JP2003022110A - 工作機の操作方法および操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熟練度に頼らない工作機の加工制御を容易に行
い得る操作画面の表示を提供する。 【解決手段】コンピュータを用いて工作物を加工制御す
る工作機の操作方法において、工作物を実加工完了する
に至る種々の操作過程を分離整理して複数個からなる操
作フローとして取り纏め、取り纏めた各操作フローを加
工の操作手順にしたがってコンピュータ表示画面に配列
表示し、取り纏めた操作フローを、情報の入力・確認フ
ェーズと情報のチェック・レビューフェーズと加工実行
フェーズの３つのフェーズに体系付けして振り分け、操
作フローは視覚的に識別できるようにアイコン表示し、
アイコン表示の各操作フローを順に選択指定することに
より各操作フローの詳細画面を前記表示画面に表示さ
せ、詳細画面に情報を入力し又は情報を確認して加工に
必要な情報を確定して加工を実行する。そして、加工デ
ータに基づいた基本データによって加工のシミュレーシ
ョン画面の表示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外形加工や穴明け
等の加工を行う、ＣＮＣ（Computerized Numerical Con
troller）装置を備えた工作機における操作方法および
その操作画面を備えた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＮＣ装置付き工作機の一例として、単
層又は積層基板の外形、又は基板の部分的箇所の外形を
加工する外形加工機を取り上げて説明すると、微細な配
線が敷設された電子回路並びに部品を搭載した基板（単
層又は積層基板を含めて）を電子機器、例えば携帯端末
の寸法及び形状に合わせるために、当該基板の外形を加
工する外形加工機は、内蔵又は外付けのパーソナルコン
ピュータ又はコンピュータ（以下、ＰＣ又はパソコンと
総称する）によって加工制御される。そのＰＣは、顧客
によってインプットされた各種データの入ったフロッピ
ィディスク又はメモリである他の記憶媒体（以下、ＦＤ
と総称する）が装填されてデータの読み取りが行われる
ことによって、外形加工に必要な情報を読み取る。ま
た、ＰＣは、顧客又はユーザからの仕様書のデータに基
づいて、キーボードやマウスからも外形加工のための必
要情報が入力される。

【０００３】また、基板の外形加工は、１枚の基板の最
外周加工ばかりではなくて、１枚の基板にグループ分け
された回路群が設けられている場合もあり、この場合に
グループ分けされた各回路の外周を所望の形状に加工す
ることも含まれる。

【０００４】このようなＰＣで加工制御される外形加工
機は、顧客等から提供されるＦＤの読み取りによって入
力される入力情報、並びに仕様書に記載されたデータを
キーボード操作によって入力する入力情報に基づいて、
顧客等から提供された基板を所望の外形形状に加工する
ものである。そして、基板の外形加工は、顧客等から求
められる加工精度と加工機の加工性性能とから判断し
て、加工機のオペレータが長年の経験に基づいたノウハ
ウを駆使して各種設定を行った上で加工していた。この
実態において、ＰＣの表示画面には、ＦＤ又はキーボー
ド等からの入力情報が表示されたり、加工実行の前に試
される試し加工における外形加工の状況が表示されてい
た。更に、試し加工を行わずに加工機への入力情報に基
づいて外形加工のシミュレーションを行ってその状況を
シミュレーション画面として画面表示していた。

【０００５】実際に外形加工機を使用して基板の外形加
工を行うには、基板の厚さや硬さ，加工される外形の形
状や寸法，加工機のドリル等の工具径やその長さ、等が
基礎的な情報として与えられて実行されるのであるが、
それらの情報の設定、並びにそれらを設定する手順など
は、加工機を操作する上で、オペレータに委ねられてい
てその熟練度に負うところが大きい作業であった。

【０００６】また、特開平１０−２４０３４０号公報に
はマルチウインドウ方式のＮＣ装置が示されていて、こ
れによれば、作業工程の順に従ったアイコン群を表示
し、いずれかのアイコンが選択されたとき、このアイコ
ンの工程に関連する情報設定画面を同時に表示して入力
を受け付けるように構成されている。このような構成の
ために、熟練していない現場のオペレータであっても画
面上から次に何の操作を行えばよいかが容易に分かると
共に、一画面上にて１モード当たりのほとんどの情報の
入力設定が容易に行えるものであることが開示されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】工作機による工作の一
例として外形加工を例に取ると、外形加工の際に外形加
工機に入力されるべき入力情報は、その項目数が非常に
多く、更に、その入力項目が複雑で且つ難解であった。
また、入力項目のデータの加工状の意味が不明瞭である
ことが多々あった。

【０００８】そこで、多数の入力項目を、加工手順並び
に加工過程の観点で整理しグループ分けして体系付ける
ことによって、加工機への熟練度に頼らないで所望の外
形加工を実行することが求められていた。また、顧客か
ら難解な入力項目が与えられると、熟練度の高いオペレ
ータにはその入力項目を加工機操作に適切に組み込むこ
とができても、熟練度の低いオペレータには当該入力項
目をどのような加工機操作に取り込めばよいかが分から
ず、当該入力項目の取り扱いに困難をきたしていた。更
に、入力データの意味不明瞭に対しては、データをモデ
ル化することによってデータの取り扱いの容易さが求め
られていた。

