(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータにより駆動される駆動機構を用いて工作物を加工する工作機械の検査装置であって、
前記サーボモータの駆動制御に用いられるサーボデータであって、実効速度、位置偏差を含む前記サーボモータのサーボ制御に関するデータを取得可能なサーボデータ取得手段と、
前記駆動機構の正常時において、前記サーボデータ取得手段により取得された前記サーボデータを、マスタデータとして情報記憶装置に登録するマスタデータ登録手段と、
前記マスタデータに対して許容される公差を登録する公差登録手段と、
前記駆動機構の検査時において、前記サーボデータをサンプリングデータとして取得するサンプリングデータ取得手段と、
前記サンプリングデータ取得手段により取得されたサンプリングデータと前記マスタデータとを、それぞれ周波数解析した結果に基づいて比較し、両者の差異を求める比較手段と、
前記差異が、前記公差登録手段に登録された公差の範囲内にあるか否かを判断し、前記公差の範囲内になければ前記駆動機構が異常であることを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段により前記駆動機構が異常であると判定された場合、前記比較手段により周波数解析した結果に基づいて前記駆動機構の異常箇所を特定する所定動作手段と、
を備えることを特徴とする工作機械の検査装置。
【請求項２】
前記所定動作手段は、前記異常判定手段による前記異常の判定がなされると、前記駆動機構に異常が発生したことを、表示装置に表示させる表示制御手段であることを特徴とする請求項１記載の工作機械の検査装置。
【請求項３】
前記所定動作手段は、前記異常判定手段による前記異常の判定がなされると、前記駆動機構に発生した異常の数値または異常の内容を、表示装置に表示させる表示制御手段であることを特徴とする請求項１記載の工作機械の検査装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記異常の数値に基づいて異常箇所を特定する対応表を備え、該対応表を参照して異常の発生した前記駆動機構の位置を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項３記載の工作機械の検査装置。
【請求項５】
前記所定動作手段は、前記異常判定手段による前記異常の判定がなされると、前記駆動機構の駆動を停止させる駆動機構停止手段であることを特徴とする請求項１記載の工作機械の検査装置。
【請求項６】
前記比較手段による前記周波数解析は、前記駆動機構を制御する速度ループの応答周波数の範囲内で行うことを特徴とする請求項１記載の工作機械の検査装置。
【請求項７】
前記サンプリングデータをデータ記録媒体に格納するデータ記録手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の工作機械の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボモータにより駆動される駆動機構を用いて工作物を加工する工作機械の検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、数値制御装置により制御される工作機械は、サーボモータにより駆動される駆動機構に取り付けられた切削工具等により、工作物を目的の形状に加工する。そして、このような工作機械では、駆動機構の正常時において取得されたサーボモータのサーボデータや工作物の加工寸法測定データをマスタデータとしてフロッピーディスク（登録商標、以下同じ）等のデータ記録媒体に格納し保管し、当該駆動機構の検査時等に使用する。
【０００３】
即ち、工作機械の定期検査時等に、サーボデータや加工寸法測定データをサンプリングするとともに、データ記録媒体から読み出したマスタデータと当該サンプリングデータとをグラフや数値表示して視覚的に比較できるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マスタデータやサンプリングデータをグラフや数値として表示しても、これらのデータを解析する作業者の有する知識や経験の多少によって、解析結果に影響を与え得る。そのため、検査時のサンプリングデータから駆動機構が正常であるか否かの判断基準が作業者ごとに異なることから、検査結果がバラツキ易いという問題がある。
【０００５】
また、サンプリングしたデータ自体の判断基準は明確であっても、過去のサンプリングデータとの相関関係等も考慮したうえで、駆動機構が正常であるか否かの判断をしなければならない場合もある。そのため、このような場合においては、サンプリングデータを解析する作業者の知識や経験によって検査結果がさらにバラツキ易いという問題がある。
