JP6725471B2 - 観測装置、観測方法及び観測プログラム - Google Patents
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Description
そこで、例えば、特許文献1では、動作状況データと加工プログラム内のブロック番号とを対応付けて表示する技術が提案されている。また、特許文献2では、波形の位置と加工プログラム内のブロック番号とを相互に検索する技術が提案されている。
図1は、本実施形態に係る観測装置1の機能構成を示すブロック図である。
観測装置1は、観測対象である機械の一例としての工作機械に関する観測データと、工作機械への指示が記述された加工プログラムの実行状態データとを対応付け、情報出力を行う情報処理装置(コンピュータ)である。なお、観測装置1は、工作機械を構成するサーボモータ及びリニアモータ等の駆動部を制御する数値制御装置に組み込まれていてもよい。また、観測対象の機械は、工作機械には限定されない。
観測データは、例えば、時系列に所定のサンプリング周期で取得される主軸及び送り軸のモータ制御データであり、電流又は電圧の指令値、電流又は電圧の実測値、位置の指令値、位置の実測値、回転速度の指令値、回転速度の実測値、トルクの指令値、及びトルクの実測値等が含まれる。
さらに、温度又は加速度等の各種センサ情報が観測データとして取得されてもよい。
観測装置1が取得する加工プログラムの実行状態データは、例えば、実行位置として加工プログラムのID又は名称、及び加工プログラム内のブロックを識別するシーケンス番号の他、工作機械の構成変更に関する特定のパラメータの値として工具のID又は名称等を含む。
この例では、観測データとして、主軸速度、主軸トルク指令、X軸位置、Y軸位置、及びZ軸位置の時系列データがそれぞれ、波形グラフで表示されている。
画面Dには、プログラム1及びプログラム2について、それぞれに含まれる加工指令、及び工具の交換に関するブロックが実行順に表示されている。
従来、これらの加工プログラムの情報は、観測データ(図2)とは独立して管理及び出力されたため、例えば、工具が交換されたときの観測データの波形がどの部分であるかといった加工プログラムと観測データとの対応付けが困難だった。
表示部13は、図1と同様に観測データの波形グラフを表示すると共に、加工プログラムの実行状態データを、同一の時間軸に沿って時系列に表示する。
この例では、実行状態データとして、プログラム名称及びシーケンス番号の他、工具名称が観測データと同期して表示されている。これらの実行状態データは、次のように加工プログラムに含まれる各ブロックと容易に対応付けが可能である。なお、説明のため、加工プログラムのリスト及び矢印を図中に付記している。
さらに、工具名称が表示されることによって、ある工具の使用に伴う観測データの波形、及び工具の交換タイミング(T1、T2及びT3)の波形が容易に確認可能である。例えば、図中の破線で囲われたタイミングにおいて、Z軸位置が上昇し工具が交換されている挙動が確認できる。
ブロック特定部15は、時刻指定部14により指定された時刻に対応する加工プログラム内のブロックを特定する。そして、表示部13は、加工プログラムに含まれるブロックの一覧を画面表示し、さらに、ブロック特定部15により特定されたブロックの表示属性(フォント、色、サイズ、飾り等)を変更する。
この例では、観測データの表示エリアにおいて、カーソルTを移動させることにより、時刻t1が指定されると、時刻t1に対応する実行状態データ、及び加工プログラムに含まれるブロックを一覧表示させた画面D中の対応するブロックBが強調表示される。
また、加工プログラム内の時刻t1に対応するブロックBが強調され、他のブロックと区別して表示される。なお、時刻t1とブロックBとの対応関係を示すために矢印を付記したが、実際に対応関係を明示する表示がされてもよい。
第1検索部17は、第1検索条件に合致する実行状態データ、及びこの実行状態データに対応付けられている観測データの時刻範囲を検索する。そして、表示部13は、第1検索部により検索された実行状態データ、及び観測データの時刻範囲における背景色等の表示属性を変更する。
第1検索条件の入力欄Cに、実行状態データとして表示されるプログラム名称、シーケンス番号及び工具名称のうちのいずれか、又は組み合わせが入力されると、合致する実行状態データ及び時刻範囲が強調表示される。
第2検索条件は、例えば、観測データの波形における極大点、極小点、指定値より上昇する立ち上がり点、指定値より下降する立ち下がり点のいずれかを受け付ける。
このとき、第2検索部19は、第1検索部17により特定された時刻範囲で、第2検索条件に合致する観測データの特徴点を検索してもよい。そして、表示部13は、第2検索部により検索された特徴点を強調表示する。
第1検索条件の入力欄C1には、例えば実行状態データとして表示されるプログラム名称、シーケンス番号及び工具名称のうち、いずれかの区分とその値とが入力される。
第2検索条件の入力欄C2には、例えば複数の観測データのうち検索対象とする波形の区分(Draw)、波形の特徴(エッジ種類)及び閾値が入力される。
この例では、閾値Aを超える立ち上がり点が時刻t1、t2、t3の3箇所で検索されている。
このとき、検索結果一覧には、時刻と共に、検索対象とした観測データの値、及びこの時刻における実行状態データとしてプログラム番号、工具番号、シーケンス番号等が出力される。
