WO2025254091A1 - 分配制御装置及び分配制御方法 - Google Patents

分配制御装置及び分配制御方法

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WO2025254091A1
WO2025254091A1 PCT/JP2025/019977 JP2025019977W WO2025254091A1 WO 2025254091 A1 WO2025254091 A1 WO 2025254091A1 JP 2025019977 W JP2025019977 W JP 2025019977W WO 2025254091 A1 WO2025254091 A1 WO 2025254091A1
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WO
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data
time
unit
request
synchronization
Prior art date
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Application number
PCT/JP2025/019977
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English (en)
French (fr)
Inventor
精一 杉山
充宏 大槻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G08C15/06—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division

Definitions

  • the present invention relates to a distribution control device and a distribution control method.
  • Machine tools such as drilling machines are connected to multiple slave devices, such as a calculation device that calculates the amount of movement of the drilling machine, and a judgment device that determines whether the drilling machine is operating correctly.
  • the machine tool and each slave device are connected wirelessly or via a wire, and data communication is carried out.
  • Patent Document 1 discloses that when a master transmits data such as a measurement start signal to multiple slaves, the reception timing of the signal may differ for each slave. Therefore, by adding a delay time to the transmitted data, the reception timing of the transmitted data at each slave is aligned.
  • Patent Document 1 makes it possible to align the timing of receiving transmitted data among each slave, but because the results of the processing assigned to each slave are sent to the device at their own individual timing, the device receives the processing results from each slave at random times. As a result, it is not possible to unify the processing results from each slave to evaluate the operation of the machine tool.
  • the present invention aims to provide a distribution control device and distribution control method that can synchronize each device with the device's cycle start time and transmit the judgment results of each slave device to the device in a synchronized manner.
  • a distribution control device includes a control unit, a first communication unit that communicates with a device, and a second communication unit that communicates with a plurality of slave devices that operate in conjunction with the operation of the device.
  • the control unit outputs a data request to the device via the first communication unit, requesting the device to transmit measurement data.
  • the control unit acquires the measurement data from the device via the first communication unit, and classifies the acquired measurement data into individual data to be distributed to each slave device.
  • a synchronization request sent from each slave unit is received, and upon receiving the synchronization request, the divided individual data is transmitted to each slave unit via the second communication unit, the judgment results transmitted from each slave unit based on the divided individual data are synchronized, and the synchronized judgment results are transmitted to the device via the first communication unit.
  • a distribution control method is a distribution control method executed by a control unit, and includes the steps of: outputting a data request requesting a device to transmit measurement data via a first communication unit; acquiring the measurement data from the device via the first communication unit when the data request is accepted by the device; classifying the acquired measurement data into individual data to be distributed to each of a plurality of slave devices that operate in conjunction with the operation of the device; accepting a synchronization request sent from each slave device after acquiring the measurement data; transmitting the classified individual data to each slave device via a second communication unit when the synchronization request is accepted; synchronizing determination results sent from each slave device based on the classified individual data; and transmitting the synchronized determination results to the device via the first communication unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a distribution control device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a timing chart showing the transmission and reception of data between the distribution control device and the slave units.
  • FIG. 3 is a timing chart showing the transmission and reception of data in the first embodiment, where (a) shows the measurement data output by the machine tool, (b) shows the data request output by the distribution control device, and (c) to (g) show the synchronization requests output by each slave device.
  • FIG. 4 is a timing chart showing data transmission and reception in the first comparative example, where (a) shows measurement data output by the machine tool, and (b) to (f) show data requests output by each terminal.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a distribution control device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a timing chart showing the transmission and reception of data between the distribution control device and the slave units.
  • FIG. 3 is a timing chart showing the transmission and reception of data in the first embodiment, where (a) shows the measurement data output by the
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing individual data acquired by transmitting a data request from each terminal in the first comparative example.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing individual data acquired by each slave device transmitting a synchronization request in the first embodiment.
  • Figure 7 is a timing chart showing the transmission and reception of data in the second embodiment, where (a) shows the measurement data output by the machine tool, (b) shows the data request output by the distribution control device, and (c) to (g) show the synchronization requests output by each child device.
  • Figure 8 is a timing chart showing the transmission and reception of data in the second comparative example, where (a) shows the measurement data output by the machine tool, (b) shows the data request output by the distribution control device, and (c) to (g) show the synchronization requests output by each child device.
  • Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a distribution control device 2 according to an embodiment, a machine tool 1 (equipment) connected to the distribution control device 2, and multiple slave units 3A-3E.
  • the distribution control device 2 and machine tool 1, and the distribution control device 2 and each of the slave units 3A-3E shown in Figure 1, are connected wirelessly or via a wire, enabling data communication.
  • Machine tool 1 includes a spindle motor M1 and an encoder E1, as well as servo motors M2 and M3 and encoders E2 and E3.
  • Machine tool 1 also includes a communication unit 11, a sequence control unit 12, a numerical control unit 13, and power amplifiers 14 and 15.
  • Machine tool 1 is, for example, a hole drill.
  • Machine tool 1 is an example of equipment.
  • the sequence control unit 12 and numerical control unit 13 control the drive of the spindle motor M1 and servo motors M2 and M3.
  • the power amplifier unit 14 amplifies the power supplied to the spindle motor M1.
  • the power amplifier unit 15 amplifies the power supplied to the servo motors M2 and M3.
  • the communication unit 11 transmits and receives data to and from the distribution control device 2.
  • the communication unit 11 acquires measurement data, such as NC data, detected by the encoders E1-E3 of the machine tool 1 and transmits it to the distribution control device 2.
  • the measurement data includes data to be transmitted to each of the slave units 3A-3E (hereinafter referred to as "individual data").
  • individual data to be transmitted to each of the slave units 3A-3E is referred to as individual data 4a-4e, respectively.
  • the measurement data is a combination of multiple sets of time-series data, each set being a set of time-shared data that divides one cycle of the machine tool 1's operation into multiple parts. If the machine tool 1 is a drilling machine, a "cycle" is, for example, the period from when the drill starts to rotate, drilling a hole in the workpiece, and ending when the drill rotation is stopped, completing the series of processes.
  • the time-shared data can be divided, for example, by the unit communication time when data is communicated between the machine tool 1 and the distribution control device 2.
  • the communication unit 11 starts tracing the measurement data when a trace start signal ("Q" in Figure 3, described below) is sent from the distribution control device 2, and stops tracing the measurement data when a trace end signal ("E" in Figure 3) is sent.
  • the communication unit 11 starts tracing the measurement data, and when the number of pieces of data (the number of time-shared data, described below) reaches a predetermined number, it accepts a data request (described in detail below) and sends the measurement data to the distribution control device 2.
  • the communication unit 11 receives the determination result (details will be described later) sent from the distribution control device 2.
  • the distribution control device 2 distributes data sent and received between the machine tool 1 (equipment) and multiple slave units 3A-3E that operate in conjunction with the operation of the machine tool 1.
  • the distribution control device 2 includes a communication unit 21 (first communication unit), a data acquisition unit 22, a determination notification unit 23, a synchronization control unit 24, a data distribution unit 25, a memory unit 26, interlock units 28a-28e, and an inter-process communication unit 29 (second communication unit).
  • the communication unit 21 sends and receives data to and from the communication unit 11 of the machine tool 1. Specifically, the communication unit 21 outputs a trace start signal and a trace end signal to the machine tool 1. When a data request is output from the synchronization control unit 24 at regular time intervals, the communication unit 21 sends this data request to the machine tool 1.
  • a "data request” refers to a signal that requests the machine tool 1 to send measurement data.
  • the communication unit 21 When a data request is accepted by the machine tool 1 and measurement data is transmitted from the machine tool 1, the communication unit 21 receives this measurement data and outputs it to the data acquisition unit 22. As mentioned above, the measurement data includes individual data 4a to 4e to be transmitted to each of the slave units 3A to 3E. Note that the data requests output by the synchronization control unit 24 are not limited to fixed time intervals and may be transmitted at any timing.
  • the communication unit 21 transmits the judgment result (synchronized judgment result) output from the synchronization control unit 24 to the machine tool 1.
  • the "judgment result" refers to data derived from the calculation results of each calculation unit 34, which will be described later.
  • the data acquisition unit 22 acquires the measurement data transmitted from the machine tool 1 and separates the acquired measurement data into individual data to be distributed to each of the slave units 3A-3E.
  • the data acquisition unit 22 outputs the individual data 4a-4e to the synchronization control unit 24.
  • the synchronization control unit 24 outputs a data request to the machine tool 1 at regular time intervals.
  • the data request is sent from the communication unit 21 to the machine tool 1.
  • the measurement data is sent from the machine tool 1.
  • the synchronization control unit 24 When the above data request is accepted by the machine tool 1 (for example, when the synchronization control unit 24 receives measurement data from the machine tool 1), the synchronization control unit 24 then accepts synchronization requests (details will be described later) sent from each of the slave units 3A-3E.
  • a "synchronization request" refers to a signal sent by each of the slave units 3A-3E to request the distribution control device 2 to send measurement data. Until a data request is accepted by the machine tool 1, the synchronization control unit 24 will not accept synchronization requests sent from each of the slave units 3A-3E.
  • the synchronization control unit 24 accepts the synchronization request when it is sent from each of the slave units 3A-3E.
  • the synchronization control unit 24 can accept the synchronization request sent from each of the slave units 3A-3E so that the same cycle of time series data in the machine tool 1 is sent to each of the slave units 3A-3E.
  • the synchronization control unit 24 can also accept synchronization requests sent from each of the slave units 3A-3E for each of multiple time-series data sets, as long as the number of time-shared data sets does not exceed a predetermined upper limit.
  • the "predetermined upper limit" can be set to the time during which each of the slave units 3A-3E can execute its calculation processing during the interval between the end of one cycle of the machine tool 1's operation and the start of the next cycle.
  • the synchronization control unit 24 When the synchronization control unit 24 receives a synchronization request sent from each of the slave units 3A-3E, it transmits individual data 4a-4e to each of the slave units 3A-3E in synchronization with this synchronization request. In other words, the synchronization control unit 24 outputs a data request to the machine tool 1 requesting the transmission of measurement data, and after the data request is accepted by the machine tool 1, it accepts the synchronization request sent from each of the slave units 3A-3E. The synchronization control unit 24 synchronizes the determination results sent from each of the slave units 3A-3E. This determination result is sent from the communication unit 21 to the machine tool 1.
  • the synchronization control unit 24 synchronizes the judgment results and outputs them to the judgment notification unit 23.
  • the determination notification unit 23 acquires data requests output at regular time intervals from the synchronization control unit 24 and outputs them to the communication unit 21.
  • the determination notification unit 23 outputs the determination results acquired by the calculation processing in each of the slave units 3A to 3E to the communication unit 21.
  • the data distribution unit 25 outputs the individual data 4a-4e acquired and classified by the data acquisition unit 22 to the storage unit 26.
  • the memory unit 26 stores each of the individual data 4a to 4e.