【０００６】
さらに、上述した解析は、いずれの場合も瞬時に行うことができるものではなく、解析および良否判断に相当の時間を要する。そのため、定期検査等の検査工数の削減を妨げるとともに、当該検査による機械停止時間の短縮化をも妨げていることから、製造ラインの可働率を向上するうえでも問題がある。
【０００７】
また、マスタデータをフロッピーディスク等の取り外し可能なデータ記録媒体に格納して保管する場合には、当該データ記録媒体の管理が煩雑になり易いばかりか、管理状態によっては当該データ記録媒体を紛失するおそれもあるという問題もある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、作業者の有する知識や経験にかかわらず、バラツキのない検査結果を得られる工作機械の検査装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、検査時間を短縮し得る工作機械の検査装置を提供することにある。
さらに、本発明の別の目的は、正常時に取得されたマスタデータの管理を容易にし、また紛失を防止し得る工作機械の検査装置を提供することにある。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記目的を解決するため、請求項１の工作機械の検査装置では、サーボモータにより駆動される駆動機構を用いて工作物を加工する工作機械の検査装置であって、前記サーボモータの駆動制御に用いられるサーボデータであって、実効速度、位置偏差を含む前記サーボモータのサーボ制御に関するデータを取得可能なサーボデータ取得手段と、前記駆動機構の正常時において、前記サーボデータ取得手段により取得された前記サーボデータを、マスタデータとして情報記憶装置に登録するマスタデータ登録手段と、前記マスタデータに対して許容される公差を登録する公差登録手段と、前記駆動機構の検査時において、前記サーボデータをサンプリングデータとして取得するサンプリングデータ取得手段と、前記サンプリングデータ取得手段により取得されたサンプリングデータと前記マスタデータとを、それぞれ周波数解析した結果に基づいて比較し、両者の差異を求める比較手段と、前記差異が、前記公差登録手段に登録された公差の範囲内にあるか否かを判断し、前記公差の範囲内になければ前記駆動機構が異常であることを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により前記駆動機構が異常であると判定された場合、前記比較手段により周波数解析した結果に基づいて前記駆動機構の異常箇所を特定する所定動作手段と、を備えることを技術的特徴とする。
【００１４】
請求項１の発明では、マスタデータ登録手段により、駆動機構の正常時において取得されたサーボモータのサーボデータ（実効速度、位置偏差を含むサーボモータのサーボ制御に関するもの）をマスタデータとして情報記憶装置に登録し、公差登録手段によりマスタデータに対して許容される公差を登録する。そして、駆動機構の検査時において、サンプリングデータ取得手段により、サーボデータをサンプリングデータとして取得し、比較手段によりサンプリングデータとマスタデータとを、それぞれ周波数解析した結果に基づいて比較し、両者の差異を求め、異常判定手段により、差異が公差登録手段に登録された公差の範囲内にあるか否かを判断し、公差の範囲内になければ駆動機構が異常であることを判定すると、比較手段により周波数解析した結果に基づいて駆動機構の異常箇所を特定する。これにより、駆動機構の検査時においては、取得したサンプリングデータと登録されたマスタデータとを比較し、両者の差異が公差の範囲内になければ駆動機構の異常箇所を特定するので、自動的に駆動機構の検査をすることができ、また作業者自身による判断作業が介在しないので、短時間に検査することができる。また、比較手段は、サンプリングデータとマスタデータとをそれぞれ周波数解析した結果に基づいて両者を比較することから、振動等の周波数要素の観点から、サンプリングデータを解析し比較することができる。これにより、周波数スペクトルによる状態分析も可能になることから、さらに駆動機構の詳細な検査結果に基づいて駆動機構の異常箇所を特定することができる。したがって、作業者の有する知識や経験にかかわらず、バラツキのない検査結果を得る効果があり、また検査時間を短縮し得る効果もある。さらに駆動機構の正常時において取得されたマスタデータは情報記憶装置に登録されるので、正常時に取得されたマスタデータの管理を容易にし、また紛失を防止し得る効果がある。また、作業者の有する知識や経験にかかわらず、駆動機構の異常箇所を特定することができる。
