JP7662997B2 - Displacement sensor and condition monitoring method - Google Patents
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Description
本発明は、変位センサ及び状態監視方法に関する。 The present invention relates to a displacement sensor and a condition monitoring method.
従来、非接触でワークの変位を計測する装置として、光学系を利用した変位センサが用いられている。このような変位センサでは、当該変位センサの経年劣化、埃等の異物の付着による汚れ及び周辺環境による影響等によって、ワークを適切に計測できなくなってしまうおそれがある。 Conventionally, optical displacement sensors have been used as devices for measuring the displacement of a workpiece without contact. However, such displacement sensors may not be able to properly measure the workpiece due to deterioration of the displacement sensor over time, contamination caused by the adhesion of dust and other foreign matter, and influences from the surrounding environment.
特許文献1では、検出センサに異常が発生する前に、当該検出センサの異常の兆候を検出する検出装置に関する技術が開示されている。具体的には、特許文献1に開示されている検出装置は、ワークが検出位置を通過する場合における受光部での受光量を規定周期毎に取得し、当該取得結果に基づいて受光波形を生成する。そして、当該検出装置は、基準波形と受光波形とを比較することによって、検出センサに異常の兆候があるか否かを判定している。
しかしながら、特許文献1に開示されている検出装置では、検出センサに異常の兆候があるか否かについて判定しているものの、異常の兆候を検出した場合であっても、その要因及び詳細を分別できていない。このため、ユーザにとっては、その後、具体的にどのような対策を講じる必要があるかを把握できないという問題がある。
However, the detection device disclosed in
そこで、本発明は、異常種別を適切に判定することができる変位センサ及び状態監視方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a displacement sensor and a condition monitoring method that can appropriately determine the type of abnormality.
本発明の一態様に係る変位センサは、検査領域に光を投光する投光部と、検査領域で反射された光を受光し、受光波形を出力する受光部と、受光波形に含まれる複数の特徴情報と当該複数の特徴情報から予測される複数の異常種別とが対応付けられた異常種別情報が予め記憶される記憶部と、受光部によって出力される受光波形に基づいて、少なくとも2種以上の特徴情報を抽出する特徴情報抽出部と、抽出された少なくとも2種以上の特徴情報に基づいて、記憶部に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を判定する異常種別判定部と、判定された異常種別を出力する出力部と、を備える。ここで、受光波形とは、受光部の撮像素子が受光した光について、画素毎にその受光量を示して波形として生成されるものである。 A displacement sensor according to one aspect of the present invention includes a light-projecting unit that projects light onto an inspection area, a light-receiving unit that receives light reflected from the inspection area and outputs a received light waveform, a storage unit that stores in advance abnormality type information that associates multiple pieces of feature information included in the received light waveform with multiple abnormality types predicted from the multiple pieces of feature information, a feature information extraction unit that extracts at least two or more types of feature information based on the received light waveform output by the light-receiving unit, an abnormality type determination unit that determines at least one or more abnormality types from the multiple abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit based on the at least two or more types of extracted feature information, and an output unit that outputs the determined abnormality type. Here, the received light waveform is generated as a waveform that indicates the amount of light received for each pixel for the light received by the image sensor of the light-receiving unit.
この態様によれば、特徴情報抽出部が受光波形に基づいて少なくとも2つ以上の特徴情報を抽出し、異常種別判定部が当該特徴情報に基づいて、記憶部に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を適切に判定することができる。 According to this aspect, the feature information extraction unit extracts at least two pieces of feature information based on the received light waveform, and the abnormality type determination unit can appropriately determine at least one type of abnormality among the multiple abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit based on the feature information.
上記態様において、異常種別判定部は、抽出される特徴情報について、基準値との差分量、所定期間における変化量、及びある時点の受光波形に含まれる情報のうち、少なくとも1つ以上の監視方法を用いて異常種別を判定してもよい。 In the above aspect, the anomaly type determination unit may determine the type of anomaly for the extracted characteristic information by using at least one of the following monitoring methods: the difference between the characteristic information and a reference value, the amount of change over a specified period of time, and information contained in the received light waveform at a certain point in time.
この態様によれば、異常種別判定部は、複数種の監視方法を用いて異常種別を判定するため、より適切に異常種別を判定することができる。 According to this aspect, the abnormality type determination unit determines the abnormality type using multiple types of monitoring methods, so it can more appropriately determine the abnormality type.
上記態様において、記憶部に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、監視方法に応じて判定可能な異常種別が分類されてもよい。 In the above aspect, among the multiple abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit, the abnormality types that can be determined according to the monitoring method may be classified.
この態様によれば、異常種別情報では、監視方法に応じて判定可能な異常種別が分類されているため、異常種別の判定において、各異常種別に応じて適切な監視方法を用いることができる。 According to this aspect, the abnormality type information classifies the abnormality types that can be determined according to the monitoring method, so that an appropriate monitoring method can be used to determine the abnormality type according to each abnormality type.
上記態様において、特徴情報は、受光量、受光量調整パラメタ、受光波形の幅値、受光波形の面数、受光波形の総面積、及び背景レベルのうち、少なくとも2種以上が含まれてもよい。 In the above aspect, the characteristic information may include at least two of the amount of received light, a light-receiving amount adjustment parameter, a width value of the received light waveform, the number of faces of the received light waveform, the total area of the received light waveform, and a background level.
この態様によれば、受光波形から抽出される特徴情報について、受光量、受光量調整パラメタ、受光波形の幅値、受光波形の面数、受光波形の総面積、及び背景レベルのうち、少なくとも2種以上が含まれるため、これらに基づいて、より具体的に、異常種別を判定することができる。 According to this aspect, the characteristic information extracted from the received light waveform includes at least two of the received light amount, the received light amount adjustment parameter, the width value of the received light waveform, the number of faces of the received light waveform, the total area of the received light waveform, and the background level, so that the type of abnormality can be determined more specifically based on these.
上記態様において、異常種別判定部は、受光量、受光量調整パラメタ、受光波形の幅値、受光波形の面数、受光波形の総面積、及び背景レベルのうち、少なくとも2種以上の組み合わせに応じて異常種別を判定してもよい。 In the above aspect, the abnormality type determination unit may determine the abnormality type based on a combination of at least two of the amount of received light, the light-receiving amount adjustment parameter, the width value of the received light waveform, the number of faces of the received light waveform, the total area of the received light waveform, and the background level.