  • the interlock units 28a-28e (denoted as "IR" in Figure 1) store addresses indicating the divisions when individual data 4a-4e is sent to each of the slave units 3A-3E synchronized by the synchronization control unit 24. For example, if individual data was sent up to address x in the current transmission, the addresses are stored so that the next transmission will start from address (x+1).
  • the inter-process communication unit 29 transmits each of the individual data 4a-4e acquired by the data acquisition unit 22 to each of the slave units 3A-3E at the timing synchronized by the synchronization control unit 24.
  • the inter-process communication unit 29 receives the determination results transmitted from each of the slave units 3A-3E and outputs them to the synchronization control unit 24.
  • the inter-process communication unit 29 functions as a second communication unit that transmits the individual data corresponding to each of the slave units 3A-3E contained in the measurement data to each of the slave units 3A-3E when the synchronization control unit 24 accepts a synchronization request transmitted from each of the slave units 3A-3E.
  • the distribution control device 2 can be configured as an integrated computer comprising, for example, a central processing unit (CPU) and storage means such as RAM, ROM, and a hard disk.
  • the data acquisition unit 22, judgment notification unit 23, synchronization control unit 24, and data distribution unit 25 constitute the control unit of the distribution control device 2.
  • handset units 3A to 3E shown in Figure 1. Note that each handset unit 3A to 3E has the same configuration, so the following will explain the configuration of handset unit 3A.
  • the slave unit 3A includes a reading unit 31, a synchronization unit 32, a control unit 33, and a calculation unit 34.
  • the reading unit 31 reads the individual data 4a transmitted from the distribution control device 2. That is, when the individual data 4a corresponding to the slave device 3A is transmitted from the distribution control device 2, the reading unit 31 reads this individual data 4a.
  • the synchronization unit 32 When a synchronization command (described below) is output from the control unit 33, the synchronization unit 32 outputs a synchronization request to the distribution control device 2. The synchronization unit 32 determines whether the synchronization request has been accepted by the distribution control device 2. If the synchronization request has been accepted, the reading unit 31 reads the individual data 4a sent from the distribution control device 2.
  • the synchronization unit 32 transmits the determination result by the calculation unit 34 to the distribution control device 2.
  • the control unit 33 outputs the individual data 4a acquired by the reading unit 31 to the calculation unit 34 and acquires the judgment result from the calculation unit 34.
  • the control unit 33 outputs a synchronization command to the synchronization unit 32 at a predetermined timing (for example, at regular time intervals).
  • the synchronization unit 32 outputs a synchronization request to the distribution control device 2 in response to the output of the synchronization command.
  • the calculation unit 34 performs calculation processing based on the individual data 4a. For example, if the slave unit 3A is a rotational torque measuring device, it calculates the rotational torque based on the individual data 4a (e.g., NC data) synchronized with the trace start signal. The calculation unit 34 outputs a determination result as to whether or not this calculation result is a normal value to the control unit 33. This determination result is sent to the distribution control device 2 via the control unit 33 and synchronization unit 32.
  • the individual data 4a e.g., NC data
  • sub-units 3B to 3E shown in Figure 1 have the same configuration as sub-unit 3A, so a description of their configuration will be omitted.
  • (1a) to (1e) indicate the operation of the synchronization control unit 24
  • (2a) to (2f) indicate the operation of the slave unit 3A
  • (3a) to (3f) indicate the operation of the slave unit 3B. Note that illustration of the slave units 3C to 3E is omitted.
  • slave units 3A and 3B begin reading individual data 4a and 4b at time t2 shown in Figure 2 (2a) and (3a).
  • the synchronization control unit 24 updates the write pointer.
  • the slave units 3A and 3B import individual data 4a and 4b.
  • the slave units 3A and 3B update the read pointer.
  • the synchronization control unit 24 updates the write pointer again.
  • the slave units 3A and 3B import the individual data 4a and 4b.
  • the slave units 3A and 3B update the read pointer.
  • the synchronization control unit 24 updates the write pointer again.
  • the slave units 3A and 3B import the individual data 4a and 4b.
  • the slave units 3A and 3B update the read pointer.
  • Fig. 3(a) is a timing chart showing, in time series, measurement data (e.g., NC data) output by the machine tool 1.
  • Fig. 3(b) is a timing chart showing, in time series, data requests output by the synchronization control unit 24 of the distribution control device 2.
  • Fig. 3(c) to (g) are timing charts showing, in time series, synchronization requests output by each of the slave units 3A to 3E.
  • the horizontal axis indicates the passage of time.
  • symbol x1 indicates one cycle of one machining process (e.g., drilling a hole) in machine tool 1.
  • machine tool 1 acquires ten sets of measurement data ranging from “1" to "0.”
  • the cycles indicated by x2, x3, x4, ... are sequentially processed.
  • each of the ten sets of measurement data will be referred to as "time-shared data.”
  • Time-shared data can be measurement data that machine tool 1 transmits to each of slave units 3A-3E in one communication unit.
  • the measurement data includes individual data 4a-4e to be transmitted to each of slave units 3A-3E.
  • machine tool 1 receives a data request transmitted from distribution control device 2, it transmits the measurement data to distribution control device 2.
  • FIG. 3 shows the timing at which a data request is sent by the synchronization control unit 24.
  • "R” indicates the timing at which the communication unit 21 sends a data request
  • an "R” surrounded by a dotted line indicates that the data request was not accepted (failed)
  • an "R” surrounded by a solid line indicates that the data request was accepted.
  • the symbols r1, r2, ... shown as ellipses in (b) in Figure 3 indicate the measurement data acquired by the synchronization control unit 24 when a data request was accepted by the machine tool 1.
  • the synchronization control unit 24 when a trace start signal Q is input, the synchronization control unit 24 outputs a data request to the machine tool 1 at a predetermined timing (in this example, at regular time intervals).
  • a trace end signal E When a trace end signal E is input, the synchronization control unit 24 stops outputting data requests.
  • the trace start signal Q is a signal sent from the distribution control device 2 to the machine tool 1 to request that it start tracing measurement data (e.g., NC data).
  • the trace end signal E is a signal sent from the distribution control device 2 to the machine tool 1 to request that it end tracing measurement data.
  • the machine tool 1 When the traced measurement data reaches a predetermined number, the machine tool 1 accepts a data request. When the machine tool 1 accepts a data request, it transmits one cycle of measurement data (10 times of time-shared data) to the distribution control device 2. The communication unit 21 receives this measurement data. That is, the communication unit 21 receives the 10 pieces of time-shared data "1" to "0" shown by the symbol x1 in Figure 3(a). Note that the number of pieces of time-shared data is not limited to 10.
  • the data acquisition unit 22 acquires the measurement data indicated by the symbol r1.
  • the acquired measurement data is output to the synchronization control unit 24.
  • the time-division data included in the measurement data r1 matches the time-division data "1" to "0" of the symbol x1.
  • the data acquisition unit 22 acquires the measurement data indicated by the symbol r2, and then sequentially acquires the measurement data indicated by the symbols r3, r4, ...
  • the measurement data indicated by the symbols r2 to r4 in Figure 3(b) matches the time-division data "1" to "0" of the cycle indicated by the symbols x2 to x4 in Figure 3(a).
  • FIG. 3 shows the timing at which slave unit 3A sends a synchronization request.
  • "S” indicates the timing at which slave unit 3A sends a synchronization request to synchronization control unit 24, with "S" surrounded by a dotted line indicating non-acceptance (failure) of the synchronization request and "S" surrounded by a solid line indicating acceptance of the synchronization request.
  • the oval symbol s1A in (c) in Figure 3 indicates individual data 4a (data about slave unit 3A included in the measurement data) acquired by slave unit 3A when the synchronization request is accepted by synchronization control unit 24. In other words, when the synchronization request is accepted by synchronization control unit 24, reading unit 31 of slave unit 3A acquires individual data 4a for 10 pieces of time-shared data "1" to "0" indicated by symbol x1 in one cycle of machine tool 1.
  • the reading unit 31 of the slave unit 3A sequentially acquires the individual data 4a indicated by symbols s2A, s3A, s4A, ... in Figure 3(c).
  • the calculation unit 34 of the slave unit 3A (see Figure 1) performs the desired calculation processing based on the acquired individual data 4a and transmits the determination results from the calculation processing to the distribution control device 2.
  • the "P" indicated in Figure 3(c) and the "P” indicated in Figures 3(d) to 3(g) described below indicate internal processing in each of the slave units 3A to 3E.
  • (d) to (g) in Figure 3 show the timing of transmission of synchronization requests by slave units 3B to 3E.
  • "S" indicates the timing when slave units 3B to 3E transmit a synchronization request to the synchronization control unit 24, with an "S" surrounded by a dotted line indicating non-acceptance (failure) of the synchronization request and an "S" surrounded by a solid line indicating acceptance of the synchronization request.
  • oval symbols s1B, s1C, s1D, and s1E in (d) to (g) in Figure 3 respectively indicate individual data 4b to 4e (data about slave units 3B to 3E included in the measurement data) acquired by slave units 3B to 3E upon acceptance of a synchronization request by synchronization control unit 24.
  • reading unit 31 of slave units 3B to 3E acquires individual data 4b to 4e for 10 pieces of time-shared data "1" to "0" indicated by symbol x1 in one cycle of machine tool 1.
  • the reading units 31 of slave units 3B to 3E sequentially acquire the individual data 4b to 4e indicated by the symbols "s2B, s3B, s4B, ...,” “s2C, s3C, s4C, ...,” “s2D, s3D, s4D, ...,” and "s2E, s3E, s4E, " in (d) to (g) of Figure 3.
  • the calculation units 34 of slave units 3B to 3E perform the desired calculation processing based on the acquired individual data 4b to 4e and transmit the results of the calculation processing to the distribution control device 2.
  • the measurement data for the cycle indicated by the symbol x1 is received by the distribution control device 2.
  • This measurement data is divided into individual data 4a-4e to be sent to each of the slave units 3A-3E and stored in the memory unit 26.
  • the distribution control device 2 By accepting synchronization requests sent from each of the slave units 3A-3E, the distribution control device 2 transmits the individual data 4a-4e stored in the memory unit 26 to each of the slave units 3A-3E. As a result, the individual data 4a-4e read by each of the slave units 3A-3E is synchronized in time. Specifically, all of the individual data 4a-4e correspond to the time-sharing data "1" to "0" of the cycle of symbol x1 shown in Figure 3(a) and are data from the same period. Therefore, by using the judgment results obtained by the calculation unit 34 of each of the slave units 3A-3E, it is possible to evaluate the operation of the machine tool 1 with high accuracy. Furthermore, because the time-sharing data is divided by unit communication time, it is possible to transmit measurement data at fixed communication time intervals.
  • Fig. 4(a) is a timing chart showing the measurement data output by the machine tool 1 in chronological order.
  • Fig. 4(b) to (f) are timing charts showing the data requests output by the five terminals 5A to 5E connected to the machine tool 1 in chronological order.
  • the horizontal axis indicates the passage of time.
  • symbol x1 indicates the duration of one cycle of processing (e.g., drilling a hole) in machine tool 1.
