JP4905196B2 - Monitoring system for machine tools - Google Patents

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Description

本発明は、工作機械と、当該工作機械の加工動作を監視する監視装置とを備えた工作機械における監視システムに関する。   The present invention relates to a monitoring system for a machine tool including a machine tool and a monitoring device that monitors a machining operation of the machine tool.

工作機械の稼働中に異常の状態が表示されても、当該異常に対応する措置を知らない者が作業していた場合等ではMTTR(平均復旧(修理)時間)が増加するという問題があった。この問題に対処するため、従来では工作機械の動作に同期させてシミュレート動作させた工作機械の3次元形状モデルを表示して、異常に対応する措置を知らせる技術の一例が開示されている(例えば特許文献1を参照)。
特開2006−085328号公報
Even if an abnormal state is displayed while the machine tool is in operation, there is a problem that MTTR (average recovery (repair) time) increases when a person who does not know the measure corresponding to the abnormality is working. . In order to cope with this problem, an example of a technique for displaying a three-dimensional shape model of a machine tool that has been simulated in synchronization with the operation of the machine tool and informing a measure corresponding to the abnormality has been disclosed ( For example, see Patent Document 1).
JP 2006-085328 A

しかし、特許文献1で開示された技術を用いても、シミュレート動作させるために記憶する情報は各パーツについて加工動作を開始してからの時間と位置のみである。例えばサーボ軸が動作した事によって衝突して機械異常となる場合、時間と位置の情報だけでは油気圧系ユニットの運転状況が分からないために異常か正常かの判断が困難になる。   However, even if the technique disclosed in Patent Document 1 is used, the information stored for the simulation operation is only the time and position after starting the machining operation for each part. For example, when a servo axis collides due to the operation of the servo shaft and the machine becomes abnormal, it is difficult to determine whether it is abnormal or normal because only the time and position information does not know the operation status of the hydraulic system.

また、特許文献1で開示された技術におけるシミュレート動作は、どの加工動作(指令)に対してどの位置になったのかの関連付けを手作業で行う必要があり、工作機械の動作に同期させる必要があった。前者によれば異常動作の原因を究明するのに時間を要し、後者によれば異常に対応する措置を知らせる場合や異常動作の原因を究明する場合等でも工作機械を同期して動作させる必要があった。   Further, the simulation operation in the technique disclosed in Patent Document 1 needs to be manually associated with which machining operation (command) and at which position, and must be synchronized with the operation of the machine tool. was there. According to the former, it takes time to investigate the cause of the abnormal operation, and according to the latter, it is necessary to operate the machine tool synchronously even when notifying the measure corresponding to the abnormality or investigating the cause of the abnormal operation. was there.

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、異常動作の原因を従来よりも究明し易くかつ短時間で行え、工作機械とは別個に加工動作のシミュレーションが行えるようにした工作機械における監視システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and it is easier to investigate the cause of abnormal operation than in the past, and it can be performed in a short time, and the machine tool can perform simulation of machining operation separately from the machine tool. The purpose is to provide a monitoring system.

(1)課題を解決するための手段(以下では単に「解決手段」と呼ぶ。)1は、工作機械と、当該工作機械と通信可能に接続されており工作機械の加工動作を監視する監視装置とを備えた工作機械における監視システムであって、加工動作の制御を行う基になる信号や数値等の加工指令情報と、実行された加工動作によって得られた信号や数値等の加工実行情報とを記憶する情報記憶手段と、前記情報記憶手段に記憶された加工指令情報に基づいて前記工作機械の加工動作を制御するとともに、当該制御によって得られる加工実行情報を前記加工指令情報と関連付けて前記情報記憶手段に記憶する加工制御手段と、前記情報記憶手段に記憶された加工指令情報および加工実行情報に基づいて、指令上と実加工上とについて前記工作機械の加工動作を関連付けてシミュレーションにより表示部に再生表示する再生表示手段とを有することを要旨とする。 (1) Means for solving a problem (hereinafter, simply referred to as “solution means”) 1 is a monitoring device that is connected to a machine tool and is communicably connected to the machine tool and monitors a machining operation of the machine tool. A processing system for a machine tool equipped with a machining command information such as a signal or numerical value to control a machining operation, and a machining execution information such as a signal or a numerical value obtained by the executed machining operation, Information storage means for storing the machine tool, and the machining operation of the machine tool based on the machining command information stored in the information storage means, and the machining execution information obtained by the control is associated with the machining command information Machining of the machine tool on the command and actual machining based on machining control means stored in the information storage means and machining command information and machining execution information stored in the information storage means And summarized in that and a reproduction display means for reproducing and displaying on the display unit by simulation in association with work.

加工指令情報と加工実行情報における信号や数値等は、工作機械の動作状態を把握できる情報であれば任意である。例えばCNC(Computer Numerical Control)およびPLC(Programmable Logic Control)が該当し、必要に応じて制御盤の操作にかかる操作情報、後述する検出情報,撮像情報などを含めてもよい。解決手段1によれば、加工指令情報と加工実行情報は関連付けて記憶されているので、再生表示手段によって指令上と実加工上とについて工作機械の加工動作を関連付けてシミュレーションにより表示部に再生表示することができる。この再生表示は、工作機械を作動させて同期させる必要がなく、工作機械とは別個にいつでも行える。関連付けて再生表示する態様としては、例えば並べて表示したり、重ね合わせて表示する。加工指令情報と加工実行情報には少なくともCNCおよびPLCを含むので加工時における工作機械の動作状態が把握でき、加工中のどの時点で異常が発生したのかを容易に特定することができる。また、指令上と実加工上とを関連付けて加工動作のシミュレーションを再生表示すると、実加工上の加工動作が指令上の加工動作と相違している部分があれば、異常動作の原因を究明する際の手掛かりになる。したがって、関連付けを手作業で行う必要がないので、異常動作の原因を究明するのに要する時間が従来よりも短くなる。   A signal, a numerical value, or the like in the machining command information and the machining execution information is arbitrary as long as it is information that can grasp the operation state of the machine tool. For example, it corresponds to CNC (Computer Numerical Control) and PLC (Programmable Logic Control), and may include operation information related to operation of the control panel, detection information described later, imaging information, and the like as necessary. According to the solution means 1, since the machining command information and the machining execution information are stored in association with each other, the reproduction display means associates the machining operation of the machine tool with respect to the command and the actual machining and reproduces and displays it on the display unit by simulation. can do. This reproduction display does not need to be activated and synchronized with the machine tool, and can be performed at any time separately from the machine tool. As a mode of reproducing and displaying in association with each other, for example, they are displayed side by side or displayed in a superimposed manner. Since the machining command information and the machining execution information include at least CNC and PLC, the operation state of the machine tool at the time of machining can be grasped, and it is possible to easily specify at which point during machining an abnormality has occurred. In addition, if the simulation of the machining operation is reproduced and displayed by associating the command with the actual machining, if there is a part where the machining operation on the actual machining is different from the machining operation on the command, the cause of the abnormal operation is investigated. This is a clue. Therefore, since it is not necessary to perform the association manually, the time required to investigate the cause of the abnormal operation is shorter than before.

(2)解決手段2は、解決手段1に記載した工作機械における監視システムであって、工作機械に備えた第1記憶部と、監視装置に備えた第2記憶部とで情報記憶手段を構成した場合には、加工制御手段は加工実行情報を前記第1記憶部に記憶した後、前記工作機械の使用率が所定値以下になったときに前記第1記憶部に記憶した加工実行情報を前記第2記憶部に転送して記憶することを要旨とする。 (2) The solution means 2 is a monitoring system for a machine tool described in the solution means 1, and an information storage means is composed of a first storage unit provided in the machine tool and a second storage unit provided in the monitoring device. In this case, the machining control means stores the machining execution information stored in the first storage unit when the usage rate of the machine tool becomes a predetermined value or less after storing the machining execution information in the first storage unit. The gist is to transfer and store the data in the second storage unit.

