特許 7057479 監視装置および監視プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-12

(45)【発行日】2022-04-20

(54)【発明の名称】監視装置および監視プログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20220413BHJP

   G05B 19/18 20060101ALI20220413BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20220413BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 V

G05B19/18 W

B23Q17/00 G

B23Q17/00 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020201355

(22)【出願日】2020-11-16

(65)【公開番号】P2021089738

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2021-07-26

(31)【優先権主張番号】P 2019224909

(32)【優先日】2019-11-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515128817

【氏名又は名称】細野 祐一

(72)【発明者】

【氏名】細野 祐一

【審査官】今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１６８１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

Ｇ０５Ｂ １９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械加工装置に接続し、前記機械加工装置の状態を監視する監視装置であって、
前記機械加工装置に取り付けられたセンサから所定間隔で出力される出力値に基づいて、前記機械加工装置の動作を示す動作値を取得する動作取得手段と、
前記所定間隔より長い第１期間内における前記動作取得手段により取得した動作値の移動平均を第１移動平均として算出するとともに、前記所定間隔より長く前記第１期間より短い第２期間内における前記動作取得手段により取得した動作値の移動平均を第２移動平均として算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第１移動平均が第１閾値を超えたか否かを判定するとともに、前記算出手段により算出された前記第２移動平均が第２閾値を超えたか否かを判定する閾値判定手段と、
前記閾値判定手段により前記第１移動平均が第１閾値を超えた開始時点から、前記閾値判定手段により前記第１移動平均が前記第１閾値以下となった終了時点までである稼働期間内に、前記閾値判定手段により前記第２移動平均が前記第２閾値を超えたと判定された回数を動作回数として計数する計数手段と、
を備えたことを特徴とする監視装置。

【請求項2】

機械加工装置に接続し、前記機械加工装置の状態を監視する監視装置であって、
前記機械加工装置に取り付けられた第１センサから第１所定間隔で出力される出力値に基づいて前記機械加工装置が動作可能状態となったかを示す動作可否値を取得するとともに、前記機械加工装置に取り付けられた第２センサから第２所定間隔で出力される出力値に基づいて前記機械加工装置が動作したか否かを示す動作状態値を取得する動作取得手段と、
前記第１所定間隔より長い第１期間内における前記動作取得手段により取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出するとともに、前記第２所定間隔より長い第２期間内における前記動作取得手段により取得した動作状態値の移動平均を第２移動平均として算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第１移動平均が第１閾値を超えたか否かを判定するとともに、前記算出手段により算出された前記第２移動平均が第２閾値を超えたか否かを判定する閾値判定手段と、
前記閾値判定手段により前記第１移動平均が第１閾値を超えた開始時点から、前記閾値判定手段により前記第１移動平均が前記第１閾値以下となった終了時点までである稼働期間内に、前記閾値判定手段により前記第２移動平均が前記第２閾値を超えたと判定された回数を動作回数として計数する計数手段と、
を備えたことを特徴とする監視装置。

【請求項3】

前記センサは、前記機械加工装置に取り付けられ、加速度を計測する加速度センサであり、
前記動作取得手段は、
前記加速度センサから所定間隔で出力されるｔ時点の加速度と（ｔ＋１）時点の加速度との差分絶対値を前記機械加工装置の動作を示す動作値として取得する
ことを特徴とする請求項１記載の監視装置。

【請求項4】

前記第２センサは、前記機械加工装置に取り付けられ、加速度を計測する加速度センサであり、
前記動作取得手段は、
前記機械加工装置に取り付けられた第１センサから第１所定間隔で出力される出力値に基づいて前記機械加工装置が動作可能状態となったかを示す動作可否値を取得するとともに、前記加速度センサから第２所定間隔で出力されるｔ時点における加速度と（ｔ＋１）時点における加速度との差分絶対値に基づいて前記機械加工装置が動作したか否かを示す動作状態値を取得する
ことを特徴とする請求項２記載の監視装置。

【請求項5】

機械加工装置に接続し、前記機械加工装置の状態を監視する監視装置に適用される監視プログラムであって、
前記機械加工装置に取り付けられたセンサから所定間隔で出力される出力値に基づいて、前記機械加工装置の動作を示す動作値を取得する動作取得ステップと、
前記所定間隔より長い第１期間内における前記動作取得手段により取得した動作値の移動平均を第１移動平均として算出するとともに、前記所定間隔より長く前記第１期間より短い第２期間内における前記動作取得ステップにより取得した動作値の移動平均を第２移動平均として算出する算出ステップと、
前記算出ステップにより算出された前記第１移動平均が第１閾値を超えたか否かを判定するとともに、前記算出ステップにより算出された前記第２移動平均が第２閾値を超えたか否かを判定する閾値判定ステップと、
前記閾値判定ステップによる判定結果に基づいて、前記機械加工装置における稼働期間ごとの動作回数を計数する計数ステップと、
を前記監視装置に実行させることを特徴とする監視プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械装置の動作状態を監視する監視装置および監視プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば切削機などの機械加工装置では、稼働時間や実際に動作した回数などの実績データを記憶することは生産管理上重要である。例えば、作業者ごとに切削機の稼働時間中に実際に切削動作を行っているのか若しくは待機状態であるのか、また稼働時間中に切削機が何回動作したかなどの実績データを記憶することで、この実績データを作業者の生産性向上などに活用することができる。さらに、切削機の動作回数と製品の個数とを比較することで、動作の効率性を評価することができる。

【0003】

特許文献１には、電動ドライバの電源コードに装着する電流変成器と、電流変成器から出力される交流電圧を直流電圧に変換して得られた電圧をベース電圧とする第１のトランジスタと、ベース電圧を分圧抵抗器で分圧した電圧をベース電圧とする第２のトランジスタと、第１のトランジスタのコレクタ端子Ｃの出力電圧波形と第２のトランジスタのコレクタ端子Ｄの出力電圧波形とを比較して電気ドライバの作業の有無を判断し作業有りと判断した回数を計数するカウント手段とを備える作業回数計数装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－１２３０５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術では、単に、電圧の波形から作業回数を計数するので、稼働状態（電源が投入されて作業可能である状態）の中で、何回作業したかを計数することが困難であった。そのため、仮に、特許文献１に記載された従来技術を機械加工装置に適用したとしても、生産性の評価や動作の効率性の評価などを行うことが困難であった。

【0006】

また、特許文献１に記載された従来技術を用いて、例えば、機械加工装置のモータへの駆動電流を測定し測定した電流値に基づいて作業回数を計数する場合、ノイズの発生により適切に作業回数を計数することが困難であった。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、稼働状態と作業回数を適切に検出する監視装置および監視プログラム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】

【0008】

上記目的を解決するため、本発明に係る監視装置の第１の特徴は、
機械加工装置に接続し、前記機械加工装置の状態を監視する監視装置であって、
前記機械加工装置に取り付けられたセンサから所定間隔で出力される出力値に基づいて、前記機械加工装置の動作を示す動作値を取得する動作取得手段と、
前記所定間隔より長い第１期間内における前記動作取得手段により取得した動作値の移動平均を第１移動平均として算出するとともに、前記所定間隔より長く前記第１期間より短い第２期間内における前記動作取得手段により取得した動作値の移動平均を第２移動平均として算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第１移動平均が第１閾値を超えたか否かを判定するとともに、前記算出手段により算出された前記第２移動平均が第２閾値を超えたか否かを判定する閾値判定手段と、
前記閾値判定手段による判定結果に基づいて、前記機械加工装置における稼働期間ごとの動作回数を計数する計数手段と、
を備えたことにある。

