(57)【要約】【課題】処理装置における処理の品質を容易に把握することを目的とする。【解決手段】本発明は、処理装置における処理の設定情報を受信する受信部と、前記処理装置において前記設定情報の設定で行われる前記処理の状態を示す物理情報を取得する取得部と、前記設定情報の設定で前記処理装置により行われる前記処理の状態を示すレベル情報を前記設定情報に対応付けて記憶する記憶部と、画像情報に含まれる前記処理の対象に前記レベル情報のレベルに応じた表示情報を付加して出力する出力部と、を有することを特徴とする。【選択図】図４
2020187488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理装置における処理の設定情報を受信する受信部と、
前記処理装置において前記設定情報の設定で行われる前記処理の状態を示す物理情報を取得する取得部と、
前記設定情報の設定で前記処理装置により行われる前記処理の状態を示すレベル情報を前記設定情報に対応付けて記憶する記憶部と、
画像情報に含まれる前記処理の対象に前記レベル情報のレベルに応じた表示情報を付加して出力する出力部と、
を有する状態監視装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記処理装置から処理毎に設定情報を受信し、
前記出力部は、画像情報に含まれる各処理の対象毎に前記各処理の前記レベル情報のレベルに応じた表示情報を付加して出力する、
請求項１に記載の状態監視装置。
【請求項３】
前記出力部は、画像情報に含まれる前記処理の対象に前記レベル情報のレベルに応じた表示情報をマッピングすることで可視化する、
請求項１に記載の状態監視装置。
【請求項４】
前記記憶部は、前記設定情報の設定で前記処理装置による処理が行われる度に、前記レベル情報を前記設定情報に対応付けて記憶し、
前記出力部は、前記レベル情報の統計結果に応じた表示情報を付加して出力する、
請求項１に記載の状態監視装置。
【請求項５】
前記取得部が取得した前記物理情報から所定のレベル以上の処理の状態を検出する検出部と、
前記所定のレベル以上の処理の状態が検出された場合に前記物理情報に基づく情報を前記記憶部の前記設定情報に対応付ける対応付け部と、をさらに備え、
前記出力部は、
前記所定のレベル以上の処理の状態が検出された前記対象について前記物理情報に基づく情報を更に出力する、
請求項１に記載の状態監視装置。
【請求項６】
コンピュータを、
処理装置における処理の設定情報を受信する受信部と、
前記処理装置において前記設定情報の設定で行われる前記処理の状態を示す物理情報を取得する取得部と、
前記設定情報の設定で前記処理装置により行われる前記処理の状態を示すレベル情報を前記設定情報に対応付けて記憶する記憶部と、
画像情報に含まれる前記処理の対象に前記レベル情報のレベルに応じた表示情報を付加して出力する出力部
として機能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、状態監視装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械による部品の生産において加工時に工具に異常が発生すると、製品となる部品の加工品質が低下し、そのままの状態で加工を続けてしまうと、不良品が発生するなどして、多大な損害が出てしまう。そこで異常が発生した場合に工作機械の稼動情報や加工時の計測データを表示することにより異常の原因を確認する技術が既に知られている。
【０００３】
特許文献１には、加工機のびびり振動を検出したものをモニタにグラフとしてマッピング表示する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来は、加工の品質など各種の処理装置で行われる処理の品質を容易に把握することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、処理装置における処理の品質を容易に把握することが可能な状態監視装置及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、処理装置における処理の設定情報を受信する受信部と、前記処理装置において前記設定情報の設定で行われる前記処理の状態を示す物理情報を取得する取得部と、前記設定情報の設定で前記処理装置により行われる前記処理の状態を示すレベル情報を前記設定情報に対