JPWO2015063828A1 - 加工機械および加工機械ライン - Google Patents

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Abstract

作業者にとって見やすい画面表示とする加工機械(5)および加工機械ライン(1)であり、縦寸法と横寸法とが異なるディスプレイ(801)の縦横姿勢が自由な操作パネル(8)を備え、そのディスプレイ(801)に表示された1画面(71)を表示する第1表示形態と2画面(71,72)を並べて配置する第2表示形態とが切り換えられるものであり、第1表示形態の画面と第2表示形態の画面との切り換えを行うための切換ボタン(756,766)が設定され、第1表示形態の画面及び第2表示形態の画面は、切換ボタンの操作により互いに切り換わるとともに、その切り換わりの際にディスプレイに対して90°回転する。

Description

本発明は、操作パネルのディスプレイに1画面が表示される場合と、2画面が表示される場合との両方で、作業者にとって見やすい画面表示になるようにした加工機械および加工機械ラインに関する。
例えば、NC旋盤などの工作機械では、作業者によりシーケンスプログラムに従った機械の動作チェックが行われる。その際、工作機械の操作パネルにはラダー図画面が表示され、接点のON/OFF切り換えが行われる。一方で、そうした切り換えによって生じる出力状態の確認が必要であるため、作業者は操作パネルの表示をI/Oモニタ画面に切り換えて確認を行う。
特開2000−218496号公報 特開2011−255472号公報
このように、操作パネルを備えた加工機械では、作業者が複数の画面を切り換え表示し、各々の表示画面を確認しながら作業を進めることがある。しかし、操作パネルに表示した画面を確認の度に切り換えなければならないとすると、操作パネルの画面表示を頻繁に切り換えなければならず、作業効率が悪くなるだけではなく、同時に複数の画面を見ることができないため不便である。この点、表示技術として複数の画面を重ねて表示するマルチ表示機能や、2画面に分割する分割表示機能などがある。しかし、マルチ表示機能は、下に重ねられた画面が作業者には見えないため有効なものとはいえない。また、画面を2分割するような分割表示機能は、画面をそのまま縮小するため縦横比が変化してしまい、作業者にとって見難い画面表示となってしまう。
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、1画面と2画面との切り換えが行われても作業者にとって見やすい画面表示となる加工機械および加工機械ラインを提供することを目的とする。
本発明の一態様における加工機械は、縦寸法と横寸法とが異なるディスプレイの縦横姿勢が自由な操作パネルを備えたものであり、そのディスプレイに表示された1画面を表示する第1表示形態と2画面を並べて配置する第2表示形態とが切り換えられるものであり、前記第1表示形態の画面と前記第2表示形態の画面との切り換えを行うための切換ボタンが設定され、前記第1表示形態の画面及び前記第2表示形態の画面は、前記切換ボタンの操作により互いに切り換わるとともに、その切り換わりの際に前記ディスプレイに対して90°回転することを特徴とする。
本発明の他の態様における加工機械ラインは、集線装置を介して互いに接続された複数の加工機械本体と、縦寸法と横寸法とが異なるディスプレイの縦横姿勢が自由な操作パネルを備えたものであり、前記操作パネルは、前記複数の加工機本体の一つを選択してディスプレイ上に当該加工機械本体に関する所定情報を表示するものであり、縦寸法と横寸法とが異なるディスプレイを有し、そのディスプレイに表示された1画面を表示する第1表示形態と2画面を並べて配置する第2表示形態とが切り換えられるものであり、前記第1表示形態の画面と前記第2表示形態の画面との切り換えを行うための切換ボタンが設定され、前記第1表示形態の画面及び前記第2表示形態の画面は、前記切換ボタンの操作により互いに切り換わるとともに、その切り換わりの際に前記ディスプレイに対して90°回転することを特徴とする。
