(57)【要約】【課題】温度の影響を低減し、適切に異常を検知可能な異常検知装置を実現する。【解決手段】異常検知装置（６）は、エアシリンダ（５）を有する駆動装置の異常を検知する異常検知装置であって、エアシリンダ（５）が有するピストン（５３１）の押し出しに要する押出時間および引き戻しに要する引戻時間を取得する動作時間取得部（６１１）と、前記押出時間と前記引戻時間との比に基づいて、前記駆動装置の異常を検知する異常検知部（６１５）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアシリンダを有する駆動装置の異常を検知する異常検知装置であって、
前記エアシリンダが有するピストンの押し出しに要する押出時間および引き戻しに要する引戻時間を取得する動作時間取得部と、
前記押出時間と前記引戻時間との比に基づいて、前記駆動装置の異常を検知する異常検知部とを備える、異常検知装置。
【請求項２】
前記押出時間は、前記ピストンの移動開始から、第１位置に達するまでの時間であり、前記引戻時間は、前記ピストンの移動開始から、前記第１位置と異なる第２位置に達するまでの時間である請求項１に記載の異常検知装置。
【請求項３】
前記異常検知部は、前記押出時間の平均値および前記引戻時間の平均値を求め、押出平均時間と引戻平均時間との比に基づいて、異常を判定する請求項１または２に記載の異常検知装置。
【請求項４】
前記駆動装置は、前記エアシリンダを有する把持装置であり、かつ、前記エアシリンダによって駆動する把持部材を備え、
前記押出時間は前記把持装置がワークを解放する解放時間であって、
前記押出時間を前記引戻時間で割った値が第１閾値よりも大きい場合、前記異常検知部は、前記エアシリンダの前記把持部材に異常があると判断し、
前記押出時間を前記引戻時間で割った値が第２閾値よりも小さい場合、前記異常検知部は、前記エアシリンダが有するパッキンに異常があると判断する請求項１から３の何れか１項に記載の異常検知装置。
【請求項５】
前記駆動装置は、前記エアシリンダを有する把持装置であり、かつ、前記エアシリンダによって駆動する把持部材を備え、
前記引戻時間は前記把持装置がワークを解放する解放時間であって、
前記押出時間を前記引戻時間で割った値が第１閾値よりも小さい場合、前記異常検知部は、前記エアシリンダの前記把持部材に異常があると判断し、
前記押出時間を前記引戻時間で割った値が第２閾値よりも小さい場合、前記異常検知部は、前記エアシリンダが有するパッキンに異常があると判断する請求項１から３の何れか１項に記載の異常検知装置。
【請求項６】
エアシリンダを有する駆動装置の異常を検知する異常検知方法であって、
前記エアシリンダが有するピストンの押し出しに要する押出時間および引き戻しに要する引戻時間を取得する動作時間取得ステップと、
前記押出時間と前記引戻時間との比に基づいて、前記駆動装置の異常を検知する異常検知ステップとを含む、異常検知方法。
【請求項７】
請求項１から５の何れか１項に記載の異常検知装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記動作時間取得部、および異常検知部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアシリンダにおける異常を検知する異常検知装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動することによって各種動作を実行するエアシリンダに対して、異常の有無を検知する異常検知装置が従来技術として知られている。例えば、特許文献１には溶接電極の交換時期検出方法および抵抗溶接装置が開示されている。
【０００３】
具体的には、エアシリンダに交換基準溶接電極を取り付けたときの、エアシリンダの位置を記憶し、エアシリンダに溶接電極を取り付けて溶接作業を行う中で、溶接電極を基準面に押し当てたときの位置から磨耗交換時期を検出する。
【０００４】
また、特許文献２にはアクチュエータの異常検知システムが開示されている。具体的には、アクチュエータの可動部の移動時間に基づいて、当該アクチュエータの異常を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０７５８２３号公報
【特許文献２】特許第６０１１８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１において、シリンダに備えられたセンサが反応しなくなったことで摩耗を検知するが、センサのＯＮ/ＯＦＦ信号だけなので摩耗度を連続値で表現できないという課題がある。
【０００７】
