WO1989003073A1 - Expert system for a machine tool equipped with an nc apparatus - Google Patents

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WO1989003073A1
WO1989003073A1 PCT/JP1988/000965 JP8800965W WO8903073A1 WO 1989003073 A1 WO1989003073 A1 WO 1989003073A1 JP 8800965 W JP8800965 W JP 8800965W WO 8903073 A1 WO8903073 A1 WO 8903073A1
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failure
machine
machine tool
phenomenon
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Hideaki Kawamura
Takao Sasaki
Takashi Endou
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Fanuc Ltd
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S706/911—Nonmedical diagnostics
    • Y10S706/912—Manufacturing or machine, e.g. agricultural machinery, machine tool

Definitions

  • the present invention Ri engaged in We kiss Pas one Sorted scan Te 5 arm with NC apparatus machine tool, in particular NC device or tool diagnosis be that E key scan Nono a mechanical failure 0 - about the S ystem.
  • NC equipment In machine tools with NC equipment, the NC equipment and machine tools perform various types of alarm checking and self-diagnosis in their respective categories. For example, in NC equipment, various checks are performed on the machining command tape, such as whether there is an error or not, and whether there is no abnormality in the servo system. If an error occurs, an alarm is generated to notify the operator of the error.
  • a number of checks 15 are also performed on machine tools. For example, if the spindle is not rotating at the start of cutting, an axis lock interlock is applied to the NC unit so that the axis does not move unless the spindle is rotated. The operator is informed of the abnormality by turning on the lamp.
  • the knowledge of the alarm is automatically set when the alarm occurs. If the cause of a failure is inferred based on a source (a collection of knowledge about a certain event is called a knowledge source), how much timely troubleshooting can be done It is impossible to measure. -From the above, it is an object of the present invention that when a failure occurs, it is possible to promptly notify the operator of the cause of the failure and to shorten the down time when NC is performed.
  • the purpose is to provide an expert system for machine tools with equipment. That is, for example, in the case where a "diabolic alarm in a servo system" occurs, the present invention relates to the alarm name and the parameter. Detects whether the set value is due to a mistake or a defective servomotor. Provide a machine tool with an NC device that can quickly inform the operator of the cause, such as the cause of a defective machine, etc. Is Rukoto .
  • Another object of the present invention is to provide a machine tool equipped with an NC unit that can automatically determine the cause and inform an operator if a failure occurs. Is to provide one-to-one system o
  • the knowledge base In the expert system of the machine tool with an NC device according to the present invention, a knowledge base part in which expertise is accumulated on investigation of causes of various failures is stored.
  • the knowledge base further includes NC equipment and work machines. It stores the digital input / output information exchanged between them and the knowledge to extract the internal information of the NC device, and uses the information automatically extracted when a failure occurs to the NC device. Investigate the cause of machine tool failure.
  • FIG. 1 is a block diagram of a machine tool including an NC device including a kisspart system according to the present invention.
  • Fig. 2 to Fig. 5 are examples of dialog screens for fault diagnosis by the expert system.
  • Fig. 2 is an example of an interactive screen for inputting fault details.
  • Fig. 4 shows an example of an interactive screen for inputting phenomena.
  • Fig. 5 shows a display example of the identified cause.
  • Figure 6 uses the failure contents and phenomena entered interactively. Flow chart of the failure diagnosis processing by the inference mechanism that investigates the failure cause
  • Fig. 7 is a flowchart of the process of the inference mechanism that automatically identifies the contents and phenomena of the failure and investigates the cause of the failure.
  • FIG. 1 is a block diagram of a machine tool equipped with an NC device including a kiss-part system according to the present invention.
  • 11 is an NC device (numerical control device)
  • 12 is a PMC device (programmable machine ⁇ controller)
  • 13 is a machine tool.
  • 11a is a control program for numerical control ⁇ -drum NCPR and a control program for inference II to infer the cause of failure (inference machine) ADPR ROM to be stored
  • 11b is a storage area for storing various NC tapes (NC program data) NCP, a storage area for storing parameters PRM A cause for various failures Expertise in investigation and treatment method, knowledge to judge phenomenon by reading various information
  • a non-volatile memory for example, a battery backup IC memory having a knowledge base IB stored therein , Disk), and 11c are used to record NC tapes, parameters, and the like read from the non-volatile memory 11b, as well as the state inside the NC device ( NC internal information) Volatile memory (RAM, 11d: Numerical control processing in accordance with the control program) that stores various information IODs exchanged between ITD and NC equipment and machine tools And breakdown Processor (CPU) for performing cause diagnosis processing, 11e exchanges DIZDO (digital input Z digital output) signal with PMC device 12 that performs sequence control Input / output signal link section, 1 If is a machine 'machine' interface, which is not shown in the figure.
