JP2019185434A - 制御装置、制御システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】産業機械の異常を検知する技術を提供することである。【解決手段】実施形態の制御装置は、制御部と、データ取得部と、傾向値取得部と、閾値取得部と、異常判定部とを持つ。制御部は、産業機械の動作を制御する。データ取得部は、前記動作によって前記産業機械に生じ、加速度センサが測定した振動の大きさを示すデータを取得する。傾向値取得部は、前記データに基づいて、振動の大きさの時間変化の傾向を示す値である第一の値を取得する。閾値取得部は、前記振動の大きさと同じ次元の所定の値に基づいて、前記振動の大きさの時間変化の傾向を示す値と同じ次元の値である第二の値を取得する。異常判定部は、前記第一の値と前記第二の値とに基づいて、前記産業機械に異常が生じているか否かを判定する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、制御装置、制御システム及び制御方法に関する。

従来、産業機械の異常やその兆候は、ユーザが自身の経験に基づいて判断していた。そのため、産業機械の異常やその兆候が気づかれない場合があった。

特開２０００−２５９２２２号公報 特開２００３−２８０７０７号公報 特開２０１７−６４８６０号公報

本発明が解決しようとする課題は、産業機械の異常を検知する技術を提供することである。

実施形態の制御装置は、制御部と、データ取得部と、傾向値取得部と、閾値取得部と、異常判定部とを持つ。制御部は、産業機械の動作を制御する。データ取得部は、前記動作によって前記産業機械に生じ、加速度センサが測定した振動の大きさを示すデータを取得する。傾向値取得部は、前記データに基づいて、前記振動の大きさの時間変化の傾向を示す値である第一の値を取得する。閾値取得部は、前記振動の大きさと同じ次元の所定の値に基づいて、前記振動の大きさの時間変化の傾向を示す値と同じ次元の値である第二の値を取得する。異常判定部は、前記第一の値と前記第二の値とに基づいて、前記産業機械に異常が生じているか否かを判定する。

実施形態の制御システム１００の具体的なシステム構成を示す図。 実施形態における工作機械１と加速度センサ２の取り付け位置との具体例を示す図。 実施形態の制御装置３の構成の具体例を示す図。 実施形態における測定データ情報の具体例を示す図。 実施形態における試運転プログラムによる制御の具体例を示す図。 実施形態の制御システム１００における試運転プログラムの具体的な処理の流れを示すフローチャート。 変形例の制御システム１００ａの具体例を示す図。

（実施形態）
図１は、実施形態の制御システム１００の具体的なシステム構成を示す図である。制御システム１００は、工作機械１、加速度センサ２−１〜２−Ｎ（Ｎは１以上の整数）及び制御装置３を備える。工作機械１は、ボールねじ軸受け又はボールねじによって構成された駆動可能な部材を備え、自装置に取り付けられた負荷を加工する。

加速度センサ２−１〜２−Ｎは、工作機械１に取り付けられ、工作機械１に生じる工作機械１の振動の大きさを取得する。以下、加速度センサ２−１〜２−Ｎをそれぞれ区別しない場合、加速度センサ２という。加速度センサ２は、３次元空間の直交する３方向ごとに、工作機械１に生じる各軸方向の振動の大きさを取得する。工作機械１に生じる各軸方向の振動の大きさとは、各軸方向の加速度センサ２の加速度の大きさである。

