JP7848810B2

JP7848810B2 - 機械設備監視システム及び機械設備監視方法

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Publication number: JP7848810B2
Application number: JP2023577585A
Authority: JP
Inventors: 真聖大堀; 正和杉ノ原; 隆之兼松; 圭悟阿部; 邦彦笹尾
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2023-05-15
Filing date: 2023-08-30
Publication date: 2026-04-21
Anticipated expiration: 2043-08-30
Also published as: CN119325557A; EP4715362A1; TW202449536A; KR20240166454A; WO2024236827A1; TWI907897B; JPWO2024236827A1

Description

本開示は、機械設備を監視する機械設備監視システム及び機械設備監視方法に関する。

近年、機械設備の保全業務の効率化のために、時間基準保全から状態基準保全へとシフトする動きがある。状態基準保全を実現する一つの手段としては、軸受、ボールねじ及びリニアガイド等の機械要素部品の状態監視及び診断を行うことが有効である。しかしながら、従来、工作機械のような機械設備は、ワークを３次元に移動しながら加工を行うため、機械要素部品の駆動状態が時々刻々と変化するために異常診断に不適であるという課題があった。

これに対して、特許文献１は、工作機械のアクチュエータの動作に従って状態が変化する構成機器と、構成機器の状態を検出するセンサと、センサの信号を処理する信号処理装置と、工作機械に設けられてアクチュエータの動作を制御する制御装置と、アクチュエータの動作を制御装置に行わせるための命令を入力し、アクチュエータの動作状況を報知する入出力デバイスと、構成機器の状態を解析するための遠隔監視装置と、を有する工作機械の診断システムを開示している。特許文献１の診断システムにおいて、制御装置は構成機器の異常の発生に関する状態記述簡易データを生成して送信することを指示する第１コマンドを信号処理装置に送信すると共に、信号処理装置は受信した第１コマンドに従って状態記述簡易データを生成して制御装置に送信する。

特許第７１０４８５８号公報

しかしながら、特許文献１においては、工作機械等の機械設備側の制御装置に対して状態記述簡易データを送信するため、機械設備側の制御装置に状態記述簡易データを受信するための通信Ｉ／Ｆ及び相応の処理能力が必要である。従って、特許文献１においては、通信Ｉ／Ｆ及び相応の処理能力を有する制御装置を備えていない簡易な構成の機械設備の診断を行うことができないという課題を有する。

本開示は、機械設備側において機械設備の診断のためのデータを受信する必要をなくすることにより、簡易な構成を有する機械設備の診断を行うことができる機械設備監視システム及び機械設備監視方法を提供することを目的としている。

本開示に係る機械設備監視システムは、センサと、アクチュエータと、前記アクチュエータの稼働状態を前記センサにより検出するために前記アクチュエータが好適な状態である場合にトリガー信号を送信する通信部と、を備える機械設備と、前記通信部より前記トリガー信号を受信した際に、前記センサにより検出された前記稼働状態を示す稼働状態データを前記センサより収集する情報収集装置と、前記情報収集装置が収集した前記稼働状態データに基づいて、前記アクチュエータの監視を行う情報処理装置と、を有する。

本開示によれば、機械設備側において機械設備の診断のためのデータを受信する必要をなくすることにより、簡易な構成を有する機械設備の診断を行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システムの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システムの工作機械の動作を示すフロー図である。本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システムの情報収集装置の動作を示すフロー図である。本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システムのシーケンス図である。本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システムのタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態に係る機械設備監視システムのタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態に係る機械設備監視システムのタイミングチャートの他の例である。本発明の第３の実施形態に係る機械設備監視システムのタイミングチャートである。本発明の第４の実施形態に係る機械設備監視システムの構成を示すブロック図である。本発明の第５の実施形態に係る機械設備監視システムのシーケンス図である。本発明の第６の実施形態に係る機械設備監視システムの構成を示すブロック図である。本発明の第６の実施形態に係る機械設備監視システムのシーケンス図である。本発明の第６の実施形態に係る機械設備監視システムのタイミングチャートである。本発明の第７の実施形態に係る機械設備監視システムの構成を示すブロック図である。本発明の第７の実施形態に係る機械設備監視システムのシーケンス図である。本発明の第７の実施形態に係る機械設備監視システムのタイミングチャートである。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図中、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる場合がある。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想に含まれる構成部品の材質、形状、構造、配置等は、下記のものに限定されない。以下に説明する実施形態には、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（第１の実施形態）
＜機械設備監視システムの構成＞
まず、本開示の第１の実施形態に係る機械設備監視システム１の構成について、図１を参照しながら、詳細に説明する。

機械設備監視システム１は、工作機械２と、センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、情報収集装置４と、情報処理装置６と、を有している。

工作機械２は、例えば３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）の加工ができる機械設備である。工作機械２は、制御部１９と、通信部２０と、Ｘテーブル２１と、Ｙテーブル２２と、Ｚテーブル２３と、スピンドル２４と、リニアガイド２５と、リニアガイド２６と、リニアガイド２７と、ボールねじ２８と、ボールねじ２９と、ボールねじ３０と、を備えている。本明細書では、モータ等の駆動源と、軸受２４ａ、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０等を備えた機械的構成（案内要素）がアクチュエータと呼ばれることがある。なお、アクチュエータは、軸受２４ａ、スピンドル２４、ボールねじ２８、２９、３０及びリニアガイド２５、２６、２７のうちの少なくとも一つを含んでいればよい。

制御部１９は、工作機械２全体の動作を制御すると共に、Ｘテーブル２１、Ｙテーブル２２、Ｚテーブル２３、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０の駆動を制御する。制御部１９は、通信部２０の動作も制御する。

制御部１９は、通常サイクルと状態監視・診断サイクルとを実行する。制御部１９は、通常サイクルにおいて、Ｘテーブル２１、Ｙテーブル２２、Ｚテーブル２３、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０の駆動を制御してワークの加工を行う加工プロセスを所定回数繰り返す。制御部１９は、状態監視・診断サイクルにおいて、工作機械２の状態を監視及び診断する状態監視・診断プロセスを所定回数繰り返す。制御部１９は、状態監視・診断プロセスを実行する際に、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を好適な状態になるように制御して監視に適する状態にする。

ここで、好適な状態とは、所定期間に亘ってアクチュエータが等速度で稼働する状態、アクチュエータが停止から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る状態、アクチュエータに加わる荷重の変動量が所定値以下である状態、又はアクチュエータの温度の変動量が所定値以下である状態である。例えば、監視対象がスピンドル２４の軸受２４ａの場合は等速回転が一定の期間継続する状態であり、監視対象がリニアガイド２５、リニアガイド２６又はリニアガイド２７の場合は等速運動が一定の期間継続する状態であり、監視対象がボールねじ２８、ボールねじ２９又はボールねじ３０の場合は毎回同一のプロファイルで停止状態から加速、等速運動及び減速する状態である。好適な状態で状態監視・診断を行うことで、データ不足、アクチュエータの速度変動、負荷変動に起因する誤判定を抑制することができる。

