JP6935612B1

JP6935612B1 - 表示制御装置

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Publication number: JP6935612B1
Application number: JP2021503182A
Authority: JP
Inventors: マイケルロジャース; 宗生脇坂; 健太朗宮川
Original assignee: DMG Mori Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2041-01-19
Also published as: EP3985464A1; EP3985464A4; US11061383B1; WO2021161737A1; JPWO2021161737A1; CN115136083A

Abstract

表示制御装置は、複数のモードからユーザにより選択されたモードを設定する設定部と、工作機械の操作画面に、機械操作パネルとキーボードを表示させる表示部を備える。複数のモードには、少なくとも、工作機械を動かしてワークを加工するための加工モードおよびＭＤＩモードが含まれる。表示部は、モードが変更されたとき、変更後のモードに対応づけられる機械操作パネルまたはキーボードを画面表示させる。

Description

本発明は、工作機械を操作するためのユーザインタフェース技術、に関する。

工作機械は、ワークを所望の形状に切削加工する装置や、金属粉末などを積層してワークを作る装置がある。切削加工する工作機械には、回転するワークに切削工具を当てることでワークを加工するターニングセンタと、回転する切削工具をワークに当てることでワークを加工するマシニングセンタ、これらの機能を複合的に備える複合機などがある。

工作機械は、その制御方法に応じて、複数のモードを備えることがある。たとえば、あらかじめ用意された加工プログラムを読み込ませ、ワークを加工するための加工モード、加工プログラムを作成・編集するための編集モード、作業現場で簡単なコマンドやプログラムを組んで実行指示するためのＭＤＩモード（Manual Data Input Mode）などがある。（特許文献１，２参照）。

特開２０１７−１１１５１６号公報特開２０１３−２００７６６号公報

ワークの加工、特に、同一の加工プログラムに基づいて大量のワークを量産加工する場合には、工作機械の稼働率を少しでも高めることが重要である。このような量産加工に用いる工作機械は、機能を絞り込んでいるためコンパクトであり、操作盤の設置面積も小さい。

そのような中で、工作機械の操作性を高めることが求められていた。

本発明のある態様における表示制御装置は、工作機械の操作画面に、機械操作パネルおよびキーボードを表示させる表示部と、工作機械の複数のモードから、ユーザにより選択されたモードを設定する設定部と、を備える。
複数のモードは、少なくとも、工作機械を動かしてワークを加工するための加工モードおよびＭＤＩモードを含む。
表示部は、モードが変更されたとき、変更後のモードに対応づけられる機械操作パネルまたはキーボードを画面表示させる。

本発明の別の態様における表示制御装置は、工作機械の操作画面に機械操作パネルおよびキーボードを表示させる表示部と、工作機械の複数のモードから、ユーザにより選択されたモードを設定する設定部と、を備える。
表示部は、複数のモードのうち第１モードが選択されたとき第１モードに対応する第１情報を操作画面上に表示させ、複数のモードのうち第２モードが選択されたとき第２モードに対応する第２情報を操作画面上に表示させ、第２モードの選択により第２情報を表示中に第１モードの選択により第１情報を表示させるときには、第１モードが所属するグループと第２モードが所属するグループが異なることを条件として、選択変更後の第１モードに対応づけられる機械操作パネルまたはキーボードを操作画面に表示させる。

工作システムのハードウェア構成図である。加工制御装置の機能ブロック図である。パネル設定情報のデータ構造図である。モードが変更されたときの処理過程を示すフローチャートである。編集モードが選択されたときの操作画面の画面図である。メモリモードが選択されたときの操作画面の画面図である。ジョグモードが選択されたときの操作画面の画面図である。ＭＤＩモードが選択されたときの操作画面の画面図である。ジョグモードにおいて位置画面をアクティブにしたときの操作画面の画面図である。ジョグモードにおいて機械操作パネルを下方移動させたときの操作画面の画面図である。ハンドルモードが選択されたときの操作画面の画面図である。ＮＣキーボードと、マシニングセンタにおける第１計算用キーボードの画面図である。ＮＣキーボードと、ターニングセンタにおける第２計算用キーボードの画面図である。

図１は、工作機械２００のハードウェア構成図である。
工作機械２００は、操作盤２０６、表示制御装置１００、数値制御装置２０２および加工装置２０４を含む。数値制御装置２０２は、加工プログラムにしたがって加工装置２０４に制御信号を送信する。加工装置２０４は、数値制御装置２０２からの指示にしたがってワークを加工する。本実施形態における加工装置２０４は２台の刃物台を備え、２つのワークを同時かつ個別に加工できる。また、数値制御装置２０２は、加工装置２０４から切削工具の位置情報を受信する。