  • the display device CRT, the TENKEY T which is the interactive input means
  • llg is an alarm detector that detects various types of alarms on the NC unit, such as errors in the NC tape, excessive deviations in the servo system, and erroneous operations, and determines the type of alarm.
  • the DI signal (digital input signal) sent from the PMC device 12 is referred to and generated on the machine side, such as the axis's interpolator and ⁇ -pic. Detect the alarm of abnormal failure and identify its type.
  • l l h is an axis control unit including a pulse distribution circuit and a motor servo circuit for each control axis. .
  • 12a is an input / output signal link section for transmitting and receiving Di / D0 data to and from the NC device.
  • Reference numeral 12b denotes a sequence processing unit having a computer configuration for performing processing according to a sequence program, and includes an NC unit 11 and a machine tool 13 A predetermined sequence based on these signals Processing is performed, and the processing result is output to the NC device and the machine tool.
  • the latest DI signal input from the NC unit 11 and the machine tool 13 and the latest DO signal output to the NC unit and the machine tool are stored in the built-in sequence processing unit 12b.
  • Mo'J12e says that he is the best.
  • An exhaust system for fault diagnosis has been formed with the bus 11f.
  • the expert system is a system in which the knowledge possessed by experts (experts) is accumulated on a computer, and the expert accumulates the knowledge. By implementing a process similar to that used to judge or infer based on a computer, it is possible to specialize information that users want to obtain. O Provide a system to replace the house o
  • the following describes the case where the cause of the failure is determined while interacting with the inference mechanism ADPR and the case where the cause of the failure is automatically determined.
  • the following describes an example of diagnosis for a failure such as "The machine does not work even when manual handle feeding is applied”.
  • the rules of the format should be stored as specialized knowledge in the knowledge base section IB in a data format that can be easily processed by a computer.
  • the inference mechanism By inputting the details of the failure, the inference mechanism operates to try to find the cause based on the knowledge base corresponding to the input details of the failure, but it is understood from rules 1-3. In order to find the cause of the problem, do not check which rule's judgment condition (the condition from I-F to THEN) is satisfied. If there isn't four . This is done in the form of a question to the operator. In other words, the inference mechanism ADPR first asks for the phenomena shown in Fig. 3 in order to find out which rule condition is satisfied.
  • the inference mechanism ADPR determines that the cause of the failure is “Cause 3”, and displays the result of the determination on the CRT. Also, if you select "2, the position display moves but only the machine does not move” in the dialogue screen of question 1 shown in Fig. 3, the inference mechanism ADPR asks the question of question 1 Judgment is made and the cause of failure is judged to be "Cause 2" by Rule 2 and the result of judgment is displayed on the CRT.
  • Fig. 6 is a flow chart of the fault diagnosis process by the inference mechanism ADPR.
  • the JAEA DPR displays all the failure contents on the CRT (Step 101), and the actual failure contents (Step 10 2).
  • the fault content is input, and the inference mechanism ADPR inquires the phenomenon of the input fault content based on the knowledge base IB, and inputs the phenomenon (step 103).
  • the inference mechanism ADPR checks whether the cause has been found, in other words, whether the conditions of the predetermined production rules have been satisfied (step 104).
  • step 103 If not found, return to step 103 to input another phenomenon. If the cause is found, the cause and corrective method are displayed on the CRT (step 10). 5) End the diagnostic processing.
  • the inference mechanism ADPR sequentially searches for the cause based on the data input by the operator in response to the question, and finally obtains the cause of the failure and the corrective method.
  • the knowledge base unit I stores knowledge that can identify whether or not the phenomenon in the IF statement of each rule is currently occurring. As soon as the alarm type is detected by the alarm detecting section 11g, the inference mechanism ADPR is activated, and based on the knowledge, the phenomenon necessary for investigating the cause of the failure is identified. Based on the phenomenon, the cause of the failure is finally determined and displayed on the CRT of the machine machine interface 11f.
  • the number of functions can be used in the knowledge base, and the function is separated between the machine side and the NC unit according to the function.
  • Various information (DIZDO signal) IOD and NC internal information ITD can be read.
  • the function GETMODE in the above example is a function that retrieves and identifies the currently selected operation mode.
  • GETDI is a function to read the DI signal (digital input signal)
  • GETDI (MLK) is a function to read the DI signal MLK indicating the on / off state of the machine logic switch.
  • TESTHANDLE is a function that tests the quality of the manual pulse generation circuit (of course, a mechanism must be provided for diagnosing the quality of the manual pulse generation circuit). Yes, IF “TESTHANDLE EQ 1”
  • Figure 5 is a flowchart of the process of the inference mechanism ADP R when automatically determining the cause of the failure.
  • the alarm detector 11g detects that the failure has occurred and activates the inference mechanism ADP R.
