JP6234570B2 - 工作機械の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械の制御装置に関する。

従来の技術では、ワークに対して工具を相対移動させて切削等の加工を行う工作機械が知られている。また、このような工作機械において工具の経路を所定の送り軸の座標等により指定し、ワークに対して工具を移動させながら加工を行う数値制御式の工作機械が知られている。工作機械は、制御装置の指令に従ってワークおよび工具のうち少なくとも一方を移動することにより、ワークに対する工具の相対位置を変更しながら自動的に加工を行う。

数値制御式の工作機械では、ワークに対する工具の相対位置が定められた加工プログラムや工具の情報等が予め制御装置に入力される。工作機械の制御装置は、これらの情報に基づいてワークの加工を行う。工作機械は、加工に関する情報である加工情報を表示するための表示装置を備えている。作業者は、ワークの加工前に表示装置を見ながら加工条件等を入力することができる。ワークの加工期間中には、表示装置に加工の状態や工作機械の状態が表示される。作業者は、これらの状態を確認しながらワークの加工を継続することができる。または、表示装置を見ながらワークの検査条件を入力したり、検査結果を確認したりすることができる。

特開２０００−６６７０９号公報には、表示部と、表示エリアが複数に区画された複数の表示パターンを格納するベース記憶部と、表示項目を格納する表示項目記憶部とを備えるＮＣ工作機械の表示装置が開示されている。この表示装置は、実際に表示エリアに表示する表示項目を設定した設定データに基づいて、所定の表示項目を所定の表示パターンで表示部に表示することが開示されている。

特開２０１０−１５２８８２号公報には、作業者によって選択した表示項目及び表示サイズについて、この表示サイズに対応する複数の分割画面を、分割画面記憶領域の表示情報に基づいて画面に表示させる工作機械の表示装置が開示されている。

特開２０００−６６７０９号公報 特開２０１０−１５２８８２号公報

工作機械は、加工プログラムを変更してワークを様々な形状に加工することができる。ワークの加工方法は加工の進捗と共に変化するために、ワークの加工期間中は加工プログラムにおける現在の進捗状態が確認できることが好ましい。また、工作機械に加わる負荷の状態等についてもワークの加工期間中に確認できることが好ましい。また、ワークを加工する前には加工プログラムに様々な座標系の基準点や様々な工具の種類を設定する。これらの座標系の基準点や工具の種類についてもワークの加工前に確認できることが好ましい。

ワークの加工期間中または加工の前後に確認することが有益な加工情報は数多く存在する。上記の特開２０００−６６７０９号公報の表示装置では、画面を分割して分割された画面に表示する項目を選択できるように形成されている。ところが、この表示装置では、テンプレートとして表示領域のパターンを登録する必要があり、表示領域の大きさを変更する場合には、テンプレートを選び直す必要がある。テンプレートを変更する場合には、予め設定画面にてテンプレートおよび表示項目を選定し、記憶部に記憶させる必要がある。すなわち、設定が完了した後でなければ所望の大きさの画面を表示できないという問題がある。

また、予めテンプレートにより画面の大きさが定められているために、分割された画面の大きさが作業者の所望の大きさと異なる場合があったり、文字が小さくなって画面が見にくくなったりする問題がある。

本発明は、作業者が加工情報を理解しやすい表示形式にて画面に表示する工作機械の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の工作機械の制御装置は、工具とワークとを相対的に移動させてワークを加工する工作機械の制御装置であって、ワークの加工に関連する加工情報を表示する表示部と、表示部に表示する画像を生成する表示制御部とを備える。表示制御部は、表示部の表示領域を分割して複数の分割領域を生成し、分割領域に加工情報を表示させるように形成されている。分割領域は、作業者の操作に応じて大きさが変更可能である。表示制御部は、分割領域の大きさおよび表示する加工情報に応じて加工情報の表示形式を変更する。分割領域に表示する加工情報は、送り軸の現在の位置情報を含む。現在の位置情報は、機械座標系の座標値、絶対座標系の座標値、相対座標系の座標値、および残移動量のうち少なくとも一つを有する。表示制御部は、現在の位置情報を含む現在位置画像を分割領域に表示する場合に、現在位置画像を表示する分割領域の大きさが変更された時に、文字サイズを１つの座標系の全ての座標値が表示される最大の文字サイズに変更し、分割領域の横幅が全ての座標系を表示する幅よりも小さい場合に座標系の表示を１段から２段に変更する。更に、表示制御部は、分割領域の横幅が１段目の全ての座標値を表示する幅よりも小さい場合には、分割領域に１段目の全ての座標値が表示されるまで文字サイズを縮小する。

上記発明においては、表示部の表示に関する情報を記憶する記憶部を備え、表示制御部は、表示部の表示領域の分割方法および分割領域に表示する加工情報の種類を変更可能であり、記憶部は、表示部の表示領域の分割方法および加工情報の種類を含む複数個の画面設定情報を記憶し、表示制御部は、作業者の切替えボタンの操作により、複数個の画面設定情報に基づいて画面を切り替えることができる。

上記発明においては、表示部の表示に関する情報を記憶する記憶部を備え、表示制御部は、表示部の表示領域の分割方法および分割領域に表示する加工情報の種類を変更可能であり、記憶部は、表示部の表示領域の分割方法および加工情報の種類を含む複数個の画面設定情報を記憶し、表示制御部は、加工プログラムのコード指令により、複数個の画面設定情報に基づいて画面を切り替えることができる。

上記発明においては、表示制御部は、分割領域の境界にスプリッタを表示することができる。分割領域は、タッチパネルまたはポインティングデバイスにてスプリッタを移動させることにより大きさが連続的に変更可能であることができる。

