WO2023242947A1 - モータモニタリング装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
Definitions
- the present invention relates to a motor monitoring device.
- motors where the load can vary greatly such as the spindle motor of a machine tool
- heat may accumulate and overheat.
- Such motors may be rated for various times that they can be operated under certain conditions without overheating.
- time ratings for example, JIS-C4034-1 specifies continuous ratings that allow continuous operation, short-time ratings that allow operation from room temperature for a certain period of time (load time), and short-time ratings that allow operation from room temperature for a certain period of time (load time)
- the repetition rating, etc. which can be operated for a certain amount of time (time rate), is specified.
- a motor monitoring device includes a rotation speed acquisition unit that acquires the rotation speed of a motor that operates according to an operation program, an output value acquisition unit that acquires an output value of the motor, and the rotation speed and the output.
- a graph display unit that plots markers indicating combinations of values in a graph area in which one axis is the rotational speed and the other axis is the output value; the graph display unit plots the graph area in a grid pattern; and a mode changing section that changes the display mode of the marker for each unit area according to a predetermined index.
- the state of the motor can be easily grasped.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a machine tool including a motor monitoring device according to a first embodiment of the present disclosure.
- 2 is a table illustrating information stored by an information storage unit of the motor monitoring device of FIG. 1.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a display by the motor monitoring device of FIG. 1.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a machine tool 1 including a motor monitoring device according to a first embodiment of the present disclosure.
- the machine tool 1 includes a numerical control device 10 that is an embodiment of a motor monitoring device according to the present invention, a spindle motor 20, a rotation speed detector 21 that detects the rotation speed of the spindle motor 20, and a rotation speed detector 21 that detects the rotation speed of the spindle motor 20.
- a current detector 22 for detecting the winding temperature of the spindle motor 20
- a temperature detector 23 for detecting the winding temperature of the spindle motor 20
- a display device 30 for displaying a screen according to the numerical control device 10, and a and an input device 40 to be used.
- the numerical control device 10 controls the operation of the spindle motor 20 and other components according to an operation program (referred to as a machining program in the numerical control device) so that the machine tool 1 can perform predetermined machining on the workpiece.
- the numerical control device 10 may be realized by one or more computer devices having a memory, a processor (CPU), an input/output interface, etc., and executing an appropriate control program.
- the components of the numerical control device 10 described below are categorized by the functions of the numerical control device 10, and do not need to be clearly distinguishable in terms of physical configuration and program configuration.
- the spindle motor 20 is typically a motor that rotationally drives a cutting tool or a workpiece.
- the spindle motor 20 operates according to the operation program as described above, but the load may vary depending on the machining situation regardless of the rotation speed.
- the rotation speed detector 21, the current detector 22, and the temperature detector 23 may each be configured by well-known sensors.
- the display device 30 is a well-known display that performs display according to signals input from the numerical control device 10.
- the display device 30 may be configured integrally with the numerical control device 10.
- the input device 40 is a device for a user to input information into the numerical control device 10, and may have a well-known configuration such as a keyboard, a mouse, or the like.
- the input device 40 may also be configured integrally with the numerical control device 10.
- the input device 40 may be configured integrally with the display device 30.
- the display device 30 and the input device 40 may be a single input/output device such as a touch panel.
- the numerical control device 10 includes a program storage section 11, a motor control section 12 that controls the operation of a motor that drives the drive shaft of the machine tool 1 including the spindle motor 20, and a motor monitoring device according to the present disclosure. and a motor monitoring section 13 that performs the functions of.
- the program storage unit 11 stores operation programs to be executed in the machine tool 1.
- the operation program includes a plurality of blocks each specifying a unit operation of the machine tool 1.
- Each block includes one or more words each consisting of a combination of a plurality of characters.
- each block is first assigned a sequence number to identify the block.
- the motor control unit 12 executes the machining procedure described in the operation program by controlling the spindle motor 20 and the motors of other drive axes of the machine tool 1 according to the operation program.
- the configuration of the motor control section 12 is similar to that of a well-known numerical control device, so a detailed explanation will be omitted.
- the motor monitoring section 13 includes a program acquisition section 131, a rotation speed acquisition section 132, an output value acquisition section 133, an estimated time calculation section 134, an information storage section 135, and a graph display section 136.