現場の工作機械に搭載可能な記憶容量は少なく抑えられ、監視装置のような処理装置に搭載可能な記憶容量はあまり制限されないのが一般的である。解決手段2では、工作機械に第1記憶部を備え、監視装置に第2記憶部を備えたうえで、加工制御手段が加工実行情報を一時的に第1記憶部に記憶した後に第2記憶部に転送して記憶する。ただし、転送は工作機械の使用率が所定値以下になったこと(言い換えれば加工処理の空き時間中)に制限することで、工作機械の稼働を制限することなく、第1記憶部の記憶容量を超える容量の加工実行情報であっても確実に第2記憶部に記憶させることができる。   In general, the storage capacity that can be mounted on a machine tool in the field is suppressed, and the storage capacity that can be mounted on a processing apparatus such as a monitoring apparatus is generally not so limited. In the solving means 2, the machine tool includes the first storage unit, the monitoring device includes the second storage unit, and the processing control unit temporarily stores the processing execution information in the first storage unit, and then stores the second storage unit. Transferred to the unit and stored. However, the storage capacity of the first storage unit is limited without restricting the operation of the machine tool by limiting the transfer to the usage rate of the machine tool being equal to or less than a predetermined value (in other words, during the idle time of the machining process). Even if the processing execution information has a capacity exceeding 5,000, it can be reliably stored in the second storage unit.

(3)解決手段3は、解決手段1または2に記載した工作機械における監視システムであって、加工制御手段は、複数の工程からなる加工動作における各工程の加工時間(以下この加工時間を単に「切替時間」と呼ぶ。)および加工指令情報との差分値のうちで一方または双方を加工実行情報として情報記憶手段に記憶することを要旨とする。 (3) The solving means 3 is a monitoring system for a machine tool described in the solving means 1 or 2, and the machining control means is a machining time for each process in a machining operation consisting of a plurality of processes (hereinafter, this machining time is simply referred to as a machining time). It is referred to as “switching time”) and one or both of the difference values from the machining command information is stored in the information storage means as machining execution information.

ある工程について指令された加工動作が行われる加工時間よりも実際に掛かった時間のほうが多い場合には、当該工程に異常動作の原因が含まれている可能性がある。また、加工指令情報と加工実行情報との差分値が大きくなるほどズレが生じていることになり、異常動作の原因となる可能性がある。解決手段3によれば、切替時間を用いた場合には、記憶する情報量を大幅に少なくするとともに、異常動作の原因が含まれている可能性がある工程を容易に特定することができる。また、差分値を記憶する場合には記憶量は減らないものの、差分値の変化(増減)をみることによって異常動作の原因が究明し易くなる。   When the time actually taken is longer than the machining time in which the commanded machining operation is performed for a certain process, there is a possibility that the cause of the abnormal operation is included in the process. Further, the larger the difference value between the machining command information and the machining execution information, the more the deviation occurs, which may cause an abnormal operation. According to the solution 3, when the switching time is used, it is possible to greatly reduce the amount of information to be stored and easily identify a process that may include the cause of the abnormal operation. Further, when the difference value is stored, the storage amount is not reduced, but the cause of the abnormal operation can be easily determined by looking at the change (increase / decrease) in the difference value.

(4)解決手段4は、解決手段1から3のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、工作機械の動作環境を検出する検出手段を有し、加工制御手段は、前記検出手段によって検出された検出情報を加工実行情報に含めて情報記憶手段に記憶し、再生表示手段は、前記検出情報に基づいて指令上と実加工上とについて前記工作機械の加工動作を関連付けてシミュレーションにより表示部に再生表示することを要旨とする。
なお検出手段は、例えば温度センサ,気圧センサ,圧力センサ等が該当する。
(4) The solution means 4 is a monitoring system for a machine tool according to any one of the solution means 1 to 3, and includes a detection means for detecting an operating environment of the machine tool, The detection information detected by the detection means is included in the machining execution information and stored in the information storage means, and the reproduction display means associates the machining operation of the machine tool with respect to the command and the actual machining based on the detection information. The gist is to reproduce and display on the display unit by simulation.
The detection means corresponds to, for example, a temperature sensor, an atmospheric pressure sensor, a pressure sensor, or the like.

解決手段4によれば、工作機械における温度・気圧・圧力等のような動作環境が検出手段によって検出されるので、検出された検出情報とともに工作機械の加工動作をシミュレーションにより再生表示する。もし温度・気圧・圧力等の変化(増減)が大きいために生じた異常動作であれば、原因の究明が容易に行える。   According to the solution means 4, since the operation environment such as temperature, pressure, pressure, etc. in the machine tool is detected by the detection means, the machining operation of the machine tool is reproduced and displayed by simulation together with the detected detection information. If the operation is abnormal due to large changes (increase / decrease) in temperature, atmospheric pressure, pressure, etc., the cause can be easily investigated.

(5)解決手段5は、解決手段1から4のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、工作機械または当該工作機械の近傍に設けられ、前記工作機械および加工動作のうちで一方または双方を撮像する撮像装置を有し、加工制御手段は、前記撮像装置で撮像した撮像情報を加工実行情報に含めて情報記憶手段に記憶し、再生表示手段は、加工動作のシミュレーションとともに、加工実行情報に含まれる撮像情報に基づいて表示部に再生表示することを要旨とする。 (5) The solution means 5 is a monitoring system for a machine tool according to any one of the solution means 1 to 4, and is provided in the vicinity of the machine tool or the machine tool. The processing control unit includes the imaging information captured by the imaging device in the processing execution information and stores the processing information in the information storage unit, and the reproduction display unit includes the simulation of the processing operation. The gist is to reproduce and display on the display unit based on the imaging information included in the processing execution information.

解決手段5によれば、撮像装置で撮像した撮像情報(画像や映像)とともに工作機械の加工動作をシミュレーションにより再生表示する。もし画像や映像に変化(例えば物体の落下や飛来等)があるために生じた異常動作であれば、原因の究明が容易に行える。   According to the solution means 5, the machining operation of the machine tool is reproduced and displayed by simulation together with the imaging information (image and video) captured by the imaging device. If an abnormal operation occurs due to a change in the image or video (for example, an object falling or flying), the cause can be easily investigated.

(6)解決手段6は、解決手段1から5のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、加工制御手段は、加工指令情報と加工実行情報との差分値が許容範囲外になると、前記加工実行情報を情報記憶手段に記憶し始めることを要旨とする。
なお許容範囲の設定は任意であるが、例えば一般的な加工で生じる誤差範囲を設定するのが望ましい。
(6) The solution means 6 is the monitoring system for the machine tool described in any one of the solution means 1 to 5, and the machining control means is configured such that a difference value between the machining command information and the machining execution information is outside an allowable range. Then, the gist is to start storing the processing execution information in the information storage means.
Although the setting of the allowable range is arbitrary, it is desirable to set an error range that occurs in general processing, for example.

解決手段6によれば、加工指令情報と加工実行情報との差分値が許容範囲外になって初めて加工実行情報が情報記憶手段に記憶されるので、加工実行情報の容量を少なく抑えることができる。したがって、情報記憶手段に要求される記憶容量も少なくなる。   According to the solving means 6, since the machining execution information is stored in the information storage means only when the difference value between the machining command information and the machining execution information is outside the allowable range, the capacity of the machining execution information can be reduced. . Therefore, the storage capacity required for the information storage means is also reduced.

(7)解決手段7は、解決手段1から6のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、再生表示手段は、対象となる加工動作の加工実行情報と、過去に行われた同一種類の加工動作の加工実行情報とに基づいて統計情報を表示することを要旨とする。 (7) The solving means 7 is the monitoring system for the machine tool described in any one of the solving means 1 to 6, and the reproduction display means is performed in the past with machining execution information of the machining operation to be processed. The gist is to display statistical information based on machining execution information of the same type of machining operation.

解決手段7によれば、加工実行情報にかかる統計情報を表示することにより、対象となる加工動作が過去に行われた同一種類の加工動作と比較してどれだけの差異(例えば誤差や変位量等)があるのかが明らかになる。これにより、同一種類の加工動作をあと何回行えば異常動作が生じるのかを予測することができ、統計情報が異常動作の原因を究明する際の手掛かりになる。   According to the solving means 7, by displaying the statistical information related to the machining execution information, how much difference (for example, error and displacement amount) the machining operation to be performed becomes compared with the machining operation of the same type performed in the past. Etc.). As a result, it is possible to predict how many times the same type of machining operation will be performed, and the abnormal operation will occur, and the statistical information becomes a clue when investigating the cause of the abnormal operation.

