特許 6952107 親機械支援システム、親機械およびサーバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6952107

(24)【登録日】2021年9月29日

(45)【発行日】2021年10月20日

(54)【発明の名称】親機械支援システム、親機械およびサーバ

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/00 20060101AFI20211011BHJP

   G05B 19/404 20060101ALI20211011BHJP

【ＦＩ】

   B25J13/00 Z

   G05B19/404 G

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-509213(P2019-509213)

(86)(22)【出願日】2018年3月13日

(86)【国際出願番号】JP2018009807

(87)【国際公開番号】WO2018180473

(87)【国際公開日】20181004

【審査請求日】2020年9月16日

(31)【優先権主張番号】特願2017-65803(P2017-65803)

(32)【優先日】2017年3月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】石川 哲三

(72)【発明者】

【氏名】為永 淳

(72)【発明者】

【氏名】松永 健嗣

【審査官】 樋口 幸太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２６０８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４４５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２１０６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２４６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５６０３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １３／００

Ｇ０５Ｂ １９／４０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

減速機が組み込まれる親機械と、
各減速機の減速機ＩＤに対応付けて、出荷前に個体ごとに測定された当該減速機の性能データを記憶するサーバと、を備え、
前記サーバは、減速機ＩＤを含む性能データ送信要求に応じて、当該減速機ＩＤに対応する性能データを送信し、
前記親機械は、当該親機械に組み込まれた減速機の性能データの入力を受け付け、入力された性能データに基づいて当該親機械の動作を制御することを特徴とする親機械支援システム。

【請求項2】

性能データは、出力軸の位相角により変化するデータであることを特徴とする請求項１に記載の親機械支援システム。

【請求項3】

前記親機械は、組み込まれた減速機から当該減速機の減速機ＩＤを取得し、取得した減速機ＩＤを含む性能データ送信要求を前記サーバに送信し、性能データ送信要求に応じて前記サーバから送信された性能データを受信することを特徴とする請求項１または２に記載の親機械支援システム。

【請求項4】

前記親機械には、第１減速機および第２減速機が組み込まれており、前記第１減速機の性能データに基づいて前記第２減速機の動作を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の親機械支援システム。

【請求項5】

減速機の性能データを測定する測定装置を備え、当該測定装置は、減速機ＩＤと測定した性能データとをサーバに送信することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の親機械支援システム。

【請求項6】

減速機が組み込まれる親機械と、
各減速機の減速機ＩＤに対応付けて、出荷前に個体ごとに測定された当該減速機の性能データを記憶するサーバと、を備え、
前記サーバは、減速機ＩＤを含むプログラム送信要求に応じて、当該減速機ＩＤに対応する性能データに基づいてカスタマイズした制御プログラムを送信し、
前記親機械は、当該親機械に組み込まれた減速機に対応する制御プログラムの入力を受け付け、入力された制御プログラムにより当該親機械の動作を制御することを特徴とする親機械支援システム。

【請求項7】

請求項１または６に記載の親機械支援システムに使用される親機械。

【請求項8】

請求項１または６に記載の親機械支援システムに使用されるサーバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、親機械支援システムに関する。

【背景技術】

【0002】

親機械の一例として産業用ロボットがある。産業用ロボットには、そのアームの関節部等に減速機が組み込まれている。例えば特許文献１には、偏心揺動型の減速機が関節部に組み込まれた産業用ロボットが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２６３８７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

産業用ロボットには高い軌跡精度や位置決め精度が要求される。減速機の個体差は軌跡精度や位置決め精度に大きな影響を与える。そのため、産業用ロボットの運転を開始する前に、減速機の個体差を吸収するための調整作業が必要になる。この調整作業は、作業者の負担となる。

【0005】

このような課題は産業用ロボットに限らず、例えば工作機械など、減速機が組み込まれた任意の親機械でも起こりうる。

【0006】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、減速機の個体差を吸収するための親機械の調整作業の負荷を軽減できる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の親機械支援システムは、減速機が組み込まれる親機械と、各減速機の減速機ＩＤに対応付けて当該減速機の性能データを記憶するサーバと、を備える。サーバは、減速機ＩＤを含む性能データ送信要求に応じて、当該減速機ＩＤに対応する性能データを送信し、親機械は、当該親機械に組み込まれた減速機の性能データの入力を受け付け、入力された性能データに基づいて当該親機械の動作を制御する。

【0008】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、減速機の個体差を吸収するための親機械の調整作業の負荷を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施の形態に係る産業用機械支援システムの構成を示す模式図である。

【図2】図１の産業用機械の手首部分の断面図である。

【図3】ヒステリシスカーブの一例を示す図である。

【図4】性能データの一例を示す図である。

【図5】性能データの一例を示す図である。

【図6】図１のサーバの機能および構成を示すブロック図である。

【図7】図１の情報処理端末の機能および構成を示すブロック図である。

【図8】図１の産業用機械の制御装置の機能および構成を示すブロック図である。

【図9】第２の実施の形態に係る産業用機械支援システムの構成を示す模式図である。

【図10】図９のサーバの機能および構成を示すブロック図である。

【図11】減速機の潤滑剤中の鉄粉濃度と各性能データの値の変化率との関係を示す図である。

【図12】第３の実施の形態に係る産業用機械支援システムのサーバの機能および構成を示すブロック図である。

【図13】変形例に係る産業用機械支援システムの構成を示す模式図である。

【図14】図１３の産業用機械の制御装置の機能および構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、工程には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0012】

