DE102018220725B4

DE102018220725B4 - Datensammelvorrichtung

Info

Publication number: DE102018220725B4
Application number: DE102018220725.9A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Sugiyama; Junichi Tezuka; Tadashi Okita
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2038-12-01
Also published as: US20190187666A1; JP6737768B2; CN109933003B; CN109933003A; JP2019109697A; DE102018220725A1; US11003162B2

Abstract

Datensammelvorrichtung (10), die Daten von einer Werkzeugmaschine (20) sammelt, die umfasst:eine Steuereinheit (110) und eine Datenbank (120), wobeidie Steuereinheit (110) umfasst:eine Ereignisüberwachungseinheit (112), die erste Auslöserinformationen von der Werkzeugmaschine (20) in einem ersten Zyklus erfasst und überwacht, ob eine Startbedingung und eine Endbedingung für die Erfassung der Daten hergestellt wurden,auf der Basis der ersten Auslöserinformationen;eine Abtaststeuereinheit (113), die die Werkzeugmaschine (20) anweist, die Abtastung der Daten in einem zweiten Zyklus zu starten, der kürzer ist als der erste Zyklus, wenn die Startbedingung hergestellt ist, und die Werkzeugmaschine anweist, die Abtastung zu beenden, wenn die Endbedingung hergestellt ist; undeine Datenerfassungseinheit (114), die die durch die Werkzeugmaschine (20) abgetasteten Daten von der Werkzeugmaschine (20) zusammen mit den zweiten Auslöserinformationen erfasst, wobeidie Datenerfassungseinheit (114) überwacht, ob eine Speicherbedingung für die Daten hergestellt ist, auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen, die Daten in der Datenbank speichert, wenn die Speicherbedingung hergestellt ist, und die Speicherung der Daten beendet, wenn die Speicherbedingung nicht hergestellt ist, wobei die Anzahl der Einheiten der gespeicherten Daten in der Speicherbedingung eingestellt ist, unddie Endbedingung auf der ersten Auslöserinformation und der Anzahl der Datenerfassungen basiert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Datensammelvorrichtung.
Stand der Technik
Herkömmlich wurde eine Technologie zum Betreiben einer Industriemaschine wie z. B. einer Werkzeugmaschine, um Messdaten in Bezug auf den Zustand und dergleichen der Industriemaschine im Betrieb zu sammeln, durchgeführt. Die in dieser Weise gesammelten Messdaten können zum Herausfinden eines Zeichens oder dergleichen einer Verschlechterung oder von Ausfällen von Komponenten, die beispielsweise aufgrund von Alterung auftreten, verwendet werden.
Die Messdaten werden von einem numerischen Controller, der die Werkzeugmaschine steuert, oder einer numerischen Steuereinheit, die in der Werkzeugmaschine enthalten ist, zu einer Host-Vorrichtung über ein Netz wie z. B. ein lokales Netz (LAN), das in einer Anlage installiert ist, übertragen.
In dieser Hinsicht offenbart das Patentdokument 1 einen Controller mit einem Servosteuerprozessor, der einen Servomotor einer Maschine oder dergleichen steuert, um mindestens einen Teil von Informationen unter der Position, der Drehzahl und dem Drehmoment des Servomotors zu verarbeiten, wobei der Servosteuerprozessor Signale empfängt, die durch A/D-Umsetzung von analogen Signalen, die durch eine Messzielschaltung einer Maschine oder dergleichen gemessen werden, erhalten werden, interne Informationen wie z. B. die Position, die Drehzahl oder das Drehmoment an die Signale anhängt und die Signale auf einer Anzeige als Graph anzeigt.
Überdies offenbart das Patentdokument 2 eine Datenbeobachtungsvorrichtung, die interne Daten eines Controllers beobachtet, der eine Werkzeugmaschine, eine Industriemaschine oder einen Industrieroboter mit mindestens einem Servomotor oder einem Spindelmotor steuert, wobei die Datenbeobachtungsvorrichtung ein Mittel zum Festlegen von Auslöserdaten, die zum Bestimmen eines Auslöserzeitpunkts zum Starten und/oder Beenden der Erfassung von Beobachtungsdaten verwendet wird, ein Mittel zum Bestimmen, ob Auslöserbedingungen zum Anwenden eines Auslösers erfüllt sind, auf der Basis des Werts der Auslöserdaten, und ein Mittel zum Anzeigen der erfassten Beobachtungsdaten umfasst, wobei die Datenbeobachtungsvorrichtung mehrere Teile von Auslöserdaten festlegen kann, die als Auslöserbedingungen verwendet werden.

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2001-22419
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2007-328431.

DE 10 2016 106 084 A1 bezieht sich auf eine Wellenformanzeigevorrichtung mit der Funktion der Erfassung von Daten in Bezug auf die Antriebsachse der Werkzeugmaschine. Da eine Datenerfassungsbedingungseinstellungseinheit einen Auslöser für den Beginn/das Ende der Datenerfassung, einen Abtastzeitraum von Daten und eine Art von erfassten Daten auswählen kann, kann die Wellenformanzeigevorrichtung, die eine Funktion aufweist, die nur die Erfassung von notwendigen Daten ermöglicht, indem die Einstellung einer Vielzahl von Datenerfassungsbedingungen in Bezug auf eine Datenerfassung festgelegt werden kann, diese Bedingungen von einem Bildschirm einer Datenerfassungsbedingungseinstellung einstellen.
Die DE 11 2013 007 685 T5 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur numerischen Steuerung und Logging-Verfahren. Um Diagnoseinformationen nahe eines Zeitpunkts effizient zu erfassen, an dem eine Störung auftritt, greift eine Vorrichtung zur numerischen Steuerung auf sich sequenziell ändernde Diagnoseinformationen zu, wenn das Auftreten eines vorbestimmten Ereignisses erfasst wird, um als Referenzwert die Diagnoseinformationen zu einem Zeitpunkt auszulesen, an dem das Auftreten des Ereignisses erfasst wird; führt vorbestimmte arithmetische Verarbeitung aus, indem der Referenzwert verwendet wird, um eine Startbedingung zu erzeugen und beginnt ein Verfahren des Loggens der sich sequenziell ändernden Diagnoseinformationen, wenn die sich sequenziell ändernden Diagnoseinformationen die Startbedingung erfüllen.
Die US 2012 / 0 254 350 A1 befasst sich mit einer ferngesteuerten Informationssammelvorrichtung und einem computerlesbaren Medium. Ein gebäudeseitiger Informationsspeicher speichert Datengrößen von Prozessdaten, die von gebäudeseitigen Kommunikationsgeräten gesammelt werden sollen. Eine Zeitplan-Erzeugungseinheit erzeugt einen Erfassungsplan der Prozessdaten von den gebäudeseitigen Kommunikationsvorrichtungen, so dass in einer Erfassungsperiode, die eine Mehrzahl von zeitlich fortlaufenden Einheitsperioden umfasst, eine erste Kommunikationslast, die ein Gesamtdatenvolumen darstellt, das von den gebäudeseitige Kommunikationsvorrichtungen pro Einheitsperiode und zweite Kommunikationslasten, die jeweils ein Datenvolumen darstellen, das von jeder der gebäudeseitigen Kommunikationsvorrichtungen pro Einheitsperiode übertragen wird, werden zwischen den Einheitsperioden ausgeglichen. Eine Netzwerkkommunikationseinheit sammelt die Prozessdaten von den gebäudeseitigen Kommunikationsgeräten gemäß dem Sammelplan.
Die US 2014 / 0 288 671 A1 befasst sich mit einem Datenerfassungssystem, Datenerfassungsgerät, Datenerfassungssystemprogramm und Datenerfassungsprogramm. Der Mikroprozessorkern ist dazu bestimmt, die Beurteilungsverarbeitung durchzuführen, um zu beurteilen, ob der Abtastzyklus auf der Grundlage der von dem Zeitgeber gemessenen Zeit erreicht wurde oder nicht; und wenn der Mikroprozessorkern feststellt, dass der Abtastzyklus erreicht wurde, speichern die Mikroprozessorkerne bis die Prozessdaten, die in der ersten Speichereinheit gespeichert sind, in der zweiten Speichereinheit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die im Patentdokument 1 offenbarte Erfindung speichert jedoch individuelle Teile von Daten, die in mehreren Zyklen abgetastet werden, in einem geteilten Speicher und hat ein Problem, dass, wenn Daten in einem Zyklus mit hoher Geschwindigkeit abgetastet werden, die Last eines Datensammelprozesses und der Netzkommunikation zunimmt.
