CN111687688B - 检测装置、检测方法以及存储介质和计算机装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测装置、检测方法以及存储介质和计算机装置，其目的在于有效累积取得的数据，用方便用户利用的形式提供数据。本发明的检测装置具备，第一取得部，用于取得检测随着反复进行包括多个处理工序的循环的对象装置的动作而变化的物理量的检测部所输出的检测信息；数据提取部，用于从信号判断对象装置的多个处理工序中与用户设定的监视对象的处理工序对应的预定区间，提取在预定区间中取得的检测信息；积分计算部，用于根据预定区间的检测信息，计算检测信息的异常所累积的积分；数据积蓄部，用于将预定区间的检测信息和异常积分的其中之一积蓄到存储装置；输出控制部，用于将累积的预定区间的检测信息和异常积分的其中之一输出到输出装置。

Description

检测装置、检测方法以及存储介质和计算机装置

技术领域

本发明涉及检测装置、检测方法以及存储介质和计算机装置。

背景技术

在进行处理对象物的处理的处理装置中，为了检测装置异常等，通常采用对机械马达的电流值信息、振动或作用力等物理量进行检测并输出的方法(参见专利文献1：JP特开平6-11387号公报)。

但是，专利文献1中揭示的技术方案尚未能够很好地应对如何用方便用户利用的形式进行数据提供，例如如何将取得的数据有效累积以及如何把检测到的异常传达给用户等。

发明内容

鉴于上述课题，本发明提供检测装置及检测方法、以及存储介质和计算机装置，目的在于有效地累积所取得的数据，用方便用户利用的形式提供数据。

为了解决上述问题，达到上述目的，本发明提供一种检测装置，其中具备，第一取得部，用于取得检测部输出的检测信息，该检测部用于检测随着反复进行包括多个处理工序的循环的对象装置的动作而发生变化的物理量；第二取得部；用于从所述对象装置取得表示使得该对象装置动作的区间的信号；数据提取部，用于从所述信号判断所述对象装置的所述多个处理工序中，与用户设定的监视对象的处理工序相对应的预定区间，提取在所述预定区间中取得的所述检测信息；积分计算部，用于根据所述预定区间的所述检测信息，计算所述检测信息的异常所累积的积分值，即异常积分；数据积蓄部，用于将所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个积蓄到存储装置中；以及，输出控制部，用于将被累积的所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个输出到输出装置。本发明的效果在于，能够有效地储存所取得的数据，以便于用户利用的形式进行数据提供。

附图说明

图1是实施方式涉及的检测系统的构成的示意图。

图2是实施方式涉及的加工机和检测装置的一例功能结构模块图。

图3是实施方式涉及的加工机的一例硬件结构模块图。

图4是实施方式涉及的检测装置的一例硬件结构模块图。

图5是实施方式涉及的加工机的一例检测信息以及上下文信号的示意图。

图6是实施方式涉及的用频率成分模式化地举例说明检测装置从检测信息中提取的特征信息的图。

图7是实施方式涉及的一例检测装置取得数据处理的流程图。

图8是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图9是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图10是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图11是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图12是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图13是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图14是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图15是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图16是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图17是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图18是实施方式涉及的检测装置的工具设定操作的示意图。

图19是实施方式涉及的检测装置的警告阈值设定操作的示意图。

图20是实施方式涉及的检测装置的警告阈值设定操作的示意图。

图21是实施方式涉及的检测装置所取得的数据的一例储存位置选择处理的流程图。

图22是实施方式涉及的检测装置中的数据的一例储存位置选择处理的流程图。

图23是实施方式涉及的检测装置中的数据的一例储存位置选择处理的流程图。

图24是实施方式涉及的检测装置的一例数据解析处理的流程图。

图25是实施方式涉及的检测装置的异常积分图表更新的示意图。

图26是实施方式涉及的检测装置的异常积分图表更新的示意图。

图27是实施方式涉及的检测装置的异常积分图表更新的示意图。

图28是实施方式涉及的检测装置的警告图标显示的示意图。

图29是实施方式涉及的检测装置的警告图标显示的示意图。

图30是实施方式涉及的检测装置的警告图标显示的示意图。

图31是实施方式涉及的检测装置的警告图标显示的示意图。

图32是实施方式涉及的检测装置的警告图标显示的示意图。

图33是实施方式涉及的检测装置执行的一例履历数据显示处理的流程图。

图34是实施方式涉及的检测装置显示的一例履历数据画面的示意图。

图35是实施方式涉及的检测装置的一例异常积分显示处理的流程图。

图36是实施方式涉及的检测装置的异常积分图表显示的示意图。

图37是实施方式涉及的检测装置的异常积分图表显示的示意图。

图38是实施方式涉及的检测装置的异常积分图表显示的示意图。

具体实施方式

以下参考附图，详述本发明涉及的检测装置、检测方法、以及检测程序的实施方式。本发明不受以下的实施方式的限制，以下的实施方式的构成要素中包括对本发明领域的技术人员显而易见的、实质上相同的、以及所谓的均等范围的特征。进而，在不脱离以下实施方式宗旨的范围内，允许对构成要素进行各种省略、置换、变更及组合。

(检测系统的整体构成)

图1是实施方式涉及的检测系统1的构成的简示图。如图1所示，实施方式的检测系统1具有加工机200、检测装置100以及云服务器CS。加工机200和检测装置100通过通信线路CM相互连接。检测装置100通过网络NT连接到云服务器CS。

图2是实施方式涉及的一例加工机200及检测装置100的功能结构模块图。加工机200是使用工具对加工对象进行切削、磨切或磨削等进行加工的加工机械。加工机200是检测装置100检测的一例检测对象的对象装置。检测装置100是能够通信地与加工机200连接，对加工机200的动作进行异常检测的装置。

