JP2023106206A - Machine tool diagnosis system, diagnosis method, and diagnosis program - Google Patents

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JP2023106206A JP2022007395A JP2022007395A JP2023106206A JP 2023106206 A JP2023106206 A JP 2023106206A JP 2022007395 A JP2022007395 A JP 2022007395A JP 2022007395 A JP2022007395 A JP 2022007395A JP 2023106206 A JP2023106206 A JP 2023106206A
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Abstract

To enhance diagnostic precision and minimize implementation of a diagnostic motion.SOLUTION: A diagnosis system 20 includes a first diagnosis unit 21 that uses operation data, which is acquired during normal operation of a machine tool 1, to diagnose whether the machine tool 1 falls under preliminarily classified normalcy or any of plural abnormalities signifying abnormal regions, a second diagnosis unit 22 that, when an abnormal region is not identified even though the first diagnosis unit 21 diagnoses the machine tool as not being normal, causes the machine tool 1 to implement a predetermined diagnostic motion and identifies the abnormal region using acquired diagnostic motion data, and a diagnostic processing update unit 23 that updates the classification of normalcy and/or abnormality signifying an abnormal region, which is made by the first diagnosis unit 21, on the basis of a result of diagnosis conducted by the second diagnosis unit 22.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、工作機械の異常を診断するための診断装置及び診断方法、診断プログラムに関するものである。 The present disclosure relates to a diagnostic device, diagnostic method, and diagnostic program for diagnosing an abnormality in a machine tool.

機械設備の予期せぬ不具合発生は、計画外の損失が発生するため、機械設備の稼働状態より不具合発生前の予兆の検知を行うことが求められている。また、不具合の予兆検知時には、不具合の解消を行うために不具合発生の原因となる異常個所を特定することも必要となる。
特許文献1には、正常であることが既知である時点において取得した状態量を用いて、正常モデルを構築し、診断時においてプラントから取得した状態量が、正常モデルに分類されるか否かを判定し、正常モデルに分類される場合は正常である旨を表示し、正常モデルに分類されない場合、未知状態である旨を表示する手法が開示されている。
また、特許文献2には、正常または異常の実績の計測データと、仮定の異常条件を加味して生成された設備機器における異常を模擬した模擬異常データとを用いてパターン照合を行うことにより異常の有無を診断する手法が開示されている。
Unexpected failures of machinery and equipment cause unplanned losses, so it is required to detect signs before failure occurs from the operating status of machinery and equipment. In addition, when detecting a sign of trouble, it is also necessary to specify an abnormal location that causes the trouble in order to eliminate the trouble.
In Patent Document 1, a normal model is constructed using the state quantities acquired at the time when the plant is known to be normal, and whether or not the state quantities acquired from the plant at the time of diagnosis are classified into the normal model. is determined, and if it is classified as a normal model, it is displayed as normal, and if it is not classified as a normal model, it is displayed as an unknown state.
In addition, in Patent Document 2, pattern matching is performed using actual measurement data of normal or abnormal results and simulated abnormal data that simulates abnormalities in facility equipment generated in consideration of hypothetical abnormal conditions. A method for diagnosing the presence or absence of is disclosed.

国際公開第2012/73289号WO2012/73289 特開2018-190245号公報JP 2018-190245 A

診断を行う際のデータの取得方法として、加工プログラム動作中といった生産工程の中で実施される通常稼働中における動作を用いる方法と、特定の診断用の動作パターンを用いる方法とに大きく分けられる。
通常稼働中における動作を用いる方法では、製品の製造後から間もないデータを用いて正常範囲の設定が実施され、診断されることが多い。そのため、正常状態を外れた場合に、部品の劣化が生じたことによる異常状態としての変化なのか、環境や使用状態の変化といった正常とみなされるべき変化なのか判断することが難しいという課題がある。また、使用年数が経過した状態において、製造不具合が無いことにより正常の状態の再設定を行う場合、製造不具合はないが実際は部品が劣化しているという不具合の予兆状態を見逃す可能性もある。
一方で、診断用の動作パターンを用いて診断を実施する方法では、機械メーカ側が設定した動作により実施できるため、様々な機種の特性を一般化した動作パターンに落とし込むことにより、共通して使用可能な異常状態のデータも収集しやすくなる。よって、正常、異常の診断精度が高く、異常個所の特定が行えるというメリットがある。しかし、通常稼働ではない動作を実施する必要があるため、定期的な実施を行うと診断のための時間のロスが発生するという課題がある。この時間のロスは、特に多品種を製造するような工作機械において顕著となり、生産効率の低下に繋がる。
Methods of acquiring data for diagnosis can be broadly divided into methods that use operations during normal operation performed in the production process, such as during operation of a machining program, and methods that use specific diagnostic operation patterns.
In the method using operations during normal operation, the normal range is often set and diagnosed using data shortly after the product is manufactured. Therefore, it is difficult to determine whether the change is an abnormal state due to the deterioration of parts or a change that should be regarded as normal, such as a change in the environment or usage conditions, when the state is out of the normal state. . In addition, when the normal state is reset due to the absence of manufacturing defects in a state where the number of years of use has passed, there is a possibility of overlooking the failure sign state that the parts are actually deteriorated although there are no manufacturing defects.
On the other hand, the method of performing diagnosis using operation patterns for diagnosis can be performed by operations set by the machine manufacturer side. It also makes it easier to collect data on unusual abnormal conditions. Therefore, there is an advantage that the diagnostic accuracy of normality and abnormality is high and the location of abnormality can be specified. However, since it is necessary to perform an operation that is not a normal operation, there is a problem that time is lost for diagnosis if performed periodically. This loss of time becomes conspicuous particularly in machine tools that manufacture a wide variety of products, leading to a decrease in production efficiency.

