特開 2024-162158 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162158

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/18 20060101AFI20241114BHJP

【ＦＩ】

G05B19/18 W

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077444

(22)【出願日】2023-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】520359240

【氏名又は名称】株式会社ＭＡＺＩＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100115749

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 英和

(74)【代理人】

【識別番号】100121223

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 悟道

(72)【発明者】

【氏名】角屋 貴則

(72)【発明者】

【氏名】岡 宏樹

【テーマコード（参考）】

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C269AB02

3C269AB31

3C269BB07

3C269BB12

3C269EF39

3C269MN07

3C269MN08

3C269MN27

3C269MN29

3C269MN34

(57)【要約】

【課題】工作機械において取得された時系列データにおいて、正確な異常検出を行うことができる１サイクルを特定することができる情報処理装置を提供する。
【解決手段】情報処理装置２は、工作機械１における工具の切り替えに関連する第１の時系列データを受け付ける受付部２１と、第１の時系列データにおいて工具の切替時点を検出し、その検出結果を用いて、工作機械１において繰り返される加工の１サイクルの開始時点から工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって１サイクルを特定する特定部２３とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械における工具の切り替えに関連する第１の時系列データを受け付ける受付部と、
前記第１の時系列データにおいて工具の切替時点を検出し、当該検出結果を用いて、前記工作機械において繰り返される加工の１サイクルの開始時点から工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって１サイクルを特定する特定部と、を備えた情報処理装置。

【請求項2】

前記特定部は、前記第１の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点からの工具の切り替えのカウント値が、１サイクルにおける工具の切替回数に等しくなった時点である１サイクルの終了時点を特定する、請求項１記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記受付部は、前記工作機械における主軸の回転及びサーボモータの回転の少なくとも一方に関連する第２の時系列データをも受け付け、
前記特定部は、前記第１の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点からの工具の切り替えのカウント値が、１サイクルにおける工具の切替回数に等しくなった時点より以前において、前記第２の時系列データにおいて加工の終了を検出した最後の時点である１サイクルの終了時点を特定する、請求項１記載の情報処理装置。

【請求項4】

受付部と、特定部とを用いて処理される情報処理方法であって、
前記受付部が、工作機械における工具の切り替えに関連する第１の時系列データを受け付けるステップと、
前記特定部が、前記第１の時系列データにおいて工具の切替時点を検出し、当該検出結果を用いて、前記工作機械において繰り返される加工の１サイクルの開始時点から工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって１サイクルを特定するステップと、を備えた情報処理方法。

【請求項5】

コンピュータに、
工作機械における工具の切り替えに関連する第１の時系列データを受け付けるステップと、
前記第１の時系列データにおいて工具の切替時点を検出し、当該検出結果を用いて、前記工作機械において繰り返される加工の１サイクルの開始時点から工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって１サイクルを特定するステップと、を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械において取得された時系列情報について処理を行う情報処理装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワーク及び工具の一方が取り付けられた主軸を回転させ、工具によってワークの切削加工等を行う工作機械において、主軸等を駆動するためのモータの電流を計測し、その電流を用いて、工具の摩耗や破損などの異常を検出することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

例えば、工具の摩耗が進むと、摩耗していない正常な工具よりも削りにくくなるため、正常な工具と比較して大きな力で削るための制御を工作機械が行うことになり、その結果として、主軸のモータの電流値が正常時よりも増加する。また、工具が折れた場合には、工具がワークに当たらなくなるため、主軸のモータの電流値が正常時よりも低下する。したがって、主軸のモータの電流値を、正常時の電流値と比較することによって、工具の摩耗や工具の破損などの異常を検出することができる。

【0004】

大量生産を行う工作機械では複数の工具を切り替えながら同じ加工が繰り返して行われるため、主軸を駆動するモータの電流値の時系列データから、繰り返される加工の開始から終了までの１サイクルのデータを取得し、その１サイクルのデータを工具ごとに分割して以前のデータと比較することによって、工具の異常を検出することができる。また、繰り返される加工の開始から終了までの１サイクルのデータの特定を行うことによって、工作機械の操作者に、異常の検出された工具を特定できる情報を出力することができるようになる。例えば、特定した１サイクルにおける３番目の加工の工程の工具に異常が検出された旨を出力することによって、工作機械の操作者は、異常の検出された加工の工程を特定することができ、また、その加工の工程で使用されている工具、すなわち異常の検出された工具を特定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－０９３２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、モータの電流値である時系列データにおいて、加工の開始から終了までの１サイクルのデータを正確に特定することが困難であるという問題がある。図３Ａは、工作機械の電流センサで取得された電流値の時系列データを示す波形図である。第１の時系列データは、工具の切り替えを行うモータの電流値の時系列データであり、第２の時系列データは、主軸を回転させるモータの電流値の時系列データである。図３Ｂは、第１及び第２の時系列データを重ねて表示した波形図である。

【0007】

図３Ｂにおいて、加工の開始から終了までの１サイクルに対応するのは期間Ｐ１であるが、加工が繰り返されているため、例えば、期間Ｐ２の時系列データを１サイクルの時系列データとして取得することも考えられる。ここで、１サイクルの加工が終了してから、次の１サイクルの加工が開始するまでの期間Ｐ３は、時間が一定しておらず、時間のばらつきが大きいため、期間Ｐ３を挟んで２個のサイクルにまたがる期間を１サイクルとすると、１サイクルごとに波形を切り出して比較することによって異常の検出を行う場合に、正確な異常の検出を行うことができないという問題がある。また、例えば、１サイクルにおける何番目の加工の工程について異常が検出されたのかを工作機械の操作者に出力する場合に、２個のサイクルにまたがる期間が１サイクルとして特定されていると、操作者の認識している加工の開始から終了までの１サイクルと、特定された１サイクルとが異なることになり、操作者が異常の検出された工具を正確に特定することができなくなるという問題もある。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、工作機械において繰り返される加工の開始から終了までの１サイクルを正確に特定するための情報処理装置等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明の一態様による情報処理装置は、工作機械における工具の切り替えに関連する第１の時系列データを受け付ける受付部と、第１の時系列データにおいて工具の切替時点を検出し、検出結果を用いて、工作機械において繰り返される加工の１サイクルの開始時点から工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって１サイクルを特定する特定部と、を備えたものである。

【0010】

このような構成により、工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって、正確な１サイクルの特定を行うことができるようになる。

【0011】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、特定部は、第１の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点からの工具の切り替えのカウント値が、１サイクルにおける工具の切替回数に等しくなった時点である１サイクルの終了時点を特定してもよい。

【0012】

このような構成により、１サイクルの終わりに次の１サイクルにおける最初の加工のための工具の切り替えを行う工作機械について、正確な１サイクルの特定を行うことができる。

【0013】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、受付部は、工作機械における主軸の回転及びサーボモータの回転の少なくとも一方に関連する第２の時系列データをも受け付け、特定部は、第１の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点からの工具の切り替えのカウント値が、１サイクルにおける工具の切替回数に等しくなった時点より以前において、第２の時系列データにおいて加工の終了を検出した最後の時点である１サイクルの終了時点を特定してもよい。

【0014】

このような構成により、１サイクルの開始前に工具の切り替えを行う工作機械についても、正確な１サイクルの特定を行うことができる。

【0015】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、特定部は、第１の時系列データにおいて、工具の切り替えの開始時点からあらかじめ決められた期間は、１個の切替時点のみを検出してもよい。

【0016】

このような構成により、第１の時系列データにおいて、１回の工具の切り替えが行われる期間に複数の信号が連続している場合であっても、適切な切替時点の検出を行うことができる。

【0017】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、特定部は、第１の時系列データにおいて、１サイクルにおける工具の切り替えの時間間隔を用いることによって、１サイクルの開始時点を特定してもよい。

【0018】

このような構成により、例えば、第２の時系列データのみによって１サイクルの開始時点を特定できない場合であっても、正確な開始時点の特定を実現することができる。

【0019】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、受付部は、工作機械の制御に用いられるＮＣプログラムに応じて１サイクルの開始時点を示す第３の時系列データをも受け付け、特定部は、第３の時系列データを用いて１サイクルの開始時点を特定してもよい。

