(57)【要約】【課題】機械の稼働状況に関する情報のうち、機械の停止原因といった数値制御装置内部で判断できない情報についても、把握することを可能とする。【解決手段】工作機械を制御する数値制御装置を、ネットワークを介してパソコンに接続してシステムを構成する。数値制御装置は、工作機械の稼働状況を監視してそのデータをパソコンに送信し、パソコンは、工作機械の稼働状況のデータを収集、記録する。数値制御装置は、工作機械の稼働状況（加工、停止、アラーム発生）を監視し（Ｓ１〜Ｓ３）、パソコンに稼働状況のデータを送信する（Ｓ４〜Ｓ７）。工作機械の停止があったときに作業者がその原因を入力する場合には、操作パネルのキー入力部を操作すれば（Ｓ８）、表示部に選択画面が表示され（Ｓ９）、作業者はキー操作により停止原因を選択したり文字入力したりすることができ（Ｓ１０〜Ｓ１３）、その停止原因のデータをパソコンに送信することができる（Ｓ１４，Ｓ１５）。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械等の機械を制御すると共に該機械の稼働状況を監視する機能を備える数値制御装置と、１以上の数値制御装置に接続され該数値制御装置から送信された機械の稼働状況のデータを収集，記録する稼働状況監視装置とを備える機械の稼働状況監視システムであって、
前記数値制御装置に、前記機械の稼働状況に関する情報のうち、該数値制御装置では判断できない情報を作業者が入力するための入力手段を設け、その入力情報を前記稼働状況監視装置に対して送信するように構成したことを特徴とする機械の稼働状況監視システム。
【請求項２】
前記入力手段により入力される情報は、前記機械の停止時における停止原因の情報であることを特徴とする請求項１記載の機械の稼働状況監視システム。
【請求項３】
工作機械等の機械を制御すると共に、該機械の稼働状況を監視する機能を備える数値制御装置であって、
前記機械の稼働状況に関する情報のうち、内部で判断できない情報を作業者が入力するための入力手段を設けたことを特徴とする数値制御装置。
【請求項４】
前記入力手段により入力される情報は、前記機械の停止時における停止原因の情報であることを特徴とする請求項３記載の数値制御装置。
【請求項５】
前記入力手段は、表示部及びキー入力部を有した操作パネルからなり、前記表示部に入力すべき情報の選択画面が表示された状態で、前記キー入力部により選択操作が行われるように構成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の数値制御装置。
【請求項６】
前記機械の稼働状況のデータを記憶する記憶手段を備えることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の数値制御装置。
【請求項７】
前記機械の稼働状況のデータを、外部の稼働状況監視装置に対して送信するデータ送信手段を備えることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の数値制御装置。
【請求項８】
工作機械等の機械を制御すると共に、該機械の稼働状況を監視する機能を備える数値制御装置を、
前記機械の稼働状況に関する情報のうち、内部で判断できない情報を作業者が入力するための入力手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
前記入力手段により入力される情報は、前記機械の停止時における停止原因の情報であることを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【請求項１０】
前記数値制御装置を前記入力手段として機能させるにあたり、該数値制御装置の操作パネルに設けられた表示部に、入力すべき情報の選択画面を表示させ、その状態で、前記操作パネルのキー入力部により選択操作を行わせることを特徴とする請求項８又は９記載のプログラム。
【請求項１１】
前記数値制御装置を、前記機械の稼働状況のデータを記憶する記憶手段として機能させることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載のプログラム。
【請求項１２】
前記数値制御装置を、前記機械の稼働状況のデータを、外部の稼働状況監視装置に対して送信するデータ送信手段として機能させることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械等の数値制御装置により制御される機械の稼働状況を監視するようにした機械の稼働状況監視システム並びに数値制御装置及びプログラムに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば数値制御（ＮＣ）装置により制御される複数の工作機械を備える工場などにおいては、生産管理等のために、各機械の数値制御装置と、パソコン（稼働状況監視装置）とを、ネットワークにより接続し、各数値制御装置が把握した機械の稼働状況を、パソコン側に通知し、パソコン側で機械の稼働状況を収集、記録するシステムが設けられる。この場合、数値制御装置が把握できるつまりパソコンで記録できる機械の稼働状況としては、数値制御装置が機械に対して指令した動作（運転開始、運転停止、主軸回転等）、及び、数値制御装置がセンサ類から得た情報（リミットスイッチのオン／オフ、主軸の負荷等）である。
