JP2007160449A - 操作器 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の領域を照らして各種作業を行い易くすることができる照明機能を備えた手動パルス発生器などを提供する。
【解決手段】手動パルス発生器１は、工具を保持する主軸機構と、ワークが装着されるワーク装着機構と、主軸機構及びワーク装着機構をＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸の直交３軸方向に相対移動させて工具とワークとを相対移動させる送り機構と、送り機構などの作動を制御する制御装置と、制御装置に対して各種データを入力するための操作キーやキーボード及び制御装置による制御状態などを画面表示するためのディスプレイを具備した操作盤とを備えた工作機械の前記操作盤に付設される。また、手動パルス発生器１は、パルス信号を制御装置に対して入力するための操作部１１と、上面に設けられて上方に向け光を発するとともに、制御装置に対してパルス信号が入力可能なときにのみ点灯する照明用の発光ダイオード１５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、構造体の動作機構部を制御する制御装置に接続され、前記動作機構部の手動操作時に作業者により把持されて使用される操作器に関する。

例えば、工作機械は、ワークの加工状態を確認したり、工具及びワークの動作を確認する場合など作業者が各種の作業を行う際に、その作業を行い易くすべく適宜照明装置を備えており、このような照明装置として、従来、特開２００５−２８４６１号公報に開示されたものが知られている。

この照明装置は、上部が小径と、下部が大径となるように上下に開口し、椀状に形成される照明カバーと、環状に形成され、照明カバーの上部開口部及び下部開口部と同軸に配置される照明ランプと、照明ランプを照明カバーの内面に支持するためのブラケットと、照明カバーの上端面に設けられるマグネットと、照明ランプを覆って切りくずや切削液から保護する防護部材とから構成されており、立形マシニングセンタなどの工作機械において、照明カバーの上下の開口部及び照明ランプの中心穴内に主軸及び工具が挿入された状態で、主軸頭の下端面にマグネットにより取り付けられる。

この照明装置によれば、照明ランプの中心穴内に主軸が配置された状態で工作機械に取り付けられており、照明ランプからの照明光が主軸や工具により遮られて当該主軸や工具による影がワーク表面上に生じない配置となっているので、作業者にとって作業し易い環境となる。

特開２００５−２８４６１号公報

しかしながら、上記従来の照明装置では、当該照明装置が工作機械に固定されたものであるため、照明ランプとワークとの間に配置された他の構造物（例えば、切削液を工具とワークとの接触部に供給する供給ノズルなど）によってワーク表面上に必ず影を生じ、視認し難い領域が存在するという問題や、照明装置の直下部及びその周辺部は明るいものの、これから外れた部分は暗いという問題があり、作業者が作業し難い場合があった。

また、作業者が携帯可能且つ小形の適宜照明装置を用いて所望の領域を照らすようにすれば、視認し難い領域をなくすことができるものの、作業者が、例えば、手動パルス発生器により工作機械を手動操作するような場合には、上記携帯可能且つ小形の適宜照明装置を使用することはできない。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、構造体の動作機構部を手動操作する場合においても所望の領域を照らして各種作業を行い易くすることができる照明機能を備えた操作器の提供をその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
構造体の動作機構部を制御する制御装置に接続され、前記動作機構部の手動操作時に作業者により把持されて使用される操作器であって、
前記動作機構部の動作制御に関連した制御信号を前記制御装置に入力するための操作部と、
該操作器の外方に向けて光を発する照明用の光源とを備えてなることを特徴とする操作器に係る。

この発明によれば、作業者は、操作器の操作部から制御信号を制御装置に入力し、当該制御装置による制御の下、入力制御信号に応じた動作を動作機構部にさせたり、操作器の操作部から制御信号を制御装置に入力して動作機構部の動作位置などを教示，設定することができるとともに、照明光源から発せられる光により所望の領域を照らして各種の作業を効率良く且つ確実に進めることができる。