そこで、本開示は、診断用動作の実施を最小限として時間のロスの発生を抑えつつ、診断精度を高めることが可能な工作機械の診断装置及び診断方法、診断プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a machine tool diagnostic apparatus, diagnostic method, and diagnostic program capable of improving diagnostic accuracy while minimizing the execution of diagnostic operations and suppressing the occurrence of time loss. do.

上記目的を達成するために、本開示の第1の構成は、工作機械の異常を診断する診断装置であって、
前記工作機械の通常稼働中に取得した稼働データを用いて、前記工作機械が、予め分類された正常と複数の異常の種類との何れであるかを診断する第1の診断部と、
前記第1の診断部により正常でないと診断されても前記異常の種類が特定できなかった場合、前記工作機械に所定の診断用動作を実施させ、取得した診断用動作データを用いて前記異常の種類の特定を行う第2の診断部と、
前記第2の診断部による診断結果に基づいて、前記第1の診断部における前記正常及び/又は前記異常の種類の分類を更新する診断処理更新部と、を備えることを特徴とする。
第1の構成の別の態様は、上記構成において、前記第1の診断部は、前記正常の診断及び前記異常の種類の特定が何れも実行できなかった場合、診断結果と各前記異常の種類との関連性の順位を算出し、
前記第2の診断部は、算出された前記順位に基づいて、前記異常の種類の特定を行うことを特徴とする。
なお、本開示において、「異常の種類」は、少なくとも異常部位を含む。
第1の構成の別の態様は、上記構成において、前記診断処理更新部は、前記第2の診断部により、前記異常の種類が特定された場合、前記第1の診断部における当該特定された前記異常の種類の設定範囲を更新することを特徴とする。
第1の構成の別の態様は、上記構成において、前記診断処理更新部は、前記第2の診断部により、前記異常の種類が特定されなかった場合に、前記第1の診断部における前記正常の設定範囲を更新することを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第2の構成は、工作機械の異常を診断する診断方法であって、
前記工作機械の通常稼働中に取得した稼働データを用いて、前記工作機械が、予め分類された正常と複数の異常の種類との何れであるかを診断する第1の診断ステップと、
前記第1の診断ステップで正常でないと診断されても前記異常の種類が特定できなかった場合、前記工作機械に所定の診断用動作を実施させ、取得した診断用動作データを用いて前記異常の種類の特定を行う第2の診断ステップと、
前記第2の診断ステップによる診断結果に基づいて、前記第1の診断ステップにおける前記正常及び/又は前記異常の種類の分類を更新する診断処理更新ステップと、を実行することを特徴とする。
第2の構成の別の態様は、上記構成において、前記第1の診断ステップでは、前記正常の診断及び前記異常の種類の特定が何れも実行できなかった場合、診断結果と各前記異常の種類との関連性の順位を算出し、
前記第2の診断ステップでは、算出された前記順位に基づいて、前記異常の種類の特定を行うことを特徴とする。
第2の構成の別の態様は、上記構成において、前記診断処理更新ステップでは、前記第2の診断ステップにより、前記異常の種類が特定された場合、前記第1の診断ステップにおける当該特定された前記異常の種類の設定範囲を更新することを特徴とする。
第2の構成の別の態様は、上記構成において、前記診断処理更新ステップでは、前記第2の診断ステップにより、前記異常の種類が特定されなかった場合、前記第1の診断ステップにおける前記正常の設定範囲を更新することを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第3の構成は、工作機械の診断プログラムであって、工作機械の制御装置に、第2の構成の何れかに記載の工作機械の診断方法を実行させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first configuration of the present disclosure is a diagnostic device for diagnosing an abnormality in a machine tool, comprising:
a first diagnosing unit that diagnoses whether the machine tool is normal or one of a plurality of abnormal types classified in advance using operation data acquired during normal operation of the machine tool;
When the type of the abnormality cannot be specified even if the first diagnosis unit diagnoses that the abnormality is not normal, the machine tool is caused to perform a predetermined diagnostic operation, and the acquired operation data for diagnosis is used to identify the abnormality. a second diagnostic unit that identifies the type;
a diagnostic processing updating unit that updates the classification of the normal and/or the abnormal type in the first diagnostic unit based on the diagnostic result of the second diagnostic unit.
According to another aspect of the first configuration, in the above configuration, the first diagnosis unit, when neither the diagnosis of normality nor the identification of the type of abnormality can be executed, the diagnosis result and the type of each abnormality Calculate the rank of relevance to
The second diagnosis unit is characterized in that the type of abnormality is identified based on the calculated order.
In addition, in the present disclosure, the “abnormality type” includes at least an abnormal site.