操作盤２０６は、ユーザに各種情報を表示するとともにタッチ操作を受け付けるモニタ２１２と、物理的な操作デバイス（以下、「ハードデバイス２１４」とよぶ）を含む。モニタ２１２のタッチパネルによる操作デバイスを「ソフトデバイス」とよぶ。ハードデバイス２１４には、加工装置２０４を緊急停止させるための停止ボタン２１０、加工装置２０４における主軸を手動操作するハンドル２０８などが含まれる。

表示制御装置１００は、操作盤２０６におけるユーザインタフェース機能を実現するシステムである。表示制御装置１００は、モニタ２１２に対する各種操作入力を検出し、モニタ２１２に表示すべき画面情報を生成する。表示制御装置１００は、操作盤２０６の機能の一部として形成されてもよいし、操作盤２０６の外部装置（たとえば、タブレットコンピュータ）の機能として形成されてもよい。

操作盤２０６に限らず、タブレットＰＣあるいはスマートフォンなどの携帯型端末により、図５以降に説明する画面が提供されてもよい。また、操作盤２０６は工作機械２００の一部として形成されてもよいし、工作機械２００から着脱可能かつ運搬可能に構成されてもよい。

図２は、表示制御装置１００の機能ブロック図である。
表示制御装置１００の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種コンピュータプロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

表示制御装置１００は、ユーザインタフェース処理部１１０、設定部１３２およびデータ格納部１１６を含む。
ユーザインタフェース処理部１１０は、ソフトデバイスあるいはハードデバイス２１４を介してユーザからの操作を受け付けるほか、画像表示や音声出力など、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。設定部１３２は、ユーザインタフェース処理部１１０により取得されたデータおよびデータ格納部１１６に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。設定部１３２は、ユーザインタフェース処理部１１０およびデータ格納部１１６のインタフェースとしても機能する。データ格納部１１６は、各種プログラムと設定データを格納する。

ユーザインタフェース処理部１１０は、入力部１１８および出力部１２０を含む。
入力部１１８はユーザからの入力を受け付ける。入力部１１８は、ソフトデバイスを介してユーザからの入力を受け付けるソフト入力部１２２と、ハードデバイスを介してユーザからの入力を受け付けるハード入力部１２４を含む。出力部１２０は、画面に画像等を表示する表示部１２６とブザー等の音声を出力する音声出力部１２８を含む。表示部１２６は、後述するパネル（キーボードおよび機械操作パネル）を画面表示させる。

設定部１３２は、表示制御装置１００を操作するための各種設定を行う。設定部１３２は、モード選択部１３４および画面選択部１３６を含む。モード選択部１３４は、ユーザからの指示にしたがってモードを選択する。画面選択部１３６は、ユーザからの指示にしたがってアクティブ画面を選択する。モードおよびアクティブ画面については後述する。

図３は、パネル設定情報１４０のデータ構造図である。
パネル設定情報１４０は、データ格納部１１６に格納される。パネル設定情報１４０は、モード、グループ、モードの選択時に表示されるパネルの種別とその表示位置（以下、「初期設定パターン」とよぶ）を定義するデータテーブルである。本実施形態における表示制御装置１００は、メモリ、ＤＮＣ（Direct Numerical Control）、ダイレクト、ＭＤＩ、編集（Edit）、ジョグ（Jog）、早送り（FF）、原点復帰（Home）、ハンドルの９種類のモードを備える。本実施形態におけるモードは、数値制御装置２０２が備えるＮＣモードである。各ＮＣモード画面からの入力を受けた数値制御装置２０２は、加工装置２０４内の主軸のモータやテーブルを移動させる制御信号を送る。本実施形態においては９つのモードは、５つのグループＡ〜Ｅのいずれかに分類される。

グループごとのモードの概要は以下の通りである。
＜グループＡ＞
（１）メモリ
データ格納部１１６に格納されている加工プログラムにしたがって、加工装置２０４を制御し、ワークを加工する。
（２）ＤＮＣ
パーソナルコンピュータなどの外部端末に格納されている加工プログラムを、通信回線を介して受信しながら、加工装置２０４を制御し、ワークを加工する。
（３）ダイレクト
対話型プログラミングにより作成される対話データに基づいて加工装置２０４を制御し、ワークを加工する。対話型プログラミングにおいては、あらかじめ用意されたＧＵＩ（Graphical User Interface）における入力操作により、加工装置２０４の切削工具の移動経路等を定義する。

＜グループＢ＞
（４）ＭＤＩ
表示制御装置１００において簡単なプログラムを作成し、このプログラムにしたがって加工装置２０４を制御する。ＭＤＩモードで作成されるプログラムは単純なテストプログラムが想定されている。以下、ＭＤＩモードにより作成されるプログラムのことを特に「ＭＤＩプログラム」とよぶ。

