JPH04205003A - 加工セルまたはラインの教育的作業支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、複数の機械と、各機械を制御する制御装置と
、各制御装置に通信回線を介して接続され、各機械の状
態監視を行いつつ各機械を秩序立てて稼働させる監視制
御部とを備えた加工セルまたはラインにおいて、該セル
またはライン上で作業する作業者に対し、音や光など温
かみのある手段を用いて支援することにより、より安全
、より明るく、よりアカ抜けした形で効率的に作業させ
ることができる加工セルまたはラインの教育的作業支援
システムに関する。

（従来の技術） 近年、ＦＭＳやＣＩＭの進展により、各種機械が加工セ
ルまたはライン上で動的に制御されるようになってきた
。

例えば、自動倉庫とプレス機械及び材料搬出入装置等を
備えた板金加工ラインでは、各機械はローカルエリアネ
ットワーク（ＬＡＮ）にて結合され、監視制御室の監視
の下、前記プレス機械にスタート信号を与えるのみて、
被加工板材（ワーク）が自動供給され、製品または半製
品としてのプレス品か自動倉庫を介してまたは介さず自
動的に出荷されるようになっている。

ここに、加工ラインに位置する作業者（オペレータ）は
、各機械が稼働するための条件作り、即ち段取り作業が
課せられており、前記監視制御室と連絡を取りつつ段取
り作業をした上で各機械を監視し、次の段取り作業を行
わねばならないものである。

また、各機械かアラームを発生した場合には、他の機械
に適宜−時停止をかけ、アラーム解除した上で再度スタ
ートをかけてやらねばならない。

即ち、作業者には各機械を始動し、停什をかけ、軽度′
″′７″′−Ｌ　ｌ：対し　Ｔ　ｉ；ｔ　７−ｆｙ−１
解除７き６程１町現象が発生し、特に３にと呼ばれ、危
険、汚い、キツイ作業に対しては作業者が集まらない状
況下にある。各加工業界においても多分に洩れず、上記
の如き最低限の知識を身につけた作業者を確保するのが
困難な状況となっている。

因みに、各加工ラインには、季節労働者や、パート婦人
や、アルバイトの学生、外国人労働者等、一般の労働者
か多く採用されている。

その一方で、近年の加工ラインはＦＭＳを指向している
関係もあり、各機械の制御装置はその操作パネルのスイ
ッチ類の配置がそれぞれ異なるものであり、その操作方
式もまちまちであり、全ての機械に対応可能のよう、前
記の労働者を教育するのは至難の技である。

そこで、本発明は、音や光など温かみの有る手段を用い
て上記労働者の作業を支援することにより、未熟練労働
者でも、加工セルやラインを効率的に稼働させることが
できる教育的作業支援システムを提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するだめの本発明は、複数の機械と、各
機械を制御する制御装置と、各制御装置に通信回線を介
して接続され、各機械の状態監視を行いつつ各機械を秩
序立てて稼働させる監視制御部とを備えた加工セルまた
はラインの作業支援システムにおいて、 無線式電話の親機を前記加工セルまたはラインに対して
固定的に設け、 前記親機と無線交信される子機を、作業者の携帯する携
帯用操作ボックスに対して一体的に設け、前記携帯用操
作ボックスに′は、前記子機を無線電話として操作する
スイッチ類と、ヘッドホンセットと、各機械の作動状態
を報知する報知部と、各機械に対する動作命令スイッチ
と、各制御装置に対しその制御装置の操作方式を作業者
に案内するよう案内指令を与える案内指令スイッチと、
該案内指令スイッチが操作されたとき、当該制御装置の
操作方式を音と光によって案内する案内手段を設けたこ
とを特徴とする。

（作用） 本発明の教育的作業支援システムでは、加工セルやライ
ンで作業する作業者に上記携帯用操作ボックスを与える
ことにより、無線電話を介して他の作業者との会話を可
能にするばかりか、機械の作動状態を作業者に報知し、
適時、適格に制御装置の操作方式を音と光によって案内
する。

