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公開番号2025136177
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034422
出願日2024-03-06
発明の名称異常判定装置、加工システム、プログラムおよび異常判定方法
出願人株式会社リコー
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G05B 19/18 20060101AFI20250911BHJP(制御;調整)
要約【課題】加工装置の工具が異常であるとの判定を精度よく行う。
【解決手段】加工装置における一連の加工動作を実行中に発生した物理量の検知情報から抽出した特徴量に基づいて異常を判定する異常判定装置において、過去の複数回での異常判定に用いた特徴量の履歴から、補正パラメータを算出する算出部と、前記抽出した特徴量に、前記補正パラメータを加算して補正する補正演算部と、前記補正演算部で補正された特徴量からスコアを算出するスコア算出部と、前記スコア算出部で算出された前記スコアが予め決めた閾値を超えた場合に、前記加工装置の工具が異常であると判定する異常判定部と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
加工装置における一連の加工動作を実行中に発生した物理量の検知情報から抽出した特徴量に基づいて異常を判定する異常判定装置において、
過去の複数回での異常判定に用いた特徴量の履歴から、補正パラメータを算出する算出部と、
前記抽出した特徴量に、前記補正パラメータを加算して補正する補正演算部と、
前記補正演算部で補正された特徴量からスコアを算出するスコア算出部と、
前記スコア算出部で算出された前記スコアが予め決めた閾値を超えた場合に、前記加工装置の工具が異常であると判定する異常判定部と、
を備えることを特徴とする異常判定装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記スコア算出部は、算出した前記スコアを、前記加工装置の所定の動作に対応したスコア代表値を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の異常判定装置。
【請求項３】
今回の異常判定における特徴量を算出する際に、過去の複数回での異常判定に用いた特徴量から、外れ値を除外する外れ値除外部と、
前記外れ値除外部により外れ値を除外した、特徴量の代表値の履歴を使って、これから診断する最新の時間分割毎の診断時の特徴量の代表値を予測する診断データ予測部と、
をさらに備え、
前記算出部は、前記診断データ予測部が予測した予測値と、正常時データとを用いて、前記補正パラメータを算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の異常判定装置。
【請求項４】
前記診断データ予測部は、特徴量の変化を数式で近似し、次の診断で正常動作した場合の特徴量を、近似式から予測する、
ことを特徴とする請求項３に記載の異常判定装置。
【請求項５】
前記スコア算出部は、機械学習に用いた特徴量と前記診断データ予測部が予測した予測値とで診断時の特徴量を補正したものを学習モデルに適用して、スコアを算出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の異常判定装置。
【請求項６】
前記物理量の検知情報を時間分割する時間分割部を備え、
前記算出部は、時間分割された前記検知情報から抽出した特徴量を用いる、
ことを特徴とする請求項１に記載の異常判定装置。
【請求項７】
前記異常判定部での過去の複数回における異常判定の結果を解析する解析部と、
前記解析部による解析結果を表示部に表示させるとともに、前記解析結果に基づいて設定条件の変更を受け付ける表示受付部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の異常判定装置。
【請求項８】
加工装置と、前記加工装置における一連の加工動作を実行中に発生した物理量の検知情報から抽出した特徴量に基づいて異常を判定する異常判定装置とを備える加工システムにおいて、
前記異常判定装置は、
過去の複数回での異常判定に用いた特徴量の履歴から、補正パラメータを算出する算出部と、
前記抽出した特徴量に、前記補正パラメータを加算して補正する補正演算部と、
前記補正演算部で補正された特徴量からスコアを算出するスコア算出部と、
前記スコア算出部で算出された前記スコアが予め決めた閾値を超えた場合に、前記加工装置の工具が異常であると判定する異常判定部と、
を備えることを特徴とする加工システム。
【請求項９】
加工装置における一連の加工動作を実行中に発生した物理量の検知情報から抽出した特徴量に基づいて異常を判定する異常判定装置を制御するコンピュータを、
過去の複数回での異常判定に用いた特徴量の履歴から、補正パラメータを算出する算出部と、
前記抽出した特徴量に、前記補正パラメータを加算して補正する補正演算部と、
前記補正演算部で補正された特徴量からスコアを算出するスコア算出部と、
前記スコア算出部で算出された前記スコアが予め決めた閾値を超えた場合に、前記加工装置の工具が異常であると判定する異常判定部と、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
加工装置における一連の加工動作を実行中に発生した物理量の検知情報から抽出した特徴量に基づいて異常を判定する異常判定装置における異常判定方法であって、
