JP6770017B2 - 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。
しかしながら、単に軸の動作を測定した波形を見ても、どの部分が待ち時間であるかを一見して判別することは難しかった。また、待ち時間の発生し得る箇所を順に確認していくことも、ユーザに負担が掛かっていた。
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。
また、パラメータの値は、例えば、テーブルや工具の運動を指令するGコード、及び主軸の回転若しくは切削油の入・切等の補助動作を指令するMコード等の指令コード、さらには、位置決めの際のインポジションチェック待ち状態等の、数値制御装置の内部処理状態を含んでもよい。
第1条件は、例えば、工具交換の前後、主軸速度が目標に到達した後、周辺機器とタイミングを合わせている間、送り軸がインポジションに到達した後、補助動作の完了後等、待ち時間が発生しやすい時間に対して、これらの原因となる動作を示す条件である。
(1)工具交換の前後
・主軸速度が0付近である。
・Z軸の位置が所定以上に工具が離れる方向に移動した。
・工具番号が変更された。
(2)主軸速度が目標に到達した後
・主軸速度の実測値が目標値付近である。
・主軸の速度到達信号がオンになった。
(3)周辺機器とタイミングを合わせている間
・周辺機器からのフィードバックである動作完了信号がオンになった。
(4)送り軸がインポジションに到達した後
・送り軸の位置座標が目標値付近である。
・位置決め完了信号がオンになった。
(5)補助動作の完了後
・補助動作完了信号がオンになった。
(1)工具交換の前後
・プログラム中の工具交換の指令コード
(2)主軸速度が目標に到達した後
・プログラム中の主軸動作の指令コード
(3)周辺機器とタイミングを合わせている間
・プログラム中の周辺機器に対する指令コード
(4)送り軸がインポジションに到達した後
・プログラム中の送り軸動作の指令コード
(5)補助動作の完了後
・プログラム中の補助動作の指令コード
例えば、送り軸が停止し主軸が定速である等、全ての駆動軸の状態に変化がない状態を、第3条件として予め設定することで、抽出部13は、待ち時間である可能性の高い時間を抽出できる。
具体的には、出力部14は、観測データ及び実行状態データを記憶部20から読み出すと、双方の時刻情報を互いに同期させ、抽出された時刻範囲を含む観測データの波形グラフと実行状態データとを時系列に対応付けてディスプレイに表示する。
また、出力部14は、観測データを時系列にグラフ表示した場合、ユーザからの所定の指示入力に応じて、いずれかの座標軸方向に拡大又は縮小表示させてもよい。
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。
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。
すなわち、図中の波形グラフの表示領域のうち、領域A、B、Cが条件を満たす時刻範囲として提示されている。
この例は、図2の波形グラフのうち、領域Aを含むように、時間軸方向に拡大したものである。
表示されている期間において、工具交換の時間(時刻T0〜T1)の後、各軸が停止している待ち時間(時刻T1〜T2)が存在しており、その後、X軸及びY軸が移動して加工動作が開始されている。
また、出力部14による出力先は、ディスプレイに限られず、プリンタ出力、ファイル出力、データ送信等であってもよい。
この結果、観測データを分析するためのユーザの負担が低減され、サイクルタイム短縮のための作業が短時間で可能となる。
これにより、観測装置1は、観測データ及び実行状態データの双方を用いて、精度良く特定の動作に対応する時刻範囲を抽出できる。
これにより、観測装置1は、無駄な待ち時間が発生しやすい箇所を効率的に抽出してユーザに提示できる。
これにより、特定の動作の前後に発生しやすい無駄な待ち時間をユーザに提示できるので、ユーザによる確認作業を効率化できる。
また、観測装置1は、観測データを時系列の波形グラフとして出力することにより、ユーザによるデータ分析の助けとなる。さらに、観測装置1は、波形グラフの拡大又は縮小操作を可能とすることで、利便性を向上できる。
10 制御部
11 観測データ取得部
12 実行状態取得部
13 抽出部
14 出力部
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、
前記観測データに関する第1条件により、前記機械の特定の動作の時間に隣接して待ち時間を発生し得る当該動作を示す前記観測データの時刻範囲を抽出する抽出部と、
前記時刻範囲に関する情報を出力する出力部と、を備える観測装置。 - 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を備え、
前記抽出部は、前記実行状態データに関する第2条件を満たす前記実行状態データを特定し、当該特定した実行状態データの時刻情報に対応し、かつ、前記第1条件を満たす前記時刻範囲を抽出する請求項1に記載の観測装置。 - 前記第1条件は、工具交換したこと、主軸速度が目標に到達したこと、周辺機器とタイミングを合わせていること、送り軸がインポジションに到達したこと、補助動作を完了したことのうち、少なくともいずれかの動作を示す条件である請求項1又は請求項2に記載の観測装置。
- 前記抽出部は、前記時刻範囲に隣接し、かつ、前記待ち時間を示す前記観測データに関する第3条件を満たす時間を、前記時刻範囲に関する情報としてさらに抽出する請求項1から請求項3のいずれかに記載の観測装置。
- 前記出力部は、前記時刻範囲に関する情報を、当該時刻範囲の表示属性を他の時間と区別してディスプレイに表示する請求項1から請求項4のいずれかに記載の観測装置。
- 前記出力部は、前記観測データを、前記時刻範囲を含む時系列の波形グラフとして出力する請求項5に記載の観測装置。
- 前記出力部は、所定の指示入力に応じて、前記波形グラフを、いずれかの座標軸方向に拡大させる請求項6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、
前記観測データに関する第1条件により、前記機械の特定の動作の時間に隣接して待ち時間を発生し得る当該動作を示す前記観測データの時刻範囲を抽出する抽出ステップと、
前記時刻範囲に関する情報を出力する出力ステップと、をコンピュータが実行する観測方法。 - 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、
前記観測データに関する第1条件により、前記機械の特定の動作の時間に隣接して待ち時間を発生し得る当該動作を示す前記観測データの時刻範囲を抽出する抽出ステップと、
前記時刻範囲に関する情報を出力する出力ステップと、をコンピュータに実行させるための観測プログラム。
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