机床、机床的诊断系统和机床的诊断方法与流程

1.本发明涉及机床、机床的诊断系统和机床的诊断方法。


背景技术：

2.已经普及了从外部的远程监视装置监视机床的异常的系统(例如专利文献1)。在专利文献1中，机床本身对故障进行简易诊断，在简易诊断的结果是发现了异常时，远程的详细诊断装置进行异常的详细诊断。另一方面，以往也已知一种利用安装于机床的异常诊断装置进行机床的异常诊断的系统(例如专利文献2)。在专利文献2中，从安装于机床的轴承的振动传感器的信号检测特定频率成分值，并根据该成分值判定轴承的损伤。
3.专利文献1：日本专利公开公报特开2004-265009号
4.专利文献2：日本专利公开公报特开2006-234784号
5.在专利文献1和专利文献2记载的方法中，通过与机床不同的异常诊断装置进行异常诊断。在异常诊断时也需要机床动作，但是如果用不同的装置进行用于机床的动作的输入和异常诊断的通知，则操作员的便利性降低。为了消除该问题，也可以考虑机床的控制装置收入上述异常诊断装置的全部结构。但是，由于异常诊断中也存在频率解析等负荷重的处理，所以这样的系统构成必须使控制装置的处理器的处理性能非常高。


技术实现要素：

6.本技术所公开的技术的目的在于提供一种机床、机床的诊断系统和机床的诊断方法，通过将为了异常诊断而处理传感器的信号的处理装置从机床的控制装置分离，从而不使控制装置的负荷那么高就能够实现机床的简易异常诊断处理和远程诊断装置对机床的详细异常诊断处理双方，此外，通过将用于机床的动作的输入与简易异常诊断结果的通知在机床侧一元化，从而提高简易异常诊断和详细异常诊断的便利性。
7.本发明的第一方式的机床包括构成部件、传感器、信号处理装置、控制装置和输入输出设备。构成部件的状态按照机床的致动器的动作而变化。传感器构成为检测构成部件的状态。信号处理装置构成为处理传感器的信号。控制装置构成为控制致动器的动作。用于控制装置使致动器进行动作的命令通过输入输出设备输入。输入输出设备构成为通知机床的动作状况。信号处理装置构成为从该信号生成与构成部件的异常的发生相关的状态记述简易数据，并向控制装置发送所生成的状态记述简易数据。信号处理装置构成为从该信号生成用于确定构成部件的异常部位且信息量比状态记述简易数据的信息量大的状态记述详细数据，并向用于解析构成部件的状态的远程监视装置发送所生成的状态记述详细数据。输入输出设备构成为根据向控制装置发送的状态记述简易数据，向操作员通知在构成部件中是否发生了异常。
8.按照本发明的第二方式，在第一方式的机床中，控制装置构成为向信号处理装置发送第一命令，所述第一命令指示从该信号生成状态记述简易数据。信号处理装置构成为按照第一命令生成状态记述简易数据，并向控制装置发送所生成的状态记述简易数据。
9.按照本发明的第三方式，在第一方式或第二方式的机床中，远程监视装置构成为向信号处理装置发送第二命令，所述第二命令指示从信号生成状态记述详细数据。信号处理装置构成为根据第二命令生成状态记述详细数据，并向远程监视装置发送所生成的状态记述详细数据。
10.按照本发明的第四方式，第三方式的机床还包括通信线路，所述通信线路将控制装置与信号处理装置连接。远程监视装置通过通信网络与信号处理装置连接。网关介于信号处理装置与远程监视装置之间。第一命令和状态记述简易数据通过通信线路发送。第二命令和状态记述详细数据通过通信网络发送。优选的是，通信线路的通信容量小于通信网络的通信容量，但是通信线路的通信容量也可以在通信网络的通信容量以上。
11.按照本发明的第五方式，在第二方式～第四方式中的任一项的机床中，第一命令包含用于从信号生成状态记述简易数据的程序代码、以及从控制装置向信号处理装置发送且用于执行保存于信号处理装置的程序代码的执行命令中的至少一方。
12.按照本发明的第六方式，在第五方式的机床中，程序代码包含：成分确定信息，用于确定传感器的信号中的与构成部件的异常相关的多个成分；以及合成信息，规定对多个成分的至少一部分进行合成的合成方法。信号处理装置通过程序代码的执行，从信号提取多个成分，算出根据合成方法对多个成分的至少一部分进行合成得到的合成值。
13.按照本发明的第七方式，在第六方式的机床中，状态记述简易数据包含合成值。
14.按照本发明的第八方式，在第五方式～第七方式中的任一项的机床中，程序代码包含用于判定构成部件的异常的阈值。信号处理装置通过程序代码的执行，根据多个成分和阈值，判定构成部件的异常的有无。状态记述简易数据包含表示构成部件的异常的有无的信息。
15.按照本发明的第九方式，在第六方式～第八方式中的任一项的机床中，构成部件包括多个配件。多个配件的损伤和多个配件的配合异常中的多个异常分别由多个成分表示。
16.按照本发明的第十方式，在第九方式的任一项的机床中，状态记述详细数据以能够分别识别多个成分的方式包含多个成分。
17.按照本发明的第十一方式，在第九方式或第十方式的机床中，多个配件包括设置于构成部件的轴承的内圈、外圈和滚动体。传感器是构成为检测轴承的振动的振动传感器。多个成分包含：容易受到内圈的损伤的影响的振动传感器的信号的第一频率的成分；容易受到外圈的损伤的影响的振动传感器的信号的第二频率的成分；以及容易受到滚动体的损伤的影响的振动传感器的信号的第三频率的成分。成分确定信息包含确定第一频率、第二频率和第三频率的信息。
18.按照本发明的第十二方式，在第三方式或第四方式的机床中，通过输入输出设备输入用于许可向远程监视装置输出状态记述详细数据的许可指令。在根据许可指令许可向远程监视装置发送状态记述详细数据的期间，信号处理装置构成为接收第二命令并向远程监视装置发送状态记述详细数据。
19.本发明的第十三方式的机床的诊断系统包括：第一方式～第十二方式中的任一项的机床；远程监视装置；通信网络，将远程监视装置与信号处理装置连接；以及网关，在通信网络上介于远程监视装置与信号处理装置之间。
20.按照本发明的第十四方式，第十三方式的诊断系统还包括存储装置，远程监视装置通过通信网络能够访问所述存储装置。控制装置构成为向存储装置发送状态记述简易数据。存储装置构成为以针对每个构成部件能够按时间序列顺序检索的方式存储状态记述简易数据。远程监视装置构成为在解析状态记述详细数据时从存储装置取得状态记述简易数据。
21.本发明的第十五方式的机床的诊断方法包括：根据来自机床的输入输出设备的输入，以使构成部件的状态变化的方式驱动机床的致动器；由传感器检测构成部件的所述状态；向信号处理装置发送表示由传感器检测到的状态的信号；由信号处理装置从信号生成与构成部件的异常的发生相关的状态记述简易数据，并向用于控制致动器的动作的控制装置发送所生成的状态记述简易数据；由信号处理装置从信号生成用于确定构成部件的异常部位且信息量比状态记述简易数据的信息量大的状态记述详细数据，并向用于解析构成部件的状态的远程监视装置发送所生成的状态记述详细数据；以及根据向控制装置发送的状态记述简易数据，通过输入输出设备向操作员通知在构成部件中是否发生了异常。
22.按照本发明的第十六方式，第十五方式的诊断方法还包括：由控制装置向信号处理装置发送第一命令，所述第一命令指示从信号生成状态记述简易数据。信号处理装置按照第一命令生成状态记述简易数据，并向控制装置发送所生成的状态记述简易数据。
23.按照本发明的第十七方式，第十五方式或第十六方式的诊断方法还包括：由远程监视装置向信号处理装置发送第二命令，所述第二命令指示从信号生成状态记述详细数据。信号处理装置根据第二命令生成状态记述详细数据，并向远程监视装置发送所生成的状态记述详细数据。