また、操作器からの照明光による照明の下、各種作業を行うのは、当該操作器を用いた手動操作時に限られるのではなく、当該操作器を用いた手動操作時以外のときにも、この照明を利用して作業するようにしても良い。

尚、前記光源は、前記構造体又は操作器に設けられた点灯スイッチが入れられたときに点灯するように構成されていても良い。ここで、点灯スイッチが入れられたときとは、光源を点灯させるための専用の点灯スイッチが入れられたときだけでなく、例えば、操作器の電源が入れられたときなど他のスイッチと連動する場合も含む。このようにすれば、光源の点灯状態を制御することができるので、当該操作器の使い勝手を向上させることができ、また、他のスイッチと連動させた場合には、光源が点灯しているか否かにより当該他のスイッチによる制御状態を作業者に教えることもできる。

また、前記光源は、前記操作部から前記制御装置に前記制御信号が入力可能な状態にあるときにのみ点灯するように構成されていても良い。ここで、誤作動防止のためのインタロックが操作器や構造体に設けられている場合において、操作部から制御装置に制御信号が入力可能な状態にあるときとは、前記インタロックが有効となっている状態か又は無効となっている状態かに関わらず、操作部から制御装置に制御信号を入力可能な状態とするのに必要な、インタロック以外の条件が満たされたときを言う。

このようにすれば、光源が点灯しているか否かにより、操作器側から制御信号の入力が可能であるか否か、即ち、操作器側からの動作制御が可能であるか否かや、動作位置などを教示，設定することが可能か否かを作業者に教えることができるので、作業者の不注意などにより事故が起こるのを防止して安全に動作機構部を動作させることができる。

また、前記操作器は、箱形に形成され、前記操作部は、該操作器の正面に、前記光源は、該操作器の外周面の内、作業者が該操作器を把持して操作する際に前記動作機構部側を向く部分に設けられていても良い。このようにすれば、作業者前方の所望領域を照らし易くすることができるので、当該操作器を用いた各種の作業を行い易くすることができる。

また、前記光源は、発光ダイオードから構成されていても良い。発光ダイオードは、消費電力が少ない、寿命が長いといった特性を有しているので、照明光源として採用するのに好適だからである。この発光ダイオードには、一般的に高輝度発光ダイオードと呼ばれる、輝度の高いものを用いることが好ましく、このようにすれば、より効果的な照明を行うことができる。

また、前記構造体は、工作機械であり、前記操作器は、手動パルス発生器であっても良く、また、前記構造体は、ロボットであり、前記操作器は、ティーチングボックスであっても良い。

斯くして、本発明に係る操作器によれば、当該操作器により手動操作する場合であっても、この操作器に設けられた照明光源によって所望の領域を照らすことができるので、各種の作業を効率良く且つ確実に進めることができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係る手動パルス発生器が設けられた工作機械の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示した手動パルス発生器の斜視図であり、図３は、図１に示した手動パルス発生器の正面図である。

図１乃至図３に示すように、本例の手動パルス発生器（操作器）１は、例えば、工具を保持する主軸機構（図示せず）と、ワークが装着されるワーク装着機構（図示せず）と、主軸機構（図示せず）及びワーク装着機構（図示せず）をＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸の直交３軸方向に相対移動させて工具とワークとを相対移動させる送り機構（図示せず）と、送り機構などの作動を制御する制御装置（図示せず）と、前記制御装置に対して各種データを入力するための操作キー６ａやキーボード６ｂ、及び前記制御装置による制御状態などを画面表示するためのディスプレイ６ｃを具備した操作盤６とから構成される工作機械（構造体）５の前記操作盤６に付設されており、パルス信号（制御信号）を前記制御装置に対して入力するための操作部１１と、照明用の発光ダイオード１５とを備えている。

