JP3100406B2 - 工作機械の故障予知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の故障予知装
置、特にＮＣ（数値制御）工作機械に用いて好適な故障
予知装置に関する。
置、特にＮＣ（数値制御）工作機械に用いて好適な故障
予知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＮＣ工作機械には、それが異常
となったときに自動的に警報を発したり工作機械の作動
を停止させたりする監視装置が組込まれている。
となったときに自動的に警報を発したり工作機械の作動
を停止させたりする監視装置が組込まれている。
【０００３】従来、このような監視装置は、工作機械の
作業状況に応じて変化するサーボモータの負荷電流等の
監視データを工作機械の一連の作業工程を通して常に監
視し、その監視データが工作機械の一連の作業工程に共
通のアラームレベルを越えたときに、警報等を発するよ
うになっている。
作業状況に応じて変化するサーボモータの負荷電流等の
監視データを工作機械の一連の作業工程を通して常に監
視し、その監視データが工作機械の一連の作業工程に共
通のアラームレベルを越えたときに、警報等を発するよ
うになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、工作機械の
一連の作業工程中においては、負荷の変動などのため
に、工作機械が正常であっても前記の監視データが所定
の範囲で変動することになる。
一連の作業工程中においては、負荷の変動などのため
に、工作機械が正常であっても前記の監視データが所定
の範囲で変動することになる。
【０００５】そのため、上記のような従来の監視装置に
あっては、必然的に、工作機械の一連の作業工程に共通
のアラームレベルが比較的大きい値に設定されることに
なる。この結果、工作機械の異常の検出が遅れ、設備に
多大なダメージを与えるという問題があった。
あっては、必然的に、工作機械の一連の作業工程に共通
のアラームレベルが比較的大きい値に設定されることに
なる。この結果、工作機械の異常の検出が遅れ、設備に
多大なダメージを与えるという問題があった。
【０００６】一方、前記の監視データが大きく変動する
工作機械の始動時と停止時を避けて、その監視データが
アラームレベルを越えたか否かを判定するようにした装
置もある（特開昭６３−１４２０５号）。しかし、この
ような装置にあってもアラームレベルが工作機械の一連
の作業工程に共通のものとして設定されているため、依
然として上述したような問題がある。
工作機械の始動時と停止時を避けて、その監視データが
アラームレベルを越えたか否かを判定するようにした装
置もある（特開昭６３−１４２０５号）。しかし、この
ような装置にあってもアラームレベルが工作機械の一連
の作業工程に共通のものとして設定されているため、依
然として上述したような問題がある。
【０００７】本発明の目的は、工作機械の一連の作業工
程中における所定の作業工程時を監視データの監視時期
として特定することにより、工作機械の異常を早期に検
出して、その故障を予知することができる工作機械の故
障予知装置を提供することにある。
程中における所定の作業工程時を監視データの監視時期
として特定することにより、工作機械の異常を早期に検
出して、その故障を予知することができる工作機械の故
障予知装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の工作機械の故障
予知装置は、工作機械のモータの動作状況に応じて変化
する監視データを検出する検出手段と、前記モータの定
速の空送り動作期間内の所定期間を工作機械の故障予知
の判定期間として設定する判定期間設定手段と、前記判
定期間内における前記監視データの故障の予知レベルを
設定する設定手段と、前記判定期間内における前記監視
データが前記予知レベルを越えたときに、故障予知信号
を出力する比較判定手段と、前記故障予知信号に基づい
て前記工作機械の故障が予知されたことを報知する報知
手段とを備えてなることを特徴とする。
予知装置は、工作機械のモータの動作状況に応じて変化
する監視データを検出する検出手段と、前記モータの定
速の空送り動作期間内の所定期間を工作機械の故障予知
の判定期間として設定する判定期間設定手段と、前記判
定期間内における前記監視データの故障の予知レベルを
設定する設定手段と、前記判定期間内における前記監視
データが前記予知レベルを越えたときに、故障予知信号
を出力する比較判定手段と、前記故障予知信号に基づい
て前記工作機械の故障が予知されたことを報知する報知
手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の工作機械の故障予知装置は、工作機械
の監視データの監視期間として、モータの定速の空送り
動作期間中の期間を特定することにより、その特定期間
中に動作状況に最適な故障予知レベルの設定を可能と
し、その最適な故障予知レベルと監視データとの比較か
ら故障を早期に予知する。また、モータの定速の空送り
動作期間中は、工作機械の加工条件の如何に拘わらず、
モータに掛かる負荷がほぼ一定となるため、種々の加工
動作を行う場合にも故障予知レベルを共通化して、その
故障予知レベルの設定作業の簡素化を可能とする。
の監視データの監視期間として、モータの定速の空送り
動作期間中の期間を特定することにより、その特定期間
中に動作状況に最適な故障予知レベルの設定を可能と
し、その最適な故障予知レベルと監視データとの比較か
ら故障を早期に予知する。また、モータの定速の空送り
動作期間中は、工作機械の加工条件の如何に拘わらず、
モータに掛かる負荷がほぼ一定となるため、種々の加工
動作を行う場合にも故障予知レベルを共通化して、その
故障予知レベルの設定作業の簡素化を可能とする。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１１】まず、本発明の基本的な構成について説明
する。
する。
【００１２】図１において３１は、工作機械の動作状況
に応じて変化するサーボモータ負荷電流などの監視デー
タを検出するための検出手段、３２は、その監視データ
に対応する故障予知レベルを設定するための設定手段で
ある。３３は比較判定手段であり、指定部３３Ａによっ
て指定された比較判定期間に、検出手段３１からの監視
データの値と設定手段３２からの故障予知レベルとを比
較して、前者が後者を越えたときに故障予知信号を出力
するものである。なお、指定部３３Ａは、工作機械の一
連の作業工程中における所定の作業工程期間を比較判定
期間として指定する。例えば、ワークに複数の穴あけ加
工を施すような一連の作業工程中において、工具を定速
度で空送りするときの期間などを比較判定期間として指
定する。３４は報知手段であり、前記故障予知信号に基
づいて、故障が予知されたことを表示画面などを用いて
報知するものである。
に応じて変化するサーボモータ負荷電流などの監視デー
タを検出するための検出手段、３２は、その監視データ
に対応する故障予知レベルを設定するための設定手段で
ある。３３は比較判定手段であり、指定部３３Ａによっ
て指定された比較判定期間に、検出手段３１からの監視
データの値と設定手段３２からの故障予知レベルとを比
較して、前者が後者を越えたときに故障予知信号を出力
するものである。なお、指定部３３Ａは、工作機械の一
