(57)【要約】【課題】アラームになった要因を数値制御装置に記憶したデータを使用して表示装置に具体的に表示するようにし、アラームが発生した際に顧客（ユーザ）が問題を解決するのに必要な工数を削減すること。【解決手段】プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段Ｇと、各アラームに対応するアラームの判定内容を記載したアラーム要因メッセージの雛形を記憶しているアラーム要因メッセージのアラーム要因メッセージ雛形記憶手段Ｉと、アラーム情報記憶手段Ｇに記憶されたアラーム情報を、対応する前記アラーム要因メッセージの雛形に組み入れる組み入れ手段Ｈと、組み入れ手段Ｈによって完成されたアラーム要因メッセージの表示を行う表示手段（Ｊ、Ｋ）と、を備えたアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置。【選択図】図１
2009223354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械の自動運転制御を行う数値制御装置において、
プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段と、
各アラームに対応するアラームの判定内容を記載したアラーム要因メッセージの雛形を記憶しているアラーム要因メッセージ雛形記憶手段と、
前記アラーム情報記憶手段に記憶されたアラーム情報を前記アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された対応するアラーム要因メッセージに組み入れる組み入れ手段と、
該組み入れ手段によって完成されたアラーム要因メッセージの表示を行う表示手段と、を備えたアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置。
【請求項２】
前記アラーム判定に使われたデータは、パラメータのデータ、座標系やオフセットの設計データ、各軸のアラーム発生時の位置データ、入出力信号データ、モータの電流データ、フィードバックデータのうち、少なくとも一つのデータを含むことを特徴とする請求項１に記載のアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や産業用機械などの機械を制御する数値制御装置に関し、特に、アラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械を制御する数値制御装置には、異常が発生した場合に通知する数百から数千種類のアラームがある。そして、数値制御装置や数値制御装置が制御する機械において何らかの異常が発生した場合に、特許文献１〜特許文献３に開示されているように、異常の内容を表すアラームメッセージを数値制御装置が有する表示装置に表示することが行われている。
【０００３】
特許文献１には、アラームが発生した場合において、オペレータや試験操作員より要求があれば、アラーム内容に関連するパラメータ名称とアラーム内容に関連するパラメータの設定値を自動的に表示画面に表示する数値制御装置の技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、アラーム発生時にパラメータ、現在位置などの内部データを全て保存する機能を有する数値制御装置の技術が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、工作機械に付属する制御盤内の諸要素のアラーム情報を集中管理するようにした数値制御装置の技術が開示されている。この技術では、工作機械の制御盤内の諸要素を無線タグでつなぎ、アラーム情報やステータス情報を記憶し、それを無線で数値制御装置に通知する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１２７７１６号公報
【特許文献２】特開平７−１５２４１１号公報
【特許文献３】特開２００６−２０９４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
数値制御装置による制御で機械を自動運転中にアラームが発生した場合、どのデータを比較してアラームと判定しているのかすぐには判断できない。背景技術で説明した数値制御装置の技術は、アラーム発生時のアラームに関連するパラメータの名称やパラメータの設定値を表示する技術であり、アラーム発生時の関連データを保存する技術であり、また、アラーム発生情報を無線技術によって収集するものである。
【０００８】
そのため、従来は、マニュアルを参照して、どのパラメータ、オフセット、信号、サーボのデータがアラームの判定に使用されているかを調べ、パラメータ、オフセット、現在位置、信号、サーボの画面設定から設定値やデータを確認し、アラームになった要因について検討を行っており、多くの工数（延べ作業時間）を必要としている。
【０００９】
そこで、本発明は、アラームになった要因を数値制御装置に記憶したデータを使用して表示装置に具体的に表示するようにし、アラームが発生した際に顧客（ユーザ）が問題を解決するのに必要な工数を削減することが可能な数値制御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】
【００１０】
本願の請求項１に記載された発明は、機械の自動運転制御を行う数値制御装置において、
プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段と、各アラームに対応するアラームの判定内容を記載したアラーム要因メッセージの雛形を記憶しているアラーム要因メッセージ雛形記憶手段と、前記アラーム情報記憶手段に記憶されたアラーム情報を前記アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された対応するアラーム要因メッセージに組み入れる組み入れ手段と、該組み入れ手段によって完成されたアラーム要因メッセージの表示を行う表示手段と、を備えたアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置である。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、前記アラーム判定に使われたデータは、パラメータのデータ、座標系やオフセットの設計データ、各軸のアラーム発生時の位置データ、入出力信号データ、モータの電流データ、フィードバックデータのうち、少なくとも一つのデータを含むことを特徴とする請求項１に記載のアラーム情報を表示する機能を有する数値制御装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、機械の自動運転中にアラームが発生した場合に、アラームになった要因を数値制御装置に記憶したデータを使用して表示装置に具体的に表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。  
図１は、本発明のアラームの情報を表示する機能を有する数値制御装置の機能ブロック図である。Ａは数値制御プログラム（ＮＣプログラム）、Ｂは速度制御・加速度制御部、Ｃはパルス分配部、Ｄはサーボモータ制御部、Ｅはサーボモータである。Ｆは送り速度、加減速時定数などのパラメータの格納部である。
【００１４】
Ｇはアラーム情報記憶手段であり、アラーム時に実行していたプログラムの番号、ブロックの指令内容と、アラームの判定に使われたパラメータ、座標系やオフセットの設定データ、入出力信号データ、モータの電流データ、フィードバックデータのうち少なくとも一つを数値制御装置内に記憶する記憶手段である。Ｈは組み入れ手段であり、アラーム時に実行していたプログラムとアラームの判定に使われたデータを、アラームの判定内容を記した要因メッセージに組み入れる手段である。Ｉはアラーム要因メッセージ雛形記憶手段であり、アラームの判定内容を記した要因メッセージを記憶する手段である。Ｊは表示指示手段であり、アラーム情報記憶手段Ｇのアラーム情報をアラーム要因メッセージ雛形記憶手段Ｉの要因メッセージに組み入れ手段Ｈにより組み入れて完成したアラーム要因メッセージを表示装置Ｋに表示させる手段である。また、組み入れ手段Ｈで完成したアラーム要因メッセージは、外部記憶装置Ｌに外部出力手段Ｍを介して格納される。
【００１５】
後述する数値制御装置１０（図４参照）では、アラーム情報記憶手段ＧとしてＳＲＡＭ１３を具体的な記憶手段として用いることができる。アラーム要因メッセージ雛形記憶手段Ｉは、ＲＯＭ１２を具体的な記憶手段として用いることができる。また、組み入れ手段Ｈで完成したアラーム要因メッセージは、ＳＲＡＭ１３に格納することができる。
【００１６】
図２は、本発明のアラームを表示する機能を実行するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。  
数値制御装置が制御する対象の動作状態を診断し、アラーム発生か否か判断し、アラーム発生が無ければ終了し、アラームが発生すればステップＳ１０２へ進む（ステップＳ１００、ステップＳ１０１）。
【００１７】
アラーム時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われた、パラメータデータ、座標系やオフセットの設定データ、各軸のアラーム発生時の位置データ、入出力信号データ、モータの電流データ、フィードバックデータのうち少なくとも一つのデータを数値制御装置内のアラーム情報記憶手段に記憶し、ステップＳ１０４へ進む（ステップＳ１０２、ステップＳ１０３）。
【００１８】
アラーム時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われた、プログラムの指令値、パラメータ、オフセットの設定、及び、現在位置、信号、サーボのデータを、アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された要因メッセージに組み込む（ステップＳ１０４）。そして、ステップＳ１０４での組み込み処理により作成された要因メッセージを表示装置に表示し終了する（ステップＳ１０５）。
【００１９】
ここで、ステップＳ１０４の組み込み処理で作成される要因メッセージについて説明する。組み込み処理で作成された要因メッセージとして、次の２つの要因メッセージを例にとって説明する。  
例１）  
「プログラム番号ｘｘのＮ０００１Ｇ００ＹｙｙＺｚｚのＺの指令値にＺの機械座標値ｃｃを加えた値が、パラメータａａ番の値ｂｂよりも大きいため、禁止領域に入っていると判定された。」  
「プログラム番号ＸＸのＮ０００１Ｇ００ＹｙｙＺｚｚ」は、アラーム情報記憶手段Ｇ（図１参照）に記憶されるプログラム番号、プログラムブロックの指令内容を表している。「Ｚの指令値にＺの機械座標値ｃｃ、パラメータａａ番のｂｂ」は、アラーム情報記憶手段Ｇに記憶されるアラームの判定に使われた、プログラム指令値、パラメータを表している。また、「禁止領域に入っている」はアラームと判定した方法を表している。  
例２）  