In another aspect of the first configuration, in the configuration described above, when the second diagnostic unit identifies the type of abnormality, the diagnostic processing updating unit performs It is characterized by updating the setting range of the type of abnormality.
In another aspect of the first configuration, in the configuration described above, the diagnostic processing update unit causes the normal state in the first diagnostic unit when the type of the abnormality is not specified by the second diagnostic unit. is characterized by updating the setting range of
In order to achieve the above object, a second configuration of the present disclosure is a diagnostic method for diagnosing an abnormality in a machine tool, comprising:
a first diagnosis step of diagnosing whether the machine tool is normal or one of a plurality of abnormal types classified in advance using operation data acquired during normal operation of the machine tool;
If the type of the abnormality cannot be specified even if the first diagnosis step diagnoses that the machine tool is not normal, the machine tool is caused to perform a predetermined diagnostic operation, and the acquired operation data for diagnosis is used to identify the abnormality. a second diagnostic step of type identification;
and a diagnostic processing update step of updating the classification of the normal and/or the abnormal type in the first diagnostic step based on the diagnostic result of the second diagnostic step.
Another aspect of the second configuration is that in the above configuration, in the first diagnosis step, if neither the diagnosis of normality nor the identification of the type of abnormality can be executed, the diagnosis result and the type of each abnormality Calculate the rank of relevance to
In the second diagnosis step, the type of abnormality is specified based on the calculated ranking.
Another aspect of the second configuration is that, in the above configuration, in the diagnostic process update step, when the type of abnormality is specified in the second diagnostic step, the specified type of abnormality in the first diagnostic step is It is characterized by updating the setting range of the type of abnormality.
According to another aspect of the second configuration, in the above configuration, in the diagnostic processing update step, if the type of abnormality is not specified in the second diagnostic step, the normal state in the first diagnostic step is determined. It is characterized by updating the setting range.
In order to achieve the above object, a third configuration of the present disclosure is a diagnostic program for a machine tool, in which a machine tool control device executes the machine tool diagnostic method according to any one of the second configurations. It is characterized by

本開示によれば、稼働データを用いた診断と、診断用動作データを用いた診断とを併用し、稼働データによる診断結果で異常の種類が特定できなかった場合にのみ診断用動作データを用いた診断を実行することになる。よって、診断用動作の実施を最小限として時間のロスの発生を抑えつつ、診断精度を高めることが可能となる。従って、特に多品種を製造するような機械設備において有益となる。 According to the present disclosure, diagnosis using operation data and diagnosis using operation data for diagnosis are used together, and operation data for diagnosis is used only when the type of abnormality cannot be specified in the diagnosis result based on the operation data. run the diagnostics Therefore, it is possible to improve diagnostic accuracy while suppressing the occurrence of time loss by minimizing the execution of diagnostic operations. Therefore, it is particularly useful in machinery and equipment for manufacturing a wide variety of products.

