JP7357198B2 - 作業システム、補正方法、及び評価システム - Google Patents

Description

本開示は、作業システム、補正方法、及び評価システムに関する。より詳細には、本開示は、所定の作業を行う作業部を備える作業システム、補正方法、及び評価システムに関する。

特許文献１には、回路基板等に電子部品を挿入・装着する電子部品実装機（作業装置）が記載されている。特許文献１に記載の電子部品実装機では、熱膨張係数の異なる２種のリニアスケールを用い、両リニアスケール間の検出位置の差分を検出することにより、実装手段（作業部）を位置決めするためのオフセット値を算出する。

特開平９－２４６７９２号公報

特許文献１に記載のような電子部品実装機では、当該電子部品実装機の状態を評価可能であることが望まれている。

本開示の目的は、作業装置の状態を評価することができる作業システム、補正方法、及び評価システムを提供することにある。

本開示の一態様に係る作業システムは、作業装置と、評価部と、を備える。前記作業装置は、可動体及び保持部材を備える。前記可動体は、所定の作業を行う作業部を含む。前記保持部材は、前記可動体を移動可能に保持する。前記評価部は、前記保持部材に設けられた基準体を検出する検出部による前記基準体の検出強度に基づいて、前記作業装置の保守に関する情報を評価する。
本開示の別の一態様に係る作業システムは、可動体と、保持部材と、制御部と、を備える。前記可動体は、所定の作業を行う作業部を含む。前記保持部材は、前記可動体を移動可能に保持する。前記制御部は、前記保持部材に設けられた基準体を検出する検出部による前記基準体の検出強度に基づいて、前記可動体の動作を補正する補正処理を行う。

本開示の一態様に係る補正方法は、可動体と、保持部材を備える作業装置の補正方法である。前記可動体は、所定の作業を行う作業部を含む。前記保持部材は、前記可動体を移動可能に保持する。前記補正方法では、前記保持部材に設けられた基準体を検出する検出部による前記基準体の検出強度に基づいて、前記可動体の動作を補正する補正処理を行う。

本開示の一態様に係る評価システムは、可動体と、保持部材を備える作業装置の評価システムである。前記可動体は、所定の作業を行う作業部を含む。前記保持部材は、前記可動体を移動可能に保持する。前記評価システムは、評価部を備える。前記評価部は、前記保持部材に設けられた基準体を検出する検出部による前記基準体の検出強度に基づいて、前記作業装置の保守に関する情報を評価する。

本開示の一態様に係る評価システムは、取得部を備える。前記取得部は、目盛及び前記目盛から位置情報を取得する検出部を有するリニアスケールから、前記目盛と前記検出部との距離情報に関する情報と前記位置情報との両方を取得する。

本開示によれば、作業装置の状態を評価することができる、という効果がある。

図１は、一実施形態に係る作業システム及び評価システムのブロック図である。 図２は、同上の作業システムの構成を示す概略図である。 図３は、同上の作業システムを模式的に表した図である。 図４は、図３のＡ１－Ａ２断面図である。 図５は、図３のＢ１－Ｂ２断面図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、同上の作業システムにおける可動体の位置座標と当該位置座標での読取り強度との関係を示す図である。 図７は、同上の作業システム及び評価システムの動作を説明するための図である。

以下、実施形態に係る作業システム及び評価システムについて、図面を参照して説明する。

以下の実施形態等において参照する図２、図３、図４、及び図５は、いずれも模式的な図である。したがって、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（実施形態）
（１）概要
以下、実施形態に係る作業システム１及び評価システム１０の概要について、図１及び図２を参照して説明する。

本実施形態に係る作業システム１は、所定の作業を行うためのシステムである。本開示でいう「所定の作業」は、製品の製造に際して実行される作業対象物に対する種々の作業を含み、例えば、実装、塗装、印刷、プレス、切削、溶着及び撮影等の作業を含む。本開示でいう「作業対象物」は、作業システム１により加工等の作業が施される物であって、例えば、第１対象物７に対して第２対象物８を実装する作業の場合には、第１対象物７が作業対象物となる。本実施形態では、所定の作業は、例えば、第１対象物７に第２対象物８を実装する実装作業である。つまり、本実施形態では、作業システム１は、第１対象物７に第２対象物８を実装する表面実装機（チップマウンター）である。

第１対象物７は、例えば、矩形状のプリント基板（以下、「基板７」ともいう）である。第２対象物８は、例えば、コンデンサ、抵抗、インダクタ、トランス、ＩＣ（Integrated Circuit）、コネクタ、又はスイッチ等の電子部品（以下、「部品８」ともいう）である。なお、部品８は、上記の電子部品に限らず、基板７に対して実装可能であれば他の部品であってもよい。