「プログラム番号ｘｘのＮ０００１Ｇ００ＹｙｙＺｚｚＴｔｔのＴの指令値で選択されたオフセット量であるオフセット番号ｙｙの値がｚｚで、パラメータａａ番の値ｂｂよりも大きいため。」  
「プログラム番号ＸＸのＮ０００１Ｇ００ＹｙｙＴｔｔ」は、アラーム情報記憶手段Ｇ（図１参照）に記憶されるプログラム番号、プログラムブロックの指令内容を表している。「Ｔの指令値、オフセット番号ｙｙの値ｚｚ」は、アラーム情報記憶手段Ｇに記憶されるアラームの判定に使われた、プログラム指令値、パラメータを表している。また、「パラメータａａ番の値ｂｂより大きいため。」はアラームと判定した方法を表している。
【００２０】
図３は、アラームメッセージが発生したとき、表示装置Ｋに表示される本発明により作成される要因メッセージの一例である。表示装置Ｋの画面には、アラームメッセージとして、アラームの番号、アラームの原因、及び、アラームの判定の項目が表示される。
【００２１】
図３のアラームメッセージの例では、アラーム番号は５１０で、原因はＸ軸方向のオーバトラベルを表示している。オーバトラベルと判定した理由が次の項目「判定：」として表示されている。この判定では、プログラム「Ｏ０１００」のブロック番号０００００１３２（Ｘ１５．０００  Ｙ５．０００  Ｚ５．０００  Ｆ１０００）のＸの指令値にＸの機械座標値１００．０００を加えた値が、パラメータ１３２６の値１００．０００より大きいため、禁止領域に入っていると判断されている。
【００２２】
図３に示されるように、アラームになった要因を数値制御装置に記憶したデータを使用して表示装置に具体的に表示することで、アラームが発生した際に顧客（ユーザ）が要する問題解決の工数（延べ作業時間）を削減することが可能である。
【００２３】
図４は、本発明であるアラームメッセージを表示する機能を有する数値制御装置１０の実施形態の概略ブロック図である。図４において、数値制御装置１０は工作機械や産業用機械などの機械を制御する装置である。プロセッサ（ＣＰＵ）１１は数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。プロセッサ（ＣＰＵ）１１はバス２０を介してＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムを読み出し、このシステムプログラムに従って数値制御装置１０を全体的に制御する。
【００２４】
ＲＯＭ１２に格納されているシステムプログラムには、加工プログラムの作成及び編集のために必要となる編集モードの処理や自動運転のための再生モードの処理を実施するための各種のものがある。また、このＲＯＭ１２には、数値制御装置１０や数値制御装置１０が制御する工作機械や産業用機械の異常検出のためのプログラムや、異常を検出した際にＳＲＡＭ１３への記憶や、ＳＲＡＭ１３からのデータの転送を行う転送プログラムが格納されている。また、ＲＯＭ１２は前述したとおり、アラームメッセージ及び追加情報をそれぞれの記憶領域に予め記憶している。
【００２５】
ＳＲＡＭ１３はデータの書き込みと読み出しが可能なＲＡＭの一種である。ＳＲＡＭ１３は図示しないバッテリーでバックアップされ不揮発性メモリとして機能し、一時的な計算データや、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１を介してオペレータが入力した各種データがデータ領域に格納されている。
【００２６】
また、ＳＲＡＭ１３には、インタフェース１４を介して読み込まれた加工プログラムやＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１を介して入力された加工プログラム等が記憶されるようになっている。ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１は液晶表示装置と手動入力装置とから構成されている。
【００２７】
インタフェース１４は数値制御装置１０に接続可能な外部機器２３のためのインタフェースであり、入出力手段や外部記憶装置などの外部機器２３が接続されている。入出力手段や外部記憶装置等からは加工プログラム等が読み込まれ、また、数値制御装置１０内で編集された加工プログラムを入出力手段や外部記憶装置に出力することが可能である。
【００２８】
ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１５は、数値制御装置１０内に内蔵されたシーケンスプログラムで加工機械側の補助装置、例えば、工具交換用のアクチュエータを制御する。例えば、加工プログラムで指令されたＭ機能、Ｓ機能、及びＴ機能に従って、これらシーケンスプログラムによって補助装置側で必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット１６から補助装置側に出力される。この出力信号により各種アクチュエータなどの補助装置が作動する。
【００２９】
工作機械の各軸の現在位置、アラーム、パラメータ、及び画像データ等の画像信号は、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１に送られ、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１に備わった液晶表示装置からなるディスプレイに表示される。ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１はディスプレイやキーボード等を備えた入力装置である。
【００３０】