(8)解決手段8は、解決手段1から7のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、監視装置は工作機械から離れた遠隔地に配置したことを要旨とする。 (8) The solving means 8 is the monitoring system for a machine tool described in any one of the solving means 1 to 7, and the gist is that the monitoring device is arranged in a remote place away from the machine tool.

解決手段8によれば、工作機械と監視装置とが遠隔地に配置された場合でも、指令上と実加工上とおける動作の相違を発見して異常動作の原因を究明できる。   According to the solution 8, even when the machine tool and the monitoring device are remotely located, the cause of the abnormal operation can be determined by finding the difference in operation between the command and the actual machining.

本発明によれば、異常動作の原因を従来よりも究明し易くかつ短時間で行えるだけでなく、工作機械とは別個に加工動作のシミュレーションが行えるようになる。   According to the present invention, not only can the cause of abnormal operation be determined more easily and in a short time, but also a machining operation can be simulated separately from the machine tool.

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

まず図1には、本発明の構成例を模式的にブロック図で表す。本発明の監視システムは、通信回線Nを通じて接続された工作機械10と監視装置20とからなる。通信回線Nは任意の回線を適用可能であり、例えばLAN,専用回線,インターネット等のいずれかが該当する。工作機械10と監視装置20との配置関係は任意であって、一の筐体内に一体化してもよく、近隣に配置してもよく、遠隔地に配置してもよい。工作機械10は、情報記憶手段11,加工制御手段14,検出手段15,撮像装置16などを有する。監視装置20は、再生表示手段21や表示装置22などを有する。   First, FIG. 1 schematically shows a configuration example of the present invention in a block diagram. The monitoring system of the present invention comprises a machine tool 10 and a monitoring device 20 connected through a communication line N. An arbitrary line can be applied as the communication line N. For example, any one of a LAN, a dedicated line, the Internet, and the like is applicable. The arrangement relationship between the machine tool 10 and the monitoring device 20 is arbitrary, and may be integrated in one housing, may be arranged in the vicinity, or may be arranged in a remote place. The machine tool 10 includes an information storage unit 11, a processing control unit 14, a detection unit 15, an imaging device 16, and the like. The monitoring device 20 includes a reproduction display unit 21 and a display device 22.

情報記憶手段11は、加工動作の制御を行う基になる信号や数値等の加工指令情報12や、実行された加工動作によって得られた信号や数値等の加工実行情報13などを記憶する。加工指令情報12と加工実行情報13は、例えばCNCおよびPLC等のように工作機械10の動作状態を把握できる情報を用いる。情報記憶手段11には例えばハードディスク装置や光磁気ディスク装置等を用いるが、加工指令情報12や加工実行情報13を記憶できれば種類や可搬性は問わない。
なお情報記憶手段11は、工作機械10に備えた第1記憶部11aと、監視装置20に備えた第2記憶部11b(二点鎖線で図示する)とで構成してもよい。この構成では、加工指令情報12および加工実行情報13のうちで一方または双方に記憶する。
The information storage unit 11 stores machining command information 12 such as signals and numerical values that are used as a basis for controlling the machining operation, and machining execution information 13 such as signals and numeric values obtained by the executed machining operation. The machining command information 12 and the machining execution information 13 use information that can grasp the operation state of the machine tool 10 such as CNC and PLC. For example, a hard disk device or a magneto-optical disk device is used as the information storage means 11, but the type and portability are not limited as long as the processing command information 12 and the processing execution information 13 can be stored.
Note that the information storage unit 11 may be configured by a first storage unit 11 a provided in the machine tool 10 and a second storage unit 11 b (shown by a two-dot chain line) provided in the monitoring device 20. In this configuration, one or both of the machining command information 12 and the machining execution information 13 are stored.

加工制御手段14は、情報記憶手段11に記憶された加工指令情報12に基づいて工作機械10の加工動作を制御するとともに、当該制御によって得られる加工実行情報13を加工指令情報12と関連付けて情報記憶手段11に記憶する。検出手段15は工作機械10の動作環境(温度,気圧,圧力等)を検出し、例えば温度センサ,気圧センサ,圧力センサ等が該当する。撮像装置16は工作機械10または当該工作機械10の近傍に設けられ、工作機械10および加工動作のうちで一方または双方を撮像する。   The machining control unit 14 controls the machining operation of the machine tool 10 based on the machining command information 12 stored in the information storage unit 11, and associates the machining execution information 13 obtained by the control with the machining command information 12. Store in the storage means 11. The detection means 15 detects the operating environment (temperature, atmospheric pressure, pressure, etc.) of the machine tool 10, and corresponds to, for example, a temperature sensor, an atmospheric pressure sensor, a pressure sensor, or the like. The imaging device 16 is provided in the machine tool 10 or in the vicinity of the machine tool 10 and images one or both of the machine tool 10 and the machining operation.

再生表示手段21は、情報記憶手段11に記憶された加工指令情報12および加工実行情報13に基づいて、工作機械10の加工動作をシミュレーションにより表示装置22に再生表示する。具体的な構成は周知であるので省略するが、例えば工作機械10を複数のパーツ(すなわち工具,チャック,ワーク,制御盤等)に分け、各パーツについて識別データ,形状データ(2次元または3次元),初期位置の座標データ等を含むパーツ情報を記憶する。そして、加工指令情報12および加工実行情報13の各々に基づいて対応する識別データに相当するパーツの座標に変換し、形状モデルをシミュレーションで動作表示させる。表示部に相当する表示装置22は、シミュレーションの再生表示等が行えれば任意の種類を適用できる。この表示装置22には、例えば液晶表示器やプラズマ表示器等を用いる。例えば単体で構成してもよく、工作機械10に備わる操作盤や制御盤等に内蔵して構成してもよく、監視装置20に備わる表示器で構成してもよい。   The reproduction display means 21 reproduces and displays the machining operation of the machine tool 10 on the display device 22 by simulation based on the machining command information 12 and the machining execution information 13 stored in the information storage means 11. Although the specific configuration is well known and omitted, for example, the machine tool 10 is divided into a plurality of parts (that is, tools, chucks, workpieces, control panels, etc.), and identification data and shape data (2D or 3D) for each part. ), Storing part information including initial position coordinate data and the like. And based on each of the process command information 12 and the process execution information 13, it converts into the coordinate of the part corresponded to corresponding identification data, and displays a shape model by operation | movement by simulation. As the display device 22 corresponding to the display unit, any type can be applied as long as it can reproduce and display a simulation. For example, a liquid crystal display or a plasma display is used for the display device 22. For example, it may be configured as a single unit, may be configured in an operation panel or a control panel provided in the machine tool 10, or may be configured in a display device provided in the monitoring device 20.

次に図2を参照しながら、円筒形状のワークWを砥石36で研削する研削装置に適用した工作機械10の一例を説明する。本例のワークWは二つの研削部位Wa,Wbを有する。工作機械10は、図2に表すように制御装置30,定寸装置31,ワーク治具32,回転移動機構33,砥石台34,検出手段15,撮像装置16などを有する。制御装置30を除く装置や機構等は、いずれも制御装置30から伝達される信号に従って作動するようになっている。なお、図1と同一の要素については同一符号を付して説明を省略する。   Next, an example of the machine tool 10 applied to a grinding apparatus that grinds a cylindrical workpiece W with a grindstone 36 will be described with reference to FIG. The workpiece W of this example has two grinding parts Wa and Wb. As shown in FIG. 2, the machine tool 10 includes a control device 30, a sizing device 31, a work jig 32, a rotational movement mechanism 33, a grindstone table 34, a detection unit 15, an imaging device 16, and the like. All devices, mechanisms, and the like except the control device 30 operate according to a signal transmitted from the control device 30. The same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

制御装置30はCPU,ROM,RAM等を有し、CPUがROMに格納されたプログラムを実行することで上述した加工制御手段14等の機能を実現する。定寸装置31はワークWの円筒径(すなわち直径)を計測し、計測データの信号を制御装置30に伝達する。ワーク治具32は、研削のためにワークWを保持したり、次に加工するワークWとの交換をし、複数の工程からなる研削工程に合わせてワークWを回転させる等を行う。   The control device 30 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and the functions of the processing control unit 14 and the like described above are realized by the CPU executing a program stored in the ROM. The sizing device 31 measures the cylindrical diameter (that is, the diameter) of the workpiece W and transmits a measurement data signal to the control device 30. The workpiece jig 32 holds the workpiece W for grinding, exchanges with the workpiece W to be processed next, and rotates the workpiece W in accordance with a grinding process including a plurality of processes.

