CN103853101B - 具备有维护部件更换时期判断功能的数值控制装置的机床 - Google Patents

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Abstract

一种具备有维护部件更换时期判断功能的数值控制装置的机床。机床的控制装置向机床输出动作指令信号。机床向控制装置发送表示所指示的动作已完成的信号。控制装置求出输出动作指令信号的时刻与从机床接收信号的时刻之间的时间差，作为动作的响应时间。若该动作的响应时间超过预先设定的值，则判断为需要更换维护部件，将该情况以显示装置报知。

Description

具备有维护部件更换时期判断功能的数值控制装置的机床
技术领域
本发明涉及一种由具有维护部件更换时期判断功能的数值控制装置控制的机床。
背景技术
对于机床，通过进行适当的保养及部件更换实现了该机床的长寿命化。控制机床的控制装置管理进行用于该机床的各种部件的保养及部件更换的时期。例如，将通过设计机床时的寿命实验得到的运转次数及运转时间分别作为基准值，预先存储在机床的控制装置的存储装置中。然后，机床的控制装置测量监视对象部件的运转次数及运转时间，当所测量的运转次数及运转时间分别达到预先设定的基准值时，向机床的用户报知监视对象部件的保养及更换的时期已到。
用于判断使用在机床上的部件的寿命的运转次数及运转时间的值，是考虑到机床的多种使用环境，在通过设计时的寿命实验得到的值上留有余地的值。因此，虽然存在这样设定运转次数及运转时间的值即能够简单地管理部件寿命的优点，但在大部分机床的使用条件下，在比原本的部件寿命更早的时期即由机床的控制装置向用户发出保养及部件更换的请求，其结果是导致频繁的保养及部件更换，成本增加。
另一方面，构成机床的部件的某一部分在规定之外的使用条件及使用环境下，需要比预想的寿命更早进行保养及部件更换，但由于没有及早由机床的控制装置向用户发出该部件的保养及更换的请求，所以无法对该部件进行适当的保养和更换。因此，存在由于部件的保养和更换时期的延迟，对构成该部件的机床造成损害，导致机床的寿命缩短的问题。
日本特开平5-101245号公报所公开的异常诊断装置中，将构成异常诊断对象机器的部件的更换历史信息与该机器的编号对应地输入并存储，根据该更换历史信息和已经输入并存储的异常诊断用数据推断部件更换信息，将该推断出的部件更换信息向显示装置输出显示。
该异常诊断装置虽然能够对异常诊断的对象机器发生异常症状后的改善对策做出贡献，但并不将部件老化造成的响应性下降作为异常诊断对象，无法在异常诊断对象机器发生异常症状之前提示准确的维护时期。
另外，日本特开2011-243118号公报中公开的诊断异常原因的监视诊断装置中，基于由状态模式转换点检测处理部检测出的状态模式转换点，将从监视诊断对象装置的多个检测部收集的检测部数据分割为多个状态模式分类检测部数据。进一步地，将该分割后的状态模式分类检测部数据分类为多个组。然后，通过对每个状态模式及每个组将各检测部数据与过去的统计数据比较来检知其异常。然后，分别对于检知异常前和检知异常时，根据各状态模式及每个组的各检测部数据之间的相关系数，构建检测部数据之间及组之间的链接模型。然后，基于检知异常前的链接模型和检知异常时的链接模型的差，诊断异常原因。
该监视诊断装置，能够以高效率和高精度分析复杂的异常发生原因，但没有将部件老化造成的机械响应性下降作为监视诊断的对象，无法在异常诊断对象机器发生异常症状之前提示准确的维护时期。
发明内容
因此，本发明提供一种能够从控制机床的控制装置指示某种动作，动作完成后从机床本身具备的检测单元或从设在机床外部的检测单元获取表示动作完成的信号的机床，该机床由数值控制装置控制，该数值控制装置具备维护部件的更换时期判断功能：监视与该动作的指令对应的动作的响应时间的时间性变化，当该响应时间变得比预先设定的时间更长时向用户报知维护部件的更换时期已到。
本发明的机床由数值控制装置控制，所述数值控制装置具备在所述机床的可动部中使用的维护部件的更换时期判断功能，向所述机床输出所述可动部的动作指令。所述机床具备动作完成信号输出单元，其将表示根据所述动作指令的所述可动部的动作已完成的动作完成信号向所述数值控制装置输出。所述数值控制装置具有：响应时间计算单元，其计算从所述数值控制装置的动作指令的输出时刻到获取来自所述动作完成信号输出单元的动作完成信号的时刻为止的时间，作为动作的响应时间；维护部件更换时期判断单元，其当所述计算出的动作的响应时间变得比预先设定的设定时间长时，判断为在所述可动部中使用的所述维护部件的更换时期；以及显示单元，其显示所述维护部件更换时期判断单元的判断结果。
所述动作完成信号输出单元，可以不设在所述机床上，而设在所述机床的外部。
所述数值控制装置，可以进一步设置对在所述机床的可动部中使用的维护部件的运转次数进行计数的计数器、或者对所述维护部件的运转时间或所述机床的运转时间进行计时的运转时间计时单元，在将所述维护部件更换时期判断单元的判断结果显示在所述显示单元上时，在该显示单元上进一步显示维护部件的运转次数或运转时间。
所述显示单元，可以将预先求出的到预想寿命为止的预想运转次数或者预想运转时间与在所述机床的可动部中使用的部件的所述运转次数或所述部件的运转时间或所述机床的运转时间一起显示。
所述显示单元，可以在将所述维护部件更换时期判断单元的判断结果显示在所述显示单元上时，显示用于延长基于所述动作的响应时间的实际寿命的关于机床的使用方法及使用环境的改善信息。
可以将用于判断所述维护部件的更换时期的设定时间分割为多个阶段，将与每个分割后的时间对应的消息显示在所述显示单元上。