制御装置３は、工作機械１の動作を制御し、工作機械１に異常が生じているか否かを判定する。

図２は、実施形態における工作機械１と加速度センサ２の取り付け位置との具体例を示す図である。
工作機械１は、駆動可能な部材として、Ｘ軸部材１０１、Ｙ軸部材１０２、Ｚ軸部材１０３、Ｗ軸部材１０４−１及び１０４−２を備える。Ｘ軸部材１０１は、ボールねじ軸受け及びボールねじを備える。Ｘ軸部材１０１は、制御装置３の制御によって回転するボールねじの動きによって、所定の一軸方向の動作をする。以下、簡単のため、Ｘ軸部材１０１が動作する方向に向いた軸をＸ軸とする直交座標ＸＹＺを用いて説明を行う。Ｙ軸部材１０２は、ボールねじ軸受け及びボールねじを備える。Ｙ軸部材１０２は、制御装置３の制御によって回転するボールねじの動きによって、Ｙ軸方向の動作をする。Ｚ軸部材１０３は、ボールねじ軸受け及びボールねじを備える。Ｚ軸部材１０３は、制御装置３の制御によって回転するボールねじの動きによって、Ｚ軸方向の動作をする。Ｗ軸部材１０４−１及び１０４−２は、ボールねじ軸受け及びボールねじを備える。Ｗ軸部材１０４−１及び１０４−２は、制御装置３の制御によって回転するボールねじの動きによって、Ｗ軸方向の動作をする。

図２において、１５個の加速度センサが工作機械１に取り付けられている。加速度センサ２−１〜２−３は、Ｘ軸部材１０１又は周辺に取り付けられている。加速度センサ２−１〜２−３は、主にＸ軸部材１０１が動作することで生じる振動を取得する。加速度センサ２−４〜２−６は、Ｙ軸部材１０２又は周辺に取り付けられている。加速度センサ２−４〜２−６は、主にＹ軸部材１０２が動作することで生じる振動を取得する。加速度センサ２−７〜２−９は、Ｚ軸部材１０３又は周辺に取り付けられている。加速度センサ２−７〜２−９は、主にＺ軸部材１０３が動作することで生じる振動を取得する。加速度センサ２−１０〜２−１２は、Ｗ軸部材１０４−１又は周辺に取り付けられている。加速度センサ２−１０〜２−１２は、主にＷ軸部材１０４−１が動作することで生じる振動を取得する。加速度センサ２−１３〜２−１５は、Ｗ軸部材１０４−２又は周辺に取り付けられている。加速度センサ２−１３〜２−１５は、主にＷ軸部材１０４−２が動作することで生じる振動を取得する。以下、各加速度センサ２によって大きさが取得される振動、を生じる駆動可能な部材を、測定対象の部材という。

具体的には、例えば、加速度センサ２−１は、Ｘ軸部材１０１の一端のボールねじ軸受けに取り付けられる。加速度センサ２−２は、例えば、Ｘ軸部材１０１のボールねじのナットに取り付けられる。加速度センサ２−３は、例えば、Ｘ軸部材１０１の他端のボールねじ軸受けに取り付けられる。加速度センサ２−４は、例えば、Ｙ軸部材１０２の一端のボールねじ軸受けに取り付けられる。加速度センサ２−５は、例えば、Ｙ軸部材１０２のボールねじのナットに取り付けられる。加速度センサ２０６は、例えば、Ｙ軸部材１０２の他端のボールねじ軸受に取り付けられる。加速度センサ２−７は、例えば、Ｚ軸部材１０３の一端に取り付けられる。加速度センサ２−８は、例えば、Ｚ軸部材１０３のボールねじのナットに取り付けられる。加速度センサ２−９は、例えば、Ｚ軸部材１０３の他端に取り付けられる。加速度センサ２−１０は、例えば、Ｗ軸部材１０４−１の一端のボールねじ軸受に取り付けられる。加速度センサ２−１１は、例えば、Ｗ軸部材１０４−１のボールねじのナットに取り付けられる。加速度センサ２−１２は、例えば、Ｗ軸部材１０４−１の他端のボールねじ軸受に取り付けられる。加速度センサ２−１３は、例えば、Ｗ軸部材１０４−２の一端のボールねじ軸受けに取り付けられる。加速度センサ２−１４は、例えば、Ｗ軸部材１０４−２のボールねじのナットに取り付けられる。加速度センサ２−１５は、例えば、Ｗ軸部材１０４−２の他端のボールねじ軸受けに取り付けられる。

