特許 7425177 作業中停止状態管理装置

(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】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】作業中停止状態管理装置

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20240123BHJP

【ＦＩ】

G05B19/418 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022500393

(86)(22)【出願日】2021-02-08

(86)【国際出願番号】 JP2021004533

(87)【国際公開番号】W WO2021161949

(87)【国際公開日】2021-08-19

【審査請求日】2022-09-14

(31)【優先権主張番号】P 2020022076

(32)【優先日】2020-02-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】小田 勝

【審査官】稲垣 浩司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１６００５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６５９１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１台以上の装置を有する自動化システムの、前記装置に接続された作業中停止状態管理装置であって、
前記装置に接続されたコンピュータと、
前記コンピュータに格納された前記装置の作業中の停止状態を定義する第１設定部と、
前記第１設定部により定義された停止状態に関連づけて、前記作業中の停止状態の状況、および／または、原因、および／または、対策を入力する第１入力部と、
前記第１入力部で入力された内容を記録部に記録する第２設定部と、
前記装置が、前記第１設定部により定義された前記作業中の停止状態である場合に、前記第２設定部により前記記録部に記録された内容を表示するための出力をする第１表示部と、
前記第１設定部により定義された前記作業中の停止状態を時系列に関連づけて前記記録部に記録する第３設定部と、備え、
前記第２設定部により記録される内容を、前記第１入力部からの入力により新規作成および変更が可能である、作業中停止状態管理装置。

【請求項2】

前記装置が前記第１設定部により定義された前記作業中の停止状態である場合に、前記装置を第１ハイライト表示として強調表示するための出力をする第１強調表示部を備える請求項１に記載の作業中停止状態管理装置。

【請求項3】

前記第３設定部で記録された前記装置の停止状態について、指定する期間における積算件数および／または積算時間を表示するための出力をする第２表示部を備える請求項１又は請求項２に記載の作業中停止状態管理装置。

【請求項4】

前記第３設定部で記録された前記装置の停止状態について、指定する期間における積算件数および／または積算時間を算出する積算部を備え、前記積算時間が最大の前記装置および／または前記積算件数が最大の前記装置を、第２ハイライト表示として強調表示するための出力をする第２強調表示部を備える請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の作業中停止状態管理装置。

【請求項5】

前記装置ごとに前記第３設定部により記録された前記装置の停止状態を、指定する期間について時系列に関連づけて積算件数および／または積算時間の推移を表示するための出力をする第３表示部を備える請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の作業中停止状態管理装置。

【請求項6】

前記装置ごとに前記積算時間および／または前記積算件数を、前記第１設定部により定義される停止状態の内容別合計として表示するための出力をする第４表示部を備えることを特徴とする請求項３～請求項５のいずれか１項に記載の作業中停止状態管理装置。

【請求項7】

前記表示をするための表示装置を備えている請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の作業中停止状態管理装置。

【請求項8】

前記作業中の停止状態の条件は、複数の状態信号の組合せを用いて論理和又は論理積により得られる請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の作業中停止状態管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業中停止状態管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、「アラーム記憶データベース１２０は、設備異常検出部１１０にて検出されたアラーム文字情報の履歴を保存する記憶手段である。アラーム記憶データベース１２０に記憶されたアラーム文字情報の履歴は上位ホスト１００からダウンロード可能になっており、チョコ停の改善のために利用できるようになっている。」と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１６００５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

システムの停止状態に連動して表示される原因、対策が、実際の原因、対策に沿った内容である装置が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

（１） 本開示の一態様は、１台以上の装置を有する自動化システムの、前記装置に接続された作業中停止状態管理装置であって、前記装置に接続されたコンピュータと、前記コンピュータに格納された前記装置の作業中の停止状態を定義する第１設定部と、前記第１設定部により定義された停止状態に関連づけて、前記作業中の停止状態の状況、および／または、原因、および／または、対策を入力する第１入力部と、前記第１入力部で入力された内容を記録部に記録する第２設定部と、前記装置が、前記第１設定部により定義された前記作業中の停止状態である場合に、前記第２設定部により前記記録部に記録された内容を表示するための出力をする第１表示部と、前記第１設定部により定義された前記作業中の停止状態を時系列に関連づけて前記記録部に記録する第３設定部と、備え、前記第２設定部により記録される内容を、前記第１入力部からの入力により新規作成および変更が可能である、作業中停止状態管理装置に関する。

【発明の効果】

【0006】

一態様によれば、システムの停止状態に連動して表示される原因、対策を、実際の原因、対策に沿った内容とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係る作業中停止状態管理装置の構成を説明する図である。