根据本发明，可以提供一种能够从控制机床的控制装置指示某种动作，动作完成后从机床本身具备的检测单元或从设在机床外部的检测单元获取表示动作完成的信号的机床，该机床具备由监视与该动作的指令对应的动作的响应时间的时间性变化，当该响应时间变得比预先设定的时间更长时向用户报知维护部件的更换时期已到的维护部件更换时期判断功能的数值控制装置控制。
附图说明
本发明的上述及其他目的及特征，通过参照附图的以下实施例的说明可以更为清楚。在各图中：
图1是说明本发明涉及的具备判断维护部件更换时期的功能的机床的一实施方式的框图。
图2是表示由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的判断处理的第1形态的流程图。
图3是表示由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的判断处理的第2形态的流程图。
图4是表示由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的判断处理的第3形态的流程图。
图5A及图5B是表示由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的判断处理的第4形态的流程图。
图6是表示在由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的报知以外，还报知该维护部件的维护的时期的处理的形态的流程图。
图7是用于说明进行维护部件的更换时、对该维护部件从开始使用到更换为止的运转次数及运转时间进行计数的处理的流程的流程图。
图8表示图3所示的判断处理的结果，在显示装置上显示(报知)的消息的第1个例子。
图9表示图3所示的判断处理的结果，在显示装置上显示（报知)的消息的第2个例子。
图10表示图4所示的判断处理的结果，在显示装置上显示(报知)的消息的第1个例子。
图11表示图4所示的判断处理的结果，在显示装置上显示(报知)的消息的第2个例子。
图12A、12B及12C表示将用于判断维护部件的更换时期的设定时间分割为多个阶段，将与每个分割的时间对应的消息显示在显示装置上的例子。
具体实施方式
首先，对本发明中判断维护部件的更换时期的方法进行说明。
本发明的机床由控制装置控制，该控制装置指示某种动作，动作完成后从该机床本身具备的检测单元或从设在该机床外部的检测单元获取表示动作完成的信号。然后，控制装置监视与该动作的指令对应的动作的响应时间的时间性变化，当该响应时间变得比预先设定的时间更长时向用户报知维护部件的更换时期已到。
机床的控制装置计算从控制装置输出某种动作指令信号的时刻与动作完成的反馈信号通过机床本身具备的检测单元或设在机床外部的检测单元向机床的控制装置输入的时刻之间的时间差。将该时间差作为“动作的响应时间”。
“动作的响应时间”是将机床中信号的处理时间与机床的机构部(机械部件)的实际动作时间相加所得的值。这时，信号的处理时间基本是固定的。而机床的机构部的实际动作时间由于机械部件的老化，渐渐变得比初始状态下的动作时间长。例如机床中作为简单动作的致动器而广泛使用的气缸的情况下，其响应时间就由于该气缸的密封部件(O型圈等)磨损而渐渐变得比初始状态长。
通过监视该“动作的响应时间”的变化，能够检知机床的机构部的响应性的下降，判断机构部(机械部件)的老化状态，基于老化状态的判断结果提示准确的部件更换时期和维护时期。
这里，在设计机械时对监视对象部件进行寿命实验，将通过该寿命实验所获得的、监视对象部件达到寿命时的“运转次数及运转时间”所规定的寿命称为“预想寿命”。而在设计机械时对监视对象部件进行寿命实验，将通过该寿命实验所获得的机构部(机械部件)达到寿命时的“动作的响应时间”所规定的寿命称为“实际寿命”。
上述“预想寿命”预先存储在机床的控制装置内。然后，使机床运转，当“运转次数及运转时间”达到控制装置存储的值后，机构部(机械部件)判断出已达到寿命。用该“运转次数及运转时间”判断“预想寿命”的到来的方法没有考虑使用环境及使用方法，因此判断的寿命是固定的，与机床的使用环境和使用形态无关。
上述“动作的响应时间”也预先存储在机床的控制装置内。然后，使机床长时间运转，机构部(机械部件)的响应性渐渐下降，动作的响应时间渐渐变长，直到动作的响应时间达到预先存储在机床的控制装置内的动作的响应时间后，判断出该机构部(机械部件)已达到寿命。用该“动作的响应时间”判断“实际寿命”的到来时，受到机构部的使用环境及使用形态的影响。机构部在良好的使用环境及使用形态下，判断出的“实际寿命”比上述“预想寿命”更长，相反，机构部在恶劣的使用环境及使用形态下，“实际寿命”比上述“预想寿命”更短。这样，能够对应于机床的使用环境及使用方法，提示更为准确的寿命。
图1是说明本发明涉及的具备维护部件更换时期判断功能的机床的一实施方式的框图。
数值控制装置10控制机床或工业机械等的机械本体70。处理器(CPU)11是全体性控制数值控制装置10的处理器。该CPU11经由总线20读取存放在ROM12中的系统程序，按照该系统程序全体性控制数值控制装置10。
存放在ROM12中的系统程序中，包括用于实施加工程序的制作及编辑所必需的编辑模式的处理、以及实施用于自动运行的再生模式的处理的各种程序。另外，该ROM12中存放着用于检测数值控制装置10或由该数值控制装置10控制的机床或工业机械即机械本体70的异常的程序、以及检测出异常时进行向SRAM13存储或来自SRAM13的数据的转发的转发程序。本说明书中，以下将工业机械包含在机床中统称为“机床”。
