JP6722372B2 - Machine tool monitoring and predictive control system with tool recognition function - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械に、後から取り付けることで工作機械の監視、予測、制御を行う工作機械システムに関する。The present invention relates to a machine tool system for monitoring, predicting, and controlling a machine tool by mounting the machine tool on the machine machine later.
従来の工作機械は、工作機械の稼働状況を遠隔地から監視する機能、不具合の発生を予測する機能、不具合が発生した場合遠隔地から制御する機能が搭載されていなかった。A conventional machine tool does not have a function of remotely monitoring the operating status of the machine tool, a function of predicting the occurrence of a failure, and a function of remotely controlling when a failure occurs.
そのため、従来技術では、工作機械が正常に動作しているかを確認するために電流を測定し、閾値を設けて監視を行っていた(例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3)。 Therefore, in the prior art, in order to confirm whether the machine tool is operating normally, the current is measured, and a threshold value is set to monitor (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, non-patent document). Document 1, non-patent document 2, non-patent document 3).
1つの工具のみを用いる工作機械であれば、従来技術を用いて監視することが可能であるが、工具交換をする工作機械や自動工具交換装置を搭載した工作機械の場合、使用する工具により監視する閾値を変更する必要があった。 If it is a machine tool that uses only one tool, it can be monitored using conventional technology, but in the case of a machine tool that exchanges tools or a machine tool that has an automatic tool changer, it can be monitored by the tool used. It was necessary to change the threshold value.
自動工具交換機を制御する制御信号から使用する工具を認識し、閾値を自動で変更することが可能であるが、監視機能を搭載していない従来型の工作機械の場合、制御信号を取り出すためには、工作機械を改造して自動工具交換機への制御信号を読み取る必要があるため、実現することが難しかった。 It is possible to recognize the tool to be used from the control signal that controls the automatic tool changer and change the threshold automatically, but in the case of a conventional machine tool that does not have a monitoring function, in order to extract the control signal Was difficult to realize because it was necessary to modify the machine tool and read the control signal to the automatic tool changer.
監視機能が搭載されていない工作機械に、後から監視装置を取り付け監視機能を付加する場合は、画像センサを用いて現在取り付けられている工具を認識する試みがなされているが、工作機械を使用する環境で発生する粉塵や潤滑剤の影響を排除することが難しく、使用する場所が限定されていた。When a monitoring device is later attached to a machine tool that does not have a monitoring function and a monitoring function is added, an attempt has been made to recognize the currently installed tool using an image sensor, but the machine tool is used. It was difficult to eliminate the influence of dust and lubricants generated in the environment where it was used, and the place of use was limited.
また、画像センサを使用するためには、高機能なコンピュータ装置を使用することが必要となるため、監視装置の耐環境性能の低下や、装置が高価になるという問題点があった。 Further, in order to use the image sensor, it is necessary to use a high-performance computer device, which causes a problem that environmental resistance performance of the monitoring device is deteriorated and the device becomes expensive.
本発明は、工作機械に取り付けることで、工具交換をする工作機械の監視を、工具を特定して、工具ごとの標準値により監視を行う工作機械システム監視装置に関する。 The present invention relates to a machine tool system monitoring device that is mounted on a machine tool to monitor the machine tool for tool replacement, identify the tool, and monitor the standard value for each tool.
また、監視した内容を記録部に時系列と共に記録し、比較解析することで、不具合の発生を予測する工作機械システム予測装置を実現する。 In addition, a machine tool system predicting apparatus that predicts the occurrence of a failure is realized by recording the monitored contents together with time series in the recording unit and performing comparative analysis.
さらに、工作機械システム監視装置で監視した結果や、工作機械システム予測装置で予測した結果を基に制御信号を発生し、工作機械や工作機械の制御盤に機構部を取り付けることで、工作機械本体を改造することなく工作機械システム御装置を実現する工作機械システム制御装置に関する。 Furthermore, a control signal is generated based on the result of monitoring by the machine tool system monitoring device and the result predicted by the machine tool system predicting device, and the machine tool body is installed by attaching the mechanical part to the machine tool or the control panel of the machine tool. The present invention relates to a machine tool system control device that realizes a machine tool system control device without modifying the machine tool.