24.按照本发明的第十八方式，在第十七方式的诊断方法中，第一命令和状态记述简易数据通过将控制装置与信号处理装置连接的通信线路发送。第二命令和状态记述详细数据通过将远程监视装置与信号处理装置连接的通信网络发送。网关介于信号处理装置与远程监视装置之间。优选的是，通信线路的通信容量小于通信网络的通信容量，但是通信线路的通信容量也可以在通信网络的通信容量以上。
25.按照本发明的第十九方式，在第十六方式～第十八方式中的任一项的诊断方法中，第一命令包含用于从信号生成状态记述简易数据的程序代码、以及从控制装置向信号处理装置发送且用于执行保存于信号处理装置的程序代码的执行命令中的至少一方。
26.按照本发明的第二十方式，在第十九方式的诊断方法中，程序代码包含：成分确定信息，用于确定与构成部件的异常相关的多个成分；以及合成信息，规定对多个成分的至少一部分进行合成的合成方法。信号处理装置通过程序代码的执行，从信号提取多个成分，算出根据合成方法对多个成分的至少一部分进行合成得到的合成值。
27.按照本发明的第二十一方式，在第二十方式的诊断方法中，状态记述简易数据包含合成值。
28.按照本发明的第二十二方式，在第十九方式～第二十一方式中的任一项的诊断方法中，程序代码包含用于判定构成部件的异常的阈值。信号处理装置通过程序代码的执行，根据多个成分和阈值，判定构成部件的异常的有无。状态记述简易数据包含表示构成部件的异常的有无的信息。
29.按照本发明的第二十三方式，在第二十方式～第二十二方式中的任一项的诊断方
法中，构成部件包括多个配件。多个配件的损伤和多个配件的配合异常中的多个异常分别由多个成分表示。
30.按照本发明的第二十四方式，在第二十三方式的诊断方法中，状态记述详细数据以能够分别识别多个成分的方式包含多个成分。
31.按照本发明的第二十五方式，在第二十三方式或第二十四方式的诊断方法中，多个配件包括设置于构成部件的轴承的内圈、外圈和滚动体。传感器是构成为检测轴承的振动的振动传感器。多个成分包含：容易受到内圈的损伤的影响的振动传感器的信号的第一频率的成分；容易受到外圈的损伤的影响的振动传感器的信号的第二频率的成分；以及容易受到滚动体的损伤的影响的振动传感器的信号的第三频率的成分。成分确定信息包含确定第一频率、第二频率和第三频率的信息。
32.按照本发明的第二十六方式，第十七方式或第十八方式的诊断方法还包括：通过输入输出设备输入用于许可向远程监视装置输出状态记述详细数据的许可指令。在根据许可指令许可向远程监视装置发送状态记述详细数据的期间，信号处理装置接收第二命令，并向远程监视装置发送状态记述详细数据。
33.按照本发明的第二十七方式，第十五方式～第二十六方式中的任一项的诊断方法还包括：由控制装置向远程监视装置通过通信网络能够访问的存储装置发送状态记述简易数据，由存储装置以针对每个构成部件能够按时间序列顺序检索的方式存储状态记述简易数据。远程监视装置在解析状态记述详细数据时从存储装置取得状态记述简易数据。
34.在第一方式的机床、包括第一方式的机床的第十三方式的诊断系统和第十五方式的机床的诊断方法中，为了异常诊断而处理传感器的信号的信号处理由信号处理装置进行，并且从机床的控制装置分离。因此，不使控制装置的负荷那么高就能够实现机床的简易异常诊断处理和远程诊断装置对机床的详细异常诊断处理双方。此外，由于用于机床的动作的输入与简易异常诊断结果的通知在机床侧一元化，所以能够提高简易异常诊断和详细异常诊断的便利性。
35.在第二方式的机床、包括第二方式的机床的第十三方式的诊断系统和第十六方式的机床的诊断方法中，利用能够处理来自外部的命令的市售的信号处理装置就能够实施简易异常诊断。其结果，能够降低机床的制造成本。
36.在第三方式的机床、包括第三方式的机床的第十三方式的诊断系统和第十七方式的机床的诊断方法中，远程监视装置能够自由地解析传感器的输出。另外，利用能够处理来自外部的命令的市售的信号处理装置就能够实施详细异常诊断。其结果，能够降低机床的制造成本。
37.在第四方式的机床、包括第四方式的机床的第十三方式的诊断系统和第十八方式的机床的诊断方法中，信号处理装置不通过控制装置就能够发送第二命令和状态记述详细数据，因此能够降低控制装置的负荷。另外，由于状态记述简易数据的信息量少于状态记述详细数据的信息量，所以能够使通信线路的通信容量小于通信网络的通信容量，能够利用多种多样的线路作为通信线路。
38.在第五方式的机床、包括第五方式的机床的第十三方式的诊断系统和第十九方式的机床的诊断方法中，从控制装置向信号处理装置发送用于从信号生成状态记述简易数据的程序代码，能够从控制装置执行该代码。因此，能够灵活地变更简易异常诊断的算法。
39.在第六方式的机床、包括第六方式的机床的第十三方式的诊断系统和第二十方式的机床的诊断方法中，利用与构成部件的异常相关的多个成分能够判定构成部件的异常，因此能够高精度地判定构成部件的异常。此外，由于制作将多个成分合成得到的合成值，所以能够用简易的判定方法判定构成部件的异常。
40.在第七方式的机床、包括第七方式的机床的第十三方式的诊断系统和第二十一方式的机床的诊断方法中，由于能够向输入输出设备输出合成值，所以能够向机床的操作员通知异常的程度。
41.在第八方式的机床、包括第八方式的机床的第十三方式的诊断系统和第二十二方式的机床的诊断方法中，由于能够向输入输出设备输出表示构成部件的异常的有无的信息，所以能够向机床的操作员通知构成部件的异常的有无。
42.在第九方式的机床、包括第九方式的机床的第十三方式的诊断系统和第二十三方式的机床的诊断方法中，利用表示多个配件的损伤和多个配件的配合异常中的多个异常的多个成分，能够高精度地判定构成部件的异常。
43.在第十方式的机床、包括第十方式的机床的第十三方式的诊断系统和第二十四方式的机床的诊断方法中，远程监视装置能够判定多个配件的损伤和多个配件的配合的各个异常。
44.在第十一方式的机床、包括第十一方式的机床的第十三方式的诊断系统和第二十五方式的机床的诊断方法中，远程监视装置能够分别判定轴承的内圈、外圈和滚动体各自的异常。
45.在第十二方式的机床、包括第十二方式的机床的第十三方式的诊断系统和第二十六方式的机床的诊断方法中，机床的操作员能够控制从远程监视装置向信号处理装置的访问。
46.在第十四方式的诊断系统和第二十七方式的机床的诊断方法中，远程监视装置在解析状态记述详细数据时能够参照时间序列的状态记述简易数据，因此能够详细地解析构成部件的状态。
47.按照本技术所公开的技术，通过将为了异常诊断而处理传感器的信号的信号处理装置从机床的控制装置分离，不使控制装置的负荷那么高就能够实现机床的简易异常诊断处理和远程诊断装置对机床的详细异常诊断处理双方。此外，按照本技术所公开的技术，通过将用于机床的动作的输入与简易异常诊断结果的通知在机床侧一元化，从而能够提高简易异常诊断和详细异常诊断的便利性。
附图说明
48.图1是表示实施方式的机床的诊断系统的结构的框图。
49.图2是实施方式的简易诊断处理的流程图。
50.图3是实施方式的简易诊断处理的时序图。
51.图4表示简易诊断脚本的安装例。
52.图5是实施方式的详细诊断处理的流程图。
53.图6是实施方式的详细诊断处理的时序图。
具体实施方式
54.以下，根据表示实施方式的附图对本发明进行详细说明。另外，在图中相同的附图标记表示对应或实质上相同的结构。
55.＜实施方式＞
56.＜机床1的结构＞
