JPS6029807A

JPS6029807A - 機器異常監視システム

Info

Publication number: JPS6029807A
Application number: JP58137481A
Authority: JP
Inventors: Shoji Doi; 土井　祥爾
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1985-02-15

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】本発明は機器異常監視システムに係ｐ１特に工具加工監
視システム、運搬様械監視システムおよびテーピングマ
シン監視システム等に適用し得る機器異常監視システム
に関する。

従来機器異常監視システムとして例えば第１図に示す如
（Ｎ／Ｃマシンから出される”学習“あるいは１監視１
信号の立上シにより、工具の異常監視の開始つまり電流
サンプリングを開始し、−刃工具の方も上記信号にて移
動を開始するようにしたものが提案されている。ところ
がこのシステムにおいては工具のスタート前の位置にバ
ラツキがあシ、これが原因でたとえ、監視時の電流パタ
ーン（開始から終了までの一連の電流パターン）と、学
習時のそれとが全く同一のもの、即ち第１図において学
習時におけるｔＯｏ”＝　ｔ０２２に対応する電流パタ
ーンと、監視時におけるｔ１５〜ｔ１２．の電流パター
ンとが一致していても両方の電流パターン（学習時の電
流パターンと監視時の電流パターン）との間に位置ズレ
が生じ、つまり監視時におけるｔｌｏ””’ｔ１４の間
の分がズしているのでこのため、監視モードで電流監視
を始めてから、すぐに”異常゛と判断されることになシ
、実用上問題があることになる。

また上記のシステムにおいては次に述べるような不具合
の可能性も有している。例えば学習開始時の移動開始位
置と監視時の移動開始位置とが仮りに一致していたとし
ても、工具作動中の電源変動や温度変化による制御装置
のモータ制御速度の変動等によシ、長時間例えば開始後
数分あるいは数１０分経つ（Ｔｎ　）　と、その時点（
Ｔｎ）での工具の給体座標Ｘｎは学習時と監視時のもの
との間にズレ（差）が出てくる。あるいは、基準クロッ
ク発振器の発振周期のバラツキがある場合にも、学習時
の電流パターンと監視時の電流パターンとが一致しなく
なり、実際は正常に加工しているにもかかわらず、′異
常”と判断されることが起りうる。これを第２図を用い
て説明すると今例えば、Ａ　ｒ　Ｂ点の時間差とＡ／　
、　Ｂ１点の時間差とが正確なる時間では全く同じつま
りｔｏｕ　ｔ。４＝　ｔ１１４　”１４　・・−・−・・
・・・・・・・・・・−・・・・・・・　（１）であっ
たとしても、時系列メモリの中でのカウント差は学習時の場合　１２−４＝８　・・・・・・・・・・・
・　（２）監視時の場合　１４−４＝１０・・・・・・
・・・・・・　（３）となり、Ａ点とＡ′点では同じで
あっても、Ｂ点とＢ′点ではズしていることになり、学
習時のｔｏｗｓ以降に相当する監視時のｔ、１．以降の
時間において１異常”と判断されることになる。

次に第３図に示すこの種システムの制御ブロック図につ
いて説明する。

第３図において１４は位置検出器、ｚ５はモータ、１６
は分流器、１７は≠システム、２１はサンプルホールド
回路であり、分流器１６からのアナログ信号をホールド
する。２２はＡ／Ｄ　（アナログからディジタルへの）
変換回路でありアナログ信号（アナログ値）を以後の回
路での比較、変換、記憶等が行ない易いようにディジタ
ル値に変換する回路である。２３はモード制御回路であ
り、Ｎ／Ｃシステム１７より送られてくる（イ）学習モ
ードあるいは（ロ）監視モードの信号に応じ、以下のよ
うに制御する。

（イ）の場合、スイッチｓｗ２をオンさせ、スイッチ２
１．８ｗ２２をオフさせる。またスイッチ５ｖｔ３をオ
ンさせる。

（ロ）の場合、スイッチｓｗＪをオフさせ、スイッチ５
ｗ２１，５ｗ２２をオンさせる。そしてスイッチｓｗ３
をオンさせるが、もしカウンタ値比較回路３５からのｓ
ｗ３オフ信号が出された場合、それが優先される。つま
りこの場合には、ＳＷ３はオフされる。