本実施形態に係る作業システム１は、図１及び図２に示すように、作業装置６と、評価部１１１と、を備える。作業装置６は、可動体５、保持部材２、及び取得部１２を有する。可動体５は、所定の作業を行う作業部４を含む。保持部材２は、可動体５を移動可能に保持する。取得部１２は、第１情報を取得する。第１情報は、可動体５に設けられた基準点と保持部材２に設けられた基準体との距離情報に関する情報である。評価部１１１は、第１情報の時間経過に伴う変化に基づいて第２情報を評価する。第２情報は、作業装置６の保守に関する情報である。本実施形態に係る評価システム１０は、作業装置６を評価するためのシステムである。評価システム１０は、評価部１１１を備える。本実施形態では、基準点は、例えば、後述するリニアスケール１２の検出部１２２である。また、本実施形態では、基準体は、例えば、リニアスケール１２の目盛１２１である。

本開示でいう「距離情報に関する情報」は、基準点と基準体との距離に応じて変化する情報（データ）全般を含む。一例として、距離情報に関する情報は、距離そのものの情報の他、強度（電界強度、光強度（反射強度）、磁束密度）の情報、補正データ（リニアスケール１２の感度等の補正データ）、測距センサ（光学式、接触式を含む）の検出結果等であってもよい。本実施形態では、距離情報に関する情報（第１情報）は、例えば、光の反射強度の情報である。

本実施形態に係る作業システム１では、取得部１２は、可動体５に設けられた基準点と保持部材２に設けられた基準体との距離情報に関する情報を取得している。そして、評価部１１１は、取得部１２が取得した情報（第１情報）の時間経過に伴う変化に基づいて作業装置６の保守に関する情報（第２情報）を評価している。つまり、評価部１１１は、可動体５と保持部材２との位置関係について評価することができ、結果的に作業装置６の状態を評価することができる。

（２）詳細
以下、本実施形態に係る作業システム１及び評価システム１０の詳細について、図１～図５を参照して説明する。

（２．１）作業システムの構造
まず、本実施形態に係る作業システム１の構造について、図１～図５を参照して説明する。以下の説明では、可動体５の移動方向をＹ軸方向、作業部４の移動方向をＸ軸方向、可動体５の移動方向及び作業部４の移動方向の両方と直交する方向をＺ軸方向と規定する。ただし、これらの方向は、作業装置６の使用方向を限定する趣旨ではない。また、図面中の矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

本実施形態に係る作業システム１は、図１及び図２に示すように、作業装置６を備える。

作業装置６は、図２～図５に示すように、可動体５と、一対の保持部材２と、を有する。可動体５は、作業部４と、一対の軸部材３と、を含む。

一対の保持部材２の各々は、例えば、Ｙ軸方向に長い部材（Ｙビーム）である。一対の保持部材２は、Ｘ軸方向において所定の間隔を空けた状態で並んでいる。一対の保持部材２のうち一方の保持部材２は、Ｘ軸方向における一対の軸部材３の各々の一端部を保持し、一対の保持部材２のうち他方の保持部材２は、Ｘ軸方向における一対の軸部材３の各々の他端部を保持している。一対の保持部材２は、一対の軸部材３がＹ軸方向に沿って移動可能な状態で一対の軸部材３を保持している。つまり、一対の保持部材２は、可動体５がＹ軸方向に沿って移動可能な状態で可動体５を保持している。一対の保持部材２の各々は、図４及び図５に示すように、一対のベース９のうち対応するベース９に取り付けられる。一対のベース９の各々は、Ｚ軸方向に沿って縦長に延びている。一対のベース９は、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けた状態で並んでいる。作業装置６は、一対のベース９を介して床面に固定される。

作業部４は、例えば、第１対象物７に第２対象物８を実装するための実装部（以下、「実装部４」ともいう）である。つまり、作業部４は、所定の作業として、第１対象物７に第２対象物８を実装する実装作業を行う。実装部４は、吸着ノズル４１を含む。実装部４は、吸着ノズル４１がＺ軸方向に沿って移動可能な状態で吸着ノズル４１を保持する。そのため、吸着ノズル４１は、基板７に対して部品８を実装する場合には、基板７に近づく向き、及び基板７から離れる向きに移動可能である。また、吸着ノズル４１は、部品８を吸着する場合には、部品８を供給する部品供給部（例えば、テープフィーダ）に近づく向き、及び部品供給部から離れる向きに移動可能である。吸着ノズル４１は、部品８を吸着する吸着状態と、部品８の吸着状態を解除する解除状態と、を切替可能である。

