特許 7151108 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム

(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】2022-10-03

(45)【発行日】2022-10-12

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20221004BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20221004BHJP

   B23Q 17/09 20060101ALI20221004BHJP

【ＦＩ】

G05B19/418 Z

B23Q17/00 E

B23Q17/09 F

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018048384

(22)【出願日】2018-03-15

(65)【公開番号】P2019160067

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2021-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】半田 雅人

(72)【発明者】

【氏名】小野 康宏

【審査官】黒田 暁子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０８７０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０７９７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７２１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１２０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０２４９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００９１３９３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

Ｂ２３Ｑ １７／００

Ｂ２３Ｑ １７／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の処理工程を含むサイクルを繰り返す対象装置の動作に応じて変化する物理量を検知する検知部から出力される検知情報を取得する第１の取得部と、
前記対象装置を動作させる区間を示す信号を前記対象装置から取得する第２の取得部と、
前記検知情報から前記検知情報の特徴を示す特徴情報を抽出する抽出部と、
前記信号から前記対象装置における前記処理工程ごとの処理区間を算出し、前記検知情報および前記特徴情報を前記処理工程ごとに区分けするデータ生成部と、
前記処理区間を含む区間の前記信号、前記処理区間を含む区間に対応する検知情報、および前記処理区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを出力させ、前記サイクルが異なる複数の処理区間を含む区間の前記信号、前記複数の処理区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の検知情報、および前記複数の処理区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の特徴情報の少なくともいずれかを出力させる出力制御部と、
前記処理区間を含む区間の前記信号、前記処理区間を含む区間に対応する検知情報、および前記処理区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを表示する表示部と、
前記表示部に表示された画面において、ユーザが任意のタイミングで表示データを記録できるデータ記録制御部と、を備え、
前記出力制御部は、
前記ユーザが記録した複数のデータを一覧で前記表示部に表示させ、前記一覧で表示された前記複数のデータから選択されたデータを出力させる、
情報処理装置。

【請求項2】

前記処理区間を含む区間は、処理開始時刻から処理終了時刻までの区間と、前記処理終了時刻後の所定区間と、を含む区間である、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記出力制御部は、
前記複数のデータを一覧で表示する一覧画面を経由して、前記表示部に表示された画面と、前記ユーザが任意のタイミングで記録した前記表示データと、前記サイクルが異なる複数の処理区間を含む区間の前記信号を表示する履歴情報画面との間で、前記表示部に表示を切り替えさせる、
請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記データ生成部は、
前記サイクルが異なる前記複数の処理区間からそれぞれの処理時間を算出し、算出された複数の処理時間の統計値を算出する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記出力制御部は、
前記複数の処理時間の前記統計値を出力させる、
請求項４に記載の情報処理装置。

【請求項6】

対象装置から得られる情報を処理する情報処理装置で実行される情報処理方法であって、
第１の取得部が、複数の処理工程を含むサイクルを繰り返す前記対象装置の動作に応じて変化する物理量を検知する検知部から出力される検知情報を取得する第１の取得ステップと、
第２の取得部が、前記対象装置を動作させる区間を示す信号を前記対象装置から取得する第２の取得ステップと、
抽出部が、前記検知情報から前記検知情報の特徴を示す特徴情報を抽出する抽出ステップと、
データ生成部が、前記信号から前記対象装置における前記処理工程ごとの処理区間を算出し、前記検知情報および前記特徴情報を前記処理工程ごとに区分けするデータ生成ステップと、
出力制御部が、前記処理区間を含む区間の前記信号、前記処理区間を含む区間に対応する検知情報、および前記処理区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを出力させ、前記サイクルが異なる複数の処理区間を含む区間の前記信号、前記複数の処理区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の検知情報、および前記複数の処理区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の特徴情報の少なくともいずれかを出力させる出力制御ステップと、
表示制御部が、前記処理区間を含む区間の前記信号、前記処理区間を含む区間に対応する検知情報、および前記処理区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを表示部に表示させる表示ステップと、
データ記録制御部が、前記表示部に表示された画面において、ユーザに任意のタイミングで表示データを記録させる記録ステップと、を有し、
前記出力制御ステップでは、
前記ユーザが記録した複数のデータを一覧で前記表示部に表示させ、前記一覧で表示した前記複数のデータから選択されたデータを出力させる、
情報処理方法。

【請求項7】

コンピュータに、
複数の処理工程を含むサイクルを繰り返す対象装置の動作に応じて変化する物理量を検知する検知部から出力される検知情報を取得する第１の取得ステップと、
前記対象装置を動作させる区間を示す信号を前記対象装置から取得する第２の取得ステップと、
前記検知情報から前記検知情報の特徴を示す特徴情報を抽出する抽出ステップと、
前記信号から前記対象装置における前記処理工程ごとの処理区間を算出し、前記検知情報および前記特徴情報を前記処理工程ごとに区分けするデータ生成ステップと、
前記処理区間を含む区間の前記信号、前記処理区間を含む区間に対応する検知情報、および前記処理区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを出力させ、前記サイクルが異なる複数の処理区間を含む区間の前記信号、前記複数の処理区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の検知情報、および前記複数の処理区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の特徴情報の少なくともいずれかを出力させる出力制御ステップと、
前記処理区間を含む区間の前記信号、前記処理区間を含む区間に対応する検知情報、および前記処理区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを表示部に表示させる表示ステップと、
前記表示部に表示された画面において、ユーザに任意のタイミングで表示データを記録させる記録ステップと、を実行させ、
前記出力制御ステップでは、
前記ユーザが記録した複数のデータを一覧で前記表示部に表示させ、前記一覧で表示させた前記複数のデータから選択されたデータを出力させるための、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