２４はモード制御回路２３で制御されるスイッチを囲っ
たスイッチ回路である。２５は許容電流値域（許容電流
範囲）算出回路であり、初期設定回路３６で予め設定さ
れた許容チ値（・・・例えば１０％と設定したとする）
を使ってｌｏｊに対して許容電流上限値（ｊ、ｏｊＭ）
は、ｉｏｊｍ＝　ｔｌｌｏｊ　、許容電流下限値（ｉｏ
、Ｉｒ、）は、１ｏｊＬ＝０．９１ｏｊと算出する。２
６は時系列電流値１０ｊ。

ｉａｊＭおよび１ｏｊＬを記憶する記憶回路である。

２７はカウンタ＋１であり、基準クロック発振器２８か
らの信号に基づきカウントを１ケずつ更新（増して行く
）シていく。つまり、このカウント値は時系列の各クロ
ックに対応してのＪ′の値を示している。２９はスイッ
チｓｗ３を示しており、このスイッチは前述のようにモ
ード制御回路２３とカウンタ値比較回路３５により、オ
ン、オフ制御される。３０は電流値比較回路であり、あ
る時刻ｊにおける学習モードでの許容電流上限値ｉｏｊ
Ｍと許容電流下限値１０ＪＬとの間に監視モードでの電
流ｊ１ｊが入っているか否かを比較する。つまり１０ＪＬ＜工ｔｊ＜ｉｏｉＭ　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　（４）全チェックし、これが成
立していれば、カウンタ≠２３４への出力はされない。

つまり許容範囲内で動作していることになる。もし１１
ｊ〈ｉｏ、１ｒ、またはｉｏｊＭ（ｉｌｊとなったなら
ば、監視モードでの電流値が許容範囲外となっていると
いう事になり、カウンタ≠２３４△出力される。

これによりカウンタ＋２３４はカウントを１ケ増加させ
、該カウンタ値ｎをカウンタ値比戦回路３５へ送る。カ
ウンタ値比較回路３５はカウンタΦ２３４から入力され
たカウンタ値ｎと予め設定された換言すればカウンタ＋
２．３４から与えられた数値ＮＥＲＲとを比較し、ｎ＜
Ｎｐｕｎならばスイッチｓｗ３はもとのままとする。つ
まりオン状態のままで引続き基準クロック発振器２８か
らの信号がサンプルホールド回路２１、ＶＤ変換回路２
２、カウンタ≠１２７へ入る状態換言すれば時系列処理
が継続するようにしておく。もしｎ　〉ＮＥＲＲとなっ
たならばスイッチｓｗ３をオフさせる。これにより時系
列の処理は以後停止することになる。３６は初期設定回
路であり、学習モード開始前に基準クロックの発振間１
？４　（基準周波、換言すれば電流サンプリング周期）
を設定したシ、監視モード開始前ｌ（許容チを設定した
りＮＥＲＲｌ設定したりする等のための入力回路である
。なおりウンタ≠１２７とカウンタ≠２３４は、学習モ
ードあるいは監視モードスタート時にＮ／Ｃシステム１
７がらのリセット信号で、０にリセットされるものであ
る。３１は座標変換回路であり、電流値をグラフィック
ディスプレー３２に表示するためにスケール（尺度）変
換等を行う。３３は印書装置であり、学習時の電流値メ
モリを印書できるようになっている。なお第３図におい
て０のものは、その経路（ライン）における信号等の内
容について記述したものである。また第１図および第２
図においてｔｏｏ、　ｔｏｘ　、　ｔｏ２・・・とある
ｈｔｏｊとｔｏｊ＋ｘの間隔がサンプリング周期である
。

ｔｏ、１は学習時の時系列、ｔｌｊは監視時の時系列を
示している。

本発明は上記の事情に鑑みて提案されたもので、その目
的とするところは、機器の基準位置（スタート位置）の
ズレ、クロック周期の変動および移動速度の変動による
影響を受けることなく、機器異常を適切に監視し得る機
器異常監視システムを提供するにある。

