(57)【要約】【課題】工具に対する作業後の作業を軽減することができる診断装置、診断システム、診断方法およびプログラムを提供する。【解決手段】対象装置の工具についての物理量を検知する検知部から検知した前記物理量の検知情報を取得する第１取得部と、前記第１取得部により取得された前記検知情報から前記工具の摩耗度を算出する算出部と、前記対象装置が停止してから加工動作の開始後、前回の加工動作時の摩耗度と、前記算出部により算出された前記摩耗度とが所定の条件を満たす否かを判定する第１判定部と、前記第１判定部により前記所定の条件を満たすと判定された場合、前記工具に対して作業が行われたことを示す旨を記憶部に書き込む書込部と、を備える。【選択図】図４
2018012164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象装置の工具についての物理量を検知する検知部から検知した前記物理量の検知情報を取得する第１取得部と、
前記第１取得部により取得された前記検知情報から前記工具の摩耗度を算出する算出部と、
前記対象装置が停止してから加工動作の開始後、前回の加工動作時の摩耗度と、前記算出部により算出された前記摩耗度とが所定の条件を満たす否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部により前記所定の条件を満たすと判定された場合、前記工具に対して作業が行われたことを示す旨を記憶部に書き込む書込部と、
を備えた診断装置。
【請求項２】
前記第１判定部は、前記所定の条件として、前回の加工動作時の摩耗度と、前記算出部により算出された前記摩耗度との差の絶対値が所定の閾値以上である場合、前記工具が交換されたと判定する請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記書込部は、前記第１判定部によって、前記工具に対して作業が行われたと判定された場合、その判定結果を記録データとして前記記憶部に書き込む請求項１または２に記載の診断装置。
【請求項４】
前記対象装置から前記工具による加工回数を取得する第２取得部と、
前記書込部は、前記第１判定部によって、前記工具の交換が行われたと判定された場合、前記加工回数をリセットして前記記憶部に書き込む請求項１または２に記載の診断装置。
【請求項５】
前記第２取得部により取得された前記加工回数を表示部に表示させる表示制御部を、さらに備え、
前記表示制御部は、前記書込部により前記加工回数がリセットされた場合、前記表示部に表示されている加工回数をリセットして表示させる請求項４に記載の診断装置。
【請求項６】
前記書込部は、前記第１判定部によって、前記工具の交換が行われたと判定された場合、前記対象装置が管理する加工回数のリセットを要求するリセット要求を、該対象装置に送信する請求項４または５に記載の診断装置。
【請求項７】
前記対象装置の前記工具の動作の種類ごとに定められた複数のコンテキスト情報のうち現在の該工具の動作に対応するコンテキスト情報を取得する第３取得部と、
前記第３取得部により取得されたコンテキスト情報から前記対象装置の動作状態を判定する第２判定部と、
をさらに備え、
前記第１判定部は、前記対象装置が停止した後、前記第２判定部によって前記対象装置が加工動作を開始したことが判定された後、前記所定の条件を満たす否かを判定する請求項１〜６のいずれか一項に記載の診断装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の診断装置と、
前記検知部と、
を備えた診断システム。
【請求項９】
対象装置の工具についての物理量を検知する検知部から検知した前記物理量の検知情報を取得する取得ステップと、
取得した前記検知情報から前記工具の摩耗度を算出する算出ステップと、
前記対象装置が停止してから加工動作の開始後、前回の加工動作時の摩耗度と、算出した前記摩耗度とが所定の条件を満たす否かを判定する判定ステップと、
前記所定の条件を満たすと判定した場合、前記工具に対して作業が行われたことを示す旨を記憶部に書き込む書込ステップと、
を有する診断方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
対象装置の工具についての物理量を検知する検知部から検知した前記物理量の検知情報を取得する第１取得部と、
前記第１取得部により取得された前記検知情報から前記工具の摩耗度を算出する算出部と、
前記対象装置が停止してから加工動作の開始後、前回の加工動作時の摩耗度と、前記算出部により算出された前記摩耗度とが所定の条件を満たす否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部により前記所定の条件を満たすと判定された場合、前記工具に対して作業が行われたことを示す旨を記憶部に書き込む書込部と、
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、診断装置、診断システム、診断方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボール盤、フライス盤、旋盤または研削盤等の工作機械をＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）システムによって制御して、金属加工を行う場合に、工具（ドリル、エンドミル、バイトチップ、または砥石等）およびベアリング等の消耗品の交換目安を知るために、工作機械または工作対象物（ワーク）にマイク、加速度センサ、または、ＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ等を取り付け、検知されたデータ（音響データ、加速度データ、またはＡＥ波）を基に、工具による加工動作の診断および工具の摩耗状態を推定する技術が知られている。
【０００３】
このような工具の摩耗状態の推定において、工具またはベアリング等の消耗品が交換されたことを知りたいケースが存在する。例えば、日々溜め込んでいくデータを、工具を交換する単位毎に区切り、機械学習の学習データ（教師データ）または検証用データとして利用し、推定アルゴリズムを改善するというケースである。
【０００４】