処理対象物の処理を行う処理装置において、装置の異常等を検知するため、機械のモータの電流値の情報、振動、または力等の物理量を検知して出力する方法が既に知られている。

【0003】

このような物理量を検知して工具の異常等を判定する装置として、主軸の負荷等の機械情報の時系列データと加工装置のイベントデータとを同期させて出力させ、加工動作の異常を検出する装置が知られている（特許文献１）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、機械情報のみで加工装置の状態を把握しており、多面的な評価を行うことができない。

【0005】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、装置状態を表す種々の情報が比較でき、多面的な評価が可能な情報処理装置、情報処理方法および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】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の処理工程を含むサイクルを繰り返す対象装置の動作に応じて変化する物理量を検知する検知部から出力される検知情報を取得する第１の取得部と、前記対象装置を動作させる区間を示す信号を前記対象装置から取得する第２の取得部と、前記検知情報から前記検知情報の特徴を示す特徴情報を抽出する抽出部と、前記信号から前記対象装置における前記処理工程ごとの処理区間を算出し、前記検知情報および前記特徴情報を前記処理工程ごとに区分けするデータ生成部と、前記処理区間を含む区間の前記信号、前記処理区間を含む区間に対応する検知情報、および前記処理区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを出力させ、前記サイクルが異なる複数の処理区間を含む区間の前記信号、前記複数の処理区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の検知情報、および前記複数の処理区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の特徴情報の少なくともいずれかを出力させる出力制御部と、前記処理区間を含む区間の前記信号、前記処理区間を含む区間に対応する検知情報、および前記処理区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを表示する表示部と、前記表示部に表示された画面において、ユーザが任意のタイミングで表示データを記録できるデータ記録制御部と、を備え、前記出力制御部は、前記ユーザが記録した複数のデータを一覧で前記表示部に表示させ、前記一覧で表示された前記複数のデータから選択されたデータを出力させる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、装置状態を表す種々の情報が比較でき、多面的な評価が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態にかかる診断システムの全体構成の一例を機能ブロックで示す図である。

【図2】図２は、実施形態にかかる加工機のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、実施形態にかかる診断装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施形態にかかる加工機の検知情報およびラダー信号の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態にかかる診断装置が検知情報から抽出した特徴情報を周波数成分で模式的に例示する図である。

【図6】図６は、実施形態にかかる診断装置が表示させるデータ情報画面の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施形態にかかる診断装置が表示させるデータ情報画面の他の例を示す図である。

【図8】図８は、実施形態にかかる診断装置が表示させる一覧画面の一例を示す図である。

【図9】図９は、実施形態にかかる診断装置が呼び出したキャプチャ画面の一例を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態にかかる診断装置が表示させる履歴情報画面の一例を示す図である。

【図11】図１１は、実施形態にかかる診断装置のデータ加工処理の手順の一例を示すフロー図である。

【図12】図１２は、実施形態にかかる診断装置のデータ表示処理の手順の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、図１～図１２を参照しながら、本発明に係る情報処理装置、情報処理方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。

【0010】

（診断システムの全体構成）
図１は、実施形態にかかる診断システム１の全体構成の一例を機能ブロックで示す図である。診断システム１が備える情報処理装置としての診断装置１００は、複数の処理工程としての加工工程を含むサイクルを繰り返す対象装置としての加工機２００の動作に応じて変化する物理量を検知する検知部２２５から出力される検知情報を取得する第１の取得部としての検知情報受信部１１２と、加工機２００を動作させる区間を示す信号としてのラダー信号を加工機２００から取得する第２の取得部としての加工情報取得部１０１と、検知情報から検知情報の特徴を示す特徴情報を抽出する抽出部としての特徴抽出部１０２ａと、ラダー信号から加工機２００における加工工程ごとの処理区間としての加工区間を算出し、検知情報および特徴情報を加工工程ごとに区分けするデータ生成部１０３ａと、加工区間を含む区間のラダー信号、加工区間を含む区間に対応する検知情報、および加工区間を含む区間に対応する特徴情報の少なくともいずれかを出力させ、サイクルが異なる複数の加工区間を含む区間のラダー信号、複数の加工区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の検知情報、および複数の加工区間を含む区間にそれぞれ対応する複数の特徴情報の少なくともいずれかを出力させる出力制御部としての表示制御部１０４と、を備える。以下に、実施形態の診断システム１の詳細について説明する。

【0011】

図１に示すように、実施形態の診断システム１は、加工機２００および加工機２００に接続される診断装置１００を備える。加工機２００は、工具を用いて、加工対象に対して切削、研削または研磨等の加工を行う工作機械である。加工機２００は、診断装置１００による診断の対象となる対象装置の一例である。診断装置１００は、加工機２００に対して通信可能となるように接続され、加工機２００の動作について異常の診断を行う装置である。