図３は、実施形態の制御装置３の構成の具体例を示す図である。制御装置３は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備える。制御装置３は、制御プログラムを実行することによって、入力部３１、試運転プログラム記憶装置３２、工作機械制御部３３、測定データ記憶装置３４、測定値取得部３５、算出部３６、閾値取得部３７、異常判定部３８及び表示部３９を備える装置として機能する。なお、制御装置３の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

入力部３１は、キーボード、ポインティングデバイス（マウス、タブレット等）、ボタン、タッチパネル等の既存の入力装置を用いて構成される。入力部３１は、ユーザの指示を制御装置３に入力する際にユーザによって操作される。入力部３１は、入力装置を制御装置３に接続するためのインタフェースであっても良い。この場合、入力部３１は、入力装置においてユーザの入力に応じ生成された入力信号を制御装置３に入力する。

試運転プログラム記憶装置３２は、磁気ハードディスクや半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。試運転プログラム記憶装置３２は、加工用制御プログラム及び試運転プログラムを記憶する。加工用制御プログラムは、工作機械１に負荷を加工させるように工作機械１を動かすコンピュータプログラムである。試運転プログラムは、工作機械１の点検のために実行されるプログラムである。試運転プログラムは、工作機械１に点検のための所定の動作を行わせるコンピュータプログラムである。試運転プログラムは、プログラムが実行されると、プログラムの実行が開始された時刻を時間原点として、予め定められた所定の時刻ごとに所定の動作を工作機械１に行わせる。所定の動作は、例えば、往復運動である。試運転プログラムは、例えば、工作機械１が無負荷の時（以下「無負荷時」という。）に、予め定められた所定の時刻ごとに所定の動作を工作機械１に行わせる。

試運転プログラムは、駆動可能な部材をひとつずつ動作させるプログラムであることが望ましい。試運転プログラムは、例えば、まず、Ｘ軸部材１０１だけを動作させ、次に、Ｙ軸部材１０２だけを動作させる。試運転プログラムは、Ｙ軸部材１０２を動作させた後、次に、Ｚ軸部材１０３だけを動作させる。試運転プログラムは、Z軸部材１０３を動作させた後、次に、Ｗ軸部材１０４−１だけを動作させる。試運転プログラムは、最後に、Ｗ軸部材１０４−２だけを動作させる。このように、駆動可能な部材を個別に、ひとつずつ動作させることで、異常が生じた部材をユーザが特定することが容易になる。

工作機械制御部３３は、試運転プログラム記憶装置３２に記憶された加工用制御プログラム又は試運転プログラムを実行することで工作機械１を制御する。

測定データ記憶装置３４は、磁気ハードディスクや半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。測定データ記憶装置３４は、測定データ情報を記憶する。測定データ情報は、工作機械１に取り付けられた加速度センサ２が測定した時系列の測定データを示す情報であって、試運転プログラムが工作機械制御部３３によって実行された時の測定データである。

図４は、実施形態における測定データ情報の具体例を示す図である。測定データ情報は、加速度センサ２ごとに、例えば、図４に示す測定データ情報テーブル１１０として、測定データ記憶装置３４に記憶される。図４は、加速度センサ２のひとつが測定した測定データを示す測定データ情報の具体例である。測定データ情報テーブル１１０は、”時刻”ごとに、レコードをもつ。各レコードは、”時刻”及び”センサ値”の各値をもつ。”時刻”は、測定された時刻を表す。”センサ値”は、加速度センサ２が取得した振動の大きさを表す。
例えば、レコード１１１は、加速度センサ２が時刻ｔ２に測定した振動の大きさが５であったことを示す。

図３の説明に戻る。測定値取得部３５は、加速度センサ２が測定した時系列の測定データを取得する。測定値取得部３５は、取得した時系列の測定データを測定データ記憶装置３４に記録する。

算出部３６は、測定データ記憶装置３４に記憶された時系列の測定データを取得して、振動の大きさの時間変化の傾向を示す値（以下「傾向値」という。）を算出する。算出部３６が算出した傾向値は、測定データ記憶装置３４に記憶される。

