JP3666422B2 - Data monitoring device - Google Patents

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JP3666422B2 JP2001206880A JP2001206880A JP3666422B2 JP 3666422 B2 JP3666422 B2 JP 3666422B2 JP 2001206880 A JP2001206880 A JP 2001206880A JP 2001206880 A JP2001206880 A JP 2001206880A JP 3666422 B2 JP3666422 B2 JP 3666422B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は生産設備等のための自動機の状態信号を常時監視し、異常動作状態あるいは事前に異常動作の兆候を可視化し、設備停止の異常解析および予知保全を効率よくするデータモニタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、自動機の一例であって2本のシリンダによりワークを搬送するモデルの上平面図である。図1において、11はワーク、12は搬送治具(以下、ノックという)、13はワークを搭載する台、14はノック戻し端を検出するセンサ、15はノック入り端を検出するセンサ、16はワーク搬送後退端を検出するセンサ、17はワーク搬送前進端を検出するセンサである。
【0003】
次に図1のモデルの動作を説明する。
【0004】
図2は図1に示したモデルの動作を説明するシーケンシャル・ファンクション・チャートである。図において、ノック入り状態Q1はノック12の右端がノック入り端検出センサ15により検出されている状態であり、このときはセンサ15が出力するノック入り端検出信号I1は“1”である。次いでノック12をワーク搬送前進端の方向に移動させることによりワーク11を搬送し、センサ17によりノック12が検出されるとワーク搬送前進状態Q3になり、このときセンサ17が出力するワーク搬送前進端信号I3が“1”になる。ワーク12をワーク供給部に供給すると、次のワークが台13上に配置される。ノック12をノック戻し位置に戻す際に台13上のワークに衝突しないように、ノック12を左側に移動した後にノック戻し状態Q0の位置に戻す。このときセンサ14が出力するノック戻し端検出信号I0は“1”になる。次いで、ノック12をワーク搬送後退位置に戻してワーク搬送後退状態Q2にする。このときセンサ16が出力するワーク搬送後退端検出信号I2は“1”になる。
【0005】
上記の例におけるノック戻し端検出信号I0、ノック入り端検出信号I1、ワーク搬送後退端I3、およびワーク搬送前進端I3といった複数のデジタル信号を監視し表示するデータモニタ装置、例えばロジックアナライザは、被測定機器からの信号を入力し、“0”または“1”の2値に変換した信号をサンプリングし、記憶媒体に記憶した後、画面にデジタル波形を表示する。
【0006】
図3は従来のデータモニタ装置による表示画面の一例を示す図である。図において、画面の横方向は時間軸を示し、縦方向は図1に示した自動機の4つの検出信号I0〜I3を示す。4つの検出信号が時間とともにどのように変化するかがデジタル波形により表示されている。図示例では、複数の位置の検出信号としてノックの原位置(ノック戻し端)検出信号I0と、ノックの動作端(ノック入り端)検出信号I1と、ワークの搬送原位置(ワーク搬送後退端)検出信号I2と、ワークの搬送動作端(ワーク搬送前進端)検出信号I3の4つの検出信号のみが示されているが、実際の自動機の多くは数百におよぶ測定位置がある。
【0007】
しかしながら、この方法では、長時間にわたり複数の信号を監視し、その状態および変化を記憶媒体に保存し、またそれらを表示する必要がある自動機の異常解析には、測定位置の数が多すぎ、かつ、互いに関連している信号が別々に表示されるので監視および解析が困難であるという問題があった。
【0008】
この問題を解決する従来技術として、特開平5−249145号公報に記載されているように、マイクロプロセッサの複数の波形データの論理積、論理和あるいは排他的論理和の結果を効率よく波形表示する方法がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、長時間にわたる膨大なデジタル波形を記憶して順次スクロールしながら画面に表示しているが、スクロールしながら即座に異常解析すべきところを発見することは非常に困難であった。
【0010】
また、生産設備の自動機における設備停止の異常解析および予知保全への適用においては、上記特開平5−249145号公報に開示のように、マイクロプロセッサの各部の状態を監視するために単純に論理積、論理和あるいは排他的論理和の結果を波形表示するだけでは過渡状態の解析ができないので望ましい結果が得られないという問題がある。
【0011】
さらに、上記特開平5−249145号公報に開示の技術のようにマイクロプロセッサの特別な状態だけをモニタする方法では、生産設備の自動機における各部の状態をモニタするために効率よく波形表示ができないという問題がある。
【0012】
さらに、従来の表示波形は“1”か“0”かを示すデジタル波形なので即座に異常解析すべきところを発見することが困難であった。
【0013】
さらに、従来は、互いに関連する複数の信号でも別々のデジタル波形として表示していたので、やはり、即座に異常解析すべきところを発見することが困難であった。
【0014】
本発明は、このような従来の複数の波形データを論理積、論理和あるいは排他的論理和の論理的演算結果でデータをまとめて表示する問題点に鑑み、設備停止の異常解析および予知保全を効率良くするために、自動機の状態の関連する信号をまとめて状態表示し、さらに長時間の状態を一括して色別に表示でき、それにより異常解析が即座に可能なデータモニタ装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1記載の手段を採用することができる。
【0016】
