JP2018067109A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工プログラムに実行時の各種データをオーバレイ表示することにより、加工プログラムと実行時の各種データとの対応関係を直感的に把握できる情報処理装置を提供する。
【解決手段】１以上のブロックからなるＮＣ加工プログラムと、ＮＣ加工プログラムに基づいて動作する工作機械の物理的状態と、を表示する情報処理装置１００は、ブロックを実行中に、工作機械の物理的状態を示すデータを取得する加工運転部１１０、実行中であったブロック及びデータを対応付けて格納するデータベース１２０、データベース１２０を参照し、ブロックをデータの強弱に応じた色を用いて描画して、ＮＣ加工プログラムを表示する表示部１３０を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は情報処理装置に関し、特に加工プログラムに実行時の各種データをオーバレイ表示する技術に関する。

図１は、従来の数値制御装置における制御画面の一例である。この画面上には、実行中のＮＣ加工プログラムと共に、サーボにかかる負荷の瞬時値を表示するロードメータが配置されている。負荷の瞬時値は、例えば切り込み量の是非を判断する際には大変有用である。一方、例えば工具（サーボ）にかかる負荷の程度などを全般的にレビューするためには、負荷の時系列的変化を観察する必要がある。従来のロードメータを用いて負荷の時系列的変化を得るためには、オペレータは、ロードメータを視認し続ける必要がある。

また、仮に図２に示すように負荷の時系列的変化を単にグラフ表示したとしても、ある時点における負荷がＮＣ加工プログラムのどの部分に対応するかが理解しにくい。したがって、例えばＮＣ加工プログラムのどの部分で負荷が強まり、どの部分で負荷が弱まっているかなどといったレビューを行うことが困難である。

この点、特許文献１には、ユーザプログラムと、負荷トルクを示すグラフとを、時間軸を揃えて並べて表示することにより、両者の対応関係を把握しやすくした構成が記載されている。

特許文献２には、加工プログラムと、加工負荷のタイムチャートとを、対応部分を同色で表示することにより、両者の対応関係を把握しやすくした構成が記載されている。

特開２０１３−０３７３８３号公報 特開２０１０−０９２４０５号公報

しかしながら、特許文献１及び２記載の構成では、ユーザプログラムと負荷トルクを示すグラフとが別々の領域に表示されており、両者の対応関係を把握するには丁寧な対照作業が必要であるため、直感的な把握が困難であるという問題がある。

本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものであり、加工プログラムに実行時の各種データをオーバレイ表示することにより、加工プログラムと実行時の各種データとの対応関係を直感的に把握できる情報処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、１以上のブロックからなるＮＣ加工プログラムと、前記ＮＣ加工プログラムに基づいて動作する工作機械の物理的状態と、を表示する情報処理装置において、前記ブロックを実行中に、前記工作機械の前記物理的状態を示すデータを取得する加工運転部と、実行中であった前記ブロック及び前記データを対応付けて格納するデータベースと、前記データベースを参照し、前記ブロックを前記データの強弱に応じた色を用いて描画して、前記ＮＣ加工プログラムを表示する表示部と、を有することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる情報処理装置では、前記表示部は、前記ブロックの表示領域のサイズを、前記ブロックの実行時間に応じて変動させることを特徴とする。

他の実施の形態にかかる情報処理装置では、前記表示部は、前記ブロックの表示領域のサイズを、前記ブロックの実行時間に関わらず決定することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる情報処理装置では、前記表示部は、前記ブロックの表示領域を、前記ブロックに対応付けられた前記データの数に応じて分割し、前記分割された領域夫々を前記データの強弱に応じた色を用いて描画することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる情報処理装置では、前記加工運転部はさらに、前記データを取得する際、前記工作機械の工具の座標値を共に取得し、前記データベースはさらに、前記データ及び前記工具の座標値を対応付けて格納し、前記表示部はさらに、前記データベースを参照し、前記工作機械の工具経路を、前記データの強弱に応じた色を用いて描画することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる情報処理装置では、前記表示部は、前記ブロックの背景色を前記データの強弱に応じた色を用いて描画することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる情報処理装置では、前記表示部は、前記ブロックに代えて、前記ブロックの近傍に設けられたインジゲータを前記データの強弱に応じた色を用いて描画することを特徴とする。