本発明によると、例えば、作業者が第1表示形態の画面表示において切換ボタンを操作することで、操作パネルのディスプレイは1画面表示から2画面表示に切り換えられ、それとともに画面がディスプレイに対して90°回転する。そのため、横長の画面は、2画面に切り換わったときに縦長姿勢のディスプレイに対して縦方向に並べて表示されることとなる。従って、1画面の場合に横長姿勢のディスプレイに対して横長に表示されていた画面が、2画面の場合にでも横長のまま表示されるため、画面の縦横比が大きく変わることがなく、作業者にとって見やすい画面表示である。
加工機械ラインの一実施形態を示した斜視図である。 加工機械ラインにおける工作機械同士の関係を示した図である。 工作機械に設けられた制御装置の構成を示すブロック図である。 操作パネルの制御部を示すブロック図である。 操作パネルに表示された加工機械選択画面を示した図である。 一つの工作機械に対応したメインメニュー画面を示した図である。 ディスプレイ表示の標準状態である1画面表示を示した図である。 1画面でのメニュー切り換え状態を示した図である。 2画面表示に切り換えた場合を示した図である。 2画面でのメニュー切り換え状態を示した図である。 2画面でのメニュー切り換え状態を示した図である。
次に、本発明に係る加工機械および加工機械ラインについて、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1は、本実施形態の加工機械ラインを示した斜視図である。加工機械ライン1は、ベース2上に4台の工作機械5(5A,5B,5C,5D)が搭載されている。ここで、工作機械5は、請求の範囲に記載する加工機械本体の一態様である。
4台の工作機械5は、全て同じ型のNC旋盤であり、内部構造および全体の形状や寸法が同じものである。そして、後述するように、各々の工作機械5の制御装置が集線装置により互いに接続されている。また、加工機械ライン1には、各々の工作機械5に対してワークを搬送する不図示のオートローダーが設けられている。
ここで「加工機械ライン」とは、一定の関係をもった複数の加工機械が配置された加工機械群をいう。本実施形態の加工機械ライン1は、図示するように、4台の工作機械5が幅方向にほぼ接した状態で配置されている。しかし、加工機械ラインは、加工機械同士が互いに距離をとって配置されたものであってもよい。
次に、図2は、加工機械ライン1における工作機械同士の関係を示した図である。加工機械ライン1は、一つのベース2に対して2台の工作機械5が搭載され、合計4台の工作機械5を有している。各ベース2には集線装置であるハブ(HUB)6が設けられ、2台の工作機械5(5Aと5B、5Cと5D)の各々の制御装置10が接続されている。更に、各ベース2に設けられたハブ6同士も接続され、LAN(Local Area Network)が構築されている。一つのハブ6には加工機械ライン1に設けられた無線通信装置7が接続され、4台の工作機械5は、無線通信装置7を介して操作パネル8との間で通信可能な構成になっている。
また、加工機械ライン1には、ワーク自動搬送装置であるオートローダーが組み付けられており、その駆動制御手段である搬送用制御装置9が設けられている。この搬送用制御装置9もハブ6に接続されている。そのためオートローダーも無線通信装置7を介して操作パネル8との間で通信可能な構成になっている。
次に、図3は、工作機械5に設けられた制御装置10の構成を示すブロック図である。制御装置10は、マイクロプロセッサ(CPU)11、ROM12、RAM13、不揮発性メモリ14、I/Oユニット15などがバスライン19を介して接続されている。CPU11は制御部全体を統括制御するものであり、ROM12にはCPU11が実行するシステムプログラムや制御パラメータ等が格納され、RAM13には一時的に計算データ等が格納される。また、揮発性メモリ14は、CPU11が行う処理に必要な情報であり、工作機械5のシーケンスプログラムなどの所定情報が格納されている。
そして、制御装置10にはI/Oユニット15に接続されたプログラマブル・マシン・コントローラ(PMC)16が設けられ、ラダー形式で作成されたシーケンスプログラムによって工作機械5の加工駆動部が制御される。加工プログラムによるM機能、S機能及びT機能の各機能指令は、これらがシーケンスプログラムによって必要な信号に変換され、I/Oユニット15から工作機械駆動部21に対して出力が行われる。工作機械駆動部21は、工作機械5の主要構造である主軸台やZ軸駆動装置、X軸駆動装置などであり、I/Oユニット15は、そうした工作機械駆動部21の他にオートローダー22が接続され、各駆動部を制御するための制御信号の入出力が行われる。