この手段によると、データモニタ装置において、関連する信号毎にまとめられた状態波形のうちの単一種類の状態波形を、基準タイミングを基に一定の時間で切って設備のサイクル運動のサイクル毎に水平の線分で表し、その線分を状態波形の状態に応じて色分けし、色分けされた線分の所定サイクル数分を基準タイミングに合わせて並べて2次元パターンが生成され、表示される。関連する信号がまとめられて表示されるので異常個所の発見が容易になる。また、単一種類の状態波形につき長時間に渡って形成された2次元パターンの各状態が色分けして表示されるので、異常個所を即座に発見できる。
【0017】
また上記課題を解決するために、請求項2記載の手段を採用することができる。
【0018】
この手段によると、データモニタ装置において、関連する信号毎にまとめられた状態波形のうちの複数種類の状態波形を、基準タイミングを基に一定の時間で切って設備のサイクル運動のサイクル毎に水平の線分で表し、それらの線分を状態波形の状態に応じて色分けし、色分けされた線分の所定サイクル数分を基準タイミングに合わせて並べて2次元パターンが生成され、表示される。関連する信号がまとめられて表示されるので異常個所の発見が容易になるとともに、画面上に多数の種類の信号を表示できる。また、複数種類の状態波形について長時間に渡って形成された2次元パターンの各状態が色分けして表示されるので、異常個所を即座に発見できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図4は本発明の実施の形態によるデータモニタ装置の構成を示すブロック図である。図において、生産設備の自動機100に、本発明の実施の形態によるデータモニタ装置1が接続されている。データモニタ装置1は、自動機100からの設備状態信号をデジタル又はアナログ信号として直接に又はネットワークを介して入力する信号入力および通信制御部2と、その入力した信号をある単位時間毎にサンプリングするサンプリング部3と、そのサンプリングされた信号を単位時間毎に記憶する信号記憶部4と、その記憶された信号の波形を自動機100の関連する信号毎にまとめて状態波形を生成する状態波形生成部5と、その生成した状態波形を長時間分一括表示する2次元パターンを生成する2次元パターン生成部6と、状態波形生成部5で生成した状態波形の状態変化ごとにバラツキパターンを生成するバラツキパターン生成部7と、状態波形生成部5、2次元パターン生成部6およびパラツキパターン生成部7のどの波形データを表示するかを切り替える表示切替制御部8と、それにより表示を切り替える表示切替部9と、波形を表示する表示部10とを備えている。
【0020】
次にデータモニタ装置1の動作を説明する。
【0021】
自動機100の簡単なモデルとしては、図1および図2により説明したワーク供給機構がある。以下の説明では、このワーク供給機構の状態を監視する場合を説明する。
【0022】
図5は本発明の実施の形態による表示画面を示す図である。図5において、図1に示したモデルのノック原位置検出信号I0、ノック動作端検出信号I1、ワーク搬送原位置検出信号I2、およびワーク搬送動作端検出信号I3による4つの位置の状態を2つの波形で結合して表示部10(図4)に表示した画面が示されている。
【0023】
図6は図5に示した状態波形を作成するための論理演算用テーブルである。
【0024】
自動機100としてのワーク供給機構(図1)のセンサ14〜17の出力I0〜I3が信号入力部および通信制御部2に入力される。サンプリング部3はこれらの信号を単位時間毎にサンプリングする。サンプリングされた4つの信号は信号記憶部4に記憶される。次いで、状態波形生成部5は4つ信号を図6に示す演算によって状態波形として生成し、表示部10に表示する。これにより、1画面で表示できる信号数を多くすることができる。即ち、状態1ではワークのノック原位置検出信号I0は“0”、ノック動作端検出信号I1も“0”なので、ノック12はノック戻し端にもノック入り端にも存在しない中間位置に存在しているかあるいは動作中であることを示す。この状態波形を“0”とする。すなわち、状態波形“0”とは“−1”でも“+1”でもない状態の波形という意味である。
【0025】
また、状態2ではワークのノック原位置検出信号I0は“1”、ノック動作端検出信号I1は“0”なので、ノック12はノック戻し端に存在しその状態波形は“−1”となる。状態2の内容は、ノック12が原位置にあることを示す。
【0026】
さらに、状態3ではワークのノック原位置検出信号I0は“0”、ノック動作端検出信号I1は“1”なので、ノック12はノック入り端に存在しその状態波形は“+1”となる。 状態3の内容は、ノック12が動作側にあることを示す。
【0027】
さらに、状態4ではワークのノック原位置検出信号I0も、ノック動作端検出信号I1も共に“1”であり、このように同時に両検出信号が“1”になることは正常時にはありえないので、動作異常と判定される。その状態波形は“0”となる。
【0028】
ワーク搬送原位置検出信号I2およびワーク搬送動作端検出信号I3も図6に示したものと同様の演算により、図5の下側の波形データ示すように状態波形“0”、状態波形“−1”、および状態波形“+1”を持つ一つの波形に結合することができる。
【0029】
このように、信号記憶部4には記憶された関連する2つの信号(I0とI1、およびI2とI3)を状態波形部5で図6に示す演算例に基づき1つの状態波形として生成し、表示部10に表示することにより、従来は2つの波形であったものが1つの波形として表示されるので、1画面に表示できる信号数を多くすることができる。
【0030】
さらに、効率を上げるために、表示できる時間に着目する。
【0031】
図7は、図4における状態波形生成部5で生成したノックの状態波形を、2次元パターン生成部6で変換して生成された2次元パターンの波形の一例を示す図である。
【0032】
2次元パターン生成部6は、状態波形生成部5から出力される状態波形中の関連する信号毎にまとめられた状態波形のうちの単一種類の状態波形を、基準タイミングを基に一定の時間で切って設備のサイクル運動のサイクル毎に水平の線分で表し、その線分を状態波形の状態に応じて色分けし、色分けされた線分の所定サイクル数分を基準タイミングに合わせて並べて2次元パターンを生成する。
