JP2009223354A - アラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アラームになった要因を数値制御装置に記憶したデータを使用して表示装置に具体的に表示するようにし、アラームが発生した際に顧客(ユーザ)が問題を解決するのに必要な工数を削減すること。
【解決手段】プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段Gと、各アラームに対応するアラームの判定内容を記載したアラーム要因メッセージの雛形を記憶しているアラーム要因メッセージのアラーム要因メッセージ雛形記憶手段Iと、アラーム情報記憶手段Gに記憶されたアラーム情報を、対応する前記アラーム要因メッセージの雛形に組み入れる組み入れ手段Hと、組み入れ手段Hによって完成されたアラーム要因メッセージの表示を行う表示手段(J、K)と、を備えたアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置。
【選択図】図1
【解決手段】プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段Gと、各アラームに対応するアラームの判定内容を記載したアラーム要因メッセージの雛形を記憶しているアラーム要因メッセージのアラーム要因メッセージ雛形記憶手段Iと、アラーム情報記憶手段Gに記憶されたアラーム情報を、対応する前記アラーム要因メッセージの雛形に組み入れる組み入れ手段Hと、組み入れ手段Hによって完成されたアラーム要因メッセージの表示を行う表示手段(J、K)と、を備えたアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、工作機械や産業用機械などの機械を制御する数値制御装置に関し、特に、アラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置に関する。
機械を制御する数値制御装置には、異常が発生した場合に通知する数百から数千種類のアラームがある。そして、数値制御装置や数値制御装置が制御する機械において何らかの異常が発生した場合に、特許文献1〜特許文献3に開示されているように、異常の内容を表すアラームメッセージを数値制御装置が有する表示装置に表示することが行われている。
特許文献1には、アラームが発生した場合において、オペレータや試験操作員より要求があれば、アラーム内容に関連するパラメータ名称とアラーム内容に関連するパラメータの設定値を自動的に表示画面に表示する数値制御装置の技術が開示されている。
特許文献2には、アラーム発生時にパラメータ、現在位置などの内部データを全て保存する機能を有する数値制御装置の技術が開示されている。
特許文献3には、工作機械に付属する制御盤内の諸要素のアラーム情報を集中管理するようにした数値制御装置の技術が開示されている。この技術では、工作機械の制御盤内の諸要素を無線タグでつなぎ、アラーム情報やステータス情報を記憶し、それを無線で数値制御装置に通知する技術が開示されている。
数値制御装置による制御で機械を自動運転中にアラームが発生した場合、どのデータを比較してアラームと判定しているのかすぐには判断できない。背景技術で説明した数値制御装置の技術は、アラーム発生時のアラームに関連するパラメータの名称やパラメータの設定値を表示する技術であり、アラーム発生時の関連データを保存する技術であり、また、アラーム発生情報を無線技術によって収集するものである。
そのため、従来は、マニュアルを参照して、どのパラメータ、オフセット、信号、サーボのデータがアラームの判定に使用されているかを調べ、パラメータ、オフセット、現在位置、信号、サーボの画面設定から設定値やデータを確認し、アラームになった要因について検討を行っており、多くの工数(延べ作業時間)を必要としている。
そこで、本発明は、アラームになった要因を数値制御装置に記憶したデータを使用して表示装置に具体的に表示するようにし、アラームが発生した際に顧客(ユーザ)が問題を解決するのに必要な工数を削減することが可能な数値制御装置を提供することを目的とする。
本願の請求項1に記載された発明は、機械の自動運転制御を行う数値制御装置において、
プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段と、各アラームに対応するアラームの判定内容を記載したアラーム要因メッセージの雛形を記憶しているアラーム要因メッセージ雛形記憶手段と、前記アラーム情報記憶手段に記憶されたアラーム情報を前記アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された対応するアラーム要因メッセージに組み入れる組み入れ手段と、該組み入れ手段によって完成されたアラーム要因メッセージの表示を行う表示手段と、を備えたアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置である。
プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段と、各アラームに対応するアラームの判定内容を記載したアラーム要因メッセージの雛形を記憶しているアラーム要因メッセージ雛形記憶手段と、前記アラーム情報記憶手段に記憶されたアラーム情報を前記アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された対応するアラーム要因メッセージに組み入れる組み入れ手段と、該組み入れ手段によって完成されたアラーム要因メッセージの表示を行う表示手段と、を備えたアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置である。
請求項2に記載された発明は、前記アラーム判定に使われたデータは、パラメータのデータ、座標系やオフセットの設計データ、各軸のアラーム発生時の位置データ、入出力信号データ、モータの電流データ、フィードバックデータのうち、少なくとも一つのデータを含むことを特徴とする請求項1に記載のアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置である。
本発明により、機械の自動運転中にアラームが発生した場合に、アラームになった要因を数値制御装置に記憶したデータを使用して表示装置に具体的に表示することができる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1は、本発明のアラームの情報を表示する機能を有する数値制御装置の機能ブロック図である。Aは数値制御プログラム(NCプログラム)、Bは速度制御・加速度制御部、Cはパルス分配部、Dはサーボモータ制御部、Eはサーボモータである。Fは送り速度、加減速時定数などのパラメータの格納部である。
図1は、本発明のアラームの情報を表示する機能を有する数値制御装置の機能ブロック図である。Aは数値制御プログラム(NCプログラム)、Bは速度制御・加速度制御部、Cはパルス分配部、Dはサーボモータ制御部、Eはサーボモータである。Fは送り速度、加減速時定数などのパラメータの格納部である。
Gはアラーム情報記憶手段であり、アラーム時に実行していたプログラムの番号、ブロックの指令内容と、アラームの判定に使われたパラメータ、座標系やオフセットの設定データ、入出力信号データ、モータの電流データ、フィードバックデータのうち少なくとも一つを数値制御装置内に記憶する記憶手段である。Hは組み入れ手段であり、アラーム時に実行していたプログラムとアラームの判定に使われたデータを、アラームの判定内容を記した要因メッセージに組み入れる手段である。Iはアラーム要因メッセージ雛形記憶手段であり、アラームの判定内容を記した要因メッセージを記憶する手段である。Jは表示指示手段であり、アラーム情報記憶手段Gのアラーム情報をアラーム要因メッセージ雛形記憶手段Iの要因メッセージに組み入れ手段Hにより組み入れて完成したアラーム要因メッセージを表示装置Kに表示させる手段である。また、組み入れ手段Hで完成したアラーム要因メッセージは、外部記憶装置Lに外部出力手段Mを介して格納される。
後述する数値制御装置10(図4参照)では、アラーム情報記憶手段GとしてSRAM13を具体的な記憶手段として用いることができる。アラーム要因メッセージ雛形記憶手段Iは、ROM12を具体的な記憶手段として用いることができる。また、組み入れ手段Hで完成したアラーム要因メッセージは、SRAM13に格納することができる。
図2は、本発明のアラームを表示する機能を実行するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
数値制御装置が制御する対象の動作状態を診断し、アラーム発生か否か判断し、アラーム発生が無ければ終了し、アラームが発生すればステップS102へ進む(ステップS100、ステップS101)。
数値制御装置が制御する対象の動作状態を診断し、アラーム発生か否か判断し、アラーム発生が無ければ終了し、アラームが発生すればステップS102へ進む(ステップS100、ステップS101)。
アラーム時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われた、パラメータデータ、座標系やオフセットの設定データ、各軸のアラーム発生時の位置データ、入出力信号データ、モータの電流データ、フィードバックデータのうち少なくとも一つのデータを数値制御装置内のアラーム情報記憶手段に記憶し、ステップS104へ進む(ステップS102、ステップS103)。
アラーム時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われた、プログラムの指令値、パラメータ、オフセットの設定、及び、現在位置、信号、サーボのデータを、アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された要因メッセージに組み込む(ステップS104)。そして、ステップS104での組み込み処理により作成された要因メッセージを表示装置に表示し終了する(ステップS105)。
