JP6339650B2 - 加工プログラム管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、加工プログラム管理装置に関し、特に工作機械において加工プログラムに加えられた改変の管理が可能な加工プログラム管理装置に関する。

加工プログラムに基づいて工作機械を運転する際には、該加工プログラムがそのまま用いられることは少なく、現場の作業者が工作機械を動作させる環境（気温や湿度など）や、該工作機械の癖、加工対象のワークや使用する工具の状態などに応じて、その場で改変を加えて使用されることがほとんどである。このような加工プログラムの改変は、事前に作成されたオリジナルの加工プログラムに対してだけではなく、当該工作機械に記憶されている前回の加工運転において改変が加えられたプログラムに対しても一般的に行われている。そのため、工場などで日常的に工作機械の加工運転が行われている環境には、加工が行われる都度に、又、工作機械毎に、事前に作成された加工プログラムに対して改変が重ねて加えられたバージョンの加工プログラムが存在することになる。加工プログラムの改変を支援する従来技術としては、例えば特許文献１などがすでに公知となっている。

特開２００５−１４９１９４号公報

工場などの工作機械を運転する現場では、上記の様な加工プログラムに基づく加工運転が日常的に行われており、定期的に加工プログラムを保存することで管理している。そして、ある加工プログラムにより加工された製品の品質をチェックした結果、該製品に不具合（品質問題）があることが判明した場合、定期的に保存している加工プログラムと比較することで原因究明を行っていた。しかしながら、上記したように加工プログラムは加工が行われる中で重ねて改変が加えられているため、不具合が発生した製品の加工に利用された加工プログラムが特定できなかったり、また、仮に特定できたとしても改変が加えられた時期などがわからず、又、改変元の加工プログラムに対して加えられた改変箇所（改変内容）を特定できず、不具合の原因が分析できなかったりすることがあるという問題があった。
また、このような問題が判明するのは既に不具合が発生した後であり、事前の対応が困難であるという別の課題があった。

そこで本発明の目的は、工作機械において加工プログラムに加えられた改変の管理が可能な加工プログラム管理装置を提供することである。

本発明では、加工現場で運転されている工作機械において加工プログラムに対して加えられた改変を管理する機能を備えた加工プログラム管理装置により上記課題を解決する。本発明の加工プログラム管理装置は、工作機械において加工プログラムに改変が加えられたことを検出し、改変元のプログラムと改変後のプログラムの差分を抽出して編集記録として記録する。記録された編集記録には変更理由を追加できるようにし、又、編集記録を見た管理者が該編集記録における改変に対して承認を行えるようにする。

そして、本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも１つの工作機械に記憶されている加工プログラムに対して加えられた改変を管理する加工プログラム管理装置であって、前記工作機械に記憶されている加工プログラムに係る情報である加工プログラム情報を記憶する加工プログラム情報記憶部と、前記加工プログラムに対して加えられた改変に係る情報である改変情報を記憶する改変情報記憶部と、あらかじめ定められた所定の周期で前記工作機械に記憶されている加工プログラムの最終更新日時を含む加工プログラム更新情報を取得する加工プログラム更新情報取得部と、前記加工プログラム情報記憶部に記憶されている加工プログラム情報と、前記加工プログラム更新情報とに基づいて、改変が行われた加工プログラムを特定し、該改変に係る改変情報を作成して改変情報記憶部へと記憶すると共に、前記加工プログラム情報記憶部に記憶された加工プログラム情報の内で該改変が行われた加工プログラムに対応する加工プログラム情報を更新する加工プログラム情報更新部と、前記改変情報記憶部に記憶された改変情報を表示する改変情報表示部と、を備え、前記加工プログラム情報には少なくとも加工プログラムの内容を含み、前記加工プログラム情報更新部は、前記改変が行われた加工プログラムを前記工作機械から取得し、前記加工プログラム情報記憶部に記憶された加工プログラム情報の内で該改変が行われた加工プログラムに対応する加工プログラム情報に含まれる加工プログラムの内容と比較して差分情報を作成し、該差分情報に基づいて前記改変情報を作成して前記改変情報記憶部に記憶し、前記改変が行われた加工プログラムの内容で前記加工プログラム情報記憶部に記憶された加工プログラム情報を更新する、加工プログラム管理装置である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記改変情報記憶部に記憶された改変情報に対して承認情報を設定する改変情報承認部を備える、請求項１に記載の加工プログラム管理装置である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記改変情報記憶部に記憶された改変情報に対して改変理由を設定する改変理由入力部を備える、請求項１又は２に記載の加工プログラム管理装置である。

