JP5681224B2 - 部品点検時期通知機能を有する機械の数値制御装置 - Google Patents
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Description
第1に、部品の点検が一定の周期で行われている点が挙げられる。点検の際に測定する状態量には、常に一定の割合で変化するのではなく、部品が新しい場合には緩やかに変化し、一定期間使用し続けた後に急激に変化するものがある。このような状態量を利用して寿命の判断を行う場合、点検の周期が一定である場合には、以下のような問題がある。
第1の課題を解決するため、点検日時とその際に測定された状態量を関連付けてメモリに記憶し、メモリに記憶された点検日時および状態量から状態量の変化量を計算し、状態量の変化量を基準となる閾値と比較することによってメモリに記憶された複数の点検周期から1つを選択し、選択された点検周期と最後に部品の点検を行った日時から次回の点検日時を計算しユーザに通知するものとする。
以下に本発明の一例を説明する。
部品の点検を行う際、同時に点検を行った日時と測定された状態量を関連付けてメモリに記憶する。これは点検の際にユーザが入力しても良いし、自動的にメモリに記憶されるようにしても良い。点検日時、状態量をメモリへ記憶した後、メモリに記憶されている点検周期を利用して次回の点検日時が計算され、ユーザに通知される。
機械の点検を行う際に測定する状態量の変化の一例を図1に示す。横軸は時間、縦軸は状態量を表す。この図1において、部品の使用開始から破線100の前までは状態量は緩やかに変化している。しかし、破線100の点検周期において状態量急激に変化し、以降は破線100の点検周期の前より状態量の変化が大きくなっている(つまり、大きな状態量の変化量で変化する)。そこで、破線100の点検周期までは点検周期ipaで部品の点検がなされ、破線100の点検周期後は点検周期ipbで部品の点検がなされている(点検周期ipa>点検周期ipb)。
実施形態1により、次回の点検日時が求められるが、求められた点検日時通りに機械を停止しようとすると、以降の工作機械の運転スケジュールを変更する必要が生じる可能性がある。そのため以下の手順で運転スケジュールの変更が必要ない点検日時を決定し、ユーザに通知する。なお、機械の停止とは工作機械を稼働できず製品の製造ができない状態をいう。
ここで数値制御装置の記憶装置内、またはパソコンなどの外部機器に記憶された予め作成しておいた工作機械の運転スケジュールを参照し、その中から点検のために機械を停止させることが可能な点検候補日時ETを取得する。
<本発明の実施形態3>
通知された点検日時になったら、ユーザは部品の点検を行う。その際に測定された状態量を予めメモリに記憶しておいた部品の寿命を判断するための第2閾値TH2と比較し、部品が寿命(部品の使用可能期限に達した状態)であるか判断する。
数値制御装置10は工作機械や産業用機械などの機械本体70を制御する装置である。図5に示すフローチャートの処理を実行するプログラムを記憶装置に記憶し、該プログラムを実行することにより、部品点検時期通知機能を有する工作機械の制御装置が実現される。プロセッサ(CPU)11は数値制御装置10を全体的に制御するプロセッサである。プロセッサ(CPU)11はバス20を介してROM12に格納されたシステムプログラムを読み出し、このシステムプログラムに従って数値制御装置10を全体的に制御する。
<実施形態1に対応するフローチャート>
図5は、部品の点検を行う時期を通知する処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●[ステップSA01]点検周期を読み込む。
●[ステップSA02]部品の点検日時、状態量を取得する。より具体的には、部品の点検日時、状態量をメモリから読み込む。部品の点検日時、状態量は、部品の点検を行う際、同時に点検を行った日時と測定された状態量を関連付けてメモリに記憶する。これは点検の際にユーザが入力しても良いし、自動的にメモリに記憶されるようにしても良い。
●[ステップSA03]状態量の変化量を計算する。計算方法は例えば数1式を用いて行う。計算に必要なデータはステップSA02で読み込まれる。
●[ステップSA04]状態量の変化量は第1閾値TH1より大きいか否か判断し、大きい場合(YES)ステップSA05へ移行し、大きくない場合(NO)ステップSA06へ移行する。
●[ステップSA05]点検周期を変更する。図1に示すような状態量を計測する場合には、点検周期を短く変更する(図1,図2参照)。
●[ステップSA06]最終点検日時と点検周期から次回の点検日時を計算する。
●[ステップSA07]次回の点検日時を通知し、処理を終了する。通知は、数値制御装置のディスプレイに表示するなど、ユーザが認識できる手段を用いて行う。
図6は、機械の運転スケジュールを考慮して、部品の点検時期を通知する処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●[ステップSB01]点検周期を読み込む。
●[ステップSB02]部品の点検日時、状態量を取得する。
●[ステップSB03]状態量の変化量を計算する。
●[ステップSB04]状態量の変化量は第1閾値TH1より大きいか否か判断し、大きい場合(YES)ステップSB05へ移行し、大きくない場合(NO)ステップSB06へ移行する。
●[ステップSB05]点検周期を変更する。
●[ステップSB06]最終点検日時と点検周期から最終期限日時DTを計算する。
