(57)【要約】 【課題】機械アーム及びポンプの異常を事前に検知可能な方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明は、センサを利用して取得した機械アーム及びポンプの振動電圧、周波数及び振幅に基づき、機械アーム及びポンプが発する信号が異常な信号であるか否かを検知する。主に複数個のセンサをポンプまたは機械アームの連動機構に設置して、ポンプまたは機械アームの使用状態をホスト機器に返送できるようにし、機械アーム及びポンプの使用データに異常が表れたときに、制御プラットフォームにセンサを利用して取得した機械アーム及びポンプの異常信号が伝送されて、制御プラットフォームによって信号の異常原因を前もって分析しておき、機械アーム及びポンプの部品の問題を判断するための予測として用いると共に、さらにエンジニアに対して現場に出向いて検査測定や部品交換などの作業を実施するように通知することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプまたは機械アームの連動機構上に複数個のセンサを取り付けると共に、前記複数個のセンサをホスト機器と接続させて、前記ポンプまたは前記機械アームの連動機構が異常であるか否かを前記ホスト機器のスクリーンによって監視制御して、前記センサを利用して前記ホスト機器のスクリーンに正常信号または異常信号を表示させて通知し、前記異常信号を前記ホスト機器を介して遠隔伝達によって制御プラットフォームに伝送し、かつ前記制御プラットフォームに取り込まれるクラウドビッグデータ・データベースを、異常信号を判断分析するための根拠とすることを特徴とする、機械アーム及びポンプの異常を事前に検知可能な方法。
【請求項２】
機械アームと、センサと、ホスト機器と、制御プラットフォームとから主に構成される機械アームの異常を事前に検知可能な装置であって、
複数個の当該センサが前記機械アームの連動機構上に設置され、かつ当該センサは、有線または無線方式で前記ホスト機器と信号接続され、また、前記ホスト機器に連結されるスクリーンは、信号状態を表示するために供されると共に、前記ホスト機器は、前記制御プラットフォームと遠隔的に連結され、かつ前記制御プラットフォームは、クラウドビッグデータ・データベースと相互接続されることを特徴とする、機械アームの異常を事前に検知可能な装置。
【請求項３】
ポンプと、センサと、ホスト機器と、制御プラットフォームとから構成されるポンプの異常を事前に検知可能な装置であって、
複数個の当該センサが前記ポンプ上に設置され、かつ当該センサは、有線または無線方式で前記ホスト機器と信号接続され、また、前記ホスト機器に連結されるスクリーンは、信号状態を表示するために供されると共に、前記ホスト機器は、前記制御プラットフォームと遠隔的に連結され、かつ前記制御プラットフォームは、クラウドビッグデータ・データベースと相互接続されることを特徴とする、ポンプの異常を事前に検知可能な装置。
【請求項４】
前記スクリーンは、図形、色彩または音声を用いて、当該センサが検知した振動電圧、周波数及び振幅の状態を表示することを特徴する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法及び装置。
【請求項５】
前記機械アームの連動機構は、モータと、圧縮機と、軸芯とを含むことを特徴する、請求項１または請求項２に記載の方法及び装置。
【請求項６】
前記クラウドビッグデータ・データベース中のデータの収集は、前記ポンプまたは前記機械アームの連動機構の正常運転と異常運転との対比参照に基づいて異常の電圧、周波数または振幅の信号を取得することによって実行され、前記クラウドビッグデータ・データベースは、振動電圧異常データベースと、運転の周波数異常データベースと、運転の振幅異常データベースとを含むことを特徴する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法及び装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械アーム及びポンプの異常を事前に検知可能な方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
数多くの半導体産業において、人間の手作業の代わりとして機械アーム（またはポンプ)が多く使用されている。従来、かかる機械アームによれば、長時間にわたって連続作業を行うことができ、これにより、毎日の生産数量及び品質を高水準に維持することができるという利点がある。
【０００３】
しかし、前記機械アーム（またはポンプ)を長期にわたって連続使用するときには、故障または異常が生じるおそれがあり、故障が発生した場合、前記生産ラインを一定期間停止する必要があり、問題が解消されない限り、生産ラインを継続的に起動し続けることは不可能である。