ここで、ステップS104の組み込み処理で作成される要因メッセージについて説明する。組み込み処理で作成された要因メッセージとして、次の2つの要因メッセージを例にとって説明する。
例1)
「プログラム番号xxのN0001G00YyyZzzのZの指令値にZの機械座標値ccを加えた値が、パラメータaa番の値bbよりも大きいため、禁止領域に入っていると判定された。」
「プログラム番号XXのN0001G00YyyZzz」は、アラーム情報記憶手段G(図1参照)に記憶されるプログラム番号、プログラムブロックの指令内容を表している。「Zの指令値にZの機械座標値cc、パラメータaa番のbb」は、アラーム情報記憶手段Gに記憶されるアラームの判定に使われた、プログラム指令値、パラメータを表している。また、「禁止領域に入っている」はアラームと判定した方法を表している。
例2)
「プログラム番号xxのN0001G00YyyZzzTttのTの指令値で選択されたオフセット量であるオフセット番号yyの値がzzで、パラメータaa番の値bbよりも大きいため。」
「プログラム番号XXのN0001G00YyyTtt」は、アラーム情報記憶手段G(図1参照)に記憶されるプログラム番号、プログラムブロックの指令内容を表している。「Tの指令値、オフセット番号yyの値zz」は、アラーム情報記憶手段Gに記憶されるアラームの判定に使われた、プログラム指令値、パラメータを表している。また、「パラメータaa番の値bbより大きいため。」はアラームと判定した方法を表している。
例1)
「プログラム番号xxのN0001G00YyyZzzのZの指令値にZの機械座標値ccを加えた値が、パラメータaa番の値bbよりも大きいため、禁止領域に入っていると判定された。」
「プログラム番号XXのN0001G00YyyZzz」は、アラーム情報記憶手段G(図1参照)に記憶されるプログラム番号、プログラムブロックの指令内容を表している。「Zの指令値にZの機械座標値cc、パラメータaa番のbb」は、アラーム情報記憶手段Gに記憶されるアラームの判定に使われた、プログラム指令値、パラメータを表している。また、「禁止領域に入っている」はアラームと判定した方法を表している。
例2)
「プログラム番号xxのN0001G00YyyZzzTttのTの指令値で選択されたオフセット量であるオフセット番号yyの値がzzで、パラメータaa番の値bbよりも大きいため。」
「プログラム番号XXのN0001G00YyyTtt」は、アラーム情報記憶手段G(図1参照)に記憶されるプログラム番号、プログラムブロックの指令内容を表している。「Tの指令値、オフセット番号yyの値zz」は、アラーム情報記憶手段Gに記憶されるアラームの判定に使われた、プログラム指令値、パラメータを表している。また、「パラメータaa番の値bbより大きいため。」はアラームと判定した方法を表している。
図3は、アラームメッセージが発生したとき、表示装置Kに表示される本発明により作成される要因メッセージの一例である。表示装置Kの画面には、アラームメッセージとして、アラームの番号、アラームの原因、及び、アラームの判定の項目が表示される。
図3のアラームメッセージの例では、アラーム番号は510で、原因はX軸方向のオーバトラベルを表示している。オーバトラベルと判定した理由が次の項目「判定:」として表示されている。この判定では、プログラム「O0100」のブロック番号00000132(X15.000 Y5.000 Z5.000 F1000)のXの指令値にXの機械座標値100.000を加えた値が、パラメータ1326の値100.000より大きいため、禁止領域に入っていると判断されている。
図3に示されるように、アラームになった要因を数値制御装置に記憶したデータを使用して表示装置に具体的に表示することで、アラームが発生した際に顧客(ユーザ)が要する問題解決の工数(延べ作業時間)を削減することが可能である。
図4は、本発明であるアラームメッセージを表示する機能を有する数値制御装置10の実施形態の概略ブロック図である。図4において、数値制御装置10は工作機械や産業用機械などの機械を制御する装置である。プロセッサ(CPU)11は数値制御装置10を全体的に制御するプロセッサである。プロセッサ(CPU)11はバス20を介してROM12に格納されたシステムプログラムを読み出し、このシステムプログラムに従って数値制御装置10を全体的に制御する。
ROM12に格納されているシステムプログラムには、加工プログラムの作成及び編集のために必要となる編集モードの処理や自動運転のための再生モードの処理を実施するための各種のものがある。また、このROM12には、数値制御装置10や数値制御装置10が制御する工作機械や産業用機械の異常検出のためのプログラムや、異常を検出した際にSRAM13への記憶や、SRAM13からのデータの転送を行う転送プログラムが格納されている。また、ROM12は前述したとおり、アラームメッセージ及び追加情報をそれぞれの記憶領域に予め記憶している。
