JP2007310785A - 工作機械の運転操作システム - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械の状態を確認しながら運転操作をすることができる工作機械の運転操作システムを提供する。
【解決手段】操作用コンピュータ４０は、数値制御装置２０から制御用コンピュータ３０に入力される数値制御装置２０の作動状態データを受信して表示装置４４に表示させとともに、制御データ及び作動指令を入力装置４５により入力して制御用コンピュータ３０に送信して、制御用コンピュータ３０から数値制御装置２０に出力することで数値制御装置２０を作動させて工作機械１０の運転操作を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、工作機械の運転操作システムに関し、特に数値制御装置により作動が制御される工作機械の運転操作システムに関する。

従来、研削盤等の工作機械では数値制御装置により作動を数値制御する技術が利用されており、その技術は例えば特許文献１に開示されている。この種の数値制御装置により作動を制御される工作機械は、一般的に工作機械に一体的若しくはその近傍に設置される制御盤ボックス内に数値制御装置が収容されていて、その制御盤ボックスの前側にその現在の作動状態を表示するディスプレイ等の表示装置及び数値制御装置を作動させるための制御データや操作指令等を入力するキーボード及びポインティングデバイス等の入力装置が設けられている。工作機械を運転操作するオペレータは、制御盤ボックスの前側で表示装置により表示された作動状態データを確認するとともに入力装置により制御データ及び操作指令を入力することで工作機械の運転操作をしている。
特開２００２−２３６５０６号公報

このような数値制御装置により作動が制御される工作機械では、オペレータが運転操作をするときには、表示装置及び入力装置が取り付けられている制御盤ボックスの前側で運転操作する必要があった。そのために、工作機械が故障したり工作物の加工不良が生じる等の工作機械で不具合が生じたときには、オペレータは工作機械と制御盤ボックスの前側との間を行き来して数値制御装置の表示装置を確認するとともに入力装置を入力操作しなければならなくなって作業性が悪いという問題があった。特に、複数の工作機械が複数の数値制御装置により制御されている場合、例えばトランスファマシンのような多工程自動工作物処理装置のような工作機械の場合には、上記のような工作機械の故障や工作物の加工不良が生じたときには、オペレータは複数の工作機械とそれらの各制御盤ボックスの前側とを行き来して各数値制御装置の表示装置を確認するとともに入力装置を入力操作しなければならないので、作業性が悪くなるという問題があった。本発明は、上記のような課題を解決する工作機械の運転操作システムを提供することを目的とする。

このために、請求項１に記載の工作機械の運転操作システムは、工作機械の作動を制御する数値制御装置と、この数値制御装置に制御データ及び作動指令を出力するとともに数値制御装置からその現在の作動状態を示す作動状態データが入力される制御用コンピュータと、表示部と入力部とを備える操作用コンピュータと、制御用コンピュータと操作用コンピュータとを接続する通信手段とからなり、操作用コンピュータは、制御用コンピュータから通信手段を介して作動状態データを受信して表示部に表示させるとともに、入力部で入力した制御データ及び作動指令を通信手段により制御用コンピュータに送信して工作機械の作動を制御させるようにしたことを特徴とするものである。

請求項１に記載の工作機械の運転操作システムは、請求項２に記載のように、操作用コンピュータを持ち運び可能とすることが好ましい。

請求項１または請求項２に記載の工作機械の運転操作システムは、請求項３に記載のように、通信手段を無線通信により操作用コンピュータと制御用コンピュータとを接続することが好ましい。

請求項１〜請求項３に記載の工作機械の運転操作システムは、請求項４に記載のように、複数の工作機械の作動をそれぞれ制御する複数の数値制御装置と、この各数値制御装置にそれぞれ対応して設けられ前記各数値制御装置に制御データ及び作動指令を出力するとともに各数値制御装置からその現在の作動状態を示す作動状態データが入力される複数の制御用コンピュータとを備え、操作用コンピュータは、各数値制御装置から対応する各制御用コンピュータにそれぞれ入力される各作動状態データを通信手段により受信して表示部に表示させるとともに、入力部で入力した制御データ及び作動指令を通信手段により各制御用コンピュータに送信するようにすることが好ましい。

請求項４に記載の工作機械の運転操作システムの表示部は、請求項５に記載のように、複数の各制御用コンピュータに入力される各作動状態データを表示部に同時に表示させるようにするのが好ましい。