また、運用者は、加工回数に、ワーク１つを加工する場合の工具の加工動作距離を掛け算して工具の総移動距離を算出し、工具を交換する時期の目安としたり、工程改善を行う際には、工具の種類（同材質、同刃数等）が同じであっても、平均の総移動距離が長いメーカの刃に見直す等を行っている。このため、ワーク１つを加工する毎に加工回数をカウントアップするようにＮＣシステムを設定しているケースが多い。
【０００５】
以上のような、加工工程中に工具の摩耗状態を推定する技術として、工作機械の工具またはその近傍に取り付けられたＡＥセンサと、ＡＥセンサの出力を、適当なレベルに増幅する増幅回路と、増幅回路の出力側に設けられ、かつ工具の摩耗と強い相関のある周波数成分を通過させるバンドパスフイルタと、バンドパスフイルタ出力を整流かつ平滑して直流信号を得る直流化回路と、複数種の加工の中で、特定の１の加工中に直流回路から得られる直流信号を、工具摩耗度信号として抽出する信号抽出手段と、を設けてなる工具摩耗度検出装置が提案されている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、工具の摩耗度を検出することが可能であるが、工具が交換されたことを自動で検出することができないため、運用者が工具を交換したタイミングで手動で記録を取ったり、加工回数を手動でリセットをしなければならない。そのため、このような手動による作業を忘れることを防止するために運用マニュアルが煩雑になり、工具交換後の作業時間が増大するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、工具に対する作業後の作業を軽減することができる診断装置、診断システム、診断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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、対象装置の工具についての物理量を検知する検知部から検知した前記物理量の検知情報を取得する第１取得部と、前記第１取得部により取得された前記検知情報から前記工具の摩耗度を算出する算出部と、前記対象装置が停止してから加工動作の開始後、前回の加工動作時の摩耗度と、前記算出部により算出された前記摩耗度とが所定の条件を満たす否かを判定する第１判定部と、前記第１判定部により前記所定の条件を満たすと判定された場合、前記工具に対して作業が行われたことを示す旨を記憶部に書き込む書込部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、工具に対する作業後の作業を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る診断システムの全体構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の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、第１の実施形態に係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、第１の実施形態に係る診断システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、加工動作に伴う工具の摩耗度の変化について説明する図である。
【図６】図６は、摩耗度が大きく低下することによって工具が交換されたと判断することを説明する図である。
【図７】図７は、摩耗度が大きく上昇することによって工具が交換されたと判断することを説明する図である。
【図８】図８は、第１の実施形態における摩耗度の変化に基づいて工具の交換を判定する動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る診断システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態における摩耗度の変化に基づいて工具の交換を判定する動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る診断装置、診断システム、診断方法およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。また、以下の実施の形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施の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、以下の実施の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。
【００１２】
［第１の実施形態］
（診断システムの構成）
図１は、第１の実施形態に係る診断システムの全体構成の一例を示す図である。図１を参照しながら、本実施形態に係る診断システム１の構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、診断システム１は、診断装置１００と、センサ５７と、を含む。診断装置１００は、加工機２００の動作について異常の診断を行う装置である。センサ５７は、加工機２００に設置されたドリル、エンドミル、バイトチップ、または砥石等の工具が発する振動または音等の物理量を検知し、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。センサ５７は、例えば、マイク、加速度センサ、またはＡＥセンサ等で構成される。
【００１４】
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。
【００１５】
診断装置１００と加工機２００とは、通信可能に接続されている。診断装置１００と加工機２００とは、どのような接続形態で接続されてもよい。例えば、診断装置１００と加工機２００とは、専用線、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る。
【００１６】
なお、センサ５７の個数は任意であってよい。また、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。
【００１７】
また、センサ５７は、加工機２００に予め備えられているものとしてもよく、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るものとしてもよい。
【００１８】
（加工機のハードウェア構成）