  • the inference mechanism ADPR reads the failure content from the alarm detection unit 1lg (step 201), and stores it in the knowledge base IB according to the failure content. Executes the information extraction function in the i-th production rule (the initial value of i is 1) for the specified DIZDO information or NC internal information. Fetching (step 202) and then identifying the phenomenon that is actually occurring based on the fetched information
  • Step 203 check whether the cause of the failure is clear from all the phenomena automatically identified so far (Step 204), and if it is clear, display the cause and corrective method on the CRT. (Step 205) to end the diagnostic processing, and if not found, set i + 1 ⁇ i to the next i-th production node and proceed to the next step. Repeat the processing from step 202 and finally recognize the cause of the failure o
  • various information exchanged between the NC device and the operating machine by using a pouring device and knowledge capable of extracting internal information of the NC device are stored in the knowledge base section. Since the fault is automatically diagnosed based on the information automatically taken out based on the knowledge, the fault phenomena is input immediately or at the minimum. The cause of the failure is displayed via the question, and the down time of the machine tool with the NC device can be significantly reduced.

Description

明 細 書
N C装置付工作機械のヱ キ ス パ ー ト シ ス テ ム 技術分野
本発明は N C装置付き工作機械のヱ キス パ 一 ト シ ス テ 5 ム に係 り 、 特に N C 装置や工作機械の故障を診断す る ェ キ ス ノヽ0 ― ト シ ス テ ム に 関す る 。
背景技術
N C装置付き 工作機械では N C装置と工作機械がそれ ぞれの範疇で レ、 ろ い ろ な ア ラ ー ム チ ェ ッ ク や 自 己診断を T O 行 っ て い る 。 た と え ば、 N C 装置で は加工指令テ ー プに 誤 り 力；な いか ど う か、 サ 一 ボ系に異常がな いか ど う か等 の各種チ ェ ッ ク を行 っ て お り 、 も し、異常が発生すればァ ラ ー ム を発生 し て オ ペ レ ー タ こ異常を知 らせて い る 。
又、 工作機械で も 同様に機械 ま わ り の数々 のチ ヱ ツ ク 1 5 が行われて い る 。 た と え ば、 切削開始時に主軸が回転 し て い な い と 軸の移動が行われな い よ う に N C 装置側に軸 移動の ィ ン タ 一 ロ ッ ク を掛け 、 さ ら に ラ ン プを 点灯 し た り し て オ ペ レ ー タ に異常を知 らせて い る 。
と こ ろ で 、 ア ラ ー ム が尧生す る と 一般に そ の ア ラ ー ム 0 内容だ け を知 らせ る だ け で 、 そ の原因は何か、 処置は ど う すれば よ いか等は知 ら さ れて い な い のが現状で あ る 。 こ の た め 、 オ ペ レ ー タ は マ ニ ュ ア ル を参照 し て原因及び 処置を探索す る こ と に な る が、 考 え られ る 原因がい く つ も 記述さ れて お り 、 オ ペ レ ー タ に と っ て は簡単に 、 かつ 5 正確に故障原因や処置がわか ら な い場合が多い 。 た と え ば、 軸移動中に サ 一 ボ系の镉差量が過大 と な つ て サ ーボ系ア ラ ー ム が起 こ っ た時、 現状では 「サ ーボ系 の偏差量過大ア ラ ー ム が起 こ り ま し た」 と 知 ら さ れ る だ け で 、 そ の原因が何なのかは オ ペ レ ー タ に と っ て殆 ど わ か ら な い 。 要す る に 、 従来は一般的に ア ラ ー ム と い う の は そ れを チ ヱッ ク し て おかな い と 機械の破損につ ながつ た り 、 以後の処理が続行で き な く な る こ と を単に知 ら し めて それを予防する に過ぎず、 速やかに故障を復旧 させ る こ と に は殆 ど考慮が払われて い なか っ た。
こ の た め 、 N C装置付き 工作機械がダ ウ ン し て い る
(稼動して い な い） 時閭が長 く な り 、 稼動効率を低下さ せ る と い 問 *題が-あ つ た。