【0009】

上記目的を解決するため、本発明に係る監視装置の第２の特徴は、
機械加工装置に接続し、前記機械加工装置の状態を監視する監視装置であって、
前記機械加工装置に取り付けられた第１センサから第１所定間隔で出力される出力値に基づいて前記機械加工装置が動作可能状態となったかを示す動作可否値を取得するとともに、前記機械加工装置に取り付けられた第２センサから第２所定間隔で出力される出力値に基づいて前記機械加工装置の動作したか否かを示す動作状態値を取得する動作取得手段と、
前記第１所定間隔より長い第１期間内における前記動作取得手段により取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出するとともに、前記第２所定間隔より長い第２期間内における前記動作取得手段により取得した動作状態値の移動平均を第２移動平均として算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第１移動平均が第１閾値を超えたか否かを判定するとともに、前記算出手段により算出された前記第２移動平均が第２閾値を超えたか否かを判定する閾値判定手段と、
前記閾値判定手段による判定結果に基づいて、前記機械加工装置における稼働期間ごとの動作回数を計数する計数手段と、
を備えたことにある。

【0010】

上記目的を解決するため、本発明に係る監視装置の第３の特徴は、
前記計数手段は、
前記閾値判定手段により前記第１移動平均が第１閾値を超えた開始時点から、前記閾値判定手段により前記第１移動平均が前記第１閾値以下となった終了時点までである前記稼働期間内に、前記閾値判定手段により前記第２移動平均が前記第２閾値を超えたと判定された回数を動作回数として計数する
ことを特徴とすることにある。

【0011】

上記目的を解決するため、本発明に係る監視装置の第４の特徴は、
前記センサは、前記機械加工装置に取り付けられ、加速度を計測する加速度センサであり、
前記動作取得手段は、
前記加速度センサから所定間隔で出力されるｔ時点の加速度と（ｔ＋１）時点の加速度との差分絶対値を前記機械加工装置の動作を示す動作値として取得する
ことにある。

【0012】

上記目的を解決するため、本発明に係る監視装置の第５の特徴は、
前記第２センサは、前記機械加工装置に取り付けられ、加速度を計測する加速度センサであり、
前記動作取得手段は、
前記機械加工装置に取り付けられた第１センサから第１所定間隔で出力される出力値に基づいて前記機械加工装置が動作可能状態となったかを示す動作可否値を取得するとともに、前記加速度センサから第２所定間隔で出力されるｔ時点における加速度と（ｔ＋１）時点における加速度との差分絶対値に基づいて前記機械加工装置が動作したか否かを示す動作状態値を取得する
ことにある。

【0013】

上記目的を解決するため、本発明に係る監視プログラムの第１の特徴は、
機械加工装置に接続し、前記機械加工装置の状態を監視する監視装置に適用される監視プログラムであって、
前記機械加工装置に取り付けられたセンサから所定間隔で出力される出力値に基づいて、前記機械加工装置の動作を示す動作値を取得する動作取得ステップと、
前記所定間隔より長い第１期間内における前記動作取得手段により取得した動作値の移動平均を第１移動平均として算出するとともに、前記所定間隔より長く前記第１期間より短い第２期間内における前記動作取得手段により取得した動作値の移動平均を第２移動平均として算出する算出ステップと、
前記算出ステップにより算出された前記第１移動平均が第１閾値を超えたか否かを判定するとともに、前記算出ステップにより算出された前記第２移動平均が第２閾値を超えたか否かを判定する閾値判定ステップと、
前記閾値判定ステップによる判定結果に基づいて、前記機械加工装置における稼働期間ごとの動作回数を計数する計数ステップと、
を前記監視装置に実行させることにある。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る監視装置および監視プログラムによれば、稼働状態と作業回数を適切に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】 本発明の一実施形態である監視システムの概略構成を示した概略構成図である。

【図2】 本発明の一実施形態である監視装置の機能構成を示した機能構成図である。

【図3】 本発明の一実施形態である監視装置における稼働時間の算出を説明した説明図である。

【図4】 本発明の一実施形態である監視装置の機能構成を示した機能構成図である。

【図5】 本発明の一実施形態である監視装置における稼働／非稼働の判定と動作回数の算出を説明した説明図である。（ａ）は、稼働／非稼働の判定を示しており、（ｂ）は、動作回数の算出を説明している。この説明図におけるグラフでは、Ｘ軸は所定間隔ごとに割り当てられたサンプリング番号を示しており、Ｙ軸はセンサからのオン／オフ信号の値を示している。

【図6】 本発明の一実施形態である監視装置の機能構成を示した機能構成図である。

【図7】 本発明の一実施形態である監視装置における稼働／非稼働の判定と動作回数の算出を説明した説明図である。（ａ）は、稼働／非稼働の判定を示しており、（ｂ）は、動作回数の算出を説明している。

【図8】 本発明の変形例１である監視システムの監視装置の機能構成を示した機能構成図である。

【図9】 本発明の変形例１である監視システムにおいて、回転体に取り付けられたセンサの位置と、Ｘ軸方向の加速度ｘ、Ｙ軸方向の加速度ｙ、Ｚ軸方向の加速度ｚとを模式的に説明した説明図である。

【図10】 本発明の変形例１である監視装置における稼働／非稼働情報の生成を説明した説明図である。

【図11】 本発明の変形例２である監視装置の機能構成を示した機能構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一若しくは同等の部位や構成要素には、同一若しくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

【0017】

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態である監視システム１の概略構成を示した概略構成図であり、図２は、本発明の一実施形態である監視装置４Ａの機能構成を示した機能構成図である。

【0019】

図１に示すように、監視システム１は、データ共有サーバ２と、データ収集装置３Ａ，３Ｂと、監視装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、センサ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄと、機械加工装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃとを備えている。

【0020】

データ共有サーバ２と、データ収集装置３Ａ，３Ｂとは、ネットワーク９を介して接続されている。

【0021】

データ収集装置３Ａは、内部ネットワークを介して監視装置４Ａと接続されており、データ収集装置３Ａと監視装置４Ａとでローカルネットワーク６Ａを構成している。例えば、ローカルネットワーク６Ａは、会社、社内の工場、または工程など適切な単位で割り当てられている。

【0022】

データ収集装置３Ａは、監視装置４Ａから、稼働／非稼働情報などを収集し、データ記憶部３１Ａに記憶する。

【0023】

データ収集装置３Ａは、データ記憶部３１Ａに記憶したデータとネットワーク９を介してデータ共有サーバ２のデータ記憶部２１に記憶されたデータとを同期させる。

【0024】

これにより、監視装置４Ａのデータ記憶部４１Ａと、データ収集装置３Ａのデータ記憶部３１Ａと、データ共有サーバ２のデータ記憶部２１とに同一のデータを記憶させることができる。

【0025】

データ収集装置３Ｂは、データ収集装置３Ａと同様に、データ記憶部３１Ｂに記憶したデータをネットワーク９を介してデータ共有サーバ２のデータ記憶部２１に記憶されたデータと同期させる。

【0026】

これにより、監視装置４Ｂ，４Ｃのデータ記憶部４１Ｂ，４１Ｃと、データ収集装置３Ｂのデータ記憶部３１Ｂと、データ共有サーバ２のデータ記憶部２１とに同一のデータを記憶させることができる。

【0027】

また、データ収集装置３Ｂは、内部ネットワークを介して監視装置４Ｃと接続されており、データ収集装置３Ｂと監視装置４Ｂ，４Ｃとでローカルネットワーク６Ｂを構成している。ローカルネットワーク６Ｂは、ローカルネットワーク６Ａと同様に、会社、社内の工場、または工程など適切な単位で割り当てられている。

【0028】

そして、監視装置４Ｃのデータ記憶部４１Ｃと、データ収集装置３Ｂのデータ記憶部３１Ｂと、データ共有サーバ２のデータ記憶部２１との間でデータを同期して記憶させる。

【0029】

監視装置４Ａは、センサ５Ａにより検出された機械加工装置１０Ａの状態を取得する。

【0030】

機械加工装置１０Ａは、切削加工を行う装置であり、図２に示すモータ１０Ａ１などの駆動装置により切削歯１０Ａ２を回転しながら往復運動することにより金属片などの切削対象物を切削する。

【0031】

センサ５Ａは、機械加工装置１０Ａのモータ１０Ａ１へ供給される電圧を検出している。モータ１０Ａ１に電源が投入されるとセンサ５Ａはオンを検出し、モータ１０Ａ１への電源供給が停止するとセンサ５Ａはオフを検出する。