本発明の請求項４に係る発明は、改変情報表示部は、改変前後の改変箇所が把握できるように、改変前の加工プログラムと改変後の加工プログラムを比較可能に表示する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の加工プログラム管理装置である。

本発明の請求項５に係る発明は、前記改変情報に対して設定された承認情報を前記工作機械に対して通知する承認結果通知部を更に備える、請求項１〜４のいずれか１つに記載の加工プログラム管理装置である。

本発明によれば、工作機械において加工プログラムに対して改変が加えられると、該改変に係る情報が改変時刻などと共に自動的に加工プログラム管理装置側で管理されるようになるため、製品に不具合が発生した場合には加工時期から加工に利用された加工プログラムの特定を容易に行うことができるようになる。また、本発明により、加工プログラムの改変内容や改変理由などを合わせて参照できるようになるため、不具合の原因の分析を容易に行うことが可能となる。更に、改変されたプログラムに対して管理者などが事前に改変内容を確認して承認／不承認の判断を行うことができるため、改変されたプログラムの使用をやめさせるなどの事前の対応が可能となる。

本発明の一実施形態による加工プログラム管理装置の概略的な機能ブロック図である。 加工プログラム情報更新部１２０が実行する突合せ処理について説明する図である。 改変情報記憶部２１０に記憶される改変情報を例示する図である。 改変情報表示部１３０が表示する改変情報一覧表示の例である。 改変情報表示部１３０が表示する改変前後の加工プログラムの比較表示の例である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による加工プログラム管理装置と、該加工プログラム管理装置とネットワークを介して接続された工作機械の概略的な機能ブロック図である。本実施形態の加工プログラム管理装置１００は、少なくとも１以上の工作機械１と有線／無線のネットワーク３０を介して接続されており、該工作機械１で実行・改変された加工プログラムを管理する。

まず工作機械１の構成について説明する。数値制御機能を備えた工作機械１はプロセッサ１０を中心に構成されている。プロセッサ１０はＲＯＭ１１に格納されたシステム・プログラムに従って工作機械１全体を制御する。このＲＯＭ１１にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用される。

ＲＡＭ１２にはＤＲＡＭ等が使用され、一時的な計算データ、表示データ、入出力信号等が格納される。不揮発性メモリ１３には図示されていないバッテリによってバックアップされたＣＭＯＳやＳＲＡＭが使用され、電源切断後も保持すべきパラメータ、加工プログラム、工具補正データ等が記憶される。また、不揮発性メモリ１３には、後述する工作機械１の動作に係るログデータが記憶される。

機械操作盤１８は、工作機械１の前面などに配置され、工作機械１の運転に係るデータ及び図形の表示、オペレータの手動操作入力や、データ入力などを受け付け、工作機械１の運転に使用される。グラフィック制御回路１９は数値データ及び図形データ等のデジタル信号を表示用のラスタ信号に変換し、表示装置２０に送り、表示装置２０はこれらの数値及び図形を表示する。表示装置２０には主に液晶表示装置が使用される。

入力装置２１は、キースイッチやロータリースイッチ、数値キー、シンボリックキー、文字キー及び機能キーを備えたキーボードや、マウスなどのポインティングデバイスから構成される。
タッチパネル２２は、オペレータによるタッチやドラッグなどの操作を検知する機能を備える。タッチパネル２２は表示装置２０の画面上に重畳して配置され、オペレータが表示装置２０の画面上に表示されたソフトウェアキーやソフトウェアボタン、ソフトウェアスイッチに対して行った操作をタッチパネル２２により検知することができる。なお、タッチパネル２２と表示装置２０とを併せて１つの装置として構成しても良い。