SRAM13由电池(图中未显示)后备供电，作为非易失性存储器发挥功能，将暂时性计算数据和操作者经由LCD/MDI单元21输入的各种数据存放在数据区域内。另外，SRAM13中存储着经由接口14读取的加工程序及经由LCD/MDI单元21输入的加工程序等。还有，LCD/MDI单元21由液晶显示装置和键盘等手动输入装置构成。
接口14是用于能够与数值控制装置10连接的外部设备的接口，连接了输入输出单元和外部存储装置等外部设备23。加工程序等被从输入输出单元和外部存储装置读取，另外，可以将在数值控制装置10内编辑后的加工程序向输入输出单元和外部存储装置输出。
可编程机床控制器(PMC)15通过内置在数值控制装置10内的序列程序控制机床侧的辅助装置，例如更换刀具用的致动器。例如，按照由加工程序指示的M功能、S功能以及T功能，通过这些序列程序转换为在辅助装置侧需要的信号，从I/O单元16向辅助装置侧输出。各种致动器等辅助装置根据该输出信号来动作。
机床的各轴的当前位置、警报、参数以及图像数据等的图像信号被送往LCD/MDI单元21，在LCD/MDI单元21具备的由液晶显示装置构成的显示器上显示。
接口18从LCD/MDI单元21的键盘获取数据，传递给CPU11。另外，当数值控制装置10或由该数值控制装置10控制的机械发生异常时，将由警报的种类及后述的附加信息组成的警报原因显示在LCD/MDI单元21的显示画面上，报知数值控制装置10等发生异常。上述显示画面被用作通知关于维护部件的更换时机到来的信息的报知手段，显示图9～图12所示的显示例。
接口19与手动脉冲发生器22连接，取得来自手动脉冲发生器22的脉冲。手动脉冲发生器22安装在机械本体70的操作盘上，用途为通过基于手动操作的分配脉冲进行的各轴控制将机床的可动部精确地确定位置。
轴控制电路30～50取得来自CPU11的各轴的移动指令，将该各轴的指令向伺服放大器31～51输出。伺服放大器31～51接收该指令，驱动机床各轴的伺服电动机32～52。各个伺服电动机32～52用于驱动使工作台移动的直线移动轴X、Y、Z轴。
各轴的伺服电动机32～52中内置有位置/速度检测器(图中未显示)，来自该检测器的位置数据分别被反馈给轴控制电路30～50。另外，该位置的反馈数据通过与各轴的指令值取差分而生成速度数据。图1中省略了对这些位置反馈信号的记载。
主轴控制电路60接收来自CPU11的对机床的主轴旋转指令，将主轴速度指令输出给主轴放大器61。主轴放大器61取得该主轴速度指令，使主轴电动机62以对机床指示的切削旋转速度旋转。位置检测器经由齿轮或皮带与主轴电动机62连接，该位置检测器与主轴的旋转同步地输出反馈脉冲。该反馈脉冲经由总线20被CPU11读取。图1中省略了对这些与反馈脉冲相关的结构的记载。另外，在与信号传输路径间进行信号发送接收的I/O单元17与总线20连接。在I/O单元17的另一侧连接网络或电话线路。
以下，对由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件的更换时期的判断处理的几种形态，参照流程图进行说明。
参照图2的流程图说明由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的判断处理的第1形态。
以下，按照该流程图的各步骤进行说明。另外，数值控制装置10中预先设定了实际寿命数据、即判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)。
[步骤SA01]机床的数值控制装置10向机床(机械本体70)输出动作指令信号。以具体的例子来说，向机床输出使机床具备的气缸动作的信号。
[步骤SA02]机床向数值控制装置10发送表示步骤SA01中指示的动作已完成的反馈信号。另一方面，数值控制装置10接收所述反馈信号。另外，该反馈信号不局限于来自机床本身具备的检测单元的反馈信号，也可以是根据来自数值控制装置10的动作指令信号开始动作，来自检知该动作已完成的设在机床外部的检测单元的反馈信号。
[步骤SA03]根据步骤SA01中输出动作指令信号的时刻与步骤SA02中接收反馈信号的时刻之间的时间差求出动作的响应时间。
[步骤SA04]判断步骤SA03中求出的动作的响应时间是否比预先设定的、判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)更短，如果更短(是)则转入步骤SA05，如果不是更短(否)则转入步骤SA06。
另外，也可以设定为在多个时刻判断维护部件的更换时期，分别在每个设定的时刻，将使用户了解该维护部件的更换时期的消息显示在数值控制装置10的显示装置上。
[步骤SA05]数值控制装置10报知不需要更换部件。例如，数值控制装置10在该数值控制装置10具备的显示装置上显示不需要更换部件的意思。然后，结束该处理。另外，该步骤也可以省略。
[步骤SA06]数值控制装置10报知需要更换部件。例如，数值控制装置10在该数值控制装置10具备的显示装置上显示需要更换部件的意思。然后，结束该处理。
参照图3的流程图说明由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的判断处理的第2形态。
以下，按照该流程图的各步骤进行说明。另外，数值控制装置10中预先设定了实际寿命数据、即判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)。
[步骤SB01]机床的数值控制装置10向机床(机械本体70)输出动作指令信号。以具体的例子来说，向机床输出使机床具备的气缸动作的信号。