したがって、各作業者は、機械から離れた位置にあって
もその機械の作動状態、例えば残り加工時間や加工残り
枚数を知ることができ、安心して他の段取り作業を実行
することができる。また、不明の事項が生したら、無線
電話を介して他の作業者、特に監視制御室の熟練者に問
い合わせることができる。さらに、各機械の制御装置に
対して操作方式が不明の場合には、操作方式を案内すべ
く指令することにより、適宜音と光によって案内を得れ
ば良い。音の案内方式としては、前記へットホンから音
声を流す方式や各制御装置に設けたスピーカから音声出
力する方式がある。また、光の案内方式としては、各制
御装置の操作盤面に設けたランプ類を点滅させる方式や
操作盤面に向けて可視光レーザビームを当てる方式等が
ある。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明を実施するＦＭＳ加エラインの一例を示す第２図
において、該加工ライン１は、多列多段のラック２を有
する自動倉庫３を備えて成り、前記ラック２の後方には
所定のラックに対して後方側から板金素材を搬入する素
材搬入装置４を備えている。また、ラック２の前方には
、各ラックの高さ位置へ位置決め可能の昇降台５を備え
、各ラック位置へ移動可能の材料搬出入装置（トラバー
サ）６が設けられている。したがって素材搬入装置４で
一つのラックに収納された素材は、材料搬出入装置６の
一般的な搬出入動作により、他のラックへ移載可能であ
り、また適宜に収納された素材または製品を適宜昇降台
５上へ取り出し可能である。

一方、前記自動倉庫２の前面側で一定距離を置いたライ
ン上には、ローディング装置７とアンローディング装置
８を備えたタレットパンチプレス機９が配置され、ロー
ディング装置７及びアンローディング装Ｎ８と自動倉庫
３との間には、適宜搬送路１０が設けられ、矢印イ、口
、ハ、二、ホの順で素材が加工されて製品となり、適宜
次の工程または出庫部へ搬送されるようになっている。

上記構成の加工ライン１において、自動倉庫３の素材搬
入装置４の近傍にはインテリジェント化されたストッカ
コントローラ（ＩＳＣ）］］が配置され、タレットパン
チプレス機９の近傍にはタレットパンチプレス機９を制
御するためのＮＣ装置］２か配置され、該ＮＣ装置１２
の近くには、前記ローディング装置７及びアンローディ
ング装置８とそれぞれ接続された各機を制御するコン）
・ローラ］３と、このコントローラ１３と前記ＮＣ装置
１２をまとめてデータ処理するインテリジェント化され
たデータターミナル（ＩＤＴ）１４とが配置されている
。このデータターミナル１４はＮＣ装置１２の上位コン
トローラとなるものである。これらコントローラ１１，
１２．１３．１４はＬＡＮ回線１５で相互に接続され、
このＬＡＮ回線１５には、さらに監視制御室に配置され
たメインコントローラ（ＩＭＣ）１６及び自動プログラ
ミング装Ｗ１７が接続されている。ストッカコントロー
ラ１１に回線１８を介して接続されるターミナル（ＴＨ
）１９．２０は、自動倉庫４についての操作を各所で行
うため、それぞれ離れた位置に適宜配置したものである
。

したがって、本例の加工ライン１では、各コントローラ
１１，１２．１４及びメインコントローラ１６、自動プ
ログラミング装置１７などがＬＡＮ配線１５によって相
互に接続され、メインコントローラ］６で作成されたス
ケジュールプログラムを上位コントローラ］４に搬送す
ることにより、スケジュールされたＮＣプログラムを順
次実行させることかできる。

第３図に示すように、上記タレットパンチプレス９は、
いわゆるブリッジ形のフレームＦ内に、上下に対向配置
される上下タレット２１Ｕ、２１Ｄを備えて成り、この
タレット２１Ｕ、２１Ｄを回転させて加工位置に割り出
した金型をその上方に備えたストライカで打圧すること
により、ワーククランプ装置で把持されテーブル２２上
で位置決めされたワークに適宜プレス加工を行うことが
できる。

ここに、このタレットパンチプレス９では、段取り作業
としてワーククランプ装置のキャリッジ上での位置決め
を行ったり、金型交換作業を行わねばならない。

金型交換作業は、作業票等参照して、前記タレット２１
Ｕ、２１Ｄの所定の金型装置ステーションに所定形状の
金型を予めセットしておくものである。

その後、ＮＣ装置］２のスタートスイッチを操作するこ
とにより、その準備完了状態をＩＭＣ］６て知り、スケ
ジュール運転が実施される。たたし、朝一番の始動時に
は、後述するように起動のための準備手続きが必要であ
る。

上記の如き加工ライン１に対して本例では監視制御室に
Ｉ　Ｍ　Ｃ１，６と自動プログラミング装置］７、及び
構内電話交換機（ＰＢＸ）２３とか配置される。該ＰＢ
Ｘ２３には、第４図（ａ）に示すように、無線電話（コ
ードレスホン）の親機２４とネットワークコントローラ
（ＮＣＵ）２５を介して前記コントローラ群すなわち■
５Ｃ１１、ＩＤＴ１４、ｌＭＣ１６とがスター接続にて
接続される。

