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JP2024008098A - Data processing method and data processing device - Google Patents

Data processing method and data processing device Download PDF

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JP2024008098A
JP2024008098A JP2022109657A JP2022109657A JP2024008098A JP 2024008098 A JP2024008098 A JP 2024008098A JP 2022109657 A JP2022109657 A JP 2022109657A JP 2022109657 A JP2022109657 A JP 2022109657A JP 2024008098 A JP2024008098 A JP 2024008098A
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Kazuhiro Arita
涼介 伊藤
Ryosuke Ito
紘基 加藤
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Abstract

Figure 2024008098000001

【課題】波形データを解析して適切な解析結果が得られるようにする。
【解決手段】データ処理装置によって実行されるデータ処理方法は、制御モードに応じて動作するアクチュエータを備える機械に設けられたセンサであって、アクチュエータの動作に応じて変化する物理量を検出するセンサから出力される波形データを取得する取得工程と、波形データのうちの予め定められた抽出対象区間から特徴量を抽出する抽出工程であって、センサによって物理量が検出されたときのアクチュエータの制御モードに応じて、抽出対象区間の長さを異ならせる抽出工程と、を有する。
【選択図】図2

Figure 2024008098000001

An object of the present invention is to analyze waveform data and obtain appropriate analysis results.
[Solution] A data processing method executed by a data processing device uses a sensor provided in a machine equipped with an actuator that operates according to a control mode, which detects a physical quantity that changes according to the operation of the actuator. An acquisition process for acquiring output waveform data, and an extraction process for extracting feature quantities from a predetermined extraction target section of the waveform data, and the control mode of the actuator when the physical quantity is detected by the sensor. and an extraction step of varying the length of the extraction target section accordingly.
[Selection diagram] Figure 2

Description

本開示は、データ処理方法およびデータ処理装置に関する。 The present disclosure relates to a data processing method and a data processing device.

特許文献1には、機械の動作時に発生する振動や音や構成部品の撓み等をセンサにより検出し、センサの出力信号の波形を解析する技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a technology that uses a sensor to detect vibrations, noise, deflection of component parts, etc. that occur during the operation of a machine, and analyzes the waveform of the output signal of the sensor.

国際公開2018/110337号公報International Publication No. 2018/110337

機械の制御モードが位置制御モードである場合と速度制御モードである場合とで同じように波形データを解析しても、適切な解析結果が得られないことがある。したがって、波形データを解析して適切な解析結果が得られるようにするための技術が望まれている。 Even if waveform data is analyzed in the same way when the control mode of the machine is position control mode and speed control mode, appropriate analysis results may not be obtained. Therefore, there is a need for a technique for analyzing waveform data and obtaining appropriate analysis results.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized as the following forms.