傾向値は、どのような値でもよく、例えば、品質工学のＳＮ比であってもよい。以下、簡単のため、傾向値が品質工学のＳＮ比であることを仮定して説明を行う。

算出部３６は具体的には、以下の処理を実行することで品質工学のＳＮ比における望小特性のＳＮ比を算出する。測定データは、重力加速度の影響を含んだデータである。そのため、算出部３６は、まず、取得した測定データに対して、以下の式（１）及び式（２）の計算を行うことで、重力加速度の影響を取り除いたデータを算出する。式（１）及び式（２）において、Y_ｔは、時刻ｔにおけるセンサ値である。式（１）及び式（２）において、ｙ_ｔは、時刻ｔにおけるセンサ値Ｙ_ｔに対して式（１）及び式（２）の右辺の計算が適用された後の値である。以下、ｙ_ｔを補正後測定データという。式（１）においてαは、測定データに含まれる重力加速度の影響を取り除くための定数であって、工作機械１に応じた値である。具体的には、式（１）は、ローパスフィルタの働きをする式であり、式（２）はハイパスフィルタの働きをする式である。なお望小特性とは、小さいほどよい質であることを示す非負のスカラー値で質が評価される特性である。なお、Ｓ_ｔの初期値であるＳ_０は、Ｙ_０である。

式（２）によってｙ_ｔを算出した後、算出部３６は、以下の式（３）及び（４）を計算することで、品質工学のＳＮ比における望小特性のＳＮ比であるＳＮ１を算出する。

なお、センサ値Ｙ_ｔは、加速度センサ２の所定の方向の振動の大きさであってもよいし、以下の式（５）で表される値であってもよい。

式（５）において、ｌ_ｔは、加速度センサ２が測定した時刻ｔにおけるＸ軸方向の加速度の大きさであり、ｍ_ｔは、時刻ｔにおけるＹ軸方向の加速度の大きさであり、ｎ_ｔは、時刻ｔにおけるＺ軸方向の加速度の大きさである。式（５）は、加速度センサ２に生じる各方向への加速度の合成ベクトルの大きさである。そのため、算出部３６が、式（５）で定義されるセンサ値Ｙ_ｔに基づいて、ＳＮ１を算出する機能部である場合、ユーザは、加速度センサ２の取り付けの向きを意識することなく加速度センサ２を工作機械１に取り付けることができる。

閾値取得部３７は、算出部３６が算出する品質工学のＳＮ比と比較可能な次元の閾値を取得する。具体的には、算出部３６が式（４）で表されるＳＮ比を算出する場合、閾値取得部３７は、以下の式（６）を計算することで、閾値ＳＮ_Ｔ１を取得する。なお、ｍは、振動の大きさと同じ次元をもつ所定の値である。

異常判定部３８は、算出部３６が算出した傾向値と閾値取得部３７が算出した閾値とを取得して、工作機械１の所定の部材に異常が起きているか否かを判定する。具体的には、異常判定部３８は、ＳＮ１がＳＮ_Ｔ１よりも小さな値になると、異常が起きていると判定する。

図５は、実施形態における試運転プログラムによる制御の具体例を示す図である。
図５の横軸は時間を表す。図５の縦軸は、工作機械の所定の部材の動きの速さを示す。所定の部材は、例えば、Ｘ軸部材１０１である。工作機械制御部３３は、試運転プログラムを実行することで所定の部材の各時間における動きの速さを、図５に示す速さであるように制御する。

図５において、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間は、所定の部材が停止している期間である。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間は、所定の部材が加速されている期間である。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間は、所定の部材が一定速度で動く期間である。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間は、所定の部材が減速される期間である。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間は、所定の部材が停止している期間である。時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間における動きの方向とは逆方向に向けて、所定の部材が加速されている期間である。時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間における動きの方向とは逆方向に向かって、所定の部材が一定速度で動いている期間である。時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間は、所定の部材が減速される期間である。時刻ｔ８以降の期間は、所定の部材が停止している期間である。