【図2】一実施形態に係る作業中停止状態管理装置の表示装置において、ロボット１において表示されている「チョコ停発生中」の表示部分をタッチしたことにより第１表示部によりポップアップ表示された内容と、各ロボットの停止状態の発生件数と、停止時間等とを示す図である。

【図3】一実施形態に係る作業中停止状態管理装置の表示装置において、ロボット１において表示されている「チョコ停発生中」の表示部分をタッチしたことにより第１表示部により表示が行われるポップアップ表示の内容の設定を行うための表示を示す図である。

【図4】一実施形態に係る作業中停止状態管理装置の表示装置において、所定の期間に発生した停止状態の時間の推移及び停止状態の件数の推移を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の一例について説明する。図１は、作業中停止状態管理装置１の構成を説明する図である。

【0009】

作業中停止状態管理装置１は、８台の装置としての第１ロボット～第８ロボットを有する自動化システムの各ロボットに接続された装置である。作業中停止状態管理装置１は、図１に示すように、例えば制御装置１０を構成するＣＰＵ（プロセッサ）を備えるコンピュータ等の電算機に所要のソフトウェアがインストールされることにより構成され、コンピュータ本体、キーボードやマウス等の入力装置２０、モニタ等の表示装置３０、外部装置に接続されるインターフェース４０等を含んで構成される。

【0010】

作業中停止状態管理装置１が接続される自動化システムは、自動車の製造ラインに配置されており、溶接を行う８台のロボットが、自動車の車体を搬送するコンベアを挟んで４台ずつ配置されている。作業中停止状態管理装置１は、これらの８台のロボットにそれぞれ電気的に接続されており、各ロボットは、各ロボットにおける状態（動作状態、停止状態）や各ロボットの姿勢情報を作業中停止状態管理装置１へ出力する。

【0011】

制御装置１０は、第１設定部１０１と、第２設定部１０２と、第３設定部１０３と、第１入力部１０４と、第１強調表示部１０５と、第２強調表示部１０６と、記録部１０７と、積算部１０８と、第１表示部１０９と、第２表示部１１０と、第３表示部１１１と、第４表示部１１２と、アラーム部１１３とを備えている。

【0012】

第１設定部１０１は、コンピュータに格納された各ロボットの作業中の停止状態を定義し設定する。ここで、「停止」とは、いわゆる「チョコ停」のことを意味しており、ロボット等の修理をしなくても適切な対応することにより、停止の状態から復旧することが可能である状態を意味する。通常では、いわゆる「チョコ停」は、僅かな時間ロボットが停止状態となるため問題とならないが、所定の時間以上「チョコ停」が継続する場合には、停止状態が解消するように対策することが必要となる。このため、後述のアラーム部１１３が、所定の時間以上「チョコ停」が継続する場合に、アラーム表示を表示装置３０において表示するのは、このためである。第１設定部１０１によって定義され設定される停止状態は、例えば、図３に示すように、条件として、出力０８、出力０７、出力０６、がそれぞれ状態としてＯＮになっている場合として定義され設定される。

【0013】

ここで、出力０８、出力０７、出力０６等については、各ロボットのサーボ電流を検出することにより、ロボットがどのような状態であるか認識可能である。具体的には、例えば、ロボットのサーボハンドの電流値を検知することにより、ロボットがワークを把持しているのか、把持していないのかについて、認識可能である。このように検知された状態に対応する「出力０８」、「出力０７」、「出力０６」等が、当該検知された状態に基づいてＯＮとなるように構成されている。このＯＮやＯＦＦに代えて、定量的な信号を用いたり、複数の状態信号の組合せを用いて論理和（ＯＲ）又は論理積（ＡＮＤ）により追加したりして、「出力０８」、「出力０７」、「出力０６」等に対応する停止状態の条件を示唆するようにしてもよい。