軸制御回路１４はプロセッサ１０からの軸の移動指令を受けて、軸の移動指令をサーボアンプ１５に出力する。サーボアンプ１５はこの移動指令を増幅し、工作機械１の各軸に結合されたサーボモータを駆動し、工作機械１の工具とワークの相対運動を制御する。また、図１では省略しているが、サーボモータには位置・速度検出器が内蔵されており、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号が軸制御回路１４にフィードバックされている。なお、図１では１軸分のみ示したが、軸制御回路１４及びサーボアンプ１５はサーボモータの軸数に対応した数だけ設けられる。

ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６はプロセッサ１０からバス１７経由でＭ（補助）機能信号、Ｓ（スピンドル速度制御）機能信号、Ｔ（工具選択）機能信号等を受け取る。そして、これらの信号をシーケンス・プログラムで処理して、出力信号を出力し、工作機械１内外の空圧機器、油圧機器、電磁アクチュエイタなどの動作等を制御する。また、工作機械１内の各部に設置されたスイッチ信号やセンサ等からの各種信号を受けて、シーケンス処理を行い、バス１７を経由してプロセッサ１０に必要な入力信号を転送する。
なお、図１では主軸モータ制御回路及び主軸モータ用アンプ等は省略してある。

工作機械１は、通信部２３によりネットワーク３０に接続された他の装置との間で通信を行えるように構成されている。また、通信部２３は、外部から不揮発性メモリ１３に記憶された加工プログラムに関する情報が要求された場合に、加工プログラム名、加工プログラムの内容、加工プログラムの最終更新日時などの情報をその要求に応じて応答する。通信部２３による加工プログラム情報の応答処理は、例えば一般的なファイル共有機能などを用いることで実現することができる。

本実施形態の加工プログラム管理装置１００は、加工プログラム更新情報取得部１１０、加工プログラム情報更新部１２０、改変情報表示部１３０、改変理由入力部１４０、改変情報承認部１５０、承認結果通知部１６０、及び通信部１７０を備える。なお、これらの各機能手段は、加工プログラム管理装置１００が備えるＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ、各種入出力装置などを制御するＣＰＵの動作により実現される。

加工プログラム更新情報取得部１１０は、ネットワーク３０を介して各工作機械１から加工プログラム一覧情報を取得する機能手段である。加工プログラム更新情報取得部１１０は、各工作機械１から該工作機械１の不揮発性メモリ１３に記憶されている加工プログラムの一覧情報を取得する。加工プログラム更新情報取得部１１０が取得する加工プログラムの一覧情報には、取得先の工作機械１の機械名称と、該工作機械１に記憶されている加工プログラムのプログラム名及び最終更新日時を組とする加工プログラム更新情報が含まれる。加工プログラム更新情報取得部１１０は、加工プログラム管理装置１００の図示しない設定領域にあらかじめ設定された管理対象となる工作機械に係る情報（ネットワークアドレスなど）に基づいて、加工プログラム一覧情報を取得する対象となる工作機械１を特定してもよいし、ネットワーク３０に対してブロードキャストを行い、応答した工作機械１から加工プログラム一覧情報を取得するようにしてもよい。加工プログラム更新情報取得部１１０は、あらかじめ設定された所定の周期（例えば、１０分間隔など）で各工作機械１から加工プログラム一覧情報を取得するようにしてもよく、また、ユーザからの指示を受けた際に各工作機械１から加工プログラム一覧情報を取得するようにしてもよい。
加工プログラム更新情報取得部１１０は、各工作機械から加工プログラム一覧情報を取得すると、加工プログラム情報更新部１２０に対して加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている加工プログラム情報と、改変情報記憶部２１０に記憶されている改変情報とを更新するように指令する。

加工プログラム情報更新部１２０は、加工プログラム更新情報取得部１１０が取得した加工プログラム一覧情報と、加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている加工プログラム情報との突合せを行い、その突合せの結果に基づいて加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている加工プログラム情報と、改変情報記憶部２１０に記憶されている改変情報とを更新する機能手段である。加工プログラム情報記憶部２００には、少なくとも機械名称、プログラム名、最終更新日時、加工プログラムの内容を含む加工プログラム情報が記憶できるようになっている。なお、加工プログラム情報には、最終更新者や備考などの情報を含めてもよい。