以下、所定の部材が停止している期間を停止期間という。停止期間は、例えば、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間と、時刻ｔ４からｔ５までの期間と、時刻ｔ８以降の期間とである。
以下、所定の部材が加速又は減速されている期間を、加減速期間という。加減速期間は、例えば、時刻ｔ１からｔ２までの期間と、ｔ３からｔ４までの期間と、ｔ５からｔ６までの期間と、ｔ７からｔ８までの期間とである。
以下、所定の部材が一定速度で動いている期間を、定速期間という。定速期間は、例えば、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間と、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間とである。

算出部３６は、停止期間、定速期間及び加減速期間ごとに、異なる品質工学のＳＮ比を算出してもよい。算出部３６は、停止期間又は定速期間における傾向値として、例えば、静特性の望目特性のＳＮ比を算出してもよい。算出部３６は、停止期間又は定速期間における傾向値として、例えば、望小特性のＳＮ比を算出してもよい。算出部３６は、加減速期間における傾向値として、例えば、動特性のＳＮ比を算出してもよい。このように、停止期間、定速期間及び加減速期間ごとに異なる品質工学のＳＮ比を算出することで、制御装置３が異常を検知する精度を高めることができる。

算出部３６は、停止期間、定速期間及び加減速期間よりも短い時間間隔ごとに、品質工学のＳＮ比を算出してもよい。このように、品質工学のＳＮ比を算出することで、部材がどこに存在する時に、異常が起きるかを制御装置３は検知することができる。また、部材がどのような動きをする時に、異常が起きるかを制御装置３は検知することができる。

図６は、実施形態の制御装置３が工作機械１に異常が起きているか否かを調べる具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
加速度センサ２が、試運転プログラムにしたがった工作機械１の動作によって生じる測定対象の部材の振動データを取得する（ステップＳ１０１）。具体的には、例えば、まず、工作機械制御部３３によってＸ軸の試運転プログラムが実行されることでＸ軸部材１０１が所定の動作をしている時に生じる振動の大きさを、加速度センサ２−１〜２−３が取得する。次に、Ｙ軸の試運転プログラムが実行されることでＹ軸部材１０２が所定の動作をしている時に生じる振動の大きさを、加速度センサ２−４〜２−６が取得する。次に、Ｚ軸の試運転プログラムが実行されることでＺ軸部材１０３が所定の動作をしている時に生じる振動の大きさを、加速度センサ２−７〜２−９が取得する。最後に、Ｗ軸の試運転プログラムが実行されることでＷ軸部材１０４−１及びＷ軸部材１０４−２が所定の動作をしている時に生じる振動の大きさを、加速度センサ２−１０〜２−１２及び２−１３〜２−１５が取得する。

試運転プログラムに予めプログラムされた工作機械１の動作が、工作機械制御部３３によって全て実行された後、算出部３６は、加速度センサ２ごとに品質工学のＳＮ比を算出する（ステップＳ１０２）。算出部３６は、算出した品質工学のＳＮ比を測定データ記憶装置３４に記録する（ステップＳ１０３）。閾値取得部３７は、算出部３６が算出した品質工学のＳＮ比と比較可能な次元の所定の閾値を取得する（ステップＳ１０４）。所定の閾値は、例えば、閾値ＳＮ_Ｔ１である。閾値取得部３７は、取得した閾値を測定データ記憶装置３４に記憶する（ステップＳ１０５）。異常判定部３８が、ステップＳ１０３において測定データ記憶装置３４に記憶されたＳＮ比と、ステップＳ１０５において測定データ記憶装置３４に記憶された閾値とのいずれが大きいかを判定する。具体的には、加速度センサ２ごとの品質工学のＳＮ比が所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。品質工学のＳＮ比が所定の閾値より大きい加速度センサ２があった場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、制御装置３は、品質工学のＳＮ比が所定の閾値より大きい加速度センサ２を示す情報、をユーザに通知する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７における通知の方法はどのような方法であってもよい。通知方法は、例えば、表示部３９に品質工学のＳＮ比が所定の閾値未満である加速度センサ２を示す情報を表示する方法であってもよい。
一方、品質工学のＳＮ比が所定の閾値より大きい加速度センサ２がなかった場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、制御装置３は、処理を終了する。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、駆動可能な部材をひとつずつ、個別に動作させる試運転プログラムを実行する工作機械制御部３３と、試運転プログラムの実行によって工作機械１に生じる振動の大きさを測定する加速度センサ２とを備えるため、制御システム１００は、工作機械１の異常を検知することができる。そのため、ユーザの経験によることなく、工作機械１の異常を検知することができる。
なお、工作機械１は、産業機械であればどのような機械であってもよい。産業機械は、射出成形機や、押出成形機や、ダイカストマシンや、精密加工機や、ロボット等である。

