JPH02284210A - Ｃｎｃ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はＣＮＣ装置に関する。

（従来の技術〉 一般に、ＣＮＣ装置及びそれに接続される加工橢は、耐
用回数ないし耐用時間などの耐用条件を有する多くの部
品から構成されている。例えば、ＣＮＣ装置は、リレー
、スイッチ類、タイマー電磁開閉器、ＣＲＴ、ファン、
電池及びブザー等の部品から構成され、又加工機は、サ
ーボモータ。

ベアリング、ギア、１Ｍガイド、ボールネジ、油圧系統
に用いられるポンプ、弁、オイル、ソレノイド、ギア及
びスイッチ類等の部品から１苫成されている。

これらの部品は使用に従っていわゆる寿命に近づき、つ
いには故障に至るものである。

そこで、従来上記の部品の故障を未然に防ぐため、各部
品の使用条件に基づき部品メーカ側が定める寿命に達す
る前の適宜の時期をもって部品を交換する方式を採って
いる。

例えば、リレーなどの部品においては、このリレーの開
閉頻度と、部品メーカ側のデータブックからｑられる１
械的及び電気的寿命から部品交換時期を適宜定めている
。

又、例えばＣＮＣ装置など任意の装置においてしメーカ
側が定めるいわゆる平均寿命に従って、定期的に保守点
検を行なって故障を防止するよう努めている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の部品交換の方式にあっては、実際
の使用条件と予め決められた使用条件に違いが生じ、又
、環境条件の影響も受けるため各部品の最適な交換時期
が大幅に変わってしまい結局適確な時期に部品を交換し
ていないという問題があった。

例えば、予め決められた部品交換時期に達する前に故障
を生じ作業を中断するとか、逆に予め決められた部品交
換時期に達したためまだ充分に使える部品を交換してし
まうなど結局作業効率が悪くコスｌ〜高を招いていた。

１４に、ＣＮＣ装置など任意の装置の保守点検において
は、メーカ側が指定する平均寿命は一般に短く（例えば
２年）、又平均寿命に達する前に保守点検を行なわなけ
ればならないので、保守点検の作業は頻繁なものになり
、作業現場では大きな負担となっている。

そこで本発明は、ＣＮＣ装置など任意の装置の平均寿命
を実質的に伸ばすと共に、保守点検作業を容易にするＣ
ＮＣＨ置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明は、加工機及びこれを
制御するＣＮＣ装置を構成する部品の使用回数ないし使
用時間を積算する積算手段と、この積算手段で積算され
たデータと予め入力された前記部品の寿命データに基づ
いて前記部品の残り寿命を演算する部品毎残り寿命演算
手段と、前記部品の寿命到来時期が近づいたことを知り
、事前に部品交換を行なうため前記部品の残り寿命に関
する一覧を表示する表示手段と、ＣＮＣ装置など任意に
設定される管理対象に対し所定の演算方式により定義さ
れる平均寿命を所望の期間だけ延ばすよう、前記管理対
象を構成する複数の部品の中から特定部品を選定し、こ
の特定部品を前記積算手段の積算対象に指定する指定手
段を備えたことを特徴する。

（Ｐｌ：用） 本発明のＣＮＣ装置では、上記構成であるので、一般に
加工機及びＣＮＣ装置を構成する部品の使用回数ないし
使用時間を積算し、各部品毎に寿命到来前に交換を促が
す。と共にＣＮＣ装置など任意に設定される管理対象に
対しその平均寿命を所望の期間だけ延ばすべく前記管理
対象を構成する複数の部品の中から特定部品を選定し、
これら特定部品を前記積算の対象に加え、個別に管理す
ることにより、前記管理対象の中から特定部品を除外し
、その平均寿命を実質的に延ばす。すなわら、前記ＣＮ
Ｃ装置など任意に設定される管理対象の平均寿命はこれ
を構成する各部品の故障率に関連して決定される性質の
ものであるので、これら部品の中から任意に選択された
部品を除外することにより、実施的にその平均寿命を延
ばすことができようというものである。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すＣＮＣ装置のブロック
図である。