連の作業工程中における所定の作業工程期間を比較判定
期間として指定する。例えば、ワークに複数の穴あけ加
工を施すような一連の作業工程中において、工具を定速
度で空送りするときの期間などを比較判定期間として指
定する。３４は報知手段であり、前記故障予知信号に基
づいて、故障が予知されたことを表示画面などを用いて
報知するものである。
【００１３】このような基本構成の故障予知装置は、図
２に示すようなフローにしたがって動作する。
２に示すようなフローにしたがって動作する。
【００１４】まず、工作機械の一連の作業工程中におい
て、指定部３３Ａの指定期間に達したことを条件として
ステップＳ１からステップＳ２に進み、比較判定部手段
３３が、検出手段３１からの監視データの現在値と、設
定手段３２によって予め設定されている故障予知レベル
の設定値とを比較する。そして、前者の現在値が後者の
設定値を越えたときに、比較判定手段３３が故障予知信
号を出力して、報知手段３４が故障予知の報知動作をす
る。ここでは、報知手段３４がＣＲＴの表示画面を警報
画面に切り替えて、その画面中の表示内容によってオペ
レータに警報を発するものとなっている。
て、指定部３３Ａの指定期間に達したことを条件として
ステップＳ１からステップＳ２に進み、比較判定部手段
３３が、検出手段３１からの監視データの現在値と、設
定手段３２によって予め設定されている故障予知レベル
の設定値とを比較する。そして、前者の現在値が後者の
設定値を越えたときに、比較判定手段３３が故障予知信
号を出力して、報知手段３４が故障予知の報知動作をす
る。ここでは、報知手段３４がＣＲＴの表示画面を警報
画面に切り替えて、その画面中の表示内容によってオペ
レータに警報を発するものとなっている。
【００１５】ところで、指定部３３Ａの指定期間に限っ
て比較判定手段３３が動作するため、前記の故障予知レ
ベルは、指定部３３Ａの指定期間中のみの監視データ専
用の比較基準レベルとなる。したがって、その故障予知
レベルの値は、工作機械の故障を早期に予知できる最適
な値、つまり前記指定期間中の監視データの正常値との
差が比較的小さい値に設定できることになる。
て比較判定手段３３が動作するため、前記の故障予知レ
ベルは、指定部３３Ａの指定期間中のみの監視データ専
用の比較基準レベルとなる。したがって、その故障予知
レベルの値は、工作機械の故障を早期に予知できる最適
な値、つまり前記指定期間中の監視データの正常値との
差が比較的小さい値に設定できることになる。
【００１６】次に、本発明の故障予知装置をＮＣ工作機
械に適用した場合の具体例について説明する。
械に適用した場合の具体例について説明する。
【００１７】図３において１はＣＰＵ、２は基本的な制
御プログラムが記憶されているシステムＲＯＭ、３は工
作機械の作業プログラムや種々の作業データを記憶する
ためのＲＡＭである。このＲＡＭ３には、後述する予知
レベルの記憶部３Ａが設けられている。４はＣＲＴ制御
部５によって制御されるＣＲＴ、６はオペレータによっ
て操作されるデータ入力装置である。このデータ入力装
置６は、後述する故障予知レベル等のデータを入力する
ものであり、本例の場合はＣＲＴ４と一体に組込まれ
て、ＣＲＴ４の画面の切り替えもできるようになってい
る。
御プログラムが記憶されているシステムＲＯＭ、３は工
作機械の作業プログラムや種々の作業データを記憶する
ためのＲＡＭである。このＲＡＭ３には、後述する予知
レベルの記憶部３Ａが設けられている。４はＣＲＴ制御
部５によって制御されるＣＲＴ、６はオペレータによっ
て操作されるデータ入力装置である。このデータ入力装
置６は、後述する故障予知レベル等のデータを入力する
ものであり、本例の場合はＣＲＴ４と一体に組込まれ
て、ＣＲＴ４の画面の切り替えもできるようになってい
る。
【００１８】また７は、サーボ制御部８およびサーボア
ンプ９によってフィードバック制御されるサーボモータ
であり、パルスコーダ１０の出力パルスが位置検出信号
および速度検出信号としてサーボ制御部８にフィードバ
ックされ、またサーボモータ７の負荷電流の検出信号が
サーボアンプ９からサーボ制御部８にフィードバックさ
れる。サーボ制御部８には周知の位置制御部と速度制御
部が構成されている。その位置制御部には、ＣＰＵ１か
らの指令信号（パルス）とパルスコーダ１０からの位置
フィードバック信号（パルス）との偏差（位置偏差）を
求める偏差カウンタ８Ａがあり、その位置偏差量を
「０」とするようにサーボモータ７を位置制御する。こ
の位置偏差量と、前記サーボ制御部８にフィードバック
されるサーボモータ７の負荷電流値は、それぞれＣＰＵ
１のデータバスに入力されて、後述するように工作機械
の監視データとして利用される。
ンプ９によってフィードバック制御されるサーボモータ
であり、パルスコーダ１０の出力パルスが位置検出信号
および速度検出信号としてサーボ制御部８にフィードバ
ックされ、またサーボモータ７の負荷電流の検出信号が
サーボアンプ９からサーボ制御部８にフィードバックさ
れる。サーボ制御部８には周知の位置制御部と速度制御
部が構成されている。その位置制御部には、ＣＰＵ１か
らの指令信号（パルス）とパルスコーダ１０からの位置
フィードバック信号（パルス）との偏差（位置偏差）を
求める偏差カウンタ８Ａがあり、その位置偏差量を
「０」とするようにサーボモータ７を位置制御する。こ
の位置偏差量と、前記サーボ制御部８にフィードバック
されるサーボモータ７の負荷電流値は、それぞれＣＰＵ
１のデータバスに入力されて、後述するように工作機械
の監視データとして利用される。
【００１９】また１１は、Ｄ／Ａ変換部１２および主軸
アンプ１３によって制御される主軸モータであり、パル
スジェネレータ１４の出力パルスが速度検出信号として
主軸アンプ１３にフィードバックされる。主軸アンプ１
３は、主軸モータ１１の回転速度がＣＰＵ１からの指令
速度に達したときに速度到達信号を出力し、その信号
は、リレーなどを含む入出力ユニット１６を通してシス
テムバスに入力される。また、主軸モータ１１によって
駆動される主軸には、それが工具交換のための所定の回
転位置に停止したときに一致信号を出力する位置センサ
１５が備えられており、主軸アンプ１３は、その位置セ
ンサ１５からの信号により、主軸を所定の回転位置に停
止させて位置決めすることができる。この位置決めの動
作（以下「オリエンテーション」という）は、ＣＰＵ１
からのオリエンテーション開始指令があったときに実行
され、そしてそのオリエンテーションが終了したときに
は主軸アンプ１３がオリエンテーション完了信号を出力
する。この信号は入出力ユニット１６を通してシステム
バスに入力される。
アンプ１３によって制御される主軸モータであり、パル
スジェネレータ１４の出力パルスが速度検出信号として
主軸アンプ１３にフィードバックされる。主軸アンプ１
３は、主軸モータ１１の回転速度がＣＰＵ１からの指令
速度に達したときに速度到達信号を出力し、その信号
は、リレーなどを含む入出力ユニット１６を通してシス
テムバスに入力される。また、主軸モータ１１によって
駆動される主軸には、それが工具交換のための所定の回
転位置に停止したときに一致信号を出力する位置センサ
１５が備えられており、主軸アンプ１３は、その位置セ
ンサ１５からの信号により、主軸を所定の回転位置に停
止させて位置決めすることができる。この位置決めの動
作（以下「オリエンテーション」という）は、ＣＰＵ１