第４図（ｂ）に示すように、各コントローラ（１１，１
４，１６ンには、音声合成とＰＢ信号レし−バ（ＰＢＲ
）とから成る音声合成・信号変換ボード２７とマシンの
状態を診断し操作方法をオペレータに案内するためのＣ
ＡＩ部２８（Ｃｏ＋ｎｐｕｔｅｒ−＾１ｄｅｄ　Ｉｎ５
ｔｒｕｃｔｉｏｎ）とか内蔵されている。

さらにＣＡＩ部２８にはオペレータに応じた情報を与え
るだめのＴＣカード２９をセット可能にした。ボート２
７は、プッシュホタン（Ｐ　Ｂ）オシレータを有し、Ｃ
ＡＩ部２８のデジタル情報を音声信号やＰＢ倍信号変換
してＮＣＵ２５へ送出し、逆に着信したＰＢ倍信号パラ
レルのビット信号にしてＣＡＩ部２８へ送出する。

したがって、本例では、ＣＡＩ部２８で選択した情報を
音声合成・信号変換ボード２７て音声化し、音声出力す
ることが可能である。また、ＣＡＩ部２８にはＩＣカー
ド２９をセット可能としているので、作業者に合わせて
、例えば外国人に対してその国の言語にて音声出力可能
となる。

一方、前記親機２４に対しては、該親機２４と対を為し
ていわゆるコードレスホンを形成する子機３０が準備さ
れている。たたし、この子機は、第５図に示す携帯用操
作ボックス（ハンディターミナル）として形成されるも
のである。

第５図に示すハンディターミナル３０は、３２文字×６
行のタッチパネル式のＬＣＤ表示器３１と、非常停止用
スイッチ３２と、機械にスタート及びストップの指令を
勾えるだめのスタート、ストップスイッチ３３．３４と
、電話をオンまたはオフするためのフック・スイッチ３
５．３６を備えている。

前記表示器３１は、各機械の運転状態を示す表示部３］
ａと、各機械の設定モード状態を表示する表示部３１ｂ
と、加工時間、加工枚数、残加工数の加工状態を表示す
る表示部３１．ｃ、３１ｄ。

３１ｅと、モード選択表示部３１ｆから成る。

また、ハンディターミナル３０にはヘッドホン３７が着
脱自在に取付けられている。

図において、ＬＣＤ表示器３１の網かけ部は現在選択さ
れているモードを示す。即ち、タッチパネルにて選択さ
れた機械についてその状態が表示される。

このＬＣＤ表示の情報は、第４図（ａ）に示されるよう
に、ＰＢ倍信号ＤＴＭＦ信号）によって担われてハンデ
ィターミナル３０からＰＢＸ２３を介してＣＡＩ部２８
に至るものと、逆にＣＡＩ部２８で生成され再びＤＴＭ
Ｆ信号に乗ってハンディターミナル３０に至るものとか
ら成る。

第５図の表示において、プレスは手動状態にあり、加工
時間５．５Ｈ，加工枚数１２５６枚の加工に対し、残り
加工３８１枚の状態にあることが示されている。

さらに、第６図に示すように、ハンディターミナル３０
の裏面には、電話キーインのためのテンキー群３８と、
短縮ダイヤル操作用のスイッチ群３９が設けられている
。

短縮ダイヤルは、監視制御室呼出し用のもの（Ｍ）と、
他の作業員呼出し用のもの（Ｂ、Ｃ。

Ｄ）が準備されている。

第７図は、上記ハンディターミナル３ｏの回路構成を示
すブロック図である。

図示のように、コントローラ４ｏには、アンテナ付の送
受信機４１と、電話機回路４２と、前記表示器３１と、
スイッチ３２，３３．３４とが接続されている。電話機
回路４２には、ヘッドホンセット３７と、フックスイッ
チ３５．３６と、テンキー３８及び短縮ダイヤルスイッ
チ３９が接続されている。

コントローラ４０は、タッチパネル３１のスイッチ及び
他のスイッチ３２，３３．３４のスイッチ状態に応して
適宜親機２４と交信し表示内容を変更する。また、テン
キー等３８．３９の信号状態に応して電話をし、受信内
容はヘッドホンセット３７から音声出力する。