【０００９】本発明の目的は、工作機による加工の操作
手順を整理し且つ体系付けて取り纏め、その取り纏めた
操作手順をＧＵＩ化して表示画面上に表示させることに
よって、熟練度に頼らない工作機の加工制御を容易に行
い得る操作画面の表示を提供するとともに、工作機にお
ける工作熟練度に基づいた加工情報を集積してこれを他
の工作加工にも繰り返し利用できるようにする手法およ
び装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、主として次のような構成を採用する。

【００１１】手順の概要は次のようになる。 加工データ（管理カードにより装置に入力） 加工データ＋パラメータ（パラメータは新規に作成す
るか過去のデータを活用） 試し加工 パラメータの最適化（最適化されたパラメータはパラ
メータカプセルに登録） 加工開始 更に、具体的には、コンピュータを用いて工作物を加工
制御する工作機の操作方法において、工作物を実加工完
了するに至る種々の操作過程を分離整理して複数個から
なる操作フローとして取り纏め、前記取り纏めた各操作
フローを加工の操作手順にしたがってコンピュータ表示
画面に配列表示し、前記取り纏めた操作フローの全て
を、情報の入力・確認フェーズと情報のチェック・レビ
ューフェーズと加工実行フェーズの、例えば少なくとも
３つのフェーズに体系付けして振り分け、前記操作フロ
ーは視覚的に識別できるようにアイコン表示し、前記ア
イコン表示の各操作フローを順に選択指定することによ
り各操作フローの詳細画面を前記表示画面に表示させ、
前記詳細画面に情報を入力し又は情報を確認して加工に
必要な情報を確定して加工を実行するようにした。

【００１２】また、コンピュータを用いて工作物を加工
制御する工作機の操作手順を示す操作画面において、被
工作物の加工に際して前記コンピュータに入力される入
力データを表示する入力データ表示画面と、前記入力デ
ータ表示画面で一つの入力データを特定することによっ
て被工作物の実加工完了するに至る種々の操作過程を分
類整理して複数個の操作フローとして取り纏めて配列表
示したフローウインドウ表示画面と、前記各操作フロー
を選択指定することによって各操作フローの詳細を示す
操作フロー詳細画面と、を備え、前記フローウインドウ
表示画面は視覚的に識別できるアイコン表示として形成
され、前記操作フロー詳細画面で情報を入力し又は情報
を確認して加工に必要な情報を確定して加工を実行する
工作機の操作手順を示す操作画面を構成した。

【００１３】本発明は、工作機の作業工程の情報設定の
ため、作業工程ごとの複数のアイコンを作業工程の順に
従って三つのグループに分け、該三つのグループをデー
タ入力・確認フェーズ，チェック・レビューフェーズお
よび実行フェーズから構成して、データ入力・確認フェ
ーズは、製品を加工するためのプログラム入力，データ
確認および基本データ入力が、チェック・レビューフェ
ーズは、試し検査，データ変換およびデータ補正が、そ
して実行フェーズは、データの加工実行前確認，加工実
行および完了確認が構成され、画面表示する工程と、製
品の加工データを画面表示する工程と、加工のシミュレ
ーション画面を表示する工程と、および前記データ補正
についての内容項目を画面表示する工程とを有し、前記
データ確認は、プログラム入力された加工データについ
ての確認を行うものであり、基本データ入力は、過去の
加工実績のある加工の基礎条件に対して実加工データと
して格納されたデータを、確認された加工データに基づ
いて基本データとして入力するものであり、加工データ
に基づいた基本データによって前記加工のシミュレーシ
ョン画面を表示し、表示された加工のシミュレーション
画面を、画面表示された内容項目についてデータ補正を
行うことによって試し検査画面として表示し、かつデー
タ変換は、当該試し検査画面の表示後にプログラム入力
された加工データを変換するものであり、データの加工
実行前確認，加工実行および完了確認された新たな加工
データを新たに基本データとして格納するものであり、
かつ前記4つの工程に表示される画面を一つのまとまっ
た表示画面とするものである工作機械の操作方法および
操作装置を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１５】図１は、工作機の１種であるプリント基板
に座繰り加工を行うプリント基板加工機の概略構成図で
ある。図で、１はベッドである。２は１対の軌道で、ベ
ッド１に固定されている。３はベアリングで、テーブル
４に固定され、軌道２に係合している。５はＸ軸モータ
で、ベッド１に固定され、図示しないボールねじを介し
てデーブル４を紙面に垂直なＸ方向（前後方向）に移動
させる。６はプリント基板で、テーブル４に固定されて
いる。７はコラムで、ベッド１に固定されている。８は
スライダで、コラム７に固定された１対の軌道９上を移
動自在である。１０はＹ軸モータで、コラム８に固定さ
れ、ボールねじ１１を介してスライダ８をＹ方向（左右
方向）に移動させる。１２はサドルで、スライダ８上を
Ｚ方向（上下方向）に移動自在である。１３はＺ軸モー
タで、スライダ８に固定され、ボールねじ１４を介して
サドル１２を移動させる。１５はスピンドルで、サドル
１２に指示されている。１６はカッタで、スピンドル１
５の先端に回転自在に指示されている。１７はＮＣ装置
で、ケーブル１８を介してＸ軸モータ５，Ｙ軸モータ１
０およびＺ軸モータ１３を制御する。