応付けて記憶する記憶部と、画像情報に含まれる前記処理の対象に前記レベル情報のレベルに応じた表示情報を付加して出力する出力部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、処理装置における処理の品質を容易に把握することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施の形態に係る状態監視システムの構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、工作機械のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、状態監視装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、状態監視システムの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、制御部が保存部のスコアデータ加工工程毎に状態を示すスコアを記録する処理の説明図である。
【図６】図６は、時系列データ画面の一例を示す図である。
【図７】図７は、ワーク画像に対して加工の軌跡をマッピングし、異常の発生のしやすさを可視化表示した場合の画面の一例を示す図である。
【図８】図８は、統計処理の説明図である。
【図９】図９は、画面の切り替えを説明する図である。
【図１０】図１０は、変形例に係る状態監視システムの機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る状態監視装置及びプログラムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る状態監視システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、状態監視システム１は、状態監視装置１００と工作機械２００とを有する。工作機械２００は、処理装置の一例であり、状態監視装置１００により処理の状態（この例では加工時の状態）が監視される。例えば、工作機械２００は状態監視装置１００により、異常や加工品質の良し悪しなどを示す状態が監視される。なお、図１には、１台の工作機械２００に１台の状態監視装置１００が接続されている接続例を示しているが、複数台の工作機械２００に１台の状態監視装置１００を接続してもよい。また、工作機械２００や状態監視装置１００をネットワーク接続してもよい。
【００１１】
工作機械２００は、ワークなどと呼ばれる被加工物（「処理の対象」に相当）を加工する。工作機械２００は、例えばＣＮＣ（Computerized  Numerical  Control）旋盤や、ＣＮＣフライス盤や、マシニングセンタなど、数値制御によりワークを加工するＣＮＣ工作機器が一例として挙げられる。本実施の形態では、複数の加工工程（「処理」に相当）を自動で行う工作機械について説明する。
【００１２】
状態監視装置１００は、工作機械２００からワークの各加工工程における加工時の情報を随時受信し、受信した情報を基にワークの加工工程ごとに状態を示す情報を出力する。例えば、状態監視装置１００は異常や加工品質の良し悪しなどを示す情報を表示部に出力する。表示部は、状態監視装置１００が備える表示部でもよいし、状態監視装置１００の外部の表示部でもよい。本実施の形態では、一例として状態監視装置１００が表示部を備えるものとして説明する。
【００１３】
状態監視装置１００と工作機械２００とは、有線または無線で接続される。また、状態監視装置１００と工作機械２００とは、専用の接続線で接続されてもよいし、有線ＬＡＮ（Local  Area  Network）などの有線ネットワークや、無線ＬＡＮなどの無線ネットワークなどにより接続されてもよい。
【００１４】
図２は、工作機械２００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、工作機械２００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）５１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）５２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）５３と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）５４と、駆動制御回路５５と、モータ５６とが、バス５８で接続された構成となっている。