また、上述の特許文献２において、エアシリンダの可動部の移動時間が周囲温度に依存するため、周囲温度の影響を考慮した閾値を設定する、あるいは、温度センサを設置する必要があるという課題がある。
【０００８】
本発明の一態様は前記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度の影響を低減し、適切に異常を検知可能な異常検知装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面に係る異常検知装置は、エアシリンダを有する駆動装置の異常を検知する異常検知装置であって、前記エアシリンダが有するピストンの押し出しに要する押出時間および引き戻しに要する引戻時間を取得する動作時間取得部と、前記押出時間と前記引戻時間との比に基づいて、前記駆動装置の異常を検知する異常検知部とを備える。
【００１０】
この構成によれば、押出時間と前記引戻時間との比に基づいて、駆動装置の異常を検知することができる。例えば、温度の影響を低減し、適切に異常を検知可能な異常検知装置を実現することができる。
【００１１】
前記一側面に係る異常検知装置において、前記押出時間は、前記ピストンの移動開始から、第１位置に達するまでの時間であり、前記引戻時間は、前記ピストンの移動開始から、前記第１位置と異なる第２位置に達するまでの時間であってもよい。この構成によれば、温度の影響を低減し、より適切に異常を検知可能な異常検知装置を実現することができる。
【００１２】
前記一側面に係る異常検知装置において、前記異常検知部は、前記押出時間の平均値および前記引戻時間の平均値を求め、押出平均時間と引戻平均時間との比に基づいて、異常を判定してもよい。この構成によれば、温度の影響を低減し、より確実に異常を検知可能な異常検知装置を実現することができる。
【００１３】
前記一側面に係る異常検知装置において、前記駆動装置は、前記エアシリンダを有する把持装置であり、かつ、前記エアシリンダによって駆動する把持部材を備え、前記押出時間は前記把持装置がワークを解放する解放時間であって、前記押出時間を前記引戻時間で割った値が第１閾値よりも大きい場合、前記異常検知部は、前記エアシリンダの前記把持部材に異常があると判断し、前記押出時間を前記引戻時間で割った値が第２閾値よりも小さい場合、前記異常検知部は、前記エアシリンダが有するパッキンに異常があると判断してもよい。この構成によれば、エアシリンダの構成部材のどちらに異常があるかを判別することができる。
【００１４】
前記一側面に係る異常検知装置において、前記駆動装置は、前記エアシリンダを有する把持装置であり、かつ、前記エアシリンダによって駆動する把持部材を備え、前記引戻時間は前記把持装置がワークを解放する解放時間であって、前記押出時間を前記引戻時間で割った値が第１閾値よりも小さい場合、前記異常検知部は、前記エアシリンダの前記把持部材に異常があると判断し、前記押出時間を前記引戻時間で割った値が第２閾値よりも小さい場合、前記異常検知部は、前記エアシリンダが有するパッキンに異常があると判断してもよい。この構成によれば、エアシリンダの構成部材のどちらに異常があるかを判別することができる。
【００１５】
本発明の一側面に係る異常検知方法は、エアシリンダを有する駆動装置の異常を検知する異常検知方法であって、前記エアシリンダが有するピストンの押し出しに要する押出時間および引き戻しに要する引戻時間を取得する動作時間取得ステップと、前記押出時間と前記引戻時間との比に基づいて、前記駆動装置の異常を検知する異常検知ステップとを含む。
【００１６】
この構成によれば、押出時間と前記引戻時間との比に基づいて、駆動装置の異常を検知することができる。例えば、温度の影響を低減し、適切に異常を検知可能な異常検知方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、温度の影響を低減し、適切に異常を検知可能な異常検知装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一側面の異常検知システムの要部構成の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明の一側面のエアシリンダの概要を示す模式図である。
【図３】本発明の一側面のエアシリンダにおける動作の正常・異常状態を示す模式図である。
【図４】本発明の一側面のエアシリンダの要部構成の概要を示す模式図である。
【図５】本発明の一側面のエアシリンダにおけるパッキン異常の例であり、押出工程におけるパッキン異常を示す。
【図６】本発明の一側面のエアシリンダにおけるパッキン異常の例であり、引戻工程におけるパッキン異常を示す。