【０００３】
ところで、上記パソコンに記録された機械の稼働状況のデータの用途としては、（１）機械の稼働率の把握、（２）稼働率が低い場合の原因の解析、があげられる。このうち（１）の稼働率については、機械の加工中の時間が判れば問題ないが、（２）の原因については、数値制御装置が判断し得る情報のみでは解析に不十分となる。このとき、機械の停止時間が長かった場合の原因として、アラーム発生（モータの故障等の異常発生）については数値制御装置において把握できるものの、加工精度不良による治具の調整や、作業者の怠慢といった原因は、数値制御装置にて判断できず、パソコンにも記録されないものとなる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、機械の稼働状況に関する情報のうち、例えば機械の停止原因といった数値制御装置内部で判断できない情報についても、把握することを可能とした機械の稼働状況監視システム並びに数値制御装置及びプログラムを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
収集，記録された機械の稼働状況のデータを用いて例えば稼働率の解析を行う場合に必要とされながらも、数値制御装置内部では把握できない情報としては、加工精度不良に伴う作業者による治具の調整、作業者による工具の交換、作業者によるワークの補給、トラブル発生時の作業者による調査、作業者が別業務の応援のための停止等がある。それらは、ほとんどが作業者の作業に係るものとなり、別途にセンサ等を追加しても容易に把握することが困難な、作業者だけが知っている（作業者にしか判らない）情報ということができる。本発明者は、この点に着目して本発明を成し遂げたのである。
【０００６】
即ち、上記目的を達成するために、本発明の機械の稼働状況監視システムは、工作機械等の機械を制御すると共に該機械の稼働状況を監視する機能を備える数値制御装置と、１以上の数値制御装置に接続され該数値制御装置から送信された機械の稼働状況のデータを収集，記録する稼働状況監視装置とを備えるものにあって、前記数値制御装置に、前記機械の稼働状況に関する情報のうち、該数値制御装置では判断できない情報を作業者が入力するための入力手段を設け、その入力情報を前記稼働状況監視装置に対して送信するように構成したところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００７】
これによれば、機械の稼働状況に関する情報のうち、解析等に必要とされながらも、数値制御装置内部では判断できない情報を、数値制御装置に設けられた入力手段により、その情報を良く知る作業者が入力することができる。そして、数値制御装置において入力された入力情報が、稼働状況監視装置に対して送信されるので、稼働状況監視装置にてその入力情報を含めた機械の稼働状況のデータを収集，記録することが可能となる。
【０００８】
このとき、前記入力手段により入力される情報としては、機械の停止時における停止原因の情報とすることができ（請求項２の発明）、これにより、例えば稼働率が低い場合の原因の解析に用いるために有用な情報を、稼働状況監視装置において収集，記録することが可能となる。
【０００９】
本発明の請求項３の数値制御装置は、工作機械等の機械を制御すると共に、該機械の稼働状況を監視する機能を備えるものにあって、前記機械の稼働状況に関する情報のうち、内部で判断できない情報を作業者が入力するための入力手段を設けたところに特徴を有する。また、本発明の請求項８のプログラムは、工作機械等の機械を制御すると共に、該機械の稼働状況を監視する機能を備える数値制御装置を、前記機械の稼働状況に関する情報のうち、内部で判断できない情報を作業者が入力するための入力手段として機能させるところに特徴を有する。
【００１０】
これによれば、機械の稼働状況に関する情報のうち、解析等に必要とされながらも、内部では判断できない情報を、入力手段により、その情報を良く知る作業者が入力することができる。従って、機械の稼働状況に関する情報のうち、例えば機械の停止原因といった数値制御装置内部で判断できない情報についても、把握することが可能となる。
【００１１】
このとき、前記入力手段により入力される情報としては、機械の停止時における停止原因の情報とすることができ（請求項４、請求項９の発明）、これにより、例えば稼働率が低い場合の原因の解析に用いるために有用な情報を、把握することが可能となる。
【００１２】
