特許 7688121 稼働状況表示装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

(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】2025-05-26

(45)【発行日】2025-06-03

(54)【発明の名称】稼働状況表示装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/00 20060101AFI20250527BHJP

   B23Q 17/09 20060101ALI20250527BHJP

   B23Q 17/24 20060101ALI20250527BHJP

【ＦＩ】

B23Q17/00 D

B23Q17/09 A

B23Q17/24 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023522018

(86)(22)【出願日】2021-05-17

(86)【国際出願番号】 JP2021018639

(87)【国際公開番号】W WO2022244070

(87)【国際公開日】2022-11-24

【審査請求日】2023-12-08

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】杉田 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】相澤 誠彰

【審査官】荻野 豪治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－２０２４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１９７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９２４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４９５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１７４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１７５３０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１２１３６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １７／００

Ｂ２３Ｑ １７／０９

Ｂ２３Ｑ １７／２４

Ｇ０５Ｂ １９／１８ － １９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工機で発生する現象を指定する現象指定情報と、前記加工機の稼働データを特定するための稼働データ特定情報と、前記稼働データから前記現象の発生を示す前記稼働データの特徴を示す特徴データを抽出するための抽出条件とを関連付けて記憶する現象設定テーブルと、
前記現象指定情報に基づいて、前記現象設定テーブルから前記現象指定情報に関連付けられた前記稼働データ特定情報と、前記抽出条件とを取得する第１の取得部と、
前記第１の取得部によって取得された前記稼働データ特定情報、および前記抽出条件に基づいて、前記稼働データから前記特徴データを取得する第２の取得部と、
前記第２の取得部によって取得された前記特徴データを表示画面に表示させる表示部と、
を備える稼働状況表示装置。

【請求項2】

前記加工機を撮像した画像を取得する画像取得部をさらに備え、
前記表示部は、前記特徴データと、前記特徴データに対応する前記画像とを前記表示画面に表示させる請求項１に記載の稼働状況表示装置。

【請求項3】

前記表示部は、前記画像の再生状況を示す再生状況表示領域を前記表示画面に表示させるとともに、前記特徴データに対応する前記画像の再生位置を前記再生状況表示領域において強調表示する請求項２に記載の稼働状況表示装置。

【請求項4】

前記表示画面に表示された前記画像と前記稼働データの表示履歴を取得する表示履歴取得部と、
前記表示履歴取得部によって取得された前記表示履歴に基づいて前記現象設定テーブルに前記抽出条件を設定する現象設定部と、をさらに備える請求項２または３に記載の稼働状況表示装置。

【請求項5】

前記表示画面に表示された前記稼働データに対する操作に基づいて、前記現象設定テーブルに前記抽出条件を設定する現象設定部と、をさらに備える請求項２または３に記載の稼働状況表示装置。

【請求項6】

前記現象の発生箇所の指定を受け付ける発生箇所受付部をさらに備え、
前記現象設定テーブルは、さらに、前記発生箇所を示す発生箇所情報を、前記現象指定情報、前記稼働データ特定情報、および前記抽出条件に関連付けて記憶し、
前記第１の取得部は、前記発生箇所受付部が受け付けた前記発生箇所の指定に基づいて、前記現象設定テーブルから前記発生箇所情報に関連付けられた前記稼働データ特定情報と、前記抽出条件とを取得する請求項２～５のいずれか１項に記載の稼働状況表示装置。

【請求項7】

前記発生箇所受付部は、前記表示画面に表示された前記画像の複数の領域のうち一の領域が選択された場合に前記発生箇所の指定を受け付ける請求項６に記載の稼働状況表示装置。

【請求項8】

前記現象指定情報の入力を受け付ける受付部をさらに備え、
前記第１の取得部は、前記受付部が受け付けた前記現象指定情報に基づいて、前記現象設定テーブルから前記現象指定情報に関連付けられた前記稼働データ特定情報と、前記抽出条件とを取得する請求項１～７のいずれか１項に記載の稼働状況表示装置。

【請求項9】

前記抽出条件は、数値データ、および、時系列パターンの少なくともいずれかを含む請求項１～８のいずれか１項に記載の稼働状況表示装置。

【請求項10】

加工機で発生する現象を指定する現象指定情報と、前記加工機の稼働データを特定するための稼働データ特定情報と、前記稼働データから前記現象の発生を示す前記稼働データの特徴を示す特徴データを抽出するための抽出条件とが関連付けて記憶された現象設定テーブルから、前記現象指定情報に基づいて、前記現象指定情報に関連付けられた前記稼働データ特定情報と、前記抽出条件とを取得することと、
前記稼働データ特定情報、および前記抽出条件に基づいて、前記稼働データから前記特徴データを取得することと、
取得された前記特徴データを表示画面に表示させることと、
をコンピュータに実行させる命令を記憶するコンピュータ読取可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、稼働状況表示装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加工機から稼働データを取得し、取得した稼働データに基づいて加工機で発生した現象を解析する技術が知られている。このような技術を用いることによって、例えば、工作機械で加工されたワークにびびりマークが生じたときに、主軸にどのような負荷の変動が起こっているかを確認することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１３９４１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、加工機からは多くの種類の稼働データが取得され、かつ各稼働データの量も膨大となる。そのため、稼働データから、加工機において発生した現象を表す特徴的な部分を見つけ出すことが作業者にとって大きな負担となる。

