従来、切削工具の状態をモニタする技術が知られている。
[本開示が解決しようとする課題]
特許文献1に記載の技術を超えて、切削工具における切刃の状態をモニタ可能なシステムにおいて、切削工具に関する優れた機能を実現することが可能な技術が望まれる。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切削工具における切刃の状態をモニタ可能なシステムにおいて、切削工具に関する優れた機能を実現することが可能な管理装置、表示処理方法および表示処理プログラムを提供することである。
[本開示の効果]
本開示によれば、切削工具における切刃の状態をモニタ可能なシステムにおいて、切削工具に関する優れた機能を実現することができる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本開示の実施の形態に係る管理装置は、加工条件に関する情報である切削情報を取得する切削情報取得部と、センサにより測定された切削工具に関する計測結果を取得する計測結果取得部と、前記切削情報取得部により取得された前記切削情報および前記計測結果取得部により取得された前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行う表示処理部とを備える。
このように、切削情報および計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行う構成により、切削工具の状態をユーザに認識させることができるため、たとえば、切削加工の開始前において、切削工具の状態に問題がある場合、切削工具の状態を改善してから切削加工を開始することができる。したがって、切削工具における切刃の状態をモニタ可能なシステムにおいて、切削工具に関する優れた機能を実現することができる。
(2)前記管理装置は、さらに、前記計測結果に基づいて、工作機械への前記切削工具に関する部品の取り付け状態を評価する評価部を備え、前記表示処理部は、前記評価部から取得した前記取り付け状態に関する情報を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、切削工具に関する部品の取り付け状態に問題がある場合、取り付け状態を改善してから切削加工を開始することができる。
(3)前記管理装置は、さらに、前記計測結果に基づいて、前記切削工具の切刃の状態を判定する判定部を備え、前記表示処理部は、前記判定部から取得した、前記切削工具の切刃の状態に関する情報を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、切刃の状態に問題がある場合、たとえば切刃の交換等により切刃の状態を改善してから切削加工を開始することができる。
(4)前記管理装置は、さらに、前記切削情報および前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具の寿命に関する情報を算出する算出部を備え、前記表示処理部は、前記算出部から取得した、前記切削工具の寿命に関する情報を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、切削工具の使用に関する情報たとえば切刃の累計使用時間に応じて、切刃の交換の要否を判断することができる。
(5)前記算出部は、前記切削情報および前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具の推定使用可能時間を算出し、前記表示処理部は、前記算出部から取得した前記推定使用可能時間を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、推定使用可能時間が予定している加工時間より短い場合、予め切削工具の切刃の交換等を行うことができる。
(6)前記算出部は、前記切削情報および前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具を用いて加工可能な被削物の数を示す加工可能数を算出し、前記表示処理部は、前記算出部から取得した前記加工可能数を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、加工可能数が予定している加工数より少ない場合、予め切削工具の切刃の交換等を行うことができる。
(7)前記表示処理部は、前記切削工具の画像を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、切削加工に用いる切削工具を目視で確認することができる。
(8)前記計測結果取得部は、カメラにより撮影された前記切削工具の撮像結果を取得し、前記表示処理部は、前記撮像結果が示す画像を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、使用すべき切削工具が工作機械に取り付けられているか否かを確認することができる。
(9)前記切削情報取得部は、前記切削工具の画像情報を記憶部から取得し、前記表示処理部は、前記画像情報が示す画像を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、切削加工に用いる切削工具を簡易な処理で表示することができる。
(10)前記計測結果取得部は、カメラにより撮影された前記切削工具の撮像結果を取得し、前記切削情報取得部は、前記切削工具の画像情報を記憶部から取得し、前記表示処理部は、前記撮像結果が示す画像と、前記画像情報が示す画像とを1つの画面に表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、使用すべき切削工具と、実際に工作機械に取り付けられている切削工具とを見比べることができるため、使用すべき切削工具が工作機械に取り付けられているか否かをより正確に確認することができる。
(11)前記管理装置は、さらに、前記計測結果に基づいて、工作機械への前記切削工具に関する部品の取り付け状態を評価する評価部と、前記計測結果に基づいて、前記切削工具の切刃の状態を判定する判定部と、前記切削情報および前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具の寿命に関する情報を算出する算出部とを備え、前記表示処理部は、前記評価部の評価結果、前記判定部の判定結果および前記算出部の算出結果から選択される複数の結果に基づいて、前記切削工具の状態を判断し、判断結果を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、複数の情報に基づいて切削工具の状態を総合的に判断し、何らかの異常または不具合が生じている場合に切削工具の状態を改善してから切削加工を開始することができる。
(12)前記切削工具には1または複数の前記センサが搭載されており、前記切削情報取得部は、前記センサに関する設定を示す設定情報を取得し、前記管理装置は、さらに、前記設定情報に基づいて、前記計測結果取得部による前記計測結果の取得に関する演算を行う演算部を備え、前記表示処理部は、前記演算部による演算の結果を表示する処理を行ってもよい。
このような構成により、たとえば切削加工の開始前において、センサの計測結果を切削加工中に正常に取得できるか否かを確認することができるため、たとえば切削加工中にセンサの計測結果を取得できなくなることを未然に防ぐことができ、取得した計測情報を用いて切刃の状態を正確に判定することができる。
(13)本開示の実施の形態に係る表示処理方法は、管理装置における表示処理方法であって、加工条件に関する情報である切削情報を取得するステップと、センサにより測定された切削工具に関する計測結果を取得するステップと、取得した前記切削情報および前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行うステップとを含む。
このように、切削情報および計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行う方法により、切削工具の状態をユーザに認識させることができるため、たとえば、切削加工の開始前において、切削工具の状態に問題がある場合、切削工具の状態を改善してから切削加工を開始することができる。したがって、切削工具における切刃の状態をモニタ可能なシステムにおいて、切削工具に関する優れた機能を実現することができる。
(14)本開示の実施の形態に係る表示処理プログラムは、管理装置において用いられる表示処理プログラムであって、コンピュータを、加工条件に関する情報である切削情報を取得する切削情報取得部と、センサにより測定された切削工具に関する計測結果を取得する計測結果取得部と、前記切削情報取得部により取得された前記切削情報および前記計測結果取得部により取得された前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行う表示処理部、として機能させるためのプログラムである。
このように、切削情報および計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行う構成により、切削工具の状態をユーザに認識させることができるため、たとえば、切削加工の開始前において、切削工具の状態に問題がある場合、切削工具の状態を改善してから切削加工を開始することができる。したがって、切削工具における切刃の状態をモニタ可能なシステムにおいて、切削工具に関する優れた機能を実現することができる。
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
[工具システム]
図1は、本開示の実施の形態に係る工具システムの構成を示す図である。
図1を参照して、工具システム300は、切削工具100と、管理装置200と、無線親機201と、表示装置202と、カメラモジュール203とを備える。無線親機201、表示装置202およびカメラモジュール203は、たとえば有線で管理装置200にそれぞれ接続されている。
カメラモジュール203は、撮像センサ203Aを備える。撮像センサ203Aは、カメラの一例である。撮像センサ203Aは、切削工具100を撮像する。カメラモジュール203は、たとえば定期的に、撮像センサ203Aにより撮影された撮像結果を示す画像情報Pc1を管理装置200へ送信する。