＜グループＣ＞
（５）編集
加工プログラムを編集する。また、加工プログラムを作成したり修正したりする。

＜グループＤ＞
（６）ジョグ
操作画面上に表示される機械操作パネルＸ１（後述）により、加工装置２０４の主軸等を通常速度にて操作する。
（７）早送り
ジョグと同様であるが、ジョグよりも高速度にて加工装置２０４の主軸等を手動操作する。
（８）原点復帰
加工装置２０４の主軸等をホームポジションに戻す。

＜グループＥ＞
（９）ハンドル
操作画面ではなく、ハンドル２０８（ハードデバイス）により、加工装置２０４の主軸等を手動操作する。

本実施形態においては、各モードの使用場面（Use Case）の共通性に基づいて、モードを上記の５つのグループに分類している。グループの数およびモードとグループの対応は表示制御装置１００の設計者またはユーザが任意に設定可能である。

ユーザがモードを変更したとき、表示部１２６はパネル設定情報１４０にしたがって表示すべきパネル種別を決定する。なお、モードを変更した際に、パネルの表示位置をあわせて決定してもよい。パネル設定情報１４０は、モードごとにパネルの種別を対応付けていてもよいし、グループごとにパネルの種別を対応付けていてもよい。本実施形態では、複数のモードを含むことが可能なグループごとにパネルの表示方法を定義している。

たとえば、グループＡに所属する３つのモード（メモリ、ＤＮＣ、ダイレクト）のいずれかが選択されたときには、表示部１２６は機械操作パネルＸ１を画面右（Ｒ）に初期表示させる。機械操作パネルＸ１は、加工装置２０４の機構を手動操作するための入力インタフェースまたは加工プログラムの実行に介入するための入力インタフェースを含むパネルである（図６等に関連して後述）。

グループＢに所属するＭＤＩモードが選択されたときには、表示部１２６はＮＣキーボードＸ２を画面右（Ｒ）に初期表示させる。ＮＣキーボードＸ２は、文字および数字を入力するためのパネルである（図５等に関連して後述）。

グループＥに所属するハンドルモードが選択されたときには、表示部１２６は機械操作パネルＸ１およびＮＣキーボードＸ２のいずれも表示させない。機械操作パネルＸ１およびＮＣキーボードＸ２の実際の表示方法については図５以降に関連して詳述する。

たとえば、編集モード（グループＣ）においては、加工装置２０４を制御するための機械操作パネルＸ１を使用する可能性よりも、加工プログラムを修正するためにＮＣキーボードＸ２を使用する可能性の方が高い。表示部１２６は、ユーザが編集モードを選択したときにはＮＣキーボードＸ２を表示させる。このため、ユーザは、編集モードの選択後にＮＣキーボードＸ２を画面表示させるための追加操作をする必要がない。

同様にして、メモリモード（グループＡ）のときには、加工装置２０４を加工プログラムによって制御するため、加工装置２０４の制御に介入するための入力インタフェースを備える機械操作パネルＸ１の方が、ＮＣキーボードＸ２よりも使用される可能性が高い。表示部１２６は、ユーザがメモリモードを選択したときには、機械操作パネルＸ１を表示させる。このため、ユーザはメモリモードの選択後に機械操作パネルＸ１を画面表示させるための追加操作をする必要がない。

このように、モードごとに、より具体的には、モードが所属するグループごとに使用される可能性の高いパネルをモードの選択後にあらかじめ初期表示させることにより、ユーザの操作回数を減らすことができる。

図４は、モードが変更されたときの処理過程を示すフローチャートである。
モード選択部１３４は、変更前のモードが所属するグループと変更後のモードが所属するグループが別であるかを判定する（Ｓ１０）。別グループであれば（Ｓ１０のＹ）、表示部１２６はパネル設定情報１４０にしたがってパネルの種別および表示位置を変更する（Ｓ１２）。同一であれば（Ｓ１０のＮ）、表示部１２６はパネルの表示を変更しない。

なお、別グループであっても、表示設定が同一であれば、表示部１２６はパネルの種別等を変更する必要はない。パネルには機械操作パネルＸ１とキーボードの２種類がある。また、キーボードには、ＮＣキーボードＸ２（数値制御用のキーボード）とＣＡＬキーボード（計算用のキーボード）の２種類がある。ＣＡＬキーボードについては図１２等に関連して後述する。

図３に示したパネル設定情報１４０においては、グループ変更後、パネルはすべて画面右（Ｒ）に表示されるとして説明した。これに限らず、パネルの表示位置は上下左右のいずれの位置であっても表示させることができる。たとえば、マシニングセンタを制御対象とする場合、下記のように複数の初期表示パターンを用意してもよい。
Ｐ１．表示なし
Ｐ２．機械操作パネルを上側に初期表示
Ｐ３．機械操作パネルを下側に初期表示
Ｐ４．機械操作パネルを左側に初期表示
Ｐ５．機械操作パネルを右側に初期表示
Ｐ６．ＮＣキーボードを上側に初期表示
Ｐ７．ＮＣキーボードを下側に初期表示
Ｐ８．ＮＣキーボードを左側に初期表示
Ｐ９．ＮＣキーボードを右側に初期表示
Ｐ１０．ＣＡＬキーボード（後述）を上側に初期表示
Ｐ１１．ＣＡＬキーボードを下側に初期表示
Ｐ１２．ＣＡＬキーボードを左側に初期表示
Ｐ１３．ＣＡＬキーボードを右側に初期表示
パネル設定情報１４０においては、グループごとに初期表示パターンＰ１〜Ｐ１３のいずれかを対応付けて設定してもよい。

