CN116490833A - 控制装置、同步系统、机械的控制方法及机械的控制程序 - Google Patents

控制装置、同步系统、机械的控制方法及机械的控制程序 Download PDF

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木津优一
甲斐孝志
关口裕幸
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Abstract

控制装置(11)是与使用按照时间序列所取得的数据的特征，使按照时间序列取得与机械的驱动相关的信息的动作数据、和按照时间序列取得与机械的声音或者振动相关的信息的测定数据同步的同步装置连接的装置，具有用户指令创建部(111)、同步用指令存储部(112)、同步用指令创建部(113)及同步用指令输出部(114)。用户指令创建部创建按照控制装置的用户的指示对机械进行驱动的指令即用户指令。同步用指令存储部对能够将在同步中使用的指令即同步用指令在预先确定的定时再现的再现信息进行存储。同步用指令创建部基于再现信息而创建同步用指令。同步用指令输出部在用户指令的预先确定的定时将同步用指令输出至使声音或者振动产生的振荡装置，使同步用指令的影响附加于测定数据。

Description

控制装置、同步系统、机械的控制方法及机械的控制程序
技术领域
本发明涉及对多个时间序列的数据进行同步而输出的控制装置、同步系统、机械的控制方法及机械的控制程序。
背景技术
一般来说，已知在具有电动机等动力源的装置中，在动力源或者动力源的驱动对象即机械的驱动音中包含与动力源及机械的状态相关的大量信息。因此，已知下述技术，即，与关于机械的驱动的信息即动作数据同时地取得表示机械所产生的声音或者振动的测定数据，根据所取得的数据对适于要因判别的区间进行选择而进行动力源及机械的故障或者声音或者振动的要因判别。但是，为了同时地取得动作数据和表示声音或者振动的测定数据，必须在与机械同步的设备上取得声音或者振动，存在设置方面的课题。作为该解决对策，已知下述技术，即，通过针对所取得的数据进行预先确定的运算，从而进行所取得的测定数据和动作数据的同步。
例如，在专利文献1中公开了下述技术，即，从测定数据及动作数据对表示预先确定的动作的特征进行提取，通过使表示提取出的特征的时刻对准，从而使测定数据和动作数据同步。
专利文献1：日本特开2019－219725号公报
发明内容
但是，在专利文献1所记载的技术中，存在测定数据和同步数据之间的同步的精度依赖于预先确定的动作的特征这样的问题。因此，进行要因判别的用户必须与成为诊断对象的动力源及机械的驱动模式相应地，每次谨慎地设定以使得为了同步而提取的特征不与其他动作混淆。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到与成为诊断对象的动力源及机械的驱动模式无关而稳定，与以往相比能够使时间序列的多个种类的数据容易地同步的控制装置。
为了解决上述课题，并达到目的，本发明所涉及的控制装置与使用按照时间序列所取得的数据的特征而使按照时间序列取得与机械的驱动相关的信息的动作数据和按照时间序列取得与机械的声音或者振动相关的信息的测定数据同步的同步装置连接，具有用户指令创建部、同步用指令存储部、同步用指令创建部和同步用指令输出部。用户指令创建部创建按照控制装置的用户的指示对机械进行驱动的指令即用户指令。同步用指令存储部对能够将在同步中使用的指令即同步用指令在预先确定的定时再现的再现信息进行存储。同步用指令创建部基于再现信息而创建同步用指令。同步用指令输出部在用户指令的预先确定的定时将同步用指令输出至使声音或者振动产生的振荡装置，使同步用指令的影响附加于测定数据。
发明的效果
本发明所涉及的控制装置具有下述效果，即，与成为诊断对象的动力源及机械的驱动模式无关而稳定，与以往相比能够使时间序列的多个种类的数据容易地同步。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的控制装置的功能结构的一个例子的框图。
图2是表示具有实施方式1所涉及的控制装置的送风装置的硬件结构的一个例子的图。
图3是表示包含使用了实施方式1所涉及的控制装置实现的同步方法的顺序在内的送风机的检查顺序的一个例子的流程图。
图4是表示具有实施方式1所涉及的控制装置的同步系统的硬件结构的一个例子的图。
图5是表示实施方式1所涉及的同步系统所使用的测定装置的结构的一个例子的框图。
图6是表示实施方式1所涉及的同步系统所使用的检查终端的结构的一个例子的框图。
图7是表示通过实施方式1所涉及的控制装置所使用的同步用指令及用户指令实现的机械动作的一个例子的定时图。
图8是表示实施方式2所涉及的控制装置的功能结构的一个例子的框图。
图9是表示具有实施方式2所涉及的控制装置的同步系统的硬件结构的一个例子的图。
图10是表示具有实施方式2所涉及的控制装置的同步系统的功能结构的一个例子的框图。
图11是表示实施方式2所涉及的工作机械的操作显示部的结构的一个例子的图。
图12是表示实施方式2所涉及的控制装置所使用的同步用指令的一个例子的图。
图13是表示由实施方式2所涉及的控制装置通过同步用指令进行驱动时的驱动机械部所产生的声音的测定数据的一个例子的图。
图14是表示实施方式2所涉及的控制装置所使用的同步用指令的其他例的图。
图15是表示实施方式3所涉及的控制装置的功能结构的一个例子的框图。
图16是表示实施方式3所涉及的控制装置所使用的同步用指令的一个例子的图。
图17是表示将实施方式1至3所涉及的控制装置所具有的处理电路由处理器及存储器实现的情况下的处理电路的结构的一个例子的图。
图18是表示将实施方式1至3所涉及的控制装置所具有的处理电路由专用的硬件构成的情况下的处理电路的结构的一个例子的图。
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控制装置、同步系统、机械的控制方法及机械的控制程序详细地进行说明。
实施方式1.