【００１５】
また、請求項２の工作機械の検査装置では、請求項１において、前記所定動作手段は、前記異常判定手段による前記異常の判定がなされると、前記駆動機構に異常が発生したことを、表示装置に表示させる表示制御手段であることを技術的特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明では、所定動作手段はこのような表示制御手段であることから、異常の判定がなされると、駆動機構に異常が発生したことを表示装置に表示させる。これにより、表示装置を介して駆動機構の異常発生を作業者に告知することができる。したがって、バラツキのない検査結果を得る効果、検査時間を短縮し得る効果およびマスタデータの管理を容易にしまた紛失を防止し得る効果に加えて、作業者が駆動機構の異常発生を容易に知り得る効果がある。
【００１７】
また、請求項３の工作機械の検査装置では、請求項１において、前記所定動作手段は、前記異常判定手段による前記異常の判定がなされると、前記駆動機構に発生した異常の数値または異常の内容を、表示装置に表示させる表示制御手段であることを技術的特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明では、所定動作手段はこのような表示制御手段であることから、異常の判定がなされると、駆動機構に発生した異常の数値または異常の内容を表示装置に表示させる。これにより、表示装置を介して異常の数値または異常の内容を作業者に告知することができる。したがって、バラツキのない検査結果を得る効果、検査時間を短縮し得る効果およびマスタデータの管理を容易にしまた紛失を防止し得る効果に加えて、作業者が駆動機構の異常の数値、異常の内容を容易に知り得る効果がある。
【００１９】
さらに、請求項４の工作機械の検査装置では、請求項３において、前記表示制御手段は、前記異常の数値に基づいて異常箇所を特定する対応表を備え、該対応表を参照して異常の発生した前記駆動機構の位置を前記表示装置に表示させることを技術的特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明では、表示制御手段は、対応表を参照して異常の発生した駆動機構の位置を表示装置に表示させる。これにより、表示装置を介して異常のある駆動機構の位置を作業者に告知することができる。したがって、バラツキのない検査結果を得る効果、検査時間を短縮し得る効果およびマスタデータの管理を容易にしまた紛失を防止し得る効果に加えて、作業者が駆動機構の異常箇所を容易に知り得る効果がある。
【００２１】
さらにまた、請求項５の工作機械の検査装置では、請求項１において、前記所定動作手段は、前記異常判定手段による前記異常の判定がなされると、前記駆動機構の駆動を停止させる駆動機構停止手段であることを技術的特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明では、所定動作手段はこのような駆動機構停止手段であることから、異常の判定がなされると、駆動機構の駆動を停止させる。これにより、当該異常による駆動装置の誤動作等を防止することができる。したがって、バラツキのない検査結果を得る効果、検査時間を短縮し得る効果およびマスタデータの管理を容易にしまた紛失を防止し得る効果に加えて、駆動装置の誤動作等による予定外の加工を回避し得る効果がある。
【００２３】
また、請求項６の工作機械の検査装置では、請求項１において、前記比較手段による前記周波数解析は、前記駆動機構を制御する速度ループの応答周波数の範囲内で行うことを技術的特徴とする。
【００２４】
請求項６の発明では、比較手段による周波数解析は、駆動機構を制御する速度ループの応答周波数の範囲内で行う。これにより、必要十分な周波数範囲内に絞った周波数解析をすることができるので、解析時間を短縮することができる。したがって、検査時間をさらに短縮し得る効果がある。
【００２５】
さらに、請求項７の工作機械の検査装置では、請求項１〜６のいずれか一項において、前記サンプリングデータをデータ記録媒体に格納するデータ記録手段を備えることを技術的特徴とする。
【００２６】
請求項７の発明では、サンプリングデータをデータ記録媒体に格納する。これにより、必要なときに過去のサンプリングデータを当該データ記憶媒体より読み出すことができるので、過去のサンプリングデータを当該駆動機構の履歴情報として活用することができる。したがって、過去の状態も踏まえて検査し得る効果がある。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の工作機械の検査装置を、工作機械用の数値制御装置に適用した一実施形態について図を参照して説明する。