この態様によれば、異常種別判定部は、複数の特徴情報を適切に組み合わせて各異常種別を判定するため、より適切に異常種別を判定することができる。 According to this aspect, the abnormality type determination unit determines each abnormality type by appropriately combining multiple pieces of characteristic information, so that the abnormality type can be determined more appropriately.
上記態様において、記憶部に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、受光量、受光量調整パラメタ、受光波形の幅値、受光波形の面数、受光波形の総面積、及び背景レベルのうち、少なくとも2種以上の組み合わせに応じて判定可能な異常種別が分類されてもよい。 In the above aspect, among the multiple abnormality types in the abnormality type information prestored in the storage unit, the abnormality types that can be determined may be classified according to a combination of at least two or more of the amount of received light, the amount of received light adjustment parameter, the width value of the received light waveform, the number of faces of the received light waveform, the total area of the received light waveform, and the background level.
この態様によれば、異常種別情報では、受光量、受光量調整パラメタ、受光波形の幅値、受光波形の面数、受光波形の総面積、及び背景レベルのうち、少なくとも2種以上の組み合わせに応じて判定可能な異常種別が分類されているため、異常種別の判定において、各異常種別に応じて適切に特徴情報を組み合わせることができる。 According to this aspect, the abnormality type information classifies the abnormality types that can be determined according to a combination of at least two of the amount of received light, the light-receiving-amount adjustment parameter, the width value of the received light waveform, the number of faces of the received light waveform, the total area of the received light waveform, and the background level, so that when determining the abnormality type, it is possible to appropriately combine characteristic information according to each abnormality type.
上記態様において、記憶部に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、検査領域におけるワーク及びベースの有無に応じて判定可能な異常種別が分類されてもよい。なお、ワークとは、変位センサが計測する計測対象物であって、ベースとは、ワークを載置するための基台である。 In the above aspect, among the multiple abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit, an abnormality type that can be determined depending on the presence or absence of a workpiece and a base in the inspection area may be classified. Note that the workpiece is a measurement object that is measured by the displacement sensor, and the base is a base on which the workpiece is placed.
この態様によれば、検査領域におけるワーク及びベースの有無に応じて、適切に異常種別を判定することができる。 According to this aspect, the type of abnormality can be appropriately determined depending on the presence or absence of a workpiece and a base in the inspection area.
上記態様において、出力部は、判定された異常種別に対応する対策もしくは推定原因を出力してもよい。 In the above aspect, the output unit may output a countermeasure or an estimated cause corresponding to the determined type of abnormality.
この態様によれば、ユーザはどのような対策をすべきか直接的かつ具体的に把握することができる。 This allows the user to directly and specifically understand what measures they should take.
本発明の一態様に係る状態監視方法は、プロセッサを含む変位センサにより実行される状態監視方法であって、検査領域に光を投光する投光ステップと、検査領域で反射された光を受光し、受光波形を出力する受光ステップと、受光ステップで出力される受光波形に基づいて、少なくとも2種以上の特徴情報を抽出する特徴情報抽出ステップと、抽出された少なくとも2種以上の特徴情報に基づいて、予めメモリに記憶されている、受光波形に含まれる複数の特徴情報と当該複数の特徴情報から予測される複数の異常種別とが対応付けられた異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を判定する異常種別判定ステップと、判定された異常種別を出力する出力ステップと、を含む。 A condition monitoring method according to one aspect of the present invention is a condition monitoring method executed by a displacement sensor including a processor, and includes a light projection step of projecting light onto an inspection area, a light reception step of receiving light reflected from the inspection area and outputting a received light waveform, a feature information extraction step of extracting at least two or more types of feature information based on the received light waveform output in the light reception step, an abnormality type determination step of determining at least one or more abnormality types from among multiple abnormality types in abnormality type information that is stored in advance in a memory and that associates multiple pieces of feature information included in the received light waveform with multiple abnormality types predicted from the multiple pieces of feature information, based on the at least two or more types of extracted feature information, and an output step of outputting the determined abnormality type.
この態様によれば、特徴情報抽出ステップで受光波形に基づいて少なくとも2つ以上の特徴情報が抽出し、異常種別判定ステップで当該特徴情報に基づいて、メモリに予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を適切に判定することができる。 According to this aspect, at least two pieces of feature information are extracted based on the received light waveform in the feature information extraction step, and at least one type of abnormality can be appropriately determined from among the multiple abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the memory based on the feature information in the abnormality type determination step.
本発明によれば、異常種別を適切に判定することができる変位センサ及び状態監視方法を提供することができる。 The present invention provides a displacement sensor and a condition monitoring method that can appropriately determine the type of abnormality.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、あくまで、本発明を実施するための具体的な一例を挙げるものであって、本発明を限定的に解釈させるものではない。また、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する場合がある。 The following describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely a specific example for implementing the present invention, and is not intended to limit the interpretation of the present invention. In addition, to facilitate understanding of the description, the same components in each drawing are given the same reference numerals as much as possible, and duplicate descriptions may be omitted.
