CN112867975A - 维护辅助系统、数控装置及维护辅助系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

对工业机械的维护进行辅助的维护辅助系统(400)具有数控装置(1)和服务器(200)，该数控装置(1)对工业机械的动作机构的驱动进行控制，该服务器(200)是能够与数控装置(1)进行通信的辅助装置。数控装置(1)具有第1信息生成部，该第1信息生成部从与动作机构的动作状态相关的数据中取得与确认到动作机构的动作的异常时的动作机构的动作状况相关的数据，生成包含所取得的数据的第1信息。服务器(200)具有第2信息生成部，该第2信息生成部基于第1信息的内容生成为了维护而向数控装置(1)建议的第2信息。

Description

维护辅助系统、数控装置及维护辅助系统的控制方法

技术领域

本发明涉及对工业机械的维护进行辅助的维护辅助系统、数控装置及维护辅助系统的控制方法。

背景技术

作为工业机械的工作机械，被要求作为生产财产而长期地进行稳定的动作。工作机械的控制系统通过使刀具和被加工物的相对位置追随于在加工程序中规定出的指令路径的数控而对工作机械的动作机构进行控制。动作机构由于构成动作机构的部件的历时劣化，有时指令路径和实际的路径之间的误差即响应误差变大，动作精度降低。由于动作机构的动作精度降低，因此工作机械的加工精度降低。工作机械在确认到加工精度的降低的情况下，进行用于控制动作机构的参数即控制参数的再调整，或者动作机构的部件的更换这样的维护作业。直至该维护作业完成为止工作机械的运转停止，因此从生产率的观点出发，维护作业被希望从确认到加工精度的降低起迅速地进行。

在专利文献1中公开了下述系统，即，将在生产现场设置的工业机械即机器人和处于远离机器人的场所的制造商的解析用计算机经由网络能够通信地连接，由解析用计算机进行用于机器人的维护的解析。专利文献1的系统从生产现场向解析用计算机发送控制系统的各种状态量的数据，在解析用计算机中对控制参数进行调整。该解析用计算机将调整后的控制参数向在生产现场对机器人进行控制的计算机发送。专利文献1的远程维护系统能够与进行维护作业的作业员从制造商前往生产现场的情况相比，提前应对机器人的维护。

专利文献1：日本特开2002－287816号公报

发明内容

在上述专利文献1的现有技术中，机器人进行动作的全部期间的状态量的数据从生产现场向制造商的解析用计算机转发。因此，现有技术所涉及的系统由于转发全部期间的状态量的数据而数据的通信量变多，有时通信速度降低。另外，现有技术所涉及的系统在为了减少数据的通信量，仅筛选出状态量的数据而转发的情况下，有可能由于没有转发为了准确地掌握动作状况所需的数据而使动作状况的准确的掌握变得困难。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到能够准确地掌握工业机械的动作机构所涉及的动作状况和减少数据的通信量的维护辅助系统。

为了解决上述的课题，达到目的，本发明所涉及的维护辅助系统具有数控装置和辅助装置，对工业机械的维护进行辅助，该数控装置对工业机械的动作机构的驱动进行控制，该辅助装置能够与数控装置进行通信。数控装置具有第1信息生成部，该第1信息生成部从与动作机构的动作状况相关的数据中取得与确认到动作机构的动作的异常时的动作机构的动作状况相关的数据，生成包含所取得的数据的第1信息。辅助装置具有第2信息生成部，该第2信息生成部基于第1信息的内容，生成为了维护而向数控装置建议的第2信息。

发明的效果

本发明所涉及的维护辅助系统具有下述效果，即，能够准确地掌握工业机械的动作机构所涉及的动作状况和减少数据的通信量。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的维护辅助系统的结构的图。

图2是表示图1所示的维护辅助系统的数控装置所具有的辅助请求处理部的功能结构的图。

图3是表示图1所示的维护辅助系统的服务器所具有的辅助处理部的功能结构的图。

图4是表示实施方式1所涉及的数控装置的硬件结构的框图。

图5是表示实施方式1所涉及的服务器的硬件结构的框图。

图6是表示图1所示的维护辅助系统的工作机械所具有的动作机构的概略结构的图。

图7是表示图1所示的数控装置所具有的驱动控制部和构成动作机构的伺服电动机的图。

图8是表示通过由图1所示的工作机械进行的加工而得到的加工形状的第1例的图。

图9是表示通过由图1所示的工作机械进行的加工而得到的加工形状的第2例的图。

图10是表示图1所示的辅助处理部所具有的模拟处理部的功能结构的图。

图11是表示通过图10所示的模拟处理部进行的模拟的结果的第1例的图。

图12是表示通过图10所示的模拟处理部进行的模拟的结果的第2例的图。

图13是对实施方式1所涉及的维护辅助系统的控制方法所涉及的顺序进行说明的图。

图14是表示本发明的实施方式2所涉及的维护辅助系统的数控装置所具有的辅助请求处理部的功能结构的图。

图15是表示实施方式2所涉及的维护辅助系统的服务器所具有的辅助处理部的功能结构的图。

图16是对实施方式2所涉及的维护辅助系统的控制方法进行说明的图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明的实施方式所涉及的维护辅助系统、数控装置及维护辅助系统的控制方法详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的维护辅助系统400的结构的图。在实施方式1中，维护辅助系统400对作为工业机械的工作机械100的维护进行辅助。维护辅助系统400也可以对除了工作机械100以外的工业机械，例如设置于生产现场的工业机器人的维护进行辅助。