図示のように、本例のＣＮＣＢ置は、加工機及びこの制
御するＣＮＣ装置を構成する部品１の使用回数ないし使
用時間を積算する積算手段２と、この積算手段２で積算
されたデータと予め入力された前記部品１の寿命データ
に基づいて前記部品１の残り寿命を演算する部品毎残り
寿命演算手段３と、部品の寿命データ記憶部４に記憶さ
れたデータと前記積算手段２の積算されたデータを比較
することにより前記部品１の寿命到来時期が近づいたこ
とを知り、事前に部品交換を行なうため前記部品の残り
寿命に関する一覧を表示する表示手段５と、ＣＮＣ装置
など任意に設定される管理対象に対し所定の演算方式に
より定義される平均寿命を所望の期間だけ延ばすよう、
前記管理対象を構成する複数の部品の中から特定部品を
選定し、この特定部品を前記積算手段２の積算対象に指
定する指定手段６を備えて構成されている。

又、積算手段２には、温度などの環境条件を検出する検
出部７が接続されている。

上記構成において、ＣＮＣ装置など任意に設定される管
理対象を構成する部品１の使用回数ないし使用時間など
の使用情報は積算手段２に伝達される。又、環境条件検
出部７で温度センサなどにより検出される温度などの環
境条件に関する環境情報も同様に前記積算手段２に伝達
される。

この積算手段２では、前記環境情報から所定の演算に従
って係数を得、さらに指定手段６により指定される特定
部品に対する前記使用情報に前記係数を乗じて積算値を
得る。

部品毎残り寿命演算手段３では、前記積算値と部品の寿
命データ記憶部４に予め入力されている部品の寿命デー
タに基づいて部品毎に残り寿命を演算し、表示手段５に
て前記残り寿命の一覧を表示する。

これにより、表示手段５に適宜表示される残り寿命に関
する情報に基づいて、寿命到来前に部品交換を行うこと
ができ、１械及びＣＮＣ装置を故障させることなく、永
続使用ができるわけである。

また、本例では、ＣＮＣ装置など任意に設定される管理
対象につき、任意に選択された部品を前記ｆ？４算対象
に含めるので、その管理対象の平均寿命を所望の期間だ
け延ばすことができる。この具体例については後述する
。

さらに本例でも、環境条件検出部７により、温度等の環
境を考慮し、積算を適正とするので、残り寿命をより、
適正に検出できる。

以下、具体例を説明する。

第２図は本発明の一実施例に係わるＣＮＣ装置のハード
ウェアの構成を示すブロック図である。

ＣＮＣ装置における共通の各種データ転送路ＢＵＳ８に
は、ＣＰＵ９．ＲＯＭｌ０．ＲＡＭＩ　１゜プログラマ
ブルコントローラ（ＰＣ）１２．ＣＲＴコントローラ１
３を介してＣＲＴ１４．リレーモジュール１５を介して
ＭＤＩパネル１６．カレンダタイマ１７．及び通信イン
タフェイス（Ｉ／Ｆ）１８が接続されている。

又、前記通信１／Ｆ１８には、各位置決め制御モジュー
ル（ＰＣＬ）１９を介して複数のザーボアンプ（ＳＡ）
２０が、Ａ／Ｄ変換を介して温度センサ２１が、リレー
モジュール２２を介して溶接用電源２３．マシン２４及
びハンドボックス２５が接続されている。

さらに、前記５Ａ２０には、モータＭＸあるいはＭｙ及
びエンコーダＥが接続され、このエンコーダＥからＦ／
Ｖ変換を介して前記ＰＣＬ１９に帰還する。またモータ
Ｍｚ、エンコーダＥ、タコジェネレータＴＧ及び前記リ
レーモジュール２２と接続される指令器Ｂが接続されて
いる。

上記構成において、ＰＣｌ３には各接続機器の動作状態
が判る。また、リレーモジュール２２には各機器のリレ
ー、アクチュエータ類が付属されているので、これら接
続部材の状態が判る。

以上の各ブロック毎の機能に基づき、予めＣＮＣ装置な
ど任意の管理対象を構成する複数の部品の中から後述す
る平均寿命を延ばすべく選定された特定部品をＭＤＩパ
ネル１６を用いて指定すると共に、各特定部品の寿命を
入力し、各特定部品とその寿命を所定の記憶部に記憶さ
せる。

又、各特定部品の使用状態に関しては、ＰＣｌ３で定め
られた手順に従ってカレンダタイマ１７を用いて使用回
数ないし使用時間などの使用情報をカウントすると共に
、各特定部品のおかれる温度などの環境条件に関する環
境情報も温度ヒンサ２１で測定する。