图1是表示实施方式1所涉及的控制装置的功能结构的一个例子的框图。控制装置11是在具有动力源的装置中，对动力源的驱动对象进行控制的装置。在图1中，仅示出了控制装置11的结构之中的使用按照时间序列所取得的数据的特征使动作数据和测定数据同步所需的结构，该动作数据是按照时间序列取得与驱动对象的驱动相关的信息而得到的，该测定数据是按照时间序列取得与驱动对象所产生的声音或者振动相关的信息而得到的。图1中的控制装置11具有用户指令创建部111、同步用指令存储部112、同步用指令创建部113和同步用指令输出部114。
用户指令创建部111创建与控制装置11连接的作为驱动对象的未图示的机械以符合用户的意图的方式进行驱动即按照用户的指示进行驱动的指令。对机械所具有的动力源即电动机赋予的位置、速度及电流的时间序列的指令等，是由用户指令创建部111创建的指令的一个例子。用户指令创建部111可以通过预先从存储器读出由用户赋予的指令，从而创建用户指令，也可以基于从上位的装置赋予的指令而创建用户指令。
同步用指令存储部112对再现信息进行存储，该再现信息能够对在由机械执行用户指令时在预先确定的定时输出的同步用指令进行再现。同步用指令是在同步中使用的指令。进行存储的再现信息可以是同步用指令的时间序列的输出值等，也可以是对同步用指令的输出时刻或者停止时刻等同步用指令进行确定的数值等。在一个例子中，再现信息能够设为是在预先确定的定时能够再现同步用指令的指令模式。另外，同步用指令存储部112也可以将表示在用户指令的哪个定时执行同步用指令的指令执行位置信息一并存储。将指令执行位置信息存储于同步用指令存储部112，由此能够在不对用户预想的机械动作造成影响的位置处执行同步用指令。在这里，同步用指令所涉及的指令对象可以是与用户指令不同的对象。
同步用指令创建部113基于在同步用指令存储部112中存储的再现信息而创建同步用指令。同步用指令作为与用户指令同步的指令被创建。
同步用指令输出部114将由同步用指令创建部113创建出的同步用指令在预先确定的定时输出至振荡装置12，使同步用指令的影响附加于测定数据。同步用指令是与用户指令同步的指令，因此在用户指令的预先确定的定时被输出。同步用指令可以在用户指令刚开始后进行输出，也可以在即将开始通过用户指令进行的驱动前、电动机加减速中、恒定速度中或者驱动和驱动之间的时间或者驱动结束后经过一定的时间后的定时进行输出。这些定时可以在指令执行位置信息中被规定。
振荡装置12是与控制装置11连接，通过由同步用指令输出部114输出的同步用指令而产生声音或者振动的装置。在装置中安装的蜂鸣器或者警笛等是振荡装置12的一个例子。在图1中，振荡装置12示出了作为装置而安装于控制装置11的外部的情况。但是，也可以是作为振荡部将振荡装置12内置于控制装置11的结构。另外，振荡装置12也可以不是振荡专用的装置，而是利用通过指令而产生声音或者振动的已有装置的形式。具有通过开闭而发音的继电器或者断路器、通过指令而产生开关频率的振动的转换器、在动作时发出特定的声音的致动器等的装置也是振荡装置12的一个例子。通过利用已有装置，从而能够以少的成本进行同步。
由振荡装置12产生的声音或者振动优选是能够通过其频率、大小、鸣动时间、鸣动间隔、它们的变化等，与包含在通过用户指令对机械进行驱动时产生的声音或者振动、在设置有机械的部位进行观测的环境音、噪音等在内的观测对象外的声音或者振动等进行区分的声音或者振动。例如举出特定的强度、或者以特定的频率在预先确定的时间持续产生的声音或者振动、或者这些振动周期性地产生的声音或者振动。
图2是表示具有实施方式1所涉及的控制装置的送风装置的硬件结构的一个例子的图。如图2所示，送风装置100具有控制装置11、振荡装置12和通过电动机使叶轮旋转从而产生风的送风机13。另外，控制装置11具有：控制器14，其对用户预想的指令按照时间序列进行存储而创建指令；逆变器15，其对送风机13供给电流；以及记录器16，其对送风机13的动作按照时间序列作为动作数据进行记录。
控制器14对由用户设定的指令进行存储，创建以使送风机13进行用户所预想的动作的方式赋予给逆变器15的指令。在一个例子中，控制器14具有图1所示的用户指令创建部111、同步用指令存储部112、同步用指令创建部113和同步用指令输出部114。另外，控制器14与振荡装置12连接，将同步用指令输出至振荡装置12。
逆变器15将由控制器14创建出的指令变换为向电动机供给的电流的指令。逆变器15与变换后的指令相应地对送风机13供给电流。
记录器16与控制器14连接，基于控制器14中的指令等信息对送风机13的动作状态进行存储而作为时间序列数据。对送风机13的动作状态作为时间序列数据进行存储而成为动作数据。
在实施方式1中，控制装置11具有控制器14、逆变器15和记录器16，但控制装置11只要是能够对作为机械的送风机13进行控制的装置即可，也可以是其他结构。例如，可以通过1个装置执行从指令的生成至电流的供给为止，也可以由多个装置构成。另外，由控制装置11驱动的轴可以是1个，也可以是多个。用户指令创建部111、同步用指令存储部112、同步用指令创建部113和同步用指令输出部114可以设置于控制装置11的特定的装置，也可以分割而设置于多个装置。
送风机13是与控制装置11电连接，从控制装置11接收电信号，由此使安装于叶轮的电动机旋转而送风的装置。送风机13按照由在控制装置11中设置的用户指令创建部111创建出的指令进行运转。
下面，以图2的送风装置100中的送风机13的送风音所涉及的检查顺序为例，对使用实施方式1所涉及的控制装置11实现的同步方法的一个例子进行说明。图3是表示包含使用了实施方式1所涉及的控制装置实现的同步方法的顺序在内的送风机的检查顺序的一个例子的流程图。如图3所示，送风机13的检查顺序由步骤S11至步骤S18为止的8个步骤构成，这些步骤之中的步骤S12至步骤S16为止是使用了控制装置11的同步顺序。在本检查中，以对送风装置100的有无异常进行诊断为目的，基于送风机13的驱动音针对通过检查用的指令对送风机13进行驱动的指令的响应而对有无异常进行判断。在本检查中，需要对驱动音针对检查用的指令的响应进行测定，因此需要作为动作数据的检查用指令和作为测定数据的驱动音的同步。对图3的各处理详细地进行说明。
(1)步骤S11的测定装置17的设置
