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【発明の名称】 ロギング装置
【発明者】 【氏名】飯田 豊男
【要約】 【課題】この発明は、監視対象設備のトラブル発生前後の動作変化領域に応じた監視情報を得ることに着目し、高レベルの解析に必要となる動作変化領域の監視時間帯では記録密度を高め、解析が容易な低レベルの動作変化の時間帯では通常の記録密度に設定して、監視対象設備の動作に応じた監視情報を取得してトラブル解析に適した高精度の監視情報を得ることができるロギング装置を提供することを目的とする。

【解決手段】この発明は、監視対象設備の動作状態を時間的推移にしたがって記録するロギング装置であって、上記監視対象設備の監視情報を記録する記録手段の記録密度を可変制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】監視対象設備の動作状態を時間的推移にしたがって記録するロギング装置であって、上記監視対象設備の監視情報を記録する記録手段の記録密度を可変制御する制御手段を備えたロギング装置。
【請求項２】監視対象設備の動作状態を時間的推移にしたがって記録するロギング装置であって、上記監視対象設備の監視結果を表す音響情報、画像情報、制御情報の一つあるいは複数を組合せて記録する記録手段と、上記記録手段が記録する記録密度を設定する設定手段と、上記設定手段が設定する記録密度を可変制御する制御手段とを備えたロギング装置。
【請求項３】制御手段は、監視対象設備の入出力情報を監視し、監視した入出力情報の多い監視時間帯の記録密度を高める請求項１または２記載のロギング装置。
【請求項４】制御手段は、外部入力情報の指示にしたがって記録密度を変更する請求項１、２または３記載のロギング装置。
【請求項５】設定手段は、利用者の設定指示にしたがって記録密度を変更する請求項２記載のロギング装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動化された製造装置等の監視対象設備を保守管理するロギング装置に関し、さらに詳しくは監視対象設備にトラブルが発生したとき、あるいは品質管理を支援する場合に明確に解析できるようにして解析性能を高めたロギング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種のロギング装置は監視対象設備のトラブル解析方法として、監視対象設備がどのように動いたかの稼働情報を正確に知る必要があり、このため監視対象設備の動作情報を記録し、この記録した動作情報からトラブル発生前後の動作状況を再生して解析している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、監視対象設備が稼働する時間帯の全てをＣＣＤカメラ等を用いて記録管理するロギング装置が知られている。
【０００４】ところが、この場合はデータ量の多いカメラの画像データを長時間記録し続けるには無駄が多く、また長時間記録が難しくなっていた。
【０００５】さらに、記録している現在のアナログデータ量の変化率に対応させて、一時的に記録精度を高めて記録するロギング手法も考えられる。
【０００６】しかし、この場合はアナログデータ量の変化率が基準値を超える以前（トラブル発生直前）の時間帯の動作状況のデータが重要であるが、その以前のデータは記録精度が高くないため高レベルの解析ができなかった。また、シーケンス制御では、接点のＯＮ・ＯＦＦが重要であるため、アナログデータ量のように値や変化率に応じて記録精度を変化させる方法が利用できなかった。