维护辅助系统400具有：工作机械100，其包含数控装置1；以及服务器200，其是能够与数控装置1进行通信的辅助装置。数控装置1对工作机械100的动作机构的驱动进行控制。维护辅助系统400将为了工作机械100的维护的辅助而建议的信息即建议信息从服务器200向数控装置1发送，由此对工作机械100的维护进行辅助。此外，数控装置1除了是与工作机械100一体的装置以外，也可以是工作机械100的外部的装置且与工作机械100连接的装置。在该情况下，维护辅助系统400可以具有数控装置1和服务器200。

工作机械100具有工作机械100之中的控制系统的结构要素即数控装置1。另外，工作机械100具有构成动作机构的X伺服电动机11、Y伺服电动机12及Z伺服电动机13。关于动作机构的详细内容在后面记述。

在图1中示出了数控装置1所具有的功能结构。数控装置1具有：控制部2，其对数控装置1整体进行控制；通信部3，其进行数控装置1的外部的装置的通信；输入部4，其输入信息；显示部5，其显示信息；以及存储部6，其存储信息。控制部2具有：驱动控制部7，其对动作机构的驱动进行控制；以及辅助请求处理部8，其进行用于请求工作机械100的维护的辅助的处理。

在图1中示出了服务器200所具有的功能结构。服务器200具有：控制部20，其对服务器200整体进行控制；通信部21，其进行服务器200的外部的装置的通信；以及存储部22，其存储信息。控制部20具有辅助处理部23，该辅助处理部23进行用于工作机械100的维护的辅助的处理。服务器200设置于进行工作机械100的维护业务的维护作业者的据点。维护作业者例如是制造工作机械100的制造商，或者从制造制造商被委托维护业务的从业者。

数控装置1的通信部3和服务器200的通信部21经由网络300能够通信地连接。网络300是互联网、LAN(Local Area Network)或者VPN(Virtual Private Network)这样的通信网。

图2是表示图1所示的维护辅助系统400的数控装置1所具有的辅助请求处理部8的功能结构的图。辅助请求处理部8具有程序解析部14，该程序解析部14对通过向输入部4的程序编号的输入而指定出的程序进行解析。另外，辅助请求处理部8具有作为第1信息生成部的动作信息生成部15。动作信息生成部15取得与确认到动作机构的动作的异常时的动作机构的动作状况相关的数据。动作信息生成部15生成包含所取得的数据的第1信息即动作信息。关于程序解析部14及动作信息生成部15的详细内容在后面记述。

图3是表示图1所示的维护辅助系统400的服务器200所具有的辅助处理部23的功能结构的图。辅助处理部23具有模拟处理部24，该模拟处理部24通过动作机构的控制的模拟和动作机构的动作的模拟而对动作机构的动作状况进行模拟。另外，辅助处理部23具有作为第2信息生成部的建议信息生成部25。建议信息生成部25基于动作信息，生成为了工作机械100的维护而向数控装置1建议的第2信息即建议信息。关于模拟处理部24及建议信息生成部25的详细内容在后面记述。

图1所示的数控装置1的各功能部是用于执行实施方式1的维护辅助系统400的控制方法的控制程序使用硬件被执行而实现的。

图4是表示实施方式1所涉及的数控装置1的硬件结构的框图。数控装置1具有：CPU(Central Processing Unit)31，其执行各种处理；RAM(Random Access Memory)32，其包含数据储存区域；ROM(Read Only Memory)33，其是非易失性存储器；以及外部存储装置34，其对控制程序和各种信息进行存储。数控装置1具有：通信接口(Interface：I/F)35，其是与数控装置1的外部的装置的连接接口；输入设备36，其输入信息；以及显示器37，其是通过画面对信息进行显示的输出设备。图4所示的数控装置1的各部分经由总线38相互地连接。

CPU 31执行在ROM 33及外部存储装置34中存储的程序。图1所示的控制部2的功能是使用CPU 31而实现的。外部存储装置34是HDD(Hard Disk Drive)或者SSD(Solid StateDrive)。图1所示的存储部6的功能是使用外部存储装置34而实现的。在ROM 33中存储有用于进行数控装置1即计算机或者控制器的基本控制的程序即BIOS(Basic Input/OutputSystem)或者UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)这样的启动加载器，且存储有对硬件进行控制的软件或者程序。此外，控制程序也可以存储于ROM 33。

在ROM 33及外部存储装置34中存储的各种程序载入至RAM32。CPU 31在RAM 32展开控制程序而执行各种处理。输入设备36包含键盘及指点设备。图1所示的输入部4的功能是使用输入设备36而实现的。显示器37的1个例子是具有液晶面板的液晶显示器。图1所示的显示部5的功能是使用显示器37而实现的。图1所示的通信部3的功能是使用通信I/F 35而实现的。

图1所示的服务器200是安装有控制程序的计算机，该控制程序用于执行实施方式1的维护辅助系统400的控制方法。服务器200的各功能部也是使用硬件执行控制程序而实现的。

图5是表示实施方式1所涉及的服务器200的硬件结构的框图。服务器200具有：CPU41，其执行各种处理；RAM 42，其包含数据储存区域；ROM 43，其是非易失性存储器；外部存储装置44，其对控制程序和各种信息进行存储；以及通信I/F 45，其是与服务器200的外部的装置的连接接口。图5所示的服务器200的各部分经由总线46相互地连接。

