JP2016186686A

JP2016186686A - 状況に応じたプログラムの提示機能を備えた数値制御装置

Info

Publication number: JP2016186686A
Application number: JP2015065798A
Authority: JP
Inventors: 遠藤　悟; Satoru Endo; 悟遠藤
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: US20160282852A1; DE102016003688A1; CN106020117A; JP6235517B2; US10539948B2; CN106020117B

Abstract

【課題】過去に実行したＭＤＩプログラムの中から目的とするＭＤＩプログラムを容易に探し出して再利用することを可能とする数値制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明の数値制御装置は、数値制御装置の状況を示す状況データと、当該状況において実行されたＭＤＩプログラムとを関連付けて運転履歴情報記憶領域に記憶しておき、ＭＤＩ運転を行う際に、運転履歴情報記憶領域に記憶されている状況データに対して現在の状況との類似性に基づいた採点を行い、その採点結果に基づいて付与された優先順位に基づいて過去に実行されたＭＤＩプログラムをオペレータに推奨する。オペレータは、数多く記録されているＭＤＩプログラムの中から、現在の状況に類似した状況において利用されたＭＤＩプログラムを優先して確認できるため、ＭＤＩプログラム選択にかかる労力を建言することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、数値制御装置に関し、特に初心者であっても目的とするコードを簡単に検索することを可能とする数値制御装置に関する。

数値制御装置により制御される工作機械の段取りや工具交換などちょっとした操作において、ＭＤＩ運転が行われることが多い。ＭＤＩ運転では、その場限りで使用されるプログラム（ワンライナーで実行するプログラム、以下ＭＤＩプログラムと言う。）を使用される（例えば、特許文献１）。

同じ目的でＭＤＩ運転を行う際に入力されるＭＤＩプログラムの内容は、多くの場合において同じような内容となる。例えば、今日暖機運転や工具交換のために入力して実行したＭＤＩプログラムは、昨日も一昨日も同じ内容を入力して実行していた可能性が高い。そのため、頻繁に使用するＭＤＩプログラムについては数値制御装置のメモリなどに登録しておき、後で再利用することがある。

特開２０００−０６６７１１号公報

しかしながら、頻繁に使用するＭＤＩプログラムにはさまざまな種類がある。これらをすべて登録してしまうと、登録されたＭＤＩプログラムの中から目的のプログラムを探し出すために時間がかかるという問題がある。

多くのＭＤＩプログラムの中から目的のプログラムを探し出す労力を軽減するために、ＭＤＩプログラムを暖機運転、工具交換などのいくつかのカテゴリに分類して登録しておく方法が行われているが、予め必要なＭＤＩプログラムを想定し、どのように分類するかを決定することは大変手間がかかる。

また、そのように手間をかけて決定したカテゴリ分けが誤っていた場合や、作業内容が変化した場合における登録済みのＭＤＩプログラムやカテゴリ分けの再修正作業にも大きな労力がかかるという問題がある。

そこで本発明の目的は、過去に実行したＭＤＩプログラムの中から目的とするＭＤＩプログラムを容易に探し出して再利用することを可能とする数値制御装置を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、ＭＤＩプログラムに基づいてＭＤＩ運転制御を行う数値制御装置において、前記数値制御装置の状況を示す状況データと、前記ＭＤＩプログラムとを関連付けて成る運転履歴情報を記憶する運転履歴情報記憶領域と、ユーザの操作に基づいてＭＤＩプログラムによる運転を実行するよう指令するＭＤＩ運転指令部と、ＭＤＩ運転指令部の指令に基づいて前記ＭＤＩプログラムに基づいて運転を実行する運転実行部と、前記数値制御装置の状況を示す状況データを取得する状況取得部と、前記ＭＤＩ運転実行部が実行したＭＤＩプログラムと、前記状況取得部が取得した前記ＭＤＩプログラムの実行時点における状況データとを関連付けて運転履歴情報を生成し、前記運転履歴情報記憶領域に記録する運転履歴記録部と、前記状況取得部から取得した状況データと、前記運転履歴情報記憶領域に記録された運転履歴情報の状況データとの間の類似性を採点し、該採点による採点結果を付与した前記運転履歴情報を前記ＭＤＩ運転指令部へ出力する運転履歴情報採点部と、を備え、前記ＭＤＩ運転指令部は、前記類似度に基づいてソートされた前記運転履歴情報のＭＤＩプログラムに係る情報を表示し、ユーザの操作に基づいて、ユーザが選択した前記ＭＤＩプログラム、又はユーザが入力したＭＤＩプログラムによるＭＤＩ運転を実行するよう指令する、ことを特徴とする数値制御装置である。