工作機械の診断装置のブロック構成図である。1 is a block configuration diagram of a diagnostic device for a machine tool; FIG. 診断処理更新部による診断設定例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of diagnostic setting by a diagnostic processing updating unit; 工作機械の診断方法のフローチャートである。4 is a flow chart of a diagnostic method for a machine tool;

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、第1の構成に係る工作機械の診断装置の一例を示すブロック構成図である。工作機械1は、NC装置10により制御される。NC装置10は、プログラム解釈部11と、機械動作指令部12とを備えている。プログラム解釈部11は、オペレータが図示しない入力手段で入力したプログラムを、主軸回転指令、送り軸動作指令、および周辺機器の動作指令に解釈する。機械動作指令部12は、プログラム解釈部11から送られた指令に基づいて主軸モータや各送り軸、周辺機器を制御する。
診断装置20では、NC装置10に入力された第3の構成に係る診断プログラムに基づいて、機械動作指令部12より主軸モータや各送り軸の制御に用いられる情報や別途診断の為に設けられたセンサからの情報を取得し、異常の有無の診断を行う。診断装置20は、第1の診断部21と、第2の診断部22と、診断処理更新部23とを備えている。
Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block configuration diagram showing an example of a diagnostic device for a machine tool according to a first configuration. The machine tool 1 is controlled by an NC device 10 . The NC device 10 has a program interpretation section 11 and a machine operation command section 12 . The program interpreter 11 interprets a program input by an operator through input means (not shown) into a spindle rotation command, a feed axis operation command, and a peripheral device operation command. The machine operation command unit 12 controls the spindle motor, each feed shaft, and peripheral devices based on commands sent from the program interpretation unit 11 .
In the diagnostic device 20, based on the diagnostic program according to the third configuration input to the NC device 10, information used for controlling the spindle motor and each feed axis from the machine operation command unit 12, and information provided for separate diagnosis. It acquires the information from the sensor and diagnoses the presence or absence of anomalies. The diagnostic device 20 includes a first diagnostic section 21 , a second diagnostic section 22 and a diagnostic processing update section 23 .

第1の診断部21は、通常稼働中における稼働データを用いて診断を行う。診断処理は、工作機械の製造初期における正常な稼働データ、及び蓄積されている不具合事例における異常な稼働データを用いて、状態の特徴量を抽出して作成された診断モデルによって実施される。また、通常稼働中の稼働データは、加工動作中、非加工動作中に分けられ、各々で診断モデルをもつ。加工中の動作による稼働データは、加工に使用する工具、被加工物の材質や加工条件等、加工内容が異なると大きく異なるため、機台を跨いだ診断モデルの運用が困難であるが、非加工中の動作は、送り軸の早送りや主軸の加減速など、機台によらない類似の動作が多く、機台や機種を跨いだ診断モデルの運用が行いやすいという特徴を持つ。 The first diagnosis unit 21 performs diagnosis using operation data during normal operation. Diagnosis processing is performed by a diagnosis model created by extracting state feature values using normal operation data in the early stage of manufacture of the machine tool and abnormal operation data in accumulated failure cases. In addition, operation data during normal operation is divided into machining operation data and non-machining operation data, each of which has a diagnostic model. The operation data from the operation during machining will differ greatly if the machining details such as the tool used for machining, the material of the workpiece, and the machining conditions are different. During machining, there are many similar operations that do not depend on the machine, such as rapid traverse of the feed axis and acceleration/deceleration of the spindle, making it easy to operate a diagnostic model across machines and models.

第2の診断部22は、異常個所を特定するために有効な特定の診断用動作を実施することで診断を行う。例えば、送り軸の軸受損傷を診断するために、特定の送り速度においてフルストローク動作を行う、主軸の軸受損傷を診断するために、特定の送り速度において、空転動作を行う、などが挙げられる。
診断処理更新部23は、第2の診断部22の診断結果を受けて、第1の診断部21における診断に用いる診断モデルの更新、再学習を実施する。
図2に、診断処理更新部23による診断設定例を示す。第1の診断部21においては、図2(A)に示すように、正常、異常部位の種類(ここでは異常A,異常Bの2つのカテゴリ)が分類されており、いずれの枠にも分類されない新規診断点が検出されたとする。その際には、第2の診断部22における診断が実施される。第2の診断部22において異常Aと診断された場合は、図2(B)に示すように、第1の診断部21において、新規診断点が異常Aの分類となるように診断の設定範囲を更新する。また、第2の診断部22において、いずれの異常とも診断されなかった場合は、図2(C)に示すように、第1の診断部21において、新規診断点が正常の分類となるように診断の設定範囲を更新する。
また、ネットワークにより複数機台が接続されている場合では、診断モデルを共有することができる。
The second diagnosis unit 22 diagnoses by performing a specific diagnostic operation that is effective for identifying the location of the abnormality. For example, in order to diagnose bearing damage of the feed shaft, a full stroke operation is performed at a specific feed speed, and in order to diagnose bearing damage of the main shaft, an idle rotation operation is performed at a specific feed speed.
The diagnostic process updating unit 23 receives the diagnostic result of the second diagnostic unit 22 and updates and re-learns the diagnostic model used for diagnosis in the first diagnostic unit 21 .
FIG. 2 shows an example of diagnostic setting by the diagnostic processing updating unit 23. As shown in FIG. In the first diagnosis unit 21, as shown in FIG. 2A, the types of normal and abnormal parts (here, two categories of abnormality A and abnormality B) are classified, and classified into any frame. Suppose that a new diagnostic point is detected. At that time, diagnosis is performed in the second diagnosis unit 22 . When the second diagnostic unit 22 diagnoses the abnormality A, as shown in FIG. to update. If the second diagnosis unit 22 does not diagnose any abnormality, the first diagnosis unit 21 classifies the new diagnosis point as normal, as shown in FIG. 2(C). Update diagnostic setting range.
In addition, when multiple machines are connected via a network, a diagnostic model can be shared.