さ て 、 1 つ のア ラ ー ム に対し て い く つ、かの原因が考え られ る 場合、 そ の ア ラ ー ム が発生し た時自動的に そ のァ ラ ー ム に対す る 知識源 （ あ る 1 つ の事象に対す る 知識の 集ま り を知識源 と い う ） を も と に故障原因の推論が行わ れ ゝ ば、 どれだけ タ ィ ム リ ー に故障対策がで き る か計 り し れな い 。 - 以上か ら本発明の 目 的は 、 故障が発生すれば、 速やか に故障原因を オ ペ レ ー タ に知 らせ る こ と がで き 、 ダ ウ ン 時閭 を短 く で き る N C 装置付き 工作機械のエ キ ス パ ー ト シ ス テ ム を提供す る こ と で あ る 。 す な わ ち 、 本発明は た と えば 「サ 一 ボ系の瘺差量遏大ア ラ ー ム 」 が発生し た場 合に は 、 該ア ラ ー ム 名 と それがパ ラ メ ータ の設定値 ミ ス に よ る も のか 、 サ 一 ボ モ ー タ の不良に よ る も のか 、 検出 器の不良に よ る も のか等の原因を速やかに ォ ぺ レ 一 タ に 知 ら せ る こ と がで き る N C 装置付 き 工作機械のヱ キ ス パ — ト シ ス テ ム を提供す る こ と で あ る 。
本発明の別の目的は故障が生 じ た な ら ば 自動的に原因 を 究明 し て オ ペ レ ータ に知 らせ る こ と がで き る N C 装置 付 き 工作機械のヱ キ ス パ 一 ト シ ス テ ム を提供す る こ と で あ る o
発明の開示
本発明の N C 装置付工作機械の .エ キ ス パ ー ト シ ス テ ム に お いて は 、 種々 の故障に対す る 原因の究明に つ いて の 専門知識が蓄え ら れた知識ベ ー ス部 と 、 知識ベ ー ス部に 蓄え ら れた.専門知識を基に故障の原因を導き 出す-推 機- 構部 と を設け る と 共に 、 知識ベ ー ス に更に N C 装置 と ェ 作機械 と の間で授受す る デ ジ タ ル入出力情報及び N C装 置の内部情報を取 り 出すた め の知識を蓄え 、 故障発生時 自 動的に取 り 出 し た前記情報を用 いて N C 装置及び工作 機械の故障原因を 究明す る 。
図面の簡単な説明
第 1 図は本発明に かか る ヱ キ ス パ ー ト シ ス テ ム を含む N C 装置付き 工作機械の ブ ロ ッ ク 図
第 2 図乃至第 5 図は エ キ ス パ ー ト シ ス テ ム に よ る 故障 診断の対話画面例で あ り 、 第 2 図は故障内容入力用 の対 話画面例、 第 3 図及び第 4 図は現象入力用 の対話画面例 第 5 図は究明 し た原因の表示例、
第 6 図は対話的に入力 さ れた故障内容及び現象を用 い て故障原因を究明する推論機構に よ る故障診断処理の流 れ図、
第 7 図は 自動的に故障内容及び現象を識別 し て故障原 因を究明す る推論機構の処理の流れ図で あ る 。
発明 を実施す る た めの最良の形態
第 1 図は本発明にかか る ヱ キ ス パ ー ト シ ス テ ム を含む N C 装置付き 工作機械のブ ロ ジ ク 図で あ る 。
1 1 は N C 装置 （数値制御装置） 、 1 2 は P M C 装置 ( プ ロ グ ラ マ ブル ' マ シ ー ン ♦ コ ン ト ロ ー ラ ） 、 1 3 は 工作機械で あ る 。
N C 装置 1 1 に お いて 、 1 1 a は数値制御用 の制御プ π ダ-ラ ム N C P R や故障原因を推論す る推論甩の制御プ ロ グ ラ ム （推論機搆） A D P R 記億す る R O M 1 1 b は種々 の N C テ ー プ （ N C プ ロ グ ラ ム データ ） を記億 す る記億域 N C P 、 パ ラ メ ータ を記億す る記億域 P R M 種々 の故障に対す る 原因究明 と そ の処置方法につ いて の 専門知識、 各種情報を読み取っ て現象を判断す る 知識
( こ の知識については後述す る ） が蓄え られた知識べ一 ス 部 I B を有す る不揮発性メ モ リ （た と え ばバッ テ リ ー ッ ク ア ッ プさ れた I C メ モ リ 、 ド デ ィ ス ク ） 、 1 1 c は不揮発性メ モ リ 1 1 b か ら読み取 ら れた N C テ 一 プ、 パ ラ メ ータ 等を記億す る と 共に N C 装置内部の状態 ( N C 内部情報） I T D 及び N C 装置と 工作機械閩で授 受さ れ る各種情報 I O D を記億す る揮発メ モ リ （ R A M 、 1 1 d は制御プ-ロ グ ラ ム に従っ て数値制御処理や故障 原因診断処理を行 う プ ロ セ ッ サ （ C P U ) 、 1 1 e は シ — ゲ ン ス 制御を行 う P M C 装置 1 2 と D I Z D O ( デ ジ タ ル入力 Z デ ジ タ ル 出力） 信号の授受を行 う 入出力信号 リ ン ク 部 、 1 I f は マ ン ' マ シ ー ン ' イ ン タ フ ェ ー ス で あ り 、 図示 し な いが コ ン ピ ュ ー タ 構成に な っ て お り 、 対 話入力手段で あ る デ ィ ス プ レ イ 装置 C R T 、 テ ン キ ー T
K Y ゃ フ ァ ン ク シ ョ ン キ 一 F K Y を有 し 、
(i)専門知識を知識ベー ス 部 I B に入力 し 、 あ る い は削 除、 変更 し た り 、
(ii)故障診断に際 し て故障の現象 を 入力 し た り 、 あ る いは故障の原因を教え て も ら う 際に推論機構 と 対話 す る. よ う に .な-つ て い る 。 · ' '
l l g は ア ラ ー ム検知器で あ り 、 N C テ ー プの誤 り 、 サ ー ボ系の偏差過大、 操作の誤 り 等 N C 装置側の各種ァ ラ ー ム を検知 し て そ の種類を識別す る と 共に 、 P M C 装 置 1 2 力 > ら送 られて く る D I 信号 （ デ ジ タ ル入力信号） を参照し て軸の ィ ン タ タ 一 π ッ ク 等機械側に生 じ た異常 故障のア ラ ー ム を検知 し て そ の種類を識別す る 。 l l h は各制御軸毎に パ ル ス 分配回路や モ ー タ サ ー ボ 回路を含 む軸制御部で あ る 。 .
