JP2021081951A - プログラム解析装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】加工プログラムの指令速度と工作機械の軸移動の実速度の差を効果的に改善するための支援技術を提供すること。【解決手段】本発明のプログラム解析装置１は、加工プログラム２００を工程に分割する工程分割部１２０と、分割した工程毎に加工プログラム２００による指令速度を求める指令速度計算部１３０と、加工プログラム２００による加工を行ったときの工程毎の軸の実速度を測定する実速度測定部１１０と、指令速度と実速度との差分の積分値を算出する差分算出部１４０と、指令速度と実速度との差分の積分値に基づいて工程の順番を並び替える工程並び替え部１５０と、並び替えた工程を順番に表示する画面データを作成する結果画面作成部１６０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、プログラム解析装置に関する。
工作機械や射出成形機などの産業機械を制御する制御装置は、オペレータが作成した制御用のプログラムに従って産業機械の動作を制御する。制御装置が工作機械の制御に用いる加工プログラムを作成する際、オペレータは、加工に用いる工具の仕様や要求される加工後ワークの表面粗さなどに基づいて軸の指令速度を決定している。
しかしながら、以下に例示される様々な理由により、実加工中の送り速度が加工プログラムの指令通りにならないことがある。
１）工作機械のモータ／工作機械のイナーシャ・加減速
２）制御装置のハードウェアの性能を超えた指令
３）加減速が多い加工パス
４）上限速度の設定ミス
オペレータは、このような様々な問題を取り除くために、加工プログラムの書き方を工夫するなどして送り速度をプログラム指令通りの速度に近づけることで、サイクルタイムの短縮を図っている。なお、指令速度と実速度の差を把握する技術は、例えば特許文献１，２などに開示されている。
特許第６３４６２０６号公報 特許第６３４２９４２号公報
オペレータが加工プログラムを修正する際には、単に指令単位だけではなく、加工プログラムのどの工程で実速度と加工プログラムの指令速度に乖離があるのかを把握する必要がある。また、加工プログラムのすべての工程について修正を行うことは大きな労力が掛かるため、できれば修正効果が大きい工程に対して効果的に加工プログラムの修正を行いたい。しかしながら、それぞれの工程において、どの程度の改善効果があるのかをすべて把握することは困難である。
そのため、加工プログラムの指令速度と工作機械の軸移動の実速度の差を効果的に改善するための支援技術が求められている。
本発明のプログラム解析装置は、加工プログラムを工程ごとに分解した上で、工程ごとに加工プログラムによる指令速度（各軸の合成速度）と、工作機械の軸移動の実速度とを求める。そして、求めた指令速度と実速度との差分の積分値を求めて、値が大きな順で工程を並べて表示する。
そして、本発明の一態様は、制御対象となる機械が備えた軸に対する加工プログラムの指令による指令速度と、前記加工プログラムを実行した際の前記軸の実速度との差を、該加工プログラムにおける複数のブロックからなる所定の加工単位である工程毎に求めるプログラム解析装置であって、前記加工プログラムを工程に分割する工程分割部と、前記工程分割部が分割した工程毎に、前記加工プログラムによる指令速度を求める指令速度計算部と、前記加工プログラムによる加工を行ったときの、前記工程毎の前記軸の実速度を測定する実速度測定部と、前記指令速度計算部が求めた指令速度と、前記実速度測定部が測定した実速度との差分の積分値を算出する差分算出部と、前記差分算出部が算出した指令速度と実速度との差分の積分値に基づいて、前記工程の順番を並び替える工程並び替え部と、前記工程並び替え部が並び替えた工程を順番に表示する画面データを作成する結果画面作成部と、を備えたプログラム解析装置である。
本発明の一態様により、オペレータはどの工程の修正効果が大きいかを一見して把握できるようになる。
一実施形態によるプログラム解析装置の概略的なハードウェア構成図である。 第１実施形態によるプログラム解析装置の概略的な機能ブロック図である。 指令速度と実速度との差分を例示する図である。 指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値が大きい順番で各工程を並び替えた例を示す図である。 実速度ｖrが一定の速度で頭打ちになり指令速度ｖcまで上がらない場合の例を示す図である。 実速度ｖrが加減速を繰り返した結果として実速度ｖrが指令速度ｖcまで上がらない場合の例を示す図である。 第２実施形態によるプログラム解析装置の概略的な機能ブロック図である。 第３実施形態によるプログラム解析装置の概略的な機能ブロック図である。 