  • machine tool 1 detects ten cycles of measurement data ranging from “1" to "0" in one cycle indicated by symbol x1.
  • the cycles indicated by symbols x2, x3, x4, ... are sequentially processed.
  • the measurement data includes individual data to be sent to each terminal 5A-5E (referred to as "individual data 6a-6e").
  • the first comparative example does not include the distribution control device 2 shown in Figure 1. Therefore, the measurement data output from the machine tool 1 is sent individually to each of the terminals 5A to 5E. Specifically, as shown in Figure 4(b), when a trace start signal Q is input to terminal 5A, terminal 5A sends a data request to the machine tool 1 at a predetermined timing (for example, at regular time intervals). When a trace end signal E is input to terminal 5A, terminal 5A stops sending the data request.
  • FIG. 4 shows the timing at which terminal 5A sends a data request.
  • “R” indicates the timing at which terminal 5A sends a data request, with an "R” surrounded by a dotted line indicating that the data request was not accepted (failed), and an "R” surrounded by a solid line indicating that the data request was accepted.
  • the oval symbol r1A in (b) in Figure 4 indicates individual data 6a (data about terminal 5A included in the measurement data) acquired by terminal 5A when the data request was accepted by machine tool 1. In other words, when a data request is accepted by machine tool 1, terminal 5A acquires individual data 6a for 10 pieces of time-shared data "1" to "0" in one cycle of machine tool 1.
  • the individual data 6a received at symbol r1A does not necessarily match the time-shared data of "1" to "0" indicated by symbol x1 on the machine tool 1.
  • the measurement data indicated by symbol x1 in Figure 4(a) and the individual data indicated by symbol r1A in Figure 4(b) may not match in time.
  • each terminal 5A to 5E independently transmits a data request, and when each of these is accepted by machine tool 1, each terminal 5A to 5E receives individual data 6a to 6e.
  • each terminal 5A to 5E is not synchronized in time with the measurement data during period x1 shown in (a) of Figure 4.
  • Figure 5 is an explanatory diagram showing individual data 6a to 6d acquired by terminals 5A to 5D sending data requests in the first comparative example.
  • Figure 6 is an explanatory diagram showing individual data 4a to 4c acquired by slave units 3A to 3C sending synchronization requests in the first embodiment.
  • the symbol x1 in Figures 5 and 6 indicates one cycle.
  • each terminal 5A-5D independently acquires individual data 6a-6d, so the time-sharing data included in each individual data 6a-6d does not match in time with the measurement data for one cycle of the machine tool 1.
  • the distribution control device 2 synchronizes the individual data 4a-4c between each of the slave units 3A-3C, so the time-sharing data included in each individual data 4a-4c matches in time with the measurement data for one cycle of the machine tool 1.
  • each of the terminals 5A-5E shown in FIG. 4 independently sends a data request to the machine tool 1, and when this request is accepted, the individual data 6a-6e is acquired, so the determination results at each of the terminals 5A-5E are not synchronized.
  • the distribution control device 2 by adopting the distribution control device 2 according to this embodiment, as shown in FIG. 3, the individual data 4a-4e received by each of the slave units 3A-3E is synchronized with one cycle's worth of data from the machine tool 1. As a result, the distribution control device 2 can obtain time-synchronized judgment results from each of the slave units 3A-3E, and can then transmit these judgment results to the machine tool 1. As a result, the machine tool 1 can obtain time-synchronized judgment results from each of the slave units 3A-3E, enabling the operation of the machine tool 1 to be evaluated with high accuracy.
  • Fig. 7(a) is a timing chart showing measurement data output by the machine tool 1 in chronological order.
  • Fig. 7(b) is a timing chart showing data requests output by the distribution control device 2 in chronological order.
  • Fig. 7(c) to (g) are timing charts showing synchronization requests output by each of the slave units 3A to 3E in chronological order.
  • the horizontal axis indicates the passage of time.
  • symbol x1 indicates the duration of one cycle of processing in machine tool 1 (for example, drilling a hole).
  • machine tool 1 detects ten cycles of measurement data ranging from "1" to "0".
  • the cycles indicated by x2, x3, x4, ... are sequentially processed.
  • the measurement data includes individual data 4a to 4e to be sent to each of slave units 3A to 3E.
  • machine tool 1 receives a data request sent from distribution control device 2, it sends the measurement data to distribution control device 2.
  • FIG. 7 shows the timing at which a data request is sent by the synchronization control unit 24.
  • “R” indicates the timing at which the communication unit 21 sends a data request
  • an "R” surrounded by a dotted line indicates that the data request was not accepted (failed)
  • an "R” surrounded by a solid line indicates that the data request was accepted.
  • the symbols r12, r34, ... shown as ellipses in (b) in Figure 7 indicate the measurement data acquired by the synchronization control unit 24 when a data request was accepted by the machine tool 1.
  • the synchronization control unit 24 when a trace start signal Q is input, the synchronization control unit 24 outputs a data request to the machine tool 1 at a predetermined timing (for example, at regular time intervals). When a trace end signal E is input, the synchronization control unit 24 stops outputting the data request.
  • Machine tool 1 decides whether to accept or reject the data request depending on the status of its internal processing. If machine tool 1 accepts a data request, it transmits two cycles of measurement data (20 times of time-shared data) to distribution control device 2. That is, while the first embodiment (see Figure 3) described above describes an example in which one cycle of measurement data (10 times of time-shared data) is transmitted to distribution control device 2, the second embodiment differs from the first embodiment in that two cycles of measurement data are transmitted.
  • the synchronization control unit 24 receives this measurement data. That is, the synchronization control unit 24 receives the 20 pieces of time-division data indicated by symbols x1 and x2 in Figure 7(a). As a result, the data acquisition unit 22 acquires the measurement data indicated by symbol r12. The time-division data included in the measurement data r12 matches the time-division data "1" to "0" of the cycle indicated by symbol x1 and the time-division data "1" to "0" of the cycle indicated by symbol x2, a total of 20 pieces. Furthermore, when the next data request is accepted, the data acquisition unit 22 acquires the measurement data indicated by symbol r34, and then sequentially acquires the measurement data indicated by symbols r56, ... The measurement data indicated by symbol r34 in Figure 7(b) matches the time-division data "1" to "0" of the cycle indicated by symbols x3 and x4 in Figure 7(a).
  • (c) in Figure 7 shows the timing at which slave unit 3A sends a synchronization request.
  • "S” indicates the timing at which slave unit 3A sends a synchronization request to the synchronization control unit 24, with an "S" surrounded by a dotted line indicating non-acceptance (failure) of the synchronization request and an "S" surrounded by a solid line indicating acceptance of the synchronization request.
  • the oval symbol s12A in (c) in Figure 7 indicates individual data 4a (data about slave unit 3A included in the measurement data) acquired by slave unit 3A when the synchronization request is accepted by the synchronization control unit 24.
  • the reading unit 31 (see Figure 1) of slave unit 3A acquires a total of 20 pieces of time-shared data: 10 pieces of time-shared data "1" to "0" for the cycle indicated by symbol x1 of the machine tool 1, and 10 pieces of time-shared data "1" to "0” for the cycle indicated by symbol x2.
  • the reading unit 31 of the slave unit 3A sequentially acquires the individual data 4a indicated by symbols s34A, s56A, ... in Figure 7(c).
  • the calculation unit 34 of the slave unit 3A performs the desired calculation processing based on the acquired individual data 4a, and transmits the determination results from the calculation processing to the distribution control device 2.
  • "P" in Figure 7(c) and “P” in Figures 7(d) to 7(g) described below indicate internal processing in each of the slave units 3A to 3E.
  • (d) to (g) in Figure 7 show the timing of transmission of synchronization requests by slave units 3B to 3E.
  • (d) to (g) in Figure 7 indicate the timing at which slave units 3B to 3E transmit synchronization requests to the synchronization control unit 24, with an "S" surrounded by a dotted line indicating non-acceptance (failure) of the synchronization request and an "S" surrounded by a solid line indicating acceptance of the synchronization request.
  • the oval symbols s12B, s12C, s12D, and s12E in Figure 7 (d) to (g) indicate individual data 4b to 4e (data about slave units 3B to 3E included in the measurement data) acquired by slave units 3B to 3E upon acceptance of the synchronization request by the synchronization control unit 24.
  • the reading units 31 of the slave units 3B-3E acquire a total of 20 pieces of time-division data: 10 pieces of time-division data "1" to "0" for the cycle indicated by symbol x1 of the machine tool 1, and 10 pieces of time-division data "1" to "0” for the cycle indicated by symbol x2.
  • the reading unit 31 of each of the slave units 3B to 3E sequentially acquires the individual data 4b to 4e indicated by the symbols "s34B, s56B, ...,” “s34C, s56C, ...,” “s34D, s56D, ...,” and “s34E, s56E, " in (d) to (g) of Figure 7.
  • the calculation unit 34 of each of the slave units 3B to 3E performs the desired calculation process based on the acquired individual data 4b to 4e and transmits the results of the calculation process to the distribution control device 2.
  • the distribution control device 2 receives two cycles of measurement data indicated by the symbols x1 and x2. This measurement data is divided into individual data 4a to 4e to be sent to each of the slave units 3A to 3E and stored in the memory unit 26.
  • the distribution control device 2 By accepting synchronization requests sent from each of the slave units 3A-3E, the distribution control device 2 transmits individual data 4a-4e to each of the slave units 3A-3E.
  • the individual data 4a-4e (20 pieces of time-shared data) read by each of the slave units 3A-3E are synchronized in time.
  • all of the individual data 4a-4e correspond to the two cycles of time-shared data marked x1 and x2 in Figure 7(a) and are data from the same period. Therefore, by using the judgment results obtained by calculations in the calculation unit 34 of each of the slave units 3A-3E, it is possible to evaluate the operation of the machine tool 1 with high accuracy.
  • Fig. 8(a) is a timing chart showing measurement data output by machine tool 1 in chronological order.
  • Fig. 8(b) is a timing chart showing data requests output by distribution control device 2 in chronological order.
  • Fig. 8(c) to (g) are timing charts showing synchronization requests output by each of slave units 3A to 3E in chronological order.
  • the horizontal axis indicates the passage of time.
  • symbol x1 indicates the duration of one cycle of processing in machine tool 1 (for example, drilling a hole).
  • machine tool 1 detects ten cycles of measurement data ranging from "1" to "0".
  • the cycles indicated by x2, x3, x4, ... are sequentially processed.
  • the measurement data includes individual data 4a to 4e to be sent to each of slave units 3A to 3E.
  • machine tool 1 receives a data request sent from distribution control device 2, it sends the measurement data to distribution control device 2.
  • FIG. 8 shows the timing at which a data request is sent by the synchronization control unit 24.
  • “R” indicates the timing at which the communication unit 21 sends a data request
  • an "R” surrounded by a dotted line indicates that the data request was not accepted (failed)
  • an "R” surrounded by a solid line indicates that the data request was accepted.
  • the symbols r123, r456, ... shown as ellipses in (b) in Figure 8 indicate the measurement data acquired by the synchronization control unit 24 when a data request was accepted by the machine tool 1.
