JPS603096A - 機器異常監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機器異常監視装置に係シ、特に工具加工監視、
運搬機械監視およびテーピングマシン監視等の機器監視
システムに適用し得る機器異常監視装置に関する。

従来のこの種機器監視システムを第１図および第２図を
用いて説明する。第１図は作動機器として例えｔｆ　Ｎ
／Ｃマシンを使った加工機の制御ブロック線図、第２図
は、ＶＣマシンの制御論理回路の説明フローチャートで
ある。

第１図において、１は試マシン、２は制御論理回路であ
シ、Ｙテープ３から、あるいはデータ入力回路４（例え
ばテンキーやファンクションキー等）から制ｆｌＩＩ論
理が入力さｎ−２その論理に基づいて、モータ７　（Ｍ
ｓ）やモータ８（Ｍ２Ｊを駆動する。なお各モータ７．
８の制御は、各々モータ駆動回路５およびモータ駆動回
路６ケ経山して行なう。モータ駆動回路５およびモー夕
駆動回路６は制御論理回路２との信号のインターフェー
ス部である。９および１０はそｎぞｎ分流器であり、各
モータ７　（ＭｔＪと８　（Ｍ２）に流ｎ；ｂ電流を分
流し、この分流器にかかる電圧でメータ１１とメータ１
２を駆動する。つまクモ−タフ（Ｍｌ）およびモータ８
（ｈ）に流ｆる電流がメータ１１およびメータ１２に表
示さｎることになる。１３は入力インターフェース回路
であｐル℃テープ３、データ入力回路４および位置セン
サ１４からの信号を制御論理回路２のレベルに台せるた
めの働き全する。１４は位置センサであり、工具の位置
検出用センサである。なおモータ７　（Ｍｌ）は工具（
例えば切削刃）回転用モータ、モータ８　（Ｍ２）は工
具移動用モータである。

次に第２図について説明する。

まず工具移動開始前に工具の回転（モータ７の駆動）が
行なわｎる。続いてデータ入力回路４からの入力あるい
は制御論理回路２の論理にしたがって、工具移動制御が
開始さｎ、る。続いて工具の現在位置卆、位置センサ１
４からの信号で認識さｎる。この認識さｔた現在位置が
目的位置に一致しているか否かをチェックし、一致して
いる・と工具移動はその時点で終了させ、やがて工具の
回転も適当なる時点で（９１Ｊえはデータ入力回路４か
らの入力、あるいは制御論理回路２で有している論理で
）停止させる。（なお目的位置は工具移動制御開始前に
データ入力回路４または＆上テープ３から入力さｎてい
るものとする。）現在位置と目的位置とが一致していな
い場合には、現在位置から目的位置の方向に工具が移動
するよう工具移動用モータ８（Ｍ２）’（＋−駆動する
。このようにして現在位置と目的位置とが一致するまで
は連続して工具移動用モータ８　（Ｍ！ｌの駆動が繰返
して行なわｎることになる。

上記従来装置では例えは作業者が適当な間隔（例えは５
分間に１回とか１０分間に１同等ンでメータ１１やメー
タ１２を見て、通常の状態で表示さｎる範囲の′ｖＬ流
値であるかどうか紮確誌し、通常の範囲を超えていた場
＠′（異常状態ンには機械全停止（たとえばデータ入力
回路４から停止信号音入力することにより）させていた
。

ところがこの従来のものでは液態の場合、例えば前回作
業者が見回った時点で正常であっても、その後すぐに異
常状態となったとすると、次に再び見回ってくるまでの
時間（例えば５分間とか１０分間等）異常状態が継続す
ることになる。

なお異常状態の原因としては工具の刃先が損傷・変形し
ｆｃ’）　、工具取付にガタを生ずる等がある。このよ
うな状態で数分間あるいは数１０分間も加工を続けてい
ると、被加工物は使い物にならなくなってしまう等の欠
点があった。