【０００７】そこでこの発明は、監視対象設備のトラブル発生前後の監視情報を得ることに着目し、高レベルの解析に必要な監視時間帯では記録密度を高め、解析が容易な時間帯では通常の記録密度に設定して、トラブル解析に適した高精度の監視情報を得ることができるロギング装置の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、監視対象設備の動作状態を時間的推移にしたがって記録するロギング装置であって、上記監視対象設備の監視情報を記録する記録手段の記録密度を可変制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、監視対象設備の動作状態を時間的推移にしたがって記録するロギング装置であって、上記監視対象設備の監視結果を表す音響情報、画像情報、制御情報の一つあるいは複数を組合せて記録する記録手段と、この記録手段が記録する記録密度を設定する設定手段と、この設定手段が設定する記録密度を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明は、監視対象設備の入出力情報を監視し、監視した入出力情報の多い監視時間帯の記録密度を高める制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明は、外部入力情報の指示にしたがって記録密度を変更する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項５記載の発明は、利用者の設定指示にしたがって記録密度を変更する設定手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の作用及び効果】この発明によれば、監視対象設備の動作状態を時間的推移にしたがって記録手段が記録する際、その記録密度を制御手段により可変制御して記録することができるため、監視対象設備の動作状態の解析に必要となる高速動作等の動作変化領域の監視時間帯では、単位時間当りの記録情報量を高める、いわゆる記録密度を高める。これに対し、解析が容易な動作変化領域の監視時間帯では、通常もしくは、それより低い記録密度に設定して記録する。
【００１４】したがって、監視対象設備にトラブルが発生しても、その前後の時間帯の解析に必要な動作状況の再生データが高記録密度に得られるため、高精度に解析することができる。また、解析に必要な単一の高い記録密度で記録した場合の記録データ量と比較して、データ量を減少させることができる。
【００１５】また、音響情報、画像情報、制御情報の一つあるいは複数を組合せて記録手段が記録する記録密度を設定手段により設定し、この設定された記録密度を制御手段により可変制御して記録することができるため、監視対象設備に対する様々な種類の監視情報を取得して、より一層解析性能を高めることができる。
【００１６】また、監視対象設備の入出力情報を監視し、監視した入出力情報の多い監視時間帯の記録密度を高める制御手段を備えた場合は、高精度の解析が必要となる入出力情報の多い監視時間帯を自動的に特定して高記録密度で記録することができる。
【００１７】さらに、外部入力情報の指示にしたがって記録密度を変更する制御手段を備えた場合は、その外部入力情報に基づいて外部から自動的に必要な記録密度に設定変更して記録することができる。
【００１８】また、利用者の設定指示にしたがって記録密度を変更する設定手段を備えた場合は、利用者が設定した所望の記録密度で記録することができる。
【００１９】このように、監視対象設備の動作状態に応じた記録密度で記録、再生することができるため、監視対象設備の高速動作状態やトラブル発生原因等を明確に解析することができ、高精度の監視情報が要求されるような場合に適している。また、記録データの肥大化を抑制することができる。
【００２０】
【実施例】この発明の実施例を以下図面に基づいて詳述する。
［第１実施例］図１はロギング装置の全体構成例を示し、このロギング装置はロギングの対象となる自動化された製造装置等の監視対象設備をロギングするものであって、マイクロホン１１と、ＣＣＤカメラ１２と、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）１３と、トリガ検知部１４と、音響記録部１５と、画像記録部１６と、制御信号記録部１７と、記録密度設定部１８と、音響情報ログファイル１９と、画像情報ログファイル２０と、制御情報ログファイル２１と、音響再生装置２２と、画像再生装置２３と、制御情報再生部２４と、スピーカ２５と、ディスプレイ２６とを備えて構成される。