なお、不適な状態は、定速又は等速運動が状態監視及び診断に足る時間まで継続しない状態、又は負荷変動が大きい状態である。

通信部２０は、制御部１９の制御によって動作して、情報収集装置４との間で信号を送受信する。

Ｘテーブル２１は、被加工物であるワークを支持すると共に図示しないＸ軸モータが駆動することによってＸ軸方向に沿って移動可能になっている。

Ｙテーブル２２は、ワークを支持すると共に図示しないＹ軸モータが駆動することによってＹ軸方向に沿って移動可能になっている。

Ｚテーブル２３は、ワークを支持すると共に図示しないＺ軸モータが駆動することによってＺ軸方向に沿って移動可能になっている。

スピンドル２４は、図示しないスピンドルモータが駆動することによって回転可能になっている。スピンドル２４は、内部に軸受２４ａを備えている。

リニアガイド２５は、Ｘテーブル２１をＸ軸方向に移動可能に支持している。

リニアガイド２６は、Ｙテーブル２２をＹ軸方向に移動可能に支持している。

リニアガイド２７は、Ｚテーブル２３をＺ軸方向に移動可能に支持している。

ボールねじ２８は、図示しないＸ軸モータの回転運動をＸ軸方向の直動運動に変換してＸテーブル２１に伝える。

ボールねじ２９は、図示しないＹ軸モータの回転運動をＹ軸方向の直動運動に変換してＹテーブル２２に伝える。

ボールねじ３０は、図示しないＺ軸モータの回転運動をＺ軸方向の直動運動に変換してＺテーブル２３に伝える。

センサ３ａは、リニアガイド２５及びボールねじ２８の本体又は近傍に設けられている加速度センサである。センサ３ａは、リニアガイド２５及びボールねじ２８の稼働状態を示す振動を検出して、検出した振動の振動情報のデータを情報収集装置４に出力する。センサ３ｂは、リニアガイド２６及びボールねじ２９の本体又は近傍に設けられている加速度センサである。センサ３ｂは、リニアガイド２６及びボールねじ２９の稼働状態を示す振動を検出して、検出した振動の振動情報のデータを情報収集装置４に出力する。センサ３ｃは、リニアガイド２７及びボールねじ３０の本体又は近傍に設けられている加速度センサである。センサ３ｃは、リニアガイド２７及びボールねじ３０の稼働状態を示す振動を検出して、検出した振動の振動情報のデータを情報収集装置４に出力する。センサ３ｄは、スピンドル２４の本体又は近傍に設けられている加速度センサである。センサ３ｄは、スピンドル２４の軸受２４ａの稼働状態を示す振動を検出して、検出した振動の振動情報のデータを情報収集装置４に出力する。振動情報のデータは、アクチュエータの稼働状態を示す稼働状態データである。なお、以下の説明では、４つのセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄをセンサ３と称する場合がある。

情報収集装置４は、ネットワーク５を介して情報処理装置６に接続されている。情報収集装置４は、制御部１９が状態監視・診断プロセスを実行する際に、センサ３より振動情報のデータを取得及び収集する。情報収集装置４は、取得した振動情報のデータに基づいてデータファイルを生成して、生成したデータファイルをネットワーク５を介して情報処理装置６に送信する。

情報処理装置６は、診断プログラムを記憶している。情報処理装置６は、情報収集装置４よりネットワーク５を介して受信したデータファイルを受信した際に、記憶されている診断プログラムを実行して、データファイルに基づいて診断結果ファイルを生成する。情報処理装置６は、生成した診断結果ファイルを情報処理装置６内の記憶部又は外部のストレージに保存して、軸受２４ａ、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を監視及び診断する。情報処理装置６内の記憶部又は外部のストレージは、保存装置と称してよい。なお、外部のストレージは単にストレージと称する場合やデータストレージと称する場合がある。

＜工作機械の動作＞
本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システム１の工作機械２の動作について、図１及び図２を参照しながら、詳細に説明する。

工作機械２は、図示しない主電源がオンになることにより図２に示す動作を開始する。

まず、工作機械２の制御部１９は、状態監視・診断サイクルを開始するか否かを判定する（Ｓ１）。

制御部１９は、状態監視・診断サイクルを開始しない場合に（Ｓ１：ＮＯ）、通常サイクルを開始する（Ｓ２）。制御部１９は、通常サイクルにおいて、Ｘテーブル２１、Ｙテーブル２２、Ｚテーブル２３、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を駆動させて、加工プロセスの実行を所定回数繰り返す。

その後、制御部１９は、通常サイクルを終了して（Ｓ３）、本フローを終了する。

一方、制御部１９は、状態監視・診断サイクルを開始する場合に（Ｓ１：ＹＥＳ）、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を駆動させると共に、通信部２０に対してトリガー信号を送信するように制御する。これにより、通信部２０は、情報収集装置４に対してトリガー信号を送信する（Ｓ４）。

次に、制御部１９は、状態監視・診断プロセスの実行を開始して（Ｓ５）、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。

次に、制御部１９は、通信部２０によりデータ取得完了信号を受信したか否かを判定する（Ｓ６）。

制御部１９は、通信部２０によりデータ取得完了信号を受信していない場合に（Ｓ６：ＮＯ）、Ｓ５の動作に戻る。

一方、制御部１９は、通信部２０によりデータ取得完了信号を受信した場合に（Ｓ６：ＹＥＳ）、次の状態監視・診断プロセスがあるか否かを判定する（Ｓ８）。

制御部１９は、次の状態監視・診断プロセスがある場合に（Ｓ８：ＹＥＳ）、Ｓ４の動作に戻る。

一方、制御部１９は、次の状態監視・診断プロセスがない場合に（Ｓ８：ＮＯ）、状態監視・診断サイクルを終了し（Ｓ９）、本フローを終了する。

＜情報収集装置の動作＞
本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システム１の情報収集装置４の動作について、図１及び図３を参照しながら、詳細に説明する。

情報収集装置４は、図示しない主電源がオンになることにより図３に示す動作を開始する。

まず、情報収集装置４は、工作機械２よりトリガー信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１１）。

情報収集装置４は、トリガー信号を受信していない場合に（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１１の動作を繰り返す。

一方、情報収集装置４は、トリガー信号を受信した場合に（Ｓ１１：ＹＥＳ）、センサ３より振動情報のデータを取得する（Ｓ１２）。

次に、情報収集装置４は、振動情報のデータをＡ／Ｄ変換する（Ｓ１３）。

次に、情報収集装置４は、振動情報のデータファイルを生成する（Ｓ１４）。

次に、情報収集装置４は、データファイルをネットワーク５を介して情報処理装置６に転送する（Ｓ１５）。

次に、情報収集装置４は、状態監視及び診断に足る振動情報のデータの取得が完了した際に、完了通知としてのデータ取得完了信号を工作機械２に送信して（Ｓ１６）、本フローを終了する。

＜機械設備監視システムの動作＞
本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システム１の動作について、図１及び図４を参照しながら、詳細に説明する。

まず、工作機械２の通信部２０は、工作機械２の制御部１９が状態監視・診断サイクルを開始した際に、制御部１９の制御により情報収集装置４に対してトリガー信号を送信する（Ｓ２１）。また、制御部１９は、状態監視・診断プロセスの実行を開始して、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。

次に、情報収集装置４は、トリガー信号を受信した後に、センサ３の出力信号を取得し、取得したセンサ信号をＡ／Ｄ変換し、データファイルを生成する（Ｓ２２）。

次に、情報収集装置４は、生成したデータファイルを情報処理装置６に転送する（Ｓ２３）。

次に、情報収集装置４は、データ取得完了信号を工作機械２に送信する（Ｓ２４）。

次に、情報処理装置６は、取得したデータファイルに基づいて診断結果ファイルを生成して、生成した診断結果ファイルをストレージ等に保存する（Ｓ２５）。

機械設備監視システム１は、状態監視・診断サイクルを終了するまで状態監視・診断プロセスの実行を所定回数繰り返すことにより、上記のＳ２１からＳ２５までの動作を繰り返す。