本発明によれば、作業者が加工情報を理解しやすい表示形式にて画面に表示する工作機械の制御装置を提供することができる。

工作機械のブロック図である。 工作機械の操作盤の概略正面図である。 表示制御部のブロック図である。 実施の形態における第１の実行情報画面である。 実行情報画面の分割方法を設定する補助画面である。 現在位置画像の表示項目および表示方法を設定する補助画面である。 表示項目の内容を選択する補助画面を表示した現在位置画像である。 第１の実行情報画面の分割領域の大きさを変更する第１工程の説明図である。 第１の実行情報画面の分割領域の大きさを変更する第２工程の説明図である。 実施の形態における第２の実行情報画面である。 実施の形態における第３の実行情報画面である。 現在位置画像の表示形式を設定する制御のフローチャートである。 機械情報画像の表示項目を設定する補助画面を表示した第１の実行情報画面である。 機械情報画像の列幅を調整する補助画面である。 実施の形態における第４の実行情報画面である。 実施の形態における第５の実行情報画面である。

図１から図１６を参照して、実施の形態における工作機械の制御装置について説明する。本実施の形態の工作機械は、加工プログラムに基づいて自動的に工具とワークとを相対的に移動させて加工を行う数値制御式である。

図１に、本実施の形態における工作機械のブロック図を示す。工作機械１は、各送り軸の移動装置の制御を行う制御装置７０を備える。制御装置７０は、例えば、バスを介して互いに接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成されている。

制御装置７０は、入力部７１、読取解釈部７２、補間演算部７３、およびサーボモータ制御部７４を含む。数値制御式の工作機械１にて加工する場合には、加工プログラム７６を予め準備する。加工プログラム７６は、ワークの目標形状に基づいてＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）装置等にて生成することができる。ワークの目標形状は、例えば、ＣＡＤ（Computer Aided Design）装置にて作成することができる。

入力部７１には、加工プログラム７６が入力される。加工プログラム７６には、ワークに対する工具の相対移動の情報が含まれている。加工プログラム７６には、例えば、ＧコードやＭコード等のコード指令により工作機械に対する指令が記載されている。

読取解釈部７２は、入力部７１から加工プログラム７６を読み込む。読取解釈部７２は、移動指令を補間演算部７３に送出する。補間演算部７３は、補間周期毎の位置指令値を演算する。例えば、補間演算部７３は、移動指令に基づいて設定された時間間隔ごとの移動量を算出する。補間演算部７３は、位置指令値をサーボモータ制御部７４に送出する。サーボモータ制御部７４は、位置指令値に基づいてＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸等の各送り軸の移動量を算出し、各軸サーボモータ７５を駆動する。

本実施の形態の制御装置７０は、ワークの加工に関連する加工情報を制御する情報制御部２０と、加工情報等を入力および表示する操作部３０とを含む。情報制御部２０は、今回の加工を行うための加工情報を入力部７１から受理したり入力部７１に送出したりする。例えば、情報制御部２０は、入力部７１に入力された加工プログラム７６を編集して今回の加工の加工プログラムとして入力部７１に送出することができる。操作部３０は、加工情報を表示する表示部２８と、作業者が加工情報を入力したり表示部２８の表示を変更したりするための手入力部２９とを含む。

制御装置７０は、加工情報を記憶する記憶部２６を含む。記憶部２６は、前述のＲＯＭやＲＡＭの他に、通信インターフェイスを介して接続されたメモリーカードやハードディスクなどの記憶装置であっても構わない。

情報制御部２０は、記憶指令部２５および読取部２７を含む。記憶指令部２５は、新たに入力された情報や変更された情報を記憶部２６に記憶させる。読取部２７は、記憶部２６に記憶された情報を読み取る。

情報制御部２０は、表示部２８に表示する画像を制御する表示制御部２２を含む。本実施の形態の制御装置７０は、撮像装置としての各種カメラ３２を含む。情報制御部２０は、画像取得部３３を含む。画像取得部３３は、各種カメラ３２の撮影画像を取得して表示制御部２２に送出する。また、制御装置７０は、工作機械に取り付けられた各種センサ３１を含む。各種センサ３１としては、各軸サーボモータ７５に取り付けられた回転速度を検出するセンサや主軸の負荷を検出するセンサ等を例示することができる。情報制御部２０は、検出値取得部３４を含む。検出値取得部３４は、各種センサ３１の出力を取得して表示制御部２２に送出する。

図２に、工作機械の制御装置に配置されている操作盤の概略正面図を示す。図１および図２を参照して、操作盤４１は、制御装置７０の操作部３０に相当する。操作盤４１は、加工情報の表示および入力を行う表示パネル４５を含む。本実施の形態の表示パネル４５は、画面を接触することにより所望の部分の選択が可能なタッチパネル方式が採用されている。このために、表示パネル４５は、制御装置７０の表示部２８および手入力部２９として機能する。なお、画面の任意の位置を指定する装置としては、この形態に限られず、タッチパネル方式の表示部の代わりに、マウス、ジョイスティックまたはタッチパッド等のポインティングデバイスが採用されていても構わない。

操作盤４１は、キー入力部４２を含む。キー入力部４２には、複数のキースイッチが配置されている。キー入力部４２のキースイッチを押すことにより、所定の数字や文字を入力することができる。また、操作盤４１は、所定の操作の選択を行う操作スイッチ部４４およびオーバライド値の設定を行うオーバライド設定部４３を含む。オーバライド設定部４３は、例えば、主軸の回転速度のオーバライド値や加工の送り速度のオーバライド値等を設定することができる。キー入力部４２、操作スイッチ部４４およびオーバライド設定部４３は、手入力部２９として機能する。

図３に、表示制御部のブロック図を示す。表示制御部２２は、表示部２８に表示する画像を生成する画像生成部２３を含む。画像生成部２３は、作業者の操作を検出し、作業者の操作に基づいて画像を生成する。表示制御部２２は、画像生成部２３にて生成された画像を表示する指令を表示部２８に送出する表示指令部２４を含む。表示部２８は、表示指令部２４の指令に基づいて画像を表示する。

図４に、操作盤の表示パネルに表示される画面のうち第１の実行情報画面を示す。実行情報画面は、加工プログラムを実行している期間中に表示する画面である。実行情報画面には、ワークの加工の状態や工作機械の状態を含む画像が表示される。第１の実行情報画面４７ａの左側には表示内容を選択するタブ４６ａ〜４６ｅが配置されている。タブ４６ｄを選択することにより第１の実行情報画面４７ａが表示されている。実行情報画面４７ａの下側の領域にはボタン領域６１が形成されている。ボタン領域６１には、第１選択画面から第４選択画面まで切替え可能な切替えボタン６２ａ〜６２ｄが配置されている。図４に示す例では、切替えボタン６２ａが選択されて第１選択画面が表示されている。

