JP7449797B2

JP7449797B2 - 機器復旧作業支援装置および機器復旧作業支援情報生成方法

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Publication number: JP7449797B2
Application number: JP2020116799A
Authority: JP
Inventors: リニアディソー; 克己渡辺
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2040-07-07
Also published as: JP2022014491A; CN115836307A; EP4180891A1; US12393188B2; EP4180891B1; EP4180891A4; WO2022009832A1; US20230244222A1

Description

本発明は、機器復旧作業支援装置および機器復旧作業支援情報生成方法に関する。

自動運転を行う機器で異常が発生して運転が停止した際には、再び運転可能な状態にするための復旧作業が必要になる。この復旧作業は、機器によって、また異常の発生状況によって、必要な作業項目および作業手順が異なる。そのため、作業者が知識および経験に基づいて復旧に必要な作業項目および作業手順を判断して、該当する作業を行う。

特開２００２－２２４７６２号公報

しかし、機器管理の経験が浅い作業者が復旧作業を行う場合、必要な作業項目および作業手順を適切に判断することが困難な場合がある。特に、復旧作業中に機器内のいずれかの箇所の状態が変化した場合、例えば新たな異常が発生した場合には、既に作業が終了した項目と、未だ作業が終了していない項目と、異常が生じた箇所とを把握した上で、その後実行すべき作業項目および作業手順を組み直す必要があり、処理が煩雑になるという問題があった。

本発明は、自動運転を行う機器で異常が発生して停止した際に、作業者が行う復旧作業を支援するための情報を生成する機器復旧作業支援装置および機器復旧作業支援情報生成方法を提供することを目的とする。

本発明は、管理対象の機器に関して、異常の発生が想定される箇所ごとに予め設定された、復旧のための作業項目および前記作業項目ごとの実行の優先度を示す優先度情報を記憶する復旧作業情報記憶部と、前記機器の所定箇所の状態情報を取得する状態情報取得部と、前記機器内で異常が発生して前記機器の運転が停止したことを検知すると、当該異常が発生した箇所の情報と、前記復旧作業情報記憶部に記憶された情報とに基づいて、当該機器を復旧させるための作業項目を前記優先度情報に基づいて実行順に示した復旧支援情報を生成する復旧支援情報生成部と、前記復旧支援情報に基づく復旧作業が完了する前に、前記状態情報取得部で取得された情報に基づいて前記機器内のいずれかの箇所の状態が変化したことを検知すると、変化した箇所の情報に基づいて、生成された復旧支援情報を更新する復旧支援情報更新部とを備えることを特徴とする機器復旧作業支援装置を提供する。

また、本発明は、管理対象の機器に関して、異常の発生が想定される箇所ごとに予め設定された、復旧のための作業項目および前記作業項目ごとの実行の優先度を示す優先度情報を記憶し、前記機器の所定箇所の状態情報を取得し、前記機器内で異常が発生して前記機器の運転が停止したことを検知すると、当該異常が発生した箇所の情報と、記憶した情報とに基づいて、当該機器を復旧させるための作業項目を前記優先度情報に基づいて実行順に示した復旧支援情報を生成し、前記復旧支援情報に基づく復旧作業が完了する前に、前記機器内のいずれかの箇所の状態が変化したことを検知すると、変化した箇所の情報に基づいて、生成した復旧支援情報を更新することを特徴とする機器復旧作業支援情報生成方法を提供する。

本発明の機器復旧作業支援装置および機機器復旧作業支援情報生成方法によれば、自動運転を行う機器で異常が発生した際に、作業者が行う復旧作業を支援するための情報を生成することができる。

一実施形態の復旧作業支援装置を搭載した金型交換装置および曲げ加工機の構成を示す正面図である。一実施形態の復旧作業支援装置の構成を示すブロック図である。一実施形態の復旧作業支援装置で実行される処理を示すフローチャートである。（ａ）は一実施形態の復旧作業支援装置で生成された復旧支援情報の一例であり、（ｂ）は（ａ）の復旧支援情報に基づく復旧作業中に新たな異常が発生したタイミングを示す図であり、（ｃ）は新たな異常の発生により更新された復旧支援情報の一例であり、（ｄ）はいずれかの箇所の状態が変化したことにより更新された復旧支援情報の一例である。

