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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalverlaufanzeigevorrichtung, die nach Daten sucht und diese anzeigt, die mit einer gesetzten Bedingung unter zeitseriellen Daten physikalischer Größe übereinstimmen, die sich über die Zeit ändern.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Es ist eine Technik bekannt, die ausgelegt ist, um Messergebnisse zu speichern, die durch Signalverlaufsdaten gebildet werden, während anomale Bereiche der Signalverlaufsdaten durch Benutzertastenbedienung gesetzt werden. Es wird beurteilt, ob die gespeicherten Signalverlaufsdaten in den anomalen Bereichen vorliegen, und bei Beurteilung, dass die Signalverlaufsdaten in den anomalen Bereichen vorliegen, werden die Signalverlaufsdaten in den anomalen Bereichen in einer vorbestimmten Reihenfolge angezeigt. Diese Vorrichtung ist zum Beispiel in der
japanischen Patentoffenlegung Nr. 3575019 (
JP 3575019 B ) beschrieben.
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In der Technik des Setzens von anomalen Bereichen und des Beurteilens des Vorhandenseins von Anomalien in den Signalverlaufsdaten, wie in der in
JP 3575019 B beschriebenen Vorrichtung, ist es jedoch schwierig, die anomalen Bereiche auf eine optimale Art und Weise zu setzen und es besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass die gewünschten Signalverlaufsdaten nicht erlangt werden können. Wie in der in
JP 3575019 B beschriebenen Vorrichtung, wenn die Signalverlaufsdaten angezeigt werden, deren Vorhandensein in den anomalen Bereichen beurteilt wird, kann ein Benutzer nicht die Beziehung zwischen den Signalverlaufsdaten, die den anomalen Bereichen entsprechen, und den anderen Signalverlaufsdaten in den Zeitbereichen bestimmen, die den anomalen Bereichen entsprechen.
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Kurzfassung der Erfindung
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Eine Signalverlaufanzeigevorrichtung einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Signalverlaufanzeigevorrichtung, die durch einen Signalverlauf zeitserielle Daten physikalischer Größe anzeigt, die sich über die Zeit ändern, in einer Werkzeugmaschine, die einen Servomotor aufweist, der durch eine numerische Steuervorrichtung gesteuert ist, wobei die Signalverlaufanzeigevorrichtung umfasst: einen Erlangungsabschnitt für zeitserielle Daten, der die zeitseriellen Daten physikalischer Größe erlangt; ein Suchbedingungssetzabschnitt, der eine Suchbedingung der Daten physikalischer Größe setzt; einen Datensuchabschnitt, der nach Daten physikalischer Größe sucht, die die Suchbedingung erfüllen, die durch den Suchbedingungssetzabschnitt gesetzt ist, unter den Daten physikalischer Größe, die durch den Erlangungsabschnitt für zeitserielle Daten erlangt sind; und einen Suchergebnisanzeigeabschnitt, der zeitserielle Daten physikalischer Größe in einem vorbestimmten Bereich einschließlich der Daten physikalischer Größe, die durch den Datensuchabschnitt gesucht sind, oder andere Daten physikalischer Größe, die den Daten physikalischer Größe entsprechen, die durch den Datensuchabschnitt gesucht sind, unter den Daten physikalischer Größe entnimmt, die durch den Erlangungsabschnitt für zeitserielle Daten erlangt sind, und die entnommenen zeitseriellen Daten physikalischer Größe durch einen Signalverlauf anzeigt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden klarer werden aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Relation zu den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine Blockdarstellung, die die prinzipielle Konfiguration einer Signalverlaufanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
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2 eine Ansicht, die die prinzipielle Konfiguration einer Werkzeugmaschine zeigt, bei der eine Signalverlaufanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird;
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3 eine Ansicht, die ein Beispiel eines Eingabeabschnitts gemäß 1 zeigt, der durch ein Bedienpanel gebildet wird;
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4 eine Ansicht, die ein Beispiel der Daten physikalischer Größe zeigt, die durch einen Datenerlangungsabschnitt für zeitserielle Daten gemäß 1 erlangt sind;
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5A eine Ansicht, die ein Beispiel eines Anzeigeschirms zeigt, der auf einem Suchergebnisanzeigeabschnitt gemäß 1 angezeigt wird;
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5B eine Ansicht, die ein Beispiel eines Anzeigeschirms zeigt, der auf einem Suchergebnisanzeigeabschnitt gemäß 1 angezeigt wird;
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5C eine Ansicht, die ein Beispiel eines Anzeigeschirms zeigt, der auf einem Suchergebnisanzeigeabschnitt gemäß 1 angezeigt wird;
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5D eine Ansicht, die ein Beispiel eines Anzeigeschirms zeigt, der auf einem Suchergebnisanzeigeabschnitt gemäß 1 angezeigt wird;
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6 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung zeigt, die durch die Signalverlaufanzeigevorrichtung gemäß 1 durchgeführt wird;
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7 eine Blockdarstellung, die eine Modifikation gemäß 1 zeigt;
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8 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung zeigt, die durch die Signalverlaufanzeigevorrichtung gemäß 7 durchgeführt wird;
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9A eine Ansicht, die ein Beispiel eines Anzeigeschirms zeigt, der durch den Suchergebnisanzeigeabschnitt gemäß 7 angezeigt wird;
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9B eine Ansicht, die ein Beispiel eines Anzeigeschirms zeigt, der durch den Suchergebnisanzeigeabschnitt gemäß 7 angezeigt wird;
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9C eine Ansicht, die ein Beispiel eines Anzeigeschirms zeigt, der durch den Suchergebnisanzeigeabschnitt gemäß 7 angezeigt wird;
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9D eine Ansicht, die ein Beispiel eines Suchergebnisschirms zeigt, der durch den Suchergebnisanzeigeabschnitt gemäß 7 angezeigt wird;
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10 eine Ansicht, die eine Modifikation des Erlangungsabschnitts für zeitserielle Daten gemäß 1 zeigt;
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11 eine Ansicht, die ein Beispiel von zeitseriellen Daten einer Position und einer Geschwindigkeit eines Werkzeugspitzenpunkts zeigt, die durch den Erlangungsabschnitt für zeitserielle Daten gemäß 10 erlangt sind;
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12 eine Ansicht, die eine weitere Modifikation des Erlangungsabschnitts für zeitserielle Daten gemäß 1 zeigt; und
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13 eine Ansicht, die ein Beispiel eines Bewegungswegs des Werkzeugspitzenpunkts und Fehlerdaten zeigt, die durch den Erlangungsabschnitt für zeitserielle Daten gemäß 12 erlangt sind.