実行情報画面は、表示部２８の表示領域を分割して複数の分割領域が表示可能に形成されている。実行情報画面では、１つの分割領域に１つの加工情報が表示される。図４に示す例では、分割線としてのスプリッタ６３により実行情報画面４７ａが左右に分割され、更に、分割線としてのスプリッタ６４により実行情報画面４７ａが上下に分割されている。この結果、実行情報画面４７ａには、第１の分割領域４８ａ、第２の分割領域４８ｂ、第３の分割領域４８ｃ、および第４の分割領域４８ｄが形成されている。

それぞれの分割領域４８ａ〜４８ｄには、予め定められた加工情報を表示することができる。図４に示す例では、タッチパネル上で分割領域４８ｃの内部の機械情報画像８３を長く押すことにより、第１の補助画面９１ａが表示される。マウスの場合には、機械情報画像８３を長く押す代わりに右ボタンを押すと、第１の補助画面９１ａが表示される。補助画面９１ａには、分割領域４８ａ〜４８ｄの表示情報を変更するための項目が表示されている。補助画面９１ａにて「画面選択」の項目を選択することにより第２の補助画面９１ｂが表示される。

本実施の形態の実行情報画面４７ａに表示可能な加工情報は、補助画面９１ｂに示されている。補助画面９１ｂにて所望の加工情報を選定することにより、分割領域４８ａ〜４８ｄに所望の加工情報を表示することができる。

第１の分割領域４８ａには、現在の位置情報を含む現在位置画像８１が表示されている。現在の位置情報は、ワークに対する工具の相対位置に関連する座標系の情報である。第２の分割領域４８ｂには、モーダル情報を含むモーダル情報画像８２が表示されている。モーダル情報は、工作機械が実行するコード指令により、所定の状態を保持するモーダルコードに関する情報である。工作機械では、状態が保持されている現在のモーダルコードは、同じグループの他のコード指令により状態を変える指令が実行されるまで維持される。

第３の分割領域４８ｃには、機械情報を含む機械情報画像８３が表示されている。機械情報は、主軸の回転速度などの現在の工作機械の運転状態に関する情報である。第４の分割領域４８ｄには、マクロ変数の情報を含むマクロ変数情報画像８４が表示されている。マクロ変数の情報は、加工プログラムにて用いられているマクロ変数に関する情報である。

実行情報画面に表示可能な加工情報は、これらの他にも加工プログラムを含む。加工プログラムは文字列にて形成された加工プログラム画像にて表示される。

また、実行情報画面に表示可能な加工情報は、加工に関する工程表を含む。工程表は、表形式にて形成された工程表画像にて表示される。加工プログラムには、使用する工具の情報や副プログラムが含まれる。工程表画像では、これらの情報を時系列に並べた工程表を表示する。

また、実行情報画面に表示可能な加工情報は、加工室アニメーションを含む。加工室アニメーションは、加工室アニメーション画像にて表示される。加工室アニメーション画像は、加工室内の状態を所望の画角または距離にて、所望の方向から見たときの模式図である。

また、実行情報画面に表示可能な加工情報は、工作機械の負荷情報を含む。負荷情報は、ワークを加工する期間中に工作機械に加わる負荷の情報である。負荷情報は負荷情報画像にて表示される。負荷は、例えば、サーボモータに供給される電力に基づいて検出することができる。負荷情報画像では、主軸に加わる負荷をグラフや図にて表示することができる。

更に、実行情報画面に表示可能な加工情報は、生産カウンターの情報を含む。生産カウンターの情報は、所望の形状のワークを製造した個数に関する情報である。生産カウンターの情報は、生産個数情報画像にて表示することができる。

実行情報画面に表示する加工情報としては、これらの形態に限られず、ワークの加工に関する任意の情報を表示することができる。例えば、加工情報のうち工具に関連する工具情報およびワークの検査に関連する検査情報を表示しても構わない。

このように、実行情報画面に表示されている分割領域４８ａ〜４８ｄを選定し、選定した分割領域４８ａ〜４８ｄにおいて、任意の加工情報を表示することができる。なお、図４に示す例においては、４個の分割領域４８ａ〜４８ｄに、互いに異なる加工情報を表示しているが、この形態に限られず、同一の加工情報が複数の分割領域に表示されていても構わない。

図５に、表示部の画面の分割方法を選択する補助画面を示す。図４に示す例では、表示部の画面が４個に等分割されているが、この形態に限られず、その他の分割の数および分割する方向を採用することができる。第１の補助画面９１ａにおいて、「表示タイプ」の項目を選択することにより、第２の補助画面９１ｃが表示される。補助画面９１ｃにおいて、第１タイプから第８タイプまでの分割の数および分割する方向の組合わせの中から任意に選択することができる。図４に示す例では、画面を４分割する第１タイプが選定されている。この他に、第２タイプから第５タイプに示すように画面を３分割することができる。また、第６タイプおよび第７タイプに示すように、画面を２分割することができる。そして、第８タイプでは、画面を分割せずに１個の加工情報を画面に表示させることができる。

なお、本実施の形態においては、最大で画面を４分割するように形成されているが、この形態に限られず、画面をさらに多くの分割領域に分割可能に形成されていても構わない。

次に、実行情報画面に表示可能な加工情報のうち、現在の位置情報が表示された現在位置画像について説明する。図４を参照して、第１の分割領域４８ａには、現在位置画像８１が表示されている。加工プログラムにて加工を行う場合に、複数の座標系を用いる場合がある。現在位置画像８１には、複数の座標系および残移動量が表示されている。それぞれの座標系では、ワークの加工期間中に現在の座標値を表示している。残移動量は、各軸の目標位置に対して残存する移動量を示している。残移動量は座標系の座標値に関連する値であり、以下では残移動量も１つの座標系として説明する。