ここで、一般に、数値制御装置は、マン・マシンインターフェースとして、表示部及びキー入力部を有した操作パネルを備えている。そこで、より具体的には、上記請求項３又は４記載の数値制御装置において、入力手段を、操作パネルの表示部に入力すべき情報の選択画面が表示された状態で、操作パネルのキー入力部により選択操作が行われるように構成することができる（請求項５の発明）。また、上記請求項８又は９記載のプログラムにおいて、数値制御装置を入力手段として機能させるにあたり、操作パネルに設けられた表示部に、入力すべき情報の選択画面を表示させ、その状態で、操作パネルのキー入力部により選択操作を行わせるようにすることができる（請求項１０の発明）。これによれば、作業者は、情報を入力するにあたって、表示部に表示された選択画面を見て、キー入力部にて選択操作を行えば良く、容易に入力を行うことができる。
【００１３】
さらに、上記数値制御装置において、機械の稼働状況のデータを記憶する記憶手段を設けても良く（請求項６の発明）、機械の稼働状況のデータを、外部の稼働状況監視装置に対して送信するデータ送信手段を設けても良い（請求項７の発明）。また、上記プログラムにおいて、数値制御装置を、機械の稼働状況のデータを記憶する記憶手段として機能させるようにしても良く（請求項１１の発明）、機械の稼働状況のデータを、外部の稼働状況監視装置に対して送信するデータ送信手段として機能させるようにしても良い（請求項１２の発明）。いずれも、上記入力情報を含んだ機械の稼働状況のデータを、収集，記録することができ、解析等に役立たせることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を工作機械の稼働状況監視システムに適用した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図２は、本実施形態におけるシステムの構成を模式的に示しており、ここで、工場内には、複数台（図２では３台を図示）の機械たる工作機械１が設けられている。これら各工作機械１には、本実施形態に係る数値制御（ＮＣ）装置２が添設され（あるいは一体的に設けられ）ている。そして、各数値制御装置２は、稼働状況監視装置としてのパソコン３にネットワーク４を介して接続されている。
【００１５】
詳しい図示及び説明は省略するが、前記工作機械１は、例えばマシニングセンタからなり、ベース上に、加工物（ワーク）を保持すると共に自在に移動させる移動テーブル、主軸に取付けられた工具を回転駆動して加工を行う加工ヘッド、前記主軸に取付ける工具を自動で交換する工具交換装置等を有して構成され、その外周がスプラッシュカバー１ａにより覆われるようになっている。
【００１６】
また、この工作機械１の各機構は、複数個のサーボモータを駆動源としており、前記数値制御装置２（後述するＮＣ制御部）によりモータ駆動回路（サーボアンプ）を介して駆動制御されるようになっている。各モータにはエンコーダが設けられており、フィードバック制御がなされるようになっている。さらには、前記数値制御装置２は、工作機械１に設けられたバルブ類等も制御するようになっていると共に、工作機械１に設けられた各種センサ類からの異常検出信号（アラーム信号）が入力されるようになっている。
【００１７】
そして、本実施形態に係る数値制御装置２は、図３にその電気的構成を概略的に示すように、ＣＰＵ５、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７等を備えるマイコンを主体としてなり、さらに前記ＣＰＵ５に接続されたＮＣ制御部８、通信部９、操作パネル１０等を備えて構成されている。前記ＮＣ制御部８は、前記工作機械１（モータ駆動回路）に接続され、各機構（モータ，バルブ等）を制御するようになっている。前記通信部９は、前記ネットワーク４を介して前記パソコン３に接続され、該パソコン３との間の通信を行うようになっている。
【００１８】
また、前記操作パネル１０は、図４にも示すように、表示部１１及びキー入力部１２を備えて構成されており、そのうち表示部１１は前記ＣＰＵ５により制御され、作業者に対して必要な情報（工作機械１の稼働状況等）を表示するようになっている。前記キー入力部１２は、多数個のキーを備えてなり、作業者の操作によりそのキー入力信号が前記ＣＰＵ５に入力されるようになっている。このとき、図４に示すように、キー入力部１２には、詳細入力キー１２ａ、カーソルキー１２ｂ、多数個の文字キー１２ｃ、送信キー１２ｄ等が設けられており、後述するように、この操作パネル１０が入力手段の一部として機能するようになっている。
【００１９】
前記ＲＯＭ６には、後述する監視用のプログラムを含む全体の制御用のプログラム等が記憶されている。また、前記ＲＡＭ７には、入力されたＮＣプログラムや必要なパラメータのデータなどが記憶されるようになっている。尚、前記ＮＣプログラム及びデータの入力は、図示しない入出力装置によって記録媒体のデータを読取ることにより行ったり、前記パソコン３から前記通信部９を介して行ったりすることもできるようになっている。
【００２０】