【0005】

本開示は、加工機で取得された稼働データから、加工機で発生した現象を表す特徴的な部分を容易に見つけ出すことが可能な稼働状況表示装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体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】

稼働状況表示装置が、加工機で発生する現象を指定する現象指定情報と、加工機の稼働データを特定するための稼働データ特定情報と、稼働データから現象の発生を示す前記稼働データの特徴を示す特徴データを抽出するための抽出条件とを関連付けて記憶する現象設定テーブルと、現象指定情報に基づいて、現象設定テーブルから現象指定情報に関連付けられた稼働データ特定情報と、抽出条件とを取得する第１の取得部と、第１の取得部によって取得された稼働データ特定情報、および抽出条件に基づいて、稼働データから特徴データを取得する第２の取得部と、第２の取得部によって取得された特徴データを表示画面に表示させる表示部と、を備える。

【0007】

コンピュータ読み取り可能な記憶媒体が、加工機で発生する現象を指定する現象指定情報と、加工機の稼働データを特定するための稼働データ特定情報と、稼働データから現象の発生を示す前記稼働データの特徴を示す特徴データを抽出するための抽出条件とが関連付けて記憶された現象設定テーブルから、現象指定情報に基づいて、現象指定情報に関連付けられた稼働データ特定情報と、抽出条件とを取得することと、稼働データ特定情報、および抽出条件に基づいて、稼働データから特徴データを取得することと、取得された特徴データを表示画面に表示させることと、をコンピュータに実行させる命令を記憶する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の一態様により、加工機で取得された稼働データから、加工機で発生した現象を表す特徴的な部分を容易に見つけ出すことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】加工機のハードウェア構成図の一例を示す図である。

【図2】稼働状況表示装置の機能の一例を示すブロック図である。

【図3】現象設定テーブルの一例を示す図である。

【図4】現象指定情報の入力画面の一例を示す図である。

【図5】特徴データと画像の表示例を示す図である。

【図6】稼働状況表示装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図7】稼働状況表示装置の機能の一例を示すブロック図である。

【図8】表示履歴の取得について説明する図である。

【図9】抽出条件の設定について説明する図である。

【図10】抽出条件の設定について説明する図である。

【図11】稼働状況表示装置の機能の一例を示すブロック図である。

【図12】加工機の一部を撮像した画像の一例を示す図である。

【図13】現象設定テーブルの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の一実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態で説明する特徴のすべての組み合わせが課題解決に必ずしも必要であるとは限らない。また、必要以上の詳細な説明を省略する場合がある。また、以下の実施形態の説明、および図面は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、特許請求の範囲を限定することを意図していない。

【0011】

図１は、加工機のハードウェア構成の一例を示す図である。加工機１は、例えば、工作機械、ワイヤ放電加工機、射出成形機である。工作機械には、旋盤、マシニングセンタおよび複合加工機が含まれる。

【0012】

加工機１は、数値制御装置２と、入出力装置３と、サーボアンプ４およびサーボモータ５と、スピンドルアンプ６およびスピンドルモータ７と、補助機器８と、撮像装置９とを備える。

【0013】

数値制御装置２は、本開示の稼働状況表示装置の機能を備える。つまり、稼働状況表示装置は、数値制御装置２に実装されている。以下では、稼働状況表示装置が数値制御装置２に実装されている実施形態について説明する。ただし、稼働状況表示装置は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、サーバに実装されてもよい。

【0014】

数値制御装置２は、加工機１全体を制御する装置である。数値制御装置２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、バス２０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０４と、不揮発性メモリ２０５とを備えている。

【0015】

ＣＰＵ２０１は、システムプログラムに従って数値制御装置２全体を制御するプロセッサである。ＣＰＵ２０１は、バス２０２を介してＲＯＭ２０３に格納されたシステムプログラムなどを読み出し、システムプログラムに基づいて、各種処理を行う。また、ＣＰＵ２０１は、加工プログラムに基づいて、サーボモータ５およびスピンドルモータ７を制御する。

【0016】

ＣＰＵ２０１は、制御周期ごとに、例えば、加工プログラムの解析、ならびに、サーボモータ５、およびスピンドルモータ７に対する制御指令の出力を行う。

【0017】

バス２０２は、数値制御装置２内の各ハードウェアを互いに接続する通信路である。数値制御装置２内の各ハードウェアはバス２０２を介してデータをやり取りする。

【0018】

ＲＯＭ２０３は、数値制御装置２全体を制御するためのシステムプログラムなどを記憶する記憶装置である。ＲＯＭ２０３は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。

【0019】

ＲＡＭ２０４は、各種データを一時的に格納する記憶装置である。ＲＡＭ２０４は、ＣＰＵ２０１が各種データを処理するための作業領域として機能する。

【0020】

不揮発性メモリ２０５は、加工機１の電源が切られ、数値制御装置２に電力が供給されていない状態でもデータを保持する記憶装置である。不揮発性メモリ２０５は、例えば、加工プログラム、および入出力装置３から入力される各種パラメータを記憶する。不揮発性メモリ２０５は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。不揮発性メモリ２０５は、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。