座標系としては、機械座標系の他に、作業者が指定する任意の点を基準点としたときの相対座標系、および所定のワーク座標系の原点を基準点とした絶対座標系を例示することができる。この他にも、操作部の手動パルス発生装置により、それぞれの座標系の値を維持しながらテーブルや工具を移動させた移動量に基づくハンドル割り込みの座標系を例示することができる。また、回転軸を有する工作機械の場合には、傾斜面加工指令等に用いられ、機械座標系を回転移動を含む移動を行った座標系であるフィーチャ座標系を例示することができる。座標系としては、これらの形態に限られず任意の座標系を採用することができる。

図６に、現在位置画像に表示する項目および表示方法を設定する補助画面を示す。現在位置画像８１では、複数の座標系のうち表示する座標系を選択することができる。図４および図６を参照して、第１の分割領域４８ａの内部を長く押して表示した第１の補助画面において「表示設定」の項目を選択することにより第２の補助画面９３が表示される。選択欄９３ｅを押すことにより、現在位置画像８１に表示する座標系を選択することができる。ボタン９３ａ，９３ｂを押すことにより、表示する座標系の順番を変更することができる。

図７に、座標系の表示内容を選択する補助画面を表示した現在位置画像を示す。現在位置画像８１では、表示内容が選択可能な座標系については、表示内容を変更することができる。現在位置画像８１の中の相対座標を長く押すことにより、第１の補助画面９２ａが表示される。補助画面９２ａにおいて、「相対座標プリセット」の項目を選択することにより、第２の補助画面９２ｂが表示される。この補助画面９２ｂでは、相対座標系の基準となる軸を選択することができる。選択した軸に基づいて相対座標系の座標値が表示される。このように、それぞれの座標系について表示内容も変更することができる。

本実施の形態の制御装置では、予め分割領域に表示する加工情報の種類を専用の設定画面で設定しておく必要がなく、実際に使用する画面表示を見ながら第１の補助画面および第２の補助画面を呼び出して、所望の加工情報に切替えることができる。また、表示順序や表示内容も画面を見ながら第１の補助画面および第２の補助画面を呼び出して変更することができる。この構成により、作業者が自分の好みの表示形式に容易に変更することができる。

なお、２つの分割領域に表示されている画像を交換して表示する場合には、補助画面を表示させて加工情報の種類を交換することができる。または、本実施の形態の制御装置では、一方の分割領域の画像を押した状態を維持しながら他方の分割領域に移動させることにより２つの画像の位置を交換することができる。

図８に、分割領域の大きさを変更する前の第１の実行情報画面を示す。実行情報画面４７ａは、それぞれの分割領域４８ａ〜４８ｄの大きさを連続的に変更可能に形成されている。スプリッタ６３の長手方向の中央部分を押した状態を維持しながら、矢印２０１に示すように指を移動することにより、スプリッタ６３ａに示される位置までスプリッタ６３を移動させることができる。スプリッタ６３の移動に伴って、分割領域４８ａ〜４８ｄの大きさが連続的に変化する。マウスの場合にはスプリッタ６３上にカーソルを合わせて、左ボタンを押してドラッグすることにより、分割領域４８ａ〜４８ｄの大きさを連続的に変化させることができる。

図９は、分割領域の大きさを変更した後の第１の実行情報画面である。スプリッタ６３を移動することにより、第１の分割領域４８ａおよび第３の分割領域４８ｃは小さくなっている。これに対して、第２の分割領域４８ｂおよび第４の分割領域４８ｄは大きくなっている。分割領域４８ａ〜４８ｄは、任意の大きさに変更することができる。スプリッタ６４についても同様に、スプリッタ６４の長手方向の中央部分を押した状態を維持しながら縦方向に指を移動することにより、スプリッタ６４を移動して分割領域の大きさを変更することができる。

また、スプリッタ６３のうち第１の分割領域４８ａと第２の分割領域４８ｂとに挟まれる領域の長手方向の中央部を押しながら指を左右に移動する。この操作により、第１の分割領域４８ａと第２の分割領域４８ｂとの大きさの比率のみを変更することができる。更に、スプリッタ６３のうち第３の分割領域４８ｃと第４の分割領域４８ｄとに挟まれる領域の長手方向の中央部を押しながら指を左右に移動すると、第３の分割領域４８ｃと第４の分割領域４８ｄとの大きさの比率のみを変更することができる。この構成により、第１の分割領域４８ａと第２の分割領域４８ｂとの大きさの比率と、第３の分割領域４８ｃと第４の分割領域４８ｄとの大きさの比率とを、互いに異なる比率にすることができる。横方向に延びるスプリッタ６４についても同様に、第１の分割領域４８ａと第３の分割領域４８ｃとの大きさの比率および第２の分割領域４８ｂと第４の分割領域４８ｄとの大きさの比率を変更することができる。

このように、作業者は、分割領域の間に配置されている分割線を任意の位置に移動することができる。そして、分割領域の大きさの比率を連続的に変更することができる。すなわち、作業者の操作に応じて分割領域の大きさを連続的に変更することができる。このために、分割領域の大きさを予め設定する必要がなく、更に、表示部の画面を見ながら所望の大きさに分割領域の大きさを調整することができる。作業者は、簡単な操作で使い勝手の良い分割領域の大きさに変更することができる。

ところで、現在位置画像８１は文字により構成されている。また、現在位置画像８１に含まれる座標系の個数は任意に設定することができる。このために、分割領域を小さくすると、座標系の一部が分割領域からはみ出したり、文字が小さくなって見にくくなったりする場合がある。そこで、本実施の形態の表示制御部は、分割領域の大きさおよび表示する現在位置の情報の種類に応じて連続的に現在位置画像の表示形式を変更する。

図１０に、現在位置画像の表示形式を説明するために、第１の実行情報画面の４つの分割領域に表示する加工情報を現在位置の情報に変更した第２の実行情報画面を示す。第２の実行情報画面４７ｂの全ての分割領域４８ａ〜４８ｄには、現在位置画像８１ａ〜８１ｄが表示されている。第１の分割領域４８ａの現在位置画像８１ａおよび第３の分割領域４８ｃの現在位置画像８１ｃは、４個の座標系を表示する設定になっている。これに対して、第２の分割領域４８ｂの現在位置画像８１ｂおよび第４の分割領域４８ｄの現在位置画像８１ｄは、５個の座標系を表示する設定になっている。現在位置画像８１ｃ，８１ｄは、分割領域４８ｃ，４８ｄの内部に入りきらずに、縦方向に画像を移動するスクロールバー５２ｂが表示され、現在位置画像８１ｃ，８１ｄを移動することで隠れている座標系を見ることができる。スクロールバー５２ｂは、分割領域の側方の端部に表示されている。