前述のように構成した請求項１の工作機械の運転操作システムによれば、操作用コンピュータにより、工作機械の作動を制御する数値制御装置のその現在の作動状態を示す作動状態データを表示部に表示させ、工作機械の作動を制御させるための制御データ及び作動指令をその入力部により入力することで数値制御装置による工作機械の作動を制御することができるので、数値制御装置を設置した場所に関わらずオペレータは操作しやすい場所で、特に数値制御装置の設置場所と異なる任意の場所で工作機械を運転操作することができる。これにより、例えば工作機械に不具合が生じたときには、工作機械の状態を確認できる位置に操作用コンピュータを設置して、工作機械の状態を確認しながら操作用コンピュータにより工作機械を運転操作することができる。

前述のように構成した請求項２の工作機械の運転操作システムによれば、操作用コンピュータは持ち運び可能であるので、操作用コンピュータを必要に応じて適切な場所に持ち運んで運転操作することができる。これにより、例えば工作機械に不具合が生じたときには、操作用コンピュータを工作機械の不具合が生じた箇所またはその近傍にその都度持ち運んで工作機械の作動を確認しながら工作機械を運転操作することができる。

前述のように構成した請求項３の工作機械の運転操作システムによれば、通信手段は操作用コンピュータと制御用コンピュータとを無線通信により接続するようにしているので、その接続を容易にすることができるとともに、操作用コンピュータの持ち運びをさらに容易にすることができる。

前述のように構成した請求項４の工作機械の運転操作システムによれば、１台の操作用コンピュータにより、複数の工作機械を運転操作しているので、オペレータは、１箇所で複数の工作機械を運転操作することができる。

前述のように構成した請求項５の工作機械の運転操作システムによれば、表示部には複数の数値制御装置の各作動状態データが同時に表示されるようになっているので、複数の数値制御装置の作動状態データを同時に把握して工作機械を運転操作することができる。

以下に、図１〜図３により、本発明による工作機械の運転操作システムの最良の実施形態の説明をする。図１及び図２は、本発明による工作機械の運転操作システムを示す図であり、３台の工作機械の数値制御を行う場合の例を示している。この工作機械の運転操作システムは、図１に示すように、３台の工作機械１０Ａ〜１０Ｃと、各工作機械１０Ａ〜１０Ｃの作動をそれぞれ数値制御する３台の数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃと、各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃをそれぞれ作動させる３台の制御用コンピュータ３０Ａ〜３０Ｃと、これらを操作する１台の操作用コンピュータ４０とから構成される。なお、本実施形態においては、各工作機械１０Ａ〜１０Ｃにそれぞれ取り付けられた制御盤ボックス１１Ａ〜１１Ｃ内に各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃ及び各制御用コンピュータ３０Ａ〜３０Ｃがそれぞれ収容されている。なお、各工作機械１０Ａ〜１０Ｃは、具体的にはそれぞれ異なるものであるが、図２及び以下の説明ではその上位概念である工作機械１０として説明する。同様に、数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃ及び制御用コンピュータ３０Ａ〜３０Ｃも、それらの上位概念である数値制御装置２０及び制御用コンピュータ３０として説明する。

工作機械１０は、例えば研削盤、切削加工機等であり、工作物をベッドに対し固定、移動或いは回転可能に支持する工作物支持装置、工作物に対し工具を相対移動可能に支持する工具支持装置、加工直後の工作物の寸法を測定する定寸装置などを備えている。また、工作機械１０は、可搬式の制御ボックス１２内に工作機械１０を手動で運転させる手動パルス発生器及びジョグを備えていて、数値制御装置１０での数値制御によらない運転も可能となっている。なお、制御盤ボックス１１Ａ〜１１Ｃには、運転準備や非常停止等のための押ボタンスイッチが設けられている。

数値制御装置２０は、工作機械１０の各部分の駆動を数値制御するものであり、この数値制御装置２０は、工作機械１０の制御盤ボックス１１内に収容されている。数値制御装置２０は、図２に示すように、ＣＰＵ２１、メモリ２２、記憶装置２３、工作機械用インターフェース２４、制御用コンピュータ用インターフェース２５がバスにより接続されたコンピュータである。数値制御装置２０は、工作機械用インターフェース２４により工作機械１０に接続されている。数値制御装置２０は、ＣＰＵ２１を起動させると、記憶装置２３に記憶されているコンピュータプログラムをロードしてこのコンピュータプログラムによる各種演算処理によって工作機械１０の数値制御を行う。