切削工具100は、図示しない工作機械に取り付けられる。切削工具100は、シャンク部10と、シャンク部10に設けられたセンサモジュール20とを備える。後述するように、センサモジュール20は、センサおよび電池を含む。たとえば、シャンク部10は、切刃を有する切削インサート1を取り付け可能である。センサモジュール20は、たとえば、ひずみセンサにより測定された計測結果を示す計測情報、および電圧センサにより測定された電池の端子電圧の計測結果を示す電池電圧情報を格納したセンサパケットを生成し、生成したセンサパケットを含む無線信号を無線親機201へ送信する。
無線親機201は、たとえばアクセスポイントである。無線親機201は、切削工具100から受信した無線信号に含まれるセンサパケットを取得して管理装置200へ中継する。
管理装置200は、無線親機201経由で切削工具100からセンサパケットを受信すると、受信したセンサパケットから計測情報を取得する。
無線親機201は、受信レベルセンサ201Aを備える。受信レベルセンサ201Aは、切削工具100からの無線信号の受信時におけるRSSI(Received Signal Strength Indicator)を計測する。無線親機201は、受信レベルセンサ201AによるRSSIの計測結果を示す通信状態情報を管理装置200へ送信する。
切削工具100および無線親機201は、たとえば、IEEE 802.15.4に準拠したZigBee(登録商標)、IEEE 802.15.1に準拠したBluetooth(登録商標)およびIEEE802.15.3aに準拠したUWB(Ultra Wide Band)等の通信プロトコルを用いた無線による通信を行う。なお、切削工具100および無線親機201間において、上記以外の通信プロトコルが用いられてもよい。
管理装置200は、加工条件に関する情報である切削情報およびセンサにより測定された切削工具100に関する計測結果を取得する。管理装置200は、取得した切削情報および取得した計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、切削工具100の状態に関する内容を表示装置202に表示する処理を行う。
たとえば、管理装置200は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果として、撮像センサ203Aにより撮影された撮像結果を取得する。より詳細には、管理装置200は、画像情報Pc1をカメラモジュール203から受信する。
また、たとえば、管理装置200は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果として、センサモジュール20のセンサにより測定された計測結果を取得する。より詳細には、管理装置200は、計測情報および電池電圧情報を無線親機201経由でセンサモジュール20から受信する。
また、たとえば、管理装置200は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果として、受信レベルセンサ201AによるRSSIの計測結果を取得する。より詳細には、管理装置200は、通信状態情報を無線親機201から受信する。
なお、工具システム300は、1つの切削工具100を備える構成に限らず、複数の切削工具100を備える構成であってもよい。また、工具システム300は、1つの管理装置200を備える構成に限らず、複数の管理装置200を備える構成であってもよい。
[切削工具]
図2は、本開示の実施の形態に係る切削工具を工作機械に取り付けた状態を示す図である。
図2を参照して、切削工具100は、シャンク部10が工作機械における刃物台50に上下から挟まれることにより固定される。
切削工具100は、たとえば、回転する被削物の加工に用いられる旋削加工用の工具であり、旋盤等の工作機械に取り付けられる。
上述したように、シャンク部10は、切刃を有する切削インサート1を取り付け可能である。すなわち、切削工具100は、いわゆるスローアウェイバイトである。より詳細には、シャンク部10は、固定用部材3A,3Bを含む。固定用部材3A,3Bは、切削インサート1を保持する。
切削インサート1は、たとえば、上面視で三角形、正方形、ひし形、および五角形等の多角形状である。切削インサート1は、たとえば、上面の中央において貫通孔が形成され、固定用部材3A,3Bによりシャンク部10に固定される。
カメラモジュール203における撮像センサ203Aは、切削工具100におけるシャンク部10に取り付けられた切削インサート1を撮像する。カメラモジュール203は、撮像センサ203Aにより撮影された撮像結果を示す画像情報Pc1を生成し、生成した画像情報Pc1を管理装置200へ送信する。
なお、シャンク部10は、固定用部材3A,3Bを含まない代わりに、自己が切刃を有する構成であってもよい。すなわち、切削工具100は、むくバイトまたはろう付けバイトであってもよい。
また、切削工具100は、たとえば、固定された被削物の加工に用いられる転削加工用の工具であって、フライス盤等の工作機械に取り付けられてもよい。転削加工用の切削工具100は、シャンク部10に切削インサート1を取り付け可能な構成であってもよいし、シャンク部10が切刃を有する構成であってもよい。
[センサモジュール]
図3は、本開示の実施の形態に係るセンサモジュールの構成を示す図である。
図3を参照して、センサモジュール20は、ひずみセンサ22A,22Bと、加速度センサ22Cと、処理部23と、通信部24と、記憶部25と、電圧センサ28と、電池29とを含む。センサモジュール20は、たとえばユーザの操作により起動される。
処理部23における各機能は、1または複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、「処理回路」は、たとえば、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたCPU(Central Processing Unit)およびDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサ、または各機能を実行するように設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)およびFPGA(Field Programmable Gate Array)等を含む。通信部24は、たとえば通信用IC(Integrated Circuit)等の通信回路により実現される。記憶部25は、たとえば不揮発性メモリである。
電池29は、たとえば、1次電池、2次電池、太陽電池、またはキャパシタ等を含む蓄電装置である。電池29は、ひずみセンサ22A,22B、加速度センサ22C、電圧センサ28、記憶部25ならびに処理部23および通信部24の各回路に電力を供給する。
ひずみセンサ22A,22Bおよび加速度センサ22Cは、たとえば、切削工具100における切刃の近傍に設けられる。以下、ひずみセンサ22A,22Bおよび加速度センサ22Cの各々をセンサ22とも称する。
なお、センサモジュール20は、3つのセンサ22を備える構成に限らず、1つ、2つまたは4つ以上のセンサ22を備える構成であってもよい。また、センサモジュール20は、3つのセンサ22のうちの少なくとも1つの代わりに、または3つのセンサ22に加えて、圧力センサ、音センサおよび温度センサ等の他のセンサを含む構成であってもよい。
(通信接続)
処理部23は、センサモジュール20が起動されると、管理装置200との通信接続を確立する処理を行う。
たとえば、管理装置200は、定期的または不定期に、管理装置200のMACアドレスを含むアドバタイズパケットを無線親機201経由でブロードキャストする。
通信部24は、センサモジュール20が起動された後、無線親機201から受信した無線信号に含まれるアドバタイズパケットを取得し、取得したアドバタイズパケットを処理部23へ出力する。
処理部23は、通信部24からアドバタイズパケットを受けると、受けたアドバタイズパケットに含まれる送信元MACアドレスを有する管理装置200を通信対象として設定する。具体的には、処理部23は、当該送信元MACアドレスを、通信対象の管理装置200のMACアドレスとして記憶部25に登録する。また、処理部23は、センサモジュール20のMACアドレスを含む応答パケットを生成して通信部24へ出力する。
通信部24は、処理部23から受けた応答パケットを含む無線信号を無線親機201経由で管理装置200へ送信する。
管理装置200は、無線親機201経由で切削工具100のセンサモジュール20からセンサモジュール20の応答パケットを受信すると、受信した応答パケットに含まれる送信元MACアドレスを有するセンサモジュール20を通信対象として設定する。具体的には、管理装置200は、当該送信元MACアドレスを、通信対象のセンサモジュール20のMACアドレスとして後述する記憶部280に登録する。
(センサパケットの送信)
ひずみセンサ22A,22Bは、ひずみを計測し、計測したひずみを示すアナログ信号を処理部23へ出力する。加速度センサ22Cは、加速度を計測し、計測した加速度を示すアナログ信号を処理部23へ出力する。電圧センサ28は、電池29の端子電圧を計測し、計測した端子電圧を示すアナログ信号を処理部23へ出力する。
処理部23は、センサ22から受けるアナログ信号をAD(Analog Digital)変換し、変換後のデジタル値であるセンサ計測値を生成する。処理部23は、センサ計測値を生成すると、生成したセンサ計測値に対応のセンサ22のセンサIDを付与した計測情報を記憶部25に蓄積する。
また、処理部23は、電圧センサ28から受けるアナログ信号をAD変換し、変換後のデジタル値である電圧センサ計測値を生成する。処理部23は、生成した電圧センサ計測値を示す電池電圧情報を記憶部25に蓄積する。
処理部23は、たとえば所定周期に従う送信タイミングにおいて、1または複数の計測情報および電池電圧情報を記憶部25から取得する。そして、処理部23は、取得した計測情報および取得した電池電圧情報が格納されたセンサパケットを生成し、生成したセンサパケットを通信部24へ出力する。
通信部24は、送信タイミングごとにセンサパケットを処理部23から受けて、受けたセンサパケットを無線親機201経由で管理装置200へ送信する。
(検知処理)
処理部23は、記憶部25に蓄積した計測情報に基づいて、切削インサート1における切刃の異常を検知する検知処理を行う。
処理部23は、計測情報に基づいて、切刃に異常が発生したことを検知すると、切刃に異常が発生したことを示す検知情報が格納された検知パケットを生成し、生成した検知パケットを通信部24へ出力する。