本実施の形態の現在位置画像では、作業者が２つの表示方法を選択できるように形成されている。図６を参照して、補助画面９３の下部には、ボタン９３ｃが配置されている。ボタン９３ｃを押すことにより、現在位置画像８１の表示方法を選択することができる。本実施の形態の表示方法は、全体表示を優先する表示方法および文字サイズを優先する表示方法の２つを含む。作業者は、２つの表示方法のいずれかを選択することができる。

図１０を参照して、現在位置画像８１ａ，８１ｂは、全体表示を優先する表示方法にて表示されている。全体表示を優先する表示方法では、複数の全ての座標系の座標値が分割領域４８ａ，４８ｂに表示されるように、文字サイズおよび表示する段数を調整する。全ての座標系の座標値が表示可能な表示形式が複数個ある場合には、文字サイズが最大になる表示形式が採用される。

現在位置画像８１ｃ，８１ｄでは、文字サイズを優先する表示方法にて表示されている。文字サイズを優先する表示方法では、１つの座標系の全ての座標値が分割領域４８ｃ，４８ｄに表示される条件下で文字が大きくなるように調整する。そして、分割領域に画像の全体が入らない場合には、座標系を複数段にする。横方向に画像を移動するスクロールバーを表示せずに、縦方向に画像を移動するスクロールバー５２ｂを表示する。

図２を参照して、操作盤４１のキー入力部４２には、１ページ移動させるページアップキーおよびページダウンキーが配置されている。ここで、表示すべき画像の中の分割領域内に表示されている部分が１ページ分に相当する。これらのボタンを押すことにより、１ページ分の移動量にて画像を上昇させたり下降させたりすることができる。または、縦方向に画像を移動するスクロールバー５２ｂの上下に表示されているボタンを１回押すことにより１ページ分の移動を行うことができる。

そして、１回のページアップキーの押し下げまたは１回のページダウンキーの押し下げにより、全ての座標系の座標値を見ることができるように現在位置画像の大きさを調整する。例えば、現在位置画像が大きすぎて、３回のページダウンキーの操作が必要な場合には画像を縮小する。本実施の形態では、複数の座標系を２段にすることにより、この条件を満たす画像を生成している。これらの条件の中で、現在位置画像を生成可能な表示形式が複数ある場合には、文字サイズが最も大きくなる表示形式を選択する。

第３の分割領域４８ｃにおいては、絶対座標系の全ての座標値が表示されるように現在位置画像８１ｃを拡大して表示している。機械座標系の全ての座標値は、分割領域４８ｃに表示されるが、相対座標系および絶対座標系は表示されていない。このために、座標系の表示を２段に変更している。そして、スクロールバー５２ｂを表示している。１回のページダウンキーの押し下げにより、相対座標系の座標値および絶対座標系の座標値を表示することができる。

第４の分割領域４８ｄについては、座標系が５個表示されるが、絶対座標系の全ての座標値が表示されるように現在位置画像８１ｄを拡大すると座標系は３段になる。この場合には、１回のページダウンキーの操作で全ての座標系を見ることができなくなる。そこで、現在位置画像８１ｄでは、座標系を２段にし、分割領域４８ｄに１段目の全ての座標系の座標値が表示されるように縮小している。すなわち、現在位置画像８１ｄの文字サイズは、現在位置画像８１ｃの文字サイズよりも小さくしている。

なお、座標系を２段にする場合には、１段目の座標系の個数と２段目の座標系の個数とが近くなるように制御することが好ましい。この制御により、文字サイズを大きくすることができる。例えば、第４の分割領域４８ｄについては、５種類の座標系が設定された現在位置画像が表示されている。１段目の座標系の個数を４個にするよりも３個にした方が１段目の座標系の表示幅が小さくなり、文字サイズを大きくすることができる。この結果、作業者は座標値を確認し易くなる。

図１１に、本実施の形態の第３の実行情報画面を示す。第３の実行情報画面４７ｃでは、分割領域が形成されずに、表示部の画面に現在位置画像８１ｅが表示されている。現在位置画像８１ｅでは、６個の座標系が表示されている。また、全体表示を優先する表示方法が選択されている。全体表示を優先する場合には、表示する座標系の数が多くなると、文字サイズが小さくなって確認しにくくなる場合がある。そこで、１段で座標系を表示した場合よりも複数段で座標系を表示した方が文字サイズが大きくなる場合には、複数段で座標系を表示している。例えば、現在位置画像８１ｅでは、複数の座標系が２段にて表示されている。複数の座標系を１段にて表示するよりも文字サイズが大きくなり、座標値を確認しやすくなる。

なお、全体表示を優先する表示方法または文字サイズを優先する表示方法のいずれを選択した場合にも、分割領域が小さく設定されて文字サイズが予め設定された下限値よりも小さくなる場合には、文字サイズを下限値に設定し、表示する情報を削減するように制御しても構わない。

このように、本実施の形態の制御装置は、実行情報画面において、分割領域に現在の位置情報を表示した場合に、分割領域の拡大または縮小の操作に応じて、作業者が見やすいように表示形式を変更することができる。表示形式の変更としては、座標系を表示する段数を調整し、更に、現在位置画像の拡大または縮小、すなわち文字サイズの調整を行うことができる。この制御により、作業者が見やすい画像が表示され、作業者は、現在の座標値を容易に確認することができる。

特に、ワークを加工している期間中には、座標系の座標値が変化する。このため、少ない画面の操作で座標系の全ての座標値を確認できることが好ましい。全体表示を優先する表示方法では、全ての座標系の座標値を一度に表示することができるために、画面の操作を行わずに、作業者は座標値を確認することができる。