加工机200具有数控部201、通信控制部221、驱动控制部223、驱动部224和检测部225。

数控部201是通过数值控制(NC:Numerical Control)执行驱动部224的加工的功能部。例如，数控部201生成控制驱动部224的动作的数值控制数据后输出该数据。而且，数控部201把作为表示驱动工具的驱动部224的动作状态的上下文(context)信息，例如将梯形信号输出到通信控制部221。梯形信号是表示加工实施时间的ON/OFF信号。加工实施时间是从对工具的加工对象的进给动作的开始到实际加工处理结束为止的区间。上下文信息是指按照加工机200的动作种类不同而规定多个的信息。上下文信息除了上述的梯形信号以外，还可以包括例如加工机200的识别信息、工具的识别信息等的驱动部224的识别信息、受驱动部224驱动的工具的直径、工具材质等的结构信息、以及表示驱动部224的动作状态、从驱动部224使用开始的累计使用时间、驱动部224的负载、驱动部224的转速、驱动部224的加工速度等的加工条件的信息等的信息。

数控部201将例如，与当前的加工机200动作相对应的上下文信息，依次通过通信控制部221送往检测装置100。数控部201根据加工加工对象时的处理工序，改变将要驱动的驱动部224的种类、或驱动部224的转速、转速等驱动状态。每当变更动作种类时，数控部201便将与变更的动作的种类对应的上下文信息，通过通信控制部221，依次发送到检测装置100。

通信控制部221是控制检测装置100等外部装置之间的通信的功能部。通信控制部221将例如与当前的动作相对应的上下文信息发送到检测装置100。

驱动控制部223是根据数控部201求出的数值控制数据，驱动控制驱动部224的功能部。

驱动部224是驱动控制部223驱动控制的对象。驱动部224通过驱动控制部223的控制来驱动工具。驱动部224是由驱动控制部223驱动控制的致动器(马达)等。驱动部224用于加工，只要是数值控制对象，无论何种致动器都可以。驱动部224可以配备两个以上。

检测部225是检测加工机200中发生的物理量，并将检测到的物理量的信息作为检测信息输出到检测装置100的功能部。加工机200中发生的物理量可以是加工机200产生的振动或声音等。这种振动或声音等例如是设置在加工机200上的工具和加工对象在加工动作中接触而发生的，或者是由工具或加工机200本身发出的。检测部225的数量是任意的。例如，既可以配备多个检测同一个物理量的检测部225，也可以配备多个检测不同物理量的检测部225。例如，在加工中使用的刀具的折断、以及刀刃的崩裂等发生时，加工时的振动和声音会发生变化。为此，通过检测部225检测振动数据和音响数据，使用判断正常振动和声音的模型等进行判断，便可以检测出加工机200的动作异常。

检测装置100具有通信控制部111、检测信息接收部112、加工信息取得部101、检测部102、数据管理部103、设定管理部104、存储部113、输入部114、显示控制部105、显示部115。

通信控制部111是控制加工机200及云服务器CS与检测装置100之间通信的功能部。例如，通信控制部111经由通信控制部221，从加工机200接收检测信息及上下文信息。通信控制部111还将基于这些信息的数据等送往云服务器CS。

检测信息接收部112作为第一取得部，是从设置在加工机200的检测部225接收检测信息的功能部。检测信息接收部112将收到的检测信息暂时存储在构成存储部113的一次存储装置中。

加工信息取得部101作为第二取得部，是从加工机200取得由通信控制部111接收的上下文信息的功能部。加工信息取得部101将取得的上下文信息暂时存储在构成存储部113的一次存储装置中。

检测部102具有特征提取部102a、模型生成部102b以及积分计算部102c，是通过对这些构成得到的检测信息进行解析来判断加工机200动作异常等的功能部。

特征提取部102a是从检测信息中提取表示检测信息特征的特征信息的功能部。只要是可以表示检测信息特征的信息，无论何种信息均可以作为特征信息。

模型生成部102b是生成用于判断加工正常与否的模型的功能部。例如，对每个上下文信息生成模型。而如果利用外部装置生成模型，也可以不设置模型生成部102b。

积分计算部102c使用例如特征提取部102a提取的特征信息、以及根据模型生成部102b生成的每个背景信息的模型，求出累积所提取的特征信息的异常的积分值，即异常积分。换言之，异常积分表示提取的特征信息与模型的偏离程度，由此可以检测加工机200的动作是否正常。

数据管理部103具备数据提取部103a及数据积蓄部103b，是管理检测信息、上下文信息、特征信息及异常积分等的功能部。

数据提取部103a从上下文信息中求出与加工机200的规定处理工序相对应的规定区间。规定的处理工序是，例如由用户设定的监视对象的处理工序。数据提取部103a提取由检测信息接收部112取得的检测信息之中在上述规定区间取得的检测信息。上述检测部102用例如提取的规定区间的检测信息进行各种解析，实行加工机200的异常检测。

数据积蓄部103b将上述规定区间的检测信息、上下文信息、特征信息以及异常积分等数据存放到构成存储部113的二次存储装置和云服务器CS(参见图1)的至少其中之一中积蓄起来。数据积蓄部103b还按照来自用户的指示，从二次存储装置以及云服务器CS中读取积蓄了的数据。

设定管理部104是管理用户的各种设定的功能部。设定管理部104使用户能够将预定的工具设定为监视对象的工具。设定管理部104还使用户能够将规定的处理工序设定为监视对象的处理工序。进而，设定管理部104将用户的这些设定内容保存到构成存储部113的二次存储装置中。