[步骤SB02]机床向数值控制装置10发送表示步骤SB01中指示的动作已完成的反馈信号。另一方面，数值控制装置10接收所述反馈信号。另外，该反馈信号不局限于来自机床本身具备的检测单元的反馈信号，也可以根据来自数值控制装置10的动作指令信号开始动作，来自检知该动作已完成的设在机床外部的检测单元的反馈信号。
[步骤SB03]根据步骤SB01中输出动作指令信号的时刻与步骤SB02中接收反馈信号的时刻的差求出动作的响应时间。
[步骤SB04]根据参照图7说明的处理，读取存放在数值控制装置10的存储单元中的维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个。
[步骤SB05]判断步骤SB03中求出的动作的响应时间是否比预先设定的、判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)更短，如果更短(是)则转入步骤SB06，如果不是更短(否)则转入步骤SB07。
[步骤SB06]数值控制装置10报知不需要更换部件，报知维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，结束该处理。例如，在数值控制装置10具备的显示装置上显示不需要更换部件的意思，同时显示维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，结束该处理。
[步骤SB07]数值控制装置10报知需要更换部件，报知维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，结束该处理。例如，在数值控制装置10具备的显示装置上显示需要更换部件的意思，同时显示维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，结束该处理。
参照图4的流程图说明由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的判断处理的第3形态。
以下，按照该流程图的各步骤进行说明。另外，数值控制装置10中预先设定了实际寿命数据、即判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)。
[步骤SC01]机床的数值控制装置10向机床(机械本体70)输出动作指令信号。以具体的例子来说，向机床输出使机床具备的气缸动作的信号。
[步骤SC02]机床向数值控制装置10发送表示步骤SC01中指示的动作已完成的反馈信号。另一方面，数值控制装置10接收所述反馈信号。另外，该反馈信号不局限于来自机床本身具备的检测单元的反馈信号，也可以根据来自数值控制装置10的动作指令信号开始动作后，来自检知该动作已完成的设在机床外部的检测单元的反馈信号。
[步骤SC03]计算步骤SC01中输出动作指令信号的时刻与步骤SC02中接收反馈信号的时刻之间的时间差，作为动作的响应时间。
[步骤SC04]根据参照图7说明的处理，读取存放在数值控制装置10的存储单元中的维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个。
[步骤SC05]读取预先存放在数值控制装置10的存储装置中的、与预想寿命对应的维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个。
[步骤SC06]判断步骤SC03中求出的动作的响应时间是否比预先设定的、判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)更短，如果更短(是)则转入步骤SC07，如果不是更短(否)则转入步骤SC08。
[步骤SC07]数值控制装置10报知不需要更换部件，报知维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，进一步地，报知与预想寿命对应的维护部件的运转次数或运转时间的剩余的运转次数或运转时间中的至少一个，结束该处理。例如，数值控制装置10在该数值控制装置10具备的显示装置上显示不需要更换部件的意思，显示维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，显示剩余的运转次数或剩余的运转时间中的至少一个，结束该处理。
[步骤SC08]数值控制装置10报知需要更换部件，报知维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，进一步地，报知与预想寿命对应的维护部件的运转次数或运转时间的剩余的运转次数或运转时间中的至少一个，结束该处理。例如，数值控制装置10，在该数值控制装置10具备的显示装置上显示需要更换部件的意思，显示维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，显示剩余的运转次数或剩余的运转时间中的至少一个，结束该处理。
另外，在该步骤SC08中，实际寿命比预想寿命长时没有剩余的运转时间，因此将上述的“剩余的运转次数或运转时间”改称为“超过预想寿命的运转次数或运转时间”。
参照图5A及图5B的流程图说明由图1所示的数值控制装置执行的、维护部件更换时期的判断处理的第4形态。
以下，按照该流程图的各步骤进行说明。另外，数值控制装置10中预先设定了实际寿命数据、即判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)。