アドバイスデータの例を示す図である。 指令速度及びモータ指令速度と実速度との差分を例示する図である。 制御装置内部での速度演算処理の流れについて説明する図である。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の一実施形態によるプログラム解析装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。本発明のプログラム解析装置１は、例えば工作機械を制御する制御装置として実装することができる。また、本発明のプログラム解析装置１は、工作機械を制御する制御装置に併設されたパソコンや、有線／無線のネットワークを介して制御装置と接続されたパソコン、セルコンピュータ、フォグコンピュータ、クラウドサーバの上に実装することができる。本実施形態では、プログラム解析装置１を、工作機械を制御する制御装置上に実装した例を示す。
本実施形態によるプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１は、プログラム解析装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、バス２２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、該システム・プログラムに従ってプログラム解析装置１全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ、及び外部から入力された各種データ等が一時的に格納される。
不揮発性メモリ１４は、例えば図示しないバッテリでバックアップされたメモリやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等で構成され、プログラム解析装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ１４には、インタフェース１５を介して外部機器７２から読み込まれたデータや加工プログラム、入力装置７１を介して入力されたデータや加工プログラム、工作機械から取得される各データ等が記憶される。不揮発性メモリ１４に記憶されたデータや加工プログラムは、実行時／利用時にはＲＡＭ１３に展開されても良い。また、ＲＯＭ１２には、公知の解析プログラムなどの各種システム・プログラムがあらかじめ書き込まれている。
インタフェース１５は、プログラム解析装置１のＣＰＵ１１とＵＳＢ装置等の外部機器７２と接続するためのインタフェースである。外部機器７２側からは、例えば工作機械の制御に用いられる加工プログラムや各パラメータ等を読み込むことができる。また、プログラム解析装置１内で編集した加工プログラムや各パラメータ等は、外部機器７２を介して外部記憶手段に記憶させることができる。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６は、プログラム解析装置１に内蔵されたシーケンス・プログラムで工作機械及び該工作機械の周辺装置（例えば、工具交換装置や、ロボット等のアクチュエータ、工作機械に取付けられているセンサ等）にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し制御する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の各種スイッチや周辺装置等の信号を受け、必要な信号処理をした後、ＣＰＵ１１に渡す。
表示装置７０には、メモリ上に読み込まれた各データ、加工プログラムやシステム・プログラム等が実行された結果として得られたデータ等がインタフェース１８を介して出力されて表示される。また、キーボードやポインティングデバイス等から構成される入力装置７１は、インタフェース１９を介して作業者による操作に基づく指令，データ等をＣＰＵ１１に渡す。
工作機械が備える軸を制御するための軸制御回路３０はＣＰＵ１１からの軸の移動指令量を受けて、軸の指令をサーボアンプ４０に出力する。サーボアンプ４０はこの指令を受けて、工作機械が備える軸を移動させるサーボモータ５０を駆動する。軸のサーボモータ５０は位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号を軸制御回路３０にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図１のハードウェア構成図では軸制御回路３０、サーボアンプ４０、サーボモータ５０は１つずつしか示されていないが、実際には制御対象となる工作機械に備えられた軸の数だけ用意される。例えば、一般的な工作機械を制御する場合には、工具が取り付けられた主軸と、ワークとを直線３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向へと相対的に移動させる３組の軸制御回路３０、サーボアンプ４０、サーボモータ５０が用意される。