首先，进行检查的用户在图2所示的送风装置100中设置检查所使用的测定装置。图4是表示具有实施方式1所涉及的控制装置的同步系统的硬件结构的一个例子的图。在这里，示出了同步系统应用于具有通过步骤S11设置的测定装置17的送风系统190的情况。图4所示的送风系统190具有图2所示的送风装置100、测定装置17和检查终端18。下面，对与图1及图2相同的结构要素标注同一标号，省略其说明，对与图2不同的部分进行说明。
测定装置17取得对送风机13及振荡装置12所产生的声音或者振动按照时间序列测定出的测定数据。测定装置17以能够对从送风机13及振荡装置12这两者产生的声音或者振动进行测定的方式设置于两者的附近。
检查终端18与送风装置100的动作数据取得部即记录器16及测定装置17连接，生成使由记录器16所取得的送风装置100的动作数据和由测定装置17所取得的测定数据同步后的送风装置100的检查数据。检查终端18是使用按照时间序列所取得的数据的特征而使使用控制装置11对作为机械的送风机13进行驱动所取得的动作数据和测定数据同步的同步装置的一个例子。此外，在步骤S11中的测定装置17的设置时，只要设置最低限度的测定装置17即可。检查终端18可以与步骤S11的测定装置17同时地设置，但也可以在从测定装置17的设置至后面记述的步骤S16的数据的同步处理为止之间的任意的定时进行设置。
图5是表示实施方式1所涉及的同步系统所使用的测定装置的结构的一个例子的框图。如图5所示，测定装置17具有测定部171和记录部172。测定部171对与通过送风机13的运转产生的声音或者振动相关的数据进行测定。送风音、在送风机13产生的加速度等是由测定部171测定的数据的一个例子。记录部172对由测定部171测定出的数据进行记录而作为时间序列的数据即测定数据。传声器、振动计、加速度测定器、电流计等是对声音或者振动进行测定的测定装置17的一个例子。测定装置17不利用在通常的运转中，因此优选是仅在检查时能够设置于测定对象的附近的可容易移动的装置。但是，可以是检查终端18内置有测定装置17，在检查时利用内置的测定装置17。
(2)步骤S12的检查用指令的创建处理
接下来，在步骤S12的检查用指令的创建时，将在检查时用于对送风机13进行驱动的指令设定于控制装置11。在这里，对控制装置11赋予的指令可以是与通常的运转相同的指令，也可以是检查用途特别的指令。此时控制装置11基于赋予的指令由用户指令创建部111创建用户指令。在本顺序中，检查用指令是用户指令。此外，在用户每次进行检查时无需对检查用指令进行设定，可以使用前次赋予的指令，也可以在构建送风系统100时作为预设置而设定检查用指令。
(3)步骤S13的同步用指令的创建处理
在接下来的步骤S13的同步用指令的创建时，根据预先在同步用指令存储部112中存储的同步用指令的再现信息，由同步用指令创建部113创建同步用指令。同步用指令的形状和定时优选使用在后面记述的步骤S16的数据的同步处理中同步精度提高的形状和定时。关于同步用指令的详细内容在后面记述。
(4)步骤S14的通过检查用指令进行的驱动处理
接下来，在步骤S14的通过检查用指令进行的驱动时，基于通过步骤S12的检查用指令的创建而创建出的用户指令，对送风机13进行驱动。在此基础上，基于用户指令和同步用指令由同步用指令输出部114将同步用指令输出至振荡装置12，在赋予的指令中的预先确定的定时使振荡装置12振荡。
因此，在步骤S14的通过检查用指令进行的驱动处理时，与赋予的检查用指令相应地对送风机13进行驱动，成为在其驱动的预先确定的定时振荡装置12振荡的状态。
(5)步骤S15的动作数据及测定数据的取得处理
在接下来的步骤S15的动作数据及测定数据的取得时，在步骤S14的通过检查用指令进行的驱动处理中的前述状态下，通过记录器16对送风机13的动作状态进行记录而作为动作数据，同时通过测定装置17对振荡的状态进行记录而作为测定数据。在这里，可以通过记录器16对1个动作数据进行记录，也可以同时对多个动作数据进行记录。但是，记录器16对包含能够对振荡装置12振荡的定时进行推定的数据在内的动作数据进行记录。这可以通过由记录器16将包含输出至振荡装置12的同步用指令在内的数据记录于动作数据而实现，也可以通过由记录器16对决定同步用指令的输出定时的用户指令直接记录而实现。另外，也可以对通过用户指令进行驱动的送风机13的旋转速度、电动机的电流、扭矩等动作数据进行记录，通过对用户指令进行推定而实现。在实施方式1中，将动作数据用于检查，因此，以下说明对用户指令、送风机13的旋转速度及送风机13的电动机的电流进行记录而作为动作数据的情况。
另外，作为时间序列数据进行记录的动作数据及测定数据，关于包含由控制装置11使振荡装置12振荡的时刻在内的时间进行记录。
(6)步骤S16的数据的同步处理
接下来，在步骤S16的数据的同步时，使用检查终端18进行记录的动作数据及测定数据的同步。在这里进行的同步的方式只要是根据测定数据及动作数据进行同步的方式即可。检查终端18进行动作数据及测定数据的同步处理数据的同步处理，由此得到同步测定数据及同步动作数据。
图6是表示实施方式1所涉及的同步系统所使用的检查终端的结构的一个例子的框图。如图6所示，检查终端18具有动作数据取得部181、测定数据取得部182、同步部183和输出部184。
动作数据取得部181在将检查终端18与记录器16连接的状态下，取得在记录器16中记录的动作数据。
测定数据取得部182在将检查终端18与测定装置17连接的状态下，取得在测定装置17中记录的测定数据。
动作数据取得部181中的动作数据的取得和测定数据取得部182中的测定数据的取得可以同时地进行，也可以单独地进行。
同步部183基于这些数据的波形的特征而进行所取得的动作数据及测定数据的同步。例如，可以使用同步部183从动作数据及测定数据对表现出预先确定的现象的特征所出现的时刻分别进行提取，通过使提取出的时刻同步而进行同步的专利文献1所记载的同步方法，也可以使用基于动作数据及测定数据的相关性最高的点进行同步的方法。
输出部184将同步后的动作数据及测定数据即同步动作数据及同步测定数据输出至监视器等。由此，对进行检查的用户明示出同步动作数据及同步测定数据。
此外，测定装置17可以内置于检查终端18。通过将测定装置17内置于检查终端18，从而能够削减用户搬运测定装置17的工作量及对测定装置17进行设置的工作量，能够以更少的工作量进行检查。