[步骤SD01]机床的数值控制装置10向机床(机械本体70)输出动作指令信号。以具体的例子来说，向机床输出使机床具备的气缸动作的信号。
[步骤SD02]机床向数值控制装置10发送表示步骤SD01中指示的动作已完成的反馈信号。另一方面，数值控制装置10接收所述反馈信号。另外，该反馈信号不局限于来自机床本身具备的检测单元的反馈信号，也可以根据来自数值控制装置10的动作指令信号开始动作，来自检知该动作已完成的设在机床外部的检测单元的反馈信号。
[步骤SD03]计算步骤SD01中输出动作指令信号的时刻与步骤SD02中接收反馈信号的时刻之间的时间差，作为动作的响应时间。
[步骤SD04]根据参照图7说明的处理，读取存放在数值控制装置10的存储单元中的维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个。
[步骤SD05]读取预先存放在数值控制装置10的存储装置中的，与预想寿命对应的维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个。
[步骤SD06]判断步骤SD03中求出的动作的响应时间是否比预先设定的、判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)更短，如果更短(是)则转入步骤SD07，如果不是更短(否)则转入步骤SD08。
[步骤SD07]数值控制装置10报知不需要更换部件，报知维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，进一步地，报知与预想寿命对应的维护部件的运转次数或运转时间的剩余的运转次数或运转时间中的至少一个，结束该处理。例如，数值控制装置10在该数值控制装置10具备的显示装置上显示不需要更换部件的意思，同时显示维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，显示剩余的运转次数或剩余的运转时间中的至少一个，结束该处理。
[步骤SD08]判断步骤SD04中读取的维护部件的运转次数或运转时间是否比与预想寿命对应的维护部件的运转次数或运转时间更少(更短)，如果更少(更短)(是)则转入步骤SD09，如果不是更少(更短)(否)则转入步骤SD10。
[步骤SD09]数值控制装置10报知需要更换部件，报知维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，进一步地，报知与预想寿命对应的维护部件的运转次数或运转时间的剩余的运转次数或运转时间中的至少一个，报知用于延长实际寿命的关于机床(根据数值控制装置10的动作指令执行动作的部分)的使用方法及使用环境的改善信息，结束该处理。例如，数值控制装置10在该数值控制装置10具备的显示装置上显示需要更换部件的意思，显示维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，显示剩余的运转次数或剩余的运转时间中的至少一个，显示用于延长实际寿命(运转次数和运转时间)的关于机床(根据数值控制装置10的动作指令执行动作的部分)的使用方法及使用环境的改善信息，结束该处理。上述关于使用方法及使用环境的改善信息预先与每个维护部件对应起来存放在数值控制装置10的存储装置中。
[步骤SD10]数值控制装置10报知需要更换部件，报知维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，报知与预想寿命对应的维护部件的运转次数或运转时间的剩余的运转次数或运转时间中的至少一个，结束该处理。例如，数值控制装置10在该数值控制装置10具备的显示装置上显示需要更换部件的意思，显示维护部件的运转次数或运转时间中的至少一个，显示剩余的运转次数或剩余的运转时间中的至少一个，结束该处理。
参照图6的流程图说明由图1所示的数值控制装置执行的、除了报知维护部件的更换时期以外还报知该维护部件的保养时期的处理的形态。
以下，按照该流程图的各步骤进行说明。另外，这里的“维护部件的保养”的意思是例如维护部件的清洁、更换维护部件的一部分元件。另外，数值控制装置10中预先设定了实际寿命数据、即判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)，进一步地，也预先设定了判断为需要保养的动作的响应时间。
[步骤SE01]机床的数值控制装置10向机床(机械本体70)输出动作指令信号。以具体的例子来说，向机床输出使机床具备的气缸动作的信号。
[步骤SE02]机床向数值控制装置10发送表示步骤SE01中指示的动作已完成的反馈信号。另一方面，数值控制装置10接收所述反馈信号。另外，该反馈信号不局限于来自机床本身具备的检测单元的反馈信号，也可以根据来自数值控制装置10的动作指令信号开始动作，来自检知该动作已完成的设在机床外部的检测单元的反馈信号。
[步骤SE03]根据步骤SE01中输出动作指令信号的时刻与步骤SE02中接收反馈信号的时刻之间的时间差求出动作的响应时间。
[步骤SE04]判断步骤SE03中求出的动作的响应时间是否比预先设定的、判断为需要更换部件的动作的响应时间(实际寿命)更短，如果更短(是)则转入步骤SE05，如果不是更短(否)则转入步骤SE06。
[步骤SE05]判断步骤SE03中求出的动作的响应时间是否比预先设定的、判断为需要保养的动作的响应时间(实际寿命)更短，如果更短(是)则结束该处理，如果不是更短(否)则转入步骤SE07。