又、 P M C 装置 1 2 に お い て 、 1 2 a は N C 装置 と の 間で D i / D 0 デ ー タ の授受を行 う 入出力信号 リ ン ク 部
1 2 b は シ ー ケ ン ス プ ロ グ ラ ム に従 っ て処理を行 う コ ン ピュ ー タ 構成の シ ー ケ ン ス 処理部で あ り 、 N C 装置 1 1 と 工作機械 1 3 か ら の信号に基づ い て所定の シ ー ケ ン ス 処理を行い 、 処理結果を N C 装置及び工作機械に 出力す る 。 尚、 N C 装置 1 1 及び工作機械 1 3 か ら入力 さ れた 最新の D I 信号、 N C 装置及び工作機械へ出力 し た最新 の D O信号等は シ ー ケ ン ス処理部 1 2 b 内蔵の メ モ ' J 1 2 e に言己億 さ れて い る 。
R O M 1 1 a に記億さ れた推論用 の制御プ π グ ラ ム (推論機構） A D P R と 、 知識ベ ー ス部 I B と 、 対話入 力手段で あ る マ ン マ シ ー ン ィ ン タ フ ヱ 一 ス 1 1 f と で故 障診断のエ キ ス パ 一 ト シ ス テ ム が搆成さ れて い る 。 こ こ で 、 エ キ ス パ ー ト シ ス テ ム と は 、 専門家 （ エ キ ス パ ー ト ） が持 っ て い る 知識を コ ン ピュ ータ に蓄積し 、 専門家がそ の知識を も と に し で判断し た り 推論し た り す る の と 同様 な プ ロ セ ス を コ ン ピ ュ の上で実現す る こ と に よ っ て 、 利用者が得たい情報を専門家に な り かわ っ て提供す る シ ス テ ム で め o
以下、 推論機構 A D P R と 対話し なが ら故障原因を究 明す る場合 と 、 自動的に故障原因を究明す る場合につい て説明す る 。 尚、 「手動ハ ン ド ル送 り を掛けて も 機械が 動かな い」 と い う 故障に対す る診断を例に と っ て説明す る 。 又、 手動ハ ン ド ル送 り を か け て も 機械が動かな い と い う 故障の原因は次の 3 つ
原因 1 ♦ 運転モ 一 ド ス イ ツ チ が手 ル送 り で な い 原因 2 ♦ マ シ ー ン ロ ッ ク ス ィ ッ チ が'オ ン で あ る
原因 3 * 手動パ ル ス発生器そ の も の 、 も し く は ケ ー プル の故障で手動パル ス発生器か ら パル ス が発生し な い
だ け だ と 仮定す る 。
(a)対話的故障原因を究明す る 場合
さ て 、 上記 3 つ の原因か ら ど の故障原因に よ る も ので あ る か を特定す る た め に 、 原因探求のた め の専門知識 ( ノ ウ ハ ウ ） を予め知識べ 一ス部 I B に蓄え る 。 た と え ば、 下記の よ う な プ ロ ダ ク シ ョ ン ル ー ル と 呼ばれ る
「 I F〜 T H E N 〜」
形式のル ー ル を専門知識 と し て知識ベ ー ス 部 I B に 、 コ ン ピュ 一タ で処理 し やすいデー タ 形式で格納 し て お く 。
ル ー ル 1 ♦
I 「位置表示も 機械も 共に動かな い 」 かつ 「手動 パ ル ス 発生器を 回 し た時、 N C 装置の プ リ ン ト 板の L E D が点滅す る 」
T H E N 「原因 1 」
ノレ 一ノレ 2 ♦
I F 「位置表示は動 く が機械だけが動かな い 」 T H E N 「原因 2 」 レ 一ノレ 3 ♦
I F 「位置表示も 機械も 共に 動か な い 」 かつ 「手動 パ ル ス 発生器を 回 し た時 N C 装置の プ リ ン ト 板の L E D が点灯 し な い 」
T H E N 「原因 3 」
かか る 状態に お いて 、 手動ハ ン ド ル送 り を掛け て も 機 械が動かな く な っ た時、 才 ぺ レ 一 タ は マ ン マ シ ー ン ィ ン - - タ フ エ ー ス 1 1 ί の所定のフ ァ ン ク シ ョ ン キ 一 を押圧し て エ キ ス パ ー ト シ ス テ ム の故障診断を起動す る 。
こ れに よ り 、 第 2 図に示す よ う に予め考え られる 全故 障内容が C R T に表示さ れ るか ら 、 源氏発生し て い る故 障内容に応じ た番号を テ ン キ ー T K Yか ら入力す る 。 尚 設例で は テ ン キ ー T K Y よ り 数値 1 を入力 し て 「手動ハ ン ド ル送 り を掛けて も 機械が動かな い」 と い う 故障内容 を入力す る 。
