特許ウォッチ

公開番号2025145179
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045228
出願日2024-03-21
発明の名称診断装置、加工システム、診断方法およびプログラム
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B23Q 17/09 20060101AFI20250926BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】加工工具の状態を判定する際の判定精度を高める。
【解決手段】加工装置に設けられた加工工具の被加工物に対する加工動作に伴って時間変化する物理量を、前記加工装置から受信する通信制御部と、前記物理量で示される検出情報に対する周波数解析の結果から、前記検出情報に係る特徴情報を抽出する特徴抽出部と、前記特徴情報に基づいて、前記加工工具の状態を判定する判定部と、を備え、前記特徴抽出部は、前記加工動作を表す加工区間から、前記加工工具の種類を表す工具種別と、前記被加工物に対する加工の種類を表す加工種別と、の少なくとも何れか一方に応じて前記特徴情報を抽出するための抽出区間を特定し、特定した前記抽出区間における前記特徴情報を抽出する。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
加工装置に設けられた加工工具の被加工物に対する加工動作に伴って時間変化する物理量を、前記加工装置から受信する通信制御部と、
前記物理量で示される検出情報に対する周波数解析の結果から、前記検出情報に係る特徴情報を抽出する特徴抽出部と、
前記特徴情報に基づいて、前記加工工具の状態を判定する判定部と、
を備え、
前記特徴抽出部は、前記加工動作を表す加工区間から、前記加工工具の種類を表す工具種別と、前記被加工物に対する加工の種類を表す加工種別と、の少なくとも何れか一方に応じて前記特徴情報を抽出するための抽出区間を特定し、特定した前記抽出区間における前記特徴情報を抽出する、
ことを特徴とする診断装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記特徴抽出部は、前記加工区間に含まれる、前記加工工具が前記被加工物に対して前記加工動作を行う実加工区間、および前記加工工具が前記被加工物に対して前記加工動作を行わない非加工区間、のうち、前記実加工区間における前記特徴情報を抽出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記加工動作は、前記加工装置においてコンピュータ数値制御（Computer Numerical Control）により実行され、
前記特徴抽出部はさらに、前記コンピュータ数値制御による前記加工動作に係る情報に基づいて、前記加工区間を前記実加工区間と前記非加工区間とに分別する区間分別部を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の診断装置。
【請求項４】
前記区間分別部は、前記加工工具の動作を規定するコンテキスト情報、および、前記加工区間に応じて信号レベルを切り替えて出力するラダー信号、の少なくとも一方に基づいて、前記加工区間を前記実加工区間と前記非加工区間とに分別する、
ことを特徴とする請求項３に記載の診断装置。
【請求項５】
前記区間分別部は、前記加工区間に応じて前記信号レベルのＨｉｇｈとＬｏｗとを切り替えて出力するラダー信号に基づいて、前記加工区間を、前記実加工区間と前記非加工区間とに分ける、
ことを特徴とする請求項４に記載の診断装置。
【請求項６】
前記区間分別部は、前記加工装置の消費電流に基づいて、前記加工区間を前記実加工区間と前記非加工区間とに分別する、
ことを特徴とする請求項３に記載の診断装置。
【請求項７】
前記区間分別部は、前記加工工具の前記被加工物に対する加工動作の際に生じる信号に基づいて、前記加工区間を前記実加工区間と前記非加工区間とに分別する、
ことを特徴とする請求項３に記載の診断装置。
【請求項８】
前記特徴抽出部はさらに、前記物理量の信号レベルから、前記実加工区間を表す波形と前記非加工区間を表す波形とを抽出する加工中波形抽出部、を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の診断装置。
【請求項９】
前記加工中波形抽出部は、前記物理量の信号レベルを時間波形から判断する、
ことを特徴とする請求項８に記載の診断装置。
【請求項１０】
前記加工中波形抽出部は、前記物理量の信号レベルを周波数領域での特定帯域の値変化を波形変化として抽出する、
ことを特徴とする請求項８に記載の診断装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断装置、加工システム、診断方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、加工装置に設けられた加工工具の状態を、当該加工工具を用いた加工作業中に検出する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、加工装置を構成する回転軸に取り付けられた加工工具としての工具が、被加工物に対して加工動作を実行中に発した物理量の検出情報を周波数解析した周波数解析結果から、検出情報に係る特徴情報を抽出する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、加工工具の種類、被加工物に対する加工の種類等に応じた周波数解析のための抽出区間を特定することは考慮されていないため、加工工具の状態を判定する際に不要な区間の特徴情報まで抽出してしまい、加工工具の状態を判定する際の判定精度を高めることができない、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工工具の状態を判定する際の判定精度を高めることを目的とする。
【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、加工装置に設けられた加工工具の被加工物に対する加工動作に伴って時間変化する物理量を、前記加工装置から受信する通信制御部と、前記物理量で示される検出情報に対する周波数解析の結果から、前記検出情報に係る特徴情報を抽出する特徴抽出部と、前記特徴情報に基づいて、前記加工工具の状態を判定する判定部と、を備え、前記特徴抽出部は、前記加工動作を表す加工区間から、前記加工工具の種類を表す工具種別と、前記被加工物に対する加工の種類を表す加工種別と、の少なくとも何れか一方に応じて前記特徴情報を抽出するための抽出区間を特定し、特定した前記抽出区間における前記特徴情報を抽出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加工工具の状態を判定する際の判定精度を高めることができる、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、診断装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図５は、診断装置が記憶するコンテキスト情報と学習モデルとの対応の一例を示す図である。
図６は、連続切削チッピング無しの場合の診断装置の周波数解析部による周波数解析により求めた平均スペクトルの一例を示す図である。
図７は、連続切削チッピング有りの場合の診断装置の周波数解析部による周波数解析により求めた平均スペクトルの一例を示す図である。
図８は、断続切削チッピング無しの場合の診断装置の周波数解析部による周波数解析により求めた平均スペクトルの一例を示す図である。
図９は、断続切削チッピング有りの場合の診断装置の周波数解析部による周波数解析により求めた平均スペクトルの一例を示す図である。
図１０は、診断装置における診断処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図１１は、加工装置の加工工具の状態の判定の一例を示す図であり、図１１（ａ）はタップ加工処理の時間変化を示す図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のタップ加工処理にかかるラダー信号および時間波形を示す図である。
図１２は、図１１（ａ）のタップ加工処理にかかるラダー信号、時間波形および周波数波形を示す図である。
図１３は、診断装置によるモデル生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図１４は、診断装置によるＢＰＦに従った特徴情報の抽出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図１５は、診断装置によりＢＰＦの選択方法の一例を説明するための図である。
図１６は、診断装置において算出した平均スペクトルのＢＰＦ付近の拡大図である。
図１７は、従来のタップ加工処理にかかる全区間での加工スコア例を示す図である。
図１８は、本実施形態のタップ加工処理にかかる実加工区間での加工スコア例を示す図である。
図１９は、第２の実施の形態に係る診断装置が記憶するコンテキスト情報と学習モデルとの対応の別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、診断装置、加工システム、診断方法およびプログラム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は、加工装置２００と、診断装置１００と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許