【００１５】
ＣＰＵ５１は、工作機械２００の全体を制御する。ＣＰＵ５１は、例えばＲＡＭ５３をワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ５２等に格納された制御プログラムを実行することで、工作機械２００全体の動作を制御する。また、ＣＰＵ５１は、ＣＮＣの加工プログラムを実行することで、駆動制御回路５５をＣＮＣ指令値で制御してワークに対し所定の加工工程で加工を行う。また、ＣＰＵ５１は、通信Ｉ／Ｆ５４を介して状態監視装置１００に各加工工程の稼動内容を示す稼動情報（「処理の設定情報」に相当）を送信する。ここで、稼動情報とは、例えば、各加工工程における加工時の主軸回転数や、送り速度や、主軸のＸＹＺ座標値や、主軸の電流値などである。また、ユーザが情報を入力した場合には、工具種、工具メーカ、工具径、工具の突き出し量などの情報も稼動情報に含められる。
【００１６】
通信Ｉ／Ｆ５４は、状態監視装置１００などの外部装置と通信するためのインタフェースである。通信Ｉ／Ｆ５４は、例えば近距離無線通信回路や、ＬＡＮに接続するためのＬＡＮボードなどである。
【００１７】
駆動制御回路５５は、ＣＰＵ５１からのＣＮＣ指令値に基づきモータ５６の駆動を制御する。例えば、駆動制御回路５５はモータ５６の駆動制御により、ドリル、エンドミル、バイトなどの工具交換や、ワークの載置テーブルの移動制御や、ワークに対する工具の切削開始位置や切削終了位置や回転数や送り速度などを制御する。これにより、ワークに対するフライス削り、中ぐり、穴あけ、ねじ立てなどの加工工程が所定の順序で実施される。工具は、ドリル、エンドミル、バイトに限らない。加工に用いられるものであれば、その他のものであってもよい。また、モータ５６も１つに限らない。例えば工具に応じて複数のモータを備えていてもよい。
【００１８】
センサ５７は、物理計測データとして波形データを出力する。具体的に、センサ５７は、工具によるワークの切削時などにおいて、ワークに対する工具の送り速度等の物理量を検知し、検知した検知情報（本例では波形データ）を状態監視装置１００に出力する。状態監視装置１００への波形データの出力は、センサ５７からの波形データの送信に使用する専用の接続線や通信インタフェースを設けて行ってもよいし、稼動情報を送信する通信手段を兼用して利用してもよい。
【００１９】
本実施の形態では、センサ５７として、加速度センサを使用した場合を例に説明する。例えば工具の刃の折れやチッピングなどが発生すると、ワークに対する工具の研削速度等が変化する。状態監視装置１００はセンサ５７から出力される波形データを受信することで工作機械２００で行われる各種加工工程の状態を監視する。なお、センサ５７は、加速度に限らず、各種加工工程の状態が分かるものであれば、その他の物理量（例えば音や振動など）を検知するものであってもよい。例えば、センサ５７を、マイクや、ＡＥ（アコースティックエミッション）センサとし、それぞれが出力する物理量を情報（物理情報や検知情報などと言う）として取得するようにしてもよい。また、センサ５７の個数は任意である。同一の物理量を検知する複数のセンサ５７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センサ５７を備えてもよい。
【００２０】
図３は、状態監視装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、状態監視装置１００は、ＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、通信Ｉ／Ｆ６４と、ストレージ６５と、Ｉ／Ｏ（Input/Output）６７とがバス６６で接続された構成となっている。
【００２１】
ＣＰＵ６１は、状態監視装置１００の全体を制御する。ＣＰＵ６１は、例えばＲＡＭ６３をワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ６２等に格納された制御プログラム（状態監視プログラムを含む）を実行することで、状態監視装置１００全体の動作を制御し、状態監視機能を実現する。
【００２２】
通信Ｉ／Ｆ６４は、工作機械２００などの外部装置と通信するためのインタフェースである。通信Ｉ／Ｆ６４は、例えば近距離無線通信回路や、ＬＡＮに接続するためのＬＡＮボードなどである。