- the program acquisition unit 131 acquires an operation program that specifies the operation of the spindle motor 20 to be monitored from the program storage unit 11. That is, the program acquisition unit 131 expands the target operation program into the working memory.
- the rotation speed acquisition unit 132 acquires the rotation speed of the main shaft motor 20 from the rotation speed detector 21.
- the rotation speed acquisition section 132 may acquire the rotation speed of the spindle motor 20 via the motor control section 12 .
- the output value acquisition unit 133 acquires output values such as current value, electric power value, torque value, etc. of the main shaft motor 20.
- the output value acquisition unit 133 is intended to acquire the current value of the spindle motor 20 from the current detector 22 and use the power value calculated from the current value as the output value.
- the output value acquisition unit 133 may be configured to directly use a detected value such as a current value as an output value.
- the output value acquisition unit 133 may acquire the output value or a value necessary for calculating the output value from the motor control unit 12. Further, the output value acquisition unit 133 may acquire two or more types of output values.
- Estimated time calculation unit 134 calculates the current rotation speed and speed of spindle motor 20 based on the winding temperature of spindle motor 20 obtained from temperature detector 23 and the current value or output value obtained by output value acquisition unit 133. Calculate the estimated time until the overheat temperature is reached when the output value is maintained.
- the information storage unit 135 stores operating information regarding the operating state of the main shaft motor 20 at regular time intervals.
- the operation information includes the rotation speed and the output value, and may also include position information of the corresponding command of the operation program, modal information specifying the operation of the main shaft motor 20, and the like. Examples of the location information of the operating program include sequence numbers, line numbers, block numbers, and the like.
- Modal information includes commands extracted from the operation program (not limited to those who directly specify the operation of the spindle motor 20, but includes instructions that may affect the operation of the spindle motor 20, such as instructions to specify a tool), numerical values For example, a set value of the control device 10, such as an upper limit value of acceleration, etc. may be mentioned. Further, the information storage unit 135 may calculate in advance a value such as a load level used in the graph display unit 136 as described later, and may store the calculated value as one element of the driving information.
- the time interval for saving the operating information may be a predetermined constant time, or may be the time obtained by dividing the machining time estimated from the operation program by the preset number of scheduled acquisitions of operating information.
- the information storage unit 135 may be configured to store driving information at time intervals specified by the user via the input device 40 or the like.
- FIG. 2 illustrates the contents of the driving information stored by the information storage unit 135.
- the information storage unit 135 can be configured to create a relational database of driving information using the data acquisition time or serial number as a unique key. Note that "-" in the figure means that calculation is impossible or that corresponding information does not exist.
- the graph display unit 136 displays a graph in which markers indicating combinations of rotational speed and output value are plotted in a graph area in which one axis represents the rotational speed and the other axis represents the output value.
- It includes a unit area setting section 1361, a load area setting section 1362, a mode changing section 1363, a margin setting section 1364, and a suggestion display section 1365.
- the unit area setting section 1361 sets a plurality of unit areas obtained by dividing the graph area into a grid pattern. In FIG. 3, the boundaries of unit areas are shown by broken lines. This boundary line of the unit area is for explaining the unit area, and does not need to exist on the screen actually displayed on the display device 30.
- the unit area setting section 1361 may determine the size of the unit area based on user input. Thereby, a sufficient number of unit areas can be set while ensuring the amount of information necessary for the mode changing unit 1363 to change the display mode of the marker.
- the unit area setting section 1361 may be configured to allow the user to specify the length of the unit area for each axis, or may be configured to allow the user to specify the number of unit areas (number of divisions) for each axis.
- the load area setting unit 1362 divides the graph area into multiple load areas with different load levels.
- the load area can be set as a boundary between a combination of rotation speed and output value that is considered to have an equal load on the main shaft motor 20, for example, various ratings.
- the continuous rating, time rating, and maximum output shown by the two-dot chain lines define the graph area as a continuous load area where continuous operation is possible, a short-time load area where intermittent operation is possible, and an exception if temporary.
- the system is divided into four areas: a maximum load area where the vehicle can be operated, and a non-operable area where even short-term operation is not permitted. Note that the boundaries of these load areas do not need to exist on the screen actually displayed on the display device 30.