【図７】本発明の一側面のエアシリンダにおけるパッキン異常の例であり、把持時間が引戻時間であることを示す。
【図８】本発明の一側面のエアシリンダにおけるパッキン異常の例であり、把持時間が押出時間であることを示す。
【図９】本発明の一側面の異常検知装置が実行する処理の一例を示すフローチャートであり、エアシリンダの動作を監視する監視処理のフローを示す。
【図１０】本発明の一側面のエアシリンダにおける把持時間-解放時間の平均値を用いてエアシリンダ動作の正常・異常状態を示す模式図である（その１）。
【図１１】本発明の一側面のエアシリンダにおける把持時間-解放時間の平均値を用いてエアシリンダ動作の正常・異常状態を示す模式図である（その２）。
【図１２】本発明の一側面のエアシリンダにおける把持時間-解放時間の比を用いてエアシリンダ動作の正常・異常状態を示す模式図である（その１）。
【図１３】本発明の一側面のエアシリンダにおける把持時間-解放時間の比を用いてエアシリンダ動作の正常・異常状態を示す模式図である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。
【００２０】
§１  適用例
図１などを用いて、本実施形態に係る異常検知装置の適用場面の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る異常検知システムの要部構成の概要を示すブロック図である。本実施形態に係る異常検知システムが有する異常検知装置６は、温度の影響を低減し、適切に異常を検知可能な装置である。
【００２１】
異常検知装置６は、エアシリンダが有するピストンの押出時間と引戻時間との比に基づいて、エアシリンダを有する駆動装置の異常を検知する。押出時間と引戻時間との比に基づいて異常を判定することにより、異常検知装置６は、温度の影響を低減し、適切に異常の有無を判定することができる。
【００２２】
§２  構成例
（異常検知システムの構成）
図２は、本発明の一側面のエアシリンダ５の概要を示す模式図である。異常検知システム１００は、コンプレッサ１、レギュレータ２、排出口３、マニホールド４、エアシリンダ５、異常検知装置６、および表示装置７を備えている。なお、図１において実線はデータの流れを示し、点線は気体の流れを示している。
【００２３】
異常検知システム１００は、気体の流入出によって駆動する１つ以上のエアシリンダ５の少なくともいずれかの異常を異常検知装置６にて検知するシステムである。異常検知装置６は、エアシリンダ５の異常を検知すると、表示装置７を用いてユーザに該異常を通知する。
【００２４】
エアシリンダ５には、コンプレッサ１によって加圧され、レギュレータ２によって圧力が調整された気体が、マニホールド４に設けられた電磁弁の開閉に伴って供給される。また、エアシリンダ５からは電磁弁の開閉に伴って、不要となった気体が排出口３より排出される。
【００２５】
マニホールド４における電磁弁の開閉は異常検知装置６によって制御されるため、異常検知装置６は１つ以上のエアシリンダ５における駆動を制御する制御装置としても機能する。
【００２６】
コンプレッサ１は、気体を加圧してレギュレータ２に供給する。レギュレータ２は、コンプレッサ１から供給された気体の圧力を所望の値に調整した後、マニホールド４に供給する調整器である。
【００２７】
排出口３は、エアシリンダ５の内部の圧力を調整するために不要となった気体をマニホールド４を介して受け付け、外部に排出する。
【００２８】
マニホールド４は、異常検知装置６の制御にしたがって開閉することが可能な１つ以上の電磁弁を備えた流路である。マニホールド４は、異常検知装置６の制御部６１から電磁弁の開閉指示を受け付けると、対応する電磁弁を開閉させ、開閉させた電磁弁と連通するエアシリンダ５のシリンダ５３との間で気体を流入出させる。
【００２９】
マニホールド４には１つ以上のエアシリンダ５が接続されてもよく、異常検知装置６からの指示にしたがって、特定のエアシリンダ５と連通する特定の電磁弁を開閉してもよい。
【００３０】
エアシリンダ５は、センサ５１およびシリンダ５３を備えており、シリンダ５３は、ピストン５３１、ロッド５３３、ピストンパッキン５３５、およびロッドパッキン５３７を備えている。
【００３１】
エアシリンダ５は、マニホールド４との間で気体を流入出させることでシリンダ５３の内部に配されたピストン５３１を摺動させる。エアシリンダ５は、ピストン５３１に一端が接続されたロッド５３３の他端に各種機構（例えば図４における把持部材（爪）５４）を接続してもよく、ピストン５３１の摺動に応じて該機構を動作させてもよい。一例では、エアシリンダ５は、把持装置を駆動する。把持装置については後述する。
【００３２】