【００１６】次に、ＮＣ装置１７の制御手順を説明す
る。

【００１７】先ず、Ｘ軸モータ５，Ｙ軸モータ１０を駆
動して、カッタ１６を加工開始位置に位置決めする。次
に、Ｚ軸モータ１３を駆動して、カッタ１６をプリント
基板６に所定の深さまで切り込ませ、Ｘ軸モータ５，Ｙ
軸モータ１０を駆動して所定の座繰り加工をする。座繰
り加工が終了したら、Ｘ軸モータ５とＹ軸モータ１０を
停止させ、Ｚ軸モータを駆動して、カッタ１６を引き上
げる。

【００１８】ＩＣカード等では、加工する形状が四角形
であることが多い。特開平３-３７４９号公報には、四
角形の座繰り加工を行うため、加工指示データとして入
力された加工形状，加工寸法，加工開始位置，使用工具
径の各データに基づいて、数値制御装置に、四角形の中
心を始点とする加工領域内における工具の移動軌跡を演
算させ、移動軌跡に関するプログラムデータの入力を省
略するようにした技術が開示されている。

【００１９】工作機は、例えば、基板の穴明け機又は外
形加工機を例にとると、被工作物を搭載して移動させる
テーブルまたはドリル，カッタ等の加工工具を移動させ
る移動体、並びに前記テーブルまたは移動体を駆動する
駆動部などを備えた工作機本体と、シーケンス制御やサ
ーボ制御等を行う各種プロセッサ並びにデータ記憶手段
などを有して前記工作機本体に付髄して工作機本体を制
御するＣＮＣ装置、とから構成される。前記工作機に隣
接して又は離隔した位置にＰＣが設けられて、インター
フェースを通して工作機に電気的接続される。このＰＣ
は、被工作物の加工に必要なデータが入力されたＦＤ又
は加工情報をインプットするためのキーボード又はその
他の入力機器が装填，接続されると共に、ＣＲＴなどの
表示装置を備えていて、加工条件，加工状況，加工態様
を表示，視認できるようになっている。

【００２０】被工作物に対して複数の各工作工程を経て
工作物の半完成品乃至完成品を製作する工作機の操作方
法とその操作手順を示す操作画面について、更に、工作
機操作方法で使用される工作物加工情報のデータ取り扱
い、外形加工や穴明け等に用いられる前述したような工
作機をその適用の一例として挙げて、本発明の実施例を
説明することとする。

【００２１】まず、本発明のコンセプトについて説明す
る。外形加工機への入力項目の多さとその複雑さなどに
対処するために、外形加工機への入力情報を概念的に整
理して、どのような範疇にどのような入力情報が包含さ
れるのかを決定付ける（広義のデータカプセル化と称す
る）と共に、外形加工を実行するために必要とされる全
ての操作手順を幾つかのフローとして提示する（フロー
ナビゲーションと称する）。そして、このような広義の
データカプセル化とフローナビゲーションとを合体した
概念、即ち、入力情報のデータを概念的に分類固定化す
るとともに操作フローを設定して複数入力情報を整理し
て効率化するコンセプトをフローウインドウと称して、
このフローウインドウを構成する。

【００２２】このフローウインドウは、外形加工機の操
作において必要とされる基本的な入力情報に基づいてフ
ローを設定し、特殊な情報についてはその情報をフロー
内で付加するようにシステムを構成している。

【００２３】更に、本発明の実施例の他の特徴は、表示
画面のＧＵＩ（Graphical User Interface）化である。
本発明が対象とする数値制御の工作機器装置の使用環
境、および当該装置を使用するオペレータはユーザの熟
練度に頼らない使用状況を考慮して、ＰＣを視覚的に操
作できるようなインターフェースを構築する。

【００２４】更に、加工の基礎条件、即ち外形加工の外
形形状，穴明けの穴ポジション，被加工物の材料や重ね
枚数，加工工具の特定や種類等に基づいて、熟練者によ
る経験並びに過去の加工実績で取得したノウハウ等を加
味し、更に、シミュレーションおよび／又は実加工によ
る試し加工によって、前記基礎条件に対して前記経験，
実績並びに試し加工による補正値を加えて実加工データ
の最適値を求めて加工技術の条件を最適化する。更に、
加工の基礎条件に対して補正値（即ち、パラメータ）を
付加して実際の加工が最適加工になるようにし、このパ
ラメータを種々の基礎条件に対応させて、このパラメー
タデータを加工基礎条件に最適化した技術であるとして
取り纏め確保して（パラメータカプセル化）整理して格
納保存し、保存したパラメータカプセルを基本データと
して工作機に入力される基礎条件に対応させることで、
蓄積した熟練やノウハウ等が容易に且つ迅速に実際の加
工に適用させる。

【００２５】例示すると、外形加工において、特定寸法
のドリルで特定のアールを有したコーナーを形成する場
合、ギザギザ形状の目立たない最終加工状態とするため
には、加工速度を前記アール以外の直線部分での加工速
度に対してどの程度に減速すれば最適加工できるかは、
熟練，ノウハウ，試し加工で最適値を確保して予めパラ
メータカプセル化しておく。この場合、ドリルの種々の
寸法について減速程度についてのパラメータカプセルが
保存されていれば、他のドリル寸法を仮に使用する場合
でも、それに適したパラメータカプセルを適用すること
によって最適外形加工が達成できるのである。