からのオリエンテーション開始指令があったときに実行
され、そしてそのオリエンテーションが終了したときに
は主軸アンプ１３がオリエンテーション完了信号を出力
する。この信号は入出力ユニット１６を通してシステム
バスに入力される。
【００２０】そして、このように主軸アンプ１３から出
力される速度到達信号およびオリエンテーション完了信
号と、ＣＰＵ１からの主転モータ回転指令およびオリエ
ンテーション開始指令は、後述するように、工作機械の
監視データとなる主軸の速度到達時間およびオリエンテ
ーション時間を求めるために利用される。
力される速度到達信号およびオリエンテーション完了信
号と、ＣＰＵ１からの主転モータ回転指令およびオリエ
ンテーション開始指令は、後述するように、工作機械の
監視データとなる主軸の速度到達時間およびオリエンテ
ーション時間を求めるために利用される。
【００２１】また１７は、内部に記憶したシーケンス制
御プログラムにしたがって動作するＰＣ（プログラマブ
ルコントローラ）であり、後述するような比較判定部１
７Ａ，タイマー１７Ｂおよびカウンタ１７Ｃなどが構成
されてる。また１８は、ＲＯＭ化されたマクロプログラ
ムを実行するマクロエクゼキュータであり、ＣＲＴ４の
画面の構成機能があると共に後述するような比較判定部
１８Ａなどが構成されている。これらのＰＣ１７および
マクロエクゼキュータ１８の機能は動作と共に後述す
る。
御プログラムにしたがって動作するＰＣ（プログラマブ
ルコントローラ）であり、後述するような比較判定部１
７Ａ，タイマー１７Ｂおよびカウンタ１７Ｃなどが構成
されてる。また１８は、ＲＯＭ化されたマクロプログラ
ムを実行するマクロエクゼキュータであり、ＣＲＴ４の
画面の構成機能があると共に後述するような比較判定部
１８Ａなどが構成されている。これらのＰＣ１７および
マクロエクゼキュータ１８の機能は動作と共に後述す
る。
【００２２】次に、故障予知の動作について説明する。
【００２３】本例においては、工作機械の監視データと
して、Ａ．サーボモータ７の位置偏差量，Ｂ．サーボモ
ータ７の負荷電流値，Ｃ．主軸のオリエンテーション時
間、およびＤ．主軸の速度到達時間のそれぞれを利用す
るため、それら４つの監視データ毎に故障予知の動作を
分けて説明する。
して、Ａ．サーボモータ７の位置偏差量，Ｂ．サーボモ
ータ７の負荷電流値，Ｃ．主軸のオリエンテーション時
間、およびＤ．主軸の速度到達時間のそれぞれを利用す
るため、それら４つの監視データ毎に故障予知の動作を
分けて説明する。
【００２４】Ａ．サーボモータ７の位置偏差量による故
障予知 「位置偏差量について」まず、この位置偏差量は、前述
したようにサーボ制御用のデータとしてサーボ制御部８
の位置偏差カウンタ８Ａにて求められて、データバスに
入力されるものである。したがって、その位置偏差カウ
ンタ８Ａが図１中の検出手段３１に相当することとな
る。
障予知 「位置偏差量について」まず、この位置偏差量は、前述
したようにサーボ制御用のデータとしてサーボ制御部８
の位置偏差カウンタ８Ａにて求められて、データバスに
入力されるものである。したがって、その位置偏差カウ
ンタ８Ａが図１中の検出手段３１に相当することとな
る。
【００２５】また、この位置偏差量は、工作機械の正常
な一連の作業工程中において例えば図５のように変化す
る。この図５は、図４中の工具Ｔがサーボモータ７によ
ってＡ点，Ｂ点，Ｃ点，Ｄ点を通る軌跡を描いて移動さ
れたときの変化を示し、Ａ点からＢ点までが早送り、Ｂ
点からＣ点までが定速の空送り、Ｃ点からＤ点までが定
速の切削送り、そしてＤ点からＡ点まで早送りである。
そして、このように変化する位置偏差量は、常時、マク
ロエクゼキュータ１８によって監視される。すなわち、
マクロエクゼキュータ１８は、図６に示すようなＣＲＴ
４の予知画面Ｓ2 を構成して、その画面中に、Ｘ，Ｙお
よびＺ軸方向のそれぞれの位置偏差量の現在値を表示す
る。なおマクロエクゼキュータ１８は、図６に示すよう
に、故障予知レベルなどを設定するための編集画面Ｓ3
をも構成する。ただし、実行中の作業プログラムを表示
する通常画面Ｓ1はシステムＲＯＭ２によって構成され
る。それぞれの画面の切り替えについては後述する。
な一連の作業工程中において例えば図５のように変化す
る。この図５は、図４中の工具Ｔがサーボモータ７によ
ってＡ点，Ｂ点，Ｃ点，Ｄ点を通る軌跡を描いて移動さ
れたときの変化を示し、Ａ点からＢ点までが早送り、Ｂ
点からＣ点までが定速の空送り、Ｃ点からＤ点までが定
速の切削送り、そしてＤ点からＡ点まで早送りである。
そして、このように変化する位置偏差量は、常時、マク
ロエクゼキュータ１８によって監視される。すなわち、
マクロエクゼキュータ１８は、図６に示すようなＣＲＴ
４の予知画面Ｓ2 を構成して、その画面中に、Ｘ，Ｙお
よびＺ軸方向のそれぞれの位置偏差量の現在値を表示す
る。なおマクロエクゼキュータ１８は、図６に示すよう
に、故障予知レベルなどを設定するための編集画面Ｓ3
をも構成する。ただし、実行中の作業プログラムを表示
する通常画面Ｓ1はシステムＲＯＭ２によって構成され
る。それぞれの画面の切り替えについては後述する。
【００２６】また、工作機械に下記のような異常が生じ
た場合には、位置偏差量が大きい値を示すことになる。
したがって、その値の変化から故障の予知が可能であ
る。
た場合には、位置偏差量が大きい値を示すことになる。
したがって、その値の変化から故障の予知が可能であ
る。
【００２７】ボールネジの劣化 スライドのかじり ベアリングの劣化 サーボ制御系の不良 「故障の予知レベルの設定」このような位置偏差量に対
する故障の予知レベルＬ1 （図５参照）は、データ入力
装置６によって設定する。すなわち、このデータ入力装
置６によってＣＲＴ４の表示画面を図６中の編集画面Ｓ
3 に切り替えてから、その画面上にカーソルを合わせ、
「設定値」として予知レベルＬ1 の値をキー入力する。
このレベルＬ1 の値は、ＲＡＭ３の記憶部３Ａに記憶さ
れ、またＣＲＴ４が予知画面Ｓ2 のときには「設定値」
として表示される。したがって、このようにＲＡＭ３内
にレベルＬ1 の値を設定するための構成が図１中の予知
レベル設定手段３２に相当することになる。
する故障の予知レベルＬ1 （図５参照）は、データ入力
装置６によって設定する。すなわち、このデータ入力装
置６によってＣＲＴ４の表示画面を図６中の編集画面Ｓ
3 に切り替えてから、その画面上にカーソルを合わせ、
「設定値」として予知レベルＬ1 の値をキー入力する。
このレベルＬ1 の値は、ＲＡＭ３の記憶部３Ａに記憶さ
れ、またＣＲＴ４が予知画面Ｓ2 のときには「設定値」
として表示される。したがって、このようにＲＡＭ３内
にレベルＬ1 の値を設定するための構成が図１中の予知
レベル設定手段３２に相当することになる。
【００２８】本実施例では、図５中のＢ点からＣ点まで
の作業工程期間を比較判定期間Ｔ1として、その期間Ｔ1
中の位置偏差量に対する故障の予知レベルＬ1 を設定
する。
の作業工程期間を比較判定期間Ｔ1として、その期間Ｔ1
中の位置偏差量に対する故障の予知レベルＬ1 を設定
する。
【００２９】この予知レベルＬ1 の値は、例えば、工作
機械がその最大速度Ｖmax で工具Ｔを移動させたときの
最大位置偏差量（「最大追従偏差量」ともいう）ｅmax
の所定数倍に設定することができる。
機械がその最大速度Ｖmax で工具Ｔを移動させたときの