オートローダー22は、ワークを把持して搬送するローダを駆動するためのローダ駆動部、工作機械5に設けられた自動扉を開閉するための自動扉駆動部、ワークを固定する冶具を作動するための冶具駆動部を備えている。そして、バスライン19にはLAN用インターフェイス17が接続され、ハブ6から無線通信装置7を介して操作パネル8との無線通信が可能になっている。また、外部のパソコンなどを接続するための外部インターフェイス18も設けられている。
本実施形態では、一つの操作パネル8により4台の工作機械5が操作可能な構成になっている。操作パネル8は、工作機械5の操作盤として使用され、画面表示を行う表示手段であるとともに、入力装置を一体にしてタッチ操作を有効にした入力手段でもあるディスプレイと、無線通信用のアンテナが設けられている。なお、操作パネル8は、本実施形態のように複数の加工機械に対するものである場合だけではなく、1台の加工機械に対して一つの操作パネル8を設けるようにしてもよい。
本実施形態の加工機械ライン1は、各々の工作機械5に対して操作パネル8を搭載することが可能な構成になっている。各々の工作機械5には、前面部分に取付具501が形成され、操作パネル8の背面側には不図示の着脱部が形成され、操作パネル8が工作機械5に対して着脱が可能になっている。従って、本実施形態のように、加工機械ライン1に対して一つの操作パネル8である場合や、4台の工作機械5の全てに専用の操作パネル8を取り付けるようにしてもよい。また、取付具501からなる取付構造は、取り付けた操作パネル8を回転させることができる機構になっている。よって、長方形状の操作パネル8は、横長の状態を基準姿勢として取り付けられるが、90°回転させて縦長の姿勢にすることも可能である。
次に、図4は、操作パネル8の制御部を示すブロック図である。操作パネル8は、制御部の中心であるCPU31、記憶部であるRAM32や不揮発性メモリ33、表示部および入力部であるタッチパネル34、工作機械5との無線通信を行う無線通信部35などによって構成されている。CPU31は、バスライン37を介して各部と接続され、操作パネル8の制御を総括するものである。RAM32は、CPU31による各種プログラムの実行時に発生する種々のデータを一時的に記憶する。不揮発性メモリ33は、CPU31が行う処理に必要な情報を記憶し、後述する操作パネル8による画面表示を実行するための表示制御プログラムなどが格納されている。
タッチパネル34は、表示装置(ディスプレイ)と入力装置が一体化したものである。具体的には、静電容量方式または抵抗膜方式等が用いられ、指が触れた位置をセンサで検知してどの表示要素が指定されたかが特定される。その操作パネル8は、タッチパネル以外の入力部として操作ボタンなどを備えたものでもよい。そして、無線通信部35は、工作機械5の無線通信装置7との間で信号の送受信を行うものであり、例えば無線LANやブルートゥース(登録商標)が用いられる。ミリ波等を使用するものでもよい。
次に、図5は、操作パネル8に表示された加工機械選択画面を示した図である。この加工機械選択画面50は、操作パネル8のディスプレイ801に初期画面として表示される。画面には、通信可能な加工機械を選択するための選択ボタンが設定されている。本実施形態では、4台の工作機械5A,5B,5C,5Dとオートローダー22が該当するため、5つの選択ボタン51,52,53,54,55が加工機械選択画面50に配置されている。そして、作業者が一つの選択ボタンに触れることにより、該当する工作機械5などと無線による信号の送受信が行われる。
選択に伴う操作パネル8からの情報は、工作機械5A,5B,5C,5Dやオートローダー22に対応した固有のアドレス情報を有する。そのため、操作パネル8の無線通信部35と加工機械ライン1の無線通信装置7とを介した通信により、例えば選択した工作機械5などに対して操作パネル8から操作信号が送られ、工作機械5などから所定情報が送られて操作パネル8に表示される。