発明1の構成要素を表すブロック図を図1に示す。発明1は、主軸により工具もしくはワークを駆動して加工を行う工作機械システムにおいて、主軸の状態を測定する測定部があって、前記測定部には主軸の電流を測定する測定手段と主軸の振動を測定する測定手段を有し、前記測定手段により測定した電流データと振動データを用いて工作機械システムに取り付けられている工具を特定する判定部を有し、前記判定部により特定した工具ごとの標準値を記録した記録部を有し、測定部で測定した電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データを記録部から呼び出した標準値とを比較解析する監視部を有し、前記監視部を用いて工作機械システムの動作を監視する工作機械システム監視装置である。A block diagram showing components of the invention 1 is shown in FIG. A first aspect of the present invention is a machine tool system in which a tool or a work is driven by a spindle to perform machining. There is a measuring section for measuring a state of the spindle, and the measuring section measures a current of the spindle and a vibration of the spindle. Having a measuring means for measuring, and using a current data and vibration data measured by the measuring means has a determination unit for identifying a tool attached to the machine tool system, for each tool identified by the determination unit It has a recording unit for recording standard values, and has a monitoring unit for comparing and analyzing current data or vibration data measured by the measuring unit or current data and standard values called from the recording unit. A machine tool system monitoring device for monitoring the operation of a machine tool system by using the machine tool system.
発明1は、少なくとも1つの電流を測定するセンサと少なくとも1つの振動を測定するセンサにより、主軸が無負荷で回転するときの電流データや振動データと、切削により負荷がかかった状態での主軸の電流データや振動データを測定し、比較解析することで、工具特有の特徴を分析し、工具の特定を行うことで、工具ごとに設定された標準値を基に工作機械の監視を行うことが可能となる。Invention 1 uses a sensor for measuring at least one current and a sensor for measuring at least one vibration to obtain current data and vibration data when the spindle rotates with no load, and the spindle data when a load is applied by cutting. By measuring current data and vibration data and comparing and analyzing them, characteristic features of the tool can be analyzed, and by specifying the tool, it is possible to monitor the machine tool based on the standard value set for each tool. It will be possible.
発明2は、請求項1の工作機械システム監視装置において、特定した工具に関連付けて測定した電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データを時系列と共に記録する記録部を有し、前記記録部に時系列と共に保存された工具に関連付けた電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データを、測定部で測定した電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データと比較解析する予測部を有し、前記予測部により工作機械システムの異常発生を予測する工作機械システム予測装置である。A second aspect of the present invention is the machine tool system monitoring apparatus according to the first aspect, which has a recording unit that records the current data or vibration data or the current data and the vibration data measured in association with the specified tool together with the time series. The current data or vibration data or current data and vibration data associated with the tool stored together with the time series has a prediction unit for comparing and analyzing the current data or vibration data or the current data and vibration data measured by the measuring unit, It is a machine tool system predicting device for predicting an abnormality occurrence of a machine tool system by a predicting unit.
発明1により特定した工具の種類ごとに、測定した電流データ、振動データの時系列と共に記録することで切削状況の変化を推定し、比較解析することで、工作機械の不具合発生を予測することが可能となる。By recording the measured current data and vibration data together with the time series for each type of tool specified by the first aspect of the invention, it is possible to estimate the change in the cutting situation and perform comparative analysis to predict the occurrence of a machine tool failure. It will be possible.
請求項1の工作機械システム監視装置からの監視結果もしくは請求項2の工作機械システム予測装置からの予測結果を受信する受信部を有し、前記受信部で受信した監視結果もしくは予測結果を基に制御を行う制御部を有し、前記制御部からの信号により工作機械もしくは工作機械の制御盤の操作部を操作する機構部を有し、前記機構部により工作機械もしくは工作機械の制御盤の操作部の操作を行うことで工作機械システムの制御をする工作機械システムの制御装置である。A receiving unit for receiving the monitoring result from the machine tool system monitoring device according to claim 1 or the prediction result from the machine tool system predicting device according to claim 2, and based on the monitoring result or the prediction result received by the receiving unit. It has a control section for controlling, and has a mechanism section for operating a machine tool or an operation section of a control panel of the machine tool by a signal from the control section, and the mechanism section operates a machine tool or a control panel of the machine tool. A machine tool system control device for controlling a machine tool system by operating parts.