文字サイズを優先した表示方法では、文字サイズが大きくなるように制御されるために、作業者が操作盤から離れて作業をする場合、例えば、加工室を覗き込みながら、ポータブル式の手動パルス発生器で送り軸を移動させる操作をするときに離れた位置にある文字が小さくて画像が確認しにくくなることを回避できる。

図１２に、現在位置画像を生成する制御のフローチャートを示す。図３を参照して、本実施の形態では、表示制御部２２の画像生成部２３が分割領域の大きさや文字サイズを判別して現在位置画像を生成する。

ステップ１０１において、現在位置画像を表示している分割領域の大きさが変更されたか否かを判別する。本実施の形態においては、スプリッタ６３，６４の移動により分割領域の大きさが変更されたか否かを判別する。

ステップ１０１において、分割領域の大きさが変更されていない場合には、この制御を終了し、現在の表示形式が維持される。なお、分割領域に表示する画面が変更されて最初に現在位置画像を表示する場合には、ステップ１０１を省略してステップ１０２から制御を開始することができる。ステップ１０１において、現在位置画像を表示する分割領域の大きさが変更された場合にはステップ１０２に移動する。

ステップ１０２においては、予め設定された表示方法の判別を行う。ステップ１０２において、文字サイズを優先する表示方法が選択されていない場合には、ステップ１０３に移行する。この場合には、全体表示を優先する表示方法が選択されている。

ステップ１０３においては、全ての座標系を分割領域に１段で表示したときの最大の文字サイズを算出する。ステップ１０４においては、全ての座標系を分割領域に２段で表示したときの最大の文字サイズを算出する。

ステップ１０５においては、全ての座標系を１段で表示したときの文字サイズと２段で表示したときの文字サイズとを比較する。この制御では、文字サイズの大きくなる段数が選択される。ステップ１０５において、全ての座標系を１段で表示したときの文字サイズが２段で表示したときの文字サイズ以上である場合には、ステップ１０６に移行する。

ステップ１０６においては、全ての座標系を１段にて表示するように設定する。ステップ１０７においては、一段で全ての座標系が表示される最大の文字サイズを設定する。そして、ステップ１１７に移行する。

ステップ１０５において、全ての座標系を２段で表示したときの文字サイズが１段で表示したときの文字サイズよりも大きい場合には、ステップ１０８に移行する。そして、ステップ１０８においては、全ての座標系を２段にて表示するように設定する。ステップ１０９においては、全ての座標系が２段で表示される最大の文字サイズを設定する。

一方で、ステップ１０２において、文字サイズを優先する表示方法が選択されている場合には、ステップ１１０に移行する。ステップ１１０においては、全ての座標系を１段にて表示するように設定する。ステップ１１１においては、１つの座標系の全ての座標値が分割領域に表示される最大の文字サイズに設定する。

次に、ステップ１１２においては、分割領域の横幅が全ての座標系を表示する時の表示幅よりも小さいか否かを判別する。分割領域の横幅が全ての座標系を表示する時の表示幅以上である場合には、全ての座標系を一段にて表示することができる。この場合には、ステップ１１７に移行する。

ステップ１１２において、分割領域の横幅が全ての座標系を表示する時の表示幅よりも小さい場合にはステップ１１３に移行する。この場合には、１段にて全ての座標系を表示すると一部が分割領域からはみ出すことになる。ステップ１１３においては、全ての座標系の表示を２段に設定する。ステップ１１４においては、上下方向に移動するスクロールバーを表示するように設定する。

次に、ステップ１１５においては、分割領域の横幅が１段目の座標系の表示幅よりも小さいか否かを判別する。すなわち、分割領域に１段目に配置された全ての座標系の座標値が表示されるか否かを判別する。ステップ１１５において、分割領域の横幅が１段目の座標系の表示幅以上である場合には、ステップ１１７に移行する。

ステップ１１５において、分割領域の横幅が１段目の座標系の表示幅よりも小さい場合には、ステップ１１６に移行する。ステップ１１６においては、１段目の全ての座標系が表示される文字サイズに画像を縮小する。この制御により、分割領域に１段目の座標系の全てが表示され、また、ページダウンボタンを１回押すことにより、全ての座標系の座標値を分割領域に表示することができる。

ステップ１１７においては、設定された文字サイズおよび段数に基づいて現在位置画像を生成する。表示制御部２２の画像生成部２３にて生成された現在位置画像は、表示指令部２４により表示部２８に送出され、表示部２８は、送信された現在位置画像を表示する。

図１２に示す現在位置画像を生成する制御は、予め定められた時間間隔毎に繰り返すことができる。なお、分割領域を生成せずに、表示部の表示領域全体に１つの現在位置画像を表示する場合（図１１参照）にもステップ１０２〜１２９と同様の制御を行うことができる。

次に、実行情報画面に表示可能な現在位置の情報以外の加工情報について例示する。図１３に、機械情報画像の表示項目を設定する補助画面を表示した第１の実行情報画面を示す。

分割領域４８ａ〜４８ｄに表示する加工情報の中には、表形式の画像にて表示する情報が含まれる。例えば、第３の分割領域４８ｃには、機械情報画像８３が表形式にて表示されている。このような表形式にて表示される加工情報の画像についても、分割領域４８ｃの内部を長く押して第１の補助画面を開いて、更に第１の補助画面から「表示設定」の項目を選択することにより第２の補助画面９４を表示することができる。そして補助画面９４にて、表示する項目や表示する順序を設定することができる。

図１４に、表形式にて表示する加工情報の表の列幅を調整する補助画面を示す。分割領域４８ｃの内部を長く押して第１の補助画面を開いて、更に第１の補助画面から所定の項目を選択することにより第２の補助画面９５を表示することができる。補助画面９５では、ボタン９５ａ，９５ｂを押すことにより、列幅を変更するセルを選択することができる。そして、ボタン９５ｃ，９５ｄを押すことにより列幅を調整することができる。または、ボタン９５ｅを押すことにより、全てのセルについて文字列がセルに表示されるように列幅を自動調整することができる。このように、表形式の画像では列幅を調整することができる。

表形式の画像にて表示する加工情報としては、機械情報画像８３の他に、図１３の第４の分割領域４８ｄに表示されているマクロ変数情報画像８４を例示することができる。また、生産個数情報画像およびモーダル情報画像を例示することができる。