【００２１】上述の監視対象設備の監視情報を収集する際、音響情報をマイクロホン１１が収集し、画像情報をＣＣＤカメラ１２が収集し、制御情報をＰＬＣ１３が収集し、以下にその処理内容を説明する。
【００２２】トリガ検知部１４は、ロギングの記録開始トリガの検知を行い、トリガ入力としてＰＬＣ１３のＩＯもしくはＤＭが指定されている場合、制御信号記録部１７のバッファを監視し、指定されているＩＯもしくはＤＭの変化を検知するとトリガ検知を出力する。
【００２３】音響記録部１５は、マイクロホン１１から監視対象設備の音響情報を取込み、ディジタル化（ＰＣＭなど）して内部のリングバッファに記録する。トリガ検知部１４からトリガ検知信号を受けると、指定された条件にしたがって音響情報を音響情報ログファイル１９に出力する。
【００２４】画像記録部１６は、ＣＣＤカメラ１２から監視対象設備の動きを画像情報として取込み、ディジタル化（ＪＰＥＧなど）して内部のリングバッファに記録する。トリガ検知部１４からトリガ検知信号を受けると、指定された条件にしたがって画像情報を画像情報ログファイル２０に出力する。
【００２５】制御信号記録部１７は、監視対象設備を制御しているＰＬＣ１３の入出力接点情報（ＩＯ情報）を取込み、内部のリングバッファに記録する。トリガ検知部１４からトリガ検知信号を受けると、指定された条件にしたがってＩＯ情報を制御情報ログファイル２１に出力する。
【００２６】記録密度設定部１８は記録密度の設定を行い、設定された記録密度に基づいて各記録部１５〜１７に記録密度の変更指示を出力する。
【００２７】音響情報ログファイル１９は音響記録部１５でディジタル化された音響情報を指定された記録条件で格納し、画像情報ログファイル２０は画像記録部１６でディジタル化された画像情報を指定された記録条件で格納し、制御情報ログファイル２１は、制御信号記録部１７に記録されているＩＯ情報を指定された記録条件で格納する。
【００２８】音響再生装置２２は音響情報ログファイル１９に格納している音響情報をスピーカ２５に出力し、画像再生装置２３は画像情報ログファイル２０に格納している画像情報をディスプレイ２６に表示出力し、制御情報再生部２４は制御情報ログファイル２１に格納している制御情報をディスプレイ２６に表示出力する。
【００２９】ところで、上述の各記録部１５〜１７はリングバッファの記録部をそれぞれ有しており、各リングバッファに記録された情報に基づいてトリガ前の過去記録と、トリガ後の記録を採ることができる次に、監視対象設備のロギング対象にロボットアームの動きを例にとった場合を以下に説明する。このロボットアームＡは上下左右の定められた空間領域を移動許容して設けられ、左右に対設された第１コンベアＣ1 と第２コンベアＣ2 との間を繰返し往復移動し（コンベア動作は省略する）、第１工程として、図２（ａ）に示すように、第１コンベアＣ1 上に搭載されている第１ワークＷ1 をロボットアームＡが降下してチャツクＡ1 で掴み、第２工程で、図２（ｂ）に示すように、ロボットアームＡを上昇後、第１コンベアＣ1 側から第２コンベアＣ2 側へ移動させ、第３工程として、図２（ｃ）に示すように、第２コンベアＣ2 上のロボットアームＡを降下させて、第２コンベアＣ2 上に搭載されている第２ワークＷ2 の開口部に第１ワークＷ1 をはめ込むとチャックＡ1 を離して上昇し、このはめあい動作が終わると、第４工程として、図２（ｄ）に示すように、ロボットアームＡを元の第１コンベアＣ1 上へと移動させる。
【００３０】このようなロボットアームＡの第１工程〜第４工程の処理動作が繰返し行われる。
【００３１】このロボットアームＡの１タクトタイムの動作チャート及び設定された記録密度の分布状態を図３に示す。この場合、１タクトタイム及び各コンベア等の動作時間は略決まっているため、ロボットアームが処理目的位置に到達した地点で停止、掴み動作、はめあい動作等を行う複数の処理工程が集中する特定箇所の時間帯Ｔ1 〜Ｔ2 ，Ｔ3 〜Ｔ4でトラブルが発生しやすいことが経験的に知られている。この結果、この特定箇所の時間帯Ｔ1 〜Ｔ2 ，Ｔ3 〜Ｔ4 の記録密度を高めるように設定し、この設定情報を各記録部１５〜１７に入力させる。