本願の請求項２に係る発明は、前記状況データは、ＭＤＩプログラムを実行した時刻、状況取得直前の工作機械運転信号の状態、状況取得直前のユーザ定義信号の状態、状況取得直前のモーダル情報、および状況取得直前に実行していた加工プログラム名、の少なくともいずれかを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置である。

本願の請求項３に係る発明は、前記運転履歴情報採点部は、前記状況取得部から取得した状況データと、前記運転履歴情報記憶領域に記録された運転履歴情報の状況データとの間で、一致する状況データの数に基づいて採点する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御装置である。

本願の請求項４に係る発明は、前記運転履歴情報採点部は、前記状況取得部から取得した状況データと、前記運転履歴情報記憶領域に記録された運転履歴情報の状況データとの間で、一致する状況データに対して該状況データの種類に基づいて重みづけした値を合計することにより採点する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御装置である。

本発明により、過去に実行したＭＤＩプログラムのうち、現在の状況に近い状況において利用されたＭＤＩプログラムが優先して表示されるので、オペレータが現在の状況に適したＭＤＩプログラムを探し出す労力を軽減することが可能となる。

また、ＭＤＩプログラムが利用された当時の状況を示す状況データに基づいて表示されるＭＤＩプログラムが自動的に切り換わるため、オペレータはＭＤＩプログラムの登録作業やカテゴリ分けを行う必要が無くなり、また、途中で作業内容が変化した場合であっても、特別な作業を行うことなく使用しているうちに自然と最適な状況になる。

本発明のＭＤＩプログラム提示機能の概要を説明する図である。本発明の実施形態における機能ブロック図を示す図である。本発明の実施形態における数値制御装置における状況項目の例を示す図である。

本発明では、図１に示すように、ＭＤＩプログラム実行した際に該ＭＤＩプログラムのテキストと実行時における数値制御装置の状況情報を関連付けて保存しておき、次回、ＭＤＩプログラムを作成する際に類似した状況にあるＭＤＩプログラムを推奨する機能を提供する。

一般に、ＭＤＩ運転を行うときに必要とされるＭＤＩプログラムは、時間帯や工作機械の状態によって変化するものである。例えば、まだ一度もプログラム運転をしていない日の朝に数値制御装置の動作モードをＭＤＩ運転モードへと切り替えたときであれば、いきなりワーク計測のＭＤＩプログラムを実行するよりも、はじめに、暖機運転のＭＤＩプログラムの実行を行うのが普通であり、また、工作機械を動かしている途中で運転を停止し、ＭＤＩ運転モードへと切り替えたのが場合には、暖機運転のＭＤＩプログラムは不要であり、むしろ折れた工具を交換するためのＭＤＩプログラムを実行する可能性が高い。

このような経験則を前提とし、以下に示す方法で状況に応じて最適なＭＤＩプログラムをオペレータに示すことで問題を解決する。
（手順１）ＭＤＩプログラム運転を行った際の状況を示す状況データ（時刻、各種モーダルや信号、実行するプログラム名などの工作機械の状態、雰囲気情報など）を、実行したＭＤＩプログラムとを関連付けて保存する。
（手順２）ＭＤＩ運転モードに切り替えて、ＭＤＩプログラムを作成する際に、その瞬間の状況データと、これまでに保存した状況データとをそれぞれ比較し、どれだけ近い状況かを採点（スコアリング）する。
（手順３）状況データの採点結果に基づいて、関連付けられて保存されたＭＤＩプログラムをソートしてオペレータに提供する。

図３は、本発明の一実施形態における数値制御装置の機能ブロック図である。本実施形態の数値制御装置１は、ＭＤＩ運転指令部１０、運転実行部１１、状況取得部１２、ＭＤＩ運転履歴記録部１３、運転履歴情報採点部１４、および運転履歴情報記憶領域２０を備える。

