JP6231629B1

JP6231629B1 - 表示装置

Info

Publication number: JP6231629B1
Application number: JP2016156265A
Authority: JP
Inventors: 保彦村井; 竜二田中; 大文河島
Original assignee: Koyo Electronics Industries Co Ltd
Current assignee: Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2036-08-09
Also published as: JP2018025907A

Abstract

【課題】画面の表示内容によって対象機器に何らかの事象が発生した場合の原因調査を支援することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】表示装置２は、タッチパネル３と、タッチパネル３の表示内容を制御する制御部４とを備え、制御部４は、工作機械１に取り付けられた複数のセンサ５０によって得られた複数の物理量の変化を経時的に記憶する物理量記憶手段４１と、物理量記憶手段４１により記憶された複数の物理量のうち少なくとも１つの物理量の経時的変化をグラフ６としてタッチパネル３に表示させるグラフ表示手段４２と、イベントの発生条件の設定を受け付けるイベント発生条件受付手段４３と、イベントの発生条件が満たされたことを検出してイベントの発生時刻を記憶するイベント発生検出手段４４と、グラフ６のイベントの発生時刻に対応する位置にイベントの発生を示すイベント発生アイコン８を表示させるアイコン表示手段４５とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、対象機器に取り付けられた複数のセンサによって得られた物理量の経時的な変化を表示可能な表示装置に関する。

従来、例えば工作機械をモニタ対象とし、工作機械に発生した異常を表示する表示手段を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の異常検出システムは、工作機械に複数の異常が立て続けに発生して稼働停止した場合に、最初に発生した一次異常と、一次異常に誘発された二次異常とを区別し、一次異常のみを記録手段に記録して表示手段に表示する。この異常検出システムによれば、工作機械が停止した原因となる最初の異常を容易に特定することができるので、故障解析を行いやすくなる。

特開２００１−３０６１４０号公報

特許文献１に記載のものでは、工作機械に発生した最初の異常を特定することは容易となるが、その異常が発生した原因の特定は必ずしも容易ではない。そこで、本発明は、画面の表示内容によって対象機器に何らかの事象が発生した場合の原因調査を支援することが可能な表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、表示器と、前記表示器の表示内容を制御する制御部とを備え、前記制御部は、対象機器に取り付けられた複数のセンサによって得られた複数の物理量の変化を経時的に記憶する物理量記憶手段と、前記物理量記憶手段により記憶された前記複数の物理量のうち少なくとも１つの物理量の経時的変化をグラフとして前記表示器に表示させるグラフ表示手段と、イベントの発生条件の設定を受け付けるイベント発生条件受付手段と、前記イベントの発生条件が満たされたことを検出して前記イベントの発生時刻を記憶するイベント発生検出手段と、前記グラフの前記イベントの発生時刻に対応する位置に前記イベントの発生を示すアイコンを表示させるアイコン表示手段と、前記アイコンが操作されたとき、前記複数の物理量のうち前記グラフに表示された物理量以外の複数の物理量の前記イベントの発生時刻における状態を前記表示器に表示させる物理量表示手段と、前記物理量表示手段によって表示された複数の物理量のうち、ユーザによって選択された少なくとも１つの物理量の前記イベントの発生時刻を含む経時的変化を前記表示器にグラフとして表示させるイベント発生時グラフ表示手段と、を有する表示装置を提供する。

本発明によれば、表示器の表示内容によって、対象機器に何らかの事象が発生した場合の原因調査を支援することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る表示装置を、対象機器としての工作機械、及び工作機械を制御する制御盤と共に示す概略構成図である。表示装置の機能構成を示す機能ブロック図である。グラフ表示手段によってタッチパネルのディスプレイに表示されるグラフの一例を示す説明図である。イベント発生アイコンがタッチ操作され、主軸の駆動電流以外の複数の物理量がダイアログボックスに表示された表示例を示している。ダイアログボックスの第３の画像がタッチ操作され、主軸の振動強度の経時的変化がプロットエリアに表示された状態を示している。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る表示装置を、対象機器としての工作機械、及び工作機械を制御する制御盤と共に示す概略構成図である。