ここで、加工機械選択画面50から選択ボタン51が押されて工作機械5Aが選択されたとする。操作パネル8のディスプレイ801には、図6に示す工作機械5Aのメインメニュー画面が表示される。メインメニュー画面60には、工作機械5に関する所定情報などを選択するための選択ボタンが配置されている。工作機械5に関する所定情報とは、ラダー図、各個操作情報、I/Oモニタ情報、異常情報、取扱説明書などである。こうした所定情報を選択するため、メインメニュー画面60にはラダー図ボタン61、I/Oモニタボタン62、各個操作ボタン63、異常情報ボタン64、取扱説明書ボタン65、加工調整ボタン66の各選択ボタンが設定されている。
ところで、マシニングセンタ等のNC工作機械では、作業者がディスプレイ801に表示された画面のシーケンスを見ながら機械の動作チェックが行われる。本実施形態の工作機械5においても同様である。シーケンス表示としては、シーケンスプログラムをリレーのコイルと接点を用いて表現したラダー図が使用される。動作チェックは、作業者が操作パネル8のディスプレイ801に対して、該当する工作機械5のラダー図などの所定情報を表示し、その画面を確認しながら行う。
動作チェックの際にはラダー図の他、各個操作情報やI/Oモニタなども利用される。そのため作業者は、ディスプレイ801上にラダー図画面やI/Oモニタ画面を表示することになる。具体的には、作業者がラダー図画面を確認しながら手動で操作スイッチを操作して工作機械5の運転を行う。そして、ディスプレイ801にはI/Oモニタ画面を表示し、作業者は、動作ごとに信号のON/OFF状態がどのようになっているのかをそのI/Oモニタ画面から確認する。
工作機械5について動作チェックなどを行う場合、作業者は複数の情報を確認しなければならず、その都度操作パネル8の画面を切り換えて該当する情報を表示させるのは不便である。そのため、2画面による情報確認が必要な場合には、作業者によって操作パネル8の画面が切り換えられる。ここで、図7乃至図11は、操作パネル8のディスプレイ801に表示される画面を示した図である。図7は、標準である1画面表示を示した図であり、図8は、1画面でのメニュー切り換え状態を示した図である。図9は、2画面表示に切り換えた場合を示した図であり、図10及び図11は、2画面でのメニュー切り換え状態を示した図である。なお、図7及び図8で表示された画面はラダー図画面であり、図9乃至図11で表示された画面はラダー図画面とI/Oモニタ画面である。
作業者が工作機械5Aを選択して画面の切り換えを行う場合、先ず、図5に示す加工機械選択画面50から選択ボタン51を押すことで、ディスプレイ801には図6に示す工作機械5Aのメインメニュー画面が表示される。そして、作業者がラダー図ボタン61を押すことにより、画面が図7に示すラダー図画面71に切り換わる。このとき操作パネル8は横長の基準姿勢の状態にあり、横長のディスプレイ801には図7に示すようにラダー図画面71が表示される。工作機械5Aの所定情報に関する表示画面は、ラダー図画面71だけではなく、その他にI/Oモニタ画面、各個操作画面、異常情報画面、取扱説明書画面、加工調整画面などがあるが、全て横長表示が標準になっている。
次に、ディスプレイ801の左端に触れた指先を右に滑らせると、図8に示すようにメニューバー75が現れる。メニューバー75には、ラダー図画面71以外の画面(画面1〜5)を表示するための選択ボタン751〜755と、2画面切換ボタン756が設定されている。選択ボタン751〜755の一つが押されると、ディスプレイ801の表示がラダー図画面71からI/Oモニタ画面などの該当する情報画面に切り換わる。
一方で、2画面切換ボタン756が押されると、図9に示すようにディスプレイ801の表示が2画面に切り換えられる。その際、画面は90°回転し、ディスプレイ801を縦長姿勢にした場合に、2画面が上下に並べて配置される。図9では、ディスプレイ801の表示が2分割され、ラダー図画面71とI/Oモニタ画面72とが上下に並べて表示されている。2画面切換ボタン756が選択された場合には、例えば、選択時に表示されていた画面と、その直前に表示されていた過去の画面とが表示される。そして、選択時に表示されていた画面が上側に配置され、過去の画面が下側に配置される。