尚、前記操作盤６には、運転モードを、ＮＣプログラムに基づいた自動運転、操作キー６ａやキーボード６ｂからのデータ入力に基づいた第１手動運転、手動パルス発生器１からのパルス信号に基づいた第２手動運転などに切り換えるための運転モード選択スイッチが設けられており、前記制御装置は、自動運転が選択されている場合にはＮＣプログラムに基づき、第１手動運転が選択されている場合には操作キー６ａやキーボード６ｂから入力されたデータに基づき、第２手動運転が選択されている場合には手動パルス発生器１から入力されたパルス信号に基づき、前記送り機構を制御して前記主軸機構（工具）と前記ワーク装着機構（ワーク）とを相対移動させる。また、前記主軸機構，ワーク装着機構及び送り機構が特許請求の範囲に言う動作機構部として機能する。

前記手動パルス発生器１は、箱形に形成された本体１０の正面に前記操作部１１が、当該本体１０の上面に前記発光ダイオード１５が、当該本体１０の側面に、誤作動防止のためのインタロックを解除する（無効にする）解除ボタン（図示せず）が設けられており、作業者により把持されて使用される。

前記操作部１１は、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸の内、どの送り方向に前記主軸機構（工具）及びワーク装着機構（ワーク）を相対移動させるのかを選択するための送り軸切換スイッチ１２と、１パルス当たりの移動量を切り換えるための倍率切換スイッチ１３と、本体１０の正面に垂直な軸中心に回転自在に設けられ、当該軸中心に回転せしめられることによりその回転量に応じたパルス信号を生成するパルスハンドル１４とからなる。尚、パルスハンドル１４により生成されたパルス信号は、前記解除ボタンが押されてインタロックが無効となっている場合にのみ制御装置に入力される。また、前記送り軸切換スイッチ１２には、「電源ＯＦＦ」の切換位置も設定されている。

前記発光ダイオード１５は、上方に向けて（作業者により当該手動パルス発生器１が把持されて操作される際に工作機械５側に向けて）照明光を発するものであり、その点灯状態は、前記制御装置によって制御される。具体的には、前記制御装置にパルス信号を入力可能な状態にあるときにのみ、即ち、運転モードが第２手動運転である場合であり、且つ送り軸切換スイッチ１２の切換位置が「電源ＯＦＦ」以外となって電源が入っている場合にのみ点灯するようになっている。また、この発光ダイオード１５には、一般的に高輝度発光ダイオードと呼ばれる、輝度の高いものを用いることが好ましく、このようにすれば、より効果的な照明を行うことができる。

尚、本例では、インタロックが有効となっている状態か又は無効となっている状態かに関わらず、制御装置にパルス信号を入力可能とするのに必要な、インタロック以外の条件が満たされたときに、パルス信号を制御装置に入力可能な状態となったと判断して発光ダイオード１５を点灯させるようにしているが、これに限られるものではなく、運転モードが第２手動運転で、送り軸切換スイッチ１２の切換位置が「電源ＯＦＦ」以外であり、更に、前記解除ボタンが押されてインタロックが解除されたときに、即ち、インタロックも含めすべての条件が整ったときに、パルス信号を制御装置に入力可能な状態となった判断して発光ダイオード１５を点灯させるようにしても良い。

また、前記本体１０の上面には、操作盤６の下部に着脱自在に取り付けるための取付部１０ａが形成され、本体１０の下面には、一端が操作盤６の下部に接続した通信ケーブル１６の他端が接続されている。

以上のように構成された本例の手動パルス発生器１によれば、操作盤６を操作して運転モードを第２手動運転にするとともに、送り軸切換スイッチ１２の切換位置を、移動させるべき送り方向に対応した位置に合わせた後、パルスハンドル１４を回転させると、その回転量に応じたパルス信号が生成され、生成されたパルス信号，送り軸切換スイッチ１２により選択された送り方向，倍率切換スイッチ１３により選択された倍率を基に、制御装置により前記送り機構が制御されて、選択された送り方向に、選択された倍率及び生成されたパルス信号に対応した移動量だけ主軸機構（工具）及びワーク装着機構（ワーク）が相対移動せしめられる。尚、パルスハンドル１４の操作は、インタロックの解除ボタンを押しながら行われる。