【００３２】例えば、図４に示すように、記録密度を可変設定して１タクトタイムに応じた記録密度設定テーブル４１を作成するものである。この記録密度設定テーブル４１は循環的に繰返し使用されることを想定して、１タクトタイムの時刻Ｔ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 を５分割し、最初の時刻Ｔ0 から開始して最後の時刻Ｔ4まで進むと再び元の時刻Ｔ0 に戻るテーブルであって、この記録密度設定テーブル４１の各記録密度は、時間帯Ｔ0 〜Ｔ1 は記録密度 低時間帯Ｔ1 〜Ｔ2 は記録密度 高時間帯Ｔ2 〜Ｔ3 は記録密度 低時間帯Ｔ3 〜Ｔ4 は記録密度 高時間帯Ｔ4 〜Ｔ0 は記録密度 低時間帯別に設定して記録密度設定部１８に格納している。
【００３３】このように記録密度を設定することにより、記録密度設定部１８は時間帯別に応じた高低の記録密度情報を各記録部１５〜１７に指示することができる。この設定例では記録密度を高低の２段階に設定されているが３段階以上に設定することもできる。
【００３４】この他、記録密度の高低を設定する場合は、例えばサンプリング時間の間隔や画像データの圧縮率度合いに応じて記録密度を最適な値に設定する。このようにシーケンス制御の要所のみを捉えて記録密度を高めることにより、長時間に渡って高レベルに記録する必要がなくなり、記録容量を確実に削減することができる。
【００３５】さらに、ロボットアームの動作工程でトラブルが発生しても、その前後の時間帯の解析に必要な動作状況の再生データが高記録密度に得られるため、高精度に解析することができる。
【００３６】次に、記録密度設定部１８の処理動作を図５のフローチャートを参照して説明する。この記録密度設定部１８は通常、図４に示すように、設定された記録密度設定テーブル４１を読込み（ステップｎ1 ）、ロボットアームＡが初期位置から動作を開始するタクト開始信号を受付けるまで待機しており、タクト開始信号を受付けると（ステップｎ2 ）、タクトタイマを初期化し、このとき記録密度設定テーブル４１では５分割された最初の時間帯になるｎ＝０（Ｔｎ＝Ｔ0 ）が対応する（ステップｎ3 ）。
【００３７】記録密度設定テーブル４１から最後の時刻Ｔ4 のタクト時間帯でないことを確認すると（ステップｎ4 ）、その時間帯別に設定している記録密度を記録密度設定部１８から各記録部１５〜１７へ指示する。例えば、記録密度設定テーブル４１でｎ＝３のとき、その時間帯に該当する高記録密度の指示信号を出力する（ステップｎ5 ）。
【００３８】この出力に引続いて、Ｔ（ｎ＋１）の次の時間帯をタイマセットし（ステップｎ6 ）、タイムアップすれば（ステップｎ7 ）、同様にして次の時間帯の記録密度を指示出力する（ステップｎ8 ）。
【００３９】最後の時刻のタクト時間帯Ｔ4 を確認すれば、この最後の時間帯Ｔ4 から再び最初の時間帯Ｔ0 に戻り、その最初の記録密度に設定変更した後、ステップｎ2のロボットアーム初期位置のタクト開始時点から記録密度の指示を再開する（ステップｎ9 ）。
【００４０】また、１タクト動作毎にタクトタイマを初期化して記録密度を指示することにより、時刻設定の誤作によるロボットアームのタクトと、記録時間とのずれを補正している。
【００４１】［第２実施例］第１実施例では記録密度設定部１８に記録密度を時刻情報として与えた場合を示したが、この第２実施例では記録密度設定部に外部からの記録密度指示情報（シーケンス制御信号）を直接与えることにより、各記録部に与える高低の記録密度の指示情報を変更許容できるように構成したものである。
【００４２】このロギング装置の全体構成は第１実施例と略同じであり、記録密度設定部の機能が異なるので、ここでは異なる部分のみを図６を参照して説明する。