【0020】

このような構成により、第３の時系列データによって、１サイクルの開始時点を特定することができる。

【0021】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、受付部は、工作機械における主軸の回転及びサーボモータの回転の少なくとも一方に関連する第２の時系列データをも受け付け、特定部は、複数の開始時点の候補を用いて複数の１サイクル候補を特定し、特定した複数の１サイクル候補のうち、第１及び第２の時系列データの少なくとも一方における１サイクル候補に対応する時系列データと同様の時系列データが所定数以上、第１及び第２の時系列データの少なくとも一方に存在する１サイクル候補を、１サイクルとして特定してもよい。

【0022】

このような構成により、１サイクルの開始時点を一意に特定できなかった場合にも、正確な１サイクルの特定を行うことができるようになる。

【0023】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、第２の時系列データは、工作機械において主軸を回転させる主軸モータの電流のデータ、主軸モータのトルクのデータ、工作機械によるワークの加工時に切削動力計によって測定された、主軸によって回転される回転対象物に当接する非回転物体に掛かる負荷のデータ、主軸モータの非回転部分に取り付けられた加速度センサによって測定された加速度のデータ、非回転物体に取り付けられたＡＥセンサによって取得された測定データ、ワークの加工音を含む音響データ、工作機械におけるサーボモータの電流のデータ、サーボモータのトルクのデータ、サーボモータの非回転部分に取り付けられた加速度センサによって測定された加速度のデータ、及びサーボモータの回転に応じて生じる音を含む音響データの少なくともいずれかであってもよい。

【0024】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、第１の時系列データは、工作機械において工具を切り替えるための工具切替用モータの電流のデータ、工具切替用モータのトルクのデータ、工具切替用モータの非回転部分に取り付けられた加速度センサによって測定された加速度のデータ、工具を切り替える際に生じる音を含む音響データ、及び、工作機械の制御に用いられるＮＣプログラムに応じて工具の切替時点を示すデータの少なくともいずれかであってもよい。

【0025】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、受付部は、工作機械における主軸の回転及びサーボモータの回転の少なくとも一方に関連する第２の時系列データをも受け付け、特定部による特定結果を用いて、第２の時系列データにおける１サイクルに応じた時系列データを取得する取得部と、取得部によって取得された１サイクルの時系列データごとに異常の検出を行う異常検出部をさらに備えてもよい。

【0026】

このような構成により、例えば、工具の摩耗や破損などの異常を検出することができる。また、より正確に特定された１サイクルを用いるため、より精度の高い異常の検出を行うことができるようになる。

【0027】

また、本発明の一態様による情報処理装置では、特定部による特定結果を用いて、１サイクルの長さを示すサイクルタイムを取得するサイクルタイム取得部をさらに備えてもよい。

【0028】

このような構成により、１サイクルの時間の長さを知ることができる。そのサイクルタイムを用いて、例えば、サイクルタイムの短縮などを検討することもできる。

【0029】

また、本発明の一態様による情報処理方法は、受付部と、特定部とを用いて処理される情報処理方法であって、受付部が、工作機械における工具の切り替えに関連する第１の時系列データを受け付けるステップと、特定部が、第１の時系列データにおいて工具の切替時点を検出し、検出結果を用いて、工作機械において繰り返される加工の１サイクルの開始時点から工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって１サイクルを特定するステップと、を備えたものである。

【発明の効果】

【0030】

本発明の一態様による情報処理装置等によれば、工作機械で繰り返される加工の１サイクルをより正確に特定することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の実施の形態による情報処理システムの構成を示すブロック図

【図2】同実施の形態による情報処理装置の動作を示すフローチャート

【図3A】同実施の形態における第１及び第２の時系列データの一例を示す図

【図3B】同実施の形態における第１及び第２の時系列データの一例を示す図

【図4】同実施の形態における第１及び第２の時系列データの一例を示す図

【図5】同実施の形態における第１及び第２の時系列データの一例を示す図

【図6】同実施の形態における第１及び第２の時系列データの一例を示す図

【図7】同実施の形態における第１及び第２の時系列データの一例を示す図

【図8】同実施の形態における工具切替時の第１の時系列データの一例を示す図

【図9】同実施の形態におけるＮＣプログラムの一例を示す図

【図10】同実施の形態における第１及び第３の時系列データの一例を示す図

【図11】同実施の形態におけるコンピュータシステムの構成の一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明による情報処理装置、及び情報処理方法について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態による情報処理装置は、工作機械において繰り返される加工のより正確な１サイクルを特定するものである。

【0033】

図１は、本実施の形態による情報処理システム１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態による情報処理システム１００は、工作機械１と、情報処理装置２とを備える。工作機械１と情報処理装置２とは、有線または無線によって接続されていてもよい。

【0034】

工作機械１は、ワークに対する加工を繰り返して行うものである。工作機械１は、例えば、ＮＣ旋盤であってもよく、マシニングセンタであってもよい。ＮＣ旋盤では、ワークの取り付けられた主軸が回転され、回転されているワークに工具を当接させ、ワークと工具とを相対的に移動させることによって切削などの加工が行われる。また、ＮＣ旋盤における工具の切り替えは、例えば、ターレットを回転させることによって行われる。一方、マシニングセンタである工作機械１では、工具の取り付けられた主軸が回転され、回転している工具をワークに当接させ、ワークと工具とを相対的に移動させることによって切削などの加工が行われる。マシニングセンタにおける工具の切り替えは、例えば、オートツールチェンジャ（ＡＴＣ）によって行われる。

【0035】

工作機械１は、一例として、図１で示されるように、工作機械１における工具の切り替えに関連する第１の時系列データを取得するための第１の取得部１１と、工作機械１における主軸の回転に関連する第２の時系列データを取得するための第２の取得部１２とを有していてもよい。工具の切り替えに関連する第１の時系列データは、例えば、工具切替用モータの回転に関連する第１の時系列データであってもよい。本実施の形態では、第１の時系列データが、電流計である第１の取得部１１によって取得された、工作機械１において工具を切り替えるための工具切替用モータの電流の時系列データであり、第２の時系列データが、電流計である第２の取得部１２によって取得された、工作機械１において主軸を回転させる主軸モータの電流の時系列データである場合について主に説明するが、後述するように、第１及び第２の時系列データは、それら以外の時系列データであってもよい。第１及び第２の時系列データは、同期していることが好適である。

【0036】

情報処理装置２は、受付部２１と、記憶部２２と、特定部２３と、取得部２４と、異常検出部２５と、サイクルタイム取得部２６と、出力部２７とを備える。情報処理装置２は、例えば、パーソナルコンピュータなどの汎用の装置であってもよく、１サイクルの特定などの処理を行うための専用の装置であってもよい。

【0037】

受付部２１は、工作機械１における工具の切り替えに関連する第１の時系列データ、及び工作機械１における主軸の回転に関連する第２の時系列データを受け付ける。なお、受付部２１は、第１の時系列データのみを受け付けてもよい。この場合には、工作機械１は、第２の取得部１２を有していなくてもよい。受け付けられた第１及び第２の時系列データは、記憶部２２に蓄積されてもよい。受付部２１は、第１及び第２の時系列データを、例えば、リアルタイムで受け付けてもよく、一定または不定の時間間隔ごとに受け付けてもよく、一括して受け付けてもよい。第１及び第２の時系列データがリアルタイムで受け付けられる場合には、例えば、工作機械１から各時点の信号を受け付けて記憶部２２に蓄積することによって、記憶部２２において、第１及び第２の時系列データが構成されてもよい。この場合であっても、受付部２１によって、第１及び第２の時系列データを構成する各信号が繰り返して受け付けられるため、結果として、受付部２１によって第１及び第２の時系列データが受け付けられたことになる。

【0038】

受付部２１は、例えば、有線または無線の通信回線を介して送信された情報を受信してもよい。本実施の形態では、工作機械１から送信された第１及び第２の時系列データが受付部２１で受信される場合について主に説明する。なお、受付部２１は、受け付けを行うためのデバイス（例えば、モデムやネットワークカードなど）を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、受付部２１は、ハードウェアによって実現されてもよく、または所定のデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。