次に、ユーザは、状態監視・診断サイクルが終了した後に、情報処理装置６に接続されている図示しない表示用端末を操作する（Ｓ２６）。

次に、表示用端末は、ストレージに保存されている診断結果ファイルを読み出して表示することによりユーザが診断結果ファイルを閲覧可能な状態にする（Ｓ２７）。

続いて、本発明の第１の実施形態に係る機械設備監視システム１が行う状態監視・診断サイクルについて、図５を参照しながら、更に詳細に説明する。

時刻ｔ１において、通信部２０は、制御部１９の制御により情報収集装置４にトリガー信号を送信する。また、制御部１９は、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を駆動させると共に、状態監視・診断プロセスの実行を開始して、スピンドル２４を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。これにより、スピンドル２４は、回転動作を開始して、停止状態から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る。

時刻ｔ２において、情報収集装置４は、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ３において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了する。そして、情報収集装置４は、取得した振動情報のデータに基づいてデータファイル（ＢＲＧ）を生成して情報処理装置６に送信する（図５においてｔ３の右で下方向に延びる矢印）。

時刻ｔ４において、情報収集装置４は、データ取得完了信号を送信する。また、制御部１９は、データ取得完了信号を受信することにより状態監視・診断プロセスの実行を終了する。

時刻ｔ５において、通信部２０は、制御部１９の制御により情報収集装置４にトリガー信号を送信する。また、制御部１９は、次の状態監視・診断プロセスの実行を開始して、Ｘテーブル２１のリニアガイド２５及びボールねじ２８を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。これにより、リニアガイド２５及びボールねじ２８は、並進動作を開始して、停止状態から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る。

時刻ｔ６において、情報収集装置４は、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ７において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了する。そして、情報収集装置４は、取得した振動情報のデータに基づいてデータファイル（ＢＳ／ＬＧ（Ｘ））を生成して情報処理装置６に送信する。

時刻ｔ８において、情報収集装置４は、データ取得完了信号を送信する。また、制御部１９は、データ取得完了信号を受信することにより状態監視・診断プロセスの実行を終了する。

時刻ｔ９において、通信部２０は、制御部１９の制御により情報収集装置４にトリガー信号を送信する。また、制御部１９は、次の状態監視・診断プロセスの実行を開始して、Ｙテーブル２２のリニアガイド２６及びボールねじ２９を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。これにより、リニアガイド２６及びボールねじ２９は、並進動作を開始して、停止状態から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る。

時刻ｔ１０において、情報収集装置４は、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ１１において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了する。そして、情報収集装置４は、取得した振動情報のデータに基づいてデータファイル（ＢＳ／ＬＧ（Ｙ））を生成して情報処理装置６に送信する。

時刻ｔ１２において、情報収集装置４は、データ取得完了信号を送信する。また、制御部１９は、データ取得完了信号を受信することにより状態監視・診断プロセスの実行を終了する。

時刻ｔ１３において、通信部２０は、制御部１９の制御により情報収集装置４にトリガー信号を送信する。また、制御部１９は、次の状態監視・診断プロセスの実行を開始して、Ｚテーブル２３のリニアガイド２７及びボールねじ３０を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。これにより、リニアガイド２７及びボールねじ３０は、並進動作を開始して、停止状態から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る。

時刻ｔ１４において、情報収集装置４は、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ１５において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了する。そして、情報収集装置４は、取得した振動情報のデータに基づいてデータファイル（ＢＳ／ＬＧ（Ｚ））を生成して情報処理装置６に送信する。

時刻ｔ１６において、情報収集装置４は、データ取得完了信号を送信する。また、制御部１９は、データ取得完了信号を受信することにより状態監視・診断プロセスの実行を終了すると共に状態監視・診断サイクルを終了する。

このように、本実施形態によれば、センサ３と、アクチュエータと、アクチュエータの稼働状態をセンサ３により検出するためにアクチュエータが好適な状態である場合にトリガー信号を送信する通信部２０と、を備える工作機械２と、通信部２０よりトリガー信号を受信した際に、センサ３により検出された振動情報のデータをセンサ３より収集すると共に、収集した振動情報のデータを送信する情報収集装置４と、情報収集装置４より受信した振動情報のデータに基づいて、アクチュエータの監視を行う情報処理装置６と、を有することにより、工作機械２側において工作機械２の診断のためのデータを受信しないことにより、簡易な構成を有する工作機械２の診断を行うことができる。

また、本実施形態によれば、状態監視・診断の対象となるアクチュエータを１つずつ駆動することにより、高精度な診断を可能にすることができる。

また、本実施形態によれば、工作機械２と情報収集装置４との間でトリガー信号及びデータ取得完了信号のみを送受信することにより、工作機械２に内蔵された制御プログラムの修正を軽微な修正のみにすることができる。

また、本実施形態によれば、軸受２４ａ以外にリニアガイド２５、リニアガイド２６及びリニアガイド２７と、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０と、を監視対象に含めることにより、工作機械２をより詳細に監視することができる。

なお、本実施形態において、診断結果ファイルをストレージに保存したが、これに限らず、ネットワーク５上のサーバ又はオンプレミスのサーバに診断結果ファイルを保存してもよい。また、診断結果ファイルをローカルのストレージに保存してもよい。この場合には、診断結果ファイルを自社ネットワーク内に置くことができるため、情報漏えいのリスクを低減することができる。

また、本実施形態において、機械設備監視システム１は工作機械２を含んでいるが、これに限らず、機械設備監視システムは工作機械２を含まなくてもよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る機械設備監視システムの構成は図１と同一構成であるので、その説明を省略すると共に図１の符号を使って本実施形態に係る機械設備監視システムの動作を説明する。

＜機械設備監視システムの動作＞
本発明の第２の実施形態に係る機械設備監視システム１の動作について、詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る機械設備監視システム１の動作について、図６を参照しながら、詳細に説明する。

時刻ｔ１１１において、通信部２０は、制御部１９の制御により情報収集装置４にトリガー信号を送信する。また、制御部１９は、スピンドル２４のみを駆動させる。

時刻ｔ１１２において、制御部１９は、状態監視・診断プロセスの実行を開始して、スピンドル２４を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。これにより、スピンドル２４は、停止状態から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る。

時刻ｔ１１３において、情報収集装置４は、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ１１４において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了して、データファイル（ＢＲＧ）を情報処理装置６に送信する。

時刻ｔ１１５において、情報収集装置４は、データ取得完了信号を送信する。そして、通信部２０は、データ取得完了信号を受信する。

時刻ｔ１１６において、制御部１９は、スピンドル２４を停止状態に制御する。

続いて、本実施形態に係る機械設備監視システム１の他の動作について、図７を参照しながら、詳細に説明する。

時刻ｔ２１１において、通信部２０は、制御部１９の制御により情報収集装置４にトリガー信号を送信する。また、制御部１９は、スピンドル２４のみを駆動させる。

時刻ｔ２１２において、制御部１９は、状態監視・診断プロセスの実行を開始して、スピンドル２４を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。これにより、スピンドル２４は、停止状態から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る。

時刻ｔ２１３において、情報収集装置４は、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ２１４において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了して、データファイル（ＢＲＧ）を情報処理装置６に送信する。

時刻ｔ２１５において、制御部１９は、通信部２０におけるデータ取得完了信号の受信を待たずに、スピンドル２４を停止状態にする。この際に、制御部１９は、スピンドル２４が好適な状態になるように制御を開始した時点から予め設定される所定時間経過後にスピンドル２４の駆動を停止する。