加工プログラム情報更新部１２０は、加工プログラム一覧情報に含まれるそれぞれの加工プログラム更新情報について、該加工プログラム更新情報の機械名称とプログラム名の組により加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている加工プログラム情報を検索する。そして、検索の結果、該加工プログラム更新情報の機械名称とプログラム名の組に該当する加工プログラム情報が加工プログラム情報記憶部に記憶されていない場合には、加工プログラム情報更新部１２０は、該加工プログラム更新情報に対応する工作機械１からネットワーク３０を介して加工プログラムを取得し、取得した加工プログラムに基づいて加工プログラム情報を作成し、作成した加工プログラム情報を加工プログラム情報記憶部２００へと追加する。

また、検索の結果、該加工プログラム更新情報の機械名称とプログラム名の組に該当する加工プログラム情報が加工プログラム情報記憶部に存在した場合には、加工プログラム情報更新部１２０は、更に加工プログラム更新情報に含まれる最終更新日時と、加工プログラム情報記憶部２００から検索された加工プログラム情報の最終更新日時とを比較する。そして、加工プログラム更新情報に含まれる最終更新日時の方が新しい日時を示している場合、加工プログラム情報更新部１２０は、検索された加工プログラム情報に対応する加工プログラムが工作機械１側で改変されたものとして検出し、後述する改変情報作成処理を実行する。

図２は、加工プログラム情報更新部１２０が実行する突合せ処理について説明する図である。本実施形態の加工プログラム情報は、加工プログラムが記憶されている工作機械１の機械名称及び該加工プログラムのプログラム名の組で一意に特定できるようになっている。図２の例では、工作機械「Ｍａｃｈｉｎｅ０１」に記憶されている加工プログラム「Ｏ２０００」は、これに対応する加工プログラム情報が加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている。そして、加工プログラム更新情報に含まれる最終更新日時が、加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている最終更新日時よりも新しい日時を示しているので、工作機械「Ｍａｃｈｉｎｅ０１」に記憶されている加工プログラム「Ｏ２０００」は工作機械「Ｍａｃｈｉｎｅ０１」上で改変されており、加工プログラム改変情報を作成する必要がある。また、工作機械「Ｍａｃｈｉｎｅ０１」に記憶されている加工プログラム「Ｏ６０００」は、これに対応する加工プログラム情報が加工プログラム情報記憶部２００に記憶されていないため、新たに工作機械「Ｍａｃｈｉｎｅ０１」に追加された加工プログラムとして加工プログラム情報を作成する。

加工プログラム情報更新部１２０は、加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている加工プログラム情報に対応する加工プログラムが工作機械１側で改変されたことを検出すると、加工プログラム更新情報に対応する工作機械１からネットワーク３０を介して加工プログラムを取得し、取得した加工プログラムの内容と、該加工プログラムに対応する加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている加工プログラム情報の加工プログラム内容とに基づいて、改変された差分情報を作成する。この差分情報の作成には、例えばＤｉｆｆなどの一般的なプログラムの差分情報を作成するアルゴリズムを用いてよい。そして、作成した差分情報に基づいて、改変された加工プログラムに関する改変情報を作成する。

図３は、改変情報記憶部２１０に記憶される改変情報の例を示す図である。改変情報記憶部２１０に記憶される改変情報は、加工プログラムが記憶されている工作機械１の機械名称、該加工プログラムのプログラム名、該加工プログラムが改変された改変日時、該加工プログラムに対する改変の承認状況、該加工プログラムに対する改変の改変理由、該加工プログラムの改変前と改変後の差分情報を少なくとも含み、更に、該加工プログラムに対してなされたブロックの追加／ブロックの削除／ブロック内要素の変更などを示す改変の種別、該加工プログラムの改変の承認に関するコメントなどの情報を含めてもよい。本実施形態の改変情報は、加工プログラムが記憶されている工作機械１の機械名称、該加工プログラムのプログラム名、及び改変日時の組で一意に特定できるようになっている。改変情報記憶部２１０には、加工プログラムに対して為された１回の改変に対して１つの改変情報が記憶される。そのため、複数の改変が為された加工プログラムついては、その改変日時と共に複数の改変情報が改変情報記憶部２１０に記憶されることとなる。