SRAM13はデータの書き込みと読み出しが可能なRAMの一種である。SRAM13は図示しないバッテリーでバックアップされ不揮発性メモリとして機能し、一時的な計算データや、LCD/MDIユニット21を介してオペレータが入力した各種データがデータ領域に格納されている。
また、SRAM13には、インタフェース14を介して読み込まれた加工プログラムやLCD/MDIユニット21を介して入力された加工プログラム等が記憶されるようになっている。LCD/MDIユニット21は液晶表示装置と手動入力装置とから構成されている。
インタフェース14は数値制御装置10に接続可能な外部機器23のためのインタフェースであり、入出力手段や外部記憶装置などの外部機器23が接続されている。入出力手段や外部記憶装置等からは加工プログラム等が読み込まれ、また、数値制御装置10内で編集された加工プログラムを入出力手段や外部記憶装置に出力することが可能である。
PMC(プログラマブル・マシン・コントローラ)15は、数値制御装置10内に内蔵されたシーケンスプログラムで加工機械側の補助装置、例えば、工具交換用のアクチュエータを制御する。例えば、加工プログラムで指令されたM機能、S機能、及びT機能に従って、これらシーケンスプログラムによって補助装置側で必要な信号に変換し、I/Oユニット16から補助装置側に出力される。この出力信号により各種アクチュエータなどの補助装置が作動する。
工作機械の各軸の現在位置、アラーム、パラメータ、及び画像データ等の画像信号は、LCD/MDIユニット21に送られ、LCD/MDIユニット21に備わった液晶表示装置からなるディスプレイに表示される。LCD/MDIユニット21はディスプレイやキーボード等を備えた入力装置である。
インタフェース18はLCD/MDIユニット21のキーボードからデータを受けてプロセッサ(CPU)11に渡す。また、数値制御装置10や数値制御装置10が制御する機械に異常が発生した場合には、アラームの種類及び後述する追加情報からなるアラーム原因をLCD/MDIユニット21のディスプレイ画面に表示し、数値制御装置10などの異常発生を報知する。
インタフェース19は手動パルス発生器22に接続され、手動パルス発生器22からのパルスを受ける。手動パルス発生器22は工作機械本体の操作盤に実装され、手動操作に基づく分配パルスによる各軸制御で工作機械の可動部を精密に位置決めするために使用される。
軸制御回路30〜50はプロセッサ(CPU)11からの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ31〜51に出力する。サーボアンプ31〜51はこの指令を受けて、工作機械各軸のサーボモータ32〜52を駆動する。この場合、サーボモータ32〜52の各々はテーブル移動用の直線移動軸X、Y、Z軸の駆動に用いられる。
各軸のサーボモータ32〜52には位置・速度検出用の検出器が内蔵されており、この検出器からの位置データが軸制御回路30〜50にそれぞれフィードバックされる。なお、この位置データは、差分を取ることによって速度データを生成することができる。図4では、これらの位置・速度のフィードバック信号については記載を省略している。
スピンドル制御回路60はプロセッサ(CPU)11からの工作機械への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ61にスピンドル速度指令を出力する。スピンドルアンプ61はこのスピンドル速度指令を受けて、工作機械に指令された切削回転速度で主軸モータ62を回転させる。主軸モータ62には、歯車あるいはベルト等でポジションコーダが接続され、該ポジションコーダが主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスはバス20を経由してプロセッサ(CPU)11によって読み取られる。図4では、これらの帰還パルスに関連する構成については記載を省略している。
また、バス20には信号伝送路との間で信号の授受を行うI/Oユニット17が接続される。I/Oユニット17の他方側にはネットワークや電話回線が接続される。
プロセッサ(CPU)11は、プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段に記憶し、前記アラーム情報記憶手段に記憶されたアラーム情報を前記アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された対応するアラーム要因メッセージに組み入れ完成されたアラーム要因メッセージを作成し、表示手段により前記完成されたアラーム要因メッセージを表示するプログラムを実行する。
1 プログラム情報
2 パラメータ情報
3 速度・加速度情報
4 指令パルス情報
5 サーボモータフィードバック情報
A NCプログラム
B 速度制御・加速度制御部
C パルス分配部
D サーボ制御部
E サーボモータ
F パラメータ格納部
G アラーム情報記憶手段
H 組み入れ手段
I アラーム要因メッセージ雛形記憶手段
J 表示指示手段
K 表示装置
L 外部記憶装置
M 外部出力手段
10 数値制御装置