図１に示すように、数値制御装置２０は、主に、ＨＭＩ部３０、数値制御部４０、サーボ用Ｉ／Ｆ５０等から構成されている。この数値制御装置２０は、サーボモータとしての工作物駆動用モータＭａ、砥石駆動用モータＭｂ、主軸駆動用モータＭｃ等を駆動制御する本来の機能を有するほか、これから説明するようにこれらのサーボモータにより駆動される駆動機構を検査する機能をも有する。
【００２８】
ＨＭＩ部３０は、作業者とのインタフェイスをとる機能を有するもので、作業者の入力操作による入力情報に基づいて数値制御部４０に起動指令や停止指令を出力したり、また数値制御部４０から送出されてくるサンプリングデータ等を入力したりするもので、演算部３１、ＲＡＭ３３、表示部３５、数値制御部Ｉ／Ｆ３７等から構成されている。なお、ヒューマン・マシン・インタフェイス（Human Machine Interface ）の各頭文字からこのように命名されている。
【００２９】
演算部３１は、数値制御装置２０を制御する中央演算処理装置等で、システムバスを介してＲＡＭ３３、表示部３５、数値制御部Ｉ／Ｆ３７、図略のＲＯＭや図略の入出力インタフェイス等と接続されている。なお、この演算部３１を制御するシステムプログラムや後述の自動検査プログラム等は、図略のＲＯＭ（ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等）に予め格納されている。
【００３０】
ＲＡＭ３３は、システムバスに接続されている読出し・書込み可能な揮発性の情報記憶装置で、例えばＤＲＡＭ（Dynamic RAM） が使用される。そして、その記憶空間には、演算部３１が演算処理等を行うときに必要なワーク領域や、マスタデータ３３ａおよびパラメータ３３ｂを格納し得る領域等が確保されている。
【００３１】
マスタデータ３３ａは、検査の対象となる駆動機構の正常時において取得された、工作物駆動用モータＭａ、砥石駆動用モータＭｂ、主軸駆動用モータＭｃ等のサーボモータのサーボデータや工作物の加工寸法測定データ等である。ここで、「サーボデータ」とは、実効速度、実効電流、位置偏差等、モータのサーボに関するデータのことをいい、また「加工寸法測定データ」とは、定寸測定値等、加工物の寸法に関するデータのことをいう。
【００３２】
パラメータ３３ｂは、後述の自動検査プログラムにより用いられる複数の情報からなるもので、例えば、検査対象となる駆動機構を選択するために用いられる機能の有効／無効情報、定期検査の時期（例えば、毎日、１週間、１ヶ月等）、定期検査ごとに設定される公差等の各種設定情報である。
【００３３】
なお、マスタデータ３３ａおよびパラメータ３３ｂは、フロッピーディスクやメモリカード等の外部のデータ記録媒体６０やネットワークにより接続されたパーソナルコンピュータ等からＲＡＭ３３に読み込まれる場合や、数値制御装置２０自体が備えるハードディスク装置からＲＡＭ３３に読み込まれる場合がある。数値制御装置２０自体が備えるハードディスク装置（データ記録手段）から読み込まれる場合は、必要なときに読み出すことができるので、正常時に取得されたマスタデータ３３ａの管理を容易にし、また紛失を防止し得る効果がある。
【００３４】
表示部３５は、数値制御部４０の操作盤としての可働情報や、後述の自動検査プログラムによるＦＦＴ変換後の周波数スペクトル表示等を出力し得るもので、図略の入出力インタフェイスを介してシステムバスに接続されている。例えば、ＣＲＴや液晶表示器により構成され、表示面に入力装置を構成するタッチパネルを備えるものもある。
数値制御部Ｉ／Ｆ３７は、数値制御部４０との電気的な接続を可能にするためのインタフェイスで、システムバスを介して演算部３１に接続されている。
【００３５】
数値制御部４０は、ＨＭＩ部３０から出力されてくる起動指令等に基づいて、サーボ用Ｉ／Ｆ５０に所定の駆動指令等を出力するとともに、サーボ用Ｉ／Ｆ５０から送出されてくる実効速度、実効電流、位置偏差、定寸測定値等をサンプリングデータとしてＨＭＩ部３０に送出するもので、主に、演算部４１、ＨＭＩ部Ｉ／Ｆ４７等から構成されている。
【００３６】
演算部４１は、前述したＨＭＩ部３０の演算部３１と同様に、数値制御部４０を制御する中央演算処理装置等で、システムバスを介して図略のＲＡＭ、ＲＯＭ、あるいはＨＭＩ部Ｉ／Ｆ４７等と接続されている。なお、この演算部４１を制御するシステムプログラム等は、図略のＲＯＭ（ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等）に予めに格納されている。
【００３７】