図２は、第１の実施形態の加工機のハードウェア構成の一例を示す図である。図２を参照しながら、本実施形態の加工機２００のハードウェア構成について説明する。
【００１９】
図２に示すように、加工機２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５３と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）５４と、駆動制御回路５５と、がバス５８で接続された構成となっている。また、加工機２００には、上述のように、センサ５７が設置されている。
【００２０】
ＣＰＵ５１は、加工機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。  
【００２１】
通信Ｉ／Ｆ５４は、診断装置１００等の外部装置と通信するためのインターフェースである。駆動制御回路５５は、モータ５６の駆動を制御する回路である。モータ５６は、ドリル、カッタ、および、テーブル等の加工に用いる工具を駆動する。センサ５７は、加工機２００の動作に応じて変化する物理量を検知し、その検知情報を診断装置１００へ出力する。
【００２２】
（診断装置のハードウェア構成）
図３は、第１の実施形態に係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３を参照しながら、本実施形態に係る診断装置１００のハードウェア構成について説明する。
【００２３】
図３に示すように、診断装置１００は、ＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、通信Ｉ／Ｆ６４と、センサＩ／Ｆ６５と、入出力Ｉ／Ｆ６６と、補助記憶装置６７と、がバス６８で接続された構成となっている。  
【００２４】
ＣＰＵ６１は、診断装置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。
【００２５】
通信Ｉ／Ｆ６４は、加工機２００等の外部装置と通信するためのインターフェースである。センサＩ／Ｆ６５は、センサ５７から検知情報を受信するためのインターフェースである。
【００２６】
入出力Ｉ／Ｆ６６は、各種装置（例えば、入力装置６６ａおよびディスプレイ６６ｂ）とバス６８とを接続するためのインターフェースである。
【００２７】
入力装置６６ａ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ためのマウスまたはキーボード等の入力装置である。
【００２８】
ディスプレイ６６ｂは、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字または画像等の各種情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイ、または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置である。
【００２９】
補助記憶装置６７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、加工機２００の加工状態、工具の調整および交換等の記録データ、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、アプリケーションプログラム、ならびに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６７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。
【００３０】
（診断システムの機能ブロックの構成および動作）
図４は、第１の実施形態に係る診断システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。図５は、加工動作に伴う工具の摩耗度の変化について説明する図である。図６は、摩耗度が大きく低下することによって工具が交換されたと判断することを説明する図である。図４〜図６を参照しながら、本実施形態に係る診断システムの機能ブロックの構成および動作について説明する。併せて、加工機２００の機能ブロックの構成および動作についても説明する。
【００３１】
図４に示すように、加工機２００は、数値制御部２０１と、通信制御部２０２と、駆動制御部２０３と、駆動部２０４と、検知部２１１と、を有する。
【００３２】
数値制御部２０１は、駆動部２０４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２０４の動作を制御するための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、コンテキスト情報を通信制御部２０２に出力する。ここで、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、例えば、駆動部２０４を識別する情報、駆動部２０４の動作状態、駆動部２０４の回転数、駆動部２０４の回転速度、駆動部２０４に係る負荷、駆動部２０４の大きさ、および、駆動部２０４の使用開始からの累積使用時間等を示す情報である。
【００３３】
数値制御部２０１は、例えば、現在の加工機２００の動作を示すコンテキスト情報を、通信制御部２０２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２０４の種類、駆動部２０４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、内部メモリ等において、駆動部２０４に駆動される工具ごとの加工回数をカウントしているものとする。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、および工具ごとの加工回数の情報を、通信制御部２０２を介して診断装置１００に逐次送信する。なお、加工回数の情報は、コンテキスト情報に含まれるものとしてもよい。数値制御部２０１は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１で動作するプログラムによって実現される。
【００３４】
通信制御部２０２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。例えば、通信制御部２０２は、現在の動作に対応するコンテキスト情報、および工具ごとの加工回数の情報を診断装置１００に送信する。通信制御部２０２は、例えば、図２に示す通信Ｉ／Ｆ５４、およびＣＰＵ５１で動作するプログラムによって実現される。