【００２６】更に、本発明の実施例の他の特徴の一つと
してデータカプセル化という考え方を採る。このカプセ
ル化したデータカプセルは、工作機の加工基礎条件に前
述したパラメータカプセルを付加した情報であり（狭義
のデータカプセル化）、工作機における適宜の加工工程
で加工基礎条件とそれに付加した補正値を合わせた加工
条件を必要に応じてその加工工程の都度データを格納、
保存したものである。これによると、加工工程の最終工
程における加工データもデータカプセル化して保存する
ことが出来るとともに、これに加えて、適宜の加工工程
におけるその時点での前記補正値を含めた加工データを
格納、保存して、この時点までの加工データを他の工作
機の加工データとしても利用することができる。

【００２７】このように、諸々のパラメータカプセル並
びにデータカプセルを確保することで、熟練やノウハウ
等を加味した加工が容易に且つ迅速に実施することがで
きるようになる。

【００２８】以上のように、本発明の実施例の特徴の１
つは、加工基礎条件に対するパラメータのカプセル化と
このパラメータを含めた加工データのデータカプセル化
とを求めてこれを工作機の加工制御に利用するととも
に、工作手順にフローウインドウとＧＵＩ化とを提供し
て熟練度に頼らないで精密で迅速な加工制御を実施しよ
うとすることである。

【００２９】次に、本発明の実施形態に係る工作機の操
作方法を図２の操作フローと図３から図１６までの操作
画面を用いて説明する。図２において、電源ＯＮ（Ｓ
１）にしてアイコン表示（Ｓ２）を行い、システムＯＮ
（Ｓ３）にして初期画面を表示する。図３は、本発明の
実施形態に係る工作機に接続されたＰＣの操作画面の内
で電源オンしたときの初期画面である。ユーザ認証を実
施し（Ｓ４）、システムの立ち上げを行って（Ｓ５）、
データカプセルメニュー画面を開く（Ｓ７）。図４は、
初期画面のメニューバーを操作して開いたデータカプセ
ルメニュー画面である。

【００３０】図３に示す初期画面において、画面上段の
メニューバーのData Kapsel欄をクリックすると、図４
に示すデータカプセルメニュー画面が開く。図４に示す
画面には、パラメータカプセル欄４１とデータカプセル
欄４２が表示され、データカプセル欄４２には、例えば
Ａ社用のＦＤとＢ社用のＦＤが図示され、後述するフロ
ーウインドウに示す適宜の加工工程までに入力された加
工データ(パラメータカプセルを含めて)が保存されてい
ることを表示している。また、パラメータカプセル欄４
１には２個のＡ社用パラメータカプセルＡ１，Ａ２と１
個のＢ社用パラメータカプセルＢ１がＰＣに格納、内蔵
されていることを表している。

【００３１】ここで、工作機の内で外形加工機を例に取
り上げると、例えば携帯電話や携帯端末の基板の外形加
工の場合に、加工基礎条件は似たり寄ったりでそれ程相
違するわけではなく、一部の基礎条件が変更されて使用
されることが多く、パラメータカプセルは顧客のＡ社や
Ｂ社毎に設定されていてもその数量はそれ程多くなるも
のではないので、パラメータカプセル化することが効率
的となるのである。

【００３２】複数の顧客向けの基板の加工に際して、複
数顧客からのＦＤをＰＣのＨＤＤ（ハードディスクドラ
イブ）に予め読み込んでおいて（データ入力Ｓ６）それ
ぞれを識別するアイコンで同時に表示させている。

【００３３】図４に示すデータカプセルメニュー画面
で、データカプセル欄４２のいずれかのアイコン、例え
ばＡ１のＦＤをアプリケーションのデスクトップにドラ
ッグする（Ｓ８）と、フローウインドウが起動され（Ｓ
９）、Ａ社用のＡ１という外形加工に関するデータを読
み込み（プログラム入力）、図５に示す表示画面とな
り、フローウインドウを表示する。フローウインドウ
は、フローウインドウ画面の上部に表示された、例えば
第１グループの「戻る（読み込み）」「確認」「入
力」、第２グループの「試し」「補正」「変換」、およ
び第３グループの「確認」「加工」「完了」というフロ
ーで示され、それぞれのフローに対応してＧＵＩ化され
たアイコンが表示されている。

【００３４】このフローウインドウの特徴について述べ
ると、加工工程を単純化してそれぞれの工程をシンプル
に表示すると共に、入力選択のボタンとしても機能させ
ることである。更に、外形加工機のユーザ又はオペレー
タは、その操作手順を図の左から右に順に入力選択して
いけば、必要な情報が外形加工機に印加されるようにな
っていて、即ち、ユーザの操作手順の流れを図示のフロ
ーが指示しているものである。図５は、工作機に接続さ
れたＰＣの表示画面状での操作手順を示したフローウイ
ンドウ画面である。図５に示すフローウインドウの順番
にフローを選択して操作していくのが通常の操作手順で
あるが、必ずしもこの順番に限ることはなくユーザの意
志によって適宜の順に選択してもよい（フローウインド
ウのフロー作成の仕方にもよる）。

【００３５】プログラム入力し、パーク位置，データ形
成，単位系，干渉チェックの有無，原点設定等によって
データ確認を行い、基本データの入力を行う。確認ボタ
ンを押し（Ｓ１０）、確認ダイアログの設定項目を設定
する（Ｓ１１）。ダイアログの右下の次の表示ボタンを
押す（Ｓ１２）。