上記構成において、第１図に示すようにハンディターミ
ナル３０は作業者４３に携帯され、ヘッドホンセット３
７がセットされる。

そこで作業者４３は、ハンディターミナル３０を携帯し
て作業を行うことができ、これを作業中、次のように利
用することができる。

まず、第５図及び第６図において、ハンディターミナル
３０には、通常の無線電話の子機としての機能が内蔵さ
れているので、監視制御室や他の部署にいる熟練者に対
し電話をかけることができる。ＰＢＸ２３が一般の構内
電話用のものとして構築されている場合には、加工ライ
ン外の者に対しても電話でき、段取り作業、あるいは操
作方式についての不明の事項につき、自由に問い合わせ
ることかできるものである。

次に、ハンディターミナル３０には、タッチパネル式の
表示器３１か設けられるので、各機械を選択した上でそ
の状態を表示させることができる。

例えば、図には「プレス」、即ち前述のタレットパンチ
プレス９が選択され、その動作状態を表示すべく指令が
為されており、これにてプレスの加工状態か示されるも
のである。

また、ハンディターミナル３０には、スタート、ストッ
プ（−時停止）スイッチ３３．３４と、非常停止用のス
イッチ３２が設けられている。

したがって、作業者は、機械を選択した上で適宜のスイ
ッチを操作することにより、操作に応したデジタル信号
をコントローラ４０内で生成し、ＤＴＭＦ信号をＰＢＸ
２３を介してＮＣ装置１２に与え、各機械を始動または
一時停止、あるいは非常停止させることができる。

次に、ハンディターミナルを所持した作業者４３に機械
操作方式について不明の事項か生じたとする。

このとき、作業者は、第５図に示すハンディターミナル
３０のＬＣＤ表示器３１ａを「プレス」にしてさらに３
１ｆの「ＨＥＬＰＪを操作することにより、ＮＣ装置１
２の操作に関する案内・指導を音と光によって受けるこ
とができるようになる。

音の案内とは、作業者に操作方式を音声で案内するもの
である。光による案内は、パネル面のランプ類を明滅さ
せ、またはレーザビームによりパネル面のスイッチ位置
を支持するものである。ただし、音声は、ヘッドホンセ
ット３７から出力しても良いが、操作パネル１２Ｐの左
方上面に設けられたスピーカ４６から出力させることも
できる。

例えば、第８図に示す操作パネル１２Ｐにおいて、起動
手順を考えるとき、第９図に示す手順によることができ
る。

作業者は、まずパネル左方上部の電源オン用のスイッチ
４４をオン操作する（テップ９０１）。

ここまでは案内不要である。

そこで、次の手順が不明であるか否かにより、ステップ
９０２てｒＨＥ　Ｌ　ＰＪキーを操作させ、ステップ９
０３で音と光により案内し、ステップ９０４で実際操作
させる。

本例の起動手順では、まずモード選択で「原点」を選択
し、原点移動キー「＋Ｘ」及び「十Ｙ」を操作し、パネ
ル左下のＬＥＤ表示の「Ｘ軸原点」及び「Ｙ軸原点」の
ランプが点灯してのち、モードを「自動ｊに切換えれば
良いので、これらの手順を実行させるべく、ＣＲＴ画面
４５に順次の手順を表示し、ヘッドホン３７から音声に
より案内すれば良い。光については、操作すべきスイッ
チをその内部に埋め込んだランプで点滅誘導するのも良
い。

音声案内例を示すと、上記の起動手順において、電源ス
ィッチがオンされると、 「操作パネルの中央部分にある原点モード設定用のキー
を押し、原点モードを設定して下さい」と音声出力する
。このとき該当するスイッチが点滅する。

そこで、作業者がそのスイッチを押すと、［機械のエッ
クス軸を操作するため、プラス（＋）エックスのスイッ
チをパネル左側のＸ軸原点を示すＬＥＤランプか点灯す
るまで押し続けて下さい」と音声出力する。このとき「
＋Ｘ」スイッチが点滅する。

そして、これが終了すると、「＋ＹＪについて同様の音
と光による案内か行われ、順次手続きが実行されてゆく
。

このように、本例では、ハンディターミナル３０に機械
選択スイッチとｒＨＥＬＰＪキーを設け、ＮＣ装置１２
側にＣＡＩ部２８及び音声合成・信号変換ボード２７を
設けたので、機械毎に操作方式を音と光によって案内す
ることが可能となった。