【0012】

加工機２００は、数値制御部２０１と、通信制御部２２１と、駆動制御部２２３と、駆動部２２４と、検知部２２５と、を有する。

【0013】

数値制御部２０１は、駆動部２２４による加工を数値制御（ＮＣ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）により実行する機能部である。例えば、数値制御部２０１は、駆動部２２４の動作を制御する数値制御データを生成して出力する。また、数値制御部２０１は、工具を駆動させる駆動部２２４の動作状態を示すコンテキスト情報（加工情報）として、例えば、工具の加工対象に対する送り動作から実際の加工処理が終了するまでの区間（切削送り区間）を示すＯＮ／ＯＦＦ信号であるラダー信号を通信制御部２２１に出力する。コンテキスト情報とは、加工機２００の動作の種類ごとに複数定められる情報である。コンテキスト情報は、上記のラダー信号のほか、例えば、加工機２００の識別情報、駆動部２２４の識別情報（例えば、工具の識別情報等）、駆動部２２４に駆動される工具の径、および工具の材質等のコンフィギュレーション情報、ならびに、駆動部２２４の動作状態、駆動部２２４の使用開始からの累積使用時間、駆動部２２４に加わる負荷、駆動部２２４の回転数、駆動部２２４の加工速度等の加工条件の情報等を示す情報を含んでいてもよい。

【0014】

数値制御部２０１は、例えば、現在の加工機２００の動作に対応するコンテキスト情報を、逐次、通信制御部２２１を介して診断装置１００に送信する。数値制御部２０１は、加工対象を加工する際、加工の工程に応じて、駆動する駆動部２２４の種類、または駆動部２２４の駆動状態（回転数、回転速度等）を変更する。数値制御部２０１は、動作の種類を変更するごとに、変更した動作の種類に対応するコンテキスト情報を、通信制御部２２１を介して診断装置１００に逐次送信する。

【0015】

通信制御部２２１は、診断装置１００等の外部装置との間の通信を制御する機能部である。通信制御部２２１は、例えば、現在の動作に対応するコンテキスト情報を診断装置１００に送信する。

【0016】

駆動制御部２２３は、数値制御部２０１により求められた数値制御データに基づいて、駆動部２２４を駆動制御する機能部である。

【0017】

駆動部２２４は、駆動制御部２２３による駆動制御の対象となる機能部である。駆動部２２４は、駆動制御部２２３による制御によって工具を駆動する。駆動部２２４は、駆動制御部２２３によって駆動制御されるアクチュエータ（モータ）等である。なお、駆動部２２４は、加工に用いられ、数値制御の対象となるものであればどのようなアクチュエータであってもよい。また、駆動部２２４は、２以上備えられていてもよい。

【0018】

検知部２２５は、加工機２００で発生する物理量を検知し、検知した物理量の情報を検知情報（センサデータ）として診断装置１００へ出力する機能部である。加工機２００で発生する物理量としては、加工機２００で発生する振動または音等である。このような振動または音等は、例えば、加工機２００に設置された工具と加工対象とが加工動作中に接触することにより発生する。または、このような振動または音等は、工具もしくは加工機２００自体により発せられる。検知部２２５の個数は任意である。例えば、同一の物理量を検知する複数の検知部２２５を備えてもよいし、相互に異なる物理量を検知する複数の検知部２２５を備えてもよい。例えば、加工に用いる工具である刃の折れ、および、刃のチッピング等が発生すると、加工時の振動や音が変化する。このため、検知部２２５で振動データや音響データを検知し、正常な振動や音を判断するモデル等を用いて判断することにより、加工機２００の動作の異常が検知可能となる。

【0019】

情報処理装置としての診断装置１００は、通信制御部１１１と、検知情報受信部１１２と、加工情報取得部１０１と、診断部１０２と、データ管理部１０３と、記憶部１１３と、入力部１１４と、表示制御部１０４と、表示部１１５と、を有する。

【0020】

通信制御部１１１は、加工機２００との間の通信を制御する機能部である。例えば、通信制御部１１１は、加工機２００の数値制御部２０１から、通信制御部２２１を介して、コンテキスト情報を受信する。

【0021】

第１取得部としての検知情報受信部１１２は、加工機２００に設置された検知部２２５から検知情報を受信する機能部である。

【0022】

第２取得部としての加工情報取得部１０１は、加工機２００から、通信制御部１１１により受信されたコンテキスト情報（加工情報）を取得する機能部である。

【0023】

診断部１０２は、特徴抽出部１０２ａ、モデル生成部１０２ｂ、及び異常判定部１０２ｃを備え、加工機２００の動作の異常等を判定する機能部である。

【0024】

抽出部としての特徴抽出部１０２ａは、異常判定部１０２ｃによる判定等で用いる特徴情報を検知情報から抽出する機能部である。特徴情報は、検知情報の特徴を示す情報であればどのような情報であってもよい。

【0025】

モデル生成部１０２ｂは、加工が正常に行われたことの判定に用いられるモデルを生成する機能部である。モデルは、例えばコンテキスト情報ごとに生成される。なお、モデルを外部装置で生成する場合は、モデル生成部１０２ｂは備えられなくてもよい。