発明1の工作機械システム監視装置もしくは工作機械システム発明2の工作機械システム予測装置に、工作機械もしくは工作機械の制御盤に後から取り付ける機構部により、工作機械もしくは工作機械制御盤の操作部を操作し、工作機械本体の改造を行わずに工作機械の制御を行う工作機械システムの実現が可能となる。The machine tool system monitoring device according to the first aspect of the present invention or the machine tool system predicting device according to the second aspect of the present invention operates the machine tool or the operating portion of the machine tool control panel by a mechanism unit that is later attached to the machine tool or the control panel of the machine tool. However, it is possible to realize a machine tool system that controls a machine tool without modifying the machine tool body.
なお、電流を測定するセンサや振動を測定するセンサを複数用いることも可能であり、さらに、力センサ、温度センサ、音響センサなどのセンサを追加しても良い。Note that it is possible to use a plurality of sensors for measuring current and sensors for measuring vibration, and further, a sensor such as a force sensor, a temperature sensor, or an acoustic sensor may be added.
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されているような効果を奏する。 Since the present invention is configured as described above, it has the effects described below.
発明1は、少なくとも1つの電流を測定するセンサと少なくとも1つの振動を測定するセンサにより、工作機械の電流データと振動データを測定し、測定した電流データおよび振動データを用いて、工作機械に取り付けられている工具を特定することが可能となる。Invention 1 measures current data and vibration data of a machine tool with a sensor that measures at least one current and a sensor that measures at least one vibration, and attaches to a machine tool using the measured current data and vibration data. It is possible to specify the tool that is used.
工具を特定した後、測定した電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データから工具にかかっている負荷や力を推定し、工作機械の稼働状況を測定し、監視することができる。After the tool is specified, the load or force applied to the tool can be estimated from the measured current data or vibration data or the current data and vibration data, and the operating status of the machine tool can be measured and monitored.
工具を主軸により駆動する工作機械の場合、工具が無負荷で稼働しているときに測定した電流データと振動データから工具に固有の特徴量を測定することができる。In the case of a machine tool in which a tool is driven by a spindle, a characteristic amount unique to the tool can be measured from current data and vibration data measured when the tool is operating with no load.
測定した特徴量を基に、現在取り付けられている工具を特定し、監視を行う電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データの標準値を記録部から読み出し、決定する。A tool currently attached is specified based on the measured characteristic amount, and current data or vibration data to be monitored or standard values of the current data and vibration data are read from the recording unit and determined.
標準値は、事前に電流および振動ごとに個別に設定しても良いし、電流と振動の双方を用いて設定しても良い。The standard value may be set individually in advance for each current and vibration, or may be set using both current and vibration.
あるいは、電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データから機械学習の手法や品質工学の手法を用いて動的に設定しても良い。Alternatively, it may be dynamically set from current data, vibration data, or current data and vibration data using a machine learning method or a quality engineering method.
工具を主軸により駆動する工作機械の場合は無負荷で工具を駆動させたときの、電流データと振動データで工具を特定した後に、切削時の電流データと振動データを測定することで、さらに詳細な工具の特定が可能となる。In the case of a machine tool that drives the tool by the spindle, further details can be obtained by measuring the current data and vibration data during cutting after identifying the tool with the current data and vibration data when the tool is driven with no load. It is possible to specify a proper tool.
ワークを主軸で駆動する工作機械の場合は、切削時の電流データと振動データにより、工具を特定する。In the case of a machine tool that drives a workpiece with a spindle, the tool is specified by the current data and vibration data during cutting.