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Ausführliche Beschreibung
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 1 bis 9D ein Ausführungsbeispiel der Signalverlaufanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben werden. 1 zeigt eine Blockdarstellung, die schematisch die prinzipielle Konfiguration einer Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Die Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 empfängt ein Signal von einer numerischen Steuervorrichtung 2, die eine Werkzeugmaschine 1 steuert, und zeigt einen Signalverlauf von zeitseriellen Daten physikalischer Größe der Werkzeugmaschine 1 an, die mit einer vorbestimmten Bedingung übereinstimmen.
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2 zeigt eine Ansicht, die die prinzipielle Konfiguration der Werkzeugmaschine 1 zeigt. Wie in 2 gezeigt, ist die Werkzeugmaschine 1 zum Beispiel ein fünfachsiges maschinelles Bearbeitungszentrum vom Vertikaltyp, das derart konfiguriert ist, dass sich ein Werkzeug 102 relativ zu einem Tisch 101 in drei orthogonalen Achsrichtungen (X-Achsrichtung, Y-Achsrichtung und Z-Achsrichtung) und zwei Drehachsrichtungen (A-Achsrichtung und B-Achsrichtung) bewegen kann. Das heißt, die Werkzeugmaschine 1 weist einen Tisch 101, auf dem ein Werkstück platziert wird, eine Basis 103, die sich hinsichtlich des Tisches 101 in einer X-Achsrichtung und einer Y-Achsrichtung durch lineare Vorschubeinrichtungen bewegen kann, eine Säule 104, die stehend auf der Basis vorgesehen ist, einen Heberabschnitt 105, der sich hinsichtlich der Säule 104 durch eine lineare Vorschubeinrichtung hebt und senkt, einen Drehabschnitt 106, der durch den Heberabschnitt 105 gelagert wird, um in der Lage zu sein, sich in einer B-Achsrichtung zentriert bezüglich der Y-Achse durch einen Drehvorschubmechanismus zu drehen, eine Spindel 107, die durch den Drehabschnitt 106 gelagert wird, um in der Lage zu sein, sich in einer A-Achsrichtung zentriert bezüglich der X-Achsrichtung durch einen Drehvorschubmechanismus zu drehen, und ein Werkzeug 102 auf, das auf der Spindel 107 angebracht ist, um zu einer Drehung in der Lage zu sein.
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Wie in 1 gezeigt, verwenden die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse jeweils lineare Vorschubeinrichtungen, und weisen die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse jeweils Servomotoren 1a, 1b und 1c auf, während die A-Achse und die B-Achse jeweils Drehvorschubeinrichtungen verwenden und die A-Achse und die B-Achse Servomotoren 1d und 1e verwenden. Die Servomotoren 1a bis 1e werden gemäß einem vorbestimmten maschinellen Bearbeitungsprogramm gesteuert (zum Beispiel geregelt) durch eine numerische Steuervorrichtung 2. Die numerische Steuervorrichtung 2 empfängt als Eingabe die Signale von Positionserfassungsabschnitten 3 (lineare Skalen usw.), die Positionen der Vorschubachsen erfassen. Die Positionserfassungsabschnitte 3 können durch Drehmessgeber konfiguriert werden, die in die Servomotoren 1a bis 1e eingebaut sind.
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Die Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 ist konfiguriert einschließlich eines Verarbeitungssystems, das eine CPU, einen ROM, einen RAM und andere Peripherieschaltungen umfasst und ist funktional konfiguriert einschließlich eines Erlangungsabschnitts für zeitserielle Daten 11, eines Suchbedingungssetzabschnitts 12, eines Datensuchabschnitts 13 und eines Suchergebnisanzeigeabschnitts 14. Die Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 weist einen Eingabeabschnitt 4, durch den ein Benutzer verschiedene Bedingungen eingibt, und einen Anzeigemonitor 5 auf, der verschiedene Informationen anzeigt, die mit ihr verbunden sind. Der Eingabeabschnitt 4 und der Anzeigemonitor 5 müssen nicht unabhängig konfiguriert sein. Der Suchbedingungssetzabschnitt 12 kann die Funktion des Eingabeabschnitts 4 umfassen, während der Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 die Funktion des Anzeigemonitors 5 umfassen kann.