(1)本開示の第1の形態によれば、データ処理装置によって実行されるデータ処理方法が提供される。このデータ処理方法は、制御モードに応じて動作するアクチュエータを備える機械に設けられたセンサであって、前記アクチュエータの動作に応じて変化する物理量を検出するセンサから出力される波形データを取得する取得工程と、前記波形データのうちの予め定められた抽出対象区間から特徴量を抽出する抽出工程であって、前記センサによって前記物理量が検出されたときの前記アクチュエータの前記制御モードに応じて、前記抽出対象区間の長さを異ならせる抽出工程と、を有する。
この形態のデータ処理方法によれば、不適切な抽出対象区間から特徴量が抽出されることを抑制できるので、波形データの適切な解析結果が得られなくなることを抑制できる。
(2)上記形態のデータ処理方法において、前記抽出工程では、前記制御モードが位置制御モードである場合の前記抽出対象区間の長さを、前記制御モードが前記位置制御モードでない場合の前記抽出対象区間の長さよりも短くしてもよい。
この形態のデータ処理方法によれば、アクチュエータの制御モードが位置制御モードである場合に、不適切な抽出対象区間から特徴量が抽出されることを抑制できる。
(3)上記形態のデータ処理方法において、前記抽出工程では、前記制御モードが前記位置制御モードである場合には、前記アクチュエータの動作が開始されるタイミングから次に前記アクチュエータの動作が開始されるタイミングまでの区間を前記抽出対象区間にしてもよい。
この形態のデータ処理方法によれば、アクチュエータの制御モードが位置制御モードである場合に、不適切な抽出対象区間から特徴量が抽出されることを抑制できる。
(4)上記形態のデータ処理方法において、前記抽出工程では、前記制御モードが前記位置制御モードでない場合には、前記波形データの全体を前記抽出対象区間にしてもよい。
この形態のデータ処理方法によれば、アクチュエータの制御モードが位置制御モードでない場合に、不適切な抽出対象区間から特徴量が抽出されることを抑制できる。
(5)上記形態のデータ処理方法は、前記特徴量を用いて前記機械の異常の有無を判定する判定工程を有してもよい。
この形態のデータ処理方法によれば、機械の異常の有無を精度良く判定できる。
(6)本開示の第2の形態によれば、データ処理装置が提供される。このデータ処理装置は、制御モードに応じて動作するアクチュエータを備える機械に設けられたセンサであって、前記アクチュエータの動作に応じて変化する物理量を検出するセンサから出力される波形データを取得する取得部と、前記波形データのうちの予め定められた抽出対象区間から特徴量を抽出する抽出部であって、前記センサによって前記物理量が検出されたときの前記アクチュエータの前記制御モードに応じて、前記抽出対象区間の長さを異ならせる抽出部と、を備える。
この形態のデータ処理装置によれば、不適切な抽出対象区間から特徴量が抽出されることを抑制できるので、波形データの適切な解析結果が得られなくなることを抑制できる。
本開示は、データ処理方法や、データ処理装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、特徴量抽出方法や、特徴量抽出装置や、異常検知方法や、異常検知装置などの形態で実現することができる。
(1) According to a first aspect of the present disclosure, a data processing method executed by a data processing device is provided. This data processing method acquires waveform data output from a sensor installed in a machine equipped with an actuator that operates according to a control mode, and that detects a physical quantity that changes according to the operation of the actuator. and an extraction step of extracting a feature amount from a predetermined extraction target section of the waveform data, the step of extracting the feature amount from a predetermined extraction target section of the waveform data, the step of extracting the feature amount according to the control mode of the actuator when the physical amount is detected by the sensor. and an extraction step of varying the length of the extraction target section.
According to this form of data processing method, it is possible to suppress the extraction of feature amounts from inappropriate extraction target sections, and therefore it is possible to suppress the inability to obtain appropriate analysis results of waveform data.
(2) In the data processing method of the above aspect, in the extraction step, the length of the extraction target section when the control mode is the position control mode is the length of the extraction target section when the control mode is not the position control mode. It may be shorter than the length of the section.
According to the data processing method of this form, when the control mode of the actuator is the position control mode, it is possible to suppress extraction of a feature amount from an inappropriate extraction target section.
(3) In the data processing method of the above aspect, in the extraction step, when the control mode is the position control mode, the operation of the actuator is started next from the timing at which the operation of the actuator is started. The section up to the timing may be set as the extraction target section.
According to the data processing method of this form, when the control mode of the actuator is the position control mode, it is possible to suppress extraction of a feature amount from an inappropriate extraction target section.
(4) In the data processing method of the above embodiment, in the extraction step, when the control mode is not the position control mode, the entire waveform data may be the extraction target section.
According to the data processing method of this form, when the control mode of the actuator is not the position control mode, it is possible to suppress extraction of a feature amount from an inappropriate extraction target section.
(5) The data processing method of the above embodiment may include a determination step of determining whether or not there is an abnormality in the machine using the feature amount.
According to this type of data processing method, it is possible to accurately determine whether there is an abnormality in the machine.
(6) According to the second aspect of the present disclosure, a data processing device is provided. This data processing device is a sensor installed in a machine equipped with an actuator that operates according to a control mode, and acquires waveform data output from the sensor that detects a physical quantity that changes according to the operation of the actuator. and an extraction unit that extracts a feature quantity from a predetermined extraction target section of the waveform data, the extraction unit extracting the feature quantity from a predetermined extraction target section of the waveform data, the extraction unit extracting the feature amount from a predetermined extraction target section of the waveform data, the extraction unit extracting the feature quantity according to the control mode of the actuator when the physical quantity is detected by the sensor. An extraction unit that varies the length of the extraction target section.
According to the data processing device of this form, it is possible to suppress extraction of a feature amount from an inappropriate extraction target section, and therefore it is possible to suppress the inability to obtain an appropriate analysis result of waveform data.
The present disclosure can also be implemented in various forms other than data processing methods and data processing devices. For example, it can be realized in the form of a feature extraction method, a feature extraction device, an anomaly detection method, an anomaly detection device, and the like.

データ処理装置の構成を模式的に示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a data processing device. データ処理方法の内容を示すフローチャート。A flowchart showing the details of a data processing method. 波形データの一例を示す説明図。An explanatory diagram showing an example of waveform data. 判定部による判定結果の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a determination result by a determination unit.

A.第1実施形態:
図1は、第1実施形態におけるデータ処理装置100の構成を模式的に示す説明図である。データ処理装置100は、CPU101と、メモリ102と、入出力インタフェース103と、内部バス104とを備えている。CPU101、メモリ102、および、入出力インタフェース103は、内部バス104を介して、双方向に通信可能に接続されている。入出力インタフェース103には、機械200に設けられたセンサ250が接続されている。本実施形態では、入出力インタフェース103には、センサ250の他に、入力装置105と、表示装置106とが接続されている。入力装置105は、例えば、キーボードやマウスであり、表示装置106は、例えば、液晶ディスプレイである。なお、入力装置105および表示装置106は、タッチパネルとして一体化されていてもよい。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a data processing apparatus 100 in the first embodiment. The data processing device 100 includes a CPU 101, a memory 102, an input/output interface 103, and an internal bus 104. The CPU 101, memory 102, and input/output interface 103 are connected via an internal bus 104 so that they can communicate in both directions. A sensor 250 provided in the machine 200 is connected to the input/output interface 103. In this embodiment, in addition to the sensor 250, an input device 105 and a display device 106 are connected to the input/output interface 103. The input device 105 is, for example, a keyboard or a mouse, and the display device 106 is, for example, a liquid crystal display. Note that the input device 105 and the display device 106 may be integrated as a touch panel.