- the mode changing unit 1363 changes the display mode of the marker for each unit area according to a predetermined index. Thereby, further information can be displayed on the two-dimensional graph, and the state of the spindle motor 20 can be presented to the user in an easy-to-understand manner.
- Changes in the aspect of the marker by the aspect changing unit 1363 include, for example, changing the color such as blue, yellow, or red according to the value of the index, changing the density or brightness according to the value of the index, and changing the aspect of the marker according to the value of the index. Examples include changing the length or size of the marker. In other words, it is preferable that the mode changing unit 1363 changes the display mode of the marker based on a predetermined rule so that the magnitude of the index value can be identified.
- the appearance frequency for each unit area of the combination of rotation speed and output value for example, the load level determined by the area set by the load area setting unit 1362, the estimated time calculation unit 134, etc. Examples include the estimated time until the calculated overheating temperature is reached.
- the aspect changing unit 1363 may change multiple aspects of the marker according to different indicators.
- the mode changing unit 1363 When changing the mode of the marker according to the appearance frequency for each unit region of the combination of rotation speed and output value, the mode changing unit 1363 changes the mode of the marker according to the frequency of appearance of the combination of rotation speed and output value in each unit region, the mode changing unit 1363 changes the mode of operation information in which the total number of operation information or output value in a predetermined time range has a value.
- the display mode of the marker may be changed according to the ratio of the number of driving information belonging to the unit area to the number of driving information belonging to the unit area (the number excluding those whose output value is zero). In this way, by setting the frequency to a relative value rather than an absolute number, changes in the appearance of the marker can be increased, so that the user can relatively easily grasp the state of the spindle motor 20.
- the time range for counting the appearance frequency may be set based on the time when acceleration or deceleration of the spindle motor 20 is completed, or may be the entire range from the start of operation of the spindle motor 20 to the end of
- the margin setting unit 1364 sets a margin amount that is an allowable range of the distance of the combination of rotation speed and output value from the boundary of the load area.
- the boundary of the allowable range is shown by a dashed line.
- the tolerance range is set for each axis, so the boundary line is rectangular, but the tolerance range may also be set as a two-dimensional distance that takes both axes into account so that the boundary is circular. . Note that the boundary of this allowable range does not need to exist on the screen actually displayed on the display device 30.
- the suggestion display unit 1365 adds a suggestion display to the marker that proposes a change in the operating conditions of the spindle motor 20 based on the load level.
- a lower left pointing arrow is added as a suggestion display to markers with load levels that exceed the time rating, suggesting that the load be reduced, and to markers with load levels that are less than the time rating, a suggestion is made to increase the load.
- An arrow pointing upward to the right is added as a suggestion display.
- the output value of the spindle motor 20 is not set by itself, but mainly increases as the rotation speed of the spindle motor 20 increases, so as a result, the combination of rotation speed and output value is displayed as a suggestion. Move in the direction of the arrow.
- the suggestion display unit 1365 may be configured to display a suggestion display so that the user can select it, and to start an editor that displays a corresponding part of the operating program in an editable manner when the suggestion display is selected.
- the suggestion display section 1365 may be configured to add a suggestion display when the distance from the boundary of the load area of the combination of rotation speed and output value is equal to or greater than a margin amount. If an increase in output is proposed when the combination of rotational speed and output value is close to the boundary of the load area, there is a risk that the combination of rotational speed and output value after the change will exceed the boundary of the load area. Therefore, it is preferable to propose a change in the operating conditions of the main shaft motor 20 only when there is sufficient distance to the boundary of the load area. When proposing a reduction in output, there is no need to consider the amount of margin from a safety perspective, but reducing output may have the disadvantage of increasing machining time. Therefore, if it is close to the boundary of the load area, a reduction in output may not be actively proposed.
- the numerical control device 10 includes a unit area setting section 1361 that sets a plurality of unit areas obtained by dividing a graph area into a grid pattern, and a unit area setting section 1361 that changes the display mode of markers for each unit area according to a predetermined index. Since the graph display section 136 includes the mode changing section 1363 and the graph display section 136, the user can understand the state of the spindle motor 20 from more aspects.
- the motor monitoring device may be provided independently from a numerical control device that controls a machine tool, and is intended to check the status of a motor other than the main shaft motor of the machine tool, such as a motor of a kneading machine. It's okay.