【0033】
図7において、200〜203はノック12の原位置から動作端までの往復運動を1サイクルとしたときの各サイクルを示す。それぞれのサイクルにおけるノック12の各状態は水平な線分の色で表されている。即ち、サイクル200〜203の各々の線分の色は、ノック12が原位置にある状態2では緑色であり、ノック12が原位置と動作端の中間位置に存在するか又はその間で動作中の状態1では黄色であり、ノック12が動作端にある状態3では青色である。
【0034】
これらの線分を垂直方向に並べて2次元パターン204を生成し、その2次元パターン204を表示部10に表示することにより、長時間の状態を一括表示できる。図7においては4つのサイクルのみを一括表示した例を示しているが、さらの多くのサイクルも一画面に一括表示することができる。
【0035】
サイクル202における210はノック12の異常動作を示している。例えば、ノック12を一旦動作端まで移動させたが、強く押し過ぎたために動作端で反射してすこし戻り、再び動作端にまで移動させたことを示している。この異常動作のために、状態3の青色の終端および状態1の黄色の終端が他の正常時のサイクルよりも遅れている。これを2次元パターンに表示すると、状態3の青色の中に状態1の黄色部分211が可視化され、状態3の青色の一部212が他の正常サイクルにおける状態1の黄色の部分にまで延長しており、さらに、状態1の黄色部分213が他の正常サイクルにおける状態2の緑色部分にまで延長しているので、長時間の設備状態の中から容易に異常解析が可能である。
【0036】
図8は、図4における状態波形生成部5で生成したノックの状態波形を、2次元パターン生成部6で変換して生成された2次元パターンの波形の他の一例を示す図である。図8において、300〜303はノック12の原位置から動作端までの往復運動を1サイクルとしたときの各サイクルを示す。それぞれのサイクルにおけるノック12の各状態は図7と同様に水平な線分の色で表されている。
【0037】
これらの線分を垂直方向に並べて2次元パターン304を生成し、その2次元パターン304を表示部10に表示する。
【0038】
図8においては、ノック12が動作端から原位置に戻るまでの時間がサイクルが進むにつれて延びている。この現象は、例えばノックの裏側が錆付いていて原位置から動作端まで移動するのに要する時間よりも動作端から原位置に移動するのに要する時間が長くなった場合などで現れる。従来の表示方法では、サイクル毎のノック原位置およびノック動作端の波形を別々に順次表示していたので、経時変化が分かり難かったが、2次元パターン304で表示することにより黄色の面積311が時間とともに増大していることが可視化でき、容易に長時間経時変化の異常解析が可能になる。
【0039】
図7および図8においてはノック12の状態のみを2次元パターンで表示したが、同じ画面上にワーク搬送状態もノックの状態とは別の2次元パターンで表示してもよい。
【0040】
図9は、図4における状態波形生成部5で生成した状態波形を、バラツキパターン生成部7で変換して生成された2次元パターンの波形のさらに他の一例を示す図である。図9において、ノック12の状態に加えてワーク搬送状態も1つの2次元パターンに表示されている。緑色、黄色、および青色はそれぞれ図7および図8におけるものと同じ状態を示している。ただし、黄色はワーク搬送状態が動作端と原位置の中間にある状態をも示している。灰色はノック12が動作端にあり、且つワークが原位置と動作端の間にある状態を示している。黒色はノック12が動作端と原位置の中間にあり、且つワークが動作端にあり状態を示している。
【0041】
バラツキパターン生成部7では、状態波形生成部5から出力される状態波形中の関連する信号毎にまとめられた状態波形中の関連する信号毎にまとめられた状態波形のうちの複数種類の状態波形を、基準タイミングを基に一定の時間で切って設備のサイクル運動のサイクル毎に水平の線分で表し、それらの線分を状態波形の状態に応じて色分けし、色分けされた線分の所定サイクル数分を基準タイミングに合わせて並べて2次元パターンが生成基準タイミングを基に各サイクルの波形データをあるスパンで切り、個々の状態ごとに色分けした線分を、サイクル毎に求めてそれらを垂直方向に並べた2次元パターンが生成される。その2次元パターンを表示部10に表示する。これにより、表示部10に自動機全体の状態を長時間に渡り一括表示できる。
【0042】
図9に示されているパターン400を見ると分かるように、時間基準t0に状態1(黄色)の開始時を合わせて表示すると、各サイクルのサイクルタイムにバラツキがある。図示例では5サイクル目のサイクルタイムが最も長くなっていることが、視覚により容易に判定できる。
【0043】
上記5サイクル目のサイクルタイムが伸びた原因がどの箇所にあるかは、パターン400を解析するだけでは分からない場合がある。
【0044】
そこで、状態3(青色)の開始時に時間基準t1を合わせたパターン401を表示すると、青色の状態の5サイクル目が伸びており、これにより灰色の状態に入るのが遅れていることがわかる。その後は、灰色の状態に入るのが遅れた機械的な原因を探索すればよい。すなわち、ノック12がワーク搬送原位置から動作端に向かい始めるのが遅れた原因を探索する。
【0045】
同様に、基準時間を灰色の状態の開始時、黒色の状態の開始時、および緑色の状態の開始時に合わせることによりそれぞれ、その色以降の異常解析が可能になる。
【0046】
以上説明した本発明の実施の形態は例示にすぎず、本発明の範囲内で様々な変形が可能である。例えば自動機は図1に示したものに限定されない。また、表示装置に表示される自動機の状態もノック戻し、ノック入り、ワーク搬送後退、ワーク搬送前進以外に様々なものが可能である。さらに、表示される色は例示のものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動機の一例であって2本のシリンダによりワークを搬送するモデルの上平面図である。
【図2】図1に示したモデルの動作を説明するシーケンシャル・ファンクション・チャートである。