【００２３】
ストレージ６５は、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）や、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）や、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）などの不揮発性の記憶手段である。ストレージ６５は、工作機械２００から送信された稼動情報や、センサ５７が出力する検知情報や、これら稼動情報と検知情報とに基づいて状態監視装置１００にて判定された判定結果を示す情報などを記憶することができる。
【００２４】
Ｉ／Ｏ６７は、マウスやキーボード等の入力装置６８、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）や有機ＥＬ等のディスプレイ６９、センサ５７などの外部機器を接続し、外部機器とＣＰＵ６１との間のデータの入出力を切り替える。
【００２５】
図４は、状態監視システム１の機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、工作機械２００は、数値制御部２０１と、通信制御部２０２と、センサ情報出力部２０３とを備えている。数値制御部２０１と、通信制御部２０２とは、ＣＰＵ５１にプログラムを実行させることにより実現される。なお、センサ５７とＣＰＵ５１とをバスを介して接続する場合には、プログラムの実行によりセンサ情報出力部２０３を含めて実現する。また、これらの機能の一部または全てをＩＣ（Integrated  Circuit）などのハードウェアにより実現してもよい。
【００２６】
数値制御部２０１は、ワークの加工を駆動制御回路５５を介して数値制御により実行する。例えば数値制御部２０１は、加工プログラムの手順に基づく数値制御データを駆動制御回路５５に出力する。また、数値制御部２０１は、各種加工工程の稼動情報を通信制御部２０２に出力する。数値制御部２０１は、ワークを加工する際に、その加工工程に応じて、駆動される工具の識別情報や、モータ５６の駆動状態（回転数、回転速度など）を変更し、変更を行った場合に、稼動情報を、通信制御部２０２に出力する。
【００２７】
通信制御部２０２は、通信Ｉ／Ｆ５４を制御して状態監視装置１００と通信し、例えば現在の加工工程の稼動情報を状態監視装置１００に送信する。
【００２８】
センサ情報出力部２０３は、センサ５７が検知した検知情報（１次元の波形データ）を状態監視装置１００に出力する。
【００２９】
状態監視装置１００は、通信制御部１０１と、収集部１０２と、信号処理部１０３と、特徴量算出部１０４と、判定部１０５と、制御部１０６と、操作部１０７と、保存部１０８と、表示部１０９とを備えている。各部は、ＣＰＵ６１にプログラムを実行させることにより実現される。なお、これらの機能の一部または全てをＩＣなどのハードウェアにより実現してもよい。
【００３０】
通信制御部１０１は、通信Ｉ／Ｆ６４を制御し、工作機械２００の通信制御部２０２と通信し、工作機械２００から稼動情報を受信する。
【００３１】
収集部１０２は、通信制御部１０１で受信した稼動情報とセンサ情報出力部２０３から出力された検知情報（波形データ）とを紐付ける。例えば、収集部１０２は、通信制御部１０１が稼動情報を受信すると、センサ５７からの検知情報（波形データ）をＡＤ変換処理などによりＩ／Ｏ６７を通じて読み込み、その検知情報（波形データ）と稼動情報とをストレージ６５の記憶テーブルに対応付けて紐付ける。
【００３２】
信号処理部１０３は、記憶テーブルに記憶された検知情報（波形データ）を基に前処理として例えばＦＦＴによるスペクトログラムへの変換などを行い、前処理で得られた物理計測データと、稼動情報とを特徴量算出部１０４へ出力する。
【００３３】
特徴量算出部１０４は、前処理後の物理計測データから特徴量を算出する。特徴量は、切削等の加工の異常度を示す指標であり、一回の加工ごとにおける処理の状態（この例では加工時の状態）を示すレベル情報であるスコアとして算出され利用される。例えば新品時と摩耗時の切削中のスペクトログラムの誤差値などでスコアを算出する方法があるが、これに限らず異常度（レベル情報）を何かしらスコアとして算出できるものなら他の物理量から算出する方法であってもよい。
【００３４】