【0032】

図２に示すように、監視装置４Ａは、センサ５Ａからモータ１０Ａ１への供給電圧のオン／オフ信号が入力され、モータ１０Ａ１により動作する切削歯１０Ａ２の稼働／非稼働情報をデータ収集装置３Ａへ出力する。

【0033】

監視装置４Ａは、ＣＰＵやメモリなどを備え、データ記憶部４１Ａと、動作取得手段４２Ａと、算出手段４３Ａと、閾値記憶部４４Ａと、閾値判定手段４５Ａと、送受信手段４７Ａとを実装する。

【0034】

データ記憶部４１Ａは、センサ５Ａを一意に識別するセンサＩＤと、切削歯１０Ａ２の稼働／非稼働情報とを関連付けて記憶している。

【0035】

動作取得手段４２Ａは、機械加工装置１０Ａのモータ１０Ａ１に取り付けられたセンサ５Ａから所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ａのモータ１０Ａ１が動作可能となったか否かを示す動作可否値を取得する。所定間隔は、動作取得手段４２Ａがセンサ５Ａからの出力値を採取するサンプリング間隔である。センサ５Ａから所定間隔で出力される出力値は、電流値や電圧値などのアナログ信号でもよいし、オン／オフを示すデジタル信号でもよい。センサ５Ａからの出力値がアナログ信号の場合には、動作取得手段４２Ａは、予め設定された閾値に基づいて、オン／オフのデジタル信号に変換して動作可否値として取得する。センサ５Ａからの出力値がオン／オフのデジタル信号の場合には、動作取得手段４２は、センサ５Ａからの出力値をそのまま動作可否値として取得する。ここでは、上述したように、センサ５Ａからデジタル信号として電圧のオン／オフ信号が供給される。

【0036】

算出手段４３Ａは、所定間隔より長い第１期間内における動作取得手段４２Ａにより取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出する。ここで、第１期間とは、第１移動平均を算出するための間隔であり、所定間隔（サンプリング間隔）と移動平均のサンプル数とに基づいて算出される。例えば、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「４」である場合、第１期間は３（ｓｅｃ）（＝１ｓｅｃ×（４－１））として算出される。

【0037】

動作取得手段４２Ａが、センサ５Ａからのオン／オフ信号を動作可否値として取得した場合、算出手段４３Ａは、直近の過去の第１期間内のオン／オフ信号の平均を第１移動平均として順次算出する。

【0038】

閾値記憶部４４Ａは、閾値判定手段４５Ａが判定のために用いる閾値情報を記憶している。

【0039】

閾値判定手段４５Ａは、算出手段４３Ａにより算出された第１移動平均が予め定めた第１閾値を超えたか否かを判定する。例えば、第１閾値は、任意に設定され、例えば、センサ５Ａからのオン／オフ信号の平均値を移動平均サンプル数で除算した値以上として設定される。閾値判定手段４５Ａは、判定結果に基づいて、機械加工装置１０Ａにおける稼働／非稼働情報を生成する。ここで、稼働／非稼働情報とは、センサＩＤと、時刻情報と、機械加工装置１０Ａにおいて非稼働から稼働に移行したことを示す情報、または機械加工装置１０Ａにおいて稼働から非稼働に移行したことを示す情報とが関連付けられた情報である。

【0040】

送受信手段４７Ａは、閾値判定手段４５Ａにより生成された稼働／非稼働情報を、データ収集装置３Ａへ送信する。

【0041】

図３は、本発明の一実施形態である監視装置４Ａにおける稼働／非稼働情報の生成を説明した説明図である。この説明図におけるグラフでは、Ｘ軸は所定間隔ごとに割り当てられたサンプリング番号を示しており、Ｙ軸はセンサ５Ａからのオン／オフ信号の値を示している。

【0042】

図３に示すように、センサ５Ａからのオン／オフ信号（動作可否値）１０１は、サンプリング番号が「６」の時点でオン、すなわち「１」となっている。

【0043】

その後、サンプリング番号「９」の時点でオン／オフ信号１０１はオフ、すなわち「０」となっており、それ以外はサンプリング番号「３１」までオン／オフ信号１０１は「１」となっている。

【0044】

サンプリング番号「９」の時点でオン／オフ信号１０１がオフとなっているが、その前後はオンとなっていることから、電源供給がオフとなったのではなくセンサ５Ａの誤検知によるノイズと考えられる。

【0045】

また、サンプリング番号が「４６」の時点でオン／オフ信号１０１は「１」となっており、その後、サンプリング番号「５８」の時点でオン／オフ信号１０１はオフ、すなわち「０」となっている。そして、サンプリング番号「６０」までオフ状態が継続し、サンプリング番号が「６１」の時点でオン／オフ信号１０１が「１」となっている。

【0046】

サンプリング番号「６１」の時点でオン／オフ信号１０１がオンとなっているが、その前後はオフとなっていることから、電源供給がオンとなったのではなくセンサ５Ａの誤検知によるノイズと考えられる。

【0047】

そこで、ノイズを除去して正確な稼働／非稼働を把握するために、算出手段４３Ａは、第１期間内における動作取得手段４２Ａにより取得したオン／オフ信号（動作可否値）１０１の移動平均を第１移動平均２０１として算出している。ここでは、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「４」であるので、第１移動平均２０１は、第１期間として直近の過去３（ｓｅｃ）分に含まれる４点のオン／オフ信号の平均を順次算出された値である。

【0048】

閾値判定手段４５Ａは、算出手段４３Ａにより算出された第１移動平均２０１が予め定めた第１閾値３０１を超えたか否かを判定する。

【0049】

図３に示した例では、サンプリング番号が「６」の時点とサンプリング番号が「７」の時点の間のｔ１時点において、第１移動平均２０１が第１閾値３０１を超えている。そして、ｔ２時点において、第１移動平均２０１が第１閾値３０１以下となっている。

【0050】

そこで、閾値判定手段４５Ａは、第１移動平均２０１が第１閾値３０１を超えた開始時点であるｔ１時点から、第１移動平均２０１が第１閾値３０１以下となった終了時点であるｔ２時点までを稼働期間とする。

【0051】

同様に、図３に示した例では、サンプリング番号が「４６」の時点とサンプリング番号が「４７」の時点の間のｔ３時点において、第１移動平均２０１が第１閾値３０１を超えている。そして、ｔ４時点において、第１移動平均２０１が第１閾値３０１以下となっている。

【0052】

そこで、閾値判定手段４５Ａは、第１移動平均２０１が第１閾値３０１を超えた開始時点であるｔ３時点から、第１移動平均２０１が第１閾値３０１以下となった終了時点であるｔ４時点までを稼働期間とする。

【0053】

すなわち、サンプリング番号「９」の時点や、サンプリング番号「６１」の時点で、ノイズが発生したとしても、適切に稼働／非稼働を把握することができる。

【0054】

図４は、本発明の一実施形態である監視装置４Ｂの機能構成を示した機能構成図である。

【0055】

監視装置４Ｂは、センサ５Ｂにより検出された機械加工装置１０Ｂの状態を取得する。

【0056】

機械加工装置１０Ｂは、切削加工を行う装置であり、モータ１０Ｂ１などの駆動装置により切削歯１０Ｂ２を回転しながら往復運動することにより金属片などの切削対象物を切削する。

【0057】

センサ５Ｂは、センサ５Ａと同様に、機械加工装置１０Ｂのモータ１０Ｂ１へ供給される電圧を検出している。モータに電源が投入されるとセンサ５Ｂはオンを検出し、モータへの電源供給が停止するとセンサ５Ｂはオフを検出する。

【0058】

監視装置４Ｂは、センサ５Ｂからモータ１０Ｂ１への供給電圧のオン／オフ信号が入力され、モータ１０Ｂ１により動作する切削歯１０Ｂ２の稼働／非稼働情報と、稼働時間内の動作回数情報とをデータ収集装置３Ｂへ出力する。

【0059】

監視装置４Ｂは、データ記憶部４１Ｂと、動作取得手段４２Ｂ１，４２Ｂ２と、算出手段４３Ｂ１，４３Ｂ２と、閾値記憶部４４Ｂと、閾値判定手段４５Ｂと、計数手段４６Ｂと、送受信手段４７Ｂとを備えている。