スピンドル制御回路６０は、主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度信号を受けて、工作機械のスピンドルモータ６２を指令された回転速度で回転させ、工具を駆動する。スピンドルモータ６２にはポジションコーダ６３が結合され、ポジションコーダ６３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ＣＰＵ１１によって読み取られる。
図２は、本発明の第１実施形態によるプログラム解析装置１が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態によるプログラム解析装置１が備える各機能は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がシステム・プログラムを実行し、プログラム解析装置１の各部の動作を制御することにより実現される。
本実施形態のプログラム解析装置１は、制御部１００、実速度測定部１１０、工程分割部１２０、指令速度計算部１３０、差分算出部１４０、工程並び替え部１５０、結果画面作成部１６０を備える。また、プログラム解析装置１のＲＡＭ１３乃至不揮発性メモリ１４には、入力装置７１、外部機器７２等から取得した加工プログラム２００が予め記憶される。更に、プログラム解析装置１のＲＡＭ１３乃至不揮発性メモリ１４には、加工プログラム２００の指令による指令速度や加工プログラム２００に基づいて工作機械２を制御した際の軸の実速度を記憶するための領域として速度データ記憶部２１０が予め用意されている。
制御部１００は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、軸制御回路３０、スピンドル制御回路６０、ＰＭＣ１６を用いた工作機械２の各部の制御処理が行われることで実現される。制御部１００は、加工プログラム２００のブロックを解析し、その解析結果に基づいて工作機械２の各部を制御する。制御部１００は、例えば加工プログラム２００のブロックが工作機械２の各軸を移動させるように指令している場合には、ブロックによる指令に従って移動指令データを生成してサーボモータ５０に対して出力する。また、制御部１００は、例えば加工プログラム２００のブロックが工作機械２の主軸を回転させるように指令している場合には、ブロックによる指令に従って主軸回転指令データを生成してスピンドルモータ６２に対して出力する。更に、制御部１００は、例えば加工プログラム２００のブロックが工作機械２の周辺装置を動作させるように指令している場合には、該周辺装置を動作させる所定の信号を生成してＰＭＣ１６に出力する。一方で、制御部１００は、サーボモータ５０やスピンドルモータ６２の状態（モータの電流値、位置、速度、加速度、トルク等）を取得して各制御処理に使用する。
実速度測定部１１０は、図１に示しプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。実速度測定部１１０は、制御部１００が取得した各軸の実速度に基づいて各軸の合成速度を算出し、算出した各軸の合成速度を実速度データとして速度データ記憶部２１０に記憶する。実速度データは、少なくとも加工プログラム２００の各ブロックが実行されてからの時間との対応関係を含む。
工程分割部１２０は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。工程分割部１２０は、加工プログラム２００に含まれる各ブロックを工程毎に分割する。本発明において工程とは、加工プログラム２００の複数のブロックからなる所定の加工単位を意味する。工程分割部１２０は、例えば加工プログラム２００に記述される工具交換指令を分割位置として、加工プログラム２００に含まれるブロックを工程毎に分割するようにしても良い。工程分割部１２０は、例えば加工プログラム２００に記述される特定補助指令（加工プログラム２００の所定の分割位置を示す補助指令）を分割位置として、加工プログラム２００に含まれるブロックを工程毎に分割するようにしても良い。工程分割部１２０は、例えば加工プログラム２００にオペレータが記述した所定形式のコメント（加工プログラム２００の所定の分割位置を示すコメント）を分割位置として、加工プログラム２００に含まれるブロックを工程毎に分割するようにしても良い。工程分割部１２０は、例えば加工プログラム２００のサブプログラムを工程の単位として、加工プログラム２００に含まれるブロックを工程毎に分割するようにしても良い。前記以外にも、工程分割部１２０は、オペレータが１つの加工形状をワーク上に形成する一連のブロックとして認識し得る複数のブロックを工程の単位として、加工プログラム２００に含まれるブロックを工程毎に分割するようにしても良い。