[步骤SE06]数值控制装置10报知需要更换部件。例如，数值控制装置10在该数值控制装置10具备的显示装置上显示需要更换部件的意思。然后结束该处理。
[步骤SE07]数值控制装置10报知需要保养。例如，数值控制装置10在该数值控制装置10具备的显示装置上显示机床(维护部件)需要保养的意思。然后结束该处理。
另外，在该形态(图6的流程图所示的处理)中，也可以求出步骤SE03中计算的动作的响应时间与预先设定的判断为需要更换部件的动作的响应时间或预先设定的判断为需要保养部件的动作的响应时间的比值，当该比值变为预先设定的比值时，报知维护部件的更换时期的预估或保养时期的预估。或者在动作的响应时间的变化不是线性变化的情况下，也可以根据变化曲线来确定预定的比值。另外，该形态(图6的流程图所示的处理)在每隔一定时间间隔实施的情况下为最优。也就是说，如果每隔一定时间间隔实施图6的流程图所示的处理，则能够应对在经过该一定时间内维护部件的老化发展、不通过保养进行应对而需要进行维护部件更换的情况。
图7是用于说明进行维护部件的更换时、对该维护部件从开始使用到更换为止的运转次数及运转时间进行计数的处理流程的流程图。以下，按照各步骤进行说明。另外，维护部件的运转次数及运转时间预先设定为初始值。
[步骤SF01]判断是否已进行了维护部件的更换，如果已进行维护部件的更换(是)则转入步骤SF02，如果未进行维护部件的更换(否)则转入步骤SF03。
[步骤SF02]将维护部件的运转次数及运转时间初始化，转入步骤SF04。
[步骤SF03]读取数值控制装置10的存储装置中存储的维护部件的运转次数及运转时间。
[步骤SF04]对维护部件的运转次数及运转时间进行计数。运转次数的计数使用数值控制装置10具有的计数器功能。运转时间则使用数值控制装置10具有的计时器功能。
[步骤SF05]将步骤SF04中计数的维护部件的运转次数及运转时间的值存储在数值控制装置10的存储装置中，返回步骤SF01。另外，这个被储存的运转次数的值及运转时间的值，在图3的流程图中步骤SB04的处理、图4的流程图中步骤SC04的处理、图5的流程图中步骤SD04的处理中被读取。
参照图8～图12说明显示在数值控制装置10的显示装置的显示画面上的消息的例子。
图8表示通过图3的流程图的步骤SB06的报知而显示在显示装置上的消息的例子，而图9表示通过步骤SB07的报知而显示在显示装置上的消息的例子。图10表示通过图4的流程图的步骤SC07的报知而显示在显示装置上的消息的例子，而图11表示通过步骤SC08的报知而显示在显示装置上的消息的例子。
图12A(第1阶段)、12B(第2阶段)及12C(第3阶段)表示将用于判断维护部件的更换时期的设定时间分割为多个阶段，将与每个分割的时间对应的消息显示在数值控制装置10的显示装置中的例子。这样，通过在每个分割的时间将消息显示在显示画面上，机床的操作者能够逐阶段掌握维护部件的更换时期。
以下，说明应用本发明的具体例子。
机床的自动门由气缸驱动。自动门的气缸和轨道是随着使用次数而发生老化的部件。若这些部件发生老化，则门的开闭比初始状态更耗费时间，影响机床的周期时间。
自动门的开合按以下流程进行。
(1)机床的控制装置向将门移动的气缸输出动作信号。
(2)将门移动的气缸动作，将门移动。
(3)进行门的开闭动作。
(4)检测门的开闭的检测单元(例如接触开关)检知门已完成开闭动作，由该检测单元输出的检测信号作为反馈信号经由机床向机床的控制装置输出。
以往，由自动门的开闭次数及机床的运转时间等判断该自动门的寿命。这种方法没有考虑到机床的使用环境，因此有时无法准确判断用于自动门的部件的寿命。例如，在机床所设置的环境的温度变化剧烈、且周围的切削液雾的浓度高的环境下，自动门的气缸的气密性变差，轨道的滑动阻力增加，其结果是自动门的动作变慢。如果将从来自机床的控制装置的动作指令信号的输出时刻到动作完成的反馈信号的输入时刻为止的时间作为周期时间，则周期时间由于气缸及轨道的老化而变长。
根据本发明的机床，通过监视上述周期时间，能够更加准确地判断自动门的部件老化，能够进行保养提示。并且，在设计自动门时，针对作为监视对象部件的维护部件，将通过寿命实验获得的维护部件到达寿命时的运转次数及运转时间作为预想寿命，存储在机床的控制装置中。然后，出厂后通过使机床运转，维护部件也基于来自控制装置的动作指令而运转。该运转次数及运转时间在机床的控制装置中进行计数。还有，数值控制装置10具备计数功能和计时功能。
运转时间用机床的控制装置的计时器计时。还有，运转时间可以是每个部件的运转时间，也可以是机床的运转时间。运转次数，使用机床的控制装置的计数器对检知门的开闭的开关信号次数进行计数。
如果机床的部件达到实际寿命时的运转次数或运转时间比通过设计时的寿命实验得到的预想寿命(运转次数或运转时间)更短，则根据预先存放在数值控制装置10的存储装置中的不良状况相关的品质管理数据，从机床的数值控制装置10使用显示装置等向用户提示与改善相关的信息。例如，如果是切削液侵入的情况，则向用户提示确认盖子的密封性，如果是轨道磨损的情况，则向用户提示以添加润滑剂等方法改善润滑环境。
为了抑制维护部件虽然没有达到实际寿命但由于该维护部件的老化导致周期时间增加的影响，可以由用户设置响应性降低极限，如果超过该极限值即提示进行保养及部件更换等维护。例如，在上述的自动门的例子中，初始的周期时间为1秒，而达到实际寿命时的周期时间为12秒，但为了抑制周期时间增加的影响，用户也可以将5秒作为响应性下限，与部件的实际寿命无关地进行部件的保养。