【図3】従来のデータモニタ装置による表示画面の一例を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態によるデータモニタ装置の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態による表示画面を示す図である。
【図6】
図5に示した状態波形を作成するための論理演算用テーブルである。
【図7】図4における状態波形生成部5で生成したノックの状態波形を、2次元パターン生成部6で変換して生成された2次元パターンの波形の一例を示す図である。
【図8】図4における状態波形生成部5で生成したノックの状態波形を、2次元パターン生成部6で変換して生成された2次元パターンの波形の他の一例を示す図である。
【図9】図4における状態波形生成部5で生成した状態波形を、バラツキパターン生成部7で変換して生成された2次元パターンの波形のさらに他の一例を示す図である。
【符号の説明】
1…データモニタ装置
2…信号入力および通信制御部
3…サンプリング部
4…信号記憶部
5…状態波形生成部
6…2次元パターン生成部
7…バラツキパターン生成部
10…表示部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data monitoring apparatus that constantly monitors a status signal of an automatic machine for a production facility, etc., visualizes an abnormal operation state or a sign of abnormal operation in advance, and efficiently analyzes abnormality of facility stop and predictive maintenance.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 is an upper plan view of a model that is an example of an automatic machine and conveys a workpiece by two cylinders. In FIG. 1, 11 is a workpiece, 12 is a conveying jig (hereinafter referred to as knock), 13 is a table on which the workpiece is mounted, 14 is a sensor for detecting a knock return end, 15 is a sensor for detecting a knock-in end, and 16 is A sensor for detecting a workpiece conveyance backward end, and a sensor 17 for detecting a workpiece conveyance forward end.
[0003]
Next, the operation of the model of FIG. 1 will be described.
[0004]
FIG. 2 is a sequential function chart for explaining the operation of the model shown in FIG. In the figure, the knocked state Q1 is a state where the right end of the knock 12 is detected by the knocked end detection sensor 15, and at this time, the knocked end detection signal I1 output from the sensor 15 is "1". Next, the workpiece 11 is conveyed by moving the knock 12 in the direction of the workpiece conveyance advance end, and when the knock 12 is detected by the sensor 17, the workpiece conveyance advance state Q3 is entered. At this time, the workpiece conveyance advance end output by the sensor 17 is obtained. The signal I3 becomes “1”. When the workpiece 12 is supplied to the workpiece supply unit, the next workpiece is placed on the table 13. The knock 12 is moved to the left and then returned to the position of the knock return state Q0 so that the knock 12 does not collide with the work on the table 13 when returning to the knock return position. At this time, the knock return end detection signal I0 output from the sensor 14 becomes “1”. Next, the knock 12 is returned to the workpiece transfer retracted position to enter the workpiece transfer retracted state Q2. At this time, the workpiece transfer backward end detection signal I2 output from the sensor 16 becomes "1".