時刻ｔ２１６において、情報収集装置４は、データ取得完了信号を送信する。そして、通信部２０は、データ取得完了信号を受信する。

図７に示すように、制御部１９は、情報収集装置４においてスピンドル２４の状態監視・診断のために十分なデータが取得されている場合には、通信部２０におけるデータ取得完了信号の受信を待つことなくスピンドル２４の駆動を停止しても構わない。なお、この場合であっても、制御部１９は、通信部２０におけるデータ取得完了信号の受信を待ってから次の状態監視・診断プロセスの実行を開始する。

このように、本実施形態によれば、上記の第１の実施形態の効果に加えて、スピンドル２４のみを駆動させて状態監視・診断プロセスを実行することにより、軸受２４ａを精度よく診断することができる。

また、本実施形態によれば、データ取得完了信号の受信を待たずにアクチュエータの駆動を停止することにより、省電力にすることができる。

なお、本実施の形態において、診断結果ファイルをストレージに保存したが、これに限らず、ネットワーク５上のサーバ又はオンプレミスのサーバに診断結果ファイルを保存してもよい。また、診断結果ファイルをローカルのストレージに保存してもよい。この場合には、診断結果ファイルを自社ネットワーク内に置くことができるため、情報漏えいのリスクを低減することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る機械設備監視システムの構成は図１と同一構成であるので、その説明を省略すると共に図１の符号を使って本実施形態に係る機械設備監視システムの動作を説明する。

＜機械設備監視システムの動作＞
本発明の第３の実施形態に係る機械設備監視システム１の動作について、図８を参照しながら、詳細に説明する。

時刻ｔ３１１において、通信部２０は、制御部１９の制御により情報収集装置４にトリガー信号を送信する。また、制御部１９は、Ｘテーブル２１のリニアガイド２５及びボールねじ２８のみを駆動させる。

時刻ｔ３１２において、情報収集装置４は、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ３１３において、制御部１９は、状態監視・診断プロセスの実行を開始して、リニアガイド２５及びボールねじ２８を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。これにより、リニアガイド２５及びボールねじ２８は、停止状態から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る。

時刻ｔ３１４において、リニアガイド２５及びボールねじ２８は、制御部１９の制御によって駆動を停止する。

時刻ｔ３１５において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了して、データファイル（ＢＳ／ＬＧ）を情報処理装置６に送信する。

時刻ｔ３１６において、情報収集装置４は、データ取得完了信号を送信する。そして、通信部２０は、データ取得完了信号を受信する。

このように、本実施形態によれば、上記の第１の実施形態の効果に加えて、リニアガイド２５及びボールねじ２８のみを駆動させて状態監視・診断プロセスを実行することにより、リニアガイド２５及びボールねじ２８を精度よく診断することができる。

（第４の実施形態）
＜機械設備監視システムの構成＞
まず、本開示の第１の実施形態に係る機械設備監視システム１の構成について、図９を参照しながら、詳細に説明する。

なお、図９において図１と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

機械設備監視システム１００は、工作機械２と、センサ３と、情報収集装置１０４と、サーバ１０５と、を有している。

通信部２０は、制御部１９の制御によって動作して、情報収集装置１０４との間で信号を送受信する。

センサ３は、軸受２４ａ、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０の振動を検出して、検出した振動の振動情報のデータを情報収集装置１０４に出力する。

情報収集装置１０４は、診断プログラムを記憶していると共に、ネットワーク５を介してサーバ１０５に接続されている。情報収集装置１０４は、制御部１９が状態監視・診断プロセスを実行する際に、センサ３より振動情報のデータを取得する。情報収集装置１０４は、取得した振動情報のデータに基づいてデータファイルを生成すると共に、記憶されている診断プログラムを実行して、データファイルに基づいて診断結果ファイルを生成する。情報収集装置１０４は、生成した診断結果ファイルをネットワーク５を介してサーバ１０５に保存する。

サーバ１０５は、情報収集装置４より転送された診断結果ファイルを保存する。

なお、機械設備監視システム１００の動作は情報処理装置６に代えてサーバ１０５を設ける以外は図４及び図５と同一動作であるので、その説明を省略する。

このように、本実施形態によれば、上記の第１の実施形態の効果に加えて、情報収集装置１０４によって診断結果ファイルを生成することにより、第１の実施形態に比べて、ネットワーク５からサーバ１０５に送信するデータの容量を少なくすることができ、ネットワーク５の回線の帯域を圧迫しないようにすることができる。

なお、本実施形態において、ネットワーク５上のサーバ１０５に診断結果ファイルを保存したが、これに限らず、オンプレミスのサーバ又はストレージに診断結果ファイルを保存してもよい。また、診断結果ファイルをローカルのストレージに保存してもよい。この場合には、診断結果ファイルを自社ネットワーク内に置くことができるため、情報漏えいのリスクを低減することができる。

また、本実施形態において、機械設備監視システム１００は工作機械２を含んでいるが、これに限らず、機械設備監視システムは工作機械２を含まなくてもよい。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る機械設備監視システムの構成は図１と同一構成であるので、その説明を省略すると共に図１の符号を使って本実施形態に係る機械設備監視システムの動作を説明する。

＜機械設備監視システムの動作＞
まず、工作機械２の通信部２０は、工作機械２の制御部１９が通常サイクルを開始して加工プロセスの実行を開始した後において、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９又はボールねじ３０を用いた加工動作中に、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９又はボールねじ３０が好適な状態になった際に、制御部１９の制御により情報収集装置４に対してトリガー信号を送信する（Ｓ３１）。

次に、情報収集装置４は、トリガー信号を受信した後に、センサ３より振動情報のデータの取得を開始してデータファイルを生成する（Ｓ３２）。

次に、情報収集装置４は、生成したデータファイルを情報処理装置６に転送する（Ｓ３３）。

次に、情報収集装置４は、データ取得完了信号を工作機械２に送信する（Ｓ３４）。

次に、情報処理装置６は、取得したデータファイルに基づいて診断結果ファイルを生成して、生成した診断結果ファイルをストレージに保存する（Ｓ３５）。

次に、表示用端末は、ストレージに保存されている診断結果ファイルを読み出して表示することによりユーザが診断結果ファイルを閲覧可能な状態にする（Ｓ３６）。

このように、本実施形態によれば、上記の第１の実施形態の効果に加えて、通常サイクルと異なる状態監視・診断サイクルを実行する必要をなくすることにより、診断のためのサイクルをなくすることができるため、工作機械２の生産性を損なうことなく状態監視及び診断を実施することができる。

（第６の実施形態）
第１の実施形態から第５の実施形態において、加速度センサであるセンサ３（第１センサ）によりアクチュエータの振動を検出して工作機械２の異常診断を行ったが、工作機械２の異常診断に使用するセンサは加速度センサに限定されない。加速度センサ以外のセンサも使用して、工作機械２のアクチュエータの稼働状態を検出し、工作機械２の異常診断を行ってもよい。このような構成を第６の実施形態で説明する。

＜機械設備監視システムの構成＞
本開示の第６の実施形態に係る機械設備監視システム２００の構成について、図１１を参照しながら、詳細に説明する。なお、図１１において図１と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

機械設備監視システム２００は、工作機械２と、センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、情報収集装置４と、情報処理装置６と、情報統括装置２０１と、を有している。

工作機械２は、制御部１９と、通信部２０と、Ｘテーブル２１と、Ｙテーブル２２と、Ｚテーブル２３と、スピンドル２４と、リニアガイド２５と、リニアガイド２６と、リニアガイド２７と、ボールねじ２８と、ボールねじ２９と、ボールねじ３０と、センサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、センサ３２と、を備えている。