回転移動機構33はエンコーダ38を有し、砥石36を回転させたり、研削部位Wa,Wbの各位置に合わせて矢印D3方向(図面の左右方向)に移動させる等を行う。すなわち研削部位Waの研削を行う場合には実線で表す位置に移動させ、研削部位Wbの研削を行う場合には二点鎖線で表す位置に移動させる。エンコーダ38は砥石36の現在位置を検出するための信号を制御装置30に伝達する。   The rotational movement mechanism 33 has an encoder 38, and rotates the grindstone 36 or moves it in the direction of arrow D3 (left and right direction in the drawing) in accordance with the positions of the grinding parts Wa and Wb. That is, when grinding the grinding part Wa, it is moved to the position indicated by the solid line, and when grinding the grinding part Wb, it is moved to the position indicated by the two-dot chain line. The encoder 38 transmits a signal for detecting the current position of the grindstone 36 to the control device 30.

砥石台34はエンコーダ37を有するとともに回転移動機構33を搭載し、レール35上を矢印D1方向(図面の上下方向)に移動させる等を行う。エンコーダ37は砥石台34の位置(後述する図3の送り量に相当する。)を検出するための信号を制御装置30に伝達する。なお、本例における検出手段15は温度センサおよび気圧センサを用い、撮像装置16は砥石36が研削部位Wa,Wbを研削する工程等を撮像可能に配置する。   The grindstone base 34 has an encoder 37 and is equipped with a rotational movement mechanism 33, and moves on the rail 35 in the arrow D1 direction (up and down direction in the drawing). The encoder 37 transmits a signal for detecting the position of the grinding wheel base 34 (corresponding to a feed amount in FIG. 3 described later) to the control device 30. Note that the detection means 15 in this example uses a temperature sensor and an atmospheric pressure sensor, and the imaging device 16 arranges the grinding stone 36 so that the process of grinding the grinding portions Wa and Wb can be imaged.

砥石36によるワークWの研削は、ワークWをワーク治具32に保持させた後に、研削工程(研削サイクル)に従って砥石36が研削部位Wa,Wbを研削し、研削を終えたワークWと次に研削するワークWとの交換を行う、という手続きを繰り返す。砥石36は、通常は研削工程に入る直前に回転させ始め、研削工程を終えると停止させる。複数のワークWを連続して研削する場合には、最初のワークWを研削する直前に回転させ始め、最後のワークWを研削し終えてから停止させる場合もある。   The workpiece W is ground by the grindstone 36. After the workpiece W is held on the workpiece jig 32, the grindstone 36 grinds the grinding portions Wa and Wb according to the grinding process (grinding cycle), and then the workpiece W after the grinding is finished. The procedure of exchanging with the workpiece W to be ground is repeated. The grindstone 36 usually starts rotating immediately before entering the grinding process, and is stopped when the grinding process is completed. In the case of grinding a plurality of workpieces W in succession, rotation may be started immediately before grinding the first workpiece W, and may be stopped after the last workpiece W has been ground.

研削工程(研削サイクル)の一例について、図3を参照しながら説明する。研削部位Wa,Wbはいずれも同じ研削工程で行うので、本例では研削部位Waを代表して説明する。初めに図2にも表すように砥石36は退避位置d1にあり、研削部位Waに接近する方向に早送り前進させる(時刻t1から時刻t2まで)。続いて研削する速度で空研を行い(時刻t2から時刻t3まで)、研削部位Waの外径位置d2に達すると粗研を行う(時刻t3から時刻t4まで)。この粗研中に粗研の研削深さ位置d3に達すると、定寸装置31は信号AS1を制御装置30に伝達する。   An example of a grinding process (grinding cycle) will be described with reference to FIG. Since the grinding parts Wa and Wb are both performed in the same grinding process, the grinding part Wa will be described as a representative in this example. First, as shown in FIG. 2, the grindstone 36 is at the retracted position d1 and is fast-forwarded and advanced in a direction approaching the grinding portion Wa (from time t1 to time t2). Subsequently, an empty grinding is performed at a grinding speed (from time t2 to time t3), and when the outer diameter position d2 of the grinding portion Wa is reached, rough grinding is performed (from time t3 to time t4). If the grinding depth position d3 of the rough grinding is reached during the rough grinding, the sizing device 31 transmits a signal AS1 to the control device 30.

信号AS1を受けた制御装置30は送り量を変え、ドウェル(送りを停止した状態での加工)を行ってから(時刻t4から時刻t5まで)、精研を行う(時刻t5から時刻t6まで)。この粗研中に精研の研削深さ位置d4に達すると、定寸装置31は信号AS2を制御装置30に伝達する。信号AS2を受けた制御装置30は再び送り量を変えて微研を行う(時刻t6から時刻t7まで)。この微研中に微研の研削深さ位置d5に達すると、定寸装置31は信号AS3を制御装置30に伝達する。信号AS3を受けた制御装置30は、ドウェルによる仕上げ処理を行ってから(時刻t7から時刻t8まで)、砥石36を退避位置d1に早戻しを行って研削加工を終える(時刻t8から時刻t9まで)。   The control device 30 that has received the signal AS1 changes the feed amount, performs dwelling (processing in a state in which feeding is stopped) (from time t4 to time t5), and then performs precise research (from time t5 to time t6). . When the grinding grinding depth position d4 is reached during the rough grinding, the sizing device 31 transmits a signal AS2 to the control device 30. Receiving the signal AS2, the control device 30 changes the feed amount again and performs fine grinding (from time t6 to time t7). When the grinding depth position d5 of the fine grinding is reached during this fine grinding, the sizing device 31 transmits a signal AS3 to the control device 30. Upon receiving the signal AS3, the control device 30 performs the finishing process by the dwell (from time t7 to time t8) and then quickly returns the grindstone 36 to the retracted position d1 to finish the grinding process (from time t8 to time t9). ).

上述した研削工程によるワークWの研削を行うにあたって、制御装置30で実行される加工制御処理の手続き例について図4を参照しながら説明する。なお図4に表す加工制御処理は一のワークWに対して行われる手続きであるので、複数のワークWについては対応する数だけ加工制御処理を繰り返し実行すればよい。   An example of a procedure of processing control processing executed by the control device 30 when grinding the workpiece W by the above-described grinding process will be described with reference to FIG. Since the machining control process shown in FIG. 4 is a procedure performed on one workpiece W, the machining control process may be repeatedly executed for the plurality of workpieces W by a corresponding number.

まず加工指令情報12に基づいて研削工程の加工動作を制御し〔ステップS10〕、この制御中における加工実行情報13を得る〔ステップS11〕。加工指令情報12はCNC,PLC等が該当し、例えば位置指令や工具交換指令等が含まれる。加工実行情報13はCNC,PLC等が該当し、必要に応じて砥石36の位置情報(すなわちエンコーダ37,38によって得られる位置フィードバック値),制御盤の操作にかかる操作情報(画像を含む),油気圧系ユニット等にかかる動作の有無や作動量等のような稼働情報,検出手段15の検出情報,撮像装置16で撮像した撮像情報等を適宜に含めてよい。加工実行情報13の代わりに、必要に応じて加工指令情報12と加工実行情報13との差分値を求めてもよい〔ステップS12〕。   First, the processing operation of the grinding process is controlled based on the processing command information 12 [Step S10], and processing execution information 13 during this control is obtained [Step S11]. The machining command information 12 corresponds to CNC, PLC, and the like, and includes, for example, a position command and a tool change command. The processing execution information 13 corresponds to CNC, PLC, and the like. If necessary, the position information of the grindstone 36 (that is, the position feedback value obtained by the encoders 37 and 38), the operation information related to the operation of the control panel (including images), Operation information such as the presence / absence or operation amount of the oil pressure system unit, the detection information of the detection means 15, the imaging information captured by the imaging device 16, and the like may be appropriately included. Instead of the machining execution information 13, if necessary, a difference value between the machining command information 12 and the machining execution information 13 may be obtained [step S12].