57.图1是表示本发明实施方式的机床的诊断系统100的结构的框图。诊断系统100包括机床1、信号处理装置3、网络5、存储装置7和远程监视装置9。机床1包括主轴11、主轴箱12、轴承13、传感器14、马达15、编码器16、输入输出设备17和控制装置20。主轴11通过轴承13可旋转地安装于主轴箱12。更详细地说，轴承13包括内圈13a、滚动体13b和外圈13c。主轴11与内圈13a连接。内圈13a能够与主轴11一体地转动。滚动体13b构成为随着内圈13a的旋转而在外圈13c的内侧旋转移动。外圈13c虽然固定于主轴箱12，但是伴随滚动体13b的移动而振动。用于进行加工的旋转体rb能够安装于主轴11。旋转体rb可以是刀具也可以是工件。传感器14安装于轴承13或轴承13的附近，传感器14构成为检测由于主轴11旋转而产生的轴承13的振动。即，传感器14是构成为检测轴承13的振动的振动传感器。另外，除了传感器14以外，也可以在轴承13以外的检测对象的附近也安装传感器。即，传感器也可以是多个。
58.马达15是机床1的致动器(actuator)act，使主轴11旋转。如此，通过使主轴11旋转，从而轴承13的内圈13a和滚动体13b旋转，轴承13的内圈13a、滚动体13b和外圈13c振动。如此，在本实施方式中将状态按照致动器act的动作而变化的机床1的零件称为构成部件(component)com。因此，也可以将轴承13称为构成部件com。另外，轴承13是构成部件com的一个例子，机床1的其他的状态因致动器act而变化的其他零件也可以是构成部件com。在该情况下，状态是指振动、声音、温度、光、电容、油膜厚度、包含烟等化学成分类的释放的物理现象的状态，传感器14也可以是检测该构成部件com的状态的传感器。当轴承13是构成部件com时，构成部件com包含多个配件。
59.编码器16设置于马达15，测定的马达15的转速(rotation speed)被输入控制装置20。另外，当能够通过其他的转速检测器检测马达15的转速时，也可以由该转速检测器代替编码器16。控制装置20构成为控制致动器act的动作。具体地说，控制装置20根据由编码器16测定的马达15的转速，进行向马达15供给的电流的控制，以保持输入到控制装置20的指令转速。输入输出设备17具有：输入接口，用于输入指令转速；以及输出接口，具有由编码器16测定的马达15的当前的转速。即，输入输出设备17构成为输入用于控制装置20使致动器act进行动作的命令，并通知致动器act的动作状况。
60.输入输出设备17是作为机床1的输入输出装置而通常使用的控制盘(control panel)。作为这样的输入输出设备17的例子，例如具有输入输出接口呈一体的触摸面板，或者包含开关、按钮和监视器的控制盘。另外，输入输出设备17可以不是输入接口与输出接口位于相同的面板，输入接口与输出接口也可以分离为能够由一名操作员边通过输出接口确认马达15的当前的转速边通过输入接口进行输入的程度。
61.控制装置20包括处理器21、存储器22和通信接口23。控制装置20至少包括计算机数值控制装置(computerized numerical control device)和可编程逻辑控制器(programmable logic controller)。处理器21通过执行存储于存储器22的程序而控制机床1的各种动作。存储器22至少具有存储该程序和由该程序利用的各种参数的非易失性存
储器。存储器22构成为存储控制程序24、简易诊断程序25、成分确定信息26、合成信息27、阈值信息28和安全程序29。控制程序24是如下的程序：进行反馈控制使得马达15按照通过输入输出设备17输入的指令转速进行旋转。具体地说，控制程序24执行如下的处理：基于编码器16的信号控制向马达15供给的电流，使得马达15的转速接近指令转速。
62.简易诊断程序25是在简易地诊断轴承13的异常时从马达15的动作和信号处理装置3接收简易诊断结果的程序。简易诊断结果通过预先安装于信号处理装置3的简易诊断脚本36的执行而生成。简易诊断脚本36根据成分确定信息26、合成信息27和阈值信息28，预先在控制装置20中生成并发送到信号处理装置3。但是也可以是简易诊断程序25生成简易诊断脚本36，并且为了接收简易诊断结果而将简易诊断脚本36发送到信号处理装置3。简易诊断脚本36是如下的程序代码：利用成分确定信息26、合成信息27和阈值信息28中的至少一个，从传感器14的信号生成与构成部件com的异常的发生相关的状态记述简易数据。成分确定信息26、合成信息27和阈值信息28表示在简易诊断脚本36中使用的参数。控制装置20执行如下的处理：生成包含用于执行简易诊断脚本36的执行命令的第一命令，并将生成的第一命令向信号处理装置3发送。即，第一命令包含用于从传感器14的信号生成状态记述简易数据的程序代码、以及从控制装置30向信号处理装置3发送且用于执行保存于信号处理装置3的程序代码的执行命令中的至少一方。在执行了简易诊断脚本36后，向控制装置20发送在信号处理装置3中生成的状态记述简易数据，简易诊断程序25根据控制装置20接收到的状态记述简易数据，执行通过输入输出设备17向操作员通知构成部件com是否发生了异常的处理。如此，控制装置20构成为向信号处理装置3发送第一命令，所述第一命令指示从传感器14的信号生成状态记述简易数据。另外，输入输出设备17构成为根据向控制装置20发送的状态记述简易数据，向操作员通知在构成部件com中是否发生了异常。安全程序29执行控制从远程监视装置9向信号处理装置3的访问的处理。关于简易诊断程序25和安全程序29的处理的详情在后面叙述。
63.信号处理装置3构成为处理传感器14的信号。在传感器14为多个的情况下，信号处理装置3也可以构成为并行处理各个传感器的信号。信号处理装置3包括模拟数字转换器(a/d转换器)31、存储器32、运算器33和通信接口34。a/d转换器31构成为将来自传感器14的模拟信号转换成数字信号。存储器32构成为存储转换成数字信号后的传感器14的数字信号数据35和上述的简易诊断脚本36等。此外，存储器32构成为存储用于执行简易诊断脚本36等脚本的脚本引擎37、由运算器33提取的数字信号的成分。通信接口34对控制装置20的通信接口23与信号处理装置3之间的通信、以及远程监视装置9与信号处理装置3之间的通信进行控制。
64.具体地说，如果从控制装置20接收到上述第一命令，则通信接口34向运算器33发送基于第一命令的信息，运算器33执行脚本引擎37而执行简易诊断脚本36所记述的处理。由此，运算器33从传感器14的数字信号生成状态记述简易数据，并向通信接口34发送所生成的状态记述简易数据。通信接口34向控制装置20发送状态记述简易数据作为对第一命令的回复。
65.如此，信号处理装置3构成为从传感器14的信号生成与构成部件com的异常的发生相关的状态记述简易数据，并向控制装置20发送所生成的状态记述简易数据。第一命令和状态记述简易数据的详情在后面叙述。另外，运算器33可以包括能够高速地进行高速傅里
叶变换(fft)等数字信号处理的专用集成电路(asic)，也可以由通常的处理器和进行数字信号处理的程序构成。通信接口34和控制装置20的通信接口23可以由以太网、串行或并行线路等的通信接口和用于对其进行控制的软件实现，也可以由专用硬件实现。