前記ＣＰＵ５は、作業者によるキー入力部１２の入力操作に基づき、前記ＮＣプログラム等に従って前記ＮＣ制御部８に指令信号を与え、ＮＣ制御部８は、その指令信号に基づいて前記工作機械１を制御し、もってワークに対する所定の加工が行われるようになっている。さらに、ＣＰＵ５は、工作機械１の稼働状況（加工、停止、アラーム発生等）を監視し、前記表示部１１にその稼働状況を表示させると共に、前記通信部９を介して前記パソコン３に対してその稼働状況のデータ（工作機械１の状況及び時刻データ）を送信するようになっている。従って、通信部９がデータ送信手段として機能するようになっている。
【００２１】
そして、前記パソコン３は、各数値制御装置２から送信される各工作機械１の稼働状況のデータを収集、記録（蓄積）するようになっている。また、パソコン３においては、記録された例えば１日の稼働状況のデータ（図５に具体例を一部例示）を、ディスプレイに表示させたり、プリントアウトしたりすることが可能に構成され、そのデータを用いて、工作機械１の稼働率を把握したり、稼働率が低い場合の原因を解析したりすることができるようになっている。
【００２２】
さて、前記数値制御装置２は、そのソフトウエア構成すなわち稼働状況の監視のプログラムの実行により、上述のように、工作機械１の稼働状況を監視して、そのデータをパソコン３に送信するようになっているのであるが、このとき、本実施形態においては、上記プログラムにより、以下のような機能が実現されるようになっている。
【００２３】
即ち、後の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、数値制御装置２は、工作機械１の稼働状況を監視している際に、工作機械１の稼働状況に関する情報のうち数値制御装置２内部で判断できない情報、すなわちこの場合工作機械１の停止時における停止原因の情報を、作業者により入力させる入力手段として機能の機能を果たすようになっている。このとき、具体的には、本実施形態では、数値制御装置２は、作業者により前記操作パネル１０のキー入力部１２の詳細入力キー１２ａが操作されると、操作パネル１０の表示部１１に、入力すべき情報の選択画面を表示させ、その状態で、キー入力部１２により選択操作を行わせるようになっている。
【００２４】
より具体的には、図４に示すように、数値制御装置２は、表示部１１の選択画面において、停止原因として、「１．治具調整」、「２．工具交換」、「３．ワーク補給」、「４．その他」の選択肢を表示させ、作業者のカーソルキー１２ｂの操作によりいずれかを選択させるようになっている。また、「４．その他」が選択された際には、作業者のキー入力部１２の文字キー１２ｃの操作により、１〜３以外の具体的な停止原因を自在に入力できるようになっている。
【００２５】
さらに、数値制御装置２は、上記停止原因の入力後、キー入力部１２の送信キー１２ｄが作業者により操作されると、入力された停止原因の情報についても、通信部９を介してパソコン３に併せて送信するようになっており、以て、データ送信手段としての機能を果たすようになっている。パソコン３側では、その停止原因の情報についても、収集、記録されるようになっている（図５参照）。
【００２６】
次に、上記構成の作用について、図１及び図５も参照して述べる。図１のフローチャートは、数値制御装置２（ＣＰＵ５）が実行する、工作機械１の稼働状況の監視に関する処理手順を示している。ここで、数値制御装置２が自身で把握できる工作機械１の稼働状況としては、数値制御装置２が工作機械１に対して指令した動作である加工開始及び停止、並びに、数値制御装置２がセンサ類から得たアラーム（異常）発生がある。また、数値制御装置２は、稼働状況の変化があったときに、パソコン３に対してそのデータを送信するようにしている。
【００２７】
即ち、上述のように、数値制御装置２のＣＰＵ５は、工作機械１の稼働状況を監視するにあたっては、加工が開始されたか（ステップＳ１）、加工が停止されたか（ステップＳ２）、アラームの発生があるか（ステップＳ３）を常に判断している。今、加工が開始されたときには（ステップＳ１にてＹｅｓ）、稼働状況を「加工」とし（ステップＳ４）、その稼働状況のデータを時刻データと共にパソコン３に対して送信する（ステップＳ７）。
【００２８】
同様に、加工が停止されたときには（ステップＳ２にてＹｅｓ）、稼働状況を「停止」とし（ステップＳ５）、また、アラームの発生があったときには（ステップＳ３にてＹｅｓ）、稼働状況を「アラーム」とし（ステップＳ６）、それぞれ、それら稼働状況のデータを時刻データと共にパソコン３に対して送信する（ステップＳ７）。そして、この稼働状況の監視中には、また操作パネル１０のキー操作部１２の詳細入力キー１２ａがオンされたかどうかが常に監視される（ステップＳ８）。
【００２９】
ここで、工作機械１の停止があったときに、作業者がその原因（理由）を入力したい場合には、詳細入力キー１２ａをオン操作する（ステップＳ８にてＹｅｓ）。すると、操作パネル１０の表示部１１には、図４に示すような、停止原因を選択する選択画面が表示されるようになる（ステップＳ９）。停止原因が「１．治具調整」、「２．工具交換」、「３．ワーク補給」のいずれかであった場合には、作業者はカーソルキー１２ｂを操作することにより（ステップＳ１０にてＹｅｓ）、停止原因を選択することができる（ステップＳ１１）。