そして、加工実行情報13や差分値等を加工指令情報12と関連付けて情報記憶手段11に記憶する〔ステップS13〕。この関連付けは、指令上と実加工上とで加工動作のシミュレーションを同期させたり、非同期でも関連性が明確であれば任意である。例えば表形式で記憶したり、リンクやポインタを用いて関連付ける等が該当する。   Then, the machining execution information 13 and the difference value are stored in the information storage means 11 in association with the machining command information 12 [step S13]. This association is arbitrary as long as the simulation of the machining operation is synchronized between the command and the actual machining, or if the relevance is clear even when asynchronous. For example, it is stored in a table format, or is associated using a link or a pointer.

加工指令情報12と加工実行情報13とを関連付けて情報記憶手段11に記憶する例について、図5を参照しながら説明する。なお図5は表形式で記憶した例であって、本来の加工指令情報12と加工実行情報13はそれぞれCNC,PLC等であるが、簡単のためにワークWに対して移動させる砥石36の移動量のみを表している。   An example in which the machining command information 12 and the machining execution information 13 are associated and stored in the information storage unit 11 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an example stored in a table format, and the original machining command information 12 and machining execution information 13 are CNC, PLC, etc., respectively, but the movement of the grindstone 36 to be moved with respect to the workpiece W for simplicity. It represents only the quantity.

図5の各行を参照すると、工程ごとに加工指令情報12,加工実行情報13,切替時間,動作環境(温度と気圧)が記憶されている。例えば1番目の粗研では、加工指令情報12が「100.0000mm」の移動に対して、加工実行情報13が「100.0000mm」の移動、切替時間がなく(参考のために括弧内には砥石36の早送り前進を始めてからの経過時間を表す。)、温度が「20.0℃」および気圧が「1010.8hPa」である。同様に3番目の粗研では、加工指令情報12が「150.0000mm」の移動に対して、加工実行情報13が「149.9987mm」の移動、切替時間が「25秒」、温度が「20.1℃」および気圧が「1001.3hPa」である。このように情報記憶手段11には、加工指令情報12に対応して得られた各種の情報が記憶されている。   Referring to each row of FIG. 5, machining command information 12, machining execution information 13, switching time, and operating environment (temperature and pressure) are stored for each process. For example, in the first roughing, there is no movement or switching time when the machining execution information 13 is “100.0000 mm” and the switching time is “100.0000 mm” for the machining command information 12 (in parentheses for reference). It represents the elapsed time from the start of the fast-forward advance of the grindstone 36.) The temperature is “20.0 ° C.” and the atmospheric pressure is “1010.8 hPa”. Similarly, in the third rough grinding, when the machining command information 12 is “150.0000 mm”, the machining execution information 13 is “149.98787 mm”, the switching time is “25 seconds”, and the temperature is “20”. .1 ° C. ”and the atmospheric pressure is“ 1001.3 hPa ”. As described above, the information storage means 11 stores various types of information obtained corresponding to the machining command information 12.

図4に戻って、上述したステップS11〜S13は定寸装置31から信号(AS1,AS2,AS3等)を受けるまで繰り返す(ステップS14でNO)。当該信号を受けると(ステップS14でYES)、切替時間を得て情報記憶手段11に記憶する〔ステップS15〕。そして、単位時間当たりの使用率が所定値以下になったときにのみ(ステップS16でYES)、第1記憶部11aに記憶した加工実行情報13等を第2記憶部11bに転送する〔ステップS17〕。上述したステップS11〜S17は、一のワークWについて研削工程の全てを終えるまで繰り返す〔ステップS18〕。   Returning to FIG. 4, steps S11 to S13 described above are repeated until a signal (AS1, AS2, AS3, etc.) is received from the sizing device 31 (NO in step S14). When the signal is received (YES in step S14), the switching time is obtained and stored in the information storage means 11 [step S15]. Only when the usage rate per unit time becomes equal to or less than the predetermined value (YES in step S16), the machining execution information 13 and the like stored in the first storage unit 11a are transferred to the second storage unit 11b [step S17. ]. Steps S11 to S17 described above are repeated until the entire grinding process is completed for one workpiece W [Step S18].

図5のように情報記憶手段11に記憶された情報に基づいて、監視装置20は再生表示手段21が工作機械10における研削工程の加工動作をシミュレーションにより表示装置22に再生表示する。通常は情報記憶手段11を監視装置20に設けるが、情報記憶手段11が工作機械10に設ける場合は再生表示手段21が通信回線Nを介してアクセスを行いながら再生表示を行う。再生表示は、例えば図2に表すワーク治具32,ワークW,回転移動機構33,砥石36等のパーツを予め記憶しておく。そして、図5の表した情報に基づいて対応する識別データに相当するパーツの座標に変換し、各パーツの形状モデルをシミュレーションで動作表示する。こうしてシミュレーションで動作表示する一例を図6に示す。   As shown in FIG. 5, based on the information stored in the information storage unit 11, the monitoring device 20 causes the reproduction display unit 21 to reproduce and display the processing operation of the grinding process in the machine tool 10 on the display device 22 by simulation. Normally, the information storage means 11 is provided in the monitoring device 20, but when the information storage means 11 is provided in the machine tool 10, the reproduction display means 21 performs reproduction display while accessing via the communication line N. In the reproduction display, for example, parts such as the work jig 32, the work W, the rotational movement mechanism 33, and the grindstone 36 shown in FIG. 2 are stored in advance. Then, the coordinates of the parts corresponding to the corresponding identification data are converted based on the information shown in FIG. 5, and the shape model of each part is displayed in motion by simulation. An example of the operation display in the simulation is shown in FIG.

図6に示す表示例はシミュレーションにおける途中の画面例であって、具体的には図5の3行目における粗研工程である。表示装置22には、加工指令情報12に基づいてシミュレーションの動作表示を行う表示窓22aと、加工実行情報13に基づいてシミュレーションの動作表示を行う表示窓22bとを同期して表示するとともに、当該動作時における加工指令情報12および加工実行情報13の各データ(画面上部)や気温,気圧(画面下部)を表示している。なお、指令上と実加工上とについて加工動作の一工程ごと(あるい複数工程ごと)に交互に再生表示する等のように、指令上と実加工上の関連性が明確であれば非同期で再生表示してもよい。さらには、同期の再生表示と非同期の再生表示を混在させてもよい。また、図示しないが撮像装置16による撮像情報もシミュレーションの動作表示と同時に別個の表示窓で表示するのが望ましい。   The display example shown in FIG. 6 is a screen example in the middle of the simulation, specifically, the roughing process in the third line of FIG. The display device 22 synchronously displays a display window 22a that displays a simulation operation based on the processing command information 12 and a display window 22b that displays a simulation operation based on the processing execution information 13, and Each data (upper part of the screen), processing temperature information, and atmospheric pressure (lower part of the screen) of the processing command information 12 and the processing execution information 13 during operation are displayed. As long as the relationship between the command and the actual machining is clear, such as alternately reproducing and displaying each step of the machining operation (or every multiple steps) on the command and actual machining, it is asynchronous. Playback display may also be performed. Furthermore, synchronous reproduction display and asynchronous reproduction display may be mixed. Further, although not shown, it is desirable to display the imaging information by the imaging device 16 in a separate display window simultaneously with the simulation operation display.