- the motor monitoring device may include a management computer that manages one or more numerical control devices, for example, a control device such as a kneading machine, or a management computer that manages such a control device, such as a motor monitoring device according to the embodiment described above.
- the function of a monitoring section may be added.
- the load area setting section, the margin setting section, and the suggestion display section have arbitrary configurations.
- Machine tool 10 Numerical control device (motor monitoring device) 11 Program storage unit 12 Motor control unit 13 Motor monitoring unit 131 Program acquisition unit 132 Rotation speed acquisition unit 133 Output value acquisition unit 134 Estimated time calculation unit 135 Information storage unit 136 Graph display unit 1361 Unit area setting unit 1362 Load area setting unit 1363 Aspect changing unit 1364 Margin setting unit 1365 Proposal display unit 20 Main shaft motor 21 Rotation speed detector 22 Current detector 23 Temperature detector 30 Display device 40 Input device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
モータの状態を容易に把握できる本開示の一態様に係るモータモニタリング装置は、動作プログラムに従って動作するモータの回転数を取得する回転数取得部と、前記モータの出力値を取得する出力値取得部と、前記回転数および前記出力値の組み合わせを示すマーカを、一方の軸を前記回転数、他方の軸を前記出力値とするグラフ領域にプロットするグラフ表示部と、を備え、前記グラフ表示部は、前記グラフ領域を格子状に分割した複数の単位領域を設定する単位領域設定部と、前記マーカの表示態様を所定の指標に応じて前記単位領域ごとに変更する態様変更部と、を有する。
Description
本発明は、モータモニタリング装置に関する。
例えば工作機械の主軸モータ等、負荷が大きく変化し得るモータでは、負荷が大きい状態が続くと熱が蓄積してオーバーヒートするおそれがある。このようなモータには、特定の条件でオーバーヒートせずに運転できる様々な時間定格が設定され得る。時間定格としては、例えばＪＩＳ－Ｃ４０３４－１に、連続運転可能な連続定格、室温の状態から一定の時間（負荷時間）だけ運転可能な短時間定格、所定のサイクル時間内に一定の時間（負荷時間率）だけ運転可能な反復定格等が規定されている。
現在の運転状態を維持する場合にモータがオーバーヒートするまでの時間を推定することも提案されている（例えば特許文献１参照）。オーバーヒートするまでの時間が分かれば、現在の加工を最後まで継続できるか否かを判断することができる。
オーバーヒートするまでの時間を推定するだけでは、モータの動作の安全性および余力を容易に把握することができない。具体的には、例えばオーバーヒートに対する余裕を極小化して最大限に効率的な加工を行うことができるようモータ速度等の設定値を調整する場合、設定値をどの程度増減すればよいかを容易に判断することができない。このため、モータの状態を容易に把握できる技術が望まれる。
本開示の一態様に係るモータモニタリング装置は、動作プログラムに従って動作するモータの回転数を取得する回転数取得部と、前記モータの出力値を取得する出力値取得部と、前記回転数および前記出力値の組み合わせを示すマーカを、一方の軸を前記回転数、他方の軸を前記出力値とするグラフ領域にプロットするグラフ表示部と、を備え、前記グラフ表示部は、前記グラフ領域を格子状に分割した複数の単位領域を設定する単位領域設定部と、前記マーカの表示態様を所定の指標に応じて前記単位領域ごとに変更する態様変更部と、を有する。