（変形例）
入力部３１、試運転プログラム記憶装置３２、工作機械制御部３３、測定データ記憶装置３４、測定値取得部３５、算出部３６、閾値取得部３７、異常判定部３８及び表示部３９は、必ずしもひとつの筐体に備えられる必要はない。入力部３１、試運転プログラム記憶装置３２、工作機械制御部３３、測定データ記憶装置３４、測定値取得部３５、算出部３６、閾値取得部３７、異常判定部３８及び表示部３９は、複数の筐体に備えられてもよい。

図７は、変形例の制御システム１００ａの具体例を示す図である。制御システム１００ａは、制御装置３に代えて制御装置３ａを備える点と、サーバ４及び判定装置５を備える点とで制御システム１００と異なる。以下、制御システム１００と同様の機能をもつものに対しては、図１と同じ符号を付すことで説明を省略する。以下、制御装置３の機能部と同様の機能をもつものに対しては、図３と同じ符号を付すことで説明を省略する。
制御装置３ａは、入力部３１、試運転プログラム記憶装置３２、工作機械制御部３３、測定値取得部３５及び通信部１１を備える。

通信部１１は、制御装置３ａをサーバ４と通信可能に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。通信部１１は、通信回線を介して、サーバ４と通信する。通信部１１は、測定値取得部３５が取得した測定データをサーバ４に送信する。
サーバ４は、測定データ記憶装置３４及び通信部１２を備える。
通信部１２は、サーバ４を制御装置３ａ及び判定装置５と通信可能に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。通信部１２は、通信回線を介して、制御装置３ａ及び判定装置５と通信する。通信部１２は、制御装置３ａが送信した測定データを取得し、測定データ記憶装置３４に記録する。通信部１２は、測定データ記憶装置３４に記憶された測定データを判定装置５に送信する。

判定装置５は、算出部３６、閾値取得部３７、異常判定部３８、表示部３９及び通信部１３を備える。通信部１３は、判定装置５をサーバ４と通信可能に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。通信部１３は、通信回線を介して、サーバ４と通信する。通信部１３は、サーバ４が送信した測定データを取得する。

なお、制御システム１００又は制御システム１００ａにおける算出部３６が算出する品質工学のＳＮ比は、必ずしも望小特性のＳＮ比である必要はない。算出部３６は、ゼロ望目特性のＳＮ比であるＳＮ２を算出してもよい。ＳＮ２は、以下の式（７）で算出される値である。なお、ｙ_ａｖｅは、ｙ_１、ｙ_２、…、ｙ_ｎの平均値である。

算出部３６が算出する品質工学のＳＮ比が、ゼロ望目特性のＳＮ比である場合には、閾値取得部３７は、以下の式（８）で表される閾値ＳＮ_Ｔ２を算出する。

算出部３６が算出する品質工学のＳＮ比が、ゼロ望目特性のＳＮ比である場合には、異常判定部３８は、ＳＮ２とＳＮ_Ｔ２とを比較することで、異常が起きているか否かを判定する。