CPU101は、メモリ102に予め記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、取得部110、抽出部120、および、判定部130として機能する。取得部110は、センサ250から出力される波形データを取得する。抽出部120は、波形データのうちの抽出対象区間から特徴量を抽出する。判定部130は、特徴量を用いて機械200の異常の有無を判定し、判定結果を表示装置106に表示させる。 The CPU 101 functions as an acquisition unit 110, an extraction unit 120, and a determination unit 130 by executing a computer program stored in advance in the memory 102. The acquisition unit 110 acquires waveform data output from the sensor 250. The extraction unit 120 extracts feature amounts from the extraction target section of the waveform data. The determination unit 130 determines whether or not there is an abnormality in the machine 200 using the feature amount, and causes the display device 106 to display the determination result.

機械200は、アクチュエータ210と、アクチュエータ210を制御する制御装置220と、センサ250とを備えている。本実施形態では、機械200は、ワークを加工するマシニングセンタ等の加工機であり、アクチュエータ210は、ワークが固定されるテーブルを移動させるサーボモータである。アクチュエータ210および制御装置220は、テーブルの位置を目標値とする位置制御モードで動作可能に構成されている。なお、機械200は、加工機に限られず、例えば、ワークを搬送する搬送装置でもよい。アクチュエータ210は、サーボモータに限られず、例えば、ステッピングモータでもよいし、電動シリンダ等の動力シリンダでもよい。 Machine 200 includes an actuator 210, a control device 220 that controls actuator 210, and a sensor 250. In this embodiment, the machine 200 is a processing machine such as a machining center that processes a workpiece, and the actuator 210 is a servo motor that moves a table to which the workpiece is fixed. The actuator 210 and the control device 220 are configured to be operable in a position control mode in which the position of the table is set as a target value. Note that the machine 200 is not limited to a processing machine, and may be, for example, a transport device that transports a workpiece. The actuator 210 is not limited to a servo motor, and may be, for example, a stepping motor or a power cylinder such as an electric cylinder.

センサ250は、アクチュエータ210の動作に応じて変化する物理量を検出する。本実施形態では、センサ250は、アクチュエータ210であるサーボモータが発生させるトルクを検出するトルクセンサである。センサ250は、トルクセンサに限られず、例えば、アクチュエータ210に供給される電流を検出する電流センサでもよい。センサ250の数は、1つでもよいし、複数でもよい。 The sensor 250 detects a physical quantity that changes depending on the operation of the actuator 210. In this embodiment, the sensor 250 is a torque sensor that detects the torque generated by the servo motor that is the actuator 210. The sensor 250 is not limited to a torque sensor, and may be, for example, a current sensor that detects the current supplied to the actuator 210. The number of sensors 250 may be one or more.

図2は、データ処理装置100によって実行されるデータ処理方法の内容を示すフローチャートである。図3は、波形データWtの一例を示す説明図である。図4は、判定部130による判定結果の一例を示す説明図である。本実施形態では、図2に示すデータ処理方法は、データ処理装置100によって、機械200の電源がオンにされている間、所定の時間間隔で繰り返し実行される。 FIG. 2 is a flowchart showing the details of the data processing method executed by the data processing device 100. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of waveform data Wt. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the determination result by the determination unit 130. In this embodiment, the data processing method shown in FIG. 2 is repeatedly executed by the data processing device 100 at predetermined time intervals while the machine 200 is powered on.

まず、ステップS110にて、取得部110は、アクチュエータ210であるサーボモータのトルクを検出するセンサ250から出力された波形データWtを取得する。本実施形態では、機械200には、サーボモータのトルクを検出するセンサ250に加えて、サーボモータの回転速度を検出する回転速度センサが設けられており、取得部110は、トルクの波形データWtに加えて、回転速度センサから出力された波形データWsを取得する。 First, in step S110, the acquisition unit 110 acquires waveform data Wt output from the sensor 250 that detects the torque of the servo motor, which is the actuator 210. In this embodiment, the machine 200 is provided with a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the servo motor in addition to a sensor 250 that detects the torque of the servo motor, and the acquisition unit 110 acquires torque waveform data Wt. In addition, the waveform data Ws output from the rotational speed sensor is acquired.

ステップS120にて、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードであるか否かを判定する。本実施形態では、アクチュエータ210の制御モードは、入力装置105を介して、ユーザによって入力される。なお、ステップS120の処理は、ステップS110の処理に先立って実行されてもよい。 In step S120, the extraction unit 120 determines whether the control mode of the actuator 210 is the position control mode. In this embodiment, the control mode of the actuator 210 is input by the user via the input device 105. Note that the process in step S120 may be executed prior to the process in step S110.