通信部24は、検知情報が格納された検知パケットを処理部23から受けて、受けた検知パケットを無線親機201経由で管理装置200へ送信する。
[管理装置]
図4は、本開示の実施の形態に係る管理装置の構成を示す図である。
図4を参照して、管理装置200は、受付部210と、切削情報取得部220と、算出部230と、演算部231と、通信部240と、計測結果取得部250と、評価部260と、表示処理部270と、記憶部280と、判定部290とを備える。
通信部240は、たとえば通信用IC等の通信回路により実現される。受付部210、切削情報取得部220、算出部230、演算部231、計測結果取得部250、評価部260、表示処理部270および判定部290は、たとえば、CPUおよびDSP等のプロセッサによって実現される。記憶部280は、たとえば不揮発性メモリである。
受付部210は、マウスおよびキーボード等の入力機器であり、ユーザが表示装置202に表示された画面に対して行った操作を受け付け、受け付けた操作内容を示す操作情報を生成して表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、受付部210から操作情報を受けると、受けた操作情報に従って画面情報を生成し、生成した画面情報に基づいて画面を表示する処理、より詳細には当該画面を表示装置202に表示する処理を行う。
たとえば、通信部240は、無線親機201経由で切削工具100から検知パケットを受信すると、受信した検知パケットから検知情報を取得し、取得した検知情報を表示処理部270へ出力する。表示処理部270は、通信部240から検知情報を受けると、受けた検知情報に基づいて、切刃に異常が発生したことを示す画面を表示装置202に表示する処理を行う。
切削情報取得部220は、加工条件に関する情報である切削情報を受付部210から取得する。計測結果取得部250は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果を通信部240から取得する。表示処理部270は、切削情報取得部220により取得された切削情報および計測結果取得部250により取得された計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、切削工具100の状態に関する内容を表示する処理を行う。
[計測結果の取得]
たとえば、計測結果取得部250は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果として、センサモジュール20のセンサ22により測定された計測結果および電圧センサ28による端子電圧の計測結果を取得する。より詳細には、通信部240は、無線親機201経由で切削工具100からセンサパケットを受信すると、受信したセンサパケットから計測情報および電池電圧情報を取得し、取得した計測情報および電池電圧情報を計測結果取得部250へ出力する。計測結果取得部250は、通信部240から計測情報および電池電圧情報を受けると、受けた計測情報および電池電圧情報を表示処理部270および演算部231へ出力する。また、計測結果取得部250は、計測情報を算出部230へ出力する。
表示処理部270は、計測結果取得部250から計測情報および電池電圧情報を受けると、受けた計測情報および電池電圧情報を記憶部280に保存する。より詳細には、表示処理部270は、当該計測情報をセンサIDごとに記憶部280に保存する。
また、たとえば、計測結果取得部250は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果として、無線親機201における受信レベルセンサ201AによるRSSIの計測結果を取得する。より詳細には、通信部240は、無線親機201から通信状態情報を受信すると、受信した通信状態情報を計測結果取得部250へ出力する。計測結果取得部250は、通信部240から通信状態情報を受けると、受けた通信状態情報を表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、計測結果取得部250から通信状態情報を受けると、受けた通信状態情報を記憶部280に保存する。
また、たとえば、計測結果取得部250は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果として、カメラモジュール203における撮像センサ203Aによる切削工具100の撮像結果を取得する。より詳細には、通信部240は、画像情報Pc1をカメラモジュール203から受信する。通信部240は、カメラモジュール203から画像情報Pc1を受信すると、受信した画像情報Pc1を計測結果取得部250へ出力する。計測結果取得部250は、通信部240から受けた画像情報Pc1を評価部260および表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、計測結果取得部250から画像情報Pc1を受けると、受けた画像情報Pc1を記憶部280に保存する。
[切削情報の取得]
(切削パラメータ情報の取得)
たとえば、切削情報取得部220は、切削情報として、切削加工に用いられるシャンク部10の名称、切削加工に用いられる切削インサート1の名称、切削加工される被削物の名称、および切削加工における切削条件を示す切削パラメータ情報等の、加工条件に関する情報を取得する。
より詳細には、受付部210は、たとえば、切削加工開始前において加工条件の設定処理を開始すべき旨を示す操作を受け付けると、加工条件の設定処理を開始すべき旨を示す操作情報Csを生成して表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、受付部210から操作情報Csを受けると、受けた操作情報Csに従って画面情報を生成し、生成した画面情報に基づいて設定画面を表示装置202に表示する処理を行う。
図5は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける表示装置に表示された設定画面の一例を示す図である。
図5を参照して、設定画面S1には、切削加工に関するパラメータを設定するための領域Rg1と、設定されたパラメータに関する詳細情報を表示するための領域Rg2と、切削インサート1に関する詳細情報を表示するための領域Rg3と、パラメータのプリセットを表示するための領域Rg4とが含まれる。
領域Rg1には、ドロップダウンリストDL1,DL2,DL3,DL4と、テキストボックスTB1と、ボタンBt4とが含まれる。ドロップダウンリストDL1は、切削インサート1の名称をリストアイテムとして有する。ドロップダウンリストDL2は、シャンク部10の名称をリストアイテムとして有する。ドロップダウンリストDL3は、被削物の名称をリストアイテムとして有する。ドロップダウンリストDL4は、各種切削条件をリストアイテムとして有する。
領域Rg2には、詳細情報リストLt1と、タブTAB1,TAB2,TAB3,TAB4とが含まれる。
領域Rg3には、画像表示領域Imgと、詳細情報リストLt3とが含まれる。
領域Rg4には、プリセットリストLt2が含まれる。プリセットリストLt2は、予め設定された、切削インサート1の名称、シャンク部10の名称、被削物の名称および切削条件の組み合わせであるプリセットとしてプリセットp1,p2,p3を有する。
ユーザは、ドロップダウンリストDL1~DL4およびテキストボックスTB1に対して操作を行うことにより、切削加工に関するパラメータを設定する。
より詳細には、ユーザは、ドロップダウンリストDL1をクリックすることにより表示されるリストアイテムから、切削加工に用いる切削インサート1の名称を選択する操作を行う。また、ユーザは、ドロップダウンリストDL2をクリックすることにより表示されるリストアイテムから、切削加工に用いるシャンク部10の名称を選択する操作を行う。また、ユーザは、ドロップダウンリストDL3をクリックすることにより表示されるリストアイテムから、切削加工される被削物の名称を選択する操作を行う。また、ユーザは、ドロップダウンリストDL4をクリックすることにより表示されるリストアイテムから、切削加工における切削条件を選択する操作を行う。
また、ユーザは、テキストボックスTB1に、突き出し長さLを入力する操作を行う。
ユーザは、ドロップダウンリストDL1~DL4における選択操作およびテキストボックスTB1における入力操作を終えると、ボタンBt4をクリックする。
受付部210は、ユーザによるボタンBt4をクリックする操作を受け付けると、ドロップダウンリストDL1~DL4において選択されたアイテムリストおよびテキストボックスTB1に入力された数値を示す切削パラメータ情報を生成し、生成した切削パラメータ情報を切削情報取得部220へ出力する。
切削情報取得部220は、受付部210から切削パラメータ情報を受けると、受けた切削パラメータ情報を表示処理部270および算出部230へ出力する。表示処理部270は、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報を記憶部280に保存する。
なお、ユーザは、領域Rg1におけるドロップダウンリストDL1~DL1およびテキストボックスTB1に対して操作を行う代わりに、領域Rg4におけるプリセットリストLt2に対して操作を行うことにより、切削加工に関するパラメータを設定することができる。
より詳細には、受付部210は、たとえばユーザによるプリセットp1を選択する操作を受け付けると、プリセットp1が選択されたことを示す操作情報C1を生成して表示処理部270へ出力する。
記憶部280は、プリセットと、プリセットに対応する、切削インサート1の名称、シャンク部10の名称、被削物の名称および切削条件との対応関係を示すプリセット対応情報を記憶している。
表示処理部270は、受付部210から操作情報C1を受けると、記憶部280に記憶されているプリセット対応情報を参照することにより、受けた操作情報C1が示すプリセットに対応する、切削インサート1の名称、シャンク部10の名称、被削物の名称および切削条件を特定してドロップダウンリストDL1~DL4にそれぞれ表示する処理を行う。
たとえば、受付部210は、ユーザによるボタンBtaをクリックする操作を受け付けると、記憶部280に記憶されているプリセット対応情報におけるプリセットp1を消去する処理を行う。また、たとえば、受付部210は、ユーザによるボタンBtbをクリックする操作を受け付けると、記憶部280に記憶されているプリセット対応情報におけるプリセットp2を消去する処理を行う。また、たとえば、受付部210は、ユーザによるボタンBtcをクリックする操作を受け付けると、記憶部280に記憶されているプリセット対応情報におけるプリセットp3を消去する処理を行う。