  • the synchronization control unit 24 when a trace start signal Q is input, the synchronization control unit 24 outputs a data request to the machine tool 1 at a predetermined timing (for example, at regular time intervals). When a trace end signal E is input, the synchronization control unit 24 stops outputting the data request.
  • the machine tool 1 decides whether to accept or reject the data request depending on the status of its internal processing. If the machine tool 1 accepts the data request, it transmits three cycles of measurement data (30 times of time-shared data) to the distribution control device 2. That is, while the second embodiment (see Figure 7) described above describes an example in which two cycles of measurement data (20 times of time-shared data) are transmitted to the distribution control device 2, the second comparative example differs from the second embodiment in that three cycles of measurement data are transmitted.
  • the synchronization control unit 24 receives this measurement data. That is, the synchronization control unit 24 receives the 30 pieces of time-division data indicated by symbols x1, x2, and x3 in Figure 8(a). As a result, the data acquisition unit 22 acquires the measurement data indicated by symbol r123.
  • the time-division data included in the measurement data r123 matches the time-division data "1" to "0" of the cycle indicated by symbol x1, the time-division data "1" to "0” of the cycle indicated by symbol x2, and the time-division data "1" to "0” of the cycle indicated by symbol x3, a total of 30 pieces. Furthermore, when the next data request is accepted, the data acquisition unit 22 acquires the measurement data indicated by symbol r456.
  • (c) in Figure 8 shows the timing at which slave unit 3A transmits a synchronization request.
  • "S” indicates the timing at which slave unit 3A transmits a synchronization request to the synchronization control unit 24, with an "S" surrounded by a dotted line indicating non-acceptance (failure) of the synchronization request and an "S" surrounded by a solid line indicating acceptance of the synchronization request.
  • the oval symbol s123A in (c) in Figure 8 indicates individual data 4a (data about slave unit 3A included in the measurement data) acquired by slave unit 3A when the synchronization request is accepted by the synchronization control unit 24.
  • the reading unit 31 (see Figure 1) of slave unit 3A acquires a total of 30 pieces of time-shared data: 10 pieces of time-shared data "1" to "0" for the cycle indicated by symbol x1 of the machine tool 1, 10 pieces of time-shared data "1" to "0” for the cycle indicated by symbol x2, and 10 pieces of time-shared data "1" to "0” for the cycle indicated by symbol x3.
  • the reading unit 31 of the slave unit 3A sequentially acquires the individual data 4a indicated by symbols s456A, ... in Figure 8(c).
  • the calculation unit 34 of the slave unit 3A performs the desired calculation process based on the acquired individual data 4a, and transmits the determination results from this calculation to the distribution control device 2.
  • "P" in Figure 8(c) and "P” in Figures 8(d) to 8(g) described below indicate internal processing in each of the slave units 3A to 3E.
  • (d) to (g) in Figure 8 show the timing of transmission of synchronization requests by slave units 3B to 3E.
  • (d) to (g) in Figure 8 indicate the timing at which slave units 3B to 3E transmit synchronization requests to the synchronization control unit 24, with an "S" surrounded by a dotted line indicating non-acceptance (failure) of the synchronization request and an "S" surrounded by a solid line indicating acceptance of the synchronization request.
  • oval symbols s123B, s123C, s123D, and s123E in (d) to (g) in Figure 8 indicate individual data 4b to 4e (data about slave units 3A to 3E included in the measurement data) acquired by slave units 3B to 3E upon acceptance of the synchronization request by the synchronization control unit 24, respectively.
  • the reading units 31 of the slave units 3B-3E acquire a total of 30 pieces of time-sharing data: 10 pieces of time-sharing data "1" to “0” for the cycle indicated by reference symbol x1 of the machine tool 1, 10 pieces of time-sharing data "1” to “0” for the cycle indicated by reference symbol x2, and 10 pieces of time-sharing data "1" to "0” for the cycle indicated by reference symbol x3.
  • the reading unit 31 of each of the slave units 3B to 3E sequentially acquires the individual data 4b to 4e indicated by the symbols "s456B, !, “s456C, !, “s456D, !, and “s456E, " in (d) to (g) of Figure 8.
  • the calculation unit 34 of each of the slave units 3B to 3E performs the desired calculation process based on the acquired individual data 4b to 4e, and transmits the results of the calculation process to the distribution control device 2.
  • the number of time-shared data items is 10 or 20, and the amount of calculations processed at one time by each of the slave units 3A-3E is 10 or 20 pieces of time-shared data.
  • a synchronization request is accepted for each of multiple pieces of time-series data, as long as the number of time-shared data items executed in one calculation process by each of the slave units 3A-3E does not exceed a predetermined upper limit (for example, 20).
  • a predetermined upper limit for example, 20
  • the number of time-shared data items is 30, and the number of time-shared data items executed by each of the slave units 3A to 3E in one calculation process exceeds the specified upper limit.
  • the amount of calculations processed at one time increases, and the time required for calculations exceeds the standby time.