最大位置偏差量（「最大追従偏差量」ともいう）ｅmax
の所定数倍に設定することができる。
【００３０】なお、最大位置偏差量ｅmax は下記数１に
よって表わされる。
よって表わされる。
【００３１】
【数１】ｅmax ＝Ｖmax ／ＫV ここでＫv は、位置ループゲイン（サーボ系の総合的な
増幅率）であり、サーボの追従精度の目安となってお
り、モータの応答時定数ｔM によって下記数２のように
制約され、またその応答時定数ｔM は下記数３によって
表わされる。
増幅率）であり、サーボの追従精度の目安となってお
り、モータの応答時定数ｔM によって下記数２のように
制約され、またその応答時定数ｔM は下記数３によって
表わされる。
【００３２】
【数２】ＫV ≒１／ｔＭ
【００３３】
【数３】 ｔＭ ＝｛（ＧＤL 2＋ＧＤM 2）｝Ｎ／３７５（ＴM −ＴL ） Ｎ：モータの回転速度 ＧＤL 2：負荷イナーシャ ＧＤM 2：モータイナーシャ ＴM ：モータ発生トルク ＴL ：負荷発生トルク 「比較判定期間の設定」本実施例では、図５中のＢ点か
らＣ点までの作業工程期間、つまり工具Ｔの定速空送り
の期間を比較判定期間Ｔ1 として設定する。
らＣ点までの作業工程期間、つまり工具Ｔの定速空送り
の期間を比較判定期間Ｔ1 として設定する。
【００３４】まずＢ点に関しては、ＲＡＭ３内の作業プ
ログラム中に、予め所定のチェックフラグを組み入れて
おくことによって設定する。本例では、そのチェックフ
ラグとして、プログラムの補助機能（Ｍ機能）ワードの
中のコード（Ｍコード）の１つを用い、そのＭコード
を、Ｂ点からＣ点への移動指令に相当する作業プログラ
ム中の準備機能（Ｇ機能）ワードの前に組み入れてお
く。したがって、実行される作業プログラム中のＭコー
ドを読み取って、そのＭコードがチェックフラグに相当
するものであるかどうかをチェックすることによって、
Ｂ点が指定されることになる。そのチェック機能はＰＣ
１７が果す。
ログラム中に、予め所定のチェックフラグを組み入れて
おくことによって設定する。本例では、そのチェックフ
ラグとして、プログラムの補助機能（Ｍ機能）ワードの
中のコード（Ｍコード）の１つを用い、そのＭコード
を、Ｂ点からＣ点への移動指令に相当する作業プログラ
ム中の準備機能（Ｇ機能）ワードの前に組み入れてお
く。したがって、実行される作業プログラム中のＭコー
ドを読み取って、そのＭコードがチェックフラグに相当
するものであるかどうかをチェックすることによって、
Ｂ点が指定されることになる。そのチェック機能はＰＣ
１７が果す。
【００３５】一方、Ｃ点に関しては、Ｂ点からＣ点への
移動指令の実行終了時における完了信号（ＤＥＮ信号）
の出力時点とする。その完了信号が出力されたか否かの
判定機能もＰＣ１７が果す。
移動指令の実行終了時における完了信号（ＤＥＮ信号）
の出力時点とする。その完了信号が出力されたか否かの
判定機能もＰＣ１７が果す。
【００３６】したがって、このように比較判定期間を設
定するための構成が図１中の指定部３３Ａに相当するこ
とになる。
定するための構成が図１中の指定部３３Ａに相当するこ
とになる。
【００３７】「故障予知動作」図７は、位置偏差量によ
る故障予知動作のみに関してのＰＣ１７とマクロエクゼ
キュータ１８の機能説明図である。そこで、この図７を
参照しつつ図８のフローチャートにしたがって故障予知
動作について説明する。
る故障予知動作のみに関してのＰＣ１７とマクロエクゼ
キュータ１８の機能説明図である。そこで、この図７を
参照しつつ図８のフローチャートにしたがって故障予知
動作について説明する。
【００３８】まずＰＣ１７は、読み取っている作業プロ
グラム中のＭコードに、前述したチェックフラグに相当
するものがあったことを条件として（ステップＳ１）、
マクロエクゼキュータ１８に比較判定指令を出す。これ
によりマクロエクゼキュータ１８は、ＲＡＭ３の予知レ
ベル記憶部３Ａから故障の予知レベルＬ1 を読み出して
（ステップＳ２）、その予知レベルと、図５中のＢ点か
ら読み取る位置偏差量（ここでは「検出偏差量」とい
う）とを比較判定部１８Ａにて比較する（ステップＳ
３）。この比較動作は、ステップＳ４にて、図５中のＢ
点からＣ点への移動指令の完了信号をＰＣ１７が読み取
るときまで繰り返す。
グラム中のＭコードに、前述したチェックフラグに相当
するものがあったことを条件として（ステップＳ１）、
マクロエクゼキュータ１８に比較判定指令を出す。これ
によりマクロエクゼキュータ１８は、ＲＡＭ３の予知レ
ベル記憶部３Ａから故障の予知レベルＬ1 を読み出して
（ステップＳ２）、その予知レベルと、図５中のＢ点か
ら読み取る位置偏差量（ここでは「検出偏差量」とい
う）とを比較判定部１８Ａにて比較する（ステップＳ
３）。この比較動作は、ステップＳ４にて、図５中のＢ
点からＣ点への移動指令の完了信号をＰＣ１７が読み取
るときまで繰り返す。
【００３９】そしてステップＳ３にて、検出偏差量が予
知レベルＬ1 を越えたと判定されたときは、マクロエク
ゼキュータ１８がＣＲＴ４を図６中の予知画面Ｓ2 に切
り替える（ステップＳ５）。そしてステップＳ６にて、
図５中のＢ点からＣ点までの期間中における今回と前回
の検出偏差量を比較し（ステップＳ６）、大きい方の値
をピーク値としてＣＲＴ制御部５に出力する。これによ
りＣＲＴ４は、その予知画面Ｓ2 中に、今回の検出偏差
量（現在値）および予知レベルＬ1 の設定値と共にピー
ク値を識別表示する（ステップＳ７，Ｓ８）。本例で
は、図９に示すようにマークＭを付して識別表示する。
知レベルＬ1 を越えたと判定されたときは、マクロエク
ゼキュータ１８がＣＲＴ４を図６中の予知画面Ｓ2 に切
り替える（ステップＳ５）。そしてステップＳ６にて、
図５中のＢ点からＣ点までの期間中における今回と前回
の検出偏差量を比較し（ステップＳ６）、大きい方の値
をピーク値としてＣＲＴ制御部５に出力する。これによ
りＣＲＴ４は、その予知画面Ｓ2 中に、今回の検出偏差
量（現在値）および予知レベルＬ1 の設定値と共にピー
ク値を識別表示する（ステップＳ７，Ｓ８）。本例で
は、図９に示すようにマークＭを付して識別表示する。
【００４０】したがって、マクロエクゼキュータ１８の
比較判定部１８Ａが図１中の比較判定手段３３に相当
し、ＣＲＴ４が図１中の報知手段３４に相当することに
なる。
比較判定部１８Ａが図１中の比較判定手段３３に相当
し、ＣＲＴ４が図１中の報知手段３４に相当することに
なる。
【００４１】Ｂ．サーボモータ７の負荷電流値による故
障予知 「負荷電流値について」まず、この負荷電流値は、前述
したようにサーボアンプ９からサーボ制御部８へのフィ
ードバックデータであって、データバスに入力されるも
のである。したがって、そのサーボアンプ９が図１中の
検出手段３１に相当することになる。
障予知 「負荷電流値について」まず、この負荷電流値は、前述
したようにサーボアンプ９からサーボ制御部８へのフィ
ードバックデータであって、データバスに入力されるも
のである。したがって、そのサーボアンプ９が図１中の
検出手段３１に相当することになる。
【００４２】また、この負荷電流値は、前述した図４と
同様の工作機械の正常な一連の作業工程中において、図
１０のように変化する。このように変化する負荷電流値
は、常時、ＰＣ１７に読み取られ、そしてＣＲＴ４を図
６の予知画面Ｓ2 としたときに、マクロエクゼキュータ
１８を通してその画面上に現在値として表示されて、前
述した位置偏差量と同様に監視される。