一対の軸部材３の各々は、例えば、Ｘ軸方向に長い部材（Ｘビーム）である。一対の軸部材３は、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けた状態で並んでいる。一対の軸部材３は、実装部４がＸ軸方向に沿って移動可能な状態で実装部４を保持している。

このような作業装置６では、図３における実線で示すように、一対の保持部材２に対して可動体５が正規の位置に取り付けられる場合もあれば、図３における二点鎖線で示すように、一対の保持部材２に対して可動体５が歪んだ状態で取り付けられる場合もある。一対の保持部材２に対して可動体５が歪んだ状態で取り付けられている場合、一対の保持部材２に対して可動体５が正規の位置に取り付けられている場合と同じように可動体５を動作させても、正規の実装位置に部品８を実装できない可能性がある。そのため、このような場合には、後述するように、可動体５の目標位置を補正する必要がある。

（２．２）作業システムの構成
次に、本実施形態に係る作業システム１の構成について、図１を参照して説明する。

本実施形態に係る作業システム１は、図１に示すように、制御部１１と、取得部１２と、を備える。また、作業システム１は、第１駆動部１３と、第２駆動部１４と、記憶部１５と、第１リニアモータ１６と、第２リニアモータ１７と、を更に備える。本実施形態では、取得部１２は作業装置６に含まれる。つまり、作業装置６は、取得部１２を備える。

制御部１１は、第１駆動部１３及び第２駆動部１４を各別に制御する。具体的には、制御部１１は、実装部４の吸着ノズル４１が目標位置に到達するように、第１駆動部１３に対して第１制御信号を出力し、第２駆動部１４に対して第２制御信号を出力する。本実施形態では、目標位置は、第１対象物７における第２対象物８の実装位置である。第１制御信号には、目標位置の位置情報のうちＸ軸方向の位置情報が含まれている。第２制御信号には、目標位置の位置情報のうちＹ軸方向の位置情報が含まれている。つまり、制御部１１は、作業装置６の動作を制御する。

制御部１１は、更に、作業装置６の動作を補正する補正処理を行う。制御部１１は、補正処理において、第１補正と第２補正との少なくとも一方を行う。第１補正では、制御部１１は、可動体５と保持部材２との位置関係によって生じる可動体５の目標位置（実装位置）のずれを補正する。制御部１１は、可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１（図５参照）の変化量の絶対値が所定値以上になったときに第１補正を行う。第２補正では、制御部１１は、作業装置６の稼働に伴って発生する熱による熱膨張によって生じる可動体５の目標位置のずれをリアルタイムに補正する。したがって、可動体５と保持部材２との位置関係が変化したり（歪みが生じたり）、可動体５と保持部材２との少なくとも一方に熱膨張が生じた場合でも、第１補正と第２補正との少なくとも一方により基板７に対する部品８の実装精度を高めることができる。

制御部１１は、評価部１１１を有する。評価部１１１は、取得部１２が取得した第１情報の時間経過に伴う変化に基づいて第２情報を評価する。第２情報は、作業装置６の保守に関する情報である。第２情報は、例えば、可動体５と保持部材２との位置関係を調整する時期を示す調整時期情報を含む。つまり、評価部１１１は、取得部１２が取得した第１情報の変化から、可動体５と保持部材２との位置関係を調整する時期について評価する。

ここで、第２情報には、制御部１１の補正処理における補正量を示す補正量情報が含まれていてもよい。本開示でいう「補正量」には、Ｘ軸方向における可動体５の補正量（ずれ量）と、Ｙ軸方向における可動体５の補正量（ずれ量）と、の少なくとも一方が含まれる。補正量は、例えば、可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１の変化量に基づいて求められる。そして、評価部１１１が補正量情報について評価することにより、可動体５の目標位置が正しく補正されているか否かを判断することができる。具体的には、評価部１１１は、取得部１２が取得した可動体５の実際の実装位置のデータと、補正量を加味した可動体５の目標位置のデータと、を比較し、両者が一致していれば正しく補正されていると判断する。本開示でいう「一致する」には、２つのデータが完全に一致する場合だけでなく、２つのデータの差分が所定範囲内に収まっている場合も含まれる。

また、第２情報には、制御部１１が補正処理を行う時期を示す補正時期情報が含まれていてもよい。この場合において、補正時期情報は、制御部１１が今後行う予定である補正処理についての時期である第１時期であってもよいし、制御部１１が既に行った補正処理についての時期である第２時期であってもよい。また、補正時期情報は、第１時期と第２時期との両方を含んでいてもよい。これにより、制御部１１の補正処理の時期についてユーザに知らせることができる。

制御部１１は、例えば、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。そして、コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、制御部１１（評価部１１１を含む）の機能が実現される。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