本发明如上所述，多用于管理在被某一定驱动力驱动的可动部中使用的维护部件的更换时期，但也能够管理在被变化的驱动力驱动的可动部中使用的维护部件的更换时期。这种情况下，例如将被一定驱动力驱动的动作指令信号从数值控制装置10向机械本体70输出。由此，可以在一定的条件下测量动作的响应时间，能够应用本发明。

Claims (5)

1.一种以具备维护部件的更换时期判断功能为特征的机床，该机床由具备在机床的可动部使用的维护部件的更换时期判断功能，向所述机床输出所述可动部的动作指令的数值控制装置进行控制，所述机床的特征在于，
所述机床将表示根据所述动作指令的所述可动部的动作已完成的动作完成信号向所述数值控制装置输出，
所述数值控制装置具有：
响应时间计算单元，其计算从所述数值控制装置的动作指令的输出时刻到获取来自所述机床的动作完成信号为止的时间，来作为动作的响应时间；
维护部件更换时期判断单元，其当所述计算出的动作的响应时间变得比预先设定的动作的响应时间的设定时间长时，判断为在所述可动部使用的所述维护部件的更换时期；
显示单元，其显示所述维护部件更换时期判断单元的判断结果；以及
对在所述可动部使用的维护部件的运转次数进行计数的计数器、或者对所述维护部件的运转时间或所述机床的运转时间进行计时的运转时间计时单元，
所述显示单元在显示判断结果时显示维护部件的运转次数或运转时间。
2.根据权利要求1所述的以具备维护部件的更换时期判断功能为特征的机床，其特征在于，
从设置在所述机床上或设置在所述机床外部的、检测出所述可动部的动作已完成的检测单元输出所述动作完成信号，来代替从所述机床输出所述动作完成信号。
3.根据权利要求1所述的以具备维护部件的更换时期判断功能为特征的机床，其特征在于，
所述显示单元将预先求出的到预想寿命为止的预想运转次数或者预想运转时间与在可动部使用的部件的所述运转次数或所述部件的运转时间或所述机床的运转时间一起显示。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的以具备维护部件的更换时期判断功能为特征的机床，其特征在于，
所述显示单元将与使用方法及使用环境有关的改善信息与所述判断结果一起显示，该与使用方法及使用环境有关的改善信息用于延长基于所述动作的响应时间的实际寿命。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的以具备维护部件的更换时期判断功能为特征的机床，其特征在于，
将用于判断所述维护部件的更换时期的设定时间分割为多个阶段，将与该分割后的每个时间对应的消息显示在所述显示单元上。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6077497B2 (ja) * 2014-07-18 2017-02-08 ファナック株式会社 繰返し加工を行う数値制御装置
JP5905545B2 (ja) * 2014-08-26 2016-04-20 ファナック株式会社 Ｉ／ｏ制御システム
US9871335B2 (en) * 2014-09-29 2018-01-16 Te Connectivity Corporation Termination system with communication device
JP6360432B2 (ja) * 2014-12-16 2018-07-18 Dmg森精機株式会社 段付工具の寿命管理装置
JP6529281B2 (ja) * 2015-02-26 2019-06-12 キヤノン株式会社 画像形成装置と穿孔装置の管理方法
US9939799B2 (en) * 2015-04-30 2018-04-10 Bae Systems Plc Replacement path machining method and apparatus
US9939800B2 (en) * 2015-04-30 2018-04-10 Bae Systems Plc Path following machining method and apparatus
CN105892440A (zh) * 2015-06-16 2016-08-24 乐视致新电子科技（天津）有限公司 一种设备性能检测方法及系统
JP6298797B2 (ja) * 2015-06-18 2018-03-20 日立建機株式会社 建設機械の交換品管理システム
JP6215872B2 (ja) * 2015-06-30 2017-10-18 ファナック株式会社 補助機能の実行を事前通知する数値制御装置
JP6482446B2 (ja) * 2015-09-30 2019-03-13 株式会社牧野フライス製作所 工作機械の制御装置
JP5992087B1 (ja) * 2015-12-28 2016-09-14 ファナック株式会社 機械の保全計画を作成する予防保全管理システム
WO2017158682A1 (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 株式会社日立国際電気 基板処理装置、コントローラ及び記録媒体
DE102017105377A1 (de) 2016-03-17 2017-09-21 Jtekt Corporation Steuerkonsole für Werkzeugmaschinen und Verwaltungssystem für Werkzeugmaschinen
JP6836103B2 (ja) * 2016-03-17 2021-02-24 株式会社ジェイテクト 工作機械用管理システム