本発明によれば、加工プログラムに実行時の各種データをオーバレイ表示することにより、加工プログラムと実行時の各種データとの対応関係を直感的に把握できる情報処理装置を提供することができる。

従来のＮＣ加工プログラム及びデータの表示方法の一例を示す図である。 従来のＮＣ加工プログラム及びデータの表示方法の一例を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる情報処理装置１００の構成を示す図である。 データベース１２０におけるデータの格納形態の一例を示す図である。 実施例１における表示部１３０の表示形態を示す図である。 実施例２における表示部１３０の表示形態を示す図である。 実施例３における表示部１３０の表示形態を示す図である。 実施例４における表示部１３０の表示形態を示す図である。 実施例１における表示部１３０の表示形態を示す図である。 実施例２における表示部１３０の表示形態を示す図である。 データベース１２０におけるデータの格納形態の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図３は、本発明の実施の形態にかかる情報処理装置１００の構成を示すブロック図である。情報処理装置１００は、加工運転部１１０、データベース１２０、表示部１３０を含む。情報処理装置１００は、典型的には中央情報処理装置（ＣＰＵ）が記憶装置に格納されたプログラムに従って所定の処理を実行することにより上述の各構成要素を論理的に実現するコンピュータである。情報処理装置１００は、典型的にはパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、又は数値制御装置である。情報処理装置１００は、単一のコンピュータにより実現されても良く、複数のコンピュータ上での分散処理により実現されても良い。

加工運転部１１０は、ＮＣ加工プログラムを実行して工作機械を稼働させ、実行中、例えばＮＣ加工プログラムに含まれるブロック毎に各種データを取得し、取得した各種データを取得時刻と対応付けてデータベース１２０に格納する処理を行う。各種データとは、例えばサーボにかかる負荷、切削速度、騒音レベル等、ＮＣ加工プログラムの実行に伴って生じる種々の物理的事象を観察し得る指標を含む情報である。

図４は、加工運転部１１０がデータベース１２０に格納するデータのフォーマットの一例である。この例では、データベース１２０の情報は、ＮＣ加工プログラムに含まれる１以上のブロックにそれぞれ対応する１以上のエントリにより構成されている。各エントリには、そのブロックを実行中に取得された各種データの値が、取得時刻と対になって格納されている。

表示部１３０は、各種データが格納されたデータベース１２０を参照し、ＮＣ加工プログラムの各ブロックに、当該ブロックを実行中に取得された各種データをオーバレイ（重畳）して表示する。具体的には、例えば各種データを色に変換し、変換された色でＮＣ加工プログラムの文字又は背景等を彩色することによりオーバレイ表示を行う。以下、表示部１３０の実現方法を幾つか例示する。

＜実施例１＞
図５に、実施例１による描画例を示す。実施例１は、加工ブロック毎のデータの強弱を背景色の配色で表現すること、及び、データの観測時間に応じて背景色描画領域の大きさが変動することが特徴である。

ステップ１１：ブロックごとに描画情報を計算する
表示部１３０は、ＮＣ加工プログラムに含まれるブロック毎に、当該ブロックに対応付けられた全てのデータについて、ステップ１１にかかる計算を実行する。

表示部１３０は、観測時間あたりの背景色描画領域の幅を定義する。例えば表示部１３０は、１秒あたり３ｃｍ幅の背景色描画領域を用いる旨の定義を予め図示しない記憶領域内に保持する。

表示部１３０は、データの観測時間に応じた背景色描画領域の幅を計算する。例えば表示部１３０は、あるデータの取得時間（より具体的には、例えば当該データの取得時刻から次のデータ取得時刻までの時間）が３２ｍｓｅｃであった場合、上述の定義（１秒あたり３ｃｍ幅）に基づき、背景色描画領域の幅を９．６ｍｍと算出する。

表示部１３０は、データに応じた背景色を計算する。まず表示部１３０は、データの最小値と最大値を定義する。例えば、最小値＝０、最大値＝１５と定義する。次に表示部１３０は、データの最小値及び最大値に対応する背景色を定義する。例えば、最小値＝ＲＧＢ（０，２５５，２５５）、最大値＝ＲＧＢ（０，０，０）と定義する。表示部１３０は、これらの定義を予め図示しない記憶領域内に保持しておく。そして表示部１３０は、データが最小値以下の場合、最小値に対応する背景色を採用する。データが最大値以上の場合、最大値に対応する背景色を採用する。データが最小値と最大値の間の場合、背景色を線形的に計算する。例えば、データが５（最大値の３３％）であれば、背景色はＲＧＢ（０，１７０，１７０）と算出できる。