本実施形態では、評価システム１０は、評価部１１１を有する制御部１１で構成されている。つまり、本実施形態では、評価システム１０は、評価部１１１を備える。

取得部１２は、第１情報を取得する。第１情報は、可動体５に設けられた基準点と保持部材２に設けられた基準体との距離情報に関する情報である。取得部１２は、例えば、光学式で、かつ反射型のリニアスケール（以下、「リニアスケール１２」ともいう）である。リニアスケール１２は、図２、図４及び図５に示すように、目盛１２１と、検出部１２２と、を有する。目盛１２１は、図４に示すように、保持部材２の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられており、基準体として機能する。図４では、目盛１２１は、Ｙ軸方向における保持部材２の全長に亘って設けられているが、少なくとも可動体５の可動範囲内に設けられていればよい。目盛１２１は、例えば、ベース９に取り付けられる。目盛１２１には、その長手方向に沿って所定の間隔でスリット１２１１が設けられている。検出部１２２は、図２、図４及び図５に示すように、可動体５に設けられており、基準点として機能する。

目盛１２１と検出部１２２との間には、クリアランスＣ１（図５参照）が設けられている。クリアランスＣ１は、一例として、０．４ｍｍ±０．１ｍｍである。検出部１２２は、発光素子と、受光素子と、を有する。リニアスケール１２では、発光素子から照射された光は、目盛１２１においてスリット１２１１が設けられている位置では目盛１２１を通過し、スリット１２１１が設けられていない位置では目盛１２１にて反射する。検出部１２２は、例えば、受光素子で受光した反射光のパルス数（個数）によって、初期位置（原点位置）に対する相対位置を検出する。つまり、検出部１２２は、目盛１２１で反射した反射光のパルス数に基づいて可動体５の位置情報を取得する。

また、検出部１２２は、目盛１２１で反射した光の強度（以下、「反射強度」ともいう）を更に取得する。つまり、取得部１２は、第１情報として光の反射強度を取得する。言い換えると、第１情報は、検出部１２２による目盛１２１の検出強度を含む。本実施形態では、検出強度は、光の反射強度である。なお、第１情報についてはビッグデータとして活用してもよい。

ここで、リニアスケール１２は、インクリメンタル方式のリニアスケールであってもよいし、アブソリュート方式のリニアスケールであってもよい。また、インクリメンタル方式のリニアスケールをマルチトラック化することにより、保持部材２に対する可動体５の移動方向を検出することもできる。

また、本実施形態では、図５に示すように、一対の保持部材２の各々に対してリニアスケール１２が設けられているが、一対の保持部材２のうち少なくとも一方の保持部材２に対してリニアスケール１２が設けられていればよい。これにより、少なくとも一方の保持部材２と可動体５との位置関係から作業装置６の状態を評価することができる。

第１駆動部１３は、第１リニアモータ１６と一対一に対応しており、制御部１１からの第１制御信号に基づいて第１駆動信号を作成し、作成した第１駆動信号を第１リニアモータ１６に出力する。第１リニアモータ１６は、第１駆動部１３からの第１駆動信号に従ってＸ軸方向に沿って移動する。その結果、第１リニアモータ１６からの駆動力によって実装部４もＸ軸方向に沿って移動し、吸着ノズル４１がＸ軸方向における目標位置に到達する。

第２駆動部１４は、第２リニアモータ１７と一対一に対応しており、制御部１１からの第２制御信号に基づいて第２駆動信号を作成し、作成した第２駆動信号を第２リニアモータ１７に出力する。第２リニアモータ１７は、第２駆動部１４からの第２駆動信号に従ってＹ軸方向に沿って移動する。その結果、第２リニアモータ１７からの駆動力によって可動体５（軸部材３）もＹ軸方向に沿って移動し、吸着ノズル４１がＹ軸方向における目標位置に到達する。

記憶部１５は、ＲＯＭ（ReadOnly Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等から選択されるデバイスで構成される。記憶部１５は、部品８の名称データと、基板７における部品８の実装位置（目標位置）データと、を紐付けて記憶する。したがって、制御部１１は、基板７に実装される部品８が選択されると、選択された部品８の実装位置データを記憶部１５から読み出す。そして、制御部１１は、記憶部１５から読み出した実装位置データを第１駆動部１３及び第２駆動部１４に出力する。制御部１１は、実装位置データのうち、Ｘ軸方向の実装位置データを第１駆動部１３に出力し、Ｙ軸方向の実装位置データを第２駆動部１４に出力する。さらに、記憶部１５は、リニアスケール１２（の検出部１２２）から送られてくる可動体５の位置座標のデータと、各位置座標における読取り強度（ゲイン強度）のデータと、を紐付けて記憶する。本実施形態では、読取り強度は、目盛１２１で反射した光の反射強度である。制御部１１は、可動体５の位置座標ごとに読取り強度のデータを記憶部１５から読み出すことができる。