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Der Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt die Daten physikalischer Größe, die von den Positionserfassungsabschnitten 3 in die numerische Steuervorrichtung 2 eingegeben sind, oder die Daten physikalischer Größe, die die numerische Steuervorrichtung 2 selbst aufweist. Die Daten physikalischer Größe sind zum Beispiel die Positionen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen oder Drehmomente der Servomotoren 1a bis 1e, die Ströme und Spannungen der Servoverstärker und andere zeitserielle Daten physikalischer Größe, die sich mit dem Ablauf der Zeit zu dem Zeitpunkt des Betriebs der Werkzeugmaschine 1 ändern und sind mit den Zeitdaten verbunden.
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Der Suchbedingungssetzabschnitt 12 setzt eine Suchbedingung der Daten physikalischer Größe, die auf dem Anzeigemonitor 5 anzuzeigen sind. Das heißt, er setzt zuerst die Art der physikalischen Größe (Position, Geschwindigkeit, usw.), die durch die Suche aus den verschiedenen Daten physikalischer Größe abgedeckt sind, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt werden. Danach setzt er die Suchbedingung für die physikalische Größe, die durch die Suche abgedeckt wird. Die Suchbedingung kann zum Beispiel der lokale Maximalwert, der lokale Minimalwert, der Maximalwert oder der Minimalwert der physikalischen Größe sein. Ein vorbestimmter Wert einer physikalischen Größe oder ein vorbestimmter Bereich einer physikalischen Größe kann ebenso als eine Suchbedingung gesetzt werden. Die Suchabdeckung und die Suchbedingung können durch Betätigung des Eingabeabschnitts 4 gesetzt werden. Die Suchbedingung umfasst in der breiten Auslegung des Ausdrucks sowohl die Suchabdeckung als auch die Suchbedingung.
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3 zeigt eine Ansicht, die ein Beispiel des Eingabeabschnitts 4 zeigt, der durch ein Bedienpanel 20 gebildet wird. Wie in 3 gezeigt, weist das Bedienpanel 20 Suchabdeckungseingabeabschnitte 21, durch die die Suchabdeckung eingegeben wird, und Suchbedingungseingabeabschnitte 22 auf, durch die Suchbedingungen eingegeben werden, und ist durch ein Berührpanel konfiguriert. Dieses Bedienpanel 20 ist mit einer Vielzahl von Suchabdeckungseingabeabschnitten 21 versehen. Eine Vielzahl von Suchabdeckungen (Suchabdeckung 1 und Suchabdeckung 2) können aus vorbestimmten Abdeckungsoptionen ausgewählt werden. Des Weiteren wird für jede Suchabdeckung eine Vielzahl von Suchbedingungseingabeabschnitten 22 gesetzt. Eine Vielzahl von Suchbedingungen (Vielzahl von Suchbedingungen 1 und Vielzahl von Suchbedingungen 2) kann aus vorbestimmten Kandidaten von Suchbedingungen ausgewählt werden. Wenn gleichzeitig eine Vielzahl von Suchbedingungen oder eine Vielzahl von Suchabdeckungen ausgewählt wird, dann wird das „UND” auf dem Bedienpanel 20 betätigt, wohingegen bei nicht gleichzeitiger Auswahl derer das „ODER” betätigt wird. In 3 wird die Beschleunigung als die Suchabdeckung ausgewählt, während der lokale Maximalwert als die Suchbedingung ausgewählt wird.
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Des Weiteren ist das Bedienpanel 20 mit einem Bedingungseingabeabschnitt 23, der eine Vielzahl von Suchbedingungen kombiniert, die durch die Suchabdeckungseingabeabschnitte 21 gesetzt sind, und Suchbedingungseingabeabschnitten 22 versehen, um die schlussendliche Suchbedingung zu setzen. Bei dem Bedingungseingabeabschnitt 23 ist es zum Beispiel möglich, als die schlussendliche Suchbedingung eine der folgenden auszuwählen: eine Suchbedingung, die gleichzeitig die Suchbedingung 1, die für die Suchabdeckung 1 gesetzt ist, und die Suchbedingung 2 erfüllt, die für die Suchabdeckung 2 gesetzt ist, eine Suchbedingung, die zumindest eine der Suchbedingung 1 und Suchbedingung 2 erfüllt, eine Suchbedingung, die weder die Suchbedingung 1 noch die Suchbedingung 2 erfüllt, eine Suchbedingung, die die Suchbedingung 1 erfüllt und die Suchbedingung 2 nicht erfüllt, und eine Suchbedingung, die die Suchbedingung 2 erfüllt und die Suchbedingung 1 nicht erfüllt.