【0021】

数値制御装置２は、さらに、インタフェース２０６と、軸制御回路２０７と、スピンドル制御回路２０８と、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２０９と、Ｉ／Ｏユニット２１０とを備えている。

【0022】

インタフェース２０６は、バス２０２と入出力装置３とを接続する。インタフェース２０６は、例えば、ＣＰＵ２０１が処理した各種データを入出力装置３に送る。

【0023】

入出力装置３は、インタフェース２０６を介して各種データを受け、各種データを表示する装置である。また、入出力装置３は、各種データの入力を受け付けてインタフェース２０６を介して各種データをＣＰＵ２０１に送る。入出力装置３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイ、キーボード、およびマウスなどを含む。入出力装置３は、タッチパネルであってもよい。

【0024】

軸制御回路２０７は、サーボモータ５を制御する回路である。軸制御回路２０７は、ＣＰＵ２０１からの制御指令を受けてサーボモータ５を駆動させるための指令をサーボアンプ４に出力する。軸制御回路２０７は、例えば、サーボモータ５のトルクを制御するトルクコマンドをサーボアンプ４に送る。

【0025】

サーボアンプ４は、軸制御回路２０７からの指令を受けて、サーボモータ５に電流を供給する。サーボアンプ４はサーボモータ５に供給される電流の電流値を測定する電流計４１を内蔵している。

【0026】

電流計４１は、サーボモータ５に供給される電流の電流値を検出する。電流計４１は、検出した電流値を示すデータをＣＰＵ２０１に送る。

【0027】

サーボモータ５は、サーボアンプ４から電流の供給を受けて駆動する。サーボモータ５は、例えば、刃物台を駆動させるボールねじに連結される。サーボモータ５が駆動することにより、刃物台などの加工機１の構造物は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、またはＺ軸方向に移動する。なお、サーボモータ５は、各制御軸の送り速度を検出する速度検出器（不図示）を内蔵していてもよい。

【0028】

スピンドル制御回路２０８は、スピンドルモータ７を制御するための回路である。スピンドル制御回路２０８は、ＣＰＵ２０１からの制御指令を受けてスピンドルモータ７を駆動させるための指令をスピンドルアンプ６に出力する。スピンドル制御回路２０８は、例えば、スピンドルモータ７のトルクを制御するトルクコマンドをスピンドルアンプ６に送る。

【0029】

スピンドルアンプ６は、スピンドル制御回路２０８からの指令を受けて、スピンドルモータ７に電流を供給する。スピンドルアンプ６はスピンドルモータ７に供給される電流の電流値を測定する電流計６１を内蔵している。

【0030】

電流計６１は、スピンドルモータ７に供給される電流の電流値を検出する。電流計６１は、検出した電流値を示すデータをＣＰＵ２０１に送る。

【0031】

スピンドルモータ７は、スピンドルアンプ６から電流の供給を受けて駆動する。スピンドルモータ７は、主軸に連結され、主軸を回転させる。

【0032】

ＰＬＣ２０９は、ラダープログラムを実行して補助機器８を制御する装置である。ＰＬＣ２０９は、Ｉ／Ｏユニット２１０を介して補助機器８に対して指令を送る。

【0033】

Ｉ／Ｏユニット２１０は、ＰＬＣ２０９と補助機器８とを接続するインタフェースである。Ｉ／Ｏユニット２１０は、ＰＬＣ２０９から受けた指令を補助機器８に送る。

【0034】

補助機器８は、加工機１に設置され、加工機１において補助的な動作を行う機器である。補助機器８は、加工機１の周辺に設置される機器であってもよい。補助機器８は、Ｉ／Ｏユニット２１０から受けた指令に基づいて動作する。補助機器８は、例えば、工具交換装置、切削液噴射装置、または開閉ドア駆動装置である。

【0035】

撮像装置９は、加工機１の全体、または一部を撮像する装置である。撮像装置９は、動画、および静止画を撮像するカメラである。撮像装置９は、例えば、加工プログラムの実行が開始されたタイミングで動画の撮像を開始する。撮像装置９は、例えば、加工機１における加工領域を撮像する。

【0036】

撮像装置９によって取得された画像は、例えば、バス２０２を介して不揮発性メモリ２０５に記憶される。また、撮像装置９は、画像とともに時間情報を取得する。時間情報は、例えば、撮像が行われている時刻、撮像開始からの経過時間である。

【0037】

次に、数値制御装置２に実装された稼働状況表示装置の機能の一例について説明する。

【0038】

図２は、稼働状況表示装置の機能の一例を示すブロック図である。稼働状況表示装置２０は、現象設定テーブル２１１と、受付部２１２と、第１の取得部２１３と、稼働データ取得部２１４と、稼働データ記憶部２１５と、第２の取得部２１６と、画像取得部２１７と、画像記憶部２１８と、表示部２１９とを備える。

【0039】

現象設定テーブル２１１、および稼働データ記憶部２１５は、例えば、入出力装置３、および加工機１に設置された各種センサ（不図示）から入力されたデータ、およびパラメータが、ＲＡＭ２０４、または不揮発性メモリ２０５に記憶されることにより実現される。画像記憶部２１８は、撮像装置９から取得された画像が不揮発性メモリ２０５に記憶されることにより実現される。