Die im Patentdokument 2 offenbarte Erfindung erörtert nicht die Last, wenn Daten in einem Zyklus mit hoher Geschwindigkeit abgetastet werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Datensammelvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Last eines Datensammelprozesses und der Netzkommunikation zu verringern und Daten zuverlässig zu sammeln, ohne Abschnitte zu überspringen, in denen eine Datenmessung erforderlich ist, unter Verwendung einer Kombination einer ersten Auslöserbestimmungseinheit, die den Start/das Ende einer Abtastung mit hoher Geschwindigkeit in einem Zyklus mit geringer Geschwindigkeit bestimmt, und einer zweiten Auslöserbestimmungseinheit, die die Speicherung von Abtastdaten mit hoher Geschwindigkeit bestimmt.
(1) Eine Datensammelvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Datensammelvorrichtung (beispielsweise eine später zu beschreibende Datensammelvorrichtung 10), die Daten von einer Werkzeugmaschine (beispielsweise einer später zu beschreibenden Werkzeugmaschine 20) sammelt, die umfasst: eine Steuereinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Steuereinheit 110), wobei die Steuereinheit umfasst: eine Ereignisüberwachungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Ereignisüberwachungseinheit 112), die erste Auslöserinformationen von der Werkzeugmaschine in einem ersten Zyklus erfasst und überwacht, ob eine Startbedingung und eine Endbedingung für die Erfassung der Daten hergestellt wurden, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen; eine Abtaststeuereinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Abtaststeuereinheit 113), die die Werkzeugmaschine anweist, die Abtastung der Daten in einem zweiten Zyklus zu starten, der kürzer ist als der erste Zyklus, wenn die Startbedingung hergestellt ist, und die Werkzeugmaschine anweist, die Abtastung zu beenden, wenn die Endbedingung hergestellt ist; und eine Datenerfassungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Datenerfassungseinheit 114), die die durch die Werkzeugmaschine abgetasteten Daten von der Werkzeugmaschine zusammen mit zweiten Auslöserinformationen erfasst.
(2) Die Datensammelvorrichtung gemäß (1) kann ferner eine Datenbank (beispielsweise eine später zu beschreibende Datenbank 120) umfassen und die Datenerfassungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Datenerfassungseinheit 114) kann überwachen, ob eine Speicherbedingung für die Daten hergestellt ist, auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen, die Daten in der Datenbank speichern, wenn die Speicherbedingung hergestellt ist, und die Speicherung der Daten beenden, wenn die Speicherbedingung nicht hergestellt ist.
(3) In der Datensammelvorrichtung gemäß (1) oder (2) können mehrere Startbedingungen vorhanden sein, die Ereignisüberwachungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Ereignisüberwachungseinheit 112) kann die mehreren Startbedingungen gleichzeitig überwachen und die Abtaststeuereinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Abtaststeuereinheit 113) kann die Werkzeugmaschine anweisen, Daten eines Typs abzutasten, der der hergestellten Startbedingung entspricht.
(4) In der Datensammelvorrichtung gemäß irgendeinem von (1) bis (3) kann der erste Zyklus 500 ms bis 1 s sein und der zweite Zyklus kann 1 ms bis 10 ms sein.
(5) In der Datensammelvorrichtung gemäß irgendeinem von (1) bis (4) können die ersten Auslöserinformationen Informationen in Bezug auf eine Programmnummer und/oder einen Programmnamen eines Programms, das durch die Werkzeugmaschine (beispielsweise eine später zu beschreibende Werkzeugmaschine 20) ausgeführt wird, eine Werkzeugnummer, die durch die Werkzeugmaschine verwendet wird, und/oder eine Variable (nachstehend als Makrovariable bezeichnet), die im Programm bezeichnet ist und für die Steuerung verwendet wird, sein.
(6) In der Datensammelvorrichtung gemäß irgendeinem von (1) bis (5) können die zweiten Auslöserinformationen Informationen in Bezug auf eine Sequenznummer, die in einem Programm enthalten ist, das durch die Werkzeugmaschine (beispielsweise eine später zu beschreibende Werkzeugmaschine 20) ausgeführt wird, ein Sequenzsignal (auch als programmierbarer Maschinen-Controller bezeichnet, nachstehend als PMC-Signal bezeichnet), an dem eine Sequenzsteuerung durchgeführt wird, und/oder einen Alarm von der Werkzeugmaschine sein.
(7) In der Datensammelvorrichtung gemäß irgendeinem von (1) bis (6) kann die Datenerfassungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Datenerfassungseinheit 114) einen Datensatz mit den Daten von der Werkzeugmaschine (beispielsweise einer später zu beschreibenden Werkzeugmaschine 20) erfassen und den Datensatz in einem Puffer, der in der Datenerfassungseinheit enthalten ist, speichern.
(8) In der Datensammelvorrichtung gemäß (7) kann der Datensatz eine Datenstruktur mit Datengrößeninformationen, den zweiten Auslöserinformationen und Abtastdaten, die einem Zyklus entsprechen, aufweisen.
(9) In der Datensammelvorrichtung gemäß irgendeinem von (1) bis (8) kann die Steuereinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Steuereinheit 110) ferner umfassen: eine Zeitplaneinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Zeitplaneinheit 111), die einen Startzeitpunkt und einen Endzeitpunkt für eine Operation der Ereignisüberwachungseinheit (beispielsweise einer später zu beschreibenden Ereignisüberwachungseinheit 112) festlegt, die Ereignisüberwachungseinheit betreibt, wenn ein gegenwärtiger Zeitpunkt dem Startzeitpunkt entspricht, und die Operation der Ereignisüberwachungseinheit beendet, wenn der gegenwärtige Zeitpunkt dem Endzeitpunkt entspricht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Datensammelvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Last eines Datensammelprozesses und der Netzkommunikation zu verringern und Daten zuverlässig zu sammeln, ohne Abschnitte zu überspringen, in denen eine Datenmessung erforderlich ist, unter Verwendung einer Kombination einer ersten Auslöserbestimmungseinheit, die den Start/das Ende einer Abtastung mit hoher Geschwindigkeit in einem Zyklus mit geringer Geschwindigkeit bestimmt, und einer zweiten Auslöserbestimmungseinheit, die die Speicherung von Abtastdaten mit hoher Geschwindigkeit bestimmt.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine ganze Konfiguration eines Datensammelsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Datensammelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Diagramm, das eine Operation des Datensammelsystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist ein Diagramm, das eine Operation des Datensammelsystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist ein Diagramm, das eine Operation des Datensammelsystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
[1. Konfiguration der Erfindung]
1 stellt eine ganze Konfiguration eines Datensammelsystems 1 gemäß einer Ausführungsform dar. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Datensammelsystem 1 eine Datensammelvorrichtung 10, n Werkzeugmaschinen 20 (Werkzeugmaschinen 20a bis 20n) und ein Netz 30. Hier ist n eine beliebige natürliche Zahl.
Die Datensammelvorrichtung 10 ist eine Vorrichtung zum Sammeln von Messdaten von der Werkzeugmaschine 20 über das Netz 30. Die durch die Datensammelvorrichtung 10 gesammelten Messdaten sind Daten, die einen physikalischen Betrag beispielsweise in Bezug auf die Position, die Drehzahl, die Beschleunigung und das Drehmoment einer Antriebswelle der Werkzeugmaschine 20 angeben. Die Messdaten werden durch verschiedene Sensoren, die in der Werkzeugmaschine 20 vorgesehen sind, und verschiedene Sensoren, die um die Werkzeugmaschine 20 herum vorgesehen sind, gemessen. Beispiele von verschiedenen Sensoren umfassen einen Drehgeber oder einen Weggeber zum Berechnen der Position einer Antriebswelle, einen Strommesser zum Messen eines Stroms, der durch einen Motor fließt, einen Beschleunigungssensor zum Messen einer Vibration, die auf eine Antriebswelle aufgebracht wird, und einen Temperatursensor zum Detektieren einer Überhitzung einer Antriebswelle.