【0026】

異常判定部１０２ｃは、特徴抽出部１０２ａにより抽出された特徴情報と、モデル生成部１０２ｂにより生成されたコンテキスト情報ごとのモデルと、を用いて、加工機２００の動作が正常であるか否かを判定する機能部である。

【0027】

データ管理部１０３は、データ生成部１０３ａ及びキャプチャ制御部１０３ｂ備え、検知情報、コンテキスト情報、および特徴情報等を加工して管理する機能部である。

【0028】

データ生成部１０３ａは、コンテキスト情報から加工機２００における処理工程としての加工工程ごとの加工区間を算出する。また、データ生成部１０３ａは、検知情報受信部１１２により取得された検知情報や、特徴抽出部１０２ａが抽出した特徴情報を加工工程ごとに区分けする。

【0029】

データ記録制御部としてのキャプチャ制御部１０３ｂは、表示制御部１０３ｃに接続される表示部１１５の表示データを任意のタイミングで記録することを可能にする機能部である。

【0030】

記憶部１１３は、検知情報受信部１１２により取得された検知情報をコンテキスト情報と関連付けて記憶する機能部である。また、記憶部１１３は、特徴抽出部１０２ａにより抽出された特徴情報をコンテキスト情報と関連付けて記憶する。また、記憶部１１３は、モデル生成部１０２ｂにより生成されたモデルをコンテキスト情報と関連付けて記憶する。

【0031】

入力部１１４は、文字および数字等の入力、各種指示の選択、ならびにカーソルの移動等の操作を行う機能部である。

【0032】

出力制御部としての表示制御部１０４は、表示部１１５の表示動作を制御する機能部である。具体的には、表示制御部１０４は、例えば、異常判定部１０２ｃによる異常判定の結果等を、表示部１１５に表示させる。また、表示制御部１０４は、データ管理部１０３により加工されたデータ等を、表示部１１５に表示させる。表示部１１５は、表示制御部１０４による制御に従って各種情報を表示する機能部である。

【0033】

なお、診断装置１００および加工機２００それぞれの機能部は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図１で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図１の１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成してもよい。

【0034】

また、加工機２００と診断装置１００とは、どのような接続形態で接続されてもよい。例えば、加工機２００と診断装置１００とは、専用の接続線、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の有線ネットワーク、または、無線ネットワーク等により接続されていてもよい。

【0035】

また、図１には１台の加工機２００が診断装置１００に接続されている例が示されているが、これに限定されるものではなく、複数台の加工機２００が診断装置１００に対して、それぞれ通信可能となるように接続されていてもよい。

【0036】

（加工機のハードウェア構成）
次に、図２を用い、実施形態の加工機２００のハードウェア構成例について説明する。図２は、実施形態にかかる加工機２００のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0037】

図２に示すように、加工機２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０ａと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０ｂと、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）２１と、駆動制御回路２３と、がバス２Ｂで通信可能に接続された構成となっている。

【0038】

ＣＰＵ２０は、加工機２００の全体を制御する演算装置である。ＣＰＵ２０は、例えば、ＲＡＭ２０ｂをワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ２０ａ等に格納されたプログラムを実行することで、加工機２００全体の動作を制御し、加工機能を実現する。図１の数値制御部２０１は、例えば、ＣＰＵ２０で動作するプログラムによって実現される。

【0039】

通信Ｉ／Ｆ２１は、診断装置１００等の外部装置との通信に用いられるインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ２１は、例えば、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に対応したＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）等である。図１の通信制御部２２１は、例えば、通信Ｉ／Ｆ２１、およびＣＰＵ２０で動作するプログラムによって実現される。

【0040】

駆動制御回路２３は、モータ２４の駆動を制御する回路である。モータ２４は、加工に用いる工具２４ａを駆動する。工具２４ａには、ドリル、エンドミル、バイトチップ、砥石等、および、加工対象が載置され加工に合わせて移動されるテーブル等が含まれる。図１の駆動制御部２２３は、例えば、駆動制御回路２３によって実現される。図１の駆動部２２４は、例えば、モータ２４によって実現される。

【0041】

センサ２５は、例えば、マイクデバイス、振動センサ、加速度センサ、またはＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ等で構成され、例えば、振動または音等が検出できる工具の近傍に設置される。センサ２５が接続されたセンサアンプ２５ａは、診断装置１００に通信可能に接続されている。センサ２５およびセンサアンプ２５ａは、加工機２００に予め備えられていてもよく、または、完成機械である加工機２００に対して後から取り付けられてもよい。また、センサアンプ２５ａは、加工機２００に設置されることに限定されるものではなく、診断装置１００側に設置されていてもよい。図１の検知部２２５は、例えば、センサ２５及びセンサアンプ２５ａによって実現される。

【0042】

なお、図２に示したハードウェア構成は一例であり、加工機２００がすべての構成機器を備えている必要はなく、また、他の構成機器を備えていてもよい。例えば、図１に示す数値制御部２０１および通信制御部２２１は、図２に示すＣＰＵ２０にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよく、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよく、または、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。