(7)步骤S17的异常的确认处理
接下来，在步骤S17的异常的确认时，基于同步测定数据及同步动作数据，由用户对送风机13有无异常进行确认。用户对由检查终端18输出至监视器等的同步后的动作数据及测定数据进行确认，对在送风机13是否没有发生异常进行检查。能够使用同步测定数据及同步动作数据，能够由检查终端18高精度地推定测定数据的异常的原因，能够进行更详细的诊断。检查终端18可以具有使用同步动作数据及同步测定数据进行异常的确认的异常确认部。异常确认部在一个例子中，通过将同步动作数据及同步测定数据与成为基准的数据相比较，从而能够对异常部位进行检测。检查终端18具有异常确认部，由此能够更简易地进行检查。
(8)步骤S18的测定装置17的撤除
最后，在步骤S18中，将为了检查而设置的测定装置17及检查终端18从测定对象撤除，结束检查。
接下来，示出与实施方式1所涉及的控制装置11中的成为测定对象的所产生的声音或者振动有关的详细内容。图7是表示通过实施方式1所涉及的控制装置所使用的同步用指令及用户指令实现的机械动作的一个例子的定时图。在图7中，横轴表示时刻。另外，在图7中示出了同步用指令的信号波形和机械动作的驱动状态。机械动作的驱动状态是通过用户指令进行驱动的送风机13的状态，示出了用户指令的一个例子。
在图7中设为在同步用指令为Hi时振荡装置12产生声音或者振动。如图7所示，实施方式1中的同步用指令是在通过用户指令进行的机械驱动的t秒前开始，进行恒定的时间输出的矩形波。
为了实现本举动，同步用指令存储部112对为了再现上述举动所需的再现信息进行存储。具体地说，输出的开始时刻、结束时刻、输出时间、指令相对于用户指令的插入位置、将指令插入的触发条件或者任意的秒数的同步用指令的输出波形等是本例中的再现信息的例子。同步用指令存储部112根据需要对上述信息之中的一个或者多个项目进行存储。
同步用指令输出部114对用户指令进行检查，从其驱动开始的t秒前对同步用指令进行恒定的时间输出。同步用指令被进行恒定的时间输出。由此，在异常的确认处理中，能够根据同步用指令被输出的持续时间，对由振荡装置12振荡的声音或者振动、由于其他要因而产生的噪音或者振动或者环境音或者环境振动容易地进行区分。另外，通过将由振荡装置12振荡的声音或者振动设为与送风机13的驱动音或者振动不同的频率的声音或者振动，从而能够进行相同的区分。持续时间优选以不与通过用户指令进行的机械驱动重叠的方式比时间t小。
另外，在实施方式1中如图7所示，在同步用指令所涉及的同步用的声音或者振动产生后，开始机械动作。通过将同步用指令的插入设在紧挨着用户指令所涉及的机械动作之前，从而能够设为容易对振荡装置12的声音或者振动进行识别的单独的发音。并且，通过用户指令进行的机械的驱动和通过同步用指令产生的声音或者振动不重叠，因此不会对检查造成影响，能够进行同步。
根据同步用的声音或者振动，是在紧挨着机械动作的之前产生的声音或者振动这一性质，作为振荡装置12，可以使用对特别是存在于机械的附近的人警告机械已启动的警报蜂鸣器等。
在实施方式1中，与控制装置11连接，进行动作数据及测定数据的同步的检查终端18及取得测定数据的测定装置17是通过后接而与控制装置11的外部连接的装置，但检查终端18也可以通过其他方式设置。例如，也可以在控制装置11内置检查终端18，也可以安装于控制装置11的外侧，始终与控制装置11连接，也可以在检查终端18及测定装置17中通过其他方式设置。设为通过后接与控制装置11的外部连接的检查终端18，由此在成为检查对象的控制装置11及检查顺序等存在变更的情况下，也能够以少的工作量应对变更。
实施方式1所涉及的控制装置11将与用户所设定出的送风机13的动作模式即用户指令不同的同步用指令附加于用户指令。同步用指令与用户指令独立，因此能够与用户指令无关而稳定地使动作数据和测定数据同步。特别地，在用户指令是几乎不产生声音及振动的指令的情况下，以及在由于机械的用途变更、维护等在用户指令存在变更的情况下，也能够稳定地进行动作数据和测定数据的同步。另外，同步用指令与用户指令不同，因此能够对适于要连接的检查终端18的同步方法的指令进行选择而作为同步用指令，能够使同步精度提高。
实施方式1所涉及的控制装置11，基于在同步用指令存储部112中存储的、能够对在预先确定的定时输出的同步用指令进行再现的再现信息而创建同步用指令。通过基于如上所述的再现信息而创建同步用指令，从而能够针对用户指令而附加恒定的同步用指令。因此即使进行多次同步，也能够稳定地进行同步。
另外，通过对在同步用指令存储部112中存储的再现信息进行变更，从而能够容易地对通过同步用指令产生的声音或者振动进行变更。
实施方式1所涉及的控制装置11基于用户指令和同步用指令，通过同步用指令输出部114对附加有同步用指令的用户指令进行输出。同步用指令针对用户指令在预先确定的定时进行输出，因此同步用指令输出部114能够针对用户指令在恒定的定时对同步用指令进行输出。由此，能够在测定数据中对通过用户指令开始机械动作的时刻进行确定。
实施方式1所涉及的控制装置11，通过外接或者内置于控制装置11的振荡装置12所产生的声音或者振动而进行同步。在外接振荡装置12的情况下，作为同步用的声音或者振动，能够使用与通过机械动作产生的声音或者振荡不同的特征性的声音，能够提高同步的精度。另外，能够根据需要使同步所使用的声音或者振动变化。特别地，在兼用多台相同的机械的情况下，通过使用各自不同的振荡装置12，从而也能够对是哪个振荡装置12启动而产生的声音或者振动进行区分。并且，在进行同步的装置被变更，其声音或者振动完全不同的情况下，通过使用同一振荡装置12，从而不对同步的条件进行变更就能够进行同步。
实施方式1所涉及的同步系统具有作为与控制装置11不同的装置的测定装置17及检查终端18，由此能够进行检查对象的状态的检查。由此，即使在成为检查对象的控制装置11、检查顺序等中存在变更的情况下，也能够通过少的工作量应对变更。另外，针对多个检查对象，能够通过1个检查终端18实施检查作业。并且，针对不具有检查终端18的已有设备，作为振荡装置12而使用继电器等已有设备，对控制装置11的程序进行擦写，由此能够实施使用了与实施方式1相同方式的同步的检查。
实施方式2.