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る産業用機械支援システム２の構成を示す模式図である。産業用機械支援システム２は、減速機メーカーが管理する測定装置１００およびサーバ２００と、顧客企業Ａ、顧客企業Ｂ、・・・がそれぞれ保持する産業用機械３００および情報処理端末４００と、を備える。

【0013】

減速機メーカーは、減速機を製造する企業である。減速機メーカーは、製造した各減速機の性能データを測定装置１００により測定する。測定装置１００は、測定した各減速機の性能データを、減速機を一意に識別するための情報である減速機ＩＤとともにサーバ２００に送信する。測定装置１００は、本実施の形態では、性能データとして角度伝達誤差、ばね定数、ロストモーション、ヒステリシスロス（バックラッシ）を測定する。

【0014】

サーバ２００は、測定装置１００から送信された各減速機の性能データを保持する。減速機メーカーは、サーバ２００に保持される各減速機の性能データに基づいて各減速機の出荷可否を判定し、出荷可能と判定された減速機を出荷する。また、本実施の形態では、減速機メーカーは、サーバ２００に保持される各減速機の性能データを顧客企業からの要求に応じて提供する。

【0015】

各顧客企業は、減速機メーカーが製造した減速機の使用者である。各顧客企業としては、減速機メーカーが製造した減速機を購入等により入手し、入手した減速機を産業用機械３００に組み込んで産業用機械３００を製造する産業用機械メーカーや、産業用機械メーカーから産業用機械３００を購入して使用する企業がある。産業用機械３００は、産業用ロボットや工作機械などである。図１では、各顧客企業に産業用機械３００が１つのみ示されているが、通常、各顧客企業は複数の産業用機械３００を保持していることが多い。以下、顧客企業Ａが保持する産業用機械３００を産業用機械３００の代表として説明する。

【0016】

産業用機械３００は、モータ３１０で総称されるモータ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、・・・と、減速機１０で総称される減速機１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、・・・と、制御装置３３０と、を備える。例えば、産業用機械３００が、複数の関節を有する産業用ロボットであれば、複数の関節の各々に対応して、一対のモータ３１０および減速機１０が配置される。

【0017】

減速機１０は、減速機メーカーにより製造された減速機である。減速機１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・・はそれぞれ、モータ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、・・・の回転を減速して出力する。

【0018】

減速機１０には、減速機ＩＤを示す識別情報２０が付されている。識別情報２０は、減速機ＩＤを一次元コードや二次元コードにエンコードして表現した情報である。本実施の形態では、識別情報２０は減速機１０に直接印刷されている。識別情報２０は、例えば測定装置１００において付されてもよい。

【0019】

制御装置３３０は、産業用機械３００の動作を制御する。制御装置３３０は特に、後述するように情報処理端末４００から送信される減速機１０の性能データに基づいて、モータ３１０の回転を制御する。

【0020】

情報処理端末４００は、カメラ機能付きの情報処理端末であり、例えばスマートフォンやタブレット端末である。情報処理端末４００は、カメラにより識別情報２０を撮像し、撮像された識別情報２０から減速機ＩＤを取得する。情報処理端末４００は、このようにして読み取った減速機ＩＤを含んだ性能データ送信要求をサーバ２００に送信する。情報処理端末４００は、性能データ送信要求に応じてサーバ２００から送信された性能データを受信し、性能データを産業用機械３００に送信する。

【0021】

図２は、産業用機械３００の一例である産業用ロボットの手首部分３０２の断面図である。手首部分３０２は、ロボットに備わる複数の軸のうちの４軸目以降の部分である。より具体的には、手首部分３０２は、旋回、前後、上下の基本３軸で構成されるロボットの腕部以降の部分である。

【0022】

手首部分３０２は、３つの関節３６０、３７０、３８０と、関節３８０に取り付けられたアタッチメント３９０と、を備える。関節３６０、３７０、３８０は、腕部側からこの順に並ぶ。関節３６０、３７０、３８０にはそれぞれ、減速機１０ａ、減速機１０ｂ、減速機１０ｃが組み込まれている。

【0023】

関節３６０は、軸Ｏ１を中心として回転可能であり、関節３７０は軸Ｏ１に直交する軸Ｏ２を中心として回転可能であり、関節３８０は軸Ｏ２と直交する軸Ｏ３を中心として回転可能である。関節３６０、３７０、３８０が協同して回転することによってアタッチメント３９０を三次元的に自在に操ることが可能となっている。

【0024】

減速機１０を代表して減速機１０ａを説明する。減速機１０ｂ、減速機１０ｃは減速機１０ａと同様に構成される。本実施の形態の減速機１０ａは、偏心揺動型の減速機である。減速機１０ａは、内歯歯車１２と、内歯歯車１２よりも歯数が僅かに少なく（例えば１〜５程度少なく）、揺動しながら内歯歯車１２に内接噛合する外歯歯車１４と、不図示のモータに接続され、軸Ｏ１を中心に回転する入力軸１６と、入力軸１６に一体に形成され、外歯歯車１４を揺動させる偏心体１８と、を備える。内歯歯車１２および外歯歯車１４の一方の自転が拘束され、内歯歯車１２および外歯歯車１４の他方から内歯歯車１２と外歯歯車１４との相対回転が出力として取り出される。