故障内容の入力に よ り 、 推論機構が働き 入力 さ れた故 障内容に応じ た知識ベ ー ス を も と に原因を探求し ょ う と す る が、 ル ー ル 1 〜 3 よ り 理解さ れ る よ う に原因を見つ け だすた め に は、 ど のル ー ル の判定条件 （ I -F カ> ら T H E N ま で の条件） が成立す る か を チ ェ ッ ク し な ければ4な ら な い。 そ して 、 こ れはオ ペ レ ータ に対す る問い掛け と い う 形で行われる 。 すな わち 、 推論機構 A D P R は ど の ル ー ル の条件が成立す る か を求め る た め に ま ず第 3 図に 示す現象の問い掛け を行 う 。
こ れ に よ り 、 オ ペ レ ー タ が 「 1 * 位置表示も 機械も 共 に動かな い 」 を遷択す る と 推論機構 A D P R は原因 1 か 原因 3 のいずれかで あ る と 推論し 、 続いて第 4 図に示す 別の現象の問い掛け を行 う 。
こ こ で 、 も し オ ペ レータ が 「 1 ♦ 点滅す る 」 を選択し た と す る と 、 こ れはル ー ル 1 の条件を満足す る ため 、 推 論機構 A D P R は故障の原因が 「原因 1 」 で あ る と 判断 し 、 そ の判断結果を第 5 図に示す よ う に表示す る c. 一方、 第 4 図に示す問 2 の対話画面に お いて 、 ォ ペ レ — タ が 「 2 ♦ 点滅 し な い 」 を選択し た と す る と こ れは ル — ル 3 の条件 を満足す る こ と に な り 、 推論機構 A D P R は故障原因は 「原因 3 」 で あ る と 判断し 、 そ の判断結果 を C R T に表示す る 。 又、 第 3 図に示す問 1 の対話画面 に お い て 「 2 , 位置表示は動 く が機械だ け が動かな い 」 を 選択 し た と す る と 、 推論機構 A D P R は問 1 の問 い掛 け だ け で ル ー ル 2 よ り 故障原因は 「原因 2 」 と 判断し 、 そ の判断結果を C R T に表示す る 。
第 6 図は推論機構 A D P R に よ る 故障診断処理の流れ 図で あ る 。 故障が発生 し て故障原因の究明が要求 さ れ る と 、 ¾論機構 JA D P R は全故障内容 'を C R T に表示し ( ス テ ツ プ 1 0 1 ) 、 実際に生 じ て い る 故障内容を入力 さ せ る （ ス テ ッ プ 1 0 2 ) 。
故障内容が入力 さ れ 、 推論機構 A D P R は知識ベ ー ス I B を基に入力 さ れた故障内容の現象を設問 し 、 現象を 入力 さ せ る （ ス テ ツ プ 1 0 3 ) 。
現象が入力 さ れ る と 推論機構 A D P R は原因が判明 し た か 、 換言すれば所定の プ ロ ダ ク シ ョ ン ル ー ル の条件が 満足 し たか チ ェ ッ ク す る （ ス テ ッ プ 1 0 4 ) 。
判明 し な け れば更に別の現象を入力 さ せ る ベ く ス テ ツ プ 1 0 3 に戻 り 、 原因が判明すれば該原因及び処置方法 を C R T に表示 し （ ス テ ツ プ 1 0 5 ) 、 診断処理を終了 す る 。
(b) 自動的に故障原因を 究明す る 塲合 一 - 以上では問い掛け に対し て オ ペ レ ータ が入力 し たデ一 タ に基づいて順次推論機構 A D P R が原因を探求し 、 最 終的に故障原因 と 処置方法を得た場合で あ る が、 各ル ー ル の I F文にお け る 全て の現象を 自動的に認識で き る よ う に し て設問す る こ と な く 故障原因を究明す る よ う に も で き る 。
すな わ ち 、 （i) N C 装置と工作機械 と の間で授受す る 各 種情報 （ D I Z D O信号） I O D 及び（ii) N C 内部情報 I T D を それぞれ取 り 出す こ と が可能な よ う に 、 し か も こ れ ら情報 I T D , D I Z D O 信号を利用 し て各ル ー ル の I F 文におけ る現象が現在生じ て い る かを識別で き る 知 識を知識ベー ス部 I に蓄え 、 ア ラ ー ム'検知部 1 1 g に よ り ア ラ ー ム の種類が検知 さ れる と 、 直ち に推論機構 A D P R が起動し 、 前記知識に基づいて故障原因の究明に 必要な現象を識別し 、 該現象に基づ いて最終的に故障の 原因を究明 し て マ ン マ シ ー ン ィ ン タ フ エ ー ス 1 1 f の C R T に表示す る 。