工具を特定した後は、取得した電流データ、振動データを工具ごとに分類し、正常な状態の特徴を標準値として記録部に記録することで、標準値の修正が可能となる。After the tool is specified, the acquired current data and vibration data are classified for each tool, and the characteristic of the normal state is recorded in the recording unit as the standard value, whereby the standard value can be corrected.
工具ごとに記録された正常な状態の特徴の標準値からの偏差を、比較解析することで、規定の範囲以上の偏差を測定した場合は、警報信号を送信する。When the deviation from the standard value of the characteristic of the normal state recorded for each tool is compared and analyzed, and when the deviation exceeding the specified range is measured, an alarm signal is transmitted.
警報信号は通信回線やインターネット回線を介してパソコン、スマートフォン、携帯電話、携帯端末に送信しても良い。The alarm signal may be transmitted to a personal computer, a smartphone, a mobile phone or a mobile terminal via a communication line or an internet line.
発明2は、発明1で特定した工具ごとに電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データを時系列と共に記録し、比較解析することで異常発生前に、異常の発生を予測することが可能となる工作機械システム予測装置である。According to the second aspect of the present invention, it is possible to predict the occurrence of the abnormality before the abnormality occurs by recording the current data or the vibration data or the current data and the vibration data together with the time series for each tool specified in the first aspect and performing the comparative analysis. It is a machine tool system prediction device.
異常を発生する前に、警報を出すことができるため、製品不良率の低減や工作機械の生産性向上に効果がある。Since an alarm can be issued before an abnormality occurs, it is effective in reducing the product defect rate and improving the productivity of machine tools.
発明3は、警報信号により工作機械もしくは工作機械の制御盤の操作部を操作する機構部により、工作機械の制御を行うことで、警報発生時の制御を行うことが可能となる工作機械システム制御装置である。A third aspect of the present invention is a machine tool system control in which a machine tool is controlled by an alarm signal to control a machine tool by a mechanical section that operates an operation section of a control panel of the machine tool. It is a device.
不具合発生時の工作機械の緊急停止や、再起動を行うことが可能となり、工作機械の稼働率を向上させる効果がある。It becomes possible to perform an emergency stop and restart of the machine tool when a failure occurs, which has the effect of improving the operating rate of the machine tool.
本発明は、工具が回転するフライス盤、ボール盤、研削盤の他に、ワークが回転する旋盤、工具やワークが往復運動する型削り盤、平削り盤、立削り盤でも使用可能である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used not only in a milling machine in which a tool rotates, a drilling machine, and a grinder, but also in a lathe in which a work rotates, a die cutting machine in which a tool and a work reciprocate, a planing machine, and a vertical cutting machine.
発明1を実施するための形態を、図2に示す。図2は、工作機械装1でワーク2を工具3により加工するときの稼働状況を監視する装置である。主軸4を駆動するモータに取り付けられている少なくとも1つの電流を測定するセンサ5と主軸のベアリング部に取り付けられている少なくとも1つの振動を測定するセンサ6を用いて取得した電流データと振動データを基に、工作機械に取り付けられている工具3を特定し監視する監視装置7で構成されている。A mode for carrying out the invention 1 is shown in FIG. FIG. 2 shows an apparatus for monitoring the operation status when the workpiece 2 is machined by the tool 3 in the machine tool equipment 1. The current data and the vibration data obtained by using the sensor 5 for measuring at least one current attached to the motor driving the spindle 4 and the sensor 6 for measuring at least one vibration attached to the bearing portion of the spindle. On the basis of this, a monitoring device 7 for identifying and monitoring the tool 3 attached to the machine tool is configured.
監視装置7は電流を測定するセンサ5と振動を測定するセンサ6からの信号をインターフェース回路8で変換し監視装置用CPU9で読み込み、監視装置用記録部10に保存されている工具ごとの標準値と比較解析することで監視を行い、異常の発生を検出した場合は、パソコン、スマートフォン、携帯電話、携帯端末11に警報の通知を行う。The monitoring device 7 converts the signals from the sensor 5 for measuring the current and the sensor 6 for measuring the vibration by the interface circuit 8 and reads them by the CPU 9 for the monitoring device, and the standard value for each tool stored in the recording unit 10 for the monitoring device. Monitoring is performed by performing a comparative analysis with, and when an abnormality is detected, an alarm is notified to the personal computer, smart phone, mobile phone, and mobile terminal 11.