ＨＭＩ部Ｉ／Ｆ４７は、ＨＭＩ部３０との電気的な接続を可能にするためのインタフェイスで、システムバスを介して演算部４１に接続されている。
サーボ用Ｉ／Ｆ５０は、数値制御部４０から出力されてくる所定の駆動指令等に基づいて、工作物駆動用モータＭａ、砥石駆動用モータＭｂ、主軸駆動用モータＭｃ等のサーボモータに出力する所定の指令信号を生成する機能や、工作物駆動用モータＭａ、砥石駆動用モータＭｂ、主軸駆動用モータＭｃ等のサーボモータに取り付けられたそれぞれのエンコーダＥａ、Ｅｂ、Ｅｃから受けたデータを数値制御部４０に出力する機能を有するものである。
【００３８】
なお、サーボ用Ｉ／Ｆ５０に接続される工作物駆動用モータＭａ、砥石駆動用モータＭｂ、主軸駆動用モータＭｃ等の前段には、それぞれに対応した図略の制御回路やサーボアンプが介在している。当該制御回路には、速度ループ、電流ループが組まれており、サーボアンプに対してパルス幅変調信号を出力し得るように構成されている。またそれぞれのサーボモータには、速度検出や位置検出が可能なエンコーダＥａ、Ｅｂ、Ｅｃが取り付けられ、検出した速度情報や位置情報を数値制御部４０に出力し得るように構成されている。
【００３９】
このように構成された数値制御装置２０は、その演算部３１により自動検査プログラムが実行されることによって、次に説明する自動検査処理が実行される。図２に示すように、自動検査処理は、所定の初期化処理の後、まずステップＳ１０１によりマスタデータ３３ａをＲＡＭ３３に登録する処理を行う。なお、このマスタデータ３３ａは、前述したように、データ記録媒体６０や他のパーソナルコンピュータ等あるいは数値制御装置２０自体が備えるハードディスク装置等、からＲＡＭ３３に読み込まれる。
【００４０】
次にステップＳ１０３では、パラメータ３３ｂを設定し、ＲＡＭ３３に登録する処理が行われる。このパラメータ３３ｂには、検査対象となる、各サーボモータにより駆動される駆動機構を選択するために用いられる機能の有効／無効情報や、定期検査の時期、定期検査ごとに設定される登録公差等の各種設定情報等が含まれている。定期検査の時期は、例えば、毎日、毎週、毎月等により相対的に設定されるものと、年月日時分秒により絶対的に設定されるものがある。また、登録公差は、マスタデータ３３ａに対して正常であると判断可能な許容範囲を示すもので、工作物駆動用モータＭａ、砥石駆動用モータＭｂ、主軸駆動用モータＭｃ等のサーボモータにより駆動される駆動機構ごとに、また定期検査の時期ごとに、それぞれ予め設定されたものである。
【００４１】
このように登録されたパラメータ３３ｂは、ステップＳ１０５により、数値制御部４０に転送されるとともに、ステップＳ１０７によりチェックされて、ステップＳ１０９により検査が必要か否かが判断される。
即ち、ステップＳ１０３により登録されたパラメータ３３ｂのうち、検査対象となる駆動機構の機能の有効／無効情報を数値制御部４０に知らせるため、ステップＳ１０５によりパラメータ３３ｂを数値制御部４０に送出する一方で、パラメータ３３ｂの内容をステップＳ１０７によりチェックして、検査時期が到来したか否か、つまり検査が必要であるか否かをステップＳ１０９により判断する。なお、数値制御部４０では、駆動機構の機能の有効／無効情報を数値制御部Ｉ／Ｆ３７およびＨＭＩ部Ｉ／Ｆ４７を介して演算部４１により受け取ると、当該情報を図略のＲＡＭ等に登録する。
【００４２】
ステップＳ１０９により検査が必要であると判断すると（Ｓ１０９でＹｅｓ）、続くステップＳ１１１に処理を移行し、また検査が必要であると判断できないときには（Ｓ１０９でＮｏ）、再度ステップＳ１０７に戻ってパラメータ３３ｂをチェックする。つまり、パラメータ３３ｂに設定された検査時期が到来するまで待機し、検査時期が来ると自動的にステップＳ１１１以降の処理を実行する。
【００４３】
なお、このようなステップＳ１０７、Ｓ１０９によりパラメータ３３ｂをチェックすることなく、次のステップＳ１１１から処理を可能にするエントランスを設けることによって、検査の必要に応じて手動操作によりステップＳ１１１以降の各処理を実行する、いわゆるマニュアル操作が可能になる。
【００４４】
ステップＳ１１１では、サンプリングデータを取得してＲＡＭ３３に格納する処理を行う。具体的には、ＨＭＩ部３０は、数値制御部４０に対してサンプリングデータを取得するように、データ取得の指令を送出する。そしてそれを受けた数値制御部４０では、先に送出されてきた駆動機構の機能の有効／無効情報に基づいて、検査対象となる駆動機構のサンプリングデータを取得し、取得したサンプリングデータをＨＭＩ部３０に送出する。これにより、ＨＭＩ部３０では、要求したサンプリングデータを取得することができ、取得したサンプリングデータは一時的にＲＡＭ３３に格納される。