3行目の粗研工程では、加工指令情報12が「150.0000mm」の移動に対して、加工実行情報13が「149.9987mm」の移動となっているためにズレがある。このズレはシミュレーションの動作表示と同期して表示することにより、表示窓22aに表示された砥石36の先端位置と、表示窓22bに表示された砥石36の先端位置とが図面上下方向に異なって表れる(破線でズレを示す)。こうしたズレが分かると、異常動作の原因を究明する際の手掛かりになる。   In the roughing process on the third line, there is a deviation because the machining execution information 13 is a movement of “149.98787 mm” with respect to the movement of the machining command information 12 of “150.0000 mm”. This shift is displayed in synchronization with the simulation operation display, so that the tip position of the grindstone 36 displayed in the display window 22a and the tip position of the grindstone 36 displayed in the display window 22b are different in the vertical direction of the drawing. Appears (shifts are indicated by broken lines). Knowing these gaps can be a clue when investigating the cause of abnormal operation.

上述した実施の形態によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
(1)情報記憶手段11には、加工指令情報12と加工実行情報13は少なくともCNCおよびPLCを含み、かつ関連付けて記憶する構成としたので(図5を参照)、再生表示手段21が工作機械10の加工動作をシミュレーションする場合も指令上と実加工上とを関連付けて表示装置22に再生表示できる(図6を参照)。この再生表示は、例えば油気圧系ユニットの運転状況が分かるので、砥石36がワークWの端を踏んだかが分かり、これを原因としてサーボ軸が動作して衝突に至ったという異常動作を容易に見付け出すことができる。また、再生表示を行うにあたって工作機械10を作動させて同期させる必要もなく、工作機械10とは別個にいつでも行える。指令上と実加工上とで加工動作のシミュレーションを関連付けて再生表示が行えるので、実加工上の加工動作が指令上の加工動作と相違している部分があれば、異常動作の原因を究明する際の手掛かりになる。したがって、関連付けを手作業で行う必要がないので、異常動作の原因を究明するのに要する時間を従来よりも短くなる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) Since the processing command information 12 and the processing execution information 13 include at least CNC and PLC and are stored in association with each other in the information storage means 11 (see FIG. 5), the reproduction display means 21 is a machine tool. Even when the 10 machining operations are simulated, the command and actual machining can be associated with each other and reproduced and displayed on the display device 22 (see FIG. 6). This replay display shows, for example, the operating status of the oil pressure system unit, so that it can be known whether the grindstone 36 has stepped on the end of the workpiece W, and this causes the abnormal operation of the servo shaft to operate and cause a collision easily. Can be found. Further, there is no need to operate and synchronize the machine tool 10 for reproduction display, and it can be performed at any time separately from the machine tool 10. Since the simulation of the machining operation can be related to the command and the actual machining can be reproduced and displayed, if there is a part where the machining operation on the actual machining is different from the machining operation on the command, investigate the cause of the abnormal operation This is a clue. Therefore, since it is not necessary to perform the association manually, the time required to investigate the cause of the abnormal operation is shorter than before.

(2)情報の転送は工作機械10の使用率が所定値以下になったとき(すなわち加工処理の空き時間中)に制限したので(図4のステップS16,S17を参照)、工作機械10の稼働を制限することなく、第1記憶部11aの記憶容量を超える容量の加工実行情報13であっても確実に第2記憶部11bに記憶させることができる。つまり工作機械10に搭載可能な記憶容量は少なく抑えられるという実状に即して情報転送が行える。 (2) Since the transfer of information is limited when the usage rate of the machine tool 10 is equal to or less than a predetermined value (that is, during the idle time of the machining process) (see steps S16 and S17 in FIG. 4), Without restricting the operation, even the machining execution information 13 having a capacity exceeding the storage capacity of the first storage unit 11a can be reliably stored in the second storage unit 11b. That is, information transfer can be performed in accordance with the fact that the storage capacity that can be mounted on the machine tool 10 is reduced.

(3)加工実行情報13として切替時間(すなわち複数の工程からなる加工動作における各工程の加工時間)を情報記憶手段11に記憶したので(図5を参照)、加工動作のシミュレーション再生表示とともに切替時間を表示できる(図6を参照)。これにより、異常動作の原因が含まれている可能性がある工程を容易に特定することができる。すなわち切替時間が長くなるほど、砥石36(工具)切れ味が悪くなっていることを意味する。もし指定時間内に加工しようとすればワークWに押し付けぎみとなり、クランプしている治具に何らかの悪影響(例えばワーク治具32のガタつき)が発生する。したがって、切替時間を管理することにより、砥石36(工具)を交換すべきタイミングを容易に決定することができる。なお、実加工の情報を無くして切替時間のみを情報記憶手段11に記憶する構成とすれば、情報記憶手段11に記憶する情報量を大幅に少なくすることができる。 (3) Since the switching time (that is, the machining time of each process in a machining operation consisting of a plurality of processes) is stored in the information storage means 11 as the machining execution information 13 (see FIG. 5), switching is performed together with the simulation reproduction display of the machining operation. Time can be displayed (see FIG. 6). Thereby, it is possible to easily identify a process that may include the cause of the abnormal operation. That is, the longer the switching time is, the worse the grindstone 36 (tool) sharpness is. If the machining is attempted within the specified time, the workpiece W is pressed against the workpiece W, and some adverse effect (for example, rattling of the workpiece jig 32) occurs on the clamping jig. Therefore, by managing the switching time, it is possible to easily determine the timing at which the grindstone 36 (tool) should be replaced. Note that if the actual processing information is eliminated and only the switching time is stored in the information storage unit 11, the amount of information stored in the information storage unit 11 can be significantly reduced.

(4)工作機械10における温度・気圧のような動作環境を検出手段15で検出したので(図5を参照)、検出した検出情報とともに工作機械10の加工動作をシミュレーションにより再生表示できる(図6を参照)。もし温度・気圧の変化(増減)が大きいために生じた異常動作であれば、原因の究明が容易に行える。本例では、検出手段15として温度センサおよび気圧センサを用いたが、他のセンサ(例えば圧力センサ,磁力センサ,変位センサ,湿度センサ等)を用いてもよい。 (4) Since the operating environment such as temperature and pressure in the machine tool 10 is detected by the detection means 15 (see FIG. 5), the machining operation of the machine tool 10 can be reproduced and displayed by simulation together with the detected detection information (FIG. 6). See). If the operation is abnormal due to large changes (increase / decrease) in temperature and pressure, the cause can be easily determined. In this example, a temperature sensor and an atmospheric pressure sensor are used as the detection means 15, but other sensors (for example, a pressure sensor, a magnetic sensor, a displacement sensor, a humidity sensor, etc.) may be used.

(5)工作機械10自体や近傍に撮像装置16を備え、撮像した撮像情報を加工実行情報13に含めて情報記憶手段11に記憶すれば、シミュレーションによる再生表示だけでは分からない具体的な状況(例えば物体の落下や飛来等)が明らかになる場合もある。画像や映像に現れた変化に伴って異常動作が生じたならば、原因の究明が容易に行える。 (5) If the imaging device 16 is provided in the machine tool 10 itself or in the vicinity thereof, and the captured imaging information is included in the processing execution information 13 and stored in the information storage unit 11, a specific situation that cannot be understood only by reproduction display by simulation ( For example, the fall or flying of an object) may become apparent. If an abnormal operation occurs with a change that appears in an image or video, the cause can be easily investigated.

(6)工作機械10と監視装置20とを遠隔地に配置した場合でも、指令上と実加工上ととおける動作の相違を発見して異常動作の原因を究明できる。 (6) Even when the machine tool 10 and the monitoring device 20 are remotely located, the cause of the abnormal operation can be investigated by finding the difference in operation between the command and the actual machining.

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
[Other Embodiments]
Although the best mode for carrying out the present invention has been described above, the present invention is not limited to this mode. In other words, various forms can be implemented without departing from the scope of the present invention. For example, the following forms may be realized.