[0005]
In the above example, a data monitor device that monitors and displays a plurality of digital signals such as the knock return end detection signal I0, the knock insertion end detection signal I1, the workpiece transfer backward end I3, and the workpiece transfer forward end I3, for example, a logic analyzer, A signal from a measuring instrument is input, a signal converted into a binary value of “0” or “1” is sampled, stored in a storage medium, and then a digital waveform is displayed on the screen.
[0006]
FIG. 3 is a diagram showing an example of a display screen by a conventional data monitor device. In the figure, the horizontal direction of the screen indicates the time axis, and the vertical direction indicates the four detection signals I0 to I3 of the automatic machine shown in FIG. How the four detection signals change with time is displayed as a digital waveform. In the illustrated example, a knock original position (knock return end) detection signal I0, a knock operation end (knock entering end) detection signal I1, and a workpiece transfer original position (work transfer backward end) as detection signals for a plurality of positions. Only four detection signals, ie, a detection signal I2 and a workpiece transfer operation end (work transfer advance end) detection signal I3 are shown, but many of the actual automatic machines have several hundred measurement positions.
[0007]
However, with this method, there are too many measurement positions for anomaly analysis of an automatic machine that needs to monitor multiple signals over a long period of time, store their status and changes in storage media, and display them. In addition, since signals related to each other are displayed separately, there is a problem that monitoring and analysis are difficult.
[0008]
As a conventional technique for solving this problem, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-249145, the result of logical product, logical sum or exclusive logical sum of a plurality of waveform data of a microprocessor is efficiently displayed as a waveform. There is a way.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, however, an enormous digital waveform over a long period of time is stored and displayed on the screen while sequentially scrolling. However, it has been very difficult to find a place to be immediately analyzed for abnormalities while scrolling.
[0010]
In addition, in the analysis of abnormalities of equipment stoppage in automatic machines of production equipment and application to predictive maintenance, as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-249145, logic is simply used to monitor the state of each part of the microprocessor. There is a problem that a desired result cannot be obtained because the transient state cannot be analyzed only by displaying the waveform of the product, logical sum or exclusive logical sum.
[0011]
Further, in the method of monitoring only the special state of the microprocessor as in the technique disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-249145, the waveform display cannot be performed efficiently because the state of each part in the automatic machine of the production facility is monitored. There is a problem.
[0012]
Further, since the conventional display waveform is a digital waveform indicating “1” or “0”, it is difficult to immediately find a place to be analyzed for abnormality.
[0013]
Further, conventionally, since a plurality of signals related to each other are displayed as separate digital waveforms, it is still difficult to immediately find a place where an abnormality should be analyzed.
[0014]
In view of the problem of displaying a plurality of conventional waveform data as a result of logical operation of logical product, logical sum, or exclusive logical sum, the present invention performs abnormality analysis and predictive maintenance of equipment shutdown. In order to improve efficiency, signals related to the status of automatic machines are collectively displayed, and a long-time status can be collectively displayed by color, thereby providing a data monitoring device that can immediately analyze anomalies. For the purpose.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the means described in claim 1 can be employed.
[0016]
According to this means, in the data monitoring device, a single type of state waveform out of the state waveforms collected for each related signal is cut at a constant time based on the reference timing for each cycle of the cycle motion of the equipment. A two-dimensional pattern is generated and displayed by representing a horizontal line segment, color-coding the line segment in accordance with the state of the state waveform, and arranging a predetermined number of cycles of the color-coded line segment in accordance with the reference timing. Since related signals are displayed together, it is easy to find abnormal parts. In addition, since each state of a two-dimensional pattern formed over a long period of time for a single type of state waveform is displayed in different colors, an abnormal part can be found immediately.
[0017]
Moreover, in order to solve the said subject, the means of Claim 2 is employable.