図9に示した発明1のプログラムフロー図に沿って工作機械システム監視装置の動作を説明する。The operation of the machine tool system monitoring device will be described with reference to the program flow diagram of the invention 1 shown in FIG.
図10に測定部の一例を示す。まず図10に示す工作機械主軸部で主軸4を駆動するモータに流れる電流を電流センサ5により測定し、主軸ベアリング近傍に取り付けた振動センサ6により、主軸回転に伴う振動を測定する。 FIG. 10 shows an example of the measuring unit. First, in the machine tool spindle shown in FIG. 10, the current flowing through the motor driving the spindle 4 is measured by the current sensor 5, and the vibration sensor 6 mounted near the spindle bearing measures the vibration accompanying the spindle rotation.
測定した電流データと振動データを用いて、図12で示したように電流データにより主軸が駆動しているときの振動データのみを測定する。Using the measured current data and vibration data, only the vibration data when the spindle is driven by the current data as shown in FIG. 12 is measured.
測定した電流データおよび振動データは図13に示すように時間軸上での極大値、極小値、平均値、分散およびFFT演算結果、ウェーブレット演算結果により算出される周波数軸上での、極大値、極小値および各周波数の算出を行い、特徴量を算出する。The measured current data and vibration data are the maximum value, the minimum value, the average value, the variance and the FFT calculation result on the time axis, and the maximum value on the frequency axis calculated by the wavelet calculation result as shown in FIG. The minimum value and each frequency are calculated, and the feature amount is calculated.
図14に示すように電流データと振動データの特徴量を用いて、記録部10に登録されている工具ごとの特徴量との差を比較解析し、差が最も小さい工具が取り付けられていると特定する。Using the feature amount of the current data and the vibration data as shown in FIG. 14, and comparative analysis of the difference between the feature quantity of each tool that is registered in the recording unit 10, the difference is the smallest tool holding al is Specify.
また、工具ごとに設定されている標準値を記録部10から読み取り、標準値から外れたら、警報信号を通知する。 Further, the standard value set for each tool is read from the recording unit 10, and if it deviates from the standard value, an alarm signal is notified.
警報信号により、サイレンやランプで異常を通知しても良いし、ネットワークを通じてパソコン、スマートフォン、携帯電話、携帯端末11に異常を通知しても良い。 An alarm signal may be used to notify an abnormality using a siren or a lamp, or an abnormality may be notified to a personal computer, smartphone, mobile phone, or mobile terminal 11 via a network.
取り付けられている工具を電流データと振動データから推定するため、自動工具交換装置(ATC、オートマッチックツールチェンジャー)を備えたCNC工作機械であっても工作機械本体の改造を行わずに工作機械の駆動状況を監視することが可能となる。Even a CNC machine tool equipped with an automatic tool changer (ATC, auto match tool changer) to estimate the attached tool from the current data and vibration data, does not modify the machine tool body It is possible to monitor the driving status of the.
発明2を実施するための形態を、図3に示す。発明2は、発明1の工作機化システム監視装置7で特定した工具情報と、電流データもしくは振動データもしくは電流データと振動データをCPU13で読み込み、時系列と共に継続的に収取し、予測装置用記録部14に保存し解析する機能を有した予測装置12により、切削工具や工作機械の異常発生を予測し通知を行う工作機械システム予測装置である。A mode for carrying out the invention 2 is shown in FIG. A second aspect of the invention is to use the tool information identified by the machine tool system monitoring device 7 of the first aspect, current data or vibration data, or current data and vibration data by the CPU 13 to continuously collect the data along with the time series, and to use the prediction device. This is a machine tool system predicting apparatus that predicts an abnormality occurrence of a cutting tool or a machine tool by a predicting apparatus 12 having a function of storing and analyzing in a recording unit 14 and notifying the abnormality.