图1所示的控制部20的功能是使用CPU 41而实现的。图1所示的存储部22的功能是使用外部存储装置44而实现的。图1所示的通信部21的功能是使用通信I/F 45而实现的。关于图5所示的各部分，省略与图4所示的各部分重复的说明。

控制程序可以存储于计算机可读取的存储介质。在外部存储装置34、44中可以储存在存储介质中存储的控制程序。存储介质可以是软盘即移动型存储介质、或者半导体存储器即闪存。控制程序可以从其他计算机或者服务器装置经由通信网络向数控装置1和服务器200安装。

图6是表示图1所示的维护辅助系统400的工作机械100所具有的动作机构101的概略结构的图。工作机械100是具有动作机构101的3轴控制工作机械，该动作机构101能够进行3轴即X轴、Y轴及Z轴各自的平移运动。工作机械100也可以进行5轴控制加工，该5轴控制加工除了该3轴的平移运动以外，还进行2轴各自的旋转。

动作机构101包含：主轴头51，其设置于支柱50；以及工作台53，其载置被加工物54。用于对被加工物54进行加工的刀具52安装于主轴头51。图1所示的驱动控制部7对三维空间中的刀具52和被加工物54的相对位置进行控制。工作机械100一边以Z轴为中心使刀具52旋转、一边使刀具52与被加工物54接触，由此进行被加工物54的切削加工。在主轴头51设置有使刀具52旋转的主轴电动机。在图6中省略了主轴电动机的图示。

主轴头51能够在X轴方向和Z轴方向进行移动。工作台53能够向Y轴方向进行移动。动作机构101具有下述机构：将图1所示的X伺服电动机11的旋转运动向直线运动变换的机构、将图1所示的Y伺服电动机12的旋转运动向直线运动变换的机构、以及将图1所示的Z伺服电动机13的旋转运动向直线运动变换的机构。将旋转运动向直线运动变换的机构包含滚珠丝杠这样的运动传递要素。X伺服电动机11在X轴方向上对主轴头51进行驱动。Y伺服电动机12在Y轴方向上对工作台53进行驱动。Z伺服电动机13在Z轴方向上对主轴头51进行驱动。动作机构101通过主轴头51向X轴方向和Z轴方向的移动和工作台53向Y轴方向的移动，使刀具52和被加工物54的相对位置变化。此外，主轴头51能够移动的方向和工作台53能够移动的方向并不限定于如上所述的情况，也可以在3轴方向上适当变更。

图7是表示图1所示的数控装置1所具有的驱动控制部7和构成动作机构的伺服电动机的图。在下面的说明中，有时将刀具52相对于被加工物54的相对位置简称为“位置”。

驱动控制部7具有指令值生成部16，该指令值生成部16生成X轴方向的指令位置CPx、Y轴方向的指令位置CPy和Z轴方向的指令位置CPz。指令值生成部16对用于动作机构101的数控的程序即加工程序进行解释，生成按照加工程序的指令位置CPx、Cpy、CPz。指令位置CPx、Cpy、CPz表示设为移动目标的位置。

驱动控制部7具有伺服控制部17，该伺服控制部17生成指令转矩CTx、CTy、CTz。指令转矩CTx是用于对使X伺服电动机11产生的转矩进行控制的指令。指令转矩CTy是用于对使Y伺服电动机12产生的转矩进行控制的指令。指令转矩CTz是用于对使Z伺服电动机13产生的转矩进行控制的指令。响应位置RPx表示通过由指令转矩CTx进行的X伺服电动机11的控制而到达的位置。响应位置RPy表示通过由指令转矩CTy进行的Y伺服电动机12的控制而到达的位置。响应位置RPz表示通过由指令转矩CTz进行的Z伺服电动机13的控制而到达的位置。

在X伺服电动机11安装有对响应位置PRx进行检测的位置检测器。在Y伺服电动机12安装有对响应位置PRy进行检测的位置检测器。在Z伺服电动机13安装有对响应位置PRz进行检测的位置检测器。在图7中省略了位置检测器的图示。向驱动控制部7输入响应位置PRx、RPy、RPz的检测结果。驱动控制部7通过用于对指令转矩CTx进行调整以使得响应位置RPx追随于指令位置CPx的运算，进行指令转矩CTx的反馈控制。驱动控制部7通过用于对指令转矩CTy进行调整以使得响应位置RPy追随于指令位置CPy的运算，进行指令转矩CTy的反馈控制。驱动控制部7通过用于对指令转矩CTz进行调整以使得响应位置RPz追随于指令位置CPz的运算，进行指令转矩CTz的反馈控制。

图8是表示通过由图1所示的工作机械100进行的加工而得到的加工形状的第1例的图。图8所示的被加工物55构成为半圆柱形状。被加工物55使长度方向与X轴方向一致而进行了配置。在被加工物55的曲面的加工中，工作机械100重复进行以沿YZ平面中的圆弧的方式使刀具52移动，在每次结束沿圆弧的移动时使刀具52的位置在X轴方向移动。图8所示的虚线的箭头表示刀具52的路径。

图9是表示通过由图1所示的工作机械100进行的加工而得到的加工形状的第2例的图。图9所示的被加工物60是通过与图8所示的被加工物55的情况相同的加工程序进行加工的。在被加工物60产生了在被加工物55中没有的直线状的条纹痕迹61。在Z轴方向上刀具52移动的方向反转时，动作机构101之中的由Z伺服电动机13驱动的要素间的摩擦方向反转。摩擦方向的反转有可能成为扰乱Z伺服电动机13的控制的外部的作用即干扰。由于该干扰的影响，有时在由伺服控制部17生成的指令转矩CTz会产生追随误差。由于该追随误差，在被加工物60的曲面之中的Z轴方向上的顶部，有可能与曲面上的位置相比在Z轴方向上产生凸起的切削残留。由于在Z轴方向上刀具52移动的方向每次反转而产生的追随误差，发生在Z轴方向上的最上部形成向X轴方向延伸的条纹痕迹61的加工不良。