●[ステップSB07]運転スケジュールから点検候補日時を取得する。運転スケジュールは、数値制御装置の記憶装置内、またはパソコンなどの外部機器に記憶された予め作成しておいた工作機械の運転スケジュールを参照する。
●[ステップSB08]点検候補日時のうち、最終期限日時DTに最も近く、かつ、最終期限日時DT以前の条件を満たす点検候補日時を次回の点検日時として通知し、処理を終了する。
図7は、機械の部品の寿命を通知する機能を備えた部品の点検を行う時期を通知する処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●[ステップSC01]点検周期を読み込む。
●[ステップSC02]部品の点検日時、状態量を取得する。
●[ステップSC03]状態量は第2閾値TH2より大きいか否か判断し、大きい場合(YES)ステップSC04へ移行し、大きくない場合(NO)ステップSC05へ移行する。
●[ステップSC04]部品が寿命に達したことを通知し、処理を終了する。
●[ステップSC05]状態量の変化量を計算する。
●[ステップSC06]状態量の変化量は第1閾値TH1より大きいか否か判断し、大きい場合(YES)ステップSC07へ移行し、大きくない場合(NO)ステップSC08へ移行する。
●[ステップSC07]点検周期を変更する。
●[ステップSC08]最終点検日時と点検周期から最終期限日時DTを計算する。
●[ステップSC09]運転スケジュールから点検候補日時を取得する。
●[ステップSC10]点検候補日時のうち、最終期限日時DTに最も近く、かつ、最終期限日時DT以前の条件を満たす点検候補日時を次回の点検日時として通知し、処理を終了する。
●[ステップSD01]部品交換フラグがONかOFFか判断し、部品交換フラグがONの場合にはステップSD02へ移行し、部品交換フラグがOFFの場合には処理を終了する。
●[ステップSD02]部品交換後の点検周期を読み込む。
●[ステップSD03]部品交換フラグをOFFにして、処理を終了する。
11 プロセッサ(CPU)
12 ROM
13 SRAM
14 インタフェース
15 PMC(プログラマブル・マシン・コントローラ)
16 I/Oユニット
17 I/Oユニット
18 インタフェース
19 インタフェース
20 バス
21 LCD/MDIユニット
22 手動パルス発生器
23 外部機器
30,40,50 軸制御回路
31,41,51 サーボアンプ
32,42,52 サーボモータ
60 スピンドル制御回路
61 スピンドルアンプ
62 主軸モータ
70 機械本体
ip 点検周期
ipa 点検周期
ipb 点検周期
TH1 第1閾値
TH2 第2閾値
DT 最終期限日時
ET0,ET1,ET2,ET3 点検候補日時
Claims (3)
- 機械に使用されている複数の部品のうちの少なくとも1つの部品の点検を行う時期を通知する機能を有する機械の数値制御装置において、
前記部品について複数の点検周期を記憶する点検周期記憶手段と、
前記部品の状態量の変化量から点検周期を選択するための第1閾値を記憶する点検周期選択用閾値記憶手段と、
前記部品の点検日時と該点検日時に測定した状態量とを関連付けて記憶する状態量記憶手段と、
前記状態量記憶手段に記憶された少なくとも2つの点検日時と該2つの点検日時に測定した状態量から状態量の変化量を計算する変化量計算手段と、
前記変化量計算手段により計算した状態量の変化量を前記第1閾値と比較することにより、前記点検周期記憶手段に記憶した複数の点検周期から1つを選択する点検周期選択手段と、
前記部品の最後に点検を行った日時と前記点検周期選択手段により選択した点検周期から、次回の点検日時を計算する次回点検日時計算手段と、
前記次回点検日時計算手段により計算した次回の点検日時を通知する点検日時通知手段と、
を有することを特徴とする機械の数値制御装置。 - 機械の運転スケジュールを取得する運転スケジュール取得手段と、
前記運転スケジュール取得手段により取得した運転スケジュールから、部品の点検が可能な日時を抽出し、点検候補日時として取得する点検候補日時取得手段と、
前記次回点検日時計算手段により計算した次回の点検日時を、次回の点検を行う最終期限日時とし、前記点検候補日時取得手段により取得した点検候補日時から、最終期限日時に最も近く、かつ最終期限日時以前の日時を次回の点検日時として選択する次回点検日時選択手段と、
前記次回点検日時選択手段により選択した次回の点検日時を通知する点検日時通知手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の機械の数値制御装置。 - 前記部品の寿命を判定するための第2閾値を記憶する寿命判定用閾値記憶手段と、
前記点検日時に測定した状態量を前記寿命判定用閾値記憶手段に記憶した第2閾値と比較することで前記部品の寿命を判定する部品寿命判定手段と、
前記部品寿命判定手段により部品が寿命であると判定されたとき、前記部品が寿命であることを通知する部品寿命通知手段と、
前記部品寿命通知手段により寿命であることが通知された部品を交換した際に、部品が交換されたことを表す部品交換済情報を記憶する部品交換済情報記憶手段と、
前記部品交換済情報記憶手段に部品交換済情報が記憶されたとき、前記点検周期記憶手段に記憶された複数の点検周期から、交換後の部品を点検する周期を選択する交換済部品用点検周期選択手段と、
を有することを特徴とした請求項1に記載の機械の数値制御装置。
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