判定部１０５は、特徴量算出部１０４で算出された特徴量と、予め設定された閾値（所定のレベル）とを比較し、算出された特徴量が閾値以上であるかどうかを判定する。本例では、閾値のレベルは、工具や加工番号（加工工程を示す識別番号）ごとに個別に設定することを可能とする。判定部１０５は、加工工程毎に、算出された特徴量が加工工程に対応する閾値のレベル以上であった場合に当該加工工程を異常な状態と判定してラベリングする。
【００３５】
制御部１０６は、状態監視処理を行う。例えば、制御部１０６は、加工工程（稼動情報に含まれる識別情報）毎にスコアデータを保存部１０８に保存する。
【００３６】
具体的に、制御部１０６は、判定部１０５から加工工程毎に正常や異常などの判定結果の通知があると、保存部１０８に対し、サイクル数の１つ増加を指示し、そのサイクル番号にスコアを対応付けて保存する。なお、判定結果が閾値を超える異常である場合は、そのサイクル番号に、異常データのラべリングを示す情報を保存してもよい。
【００３７】
また、制御部１０６は、ユーザ操作により操作部１０７から異常度（レベル情報）を含む画面表示の指示があると、保存部１０８から、各加工工程の時系列（サイクル番号順）のスコアデータやラべリングデータなどを読出し、スコアデータやラべリングデータなどに基づく確認画面を生成して表示部１０９に出力する。例えば、制御部１０６は、ワーク画像（画像情報）に対し加工を行う箇所（加工工程）に、それぞれに対応する異常度を示す表示情報を付加（マッピング）して表示する。異常度は、スペクトルの振幅値（スコア）や異常データのラベリング数などに基づいてもよいし、閾値を超えるものだけを異常としてもよい。また、例えば過去データが十分蓄積できている場合は異常加工サイクル数／全サイクル数など過去の値で正規化したものを異常度と新たに定義して用いてもよい。異常度を示す表示情報は、異常度（レベル情報）のレベルに応じて色分けして表示してもよいし、閾値を超えるものだけを所定の色で表示してもよい。ワーク画像は、ワークの３次元モデルの画像でもよいし、ワークを撮影した画像でもよい。
【００３８】
さらに、制御部１０６は、表示部１０９で表示中の確認画面において操作部１０７から統計情報や個別情報等の表示の指示を受けると、それに対応する情報を保存部１０８から読み出し、画面を生成して表示部１０９に出力する。例えば、制御部１０６は、統計情報の表示の指示を受けると、該当する加工工程のスコアデータやラべリングデータなど、もしくはさらにこれらを基に統計処理を行いその結果に基づき、時系列のスコアデータのグラフを表示する。また、制御部１０６は、グラフのデータが選択されると、個別情報である特徴量や波形データなどを表示する。ここで、統計情報は、過去に行った複数回の加工のスコア一覧や統計量（例えば閾値を超えた数など）である。
【００３９】
保存部１０８は、制御部１０６から保存が指示された加工工程の情報をストレージ６５へ保存する。また、保存部１０８は、判定された加工工程（加工工程の識別情報）に対応付けて時系列のスコアデータをストレージ６５へ保存する。また、本例では、保存部１０８は、時系列のスコアデータだけでなく、判定時の特徴量とラべリング情報とを加工工程に対応付けてストレージ６５に保存する。また、稼動情報や波形データなどをストレージ６５に対応付けて保存する。また、これらに限らず、保存するデータは、その他にも適宜設定してよい。
【００４０】
操作部１０７は、入力装置６８から操作を受け付け、制御部１０６に操作情報を出力する。表示部１０９は、制御部１０６が生成した画面情報をディスプレイ６９に出力して表示する。
【００４１】
次に、時系列のスコアデータの記録処理について説明する。
図５は、制御部１０６が保存部１０８に加工工程毎にスコアを記録する処理の説明図である。図５には、ワークを加工１〜加工ｍ（ｍは自然数）までの複数の加工工程で加工する場合の例を示している。例えば、加工１は、ドリルを使用して穴あけを行う加工工程で、加工２は、エンドミルで面取りを行う工程を示している。実際の現場における加工工程は１回のプログラム実行（ここではサイクルと読んでいる）で１つのワークを加工することができる。一例の加工工程のうちの特定の加工の状態を監視するためには複数回プログラムを実行し、そのうち同じ加工を図５に破線で囲むようにグループ化して処理する。
【００４２】