【0014】

第１入力部１０４は、第１設定部１０１により定義された停止状態に関連づけて、作業中の停止状態の状況、および／または、原因、および／または、対策を入力する。
具体的には、例えば、図３に示すように、第８ロボットへのワークの供給が遅延している状況であり、それが第８ロボットにおける停止の原因の場合には、入力装置２０（図１参照）において、「第８ロボット（図２に示すロボット８）」を指定し、「・名称（状況、原因）」の欄に「供給遅延」を入力する。そして入力装置２０において、条件として「出力信号０８」を指定し、状態において出力信号０８が「ＯＮ」の状態を指定する。対応（対策）として「供給装置の確認」を入力する。そして、入力装置２０において、「出力信号０８」が「ＯＮ」の状態が所定時間継続したときに、アラーム表示を表示装置において表示するように設定する。
図２は、作業中停止状態管理装置１の表示装置３０において、ロボット１において表示されている「チョコ停発生中」の表示部分をタッチしたことにより第１表示部１０９によりポップアップ表示された内容と、各ロボットの停止状態の発生件数と、停止時間等とを示す図である。図３は、作業中停止状態管理装置１の表示装置３０において、ロボット１において表示されている「チョコ停発生中」の表示部分をタッチしたことにより第１表示部１０９により表示が行われるポップアップ表示の内容の設定を行うための表示を示す図である。

【0015】

これにより、アラーム表示がなされた際に、出力信号０８が「ＯＮ」の状態となっている場合には、第８ロボットへのワークの供給が遅延している状況で、これが原因で停止状態となっているということが関連づけられる。このように第１入力部１０４で関連付けられて入力された内容を、第２設定部１０２は記録部１０７に記録する。

【0016】

また、既に第１入力部から入力され、第２設定部１０２により記録部１０７に記録された内容について、変更することが可能であり、また、新に第２設定部により記録される内容を、第１入力部からの入力により新規作成することが可能である。
例えば、図２における吹き出し表示（ポップアップ表示）において記載されている内容の「供給遅延」と、図３に表示されている「・名称」の「供給遅延」を、第１入力部からの入力により、他の内容、例えば、「パーツＡの供給遅延」に変更する入力を行うことにより、他の内容に変更することが可能である。また、図３に表示されている対応の内容が省略されている場合に、図３に表示されている対応の「供給装置の確認」を第１入力部から入力を行うことにより、「供給装置の確認」の内容を、第２設定部１０２は記録部１０７に記録する。なお、状況、原因、対策の内容については、少なくとも１つ第１入力部から入力されればよい。

【0017】

第１表示部１０９は、各ロボットが、第１設定部１０１により定義された作業中の停止状態である場合に、第２設定部１０２により記録部１０７に記録された内容を表示するための出力をする。具体的には、例えば、表示装置３０を構成するモニタ等において、図２における第１ロボット（ロボット１）に表示されている吹き出し表示（ポップアップ表示）に示すように出力をすることで、第１入力部１０４により入力された、「名称」としての「供給遅延」が表示され、「対応」としての「供給装置の確認」が表示される。

【0018】

第３設定部１０３は、第１設定部１０１により定義された作業中の停止状態を時系列に関連づけて記録部１０７に記録する。具体的には、図３に示す「出力信号０８」、「出力信号０７」、「出力信号０６」、等の出力信号にそれぞれ対応する停止状態が発生したことを時系列に沿って、発生した日時及び発生した停止状態の状況、原因、対策を記録部１０７に記録する。

【0019】

第１強調表示部１０５は、各ロボットが第１設定部１０１により定義された作業中の停止状態である場合に、停止状態にあるロボットを第１ハイライト表示として強調表示するための出力をする。具体的には、例えば、第１ロボット（ロボット１）が停止状態にあるときには、第１強調表示部１０５は、表示装置３０を構成するモニタ等において、図２に示すように、第１ロボット（ロボット１）に重ねて、長方形の枠で囲った赤地（図２中では枠の内側を網掛け表示）に「チョコ停発生中」との表示を行うために出力をすることで、第１ハイライト表示を行い強調表示する。

【0020】

第２表示部１１０は、第３設定部１０３で記録された各ロボットの停止状態について、指定する期間における積算件数および／または積算時間を表示するための出力をする。
具体的には、例えば、表示装置３０を構成するモニタ等において、図２の第６ロボット（ロボット６）の下側に示すように、２月１日から６月３０日までの停止件数の積算値を、合計の値として「５件」と表示するとともに、２月１日から６月３０日までの停止時間の積算値を、合計の値として「０２：０５：２５」と表示するように、第２表示部１１０は、表示装置３０に出力を行う。

【0021】

積算部１０８は、第３設定部１０３で記録された各ロボットの停止状態について、指定する期間における積算件数および／または積算時間を算出する。具体的には、例えば、図２に示すように、２月１日から６月３０日までの期間について、ロボット６についての停止時間及び停止の発生件数を積算する。