ステップ１２：ＮＣ加工プログラム表示画面に背景色を描画する
表示部１３０は、ＮＣ加工プログラムに含まれるブロック毎に、背景色描画処理を行う。表示部１３０はまず、ブロックに対応するデータ毎に、ステップ１１で計算した幅及び色を用いて背景色描画領域を描画する。そして、これらの背景色描画領域を時系列に連ねることによって、１ブロックに対応する背景色描画領域を形成する。

図９を用いて具体的に説明する。ブロック１の実行中に６つのデータが取得され、それぞれのデータは観測時間が３２ｍｓｅｃであったものとする。このとき、ブロック１の背景は、９．６ｍｍ幅の６つの背景色描画領域を連ねて構成される。そしてそれぞれの背景色描画領域は、データの値に応じた色で彩色される。また、ブロック２の実行中には４つのデータが取得され、それぞれのデータは観測時間が３２ｍｓｅｃであったので、ブロック２の背景は、９．６ｍｍ幅の４つの背景色描画領域を連ねて構成され、各背景色描画領域はデータの値に応じた色で彩色されている。

実施例１によれば、実行時間の長さが背景色描画領域の大きさに反映されるので、加工中の各種データの変動を正確な時間感覚で把握することが可能である。

＜実施例２＞
図６に、実施例２による描画例を示す。実施例２は、加工ブロック毎のデータの強弱を背景色の配色で表現すること、及び、データの観測時間に関わらずブロック毎の背景色描画領域の大きさが同じであることが特徴である。換言すれば、実施例１に示したような背景色描画領域が、加工ブロック毎に一定の大きさに圧縮して表示される。

ステップ２１：ブロックごとに描画情報を計算する
表示部１３０は、ＮＣ加工プログラムに含まれるブロック毎に、当該ブロックに対応付けられた全てのデータについて、ステップ２１にかかる計算を実行する。

表示部１３０は、ブロックあたりの背景色描画領域の幅を定義する。例えば表示部１３０は、加工ブロック１つあたり３ｃｍ幅の背景色描画領域を用いる旨の定義を予め図示しない記憶領域内に保持する。

表示部１３０は、ブロックに対応するデータの個数と、当該ブロックについて予め定められた背景色描画領域の幅から、１つのデータに対応する背景色描画領域の幅を計算する。例えば表示部１３０は、あるブロックに対応して６つのデータが格納されている場合、上述の定義（１ブロックあたり３ｃｍ幅）の１６．６％にあたる０．５ｃｍを、１つのデータに対応する背景色描画領域の幅として算出する。
表示部１３０は、実施例１と同様にしてデータに応じた背景色を計算する。

ステップ２２：ＮＣ加工プログラム表示画面に背景色を描画する
表示部１３０は、実施例１と同様にして、１ブロックに対応する背景色描画領域を形成する。

図１０を用いて具体的に説明する。ブロック１の背景色描画領域は３ｃｍに固定されているものとする。また、ブロック１の実行中に６つのデータが取得されたものとする。このとき、ブロック１の背景は、０．５ｍｍ幅の６つの背景色描画領域を連ねて構成される。そしてそれぞれの背景色描画領域は、データの値に応じた色で彩色される。

実施例２によれば、背景色描画領域をブロック毎に圧縮して表示できるので、各種データの変動傾向の全体を見通すことが可能である。

＜実施例３＞
図７に、実施例３による描画例を示す。実施例３は、ＮＣ加工プログラムの背景色描画領域が、複数の列に分割されている点に特徴がある。それぞれの列の背景色は、ある測定回において取得されたデータを、実施例２の態様で描画したものである。すなわち、実施例３にかかる表示形態は、複数の測定回、例えば異なる日時において取得されたデータをそれぞれ表す背景色描画領域を、列方向に並べて構成されている。図７の例では、５つの異なる日に取得されたデータを並べて表示している。

実施例３によれば、例えば季節変動や経年劣化による工作機械の動作の変化を観察することが可能となる。また、同じ工作機械から複数の測定回で取得されたデータではなく、複数の工作機械から同時又は異なる任意のタイミングで取得されたデータを並べて表示することも有用である。これにより、設置環境等による工作機械の動作の変化を観察することが可能となる。