図６Ａ及び図６Ｂは、可動体５の位置座標（Ｘ座標、Ｙ座標）と各位置座標における読取り強度との関係を示すグラフである。図６Ａは、作業システム１を設置した初期状態におけるグラフであり、図６Ｂは、作業システム１を設置してから３年経過時におけるグラフである。

表１及び表２は、可動体５の位置座標と各位置座標における読取り強度との関係を示す表である。表１は、作業システム１を設置した初期状態における表であり、表２は、作業システム１を設置してから３年経過時における表である。

図６Ａ及び表１から、例えば、可動体５のＸ軸方向の座標であるＸ座標が０で、かつＹ軸方向の座標であるＹ座標が４の場合、読取り強度は１ｄＢである。また、図６Ａ及び表１から、可動体５のＸ座標が３で、かつＹ座標が１の場合、読取り強度は４ｄＢである。

一方、図６Ｂ及び表２から、例えば、可動体５のＸ座標が０で、かつＹ座標が４の場合、読取り強度は５ｄＢである。この場合、読取り強度が１ｄＢから５ｄＢに増加しているため、可動体５のＸ座標が０で、かつＹ座標が４の位置では、Ｘ軸方向における可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１が小さくなっていることが分かる。また、図６Ｂ及び表２から、可動体５のＸ座標が３で、かつＹ座標が１の場合、読取り強度は１ｄＢである。この場合、読取り強度が４ｄＢから１ｄＢに減少しているため、可動体５のＸ座標が３で、かつＹ座標が１の位置では、Ｘ軸方向における可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１が大きくなっていることが分かる。

（３）動作
次に、本実施形態に係る作業システム１の動作について、図７を参照して説明する。なお、以下に説明する動作は、一対の保持部材２に対して可動体５がＹ軸方向に沿って移動する際にリアルタイムに行われるが、ここでは可動体５が目標位置（実装位置）に到達した時点での動作を例に説明する。

可動体５が目標位置（実装位置）に到達すると、取得部１２は、可動体５の位置情報と第１情報とを取得する（ステップＳ１）。具体的には、取得部１２は、第１情報として、目盛１２１で反射した反射光の光強度（反射強度）を取得する。評価部１１１は、作業システム１の設置時に取得した反射強度を記憶部１５から読み出し、今回取得した反射強度との差分を求める（ステップＳ２）。そして、評価部１１１は、上記差分と予め設定した閾値とを比較する（ステップＳ３）。評価部１１１は、上記差分が閾値以下であれば（ステップＳ３：Ｎｏ）、可動体５と保持部材２との位置関係、つまりクリアランスＣ１が正常であると判断する。一方、評価部１１１は、上記差分が閾値よりも大きければ（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、可動体５と保持部材２との位置関係、つまりクリアランスＣ１が正常でなく、可動体５と保持部材２との位置関係を補正する時期であると判断（評価）する（ステップＳ４）。この場合において、評価部１１１は、可動体５と保持部材２との位置関係を補正する時期であることを表示部に表示してもよいし、音声出力部（例えばスピーカ）から音声にて出力してもよい。また、評価部１１１は、表示部による表示と音声出力部による音声出力との両方を行ってもよい。

本実施形態に係る作業システム１では、取得部１２は、可動体５と保持部材２との距離情報に関する情報である反射強度（第１情報）を取得している。そして、評価部１１１は、取得部１２が取得した反射強度の時間経過に伴う変化に基づいて、可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１が正常か否かを判断（評価）している。そのため、評価部１１１は、可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１の状態から、作業装置６の状態を評価することができる。

ところで、可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１を検出するリニアスケール１２についても時間経過に伴って検出精度が低下するため、リニアスケール１２についても異常の有無を検出するように構成されていることが好ましい。つまり、第２情報には、取得部（リニアスケール）１２についての異常の有無を示す状態情報が含まれていることが好ましい。この場合、評価部１１１は、Ｙ軸方向における可動体５の目標位置（実装位置）のデータと、リニアスケール１２の検出部１２２が検出したＹ軸方向における可動体５の位置座標のデータとを比較する。そして、評価部１１１は、両者の差分が所定範囲内に収まっていなければ、リニアスケール１２が異常であると判断する。この場合、評価部１１１は、リニアスケール１２を交換すべきことを表示部に表示してもよいし、音声出力部（例えばスピーカ）から音声にて出力してもよい。また、評価部１１１は、表示部による表示と音声出力部による音声出力との両方を行ってもよい。さらに、評価部１１１は、上記差分が所定範囲内に収まっている場合でも、上記差分の大きさに応じてリニアスケール１２を交換する時期について評価してもよい。つまり、第２情報には、取得部（リニアスケール）１２を交換する時期を示す交換時期情報が含まれていてもよい。これにより、取得部１２を交換する時期についてユーザに知らせることができる。