11 プロセッサ(CPU)
12 ROM
13 SRAM
14 インタフェース
15 PMC(プログラマブル・マシン・コントローラ)
16 I/Oユニット
17 I/Oユニット
18 インタフェース
19 インタフェース
20 バス
21 LCD/MDIユニット
22 手動パルス発生器
23 外部機器
30,40,50 軸制御回路
31,41,51 サーボアンプ
32,42,52 サーボモータ
60 スピンドル制御回路
61 スピンドルアンプ
62 主軸モータ
S1 プログラム情報
S2 パラメータ情報
S3 速度・加減速情報
S4 指令パルス情報
S5 サーボモータフィードバック情報
2 パラメータ情報
3 速度・加速度情報
4 指令パルス情報
5 サーボモータフィードバック情報
A NCプログラム
B 速度制御・加速度制御部
C パルス分配部
D サーボ制御部
E サーボモータ
F パラメータ格納部
G アラーム情報記憶手段
H 組み入れ手段
I アラーム要因メッセージ雛形記憶手段
J 表示指示手段
K 表示装置
L 外部記憶装置
M 外部出力手段
10 数値制御装置
11 プロセッサ(CPU)
12 ROM
13 SRAM
14 インタフェース
15 PMC(プログラマブル・マシン・コントローラ)
16 I/Oユニット
17 I/Oユニット
18 インタフェース
19 インタフェース
20 バス
21 LCD/MDIユニット
22 手動パルス発生器
23 外部機器
30,40,50 軸制御回路
31,41,51 サーボアンプ
32,42,52 サーボモータ
60 スピンドル制御回路
61 スピンドルアンプ
62 主軸モータ
S1 プログラム情報
S2 パラメータ情報
S3 速度・加減速情報
S4 指令パルス情報
S5 サーボモータフィードバック情報
Claims (2)
- 機械の自動運転制御を行う数値制御装置において、
プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段と、
各アラームに対応するアラームの判定内容を記載したアラーム要因メッセージの雛形を記憶しているアラーム要因メッセージ雛形記憶手段と、
前記アラーム情報記憶手段に記憶されたアラーム情報を前記アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された対応するアラーム要因メッセージに組み入れる組み入れ手段と、
該組み入れ手段によって完成されたアラーム要因メッセージの表示を行う表示手段と、を備えたアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置。 - 前記アラーム判定に使われたデータは、パラメータのデータ、座標系やオフセットの設計データ、各軸のアラーム発生時の位置データ、入出力信号データ、モータの電流データ、フィードバックデータのうち、少なくとも一つのデータを含むことを特徴とする請求項1に記載のアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008063783A JP2009223354A (ja) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | アラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008063783A JP2009223354A (ja) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | アラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009223354A true JP2009223354A (ja) | 2009-10-01 |
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ID=41240107
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---|---|---|---|
JP2008063783A Pending JP2009223354A (ja) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | アラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置 |
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JP (1) | JP2009223354A (ja) |
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- 2008-03-13 JP JP2008063783A patent/JP2009223354A/ja active Pending
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