本発明の実施形態として、板金の曲げ加工機（プレスブレーキ）で用いる金型を自動で交換する金型交換装置（ＡＴＣ）に接続され、当該金型交換装置の復旧作業を支援する情報を生成する機器復旧作業支援装置（以下、「復旧作業支援装置」と記載する）について説明する。

〈一実施形態による復旧作業支援装置を用いた金型交換装置の構成〉
図１において、金型交換装置１は、プレスブレーキ２に近接して設置され、金型交換装置１およびプレスブレーキ２を制御するＮＣ装置３と通信可能に接続されている。

プレスブレーキ２は、加工対象のワークを所定位置で折り曲げる装置であり、左右方向に長い上部テーブル２１と下部テーブル２２とが上下に対応して設けられている。上部テーブル２１には、パンチ２３が取り付けられ、下部テーブル２２には、ダイ２４が取り付けられている。パンチ２３とダイ２４とは対をなすように取り付けられて加工ステーション２５が構築されている。

各加工ステーション２５では、ワークがダイ２４上に位置決めされた状態で上部テーブル２１を下降させると、パンチ２３とダイ２４とによってワークが挟み込まれて折り曲げられる。

金型交換装置１は、パンチ側フィンガー１１と、パンチ側フィンガーセンサ１２と、パンチラック１３と、パンチストッカ１４と、ダイ側フィンガー１５と、ダイ側フィンガーセンサ１６と、ダイラック１７と、ダイストッカ１８とを備える。金型交換装置１には、当該金型交換装置１を管理対象とする復旧作業支援装置３０がＮＣ装置３を介して接続されている。

パンチ側フィンガー１１は、プレスブレーキ２との間を移動可能に構成され、プレスブレーキ２で使用し終わったパンチを把持して金型交換装置１内に搬送する。また、新たに使用するパンチを把持してプレスブレーキ２に搬送する。パンチ側フィンガーセンサ１２は、パンチ側フィンガー１１の動作状態、把持しているパンチの有無、および設置状態等を検出する。

パンチラック１３は、複数のパンチを収納するスペースを有する。パンチストッカ１４は、パンチ側フィンガー１１によりプレスブレーキ２から搬送されたパンチをパンチラック１３の所定位置に収納させる。また、プレスブレーキ２に搬送するパンチをパンチラック１３から取り出してパンチ側フィンガー１１まで移動させる。

ダイ側フィンガー１５も同様に、プレスブレーキ２との間を移動可能に構成され、プレスブレーキ２で使用し終わったダイを把持して金型交換装置１内に搬送する。また、新たに使用するダイを把持してプレスブレーキ２に搬送する。ダイ側フィンガーセンサ１６は、ダイ側フィンガー１５の動作状態、把持しているパンチの有無、および設置状態等を検出する。

ダイラック１７は、複数のダイを収納する。ダイストッカ１８は、ダイ側フィンガー１５によりプレスブレーキ２から搬送されたダイをダイラック１７に収納させる。また、プレスブレーキ２に搬送するダイをダイラック１７から取り出してダイ側フィンガー１５まで移動させる。

図２に示すように、復旧作業支援装置３０は、復旧作業情報記憶部３１と、出力部としての表示部３２と、ＣＰＵ３３とを有する。復旧作業情報記憶部３１は、金型交換装置１に関して、異常の発生が想定される箇所ごとに予め設定された、復旧のための作業項目、および当該作業項目ごとの実行の優先度を示す優先度情報を記憶する。なお、作業項目ごとの実行の優先度については、機械の構造上作業すべき順序も考慮し設定する。表示部３２は、表示画面を有する。

ＣＰＵ３３は、状態情報取得部３３１と、復旧支援情報生成部３３２と、表示制御部３３３と、作業実行状況情報取得部３３４と、復旧支援情報更新部３３５とを有する。状態情報取得部３３１は、金型交換装置１内の所定箇所の状態情報として、パンチ側フィンガーセンサ１２およびダイ側フィンガーセンサ１６で検出された動作状態情報等を取得する。