【0025】

減速機メーカーは、このような減速機１０について、その出荷前に測定装置１００によって角度伝達誤差、ばね定数、ロストモーションおよびヒステリシスロスを測定する。ここで、「角度伝達誤差」は、無負荷の条件下で任意の回転角を入力に与えた時の理論出力回転角と実出力回転角の差であり、「ばね定数」は、ヒステリシスカーブ（後述）上で、定格トルク×５０％の点と、定格トルクの点の２点を結んだ直線の傾きであり、「ロストモーション」は、定格トルク×±３％負荷時のねじれ角（定格トルク＋３％時のねじれ角の絶対値と定格トルク−３％時のねじれ角の絶対値の和）であり、「ヒステリシスロス」は、負荷トルクがゼロのときのねじり側と戻し側のねじれ角の差である。

【0026】

「ヒステリシスカーブ」は、入力軸を固定し、出力軸にトルクを定格までゆっくりかけ、その後除荷した時の負荷と出力軸のねじれ角の関係を示す曲線である。図３に、ヒステリシスカーブの一例を示す。図３において、横軸はトルクであり、縦軸はねじれ角である。

【0027】

図４、５はそれぞれ、測定装置１００により測定された性能データの一例を示す。図４は角度伝達誤差をグラフ化した図であり、図５はばね定数をグラフ化した図である。図４、５において、横軸は出力軸の位相角であり、縦軸はそれぞれ角度伝達誤差、ばね定数である。

【0028】

図４、５に示すように、角度伝達誤差およびばね定数は、出力軸の位相角により変化するデータである。図示を省略したが、ロストモーション、ヒステリシスロスについても、出力軸の位相角により変化するデータである。

【0029】

図６は、サーバ２００の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵ（central processing unit）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。以降のブロック図についても同様である。

【0030】

サーバ２００は、通信部２０２と、データ処理部２０４と、記憶部２０６と、を含む。

【0031】

通信部２０２は、種々の通信プロトコルにしたがって測定装置１００および情報処理端末４００との通信処理を実行する。例えば通信部２０２を介してデータ処理部２０４が測定装置１００や情報処理端末４００とデータを送受する。

【0032】

記憶部２０６は、性能データを保持する性能データ保持部２２０を含む。

【0033】

データ処理部２０４は、通信部２０２から取得されたデータをもとにして各種のデータ処理を実行する。データ処理部２０４は、性能データ取得部２１０と、要求受付部２１２と、性能データ抽出部２１４と、性能データ送信部２１６と、を含む。

【0034】

性能データ取得部２１０は、測定装置１００から送信された減速機ＩＤおよび性能データを取得する。性能データ取得部２１０は、減速機ＩＤと性能データとを対応付けて性能データ保持部２２０に記録する。

【0035】

要求受付部２１２は、情報処理端末４００から性能データ送信要求を受け付ける。

【0036】

性能データ抽出部２１４は、要求受付部２１２が受け付けた性能データ送信要求に含まれる減速機ＩＤに対応する性能データを性能データ保持部２２０から抽出する。

【0037】

性能データ送信部２１６は、性能データ抽出部２１４が抽出した性能データを対応する減速機ＩＤとともに要求元の情報処理端末４００に送信する。

【0038】

図７は、情報処理端末４００の機能および構成を示すブロック図である。情報処理端末４００は、通信部４０２と、撮像部４０６と、データ処理部４０８と、記憶部４１０と、を含む。

【0039】

通信部４０２は、種々の通信プロトコルにしたがってサーバ２００および産業用機械３００と通信する。例えば通信部４０２を介してデータ処理部４０８がサーバ２００および産業用機械３００とデータを送受する。

【0040】

撮像部４０６は、情報処理端末４００の筐体内に搭載されたカメラである。ユーザは、撮像部４０６に減速機１０の識別情報２０を撮像させる。

【0041】

記憶部４１０は、性能データを保持する性能データ保持部４３０を含む。

【0042】

データ処理部４０８は、通信部４０２および撮像部４０６から取得されたデータを元にして各種のデータ処理を実行する。データ処理部４０８は、ＩＤ取得部４２０と、要求送信部４２２と、性能データ受信部４２４と、性能データ送信部４２６と、を含む。

【0043】

ＩＤ取得部４２０は、撮像部４０６により撮像された画像から識別情報２０を読み取り、読み取った識別情報２０をデコードして減速機ＩＤを取得する。

【0044】

要求送信部４２２は、ＩＤ取得部４２０が取得した減速機ＩＤを含む性能データ送信要求をサーバ２００に送信する。

【0045】

性能データ受信部４２４は、性能データ送信要求に応じてサーバ２００から送信された減速機ＩＤおよび性能データを受信する。性能データ受信部４２４は、受信した減速機ＩＤと性能データとを対応付けて性能データ保持部４３０に記録する。

【0046】

性能データ送信部４２６は、性能データ保持部４３０に保持される性能データを対応する減速機ＩＤとともに産業用機械３００に送信する。

【0047】

図８は、産業用機械３００の制御装置３３０の機能および構成を示すブロック図である。制御装置３３０は、通信部３３２と、データ処理部３３６と、記憶部３３８と、を含む。

【0048】

通信部３３２は、種々の通信プロトコルにしたがって情報処理端末４００との通信処理を実行する。例えば通信部３３２を介してデータ処理部３３６が情報処理端末４００とデータを送受する。

【0049】

記憶部３３８は、性能データを保持する性能データ保持部３５０を含む。

【0050】

データ処理部３３６は、通信部３３２から取得されたデータを元にして各種のデータ処理を実行する。データ処理部３３６は、性能データ受信部３４４と、駆動部制御部３４６と、を含む。

