JPH09222911A - Ｎｃ工作機械の故障診断方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機能制御プログラムの追加、変更があっても
故障診断プログラムを変更する必要がないＮＣ工作機械
の故障診断方法および装置を提供する。 【解決手段】 ＮＣ工作機械７で故障が発生したときに
出力される故障発生信号に基づいて、故障診断処理部１
３は、プログラム記憶部１１から故障診断プログラム２
５を受け取りその実行を開始し、動作中の機能制御プロ
グラム２１を構成するパートプログラムを組合せリスト
に従って遡り、最上位にあるメインプログラムの動作を
停止させるとともに、パートプログラムから故障番号お
よび故障レベルを読み取り、その故障番号、故障レベル
によって故障診断処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ工作機械およ
びその付属装置で発生した故障を診断するＮＣ工作機械
の故障診断方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にＮＣフライス盤、マシニングセン
タ、ＮＣ放電加工機などのＮＣ工作機械は、ＮＣ工作機
械の機能を制御する機能制御プログラムが予め記憶さ
れ、ＮＣ工作機械の動作を制御している。そのＮＣ工作
機械の動作の故障を診断するための故障診断プログラム
も記憶されており、故障診断が自動的に行われるように
なっている。この故障診断プログラムは機能制御プログ
ラムと１対１に対応した故障診断を行っていた。そのた
めに、機能制御プログラムに追加、変更があると故障診
断プログラムも追加、変更しなければならなかった。例
えば、特開平６−１１０５０８号公報には、生産ライン
で発生した故障の原因を画面を見ながら容易に究明でき
る生産管理装置が開示されている。この生産管理装置
は、故障発生認識手段によって故障の発生が認識された
場合に、故障の内容がグループ別に階層構造化されてい
る最上位のノードをオンさせて、通常は故障発生の有無
を最上位のノードのオン、オフ状態によって判別し、オ
ン状態のノードをその階層構造の末端に向かって順に辿
り、故障の原因を究明するものである。つまり、制御プ
ログラムに対応した故障内容がグループ別に階層構造化
されているので、全ての故障内容の情報を検索しなくて
も、故障の原因が究明できるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来の技術に記
載した技術をＮＣ工作機械に適用すると、ＮＣ工作機械
の機能制御プログラムと故障診断プログラムとは１対１
に対応させて作成する必要があり、機能制御プログラム
に追加、変更があると故障診断プログラムも追加、変更
しなければならないので、故障診断プログラムの追加、
変更に手間がかかるという問題があった。また、特開平
６−１１０５０８号公報の技術も機能制御プログラムを
変更すると故障内容の階層構造も変更しなければならな
いので、これも故障診断プログラムの追加、変更に手間
がかかってしまうという問題があった。

【０００４】そこで上述の問題点に鑑みて、本発明は機
能制御プログラムの追加、変更があっても故障診断プロ
グラムを変更する必要がなく、機能制御プログラムを構
成するパートプログラムから故障番号と故障レベルの両
方、またはそのどちらか一方を読み取り、その故障番
号、故障レベルに応じて故障診断処理を行うＮＣ工作機
械の故障診断方法および装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ＮＣ工作機械およびその付属装置で発生し
た故障を診断するＮＣ工作機械の故障診断方法におい
て、前記ＮＣ工作機械の機能毎に作成された複数の機能
制御プログラムと、前記機能制御プログラムを構成する
複数のパートプログラムの組合せをパートプログラムの
動作順に示した組合せリストと、故障発生時に故障診断
処理を行う故障診断プログラムとを予め記憶し、前記Ｎ
Ｃ工作機械で故障が発生したときに出力される故障発生
信号に基づいて前記故障診断プログラムの実行を開始さ
せ、前記故障診断プログラムによって、動作中の機能制
御プログラムからプロセス番号を読み取り、そのプロセ
ス番号に対応した組合せリストに従ってパートプログラ
ムを遡って、パートプログラムの最上位にあるメインプ
ログラムの動作を停止するとともに、前記パートプログ
ラムから故障番号および故障レベルの少なくとも一方の
読み取りを行い、前記故障診断プログラムで読み取った
故障番号、故障レベルに応じて、機能制御プログラムの
動作を続行させる、作業者の指示を待つ、停止させるな
どの故障診断処理を行うようにしたＮＣ工作機械の故障
診断方法を提供する。

