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(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】
(24)【登録日】2023-08-07
(45)【発行日】2023-08-16
(54)【発明の名称】ケーブル寿命予測方法
(51)【国際特許分類】
G01R 31/58 20200101AFI20230808BHJP
G01M 99/00 20110101ALI20230808BHJP
【ＦＩ】
G01R31/58
G01M99/00 Z
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2023032850
(22)【出願日】2023-03-03
(62)【分割の表示】P 2022064007の分割
【原出願日】2022-04-07
(65)【公開番号】P2023067959
(43)【公開日】2023-05-16
【審査請求日】2023-03-03
(31)【優先権主張番号】P 2021152404
(32)【優先日】2021-09-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000005083
【氏名又は名称】株式会社プロテリアル
(74)【代理人】
【識別番号】110002583
【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】南畝 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】深作 泉
(72)【発明者】
【氏名】加藤 文乃
(72)【発明者】
【氏名】西村 慶
(72)【発明者】
【氏名】杉山 剛博
(72)【発明者】
【氏名】今井 規之
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 高宏
【審査官】島田 保
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００３２２８１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０２－０９５２７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０６８１７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１１５９９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１２４６２７４６（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０２１－１１４１１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０３５６４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０２１－００６９３５１（ＫＲ，Ａ）
【文献】国際公開第２００６／０８５４６９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特許第７０５４４６２（ＪＰ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ３１／５０－３１／７４
Ｈ０４Ｌ ６７／００
Ｂ２５Ｊ １９／００
Ｇ０１Ｍ ９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
管理対象装置の動作に基づくケーブルの抵抗値の時系列的な変化を表す抵抗値データ、及び管理対象装置の動作状況のデータである動作データを、前記管理対象装置を利用する装置ユーザに属する装置ユーザ側データ管理装置から、ケーブル状態管理装置に取得させ、前記ケーブル状態管理装置において、取得した前記抵抗値データと前記動作データの少なくとも一方を基に前記ケーブルの断線進行状態を推定し、前記ケーブル状態管理装置において、前記断線進行状態を表す断線進行状態データと前記動作データとを基に前記ケーブルの寿命を予測すると共に、前記ケーブルの寿命を予測したデータであるケーブル寿命予測データを記憶し、
少なくとも、前記管理対象装置を製造する装置メーカに属する装置メーカ端末、または前記ケーブルを製造するケーブルメーカに属するケーブルメーカ端末が、前記ケーブル状態管理装置に記憶された前記ケーブル寿命予測データにアクセス可能とする、
ケーブル寿命予測方法。
【請求項2】
前記断線進行状態データは、前記抵抗値データの周波数解析を行うことで取得する、請求項１に記載のケーブル寿命予測方法。
【請求項3】
前記断線進行状態データと前記動作データとを基に機械学習を行い、前記ケーブルの寿命を予測する、請求項１に記載のケーブル寿命予測方法。
【請求項4】
前記管理対象装置は、産業用ロボットである、請求項１に記載のケーブル寿命予測方法。
【請求項5】
前記管理対象装置は、自動車である、請求項１に記載のケーブル寿命予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケーブル寿命予測方法に関する。
【背景技術】
【0002】
工場内の生産ライン等に設置される産業用ロボットでは、急な故障により生産ラインがストップしてしまうことを抑制するため、定期的なメンテナンス（以下、定期メンテナンスという）が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
産業用ロボットでは、可動部である関節を通るようにケーブルが配線されている。このようなケーブルでは、可動部において繰り返し屈曲・捻回されるため、メンテナンス時にケーブルの健全性、すなわち、ケーブルにおける断線進行状態を検査することが行われている。ケーブルにおける断線進行状態は、例えば、ケーブルの導体抵抗を測定することで判断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００７－１９０６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述の定期メンテナンスは、多くの場合、産業用ロボットを使用しているロボットユーザによって実施される。そのため、産業用ロボットを製造しているロボットメーカや、ケーブルを製造しているケーブルメーカにおいては、実機でのケーブルの断線進行状態を知ることができなかった。
【0006】
しかしながら、ケーブルの断線等の不具合は、生産ラインのストップなど大きな損害を生じるおそれがある。このようなケーブルの不具合に起因した産業用ロボットの故障を抑制するために、ケーブルの断線進行状態を遠隔地からでも高精度に管理することが求められる。このように、ケーブルの断線進行状態をより手厚く管理することで、例えば、断線進行状態に応じてケーブルの交換を適宜に促す等の安全上の措置を講じることができ、ケーブルの不具合に起因した産業用ロボットの故障を効率的に抑制可能になる。
【0007】
そこで、本発明は、ケーブルの断線進行状態を手厚く管理でき、ケーブルの不具合に起因した装置の故障を効率的に抑制可能なケーブル寿命予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、管理対象装置の配線として用いられているケーブルの断線進行状態を推定し、前記断線進行状態を表す断線進行状態データと前記管理対象装置の動作状況を表す動作データとを基に前記ケーブルの寿命を予測する、ケーブル寿命予測方法を提供する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ケーブルの断線進行状態を手厚く管理でき、ケーブルの不具合に起因した装置の故障を効率的に抑制可能なケーブル寿命予測方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施の形態に係るケーブル状態管理システムの概略構成図である。
【図2】ケーブルの長手方向に垂直な断面の一例を示す断面図である。
【図3】ケーブルの断線進行状態の推定を説明する図である。
【図4】動作周波数を２Ｈｚとして屈曲を繰り返した際の抵抗値の動作周波数とその高次周波数の抵抗値変動成分の変化を示すグラフ図である。
【図5】（ａ），（ｂ）は、抵抗値検出部の一例を示す回路図である。
【図6】ケーブル状態データベースの一例を示す図である。
【図7】ケーブル状態管理システムの制御フローを示すフロー図である。
【図8】設定処理のフロー図である。
【図9】データ取得処理のフロー図である。
【図10】断線進行状態推定処理のフロー図である。
【図11】ケーブル寿命予測処理のフロー図である。
【図12】データ出力処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0012】
図１は、本実施の形態に係るケーブル状態管理システムの概略構成図である。図１に示すように、ケーブル状態管理システム１は、管理対象装置の配線として用いられているケーブル２の断線進行状態を管理するシステムである。
【0013】
ここでは、ケーブル２を配線する装置（＝管理対象装置）が産業用ロボット１１０である場合を説明する。産業用ロボット１１０は、工場等に設けられ任意の製造工程に用いられるものであり、可動部としての関節部１１１を複数有している。以下、産業用ロボット１１０の使用しているユーザをロボットユーザ（本発明の装置ユーザに相当）、産業用ロボット１１０を製造しているメーカをロボットメーカ（本発明の装置メーカに相当）、ケーブル２を製造しているメーカをケーブルメーカという。
【0014】
（ケーブル２）
ケーブル２は、断線進行状態を管理するケーブル（＝管理対象ケーブル）であって、産業用ロボット１１０の可動部である関節部１１１を通るように配線された可動部用のケーブルである。可動部である関節部１１１を動作させると、ケーブル２には、関節部１１１の動作に応じた屈曲や捻回が加えられる。ケーブル２は、例えば、産業用ロボット１１０の関節部１１１を駆動させるモータ等への給電を行う電源線や、産業用ロボット１１０に設けられた不図示のカメラやセンサ用の信号線等として用いられるものである。
ケーブル２は、断線進行状態を管理するケーブル（＝管理対象ケーブル）であって、産業用ロボット１１０の可動部である関節部１１１を通るように配線された可動部用のケーブルである。可動部である関節部１１１を動作させると、ケーブル２には、関節部１１１の動作に応じた屈曲や捻回が加えられる。ケーブル２は、例えば、産業用ロボット１１０の関節部１１１を駆動させるモータ等への給電を行う電源線や、産業用ロボット１１０に設けられた不図示のカメラやセンサ用の信号線等として用いられるものである。
【0015】
なお、ケーブル２は、少なくとも１本であり、複数本でもよい。複数本のケーブル２の場合、すべてのケーブル２を管理対象ケーブルとして設定してもよいし、複数本の中から一部のケーブル２を管理対象ケーブルとして設定してもよい。後者の「複数本の中から一部のケーブル２」に関し、複数本のケーブル２の中から断線し易いと思われるケーブル２を数本（１本も含む）、選定するとよい。このように構成することにより、管理対象ケーブルを必要最小限とすることができ、ケーブル状態管理システム１のシステム上の負荷を軽減することができる。
【0016】
図２は、ケーブル２の長手方向に垂直な断面の一例を示す断面図である。図２に示すように、ケーブル２は、例えば、４本の電線２１と、４本の電線２１とスフ糸やジュート糸等からなる糸状の介在２２とを撚り合わせたケーブルコア２３の周囲にらせん状に巻きつけられた押さえ巻きテープ２４と、押さえ巻きテープ２４の周囲を覆うように被覆されたシース２５と、を有している。各電線２１は、銅または銅合金からなる複数本の金属素線を撚り合わせた撚線導体からなる導体２１ａと、導体２１ａの周囲を被覆している絶縁体２１ｂと、をそれぞれ有している。なお、図２の構造はあくまで一例であり、例えば電線２１の本数など、ケーブル２の具体的な構造は特に限定されない。すなわち、電線２１は、１本でもよいし、数本でもよいし、数十本以上でもよい。なお、電線２１が１本の場合は、介在２２、押さえ巻きテープ２４、及びシース２５を無くす場合が多い。この場合、ケーブル２と電線２１は、同じものを示す。
【0017】
（ケーブル２の断線進行状態を推定する方法）