[表示処理1]
(詳細情報の表示)
たとえば、表示処理部270は、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報に対応する詳細情報を取得する。
より詳細には、記憶部280は、切削インサート1の名称と切削インサート1の詳細情報Dnとの対応関係を示す対応情報Rn、シャンク部10の名称とシャンク部10の詳細情報Dsとの対応関係を示す対応情報Rs、被削物の名称と被削物の詳細情報Dwとの対応関係を示す対応情報Rw、および切削条件と切削条件の詳細内容を示す詳細情報Dcとの対応関係を示す対応情報Rcを記憶している。
表示処理部270は、記憶部280に記憶されている対応情報Rn,Rs,Rw,Rcを参照することにより、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報に対応する詳細情報Dn,Ds,Dw,Dcをそれぞれ特定する。
表示処理部270は、特定した詳細情報Dnを設定画面S1における領域Rg2およびRg3に表示する処理を行うとともに、特定した詳細情報Ds,Dw,Dcを設定画面S1における領域Rg2に表示する処理を行う。
より詳細には、表示処理部270は、切削インサート1に関する詳細情報Dnを領域Rg3における詳細情報リストLt3に表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、詳細情報Dnとして、切削インサート1の型番、切削インサート1のコーナー数および切削インサート1の厚さ等を詳細情報リストLt3に表示する処理を行う。
また、表示処理部270は、ユーザによりTAB1が選択されている状態において、切削インサート1に関する詳細情報Dnを領域Rg2における詳細情報リストLt1に表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、詳細情報Dnとして、切削インサート1の名称、切削インサート1の材質および切削インサート1のサイズ等の詳細情報リストLt1に表示する処理を行う。
また、表示処理部270は、ユーザによりTAB2が選択されている状態において、シャンク部10に関する詳細情報Dsを領域Rg2における詳細情報リストLt1に表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、詳細情報Dsとして、シャンク部10の名称、シャンク部10の材質およびシャンク部10のサイズ等を詳細情報リストLt1に表示する処理を行う。
また、表示処理部270は、ユーザによりTAB3が選択されている状態において、被削物に関する詳細情報Dwを領域Rg2における詳細情報リストLt1に表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、詳細情報Dwとして、被削物の名称、被削物の材質および被削物のサイズ等を詳細情報リストLt1に表示する処理を行う。
また、表示処理部270は、ユーザによりTAB4が選択されている状態において、切削条件に関する詳細情報Dcを領域Rg2における詳細情報リストLt1に表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、詳細情報Dcとして、被削物の回転数および切削工具100の送り速度等を詳細情報リストLt1に表示する処理を行う。
(カメラ画像の表示)
表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切削工具100の画像を表示する処理を行う。
より詳細には、表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切削加工に用いられる切削インサート1の画像を領域Rg3における画像表示領域Imgに表示する処理を行う。
たとえば、表示処理部270は、切削工具100の画像として、計測結果取得部250により取得された撮像結果が示す画像を表示する処理を行う。より詳細には、表示処理部270は、表示装置202に設定画面S1を表示している状態において、記憶部280から画像情報Pc1を取得し、取得した画像情報Pc1が示す撮像画像P1を画像表示領域Imgに表示する処理を行う。
また、たとえば、表示処理部270は、切削工具100の画像として、予め記憶部280に登録された画像情報が示す画像を画像表示領域Imgに表示する処理を行う。
より詳細には、記憶部280は、切削インサート1の名称と、切削インサート1の画像情報との対応関係を示す画像対応情報を記憶している。
表示処理部270は、表示装置202に設定画面S1を表示している状態において、記憶部280に記憶されている画像対応情報を参照し、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報が示す切削インサート1の名称に対応する画像情報Pc2を特定し、特定した画像情報Pc2を記憶部280から取得する。表示処理部270は、取得した画像情報Pc2が示す画像P2を画像表示領域Imgに表示する処理を行う。
また、図5に示すように、たとえば、表示処理部270は、撮像画像P1と画像P2とを1つの設定画面S1に表示する処理を行う。
[設定情報の取得]
図6は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける表示装置に表示された設定画面の一例を示す図である。図6は、設定画面S1におけるボタンBt2のクリックに応答して表示される状態表示画面S2を示している。なお、状態表示画面S2におけるボタンBt1をクリックすることにより、図5に示す設定画面S1が再度表示される。
図6を参照して、状態表示画面S2には、センサ22に関するパラメータを設定するための領域Rg5と、切削工具100の状態に関する内容を表示するための領域Rg6と、センサ22により測定された計測結果および切削工具100との通信状態を表示するための領域Rg7とが含まれる。
領域Rg5には、領域Rg5aと、ボタンBts1,Bts2,Bts3と、テキストボックスTBs1,TBs2,TBs3とが含まれる。
領域Rg6には、領域Rg6a,Rg6b,Rg6c,Rg6d,Rg6e,Rg6f,Rg6g,Rg6h,Rg6i,Rg6j,Rg6kが含まれる。
領域Rg7には、グラフ表示領域G1,G2,G3,G4が含まれる。グラフ表示領域G1は、ひずみセンサ22Aにより測定された計測結果を表示するための領域である。グラフ表示領域G2は、ひずみセンサ22Bにより測定された計測結果を表示するための領域である。グラフ表示領域G3は、加速度センサ22Cにより測定された計測結果を表示するための領域である。グラフ表示領域G4は、RSSIの計測結果を表示するための領域である。
たとえば、切削情報取得部220は、センサに関する設定を示す設定情報を取得する。より詳細には、切削情報取得部220は、センサモジュール20のセンサ22に関する設定を示す設定情報を取得する。
ユーザは、領域Rg5におけるボタンBts1,Bts2,Bts3およびテキストボックスTBs1,TBs2,TBs3に対して操作を行うことにより、センサ22に関するパラメータを設定する。
より詳細には、ユーザは、テキストボックスTBs1に、ひずみセンサ22Aから出力されるアナログ信号をAD変換する際のサンプリング周波数を入力する操作を行う。また、ユーザは、テキストボックスTBs2に、ひずみセンサ22Bから出力されるアナログ信号をAD変換する際のサンプリング周波数を入力する操作を行う。また、ユーザは、テキストボックスTBs3に、加速度センサ22Cから出力されるアナログ信号をAD変換する際のサンプリング周波数を入力する操作を行う。
また、ユーザは、ボタンBts1,Bts2,Bts3をクリックすることにより、使用するセンサ22を選択する操作を行う。たとえば、ユーザは、ボタンBts1,Bts2をクリックすることにより、使用するセンサ22としてひずみセンサ22A,22Bを選択する操作を行う。なお、ユーザは、再度ボタンBts1をクリックすることにより、ひずみセンサ22Aの選択を解除することができ、再度ボタンBts2をクリックすることにより、ひずみセンサ22Bの選択を解除することができる。
受付部210は、ユーザによるボタンBts1,Bts2をクリックする操作を受け付けると、使用するセンサ22として選択されたひずみセンサ22A,22BのセンサIDおよびテキストボックスTBs1,TBs2に入力されたサンプリング周波数の数値を示す設定情報を生成し、生成した設定情報を通信部240および切削情報取得部220へ出力する。
通信部240は、受付部210から設定情報を受けると、受けた設定情報を格納した設定パケットを無線親機201経由で切削工具100へ送信する。
切削工具100に搭載されたセンサモジュール20の通信部24は、無線親機201から受信した無線信号に含まれる設定パケットを取得し、取得した設定パケットを処理部23へ出力する。
処理部23は、通信部24から設定パケットを受けると、受けた設定パケットに含まれる設定情報に従って、設定情報におけるセンサIDに対応するひずみセンサ22A,22Bからのアナログ信号をAD変換することによりセンサ計測値を生成する。
切削情報取得部220は、受付部210から設定情報を受けると、受けた設定情報を算出部230、演算部231および表示処理部270へ出力する。
[表示処理2]
(計測結果の表示)
表示処理部270は、受付部210から設定情報を受けると、当該設定情報が示すセンサID、すなわちひずみセンサ22AのセンサIDまたはひずみセンサ22BのセンサIDが付与された計測情報、および通信状態情報を記憶部280から取得する。表示処理部270は、取得した計測情報および通信状態情報に基づいて、ひずみセンサ22A,22Bにより測定された計測結果および切削工具100との通信状態を領域Rg7に表示する処理を行う。
より詳細には、表示処理部270は、ひずみセンサ22Aに対応するセンサ計測値の時系列変化をグラフとしてグラフ表示領域G1に表示する処理、ひずみセンサ22Bに対応するセンサ計測値の時系列変化をグラフとしてグラフ表示領域G2に表示する処理、およびRSSIの時系列変化をグラフとしてグラフ表示領域G4に表示する処理を行う。