【００４５】
なお、取得したサンプリングデータは、データ記録媒体６０に格納して保存するようにしても良い。これにより、必要なときに過去のサンプリングデータを当該データ記録媒体６０より読み出すことができるので、過去のサンプリングデータを当該駆動機構の履歴情報として活用することができる。したがって、過去の状態も踏まえて検査し得る効果がある。
【００４６】
ステップＳ１１１は、サブルーチンによるサンプリングデータ解析処理で、その詳細は図３に示されている。そのためここからは図３を参照して説明する。
図３に示すように、サンプリングデータ解析処理は、ステップＳ２０１によるマスタデータ３３ａの高速フーリエ変換（以下「ＦＦＴ変換」という。）を行う処理から始まる。このＦＦＴ変換は、マスタデータ３３ａに含まれる信号成分を各周波数ごとに分解するために行うもので、例えば、図４(A) に示すマスタデータ３３ａ（回転速度に関するデータ波形）の一例をＦＦＴ変換することにより、図５(A) に示すような周波数スペクトル（一点鎖線によるもの）を得ることができる。
【００４７】
続くステップＳ２０３では、取得したサンプリングデータに対してＦＦＴ変換を行う。ここでのＦＦＴ変換も、先に行ったマスタデータ３３ａのＦＦＴ変換と同様に、サンプリングデータに含まれる信号成分を各周波数ごとに分解するために行う。例えば、図４(B) に示すサンプリングデータ（回転速度に関するデータ波形）の一例をＦＦＴ変換することにより、図５(A) に示すような周波数スペクトル（破線によるもの）を得ることができる。
【００４８】
ステップＳ２０１、Ｓ２０３によりＦＦＴ変換が終了すると、次にステップＳ２０５により、変換後のデータの差を求める処理を行う。つまり、ＦＦＴ変換後のマスタデータ３３ａとＦＦＴ変換後のサンプリングデータとの差を各周波数ごとに演算する処理を行う。
【００４９】
そして、ステップＳ２０７では、ステップＳ２０５により求めた各周波数ごとの差が登録の範囲内にあるか否かの判断を行う。即ち、マスタデータ３３ａとサンプリングデータとの差が、パラメータ３３ｂに登録されたの範囲内に収まっているか否かの判断を各周波数ごと行う。これにより、もしいずれかの周波数において、当該登録誤差の範囲に両者の差が収まっていないと判断した場合には（Ｓ２０７でＹｅｓ）、当該検査対象となった駆動機構に異常が発生している可能性が高いので、ステップＳ２０９に処理を移行して異常判定処理を行う。一方、いずれの周波数においても、当該登録誤差の範囲に両者の差が収まっていないと判断できない場合には（Ｓ２０７でＮｏ）、当該検査対象となった駆動機構は正常である可能性が高いので、ステップＳ２１１に処理を移行して正常判定処理を行う。
【００５０】
ステップＳ２０９による異常判定処理には、例えば、次の(1) 〜(3) に示すようなものが挙げられる。なお、いずれの場合も異常である旨のリターン情報を所定の引数、フラグ等にセットした後、図２に示すメインルーチンに戻り、ステップＳ１１５に処理を移す。
【００５１】
(1) 駆動機構に発生した異常の数値または異常の内容を周波数ごとにＲＡＭ３３に記憶したり、編集等をする処理を行う。これにより、ステップＳ１１５により表示部３５を介して、異常の数値または異常の内容を作業者に告知することができるので、作業者は駆動機構の異常の数値、異常の内容を容易に知ることができる。
【００５２】
(2) また、図５(B) に示すような周波数対応表（対応表）をＲＡＭ３３等に予め格納しておくことにより、当該周波数対応表に基づいて異常のある周波数ごとにその異常発生箇所を特定する処理を行う。これにより、ステップＳ１１５により表示部３５を介して、異常のある駆動機構の位置を作業者に告知することができるので、作業者は駆動機構の異常箇所を容易に知ることができる。
【００５３】
(3) さらに、ステップＳ２０７により異常の判定がなされると、異常のある駆動機構に駆動力を与えているサーボモータに対し停止指令を出力する処理と、異常のある駆動機構が停止した旨のメッセージを編集する処理と、を行う。これにより、当該サーボモータを直ちに停止させることができ、当該異常による駆動装置の誤動作等を防止することができるので、工作物が予定外の寸法や形状に加工される事態を回避することができる。また、ステップＳ１１５により表示部３５を介して、異常のある駆動機構が停止した旨のメッセージを作業者に告知することができるので、作業者は駆動機構の停止を容易に知ることができる。
【００５４】
ステップＳ２１１による正常判定処理は、正常である旨のリターン情報を所定の引数、フラグ等にセットした後、図２に示すメインルーチンに戻り、ステップＳ１１５に処理を移す。