なお、算出部３６は、３次元空間の互いに独立な３方向の加速度ごとに、ＳＮ２を算出してもよい。また、この場合、閾値取得部３７は、３次元の互いに独立な３方向の加速度ごとにＳＮ_Ｔ２を算出し、異常判定部３８は、３次元の互いに独立な３方向の加速度ごとに異常が起きているか否かを判定する。

なお、測定値取得部３５は、データ取得部の一例である。算出部３６は、傾向値取得部の一例である。なお、傾向値、ＳＮ１及びＳＮ２は、第一の値の一例である。なお、算出部３６が算出する品質工学のＳＮ比と比較可能な次元の閾値と、ＳＮ_Ｔ１と、ＳＮ_Ｔ２とは第二の値の一例である。
また、振動は一般的な振動を表しているが、音でも良い。音の場合、加速度センサはマイクを表すことになる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…工作機械、 ２…加速度センサ、 ３…制御装置、 １００…制御システム、 ３１…入力部、 ３２…試運転プログラム記憶装置、 ３３…工作機械制御部、 ３４…測定データ記憶装置、 ３５…測定値取得部、 ３６…算出部、 ３７…閾値取得部、 ３８…異常判定部、 ３９…表示部、 １００ａ…制御システム、 １１…通信部、 １２…通信部、 １３…通信部

Claims (9)

1. 産業機械の動作を制御する制御部と、
   前記動作によって前記産業機械に生じる振動の大きさを測定する加速度センサが測定した前記振動の大きさを示すデータを取得するデータ取得部と、
   前記データに基づいて、前記振動の大きさの時間変化の傾向を示す値である第一の値を取得する傾向値取得部と、
   前記振動の大きさと同じ次元の所定の値に基づいて、前記振動の大きさの時間変化の傾向を示す値と同じ次元の値である第二の値を取得する閾値取得部と、
   前記第一の値と前記第二の値とに基づいて、前記産業機械に異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、
   を備える制御装置。
2. 前記傾向値取得部は、予め定められた所定の期間ごとに、前記所定の期間内に測定された前記データに基づいて前記第一の値を取得する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第一の値は、品質工学のＳＮ比を用いて取得することを特徴とする
   請求項１、２のいずれか一項に記載の制御装置。
4. 前記品質工学のＳＮ比は、前記動作が停止している期間と、一定速度で動く期間では、静特性の望小特性のＳＮ比又はゼロ望目特性のＳＮ比であることを特徴とする、
   請求項３に記載の制御装置。
5. 前記品質工学のＳＮ比は、前記動作が加減速している期間では、動特性のＳＮ比であることを特徴とする
   請求項３に記載の制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置と、
   前記制御装置が動作を制御する前記産業機械と、
   前記産業機械に取り付ける加速度センサと、
   を備える制御システム。
7. 前記産業機械は、前記制御装置の制御によって個別に動作する部材を少なくともひとつ備え、
   前記加速度センサは、前記部材又は周辺に取り付けられ、振動の大きさを測定する、
   請求項６に記載の制御システム。
8. 測定される前記振動の大きさは、前記産業機械の無負荷時に測定されることを特徴とする請求項６、７のいずれか一項に記載の制御システム。
9. 産業機械の動作を制御する制御ステップと、
   前記動作によって前記産業機械に生じる振動の大きさを測定する加速度センサが測定した前記振動の大きさを示すデータを取得するデータ取得ステップと、
   前記データに基づいて、振動の大きさの時間変化の傾向を示す値である第一の値を前記動作が停止している期間と、一定速度で動く期間では、品質工学の静特性の望小特性のＳＮ比又はゼロ望目特性のＳＮ比を用いて取得し、前記動作が加減速している期間では、品質工学の動特性のＳＮ比を用いて取得する傾向値取得ステップと、
   前記振動の大きさと同じ次元の所定の値に基づいて、前記振動の大きさの時間変化の傾向を示す値と同じ次元の値である第二の値を取得する閾値取得ステップと、
   前記第一の値と前記第二の値とに基づいて、前記産業機械に異常が生じているか否かを判定する異常判定ステップと、
   を有する制御方法。