<一実施形態>
[変位センサの構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る変位センサ10のセンサヘッドの外観を示す斜視図である。変位センサ10は、センサヘッド100と、ケーブル11を介して接続されるアンプ部と呼ばれる補助筐体(図示せず)とを備える。
<One embodiment>
[Configuration of Displacement Sensor]
1 is a perspective view showing the appearance of a sensor head of a
図1に示されるように、変位センサ10は、ベースBに載置されるワークWに対し、センサヘッド100からレーザ光L1を投光するとともに、当該レーザ光L1に対するワークWからの反射光L2を受光することによって、三角測距の原理に基づきワークWの表面の変位量を計測する。なお、変位量として計測されるのはセンサヘッド100からワークWの表面までの距離であり、検出データとして距離を出力することができる。
As shown in FIG. 1, the
このように、変位センサ10は、通常、レーザ光をワークWに投光して、当該ワークWの表面の変位量を計測する計測装置であるが、本実施形態においては、例えば、ワークWが存在していない場合、及び組み立てロボット等の設備や周辺環境を検査領域として、レーザ光を投光して、当該検査領域からの反射光を受光することによって、状態監視を行っても構わない。
As described above, the
図2は、本発明の一実施形態に係る変位センサ10を構成する各機能を示すブロックである。図2に示されるように、変位センサ10は、投光部110と、受光部120と、制御部130と、記憶部140と、表示部150と、操作部160と、入出力インタフェース170とを備える。なお、投光部110は、発光素子111及び投光制御回路112を含み、受光部120は、撮像素子121、信号処理回路122及びA/D変換回路123を含む。
Figure 2 is a block diagram showing the functions constituting the
なお、例えば、投光部110、受光部120、制御部130及び記憶部140は、図1に示されたセンサヘッド100に組み込まれ、表示部150、操作部160及び入出力インタフェース170は、アンプ部に設けられる。ただし、センサヘッド100とアンプ部との分離は必ずしも必要ではなく、図2に示された構成の全てを1つの筐体に設けるようにしても構わない。
For example, the
投光部110は、検査領域(例えば、ワークW)に光を投光する。具体的には、投光部110は、発光素子111としてレーザダイオード(LD)を有し、投光制御回路112によって当該発光素子111の発光強度及び発光時間が調整されながら、発光素子111が駆動して光を投光する。なお、投光制御回路112は、制御部130からの指令に基づいて動作する。
The light-projecting
受光部120は、検査領域で反射された光を受光し、受光波形を出力する。具体的には、受光部120は、撮像素子121として複数の画素を含むCMOSを有し、さらに、当該撮像素子121により生成される画像信号を処理するための信号処理回路122及びA/D変換回路123を有する。信号処理回路122は、制御部130からの指令に基づいて、撮像素子121の動作のタイミングを制御するとともに、撮像素子121が生成した画像を取り込んでA/D変換回路123に出力する。そして、A/D変換回路123によってアナログ-デジタル変換された画像は、計測処理のために制御部130に入力される。
The
制御部130は、例えば、CPUであって、記憶部140に格納されているプログラム及び設定データ等に基づいて、投光部110からレーザ光L1を出射させるとともに、その出射のタイミングに合わせて受光部120を動作させて、ワークWからの反射光L2を受光させる。そして、制御部130は、受光部120によって出力される受光波形に基づいて、種々の処理によってワークWの変位量を計測する。
The
また、制御部130は、受光部120によって出力される受光波形に基づいて、当該受光波形に含まれる特徴情報を抽出しつつ、抽出された特徴情報から推測される異常種別を判定する。変位センサ10における異常種別を判定する処理の詳細については、後述する。
The
記憶部140は、例えば、EEPROM等の不揮発性メモリであって、プログラム、制御部130が制御する種々の動作を定義するための設定データ、及び後述する異常種別を判定する処理について用いられる異常種別情報等が記憶されている。また、後述する異常種別を判定する処理に用いられる、受光部120によって出力される受光波形及び当該受光波形から抽出される特徴情報等のデータを蓄積するためのバッファ機能としても設定される。
The
表示部150は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイ等で構成されており、上述した制御部130での計測値、後述する異常種別、当該異常種別に対応する対策、及びその他変位センサ10に関する設定及び状態等、ユーザに通知すべき情報等が表示される。
The
操作部160は、ボタン、ダイヤル又はタッチパネル等で構成されており、例えば、変位センサ10の電源のオンオフ、種々の設定及び動作モードの切り替え等をユーザにさせるためのものである。
The
入出力インタフェース170は、PC(personal computer)及びPLC(programmable logic controller)等の外部機器に接続される。外部機器に接続された場合には、操作部160において実行される操作と同様の操作を外部機器で行うことが可能となる。例えば、PC上で変位センサ10に対する操作を行なったり、変位センサ10で得られた計測結果をPCの画面に表示したりしても構わない。
The input/
[異常種別の判定処理]
次に、変位センサ10が行う異常種別の判定処理について、詳しく説明する。ここで、異常種別の判定処理とは、例えば、変位センサ10の経年劣化、埃等の異物の付着による汚れ及び周辺環境による影響等によって、ワークW等を適切に計測できなくなってしまう異常又はその兆候を検知する機能である。
[Processing for Determining Abnormality Type]
Next, a detailed description will be given of the abnormality type determination process performed by the
図3は、本発明の一実施形態に係る変位センサ10において、異常種別の判定処理に関わる制御部130及びそれに関連する各機能構成を示すブロック図である。図3に示されるように、制御部130は、特徴情報抽出部131と、異常種別判定部132と、出力部133とを備え、記憶部140を参照しながら、異常種別を判定して表示部150に出力する。
Figure 3 is a block diagram showing the
特徴情報抽出部131は、受光部120によって出力される受光波形に基づいて、少なくとも2種以上の特徴情報を抽出する。具体的には、特徴情報抽出部131は、受光部120によって継続的に出力される受光波形に基づいて、後述する複数の特徴情報を抽出し、記憶部140に蓄積する。
The feature
図4は、受光波形から抽出される特徴情報の一例を示す図である。図中、画素位置は、撮像素子121上の画素に関して三角測距における基線方向の位置を示しており、LSBは画素位置に対応する画素の受光量の平均値を示している。図4に示されるように、受光波形から、(1)受光量、(2)受光量調整パラメタ、(3)幅値、(4)面数、(5)受光波形総面積、及び(6)背景レベルが抽出される。
Figure 4 shows an example of feature information extracted from the received light waveform. In the figure, the pixel position indicates the position in the baseline direction in triangulation with respect to the pixel on the
なお、(1)受光量とは、受光部120が受光する光の受光量であり、(2)受光量調整パラメタとは、当該受光部120が受光した光の受光量に応じて受光波形として出力するために必要な調整(例えば、ゲイン及び露光時間等)である。(3)幅値とは、例えば、ピーク受光量の50%における受光波形の幅(半値幅)であって、当該受光波形の広がりを示すものであり、(4)面数とは、受光波形のピークの数であって、光成分の数を示すものである。(5)受光波形総面積とは、例えば、図4に示される受光波形で占める範囲の総面積であり、(6)背景レベルとは、変位センサ10が計測用の光を投光せずに受光部120によって受光される周囲環境光による受光量を示すものである。なお、幅値は、ピーク受光量の50%における受光波形の幅(半値幅)に限定されるものではなく、受光波形の広がりを示すものであれば、例えば、ピーク受光量の40%や60%等における受光波形の幅値であっても構わない。
Note that (1) the amount of received light is the amount of light received by the
このように、本実施形態では、特徴情報抽出部131は、受光部120によって出力される受光波形から、上述した(1)~(6)の6つの特徴情報を抽出する。
In this manner, in this embodiment, the feature
異常種別判定部132は、特徴情報抽出部131によって抽出された少なくとも2種以上の特徴情報に基づいて、記憶部140に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を判定する。具体的には、異常種別判定部132は、上述した(1)~(6)の特徴情報に基づいて、これらの時系列変化及びこれらの組み合わせ等によって、異常種別を判定する。ここで、記憶部140には、受光波形に含まれる複数の特徴情報と当該複数の特徴情報から予測される複数の異常種別とが対応付けられた異常種別情報が予め記憶されている。異常種別判定部132は、上述した(1)~(6)の特徴情報に基づいて、記憶部140に記憶されている異常種別情報を参照しつつ、異常種別を判定する。
The abnormality
図5は、特徴情報と当該特徴情報から予測される異常種別とが対応付けられた異常種別情報の一例を示す図である。図5に示されるように、(a)センサ汚れ、(b)光源劣化、(c)狭所計測、(d)多重反射、(e)相互干渉、及び(f)外乱光の6つの異常種別が、上述した(1)受光量、(2)受光量調整パラメタ、(3)幅値、(4)面数、(5)受光波形総面積、及び(6)背景レベルの値、時系列変化及びこれらの組み合わせに応じて、判定される。 Figure 5 is a diagram showing an example of abnormality type information in which characteristic information is associated with an abnormality type predicted from the characteristic information. As shown in Figure 5, six abnormality types, (a) sensor dirt, (b) light source degradation, (c) narrow space measurement, (d) multiple reflections, (e) mutual interference, and (f) ambient light, are determined according to the above-mentioned (1) amount of received light, (2) light-receiving amount adjustment parameter, (3) width value, (4) number of faces, (5) total area of received light waveform, and (6) background level value, time series changes, and combinations of these.