復旧支援情報生成部３３２は、金型交換装置１内で異常が発生して運転が停止したことを検知すると、当該異常が発生した箇所の情報と、復旧作業情報記憶部３１に記憶された情報とに基づいて復旧支援情報を生成する。復旧支援情報には、当該機器を復旧させるための作業項目を、優先度に基づいて実行順に並べた情報が含まれる。表示制御部３３３は、復旧支援情報生成部３３２で生成された復旧支援情報を、表示部３２に表示させる。

作業実行状況情報取得部３３４は、作業者による復旧作業の実行状況を示す情報を取得する。復旧支援情報更新部３３５は、復旧作業中に金型交換装置１内のいずれかの箇所の状態が変化したことを検知すると、変化した箇所の情報と、作業実行状況情報取得部３３４で取得された情報とに基づいて、復旧支援情報生成部３３２で生成された復旧支援情報を更新する。

〈一実施形態による金型交換装置１の動作〉
本実施形態による金型交換装置１の動作として、金型交換装置１内で異常が発生したときに復旧作業支援装置３０が実行する機器復旧作業支援情報生成方法について図３のフローチャートを参照して説明する。

金型交換装置１は、プレスブレーキ２の金型の交換タイミングが到来すると（Ｓ１の「YES」）、金型交換処理を実行する（Ｓ２）。金型の交換処理では、パンチ側フィンガー１１がプレスブレーキ２の加工ステーション２５に取り付けられているパンチ２３を取り外して把持し、金型交換装置１内に搬送する。そして、パンチ側フィンガー１１により搬送されたパンチ２３を、パンチストッカ１４がパンチラック１３に収納する。

また、パンチストッカ１４は、次に使用するパンチをパンチストッカ１４から取り出して把持し、パンチ側フィンガー１１まで移動させる。パンチ側フィンガー１１は、当該パンチをプレスブレーキ２に搬送して加工ステーション２５に取り付けることでパンチを交換する。同様にして、プレスブレーキ２に設置されるダイの交換も実行される。

このように金型交換処理を実行しているときに金型交換装置１内で異常が発生して運転が停止すると（Ｓ３の「YES」）、当該状態の情報が状態情報取得部３３１で取得される。当該情報が状態情報取得部３３１で取得されると、復旧支援情報生成部３３２は、状態情報取得部３３１で取得された各箇所のセンサ情報等に基づいて異常が発生した箇所を特定し、復旧作業情報記憶部３１に記憶された情報の中から、復旧作業に必要な作業項目を抽出する（Ｓ４）。

次に復旧支援情報生成部３３２は、抽出した作業項目に設定されている優先度情報に基づいて作業項目を実行順に並べ替えて、復旧作業を支援するための復旧支援情報を生成する。例えば図４（ａ）に示すように、生成された復旧支援情報には、優先度が高い順に並べられた第１作業項目～第６作業項目の６個の作業項目が含まれている。

ここで、第１作業項目は、パンチ側フィンガー１１を金型交換装置１内の後退端に移動させることによって実行されるパンチ側フィンガー１１の復旧作業を示す。第２作業項目は、ダイ側フィンガー１５を金型交換装置１内の後退端に移動させることによって実行されるダイ側フィンガー１５の復旧作業を示す。第３作業項目は、パンチストッカ１４によるパンチラック１３へのパンチの収納作業を示す。第４作業項目は、ダイストッカ１８によるダイラック１７へのダイの収納作業を示す。第５作業項目は、各部品の所定の待機位置への退避作業を示す。第６作業項目は、テーブル上の金型格納作業を示す。

生成された復旧支援情報は、表示制御部３３３により表示部３２に表示される（Ｓ５）。作業者は、表示された復旧支援情報により復旧作業の項目および実行順序を認識し、第１作業項目「パンチ側フィンガー１１の復旧作業」から作業を開始する。

作業者がパンチ側フィンガー１１の復旧作業を開始するための操作を行うと、当該操作の情報が作業実行状況情報取得部３３４で取得され、復旧支援情報生成部３３２に送出される。復旧支援情報生成部３３２は当該操作の情報を取得すると、パンチ側フィンガーセンサ１２で検出された情報からパンチ側フィンガー１１の動作状態および把持しているパンチの有無を判断する。そして、復旧支援情報生成部３３２は判断した情報に基づいて、パンチ側フィンガー１１を金型交換装置１内の後退端に移動させるために操作すべきボタン等の箇所を特定する。