在数控装置1中具有用于对如上所述的追随误差进行校正的校正功能。用于该校正功能的控制参数即校正参数与动作机构101中的摩擦的大小这样的特性相应地进行调整。在根据动作机构101的历时变化而动作机构101的特性发生了变化的情况下，如果没有与特性的变化相应地调整校正参数，则数控装置1无法进行追随误差的校正。

实施方式1所涉及的维护辅助系统400通过服务器200中的模拟，对确认到由于动作机构101的动作精度的降低而发生的加工不良时的动作状况进行验证。服务器200基于验证的结果，生成与用于动作机构101的控制的参数即控制参数的变更有关的建议信息，将生成的建议信息向数控装置1发送。对工作机械100进行操作的操作者能够在数控装置1中对从服务器200发送的建议信息进行确认。如上所述，维护辅助系统400对工作机械100的维护进行辅助。

接下来，说明用于对工作机械100的维护进行辅助的维护辅助系统400的动作。生产现场中的工作机械100的操作者在发现了加工不良的情况下，将与发生了加工不良的被加工物60有关的加工程序的程序编号向输入部4输入。数控装置1可以将程序编号的输入画面在显示部5进行显示。在生产现场可以设置用于程序编号的输入的操作终端。

程序解析部14关于由输入的程序编号指定出的加工程序，对在加工程序中记述的指令路径进行解析。指令路径是能够使指令位置推移的路径。程序解析部14从指令路径对可能发生加工不良的部分进行提取。在图8所示的指令路径的情况下，程序解析部14提取包含有在Z轴方向上指令位置变化的方向的正负反转的位置即反转位置、指令路径之中的反转位置之前的位置和反转位置之后的位置在内的部分。

接下来，程序解析部14在提取出的部分的附近，对各轴方向之中的包含位置移动的方向进行判定，对设为取得用于生成动作信息的数据的对象的轴进行选择。在图8所示的指令路径的情况下，在上述反转位置的附近包含位置移动的方向是Y轴方向和Z轴方向，且没有X轴方向的移动。在该情况下，程序解析部14对Y轴和Z轴进行选择。

动作信息生成部15关于由程序解析部14提取出的部分，按照加工程序使动作机构101进行动作。动作信息生成部15关于由程序解析部14选择出的轴，取得用于生成动作信息的时间序列数据。时间序列数据是动作机构101动作时的时间序列的各种位置数据，且包含使动作机构101进行了动作的时间范围中的指令位置的数据、该时间范围中的响应位置的数据和该时间范围中的指令转矩的数据。在选择出Y轴和Z轴的情况下，动作信息生成部15取得包含指令位置CPy、CPz、响应位置RPy、RPz和指令转矩CTy、CTz在内的时间序列数据。由此，动作信息生成部15取得与确认到动作机构101的异常即动作精度的降低时的动作状况相关的数据即时间序列数据。即，动作信息生成部15在确认到动作机构101的异常的情况下，从与包含动作机构101的正常时的动作状况相关的数据中，取得包含确认到该异常的时刻的时间范围中的时间序列数据。

另外，动作信息生成部15从存储部6读出使动作机构101进行了动作时的控制参数。动作信息生成部15读出在存储部6中存储的控制参数之中的、用于反馈控制中的增益或者追随误差的校正的校正参数等有可能对动作机构101的位置变化造成影响的控制参数。动作信息生成部15生成包含所取得的时间序列数据和读出的控制参数在内的动作信息。通信部3将由动作信息生成部15生成的动作信息向服务器200发送。

数控装置1在通过工作机械100进行的加工中，将各种位置数据始终存储于存储部6，由此可以保存时间序列数据。在保存有时间序列数据的情况下，动作信息生成部15可以不进行按照加工程序的动作机构101的动作。动作信息生成部15将保存的时间序列数据之中的、与由程序解析部14提取出的部分有关的时间序列数据读出。动作信息生成部15将保存的时间序列数据读出而代替取得动作机构101的动作所涉及的时间序列数据，由此能够取得与确认到动作精度的降低时的动作状况相关的时间序列数据。在该情况下，动作信息生成部15不需要用于取得时间序列数据的动作机构101的动作，由此能够缩短动作信息的生成所需的时间。

服务器200的通信部21对由数控装置1的通信部3发送出的动作信息进行接收。模拟处理部24基于接收到的动作信息，对动作机构101的动作状况进行模拟。

图10是表示图1所示的辅助处理部23所具有的模拟处理部24的功能结构的图。模拟处理部24具有：控制模拟部26，其进行动作机构101的控制的模拟；以及动作模拟部27，其进行动作机构101的动作的模拟。此外，如上述的例子那样，在与Y轴和Z轴有关的时间序列数据包含于动作信息、且与X轴有关的时间序列数据不包含于动作信息的情况下，模拟处理部24进行与Y轴及Z轴有关的动作及控制的模拟，不进行与X轴有关的动作及控制的模拟。在下面的说明中，模拟处理部24设为进行与X轴、Y轴及Z轴有关的动作及控制的模拟。