１グループに１以上のモードを対応づけ、グループごとに表示設定を対応づけるのではなく、モードごとに初期表示パターンを対応づけてもよい。

まとめると、表示部１２６は、モードが変更されるとき、変更後のモードまたはそのモードに対応づけられるグループの初期設定パターンにしたがって、適宜、パネルの表示方法を変更する。変更前後においてパネルの表示方法に変化がないときには、表示部１２６はパネルの種別および位置を維持すればよい。
以下、モードのさまざまな切り替えに基づく、操作画面の変化について説明する。

［編集モードからメモリモードへの変更］
図５は、編集モードが選択されたときの操作画面１５０の画面図である。
操作画面１５０は、中央表示領域１６０を中心として、第２選択ボタン領域１５２、状態表示領域１５４、第１ボタン選択領域１５６、メッセージ領域１７０、ソフトキー領域１５８およびパネル選択領域１６６の７つの領域に区画される。

中央表示領域１６０は、更に、第１領域１６２および第２領域１６４に２分割される。第１領域１６２は加工装置２０４の２つの刃物台のうちの一方に対応する情報を表示させ、第２領域１６４は加工装置２０４の２つの刃物台のうちの他方に対応する情報を表示させる。ユーザは操作画面１５０において、加工装置２０４における２つの刃物台における切削工具等の動作状態を同時に確認できる。図５においては、第２領域１６４の上にＮＣキーボードＸ２が重畳表示されている。このため、第２領域１６４の情報の一部はＮＣキーボードＸ２によって隠されている。

上部の状態表示領域１５４は、選択中のモード、切削工具の送り速度、回転速度等の加工装置２０４の各種状態を表示する。下部のメッセージ領域１７０は各種メッセージを表示する。ソフトキー領域１５８は、「一覧表示（LIST）」、「サーチ」など、中央表示領域１６０の表示位置等を設定するための各種ソフトキーを含む。第２選択ボタン領域１５２は、アクティブ画面（後述）を選択するための複数の表示選択ボタン１７２を表示する。第１ボタン選択領域１５６は、モードを選択するための複数のモード選択ボタン１７４を表示する。パネル選択領域１６６は、パネルの種別および位置を選択するための入力領域である。

本実施形態においては、第２選択ボタン領域１５２に表示される画面は「位置（POS）」「プログラム（PROG）」「オフセット（OFFSET）」「対話（CONV）」の４種類であるとして説明する。
（１）位置（POS）
主軸の位置座標を示す。図５に示す第２領域１６４においては位置画面がアクティブ画面となっている。
（２）プログラム（PROG）
加工プログラムの作成・編集・確認のための画面である。図５に示す第１領域１６２においてはプログラム画面がアクティブ画面となっている。
（３）オフセット
加工装置２０４に取り付けられている切削工具のサイズを確認および登録するための画面である。オフセット画面では、切削工具の摩耗度も確認できる。なお、計測工具やカメラ付工具などは、工具登録情報画面で工具情報として登録しておくことができる。
（４）対話
対話型のユーザインタフェースにより、ワークの加工プログラムを簡易に作成するための画面である。

ユーザは、第１領域１６２および第２領域１６４のいずれかをタッチすることで選択し、表示選択ボタン１７２により各領域のアクティブ画面を切り替える。２つの刃物台のモードは共通である。ユーザは、モード選択ボタン１７４によりモードを切り替える。図５においては、編集モードが選択されている。

図５においては、第２領域１６４にＮＣキーボードＸ２が重畳表示されている。ユーザは、パネル選択領域１６６のパネル位置ボタン１７６を選択することにより、ＮＣキーボードＸ２の表示位置を上下左右に変更できる。図５においては右（Ｒ）が選択されている。このため、ＮＣキーボードＸ２は中央表示領域１６０の右側（所定位置）に表示される。

パネル選択領域１６６のパネル種別ボタン１７８により、パネルの種別を変更できる。ＣＰ（Control Panel）ボタンが選択されたときには、表示部１２６はＮＣキーボードＸ２を消去し、機械操作パネルＸ１を表示させる。そのあと、ＫＥＹボタンが選択されたときには、表示部１２６は機械操作パネルＸ１を消去して再びＮＣキーボードＸ２を表示させる。図５においてはＫＥＹボタンおよびＮＣボタンが選択されているため、ＮＣキーボードＸ２が表示されている。なお、ＣＰボタンおよびＫＥＹボタンの双方をオフにしたときには、表示部１２６は中央表示領域１６０にいずれのパネルも表示させない。