66.网络5包括通信线路51和通信网络53。通信线路51将控制装置20与信号处理装置3连接。具体地说，通信线路51将控制装置20的通信接口23与信号处理装置3的通信接口34连接。上述的第一命令和状态记述简易数据通过通信线路51发送。通信线路51优选的是以太网，但是也可以是rs-232c、usb等串行线路、scsi等并行线路。此外，通信线路51不限于有线通信，也可以是无线通信。通信线路51的通信容量也可以小于通信网络53的通信容量。
67.通信网络53将信号处理装置3与远程监视装置9连接。通信网络53包括以太网55和因特网59。以太网55是配置有机床1的工厂内的网络。通信线路51可以是与以太网55相同的以太网。另外，在通信线路51是与以太网55不同的通信线路的情况下，控制装置20的通信接口23优选的是也与以太网55连接。网关57介于以太网55与因特网59之间。即，网关57介于信号处理装置3与远程监视装置9之间。网关57构成为根据访问控制列表(acl)等，将向以太网55的访问限定为来自包括远程监视装置9的预先决定的终端的访问。
68.远程监视装置9构成为解析构成部件com的状态。为了实现该功能，远程监视装置9构成为向信号处理装置3发送第二命令，所述第二命令指示从传感器14的信号生成状态记述详细数据。状态记述详细数据是用于确定构成部件com的异常部位且信息量比状态记述简易数据的信息量大的数据。信号处理装置3构成为根据第二命令生成状态记述详细数据，并向远程监视装置9发送所生成的状态记述详细数据。上述的第二命令和状态记述详细数据通过通信网络53发送。关于第二命令和状态记述详细数据的详情在后面叙述。
69.存储装置7是设置在因特网59上的存储设备。优选的是，存储装置7是设置在因特网59上的云系统中的存储设备，控制装置20和远程监视装置9都能够访问存储装置7。即，远程监视装置9能够通过通信网络53访问存储装置7，并且控制装置20能够通过通信网络53访问存储装置7。但是，存储装置7也可以设置在配置有远程监视装置9的工作场所的区域内，从远程监视装置9通过以太网能够访问存储装置7。控制装置20构成为向存储装置7发送从信号处理装置3发送来的状态记述简易数据。具体地说，控制装置20构成为如果从信号处理装置3接收到状态记述简易数据，则立即向存储装置7发送接收到的状态记述简易数据。存储装置7构成为从控制装置20接收状态记述简易数据，并存储接收到的状态记述简易数据。具体地说，存储装置7构成为以针对每个构成部件com能够按时间序列顺序检索状态记述简易数据的方式存储状态记述简易数据。在传感器为多个的情况下，也可以构成为不是针对每个构成部件com，而是以针对与构成部件com连接的每个传感器能够检索的方式存储状态记述简易数据。如果是能够按时间序列顺序检索的方式，则也可以按数据所含的数值的大小顺序等与时间序列不同的顺序将状态记述简易数据存储于存储装置7。远程监视装置9构成为在解析状态记述详细数据时从存储装置7取得状态记述简易数据。
70.＜简易诊断方法＞
71.接着，说明本实施方式的简易诊断程序25对构成部件com的简易诊断方法。在执行从简易诊断程序25调用的简易诊断脚本36时，需要预先设定成分确定信息26、合成信息27和阈值信息28，对其设定方法进行说明。成分确定信息26是用于确定传感器14的信号中的、与构成部件com的异常相关的多个成分的信息。以下，举出构成部件com是轴承13且轴承13
的内圈13a、滚动体13b和外圈13c分别存在损伤的情况作为例子进行说明。此时，已知的是在分别与内圈13a、滚动体13b和外圈13c对应的特定频率发生振动。(例如参照日本专利公开公报特开昭63-297813号。)
72.在此，将马达15的转速设为no(min-1
)、将轴承13的滚动体13b的直径设为d(mm)、将滚动体13b的节圆直径设为d(mm)、将滚动体13b的数量设为z、将滚动体13b的接触角设为α(radian：弧度)。此时，在内圈13a的滚道面存在损伤和/或剥离的情况下发生振动的频率fa(hz)、在滚动体13b存在损伤和/或剥离的情况下发生振动的频率fb(hz)、在外圈13c的滚道面存在损伤和/或剥离的情况下发生振动的频率fc(hz)由以下的式(1)～(3)表示。
73.fa＝(zno/120)
·
(1+d
·
cosα/d)(1)
74.fb＝(nod/120d)
·
{1－(d/d)2·
cos2α}(2)
75.fc＝(zno/120)
·
(1－d
·
cosα/d)(3)
76.上述参数中的滚动体13b的直径、滚动体13b的节圆直径、滚动体13b的数量和滚动体13b的接触角根据轴承13的规格决定。另外，关于马达15的转速，可以根据经验决定最佳值。成分确定信息26包含确定上述那样决定的第一频率fa、第二频率fc和第三频率fb的信息。即，与构成部件com的异常相关的多个成分包含容易受到内圈13a的损伤的影响的振动传感器(传感器14)的信号的第一频率fa的成分、容易受到外圈13c的损伤的影响的振动传感器(传感器14)的信号的第二频率fc的成分和容易受到滚动体13b的损伤的影响的振动传感器(传感器14)的信号的第三频率fb的成分。换言之，构成部件com的多个配件的损伤和多个配件的配合异常中的多个异常分别由上述的多个成分表示。此外，成分确定信息26也可以包含表示频率成分整体的信息作为确定轴承13整体的损伤情况的参数。另外，更详细地说，成分确定信息26包含fa/no、fb/no、fc/no，使得即使马达15的转速no变更也容易对应。另外，在以后的说明中，将为了简易诊断而根据经验决定的马达15的转速称为简易诊断转速。简易诊断程序25可以执行调用控制程序24并使马达15以简易诊断转速旋转的处理。
77.合成信息27是规定对上述的多个成分的至少一部分进行合成的合成方法的信息。利用合成信息27，生成综合了上述的多个频率成分值得到的合成值，并利用合成值判定构成部件com的异常。由于合成值是以无法识别与构成部件com的异常相关的多个成分的方式进行综合的值，所以即使解析合成值也无法确定构成部件com的异常部位。例如，合成信息27存储对算出fa、fb、fc各自的频率成分的总和或平均值进行定义的信息。另外，合成信息27存储对算出全部频率成分的积分值或全部频率成分的有效值(rootmeansquarevalue:rms值)进行定义的信息。在控制装置20中生成简易诊断脚本36时，将简易诊断转速、成分确定信息26和合成信息27存储于存储器22。但是，简易诊断转速、成分确定信息26和合成信息27也可以根据来自输入输出设备17的输入而对值进行变更。
78.阈值信息28包含用于判定构成部件com的异常的阈值。具体地说，阈值信息28是用于判定基于合成信息27合成的合成值(例如，fa、fb、fc各自的频率成分的总和、全部频率成分的积分值等)是否异常的信息。阈值信息28所含的阈值并不限于一个，阈值信息28也可以包含判定异常状态(以下称为warning)的阈值、表示虽然不是异常状态但是具有注意的注意状态(以下称为caution)的阈值等多级的阈值。在控制装置20中生成简易诊断脚本36时，将阈值信息28存储于存储器22。但是，阈值信息28也可以根据来自输入输出设备17的输入而对值进行变更。
79.定期地执行简易诊断程序25。具体地说，简易诊断程序25在一天的运转开始时执行。图2是由简易诊断程序25执行的简易诊断处理的流程图。图3是该简易诊断处理的时序图。参照图2和图3，在步骤s11中，根据来自机床1的输入输出设备17的输入，控制装置20以使构成部件com的状态变化的方式驱动机床1的致动器act。具体地说，操作员在一天的运转开始时通过输入输出设备17启动简易诊断程序，控制装置20从简易诊断程序25调用控制程序24，向马达15发送使马达15以简易诊断转速旋转的指令(图3的步骤s111)。另外，当简易诊断程序25在一天的运转开始时自动地启动的情况下，来自机床1的输入输出设备17的输入与用于启动机床1的输入对应。