【００４３】記録密度設定部６１は、高密度記録入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）６２と、低密度記録入力Ｉ／Ｆ６３と、記録密度指示部６４とを備えて構成される。両入力Ｉ／Ｆ６２，６３は、ＰＬＣの信号、ライン上のスイッチ信号等のシーケンス制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を直接入力させるための信号線６５で接続している。
【００４４】一方の高密度記録入力Ｉ／Ｆ６２側の信号線６５のいずれかからＯＮ信号が入力されると、この高密度側へのＯＮ入力信号を記録密度指示部６４が検知し、これに基づいて記録密度設定部６１は各記録部に対して記録密度を高くするように指示信号を出力する。
【００４５】他方の低密度記録入力Ｉ／Ｆ６３側の信号線６５のいずれかからＯＮ信号が入力されると、この低密度側へのＯＮ入力信号を記録密度指示部６４が検知し、これに基づいて記録密度設定部６１は各記録部に対して記録密度を低くするように指示信号を出力する。
【００４６】また、高密度側と低密度側とが同時にＯＮした場合は、高密度記録が優先するように設定している。
【００４７】このように構成された記録密度設定部６１をロボットアームに適用する場合は、ロボットアームの動作開始時に、必ず「上端停止」、「アーム降下」等のＯＮ制御信号とＯＦＦ制御信号が存在するため、これらの信号を直接入力することにより、高記録密度と低記録密度との設定区間を容易に指示することができる。このように、ロボットアームに適用しても外部の入力情報を有効に活用して外部から自動的に記録密度を設定変更することができる。
【００４８】またこの他、記録密度設定部６１への外部入力信号に対してはシーケンス制御信号に代えて、外部のパーソナルコンピュータ等と接続すれば、利用者が外部から直接、記録密度を設定指示することができ、この場合は利用者が設定した所望の記録密度で記録することができる。
【００４９】次に、記録密度設定部６１の処理動作を図７のフローチャートを参照して説明する。この記録密度設定部６１は最初に初期記録密度に設定する。この初期記録密度は高記録密度または低記録密度の一方に設定する（ステップｎ11）。
【００５０】その後、高密度記録入力Ｉ／Ｆ６２または低密度記録入力Ｉ／Ｆ６３のいずれかにシーケンス制御信号が入力されたかの有無を確認し、そのいずれかに入力信号があるまで待機する（ステップｎ12）。
【００５１】この待機状態で、シーケンス制御信号が入力されたことを確認すると、その入力信号が高密度側か低密度側かをチェックし、高密度記録入力Ｉ／Ｆ６２側が変化していれば（ステップｎ13）、記録密度を「高」に設定する指示信号を各記録部に出力する（ステップｎ14）。 これに対し、低密度記録入力Ｉ／Ｆ６３側が変化していれば、記録密度を「低」に設定する指示信号を各記録部に出力する（ステップｎ15）。
【００５２】［第３実施例］この第３実施例と既述した実施例とは記録密度設定部の機能が異なるので、この異なる記録密度設定部について説明する。この記録密度設定部は記録密度設定テーブルを自動的に作成する設定機能を有し、これは図８に示すように、ロボットアーム等の監視対象設備の１タクトタイムＴａをＭ個に等分割Ｔ0 〜ＴM し、各分割区間の信号変化数をカウントし、信号変化の多い区間の記録密度を高く設定して、記録密度設定テーブルを自動的に作成するものである。
【００５３】特にこの場合、１タクトタイムＴａを構成するロボットアームの動きは、動き始め、停止前の動きは信号変化が多く、トラブルが発生しやすいことから、これらの特定の変化情報を区別すれば、高記録密度と低記録密度とに区別した最適な記録密度の設定テーブルを求めることができる。
【００５４】次に、記録密度設定テーブルの自動作成動作を図９のフローチャートを参照して説明する。記録密度設定部が記録密度設定テーブルを作成するとき、先ず最初に１タクトタイムＴａをタクト開始信号に基づいて計測し（ステップｎ21）、計測後は、１タクトタイムＴａの時間帯Ｔ（ｎ）〜Ｔ（ｎ＋１）をＭ個に分割Ｔ0 〜ＴM し、分割した各時間帯に対して記録密度の高低を設定する（ステップｎ22）。
