JPS58143938A - 工作機械の監視装置 - 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】 １５　　本発明は工作機械の監視装置に係り、特にＮＣ
工作機械の加工時に生ずる物理的変化を時系列的な電気
的波形として検出し、この波形を分析、登録して工作機
械の異常を監視する監視装置に関する。

・）　公知のＮＣ工作機械において、加工時の異常を２
　　　　’＋：１ １検出する技術として、加工中における正常時のデータ
と検出信号との間に所定の差が生じた場合に、制御信号
を出してＮＣ制御装置を停止させるか又は警報を発する
異常検出方法が知られている。然５るに、この種の技術
では、設定した異常状態にはないことしか保証されず、
ＮＣ制御装置が現に指令した通りに工作機械が動作して
いるかは判らない。従って、この異常検出方法を用いた
監視装置では、工作機械の監視が十分に行なえない。

１「１　　この様に、従来技術においては、ＮＣ工作機
械にワークを着脱したか否かの監視は実現されつつある
ものの、加工時における異常状態の監視については不十
分である。

本発明の目的は、工作機械の加工時における異１・、常
状態及び正常状態の判定を行ない、かつこれらの判定の
際得られるデータを利用して自らの機能向上を行ない得
る工作機械の監視装置を提供することにある。

而して本発明は、工作機械の加工状態を検出す、１．る
検出器と、あるサンプリングタイミングに従っ、て異常
及び正常時の診断データを予め登録するメモリと、前記
検出器からの検出データと該診断データとを比較し、異
常又は正常の判定を行なう判定手段を有する。かつ、加
工中に該判定手段によ５つて、正常又は異常の判定がで
きない場合には、当該検出データを正常又は異常データ
として上記メモリに登録し、もって工作機械の機能の向
上を図る様にしたものである。

以下、図面を参照して本発明の一実施例につい】０て詳
細に説明する。

第１図は本発明の一実施例によるＮＣ工作機械の監視装
置を示すブロック図である。ＮＣ工作機械は、種々の部
分を動作させるためのモータを備えている。検出器１は
、あるモータの負荷を流を１５検出する。この荷電流を
検出するタイミングはＮＣ制御装置６より遂次与えられ
る。増幅器２は検吊器１の出力信号を増幅する。拌形分
析器６は増幅器２の出力信号の圧縮を行なう。これは、
波形分析器３からの出力信号は多量であり、この情報１
．、を圧縮して少量のデータにすることによって、少］
童のデータで検出信号の特徴を把握することができる様
に処理するものである。これについては後で詳述する。

メモリ４は、前記モータの荷電流に関し、正常５時のデ
ータ及び異常時のデータを診断データとして登録する。

そして、これらのデータはＮＣ制御装置６からのあるサ
ンプリングタイミングによって読み出される。比較器５
は、波形分析器乙の出力データ即ち負荷電流の検出デー
タとメモリ４に用登録されている診断データを比較する
。この比較の結果一致すれば、診断データ情報はＮＣ制
御装置６に送出される。一方、この比較において、一致
するものがなければ、警報信号が出される。これによっ
て、ＮＣ制御装置６は例えばオペレータ・・・の介入を
要求する。オペレータは正常又は異常の判断を下す。上
記波形分析器６からの分析データは夫々正常若しくは異
常として診断データに追加すべくメモリ４に登録される
。

この様に、工作機械のモータ負荷電流検出デー、りと診
断データを順次比較判定することにより、１モータの異
常を把握することができる。また、この比較判定の結果
に応じ、必要な検出データは診断データとしてメモリに
逐一登録することにより、ランニングタイムが長くなる
程診断データが多く５蓄積され、高度な判断ができる。

第２図は検出器１より得られたモータ負荷電流の波形を
横軸に時間、縦軸に電流をとって示した図である。ここ
で、サンプリングタイムをＴとすると、前記波形分析器
において波形の特徴を抽出Ｈ１するには、Ｔを極力小さ
くして電流値をサンプリングし、正規化する方法が望し
い。然し乍ら、この方法によると必要とする情報量が増
大するので、自己回帰法のパラメータとして波形分析デ
ータを求めるのが好しい。この方法ｌこよれば、必要と
す１５る情報量の圧縮が図れ、かつ自己回帰法の次数を
上げることにより波形分析の精度を向上させることがで
きる。本実施例はこれに依っている。