センサ５１は、シリンダ５３の内部においてピストン５３１が後述する引戻し終端付近位置または押出し終端付近位置に位置することを検知すると、異常検知装置６に通知する。センサ５１は、例えばピストン５３１の位置をスイッチのＯＮ／ＯＦＦで示すリードスイッチであってもよい（例えば図４におけるリードスイッチ５１ａ、５１ｂ）。
【００３３】
シリンダ５３は、エアシリンダ５の内部に円筒状に形成された内壁面を有するように形成されており、両端の近傍には気体が流入出するためのポートが設けられている。シリンダ５３は、マニホールド４における電磁弁の開閉に伴ってポートから気体を流入出させることにより、内部の気体圧力を調整する。
【００３４】
シリンダ５３の一端は閉塞されており、他端はロッド５３３がシリンダ５３を貫通できるようにロッド５３３の大きさに応じた穴が設けられている。
【００３５】
ピストン５３１は、シリンダ５３の内部を摺動可能に配置された栓状の部材であり、ピストン５３１の一端側にはロッド５３３が接続されている。シリンダ５３の内部においてピストン５３１は、該ピストン５３１を挟んで対向するシリンダ５３の内部領域における気体圧力の差に応じてシリンダ５３の内部を摺動する。
【００３６】
ロッド５３３は、一端がピストン５３１の一端側に接続された棒状の部材であり、ピストン５３１の摺動に合わせて移動する。ロッド５３３はシリンダ５３の一端に設けられた穴を貫通するように配置されており、ピストン５３１の摺動に合わせてシリンダ５３の端部から突き出る量が変化する。
【００３７】
ピストンパッキン５３５は、ピストン５３１を挟んで対向するシリンダ５３の内部領域の間で気体が移動することを防止するためにピストン５３１に固定されたパッキンである。ピストンパッキン５３５は、例えばゴムや樹脂等によって形成されたＯリングであってもよい。
【００３８】
ロッドパッキン５３７は、シリンダ５３の一端に設けられた、ロッド５３３の大きさに応じた穴とロッド５３３との間の隙間から気体が外部に移動することを防止するためにシリンダ５３の一端に固定されたパッキンである。
【００３９】
ピストンパッキン５３５と同様に、ロッドパッキン５３７は、例えばゴムや樹脂等によって形成されたＯリングであってもよい。
【００４０】
異常検知装置６は、ピストン５３１を有するエアシリンダ５の異常を検知する装置であり、制御部６１を備えている。制御部６１は、動作時間取得部６１１、特徴量演算部６１３、異常検知部６１５、および異常通知部６１７を備えている。
【００４１】
制御部６１は、異常検知装置６の各部を統括して制御する。制御部６１は、マニホールド４に対して電磁弁の開閉指示を送信し、マニホールド４が有する特定の電磁弁を開閉させる。
【００４２】
制御部６１は、センサ５１からピストン５３１が後述する引戻し終端付近位置または押出し終端付近位置に位置することに関する通知を受け付ける。
【００４３】
動作時間取得部６１１は、制御部６１がセンサ５１から受信した通知に基づいて、エアシリンダ５のシリンダ５３におけるピストン５３１の押し出しに要する押出時間および引き戻しに要する引戻時間を含む、ピストン５３１の動作時間を取得する。動作時間取得部６１１は、取得した押出時間および引戻時間を特徴量演算部６１３に送信する。
【００４４】
特徴量演算部６１３は、異常検知部６１５がエアシリンダ５の異常を検知するために用いる、押出時間と引戻時間との比を求める。
【００４５】
異常検知部６１５は、特徴量演算部６１３が求めた、エアシリンダ５のシリンダ５３の内部におけるピストン５３１の押出時間と引戻時間との比に基づいて、エアシリンダ５における異常の有無を検知する。
【００４６】
異常通知部６１７は、エアシリンダ５に異常が発生したことを検知した場合、該異常を異常通知部６１７に通知する。異常検知部６１５による異常検知の具体例については後述する。
【００４７】
表示装置７は、異常検知装置６と通信可能に接続されたディスプレイである。表示装置７は、異常通知部６１７から異常に関する情報を受信すると、受信した情報を映像として表示する。表示装置７は、異常検知装置６と別の装置であってもよいし、異常検知装置６と一体に形成されてもよい。
【００４８】
また、表示装置７に代えて、例えば音声によりエアシリンダ５に異常が発生したことをユーザに報知する音声報知装置を設けてもよい。
【００４９】
（エアシリンダの概要）
図２に示すように、エアシリンダ５には円筒状のシリンダ５３が形成されており、シリンダ５３の両端部は図示しないポートを介してマニホールド４との間で気体を流入出できるようになっている。
【００５０】
エアシリンダ５の内部にはピストンパッキン５３５を備えたピストン５３１が摺動可能に設けられており、ピストン５３１の一端側にはロッド５３３の端部が接続されている。ロッド５３３は一端がシリンダ５３の端部に設けられた穴を貫通しており、穴の周囲にはロッドパッキン５３７が固定されている。