センサ３１ａは、リニアガイド２５及びボールねじ２８の本体又は近傍に設けられている。センサ３１ａは、電流値を検出する電流センサ又は温度を検出する温度センサである。なお、センサ３１ａは、電流値及び温度を検出できるセンサであってもよい（この場合、センサ３１ａは２つ設けられ、一方のセンサ３１ａが電流値を検出し、他方のセンサ３１ａが温度を検出してもよい）。センサ３１ｂは、リニアガイド２６及びボールねじ２９の本体又は近傍に設けられている。センサ３１ｂは、電流値を検出する電流センサ又は温度を検出する温度センサである。なお、センサ３１ｂは、電流値及び温度を検出できるセンサであってもよい（この場合、センサ３１ｂは２つ設けられ、一方のセンサ３１ｂが電流値を検出し、他方のセンサ３１ｂが温度を検出してもよい）。センサ３１ｃは、リニアガイド２７及びボールねじ３０の本体又は近傍に設けられている。センサ３１ｃは、電流値を検出する電流センサ又は温度を検出する温度センサである。なお、センサ３１ｃは、電流値及び温度を検出できるセンサであってもよい（この場合、センサ３１ｃは２つ設けられ、一方のセンサ３１ｃが電流値を検出し、他方のセンサ３１ｃが温度を検出してもよい）。センサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、検出した電流値又は（及び）温度のデータを情報統括装置２０１に出力する。尚、以下の説明では、センサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃをセンサ３１（第２センサ）と称する場合がある。

センサ３２（第３センサ）は、スピンドル２４の本体又は近傍に設けられている。センサ３２は、スピンドル２４の回転数を検出する回転数センサである。センサ３２は、検出した回転数のデータを情報統括装置２０１に出力する。

情報収集装置４は、取得した振動情報のデータに基づいてデータファイルを生成して、生成したデータファイルを情報統括装置２０１に送信する。

情報統括装置２０１はネットワーク５を介して情報処理装置６に接続されている。情報統括装置２０１は、例えばＰＬＣ（Programmable logic controller）である。情報統括装置２０１は、時刻情報を発信するタイマを備えている。情報統括装置２０１は、工作機械２を統括制御することによりセンサ３１より電流値及び／又は温度のデータを取得し、センサ３２より回転数のデータを取得する。情報統括装置２０１は、情報収集装置４より受信したデータファイルに時刻情報を付与すると共に、センサ３１、３２より取得した電流値及び／又は温度と回転数とに関する統括データに時刻情報を付与する。情報統括装置２０１は、時刻情報を付与したデータファイル及び統括データをネットワーク５を介して情報処理装置６に送信する。

情報処理装置６は、情報統括装置２０１よりネットワーク５を介してデータファイル（時刻情報を含む）及び統括データ（時刻情報を含む）を受信した場合に、情報処理装置６に記憶されている診断プログラムを実行して、データファイル及び統括データに基づいて診断結果ファイルを生成する。

＜機械設備監視システムの動作＞
本開示の第６の実施形態に係る機械設備監視システム２００の動作について、図１１及び図１２を参照しながら、詳細に説明する。

まず、情報統括装置２０１は、工作機械２に対して第１トリガー信号を送信すると共に（Ｓ４１）、情報収集装置４に対して第２トリガー信号を送信する（Ｓ４２）。工作機械２が第１トリガー信号を受信した場合に、工作機械２の制御部１９は、状態監視・診断サイクルを開始すると共に、状態監視・診断プロセスの実行を開始して、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。

情報収集装置４は、第２トリガー信号を受信した場合に、センサ３より振動情報のデータの取得を開始してデータファイルを生成する（Ｓ４３）。

次に、情報統括装置２０１は、工作機械２を統括制御して、工作機械２のセンサ３１より電流値及び／又は温度のデータを取得すると共に、工作機械２のセンサ３２より回転数のデータを取得する（Ｓ４４）。

次に、情報収集装置４は、生成したデータファイルを情報統括装置２０１に転送する（Ｓ４５）。

次に、情報収集装置４は、データ取得完了信号を工作機械２に送信する（Ｓ４６）。

次に、情報統括装置２０１は、情報収集装置４より転送されたデータファイルと、工作機械２より転送された電流値及び／又は温度と回転数に関する統括データと、を情報処理装置６に送信する（Ｓ４７）。

次に、情報処理装置６は、取得（受信）したデータファイル及び統括データに基づいて診断結果ファイルを生成して、生成した診断結果ファイルをストレージに保存する（Ｓ４８）。

次に、表示用端末は、ストレージに保存されている診断結果ファイルを読み出して表示することによりユーザが診断結果ファイルを閲覧可能な状態にする（Ｓ４９）。

続いて、本開示の第６の実施形態に係る機械設備監視システム２００の動作について、図１３を参照しながら、更に詳細に説明する。なお、図１３は、情報統括装置２０１が電流値及び温度のデータを取得し、回転数のデータを取得しない場合を示している。また、図１３は、Ｘテーブル２１のボールねじ２８のみが動作する場合を示している。

時刻ｔ４１１において、情報統括装置２０１は、工作機械２及び情報収集装置４に対してトリガー信号（右斜め下に延びる３つの矢印）を送信する。

時刻ｔ４１２において、工作機械２が情報統括装置２０１よりトリガー信号を受信することにより、センサ３１は電流値及び温度のデータの取得を開始する。その後、情報統括装置２０１は工作機械２（センサ３１）から電流値及び温度のデータを取得する。また、時刻ｔ４１２において、情報収集装置４は、情報統括装置２０１よりトリガー信号を受信することにより、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ４１３において、工作機械２のＸテーブル２１のボールねじ２８は、並進動作（１回の往路移動と１回の復路移動とによる１往復動作）を開始する。

時刻ｔ４１４において、工作機械２のＸテーブル２１のボールねじ２８は、並進動作（１往復動作）を終了する。また、時刻ｔ４１４において、情報統括装置２０１は、センサ３１からの電流値及び温度のデータの取得を終了する。更に、時刻ｔ４１４において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了して、取得した振動情報のデータに基づいてデータファイルを生成すると共に生成したデータファイルを情報統括装置２０１に転送する。

時刻ｔ４１５において、情報統括装置２０１は、センサ３１より取得した電流値及び温度に関する統括データと、情報収集装置４より取得したデータファイルと、を統合するデータ統合処理を開始する。データ統合処理では、統括データの時刻情報と、データファイルの時刻情報と、に基づいて、統括データとデータファイルとの同期を取る。

時刻ｔ４１６において、情報統括装置２０１は、データ統合処理を終了すると共に、データ統合処理によって統合したデータファイルと統括データとを情報処理装置６に転送する。

時刻ｔ４１７において、情報処理装置６は、取得したデータファイルと統括データとに基づいて、診断処理を開始する。

時刻ｔ４１８において、情報処理装置６は、診断処理を終了する。

このように、本実施形態によれば、上記の第１の実施形態の効果に加えて、データファイルの振動情報のデータと統括データ（電流値、温度、回転数のデータ）とを用いて工作機械２の診断を行うことができるため、より正確な診断を行うことができる。また、本実施形態によれば、センサ３の検出データと、センサ３１の検出データと、センサ３２の検出データとを、情報統括装置２０１で統合してから、１本の送信ラインでネットワーク５及び情報処理装置６に送信することができるので、データ送信の効率や安全性の点で有利である。

なお、本実施形態において、機械設備監視システム２００は工作機械２を含んでいるが、機械設備監視システムは工作機械２を含まなくてもよい。機械設備監視システムが工作機械２を含まない場合には、センサ３１及びセンサ３２を工作機械２の外部に設ける。

また、本実施形態において、情報統括装置２０１は、電流値及び温度と、回転数と、のデータを取得したが、電流値、温度及び回転数のデータのうちの少なくとも一つを取得してもよい。

