(57)【要約】【課題】工作機械内の電子部品の異常を監視することができる異常監視装置を提供する。【解決手段】工作機械１０内の電子部品１９の異常を監視する異常監視装置２０であって、工作機械１０の運転時に、工作機械１０内の電子部品１９が発生する磁界強度を取得する磁界強度取得部２７と、磁界強度取得部２７において取得された磁界強度が第１の閾値以上であるとき、または、第２の閾値以下であるときには、電子部品１９に異常が発生していると判定する異常判定部３０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械内の電子部品の異常を監視する異常監視装置であって、
前記工作機械の運転時に、前記工作機械内の電子部品が発生する磁界強度を取得する磁界強度取得部と、
前記磁界強度取得部において取得された前記磁界強度が第１の閾値以上であるとき、または、第２の閾値以下であるときには、前記電子部品に異常が発生していると判定する異常判定部と、
を有する、異常監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常監視装置であって、
前記磁界強度に関する情報を記憶する磁界強度記憶部と、
前記磁界強度記憶部において記憶された前記磁界強度に関する情報に応じて、前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する閾値設定部と、
を有する、異常監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の異常監視装置であって、
ユーザが操作することにより、前記電子部品に異常が発生しているか否かの判定を入力する入力部を有し、
前記閾値設定部は、前記ユーザが前記入力部を介して入力した前記判定に基づいて前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する、異常監視装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載に異常監視装置であって、
複数の前記工作機械のそれぞれの前記電子部品の異常を監視する、異常監視装置。
【請求項５】
工作機械内の電子部品の異常判定方法であって、
前記工作機械の運転時に、前記電子部品が発生する磁界強度を取得する磁界取得ステップと、
前記磁界取得ステップにおいて取得された前記磁界強度が第１の閾値以上または第２の閾値以下であるときには、前記電子部品に異常が発生していると判定する異常判定ステップと、
を有する、異常判定方法。
【請求項６】
請求項５に記載の異常判定方法であって、
前記磁界強度に関する情報を記憶する磁界強度記憶ステップと、
前記磁界強度記憶ステップにおいて記憶された前記磁界強度に関する情報に応じて、前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する閾値設定ステップと、
を有する、異常判定方法。
【請求項７】
請求項６に記載の異常判定方法であって、
ユーザによる前記電子部品に異常が発生しているか否かの判定の入力を受け付ける入力ステップを有し、
前記閾値設定ステップは、前記入力ステップにおいて入力された前記判定に基づいて前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する、異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械内の電子部品の異常を監視する異常監視装置および異常判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２４２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工作機械の運転時には、工作機械内の電子部品は空間内に磁界を発生しており、電子部品に異常が発生している場合に磁界強度と、異常が発生していない場合の磁界強度とは異なるため、磁界強度を監視することで電子部品の異常を判定することができる。上記特許文献１の技術では、強磁界を発生するマグネットチャックについて、磁気センサからの検出信号に基づいてチャッキング異常の有無を判断している。電子部品が発生する磁界は弱磁界であるため、工作機械内の電子部品の異常監視装置や異常監視方法に適用することができなかった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、工作機械内の電子部品の異常を監視することができる異常監視装置および異常判定方法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】
本発明の第１の態様は、工作機械内の電子部品の異常を監視する異常監視装置であって、前記工作機械の運転時に、前記工作機械内の電子部品が発生する磁界強度を取得する磁界強度取得部と、前記磁界強度取得部において取得された前記磁界強度が第１の閾値以上であるとき、または、第２の閾値以下であるときには、前記電子部品に異常が発生していると判定する異常判定部と、を有する。
【０００７】
本発明の第２の態様は、工作機械内の電子部品の異常判定方法であって、前記工作機械の運転時に、前記電子部品が発生する磁界強度を取得する磁界取得ステップと、前記磁界取得ステップにおいて取得された前記磁界強度が第１の閾値以上または第２の閾値以下であるときには、前記電子部品に異常が発生していると判定する異常判定ステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、工作機械内の電子部品の異常を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】工作機械の構成を示すブロック図である。
【図２】異常判定部において行われる異常判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】閾値設定部において行われる閾値設定処置の流れを示すフローチャートである。
【図４】閾値設定部において行われる閾値設定処置の流れを示すフローチャートである。