図５に示すサイクル１〜ｎ（ｎは自然数）は、多数のワークに対して同じ加工工程（加工１〜加工ｍ）で加工を行う、つまり同じ工具を繰り返し使い続けるサイクルの数を示している。例えば、サイクル１の加工１は、１つ目のワークに加工１の加工を行う場合であり、サイクル２の加工１は、２つ目のワークに加工１の加工を行う場合である。つまり、ドリルを交換せずに使用し続けた場合、ドリルが交換されるサイクルｎまで、そのドリルで加工１の穴あけがｎ回繰り返される。このように、複数回プログラムを実行することにより、同じ加工をグループ化する。制御部１０６は、加工工程毎に１サイクル分のスコアを時系列順に記録テーブルに記録する。異常と判定されない場合でも、同じ工具を使用し続けた場合は、サイクル数が増える度にスコアデータを記録する。記録テーブルは、保存部１０８によりストレージ６５に保存され、制御部１０６の表示指示により読み出され、時系列データ画面Ｇ１などとして表示される。
【００４３】
ストレージ６５の記録テーブルには、メンテナンス（工具交換またはデータ（情報）リセット）されるまで、加工工程毎にスコアデータが記録される。また、異常が検知されたスコアデータにはラべリングを示す情報も対応付けて記録される。例えば、記録テーブルにおいて、加工工程を示す識別情報毎に、サイクル数（サイクル番号）と、スコアデータとが対応づけて記録される。また、サイクル番号にラべリング番号が対応付けて記録される。ラべリング番号は、異常と判定された場合に発行され、ラべリング番号と、異常と判定した判定元のデータ（特徴量および波形データ）とが対応付けられる。新品の工具に取り換えが行われたことを検出した場合などは、サイクル数およびスコアデータが０に初期化され、サイクル番号１から順にスコアデータの記録が開始される。
【００４４】
図６は、時系列データ画面Ｇ１の一例を示す図である。図６には、横軸をサイクル数（時系列の順に対応）、縦軸を異常度としてスコアデータを示している。ストレージ６５の記録テーブルには加工工程毎にサイクル数と異常度を示す値とが対応付けされている。
【００４５】
図６は、加工１のグループ化された時系列データを表示させた場合の例である。この画面は、加工工程毎に表示可能である。閾値Ｔは、異常を示す閾値である。図６に示すようにサイクル数の増加と共に異常度が徐々に増加する。例えば新品時の加工のスペクトログラムから摩耗したときのスペクトログラムの誤差は使用回数に応じて徐々に大きくなるため異常度が増加している。例としては、工具が摩耗すると加工時の振動が大きくなる。各サイクルの異常度に単純にスペクトログラムの平均パワーなどを用いてもよい。
【００４６】
また、工具に不良が発生した場合には交換時期を過ぎる前などでも閾値を超え、異常として検知される。異常と検知されたデータには本例ではラべリングが施されている。例えば、図６において閾値Ｔを超える部分にカーソルを合わせると、その範囲のグラフの色が変化し、ラべリング番号などが表示される。ラべリングが施されている場合、その部分をユーザがクリックなどで選択することにより個別情報が表示され、ユーザは詳細を分析することができる。また、選択した個別情報の前後のデータにも移動することができる。ここでは一例としてラべリングが施されている部分を選択して個別情報を表示するものを説明したが、ラべリングが無い部分の選択により個別情報を表示できるようにしてもよい。
【００４７】
次に、制御部１０６がワークの画像に対し異常が発生しやすい加工工程をマッピングする処理について説明する。例えば、制御部１０６は、稼動情報が有する各加工の開始点と終了点の各座標値を取得し、開始点と終了点をそれぞれ直線で結んで加工の軌跡の描画を行う。ワークの画像に対して加工の軌跡が一致するようにマッピングするには、機械座標系を基準としてワーク座標の原点を設定するなどの方法で実現する。例えば、工作機械２００において、あらかじめワークの形状ごとに決められた位置に工具の先端を合わせて、そこをワーク座標の原点に設定しておく。この場合、それを原点とする稼動情報が得られるため、稼動情報から取得したワーク座標値とワーク画像とは座標系が一致し、ワークの画像に対して加工の軌跡を一致させてマッピングを行うことができる。
【００４８】
機械座標系は一般的な工作機械の場合、台座と主軸が独立して動くため、台座の位置がＸＹ座標系で示され、主軸がＺ座標系で示される。ワーク座標はワークを基準とした座標で機械座標を元に原点を設定できる。
【００４９】