さらに、異常種別判定部132によって、上述した(1)~(6)の特徴情報に基づいて、上述した(a)~(f)の異常種別が判定される際に、どのような監視方法を用いて判定されるかについて、対応付けられている。監視方法には、例えば、上述した(1)~(6)の特徴情報について、(A)基準値との差分量、(B)所定期間における変化量、及び(C)ある時点の受光波形に含まれる情報を監視する方法が含まれ、これらのうち、少なくとも1つ以上の監視方法が用いられる。
Furthermore, when the abnormality
(A)基準値との差分量とは、変位センサ10の初期値(例えば、工場出荷時、購入時又は始業時の値)を基準値(閾値)として比較し、(B)所定期間における変化量とは、例えば、数ms~数百msの短期間における変化量を監視し、(C)ある時点の受光波形に含まれる情報とは、受光波形のうち一時的な波形に含まれる情報を検知するものである。 (A) The difference from the reference value is compared with the initial value of the displacement sensor 10 (for example, the value at the time of shipment from the factory, at the time of purchase, or at the start of work) as a reference value (threshold value), (B) the amount of change in a specified period is monitored by monitoring the amount of change in a short period of, for example, several ms to several hundred ms, and (C) the information contained in the received light waveform at a certain point in time is detected by detecting information contained in a temporary waveform of the received light waveform.
以下、(a)~(f)の異常種別について、具体例を示しながら詳しく説明する。 Below, we will explain the abnormality types (a) to (f) in detail, providing specific examples.
図6Aは、(a)センサ汚れを判定する一例を示す図である。図6Aに示されるように、センサ汚れがある場合には、受光量、受光量調整パラメタ及び幅値が変化する(短時間急変)。さらに、変位センサ10として、ワークに対して適切な計測が可能である基準値(閾値)の範囲を超えた場合には、異常種別判定部132は、センサ汚れと判定する。なお、受光波形においてノイズ成分が含まれていれば、さらに、受光波形総面積及び背景レベルが変化する場合があり、これらの特徴情報もセンサ汚れの判定に用いても構わない。
Figure 6A is a diagram showing an example of determining sensor contamination (a). As shown in Figure 6A, when there is sensor contamination, the amount of received light, the light reception amount adjustment parameter, and the width value change (sudden change in a short time). Furthermore, when the range of reference values (threshold values) that allow the
図6Bは、(b)光源劣化を判定する一例を示す図である。図6Bに示されるように、光源劣化がある場合には、変位センサ10として、受光量が減少して受光量調整パラメタであるゲインを増加させる状態となる。例えば、変位センサ10の初期基準値(最初に使用する際にティーチングにより検出した値)と比較して、ワークに対して適切な計測が可能である基準値(閾値)の範囲を超えた場合には、異常種別判定部132は、光源劣化と判定する。
Figure 6B is a diagram showing an example of determining (b) light source degradation. As shown in Figure 6B, when there is light source degradation, the
図6Cは、(c)狭所計測を判定する一例を示す図である。図6Cに示されるように、狭所計測がある場合には、変位センサ10として、受光量の状態が不安定になって受光波形が上下に変動したり、受光量が減少して受光量調整パラメタであるゲインを増加させる状態となる場合がある。ここで、上述した(b)光源劣化との違いは、狭所計測の場合は、例えば、検査領域(ワーク)の状態が変わると(狭所位置を外れると)、受光量及び受光量調整パラメタは元に戻る点である。換言すれば、狭所計測がある場合、受光量及び受光量調整パラメタの変化が一時的なものであれば、異常種別判定部132は、狭所計測と判定する。
Figure 6C is a diagram showing an example of determining (c) narrow space measurement. As shown in Figure 6C, when narrow space measurement is performed, the
図6Dは、(d)多重反射を判定する一例を示す図である。図6Dに示されるように、多重反射がある場合には、面数が増加するような変化が生じる(短時間急変)。そして、変位センサ10として、ワークに対して適切な計測が可能である計測値及び受光波形から抽出されるパラメタ(幅値や面数等)の基準値(閾値)の範囲を超えた場合には、異常種別判定部132は、多重反射と判定する。さらに、受光量が低下(受光量調整パラメタが上昇)する場合があり、これらの特徴情報もセンサ汚れの判定に用いても構わない。
Figure 6D is a diagram showing an example of determining (d) multiple reflections. As shown in Figure 6D, when there are multiple reflections, a change occurs in which the number of faces increases (a short-term sudden change). Then, when the measurement value that allows the
図6Eは、(e)相互干渉を判定する一例を示す図である。図6Eに示されるように、相互干渉がある場合には、面数が増加し、例えば、干渉光が周期的に点滅すれば、ピーク波形は変化せずに、面数の変化が繰り返される(短時間急変)。このような場合には、異常種別判定部132は、相互干渉と判定する。さらに、受光量及び受光量調整パラメタが変化し、背景レベルも変化する場合があり、これらの特徴情報も相互干渉の判定に用いても構わない。
Figure 6E is a diagram showing an example of determining (e) mutual interference. As shown in Figure 6E, when there is mutual interference, the number of faces increases, and if the interference light flashes periodically, for example, the peak waveform does not change and the number of faces changes repeatedly (sudden change in a short time). In such a case, the anomaly
図6Fは、(f)外乱光を判定する一例を示す図である。図6Fに示されるように、外乱光がある場合には、受光量、受光量調整パラメタ、幅値、受光波形総面積及び背景レベルに変化が生じる(短時間急変)。特に、背景レベルは、増加するが減少する場合もあり、この点において上述した(a)センサ汚れとは異なる。そして、変位センサ10として、ワークに対して適切な計測が可能である基準値(閾値)の範囲を超えた場合には、異常種別判定部132は、外乱光と判定する。
Figure 6F is a diagram showing an example of determining (f) disturbance light. As shown in Figure 6F, when disturbance light is present, changes occur in the amount of received light, the light-receiving-amount adjustment parameter, the width value, the total area of the received light waveform, and the background level (short-term sudden change). In particular, the background level increases but may also decrease, which is different from the above-mentioned (a) sensor contamination in this respect. Then, when the range of reference values (threshold values) that allow the
なお、異常種別の判定については、ここで説明した条件に限定されるものではなく、例えば、ここで説明した条件以外で異常種別を判定できるのであれば、他の条件を用いて判定しても構わないし、特徴情報の組み合わせについても、ここで説明した組み合わせ以外で異常種別を判定できるのであれば、他の組み合わせを用いて判定しても構わない。 The conditions for determining the type of abnormality are not limited to those described here. For example, if the type of abnormality can be determined using conditions other than those described here, other conditions may be used for the determination. Also, if the type of abnormality can be determined using combinations of feature information other than those described here, other combinations may be used for the determination.