【0039】

記憶部２２では、第１及び第２の時系列データが記憶される。記憶部２２では、それ以外の情報が記憶されてもよい。例えば、特定された１サイクルを示す情報や、取得部２４によって取得された１サイクルに応じた時系列データなどが記憶部２２で記憶されてもよい。記憶部２２は、不揮発性の記録媒体によって実現されることが好適であるが、揮発性の記録媒体によって実現されてもよい。記録媒体は、例えば、半導体メモリや磁気ディスクなどであってもよい。

【0040】

図３Ａは、工具切替用モータの電流である第１の時系列データＳ１、及び主軸モータの電流である第２の時系列データＳ２を別々に表示する波形図であり、図３Ｂは、第１の時系列データＳ１、及び第２の時系列データＳ２を重ね合わせて表示する波形図である。図３Ａ、図３Ｂにおいて、横軸は時間であり、縦軸は電流である。第１の時系列データＳ１は、工具の切り替えに応じた電流値のピークを含んでおり、第２の時系列データＳ２は、主軸の加速または減速に応じた電流値のピークを含んでいる。第１及び第２の時系列データＳ１，Ｓ２は、レンジが異なるため、図３Ｂにおいて、第１の時系列データＳ１の電流は右側の縦軸で示しており、第２の時系列データＳ２の電流は左側の縦軸で示している。図４以降の波形図においても同様である。また、図３Ａ、図３Ｂでは、第１及び第２の時系列データＳ１，Ｓ２が２サイクル分の時系列データである場合について示しているが、第１及び第２の時系列データは、さらに長い時系列データであってもよいことは言うまでもない。

【0041】

特定部２３は、第１の時系列データを用いて、加工対象に対する複数の工程を有する加工の開始から終了までの期間である１サイクルを特定する。なお、特定部２３は、例えば、第２の時系列データも用いて１サイクルを特定してもよい。特定部２３は、例えば、図３Ｂで示される波形図において、期間Ｐ１に対応する１サイクルを特定してもよい。このように１サイクルを特定することによって、時間のばらつきの大きい期間Ｐ３を挟んで２個のサイクルにまたがる期間（例えば、図３Ｂの期間Ｐ２）に対応する１サイクルを特定しないようにすることができ、例えば、より正確な異常検出などを行うことができるようになる。

【0042】

特定部２３は、第１の時系列データにおいて工具の切替時点を検出し、その検出結果を用いて、工作機械１において繰り返される加工の１サイクルの開始時点から工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって１サイクルを特定する。特定部２３は、一例として、第２の時系列データにおいて、主軸モータが回転を始めた時点、すなわち主軸モータの電流値が０からピークに大きく変化した時点を特定することによって、１サイクルの開始時点を特定してもよい。なお、１サイクルの開始時点のその他の特定方法については後述する。また、特定部２３は、例えば、第１の時系列データにおいて、工具切替用モータが回転した時点、すなわち電流値のピークを検出することによって、工具の切替時点を検出してもよい。電流値のピークは、例えば、電流値があらかじめ決められた閾値以上になったことによって検出されてもよい。１サイクルを特定するとは、例えば、時系列データにおいて１サイクルの開始時点と終了時点とを特定することであってもよく、１サイクルに相当する時系列データを抽出することであってもよく、時系列データにおいて１サイクルを特定することができるその他の処理であってもよい。なお、抽出対象の１サイクルに相当する時系列データは、第２の時系列データであることが好適である。異常検出に用いる時系列データは、通常、第２の時系列データであるからである。

【0043】

特定部２３は、例えば、第１の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点からの工具の切り替えのカウント値が、１サイクルにおける工具の切替回数に等しくなった時点である１サイクルの終了時点を特定してもよい。この場合には、１サイクルにおける工具の切り替え回数Ｎが、情報処理装置２においてあらかじめ保持されているものとする。Ｎは、通常、２以上の整数である。この１サイクルにおける工具の切替回数は、例えば、手動で設定されてもよく、または、工作機械１において実行されるＮＣプログラムを解析し、１サイクルにおける工具切替のコードの個数をカウントすることによって自動的に設定されてもよい。ＮＣプログラムの解析等は、一例として、情報処理装置２において行われてもよい。また、例えば、１サイクルにおける加工の開始から終了までの工程数が工作機械１の操作者等から入力された場合に、その工程数を１サイクルにおける工具の切替回数として用いてもよい。１サイクルにおける工具の切替回数Ｎは、例えば、手動で設定されたり、自動的に設定されたりするため、以下の説明において設定値Ｎと呼ぶこともある。この終了時点の特定について、図４を参照して説明する。図４の時系列データでは、Ｎ＝６である。まず、特定部２３は、図４で示されるように、第１及び第２の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点Ｔｓを特定し、その開始時点Ｔｓから、時系列に沿って第１の時系列データにおける工具の切り替え、すなわちピークをカウントする。そのカウント値をｉとすると、時系列に沿って、図４で示されるように、各ピークがカウントされることになる。そして、特定部２３は、カウント値ｉ＝６になった時点を、１サイクルの終了時点Ｔｅとする。このようにして、特定部２３は、開始時点Ｔｓから終了時点Ｔｅまでの期間Ｐ４に応じた１サイクルを特定することができる。

【0044】

取得部２４は、特定部２３による特定結果を用いて、第２の時系列データにおける１サイクルに応じた時系列データを取得する。取得部２４は、例えば、第２の時系列データにおいて１サイクルの開始時点を特定し、その開始時点から、特定部２３によって特定された１サイクルの長さだけ時間の経過した時点を終了時点として特定し、その特定した開始時点から終了時点までの時系列データを第２の時系列データから抽出することによって、１サイクルに応じた時系列データを取得してもよい。また、取得部２４は、第２の時系列データにおいて、特定部２３によって特定された１サイクルに対応する時系列データをパターンとして用いたパターンマッチングによって、１サイクルに応じた時系列データを特定し、その特定した１サイクルに応じた時系列データを取得してもよい。工具の破損に関する異常が検出される場合には、取得部２４は、第２の時系列データにおける１サイクルに応じた時系列データの取得を、時系列に沿って繰り返して行うことが好適である。すなわち、第２の時系列データにおいて、すべての１サイクルごとの時系列データが取得部２４によって取得されることが好適である。一方、工具の摩耗に関する異常のみが検出される場合には、取得部２４は、第２の時系列データにおいて、すべての１サイクルごとに時系列データを取得しなくてもよい。例えば、飛び飛びに時系列データが取得されてもよい。また、取得部２４は、例えば、取得した１サイクルの時系列データごとに、第１の時系列データを用いて工具の切替時点を特定してもよい。

【0045】

異常検出部２５は、取得部２４によって取得された１サイクルの時系列データごとに異常の検出を行う。この異常の検出は、加工の工程ごとに行われる。すなわち、異常検出部２５は、１サイクルを、工具の切り替えタイミングごとに複数に分割した区間ごとに、時系列データに関する異常の検出を行う。このようにすることで、加工の各工程で用いられる工具ごとに異常を検出することができる。工具の切り替えタイミングとしては、例えば、特定部２３によって検出された工具の切替時点が用いられてもよく、または、取得部２４によって、１サイクルの時系列データごとに、第１の時系列データを用いて特定された工具の切替時点が用いられてもよい。前者の場合には、例えば、異常の検出対象となるすべての１サイクルの時系列データについて、同じ切り替えタイミングが用いられてもよく、後者の場合には、例えば、異常の検出対象となる１サイクルの時系列データごとに、切り替えタイミングが特定されてもよい。また、この異常の検出は、例えば、工具の摩耗である異常の検出であってもよく、工具の破損である異常の検出であってもよく、その両方であってもよい。

【0046】

工具の摩耗を検出する場合には、異常検出部２５は、第２の時系列データにおける最初の１サイクルの基準となる時系列データと、それ以降の１サイクルごとの時系列データとを、加工の工程ごとに比較し、両者の差が閾値よりも大きくなった際に異常を検出してもよい。この場合には、第２の時系列データにおける最初の１サイクルの基準となる時系列データ、すなわち１個の基準となる時系列データが、工具の摩耗の検出に用いられることになる。ある加工の工程についてこの異常が検出された場合には、その工程で使用される工具が摩耗していることになる。

