JP6673892B2 - 観測装置、観測方法及び観測プログラム - Google Patents
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Description
測定器の表示領域には限りがあるため、例えば、1つの加工に対する観測データの全体を表示させると、観測データのうち密になっている波形の詳細部分を確認しづらい。そこで、例えば、表示時間軸を切り替えることで、波形を拡大して表示させる技術が開示されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図1は、本実施形態に係る観測システム100の全体構成及び観測装置1の機能構成を示す図である。
観測システム100は、工作機械4の数値制御装置5から出力された観測データを、観測装置1が取得し、観測データの全体を把握できるようにした印刷データを生成してプリンタ6に出力するシステムである。
制御部10は、CPU(中央処理装置)であってよく、記憶部20に記憶された観測装置1を制御する各種のプログラムを実行することにより、観測装置1を統括制御する。
制御部10は、データ取得部11と、設定部12と、印刷データ生成部13と、印刷データ出力部14とを備える。これらの機能部は、制御部10が記憶部20に格納されたプログラム(観測プログラム21a)を実行することにより実現される。
観測データは、例えば、時系列に所定のサンプリング周期(例えば、1msec)で取得される数値制御装置5の内部挙動信号や、工作機械4のモータ(図示せず)から検出される送り軸制御データや、主軸に関する主軸制御データ等である。
また、観測データは、例えば、1つの加工に対するデータであり、データ取得部11は、加工を行うごとに観測データを取得できる。
さらに、例えば、主軸制御データには、回転速度、トルク値、電流又は電圧値等が含まれる。
また、観測データは、外部機器から数値制御装置5に入出力される信号であってもよい。例えば、工作機械4に対してシーケンス制御を行うためのシーケンス信号を、観測データとしてもよい。
さらに、観測データは、温度又は加速度等の各種センサ情報であってもよい。
印刷データ出力部14は、印刷データ生成部13により生成した印刷データを、プリンタ6に対して出力する。
この例では、データグラフ30として、グラフG1からグラフG9までの9個の観測データが、それぞれ波形グラフで表示されている。また、この例では、1つの加工の開始から終了までの時間のグラフを示しており、その時間は、450000msecである。そして、この例では、グラフG1からグラフG3までは、NCの挙動に関する信号を示し、グラフG4及びグラフG5は、主軸制御データを示し、グラフG6からグラフG9まではサーボ制御データを示す時系列データである。
プログラム記憶部21は、制御部10により実行される観測プログラム21a等を記憶している。
観測データ記憶部22は、データ取得部11が取得した観測データを記憶する記憶領域である。
入力部25は、例えば、キーボードやマウス等の入力装置である。
表示部26は、測定器に該当するものであり、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置である。
通信部29は、通信ネットワークを介して外部機器(例えば、工作機械4、数値制御装置5、プリンタ6等)とデータの送受信を行う通信制御デバイスである。
数値制御装置5は、工作機械4を制御することにより、工作機械4に所定の動作を行わせるための装置である。
プリンタ6は、長尺印刷が可能な印刷装置である。ロール紙をプリンタ6にセットすることで、プリンタ6は、ロール紙に、印刷データを出力する。
図3は、本実施形態に係る観測装置1の印刷データ出力処理を示すフローチャートである。
ステップS10(以下、「ステップS」を単に「S」という。)において、観測装置1の制御部10(データ取得部11)は、工作機械4を制御する数値制御装置5の内部挙動信号や、工作機械4のモータから検出される送り軸制御データ及び主軸制御データの少なくともいずれかを含む観測データを、時刻情報と共に取得する。データ取得部11は、取得した観測データを、観測データ記憶部22に記憶させる。
図4は、図2に示す観測データのうちの1つの時系列データである送り軸制御データのZ軸位置のグラフG9のみを示すデータグラフ31を示す。図4に示すデータグラフ31は、グラフG9の一部を示したものである。グラフG9は、波形が密になっている部分H1と、波形が疎である部分H2とを含む。部分H2は、時間軸方向に拡大しなくても、状態を把握できるが、部分H1は、時間軸方向に拡大しないと、詳細な状態が把握できない。
S13において、制御部10(印刷データ生成部13)は、設定した時間スケールで表した印刷データを生成する。ここで、生成する印刷データは、時間メモリを含む画像データである。
S14において、制御部10(印刷データ出力部14)は、生成した印刷データを、プリンタ6に出力する。その後、制御部10は、本処理を終了する。