【0060】

データ記憶部４１Ｂは、センサ５Ｂを一意に識別するセンサＩＤと、切削歯１０Ｂ２の稼働／非稼働情報と、切削歯１０Ｂ２の動作回数情報とを関連付けて記憶している。

【0061】

動作取得手段４２Ｂ１は、機械加工装置１０Ｂのモータ１０Ｂ１に取り付けられたセンサ５Ｂから所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ｂの切削歯１０Ｂ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）を取得する。

【0062】

動作取得手段４２Ｂ２も、動作取得手段４２Ｂ１と同様に、機械加工装置１０Ｂのモータ１０Ｂ１に取り付けられたセンサ５Ｂから所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ｂの切削歯１０Ｂ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）を取得する。

【0063】

算出手段４３Ｂ１は、所定間隔より長い第１期間内における動作取得手段４２Ｂ１により取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出する。例えば、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「８」である場合、第１期間は７（ｓｅｃ）（＝１ｓｅｃ×（８－１））として算出される。

【0064】

算出手段４３Ｂ２は、所定間隔より長く第１期間より短い第２期間内における動作取得手段４２Ｂにより取得した動作可否値の移動平均を第２移動平均として算出する。例えば、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「３」である場合、第２期間は２（ｓｅｃ）（＝１ｓｅｃ×（３－１））として算出される。

【0065】

動作取得手段４２Ｂ１が、センサ５Ｂからのオン／オフ信号を動作可否値として取得した場合、算出手段４３Ｂ１は、直近の過去の第１期間内のオン／オフ信号の平均を第１移動平均として順次算出する。動作取得手段４２Ｂ２が、センサ５Ｂからのオン／オフ信号を動作可否値として取得した場合、算出手段４３Ｂ２は、直近の過去の第２期間内のオン／オフ信号の平均を第２移動平均として順次算出する。

【0066】

閾値記憶部４４Ｂは、閾値判定手段４５Ｂが判定のために用いる第１閾値と第２閾値とを閾値情報として記憶している。

【0067】

閾値判定手段４５Ｂは、算出手段４３Ｂ１により算出された第１移動平均が予め定めた第１閾値を超えたか否かを判定する。例えば、第１閾値は、任意に設定され、例えば、センサ５Ａからのオン／オフ信号の平均値を移動平均サンプル数で除算した値以上とする。ここでは、「０．１８」に設定されている。

【0068】

また、閾値判定手段４５Ｂは、算出手段４３Ｂ２により算出された第２移動平均が予め定めた第２閾値を超えたか否かを判定する。例えば、第２閾値は、第１閾値より大きい「０．３５」に設定されている。

【0069】

計数手段４６Ｂは、閾値判定手段４５Ｂによる判定結果に基づいて、機械加工装置１０Ｂにおける稼働／非稼働情報を生成するとともに、機械加工装置１０Ｂにおける稼働期間ごとの動作回数を計数する。

【0070】

送受信手段４７Ｂは、計数手段４６Ｂにより生成された稼働／非稼働情報と動作回数とを、データ収集装置３Ｂへ送信する。

【0071】

図５は、本発明の一実施形態である監視装置４Ｂにおける稼働／非稼働の判定と動作回数の算出を説明した説明図である。（ａ）は、稼働／非稼働の判定を示しており、（ｂ）は、動作回数の算出を説明している。この説明図におけるグラフでは、Ｘ軸は所定間隔ごとに割り当てられたサンプリング番号を示しており、Ｙ軸はセンサ５Ｂからのオン／オフ信号の値を示している。

【0072】

図５に示すように、センサ５Ｂからのオン／オフ信号（動作可否値）１０２は、サンプリング番号が「１１」の時点でオン、すなわち「１」となっている。

【0073】

その後、サンプリング番号「１５」の時点で一時的にオン／オフ信号１０２はオフ、すなわち「０」となっており、サンプリング番号「１９」の時点からサンプリング番号「２４」の時点までオン／オフ信号１０２は「０」となっている。そして、再度、サンプリング番号「２５」の時点からサンプリング番号「３０」の時点までオン／オフ信号１０２は「１」となっている。その後、サンプリング番号「３１」の時点からサンプリング番号「４０」の時点までオン／オフ信号１０２は「０」となっている。

【0074】

サンプリング番号「１５」の時点でオン／オフ信号１０２がオフとなっているが、その前後はオンとなっていることから、電源供給がオフとなったのではなくセンサ５Ｂの誤検知によるノイズと考えられる。また、サンプリング番号「４１」の時点でオン／オフ信号１０２がオンとなっているが、その前後はオフとなっていることから、電源供給がオンとなったのではなくセンサ５Ｂの誤検知によるノイズと考えられる。

【0075】

そこで、ノイズを除去して正確な稼働／非稼働を把握するために、算出手段４３Ｂは、第１期間内における動作取得手段４２Ｂ１により取得したオン／オフ信号（動作可否値）１０２の移動平均を第１移動平均２０２として算出している。ここでは、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「８」であるので、第１移動平均２０２は、第１期間として直近の過去７（ｓｅｃ）分である８点のオン／オフ信号の平均を順次算出された値である。

【0076】

閾値判定手段４５Ｂは、算出手段４３Ｂ１により算出された第１移動平均２０２が予め定めた第１閾値３０２を超えたか否かを判定する。

【0077】

図５（ａ）に示した例では、ｔ１１時点において、第１移動平均２０２が第１閾値３０２を超えている。そして、ｔ１５時点において、第１移動平均２０１が第１閾値３０２以下となっている。また、ｔ１６時点からｔ１９時点までの間、第１移動平均２０２が第１閾値３０２を超えている。

【0078】

そこで、計数手段４６Ｂは、閾値判定手段４５Ｂにより第１移動平均２０２が第１閾値３０２を超えた開始時点であるｔ１１時点から、閾値判定手段４５Ｂにより第１移動平均２０２が第１閾値３０１以下となった終了時点であるｔ１６時点までを第１稼働期間４０１とする。同様に、計数手段４６Ｂは、ｔ１６時点からｔ１９時点までを第２稼働期間４０２とする。

【0079】

また、閾値判定手段４５Ｂは、算出手段４３Ｂ２により算出された第２移動平均２０３が予め定めた第２閾値３０３を超えたか否かを判定する。

【0080】

図５（ｂ）に示すように、第１稼働期間４０１内においては、ｔ１１時点からｔ１２時点まで第２移動平均２０３が第２閾値３０３を超えており、さらに、ｔ１３時点からｔ１４時点まで第２移動平均２０３が第２閾値３０３を超えている。

【0081】

そこで、計数手段４６Ｂは、第１稼働期間４０１における動作回数は、第２移動平均２０３が第２閾値３０３を超えた回数である「２」（回）として計数する。

【0082】

また、第２稼働期間４０２内においては、ｔ１７時点からｔ１８時点まで第２移動平均２０３が予め定めた第２閾値３０３を超えている。

【0083】

そこで、計数手段４６Ｂは、第２稼働期間４０２における動作回数は、第２移動平均２０３が第２閾値３０３を超えた回数である「１」（回）として計数する。

【0084】

以上のように、本発明の一実施形態である監視装置４Ｂは、機械加工装置１０Ｂに取り付けられたセンサ５Ｂから所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ｂの動作を示す動作可否値（動作値）を取得する動作取得手段４２Ｂ１，４２Ｂ２と、所定間隔より長い第１期間内における動作取得手段４２Ｂ１により取得した動作値の移動平均を第１移動平均として算出する算出手段４３Ｂ１と、所定間隔より長く第１期間より短い第２期間内における動作取得手段４２Ｂ２により取得した動作値の移動平均を第２移動平均として算出する算出手段４３Ｂ２と、算出手段４３Ｂ１により算出された第１移動平均が第１閾値を超えたか否かを判定するとともに、算出手段４３Ｂ２により算出された第２移動平均が第２閾値を超えたか否かを判定する閾値判定手段４５Ｂと、閾値判定手段４５Ｂによる判定結果に基づいて、機械加工装置１０Ｂにおける稼働期間ごとの動作回数を計数する計数手段４６Ｂとを備えている。