同様の工作機械の正常な一連の作業工程中において、図
１０のように変化する。このように変化する負荷電流値
は、常時、ＰＣ１７に読み取られ、そしてＣＲＴ４を図
６の予知画面Ｓ2 としたときに、マクロエクゼキュータ
１８を通してその画面上に現在値として表示されて、前
述した位置偏差量と同様に監視される。
【００４３】また、工作機械に下記のような異常が生じ
た場合には、負荷電流値が大きい値を示すことになる。
したがって、その値の変化から故障の予知が可能であ
る。
た場合には、負荷電流値が大きい値を示すことになる。
したがって、その値の変化から故障の予知が可能であ
る。
【００４４】ボールネジの劣化 ベアリングの劣化 刃物の折損 ワークの取付不良 サーボ制御系の不良 「故障の予知レベルの設定」このような負荷電流値に対
する故障の予知レベルは、前述した位置偏差量の場合と
同様に設定する。
する故障の予知レベルは、前述した位置偏差量の場合と
同様に設定する。
【００４５】本実施例では、図１０中のＢ1 点からＣ点
までの作業工程期間を比較判定期間Ｔ2 として、その期
間Ｔ2 中の負荷電流値に対する故障の予知レベルＬ2 を
設定する。ここでＢ1点は、工具Ｔの定速の空送りの開
始のＢ点から、大電流が流れる立ち上がり期間Ｔ0 を過
ぎた時点である。
までの作業工程期間を比較判定期間Ｔ2 として、その期
間Ｔ2 中の負荷電流値に対する故障の予知レベルＬ2 を
設定する。ここでＢ1点は、工具Ｔの定速の空送りの開
始のＢ点から、大電流が流れる立ち上がり期間Ｔ0 を過
ぎた時点である。
【００４６】「比較判定期間の設定」本実施例は、上述
したように図１０中のＢ1 点からＣ点までの作業工程期
間を比較判定期間Ｔ2 として設定する。
したように図１０中のＢ1 点からＣ点までの作業工程期
間を比較判定期間Ｔ2 として設定する。
【００４７】まずＢ1 点に関しては、Ｂ点を基準として
設定する。そのＢ点は前述した位置偏差量の場合と同様
に設定し、そのＢ点から所定時間経過した時点をＢ1 点
とする。そのＢ点からＢ1 点を求める機能はＰＣ１７の
タイマー１７Ｂが果す。
設定する。そのＢ点は前述した位置偏差量の場合と同様
に設定し、そのＢ点から所定時間経過した時点をＢ1 点
とする。そのＢ点からＢ1 点を求める機能はＰＣ１７の
タイマー１７Ｂが果す。
【００４８】一方、Ｃ点の設定に関しては、前述した位
置偏差量の場合と同様である。
置偏差量の場合と同様である。
【００４９】「故障予知動作」図１１は、負荷電流値に
よる故障予知動作のみに関してのＰＣ１７とマクロエク
ゼキュータ１８の機能説明図であり、また図１２は、そ
の故障予知動作を説明するためのフローチャートであ
る。
よる故障予知動作のみに関してのＰＣ１７とマクロエク
ゼキュータ１８の機能説明図であり、また図１２は、そ
の故障予知動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【００５０】基本的な故障予知動作は、前述した位置偏
差量の場合と同様であるため、ここでは相違点について
のみ説明する。
差量の場合と同様であるため、ここでは相違点について
のみ説明する。
【００５１】一の相違点は、ステップＳ１Ａにて所定時
間経過したことを条件として、ステップＳ１からステッ
プＳ２に進むことである。この所定時間が前述した図１
０中の立ち上がり期間Ｔ0 に相当し、この所定時間はＰ
Ｃ１７のタイマー１７Ｂに設定されている。したがっ
て、ステップＳ１Ａにてタイマー１７Ｂが作動し、それ
がタイムアップした時点が負荷電流値の比較判定の開始
時点Ｂ1 となる。
間経過したことを条件として、ステップＳ１からステッ
プＳ２に進むことである。この所定時間が前述した図１
０中の立ち上がり期間Ｔ0 に相当し、この所定時間はＰ
Ｃ１７のタイマー１７Ｂに設定されている。したがっ
て、ステップＳ１Ａにてタイマー１７Ｂが作動し、それ
がタイムアップした時点が負荷電流値の比較判定の開始
時点Ｂ1 となる。
【００５２】他の相違点は、負荷電流値と予知レベルを
ＰＣ１７に読み込んで、そのＰＣ１７の比較判定部１７
Ａにて、それらのデータの比較判定をして、それらのデ
ータと判定結果をマクロエクゼキュータ１８を通してＣ
ＲＴ４に表示させることである。
ＰＣ１７に読み込んで、そのＰＣ１７の比較判定部１７
Ａにて、それらのデータの比較判定をして、それらのデ
ータと判定結果をマクロエクゼキュータ１８を通してＣ
ＲＴ４に表示させることである。
【００５３】Ｃ．主軸のオリエンテーション時間による
故障予知 「オリエンテーション時間について」このオリエンテー
ション時間は、主軸に対する工具の交換のために、主軸
を所定の回転位置に位置決め停止させる指令がＣＰＵ１
から出されてから、その主軸の位置決め停止が終了する
までの経過時間である。
故障予知 「オリエンテーション時間について」このオリエンテー
ション時間は、主軸に対する工具の交換のために、主軸
を所定の回転位置に位置決め停止させる指令がＣＰＵ１
から出されてから、その主軸の位置決め停止が終了する
までの経過時間である。
【００５４】そして、このオリエンテーション時間は、
工作機械に下記のような異常が生じた場合に大きい値を
示すことになる。したがって、その値の変化から故障の
予知が可能である。
工作機械に下記のような異常が生じた場合に大きい値を
示すことになる。したがって、その値の変化から故障の
予知が可能である。
【００５５】定位置割り出し部の位置センサ１５（図
３参照）などの不良 主軸モータ１１の不良 「故障の予知レベルの設定」このようなオリエンテーシ
ョン時間に対する故障の予知レベル（時間）は、前述し
た位置偏差量の場合と同様に設定する。
３参照）などの不良 主軸モータ１１の不良 「故障の予知レベルの設定」このようなオリエンテーシ
ョン時間に対する故障の予知レベル（時間）は、前述し
た位置偏差量の場合と同様に設定する。
【００５６】本実施例では、ＣＰＵ１がオリエンテーシ
ョン開始指令を出した時から、位置センサ１５の信号に
基づくオリエンテーション完了信号が入出力ユニット１
６を経てシステムバスに入力される時までの経過時間を
オリエンテーション時間として、そのオリエンテーショ
ン時間に対する故障の予知レベル（時間）を設定する。
ョン開始指令を出した時から、位置センサ１５の信号に
基づくオリエンテーション完了信号が入出力ユニット１
６を経てシステムバスに入力される時までの経過時間を
オリエンテーション時間として、そのオリエンテーショ
ン時間に対する故障の予知レベル（時間）を設定する。
【００５７】「比較判定期間の設定」オリエンテーショ
ン時間を監視データとする場合は、オリエンテーション
の開始から終了までの間をオリエンテーション時間の計
測期間として設定し、その計測の終了時を予知レベルと
の比較判定時期とする。
ン時間を監視データとする場合は、オリエンテーション
の開始から終了までの間をオリエンテーション時間の計
測期間として設定し、その計測の終了時を予知レベルと
の比較判定時期とする。
【００５８】まず、オリエンテーション時間の計測開始
時点は、作業プログラムの補助機能（Ｍ機能）ワ−ドの
種々のコード（Ｍコード）の内、オリエンテーション開
始指令に相当するものがＲＡＭ３から読み出されて実行
される時点とする。したがって、実行される作業プログ
ラム中のＭコードを読み取って、それがオリエンテーシ
ョン開始指令に相当するものであるかどうかをチェック