また、ここでは、異常種別判定部132は、(a)~(f)の異常種別について、(1)~(6)の特徴情報に基づいて、(A)~(C)の監視方法を用いて判定しているが、これらに限定されるものではない。例えば、異常種別として、染み込み、ヘッド傾き及び透明体検出等が含められても構わないし、特徴情報として、受光波形の傾き又は重心等に関する情報を含めても構わないし、その他受光波形から抽出可能な特徴情報を含めても構わない。さらに、監視方法について、例えば、継続的に監視する方法、及び間欠的又は周期的(長期及び短期)に監視する方法等を用いるようにしても構わない。また、上述した異常種別、特徴情報及び監視方法を含めて、これら全てを適用する必要もなく、ユーザの所望する異常種別、精度及び性能等に応じて、適切に異常種別が判定できるように適宜選択しても構わない。
Here, the abnormality
上述のように、異常種別判定部132によって異常種別が判定される。
As described above, the abnormality type is determined by the abnormality
出力部133は、異常種別判定部132によって判定された異常種別を出力する。例えば、出力部133は、当該異常種別を表示部150に表示するように出力しても構わないし、外部機器として接続されるPC又はPLCに通知するように出力しても構わない。
The
図7は、アンプ部に設けられた表示部150に異常種別が表示される一例を示す図である。図7に示されるように、異常種別「センサ汚れ」が表示されている。これにより、ユーザは、センサ汚れを認識して対応することができる。
Figure 7 is a diagram showing an example of an abnormality type displayed on the
なお、表示部150に表示される内容としては、異常種別に限定されるものではなく、例えば、「センサの汚れを確認してください。」又は「光源を交換してください。」等、異常種別に対応する対策もしくは推定原因を表示するようにしても構わない。これにより、ユーザはどのような対策をすべきか直接的かつ具体的に把握することができる。
The content displayed on the
図8は、異常種別に対応付けられたエラーコード及び対策の一例を示す図である。例えば、図8に示されるような対応表を記憶部140に予め記憶し、出力部133は、異常種別判定部132によって判定された異常種別に応じて、当該対応表を参照し、異常種別、エラーコード及び対応策のいずれか、又は複数を出力するようにしても構わない。
Figure 8 is a diagram showing an example of error codes and countermeasures associated with an abnormality type. For example, a correspondence table such as that shown in Figure 8 may be stored in advance in the
また、表示部150における表示画面が小さい場合等には、異常種別に対応付けられたエラーコードを表示するようにすれば、ユーザとしては、例えば、予め準備された、エラーコードと異常種別及び対応策等とが対応付けられたテーブルを参照することによって、表示されたエラーコードに応じてどのような対策をすべきかを把握すればよい。
In addition, if the display screen of the
さらに、変位センサ10を定期的に点検する場合、及び実際にワークWを計測している場合等の状況に応じて、出力部133が出力する内容及び表示部150が表示する内容を切り替えるようにしても構わない。例えば、ワークWを計測している運用時において計測結果に影響するような異常種別が判定された場合には、出力部133は、Warning信号を出力するとともに、計測結果を不定値又はエラーに置き換えるようにし、さらに、その旨を表示部150に表示しても構わない。また、異常種別の詳細な情報が必要な場合には、記憶部140に蓄積された受光波形又は特徴情報のデータに基づいて、連続的な時系列データ及び波形等を表示するようにしても構わない。
Furthermore, the contents output by the
[状態監視方法]
次に、異常種別判定を含む変位センサ10及びその周辺環境における状態を監視する状態監視方法について、説明する。
[Status monitoring method]
Next, a status monitoring method for monitoring the status of the
図9は、変位センサ10がワークWを計測しつつ、異常種別判定を含む変位センサ10及びその周辺環境における状態を監視する状態監視方法M10の処理の流れを示すフローチャートである。図9に示されるように、状態監視方法M10は、ステップS11~S19を含み、各ステップは、変位センサ10に含まれるプロセッサによって実行される。
Figure 9 is a flowchart showing the process flow of a condition monitoring method M10 in which the
ステップS11では、図1を用いて説明したように、変位センサ10は、ワークWに対し、レーザ光L1を投光するとともに、当該レーザ光L1に対するワークWからの反射光L2を受光することによって、ワークWの表面の変位量を計測する。
In step S11, as described with reference to FIG. 1, the
ステップS12では、受光部120によってワークW(検査領域)で反射された光が受光され、受光波形が出力される。
In step S12, the
ステップS13では、制御部130における特徴情報抽出部131によって、ステップS12で出力される受光波形に基づいて、少なくとも2種以上の特徴情報が抽出される。具体例としては、図4を用いて説明した(1)受光量、(2)受光量調整パラメタ、(3)幅値、(4)面数、(5)受光波形総面積、及び(6)背景レベルが特徴情報として抽出される。
In step S13, the feature
ステップS14では、制御部130によって、ステップS13で抽出された特徴情報が記憶部140に蓄積される。
In step S14, the
ステップS15~S18では、制御部130における異常種別判定部132によって、ステップS14で蓄積された特徴情報に基づいて、予めメモリに記憶されている異常種別情報を参照しながら、異常種別が判定される。具体例として、異常種別判定部132は、図5を用いて説明したように、(1)受光量、(2)受光量調整パラメタ、(3)幅値、(4)面数、(5)受光波形総面積、及び(6)背景レベルの6つの特徴情報について、(A)基準値差分、(B)短時間急変、及び(C)ある時点の受光波形の3つの監視方法を用いて、(a)センサ汚れ、(b)光源劣化、(c)狭所計測、(d)多重反射、(e)相互干渉、及び(f)外乱光の6つの異常種別を判定する。
In steps S15 to S18, the abnormality
ステップS19では、制御部130における出力部133によって、ステップS15~S18で判定された異常種別が出力される。具体例としては、表示部150に異常種別が表示される。
In step S19, the
なお、ステップS13~S19における異常種別判定に関する一連の処理は、計測周期毎に実行されても構わないし、その他必要に応じて適宜実行されても構わない。 The series of processes related to determining the type of abnormality in steps S13 to S19 may be performed every measurement cycle, or may be performed as needed.