【００３０】
また、作業者は、停止原因が上記３つの原因以外にある場合（例えば作業者が別業務の応援に行くといった作業者の事情に関係する原因等の場合）には、文字キー１２ｃを操作することにより（ステップＳ１２にてＹｅｓ）、停止原因を自在に入力することができる（ステップＳ１３）。そして、停止原因の選択あるいは入力後に、作業者により送信キー１２ｄが操作されると（ステップＳ１４にてＹｅｓ）、その停止原因のデータがパソコン３に送信されるのである（ステップＳ１５）。その後は、画面切替の操作が行われることにより（ステップＳ１６にてＹｅｓ）、表示部１１の画面が切替えられる（ステップＳ１７）。
【００３１】
これにて、パソコン３側では、送信された稼働状況のデータを収集し、その履歴を時刻と共に記録，保持するようになっているのである。図５は、パソコン３に記録された工作機械１の稼働状況のデータの具体例を示しており、加工，停止，アラームといった稼働状況が時刻と共に記録され、そのうち停止の場合には「治具調整」、「別業務応援」といった停止原因が併せて記録されるようになる。尚、時刻９：０９や９：１９等における１分間の停止は、１個のワークに対する加工が終了して次のワークに交換するための停止であり、通常の（必然的に生ずる）停止時間であるため、特に原因の入力の必要はない。
【００３２】
このように本実施形態によれば、工作機械１の稼働状況に関する情報のうち、稼働率が低い場合の原因の解析等に必要とされながらも、数値制御装置２内部では判断できない情報である停止原因の情報を、その情報を良く知る作業者が操作パネル３により入力することができる。そして、その入力情報が、パソコン３に対して送信されるので、パソコン３にてその入力情報を含めた工作機械１の稼働状況のデータを収集，記録することが可能となる。
【００３３】
この結果、本実施形態によれば、工作機械１の稼働状況に関する情報のうち、工作機械１の停止原因といった数値制御装置２内部で判断できない情報についても、把握することを可能とすることができるという優れた効果を奏する。また、特に本実施形態では、操作パネル１０の表示部１１に入力すべき情報の選択画面を表示させてキー入力部１２により選択操作を行う構成としたので、作業者が、情報を入力するにあたって、表示部１１に表示された選択画面を見て、キー入力部１２にて簡単な選択操作を行えば良く、容易に入力を行うことができるといった利点も得ることができるものである。
【００３４】
尚、上記実施形態では、工作機械１の稼働状況の変化がある都度、数値制御装置２からパソコン３に対して自動で稼働状況のデータの送信を行うように構成したが、一定時間毎（あるいは決まった時刻）にデータを送信するようにしたり、パソコン３側からのデータ転送の要求に応じて、数値制御装置２からデータを送信するようにしても良い。そして、本発明では、数値制御装置２に記憶手段を設け、工作機械１の稼働状況のデータを記憶しておき、自在に出力が（あるいは解析等）できるように構成しても良い。
【００３５】
また、上記実施形態では、数値制御装置では判断できない機械の稼働状況に関する情報として、停止原因の情報を入力するように構成したが、数値制御装置では判断できない情報として、センサで検知できない異常（故障）等の情報を入力するように構成することもできる。その他、稼働状況監視装置としてはパソコンに限らず、専用の装置から構成しても良く、また、機械としても工作機械に限らず、数値制御装置により駆動制御される機械全般に適用することができる等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明にて明らかなように、本発明の機械の稼働状況監視システム並びに数値制御装置及びプログラムによれば、機械の稼働状況に関する情報のうち、例えば機械の停止原因といった数値制御装置内部で判断できない情報についても、把握することを可能とするという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、数値制御装置のＣＰＵが実行する工作機械の稼働状況の監視に関する処理手順を示すフローチャート
【図２】システムの構成を模式的に示す図
【図３】数値制御装置の電気的構成を概略的に示すブロック図
【図４】操作パネルの構成を概略的に示す正面図
【図５】稼働状況の記録の一例を示す図
【符号の説明】
図面中、１は工作機械（機械）、２は数値制御装置、３はパソコン（稼働状況監視装置）、４はネットワーク、５はＣＰＵ、６はＲＯＭ、７はＲＡＭ（記憶手段）、８はＮＣ制御部、９は通信部（通信手段）、１０は操作パネル（入力手段）、１１は表示部、１２はキー入力部を示す。
【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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