たとえば、表示処理部270は、表示装置202に状態表示画面S2を表示している状態において、通信部240から計測情報および通信状態情報を受けるたびに、受けた計測情報および通信状態情報に基づいて、グラフ表示領域G1,G2,G4に表示するグラフを更新する処理を行う。
判定部290は、記憶部280から通信状態情報を取得し、取得した通信状態情報が示すRSSIと、所定のしきい値とを比較し、比較結果に基づいて、通信状態が正常であるかまたは異常であるかを判定する。そして、判定部290は、判定結果を表示処理部270へ通知する。
表示処理部270は、判定部290から通知された判定結果を領域Rg6cに表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、通信状態が「正常」である旨を領域Rg6cに表示する処理を行う。
たとえば、表示処理部270は、通信状態が「正常」である旨を領域Rg6cに表示する場合と、通信状態が「異常」である旨を領域Rg6cに表示する場合とで、領域Rg6cの背景を異なる色で表示する処理を行う。具体的には、表示処理部270は、通信状態が「正常」である旨を領域Rg6cに表示する場合、領域Rg6cの背景を緑色で表示する処理を行う一方で、通信状態が「異常」である旨を領域Rg6cに表示する場合、領域Rg6cの背景を赤色で表示する処理を行う。
(電池残量の表示)
表示処理部270は、センサモジュール20の電池残量を表示する処理を行う。
より詳細には、たとえば、記憶部280は、センサモジュール20の電池29の端子電圧と、電池残量との対応関係を示す電圧残量対応情報を記憶している。
表示処理部270は、表示装置202に状態表示画面S2を表示している状態において、記憶部280に記憶されている電圧残量対応情報を参照し、記憶部280に記憶されている電池電圧情報が示す端子電圧に対応する電池残量を特定する。そして、表示処理部270は、特定した電池残量を領域Rg6gに表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、電池残量が「3000mV」である旨を領域Rg6gに表示する処理を行う。
(取り付け状態の表示)
表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切削工具100に関する部品の取り付け状態を示す情報を表示する処理を行う。
詳細には、評価部260は、計測結果取得部250により取得された計測結果に基づいて、切削工具100に関する部品の取り付け状態を評価する。
たとえば、評価部260は、計測結果取得部250から受けた画像情報Pc1に基づいて、切削工具100に関する部品の取り付け状態として、工作機械への切削工具100の取り付け状態および切削工具100への切削インサート1の取り付け状態を評価する。
たとえば、評価部260は、画像情報Pc1が示す撮像画像を解析することにより、刃物台50における切削インサート1側の端部から切削インサート1の先端までの距離である突き出し長さLを算出し、算出した突き出し長さLが所定範囲内である場合、切削工具100の取り付け状態は正常であると判断する一方で、当該突き出し長さLが所定範囲外である場合、切削工具100の取り付け状態は異常であると判断する。
また、たとえば、評価部260は、画像情報Pc1が示す撮像画像を解析することにより、固定用部材3Aおよび固定用部材3Bの間に固定された切削インサート1を検知した場合、切削インサート1の取り付け状態は正常であると判断する一方で、固定用部材3Aおよび固定用部材3Bの間に固定された切削インサート1を検知できなかった場合、切削インサート1の取り付け状態は異常であると判断する。
評価部260は、切削工具100の取り付け状態および切削インサート1の取り付け状態が正常であると判断した場合、取り付け状態が正常である旨を示す評価情報を表示処理部270へ出力する。一方、評価部260は、切削工具100の取り付け状態および切削インサート1の取り付け状態の少なくともいずれか一方が異常であると判断した場合、取り付け状態が異常である旨を示す評価情報を表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、評価部260から評価情報を受けると、受けた評価情報を記憶部280に保存する。
表示処理部270は、評価部260から取得した、切削工具100に関する部品の取り付け状態に関する情報を表示する処理を行う。より詳細には、表示処理部270は、表示装置202に状態表示画面S2を表示している状態において、記憶部280から評価情報を取得し、取得した評価情報に基づいて、切削工具100に関する部品の取り付け状態を領域Rg6bに表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、記憶部280から取得した評価情報に基づいて、取り付け状態が「正常」である旨を領域Rg6bに表示する処理を行う。
たとえば、表示処理部270は、取り付け状態が「正常」である旨を領域Rg6bに表示する場合と、取り付け状態が「異常」である旨を領域Rg6bに表示する場合とで、領域Rg6bの背景を異なる色で表示する処理を行う。具体的には、表示処理部270は、取り付け状態が「正常」である旨を領域Rg6bに表示する場合、領域Rg6bの背景を緑色で表示する処理を行う一方で、取り付け状態が「異常」である旨を領域Rg6bに表示する場合、領域Rg6bの背景を赤色で表示する処理を行う。
(切刃の状態に関する情報の表示)
表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切削工具100の切刃の状態に関する情報を表示する処理を行う。より詳細には、表示処理部270は、切刃の状態に関する情報として、切刃の摩耗状態および切刃の欠損状態を領域Rg6d,Rg6iにそれぞれ表示する処理を行う。
より詳細には、たとえば、判定部290は、計測結果取得部250により取得された計測結果に基づいて、切削工具100の切刃の状態を判定する。
たとえば、記憶部280は、切削インサート1と、切削インサート1における切刃の、摩耗量および欠損等の異常の有無との対応関係を示す検知データベースを記憶している。後述するように、当該検知データベースは、たとえば切削加工が行われるたびに、判定部290により更新される。
判定部290は、記憶部280に記憶されている検知データベースから、記憶部280に記憶されている切削パラメータ情報が示す切削インサート1における切刃の、摩耗量および異常の有無を取得する。判定部290は、取得した摩耗量および異常の有無を示す切刃状態情報を表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、判定部290から取得した、切削工具100の切刃に関する情報を表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、判定部290から受けた切刃状態情報が示す摩耗量に基づいて、切削インサート1の切刃の摩耗状態が「10%」である旨を領域Rg6dに表示する処理を行う。また、たとえば、表示処理部270は、判定部290から受けた切刃状態情報が示す異常の有無に基づいて、切削インサート1の切刃の欠損状態が「正常」である旨を領域Rg6iに表示する処理を行う。
たとえば、表示処理部270は、欠損状態が「正常」である旨を領域Rg6iに表示する場合と、欠損状態が「異常」である旨を領域Rg6iに表示する場合とで、領域Rg6iの背景を異なる色で表示する処理を行う。具体的には、表示処理部270は、欠損状態が「正常」である旨を領域Rg6iに表示する場合、領域Rg6iの背景を緑色で表示する処理を行う一方で、欠損状態が「異常」である旨を領域Rg6iに表示する場合、領域Rg6iの背景を赤色で表示する処理を行う。
たとえば、判定部290は、切削加工中において、表示処理部270により記憶部280に保存される計測情報に基づいて、切削インサート1における切刃の摩耗量、および切削インサート1における異常を検知する検知処理を行い、切削加工が終了すると記憶部280に記憶されている検知データベースを更新する。
より詳細には、判定部290は、切削インサート1を用いた切削加工中における計測情報が示す、センサ計測値の変化量または変化率を算出する。そして、判定部290は、当該切削インサート1を用いた切削加工が終了すると、算出した値と切削加工時間との積を摩耗量として算出する。判定部290は、記憶部280の検知データベースにおける当該切削インサート1の摩耗量を、算出した摩耗量に更新する。
また、判定部290は、切削インサート1を用いた切削加工中における計測情報が示すセンサ計測値または当該センサ計測値から算出される特徴量と、所定のしきい値との比較結果に基づいて、切削インサート1における異常の有無を判定する。そして、判定部290は、当該切削インサート1を用いた切削加工が終了すると、判定結果に基づいて、検知データベースにおける当該切削インサート1の異常の有無を更新する。
具体的には、判定部290は、切削加工中に計測情報が示すセンサ計測値または当該特徴量がしきい値を超えなかった場合、検知データベースに当該切削インサート1は正常である旨を登録することにより検知データベースを更新する。一方、判定部290は、切削加工中に計測情報が示すセンサ計測値または当該特徴量がしきい値を超えた場合、検知データベースに当該切削インサート1に欠損が生じた旨を登録することにより検知データベースを更新する。
(切刃の寿命に関する情報の表示)
表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切削工具100の寿命に関する情報を表示する処理を行う。より詳細には、表示処理部270は、切刃の寿命に関する情報として、切削インサート1における切刃の累計使用時間および当該切刃を用いた累計切削長さを領域Rg6e,Rg6fにそれぞれ表示する処理を行う。
より詳細には、たとえば、算出部230は、切削情報取得部220により取得された切削情報および計測結果取得部250により取得された計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、切削工具100の寿命に関する情報を算出する。
たとえば、記憶部280は、切削インサート1と、切削インサート1における切刃の累計使用時間および当該切刃を用いた累計切削長さとの対応関係を示す使用データベースを記憶している。後述するように、当該使用データベースは、たとえば切削加工が行われるたびに、算出部230により更新される。