图8是表示实施方式2所涉及的控制装置的功能结构的一个例子的框图。关于与图1相同或者同等的结构，标注与图1相同的标号，省略重复的说明。
在实施方式2中，构成为将同步用指令叠加于电动机指令，通过电动机的驱动而产生声音或者振动，使用产生的声音或者振动而进行动作数据及测定数据的同步。图8中的控制装置21具有用户指令创建部111、同步用指令存储部212、同步用指令创建部213、同步用指令合成部214和控制部215。
同步用指令存储部212对能够再现在通过机械执行用户指令时在预先确定的定时输出的同步用指令的再现信息进行存储。存储的再现信息可以是同步用指令的时间序列的位置指令、速度指令、电流指令等指令，也可以是对同步用指令的输出时刻或者停止时刻、电动机的移动距离或者最大速度等同步用电动机指令进行确定的数值等。另外，也可以对表示在用户指令的哪个定时执行同步用指令的指令执行位置信息或者这些信息的组合进行存储。
同步用指令创建部213基于在同步用指令存储部212中存储的再现信息，创建对机械进行驱动的驱动指令即同步用指令。同步用指令可以是与传送至控制部215的指令相同维度的指令，也可以是在控制部215的中途进行处理的校正值形式的指令。
同步用指令合成部214将用户指令和同步用指令相加，设为合成指令。具体地说，同步用指令合成部214基于指令执行位置信息或者相当于指令执行位置信息的信息，对在用户指令的预先确定的定时附加有同步用指令的合成指令进行运算。
控制部215基于附加有同步用指令的合成指令，对被连接的驱动机械部22所包含的电动机进行驱动。由控制部215执行的控制方式只要是对电动机进行控制的控制方式即可，可以是前馈控制，也可以是反馈控制。
在图8中，同步用指令合成部214和控制部215作为分体的功能部示出，但同步用指令合成部214也可以通过内置于控制部215的形式构成，也可以是在控制部215的处理内将同步用指令与用户指令相加的结构。
驱动机械部22是包含通过由控制部215控制的电信号进行驱动的电动机在内的机械。驱动机械部22基于用户指令和同步用指令，由控制部215驱动。驱动机械部22包含电动机，因此通过驱动而产生声音或者振动。特别地，通过执行同步用指令，从而产生声音或者振动。即，控制部215基于合成指令对驱动机械部22进行控制，通过由同步用指令实施的驱动机械部22的驱动而使驱动机械部22产生声音或者振动。
图9是表示具有实施方式2所涉及的控制装置的同步系统的硬件结构的一个例子的图。另外，图10是表示具有实施方式2所涉及的控制装置的同步系统的功能结构的一个例子的框图。在这里，同步系统示出了应用于工作机械200的情况。更具体地说，例示出工作机械200是通过由计算机产生的数值进行控制，进行开孔加工的NC(Numerical Control)钻床的情况。如图9及图10所示，工作机械200具有控制装置21、驱动机械部22、操作显示部23、声音振动测定部24和同步部25。此外，实际的工作机械200包含许多部件，但为了简化说明，在图9及图10中仅示出一部分的结构要素。
控制装置21具有图8所示的功能结构。控制装置21与驱动机械部22电连接，通过用户指令对驱动机械部22进行驱动控制。
驱动机械部22是包含XY工作台及Zθ轴这4轴的工作机械200的机械部。驱动机械部22包含与4轴各自相对应的未图示的电动机、可动机构、配线等。在XY工作台对加工对象进行载置。驱动机械部22对由控制装置21控制的电信号进行接收，对各轴的电动机进行驱动，针对XY工作台上的加工对象进行开孔加工。如果在驱动机械部22中设置的电动机被驱动，则由于机械共振等要因而产生声音或者振动。
操作显示部23是对工作机械200输入用户预想的操作，对工作机械200的状态进行显示的接口。
声音振动测定部24是设置于驱动机械部22附近，按照时间序列对由驱动机械部22产生的声音或者振动进行测量的传感器。
同步部25是根据时间序列数据的特征对电动机的旋转角度、速度、电流等的动作数据和声音或者振动的时间序列数据即测定数据进行同步的同步装置。
如果用户通过操作显示部23对工作机械200发出启动的指令，则控制装置21在预先所设定的用户指令中附加同步用指令而对驱动机械部22进行驱动。通过该驱动而产生的驱动机械部22的声音或者振动由声音振动测定部24测定。工作机械200的用户能够通过操作显示部23而取得同步后的动作数据和测定数据。
图11是表示实施方式2所涉及的工作机械的操作显示部的结构的一个例子的图。如图11所示，操作显示部23具有显示器231、操作开关232和收发连接器233。
显示器231是对工作机械200的状态进行显示的输出显示装置。显示器231可以通过操作对用户指令或者在同步用指令存储部212中存储的信息进行显示。由此，用户能够对在工作机械200中在当前时刻存储有何种指令进行确认。
操作开关232是用于对工作机械200进行操作的操作单元。通过操作开关232能够使工作机械200驱动及停止。
收发连接器233是用于进行控制装置21和作为计算机系统的个人计算机(Personal Computer：PC)的数据收发的连接器。工作机械200经由与收发连接器233连接的线缆而与PC连接，能够进行数据的收发。通过收发连接器233进行的通信只要是能够与PC连接的通信即可，无论其通信方式如何。另外，也可以不是有线的连接，而是通过经由无线的连接而与PC进行数据的收发。
实施方式2中的工作机械200的用户最初使用收发连接器233对PC和工作机械200进行连接，进行与工作机械200的动作相关的各种设定。在这里进行的设定包含与会影响如何对驱动机械部22进行驱动的用户指令及在同步用指令存储部212中存储的同步用指令相关的信息。
用户在上述设定后，使用操作开关232对工作机械200进行驱动。另外，用户在取得对与成为同步对象的工作机械200的驱动相关的信息按照时间序列进行记录的动作数据时，可以通过经由收发连接器233的与PC的通信而取得动作数据。