ＫＥＹボタンが選択され、ＮＣキーボードＸ２が表示されているときには、ユーザは、更に、サイズ変更ボタン１８０（ＮＣボタンとＴＫボタン）を選択できる。ＮＣボタンが選択されたときには図５に示すように数字および文字を含む比較的大型のＮＣキーボードＸ２が表示される。ＴＫボタンが選択されたときには縮小型のＣＡＬキーボードが表示される。ＣＡＬキーボードについては、図１２、図１３に関連して後に詳述する。

表示部１２６は、中央表示領域１６０からはみ出さないように、中央表示領域１６０の領域内にパネルを表示させる。いいかえれば、パネルは状態表示領域１５４、第２選択ボタン領域１５２、第１ボタン選択領域１５６、パネル選択領域１６６、ソフトキー領域１５８およびメッセージ領域１７０に重ならないように表示される。ユーザがパネル選択領域１６６において右ボタン（Ｒ）を選択したときには、パネルは中央表示領域１６０の右側の所定位置に表示され、上ボタン（Ｕｐ）を選択したときには、パネルは中央表示領域１６０の上側の所定位置に表示される。左ボタン（Ｌ）および下ボタン（Ｄｎ）についても同様である。

図６は、メモリモードが選択されたときの操作画面１５０の画面図である。
上述したように、編集モードはグループＣ、メモリモードはグループＡである（図３参照）。メモリモード（グループＡ）においては、「機械操作パネルＸ１」「右（Ｒ）」が初期設定される。ユーザが編集モードからメモリモードに変更したときには、表示部１２６はＮＣキーボードＸ２の代わりに機械操作パネルＸ１を右位置、すなわち、第２領域１６４に重ねて初期表示させる。機械操作パネルＸ１はＮＣキーボードＸ２よりも大きいので、機械操作パネルＸ１を右位置表示するときには第２領域１６４は機械操作パネルＸ１により完全に遮蔽される。機械操作パネルＸ１を右位置に表示するときにも、機械操作パネルＸ１は中央表示領域１６０内に収まり、機械操作パネルＸ１が第１ボタン選択領域１５６を遮蔽することはない。

なお、編集モードにおいてＮＣキーボードＸ２を表示している状態で、メモリモードに変更したときには、ＮＣキーボードＸ２は消去され、機械操作パネルＸ１が右側の所定位置に初期表示される。また、編集モードにおいて機械操作パネルＸ１を上側に表示している状態で、メモリモードに変更したときには、機械操作パネルＸ１は上側の所定位置から右側の所定位置に表示位置が変更される。すなわち、メモリモードに変更されたときには、以前の表示状態に関わらず、表示部１２６は機械操作パネルＸ１を右側に初期表示させる。

機械操作パネルＸ１は、加工装置２０４の機構を手動制御するためのユーザインタフェースおよび加工プログラムの実行に介入するためのユーザインタフェースを含む。具体的には、加工プログラムを１行ずつ実行させる、クーラントのオン／オフ、加工時に発生する切り屑の排出、主軸停止、ワークなしでの加工プログラムの実行、加工プログラムの実行停止、などを指示するためのボタン群を備える。

メモリモードにおいては、加工プログラムにしたがって加工装置２０４が自動制御される。メモリモードでは加工装置２０４の制御に介入するための機械操作パネルＸ１を使用することが多い。表示部１２６は、メモリモードが選択されたときにはＮＣキーボードＸ２ではなく機械操作パネルＸ１を表示させる。これにより、ユーザがパネルを選択する手間を減らすことができる。

［メモリモードから編集モードへの変更］
メモリモードが選択されているときには、図６に示す操作画面１５０が表示される。このときには、上述したように機械操作パネルＸ１が右に初期表示される。ユーザがメモリモードから編集モードに変更したときには、モード選択部１３４は図５に示すように機械操作パネルＸ１ではなくＮＣキーボードＸ２を右に初期表示させる。

編集モードにおいては、加工プログラムの修正が可能である。編集モードでは機械操作パネルＸ１よりもＮＣキーボードＸ２を使用することが多い。表示部１２６は、編集モードが選択されたときにはＮＣキーボードＸ２を初期表示させる。このような制御方法により、ユーザがパネルを選択する手数を減らすことができる。