ＭＤＩ運転指令部１０は、オペレータによる操作に基づいてＭＤＩプログラムを選択し、該ＭＤＩプログラムに基づく運転を運転実行部１１に指令する。ＭＤＩ運転指令部１０は、従来技術における数値制御装置と同様にオペレータからのＭＤＩプログラムの入力を受け付け、入力されたＭＤＩプログラムに基づく運転を運転実行部１１に指令することに加えて、オペレータが運転履歴の参照操作を行うと、後述する運転履歴情報採点部１４により採点されたＭＤＩプログラムを含む複数の運転履歴情報を受け取り、受け取った複数の運転履歴情報を採点結果順にソートして、該ソートした結果を優先順位としてオペレータに対して提示する。そして、提示した運転履歴情報の中からオペレータが選択した運転履歴に含まれるＭＤＩプログラムに基づく運転を運転実行部１１へ指令する。

運転実行部１１は、ＭＤＩ運転指令部１０からの指令に基づいて選択されたＭＤＩプログラムを実行し、制御対象となる機械の運転制御を行う。

状況取得部１２は、ＭＤＩ運転履歴記録部１３または運転履歴情報採点部１４からの指令を受けて、該指令を受けた時点における数値制御装置１の状況を収集し、収集した状況に基づいて状況データを生成して出力する。

数値制御装置の状況の例としては、図３に示すように、時刻（数値制御装置に内蔵されるＲＴＣから取得）や工作機械運転信号（ＰＭＣなどから取得）、ユーザ定義信号（ＰＭＣなどから取得）、工作機械のモーダル情報（運転実行部１１などから取得）などが挙げられる。

時刻は状況を取得した時点での時刻を意味している。一般に数値制御装置を用いた作業においては、１日の内の同じ時間帯におけるＭＤＩ運転では同じ作業を行うことが多い（早朝は暖機運転、など）。したがって、時刻をＭＤＩプログラム選択の一指標として採用することができる。

また、主軸回転中信号、オーバトラベル信号、などの工作機械運転信号や、工作機械扉開閉状態信号、ワーク取付完了信号などのユーザ定義信号は、数値制御装置が制御している工作機械や周辺装置の動作状況を意味している。工作機械や周辺装置の動作状況が同じ場合においてＭＤＩ運転を行う際には同じような作業を行うことが多い。したがって、これら信号の状態をＭＤＩプログラム選択の一指標として採用することができる。

更に、Ｇ０１直線補間、Ｇ４３工具長補正有効、などのように、実行中の運転を中断した場合において、中断前に最後に実行されていた運転指令コードであるモーダル情報は、運転中断直前の運転状態を示している。そして、同じような運転状態においてＭＤＩ運転を行う際には同じような作業を行うことが多いため、これらモーダル情報をＭＤＩプログラム選択の一指標として採用することができる。

なお、上記した以外にも、雰囲気温度などの情報や、外部からの緊急情報など、ＭＤＩ運転を行う動機に関連する状況を示す情報であればどのようなものでも取得するべき状況として採用することができる。

ＭＤＩ運転履歴記録部１３は、運転実行部１１がＭＤＩプログラムに基づく運転を行う際に、状況取得部１２から運転開始時の状況に係る状況データを取得して、運転を行うＭＤＩプログラムと関連付けて運転履歴情報記憶領域２０へと記録する。記録するＭＤＩプログラムに係る情報としては、該ＭＤＩプログラムを識別するプログラム名やプログラムテキストを含む。

運転履歴情報採点部１４は、ＭＤＩ運転指令部１０からの指令を受けて、状況取得部１２から現在の状況に係る状況データを取得し、現在の状況データと、運転履歴情報記憶領域２０に記録されているそれぞれの運転履歴情報に含まれる状況データとの間での類似性を採点する。そして、運転履歴情報採点部１４は、その採点結果と各運転履歴情報をＭＤＩ運転指令部１０へと出力する。

状況データ間の類似性の採点の方法としては、例えば、状況データの項目ごとに比較し、一致するものの数により採点する方法が考えられる。その際に、信号（ＯＮ／ＯＦＦ）やモーダル情報などのように定められた値のみを取るものについては一致するものの数を数え、時刻などのように一定の範囲の値を取るものについては所定の範囲内にある場合（例えば、時刻の場合、どちらかの値を基準として他方の値が前後３０分以内に入っている場合には一致するとみなす、など）に一致するものとして数えるようにすればよい。