  • the synchronization control unit 24 of the distribution control device 2 accepts synchronization requests transmitted from each of the slave units 3A-3E for each of multiple time-series data, as long as the number of time-shared data does not exceed a predetermined upper limit. Furthermore, the synchronization control unit 24 synchronizes the judgment results transmitted from each of the slave units 3A-3E and transmits them to the machine tool 1. Therefore, the machine tool 1 can obtain synchronized judgment results from each of the slave units 3A-3E, enabling highly accurate evaluation using the judgment results.
  • the communication unit 11, communication unit 21, inter-process communication unit 29, reading unit 31, and synchronization unit 32 have a wireless communication I/F or a wired communication I/F.
  • the machine tool 1 and the distribution control device 2 are integrated, or if the distribution control device 2 and each of the slave units 3A-3E are integrated, the machine tool 1, distribution control device 2, and each of the slave units 3A-3E may be directly connected by wiring to send and receive signals directly.

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Abstract

分配制御装置（２）及び分配制御方法は、機器（１）に対して測定データの送信を要求するデータ要求を出力し、前記データ要求が機器（１）により受理されると前記測定データを機器（１）から取得し、前記取得した測定データを、機器（１）の作動に連動して作動する複数の子機（３Ａ～３Ｅ）のそれぞれに分配する個別データに区分し、前記測定データを取得した後に、各子機（３Ａ～３Ｅ）から送信される同期要求を受理し、前記同期要求を受理すると前記区分した個別データを各子機（３Ａ～３Ｅ）に送信し、前記区分した個別データに基づく各子機（３Ａ～３Ｅ）から送信された判定結果どうしを同期させ、前記同期させた判定結果を機器（１）に送信する。

Description

分配制御装置及び分配制御方法
　本発明は、分配制御装置及び分配制御方法に関する。
　穴あけ加工機などの工作機械は、穴開け加工機の動作量を計算する計算装置、穴開け加工機が正確に作動しているか否かを判定する判定装置などの複数の子機に連結されている。工作機械と各子機とは、無線或いは有線にて連結されデータ通信が行なわれる。工作機械に複数の子機を連結することにより、例えば工作機械にてワークに穴あけ加工する場合に、工作機械が正常に作動しているか否かの判定を並列処理し、リアルタイムで監視することが可能になる。
　従来において、工作機械などの機器に連結される複数の子機どうしは連動しておらず、それぞれが独自のタイミングで作動していた。このため、各子機において機器のデータを読み取るタイミングが一致しない場合があり、各子機において検出したデータを適正に把握することができない。
　例えば、第１の子機において時刻ｔ０でデータ検出を開始して、機器の１サイクル分となる時間ＴのデータＤａを取得したとする。また、第２の子機において時刻ｔ０よりも遅い時刻ｔ１でデータ検出を開始して、時間ＴのデータＤｂを取得したとする。この場合、データＤａとデータＤｂとは、検出の開始時刻及び終了時刻に時間差が生じているので、単純に比較することができない。
　特許文献１は、マスタから複数のスレーブに対して測定開始信号などのデータを送信する場合には、スレーブごとに信号の受信タイミングが異なる場合があるため、送信データに遅延時間を付加することにより、各スレーブにおける送信データの受信タイミングを揃えることを開示している。
特開２０１５－２２６１１７号公報
　特許文献１の技術では、各スレーブにおいて送信データの受信タイミングを揃えることができるものの、各スレーブに分担されている処理の結果を、それぞれ独自のタイミングで機器に送信しているため、機器側では、各スレーブによる処理結果をランダムなタイミングで受信することになる。その結果、各スレーブにおける処理結果を統一して工作機械の作動を評価することができない。
　本発明は、機器のサイクル開始時刻に各機器を同期させ、且つ各子機における判定結果を同期させて機器に送信することが可能な分配制御装置及び分配制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の実施形態に係る分配制御装置は、制御部と、機器と通信する第１通信部と、前記機器の作動に連動して作動する複数の子機と通信する第２通信部と、を備える。前記制御部は、前記機器に対して測定データの送信を要求するデータ要求を前記第１通信部を介して出力し、前記データ要求が前記機器により受理されると、前記測定データを前記機器から前記第１通信部を介して取得し、前記取得した測定データを各子機に分配する個別データに区分し、
　　前記測定データを取得した後に、各子機から送信される同期要求を受理し、前記同期要求を受理すると、前記区分した個別データを前記第２通信部を介して各子機に送信し、前記区分した個別データに基づく各子機から送信された判定結果どうしを同期させ、前記同期させた判定結果を前記第１通信部を介して前記機器に送信する。
　本発明の実施形態に係る分配制御方法は、制御部により実行される分配制御方法であって、機器に対して測定データの送信を要求するデータ要求を第１通信部を介して出力することと、前記データ要求が前記機器により受理されると、前記測定データを前記機器から前記第１通信部を介して取得することと、前記取得した測定データを、前記機器の作動に連動して作動する複数の子機のそれぞれに分配する個別データに区分することと、前記測定データを取得した後に、各子機から送信される同期要求を受理することと、前記同期要求を受理すると、前記区分した個別データを第２通信部を介して各子機に送信することと、前記区分した個別データに基づく各子機から送信された判定結果どうしを同期させることと、前記同期させた判定結果を前記第１通信部を介して前記機器に送信することと、を備える。
　上記構成によれば、機器のサイクル開始時刻に各機器を同期させ、且つ各子機における処理結果を同期させて機器に送信することが可能になる。
図１は、実施形態に係る分配制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は、分配制御装置及び子機における各データの送受信を示すタイミングチャートである。 図３は、第１実施例に係るデータの送受信を示すタイミングチャートであり、（ａ）は工作機械が出力する測定データ、（ｂ）は分配制御装置が出力するデータ要求、（ｃ）～（ｇ）は各子機が出力する同期要求を示す。 図４は、第１比較例に係るデータの送受信を示すタイミングチャートであり、（ａ）は工作機械が出力する測定データ、（ｂ）～（ｆ）は各端末が出力するデータ要求を示す。 図５は、第１比較例において各端末がデータ要求を送信して取得した個別データを示す説明図である。 図６は、第１実施例において各子機が同期要求を送信して取得した個別データを示す説明図である。 図７は、第２実施例に係るデータの送受信を示すタイミングチャートであり、（ａ）は工作機械が出力する測定データ、（ｂ）は分配制御装置が出力するデータ要求、（ｃ）～（ｇ）は各子機が出力する同期要求を示す。 図８は、第２比較例に係るデータの送受信を示すタイミングチャートであり、（ａ）は工作機械が出力する測定データ、（ｂ）は分配制御装置が出力するデータ要求、（ｃ）～（ｇ）は各子機が出力する同期要求を示す。
　以下、実施形態について図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る分配制御装置２、及び分配制御装置２に接続される工作機械１（機器）、複数の子機３Ａ～３Ｅの構成を示すブロック図である。図１に示す分配制御装置２と工作機械１との間、分配制御装置２と各子機３Ａ～３Ｅとの間は、無線或いは有線により接続され、データ通信が可能とされている。
　工作機械１は、スピンドルモータＭ１及びエンコーダＥ１と、サーボモータＭ２、Ｍ３及びエンコーダＥ２、Ｅ３を備えている。工作機械１は、通信部１１と、シーケンス制御部１２と、数値制御部１３と、電力増幅部１４、１５を備えている。工作機械１は、例えば穴開けドリルである。工作機械１は、機器の一例である。
　シーケンス制御部１２及び数値制御部１３は、スピンドルモータＭ１及びサーボモータＭ２、Ｍ３の駆動を制御する。電力増幅部１４は、スピンドルモータＭ１に供給する電力を増幅する。電力増幅部１５は、サーボモータＭ２、Ｍ３に供給する電力を増幅する。
　通信部１１は、分配制御装置２との間でデータの送受信を行う。通信部１１は、工作機械１のエンコーダＥ１～Ｅ３で検出したＮＣデータなどの測定データを取得し、分配制御装置２に送信する。測定データは、各子機３Ａ～３Ｅに送信するデータ（以下「個別データ」という）を含む。本実施形態では、各子機３Ａ～３Ｅに送信する個別データをそれぞれ個別データ４ａ～４ｅとする。
　測定データは、工作機械１の動作の１サイクルを複数に区分した時分割データを１つの組とした時系列データを、複数組み合わせたデータである。「１サイクル」とは、工作機械１が穴開け加工機の場合には、例えばドリルの回転を開始してからワークに穴開け加工して、ドリルの回転を停止するまでの一連の処理が終了するまでの期間である。時分割データは、例えば工作機械１と分配制御装置２との間でのデータ通信を行う際の単位通信時間で区分することができる。
　通信部１１は、分配制御装置２からトレース開始信号（後述する図３に示す「Ｑ」）が送信されたときに測定データのトレースを開始し、トレース終了信号（図３に示す「Ｅ」）が送信されたときに測定データのトレースを終了する。通信部１１は、測定データのトレースを開始し、データ数（後述する時分割データの数）が所定数に達したときに、データ要求（詳細は後述）を受理し、測定データを分配制御装置２に送信する。
　通信部１１は、分配制御装置２から送信された判定結果（詳細は後述）を受信する。
　分配制御装置２は、工作機械１（機器）と、工作機械１の作動に連動して作動する複数の子機３Ａ～３Ｅとの間で送受信するデータを分配する。分配制御装置２は、通信部２１（第１通信部）と、データ取得部２２と、判定通知部２３と、同期制御部２４と、データ分配部２５と、記憶部２６と、インターロック部２８ａ～２８ｅと、プロセス間通信部２９（第２通信部）、を備えている。
　通信部２１は、工作機械１の通信部１１との間でデータの送受信を行う。具体的に通信部２１は、工作機械１にトレース開始信号、及びトレース終了信号を出力する。通信部２１は、同期制御部２４から一定の時間間隔でデータ要求が出力されたときに、このデータ要求を工作機械１に送信する。「データ要求」とは、工作機械１に対して測定データの送信を要求するための信号を指す。
　通信部２１は、データ要求が工作機械１にて受理され、工作機械１から測定データが送信された際には、この測定データを受信し、データ取得部２２に出力する。前述したように、測定データには各子機３Ａ～３Ｅに送信する個別データ４ａ～４ｅが含まれている。なお、同期制御部２４が出力するデータ要求は、一定の時間間隔に限定されるものではなく、任意のタイミングとしてもよい。通信部２１は、同期制御部２４から出力される判定結果（同期した判定結果）を工作機械１に送信する。「判定結果」は、後述する各演算部３４による演算結果により導出されるデータを指す。
　データ取得部２２は、工作機械１から送信された測定データを取得し、取得した測定データを各子機３Ａ～３Ｅに分配する個別データに区分する。データ取得部２２は、個別データ４ａ～４ｅを同期制御部２４に出力する。
　同期制御部２４は、一定の時間間隔で工作機械１に対してデータ要求を出力する。データ要求は、通信部２１から工作機械１に送信される。工作機械１にてデータ要求が受理されると、工作機械１から測定データが送信される。