【0043】

（診断装置のハードウェア構成）
次に、図３を用い、実施形態の診断装置１００のハードウェア構成例について説明する。図３は、実施形態にかかる診断装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0044】

図３に示すように、診断装置１００は、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ１０ａと、ＲＡＭ１０ｂと、通信Ｉ／Ｆ１１と、センサＩ／Ｆ１２と、補助記憶装置１３と、入力装置１４と、ディスプレイ１５と、がバス１Ｂで通信可能に接続された構成となっている。

【0045】

ＣＰＵ１０は、診断装置１００の全体を制御する演算装置である。ＣＰＵ１０は、例えば、ＲＡＭ１０ｂをワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ１０ａ等に格納されたプログラムを実行することで、診断装置１００全体の動作を制御し、診断機能を実現する。図１の加工情報取得部１０１、診断部１０２、データ管理部１０３、および表示制御部１０４は、例えば、ＣＰＵ１０で動作するプログラムによって実現される。

【0046】

通信Ｉ／Ｆ１１は、加工機２００等の外部装置との通信に用いられるインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ１１は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰに対応したＮＩＣ等である。図１の通信制御部１１１は、例えば、図３に示す通信Ｉ／Ｆ１１、およびＣＰＵ１０で動作するプログラムによって実現される。

【0047】

センサＩ／Ｆ１２は、加工機２００に設置されたセンサ２５からセンサアンプ２５ａを介して検知情報を受信するインターフェースである。図１の検知情報受信部１１２は、例えば、センサＩ／Ｆ１２、およびＣＰＵ１０で動作するプログラムによって実現される。

【0048】

補助記憶装置１３は、診断装置１００の設定情報、加工機２００から受信された検知情報およびコンテキスト情報、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、およびアプリケーションプログラム等の各種データを記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、またはＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性の記憶装置である。なお、補助記憶装置１３は、診断装置１００が備えるものとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、診断装置１００の外部に設置された記憶装置であってもよく、または、診断装置１００とデータ通信可能なサーバ装置が備えた記憶装置であってもよい。図１の記憶部１１３は、例えば、ＲＡＭ１０ｂおよび補助記憶装置１３等によって実現される。

【0049】

入力装置１４は、文字および数字等の入力、各種指示の選択、ならびにカーソルの移動等の操作を行うマウスまたはキーボード等の入力装置である。図１の入力部１１４は、例えば、入力装置１４によって実現される。

【0050】

ディスプレイ１５は、文字、数字、および各種画面および操作用アイコン等を表示するＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置である。図１の表示部１１５は、例えば、ディスプレイ１５によって実現される。

【0051】

なお、図３に示したハードウェア構成は一例であり、診断装置１００がすべての構成機器を備えている必要はなく、また、他の構成機器を備えていてもよい。例えば、図１に示した診断装置１００の各機能部（加工情報取得部１０１、診断部１０２、データ管理部１０３、および表示制御部１０４）は、ＣＰＵ１０にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよく、ＩＣ等のハードウェアにより実現してもよく、または、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。また、診断装置１００が加工機２００の診断動作に特化し、診断結果を外部のサーバ装置等に送信する場合、入力装置１４およびディスプレイ１５は備えられていない構成としてもよい。

【0052】

（データ管理部の動作例）
次に、図４および図５を用い、データ管理部１０３の動作例について説明する。

【0053】

所定の加工品を複数製作する場合などに、加工機２００では複数の加工工程を含むサイクルが繰り返し行われることがある。データ管理部１０３のデータ生成部１０３ａは、コンテキスト情報に含まれるラダー信号等から、加工工程ごとの加工区間等を算出する。

【0054】

図４は、実施形態にかかる加工機２００の検知情報およびラダー信号の一例を示す図である。図４に示すように、センサデータ（検知情報）には、非切削区間を示す波形部分、および切削区間を示す波形部分が含まれる。非切削区間は、工具が加工対象に接触する前後の区間である。切削区間は、工具が加工対象に接触して切削処理を行っている区間である。

【0055】

一方、加工機２００は、例えば、工具による加工動作の開始時にラダー信号をＯＮにし、工具を加工対象まで送り動作をさせ、実際の加工処理が終了したときにラダー信号をＯＦＦとする。この場合、加工機２００は、工具が加工対象に接触してからラダー信号をＯＮさせているわけではない。このため、図４の、ラダー信号がＯＮ状態となっている区間である加工区間には、工具が加工対象に接触していない区間である非切削区間と、工具が加工対象に接触して切削処理を行っている切削区間とが含まれることになる。

【0056】

データ生成部１０３ａは、各々の加工工程について、非切削区間を含む加工区間と、実際に切削処理を行っている切削区間とを割り出し、それぞれ加工時間と切削時間とを算出する。データ生成部１０３ａは、上記のラダー信号がＯＮとなっている区間を加工区間として割り出し、加工時間を算出する。切削区間を割り出すにあたっては、データ生成部１０３ａは、診断部１０２の特徴抽出部１０２ａにより抽出された特徴量を参照する。

【0057】

特徴抽出部１０２ａは、例えば、検知情報が振動センサやマイクデバイスにより収集された周波数データである場合、エネルギー、周波数スペクトル、および、ＭＦＣＣ（メル周波数ケプストラム係数）等を特徴情報として抽出する。本実施形態では、抽出される特徴情報は、周波数スペクトルであるものとして説明する。