本開示によれば、モータの状態を容易に把握できる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るモータモニタリング装置を備える工作機械１の構成を示すブロック図である。
工作機械１は、本発明に係るモータモニタリング装置の一実施形態である数値制御装置１０と、主軸モータ２０と、主軸モータ２０の回転数を検出する回転数検出器２１と、主軸モータ２０の電流を検出する電流検出器２２と、主軸モータ２０の巻線温度を検出する温度検出器２３と、数値制御装置１０に従って画面表示を行う表示装置３０と、ユーザが数値制御装置１０に入力するために用いる入力装置４０と、を備える。
数値制御装置１０、工作機械１においてワークに所定の加工を行うことができるよう、動作プログラム（数値制御装置では加工プログラムと呼ばれる）に従って主軸モータ２０および他の構成要素の動作を制御する。数値制御装置１０は、メモリ、プロセッサ（ＣＰＵ）、入出力インターフェイス等を有し、適切な制御プログラムを実行する１または複数のコンピュータ装置によって実現され得る。以下に説明する数値制御装置１０の構成要素は、数値制御装置１０の機能を類別したものであって、物理構成およびプログラム構成において明確に区分できるものでなくてもよい。
主軸モータ２０は、典型的には切削工具またはワークを回転駆動するモータとされる。主軸モータ２０は、上述のように動作プログラムに従って動作するが、加工状況に応じて回転数とは無関係に負荷が変動し得る。回転数検出器２１、電流検出器２２および温度検出器２３は、それぞれ周知のセンサによって構成され得る。
表示装置３０は、数値制御装置１０から入力される信号に従って表示を行う周知のディスプレイである。表示装置３０は、数値制御装置１０と一体に構成されてもよい。入力装置４０は、数値制御装置１０にユーザが情報を入力するための装置であり、例えばキーボード、マウス等の周知の構成とされ得る。入力装置４０も、数値制御装置１０と一体に構成されてもよい。また、入力装置４０は、表示装置３０と一体に構成されてもよい。具体的には、表示装置３０および入力装置４０は、タッチパネル等の単一の入出力装置であってもよい。
本実施形態において、数値制御装置１０は、プログラム記憶部１１と、主軸モータ２０を含む工作機械１の駆動軸を駆動するモータの動作を制御するモータ制御部１２と、本開示に係るモータモニタリング装置の機能を実行するモータモニタリング部１３と、を備える。
プログラム記憶部１１は、工作機械１において実行される動作プログラムを記憶する。動作プログラムは、それぞれ工作機械１の単位動作を指定する複数のブロックを含む。各ブロックは、それぞれ複数のキャラクタ（文字）の組み合わせからなる１以上のワードを含む。一般的に、各ブロックは、最初に当該ブロックを特定するためのシーケンス番号が付される。
モータ制御部１２は、動作プログラムに従って、主軸モータ２０および工作機械１の他の駆動軸のモータを制御することにより、動作プログラムに記述される加工手順を実行する。モータ制御部１２の構成は、周知の数値制御装置と同様であるため、詳しい説明を省略する。
モータモニタリング部１３は、プログラム取得部１３１と、回転数取得部１３２と、出力値取得部１３３と、推定時間算出部１３４と、情報保存部１３５と、グラフ表示部１３６と、を備える。
プログラム取得部１３１は、プログラム記憶部１１から、主軸モータ２０のモニタリング対象とする動作を指定する動作プログラムを取得する。つまり、プログラム取得部１３１は、対象とする動作プログラムを作業メモリに展開する。
回転数取得部１３２は、回転数検出器２１から主軸モータ２０の回転数を取得する。回転数取得部１３２は、モータ制御部１２を介して主軸モータ２０の回転数を取得してもよい。
出力値取得部１３３は、主軸モータ２０の例えば電流値、電力値、トルク値等の出力値を取得する。出力値取得部１３３は、本実施形態では、出力値取得部１３３は、電流検出器２２から主軸モータ２０の電流値を取得し、電流値から算出される電力値を出力値として用いることが企図されるが、出力値取得部１３３は、電流値等の検出値をそのまま出力値とするよう構成されてもよい。出力値取得部１３３は、モータ制御部１２から出力値または出力値を算出するために必要な値を取得してもよい。また、出力値取得部１３３は、２種類以上の出力値を取得してもよい。
推定時間算出部１３４は、温度検出器２３から取得される主軸モータ２０の巻線温度と出力値取得部１３３が取得した電流値または出力値とに基づいて主軸モータ２０がその時点の回転数および出力値を維持する場合にオーバーヒート温度に達するまでの推定時間を算出する。
情報保存部１３５は、一定の時間間隔で主軸モータ２０の運転状態に関する運転情報を保存する。運転情報は、回転数および出力値を含み、動作プログラムの対応する命令の位置情報、主軸モータ２０の動作を指定するモーダル情報等を含み得る。動作プログラムの位置情報としては、シーケンス番号、行番号、ブロック番号等が挙げられる。モーダル情報としては、動作プログラムから抽出される命令（直接主軸モータ２０の動作を指定する者に限られず、例えば工具を指定する命令等の主軸モータ２０の動作に影響し得る命令を含む）、数値制御装置１０の例えば加速度の上限値等の設定値等が挙げられる。また、情報保存部１３５は、後述するようにグラフ表示部１３６において利用される負荷レベル等の値を予め算出し、運転情報の１つの要素として保存してもよい。