【００５５】
なお、上述したステップＳ２０１、Ｓ２０３によるＦＦＴ変換や、ステップＳ２０５による両データの差を求める処理は、駆動機構を制御する速度ループの応答周波数の範囲内で行うことにより、必要十分な周波数範囲内に絞った周波数解析をすることができる。これにより、サンプリングデータ解析処理により処理時間を短縮することができる。
【００５６】
図２に示すメインルーチンに戻ると、ステップＳ１１５により、サンプリングデータ解析処理の結果から、異常があるか否かの判断処理を行う。即ち、図３に示すステップＳ２０９、Ｓ２１１により、正常か異常かを示すリターン情報が所定の引数、フラグ等にセットされているので、ステップＳ１１５では、この所定の引数、フラグ等を参照することにより、異常の有無を判断する。そして、異常があれば（Ｓ１１５でＹｅｓ）、ステップＳ１１７により警告メッセージ等を表示部３５に表示する処理を行い、また異常がなければ（Ｓ１１５でＮｏ）、ステップＳ１０７に戻って再度パラメータのチェックを行い、次回の検査時期の到来を待つ。
【００５７】
ステップＳ１１７では、ステップＳ１１５により異常の判定がなされると、駆動機構に異常が発生したことを表示部３５に表示させる処理を行う。表示内容は、ステップＳ２０９により行われた処理内容に従うため、例えば、(1) 異常の数値または異常の内容や、(2) 異常のある駆動機構の位置、あるいは(3) 異常のある駆動機構が停止した旨のメッセージを、表示部３５に表示する。そして、このような表示処理が終わると、ステップＳ１０７に戻って再度パラメータのチェックを行い、次回の検査時期の到来を待つ。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態に係る数値制御装置２０によると、駆動機構の検査時においては、取得したサンプリングデータと登録されたマスタデータ３３ａとを比較し（Ｓ２０５、Ｓ２０７）、両者の差異が登録公差の範囲内になければ（Ｓ２０７でＹｅｓ）、異常判定処理を行う（Ｓ２０９）。これにより、自動的に駆動機構の検査をすることができ、また作業者自身による判断作業が介在しないので、短時間に検査することができる。したがって、作業者の有する知識や経験にかかわらず、バラツキのない検査結果を得る効果があり、また検査時間を短縮し得る効果もある。さらに駆動機構の正常時において取得されたマスタデータ３３ａはＲＡＭ３３に登録されるので、正常時に取得されたマスタデータ３３ａの管理を容易にし、また紛失を防止し得る効果がある。
【００５９】
また、本実施形態に係る数値制御装置２０によると、ステップＳ１０３（検査時期登録手段）により、駆動機構の検査時として所定の検査時期を登録し、ステップＳ１０９（検査時期検知手段）により、登録された所定の検査時期が到来したことを検知すると（Ｓ１０９でＹｅｓ）、ステップＳ１１１（サンプリングデータ取得手段）よるサンプリングデータの取得、ステップＳ２０５（比較手段）による差の算出、ステップＳ２０７（異常判定手段）による異常の判定およびステップＳ２０９による異常判定処理（所定動作処理）、ステップＳ１１７による警告メッセージ等の表示処理（所定動作処理）を行う。これにより、所定の検査時期が到来すると（Ｓ１０９でＹｅｓ）、サンプリングデータを取得し（Ｓ１１１）、取得したサンプリングデータと登録されたマスタデータ３３ａとを比較し（Ｓ２０５）、両者の差異が公差の範囲内になければ（Ｓ２０７でＹｅｓ）、ステップＳ２０９による異常判定処理（所定動作処理）、ステップＳ１１７による警告メッセージ等の表示処理（所定動作処理）を行うので、当該所定の検査時期に自動的に駆動機構の検査をすることができる。したがって、作業者が定期検査等の時期を管理する必要がないので、バラツキのない検査結果を得る効果、検査時間を短縮し得る効果およびマスタデータ３３ａの管理を容易にしまた紛失を防止し得る効果に加えて、作業者が定期検査等の時期を忘れた場合であっても定期検査等を確実に実施し得る効果がある。
【００６０】
さらに、本実施形態に係る数値制御装置２０によると、両者の差異が公差の範囲内になければ（Ｓ２０７でＹｅｓ）、ステップＳ１１７による警告メッセージ等の表示処理（所定動作処理）を行うので、表示部３５を介して駆動機構の異常発生を作業者に告知することができる。したがって、バラツキのない検査結果を得る効果、検査時間を短縮し得る効果およびマスタデータ３３ａの管理を容易にしまた紛失を防止し得る効果に加えて、作業者が駆動機構の異常発生を容易に知り得る効果がある。
【００６１】