図3は、診断装置20が実行する第2の構成に係る診断方法のフローチャートを示す。
まず、第1の診断部21において、通常稼働中か否かの判定を実施する(S0)。ここでは加工プログラム動作中といったプログラム動作中を通常稼働中と判定し、オーバライド変更が行われている最中といった作業者による手動操作中の状態では診断を実施しない。
通常稼働中の場合は、次に加工動作中か否かの判定を実施する(S1)。ここでは主軸が回転していない動作中を非加工動作、主軸が回転している動作を加工動作として判定する。
S1で加工動作中と判断された場合は、S2で、加工中用の診断判定処理が実施され、S3で正常か否かが判別される。ここで正常と判断された場合は、S4で、正常であることをNC装置10のモニタ等に表示する。但し、通常の状態として特に何も表示をしなくてもよい。
一方、S3で異常と判断された場合、S5で、異常部位の特定がされたか否かの判別を行う。ここで異常部位が図2のように予め分類された種類のいずれかに特定された場合、S6で、NC装置10のモニタ等に、特定された異常部位に異常が発生していることを表示する。
FIG. 3 shows a flow chart of a diagnostic method according to the second configuration executed by the diagnostic device 20 .
First, the first diagnostic unit 21 determines whether or not the system is in normal operation (S0). Here, it is determined that the program is operating normally, such as when the machining program is running, and diagnosis is not performed when the operator is manually operating, such as when the override is being changed.
If it is in normal operation, it is next determined whether or not it is in machining operation (S1). Here, an operation during which the spindle is not rotating is determined as a non-machining operation, and an operation during which the spindle is rotating is determined as a machining operation.
If it is determined in S1 that machining is in progress, a diagnostic determination process for machining is performed in S2, and it is determined in S3 whether or not it is normal. If it is judged to be normal here, the fact that it is normal is displayed on the monitor or the like of the NC unit 10 in S4. However, it is not necessary to display anything in particular as a normal state.
On the other hand, if it is determined that there is an abnormality in S3, it is determined in S5 whether or not an abnormal portion has been identified. If the abnormal part is identified as one of the types classified in advance as shown in FIG. do.

S3の判別で異常と判断されても、S5の判別で異常部位が特定されなかった場合には、S7で、異常部位との関連性の算出を実施する。例えば図2(A)のように、異常A,Bの何れにも該当しない新規診断点が検出されたとすると、第1の診断部21は、正常と異常部位の種類との各クラスタの重心位置からの距離に基づいて異常部位との関連性の順序を算出する。また、第1の診断部21の診断結果において、近い異常部位が、送り軸に関するものだった場合には、主軸の部品に関連するための第2の診断部22における異常部位の診断は実施しないように設定するなど、ユニット単位における異常部位により関連性を判断してもよい。S4,S6を除くS1~S7までの処理が本開示の第1の診断ステップとなる。 Even if it is determined to be abnormal in the determination of S3, if the abnormal site is not specified in the determination of S5, the relationship with the abnormal site is calculated in S7. For example, as shown in FIG. 2A, if a new diagnosis point that does not correspond to either abnormality A or B is detected, the first diagnosis unit 21 determines the centroid position of each cluster of normal and abnormal site types. Calculate the order of relevance to the abnormal site based on the distance from. Further, if the diagnosis result of the first diagnosis unit 21 indicates that the nearby abnormal portion is related to the feed shaft, the second diagnosis unit 22 does not perform the diagnosis of the abnormal portion related to the parts of the spindle. The relevance may be determined based on the abnormal site in unit units, such as by setting as follows. The processing from S1 to S7 excluding S4 and S6 is the first diagnostic step of the present disclosure.