【0040】

受付部２１２、第１の取得部２１３、稼働データ取得部２１４、第２の取得部２１６、画像取得部２１７、および表示部２１９は、ＣＰＵ２０１が、ＲＯＭ２０３に記憶されているシステムプログラムならびに不揮発性メモリ２０５に記憶されている各種データを用いて演算処理することにより実現される。

【0041】

現象設定テーブル２１１は、加工機１で発生する現象を指定する現象指定情報と、加工機１の稼働データを特定する稼働データ特定情報と、稼働データから現象の発生を示す特徴データを抽出するための抽出条件とを関連付けて記憶するテーブルである。

【0042】

加工機１で発生する現象とは、例えば、加工機１の稼働中に発生する異常を示す現象である。加工機１で発生する現象には、主軸の負荷異常アラーム、異常振動アラーム、びびり現象、開閉扉の開閉異常アラームが含まれる。

【0043】

現象指定情報とは、加工機１で発生する現象の名称である。現象指定情報は、稼働データ特定情報と抽出条件とを取得するときのインデックスとして機能する。

【0044】

稼働データとは、加工機１の稼働中に、加工機１に設置されたセンサなどから取得される時系列データである。稼働データは、所定の周期ごとに取得される。稼働データには、主軸のトルクデータ、各制御軸のトルクデータ、各制御軸の位置偏差、音響データ、振動データ、開閉扉の開閉確認信号データが含まれる。

【0045】

稼働データ特定情報とは、例えば、稼働データの名称である。稼働データ特定情報は、稼働データを取得するときのインデックスとして機能する。

【0046】

特徴データとは、加工機１で現象が発生したときに稼働データに表れる特徴的なデータである。特徴データは、例えば、所定のしきい値以上の値を示す稼働データである。また、特徴データは、所定の時系列パターンを示す稼働データである。特徴データの具体例については、後に詳しく説明する。

【0047】

抽出条件とは、稼働データから特徴データを抽出するための条件である。抽出条件は、数値データ、または時系列パターンを含む。抽出条件が数値データである場合、例えば、数値データ以上の値を示す稼働データが特徴データとなる。また、抽出条件が時系列パターンである場合、抽出条件として設定された時系列パターンに一致するまたは類似する稼働データが特徴データとなる。抽出条件は、例えば、あらかじめ稼働状況表示装置２０の製造メーカ、または作業者によって設定される。また、後述するように、抽出条件は、稼働状況表示装置２０が自動的に設定するようにしてもよい。

【0048】

図３は、現象設定テーブル２１１の一例を示す図である。現象設定テーブル２１１には、現象指定情報として、「主軸の負荷異常アラーム」と、「びびりマーク」とが記憶されている。

【0049】

主軸の負荷異常アラームは、工具の損傷などにより主軸のトルク値が上昇したときに発生するアラームである。びびりマークとは、切削時における工具、またはワークの異常振動によりワークの表面に現れる波状のマークである。

【0050】

現象設定テーブル２１１には、稼働データ特定情報として、「主軸トルク」および「Ｚ軸位置偏差」が「主軸の負荷異常アラーム」に関連付けて記憶されている。また、現象設定テーブル２１１には、稼働データ特定情報として、「主軸トルク」および「音響」が「びびりマーク」に関連付けて記憶されている。なお、位置偏差とは、制御軸の位置を指令する指令値と制御軸の位置を示す検出値との差である。

【0051】

また、現象設定テーブル２１１には、「主軸トルク」および「Ｚ軸位置偏差」に対応する抽出条件として、それぞれ、「３Ａ」および「１ｍｍ」が記憶されている。また、現象設定テーブル２１１には、「主軸トルク」および「音響」に対応する抽出条件として、それぞれ、「２Ａ」および「２０ｄＢ」が記憶されている。なお、主軸トルクはスピンドルモータに供給される電流値に比例するため、ここでは主軸トルクを電流値で示す。

【0052】

受付部２１２は、現象指定情報の入力を受け付ける。現象指定情報は、例えば、入出力装置３から作業者によって入力される。

【0053】

図４は、現象指定情報の入力画面の一例を示す図である。入力画面には、指定情報入力欄Ｆと、検索ボタンＢが表示される。指定情報入力欄Ｆに現象指定情報が入力され、検索ボタンＢが押されると、受付部２１２は、現象指定情報の入力を受け付ける。作業者は、指定情報入力欄Ｆに、例えば、「主軸の負荷異常アラーム」、「びびりマーク」などのワードを入力することができる。ここで、図２の説明に戻る。

【0054】

第１の取得部２１３は、現象指定情報に基づいて、現象設定テーブル２１１から現象指定情報に関連付けられた稼働データ特定情報と、抽出条件とを取得する。

【0055】

例えば、受付部２１２が現象指定情報として、「主軸の負荷異常アラーム」というワードを受け付けた場合、第１の取得部２１３は、「主軸の負荷異常アラーム」に関連付けられた稼働データ特定情報「主軸トルク」、「Ｚ軸位置偏差」と、抽出条件「３Ａ」、「１ｍｍ」を取得する。