　同期制御部２４は、上記のデータ要求が工作機械１にて受理されると（例えば、同期制御部２４が工作機械１から測定データを受信すると）、その後において各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求（詳細は後述）を受理する。「同期要求」とは、各子機３Ａ～３Ｅが、分配制御装置２に対して測定データの送信を要求する信号を指す。同期制御部２４は、工作機械１にてデータ要求が受理されるまでは、各子機３Ａ～３Ｅから同期要求が送信されてもこれを受理しない。
　同期制御部２４は、工作機械１にてデータ要求が受理された後において、各子機３Ａ～３Ｅから同期要求が送信された際には、この同期要求を受理する。同期制御部２４は、工作機械１における同一サイクルの時系列データが各子機３Ａ～３Ｅに送信されるように、各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求を受理することができる。
　同期制御部２４は、時分割データ数が所定の上限値を超えない範囲で、複数の時系列データごとに、各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求を受理することも可能である。「所定の上限値」は、工作機械１の動作の１サイクルが終了して次のサイクルが開始するまでのインターバルにおいて、各子機３Ａ～３Ｅの演算処理を実行可能な時間に設定することができる。
　同期制御部２４は、各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求を受理すると、この同期要求に同期して各子機３Ａ～３Ｅに個別データ４ａ～４ｅを送信する。即ち、同期制御部２４は、工作機械１に対して、測定データの送信を要求するデータ要求を出力し、工作機械１にてデータ要求が受理された後に、各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求を受理する。同期制御部２４は、各子機３Ａ～３Ｅから送信された判定結果を同期させる。この判定結果は、通信部２１から工作機械１に送信される。
　同期制御部２４は、各子機３Ａ～３Ｅから判定結果が送信された際に、各判定結果を同期させて判定通知部２３に出力する。
　判定通知部２３は、同期制御部２４から一定の時間間隔で出力されるデータ要求を取得し、通信部２１に出力する。判定通知部２３は、各子機３Ａ～３Ｅにおける演算処理で取得された判定結果を通信部２１に出力する。
　データ分配部２５は、データ取得部２２で取得、区分された個別データ４ａ～４ｅを記憶部２６に出力する。
　記憶部２６は、各個別データ４ａ～４ｅを記憶する。
　インターロック部２８ａ～２８ｅ（図１では、「ＩＲ」と表記）は、同期制御部２４にて同期させた各子機３Ａ～３Ｅに個別データ４ａ～４ｅを送信したときの区切りを示すアドレスを記憶する。例えば今回の送信で個別データをｘ番地まで送信した場合に、次回の送信で（ｘ+１）番地から送信するように、アドレスを記憶する。
　プロセス間通信部２９は、同期制御部２４で同期したタイミングで、データ取得部２２で取得された各個別データ４ａ～４ｅを、各子機３Ａ～３Ｅに送信する。プロセス間通信部２９は、各子機３Ａ～３Ｅから送信される判定結果を受信し、同期制御部２４に出力する。即ち、プロセス間通信部２９は、各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求が同期制御部２４にて受理されたとき、測定データに含まれる各子機３Ａ～３Ｅに対応する個別データを各子機３Ａ～３Ｅに送信する第２通信部としての機能を備えている。
　分配制御装置２は、例えば、中央演算ユニット（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。データ取得部２２、判定通知部２３、同期制御部２４、データ分配部２５は、分配制御装置２の制御部を構成する。
　次に、図１に示す子機３Ａ～３Ｅについて説明する。なお、各子機３Ａ～３Ｅは同一構成を有しているので、以下では子機３Ａについての構成について説明する。
　子機３Ａは、読込部３１と、同期部３２と、制御部３３と、演算部３４を備えている。
　読込部３１は、分配制御装置２から送信される個別データ４ａを読み込む。即ち、読込部３１は、分配制御装置２から子機３Ａに対応する個別データ４ａが送信された際に、この個別データ４ａを読み込む。
　同期部３２は、制御部３３から後述する同期指令が出力された際に、分配制御装置２に同期要求を出力する。同期部３２は、同期要求が分配制御装置２にて受理されたか否かを判定する。同期要求が受理された場合に、読込部３１は、分配制御装置２から送信される個別データ４ａを読み込む。
　同期部３２は、演算部３４による判定結果を分配制御装置２に送信する。
　制御部３３は、読込部３１で取得した個別データ４ａを演算部３４に出力し、演算部３４における判定結果を取得する。制御部３３は、所定のタイミング（例えば、一定の時間間隔）で同期部３２に同期指令を出力する。上述したように、同期部３２は同期指令の出力に応じて分配制御装置２に同期要求を出力する。
　演算部３４は、個別データ４ａに基づいて演算処理を実行する。例えば、子機３Ａが回転トルクの測定装置である場合には、トレース開始信号に同期した個別データ４ａ（例えば、ＮＣデータ）に基づいて回転トルクを演算する。演算部３４は、この演算結果が正常値であるか否かの判定結果を、制御部３３に出力する。この判定結果は、制御部３３、同期部３２を経由して分配制御装置２に送信される。
　図１に示す子機３Ｂ～３Ｅについても子機３Ａと同様の構成であるので、構成説明を省略する。
　次に、図２に示すタイミングチャートを参照して、同期制御部２４と、各子機３Ａ、３Ｂとの間のデータの送受信について説明する。
　図２において、（１ａ）～（１ｅ）は同期制御部２４の動作を示し、（２ａ）～（２ｆ）は子機３Ａの動作を示し、（３ａ）～（３ｆ）は子機３Ｂの動作を示している。なお、子機３Ｃ～３Ｅについては記載を省略している。
　図２の（１ａ）に示す時刻ｔ１において工作機械１のサイクルが開始すると、子機３Ａ、３Ｂは、図２の（２ａ）、（３ａ）に示す時刻ｔ２にて個別データ４ａ、４ｂの読み取りを開始する。
　図２の（１ｂ）の時刻ｔ３において同期制御部２４は、ライトポインタを更新する。図２の（２ｂ）、（３ｂ）の時刻ｔ４において、子機３Ａ、３Ｂは個別データ４ａ、４ｂを取り込む。図２の（２ｃ）、（３ｃ）の時刻ｔ５において、子機３Ａ、３Ｂはリードポインタを更新する。
　図２の（１ｂ）の時刻ｔ６において同期制御部２４は、再度ライトポインタを更新する。図２の（２ｂ）、（３ｂ）の時刻ｔ７において、子機３Ａ、３Ｂは個別データ４ａ、４ｂを取り込む。図２の（２ｃ）、（３ｃ）の時刻ｔ８において、子機３Ａ、３Ｂはリードポインタを更新する。
　図２の（１ｂ）の時刻ｔ９において同期制御部２４は、再度ライトポインタを更新する。図２の（２ｂ）、（３ｂ）の時刻ｔ１０において、子機３Ａ、３Ｂは個別データ４ａ、４ｂを取り込む。図２の（２ｃ）、（３ｃ）の時刻ｔ１１において子機３Ａ、３Ｂはリードポインタを更新する。
　図２の（１ｃ）の時刻ｔ１２においてサイクルが終了すると、図２の（２ｄ）、（３ｄ）に示す時刻ｔ１３において、子機３Ａ、３Ｂは個別データ４ａ、４ｂの読み取りを終了する。
　図２の（２ｅ）、（３ｅ）の時刻ｔ１４において、子機３Ａ、３Ｂにより判定結果の通知が出力されると、図２の（１ｄ）の時刻ｔ１５において、同期制御部２４に判定結果が通知される。その後、図２の（２ｆ）、（３ｆ）の時刻ｔ１６において、子機３Ａ、３Ｂがリセットされ、図２の（１ｅ）の時刻ｔ１７において、同期制御部２４がリセットされる。図２に示す期間Ｌ０においては、次のサイクルに備えるため、一定時間は強制的にデータの送信をリセットする。
（第１実施例の説明）
　次に、本実施形態に係る分配制御装置２の第１実施例の処理手順について、図３に示すタイミングチャートを参照して説明する。図３の（ａ）は、工作機械１が出力する測定データ（例えば、ＮＣデータ）を時系列的に示すタイミングチャートである。図３の（ｂ）は、分配制御装置２の同期制御部２４が出力するデータ要求を時系列的に示すタイミングチャートである。図３の（ｃ）～（ｇ）は、各子機３Ａ～３Ｅが出力する同期要求をそれぞれ時系列的に示すタイミングチャートである。図３のタイミングチャートにおいて、横軸は時間経過を示す。
　図３の（ａ）において、符号ｘ１は、工作機械１における１回の加工処理（例えば、ドリルによる穴あけ加工）の内の１サイクルを示す。工作機械１は、符号ｘ１に示す１サイクルにおいて、「１」～「０」の１０回分の測定データを取得する。また、１サイクルの処理が終了すると、順次ｘ２、ｘ３、ｘ４、・・・に示すサイクルの処理が行なわれる。以下、１０回に分割した個々の測定データを「時分割データ」という。時分割データは、工作機械１が１回の通信単位で各子機３Ａ～３Ｅに送信する測定データとすることができる。前述したように、測定データには、各子機３Ａ～３Ｅに送信する個別データ４ａ～４ｅが含まれている。工作機械１は、分配制御装置２から送信されるデータ要求を受理すると、測定データを分配制御装置２に送信する。
　図３の（ｂ）は、同期制御部２４によるデータ要求の送信タイミングを示している。図３の（ｂ）において、「Ｒ」は通信部２１がデータ要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｒ」はデータ要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｒ」はデータ要求の受理を示している。図３の（ｂ）に楕円で示す符号ｒ１、ｒ２、・・・は、工作機械１にてデータ要求が受理されて同期制御部２４が取得した測定データを示している。
　図３の（ｂ）に示すように、同期制御部２４は、トレース開始信号Ｑが入力されると、所定のタイミング（この例では、一定の時間間隔）で、工作機械１にデータ要求を出力する。同期制御部２４は、トレース終了信号Ｅが入力されるとデータ要求の出力を終了する。トレース開始信号Ｑは、分配制御装置２から工作機械１に対して測定データ（例えば、ＮＣデータ）のトレース開始を要求するための信号である。トレース終了信号Ｅは、分配制御装置２から工作機械１に対して測定データのトレース終了を要求するための信号である。
　工作機械１は、トレースされた測定データが所定数に達すると、データ要求を受理する。工作機械１は、データ要求を受理した場合には、１サイクルの測定データ（１０回分の時分割データ）を分配制御装置２に送信する。通信部２１は、この測定データを受信する。即ち、通信部２１は、図３の（ａ）の符号ｘ１に示す１０個の時分割データ「１」～「０」を受信する。なお、時分割データの個数は１０個に限定されるものではない。
　その結果、データ取得部２２は、符号ｒ１に示す測定データを取得する。取得した測定データは、同期制御部２４に出力される。測定データｒ１に含まれる時分割データは、符号ｘ１の時分割データ「１」～「０」と一致する。更に、データ取得部２２は、次回のデータ要求が受理されると、符号ｒ２に示す測定データを取得し、その後順次符号ｒ３、ｒ４、・・・に示す測定データを取得する。図３の（ｂ）の符号ｒ２～ｒ４に示す測定データは、図３の（ａ）に示す符号ｘ２～ｘ４に示すサイクルの各時分割データ「１」～「０」と一致する。
　図３の（ｃ）は、子機３Ａによる同期要求の送信タイミングを示している。図３の（ｃ）において、「Ｓ」は子機３Ａが同期制御部２４に同期要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の受理を示している。図３の（ｃ）に楕円で示す符号ｓ1Aは、同期制御部２４にて同期要求が受理されて子機３Ａが取得した個別データ４ａ（測定データに含まれる子機３Ａについてのデータ）を示している。即ち、同期制御部２４にて同期要求が受理されると子機３Ａの読込部３１は、工作機械１における１サイクルにおいて符号ｘ１に示す１０個分の時分割データ「１」～「０」における個別データ４ａを取得する。
　更に、子機３Ａの読込部３１は、次回以降の同期要求が受理されると、順次図３の（ｃ）の符号ｓ2A、ｓ3A、ｓ4A、・・・に示す個別データ４ａを取得する。子機３Ａの演算部３４（図１参照）は、取得した個別データ４ａに基づいて所望の演算処理を実施し、演算処理による判定結果を分配制御装置２に送信する。図３の（ｃ）に示す「Ｐ」及び後述する図３の（ｄ）～（ｇ）に示す「Ｐ」は、各子機３Ａ～３Ｅにおける内部処理を示す。
　図３の（ｄ）～（ｇ）は、子機３Ｂ～３Ｅによる同期要求の送信タイミングを示している。図３の（ｃ）と同様に、図の（ｄ）～（ｇ）において、「Ｓ」は子機３Ｂ～３Ｅが同期制御部２４に同期要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の受理を示している。図３の（ｄ）～（ｇ）に楕円で示す符号ｓ1B、ｓ1C、ｓ1D、ｓ1Eは、それぞれ同期制御部２４にて同期要求が受理されて子機３Ｂ～３Ｅが取得した個別データ４ｂ～４ｅ（測定データに含まれる子機３Ｂ～３Ｅについてのデータ）を示している。即ち、同期制御部２４にて同期要求が受理されると子機３Ｂ～３Ｅの読込部３１は、工作機械１における１サイクルにおいて符号ｘ１に示す１０個分の時分割データ「１」～「０」における個別データ４ｂ～４ｅを取得する。