【図５】異常監視装置と工作機械の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔第１の実施の形態〕
［工作機械の構成］
図１は、工作機械１０の構成を示すブロック図である。工作機械１０は、制御盤１２を有している。制御盤１２は、電源装置１４、制御部１６、数値制御装置１８、異常監視装置２０を有している。なお、数値制御装置１８は、以下ではＣＮＣ１８と記載する。
【００１１】
電源装置１４は、商用電源２２の電気を変圧して、制御部１６およびＣＮＣ１８に供給する。ＣＮＣ１８は、あらかじめ作成されたＮＣプログラムやラダープログラムに応じて、図示しないサーボモータ等を制御するための制御信号を生成する。制御部１６は、ＣＮＣ１８が生成した制御信号に応じて、サーボモータ等に供給する電気を制御する。異常監視装置２０は、制御部１６やＣＮＣ１８内の電子部品１９の異常を監視する。制御部１６には第１磁界検出素子２４が設置され、ＣＮＣ１８には第２磁界検出素子２６が設置されている。第１磁界検出素子２４は、工作機械１０の運転時に制御部１６内の電子部品１９が発生する磁界強度を検出する。第２磁界検出素子２６は、工作機械１０の運転時にＣＮＣ１８内の電子部品１９が発生する磁界強度を検出する。
【００１２】
［異常監視装置の構成］
異常監視装置２０は、磁界強度取得部２７、閾値設定部２８、異常判定部３０、入力部３２、記憶部３４および表示部３６を有している。
【００１３】
磁界強度取得部２７は、第１磁界検出素子２４および第２磁界検出素子２６が検出した磁界強度を取得する。
【００１４】
閾値設定部２８は、異常判定部３０において、制御部１６内の電子部品１９またはＣＮＣ１８内の電子部品１９に異常が発生していることを判定するための閾値を設定する。異常判定部３０は、閾値設定部２８において設定された閾値に基づいて、制御部１６内の電子部品１９またはＣＮＣ１８内の電子部品１９に異常が発生していることを判定する。
【００１５】
入力部３２は、ユーザによって操作されることによって、制御部１６内の電子部品１９またはＣＮＣ１８内の電子部品１９に異常が発生しているか否かの判定が入力される。記憶部３４は、制御部１６内の電子部品１９が発生する磁界強度の日平均Ｈｄ＿ａｖｅ１、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅ１を記憶する。また、記憶部３４は、第２磁界検出素子２６が検出したＣＮＣ１８内の電子部品１９が発生する磁界強度の日平均Ｈｄ＿ａｖｅ２、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅ２を記憶する。
【００１６】
なお、以下では、制御部１６内の電子部品１９が発生する磁界強度の日平均Ｈｄ＿ａｖｅ１と、ＣＮＣ１８内の電子部品１９が発生する磁界強度の日平均Ｈｄ＿ａｖｅ２とを特に区別しない場合には、日平均Ｈｄ＿ａｖｅと記載する。同様に、制御部１６内の電子部品１９が発生する磁界強度の基準平均Ｈｓ＿ａｖｅ１と、ＣＮＣ１８内の電子部品１９が発生する磁界強度の基準平均Ｈｓ＿ａｖｅ２とを特に区別しない場合には、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅと記載する。
【００１７】
表示部３６は、ユーザに制御部１６内の電子部品１９またはＣＮＣ１８内の電子部品１９に異常が発生しているか否かの判定を促すメッセージを表示する。また、表示部３６は、異常判定部３０により制御部１６内の電子部品１９またはＣＮＣ１８内の電子部品１９に異常が発生していると判定された場合には、その旨をユーザに報知するメッセージを表示する。なお、表示部３６に代えて、スピーカ等を用いて、音声によりユーザに報知するようにしてもよい。
【００１８】
［異常判定処理］
図２は、異常判定処理の流れを示すフローチャートである。異常判定処理では、制御部１６内の電子部品１９が発生する磁界強度に基づき制御部１６内の電子部品１９の異常を判定し、ＣＮＣ１８内の電子部品１９が発生する磁界強度に基づきＣＮＣ１８内の電子部品１９の異常を判定する。制御部１６内の電子部品１９の異常判定処理と、ＣＮＣ１８内の電子部品１９の異常判定処理とは、その処理はほぼ同じであるため、以下では、制御部１６内の電子部品１９の異常判定処理についてのみ説明する。
【００１９】
ステップＳ１において、磁界強度取得部２７は、第１磁界検出素子２４から磁界強度を取得する。
ステップＳ２において、異常判定部３０は、ステップＳ１で取得した磁界強度が第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉ以上である、または、第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏ以下であるか否かを判定する。磁界強度が第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉ以上である、または、第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏ以下である場合にはステップＳ３へ移行し、磁界強度が第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉ未満であり、かつ、第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏより大きい場合にはステップＳ４へ移行する。
【００２０】
ステップＳ３では、制御部１６内の電子部品１９に異常が発生していると判定して、処理を終了する。
ステップＳ４では、制御部１６内の電子部品１９は正常であると判定して、処理を終了する。
【００２１】
［閾値設定処理］