Die Werkzeugmaschine 20 ist eine Vorrichtung, die eine vorbestimmte Bearbeitungsoperation wie z. B. Schneiden durchführt. Die Werkzeugmaschine 20 umfasst einen Motor, der angetrieben wird, um eine Arbeit zu verarbeiten, eine Spindel und eine Vorschubachse, die am Motor befestigt ist, und Spannvorrichtungen und Werkzeuge, die diesen Achsen entsprechen. Die Werkzeugmaschine 20 führt eine vorbestimmte Bearbeitungsoperation durch Antreiben des Motors auf der Basis eines Operationsbefehls durch.
Hier ist der Inhalt der vorbestimmten Bearbeitungsoperation nicht besonders begrenzt und neben dem Schneiden können andere Bearbeitungsoperationen, wie beispielsweise Schleifen, Polieren, Walzen oder Schmieden, durchgeführt werden. Die Bearbeitungsoperation kann überdies die Bearbeitung einer Arbeit beinhalten und kann nicht die Bearbeitung einer Arbeit beinhalten.
Die vorliegende Ausführungsform kann breit auf eine gesamte Industriemaschine angewendet werden. Eine Industriemaschine ist verschiedene Maschinen, wie beispielsweise eine Werkzeugmaschine, ein Industrieroboter oder ein Dienstroboter. Überdies muss die Industriemaschine nicht speziell für die vorliegende Ausführungsform einzigartig sein, sondern kann durch eine gewöhnliche Industriemaschine realisiert sein.
Die Datensammelvorrichtung 10 und die Werkzeugmaschine 20 sind über das Netz kommunikationsfähig verbunden. Hier ist das Netz 30 durch ein Netz wie z. B. ein lokales Netz (LAN), das in einer Anlage verlegt ist, realisiert.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm der Datensammelvorrichtung 10. Die Datensammelvorrichtung 10 umfasst eine Steuereinheit 110 und eine Datenbank 120.
Die Steuereinheit 110 ist eine, die einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, und umfasst eine CPU, einen ROM, einen RAM, einen CMOS-Speicher und dergleichen, und in der diese Komponenten über einen Bus kommunikationsfähig sind.
Die CPU ist ein Prozessor, der die ganze Datensammelvorrichtung 10 steuert. Die CPU liest ein Systemprogramm und ein Anwendungsprogramm, die im ROM gespeichert sind, über einen Bus und steuert die ganze Datensammelvorrichtung 10 gemäß dem Systemprogramm und dem Anwendungsprogramm, so dass, wie in 2 dargestellt, die Steuereinheit 110 die Funktionen einer Zeitplaneinheit 111, einer Ereignisüberwachungseinheit 112, einer Abtaststeuereinheit 113 und einer Datenerfassungseinheit 114 realisiert.
Die Zeitplaneinheit 111 legt die Start- und Endzeitpunkte eines Datenüberwachungs- und Datensammelprozesses fest.
Ferner umfasst die Zeitplaneinheit 111 eine Takteinheit (nicht dargestellt), startet einen Datenüberwachungs- und Datensammelprozess, wenn ein durch die Takteinheit gemessener gegenwärtiger Zeitpunkt dem selbständig festgelegten Startzeitpunkt entspricht, und beendet den Datenüberwachungs- und Datensammelprozess, wenn der gegenwärtige Zeitpunkt dem selbständig festgelegten Endzeitpunkt entspricht.
Insbesondere legt die Zeitplaneinheit 111 Start- und Endzeitpunkte einer Operation der später zu beschreibenden Ereignisüberwachungseinheit 112 fest, startet die Operation der Ereignisüberwachungseinheit 112, wenn der gegenwärtige Zeitpunkt dem Startzeitpunkt entspricht, und beendet die Operation der Ereignisüberwachungseinheit 112, wenn der gegenwärtige Zeitpunkt dem Endzeitpunkt entspricht.
Die Ereignisüberwachungseinheit 112 erfasst erste Auslöserinformationen von der Werkzeugmaschine 20 in einem ersten Zyklus und überwacht, ob die Startbedingung und die Endbedingung für die Erfassung von Daten durch die Datenerfassungseinheit 114 hergestellt sind, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen.
Insbesondere überwacht die Ereignisüberwachungseinheit 112 mehrere Startbedingungen gleichzeitig, und wenn bestimmt wird, dass eine Startbedingung hergestellt ist, unterbricht sie die Überwachung von anderen Startbedingungen und überwacht eine Endbedingung, die der hergestellten Startbedingung entspricht.
Diese Überwachung wird als „Auslöserüberwachung mit geringer Geschwindigkeit“ in der vorliegenden Patentbeschreibung bezeichnet.
Insbesondere werden bei der Auslöserüberwachung mit geringer Geschwindigkeit die ersten Auslöserinformationen, die Auslöserdaten sind, in einem relativ langsamen Zyklus abgefragt.
Da der Zyklus relativ langsam ist, ist es schwierig, Änderungsflanken von Signalen zu detektieren, die sich mit hoher Geschwindigkeit ändern.
Bei der Auslöserüberwachung mit geringer Geschwindigkeit werden überdies, nachdem das Auftreten eines Ereignisses, bei dem die Startbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist, detektiert wird, eine Abtastung mit hoher Geschwindigkeit durch die Werkzeugmaschine 20 und eine Auslöserüberwachung mit hoher Geschwindigkeit durch die Datenerfassungseinheit 114 der Datensammelvorrichtung 10 durchgeführt.
Das heißt, es ist nicht möglich, Daten vor dem Auftreten eines Ereignisses zu erfassen.
In einem Zustand des Wartens auf einen Auslöser mit geringer Geschwindigkeit wird, da die Werkzeugmaschine 20 keine Abtastung mit hoher Geschwindigkeit durchführt, die Last der Datensammlung mit hoher Geschwindigkeit nicht auf die Werkzeugmaschine 20 aufgebracht.
Überdies ist die Kommunikationslast zwischen der Datensammelvorrichtung 10 und der Werkzeugmaschine 20 gering.
Hier kann der „erste Zyklus“ beispielsweise 500 ms bis 1 s sein, aber es besteht keine Begrenzung dafür.
Nachstehend wird der „erste Zyklus“ auch als „Zyklus mit geringer Geschwindigkeit“ bezeichnet.
Überdies können die „ersten Auslöserinformationen“ Informationen in Bezug auf eine Programmnummer (O-Nummer) und/oder einen Programmnamen eines Programms, das durch die Werkzeugmaschine 20 ausgeführt wird, ein PMC-Signal, eine Makrovariable, die in einem Programm verwendet wird, und/oder die Anzahl von Datenerfassungsmalen sein.
Insbesondere wenn die „ersten Auslöserinformationen“ eine Programmnummer und/oder ein Programmname eines Programms, das durch die Werkzeugmaschine 20 ausgeführt wird, sind, überwacht die Ereignisüberwachungseinheit 112, ob die Ausführung eines speziellen Programms in der Werkzeugmaschine 20 gestartet oder geendet hat.
Wenn die „ersten Auslöserinformationen“ ein PMC-Signal sind, überwacht die Ereignisüberwachungseinheit 112, ob die Werkzeugmaschine 20 ein spezielles PMC-Signal ausgegeben hat.
Insbesondere kann das PMC-Signal ein PMC-Signal vom Bittyp oder Werttyp sein, das eine Werkzeugnummer oder dergleichen angibt, die durch die Werkzeugmaschine 20 ausgewählt wird.
Wenn die „ersten Auslöserinformationen“ eine Makrovariable sind, die in einem Programm verwendet wird, überwacht die Ereignisüberwachungseinheit 112, ob eine spezielle Makrovariable in einem Programm verwendet wird, das durch die Werkzeugmaschine 20 ausgeführt wird.
Wenn die „ersten Auslöserinformationen“ die Anzahl von Datenerfassungsmalen sind, überwacht die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Anzahl von Datenerfassungsmalen von der Werkzeugmaschine 20 durch die Datenerfassungseinheit 114.