【0056】

受付部２１２が現象指定情報として、「びびりマーク」というワードを受け付けた場合、第１の取得部２１３は、「びびりマーク」に関連付けられた稼働データ特定情報「主軸トルク」、「音響」と、抽出条件「２Ａ」、「２０ｄＢ」を取得する。

【0057】

なお、受付部２１２は、必ずしも現象設定テーブル２１１に記憶された現象指定情報と同じワードを受け付けなくてもよい。第１の取得部２１３は、受付部２１２が受け付けたワードと、現象設定テーブル２１１に記憶された現象指定情報とが一致しない場合、受付部２１２が受け付けたワードに類似する現象指定情報を特定し、特定した現象指定情報に関連付けて記憶された稼働データ特定情報と抽出条件とを取得する。

【0058】

稼働データ取得部２１４は、加工機１に設置されたセンサから稼働データを取得する。稼働データ取得部２１４は、所定周期ごとに稼働データを取得する。つまり、稼働データは、時系列データである。

【0059】

稼働データ取得部２１４は、稼働データとともに時間情報を取得する。時間情報は、例えば、稼働データが取得された時刻、または、加工機１の稼働の開始時からの経過時間である。加工機１の稼働の開始時とは、例えば、加工機１の電源の投入時、または、加工プログラムの実行の開始時である。

【0060】

稼働データ記憶部２１５は、稼働データ取得部２１４によって取得された加工機１の稼働データを記憶する。稼働データ記憶部２１５は、稼働データ取得部２１４によって取得された稼働データに時間情報を関連付けて記憶する。

【0061】

第２の取得部２１６は、第１の取得部２１３によって取得された稼働データ特定情報、および抽出条件に基づいて、稼働データから特徴データを取得する。

【0062】

第１の取得部２１３によって取得された稼働データ特定情報が「主軸トルク」および「Ｚ軸位置偏差」であり、抽出条件が「３Ａ」および「１ｍｍ」であるとする（図３参照）。この場合、第２の取得部２１６は、まず、稼働データ記憶部２１５に記憶された主軸トルクを示す時系列データとＺ軸位置偏差を示す時系列データとを取得する。

【0063】

次に、第２の取得部２１６は、主軸トルクを示す時系列データのうち、抽出条件を満たす特徴データを特定する。主軸トルクの抽出条件は「３Ａ」である。したがって、第２の取得部２１６は、主軸トルクを示す時系列データのうち、３［Ａ］以上を示す時系列データを特定する。つまり、主軸トルクを示す時系列データのうち、３［Ａ］以上を示す時系列データが特徴データである。

【0064】

また、第２の取得部２１６は、Ｚ軸位置偏差を示す時系列データのうち、抽出条件を満たす特徴データを特定する。Ｚ軸位置偏差の抽出条件は「１ｍｍ」である。したがって、第２の取得部２１６は、Ｚ軸位置偏差を示す時系列データのうち、１［ｍｍ］以上を示す時系列データを特定する。つまり、Ｚ軸位置偏差を示す時系列データのうち、１［ｍｍ］以上を示す時系列データが特徴データである。

【0065】

第１の取得部２１３によって取得された稼働データ特定情報が「主軸トルク」および「音響」であり、抽出条件が「２Ａ」および「２０ｄＢ」であるとする（図３参照）。この場合、第２の取得部２１６は、まず、稼働データ記憶部２１５に記憶された主軸トルクを示す時系列データと音響を示す時系列データを取得する。

【0066】

次に、第２の取得部２１６は、主軸トルクを示す時系列データのうち、抽出条件を満たす特徴データを特定する。主軸トルクの抽出条件は「２Ａ」である。したがって、第２の取得部２１６は、主軸トルクを示す時系列データのうち、２［Ａ］以上を示す時系列データを特定する。つまり、主軸トルクを示す時系列データのうち、２［Ａ］以上を示す時系列データが特徴データである。

【0067】

また、第２の取得部２１６は、音響を示す時系列データのうち、抽出条件を満たす特徴データを特定する。音響の抽出条件は、「２０ｄＢ」である。したがって、第２の取得部２１６は、音響を示す時系列データのうち、２０［ｄＢ］以上を示す時系列データを特定する。つまり、音響を示す時系列データのうち、２０［ｄＢ］以上を示す時系列データが特徴データである。

【0068】

画像取得部２１７は、加工機１を撮像した画像を取得する。画像取得部２１７が取得する画像は、動画を含む。画像取得部２１７は、加工機１の一部、または全体を撮像する撮像装置９から画像を取得する。画像取得部２１７は、加工機１を撮像した画像とともに、時間情報を取得する。時間情報は、撮像が行われている時刻、または、撮像の開始からの経過時間である。