【0058】

図５は、実施形態にかかる診断装置１００が検知情報から抽出した特徴情報を周波数成分で模式的に例示する図である。図５に示す区間は、加工区間を１つ含む。つまり、図５の区間には、切削区間が１つ含まれる。

【0059】

特徴抽出部１０２ａは、例えば、検知情報に対してフレームごとにフーリエ変換を行うことによって特徴情報を抽出する。ここで、フレームとは、検知情報の所定時間（例えば、２０［ｍｓ］、４０［ｍｓ］等）のデータ量を示し、例えば、特徴情報が、検知情報に対してフーリエ変換されることにより得られる周波数スペクトルである場合の窓長のデータ量に相当する。図５に示す特徴情報は、対応する検知情報のフレームの時間に関連付けられている。切削区間の周波数スペクトルは、非切削区間の周波数スペクトルと相違する特徴を有する。これらの周波数スペクトルの相違から、データ生成部１０３ａは、切削区間を割り出し、切削時間を算出する。

【0060】

ただし、図５では、非切削区間の特徴情報と切削区間の特徴情報との違いを模式的に示すため、非切削区間において周波数成分が図示されていない。このことは、非切削区間に周波数成分が存在しないことを示すわけではない。

【0061】

このように割り出された加工区間および切削区間は、複数の加工工程を含むサイクルにおける一加工工程に相当する。データ生成部１０３ａは、サイクルに含まれる複数の加工工程それぞれについて、加工区間および切削区間を割り出し、それらの時間を算出する。また、データ生成部１０３ａは、加工情報取得部１０１が取得したラダー信号、検知情報受信部１１２が受信した検知情報、および特徴抽出部１０２ａが抽出した特徴情報を、これらの加工工程ごとに区分けする。

【0062】

区分けされた検知情報および特徴情報は、対応する加工区間のラダー信号と関連付けられて記憶部１１３に記憶される。加工機２００が上記加工のサイクルを繰り返すにつれ、これらの検知情報および特徴情報が、記憶部１１３に蓄積されていく。

【0063】

（データ管理部および表示制御部の動作例）
次に、図６～図１０を用い、データ管理部１０３および表示制御部１０４の動作例について説明する。以下の説明において、診断装置１００のユーザによる画面操作は、例えば、診断装置１００の入力部１１４から行われる。または、診断装置の表示部１１５がタッチパネル方式となっていて、ユーザが表示部１１５に触れることで画面操作が行われてもよい。

【0064】

表示制御部１０４は、加工工程ごとに区分けされた検知情報、特徴情報、およびラダー信号の少なくともいずれかを、表示部１１５に表示させる。

【0065】

図６は、実施形態にかかる診断装置１００が表示させるデータ情報画面３００の一例を示す図である。図６の例においては、表示制御部１０４は、検知情報、特徴情報、およびラダー信号の全てをデータ情報画面３００として表示させている。

【0066】

データ情報画面３００は、ある加工工程において取得された、検知情報、特徴情報、およびラダー信号の時系列データのうち、少なくとも１種のデータを含む。それぞれのデータの表示区間は、加工区間および加工区間前後の所定長さの区間である。つまり、それぞれのデータの表示区間は、ラダー信号がＯＮされる加工開始時刻から、ラダー信号がＯＦＦされる加工終了時刻までの区間と、加工開始時刻前の所定区間および加工終了時刻後の所定区間である。

【0067】

これらのデータから、診断装置１００のユーザは様々な情報が得られる。例えば、ラダー信号からは、加工開始時刻が３．００秒であり、加工終了時刻が４．５０秒であることがわかる。検知情報からは、加工状態の概要を知ることができる。ラダー信号により示される加工区間内において、検知情報の波形が大きくなっている区間があることから、この区間が実際に切削処理がなされた切削区間であり、一見すると切削処理は問題なく行われたように見受けられる。特徴情報からは、加工状態の詳細や特徴を知ることができる。特徴情報によれば、一部区間で中低域の周波数成分が強く出ていることがわかる。このことから、検知情報からはわからなかった、通常とは違う現象が起きている可能性が示唆される。

【0068】

データ情報画面３００は、また、キャプチャボタン３０１と、キャプチャ選択ボタン３０２とを含む。キャプチャボタン３０１は、現在表示されている画面をユーザがキャプチャするときに用いるボタンである。キャプチャ選択ボタン３０２は、現在表示されている画面に、以前にキャプチャされた画面を呼び出すときに用いるボタンである。

【0069】

キャプチャ制御部１０３ｂは、ユーザによってキャプチャボタン３０１が押下されると、現在表示中の画面を、その画面に表示されるデータと対応するコンテキスト情報に関連付けて記憶部１１３に記憶させる。ここで、ユーザによりキャプチャボタン３０１が押下され、現在表示中の画面がキャプチャされたものとする。

【0070】

図７は、実施形態にかかる診断装置１００が表示させるデータ情報画面３００の他の例を示す図である。キャプチャ制御部１０３ｂは、この画面において、ユーザによってキャプチャ選択ボタン３０２が押下されると、表示制御部１０４を介して図７に示す一覧画面４００を表示部１１５に表示させる。