2画面の各々について画面を変更したい場合には、1画面の場合と同様に、上下の各画面について切り換えが可能である。例えば、上側のラダー図画面71を変更したい場合には、ラダー図画面71が表示された部分であって、縦長姿勢であるディスプレイ801の左端に触れた指先を右に滑らせる。すると、図10に示すように、ディスプレイ801にはメニューバー76が現れる。そのメニューバー76には、ラダー図画面71以外の画面を表示するための選択ボタン761〜765と、1画面切換ボタン766が設定されている。そこで、選択ボタン761〜765の一つが押されると、上側の画面がラダー図画面71から他の情報画面に切り換わる。
そして、下側のI/Oモニタ画面72を変更したい場合にも同じように、I/Oモニタ画面72が表示された部分であって、縦長姿勢であるディスプレイ801の左端に触れた指先を右に滑らせる。すると、図11に示すように、ディスプレイ801にはメニューバー77が現れる。そのメニューバー77には、I/Oモニタ画面72以外の画面を表示するための選択ボタン771〜775と、1画面切換ボタン776が設定されている。そこで、選択ボタン771〜775の一つが押されると、下側の画面がI/Oモニタ画面72から他の情報画面に切り換わる。
一方で、上下の画面に現れたメニューバー76,77の一方において1画面切換ボタン766又は776が押されると、図7に示すようにディスプレイ801の表示が1画面に切り換えられる。その際、画面は90°回転し、横長姿勢のディスプレイ801には横長の画面が表示される。このとき、メニューバー76の1画面切換ボタン766が押されたならばディスプレイ801にはラダー図画面71が表示され、メニューバー77の1画面切換ボタン776が押されたならばディスプレイ801にはI/Oモニタ画面72が表示される。
また、作業者が他の工作機械5B,5C,5Dやオートローダー22の所定情報などを確認する場合には、5図に示す加工機械選択画面50に戻り、選択ボタン52,53,54,55から該当するボタンを押す。そして、前述した工作機械5Aの場合と同様にして操作パネル8の操作を行う。ところで、本実施形態では一つの操作パネル8で複数の加工機械の所定情報を表示することを可能にしている。そのため、作業者がどの工作機械5の所定情報の表示しているのかを忘れてしまうことなども考えられる。そこで、ディスプレイ801に表示されている対象機械がどれであるのかを確認できるようにすることが好ましい。
例えば、各々の工作機械5やオートローダー22毎に色分けするなど、何らかの識別標識を画面に表示する。色分けの場合には、各々の各工作機械5やオートローダー22に色を決め、背景などを色分けする。例えば、工作機械5Aは「赤」、工作機械5Bは「青」、工作機械5Cは「黄」、工作機械5Dは「緑」、オートローダー22は「ピンク」とする。そうすれば、図5に示す選択ボタン51〜55を対応する色で表示し、図6〜図11に示す画面は、その背景が該当する色になる。これにより、どの加工機械に関する所定情報などを表示しているかについて作業者が簡単に判別できる。
よって、以上のような本実施形態では、工作機械5の所定情報を表示する操作パネル8が、1画面と2画面とに切り換え可能であり、且つ、その切り換え時に画面が90°回転する。そのため、1画面であっても2画面であっても、工作機械5に関する所定情報などの画面が横長表示となり、画面数に合わせて操作パネル8の姿勢を90°回転させればよく、作業者にとって見やすい画面表示である。
また、本実施形態では、ディスプレイ801に表示される画面の回転は、切換ボタン756,766,776の操作によって画面数が切り換えたときにのみ行われる。つまり、操作パネル8の姿勢変化によって自動回転することはないため、作業者にとって見やすい表示状態を維持する点で扱いやすい。