尚、 以下は上記 D I / D O 信号及び N C 内部情報 I T D を取 り 出す機能 （関数） を用いた知識ベ ー ス の例で あ り 、 故障現象を 「手動ハ ン ド ル を 回 し て も 機械が動かな い 」 も の と し て い る 。
ル ー ル 1 , I F 「GETMODE NEQ HANDLE」
THEN 「原因 1 」
ル ー ル 2 * I F 「GETD I (MLK) EQ 1」
THEN 「原因 2 」 - - ル ー ル 3 , I F 「TESTHANDLE EQ 1」
THEN 「原因 3 」
すな わ ち 、 知識ベ ー ス の中で閧数が使用で き る よ う に な っ て お り 、 そ の関数に よ っ て機械側 と N C 装置閩でゃ り と り し て い る種々 の情報 （ D I Z D O 信号） I O D 及 び N C 内部情報 I T D を読み取れ る よ う に な っ て い る 。
上記例で の関数 GETMODEは 、 現在選択 さ れて い る 運転 モ ー ド を取 り 出 し て識別す る 関数で あ り 、
I F 「GETMODE NEQ HANDLEJ で 「運転モ 一 ドが手 動 ノ、 ン ド ル送 り で な い」 と い う 現象が示 さ れて い る 。 尚、 R A M I 1 c の所定番地、 所定 ビ 、ジ ト が ハ ン ド ル モ — ド -に割.ケ当て ら れて い る 力） ら .該 ビッ ト 内容の " 1 " ま た は " 0 " に基づ いて ハ ン ドル モ ： ドで あ る か を識別で き 、 他の N C 内部情報 I T D の取 り 出 し につ いて も 同様で あ る 。
又、 G E T D Iは D I 信号 （ デ ジ タ ル入力信号） を 読み取 る 関数で あ り 、 GETD I (MLK) は マ シ ー ン ロ ジ ク ス ィ ッ チ の オ ン オ フ を示す D I 信号 M L K を読み取 る 関数で あ i) 、
I F 「GETD I (MLK) EQ 1」
に よ り 「 マ シ ー ン ロ ッ ク 力5 " 1 " ( マ シ ー ン ロ ッ ク 中） で あ る 」 と レ、 う 現象が示 さ れて い る 。 尚 、 R A M I 1 c の所定番地、 所定 ビ ッ ト が マ シ ー ン ロ ッ ク に割 り 当て ら れて い る か ら 、 該 ビッ ト 内容の " 1 " ま た は " 0 " に基 づ い て マ シ ー ン ロ ッ ク で あ る か を識別で き 、 他の D T / D O情報 I O D の取 り 出 し につ いても 同様で あ る 。
更に 、 TESTHANDLEは手動パ ル ス発生回路の良否をテ ス ト す る 関数 （当然手動パ ル ス発生回路の良否を診断す る た め の機構が設け られて いな ければな ら な い） で あ り 、 I F 「TESTHANDLE EQ 1」
に よ り -「手動パ ル ス発生回路が故障して い る 」 と い う 現 象が示 さ れて い る 。
尚、 ケ ー ブル が断線、 シ ョ ー ト等を し て い る と い う 故 障原因を得る ため には上記 3 つ のル ール では不足で あ り 、 別に ケ ー ブル の断線あ る いは短絡を チ エツ ク す る機構を 設け る と 共に該機搆を動作さ せて ケ ー ブル の断線、 短絡 を識別す る 関数を用意し 、 該関数を用,いてル ル を作成 し 、 該ル'一ル を知識べ一ス と し"て格納す る 必要があ る 。
第マ 図は 自動的に故障原因を究明す る 場合の推論機構 A D P R の処理の流れ図で あ る 。
故障が発生す る と 、 ア ラ ー ム検知部 1 1 g は故障が発 生し た こ と 検知し て推論機構 A D P R を起動 さ せ る 。 こ れに よ り 、 推論機構 A D P R は ア ラ ー ム検知部 1 l g か ら故障内容を読み取 り （ ス テ ツ プ 2 0 1 ) 、 故障内容に 対応さ せて知識ベ ー ス I B に記億さ れて い る 第 i プ ロ ダ ク シ ョ ン ル ール （ i の初期値は 1 ) 内の情報取 り 出 し用 関数を実行し 、 所定の D I Z D O 情報ま たは N C 内部情 報を取 り 出 し （ ス テ ッ プ 2 0 2 ) 、 し か る 後該取 り 出 し た情報に基づ いて実際に発生し て い る現象を識別す る