Nachstehend werden die „ersten Auslöserinformationen“ auch als „Auslöser mit geringer Geschwindigkeit“ bezeichnet.
Die Ereignisüberwachungseinheit 112 gibt ein Abtaststartanweisungssignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus, wenn aus der Auslöserüberwachung mit geringer Geschwindigkeit bestimmt wird, dass eine Startbedingung für die Erfassung von Messzieldaten durch die Datenerfassungseinheit 114 hergestellt ist.
Andererseits gibt die Ereignisüberwachungseinheit 112 ein Abtastendsignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus, wenn bestimmt wird, dass eine Endbedingung für die Erfassung von Messdaten durch die Datenerfassungseinheit 114 hergestellt ist.
Wenn das Abtaststartanweisungssignal von der Ereignisüberwachungseinheit 112 eingegeben wird, weist die Abtaststeuereinheit 113 die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung der Messzieldaten in einem zweiten Zyklus zu starten, der kürzer ist als der erste Zyklus.
Wenn das Abtastendsignal von der Ereignisüberwachungseinheit 112 eingegeben wird, weist die Abtaststeuereinheit 113 überdies die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung der Messdaten zu beenden.
Insbesondere wenn die Startbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist, benachrichtigt die Abtaststeuereinheit 113 die Werkzeugmaschine 20 über ein Datenerfassungsziel (Messzielachse, einen Datentyp und dergleichen) und konstruiert einen Kanal, der dem Typ von zu erfassenden Daten entspricht, zwischen der Datenerfassungseinheit 114 und der Werkzeugmaschine 20.
Danach weist die Abtaststeuereinheit 113 die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung zu starten.
Hier kann der „zweite Zyklus“ beispielsweise 1 ms bis 10 ms sein, aber es besteht keine Begrenzung dafür.
Nachstehend wird der „zweite Zyklus“ auch als Zyklus mit hoher Geschwindigkeit bezeichnet.
Überdies umfasst die Abtaststartanweisung von der Abtaststeuereinheit 113 eine Auslöserbedingung.
Hier ist die „Auslöserbedingung“ eine Bedingung zum Festlegen, welcher Typ von Messzieldaten an Abtastdaten als zweite Auslöserinformationen angehängt wird, wenn die Messzieldaten durch die Werkzeugmaschine 20 abgetastet werden.
Insbesondere kann die „Auslöserbedingung“ eine Bedingung zum Festlegen einer Sequenznummer, die in einem Programm enthalten ist, das durch die Werkzeugmaschine 20 ausgeführt wird, eines PMC-Signals und/oder eines Alarm von der Werkzeugmaschine 20 als Typ der zweiten Auslöserinformationen sein.
Nachstehend werden die „zweiten Auslöserinformationen“ auch als „Auslöser mit hoher Geschwindigkeit“ bezeichnet.
Die Datenerfassungseinheit 114 erfasst die Abtastdaten von der Werkzeugmaschine 20 zusammen mit den zweiten Auslöserinformationen und speichert die zweiten Auslöserinformationen in einem Puffer (nicht dargestellt), der darin enthalten ist.
Ob eine Speicherbedingung für die Datenerfassungseinheit 114, um Abtastdaten in der Datenbank 120 zu speichern, hergestellt ist, wird ferner auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen überwacht, und Daten, für die die Speicherbedingung hergestellt ist, werden in der Datenbank 120 gespeichert.
In der vorliegenden Patentbeschreibung wird diese Überwachung als „Auslöserüberwachung mit hoher Geschwindigkeit“ bezeichnet.
Insbesondere werden bei der Auslöserüberwachung mit hoher Geschwindigkeit Abtastdaten mit hoher Geschwindigkeit, die durch die Werkzeugmaschine 20 gemessen werden, mit hoher Geschwindigkeit über das Netz 30 erfasst (empfangen) und die Datenerfassungseinheit 114 überwacht die zweiten Auslöserinformationen.
Bei der Auslöserüberwachung mit hoher Geschwindigkeit, während auf einen Auslöser gewartet wird, tastet die Werkzeugmaschine 20 die Messdaten ab und überträgt die Messdaten zur Datensammelvorrichtung 10 über das Netz 30. Daher ist es möglich, Daten vor dem Auftreten eines Auslöserereignisses auf der Basis der „zweiten Auslöserinformationen“ zu erfassen.
Da der Zyklus relativ schnell ist, ist es überdies möglich, einen Auslöser auf Signale anzuwenden, die sich mit hoher Geschwindigkeit ändern.
Da andererseits die Werkzeugmaschine 20 und die Datenerfassungseinheit 114 der Datensammelvorrichtung 10 Daten immer während der Auslöserüberwachung mit hoher Geschwindigkeit erfassen, ist die Last an der Datensammelvorrichtung 10 und der Werkzeugmaschine 20 groß.
Überdies ist die „Speicherbedingung“ eine Bedingung zum Bestimmen, ob die durch die Datenerfassungseinheit 114 erfassten Abtastdaten in der Datenbank 120 gespeichert werden, auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen.
Insbesondere wenn die Sequenznummer, die in einem Programm enthalten ist, als zweite Auslöserinformationen verwendet wird, kann die „Speicherbedingung“ eine Bedingung sein, dass die Abtastdaten in der Datenbank 120 gespeichert werden, wenn die Sequenznummer eines Schritts, der in einem Programm ausgeführt wird, einer im Voraus festgelegten Sequenznummer entspricht (oder nicht entspricht) .
Wenn ein PMC-Signal als zweite Auslöserinformationen verwendet wird, kann überdies die „Speicherbedingung“ eine Bedingung sein, dass die Abtastdaten in der Datenbank 120 gespeichert werden, wenn das durch die Werkzeugmaschine 20 ausgegebene PMC-Signal einem im Voraus festgelegten PMC-Signal entspricht (oder nicht entspricht).
Wenn ein PMC-Signal, das in einem Programmcode (nachstehend als M-Code bezeichnet) verwendet wird, der eine Sequenzoperation angibt, als zweite Auslöserinformationen verwendet wird, kann überdies die „Speicherbedingung“ eine Bedingung sein, dass die Abtastdaten in der Datenbank 120 gespeichert werden, wenn ein Befehl, der in einem Programm ausgeführt wird, einem im Voraus festgelegten M-Code (Hilfsfunktion) entspricht (oder nicht entspricht).
Wenn ein Signal (dies wird als PMC-Signal eines Positionsschalters bezeichnet), das reagiert, wenn sich eine Achse in eine bestimmte Position bewegt hat, als zweite Auslöserinformationen verwendet wird, kann ferner die „Speicherbedingung“ eine Bedingung sein, dass die Abtastdaten in der Datenbank 120 gespeichert werden, wenn ein PMC-Signal eines Positionsschalters, das ausgegeben wird, wenn eine beliebige Achse der Werkzeugmaschine 20 in eine Position innerhalb eines speziellen Bereichs eintritt, einem im Voraus festgelegten Signal entspricht (oder nicht entspricht).
Wenn ein Alarm als zweite Auslöserinformationen verwendet wird, kann ferner die „Speicherbedingung“ eine Bedingung sein, dass die Abtastdaten in der Datenbank 120 gespeichert werden, wenn ein Alarm aus der Werkzeugmaschine 20 ausgegeben wird (oder nicht ausgegeben wird).
In der „Speicherbedingung“ kann ferner, wie viele Teile von Messdaten in der Datenbank 120 während einer Erfassung von Messdaten durch die Datenerfassungseinheit 114 gespeichert werden, im Voraus festgelegt werden.
Ferner kann in der „Speicherbedingung“, wie lange die Messdaten in der Datenbank 120 während einer Erfassung von Messdaten durch die Datenerfassungseinheit 114 gespeichert werden, im Voraus festgelegt werden.
Die Datenerfassungseinheit 114 kann überdies die Messdaten, die von der Werkzeugmaschine 20 erfasst werden, in der Datenbank 120 speichern, sobald die Messdaten erfasst werden.