さらに、前記ヘッドホンセット３７からは、作業者の希
望に応し、小さな音で１．／ｆのゆらぎを与えた音楽を
流すことにより、作業者が快適に作業できるようにする
ことができる また、上記例では、ＮＣ装置１２の操作方式についての
案内を行ったが、アラーム処理について案内することも
てきる。

例えば、ＮＣ装置］２の前幅が開いたままであるとアラ
ームとなるか、この場合、前幅を閉し、パネル１２Ｐの
右上「リセット」スイッチを押すとアラームを解除され
るので、これら手順を音と光によって案内する二とがで
きる。

また、ＮＣ装置１２に自動スタートをかけたのち、作業
者は次の段取り作業に入るが、段取り作業についても音
と光によって種々案内することか可能である。

このように、本例では、ハンディターミナル３０を用い
て無線による工場作業支援システム（Ｆａｃｔｏｒｙ　
Ｃｏｒｄｌｅｓ　　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）を形成する
ことかできる。このＦＣＡは、音と光という温かみのあ
る手段で、人と機械との関係を、より安全に、より明る
く、よりアカ抜けした関係に進化させるものである。

上記実施例では加工ラインについて示したか、加工セル
であっても同様である。この場合、無線電話で監視制御
室や他の加工セルの作業者と連絡を取ることができ、ま
た制御装置に対して音と光の案内を得ることかできる。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、適宜態様で実施し得る
ものである。

［発明の効菓］ 以上の通り、本発明は特許請求の範囲に記載の通りの加
工セルまたはラインの教育的作業支援システムであるの
で、工場で作業する作業者に上記携帯用操作ボックスを
与えることにより、無線電話を介して他の作業者との会
話を可能とし、機械の作動状態を報知し、制御装置の操
作方式を案内するので、各作業者は、機械から離れた位
置にあってもその機械の作動状態、例えば残り加工時間
や加工残り枚数を知ることができ、安心して段取り作業
を実行することができる。また、不明の事項が生じたら
、無線電話を介して他の作業者、特に監視制御部の熟練
者に問い合わせることができる。さらに、各機械の制御
装置に対して操作方式か不明の場合には、操作方式を案
内すべく指令することにより、適宜音と光によって案内
を得ることがてきる。

このように、音や光など温かみの有る手段を用い、作業
を支援することにより、加工ラインをより安全、より明
るく、よりアカ抜けした形で効率的に稼働させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示し、第１図はＮＣ装
置と作業者の対応関係を示す説明図、第２図は加工ライ
ンの説明図、第３図はタレットパンチプレスの斜視図、
第４図は無線電話による作業支援装置の構成例を示すブ
ロック図、第５図はハンディターミナルの正面図、第６
図はその裏面図、第７図はハンディターミナルの内部構
成を示すブロック図、第８図は操作パネルの拡大正面図
、第９図はＮＣ起動案内方式を示す説明図である。 １・・・加工ライン ３・・・自動倉庫 ７・・・ローディング装置 ８・・・アンローディング装置 ９・・・タレットパンチプレス １２・・−ＮＣ装置 ２４・・・親機 ２６・・・マン・マシンインタフェイス２７・・・音声
合成・信号変換ボード ２８・・・ＣＡＩ部 ３０・・・ハンディターミナル（子機）３１・・・タッ
チパネル式ＬＣＤ表示器４３・・・作業者 代理人　弁理士　　三　好　秀　和 第１図 第３図 １１．１４．１６ ２７（′） 第４図（ｂ） ／３′ ／ 第７図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数の機械と、各機械を制御する制御装置と、各制御
   装置に通信回線を介して接続され、各機械の状態監視を
   行いつつ各機械を秩序立てて稼働させる監視制御部とを
   備えた加工セルまたはラインの教育的作業支援システム
   において、 無線式電話の親機を前記加工セルまたはラインに対して
   固定的に設け、 前記親機と無線交信される子機を、作業者の携帯する携
   帯用操作ボックスに対して一体的に設け、前記携帯用操
   作ボックスには、前記子機を無線電話として操作するス
   イッチ類と、ヘッドホンセットと、各機械の作動状態を
   報知する報知部と、各機械に対する動作命令を与える動
   作命令スイッチと、各制御装置に対しその制御装置の操
   作方式を作業者に案内するよう案内指令を与える案内指
   令スイッチとを設け、 該案内指令スイッチが操作されたとき、当該制御装置の
   操作方式を音と光によって教える案内手段を設けたこと
   を特徴とする加工セルまたはラインの教育的作業支援シ
   ステム。