【００３６】図５に示すフローウインドウでは９つのフ
ロー（選択項目）があり、順番通りに次の表示ボタンを
押す（Ｓ１３）。選択項目の１つを選択すると、例え
ば、図６に示すように「補正」選択の場合に、その詳細
画面中に入力情報を入力することで外形加工に必要な情
報がインプットされることとなる。

【００３７】図６はフローウインドウ画面における「補
正」フローを選択指定した場合の「補正設定」の詳細を
示す図である。

【００３８】フローウインドウには、図６の下方に示す
ように「アイコンのみの最小状態」と、図５に示すよう
に「フローウインドウ画面の状態」というサイズの異な
る２種があり、更に、図５の「フローウインドウ画面」
のフローウインドウのいずれかのフローを指定選択する
と、当該フローに対応して入力情報を印加し得る詳細画
面が得られ、上述のようにダイアログが表示される。

【００３９】次に、工作機例えば外形加工機におけるＰ
Ｃの操作画面の構成について図６を用いて説明する。操
作画面の上方にはフローウインドウ領域６１が確保さ
れ、「戻る」…「完了」が表示されており、その下方に
はフローウインドウ最小化領域６２があってアイコンの
みでフローが最小表示されている。操作画面の中央部は
フローウインドウの各フローを選択した場合のフロー詳
細画面領域６３でありダイアログが表示されている。ま
た、操作画面の最下段にはヘルプ情報やエラー情報など
の情報領域６４が確保され、その最上段は進度状況表示
領域６５であり現在外形加工している作業進度を表示し
ている。また、操作画面の中央部のフロー詳細画面領域
６３には、複数のフローを表示し得るようになってお
り、平行してフロー作業が可能であり、データ管理の面
から作業の効率化，合理化，誤認防止という効果が期待
できる。図６において、複数のフローの内容項目とし
て、浮動原点、補正、径補正、工具補正が表示されてい
る。

【００４０】また、操作画面の右側上半部には、試し検
査（加工を実行するのではなくシミュレーションで試し
加工をするフロー）又は加工実行のときの拡大又は縮小
画面を表示する加工表示画面領域である加工シミュレー
ション画面領域６６があり、その右側下半部には加工実
行のときの工具状況と加工状況を表示する加工状況表示
領域である加工データの画面表示領域６７があって、外
形加工機に与える作業指令や状況を画面に固定的に表示
して加工状況が常時に把握できるようにしている。

【００４１】次に、フローウインドウとＧＵＩ化の詳細
について説明する。図５の基本表示画面図には、分類体
系化するために工程を９つのフローに振り分けしてい
る。この９つの全フローは、さらに、前述のように、３
つのフェーズに区分けされていて、図の左から順に、第
１のフェーズはデータ入力と確認のフェーズ（データ入
力・確認フェーズ）、第２のフェーズはトライしてエラ
ーをなくしていくチェックとレビューのフェーズ（チェ
ック・レビューフェーズ）、第３のフェーズは実行フェ
ーズ（実行フェーズ）、としている。それぞれのフェー
ズには３つに分けたフローが振り分けられている。

【００４２】工作機の作業工程の情報設定のため、複数
の作業工程を三つのグループに分けられたアイコンを作
業工程の順に従って記憶したメモリを設け、該メモリに
は、前記三つのグループをデータ入力、データ確認およ
び基本データ入力が；チェック・レビューフェーズは、
試し検査、データ変換およびデータ補正が；そして実行
フェーズは、データの加工実行前確認、加工実行および
完了確認が記憶される。

【００４３】第1のデータ入力・確認フェーズにおける
「戻る」のフローは、前記「戻る」をクリップすれば図
４に示すデータカプセル画面（ＦＤ乃至ＨＤＤからデー
タをアプリケーション内に読み込む画面）に戻るフロー
である。図６に示す「戻る」フローは、ＦＤから得られ
るデータから得られる情報を画面上の領域に表示する。
表示される情報は、品番，クライアント名，製造物名
称，コメント等である。また、顧客から提供されたＦＤ
のアイコン表示を区別化することによって顧客別のデー
タの識別が可能になる。図６ではＡ社向けの基板のみが
表示されている。そして、このフローのアイコンのモチ
ーフはフロッピィディスクであって視覚的に明瞭な識別
が可能である。

【００４４】また、第１のデータ入力・確認フェーズに
おける「データ確認」のフローは、主として、外形加工
の入力情報に必要とされる情報の内で、原点情報とスケ
ーリング情報の設定を行う。原点情報は外形加工機の架
台に設置した被加工物の基板の原点を設定する情報であ
り、図９（１）に記載された詳細画面の内容に従って補
正する。更に、スケーリング情報の設定は外形加工の設
計寸法を伸縮させるものであって、図９（２）に表示内
容に従って設定する。このデータ確認フローでは、上述
したような基準設定の外に、使用データの方式の決定や
チェック項目の決定を行えるようにしても良い。そし
て、このフローのアイコンのモチーフは虫眼鏡であって
視覚的に明瞭な識別が可能である。

【００４５】また、第１のデータ入力・確認フェーズに
おける「データ入力」のフローは、パラメータ入力と工
具設定という外形加工作業の基本的な情報を入力するフ
ローである。パラメータ入力の詳細画面は図１０（１）
に示すように、具体的には依頼データ等を記載するもの
であるが、この依頼データは顧客からの仕様書に基づい
て作成した管理カード記載されているデータである。