S7で異常部位との関連性が算出されると、S8で、第2の診断部22において診断用動作が実施される。この診断は、特定したい異常部位に適した診断用動作にて実施されるため、第1の診断部21により算出された、異常部位との関連性の順序に基づいて、高い順に実施するようにすると効率が良い。第2の診断部22は、加工プログラムの終了時に診断用動作を割り込ませて実施する、或いは第1の診断部21の結果で異常があったことの通知と併せて、作業者に診断用動作を実施するように指示を行う、などにより診断用動作を実施する。
S8での診断用動作の実施後、S9で、異常部位が特定されたか否かを判別する。ここで異常部位が特定された場合は、S10で、NC装置10のモニタ等に、特定された異常部位に異常が発生していることを表示し、S11で、第1の診断部21における加工中の診断判定処理を更新する。すなわち、図2(B)のように、新規診断点が、当該異常部位が属する異常カテゴリに含まれるように診断の設定範囲を更新する。
When the relationship with the abnormal site is calculated in S7, the diagnostic operation is performed in the second diagnostic unit 22 in S8. Since this diagnosis is performed with a diagnostic operation suitable for the abnormal site to be identified, it is performed in descending order based on the order of relevance to the abnormal site calculated by the first diagnosis unit 21. Then it is efficient. The second diagnostic unit 22 interrupts the operation for diagnosis at the end of the machining program. The diagnostic operation is performed by, for example, issuing an instruction to perform the
After performing the diagnostic operation in S8, it is determined in S9 whether or not an abnormal portion has been identified. If an abnormal portion is identified here, in S10, the monitor or the like of the NC unit 10 displays that an abnormality has occurred in the identified abnormal portion. Update the diagnosis judgment process in That is, as shown in FIG. 2B, the setting range of diagnosis is updated so that the new diagnosis point is included in the abnormality category to which the abnormality part belongs.

一方、S9で異常部位が特定できなかった場合は、S12で、NC装置10のモニタ等に、異常部位が特定できなかったため、第1の診断部21の結果が、使用状況の変化であることを表示し、S11で、第1の診断部21における加工中の診断判定処理を更新する。すなわち、図2(C)のように、新規診断点が正常カテゴリに含まれるように診断の設定範囲を更新する。S11を除くS8~S12までの処理が本開示の第2の診断ステップとなり、S11が本開示の診断処理更新ステップとなる。。
なお、S1の判別で非加工中と判定された場合も、加工中の診断と同様の流れでS22~S32の処理を実行すれば、正常及び異常部位の特定が可能となる。この場合も、S24,S26を除くS22~S27までの処理が本開示の第1の診断ステップとなり、S31を除くS28~S32までの処理が本開示の第2の診断ステップとなる。そして、S31が本開示の診断処理更新ステップとなる。
On the other hand, if the abnormal part could not be specified in S9, the monitor of the NC unit 10 or the like could not identify the abnormal part in S12. is displayed, and in S11, the diagnosis determination process during machining in the first diagnosis unit 21 is updated. That is, as shown in FIG. 2C, the diagnostic setting range is updated so that the new diagnostic point is included in the normal category. The processing from S8 to S12 excluding S11 is the second diagnostic step of the present disclosure, and S11 is the diagnostic processing update step of the present disclosure. .
Even if it is determined in S1 that processing is not being performed, normal and abnormal portions can be specified by executing the processing of S22 to S32 in the same flow as the diagnosis during processing. Also in this case, the processing from S22 to S27 excluding S24 and S26 is the first diagnostic step of the present disclosure, and the processing from S28 to S32 excluding S31 is the second diagnostic step of the present disclosure. Then, S31 is the diagnostic processing update step of the present disclosure.