また、運転モードが第２手動運転とされるとともに、当該手動パルス発生器１の電源が入れられると、発光ダイオード１５が点灯することから、作業者は、この発光ダイオード１５からの照明光によって所望の領域を照らしながら工具とワークとを相対移動させるなど各種作業を行うことができる。

このように、本例の手動パルス発生器１によれば、作業者は、当該手動パルス発生器１を用いて手動操作する場合であっても、この手動パルス発生器１の発光ダイオード１５から発せられる照明光により作業領域を照らしながら各種の作業を行うことができるので、当該作業を効率良く且つ確実に進めることができる。

また、手動パルス発生器１によって送り機構を制御可能なときにのみ発光ダイオード１５を点灯させるように構成しているので、発光ダイオード１５が点灯しているか否かにより、手動パルス発生器１によって送り機構を制御可能な状態にあるか否か容易に判断することができ、作業者の不注意などにより事故が起こるのを防止して安全に主軸機構（工具）及びワーク装着機構（ワーク）を相対移動させることができる。

また、操作部１１を本体１０の正面に、発光ダイオード１５を本体１０の上面に設けて、本体１０の外周面の内、作業者が当該手動パルス発生器１を把持して操作する際に工作機械５側を向く部分に当該発光ダイオード１５を配置しているので、作業者前方の所望領域を照らし易くすることができ、当該手動パルス発生器１を用いた各種の作業を行い易くすることができる。

また、照明光源として発光ダイオード１５を採用しており、当該発光ダイオード１５が消費電力が少ない、寿命が長いといった特性を有することから、照明光源として好適である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

上例では、手動パルス発生器１にインタロックを設けたが、このインタロックは省略して構成することもでき、この場合、運転モードが第２手動運転であり且つ手動パルス発生器１の電源が入っているときに（制御装置にパルス信号を入力可能な状態となっているときに）発光ダイオード１５が点灯する。

また、手動パルス発生器１の電源が入れられたときに、運転モードに関係無く発光ダイオード１５を点灯させるようにしたり、送り軸切換スイッチ１２の「電源ＯＦＦ」の切換位置を省略して、工作機械５の主電源が入れられたときに当該手動パルス発生器１にも電源が入るように構成し、運転モードが第２手動運転とされて制御装置にパルス信号を入力可能な状態となったときに（インタロックがある場合には、インタロックの有効，無効に関わらず、運転モードが第２手動運転とされたときに、又は、運転モードが第２手動運転とされ、更に、インタロックの解除ボタンが押されたときに）発光ダイオード１５を点灯させるようにしても良い。

また、発光ダイオード１５を点灯させるための専用の点灯スイッチを手動パルス発生器１や操作盤６に設けて、このスイッチ操作により発光ダイオード１５を点灯させたり、また、運転モードに関係無く、他のスイッチ操作と連動させて発光ダイオード１５を点灯させるようにしても良い。当該他のスイッチ操作と連動させた場合には、発光ダイオード１５が点灯しているか否かにより当該他のスイッチによる制御状態を作業者に教えることができる。

また、上例では、発光ダイオード１５を手動パルス発生器１に設けるようにしたが、この他、ハンドと、このハンドを支持して３次元空間内で移動させるアーム（動作機構部）を備えたロボット（構造体）の駆動制御を行う制御装置に接続され、当該ロボット（アーム）の作業姿勢を教示，設定するための、図４に示すようなティーチングボックス２０に設けても良い。

このティーチングボックス２０は、前記制御装置に各種データ（制御信号）を入力するための操作キー２１を備え、この操作キー２１から当該制御装置にデータが入力されることにより、当該制御装置による制御の下、アームを動作させてその姿勢を所定の姿勢にしたり、当該所定の姿勢となったときの、アームの回転軸上や直動軸上における位置を前記制御装置に登録させるように構成される。