閾値設定部２８は、第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉおよび第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏを設定するための閾値設定処理を行う。第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉおよび第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏの設定は、１日の間に取得された磁界強度の平均である日平均Ｈｄ＿ａｖｅに応じて設定される基準平均Ｈｓ＿ａｖｅに基づいて行われる。閾値設定処理は、日平均Ｈｄ＿ａｖｅを求める処理、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅを求める処理、および、第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉと第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏを設定する処理の３つの処理から構成されている。
【００２２】
図３は、日平均Ｈｄ＿ａｖｅを求める処理の流れを示すフローチャートである。図４は、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅを求める処理、および、第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉと第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏを設定する処理の流れを示すフローチャートである。
【００２３】
閾値設定処理では、制御部１６内の電子部品１９が発生する磁界強度に基づき制御部１６内の電子部品１９の異常を判定するための閾値と、ＣＮＣ１８内の電子部品１９が発生する磁界強度に基づきＣＮＣ１８内の電子部品１９の異常を判定するための閾値とをそれぞれ設定する。それぞれの閾値の設定処理はほぼ同じであるため、以下では、制御部１６内の電子部品１９の異常を判定するための閾値の設定処理についてのみ説明する。
【００２４】
図３に基づき、日平均Ｈｄ＿ａｖｅを求める処理について説明する。日平均Ｈｄ＿ａｖｅを求める処理は１日単位で行われ、翌日には新たに別の日平均Ｈｄ＿ａｖｅを求める処理が行われる。日平均Ｈｄ＿ａｖｅを求める処理は、磁界強度取得部２７が、第１磁界検出素子２４から磁界強度を取得する周期毎に行われる。
【００２５】
ステップＳ１１において、磁界強度取得部２７は、第１磁界検出素子２４から磁界強度を取得する。
ステップＳ１２において、閾値設定部２８は、今日の磁界強度の平均を日平均Ｈｄ＿ａｖｅとして計算する。
【００２６】
ステップＳ１３において、閾値設定部２８は、ステップＳ１２において計算した日平均Ｈｄ＿ａｖｅを記憶部３４に記憶させて、処理を終了する。
【００２７】
図４に基づき、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅ、第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉおよび第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏを設定する処理について説明する。図４の処理は、１日に１回行われる。
【００２８】
ここで、日平均Ｈｄ＿ａｖｅから異常判定を行うための閾値を設定するための変数α（α≧１）を導入する。
ステップＳ２１において、閾値設定部２８は、日平均Ｈｄ＿ａｖｅが基準平均Ｈｓ＿ａｖｅをα倍した値以上である、または、日平均Ｈｄ＿ａｖｅが基準平均Ｈｓ＿ａｖｅを１／α倍した値以下であるか否かを判定する。日平均Ｈｄ＿ａｖｅが基準平均Ｈｓ＿ａｖｅをα倍した値以上である、または、日平均Ｈｄ＿ａｖｅが基準平均Ｈｓ＿ａｖｅを１／α倍した値以下である場合には、ステップＳ２２に移行し、日平均Ｈｄ＿ａｖｅが基準平均Ｈｓ＿ａｖｅをα倍した値未満であって、かつ、日平均Ｈｄ＿ａｖｅが基準平均Ｈｓ＿ａｖｅを１／α倍した値よりも大きい場合には、ステップＳ２６に移行する。
【００２９】
ステップＳ２２において、閾値設定部２８は、ユーザに、制御部１６内の電子部品１９に異常が発生しているか否かの判定を入力するように促すメッセージを表示するように表示部３６を制御する。
【００３０】
ステップＳ２３において、閾値設定部２８は、ユーザにより入力された判定は、異常であるか否かを判定する。入力された判定が異常である場合にはステップＳ２４へ移行し、入力された判定が正常である場合にはステップＳ２５へ移行する。
【００３１】
ここで、前述の変数αを設定するための変数γ（０＜γ＜１）、および、変数γを設定するための定数Δ（０＜Δ＜１）を導入する。
ステップＳ２４において、閾値設定部２８は、γをΔ倍した値を新たなγとして、処理を終了する。
ステップＳ２５において、閾値設定部２８は、αをγ倍した値を新たなαとする。
【００３２】
ステップＳ２６において、閾値設定部２８は、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅと日平均Ｈｄ＿ａｖｅとの平均を新たな基準平均Ｈｓ＿ａｖｅとする。
【００３３】
ステップＳ２７において、ステップＳ２６で設定された新たな基準平均Ｈｓ＿ａｖｅに基づいて、第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉおよび第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏを設定して、処理を終了する。なお、第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉは、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅをα倍した値に設定され、第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏは、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅを１／α倍した値に設定される。
【００３４】
［作用効果］