することによって、オリエンテーション時間の計測開始
時点が指定できることになる。そのチェック機能はＰＣ
１７が果す。
時点は、作業プログラムの補助機能（Ｍ機能）ワ−ドの
種々のコード（Ｍコード）の内、オリエンテーション開
始指令に相当するものがＲＡＭ３から読み出されて実行
される時点とする。したがって、実行される作業プログ
ラム中のＭコードを読み取って、それがオリエンテーシ
ョン開始指令に相当するものであるかどうかをチェック
することによって、オリエンテーション時間の計測開始
時点が指定できることになる。そのチェック機能はＰＣ
１７が果す。
【００５９】一方、オリエンテーション時間の計測終了
時点は、位置センサ１５からの信号に基づくオリエンテ
ーション完了信号が入出力ユニット１６からシステムバ
スに入力された時点とする。そのオリエンテーション完
了信号が入力されたか否かの判定機能もＰＣ１７が果
す。
時点は、位置センサ１５からの信号に基づくオリエンテ
ーション完了信号が入出力ユニット１６からシステムバ
スに入力された時点とする。そのオリエンテーション完
了信号が入力されたか否かの判定機能もＰＣ１７が果
す。
【００６０】したがって、このように計測開始時点およ
びその終了時点を設定するための構成が図１中の指定部
３３Ａに相当することになる。
びその終了時点を設定するための構成が図１中の指定部
３３Ａに相当することになる。
【００６１】「故障予知動作」図１３は、オリエンテー
ション時間による故障予知動作のみ関してのＰＣ１７と
マクロエクゼキュータ１８の機能説明図である。そこ
で、この図１３を参照しつつ図１４のフローチャートに
したがって故障予知動作について説明する。
ション時間による故障予知動作のみ関してのＰＣ１７と
マクロエクゼキュータ１８の機能説明図である。そこ
で、この図１３を参照しつつ図１４のフローチャートに
したがって故障予知動作について説明する。
【００６２】まずＰＣ１７は、内部のカウンター１７Ｃ
をリセットし（ステップＳ１１）、そして作業プログラ
ム中のＭコードに、オリエンテーション開始指令に相当
するものがあったことを条件として（ステップＳ１
２）、カウンター１７Ｃを１つだけカウントアップする
（ステップＳ１３）。このカウントアップは、ステップ
Ｓ１４にて、ＰＣ１７がオリエンテーション完了信号を
読み込むときまで繰り返す。
をリセットし（ステップＳ１１）、そして作業プログラ
ム中のＭコードに、オリエンテーション開始指令に相当
するものがあったことを条件として（ステップＳ１
２）、カウンター１７Ｃを１つだけカウントアップする
（ステップＳ１３）。このカウントアップは、ステップ
Ｓ１４にて、ＰＣ１７がオリエンテーション完了信号を
読み込むときまで繰り返す。
【００６３】そしてステップＳ１４にて、オリエンテー
ション完了信号が読み込まれたときは、カウンター１７
Ｃのカウント値からオリエンテーション時間を算出する
（ステップＳ１５）。そして、その算出値が予知レベル
（時間）を越えたか否かをＰＣ１７の比較判定部１７Ａ
にて判定し（ステップＳ１６）、その算出値が予知レベ
ルを越えたときに、マクロエクゼキュータ１８がＣＲＴ
４を予知画面に切り替えて（ステップＳ１７）、前記オ
リエンテーション時間の算出値などのデータを識別表示
する。なお、このときのＣＲＴ４の予知画面は、図９の
予知画面Ｓ2 と同様に、オリエンテーション時間の算出
値および予知レベルの設定値を表示し、かつマークＭを
付して故障が予知されたことを報知するものである。
ション完了信号が読み込まれたときは、カウンター１７
Ｃのカウント値からオリエンテーション時間を算出する
（ステップＳ１５）。そして、その算出値が予知レベル
（時間）を越えたか否かをＰＣ１７の比較判定部１７Ａ
にて判定し（ステップＳ１６）、その算出値が予知レベ
ルを越えたときに、マクロエクゼキュータ１８がＣＲＴ
４を予知画面に切り替えて（ステップＳ１７）、前記オ
リエンテーション時間の算出値などのデータを識別表示
する。なお、このときのＣＲＴ４の予知画面は、図９の
予知画面Ｓ2 と同様に、オリエンテーション時間の算出
値および予知レベルの設定値を表示し、かつマークＭを
付して故障が予知されたことを報知するものである。
【００６４】したがって、ＰＣ１７の比較判定部１７Ａ
が図１中の比較判定手段３３に相当し、ＣＲＴ４が図１
中の報知手段３４に相当することになる。
が図１中の比較判定手段３３に相当し、ＣＲＴ４が図１
中の報知手段３４に相当することになる。
【００６５】本例においては、オリエンテーション開始
指令が出されたときは、その都度、オリエンテーション
時間を求めて比較判定することになる。そこで、オリエ
ンテーション指令が出される時の状況、例えばその時点
において主軸が回転しているか否かの状況などに応じ
て、それぞれのオリエンテーション時間に対する予知レ
ベルの値を選択するようにしてもよい。
指令が出されたときは、その都度、オリエンテーション
時間を求めて比較判定することになる。そこで、オリエ
ンテーション指令が出される時の状況、例えばその時点
において主軸が回転しているか否かの状況などに応じ
て、それぞれのオリエンテーション時間に対する予知レ
ベルの値を選択するようにしてもよい。
【００６６】また、前述した位置偏差量の比較判定期間
の設定の場合と同様に、ＮＣプログラム中に予め組み入
れておいたチェックフラグが読み出されたことを条件と
して、その後のオリエンテーション指令時に限って比較
判定をすることも可能である。Ｄ．主軸の速度到達時間
による故障予知 「主軸の速度到達時間について」この速度到達時間は、
主軸モータ１１を所定の目標回転速度まで回転させる回
転指令がＣＰＵ１から出されてから、その目標回転速度
に達するまでの経過時間である。
の設定の場合と同様に、ＮＣプログラム中に予め組み入
れておいたチェックフラグが読み出されたことを条件と
して、その後のオリエンテーション指令時に限って比較
判定をすることも可能である。Ｄ．主軸の速度到達時間
による故障予知 「主軸の速度到達時間について」この速度到達時間は、
主軸モータ１１を所定の目標回転速度まで回転させる回
転指令がＣＰＵ１から出されてから、その目標回転速度
に達するまでの経過時間である。
【００６７】そして、この速度到達時間は、工作機械に
下記のような異常が生じた場合に大きい値を示すことに
なる。したがって、その値の変化から故障の予知が可能
となる。
下記のような異常が生じた場合に大きい値を示すことに
なる。したがって、その値の変化から故障の予知が可能
となる。
【００６８】主軸モータ１１のベアリングの劣化 主軸回転検出器の不良 「故障の予知レベルの設定」このような速度到達時間に
対する故障の予知レベル（時間）は、前述した位置偏差
量の場合と同様に設定する。
対する故障の予知レベル（時間）は、前述した位置偏差
量の場合と同様に設定する。
【００６９】本実施例では、後述するように特定される
速度到達時間に対する故障の予知レベル（時間）として
設定される。
速度到達時間に対する故障の予知レベル（時間）として
設定される。
【００７０】「比較判定期間の設定」主軸の速度到達時
間を監視データとする場合は、主軸モータ１１が回転指
令を受けてから目標回転速度に達するまでの間を速度到
達時間の計測期間として設定し、その計測の終了時を予
知レベルとの比較判定時期とする。
間を監視データとする場合は、主軸モータ１１が回転指
令を受けてから目標回転速度に達するまでの間を速度到