接下来，关于实施方式2所使用的同步用指令，举出具体例进行说明。图12是表示实施方式2所涉及的控制装置所使用的同步用指令的一个例子的图。在图12中，作为同步用指令，示出了用于决定供给至电动机的电流量的电动机电流指令的例子。即，在图12中，横轴表示时刻，纵轴表示电动机电流指令。
本例中的同步用指令是将以在t0秒之间产生振动的方式对电动机进行驱动的施振和t1秒之间的停止重复多次。在进行施振的区间即施振区间，使电动机电流以短的间隔正反地振动，由此使驱动机械部22精细地驱动而施振。在进行停止的区间即停止区间，将电动机电流设为0而使驱动机械部22的驱动停止。
图13是表示在实施方式2所涉及的控制装置中，通过同步用指令驱动时的驱动机械部所产生的声音的测定数据的一个例子的图。在图13中，横轴表示时刻，纵轴表示声压。在图13中，示出了将在驱动机械部22中产生的声音的声压的时间序列数据设为测定数据的图。此外，在这里，使用图12所示的同步用指令。
如图13的测定数据所示，驱动机械部22在同步用指令的施振区间对电动机进行施振，通过机械共振等产生声音或者振动。另一方面，在停止区间，由于机械共振等，通过电动机驱动产生的声音或者振动不产生，因此测定的声音或者振动相对地变小。
与工作机械200连接的同步装置即同步部25关于与工作机械200的驱动相关的信息即电动机电流指令、和与驱动机械部22的声音或者振动的状态相关的信息即声压数据，能够取得t0秒之间的施振和t1秒之间的停止重复这一特征性的数据。由此，同步部25通过对其驱动模式进行检测，从而能够高精度地进行同步。另外，通过施振产生的声音或者振动的频率根据装置结构而被一定程度确定。因此，限定于其频率而进行同步，由此能够提高同步的精度。
同步用指令只要是通过进行数据的同步的同步部25容易识别的指令即可，可以与同步的方式及使用的装置的特性相应地对容易识别的指令进行选择。特别地，为了对同步用指令和用户指令进行区分，优选是具有与用户指令不同的特征的指令。另外，为了与无关系的干扰或者噪声进行区分，优选是与它们不同的指令。
作为通过进行数据的同步的同步部25容易识别的指令的例子，举出以特定的强度或者特定的频率在预先确定的时间产生声音或者振动的指令。
如以往所知，声音或者振动的强度超过阈值的定时容易检测，因此在对动作数据及测定数据进行同步时，能够高精度地对同步用指令进行检测而进行同步。另外，对同时地超过阈值的声音或者振动的强度小于或等于阈值为止的时间进行测定而比较，由此也能够对通过同步用指令以外的驱动而产生的声音或者振动进行区分。此时声音或者振动的强度超过阈值的预先确定的时间优选相对于用户指令所涉及的驱动时间而充分短。通过充分缩短，从而能够减轻向通过用户指令进行的驱动的影响，且减少由于用户指令而错误地同步的可能性。
另外，作为其他例子，也可以使特定的强度或者特定的频率的声音或者振动在预先确定的周期多次产生。图14是表示实施方式2所涉及的控制装置所使用的同步用指令的其他例的图。在图14中，示出了使特定的强度或者特定的频率的声音或者振动在预先确定的周期多次产生的同步用指令。在图14中，横轴表示时刻，纵轴表示同步用指令的一个例子即电动机速度指令。
一般来说，在电动机驱动时，同时地产生声音或者振动，因此即使不是施振指令，也能够设为同步用指令。因此，即使是图14所示的电动机梯形加减速指令，在速度指令不为0的区间即T1～T2的区间、T3～T4的区间及T5～T6的区间也产生驱动音或者振动。与工作机械200连接的同步部25对声音或者振动持续产生的时间、声音或者振动停止的时间、声音或者振动开始产生的间隔及声音或者振动停止的间隔的至少1个进行检测，由此能够进行同步。在图14的情况下，声音或者振动持续产生的时间是T1～T2的区间、T3～T4的区间及T5～T6的区间，声音或者振动停止的时间是T2～T3的区间及T4～T5的区间。另外，声音或者振动开始产生的间隔是T1～T3的区间及T3～T5的区间，声音或者振动停止的间隔是T2～T4的区间及T4～T6的区间。对检测的区间选择多个，由此形成与用户指令的差别化，减轻对用户指令进行误检测的可能性。
例如，在基于电动机速度指令和声音的相关关系进行同步的情况下，通过使速度多次增减，从而能够高精度地进行同步。此时，各时刻T1、T2、T3、T4、T5、T6并不限定于恒定的间隔的时刻。通过将各时刻设为散乱的间隔，从而能够减轻由自相关引起的错误，能够提高相关所涉及的同步的精度。
在这些检测中使用的声音或者振动持续产生的时间等的时间设定，可以作为参数而存储于同步用指令存储部212。由此，用户在通过用户指令等试图错误地进行同步的情况下，通过对参数进行调整，从而能够使错误的概率降低。
作为其他同步用指令的例子，使用多个电动机，有时如和音那样使多个频率的声音同时地产生，使通过扭转频率等的指令而频率变化那样的声音及振动按照恒定的模式变化等。
一般来说，在电动机驱动时，同时地产生声音或者振动，因此无论是电动机的何种指令，都能够设为同步用的指令。但是，在由于共振等在特定的驱动模式下声音或者振动变大的情况下，或者在产生特定的频率的声音或者振动的情况下，优选使用上述那样的模式。另外，从不对用户所预想的指令即用户指令造成影响的观点出发，优选是在同步用指令的开始时和结束时驱动机械部22的状态变得相同的指令。
实施方式2所涉及的控制装置21将与用户设定出的工作机械200的动作模式即用户指令不同的同步用指令附加于用户指令。同步用指令与用户指令独立，因此能够与用户指令无关而稳定地同步。特别地，在用户指令是几乎不使声音或者振动产生的指令的情况下，或者在由于机械的用途变更或者维护等在用户指令存在变更的情况下，也能够稳定地进行同步。