ステップS120でアクチュエータ210の制御モードが位置制御モードであると判定された場合には、抽出部120は、ステップS130にて、アクチュエータ210の動作が停止中であるか否かの時系列的な変化を表す停止フラグデータを制御装置220から取得し、ステップS135にて、停止フラグデータを用いて、波形データWtのうち、特徴量を抽出する抽出対象区間を決定する。具体的には、抽出部120は、アクチュエータ210の動作が開始されたタイミングを境目にして波形データWtを複数の区間に分割し、アクチュエータ210の動作が開始されたタイミングから次にアクチュエータ210の動作が開始されたタイミングまでの各区間を抽出対象区間に決定する。図3に示すように、アクチュエータ210の1回目の動作が時刻t1にて開始された後に停止され、2回目の動作が時刻t2に開始された後に停止され、3回目の動作が時刻t3に開始された後に停止され、その後に動作が開始されない場合、抽出部120は、時刻t1から時刻t2までの区間S1を1つ目の抽出対象区間に決定し、時刻t2から時刻t3までの区間S2を2つ目の抽出対象区間に決定する。本実施形態では、抽出部120は、時刻t3から波形データWtの終端までの区間S3についても抽出対象区間に決定する。 If it is determined in step S120 that the control mode of the actuator 210 is the position control mode, the extraction unit 120 determines in step S130 whether the operation of the actuator 210 is stopped or not. The stop flag data representing the waveform data Wt is acquired from the control device 220, and in step S135, the stop flag data is used to determine an extraction target section from which the feature quantity is to be extracted from the waveform data Wt. Specifically, the extraction unit 120 divides the waveform data Wt into a plurality of sections using the timing at which the operation of the actuator 210 is started as a boundary, and calculates the next operation of the actuator 210 from the timing at which the operation of the actuator 210 starts. Each section up to the timing when the process starts is determined as an extraction target section. As shown in FIG. 3, the first operation of the actuator 210 is started at time t1 and then stopped, the second operation is started and stopped at time t2, and the third operation is started at time t3. If the operation is stopped after the operation is performed and the operation is not started thereafter, the extraction unit 120 determines the interval S1 from time t1 to time t2 as the first extraction target interval, and determines the interval S2 from time t2 to time t3 as the first extraction target interval. This is determined as the second extraction target section. In this embodiment, the extraction unit 120 also determines the section S3 from time t3 to the end of the waveform data Wt as an extraction target section.

ステップS120で位置制御モードでないと判定された場合には、抽出部120は、ステップS140にて、波形データWtの全体S0を抽出対象区間に決定する。つまり、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードに応じて、時間軸に沿った抽出対象区間の長さを異ならせている。具体的には、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードである場合の抽出対象区間の長さを、制御モードが位置制御モードでない場合の抽出対象区間の長さよりも短くしている。なお、位置制御モードでない制御モードには、例えば、アクチュエータ210によって移動する部分の速度を目標値としてアクチュエータ210を制御する速度制御モードや、アクチュエータ210によって移動する部分の加速度を目標値としてアクチュエータ210を制御する加速度制御モードがある。 If it is determined in step S120 that the mode is not the position control mode, the extraction unit 120 determines the entire waveform data Wt S0 as the extraction target section in step S140. That is, the extraction unit 120 varies the length of the extraction target section along the time axis depending on the control mode of the actuator 210. Specifically, the extraction unit 120 makes the length of the extraction target section when the control mode of the actuator 210 is the position control mode shorter than the length of the extraction target section when the control mode is not the position control mode. There is. Note that control modes other than the position control mode include, for example, a speed control mode in which the actuator 210 is controlled using the speed of the portion moved by the actuator 210 as a target value, and a speed control mode in which the actuator 210 is controlled using the acceleration of the portion moved by the actuator 210 as a target value. There is an acceleration control mode to control.