【0085】

そのため、１つのセンサ５Ｂの出力値を採取することにより、センサ５Ｂの出力値にノイズが含まれていたとしても、適切に機械加工装置１０Ｂの稼働／非稼働を把握することができるとともに、稼働期間ごとに機械加工装置１０Ｂの動作回数を検出することができる。

【0086】

これにより、機械加工装置１０Ｂが稼働している期間のうち、実際に動作している時間がどの程度あるのかを定量的に把握することができ、作業効率の改善活動などに役立てることができる。

【0087】

図６は、本発明の一実施形態である監視装置４Ｃの機能構成を示した機能構成図である。

【0088】

監視装置４Ｃは、センサ５Ｃ，５Ｄにより検出された機械加工装置１０Ｃの状態を取得する。

【0089】

機械加工装置１０Ｃは、切削加工を行う装置であり、モータ１０Ｃ１などの駆動装置により切削歯１０Ｃ２を回転しながら往復運動することにより金属片などの切削対象物を切削する。

【0090】

センサ５Ｃは、センサ５Ａと同様に、機械加工装置１０Ｃのモータ１０Ｃ１へ供給される電圧を検出している。モータに電源が投入されるとセンサ５Ｃはオンを検出し、モータへの電源供給が停止するとセンサ５Ｃはオフを検出する。

【0091】

センサ５Ｄは、切削歯１０Ｃ２の移動経路上の所定位置に設けられた発光部と受光部とを有する光学式センサであり、機械加工装置１０Ｃの切削歯１０Ｃ２の往復運動を検出する。具体的には、切削歯１０Ｃ２が切削対象物に向かって所定位置まで移動すると、発光部から照射した光が切削対象物により遮断される。このときセンサ５Ｄはオン信号を供給する。切削歯１０Ｃ２が切削対象物から離れると、発光部から照射した光が受光部に到達する。このときセンサ５Ｄはオフ信号を供給する。

【0092】

監視装置４Ｃは、センサ５Ｃからモータ１０Ｃ１への供給電圧のオン／オフ信号が入力され、モータ１０Ｃ１により動作する切削歯１０Ｃ２の稼働／非稼働情報と、稼働時間内の動作回数情報とをデータ収集装置３Ｂへ出力する。

【0093】

監視装置４Ｃは、データ記憶部４１Ｃと、動作取得手段４２Ｃ１，４２Ｃ２と、算出手段４３Ｃ１，４３Ｃ２と、閾値記憶部４４Ｃと、閾値判定手段４５Ｃと、計数手段４６Ｃと、送受信手段４７Ｃとを備えている。

【0094】

データ記憶部４１Ｃは、センサ５Ｃを一意に識別するセンサＩＤと関連付けられた切削歯１０Ｃ２の稼働／非稼働情報と、センサ５Ｄを一意に識別するセンサＩＤと関連付けられた切削歯１０Ｃ２の動作回数情報とを記憶している。

【0095】

動作取得手段４２Ｃ１は、機械加工装置１０Ｃのモータ１０Ｃ１に取り付けられたセンサ５Ｃから所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ｃの切削歯１０Ｃ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値を取得する。動作取得手段４２Ｃ２は、機械加工装置１０Ｃのモータ１０Ｃ１に取り付けられたセンサ５Ｄから第２所定間隔で出力される出力値に基づいて機械加工装置１０Ｃの切削歯１０Ｃ２が動作したか否かを示す動作状態値を取得する。

【0096】

算出手段４３Ｃ１は、所定間隔より長い第１期間内における動作取得手段４２Ｃ１により取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出する。例えば、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「４」である場合、第１期間は３（ｓｅｃ）（＝１ｓｅｃ×（４－１））として算出される。

【0097】

算出手段４３Ｃ２は、所定間隔より長く第１期間より短い第２期間内における動作取得手段４２Ｃ２により取得した動作状態値の移動平均を第２移動平均として算出する。例えば、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「３」である場合、第２期間は２（ｓｅｃ）（＝１ｓｅｃ×（３－１））として算出される。

【0098】

動作取得手段４２Ｃ１が、センサ５Ｃからのオン／オフ信号を動作可否値として取得した場合、算出手段４３Ｃ１は、直近の過去の第１期間内のオン／オフ信号の平均を第１移動平均として順次算出する。

【0099】

また、動作取得手段４２Ｃ２が、センサ５Ｄからのオン／オフ信号を動作状態値として取得した場合、算出手段４３Ｃ２は、直近の過去の第２期間内のオン／オフ信号の平均を第２移動平均として順次算出する。

【0100】

閾値記憶部４４Ｃは、閾値判定手段４５Ｃが判定のために用いる第１閾値と第２閾値とを閾値情報として記憶している。

【0101】

閾値判定手段４５Ｃは、算出手段４３Ｃ１により算出された第１移動平均が予め定めた第１閾値を超えたか否かを判定する。例えば、第１閾値は、任意に設定され、例えば、センサ５Ｃからのオン／オフ信号の平均値を移動平均サンプル数で除算した値以上とする。ここでは、「０．３」に設定されている。

【0102】

また、閾値判定手段４５Ｃは、算出手段４３Ｃ２により算出された第２移動平均が予め定めた第２閾値を超えたか否かを判定する。例えば、第２閾値は、第１閾値より大きい「０．３５」に設定されている。

【0103】

計数手段４６Ｃは、閾値判定手段４５Ｃによる判定結果に基づいて、機械加工装置１０Ｃにおける稼働／非稼働情報を生成するとともに、機械加工装置１０Ｃにおける稼働時間ごとの動作回数を計数する。

【0104】

送受信手段４７Ｃは、計数手段４６Ｃにより生成された稼働／非稼働情報と動作回数とを、データ収集装置３Ｂへ送信する。

【0105】

図７は、本発明の一実施形態である監視装置４Ｃにおける稼働／非稼働の判定と動作回数の算出を説明した説明図である。（ａ）は、稼働／非稼働の判定を示しており、（ｂ）は、動作回数の算出を説明している。（ａ）のグラフでは、Ｘ軸は所定間隔ごとに割り当てられたサンプリング番号を示しており、Ｙ軸はセンサ５Ｃからのオン／オフ信号の値を示している。（ｂ）のグラフでは、Ｙ軸はセンサ５Ｄからのオン／オフ信号の値を示している。

【0106】

図７（ａ）に示すように、センサ５Ｃからのオン／オフ信号（動作可否値）１０３は、サンプリング番号が「６」の時点でオン、すなわち「１」となっている。

【0107】

その後、サンプリング番号「９」の時点で一時的にオン／オフ信号１０３はオフ、すなわち「０」となっており、その後、サンプリング番号「３１」の時点までオン／オフ信号１０３は「１」となっている。

【0108】

サンプリング番号「９」の時点でオン／オフ信号１０３がオフとなっているが、その前後はオンとなっていることから、電源供給がオフとなったのではなくセンサ５Ｃの誤検知によるノイズと考えられる。

【0109】

そこで、ノイズを除去して正確な稼働／非稼働を把握するために、算出手段４３Ｃ１は、第１期間内における動作取得手段４２Ｃ１により取得したオン／オフ信号（動作可否値）１０３の移動平均を第１移動平均２０４として算出している。ここでは、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「４」であるので、第１移動平均２０４は、第１期間として直近の過去３（ｓｅｃ）分である４点のオン／オフ信号の平均を順次算出された値である。

【0110】

閾値判定手段４５Ｃは、算出手段４３Ｃ１により算出された第１移動平均２０４が予め定めた第１閾値３０４を超えたか否かを判定する。

【0111】

図７（ａ）に示した例では、ｔ２１時点において、第１移動平均２０４が第１閾値３０４を超えている。そして、ｔ２６時点において、第１移動平均２０４が第１閾値３０４以下となっている。また、ｔ２７時点からｔ３０時点までの間、第１移動平均２０４が第１閾値３０４を超えている。