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Der Datensuchabschnitt 13 gemäß 1 sucht nach Daten physikalischer Größe, die die Suchbedingung, die durch den Suchbedingungssetzabschnitt 12 (schlussendliche Suchbedingung) gesetzt ist, unter den Daten physikalischer Größe erfüllen, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind. 4 zeigt eine Ansicht, die ein Beispiel von zeitseriellen Daten der Beschleunigung (durchgezogene Linie) und der Geschwindigkeit (gestrichelte Linie) zeigt, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind. Wie zum Beispiel in 3 gezeigt, falls die Beschleunigung als die Suchabdeckung ausgewählt wird und der lokale Maximalwert als die Suchbedingung ausgewählt wird, sucht der Datensuchabschnitt 13 nach den Daten (4, P1 bis P4) der lokalen Maximalwerte der Beschleunigung unter den Daten physikalischer Größe und speichert die Zeitdaten (t1, t2, t3 und t4) entsprechend den lokalen Maximalwerten in dem Speicher. (a1, a2, a3 und a4) in der Figur sind lokale Maximalwertdaten, die den Zeitdaten (t1, t2, t3 und t4) entsprechen.
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Der Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 gemäß 1 liest die Zeitdaten, die durch den Datensuchabschnitt 13 gespeichert sind, und entnimmt die Daten physikalischer Größe in einer vorbestimmten Zeit Δt, die die Zeitdaten aus den Daten physikalischer Größe der Suchabdeckung umfassen, die der Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten 11 erlangte. Des Weiteren zeigt er das Bild der entnommenen Daten physikalischer Größe vergrößert auf dem Anzeigemonitor 5 an.
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5A bis 5D zeigen Ansichten, die Beispiele der Anzeigeschirme zeigen, die durch den Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 angezeigt werden. Diese Figuren sind Beispiele des Falls des Auswählens der Beschleunigung als die Suchabdeckung und des lokalen Maximalwerts als die Suchbedingung. Die Daten physikalischer Größe nahe den lokalen Maximalwerten P1 bis P4 gemäß 11 (gestrichelter Linienbereich gemäß 4) werden vergrößert angezeigt. Die vorbestimmte Zeit Δt wird zentriert bei den Zeitpunkten gesetzt, zu denen die lokalen Maximalwerte gesucht werden (t1, t2, t3 und t4) und vor und nach ihren Zeitpunkten. Die vorbestimmte Zeit Δt kann durch den Eingabeabschnitt 4 gesetzt werden. In 5A und 5C sind die positiven zeitseriellen Daten der Geschwindigkeit entsprechend den lokalen Maximalwerten (gestrichelte Linien) ebenso angezeigt.
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Der Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 zeigt sukzessive zeitserielle Daten an, die mit der Suchbedingung übereinstimmen, d. h. die Bilder gemäß 5A bis 5D auf dem Anzeigemonitor 5. Nachdem zum Beispiel ein Suchergebnisanzeigebefehl von dem Eingabeabschnitt 4 eingegeben wird, zeigt er fortlaufend die Daten jede vorbestimmte Zeitspanne in der Reihenfolge von jener mit der frühesten ermittelten Zeit an. Das heißt, er aktualisiert automatisch das Anzeigebild in der Reihenfolge von 5A, 5B, 5C und 5D. Anstelle der automatischen Aktualisierung des Anzeigeschirms jede vorbestimmte Zeitspanne ist es ebenso möglich, das Anzeigebild Stück für Stück jedes Mal dann zu aktualisieren, wenn der Benutzer einen Bildaktualisierungsbefehl durch den Eingabeabschnitt 4 eingibt. Es ist ebenso möglich, Miniaturbilder zu verwenden, um in einer Liste die Bilder der Daten physikalischer Größe anzuzeigen, die mit der Suchbedingung übereinstimmen. Des Weiteren ist es für den Benutzer ebenso möglich, ein Bild unter der angezeigten Liste auszuwählen und jenes angezeigte Bild vergrößert anzuzeigen.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung zeigt, die durch die CPU der Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 durchgeführt wird. Die Verarbeitung, die in diesem Ablaufdiagramm gezeigt wird, wird zum Beispiel begonnen, wenn ein Signalverlaufsanzeigebefehl durch den Eingabeabschnitt 4 eingegeben wird.
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In Schritt S1 setzt der Suchbedingungssetzabschnitt 12 die Art der physikalischen Größe, die durch die Suche abzudecken ist, und die Suchbedingung, die die Daten physikalischer Größe erfüllen sollen. Das heißt, er setzt die Suchabdeckung (zum Beispiel Beschleunigung) und die Suchbedingung (zum Beispiel den lokalen Maximalwert), die durch Betätigung des Bedienpanels 20 eingegeben werden. Liegt eine Vielzahl von Suchabdeckungen vor, dann wird ein Befehl, der durch den Bedingungseingabeabschnitt 23 eingegeben wird, als die Grundlage zum Setzen eines Musters der Kombination dieser Vielzahl von Suchabdeckungen verwendet.
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In Schritt S2 sucht der Datensuchabschnitt 13 nach Daten physikalischer Größe (zum Beispiel P1 bis P4 gemäß 4), die die Suchbedingung erfüllen, unter den Daten physikalischer Größe der Suchabdeckung, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind. Des Weiteren sucht er nach den Zeitdaten, die den Daten physikalischer Größe entsprechen (zum Beispiel t1, t2, t3 und t4 gemäß 4) und speichert sie in dem Speicher.