運転情報を保存する時間間隔は、予め定められる一定の時間であってもよく、動作プログラムから推定される加工時間を予め設定した運転情報取得予定数で除した時間とされてもよい。また、情報保存部１３５は、ユーザが入力装置４０等を介して指定する時間間隔で運転情報を保存するよう構成されてもよい。図２に、情報保存部１３５が保存する運転情報の内容を例示する。図から明らかなように、情報保存部１３５は、運転情報をデータの取得時刻または通し番号をユニークキーとするリレーショナルデータベースを作成するものとして構成され得る。なお、図中の「－」は、算出不能または該当する情報が存在しないことを意味する。
グラフ表示部１３６は、図３に例示するように、回転数および出力値の組み合わせを示すマーカを、一方の軸を回転数、他方の軸を出力値とするグラフ領域にプロットするグラフを表示する。単位領域設定部１３６１と、負荷区域設定部１３６２と、態様変更部１３６３と、マージン設定部１３６４と、提案表示部１３６５と、を有する。
単位領域設定部１３６１は、グラフ領域を格子状に分割した複数の単位領域を設定する。図３には、単位領域の境界を破線で示す。この単位領域の境界線は、単位領域を説明するためのものであって、実際に表示装置３０に表示される画面には存在しなくてもよい。単位領域設定部１３６１は、ユーザの入力に基づいて単位領域の大きさを決定してもよい。これにより、態様変更部１３６３がマーカの表示態様を変更するために必要な情報量を確保しつつ、十分な数の単位領域を設定することできる。単位領域設定部１３６１は、ユーザが各軸の単位領域の長さを指定できるよう構成されてもよく、各軸の単位領域の数（分割数）を指定できるよう構成されてもよい。
負荷区域設定部１３６２は、グラフ領域を負荷レベルが異なる複数の負荷区域に分割する。負荷区域は、主軸モータ２０の負荷が等しいと考えられる回転数および出力値の組み合わせ、例えば各種の定格を境界として設定され得る。図３では、それぞれ二点鎖線で示す連続定格、時間定格、最大出力によって、グラフ領域が、連続運転可能な連続負荷区域、断続的に運転が可能な短時間負荷区域、一時的であれば例外的に運転可能な最大負荷区域、短時間の運転も認められない運転不能区域の４つの区域に分割されている。なお、これらの負荷区域の境界線は、実際に表示装置３０に表示される画面には存在しなくてもよい。
態様変更部１３６３は、マーカの表示態様を所定の指標に応じて単位領域ごとに変更する。これにより、２次元のグラフ上にさらなる情報を表示し、ユーザに主軸モータ２０の状態を分かりやすく提示することができる。態様変更部１３６３によるマーカの態様の変更としては、例えば青、黄、赤のように指標の値に応じた色の変更、指標の値に応じた濃度または輝度の変更、指標の値に応じたマーカの長さまたは大きさの変更等が挙げられる。つまり、態様変更部１３６３は、指標の値の大きさを識別できるよう、所定のルールに基づいてマーカの表示態様を変更することが好ましい。
マーカの態様を決定するための指標としては、回転数および出力値の組み合わせの単位領域ごとの出現頻度、例えば負荷区域設定部１３６２が設定した区域により判定される負荷レベル、推定時間算出部１３４が算出したオーバーヒート温度に達するまでの推定時間等を挙げることができる。態様変更部１３６３は、マーカの複数の態様を異なる指標に応じて変化させてもよい。
回転数および出力値の組み合わせの単位領域ごとの出現頻度に応じてマーカの態様を変化させる場合、態様変更部１３６３は、所定の時間範囲における運転情報の総数または出力値が有値となる運転情報の数（出力値がゼロであるものを除外した数）に対する単位領域に属する運転情報の数の割合に応じてマーカの表示態様を変更してもよい。このように、頻度の絶対数ではなく、相対値とすることにより、マーカの態様変化を大きくできるので、ユーザが主軸モータ２０の状態を比較的容易に把握できる。出現頻度を計数する時間範囲は、主軸モータ２０の加速または減速の完了時を基準として設定されてもよく、主軸モータ２０の運転開始から運転終了までの全範囲とされてもよい。
マージン設定部１３６４は、回転数および出力値の組み合わせの負荷区域の境界からの距離の許容範囲であるマージン量を設定する。図３には、許容範囲の境界を一点鎖線で示す。図示する例では、軸ごとに許容範囲が設定されているため、境界線は方形状であるが、境界が円形状となるよう両軸を考慮した２次元距離として許容範囲を設定してもよい。なお、この許容範囲の境界は、実際に表示装置３０に表示される画面には存在しなくてもよい。