ワークの画像は基本的な長方形や円柱であればデフォルトのモデルとして用意しておき、基本形ではない特殊な形状であればＤＸＦ（Drawing  Exchange  Format）形式などに代表されるＣＡＤ（コンピュータ支援設計）データを読み込むことで設定することができる。また、表示画面において正面から見えない加工を表示するには、画面の視点変更のボタンをクリックする。この場合、例えばワークをＺ軸に関して時計回りに回転して表示することができる。この視点変更の機能は、既知の射影変換、座標変換によって実施することができる。
【００５０】
なお、ＣＮＣに組み込まれたシミュレータが備えるワーク画像に加工の軌跡をマッピングしてもよいし、固定点からのカメラ撮影画像にマッピングしてもよい。
【００５１】
カメラ撮影画像にマッピングする場合、設定したカメラの取り付け位置、方向、画角に加えてワークサイズ情報（画像に写ったワークサイズ）に基づいて行う。また、カメラは１つである必要はない。複数のカメラを用いてより死角を減らして表示するようにしてもよい。例えば２つのカメラを平行に設置してパノラマ画像とすることで幅の広いワークに対して死角を減らして加工の軌跡を可視化する。また、例えばワークの正面と側面の向きにカメラを設置して撮影画像をスイッチして死角を減らすこともできる。複数台のカメラの設定は個別にカメラ座標などの設定を行うこともできるが、各カメラ画像からワークのエッジやコーナーなどの対応点を取りエピポーラ幾何や、多視点画像から３次元世界を復元する技術を用いて、１つのカメラから他のカメラの位置や姿勢を推定することで設定を自動化することもできる。
【００５２】
図７は、ワーク画像に対して加工の軌跡をマッピングし、異常の発生のしやすさを可視化表示した場合の画面の一例を示す図である。図７には、直方形状のワークに対して複数の加工を行う場合における各加工の異常の発生のしやすさを可視化して表示している。図７には、複数の加工として、Ｘ方向の面取りと、Ｚ方向の４個所の穴あけを例示している。そして、すべての加工のうち、異常の発生しやすい加工を強調表示させている。具体的に、図７に示す例では、Ｘ方向の面取りで異常が発生しやすいため、面取りの開始点と終了点を結ぶ直線を強調表示している。強調表示する方法は、例えば赤などの所定の色を施すなどして強調する。また、異常度（レベル情報）のレベルに応じて濃度を変えるなどしてもよい。例えば、モノクロ濃淡で示してもよいし、カラーで色自体に強弱の意味を持たせてもよい（例：赤＞黄＞青  の順で濃淡で表す）。これにより、異常発生のしやすさをヒートマップとして表示させることができる。
【００５３】
異常度は、上述した各種算出結果を用いて値が高いところのマッピングの色を濃く描画することで分かりやすく表示することができる。
【００５４】
図８は、統計処理の説明図である。例えば指定した加工系列（複数のサイクル）のデータを散布図で表示したい場合には、次のように散布図を表示させる。一例として、データ一覧に設定されている回転数、送り速度、電流値、サイクルなどを選択する場合について説明する。先ず、データ一覧から散布図のグラフに遷移する際、データを１つ以上選択して「分析」ボタンをクリックする。データ一覧を選択する場合、散布図に表示されるデータ点は異常の自動ラベリング結果にもとづいて「正常」、「異常」で異なった色で表示されるので異常が起きている加工条件の特定に役立てることができる。また、散布図として表示できるデータとして複数のサイクルによる加工の系列だけではなく、同加工条件による異なる座標の加工系列なども比較することができる。たとえばドリル加工のワークの中心と隅の加工系列を散布図として表示することでビビリのおきやすさなどを比較することができる。グラフからデータ一覧に遷移する際は、データをクリックして「データ一覧へ」ボタンをクリックすると、データ一覧上での該当行の値がハイライト表示される。ここでは複数サイクルの比較を例としたがこれに限定しない。また、本例では２次元のグラフで説明したが、グラフの次元数は２に限定しない。
【００５５】