本実施の形態において、ケーブル２の断線進行状態を推定する方法について説明する。ケーブル２を繰り返し屈曲（あるいは捻回）させると、導体２１ａを構成する複数本の金属素線のいずれかに断線が発生する。そして、ケーブル２を繰り返し屈曲（あるいは捻回）させる動作を継続すると、断線している金属素線の本数が徐々に増加していく。本明細書でいう「ケーブル２の断線進行状態」とは、導体２１ａを構成する複数本の金属素線のうちどの程度が断線しているかという断線割合、すなわち、導体２１ａを構成している複数本の金属素線の本数のうち、断線している金属素線の本数が何本であるか、を表している。なお、ケーブル２の断線進行状態は、複数本の金属素線の全ての本数に対する断線している金属素線の本数の比率（％）で示すことでもよい。
本実施の形態において、ケーブル２の断線進行状態を推定する方法について説明する。ケーブル２を繰り返し屈曲（あるいは捻回）させると、導体２１ａを構成する複数本の金属素線のいずれかに断線が発生する。そして、ケーブル２を繰り返し屈曲（あるいは捻回）させる動作を継続すると、断線している金属素線の本数が徐々に増加していく。本明細書でいう「ケーブル２の断線進行状態」とは、導体２１ａを構成する複数本の金属素線のうちどの程度が断線しているかという断線割合、すなわち、導体２１ａを構成している複数本の金属素線の本数のうち、断線している金属素線の本数が何本であるか、を表している。なお、ケーブル２の断線進行状態は、複数本の金属素線の全ての本数に対する断線している金属素線の本数の比率（％）で示すことでもよい。
【0018】
このようなケーブル２の断線進行状態は、例えば、ケーブル２の導体２１ａの抵抗値を測定することによって推定することが可能である。しかし、導体２１ａを構成する金属素線の断線本数が少ない状態では抵抗値の変動が非常に小さいため、環境温度や周囲機器の動作状況（サーボモータなど）に応じたノイズ影響が大きくなり、単純に導体２１ａの抵抗値を測定するだけでは、ケーブル２の断線進行状態を精度よく判断することが困難な場合がある。
【0019】
ここで、図３に示すように、屈曲角度をプラスマイナス９０°として、１秒の周期で周期的にケーブル２を繰り返し屈曲した場合を検討する。この場合、周期的に繰り返し動作させる周波数（以下、動作周波数という）は、１Ｈｚとなる。
【0020】
ケーブル２を繰り返し屈曲させると、導体２１ａの金属素線の断線箇所（図示の符号２１ｃ）の間隔が屈曲に応じて周期的に変形し、それに応じて導体２１ａの抵抗値が周期的に変動する。この際、導体２１ａの抵抗値は、動作周波数と等しい周波数で変動することになる。よって、図３に示すように、ケーブル２を周期的に繰り返し動作させた際の導体２１ａの抵抗値の時系列的な変化を検出しておき、検出した抵抗値のデータ（以下、抵抗値データという）における動作周波数の抵抗値変動成分を抽出し、抽出した抵抗値変動成分の大きさ（後述する図４における抵抗値変動の振幅）に基づいて、ケーブル２の導体２１ａにおいて金属素線に断線が発生しているかどうかを推定することが可能になる。なお、この推定方法については、本出願人の日本特許出願である特願２０２０－１６４２７２に詳しい。
【0021】
本発明者らがさらに検討を進めたところ、導体２１ａを構成する複数本の金属素線の断線が進み、金属素線の断線本数が増えると、上記の抵抗値データにおいて、動作周波数のｎ倍（ｎは２以上の自然数）の周波数である高次周波数においても動作周波数と同様に抵抗値変動成分が増加することを確認した。そして、本発明者らは、この周波数スペクトルの変化を断線進行状態の指標にできることを見出した。
【0022】
一例として、動作周波数を１Ｈｚとして屈曲を繰り返した際の抵抗値変動成分の大きさとその高次周波数（２Ｈｚ、３Ｈｚ、４Ｈｚ、・・・）の抵抗値変動成分の大きさの変化を図４（ａ）に示す。また、図４（ａ）における領域Ａの拡大図を図４（ｂ）に示す。図４（ａ），（ｂ）の例では、屈曲回数が約５０００回で動作周波数である１Ｈｚの抵抗値変動成分の大きさ（抵抗値変動の振幅）が急激に大きくなっており、初期の断線が発生したと判断することができる。また、破線Ｂにて示されるように、屈曲回数が増えて導体２１ａを構成する金属素線の断線本数が多くなり、ケーブル２の屈曲部の複数個所で断線が発生すると、断線本数に比例して低次から高次にかけて徐々に高次周波数の抵抗値変動成分が発生し、またその抵抗値変動成分が大きくなる。よって、動作周波数の各高次周波数の抵抗値変動成分の大きさを抽出し、抽出した各高次周波数の抵抗値変動成分の大きさを予め設定した閾値とそれぞれ比較し、閾値を超えた周波数の次数を抽出することで、ケーブル２の断線進行状態を推定すること（すなわち、導体２１ａを構成する複数本の金属素線のうち、断線した金属素線の本数を把握すること）が可能である。
【0023】
産業用ロボット１１０に配線されたケーブル２に適用する場合、まず、可動部としての関節部１１１を周期的に繰り返し屈曲（あるいは捻回）させた際の導体２１ａの抵抗値の時系列的な変化を測定し、抵抗値データとして取得する。この際、ケーブル２に含まれる全ての電線２１の導体２１ａの抵抗値データを取得してもよいし、特定の電線２１（例えば４本中１本の電線２１）の導体２１ａの抵抗値データを取得してもよい。さらには、ケーブル２中に断線進行状態を推定するための断線検知線（あるいはダミー線）を設けておき、この断線検知線を構成する導体の抵抗値データを取得するようにしてもよい。
【0024】
その後、得られた抵抗値データにおける動作周波数の抵抗値変動成分、及びその高次周波数の抵抗値変動成分を抽出し、抽出したこれらの抵抗値変動成分の大きさに基づいて、ケーブル２の断線進行状態を推定する。なお、ケーブル２の断線進行状態を推定する具体的な方法については、上述した周波数スペクトルを用いる方法に限定されるものではなく、例えば、導体２１ａの抵抗値を単純に測定する方法を用いることも可能である。
【0025】
（ロボットユーザサイト１００）
図１に戻り、ケーブル状態管理システム１は、ロボットユーザに属するロボットユーザサイト１００と、ロボットメーカに属するロボットメーカサイト２００と、ケーブルメーカに属するケーブルメーカサイト３００と、後述するケーブル状態管理装置４００とを、インターネット等のネットワーク５００を介して相互に通信可能に接続するよう構成されている。
図１に戻り、ケーブル状態管理システム１は、ロボットユーザに属するロボットユーザサイト１００と、ロボットメーカに属するロボットメーカサイト２００と、ケーブルメーカに属するケーブルメーカサイト３００と、後述するケーブル状態管理装置４００とを、インターネット等のネットワーク５００を介して相互に通信可能に接続するよう構成されている。
【0026】
ロボットユーザサイト１００は、複数の産業用ロボット１１０と、ユーザ側データ管理装置（本発明の装置ユーザ側データ管理装置に相当）１２０と、ユーザ端末１３０と、ユーザモバイル端末１４０と、を有している。複数の産業用ロボット１１０は、産業用ロボット１１０の各関節部１１１の動作の制御等を行う制御装置としてのロボット制御装置（ロボットコントローラ）１１２をそれぞれ有している。ロボット制御装置１１２は、ＣＰＵ等の演算素子、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ、ソフトウェア、インターフェイス等を適宜組み合わせて構成されている。
【0027】
本実施の形態では、ロボット制御装置１１２には、抵抗値検出部１５０が搭載されている。抵抗値検出部１５０は、可動部（ここでは関節部１１１）を周期的に繰り返し動作させた際の導体２１ａの抵抗値の時系列的な変化を検出するものである。ロボット制御装置１１２は、定期メンテナンス時等に、あらかじめ設定された検査用の動作シーケンスに従って、産業用ロボット１１０の可動部（ここでは関節部１１１）を周期的に繰り返し動作させる機能を有している。
【0028】
なお、本実施の形態では、産業用ロボット１１０に付随するロボット制御装置１１２に抵抗値検出部１５０を搭載したが、産業用ロボット１１０の内部基板等に抵抗値検出部１５０を搭載してもよく、抵抗値検出部１５０は、検出した抵抗値データをユーザ側データ管理装置１２０に出力可能に構成されていればよい。抵抗値検出部１５０をロボット制御装置１１２（または産業用ロボット１１０そのもの）に搭載することで、従来のように、ケーブル２の端末部を取り出して抵抗値を測定するといった作業が必要なくなり、定期メンテナンス時等の作業性が向上する。また、従来のようにケーブル２の端末部を取り出す場合は厳密には産業用ロボット１１０に配線された状態と異なる状態となってしまうが、本実施の形態によれば、産業用ロボット１１０に配線された状態で測定が可能となるため、より使用状態に近い状態で測定を行い、後述する断線進行状態等を精度よく推定可能になる。
【0029】
図５（ａ）は、抵抗値検出部１５０の一例を示す回路図である。図５（ａ）に示す抵抗値検出部１５０は、ケーブル２の導体２１ａの抵抗値を測定する抵抗値測定部１５０ａと、Ａ／Ｄコンバータ１５７と、を有している。
【0030】
抵抗値測定部１５０ａは、直流信号源（例えば、直流定電圧源）１５１、入力抵抗１５２および抵抗値検出器１５３を備えている。なお、直流信号源１５１として直流定電流源を用いる場合は、入力抵抗１５２は不要である。直流信号源１５１は、入力抵抗１５２を介してケーブル２に直流信号（ここでは直流電圧）を印加する。これに応じて、ケーブル２からは、図３に示したような動作周波数の抵抗値変動成分を含んだ変調信号（例えば電圧信号）が出力される。抵抗値検出器１５３は、例えば、この変調信号を所定のゲインで増幅することで、導体２１ａの抵抗値の時系列的な変化を検出する。抵抗値検出器１５３で検出された抵抗値の時系列的な変化は、抵抗値検出器１５３からの出力信号としてＡ／Ｄコンバータ１５７へ出力され、Ａ／Ｄコンバータ１５７によりデジタル信号に変換される。そのデジタル信号に変換されたデータである抵抗値データが、ユーザ側データ管理装置１２０に出力される。
【0031】
なお、抵抗値検出部１５０の具体的な構成はこれに限定されず、適宜変更可能である。例えば、図５（ｂ）に示すように、抵抗値測定部１５０ａとＡ／Ｄコンバータ１５７との間に、周波数解析部１５０ｂを有していてもよい。
【0032】
周波数解析部１５０ｂは、所謂ロックインアンプであり、キャリア信号生成器１５４、ミキサ１５５およびロウパスフィルタ１５６を備えている。一例として動作周波数の抵抗値変動成分を抽出する場合、キャリア信号生成器１５４は、例えば、動作周波数と等しいキャリア周波数ωｃを有し、かつ抵抗値の変動と同じ位相のキャリア信号を生成する。ミキサ１５５は、このキャリア信号と、抵抗値検出器１５３からの出力信号とを乗算（言い換えれば同期検波）することで、直流成分の信号と２×ωｃ成分の信号とが重畳された信号を出力する。ロウパスフィルタ１５６は、ミキサ１５５からの出力信号から２×ωｃ成分の信号を遮断し直流成分のみを通過させる。この直流成分の信号である強度は、動作周波数の抵抗値変動成分の大きさを表す。なお、図５に示すキャリア信号生成器１５４において、ｓｉｎ（ωｃｔ）は、ωｃ＝２πｆであるとした場合に動作周波数の抵抗値変動成分を抽出することができる。周波数解析部１５０ｂを有することで、抵抗値検出部１５０に、所望の周波数の抵抗値変動成分（動作周波数の抵抗値変動成分及びその高次周波数の抵抗値変動成分（ｎ×ωｃのキャリア周波数からなるｎ次周波数の抵抗値変動成分））を抽出する機能を付加することができ、後述する断線進行状態推定処理部４０５での周波数解析処理を省略することが可能になる。
【0033】
図１に戻り、ユーザ側データ管理装置１２０は、ケーブル２の断線進行状態を推定するためのデータ（＝主要データ）を管理するためのものである。本実施の形態では、ケーブル２の断線進行状態を推定するためのデータ（＝主要データ）は、少なくとも、抵抗値検出部１５０から入力された抵抗値データと、産業用ロボット１１０の各関節部１１１の動作状況のデータである動作データと、に相当する。ユーザ側データ管理装置１２０は、ネットワーク５００を介して、後述するケーブル状態管理装置４００と相互に通信可能に構成されている。
【0034】
ユーザ側データ管理装置１２０は、主要データである抵抗値データや動作データを含む各データの入出力処理等を行う制御部１２１と、記憶部１２２と、を有している。ユーザ側データ管理装置１２０は、サーバ装置等のコンピュータにより構成されており、ＣＰＵ等の演算素子、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ、ハードディスク等の記憶装置、ソフトウェア、インターフェイス等を適宜組み合わせて構成されている。