算出部230は、記憶部280に記憶されている使用データベースから、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報が示す切削インサート1における切刃の、累計使用時間および累計切削長さを取得する。算出部230は、取得した累計使用時間および累計切削長さを示す使用情報を表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、算出部230から取得した、切削工具100の寿命に関する情報を表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、算出部230から受けた使用情報が示す累計使用時間に基づいて、切削インサート1の切刃の累計使用時間が「2:00:00」である旨を領域Rg6eに表示する処理を行う。また、たとえば、表示処理部270は、算出部230から受けた使用情報が示す累計切削長さに基づいて、当該切刃を用いた累計切削長さが「12m」である旨を領域Rg6fに表示する処理を行う。
たとえば、算出部230は、切削加工中において、計測結果取得部250から受けた計測情報が示すセンサ計測値に基づいて、切削インサート1を用いた切削加工時間をカウントし、切削加工が終了すると、記憶部280に記憶されている使用データベースを更新する。
より詳細には、算出部230は、カウントした切削加工時間を記憶部280の使用データベースにおける当該切削インサート1の累計使用時間に加算することにより使用データベースを更新する。また、算出部230は、カウントした切削加工時間と、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報が示す切削条件たとえば切削速度および切込み量とに基づいて、切削加工中における切刃の切削長さを算出する。そして、算出部230は、算出した切削長さを記憶部280の使用データベースにおける当該切削インサート1の累計切削長さに加算することにより使用データベースを更新する。
なお、記憶部280は、使用データベースの代わりに、切削工具100に取り付けられた切削インサート1における切刃の累計使用時間および当該切刃を用いた累計切削長さを記憶する構成であってもよい。この場合、算出部230は、記憶部280から累計使用時間および累計切削長さを取得し、取得した累計使用時間および累計切削長さを示す使用情報を表示処理部270へ出力する。また、算出部230は、切削加工が終了すると、記憶部280に記憶されている累計使用時間および累計切削長さを更新する。また、算出部230は、切削インサート1が切削工具100から取り外されると、記憶部280に記憶されている累計使用時間および累計切削長さをリセットする、すなわちゼロに更新する。たとえば、算出部230は、記憶部280に記憶されている計測情報に基づいて、切削インサート1が切削工具100から取り外されたことを検知する。
(推定使用可能時間の表示)
表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切削工具100の推定使用可能時間を表示する処理を行う。
より詳細には、たとえば、算出部230は、切削情報取得部220により取得された切削情報および計測結果取得部250により取得された計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、切削工具100の推定使用可能時間を算出する。
たとえば、記憶部280は、切削インサート1と、切削条件と、切削インサート1の使用可能時間との対応関係を示す可用データベースを記憶している。
算出部230は、記憶部280に記憶されている可用データベースから、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報が示す切削インサート1および切削条件に対応する使用可能時間を取得する。また、算出部230は、記憶部280に記憶されている使用データベースから、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報が示す切削インサート1における切刃の累計使用時間を取得する。
算出部230は、記憶部280に記憶されている可用データベースから取得した使用可能時間と、記憶部280に記憶されている検知データベースから取得した累計使用時間との差分を切削工具100の推定使用可能時間として算出する。算出部230は、算出した推定使用可能時間を表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、算出部230から取得した推定使用可能時間を表示する処理を行う。より詳細には、表示処理部270は、算出部230から受けた推定使用可能時間に基づいて、切削工具100の推定使用可能時間が「2:00:00」である旨を領域Rg6jに表示する処理を行う。
(加工可能数の表示)
表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切削工具100を用いて加工可能な被削物の数を示す加工可能数を表示する処理を行う。
より詳細には、たとえば、算出部230は、切削情報取得部220により取得された切削情報および計測結果取得部250により取得された計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、切削工具100の推定使用可能時間を算出し、算出した推定使用可能時間に基づいて、加工可能数を算出する。
たとえば、記憶部280は、切削インサート1と、被削物と、切削条件と、1加工あたりの所要時間との対応関係を示す生産データベースを記憶している。
算出部230は、記憶部280に記憶されている生産データベースから、切削情報取得部220から受けた切削パラメータ情報が示す切削インサート1、被削物および切削条件に対応する1加工あたりの所要時間T1を取得する。
また、算出部230は、上述したように、記憶部280に記憶されている可用データベースから取得した使用可能時間と、記憶部280に記憶されている検知データベースから取得した累計使用時間との差分D1を切削工具100の推定使用可能時間として算出する。
そして、算出部230は、算出した差分D1を取得した所要時間T1で除した値を加工可能数として算出する。算出部230は、算出した加工可能数を表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、算出部230から取得した加工可能数を表示する処理を行う。より詳細には、表示処理部270は、算出部230から受けた加工可能数に基づいて、切削工具100の加工可能数が「50」である旨を領域Rg6kに表示する処理を行う。
(計測結果の受信可否の表示)
表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、計測結果取得部250により測定された計測結果の取得に関する情報を表示する処理を行う。より詳細には、表示処理部270は、計測結果取得部250により測定された計測結果の取得に関する情報として、計測結果取得部250により測定された計測結果の取得の可否を領域Rg5aに表示する処理を行う
図7は、本開示の実施の形態に係る管理装置の記憶部に記憶されているロス率データベースの一例を示す図である。
図7を参照して、たとえば、記憶部280は、各センサ22の使用の有無および使用するセンサ22のサンプリング周波数と、データロス率との対応関係を示すロス率データベースを記憶している。データロス率は、センサモジュール20の処理部23により単位時間あたりに生成されるセンサ計測値の総数のうち、パケットロス等により無線親機201および通信部240経由で計測結果取得部250が取得できないセンサ計測値の数の割合を示す推定値である。
表示処理部270は、記憶部280に記憶されているロス率データベースから、切削情報取得部220から受けた設定情報が示すセンサIDおよびサンプリング周波数に対応するデータロス率を取得する。
再び図6を参照して、たとえば、表示処理部270は、記憶部280に記憶されているロス率データベースから取得したデータロス率がゼロである場合、データロス率がゼロであることを示す「受信可能」を領域Rg5aに表示する処理を行う。一方、たとえば、表示処理部270は、記憶部280に記憶されているロス率データベースから取得したデータロス率がゼロより大きい場合、当該データロス率を領域Rg5aに表示する処理を行う。
(推定稼働時間の表示)
表示処理部270は、計測結果取得部250により測定された計測結果の取得に関する情報として、計測情報の送信元であるセンサモジュール20の推定稼働時間を領域Rg6hに表示する処理を行う。
より詳細には、演算部231は、切削情報取得部220により取得された設定情報に基づいて、計測結果取得部250により測定された計測結果の取得に関する演算、たとえばセンサモジュール20の推定稼働時間の演算を行う。
図8は、本開示の実施の形態に係る管理装置の記憶部に記憶されている消費電流テーブルの一例を示す図である。
図8を参照して、たとえば、記憶部280は、センサ22から出力されるアナログ信号をAD変換する際のサンプリング周波数と、センサモジュール20で消費される消費電流との対応関係を示す消費電流テーブルを記憶している。たとえば、記憶部280は、センサ22の種類ごとの消費電流テーブルを記憶している。
演算部231は、記憶部280に記憶されている消費電流テーブルから、切削情報取得部220から受けた設定情報が示すセンサ22およびサンプリング周波数に対応する消費電流をセンサ22ごとに取得する。なお、演算部231は、消費電流テーブルのサンプリング周波数と消費電流との対応関係を線形補間することにより、切削情報取得部220から受けた設定情報が示すセンサ22およびサンプリング周波数に対応する消費電流を算出する構成であってもよい。
そして、演算部231は、取得した各消費電流に基づいて、以下の式(1)で表されるセンサモジュール20で消費される総消費電流Kを算出する。
ここで、Nは、センサ22の種類数である。Miは、i番目の種類のセンサ22の個数である。kjは、i番目の種類のセンサ22のうちのj個目のセンサ22のセンサ計測値の生成に係る消費電流である。
図9は、本開示の実施の形態に係る管理装置の記憶部に記憶されている放電容量テーブルの一例を示す図である。
図9を参照して、たとえば、記憶部280は、センサモジュール20の電池29の電池残量と、電池29の放電容量との対応関係を示す放電容量テーブルを記憶している。