この過程において、エンジニアは、現場に出向いて検査測定を実施するための時間の段取りを付けなければならないことから、非能率的な作業を余儀なくせざるを得ないものであり、しかも生産ラインのダウンタイムに時間が長くかかるほど、その生産量に影響を受けやすくなるという難点が指摘されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の課題は、生産ラインにおいて、しようされる機会アームの異常を事前に検知可能な方法及びかかる検知可能な方法に用いられる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明者は、本発明の前記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、後述のように、複数のセンサを利用して取得した機械アーム及びポンプの振動電圧、周波数及び振幅に基いて、機械アーム及びポンプからの信号が異常か否かを検知することにより、前記課題を解決できることに着目し、かかる知見に基いて本発明に想到するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明に係る機械アーム及びポンプの異常を事前に検知可能な方法及び装置は、センサを利用して取得した機械アーム及びポンプの振動電圧、周波数及び振幅に基づき、機械アーム及びポンプが異常な信号であるか否かを検知する。主に複数個のセンサをポンプまたは機械アーム上に設置して、ポンプまたは機械アームの使用状態をホスト機器に返送できるようにし、ポンプまたは機械アームのデータに異常が表れたときに、制御プラットフォームにセンサを利用して取得した機械アーム及びポンプの信号が伝送されて、制御プラットフォームによって信号の異常原因を前もって分析しておき、機械アーム及びポンプの部品の問題を判断するための予測として用いると共に、さらにエンジニアに対して現場に出向いて検査測定や部品交換などの作業を実施するように通知することができる。
【０００７】
本発明の重点は、ポンプ及び機械アームの連動機構のデータ資料を事前に収集しておき、データ資料は、モータ、圧縮機や軸芯の運転状況を含み、即ち、連動機構の正常運転時のデータ資料として、前記機構の正常運転の振動電圧、周波数及び振幅のデータ資料を含んで収集することにより、異常信号と対比できることにある。
【０００８】
本発明の重点は、センサを機械アーム（またはポンプ）の連動機構に取り付け、連動機構は、モータ、圧縮機や軸芯などを含むと共に、センサを利用して信号をホスト機器に伝送するために、有線または無線方式でホスト機器と接続されることにある。
【０００９】
本発明の重点は、前記ホスト機器に接続されるスクリーンは、図形、色彩または音声を用いて異常信号の通知を表示することができると共に、前記異常信号を遠隔の制御プラットフォームに伝送し、また、前記制御プラットフォームに接続されるクラウドビッグデータ・データベースにおいて、そのデータの収集は、ポンプ及び機械アームの連動機構の正常運転と連動機構の異常運転との対比参照に基づいて異常の周波数または振幅および電圧を取得することによって実行される。クラウドビッグデータ・データベースは、振動電圧異常データベースと、周波数異常データベースと、振幅異常データベースとを含み、前記制御プラットフォームは、クラウドビッグデータ・データベースから提供されるデータに基づいて分析を行い、そして運転中の機械アーム及びポンプの部品に異常が発生する原因を事前に判断することができ、その結果をエンジニアに提供して問題を遠隔的に解消したり、あるいはエンジニアを現場に出向かせるように派遣し、そのエンジニアに機械アームの検査測定や部品交換などの作業を行わせたりすることから、現場における機構異常の問題を早急に解決することが可能になることである。
【００１０】
かくして、本発明の要旨は、次の（１）〜（６）に記載の通りのものである。
（１）ポンプまたは機械アームの連動機構上に複数個のセンサを取り付けると共に、前記複数個のセンサをホスト機器と接続させて、前記ポンプまたは前記機械アームの連動機構が異常であるか否かを前記ホスト機器のスクリーンによって監視制御して、前記センサを利用して前記ホスト機器のスクリーンに正常信号または異常信号を表示させて通知し、前記異常信号を前記ホスト機器を介して遠隔伝達によって制御プラットフォームに伝送し、かつ前記制御プラットフォームに取り込まれるクラウドビッグデータ・データベースを、異常信号を判断分析するための根拠とすることを特徴とする、機械アーム及びポンプの異常を事前に検知可能な方法。
（２）機械アームと、センサと、ホスト機器と、制御プラットフォームとから主に構成される機械アームの異常を事前に検知可能な装置であって、
複数個の当該センサが前記機械アームの連動機構上に設置され、かつ当該センサは、有線または無線方式で前記ホスト機器と信号接続され、また、前記ホスト機器に連結されるスクリーンは、信号状態を表示するために供されると共に、前記ホスト機器は、前記制御プラットフォームと遠隔的に連結され、かつ前記制御プラットフォームは、クラウドビッグデータ・データベースと相互接続されることを特徴とする、機械アームの異常を事前に検知可能な装置。
（３）ポンプと、センサと、ホスト機器と、制御プラットフォームとから構成されるポンプの異常を事前に検知可能な装置であって、
複数個の当該センサが前記ポンプ上に設置され、かつ当該センサは、有線または無線方式で前記ホスト機器と信号接続され、また、前記ホスト機器に連結されるスクリーンは、信号状態を表示するために供されると共に、前記ホスト機器は、前記制御プラットフォームと遠隔的に連結され、かつ前記制御プラットフォームは、クラウドビッグデータ・データベースと相互接続されることを特徴とする、ポンプの異常を事前に検知可能な装置。
（４）前記スクリーンは、図形、色彩または音声を用いて、当該センサが検知した振動電圧、周波数及び振幅の状態を表示することを特徴する、前記（２）または（３）のいずれか１項に記載の装置。
（５）前記機械アームの連動機構は、モータと、圧縮機と、軸芯とを含むことを特徴する、前記（２）または（３）に記載の装置。