このように、上記形態の診断装置20は、工作機械1の通常稼働中に取得した稼働データを用いて、工作機械1が、予め分類された正常と、異常部位を含む複数の異常の種類との何れであるかを診断する第1の診断部21を備える。また、診断装置20は、第1の診断部21により正常でないと診断されても異常部位が特定できなかった場合、工作機械1に所定の診断用動作を実施させ、取得した診断用動作データを用いて異常部位の特定を行う第2の診断部22を備える。そして、診断装置20は、第2の診断部22による診断結果に基づいて、第1の診断部21における正常及び/又は異常部位の分類を更新する診断処理更新部23を備える。診断装置20は、診断プログラムに基づいて図3に記載の診断方法を実行する。
この構成によれば、稼働データを用いた診断と、診断用動作データを用いた診断とを併用し、稼働データによる診断結果で異常部位が特定できなかった場合にのみ診断用動作データを用いた診断を実行することになる。よって、診断用動作の実施を最小限として時間のロスの発生を抑えつつ、診断精度を高めることが可能となる。従って、特に多品種を製造するような機械設備において有益となる。
In this manner, the diagnostic device 20 of the above embodiment uses the operation data acquired during the normal operation of the machine tool 1 to classify the machine tool 1 into pre-classified normals and a plurality of types of abnormalities including abnormal parts. a first diagnosis unit 21 for diagnosing whether the In addition, if the first diagnostic unit 21 diagnoses that the machine tool 1 is not normal but the abnormal part cannot be specified, the diagnostic device 20 causes the machine tool 1 to perform a predetermined diagnostic operation, and stores the acquired diagnostic operation data. A second diagnostic unit 22 is provided for identifying an abnormal site using the diagnosing unit. The diagnostic apparatus 20 includes a diagnostic processing updating section 23 that updates the classification of the normal and/or abnormal parts in the first diagnostic section 21 based on the diagnostic result of the second diagnostic section 22 . The diagnostic device 20 executes the diagnostic method shown in FIG. 3 based on the diagnostic program.
According to this configuration, the diagnosis using the operation data and the diagnosis using the operation data for diagnosis are used in combination, and the operation data for diagnosis is used only when the abnormal part cannot be specified by the diagnosis result based on the operation data. Will run diagnostics. Therefore, it is possible to improve diagnostic accuracy while suppressing the occurrence of time loss by minimizing the execution of diagnostic operations. Therefore, it is particularly useful in machinery and equipment for manufacturing a wide variety of products.

なお、異常の種類は、上記形態のような2つのカテゴリに限らない。3つ以上のカテゴリを設定してもよい。
上記形態では、異常の種類として異常部位を特定しているが、これに加えて異常の程度や異常の原因等も特定可能とすることもできる。
本開示は、工作機械の種類は問わない。また、本開示は、1つの工作機械のみを対象としない。前述のようにネットワークにより複数機台が接続されている場合では、診断モデルを共有することで複数の工作機械に対して診断を行うことができる。よって、診断装置は、1又は複数の工作機械とは別の場所に設置されていてもよい。
It should be noted that the types of abnormality are not limited to the two categories described above. You may set three or more categories.
In the above embodiment, the abnormal part is identified as the type of abnormality, but in addition to this, the degree of abnormality, the cause of abnormality, etc. can also be identified.
The present disclosure is agnostic of the type of machine tool. Also, this disclosure is not directed to only one machine tool. As described above, when a plurality of machine tools are connected via a network, it is possible to diagnose a plurality of machine tools by sharing a diagnosis model. Accordingly, the diagnostic device may be installed at a location separate from the one or more machine tools.

1・・工作機械、10・・NC装置、11・・プログラム解釈部、12・・機械動作指令部、20・・診断装置、21・・第1の診断部、22・・第2の診断部、23・・診断処理更新部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Machine tool, 10... NC unit, 11... Program interpretation part, 12... Machine operation command part, 20... Diagnosis device, 21... First diagnosis part, 22... Second diagnosis part , 23 .

Claims (9)