さらに、前記使用情報及び前記環境情報からＰＣｌ３で
定められた手順に従って演算し、各特定部品の消耗度を
決定し、この消耗度とＲＡＭ１１に記憶させた各特定部
品の寿命から各特定部品の残り寿命を演算し、この演算
結果の一覧をＣＲＴ１４の画面に表示する。

上記の残り寿命の演算処理の手順の詳細を第３図のフロ
ーチャートで示す。

ステップ３０１では、特定部品の使用回数ないし使用時
間などの使用情報Ａをカウントする。例えば、デジタル
入出力によりＮ、ｌＩ　１ｍしているアクチュエータ等
の場合はデジタル信号をカウントして使用回数とし、モ
ータあるいはＣＲＴ等の場合は実稼動時間を使用時間と
する。

ステップ３０２では、温度などの環境条件の違いによる
影響を考慮するため、部品メータ側が寿命算出基準とし
ている指定温度ｔｏに対し温度センサ等による測定温度
がｔのとき、係数Ｂとして２に（ｔ−ｔｏ）／１０を累
乗した直を用いる。

ステップ３０３では、前記使用情報Ａに前記係数Ｂを乗
するころとによって特定部品の消耗度を得、特定部品の
残り寿命りは特定部品の６ノ用回数ないし耐用時間Ｃか
ら前記消耗度を差し引いて１ｑられる。又、寿命の使用
割合Ｅは耐用回数ないし耐用時間Ｃに対する前記消耗度
の比率として定められる。

ステップ３０４では、ステップ３０３で求めた使用割合
Ｅが例えば０．９以上のときオペレータの操作と関係な
く表示を行なう。前記使用割合Ｅが０．９未満のときい
かなる表示もせずに終了する。

ステップ３０５では、寿命到来時期の近いことをＣＲＴ
両面に表示し、部品交換を促がす。

ステップ３０６では、オペレータが通常の保守作業の範
囲内で残り寿命に関する情報を得ることができるように
これらの情報を「保守モード」の領域の中に組み込み、
オペレータの操作に従って第４図に示すようにステップ
３０３で得た残り寿命り、使用割合Ｅ等の一覧をＣＲＴ
画面上に表示する。

第４図では、特定部品名、耐用回数ないし耐用時間、残
り寿命、使用割合の各項目別に、表示したものである。

以上のび１明で、残り寿命の演口対象とした特定部品に
ついてその選定手順を第５図及び第６図で説明する。

第５図は管理対象として特に選択したＣＮＣ装置の平均
寿命を求める手順をＭＩＬ規格に準じた評価方法（Ｍ　
Ｉ　Ｌ−ＨＤＢＫ−２１７Ｄ）を用いて示したフロヂＸ
７−トである。

ステップ５０１では、部品の寿命は部品メーカ側の指定
値を用い、部品メーカ側の指定値が無い場合ＭＩＬ規格
に基づき決定する。

ステップ５０２では、部品種毎に部品寿命の逆数を故障
率と定める。故障率は一般にｆｉｔの単位で示され、 １　ｆｉｔ＝１０−９　時間−１ である。

ステップ５０３では、部品種毎の部品数を前記故障率に
乗じて部品極毎故障率を得る。

ステップ５０４では、全ての部品種で前記部品極毎故障
率を合算して総部品故障率を得る。

ステップ５０５では、総部品故障率の逆数を管理対象の
平均寿命として得る。

第６図は任意の設定される管理対象としてＣＮＣ装置を
選び、その平均寿命を、第５図で示した平均寿命を求め
る手順に従って算出すると共に、特定部品を決定する具
体例を示したものである。

すなわち、部品名、故障率（ｆｉｔ　）　、部品極毎部
品数、部品極毎故障率（ｆｉｔ　）の各項目に分けて一
覧し、総部品故障率は５００００　ｆｉｔと計上される
。従ってＣＮＣ装置の平均寿命は、平均寿命−１／　（
５００００Ｘ１０−９　）＝２００００時間 と算出される。

ここで、ユーザ側が希望する平均寿命が４００００時間
であると考えた場合、ＣＲＴ、コンダンクタ、リレーが
占める一部部品故障率は、一部部品故障率−Ｘ＋２Ｙ＋
１００２ ＝　２５０００　　　ｆｉｔ と算出されるので、これらの部品を故障前に交換する特
定部品として選定し、平均寿命計算対象から除外するこ
とにより総部品故障率は、総部品故障率−５００００−
２５０００＝　２５０００　　ｆｉｔ に減するのでＣＮＣ装置の平均寿命は、平均寿命＝１／
　（２５０００Ｘ１０’　）−４００００時間 となり希望した平均寿命を満足することになる。