【００５１】
図示の例ではシリンダ５３とは別の封止部材によってシリンダ５３の一端が閉塞されており、ロッド５３３は封止部材に設けられた穴を貫通するようになっている。しかしながら、シリンダ５３の一端を閉塞し、ロッド５３３が穴を貫通するのであれば封止部材を用いなくてもよい。
【００５２】
図示の例において、シリンダ５３の端部付近には２つのセンサ５１が設けられている。ここで、ピストン５３１によって区画されたシリンダ５３の内部領域のうち、ロッド５３３が存在しない領域を引戻領域とし、ロッド５３３が存在する領域を押出領域とする。
【００５３】
そして、引戻領域の圧力が押出領域の圧力未満となってピストン５３１が引戻領域を圧縮するように移動する工程を引戻工程とし、引戻領域の圧力が押出領域の圧力より大きくなってピストン５３１が押出領域を圧縮するように移動する工程を押出工程とする。すなわち、引戻工程においてロッド５３３はシリンダ５３の内部に引き戻され、押出工程においてロッド５３３はシリンダ５３の外部に押し出される。
【００５４】
引戻工程において、ピストン５３１が引戻領域を限界まで圧縮したときの該ピストン５３１の位置を引戻し終端位置とし、押出工程において、ピストン５３１が押出領域を限界まで圧縮したときの該ピストン５３１の位置を押出し終端位置とする。
【００５５】
センサ５１は、ピストン５３１が引戻し終端位置または押出し終端位置に位置するときは、その旨を外部に通知するが、ピストン５３１が終端位置（引戻し終端位置または押出し終端位置）より少し前の位置（引戻し終端付近位置または押出し終端付近位置）にある場合も通知する。
【００５６】
換言すると、センサ５１は、終端位置を含むある一定範囲にピストン５３１が位置するときに通知する（信号がＯＮになる）。
【００５７】
異常検知システム１００では、ピストン５３１が引戻し終端付近位置にある状態から異常検知装置６がマニホールド４を制御して押出工程を開始させて該ピストン５３１を押出し終端付近位置まで移動させた後、今度はマニホールド４を制御して引戻工程を開始させ、該ピストン５３１を引戻し終端付近位置まで移動させるまでに要した動作時間を１フレームとしている。
【００５８】
（把持装置８の要部構成）
図４は、本発明の一側面の把持装置８の要部構成の概要を示す模式図である。図４に示すように、把持装置８は、エアシリンダ５、１対の駆動部材５３、および１対の把持部材５４を備える。エアシリンダ５のロッド５３３は、駆動部材５３に接続されている。１対の把持部材５４は、それぞれ、１対の駆動部材５３に固定されている。エアシリンダ５のロッド５３３は、図４における縦方向に移動する。ロッド５３３の移動に伴い、１対の駆動部材５３は、図４における横方向に開閉するように移動する。ロッド５３３の移動に伴い、１対の把持部材５４の間隔が変化する。これにより、１対の把持部材５４は、ワークＷを把持または解放する。
【００５９】
エアシリンダ５は、エアシリンダ５のピストン５３１の位置を検知するための２つのセンサ５１ａ、５１ｂを備える。ここでは、センサ５１ａ、５１ｂはリードスイッチである。リードスイッチは、ピストン５３１が、シリンダの終端位置を含む所定範囲（終端付近位置）に位置するときＯＮ信号を出力し、それ以外のときＯＦＦ信号を出力する。例えば、センサ５１ａは、シリンダの一端側に対して配置され、センサ５１ｂは、シリンダの他端側に対して配置される。
【００６０】
（エアシリンダの動作の正常・異常状態）
図３は、本発明の一側面の把持装置８におけるピストン５３１の位置を示すタイミングチャートである。図３における「把持位置」に対応する斜線の領域は、リードスイッチ５１ａが反応する（ＯＮ信号を出力する）範囲を示し、「解放位置」に対応する斜線の領域は、リードスイッチ５１ｂが反応する（ＯＮ信号を出力する）範囲を示す。「把持位置」は所定幅のワークＷを把持したときのピストンの位置である。「解放位置」は、ワークＷを解放したときの解放端に位置するピストンの位置である。
【００６１】
また、図３の例示では、引戻時間を把持時間（把持動作時間）Ｔｇとし、押出時間を解放時間（解放動作時間）Ｔｒとしている。すなわち、エアシリンダ５がロッド５３３を引き戻すと、１対の把持部材５４の間隔が狭くなる（ワークＷを把持する）。エアシリンダ５がロッド５３３を押し出すと、１対の把持部材５４の間隔が広くなる（ワークＷを解放する）。また、ここでいう「解放時間」、「把持時間」とは、把持部材（爪）５４によりワークＷを解放または把持する動作に掛かる時間を示す。
【００６２】