工作機械１は、工作物であるワークＷに所定の加工を施すものである。図１に示す例では、工作機械１が、基台となるベッド１１と、ベッド１１に立設されたコラム１２と、コラム１２の前面に水平方向に移動可能に配置されたサドル１３と、ベッド１１の上面に移動可能に配置されたキャリッジ１４と、サドル１３の前面に上下方向に移動可能に配置された主軸台１５と、主軸台１５に固定された主軸１５０と、第１乃至第３モータ１６〜１８とを有している。ベッド１１等は、ワークＷの加工により発生する切粉やクーラント等の飛散を防止するカバー１９に覆われている。

サドル１３は第１モータ１６により駆動され、キャリッジ１４は第２モータ１７により駆動される。また、主軸台１５は第３モータ１８により上下方向に駆動される。主軸１５０には、ドリル等の工具１５１が取り付けられ、工具１５１が主軸１５０のビルトインモータによって回転駆動される。主軸１５０及び第１乃至第３モータ１６〜１８には、制御盤１０から駆動電流が供給される。

なお、上記工作機械１の構成は、以下に説明する表示装置２の対象機器の一具体例として示すものであるが、対象機器の構成等はこれに限らず、例えば搬送設備や各種のプラント等を表示装置２によるモニタ対象とすることができる。

表示装置２は、例えばディスプレイ３１の表示部に光透過性を有するシート状のタッチセンサ３２を重ねた表示器としてのタッチパネル３と、タッチパネル３の表示内容を制御する制御部４と、工作機械１の各部に取り付けられた複数のセンサ５０の検出信号の処理を行うＩ／Ｆ部（インタフェース部）５とを有している。

センサ５０は、工作機械１における各種の物理量を検出するものであり、例えば第１乃至第３モータ１６〜１８等の駆動源、サドル１３やキャリッジ１４等の可動部、あるいはワークＷに対する加工を行う主軸１５０等の加工部、もしくはそれらの近傍に取り付けられている。センサ５０が検出する物理量としては、例えば第１乃至第３モータ１６〜１８に供給される駆動電流や、振動もしくは温度、あるいは物体との距離などが挙げられる。Ｉ／Ｆ部は、センサ５０からの検出信号を受け、例えばＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の信号処理を行い、制御部４にセンサ５０の検出値を示す情報を送信する。

制御部４は、演算処理装置であるＣＰＵ４０１と、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体記憶素子、あるいは磁気的もしくは光学的に情報を記憶する記憶媒体からなる記憶部４０２とを有している。ＣＰＵ４０１は、記憶部４０２に記憶されたプログラムを実行する。

図２は、表示装置２の機能構成を示す機能ブロック図である。制御部４は、ＣＰＵ４０１が記憶部４０２に記憶されたプログラムを実行することにより、物理量記憶手段４１、グラフ表示手段４２、イベント発生条件受付手段４３、イベント発生検出手段４４、アイコン表示手段４５、物理量表示手段４６、及びイベント発生時グラフ表示手段４７として機能する。

物理量記憶手段４１は、複数のセンサ５０によって得られた複数の物理量の変化を経時的に記憶する。表示装置２には時刻情報を出力する時計回路が含まれ、物理量記憶手段４１は、複数のセンサ５０でそれぞれ検出された物理量をその検出時刻の情報と共に記憶部４０２に記憶する。物理量記憶手段４１は、複数のセンサ５０で検出された物理量を少なくとも工作機械１のサイクルタイム以上の所定時間にわたって記憶する。

なお、本明細書では、各センサ５０で検出される物理量を、それぞれ１つの物理量とする。例えばＩ／Ｆ部５に１０個のセンサ５０が接続され、各センサ５０がそれぞれ１つの物理量を検出する場合、物理量記憶手段４１は、１０個の物理量を検出時間と対応付けて記憶部４０２に記憶する。

グラフ表示手段４２は、物理量記憶手段４１により記憶された複数の物理量のうち少なくとも１つの物理量の経時的変化をグラフとしてタッチパネル３に表示させる。グラフ表示手段４２は、現時点での物理量をグラフ表示することが出来る他、過去に遡ってユーザーにより指定された時間帯における物理量の変化をグラフ表示することが可能である。

図３は、グラフ表示手段４２によってタッチパネル３のディスプレイ３１に表示されるグラフの一例を示す説明図である。このグラフ６は、主軸１５０に供給される駆動電流の経時的変化を示すグラフであり、横軸６１が検出時刻を示し、縦軸６２が物理量の大きさ（電流量）を示している。プロットエリア６０には、主軸１５０に供給される駆動電流の経時的変化がプロットされている。