【0022】

第２強調表示部１０６は、積算時間が最大のロボットおよび／または積算件数が最大のロボットを、第２ハイライト表示として強調表示するための出力をする。具体的には、例えば、第２強調表示部１０６は、積算部１０８によって積算された各ロボットについての停止時間の積算値を比較して、図２に示すように、積算時間が最大のロボットであるロボット６を一点鎖線で囲んで、表示装置３０を構成するモニタ等において第２ハイライト表示として強調表示するように、表示装置３０へ出力を行う。また、例えば、第２強調表示部１０６は、積算部１０８によって積算された各ロボットについての停止の発生件数の積算値を比較して、図２に示すように、停止の発生件数が最大のロボットであるロボット３を破線で囲んで、表示装置３０を構成するモニタ等において第２ハイライト表示として強調表示するように、表示装置３０へ出力を行う図２においては、ロボット３及びロボット６の両方について第２ハイライト表示として強調表示したが、少なくとも１つを強調表示するように、第２強調表示部１０６は、表示装置３０に出力を行ってもよい。
図４は、作業中停止状態管理装置１の表示装置３０において、所定の期間に発生した停止状態の時間の推移及び停止状態の件数の推移を示す図である。

【0023】

第３表示部１１１は、ロボットごとに第３設定部１０３により記録されたロボットの停止状態を、指定する期間について時系列に関連づけて積算件数および／または積算時間の推移を表示するための出力をする。具体的には、例えば、表示装置３０を構成するモニタ等において、図４に示すように、ロボット６についての停止時間及び停止の発生件数の推移を、２月１日から６月３０日までの毎日について、それぞれ棒グラフで示す表示をするように、第３表示部１１１は表示装置３０に出力を行う。なお、図４においては、停止時間及び停止の発生件数の両方を図示しているが、少なくとも１つを表示するように、第３表示部１１１は、表示装置３０に出力を行ってもよい。

【0024】

第４表示部１１２は、ロボットごとに積算時間および／または積算件数を、第１設定部１０１により定義される停止状態の内容別合計として表示するための出力をする。
具体的には、例えば、表示装置３０を構成するモニタ等において、図４の下部の「チョコ停時間内訳」の枠内に示すように、ロボット６について、２月１日から６月３０日までの停止時間の積算値を、合計の値として「０２：０５：２５」と表示するとともに、その内訳を、「把持失敗」として「０１：０５：１５」と表示し、「供給遅延」として「００：５０：１０」と表示し、「置き失敗」として「００：１０：００」と表示するように、第４表示部１１２は、表示装置３０に出力を行う。また、表示装置３０を構成するモニタ等において、図４の下部の「チョコ停件数内訳」の枠内に示すように、ロボット６について、２月１日から６月３０日までの停止件数の積算値を、合計の値として「５件」と表示するとともに、その内訳を、「供給遅延」として「３件」と表示し、「把持失敗」として「１件」と表示し、「置き失敗」として「１件」と表示するように、第４表示部１１２は、表示装置３０に出力を行う。

【0025】

アラーム部１１３は、例えば、ロボットの作業中の停止状態が所定時間続いたときに、表示装置３０においてアラーム表示が行われるように出力を行う。
具体的には、例えば、図２に示すようにロボット１において停止状態が発生している場合には、供給遅延に相当する「出力０８」が出力されている。この出力０８が、所定時間出力し続けた場合に、アラーム部１１３は、表示装置３０においてアラーム表示が行われるように出力を行う。

【0026】

上記構成による作業中停止状態管理装置１において、第１ロボット～第８ロボットを有する自動化システムにより作業を行っているときに、例えば、ロボット１において停止状態が発生した場合には、第１表示部１０９は、例えば、図２に示すように、第１ロボット（ロボット１）に重ねて、長方形の枠で囲った赤地に「チョコ停発生中」との表示を行うための出力を表示装置３０に対して行い、表示装置３０において第１ハイライト表示を行い強調表示する。

【0027】

そして、システムの作業者が表示装置３０における、長方形の枠で囲った赤地に「チョコ停発生中」と表示された強調表示をタップする（叩く）ことにより、図２における第１ロボット（ロボット１）の表示から延びるように表示される吹き出し表示（ポップアップ表示）を表示する。吹き出し表示（ポップアップ表示）の内容は、ロボットにおいて発生した停止状態の条件「出力０８」等に応じた内容である、当該条件とともに記録部１０７に記録された「・名称」である「供給遅延」及び「対応」である「供給時間の確認」である。そして、吹き出し表示（ポップアップ表示）の内容を変更したいときには、例えば、吹き出し表示（ポップアップ表示）をタップする（叩く）ことにより、図３に示すような表示が表示装置３０に表示される。ここで、例えば、「・名称」の内容について変更したい場合には、「供給遅延」の内容を他の内容、例えば、「パーツＡの供給遅延」に書き換えて変更することが可能である。