本発明は以上の事情に鑑みて提案さｎたもので、その目
的とするところは作動中の機器の異常状態を短時間で横
用し、直ちに機器の作ｗＪ全停止し得る機器異常監視装
置を提供するにある。

不発明による機器異常監視装置は機器の正常動作時にお
ける作動電流の時系列電流値を読取る手段と、この手段
によりｍ取らｆＬｆｃ上記時系列電流値の１１・答変動
範囲を算出する許容電流値域算出回路と、上記時系外電
（ＡＥ値および上記許容変動範囲ケ記憶する時系列を流
値メモリと、上記動作と同じ動作を行う場合の機器の作
動電流の時系外電かＬ値′に読取シその各時系列電流値
　−が上記時系列を流値メモリに記憶さｎた同時系Ｊ’
１ との対応する許容変動範囲に入っているか否かを比較す
る電流値比較回路と、上記時系列’１．　Ｒ値が上記許
容変動範囲を越える回数會計数するカウンタと、このカ
ウ□ンタにより計数さｆ′１．り値と予め設定さｉ″し
た値とを比較するカウンタ値比較回路と、このカウンタ
値比較回路によジ制御さｎ上記カウンタによＱ計数さｌ
ｔ′１．た値が予め設定さｎた値以上となった時点で上
記機器の動作を停止させる手段とを具備してなることを
特徴とし、例えは無人自動加工中の工具等の異常状態を
極めて短時間内で見出し、直ちに加工全停止させて、被
加工物への損傷等全未然に防止できるようにしｋもので
ある。

本発明の一笑施例を図面に基いてｗ細に欧明する。

第３図は不発明の一実施例の制御ブロック線図、第４図
および第５図はそｎぞｎ不発明の一実施例における電流
値のサンプリングを示す図およびグラフィックティスグ
レーの一例を示す図である。

第３図において、１５は機器駆動用のモータを示してお
ジ、第１図のモータ７またはモータ８　（ＭｓまたはＭ
２）である。１６は分流器であり、第１図の分流器９′
−！たは分流器１０に示している。１７は作動機器例え
ば試システムであυ、第１図のｙｃマシン１．１９℃テ
ープ３、データ入力回路４および位置センサ１４全示し
ており、こｎ　ｃ）ｋ簡略化して表わしたものである。

位置センサ１４は第１図に同じ、２１はサンプルホール
ド回路でおり、分流器１６からのアナログ信号をホール
ドする。２２はＡ／Ｄ（アナログからデジタル−＼のン
変換回路であり、アナログ信号（アナログ値）を、以後
の回路での比較、変換、記憶号が行ない易いように、テ
ジタル値に変換する回路である。２３はモード制御回路
でｈす、ｗｃシステム１７よシ送ら几てくる（イ）学習
モードあるいは（ロ）監視モードの信号に応じ、以下の
ように制御する。

（イ）の場合、スイッチｓｗｉをオンさせ、スイッチ５
Ｗ２１．双７２２ヲオフさせる。また、スイッチＳＷ３
をオンさせる。

（ロ）の場合、スイッチＳＷＩをオフさせ、スイッチＳ
Ｍ　１　、　ＳＷｉ！　２　ｋオンさせる。そして、ス
イッチＳＷ３　ｆｆｉオンさせるが、もし、カウンタ値
比較回路３５からのＳＷ３オフ信号が川・さ几た場合、
そ扛が優先さ第１る。つまり、この場合には、完はオフ
さｎる。

２４はモード制御回路２３で制御さｎるスイッチ全曲っ
たものである。２５は許容型、流値域（許容電流範囲Ｊ
縛、用回路であシ、初期設足回Ｗｒ３６で予め股足さ２
した許容％（・・・例えば１０％と設定′したとすると
目１６を使ってｉｏｊに対してｉｆ　＊　’ＷｉＬ流上
限値（ｊｏＪＭＪは、　ｉｏｊＭ””　１．１１ｏ３　
＋許容知；流下限イｉｔｉ　（１ｏＪＬ　）はｉ、　ｊ
ｌ、　＝　０．９　ｉｏ　ｊ（！：　Ｘ　Ｉｆｊする。