【００３５】
駆動制御部２０３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２０４を駆動制御する機能部である。駆動制御部２０３は、例えば、図２に示す駆動制御回路５５によって実現される。
【００３６】
駆動部２０４は、駆動制御部２０３による駆動制御の対象となる機能部である。駆動部２０４は、駆動制御部２０３による制御によって工具を駆動する。駆動部２０４は、駆動制御部２０３によって駆動制御されるアクチュエータであり、例えば、図２に示すモータ５６等によって実現される。
【００３７】
検知部２１１は、加工機２００に設置されたドリル、エンドミル、バイトチップ、または砥石等の工具が発する振動または音等の物理量を検知し、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。検知部２１１は、図２に示すセンサ５７によって実現される。
【００３８】
なお、図４に示す数値制御部２０１および通信制御部２０２は、図２に示すＣＰＵ５１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いし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、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。
【００３９】
図４に示すように、診断装置１００は、通信制御部１０１と、検知情報受信部１０２（第１取得部）と、加工情報取得部１０３（第３取得部）と、加工回数取得部１０４（第２取得部）と、算出部１０５と、動作判定部１０６（第２判定部）と、交換判定部１０７（第１判定部）と、記憶部１０８と、入力部１０９と、表示制御部１１０と、表示部１１１と、結果書込部１１２（書込部の一例）と、を有する。
【００４０】
通信制御部１０１は、加工機２００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１０１は、例えば、図３に示す通信Ｉ／Ｆ６４、およびＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。通信制御部１０１は、受信部１０１ａと、送信部１０１ｂと、を有する。
【００４１】
受信部１０１ａは、加工機２００の数値制御部２０１から、通信制御部２０２を介して、コンテキスト情報、および工具ごとの加工回数の情報を受信する機能部である。送信部１０１ｂは、加工機２００等の外部装置に対して各種情報を送信する機能部である。
【００４２】
検知情報受信部１０２は、加工機２００に設置された検知部２１１から検知情報を受信する機能部である。検知情報受信部１０２は、例えば、図３に示すセンサＩ／Ｆ６５、およびＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００４３】
加工情報取得部１０３は、加工機２００から、受信部１０１ａ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。加工情報取得部１０３は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００４４】
加工回数取得部１０４は、加工機２００から、受信部１０１ａにより受信された工具ごとの加工回数を取得する機能部である。加工回数取得部１０４は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。なお、加工回数取得部１０４は、受信部１０１ａにより受信された加工機２００からの加工回数を取得することに限定されず、例えば、後述するように、交換判定部１０７により工具が交換されたことが判定された場合に、加工回数をリセットし、動作判定部１０６により判定される加工機２００の加工動作毎に加工回数をカウントアップするものとしてもよい。
【００４５】
算出部１０５は、検知情報受信部１０２により受信された検知部２１１の検知情報（センサデータ）に基づいて、加工機２００のドリル、エンドミル、バイトチップ、または砥石等の工具の摩耗の度合い（摩耗度）を算出する機能部である。ここで、摩耗度とは、例えば、新品のドリルまたは砥石等の工具の径に対してどれだけの長さが摩耗したかを示す値であるものとする。算出部１０５は、具体的には、検知情報受信部１０２により受信された検知情報から、フーリエ変換した特定周波数の最大振幅、または振動している時間等である特徴量を抽出し、特徴量を用いて摩耗度を算出する。摩耗度は、図５（ａ）に示すように、加工回数を重ねる程に増加傾向となる値である。しかし、図５（ｂ）に示すように、摩耗度が安定的に切り替わる前後において、摩耗度を算出する基となる特徴量は、ある一定幅でランダムな値をとり得る。この特徴量を基に摩耗度を算出すると、値が安定的に切り替わるまでの短い期間、数値が振動することがある。言い換えると、摩耗度は全体的には増加する値であるが、ある特定期間において判定結果が１段階上下することもあり得る。なお、フィルタをかけてこのような不安定な判定結果がでないようにしてもよい。
【００４６】
算出部１０５は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００４７】
動作判定部１０６は、受信部１０１ａにより受信されたコンテキスト情報に基づいて、加工機２００の動作状態（どの工具がどのような動作をしているか、等）を判定する機能部である。動作判定部１０６は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００４８】
交換判定部１０７は、算出部１０５により算出された工具の摩耗度の変化によって、工具が交換されたか否かを判定する機能部である。
【００４９】
例えば、図６に示す例では、加工回数が３０００回付近で、摩耗度が７から１へ極端に低下している。このように、摩耗度が低下するタイミングで、工具が交換されたと判断することができる。また、図７に示す例では、加工回数が１５００回付近で、摩耗度が３から６へ極端に上昇している。このように、摩耗度が上昇するタイミングで、工具が交換されたと判断することができる。例えば、交換判定部１０７は、算出部１０５により算出された工具の摩耗度が、前回加工時の摩耗度よりも所定の閾値以上変化（低下または上昇）した場合、工具が交換されたと判定するものとすればよい。