状況データ間の類似性の採点の別の方法としては、状況データの項目に重みづけを行い、一致する項目に関する重み値を合計した値により採点する方法が考えられる。
例えば、時刻の状況は、ＭＤＩプログラム選択の指標として大きな重みをもっている（時間帯が同一の場合は同じ作業をする場合が多い）ので重み値２．０を付与し、主軸回転中信号の状況は、ＭＤＩプログラム選択の指標としてそれほど重みが高くない（主軸回転中には、さまざまな作業を行う可能性がある）ので重み値０．５を付与する、など、数値制御装置の状況がＭＤＩプログラム選択に及ぼす影響の度合いに応じてあらかじめ重みづけを行っておく。
そして、上述した方法と同様に状況データの項目ごとに一致／不一致の判定を行い、一致した項目に付されている重み値を合計することで採点する。このようにすることで、現在の状況に対してより適切なＭＤＩプログラムを含む運転履歴情報に対して高い点数を採点することができるようになる。

状況データ間の類似性の採点方法は、他にもさまざまな方法が考えられる。例えば、特定の項目の一致／不一致を条件として、他の特定の項目の一致／不一致を判定する、などといったような条件演算の手法を導入してもよく、現在の状況に応じて運転履歴情報に対して適切な採点を行うことができる方法であれば、どのような採点方法を採用してもよい。

そして、運転履歴情報採点部１４が採点した運転履歴情報に基づいて、上述したようにＭＤＩ運転指令部１０が運転履歴情報を採点結果順にソートして、該ソートした結果を優先順位としてオペレータに対して提示する。

このように、本実施形態の数値制御装置１は、過去にＭＤＩ運転に用いられたＭＤＩプログラムの中から、現在の状況に最も近い状況において用いられたＭＤＩプログラムを優先してオペレータに提示するので、オペレータは、現在の状況に適したＭＤＩプログラムを比較的容易に探し出すことができるようになる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。

１数値制御装置
１０ＭＤＩ運転指令部
１１運転実行部
１２状況取得部
１３ＭＤＩ運転履歴記録部
１４運転履歴情報採点部
２０運転履歴情報記憶領域

Claims

ＭＤＩプログラムに基づいてＭＤＩ運転制御を行う数値制御装置において、
前記数値制御装置の状況を示す状況データと、前記ＭＤＩプログラムとを関連付けて成る運転履歴情報を記憶する運転履歴情報記憶領域と、
ユーザの操作に基づいてＭＤＩプログラムによる運転を実行するよう指令するＭＤＩ運転指令部と、
ＭＤＩ運転指令部の指令に基づいて前記ＭＤＩプログラムに基づいて運転を実行する運転実行部と、
前記数値制御装置の状況を示す状況データを取得する状況取得部と、
前記ＭＤＩ運転実行部が実行したＭＤＩプログラムと、前記状況取得部が取得した前記ＭＤＩプログラムの実行時点における状況データとを関連付けて運転履歴情報を生成し、前記運転履歴情報記憶領域に記録する運転履歴記録部と、
前記状況取得部から取得した状況データと、前記運転履歴情報記憶領域に記録された運転履歴情報の状況データとの間の類似性を採点し、該採点による採点結果を付与した前記運転履歴情報を前記ＭＤＩ運転指令部へ出力する運転履歴情報採点部と、
を備え、
前記ＭＤＩ運転指令部は、前記採点結果に基づいてソートされた前記運転履歴情報のＭＤＩプログラムに係る情報を表示し、ユーザの操作に基づいて、ユーザが選択した前記ＭＤＩプログラム、又はユーザが入力したＭＤＩプログラムによるＭＤＩ運転を実行するよう指令する、
ことを特徴とする数値制御装置。
前記状況データは、ＭＤＩプログラムを実行した時刻、状況取得直前の工作機械運転信号の状態、状況取得直前のユーザ定義信号の状態、状況取得直前のモーダル情報、および状況取得直前に実行していた加工プログラム名、の少なくともいずれかを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
前記運転履歴情報採点部は、前記状況取得部から取得した状況データと、前記運転履歴情報記憶領域に記録された運転履歴情報の状況データとの間で、一致する状況データの数に基づいて採点する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御装置。
前記運転履歴情報採点部は、前記状況取得部から取得した状況データと、前記運転履歴情報記憶領域に記録された運転履歴情報の状況データとの間で、一致する状況データに対して該状況データの種類に基づいて重みづけした値を合計することにより採点する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御装置。