また、発光素子と受光素子との少なくとも一方がグリス等によって汚れている場合を想定する。この場合、突発的に発生した異常であるため、検出部１２２が検出する反射強度が急激に変化することになる。つまり、この場合には、反射強度の差分が閾値以上になる。そのため、評価部１１１は、反射強度の差分が閾値以上になった場合には、リニアスケール１２の異常であると判断し、リニアスケール１２のメンテナンスをユーザに促すように、表示部にその旨を表示したり、音声出力部（例えばスピーカ）から音声にて出力することが好ましい。これにより、リニアスケール１２に突発的な異常が発生した場合でも、ユーザに速やかに対処させることができる。この場合においても、評価部１１１は、表示部による表示と音声出力部による音声出力との両方を行ってもよい。

（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、作業システム１及び評価システム１０と同様の機能は、保守方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。

一態様に係る保守方法は、可動体５、保持部材２、及び取得部１２を有する作業装置６の保守方法である。可動体５は、所定の作業を行う作業部４を含む。保持部材２は、可動体５を移動可能に保持する。取得部１２は、第１情報を取得する。第１情報は、可動体５に設けられた基準点と保持部材２に設けられた基準体との距離情報に関する情報である。保守方法では、第１情報の時間経過に伴う変化に基づいて第２情報を評価する。第２情報は、作業装置６の保守に関する情報である。

以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

本開示における作業システム１及び評価システム１０は、例えば、制御部１１に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における作業システム１及び評価システム１０としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

また、作業システム１の複数の構成要素が、１つの筐体内に集約されていることは作業システム１に必須の構成ではなく、作業システム１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、作業システム１の少なくとも一部の機能（例えば、制御部１１）がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

上述の実施形態では、リニアスケール１２が光学式で、かつ反射型のリニアスケールであるが、リニアスケール１２は、例えば、光学式で、かつ透過型のリニアスケールであってもよい。この場合、目盛１２１を挟んで両側に発光素子と受光素子とをそれぞれ配置する。そして、検出部１２２は、目盛１２１に設けられたスリット１２１１を通して受光素子が受光する透過光のパルス数によって初期位置（原点位置）に対する相対位置を検出する。

また、リニアスケール１２は、磁気式のリニアスケールであってもよい。この場合、目盛１２１は、その長手方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。そして、検出部１２２は、目盛１２１の長手方向に沿って移動する際に検出したＮ極及びＳ極の個数から、初期位置（原点位置）に対する相対位置を検出する。

さらに、リニアスケール１２は、電磁誘導式のリニアスケールであってもよい。この場合、目盛１２１には、その長手方向に沿って等間隔に複数のスケールコイルが配置されている。一方、検出部１２２は、励磁コイルと、検出コイルと、を有する。このリニアスケール１２では、励磁コイルに電流を流すと磁束が発生し、目盛１２１に設けられた複数のスケールコイルのうち対向するスケールコイルに起電流が発生する。この起電流は、対向する検出コイルに起電流を発生させる。そして、検出部１２２は、検出コイルに発生する起電流の位相から、初期位置（原点位置）に対する相対位置を検出する。

これらの場合においても、リニアスケール１２はインクリメンタル方式のリニアスケールであってもよいし、アブソリュート方式のリニアスケールであってもよい。また、インクリメンタル方式のリニアスケールをマルチトラック化することにより、保持部材２に対する可動体５の移動方向を検出することもできる。

上述の実施形態では、評価システム１０は、制御部１１で構成されており、評価部１１１を備えているが、評価システム１０は、例えば、取得部１２を備えていてもよい。この場合、取得部１２は、Ｙ軸方向における可動体５の位置情報と第１情報との両方を取得するように構成されていることが好ましい。この場合、取得部１２は、第１情報として、保持部材２に設けられたリニアスケールの目盛と可動体５に設けられたリニアスケールの検出部との距離に関する情報を取得することにより、作業装置６の状態について評価することができる。

上述の実施形態では、距離情報に関する情報が光の反射強度（反射光の光強度）であるが、距離情報に関する情報は光の反射強度に限定されない。例えば、リニアスケール１２が磁気式のリニアスケールの場合には、距離情報に関する情報は、例えば、電界強度である。また、リニアスケール１２が電磁誘導式のリニアスケールの場合には、距離情報に関する情報は、例えば、磁束密度である。さらに、距離情報に関する情報は、距離そのものの情報であってもよい。また、距離情報に関する情報は、例えば、リニアスケール１２の感度等の補正データであってもよい。