本発明による機器異常監視システムは機器の正常動作時
における時系列電流値とその機器位置データとをそれぞ
れ読取り記憶する手段と、上記と同一動作を行う機器の
時系列電流値および機器位置データをそれぞれ上記手段
により記憶された上記正常動作時の時系列電流値および
機器位置データと演算比較することによりそれぞれ許容
変動範囲内に入っているか否かをチェックする手段と、
機器の動作が予め設定した回数以上上記許容変動範囲を
連続して越えたときに機器の動作を停止させる手段とを
具備してなることを特徴とし、学習時・と監視時におけ
る電流監視を絶対位置を基準として行うことにより、学
習時と監視時の開始位置ズレの影響をなくしまた長時間
に亘って監視を行なう際にもクロッ監視できるようにし
たものである。

本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する
。

第４図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
５図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

第４図および第５図において、１４は位置検出器、１５
はモータ、１６は分流器、１７はＮ／Ｃシステム、２１
はサンプルホールド回路、２２はｐ、／Ｄ変換回路、２
３はモード制御回路、２４はスイッチ回路、２５は許容
電流値域算出回路、２７はカウンタ≠１．２８は基準ク
ロック発振器、３１は座標変換回路、３２はグラフィッ
クディスプレー、３３は印梵、装置、３４はカウンタ≠
２．３５はカウンタ値比較回路、３６は初期設定回路、
５０はスイッチ回路、５１は位置・電流記憶装置、５２
は電流値比較回路、５３は分周器、５４はスイッチであ
る。

なお上記の１４〜３６に示された各部の構成およびその
機能は前記第３図について説明したものと同一であるか
らその説明を省略する。

上記本発明の実施例においては例えば第３図に示された
スイッチ２９、時系列電流値記憶回路２６および電流値
比較回路３００代りに、第４図においてはスイッチ回路
５０、位置電流記憶装置５１および電流値比較回路５２
ｆ：用いたものであり、また第５図においては第４図に
示されたものにさらに分周器５３とスイッチ５４とを付
加したものである。

上記本発明の各実施例の作用について説明する。

第４図においてスイッチ回路５０のスイッチ５ｖｒ３と
８Ｗ３２は、カウンタ値比較回路３５からの信号で、ｎ
（ＮＥＲｐならばオンした状態、ｎ〉ＮＥＲＲとなった
時点でオフした状態となる。これらのスイッチｓｗ３と
ｓｗ　３２を合せてスイッチ回路５０が構成されている
。位置・電流記憶回路５１は、時系列のクロックに対応
しての学習データ（学習モード時におけるｌＯｊ　、　
ｌｏｊＭ。

１ｏＪＬ）と、その時における位置データＸＯｊを記憶
する。電流値比較回路５２はスイッチｓｗ　２２を経由
しての学習時データ（電流値データｉ０ｊ、位置データ
ＸＯｊ、但し、ｉ＝０・１・２、・・・をもとに、監視
時の位置データＸｌｊに対ｌ０ｊＬを算出し、監視時の
電流値１１ｊが１ｏ３Ｌ＜、　ｉｘｊ　＜ＩｏｊＭ　・
・・曲間・曲曲曲　（５）であるか否かを調べる。式（
５）が成立しておればカウンタ≠２３４への出力はされ
ない。つまり許容１順回に入っていることになる。もし
、式（５）が成立しないときは、カウンタ≠２３４へ出
力される。（これ以上の説明は従来方式に同じであるた
め説明は省く）。次に上記ＩＯｊ　、ＩＯｊＭｒＩＯｊ
Ｌの算出法について説明する。但し時系列的には位置デ
ータＸＯｊ　ｒ　”Ｊが増加する方向での移動の場合で
ある。

１）位置データＸｌｊ　（ｊ＝ｏ　、　１　、２・・・
）がまず与えられる。（各クロックに対応して）２）　
ｘｘＪよりも小さくて、かつＸｌｊに最も近い学習時の
位置データＸＯｋを学習データの記憶部分つまり位置・
電流記憶回路５１から選び出す。イ旦し］（＝０．１，
２．・・・。このときＸＯｋ　＜Ｘｌｊ　＜Ｘｏ（ｋａ
ｔ　）３）そしてＸＯｋに対応する学習時電流値ｌｏｋ
さらにＸｏ（ｋ＋１）に対応する学習時電流値１ｏ（ｋ
ａｔ）を使って想定学習時電流値ＩＯｊやＩＯｊＭ　＋１０ｊ
Ｌを下記の式にて算出する。