【0035】
制御部１２１は、定期メンテナンス時等に、ロボット制御装置１１２に搭載された抵抗値検出部１５０から抵抗値データを取得すると共に、ロボット制御装置１１２から動作データを取得し、記憶部１２２の更新前データ記憶部１２２ａに記憶する。なお、動作データについては、前回の抵抗値データの取得時から、今回の抵抗値データの取得時までの累計の動作データを得るとよい。制御部１２１は、例えば、ロボット制御装置１１２における産業用ロボット１１０の動作制御用の制御データを基に、動作データを得るように構成されてもよい。なお、ここではロボット制御装置１１２から動作データを取得しているが、これに限らず、例えば、産業用ロボット１１０の関節部１１１にセンサ等を設け、当該センサ等の検出結果から直接（つまりロボット制御装置１１２を介さずに）動作データを得るように構成することも可能である。また、動作データは、各関節部１１１の屈曲回数、屈曲状況のデータ（曲げ半径、曲げ角度、曲げ速度などのデータ）、捻回回数、捻回状況のデータ（捻回部の長さ、捻回角度、捻回速度など）等を含む。なお、例えば、屈曲のみが行われる関節部１１１に対しては捻回回数や捻回状況データは省略可能であり、各関節部１１１の具体的な動作等に応じて使用する動作データの項目は適宜設定可能である。
【0036】
なお、抵抗値データや動作データは、ケーブル２が配線されている関節部１１１毎（可動部毎）に取得されてもよいし、最も動作条件が厳しい１か所のみで取得されてもよい。なお、複数の関節部１１１について抵抗値データを取得する場合、例えば、関節部１１１毎に、動作周波数を異ならせることで、複数の関節部１１１の抵抗値データを一括して取得することも可能である。この点の詳細については後述する。
【0037】
更新前データ記憶部１２２ａは、後述するケーブル状態管理装置４００によるデータ更新処理が行われる前の主要データ（抵抗値データや動作データ）を記憶する。制御部１２１は、データ更新処理が行われた後に、更新前データ記憶部１２２ａに記憶された主要データ（抵抗値データや動作データ）を、更新後データ記憶部１２２ｂに移行する。更新後データ記憶部１２２ｂに記憶された各種の主要データは、圧縮処理等が施されてもよいし、所定期間経過後の主要データを適宜消去するように構成されていてもよい。例えば、更新後データ記憶部１２２ｂに主要データを移行したときから所定の期間（例えば、数日、数か月、または数年などの期間）にある主要データは、更新後データ記憶部１２２ｂで記憶されたままとし、その所定の期間が経過した主要データは、更新後データ記憶部１２２ｂから消去されるように構成されていてもよい。このように、所定の期間に記憶された主要データは、後述するケーブル状態記憶部４０１で記憶された抵抗値データや動作データのバックアップデータとして利用することもできる。
【0038】
また、制御部１２１は、抵抗値データや動作データを取得した後に、ケーブル状態管理装置４００に、データ更新処理を要求する更新信号を送信するように構成されてもよい。これにより、ケーブル状態管理装置４００によるデータ更新処理を、実際のデータ取得に合わせて素早く行うことが可能になり、よりスムーズな運用が可能になる。
【0039】
ユーザ端末１３０は、ロボットユーザに属する端末装置であり、例えば、パーソナルコンピュータにより構成される。ユーザ端末１３０は、ネットワーク５００を介して、後述するケーブル状態管理装置４００と相互に通信可能に構成されている。ユーザ端末１３０は、ネットワーク５００を介して、ケーブル状態管理装置４００のケーブル状態記憶部４０１に記憶された後述する断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データ（以下、寿命予測データともいう）にアクセス可能に構成されていてもよい。ただし、後述するケーブル状態管理装置４００のアクセス制限処理により、ユーザ端末１３０からは、そのユーザ端末１３０が属するロボットユーザに係るケーブル２（すなわち、ロボットユーザが使用している産業用ロボット１１０で用いられているケーブル２）の断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データのみにアクセス可能となっている。なお、ロボットユーザが使用している産業用ロボット１１０で用いられているケーブル２の断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データは、ロボットメーカ端末２０１やケーブルメーカ端末３０１を介してユーザ端末１３０へ送信されることであってもよい。また、ユーザ端末１３０は、ユーザ側データ管理装置１２０の各種設定を行うことができるよう構成されていてもよく、また、記憶部１２２に記憶された抵抗値データ等の主要データを閲覧可能に構成されていてもよい。
【0040】
ユーザモバイル端末１４０は、ロボットユーザに属する端末装置であり、ユーザ端末１３０と同様に、ユーザ側データ管理装置１２０の各種設定を行うことができるよう構成されていてもよく、また、記憶部１２２に記憶された抵抗値データ等の主要データを閲覧可能に構成されていてもよい。ユーザモバイル端末１４０は、定期メンテナンスを行う作業員が所持できるため、ユーザモバイル端末１４０を有することで、取得した抵抗値データ等の主要データが正しいかをその場で確認することが可能になる。なお、ユーザモバイル端末１４０は、ユーザ側データ管理装置１２０を介して、あるいは直接ネットワーク５００を介して、ケーブル状態管理装置４００にアクセスし、ロボットユーザサイト１００に属するケーブル２の断線進行状態データやケーブル寿命予測データを閲覧できるように構成されていてもよい。これにより、作業員がロボットユーザサイト１００に属するケーブル２の断線進行状態やケーブル寿命を適時把握でき、ケーブル２の交換等をスムーズに行うことが可能になる。なお、ユーザモバイル端末１４０は必須ではなく、省略可能である。
【0041】
なお、図１では図示を省略し１つのロボットユーザサイト１００のみを示しているが、実際には、複数のロボットユーザサイト１００がネットワーク５００に接続されており、各ロボットユーザサイト１００に属するユーザ側データ管理装置１２０及びユーザ端末１３０がネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に相互に通信可能に接続されている。
【0042】
（ロボットメーカサイト２００）
ロボットメーカサイト２００は、産業用ロボット１１０を製造しているロボットメーカに属するサイトであり、ロボットメーカ端末２０１を有している。ロボットメーカ端末２０１は、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に相互に通信可能に接続されており、ケーブル状態管理装置４００のケーブル状態記憶部４０１に記憶された断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データにアクセス可能に構成されている。ただし、後述するケーブル状態管理装置４００のアクセス制限処理により、ロボットメーカ端末２０１からは、そのロボットメーカ端末２０１が属するロボットメーカが製造した産業用ロボット１１０に係るケーブル２（つまり、ロボットメーカが製造した産業用ロボット１１０を使用している各ロボットユーザに係るケーブル２）の断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データのみにアクセス可能となっている。
ロボットメーカサイト２００は、産業用ロボット１１０を製造しているロボットメーカに属するサイトであり、ロボットメーカ端末２０１を有している。ロボットメーカ端末２０１は、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に相互に通信可能に接続されており、ケーブル状態管理装置４００のケーブル状態記憶部４０１に記憶された断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データにアクセス可能に構成されている。ただし、後述するケーブル状態管理装置４００のアクセス制限処理により、ロボットメーカ端末２０１からは、そのロボットメーカ端末２０１が属するロボットメーカが製造した産業用ロボット１１０に係るケーブル２（つまり、ロボットメーカが製造した産業用ロボット１１０を使用している各ロボットユーザに係るケーブル２）の断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データのみにアクセス可能となっている。
【0043】
なお、図１では図示を省略し１つのロボットメーカサイト２００のみを示しているが、実際には、複数のロボットメーカサイト２００がネットワーク５００に接続されており、各ロボットメーカサイト２００に属するロボットメーカ端末２０１がネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に相互に通信可能に接続されている。なお、ロボットメーカ端末２０１は、本発明の装置メーカ端末に相当する。
【0044】
（ケーブルメーカサイト３００）
ケーブルメーカサイト３００は、産業用ロボット１１０に用いられているケーブル２を製造しているケーブルメーカに属するサイトであり、ケーブルメーカ端末３０１を有している。ケーブルメーカ端末３０１は、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に相互に通信可能に接続されており、ケーブル状態管理装置４００のケーブル状態記憶部４０１に記憶された断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データにアクセス可能に構成されている。
ケーブルメーカサイト３００は、産業用ロボット１１０に用いられているケーブル２を製造しているケーブルメーカに属するサイトであり、ケーブルメーカ端末３０１を有している。ケーブルメーカ端末３０１は、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に相互に通信可能に接続されており、ケーブル状態管理装置４００のケーブル状態記憶部４０１に記憶された断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データにアクセス可能に構成されている。
【0045】
本実施の形態では、ケーブルメーカ端末３０１がホスト端末として用いられる。そのため、後述するケーブル状態管理装置４００のアクセス制限処理において、ケーブルメーカ端末３０１に対しては、全てのロボットメーカの断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データへのアクセスが許可されている。すなわち、ケーブルメーカ端末３０１からは、ケーブル状態記憶部４０１に記憶された全てのデータおよび全ての情報に対してアクセス可能である。さらに、ケーブルメーカ端末３０１は、ケーブル状態管理装置４００の各種設定を行うことや、データ取得処理を実施させる更新信号を送信することが可能に構成されていてもよい。
【0046】
（ケーブル状態管理装置４００）
ケーブル状態管理装置４００は、ケーブル２の断線進行状態を表す断線進行状態データを記憶しているケーブル状態記憶部４０１と、制御部４０２とを有している。ケーブル状態管理装置４００は、サーバ装置等のコンピュータにより構成されており、ＣＰＵ等の演算素子、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ、ハードディスク等の記憶装置、ソフトウェア、インターフェイス等を適宜組み合わせて構成されている。また、ケーブル状態管理装置４００は、ロボットユーザサイト１００、ロボットメーカサイト２００、ケーブルメーカサイト３００のうちのどのサイトに属していてもよいが、実質的にケーブルメーカが管理する装置であるため、ケーブルメーカサイト３００に属していることがよい。
ケーブル状態管理装置４００は、ケーブル２の断線進行状態を表す断線進行状態データを記憶しているケーブル状態記憶部４０１と、制御部４０２とを有している。ケーブル状態管理装置４００は、サーバ装置等のコンピュータにより構成されており、ＣＰＵ等の演算素子、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ、ハードディスク等の記憶装置、ソフトウェア、インターフェイス等を適宜組み合わせて構成されている。また、ケーブル状態管理装置４００は、ロボットユーザサイト１００、ロボットメーカサイト２００、ケーブルメーカサイト３００のうちのどのサイトに属していてもよいが、実質的にケーブルメーカが管理する装置であるため、ケーブルメーカサイト３００に属していることがよい。