また、ディスプレイ３１には、グラフ６の表示エリア外に、戻しボタン７１、早戻しボタン７２、早送りボタン７３、及び送りボタン７４が表示されている。ユーザーは、これらのボタン７１〜７４に重なる部位のタッチセンサ３２に触れるタッチ操作を行うことにより、プロットエリア６０に表示される物理量（図３に示す例では主軸１５０の駆動電流）の検出時刻の範囲をシフトすることができる。ユーザーは、過去の物理量の状態を見たい場合には、戻しボタン７１又は早戻しボタン７２をタッチ操作し、表示されている時間帯よりも後の時間帯の物理量の状態を見たい場合には、早送りボタン７３又は送りボタン７４をタッチ操作する。グラフ表示手段４２は、このタッチ操作を受け付け、指定された時間帯における物理量の変化をディスプレイ３１にグラフ表示させる。

イベント発生条件受付手段４３は、ユーザーによるイベント発生条件の設定を受け付ける。このイベント発生条件の設定は、例えば表示装置２に接続されたキーボードやポインティングデバイスを用いた操作により行ってもよく、ディスプレイ３１に表示されたアイコンのタッチ操作により行ってもよい。あるいは、イベント発生条件が予め記憶部４０２に記憶され、この記憶された情報を読み出すことにより、イベント発生条件の設定を受け付けてもよい。

ここで、「イベント」とは、工作機械１に関連して発生する注目すべき何らかの事象をいい、例えば工作機械１の異常発生や、制御盤１０に取り付けられた非常停止ボタンが押されたこと、あるいはセンサ５０によって検出された物理量が所定値を超えた（あるいは下回った）こと等がイベントの具体例として挙げられる。工作機械１に発生する異常をイベントとして設定する場合、ユーザーは、例えば制御盤１０に含まれるコントローラ（ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ））の所定の出力信号がオンしたことをイベントの発生条件として設定することができる。

イベント発生検出手段４４は、イベント発生条件受付手段４３が受け付けたイベントの発生条件が満たされたことを検出して、当該イベントの発生時刻を記憶する。イベント発生検出手段４４は、所定の周期（例えば０．１秒）ごとにイベントの発生条件が満たされているか否かをチェックし、イベントの発生条件が満たされたとき、当該イベントが発生したと判定する。

アイコン表示手段４５は、イベント発生検出手段４４によって記憶されたイベントの発生時刻に基づいて、グラフ表示手段４２によって表示されるグラフのイベントの発生時刻に対応する位置にイベントの発生を示すアイコンを表示させる。図３では、ディスプレイ３１におけるグラフ６の表示エリアの近傍に、イベントの発生を示すイベント発生アイコン８が表示された場合を示している。イベント発生アイコン８の表示位置は、グラフ６の横軸６１（時間軸）との対応関係が明確になる位置であり、グラフ６の表示エリアの外であってもよく、プロットエリア６０内であってもよい。

アイコン表示手段４５は、複数のイベントの発生条件が設定されている場合、これら複数のイベントのうち何れのイベントの発生を示すものかが明確となる態様で、イベントの発生を示すイベント発生アイコン８を表示する。また、ボタン７１〜７４のタッチ操作によりグラフ６のプロットエリア６０における表示対象となる時間帯が前後にシフトした場合には、イベント発生アイコン８の表示位置も、時間軸と共に移動する。

物理量表示手段４６は、ディスプレイ３１に表示されたイベント発生アイコン８がタッチ操作されたとき、複数の物理量のうちグラフ６に表示された物理量以外の物理量のイベントの発生時刻における状態を表示させる。

図４は、イベント発生アイコン８がタッチ操作され、主軸１５０の駆動電流以外の複数の物理量がダイアログボックス９に表示された表示例を示している。このダイアログボックス９に何れの物理量を表示するかは、例えばイベント発生条件受付手段４３によりイベント発生条件と共に予め設定しておくことができる。

ダイアログボックス９内には、主軸１５０の駆動電流以外の３つの物理量をそれぞれ示す第１乃至第３の画像９１〜９３が表示されている。物理量表示手段４６は、イベント発生アイコン８に係るイベントの発生時刻における各物理量（瞬時値）を記憶部４０２から読み出し、その物理量を第１乃至第３の画像９１〜９３に視覚的に示す。また、ダイアログボックス９には、ダイアログボックス９を表示画面から消すためのＯＫボタン９０が表示されている。