加工プログラム情報更新部１２０は、図３に例示されるような改変情報を作成して改変情報記憶部２１０へと記憶した後に、改変された加工プログラムに対応する加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている加工プログラム情報の最終更新日時、加工プログラム内容などを更新する。

改変情報表示部１３０は、改変情報記憶部２１０に記憶された改変情報を加工プログラム管理装置１００が備える図示しない表示装置に表示する機能手段である。図４、図５は、改変情報表示部１３０による改変情報の表示例を示している。改変情報表示部１３０は、例えば図４に示すように工作機械１の機械名称毎に、該工作機械１に記憶されているそれぞれの加工プログラムに対して為された最新の改変を一覧で表示するようにしてもよいし、承認状態（未承認、承認済、不承認など）を指定することで該当する改変情報を一覧表示するようにしてもよい。また、プログラム名を指定することで、指定した加工プログラムに対して過去になされた改変を時系列順に表示できるようにしてもよい。また、改変情報の一覧表示の画面において特定の改変情報の差分情報を表示するように指令されると（図４の例では、各改変情報の「差分」欄の「表示」を選択されると）、改変情報表示部１３０は、加工プログラム情報記憶部２００に記憶されている加工プログラム情報と、改変情報記憶部２１０に記憶された改変情報とに基づいて、図５に示すように、選択された改変情報の差分情報を改変前と改変後において改変箇所が容易に判別できるように表示するようにしてもよい。図５の表示例では、左上はプログラム全体における表示位置を示しており、右上欄には改変前と改変後の加工プログラムが比較可能に表示される共に改変されているブロックがハイライト表示され、右上下欄には右上欄でハイライト表示されたブロックのうちの選択されたブロックにおいて変更された部分がハイライト表示されるようになっている。改変情報表示部１３０による表示は、図４，５に例示されるものに限定されず、改変情報についてユーザが改変内容を的確に把握できるのであればどのような表示方法を採択してもよい。

改変理由入力部１４０は、改変情報記憶部２１０に記憶されている改変情報に対して、該改変情報に対応する改変がなされた理由を入力するための機能手段である。改変理由入力部１４０から入力された改変理由は、改変情報記憶部２１０の中の指定した改変情報に対して設定される。改変理由入力部１４０から入力される改変理由は、例えば改変情報表示部１３０により表示された改変情報を参照したユーザが、当該改変が何を目的として行われたのかを判断した上で入力する。改変理由を入力するのは、改変を行った本人でもよいし、管理者などの上位の役職の人間でもよい。

改変情報承認部１５０は、改変情報記憶部２１０に記憶されている改変情報の内で、未承認の改変情報に対して、承認／不承認などの承認に係る情報を設定するための機能手段である。改変情報承認部１５０から入力された承認に係る情報は、改変情報記憶部２１０の中の指定した改変情報に対して設定される。改変情報承認部１５０から入力される承認に係る情報は、例えば改変情報表示部１３０により表示された改変情報を参照したユーザが、当該改変が妥当なものであるか、当該改変が問題がないものであるか、などを判断した上で入力する。承認にかかる情報を入力するのは、一般的には管理者などの上位の役職の人間や、熟練した作業者である。承認／不承認などの承認に係る情報に加えて、承認／不承認の理由などを記載した承認コメントなどの付随的な情報を設定できるようにしてもよい。

上記した構成により、複数の工作機械１で為された加工プログラムに対する改変は定期的に加工プログラム管理装置１００へと収集され、改変日時や改変理由などを含む改変情報として改変情報記憶部２１０に記憶されて管理される。また、改変情報に対する承認に係る情報もあわせて管理されるため、改変内容の妥当性について記録されることなり、不具合等が生じたときの原因調査に役立てることができるようになる。