ステップS150にて、抽出部120は、ステップS135あるいはステップS140で決定した抽出対象区間から複数の特徴量を抽出する。図4には、位置制御モードである場合に抽出部120によって抽出される特徴量の一例が表されている。停止中トルク振幅は、アクチュエータ210の回転停止中のトルク振幅の最大値を表している。プラス側加速トルクは、回転加速中の正のトルクの絶対値の最大値を表しており、マイナス側加速トルクは、回転加速中の負のトルクの絶対値の最大値を表しており、プラス側減速トルクは、回転減速中の正のトルクの絶対値の最大値を表しており、マイナス側減速トルクは、回転減速中の負のトルクの絶対値の最大値を表している。動作中トルク振幅は、回転加速中および回転減速中のトルク振幅の最大値を表している。減衰振動は、定速回転中および回転停止中の減衰振動の振幅の最大値を表しており、連続振動は、定速回転中のトルク振幅の最大値を表している。力行エネルギは、回転停止中の部分を除いて、回転の向きとトルクの向きとが一致する部分のトルクの和を、サンプル数で除すことにより算出され、回生エネルギは、回転停止中の部分を除いて、回転の向きとトルクの向きとが一致しない部分のトルクの和を、サンプル数で除すことにより算出される。最大トルクは、トルクの最大値を表しており、最小トルクは、トルクの最小値を表している。平均損失は、回転停止中の部分を除いて、回転の向きとトルクの向きとが一致する部分のトルクの和から回転の向きとトルクの向きとが一致しない部分のトルクの和を差し引いた値を、サンプル数で除すことによって算出される。なお、抽出部120によって抽出される特徴量の数は、複数ではなく、1つでもよい。位置制御モードでない場合には、抽出部120は、特徴量として、1サイクルでの負荷率と、短時間での負荷率とを抽出してもよい。1サイクルでの負荷率は、アクチュエータ210の動作1サイクルでの実効トルクを表し、短時間での負荷率は、抽出対象区間で所定幅の時間窓をスライドさせたときの時間窓での実効トルクの最大値を表す。 In step S150, the extraction unit 120 extracts a plurality of feature amounts from the extraction target section determined in step S135 or step S140. FIG. 4 shows an example of feature amounts extracted by the extraction unit 120 in the position control mode. The torque amplitude during stop represents the maximum value of the torque amplitude while the rotation of the actuator 210 is stopped. The positive acceleration torque represents the maximum absolute value of positive torque during rotational acceleration, and the negative acceleration torque represents the maximum absolute value of negative torque during rotational acceleration. The deceleration torque represents the maximum absolute value of positive torque during rotational deceleration, and the negative side deceleration torque represents the maximum absolute value of negative torque during rotational deceleration. The operating torque amplitude represents the maximum value of the torque amplitude during rotational acceleration and rotational deceleration. The damped vibration represents the maximum value of the amplitude of the damped vibration during constant speed rotation and while the rotation is stopped, and the continuous vibration represents the maximum value of the torque amplitude during constant speed rotation. The power running energy is calculated by dividing the sum of the torques in the part where the direction of rotation and the torque direction match, excluding the part where the rotation is stopped, by the number of samples. It is calculated by dividing the sum of the torques in the portion where the direction of rotation and the direction of torque do not match, except for , by the number of samples. The maximum torque represents the maximum value of torque, and the minimum torque represents the minimum value of torque. The average loss is the value obtained by subtracting the sum of the torques in the parts where the direction of rotation and the torque do not match from the sum of the torques in the parts where the direction of rotation and the direction of torque match, excluding the part where rotation is stopped. is calculated by dividing by the number of samples. Note that the number of feature amounts extracted by the extraction unit 120 may be one instead of a plurality. When the mode is not the position control mode, the extraction unit 120 may extract the load factor in one cycle and the load factor in a short time as the feature quantities. The load factor in one cycle represents the effective torque in one operation cycle of the actuator 210, and the short-time load factor is the effective torque in the time window when sliding the time window of a predetermined width in the extraction target section. represents the maximum value of

ステップS160にて、判定部130は、特徴量を用いて機械200の異常の有無を判定する。本実施形態では、メモリ102には、特徴量ごとの閾値が予め記憶されており、判定部130は、メモリ102に記憶されている閾値と特徴量とを比較することによって、機械200の異常の有無を判定する。判定部130は、1つ以上の特徴量が閾値以上である場合には異常があると判定し、全ての特徴量が閾値未満である場合には異常がないと判定する。なお、ステップS120で位置制御モードであると判定された場合と位置制御モードでないと判定された場合とで、同じ閾値が用いられてもよいし、異なる閾値が用いられてもよい。 In step S160, the determination unit 130 determines whether or not there is an abnormality in the machine 200 using the feature amount. In this embodiment, the memory 102 stores a threshold value for each feature amount in advance, and the determination unit 130 determines whether the machine 200 is abnormal by comparing the threshold value stored in the memory 102 with the feature amount. Determine the presence or absence. The determining unit 130 determines that there is an abnormality when one or more feature amounts are equal to or greater than the threshold value, and determines that there is no abnormality when all the feature amounts are less than the threshold value. Note that the same threshold value or different threshold values may be used when it is determined in step S120 that the mode is the position control mode and when it is determined that the mode is not the position control mode.

ステップS170にて、判定部130は、判定結果を表示装置106に表示させる。図4には、判定結果の一例が表されている。図4の例では、停止中トルク振幅が閾値以上になっているので、機械200に異常があると判定される。例えば、アクチュエータ210が位置制御モードで動作しており、アクチュエータ210によって移動するテーブルが異物の噛み込みにより目標位置に到達する前に停止した場合には、テーブルを目標位置に移動させるためにアクチュエータ210のトルクが増加するが、異物の噛み込みによってアクチュエータ210の回転が阻害されるので、停止中トルク振幅が大きくなる。そのため、停止中トルク振幅が閾値以上になった場合には、異物の噛み込みが生じた可能性がある。 In step S170, the determination unit 130 causes the display device 106 to display the determination result. FIG. 4 shows an example of the determination results. In the example of FIG. 4, since the torque amplitude during stop is equal to or greater than the threshold value, it is determined that there is an abnormality in the machine 200. For example, if the actuator 210 is operating in the position control mode and the table moved by the actuator 210 is stopped before reaching the target position due to a foreign object being caught, the actuator 210 is operated in the position control mode to move the table to the target position. However, since the rotation of the actuator 210 is inhibited by the foreign matter being bitten, the torque amplitude increases during the stop. Therefore, if the torque amplitude during the stop is equal to or greater than the threshold value, there is a possibility that a foreign object has been caught.

その後、データ処理装置100は、この処理を終了する。なお、データ処理方法のステップS110のことを取得工程と呼び、ステップS120からステップS150までのことを抽出工程と呼び、ステップS160のことを判定工程と呼び、ステップS170のことを判定結果出力工程と呼ぶことがある。 Thereafter, the data processing device 100 ends this process. Note that step S110 of the data processing method is referred to as an acquisition step, steps S120 to S150 are referred to as an extraction step, step S160 is referred to as a determination step, and step S170 is referred to as a determination result output step. I may call you.