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In Schritt S3 liest der Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 die Zeitdaten, die bei dem Datensuchabschnitt 13 gespeichert sind. Des Weiteren entnimmt er die zeitseriellen Daten physikalischer Größe nahe jenen Zeitdaten, d. h. die Signalverlaufsdaten in einer vorbestimmten Zeit Δt, die die Zeitdaten umfassen, aus den Daten physikalischer Größe, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind, und zeigt diese auf dem Anzeigemonitor 5 an. In diesem Fall, wenn zum Beispiel wie in 5A bis 5D gezeigt, die entnommenen Signalverlaufsdaten eine Vielzahl von Daten sind, zeigt er die Vielzahl von Signalverlaufsdaten fortlaufend an.
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Wie vorstehend beschrieben, suchte der Datensuchabschnitt 13 nach Daten physikalischer Größe, die mit der Suchbedingung übereinstimmen, aus den Daten physikalischer Größe, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind. Es ist jedoch zum Beispiel ebenso möglich, den lokalen Maximalwert oder lokalen Minimalwert oder andere Spitzenwerte durch einen Spitzenerfassungsabschnitt zu erfassen. 7 zeigt eine Blockdarstellung, die ein Beispiel einer Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 zeigt, die einen Spitzenerfassungsabschnitt aufweist.
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In 7 ist die Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 weiterhin mit einem Spitzenerfassungsabschnitt 15 und einem Suchergebnisneuanordnungsabschnitt 16 versehen. Die Daten physikalischer Größe, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind, werden in den Spitzenerfassungsabschnitt 15 gelesen. Der Spitzenerfassungsabschnitt 15 speichert den Zeitpunkt, zu dem die Rate der Zunahme der zeitseriellen Daten physikalischer Größe von positiv nach negativ wechselt, und den Zeitpunkt, zu dem sie von negativ nach positiv wechselt, als den Spitzenzeitpunkt in dem Speicher. Wird der lokale Maximalwert oder der lokale Minimalwert als die Suchbedingung gesetzt, dann liest der Datensuchabschnitt 13 den Spitzenzeitpunkt, der die Suchbedingung erfüllt, und durch den Spitzenerfassungsabschnitt 15 erfasst ist, und sucht die Daten physikalischer Größe und liest diese zu jenem Spitzenzeitpunkt aus den Daten physikalischer Größe, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind.
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Der Suchergebnisneuanordnungsabschnitt 16 vergleicht die Größenordnung der Werte der Daten physikalischer Größe, die durch den Datensuchabschnitt 13 ermittelt sind, und ordnet gemäß den Ergebnissen des Vergleichs die Kombination der Daten physikalischer Größe und der Zeitdaten in einer vorbestimmten Reihenfolge neu an. Zum Beispiel ordnet er die Daten in der Reihenfolge der größeren physikalischen Beträge (aufsteigende Reihenfolge) oder der kleineren (absteigende Reihenfolge) neu an. Die Bedingung der Neuanordnung kann durch den Benutzer vorab durch den Eingabeabschnitt 4 gesetzt werden. Der Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 zeigt sukzessive die Signalverlaufsdaten in einer vorbestimmten Zeit Δt an, die die jeweiligen Daten physikalischer Größe in der Reihenfolge der Daten umfasst, die durch den Suchergebnisneuanordnungsabschnitt 16 neu angeordnet sind.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung zeigt, die durch die Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 gemäß 7 durchgeführt wird. Die Verarbeitung, die in diesem Ablaufdiagramm gezeigt ist, wird zum Beispiel begonnen, wenn ein Signalverlaufsanzeigebefehl durch den Eingabeabschnitt 4 eingegeben wird, wie in 6.
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In Schritt S11 sucht der Spitzenerfassungsabschnitt 15 nach den Zeitpunkten, zu denen die Rate der Zunahme der Daten physikalischer Größe von positiv nach negativ (zum Beispiel in 4 t1, t2, t3 und t4) und den Zeitpunkten, zu denen sie von negativ nach positiv wechselt, und speichert die Zeitdaten in dem Speicher. In Schritt 512 werden auf die gleiche Art und Weise wie in Schritt S1 gemäß 6 die Suchabdeckung und die Suchbedingung gesetzt. In Schritt S13 werden auf die gleiche Art und Weise wie in Schritt S2 gemäß 6 die Daten physikalischer Größe, die die Suchbedingung (zum Beispiel den lokalen Maximalwert) erfüllen, ermittelt und werden die Zeitdaten, die jenen Daten physikalischer Größe entsprechen (t1, t2, t3 und t4), in dem Speicher gespeichert.
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In Schritt S14 ordnet der Suchergebnisneuanordnungsabschnitt 16 die Daten physikalischer Größe, die durch den Datensuchabschnitt 13 ermittelt sind, gemäß den Neuanordnungsbedingungen neu an, die durch den Eingabeabschnitt 4 gesetzt sind. Zum Beispiel sei angenommen, dass die Spitzenwerte P1 bis P4 gemäß 4 durch den Datensuchabschnitt 13 ermittelt sind und die Spitzenwerte Beträge einer relativen Größenordnung von a3 > a1 > a2 > a4 aufweisen. Zu diesem Zeitpunkt, falls die absteigende Reihenfolge als die Bedingung zur Neuanordnung der Daten gesetzt ist, ordnet der Suchergebnisneuanordnungsabschnitt 16 die Zeitdaten t1 bis t4, die in dem Datensuchabschnitt 13 gespeichert sind, in der Reihenfolge t3, t1, t2 und t4 an.