【0112】

そこで、計数手段４６Ｃは、ｔ２１時点からｔ２６時点までを第１稼働期間４０３とする。同様に、計数手段４６Ｃは、ｔ２７時点からｔ３０時点までを第２稼働期間４０４とする。

【0113】

また、閾値判定手段４５Ｃは、算出手段４３Ｃ２により算出された第２移動平均２０５が予め定めた第２閾値３０５を超えたか否かを判定する。

【0114】

図７（ｂ）に示すように、第１稼働期間４０３内においては、ｔ２２時点からｔ２３時点まで第２移動平均２０５が第２閾値３０５を超えており、さらに、ｔ２４時点からｔ２５時点まで第２移動平均２０５が第２閾値３０５を超えている。

【0115】

そこで、計数手段４６Ｃは、第１稼働期間４０３における動作回数は、第２移動平均２０５が第２閾値３０５を超えた回数である「２」（回）として計数する。

【0116】

また、第２稼働期間４０４内においては、ｔ２８時点からｔ２９時点まで第２移動平均２０５が予め定めた第２閾値３０５を超えている。

【0117】

そこで、計数手段４６Ｃは、第２稼働期間４０４における動作回数は、第２移動平均２０５が第２閾値３０５を超えた回数である「１」（回）として計数する。

【0118】

以上のように、本発明の一実施形態である監視装置４Ｃは、機械加工装置１０Ｃに取り付けられたセンサ（第１センサ）５Ｃから第１所定間隔で出力される出力値に基づいて機械加工装置１０Ｃが動作可能状態となったかを示す動作可否値を取得する動作取得手段４２Ｃ１と、機械加工装置１０Ｃに取り付けられたセンサ（第２センサ）５Ｄから第２所定間隔で出力される出力値に基づいて機械加工装置１０Ｃが動作したか否かを示す動作状態値を取得する動作取得手段４２Ｃ２と、第１所定間隔より長い第１期間内における動作取得手段４２Ｃ１により取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出する算出手段４３Ｃ１と、第２所定間隔より長い第２期間内における動作取得手段４２Ｃ２により取得した動作状態値の移動平均を第２移動平均として算出する算出手段４３Ｃ２と、算出手段４３Ｃ１により算出された第１移動平均が第１閾値を超えたか否かを判定するとともに、算出手段４３Ｃ２により算出された第２移動平均が第２閾値を超えたか否かを判定する閾値判定手段４５Ｃと、閾値判定手段４５Ｃによる判定結果に基づいて、機械加工装置１０Ｃにおける稼働期間ごとの動作回数を計数する計数手段４６Ｃとを備える。

【0119】

そのため、センサ５Ｃとセンサ５Ｄとの出力値を採取することにより、センサ５Ｃまたはセンサ５Ｄの出力値にノイズが含まれていたとしても、適切に機械加工装置１０Ｃの稼働／非稼働を把握することができるとともに、稼働期間ごとに機械加工装置１０Ｃの動作回数を検出することができる。

【0120】

これにより、機械加工装置１０Ｃが稼働している期間のうち、実際に動作している時間がどの程度あるのかを定量的に把握することができ、作業効率の改善活動などに役立てることができる。

【0121】

また、上述した実施形態は、コンピュータにインストールした監視プログラムを実行させることにより実現することもできる。

【0122】

＜変形例１＞
本発明の一実施形態である監視システム１の監視装置４Ａでは、動作取得手段４２Ａは、機械加工装置１０Ａのモータ１０Ａ１に取り付けられたセンサ５Ａから所定間隔で出力されるオン／オフ信号に基づいて、機械加工装置１０Ａの切削歯１０Ａ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）を取得した。
本発明の変形例１である監視システム１の監視装置４Ｄでは、動作取得手段４２Ｄは、機械加工装置１０Ｄの回転体に取り付けられた加速度センサから所定間隔で出力される加速度に基づいて、機械加工装置１０Ｄの回転体が動作可能となったか否かを示す動作可否値を取得する。

【0123】

図８は、本発明の変形例１である監視システム１の監視装置４Ｄの構成を示した構成図である。
監視装置４Ｄは、センサ５Ｅにより検出された機械加工装置１０Ｄの状態を取得する。

【0124】

機械加工装置１０Ｄは、機械加工を行う装置であり、モータ１０Ｄ１などの駆動装置により回転体１０Ｄ２を回転する。

【0125】

センサ５Ｅは、回転体１０Ｄ２に取り付けられた加速度センサであり、回転体１０Ｄ２の回転方向における加速度や、重力方向を検出する。センサ５Ｅは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれについてプラスまたはマイナスの値を有する。具体的には、センサ５Ｅは、Ｘ軸方向の加速度ｘ、Ｙ軸方向の加速度ｙ、Ｚ軸方向の加速度ｚとを出力する。なお、センサ５Ｅは、地表方向に対して常に、重力加速度ｇがかかっている。

【0126】

監視装置４Ｄは、センサ５Ｅから回転体１０Ｄ２の回転方向における加速度および重力方向のデータが入力され、モータ１０Ｄ１により動作する回転体１０Ｄ２の稼働／非稼働情報をデータ収集装置３Ｂへ出力する。

【0127】

監視装置４Ｄは、データ記憶部４１Ｄと、動作取得手段４２Ｄと、算出手段４３Ｄと、閾値記憶部４４Ｄと、閾値判定手段４５Ｄと、送受信手段４７Ａとを備えている。

【0128】

データ記憶部４１Ｄは、センサ５Ｅを一意に識別するセンサＩＤと関連付けられた回転体１０Ｄ２の稼働／非稼働情報を記憶している。

【0129】

動作取得手段４２Ｄは、機械加工装置１０Ｃの回転体１０Ｄ２に取り付けられたセンサ５Ｅから出力されるｔ時点の加速度と（ｔ＋１）時点の加速度との差分絶対値を、回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）として取得する。所定間隔は、動作取得手段４２Ｄがセンサ５Ｅからの出力値を採取するサンプリング間隔である。

【0130】

算出手段４３Ｄは、所定間隔より長い第１期間内における動作取得手段４２Ｄにより取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出する。ここで、第１期間とは、第１移動平均を算出するための間隔であり、所定間隔（サンプリング間隔）と移動平均のサンプル数とに基づいて算出される。例えば、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「４」である場合、第１期間は３（ｓｅｃ）（＝１ｓｅｃ×（４－１））として算出される。

【0131】

図９は、回転体１０Ｄ２に取り付けられたセンサ５Ｅの位置と、Ｘ軸方向の加速度ｘ、Ｙ軸方向の加速度ｙ、Ｚ軸方向の加速度ｚとを模式的に説明した説明図である。ここでは、回転体１０Ｄ２は時計回りに回転する。センサ５Ｅは、回転体１０Ｄ２の回転に応じて、位置５Ｅ１から位置５Ｅ８までを示している。

【0132】

図９に示すように、回転体１０Ｄ２は一定速度で回転しているとき、センサ５Ｅは、重力方向（紙面下方向）に重力加速度ｇがかかっているので、ｔ時点における位置５Ｅ１にあるときの加速度（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，－ｇ、０）となる。このときの加速度（ｘ，ｙ，ｚ）の和ＳＵＭ（ｔ）は、“－ｇ”となる。センサ５Ｅが、（ｔ＋１）時点における位置５Ｅ２にあるときの加速度（ｘ，ｙ，ｚ）は、（ｇ／√２，－ｇ／√２，０）となる。このときの加速度（ｘ，ｙ，ｚ）の和ＳＵＭ（ｔ＋１）は、“０”となる。そして、ｔ時点における和ＳＵＭ（ｔ）と（ｔ＋１）時点における和ＳＵＭ（ｔ＋１）との差分絶対値ＤＥＦＦ（ｔ＋１）は、“ｇ”となる。