以上で説明した本実施形態におけるデータ処理装置100によれば、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードに応じて、特徴量の抽出対象区間の長さを異ならせる。具体的には、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードであると判定した場合の抽出対象区間の長さを、位置制御モードでないと判定した場合の抽出対象区間の長さよりも短くする。そのため、アクチュエータ210の制御モードに応じて、波形データWtの解析に好適な抽出対象区間から特徴量を抽出できる。したがって、不適切な抽出対象区間から特徴量が抽出されて、波形データWtを適切に解析できなくなることを抑制できる。波形データWtを適切に解析するためには、位置制御モードでは、波形データWtのうち、機械200による各位置決め動作が実行される期間に対応する各区間を抽出対象区間にして特徴量を抽出し、位置制御モード以外では、波形データWtの全体を抽出対象区間にして特徴量を抽出することが好ましい。本実施形態では、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードであると判定した場合には、波形データWtのうち、アクチュエータ210の動作が開始されたタイミングから次にアクチュエータ210の動作が開始されたタイミングまでの各区間を抽出対象区間に決定し、位置制御モードでないと判定した場合には、波形データWtの全体を抽出対象区間に決定する。そのため、抽出対象区間から抽出した特徴量を用いて、波形データWtを適切に解析できる。さらに、本実施形態では、ユーザが抽出対象区間を決定するのではなく、抽出部120が自動で抽出対象区間を決定するので、ヒューマンエラーによって不適切な抽出対象区間から特徴量が抽出されることを防止できる。 According to the data processing device 100 in this embodiment described above, the extraction unit 120 varies the length of the feature extraction target section according to the control mode of the actuator 210. Specifically, the extraction unit 120 sets the length of the extraction target section when it is determined that the control mode of the actuator 210 is the position control mode to be longer than the length of the extraction target section when it is determined that the control mode of the actuator 210 is not the position control mode. shorten. Therefore, according to the control mode of the actuator 210, the feature amount can be extracted from the extraction target section suitable for analyzing the waveform data Wt. Therefore, it is possible to prevent the waveform data Wt from being properly analyzed due to the feature amount being extracted from an inappropriate extraction target section. In order to appropriately analyze the waveform data Wt, in the position control mode, each section of the waveform data Wt corresponding to a period in which each positioning operation by the machine 200 is executed is set as an extraction target section and feature quantities are extracted. In modes other than the position control mode, it is preferable to extract the feature amount using the entire waveform data Wt as the extraction target section. In the present embodiment, when the extraction unit 120 determines that the control mode of the actuator 210 is the position control mode, the extraction unit 120 selects the next operation of the actuator 210 from the timing when the operation of the actuator 210 is started in the waveform data Wt. Each section up to the timing at which is started is determined to be an extraction target section, and if it is determined that the position control mode is not, the entire waveform data Wt is determined to be an extraction target section. Therefore, the waveform data Wt can be appropriately analyzed using the feature amount extracted from the extraction target section. Furthermore, in this embodiment, the extraction section 120 automatically determines the extraction target section instead of the user determining the extraction target section, so there is no possibility that the feature amount will be extracted from an inappropriate extraction target section due to human error. can be prevented.

また、本実施形態では、判定部130は、抽出対象区間から抽出された特徴量を用いて、機械200の異常の有無を判定する。そのため、適切に抽出された特徴量を用いて、機械200の異常の有無を精度良く判定できる。さらに、判定部130は、判定結果を表示装置106に表示させるので、ユーザは、異常の有無を把握した上で、機械200の点検や部品の交換を実施して、機械200の故障を予防することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the determination unit 130 determines whether or not there is an abnormality in the machine 200 using the feature amount extracted from the extraction target section. Therefore, it is possible to accurately determine whether there is an abnormality in the machine 200 using appropriately extracted feature amounts. Further, since the determination unit 130 displays the determination result on the display device 106, the user can inspect the machine 200 and replace parts after understanding the presence or absence of an abnormality to prevent breakdowns of the machine 200. be able to.

B.他の実施形態:
(B1)上述した第1実施形態のデータ処理装置100において、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードである場合の抽出対象区間の長さを、制御モードが位置制御モードでない場合の抽出対象区間の長さよりも短くしている。これに対して、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードである場合の抽出対象区間の長さを、制御モードが位置制御モードでない場合の抽出対象区間の長さよりも長くしてもよい。
B. Other embodiments:
(B1) In the data processing device 100 of the first embodiment described above, the extraction unit 120 extracts the length of the extraction target section when the control mode of the actuator 210 is the position control mode, and when the control mode is not the position control mode. is shorter than the length of the extraction target section. In contrast, the extraction unit 120 makes the length of the extraction target section when the control mode of the actuator 210 is the position control mode longer than the length of the extraction target section when the control mode is not the position control mode. Good too.