[0018]
According to this means, in the data monitoring device, a plurality of types of state waveforms out of the state waveforms grouped for each related signal are cut at a constant time based on the reference timing, and are horizontal for each cycle cycle of the equipment. These line segments are color-coded according to the state of the state waveform, and a two-dimensional pattern is generated and displayed by arranging a predetermined number of cycles of the color-coded line segments in accordance with the reference timing. Since related signals are displayed together, it is easy to find an abnormal part, and many types of signals can be displayed on the screen. In addition, since each state of a two-dimensional pattern formed over a long period of time for a plurality of types of state waveforms is displayed in different colors, an abnormal part can be found immediately.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the data monitoring apparatus according to the embodiment of the present invention. In the figure, a data monitoring apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is connected to an automatic machine 100 of a production facility. The data monitoring device 1 samples the equipment input signal from the automatic machine 100 as a digital or analog signal directly or via a network, and the communication control unit 2 and the input signal every unit time. A sampling unit 3, a signal storage unit 4 that stores the sampled signal per unit time, and a state waveform generation that generates a state waveform by collecting the waveforms of the stored signals for each related signal of the automatic machine 100 The unit 5, a two-dimensional pattern generation unit 6 that generates a two-dimensional pattern that collectively displays the generated state waveform for a long time, and a variation pattern for each state change of the state waveform generated by the state waveform generation unit 5 Which waveform data of the variation pattern generation unit 7, the state waveform generation unit 5, the two-dimensional pattern generation unit 6, and the parallax pattern generation unit 7 A display switching control unit 8 for switching whether to display the data, whereby the display switching unit 9 for switching the display, and a display unit 10 for displaying a waveform.
[0020]
Next, the operation of the data monitor device 1 will be described.
[0021]
As a simple model of the automatic machine 100, there is a workpiece supply mechanism described with reference to FIGS. In the following description, a case where the state of the workpiece supply mechanism is monitored will be described.
[0022]
FIG. 5 is a diagram showing a display screen according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, the four positions of the knock original position detection signal I0, the knock operation end detection signal I1, the workpiece transfer original position detection signal I2, and the workpiece transfer operation end detection signal I3 of the model shown in FIG. A screen that is combined and displayed on the display unit 10 (FIG. 4) is shown.
[0023]
FIG. 6 is a logical operation table for creating the state waveform shown in FIG.
[0024]
Outputs I0 to I3 of the sensors 14 to 17 of the workpiece supply mechanism (FIG. 1) as the automatic machine 100 are input to the signal input unit and the communication control unit 2. The sampling unit 3 samples these signals every unit time. The four sampled signals are stored in the signal storage unit 4. Next, the state waveform generation unit 5 generates four signals as state waveforms by the calculation shown in FIG. 6 and displays them on the display unit 10. As a result, the number of signals that can be displayed on one screen can be increased. That is, in the state 1, since the workpiece knock original position detection signal I0 is "0" and the knock operation end detection signal I1 is also "0", the knock 12 exists at an intermediate position that does not exist at either the knock return end or the knock entering end. Indicates that the device is operating or operating. This state waveform is set to “0”. That is, the state waveform “0” means a waveform in a state that is neither “−1” nor “+1”.
[0025]
In state 2, since the workpiece knock position detection signal I0 is "1" and the knock operation end detection signal I1 is "0", the knock 12 is present at the knock return end and its state waveform is "-1". The contents of state 2 indicate that knock 12 is in its original position.
[0026]
Further, in the state 3, since the workpiece knock original position detection signal I0 is "0" and the knock operation end detection signal I1 is "1", the knock 12 is present at the knock-in end and its state waveform is "+1". The contents of state 3 indicate that knock 12 is on the operating side.
[0027]
Further, in state 4, both the knocking position detection signal I0 and the knocking end detection signal I1 of the workpiece are both “1”, and it is impossible for both detection signals to be “1” at the same time as described above. Determined as abnormal. The state waveform is “0”.
[0028]
The workpiece conveyance original position detection signal I2 and the workpiece conveyance operation end detection signal I3 are also calculated by the same calculation as that shown in FIG. 6, and the state waveform “0” and the state waveform “−1” as shown in the lower waveform data in FIG. ”And a single waveform having a state waveform“ +1 ”.
[0029]
In this way, two related signals (I0 and I1, and I2 and I3) stored in the signal storage unit 4 are generated in the state waveform unit 5 as one state waveform based on the calculation example shown in FIG. By displaying on the display unit 10, what was conventionally two waveforms is displayed as one waveform, so the number of signals that can be displayed on one screen can be increased.
[0030]
Further, in order to increase efficiency, attention is paid to the time that can be displayed.
[0031]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a two-dimensional pattern waveform generated by converting the knock state waveform generated by the state waveform generation unit 5 in FIG. 4 by the two-dimensional pattern generation unit 6.
[0032]
The two-dimensional pattern generation unit 6 generates a single type of state waveform out of the state waveforms collected for each related signal in the state waveform output from the state waveform generation unit 5 based on a reference timing. The line segment is represented by a horizontal line for each cycle of the equipment cycle movement, and the line segment is color-coded according to the state of the state waveform, and the predetermined number of cycles of the color-coded line segment is arranged in accordance with the reference timing. Generate a dimensional pattern.
[0033]
In FIG. 7, reference numerals 200 to 203 denote each cycle when the reciprocating motion from the original position of the knock 12 to the operating end is defined as one cycle. Each state of the knock 12 in each cycle is represented by the color of a horizontal line segment. That is, the color of each line segment of the cycles 200 to 203 is green in the state 2 where the knock 12 is in the original position, and the knock 12 exists in the middle position between the original position and the operation end or is in operation between them. It is yellow in state 1 and blue in state 3 with knock 12 at the operating end.