Zu einem Zeitpunkt, zu dem eine vorbestimmte Anzahl von Teilen von Daten, für die die Speicherbedingung hergestellt ist, angesammelt sind, können überdies die bis zu diesem Zeitpunkt erfassten Daten gemeinsam in der Datenbank 120 gespeichert werden.
Die Datenbank 120 ist eine Datenbank, die die Messdaten speichert, die durch die Datenerfassungseinheit 114 erfasst werden.
Obwohl in der Konfiguration von 2 die Datenbank 120 eine Komponente der Datensammelvorrichtung 10 ist, kann die Datenbank 120 eine Vorrichtung sein, die von der Datensammelvorrichtung 10 unabhängig ist und mit der Datensammelvorrichtung 10 kommunizieren kann.
3 ist ein Beispiel eines Funktionsblockdiagramms der Werkzeugmaschine 20.
In dem in 3 dargestellten Beispiel umfasst die Werkzeugmaschine 20 eine numerische Steuereinheit 210, einen Servoverstärker 214, einen Servomotor 220, einen Spindelverstärker 216 und einen Spindelmotor 230.
Ferner umfasst die numerische Steuereinheit 210 eine Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit, eine Servosteuereinheit 213, eine Spindelsteuereinheit 215, eine Sequenzsteuereinheit 217 und die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit umfasst einen Ringpuffer 212.
Die numerische Steuereinheit 210 erzeugt einen Operationsbefehl mit einem Drehbefehl für den Servomotor 220, der jeweilige Achsen antreibt, und einen Drehbefehl für den Spindelmotor 230, der eine Spindel antreibt, auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms und überträgt den erzeugten Operationsbefehl zum Servoverstärker 214 und/oder zum Spindelverstärker 216 mit Hilfe der Servosteuereinheit 213 und/oder der Spindelsteuereinheit 215, um dadurch den Antrieb des Servomotors 220 und/oder des Spindelmotors 230 zu steuern.
In dieser Weise wird eine vorbestimmte Bearbeitungsoperation der Werkzeugmaschine 20 verwirklicht.
Insbesondere gibt die Servosteuereinheit 210 einen Bewegungsbefehlsbetrag jeder Achse durch die numerische Steuereinheit 210 an den Servoverstärker 214 aus und der Servoverstärker 214 treibt den Servomotor 220 jeder Achse in Reaktion auf diesen Befehl an.
Ebenso gibt die Spindelsteuereinheit 215 einen Bewegungsbefehlsbetrag der Spindel durch die numerische Steuereinheit 210 an den Spindelverstärker 216 aus und der Spindelverstärker 216 treibt den Spindelmotor 230 der Spindel in Reaktion auf diesen Befehl an.
Der Servomotor 220 jeder Achse und der Spindelmotor 230 der Spindel weisen einen Positions- und Drehzahldetektor auf, die in diese eingebaut sind, und führen ein Positions- und Drehzahlrückkopplungssignal vom Positions- und Drehzahldetektor zur Servosteuereinheit 213 und/oder zur Spindelsteuereinheit 215 zurück, um dadurch eine Rückkopplungssteuerung der Position und der Drehzahl durchzuführen.
Wenn ein Datenerfassungsziel (eine Messzielachse, ein Datentyp und dergleichen) von der Datensammelvorrichtung 10 gemeldet wird, wählt die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit eine Messzielachse aus und konstruiert einen Kanal mit der Steuereinheit dieser Achse (das heißt der Servosteuereinheit 213 und/oder der Spindelsteuereinheit 215).
Danach sammelt die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit Daten, die beispielsweise durch die Servosteuereinheit 213 und/oder die Spindelsteuereinheit 215 gemessen werden.
Beim Empfangen einer Anweisung, die Abtastung zu starten, von der Datensammelvorrichtung 10 speichert die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Messdaten, die beispielsweise von der Servosteuereinheit 213 und/oder der Spindelsteuereinheit 215 gesammelt werden, im Ringpuffer 212 zusammen mit den zweiten Auslöserinformationen.
Ein Datensatz, der im Ringpuffer 212 gespeichert wird, weist eine Struktur mit Datengrößeninformationen, zweiten Auslöserinformationen und Abtastdaten, die einem Zyklus entsprechen, auf.
Die durch die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit abgetasteten Messdaten können Wellenformdaten sein und es besteht keine Begrenzung dafür.
In dem in 3 dargestellten Beispiel tastet die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit Daten ab, die durch die Servosteuereinheit 213 und/oder die Spindelsteuereinheit 215 gemessen werden, aber es besteht keine Begrenzung dafür.
Die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit kann beispielsweise Daten abtasten, die durch verschiedene Sensoren, die in der Werkzeugmaschine 20 vorgesehen sind, und verschiedene Sensoren, die um die Werkzeugmaschine 20 herum vorgesehen sind, gemessen werden.
Der im Ringpuffer 212 gespeicherte Datensatz wird zur Datensammelvorrichtung 10 übertragen.
Das heißt, die durch die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit abgetasteten Messdaten werden zur Datensammelvorrichtung 10 über das Netz 30 übertragen.
In dem in 3 dargestellten Beispiel werden die durch die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit abgetasteten Messdaten im Ringpuffer 212 gespeichert, aber es besteht keine Begrenzung dafür und ein anderer Puffer als der Ringpuffer kann verwendet werden.
Die Sequenzsteuereinheit 217 gibt ein PMC-Signal an eine Hilfsvorrichtung (beispielsweise einen Aktuator, der Werkzeugaustauschroboterhand genannt wird) der Werkzeugmaschine 20 über eine E/A-Einheit unter Verwendung eines Sequenzprogramms, das in der numerischen Steuereinheit 210 enthalten ist, aus und steuert die Hilfsvorrichtung.
Die Sequenzsteuereinheit 217 empfängt überdies Signale von verschiedenen Schaltern eines Bedienfeldes, das in einem Hauptkörper der Werkzeugmaschine 20 angeordnet ist, führt eine erforderliche Signalverarbeitung an den Signalen durch und liefert die verarbeiteten Signale zur numerischen Steuereinheit 210.
Wie vorstehend beschrieben, wird das PMC-Signal für die Auslöserinformationen verwendet.
Die in 3 dargestellte Werkzeugmaschine ist ein Beispiel der Werkzeugmaschine 20 und es besteht keine Begrenzung dafür.
Die Werkzeugmaschine 20 kann beispielsweise eine Werkzeugmaschine mit 5 Achsen oder eine Werkzeugmaschine mit 6 Achsen sein und kann eine Schmiedemaschine oder eine Spritzgießmaschine sein.
Vorstehend wurde die Konfiguration der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Als nächstes wird eine Operation des Datensammelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
[2. Operation der vorliegenden Erfindung]
4 bis 6 sind Zeitablaufdiagramme, die ein Operationsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
Die Komponenten des Datensammelsystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung sind am linken Ende jeder Zeichnung aufgelistet und die Zeit läuft in der Richtung von der linken Seite der Zeichnung zur rechten Seite ab.
Pfeile in der Zeichnung geben den Fluss von Daten und Signalen und den Bereich der Zeit an.
Überdies entsprechen die zusätzlichen Zeichen, die mit „S“ beginnen, die in den Zeichnungen verwendet werden, den Reihenfolgen von jeweiligen Operationen in der folgenden Beschreibung.
[2.1 Operationsbeispiel 1]
4 stellt das Operationsbeispiel 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Operationsbeispiel 1 stellt ein Beispiel dar, in dem nur eine Startbedingung und eine Endbedingung, die durch die Ereignisüberwachungseinheit 112 der Datensammelvorrichtung 10 überwacht werden sollen, vorhanden sind, und nachdem das Speichern von Daten in der Datenbank 120 durch die Datenerfassungseinheit 114 wiederholt wird, durch die Ereignisüberwachungseinheit 112 im Verlauf der Sammlung von Daten detektiert wird, dass die Endbedingung hergestellt ist, wodurch die Abtastung durch die Werkzeugmaschine 20 endet.
In S1 startet die Zeitplaneinheit 111 die Operation der Ereignisüberwachungseinheit 112, da der gegenwärtige Zeitpunkt, der durch die Takteinheit (nicht dargestellt) gemessen wird, dem Startzeitpunkt entspricht.
