(57)【要約】【課題】簡素化が可能な異常検出装置を提供することを課題とする。【解決手段】流体が供給されることで作動する少なくとも２つの機器に、前記流体を供給する供給源と、前記供給源に接続され、前記流体が供給される第１流体経路と、前記第１流体経路から分岐し、前記少なくとも２つの機器のそれぞれに接続される複数の第２流体経路と、前記第１流体経路の前記複数の第２流体経路よりも上流側に設けられ、前記第１流体経路における前記流体の流量を検出する流量計と、前記少なくとも２つの機器の前記流体の使用量の合計値を記憶する記憶部と、前記記憶された使用量の合計値と前記流量計により検出される流量とに基づいて、前記機器の異常を検出する制御部と、を具備する異常検出装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が供給されることで作動する少なくとも２つの機器に、前記流体を供給する供給源と、
前記供給源に接続され、前記流体が供給される第１流体経路と、
前記第１流体経路から分岐し、前記少なくとも２つの機器のそれぞれに接続される複数の第２流体経路と、
前記第１流体経路の前記複数の第２流体経路よりも上流側に設けられ、前記第１流体経路における前記流体の流量を検出する流量計と、
前記少なくとも２つの機器の前記流体の使用量の合計値を記憶する記憶部と、
前記記憶された使用量の合計値と前記流量計により検出される流量とに基づいて、前記機器の異常を検出する制御部と、を具備する異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産工程などでは例えば空気など流体の圧力により作動する機械が利用されている。こうした機械を含む設備では、流体の流量を監視することで異常を検出することができる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４３３８１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、複数の機械がある場合、機械に応じて流量計も増設する。このため構成が複雑化してしまう。そこで、簡素化が可能な異常検出装置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】
【０００５】
上記目的は、流体が供給されることで作動する少なくとも２つの機器に、前記流体を供給する供給源と、前記供給源に接続され、前記流体が供給される第１流体経路と、前記第１流体経路から分岐し、前記少なくとも２つの機器のそれぞれに接続される複数の第２流体経路と、前記第１流体経路の前記複数の第２流体経路よりも上流側に設けられ、前記第１流体経路における前記流体の流量を検出する流量計と、前記少なくとも２つの機器の前記流体の使用量の合計値を記憶する記憶部と、前記記憶された使用量の合計値と前記流量計により検出される流量とに基づいて、前記機器の異常を検出する制御部と、を具備する異常検出装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
簡素化が可能な異常検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は実施形態に係る異常検出装置を例示する模式図である。
【図２】図２（ａ）はデータシートの作成を示すフローチャートである。図２（ｂ）はモニタに表示される画面の例である。
【図３】図３は異常検出の制御を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）はモニタに表示される画面の例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本実施形態の異常検出装置について説明する。図１は実施形態に係る異常検出装置１００を例示する模式図であり、異常検出装置１００はエア源１０、流量計１２、エア経路３０、３２、３４、３６および３８、制御部４０、記憶部４２およびモニタ４４を有し、工作機械１１に適用される。
【０００９】
図１に示すように、工作機械１１は内部にワーク２０を収容し、例えばワーク２０の切削加工などを行う。工作機械１１は、主軸１４、ノズル１６、シリンダ１８および冶具２２を有する。冶具２２上にワーク２０が配置される。主軸１４はワーク２０に対向し、例えば回転しながらワーク２０に接触することでワーク２０を加工する。
【００１０】
ノズル１６はワーク２０に対向する。シリンダ１８内にピストン１７が配置され、ピストン１７から延伸するロッド１９はワーク２０に接触する。シリンダ１８内のエアの圧力によりピストン１７を移動させ、ワーク２０の位置を調整することができる。主軸１４、ノズル１６およびシリンダ１８は作動する際にエアを使用する。このため各機器に対応したエア経路からエアが供給される。