図３に示すように、エアシリンダ５の動作が正常状態の場合、時刻ｔ１に制御部６１により把持指令が出されたら、ピストン５３１が解放位置（押出終端付近位置）から把持位置（引戻終端付近位置）へ移動するために、ピストン５３１が把持位置へ移動を開始する。すなわち、把持動作の開始は、制御部６１により把持指令が出力された時点ｔ１である。
【００６３】
時刻ｔ２において、ピストン５３１はリードスイッチ５１ｂが反応開始する位置（以下第１位置と呼称する）を通過する。ピストン５３１は、把持位置まで移動する。
【００６４】
動作時間取得部６１１は、制御部６１が把持指令を出力した時刻ｔ１と、把持端側のリードスイッチ５１ａの信号がＯＮになった時刻ｔ２とから、時刻ｔ１と時刻ｔ２との差分である把持時間Ｔｇを取得する（求める）。
【００６５】
続いて、把持位置において把持動作が一定時間保持された後、時刻ｔ３において、制御部６１により解放指令が出されたら、解放動作が開始する。換言すると、時刻ｔ３は、制御部６１がエアシリンダ５に接続されたマニホールド４に電磁弁の切り替え信号を出力した時点である。
【００６６】
この結果、電磁弁がエアシリンダ５に空気を流し始めて、ピストン５３１が移動を開始する。
【００６７】
そして、時刻ｔ４において、ピストン５３１はリードスイッチ５１ｂが作動開始する位置（以下第２位置と呼称する）を通過する。ピストン５３１は、解放位置まで移動する。
【００６８】
動作時間取得部６１１は、制御部６１が解放指令を出力した時刻ｔ３と、解放端側のリードスイッチ５１ｂの信号がＯＮになった時刻ｔ４とから、時刻ｔ３と時刻ｔ４との差分である解放時間Ｔｒを取得する（求める）。
【００６９】
このように、本実施形態では、１フレームのうち、引戻し終端付近位置にあるピストン５３１が押出し終端付近位置まで移動するまでに要した時間を押出時間とし、押出し終端付近位置にあるピストン５３１が引戻し終端付近位置まで移動するまでに要した時間を引戻時間とする。
【００７０】
このように、図３の例示では、押出時間は、ピストン５３１の移動開始から、第１位置に達するまでの時間であり、引戻時間は、ピストン５３１の移動開始から、第１位置と異なる第２位置に達するまでの時間である。
【００７１】
一方、例えば爪５４が摩耗したという異常があった場合、正常時に比べて、図３に示すように、時刻ｔ３から時刻ｔ４´までの間隔（解放時間）が長くなる。すなわち、正常時と比較すると、異常時の解放時間を把持時間で割った値が増大する。
【００７２】
異常の場合、解放時間が長くなるのは、爪５４の摩耗により把持位置が変化し、ピストン５３１の移動距離が長くなるためである。一方で、把持時間は、ピストン５３１が第１位置に到達した時点ｔ２を用いて求めるため、変化しない。それゆえ、把持時間（引戻時間）と解放時間（押出時間）との比に基づいて、異常の有無を判定することができる。
【００７３】
このように、異常検知装置６において、異常検知部６１５は引戻時間と押出時間との比に基づいてエアシリンダ５の異常を検知することができる。
【００７４】
（パッキン異常の具体例）
図５は、本発明の一側面のエアシリンダ５におけるパッキン異常の例であり、押出工程におけるパッキン異常を示す。また、図５の例示でも、押出時間を把持時間とし、引戻時間を解放時間としている。
【００７５】
図５に示すように、押出工程ではシリンダ５３の引戻領域内の気体の圧力を増大させることによって、ピストン５３１が押出領域を圧縮するように摺動し、結果として押出領域内の気体の圧力が増大する。
【００７６】
このとき、ピストンパッキン５３５が経年劣化等の理由によって引戻領域と押出領域との間における気体の移動を防止できない状態であれば、押出領域内の気体の一部は引戻領域に漏出する。同様に、ロッドパッキン５３７が押出領域と外部との間における気体の移動を防止できない状態であれば、押出領域内の気体の一部は外部に漏出する。
【００７７】
すなわち、ピストンパッキン５３５またはロッドパッキン５３７のいずれかに異常が発生している場合、押出工程において押出領域を圧縮するピストン５３１に反発する、押出領域内の気体の一部が漏出するので押出時間が短縮される。
【００７８】
引戻工程におけるパッキン異常について、図６を用いて説明する。引戻工程ではシリンダ５３の押出領域内の気体の圧力を増大させることによって、ピストン５３１が引戻領域を圧縮するように摺動し、結果として引戻領域内の気体の圧力が増大する。
【００７９】
このとき、ピストンパッキン５３５が引戻領域と押出領域との間における気体の移動を防止できない状態であれば、押出領域内の気体の一部は引戻領域に漏出する。同様に、ロッドパッキン５３７が押出領域と外部との間における気体の移動を防止できない状態であれば、押出領域内の気体の一部は外部に漏出する。