次に、第３図を参照して異常の判定動作及び判定後の処
理について述べる。

Ｉ’ｌｌ　　波形分析器３では、上述した自己回帰法に
よっ４［６’（＋ １て分析データを得て、このデータを比較器５に送出す
る。メモリ４には診断データとして正常データ及び異常
データが登録される。本実施例において％徴的なことは
、異常であればどの程度の異常５であるかを判定する。

才た、異常状態でないから即正常状態と判定するのでは
なく、ＮＣ制御装置が指令した加工モードに合致した動
きをしているか否かによって正常状態と判定するもので
ある。

このため、診断データをメモリ４に登録するに際１１″
し、診断データを状態の程度別にすると共に、アクセス
回数の多い順にこれら診断データを登録する様にし、も
って判定処理の効率化を図っている。

比較器５は、波形分析器６からの分析データと、メモリ
４からの診断データとを逐次比較する。こ１５の比較に
おいて、分析データと診断データ中の正常データの比較
が行なわれる。この結果一致すれば、正常処理８が行な
われる。この比較において一致しなければ次の正常デー
タがメモリ４より読み出され比較に供される。而して、
所定の許容範−囲内の正常データと比較が行なわれ、一
致するも７　　　　ｃｉ １のがなければ、次に異常データを読み出し、比較を行
なう。この結果一致すれば、異常処理７を行なう。即ち
、警報信号を発してオペレータζこ知らせる。

５　この場合、正常とも異常とも判定されないときには
、第４図に示した実施例による。第４図は、第６図に示
した実施例に更をこいくつかのブロックが付加されたも
のであり、第５図と同一部分には同一符号が付与される
。

１１１　　比較器５において、正常とも異常とも判定さ
れなかった場合には特にオペレータ介入部９に信号が出
される。オペレータ介入部９では、判定結果に基づき、
分析データの調査が行なわれる。この調査により、オペ
レータは正常又は異常の確認を１・・行ない、次に、こ
の分析データを登録するか否かの判断を行なう。分析デ
ータの登録は登録部１０を介して行なわれる。ここで、
分析データを登録する必要がないと判断されれば、ＮＣ
工作機械による加工処理はそのまま続けられる。一方、
登録の”ＩＩ必要がありと判断されれば、分析データは
登録処１理部１１で処理され、メモリ４上の指定さｎた
アドレスに登録される。この登録処理がなされると、再
び加工処理は続行される。

この様に、オペレータによって診断データが逐、次登録
されれば、診断データの量も増し、更新される。従って
ＮＣ工作機械のランニングタイムが長くなればなる程異
常監視機能も高まっていき、しだいにオペレータの負担
を軽減させることができる。

１・、以上、本発明の実施例について説明したが、本発
明は上記実施例に限定されず、この他にも種々変形して
実施され得る。例えば、ＮＣ工作機械に限定されないし
、才た検出器は個々の物理量を検出するものに適用され
る。更に、検出器は１つに、・１限らず、複数棟の物理
量を夫々独立に検出するために複数個の検出器を設置し
、夫々ζこついて上記実施例を適用してもよい。

また、診断データをメモリに登録する場合、上述した様
に実際の加工処理時に逐次登録していつ、てもよいが、
オペレータの監視運転によって診断９　　　　’Ｔ１ １データを登録する様にしてもよい。

以上説明した如く、本発明によれば、工作機械の加工時
の異常及び正常状態が容易に判定できるので、工作機械
の監視機能をより確実かつ向上さ５せることかできる。

更に、検出器から得られたデータを必要に応じて診断デ
ータとしてメモリに登録する様に栴成したので工作機械
の性能が向上できるばかりでなく学習的制御が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

１０　　第１図は本発明の一実施例による工作機械の監
視装置を示すブロック図、第２図は検出器の出力波形を
示す図、第３図は動作説明のためのブロック図、第４図
は他の実施例を説明するための監視装置を示すブロック
図。 １゛１は検出器、３は波形分析器、４はメモリ、５は比
較器、６はＮＣ制御装置。 代理人　弁理士　秋　本　正　実 第１図 第２図 １　　　　　（時ｐａ） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工作機械の加工状態を監視する監視装置におい５て、工
   作機械の加工状態を検出する検出器と、加工状態を示す
   正常及び異常時の診断データを予め登録するメモリと、
   該検出器から得られる検出データと該メモリに登録され
   た診断データとを比較し、正常又は異常の判定を行なう
   判定手段を有し、ＩＯ該判定手段によって正常又は異常
   の判定がなされ得ない場合には、該検出データのあるも
   のを正常又は異常データとして前記メモリに登録する如
   く構成したことを特徴とする工作機械の監視装置。