向控制模拟部26输入动作信息所包含的时间序列数据之中的与各轴有关的指令位置CPx、CPy、CPz的数据。控制模拟部26进行通过伺服控制部17实施的控制的模拟，由此求出根据指令位置CPx而生成的指令转矩的推定值CTx’、根据指令位置CPy而生成的指令转矩的推定值CTy’和根据指令位置CPz而生成的指令转矩的推定值CTz’。控制模拟部26将求出的推定值CTx’、CTy’、CTz’进行输出。

由作用于动作机构101的摩擦引起的干扰表现为各轴的干扰转矩。在推定值CTx’中加上与X轴有关的干扰转矩DTx。在推定值CTy’中加上与Y轴有关的干扰转矩DTy。在推定值CTz’中加上与Z轴有关的干扰转矩DTz。向动作模拟部27输入加上干扰转矩DTx而得到的推定值CTx’、加上干扰转矩DTy而得到的推定值CTy’和加上干扰转矩DTz而得到的推定值CTz’。

动作模拟部27基于加上干扰转矩DTx而得到的推定值CTx’，对X伺服电动机11的动作进行模拟，由此求出响应位置的推定值PRx’。动作模拟部27基于加上干扰转矩DTy而得到的推定值CTy’，对Y伺服电动机12的动作进行模拟，由此求出响应位置的推定值PRy’。动作模拟部27基于加上干扰转矩DTz而得到的推定值CTz’，对Z伺服电动机13的动作进行模拟，由此求出响应位置的推定值PRz’。

此外，控制模拟部26通过用于对推定值CTx’进行调整以使得响应位置的推定值RPx’追随于指令位置CPx的运算，进行推定值CTx’的反馈控制。控制模拟部26通过用于对推定值CTy’进行调整以使得响应位置的推定值RPy’追随于指令位置CPy的运算，进行推定值CTy’的反馈控制。控制模拟部26通过用于对推定值CTz’进行调整以使得响应位置的推定值RPz’追随于指令位置CPz的运算，进行推定值CTz’的反馈控制。控制模拟部26将动作信息所包含的控制参数之中的反馈控制中的增益读出，进行使用读出的增益的反馈控制。

如上所述，模拟处理部24进行动作机构101的控制的模拟和动作机构101的动作的模拟，求出动作机构101的动作状况的模拟结果即响应位置的推定值RPx’、RPy’、RPz’。

在模拟处理部24中，需要用于对与各轴有关的控制进行模拟的控制模型、用于对与各轴有关的动作进行模拟的动作模型和与各轴有关的干扰转矩的模型。控制模拟部26为了对与各轴有关的控制进行模拟，具有能够针对每个轴而执行与伺服控制部17相同处理的结构。在动作模拟部27中用于对与各轴有关的动作进行模拟的结构和与轴有关的干扰转矩的模型，是通过进行使用了动作信息所包含的响应位置RPx、RPy、RPz和指令转矩CTx、CTy、CTz的系统辨识而决定的。在系统辨识的方法中能够使用利用了ARX(autoregressive withexogenous input)模型的辨识或者部分空间辨识法这样的方法。

此外，在上述的系统辨识所使用的数据不足的情况下，模型的辨识没有被正确地进行，有时在通过模拟处理部24中的模拟得到的推定值RPx’、RPy’、RPz’所构成的路径65和动作信息所包含的响应位置RPx、RPy、RPz所构成的路径中产生大的差。在该情况下，服务器200可以基于通过模拟处理部24进行的动作状况的模拟的结果，向数控装置1请求时间序列数据的追加。

例如，与由服务器200发出的请求相应地，数控装置1的程序解析部14将从在加工程序中记述的指令路径提取的部分的范围扩大，即，将被提取的时间序列数据的时间范围扩大而进行指令路径的部分的再提取。动作信息生成部15取得与再提取出的部分有关的时间序列数据，生成动作信息。数控装置1的通信部3将生成的动作信息向服务器200发送。由此，数控装置1将包含时间序列的时间范围被扩大后的时间序列数据的动作信息向服务器200发送。模拟处理部24基于范围被扩大后的时间序列数据，再次执行模拟。由此，模拟处理部24能够进行准确的模拟。

图11是表示通过图10所示的模拟处理部24进行的模拟的结果的第1例的图。图11所示的路径65关于对图9所示的被加工物60进行加工的情况，示出了通过对响应位置的推定值RPy’、RPz’进行绘制而得到的刀具52的路径的模拟结果。路径65相当于被加工物60的YZ平面中的圆弧。另外，在路径65中包含有由于推定值CTz’的追随误差而产生的凸起部66。关于凸起部66，在图11中将由该追随误差产生的凸起部66放大表示。

凸起部66是由Z轴方向上的路径65的移动方向刚反转后，即路径65上的位置的象限切换时的追随误差而产生的。凸起部66是由于干扰即摩擦方向反转的影响而追随性降低，路径65与圆弧相比向从Y轴及Z轴的原点远离侧即外侧膨胀而产生的。路径65中的如上所述的误差被称为象限凸起。作为象限凸起的凸起部66成为图9所示的条纹痕迹61的原因。

模拟处理部24如果基于模拟的结果而确认到象限凸起，则关于控制模拟部26中的与Z轴有关的模拟，为了对象限凸起的校正程度进行调整，对用于象限凸起的校正的控制参数即校正参数进行变更。关于图11所示的凸起部66，由于象限凸起的校正程度不足，因此模拟处理部24对校正参数进行变更以使得增强校正程度。