図10は、図9におけるステップS15~S18で実行される異常種別判定方法M100の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。図10に示されるように、異常種別判定方法M100は、ステップS101~S116を含み、各ステップは、変位センサ10に含まれるプロセッサによって実行される。
Figure 10 is a flowchart showing a specific process flow of the abnormality type determination method M100 executed in steps S15 to S18 in Figure 9. As shown in Figure 10, the abnormality type determination method M100 includes steps S101 to S116, and each step is executed by a processor included in the
ここでは、異常種別判定部132は、各ステップにおける処理として、各特徴情報の変化(上昇又は下降)である短時間急変、及び基準値の範囲内であるか否か(上回り又は下回り)を監視することによって異常種別を判定している。これらの各ステップにおける処理ついて具体的に説明する。
Here, the anomaly
ステップS101では、異常種別判定部132は、(1)受光量が初期基準値を下回り、(2)受光量調整パラメタが初期基準値を上回っていれば(ステップS101のYes)、(b)光源劣化と判定する(ステップS102)。
In step S101, if (1) the amount of received light falls below the initial reference value and (2) the light-receiving-amount adjustment parameter exceeds the initial reference value (Yes in step S101), the anomaly
ここで、初期基準値とは、例えば、変位センサ10を購入して最初に使用する際にティーチングにより検出した値に基づいて設定されるものであり、換言すれば、(1)受光量及び(2)受光量調整パラメタについて、変位センサ10を最初に使用する時からの変化量(差分)を把握するためのものである。初期基準値は、受光量及び受光量調整パラメタに関して、変位センサ10がワークを適切に計測できる範囲で設定されるとよい。
The initial reference value here is set, for example, based on a value detected by teaching when the
なお、仮に、変位センサ10を購入して最初に使用する際にティーチングを行わず初期基準値が設定されていない場合には、異常種別判定部132は、(b)光源劣化を判定できない場合がある。この場合、変位センサ10に予め設定されている値を用いたり、ユーザが設定したりすることによって、異常種別判定部132は、(b)光源劣化を判定するようにしても構わない。
If teaching is not performed and an initial reference value is not set when the
ステップS103では(ステップS101のNo)、異常種別判定部132は、(4)面数が上昇し、かつ基準値を上回っているかを判定する。
In step S103 (No in step S101), the abnormality
ここで、基準値とは、例えば、変位センサ10を稼働させる始業時等にティーチングにより検出した値に基づいて設定されるものであり、換言すれば、当該特徴情報について、変位センサ10を稼働させる始業時等からの変化量(差分)を把握するためのものである。基準値は、当該特徴情報(以降に説明する特徴情報も含む)に関して、変位センサ10がワークを適切に計測できる範囲で設定されるとよい。なお、基準値は、ティーチング毎に更新されても構わないし、仮に、変位センサ10を稼働させる始業時等にティーチングを行わない場合には、変位センサ10に予め設定されている値を用いたり、ユーザが設定したりしても構わない。
The reference value is set based on a value detected by teaching, for example, at the start of work when the
ステップS104では(ステップS103のYes)、異常種別判定部132は、(4)面数が下降せず、かつ基準値範囲内でなければ(ステップS104のNo)、(d)多重反射と判定する(ステップS105)。
In step S104 (Yes in step S103), if (4) the number of faces does not decrease and is not within the reference value range (No in step S104), the anomaly
ステップS106では(ステップS104のYes)、異常種別判定部132は、(4)面数が上昇下降の繰り返しであれば(ステップS106のYes)、(e)相互干渉と判定する(ステップS107)。
In step S106 (Yes in step S104), if (4) the number of faces repeatedly increases and decreases (Yes in step S106), the anomaly
ステップS108では(ステップS103のNo)、異常種別判定部132は、(1)受光量が下降し、かつ基準値を下回り、(2)受光量調整パラメタが上昇し、かつ基準値を上回っているかを判定する。
In step S108 (No in step S103), the anomaly
ステップS109では(ステップS108のYes)、異常種別判定部132は、(3)幅値が上昇していれば(ステップS109のYes)、(a)センサ汚れと判定する(ステップS110)。
In step S109 (Yes in step S108), if (3) the width value has increased (Yes in step S109), the abnormality
ステップS111では(ステップS109のNo)、異常種別判定部132は、(1)受光量が上昇し、(2)受光量調整パラメタが下降していれば(ステップS111のYes)、(c)狭所計測と判定する(ステップS112)。
In step S111 (No in step S109), if (1) the amount of received light is increasing and (2) the light-receiving amount adjustment parameter is decreasing (Yes in step S111), the abnormality
ステップS113では(ステップS108のNo)、異常種別判定部132は、(1)受光量が上昇し、かつ基準値を上回り、(2)受光量調整パラメタが下降し、かつ基準値を下回っているかを判定する。
In step S113 (No in step S108), the anomaly
ステップS114では(ステップS113のYes)、異常種別判定部132は、(5)受光波形総面積が上昇し、かつ基準値を上回り、(6)背景レベルが上昇し、かつ基準値を上回っているかを判定する。
In step S114 (Yes in step S113), the anomaly
ステップS115では(ステップS114のYes)、異常種別判定部132は、(5)受光波形総面積が下降し、かつ基準値を下回り、(6)背景レベルが下降し、かつ基準値を下回っていれば(ステップS115のYes)、外乱光と判定する(ステップS116)。
In step S115 (Yes in step S114), if (5) the total area of the received light waveform has decreased and is below the reference value, and (6) the background level has decreased and is below the reference value (Yes in step S115), the anomaly
このように、異常種別判定部132は、(a)センサ汚れ、(b)光源劣化、(c)狭所計測、(d)多重反射、(e)相互干渉、及び(f)外乱光の6つの異常種別を判定している。
In this way, the anomaly
以上のように、本発明の一実施形態に係る変位センサ10及び状態監視方法M10によれば、特徴情報抽出部131が受光波形から複数の特徴情報を抽出し、異常種別判定部132が当該複数の特徴情報に基づいて、記憶部140に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を判定することができる。その結果、異常種別を適切に判定することができ、ユーザは当該異常種別に対応する対策を取ることができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、図5に示した(a)~(f)の異常種別について判定することを説明したが、検査領域の状態に応じて、判定できる異常種別が異なる場合がある。 In this embodiment, the types of abnormality (a) to (f) shown in FIG. 5 are judged. However, the types of abnormality that can be judged may differ depending on the state of the inspection area.