２６は時系列電流値メモリであり、基準クロック発振器
２８からのクロックに対応しての時系列電流値ｉ０Ｊ、
ｉｏｊＭ、および１ｏｊＬｋ記憶する。２７はカウンタ
＃１であｐ１基準クロック発振器２８からの信号に基づ
きカウントを１ケずつ更新（増して行＜］シていく。っ
まり、このカウント値は時系列の各クロックに対応して
の時刻ｊの値を示している。２９はスイッチＳＷ３を示
しており、このスイッチは前述のようにモード制御回路
２３とカウンタ値比較回路３５によシ、オン、オフ制御
さｎる。３ｏは電流値比較回路であや、ある時刻ｊにお
ける学習モードでの許容電流上限値ｉｏｊＭと許容電流
上限値１０ｊＬとの間に監視モードでの電流Ｌ＋ｊが入
っているか否かを比較する。っまル １ｏｊＬ（ｉｉｊ≦ｉ０ｊＭ　、川、四　（１）をチェ
ックし、（１）式が成立してお牡は、カウンタ＃２．３
４への出力はさｆ′Ｌ、ない。つまり、許容範囲内で動
作していることになる。もし、１ｘｊ（１ｏｊＬまたは
ｉｏｊＭ　（ｉ　１ｊとなったならば監視モードでの電
流値が許容範囲外となっているといり事になｐ１カウン
タ＃２３４へ出力さする。

これによリカウンタ＃２３４はカウント？１ヶ増加させ
、該カウント値ｎをカウンタ値比較回路３５へ送る。カ
ウンタ値比較回路３５ｉ１′カウンタ＃２３４から大刀
さ：ｔ′したカウント値ｎと予め設定さｎた数値ＮＢＲ
Ｒとを比較し、ｎ（ＮｎＲｕならばスイッチ勇はもとの
ままとする。つまり１オン状態のままで、引続き基準ク
ロック発振器２８からの信号がサンプルホールド回路２
１、Ａ／Ｄ変換回路２２、カウンタ＃１２７へ入る状態
、換言すｌｔ′Ｌは時系列処理が継続するようにしてお
く。もし、ｎ＞ＮｕＲとなったならばスイッチＳＷ３を
オフさせる。こｆにょシ、時系列の処理は以後停止する
ことになる。３６は初期設定回路であり、学習モード開
始前に基準クロックの発振間隔（基準周波、換言丁ｎｌ
ｉ電流サンプリンク周期）を設定したシ、監視モード開
始前に許容Ｘ？ｃ−設定したシする等のための入力回路
である。なお、カウンタ＃１２７とカウンタ＃２３４は
そｎ　−’ｅ’　ｎ学習モードおるいは、監視・モード
スタート時に■システム１７からのリセット信号で、０
にリセットさｎるものである。３１は座標変換回路であ
ジ、電流値をグラフィックティスプレー３２に表示する
ためにスクール（尺度）変換等を行なう。例えば第５図
のようなグラフィック表示をする場合、横軸が時間軸、
縦軸が電流値で、例えばＴＭｌｌＸ＝３０分とすると、
３０分間分の電流値がグラフィックティスプレー内にう
まく入るようにスケール変換するものである。３３は印
書装置であり、学習時のＭｌ流値メモＶ＋印書できるよ
うになっている。