達時間の計測期間として設定し、その計測の終了時を予
知レベルとの比較判定時期とする。
【００７１】まず、速度到達時間の計測開始時点は、
予めＲＡＭ３内の作業プログラム中に組み入れておいた
所定のチェックフラグが読み出され、かつその後に主
軸モータ１１を所定の目標回転数まで回転させる回転指
令が出された時点とする。上記の時点の設定のために
は、前述した位置偏差量の場合と同様に、チェックフラ
グとして、作業プログラムの補助機能（Ｍ機能）ワード
の中のコード（Ｍコード）の１つを用いることができ
る。また、上記の時点は、作業プログラムの補助機能
ワードの種々のコード（Ｍコード）の内、主軸モータ１
１の回転指令に相当するものがＲＡＭ３から読み出され
て実行される時点とする。したがって、実行されるプロ
グラム中のＭコードを読み取って、その中に、チェック
フラグに相当するものと、回転指令に相当するものがあ
るかどうかをチェックすることによって、計測開始時点
が指定できることになる。このようなチェック機能はＰ
Ｃ１７が果す。
予めＲＡＭ３内の作業プログラム中に組み入れておいた
所定のチェックフラグが読み出され、かつその後に主
軸モータ１１を所定の目標回転数まで回転させる回転指
令が出された時点とする。上記の時点の設定のために
は、前述した位置偏差量の場合と同様に、チェックフラ
グとして、作業プログラムの補助機能（Ｍ機能）ワード
の中のコード（Ｍコード）の１つを用いることができ
る。また、上記の時点は、作業プログラムの補助機能
ワードの種々のコード（Ｍコード）の内、主軸モータ１
１の回転指令に相当するものがＲＡＭ３から読み出され
て実行される時点とする。したがって、実行されるプロ
グラム中のＭコードを読み取って、その中に、チェック
フラグに相当するものと、回転指令に相当するものがあ
るかどうかをチェックすることによって、計測開始時点
が指定できることになる。このようなチェック機能はＰ
Ｃ１７が果す。
【００７２】一方、計測終了時点は、主軸アンプ１３か
らの速度到達信号が入出力ユニット１６からシステムバ
スに入力された時点とする。その速度到達信号が入力さ
れたか否かの判定機能もＰＣ１７が果す。
らの速度到達信号が入出力ユニット１６からシステムバ
スに入力された時点とする。その速度到達信号が入力さ
れたか否かの判定機能もＰＣ１７が果す。
【００７３】したがって、このように計測開始時点およ
びその終了時点を設定するための構成が図１中の指定部
３３Ａに相当することになる。
びその終了時点を設定するための構成が図１中の指定部
３３Ａに相当することになる。
【００７４】「故障予知動作」図１５は、主軸の速度到
達時間による故障予知動作のみに関してのＰＣ１７とマ
クロエクゼキュータ１８の機能説明図であり、また図１
６は、その故障予知動作を説明するためのフローチャー
トである。
達時間による故障予知動作のみに関してのＰＣ１７とマ
クロエクゼキュータ１８の機能説明図であり、また図１
６は、その故障予知動作を説明するためのフローチャー
トである。
【００７５】基本的な故障予知動作は、前述したオリエ
ンテーション時間の場合と同様であるため、ここでは相
違点についてのみ説明する。
ンテーション時間の場合と同様であるため、ここでは相
違点についてのみ説明する。
【００７６】その相違点は、ステップＳ１１Ａにて、作
業プログラム中のＭコードに前述したチェックフラグに
相当するものがあることをＰＣ１７が判定したことを条
件として、ステップＳ１１からステップＳ１２に進むこ
とである。
業プログラム中のＭコードに前述したチェックフラグに
相当するものがあることをＰＣ１７が判定したことを条
件として、ステップＳ１１からステップＳ１２に進むこ
とである。
【００７７】なお、主軸モータ１１の回転指令が主軸モ
ータ１１を右回転させるものであるか、またはそれを左
回転させるものであるかを区別して、主軸モータ１１の
回転方向に応じた故障の予知動作をすることもできる。
その場合には、主軸モータ１１の回転方向によって故障
の予知レベルを選択するようにしてもよい。
ータ１１を右回転させるものであるか、またはそれを左
回転させるものであるかを区別して、主軸モータ１１の
回転方向に応じた故障の予知動作をすることもできる。
その場合には、主軸モータ１１の回転方向によって故障
の予知レベルを選択するようにしてもよい。
【００７８】『他の実施例』本発明の故障予知装置は、
前述した４つの監視データの他、工作機械の一連の作業
工程中の作業状況に応じて変化する種々のデータを監視
データとすることができる。
前述した４つの監視データの他、工作機械の一連の作業
工程中の作業状況に応じて変化する種々のデータを監視
データとすることができる。
【００７９】また、工作機械の一連の作業工程中におい
て複数の監視期間を設定して、それぞれの期間におい
て、同一または異なる監視データを監視するようにして
もよい。その場合には、それぞれの監視期間をチェック
フラグなどによって区別したり、またそれぞれの期間に
応じた故障の予知レベルを選択できるように構成するこ
ともできる。
て複数の監視期間を設定して、それぞれの期間におい
て、同一または異なる監視データを監視するようにして
もよい。その場合には、それぞれの監視期間をチェック
フラグなどによって区別したり、またそれぞれの期間に
応じた故障の予知レベルを選択できるように構成するこ
ともできる。
【００８０】また、監視データの監視期間は、何ら上述
した実施例に特定されず任意に設定できる。
した実施例に特定されず任意に設定できる。
【００８１】また、その監視期間の設定方法としては、
上述した実施例の他、種々の条件、例えば工作機械の可
動部のスピードや移動量に基づいて設定したり、作業負
荷の大きさに基づいて設定したり、または監視データの
値が所定値に達したことなどを条件として設定するよう
にしてもよい。
上述した実施例の他、種々の条件、例えば工作機械の可
動部のスピードや移動量に基づいて設定したり、作業負
荷の大きさに基づいて設定したり、または監視データの
値が所定値に達したことなどを条件として設定するよう
にしてもよい。
【００８２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の工作機械
の故障予知装置は、工作機械の監視データの監視期間と
して、モータの定速の空送り動作期間中の期間を特定す
ることにより、その特定期間中に動作状況に最適な故障
予知レベルの設定を可能とし、その最適な故障予知レベ
ルと監視データとの比較から故障を早期に予知すること
ができる。また、モータの定速の空送り動作期間中は、
工作機械の加工条件の如何に拘わらず、モータに掛かる
負荷がほぼ一定となるため、種々の加工動作を行う場合
にも故障予知レベルを共通化して、その故障予知レベル
の設定作業の簡素化を図ることができる。
の故障予知装置は、工作機械の監視データの監視期間と
して、モータの定速の空送り動作期間中の期間を特定す
ることにより、その特定期間中に動作状況に最適な故障
予知レベルの設定を可能とし、その最適な故障予知レベ
ルと監視データとの比較から故障を早期に予知すること
ができる。また、モータの定速の空送り動作期間中は、
工作機械の加工条件の如何に拘わらず、モータに掛かる
負荷がほぼ一定となるため、種々の加工動作を行う場合
にも故障予知レベルを共通化して、その故障予知レベル
の設定作業の簡素化を図ることができる。
【図１】本発明の基本的なブロック構成図である。