存储部113是将检测信息、特征信息、模型以及异常积分与上下文信息分别关联起来保存的功能部。另外，存储部113还保存用户的各种设定。

输入部114是进行文字及数字等的输入、各种指示的选择、以及光标移动等操作的功能部。

显示控制部105作为输出控制部是控制显示部115的显示动作的功能部。具体而言，显示控制部105使得显示部115显示例如检测信息、特征信息、模型以及异常积分等各种信息。显示控制部105还可以使得显示部115将储存了的这些各种信息作为历史信息来显示。显示部115是根据显示控制部105的控制来显示各种信息的功能部。

以上概念性地显示了检测装置100及加工机200各自的功能部的功能，但是检测装置100及加工机200功能部并不局限于这样的构成。例如，图2中作为独立功能部图示的多个功能部可以构成为一个功能部。另一方面，也可以将图2的一个功能部所具有的功能分割成多个功能部件，作为多个功能部来构成。

加工机200和检测装置100可以以任意方式连接。例如，加工机200和检测装置100可以通过专用的连接线、有线LAN(Local Area Network)等有线网络或无线网络等连接。

另外，图2中显示一台加工机200与检测装置100连接的示例，但并不受此显示，也可以将多台加工机200能够分别与检测装置100可通信地连接。

(加工机的硬件构成)

接下来用图3说明实施方式的加工机200的硬件构成例。图3是实施方式涉及的加工机200的一例硬件构成的示意图。

如图3所示，加工机200包括以总线2B可通信地连接起来的CPU(CentralProcessing Unit)20、ROM(Read Only Memory)20a、RAM(Random Access Memory)20b、通信I/F(接口)21以及驱动控制电路23。

CPU20是控制加工机200整体的运算装置。CPU20以RAM20b为工作区域，通过执行例如存储在ROM20a等中的程序，来控制加工机200的整体动作，实现加工功能。图2的数控部201，例如通过用CPU20运行的程序来实现。

通信I/F21是用于与检测装置100等外部装置通信的接口。通信I/F21例如是支持TCP(传输控制协议)/IP(Internet Protocol)的NIC(Network Interface Card)等。图2的通信控制部221通过例如通信I/F21以及用CPU20运行的程序来实现。

驱动控制电路23是控制电动机24驱动的电路。电动机24驱动用于加工的工具24a。工具24a包括钻头、立铣刀、刀具芯片、砂轮等，以及用来放置加工对象以配合加工移动的工作台等。图2的驱动控制部223通过例如驱动控制电路23实现。图2的驱动部224例如通过电动机24实现。

传感器25例如由麦克风器件、振动传感器、加速度传感器或AE(AcousticEmission)传感器等构成，设置在可检测例如振动或声音等的工具附近。传感器25所连接的传感放大器25a与检测装置100可通信地连接。传感器25及传感放大器25a可以预先安装在加工机200上，也可以事后安装在完成机器的加工机200上。传感放大器25a并不限于设置在加工机200上，也可以设置在检测装置100一方。图2的检测部225通过例如传感器25及传感放大器25a实现。

图3所示的硬件构成是一个示例，加工机200不需要具备所有的构成元件，而且可以配备其他的构成元件。例如，图2所示的数控部201及通信控制部221既可以通过图3所示的CPU20执行程序，即通过软件实现，也可以通过IC(Integrated Circuit)等硬件实现，进而还可以并用软件和硬件实现。

(检测装置的硬件构成)

接下来用图4说明实施方式的检测装置100的硬件构成例。图3是实施方式所涉及的检测装置100的一例硬件构成的示意图。

如图4所示，检测装置100包括以总线1B可通信连接的CPU10、ROM10a、RAM10b、通信I/F11、传感器I/F12、辅助存储装置13、输入装置14、显示器15。

CPU10是控制整个检测装置100的运算装置。CPU10通过例如以RAM10b为工作区域执行存储在ROM10a等中的检测程序等程序，控制整个检测装置100的运作，实现检测功能。图2的加工信息取得部101、检测部102、数据管理部103、设定管理部104、以及显示控制部105通过例如用CPU10运作的程序来实现。

通信I/F11是用于与加工机200等外部设备进行通信的接口。通信I/F11对应例如TCP/IP的NIC等。图2的通信控制部111通过例如图4所示的通信I/F11以及用CPU10运行的程序来实现。传感器I/F12是通过传感放大器25a从安装在加工机200上的传感器25接收检测信息的接口。图2的检测信息接收部112通过例如传感器I/F12以及用CPU10运作的程序来实现。

辅助存储装置13是存储检测装置100的设定信息、加工机200接收的检测信息及上下文信息、OS(Operating System)、以及应用程序等各种数据的HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、或EEPROM(Electrically Erasable Programmerable ReadOnly Memory)等非易失性存储装置。

在此，设辅助存储装置13是检测装置100所具备的装置，但并不受此限制，也可以是例如设置在检测装置100外部的存储装置，或者是可以与检测装置100数据通信的云服务器CS(参见图1)等服务器装置所具备的存储装置。

图2的存储部113通过例如RAM10b及辅助存储装置13等实现。在此，RAM10b起到一时性保存例如检测信息接收部112取得的检测信息等的一次存储装置的作用。辅助存储装置13之中，HDD、SSD或EEPROM等起到长期保存规定区间的检测信息、上下文信息、特征信息及异常积分等数据二次存储装置的作用。另外，辅助存储装置13中的云服务器CS也具有长期保存指定区间的检测信息、上下文信息、特征信息及异常积分等数据的功能。

输入装置14是进行文字及数字等输入、各种指示的选择、以及光标移动等操作的鼠标或键盘等输入装置。图2的输入部114通过例如输入装置14来实现。

显示器15是显示文字、数字及各种画面及操作用图标等的CRT(Cathode RayTube)显示器、LCD(Liquid Crystal Display)、或有机EL(Electro-Luminescence)显示器等显示装置。图2的显示部115是通过例如显示器15实现的。