( ス テ ッ プ 2 0 3 ) 。 つ いで 、 そ れ ま で に 自動識別 し た全現象か ら故障原因 が判明す る かチ ヱ ッ ク し （ ス テ ツ プ 2 0 4 ) 、 判明すれ ば該原因及び処置方法を C R T に表示 し て （ ス テ ッ プ 2 0 5 ) 診断処理を終了 し 、 判明 し な け れば i + 1 → i と し て次の第 i プ ロ ダ ク シ ョ ン ノレ 一 ル に つ いて ス テ ツ プ 2 0 2 以降の処理を繰 り 返 し 、 最終的に故障原因を認識す る o
以上で は 、 全ル 一ル の全 I F 文に お け る 全部の現象を 自動的に認識で き る よ う に す る と 共に 、 ア ラ ー ム の種類 も ア ラ ー ム 検知部で 自動的に検知で き る よ う に し た場合 で あ る が、 一部現象のみ を 自動的に認識で き る よ う に し 認識で き な い現象は対話的に ォ 'ペ レ 一 タ に入力 さ せ る よ う に し た り 、 ア ラ ー ム の種別を オ ペ レ ー タ に 入； 6 さ せ る よ う に構成す る こ と も で き る 。 *
¾上本発明に よ れば、 N C 装置 と ヹ作機械 と の閭で 授受す る 各種情報及び N C 装置の内部情報 を取 り 出す こ と が可能な知識を知識ベ ー ス 部に蓄え 、 該知識に よ り 自 動的に取 り 出 し た情報を基に故障を 自動診断す る よ う に 構成 し たか ら 、 故障の現象が入力 さ れ る と 直ち に 、 あ る い は最小の設問 を介 し て故障の原因が表示 さ れ、 N C 装 置付 き 工作機械の ダ ウ ン時間 を著 し く 短縮で き る 。

Claims

請求の範囲
1 ♦ 種々 の故障に対す る原因の究明につ いて の専門知 識が蓄え られた知識ベ ー ス部 と 、 知識べ一ス部に蓄え ら れた専門知識を基に故障の原因を導き 出す推論機構部 と ， 専門知識を知識ベー ス部に入力 し あ る いは削除、 変更し - かつ故障診断に際し て推論機構 と 対話す る対話手段を設 け る と 共に 、
N C 装置 と工作機械 と の閭で授受す る デ ジ タ ル入出力 情報及び N C 装置の内部情報を取 り 出すた めの知識を知 識ベー ス部に蓄え 、
推論機構は故障発生時、 前記知識に よ り 自動的に取 り 出 し た前記情報を基に N C 装置-及び； r作機械の故障原因 を識別す る こ を1待徵 と す る N C装韹付き 工作機械のェ キ ス ノヽ。 — ト シ ス テ ム 。
2 * 前記専門知識は、 1 つ の故障内容に対し て考え ら れ る 幾つかの原因の それ ぞれ と 該原因に おいて実際に生 じ る現象 と の対応関係を示すデ一タ を含む こ と を特徵 と す る請求の範囲第 1 項記載の N C 装置付工作機械のェ キ ス ノ ー ト シ ス テ ム 。
3 * 推論機構は前記取 り 出 し たデ ジ タ ル入出力情報ま たは N C 装置内部情報に基づ いて実際に生じ て い る 現象 を識別し 、 該現象に基づ いて故障原因を識別す る こ と を 特徵 と す る 請求の範囲第 2 項記載の N C 装置付工作機械 の エ キ ス ノヽ0— ト シ ス テ ム 。
4 * N C 装置付き 工作機械の稼動中に生じ る故障を識 別す る ア ラ ー ム 検知部を備え 、 推論機構は該識別 さ れた 故障内容に応じ た専門知識に基づ いて故障原因を識別す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 3 項記載の N C 装置付 き 工作機械のヱ キ ス パ ー ト シ ス テ ム 。
5 5 . 前記 自動的に識別し た現象に 、 対話的に入力 さ れ た現象を加味 し て故障原因を識別す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載の N C 装置付工作機械のエ キ ス パ — ト シ ス テ ム 0
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