ティーチングボックス２０を用いて、アームの姿勢を所定の姿勢にするとともに、当該所定の姿勢となったときの回転軸上や直動軸上における位置を制御装置に登録する操作を繰り返し、一連の動作におけるアームの各姿勢を教示，設定すると、当該ロボットは、制御装置による制御の下、教示，設定された各姿勢を順次取るように動作する。

また、このティーチングボックス２０の発光ダイオード１５は、上記と同様、例えば、当該ティーチングボックス２０の電源が入っており、且つ前記制御装置にデータを入力可能な状態にあるときにのみ点灯するように構成される。

このように構成されたティーチングボックス２０によっても、作業者は、当該ティーチングボックス２０の発光ダイオード１５からの照明光により照らしながら作業を行うことができ、当該作業を効率良く且つ確実に進めることができるなど、上記と同様の効果を得ることができる。

上述のように、発光ダイオード１５を設けた操作器の例として手動パルス発生器１及びティーチングボックス２０を挙げたが、これらに限定されるものではなく、上記発光ダイオード１５は、構造体の動作機構部を制御する制御装置に接続されて、前記動作機構部の手動操作時に作業者により把持されて使用される各種の操作器に設けることができる。

また、上例では、照明光源として発光ダイオード１５を用いたが、これに限られるものではなく、ハロゲンランプなど他の光源を用いても良い。

また、手動パルス発生器１やティーチングボックス２０からの照明光による照明の下、各種作業を行うのは、当該手動パルス発生器１やティーチングボックス２０を用いた手動操作時に限られるのではなく、当該手動パルス発生器１やティーチングボックス２０を用いた手動操作時以外のときにも、発光ダイオード１５を点灯させた状態にしこの照明を利用して作業するようにしても良い。

また、前記手動パルス発生器１は各種の工作機械に、前記ティーチングボックス２０は各種のロボットに適用することができる。

本発明の一実施形態に係る手動パルス発生器が設けられた工作機械の概略構成を示す斜視図である。 図１に示した手動パルス発生器の斜視図である。 図１に示した手動パルス発生器の正面図である。 本発明の他の実施形態に係るティーチングボックスを示した正面図である。

符号の説明

１ 手動パルス発生器
５ 工作機械
６ 操作盤
１０ 本体
１１ 操作部
１２ 送り軸切換スイッチ
１３ 倍率切換スイッチ
１４ パルスハンドル
１５ 発光ダイオード
１６ 通信ケーブル

Claims (7)

1. 構造体の動作機構部を制御する制御装置に接続され、前記動作機構部の手動操作時に作業者により把持されて使用される操作器であって、
   前記動作機構部の動作制御に関連した制御信号を前記制御装置に入力するための操作部と、
   該操作器の外方に向けて光を発する照明用の光源とを備えてなることを特徴とする操作器。
2. 前記光源は、前記構造体又は操作器に設けられた点灯スイッチが入れられたときに点灯するように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の操作器。
3. 前記光源は、前記操作部から前記制御装置に前記制御信号が入力可能な状態にあるときにのみ点灯するように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の操作器。
4. 前記操作器は、箱形に形成されてなり、
   前記操作部は、該操作器の正面に、前記光源は、該操作器の外周面の内、作業者が該操作器を把持して操作する際に前記動作機構部側を向く部分に設けられてなることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかの操作器。
5. 前記光源は、発光ダイオードから構成されてなることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかの操作器。
6. 前記構造体は、工作機械であり、前記操作器は、手動パルス発生器であることを特徴とする請求項１乃至５記載のいずれかの操作器。
7. 前記構造体は、ロボットであり、前記操作器は、ティーチングボックスであることを特徴とする請求項１乃至５記載のいずれかの操作器。

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