図９は、画面の切り替えを説明する図である。図９に示すように、確認画面は、複数種類の画面に切り替えが可能に構成されている。各画面は、図９に矢印で示すように切り替えることができる。例えば、分析画面などは、加工ごとの特徴量のグラフ（異常度グラフ）で指定した加工の異常度のデータをクリックすることで加工情報画面へ遷移し特定の加工情報を表示することができる。加工情報画面では異常データのラベリング結果に基づいて該当の加工が「正常」か「異常」かどうかを確認することができる。加工情報画面で右下の左右の矢印のボタンをクリックすることで、表示中のデータの前後のサイクルのデータを表示できる。異常な加工の波形やスペクトログラムを表示することで異常が発生した後に加工のどの部分で異常が起きたか原因調査を行い、加工工程の見直しをすることができる。「画面右上の異常度グラフ画面へ」と表示されたボタンをクリックすると異常度グラフ画面へ戻ることができる。なお、加工情報画面から異常度グラフ画面または分析画面に遷移したとき、加工情報画面で選択していたデータを、色を変えて分かりやすく表示する。
【００５６】
異常加工可視化画面では加工の軌跡をクリックすると該当の加工の新品から現在までの異常度グラフを表示することができる。例えば異常の発生の可能性が高い加工についての現在の異常度グラフをリアルタイムで表示することができる。
【００５７】
分析画面で表示した加工のデータ点をクリックすることで該当の加工情報を表示することができる。加工情報画面の右上の「分析画面へ」と表示されたボタンをクリックすると分析画面へ戻ることができる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態では、処理装置における処理の品質を容易に把握することが可能になる。
【００５９】
（変形例）
状態監視装置１００は異常度を示す情報（レベル情報）を表示部に出力する。実施の形態では状態監視装置１００が表示部を備える場合の構成を示したが、変形例では、工作機械２００が表示部を備える場合の構成について説明する。なお、工作機械２００のハードウェア構成は、図３のハードウェア構成にさらに入力装置とディスプレイを構成したものである。ここでは、実施の形態と異なる機能ブロックの構成について説明する。
【００６０】
図１０は、変形例に係る状態監視システム１の機能構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、変形例に係る状態監視システム１では、工作機械２００側に表示部１０９を備える。状態監視装置１００の制御部１０６は、生成した画面情報を工作機械２００に送信し、工作機械２００側の表示部１０９が異常度を示す情報を表示する。なお、工作機械２００で表示する内容は、実施の形態に示した状態監視装置１００側で表示する内容と同様である。これ以上の説明は、実施の形態の説明の繰り返しになるため、説明を省略する。
【００６１】
なお、本実施の形態において説明したプログラムは、ＲＯＭに予め組み込んで提供してもよい。また、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、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されて提供されてもよい。また、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。
【００６２】
また、工作機械に限らず、様々なものに幅広く適用できる。センサには検知対象から読み取る物理量に応じて適宜対応する種類のセンサを使用する。検知対象は、例えば風力発電を行う風車など大型のものから測定器など小型のものまで幅広く対応できる。例えば検知対象が発する音（動作音等）を取得する場合、センサとしてマイクを配置する。また、検知対象の加速度や検知対象の回転速度などを読み取る場合、加速度センサや速度センサなどを検知対象に配置する。また、センサは、検知対象や周辺の映像を撮影するＣＣＤやＣＭＯＳ等の画像センサを有するカメラなどであってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１      状態監視システム
１００  状態監視装置
１０１  通信制御部
１０２  収集部
１０３  信号処理部
１０４  特徴量算出部
１０５  判定部
１０６  制御部
１０７  操作部
１０８  保存部
１０９  表示部
２００  工作機械
２０１  数値制御部
２０２  通信制御部
２０３  センサ情報出力部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特開２０１２−０８８９６７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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