指令速度計算部１３０は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。指令速度計算部１３０は、加工プログラム２００を解析し、加工プログラム２００のブロックにより指令される各軸の合成速度を求め、求めた各軸の合成速度を指令速度データとして速度データ記憶部２１０に記憶する。指令速度計算部１３０は、例えば加工プログラム２００のブロックのＦ指令で指令される速度や、予め設定されているデフォルトの指令速度などに基づいて各軸の合成速度を求める。指令速度データは、少なくとも加工プログラム２００の各ブロックが実行されてからの時間との対応関係を含む。また、指令速度データは、工程分割部１２０が分割した工程毎に速度データ記憶部２１０に記憶される。この時、指令速度データは、工程内で変化するものであって良い。
差分算出部１４０は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。差分算出部１４０は、速度データ記憶部２１０に記憶された指令速度データ及び実速度データに基づいて、加工プログラム２００におけるブロックの指令による指令速度と実速度の差分を工程毎に算出する。差分算出部１４０は、加工プログラムを実行してからの各時点における指令速度と実速度の差分を算出し、算出した差分の積分値を工程毎に算出する。差分算出部１４０は、ブロック毎に差分の積分値を算出した上で、これを工程毎に足し合わせることで工程毎の指令速度と実速度の差分の積分値を算出しても良い。図３は、差分算出部１４０が算出する指令速度と実速度の差分を図で例示したものである。図３では、点線が指令速度ｖc、実線が実速度ｖr、網掛けの部分が工程毎に算出した指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値を表している。このように、差分算出部１４０は、各時刻における指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分を算出するだけでなく、差分の積分値を工程毎に算出することに特徴がある。
工程並び替え部１５０は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。工程並び替え部１５０は、差分算出部１４０が算出した指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値に基づいて、各工程を指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値が大きい順番に並び替える。指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値が大きい工程は、指令速度ｖcに実速度ｖrが到達しない何らかの改善要因を多く含んでいると仮定される。つまり、工程並び替え部１５０が並び替えた工程の順番は、サイクルタイムの改善効果が高い可能性がある順番となる。図４は、工程並び替え部１５０が、指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値が大きい順番で各工程を並び替えた例を示している。図４では、工程ｃ＞工程ａ＞工程ｂの順番で指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値が大きい。この指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値の大きさが、サイクルタイムの改善効果の高さを示すものとなる。
結果画面作成部１６０は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース１８を用いた出力処理とが行われることで実現される。結果画面作成部１６０は、工程並び替え部１５０が並び替えた工程の順番で、指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値を表示する画面データを作成する。そして、作成した画面データを表示装置７０に表示する。結果画面作成部１６０は、単純に各工程の指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値を数値で順番に表示する画面を作成しても良い。この場合、画面上の表示を見たオペレータは、より順番が上に位置する工程に含まれる複数のブロックについて改善を検討することで、より効果的なサイクルタイムの改善をすることができる。