【0133】

このようにして、ｔ時点における和ＳＵＭ（ｔ）と（ｔ＋１）時点における和ＳＵＭ（ｔ＋１）との差分絶対値ＤＥＦＦ（ｔ＋１）を算出する。同様に、動作取得手段４２Ｄは、（ｔ＋１）時点における和ＳＵＭ（ｔ＋１）と（ｔ＋２）時点における和ＳＵＭ（ｔ＋２）との差分絶対値ＤＥＦＦ（ｔ＋２）を算出する。

【0134】

表１に、ｔ時点においてセンサ５Ｅが位置５Ｅ１にあるときから（ｔ＋７）時点においてセンサ５Ｅが位置５Ｅ８にあるときまでの加速度（ｘ，ｙ，ｚ）、和ＳＵＭ、差分絶対値ＤＥＦＦとを示す。

【表1】

ここで、差分絶対値ＤＥＦＦが、加速度の変化の大きさを示しており、回転体１０Ｄ２が動作しているかを見つける鍵となる。そこで、動作取得手段４２Ｄは、この差分絶対値ＤＥＦＦを、回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）として取得する。

【0135】

閾値記憶部４４Ｄは、閾値判定手段４５Ｄが判定のために用いる閾値情報を記憶している。

【0136】

閾値判定手段４５Ｄは、算出手段４３Ｄにより算出された第１移動平均が予め定めた第１閾値を超えたか否かを判定する。例えば、第１閾値は、任意に設定され、例えば、センサ５Ｅから出力されるｔ時点の加速度と（ｔ＋１）時点の加速度との差分絶対値の平均値を移動平均サンプル数で除算した値以上として設定される。閾値判定手段４５Ｄは、判定結果に基づいて、機械加工装置１０Ｄにおける稼働／非稼働情報を生成する。ここで、稼働／非稼働情報とは、センサＩＤと、時刻情報と、機械加工装置１０Ｄにおいて非稼働から稼働に移行したことを示す情報、または機械加工装置１０Ｄにおいて稼働から非稼働に移行したことを示す情報とが関連付けられた情報である。

【0137】

図１０は、本発明の変形例１である監視装置４Ｄにおける稼働／非稼働情報の生成を説明した説明図である。この説明図におけるグラフでは、Ｘ軸は所定間隔ごとに割り当てられたサンプリング番号を示している。

【0138】

図１０に示すように、センサ５Ｅから出力される加速度を符号５０１で示している。センサ５Ｅから出力されるｔ時点の加速度と（ｔ＋１）時点の加速度との差分絶対値ＤＥＦＦを符号５０２で示している。
算出手段４３Ｄは、ノイズを除去して正確な稼働／非稼働を把握するために、算出手段４３Ａは、第１期間内における動作取得手段４２Ｄにより取得した差分絶対値（動作可否値）５０２の移動平均を第１移動平均５０３として算出している。ここでは、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「４」である。第１移動平均５０３は、第１期間として直近の過去３（ｓｅｃ）分に含まれる４点の差分絶対値（動作可否値）５０２の平均を順次算出された値である。

【0139】

閾値判定手段４５Ｄは、算出手段４３Ｄにより算出された第１移動平均５０３が予め定めた第１閾値６０１を超えたか否かを判定する。

【0140】

図１０に示した例では、ｔ３１時点において、第１移動平均５０３が第１閾値６０１を超えている。

【0141】

そこで、閾値判定手段４５Ｄは、第１移動平均５０３が第１閾値６０１を超えた開始時点であるｔ３１時点以降を稼働期間とする。

【0142】

このようにして、閾値判定手段４５Ｄは、判定結果に基づいて、機械加工装置１０Ｄにおける稼働／非稼働情報を生成する。

【0143】

送受信手段４７Ａは、閾値判定手段４５Ｄにより生成された稼働／非稼働情報を、データ収集装置３Ａへ送信する。

【0144】

このように、本発明の変形例１である監視装置４Ｄによれば、動作取得手段４２Ｄが、機械加工装置１０Ｃの回転体１０Ｄ２に取り付けられたセンサ５Ｅから出力されるｔ時点の加速度と（ｔ＋１）時点の加速度との差分絶対値ＤＥＦＦを、回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）として取得し、算出手段４３Ｄが、所定間隔より長い第１期間内における動作取得手段４２Ｄにより取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出するので、ノイズが発生したとしても、適切に稼働／非稼働を把握することができる。

【0145】

なお、本発明の変形例１である監視装置４Ｄでは、動作取得手段４２Ｄは、機械加工装置１０Ｃの回転体１０Ｄ２に取り付けられたセンサ５Ｅから出力されるｔ時点における加速度の和ＳＵＭ（ｔ）と（ｔ＋１）時点における加速度の和ＳＵＭ（ｔ＋１）との差分絶対値ＤＥＦＦ（ｔ＋１）を、回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）として取得したが、Ｘ軸方向の加速度ｘ、Ｙ軸方向の加速度ｙ、Ｚ軸方向の加速度ｚのうちいずれかの加速度を用いて差分絶対値ＤＥＦＦを求めるようにしてもよい。

【0146】

具体的には、図９に示した例において、例えば、動作取得手段４２Ｄは、センサ５Ｅから出力されるｔ時点における加速度ｘと（ｔ＋１）時点における加速度ｘとの差分絶対値ＤＥＦＦ（ｔ＋１）を、回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）として取得するようにしてもよい。

【0147】

表２に、ｔ時点においてセンサ５Ｅが位置５Ｅ１にあるときから（ｔ＋７）時点においてセンサ５Ｅが位置５Ｅ８にあるときまでの加速度（ｘ，ｙ，ｚ）、和ＳＵＭ、差分絶対値ＤＥＦＦとを示す。

【表2】

動作取得手段４２Ｄは、この差分絶対値ＤＥＦＦを、回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）として取得する。

【0148】

また、下記の（数式１）に示すように、Ｘ軸方向の加速度ｘ、Ｙ軸方向の加速度ｙ、Ｚ軸方向の加速度ｚの成分のそれぞれの差分の絶対値を加算することにより差分絶対値ＤＥＦＦを算出するようにしてもよい。

【数1】

【0149】

表３に、ｔ時点においてセンサ５Ｅが位置５Ｅ１にあるときから（ｔ＋７）時点においてセンサ５Ｅが位置５Ｅ８にあるときまでの加速度（ｘ，ｙ，ｚ）、差分絶対値ＤＥＦＦとを示す。

【表3】

このように、差分の絶対値を加算することにより差分絶対値ＤＥＦＦを算出することにより、変化の違いがより鮮明になる。そのため、各軸単独の差分の絶対値より汎用的に使え、どの方向に変化しても変化を拾えることになり、単純な加速度ｘと加速度ｙと加速度ｚの合計値の差分より変化がより明確となる。例えば、加速度ｘがプラス、加速度ｙがマイナスになっても、それぞれの絶対値であれば対応することができる。

【0150】

なお、本発明の変形例１である監視装置４Ｄでは、センサ５Ｅは、回転運動する回転体１０Ｄ２に取り付けられたが、回転体に限らず、往復運動するスライド部材に取り付けられていていてもよい。
この場合であっても、動作取得手段４２Ｄは、機械加工装置１０Ｃの回転体１０Ｄ２に取り付けられたセンサ５Ｅから出力されるｔ時点における加速度の和ＳＵＭ（ｔ）と（ｔ＋１）時点における加速度の和ＳＵＭ（ｔ＋１）との差分絶対値ＤＥＦＦ（ｔ＋１）を、回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値（動作値）として取得するようにしてもよいし、Ｘ軸方向の加速度ｘ、Ｙ軸方向の加速度ｙ、Ｚ軸方向の加速度ｚのうちいずれかの加速度を用いて差分絶対値ＤＥＦＦを求めるようにしてもよい。

【0151】

＜変形例２＞
本発明の一実施形態である監視システム１の監視装置４Ｃでは、動作取得手段４２Ｃ１が、機械加工装置１０Ｃのモータ１０Ｃ１に取り付けられたセンサ５Ｃから所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ｃの切削歯１０Ｃ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値を取得し、動作取得手段４２Ｃ２が、機械加工装置１０Ｃのモータ１０Ｃ１に取り付けられたセンサ５Ｄから第２所定間隔で出力される出力値に基づいて機械加工装置１０Ｃの切削歯１０Ｃ２が動作したか否かを示す動作状態値を取得した。