图4所示的硬件构成是一个示例，检测装置100不需要具备所有的构成器件，另外也可以配备其他的构成器件。例如，图2所示的检测装置100的各功能部(加工信息取得部101、检测部102、数据管理部103、设定管理部104、以及显示控制部105)，既可以用CPU10执行程序，也可以通过软件实现，进而还可以通过IC等硬件或者软件及硬件兼用来实现。在检测装置100专门用于执行加工机200的检测动作，将检测结果送往外部的服务器装置等的情况下，也可以构成为不具备输入装置14及显示器15。

(检测装置的功能示例)

接下来用图5和图6说明检测装置100的功能示例。

图5是在实施方式涉及的加工机200的一例检测信息及梯形信号的示意图。如图5所示，检测信息包括表示非加工区间的波形部分，以及表示加工区间的波形部分。非加工区间是指工具开始对加工对象的进给动作前后的区间。加工区间是刀具接触加工对象进行切削等加工处理的区间。也就是说，加工区间是实际进行加工的期间。

另一方面，加工机200例如在工具的加工动作开始时，将梯形信号设为ON，进行把工具送到加工对象的进给动作，在实际加工处理结束时，将梯形信号设为OFF。也就是说，图5的梯形信号为ON状态的区间为加工实施的时间。该加工实施时间中包括工具不与加工对象接触的非加工区间、以及工具接触加工对象进行加工处理的加工区间。在制作多个规定的加工品的情况下，在加工机200中反复进行包括多个处理工序P1～P3的循环。此时，除了梯形信号等的上下文信息以外，检测装置100还取得加工机200中的振动和声音等传感器数据，即检测信息。数据管理部103的数据提取部103a，根据梯形信号判断对应各处理工序P1～P3的加工实施时间，进一步在与基于用户设定的规定处理工序相对应的加工实施时间中提取所取得的检测信息。检测部102对所提取区间的检测信息进行各种各样的分析，进行加工机200的异常检测。

图6是将实施方式涉及的检测装置100从检测信息中提取出的特征信息用频率成分模式化的示意图。图6所示的区间是，例如与被用户设定为监视对象的处理工序P2对应的加工实施时间。

当检测信息是由振动传感器或麦克风设备收集的频率数据时，特征提取部102a将功率、频谱、以及MFCC(梅尔频率逆变系数)等作为特征信息提取。如图6所示，在本实施方式中将提取的特征信息作为频谱进行说明。

特征提取部102a，例如对于检测信息，通过逐帧变换傅立叶变换，提取特征信息。在此，帧是指检测信息在规定时间内，如20[ms]、40[ms]等的数据量，特征信息相当于通过对检测信息进行傅立叶变换而得到的频谱的窗口长度的数据量。图6所示的特征信息与对应的检测信息的帧时间相关联。

模型生成部102b通过对于加工机200的正常动作时由特征提取部102a从检测信息中提取的特征信息的各处理工序进行的相关分析、以及利用特征信息的机械学习或深层学习等，生成例如每个上下文信息的模型。

积分计算部102c对异常判断对象的检测信息求出异常积分。具体而言，积分计算部102c将模型生成部102b生成的模型和从异常判断对象的检测信息中提取的特征信息进行比较，求出该特征信息异常的累计值，即表示该特征信息偏离模型的程度的异常积分。然后，积分计算部102c将求出的异常积分与规定的警告阈值进行比较，如果异常积分在警报阈值以下，则判断为加工机200正常。而如果异常积分超过警戒阈值，则积分计算部102c判断为加工机200异常。

积分计算部102c也可以不使用模型，而是通过对比加工机200正常动作时得到的特征信息和从异常判断对象的检测信息中得到的特征信息，来求出异常积分。或者，积分计算部102c还可以通过比较加工机200正常动作时得到的检测信息和异常判断对象的检测信息，来求出异常积分。

(检测装置设定处理的示例)

用检测装置100进行加工机200的异常检测时，用户可以对检测装置100进行一些设定。以下用图7～图23说明关于检测装置100中的设定处理的示例。

图7是实施方式涉及的检测装置100中一例数据取得处理的流程图。如图7所示，用户可以对检测装置100进行工具、处理工序及警告阈值的设定。

具体而言，检测装置100的设定管理部104在显示控制部105显示在显示部115的工具的设定画面上，接受用户以指定工具作为监视对象所设定的内容(步骤S101)。

检测装置100的设定管理部104在显示控制部105显示在显示部115上的处理工序的设定画面上，接受在使用被设定为监视对象的工具的处理工序之中，由用户把预定的处理工序作为监视对象所设定的内容(步骤S102)。检测装置100的设定管理部104在显示控制部105显示在显示部115上的警告阈值的设定画面上，接受用户设定的作为监视对象所设定的处理工序的异常积分的警告阈值(步骤S103)。

图8～图12是实施方式涉及的检测装置100的工具设定操作的示意图。

如图8所示，工具设定的初始画面上显示加工机200所具备的各种工具的工具名称一览。用户按动"加载/删除"按钮，可以从其中加载所需工具的设定内容一览。

图9显示用户载入的工具设定内容一览表。用户通过选择预定的设定内容，按动"加载"按钮，可以从中加载所要的设定内容。

如图10所示，用户按动"OK"按钮后，可以将所加载的设定内容反映到检测装置100中的后续数据取得。

如图11所示，关于所要的工具，如果不存在所要的设定内容，则用户可以重新制作关于该工具的设定。输入关于该工具的新设定内容后，用户可以输入表示该设定内容的名称，按动"OK"按钮，即可保存新输入的设定内容。换言之，设定管理部104在例如检测装置100具备的HDD等二次存储装置中保存新设定内容。保存在二次存储装置中的设定内容被加入到图9的一览表中。