（第７の実施形態）
本実施形態でも加速度センサと、加速度センサ以外のセンサとを使用して、工作機械２の異常診断を行う。本実施形態では、データ統合を情報収集装置４が行う。

＜機械設備監視システムの構成＞
本開示の第７の実施形態に係る機械設備監視システム３００の構成について、図１４を参照しながら、詳細に説明する。なお、図１４において図１と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

機械設備監視システム３００は、工作機械２と、センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、情報収集装置４と、情報処理装置６と、情報統括装置２０１と、を有している。

工作機械２は、制御部１９と、通信部２０と、Ｘテーブル２１と、Ｙテーブル２２と、Ｚテーブル２３と、スピンドル２４と、リニアガイド２５と、リニアガイド２６と、リニアガイド２７と、ボールねじ２８と、ボールねじ２９と、ボールねじ３０と、センサ３１と、センサ３２と、を備えている。

センサ３１ａは、リニアガイド２５及びボールねじ２８の本体又は近傍に設けられている。センサ３１ａは、電流値を検出する電流センサ又は温度を検出する温度センサである。なお、センサ３１ａは電流値及び温度を検出できるセンサであってもよい（この場合、センサ３１ａは２つ設けられ、一方のセンサ３１ａが電流値を検出し、他方のセンサ３１ａが温度を検出してよい）。センサ３１ｂは、リニアガイド２６及びボールねじ２９の本体又は近傍に設けられている。センサ３１ｂは、電流値を検出する電流センサ又は温度を検出する温度センサである。なお、センサ３１ｂは電流値及び温度を検出できるセンサであってもよい（この場合、センサ３１ａは２つ設けられ、一方のセンサ３１ａが電流値を検出し、他方のセンサ３１ａが温度を検出してよい）。センサ３１ｃは、リニアガイド２７及びボールねじ３０の本体又は近傍に設けられている。センサ３１ｃは、電流値を検出する電流センサ又は温度を検出する温度センサである。なお、センサ３１ｃは電流値及び温度を検出できるセンサであってもよい（この場合、センサ３１ａは２つ設けられ、一方のセンサ３１ａが電流値を検出し、他方のセンサ３１ａが温度を検出してよい）。センサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、検出した電流値又は（及び）温度のデータを情報統括装置２０１に出力する。尚、以下の説明では、センサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃをセンサ３１と称する場合がある。

センサ３２は、スピンドル２４の本体又は近傍に設けられている。センサ３２は、スピンドル２４の回転数を検出する回転数センサである。センサ３２は、検出した回転数のデータを情報統括装置２０１に出力する。

情報統括装置２０１は、例えばＰＬＣである。情報統括装置２０１は、工作機械２を統括制御することによりセンサ３１より電流値及び／又は温度のデータを取得し、センサ３２より回転数のデータを取得する。情報統括装置２０１は、取得した電流値及び／又は温度と回転数に関する統括データを情報収集装置４に送信する。

情報収集装置４は、ネットワーク５を介して情報処理装置６に接続されている。情報収集装置４は、時刻情報を発信するタイマを備えている。情報収集装置４は、センサ３より取得した振動情報のデータに基づいてデータファイルを生成すると共に、生成したデータファイルに時刻情報を付与する。情報収集装置４は、情報統括装置２０１より受信した統括データに時刻情報を付与する。情報収集装置４は、受信した統括データ（時刻情報を含む）と、生成したデータファイル（時刻情報を含む）と、をネットワーク５を介して情報処理装置６に送信する。

情報処理装置６は、情報収集装置４よりネットワーク５を介してデータファイル及び統括データを受信した場合に、情報処理装置６に記憶されている診断プログラムを実行して、データファイル及び統括データに基づいて診断結果ファイルを生成する。

＜機械設備監視システムの動作＞
本開示の第７の実施形態に係る機械設備監視システム３００の動作について、図１５及び図１６を参照しながら、詳細に説明する。

まず、情報統括装置２０１は、工作機械２に対して第１トリガー信号を送信すると共に（Ｓ５１）、情報収集装置４に対して第２トリガー信号を送信する（Ｓ５２）。工作機械２が第１トリガー信号を受信した場合に、工作機械２の制御部１９は、状態監視・診断サイクルを開始すると共に、状態監視・診断プロセスの実行を開始して、スピンドル２４、リニアガイド２５、リニアガイド２６、リニアガイド２７、ボールねじ２８、ボールねじ２９及びボールねじ３０を好適な状態に制御して監視に適する状態にする。

情報収集装置４は、第２トリガー信号を受信した場合に、センサ３より振動情報のデータの取得を開始してデータファイルを生成する（Ｓ５３）。

次に、情報統括装置２０１は、工作機械２を統括制御して、工作機械２のセンサ３１より電流値及び／又は温度のデータを取得すると共に、工作機械２のセンサ３２より回転数のデータを取得する（Ｓ５４）。

次に、情報統括装置２０１は、取得した電流値及び／又は温度のデータと回転数に関する統括データを情報収集装置４に転送する（Ｓ５５）。

情報収集装置４は、振動情報のデータの取得を終了した後に、データ取得完了信号を工作機械２に送信する（Ｓ５６）。

次に、情報収集装置４は、生成したデータファイルと情報統括装置２０１より転送された統括データとを情報処理装置６に送信する（Ｓ５７）。

次に、情報処理装置６は、受信（取得）したデータファイル及び統括データに基づいて診断結果ファイルを生成して、生成した診断結果ファイルをストレージに保存する（Ｓ５８）。

次に、表示用端末は、ストレージに保存されている診断結果ファイルを読み出して表示することによりユーザが診断結果ファイルを閲覧可能な状態にする（Ｓ５９）。

続いて、本開示の第７の実施形態に係る機械設備監視システム３００の動作について、図１６を参照しながら、更に詳細に説明する。なお、図１６は、情報統括装置２０１が電流値及び温度のデータを取得し、回転数のデータを取得しない場合を示している。また、図１６は、Ｘテーブル２１のボールねじ２８のみが動作する場合を示している。

時刻ｔ５１１において、情報統括装置２０１は、工作機械２及び情報収集装置４に対してトリガー信号（右斜め下に延びる３つの矢印）を送信する。

時刻ｔ５１２において、工作機械２が情報統括装置２０１よりトリガー信号を受信することにより、センサ３１は、電流値及び温度のデータの取得を開始する。その後、情報収集装置２０１は工作機械２（センサ３１）から電流値及び温度のデータを取得する。また、時刻ｔ５１２において、情報収集装置４は、情報統括装置２０１よりトリガー信号を受信することにより、センサ３より振動情報のデータの取得を開始する。

時刻ｔ５１３において、工作機械２のＸテーブル２１のボールねじ２８は、並進動作（１回の往路移動と１回の復路移動とによる１往復動作）を開始する。

時刻ｔ５１４において、工作機械２のＸテーブル２１のボールねじ２８は、並進動作（１往復動作）を終了する。また、時刻ｔ５１４において、情報統括装置２０１は、センサ３１からの電流値及び温度のデータの取得を終了して、取得した電流値及び温度に関する統括データを情報収集装置４に転送する。更に、時刻ｔ５１４において、情報収集装置４は、センサ３からの振動情報のデータの取得を終了してデータファイルを生成する。

時刻ｔ５１５において、情報収集装置４は、情報統括装置２０１より取得した統括データと、情報収集装置４が生成したデータファイルと、を統合するデータ統合処理を開始する。データ統合処理では、統括データの時刻情報と、データファイルの時刻情報と、に基づいて、統括データとデータファイルとの同期を取る。