また、本実施形態では、工作機械5の制御装置10や、オートローダー22の搬送用制御装置9がハブ6を介して無線通信装置7に接続されているため、一つの操作パネル8により4台の工作機械5とオートローダー22との通信が可能である。よって、複数の加工機械を一箇所で操作パネル8を操作することが可能となるため、作業員の負荷や人数を減らすことができる。そして、無線通信であるため任意の場所で操作パネル8を操作することもできる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、操作パネル8と工作機械5との通信を無線とし、操作パネル8を工作機械5に対して着脱可能なものとして説明したが、操作パネル8は、工作機械5に対して回転可能であれば取り外しができないものであって、制御装置10に対して通信ケーブルによって接続したものであってもよい。
また、前記実施形態では、複数の工作機械5からなる加工機械ライン1を例に挙げて説明したが、加工機械は工作機械に限定されるわけではなく、また複数ではなく操作パネルを備えた1台の加工機械であってもよい。
また、前記実施形態では、工作機械5Aの所定情報画面が横長である場合を標準表示として説明したが、加工機械の所定情報画面が縦長を標準とした表示であってもよい。
1:加工機械ライン 5(5A,5B,5C,5D):工作機械 6:ハブ 7:無線通信装置 8:操作パネル 10:制御装置 35:無線通信部 801:ディスプレイ

Claims (7)

  1. 縦寸法と横寸法とが異なるディスプレイの縦横姿勢が自由な操作パネルを備えた加工機械であり、
    そのディスプレイに表示された1画面を表示する第1表示形態と2画面を並べて配置する第2表示形態とが切り換えられるものであり、
    前記第1表示形態の画面と前記第2表示形態の画面との切り換えを行うための切換ボタンが設定され、
    前記第1表示形態の画面及び前記第2表示形態の画面は、前記切換ボタンの操作により互いに切り換わるとともに、その切り換わりの際に前記ディスプレイに対して90°回転することを特徴とする加工機械。
  2. 前記操作パネルは、無線通信装置により加工機械本体側との無線通信が可能なものであることを特徴とする請求項1に記載の加工機械。
  3. 前記操作パネルは、前記ディスプレイが横長である状態を基準姿勢とした場合に、前記第1表示形態の画面は横長の画面であり、前記第2表示形態の画面は、横長の画面が縦長姿勢にした前記ディスプレイに対して縦方向に2画が面並べられたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の加工機械。
  4. 集線装置を介して互いに接続された複数の加工機械本体と、縦寸法と横寸法とが異なるディスプレイの縦横姿勢が自由な操作パネルを備えた加工機械ラインであり、
    前記操作パネルは、前記複数の加工機本体の一つを選択してディスプレイ上に当該加工機械本体に関する所定情報を表示するものであり、
    縦寸法と横寸法とが異なるディスプレイを有し、
    そのディスプレイに表示された1画面を表示する第1表示形態と2画面を並べて配置する第2表示形態とが切り換えられるものであり、
    前記第1表示形態の画面と前記第2表示形態の画面との切り換えを行うための切換ボタンが設定され、
    前記第1表示形態の画面及び前記第2表示形態の画面は、前記切換ボタンの操作により互いに切り換わるとともに、その切り換わりの際に前記ディスプレイに対して90°回転することを特徴とする加工機械ライン。
  5. 前記操作パネルは、無線通信装置により加工機械本体側との無線通信が可能なものであることを特徴とする請求項4に記載の加工機械ライン。
  6. 複数ある前記工作機械の間でワークを搬送する搬送装置を有し、
    前記搬送装置を駆動制御するための搬送用制御装置が前記集線装置を介して複数ある前記工作機械の各制御装置に接続され、前記搬送装置の所定情報が操作パネルに表示されるものであることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の加工機械ライン。
  7. 複数ある前記加工機械本体の各々の所定情報は、前記ディスプレイに対して異なる識別標識を示して表示されるものであることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の加工機械ライン。


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