［ジョグモードからＭＤＩモードへの変更］
図７は、ジョグモードが選択されたときの操作画面１５０の画面図である。
ジョグモード（グループＤ）が選択されたときには、表示部１２６は機械操作パネルＸ１を右に初期表示させる（図３参照）。ジョグモードでは、機械操作パネルＸ１により、加工装置２０４の主軸を手動で動かす。したがって、ジョグモードにおいては、ＮＣキーボードＸ２を表示するよりも機械操作パネルＸ１を表示する方が適切であると考えられる。

なお、ジョグモードのときに表示される機械操作パネルＸ１に含まれるボタン群とメモリモードのときに表示される機械操作パネルＸ１のボタン群は同一でなくてもよい。図７に示すように、ジョグモードの機械操作パネルＸ１には、主軸をＸ方向およびＺ方向に操作するための主軸移動ボタン１８２が含まれている。このように、モードごとに、機械操作パネルＸ１に含まれるボタン群をあらかじめ定義してもよい。

図８は、ＭＤＩモードが選択されたときの操作画面１５０の画面図である。
ＭＤＩモード（グループＢ）が選択されたときには、モード選択部１３４はＮＣキーボードＸ２を右に初期表示させる（図３参照）。ＭＤＩモードでは、ＭＤＩプログラム（テスト用の簡単な加工プログラム）を作成するため、機械操作パネルＸ１よりもＮＣキーボードＸ２を使用することが多い。このため、表示部１２６は、ＭＤＩモードが選択されたときには機械操作パネルＸ１を表示させる。

図９は、ジョグモードにおいて位置画面をアクティブにしたときの操作画面１５０の画面図である。
ジョグモードにおいては、図７に関連して説明したように機械操作パネルＸ１が右に初期表示される。図７の操作画面１５０において、第２選択ボタン領域１５２からＰＯＳボタン（位置）を選択したときには、画面選択部１３６は位置画面をアクティブにする。図９においては、第１の刃物台に対応する第１領域１６２において位置画面がアクティブとなっているため、第１領域１６２には第１の刃物台における主軸の位置座標が表示されている。このように、モードとは独立して、ユーザは表示選択ボタン１７２によりアクティブ画面を切り替えることができる。

図１０は、ジョグモードにおいて機械操作パネルＸ１を下方移動させたときの操作画面１５０の画面図である。
図９において、ユーザがパネル位置ボタン１７６の下ボタン（Ｄｎ）を選択したとする。このとき、表示部１２６は機械操作パネルＸ１を中央表示領域１６０の下部に表示させる。機械操作パネルＸ１は、あらかじめ左側または右側に表示されるときの縦長レイアウトと、上側または下側に表示されるときの横長レイアウトの２種類のレイアウトを定義されている。下ボタン（Ｄｎ）が選択されたときには、表示部１２６は横長レイアウトの機械操作パネルＸ１を中央表示領域１６０の下部に表示させる。機械操作パネルＸ１を下部表示させることで、ユーザは第１領域１６２および第２領域１６４の双方の情報を確認しやすくなる。図１０に示す操作画面１５０においては２つの刃物台それぞれにおける主軸の位置座標を確認しつつ、機械操作パネルＸ１を操作できる。

なお、機械操作パネルＸ１が下部表示されているときには、機械操作パネルＸ１はメッセージ領域１７０、ソフトキー領域１５８を遮蔽することはない。上部表示されているときには、機械操作パネルＸ１は状態表示領域１５４を遮蔽することはない。機械操作パネルＸ１が左方表示されているときには、機械操作パネルＸ１は第２選択ボタン領域１５２を遮蔽することはない。ＮＣキーボードＸ２についても同様である。

機械操作パネルＸ１だけでなく、ＮＣキーボードＸ２についても上側または下側に表示するための横長レイアウトと左側または右側に表示するための縦長レイアウトがあらかじめ定義される。ユーザは、ＮＣキーボードＸ２の表示時においても、パネル位置ボタン１７６によりＮＣキーボードＸ２の表示位置を変更できる。

図１１は、ハンドルモードが選択されたときの操作画面１５０の画面図である。
ハンドルモード（グループＥ）が選択されたとき、表示部１２６は機械操作パネルＸ１およびＮＣキーボードＸ２のいずれも初期表示させない（図３参照）。ハンドルモードにおいては、ユーザは主軸の位置座標を確認しながらハンドル２０８を操作することが想定される。ユーザは、ハンドル２０８操作をしつつ、ソフトデバイスの一種であるパネルを操作する可能性は低い。むしろ、パネルを非表示とすることで、主軸の位置座標の視認性を高める方がユーザにとっての利便性が高いと考えられる。このような想定のもと、ハンドルモードが選択されたときにはパネルを初期表示させないことにより、作業性を高めている。

図１２は、ＮＣキーボードＸ２およびマシニングセンタにおける第１計算用キーボードＸ２Ａの画面図である。
通常サイズのＮＣキーボードＸ２の表示中に、ユーザがＴＫボタンを選択したとき、表示部１２６はＮＣキーボードＸ２の代わりにＣＡＬキーボードを表示させる。ＣＡＬキーボードは、更に、第１計算用キーボードＸ２Ａ（図１２参照）と第２計算用キーボードＸ２Ｂ（図１３参照）の２種類がある。