【0071】

図８は、実施形態にかかる診断装置１００が表示させる一覧画面４００の一例を示す図である。図７に示すように、一覧画面４００は、これまでにキャプチャされたデータの一覧表を含む。かかる一覧表には、加工区間を示す切削送りの開始時刻、加工工程を示すシーケンス番号、サイクルの番号、用いられた工具の種類を示すホルダ番号等を含む。これらの情報から、ユーザは、以前にキャプチャされたデータを選択することができる。すなわち、一覧画面４００に含まれる選択ボタン４０１が押下されると、例えば、先ほどキャプチャされたデータが呼び出される。一覧画面４００に含まれるキャンセルボタン４０２が押下されると、データの呼び出しはキャンセルされ、図７の画面に戻る。

【0072】

図９は、実施形態にかかる診断装置１００が呼び出したキャプチャ画面５００の一例を示す図である。図９に示すように、図７の画面から一連の操作が行われることで、先ほどキャプチャされたデータのキャプチャ画面５００が呼び出される。キャプチャ画面５００にもキャプチャ選択ボタン３０２が含まれ、さらに別のデータを呼び出すこともできる。

【0073】

また、表示制御部１０４は、異なるサイクルの複数の検知情報、複数の特徴情報、および複数のラダー信号の少なくともいずれかを、表示部１１５に表示させる。

【0074】

図１０は、実施形態にかかる診断装置１００が表示させる履歴情報画面６００の一例を示す図である。図１０の例においては、表示制御部１０４は、ラダー信号について、サイクル９９～１０１までの３つのデータを履歴情報画面６００として表示させている。

【0075】

履歴情報画面６００は、ある加工工程の複数サイクルにおいて取得された、検知情報、特徴情報、およびラダー信号の時系列データのうち、少なくとも１種のデータを含む。それぞれのデータの表示区間は、加工区間および加工区間前後の所定長さの区間である。ラダー信号の時系列データを表示する図１０の例においては、また、ラダー信号に関連するデータ、つまり、加工時間を示す切削送り時間の平均値ならびに標準偏差、および切削時間の平均値ならびに標準偏差が表示されている。これらの統計値は、データ生成部１０３ａにより算出される。

【0076】

ユーザは、加工工程を示すシーケンス番号や、表示させたいサイクルの番号等を指定して、履歴情報画面６００を表示させることができる。これらのデータから、ユーザは様々な情報が得られる。例えば、図１０の例においては、切削時間の標準偏差が７．２となっており、切削時間にばらつきが生じていることがわかる。実際、サイクル１０１のデータを見ると、他のデータに比べて切削時間が短い。このことは、サイクル１０１の加工において、加工対象の固定が不充分であったことを示唆している。固定が不充分であると、加工中の振動等により加工対象が移動してしまう。加工対象が移動すると工具が加工対象に接触せず、加工途中であるにも関わらず、加工が終了したものと判定されてしまう場合がある。これにより、切削時間が短くなってしまう。

【0077】

（診断装置の情報処理の例）
次に、図１１および図１２を用い、診断装置１００による情報処理の例について説明する。診断装置１００による情報処理には、診断装置１００によるデータ加工処理と、診断装置１００によるデータ表示処理と、が含まれる。図１１は、実施形態にかかる診断装置１００のデータ加工処理の手順の一例を示すフロー図である。

【0078】

図１１に示すように、ステップＳ１０１において、加工情報取得部１０１は、加工機２００からコンテキスト情報を取得する。ステップＳ１０２において、検知情報受信部１１２は、検知部２２５から検知情報を受信する。

【0079】

ステップＳ１０３において、特徴抽出部１０２ａは、受信された検知情報から特徴情報を抽出する。

【0080】

ステップＳ１０４において、データ生成部１０３ａは、取得されたコンテキスト情報から、加工区間および切削区間を算出する。ステップＳ１０５において、データ生成部１０３ａは、算出した加工区間および切削区間のそれぞれの時間を算出する。ステップＳ１０６において、データ生成部１０３ａは、算出した加工区間に基づき、検知情報、特徴情報、およびラダー信号を加工工程ごとに区分けする。

【0081】

ステップＳ１０４において、加工工程ごとに区分けされた検知情報および特徴情報は、対応する加工区間のラダー信号と関連付けられて記憶部１１３に記憶される。

【0082】

以上により、診断装置１００によるデータ加工処理が終了する。

【0083】

次に、図１２を用い、診断装置１００によるデータ表示処理の例について説明する。図１２は、実施形態にかかる診断装置１００のデータ表示処理の手順の一例を示すフロー図である。

【0084】

図１２に示すように、ステップＳ２０１において、任意の画面において、データ情報画面３００または履歴情報画面６００のいずれかの画面表示が選択される。履歴情報画面６００の画面表示が選択された場合は、ステップＳ２０２ｂにおいて、診断装置１００の表示制御部１０４は、表示部１１５に履歴情報画面６００を表示させる。