【００４６】図１１に管理データの一例を示す。加工の
種類、品名、顧客の社名、工具リスト、工具径補正値，
加工プログラム，ブランク寸法，略図等が示される。従
って、管理カードによって品名，工具リスト，工具径補
正値，加工プログラム，座標補正値等の加工情報が入力
される。工具設定の詳細画面は図１０（２）に示すよう
に、準備する工具の数（図では工具グループ）や工具の
種類（図では加工グループ）についてそれの関連付けを
しておく。そして、このフローのアイコンのモチーフは
鉛筆であって視覚的に明瞭な識別が可能である。

【００４７】以上のような第1のフェーズにおける各フ
ローの操作は、図示するフローの左側から順に実行する
のが通常であるが、この順番に限らず「データ入力」の
フローを最初に実行しても良い。

【００４８】加工データによって基本的な条件が入力さ
れるが、加工材料や加工形状等により補正する必要があ
る。この補正は経験を有し、熟練者とその他の作業者で
は試し加工の回数が異なり、作業能率に影響する。その
ために、実績のあるパラメータを最適化したデータとし
てパラメータカプセルに登録することで、最適な加工条
件を記憶させその情報を基本データとして繰り返し利用
することで、誰でもが容易に加工データを入力できるよ
うにしている。

【００４９】加工データとしては、加工材料・加工枚数
・工具と回転数などの基本的な加工条件があり、工作条
件の定義データであるパラメータには原点設定、スケー
リング機能、加工選択、工具設定等のデータがある。

【００５０】次に、第２のチェック・レビューフェーズ
における「データ補正」のフローは、外形加工を実行す
る上で設定した情報に対して、補正する可能性の高い情
報をピックアップしてその情報を微細に補正するフロー
であり、従来技術では、外形加工機の熟練者が微細に補
正した方が所望の外形加工を得られることを経験上知っ
ていて補正する領域であった。

【００５１】「データ補正」の詳細画面には、原点補正
と工具補正があり、原点補正は外形加工機の架台に設置
した被加工物の基板と原点と加工制御するＰＣの原点と
ズレを補正する情報であり、図１２の詳細画面の浮動原
点補正の事項に従って補正する。工具補正についても図
１２の詳細画面に示す事項に従って補正する（ドリルの
使用時間によるドリルの変形補正を含む）。更に、外形
加工の形状が略反転するような鋭角的な加工工程におい
ては、ドリルで切削した切削軌跡と続く反転した箇所で
の切削とが重なり合うのか否かという干渉チェックを行
う必要があり、この干渉チェックも当該「データ補正」
のフローで行い、詳細画面の径補正の事項に示されてい
る。そして、このフローのアイコンのモチーフは定規で
あって視覚的に明瞭な識別が可能である。

【００５２】更に、この「データ補正」の詳細画面にお
いて、図４に示すデータカプセル画面に戻ってパラメー
タカプセル欄の内の適宜のパラメータカプセルを選定す
ることで、当該選定したパラメータをデータ補正値とし
て採用することができる。このようにすれば、データ補
正の詳細画面での具体的な補正値設定が省略できて過去
に蓄積した熟練技術を容易に利用することができる。

【００５３】また、第２のチェック・レビューフェーズ
における「試し検査」のフローは、実際の外形加工をす
ること無く、ソフトウエア上で試し検査を行いエラー等
のチェックを行うフローであって、ＰＣに印加された全
てのデータに基づいてシミュレーションを行って画面表
示をするものであり、その結果は加工表示画面領域６６
に表示される。即ち、入力データの形状確認，ソフトウ
エア上での外形加工，指示書と間違いが無いか否かの確
認を行うフローである。試し加工の状況は、図１３に示
すように、表示画面の中央部に表示されると共に、画面
右上に拡大表示して外形の表示や確認も可能である。更
に、表示画面の最上段の進度状況表示によって試し検査
中の稼働進度の確認もできる。そして、このフローのア
イコンのモチーフはモニタであって視覚的に明瞭な識別
が可能である。

【００５４】また、第２のチェック・レビューフェーズ
における「データ変換」のフローは、プログラム制御に
よるデータ変換作業を行うフローである。例えば、５mm
移動とされているデータを一括して４mm移動に変換処理
するものであり、コンピュータで一括変換するのに適し
たデータを取り扱い、入力プログラム自体に変更を加え
るものである。そして、このフローのアイコンのモチー
フは変換イメージグラフィックであって視覚的に明瞭な
識別が可能である。

【００５５】次に、第３の実行フェーズにおける「デー
タ最終確認」のフローは、入力済みのデータの確認を行
い、加工実行前の確認、すなわち加工前の最終確認を行
うフローである。図１４に示すように、加工実行に入る
ために重要な入力項目に関して最終確認を行い、加工実
行を行い、入力ミスがあった場合は、図示の変更ボタン
を押してそれぞれの入力ダイアログにて変更を行う。そ
して、このフローのアイコンのモチーフは判子であって
視覚的に明瞭な識別が可能である。

【００５６】最終確認が終了すると、加工スタートダイ
アログが開く（Ｓ１４）。加工スタートボタンを押し
（Ｓ１５）、確認ダイアログの表示を行い（Ｓ１６），
確認ボタンを押す（Ｓ１７）と、外形加工を機器が行う
（Ｓ１８）。