上述したように、パネルは、機械操作パネルＸ１およびキーボードの２種類がある。キーボードは、ＮＣキーボードＸ２およびＣＡＬキーボードの２種類がある。更に、ＣＡＬキーボードは、第１計算用キーボードＸ２Ａおよび第２計算用キーボードＸ２Ｂの２種類がある。

操作対象となる加工装置２０４がマシニングセンタであるときに、ＣＡＬキーボードが表示対象として選択されたときには、表示部１２６は図１２に示す第１計算用キーボードＸ２Ａを表示させる。第１計算用キーボードＸ２ＡはＮＣキーボードＸ２よりも小さいため、通常サイズのＮＣキーボードＸ２を表示しているときよりも中央表示領域１６０が提供する情報を確認しやすくなる。

第１計算用キーボードＸ２Ａにおいてはキーのボタンサイズを縮小することなく、一部の文字キー（例：「Ｄ」キー）が削除されている。第１計算用キーボードＸ２Ａにおける削除対象のキーとしては、マシニングセンタを使用するときの経験則に基づいて、使用頻度が低いキーを選ぶことが望ましい。使用頻度の低いキーを削除することにより、第１計算用キーボードＸ２Ａの操作性の低下を抑制しつつ、中央表示領域１６０の情報視認性をＮＣキーボードＸ２の表示時に比べて向上させることができる。キーのボタンサイズは縮小されないため、操作画面１５０が小さいときでも、第１計算用キーボードＸ２Ａの入力容易性を維持しやすい。

一方、第１計算用キーボードＸ２Ａから削除されているキー（例：「Ｄ」キー）を使いたいときには、ユーザはＮＣボタンにより第１計算用キーボードＸ２ＡをＮＣキーボードＸ２に表示変更すればよい。

図１３は、ＮＣキーボードＸ２およびターニングセンタにおける第２計算用キーボードＸ２Ｂの画面図である。
工作機械１０４がターニングセンタの場合には、ＣＡＬキーボードを表示させるときには、第１計算用キーボードＸ２Ａ（図１２）ではなく第２計算用キーボードＸ２Ｂ（図１３）が表示される。第１計算用キーボードＸ２Ａ（マシニングセンタ用）と第２計算用キーボードＸ２Ｂ（ターニングセンタ用）は、キーの一部は共通し、一部は相違する。ターニングセンタおよびマシニングセンタのいずれにおいても使用頻度が高いキー（例：「Ｇ」キー、数字キーなど）は第１計算用キーボードＸ２Ａおよび第２計算用キーボードＸ２Ｂのいずれにも登録されている。ターニングセンタおよびマシニングセンタのいずれにおいても使用頻度が低いキー（例：「Ｄ」キー）は第１計算用キーボードＸ２Ａおよび第２計算用キーボードＸ２Ｂのいずれからも削除されている。

第２計算用キーボードＸ２Ｂ（ターニングセンタ用）では「Ｕ」キーが登録されているが、第１計算用キーボードＸ２Ａ（マシニングセンタ用）では「Ｕ」キーは削除されている。これはターニングセンタでは「Ｕ」キーは使用頻度が高く、マシニングセンタでは使用頻度が低いためである。このように、工作機械１０４の種別に合わせて第１計算用キーボードＸ２Ａ、第２計算用キーボードＸ２Ｂそれぞれにおいて登録すべきキーおよび削除すべきキーを異ならせている。

更に、第１計算用キーボードＸ２Ａでは「Ｘ」「Ｙ」「Ｚ」の順にキーが配列されているが、第２計算用キーボードＸ２Ｂでは「Ｘ」「Ｚ」「Ｙ」の順にキーが配列されている。これは、マシニングセンタ（第１計算用キーボードＸ２Ａ）では、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の順に入力する機会が多く、ターニングセンタ（第２計算用キーボードＸ２Ｂ）では、Ｘ座標、Ｚ座標、Ｙ座標の順に入力する機会が多いためである。このように、工作機械１０４の種別に応じて、キーのレイアウトも変更されている。

以上、実施形態に基づいて工作機械２００、特に、表示制御装置１００について説明した。
本実施形態によれば、表示制御装置１００が複数のモードを備える場合において、ユーザがモードを選択するごとに使用頻度の高いパネルをあらかじめ初期表示させることができる。このため、モードの変更後において、パネル選択という追加操作の発生頻度を抑制できる。特に、同一ワークの大量生産を想定した場合、ユーザが操作盤２０６を操作する時間をいかに減らすか、操作画面１５０における操作回数をいかに減らすかが生産性および売り上げに大きく影響する。パネルに関する操作頻度の減少は生産性・作業性の向上に直結しやすい。