図11は、図5における異常種別のうち、検査領域にワーク及びベースの有無に応じて判定が不可能となる異常種別の一例を示す図である。図11に示されるように、(a)~(f)の異常種別について、検査領域にワークが存在する場合には、適切に判定できるが、検査領域にワーク及びベースが存在しない場合には、(a)センサ汚れ、(c)狭所計測、及び(d)多重反射について、適切に判定できない場合がある。 Figure 11 is a diagram showing an example of anomaly types in Figure 5 that cannot be judged depending on the presence or absence of a workpiece and base in the inspection area. As shown in Figure 11, for anomaly types (a) to (f), if a workpiece is present in the inspection area, it is possible to make an appropriate judgment. However, if a workpiece and base are not present in the inspection area, it may not be possible to make an appropriate judgment for (a) sensor contamination, (c) narrow space measurement, and (d) multiple reflections.
このように、検査領域の条件に応じて、適切に判定できる異常種別と、適切に判定できない場合がある異常種別とがあるため、例えば、これらの情報を予め記憶部140に記憶される異常種別情報に含まれるようにしておいても構わない。
As such, depending on the conditions of the inspection area, there are abnormality types that can be appropriately determined and abnormality types that may not be appropriately determined. For example, this information may be included in the abnormality type information stored in advance in the
これにより、例えば、異常種別判定部132によって、(c)狭所計測と判定された場合、表示部150に「ワークが存在しない場合、適切な判定ができていない場合がある」とメッセージを表示したり、それに類する通知をしたりすることにより、ユーザに確認させるようにしても構わない。また、ユーザが所望する異常種別を適切に判定できるように、判定する異常種別又は異常種別毎に適切に判定できる条件を、予め、表示部150に表示する等して、ユーザに確認させるようにしておいても構わない。
As a result, for example, when the abnormality
さらには、適切な条件(例えば、本実施形態ではワーク及びベースが存在する)を満たしている時間帯を、ユーザが操作部160を介して入力しても構わない。これにより、当該時間帯に判定される異常種別は、適切に判定された結果であることが分かる。
Furthermore, the user may input a time period that satisfies appropriate conditions (for example, in this embodiment, the presence of a workpiece and a base) via the
また、本実施形態では、記憶部140に記憶される異常種別情報として、図5に示されたように異常種別毎に、異常種別判定に用いられる特徴情報及び監視方法が対応付けられたテーブルを一例として挙げたが、これに限定されるものではない。例えば、監視方法毎に特徴情報及び異常種別が対応付けられたテーブルであっても構わない。
In addition, in this embodiment, as an example of the abnormality type information stored in the
図12は、監視方法毎に、用いられる特徴情報及び予測される異常種別が対応付けられた異常種別情報の一例を示す図である。図12に示されるように、(A)~(C)の監視方法において、(1)~(6)の特徴情報のうち、いずれを監視した場合、(a)~(f)の異常種別を判定できるかについて把握することができる。ここでは、監視方法と特徴情報との組み合わせによって異常種別が一意に判定できる場合と、さらに、これらの複数の組み合わせによって異常種別が判定できる場合とがある。 Figure 12 is a diagram showing an example of abnormality type information in which the characteristic information used and the predicted abnormality type are associated with each monitoring method. As shown in Figure 12, in the monitoring methods (A) to (C), it is possible to know which of the characteristic information (1) to (6) is monitored to determine the abnormality type (a) to (f). Here, there are cases where the abnormality type can be uniquely determined by the combination of the monitoring method and the characteristic information, and cases where the abnormality type can be determined by multiple combinations of these.
なお、監視方法として基準値差分が用いられる場合には、予め基準値が設定されている必要があるが、短時間急変及びある時点の受光波形が用いられる場合には、記憶部140に蓄積されたデータとの比較及び変化等によって判定することができるため、予め基準値が設定されていなくても異常種別が判定できる場合がある。
When the reference value difference is used as the monitoring method, the reference value must be set in advance. However, when a short-term sudden change and a received light waveform at a certain point in time are used, the type of abnormality can be determined by comparing with the data stored in the
このように、記憶部140に記憶される異常種別情報として、どのような形式で異常種別情報を採用するかについては、変位センサ10の種類、ユーザの所望する異常種別、及び異常種別判定部132における具体的な判定処理手順等に応じて採用すればよい。また、記憶部140に、複数の形式の異常種別情報を記憶しておいても構わないし、図5及び図12に示された異常種別情報以外の形式で異常種別情報を記憶しておいても構わない。
As described above, the format of the abnormality type information to be stored in the
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The elements of the embodiments, as well as their arrangements, materials, conditions, shapes, sizes, etc., are not limited to those exemplified, and may be modified as appropriate. Furthermore, configurations shown in different embodiments may be partially substituted or combined.