【0085】

データ情報画面３００の画面表示が選択された場合は、ステップＳ２０２ａにおいて、表示制御部１０４は、表示部１１５にデータ情報画面３００を表示させる。

【0086】

ステップＳ２０３において、キャプチャ制御部１０３ｂは、キャプチャボタン３０１またはキャプチャ選択ボタン３０２が押下されたか否かを判定する。キャプチャボタン３０１が押下された場合は、ステップＳ２０３ａにおいて、キャプチャ制御部１０３ｂは、かかるデータ情報画面３００のデータを、対応するコンテキスト情報に関連付けて記憶部１１３に記憶させる。

【0087】

キャプチャ選択ボタン３０２が押下された場合は、ステップＳ２０４において、表示制御部１０４は、一覧画面４００を表示部１１５に表示させる。ステップＳ２０５において、表示制御部１０４は、選択ボタン４０１が押下されたか否かを判定する。選択ボタン４０１が押下された場合は、ステップＳ２０６において、表示制御部１０４は、キャプチャ画面５００を表示部１１５に表示させる。

【0088】

以上により、診断装置１００によるデータ表示処理が終了する。

【0089】

例えば、特許文献１の情報取得装置においては、主軸負荷等の機械情報の時系列データと、プログラム名、工具番号およびオペレータ操作によるオーバーライド値等の装置のイベントデータとを対応させて出力させる。これにより、加工動作の異常を検出している。しかしながら、機械情報のみで加工装置の状態を把握するだけでは、多面的で充分な評価が行えない。

【0090】

実施形態の診断装置１００においては、データ生成部１０３ａにより、検知情報、特徴情報、およびラダー信号が加工工程ごとに区分けされ、表示制御部１０４により、これらのデータが表示される。このように、種々のデータを比較することで、ユーザは、多面的に加工機２００の状態を把握し、評価することができる。

【0091】

実施形態の診断装置１００においては、データ生成部１０３ａにより加工されたデータが記憶部１１３に蓄積され、表示制御部１０４により、履歴情報画面６００として表示される。これにより、ユーザは、サイクルの異なるデータを表示して比較することができ、加工機２００の経時変化等を把握し、評価することができる。

【0092】

実施形態の診断装置１００においては、履歴情報画面６００で平均値や標準偏差等の統計データが表示される。これにより、ユーザは、より多面的に、かつ、定量的な評価を行うことが可能となる。

【0093】

実施形態の診断装置１００においては、キャプチャ制御部１０３ｂにより、任意のタイミングでデータを保存し、後にかかるデータを参照することができる。これにより、ユーザは、必要なときにデータを参照して、情報を得ることが容易となる。加工機２００の異常の発端となるような小さな変化等にも気づきやすくなる。

【0094】

実施形態の診断装置１００においては、表示制御部１０４により表示される時系列データは、加工区間前後の区間を含んで表示される。これにより、加工対象に対する工具のあたり具合や、加工対象から工具が離脱するときの状態を把握しやすくなる。

【0095】

（変形例）
上述の実施形態では、診断装置１００の表示制御部１０４が表示部１１５に各種データを表示させるものとしたが、データの出力手法はこれに限られない。診断装置１００に接続されるプリンタ等に、各種データがプリントアウトされるようにしてもよい。

【0096】

上述の実施形態では、検知情報は、例えば、振動データまたは音響データ等であるとしたが、モータの電流値、負荷、トルク等、他のデータであっても検知情報として用いることができる。

【0097】

上述の実施形態では、診断対象の装置を例えば加工機２００であるとしたが、組立機、測定機、検査機、または洗浄機等の機械が対象装置であってもよい。

【0098】

なお、上述の実施形態および各変形例の診断システムで実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供するように構成してもよい。

【0099】

また、上述の実施形態および各変形例の診断システムで実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ－Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータ・プログラム・プロダクトとして提供するように構成してもよい。

【0100】

また、上述の実施形態および各変形例の診断システムで実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態および各変形例の診断システムで実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

【0101】

また、上述の実施形態および各変形例の診断システムで実行されるプログラムは、上述した各機能部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）がＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上述の各機能部が主記憶装置上にロードされ、各機能部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

【符号の説明】

【0102】

１ 診断システム
１Ｂ バス
１０ ＣＰＵ
１０ａ ＲＯＭ
１０ｂ ＲＡＭ
１１ 通信Ｉ／Ｆ
１２ センサＩ／Ｆ
１３ 補助記憶装置
１４ 入力装置
１５ ディスプレイ
２Ｂ バス
２０ ＣＰＵ
２０ａ ＲＯＭ
２０ｂ ＲＡＭ
２１ 通信Ｉ／Ｆ
２３ 駆動制御回路
２４ モータ
２４ａ 工具
２５ センサ
２５ａ センサアンプ
１００ 診断装置
１１１ 通信制御部
１１２ 検知情報受信部
１０１ 加工情報取得部
１０２ 診断部
１０２ａ 特徴抽出部
１０３ データ管理部
１０３ａ データ生成部
１０３ｂ キャプチャ制御部
１０４ 表示制御部
１１３ 記憶部
１１４ 入力部
１１５ 表示部
２００ 加工機
２０１ 数値制御部
２２１ 通信制御部
２２３ 駆動制御部
２２４ 駆動部
２２５ 検知部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0103】

【文献】特開２０１７－０３３３４６号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】