[0034]
By arranging these line segments in the vertical direction to generate a two-dimensional pattern 204 and displaying the two-dimensional pattern 204 on the display unit 10, it is possible to collectively display a long-time state. Although FIG. 7 shows an example in which only four cycles are collectively displayed, many more cycles can be collectively displayed on one screen.
[0035]
210 in the cycle 202 indicates an abnormal operation of the knock 12. For example, although the knock 12 is once moved to the operating end, it is reflected too much by the operation end because it is pushed too much, and it is moved again to the operating end. Because of this abnormal operation, the blue end of state 3 and the yellow end of state 1 are behind the other normal cycles. When this is displayed in a two-dimensional pattern, the yellow portion 211 of state 1 is visualized in the blue of state 3, and the blue portion 212 of state 3 extends to the yellow portion of state 1 in other normal cycles. Furthermore, since the yellow portion 213 in the state 1 extends to the green portion in the state 2 in another normal cycle, an abnormality analysis can be easily performed from a long-time equipment state.
[0036]
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the waveform of the two-dimensional pattern generated by converting the knock state waveform generated by the state waveform generation unit 5 in FIG. 4 by the two-dimensional pattern generation unit 6. In FIG. 8, 300-303 shows each cycle when the reciprocating motion from the original position of the knock 12 to the operating end is taken as one cycle. Each state of the knock 12 in each cycle is represented by a color of a horizontal line segment as in FIG.
[0037]
These line segments are arranged in the vertical direction to generate a two-dimensional pattern 304, and the two-dimensional pattern 304 is displayed on the display unit 10.
[0038]
In FIG. 8, the time until the knock 12 returns from the operating end to the original position extends as the cycle progresses. This phenomenon appears when, for example, the back side of the knock is rusted and the time required to move from the operating end to the original position is longer than the time required to move from the original position to the operating end. In the conventional display method, the knock original position and the waveform of the knock operation end for each cycle are separately displayed in sequence, so that it is difficult to understand the change with time. However, when the two-dimensional pattern 304 is displayed, the yellow area 311 is displayed. The increase with time can be visualized, and it is possible to easily analyze abnormality over time.
[0039]
7 and 8, only the state of the knock 12 is displayed as a two-dimensional pattern, but the workpiece conveyance state may be displayed on the same screen as a two-dimensional pattern different from the knock state.
[0040]
FIG. 9 is a diagram showing still another example of the waveform of the two-dimensional pattern generated by converting the state waveform generated by the state waveform generation unit 5 in FIG. 4 by the variation pattern generation unit 7. In FIG. 9, in addition to the state of the knock 12, the workpiece conveyance state is also displayed in one two-dimensional pattern. Green, yellow, and blue indicate the same states as in FIGS. 7 and 8, respectively. However, yellow also indicates a state in which the workpiece conveyance state is in the middle between the operation end and the original position. Gray indicates that the knock 12 is at the operating end and the workpiece is between the original position and the operating end. Black indicates that the knock 12 is in the middle between the operating end and the original position, and the work is at the operating end.
[0041]
In the variation pattern generation unit 7, a plurality of types of state waveforms among the state waveforms grouped for each related signal in the state waveform grouped for each related signal in the state waveform output from the state waveform generation unit 5. Is represented by horizontal line segments for each cycle of the equipment cycle movement, based on the reference timing, and these line segments are color-coded according to the state of the state waveform. The number of cycles is arranged according to the reference timing, and the two-dimensional pattern is generated. The waveform data of each cycle is cut with a certain span based on the reference timing, and line segments color-coded for each state are obtained for each cycle, and they are perpendicular. A two-dimensional pattern arranged in the direction is generated. The two-dimensional pattern is displayed on the display unit 10. Thereby, the state of the whole automatic machine can be collectively displayed on the display unit 10 for a long time.
[0042]
As can be seen from the pattern 400 shown in FIG. 9, when the time reference t0 is displayed together with the start time of the state 1 (yellow), the cycle time of each cycle varies. In the illustrated example, it can be easily determined visually that the cycle time of the fifth cycle is the longest.
[0043]
The location where the cycle time of the fifth cycle is extended may not be known only by analyzing the pattern 400.
[0044]
Therefore, when the pattern 401 combined with the time reference t1 is displayed at the start of the state 3 (blue), it can be seen that the fifth cycle of the blue state is extended, and this delays the entry to the gray state. After that, it suffices to search for the mechanical cause of delay in entering the gray state. That is, the cause of the delay of the knock 12 from starting from the work transfer original position toward the operation end is searched.
[0045]
Similarly, by adjusting the reference time at the start of the gray state, the start of the black state, and the start of the green state, it is possible to analyze the abnormality after that color.