(1)上述した実施の形態では、加工指令情報12に対応して実行された加工動作によって得られた情報(すなわち加工実行情報13)とともに、切替時間や温度・気圧を情報記憶手段11に記憶する構成とした(図5を参照)。この形態に代えて(あるいは加えて)、加工指令情報12と加工実行情報13との差分値や、切替のタイミング、加工開始時からの経過時間等を情報記憶手段11に記憶する構成としてもよい(図7を参照)。
図7に表す記憶内容の一例では、左から順番に加工指令情報12,差分値,切替,動作環境の順番に関連付けている。切替の欄に表す「AS1」「AS2」「AS3」は、いずれも定寸装置31から伝達された信号に含まれるデータ内容の一例である。このデータによって、どの切替がどのタイミングで行われたのかが明確になる。
(1) In the above-described embodiment, the information storage means 11 stores the switching time, temperature / atmospheric pressure together with information obtained by the machining operation executed in response to the machining command information 12 (that is, the machining execution information 13). (See FIG. 5). Instead of (or in addition to) this form, the information storage means 11 may store the difference value between the machining command information 12 and the machining execution information 13, the switching timing, the elapsed time from the machining start time, and the like. (See FIG. 7).
In the example of the stored contents shown in FIG. 7, the processing command information 12, the difference value, the switching, and the operating environment are associated in order from the left. “AS 1”, “AS 2”, and “AS 3” shown in the switching column are all examples of data contents included in the signal transmitted from the sizing device 31. This data makes it clear which switching was performed at which timing.

図7に表した記憶内容に基づいて、工作機械10における加工動作をシミュレーションにより表示装置22に再生表示すると図8のようになる。図8は図6に代わる表示例であって、具体的には図7の3行目における粗研工程である。本例の表示装置22には、加工動作のシミュレーションを再生表示する表示窓22cと、差分値以外の情報を表示する表示窓22dとを同期して表示する。なお、非同期で再生表示する点と、撮像装置16による撮像情報を別個の表示窓で表示する点は、上述した実施の形態と同様である。   When the machining operation in the machine tool 10 is reproduced and displayed on the display device 22 by simulation based on the stored contents shown in FIG. 7, the result is as shown in FIG. FIG. 8 shows a display example instead of FIG. 6, specifically, the roughing process in the third line of FIG. 7. In the display device 22 of this example, a display window 22c that reproduces and displays a simulation of the machining operation and a display window 22d that displays information other than the difference value are displayed in synchronization. It should be noted that the point of asynchronous reproduction and display and the point of displaying the imaging information by the imaging device 16 in a separate display window are the same as in the above-described embodiment.

表示窓22cには、加工指令情報12に基づく加工動作のシミュレーション(本例では二点鎖線で図示)と、差分値に基づく加工動作のシミュレーション(本例では実線で図示)とを重ね合わせて表示する。単純に重ね合わせると一方側の加工動作しか見えないことが多いので、他方側の加工動作を他の形態(例えば透明や半透明、線図のみ等)で再生表示するのが望ましい。重ね合わせて表示する際にワークWや砥石36等の位置や方向にズレがあると、表示窓22cにもそのままズレとして表示される。本例では砥石36の先端位置が二点鎖線と実線でズレがあり、表示上のズレが方向や位置等によって異常動作の原因を究明する際の手掛かりになる。   In the display window 22c, a simulation of machining operation based on the machining command information 12 (illustrated by a two-dot chain line in this example) and a simulation of machining operation based on a difference value (illustrated by a solid line in this example) are displayed in a superimposed manner. To do. Since the processing operations on one side are often visible when they are simply overlapped, it is desirable to reproduce and display the processing operations on the other side in other forms (for example, transparent, translucent, diagram only, etc.). If there is a deviation in the position or direction of the workpiece W, the grindstone 36, or the like when displaying them in a superimposed manner, they are also displayed as deviations in the display window 22c. In this example, the tip position of the grindstone 36 is misaligned between the two-dot chain line and the solid line, and the misalignment on the display is a clue when investigating the cause of the abnormal operation depending on the direction and position.

また表示窓22dには、温度(実線で図示)と気圧(一点鎖線で図示)の変化がグラフで表示され、切替のタイミング(縦実線で図示)が表示され、加工開始からの経過時間(破線で図示)が表示されている。表示窓22cに表示される加工動作のシミュレーションとともに、温度・気圧の変化や切替のタイミングを観察できる。グラフで表示することにより、加工中における動作環境の変動(特に急激な変化)を一目で把握することができる。したがって、従来よりは異常動作の原因を究明しやすくなる。   Further, in the display window 22d, changes in temperature (illustrated by a solid line) and atmospheric pressure (illustrated by an alternate long and short dash line) are displayed in a graph, the switching timing (illustrated by a vertical solid line) is displayed, and an elapsed time from the start of machining (broken line) Is displayed). Along with the simulation of the machining operation displayed on the display window 22c, the temperature / atmospheric pressure change and switching timing can be observed. By displaying it in a graph, it is possible to grasp at a glance changes in the operating environment during machining (especially rapid changes). Therefore, it becomes easier to investigate the cause of abnormal operation than in the past.

(2)上述した実施の形態では、工作機械10として、ワークWを砥石36で研削加工を行う研削装置に適用した(図2を参照)。この形態に代えて、他の工作機械に適用してもよい。当該他の工作機械としては、加工対象となるワークに接触させて行う加工(例えば切削加工、旋盤・平削盤のバイト加工等)や、放電加工、レーザ加工等についての各工作機械が該当する。いずれの工作機械にせよ、指令上と実加工上とで加工動作のシミュレーションを関連付けて再生表示が行えるので、実加工上の加工動作が指令上の加工動作と相違している部分があれば、異常動作の原因を究明する際の手掛かりになる。したがって、関連付けを手作業で行う必要がないので、異常動作の原因を究明するのに要する時間を従来よりも短くなる。 (2) In embodiment mentioned above, it applied to the grinding device which grinds the workpiece | work W with the grindstone 36 as the machine tool 10 (refer FIG. 2). It may replace with this form and may be applied to other machine tools. Examples of the other machine tools include each machine tool for processing (for example, cutting processing, lathe / planar cutting tool machining, etc.) performed by contacting the workpiece to be processed, electric discharge processing, laser processing, and the like. . Regardless of the machine tool, it is possible to replay and display the simulation of the machining operation on the command and on the actual machining, so if there is a part where the machining operation on the actual machining is different from the machining operation on the command, This is a clue when investigating the cause of abnormal operation. Therefore, since it is not necessary to perform the association manually, the time required to investigate the cause of the abnormal operation is shorter than before.

(3)上述した実施の形態では、工作機械10における単位時間当たりの使用率が所定値以下になったときにのみ、第1記憶部11aに記憶した加工実行情報等を第2記憶部11bに転送する構成とした(図4のステップS16,S17を参照)。この構成に代えて、第1記憶部11aの記憶上限に達しない限りにおいては、一のワークWごとに加工動作を全て終えた後や、複数の工程からなる加工動作について一または二以上の工程を終えるごとに、第1記憶部11aに記憶した加工実行情報等を第2記憶部11bに転送する構成としてもよい。この構成であっても、工作機械10の稼働(加工処理)を制限することなく、加工実行情報13を確実に第2記憶部11bに記憶させることができる。 (3) In the above-described embodiment, the machining execution information stored in the first storage unit 11a is stored in the second storage unit 11b only when the usage rate per unit time in the machine tool 10 becomes a predetermined value or less. The transfer is configured (see steps S16 and S17 in FIG. 4). Instead of this configuration, as long as the upper limit of storage of the first storage unit 11a is not reached, one or two or more processes are performed after a machining operation is completed for each workpiece W or a machining operation including a plurality of processes. It is good also as a structure which transfers the process execution information etc. which were memorize | stored in the 1st memory | storage part 11a to the 2nd memory | storage part 11b whenever it complete | finishes. Even with this configuration, the machining execution information 13 can be reliably stored in the second storage unit 11b without restricting the operation (machining process) of the machine tool 10.