このS14の処理によって、プリンタ6は、印刷データをロール紙に印刷するため、全ての時間帯の観測データを、ロール紙の印刷内容によって一覧で把握できる。
図5は、本実施形態に係る観測装置1の時間スケール設定処理を示すフローチャートである。
図6A及び図6Bは、本実施形態に係る観測装置1の時間スケール設定処理を説明するための図である。
図7A及び図7Bは、本実施形態に係る観測装置1の時間スケール設定処理で設定された時間スケールによる処理例を示す図である。
図5のS20において、設定部12は、振幅及び周波数に応じた拡大比率を算出する。
ここで、振幅及び周波数に応じた拡大比率の算出方法の具体例について説明する。
ここで、Pを、座標データ(x,y)として表す。また、Pn+1は、各波形の頂点及びその近傍の点を意味する。印刷時のx方向(時間軸)の1スケールに対応する単位時間をtとした場合、Pnは、Pn+1から時間tをマイナスした時点の波形上の点を、Pn+2は、Pn+1から時間tをプラスした時点の波形上の点を、それぞれ意味する。
上記(1)〜(3)を、観測データの全ての時間帯における波形に適用し、算出されたdxの最大値を、印刷時のx方向(時間軸)の1スケールに対応する単位時間にすることができる。
つまり、印刷時のx方向(時間軸)の1スケールに対応する単位時間を、dxの最大値にするため、設定部12は、元の1スケールの単位時間tに対するdxの最大値を、拡大比率として算出する。
例えば、図7Aに示す観測データのデータグラフ32を、上記の処理による拡大率で拡大すると、図7Bに示すような観測データのデータグラフ33になる。データグラフ32と、データグラフ33とを比較すると、データグラフ32では密になっている部分が、データグラフ33では時間軸方向に拡大されることで、密になっている部分が解消されて分かりやすく示されている。このように、観測装置1は、グラフが密になっており詳細が確認しづらい部分を、確認しやすいように時間スケールを自動的に調整するので、ユーザが特段の操作等の作業をすることなく、観測データを確認可能にできる。
観測装置1は、工作機械4の稼働状況に関する観測データを、観測データの振幅及び/又は周波数によって設定した時間スケールで表した印刷データを生成して、プリンタ6に出力する。
したがって、観測装置1により観測データの全体が、見やすい時間スケールに設定されることで、ユーザは、観測データの全体を、印刷データを印刷した印刷物80によって確認できる。よって、工作機械4の稼働状況を、印刷物80によって把握できる。
したがって、ユーザは、振幅や周波数が大きい部分に対応して拡大することで、観測データを見やすいものにできる。
上記の説明においては、観測装置1が、時間軸方向に一律に拡大した印刷データを生成するものを例に説明したが、時間帯を区切って、時間帯ごとの波形データの疎密に応じて拡大した印刷データを生成してもよい。
図9は、変形形態に係る観測装置1の時間スケール設定処理を示すフローチャートである。
図10は、変形形態に係る印刷物の例を示す図である。
観測装置1の設定部12は、図5に代えて、図9に示す時間スケール設定処理を実行する。
S121において、設定部12は、分割した時間帯ごとに、振幅及び周波数に応じた拡大比率を算出する。拡大比率の算出方法は、上述したものと同様であってよい。その際、観測データの全ての波形について適用する部分を、区切られた時間帯の波形において各々適用すればよい。
S122において、設定部12は、観測データの時間帯の部分ごとに、算出した拡大率を対応付ける。その後、制御部10は、この時間スケール設定処理を終了し、観測装置1の印刷データ出力処理を示すフローチャート(図3)のステップS13に処理を移す。
図10は、図9に示す時間スケール設定処理を行って設定した時間スケールでの拡大率で生成したデータグラフ90の一部を示す。データグラフ90は、データグラフの全体から、説明のために一部分を切り出したものである。
データグラフ90は、拡大率が異なる部分が分かりやすいように、拡大率が高いグラフの線が太くなっており、背景に色付けがされている。また、データグラフ90は、時間軸に対応した時間が、拡大率に対応したものになっている。
したがって、時間帯の部分ごとに拡大率を変更して印刷データを生成することで、生成された印刷データは、グラフが密の部分は、拡大率が高く、グラフが疎の部分は、拡大率が低いものになる。そのため、時間帯の部分ごとに、異なる時間スケールで表した観測データを印刷できる。よって、観測データの全体を一覧して見ることができ、しかも、全ての部分が見やすいものにできる。さらに、全体を一律の拡大率にするものに比較して、グラフの変化があまりない部分は拡大率が低く、変化が大きい部分は拡大率が高いグラフになるため、印刷する紙の長さを抑えることができる。
また、時間スケールが異なる場合には、グラフの線の太さや、背景色を異なるものにするため、時間スケールが異なることを、ユーザに分かりやすく示すことができる。
4 工作機械
5 数値制御装置
6 プリンタ
10 制御部
11 データ取得部
12 設定部