实施方式2所涉及的控制装置21将同步用指令叠加于电动机指令，通过电动机的驱动使声音或者振动产生。即，作为振荡装置12，使用电动机或者机械。由此，作为振荡装置12不将蜂鸣器、警笛等外部装置追加至结构中，仅通过已有装置就能够进行动作数据和测定数据的同步。即，不追加外部装置，因此不使成本增加，就能够使用于同步的声音或者振动产生。另外，由此，在表示机械的动作的动作数据和驱动音或者振动这两者在相同定时附加特征性的波形，因此具有能够使同步精度进一步提高这一效果。
实施方式2所涉及的控制装置21作为同步用指令而使用使特定的强度或者特定的频率的声音或者振动在预先确定的周期多次产生的施振指令。由此，同步用指令形成与用户指令的差别化，能够抑制对用户指令进行误检测的可能性。
实施方式2所涉及的工作机械200通过对将同步用指令存储于同步用指令存储部212的参数进行改写而能够变更。由此，即使在通过用户指令而错误地同步的情况下，也能够以使成为错误的概率降低的方式对同步用指令进行调整。
实施方式3.
图15是表示实施方式3所涉及的控制装置的功能结构的一个例子的框图。实施方式3所涉及的控制装置31仅同步用指令的创建方法与实施方式2所涉及的控制装置21不同。下面，对与实施方式1、2相同的结构要素标注同一标号而省略其说明，对不同的部分进行说明。
如图15所示，实施方式3所涉及的控制装置31具有用户指令创建部111、同步用指令随机数产生部311、同步用指令存储部312、同步用指令创建部213、同步用指令合成部214和控制部215。
同步用指令随机数产生部311在用户指令的决定时或者用户指令的执行即将开始前，针对同步用指令所使用的1个或者多个参数而产生随机数。此时，随机数只要与对应的参数相应地使预先确定的范围内的数值随机地产生即可，其产生方法并不特别受到限定。参数的一个例子是通过同步用指令产生的声音或者振动的强度、频率、产生持续时间及周期的至少大于或等于1个。在同时地在多个装置中产生随机数时，从在各个装置中产生不同的随机数的观点出发，优选以装置的制造识别编号等装置固有的值为种类而产生随机数。同步用指令随机数产生部311与随机数产生部相对应。
同步用指令存储部312对由同步用指令随机数产生部311产生的随机数进行存储而作为同步用指令的参数。
图16是表示实施方式3所涉及的控制装置所使用的同步用指令的一个例子的图。在图16中，横轴表示时刻，纵轴表示同步用指令的一个例子即电动机速度指令。如图16所示，实施方式3所涉及的控制装置31所使用的同步用指令具有2次的梯形速度指令，具有P1、P2、P3这3个参数。同步用指令的3个参数P1、P2、P3各自是表示同步用指令的区间的时间的参数。P1表示第1次梯形速度指令的驱动时间，P2表示第2次梯形速度指令的驱动时间，P3表示在2次梯形速度指令之间电动机停止的时间，即第1次梯形速度指令的结束至第2次梯形速度指令的开始为止的时间。
同步用指令随机数产生部311针对3个参数P1、P2、P3分别产生预先确定的范围的随机数，决定同步用指令的模式。此外，在这里，示出在实施方式2的结构中针对参数使预先确定的范围的随机数产生的情况，但也可以在实施方式1的结构中针对参数使预先确定的范围的随机数产生。
实施方式3所涉及的控制装置31基于在用户指令的决定时或者用户指令的执行即将开始前产生的随机数而创建同步用指令，叠加于电动机指令，通过电动机的驱动而产生声音或者振动。由此，在将具有同一结构的装置排列多台而执行的情况下，通过不同的同步用指令也能够进行同步。因此，能够减少由于通过其他装置产生的声音或者振动而错误地进行同步的可能性。
实施方式3所涉及的控制装置31作为确定同步用指令的模式参数而使多个随机数产生。通过使用多个随机数确定指令模式，从而与在其他装置中产生的同步用指令的识别变得容易，能够减少错误地进行同步的可能性。
实施方式3所涉及的控制装置31，将在用户指令的决定时或者用户指令的执行即将开始前产生的随机数存储于同步用指令存储部312。由此，能够对在进行同步时附加了何种同步用指令进行再现，能够无误地进行同步。
接下来，对实施方式1至3所涉及的控制装置11、21、31的硬件结构进行说明。用户指令创建部111、同步用指令创建部113、213、同步用指令输出部114、同步用指令合成部214、控制部215及同步用指令随机数产生部311通过处理电路实现。处理电路可以是对程序进行储存的存储器及执行在存储器中储存的程序的处理器，可以是专用的硬件。处理电路也被称为控制电路。
图17是表示将实施方式1至3所涉及的控制装置所具有的处理电路由处理器及存储器实现的情况下的处理电路的结构的一个例子的图。图17所示的处理电路90是控制电路，具有处理器91及存储器92。在处理电路90由处理器91及存储器92构成的情况下，处理电路90的各功能通过软件、固件或者软件和固件的组合而实现。软件或者固件作为程序被记述，储存于存储器92。在处理电路90中，由处理器91将在存储器92中存储的程序读出而执行，由此实现各功能。即，处理电路90具有存储器92，该存储器92用于对控制装置11、21、31的处理最终得以执行的程序进行储存。该程序可以说是用于使控制装置11、21、31执行由处理电路90实现的各功能的程序。该程序可以由存储有程序的存储介质提供，也可以由通信介质等其他单元提供。
在这里，处理器91例如是CPU(Central Processing Unit)、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或者DSP(Digital Signal Processor)等。另外，存储器92例如是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存、EPROM(Erasable ProgrammableROM)、EEPROM(注册商标)(Electrically EPROM)等非易失性或者易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘或者DVD(Digital Versatile Disc)等。