(4)上述した実施の形態では、加工指令情報12および加工実行情報13(差分値)の各情報をワークWに対して移動させる砥石36の移動量のみを表した(図5,図7を参照)。この形態に代えて(あるいは加えて)、動き得る部材(例えば砥石36について図2に表す矢印D3方向の移動量や回転速度、ワークWについて回転速度等)の全部または一部について、各部材ごとに識別データとともに記憶する構成としてもよい。加工中に動き得る様々の部材について情報を記憶しておくことにより、どの部材が原因となって異常動作が生じたのかを究明することが容易になる。 (4) In the above-described embodiment, only the amount of movement of the grindstone 36 that moves each information of the machining command information 12 and the machining execution information 13 (difference value) with respect to the workpiece W is represented (FIGS. 5 and 7). reference). Instead of (or in addition to) this form, all or part of the members that can move (for example, the movement amount and rotational speed in the direction of arrow D3 shown in FIG. 2 for the grindstone 36, the rotational speed for the workpiece W, etc.) It is good also as a structure memorize | stored with identification data. By storing information about various members that can move during processing, it becomes easy to find out which member caused the abnormal operation.

本発明の構成例を模式的に表すブロック図である。It is a block diagram showing typically the example of composition of the present invention. 研削装置に適用した工作機械の構成例を模式的に表す図である。It is a figure which represents typically the structural example of the machine tool applied to the grinding apparatus. 研削工程(研削サイクル)の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of a grinding process (grinding cycle). 加工制御処理の手続き例を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the example of a procedure of a process control process. 情報記憶手段に記憶する例を説明する図である。It is a figure explaining the example memorize | stored in an information storage means. シミュレーションの動作表示例を表す図である。It is a figure showing the operation | movement display example of simulation. 情報記憶手段に記憶する例を説明する図である。It is a figure explaining the example memorize | stored in an information storage means. シミュレーションの動作表示例を表す図である。It is a figure showing the operation | movement display example of simulation.

符号の説明Explanation of symbols

10 工作機械
11 情報記憶手段
11a 第1記憶部
11b 第2記憶部
12 加工指令情報
13 加工実行情報
14 加工制御手段
15 検出手段
16 撮像装置
20 監視装置
21 再生表示手段
22 表示装置
30 制御装置
31 定寸装置(計測手段)
32 ワーク治具
33 回転移動機構
34 砥石台
35 レール
36 砥石
37,38 エンコーダ
N 通信回線
W ワーク
Wa,Wb 研削部位
d1 退避位置
d2 外径位置
d3,d4,d5 研削深さ位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Machine tool 11 Information storage means 11a 1st memory | storage part 11b 2nd memory | storage part 12 Process command information 13 Process execution information 14 Process control means 15 Detection means 16 Imaging device 20 Monitoring apparatus 21 Reproduction display means 22 Display apparatus 30 Control apparatus 31 Fixed Dimensions device (measuring means)
32 Work jig 33 Rotational movement mechanism 34 Grinding wheel base 35 Rail 36 Grinding wheel 37, 38 Encoder N Communication line W Work Wa, Wb Grinding part d1 Retraction position d2 Outer diameter position d3, d4, d5 Grinding depth position

Claims (8)

工作機械と、当該工作機械と通信可能に接続されており工作機械の加工動作を監視する監視装置とを備えた工作機械における監視システムであって、
加工動作の制御を行う基になる信号や数値等の加工指令情報と、実行された加工動作によって得られた信号や数値等の加工実行情報とを記憶する情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶された加工指令情報に基づいて前記工作機械の加工動作を制御するとともに、当該制御によって得られる加工実行情報を前記加工指令情報と関連付けて前記情報記憶手段に記憶する加工制御手段と、
前記情報記憶手段に記憶された加工指令情報および加工実行情報に基づいて、指令上と実加工上とについて前記工作機械の加工動作を関連付けてシミュレーションにより表示部に再生表示する再生表示手段とを有する工作機械における監視システム。
A monitoring system for a machine tool, comprising a machine tool and a monitoring device connected to the machine tool so as to be communicable and monitoring a machining operation of the machine tool,
Information storage means for storing machining command information such as signals and numerical values for controlling machining operations and machining execution information such as signals and numeric values obtained by executed machining operations;
Machining control for controlling the machining operation of the machine tool based on the machining command information stored in the information storage means and storing the machining execution information obtained by the control in the information storage means in association with the machining command information Means,
Based on the machining command information and the machining execution information stored in the information storage unit, a reproduction display unit that associates the machining operation of the machine tool with respect to the command and the actual machining and reproduces and displays it on the display unit by simulation. A monitoring system for machine tools.
請求項1に記載した工作機械における監視システムであって、
工作機械に備えた第1記憶部と、監視装置に備えた第2記憶部とで情報記憶手段を構成した場合には、加工制御手段は加工実行情報を前記第1記憶部に記憶した後、前記工作機械の使用率が所定値以下になったときに前記第1記憶部に記憶した加工実行情報を前記第2記憶部に転送して記憶する工作機械における監視システム。
A monitoring system for a machine tool according to claim 1,
In the case where the information storage unit is configured by the first storage unit provided in the machine tool and the second storage unit provided in the monitoring device, the processing control unit stores the processing execution information in the first storage unit, A monitoring system in a machine tool that stores processing execution information stored in the first storage unit to the second storage unit when the usage rate of the machine tool becomes a predetermined value or less.
請求項1または2に記載した工作機械における監視システムであって、
加工制御手段は、複数の工程からなる加工動作における各工程の加工時間および加工指令情報との差分値のうちで一方または双方を加工実行情報として情報記憶手段に記憶する工作機械における監視システム。
A monitoring system for a machine tool according to claim 1 or 2,
The processing control means is a monitoring system in a machine tool that stores in the information storage means one or both of the difference values between the processing time of each step and the processing command information in a processing operation consisting of a plurality of steps as processing execution information.
請求項1から3のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、
工作機械の動作環境を検出する検出手段を有し、
加工制御手段は、前記検出手段によって検出された検出情報を加工実行情報に含めて情報記憶手段に記憶し、
再生表示手段は、前記検出情報に基づいて指令上と実加工上とについて前記工作機械の加工動作を関連付けてシミュレーションにより表示部に再生表示する工作機械における監視システム。
A monitoring system for a machine tool according to any one of claims 1 to 3,
Having detection means for detecting the operating environment of the machine tool;
The processing control means includes the detection information detected by the detection means in the processing execution information and stores it in the information storage means,
The reproduction display means is a monitoring system in a machine tool that reproduces and displays on a display unit by simulation by associating machining operations of the machine tool on the command and actual machining based on the detection information.
請求項1から4のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、
工作機械または当該工作機械の近傍に設けられ、前記工作機械および加工動作のうちで一方または双方を撮像する撮像装置を有し、
加工制御手段は、前記撮像装置で撮像した撮像情報を加工実行情報に含めて情報記憶手段に記憶し、
再生表示手段は、加工動作のシミュレーションとともに、加工実行情報に含まれる撮像情報に基づいて表示部に再生表示する工作機械における監視システム。
A monitoring system for a machine tool according to any one of claims 1 to 4,
A machine tool or an imaging device provided in the vicinity of the machine tool for imaging one or both of the machine tool and the machining operation;
The processing control means includes the imaging information captured by the imaging device in the processing execution information and stores it in the information storage means,
The reproduction display means is a monitoring system in a machine tool that reproduces and displays on a display unit based on imaging information included in machining execution information together with a simulation of machining operation.
請求項1から5のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、
加工制御手段は、加工指令情報と加工実行情報との差分値が許容範囲外になると、前記加工実行情報を情報記憶手段に記憶し始める工作機械における監視システム。
A monitoring system for a machine tool according to any one of claims 1 to 5,
When the difference value between the machining command information and the machining execution information falls outside the allowable range, the machining control means is a monitoring system for a machine tool that starts storing the machining execution information in the information storage means.
請求項1から6のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、
再生表示手段は、対象となる加工動作の加工実行情報と、過去に行われた同一種類の加工動作の加工実行情報とに基づいて統計情報を表示する監視システム。
A monitoring system for a machine tool according to any one of claims 1 to 6,
The reproduction display means is a monitoring system that displays statistical information on the basis of machining execution information of a target machining operation and machining execution information of the same type of machining operation performed in the past.
請求項1から7のいずれか一項に記載した工作機械における監視システムであって、
監視装置は工作機械から離れた遠隔地に配置した監視システム。
A monitoring system for a machine tool according to any one of claims 1 to 7,
The monitoring device is a monitoring system located at a remote location away from the machine tool.
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