【０００６】また、ＮＣ工作機械およびその付属装置で
発生した故障を診断するＮＣ工作機械の故障診断装置に
おいて、前記ＮＣ工作機械の機能毎に作成された複数の
機能制御プログラムと、前記機能制御プログラムを構成
する複数のパートプログラムの組合せをパートプログラ
ムの動作順に示した組合せリストと、故障発生時に故障
診断処理を行う故障診断プログラムとを予め記憶する機
能制御プログラム記憶部と、前記ＮＣ工作機械で故障が
発生したときに出力される故障発生信号に基づいて前記
故障診断プログラムの実行を開始して、前記故障診断プ
ログラムによって動作中の機能制御プログラムからプロ
セス番号を読み取り、そのプロセス番号に対応した組合
せリストに従ってパートプログラムを遡って、パートプ
ログラムの最上位にあるメインプログラムの動作を停止
させるとともに、前記パートプログラムから故障番号お
よび故障レベルの少なくとも一方の読み取りを行い、そ
の故障番号、故障レベルに応じて、機能制御プログラム
の動作を続行させる、作業者の指示を待つ、停止させる
などの故障診断処理を行う故障診断処理部とを具備した
ＮＣ工作機械の故障診断装置が提供される。

【０００７】

【作用】本発明は、ＮＣ工作機械で故障が発生したとき
に出力される故障発生信号に基づいて故障診断処理部で
故障診断プログラムの実行を開始して、動作中の機能制
御プログラムを構成するパートプログラムを組合せリス
トに従って遡り、パートプログラムの最上位にあるメイ
ンプログラムの動作を停止させ、前記パートプログラム
から故障番号と故障レベルの両方、故障番号または故障
レベルの一方の読み取りを行い、その故障番号、故障レ
ベルに応じて故障診断処理を行う。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面に沿って説明する。図１は、本発明の実施の一
形態を示すＮＣ工作機械の故障診断装置の構成ブロック
図である。図２は、本発明の実施の一形態の故障診断方
法を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施
の一形態における機能制御プログラムと故障診断プログ
ラムとの関係の具体例を示す構成ブロック図である。図
４は、本発明の実施の一形態における機能制御プログラ
ムを構成するパートプログラムの組合せと故障診断プロ
グラムとの結合を示した説明図である。図５は、本発明
の実施の形態の表示部への画面表示の一例を示す例示図
である。

【０００９】まず、図１を参照して実施の一形態の構成
を説明する。自動プログラミング装置１からＮＣ加工プ
ログラムが出力され、ＤＮＣ装置３で受け取って工具デ
ータなどの加工に必要な加工データを付け加えてインタ
ーフェース５を介してＮＣ工作機械７にＮＣ加工プログ
ラムおよび加工データを送出して、所望の加工を行うよ
うにしている。ＤＮＣ装置３の各機能は、プログラム記
憶部１１から機能制御プログラム２１をＤＮＣ装置３に
読み取って、実行することにより動作する。

【００１０】プログラム記憶部１１は、ＤＮＣ装置３の
機能を制御するための複数の機能制御プログラム２１
と、その機能制御プログラム２１を構成するパートプロ
グラムの組合せをパートプログラムの動作順に示した組
合せリスト２３と、故障が発生したときに故障診断処理
を行う故障診断プログラム２５とが記憶されている。機
能制御プログラム２１は、ＤＮＣ装置３の機能毎に作成
され、作業者が操作するために必要な画面を表示するメ
インプログラムと、メインプログラムから指令された機
能を動作させるために組み合わされた複数のパートプロ
グラムとから構成されている。組合せリスト２３は、各
機能毎に作成される機能制御プログラム２１を構成する
複数のパートプログラムの組合せをパートプログラムの
動作順に示したリストで、それぞれの組合せリストには
プロセス番号が付けられている。