80.控制装置20通过控制程序24的执行而从编码器16取得马达15的当前的转速。直到马达15的当前的转速成为简易诊断转速为止，控制装置20监视马达15的当前的转速。而且，控制装置20如果确认到马达15的当前的转速成为简易诊断转速(步骤s112)，则向信号处理装置3发送第一命令(步骤s12)。
81.第一命令是指示从传感器14的信号生成与构成部件com的异常的发生相关的状态记述简易数据的命令。具体地说，第一命令包含用于执行简易诊断脚本36的执行命令，所述简易诊断脚本36记述有从传感器14的信号生成与构成部件com的异常的发生相关的状态记述简易数据的处理内容。简易诊断脚本36优选的是包含成分确定信息26、合成信息27和阈值信息28所含的阈值。简易诊断脚本36用脚本语言记述了状态记述简易数据的生成方法。例如，(i)取得5秒钟的传感器14的信号，进行a/d转换，进行包络处理，实施fft，提取特定频率fa、fb、fc的频率成分，(ii)求出该频率成分的和，(iii)在该和超过了阈值th1时，使状态记述简易数据中的caution值为“真(true)”，(iv)在该和超过了阈值th2(th1＜th2)时，使状态记述简易数据中的warning值为“真(true)”，(v)求出全部频率成分的有效值，(vi)可以如图4所示的那样记述对返回caution值、warning值、执行值的处理进行请求的脚本。
82.图4是利用了作为代表性的脚本语言的javascript的简易诊断脚本36的例子。图4仅仅是一个例子，也可以使用其他的脚本语言、xml等置标语言。图4的函数roughdiagnosis可以接受自变量no(马达15的转速)。图4的以“const var”开头的最初的两行是程序所需的常量的声明。“th1、th2”代入从阈值信息28读入的上述的th1、th2的值。关于“fa、fb、f
c”，用自变量no乘以从成分确定信息26读入的fa/no、fb/no、fc/no的值，代入与fa、fb、fc对应的频率值。“data”是存储对来自传感器14的输出进行a/d转换得到的值的数组。该数组的各要素例如表示每个时间的传感器输出值。“envelopdata”是存储对“data”进行包络处理得到的值的数组。该数组的各要素例如表示每个时间的包络值。“fftdata”是存储通过对“envelopdata”进行高速傅里叶变换得到的频谱的数组。该数组的各要素例如是每个频率的成分值。“sum”中存储fa、fb、fc的频率成分的和。“rsmvalue”中存储频率成分的有效值。“level”分别存储表示无异常(no problem)、caution、warning的判定值。
[0083]“getdata”是如下的函数：在从函数调用至自变量记载的时间的期间，使信号处理装置3对传感器14的信号进行a/d转换，将得到的数字值向变量“data”输出。“data”物理性地存储于存储器32。另外，“getdata”是一个函数名的例子，函数名也可以是其他的名称，还可以省略自变量。在省略自变量的情况下，在由默认值(default)决定的时间的期间，信号处理装置3取得传感器14的信号。另外，在信号处理装置3存在有多个能够与传感器14连接的连接端口的情况下，也可以包含端口编号作为“getdata”的自变量。
[0084]“getenvelope”是如下的函数：对作为自变量的“data”进行包络处理，将得到的包络数据向变量“envelopedata”输出。包络处理是指取振动波形的绝对值并检测包络线的处理。“envelopedata”物理性地存储于存储器32。另外，“getenvelope”是一个函数名的例子，函数名也可以是其他的名称。“getfft”是如下的函数：将通过对作为自变量的“envelopedata”进行高速傅里叶变换而得到的频谱向变量“fftdata”输出。“fftdata”物理性地存储于存储器32。另外，“getfft”是一个函数名的例子，函数名也可以是其他的名称。另外，在限定于特定的频率范围而输出频率成分的情况下，也可以指定频率范围的最小值和最大值中的至少一个作为“getfft”的自变量。
[0085]“getfrequencydata(a,b)”从作为自变量a的频谱，输出与作为自变量b的频率值相当的频率成分。通过对“fa、fb、f
c”分别调用“getfrequencydata”并加上返回值，由此将fa、fb、fc的频率成分的和代入sum。另外，“getfrequencydata”是一个函数名的例子，函数名也可以是其他的名称。另外，自变量的顺序也可以相反，自变量的数据形式也可以是其他形式。例如，自变量b也可以是指定是数组fftdata[]的第几个数据的自变量。另外，在知道fftdata[]的采样频率的情况下，即使不使用“getfrequencydata”这样的函数，也可以算出与fa、fb、fc的频率值对应的频率成分相当于fftdata[]的第几个数组的值，从fftdata[]直接算出。
[0086]“getrmsvalue(a,b,c)”从作为自变量a的频谱算出用自变量b和c规定的频率范围[b,c]的有效值。在图4的例子中，算出从频率0到信号处理装置3能够算出的最大频率max为止的有效值。另外，最大频率max也可以指定为需要检测的频率的2倍以上的任意的值。在“sum”为th1以上且小于th2时，将表示caution的判定值代入“level”。在“sum”为th2以上时，将表示warning的判定值代入“level”。“senddata”是将作为自变量记述的字符串作为状态记述简易数据发送的函数。在“'”与“'”之间记述的字符串包含用于控制装置20识别后续的数据的种类的字符串(例如'level＝')和定界符'；'。另外，也可以省略用于识别数据的种类的字符串，定界符也可以是其他的代码。
[0087]
作为一个例子，合成信息27也可以是包含图4的脚本中除了常量声明以外的其他代码的信息。而且，控制装置20也可以在简易诊断程序25的执行中读入成分确定信息26、合成信息27和阈值信息28，并基于成分确定信息26和存储于阈值信息28的值，在作为合成信息27存储的代码上加上常量声明，生成第一命令。另外，第一命令也可以不是脚本而是二进制代码。在该情况下，控制装置20可以生成包含上述的脚本的处理内容的二进制代码。信号处理装置3的通信接口34可以具有用于解析第一命令的二进制代码的解析器。另外，在图4中，第一命令也可以代替输出额定值的函数(“getrmsvalue(a,b,c)”)而使用输出全部频率成分的积分值的函数。
[0088]
第一命令是用于执行以上那样的roughdiagnosis的简易诊断脚本36的执行命令。另外，第一命令包含简易诊断转速作为roughdiagnosis的自变量。但是，如果是预先向信号处理装置3发送了简易诊断转速作为roughdiagnosis的自变量的情况，则第一命令也可以不包含简易诊断转速。信号处理装置3如果接收到第一命令，则通过脚本引擎37执行简易诊断脚本36所记述的处理。而且，信号处理装置3按照“getdata”所记述的命令，向传感器14发送传感器启动命令(步骤s129)。传感器14如果接收到传感器启动命令，则检测构成部件com的状态(步骤s13)。传感器14向信号处理装置3发送表示由传感器14检测到的状态的信号