さらにまた、本実施形態に係る数値制御装置２０によると、サンプリングデータ解析処理により、サンプリングデータ（Ｓ２０３）とマスタデータ（Ｓ２０１）とをそれぞれ周波数解析した結果に基づいて両者を比較することから（Ｓ２０５）、振動等の周波数要素の観点から、サンプリングデータを解析し比較することができる。これにより、図５(A) に示すように、周波数スペクトルによる状態分析も可能になることから、さらに駆動機構の詳細な検査をすることができる。したがって、検査精度を向上したうえで、バラツキのない検査結果を得る効果がある。
【００６２】
また、本実施形態に係る数値制御装置２０によると、異常判定処理（Ｓ２０９）では、図５(B) に示すような周波数対応表を参照して、異常の発生した駆動機構の位置を表示部３５に表示させる（Ｓ１１７）。
【００６３】
例えば、砥石軸は、毎分数千回の割合で回転するものであるが、それを周波数に変換すると１００Hzオーダのものに相当する。ここで、砥石軸の軸が偏心していれば当該周波数が増加する傾向にあるため、例えばこの砥石軸の正常時の周波数が１５０Hzであれば、偏心時の周波数は１５０Hzを何％か超えた値になる。したがって、周波数スペクトルの分析から、１５０Hzを中心に誤差をもつデータが得られた場合には、その公差と比較して砥石軸の異常であるか否かを判断することができる。つまり、正常時の周波数１５０Hzをｆ１とすると、この前後の周波数に現れる周波数成分は、図５(B) の周波数対応表から、砥石軸に異常のあることを示しているものであることがわかる。同様に、砥石台固有の振動周波数をｆ２、テーブル固有の振動周波数をｆ３、主軸台固有の振動周波数をｆ４とすれば、図５(B) の周波数対応表からそれぞれ異常箇所を特定することができる。
【００６４】
これにより、表示部３５を介して異常のある駆動機構の位置を作業者に告知することができる。したがって、バラツキのない検査結果を得る効果、検査時間を短縮し得る効果およびマスタデータの管理を容易にしまた紛失を防止し得る効果に加えて、作業者が駆動機構の異常箇所を容易に知り得る効果がある。
【００６５】
なお、図５(A) には、登録公差とマスタデータ３３ａとの和を実線で表し、サンプリングデータを破線で表し、マスタデータを一点鎖線で表している。このように各サーボモータにより駆動される駆動機構に関する振動数等の周波数成分を周波数スペクトルにより表した表示画面を表示部３５に表示させることにより、作業者の知識や経験に左右されることなく、駆動機構の異常を一目して確認することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る数値制御装置による自動検査処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図２に示すサンプリングデータ解析処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】サーボモータの回転速度に関するデータ波形の例を示す説明図で、図４(A) はマスタデータによるもの、図４(B) はサンプリングデータによるものを示す。
【図５】図５(A) は、サーボモータの回転速度に関するデータの周波数スペクトルの一例を示す説明図で、図５(B) は周波数対応表の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
２０                数値制御装置（工作機械の検査装置）
３０                ＨＭＩ部
３１                演算部
３３                ＲＡＭ（情報記憶装置）
３３ａ              マスタデータ
３３ｂ              パラメータ（公差）
３５                表示部（表示装置）
４０                数値制御部
６０                データ記録媒体（データ記録手段）
Ｍａ                工作物駆動用モータ（サーボモータ）
Ｍｂ                砥石駆動用モータ（サーボモータ）
Ｍｃ                主軸駆動用モータ（サーボモータ）
Ｓ１０１（マスタデータ登録手段）、Ｓ１０３（公差登録手段、検査時期登録手段）、Ｓ１０７（検査時期検知手段）、Ｓ１０９（検査時期検知手段）、Ｓ１１１（サンプリングデータ取得手段）、Ｓ１１５（異常判定手段）、Ｓ１１７（所定動作手段、表示制御手段）、Ｓ２０５（比較手段）、Ｓ２０７（異常判定手段）、Ｓ２０９（異常判定手段）
【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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