【0047】
ケーブル状態管理装置４００の制御部４０２は、設定処理部４０３、データ取得処理部４０４、断線進行状態推定処理部４０５、ケーブル寿命予測処理部４０６、及びアクセス制限処理部４０７を有している。
【0048】
（設定処理部４０３）
設定処理部４０３は、ケーブル状態管理装置４００の各種設定を行うものである。設定処理部４０３では、例えば、データ取得処理部４０４によるデータ取得処理の方法や取得時間の設定等、各種制御に係る情報の設定を行うことができる。また、設定処理部４０３では、ケーブル状態記憶部４０１に記憶する各種情報の登録・更新・削除等が可能である。ケーブル状態記憶部４０１に記憶する情報としては、例えば、下記の情報が挙げられる。各種情報の入力等には、不図示の入力装置、あるいはケーブルメーカ端末３０１を用いることができる。
・ケーブル２の製品情報（品番、長さ、導体外径、撚線本数など）
・ケーブル２が使用されている産業用ロボット１１０の情報（型番、製造元ロボットメーカの識別番号や名称など）
・ロボットユーザの情報（識別番号や名称、所在地や産業用ロボット１１０の使用エリアなどの事業所の情報など）
・後述するホスト入力情報（確認済断線本数、異常データ有無など）
設定処理部４０３は、ケーブル状態管理装置４００の各種設定を行うものである。設定処理部４０３では、例えば、データ取得処理部４０４によるデータ取得処理の方法や取得時間の設定等、各種制御に係る情報の設定を行うことができる。また、設定処理部４０３では、ケーブル状態記憶部４０１に記憶する各種情報の登録・更新・削除等が可能である。ケーブル状態記憶部４０１に記憶する情報としては、例えば、下記の情報が挙げられる。各種情報の入力等には、不図示の入力装置、あるいはケーブルメーカ端末３０１を用いることができる。
・ケーブル２の製品情報（品番、長さ、導体外径、撚線本数など）
・ケーブル２が使用されている産業用ロボット１１０の情報（型番、製造元ロボットメーカの識別番号や名称など）
・ロボットユーザの情報（識別番号や名称、所在地や産業用ロボット１１０の使用エリアなどの事業所の情報など）
・後述するホスト入力情報（確認済断線本数、異常データ有無など）
【0049】
（データ取得処理部４０４）
データ取得処理部４０４は、ネットワーク５００を介してユーザ側データ管理装置１２０と通信を行い、ユーザ側データ管理装置１２０の記憶部１２２（更新前データ記憶部１２２ａ）に記憶された抵抗値データ及び動作データを取得する。取得した抵抗値データ及び動作データは、ケーブル状態記憶部４０１に記憶される（すなわち、ケーブル状態記憶部４０１に記憶されたデータベースが更新される）。データ取得処理部４０４がデータ取得処理を行うタイミングは適宜設定可能であり、例えば、毎日設定された時間にデータ取得処理を行うよう構成されてもよい。また、データ取得処理部４０４は、ケーブルメーカ端末３０１から更新信号を受信したときに、一括してデータ取得処理を行う（例えば、全て、あるいは指定されたロボットユーザに対して一括してデータ取得処理を行う）ように構成されていてもよい。さらに、データ取得処理部４０４は、各ロボットユーザサイト１００に属するユーザ側データ管理装置１２０から更新信号を受信したときに、各ロボットユーザに対して個別にデータ取得処理を行うように構成されていてもよい。
データ取得処理部４０４は、ネットワーク５００を介してユーザ側データ管理装置１２０と通信を行い、ユーザ側データ管理装置１２０の記憶部１２２（更新前データ記憶部１２２ａ）に記憶された抵抗値データ及び動作データを取得する。取得した抵抗値データ及び動作データは、ケーブル状態記憶部４０１に記憶される（すなわち、ケーブル状態記憶部４０１に記憶されたデータベースが更新される）。データ取得処理部４０４がデータ取得処理を行うタイミングは適宜設定可能であり、例えば、毎日設定された時間にデータ取得処理を行うよう構成されてもよい。また、データ取得処理部４０４は、ケーブルメーカ端末３０１から更新信号を受信したときに、一括してデータ取得処理を行う（例えば、全て、あるいは指定されたロボットユーザに対して一括してデータ取得処理を行う）ように構成されていてもよい。さらに、データ取得処理部４０４は、各ロボットユーザサイト１００に属するユーザ側データ管理装置１２０から更新信号を受信したときに、各ロボットユーザに対して個別にデータ取得処理を行うように構成されていてもよい。
【0050】
（断線進行状態推定処理部４０５）
断線進行状態推定処理部４０５は、データ取得処理部４０４で取得した抵抗値データに基づき、ケーブル２の断線進行状態を推定する。本実施の形態では、断線進行状態推定処理部４０５は、可動部である関節部１１１を周期的に繰り返し動作させる周波数を動作周波数としたとき、少なくとも、抵抗値データにおける動作周波数の抵抗値変動成分の大きさに基づいて、ケーブル２の断線進行状態を推定する。
断線進行状態推定処理部４０５は、データ取得処理部４０４で取得した抵抗値データに基づき、ケーブル２の断線進行状態を推定する。本実施の形態では、断線進行状態推定処理部４０５は、可動部である関節部１１１を周期的に繰り返し動作させる周波数を動作周波数としたとき、少なくとも、抵抗値データにおける動作周波数の抵抗値変動成分の大きさに基づいて、ケーブル２の断線進行状態を推定する。
【0051】
より具体的には、断線進行状態推定処理部４０５は、まず、抵抗値データの周波数解析を行い、動作周波数の抵抗値変動成分、及び動作周波数のｎ倍の高次周波数の抵抗値変動成分を抽出する周波数解析処理を行う。その後、抽出した動作周波数の抵抗値変動成分の大きさ、及び動作周波数のｎ倍の高次周波数の抵抗値変動成分の大きさを基に、ケーブル２の導体２１ａに断線が発生しているか否か、及び、どの程度の金属素線が断線しているかを推定する。例えば、動作周波数の抵抗値変動成分の大きさが閾値より大きいときに断線が発生したと推定する。また、例えば、高次周波数の抵抗値変動成分の大きさのそれぞれを閾値と比較し、動作周波数の何倍までの高次周波数において、その抵抗値変動成分の大きさが閾値より大きくなっているかを確認することによって、断線進行状態を推定する。断線進行状態推定処理部４０５は、その推定結果を断線進行状態データとしてケーブル状態記憶部４０１に記憶する。
【0052】
なお、例えば、上述のように、複数の関節部１１１について一括して抵抗値データを取得すべく、関節部１１１毎に動作周波数を異ならせた場合には、各関節部１１１の動作周波数に対応した抵抗値変動成分（動作周波数及びその高次周波数の各抵抗値変動成分）の大きさを求め、得られた各抵抗値変動成分の大きさに基づいて各関節部１１１の位置での断線進行状態を推定することになる。なお、断線進行状態推定処理部４０５で断線進行状態を推定する具体的な方法はこれに限定されず、例えば、導体２１ａの抵抗値を単純に測定し、当該測定結果に基づいてケーブル２の断線進行状態を推定することも可能である。
【0053】
断線進行状態推定処理部４０５がケーブル２の断線進行状態を推定するタイミングについては、適宜設定可能であるが、例えば、データ取得処理部４０４がデータ取得処理を行った後（すなわちケーブル状態記憶部４０１に記憶されたデータベースが更新された後）に、データの更新が行われたケーブル２の断線進行状態を推定するよう構成することができる。
【0054】
ここでは、断線進行状態推定処理部４０５がケーブル状態管理装置４００に搭載されている場合を説明したが、これに限らず、断線進行状態推定処理部４０５は、ホスト端末であるケーブルメーカ端末３０１に搭載されていてもよい。この場合、ケーブルメーカ端末３０１に搭載された断線進行状態推定処理部４０５が、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００から抵抗値データを取得し、その取得した抵抗値データを基に断線進行状態の推定を行い、その推定結果である断線進行状態データをケーブル状態管理装置４００に送信して、ケーブル状態記憶部４０１に記憶させることになる。
【0055】
（ケーブル寿命予測処理部４０６）
ケーブル寿命予測処理部４０６は、データ取得処理部４０４で取得した動作データと、断線進行状態推定処理部４０５で推定した断線進行状態データとを基に機械学習を行い、ケーブル２の寿命を予測する。より具体的には、ケーブル寿命予測処理部４０６は、動作データに含まれる各パラメータ（例えば、屈曲回数や屈曲角度等の屈曲状況）に対する断線進行状態データの相関性を、機械学習により自ら学習するための学習アルゴリズム等のソフトウェアを含む。学習アルゴリズムは特に限定されず、公知の学習アルゴリズムを用いることができ、例えば、３層以上の層をなすニューラルネットワークを用いた、いわゆるディープランニング等を用いることができる。ケーブル寿命予測処理部４０６が学習するものは、可動部である関節部１１１の動作データ（すなわちケーブル２の屈曲・捻回条件）と、ケーブル２の断線進行状態と相関性を表すモデル構造に相当する。
ケーブル寿命予測処理部４０６は、データ取得処理部４０４で取得した動作データと、断線進行状態推定処理部４０５で推定した断線進行状態データとを基に機械学習を行い、ケーブル２の寿命を予測する。より具体的には、ケーブル寿命予測処理部４０６は、動作データに含まれる各パラメータ（例えば、屈曲回数や屈曲角度等の屈曲状況）に対する断線進行状態データの相関性を、機械学習により自ら学習するための学習アルゴリズム等のソフトウェアを含む。学習アルゴリズムは特に限定されず、公知の学習アルゴリズムを用いることができ、例えば、３層以上の層をなすニューラルネットワークを用いた、いわゆるディープランニング等を用いることができる。ケーブル寿命予測処理部４０６が学習するものは、可動部である関節部１１１の動作データ（すなわちケーブル２の屈曲・捻回条件）と、ケーブル２の断線進行状態と相関性を表すモデル構造に相当する。
【0056】
ケーブル寿命予測処理部４０６は、動作データ及び断線進行状態データを基に、説明変数（動作データ）と目的変数（断線進行状態データ）とを含むデータ集合に基づく学習を反復実行し、両者の相関性を自動的に解釈する。なお、学習の開始時には相関性は未知の状態であるが、学習を進めるに従って説明変数（動作データ）に対する目的変数（断線進行状態データ）の相関性を徐々に解釈し、その結果として得られた学習済みモデルを用いることで、説明変数（動作データ）に対する目的変数（断線進行状態データ）の相関性を解釈可能になる。
【0057】
そして、ケーブル寿命予測処理部４０６は、学習の結果である学習済みモデルに基づいて、目的変数（断線進行状態データ）があらかじめ設定された寿命設定値（導体２１ａが断線したと判定する断線進行状態データの値）に到達する説明変数（動作データ）を予測し、産業用ロボット１１０の過去の使用状態等（関節部１１１の駆動頻度等）等を考慮して、寿命に到達する時期、すなわちケーブル寿命を予測する。なお、ここでいう「ケーブル寿命」とは、断線進行状態データ（導体２１ａにおける金属素線の断線割合）が、予め設定した寿命と判断する断線割合に到達する時期を意味する。ケーブル寿命予測処理部４０６が予測したケーブル寿命は、ケーブル寿命予測データとしてケーブル状態記憶部４０１に記憶される。
【0058】
なお、ここでは、目的変数として断線進行状態データ（すなわち導体２１ａにおける金属素線の断線割合）を用いたが、これに限らず、目的変数としては、導体２１ａの断線を予測できるものであればよく、例えば、抵抗値データ中の特定の周波数成分（動作周波数やそのｎ倍の高次周波数の各抵抗値変動成分）の大きさを用いてもよいし、単純に導体２１ａの抵抗値を用いてもよい。なお、本明細書でいう「予め設定したケーブル寿命」は、例えば、ケーブル２を構成する導体２１ａの抵抗値増加率（導体２１ａの初期抵抗値に対する抵抗値の増加率）が２０％を超えた状態に設定され、この際の断線進行状態（導体２１ａにおける金属素線の断線割合）は、例えば８０％以上（＝寿命と判断する断線割合）となる。
【0059】
また、寿命の予測に用いる「寿命と判断する断線割合」は、ケーブル２毎、産業用ロボット１１０毎、ロボットユーザ毎、あるいはロボットメーカ毎に、異なる割合に設定してもよい。これにより、例えば、特に安全マージンを大きくとる必要がある産業用ロボット１１０に対しては、「寿命と判断する断線割合」を小さくして安全側の判断とすること等が可能となり、管理対象となるケーブル２毎に個別に安全マージンを設定することが可能になる。