(B2)上述した第1実施形態のデータ処理装置100において、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードである場合には、波形データWtのうち、アクチュエータ210の動作が開始されたタイミングから次にアクチュエータ210の動作が開始されたタイミングまでの区間を抽出対象区間にする。これに対して、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードである場合に、波形データWtのうち、アクチュエータ210の動作が停止されたタイミングから次にアクチュエータ210の動作が停止されたタイミングまでの区間を抽出対象区間にしてもよい。 (B2) In the data processing device 100 of the first embodiment described above, when the control mode of the actuator 210 is the position control mode, the extracting unit 120 extracts from the waveform data Wt when the operation of the actuator 210 is started. The section from the timing to the next timing when the operation of the actuator 210 is started is set as the extraction target section. On the other hand, when the control mode of the actuator 210 is the position control mode, the extracting unit 120 extracts from the waveform data Wt the timing at which the operation of the actuator 210 is stopped next. The section up to the timing may be set as the extraction target section.

(B3)上述した第1実施形態のデータ処理装置100において、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードでない場合には、波形データWtの全体を抽出対象区間にする。これに対して、抽出部120は、アクチュエータ210の制御モードが位置制御モードでない場合に、波形データWtのうちの一部の区間を抽出対象区間にしてもよい。 (B3) In the data processing device 100 of the first embodiment described above, the extraction unit 120 sets the entire waveform data Wt as an extraction target section when the control mode of the actuator 210 is not the position control mode. On the other hand, when the control mode of the actuator 210 is not the position control mode, the extraction unit 120 may set some sections of the waveform data Wt as extraction target sections.

(B4)上述した第1実施形態のデータ処理装置100は、抽出部120によって抽出された特徴量を用いて機械200の異常の有無を判定する判定部130を備えている。これに対して、判定部130を備えていなくてもよい。この場合、抽出部120によって抽出された特徴量を用いて、ユーザが機械200の異常の有無を判定してもよい。 (B4) The data processing device 100 of the first embodiment described above includes a determination unit 130 that determines whether or not there is an abnormality in the machine 200 using the feature amount extracted by the extraction unit 120. On the other hand, the determination unit 130 may not be provided. In this case, the user may determine whether there is an abnormality in the machine 200 using the feature amount extracted by the extraction unit 120.

(B5)上述した第1実施形態のデータ処理装置100には、表示装置106が接続されており、判定部130は、機械200の異常の有無の判定結果を表示装置106に表示させる。これに対して、データ処理装置100には、警告ランプあるいは警告ブザーが接続されてもよい。この場合、判定部130は、機械200に異常があると判定した場合に、警告ランプや警告ブザーを作動させてもよい。 (B5) The display device 106 is connected to the data processing device 100 of the first embodiment described above, and the determination unit 130 causes the display device 106 to display the determination result as to whether or not there is an abnormality in the machine 200. On the other hand, a warning lamp or a warning buzzer may be connected to the data processing device 100. In this case, the determination unit 130 may activate a warning lamp or a warning buzzer when determining that there is an abnormality in the machine 200.

(B6)上述した第1実施形態において、データ処理方法は、機械200の電源がオンにされている間、機械200の異常を検知するために実行される。これに対して、データ処理方法は、例えば、機械200の電源がオフにされた後、異常の原因を調べるために実行されてもよい。この場合、例えば、機械200の電源がオンにされている間に、センサ250から出力される波形データWtがデータ処理装置100のメモリ102に記憶されて、取得部110は、データ取得方法のステップS110にて、メモリ102に記憶されている波形データWtを取得してもよい。 (B6) In the first embodiment described above, the data processing method is executed to detect an abnormality in the machine 200 while the machine 200 is powered on. In contrast, the data processing method may be performed, for example, after the machine 200 has been powered off, in order to investigate the cause of the anomaly. In this case, for example, while the power of the machine 200 is turned on, the waveform data Wt output from the sensor 250 is stored in the memory 102 of the data processing device 100, and the acquisition unit 110 performs the steps of the data acquisition method. In S110, the waveform data Wt stored in the memory 102 may be acquired.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the summary column of the invention may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or to achieve one of the above-mentioned effects. In order to achieve some or all of the above, it is possible to replace or combine them as appropriate. Further, unless the technical feature is described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

100…データ処理装置、101…CPU、102…メモリ、103…入出力インタフェース、104…内部バス、105…入力装置、106…表示装置、110…取得部、120…抽出部、130…判定部、200…機械、210…アクチュエータ、220…制御装置、250…センサ 100... data processing device, 101... CPU, 102... memory, 103... input/output interface, 104... internal bus, 105... input device, 106... display device, 110... acquisition section, 120... extraction section, 130... determination section, 200... Machine, 210... Actuator, 220... Control device, 250... Sensor

Claims (6)