【００１１】故障診断処理部１３は、プログラム記憶部
１１に予め記憶されている故障診断プログラム２５を読
み取って、ＮＣ工作機械７で故障が発生した場合に出力
される故障発生信号を受けて、故障診断プログラム２５
の実行を開始させ、前記故障診断プログラム２５によっ
て動作中の機能制御プログラム２１からプロセス番号を
読み取り、そのプロセス番号に対応した組合せリスト２
３に従ってパートプログラムを遡って、パートプログラ
ムの最上位にあるメインプログラムの動作を停止させ、
パートプログラムから故障番号および故障レベル、また
はどちらか一方の読み取りを行って、その読み取った故
障番号、故障レベルに応じて機能制御プログラムの動作
を続行させる、作業者の指示を待つ、停止させるなどの
故障診断処理を行う。また、表示部９にはＤＮＣ装置３
から作業者が必要な操作をするための画面表示データが
送出されて、操作画面が表示される。

【００１２】故障診断処理部１３で実行される故障診断
プログラム２５の動作について図２を参照して説明す
る。ＤＮＣ装置３またはＮＣ工作機械７で故障が発生し
たときに出力される故障発生信号を受けて（ステップＳ
１）、その故障発生信号に基づいて故障診断処理部１３
で故障診断プログラムの実行を開始する（ステップＳ
２）。次に、動作中の機能制御プログラムからその機能
制御プログラムのプロセス番号を読み取る（ステップＳ
３）。プログラム記憶部１１からその読み取ったプロセ
ス番号に対応する組合せリスト読み取って、その組合せ
リストに従って機能制御プログラムを構成するパートプ
ログラムを順に遡って、パートプログラムの最上位にあ
るメインプログラムの動作を停止する（ステップＳ
４）。

【００１３】次に、直前に動作していた機能制御プログ
ラムのパートプログラムから故障番号および故障レベ
ル、またはどちらか一方を読み取る（ステップＳ５）。
その読み取った故障番号、故障レベルによって、機能制
御プログラムの動作をそのまま続行する、作業者の指示
を待つ、停止させるなどの故障診断処理を行う（ステッ
プＳ６）。また、機能制御プログラムのプロセス番号か
ら機能制御プログラム名称を読み取り（ステップＳ
７）、読み取った機能制御プログラム名称、ステップＳ
５で読み取った故障番号および故障レベルを表示部９に
表示する（ステップＳ８）。

【００１４】機能制御プログラム２１の具体例としてＤ
ＮＣ装置３のファイル読み取り機能の構成を図３に示
す。このファイル読み取り機能を構成するメインプログ
ラムおよびパートプログラムは、ＤＮＣ画面表示プログ
ラム２１１、状態チェックプログラム２１２、ファイル
オープンプログラム２１３、ファイル読み取りプログラ
ム２１４からなる。まず、ＤＮＣ画面表示プログラム２
１１が実行されてＤＮＣ装置３の操作に必要な操作画面
が表示部９に表示される。この操作画面からファイル読
み取り機能を指令すると、状態チェックプログラム２１
２の実行が開始され、ＤＮＣ装置３の状態チェックを行
う。次に、ＤＮＣ装置３の状態チェックが完了するとフ
ァイルオープンプログラム２１３の実行が開始されて、
複数のＮＣ加工プログラムが記憶されているＤＮＣ装置
３の記憶装置から指令されたファイルを見つけ出す。指
令されたファイルが見つけ出されて、ファイルオープン
が完了するとファイル読み取りプログラム２１４の実行
が開始され、指令されたファイルを読み取る。

【００１５】このファイル読み取り中にファイル読み取
り不可や読み取り形式の不一致などの故障が発生したと
きに、ＤＮＣ装置３から出力される故障発生信号に基づ
いて故障診断プログラム２５の実行を開始する。故障診
断プログラム２５は、ファイル読み取り機能制御プログ
ラムのプロセス番号を読み取って、プログラム記憶部１
１に記憶されている組合せリスト２３によって、ファイ
ル読み取りプログラム２１４から順に遡ってＤＮＣ画面
表示プログラムの動作を停止させる。次に、ファイル読
み取りプログラム２１４から故障番号と故障レベルとを
読み取って、故障番号と故障レベルに応じて作業者の指
示を待つ状態とする。また、表示部９には機能制御プロ
グラム名称、故障番号および故障レベルを表示する。表
示部９に表示される内容については後述する。