【００５０】
なお、工具が交換された場合、理論的には摩耗度は０となるはずなので、交換判定部１０７は、算出部１０５により算出された工具の摩耗度が０の場合、工具が交換されたと判定するものとしてもよい。ここで、摩耗度が０とは、厳密に０を示すものではなく、０と見なせる程度の微小値となっていることも包含する概念であるものとする。
【００５１】
また、交換判定部１０７は、工具が交換されたか否かを判定するだけではなく、摩耗度の変化によって、工具が調整等その他の作業が行われたか否かを判定するものとしてもよい。工具の調整とは、例えば、工具の摩耗状態に応じて、工具の取り付け位置を調整することである。この場合、例えば、交換判定部１０７は、算出部１０５により算出された工具の摩耗度が、前回加工時の摩耗度よりも所定の第１閾値以上変化（低下または上昇）した場合、工具が交換されたと判定し、摩耗度が第２閾値（＜第１閾値）以上第１閾値未満の間で変化した場合、工具が調整されたと判定するものとしてもよい。
【００５２】
交換判定部１０７は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００５３】
記憶部１０８は、診断装置１００による診断機能で必要な各種情報、ならびに、加工機２００の加工状態、工具の調整および交換等の記録データ等を記憶する機能部である。記憶部１０８は、例えば、図３に示す補助記憶装置６７によって実現される。
【００５４】
入力部１０９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ための機能部である。入力部１０９は、図３に示す入力装置６６ａによって実現される。
【００５５】
表示制御部１１０は、表示部１１１の表示動作を制御する機能部である。表示制御部１１０は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００５６】
表示部１１１は、表示制御部１１０による制御に従って各種情報を表示する機能部である。表示部１１１は、図３に示すディスプレイ６６ｂによって実現される。
【００５７】
結果書込部１１２は、交換判定部１０７によって工具が交換されたと判定された場合、その判定結果を記録データとして記憶部１０８に書き込む機能部である。結果書込部１１２は、例えば、記録データを、交換判定部１０７により交換されたと判定された最終の摩耗度に対応する検知情報と対応付けて記憶（例えば、タイムスタンプ等を付けて記憶）してもよい。なお、結果書込部１１２は、上述のように、交換判定部１０７によって工具の交換だけでなく調整についても判定される場合、その判定結果を記録データとして記憶部１０８に書き込むものとしてもよい。
【００５８】
結果書込部１１２は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００５９】
なお、図４に示す通信制御部１０１、検知情報受信部１０２、加工情報取得部１０３、加工回数取得部１０４、算出部１０５、動作判定部１０６、交換判定部１０７、表示制御部１１０、および結果書込部１１２は、上述のように図３に示すＣＰＵ６１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いし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、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。
【００６０】
また、図４に示した加工機２００および診断装置１００の各機能部は、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４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４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するものとしてもよい。
【００６１】
（工具交換を判定する動作）
図８は、第１の実施形態における摩耗度の変化に基づいて工具の交換を判定する動作の一例を示すフローチャートである。図８を参照しながら、本実施形態に係る診断システム１による工具交換を判定する動作について説明する。
【００６２】
＜ステップＳ１１＞
診断装置１００の加工情報取得部１０３は、加工機２００から、受信部１０１ａ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。そして、ステップＳ１２へ移行する。
【００６３】
＜ステップＳ１２＞
診断装置１００の動作判定部１０６は、加工情報取得部１０３により取得されたコンテキスト情報に基づいて、加工機２００の加工状態が加工停止から加工中となったか否かを判定する。加工停止から加工中となった場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３へ移行し、そうでない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１４へ移行する。
【００６４】
＜ステップ１３＞
検知情報受信部１０２は、加工機２００に設置された検知部２１１からの検知情報の受信（取得）動作を開始（再開）する。そして、ステップＳ１５へ移行する。
【００６５】
＜ステップＳ１４＞
動作判定部１０６は、さらに、加工情報取得部１０３により取得されたコンテキスト情報に基づいて、加工機２００の加工状態が加工中から加工停止となったか否かを判定する。加工中から加工停止となった場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０へ移行し、そうでない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１１へ戻る。
【００６６】
＜ステップＳ１５＞
診断装置１００の算出部１０５は、検知情報受信部１０２により受信された検知情報から特徴量を抽出し、特徴量を用いて摩耗度を算出する。そして、ステップＳ１６へ移行する。
【００６７】
＜ステップＳ１６＞
診断装置１００の交換判定部１０７は、記憶部１０８に記憶されている前回加工時に算出部１０５により算出された摩耗度を取得する。なお、記憶部１０８に記憶されている摩耗度の初期値は、例えば「０」（摩耗度最小）とすればよい。そして、ステップＳ１７へ移行する。