【0051】

性能データ受信部３４４は、情報処理端末４００から送信された減速機ＩＤおよび性能データを受信する。性能データ受信部３４４は、受信した減速機ＩＤと性能データとを対応付けて性能データ保持部３５０に記録する。なお、産業用機械３００が複数の減速機１０を有する場合には、性能データ保持部３５０は、減速機１０の組み込み部位を特定可能な部位ＩＤ（例えば、産業用ロボットであれば、関節番号）に対応付けて、当該部位に組み込まれている減速機１０の減速機ＩＤ、性能データ、さらには連結されるモータ３１０を識別可能なモータＩＤを記録する。部位ＩＤ、減速機ＩＤおよびモータＩＤの対応付けは、情報処理端末４００で入力して産業用機械３００に送信してもよいし、産業用機械３００自体が備える入力装置により入力してもよい。

【0052】

駆動部制御部３４６は、性能データ保持部３５０に保持される各減速機１０の性能データに基づいて各モータ３１０を制御する。例えばモータ３１０ａを例に具体的に説明すると、駆動部制御部３４６は減速機１０ａの性能データに基づいてモータ３１０ａを制御する。駆動部制御部３４６は特に、減速機１０ａの位相角に対応する性能データの値を入力値としてモータ３１０ａを制御する。なお、減速機１０ａの動作に他の減速機の動作が影響する場合、駆動部制御部３４６は、減速機１０ａの性能データに加えて、影響する他の減速機の性能データに基づいてモータ３１０を制御してもよい。具体的には、減速機１０ａの動作に減速機１０ｂの動作が影響する場合、駆動部制御部３４６は、減速機１０ａの性能データに加えて、減速機１０ｂの性能データに基づいて、モータ３１０ａを制御してもよい。

【0053】

以上の構成による産業用機械支援システム２の動作を説明する。
情報処理端末４００は産業用機械３００に組み込まれる予定または産業用機械３００に組み込まれた減速機１０の減速機ＩＤを読み取る。情報処理端末４００は読み取った減速機ＩＤを含む性能データ送信要求をサーバ２００に送信する。サーバ２００は、性能データ送信要求を受け付けると、性能データ送信要求に含まれる減速機ＩＤに対応する性能データを記憶部２０６から抽出し、抽出した性能データを減速機ＩＤとともに情報処理端末４００に送信する。情報処理端末４００は性能データ送信要求に応じて送信された性能データを受信し、受信した性能データを減速機ＩＤとともに産業用機械３００に送信する。産業用機械３００の制御装置３３０は、情報処理端末４００から送信された性能データを受信し、受信した性能データおよび減速機ＩＤを部位ＩＤおよびモータＩＤに対応付けて記憶し、記憶した性能データに基づいて産業用機械３００の動作を制御する。

【0054】

以上のように構成された産業用機械支援システム２が奏する効果について述べる。
一般に、減速機１０は産業用機械３００の軌跡精度に大きな影響を与える。これに対し減速機１０の性能は、個体ごと、かつ、位相角ごとに異なる。したがって従来は、個体ごと、位相角ごとの性能の差を吸収できるように、特殊な制御理論に基づく特殊な制御プログラムを作成し、産業用機械３００の動きのなかでの姿勢ごとにすなわち減速機の位相角ごとに制御プログラムに関するパラメータを調整していた。かかる作業は産業用機械３００を製造あるいは保持する顧客企業にとって大きな負担となる。また、産業用機械３００を製造あるいは保持する顧客企業には、特殊な制御プログラムを作成するノウハウ、その制御プログラムに関するパラメータを調整するノウハウも必要となる。

【0055】

これに対し、本実施の形態に係る産業用機械支援システム２によれば、個体ごと、かつ、位相角ごとの減速機１０の性能データが産業用機械３００を製造あるいは保持する顧客企業に提供される。そのため、減速機１０の位相角に対応した性能データを入力値としてその入力値に合わせて制御する制御プログラム（例えば上述の駆動部制御部に対応する制御プログラム）を作成すればよい。つまり、本実施の形態によれば、特殊な制御プログラムやその制御プログラムに関するパラメータの調整は不要となり、産業用機械３００を製造あるいは保持する顧客企業の負担が軽減される。また、特殊な制御プログラムを作成するノウハウや、その制御プログラムに関するパラメータを調整するノウハウが必要ないため、そうしたノウハウを有していない顧客企業でも産業用機械３００を製造・使用することが可能となる。

【0056】

また、本実施の形態に係る産業用機械支援システム２によれば、例えばモータ３１０ａの回転を減速して出力する減速機１０ａの動作に減速機１０ｂの動作が影響する場合、減速機１０ａの性能データに加えて、減速機１０ｂの性能データに基づいて、モータ３１０ａが制御される。これにより、産業用機械３００の軌跡精度を高めることが可能となる。

【0057】

（第２の実施の形態）
減速機は、使用により、例えば噛み合い部の磨耗が進むなど、経年劣化する。第２の実施の形態では、顧客企業からの要求に応じて、経年劣化を考慮した更新された性能データ（以下、「更新性能データ」と呼ぶ。）を提供する。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【0058】