【0069】

画像記憶部２１８は、画像取得部２１７によって取得された画像を記憶する。画像記憶部２１８は、時間情報に関連付けて画像を記憶する。

【0070】

表示部２１９は、第２の取得部２１６によって取得された特徴データと、特徴データに対応する画像とを表示画面に表示させる。

【0071】

図５は、特徴データと画像の表示例を示す図である。図５は、受付部２１２が現象指定情報として、「びびりマーク」を受け付けた場合の例である。表示部２１９は、主軸トルクの時系列データおよび音響の時系列データを表示画面に表示させる。また、表示部２１９は、主軸トルクの時系列データ、および音響の時系列データのうち、第２の取得部２１６によって特定された特徴データを強調表示する。特徴データを強調表示するとは、例えば、特徴データを示す部分を特徴データ以外の部分よりも太い線で示したり、高輝度の線で示したりすることを意味する。

【0072】

また、表示部２１９は、主軸トルクの時系列データおよび音響の時系列データに対応する画像を表示画面に表示させる。表示部２１９は、主軸トルクの時系列データおよび音響の時系列データに関連付けて記憶された時間情報と、画像に関連付けて記憶された時間情報を利用して、主軸トルクの時系列データおよび音響の時系列データと画像とを関連付けて表示させる。

【0073】

例えば、画像の再生ボタンが押されると、表示部２１９は、画像を再生表示させるとともに、再生されている画像が撮像されているときに取得された各時系列データの位置を示す直線Ｌを右側に移動させる。これにより、表示部２１９は、再生されている画像と主軸トルクの時系列データ、および音響データの時系列データとを関連付けて表示させることができる。

【0074】

また、作業者の操作によって直線Ｌが表示画面上で左右に動かされた場合、表示部２１９は、直線が指し示す位置の時系列データが取得されたときに撮像されている画像を再生させる。すなわち、時系列データに対応する画像とは、時系列データが取得された時刻と同じ時刻に撮像された画像である。

【0075】

表示部２１９は、画像の再生状況を示す再生状況表示領域Ａを表示画面に表示させてもよい。再生状況表示領域Ａとは、画像が再生される場合に、画像の再生位置を示す表示領域である。再生状況表示領域Ａには、例えば、シークバーが表示される。

【0076】

表示部２１９は、特徴データに対応する画像の再生位置を再生状況表示領域Ａにおいて強調表示するようにしてもよい。再生状況表示領域Ａにシークバーが表示される場合、表示部２１９は、シークバー上において特徴データに対応する位置を、他の部分とは異なる色、または他の部分とは異なる輝度で表示する。これにより、特徴データに対応する画像の再生位置を強調表示することができる。

【0077】

次に、稼働状況表示装置２０が実行する処理の流れについて説明する。

【0078】

図６は、稼働状況表示装置２０が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、加工機１においてワークの加工が行われる場合、現象設定テーブル２１１の設定が行われる（ステップＳ１）。つまり、現象設定テーブル２１１に、現象指定情報と、稼働データ特定情報と、抽出条件とが関連付けて記憶される。

【0079】

次に、加工機１の稼働時に、稼働データと画像が取得される（ステップＳ２）。取得された稼働データ、および画像は、それぞれ、稼働データ記憶部２１５、および画像記憶部２１８に記憶される。

【0080】

次に、受付部２１２が、指定情報入力欄Ｆに入力された現象指定情報を受け付ける（ステップＳ３）。

【0081】

次に、第１の取得部２１３が、現象設定テーブル２１１から現象指定情報に関連付けられた稼働データ特定情報と、抽出条件とを取得する（ステップＳ４）。

【0082】

次に、第２の取得部２１６が、稼働データから特徴データを取得する（ステップＳ５）。

【0083】

次に、表示部２１９が、特徴データと加工機１の画像とを表示画面に表示させ（ステップＳ６）、処理を終了する。

【0084】

なお、上述した実施形態では、表示部２１９は、稼働データとともに加工機１の画像を表示画面に表示させたが、必ずしも加工機１の画像を表示させる必要はなく、稼働データのみ表示させてもよい。この場合、稼働状況表示装置２０は、画像取得部２１７、および画像記憶部２１８を備えている必要はない。

【0085】

以上説明したように、稼働状況表示装置２０は、加工機１で発生する現象を指定する現象指定情報と、加工機１の稼働データを特定する稼働データ特定情報と、稼働データから現象の発生を示す特徴データを抽出するための抽出条件とを関連付けて記憶する現象設定テーブル２１１と、現象指定情報に基づいて、現象設定テーブル２１１から現象指定情報に関連付けられた稼働データ特定情報と、抽出条件とを取得する第１の取得部２１３と、第１の取得部２１３によって取得された稼働データ特定情報、および抽出条件に基づいて、稼働データから特徴データを取得する第２の取得部２１６と、第２の取得部２１６によって取得された特徴データを表示画面に表示させる表示部２１９と、を備える。

【0086】

したがって、作業者は、加工機１において現象が発生したときの稼働データを容易に確認することができる。

【0087】

また、稼働状況表示装置２０は、加工機１を撮像した画像を取得する画像取得部２１７をさらに備え、表示部２１９は、特徴データと、特徴データに対応する画像とを表示画面に表示させる。したがって、作業者は、加工機１において現象が発生したときの稼働データと画像とを容易に確認することができる。

【0088】

また、表示部２１９は、画像の再生状況を示す再生状況表示領域Ａを表示画面に表示させるとともに、特徴データに対応する画像の再生位置を再生状況表示領域Ａにおいて強調表示する。したがって、作業者は、加工機１において現象が発生したときに撮像された画像を容易に見つけることができる。