【００６８】
＜ステップＳ１７＞
交換判定部１０７は、ステップＳ１５で算出部１０５により算出された摩耗度（現在の摩耗度）と、ステップＳ１６で取得した前回加工時の摩耗度との変化から、加工機２００の加工動作の停止中に工具が交換されたか否かを判定する。具体的には、交換判定部１０７は、例えば、現在の摩耗度が前回加工時の摩耗度から所定の閾値（例えば「２」）以上変化（低下または上昇）した場合、工具が交換されたと判定し（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１８へ移行する。一方、交換判定部１０７は、現在の摩耗度が前回加工時の摩耗度から所定の閾値以上変化（低下または上昇）していない場合、工具が交換されていないと判定し（ステップＳ１７：Ｎｏ）、ステップＳ１９へ移行する。
【００６９】
＜ステップＳ１８＞
診断装置１００の結果書込部１１２は、交換判定部１０７によって工具が交換されたと判定された場合、その判定結果を記録データとして記憶部１０８に書き込む。そして、ステップＳ１９へ移行する。
【００７０】
＜ステップＳ１９＞
交換判定部１０７は、記憶部１０８に記憶されている前回加工時の摩耗度を、ステップＳ１５で算出部１０５により算出された摩耗度（現在の摩耗度）に更新する。そして、ステップＳ１１へ戻る。
【００７１】
＜ステップＳ２０＞
検知情報受信部１０２は、加工機２００に設置された検知部２１１からの検知情報の受信（取得）動作を停止する。そして、ステップＳ２１へ移行する。
【００７２】
＜ステップＳ２１＞
加工回数取得部１０４は、ステップＳ１４で加工機２００の加工状態が加工中から加工停止したと判定されているので、１回の加工動作が終了したと判断し、自装置（診断装置１００）で管理している加工回数をカウントアップする。具体的には、加工回数取得部１０４は、加工機２００側でカウントアップされ、受信部１０１ａにより受信された加工回数を取得するものとしてもよく、または、自装置（診断装置１００）で管理している加工回数を直接カウントアップするものとしてもよい。そして、ステップＳ１１へ戻る。
【００７３】
以上のステップＳ１１〜Ｓ２１の流れによって、診断システム１による工具交換を判定する動作が行われる。なお、上述の図８で示されるフローの中で、ステップＳ１５で、すなわち、ステップＳ１２において加工停止から加工中となったことが判定された場合に、摩耗度が算出されていることが示されているが、このタイミングのみで摩耗度が算出されていることを示す趣旨ではなく、加工機２００における加工動作中は、常時または所定の間隔で算出部１０５により摩耗度は算出される。
【００７４】
以上のように、加工機２００の加工停止後、加工再開時に算出された摩耗度が所定の条件を満たす場合、工具について作業（交換または調整等）が行われたと判定し、その判定結果を記録データとして記憶するものとしている。これによって、工具に対して作業（交換または調整等）が行われたことを自動で検出することが可能となり、作業が行われた旨を記録データとして記憶できるので、手動で記録を取る必要がなく、工具に対する作業（交換または調整等）後の作業を軽減することができる。また、自動で工具に対して作業（交換または調整等）が行われたことが記録されるので、記録忘れがなく、検知情報を工具の作業単位毎に区切り、機械学習の学習データ（教師データ）または検証用データとして利用し、摩耗度の推定（算出）および加工機２００の動作の診断処理を改善することができる。
【００７５】
また、上述のように、交換判定部１０７は、例えば、現在の摩耗度が前回加工時の摩耗度から所定の閾値（例えば「２」）以上変化（低下または上昇）した場合、工具が交換されたと判定している。すなわち、摩耗度の差の絶対値に対して閾値判定を行っているので、例えば、摩耗度が「３」の工具を、摩耗度が「６」の工具に交換した場合においても、工具の交換を検出することが可能となる。
【００７６】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る診断システムについて、第１の実施形態に係る診断システムと相違する点を中心に説明する。第１の実施形態では、工具に対して作業されたことを何らかの形式で記録する動作を説明した。本実施形態では、工具に対する作業のうち交換作業がされた場合、加工回数を自動でリセットすることで工具の交換が行われたことを示す動作について説明する。なお、診断システムの全体構成、ならびに、加工機２００および診断装置のハードウェア構成については、第１の実施形態で説明した内容と同様である。
【００７７】
（診断システムの機能ブロックの構成および動作）
図９は、第２の実施形態に係る診断システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。図９を参照しながら、本実施形態に係る診断システムの機能ブロックの構成および動作について説明する。なお、加工機２００の機能ブロックの構成および動作は、第１の実施形態で説明した内容と同様である。
【００７８】
図９に示すように、本実施形態に係る診断装置１００ａは、通信制御部１０１と、検知情報受信部１０２（第１取得部）と、加工情報取得部１０３（第３取得部）と、加工回数取得部１０４（第２取得部）と、算出部１０５と、動作判定部１０６（第２判定部）と、交換判定部１０７（第１判定部）と、記憶部１０８と、入力部１０９と、表示制御部１１０と、表示部１１１と、リセット部１１３（書込部の一例）と、を有する。なお、通信制御部１０１、検知情報受信部１０２、加工情報取得部１０３、算出部１０５、動作判定部１０６、交換判定部１０７、記憶部１０８、入力部１０９、表示制御部１１０、および表示部１１１の動作は、第１の実施形態で説明した内容と同様である。
【００７９】
加工回数取得部１０４は、加工機２００から、受信部１０１ａにより受信された工具ごとの加工回数を取得する機能部である。加工回数取得部１０４は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。なお、加工回数取得部１０４は、受信部１０１ａにより受信された加工機２００からの加工回数を取得することに限定されず、例えば、後述するように、動作判定部１０６により判定される加工機２００の加工動作毎に加工回数をカウントアップするものとしてもよい。
【００８０】