【００１６】以上は、ファイル読み取りプログラム２１
４が実行されているときに故障が発生した場合について
述べたが、ＤＮＣ画面表示プログラム２１１、状態チェ
ックプログラム２１２、ファイルオープンプログラム２
１３の実行中に故障が発生した場合も、図３の破線で示
すように故障診断プログラム２５が機能制御プログラム
のプロセス番号を読み取り、そのプロセス番号に対応し
た組合せリストによって順に遡って、ＤＮＣ画面表示プ
ログラム２１１を停止させて、故障が発生したときに動
作していたパートプログラムから、故障番号と故障レベ
ルの読み取りを行い、その読み取った故障番号および故
障レベルに応じて作業者の指示待ちや動作の停止などの
故障診断処理を行う。

【００１７】図４は、機能制御プログラム中のメインプ
ログラムとパートプログラムの結合を示している。各パ
ートプログラムは、それぞれ故障番号と故障レベルを持
っている。また、これらのメインプログラムと各パート
プログラムとのつながりは、各パートプログラムに書か
れている次に動作をつなげるためのパートプログラムの
プログラム番号に基づいて結合されている。まず、メイ
ンプログラムからの指令によってパートプログラム１の
実行が開始され、パートプログラム１の動作が完了する
とパートプログラム２の実行が開始されて、パートプロ
グラム２の動作が完了するとパートプログラム３の実行
が開始される。例えば、パートプログラム３の動作中に
故障が発生したとき、故障診断プログラムはパートプロ
グラム３に結合してパートプログラムを順に遡って、メ
インプログラムを停止させて、パートプログラム３から
故障番号と故障レベルとを読み取り、故障診断プログラ
ムで故障診断処理を行っている。

【００１８】図５に、表示部９の故障診断画面の一例を
示す。故障診断画面には、機能制御プログラムのプロセ
ス番号から見つけ出したプログラム名称を表示する機能
制御プログラム名称表示部９１と、機能制御プログラム
のパートプログラムから読み取った機械の故障に対応し
た故障番号を表示する故障番号表示部９２と、故障レベ
ルを表示する故障レベル表示部９３とがある。この故障
レベルとしては、無視、注意、警告、中止などが表示さ
れる。また、故障の原因となったリミットスイッチ、ソ
レノイドなどのアクチュエータの名称やプログラムの中
断原因をメッセージとしてメッセージ表示部９４に表示
する。また、これらの条件によって作業者がその後の処
理をどのようにするかを選択するためのソフトキーでな
る後処理選択スイッチ９５が設けられている。また、故
障番号に対応した故障の詳細と復旧方法または対処方法
が記憶されていて、作業者が必要に応じて参照できるよ
うになるヘルプスイッチ９６が設けられている。

【００１９】また、ＤＮＣ装置３の機能は加工スケジュ
ール機能、データ通信、状態モニタなどがあり、プログ
ラム記憶部１１にはそれらそれぞれの機能毎に機能制御
プログラム２１が複数個記憶されている。他の実施の形
態として、例えば、ＮＣ工作機械の自動工具交換機能の
動作中に工具交換アームの動作が一定時間内に完了しな
かったために故障となってしまった場合、工具交換機能
の機能制御プログラムを構成する複数のパートプログラ
ムで、交換アームの動作を制御しているパートプログラ
ムから順に遡って、工具交換機能の動作を停止して直前
に動作していたパートプログラムから故障番号および故
障レベルを読み取って、その故障番号、故障レベルなど
を表示部に表示して、作業者が故障内容を確認できる。
このように本発明の故障診断処理は、ＮＣＮＣ工作機械
の他の故障診断にも汎用的に適用できるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
機能制御プログラムを構成する各パートプログラムに故
障番号、故障レベルを予め書き込み、故障診断プログラ
ムが故障発生時に動作していたパートプログラムから故
障番号、故障レベルを読み取るとともに、組合せリスト
を順に遡ってパートプログラムの最上位のメインプログ
ラムを検索し、そのメインプログラムの動作を停止させ
るように構成したので、故障に対して標準的な故障診断
が行える。つまり、１つの汎用的な故障診断プログラム
を用意しておけば、機能制御プログラムと１対１に対応
した故障診断プログラムを用意しなくても、全ての機能
制御プログラムの故障診断が同じ方法で行え、故障診断
を実行した時の作業者の操作が統一されて、操作性が向
上する。また、機能制御プログラムを追加、変更すると
きに、故障診断プログラムを変更しなくても各パートプ
ログラムに対応する故障番号と故障レベルとが書かれて
いるので、その故障番号、故障レベルに応じた故障診断
処理が可能となる。すなわち、機能制御プログラムを追
加、変更するときに、故障診断プログラムを変更する必
要がないので、機能制御プログラムの追加、変更するご
とに故障診断プログラムを変更する手間がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すＮＣ工作機械の故
障診断装置の構成ブロック図である。