如图12所示，用户也可以删除关于所需工具的不必要的设定内容。在图9的一览画面中选择预定的设定内容，按动"删除"按钮，并在图12的画面上按动"OK"按钮，该设定内容变被删除。被删除的设定内容也从图9的一览表中删除。

图13～图17是实施方式涉及的检测装置100中处理工序的设定操作的示意图。

如图13所示，在处理工序设定的初始画面上，显示用上述工具设定画面设定的监视对象的工具进行的处理工序一览。用户按动"加载/删除"按钮，可以从其中加载所要的处理工序的设定内容一览。

图14显示用户加载的处理工序的设定内容一览表。用户通过选择预定的设定内容，按动"加载"按钮，便可以从其中加载所要的设定内容。

如图15所示，用户通过按动"OK"按钮，可以将所加载的设定内容反映到检测装置100中的后续数据取得。也就是说，检测装置100在此之后，针对用户选择的处理工序所对应的加工实施时间的检测信息进行解析处理等。

如图16所示，对于所要的处理工序如果不存在所需要的设定内容，则用户可以制作新的关于该处理工序的设定。在输入了关于该处理工序的新设定内容后，用户可以输入表示该设定内容的名称，按动"OK"按钮，从而保存新输入的设定内容。换言之，设定管理部104在例如检测装置100具备的HDD等次二存储装置中保存新的设定内容。保存在二次存储装置中的设定内容被加入图14的一览表中。

如图17所示，用户也可以对所要的处理工序删除的不需要的设定内容。在图14的一览画面上选择预定的设定内容，按动"删除"按钮，并在图17的画面上按动"OK"按钮，该设定内容便被删除。删除的设定内容也从图14的一览表中删除。

图18～图20是说实施方式涉及的检测装置100中的警告阈值的设定操作的示意图。

如图18所示，用户在过去取得的数据解析结果的显示画面等上按动"警告设定"按钮，可以显示警告阈值的设定画面。图18所示的解析画面是将积分计算部102c对预定数据求出的异常积分图表化后显示的画面。如图19所示，用户在警告阈值的设定画面中，将"警告"设为"有效"，在"警告阈值"中输入预定值，而后按动"OK"按钮，可以设定所希望的警告阈值。

如图20所示，用户设定了预定的警告阈值后，在作为过去数据的异常积分的图表上显示表示警告阈值的线段AT。在图20的例子中，异常积分的值1.2被设定为警告阈值。由此，用户可以将设定的警告阈值反映到检测装置100中以后的数据获取中。即检测装置100在以后的监视对象的处理工序中，当异常积分超过设定的警告阈值时，将判断为加工机200发生异常。检测装置100在例如显示部115上显示警告图标，向用户通知加工机200异常。

图21显示选择实施方式涉及的检测装置100所取得的数据的一例积蓄地点的处理工序的流程图。如上所述，检测装置100用构成存储部113的RAM10b等一次存储装置作为一时性数据的存放地点。如图21所示，用户可以对检测装置100设定长期的数据积蓄地点。

具体而言，检测装置100的设定管理部104在显示控制部105显示在显示部115上的数据积蓄地点的设定画面上，接受用户作为数据的积蓄地点所选择的内容(步骤S201)。作为数据的积蓄地点存储地，用户可以选择例如构成检测装置100的存储部113的HDD等二次存储装置和通过网络NT与检测装置100连接的云服务器CS之中的任意一个装置。

检测装置100通过确认与用户选择的二次存储装置或云服务器CS等存储装置的连接以及存储装置的容量，来判断是否能够对存储装置进行数据的写入(步骤S202)。

例如在积蓄地点的存储装置中没有空余容量等处于无法写入数据的状态的情况下(步骤S202:否)，显示控制部105尝试进行问题解消，例如显示供用户选择其他存储装置的画面等。

而如果是可以写入数据的状态(步骤S202:是)，则可以设定用户设定的积蓄地点有效(步骤S203)。

图22及图23是实施方式涉及的检测装置100的数据积蓄地点设定操作的示意图。

如图22所示，在初始设定画面上，用户将"外部输出"设为"有效"，通过按动"选择"按钮，便可以显示数据的存放地点候补。

如图23所示，在显示了数据的存放地点的画面中，用户可以选择HDD等二次存储装置和云服务器CS的其中一个，并设定为数据的积蓄地点。检测装置100将在此之后取得的数据中与应用户设定的处理工序相对应的加工实施时间的检测信息、基于该检测信息的特征信息、模型、异常积分等存放在用户选择的积蓄地点。

至此，在检测装置100中，用于作为取得、解析、进而积蓄数据的前提的设定处理结束。

(检测装置的数据分析处理示例)

接下来用图24～图32说明检测装置100的数据解析处理示例。图24是实施方式涉及的检测装置100的数据解析处理的一例流程图。

如图24所示，检测装置100受理用户按动收录开始按钮(步骤S301)后，开始从加工机200取得信息(S302)。即，检测装置100的检测信息接收部112从加工机200取得检测信息。加工信息取得部101从加工机200取得上下文信息。

检测信息接收部112以及加工信息取得部101确认构成存储部113的RAM10b等的一次存储装置的空余容量(步骤S303)，若没有空余空间(步骤S303:否)，则删除旧数据(步骤S304)。

而在存在空余容量的情况下(步骤S303:是)，或者删除旧数据后，检测信息接收部112以及加工信息取得部101将取得的检测信息及上下文信息暂时保存到一次存储装置(步骤S305)。

数据提取部103a根据暂时保存在一次存储装置中的上下文信息所包含的梯形信号，判断所取得的检测信息是否包含加工实施时间(步骤S306)。如果不包含加工实施时间(步骤S306:否)，返回步骤S302，等待下一个信息。在包含加工实施时间的情况下(步骤S306:否)，数据提取部103a根据上下文信息，判断该加工实施时间是否是与由用户设定的监视对象的处理工序相对应的加工实施时间(步骤S307)。如果不是与监视对象的处理步骤对应的加工实施时间(步骤S307:否)，则返回步骤S302，等待获取下一个信息。