【００５７】第３の実行フェーズにおける「加工実行」
のフローは、外形加工機により実際の加工を行うフロー
であり、加工の状況表示等がタイムリーに行われる。ま
た、外形切削作業は加工機１台につき１作業ずつしかで
きないので、操作画面の最上段に加工進捗状況の表示を
行うようにしているので、終了する時間を予め確認する
こともできる。また、図１５に示すように、操作画面の
中央部には加工状況を即時的に表示し得る。更に、実際
の加工状況を表示するのに加えて、入力データから計算
された計算上の加工形状も同時に表示して比較対照させ
ることもできる。

【００５８】また、１件目の外形加工実行中に当該「加
工実行」を最小化して操作画面の下方に表示しておき、
２件目の外形加工のフローウインドウを開いて各種の情
報を入力することができ、平行作業ができるようにし
た。そして、このフローのアイコンのモチーフはカッタ
ーナイフであって視覚的に明瞭な識別が可能である。

【００５９】外形加工作業が完了すると自動的に完了確
認ダイアログが起動（Ｓ１９）し、収納を押すと加工実
行に採用されたデータが基本データとして格納され、デ
ータカプセルメニューにアイコンが戻る（Ｓ２０）。

【００６０】第３の実行フェーズにおける「完了確認」
のフローは、図１６に示すように、外形加工後に加工に
関するデータの確認及び作業に関する基本的情報を確認
するのがこの「完了確認」のフローである。また、図１
６に示す「ザグリ偏差」は、加工対象の基板に外形加工
の外に、基板に凹みを形成する加工を行う場合、例えば
４隅の凹み深さ寸法を測ってその統計処理を行いその偏
差を出して凹み形成のバラツキを監視して、以後の加工
に利用しようとするものである。そして、このフローの
アイコンのモチーフは完成品であって視覚的に明瞭な識
別が可能である。

【００６１】そして、外形加工の作業が完了すると、表
示画面は自動的に完了確認ダイアログが起動し、当該ダ
イアログの「収納」表示をクリックするとデータカプセ
ル画面に戻るようになっている。

【００６２】データの加工実行前確認、加工実行および
完了確認された新たな加工データを新たに基本データと
して前記メモリに格納する格納手段が設けられている。

【００６３】以上説明したフローウインドウの構成は外
形加工機の標準的なフローを示したものであるが、顧客
から提供される仕様書，ＦＤ，加工対象基板の特殊性に
よっては、それに対応するフローウインドウを構成する
ことが望ましい。その際に、ＦＤにフローウインドウの
構成をインプットさせておいて、ＦＤの読み取り時にイ
ンプットさせたフローウインドウを表示画面に表示して
そのフローにしたがって作業を進めるようにしても良
い。

【００６４】以上のように、本発明の実施例は、工作機
の作業工程の情報設定の為の作業工程ごとの複数のアイ
コンを作業工程の順に従って三つのグループに分け、該
三つのグループをデータ入力・確認フェーズ，チェック
・レビューフェーズおよび実行フェーズから構成して画
面表示する工程を有する。データ入力・確認フェーズ
は、製品を加工するためのプログラム入力，データ確認
および基本データ入力が、チェック・レビューフェーズ
は、試し検査，データ変換およびデータ補正が、そして
実行フェーズは、データの加工実行前確認，加工実行及
び完了確認が構成される。

【００６５】また、製品の加工データを画面表示する工
程と、加工のシミュレーション画面を表示する工程と、
および前記データ補正についての内容項目を画面表示す
る工程とを有する。

【００６６】前記データ確認は、プログラム入力された
加工データについての確認を行うものであり、基本デー
タ入力は、過去の加工実績のある加工の基礎条件に対し
て実加工データとして格納されたデータを、確認された
加工データに基づいた基本データとして入力するもので
ある。

【００６７】加工データに基づいた基本データによって
前記加工のシミュレーション画面を表示し、表示された
加工のシミュレーション画面を、画面表示された内容項
目についてデータ補正を行うことによって試し検査画面
として表示し、かつデータ変換は、当該試し検査画面の
表示後にプログラム入力された加工データを変換するも
のである。

【００６８】データの加工実行前確認，加工実行および
完了確認された新たな加工データを新たに基本データと
して格納するものである。

【００６９】また、前記４つの工程に表示される画面を
一つのまとまった表示画面とするものである。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、工作機の加工に際し
て、加工制御するコンピュータへの入力項目の多さと複
雑さを回避し、操作フローの数の整理と操作フローの手
順の効率化を達成することができる。

【００７１】また、入力情報をインプットしたり、情報
の設定並びに確認を行うフローナビゲーションにおける
各フローは、ＧＵＩ化を図ることによって視覚的に識別
し易く、操作を円滑に進めることができる。

【００７２】実際の加工に際して、熟練度又はノウハウ
等を加味したデータをパラメータカプセルとして確保し
保存することで、加工基礎条件の一部の変更があっても
前記パラメータカプセルを適用することで、効率的かつ
容易に熟練技術を備えた加工制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に採用される一例としての工作
機の概略構成を示す図。