　更に、子機３Ｂ～３Ｅの読込部３１は、次回以降の同期要求が受理されると、順次図３の（ｄ）～（ｇ）の符号「ｓ2B、ｓ3B、ｓ4B、・・・」、「ｓ2C、ｓ3C、ｓ4C、・・・」、「ｓ2D、ｓ3D、ｓ4D、・・・」、「ｓ2E、ｓ3E、ｓ4E、・・・」に示す個別データ４ｂ～４ｅを取得する。子機３Ｂ～３Ｅの演算部３４は、取得した個別データ４ｂ～４ｅに基づいて所望の演算処理を実施し、演算処理による判定結果を分配制御装置２に送信する。
　即ち、分配制御装置２が送信したデータ要求が工作機械１にて受理され、工作機械１から分配制御装置２に測定データ（例えば、ＮＣデータ）が送信されると、分配制御装置２にて符号ｘ１に示すサイクルの測定データが受信される。この測定データは、各子機３Ａ～３Ｅに送信する個別データ４ａ～４ｅに区分され、記憶部２６に記憶される。
　分配制御装置２は、各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求を受理することにより、記憶部２６に記憶された個別データ４ａ～４ｅを各子機３Ａ～３Ｅにそれぞれ送信する。このため、各子機３Ａ～３Ｅにて読み込まれる個別データ４ａ～４ｅは、それぞれが時間的に同期したデータとなる。具体的には、全ての個別データ４ａ～４ｅは、図３の（ａ）に示した符号ｘ１のサイクルの時分割データ「１」～「０」に対応しており、同一期間におけるデータである。従って、各子機３Ａ～３Ｅの演算部３４にて得られる判定結果を用いることにより、工作機械１の作動を高精度に評価することが可能になる。また、時分割データを、単位通信時間で区分するので、一定の通信時間ごとに測定データを送信することが可能になる。
（第１比較例の説明）
　次に、本実施形態に係る分配制御装置２を使用せずに測定データの送信を実施したときの処理（第１比較例）について、図４に示すタイミングチャートを参照して説明する。図４の（ａ）は、工作機械１が出力する測定データを時系列的に示すタイミングチャートである。図４の（ｂ）～（ｆ）は、工作機械１に接続される５個の端末５Ａ～５Ｅが出力するデータ要求をそれぞれ時系列的に示すタイミングチャートである。図４のタイミングチャートにおいて、横軸は時間経過を示している。
　図４の（ａ）において符号ｘ１は、工作機械１における処理（例えば、ドリルによる穴あけ加工）の１サイクルの期間を示す。図３と同様に、工作機械１は、符号ｘ１に示す１サイクルにおいて、「１」～「０」の１０回分の測定データを検出する。また、１サイクルの処理が終了すると、順次符号ｘ２、ｘ３、ｘ４、・・・に示すサイクルの処理が行なわれる。測定データには、各端末５Ａ～５Ｅに送信する個別データ（これを「個別データ６ａ～６ｅ」とする）が含まれている。
　第１比較例では、図１に示した分配制御装置２を備えていない。従って、工作機械１から出力される測定データは、それぞれ個別に各端末５Ａ～端末５Ｅに送信される。具体的には、図４の（ｂ）に示すように、端末５Ａにトレース開始信号Ｑが入力されると、端末５Ａは所定のタイミング（例えば、一定の時間間隔）で、工作機械１にデータ要求を送信する。端末５Ａにトレース終了信号Ｅが入力されると、端末５Ａはデータ要求の送信を終了する。
　図４の（ｂ）は、端末５Ａによるデータ要求の送信タイミングを示している。図４の（ｂ）において、「Ｒ」は端末５Ａがデータ要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｒ」はデータ要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｒ」はデータ要求の受理を示している。図４の（ｂ）に楕円で示す符号ｒ1Aは、工作機械１にてデータ要求が受理されて端末５Ａが取得した個別データ６ａ（測定データに含まれる端末５Ａについてのデータ）を示している。即ち、工作機械１にてデータ要求が受理されると端末５Ａは、工作機械１における１サイクルにおいて１０個分の時分割データ「１」～「０」についての個別データ６ａを取得する。
　この際、符号ｒ1Aで受信する個別データ６ａは、工作機械１の符号ｘ１に示す「１」～「０」の時分割データと一致するとは限らない。例えば、符号ｘ１の「３」～「０」の８個と、期間ｘ２の「１」、「２」の２個の、合計１０個の時分割データになる可能性がある。つまり、図４の（ａ）の符号ｘ１に示す測定データと、図４の（ｂ）の符号ｒ1Aに示す個別データは、時間が一致しない可能性がある。
　図４の（ｃ）～図４の（ｆ）は、端末５Ｂ～５Ｅによるデータ要求の送信タイミングを示している。端末５Ｂ～５Ｅについても、上記した端末５Ａと同様に、符号ｒ1B、ｒ1C、ｒ1D、ｒ1Eで受信する個別データ６ｂ～６ｅは、工作機械１の符号ｘ１に示す「１」～「０」の時分割データと一致するとは限らない。即ち第１比較例では、各端末５Ａ～５Ｅがそれぞれ独立してデータ要求を送信し、これらのそれぞれが工作機械１で受理されたときに、各端末５Ａ～５Ｅにおいて個別データ６ａ～６ｅを受信するので、各端末５Ａ～５Ｅで受信される個別データ６ａ～６ｅは、図４の（ａ）に示す期間ｘ１における測定データと時間的に同期しない。また、符号「ｒ2A、ｒ2B、ｒ2C、ｒ2D、ｒ2E」、「ｒ3A、ｒ3B、ｒ3C、ｒ3D、ｒ3E」、「ｒ4A、ｒ4B、ｒ4C、ｒ4D、ｒ4E」についても同様である。
　以下、図５、図６を参照して、第１実施例による処理（図３）と第１比較例による処理（図４）の相違について説明する。図５は、第１比較例において端末５Ａ～端末５Ｄがデータ要求を送信して取得した個別データ６ａ～６ｄを示す説明図である。図６は、第１実施例において子機３Ａ～子機３Ｃが同期要求を送信して取得した個別データ４ａ～４ｃを示す説明図である。図５、図６に示す符号ｘ１が１サイクルを示している。
　図５に示すように、第１比較例では各端末５Ａ～５Ｄがそれぞれ単独で個別データ６ａ～６ｄを取得するので、各個別データ６ａ～６ｄに含まれる時分割データは、工作機械１の１サイクルにおける測定データと時間が一致しない。これに対して第１実施例では、図６に示すように、分配制御装置２により各子機３Ａ～３Ｃとの間で個別データ４ａ～４ｃを同期させているので、各個別データ４ａ～４ｃに含まれる時分割データは、工作機械１の１サイクルにおける測定データと時間が一致する。
　即ち、本実施形態に係る分配制御装置２を使用しない第１比較例では、図４に示す各端末５Ａ～５Ｅがそれぞれ単独に工作機械１にデータ要求を送信し、これが受理された時点で個別データ６ａ～６ｅを取得しているので、各端末５Ａ～５Ｅでの判定結果が同期しない。
　これに対して、本実施形態に係る分配制御装置２を採用することにより、図３に示したように、各子機３Ａ～３Ｅで受信される個別データ４ａ～４ｅは、工作機械１の１サイクル分のデータに同期する。このため、分配制御装置２は、時間的に同期した判定結果を各子機３Ａ～３Ｅから取得することができ、更にこれらの判定結果を工作機械１に送信することができる。従って、工作機械１では各子機３Ａ～３Ｅから時間的に同期した判定結果を取得することができ、工作機械１の作動を高精度に評価することが可能になる。
（第２実施例の説明）
　次に、本実施形態の第２実施例に係る分配制御装置２の処理手順について、図７に示すタイミングチャートを参照して説明する。図７の（ａ）は、工作機械１が出力する測定データを時系列的に示すタイミングチャートである。図７の（ｂ）は、分配制御装置２が出力するデータ要求を時系列的に示すタイミングチャートである。図７の（ｃ）～（ｇ）は、各子機３Ａ～３Ｅが出力する同期要求をそれぞれ時系列的に示すタイミングチャートである。図７のタイミングチャートにおいて、横軸は時間経過を示している。
　図７の（ａ）において符号ｘ１は、工作機械１における処理（例えば、ドリルによる穴あけ加工）の１サイクルの期間を示す。工作機械１は、符号ｘ１に示す１サイクルにおいて、「１」～「０」の１０回分の測定データを検出する。また、１サイクルの処理が終了すると、順次ｘ２、ｘ３、ｘ４、・・・に示すサイクルの処理が行なわれる。前述したように、測定データには、各子機３Ａ～３Ｅに送信する個別データ４ａ～４ｅが含まれている。工作機械１は、分配制御装置２から送信されるデータ要求を受理すると、測定データを分配制御装置２に送信する。
　図７の（ｂ）は、同期制御部２４によるデータ要求の送信タイミングを示している。図７の（ｂ）において、「Ｒ」は通信部２１がデータ要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｒ」はデータ要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｒ」はデータ要求の受理を示している。図７の（ｂ）に楕円で示す符号ｒ12、ｒ34、・・・は、工作機械１にてデータ要求が受理されて同期制御部２４が取得した測定データを示している。
　図７の（ｂ）に示すように、同期制御部２４は、トレース開始信号Ｑが入力されると、所定のタイミング（例えば、一定の時間間隔）で、工作機械１にデータ要求を出力する。同期制御部２４は、トレース終了信号Ｅが入力されるとデータ要求の出力を終了する。
　工作機械１は、内部処理の状況に応じてデータ要求の受理、不受理を決定する。工作機械１は、データ要求を受理した場合には、２サイクルの測定データ（２０回分の時分割データ）を分配制御装置２に送信する。即ち、前述した第１実施例（図３参照）では、１サイクルの測定データ（１０回分の時分割データ）を分配制御装置２に送信する例について説明したが、第２実施例では、２サイクルの測定データを送信する点で第１実施例と相違する。
　同期制御部２４は、この測定データを受信する。即ち、同期制御部２４は、図７の（ａ）の符号ｘ１、ｘ２に示す２０個の時分割データを受信する。その結果、データ取得部２２は、符号ｒ12に示す測定データを取得する。測定データｒ12に含まれる時分割データは、符号ｘ１に示すサイクルの時分割データ「１」～「０」及び符号ｘ２に示すサイクルの時分割データ「１」～「０」の合計２０個と一致する。更に、データ取得部２２は、次回のデータ要求が受理されると、符号ｒ34に示す測定データを取得し、その後順次符号ｒ56、・・・に示す測定データを取得する。図７の（ｂ）の符号ｒ34に示す測定データは、図７の（ａ）に示す符号ｘ３、ｘ４に示すサイクルの各時分割データ「１」～「０」と一致する。
　図７の（ｃ）は、子機３Ａによる同期要求の送信タイミングを示している。図７の（ｃ）において、「Ｓ」は子機３Ａが同期制御部２４に同期要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の受理を示している。図７の（ｃ）に楕円で示す符号ｓ12Aは、同期制御部２４にて同期要求が受理されて子機３Ａが取得した個別データ４ａ（測定データに含まれる子機３Ａについてのデータ）を示している。即ち、同期制御部２４にて同期要求が受理されると子機３Ａの読込部３１（図１参照）は、工作機械１の符号ｘ１に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」、及び符号ｘ２に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」の、合計２０個分の時分割データを取得する。
　更に、子機３Ａの読込部３１は、次回以降の同期要求が受理されると、順次図７の（ｃ）の符号ｓ34A、ｓ56A、・・・に示す個別データ４ａを取得する。子機３Ａの演算部３４は、取得した個別データ４ａに基づいて所望の演算処理を実施し、演算処理による判定結果を分配制御装置２に送信する。図７の（ｃ）に示す「Ｐ」及び後述する図７の（ｄ）～（ｇ）に示す「Ｐ」は、各子機３Ａ～３Ｅにおける内部処理を示す。
　図７の（ｄ）～（ｇ）は、子機３Ｂ～３Ｅによる同期要求の送信タイミングを示している。図７の（ｃ）と同様に、図７の（ｄ）～（ｇ）において、「Ｓ」は子機３Ｂ～３Ｅが同期制御部２４に同期要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の受理を示している。図７の（ｄ）～（ｇ）に楕円で示す符号ｓ12B、ｓ12C、ｓ12D、ｓ12Eは、それぞれ同期制御部２４にて同期要求が受理されて子機３Ｂ～３Ｅが取得した個別データ４ｂ～４ｅ（測定データに含まれる子機３Ｂ～３Ｅについてのデータ）を示している。即ち、同期制御部２４にて同期要求が受理されると子機３Ｂ～３Ｅの読込部３１は、工作機械１の符号ｘ１に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」、及び符号ｘ２に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」の、合計２０個分の時分割データを取得する。
　更に、子機３Ｂ～３Ｅの読込部３１は、次回以降の同期要求が受理されると、順次図７の（ｄ）～（ｇ）の符号「ｓ34B、ｓ56B、・・・」、「ｓ34C、ｓ56C、・・・」、「ｓ34D、ｓ56D、・・・」、「ｓ34E、ｓ56E、・・・」に示す個別データ４ｂ～４ｅを取得する。子機３Ｂ～３Ｅの演算部３４は、取得した個別データ４ｂ～４ｅに基づいて所望の演算処理を実施し、演算処理による判定結果を分配制御装置２に送信する。
　即ち、分配制御装置２が送信したデータ要求が工作機械１にて受理され、工作機械１から分配制御装置２に測定データが送信されると、分配制御装置２にて符号ｘ１、ｘ２に示す２サイクル分の測定データが受信される。この測定データは、各子機３Ａ～３Ｅに送信する個別データ４ａ～４ｅに区分され、記憶部２６に記憶される。