結果画面作成部１６０は、図４に例示するように、各工程の指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値をグラフの形式で表示するようにしても良い。グラフ形式で表示することは、オペレータが改善ポイントを直感的に検討する手助けとなる。
例えば、図５に例示するように、所定の工程において実速度ｖrが一定の速度で頭打ちになり指令速度ｖcまで上がらない場合には、制御装置の最大速度のパラメータの設定に問題がある可能性がある。これを見たオペレータは、当該工程をより効果的に実行させるために、より最高速度が高く設定できる制御装置（工作機械）上で加工プログラム２００を運用する、より最高速度を高く設定できる工具へと変更する、といった検討が行える。
また、例えば、図６に例示するように、所定の工程において実速度ｖrが加減速を繰り返しており、その結果として実速度ｖrが指令速度ｖcまで上がらない場合は、折返しが不必要に多い加工パスの可能性がある。これを見たオペレータは、当該工程をより効果的に実行させるために、加工プログラム２００の指令による加工パスを修正する等の改善の検討をすることができる。
オペレータは、表示されたグラフ形式の積分値を見た上で、更に該工程のブロックの情報を参照して改善点の検討をすることもできる。例えば、工程の一部では図５に例示するように実速度ｖrが一定の速度で頭打ちになっているが、一部では指令速度ｖcの近くまで実速度ｖrが上昇している場合、頭打ちになっている部分のブロックの情報を参照する。この時、頭打ちになっている部分のブロックが微小ブロックが連続している場合には、制御装置のハードウェアの処理能力の限界である可能性がある。これを見たオペレータは、当該工程をより効果的に実行させるために、より性能が高い制御装置を用いることにするか、或いは、加工プログラム２００の微小ブロック部分について、各ブロックの経路長を長く修正する等の改善の検討をすることができる。
上記構成を備えた本実施形態によるプログラム解析装置１は、加工プログラムの指令による指令速度と実速度との差分の積分値に基づいて順番を並び替えて、加工プログラムの各工程を表示する。この表示を見たオペレータは、どの工程の修正効果が大きいかを一見して把握できるようになる。また、指令速度と実速度との差分の積分値をグラフ形式で表示することで、図示された指令速度と実速度との差分の積分値の形状から、加工プログラムの修正内容を検討することができるようになる。
図７は、本発明の第２実施形態によるプログラム解析装置１が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態によるプログラム解析装置１が備える各機能は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がシステム・プログラムを実行し、プログラム解析装置１の各部の動作を制御することにより実現される。
本実施形態のプログラム解析装置１は、実速度測定部１１０、工程分割部１２０、指令速度計算部１３０、差分算出部１４０、工程並び替え部１５０、結果画面作成部１６０、及びシミュレーション部１７０を備える。また、プログラム解析装置１のＲＡＭ１３乃至不揮発性メモリ１４には、入力装置７１、外部機器７２等から取得した加工プログラム２００が予め記憶される。更に、プログラム解析装置１のＲＡＭ１３乃至不揮発性メモリ１４には、加工プログラム２００の指令による指令速度や加工プログラム２００に基づくシミュレーション処理により算出された工作機械の軸の速度を実速度として記憶するための領域として速度データ記憶部２１０が予め用意されている。
本実施形態による工程分割部１２０、指令速度計算部１３０、差分算出部１４０、工程並び替え部１５０、結果画面作成部１６０は、第１実施形態による工程分割部１２０、指令速度計算部１３０、差分算出部１４０、工程並び替え部１５０、結果画面作成部１６０と同様の機能を備える。
シミュレーション部１７０は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。シミュレーション部１７０は、加工プログラム２００のブロックを解析し、その解析結果に基づいて公知の加工シミュレーション処理を実行し、仮想的な工作機械の各軸の移動速度を算出する。シミュレーション部１７０が実行するシミュレーション処理は、例えば特開２００９−０９８９８２号公報などで既に公知となっているので、本明細書では詳細な説明は省略する。
実速度測定部１１０は、シミュレーション部１７０が算出した各軸の実速度に基づいて各軸の合成速度を算出し、算出した各軸の合成速度を実速度データとして速度データ記憶部２１０に記憶する。本実施形態による実速度測定部１１０は、シミュレーション部１７０がシミュレーション処理で算出した速度を実速度として扱う点を除き、第１実施形態による実速度測定部１１０と同様の機能を備える。