リセット部１１３は、交換判定部１０７によって工具が交換されたと判定された場合、自装置（診断装置１００ａ）で管理している加工回数をリセットする機能部である。具体的には、リセット部１１３は、記憶部１０８に記憶されている加工回数を「０」にリセットして更新する。また、リセット部１１３は、加工機２００が管理している加工回数のリセットを要求するリセット要求を、送信部１０１ｂを介して加工機２００へ送信する。リセット部１１３は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００８１】
なお、図９に示す通信制御部１０１、検知情報受信部１０２、加工情報取得部１０３、加工回数取得部１０４、算出部１０５、動作判定部１０６、交換判定部１０７、表示制御部１１０、およびリセット部１１３は、上述のように図３に示すＣＰＵ６１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いし、ＩＣ等のハードウェアにより実現してもよいし、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。
【００８２】
また、図９に示した加工機２００および診断装置１００ａの各機能部は、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９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９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するものとしてもよい。
【００８３】
（工具交換を判定する動作）
図１０は、第２の実施形態における摩耗度の変化に基づいて工具の交換を判定する動作の一例を示すフローチャートである。図１０を参照しながら、本実施形態に係る診断システムによる工具交換を判定する動作について説明する。
【００８４】
＜ステップＳ３１＞
診断装置１００ａの加工情報取得部１０３は、加工機２００から、受信部１０１ａ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。そして、ステップＳ３２へ移行する。
【００８５】
＜ステップＳ３２＞
診断装置１００ａの動作判定部１０６は、加工情報取得部１０３により取得されたコンテキスト情報に基づいて、加工機２００の加工状態が加工停止から加工中となったか否かを判定する。加工停止から加工中となった場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３３へ移行し、そうでない場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、ステップＳ３４へ移行する。
【００８６】
＜ステップ３３＞
検知情報受信部１０２は、加工機２００に設置された検知部２１１からの検知情報の受信（取得）動作を開始（再開）する。そして、ステップＳ３５へ移行する。
【００８７】
＜ステップＳ３４＞
動作判定部１０６は、さらに、加工情報取得部１０３により取得されたコンテキスト情報に基づいて、加工機２００の加工状態が加工中から加工停止となったか否かを判定する。加工中から加工停止となった場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１へ移行し、そうでない場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）、ステップＳ３１へ戻る。
【００８８】
＜ステップＳ３５＞
診断装置１００ａの算出部１０５は、検知情報受信部１０２により受信された検知情報から特徴量を抽出し、特徴量を用いて摩耗度を算出する。そして、ステップＳ３６へ移行する。
【００８９】
＜ステップＳ３６＞
診断装置１００ａの交換判定部１０７は、記憶部１０８に記憶されている前回加工時に算出部１０５により算出された摩耗度を取得する。そして、ステップＳ３７へ移行する。
【００９０】
＜ステップＳ３７＞
交換判定部１０７は、ステップＳ３５で算出部１０５により算出された摩耗度（現在の摩耗度）と、ステップＳ３６で取得した前回加工時の摩耗度との変化から、加工機２００の加工動作の停止中に工具が交換されたか否かを判定する。具体的には、交換判定部１０７は、例えば、現在の摩耗度が前回加工時の摩耗度から所定の閾値（例えば「２」）以上変化（低下または上昇）した場合、工具が交換されたと判定し（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、ステップＳ３８へ移行する。一方、交換判定部１０７は、現在の摩耗度が前回加工時の摩耗度から所定の閾値以上変化（低下または上昇）していない場合、工具が交換されていないと判定し（ステップＳ３７：Ｎｏ）、ステップＳ４０へ移行する。
【００９１】
＜ステップＳ３８＞
診断装置１００ａのリセット部１１３は、交換判定部１０７によって工具が交換されたと判定された場合、加工機２００が管理している加工回数のリセットを要求するリセット要求を、送信部１０１ｂを介して加工機２００へ送信する。ただし、この場合、加工機２００が管理している加工回数がリセットされるためには、加工機２００の数値制御部２０１等を実現するプログラムにおいて、停止命令を受けた場合に、加工機２００が管理している加工回数をリセットすることが規定されていることが前提となる。また、加工機２００が管理している加工回数は、加工機２００側の表示装置等に表示させておくことが望ましい。これによって、加工機２００の作業者は、工具の交換後、加工機２００の数値制御部２０１が、診断装置１００ａからのリセット要求に応じて、加工回数をリセットしたことを確認することができる。そして、ステップＳ３９へ移行する。
【００９２】
＜ステップＳ３９＞
リセット部１１３は、交換判定部１０７によって工具が交換されたと判定された場合、自装置（診断装置１００ａ）で管理している加工回数をリセットする。また、表示制御部１１０は、診断装置１００ａが管理している加工回数を、表示部１１１に表示させておくことが望ましい。これによって、加工機２００の作業者は、工具の交換後、表示部１１１に表示された加工回数がリセットされたことを確認することによって、診断装置１００ａ側で工具の交換が認識されたことを確認することができる。そして、ステップＳ４０へ移行する。
【００９３】
＜ステップＳ４０＞