提案表示部１３６５は、負荷レベルに基づいて主軸モータ２０の運転条件の変更を提案する提案表示をマーカに付加する。図３において、時間定格を超える負荷レベルのマーカには負荷を小さくするよう提案する左下向きの矢印が提案表示として付加され、時間定格に満たない負荷レベルのマーカには負荷を増大するよう提案する右上向きの矢印が提案表示として付加されている。なお、主軸モータ２０の出力値は、それ自体が設定されるものではなく、主に主軸モータ２０の回転数の上昇に付随して増大するため、結果として回転数および出力値の組み合わせは提案表示の矢印のような方向に移動する。提案表示部１３６５は提案表示をユーザが選択可能に表示し、提案表示が選択された場合に動作プログラムの対応部分を編集可能に表示するエディタを起動するよう構成されてもよい。
提案表示部１３６５は、回転数および出力値の組み合わせの負荷区域の境界からの距離がマージン量以上である場合に提案表示を付加するよう構成されてもよい。回転数および出力値の組み合わせが負荷区域の境界から近い場合に出力の増大を提案すると、変更後の回転数および出力値の組み合わせが負荷区域の境界を越えてしまうおそれがある。このため、負荷区域の境界までの距離に余裕がある場合のみ、主軸モータ２０の運転条件の変更を提案することが好ましい。出力の低下を提案する場合、安全性の観点からはマージン量を考慮する必要はないが、出力を低下させると加工時間が増大するというデメリットが生じるおそれがある。このため、負荷区域の境界から近い場合には、積極的に出力の低下を提案しないようにしてもよい。
本実施形態に係る数値制御装置１０は、グラフ領域を格子状に分割した複数の単位領域を設定する単位領域設定部１３６１と、マーカの表示態様を所定の指標に応じて単位領域ごとに変更する態様変更部１３６３と、を有するグラフ表示部１３６を備えるため、ユーザは、主軸モータ２０の状態をより多面的に把握できる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、前述した実施形態に記載された効果は、本発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述した実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
本開示に係るモータモニタリング装置は、工作機械を制御する数値制御装置から独立して設けられてもよく、工作機械の主軸モータ以外のモータ、例えば混練機のモータ等の状態を確認するものであってもよい。例として、本開示に係るモータモニタリング装置は、１または複数の数値制御装置を管理する管理コンピュータ、例えば混練機等の制御装置またはそのような制御装置を管理する管理コンピュータに上述の実施形態のモータモニタリング部の機能を付加したものであってもよい。また、本開示に係るモータモニタリング装置において、負荷区域設定部、マージン設定部および提案表示部は任意の構成である。
１ 工作機械
１０ 数値制御装置（モータモニタリング装置）
１１ プログラム記憶部
１２ モータ制御部
１３ モータモニタリング部
１３１ プログラム取得部
１３２ 回転数取得部
１３３ 出力値取得部
１３４ 推定時間算出部
１３５ 情報保存部
１３６ グラフ表示部
１３６１ 単位領域設定部
１３６２ 負荷区域設定部
１３６３ 態様変更部
１３６４ マージン設定部
１３６５ 提案表示部
２０ 主軸モータ
２１ 回転数検出器
２２ 電流検出器
２３ 温度検出器
３０ 表示装置
４０ 入力装置
１０ 数値制御装置（モータモニタリング装置）
１１ プログラム記憶部
１２ モータ制御部
１３ モータモニタリング部
１３１ プログラム取得部
１３２ 回転数取得部
１３３ 出力値取得部
１３４ 推定時間算出部
１３５ 情報保存部
１３６ グラフ表示部
１３６１ 単位領域設定部
１３６２ 負荷区域設定部
１３６３ 態様変更部
１３６４ マージン設定部
１３６５ 提案表示部
２０ 主軸モータ
２１ 回転数検出器
２２ 電流検出器
２３ 温度検出器
３０ 表示装置
４０ 入力装置
Claims (9)
- 動作プログラムに従って動作するモータの回転数を取得する回転数取得部と、
前記モータの出力値を取得する出力値取得部と、
前記回転数および前記出力値の組み合わせを示すマーカを、一方の軸を前記回転数、他方の軸を前記出力値とするグラフ領域にプロットするグラフ表示部と、
を備え、
前記グラフ表示部は、
前記グラフ領域を格子状に分割した複数の単位領域を設定する単位領域設定部と、
前記マーカの表示態様を所定の指標に応じて前記単位領域ごとに変更する態様変更部と、
を有する、モータモニタリング装置。 - 一定の時間間隔で前記回転数および前記出力値を保存する情報保存部をさらに備え、
前記態様変更部は、前記回転数および前記出力値の組み合わせの前記単位領域ごとの出現頻度に応じて前記マーカの表示態様を変更する、請求項１に記載のモータモニタリング装置。 - 前記態様変更部は、前記モータの加速または減速の完了時を基準として所定の時間範囲における前記回転数および前記出力値の組み合わせの出現頻度に応じて前記マーカの表示態様を変更する、請求項２に記載のモータモニタリング装置。