ＩＯｊＭ＝１．ｌｌ０ｊ・・・・・・（７）但し１０％
アップまで許容する場合の例ｌ０ｊＬ　＝　０．９　ｒｏ、１・・・・・・（８）但
し１０チダウンまで許容する場合のＩＰＩＩこのようにしてｒｏｊ、　ＩＯｊＭ　、　ｌ０ｊＬを算
出したのち、式（５）が満足されるか否かを調べるので
ある。

第４図に示す実施例においては学習時と監視時における
機器例えば工具の基準位置（スタート位置）のズレ、あ
るいは、学習中、監視中におけるクロック周期の変動、
移動速度の変動等があった場合においても、それらの影
響を受けないようにして、学習時の電流パターンと監視
時のそれとを適切に比較することを可能ならしめ、工具
異常監視システムの実用性を高めることが出来る。

第５図に示す本発明の他の実施例においては、第４図に
示すものにさらに分周器５３と、分周器５３でオン・オ
フされるスイッチ、５ｗ４５４を付加したものであり、
分周器５３はカウンタ≠１２７を適当なる値（ロ）に分
周し、基準クロック発振器２８の発振するクロックのｎ
回につき１回の割合でスイッチｓｗ４　ｋ作動させ、位
置・電流記憶装置５１および電流値比較回路５２に位置
データｘｏｊ、　ｘｘ、１　（ｊ＝ｏ　、　ｔ　、・・
・）を送るようになされている。その他各部の構成、機
能は第４図について説明したものと同一である。

第５図に示す実施例においては位置・電流記憶装置５１
への位置信号を−に減らすことによす、メモリの削減が
計られる。これは、移動速度の変動や、クロック周期の
変動が少ないシステムに適用できるものである。但し位
置データが第４図に示すものと比べて少ないためその分
１０ｊＭ、　ｒｏ、ＩＬの算出精度が悪くなる。

以上の如く本発明によれば学Ｈ時と監視時における電流
監視を絶対位置を基準として行うことにより、学習時と
監視時の開始位置ズレの影響をなくシ、また長時間に亘
って監視を行なう際にもクロック発振器のクロック周期
の変動や移動速度の変動等の影響を受けることなく機器
異常を常に適切に監視できる等の優れた効果が奏せられ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ学習時および監視時の電
流パターンの関係を説明するための図、第３図は従来例
の構成を示すブロック線戦第４図は本発明の一実施例の
構成を示すブロック図、第５図は本発明の他の実施例の
構成を示すブロック図である。１４・・・位置検出器、１５・・・モータ、１６・・・
分流器、１７・・・Ｎカシステム、２１・・・サンプル
ホールド回路、２２・・・Ａ／Ｄ変換回路、２３・・・
モード制御回路、２４・・・スイッチ回路、２５・・・
許容電流値域算出回路、２７・・・カウンタ≠１．２８
・・・基漁クロック発振器、３１・・・座標変換回路、
３２・・・グラフィックディスプレー、３３・・・印替
装五、３４・・・カウンタ≠２．３５・・・カウンタ値
比較回路、３６・・・初期設定回路、５０・・・スイッ
チ回路、５Ｉ・・・位置・電流記憶装置、５２・・・電
流値比較回路、５３・・・分周器、５４・・・スイッチ
。

Claims

【特許請求の範囲】

機器の正常動作時における時系列電流値とその機器位置
データとをそれぞれ読取り記憶する手段と、上記と同一
動作を行う機器の時系列電流値および機器位置データを
それぞれ上記手段によシ記憶された上記正常動作時の時
系列電流値および機器位置データと演算比較することに
よりそれぞれ許容変動範囲内に入っているか否かをチェ
ックする手段と、機器の動作が予め設定した回数以上上
記許容変動範囲を連続して越えたときに機器の動作を停
止させる手段とを具備してなることを特徴とする機器異
常監視システム。