在是与监视对象的处理工序对应的加工实施时间的情况下(步骤S307:是)，数据提取部103a提取在该加工实施时间取得的检测信息。数据积蓄部103b把提取的检测信息与对应的上下文信息一起，保存在构成存储部113的HDD等的二次存储装置或云服务器CS之中被用户设定为数据存储地点的一方中(步骤S308)。

检测部102对数据提取部103a提取的检测信息进行各种各样的分析(步骤S309)。即，特征提取部102a从检测信息中提取特征信息。模型生成部102b从特征信息生成模型。数据积蓄部103b将特征信息和模型等解析信息与对应的上下文信息一起，保存在被用户设定为数据存储位置的二次存储装置或云服务器CS中(步骤S310)。

积分计算部102c根据特征信息等计算异常积分(步骤S311)。数据积蓄部103b将求出的异常积分与对应的上下文信息一起，保存在被用户设定为数据的存储地点的二次存储装置或云服务器CS中(步骤S312)。

积分计算部102c判断求出的异常积分是否超过警告阈值(步骤S313)。如果异常积分未超过警告阈值(步骤S313:否)，则返回步骤S302，等待获取下一个信息。

而如果异常积分超过警戒阈值(步骤S313:是)，则积分计算部102c判断在监视对象的加工实施时间中生成的检测信息异常，即判断在加工机200中发生异常(步骤S314)。

积分计算部102c进行异常判断后，显示控制部105在显示部115上显示警告图标(步骤S315)。

如上所述，检测装置100依次从加工机200取得检测信息及上下文信息，分析监视对象的加工实施时间的检测信息。检测装置100还依次将监视对象的加工实施时间的检测信息储存到二次存储装置或云服务器CS中。进而，检测装置100依次更新分析结果的特征信息、模型以及异常积分，积蓄在二次存储装置或云服务器CS中。

图25～图27是实施方式涉及的检测装置100的异常积分图表更新的示意图。

如图25所示，检测装置100的显示控制部105按照用户的指示，让例如显示部115显示异常积分图表。在异常积分图表的显示画面中显示在此之前取得的基于经过解析的检测信息的异常积分。

如图26所示，在异常积分打点到达图表右端的状态下，需要追加的异常积分的数据新生成后，显示控制部105相对于图表区域的宽度，以规定比率的比例，缩小异常积分的图表示，向左移动。在例如监视对象的加工实施时间结束的时间点，也就是在阶梯信号变为OFF的时机进行异常积分的数据追加。

如图27所示，显示控制部105将新生成的异常积分加入图表的空余领域。为了加入新的异常积分的点，在将图示缩小到规定比率后，不用进一步缩小打点显示，追加新的页面。

图28～图32是实施方式涉及的检测装置100的警告图标显示的示意图。

如图28所示，在本例中，警告阈值被设置为例如异常积分值1.2。最初，异常积分保持为小于1.2，未检测到异常。

如图29所示，经过规定循环次数后，异常积分值超过1.2时，例如画面右上方就会显示警告图标AI。据此向用户通知加工机200发生异常。

如图30所示，用户通过警告图标AI确认到加工机200异常后，在图29的画面上按动"关闭警告"按钮，进而在图30的画面上按动"OK"按钮，可以关闭警告图标，使警告图标不再显示。

如图31所示，当用户警告被关闭后，警告图标AI将不再显示。不过在此之后，取得新的超过警戒阈值的异常积分的数据时将，再次显示警告图标AI。

如图32所示，取得下一个循环的数据，求出的异常积分再次超过警告阈值，警告图标AI再次显示。

(从存储装置读取数据处理的示例)

用户可以将如上所述的异常分数的图表或其他分析结果任意显示在检测装置100上。还可以在检测装置100中任意显示存储在二次存储装置或云服务器CS中的历史数据。接下来用图33～图38说明从检测装置100中读取数据的处理示例。

图33是实施方式涉及的检测装置100的一例历史数据显示处理的流程图。

如图33所示，检测装置100的显示控制部105按照用户指示，将显示部115的显示从某个画面转移到历史画面(步骤S401)。

数据积蓄部103b根据用户在历史画面上的选择，从数据存储地点的二次存储装置或云服务器CS读取检测信息和解析结果(步骤S402)。

显示控制部105将读取的数据作为历史数据显示在显示部115上(步骤S403)。

图34是实施方式所涉及的检测装置100显示的一例历史画面的示意图。如图34所示，在历史画面中，用户可以选择波形、频谱等需要显示的图表和数据的种类。另外，用户还可以指定号码，选择需要显示的数据的处理工序。在图34的例子中，选择了所有处理工序中的检测信息的波形，并进行显示。

图35是实施方式涉及的检测装置100的一例异常积分显示处理的流程图。

如图35所示，检测装置100的显示控制部105按照用户指示，将显示部115的显示从某个画面转移到解析画面(步骤S501)。

数据积蓄部103b根据解析画面上的用户选择，从数据存储地点的二次存储装置或云服务器CS读取对象的异常积分(步骤S502)。显示控制部105将读取的异常积分例如图表化后显示在显示部115上(步骤S503)。图36～图38是实施方式涉及的检测装置100的异常积分图表的示意图。

如图36所示，在显示解析结果的初期画面上显示了表示至今为止取得的解析结果的数据编号一览表。数据编号右侧显示的"！"标记，表示该数据包含超过警戒阈值的异常积分。数据编号右侧显示的打勾标记，表示该数据不包含超过警戒阈值的异常积分，没有发生异常。数据编号右侧没有任何显示时，表示没有对该数据设定警告阈值。用户可以在其中按动任意的数据编号的图标，显示所要的数据的异常积分。画面右上方的警告图标AI表示一览表中的数据中至少某一个数据发生异常。