なお第３図中において０内に示すものはその経路（ライ
ンンにおける信号等の内容について記述したものである
。

ま７’Ｃ第４図は電流値のサンプリングケしている例を
横軸に時間、縦軸に電流値？とって示し友ものである。

ｔｏｏ、　＋０１．　ｔｏ３・・・とあるｔｏｉとｔｏ
ｉ−１−ｉの間隔かサンプリング周期である。

第５図はグラフィックディスプレー（７）　９１　テｌ
フ、第５図において、４０は学習時電流値、１ｏｊ（ｊ
＝Ｏ，１，Ｚ・・・］、４１は許容電流上限値＋”ＪＭ
（Ｊ＝０．１．２・・・）、４２は許容電流下限値＊　
１ｏｊＬ　（ｊ＝０　。

１．２・・・］、′４３は監視時の電流値自Ｈｊ＝０．
１゜２・・・）を示している。

第５図により上記本発明の一実施例の作用について説明
する。

第５図において４４は許容電流上限値ｉｏｊＭを越えｔ
最初のものであり、こ＼でＮＥＲＲ＝３とするとこの時
点と許容電流上限値ｉ０ｊＭ’ｉ超えた第２の時点４５
、許容電流上限値ｉｏＪＭを超えた第３の時点４６と連
続して超過した時点、つま勺ｎ）ＮＥＲＲ＝　３となつ
ｔ点で、サンプリングを中止し、同時に第３図において
カウンタ値比較回路３５からＮ／Ｃシステム１７へ停止
信号が送らｎて該当モータ１５の駆動は停止すること＼
なる。

以上の如く本発明によｎば、作動機器例えば自動にて加
工中の工具の状態を常時監視し、異常がラルは直ちに加
工停止させることができ、被加工物への損傷を未然に防
止出来る等の優ｎた効果が奏せらｎるものである。

なお上記の不発明の一実施例では上記の各回路を個別に
有するものについて説明したが例えばマイコン等をオリ
用し、プログラム制御で実施してもよい。甘た上記一実
施例では作ｔｉ７１機器である試マシンが１台の場合で
説明しているが、例えは＆心マシンを複数台使用する場
合には、本発明装置を複数台使用すｎばよい。さらにま
た本発明装置は工具加工監視のみならず、運搬機械監視
システムやテーピングマシン監視システム等の作動機器
にも適用し得ること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の制御ブロック線図、第２図は第１図
に示す装置の作動を示すフローチャート図、第３図は本
発明の一実施例の制御ブロック線図、第４図および第５
図はそｎぞｎ本発明の一実施例を説明するための電流値
のサンプリングを示す図およびグラフィックティスプレ
ーを示す図である。 １４・・・位置センサ、１５・・・モータ、１６・・・
分流器、１７・・・凡でシステム、２１・・・サンプル
ホールド回ＦＱ５ζ　２３・・・キード制御回路、２５
・・・許容電流値域算出回路、２６・・・時系列電流値
メモリ、２７・・・カウンタ＃１．２８・・・基準クロ
ック発振器、３０・・・を流値比較回路、３ノ・・・座
標変換回路、３２・・・グラフィックディスプレー、３
４・・・カウンタ＃２．３５・・・カウンタ値比較回路
１．３６・・・初期設定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機器の正常動作時における作動電流の時系列電流値を読
   取る手段と、この手段によシ読取らｎた上記時系列電流
   値の許容変動範囲を算出する許容電流値域算出回路と、
   上記時系列電流値および上記許容変動範囲を記憶する時
   系列電流値メモリと、上記動作と同じ動作を行う場会の
   機器の作動電流の時系列電流値を読取りその各時系列電
   流値が上記時系列電流値メモリに記憶列 さｆ′した同時系。の対応する許容変動範囲に入ってい
   るか否かを比較する電流値比較回路と、上記時系列を流
   値が上記許容変動範囲全越える回数全計数するカウンタ
   と、このカウンタによシ計数さｒした値と予め設足さｎ
   ７を値とを比較するカウンタ値比較回路と、このカウン
   タ値比較回路により制御さｎ上記カウンタにより計数さ
   ｎた値が予め設定さｎた値以上となった時点で上記機器
   の動作全停止させる手段と全具備してなることを特徴と
   する機器異常監視装置。