In S2 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob die Startbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen.
Die Startbedingung wird in einem Zyklus mit geringer Geschwindigkeit (einem ersten Zyklus) von 500 ms bis 1 s überwacht.
Im Operationsbeispiel 1 ist eine Programmnummer eines durch die Werkzeugmaschine 20 ausgeführten Programms als erste Auslöserinformationen dargestellt, aber es besteht keine Begrenzung dafür.
Ein PMC-Signal vom Bittyp oder Werttyp, das eine Werkzeugnummer angibt, die durch die Werkzeugmaschine 20 ausgewählt wird, oder eine Makrovariable, die in einem Programm verwendet wird, das durch die Werkzeugmaschine 20 ausgeführt wird, kann beispielsweise als erste Auslöserinformationen verwendet werden.
In S3 führt die numerische Steuereinheit 210 beispielsweise ein Bearbeitungsprogramm aus.
In S4 detektiert die Ereignisüberwachungseinheit 112, dass die Programmnummer eines durch die numerische Steuereinheit 210 ausgeführten Programms zur im Voraus festgelegten Programmnummer identisch ist, als Startbedingung und gibt ein Abtaststartanweisungssignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus.
Die Abtaststeuereinheit 113 weist die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit an, die Abtastung von Daten zu starten.
In S5 führt die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Abtastung der Messzieldaten von der Servosteuereinheit 213 und/oder der Spindelsteuereinheit 215 aus und erfasst ein PMC-Signal, das für die Auslöserinformationen verwendet wird, von der Sequenzsteuereinheit 217.
In S6 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob eine Endbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist.
Die ersten Auslöserinformationen können für die Endbedingung verwendet werden und die Anzahl von Datenerfassungsmalen durch die Datenerfassungseinheit 114 kann verwendet werden.
Die Endbedingung wird in einem Zyklus mit geringer Geschwindigkeit (ersten Zyklus) von 500 ms bis 1 s überwacht.
In S7 überwacht die Datenerfassungseinheit 114 die zweiten Auslöserinformationen, die im Datensatz enthalten sind, der von der Werkzeugmaschine 20 erfasst wird, und unterbricht die Speicherung von Messdaten, bis die Speicherbedingung hergestellt ist.
Es wird angemerkt, dass die zweiten Auslöserinformationen in einem Zyklus von 1 ms bis 10 ms überwacht werden.
Insbesondere kann der Zyklus der Überwachung der zweiten Auslöserinformationen derselbe wie der Zyklus der Abtastung von Daten sein oder kann ganzzahlige Vielfache des Zyklus der Abtastung von Daten sein.
Da die Speicherbedingung auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen hergestellt ist, speichert die Datenerfassungseinheit 114 in S8 die Messdaten in der Datenbank 120. Diese Datenspeicherung wird als erste Datenspeicherung bezeichnet.
Da in S9 die Anzahl von Teilen von Daten, die die Datenerfassungseinheit 114 in der Datenbank 120 gespeichert hat, die Anzahl von Teilen (in diesem Beispiel 10000 Teilen), die im Voraus in der Speicherbedingung festgelegt wird, erreicht hat, beendet die Datenerfassungseinheit 114 die Speicherung der Messdaten.
In S10 überwacht die Datenerfassungseinheit 114 die zweiten Auslöserinformationen, die im Datensatz enthalten sind, der von der Werkzeugmaschine 20 erfasst wird, und unterbricht die Speicherung von Daten, bis die Speicherbedingung hergestellt ist.
Da die Speicherbedingung auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen hergestellt ist, speichert die Datenerfassungseinheit 114 in S11 die Messdaten in der Datenbank 120. Diese Datenspeicherung wird als zweite Datenspeicherung bezeichnet.
Da in S12 die Anzahl von Teilen von Messdaten, die die Datenerfassungseinheit 114 in der Datenbank 120 gespeichert hat, die Anzahl von Teilen (in diesem Beispiel 10000 Teilen), die im Voraus in der Speicherbedingung festgelegt wird, erreicht hat, beendet die Datenerfassungseinheit 114 die Speicherung der Messdaten.
In S13 überwacht die Datenerfassungseinheit 114 die zweiten Auslöserinformationen, die im Datensatz enthalten sind, der von der Werkzeugmaschine 20 erfasst wird, und unterbricht die Speicherung von Daten, bis die Speicherbedingung hergestellt ist.
Da die Speicherbedingung auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen hergestellt ist, speichert die Datenerfassungseinheit 114 in S14 die Messdaten in der Datenbank 120.
Diese Datenspeicherung wird als n-te Datenspeicherung bezeichnet.
In S15 detektiert die Ereignisüberwachungseinheit 112, dass die Programmnummer eines Programms, das durch die numerische Steuereinheit 210 ausgeführt wird, zur im Voraus als Endbedingung festgelegten Programmnummer identisch ist, und gibt ein Abtastendsignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus.
Die Abtaststeuereinheit 113 weist die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung zu beenden.
In dieser Weise beendet die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Abtastung.
In S16 speichert die Datenerfassungseinheit 114 eine Anzahl von Teilen von Messdaten, die kleiner ist als die im Voraus in der Speicherbedingung festgelegte Anzahl von Teilen (in diesem Beispiel 10000 Teilen), in der Datenbank 120 und beendet die Speicherung der Messdaten.
In S17 nimmt die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob die Startbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen wieder auf.
In S18 beendet die Zeitplaneinheit 111 die Operation der Ereignisüberwachungseinheit 112, da der gegenwärtige Zeitpunkt, der durch die Takteinheit (nicht dargestellt) gemessen wird, dem Endzeitpunkt entspricht.
Überdies entfernt die Abtaststeuereinheit 113 den Kanal, der zwischen der Datenerfassungseinheit 114 und der Werkzeugmaschine 20 konstruiert wurde, um Daten zu erfassen.
[2.2 Operationsbeispiel 2]
5 stellt das Operationsbeispiel 2 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Im Operationsbeispiel 2 sind eine erste Startbedingung und eine zweite Startbedingung als Startbedingung für die Erfassung von Daten vorhanden, die die Ereignisüberwachungseinheit 112 der Datensammelvorrichtung 10 überwacht, und eine erste Endbedingung und eine zweite Endbedingung, die der ersten Startbedingung und der zweiten Startbedingung entsprechen, sind als Endbedingung für die Erfassung von Daten vorhanden.
Wenn die erste Startbedingung hergestellt ist, startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Erfassung von Messdaten A, die der ersten Startbedingung entsprechen, unterbricht die Überwachung der zweiten Startbedingung und überwacht nur die erste Endbedingung.
Wenn die zweite Startbedingung hergestellt ist, startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Erfassung von Messdaten B, die der zweiten Startbedingung entsprechen, unterbricht die Überwachung der ersten Startbedingung und überwacht nur die zweite Endbedingung.
In S21 startet die Zeitplaneinheit 111 die Operation der Ereignisüberwachungseinheit 112, da der durch die Takteinheit (nicht dargestellt) gemessene gegenwärtige Zeitpunkt dem Startzeitpunkt entspricht.
In S22 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob eine Startbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen.
Es wird angemerkt, dass die Startbedingung hier die erste Startbedingung, die den Messzieldaten A entspricht, und die zweite Startbedingung, die den Messzieldaten B entspricht, umfasst.
In S23 führt die numerische Steuereinheit 210 beispielsweise ein Bearbeitungsprogramm aus.
In S24 detektiert die Ereignisüberwachungseinheit 112, dass die Programmnummer eines Programms, das durch die numerische Steuereinheit 210 ausgeführt wird, zur im Voraus als erste Startbedingung festgelegten Programmnummer identisch ist, und gibt ein Abtaststartanweisungssignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus.
Die Abtaststeuereinheit 113 weist die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung der Messzieldaten A zu starten.
In S25 führt die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Abtastung der Messzieldaten A von der Servosteuereinheit 213 und/oder der Spindelsteuereinheit 215 aus und erfasst ein PMC-Signal, das für die Auslöserinformationen verwendet wird, von der Sequenzsteuereinheit 217.
In S26 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob die erste Endbedingung, die eine Endbedingung für die Erfassung der Messdaten A ist, hergestellt ist.