【0047】

工具の破損を検出する場合には、異常検出部２５は、第２の時系列データにおける１サイクルの基準となる時系列データと、その１サイクルの次の１サイクルの時系列データとを、加工の工程ごとに比較し、両者の差が閾値よりも大きくなった際に異常を検出してもよい。この場合には、異常の検出を行うごとに、基準となる時系列データが変わることになる。このようにすることで、工具の摩耗の影響を受けることなく、工具の破損を検出することができるようになる。ある加工の工程についてこの異常が検出された場合には、その工程で使用される工具が破損していることになる。

【0048】

なお、２個の時系列データの比較は、例えば、各時系列データから特徴量を取得し、その取得した特徴量を比較することによって行われてもよい。特徴量は特に限定されないが、例えば、平均値、中央値、最小値、最大値などの代表値であってもよく、分散、標準偏差などの統計量であってもよく、時系列データの波形の形状の特徴を示す情報であってもよく、時系列データの特徴を示すその他の特徴量であってもよい。

【0049】

サイクルタイム取得部２６は、特定部２３による特定結果を用いて、１サイクルの長さを示すサイクルタイムを取得する。サイクルタイム取得部２６は、例えば、特定部２３によって特定された１サイクルの終了時点から、１サイクルの開始時点を減算することによって、その１サイクルの時間的な長さであるサイクルタイムを取得してもよい。

【0050】

出力部２７は、一例として、特定部２３によって特定された１サイクルを示す情報、例えば、１サイクルの開始時点及び終了時点を出力してもよく、異常検出部２５によって異常が検出された際に、その異常の検出に関する出力を行ってもよく、サイクルタイム取得部２６によって取得されたサイクルタイムを出力してもよい。異常の検出に関する出力は、例えば、異常が検出されたことを示す情報の出力であってもよく、異常の検出に応じて行われる制御に応じた指示、例えば、工作機械１の停止の指示などの出力であってもよい。異常検出部２５によって、工具の摩耗の異常と、工具の破損の異常との両方が検出される場合には、例えば、検出された異常の内容に応じて、異なる出力が行われてもよい。一例として、工具の摩耗の異常が検出された場合には、その旨を示す情報が出力され、工具の破損の異常が検出された場合には、工作機械１を停止するための信号が工作機械１に出力されてもよい。異常が検出されたことを示す情報が出力される場合に、例えば、異常が検出された加工の工程を示す情報、または、その工程に対応する工具を示す情報も一緒に出力されてもよい。異常が検出された加工の工程を示す情報は、例えば、異常の検出された加工の工程が１サイクルにおいて何番目の工程であるのかを示す順序数であってもよい。

【0051】

ここで、この出力は、例えば、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど）への表示でもよく、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、プリンタによる印刷でもよく、スピーカによる音声出力でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、出力部２７は、出力を行うデバイス（例えば、表示デバイスやプリンタなど）を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、出力部２７は、ハードウェアによって実現されてもよく、または、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。

【0052】

次に、情報処理装置２の動作について図２のフローチャートを用いて説明する。
（ステップＳ１０１）受付部２１は、第１及び第２の時系列データを受け付けたかどうか判断する。そして、第１及び第２の時系列データを受け付けた場合には、ステップＳ１０２に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０３に進む。

【0053】

（ステップＳ１０２）受付部２１は、受け付けた第１及び第２の時系列データを記憶部２２に蓄積する。そして、ステップＳ１０１に戻る。

【0054】

（ステップＳ１０３）特定部２３は、１サイクルの特定を行うかどうか判断する。そして、１サイクルの特定を行う場合には、ステップＳ１０４に進み、そうでない場合には、ステップＳ１１２に進む。なお、特定部２３は、あらかじめ決められた時間以上の第１及び第２の時系列データが記憶部２２に蓄積された後に、１サイクルの特定を行うと判断してもよい。そのあらかじめ決められた時間は、例えば、１サイクル以上の長さを有する時間であることが好適である。

【0055】

（ステップＳ１０４）特定部２３は、第１及び第２の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点を特定する。なお、この開始時点は、第１及び第２の時系列データの一方のみを用いて行われてもよい。また、この開始時点は、一例として、時系列データの始点に最も近い開始時点であってもよい。

【0056】

（ステップＳ１０５）特定部２３は、カウント値ｉを０に設定する。

【0057】

（ステップＳ１０６）特定部２３は、第１の時系列データにおいて、ｉ番目の工具の切替時点の次の工具の切替時点を検出したかどうか判断する。そして、検出した場合には、ステップＳ１０７に進み、そうでない場合には、時系列に沿って次の工具の切替時点を検出する処理を継続する。ここで、０番目の工具の切替時点は、１サイクルの開始時点であるとする。

【0058】

（ステップＳ１０７）特定部２３は、カウント値ｉを１だけインクリメントする。

【0059】

（ステップＳ１０８）特定部２３は、カウント値ｉが、１サイクルにおける工具の切替回数の設定値Ｎ以上になったかどうかを判断する。そして、カウント値ｉが設定値Ｎ以上になった場合には、ステップＳ１０９に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０６に戻る。

【0060】

（ステップＳ１０９）特定部２３は、ｉ番目の工具の切替時点を１サイクルの終了時点として特定する。この特定によって、１サイクルが特定されたことになる。

【0061】

（ステップＳ１１０）サイクルタイム取得部２６は、特定部２３によって特定された１サイクルの開始時点から終了時点までの時間、すなわちサイクルタイムを取得する。

【0062】

（ステップＳ１１１）出力部２７は、サイクルタイム取得部２６によって取得されたサイクルタイムを出力する。そして、ステップＳ１０１に戻る。

【0063】

（ステップＳ１１２）取得部２４は、異常の検出を行うかどうか判断する。そして、異常の検出を行う場合には、ステップＳ１１３に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０１に戻る。なお、取得部２４は、例えば、１サイクルの特定が行われた後に、異常の検出を行うと、所定の期間ごとに判断してもよい。その所定の期間は、例えば、工作機械１において繰り返される加工の周期であってもよい。また、本実施の形態では、異常を検出するタイミングを取得部２４が判断する場合について主に説明するが、異常を検出するタイミングは、例えば、異常検出部２５によって判断されてもよい。

【0064】

（ステップＳ１１３）取得部２４は、特定部２３による特定結果を用いて、第２の時系列データから１サイクルに応じた時系列データを取得する。取得部２４は、記憶部２２で記憶されている第２の時系列データにおいて、すべての１サイクルごとの時系列データを取得してもよい。すなわち、取得部２４は、１回前の異常の検出の後に受け付けられた第２の時系列データに含まれる１サイクルごとの時系列データを取得してもよい。取得された時系列データは、例えば、記憶部２２に蓄積されてもよい。なお、ステップＳ１１３において、第２の時系列データから、まだ異常の検知が行われていない１サイクルに応じた時系列データを取得できない場合には、ステップＳ１０１に戻ってもよい。

【0065】

（ステップＳ１１４）異常検出部２５は、取得された時系列データに異常があるかどうかを、加工の工程ごとに判断する。そして、異常がある場合には、ステップＳ１１５に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０１に戻る。この異常の検出は、例えば、工具の摩耗の検出であってもよく、工具の破損の検出であってもよく、その両方であってもよい。異常検出部２５は、工具の摩耗を検出する場合には、第２の時系列データにおける最初の１サイクルの基準となる時系列データと、それ以降の１サイクルごとの時系列データとを、加工の工程ごとに比較し、両者の差が閾値よりも大きくなった際に異常を検出してもよい。また、異常検出部２５は、工具の破損を検出する場合には、第２の時系列データにおける１サイクルの基準となる時系列データと、その１サイクルの次の１サイクルの時系列データとを、加工の工程ごとに比較し、両者の差が閾値よりも大きくなった際に異常を検出してもよい。

【0066】

（ステップＳ１１５）出力部２７は、異常の検出に関する出力を行う。そして、ステップＳ１０１に戻る。なお、工具の摩耗の異常が検出された場合には、出力部２７は、例えば、工具が摩耗した旨を出力してもよい。また、工具の破損が検出された場合には、出力部２７は、工作機械１を停止する旨の指示を工作機械１に出力してもよい。

【0067】

なお、工作機械１において取得された第１及び第２の時系列データを情報処理装置２がリアルタイムで受け付ける場合には、ステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理と、その他の処理とは、並列して行われてもよい。また、図２のフローチャートにおける処理の順序は一例であり、同様の結果を得られるのであれば、各ステップの順序を変更してもよい。また、図２のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。