予測装置12が、将来発生する不具合を予測した場合は、警報信号を通知する。警報信号により、サイレンやランプで異常を通知しても良いし、ネットワークを通じてパソコン、スマートフォン、携帯電話、携帯端末11に異常を通知しても良い。 When the prediction device 12 predicts a failure that will occur in the future, it issues a warning signal. An alarm signal may be used to notify an abnormality using a siren or a lamp, or an abnormality may be notified to a personal computer, smartphone, mobile phone, or mobile terminal 11 via a network.
図11に示した発明2のプログラムフロー図に沿って工作機械システム予測装置の動作を説明する。The operation of the machine tool system prediction device will be described with reference to the program flow diagram of the invention 2 shown in FIG.
予測装置は監視装置で推定した工具推定値を読み込んだ後、電流データ、振動データを読み込む。The predicting device reads the tool estimated value estimated by the monitoring device, and then reads the current data and the vibration data.
読み込んだ電流データ、振動データを基に、図12で示したように工作機械駆動時の振動データを測定し、測定した振動データは図13に示すように時間軸上での極大値、極小値、平均値、分散およびFFT演算結果、ウェーブレット演算結果により算出される周波数軸上での、極大値、極小値および各周波数の算出を行い、特徴量を算出する。Based on the read current data and vibration data, the vibration data when the machine tool is driven is measured as shown in FIG. 12, and the measured vibration data is the maximum value and the minimum value on the time axis as shown in FIG. , The average value, the variance and the FFT calculation result, and the maximum value, the minimum value, and each frequency on the frequency axis calculated by the wavelet calculation result are calculated, and the feature amount is calculated.
算出した特徴量を、記録部14に時系列と共に保存するとともに、過去の特徴量および特徴量の時間変化を読み込む。The calculated feature amount is stored in the recording unit 14 together with the time series, and the past feature amount and the time change of the feature amount are read.
取得した特徴量、過去の特徴量、特徴量の時間変化が規定範囲以内であれば、加工を継続
する。If the acquired feature amount, the past feature amount, and the temporal change of the feature amount are within the specified range, the processing is continued.
取得した特徴量、過去の特徴量、特徴量の時間変化が規定範囲から外れていれば、異常が発生すると予測し警報の通知を行う。If the acquired feature amount, the past feature amount, and the time change of the feature amount are out of the specified range, it is predicted that an abnormality will occur and an alarm is notified.
正常に加工が実施されているときに、電流データと振動データの特徴量を取得しておき、時系列と共に偏差の範囲を設定しておくことで、不具合の発生を予測し、警報を出すことが可能となる。When normal machining is performed, characteristic quantities of current data and vibration data are acquired, and the range of deviation is set together with the time series to predict the occurrence of defects and issue an alarm. Is possible.
規定の範囲の設定は、品質工学や機械学習の手法を用いて動的に設定しても良い。The setting of the stipulated range may be dynamically set using a method of quality engineering or machine learning.
なお、図4に示すように監視装置および予測装置の機能をまとめて、1つのCPU13a、1つの記録部14aで構築する監視・予測装置12aとしても良い。As shown in FIG. 4, the functions of the monitoring device and the prediction device may be integrated into a monitoring/prediction device 12a constructed by one CPU 13a and one recording unit 14a.
発明1もしくは発明2を実施する形態を図5に示す。発明1の機械システム監視装置の監視結果もしくは発明2の機械システム予測装置での予測結果を受信する受信部15を有し、前記受信部で受信した監視結果もしくは予測結果を基に制御を行う制御部16を有し、前記制御部からの信号により工作機械もしくは工作機械の制御盤の操作を行う機構部17を取り付けることで、工作機械もしくは工作機械の制御盤18の操作部を操作することにより、工作機械の制御を行う工作機械システム制御装置である。An embodiment for carrying out the invention 1 or the invention 2 is shown in FIG. A control that has a receiving unit 15 that receives a monitoring result of the mechanical system monitoring device of the first aspect of the invention or a prediction result of the mechanical system predicting device of the second aspect of the invention, and controls based on the monitoring result or the prediction result received by the receiving unit. By attaching a mechanism section 17 having a section 16 and operating a machine tool or a control panel of the machine tool by a signal from the control section, by operating an operation section of the machine tool or the control panel 18 of the machine tool. , A machine tool system control device for controlling a machine tool.