（６）前記クラウドビッグデータ・データベース中のデータの収集は、前記ポンプまたは前記機械アームの連動機構の正常運転と異常運転との対比参照に基づいて異常の電圧、周波数または振幅の信号を取得することによって実行され、前記クラウドビッグデータ・データベースは、振動電圧異常データベースと、運転の周波数異常データベースと、運転の振幅異常データベースとを含むことを特徴する、前記（２）または（３）のいずれか１項に記載の装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、機械アーム（またはポンプ）の近々の故障を事前に検知することができ、業者は、行うべき検査測定と共に、早めの部品交換をエンジニアに通知するように促すことで、機械アームの故障を原因とした突然の生産ライン停止の困惑を回避することができ、ダウンタイムに起因する業者の損失をより効果的に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る機械アームの異常の事前検知方法（以下、明細書において、「事前検知方法」という。）のフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態に係る機械アームの異常の事前検知装置（以下、明細書において、「事前検知装置」ということがある。）の機械アームの連動機構の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る事前検知装置のホスト機器とデータベース及び伝達の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る事前検知装置のクラウドビッグデータ・データベースの説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る事前検知装置の機械アームとホスト機器との有線接続を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る事前検知装置の機械アームとホスト機器との無線接続を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る事前検知装置の信号検知を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る事前検知装置の異常信号の伝達を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面等により、本発明を具体的に説明する。もっとも本発明は、かかる図面等により限定されるものではない。
図１の如く、本実施例では、機械アーム１を例として説明するが、ポンプについても適用され、主として機械アーム１の連動機構上に複数個のセンサ２が取り付けられると共に、当該センサ２は、ホスト機器３と接続され、また、前記ホスト機器３に正常信号３０または異常信号３２を表示させるように構成しており、その内、前記異常信号３２を遠隔伝達によって制御プラットフォーム４に伝送してから、前記制御プラットフォーム４を経て取り込まれるクラウドビッグデータ・データベース４１で判断分析４２を行うことで、遠隔のエンジニアは、異常信号３２を排除する処理を迅速に行うことができる。
【００１４】
図２の如く、前記機械アーム１の連動機構は、モータ１１と、圧縮機１２と、軸芯１３とを含むと共に、前記モータ１１、圧縮機１２及び軸芯１３上にセンサ２を取り付けることにより、前記連動機構の使用状態を検知する。
【００１５】
図３の如く、当該センサ２は、有線または無線方式でホスト機器３と信号接続され、その内、当該センサ２は、検知機構の要求に応じて圧電型２１のものであってもよいし、あるいは加速度型２２のものであってもよい。また、前記ホスト機器３に接続されるスクリーン３１は、信号の図形３１１、色彩３１２または音声３１３を表示するために供され、その内、まず、プロセッサまたはマイクロプロセッサを介してアナログ電圧サンプリング情報を収集する。次に、時間領域、周波数領域の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）により、前記高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の情報は周波数成分と振幅成分と電圧のチャートに、プログラミングを簡易化することで、前記ホスト機器３は、信号が正常であるか否かを判断するための標準振動電圧データベース３０１と、標準運転の周波数データベース３０２と、標準運転の振幅データベース３０３とを具備し、ホスト機器３が異常信号３２を一旦検知すると、遠隔伝達によって異常信号３２を制御プラットフォーム４に伝送することが可能となり、その内、前記制御プラットフォーム４にクラウドビッグデータ・データベース４１が接続されて、クラウドビッグデータ・データベース４１から前記異常信号３２が発生する原因の判断分析４２が提供される。
【００１６】
図３と図４の如く、前記制御プラットフォーム４の異常信号３２の判断基準は、前記クラウドビッグデータ・データベース４１中のデータに定められ、そのデータの収集は、ポンプまたは機械アーム１の連動機構の正常運転と連動機構の異常運転との対比参照（未図示）に基づいて異常の周波数または振幅及び電圧のデータベースを取得することによって実行され、クラウドビッグデータ・データベース４１は、振動電圧異常データベース４１１と、運転の周波数異常データベース４１２と、運転の振幅異常データベース４１３とを含み、前記制御プラットフォーム４は、クラウドビッグデータ・データベース４１から提供されるデータに基づいて判断分析４２を行い、そして運転中の当該機構部品に異常が発生する原因を事前に見つけ出すことができ、その結果をエンジニアに提供して問題を遠隔的に解消すると共に、エンジニアを現場に出向かせるように派遣し、そのエンジニアに機械アーム１の検査測定や部品交換（未図示）などの作業を行わせることから、現場における機構異常の問題を早急に解決することが可能になる。