【0068】

次に、本実施の形態による情報処理装置２の動作について、具体例を用いて説明する。工作機械１における加工が開始されると、それに応じて第１及び第２の取得部１１，１２によって第１及び第２の時系列データがそれぞれ取得され、両時系列データがリアルタイムで情報処理装置２に送信される。情報処理装置２の受付部２１は、その第１及び第２の時系列データを受信して、記憶部２２に蓄積する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。

【0069】

情報処理装置２の特定部２３は、第１及び第２の時系列データの蓄積が開始されてからあらかじめ決められた時間が経過すると、１サイクルの特定を行うと判断する（ステップＳ１０３）。なお、あらかじめ決められた時間は、例えば、１サイクルの長さよりも十分長い長さに設定されていてもよい。

【0070】

特定部２３は、第１及び第２の時系列データの少なくとも一方を用いて１サイクルの開始時点を特定する（ステップＳ１０４）。

【0071】

次に、特定部２３は、第１の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点から時系列に沿って、工具の切替時点を検出する処理を、１サイクルにおける工具の切替回数の設定値であるＮ個目の切替時点を検出するまで繰り返して行う（ステップＳ１０５～Ｓ１０８）。そして、Ｎ個目の切替時点を検出すると、特定部２３は、そのＮ個目の切替時点を１サイクルの終了時点として特定し、１サイクルの開始時点と終了時点とをサイクルタイム取得部２６に渡す（ステップＳ１０９）。図４で示される第１及び第２の時系列データが記憶部２２で記憶されており、Ｎ＝６である場合には、例えば、図４で示されるように、１サイクルの開始時点Ｔｓ及び終了時点Ｔｅが特定されることになる。

【0072】

サイクルタイム取得部２６は、１サイクルの開始時点及び終了時点を受け取ると、両時点の差であるサイクルタイムを取得して取得部２４及び出力部２７に渡す（ステップＳ１１０）。サイクルタイムを受け取ると、出力部２７は、そのサイクルタイムをあらかじめ決められたように出力する（ステップＳ１１１）。このようにして、例えば、工作機械１で実行されるＮＣプログラムの作成者は、そのＮＣプログラムに応じて行われる加工の１サイクルの時間について知ることができる。また、取得部２４は、受け取ったサイクルタイムを記憶部２２またはその他の記録媒体に蓄積する。

【0073】

また、取得部２４は、記憶部２２に蓄積された第１及び第２の時系列データの少なくとも一方を用いて１サイクルの開始時点を特定し、その開始時点からサイクルタイムに相当する時間が経過した際に、異常の検出を行うと判断し、第２の時系列データから、１サイクルに応じた時系列データを取得すると共に、その取得した時系列データにおける工具の切り替えタイミングを第１の時系列データを用いて特定し、１サイクルに応じた時系列データと工具の切り替えタイミングとを異常検出部２５に渡す（ステップＳ１１２、Ｓ１１３）。なお、第１及び第２の時系列データの記憶部２２への蓄積が開始されてから初めて１サイクルの時系列データを取得する際には、取得部２４は、その時点までに記憶部２２で記憶されているすべての１サイクルごとの時系列データを取得して異常検出部２５に渡してもよい。

【0074】

異常検出部２５は、取得部２４から１サイクルの時系列データを受け取ると、異常の検出を行う。摩耗に関する異常を検出する場合には、異常検出部２５は、第２の時系列データにおける１番目の１サイクルの時系列データである基準となる時系列データと、２番目以降の最新の１サイクルの時系列データとを、加工の工程ごとに比較し、両者の差が閾値より大きい加工の工程が存在するときに異常を検出し、そうでないときに異常を検出しなくてもよい。また、破損に関する異常を検出する場合には、異常検出部２５は、第２の時系列データにおけるＭ番目の１サイクルの時系列データである基準となる時系列データと、Ｍ＋１番目の１サイクルの時系列データとを、加工の工程ごとに比較し、両者の差が閾値より大きい加工の工程が存在するときに異常を検出し、そうでないときに異常を検出しなくてもよい。Ｍは、１以上の整数である。なお、異常検出部２５は、例えば、１番目の時系列データを摩耗に関する異常の検出に用いる基準となる時系列データとして記憶部２２に蓄積すると共に、破損に関する異常を判断したＭ＋１番目の１サイクルの時系列データを、次の破損に関する異常の検出時に用いる基準となる時系列データとして記憶部２２に蓄積してもよい。

【0075】

工具の摩耗及び破損の少なくとも一方の異常が検出された場合には、異常検出部２５は、摩耗または破損の異常がある旨を出力部２７に渡す（ステップＳ１１４）。異常がある旨を受け取ると、出力部２７は、それに応じた出力を行う（ステップＳ１１５）。出力部２７は、例えば、摩耗の異常が検出された場合に、そのことを工作機械１の操作者に出力してもよい。工具の摩耗について知った操作者は、例えば、工作機械１の工具を交換してもよい。また、出力部２７は、例えば、破損の異常が検出された場合に、工作機械１を停止するための指示を工作機械１に出力すると共に、工作機械１の操作者に、破損の異常が検出された旨を出力してもよい。工具の破損に応じて工作機械１が停止されることにより、例えば、工具の破損に応じて想定外の事態が発生することを予防することができる。また、工具の破損について知った操作者は、例えば、工作機械１の工具を交換して、加工を再開させてもよい。

【0076】

以上のように、本実施の形態による情報処理装置２によれば、１サイクルの開始時点から工具の切替時点をカウントすることによって、より正確な１サイクルの特定を行うことができる。特に、図３Ｂの期間Ｐ２のように、時間のばらつきの大きい期間Ｐ３を挟んで２個のサイクルにまたがる期間を１サイクルとして特定することを回避することができる。そのため、特定された１サイクルを用いて異常検出用の時系列データの取得を行うことによって、異常の検出をより高精度に行うことができるようになる。また、例えば、１サイクルにおける何番目の加工の工程について異常が検出されたのかを工作機械の操作者に出力する場合でも、操作者の認識している加工の開始から終了までの１サイクルと、特定された１サイクルとが一致しているため、操作者が異常の検出された工具を正確に特定することができるようになる。また、取得されたサイクルタイムによって、１サイクルの正確な時間を知ることができ、サイクルタイムの短縮の検討などを行うことができる。

【0077】

次に、１サイクルの開始時点を特定する方法の他のいくつかの例について説明する。まず、１サイクルにおける工具の切り替えの時間間隔を用いることによって、１サイクルの開始時点を特定する方法について説明する。この方法では、１サイクルにおける工具の切り替えの時間間隔、すなわち、１サイクルにおける各工程の時間があらかじめ分かっているものとする。例えば、図５で示されるように、１工程目から６工程目までの各時間が、２０秒、５０秒、８５秒、３５秒、３５秒、２０秒とあらかじめ分かっていてもよい。この各工程の時間は、例えば、ＮＣプログラムを解析することによって取得されてもよく、工作機械１によってワークの加工を行っている際の各工程の時間を手作業で測定することによって取得されてもよい。また、特定部２３は、第１の時系列データにおいて、工具の切替時点を検出し、その切替時点の間隔、すなわち工具の切り替えの時間間隔を特定する。そして、特定部２３は、第１の時系列データについて特定した連続する複数の工具の切り替えの時間間隔において、１サイクルにおける工具の切り替えの既知の時間間隔にマッチする箇所を特定する。なお、図５の例では、１工程目は１サイクルの開始時点から工具の切り替えまでになり、また６工程目は終期が工具の切り替えタイミングと一致しているとは限らないため、１工程目の時間と６工程目の時間とは工具の切り替えの時間間隔としては用いなくてもよい。したがって、特定部２３は、第１の時系列データにおいて特定した連続する複数の工具の切り替えの時間間隔のうち、その１工程目に対応する２０秒と、６工程目に対応する２０秒とを除いた５０秒、８５秒、３５秒、３５秒にマッチするところを特定し、その特定した連続する複数の工具の切り替えの時間間隔の先頭の工具の切替時点から１工程目の２０秒だけ以前の時点である１サイクルの開始時点Ｔｓを特定してもよい。