工作機械の異常を診断する診断装置であって、
前記工作機械の通常稼働中に取得した稼働データを用いて、前記工作機械が、予め分類された正常と複数の異常の種類との何れであるかを診断する第1の診断部と、
前記第1の診断部により正常でないと診断されても前記異常の種類が特定できなかった場合、前記工作機械に所定の診断用動作を実施させ、取得した診断用動作データを用いて前記異常の種類の特定を行う第2の診断部と、
前記第2の診断部による診断結果に基づいて、前記第1の診断部における前記正常及び/又は前記異常の種類の分類を更新する診断処理更新部と、
を備えることを特徴とする工作機械の診断装置。
A diagnostic device for diagnosing an abnormality in a machine tool,
a first diagnosing unit that diagnoses whether the machine tool is normal or one of a plurality of abnormal types classified in advance using operation data acquired during normal operation of the machine tool;
When the type of the abnormality cannot be specified even if the first diagnosis unit diagnoses that the abnormality is not normal, the machine tool is caused to perform a predetermined diagnostic operation, and the acquired operation data for diagnosis is used to identify the abnormality. a second diagnostic unit that identifies the type;
a diagnostic processing updating unit that updates the classification of the normal and/or the abnormal type in the first diagnostic unit based on the diagnostic result of the second diagnostic unit;
A diagnostic device for a machine tool, comprising:
前記第1の診断部は、前記正常の診断及び前記異常の種類の特定が何れも実行できなかった場合、診断結果と各前記異常の種類との関連性の順位を算出し、
前記第2の診断部は、算出された前記順位に基づいて、前記異常の種類の特定を行うことを特徴とする請求項1に記載の工作機械の診断装置。
When neither the diagnosis of normality nor the identification of the type of abnormality can be performed, the first diagnosis unit calculates the ranking of the relevance between the diagnosis result and each type of abnormality,
2. The machine tool diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the second diagnostic unit identifies the type of the abnormality based on the calculated order.
前記診断処理更新部は、前記第2の診断部により、前記異常の種類が特定された場合、前記第1の診断部における当該特定された前記異常の種類の設定範囲を更新することを特徴とする請求項1又は2に記載の工作機械の診断装置。 The diagnostic process updating unit updates a set range of the specified type of abnormality in the first diagnostic unit when the type of abnormality is identified by the second diagnostic unit. The machine tool diagnosis device according to claim 1 or 2. 前記診断処理更新部は、前記第2の診断部により、前記異常の種類が特定されなかった場合に、前記第1の診断部における前記正常の設定範囲を更新することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の工作機械の診断装置。 2. The diagnostic process updating unit updates the normal set range in the first diagnostic unit when the type of the abnormality is not specified by the second diagnostic unit. 4. The machine tool diagnosis device according to any one of 1 to 3. 工作機械の異常を診断する診断方法であって、
前記工作機械の通常稼働中に取得した稼働データを用いて、前記工作機械が、予め分類された正常と複数の異常の種類との何れであるかを診断する第1の診断ステップと、
前記第1の診断ステップで正常でないと診断されても前記異常の種類が特定できなかった場合、前記工作機械に所定の診断用動作を実施させ、取得した診断用動作データを用いて前記異常の種類の特定を行う第2の診断ステップと、
前記第2の診断ステップによる診断結果に基づいて、前記第1の診断ステップにおける前記正常及び/又は前記異常の種類の分類を更新する診断処理更新ステップと、
を実行することを特徴とする工作機械の診断方法。
A diagnostic method for diagnosing an abnormality in a machine tool, comprising:
a first diagnosis step of diagnosing whether the machine tool is normal or one of a plurality of abnormal types classified in advance using operation data acquired during normal operation of the machine tool;
If the type of the abnormality cannot be specified even if the first diagnosis step diagnoses that the machine tool is not normal, the machine tool is caused to perform a predetermined diagnostic operation, and the acquired operation data for diagnosis is used to identify the abnormality. a second diagnostic step of type identification;
a diagnostic processing update step of updating the classification of the normal and/or abnormal type in the first diagnostic step based on the diagnostic result of the second diagnostic step;
A diagnostic method for a machine tool, characterized by:
前記第1の診断ステップでは、前記正常の診断及び前記異常の種類の特定が何れも実行できなかった場合、診断結果と各前記異常の種類との関連性の順位を算出し、
前記第2の診断ステップでは、算出された前記順位に基づいて、前記異常の種類の特定を行うことを特徴とする請求項5に記載の工作機械の診断方法。
In the first diagnosis step, if neither the diagnosis of normality nor the identification of the type of abnormality can be executed, the ranking of the relevance between the diagnosis result and each type of abnormality is calculated;
6. The method of diagnosing a machine tool according to claim 5, wherein, in said second diagnosis step, the type of said abnormality is specified based on said calculated order.
前記診断処理更新ステップでは、前記第2の診断ステップにより、前記異常の種類が特定された場合、前記第1の診断ステップにおける当該特定された前記異常の種類の設定範囲を更新することを特徴とする請求項5又は6に記載の工作機械の診断方法。 In the diagnostic processing update step, when the type of abnormality is specified in the second diagnostic step, the setting range of the specified type of abnormality in the first diagnostic step is updated. The machine tool diagnosis method according to claim 5 or 6. 前記診断処理更新ステップでは、前記第2の診断ステップにより、前記異常の種類が特定されなかった場合、前記第1の診断ステップにおける前記正常の設定範囲を更新することを特徴とする請求項5乃至7の何れかに記載の工作機械の診断方法。 5. The diagnostic process update step updates the normal set range in the first diagnostic step when the type of abnormality is not specified in the second diagnostic step. 8. The method for diagnosing a machine tool according to any one of 7. 工作機械の制御装置に、請求項5乃至8の何れかに記載の工作機械の診断方法を実行させるための工作機械の診断プログラム。 A machine tool diagnostic program for causing a machine tool control device to execute the machine tool diagnostic method according to any one of claims 5 to 8.
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