【0060】
また、本実施の形態では、ケーブル寿命予測処理部４０６がケーブル状態管理装置４００に搭載されている場合を説明したが、これに限らず、ケーブル寿命予測処理部４０６は、上述の断線進行状態推定処理部４０５と同様に、ホスト端末であるケーブルメーカ端末３０１に搭載されていてもよい。この場合、ケーブルメーカ端末３０１に搭載されたケーブル寿命予測処理部４０６が、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００から動作データを取得すると共に、断線進行状態推定処理部４０５を搭載した装置等から断線進行状態データを取得し、取得したこれら動作データ及び断線進行状態データを基にケーブル寿命の予測を行い、その結果であるケーブル寿命予測データをケーブル状態管理装置４００に送信して、ケーブル状態記憶部４０１に記憶させることになる。
【0061】
（アクセス制限処理部４０７）
本実施の形態に係るケーブル状態管理システム１では、複数のユーザ端末１３０、複数のロボットメーカ端末２０１、及びケーブルメーカ端末３０１が、ケーブル状態記憶部４０１に記憶された断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データにアクセス可能に構成されている。しかし、例えば、任意のロボットメーカに他のロボットメーカに係る産業用ロボット１１０の技術的なデータを公開することは問題となる場合がある。そこで、本実施の形態では、アクセス制限処理部４０７により、ロボットユーザ、ロボットメーカ、及びケーブルメーカに、それぞれ異なるアクセスレベルを設定し、必要のないデータへのアクセスを抑制するように構成している。
本実施の形態に係るケーブル状態管理システム１では、複数のユーザ端末１３０、複数のロボットメーカ端末２０１、及びケーブルメーカ端末３０１が、ケーブル状態記憶部４０１に記憶された断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データにアクセス可能に構成されている。しかし、例えば、任意のロボットメーカに他のロボットメーカに係る産業用ロボット１１０の技術的なデータを公開することは問題となる場合がある。そこで、本実施の形態では、アクセス制限処理部４０７により、ロボットユーザ、ロボットメーカ、及びケーブルメーカに、それぞれ異なるアクセスレベルを設定し、必要のないデータへのアクセスを抑制するように構成している。
【0062】
より具体的には、アクセス制限処理部４０７は、各ロボットメーカ端末２０１に対して、当該ロボットメーカ端末２０１が属するロボットメーカが製造した産業用ロボット１１０に係るケーブル２の断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データのみにアクセス可能となるように、アクセス制限を行う。また、アクセス制限処理部４０７は、各ユーザ端末１３０に対して、当該ユーザ端末１３０が属するロボットユーザが使用している産業用ロボット１１０に係るケーブル２の断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データのみにアクセス可能となるように、アクセス制限を行う。
【0063】
そして、アクセス制限処理部４０７は、ケーブルメーカ端末３０１に対しては、アクセス制限を行わない。すなわち、アクセス制限処理部４０７は、ケーブルメーカ端末３０１に対して、全てのロボットメーカの断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データへのアクセスを許可する。
【0064】
アクセス制限処理部４０７は、アクセス元がどのロボットユーザに属するユーザ端末１３０であるか、あるいは、どのロボットメーカに属するロボットメーカ端末２０１であるか、あるいはケーブルメーカ端末３０１であるかを、ＩＰアドレスにより特定してもよい。また、ケーブル状態管理装置４００へのアクセスの際にＩＤとパスワードの入力を要求するようにし、入力されたＩＤからアクセス元を特定してもよい。アクセス制限処理部４０７は、特定したアクセス元に基づき、アクセス元がロボットユーザ（ユーザ端末１３０）である場合は、当該ロボットユーザに係る情報のみにアクセス可能とし、アクセス元がロボットメーカ（ロボットメーカ端末２０１）である場合は、当該ロボットメーカに係る情報のみにアクセス可能とし、アクセス元がケーブルメーカ（ケーブルメーカ端末３０１）である場合は、全ての情報へのアクセスを可能とする。アクセス制限処理部４０７は、例えば、後述するケーブル状態データベースＤＢにおけるロボットユーザの情報（名称や識別番号等）や、ロボットメーカの情報（名称や識別番号等）に応じて、アクセス可能な情報を抽出し、アクセス元に提供するように構成される。
【0065】
（ケーブル状態管理装置４００における他の要素）
図示していないが、ケーブル状態管理装置４００は、推定したケーブル２の断線進行状態データが所定以上であるとき、当該ケーブル２を使用しているロボットユーザ、製造元のロボットメーカ、及びケーブルメーカの少なくとも１つに、警告を発する警告部を有していてもよい。警告部は、例えば、ユーザ端末１３０、ロボットメーカ端末２０１、及びケーブルメーカ端末３０１に警告信号を送信したり、予め登録しておいたメールアドレスにメールを送信したりすることで、警告を発する。警告部は、現在から予測したケーブル２の寿命までの期間が所定日数以下である場合に、警告を発するように構成されてもよい。
図示していないが、ケーブル状態管理装置４００は、推定したケーブル２の断線進行状態データが所定以上であるとき、当該ケーブル２を使用しているロボットユーザ、製造元のロボットメーカ、及びケーブルメーカの少なくとも１つに、警告を発する警告部を有していてもよい。警告部は、例えば、ユーザ端末１３０、ロボットメーカ端末２０１、及びケーブルメーカ端末３０１に警告信号を送信したり、予め登録しておいたメールアドレスにメールを送信したりすることで、警告を発する。警告部は、現在から予測したケーブル２の寿命までの期間が所定日数以下である場合に、警告を発するように構成されてもよい。
【0066】
また、ケーブル状態管理装置４００は、ケーブル状態管理装置４００と各端末１３０，２０１，３０１間の通信を暗号化する暗号通信処理部をさらに有していてもよい。暗号通信処理部は、例えば、ロボットユーザ、ロボットメーカ、及びケーブルメーカのみで符号・複合化が可能な暗号化処理等を行う。
【0067】
ケーブル状態管理装置４００は、断線進行状態データ及びケーブル寿命予測データに基づいて、管理対象装置（ここでは、産業用ロボット１１０）に配線された管理対象ケーブル（ここでは、ケーブル２）を新しい管理対象ケーブルに交換した際に、管理対象装置に配線されていた管理対象ケーブルを交換したことをケーブル状態記憶部４０１に記憶させるリセット処理を行うためのリセット処理部を有していてもよい。リセット処理部では、少なくとも、管理対象装置に配線されていた管理対象ケーブルが新しい管理対象ケーブルに交換されたときに、管理対象装置に配線されていた管理対象ケーブルが交換済みであることを交換情報としてケーブル状態記憶部４０１に記憶させる。
【0068】
リセット処理では、交換前に管理対象装置に配線されていた管理対象ケーブルに関する各データを、ケーブル状態記憶部４０１から削除せずに旧データとして記憶させたままの状態としておくとよい。旧データは、ケーブル状態記憶部４０１に記憶させたままの状態にしておくことで、管理対象装置に新しく配線された管理対象ケーブルや管理対象装置に既に配線されている他の管理対象ケーブルの断線進行状態データやケーブル寿命予測データを取得するための機械学習等に利用することができる。
【0069】
リセット処理部にてリセット処理が行われた後、管理対象装置に新しく配線された管理対象ケーブルに関する設定処理が行われることがよい。
【0070】
（ケーブル状態データベースＤＢ）
ケーブル状態記憶部４０１には、ケーブル状態の管理対象となる全てのケーブル２についての各種データが１つのデータベースに統合され記憶される。以下、このデータベースをケーブル状態データベースＤＢと呼称する。ケーブル状態データベースＤＢの一例を図６に示す。
ケーブル状態記憶部４０１には、ケーブル状態の管理対象となる全てのケーブル２についての各種データが１つのデータベースに統合され記憶される。以下、このデータベースをケーブル状態データベースＤＢと呼称する。ケーブル状態データベースＤＢの一例を図６に示す。
【0071】
図６に示すように、ケーブル状態データベースＤＢは、ケーブル状態の管理対象となる全てのケーブル２についてのデータを格納したデータベースであり、ロボット情報、ユーザ情報、ケーブル情報、動作データ、抵抗値データ、断線進行状態データ、ケーブル寿命予測データ、ホスト端末入力情報、データ更新日等を含む。
【0072】
ロボット情報は、ケーブル２を適用している産業用ロボット１１０の情報であり、ロボットメーカの情報（名称や識別番号等）や、産業用ロボット１１０の型番等を含む。ユーザ情報は、産業用ロボット１１０を使用しているロボットユーザの情報であり、ロボットユーザの情報（名称や識別番号等）、産業用ロボット１１０を使用している事業所の情報（所在地や使用エリア等）等を含む。
【0073】
ケーブル情報は、産業用ロボット１１０（＝管理対象装置）に配線されるケーブルであって、管理対象となるケーブル２（＝管理対象ケーブル）の情報であり、品番、長さ、導体外径、導体２１ａの撚線本数等を含む。ケーブル２の複数の電線２１が管理対象となっている場合、電線２１を識別するための情報（電線番号や絶縁体２１ｂの色等）を含んでもよい。また、産業用ロボット１１０に含まれる複数のケーブル２が管理対象となっている場合、ケーブル２を識別するための情報（ケーブル番号やシース２５の色等）を含んでもよい。
【0074】
動作データは、管理対象とする可動部の動作情報であり、ケーブル寿命の予測に用いられる情報である。また、動作データは、ユーザ側データ管理装置１２０から取得された情報である。動作データは、管理対象となる関節部１１１毎に、屈曲捻回回数、曲げ半径、曲げ角度、曲げ速度、捻回部の長さ、捻回角度、捻回速度等の動作情報を含む。なお、図示の例では、１本のケーブル２に対して複数の関節部１１１を管理対象とする場合を示しているが、管理対象となる関節部１１１は１つでもよい。また、動作データは、動作データの取得日時の情報を含んでもよい。
【0075】
抵抗値データは、ケーブル２の導体２１ａの抵抗値の情報であり、断線進行状態の推定に用いられる情報である。また、動作データは、ユーザ側データ管理装置１２０から取得された情報である。抵抗値データは、管理対象となる関節部１１１毎に、動作周波数、動作周波数の抵抗値変動成分（１次成分）、動作周波数のｎ倍の抵抗値変動成分（ｎ次成分、ｎは２以上の自然数）等を含む。図６では図示を省略しているが、抵抗値データの各抵抗値変動成分の値等については、過去の履歴も含んでいるとよい。また、抵抗値データは、抵抗値検出部１５０で検出した実測データ（実測データそのもの、あるいは、実測データのファイルへのリンクやファイル名等の情報）を含んでいてもよい。さらに、抵抗値データは、抵抗値データの取得日時の情報を含んでもよい。
【0076】
断線進行状態データは、断線進行状態推定処理部４０５が推定したケーブル２の断線進行状態のデータであり、より具体的には、断線進行状態推定処理部４０５が推定した導体２１ａの断線割合である。例えば、断線進行状態データが５０％である場合、導体２１ａを構成する金属素線の半分が断線していることが推定されている。図示していないが、断線進行状態データは、ケーブル２の断線進行状態の推定日時の情報を含んでもよい。
【0077】
ケーブル寿命予測データは、ケーブル寿命予測処理部４０６が予測したケーブル２の寿命（ケーブル寿命）のデータであり、予め設定した寿命と判断する断線割合に到達する時期を示す情報である。したがって、ケーブル寿命予測データは、ケーブル２の交換を促す目安となる。図示していないが、ケーブル寿命予測データは、ケーブル寿命の予測を行った日時の情報を含んでもよい。また、「ケーブル寿命と判断する断線割合」をケーブル２毎（あるいは、産業用ロボット１１０毎、ロボットユーザ毎、ロボットメーカ毎）に異なる割合に設定する場合、ケーブル寿命予測データは、ケーブル寿命の予測に用いた「寿命と判断する断線割合」の情報を含んでもよい。