イベント発生時グラフ表示手段４７は、物理量表示手段４６によって表示された複数の物理量のうち、ユーザーによって選択された少なくとも１つの物理量のイベントの発生時刻を含む経時的変化をタッチパネル３にグラフとして表示させる。具体的には、例えばダイアログボックス９においてイベント発生時刻の主軸１５０の振動強度を示す第３の画像９３がタッチ操作されたとき、主軸１５０の振動強度がグラフ表示される。

図５は、第３の画像９３がタッチ操作され、主軸１５０の振動強度の経時的変化がプロットエリア６０に表示された状態を示している。図５の図示例では、主軸１５０の振動強度の経時的変化が主軸１５０の駆動電流の経時的変化と共に、時間軸を共有して示されている。この場合、例えば表示色を変えることにより、主軸１５０の振動強度の経時的変化と主軸１５０の駆動電流の経時的変化とを区別可能に表示する。図５では、主軸１５０の振動強度を実線で、主軸１５０の駆動電流を破線で、それぞれ示している。

物理量表示手段４６によるグラフ表示は、例えばユーザーによって第３の画像９３がタッチ操作され、その後にＯＫボタン９０がタッチ操作されたときに行われる。また、例えばユーザーによって第３の画像９３がタッチ操作された後に第１の画像９１がタッチ操作され、その後さらにＯＫボタン９０がタッチ操作された場合には、第３の画像９３に係る物理量（図５に示す例では主軸１５０の振動強度）と共に、第１の画像９１に係る物理量（例えば主軸１５０の温度）がプロットエリア６０に表示される。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、イベントの発生時刻を含む時間帯の物理量の変化をディスプレイ３１にグラフ表示することができ、さらにグラフのイベント発生時刻に対応する位置にイベント発生アイコン８が表示されるので、イベントの発生時刻の前後における工作機械１の状態を容易に確認することができる。これにより、工作機械１に当該イベントが発生した場合の原因調査を支援することができ、例えば故障解析に基づく復旧作業や再発防止策を講じることが容易となる。

また、イベント発生アイコン８がタッチ操作されたとき、複数の物理量のうちディスプレイ３１にグラフ表示された物理量以外の物理量のイベントの発生時刻における状態をダイアログボックス９に表示させることができるので、イベント発生時の状況もしくはイベントの発生に至る前の状況を容易に確認することができ、イベントの発生原因の把握が容易となる。

またさらに、ダイアログボックス９に表示させた複数の物理量のうち、ユーザーによって選択された少なくとも１つの物理量のイベントの発生時刻を含む経時的変化をディスプレイ３１にグラフ表示させることができるので、イベント発生時の状況もしくはイベントの発生に至る前の状況をより確実に確認することができ、イベントの発生原因の把握がより容易となる。

（付記）
以上、本発明の表示装置を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。

１…工作機械（対象機器）
２…表示装置
３…タッチパネル（表示器）
４…制御部
４１…物理量記憶手段
４２…グラフ表示手段
４３…イベント発生条件受付手段
４４…イベント発生検出手段
４５…アイコン表示手段
４６…物理量表示手段
４７…イベント発生時グラフ表示手段
５０…センサ
６…グラフ
８…イベント発生アイコン

Claims

表示器と、前記表示器の表示内容を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
対象機器に取り付けられた複数のセンサによって得られた複数の物理量の変化を経時的に記憶する物理量記憶手段と、
前記物理量記憶手段により記憶された前記複数の物理量のうち少なくとも１つの物理量の経時的変化をグラフとして前記表示器に表示させるグラフ表示手段と、
イベントの発生条件の設定を受け付けるイベント発生条件受付手段と、
前記イベントの発生条件が満たされたことを検出して前記イベントの発生時刻を記憶するイベント発生検出手段と、
前記グラフの前記イベントの発生時刻に対応する位置に前記イベントの発生を示すアイコンを表示させるアイコン表示手段と、
前記アイコンが操作されたとき、前記複数の物理量のうち前記グラフに表示された物理量以外の複数の物理量の前記イベントの発生時刻における状態を前記表示器に表示させる物理量表示手段と、
前記物理量表示手段によって表示された複数の物理量のうち、ユーザによって選択された少なくとも１つの物理量の前記イベントの発生時刻を含む経時的変化を前記表示器にグラフとして表示させるイベント発生時グラフ表示手段と、を有する、
表示装置。