上記構成を備えた本実施形態によるプログラム解析装置１は、実際に工作機械２を動作させることなく加工プログラムの指令による指令速度と実速度との差分の積分値を算出することができる。そのため、実際に工作機械を動作させる時間を掛けなくとも、オペレータは、加工プログラムの修正内容を検討することができるようになる。また、パソコンなどの、工作機械２を制御する機構を持たないコンピュータを用いて実現することも可能となる。
図８は、本発明の第３実施形態によるプログラム解析装置１が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態によるプログラム解析装置１が備える各機能は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がシステム・プログラムを実行し、プログラム解析装置１の各部の動作を制御することにより実現される。
本実施形態のプログラム解析装置１は、制御部１００、実速度測定部１１０、工程分割部１２０、指令速度計算部１３０、差分算出部１４０、工程並び替え部１５０、結果画面作成部１６０、及びアドバイス作成部１８０を備える。また、プログラム解析装置１のＲＡＭ１３乃至不揮発性メモリ１４には、入力装置７１、外部機器７２等から取得した加工プログラム２００が予め記憶される。更に、プログラム解析装置１のＲＡＭ１３乃至不揮発性メモリ１４には、加工プログラム２００の指令による指令速度や加工プログラム２００に基づいて工作機械２を制御した際の軸の実速度を記憶するための領域として速度データ記憶部２１０、及び加工プログラム２００の改善点をアドバイスするアドバイスデータが予め記憶された領域としてアドバイスデータ記憶部２２０がそれぞれ用意されている。
本実施形態による制御部１００、実速度測定部１１０、工程分割部１２０、指令速度計算部１３０、差分算出部１４０、工程並び替え部１５０、結果画面作成部１６０は、第１実施形態による制御部１００、実速度測定部１１０、工程分割部１２０、指令速度計算部１３０、差分算出部１４０、工程並び替え部１５０と同様の機能を備える。
アドバイス作成部１８０は、図１に示したプログラム解析装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。アドバイス作成部１８０は、結果画面作成部１６０が表示データとして各工程の指令速度ｖcと実速度ｖrとの差分の積分値のグラフ形式の表示を作成した際に、該積分値のグラフの形状に基づいて加工プログラム２００の改善点に関するアドバイスを選択して結果画面作成部１６０に出力する。アドバイス作成部１８０は、例えば該積分値のグラフの形状に対して、公知のパターンマッチングの技術を用いてアドバイスデータ記憶部２２０に記憶されるアドバイスデータとの間でパターンマッチング処理を行い、マッチングしたアドバイスデータに含まれるアドバイスを選択して結果画面作成部１６０に出力する。アドバイス作成部１８０は、パターンマッチング処理と、他の処理（例えば、各工程のブロックの解析等）とを組み合わせて、アドバイスを作成するようにしても良い。
図９は、アドバイスデータ記憶部２２０に記憶されるアドバイスデータの例を示している。図９の例では、アドバイスデータ記憶部２２０に記憶されるアドバイスデータは、積分値の形状パターンにアドバイスの文章が関連付けられたものとなっている。アドバイス作成部１８０は、ある工程について、結果画面作成部１６０が作成した積分値のグラフ形状がアドバイスデータ１にパターンマッチした場合、該アドバイスデータ１に含まれるアドバイスであるアドバイスＡ−１，Ａ−２，…（例えば、「より最高速度が高く設定できる制御装置乃至工作機械に変更を検討してください。」、「より最高速度を高く設定できる工具への変更を検討してください。」など）を、結果画面作成部１６０へ出力する。なお、アドバイスデータに含まれるアドバイスには、更なる解析内容と、その結果に関連付けたアドバイスの文章を含めても良い。この時、更なる解析内容に対応する解析処理は、オペレータが行うようにしても良いし、アドバイス作成部１８０が自動で行うようにしても良い。
そして、結果画面作成部１６０は、アドバイス作成部１８０が作成したアドバイスを、順番に並べた各工程に対応付けて表示する。
上記構成を備えた本実施形態によるプログラム解析装置１は、加工プログラムの指令による指令速度と実速度との差分の積分値を工程毎に算出し、算出した積分値のグラフ形状に基づいて、当該工程の改善点をアドバイスすることができる。オペレータは、プログラム解析装置１が表示した工程の改善点のアドバイスを参考にして、加工プログラムの修正内容を検討することができるようになる。