【0078】
ホスト端末入力情報は、ホスト端末であるケーブルメーカ端末３０１から入力された情報であり、ケーブルメーカによる詳細なメンテナンス等を行った際のメンテナンス結果や、ケーブルメーカがデータを確認した際に異常が認められるか否か等の情報を含んでいる。本実施の形態では、ホスト端末入力情報は、実際にメンテナンスで確認した断線本数である確認済断線本数、及び、異常データの有無の情報を含んでいる。確認済断線本数の情報を有することで、例えば、断線進行状態データの推定が精度よく行われているかを検証可能になる。また、異常データの有無の情報を有することで、例えば、異常データを含む場合には、当該ケーブル２に係る抵抗値データ等をケーブル寿命予測処理部４０６による機械学習に用いない等の対応が可能になる。なお、ホスト端末入力情報は、図示の項目に限定されず、他の項目を適宜含んでもよい。
【0079】
このように、本実施の形態では、ケーブル状態管理装置４００は、ケーブル２を配線した可動部（関節部１１１）の動作データ、ケーブル２の抵抗値データ、断線進行状態データ、及びケーブル寿命予測データが、ロボットユーザ毎及びロボットメーカ毎にデータベース化されたケーブル状態データベースＤＢを有している。
【0080】
ケーブル２の寿命（ケーブル寿命）を精度よく予測するためには、多くのデータが必要になるが、従来多くの場合は、メンテナンス時のデータ等はロボットユーザで管理されるのみであり、多くのデータを集積することが困難であった。なお、例えば、ロボットメーカやケーブルメーカが出張して産業用ロボット１１０のメンテナンスを行うことで、多くのデータを収集することも考えられるが、手間やコストを考慮すると現実的ではなかった。これに対して、本実施の形態によれば、動作データと抵抗値データとを紐づけて多くのデータをケーブル状態データベースＤＢに集積でき、ケーブル２のケーブル寿命の予測精度の向上が図れる。
【0081】
（制御フロー）
（メインルーチン）
図７は、ケーブル状態管理システム１における制御フローを示すフロー図である。なお、図７および後述する図８～１２において、実線で示す矢印は、制御の流れを表しており、破線で示す矢印は、信号やデータの入出力を表している。図７に示すように、ケーブルメーカ端末３０１は、例えば、データ取得処理を行う時刻であるデータ取得時刻の設定や、ホスト端末入力情報の入力等を行う際に、ケーブル状態管理装置４００に設定信号を送信する（ステップＳ１００）。ケーブル状態管理システム１は、ステップＳ２０１にて、設定信号が入力されたかを判定し、ＹＥＳ（Ｙ）と判定された場合、ステップＳ２０２にて設定処理を実行する。設定処理の詳細については後述する。ステップＳ２０１でＮＯ（Ｎ）と判定された場合、ステップＳ２０３に進む。
（メインルーチン）
図７は、ケーブル状態管理システム１における制御フローを示すフロー図である。なお、図７および後述する図８～１２において、実線で示す矢印は、制御の流れを表しており、破線で示す矢印は、信号やデータの入出力を表している。図７に示すように、ケーブルメーカ端末３０１は、例えば、データ取得処理を行う時刻であるデータ取得時刻の設定や、ホスト端末入力情報の入力等を行う際に、ケーブル状態管理装置４００に設定信号を送信する（ステップＳ１００）。ケーブル状態管理システム１は、ステップＳ２０１にて、設定信号が入力されたかを判定し、ＹＥＳ（Ｙ）と判定された場合、ステップＳ２０２にて設定処理を実行する。設定処理の詳細については後述する。ステップＳ２０１でＮＯ（Ｎ）と判定された場合、ステップＳ２０３に進む。
【0082】
ケーブルメーカ端末３０１は、抵抗値データや動作データの更新を行う際に、ケーブル状態管理装置４００に更新信号を送信する（ステップＳ１０１）。また、ユーザ側データ管理装置１２０は、抵抗値データや動作データを取得した際等に、ケーブル状態管理装置４００に更新信号を送信する（ステップＳ３０１）。ステップＳ２０３では、ケーブル状態管理装置４００のデータ取得処理部４０４が、更新信号が入力されたかを判定する。ステップＳ２０３でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２０５にてデータ取得処理を行った後に、ステップＳ２０６に進む。データ取得処理の詳細については後述する。ステップＳ２０３でＮＯと判定された場合、ステップＳ２０４にて、現在時刻がデータ取得時刻であるかを判定する。ステップＳ２０４でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２０５にてデータ取得処理を行った後に、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０４でＮＯと判定された場合、データ取得処理等をスキップしてステップＳ２０８に進む。なお、ここでは、毎日データ取得時刻になるとデータ取得処理が行われるように制御する場合を示しているが、ステップＳ２０４は省略可能である。なお、ステップＳ２０４を省略する場合、ステップＳ２０３でＮＯと判定された際にステップＳ２０８に進むようにすればよい。
【0083】
その後、ステップＳ２０６にて断線進行状態推定処理、ステップＳ２０７にてケーブル寿命予測処理を順次行い、ステップＳ２０８に進む。断線進行状態推定処理やケーブル寿命予測処理の詳細については後述する。なお、ここでは、データ取得処理を行った際に、断線進行状態推定処理とケーブル寿命予測処理とを実行するように構成しているが、例えば、ケーブルメーカ端末３０１からの指示信号の入力等に応じて断線進行状態推定処理やケーブル寿命予測処理を適宜実行できるようにしてもよい。
【0084】
ケーブルメーカ端末３０１は、ケーブル２の断線進行状態やケーブル寿命を確認する際に、ケーブル状態管理装置４００にデータ要求信号を送信する（ステップＳ１０２）。同様に、ユーザ端末１３０やロボットメーカ端末２０１は、ケーブル２の断線進行状態やケーブル寿命を確認する際に、ケーブル状態管理装置４００にデータ要求信号を送信する（ステップＳ３０３，Ｓ４０１）。なお、ロボットユーザでは、モバイルユーザ端末１４０からケーブル状態管理装置４００にデータ要求信号を送信するようにしてもよい。
【0085】
ステップＳ２０８では、ケーブル状態管理装置４００が、データ要求信号が入力されたかを判定する。ステップＳ２０８でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２０９にてデータ出力処理を行い、その後、リターンする。データ出力処理の詳細については後述する。ステップＳ２０８でＮＯと判定された場合、ステップＳ２０９にてデータ出力処理を行わずにリターンする。
【0086】
（設定処理）
図８に示すように、ステップＳ２０２の設定処理では、まず、ケーブルメーカ端末３０１で入力された設定データが、ケーブルメーカ端末３０１からケーブル状態管理装置４００に送信される（ステップＳ１１０）。ケーブル状態管理装置４００の設定処理部４０３は、受信した設定データに応じて、各種の設定を行う（ステップＳ２１１）。その後、ステップＳ２１１での各種の設定に伴い、ケーブル状態データベースＤＢの更新処理等の適宜な処理を行い（ステップＳ２１２）、リターンする。
図８に示すように、ステップＳ２０２の設定処理では、まず、ケーブルメーカ端末３０１で入力された設定データが、ケーブルメーカ端末３０１からケーブル状態管理装置４００に送信される（ステップＳ１１０）。ケーブル状態管理装置４００の設定処理部４０３は、受信した設定データに応じて、各種の設定を行う（ステップＳ２１１）。その後、ステップＳ２１１での各種の設定に伴い、ケーブル状態データベースＤＢの更新処理等の適宜な処理を行い（ステップＳ２１２）、リターンする。
【0087】
（データ取得処理）
図９に示すように、ステップＳ２０５のデータ取得処理では、まず、ケーブル状態管理装置４００のデータ取得処理部４０４が、データを取得するユーザ側データ管理装置１２０に、データ更新信号を送信する（ステップＳ２２１）。
図９に示すように、ステップＳ２０５のデータ取得処理では、まず、ケーブル状態管理装置４００のデータ取得処理部４０４が、データを取得するユーザ側データ管理装置１２０に、データ更新信号を送信する（ステップＳ２２１）。
【0088】
ユーザ側データ管理装置１２０では、データ取得処理と並行して、ステップＳ３０２のデータ送受信処理が行われている。このデータ送受信処理において、ユーザ側データ管理装置１２０は、まず、ステップＳ３２１にて、ケーブル状態管理装置４００からデータ更新信号が入力されたかを判定する。ステップＳ３２１でＮＯと判定された場合、リターンする。ステップＳ３２１でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ３２２にて、更新前データ記憶部１２２ａに更新前の抵抗値データ（実測値、すなわち周波数解析が行われていない抵抗値の時系列的な変化を示すデータ）や動作データが存在するかを判定する。ステップＳ３２２にてＮＯと判定された場合、ステップＳ３２３にてケーブル状態管理装置４００に更新済信号を送信した後、リターンする。ステップＳ３２２にてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ３２４にて、更新前データ記憶部１２２ａに記憶されたデータ更新前のデータ（抵抗値データ（実測値）や動作データ）をケーブル状態管理装置４００に送信する。その後、ステップＳ３２５にて、ユーザ側データ管理装置１２０では、ケーブル状態管理装置４００に送信した抵抗値データ（実測値）や動作データを更新前データ記憶部１２２ａから更新後データ記憶部１２２ｂに移動させ、更新後のデータとして更新後データ記憶部１２２ｂに記憶させる。その後、リターンする。なお、更新後データ記憶部１２２ｂに記憶させた更新後のデータ（抵抗値データ（実測値）や動作データ）は、更新後データ記憶部１２２ｂにて圧縮や所定期間の記憶・削除等の処理がなされる。
【0089】
データ取得処理に戻り、ステップＳ２２１で更新信号を送信した後、ステップＳ２２２にて、更新済信号が入力されたかを判定する。ステップＳ２２２にてＹＥＳと判定された場合、新たな抵抗値データや動作データが存在しないことになるため、データ取得を行わずにリターンする。
【0090】
ステップＳ２２２にてＮＯと判定された場合、ユーザ側データ管理装置１２０から抵抗値データや動作データを受信した後、ステップＳ２２３にて、データ取得処理部４０４が、受信した抵抗値データをケーブル状態記憶部４０１に記憶する。本実施の形態では、データ取得処理において抵抗値データの実測値がやり取りされるが、周波数解析済の抵抗値データ（動作周波数及びその高次周波数の抵抗値変動成分）をやり取りする場合、ステップＳ２２３では、抵抗値データのケーブル状態データベースＤＢへの登録が行われる。
【0091】
その後、ステップＳ２２４にて、データ取得処理部４０４が、受信した動作データをケーブル状態データベースＤＢに登録する。この際、ケーブル状態の管理に必要な動作データのみを抽出する処理を適宜行ってもよい。その後、リターンする。
【0092】
（断線進行状態推定処理）
図１０に示すように、ステップＳ２０６の断線進行状態推定処理では、まず、ステップＳ２３１にて、ケーブル状態管理装置４００の断線進行状態推定処理部４０５が、データ取得処理で取得した抵抗値データの周波数解析を行い、ステップＳ２３２にて、動作周波数及びその高次周波数の抵抗値変動成分を取得し、ケーブル状態データベースＤＢに登録する。なお、断線進行状態推定処理部４０５で抵抗値データの周波数解析を行う際には、ある程度まとまった抵抗値の時系列データが必要である。そのため、図示していないが、ステップＳ２３１を行う前に、周波数解析を行うために必要な抵抗値データが取得されているかどうかを確認する処理を行うことがよい。
図１０に示すように、ステップＳ２０６の断線進行状態推定処理では、まず、ステップＳ２３１にて、ケーブル状態管理装置４００の断線進行状態推定処理部４０５が、データ取得処理で取得した抵抗値データの周波数解析を行い、ステップＳ２３２にて、動作周波数及びその高次周波数の抵抗値変動成分を取得し、ケーブル状態データベースＤＢに登録する。なお、断線進行状態推定処理部４０５で抵抗値データの周波数解析を行う際には、ある程度まとまった抵抗値の時系列データが必要である。そのため、図示していないが、ステップＳ２３１を行う前に、周波数解析を行うために必要な抵抗値データが取得されているかどうかを確認する処理を行うことがよい。
【0093】