此外，根据校正参数的设定或者动作机构101的状态，象限凸起有时是以路径65与圆弧相比向与Y轴及Z轴的原点接近侧即内侧进入的方式而产生的。在该情况下，由于象限凸起的校正程度过剩，因此模拟处理部24对校正参数进行变更以使得减弱校正程度。

模拟处理部24在将控制参数变更后，再次执行动作机构101的控制及动作的模拟。模拟处理部24在每次执行模拟时，对象限凸起的校正是否适当进行判断。维护辅助系统400能够通过如上所述的模拟对通过控制参数的变更得到的效果进行确认，因此与进行用于确认效果的实际的加工的情况相比，能够缩短确认所需的时间。

图12是表示通过图10所示的模拟处理部24进行的模拟的结果的第2例的图。图12所示的路径67示出了判断为象限凸起的校正适当时的模拟结果。模拟处理部24将得到象限凸起的校正适当这一判断时的控制参数向建议信息生成部25输出。

建议信息生成部25求出动作信息所包含的变更前的控制参数和通过模拟处理部24进行变更后的控制参数的差分。建议信息生成部25基于求出的差分，生成包含控制参数的变更方案的建议信息。通信部21将由建议信息生成部25生成的建议信息向数控装置1发送。

数控装置1的通信部3对由服务器200的通信部21发送出的建议信息进行接收。显示部5对建议信息之中的控制参数的变更方案进行显示。工作机械100的操作者能够按照显示出的变更方案对控制参数进行变更。另外，数控装置1也可以在输入部4中接受用于批准显示出的变更方案的操作。如果通过工作机械100的操作者的操作而批准了变更方案，则控制部2按照变更方案对控制参数进行变更。工作机械100的操作者与经验或者熟练度无关地，通过参照来自服务器200的建议信息，从而能够适当地调整控制参数。维护作业者即使不前往设置有工作机械100的生产现场，也能够将用于维护的建议信息向操作者提供。另外，维护作业者在存在工作机械100的加工不良时，能够迅速地应对。

图13是对实施方式1所涉及的维护辅助系统400的控制方法所涉及的顺序进行说明的图。在步骤S1中，数控装置1的输入部4接收程序编号。在步骤S2中，数控装置1的程序解析部14对通过步骤S1中的程序编号指定出的加工程序进行解析。在步骤S3中，数控装置1的动作信息生成部15基于步骤S2中的解析结果，生成包含时间序列数据和控制参数在内的动作信息。在步骤S4中，数控装置1的通信部3将在步骤S3中生成的动作信息向服务器200发送。

服务器200的通信部21对在步骤S4中发送出的动作信息进行接收。在步骤S5中，服务器200的模拟处理部24基于接收到的动作信息，执行动作机构101的动作状况的模拟。在步骤S6中，服务器200的建议信息生成部25基于步骤S5中的模拟的结果，生成包含控制参数的变更配方的建议信息。在步骤S7中，通信部21将在步骤S6中生成的建议信息向数控装置1发送。

数控装置1的通信部3对在步骤S7中发送出的建议信息进行接收。显示部5对接收到的建议信息进行显示。在步骤S8中，数控装置1的控制部2通过工作机械100的操作者的操作对控制参数进行变更。通过以上所述，维护辅助系统400结束图13所示的顺序所涉及的动作。

根据实施方式1，动作信息生成部15基于与确认到加工不良时的动作机构101的动作状况相关的时间序列数据，生成动作信息。辅助请求处理部8适当地选择通过服务器200中的控制参数的调整进行的故障排除所需的信息，能够将对于服务器200中的模拟而言适量的能够有效使用的信息向服务器200发送。维护辅助系统400能够抑制从数控装置1向服务器200发送过大的数据，能够减少数据的通信量。维护辅助系统400能够避免通过对从数控装置1向服务器200发送的数据进行筛选而无法发送所需的信息这一情况。服务器200能够通过从数控装置1发送的动作信息，准确地掌握动作机构101的动作状况。通过以上所述，维护辅助系统400具有下述效果，即，能够准确地掌握工业机械的动作机构101所涉及的动作状况和减少数据的通信量。

实施方式2.

实施方式2所涉及的维护辅助系统400在数控装置1中，对与动作机构101的动作状况有关的指标值进行监视，根据指标值超过阈值的情况对动作不良的预兆进行检测。维护辅助系统400在服务器200中对指标值超过阈值时的指标值的日志数据进行验证，对是否需要与构成动作机构101的部件有关的维护进行判定。服务器200基于是否需要维护的判定的结果，生成与部件的维护相关的建议信息，将生成的建议信息向数控装置1发送。对工作机械100进行操作的操作者能够在数控装置1中对从服务器200发送的建议信息进行确认。如上所述，维护辅助系统400对工作机械100的维护进行辅助。

图14是表示本发明的实施方式2所涉及的维护辅助系统400的数控装置1所具有的辅助请求处理部70的功能结构的图。在实施方式2中，辅助请求处理部70取代图2所示的辅助请求处理部8而设置于数控装置1。辅助请求处理部70进行用于请求工作机械100的维护的辅助的处理。

辅助请求处理部70具有对与动作机构101的动作状况有关的指标值进行监视的指标监视部71。另外，辅助请求处理部70具有动作信息生成部72，该动作信息生成部72基于与确认到动作机构的动作精度的降低时的动作状况相关的数据，生成为了请求维护的辅助而向服务器200发送的动作信息。