工作機械もしくは工作機械の制御盤に後付けする機構部を用いることで、工作機械本体の改造を行わずに操作部を操作することで工作機械の一時停止、緊急停止、リセット、再起動などの制御を行うことができる。By using a mechanism part that is attached to the machine tool or the control panel of the machine tool, you can control the machine tool such as temporary stop, emergency stop, reset, restart by operating the operation part without modifying the machine tool body. It can be performed.
なお、図6に示すように、監視装置と、受信部、制御部をまとめて、監視・制御装置7aとしても良い。As shown in FIG. 6, the monitoring device, the receiving unit, and the control unit may be integrated into a monitoring/control device 7a.
また、図7に示すように、予測装置と受信部、制御部をまとめて、予測・制御装置12bとしても良い。Further, as shown in FIG. 7, the prediction device, the reception unit, and the control unit may be integrated into a prediction/control device 12b.
さらに、図8に示すように、監視装置、予測装置、制御装置の機能をまとめて、1つのCPU、1つの記録部で構築した監視・予測・制御装置12Cとしても良い。Further, as shown in FIG. 8, the functions of the monitoring device, the prediction device, and the control device may be integrated into a monitoring/prediction/control device 12C constructed by one CPU and one recording unit.
本発明1を用いれば、工作機械を改造することなく、異なった工具を用いた場合でも稼働状況を監視することができるため、自動工具交換装置(ATC、オートマッチックツールチェンジャー)を搭載したCNC工作機械の稼働率向上や、迅速な不具合対策が可能となる。 With the present invention 1, since the operating status can be monitored even when different tools are used without modifying the machine tool, a CNC equipped with an automatic tool changer (ATC, automatic match tool changer) is used. It is possible to improve the operation rate of machine tools and take quick countermeasures against defects.
本発明2を用いれば、不具合が発生する前に、不具合発生を予測し通知を行うことができるため、工作機械の稼働率向上や不良品の削減に貢献できる。By using the present invention 2, since it is possible to predict the occurrence of a failure and notify it before a failure occurs, it is possible to contribute to improving the operating rate of machine tools and reducing defective products.
発明1もしくは発明2を用いれば、工作機械を改造することなく、異常発生時に一時停止、緊急停止、リセット、再起動などの処理を行えるため、安全性の向上や工作機械の稼働率向上に貢献できる。 If Invention 1 or Invention 2 is used, processing such as temporary stop, emergency stop, reset, and restart can be performed when an abnormality occurs without modifying the machine tool, thus contributing to improved safety and improved machine tool operating rate. it can.
1 工作機械
2 ワーク(加工対象物)
3 工具
4 主軸
5 電流センサ
6 振動センサ
7 監視装置
7a 監視・制御装置
8 インターフェース回路
9 監視装置用CPU
10 監視装置用記録部
11 携帯端末、パソコン
12 予測装置
12a 監視・予測装置
12b 予測・制御装置
12c 監視・予測・制御装置
13 予測装置用CPU
13a 監視・予測装置用CPU
14 予測装置用記録部
14a 監視・予測装置用記録部
15 受信部
16 制御部
17 機構部
18 工作機械操作部1 machine tool 2 work (workpiece)
3 Tool 4 Spindle 5 Current Sensor 6 Vibration Sensor 7 Monitoring Device 7a Monitoring/Control Device 8 Interface Circuit 9 Monitoring Device CPU
10 monitoring device recording unit 11 mobile terminal, personal computer 12 prediction device 12a monitoring/prediction device 12b prediction/control device 12c monitoring/prediction/control device 13 prediction device CPU
13a CPU for monitoring/prediction device
14 Predictor recording unit 14a Monitoring/Predictor recording unit 15 Receiver 16 Control unit 17 Mechanism unit 18 Machine tool operating unit
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