(传感器信号)(步骤s14)。另外，在传感器14与传感器启动命令的有无无关地总是向信号处理装置3输出传感器信号的情况下，也可以省略步骤s129。如果接收到传感器信号，则信号处理装置3从信号生成与构成部件com的异常的发生相关的状态记述简易数据(步骤s15)。具体地说，信号处理装置3将传感器信号转换成数字值(步骤s151)。
[0089]
而且，信号处理装置3从信号生成状态记述简易数据(步骤s152)。具体地说，按照由图4的“getfft”和“getfrequencydata”定义的命令，信号处理装置3从信号提取与构成部件com的异常相关的多个成分。即，信号处理装置3构成为从该信号提取该多个成分。信号处理装置3在生成状态记述简易数据时，根据用图4的“sum＝...”表示的数学式(对多个成分的至少一部分进行合成的合成方法)，算出对多个成分的至少一部分进行合成得到的合成值(sum)。即，信号处理装置3构成为算出对多个成分的至少一部分进行合成得到的合成值。根据图4的“if(sum《th1)...else if(sum《th2)...else...”的逻辑式，信号处理装置3判定构成部件com的异常的有无(caution、warning)。即，信号处理装置3根据上述的多个成分和阈值，判定构成部件com的异常的有无。信号处理装置3构成为根据上述的多个成分和阈值，判定构成部件com的异常的有无。此外，信号处理装置3按照由“senddata”的自变量记述的运算，从信号生成状态记述简易数据。该自变量包含“sum”亦即fa、fb、fc的频率成分的和。即，状态记述简易数据包含构成与构成部件com的异常相关的多个成分的至少一部分的合成值。状态记述简易数据包含“level”亦即表示构成部件com的异常的有无的信息。
[0090]
在步骤s16中，信号处理装置3向用于控制致动器act的动作的控制装置20发送所生成的状态记述简易数据。控制装置20也可以将接收到的状态记述简易数据与接收时刻相关联地存储。如果从信号处理装置3接收到状态记述简易数据，则在步骤s17中，控制装置20使输入输出设备17显示在构成部件com中是否发生了异常的信息和合成值。即，控制装置20根据向控制装置20发送的状态记述简易数据，通过输入输出设备17向操作员通知是否发生了构成部件com的异常的信息。在该通知中，控制装置20不仅可以向操作员仅通知当前的状态记述简易数据，而且也可以利用过去的状态记述简易数据，通过输入输出设备17显示构成部件com的异常的程度的时间序列的变化、合成值的时间序列的变化。
[0091]
在步骤s17中，在未通知异常(warning)的情况下，许可控制装置20执行加工程序。而且，机床1能够执行加工处理。由于利用操作员对输入输出设备17的操作而执行事后的加工处理，所以为了顺畅地进行事后的加工处理，向输入输出设备17输出简易诊断的结果是有利的。在步骤s17中，在通知了异常(warning)的情况下，控制装置20通过输入输出设备17将操作员应采取的今后的处置方法与异常一起通知。例如，向操作员推荐详细诊断的执行。另外，作为选项(option)的处理，在步骤s18中，控制装置20将接收到的状态记述简易数据向远程监视装置9通过通信网络53能够访问的存储装置7发送。在步骤s19中，存储装置7以针对每个构成部件com能够按时间序列顺序检索的方式存储状态记述简易数据。在机床1仅存在一个构成部件com的情况下，存储装置7也可以以针对每个构成部件com能够检索状态记述简易数据的方式，根据发送来的控制装置20的地址来管理状态记述简易数据。或者，状态记述简易数据也可以包含构成部件com的信息，基于该信息，存储装置7针对每个构成部件com管理状态记述简易数据。由于步骤s18和s19是选项的处理，所以也可以省略。
[0092]
＜详细诊断方法＞
[0093]
接着，说明本实施方式的远程监视装置9对构成部件com的详细诊断方法。主要在
以下的(1)～(3)的三种情况下进行详细诊断。
[0094]
(1)在简易诊断中通知了异常(warning)且推荐详细诊断作为操作员的应对方法的情况
[0095]
(2)在简易诊断中通知了注意信息(caution)且操作员自主地希望详细诊断的情况
[0096]
(3)机床1发生了事故的情况
[0097]
在(1)、(2)的情况下，作为图4的步骤s17之后的状态，位于输入输出设备17前的操作员通过电话等与操作远程监视装置9的厂商担当者进行联系。因此，为了顺畅地进行事后的对应，向输入输出设备17输出简易诊断的结果是有利的。由于预想(3)的情况下的事故也在加工作业中发生，所以设想操作员位于输入输出设备17前。此时，注意到事故的操作员通过电话等与操作远程监视装置9的厂商担当者进行联系。以后的详细诊断处理的流程图在图5中示出。另外，以后的详细诊断处理的时序图在图6中示出。在图5和图6中，与简易诊断方法相同的处理赋予与简易诊断方法相同的附图标记，并省略详细的说明。
[0098]
首先，在步骤s20中，通过输入输出设备17输入用于许可向远程监视装置9输出状态记述详细数据的许可指令。通常，网关57进行禁止来自远程监视装置9的访问的控制。但是，如果通过安全程序29的执行而从控制装置20向网关57输入许可指令，则直到发生以下的(1)～(4)中的任意一个事件为止，网关57许可来自远程监视装置9的访问。
[0099]
(1)安全程序29执行中的操作员通过输入输出设备17输入不许可信号处理装置3与远程监视装置9之间的通信的不许可指令，信号处理装置3接收不许可指令。
[0100]
(2)信号处理装置3与远程监视装置9之间的通信成为超时。
[0101]
(3)信号处理装置3接收到来自远程监视装置9的详细诊断的结束指令。
[0102]
(4)在信号处理装置3向远程监视装置9发送由a/d转换器31对传感器14的信号仅进行了数字化得到的数字数据的情况下，将该数字数据全部发送并结束。
[0103]
在步骤s20中，更详细地说，在图6的步骤s201中，操作员通过输入输出设备17启动安全程序29，输入许可指令的输出。在步骤s202中，安全程序29执行向网关57发送上述许可指令的处理。即，控制装置20向网关57发送上述许可指令。网关57在接收到许可指令后，直到发生上述(1)～(4)中的任意一个事件(步骤s204)为止的期间，许可来自远程监视装置9的访问(步骤s203)。
[0104]
在步骤s21中，根据来自机床1的输入输出设备17的输入，控制装置20以使构成部件com的状态变化的方式驱动机床1的致动器act。具体地说，操作员调用控制程序24，向马达15发送以从厂商担当者联系得到的转速或通过图3和图4的步骤s17的通知被通知的转速使马达15旋转的指令(步骤s211)。在以后的说明中，将该转速称为远程诊断转速。控制装置20向远程监视装置9发送此时从编码器16取得的马达转速(步骤s212)。远程监视装置9参照从控制装置20发送来的马达转速，确认马达15以远程转速旋转(步骤s213)。
[0105]
在步骤s213之后，远程监视装置9向信号处理装置3发送第二命令，所述第二命令指示从信号生成用于确定构成部件com的异常部位且信息量比状态记述简易数据的信息量大的状态记述详细数据(步骤s22)。如果处于根据上述的许可指令而许可向远程监视装置9发送状态记述详细数据的期间，则信号处理装置3接收第二命令。如果处于根据上述的许可指令而许可向远程监视装置9发送状态记述详细数据的期间，则信号处理装置3构成为接收