【図２】操作フローチャート図。

【図３】本発明の実施形態に係る工作機に接続されたパ
ソコンの操作画面の内で電源オンしたときの初期画面
図。

【図４】初期画面のメニューバーを操作して開いたデー
タカプセルメニュー画面を示す図。

【図５】本発明の実施形態に係る外形加工機におけるＰ
Ｃの表示画面上での操作手順を示したフローウインドウ
画面図。

【図６】基本画面図における「補正」フローを選択指定
した場合の「補正設定」の詳細を示す図。

【図７】フローナビゲーションにおいて「試し検査」又
は「加工実行」を選択指定した場合の外形加工の状況を
即時的に示す図。

【図８】フローナビゲーションにおいて「データ読込」
を選択指定した場合の詳細画面図。

【図９】フローナビゲーションにおいて「データ確認」
を選択指定した場合の詳細画面図。

【図１０】フローナビゲーションにおいて「データ入
力」を選択指定した場合の詳細画面図。

【図１１】管理カードの例を表示する図。

【図１２】フローナビゲーションにおいて「データ補
正」を選択指定した場合の詳細画面図。

【図１３】フローナビゲーションにおいて「試し検査」
を選択指定した場合の詳細画面図。

【図１４】フローナビゲーションにおいて「データ最終
確認」を選択指定した場合の詳細図。

【図１５】フローナビゲーションにおいて「加工実行」
を選択指定した場合の詳細画面図。

【図１６】フローナビゲーションにおいて「完了確認」
を選択指定した場合の詳細画面図。

【符号の説明】

６１…フローウインドウ領域、６２…フローウインドウ
最小化領域、６３…フロー詳細画面領域、６４…情報領
域、６５…進度状況表示領域、６６…加工表示画面領
域、６７…加工データ表示領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河▲崎▼ 宜史 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所デザイン研究所内 (72)発明者 山下 孝彦 神奈川県海老名市上今泉2100番地 日立ビ アメカニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 5H269 AB01 CC02 DD01 EE11 QB15 QC06 QD03 QE12 QE15 QE17 QE21 QE22

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機の作業工程の情報設定のため、作業
   工程ごとの複数のアイコンを作業工程の順に従って三つ
   のグループに分け、該三つのグループをデータ入力・確
   認フェーズ，チェック・レビューフェーズおよび実行フ
   ェーズから構成して、データ入力・確認フェーズは、製
   品を加工するためのプログラム入力，データ確認および
   基本データ入力が；チェック・レビューフェーズは、試
   し検査，データ変換およびデータ補正が；そして実行フ
   ェーズは、データの加工実行前確認，加工実行および完
   了確認が構成され、画面表示する工程と、 製品の加工データを画面表示する工程と、 加工のシミュレーション画面を表示する工程と、および
   前記データ補正についての内容項目を画面表示する工程
   とを有し、 前記データ確認は、プログラム入力された加工データに
   ついての確認を行うものであり、基本データ入力は、過
   去の加工実績のある加工の基礎条件に対して実加工デー
   タとして格納されたデータを、確認された加工データに
   基づいた基本データとして入力するものであり、 加工データに基づいた基本データによって前記加工のシ
   ミュレーション画面を表示し、表示された加工のシミュ
   レーション画面を、画面表示された内容項目についてデ
   ータ補正を行うことによって試し検査画面として表示
   し、かつデータ変換は、当該試し検査画面の表示後にプ
   ログラム入力された加工データを変換するものであり、 データの加工実行前確認，加工実行および完了確認され
   た新たな加工データを新たに基本データとして格納する
   ものであり、かつ前記4つの工程に表示される画面を一
   つのまとまった表示画面とするものであることを特徴と
   する工作機械の操作方法。
2. 【請求項２】工作機の作業工程の情報設定のため、複数
   の作業工程を三つのグループに分けられたアイコンを作
   業工程の順に従って記憶したメモリを設け、該メモリに
   は、前記三つのグループをデータ入力・確認フェーズ，
   チェック・レビューフェーズおよび実行フェーズから構
   成し、データ入力・確認フェーズは、製品を加工するた
   めのプログラム入力，データ確認および基本データ入力
   が；チェック・レビューフェーズは、試し検査，データ
   変換およびデータ補正が；そして実行フェーズは、デー
   タの加工実行前確認，加工実行および完了確認が記憶さ
   れるものであり、 前記メモリから読み出されたプログラム入力，データ確
   認，基本データ入力，試し検査，データ変換，データ補
   正，データの加工実行前確認，加工実行および完了確認
   の項目を画面に表示する第一の表示手段を設け、 第一の表示手段によって画面に表示された項目を指示す
   ることによって当該項目に関連した画面を表示する第2
   の表示手段を設け、該第2の表示手段は、製品の加工デ
   ータ画面と、加工のシミュレーション画面と、およびデ
   ータ補正についての内容項目画面とを前記アイコンが表
   示された画面に表示するものであり、 前記データ確認は、プログラム入力された加工データに
   ついての確認を行うものであり、基本データ入力は、過
   去の加工実績のある加工の基礎条件に対して実加工デー
   タとして格納されたデータを、確認された加工データに
   基づいて基本データとして入力するものであり、 加工データに基づいた基本データによって前記加工のシ
   ミュレーション画面を表示し、表示された内容項目につ
   いてデータ補正を行うことによって試し検査画面として
   表示し、かつデータ変換は、当該試し検査画面の表示後
   にプログラム入力された加工データを変換するものであ
   り、並びにデータの加工実行前確認，加工実行および完
   了確認された新たな加工データを新たに基本データとし
   て前記メモリに格納する格納手段を設けたことを特徴と
   する工作機の操作装置。