時刻ｔ５１６において、情報収集装置４は、データ統合処理を終了すると共に、データ統合処理によって統合したデータファイルと統括データとを情報処理装置６に転送する。

時刻ｔ５１７において、情報処理装置６は、取得したデータファイルと統括データとに基づいて、診断処理を開始する。

時刻ｔ５１８において、情報処理装置６は、診断処理を終了する。

このように、本実施形態によれば、上記の第１の実施形態の効果に加えて、データファイルの振動情報のデータと統括データ（電流値、温度、回転数のデータ）とを用いて工作機械２の診断を行うことができるため、より正確な診断を行うことができる。また、本実施形態によれば、センサ３の検出データと、センサ３１の検出データと、センサ３２の検出データとを、情報収集装置４で統合してから、１本の送信ラインでネットワーク５及び情報処理装置６に送信することができるので、データ送信の効率や安全性の点で有利である。

なお、本実施形態において、機械設備監視システム３００は工作機械２を含んでいるが、機械設備監視システムは工作機械２を含まなくてもよい。機械設備監視システムが工作機械２を含まない場合には、センサ３１及びセンサ３２を工作機械２の外部に設ける。

上記の第１の実施形態から第７の実施形態において、スピンドル２４、リニアガイド２５～２７及びボールねじ２８～３０を診断したが、診断対象はこれらに限定されない。例えば、スピンドル２４、リニアガイド２５～２７及びボールねじ２８～３０以外のアクチュエータを診断することができる。

また、上記の第１の実施形態から第７の実施形態において、センサ３、３１、３２によりアクチュエータの振動、電流値、温度及び回転数を検出したが、センサ３、３１、３２以外のセンサにより振動、電流値、温度及び回転数以外のアクチュエータの稼働状態を検出して、工作機械２（機械設備）の診断に利用してもよい。

また、上記の第１の実施形態から第７の実施形態は、矛盾しない限り適宜組み合わせてもよい。例えば、図９の機械設備監視システム１００にセンサ３１（３１ａ～３１ｃ）、３２と、情報統括装置２０１とを設けてもよい。この場合、情報収集装置１０４は、センサ３、３１、３２の検出データに基づいて、工作機械２の診断・監視を行う。

上記において特定の実施形態が説明されているが、当該実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲を限定する意図はない。本明細書に記載された装置及び方法は上記した以外の形態において具現化することができる。また、本発明の範囲から離れることなく、上記した実施形態に対して適宜、省略、置換及び変更をなすこともできる。かかる省略、置換及び変更をなした形態は、請求の範囲に記載されたもの及びこれらの均等物の範疇に含まれ、本発明の技術的範囲に属する。

１機械設備監視システム
２工作機械
３センサ（第１センサ）
４情報収集装置
５ネットワーク
６情報処理装置
１９制御部
２０通信部
２１Ｘテーブル
２２Ｙテーブル
２３Ｚテーブル
２４スピンドル
２４ａ軸受
２５リニアガイド
２６リニアガイド
２７リニアガイド
２８ボールねじ
２９ボールねじ
３０ボールねじ
３１センサ（第２センサ）
３２センサ（第３センサ）
１００機械設備監視システム
１０４情報収集装置
１０５サーバ