【００８０】
すなわち、ピストンパッキン５３５またはロッドパッキン５３７のいずれかに異常が発生している場合、引戻工程において引戻領域を圧縮するピストン５３１を押す、押出領域内の気体の一部が漏出するので押出時間が延長される。
【００８１】
（パッキン異常例を示すグラフ）
図７は、本発明の一側面のエアシリンダにおけるパッキン異常の例であり、把持時間が引戻時間である。図７において、把持時間（引戻時間）を横軸とし、解放時間（押出時間）を縦軸としている。
【００８２】
図７に示すように、把持時間が引戻時間であり、解放時間が押出時間である場合、以下の結果となる。
・爪５４が摩耗・・・特徴量である解放時間を把持時間で割った値が正常時よりも大きく（プラス方向）なる。
・ロッドパッキン５３７またはピストンパッキン５３５が異常・・・特徴量である解放時間を把持時間で割った値が正常時よりも小さく（マイナス方向）なる。
【００８３】
すなわち、解放時間を把持時間で割った値が第１閾値よりも大きい場合、異常検知部は、把持部材に異常がある（爪が摩耗している）と判断する。解放時間を把持時間で割った値が第２閾値よりも小さい場合、異常検知部は、ロッドパッキン５３７またはピストンパッキン５３５に異常がある（パッキンが摩耗している）と判断する。
【００８４】
図８は、本発明の一側面のエアシリンダにおけるパッキン異常の例であり、把持時間が押出時間である。図８に示す例では、把持装置において、ロッドが押し出されると、把持部材がワークを把持し、ロッドが引き戻されると、把持部材がワークを解放する。図８において、把持時間（押出時間）を横軸とし、解放時間（引戻時間）を縦軸としている。図８に示すように、把持時間が押出時間であり、解放時間が引戻時間である場合、以下の結果となっている。
・爪５４が摩耗・・・特徴量である解放時間を把持時間で割った値が正常時よりも大きく（プラス方向）なる。
・ロッドパッキン５３７またはピストンパッキン５３５が異常・・・特徴量である解放時間を把持時間で割った値が正常時よりも大きく（プラス方向）なる。
【００８５】
図７、８に示すように、エアシリンダ５の周囲の温度が変化した場合、例えば温度が高くなれば、押出時間および引戻時間は小さくなり、温度が低くなれば、押出時間および引戻時間は大きくなる。押出時間および引戻時間は、互いに同じように、温度に応じてほぼ線形に変化する。そのため、温度変化によって押出時間と引戻時間との比はほとんど変化しない。
【００８６】
これは、エアシリンダ５の周囲温度が例えば１０℃から４０℃にまで上昇することに合わせてシリンダ５３に気体が流入／流出しやすくなること、グリス粘性の温度特性やシリンダチューブ熱膨張の内径拡大によりピストンの摩擦係数が減少し動作しやすくなることによる。これにより、押出時間および引戻時間はともに短縮される。
【００８７】
そして、本実施形態では、押出時間と引戻時間との比に基づいて、駆動装置の異常を検知するので、エアシリンダ５の周囲の温度が変化しても、温度の影響を低減することができる。このため、本実施形態に係る異常検知装置６によれば、温度の影響を低減し、適切に異常を検知することが可能になる。
【００８８】
§３  動作例
（監視処理の流れ）
図９は、本発明の一側面の異常検知装置６が実行する処理の一例を示すフローチャートであり、エアシリンダ５の動作を監視する監視処理のフローを示す。
【００８９】
まず、図９に示すように、エアシリンダ５において押出工程および引戻工程が行われると、センサ５１はピストン５３１の移動を通知し、異常検知装置６の動作時間取得部６１１では該通知に基づいて、押出時間および引戻時間を含む動作時間のデータを取得する（Ｓ１１：動作時間取得ステップ）。
【００９０】
制御部６１は、動作時間に関する閾値を設定する（Ｓ１２）。動作時間に関する閾値の設定方法については特に限定せず、必要に応じて好適に設定すればよい。
【００９１】
次に、異常検知装置６により駆動装置（エアシリンダ５）の駆動動作を監視する（Ｓ１３：駆動動作監視ステップ）。そして、異常検知装置６における特徴量演算部６１３により一つひとつのフレームの動作完了時に特徴量（例えば解放時間Ｔｒと把持時間Ｔｇとの比）を算出する（Ｓ１４：特徴量演算ステップ）。
【００９２】
次に、Ｓ１５において、異常検知部６１５により前記解放時間Ｔｒと前記把持時間Ｔｇとの比が前記閾値を超えているか否かを判断する。前記解放時間Ｔｒと前記把持時間Ｔｇとの比が前記閾値を超えている場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、異常通知部６１７によりユーザに異常を通知する。
【００９３】