【００１１】
エア経路３０（第１流体経路）の一端はエア源１０（供給源）に接続され、エア経路３０からはエア経路３２、３４、３６および３８（複数の第２流体経路）が分岐する。エア経路３２は主軸１４に接続され、エア経路３４はノズル１６に接続されている。エア経路３６はシリンダ１８のピストン１７で区切られた２つの部分の一方に接続され、他方にエア経路３８が接続されている。
【００１２】
エア源１０は例えば大気圧よりも高い圧力のエア（空気）をエア経路３０に供給する。エアはエア経路３２を通じて主軸１４に供給される。主軸１４がエアパージされることで、切屑などの侵入が抑制される。エアはエア経路３４を通じてノズル１６に供給され、ノズル１６はワーク２０に向けて例えばオイルエアを噴射する。エアはエア経路３６および３８を通じてピストン１７に供給され、これによりピストン１７を移動させる。なお、エア以外にオイルなどの流体を用いてもよい。
【００１３】
エア経路３０のうち、エア経路３２、３４、３６および３８よりも上流側に流量計１２が設けられている。流量計１２は、エア経路３２、３４、３６および３８よりも上流側におけるエア経路３０内のエアの流量を測定する。
【００１４】
制御部４０は例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などであり、流量計１２、記憶部４２およびモニタ４４に接続されている。制御部４０は、流量計１２が測定するエアの流量を取得し、かつエアが流れている時間を測定する。また制御部４０は記憶部４２に記憶されたエアの流量を取得し、エア流量の測定値と記憶値とを比較することで、異常を検出する。制御部４０は異常を検出するとモニタ４４に通知画面を表示させる。
【００１５】
記憶部４２は例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などの記憶装置である。ユーザは工作機械１１が作動する際のエアの流量および流れる時間を事前にあらかじめ測定し、記憶部４２に記憶させる。
【００１６】
表１および表２は記憶部４２が記憶するデータの例であり、エア使用量のデータシートである。表１および表２の経過時間とは、工作機械１１が工作を開始してからの経過時間である。シリンダ１８（１）とは、シリンダ１８のうちエア経路３６に接続された側である。シリンダ１８（２）とは、シリンダ１８のうちエア経路３８に接続された側である。
【表１】
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表１は工作機械１１の各機器における１秒ごとのエア使用量を含むデータシートである。各機器のエア使用量は、各機器に接続されたエア経路におけるエア流量に等しい。例えば主軸１４は毎秒８０ＮＬ／ｍｉｎのエアを使用し続け、エア経路３２には２００ＮＬ／ｍｉｎのエアが流れる。シリンダ１８（１）には工程開始から３秒経過まではエアが供給されず、４秒後にエアの供給が開始される。
【表２】
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表２は１秒ごとに各機器のエア使用量の合計値Ｔを記憶したデータシートである。工作機械１１が実施する工程に応じてエア使用量は変わるため、記憶部４２は工程ごとに表１および表２のようなデータシートを記憶する。
【００１７】
図２（ａ）はデータシートの作成を示すフローチャートである。図２（ｂ）はモニタ４４に表示される画面の例である。図２（ａ）に示すように、ユーザは工程に用いられる機器のうちエアを使用する機器を選別する（ステップＳ１０）。選別された機器の仕様から、機器ごとのエア使用量を算出する（ステップＳ１２）。工程のサイクル線図などから、経過時間ごとの各機器のエア使用量を取得する（ステップＳ１４）。ユーザは図２（ｂ）に示す画面において、工程の番号（Ｎｏ．）を選択し、編集開始をクリックする。これにより表１および表２のようなデータシートを作成し、記憶部４２に記憶させる（ステップＳ１６）。工程ごとにサイクルが異なるため、エア使用量も異なる。したがって図２（ａ）の処理を複数回実施することで、各工程に対応した複数のデータシートを記憶部４２に記憶させる。なお、図２（ａ）の処理はユーザが行ってもよいし、コンピュータなどに実行させてもよい。
【００１８】
図３は異常検出の制御を示すフローチャートである。図４（ａ）および図４（ｂ）はモニタ４４に表示される画面の例である。図３に示すように、まず制御部４０は複数の工程から監視対象となる工程を選択する（ステップＳ２０）。図４（ａ）に示す画面がモニタ４４に表示され、ユーザが工程Ｎｏ．を選択しＹｅｓをクリックすることで、監視対象の工程が決定する。ここでは表１および表２に対応する工程が選択されたものとする。