【００１７】
図３と図５の如く、本発明に係る装置は、機械アーム１と、センサ２と、ホスト機器３と、制御プラットフォーム４とから主に構成され、まず、複数個のセンサ２が機械アーム１の連動機構上に設置され、かつ当該センサ２は、有線または無線方式でホスト機器３と信号接続され（図６参照）、また、前記ホスト機器３は、スクリーン３１に連結され、前記スクリーン３１は、図形３１１、色彩３１２または音声３１３を用いて、センサ２が検知した振動電圧、周波数及び振幅の状態を表示し（未図示）、これにより、機械アーム１の連動機構が異常であるか否かを監視制御し、また、前記機械アーム１及びポンプの情報を利用して理解することのできる機械アーム１の使用状態を、機械アーム１の近々の故障を事前に検知するための判断基礎とするものである。
【００１８】
図６〜図８の如く、当該センサ２から返送される機械アーム１の連動機構の振動電圧、周波数または振幅の状態の表示については、ＦＦＴ分析により情報を図形３１１、色彩３１２または音声３１３を用いてスクリーン３１に表示させることができ（未図示）、特に、異常信号３２を図形３１１または音声３１３により現場係員（未図示）に通知し、かつホスト機器３を介して遠隔伝達を行うことにより、前記異常信号３２を直接に制御プラットフォーム４に伝送してから、制御プラットフォーム４を経由して採り入れるクラウドビッグデータ・データベース４１で、前記異常信号３２が発生する原因の分析を行うことで、遠隔方式で初歩的な問題を早い段階で解消するように現場係員をリモートコントロールすることができ、さらに一歩進めて、現場に出向いて検査測定や部品交換などの作業を実施するための時間の段取りを付けることができる。
従って、本発明の装置は、機械アーム１またはポンプ１０上の連動機構の異常作動（未図示）を事前に発見することができるため、早期発見が期待できると共に、早めの検査測定が可能になり、突然の生産ライン停止の窮境を有効に回避することにより、生産ラインと生産量の安定を保つことができ、業者のリスクを確実に低減することが可能となる。
【００１９】
上記を総合すると、本発明によれば、センサをポンプまたは機械アームの連動機構上に結合することにより、ポンプまたは機械アームの連動機構の状態が正常であるか否かを取得し、その結果をポンプまたは機械アームが近々故障する前の状態を検知するための判断根拠とすることで、早めに部品交換を行うか、またはエンジニアに対して現場に出向いて検査測定などの作業を実施するように通知することができる。また、本発明によれば、現有の部品を採用するけれども、ソフトウェア、ハードウェア及びネットワーク機能を相互に結合して、事前に収集しておいた巨大なデータと対応付けて分析を行うものであり、一見簡単な方法でも、機械アーム（またはポンプ）の故障に対処すべく事前に検知を行う技術及び方法が未だ見出されていないのが現状である。
それゆえ、本発明は、画期性を有する新たな技術を提案し、業者が機械アーム（またはポンプ）に対して修理と整備を行えるように援助することができ、かつ技術保守員の不足の問題を解消することができると共に、遠隔的に異常信号を排除するように支援することができる。このようにして、機械アーム（またはポンプ）の問題を迅速に処理することが達成され、突然の生産ライン停止を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１        機械アーム
１０       ポンプ
１１       モータ
１２       圧縮機
１３       軸芯
２        センサ
２１       圧電型
２２       加速度型
３        ホスト機器
３０       正常信号
３０１      標準振動電圧データベース
３０２      標準運転の周波数データベース
３０３      標準運転の振幅データベース
３１       スクリーン
３１１      図形
３１２      色彩
３１３      音声
３２       異常信号
４        制御プラットフォーム
４１       クラウドビッグデータ・データベース
４１１      振動電圧異常データベース
４１２      運転の周波数異常データベース
４１３      運転の振幅異常データベース
４２       判断分析
【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】
2019203891.tif 000008
【図７】
2019203891.tif 000009
【図８】
2019203891.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月22日(2019.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
従って、本発明の課題は、生産ラインにおいて、使用される機械アーム及び装置の異常を事前に検知可能な方法及びかかる検知可能な方法に用いられる装置を提供することにある。