本実施の形態では、表形式の画像では、文字サイズやグリットの高さは、初期設定画面で変更することができる。初期設定画面で、文字の大きさやグリットの高さを設定した場合には、初期の設定値が維持される。分割領域の大きさが変更され、表形式の画像の横幅または高さが分割領域よりも大きくなった場合にも文字の大きさおよびグリッドの高さは維持される。そして、画像の横幅が分割領域の横幅よりも大きくなった場合には、横方向に画像を移動させるスクロールバー５２ａを表示する。スクロールバー５２ａは、分割領域の下部に表示される。画像の高さが分割領域の高さよりも大きくなった場合には、縦方向に画像を移動させるスクロールバー５２ｂを表示する。スクロールバー５２ａ，５２ｂを移動することにより画像の全体を確認することができる。

図１５に、本実施の形態における第４の実行情報画面を示す。第４の実行情報画面４７ｄにおいては、ボタン領域６１のうち切替えボタン６２ｂが選択されて第２選択画面が表示されている。第４の実行情報画面４７ｄでは、表示部の表示領域が２つに分割されている。第１の分割領域５０ａおよび第２の分割領域５０ｂには、モーダル情報が含まれるモーダル情報画像８２ａ，８２ｂが表示されている。モーダル情報画像８２ａには、モーダル情報が表形式により表示されている。一方で、モーダル情報画像８２ｂには、同一のモーダル情報が文字列による画像にて表示されている。

このように、１つの加工情報を表示する場合に、複数の表示方法にて表示することができる。表示方法を変更する場合には、例えば分割領域５０ｂの内部のモーダル情報画像８２ｂを長く押すことにより、第１の補助画面９６を表示させることができる。補助画面９６に表示されている「表示設定」の項目を押すことにより、文字列の表示方法と表形式の表示方法とを切り替えることができる。

本実施の形態では、モーダル情報画像８２ｂの様な文字列による表示方法では、分割領域５０ｂの大きさが変更されても、文字サイズは変化させずに一定に維持される。モーダル情報画像８２ｂは、分割領域５０ｂの横幅に合わせて文字列が表示される。そして、モーダル情報画像８２ｂの高さよりも分割領域５０ｂの高さが小さい場合には、縦方向のスクロールバーを表示する。文字列の画像にて表示する加工情報としては、モーダル情報画像の他に加工プログラムの画像を例示することができる。

図１６に、本実施の形態における第５の実行情報画面を示す。第５の実行情報画面４７ｅにおいては、ボタン領域６１のうち切替えボタン６２ｃが選択されて第３選択画面が表示されている。第５の実行情報画面４７ｅにおいては、４個の分割領域４８ａ〜４８ｄは、互いに大きさが異なるようにスプリッタ６３，６４ａ，６４ｂの位置が調整されている。

第１の分割領域４８ａには、機械情報画像８３が表示されている。第３の分割領域４８ｃには、表形式にて生産個数情報画像８６が表示されている。第２の分割領域４８ｂには、加工室アニメーション画像８５が表示されている。加工室アニメーション画像８５は、加工室の内部を所望の点から見たときの模式図である。

加工室アニメーション画像のように、加工情報としては撮影画像や図を含む情報を表示することができる。撮影画像や図を含む加工情報としては、例えば、加工室内のカメラの映像や写真、または加工室内のアニメーションが相当する。例えば、図１を参照して、各種カメラ３２にて撮影した映像を分割領域に表示することができる。各種カメラ３２としては、ワークの加工に関する部分を撮影する任意のカメラを採用することができる。例えば、各種カメラ３２としては、加工室内に取り付けられたカメラの他に、ワーク交換装置または工具交換装置に取り付けられたカメラを採用することができる。分割領域に表示する画像としては、静止画または動画のいずれであっても構わない。

図１６を参照して、撮影画像や図を含む情報を表示した画像では、分割領域４８ｂの大きさが変化した場合には、分割領域４８ｂの大きさに対応して拡大または縮小することができる。この時に画像の縦の長さと横の長さの比率は変化させずに維持することができる。

第４の分割領域４８ｄには、負荷情報画像８７が表示されている。加工情報としては、グラフを含む情報を表示することができる。負荷情報画像８７では、主軸に加わる負荷のグラフが主な画像として表示されている。

グラフが主な画面では、分割領域４８ｄの大きさが変化しても文字サイズは維持される。グラフは、分割領域の大きさが変更した場合に、縦方向の長さまたは横方向の長さを変更することができる。本実施の形態の負荷情報画像８７では、分割領域４８ｄの横幅に応じて、負荷情報画像８７も横方向に拡大したり縮小したりする。ところが、分割領域４８ｄの高さが変化しても、負荷情報画像８７は縦方向に変化せずに維持される。そして、負荷情報画像８７の高さが分割領域４８ｄの高さよりも大きい場合には、縦方向のスクロールバー５２ｂが表示される。

このように、本実施の形態の工作機械の制御装置においては、複数の分割領域に加工情報が表示可能である。作業者の操作に応じて分割領域の大きさを連続的に変更可能である。そして、分割領域の大きさおよび表示する加工情報に応じて連続的に加工情報の表示形式を変更することができる。このために、作業者は、加工情報を容易にかつ正確に確認することができる。

ところで、図４の第１の実行情報画面４７ａでは、ボタン領域６１の切替えボタン６２ａが選択されて第１選択画面が表示されている。図１５の第４の実行情報画面４７ｄでは、切替えボタン６２ｂが選択されて第２選択画面が表示されている。図１６の第５の実行情報画面４７ｅでは、切替えボタン６２ｃが選択されて第３選択画面が表示されている。本実施の形態の制御装置は、切替えボタン６２ａ〜６２ｄを選択することにより、第１選択画面から第４選択画面を切り替えることができる。それぞれの選択画面に、表示部の表示領域の分割方法、加工情報の種類、および加工情報の表示方法等を個別に設定した実行情報画面を表示することができる。