【００５５】次に、タクト開始信号が来るのを待機し（ステップｎ23）、タクト開始信号があれば、ｎｎ＝ｎ，ｍｍ＝ｎ＋１の記録区間を設定し（ステップｎ24）、制御信号記録部が記録している制御信号の変化回数Ｓ（ｎｎ）を、Ｍ分割された各時間帯（記録区間）毎に計測する（ステップｎ25）。
【００５６】記録した制御信号変化回数が設定された記録密度の閾値Ｋ以上であるか否かを確認し、閾値Ｋ以上であれば（ステップｎ26）、制御信号の変化が多いため、時刻Ｔ（ｎｎ）〜Ｔ（ｍｍ）間の記録密度を高く設定する（ステップｎ27）。
【００５７】これに対し、閾値Ｋ以下であれば、制御信号の変化回数が少ないため、時刻Ｔ（ｎｎ）〜Ｔ（ｍｍ）間の記録密度を低く設定する（ステップｎ28）。
【００５８】Ｔ（ｎｎ）が最後の記録区間Ｔ（Ｍ）か否かを確認し（ステップｎ29）、最後の区間でなければ、ステップｎ24以降の次の区間の記録密度を設定する（ステップｎ30）。
【００５９】最後の記録区間を確認すれば、全記録時間帯の計測が完了したか否かを確認し（ステップｎ31）、未計測があれば、全記録区間の制御信号の変化回数を調べるように、ｍｍ＝Ｍ，ｍｍ＝０を設定する（ステップｎ32）。
【００６０】全時間帯の計測が完了していれば、記録密度設定テーブルが完成する。このように記録密度設定テーブルが自動的に作成される（ステップｎ33）。
【００６１】上述のように、ロボットアームの動作状態を時間的推移にしたがって記録する際、その記録密度を記録密度設定部により可変制御して記録することができるため、ロボットアームの動作状態の解析に必要となる高速動作等の動作変化領域の監視時間帯では記録密度を高め、解析が容易な動作変化領域の監視時間帯では記録密度を低く設定して記録することができる。したがって、ロボットアームやその周辺のワーク等にトラブルが発生しても、その前後の時間帯の解析に必要な動作状況の再生データが高記録密度に得られるため、高精度に解析することができる。また、単一の高い記録密度で記録する時と比較して、データ量を抑制できる。
【００６２】また、音響情報、画像情報、制御情報の一つあるいは複数を組合せて記録すれば、ロボットアームに対する様々な種類の監視情報を取得して、より一層解析性能を高めることができる。また、ロボットアームの入出力情報を監視し、監視した入出力情報の多い監視時間帯の記録密度を高めるように制御した場合は、高精度の解析が必要となる入出力情報の多い監視時間帯を自動的に特定して高記録密度で記録することができる。さらに、ＯＮ・ＯＦＦ制御するシーケンス制御信号のような外部入力情報の指示にしたがって記録密度を変更するように制御した場合は、その外部入力情報に基づいて外部から自動的に必要な記録密度に設定変更して記録することができる。また、利用者の設定指示にしたがっ記録密度を変更するように設定した場合は、利用者が設定した所望の記録密度で記録することができる。
【００６３】このように、ロボットアームの動作状態に応じた記録密度で記録、再生することができるため、ロボットアームの高速動作状態やトラブル発生原因等を明確に解析することができ、特に局部的に高精度の監視情報が要求されるような場合に適している。
【００６４】この発明と、上述の実施例の構成との対応において、この発明の監視対象設備は、実施例のロボットアームＡに対応し、以下同様に、記録手段は、音響記録部１５と画像記録部１６と制御信号記録部１７とに対応し、制御手段及び設定手段は、各記録密度設定部１８，６１に対応するも、この発明は、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【出願人】 【識別番号】０００００２９４５
【氏名又は名称】オムロン株式会社
【出願日】 平成１１年３月１日（１９９９．３．１）
【代理人】 【識別番号】１０００６７７４７
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 良昭
【公開番号】 特開２０００−２５０６２３（Ｐ２０００−２５０６２３Ａ）
【公開日】 平成１２年９月１４日（２０００．９．１４）
【出願番号】 特願平１１−５２１７９