Claims

センサと、
アクチュエータと、前記アクチュエータの稼働状態を前記センサにより検出するためのトリガー信号を送信する通信部と、を備える機械設備と、
前記通信部より前記トリガー信号を受信した後に、前記センサにより検出された前記稼働状態を示す稼働状態データを前記センサより収集する情報収集装置と、
前記情報収集装置が収集した前記稼働状態データに基づいて、前記アクチュエータの監視を行う情報処理装置と、
を有する機械設備監視システムであって、
前記機械設備は、
前記通信部が前記トリガー信号を送信した後に、前記アクチュエータの稼働状態が前記センサによる前記検出に好適な状態になるように前記アクチュエータを制御する制御部を備え、
前記情報収集装置は、前記制御部による前記制御の開始後に前記稼働状態データを前記センサより収集し、
前記機械設備は、
複数の種類の前記アクチュエータを備え、
前記制御部は、
複数の種類の前記アクチュエータのうちの一つのアクチュエータのみを前記好適な状態となるように制御し、前記一つのアクチュエータ以外のアクチュエータの動作を停止させる制御を行う、機械設備監視システム。
前記好適な状態は、
所定期間に亘って前記アクチュエータが等速度で稼働する状態、前記アクチュエータが停止から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る状態、前記アクチュエータに加わる荷重の変動量が所定値以下である状態、又は前記アクチュエータの温度の変動量が所定値以下である状態である、
請求項１記載の機械設備監視システム。
前記情報収集装置は、
前記稼働状態データの収集を完了した際に完了通知を前記機械設備に送信し、
前記通信部は、
前記完了通知を受信し、
前記制御部は、
前記通信部により前記完了通知を受信した際に、前記アクチュエータが前記好適な状態になるように制御することを停止する、
請求項１記載の機械設備監視システム。
前記制御部は、
前記好適な状態になるように制御を開始した時点から所定時間経過後に、前記アクチュエータが前記好適な状態になるように制御することを停止する、
請求項１記載の機械設備監視システム。
前記アクチュエータは、
軸受、ボールねじ及びリニアガイドのうちの少なくとも一つを含む、
請求項１記載の機械設備監視システム。
前記通信部は、
前記アクチュエータを用いた加工動作中において前記アクチュエータが前記好適な状態になった際に前記トリガー信号を送信する、
請求項１又は請求項２記載の機械設備監視システム。
前記情報処理装置による前記アクチュエータの監視結果を保存する保存装置を有する、
請求項１又は請求項２記載の機械設備監視システム。
前記センサは、前記アクチュエータの振動を検出する加速度センサであり、前記稼働状態データは前記アクチュエータの振動データである請求項１又は請求項２記載の機械設備監視システム。
センサと、
アクチュエータと、前記アクチュエータの稼働状態を前記センサにより検出するためのトリガー信号を送信する通信部と、を備える機械設備と、
前記通信部より前記トリガー信号を受信した後に、前記センサにより検出された前記稼働状態を示す稼働状態データを前記センサより収集する情報収集装置と、
前記情報収集装置が収集した前記稼働状態データに基づいて、前記アクチュエータの監視を行う情報処理装置と、
を有する機械設備監視システムであって、
前記機械設備は、
前記通信部が前記トリガー信号を送信した後に、前記アクチュエータの稼働状態が前記センサによる前記検出に好適な状態になるように前記アクチュエータを制御する制御部を備え、
前記情報収集装置は、前記制御部による前記制御の開始後に前記稼働状態データを前記センサより収集し、
前記センサは、前記アクチュエータの振動を検出する第１センサであり、
前記機械設備監視システムは、
前記アクチュエータの電流値及び／または温度を検出する第２センサと、
前記第２センサの検出データを取得する情報統括装置と、
をさらに有し、
前記情報統括装置は、前記情報収集装置から前記第１センサの検出データを取得し、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データとを、時刻同期させて前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、に基づいて、前記アクチュエータの監視を行う、機械設備監視システム。
前記機械設備監視システムは、前記アクチュエータの回転数を検出する第３センサをさらに有し、
前記情報統括装置は、前記第３センサの検出データを取得し、前記第１センサの検出データと前記第２センサの検出データと前記第３センサの検出データとを、時刻同期させて前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、前記第３センサの検出データとに基づいて、前記アクチュエータの監視を行う請求項９記載の機械設備監視システム。
前記センサは、前記アクチュエータの振動を検出する第１センサであり、
前記機械設備監視システムは、
前記アクチュエータの電流値及び／または温度を検出する第２センサと、
前記第２センサの検出データを取得する情報統括装置と、
をさらに有し、
前記情報収集装置は、前記情報統括装置から前記第２センサの検出データを取得し、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データとを、時刻同期させて前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、に基づいて、前記アクチュエータの監視を行う請求項１又は請求項２記載の機械設備監視システム。
前記機械設備監視システムは、前記アクチュエータの回転数を検出する第３センサをさらに有し、
前記情報統括装置は、前記第３センサの検出データを取得し、前記第２センサの検出データと前記第３センサの検出データとを、時刻同期させて前記情報収集装置に送信し、
前記情報収集装置は、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、前記第３センサの検出データとを時刻同期させて前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置は、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、前記第３センサの検出データとに基づいて、前記アクチュエータの監視を行う請求項９記載の機械設備監視システム。
センサと、アクチュエータ及び通信部を備える機械設備と、情報収集装置と、情報処理装置と、を有する機械設備監視システムにおける機械設備監視方法であって、
前記アクチュエータの稼働状態を前記センサにより検出するためのトリガー信号を、前記通信部が前記情報収集装置に送信する信号送信ステップと、
前記情報収集装置が前記トリガー信号を受信した後に、前記センサにより検出された前記稼働状態を示す稼働状態データを前記センサより収集するデータ収集ステップと、
前記情報収集装置が収集した前記稼働状態データに基づいて、前記情報処理装置が前記アクチュエータの監視を行う監視ステップと、
を有する機械設備監視方法であって、
前記機械設備は、制御部を備え、
前記機械設備監視方法は、前記通信部が前記トリガー信号を送信した後に、前記アクチュエータの稼働状態が前記センサによる検出に好適な状態になるように、前記制御部が前記アクチュエータを制御する制御ステップをさらに有し、
前記データ収集ステップは、前記制御ステップの開始後に行われ、
前記制御ステップは、
複数の種類の前記アクチュエータを備える前記機械設備の前記制御部が、複数の種類の前記アクチュエータのうちの一のアクチュエータのみを前記好適な状態となるように制御し、前記一のアクチュエータ以外のアクチュエータの動作を停止させる制御を行う、機械設備監視方法。
前記好適な状態は、
所定期間に亘って前記アクチュエータが等速度で稼働する状態、前記アクチュエータが停止から加速して等速度で稼働した後に減速して停止に至る状態、前記アクチュエータに加わる荷重の変動量が所定値以下である状態、又は前記アクチュエータの温度の変動量が所定値以下である状態である、
請求項１３記載の機械設備監視方法。
前記情報収集装置が前記稼働状態データの収集を完了した際に前記機械設備に完了通知を送信する通知送信ステップと、
前記通信部が前記完了通知を受信する受信ステップと、
前記通信部が前記完了通知を受信した際に、前記制御部により前記アクチュエータが前記好適な状態になるように制御することを停止する停止ステップと、
をさらに有する請求項１３記載の機械設備監視方法。
前記制御部が前記好適な状態になるように制御を開始した時点から所定時間経過後に、前記制御部により前記アクチュエータが前記好適な状態になるように制御することを停止する停止ステップをさらに有する、
請求項１３記載の機械設備監視方法。
前記アクチュエータは、
軸受、ボールねじ及びリニアガイドのうちの少なくとも一つを含む、
請求項１３記載の機械設備監視方法。
前記信号送信ステップは、
前記機械設備が前記アクチュエータを用いた加工動作中において前記アクチュエータが前記好適な状態になった際に前記通信部が前記情報収集装置に前記トリガー信号を送信する、
請求項１３又は請求項１４記載の機械設備監視方法。
前記情報処理装置による前記アクチュエータの監視結果を保存装置に保存する保存ステップを有する、
請求項１３又は請求項１４記載の機械設備監視方法。
前記センサは、前記アクチュエータの振動を検出する加速度センサであり、前記稼働状態データは前記アクチュエータの振動データである請求項１３又は請求項１４記載の機械設備監視方法。
センサと、アクチュエータ及び通信部を備える機械設備と、情報収集装置と、情報処理装置と、を有する機械設備監視システムにおける機械設備監視方法であって、
前記アクチュエータの稼働状態を前記センサにより検出するためのトリガー信号を、前記通信部が前記情報収集装置に送信する信号送信ステップと、
前記情報収集装置が前記トリガー信号を受信した後に、前記センサにより検出された前記稼働状態を示す稼働状態データを前記センサより収集するデータ収集ステップと、
前記情報収集装置が収集した前記稼働状態データに基づいて、前記情報処理装置が前記アクチュエータの監視を行う監視ステップと、
を有する機械設備監視方法であって、
前記機械設備は、制御部を備え、
前記機械設備監視方法は、前記通信部が前記トリガー信号を送信した後に、前記アクチュエータの稼働状態が前記センサによる検出に好適な状態になるように、前記制御部が前記アクチュエータを制御する制御ステップをさらに有し、
前記データ収集ステップは、前記制御ステップの開始後に行われ、
前記センサは、前記アクチュエータの振動を検出する第１センサであり、
前記機械設備監視システムは、
前記アクチュエータの電流値及び／または温度を検出する第２センサと、
前記第２センサの検出データを取得する情報統括装置と、
をさらに有し、
前記機械設備監視方法は、
前記情報統括装置が、前記情報収集装置から前記第１センサの検出データを取得する取得ステップと、
前記情報統括装置が、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データとを、時刻同期させて前記情報処理装置に送信するデータ送信ステップと、
をさらに有し、
前記監視ステップでは、前記情報処理装置が、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、に基づいて、前記アクチュエータの監視を行う、機械設備監視方法。
前記機械設備監視システムは、前記アクチュエータの回転数を検出する第３センサをさらに有し、
前記取得ステップは、
前記情報統括装置が、前記第３センサの検出データを取得し、
前記データ送信ステップは、
前記第１センサの検出データと前記第２センサの検出データと前記第３センサの検出データとを、時刻同期させて前記情報処理装置に送信し、
前記監視ステップでは、前記情報処理装置が、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、前記第３センサの検出データとに基づいて、前記アクチュエータの監視を行う請求項２１記載の機械設備監視方法。
前記センサは、前記アクチュエータの振動を検出する第１センサであり、
前記機械設備監視システムは、
前記アクチュエータの電流値及び／または温度を検出する第２センサと、
前記第２センサの検出データを取得する情報統括装置と、
をさらに有し、
前記機械設備監視方法は、
前記情報収集装置が、前記情報統括装置から前記第２センサの検出データを取得する取得ステップと、
前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データとを、時刻同期させて前記情報処理装置に送信するデータ送信ステップと、
をさらに有し、
前記監視ステップでは、前記情報処理装置が、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、に基づいて、前記アクチュエータの監視を行う請求項１３又は請求項１４記載の機械設備監視方法。
前記機械設備監視システムは、前記アクチュエータの回転数を検出する第３センサをさらに有し、
前記取得ステップは、
前記情報統括装置が、前記第３センサの検出データを取得し、
前記データ送信ステップは、
前記情報統括装置が、前記第２センサの検出データと前記第３センサの検出データとを、前記情報収集装置に送信すると共に、前記情報収集装置が、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、前記第３センサの検出データとを時刻同期させて前記情報処理装置に送信し、
前記監視ステップでは、前記情報処理装置が、前記第１センサの検出データと、前記第２センサの検出データと、前記第３センサの検出データとに基づいて、前記アクチュエータの監視を行う請求項２３記載の機械設備監視方法。