また、表示対象となるパネルの種別だけでなく、パネルの位置を変更可能とすることにより、操作画面１５０の視認性とパネルの操作性を両立させることができる。更に、操作画面１５０のうち、パネルの表示領域を中央表示領域１６０内に限定することにより、第２選択ボタン領域１５２、第１ボタン選択領域１５６等の操作性と、状態表示領域１５４等の視認性がパネルによって阻害されないように配慮されている。

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

［変形例］
初期表示パターンにおいては、パネルの種別、位置だけでなく、大きさ（面積）、形状（縦横比）、ボタンの種別および色彩などさまざまな表示方法を定義してもよい。

パネル設定情報１４０において、モードあるいはグループごとに初期表示すべきアクティブ画面を定義してもよい。たとえば、ＭＤＩモード（グループＢ）に対しては「プログラム画面」をアクティブ画面として対応づけてもよい。表示部１２６は、ＭＤＩモードが選択されたときには、パネル設定情報１４０にしたがって「プログラム画面」をアクティブ画面として初期設定する。ＭＤＩモードにおいては、簡単な加工プログラムを即席で作成するため、「プログラム画面」がアクティブ画面として選択されることが多い。そこで、ＭＤＩモードが選択されたときには「プログラム画面」をアクティブ画面にすることで、表示選択ボタン１７２の操作回数を抑制できる。

Claims

工作機械の操作画面に、機械操作パネルおよびキーボードを表示させる表示部と、
前記工作機械の数値制御装置が備える複数のモードから、ユーザにより選択されたモードを設定する設定部と、を備え、
前記複数のモードは、少なくとも、前記工作機械を動かしてワークを加工するための加工モードおよびＭＤＩモードと、を含み、
前記複数のモードは、複数のグループに分類され、かつ、グループに対して表示させるべき機械操作パネルまたはキーボードがあらかじめ対応づけられており、
加工モードを含む第１グループに対しては、前記工作機械の機構に所定の制御指示を送信する複数のボタンを含む機械操作パネルが表示対象として対応づけられ、
加工プログラムを作成または修正するモードを含む第２グループに対しては、文字および数字の双方または一方を入力するための複数のキーを含むキーボードが表示対象として対応づけられ、
前記機械操作パネルおよび前記キーボードはいずれも前記操作画面上において移動可能に表示され、
操作画面の一部である第１ボタン選択領域には、前記複数のモードそれぞれに対応する選択ボタンが一覧表示され、
前記表示部は、モードが変更されたとき、変更後のモードが所属するグループに対応づけられる機械操作パネルまたはキーボードを前記第１ボタン選択領域に重ならない位置に表示させ、
表示中の機械操作パネルまたはキーボードに対する移動指示がユーザから受け付けられたとき、前記表示部は、操作画面内のうち前記第１ボタン選択領域と重ならない範囲にて機械操作パネルまたはキーボードの表示位置を前記移動指示にしたがって変更する表示制御装置。
前記操作画面は、工作機械の動作状態を表示する中央表示領域と、前記中央表示領域と隣接する位置に前記第１ボタン選択領域を含む、請求項１に記載の表示制御装置。
前記複数のモードは、更に、前記工作機械の主軸をハンドル操作するためのハンドルモードを含み、
前記表示部は、前記ハンドルモードに設定されたときには、前記ハンドルモードに対応づけられる情報として主軸の位置座標を前記操作画面に表示させ、機械操作パネルおよびキーボードのいずれも非表示に設定する、請求項１または２に記載の表示制御装置。
前記表示部は、モードが変更されたとき、更に、変更後のモードに対応づけられる位置および大きさの双方または一方にしたがって、前記変更後のモードに対応づけられる機械操作パネルまたはキーボードを表示させる、請求項１から３のいずれかに記載の表示制御装置。
前記表示部は、前記工作機械の複数の情報領域からユーザにより指示された情報領域を前記操作画面に表示させ、更に、モードが変更されたときには、変更後のモードに対応づけられる情報領域を前記操作画面に表示させる、請求項１から４のいずれかに記載の表示制御装置。
前記操作画面の一部である第２ボタン選択領域には、前記複数の情報領域それぞれに対応する選択ボタンが一覧表示され、
前記表示部は、モードが変更されたとき、前記第２ボタン選択領域に重ならない位置に機械操作パネルまたはキーボードを表示させる、請求項５に記載の表示制御装置。
機械操作パネルおよびキーボードはいずれも前記中央表示領域よりも表示面積の小さな領域として形成され、
前記表示部は、機械操作パネルまたはキーボードを前記中央表示領域に重畳して表示させ、前記中央表示領域において機械操作パネルまたはキーボードが重畳されていない領域において工作機械の動作状態を示す情報を視認可能に表示する、請求項２に記載の工作機械。