【0028】

また、例えば、図２に示すロボット６をタップする（叩く）ことにより、図４に示すような表示に切り替わり、ロボット６についての、２月１日から６月３０日までの積算時間および／または積算件数を、停止状態の内容別合計として表示し、また、２月１日から６月３０日までの積算件数および／または積算時間の推移を、表示装置３０において表示する。

【0029】

以上説明した本実施形態は、以下のような効果を奏する。
本実施形態では、第２設定部１０２により記録される内容を、第１入力部１０４からの入力により新規作成および変更が可能である。これにより、必要に応じて適宜、システム停止状態に連動して表示される原因（・名称）、対策（供給装置の確認）が、実際の原因、対策に沿った内容に簡単に書き換えられて使用することが可能となる。このように、発生するシステム停止状態に合わせて、原因、対策等の内容を変更や追加ができるため、原因、対策等の内容を変更や追加をして、常に作業者に的確な指示を与えることが可能となる。この結果、どのような原因でロボットが停止状態になっているかについて、アルバイトの作業者や経験の少ない作業者等に、どの部分に対してどのような対策を採ればよいのかについて、蓄積された知見を生かして、教示することが可能となる。

【0030】

また、第１強調表示部１０５は、各ロボットが第１設定部１０１により定義された作業中の停止状態である場合に、停止状態にあるロボットを第１ハイライト表示として強調表示するための出力をする。これにより、表示装置３０において、停止状態にあるロボットを容易に認識することが可能である。

【0031】

また、第２表示部１１０は、第３設定部１０３で記録された各ロボットの停止状態について、指定する期間における積算件数および／または積算時間を表示するための出力をする。これにより、表示装置３０において、各ロボットの停止状態について、指定する期間における積算件数および／または積算時間を表示することが可能となる。このため、表示装置３０において、どのロボットにおいて停止状態が多く発生しているか、また、どのロボットにおいて停止状態が長時間発生しているか、について、容易に認識することが可能となる。

【0032】

また、第２強調表示部１０６は、積算時間が最大のロボットおよび／または積算件数が最大のロボットを、第２ハイライト表示として強調表示するための出力をする。これにより、表示装置３０において、どのロボットにおいて最も停止状態が長く続いているか、また、どのロボットにおいて最も停止状態が多く発生しているか、について、容易に認識することが可能となる。

【0033】

第３表示部１１１は、ロボットごとに第３設定部１０３により記録されたロボットの停止状態を、指定する期間について時系列に関連づけて積算件数および／または積算時間の推移を表示するための出力をする。これにより、指定した期間の中での停止状態の推移、状況、停止状態の発生の原因の内訳を記録、表示することができ、停止状態の原因の根本対策の手がかりを得ることができる。

【0034】

また、第４表示部１１２は、ロボットごとに積算時間および／または積算件数を、第１設定部１０１により定義される停止状態の内容別合計として表示するための出力をする。これにより、指定した期間の中での各ロボットの停止状態がどのような原因による停止状態がどの程度発生しているか、また、どのような原因による停止状態がどれぐらいの時間発生しているかについて、認識することが容易となり、これについて、停止状態についての統計をとることが可能となる。

【0035】

以上本実施形態について説明をした。上述した実施形態は、好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、以下に説明する変形例のように変形をして実施することが可能である。

【0036】

本実施形態においては、装置としてのロボットの数は８台であったが、これに限定されない。ロボットの数は１台以上であればよい。また、装置は、ロボットに限定されない。例えば、装置はアクチュエータや搬送装置や工作機械であってもよい。また、自動化システムは、自動車の製造ラインに配置されていたが、これに限定されない。
また、本実施形態においては、作業中停止状態管理装置１は表示装置３０を有していたが、この構成に限定されない。例えば、作業中停止状態管理装置は表示装置３０を有しておらず、第１表示部、第２表示部、第３表示部、第４表示部、第１強調表示部、第２強調表示部は、作業中停止状態管理装置の外部の出力先へ出力して、当該出力先において表示することが可能であってもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ 作業中停止状態管理装置
１０ 制御装置
１０１ 第１設定部
１０２ 第２設定部
１０３ 第３設定部
１０４ 第１入力部
１０５ 第１強調表示部
１０６ 第２強調表示部
１０７ 記録部
１０８ 積算部
１０９ 第１表示部
１１０ 第２表示部
１１１ 第３表示部
１１２ 第４表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】