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In Schritt S15 zeigt der Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 auf dem Anzeigemonitor 5 sukzessive die Signalverlaufsdaten in der vorbestimmten Zeit Δt an, die die jeweiligen Daten physikalischer Größe umfasst, in der Reihenfolge der Daten, die durch den Suchergebnisneuanordnungsabschnitt 16 neu angeordnet sind. 9A bis 9d zeigen Ansichten, die Beispiele der Reihenfolge der Anzeige der Bilder zeigen, die auf dem Anzeigemonitor 5 angezeigt werden. Hierbei sei angenommen, dass die Zeitdaten t1 bis t4 wie vorstehend beschrieben in der Reihenfolge von t3, t1, t2 und t4 neu angeordnet wurden. In diesem Fall werden Bilder von Signalverlaufsdaten, die den Zeitdaten t1 bis t4 entsprechen, sukzessive in der Reihenfolge gemäß 9A, 9B, 9C und 9d angezeigt.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel können die nachfolgenden Maßnahmen und Wirkungen erlangt werden.
- (1) Die Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 ist mit einem Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten, der zeitserielle Daten physikalischer Größe erlangt, einem Suchbedingungssetzabschnitt 12, der eine Suchbedingung der Daten mit physikalische Betrag setzt, einem Datensuchabschnitt 13, der nach Daten physikalischer Größe sucht, die die Suchbedingung erfüllen, und einem Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 versehen, der durch die zeitseriellen Daten physikalischer Größe in einer vorbestimmten Zeit Δt anzeigt, die die ermittelten Daten physikalischer Größe umfasst (1).
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Aufgrund dessen kann ein Benutzer mit Leichtigkeit einen Blick auf den Zustand unter vorbestimmten Bedingungen einer gewünschten physikalischen Größe erlangen und kann früh jedwede Anomalie zu dem Zeitpunkt des Betriebs der Werkzeugmaschine 1 entdecken. Das heißt, durch einen Benutzer, der einfach die Suchabdeckung und die Suchbedingung setzt, sucht die Signalverlaufanzeigevorrichtung 10 automatisch nach den zeitseriellen Daten physikalischer Größe und zeigt diese an, die mit der Suchabdeckung und der Suchbedingung übereinstimmen. Deshalb kann ein Benutzer mit Leichtigkeit die gewünschten Signalverlaufsdaten unter allen Daten physikalischer Größe erlangen, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind.
- (2) Das Bedienpanel 20 kann bedient werden, um gleichzeitig eine Vielzahl von Suchabdeckungen und eine Vielzahl von Suchbedingungen zu setzen und kann den Datensuchabschnitt 13 befähigen, nach Daten physikalischer Größe zu suchen, die gleichzeitig die Vielzahl von Suchbedingungen erfüllen, so dass ein Benutzer mit Leichtigkeit die gewünschten Signalverlaufsdaten wahrnehmen kann, die eine Vielzahl von Suchbedingungen kombinieren. Es ist zum Beispiel möglich, verschiedene Suchbedingungen für die Vielzahl von Signalverlaufsdaten zu setzen, die in der gleichzeitig gemessenen Suchabdeckung abweichen, und die Signalverlaufsdaten anzuzeigen, wo diese einander überlappen, und es ist deshalb möglich, die Signalverlaufsdaten effizient zu erlangen.
- (3) Wird ein Spitzenerfassungsabschnitt 15 vorgesehen, der die Spitzenzeit erfasst, zu der eine Rate der Zunahme des Werts der Daten physikalischer Größe von positiv nach negativ oder von negativ nach positiv wechselt (7), dann wird das Suchen nach dem Spitzenwert der Daten physikalischer Größe leicht.
- (4) Wird ein Suchergebnisneuanordnungsabschnitt 16 vorgesehen, der die Vielzahl von Daten physikalischer Größe gemäß der Größenordnung des Werts der Daten physikalischer Größe neu anordnet (7), dann kann ein Benutzer sukzessive Daten aus den Daten mit der höchsten (oder geringsten) Wichtigkeit der Daten bestätigen, die einem vorbestimmten Grenzwert am nächsten (oder am fernsten) liegen, und kann effizient Daten bestätigen.
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Modifikationen
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel liest der Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten die Daten physikalischer Größe (Position, Geschwindigkeit, usw.) von der numerischen Steuervorrichtung 2, um die Daten physikalischer Größe zu erlangen. Er kann jedoch ebenso eine vorbestimmte Verarbeitung bezüglich der Daten physikalischer Größe durchführen, die aus der numerischen Steuervorrichtung 2 gelesen sind, um die Daten physikalischer Größe zu erlangen. Es ist zum Beispiel möglich, Positionsdaten aus der numerischen Steuervorrichtung 2 zu lesen und jene Positionsdaten als die Grundlage zur Berechnung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung zu verwenden, und dadurch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten zu befähigen, die Geschwindigkeitsdaten oder die Beschleunigungsdaten zu erlangen. Nachstehend wird das Beispiel der Erlangung von Geschwindigkeitsdaten des Spitzenpunkts des Werkzeugs 102 beschrieben werden.