演算部231は、記憶部280に記憶されている放電容量テーブルから、計測結果取得部250から受けた電池電圧情報が示す電池残量に対応する放電容量を取得する。なお、演算部231は、放電容量テーブルにおける電池残量と放電容量との対応関係を線形補間することにより、計測結果取得部250から受けた電池電圧情報が示す電池残量に対応する放電容量を算出する構成であってもよい。
そして、演算部231は、取得した放電容量を算出した総消費電流Kで除した値を推定稼働時間として算出する。演算部231は、算出した推定稼働時間を表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、演算部231による演算の結果を表示する処理を行う。より詳細には、表示処理部270は、演算部231から受けた推定稼働時間を領域Rg6hに表示する処理を行う。たとえば、表示処理部270は、推定稼働時間が「34時間」である旨を領域Rg6hに表示する処理を行う。
(総合評価の表示)
表示処理部270は、評価部260の評価結果、判定部290の判定結果および算出部230の算出結果から選択される複数の結果に基づいて、切削工具100の状態を判断し、判断結果を表示する処理を行う。
より詳細には、表示処理部270は、各種情報を領域Rg6b,Rg6c,Rg6d,Rg6e,Rg6f,Rg6g,Rg6h,Rg6i,Rg6j,Rg6kに表示する処理を行うと、当該各種情報の中の複数の情報に基づいて、切削工具100の状態を総合的に判断し、判断結果を領域Rg6aに表示する処理を行う。
たとえば、表示処理部270は、領域Rg6bに表示した取り付け状態が正常であり、領域Rg6cに表示した通信状態の判定結果が正常であり、領域Rg6dに表示した摩耗状態が所定値未満であり、領域Rg6eに表示した累計使用時間が所定値未満であり、領域Rg6fに表示した累計切削長さが所定値未満であり、領域Rg6gに表示した電池残量が所定値以上であり、領域Rg6hに表示した推定稼働時間が所定値以上であり、領域Rg6iに表示した欠損状態が正常であり、領域Rg6jに表示した推定使用可能時間が所定値以上であり、かつ領域Rg6kに表示した加工可能数が所定値以上である場合、切削工具100の状態は正常であると判断し、切削工具100の状態が「正常」である旨を領域Rg6aに表示する処理を行う。
あるいは、表示処理部270は、領域Rg6bに表示した取り付け状態が正常であり、領域Rg6dに表示した摩耗状態が所定値未満であり、領域Rg6eに表示した累計使用時間が所定値未満であり、かつ領域Rg6jに表示した推定使用可能時間が所定値以上である場合、切削工具100の状態は正常であると判断し、切削工具100の状態が「正常」である旨を領域Rg6aに表示する処理を行う。
あるいは、表示処理部270は、領域Rg6bに表示した取り付け状態が正常であり、領域Rg6cに表示した通信状態の判定結果が正常であり、領域Rg6gに表示した電池残量が所定値以上であり、かつ領域Rg6hに表示した推定稼働時間が所定値以上である場合、切削工具100の状態は正常であると判断し、切削工具100の状態が「正常」である旨を領域Rg6aに表示する処理を行う。
たとえば、表示処理部270は、切削工具100の状態が「正常」である旨を領域Rg6aに表示する場合と、切削工具100の状態が「異常」である旨を領域Rg6aに表示する場合とで、領域Rg6aの背景を異なる色で表示する処理を行う。具体的には、表示処理部270は、切削工具100の状態が「正常」である旨を領域Rg6aに表示する場合、領域Rg6aの背景を緑色で表示する処理を行う一方で、切削工具100の状態が「異常」である旨を領域Rg6aに表示する場合、領域Rg6aの背景を赤色で表示する処理を行う。
また、たとえば、表示処理部270は、たとえばセンサモジュール20が故障した旨を示す故障情報を無線親機201および通信部240経由で受信した場合、センサモジュール20が故障した旨を領域Rg6aに表示する処理を行う。
ユーザは、切削工具100の状態が「正常」である旨が領域Rg6aに表示されると、切削加工開始前における設定処理を終了するために、ボタンBt3をクリックする。
受付部210は、ボタンBt3をクリックする操作を受け付けると、設定処理を終了すべき旨を示す操作情報Ceを生成して表示処理部270へ出力する。
表示処理部270は、受付部210から操作情報Ceを受けると、受けた操作情報Ceに従って画面情報を生成し、生成した画面情報に基づいてたとえば切削加工中に表示すべき画面を表示装置202に表示する処理を行う。
また、たとえば、表示処理部270は、切削パラメータ情報を用いて新たなプリセットを生成し、生成したプリセットを記憶部280に記憶されているプリセット対応情報に追加する処理を行う。
[変形例]
表示処理部270は、設定画面S1および状態表示画面S2を表示する処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。表示処理部270は、設定画面S1および状態表示画面S2の代わりに、設定画面S1および状態表示画面S2に表示する内容の一部を集約した設定画面S3を表示する処理を行う構成であってもよい。
図10は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける表示装置に表示された設定画面の一例を示す図である。
図10を参照して、設定画面S3には、パラメータのプリセットを表示するための領域Rg8と、センサ22に関するパラメータを表示するための領域Rg9と、切削インサート1に関する詳細情報を表示するための領域Rg10と、センサ22により測定された計測結果および切削工具100との通信状態を表示するための領域Rg11と、切削工具100の状態に関する内容を表示するための領域Rg12とが含まれる。
領域Rg8には、プリセットリストLt4が含まれる。領域Rg9には、使用センサリストLts11,Lts12,Lts13と、サンプリング周波数リストLts21,Lts22,Lts23とが含まれる。領域Rg10には、画像表示領域Imgと、詳細情報リストLt3とが含まれる。領域Rg11には、グラフ表示領域G1,G2,G3,G4が含まれる。領域Rg12には、領域Rg12a,Rg12b,Rg12c,Rg12d,Rg12eが含まれる。
ユーザは、領域Rg8におけるプリセットリストLt4に対して操作を行うことにより、切削加工に関するパラメータを設定する。より詳細には、受付部210は、たとえばユーザによるプリセットp1を選択する操作を受け付けると、プリセットp1が選択されたことを示す操作情報C2を生成して表示処理部270へ出力する。
記憶部280は、プリセットと、プリセットに対応する、切削インサート1の名称、シャンク部10の名称、被削物の名称、切削条件、およびセンサ22に関する設定を示す設定情報との対応関係を示すプリセット対応情報を記憶している。
表示処理部270は、受付部210から操作情報C2を受けると、記憶部280に記憶されているプリセット対応情報を参照することにより、受けた操作情報C2が示すプリセットに対応する、切削インサート1の名称、シャンク部10の名称、被削物の名称、切削条件および設定情報を特定する。
たとえば、表示処理部270は、特定した設定情報に基づいて、使用するセンサ22に対応する使用センサリストLts11,Lts12,Lts13の表示色を変更する処理、およびサンプリング周波数の数値をサンプリング周波数リストLts21,Lts22,Lts23にそれぞれ表示する処理を行う。
また、表示処理部270は、設定画面S1における領域Rg3に表示する内容の一部または全部に相当する内容を領域Rg10に表示する処理を行う。また、表示処理部270は、状態表示画面S2における領域Rg7に表示する内容の一部または全部に相当する内容を領域Rg11に表示する処理を行う。また、表示処理部270は、状態表示画面S2における領域Rg6に表示する内容の一部または全部に相当する内容を領域Rg12に表示する処理を行う。
[動作の流れ]
本開示の実施の形態に係る工具システムにおける各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のフローチャートおよびシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
図11は、本開示の実施の形態に係る管理装置が表示処理を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
図11を参照して、まず、管理装置200は、加工条件に関する情報である切削情報を取得する。より詳細には、管理装置200は、切削情報として、切削パラメータ情報、切削工具100の画像情報Pc2およびセンサ22に関する設定を示す設定情報を取得する(ステップS102)。
次に、管理装置200は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果を取得する。より詳細には、管理装置200は、計測情報、電池電圧情報、通信状態情報および画像情報Pc1を取得する(ステップS104)。
次に、管理装置200は、取得した画像情報Pc1に基づいて、工作機械への切削工具100の取り付け状態および切削工具100への切削インサート1の取り付け状態を評価する(ステップS106)。
次に、管理装置200は、記憶部280に記憶されている可用データベースおよび使用データベースならびに取得した切削パラメータ情報に基づいて、推定使用可能時間を算出する(ステップS108)。
次に、管理装置200は、記憶部280に記憶されている生産データベース、取得した切削パラメータおよび算出した推定使用可能時間に基づいて、加工可能数を算出する(ステップS110)。
次に、管理装置200は、記憶部280に記憶されている消費電流テーブルおよび放電容量テーブル、ならびに取得した設定情報および電池電圧情報に基づいて、推定稼働時間を算出する(ステップS112)。
次に、管理装置200は、取得した計測情報および通信状態情報に基づいて、センサ22により測定された計測結果および切削工具100との通信状態を領域Rg7に表示する処理を行う(ステップS114)。
次に、管理装置200は、切削工具100の状態に関する内容を表示する処理を行う。より詳細には、管理装置200は、切削工具100の状態に関する内容として、工作機械への切削工具100の取り付け状態および切削工具100への切削インサート1の取り付け状態の評価結果、通信状態の判定結果、切刃の摩耗状態、切刃の累計使用時間、切刃を用いた累計切削長さ、センサモジュール20の電池残量、センサモジュール20の推定稼働時間、切刃の欠損状態の判定結果、切削工具100の推定使用可能時間、および切削工具100の加工可能数を表示する処理を行う(ステップS116)。