これらの選択画面の表示領域の分割方法、加工情報の種類、および加工情報の表示方法等は、画面設定情報として記憶部２６に記憶させておくことができる。記憶部２６は、それぞれの選択画面ごとに複数個の画面設定情報を記憶することができる。表示制御部２２は、作業者の切替えボタン６２ａ〜６２ｄの操作により、記憶された画面設定情報に基づいて選択画面を切替えることができる。

作業者は、加工工程の進捗に応じて切り替える複数の選択画面を予め設定しておくことができる。例えば、加工を開始する直前には、加工プログラム、座標系、および工作機械の状態を確認するために、これらの画像を第１選択画面に設定することができる。第２選択画面および第３選択画面には、加工中の情報として、モーダル情報、現在位置の情報、負荷情報等の画像を設定することができる。そして第４選択画面には、生産個数情報等の全体工程を確認する画面を設定することができる。

作業者は、加工の進捗に応じて、第１選択画面から第４選択画面を切り替えることにより所望の実行情報画面を表示することができる。加工工程ごとに分割領域の大きさや分割領域に表示する加工情報を変更する必要がなく、容易に所望の加工情報を所望の表示形式にて表示することができる。

または、選択画面には、ワークの加工の種類ごとに所望の加工情報を表示するように設定しても構わない。または、制御装置は、作業者ごとに画面設定情報を記憶することができる。例えば、第１の作業者および第２の作業者は、所望の画面設定情報を記憶部に記憶させておくことができる。そして、工作機械を使用する時に、作業者番号等を入力することにより、記憶部に記憶した実行情報画面を表示させることができる。

さらに、制御装置は、加工プログラムのコード指令により選択画面を切り替えるように形成することができる。例えば、第１選択画面から第２選択画面を切り替えるＭコードを予め定めておいて、このコード指令を加工プログラムに記載する。そして、加工プログラムに基づいて加工が進み、制御装置が選択画面を切り替えるコード指令を検出すると、自動的に画面を切り替えることができる。

本実施の形態では、表示部に表示する画面のうち実行情報画面を例示して説明したが、この形態に限られず、任意の画面において分割領域を生成し、上述と同様の制御を実施することができる。

例えば、図４を参照して、プログラム編集のタブ４６ａを選択することにより、プログラム編集画面を表示することができる。プログラム編集画面は、加工プログラムを作成、表示および編集するための画面である。工具情報のタブ４６ｂを選択することにより、工具情報画面を表示することができる。工具情報画面は、工具情報を入力、表示および編集するための画面である。座標情報のタブ４６ｃを選択することにより座標情報画面が表示される。座標情報画面は、座標情報を表示および編集するための画面である。検査記録のタブ４６ｅを選択することにより、検査記録画面を表示することができる。検査記録画面は、工作機械において実施した検査に関する情報を入力、表示または編集する画面である。

これらの画面にも座標系の座標値を表示する画像、表形式の画像、グラフが主な画像、文字列による画像等を表示して本実施の形態と同様の表示の制御を実施することができる。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、請求の範囲に示される形態の変更が含まれている。

１ 工作機械
２２ 表示制御部
２３ 画像生成部
２６ 記憶部
２８ 表示部
２９ 手入力部
３１ 各種センサ
３２ 各種カメラ
４２ キー入力部
４３ オーバライド設定部
４４ 操作スイッチ部
４５ 表示パネル
４７ａ〜４７ｅ 実行情報画面
４８ａ〜４８ｄ，５０ａ，５０ｂ 分割領域
５２ａ，５２ｂ スクロールバー
６２ａ〜６２ｄ 切替えボタン
６３，６４，６４ａ，６４ｂ スプリッタ
７０ 制御装置
７６ 加工プログラム
８１，８１ａ〜８１ｅ 現在位置画像

Claims (4)

1. 工具とワークとを相対的に移動させてワークを加工する工作機械の制御装置であって、
   ワークの加工に関連する加工情報を表示する表示部と、
   表示部に表示する画像を生成する表示制御部とを備え、
   表示制御部は、表示部の表示領域を分割して複数の分割領域を生成し、分割領域に前記加工情報を表示させるように形成されており、
   分割領域は、作業者の操作に応じて大きさが変更可能であり、
   表示制御部は、分割領域の大きさおよび表示する前記加工情報に応じて前記加工情報の表示形式を変更し、
   分割領域に表示する前記加工情報は、送り軸の現在の位置情報を含み、
   現在の位置情報は、機械座標系の座標値、絶対座標系の座標値、相対座標系の座標値、および残移動量のうち少なくとも一つを有し、
   表示制御部は、現在の位置情報を含む現在位置画像を分割領域に表示する場合に、現在位置画像を表示する分割領域の大きさが変更された時に、文字サイズを１つの座標系の全ての座標値が表示される最大の文字サイズに変更し、分割領域の横幅が全ての座標系を表示する幅よりも小さい場合に座標系の表示を１段から２段に変更し、更に、分割領域の横幅が１段目の全ての座標値を表示する幅よりも小さい場合には、分割領域に１段目の全ての座標値が表示されるまで文字サイズを縮小する、工作機械の制御装置。
2. 表示部の表示に関する情報を記憶する記憶部を備え、
   表示制御部は、表示部の表示領域の分割方法および分割領域に表示する前記加工情報の種類を変更可能であり、
   記憶部は、表示部の表示領域の分割方法および前記加工情報の種類を含む複数個の画面設定情報を記憶し、
   表示制御部は、作業者の切替えボタンの操作により、複数個の画面設定情報に基づいて画面を切り替える、請求項１に記載の工作機械の制御装置。
3. 表示部の表示に関する情報を記憶する記憶部を備え、
   表示制御部は、表示部の表示領域の分割方法および分割領域に表示する前記加工情報の種類を変更可能であり、
   記憶部は、表示部の表示領域の分割方法および前記加工情報の種類を含む複数個の画面設定情報を記憶し、
   表示制御部は、加工プログラムのコード指令により、複数個の画面設定情報に基づいて画面を切り替える、請求項１に記載の工作機械の制御装置。
4. 表示制御部は、分割領域の境界にスプリッタを表示し、
   分割領域は、タッチパネルまたはポインティングデバイスにてスプリッタを移動させることにより大きさが連続的に変更可能である、請求項１に記載の工作機械の制御装置。

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