過去の複数回での異常判定に用いた特徴量の履歴から、補正パラメータを算出する算出工程と、
前記抽出した特徴量に、前記補正パラメータを加算して補正する補正演算工程と、
前記補正演算工程で補正された特徴量からスコアを算出するスコア算出工程と、
前記スコア算出工程で算出された前記スコアが予め決めた閾値を超えた場合に、前記加工装置の工具が異常であると判定する異常判定工程と、
を含むことを特徴とする異常判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常判定装置、加工システム、プログラムおよび異常判定方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械における工具の異常を判定する異常判定装置が知られている。従来の異常判定装置は、加工装置に取り付けられた振動センサから振動の検知情報を受信する。異常判定装置は、検知情報から特徴量（周波数スペクトル）を抽出する。また、異常判定装置は、特徴量からスコア（正常状態からの乖離度）を求める。そして、スコアが予め定められた閾値を超えた場合に、異常判定装置は、加工装置の工具が異常であると判定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の異常判定装置によれば、加工装置の工具が正常に動作している場合であっても、工具の経時変化（例えば、刃先の摩耗）によって検知情報が変動することがある。このように検知情報の変動があった場合、特徴量が、検知情報の変動によって変動してしまう。更に、検知情報の変動に伴って特徴量の変動があった場合、特徴量から求められるスコアも変動する。
【０００４】
しかしながら、従来の異常判定装置によれば、異常判定の際にスコアと比較を行う閾値は、予め定められた値（固定値）である。そのため、従来の異常判定装置によれば、工具が正常に動作している場合であっても、工具の経時変化によって特徴量が変動してしまうことで、特徴量から求められるスコアが予め定められた値である閾値を超えてしまい、工具が異常であると誤って判定されてしまうことがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工装置の工具が異常であるとの判定を精度よく行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加工装置における一連の加工動作を実行中に発生した物理量の検知情報から抽出した特徴量に基づいて異常を判定する異常判定装置において、過去の複数回での異常判定に用いた特徴量の履歴から、補正パラメータを算出する算出部と、前記抽出した特徴量に、前記補正パラメータを加算して補正する補正演算部と、前記補正演算部で補正された特徴量からスコアを算出するスコア算出部と、前記スコア算出部で算出された前記スコアが予め決めた閾値を超えた場合に、前記加工装置の工具が異常であると判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加工装置の工具が異常であるとの判定を精度よく行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１の実施の形態にかかる診断装置を適用した加工システムの構成例を示すブロック図である。
図２は、加工装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図３は、診断装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図４は、診断装置の判定部の機能構成の一例を示すブロック図である。
図５は、学習処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
図６は、正常データ記憶処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
図７は、診断データ補正部の機能構成の一例を示すブロック図である。
図８は、診断データ履歴記憶部における処理例を示す図である。
図９は、外れ値除外部と診断データ予測部における処理例を示す図である。
図１０は、診断データ予測部と補正パラメータ算出部における処理例を示す図である。
図１１は、補正パラメータ算出処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
図１２は、診断処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
図１３は、診断処理の具体例を示す図である。
図１４は、本発明を適用しない／したスコアについて説明する図である。
図１５は、第２の実施の形態にかかる診断装置を適用した加工システムの構成例を示すブロック図である。
図１６は、解析部および表示受付部における処理の流れを示すフローチャートである。
図１７は、表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、異常判定装置、加工システム、プログラムおよび異常判定方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる診断装置を適用した加工システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる加工システム１は、加工装置２００と、異常判定装置として機能する診断装置１００と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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