13 印刷データ生成部
14 印刷データ出力部
20 記憶部
21a 観測プログラム
22 観測データ記憶部
100 観測システム
Claims (8)
- 工作機械又は産業機械を制御する数値制御装置の内部挙動信号、前記工作機械又は産業機械のモータから検出される送り軸制御データ及び主軸制御データの少なくともいずれかを含む波形データである観測データを、時刻情報と共に取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得した前記観測データの振幅及び/又は周波数の大きさに基づいて、1つの加工の開始から終了までの時間を時間軸にしたグラフにする際の時間軸方向のスケールを設定する設定部と、
前記観測データを前記設定部により設定された前記時間軸方向のスケールで表した印刷データを生成する印刷データ生成部と、
前記印刷データ生成部により生成した前記印刷データを、時間軸をロール紙の送り方向として印刷する長尺印刷が可能な印刷装置に対して出力する出力部と、
を備え、
前記設定部は、前記観測データの観測された時間帯を区切った前記時間帯の部分ごとに、前記時間軸方向のスケールを設定する、観測装置。 - 請求項1に記載の観測装置において、
前記設定部は、前記観測データの振幅の大きさに基づいて前記時間軸方向のスケールを設定する場合に、設定される前記時間軸方向のスケールを、前記観測データの振幅の大きさが大きいほど拡大させる、観測装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の観測装置において、
前記設定部は、前記観測データの周波数の大きさに基づいて前記時間軸方向のスケールを設定する場合に、設定される前記時間軸方向のスケールを、前記観測データの周波数の大きさが大きいほど拡大させる、観測装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれかに記載の観測装置において、
前記印刷データ生成部は、前記観測データの観測された時間帯を区切った前記時間帯の部分の間で前記時間軸方向のスケールの大きさが異なる場合には、前記時間帯の部分ごとの前記時間軸方向のスケールの大きさに応じて異なる印刷属性を有する前記印刷データを生成する、観測装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれかに記載の観測装置において、
前記設定部は、前記観測データの振幅及び/又は周波数の最大値に対応させて拡大した前記時間軸方向のスケールを設定する、観測装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれかに記載の観測装置において、
前記設定部は、前記観測データの波形を分析して分割する時間帯を決定し、決定した前記時間帯の部分ごとに、前記時間軸方向のスケールを設定する、観測装置。 - データ取得手段が、工作機械又は産業機械を制御する数値制御装置の内部挙動信号、前記工作機械又は産業機械のモータから検出される送り軸制御データ及び主軸制御データの少なくともいずれかを含む波形データである観測データを、時刻情報と共に取得するステップと、
設定手段が、取得した前記観測データの振幅及び/又は周波数の大きさに基づいて、1つの加工の開始から終了までの時間を時間軸にしたグラフにする際の時間軸方向のスケールを設定するステップと、
印刷データ生成手段が、前記観測データを設定された前記時間軸方向のスケールで表した印刷データを生成するステップと、
出力手段が、生成した前記印刷データを、時間軸をロール紙の送り方向として印刷する長尺印刷が可能な印刷装置に対して出力するステップと、
を含み、
前記設定するステップは、前記観測データの観測された時間帯を区切った前記時間帯の部分ごとに、前記時間軸方向のスケールを設定する、観測方法。 - コンピュータを、
工作機械又は産業機械を制御する数値制御装置の内部挙動信号、前記工作機械又は産業機械のモータから検出される送り軸制御データ及び主軸制御データの少なくともいずれかを含む波形データである観測データを、時刻情報と共に取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段により取得した前記観測データの振幅及び/又は周波数の大きさに基づいて、1つの加工の開始から終了までの時間を時間軸にしたグラフにする際の時間軸方向のスケールを設定する設定手段と、
前記観測データを前記設定手段により設定された前記時間軸方向のスケールで表した印刷データを生成する印刷データ生成手段と、
前記印刷データ生成手段により生成した前記印刷データを、時間軸をロール紙の送り方向として印刷する長尺印刷が可能な印刷装置に対して出力する出力手段と、
して機能させ、
前記設定手段を、前記観測データの観測された時間帯を区切った前記時間帯の部分ごとに、前記時間軸方向のスケールを設定するように機能させる、観測プログラム。
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