データ処理装置によって実行されるデータ処理方法であって、
制御モードに応じて動作するアクチュエータを備える機械に設けられたセンサであって、前記アクチュエータの動作に応じて変化する物理量を検出するセンサから出力される波形データを取得する取得工程と、
前記波形データのうちの予め定められた抽出対象区間から特徴量を抽出する抽出工程であって、前記センサによって前記物理量が検出されたときの前記アクチュエータの前記制御モードに応じて、前記抽出対象区間の長さを異ならせる抽出工程と、
を有する、データ処理方法。
A data processing method performed by a data processing device, the method comprising:
an acquisition step of acquiring waveform data output from a sensor installed in a machine equipped with an actuator that operates according to a control mode and that detects a physical quantity that changes according to the operation of the actuator;
an extraction step of extracting a feature amount from a predetermined extraction target section of the waveform data, the feature amount being extracted from a predetermined extraction target section according to the control mode of the actuator when the physical quantity is detected by the sensor; an extraction process that varies the length of the
A data processing method comprising:
請求項1に記載のデータ処理方法であって、
前記抽出工程では、前記制御モードが位置制御モードである場合の前記抽出対象区間の長さを、前記制御モードが前記位置制御モードでない場合の前記抽出対象区間の長さよりも短くする、データ処理方法。
The data processing method according to claim 1,
In the extraction step, the length of the extraction target section when the control mode is a position control mode is shorter than the length of the extraction target section when the control mode is not the position control mode. .
請求項2に記載のデータ処理方法であって、
前記抽出工程では、前記制御モードが前記位置制御モードである場合には、前記アクチュエータの動作が開始されるタイミングから次に前記アクチュエータの動作が開始されるタイミングまでの区間を前記抽出対象区間にする、データ処理方法。
The data processing method according to claim 2,
In the extraction step, when the control mode is the position control mode, an interval from a timing when the operation of the actuator starts to a timing when the operation of the actuator next starts is set as the extraction target interval. , data processing methods.
請求項3に記載のデータ処理方法であって、
前記抽出工程では、前記制御モードが前記位置制御モードでない場合には、前記波形データの全体を前記抽出対象区間にする、データ処理方法。
4. The data processing method according to claim 3,
In the extraction step, when the control mode is not the position control mode, the entire waveform data is set as the extraction target section.
請求項1に記載のデータ処理方法であって、
前記特徴量を用いて前記機械の異常の有無を判定する判定工程を有する、データ処理方法。
The data processing method according to claim 1,
A data processing method, comprising a determination step of determining whether or not there is an abnormality in the machine using the feature amount.
データ処理装置であって、
制御モードに応じて動作するアクチュエータを備える機械に設けられたセンサであって、前記アクチュエータの動作に応じて変化する物理量を検出するセンサから出力される波形データを取得する取得部と、
前記波形データのうちの予め定められた抽出対象区間から特徴量を抽出する抽出部であって、前記センサによって前記物理量が検出されたときの前記アクチュエータの前記制御モードに応じて、前記抽出対象区間の長さを異ならせる抽出部と、
を備える、データ処理装置。
A data processing device,
an acquisition unit that acquires waveform data output from a sensor that is installed in a machine equipped with an actuator that operates according to a control mode and that detects a physical quantity that changes according to the operation of the actuator;
an extraction unit that extracts a feature amount from a predetermined extraction target section of the waveform data, the feature amount being extracted from a predetermined extraction target section in accordance with the control mode of the actuator when the physical quantity is detected by the sensor; an extraction part with different lengths;
A data processing device comprising:
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6088585A (en) * 1983-10-19 1985-05-18 三菱電機株式会社 Controller of sewing machine
JPH0490011A (en) * 1990-03-02 1992-03-24 S G:Kk Servo control system
JP2000255384A (en) * 1999-03-05 2000-09-19 Asmo Co Ltd Wiper controller
JP2008225652A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Okuma Corp Numerical controller
US20150205282A1 (en) * 2014-01-23 2015-07-23 Fanuc Corporation Numerical control device of machine tool
JP2016128971A (en) * 2015-01-09 2016-07-14 株式会社日立パワーソリューションズ Sign diagnosis system and sign diagnosis method
JP2017170598A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 ファナック株式会社 Machine tool control device and method for controlling synchronized operation of main shaft and feed shaft
JP2018156652A (en) * 2017-03-16 2018-10-04 株式会社リコー Diagnosis device, diagnosis system, diagnosis method and program
CN111123838A (en) * 2018-10-30 2020-05-08 施耐德电器工业公司 Servo motor control method and system
JP2020123191A (en) * 2019-01-31 2020-08-13 ファナック株式会社 Numeric control system

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6088585A (en) * 1983-10-19 1985-05-18 三菱電機株式会社 Controller of sewing machine
JPH0490011A (en) * 1990-03-02 1992-03-24 S G:Kk Servo control system
JP2000255384A (en) * 1999-03-05 2000-09-19 Asmo Co Ltd Wiper controller
JP2008225652A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Okuma Corp Numerical controller
US20150205282A1 (en) * 2014-01-23 2015-07-23 Fanuc Corporation Numerical control device of machine tool
JP2015138450A (en) * 2014-01-23 2015-07-30 ファナック株式会社 Numerical controller for machine tool
JP2016128971A (en) * 2015-01-09 2016-07-14 株式会社日立パワーソリューションズ Sign diagnosis system and sign diagnosis method
JP2017170598A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 ファナック株式会社 Machine tool control device and method for controlling synchronized operation of main shaft and feed shaft
JP2018156652A (en) * 2017-03-16 2018-10-04 株式会社リコー Diagnosis device, diagnosis system, diagnosis method and program
CN111123838A (en) * 2018-10-30 2020-05-08 施耐德电器工业公司 Servo motor control method and system
JP2020123191A (en) * 2019-01-31 2020-08-13 ファナック株式会社 Numeric control system

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