图18是表示将实施方式1至3所涉及的控制装置所具有的处理电路由专用的硬件构成的情况下的处理电路的结构的一个例子的图。图18所示的处理电路93例如是单一电路、复合电路、被程序化的处理器、被并行程序化的处理器、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)或者它们的组合。关于处理电路93，可以将一部分由专用的硬件实现，将一部分由软件或者固件实现。如上所述，处理电路93能够通过专用的硬件、软件、固件或者它们的组合而实现上述各功能。另外，实施方式1至3所涉及的控制装置11、21、31可以是执行记述有图3的步骤S12至步骤S14的处理的程序即机械的控制程序的个人计算机。
以上的实施方式所示的结构表示一个例子，也能够与其他公知技术组合，也能够将实施方式彼此组合，在不脱离主旨的范围也能够将结构的一部分省略、变更。
标号的说明
11、21、31控制装置，12振荡装置，13送风机，14控制器，15逆变器，16记录器，17测定装置，18检查终端，22驱动机械部，23操作显示部，24声音振动测定部，25、183同步部，100送风装置，111用户指令创建部，112、212、312同步用指令存储部，113、213同步用指令创建部，114同步用指令输出部，171测定部，172记录部，181动作数据取得部，182测定数据取得部，184输出部，190送风系统，200工作机械，214同步用指令合成部，215控制部，231显示器，232操作开关，233收发连接器，311同步用指令随机数产生部。

Claims (8)

1.一种控制装置，其与使用按照时间序列所取得的数据的特征，使按照时间序列取得与机械的驱动相关的信息的动作数据、和按照时间序列取得与所述机械的声音或者振动相关的信息的测定数据同步的同步装置连接，
该控制装置的特征在于，具有：
用户指令创建部，其创建按照所述控制装置的用户的指示对所述机械进行驱动的指令即用户指令；
同步用指令存储部，其对能够将在所述同步中使用的指令即同步用指令在预先确定的定时再现的再现信息进行存储；
同步用指令创建部，其基于所述再现信息而创建所述同步用指令；以及
同步用指令输出部，其在所述用户指令的预先确定的定时，将所述同步用指令输出至使声音或者振动产生的振荡装置，使所述同步用指令的影响附加于所述测定数据。
2.一种控制装置，其与使用按照时间序列所取得的数据的特征，使按照时间序列取得与机械的驱动相关的信息的动作数据、和按照时间序列取得与所述机械的声音或者振动相关的信息的测定数据同步的同步装置连接，并且对所述机械进行控制，
该控制装置的特征在于，具有：
用户指令创建部，其创建按照所述控制装置的用户的指示对所述机械进行驱动的指令即用户指令；
同步用指令存储部，其对能够将在所述同步中使用的指令即同步用指令在预先确定的定时再现的再现信息进行存储；
同步用指令创建部，其基于所述再现信息而创建对所述机械进行驱动的驱动指令即所述同步用指令；
指令合成部，其在所述用户指令的预先确定的定时对附加有所述同步用指令的合成指令进行运算；以及
控制部，其基于所述合成指令对所述机械进行控制，通过包含所述同步用指令的所述机械的驱动使所述机械产生声音或者振动。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
通过所述同步用指令产生的声音或者振动是以特定的强度或者特定的频率在预先确定的时间持续产生的声音或者振动。
4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
通过所述同步用指令产生的声音或者振动是在预先确定的周期多次发生的特定的强度或者特定的频率的声音或者振动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，
还具有随机数产生部，该随机数产生部产生随机数，将产生的随机数值存储于所述同步用指令存储部，
所述同步用指令创建部基于通过所述随机数产生部得到的随机数值而决定通过所述同步用指令产生的声音或者振动的强度、频率、产生持续时间及周期的至少大于或等于1个。
6.一种同步系统，其特征在于，具有：
权利要求1至5中任1项所记载的控制装置；以及
所述同步装置。
7.一种机械的控制方法，其是通过与使用按照时间序列所取得的数据的特征，使按照时间序列取得与机械的驱动相关的信息的动作数据、和按照时间序列取得与所述机械的声音或者振动相关的信息的测定数据同步的同步装置连接的控制装置实现的所述机械的控制方法，
该机械的控制方法的特征在于，包含下述步骤：
所述控制装置创建按照所述控制装置的用户的指示对所述机械进行驱动的指令即用户指令；
所述控制装置对能够将在所述同步中使用的指令即同步用指令在预先确定的定时再现的再现信息进行存储；
所述控制装置基于所述再现信息而创建所述同步用指令；以及
所述控制装置在所述用户指令的预先确定的定时将所述同步用指令输出至使声音或者振动产生的振荡装置，使所述同步用指令的影响附加于所述测定数据。
8.一种机械的控制程序，其是通过与使用按照时间序列所取得的数据的特征，使按照时间序列取得与机械的驱动相关的信息的动作数据、和按照时间序列取得与所述机械的声音或者振动相关的信息的测定数据同步的同步装置连接的计算机所涉及的所述机械的控制程序，
该机械的控制程序的特征在于，
使所述计算机执行下述步骤：
创建按照用户的指示对所述机械进行驱动的指令即用户指令；
对能够将在所述同步中使用的指令即同步用指令在预先确定的定时再现的再现信息进行存储；
基于所述再现信息而创建所述同步用指令；以及
在所述用户指令的预先确定的定时将所述同步用指令输出至使声音或者振动产生的振荡装置，使所述同步用指令的影响附加于所述测定数据。
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