[0046]
The embodiment of the present invention described above is merely an example, and various modifications are possible within the scope of the present invention. For example, the automatic machine is not limited to that shown in FIG. Further, various states of the automatic machine displayed on the display device are possible other than knock-back, knock-on, workpiece transfer backward, and workpiece transfer forward. Furthermore, the displayed colors are not limited to those illustrated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an upper plan view of a model that is an example of an automatic machine and transports a workpiece by two cylinders.
FIG. 2 is a sequential function chart for explaining the operation of the model shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a display screen by a conventional data monitor device.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a data monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a display screen according to the embodiment of the present invention.
[Fig. 6]
6 is a logical operation table for creating the state waveform shown in FIG. 5.
7 is a diagram illustrating an example of a waveform of a two-dimensional pattern generated by converting the knock state waveform generated by the state waveform generation unit 5 in FIG. 4 by the two-dimensional pattern generation unit 6. FIG.
8 is a diagram showing another example of the waveform of the two-dimensional pattern generated by converting the knock state waveform generated by the state waveform generation unit 5 in FIG. 4 by the two-dimensional pattern generation unit 6. FIG.
9 is a diagram showing still another example of the waveform of the two-dimensional pattern generated by converting the state waveform generated by the state waveform generation unit 5 in FIG. 4 by the variation pattern generation unit 7. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Data monitoring apparatus 2 ... Signal input and communication control part 3 ... Sampling part 4 ... Signal storage part 5 ... State waveform generation part 6 ... Two-dimensional pattern generation part 7 ... Variation pattern generation part 10 ... Display part

Claims (2)

サイクル運動をする設備の状態を表す状態信号を監視するデータモニタ装置において、
前記状態信号を単位時間毎にサンプリングするサンプリング部と、
該サンプリング部によりサンプリングされた信号を単位時間毎に記憶する信号記憶部と、
該信号記憶部に記憶された信号を前記設備の関連する信号毎に状態波形にまとめる状態波形生成部と、
該状態波形生成部により関連する信号毎にまとめられた状態波形のうちの単一種類の状態波形を、基準タイミングを基に一定の時間で切って前記設備のサイクル運動のサイクル毎に水平の線分で表し、該線分を該状態波形の状態に応じて色分けし、該色分けされた線分の所定サイクル数分を前記基準タイミングに合わせて並べて2次元パターンを生成する2次元パターン生成部と、
前記2次元パターンを表示する表示部と
を備えることを特徴とするデータモニタ装置。
In a data monitoring device for monitoring a status signal indicating the status of equipment that performs cycle motion,
A sampling unit for sampling the state signal every unit time;
A signal storage unit for storing the signal sampled by the sampling unit every unit time;
A state waveform generating unit for collecting signals stored in the signal storage unit into state waveforms for each related signal of the equipment;
A state waveform of a single type of state waveforms collected for each related signal by the state waveform generator is cut at a constant time based on a reference timing, and a horizontal line for each cycle of the cycle motion of the equipment. A two-dimensional pattern generation unit that generates a two-dimensional pattern by color-coding the line segment according to the state of the state waveform and arranging a predetermined number of cycles of the color-coded line segment according to the reference timing ,
A data monitor apparatus comprising: a display unit that displays the two-dimensional pattern.
サイクル運動をする設備の状態を表す状態信号を監視するデータモニタ装置において、
前記状態信号を単位時間毎にサンプリングするサンプリング部と、
該サンプリング部によりサンプリングされた信号を単位時間毎に記憶する信号記憶部と、
該信号記憶部に記憶された信号を前記設備の関連する信号毎に状態波形にまとめる状態波形生成部と、
該状態波形生成部により関連する信号毎にまとめられた状態波形のうちの複数種類の状態波形を、基準タイミングを基に一定の時間で切って前記設備のサイクル運動のサイクル毎に水平の線分で表し、該線分を該状態波形の状態に応じて色分けし、該色分けされた線分の所定サイクル数分を前記基準タイミングに合わせて並べて2次元パターンを生成するバラツキパターン生成部と、
前記2次元パターンを表示する表示部と
を備えることを特徴とするデータモニタ装置。
In a data monitoring device for monitoring a status signal indicating the status of equipment that performs cycle motion,
A sampling unit for sampling the state signal every unit time;
A signal storage unit for storing the signal sampled by the sampling unit every unit time;
A state waveform generating unit for collecting signals stored in the signal storage unit into state waveforms for each related signal of the equipment;
A plurality of types of status waveforms among the status waveforms collected for each related signal by the status waveform generation unit are cut at a constant time based on a reference timing, and a horizontal line segment for each cycle of the cycle motion of the equipment. A variation pattern generation unit that generates a two-dimensional pattern by color-coding the line segment according to the state of the state waveform and arranging a predetermined number of cycles of the color-coded line segment in accordance with the reference timing;
A data monitor apparatus comprising: a display unit that displays the two-dimensional pattern.
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