工作機械１０の制御部１６内の電子部品１９やＣＮＣ１８内の電子部品１９は、工作機械１０の運転時に空間内に磁界を発生しており、電子部品１９に異常が発生している場合に磁界強度と、異常が発生していない場合の磁界強度とは異なる。そのため、磁界強度を監視することで電子部品１９の異常を監視することができる。しかし、電子部品１９が発生する磁界強度は比較的弱く、また、工作機械１０を設置する場所や周囲の環境によって外部から混入する磁界の強さが変わるため、電子部品１９の異常を判定するための閾値を一定の値として設定することができない。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、閾値設定部２８において、１日の間に取得された磁界強度の平均である日平均Ｈｄ＿ａｖｅの平均である基準平均Ｈｓ＿ａｖｅを求め、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅに基づいて第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉと第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏを設定するようにした。さらに、ユーザにより電子部品１９が正常であると判定されたときの日平均Ｈｄ＿ａｖｅのみに基づいて、基準平均Ｈｓ＿ａｖｅを求めるようにした。これにより、電子部品１９が正常であるときの日平均Ｈｄ＿ａｖｅから求めた基準平均Ｈｓ＿ａｖｅに基づいて、第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉおよび第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏを設定することができる。
【００３６】
〔変形例〕
図５は、異常監視装置２０と工作機械１０の構成を示すブロック図である。第１の実施の形態では、工作機械１０に異常監視装置２０が設けられていたが、図５に示されるように、異常監視装置２０が工作機械１０の外部に設けられ、異常監視装置２０は、複数台の工作機械１０の異常監視を行うようにしてもよい。
【００３７】
〔実施の形態から得られる技術的思想〕
上記実施の形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
【００３８】
工作機械（１０）内の電子部品（１９）の異常を監視する異常監視装置（２０）であって、前記工作機械の運転時に、前記工作機械内の電子部品が発生する磁界強度を取得する磁界強度取得部（２７）と、前記磁界強度取得部において取得された前記磁界強度が第１の閾値以上であるとき、または、第２の閾値以下であるときには、前記電子部品に異常が発生していると判定する異常判定部（３０）と、を有する。これにより、工作機械内の電子部品の異常を監視することができる。
【００３９】
上記の異常監視装置であって、前記磁界強度に関する情報を記憶する磁界強度記憶部（３４）と、前記磁界強度記憶部において記憶された前記磁界強度に関する情報に応じて、前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する閾値設定部（２８）と、を有してもよい。これにより、工作機械が設置される環境に応じて第１の閾値および第２の閾値を設定することができる。
【００４０】
上記の異常監視装置であって、ユーザが操作することにより、前記電子部品に異常が発生しているか否かの判定を入力する入力部（３２）を有し、前記閾値設定部は、前記ユーザが前記入力部を介して入力した前記判定に基づいて前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定してもよい。これにより、工作機械が設置される環境に応じて第１の閾値および第２の閾値を設定することができる。
【００４１】
上記の異常監視装置であって、複数の前記工作機械のそれぞれの前記電子部品の異常を監視してもよい。これにより、複数の工作機械を１つの異常監視装置により異常の監視を行うことができる。
【００４２】
工作機械（１０）内の電子部品（１９）の異常判定方法であって、前記工作機械の運転時に、前記電子部品が発生する磁界強度を取得する磁界取得ステップと、前記磁界取得ステップにおいて取得された前記磁界強度が第１の閾値以上または第２の閾値以下であるときには、前記電子部品に異常が発生していると判定する異常判定ステップと、を有するこれにより、工作機械内の電子部品の異常を監視することができる。
【００４３】
上記の異常判定方法であって、前記磁界強度に関する情報を記憶する磁界強度記憶ステップと、前記磁界強度記憶ステップにおいて記憶された前記磁界強度に関する情報に応じて、前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する閾値設定ステップと、を有してもよい。これにより、工作機械が設置される環境に応じて第１の閾値および第２の閾値を設定することができる。
【００４４】
上記の異常判定方法であって、ユーザによる前記電子部品に異常が発生しているか否かの判定の入力を受け付ける入力ステップを有し、前記閾値設定ステップは、前記入力ステップにおいて入力された前記判定に基づいて前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定してもよい。これにより、工作機械が設置される環境に応じて第１の閾値および第２の閾値を設定することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…工作機械                          １９…電子部品
２０…異常監視装置                      ２７…磁界強度取得部
２８…閾値設定部                        ３０…異常判定部
３２…入力部                            ３４…記憶部（磁界強度記憶部）
【図１】
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【図２】
2020066062.tif 000004
【図３】
2020066062.tif 000005
【図４】
2020066062.tif 000006
【図５】
2020066062.tif 000007