【0152】

本発明の変形例２である監視システム１の監視装置４Ｅでは、動作取得手段４２Ｃ１が、機械加工装置１０Ｄのモータ１０Ｄ１に取り付けられたセンサ５Ｃから第１所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ｃの切削歯１０Ｃ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値を取得し、動作取得手段４２Ｅ２が、機械加工装置１０Ｄの回転体１０Ｄ２に取り付けられた加速度センサ５Ｅから第２所定間隔で出力されるｔ時点における加速度と（ｔ＋１）時点における加速度との差分絶対値に基づいて機械加工装置１０Ｄの回転体１０Ｄ２が動作したか否かを示す動作状態値を取得する。

【0153】

図１１は、本発明の変形例２である監視装置４Ｅの機能構成を示した機能構成図である。

【0154】

監視装置４Ｅは、センサ５Ｃ，５Ｅにより検出された機械加工装置１０Ｄの状態を取得する。

【0155】

機械加工装置１０Ｄは、機械加工を行う装置であり、モータ１０Ｄ１などの駆動装置により回転体１０Ｄ２を回転する。

【0156】

センサ５Ｃは、センサ５Ａと同様に、機械加工装置１０Ｃのモータ１０Ｃ１へ供給される電圧を検出している。モータに電源が投入されるとセンサ５Ｃはオンを検出し、モータへの電源供給が停止するとセンサ５Ｃはオフを検出する。

【0157】

センサ５Ｅは、回転体１０Ｄ２に取り付けられた加速度センサであり、回転体１０Ｄ２の回転方向における加速度や、重力方向を検出する。

【0158】

監視装置４Ｅは、センサ５Ｃからモータ１０Ｄ１への供給電圧のオン／オフ信号が入力され、センサ５Ｅから回転体１０Ｄ２の回転方向における加速度および重力方向のデータが入力され、モータ１０Ｄ１により動作する回転体１０Ｄ２の稼働／非稼働情報と、稼働時間内の動作回数情報とをデータ収集装置３Ｂへ出力する。

【0159】

監視装置４Ｅは、データ記憶部４１Ｅと、動作取得手段４２Ｃ１，４２Ｅ２と、算出手段４３Ｃ１，４３Ｅ２と、閾値記憶部４４Ｅと、閾値判定手段４５Ｅと、計数手段４６Ｅと、送受信手段４７Ｃとを備えている。

【0160】

データ記憶部４１Ｅは、センサ５Ｃを一意に識別するセンサＩＤと関連付けられた切削歯１０Ｃ２の稼働／非稼働情報と、センサ５Ｅを一意に識別するセンサＩＤと関連付けられた回転体１０Ｄ２の動作回数情報とを記憶している。

【0161】

動作取得手段４２Ｃ１は、機械加工装置１０Ｄのモータ１０Ｄ１に取り付けられたセンサ５Ｃから第１所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ｄの回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値を取得する。動作取得手段４２Ｅ２は、機械加工装置１０Ｄの回転体１０Ｄ２に取り付けられたセンサ５Ｅから第２所定間隔で出力されるｔ時点における加速度と（ｔ＋１）時点における加速度との差分絶対値に基づいて機械加工装置が動作したか否かを示す動作状態値を取得する。

【0162】

算出手段４３Ｃ１は、所定間隔より長い第１期間内における動作取得手段４２Ｃ１により取得した動作可否値の移動平均を第１移動平均として算出する。例えば、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「４」である場合、第１期間は３（ｓｅｃ）（＝１ｓｅｃ×（４－１））として算出される。

【0163】

算出手段４３Ｅ２は、所定間隔より長く第１期間より短い第２期間内における動作取得手段４２Ｅ２により取得した動作状態値の移動平均を第２移動平均として算出する。例えば、所定間隔（サンプリング間隔）が１（ｓｅｃ）で、サンプル数が「３」である場合、第２期間は２（ｓｅｃ）（＝１ｓｅｃ×（３－１））として算出される。

【0164】

動作取得手段４２Ｃ１が、センサ５Ｃからのオン／オフ信号を動作可否値として取得した場合、算出手段４３Ｃ１は、直近の過去の第１期間内のオン／オフ信号の平均を第１移動平均として順次算出する。

【0165】

また、動作取得手段４２Ｅ２が、センサ５Ｅから第２所定間隔で出力されるｔ時点における加速度と（ｔ＋１）時点における加速度との差分絶対値に基づいて機械加工装置が動作したか否かを示す動作状態値を取得した場合、算出手段４３Ｅ２は、第２所定間隔より長い第２期間内における動作取得手段４２Ｅ２により取得した動作状態値の移動平均を第２移動平均として算出する。

【0166】

閾値記憶部４４Ｅは、閾値判定手段４５Ｅが判定のために用いる第１閾値と第２閾値とを閾値情報として記憶している。

【0167】

閾値判定手段４５Ｅは、算出手段４３Ｃ１により算出された第１移動平均が予め定めた第１閾値を超えたか否かを判定する。例えば、第１閾値は、任意に設定され、例えば、センサ５Ａからのオン／オフ信号の平均値を移動平均サンプル数で除算した値以上とする。ここでは、「０．３」に設定されている。

【0168】

また、閾値判定手段４５Ｅは、算出手段４３Ｅ２により算出された第２移動平均が予め定めた第２閾値を超えたか否かを判定する。例えば、第２閾値は、第１閾値より大きい「０．３５」に設定されている。

【0169】

計数手段４６Ｅは、閾値判定手段４５Ｅによる判定結果に基づいて、機械加工装置１０Ｄにおける稼働／非稼働情報を生成するとともに、機械加工装置１０Ｄにおける稼働時間ごとの動作回数を計数する。

【0170】

送受信手段４７Ｃは、計数手段４６Ｅにより生成された稼働／非稼働情報と動作回数とを、データ収集装置３Ｂへ送信する。

【0171】

以上のように、本発明の変形例２である監視装置４Ｅによれば、動作取得手段４２Ｃ１が、機械加工装置１０Ｄのモータ１０Ｄ１に取り付けられたセンサ５Ｃから第１所定間隔で出力される出力値に基づいて、機械加工装置１０Ｄの回転体１０Ｄ２が動作可能となったか否かを示す動作可否値を取得し、動作取得手段４２Ｅ２は、機械加工装置１０Ｄの回転体１０Ｄ２に取り付けられたセンサ５Ｅから第２所定間隔で出力されるｔ時点における加速度と（ｔ＋１）時点における加速度との差分絶対値に基づいて機械加工装置が動作したか否かを示す動作状態値を取得する。

【0172】

そのため、センサ５Ｃと、センサ５Ｅの出力値を採取することにより、センサ５Ｃまたはセンサ５Ｅの出力値にノイズが含まれていたとしても、適切に機械加工装置１０Ｄの稼働／非稼働を把握することができるとともに、稼働期間ごとに機械加工装置１０Ｄの動作回数を検出することができる。

【0173】

これにより、機械加工装置１０Ｄが稼働している期間のうち、実際に動作している時間がどの程度あるのかを定量的に把握することができ、作業効率の改善活動などに役立てることができる。

【0174】

また、上述した実施形態は、コンピュータにインストールした監視プログラムを実行させることにより実現することもできる。

【符号の説明】

【0175】

１ 監視システム
２ データ共有サーバ
３Ａ，３Ａ データ収集装置
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ 監視装置
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ センサ
６Ａ，６Ｂ ローカルネットワーク
９ ネットワーク
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 機械加工装置
１０Ａ１，１０Ｂ１，１０Ｃ１，１０Ｄ１ モータ
１０Ａ２，１０Ｂ２，１０Ｃ２ 切削歯
１０Ｄ２ 回転体
２１ データ記憶部
３１Ａ，３１Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ データ記憶部
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ，４２Ｅ 動作取得手段
４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ，４３Ｅ 算出手段
４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄ，４４Ｅ 閾値記憶部
４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｅ 閾値判定手段
４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅ 計数手段
４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ 送受信手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】