インタフェース１８はＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１のキーボードからデータを受けてプロセッサ（ＣＰＵ）１１に渡す。また、数値制御装置１０や数値制御装置１０が制御する機械に異常が発生した場合には、アラームの種類及び後述する追加情報からなるアラーム原因をＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１のディスプレイ画面に表示し、数値制御装置１０などの異常発生を報知する。
【００３１】
インタフェース１９は手動パルス発生器２２に接続され、手動パルス発生器２２からのパルスを受ける。手動パルス発生器２２は工作機械本体の操作盤に実装され、手動操作に基づく分配パルスによる各軸制御で工作機械の可動部を精密に位置決めするために使用される。
【００３２】
軸制御回路３０〜５０はプロセッサ（ＣＰＵ）１１からの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ３１〜５１に出力する。サーボアンプ３１〜５１はこの指令を受けて、工作機械各軸のサーボモータ３２〜５２を駆動する。この場合、サーボモータ３２〜５２の各々はテーブル移動用の直線移動軸Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の駆動に用いられる。
【００３３】
各軸のサーボモータ３２〜５２には位置・速度検出用の検出器が内蔵されており、この検出器からの位置データが軸制御回路３０〜５０にそれぞれフィードバックされる。なお、この位置データは、差分を取ることによって速度データを生成することができる。図４では、これらの位置・速度のフィードバック信号については記載を省略している。
【００３４】
スピンドル制御回路６０はプロセッサ（ＣＰＵ）１１からの工作機械への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度指令を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度指令を受けて、工作機械に指令された切削回転速度で主軸モータ６２を回転させる。主軸モータ６２には、歯車あるいはベルト等でポジションコーダが接続され、該ポジションコーダが主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスはバス２０を経由してプロセッサ（ＣＰＵ）１１によって読み取られる。図４では、これらの帰還パルスに関連する構成については記載を省略している。
【００３５】
また、バス２０には信号伝送路との間で信号の授受を行うＩ／Ｏユニット１７が接続される。Ｉ／Ｏユニット１７の他方側にはネットワークや電話回線が接続される。
【００３６】
プロセッサ（ＣＰＵ）１１は、プログラムの実行中のアラーム発生時に実行していたプログラム番号、プログラムブロックの指令内容、アラームの判定に使われたデータを、数値制御装置内に記憶するアラーム情報記憶手段に記憶し、前記アラーム情報記憶手段に記憶されたアラーム情報を前記アラーム要因メッセージ雛形記憶手段に記憶された対応するアラーム要因メッセージに組み入れ完成されたアラーム要因メッセージを作成し、表示手段により前記完成されたアラーム要因メッセージを表示するプログラムを実行する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のアラームの情報を表示する機能を有する数値制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明のアラームを表示する機能を実行するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】アラームメッセージが発生したとき、表示装置に表示される本発明により作成される要因メッセージの一例である。
【図４】本発明であるアラームメッセージを表示する機能を有する数値制御装置の実施形態の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  プログラム情報
２  パラメータ情報
３  速度・加速度情報
４  指令パルス情報
５  サーボモータフィードバック情報
Ａ  ＮＣプログラム
Ｂ  速度制御・加速度制御部
Ｃ  パルス分配部
Ｄ  サーボ制御部
Ｅ  サーボモータ
Ｆ  パラメータ格納部
Ｇ  アラーム情報記憶手段
Ｈ  組み入れ手段
Ｉ  アラーム要因メッセージ雛形記憶手段
Ｊ  表示指示手段
Ｋ  表示装置
Ｌ  外部記憶装置
Ｍ  外部出力手段
１０  数値制御装置
１１  プロセッサ（ＣＰＵ）
１２  ＲＯＭ
１３  ＳＲＡＭ
１４  インタフェース
１５  ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）
１６  Ｉ／Ｏユニット
１７  Ｉ／Ｏユニット
１８  インタフェース
１９  インタフェース
２０  バス
２１  ＬＣＤ／ＭＤＩユニット
２２  手動パルス発生器
２３  外部機器
３０，４０，５０  軸制御回路
３１，４１，５１  サーボアンプ
３２，４２，５２  サーボモータ
６０  スピンドル制御回路
６１  スピンドルアンプ
６２  主軸モータ
Ｓ１  プログラム情報
Ｓ２  パラメータ情報
Ｓ３  速度・加減速情報
Ｓ４  指令パルス情報
Ｓ５  サーボモータフィードバック情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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