【0089】

また、稼働状況表示装置２０は、現象指定情報の入力を受け付ける受付部２１２をさらに備え、第１の取得部２１３は、受付部２１２が受け付けた現象指定情報に基づいて、現象設定テーブル２１１から現象指定情報に関連付けられた稼働データ特定情報と、抽出条件とを取得する。したがって、稼働状況表示装置２０は、加工機１において発生した現象に合わせて、作業者が確認すべき画像と特徴データを素早く表示させることができる。

【0090】

稼働状況表示装置２０は、さらに、表示画面に表示された画像と稼働データの表示履歴を取得する表示履歴取得部と、表示履歴取得部によって取得された表示履歴に基づいて現象設定テーブル２１１に抽出条件を設定する現象設定部と、を備えていてもよい。

【0091】

図７は、稼働状況表示装置２０の機能の一例を示すブロック図である。稼働状況表示装置２０は、図２に示す機能に加え、さらに、表示履歴取得部２２０と、現象設定部２２１とを備える。表示履歴取得部２２０と現象設定部２２１以外の機能については、図２に示す稼働状況表示装置２０と同じであるため、それらの説明を省略する。

【0092】

表示履歴取得部２２０は、表示画面に表示された加工機１の画像と稼働データの表示履歴を取得する。

【0093】

図８は、表示履歴の取得について説明する図である。加工機１において何らかの現象が発生して、作業者が現象を示す画像とともに特徴データをチェックする場合、現象が発生したと思われる時間帯の画像は繰り返し再生される。表示履歴取得部２２０は、繰り返し再生が行われた時間帯の時系列データを切り出す。図８に示す例では、ｔ＝１３０～１５０［ｓ］の時間帯の画像が繰り返し再生されている。したがって、表示履歴取得部２２０は、ｔ＝１３０～１５０［ｓ］に対応する主軸トルクの時系列パターン、および音響の時系列パターンを取得する。

【0094】

現象設定部２２１は、表示履歴取得部２２０によって取得された表示履歴に基づいて現象設定テーブル２１１に抽出条件を設定する。

【0095】

現象設定部２２１は、表示画面に表示されている稼働データを特定する稼働データ特定情報を現象設定テーブル２１１に記憶させる。図８に示す例では、「主軸トルク」と「音響」が稼働データ特定情報として現象設定テーブル２１１に記憶される。

【0096】

次に、現象設定部２２１は、表示履歴取得部２２０によって取得された時系列パターンを抽出条件に設定する。つまり、現象設定部２２１は、表示履歴取得部２２０によって切り出された時系列パターンを抽出条件として現象設定テーブル２１１に記憶させる。

【0097】

最後に、作業者によって現象指定情報が入力され、入力された現象指定情報が、稼働データ特定情報および抽出条件に関連付けて記憶される。これにより、現象設定テーブル２１１に抽出条件が自動的に設定される。

【0098】

なお、現象設定部２２１は、表示履歴取得部２２０によって取得された時系列パターンが示す平均値、または標準偏差を抽出条件として設定してもよい。

【0099】

また、現象設定部２２１は、表示画面に表示された稼働データに対する操作に基づいて、現象設定テーブル２１１に抽出条件を設定してもよい。

【0100】

図９は、稼働データに対する操作に基づいて抽出条件が設定される例について説明する図である。現象設定部２２１は、例えば、作業者による入出力装置３に対する所定の操作に基づいて、稼働データに重ね合わせて１つの横線を表示させる。

【0101】

表示画面に横線が表示されると、作業者は、抽出条件として設定する数値に対応する位置に横線を移動させる。作業者による横線の移動が完了すると、現象設定部２２１は、横線の位置が示す数値を抽出条件に設定する。

【0102】

図１０は、稼働データに対する操作に基づいて抽出条件が設定される他の例について説明する図である。現象設定部２２１は、例えば、作業者による入出力装置３に対する所定の操作に基づいて、稼働データに重ね合わせて１つの矩形の枠を表示させる。

【0103】

表示画面に枠が表示されると、作業者は、抽出条件として設定する時系列パターンに重なる位置に枠を移動させる。枠の移動が完了すると、現象設定部２２１は、枠で囲われた時系列パターンを抽出条件に設定する。現象設定部２２１は、枠で囲われた時系列パターンが示す平均値、または標準偏差を抽出条件に設定してもよい。また、枠の大きさは、変更可能にしてもよい。

【0104】

上述した実施形態では、稼働状況表示装置２０は、受付部２１２が受け付けた現象指定情報に基づいて、特徴データと画像とを表示画面に表示させる。しかし、稼働状況表示装置２０が、現象の発生箇所の指定を受け付ける発生箇所受付部をさらに備え、発生箇所受付部が受け付けた現象の発生箇所に基づいて特徴データと加工機１の画像を表示画面に表示するようにしてよい。

【0105】

図１１は、発生箇所受付部を備えた稼働状況表示装置２０の機能の一例を示す図である。発生箇所受付部２２２以外の機能については、図２に示す稼働状況表示装置２０が備える機能と同じである。そのため、発生箇所受付部２２２以外の機能については説明を省略する。