【0078】

ここでは、１サイクルにおける最初の工程と最後の工程以外の工程に対応する工具の切り替えの時間間隔を用いて開始時点を特定する場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、１サイクルにおける工具の切り替えの時間間隔に、他の時間間隔と明確に区別可能な時間間隔（例えば、最大の時間間隔など）が含まれている場合には、その時間間隔と、その時間間隔から開始時点までの時間とを用いて１サイクルの開始時点が特定されてもよい。具体的には、図５において、８５秒の時間間隔は、他の時間間隔と明確に区別可能であるため、その８５秒の時間間隔と、その時間間隔の先頭から７０秒以前の時点が１サイクルの開始時点であることとがあらかじめ設定されていてもよい。そして、特定部２３は、第１の時系列データにおいて、８５秒の時間間隔にマッチする工具の切り替えの時間間隔を特定し、その特定した時間間隔の先頭から７０秒以前の時点を開始時点Ｔｓとして特定してもよい。このように、１サイクルの開始時点の特定は、１以上の工具の切り替えの時間間隔、及び、その時間間隔と１サイクルの開始時点との時間的な位置関係とを用いて行われてもよい。時間的な位置関係は、例えば、時間の長さであってもよい。

【0079】

また、第１及び第２の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点を一意に特定することができず、開始時点の候補が複数存在することも考えられる。一例として、第２の時系列データにおいて、主軸モータが回転を始めた時点が開始時点として特定される場合には、１サイクルの途中において主軸モータが停止する時点が存在するときに、その時点も開始時点として特定されることになる。このように、複数の開始時点の候補が存在する場合には、特定部２３は、例えば、複数の開始時点の候補を用いて複数の１サイクル候補をそれぞれ特定してもよい。この１サイクル候補の特定は、上記説明と同様に、開始時点の候補から工具の切り替えをカウントすることによって特定してもよい。また、特定部２３は、１サイクル候補ごとに、第１及び第２の時系列データの少なくとも一方における１サイクル候補に対応する時系列データにマッチングする時系列データを、第１及び第２の時系列データの少なくとも一方において探してもよい。この処理は、例えば、１サイクル候補に対応する時系列データをパターンとしたパターンマッチングによって行ってもよい。このパターンマッチングでは、例えば、パターンである時系列データのデータ形状及び時間の長さと一致する時系列データが取得されてもよい。このように、パターンマッチングによって、パターンの時系列データとデータ形状のみが一致する時系列データでなく、時間の長さも一致する時系列データが取得されることが好適である。なお、一致とは、例えば、厳密に一致することであってもよく、所定の誤差の範囲内で同じであることであってもよい。そして、特定部２３は、その特定した複数の１サイクル候補のうち、第１及び第２の時系列データの少なくとも一方における１サイクル候補に対応する時系列データと同様の時系列データが所定数以上、第１及び第２の時系列データの少なくとも一方に存在する１サイクル候補を、１サイクルとして特定してもよい。

【0080】

なお、所定数は、処理に用いる第１及び第２の時系列データの少なくとも一方の時系列データが長いほど、より大きい値になってもよい。例えば、Ｋ個のサイクルを含む第１及び第２の時系列データの少なくとも一方において１サイクル候補に対応する時系列データと同様の時系列データを探す場合には、所定数は、ＫまたはＫ－１などのように、Ｋ以下のＫに近い値に設定されてもよい。Ｋは、２以上の整数であり、通常、３以上の整数であることが好適である。１サイクル候補に対応する時系列データと同様の時系列データを探す処理は、例えば、第１の時系列データにおいて行われてもよく、第２の時系列データにおいて行われてもよく、第１及び第２の時系列データを重ね合わせた時系列データにおいて行われてもよい。

【0081】

例えば、図６で示されるように、開始時点の候補Ｔｓ１、Ｔｓ２が特定された場合には、それらの候補に応じて、期間Ｐ５に対応する１サイクル候補と、期間Ｐ６に対応する１サイクル候補とが特定される。この場合には、期間Ｐ５は、サイクル間の期間Ｐ８を挟んでいないため、その期間Ｐ５に対応する１サイクル候補に対応する時系列データと同様の時系列データは、図６における期間Ｐ７に対応する時系列データのように、複数存在することになる。一方、期間Ｐ６は、サイクル間の期間Ｐ８を挟んで２個のサイクルにまたがっており、サイクル間の期間は時間のばらつきが大きいため、期間Ｐ６に対応する１サイクル候補に対応する時系列データと同様の時系列データは、ほとんど存在しないことになる。したがって、所定数を適切に設定することによって、図６で示される第１及び第２の時系列データについて、開始時点の候補Ｔｓ１を、最終的な開始時点として採用することができるようになる。

【0082】

また、本実施の形態では、１サイクルの終了時に、次の１サイクルの最初の工程で用いられる工具に切り替えられる場合、すなわち、１サイクルの終了時に工具の切り替えが行われる場合について主に説明したが、そのような工具の切り替えが行われないこともある。例えば、図７で示されるように、破線で示される１サイクルの終了時の工具の切り替えに代えて、１サイクルの開始時に工具の切り替えを行うこともある。この場合には、工具の切り替えのカウント値ｉが設定値Ｎとなった時点を終了時点とすると、サイクル間の期間を挟んで２個のサイクルにまたがる１サイクルが特定されることになり、不適切な１サイクルの特定になる。したがって、１サイクルの開始時に工具の切り替えが行われる可能性がある場合には、特定部２３は、第１の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点からの工具の切り替えのカウント値が、１サイクルにおける工具の切替回数に等しくなった時点Ｔｅ１を特定し、その時点Ｔｅ１より以前において、第２の時系列データにおいて加工の終了を検出した最後の時点Ｔｅ２である１サイクルの終了時点を特定してもよい。加工の終了を検出した最後の時点は、例えば、主軸の回転の停止を検出した最後の時点であってもよい。図７では、この場合について示している。主軸の回転の停止を検出した時点とは、主軸が回転状態から停止状態になった時点、すなわち主軸の停止期間の始点であってもよい。図７の例では、時点Ｔｅ２が終了時点として特定され、期間Ｐ９に対応する１サイクルが特定されることになる。このように、特定部２３は、例えば、カウント値ｉ＝Ｎとなった時点の直前の加工が終了した時点を１サイクルの終了時点としてもよい。なお、加工が終了した時点は、後述するように、例えば、主軸の回転が停止した時点以外であってもよい。また、１サイクルの終了時に、次の１サイクルの最初の工程で用いられる工具に切り替えられる場合であっても、特定部２３は、例えば、第１の時系列データにおいて、１サイクルの開始時点からの工具の切り替えのカウント値が、１サイクルにおける工具の切替回数に等しくなった時点を特定し、その時点より以前において、第２の時系列データにおいて加工の終了を検出した最後の時点を、１サイクルの終了時点として特定してもよい。

【0083】

また、図８で示されるように、１回の工具の切り替えに応じて、第１の時系列データＳ１に複数のピークが存在することがある。なお、図８で示される３個のピークは、１回の工具の切り替えに対応したものであるとする。この場合に、ピークごとに工具の切り替えをカウントすると、１回の工具の切り替えに応じて複数回の工具の切り替えをカウントすることになり、不適切なカウントとなる。したがって、特定部２３は、第１の時系列データにおいて、工具の切り替えの開始時点Ｔ１からあらかじめ決められた期間Ｐ１０は、１個の切替時点のみを検出するようにしてもよい。すなわち、期間Ｐ１０内に含まれる複数のピークは、１回の工具の切り替えに対応するものと扱うことによって、不適切なカウントを回避してもよい。特定部２３は、一例として、第１の時系列データにおいて時系列に沿ってピークの検出を行い、ある時点Ｔ１のピークを検出した際に、そのピークの検出に応じて工具の切り替えをカウントすると共に、そのピークの時点Ｔ１から所定の期間Ｐ１０は、新たなピークの検出を行わないようにしてもよい。あらかじめ決められた期間Ｐ１０の長さは、１回の工具の切り替え時にピークが連続する時間間隔の最大値より長くなり、連続する２回の工具の切り替えの時間間隔の最小値より短くなるように設定されることが好適である。期間Ｐ１０は、例えば、１秒から３秒までの値に設定されてもよく、２秒に設定されてもよい。また、第１の時系列データにおいて、１回の工具の切り替えに応じて複数のピークが存在する場合には、例えば、複数のピークにおける最初のピークの時点から、最後のピークの時点までの間の任意の時点を１サイクルの終了時点としてもよい。具体的には、最初のピークの時点を終了時点にしてもよく、最後のピークの時点を終了時点にしてもよく、複数のピークのうち、振幅の最も大きいピークの時点を終了時点にしてもよい。例えば、取得部２４によって、第１の時系列データにおける工具の切替時点が特定される場合にも、同様にしてもよい。