交換判定部１０７は、記憶部１０８に記憶されている前回加工時の摩耗度を、ステップＳ３５で算出部１０５により算出された摩耗度（現在の摩耗度）に更新する。ステップＳ３１へ戻る。
【００９４】
＜ステップＳ４１＞
検知情報受信部１０２は、加工機２００に設置された検知部２１１からの検知情報の受信（取得）動作を停止する。そして、ステップＳ４２へ移行する。
【００９５】
＜ステップＳ４２＞
加工回数取得部１０４は、ステップＳ３４で加工機２００の加工状態が加工中から加工停止したと判定されているので、１回の加工動作が終了したと判断し、自装置（診断装置１００ａ）で管理している加工回数をカウントアップする。具体的には、加工回数取得部１０４は、加工機２００側でカウントアップされ、受信部１０１ａにより受信された加工回数を取得するものとしてもよく、または、自装置（診断装置１００ａ）で管理している加工回数を直接カウントアップするものとしてもよい。この場合、加工回数取得部１０４は、カウントアップした加工回数を記憶部１０８に書き込む（更新する）。また、表示制御部１１０は、診断装置１００ａが管理している加工回数を、表示部１１１に表示させておくことが望ましい。これによって、加工機２００の作業者は、表示部１１１に表示された加工回数がカウントアップされることを確認することによって、診断装置１００ａ側で、加工機２００の加工動作の完了が認識されていることを確認することができる。そして、ステップＳ３１へ戻る。
【００９６】
以上のステップＳ３１〜Ｓ４２の流れによって、本実施形態に係る診断システムによる工具交換を判定する動作が行われる。なお、上述の図１０で示されるフローの中で、ステップＳ３５で、すなわち、ステップＳ３２において加工停止から加工中となったことが判定された場合に、摩耗度が算出されていることが示されているが、このタイミングのみで摩耗度が算出されていることを示す趣旨ではなく、加工機２００における加工動作中は、常時または所定の間隔で算出部１０５により摩耗度は算出される。
【００９７】
以上のように、加工機２００の加工停止後、加工再開時に算出された摩耗度が所定の条件を満たす場合、工具の交換がされたと判定し、自装置（診断装置１００ａ）が管理する加工回数をリセットするものとしている。さらに、リセット部１１３は、加工機２００が管理している加工回数のリセットを要求するリセット要求を、送信部１０１ｂを介して加工機２００へ送信するものとしている。これによって、工具の交換が行われたことを自動で検出することが可能となり、診断装置１００ａおよび加工機２００それぞれが管理する加工回数を自動でリセットすることができるので、手動でリセット作業する必要がなく、工具の交換後の作業を軽減することができる。
【００９８】
また、表示部１１１に診断装置１００ａで管理する加工回数を表示させることによって、加工機２００の作業者は、表示部１１１に表示された加工回数がカウントアップされることを確認することによって、診断装置１００ａ側で、加工機２００の加工動作の完了が認識されていることを確認することができ、かつ、工具の交換後、表示部１１１に表示された加工回数がリセットされたことを確認することによって、診断装置１００ａ側で工具の交換が認識されたことを確認することができる。また、加工機２００の表示装置に加工回数を表示させることによって、加工機２００の作業者は、工具の交換後、加工機２００の数値制御部２０１が、診断装置１００ａからのリセット要求に応じて、加工回数をリセットしたことを確認することができる。
【００９９】
なお、上述の各実施形態の診断装置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される。  
【０１００】
上述の各実施形態の診断装置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。  
【０１０１】
さらに、上述の各実施形態の診断装置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、上述の各実施形態の診断装置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。  
【０１０２】
上述の各実施形態の診断装置で実行されるプログラムは、上述した各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）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各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】
【０１０３】
１  診断システム
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
５３  ＲＡＭ
５４  通信Ｉ／Ｆ
５５  駆動制御回路
５６  モータ
５７  センサ
５８  バス
６１  ＣＰＵ
６２  ＲＯＭ
６３  ＲＡＭ
６４  通信Ｉ／Ｆ
６５  センサＩ／Ｆ
６６  入出力Ｉ／Ｆ
６６ａ  入力装置
６６ｂ  ディスプレイ
６７  補助記憶装置
６８  バス
１００、１００ａ  診断装置
１０１  通信制御部
１０１ａ  受信部
１０１ｂ  送信部
１０２  検知情報受信部
１０３  加工情報取得部
１０４  加工回数取得部
１０５  算出部
１０６  動作判定部
１０７  交換判定部
１０８  記憶部
１０９  入力部
１１０  表示制御部
１１１  表示部
１１２  結果書込部
１１３  リセット部
２００  加工機
２０１  数値制御部
２０２  通信制御部
２０３  駆動制御部
２０４  駆動部
２１１  検知部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０４】
【特許文献１】特開昭６０−１５１５５７号公報
【図１】
2018012164.tif 000003
【図２】
2018012164.tif 000004
【図３】
2018012164.tif 000005
【図４】
2018012164.tif 000006
【図５】
2018012164.tif 000007
【図６】
2018012164.tif 000008
【図７】
2018012164.tif 000009
【図８】
2018012164.tif 000010
【図９】
2018012164.tif 000011
【図１０】
2018012164.tif 000012