图15是表示实施方式2所涉及的维护辅助系统400的服务器200所具有的辅助处理部80的功能结构的图。在实施方式2中，辅助处理部80取代图3所示的辅助处理部23而设置于服务器200。辅助处理部80进行用于工作机械100的维护的辅助的处理。

在动作机构101的结构要素中包含将输送驱动系统或者主轴构成的滚珠丝杠及轴承这样的部件。滚珠丝杠和轴承具有一边承受负载、一边旋转的转动体。转动体有时经过长期的使用而发生磨损或者损伤。转动体由于磨损或者损伤，可能发生进给轴的负载的增加、或者特定的频率成分下的共振这样的成为动作不良的预兆的现象。滚珠丝杠和轴承在发生了如上所述的现象的情况下仍被继续使用，由此由作用于动作机构101的结构要素的摩擦引起的干扰增大，使象限凸起增大这样的动作不良发生。在滚珠丝杠或者轴承完全地损伤的情况下，动作机构101变得不能动作，由此工作机械100无法进行加工。直至损伤的部件被更换为止的期间被拖延得越长，则工作机械100的运转停止的期间变得越长，因此向生产的妨碍变得越大。

维护辅助系统400基于指标值的日志数据，对部件的损伤的预兆进行检测。通过在部件完全地损伤前能够更换部件，从而工作机械100能够避免运转停止的情况，能够将生产率的降低抑制为最小限度。

指标监视部71对各轴的负载和共振峰值的高度进行监视而作为指标值。各轴的负载是通过X伺服电动机11、Y伺服电动机12、Z伺服电动机13及主轴电动机的各指令转矩的均方根而得到的。共振峰值的高度是通过X伺服电动机11、Y伺服电动机12及Z伺服电动机13的各指令转矩的高速傅立叶变换(Fast Fourier Transform：FFT)解析而得到的。在存储部6中确保了对指标值的日志数据进行储存的区域即环形缓冲区。如果在环形缓冲区中储存的日志数据的数据量达到环形缓冲区中能够储存的数据量的上限，则环形缓冲区之中的最旧的数据被最新的数据擦写。

在由指标监视部71检测到超过预先设定的阈值的负载的情况下，动作信息生成部72读出在环形缓冲区中保存的日志数据之中的负载的履历数据即负载数据。动作信息生成部72生成包含读出的负载数据的动作信息。在由指标监视部71检测到超过预先设定的阈值的共振峰值高度的情况下，动作信息生成部72生成包含此时的FFT解析的结果的动作信息。通信部3将由动作信息生成部72生成的动作信息向服务器200发送。

服务器200的通信部21对由数控装置1的通信部3发送出的动作信息进行接收。维护判定部81基于动作信息所包含的负载数据或者FFT解析的结果，对是否需要部件的维护进行判定。存储部22关于滚珠丝杠或者轴承这样的部件，保存有表示成为部件损伤的预兆的负载的推移的第1曲线信息、和表示成为部件的损伤的预兆的共振峰值高度的推移的第2曲线信息。维护判定部81在负载数据的推移与第1曲线信息一致的情况下，判定为需要部件的维护。另外，维护判定部81在共振峰值高度的推移与第2曲线信息一致的情况下，判定为需要部件的维护。维护判定部81在负载数据的推移不与第1曲线信息一致的情况下和共振峰值高度的推移不与第2曲线信息一致的情况下，判定为不需要部件的维护。

建议信息生成部82在由维护判定部81判定为需要进行部件的维护的情况下，生成提示进行该部件的更换的建议信息。建议信息生成部82在由维护判定部81判定为不需要进行部件的维护的情况下，生成表示不需要部件的更换的建议信息。通信部21将由建议信息生成部82生成的建议信息向数控装置1发送。

数控装置1的通信部3对由服务器200的通信部21发送出的建议信息进行接收。显示部5对接收到的建议信息进行显示。工作机械100的操作者在显示出提示进行部件的更换的建议信息的情况下，进行部件的更换、或向维护作业者委托部件的更换。工作机械100与操作者的经验或者熟练度无关地，通过参照来自服务器200的建议信息，从而能够预先防止部件的损伤。操作者能够在部件损伤之前，预先准备用于更换的部件或者与部件更换相关的资材。维护作业者通过预先将用于更换的部件或者与部件更换相关的资材向生产现场提供，从而能够进行维护服务高效的运营。

图16是对实施方式2所涉及的维护辅助系统400的控制方法进行说明的图。在步骤S11中，数控装置1的指标监视部71对指标值进行监视。在步骤S11的监视中检测到超过阈值的指标值的情况下，在步骤S12中，数控装置1的动作信息生成部72生成包含指标值的日志数据的动作信息。在步骤S13中，数控装置1的通信部3将在步骤S12中生成的动作信息向服务器200发送。

服务器200的通信部21对在步骤S13中发送出的动作信息进行接收。在步骤S14中，服务器200的维护判定部81基于接收到的动作信息，对是否需要部件的维护进行判定。在步骤S15中，动作信息生成部15生成表示步骤S14中的判定的结果的建议信息。在步骤S16中，通信部21将在步骤S15中生成的建议信息向数控装置1发送。

数控装置1的通信部3对在步骤S16中发送出的建议信息进行接收。在步骤S17中，显示部5对接收到的建议信息进行显示。通过以上所述，维护辅助系统400结束图16所示的顺序所涉及的动作。