上述の実施形態では、リニアスケール１２によって可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１を検出しているが、例えば、測距センサによってクリアランスＣ１を検出してもよい。測距センサは、光学式であってもよいし、接触式であってもよい。この場合、距離情報に関する情報は、例えば、測距センサの検出結果である。

上述の実施形態では、可動体５は、保持部材２の長手方向に沿って直線的に移動しているが、可動体５は、例えば、保持部材２に対して回転するように構成されていてもよい。つまり、可動体５は、円盤であってもよい。この場合、取得部１２は、例えば、ロータリーエンコーダで構成されていることが好ましい。

上述の実施形態では、作業装置６の歪み（可動体５と保持部材２との間のクリアランスＣ１）を検出しているが、例えば、フィーダ（部品供給部）の歪みを検出してもよい。

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る作業システム（１）は、作業装置（６）と、評価部（１１１）と、を備える。作業装置（６）は、可動体（５）、保持部材（２）、及び取得部（１２）を有する。可動体（５）は、所定の作業を行う作業部（４）を含む。保持部材（２）は、可動体（５）を移動可能に保持する。取得部（１２）は、第１情報を取得する。第１情報は、可動体（５）に設けられた基準点（一例として検出部１２２）と保持部材（２）に設けられた基準体（一例として目盛１２１）との距離情報に関する情報である。評価部（１１１）は、第１情報の時間経過に伴う変化に基づいて第２情報を評価する。第２情報は、作業装置（６）の保守に関する情報である。

この態様によれば、第１情報に基づいて作業装置（６）の状態を評価することができる。

第２の態様に係る作業システム（１）では、第１の態様において、可動体（５）は、作業部（４）と、作業部（４）を移動可能に保持する軸部材（３）と、を含む。

この態様によれば、第１情報に基づいて作業装置（６）の状態を評価することができる。

第３の態様に係る作業システム（１）では、第１又は２の態様において、第２情報は、可動体（５）と保持部材（２）との位置関係を調整する時期を示す調整時期情報を含む。

この態様によれば、可動体（５）と保持部材（２）との位置関係の調整時期について評価することができる。

第４の態様に係る作業システム（１）では、第１～３のいずれかの態様において、第２情報は、取得部（１２）についての異常の有無を示す状態情報を含む。

この態様によれば、取得部（１２）の異常の有無について評価することができる。

第５の態様に係る作業システム（１）では、第１～４のいずれかの態様において、第２情報は、取得部（１２）を交換する時期を示す交換時期情報を含む。

この態様によれば、取得部（１２）の交換時期について評価することができる。

第６の態様に係る作業システム（１）は、第１～５のいずれかの態様において、作業装置（６）の動作を制御する制御部（１１）を更に備える。制御部（１１）は、作業装置（６）の動作を補正する補正処理を行うように構成されている。第２情報は、補正処理における補正量を示す補正量情報を含む。評価部（１１１）は、補正量情報を評価する。

この態様によれば、補正処理における補正量について評価することができる。

第７の態様に係る作業システム（１）は、第１～６のいずれかの態様において、作業装置（６）の動作を制御する制御部（１１）を更に備える。制御部（１１）は、作業装置（６）の動作を補正する補正処理を行うように構成されている。第２情報は、補正処理を行う時期を示す補正時期情報を含む。

この態様によれば、補正時期について評価することができる。

第８の態様に係る作業システム（１）では、第１～７のいずれかの態様において、取得部（１２）は、リニアスケール（１２）である。リニアスケール（１２）は、目盛（１２１）と、検出部（１２２）と、を有する。目盛（１２１）は、基準体として保持部材（２）の長手方向に沿って設けられている。検出部（１２２）は、基準点として可動体（５）に設けられ、目盛（１２１）から位置情報を取得する。第１情報は、検出部（１２２）による目盛（１２１）の検出強度を含む。

この態様によれば、検出部（１２２）による目盛（１２１）の検出強度に基づいて作業装置（６）の状態を評価することができる。

第９の態様に係る保守方法は、可動体（５）、保持部材（２）、及び取得部（１２）を有する作業装置（６）の保守方法である。可動体（５）は、所定の作業を行う作業部（４）を含む。保持部材（２）は、可動体（５）を移動可能に保持する。取得部（１２）は、第１情報を取得する。第１情報は、可動体（５）に設けられた基準点（一例として検出部１２２）と保持部材（２）に設けられた基準体（一例として目盛１２１）との距離情報に関する情報である。保守方法では、第１情報の時間経過に伴う変化に基づいて第２情報を評価する。第２情報は、作業装置（６）の保守に関する情報である。