第二命令。作为第二命令的例子，有以下的(i)～(iv)这样的内容。
[0106]
(i)请求发送将传感器14的信号数字化得到的数字信号数据35
[0107]
(ii)请求对(i)的数字数据进行包络处理，并发送通过高速傅里叶变换得到的频谱
[0108]
(iii)请求发送从(ii)的频谱得到的全部频率成分的有效值(rms值)
[0109]
(iv)请求发送从(ii)的频谱得到的特定频率fa、fb、fc中的任意一个的频率成分
[0110]
利用使用图4说明的脚本，由此也能够实现上述(i)～(iv)的命令。例如，在(i)中，通过将图4的“getdata”函数的输出值读入“senddata”函数的脚本而能够实现第二命令。在(ii)中，通过将图4的“getfft"的输出值读入“senddata”函数的脚本而能够实现第二命令。在(iii)中，通过将图4的“getrmscalue”函数的输出值读入“senddata”函数的脚本而能够实现第二命令。在(iv)中，通过将图4的“getfrequencydata(fft,fa)”、“getfrequencydata(fft,fb)”和“getfrequencydata(fft,fc)”中的任意一个函数的输出值读入“senddata”函数的脚本而能够实现第二命令。另外，这些脚本是第二命令的一个例子，也可以通过二进制代码等另外的方法而实现第二命令。另外，第二命令也可以包含上述(i)～(iv)以外的命令。
[0111]
如果信号处理装置3接收到第二命令，则信号处理装置3根据脚本引擎37执行第二命令所记述的处理。而且，信号处理装置3通过与简易诊断方法相同的方法向传感器14发送传感器启动命令(步骤s229)。另外，在传感器14与传感器启动命令的有无无关地总是向信号处理装置3输出传感器信号的情况下，也可以省略步骤s229。在步骤s14结束后，信号处理装置3从传感器信号生成与构成部件com的异常的发生相关的状态记述简易数据(步骤s25)。具体地说，信号处理装置3进行a/d转换(步骤s151)，并且从信号生成状态记述详细数据(步骤s252)。详细地说，信号处理装置3根据第二命令，从传感器14的信号生成用于确定构成部件com的异常部位且信息量比状态记述简易数据的信息量大的状态记述详细数据。
[0112]
具体地说，在第二命令为上述(i)这样的命令的情况下，信号处理装置3生成将传感器14的信号数字化得到的数字数据作为状态记述详细数据。在第二命令为上述(ii)这样的命令的情况下，信号处理装置3生成频谱作为状态记述详细数据。在第二命令为上述(iii)这样的命令的情况下，信号处理装置3生成有效值作为状态记述详细数据。在第二命令为上述(iv)这样的命令的情况下，信号处理装置3生成特定频率fa、fb、fc中的任意一个的频率成分作为状态记述详细数据。另外，在第二命令为上述(i)、(ii)或(iv)中的任意一个这样的命令的情况下，状态记述详细数据以能够识别的方式包含与构成部件com的异常相关的多个成分(例如特定频率fa、fb、fc中的任意一个的频率成分)。
[0113]
在步骤s26中，信号处理装置3向远程监视装置9发送所生成的状态记述详细数据。更详细地说，信号处理装置3在根据上述的许可指令许可向远程监视装置9发送状态记述详细数据的期间，向远程监视装置9发送所生成的状态记述详细数据。信号处理装置3构成为在根据上述的许可指令许可向远程监视装置9发送状态记述详细数据的期间，向远程监视装置9发送所生成的状态记述详细数据。在步骤s27中，远程监视装置9在解析状态记述详细数据时，从存储装置7取得状态记述简易数据。具体地说，在步骤s271中，远程监视装置9发送状态记述简易数据的请求消息。该请求消息至少包含用于确定构成部件com的信息(id等)和指定成为发送对象的状态记述简易数据的期间的信息。在步骤s272中，存储装置7向
远程监视装置9发送由该请求消息指定的状态记述简易数据。另外，也可以省略步骤s27(步骤s271、s272)。在步骤s28中，远程监视装置9利用接收到的状态记述详细数据和状态记述简易数据，解析构成部件com的状态。
[0114]
＜本实施方式的效果＞
[0115]
本实施方式的机床1、诊断系统100、机床1的诊断方法通过将用于异常诊断的传感器信号处理分离到与控制装置20不同的信号处理装置3来进行，由此不使控制装置20的负荷那么高就能够实现机床1的简易异常诊断处理和远程诊断装置对机床的详细异常诊断处理双方。此外，通过将用于机床1的动作的输入和简易异常诊断结果的通知在机床1侧一元化，从而能够提高简易异常诊断的便利性。
[0116]
＜变形例＞
[0117]
也可以从远程监视装置9将简易诊断转速、成分确定信息26、阈值信息28和简易诊断脚本36替换为其他的数据。关于合成信息27，也可以从远程监视装置9替换为记述另外的合成信息27的脚本的模板(包含图4的脚本中除了成分确定信息26和阈值信息28以外的其他代码的信息)。成分确定信息26、合成信息27和阈值信息28也可以汇总成一个信息。作为这样的一个信息的例子，也可以考虑将简易诊断脚本36本身存储于存储器22。此外，也可以将简易诊断程序25、简易诊断转速、成分确定信息26、合成信息27和阈值信息28作为一个简易诊断程序25存储于存储器22。简易诊断脚本36也可以从控制装置20以外的装置向信号处理装置3发送并安装到处理装置3。
[0118]
在上述的实施方式中，构成部件com是支承主轴11的轴承13，但是也可以是其他配件。另外，构成部件com也可以是更大的构成单位。例如也可以使构成部件com是主轴11。网络5并非必须是有线网络，也可以是无线网络。通信网络53也可以代替为与厂商的专用线路或电话线路。在上述的实施方式中，作为简易诊断转速使用了预先决定的值，但是也可以由操作员从输入输出设备17输入，简易诊断程序25执行生成第一命令的处理。
[0119]
上述实施方式的特定频率fa、fb、fc的成分不是容易受到多个配件的配合异常的影响的成分，但是也可以包含容易受到多个配件的配合异常的影响的成分。例如，在将轴承13的滚动体13b保持于保持器时保持器存在缺陷的情况下(滚动体13b从原本所处的部位偏离并围绕马达15的旋转轴公转的情况下)，以下的频率fd的成分容易受到缺陷的影响，与构成部件com的异常相关的多个成分也可以包含频率fd的成分作为容易受到多个配件的配合异常的影响的成分。
[0120]
fd＝(no/120)
·
(1－d
·
cosα/d)(4)
[0121]
上述的控制程序24、简易诊断程序25和安全程序29的一部分或全部的功能可以由专用的处理器、集成电路来实现。控制程序24、简易诊断程序25和安全程序29不限于存储在控制装置20所内置的存储器22中，也可以存储于软盘、光盘、cd-rom和磁盘等盘，以及sd卡、usb存储器、外置硬盘之类的从控制装置20可拆卸且能够被控制装置20读取的存储介质。另外，控制装置20是计算机的一个例子。
[0122]
在本技术中，“包括”及其衍生词是说明构成要素的存在的非限制性用语，不排除未记载的其他构成要素的存在。这也适用于“具有”、“包含”及它们的衍生词。
[0123]“～部件”、“～部”、“～要素”、“～体”和“～结构”这样的术语可以具有单一部分或多个部分这样的多种含义。