Die ersten Auslöserinformationen können für die Endbedingung verwendet werden und die Anzahl von Datenerfassungsmalen durch die Datenerfassungseinheit 114 kann verwendet werden.
In diesem Beispiel ist ein Fall, in dem die erste Endbedingung darin besteht, dass die Anzahl von Erfassungsmalen der Messdaten A durch die Datenerfassungseinheit 114 zweimal erreicht hat, dargestellt.
In S27 überwacht die Datenerfassungseinheit 114 die zweiten Auslöserinformationen, die im Datensatz enthalten sind, der von der Werkzeugmaschine 20 erfasst wird, und unterbricht die Speicherung von Messdaten, bis die Speicherbedingung hergestellt ist.
Da die Speicherbedingung auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen hergestellt ist, speichert die Datenerfassungseinheit 114 in S28 die Messdaten A in der Datenbank 120.
Es wird angemerkt, dass diese Datenspeicherung als erste Speicherung der Messdaten A bezeichnet wird.
Da in S29 die Anzahl von Teilen von Daten, die die Datenerfassungseinheit 114 in der Datenbank 120 gespeichert hat, die Anzahl von Teilen (in diesem Beispiel 10000 Teilen), die im Voraus in der Speicherbedingung festgelegt wird, erreicht hat, beendet die Datenerfassungseinheit 114 die Speicherung der Messdaten.
In S30 überwacht die Datenerfassungseinheit 114 die zweiten Auslöserinformationen, die im Datensatz enthalten sind, der von der Werkzeugmaschine 20 erfasst wird, und unterbricht die Speicherung von Daten, bis die Speicherbedingung hergestellt ist.
Da die Speicherbedingung auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen hergestellt ist, speichert die Datenerfassungseinheit 114 in S31 die Messdaten A in der Datenbank 120.
Es wird angemerkt, dass diese Datenspeicherung als zweite Speicherung der Messdaten A bezeichnet wird.
Da in S32 die Anzahl von Teilen von Daten, die die Datenerfassungseinheit 114 in der Datenbank 120 gespeichert hat, die Anzahl von Teilen (in diesem Beispiel 10000 Teilen), die im Voraus in der Speicherbedingung festgelegt wird, erreicht hat, beendet die Datenerfassungseinheit 114 die Speicherung der Messdaten A.
In S33 detektiert die Ereignisüberwachungseinheit 112, dass die erste Endbedingung, dass die Anzahl von Erfassungsmalen der Messdaten A durch die Datenerfassungseinheit 114 zweimal erreicht hat, hergestellt wurde, und gibt ein Abtastendsignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus.
Die Abtaststeuereinheit 113 weist die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung der Messzieldaten A zu beenden.
In dieser Weise beendet die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Abtastung.
In S34 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob eine Startbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen.
Es wird angemerkt, dass die Startbedingung hier die erste Startbedingung, die den Messzieldaten A entspricht, und die zweite Startbedingung, die den Messzieldaten B entspricht, umfasst.
In S35 detektiert die Ereignisüberwachungseinheit 112, dass die Programmnummer eines Programms, das durch die numerische Steuereinheit 210 ausgeführt wird, zur im Voraus als zweite Startbedingung festgelegten Programmnummer identisch ist, und gibt ein Abtaststartanweisungssignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus.
Die Abtaststeuereinheit 113 weist die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung der Messdaten B zu starten.
In S36 führt die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Abtastung der Messzieldaten B von der Servosteuereinheit 213 und/oder der Spindelsteuereinheit 215 aus und erfasst ein PMC-Signal, das für die Auslöserinformationen verwendet wird, von der Sequenzsteuereinheit 217.
In S37 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob die zweite Endbedingung, die eine Endbedingung für die Erfassung der Messdaten B ist, hergestellt ist.
Die ersten Auslöserinformationen können für die Endbedingung verwendet werden und die Anzahl von Datenerfassungsmalen durch die Datenerfassungseinheit 114 kann verwendet werden.
In diesem Beispiel ist ein Fall, in dem die erste Endbedingung darin besteht, dass die Anzahl von Erfassungsmalen der Messdaten B durch die Datenerfassungseinheit 114 einmal erreicht hat, dargestellt.
In S38 überwacht die Datenerfassungseinheit 114 die zweiten Auslöserinformationen, die im Datensatz enthalten sind, der von der Werkzeugmaschine 20 erfasst wird, und unterbricht die Speicherung der Messdaten B, bis die Speicherbedingung hergestellt ist.
Da die Speicherbedingung auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen hergestellt ist, speichert die Datenerfassungseinheit 114 in S39 die Messdaten B in der Datenbank 120.
Es wird angemerkt, dass diese Datenspeicherung als erste Speicherung der Messdaten B bezeichnet wird.
Da in S40 die Anzahl von Teilen von Messdaten B, die die Datenerfassungseinheit 114 in der Datenbank 120 gespeichert hat, die Anzahl von Teilen (in diesem Beispiel 10000 Teilen), die im Voraus in der Speicherbedingung festgelegt wird, erreicht hat, beendet die Datenerfassungseinheit 114 die Speicherung der Messdaten.
In S41 detektiert die Ereignisüberwachungseinheit 112, dass die zweite Endbedingung, dass die Anzahl von Erfassungsmalen der Messdaten B durch die Datenerfassungseinheit 114 einmal erreicht hat, hergestellt wurde, und gibt ein Abtastendsignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus.
Die Abtaststeuereinheit 113 weist die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung der Messzieldaten B zu beenden. In dieser Weise beendet die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Abtastung.
In S42 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob eine Startbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen.
Es wird angemerkt, dass die Startbedingung hier die erste Startbedingung, die den Daten A entspricht, und die zweite Startbedingung, die den Daten B entspricht, umfasst.
In S43 beendet die Zeitplaneinheit 111 die Operation der Ereignisüberwachungseinheit 112, da der gegenwärtige Zeitpunkt, der durch die Takteinheit (nicht dargestellt) gemessen wird, dem Endzeitpunkt entspricht.
Überdies entfernt die Abtaststeuereinheit 113 den Kanal, der zwischen der Datenerfassungseinheit 114 und der Werkzeugmaschine 20 konstruiert wurde, um Daten zu erfassen.
Es wird angemerkt, dass im Operationsbeispiel 2 während der Abtastung der Messzieldaten A durch die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Ereignisüberwachungseinheit 112 nicht überwacht, ob die zweite Startbedingung hergestellt wurde.
Während der Abtastung der Messzieldaten B durch die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit überwacht ebenso die Ereignisüberwachungseinheit 112 nicht, ob die erste Startbedingung hergestellt wurde.
[2.3 Operationsbeispiel 3]
6 stellt das Operationsbeispiel 3 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Das Operationsbeispiel 3 stellt ein Beispiel dar, in dem die Datenerfassungseinheit 114 der Datensammelvorrichtung 10 keine Auslöserüberwachung mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung der zweiten Auslöserinformationen durchführt, sondern die von der Werkzeugmaschine 20 übertragenen Messdaten in der Datenbank 120 bedingungslos gespeichert werden.
In S51 startet die Zeitplaneinheit 111 die Operation der Ereignisüberwachungseinheit 112, da der durch die Takteinheit (nicht dargestellt) gemessene gegenwärtige Zeitpunkt dem Startzeitpunkt entspricht.
In S52 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung der Startbedingung für die Erfassung von Daten, die hergestellt wurde, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen.
In S53 führt die numerische Steuereinheit 210 beispielsweise ein Bearbeitungsprogramm aus.
In S54 detektiert die Ereignisüberwachungseinheit 112, dass die Programmnummer eines durch die numerische Steuereinheit 210 ausgeführten Programms zur im Voraus als Startbedingung festgelegten Programmnummer identisch ist, und gibt ein Abtaststartanweisungssignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus.
Die Abtaststeuereinheit 113 weist die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit an, die Abtastung von Daten zu starten.
In S55 führt die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Abtastung der Messzieldaten von der Servosteuereinheit 213 und/oder von der Spindelsteuereinheit 215 aus und erfasst ein PMC-Signal, das für die Auslöserinformationen verwendet wird, von der Sequenzsteuereinheit 217.
