ＦＡ機器
６ ＰＬＣ
１１ パルサー
１２ プローブ
１３ レシーバー
１４ Ａ／Ｄコンバータ
１５ 検波計測部
１６ 波形メモリ
１７ ビデオデコーダ
１８ ビデオ端子
１９ ビデオカメラ
２０ 画像処理部
２１ モニタ
２２ 画像変換部
２３ ＲＯＭ
２４ コントローラ
２５ ＲＡＭ
２６ 記憶装置
２７ 切替部
２８ バッテリ
２９ プラグ
３０ 電源スイッチ
３１ 操作部
３２ ＦＡライン機器制御部
３３ 送信部
３４ 受信部
３５ データ解析部
３６ 受信部
３７ データ解析部
３８ 内部プログラム実行部
３９ 検波計測部３９
４０ 送信部
４１ ＦＡライン機器
５１ 上位コンピュータ
５２、５３、５４ 製造装置
５５、５６、５７ Ｉ／Ｏ信号送受信部
５８ 非破壊検査装置
５９ 上位制御機器
６０ 下位被制御機器
６１ ＦＡライン制御システム
６２ ＦＡライン機器制御部
６３ 送信部
６４ 受信部
６５ データ解析部
６６ 検波計測部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記非破壊検査装置であって、
当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、
動作命令信号を前記上位制御装置から受信する受信手段と、
前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置へ送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項２】
当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、
操作に応じて動作命令信号を入力する操作手段と、
前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、
を備えることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項３】
ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記上位制御装置であって、
動作命令信号を前記非破壊検査装置へ送信する送信手段と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記非破壊検査装置から受信する受信手段と、
を備え、
前記応答信号の内容に応じて、前記非破壊検査装置以外の下位被制御装置を制御する、
ことを特徴とする上位制御装置。
【請求項４】
ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムであって、
前記非破壊検査装置は、
当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、
動作命令信号を前記上位制御装置から受信する受信手段と、
前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置へ送信する送信手段と、
を備え、
前記上位制御装置は、
前記動作命令信号を前記非破壊検査装置へ送信する送信手段と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記非破壊検査装置から受信する受信手段と、
を備える、
ことを特徴とするＦＡライン制御システム。
【請求項５】
前記上位制御装置は、前記応答信号に応じて、前記非破壊検査装置以外の下位被制御装置を制御する、
ことを特徴とする請求項４記載のＦＡライン制御システム。
【請求項６】
ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記非破壊検査装置のコンピュータにより実行されるプログラムであって、
動作命令信号を前記上位制御装置から受信する受信機能と、
当該非破壊検査装置の記録手段に記録されている、前記動作命令信号の内容に応じた、当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを実行する内部プログラム実行機能と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置へ送信する送信機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項７】
操作手段を有する非破壊検査装置のコンピュータにより実行されるプログラムであって、
当該非破壊検査装置の記録手段に記録されている、前記操作手段の操作に応じて入力された動作命令信号の内容に応じた、当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを実行する内部プログラム実行機能、
を実現させるためのプログラム。
【請求項１】
ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記非破壊検査装置であって、
当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、
動作命令信号を前記上位制御装置から受信する受信手段と、
前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置へ送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項２】
当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、
操作に応じて動作命令信号を入力する操作手段と、
前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、
を備えることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項３】
ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記上位制御装置であって、
動作命令信号を前記非破壊検査装置へ送信する送信手段と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記非破壊検査装置から受信する受信手段と、
を備え、
前記応答信号の内容に応じて、前記非破壊検査装置以外の下位被制御装置を制御する、
ことを特徴とする上位制御装置。
【請求項４】
ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムであって、
前記非破壊検査装置は、
当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを記録した記録手段と、
動作命令信号を前記上位制御装置から受信する受信手段と、
前記動作命令信号の内容に応じた、前記記録手段に記録されている内部プログラムを実行する内部プログラム実行手段と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置へ送信する送信手段と、
を備え、
前記上位制御装置は、
前記動作命令信号を前記非破壊検査装置へ送信する送信手段と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記非破壊検査装置から受信する受信手段と、
を備える、
ことを特徴とするＦＡライン制御システム。
【請求項５】
前記上位制御装置は、前記応答信号に応じて、前記非破壊検査装置以外の下位被制御装置を制御する、
ことを特徴とする請求項４記載のＦＡライン制御システム。
【請求項６】
ＦＡライン上に設けられた非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置と、前記非破壊検査装置を含む一つ以上の下位被制御装置を制御する上位制御装置と、を有するＦＡライン制御システムにおける前記非破壊検査装置のコンピュータにより実行されるプログラムであって、
動作命令信号を前記上位制御装置から受信する受信機能と、
当該非破壊検査装置の記録手段に記録されている、前記動作命令信号の内容に応じた、当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを実行する内部プログラム実行機能と、
前記動作命令信号に対する応答信号を前記上位制御装置へ送信する送信機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項７】
操作手段を有する非破壊検査装置のコンピュータにより実行されるプログラムであって、
当該非破壊検査装置の記録手段に記録されている、前記操作手段の操作に応じて入力された動作命令信号の内容に応じた、当該非破壊検査装置の内部設定状態を切り替えるための内部プログラムを実行する内部プログラム実行機能、
を実現させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１７２３７８（Ｐ２００６−１７２３７８Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６７５６５（Ｐ２００４−３６７５６５）
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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