[0124]“第一”、“第二”等序数仅是用于识别结构的用语，并不具有其他含义(例如特定的顺序等)。例如，虽然具有“第一要素”但是并不隐含意味着存在“第二要素”，并且虽然具有“第二要素”但并不隐含意味着存在“第一要素”。
[0125]
只要在实施方式中没有特殊的说明，表示程度的“实质上”、“约”和“大致”等术语可以意味着最终结果没有大幅变化的合理偏差。本技术中记载的全部数值可以解释为包含“实质上”、“约”和“大致”等术语。
[0126]
在本技术中，“a和b中的至少一方”这样的术语应解释为仅包含a、仅包含b以及包含a和b双方。
[0127]
从上述的公开内容考虑，显然可以进行本发明的各种变更和修正。因此，也可以在不脱离本发明的宗旨的范围内通过与本技术的具体公开内容不同的方法来实施本发明。

技术特征：
1.一种机床，其中包括：构成部件，其状态按照机床的致动器的动作而变化；传感器，构成为检测所述构成部件的所述状态；信号处理装置，构成为处理所述传感器的信号；控制装置，构成为控制所述致动器的动作；以及输入输出设备，构成为输入用于所述控制装置使所述致动器进行动作的命令，并通知所述致动器的动作状况，所述信号处理装置构成为从所述信号生成与所述构成部件的异常的发生相关的状态记述简易数据，并向所述控制装置发送所生成的所述状态记述简易数据，并且所述信号处理装置构成为从所述信号生成用于确定所述构成部件的异常部位且信息量比所述状态记述简易数据的信息量大的状态记述详细数据，并向用于解析所述构成部件的所述状态的远程监视装置发送所生成的所述状态记述详细数据，所述输入输出设备构成为根据向所述控制装置发送的所述状态记述简易数据，向操作员通知在所述构成部件中是否发生了所述异常。2.根据权利要求1所述的机床，其中，所述控制装置构成为向所述信号处理装置发送第一命令，所述第一命令指示从所述信号生成所述状态记述简易数据，所述信号处理装置构成为按照所述第一命令生成所述状态记述简易数据，并向所述控制装置发送所生成的所述状态记述简易数据。3.根据权利要求1或2所述的机床，其中，所述远程监视装置构成为向所述信号处理装置发送第二命令，所述第二命令指示从所述信号生成所述状态记述详细数据，所述信号处理装置构成为根据所述第二命令生成所述状态记述详细数据，并向所述远程监视装置发送所生成的所述状态记述详细数据。4.根据权利要求3所述的机床，其中，所述机床还包括通信线路，所述通信线路将所述控制装置与所述信号处理装置连接，所述远程监视装置通过通信网络与所述信号处理装置连接，网关介于所述信号处理装置与所述远程监视装置之间，所述第一命令和所述状态记述简易数据通过所述通信线路发送，所述第二命令和所述状态记述详细数据通过所述通信网络发送，所述通信线路的通信容量小于所述通信网络的通信容量。5.根据权利要求2至4中任一项所述的机床，其中，所述第一命令包含用于从所述信号生成所述状态记述简易数据的程序代码、以及从所述控制装置向所述信号处理装置发送且用于执行保存于所述信号处理装置的所述程序代码的执行命令中的至少一方。6.根据权利要求5所述的机床，其中，所述程序代码包含：成分确定信息，用于确定所述传感器的信号中的与所述构成部件的异常相关的多个成分；以及
合成信息，规定对所述多个成分的至少一部分进行合成的合成方法，所述信号处理装置通过所述程序代码的执行，从所述信号提取所述多个成分，算出根据所述合成方法对所述多个成分的至少一部分进行合成得到的合成值。7.根据权利要求6所述的机床，其中，所述状态记述简易数据包含所述合成值。8.根据权利要求5至7中任一项所述的机床，其中，所述程序代码包含用于判定所述构成部件的异常的阈值，所述信号处理装置通过所述程序代码的执行，根据所述多个成分和所述阈值，判定所述构成部件的异常的有无，所述状态记述简易数据包含表示所述构成部件的异常的有无的信息。9.根据权利要求6至8中任一项所述的机床，其中，所述构成部件包括多个配件，所述多个配件的损伤和所述多个配件的配合异常中的多个异常分别由所述多个成分表示。10.根据权利要求9所述的机床，其中，所述状态记述详细数据以能够分别识别所述多个成分的方式包含所述多个成分。11.根据权利要求9或10所述的机床，其中，所述多个配件包括设置于所述构成部件的轴承的内圈、外圈和滚动体，所述传感器是构成为检测所述轴承的振动的振动传感器，所述多个成分包含：容易受到所述内圈的损伤的影响的所述振动传感器的信号的第一频率的成分；容易受到所述外圈的损伤的影响的所述振动传感器的信号的第二频率的成分；以及容易受到所述滚动体的损伤的影响的所述振动传感器的信号的第三频率的成分，所述成分确定信息包含确定所述第一频率、所述第二频率和所述第三频率的信息。12.根据权利要求3或4所述的机床，其中，通过所述输入输出设备输入用于许可向所述远程监视装置输出所述状态记述详细数据的许可指令，在根据所述许可指令许可向所述远程监视装置发送所述状态记述详细数据的期间，所述信号处理装置构成为接收所述第二命令，并向所述远程监视装置发送所述状态记述详细数据。13.一种机床的诊断系统，其中包括：权利要求1至12中任一项的机床；所述远程监视装置；通信网络，将所述远程监视装置与所述信号处理装置连接；以及网关，在所述通信网络上介于所述远程监视装置与所述信号处理装置之间。14.根据权利要求13所述的诊断系统，其中，所述诊断系统还包括存储装置，所述远程监视装置通过所述通信网络能够访问所述存储装置，所述控制装置构成为向所述存储装置发送所述状态记述简易数据，
所述存储装置构成为以针对每个所述构成部件能够按时间序列顺序检索的方式存储所述状态记述简易数据，所述远程监视装置构成为在解析所述状态记述详细数据时从所述存储装置取得所述状态记述简易数据。15.一种机床的诊断方法，其中包括：根据来自机床的输入输出设备的输入，以使构成部件的状态变化的方式驱动机床的致动器；由传感器检测所述构成部件的所述状态；向信号处理装置发送表示由所述传感器检测到的所述状态的信号；由所述信号处理装置从所述信号生成与构成部件的异常的发生相关的状态记述简易数据，并向用于控制所述致动器的动作的控制装置发送所生成的所述状态记述简易数据；由所述信号处理装置从所述信号生成用于确定所述构成部件的异常部位且信息量比所述状态记述简易数据的信息量大的状态记述详细数据，并向用于解析所述构成部件的所述状态的远程监视装置发送所生成的所述状态记述详细数据；以及根据向所述控制装置发送的所述状态记述简易数据，通过所述输入输出设备向操作员通知在所述构成部件中是否发生了所述异常。

技术总结
本发明提供机床、机床的诊断系统和机床的诊断方法。机床包括：构成部件，其状态按照机床的致动器的动作而变化；传感器，构成为检测构成部件的状态；信号处理装置，构成为处理传感器的信号；控制装置，构成为控制致动器的动作；以及输入输出设备，构成为输入用于控制装置使致动器进行动作的命令，并通知致动器的动作状况。信号处理装置构成为向控制装置发送与构成部件的异常的发生相关的状态记述简易数据。信号处理装置构成为向用于解析构成部件的状态的远程监视装置发送用于确定构成部件的异常部位的状态记述详细数据。输入输出设备构成为根据向控制装置发送的状态记述简易数据，向操作员通知在构成部件中是否发生了异常。作员通知在构成部件中是否发生了异常。作员通知在构成部件中是否发生了异常。


技术研发人员：堀部和也 青山督 佐贺由贵彦 山本博雅 朴炫九 北山隼平
受保护的技术使用者：山崎马扎克公司
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2023/10/15