なお、上記ステップS102とS104との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。また、上記ステップS106と、S108と、S110と、S112と、S114との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
図12は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける表示処理のシーケンスの一例を示す図である。
図12を参照して、まず、管理装置200および切削工具100におけるセンサモジュール20が起動され、管理装置200および切削工具100は、通信接続を確立する(ステップS202)。
次に、管理装置200は、切削情報を取得する(ステップS204)。
次に、管理装置200は、設定情報を格納した設定パケットを無線親機201経由で切削工具100へ送信する(ステップS206)。
次に、切削工具100は、計測情報および電池電圧情報を格納したセンサパケットを無線親機201経由で管理装置200へ送信する(ステップS208)。
次に、カメラモジュール203は、切削工具100を撮影し、撮像画像を示す画像情報Pc1を生成して管理装置200へ送信する(ステップS210)。
次に、管理装置200は、切削工具100の状態に関する内容を表示する処理を行う(ステップS212)。
なお、本開示の実施の形態に係る管理装置200は、評価部260を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。管理装置200は評価部260を備えない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係る管理装置200では、表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切刃の摩耗状態および切刃の欠損状態を表示する処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。表示処理部270は、切刃の摩耗状態および切刃の欠損状態の一方または両方の表示処理を行わない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係る管理装置200では、表示処理部270は、切削工具100の状態に関する内容として、切削インサート1における切刃の累計使用時間および当該切刃を用いた累計切削長さを表示する処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。表示処理部270は、累計使用時間および累計切削長さの一方または両方の表示処理を行わない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係る管理装置200では、算出部230は、切削工具100の推定使用可能時間および加工可能数を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。算出部230は、推定使用可能時間および加工可能数の一方または両方を算出しない構成であってもよい。また、表示処理部270は、推定使用可能時間および加工可能数の一方または両方の表示処理を行わない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係る管理装置200では、表示処理部270は、切削工具の状態に関する内容として、切削工具100の画像を表示する処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。表示処理部270は、切削工具100の画像を表示する処理を行わない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係る管理装置200は、演算部231を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。管理装置200は演算部231を備えない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係る管理装置200は、切削情報取得部220は、設定画面S1におけるドロップダウンリストDL1~DL4において選択されたアイテムリストおよびテキストボックスTB1に入力された数値を示す切削パラメータ情報を受付部210から受ける構成であるとしたが、これに限定するものではない。切削情報取得部220は、たとえば切削インサート1の型番、シャンク部10の型番および被削物の型番を切削パラメータ情報の一部として通信部240経由でカメラモジュール203から受信する構成であってもよい。より詳細には、切削インサート1、シャンク部10および被削物には、型番を示す2次元バーコードがそれぞれ貼り付けられている。カメラモジュール203は、切削インサート1、シャンク部10および被削物の各2次元バーコードを読み取り、読取り結果を示す読取情報を管理装置200へ送信する。切削情報取得部220は、当該読取情報を通信部240経由でカメラモジュール203から受信し、受信した読取情報に基づいて、切削インサート1の型番、シャンク部10の型番および被削物の型番を特定する。
また、本開示の実施の形態に係る管理装置200は、切削情報取得部220は、状態表示画面S2においてクリックされたBts1,Bts2,Bts3およびテキストボックスTBs1,TBs2,TBs3に入力されたサンプリング周波数の数値を示す設定情報を受付部210から受ける構成であるとしたが、これに限定するものではない。切削情報取得部220は、たとえば使用するセンサ22の型番を設定情報の一部として通信部240経由でカメラモジュール203から受信する構成であってもよい。より詳細には、センサ22には、型番を示す2次元バーコードがそれぞれ貼り付けられている。ユーザは、使用するセンサ22の2次元バーコードをカメラモジュール203に読み取らせる。カメラモジュール203は、読取り結果を示す読取情報を管理装置200へ送信する。切削情報取得部220は、当該読取情報を通信部240経由でカメラモジュール203から受信し、受信した読取情報に基づいて、使用するセンサ22の型番を特定する。
ところで、切削工具における切刃の状態をモニタ可能なシステムにおいて、切削工具に関する優れた機能を実現することが可能な技術が望まれる。
より詳細には、たとえば、切削加工の品質の低下を防止するために、切削加工の開始前に、切削工具に関する部品の取り付け状態の確認を容易に行うことが可能な技術が望まれる。
また、たとえば切削工具に搭載されたセンサモジュールにおいて生成される計測情報を無線通信により取得し、取得した計測情報を用いて切刃の状態を判定するシステムにおいて、無線接続状態が良好でない場合、または切削加工中に電池切れによりセンサモジュールが停止した場合、計測結果の一部または全部を取得することができず、切刃の状態を正確に判定することができない場合がある。したがって、切削加工の開始前に無線接続状態およびセンサモジュールにおける電池残量等を確認することが可能な技術が望まれる。
これに対して、本開示の実施の形態に係る管理装置200では、切削情報取得部220は、加工条件に関する情報である切削情報を取得する。計測結果取得部250は、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果を取得する。表示処理部270は、切削情報取得部220により取得された切削情報および計測結果取得部250により取得された計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、切削工具100の状態に関する内容を表示する処理を行う。
また、本開示の実施の形態に係る表示処理方法は、管理装置200における表示処理方法である。この表示処理方法では、まず、管理装置200が、加工条件に関する情報である切削情報を取得する。次に、管理装置200が、センサにより測定された切削工具100に関する計測結果を取得する。次に、管理装置200が、取得した切削情報および計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、切削工具100の状態に関する内容を表示する処理を行う。
このように、切削情報および計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて切削工具100の状態に関する内容を表示する処理を行う構成および方法により、切削工具100の状態をユーザに認識させることができるため、たとえば、切削加工の開始前において、切削工具100の状態に問題がある場合、切削工具100の状態を改善してから切削加工を開始することができる。
したがって、本開示の実施の形態に係る管理装置および表示処理方法では、切削工具における切刃の状態をモニタ可能なシステムにおいて、切削工具に関する優れた機能を実現することができる。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
[付記1]
センサが搭載された切削工具に関する情報である切削情報を取得する切削情報取得部と、
前記切削工具に関する計測結果を取得する計測結果取得部と、
前記切削情報取得部により取得された前記切削情報および前記計測結果取得部により取得された前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行う表示処理部とを備え、
前記切削情報取得部は、表示装置に表示された画面に対する操作内容に基づく前記切削情報を取得し、
前記表示処理部は、前記表示装置に前記切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行う、管理装置。
[付記2]
センサが搭載された切削工具に関する情報である切削情報を取得する切削情報取得部と、
前記切削工具に関する計測結果を取得する計測結果取得部と、
前記切削情報取得部により取得された前記切削情報および前記計測結果取得部により取得された前記計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記切削工具の状態に関する内容を表示する処理を行う表示処理部とを備え、
前記切削情報取得部、前記計測結果取得部および前記表示処理部は、プロセッサにより実現される、管理装置。