【0106】

発生箇所受付部２２２は、現象の発生箇所の指定を受け付ける。発生箇所受付部２２２は、例えば、表示画面に表示された加工機１の画像上の位置の指定に基づいて、現象の発生箇所の指定を受け付ける。発生箇所受付部２２２によって現象の発生箇所の指定が受け付けられるようにするために、表示部２１９は、例えば、加工機１の一部または全体を撮像した画像を表示画面に表示させる。

【0107】

図１２は、表示画面に表示された加工機１の一部を撮像した画像の一例を示す図である。表示部２１９は画像を複数の領域に分割して表示する。表示部２１９は、例えば、画像を９つの領域１～９に分割して表示する。

【0108】

発生箇所受付部２２２は、表示画面に表示された複数の領域のうち一の領域が選択されることによって発生箇所の指定を受け付ける。

【0109】

現象設定テーブル２１１には、現象の発生箇所を特定する発生箇所特定情報が、現象指定情報、稼働データ特定情報、および抽出条件に関連付けて記憶される。

【0110】

図１３は、現象設定テーブル２１１の一例を示す図である。現象設定テーブル２１１には、発生箇所特定情報として１～９が設定される。現象設定テーブル２１１に設定された１～９は、それぞれ、領域１～９に対応する。

【0111】

図１２に示す画像における領域５には主軸が映し出されている。したがって、発生箇所特定情報の５番には、主軸に関する現象指定情報が記憶される。主軸に関する現象指定情報は、例えば、「主軸振動」である。また、「主軸振動」には、稼働データ特定情報として、「主軸トルク」が関連付けて記憶される。また、「主軸トルク」には抽出条件として「３Ａ」が関連付けて記憶される。

【0112】

図１２に示す画像における領域９には開閉扉が映し出されている。したがって、発生箇所特定情報の９番には、開閉扉に関連する現象指定情報が記憶される。開閉扉に関連する現象指定情報は、例えば、「扉部における切粉の堆積」である。「扉部における切粉の堆積」には、稼働データ特定情報として、「確認信号」が関連付けて記憶される。「確認信号」には、抽出条件として、「１」が関連付けて記憶される。扉の開動作または閉動作を指令する開信号または閉信号が出力されてから所定時間が経過しても扉の開動作または閉動作が完了したことを示す信号が出力されない場合に、確認信号として「１」が出力される。

【0113】

表示部２１９が加工機１の画像を９つの領域１～９に分割して表示し、例えば、作業者によって領域９が指定されたものする。この場合、発生箇所受付部２２２は、発生箇所特定情報として９番を受け付ける。また、第１の取得部２１３は、発生箇所受付部２２２が受け付けた発生箇所特定情報に基づいて、現象設定テーブル２１１から、稼働データ特定情報として「確認信号」、抽出条件として「１」を取得する。

【0114】

次に、第２の取得部２１６は、確認信号を示す稼働データから抽出条件「１」を満たす特徴データを取得する。

【0115】

最後に、表示部２１９が特徴データを表示画面に表示させる。このとき、表示部２１９は、特徴データに対応する加工機１の画像を特徴データに並べて表示させる。これにより、作業者は、扉部に切粉が堆積することによって開閉扉の開閉動作が途中で中断された時点の稼働データおよび画像を確認することができる。

【0116】

以上説明したように、稼働状況表示装置２０は、現象の発生箇所の指定を受け付ける発生箇所受付部２２２をさらに備え、現象設定テーブル２１１は、さらに、発生箇所を特定する発生箇所特定情報を、現象指定情報、稼働データ特定情報、および抽出条件に関連付けて記憶し、第１の取得部２１３は、発生箇所受付部２２２が受け付けた発生箇所特定情報に基づいて、現象設定テーブル２１１から発生箇所を特定する発生箇所特定情報に関連付けられた稼働データ特定情報と、抽出条件とを取得する。また、発生箇所受付部２２２は、表示画面に表示された画像上の複数の領域のうち一の領域が選択された場合に発生箇所の指定を受け付ける。

【0117】

したがって、作業者は、表示画面に表示された加工機１の画像の一の領域を選択するだけで、選択された画像に映し出された構造物の特徴データを表示させることができる。

【0118】

なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。本開示では、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0119】

１ 加工機
２ 数値制御装置
２０ 稼働状況表示装置
２０１ ＣＰＵ
２０２ バス
２０３ ＲＯＭ
２０４ ＲＡＭ
２０５ 不揮発性メモリ
２０６ インタフェース
２０７ 軸制御回路
２０８ スピンドル制御回路
２０９ ＰＬＣ
２１０ Ｉ／Ｏユニット
２１１ 現象設定テーブル
２１２ 受付部
２１３ 第１の取得部
２１４ 稼働データ取得部
２１５ 稼働データ記憶部
２１６ 第２の取得部
２１７ 画像取得部
２１８ 画像記憶部
２１９ 表示部
２２０ 表示履歴取得部
２２１ 現象設定部
２２２ 発生箇所受付部
３ 入出力装置
４ サーボアンプ
４１ 電流計
５ サーボモータ
６ スピンドルアンプ
６１ 電流計
７ スピンドルモータ
８ 補助機器
９ 撮像装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】