図９は、第２の実施の形態に係る産業用機械支援システム２の構成を示す模式図である。図９は図１に対応する。本実施の形態の産業用機械支援システム２は、顧客企業Ａ、顧客企業Ｂ、・・・がそれぞれ保持する状態監視装置５００をさらに備える。状態監視装置５００は、減速機１０の劣化状態を特定するための情報である劣化関連情報を計測する装置である。状態監視装置５００は、本実施の形態では、劣化関連情報として、減速機１０の潤滑剤中の鉄粉濃度を計測する。潤滑剤中の鉄粉濃度は、減速機１０の使用とともに増加する。顧客企業は、情報処理端末４００から、減速機ＩＤとその減速機ＩＤの減速機１０の劣化関連情報とを含む性能データ更新要求をサーバ２００に送信する。減速機メーカーは、顧客企業すなわち情報処理端末４００からの要求に応じて、サーバ２００に保持される性能データを経年劣化を考慮して更新（修正）することにより更新性能データを生成し、それを提供する。

【0059】

続いて、サーバ２００、情報処理端末４００および産業用機械３００の構成を具体的に説明する。

【0060】

図１０は、サーバ２００の機能および構成を示すブロック図である。図１０は図６に対応する。本実施の形態では、サーバ２００のデータ処理部２０４は、更新性能データ生成部２１７をさらに含む。また、要求受付部２１２、性能データ送信部２１６はそれぞれ、第１の実施の形態で説明した機能に加えて、以下の機能も有する。

【0061】

要求受付部２１２は、情報処理端末４００から性能データ更新要求を受け付ける。

【0062】

更新性能データ生成部２１７は、要求受付部２１２が受け付けた性能データ更新要求に含まれる減速機ＩＤに対応する性能データを性能データ保持部２２０から抽出する。続いて、更新性能データ生成部２１７は、抽出した性能データと、性能データ更新要求に含まれる劣化関連情報とに基づいて、経年変化を考慮して更新（修正）した性能データである更新性能データを生成する。

【0063】

更新性能データは、具体的には例えば、次のように生成される。予め実験等により、角度伝達誤差、ばね定数、ロストモーションおよびヒステリシスロスのそれぞれについて、図１１に示すような潤滑剤中の鉄粉濃度と各性能データの値の変化率との関係を特定しておく。更新性能データ生成部２１７は、性能データ保持部２２０から抽出した角度伝達誤差、ばね定数、ロストモーションおよヒステリシスロスのそれぞれに対して、劣化関連情報が示す鉄粉濃度に対応する変化率を乗じて、更新された角度伝達誤差、ばね定数、ロストモーションおよびヒステリシスロスを生成する。

【0064】

性能データ送信部２１６は、更新性能データ生成部２１７が生成した更新性能データを対応する減速機ＩＤとともに要求元の情報処理端末４００に送信する。

【0065】

情報処理端末４００は、図７と同様の機能ブロックを有する。要求送信部４２２、性能データ受信部４２４、性能データ送信部４２６はそれぞれ、第１の実施の形態で説明した機能に加えて、以下の機能も有する。

【0066】

要求送信部４２２は、ＩＤ取得部４２０が取得した減速機ＩＤの減速機１０についての劣化関連情報を、状態監視装置５００から取得する。そして、要求送信部４２２は、減速機ＩＤと劣化関連情報とを含む性能データ更新要求をサーバ２００に送信する。

【0067】

性能データ受信部４２４は、性能データ更新要求に応じてサーバ２００から送信された減速機ＩＤおよび更新性能データを受信する。性能データ受信部４２４は、受信した減速機ＩＤと更新性能データとを対応付けて性能データ保持部４３０に記録する。

【0068】

性能データ送信部４２６は、性能データ保持部４３０に保持される更新性能データを対応する減速機ＩＤとともに産業用機械３００に送信する。

【0069】

産業用機械３００は、図８と同様の機能ブロックを有する。性能データ受信部３４４は、第１の実施の形態で説明した機能に加えて、以下の機能も有する。

【0070】

性能データ受信部３４４は、情報処理端末４００から送信された減速機ＩＤおよび更新性能データを受信する。性能データ受信部３４４は、性能データ保持部３５０に、受信した減速機ＩＤの性能データとして受信した更新性能データを上書きして記録する。したがって、その後は、駆動部制御部３４６は、更新性能データに基づいて各モータ３１０を制御する。

【0071】

以上の構成による産業用機械支援システム２の動作を説明する。ここでは、更新性能データの提供に関する動作を説明する。
情報処理端末４００は、産業用機械３００に組み込まれた減速機１０の減速機ＩＤを読み取る。情報処理端末４００は、読み取った減速機ＩＤの減速機１０についての劣化関連情報を状態監視装置５００から取得する。例えば、情報処理端末４００は、読み取った減速機ＩＤを状態監視装置５００に送信し、状態監視装置５００からその減速機ＩＤに対応する劣化関連情報を取得する。情報処理端末４００は、読み取った減速機ＩＤと、状態監視装置５００から取得した劣化関連情報とを含む性能データ更新要求をサーバ２００に送信する。サーバ２００は、性能データ更新要求を受け付けると、性能データ更新要求に含まれる減速機ＩＤに対応する性能データを記憶部２０６から抽出し、抽出した性能データと性能データ更新要求に含まれる劣化関連情報とに基づいて更新性能データを生成する。サーバ２００は、更新性能データを減速機ＩＤとともに要求元の情報処理端末４００に送信する。情報処理端末４００は性能データ更新要求に応じて送信された更新性能データを受信し、受信した更新性能データを減速機ＩＤとともに産業用機械３００に送信する。産業用機械３００の制御装置３３０は、情報処理端末４００から送信された更新性能データを受信し、受信した更新性能データおよび減速機ＩＤを部位ＩＤおよびモータＩＤに対応付けて記憶し、記憶した更新性能データに基づいて産業用機械３００の動作を制御する。