表示制御部３３３は、特定された箇所を示す情報を表示部３２に表示させる。表示された情報を作業者が視認して該当する操作を実行すると、パンチ側フィンガー１１が金型交換装置１内の後退端に移動され、作業実行状況情報取得部３３４は当該操作の実行状況情報を取得する。作業実行状況情報取得部３３４は、当該操作の実行状況情報を取得すると、第１作業項目に関する作業が完了したことを認識する。

次に、作業者が第２作業項目「ダイ側フィンガー１５の復旧作業」を開始する操作を行うと、上述した処理と同様に、復旧支援情報生成部３３２がダイ側フィンガー１５の動作状態および把持しているダイの有無を判断する。そして、復旧支援情報生成部３３２は判断した情報に基づいて、ダイ側フィンガー１５を金型交換装置１内の後退端に移動させるために操作すべきボタン等の箇所を特定する。

表示制御部３３３は、特定された箇所を示す情報を表示部３２に表示させる。表示された情報を作業者が視認して該当する操作を実行すると、ダイ側フィンガー１５が金型交換装置１内の後退端に移動され、作業実行状況情報取得部３３４は当該操作の実行状況情報を取得する。作業実行状況情報取得部３３４は、当該操作の実行状況情報を取得すると、第２作業項目に関する作業が完了したことを認識する。

ここで、作業者による復旧作業が完了するまでの間（Ｓ６の「NO」）、例えば第２作業項目の作業が完了した後、第３作業項目のパンチストッカ１４によるパンチの収納作業を実施しようとしたときに、パンチ側フィンガー１１が設置位置から外れて新たな異常が発生したものとする（Ｓ７の「YES」、図４（ｂ））。

パンチ側フィンガー１１が設置位置から外れると、パンチ側フィンガーセンサ１２は当該異常を検知し、状態情報取得部３３１は検知情報を取得する。状態情報取得部３３１でパンチ側フィンガー１１の異常が検知されると、復旧支援情報更新部３３５は、以降に実行が必要な作業項目を判断する（Ｓ８）。

具体的には、復旧支援情報更新部３３５は、既に実行した第１作業項目および第２作業項目のうち、新たな異常に関連する第１作業項目「パンチ側フィンガー１１の復旧作業」に関しては再実行する必要があり、第２作業項目「ダイ側フィンガー１５の復旧作業」は再実行する必要はないと判断する。また、復旧支援情報更新部３３５は、未実行の第３作業項目～第６作業項目に関しては以降に実行が必要であると判断する。これにより、復旧支援情報更新部３３５は、以降に実行が必要な作業項目は、第１作業項目および第３作業項目～第６作業項目であると判断する。

次に復旧支援情報更新部３３５は、実行が必要と判断した作業項目に設定されている優先度情報に基づいて作業項目を実行順に並べ替えて、ステップＳ４で生成された復旧支援情報を更新する。ここで更新された復旧支援情報には、例えば図４（ｃ）に示すように、優先度が最も高い第１作業項目を最初に実行し、その後第３作業項目～第６作業項目を優先度が高い順に実行するように構成した情報が含まれている。

そして、表示制御部３３３により、表示部３２の表示内容が、更新された新たな復旧支援情報に変更される（Ｓ９）。作業者は、変更された復旧支援情報により、新たに発生した異常への対応も含めた復旧作業の内容および実行順序を認識し、以降の復旧作業を継続する。作業者により各項目に関する作業が順次実行され、すべての復旧作業が完了すると（Ｓ６の「YES」）ステップＳ１に戻る。

また、ステップＳ７において復旧作業中に新たな異常は発生せず（Ｓ７の「NO」）、復旧支援情報更新部３３５が金型交換装置１内の所定箇所の状態が変化したことを検知した場合について説明する。例えば、ステップＳ３で金型交換装置１が停止したことによりパンチ側フィンガー１１がパンチ未把持の状態で上部テーブル２１内に停止していたとする。ここで作業者がこれを目視して、復旧作業を開始する前に、上部テーブル２１内に設置されているパンチをパンチストッカ１４に格納させるために手動でパンチ側フィンガー１１に把持させると、パンチ側フィンガーセンサ１２は当該把持状態を検知する。