その後、ステップＳ２３３にて、動作周波数及びその高次周波数の抵抗値変動成分の大きさと、あらかじめ設定した閾値とをそれぞれ比較し、ステップＳ２３４にて、閾値を超えた周波数の次数を抽出する。その後、ステップＳ２３５にて、比較結果からケーブル２の断線進行状態（導体２１ａにおける金属素線の断線割合）を推定する。その後、ステップＳ２３６にて、推定したケーブル２の断線進行状態を、断線進行状態データとしてケーブル状態データベースＤＢに登録（あるいは更新）し、リターンする。
【0094】
図示していないが、断線進行状態推定処理部４０５は、断線進行状態データが登録（あるいは更新）されたことを通知すべく、対応するロボットユーザのユーザ端末１３０やロボットメーカのロボットメーカ端末２０１に通知信号を送信してもよい。
【0095】
（ケーブル寿命予測処理）
図１１に示すように、ステップＳ２０７のケーブル寿命予測処理では、まず、ステップＳ２４１にて、ケーブル状態管理装置４００のケーブル寿命予測処理部４０６が、ステップＳ２０５で得た動作データ及びステップＳ２０６で得た断線進行状態データを基に機械学習を行って学習済みモデルを更新する。その後、ステップＳ２４２にて、更新した学習済みモデルを用いてケーブル２の寿命（ケーブル寿命）を予測する。その後、予測したケーブル２のケーブル寿命を、ケーブル寿命予測データとしてケーブル状態記憶部４０１に登録（あるいは更新）し、リターンする。
図１１に示すように、ステップＳ２０７のケーブル寿命予測処理では、まず、ステップＳ２４１にて、ケーブル状態管理装置４００のケーブル寿命予測処理部４０６が、ステップＳ２０５で得た動作データ及びステップＳ２０６で得た断線進行状態データを基に機械学習を行って学習済みモデルを更新する。その後、ステップＳ２４２にて、更新した学習済みモデルを用いてケーブル２の寿命（ケーブル寿命）を予測する。その後、予測したケーブル２のケーブル寿命を、ケーブル寿命予測データとしてケーブル状態記憶部４０１に登録（あるいは更新）し、リターンする。
【0096】
図示していないが、ケーブル寿命予測処理部４０６は、ケーブル寿命予測データが登録（あるいは更新）されたことを通知すべく、対応するロボットユーザのユーザ端末１３０やロボットメーカのロボットメーカ端末２０１に通知信号を送信してもよい。
【0097】
（データ出力処理）
図１２に示すように、ステップＳ２０９のデータ出力処理では、まず、ステップＳ２５１にて、ケーブル状態管理装置４００のアクセス制限処理部４０７が、入力されたデータ要求信号の送信元を特定する。送信元を特定方法としては、例えば、送信元のＩＰアドレスや、ログインの際のＩＤ等を用いて特定する方法等を適宜用いることができる。その後、ステップＳ２５２にて、ステップＳ２５１で特定した送信元がユーザ端末１３０であるかを判定する。ステップＳ２５２でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２５３にて、ケーブル状態データベースＤＢから送信元のロボットユーザに係るケーブル２のデータＸ（断線進行状態データＸやケーブル寿命予測データＸ等の要求されたデータＸ）を抽出する。その後、ステップＳ２５４にて、ステップＳ２５３で抽出したデータを、ユーザ端末１３０に送信する。その後、リターンする。ロボットユーザは、ユーザ端末１３０で断線進行状態データＸやケーブル寿命予測データＸを受信する。このとき、断線進行状態データＸやケーブル寿命予測データＸは、ユーザ端末１３０の表示部に表示される（ステップＳ３５１）。ロボットユーザは、受信したデータを用いて産業用ロボット１１０の予知保全（＝管理対象ケーブルの交換等）を実施する。なお、産業用ロボット１１０の予知保全は、受信したデータに基づいて必要に応じて実施することでもよい。
図１２に示すように、ステップＳ２０９のデータ出力処理では、まず、ステップＳ２５１にて、ケーブル状態管理装置４００のアクセス制限処理部４０７が、入力されたデータ要求信号の送信元を特定する。送信元を特定方法としては、例えば、送信元のＩＰアドレスや、ログインの際のＩＤ等を用いて特定する方法等を適宜用いることができる。その後、ステップＳ２５２にて、ステップＳ２５１で特定した送信元がユーザ端末１３０であるかを判定する。ステップＳ２５２でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２５３にて、ケーブル状態データベースＤＢから送信元のロボットユーザに係るケーブル２のデータＸ（断線進行状態データＸやケーブル寿命予測データＸ等の要求されたデータＸ）を抽出する。その後、ステップＳ２５４にて、ステップＳ２５３で抽出したデータを、ユーザ端末１３０に送信する。その後、リターンする。ロボットユーザは、ユーザ端末１３０で断線進行状態データＸやケーブル寿命予測データＸを受信する。このとき、断線進行状態データＸやケーブル寿命予測データＸは、ユーザ端末１３０の表示部に表示される（ステップＳ３５１）。ロボットユーザは、受信したデータを用いて産業用ロボット１１０の予知保全（＝管理対象ケーブルの交換等）を実施する。なお、産業用ロボット１１０の予知保全は、受信したデータに基づいて必要に応じて実施することでもよい。
【0098】
ステップＳ２５２でＮＯと判定された場合、ステップＳ２５５にて、ステップＳ２５１で特定した送信元がロボットメーカ端末２０１であるかを判定する。ステップＳ２５５でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２５６にて、ケーブル状態データベースＤＢから送信元のロボットメーカに係るケーブル２のデータＹ（断線進行状態データＹやケーブル寿命予測データＹ等の要求されたデータＹ）を抽出する。この際、例えば、特定のロボットユーザ（ただし、送信元のロボットユーザが製造する産業用ロボット１１０を使用しているロボットユーザに限る）に係るデータのみを抽出可能としてもよい。その後、ステップＳ２５７にて、ステップＳ２５６で抽出したデータＹを、ロボットメーカ端末２０１に送信する。その後、リターンする。ロボットメーカは、ロボットメーカ端末２０１で断線進行状態データＹやケーブル寿命予測データＹを受信する。このとき、断線進行状態データＹやケーブル寿命予測データＹは、ロボットメーカ端末２０１の表示部に表示される（ステップＳ４５１）。ロボットメーカは、受信したデータを用いて各ロボットユーザの産業用ロボット１１０の予知保全（＝管理対象ケーブルの交換等）を実施するか、あるいは予知保全の実施をサポートする。なお、産業用ロボット１１０の予知保全、あるいは予知保全のサポートは、受信したデータに基づいて必要に応じて実施することでもよい。
【0099】
ステップＳ２５５でＮＯと判定された場合、ステップＳ２５８にて、ステップＳ２５１で特定した送信元がケーブルメーカ端末３０１であるかを判定する。ステップＳ２５８でＮＯと判定された場合、送信元がユーザ端末１３０、ロボットメーカ端末２０１、ケーブルメーカ端末３０１のいずれでもないことになるため、データ出力を行わずにリターンする。ステップＳ２５８でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２５９にて、ケーブル状態データベースＤＢの全てのデータＺ（断線進行状態データＺやケーブル寿命予測データＺ等の要求されたデータＺ）を、ケーブルメーカ端末３０１に送信する。この際、例えば、特定のロボットユーザやロボットメーカに係るデータのみを抽出して送信可能としてもよい。その後、リターンする。ケーブルメーカは、ケーブルメーカ端末３０１で断線進行状態データＺやケーブル寿命予測データＺを受信する。このとき、断線進行状態データＺやケーブル寿命予測データＺがケーブルメーカ端末３０１の表示部に表示される（ステップＳ１５１）。
【0100】
図１２（ステップＳ２０９）のデータ出力処理の後、リセット処理を行ってもよい。リセット処理では、管理対象ケーブル（ケーブル２）を交換した際に、管理対象ケーブルが交換済みであることを交換情報としてケーブル状態記憶部４０１に記憶する。また、リセット処理では、交換前に配線されていた管理対象ケーブルに関する各データを、ケーブル状態記憶部４０１から削除せずに旧データとして記憶させたままの状態としておくとよい。この旧データは、例えば、他の管理対象ケーブルの断線進行状態データやケーブル寿命予測データを取得するための機械学習等に利用することができる。さらに、リセット処理部にてリセット処理が行われた後、管理対象装置に新しく配線された管理対象ケーブルに関する設定処理が行われてもよい。
【0101】
（ケーブル状態管理システム１の運用）
上述したケーブル状態管理システム１を用いて実現されるサービス（ケーブル状態管理サービスという）は、基本的にケーブルメーカにより提供される。ロボットメーカやロボットユーザは、ケーブルメーカに対してサービス提供に係る契約を行い、提供されるサービスに対する対価をケーブルメーカに支払う。例えば、ケーブル状態管理を行うケーブル２の本数に応じて１か月あたりの対価を設定したり、断線進行状態データやケーブル寿命予測データ等のデータを提供する件数であるデータ提供件数に応じて対価を設定したりするなど、適宜な費用管理を行うことができる。
上述したケーブル状態管理システム１を用いて実現されるサービス（ケーブル状態管理サービスという）は、基本的にケーブルメーカにより提供される。ロボットメーカやロボットユーザは、ケーブルメーカに対してサービス提供に係る契約を行い、提供されるサービスに対する対価をケーブルメーカに支払う。例えば、ケーブル状態管理を行うケーブル２の本数に応じて１か月あたりの対価を設定したり、断線進行状態データやケーブル寿命予測データ等のデータを提供する件数であるデータ提供件数に応じて対価を設定したりするなど、適宜な費用管理を行うことができる。
【0102】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るケーブル状態管理システム１では、ケーブル２の断線進行状態を表す断線進行状態データを記憶しているケーブル状態記憶部４０１を有するケーブル状態管理装置４００と、産業用ロボット１１０を利用するロボットユーザに属しており、ケーブル２の断線進行状態を推定するための主要データを管理するユーザ側データ管理装置１２０と、産業用ロボット１１０を製造するロボットメーカに属するロボットメーカ端末２０１と、ケーブル２を製造するケーブルメーカに属するケーブルメーカ端末３０１と、を備え、ユーザ側データ管理装置１２０、ロボットメーカ端末２０１、及びケーブルメーカ端末３０１は、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に接続されており、少なくとも、ロボットメーカ端末２０１及びケーブルメーカ端末３０１は、ケーブル状態記憶部４０１に記憶された断線進行状態データにアクセス可能に構成されている。
以上説明したように、本実施の形態に係るケーブル状態管理システム１では、ケーブル２の断線進行状態を表す断線進行状態データを記憶しているケーブル状態記憶部４０１を有するケーブル状態管理装置４００と、産業用ロボット１１０を利用するロボットユーザに属しており、ケーブル２の断線進行状態を推定するための主要データを管理するユーザ側データ管理装置１２０と、産業用ロボット１１０を製造するロボットメーカに属するロボットメーカ端末２０１と、ケーブル２を製造するケーブルメーカに属するケーブルメーカ端末３０１と、を備え、ユーザ側データ管理装置１２０、ロボットメーカ端末２０１、及びケーブルメーカ端末３０１は、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に接続されており、少なくとも、ロボットメーカ端末２０１及びケーブルメーカ端末３０１は、ケーブル状態記憶部４０１に記憶された断線進行状態データにアクセス可能に構成されている。
【0103】
このように構成することで、ロボットユーザだけでなく、ロボットメーカとケーブルメーカもケーブル２の断線進行状態を遠隔地からでも高精度に管理することが可能となり、ロボットユーザとロボットメーカとケーブルメーカの三者でケーブル２の断線進行状態を手厚く管理することが可能になる。その結果、ロボットメーカやケーブルメーカにおいても、ケーブル２の断線進行状態を監視して、断線進行状態に応じてケーブル２の交換を適宜に促す等の安全上の措置を講じることができ、ケーブル２の不具合に起因した産業用ロボット１１０の故障を効率的に抑制することが可能になる。
【0104】