一方、前記解放時間Ｔｒと前記把持時間Ｔｇとの比が前記閾値よりも小さい場合（Ｓ１５でＮＯ）Ｓ１３に戻る。
【００９４】
以上、１つのフレームの押出時間と引戻時間との比に基づいて異常を検知する構成を説明した。しかしながら、特徴量演算部６１３（異常検知部）は、複数のフレームにおける押出時間の平均値と引戻時間の平均値とを求め、異常検知部６１５は、複数のフレームにおける押出時間の平均値と引戻時間の平均値との比に基づいて異常を検知してもよい。
【００９５】
図１０は、把持装置における把持時間Ｔｇ-解放時間Ｔｒの複数の例を示す図である。図１１は把持時間Ｔｇの平均値および解放時間Ｔｒの平均値の複数の例を示す図である。なお、これらは、同じ温度下での例である。
【００９６】
また、図１０および図１１における横軸および縦軸が示す時間の単位はｍｓである。図
１０に示すように、センサのサンプリング周期は１ｍｓである。図１０の例示では、正常なエアシリンダにおける把持時間Ｔｇおよび解放時間Ｔｒの複数のサンプリングデータと、異常の程度が小さい「異常度１」のエアシリンダにおける把持時間Ｔｇおよび解放時間Ｔｒの複数のサンプリングデータと、異常の程度が大きい「異常度２」のエアシリンダにおける把持時間Ｔｇおよび解放時間Ｔｒの複数のサンプリングデータとがプロットされている。
【００９７】
図１０に示すように、サンプリング周期が１ｍｓ（長い）であるので、本来把持時間が９５．５ｍｓ等である場合、取得されるデータでは９５ｍｓか９６ｍｓのどちらかになってしまう。解放時間についても同様である。そのため、精度よく判定ができない。例えば、異常度１と異常度２とで、分けられずに同じ点にプロットされる例が存在する（解放時間／把持時間が同じ値になる）。
【００９８】
図１１では、各データについて、複数フレーム（例えば１０フレーム）分の駆動時間の平均値を求めて（移動平均を求めて）、平均値をプロットしている。この場合、サンプリング周期以下のデータが得られる。例えば、異常度１（摩耗小さい）のエアシリンダに関するデータの分布と、異常度２（摩耗大きい）のエアシリンダに関するデータの分布とが分離されている。これにより、異常検知装置６は、異常の程度をより正確に判定することができる。
【００９９】
図１１は、正常であることが分かっているエアシリンダと異常であることが分かっているエアシリンダとを用いたデータ例である。
【０１００】
図１２は、把持装置における解放時間Ｔｒ／把持時間Ｔｇの値（生データ）の例を示す図である。図１３は、把持装置における解放時間Ｔｒ／把持時間Ｔｇの移動平均の例を示す図である。なお、これらは、同じ温度下での例である。
【０１０１】
図１２に示す例では、例えば異常度１のデータ群と異常度２のデータ群とが明確に分離できていない。図１３に示すように、移動平均を求めることで、解放時間／把持時間の値が、異常度１と異常度２とで明確に分離される。もちろん、正常時の解放時間／把持時間の値と異常度１の解放時間／把持時間の値との分離も容易になっている。
【０１０２】
§４  変形例
以上、ピストン５３１が引戻し終端付近位置または押出し終端付近位置まで移動する動作時間を用いて異常検知する例について説明したが、ピストン５３１が引戻し終端位置または押出し終端位置まで移動する動作時間を用いて異常検知をしてもよい。
【０１０３】
より具体的には、動作時間取得部６１１は、引戻し終端位置にあるピストン５３１が、押出し終端位置まで移動するまでに要した時間を押出時間として取得する。また、押出し終端位置にあるピストン５３１が引戻し終端位置まで移動するまでに要した時間を引戻時間として取得する。
【０１０４】
この場合、異常検知装置は、把持部材（爪）５４の摩耗は検知できないが、パッキン異常は検知できる。
【０１０５】
〔ソフトウェアによる実現例〕
異常検知装置６の制御ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【０１０６】
後者の場合、異常検知装置６は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１０７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  異常検知システム
４  マニホールド
５  エアシリンダ
５３  シリンダ
５３１  ピストン
５３５  ピストンパッキン
５３７  ロッドパッキン
６  異常検知装置（制御装置）
６１１  動作時間取得部
６１３  特徴量演算部（異常検知部）
６１５  異常検知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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