【図２】本発明の実施の一形態の故障診断方法を示すフ
ローチャートである。

【図３】図１における機能制御プログラムと故障診断プ
ログラムとの関係の具体例を示す構成ブロック図であ
る。

【図４】図１における機能制御プログラムを構成するパ
ートプログラムの組合せと故障診断プログラムとの結合
を示した説明図である。

【図５】本発明の実施の一形態の表示部への画面表示の
例示図である。

【符号の説明】

１ 自動プログラミング装置 ３ ＤＮＣ装置 ５ インターフェース ７ ＮＣ工作機械 ９ 表示部 １１ プログラム記憶部 １３ 故障診断処理部 ２１ 機能制御プログラム ２３ 組合せリスト ２５ 故障診断プログラム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣ工作機械およびその付属装置で発生
   した故障を診断するＮＣ工作機械の故障診断方法におい
   て、 前記ＮＣ工作機械の機能毎に作成された複数の機能制御
   プログラムと、前記機能制御プログラムを構成する複数
   のパートプログラムの組合せをパートプログラムの動作
   順に示した組合せリストと、故障発生時に故障診断処理
   を行う故障診断プログラムとを予め記憶し、 前記ＮＣ工作機械で故障が発生したときに出力される故
   障発生信号に基づいて前記故障診断プログラムの実行を
   開始させ、 前記故障診断プログラムによって、動作中の機能制御プ
   ログラムからプロセス番号を読み取り、そのプロセス番
   号に対応した組合せリストに従ってパートプログラムを
   遡って、パートプログラムの最上位にあるメインプログ
   ラムの動作を停止するとともに、前記パートプログラム
   から故障番号および故障レベルの少なくとも一方の読み
   取りを行い、 前記故障診断プログラムで読み取った故障番号、故障レ
   ベルに応じて、機能制御プログラムの動作を続行させ
   る、作業者の指示を待つ、停止させるなどの故障診断処
   理を行うようにしたことを特徴とするＮＣ工作機械の故
   障診断方法。
2. 【請求項２】 ＮＣ工作機械およびその付属装置で発生
   した故障を診断するＮＣ工作機械の故障診断装置におい
   て、 前記ＮＣ工作機械の機能毎に作成された複数の機能制御
   プログラムと、前記機能制御プログラムを構成する複数
   のパートプログラムの組合せをパートプログラムの動作
   順に示した組合せリストと、故障発生時に故障診断処理
   を行う故障診断プログラムとを予め記憶する機能制御プ
   ログラム記憶部と、 前記ＮＣ工作機械で故障が発生したときに出力される故
   障発生信号に基づいて前記故障診断プログラムの実行を
   開始して、前記故障診断プログラムによって動作中の機
   能制御プログラムからプロセス番号を読み取り、そのプ
   ロセス番号に対応した組合せリストに従ってパートプロ
   グラムを遡って、パートプログラムの最上位にあるメイ
   ンプログラムの動作を停止させるとともに、前記パート
   プログラムから故障番号および故障レベルの少なくとも
   一方の読み取りを行い、その故障番号、故障レベルに応
   じて、機能制御プログラムの動作を続行させる、作業者
   の指示を待つ、停止させるなどの故障診断処理を行う故
   障診断処理部と、を具備したことを特徴とするＮＣ工作
   機械の故障診断装置。
3. 【請求項３】 前記故障診断処理部は、さらに動作中の
   機能制御プログラムの名称、前記パートプログラムから
   読み取った故障番号および故障レベルのうち少なくとも
   １つを表示部に表示するようにした請求項２に記載のＮ
   Ｃ工作機械の故障診断装置。