【0084】

また、本実施の形態では、第１及び第２の時系列データが工作機械１で用いられるモータの電流値である場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。第１の時系列データは、例えば、工作機械１において工具を切り替えるための工具切替用モータの電流のデータ、工具切替用モータのトルクのデータ、工具切替用モータの非回転部分に取り付けられた加速度センサによって測定された加速度のデータ、工具を切り替える際に生じる音を含む音響データ、及び、工作機械１の制御に用いられるＮＣプログラムに応じて工具の切替時点を示すデータの少なくともいずれかであってもよい。また、第１の時系列データは、工具の切替時点を検出できるのであれば、工作機械１における工具の切り替えに関連するその他の時系列データであってもよい。

【0085】

第１の時系列データが工具切替用モータのトルクのデータを含む場合には、第１の取得部１１は、工具切替用モータの回転軸に設けられたトルクセンサを含んでもよい。モータの電流値とトルクとは相関があるため、トルクを用いても、電流値と同様に工具の切り替えを検出することができる。また、第１の時系列データが加速度のデータを含む場合には、第１の取得部１１は、工具切替用モータの非回転部分に取り付けられた加速度センサを含んでもよい。工具切替用モータの回転に応じて発生する振動を加速度のデータによって検出することができるため、加速度を用いても、工具の切り替えを検出することができる。また、第１の時系列データが音響データを含む場合には、第１の取得部１１は、工具を切り替える際に生じる音を取得可能な位置に配置されたマイクロフォンを含んでもよい。工具切替用モータの回転に応じて発生する音を音響データによって検出することができるため、音響データを用いても、工具の切り替えを検出することができる。なお、工作機械１の制御に用いられるＮＣプログラムに応じて工具の切替時点を示すデータについては後述する。

【0086】

また、第２の時系列データは、例えば、工作機械１において主軸を回転させる主軸モータの電流のデータ、主軸モータのトルクのデータ、工作機械１によるワークの加工時に切削動力計によって測定された、主軸によって回転される回転対象物に当接する非回転物体に掛かる負荷のデータ、主軸モータの非回転部分に取り付けられた加速度センサによって測定された加速度のデータ、非回転物体に取り付けられたＡＥセンサ（アコースティック・エミッションセンサ）によって取得された測定データ、及びワークの加工音を含む音響データの少なくともいずれかであってもよい。また、第２の時系列データは、主軸の回転状況について把握することができるのであれば、工作機械１における主軸の回転に関連するその他の時系列データであってもよい。

【0087】

第２の時系列データが主軸モータのトルクのデータを含む場合には、第２の取得部１２は、例えば、主軸モータの回転軸に設けられたトルクセンサを含んでもよい。モータの電流値とトルクとは相関があるため、トルクを用いても、電流値と同様に主軸の回転状況について把握することができる。また、第２の時系列データが非回転物体に掛かる負荷のデータを含む場合には、第２の取得部１２は、主軸によって回転される回転対象物に当接する非回転物体が固定された切削動力計を含んでもよい。工作機械１がＮＣ旋盤である場合には、例えば、回転対象物はワークであり、非回転物体は工具であってもよい。工作機械１がマシニングセンタである場合には、例えば、回転対象は工具であり、非回転物体はワークであってもよい。切削動力計によって取得された非回転物体に掛かる負荷のデータによって、加工時の主軸の回転状況について把握することができる。また、第２の時系列データが加速度のデータを含む場合には、第２の取得部１２は、主軸モータの非回転部分に取り付けられた加速度センサを含んでもよい。主軸モータの回転に応じて発生する振動を加速度のデータによって検出することができるため、加速度を用いても、主軸の回転状況について把握することができる。また、第２の時系列データがＡＥセンサによって取得された測定データを含む場合には、第２の取得部１２は、非回転物体に取り付けられたＡＥセンサを含んでもよい。非回転物体に取り付けられたＡＥセンサによって取得された測定データによって、加工時の主軸の回転状況について把握することができる。また、第２の時系列データが音響データを含む場合には、第２の取得部１２は、ワークの加工音を取得可能な位置に配置されたマイクロフォンを含んでもよい。ワークの加工音を含む音響データによって、加工時の主軸の回転状況について把握することができる。このような主軸の回転に関連する第２の時系列データを用いて主軸の回転状況について把握することができるため、そのような第２の時系列データを用いて、異常を検出することができる。

【0088】

また、異常の検出等に用いられる第２の時系列データは、例えば、工作機械１におけるサーボモータの回転に関連するデータであってもよい。そのため、異常の検出等に用いられる第２の時系列データは、例えば、工作機械１における主軸の回転及びサーボモータの回転の少なくとも一方に関連するデータであってもよい。サーボモータは、例えば、ワークまたは工具を移動させるためのサーボモータであってもよい。工作機械１におけるサーボモータの回転に関連するデータは、例えば、サーボモータの電流のデータ、サーボモータのトルクのデータ、サーボモータの非回転部分に取り付けられた加速度センサによって測定された加速度のデータ、及びサーボモータの回転に応じて生じる音を含む音響データの少なくともいずれかであってもよい。例えば、工具が摩耗している場合には、加工時にワークまたは工具を移動させるための力がより大きくなり、工具が破損している場合には、ワークと工具が当接しなくなり、ワークまたは工具を移動させるための力がより大きくなるため、サーボモータの回転に関連する第２の時系列データを用いることによっても、異常を検出することができる。工作機械１におけるサーボモータの回転に関連する第２の時系列データを用いた１サイクルの開始時点や、１サイクルにおける加工の終了時点の検出は、例えば、次のように行ってもよい。工作機械１における主軸の回転に関連する時系列データを用いることによって、上記したように、１サイクルの開始時点や、１サイクルにおける加工の終了時点を検出することができる。その検出時点と、工作機械１における主軸の回転に関連する時系列データに同期している工作機械１におけるサーボモータの回転に関連する時系列データとを用いることによって、サーボモータの回転に関連する時系列データにおける１サイクルの開始時点、及び１サイクルにおける加工の終了時点を特定することができる。したがって、特定部２３に、サーボモータの回転に関連する時系列データにおける１サイクルの開始時点、及び１サイクルにおける加工の終了時点を示す情報を設定することによって、特定部２３は、工作機械１におけるサーボモータの回転に関連する第２の時系列データを用いて１サイクルの開始時点や、１サイクルにおける加工の終了時点を特定することができるようになる。サーボモータに関する電流のデータ、トルクのデータ、加速度のデータ、音響データも、主軸モータに関する電流のデータ等と同様にして取得することができる。また、第２の時系列データは、異常の検出等に用いることができるのであれば、その他の時系列データであってもよい。

【0089】

次に、第１の時系列データが、工作機械１の制御に用いられるＮＣプログラムに応じて工具の切替時点を示すデータであり、受付部２１が、ＮＣプログラムに応じて１サイクルの開始時点を示す第３の時系列データをも受け付ける場合について説明する。工作機械１の制御に用いられるＮＣプログラムは、例えば、図９で示されるものであり、％から％までが１サイクルに対応している。また、ＮＣプログラムには、３番目の工具への切り替えを示すコード「Ｍ０６ Ｔ０３」や、５番目の工具への切り替えを示すコード「Ｍ０６ Ｔ０５」などが含まれている。なお、図９で示されるＮＣプログラムでは、通常のＮＣプログラムには存在しない、１サイクルの開始時点を示すコード「ＣｙｃｌｅＳｔａｒｔＰｏｉｎｔ」が加工開始のコードの前に挿入されている。この開始時点を示すコードは、１サイクルの開始時点を取得するためにのみ用いられて、工作機械１における加工には用いられないものとする。