復旧支援情報更新部３３５は、パンチ側フィンガーセンサ１２で検知された情報を、状態情報取得部３３１を介して取得する。復旧支援情報更新部３３５は、上部テーブル２１に設置されていたパンチがパンチ側フィンガー１１に把持された状態に変化したことを認識する（Ｓ１０の「YES」）。

これにより復旧支援情報更新部３３５は、変化した箇所の情報と、変化後の状態の情報と、作業実行状況情報取得部３３４で取得された情報とに基づいて、第６作業項目の「テーブル上の金型格納作業」は不要になり、スキップすると判断する（Ｓ１１）。そして、ステップＳ４で生成された復旧支援情報内のスキップする作業項目の情報を削除して、図４（ｄ）に示すように更新する。

そして、表示制御部３３３は、表示部３２の表示内容を、更新された新たな復旧支援情報に変更する（Ｓ９）。

以上の実施形態によれば、金型交換装置１に異常が発生した際に復旧に必要な作業項目およびその実行順を復旧支援情報として表示させ、また、復旧作業中の装置内の状態が変化した場合には当該変化に応じて適宜復旧支援情報を更新させることができる。これにより、金型交換装置１の管理経験が浅い作業者であっても、適切に復旧作業を行うことができるように支援情報を提供することができる。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１金型交換装置（ＡＴＣ）
２プレスブレーキ
３ＮＣ装置
１１パンチ側フィンガー
１２パンチ側フィンガーセンサ
１３パンチラック
１４パンチストッカ
１５ダイ側フィンガー
１６ダイ側フィンガーセンサ
１７ダイラック
１８ダイストッカ
２１上部テーブル
２２下部テーブル
２３パンチ
２４ダイ
２５加工ステーション
３０復旧作業支援装置
３１復旧作業情報記憶部
３２表示部
３３ＣＰＵ
３３１状態情報取得部
３３２復旧支援情報生成部
３３３表示制御部
３３４作業実行状況情報取得部
３３５復旧支援情報更新部

Claims

管理対象の機器に関して、異常の発生が想定される箇所ごとに予め設定された、復旧のための作業項目および前記作業項目ごとの実行の優先度を示す優先度情報を記憶する復旧作業情報記憶部と、
前記機器の所定箇所の状態情報を取得する状態情報取得部と、
前記機器内で異常が発生して前記機器の運転が停止したことを検知すると、当該異常が発生した箇所の情報と、前記復旧作業情報記憶部に記憶された情報とに基づいて、当該機器を復旧させるための作業項目を前記優先度情報に基づいて実行順に示した復旧支援情報を生成する復旧支援情報生成部と、
前記復旧支援情報に基づく復旧作業中に、
前記状態情報取得部で新たな異常が検知されると、既に実行した作業項目のうち再実行が必要な作業項目を判断し、前記再実行が必要と判断した作業項目を含めて前記復旧支援情報を更新し、
前記状態情報取得部で前記機器内の所定箇所の状態が変化したことが検知され、検知された内容に基づいて前記復旧支援情報の中にスキップする作業項目があると判断すると、前記スキップする作業項目を削除して前記復旧支援情報を更新する復旧支援情報更新部と備えることを特徴とする機器復旧作業支援装置。
管理対象の機器に関して、異常の発生が想定される箇所ごとに予め設定された、復旧のための作業項目および前記作業項目ごとの実行の優先度を示す優先度情報を記憶し、
前記機器の所定箇所の状態情報を取得し、
前記機器内で異常が発生して前記機器の運転が停止したことを検知すると、当該異常が発生した箇所の情報と、記憶した情報とに基づいて、当該機器を復旧させるための作業項目を前記優先度情報に基づいて実行順に示した復旧支援情報を生成し、
前記復旧支援情報に基づく復旧作業中に、
新たな異常が検知されると、既に実行した作業項目のうち再実行が必要な作業項目を判断し、前記再実行が必要と判断した作業項目を含めて前記復旧支援情報を更新し、
前記機器内の所定箇所の状態が変化したことが検知され、検知された内容に基づいて前記復旧支援情報の中にスキップする作業項目があると判断すると、前記スキップする作業項目を削除して前記復旧支援情報を更新することを特徴とする機器復旧作業支援情報生成方法。