如图37所示，用户例如选择数据编号"2001"的数据后，就会显示该数据的异常积分图表。数据编号"2001"是带有打勾标记但没有发生异常的数据。因此，异常积分图表全部保持在警告阈值以下。画面右上方显示警告图标AI的原因是因为其他数据发生了异常。

如图38所示，用户选择数据编号"1115"的数据后，就会显示该数据的异常积分图表。数据编号"1115"是带有"！"标志的发生异常的数据。确实，在图表的右端，异常积分值超过警告阈值。画面右上方显示警告图标AI是因为包括现在正在显示的数据在内的一些数据中发生了异常。

如上所述，检测装置100通过图7、图21、图24、图33以及图35的一系列处理，执行检测处理。

例如，专利文献1公开了以检测机械加工时的异常为目的，具备声波的变换装置、收录数据的存储装置、异常信号的输出装置的异常检测装置。但是，专利文献1的异常检测装置在存储时不对取得的数据进行挑选，无法有效地储存。另外，对于用户的异常通知方法，也没有在任何GUI(Graphical User Interface)中的改善，无法用户容易利用的形式来提供数据。

而在实施方式的检测装置100中，用户可以设定监视对象的处理工序，提取与该监视对象的处理工序相对应的检测信息等，并进行储存。也就是说，确定加工实施时间，特别是用户指定的区间，将必要的数据传送到二次存储或云服务器CS，及时消除不再需要的数据。由此，便能够有效地蓄积取得的数据之中对用户特别重要的数据。因此，可以有效利用存储部113等中有限的资源，而且由于用户可以任意读取这些数据，因而可以即时向用户提示数据。

本实施方式的检测装置100将数据存储在用户选择的储存地址，即二次存储装置或云服务器CS等中。由此，可以长期保存数据，可以应对之后统一进行数据解析等状况。

本实施方式的检测装置100求出监视对象的检测信息的异常积分并进行显示。由此，可以用便于理解的形式向用户提供解析结果。通过以便于理解的方式把分析结果传达给用户，有助于提高加工机200的生产效率和减少工具折损时的停机时间。

本实施方式的检测装置100用图表显示异常积分。还可以显示积累的数据履历。这样，可以例如预测工具等消耗品的消耗时间，将工具更换时期编入日程等，减少停机时间。

本实施方式的检测装置100可以设定异常积分的规定警告阈值。这样，用户在发生异常时立刻就能注意到异常发生。

本实施方式的检测装置100保存用户设定的工具设定内容及处理工序设定内容，并且用户能够读取这些设定内容。这样，用户可以使用以前的设定等而不必费时费工。

(变形例)

上述实施方式长期地保存积蓄与被用户设定为监视对象的处理工序对应的加工实施时间的检测信息等，但并不受此限制。也可以把上述加工实施时间以外的检测信息，也就是例如检测信息接收部112取得的检测信息直接与对应的上下文信息相关联，长期地保存积蓄。

在上述实施方式中检测装置100的显示控制部105在显示部115上显示各种数据，但数据的输出方法并不局限于此。也可以用连接检测装置100的打印机等打印各种数据。还可以通过连接到检测装置100的扬声器等，在警报阈值超过时发出警报等，将各种数据作为声音数据输出。

在上述的实施方式中，设检测信息是例如振动数据或音响数据等，但马达的电流值、负荷、扭矩等也可以作为检测信息来使用。

在上述实施方式中，用各种检测信息进行加工机200的检测，但也可以只将实际加工区间的加工区间用于分析，进行积分的乘累积及保存。

在上述的实施例中，设定检测对象的装置例如为加工机200，但组装机等其他工作机械、测量仪器、检查机、或清洗机等机械也可以是对象装置。

在上述实施方式及各变形例的检测系统1中执行的检测程序等程序可以事先编入ROM等来提供。

另外，在上述实施方式及各变形例的检测系统1中执行的检测程序等程序，也可以以可安装的形式或可执行形式的文件中记录在CD-ROM(Compact Disc Read OnlyMemory)、软盘(FD)、CD-R(Compact Disk-Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等计算机可读取的存储介质中，以计算机程序产品的方式提供。

再者，还可以将上述实施方式以及各变形例的检测系统1中执行的检测程序等程序存储在与互联网等网络连接的计算机中，通过网络下载来提供。也可以将上述实施方式及各变形例的检测系统中执行的程序通过互联网等网络提供或分发。

另外，在上述实施方式以及各变形例的检测系统1中执行的检测程序等的程序为包含上述各功能部的模块结构，通过作为实际的硬件CPU从ROM读取并执行程序，使得上述各功能部被载入到主存储装置上，在主存储装置上生成各功能部。

符号说明

1    检测系统

1B   总线

10   CPU

10a  ROM

10b  RAM

11   通信I/F

12   传感器I/F

13   辅助存储装置

14   输入装置

15   显示器

2B   总线

20   CPU

20a  ROM

20b  RAM

21   通信I/F

23   驱动控制电路

24   电动机

24a  工具

25   传感器

25a  传感放大器

100  检测装置

101  加工信息取得部

102  检测部

102a 特征提取部

102b 模型生成部

102c 积分计算部

103  数据管理部

103a 数据提取部

103b 数据积蓄部

104  设定管理部

105  显示控制部

111  通信控制部

112  检测信息接受部

113  存储部

114  输入部

115  显示部

200  加工机

201  数控部

221  通信控制部

223  驱动控制部

224  驱动部

225  检测部

Claims (13)