【0072】

以上のように構成された産業用機械支援システム２によれば、減速機１０が経年劣化した場合に、経年劣化を考慮して性能データを更新でき、更新性能データに基づいて産業用機械３００を制御できる。そのため、減速機１０の経年劣化に伴う制御性の劣化を低減できる。

【0073】

（第３の実施の形態）
第１、第２の実施の形態では、顧客企業からの要求に応じて、顧客企業が保持する減速機についての性能データや更新性能データを提供する場合について説明した。第３の実施の形態では、顧客企業が保持する産業用機械を制御するための制御プログラムを、当該産業機械に組み込まれている減速機の性能データに基づいてカスタマイズして提供する場合について説明する。以下、第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【0074】

第３の実施の形態に係る産業用機械支援システム２は、図９と同様に構成される。顧客企業は、制御プログラムを要求する場合は、情報処理端末４００から、減速機ＩＤを含む制御プログラム送信要求をサーバ２００に送信する。また顧客企業は、産業用機械３００に組み込まれている減速機１０が経年劣化したためにそれを考慮した更新制御プログラムを要求する場合は、情報処理端末４００から、減速機ＩＤとその減速機ＩＤの減速機１０の劣化関連情報とを含む性能データ更新要求をサーバ２００に送信する。減速機メーカーは、顧客企業すなわち情報処理端末４００からの要求に応じて、制御プログラムまたは経年劣化を考慮した更新制御プログラムを生成し、それを提供する。

【0075】

図１２は、サーバ２００の機能および構成を示すブロック図である。図１２は図６に対応する。本実施の形態では、サーバ２００のデータ処理部２０４は、制御プログラム生成部２１８をさらに備える。また、要求受付部２１２、性能データ送信部２１６はそれぞれ、第１、第２の実施の形態で説明した機能に加えて、以下の機能も有する。

【0076】

要求受付部２１２は、情報処理端末４００から制御プログラム送信要求を受け付ける。また、要求受付部２１２は、情報処理端末４００から制御プログラム更新要求を受け付ける。

【0077】

制御プログラム生成部２１８は、要求受付部２１２が制御プログラム送信要求を受け付けると、制御プログラム送信要求に含まれる減速機ＩＤに対応する性能データを性能データ保持部２２０から抽出する。そして制御プログラム生成部２１８は、予め用意されている産業用機械３００を制御するための基本制御プログラムを、抽出した性能データに基づいてカスタマイズして、要求元の産業用機械３００に適した制御プログラムを生成する。

【0078】

また、制御プログラム生成部２１８は、要求受付部２１２が制御プログラム更新要求を受け付けると、制御プログラム更新要求に含まれる減速機ＩＤと劣化関連情報とを更新性能データ生成部２１７に提供して更新性能データを生成させる。そして制御プログラム生成部２１８は、基本制御プログラムを更新性能データに基づいてカスタマイズして、要求元の産業用機械３００に適した更新制御プログラムを生成する。

【0079】

性能データ送信部２１６は、制御プログラム送信要求に応じて制御プログラム生成部２１８が生成した制御プログラムを、情報処理端末４００に送信する。また、性能データ送信部２１６は、制御プログラム更新要求に応じて制御プログラム生成部２１８が生成した更新制御プログラムを、情報処理端末４００に送信する。なお、本実施の形態の性能データ送信部２１６は、性能データを送信する機能を有さなくてもよい。

【0080】

情報処理端末４００は、図７と同様の機能ブロックを有する。要求送信部４２２、性能データ受信部４２４、性能データ送信部４２６はそれぞれ、第１、第２の実施の形態で説明した機能に加えて、以下の機能も有する。

【0081】

要求送信部４２２は、ＩＤ取得部４２０が取得した減速機ＩＤを含む制御プログラム送信要求をサーバ２００に送信する。また、要求送信部４２２は、ＩＤ取得部４２０が取得した減速機ＩＤの減速機１０についての劣化関連情報を状態監視装置５００から取得する。そして、要求送信部４２２は、減速機ＩＤと劣化関連情報とを含む制御プログラム更新要求をサーバ２００に送信する。

【0082】

性能データ受信部４２４は、制御プログラム送信要求に応じてサーバ２００から送信された制御プログラムを受信する。性能データ送信部４２６は、性能データ受信部４２４が受信した制御プログラムを産業用機械３００に送信する。また、性能データ受信部４２４は、制御プログラム更新要求に応じてサーバ２００から送信された更新制御プログラムを受信する。性能データ送信部４２６は、性能データ受信部４２４が受信した更新制御プログラムを産業用機械３００に送信する。

【0083】

産業用機械３００は、図８と同様の機能ブロックを有する。性能データ受信部３４４、駆動部制御部３４６はそれぞれ、第１、第２の実施の形態で説明した機能に加えて、以下の機能も有する。

【0084】

性能データ受信部３４４は、制御プログラム送信要求に応じてサーバ２００から送信された制御プログラムを受信する。また、性能データ受信部３４４は、制御プログラム更新要求に応じてサーバ２００から送信された更新制御プログラムを受信する。