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10 zeigt eine Blockdarstellung, die die interne Konfiguration eines Erlangungsabschnitts für zeitserielle Daten 11 zeigt. Wie in 10 gezeigt, weist der Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten einen Positionsinformationserlangungsabschnitt 11A, der Positionsinformationen der Werkzeugmaschine 1 aus der numerischen Steuervorrichtung 2 erlangt, einen Werkzeugspitzenkoordinatenberechnungsabschnitt 11B, der die Koordinaten des Spitzenpunkts des Werkzeugs 102 berechnet, und einen Werkzeugspitzengeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 11C auf, der die Geschwindigkeit des Spitzenpunkts des Werkzeugs 102 berechnet.
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Der Positionsinformationserlangungsabschnitt 11A erlangt die Positionsbefehle der linearen Vorschubwelle und der Drehvorschubwelle der Werkzeugmaschine 1 und die Ist-Positionen der verschiedenen Antriebsachsen, wenn die Vorschubachsen gemäß den Positionsbefehlen angesteuert werden.
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Der Werkzeugspitzenkoordinatenberechnungsabschnitt 11B berechnet die Koordinaten des Werkzeugspitzenpunkts aus diesen Positionsinformationen und den Informationen bezüglich der mechanischen Auslegung der Werkzeugmaschine 1. Zum Beispiel wird der Schnittpunkt der Mittelachse der Drehung der Achse A gemäß 2 und der Mittelachse der Drehung der Achse B als „M” definiert, werden die 3D-Koordinaten des Punkts M zu dem Zeitpunkt „t” als (Mx(t), My(t), Mz(t)) definiert und werden die Koordinaten der Achse A und der Achse B als a(t) und b(t) definiert. Zu diesem Zeitpunkt, falls die Länge von dem Punkt M zu dem Werkzeugspitzenpunkt als „L” definiert wird und der Zustand, in dem das Werkzeug 102 direkt nach unten hin weist, als die Referenzpositionen (Ursprünge) der A-Achse und der B-Achse definiert, berechnet der Werkzeugspitzenkoordinatenberechnungsabschnitt 11B die Koordinaten (X(t), Y(t) und Z(t)) des Werkzeugspitzenpunkts durch die nachstehende Formel (I): Xt = M × (t) + L × cos(a(t)) × sin(b(t))
Yt = My(t) + L × sin(a(t))
Zt = Mz(t) – L × cos(a(t)) × cos(b(t)) (I)
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Der Werkzeugspitzenpunktgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 11C leitet die berechneten Koordinaten des Werkzeugspitzenpunkts über die Zeit ab, um die X-, Y- und Z-Komponenten der Geschwindigkeit des Werkzeugspitzenpunkts zu berechnen. Des Weiteren kombiniert er die Komponenten auf eine vektorielle Art und Weise, um die Geschwindigkeit (zusammengesetzte Geschwindigkeit) des Werkzeugspitzenpunkts zu berechnen. Das heißt, er verwendet die Positionsdaten des Werkzeugspitzenabschnitts als die Grundlage zur Berechnung der zeitseriellen Geschwindigkeitsdaten an dem Werkzeugspitzenabschnitt.
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11 zeigt eine Ansicht, die ein Beispiel der zeitseriellen Daten der Position und Geschwindigkeit eines Werkzeugspitzenpunkts zeigt, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten gemäß 10 berechnet werden. Wie in 11 gezeigt, fluktuieren die gekrümmten Abschnitte A bis D (Abschnitte mit gestrichelten Linien) des Bewegungswegs des Werkzeugspitzenpunkts in der Beschleunigung leichter als die geraden Abschnitte, und sind deshalb für Formfehler anfälliger. Aus diesem Grund steuert die numerische Steuervorrichtung 2 den Ansteuerbetrieb der Vorschubachsen, um die Geschwindigkeit bei den gekrümmten Abschnitten A bis D zu senken. Zum Beispiel durch Auswählen der Geschwindigkeit des Werkzeugspitzenpunkts als die Suchabdeckung und des lokalen Minimalwerts als die Suchbedingung kann deshalb der Datensuchabschnitt 13 Geschwindigkeitsdaten der gekrümmten Abschnitte A bis D, bei denen Formfehler mit Leichtigkeit auftreten, aus den Geschwindigkeitsdaten entnehmen, die durch den Werkzeugspitzengeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 11C berechnet sind.
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12 zeigt eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Erlangungsabschnitts für zeitserielle Daten 11 zeigt. Der Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten gemäß 12 weist einen Wegfehlerberechnungsabschnitt 11D anstelle des Werkzeugspitzengeschwindigkeitsberechnungsabschnitts 11C auf. Der Wegfehlerberechnungsabschnitt 11D berechnet den Fehler zwischen dem Bewegungsweg auf der Grundlage des Befehlswerts des Werkzeugspitzenpunkts, der durch den Werkzeugspitzenkoordinatenberechnungsabschnitt 11B (Soll-Bewegungsweg) und des Bewegungswegs auf der Grundlage des Messwerts (Ist-Bewegungsweg), d. h. die kürzeste Distanz von dem Ist-Bewegungsweg zu dem Soll-Bewegungsweg zu jedem Zeitpunkt. Das heißt, er verwendet die Positionsdaten zwischen dem Befehlswert und dem Messwert des Werkzeugspitzenabschnitts als die Grundlage zur Berechnung der Fehlerdaten zwischen dem Befehlswert und dem Messwert des Bewegungswegs des Werkzeugspitzenabschnitts.