＜実施例４＞
実施例４は、実施例１乃至３いずれか１つの方法により背景色を描画することに加え、工具経路を描画する際の配色によりデータの強弱を表現することを特徴とするものである。図８に、実施例４における工具経路の描画例を示す。

ステップ４１：運転実行時の工具の座標値、及び当該座標値におけるデータを記録する
加工運転部１１０は、ＮＣ加工プログラムを実行して工作機械を稼働させ、随時各種データを取得し、取得した各種データをデータ取得時点における工具の座標値と対応付けてデータベース１２０に格納する処理を行う。

図１１は、加工運転部１１０がデータベース１２０に格納するデータのフォーマットの一例である。この例では、運転中に取得されたデータの値が、各データの取得時点における工具の座標値と対になって格納されている。

ステップ４２：描画情報を計算する
表示部１３０は、全てのデータについて、実施例１と同様に背景色を計算する。

ステップ４３：工具経路を描画する
表示部１３０は、ステップ４２で計算した背景色を用いて工具経路を描画する。より具体的には、例えばある時点で取得されたデータに基づき算出された色を用いて、当該時点における工具の座標値から、次の時点の工具の座標値に至る工具経路を描画する。

実施例４によれば、ＮＣ加工プログラムだけでなく、工具経路にもデータの強弱が反映されるため、各種データの変動をより直感的に把握することが可能である。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

例えば、上述の実施の形態では、各種データの収集先である工作機械は１台であることを前提としているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。情報処理装置１００は、複数の工作機械から各種データを収集することも可能である。この場合、加工運転部１１０は、各種データを工作機械毎に分別してデータベース１２０に格納することが好ましい。また、表示部１３０は、工作機械毎に一連の描画処理を実行することが好ましい。

また、上述の実施の形態では、表示部１３０は、データの強弱に応じてＮＣ加工プログラムの背景色を変動させたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば表示部１３０は、背景色に代えて、フォントの色、大きさ、太さ又は種類を変えても良い。あるいは、ＮＣ加工プログラムの表示領域の近傍に色表示可能なインジゲータ（典型的にはカラーバー等）を設け、ＮＣ加工プログラムの背景色に代えて、インジゲータの色を変更するよう構成しても良い。

１００ 情報処理装置
１１０ 加工運転部
１２０ データベース
１３０ 表示部

Claims (7)

1. １以上のブロックからなるＮＣ加工プログラムと、前記ＮＣ加工プログラムに基づいて動作する工作機械の物理的状態と、を表示する情報処理装置において、
   前記ブロックを実行中に、前記工作機械の前記物理的状態を示すデータを取得する加工運転部と、
   実行中であった前記ブロック及び前記データを対応付けて格納するデータベースと、
   前記データベースを参照し、前記ブロックを前記データの強弱に応じた色を用いて描画して、前記ＮＣ加工プログラムを表示する表示部と、を有することを特徴とする
   情報処理装置。
2. 前記表示部は、前記ブロックの表示領域のサイズを、前記ブロックの実行時間に応じて変動させることを特徴とする
   請求項１記載の情報処理装置。
3. 前記表示部は、前記ブロックの表示領域のサイズを、前記ブロックの実行時間に関わらず決定することを特徴とする
   請求項１記載の情報処理装置。
4. 前記表示部は、前記ブロックの表示領域を、前記ブロックに対応付けられた前記データの数に応じて分割し、前記分割された領域夫々を前記データの強弱に応じた色を用いて描画することを特徴とする
   請求項３記載の情報処理装置。
5. 前記加工運転部はさらに、前記データを取得する際、前記工作機械の工具の座標値を共に取得し、
   前記データベースはさらに、前記データ及び前記工具の座標値を対応付けて格納し、
   前記表示部はさらに、前記データベースを参照し、前記工作機械の工具経路を、前記データの強弱に応じた色を用いて描画することを特徴とする
   請求項１記載の情報処理装置。
6. 前記表示部は、前記ブロックの背景色を前記データの強弱に応じた色を用いて描画することを特徴とする
   請求項１記載の情報処理装置。
7. 前記表示部は、前記ブロックに代えて、前記ブロックの近傍に設けられたインジゲータを前記データの強弱に応じた色を用いて描画することを特徴とする
   請求項１記載の情報処理装置。