【0085】

駆動部制御部３４６は、性能データ受信部３４４が受信した制御プログラムまたは更新制御プログラムにより、各モータ３１０を制御する。

【0086】

以上の構成による産業用機械支援システム２の動作を説明する。まず、制御プログラムを提供に関する動作を説明する。
情報処理端末４００は産業用機械３００に組み込まれた減速機１０の減速機ＩＤを読み取る。情報処理端末４００は、読み取った減速機ＩＤを含む制御プログラム送信要求をサーバ２００に送信する。サーバ２００は、制御プログラム送信要求を受け付けると、制御プログラム送信要求に含まれる減速機ＩＤに対応する性能データを記憶部２０６から抽出し、抽出した性能データに基づいて基本制御プログラムをカスタマイズした制御プログラムを生成する。サーバ２００は、制御プログラムを要求元の情報処理端末４００に送信する。情報処理端末４００は制御プログラム送信要求に応じて送信された制御プログラムを受信し、受信した制御プログラムを産業用機械３００に送信する。産業用機械３００の制御装置３３０は、情報処理端末４００から送信された制御プログラムを受信し、受信した制御プログラムにより産業用機械３００の動作を制御する。

【0087】

続いて更新制御プログラムの提供に関する動作を説明する。
情報処理端末４００は産業用機械３００に組み込まれた減速機１０の減速機ＩＤを読み取る。情報処理端末４００は、読み取った減速機ＩＤの減速機１０についての劣化関連情報を状態監視装置５００から取得する。情報処理端末４００は、読み取った減速機ＩＤと、状態監視装置５００から取得した劣化関連情報とを含む制御プログラム更新要求をサーバ２００に送信する。サーバ２００は、制御プログラム更新要求を受け付けると、制御プログラム更新要求に含まれる減速機ＩＤに対応する性能データを記憶部２０６から抽出し、抽出した性能データと性能データ更新要求に含まれる劣化関連情報とに基づいて更新性能データを生成する。そしてサーバ２００は、更新性能データに基づいて基本制御プログラムをカスタマイズした更新制御プログラムを生成する。サーバ２００は、更新制御プログラムを要求元の情報処理端末４００に送信する。情報処理端末４００は制御プログラム更新要求に応じて送信された更新制御プログラムを受信し、受信した更新制御プログラムを産業用機械３００に送信する。産業用機械３００の制御装置３３０は、情報処理端末４００から送信された更新制御プログラムを受信し、受信した更新制御プログラムにより産業用機械３００の動作を制御する。

【0088】

以上のように構成された産業用機械支援システム２によれば、顧客企業は、提供される制御プログラムにより産業用機械３００の動作を制御すればよく、制御プログラムを自ら作成する必要がないため、負荷が軽減される。

【0089】

また、産業用機械支援システム２によれば、減速機１０が経年劣化した場合に、経年劣化を考慮して制御プログラムを更新でき、更新制御プログラムに基づいて産業用機械３００を制御できる。そのため、減速機１０の経年劣化に伴う制御性の劣化を低減できる。

【0090】

以上、実施の形態に係る産業用機械支援システムについて説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下変形例を示す。

【0091】

（変形例１）
実施の形態では、識別情報２０が減速機１０に直接印刷されることにより減速機１０に付される場合について説明したが、これに限られない。識別情報２０は、例えば識別情報２０が印刷されたシールが減速機１０に貼付されることにより、また例えば減速機１０の外表面にレーザ彫刻などにより彫刻されることにより、減速機１０に付されてもよい。

【0092】

また、実施の形態では、情報処理端末４００により識別情報２０を読み込む場合について説明したが、これに限られず、情報処理端末４００に接続された専用のリーダにより識別情報２０を読み込み、情報処理端末４００に識別情報２０を取り込んでもよい。この場合、情報処理端末４００は、例えばデスクトップＰＣなどのカメラ機能を有しない情報処理端末であってもよい。

【0093】

（変形例２）
実施の形態および上述の変形例では、識別情報２０が減速機ＩＤを一次元コードまたは二次元コードにエンコードした情報である場合について説明したが、これに限られず、識別情報２０は一次元コードまたは二次元コードにエンコードされていない減速機ＩＤそのものであってもよい。

【0094】

この場合、担当者が目視で減速機ＩＤを確認し、情報処理端末４００に減速機ＩＤを入力することも可能である。

【0095】

またこの場合、識別情報２０が書き込まれたＲＦＩＤタグが減速機１０に貼付され、情報処理端末４００に接続されたＲＦＩＤリーダによりＲＦＩＤタグから識別情報２０を読み込み、情報処理端末４００に識別情報２０を取り込むことも可能である。

【0096】

（変形例３）
実施の形態および上述の変形例では、識別情報２０が減速機１０に付されている場合について説明したが、これに限られず、識別情報２０は減速機１０に代えてまたは減速機１０に加えて、減速機１０の説明書等の書類や減速機１０の梱包箱などの減速機１０の付随物に付されてもよい。

【0097】

（変形例４）
図１３は、変形例に係る産業用機械支援システム２の構成を示す模式図である。産業用機械支援システム２は、減速機メーカーが管理する測定装置１００およびサーバ２００と、顧客企業Ａ、顧客企業Ｂ、・・・がそれぞれ保持する産業用機械３００と、を備える。

【0098】

産業用機械３００は、モータ３１０で総称されるモータ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、・・・と、減速機１０で総称される減速機１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、・・・と、読取装置３２０で総称される読取装置３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ、・・・と、制御装置３３０と、を備える。本変形例では、実施の形態と異なり、産業用機械支援システム２は情報処理端末を有しない。