また、従来は産業用ロボット１１０の使用現場でＩｏＴ（Internet of Things）データを蓄積してケーブル２の断線進行状態の推定やケーブル寿命の予測をしようとする様々な試みが行われているが、様々な理由で実用には至っていなかった。本実施の形態によれば、複数のロボットユーザ、あるいは複数のロボットメーカにわたってケーブル２の状態に関わるデータ（抵抗値データや動作データ等）を容易に収集して蓄積することができ、また、蓄積したデータを活用して遠隔地でも高精度にケーブル２の断線進行状態の推定やケーブル寿命の予測を行うことが実現可能になる。
【0105】
（変形例）
上記実施の形態では、ケーブル２の抵抗値データを実測し、その実測値に基づいてケーブル２の断線進行状態を推定したが、ケーブル２の抵抗値データを実測せずに、動作データのみに基づいてケーブル２の断線進行状態を推定するよう構成することも可能である。この場合、ケーブル寿命予測処理部４０６において、予め精度の高い学習済モデル（動作データに対する断線進行状態データの学習済モデル）を構築しておき、この学習済モデルを用いて、動作データからケーブル２の断線進行状態を推定すればよい。なお、抵抗値データを実測する（つまり産業用ロボット１１０に抵抗値検出部１５０を搭載した）ロボットユーザと、動作データのみを測定する（産業用ロボット１１０に抵抗値検出部１５０を搭載していない）ロボットユーザの両方が、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に接続されていてもよく、入力されるデータに応じて断線進行状態の推定方法を設定するように構成してもよい。また、動作データを測定しないロボットユーザが含まれてもよい。ケーブル２の断線進行状態の推定やケーブル寿命の予測に用いる抵抗値データは、ケーブル２を構成する導体２１ａ以外の部材において検出される抵抗値が用いられることであってもよい。
上記実施の形態では、ケーブル２の抵抗値データを実測し、その実測値に基づいてケーブル２の断線進行状態を推定したが、ケーブル２の抵抗値データを実測せずに、動作データのみに基づいてケーブル２の断線進行状態を推定するよう構成することも可能である。この場合、ケーブル寿命予測処理部４０６において、予め精度の高い学習済モデル（動作データに対する断線進行状態データの学習済モデル）を構築しておき、この学習済モデルを用いて、動作データからケーブル２の断線進行状態を推定すればよい。なお、抵抗値データを実測する（つまり産業用ロボット１１０に抵抗値検出部１５０を搭載した）ロボットユーザと、動作データのみを測定する（産業用ロボット１１０に抵抗値検出部１５０を搭載していない）ロボットユーザの両方が、ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に接続されていてもよく、入力されるデータに応じて断線進行状態の推定方法を設定するように構成してもよい。また、動作データを測定しないロボットユーザが含まれてもよい。ケーブル２の断線進行状態の推定やケーブル寿命の予測に用いる抵抗値データは、ケーブル２を構成する導体２１ａ以外の部材において検出される抵抗値が用いられることであってもよい。
【0106】
また、上記実施の形態では、ケーブル状態管理装置４００に対する抵抗値データや動作データの入力先が、ユーザ側データ管理装置１２０のみである場合について説明したが、これに限らず、ロボットメーカ端末２０１やケーブルメーカ端末３０１からケーブル状態管理装置４００に抵抗値データや動作データを入力できるよう構成してもよい。これにより、例えば、出張等でロボットメーカやケーブルメーカが実測した抵抗値データや動作データを持ち帰り、データ整理等の適宜な処理を施した上で、ロボットメーカ端末２０１やケーブルメーカ端末３０１からデータ入力をすることが可能となり、利便性が向上する。
【0107】
また、上記実施の形態では、断線進行状態を管理するケーブルである管理対象ケーブルが配線される管理対象装置として、産業用ロボット１１０である場合を説明したが、産業用ロボット１１０に限定されない。つまり、ケーブル２を適用する装置は、ケーブル２が繰り返し屈曲・捻回・揺動等の動作を受けるケーブル（＝管理対象ケーブル）が適用されるものであればよく、例えば、産業用ロボット１１０以外の工場設備でもいいし、さらには自動車等でもよい。特に、近年、自動車においては、インターネットを介した通信が可能なものがあり、当該通信を利用して抵抗値データや動作データをケーブル状態管理装置４００に送信するよう構成できる。例えば、自動車の場合、足回りのケーブル（例えば、電動パーキング用ケーブル、ＡＢＳセンサ用ケーブル、又は電気ブレーキ用ケーブル）に本発明を適用し、自動車に周期的な振動（例えば、高速道路走行時の振動）が加わった際に、周期的に揺動を受けるケーブルの抵抗値データを測定する。この場合、振動の周期（ケーブルが揺動する周期）に対応する周波数が、動作周波数に相当することになる。よって、測定した抵抗値データから動作周波数及びその高次周波数の抵抗値変動成分を抽出し、抽出したそれぞれの抵抗値変動成分の大きさと閾値とを比較することで、ケーブルの断線進行状態を推定することができる。
【0108】
また、上記実施の形態では、ロボットユーザサイト１００において、ユーザ端末１３０とユーザ側データ管理装置１２０とが別体に構成されている場合について説明したが、これらユーザ端末１３０とユーザ側データ管理装置１２０とが一体に構成されていてもよい。さらに、産業用ロボット１１０に付随するロボット制御装置１１２が、直接ネットワーク５００を介してケーブル状態管理装置４００に接続されていてもよい。この場合、ユーザ側データ管理装置１２０としての機能が、ロボット制御装置１１２に搭載される（つまり、ロボット制御装置１１２が、ユーザ側データ管理装置１２０としての機能を兼ね備える）ことになる。
【0109】
また、上記実施の形態では、ケーブルメーカがケーブル状態管理装置４００の管理を行う場合について説明したが、ケーブル状態管理装置４００の管理は、ケーブルメーカ以外の専門の業者が行ってもよい。
【0110】
（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
【0111】
［１］管理対象装置（１１０）の配線として用いられているケーブル（２）の断線進行状態を管理するケーブル状態管理システム（１）であって、前記ケーブル（２）の断線進行状態を表す断線進行状態データを記憶しているケーブル状態記憶部（４０１）を有するケーブル状態管理装置（４００）と、前記管理対象装置（１１０）を利用する装置ユーザに属する装置ユーザ側データ管理装置（１２０）と、前記管理対象装置（１１０）を製造する装置メーカに属する装置メーカ端末（２０１）と、前記ケーブル（２）を製造するケーブルメーカに属するケーブルメーカ端末（３０１）と、を備え、前記ケーブル状態管理装置（４００）に接続されており、少なくとも、前記装置メーカ端末（２０１）及び前記ケーブルメーカ端末（３０１）は、前記ケーブル状態記憶部（４０１）に記憶された前記断線進行状態データにネットワーク（５００）を介してアクセス可能に構成されている、ケーブル状態管理システム（１）。
【0112】
［２］前記ケーブル（２）を周期的に繰り返し動作させた際の前記ケーブル（２）の抵抗値の時系列的な変化を検出可能な抵抗値検出部（１５０）を備え、前記装置ユーザ側データ管理装置（１２０）は、前記抵抗値検出部（１５０）の検出結果である抵抗値データを記憶する記憶部（１２２）を有し、前記ケーブル状態管理装置（４００）は、前記装置ユーザ側データ管理装置（１２０）の前記記憶部（１２２）に記憶された前記抵抗値データを取得するデータ取得処理部（４０４）を有し、前記ケーブルの断線進行状態は、前記データ取得処理部（４０４）が取得した前記抵抗値データを基に推定される、［１］に記載のケーブル状態管理システム（１）。
【0113】
［３］前記ケーブル状態管理装置（４００）は、前記ケーブル（２）を周期的に繰り返し動作させる周波数を動作周波数としたとき、少なくとも、前記抵抗値データにおける前記動作周波数の抵抗値変動成分の大きさに基づいて、前記ケーブルの断線進行状態を推定する断線進行状態推定処理部（４０５）を有する、［２］に記載のケーブル状態管理システム（１）。
【0114】
［４］前記抵抗値検出部（１５０）は、前記管理対象装置（１１０）あるいは当該管理対象装置（１１０）に付随する前記管理対象装置（１１０）の制御装置（１１２）に搭載されており、前記抵抗値データを前記装置ユーザ側データ管理装置（１２０）に出力可能に構成されている、［２］または［３］に記載のケーブル状態管理システム（１）。
【0115】
［５］前記装置ユーザ側データ管理装置（１２０）は、前記ケーブル（２）の動作状況のデータである動作データを前記記憶部（１２２）に記憶するように構成されており、前記ケーブル状態管理装置（４００）の前記データ取得処理部（４０４）は、前記装置ユーザ側データ管理装置（１２０）の前記記憶部（１２２）に記憶された前記動作データを取得するように構成されており、前記ケーブル状態管理装置（４００）は、前記動作データと前記断線進行状態データとを基に機械学習を行い、前記ケーブル（２）の寿命を予測すると共に、予測した前記ケーブル（２）の寿命をケーブル寿命予測データとして前記ケーブル状態記憶部（４０１）に記憶するケーブル寿命予測処理部（４０６）を有し、少なくとも、前記装置メーカ端末（２０１）及び前記ケーブルメーカ端末（３０１）は、前記ケーブル状態記憶部（４０１）に記憶された前記ケーブル寿命予測データにアクセス可能に構成されている、［２］乃至［４］の何れか１項に記載のケーブル状態管理システム（１）。
【0116】
［６］前記ケーブル状態管理装置（４００）には、ネットワーク（５００）を介して、それぞれ異なる前記装置メーカに属する複数の前記装置メーカ端末（２０１）が接続されており、前記ケーブル状態管理装置（４００）は、前記各装置メーカ端末（２０１）に対して、当該装置メーカ端末（２０１）が属する前記装置メーカが製造した前記管理対象装置（１１０）に係る前記ケーブル（２）の前記断線進行状態データのみにアクセス可能となるように、アクセス制限を行うアクセス制限処理部（４０７）を有する、［１］乃至［５］の何れか１項に記載のケーブル状態管理システム（１）。
【0117】
［７］前記アクセス制限処理部（４０７）は、前記ケーブルメーカ端末（３０１）に対して、全ての前記装置メーカの前記断線進行状態データへのアクセスを許可する、［６］に記載のケーブル状態管理システム（１）。
【0118】
［８］前記管理対象装置（１１０）は、産業用ロボット（１１０）であり、前記装置メーカは、前記産業用ロボット（１１０）を製造するロボットメーカである、［１］乃至［７］の何れか１項に記載のケーブル状態管理システム（１）。
【0119】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【0120】
１…ケーブル状態管理システム
２…ケーブル
２１…電線
２１ａ…導体
１００…ロボットユーザサイト
１１０…産業用ロボット（管理対象装置）
１１１…関節部（可動部）
１１２…ロボット制御装置（制御装置）
１２０…ユーザ側データ管理装置（装置ユーザ側データ管理装置）
１２２…記憶部
１３０…ユーザ端末（装置ユーザ端末）
１５０…抵抗値検出部
２００…ロボットメーカサイト
２０１…ロボットメーカ端末（装置メーカ端末）
３００…ケーブルメーカサイト
３０１…ケーブルメーカ端末
４００…ケーブル状態管理装置
４０１…ケーブル状態記憶部
４０２…制御部
４０３…設定処理部
４０４…データ取得処理部
４０５…断線進行状態推定処理部
４０６…ケーブル寿命予測処理部
４０７…アクセス制限処理部
５００…ネットワーク
２…ケーブル
２１…電線
２１ａ…導体
１００…ロボットユーザサイト
１１０…産業用ロボット（管理対象装置）
１１１…関節部（可動部）
１１２…ロボット制御装置（制御装置）
１２０…ユーザ側データ管理装置（装置ユーザ側データ管理装置）
１２２…記憶部
１３０…ユーザ端末（装置ユーザ端末）
１５０…抵抗値検出部
２００…ロボットメーカサイト
２０１…ロボットメーカ端末（装置メーカ端末）
３００…ケーブルメーカサイト
３０１…ケーブルメーカ端末
４００…ケーブル状態管理装置
４０１…ケーブル状態記憶部
４０２…制御部
４０３…設定処理部
４０４…データ取得処理部
４０５…断線進行状態推定処理部
４０６…ケーブル寿命予測処理部
４０７…アクセス制限処理部
５００…ネットワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】