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13 zeigt eine Ansicht, die ein Beispiel des Bewegungswegs des Werkzeugspitzenpunkts und Fehlerdaten zeigt, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten gemäß 12 berechnet sind. In der Figur zeigt die durchgezogene Linie des Bewegungswegs den Ist-Bewegungsweg, während die gestrichelte Linie des Bewegungswegs den Befehlsweg zeigt. Wie in 13 gezeigt, wird der Fehler des Bewegungswegs bei den gekrümmten Abschnitten A bis D größer. Zum Beispiel durch Auswählen des Fehlers des Bewegungswegs als die Suchabdeckung und des Maximalwerts als die Suchbedingung, kann deshalb der Datensuchabschnitt 13 die Fehlerdaten der gekrümmten Abschnitte A bis D, bei denen ein Fehler problematisch wird, aus den Fehlerdaten entnehmen, die durch den Wegfehlerberechnungsabschnitt 11D berechnet sind. Des Weiteren kann er die gekrümmten Abschnitte A bis D als Orte entsprechend den entnommenen Fehlerdaten entnehmen. Durch Anzeigen dieser Fehlerdaten oder der gekrümmten Abschnitte A bis D entsprechend den Fehlerdaten auf dem Anzeigemonitor 5 kann der Benutzer einen Blick auf die Größenordnung des Fehlers und die Zeitgabe erlangen, zu der der Fehler auftritt, und kann mit Leichtigkeit die Servosteuerung (den Zuwachs einstellen usw.) einstellen, so dass der Fehler kleiner wird.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel (1), obwohl die Signalverlaufanzeigevorrichtung ausgelegt wird, um die Daten, die durch den Datensuchabschnitt 13 ermittelt sind, auf dem Anzeigeeinheitsmonitor 5 anzuzeigen, können die ermittelten Daten physikalischer Größe und die angezeigten Daten physikalischer Größe ebenso voneinander abweichen. Es ist zum Beispiel ebenso möglich, nach einem Zeitpunkt eines großen Wegfehlers zu suchen und die Positionen oder Geschwindigkeiten der Achsen der Werkzeugmaschine 1 zu jenem Zeitpunkt als andere Daten physikalischer Größe entsprechend den ermittelten Daten physikalischer Größe anzuzeigen. Das heißt, der Suchergebnisanzeigeabschnitt 14 kann auf irgendeine Art und Weise konfiguriert werden, solange er zeitserielle Daten physikalischer Größe in einem vorbestimmten Bereich entnimmt, der erste Daten physikalischer Größe (zum Beispiel Fehlerdaten), die durch den Datensuchabschnitt 13 ermittelt sind, oder zweite Daten physikalischer Größe (zum Beispiel Geschwindigkeitsdaten) umfasst, die den ersten Daten physikalischer Größe entsprechen (zum Beispiel von demselben Zeitpunkt wie die ersten Daten physikalischer Größe), aus den Daten physikalischer Größe, die durch den Erlangungsabschnitt 11 für zeitserielle Daten erlangt sind, und zeigt die entnommenen Daten physikalischer Größe durch einen Signalverlauf an. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, obwohl der Fall beschrieben wird, in dem der Datensuchabschnitt 13 nach einer Vielzahl von Daten physikalischer Größe sucht, die die Suchbedingungen erfüllt, können die ermittelten Daten physikalischer Größe ebenso ein einzelnes Datum sein. Die Signalverlaufanzeigevorrichtung der Erfindung umfasst diesen Fall. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als die Werkzeugmaschine 1 ein fünfachsiges maschinelles Bearbeitungszentrum vom Vertikaltyp verwendet. Die Erfindung kann jedoch in ähnlicher Weise ebenso bei einer anderen Werkzeugmaschine angewendet werden, die einen Servomotor aufweist, der durch eine numerische Steuervorrichtung 2 gesteuert wird. Obwohl der Suchbedingungssetzabschnitt 12 die Suchabdeckung und die Suchbedingungen setzt, ist es ebenso möglich, die Suchabdeckung festzulegen und lediglich die Suchbedingungen zu setzen.
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Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann mit einer oder mehreren der vorstehend beschriebenen Modifikationen kombiniert werden.
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Gemäß der Erfindung setzt die Signalverlaufanzeigevorrichtung eine Suchbedingung für Daten physikalischer Größe, sucht nach Daten physikalischer Größe, die diese Suchbedingung erfüllen, und zeigt durch einen Signalverlauf zeitserielle Daten physikalischer Größe an, die die ermittelten Daten physikalischer Größe oder andere Daten physikalischer Größe entsprechend diesen Daten physikalischer Größe umfassen, so dass es möglich wird, mit Leichtigkeit gewünschte Signalverlaufsdaten zu erlangen, die mit einer Suchbedingung übereinstimmen, und um möglicherweise einen Blick auf die Beziehung zwischen den Signalverlaufsdaten, die einem anomalen Bereich entsprechen, und anderen Signalverlaufsdaten in einem Zeitbereich zu erlangen, der dem anomalen Bereich entspricht.
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Vorstehend wurde die Erfindung in Relation zu bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben, es ist aber für den Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Korrekturen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der nachstehend offenbarten Ansprüche abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 3575019 [0002]
- JP 3575019 B [0002, 0003, 0003]