以上、本発明の一実施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。
例えば、上記した実施形態では指令速度と実速度との差分の積分値に基づいて加工プログラムの改善点を検討する実施形態を示したが、図１０に例示されるように、加工プログラムによる指令速度以外にも、モータ指令速度などのような制御装置の内部で算出される各指令速度と、実速度との差分の積分値を算出し、算出した積分値に基づいて上記した各処理を実行するようにしても良い。制御装置の内部で算出される各指令速度には、それぞれ制御の観点で異なる意味を持っており、オペレータがこれを参照して検討することで、より適切な加工プログラムの改善点の検討を行うことができるようになる。また、これら各速度の差分の積分値の形状パターンに基づいて、どの部分に対して改善を行うべきかをアドバイスすることも可能である。一例として、モータ指令速度と実速度の差分と、プログラム指令速度と実速度の差分を比較する。そして、モータ指令速度と実速度の差分が大きい場合、モータや機械の調整が不十分であると考えられるため、モータのゲインの調整を行うようアドバイスできる。
上記した、制御装置の内部で算出される速度の差分を算出する際には、更に制御装置の備える機能に応じて多段階に算出するようにしても良い。図１１に例示されるように、制御装置は、プログラム指令に対して機能（関連するパラメータを含む）を段階的に適用することにより、モータ指令速度を算出している。そのため、制御装置の内部で算出されるそれぞれの内部指令速度と、実速度との差分の積分値をグラフ形式で表示することにより、オペレータは、実速度との差が大きい内部指令速度を特定し、これと関連する機能やパラメータを改善する検討を行うことができる。また、制御装置の内部で算出されるそれぞれの内部指令速度と、実速度との差分の積分値の形状パターンに基づいて、いずれの機能やパラメータをどのように見直すべきか、改善点のアドバイスをすることも可能となる。
１ プログラム解析装置
２ 工作機械
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 不揮発性メモリ
１５，１８，１９ インタフェース
１６ ＰＭＣ
１７ Ｉ／Ｏユニット
２２ バス
３０ 軸制御回路
４０ サーボアンプ
５０ 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 スピンドルモータ
６３ ポジションコーダ
７０ 表示装置
７１ 入力装置
７２ 外部機器
１００ 制御部
１１０ 実速度測定部
１２０ 工程分割部
１３０ 指令速度計算部
１４０ 差分算出部
１５０ 工程並び替え部
１６０ 結果画面作成部
１７０ シミュレーション部
１８０ アドバイス作成部
２００ 加工プログラム
２１０ 速度データ記憶部
２２０ アドバイスデータ記憶部

Claims (4)

  1. 制御対象となる機械が備えた軸に対する加工プログラムの指令による指令速度と、前記加工プログラムを実行した際の前記軸の実速度との差を、該加工プログラムにおける複数のブロックからなる所定の加工単位である工程毎に求めるプログラム解析装置であって、
    前記加工プログラムを工程に分割する工程分割部と、
    前記工程分割部が分割した工程毎に、前記加工プログラムによる指令速度を求める指令速度計算部と、
    前記加工プログラムによる加工を行ったときの、前記工程毎の前記軸の実速度を測定する実速度測定部と、
    前記指令速度計算部が求めた指令速度と、前記実速度測定部が測定した実速度との差分の積分値を算出する差分算出部と、
    前記差分算出部が算出した指令速度と実速度との差分の積分値に基づいて、前記工程の順番を並び替える工程並び替え部と、
    前記工程並び替え部が並び替えた工程を順番に表示する画面データを作成する結果画面作成部と、
    を備えたプログラム解析装置。
  2. 前記結果画面作成部は、工程並び替え部が並び替えた工程を順番に表示する際に、各工程の指令速度と実速度との差分の積分値をグラフ形状で表示する、
    請求項１に記載のプログラム解析装置。
  3. 前記加工プログラムを実行した場合の前記機械が備える前記軸の移動をシミュレーションするシミュレーション部を更に備え、
    前記実速度測定部は、前記シミュレーション部が算出した前記軸の速度を実速度とみなす、
    請求項１に記載のプログラム解析装置。
  4. 前記結果画面作成部が作成した、グラフ形状の各工程の指令速度と実速度との差分の積分値に基づいて、前記加工プログラムに対する改善点のアドバイスを作成するアドバイス作成部を更に備える、
    請求項２に記載のプログラム解析装置。
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