JP6215384B2 (ja) * 2016-03-31 2017-10-18 株式会社牧野フライス製作所 工作機械の制御装置
JP6542738B2 (ja) * 2016-10-12 2019-07-10 ファナック株式会社 対象物の出荷時検査情報と稼働時アラーム情報の相関関係を学習する機械学習装置および機械学習方法
JP2019115455A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 Ｄｇｓｈａｐｅ株式会社 切削加工システム
JP6683746B2 (ja) * 2018-02-08 2020-04-22 ファナック株式会社 監視装置および監視方法
JP7188887B2 (ja) * 2018-02-14 2022-12-13 ナブテスコ株式会社 自動ドア装置を管理する方法、２以上の自動ドア装置を管理する方法、および自動ドアシステム
DE102018118545A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Zahoransky Ag Verfahren zur Herstellung von Bürsten und Bürstenherstellungsmaschine
CN115053195A (zh) * 2020-02-07 2022-09-13 发那科株式会社 诊断装置
WO2024062527A1 (ja) * 2022-09-20 2024-03-28 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置の保守システム、ワイヤ放電加工装置、および保守診断装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003186508A (ja) * 2001-12-13 2003-07-04 Eguro:Kk メンテナンス管理用ソフトウェア
US6665580B1 (en) * 2000-09-18 2003-12-16 Thermwood Corporation Automatic cutting tool management system for a computer numeric controlled machining system
JP2004295348A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Mori Seiki Co Ltd 工作機械の保守管理システム
CN201383093Y (zh) * 2009-03-13 2010-01-13 周平虎 一种数控机床气压监控线路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4351029A (en) * 1979-12-05 1982-09-21 Westinghouse Electric Corp. Tool life monitoring and tracking apparatus
JPS63174105A (ja) * 1987-01-14 1988-07-18 Amada Co Ltd 自動工作機械の安全制御方法
JPH05101245A (ja) 1991-01-28 1993-04-23 Brother Ind Ltd 異常診断装置
DE69627842T2 (de) 1996-07-23 2004-05-06 Hewlett-Packard Co. (N.D.Ges.D.Staates Delaware), Palo Alto Fehleranzeige für ein Speichersystem mit auswechselbaren Speichereinheiten
JP2001350510A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Mori Seiki Co Ltd 工作機械保守管理システム
JP2008087092A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Matsushita Electric Works Ltd 工具の異常検出装置
JP5427107B2 (ja) 2010-05-20 2014-02-26 株式会社日立製作所 監視診断装置および監視診断方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6665580B1 (en) * 2000-09-18 2003-12-16 Thermwood Corporation Automatic cutting tool management system for a computer numeric controlled machining system
JP2003186508A (ja) * 2001-12-13 2003-07-04 Eguro:Kk メンテナンス管理用ソフトウェア
JP2004295348A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Mori Seiki Co Ltd 工作機械の保守管理システム
CN201383093Y (zh) * 2009-03-13 2010-01-13 周平虎 一种数控机床气压监控线路

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