根据实施方式2，维护辅助系统400通过在发生了部件的损伤的预兆的时期，将提示进行部件的维护的建议信息示出给工作机械100的操作者，从而能够进行用于预先防止部件的损伤的辅助。动作信息生成部72在指标值超过阈值的情况下，生成包含指标值的日志数据的动作信息。通过根据指标值超过阈值的情况而生成包含该指标值的日志数据的动作信息，从而与没有超过阈值的指标值有关的数据不被发送。辅助请求处理部70适当地选择是否需要维护的判定所需的信息，能够将对于判定而言适量的能够有效使用的信息向服务器200发送。维护辅助系统400能够抑制从数控装置1向服务器200发送过大的数据，能够减少数据的通信量。维护辅助系统400能够避免通过对从数控装置1向服务器200发送的数据进行筛选而无法发送所需的信息这一情况。服务器200能够通过从数控装置1发送的动作信息，准确地掌握动作机构101的动作状况。通过以上所述，维护辅助系统400具有下述效果，即，能够准确地掌握工业机械的动作机构101所涉及的动作状况和减少数据的通信量。

以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1数控装置，2、20控制部，3、21通信部，4输入部，5显示部，6、22存储部，7驱动控制部，8、70辅助请求处理部，11X伺服电动机，12Y伺服电动机，13Z伺服电动机，14程序解析部，15、72动作信息生成部，16指令值生成部，17伺服控制部，23、80辅助处理部，24模拟处理部，25、82建议信息生成部，26控制模拟部，27动作模拟部，31、41CPU，32、42RAM，33、43ROM，34、44外部存储装置，35、45通信I/F，36输入设备，37显示器，38、46总线，50支柱，51主轴头，52刀具，53工作台，54、55、60被加工物，61条纹痕迹，65、67路径，66凸起部，71指标监视部，81维护判定部，100工作机械，101动作机构，200服务器，300网络，400维护辅助系统。

Claims (10)

1.一种维护辅助系统，其具有数控装置和辅助装置，该数控装置对所述工业机械的动作机构的驱动进行控制，该辅助装置能够与所述数控装置进行通信，该维护辅助系统对工业机械的维护进行辅助，

该维护辅助系统的特征在于，

所述数控装置具有第1信息生成部，该第1信息生成部从与所述动作机构的动作状况相关的数据中取得与确认到所述动作机构的动作的异常时的所述动作机构的动作状况相关的数据，生成包含所取得的数据的第1信息，

所述辅助装置具有第2信息生成部，该第2信息生成部基于所述第1信息的内容，生成为了所述维护而向所述数控装置建议的第2信息。

2.根据权利要求1所述的维护辅助系统，其特征在于，

所述第1信息生成部取得包含确认到所述异常的时刻在内的时间范围中的时间序列数据，生成具有所述时间序列数据的所述第1信息。

3.根据权利要求2所述的维护辅助系统，其特征在于，

所述辅助装置向所述数控装置请求所述时间序列数据的追加，

所述数控装置与来自所述辅助装置的请求相应地，将包含时间范围扩大后的时间序列数据的所述第1信息向所述辅助装置发送。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的维护辅助系统，其特征在于，

所述辅助装置具有模拟处理部，该模拟处理部通过基于所述第1信息的内容的所述动作机构的控制的模拟和基于所述第1信息的内容的所述动作机构的动作的模拟，对所述动作机构的动作状况进行模拟，

所述第2信息生成部基于通过所述模拟处理部进行的模拟的结果，生成所述第2信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的维护辅助系统，其特征在于，

所述第2信息生成部生成包含建议的所述第2信息，该建议是与用于所述动作机构的控制的参数即控制参数的变更有关的建议。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的维护辅助系统，其特征在于，

所述数控装置具有指标监视部，该指标监视部对与所述动作机构的动作状况有关的指标值进行监视，

所述第1信息生成部生成所述第1信息，所述第1信息包含确认到所述指标值超过阈值的所述异常时的所述指标值。

7.根据权利要求6所述的维护辅助系统，其特征在于，

所述辅助装置具有维护判定部，该维护判定部基于所述第1信息的内容，对是否需要构成所述动作机构的部件的维护进行判定，

所述第2信息生成部生成表示是否需要所述维护的判定结果的所述第2信息。

8.一种数控装置，其对工业机械的动作机构的驱动进行控制，

该数控装置的特征在于，具有：

第1信息生成部，其从与所述动作机构的动作状况相关的数据中取得与确认到所述动作机构的动作的异常时的所述动作机构的动作状况相关的数据，生成包含所取得的数据的第1信息；以及

通信部，其能够与辅助装置进行通信，该辅助装置生成为了所述工业机械的维护而向所述数控装置建议的第2信息。

9.根据权利要求8所述的数控装置，其特征在于，

所述第1信息生成部取得包含确认到所述异常的时刻在内的时间范围中的时间序列数据，生成具有所述时间序列数据的所述第1信息。

10.一种维护辅助系统的控制方法，该维护辅助系统具有数控装置和辅助装置，该数控装置对所述工业机械的动作机构的驱动进行控制，该辅助装置能够与所述数控装置进行通信，该维护辅助系统的控制方法对工业机械的维护进行辅助，

该维护辅助系统的控制方法的特征在于，包含下述工序：

从关于所述动作机构的动作状况而由所述数控装置具有的数据中，取得与确认到所述动作机构的动作的异常时的所述动作机构的动作状况相关的数据，生成包含所取得的数据的第1信息；以及

基于所述第1信息的内容，生成为了所述维护而向所述数控装置建议的第2信息。

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