本実施形態の加工プログラム管理装置は、更に承認結果通知部１６０を含むように構成してもよい。承認結果通知部１６０は、改変情報承認部１５０により設定された加工プログラムに対する改変についての承認に係る情報や承認に係る付随的な情報をネットワーク３０を介して該加工プログラムを記憶する工作機械１へと送信する。加工プログラムに対する改変についての承認に係る情報を受信した工作機械１では、改変についての承認に係る情報（承認／不承認など）や承認に係る付随的な情報を表示装置２０に対して表示するなどして作業者に対して知らせることで、不承認された改変が為された加工プログラムの実行を中止したりすることも可能となる。

以上、ここまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態の例にのみ限定されるものでなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。

１ 工作機械
１０ プロセッサ
１１ ＲＯＭ
１２ ＲＡＭ
１３ 不揮発性メモリ
１４ 軸制御回路
１５ サーボアンプ
１６ ＰＭＣ
１７ バス
１８ 機械操作盤
１９ グラフィック制御回路
２０ 表示装置
２１ 入力装置
２２ タッチパネル
２３ 通信部
３０ ネットワーク
１００ 加工プログラム管理装置
１１０ 加工プログラム更新情報取得部
１２０ 加工プログラム情報更新部
１３０ 改変情報表示部
１４０ 改変理由入力部
１５０ 改変情報承認部
１６０ 承認結果通知部
１７０ 通信部
２００ 加工プログラム情報記憶部
２１０ 改変情報記憶部

Claims (5)

1. 少なくとも１つの工作機械に記憶されている加工プログラムに対して加えられた改変を管理する加工プログラム管理装置であって、
   前記工作機械に記憶されている加工プログラムに係る情報である加工プログラム情報を記憶する加工プログラム情報記憶部と、
   前記加工プログラムに対して加えられた改変に係る情報である改変情報を記憶する改変情報記憶部と、
   あらかじめ定められた所定の周期で前記工作機械に記憶されている加工プログラムの最終更新日時を含む加工プログラム更新情報を取得する加工プログラム更新情報取得部と、
   前記加工プログラム情報記憶部に記憶されている加工プログラム情報と、前記加工プログラム更新情報とに基づいて、改変が行われた加工プログラムを特定し、該改変に係る改変情報を作成して改変情報記憶部へと記憶すると共に、前記加工プログラム情報記憶部に記憶された加工プログラム情報の内で該改変が行われた加工プログラムに対応する加工プログラム情報を更新する加工プログラム情報更新部と、
   前記改変情報記憶部に記憶された改変情報を表示する改変情報表示部と、
   を備え、
   前記加工プログラム情報には少なくとも加工プログラムの内容を含み、
   前記加工プログラム情報更新部は、前記改変が行われた加工プログラムを前記工作機械から取得し、前記加工プログラム情報記憶部に記憶された加工プログラム情報の内で該改変が行われた加工プログラムに対応する加工プログラム情報に含まれる加工プログラムの内容と比較して差分情報を作成し、該差分情報に基づいて前記改変情報を作成して前記改変情報記憶部に記憶し、前記改変が行われた加工プログラムの内容で前記加工プログラム情報記憶部に記憶された加工プログラム情報を更新する、
   加工プログラム管理装置。
2. 前記改変情報記憶部に記憶された改変情報に対して承認情報を設定する改変情報承認部を備える、
   請求項１に記載の加工プログラム管理装置。
3. 前記改変情報記憶部に記憶された改変情報に対して改変理由を設定する改変理由入力部を備える、
   請求項１又は２に記載の加工プログラム管理装置。
4. 改変情報表示部は、改変前後の改変箇所が把握できるように、改変前の加工プログラムと改変後の加工プログラムを比較可能に表示する、
   請求項１〜３のいずれか１つに記載の加工プログラム管理装置。
5. 前記改変情報に対して設定された承認情報を前記工作機械に対して通知する承認結果通知部を更に備える、
   請求項１〜４のいずれか１つに記載の加工プログラム管理装置。

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