【００１９】
制御部４０は記憶部４２から工程に対応するデータシートを取得する（ステップＳ２２）。ここで制御部４０は表１および表２を取得する。制御部４０は流量計１２が測定するエア流量Ｆを取得する（ステップＳ２４）。
【００２０】
制御部４０は、流量Ｆが例えば５ＮＬ／ｍｉｎ以上など所定量以上変化したか否か判定する（ステップＳ２６）。否定判定（Ｎｏ）ならば、工程は開始されていないと推測され、制御部４０はステップＳ２６を繰り返す。肯定判定（Ｙｅｓ）ならば、工程が開始され、エアの供給も開始されたと推測される。この場合、制御部４０は、経過時間ごとに、測定された流量Ｆと、表２に格納された使用量の合計値Ｔとの差ΔＦが閾値Ｆｔｈ以下であるか否か判定する（ステップＳ２８）。肯定判定の場合、制御部４０は監視を終了するか否か判定する（ステップＳ３０）。否定判定の場合、ステップＳ２６に戻る。肯定判定の場合、制御は終了する。監視を終了する場合とは、例えば工程が終了するときであり、ユーザが終了処理を行うことで監視も終了する。
【００２１】
ステップＳ２８において否定判定の場合、制御部４０は、工程の開始からの経過時間に基づき、ΔＦが閾値Ｆｔｈを超えた時点において使用されている機器を特定する（ステップＳ３２）。制御部４０は特定された機器をモニタ４４に出力する（ステップＳ３４）。図４（ｂ）は異常の可能性がある機器を示す画面の例である。ステップＳ３０またはＳ３４の後、制御は終了する。
【００２２】
例えば経過時間が２秒の時点でΔＦが閾値Ｆｔｈを超えたとする。表１によれば、この時点で作動しているのは主軸１４およびノズル１６である。したがって機器のうち主軸１４およびノズル１６に異常の兆候があると推測される。そこで制御部４０は主軸１４およびノズル１６に異常の可能性があることをモニタ４４に表示する。
【００２３】
本実施形態によれば、エア源１０と、主軸１４など複数の機器とを接続するエア経路のうち、エア源１０に接続されたエア経路３０に流量計１２を設け、エア経路３０におけるエア流量を測定する。記憶部４２はあらかじめ各機器のエア使用量およびその合計値を記憶する。制御部４０は測定されたエア流量と記憶されたエア使用量とを比較することで、異常判定を行う。流量計１２を最も上流のエア経路３０に設け、他のエア経路に設けなくてよい。したがって構成を簡素化することができる。
【００２４】
工作機械１１が複数の機器を有すると、エア経路３０から機器に対応した複数のエア経路が分岐する。このため、エア経路ごとに流量計を設けると、配線も多くなる。したがって構成が複雑化し、コストが増大する。本実施形態によれば、流量計１２は１つでよく、機器を増設しても流量計は増やさなくてよい。これにより構成を簡素化することができる。
【００２５】
制御部４０が、記憶部４２に記憶されたエア使用量の合計値と、流量計１２により測定されるエア流量とを比較することで、流量計１２が１つでも異常検出が可能となる。また、記憶部４２が表１のように経過時間ごとのエア使用量を記憶しているため、制御部４０は異常検出時に作動している機器を把握することができる。言い換えれば、制御部４０は複数の機器のうち異常が疑われる機器を特定することができる（ステップＳ３２）。したがってユーザは速やかに点検および修理などを行うことができる。
【００２６】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０                            エア源
１１                            工作機械
１２                            流量計
１４                            主軸
１６                            ノズル
１７                            ピストン
１８                            シリンダ
１９                            ロッド
２０                            ワーク
２２                            冶具
３０、３２、３４、３６、３８    エア経路
４０                            制御部
４２                            記憶部
４４                            モニタ
１００                          異常検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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