上記の具体例では、部品のみが平均寿命に関与するとし
ているが、ＣＮＣ装置の故障に関係するのは部品だけで
なく装置本体の組み立て作業に伴なうハンダ付【ノやプ
リント基板のスルーホールも関係する。従って実際に即
した平均寿命の算出方法として部品の中にハンダ付点数
やスルーホール数も含めている。

以上により、管理対象として設定されたＣＮＣ装置に対
し平均Ｒ命を所望の期間だけ延ばすように特定部品を選
定し、これら特定部品の残り寿命を所定の手順で演算し
、寿命到来前にアラーム表示して事前に部品交換を行な
うようにしたので、管理対象に対してユーザ側の希望に
合わせて平均寿命を延ばすことができる。又、オペレー
タは適時通常の保守作業の範囲内で管理対象の残り寿命
をチエツクすることができるので、結局保守計画を立て
易く、保守作業が容易である。

特定部品の選択に関しては、任意の部品とすることがで
きるが、上記の如く、前記積算手段で積算可能であるこ
と、及び管理しやすい単体とすべきであることは自明で
ある。

又、上記の説明では、部品の消耗度に与える環境の影響
として温度のみを考慮したが、ＭＩＬ規格に準じた評価
方法（Ｍ　Ｉ　Ｌ−ＨＤＢＫ−２１７Ｄ）に各部品の故
障率の評価のため、ストレス、温度、品質などを考慮す
る方法があり、この方法を基に部品の消耗度を算出する
こともできる。

さらに、部品の寿命到来時期の近いことを知らせるアラ
ーム表示は、効果を確実なものとするため翌朝の電源オ
ン時にも自動的に警告文をＣＲＴ画面上で点滅する形式
としても良い。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更により、適宜の！ｇ様で実施し得るもので
ある。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明は特許請求の範囲に記載の通りのＣ
ＮＣ装置であるので、ＣＮＣ装置など任意の装置の平均
寿命を実質的に延ばすと共に、保守点検作業を容易に行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるＣＮＣ装置のブロッ
ク図、第２図は本発明の一実施例に係わるＣＮＣ装置の
ハードウェアの構成を示すブロック図、第３図は上記実
施例で示される残り寿命の演算処理の手順を示すフロー
チャート、第４図は第３図で示される表示の具体例、第
５図は平均寿命を求める手順を示すフローチャート、第
６図は第５図で示される手順に従って平均寿命と特定部
品を決める具体例である。 １・・・部品 ２・・・積算手段 ３・・・部品毎残り寿命演算手段 ４・・・部品の寿命データ記憶部 ５・・・表示手段 ６・・・指定手段 ７・・・環境条件検出部 代理人　弁理士　　三　好　秀　和 第３図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工機及びこれを制御するＣＮＣ装置を構成する
   部品の使用回数ないし使用時間を積算する積算手段と、
   この積算手段で積算されたデータと予め入力された前記
   部品の寿命データに基づいて前記部品の残り寿命を演算
   する部品毎残り寿命演算手段と、前記部品の寿命到来時
   期が近づいたことを知り、事前に部品交換を行なうため
   前記部品の残り寿命に関する一覧を表示する表示手段と
   、ＣＮＣ装置など任意に設定される管理対象に対し所定
   の演算方式により定義される平均寿命を所望の期間だけ
   延ばすよう、前記管理対象を構成する複数の部品の中か
   ら特定部品を選定し、この特定部品を前記積算手段の積
   算対象に指定する指定手段を備えたことを特徴するＣＮ
   Ｃ装置。
2. （２）請求項１に記載のＣＮＣ装置において、前記演算
   方式は、演算対象となる複数の部品の寿命のそれぞれを
   逆数にして得られる部品毎の故障率を総和して総部品故
   障率を得、この総部品故障率の逆数として前記平均寿命
   を得ることを特徴とするＣＮＣ装置。
3. （３）請求項１に記載のＣＮＣ装置において、前記積算
   手段は前記特定部品の実際の使用回数ないし使用時間に
   、温度などの環境条件に関する係数を乗じて積算値を得
   ることを特徴とするＣＮＣ装置。