この態様によれば、第１情報に基づいて作業装置（６）の状態を評価することができる。

第１０の態様に係る評価システム（１０）は、可動体（５）、保持部材（２）、及び取得部（１２）を有する作業装置（６）の評価システム（１０）である。可動体（５）は、所定の作業を行う作業部（４）を含む。保持部材（２）は、可動体（５）を移動可能に保持する。取得部（１２）は、第１情報を取得する。第１情報は、可動体（５）に設けられた基準点（一例として検出部１２２）と保持部材（２）に設けられた基準体（一例として目盛１２１）との距離情報に関する情報である。評価システム（１０）は、評価部（１１１）を備える。評価部（１１１）は、第１情報の時間経過に伴う変化に基づいて第２情報を評価する。第２情報は、作業装置（６）の保守に関する情報である。

この態様によれば、第１情報に基づいて作業装置（６）の状態を評価することができる。

第１１の態様に係る評価システム（１０）は、取得部（１２）を備える。取得部（１２）は、目盛（１２１）及び目盛（１２１）から位置情報を取得する検出部（１２２）を有するリニアスケール（１２）から、目盛（１２１）と検出部（１２２）との距離情報に関する情報と位置情報との両方を取得する。

この態様によれば、目盛（１２１）と検出部（１２２）との距離情報に関する情報に基づいて作業装置（６）の状態を評価することができる。

第１２の態様に係る作業システム（１）は、第１１の態様に係る評価システム（１０）を備える。

この態様によれば、目盛（１２１）と検出部（１２２）との距離情報に関する情報に基づいて作業装置（６）の状態を評価することができる。

第２～８の態様に係る構成については、作業システム（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１ 作業システム
２ 保持部材
３ 軸部材
４ 作業部
５ 可動体
６ 作業装置
１０ 評価システム
１１ 制御部
１２ 取得部（リニアスケール）
１１１ 評価部
１２１ 目盛（基準体）
１２２ 検出部（基準点）

Claims (12)

1. 所定の作業を行う作業部を含む可動体及び前記可動体を移動可能に保持する保持部材を備える作業装置と、
   前記保持部材に設けられた基準体を検出する検出部による前記基準体の検出強度に基づいて、前記作業装置の保守に関する情報を評価する評価部と、を備える、
   作業システム。
2. 前記可動体は、前記作業部と、前記作業部を移動可能に保持する軸部材と、を含む、
   請求項１に記載の作業システム。
3. 前記評価部は、前記基準体を備えるリニアスケールについての異常の有無を示す状態情報を評価する、
   請求項１又は２に記載の作業システム。
4. 前記作業装置は、前記可動体の動作を補正する補正処理を行う制御部を備え、
   前記評価部は、前記補正処理における補正量を示す補正量情報を評価する、
   請求項１～３のいずれかに記載の作業システム。
5. 前記作業装置は、前記可動体の動作を補正する補正処理を行う制御部を備え、
   前記評価部は、前記制御部による前記補正処理を行う時期を示す補正時期情報を評価する、
   請求項１～４のいずれかに記載の作業システム。
6. 前記検出部は、前記可動体に設けられ、前記基準体として前記保持部材の長手方向に沿って設けられた目盛から位置情報を取得する、
   請求項１～５のいずれかに記載の作業システム。
7. 前記評価部は、前記検出部による前記基準体の検出強度の時間経過に伴う変化に基づいて、前記可動体及び前記保持部材を備える前記作業装置の保守に関する情報を評価する、
   請求項１～６のいずれかに記載の作業システム。
8. 所定の作業を行う作業部を含む可動体と、
   前記可動体を移動可能に保持する保持部材と、
   前記保持部材に設けられた基準体を検出する検出部による前記基準体の検出強度に基づいて、前記可動体の動作を補正する補正処理を行う制御部と、を備える、
   作業システム。
9. 所定の作業を行う作業部を含む可動体と、前記可動体を移動可能に保持する保持部材を備える作業装置の補正方法であって、
   前記保持部材に設けられた基準体を検出する検出部による前記基準体の検出強度に基づいて、前記可動体の動作を補正する補正処理を行う、
   補正方法。
10. 所定の作業を行う作業部を含む可動体と、前記可動体を移動可能に保持する保持部材を備える作業装置の評価システムであって、
    前記保持部材に設けられた基準体を検出する検出部による前記基準体の検出強度に基づいて、前記作業装置の保守に関する情報を評価する評価部を備える、
    評価システム。
11. 目盛及び前記目盛から位置情報を取得する検出部を有するリニアスケールから、前記目盛と前記検出部との距離情報に関する情報と前記位置情報との両方を取得する取得部を備える、
    評価システム。
12. 請求項１１に記載の評価システムを備える、
    作業システム。

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