[附記]
検査領域に光を投光する投光部(110)と、
前記検査領域で反射された光を受光し、受光波形を出力する受光部(120)と、
受光波形に含まれる複数の特徴情報と当該複数の特徴情報から予測される複数の異常種別とが対応づけられた異常種別情報が予め記憶される記憶部(140)と、
前記受光部によって出力される受光波形に基づいて、少なくとも2種以上の特徴情報を抽出する特徴情報抽出部(131)と、
前記抽出された少なくとも2種以上の特徴情報に基づいて、前記記憶部に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を判定する異常種別判定部(132)と、
前記判定された異常種別を出力する出力部(133)と、
を備える、変位センサ(10)。
[Additional Note]
A light projection unit (110) that projects light onto an inspection area;
a light receiving unit (120) that receives light reflected from the inspection area and outputs a received light waveform;
a storage unit (140) in which abnormality type information in which a plurality of pieces of characteristic information included in the received light waveform are associated with a plurality of abnormality types predicted from the plurality of pieces of characteristic information is stored in advance;
a feature information extraction unit (131) for extracting at least two types of feature information based on a received light waveform output by the light receiving unit;
an abnormality type determination unit (132) that determines at least one abnormality type among a plurality of abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit based on the at least two or more types of extracted feature information;
an output unit (133) for outputting the determined abnormality type;
A displacement sensor (10).
10…変位センサ、11…ケーブル、100…センサヘッド、110…投光部、111…発光素子、112…投光制御回路、120…受光部、121…撮像素子、122…信号処理回路、123…A/D変換回路、130…制御部、131…特徴情報抽出部、132…異常種別判定部、133…出力部、140…記憶部、150…表示部、160…操作部、170…入出力インタフェース、L1…レーザ光、L2…反射光、B…ベース、W…ワーク、M10…状態監視方法、S11~S19…状態監視方法M10の各ステップ、M100…異常種別判定方法、S101~S116…異常種別判定方法M100の各ステップ 10...displacement sensor, 11...cable, 100...sensor head, 110...light projecting unit, 111...light emitting element, 112...light projecting control circuit, 120...light receiving unit, 121...image sensor, 122...signal processing circuit, 123...A/D conversion circuit, 130...control unit, 131...characteristic information extraction unit, 132...abnormality type determination unit, 133...output unit, 140...storage unit, 150...display unit, 160...operation unit, 170...input/output interface, L1...laser light, L2...reflected light, B...base, W...work, M10...condition monitoring method, S11-S19...each step of condition monitoring method M10, M100...abnormality type determination method, S101-S116...each step of abnormality type determination method M100
Claims (9)
前記検査領域で反射された光を受光し、受光波形を出力する受光部と、
受光波形に含まれる複数の特徴情報と当該複数の特徴情報から予測される複数の異常種別とが対応付けられた異常種別情報が予め記憶される記憶部と、
前記受光部によって出力される受光波形に基づいて、少なくとも2種以上の特徴情報を抽出する特徴情報抽出部と、
前記抽出された少なくとも2種以上の特徴情報に基づいて、前記記憶部に予め記憶されている異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を判定する異常種別判定部と、
前記判定された異常種別を出力する出力部と、
を備える、変位センサ。 a light projection unit that projects light onto an inspection area;
a light receiving section that receives light reflected from the inspection area and outputs a received light waveform;
a storage unit that stores in advance abnormality type information in which a plurality of pieces of characteristic information included in the received light waveform are associated with a plurality of abnormality types predicted from the plurality of pieces of characteristic information;
a feature information extracting unit that extracts at least two types of feature information based on a received light waveform output by the light receiving unit;
an abnormality type determination unit that determines at least one abnormality type among a plurality of abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit based on the at least two or more types of extracted feature information;
an output unit that outputs the determined abnormality type;
A displacement sensor comprising:
請求項1に記載の変位センサ。 the abnormality type determination unit determines an abnormality type for the extracted characteristic information by using at least one of a difference amount from a reference value, an amount of change in a predetermined period, and information included in a received light waveform at a certain point in time;
The displacement sensor according to claim 1 .
請求項2に記載の変位センサ。 Among a plurality of abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit, an abnormality type that can be determined according to the monitoring method is classified.
The displacement sensor according to claim 2 .
請求項1から3のいずれか一項に記載の変位センサ。 The characteristic information includes at least two of the amount of received light, a light-receiving amount adjustment parameter, a width value of the received light waveform, a number of faces of the received light waveform, a total area of the received light waveform, and a background level.
The displacement sensor according to claim 1 .
請求項4に記載の変位センサ。 the abnormality type determination unit determines an abnormality type according to a combination of at least two or more of the amount of received light, the light-receiving amount adjustment parameter, a width value of the received light waveform, a number of faces of the received light waveform, a total area of the received light waveform, and the background level;
The displacement sensor according to claim 4.
請求項5に記載の変位センサ。 Among the multiple abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit, the abnormality types that can be determined are classified according to a combination of at least two or more of the amount of received light, the light receiving amount adjustment parameter, the width value of the received light waveform, the number of faces of the received light waveform, the total area of the received light waveform, and the background level.
The displacement sensor according to claim 5 .
請求項1から6のいずれか一項に記載の変位センサ。 Among the multiple abnormality types in the abnormality type information pre-stored in the storage unit, abnormality types that can be determined depending on the presence or absence of a workpiece and a base in the inspection area are classified.
The displacement sensor according to claim 1 .
請求項1から7のいずれか一項に記載の変位センサ。 The output unit outputs a countermeasure or an estimated cause corresponding to the determined abnormality type.
A displacement sensor according to any one of claims 1 to 7.
検査領域に光を投光する投光ステップと、
前記検査領域で反射された光を受光し、受光波形を出力する受光ステップと、
前記受光ステップで出力される受光波形に基づいて、少なくとも2種以上の特徴情報を抽出する特徴情報抽出ステップと、
前記抽出された少なくとも2種以上の特徴情報に基づいて、予めメモリに記憶されている、受光波形に含まれる複数の特徴情報と当該複数の特徴情報から予測される複数の異常種別とが対応付けられた異常種別情報における複数の異常種別のうち、少なくとも1種以上の異常種別を判定する異常種別判定ステップと、
前記判定された異常種別を出力する出力ステップと、
を含む、状態監視方法。 1. A condition monitoring method implemented by a displacement sensor including a processor, comprising:
a light projection step of projecting light onto an inspection area;
a light receiving step of receiving light reflected from the inspection area and outputting a received light waveform;
a feature information extracting step of extracting at least two types of feature information based on the received light waveform output in the light receiving step;
an abnormality type determination step of determining, based on the extracted at least two or more types of characteristic information, at least one or more types of abnormality among a plurality of abnormality types in abnormality type information, which is stored in advance in a memory and in which a plurality of pieces of characteristic information included in the received light waveform are associated with a plurality of abnormality types predicted from the plurality of pieces of characteristic information;
an output step of outputting the determined abnormality type;
A condition monitoring method comprising:
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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