【図２】本発明の基本的な動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】本発明を適用したＮＣ工作機械のシステム構成
図である。
図である。
【図４】図３に示すＮＣ工作機械の一連の作業工程の一
例の説明図である。
例の説明図である。
【図５】図４に示す一連の作業工程中におけるサーボモ
ータの位置偏差量の変化曲線図である。
ータの位置偏差量の変化曲線図である。
【図６】図３に示すＣＲＴの表示画面の構成例を示す画
面の平面図である。
面の平面図である。
【図７】サーボモータの位置偏差量によって故障予知動
作をするときの図３に示すＰＣとマクロエクゼキュータ
の機能説明図である。
作をするときの図３に示すＰＣとマクロエクゼキュータ
の機能説明図である。
【図８】サーボモータの位置偏差量による故障予知動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図９】図３に示すＣＲＴが故障を報知しているときの
画面の平面図である。
画面の平面図である。
【図１０】図４に示す一連の作業工程中におけるサーボ
モータの負荷電流の変化曲線図である。
モータの負荷電流の変化曲線図である。
【図１１】サーボモータの負荷電流値によって故障予知
動作をするときの図３に示すＰＣとマクロエクゼキュー
タの機能説明図である。
動作をするときの図３に示すＰＣとマクロエクゼキュー
タの機能説明図である。
【図１２】サーボモータの負荷電流値による故障予知動
作を説明するためのフローチャートである。
作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】主軸のオリエンテーション時間によって故障
予知動作をするときの図３に示すＰＣとマクロエクゼキ
ュータの機能説明図である。
予知動作をするときの図３に示すＰＣとマクロエクゼキ
ュータの機能説明図である。
【図１４】主軸のオリエンテーション時間による故障予
知動作を説明するためのフローチャートである。
知動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】主軸の速度到達時間によって故障予知動作を
するときの図３に示すＰＣとマクロエクゼキュータの機
能説明図である。
するときの図３に示すＰＣとマクロエクゼキュータの機
能説明図である。
【図１６】主軸の速度到達時間による故障予知動作を説
明するためのフローチャートである。
明するためのフローチャートである。
１ ＣＰＵ ２ システムＲＯＭ ３ ＲＡＭ ３Ａ 予知レベル記憶部 ４ ＣＲＴ ５ ＣＲＴ制御部 ６ データ入力装置 ７ サーボモータ ８ サーボ制御部 ８Ａ 位置偏差カウンタ ９ サーボアンプ １０ パルスコーダ １１ 主軸モータ １２ Ｄ／Ａ変換部 １３ 主軸アンプ １４ パルスジェネレータ １５ 位置センサ １６ 入出力ユニット １７ ＰＣ（プログラマブルコントローラ） １７Ａ 比較判定部 １７Ｂ タイマー １７Ｃ カウンター １８ マクロエクゼキュータ １８Ａ 比較判定部 ３１ 検出手段 ３２ 予知レベル設定手段 ３３ 比較判定手段 ３３Ａ 比較判定期間の指定部 ３４ 報知手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 正和 静岡県富士市今泉字鴨田700番地の１ ジャトコ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−212043（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−123105（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−25511（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/18,19/19
Claims (5)
- 【請求項１】 工作機械のモータの動作状況に応じて変
化する監視データを検出する検出手段と、 前記モータの定速の空送り動作期間内の所定期間を工作
機械の故障予知の判定期間として設定する判定期間設定
手段と、 前記判定期間内における前記監視データの故障の予知レ
ベルを設定する設定手段と、 前記判定期間内における前記監視データが前記予知レベ
ルを越えたときに、故障予知信号を出力する比較判定手
段と、 前記故障予知信号に基づいて前記工作機械の故障が予知
されたことを報知する報知手段とを備えてなることを特
徴とする工作機械の故障予知装置。 - 【請求項２】 前記判定期間設定手段は、前記モータが
加工動作の前後において工具を定速で空送り動作する期
間を前記空送り動作期間とすることを特徴とする請求項
１に記載の工作機械の故障予知装置。 - 【請求項３】 前記モータは、工具の送り動作用のモー
タであることを特徴とする請求項１または２に記載の工
作機械の故障予知装置。 - 【請求項４】 前記モータは、前記工作機械の主軸回動
用の主軸モータであることを特徴とする請求項１または
２に記載の工作機械の故障予知装置。 - 【請求項５】 前記工作機械は、所定の作業プログラム
にしたがって動作するＮＣ工作機械であり、 前記判定期間設定手段は、前記ＮＣ工作機械の作業プロ
グラム中の所定の指令が処理された時点を基準として前
記判定期間を設定することを特徴とする請求項１から４
のいずれかに記載の工作機械の故障予知装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03040296A JP3100406B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 工作機械の故障予知装置 |
| US07/846,666 US5414632A (en) | 1991-03-06 | 1992-03-05 | System and method for predicting failure in machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03040296A JP3100406B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 工作機械の故障予知装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04278605A JPH04278605A (ja) | 1992-10-05 |
| JP3100406B2 true JP3100406B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=12576650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03040296A Expired - Fee Related JP3100406B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 工作機械の故障予知装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5414632A (ja) |
| JP (1) | JP3100406B2 (ja) |
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