Ferner speichert die Datenerfassungseinheit 114 die Messdaten in der Datenbank 120 ohne Überwachung der zweiten Auslöserinformationen.
Diese Datenspeicherung wird als erste Datenspeicherung bezeichnet.
In S56 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung der Endbedingung für die Erfassung von Daten.
Die ersten Auslöserinformationen können für die Endbedingung verwendet werden und die Anzahl von Datenerfassungsmalen durch die Datenerfassungseinheit 114 kann verwendet werden.
In diesem Beispiel ist ein Fall, in dem die erste Endbedingung darin besteht, dass die Anzahl von Erfassungsmalen der Messdaten durch die Datenerfassungseinheit 114 einmal erreicht hat, dargestellt.
Da in S57 die Anzahl von Teilen von Daten, die die Datenerfassungseinheit 114 in der Datenbank 120 gespeichert hat, die Anzahl von Teilen (in diesem Beispiel 10000 Teilen), die im Voraus in der Speicherbedingung festgelegt wird, erreicht hat, beendet die Datenerfassungseinheit 114 die Speicherung der Messdaten.
In S58 detektiert die Ereignisüberwachungseinheit 112, dass die Endbedingung, dass die Anzahl von Erfassungsmalen der Messdaten durch die Datenerfassungseinheit 114 einmal erreicht hat, hergestellt wurde, und gibt ein Abtastendsignal an die Abtaststeuereinheit 113 aus.
Die Abtaststeuereinheit 113 weist die Werkzeugmaschine 20 an, die Abtastung zu beenden.
In dieser Weise beendet die Abtasteinheit 211 mit hoher Geschwindigkeit die Abtastung.
In S59 startet die Ereignisüberwachungseinheit 112 die Überwachung, ob eine Startbedingung für die Erfassung von Daten hergestellt ist, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen.
In S60 beendet die Zeitplaneinheit 111 die Operation der Ereignisüberwachungseinheit 112, da der durch die Takteinheit (nicht dargestellt) gemessene gegenwärtige Zeitpunkt dem Endzeitpunkt entspricht.
Überdies entfernt die Abtaststeuereinheit 113 den Kanal, der zwischen der Datenerfassungseinheit 114 und der Werkzeugmaschine 20 konstruiert wurde, um Daten zu erfassen.
[3. Vorteile der Ausführungsform]
Gemäß dem Datensammelsystem 1 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Last eines Datensammelprozesses und der Netzkommunikation zu verringern und Daten zuverlässig zu sammeln, ohne Abschnitte zu überspringen, in denen eine Datenmessung erforderlich ist, unter Verwendung einer Kombination einer ersten Auslöserbestimmungseinheit, die den Start/das Ende einer Abtastung mit hoher Geschwindigkeit in einem Zyklus mit geringer Geschwindigkeit bestimmt, und einer zweiten Auslöserbestimmungseinheit, die die Speicherung von Abtastdaten mit hoher Geschwindigkeit bestimmt.
Überdies ist es möglich, mehrere Typen von Startbedingungen und Endbedingungen für die Erfassung von Daten bereitzustellen, mehrere Startbedingungen gleichzeitig zu überwachen und Messdaten eines Typs zu sammeln, der einer festgelegten Startbedingung entspricht.
[4. Modifikation]
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Datenbank 120 eine Komponente der Datensammelvorrichtung 10 ist, besteht keine Begrenzung dafür.
Die Datenbank 120 kann beispielsweise in einer Vorrichtung vorgesehen sein, die von der Datensammelvorrichtung 10 unabhängig ist und mit der Datensammelvorrichtung 10 kommunizieren kann.
Bezugszeichenliste

1:: Datensammelsystem
10:: Datensammelvorrichtung
20:: Werkzeugmaschine
30:: Netz
110:: Steuereinheit
111:: Zeitplaneinheit
112:: Ereignisüberwachungseinheit
113:: Abtaststeuereinheit
114:: Datenerfassungseinheit
120:: Datenbank
210:: Numerische Steuereinheit
211:: Abtasteinheit mit hoher Geschwindigkeit
212:: Ringpuffer
213:: Servosteuereinheit
214:: Servoverstärker
215:: Spindelsteuereinheit
216:: Spindelverstärker
217:: Sequenzsteuereinheit
220:: Servomotor
230:: Spindelmotor

Claims

Datensammelvorrichtung (10), die Daten von einer Werkzeugmaschine (20) sammelt, die umfasst: eine Steuereinheit (110) und eine Datenbank (120), wobei die Steuereinheit (110) umfasst: eine Ereignisüberwachungseinheit (112), die erste Auslöserinformationen von der Werkzeugmaschine (20) in einem ersten Zyklus erfasst und überwacht, ob eine Startbedingung und eine Endbedingung für die Erfassung der Daten hergestellt wurden, auf der Basis der ersten Auslöserinformationen; eine Abtaststeuereinheit (113), die die Werkzeugmaschine (20) anweist, die Abtastung der Daten in einem zweiten Zyklus zu starten, der kürzer ist als der erste Zyklus, wenn die Startbedingung hergestellt ist, und die Werkzeugmaschine anweist, die Abtastung zu beenden, wenn die Endbedingung hergestellt ist; und eine Datenerfassungseinheit (114), die die durch die Werkzeugmaschine (20) abgetasteten Daten von der Werkzeugmaschine (20) zusammen mit den zweiten Auslöserinformationen erfasst, wobei die Datenerfassungseinheit (114) überwacht, ob eine Speicherbedingung für die Daten hergestellt ist, auf der Basis der zweiten Auslöserinformationen, die Daten in der Datenbank speichert, wenn die Speicherbedingung hergestellt ist, und die Speicherung der Daten beendet, wenn die Speicherbedingung nicht hergestellt ist, wobei die Anzahl der Einheiten der gespeicherten Daten in der Speicherbedingung eingestellt ist, und die Endbedingung auf der ersten Auslöserinformation und der Anzahl der Datenerfassungen basiert.
Datensammelvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei mehrere Startbedingungen vorhanden sind, die Ereignisüberwachungseinheit (112) die mehreren Startbedingungen gleichzeitig überwacht, und die Abtaststeuereinheit (113) die Werkzeugmaschine (20) anweist, Daten eines Typs abzutasten, der der festgelegten Startbedingung entspricht.
Datensammelvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Zyklus 500 ms bis 1 s ist und der zweite Zyklus 1 ms bis 10 ms ist.
Datensammelvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ersten Auslöserinformationen Informationen in Bezug auf eine Programmnummer und/oder einen Programmnamen eines durch die Werkzeugmaschine (20) ausgeführten Programms, eine Werkzeugnummer, die von der Werkzeugmaschine verwendet wird, und/oder eine Variable, die im Programm bezeichnet ist und für die Steuerung verwendet wird, sind.
Datensammelvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweiten Auslöserinformationen Informationen in Bezug auf eine Sequenznummer, die in einem durch die Werkzeugmaschine (20) ausgeführten Programm enthalten ist, ein Sequenzsignal, an dem eine Sequenzsteuerung durchgeführt wird, und/oder einen Alarm von der Werkzeugmaschine (20) sind.
Datensammelvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Datenerfassungseinheit (114) einen Datensatz mit den Daten von der Werkzeugmaschine (20) erfasst und den Datensatz in einem Puffer speichert, der in der Datenerfassungseinheit (114) enthalten ist.
Datensammelvorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei der Datensatz eine Datenstruktur mit Datengrößeninformationen, den zweiten Auslöserinformationen und Abtastdaten, die einem Zyklus entsprechen, aufweist.
Datensammelvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinheit (110) ferner umfasst: eine Zeitplaneinheit (111), die einen Startzeitpunkt und einen Endzeitpunkt für eine Operation der Ereignisüberwachungseinheit (112) festlegt, die Ereignisüberwachungseinheit betreibt, wenn ein gegenwärtiger Zeitpunkt dem Startzeitpunkt entspricht, und die Operation der Ereignisüberwachungseinheit (112) beendet, wenn der gegenwärtige Zeitpunkt dem Endzeitpunkt entspricht.