- 前記態様変更部は、前記モータの運転開始から運転終了までの全範囲における前記回転数および前記出力値の組み合わせの出現頻度に応じて前記マーカの表示態様を変更する、請求項２に記載のモータモニタリング装置。
- 前記態様変更部は、前記単位領域の負荷レベルを識別できるよう前記マーカの表示態様を変更する、請求項１から４のいずれかに記載のモータモニタリング装置。
- 前記単位領域設定部は、ユーザの入力に基づいて前記単位領域の大きさを決定する、請求項１から５のいずれかに記載のモータモニタリング装置。
- 前記グラフ表示部は、
前記グラフ領域を負荷レベルが異なる複数の負荷区域に分割する負荷区域設定部と、
負荷レベルに基づいて前記モータの運転条件の変更を提案する提案表示を前記マーカに付加する提案表示部をさらに有する、請求項１から６のいずれかに記載のモータモニタリング装置。 - 前記グラフ表示部は、前記回転数および前記出力値の負荷区域の境界からの距離の許容範囲であるマージン量を設定するマージン設定部をさらに有し、
前記提案表示部は、前記回転数および前記出力値の組み合わせの負荷区域の境界からの距離が前記マージン量以上である場合に前記提案表示を付加する、請求項７に記載のモータモニタリング装置。 - 前記モータがその時点の前記回転数および前記出力値を維持する場合にオーバーヒート温度に達するまでの推定時間を算出する推定時間算出部をさらに備え
前記態様変更部は、前記推定時間に応じて前記マーカの表示態様を変更する、請求項７または８に記載のモータモニタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/023771 WO2023242947A1 (ja) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | モータモニタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/023771 WO2023242947A1 (ja) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | モータモニタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023242947A1 true WO2023242947A1 (ja) | 2023-12-21 |
Family
ID=89192670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/023771 WO2023242947A1 (ja) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | モータモニタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2023242947A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1090011A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Fanuc Ltd | ロードメータの視覚的表示方法 |
| JP2008131729A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Fanuc Ltd | モータ制御装置 |
| JP2014018911A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Fanuc Ltd | 切削可能判定を行う制御装置 |
| JP2015047016A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | ファナック株式会社 | モータ負荷を表示する機能を備えた制御装置 |
-
2022
- 2022-06-14 WO PCT/JP2022/023771 patent/WO2023242947A1/ja unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1090011A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Fanuc Ltd | ロードメータの視覚的表示方法 |
| JP2008131729A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Fanuc Ltd | モータ制御装置 |
| JP2014018911A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Fanuc Ltd | 切削可能判定を行う制御装置 |
| JP2015047016A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | ファナック株式会社 | モータ負荷を表示する機能を備えた制御装置 |
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