【0090】

第１及び第３の時系列データが、工作機械１の制御に用いられるＮＣプログラムに応じて工具の切替時点や１サイクルの開始時点を示すデータである場合には、工作機械１の動作内容と、その動作内容に応じたＮＣプログラムに含まれるコードとの対応が分かるようになっているものとする。例えば、工作機械１において、ＮＣプログラムを１行ずつ読み込んで実行する場合には、読み込んだ行のコードが実行されることになるため、あるコードの読み込み時を、そのコードの実行時点として特定してもよい。ここでは、この場合について主に説明する。

【0091】

第１の取得部１１は、例えば、工作機械１において、工具切替のコードが読み込まれた時点にピークを有する第１の時系列データを取得してもよい。具体的には、第１の取得部１１は、図９で示されるＮＣプログラムの工具切替のコード「Ｍ０６ Ｔ０３」「Ｍ０６ Ｔ０５」などが読み込まれた時点にピークを有する、図１０で示される第１の時系列データＳ１を取得してもよい。

【0092】

また、第３の時系列データを取得するための第３の取得部は、例えば、工作機械１において、１サイクルの開始時点を示すコードが読み込まれた時点にピークを有する時系列データを取得してもよい。具体的には、第３の取得部は、図９で示されるＮＣプログラムにおける１サイクルの開始時点を示すコード「ＣｙｃｌｅＳｔａｒｔＰｏｉｎｔ」が読み込まれた時点にピークを有する、図１０で示される第３の時系列データＳ３を取得してもよい。なお、工具の切替時点や、１サイクルの開始時点は、例えば、信号のピーク以外によって示されてもよい。

【0093】

このような第１及び第３の時系列データは、工作機械１から情報処理装置２に渡され、受付部２１によって受け付けられる。すなわち、受付部２１は、ＮＣプログラムに応じて工具の切替時点を示すデータを含む第１の時系列データを受け付けてもよく、工作機械１の制御に用いられるＮＣプログラムに応じて１サイクルの開始時点を示すデータを含む第３の時系列データを受け付けてもよい。この場合には、第１から第３の時系列データが受付部２１で受け付けられてもよい。また、第３の時系列データも、第１及び第２の時系列データと同期していることが好適である。

【0094】

情報処理装置２の特定部２３は、ＮＣプログラムに基づいて取得された第１及び第３の時系列データにおいてピークの位置を特定することによって、１サイクルの開始時点や工具の切替時点を検出することができる。この場合には、特定部２３は、第３の時系列データを用いて１サイクルの開始時点を特定することになる。また、ここでは、ＮＣプログラムに応じて工具の切替時点や１サイクルの開始時点をそれぞれ示す第１及び第３の時系列データの両方が受け付けられる場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、第１の時系列データは、ＮＣプログラムに応じて工具の切替時点を示すデータであり、第３の時系列データは受け付けられなくてもよい。また、例えば、第３の時系列データは、ＮＣプログラムに応じて１サイクルの開始時点を示すデータであり、第１の時系列データは、工具切替用モータの電流のデータなどであってもよい。なお、上記したように、工具の切替時点は、信号のピーク以外によって示されてもよい。例えば、第１の時系列データは、工具の切替時点で立ち上がり、その工具を用いた加工の工程の終了時点で立ち下がるモーダル信号であってもよい。この場合には、特定部２３は、例えば、第１の時系列データにおける立ち上がりの時点を特定することによって、工具の切替時点を検出してもよい。

【0095】

なお、本実施の形態では、情報処理装置２において１サイクルごとの時系列データが取得され、それを用いた異常の検出が行われる場合について説明したが、そうでなくてもよい。１サイクルに含まれる加工の工程ごとの時系列データが取得され、それを用いた異常の検出が行われてもよい。この場合には、取得部２４は、第２の時系列データにおける１サイクルに含まれる各工程に応じた時系列データを取得してもよい。取得部２４は、例えば、第２の時系列データから１サイクルに応じた時系列データを取得し、その取得した時系列データを、工具の切り替え時点によって分割することによって、加工の工程ごとの時系列データを取得してもよい。また、取得部２４は、第２の時系列データの１サイクルから取得した各加工の工程の時系列データをそれぞれパターンとして用いたパターンマッチングによって、各加工の工程に応じた時系列データを取得してもよい。一例として、第２の時系列データにおける１番目の１サイクルに応じた時系列データを用いて各加工の工程に応じたパターンである時系列データが取得され、それ以降の各加工の工程に応じた時系列データが、そのパターンを用いたパターンマッチングによって取得されてもよい。この場合には、例えば、２番目以降の１サイクルについて、１サイクルの時系列データを取得する前に、その１サイクルに含まれる加工の工程について異常を検出することも可能になる。また、異常検出部２５は、取得部２４によって取得された各加工の工程の時系列データごとに異常の検出を行ってもよい。異常の検出の処理は、上記したとおりであり、その詳細な説明を省略する。

【0096】

また、本実施の形態では、情報処理装置２において、異常の検出やサイクルタイムの取得が行われる場合について説明したが、そうでなくてもよい。異常の検出が行われない場合には、情報処理装置２は、例えば、取得部２４、及び異常検出部２５を備えていなくてもよい。また、サイクルタイムの取得が行われない場合には、情報処理装置２は、例えば、サイクルタイム取得部２６を備えていなくてもよい。また、情報処理装置２において異常の検出が行われず、１サイクルの特定に第２の時系列データが用いられない場合には、受付部２１は、例えば、第２の時系列データを受け付けなくてもよい。

【0097】

また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。

【0098】

また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。

【0099】

また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いる閾値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、または長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、または、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、または、図示しない読み出し部が行ってもよい。

【0100】

また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いる閾値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、または、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。

【0101】

また、上記実施の形態において、情報処理装置２に含まれる２以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、２以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、または、別々のデバイスを有してもよい。

【0102】

また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。なお、上記実施の形態における情報処理装置２を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータに、工作機械における工具の切り替えに関連する第１の時系列データを受け付けるステップと、第１の時系列データにおいて工具の切替時点を検出し、検出結果を用いて、工作機械において繰り返される加工の１サイクルの開始時点から工具の切り替えをカウントして１サイクルの終了時点を特定することによって１サイクルを特定するステップと、を実行させるためのプログラムである。

【0103】

なお、プログラムにおいて、情報を受け付けるステップや、情報を出力するステップなどでは、ハードウェアでしか行われない処理、例えば、情報を受け付けるステップにおけるモデムやインターフェースカードなどで行われる処理は少なくとも含まれない。

【0104】

また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭなどの光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。

【0105】

また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、または分散処理を行ってもよい。

【0106】

図１１は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による情報処理装置２を実現するコンピュータシステム９００の構成を示す図である。図１１において、コンピュータシステム９００は、コンピュータ９０１と、キーボード９０２と、マウス９０３と、モニタ９０４とを備える。コンピュータ９０１は、ＣＤ－ＲＯＭドライブ９０５と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）９１１と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのＲＯＭ９１２と、ＭＰＵ９１１に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するＲＡＭ９１３と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するハードディスク９１４と、ＭＰＵ９１１、ＲＯＭ９１２等を相互に接続するバス９１５とを備える。なお、コンピュータ９０１は、ＬＡＮやＷＡＮ等への接続を提供する図示しないネットワークカードを含んでいてもよい。

【0107】

コンピュータシステム９００に、上記実施の形態による情報処理装置２の機能を実行させるプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ９２１に記憶されて、ＣＤ－ＲＯＭドライブ９０５に挿入され、ハードディスク９１４に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ９０１に送信され、ハードディスク９１４に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にＲＡＭ９１３にロードされる。なお、プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ９２１、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。また、ＣＤ－ＲＯＭ９２１に代えて他の記録媒体（例えば、ＤＶＤ等）を介して、プログラムがコンピュータシステム９００に読み込まれてもよい。

【0108】

プログラムは、コンピュータ９０１に、上記実施の形態による情報処理装置２の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能やモジュールを呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム９００がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。

【0109】

また、以上の実施の形態は、本発明を具体的に実施するための例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲及び均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0110】

１ 工作機械
２ 情報処理装置
２１ 受付部
２２ 記憶部
２３ 特定部
２４ 取得部
２５ 異常検出部
２６ サイクルタイム取得部
２７ 出力部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】