【0099】

読取装置３２０は、減速機１０に付されている識別情報２０から減速機ＩＤを読み取る。読取装置３２０は、例えば一次元コードリーダや二次元コードリーダなどの所定のリーダである。上述の変形例にように識別情報２０が書き込まれたＲＦＩＤタグが減速機１０に貼付されている場合は、読取装置３２０はＲＦＩＤリーダであってもよい。読取装置３２０は、読み取った減速機ＩＤを制御装置３３０に送信する。

【0100】

図１４は、図１３の制御装置３３０の機能および構成を示すブロック図である。本変形例では、制御装置３３０のデータ処理部３３６は、性能データ受信部３４４と、駆動部制御部３４６と、ＩＤ取得部３４８と、要求送信部３４９と、を含む。

【0101】

ＩＤ取得部３４８は、読取装置３２０から送信された減速機ＩＤを取得する。

【0102】

要求送信部３４９は、ＩＤ取得部３４８が取得した減速機ＩＤを含む性能データ送信要求をサーバ２００に送信する。

【0103】

性能データ受信部３４４は、性能データ送信要求に応じてサーバ２００から送信された減速機ＩＤおよび性能データを受信する。性能データ受信部３４４は、受信した減速機ＩＤと性能データとを対応付けて性能データ保持部３５０に記録する。

【0104】

本変形例によれば、産業用機械３００が、減速機１０に付された減速機ＩＤを自動で読み取り、サーバ２００に性能データ送信要求を送信し、それに応じて送信された性能データを受信し、受信した性能データに基づいて当該産業用機械３００の動作を制御する。つまり、本変形例によれば、ユーザが情報処理端末４００を操作して識別情報２０から減速機ＩＤを読み取ったり、サーバ２００から送信された性能データを産業用機械３００に転送したりする作業が不要となるため、ユーザの負担がさらに軽減される。

【0105】

なお、本変形例の技術思想は、産業用機械３００が更新性能データ、制御プログラムまたは更新制御プログラムを要求する場合にも適用できる。つまり、本変形例の技術思想を第２、第３の実施の形態に適用することもできる。この場合、産業用機械３００が状態監視装置５００を備えてもよいし、産業用機械３００とは別に状態監視装置５００が設けられてもよい。

【0106】

（変形例５）
実施の形態では、減速機１０が偏心揺動型の減速機である場合について説明したが、これに限られず、減速機１０は例えば撓み噛み合い型の減速機などの他の種類の減速機であってもよい。

【0107】

（変形例６）
実施の形態では、減速機メーカが減速機単体を顧客企業に納入する場合を想定したシステムについて説明した。しかし、本発明は、減速機とモータとが一体化されたギヤモータを顧客企業に納入するような場合にも適用可能である。この場合には、ギヤモータを個々に識別可能なギヤモータＩＤ（ギヤモータＩＤから対応する減速機を識別できるので、当該ギヤモータＩＤを減速機ＩＤと捉えることもできる）に対応付けて、減速機の性能データ、モータの性能データ、ギヤモータとしての性能データをサーバで記憶し、顧客企業に提供することになる。

【0108】

（変形例７）
第２、３の実施の形態では、劣化関連情報が潤滑剤中の鉄粉濃度である場合について説明したが、これに限られず、劣化関連情報は劣化状態を特定できる情報であればよい。例えば劣化関連情報は、減速機が組み込まれた産業用機械の振動情報、具体的には例えば、産業機械がロボットでそのアームに減速機が組み込まれている場合は、アームの振動情報であってもよい。また例えば、劣化関連情報は、産業機械に組み込まれた減速機に掛かる負荷と稼働時間であってもよい。

【0109】

（変形例８）
第２の実施の形態では、更新性能データ生成部２１７が性能データ更新要求に含まれる劣化関連情報に基づいて更新性能データを更新する場合について説明したが、これに限られず、各劣化関連情報に対応する更新性能データを予め用意して記憶部２０６に記憶しておいてもよい。この場合、受け付けた性能データ更新要求に含まれる劣化関連情報に対応する更新性能データを記憶部２０６から抽出すればよい。

【0110】

第３の実施の形態では、制御プログラム生成部２１８が制御プログラム更新要求に含まれる劣化関連情報に基づいて生成された更新性能データに基づいて更新制御プログラムを生成する場合について説明したが、これに限られず、各劣化関連情報に対応する更新制御プログラムを予め用意して記憶部２０６に記憶しておいてもよい。この場合、受け付けた制御プログラム更新要求に含まれる劣化関連情報に対応する更新制御プログラムを記憶部２０６から抽出すればよい。

【0111】

（変形例９）
実施の形態および上述の変形例の技術思想は、産業用機械だけではなく、減速機が組み込まれている親機械であれば適用でき、例えばヒューマノイドロボットや介護ロボットなどの他の親機械にも適用できる。

【0112】

上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。

【符号の説明】

【0113】

２ 産業用機械支援システム、 １０ 減速機、 ２０ 識別情報、 １００ 測定装置、 ２００ サーバ、 ３００ 産業用機械、 ３３０ 制御装置、 ３４６ 駆動部制御部、 ３５０ 性能データ保持部、 ４００ 情報処理端末。

【産業上の利用可能性】

【0114】

本発明は、産業用機械支援システムに関する。

【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】