　分配制御装置２は、各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求を受理することにより、各子機３Ａ～３Ｅにそれぞれ個別データ４ａ～４ｅを送信する。このため、各子機３Ａ～３Ｅにて読み込まれる個別データ４ａ～４ｅ（２０個の時分割データ）は、それぞれが時間的に同期したデータとなる。具体的には、全ての個別データ４ａ～４ｅは、図７の（ａ）に示した符号ｘ１、ｘ２の２サイクルの時分割データに対応しており、同一期間におけるデータである。従って、各子機３Ａ～３Ｅの演算部３４の演算により得られる判定結果を用いることにより、工作機械１の作動を高精度に評価することが可能になる。
（第２比較例の説明）
　次に、第２比較例について図８に示すタイミングチャートを参照して説明する。図８の（ａ）は、工作機械１が出力する測定データを時系列的に示すタイミングチャートである。図８の（ｂ）は、分配制御装置２が出力するデータ要求を時系列的に示すタイミングチャートである。図８の（ｃ）～（ｇ）は、各子機３Ａ～３Ｅが出力する同期要求をそれぞれ時系列的に示すタイミングチャートである。図８のタイミングチャートにおいて、横軸は時間経過を示している。
　図８の（ａ）において符号ｘ１は、工作機械１における処理（例えば、ドリルによる穴あけ加工）の１サイクルの期間を示す。工作機械１は、符号ｘ１に示す１サイクルにおいて、「１」～「０」の１０回分の測定データを検出する。また、１サイクルの処理が終了すると、順次ｘ２、ｘ３、ｘ４、・・・に示すサイクルの処理が行なわれる。前述したように、測定データには、各子機３Ａ～３Ｅに送信する個別データ４ａ～４ｅが含まれている。工作機械１は、分配制御装置２から送信されるデータ要求を受理すると、測定データを分配制御装置２に送信する。
　図８の（ｂ）は、同期制御部２４によるデータ要求の送信タイミングを示している。図８の（ｂ）において、「Ｒ」は通信部２１がデータ要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｒ」はデータ要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｒ」はデータ要求の受理を示している。図８の（ｂ）に楕円で示す符号ｒ123、ｒ456、・・・は、工作機械１にてデータ要求が受理されて同期制御部２４が取得した測定データを示している。
　図８の（ｂ）に示すように、同期制御部２４は、トレース開始信号Ｑが入力されると、所定のタイミング（例えば、一定の時間間隔）で、工作機械１にデータ要求を出力する。同期制御部２４は、トレース終了信号Ｅが入力されるとデータ要求の出力を終了する。
　工作機械１は、内部処理の状況に応じてデータ要求の受理、不受理を決定する。工作機械１は、データ要求を受理した場合には、３サイクルの測定データ（３０回分の時分割データ）を分配制御装置２に送信する。即ち、前述した第２実施例（図７参照）では、２サイクルの測定データ（２０回分の時分割データ）を分配制御装置２に送信する例について説明したが、第２比較例では、３サイクルの測定データを送信する点で第２実施例と相違する。
　同期制御部２４は、この測定データを受信する。即ち、同期制御部２４は、図８の（ａ）の符号ｘ１、ｘ２、ｘ３に示す３０個の時分割データを受信する。その結果、データ取得部２２は、符号ｒ123に示す測定データを取得する。測定データｒ123に含まれる時分割データは、符号ｘ１に示すサイクルの時分割データ「１」～「０」、符号ｘ２に示すサイクルの時分割データ「１」～「０」、及び符号ｘ３に示すサイクルの時分割データ「１」～「０」の合計３０個と一致する。更に、データ取得部２２は、次回のデータ要求が受理されると、符号ｒ456に示す測定データを取得する。
　図８の（ｃ）は、子機３Ａによる同期要求の送信タイミングを示している。図８の（ｃ）において、「Ｓ」は子機３Ａが同期制御部２４に同期要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の受理を示している。図８の（ｃ）に楕円で示す符号ｓ123Aは、同期制御部２４にて同期要求が受理されて子機３Ａが取得した個別データ４ａ（測定データに含まれる子機３Ａについてのデータ）を示している。即ち、同期制御部２４にて同期要求が受理されると子機３Ａの読込部３１（図１参照）は、工作機械１の符号ｘ１に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」、符号ｘ２に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」、及び符号ｘ３に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」の、合計３０個分の時分割データを取得する。
　更に、子機３Ａの読込部３１は、次回以降の同期要求が受理されると、順次図８の（ｃ）の符号ｓ456A、・・・に示す個別データ４ａを取得する。子機３Ａの演算部３４は、取得した個別データ４ａに基づいて所望の演算処理を実施し、その演算による判定結果を分配制御装置２に送信する。図８の（ｃ）に示す「Ｐ」及び後述する図８の（ｄ）～（ｇ）に示す「Ｐ」は、各子機３Ａ～３Ｅにおける内部処理を示す。
　図８の（ｄ）～（ｇ）は、子機３Ｂ～３Ｅによる同期要求の送信タイミングを示している。図８の（ｃ）と同様に、図８の（ｄ）～（ｇ）において、「Ｓ」は子機３Ｂ～３Ｅが同期制御部２４に同期要求を送信するタイミングを示し、点線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の不受理（失敗）、実線で囲まれた「Ｓ」は同期要求の受理を示している。図８の（ｄ）～（ｇ）に楕円で示す符号ｓ123B、ｓ123C、ｓ123D、ｓ123Eは、それぞれ同期制御部２４にて同期要求が受理されて子機３Ｂ～３Ｅが取得した個別データ４ｂ～４ｅ（測定データに含まれる子機３Ａ～３Ｅについてのデータ）を示している。即ち、同期制御部２４にて同期要求が受理されると、子機３Ｂ～３Ｅの読込部３１は、工作機械１の符号ｘ１に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」、符号ｘ２に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」、及び符号ｘ３に示すサイクルの１０個分の時分割データ「１」～「０」の、合計３０個分の時分割データを取得する。
　更に、子機３Ｂ～３Ｅの読込部３１は、次回以降の同期要求が受理されると、順次図８の（ｄ）～（ｇ）の符号「ｓ456B、・・・」、「ｓ456C、・・・」、「ｓ456D、・・・」、「ｓ456E、・・・」に示す個別データ４ｂ～４ｅを取得する。子機３Ｂ～３Ｅの演算部３４は、取得した個別データ４ｂ～４ｅに基づいて所望の演算処理を実施し、演算処理による判定結果を分配制御装置２に送信する。
　ここで、上述した第２比較例では、１回の受信で３サイクル分の時分割データを一括して受信し、各子機３Ａ～３Ｅに送信する処理を実施する。時分割データの個数が多くなると、１回のデータ通信における処理時間が長くなり、遅れ時間が生じる。このため、図８に示すように、分配制御装置２がトレース終了信号Ｅを出力し、次回のトレースを開始するための待機時間に、多くの（例えば、３０個の）時分割データに対して演算処理を実行するために要する時間が待機時間よりも長くなってしまう。そのため、リアルタイムで工作機械１の作動を評価することができなくなってしまう。
　即ち、本実施形態の第１実施例及び第２実施例に係る分配制御装置２では、時分割データの個数が１０個或いは２０個であり、各子機３Ａ～３Ｅにおいて一度に処理する演算量は、１０個或いは２０個分の時分割データである。即ち、各子機３Ａ～３Ｅが一度の演算処理で実行する時分割データ数が所定の上限値（例えば、２０個）を超えない範囲で、複数の時系列データごとに、同期要求を受理している。そのため、待機時間内に演算処理を実行でき、リアルタイムで工作機械１の作動を評価することができる。
　一方、第２比較例では、時分割データの個数が３０個であり、各子機３Ａ～３Ｅが一度の演算処理で実行する時分割データ数が所定の上限値を超えている。そのため、一度に処理する演算量が多くなり、演算に要する時間が待機時間を超える。
　即ち、本実施形態に係る分配制御装置２の同期制御部２４は、時分割データ数が所定の上限値を超えない範囲で、複数の時系列データごとに、各子機３Ａ～３Ｅから送信される同期要求を受理する。更に、同期制御部２４が各子機３Ａ～３Ｅから送信された判定結果を同期させて工作機械１に送信する。よって、工作機械１では各子機３Ａ～３Ｅによる同期した判定結果を取得でき、判定結果を用いた高精度な評価を実施することが可能となる。
　上記実施形態において、通信部１１、通信部２１、プロセス間通信部２９、読込部３１、及び同期部３２は、無線通信Ｉ／Ｆまたは有線通信Ｉ／Ｆを有する。しかしながら、工作機械１と分配制御装置２とが一体である場合や、分配制御装置２と各子機３Ａ～３Ｅとが一体である場合には、工作機械１、分配制御装置２、及び各子機３Ａ～３Ｅの間を配線により直接接続して直接信号の送受信を行うようにしてもよい。
　また、本開示は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階でその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組み合わせても良い。このような、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。
　日本国特許庁に出願された特願２０２４－０９１５６０号（出願日：２０２４年６月５日）の全内容は、ここに援用される。
　１　工作機械
　２　分配制御装置
　３Ａ～３Ｅ　子機
　４ａ～４e　個別データ
　５Ａ～５Ｅ　端末
　６ａ～６ｅ　個別データ
　１１　通信部
　１２　シーケンス制御部
　１３　数値制御部
　１４、１５　電力増幅部
　２１　通信部（第１通信部）
　２２　データ取得部（分配制御装置の制御部）
　２３　判定通知部（分配制御装置の制御部）
　２４　同期制御部（分配制御装置の制御部）
　２５　データ分配部（分配制御装置の制御部）
　２６　記憶部
　２８ａ～２８ｅ　インターロック部
　２９　プロセス間通信部（第２通信部）
　３１　読込部
　３２　同期部
　３３　制御部（子機の制御部）
　３４　演算部

Claims (5)

  1. 　制御部と、
    　機器と通信する第１通信部と、
    　前記機器の作動に連動して作動する複数の子機と通信する第２通信部と、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　　前記機器に対して測定データの送信を要求するデータ要求を前記第１通信部を介して出力し、
    　　前記データ要求が前記機器により受理されると、前記測定データを前記機器から前記第１通信部を介して取得し、
    　　前記取得した測定データを各子機に分配する個別データに区分し、
    　　前記測定データを取得した後に、各子機から送信される同期要求を受理し、
    　　前記同期要求を受理すると、前記区分した個別データを前記第２通信部を介して各子機に送信し、
    　　前記区分した個別データに基づく各子機から送信された判定結果どうしを同期させ、
    　　前記同期させた判定結果を前記第１通信部を介して前記機器に送信する
    分配制御装置。
  2. 　前記測定データは、前記機器の動作の１サイクルを複数に区分した時分割データを１つの組とした複数の時系列データからなり、
    　前記制御部は、前記機器における同一サイクルの時系列データが各子機に送信されるように前記同期要求を受理する
    請求項１に記載の分配制御装置。
  3. 　前記時分割データは、前記機器との間での単位通信時間で区分されている
    請求項２に記載の分配制御装置。
  4. 　前記制御部は、前記時分割データの数が所定の上限値を超えない範囲で、複数の時系列データごとに、前記同期要求を受理する
    請求項２または３に記載の分配制御装置。
  5. 　制御部により実行される分配制御方法であって、
    　機器に対して測定データの送信を要求するデータ要求を第１通信部を介して出力することと、
    　前記データ要求が前記機器により受理されると、前記測定データを前記機器から前記第１通信部を介して取得することと、
    　前記取得した測定データを、前記機器の作動に連動して作動する複数の子機のそれぞれに分配する個別データに区分することと、
    　前記測定データを取得した後に、各子機から送信される同期要求を受理することと、
    　前記同期要求を受理すると、前記区分した個別データを第２通信部を介して各子機に送信することと、
    　前記区分した個別データに基づく各子機から送信された判定結果どうしを同期させることと、
    　前記同期させた判定結果を前記第１通信部を介して前記機器に送信することと、
    を備えた分配制御方法。
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