加工プログラム内で切削加工中と認識されるブロックが時間t0の範囲である場合、実際に加工が開始された時刻は、この切削加工ブロック内で、実トルクが一定値Aを超えた時点と判断できる。
なお、例えば、プログラム情報の一部である数値制御装置の加工状態信号によっても、切削加工を指示した時刻範囲が特定可能である。そこで、時刻範囲を特定するための第1検索条件は、実行状態データに限らず、複数種類の観測データの値域として指定されてもよい。
したがって、ユーザは、工作機械の実際の動作を観測した信号の波形と、工作機械に対する指示である加工プログラムとの対応関係を容易に把握できる。この結果、例えば使用される工具の切り替えタイミング等、加工プログラム上の特定のパラメータの状態と、観測データの波形との関係が明確になるため、波形分析が容易になる。
したがって、ユーザは、観測データの波形上の点と加工プログラムの実行位置との対応関係を正確に把握できる。
したがって、ユーザは、加工プログラム内の指定ブロックに対して、工作機械の実際の挙動を示す波形の範囲を容易に把握できる。
したがって、ユーザは、極大点、極小点、指定値より上昇する立ち上がり点、指定値より下降する立ち下がり点等の波形に表れる特徴を指定することにより、特徴点を正確かつ速やかに定位できる。
また、観測装置1は、複数の特徴点が検索された場合に、各特徴点の時刻における観測データ及び実行状態データを、特徴点毎に一覧表示する。したがって、ユーザは、同種の特徴点の対応関係を一覧表により容易に把握し、波形分析に活用できる。
10 制御部
11 観測データ取得部
12 実行状態取得部
13 表示部
14 時刻指定部
15 ブロック特定部
16 第1条件入力部
17 第1検索部
18 第2条件入力部
19 第2検索部
20 記憶部
Claims (9)
- 機械の稼働状況に関する観測データを、時刻情報と共に取得する観測データ取得部と、
前記機械に対する指示プログラムにおける、実行位置及び特定のパラメータの値を含む実行状態データを、時刻情報と共に取得する実行状態取得部と、
記憶された所定期間の前記観測データの波形及び前記実行状態データを読み出し、時系列に対応付けて表示する表示部と、
前記観測データの波形に関する第2検索条件の入力を受け付ける第2条件入力部と、
表示された波形の中から、前記第2検索条件に合致する前記観測データの特徴点を検索する第2検索部と、を備え、
前記表示部は、前記第2検索部により検索された前記特徴点を強調表示する観測装置。 - 前記機械は、工作機械であり、
前記実行状態データは、前記実行位置として前記指示プログラムの名称若しくは当該指示プログラム内のブロックを識別するシーケンス番号、又は前記パラメータの値として工具の名称を含む請求項1に記載の観測装置。 - 前記表示部は、前記第2検索部により前記特徴点が複数検索された場合に、各特徴点の時刻における前記観測データ及び前記実行状態データを、前記特徴点毎に一覧表示する請求項1に記載の観測装置。
- 前記第2条件入力部は、前記第2検索条件として、前記観測データの波形における極大点、極小点、指定値より上昇する立ち上がり点、指定値より下降する立ち下がり点のいずれかを受け付ける請求項1から請求項3のいずれかに記載の観測装置。
- 前記実行状態データに関する第1検索条件の入力を受け付ける第1条件入力部と、
前記第1検索条件に合致する前記実行状態データ、及び当該実行状態データに対応付けられている前記観測データの時刻範囲を検索する第1検索部と、を備え、
前記第2検索部は、前記時刻範囲で、前記第2検索条件に合致する前記観測データの特徴点を検索する請求項1から請求項4のいずれかに記載の観測装置。 - 前記実行状態データに関する第1検索条件の入力を受け付ける第1条件入力部と、
前記第1検索条件に合致する前記実行状態データ、及び当該実行状態データに対応付けられている前記観測データの時刻範囲を検索する第1検索部と、を備え、
前記表示部は、前記第1検索部により検索された前記実行状態データ、及び前記観測データの時刻範囲における表示属性を変更する請求項1から請求項4のいずれかに記載の観測装置。 - 前記観測データが表示されたグラフ上で、時刻の指定を受け付ける時刻指定部と、
指定された時刻に対応する前記指示プログラム内のブロックを特定するブロック特定部と、を備え、
前記表示部は、前記指示プログラム内のブロックを一覧表示し、前記ブロック特定部により特定されたブロックの表示属性を変更する請求項1から請求項6のいずれかに記載の観測装置。 - 機械の稼働状況に関する観測データを、時刻情報と共に取得する観測データ取得ステップと、
前記機械に対する指示プログラムにおける、実行位置及び特定のパラメータの値を含む実行状態データを、時刻情報と共に取得する実行状態取得ステップと、
記憶された所定期間の前記観測データの波形及び前記実行状態データを読み出し、時系列に対応付けて表示する表示ステップと、
前記観測データの波形に関する第2検索条件の入力を受け付ける第2条件入力ステップと、
表示された波形の中から、前記第2検索条件に合致する前記観測データの特徴点を検索する第2検索ステップと、をコンピュータが実行し、
前記表示ステップにおいて、前記第2検索ステップにより検索された前記特徴点を強調表示する観測方法。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の観測装置としてコンピュータを機能させるための観測プログラム。
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