1.一种检测装置，其中具备，

第一取得部，用于取得检测部输出的检测信息，该检测部用于检测随着反复进行包括多个处理工序的循环的对象装置的动作而发生变化的物理量；

第二取得部，用于从所述对象装置取得表示使该对象装置动作的区间的信号；

数据提取部，用于从所述信号判断所述对象装置的所述多个处理工序中，与用户设定的监视对象的处理工序相对应的预定区间，提取在所述预定区间中取得的所述检测信息；

特征提取部，用于从所述检测信息中提取特征信息，所述特征信息包括频谱；

模型生成部，用于基于对于所述对象装置的正常动作时由所述特征提取部提取的所述特征信息，生成每个所述信号的模型；

积分计算部，用于将所述模型和所述预定区间的所述检测信息的所述特征信息进行比较，求出所述特征信息的异常所累积的积分值，即所述特征信息偏离模型的程度的异常积分；

数据积蓄部，用于将所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个积蓄到存储装置中；以及，

输出控制部，用于将累积了的所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个输出到输出装置。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其中具备一次存储装置，用于一时性地保存所述第一取得部取得的所述检测信息。

3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其中，累积信息的所述存储装置是二次存储装置。

4.根据权利要求1或2所述的检测装置，其中，

累积信息的所述存储装置是二次存储装置或者云服务器，

所述数据积蓄部按照用户选择，将所述信息分配给所述二次存储装置或所述云服务器累积。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其中具备设定管理部，用于将关于所述用户设定的监视对象的处理工序的设定内容存放到所述存储装置中。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其中，

所述对象装置具备多个工具，

所述监视对象的处理工序中使用用户设定的预定工具，

所述设定管理部将关于用户设定的所述预定工具的设定内容存放到所述存储装置中。

7.根据权利要求5或6的检测装置，其中，

所述输出控制部在所述异常积分超过用户设定的警告阈值时向所述输出装置输出警告，

所述设定管理部将关于所述用户设定的所述警告阈值的设定内容保存到所述存储装置中。

8.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述输出控制部将所述异常积分图表化后输出到所述输出装置。

9.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述输出控制部将所述存储装置中累积的信息的历史输出到所述输出装置。

10.根据权利要求1所述的检测装置，其中，在所述存储装置中，按照用户选择，不仅累积所述预定区间的所述检测信息，还累积所述第一取得部取得的所述检测信息。

11.一种检测方法，其中包括，

第一取得步骤，取得检测部输出的检测信息，该检测部用于检测随着反复进行包括多个处理工序的循环的对象装置的动作而发生变化的物理量；

第二取得步骤，从所述对象装置取得表示使得该对象装置动作的区间的信号；

数据提取步骤，从所述信号判断所述对象装置的所述多个处理工序中，与用户设定的监视对象的处理工序相对应的预定区间，提取在所述预定区间中取得的所述检测信息；

特征提取步骤，从所述检测信息中提取特征信息，所述特征信息包括频谱；

模型生成步骤，基于对于所述对象装置的正常动作时由所述特征提取步骤提取的所述特征信息，生成每个所述信号的模型；

积分计算步骤，将所述模型和所述预定区间的所述检测信息的所述特征信息进行比较，求出所述特征信息的异常所累积的积分值，即所述特征信息偏离模型的程度的异常积分；

数据积蓄步骤，将所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个积蓄到存储装置中；以及，

输出控制步骤，将累积了的所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个输出到输出装置。

12.一种存储介质，其中保存程序，该程序通过处理器执行，使得计算机装置实行以下步骤，

第一取得步骤，取得检测部输出的检测信息，该检测部用于检测随着反复进行包括多个处理工序的循环的对象装置的动作而发生变化的物理量；

第二取得步骤，从所述对象装置取得表示使得该对象装置动作的区间的信号；

数据提取步骤，从所述信号判断所述对象装置的所述多个处理工序中，与用户设定的监视对象的处理工序相对应的预定区间，提取在所述预定区间中取得的所述检测信息；

特征提取步骤，从所述检测信息中提取特征信息，所述特征信息包括频谱；

模型生成步骤，基于对于所述对象装置的正常动作时由所述特征提取步骤提取的所述特征信息，生成每个所述信号的模型；

积分计算步骤，将所述模型和所述预定区间的所述检测信息的所述特征信息进行比较，求出所述特征信息的异常所累积的积分值，即所述特征信息偏离模型的程度的异常积分；

数据积蓄步骤，将所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个积蓄到存储装置中；以及，

输出控制步骤，将累积了的所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个输出到输出装置。

13.一种计算机装置，其中包括存储装置和处理器，所述存储装置中保存程序，所述计算机装置通过所述处理器执行所述程序，实现以下步骤，

第一取得步骤，取得检测部输出的检测信息，该检测部用于检测随着反复进行包括多个处理工序的循环的对象装置的动作而发生变化的物理量；

第二取得步骤，从所述对象装置取得表示使得该对象装置动作的区间的信号；

数据提取步骤，从所述信号判断所述对象装置的所述多个处理工序中，与用户设定的监视对象的处理工序相对应的预定区间，提取在所述预定区间中取得的所述检测信息；

特征提取步骤，从所述检测信息中提取特征信息，所述特征信息包括频谱；

模型生成步骤，基于对于所述对象装置的正常动作时由所述特征提取步骤提取的所述特征信息，生成每个所述信号的模型；

积分计算步骤，将所述模型和所述预定区间的所述检测信息的所述特征信息进行比较，求出所述特征信息的异常所累积的积分值，即所述特征信息偏离模型的程度的异常积分；

数据积蓄步骤，将所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个积蓄到存储装置中；以及，

输出控制步骤，将累积了的所述预定区间的所述检测信息和所述异常积分的两者之中至少一个输出到输出装置。

Images