制御用コンピュータ３０は、数値制御装置２０を作動させるためのものであり、図２に示すように、ＣＰＵ３１、メモリ３２、記憶装置３３、数値制御装置用インターフェース３４を有するコンピュータで、表示装置も付属しないＦＡコンピュータを用いている。制御用コンピュータ３０は、数値制御装置用インターフェース３４により数値制御装置２０の制御用コンピュータ用インターフェース２５に接続されており、数値制御装置２０からその現在の作動状態を示す作動状態データが入力されるとともに数値制御装置２０へ制御データ及び作動指令を出力するものである。制御用コンピュータ３０は、ＣＰＵ３１を起動させると、記憶装置３３に記憶されているコンピュータプログラムをロードしてこのコンピュータプログラムによる各種演算処理によって、数値制御装置用インターフェース３４を介して数値制御装置２０の作動状態データを入力するとともに、制御データ及び作動指令を出力して数値制御装置２０を作動させる。

操作用コンピュータ４０は、制御用コンピュータ３０との通信を介して数値制御装置２０を作動させるものであり、図２に示すように、ＣＰＵ４１、メモリ４２、記憶装置４３、表示装置（表示部）４４及び入力装置（入力部）４５を有するコンピュータである。なお、操作用コンピュータ４０は、タブレット型コンピュータまたはノート型パーソナルコンピュータ等であって持ち運び可能なものである。表示装置４４は、例えば、液晶ディスプレイであって、受信した数値制御装置２０の作動状態データ等を表示するものである。入力装置４５は、例えば、キーボード、押しボタンスイッチ及びポインティングデバイス（例えばマウス）等であって、数値制御装置２０の作動に必要な制御データを予め入力するとともに表示装置４４に表示された作動状態データ等に基づき数値制御装置２０を作動させるための作動指令等を入力するものである。なお、表示装置４４は、タッチパネルが付属しているタブレット型等の液晶ディスプレイとして、入力装置４５の一部を備えたものとしてもよい。操作用コンピュータ４０は、ＣＰＵ４１を起動すると、記憶装置４３に記憶されているコンピュータプログラムをロードしてこのコンピュータプログラムの各種演算処理により制御用コンピュータ３０との通信を開始して、制御用コンピュータ３０から作動状態データを受信するとともに、制御用コンピュータ３０に制御データ及び作動指令などを送信する。

制御用コンピュータ３０と操作用コンピュータ４０とは通信装置（通信手段）１３により接続されている。通信装置１３は、制御用コンピュータ３０と操作用コンピュータ４０とにそれぞれに設けられたＬＡＮボードと、この両ＬＡＮボードを接続するルータよりなり、各ＬＡＮボードとルータの間の通信の少なくとも何れか一方を無線通信により行うものである。

上記のように構成した工作機械の運転操作システムにおいては、予め入力された制御データ及び入力装置４５から入力された作動指令により数値制御装置２０が作動して工作機械１０の数値制御を行うと、数値制御装置２０の現在の作動状態を示す作動状態データが制御用コンピュータ３０に逐一出力されて制御用コンピュータ３０の記憶装置３３に記憶される。

一方、操作用コンピュータ４０は、制御用コンピュータ３０に記憶された作動状態データを通信装置１３により受信し、受信した作動状態データを表示装置４４に表示させる。この表示装置４４に表示された作動状態データに基づき、キーボード、押ボタンスイッチ等の入力装置４５により制御データ及び作動指令を入力して制御用コンピュータ３０に送信する。制御用コンピュータ３０はこの受信した制御データ及び作動指令を数値制御装置２０に出力して、数値制御装置２０は制御データ及び作動指令に基づいて工作機械１０の数値制御を実行する。

なお、上述した表示装置４４がタブレット型等の液晶ディスプレイであって入力装置４５の一部を備えたものの場合には、これに加えて、操作用コンピュータ４０は、制御データ及び作動指令を入力するための操作画面のデータを制御用コンピュータ３０から受信して表示装置４４に表示させ、この表示装置４４に表示させた操作画面に制御データ及び作動指令を入力して制御用コンピュータ３０に送信するようになっている。

この実施形態では、操作用コンピュータ４０は、各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃを運転操作する各制御用コンピュータ３０Ａ〜３０Ｃの各作動状態データを実質的に同時に通信装置１３により受信して、図３（ａ）に示すように、各制御用コンピュータ３０Ａ〜３０Ｃの全ての各作動状態データｄＡ〜ｄＣを表示させることもできる。或いは、操作用コンピュータ４０は、図３（ｂ）に示すように、各制御用コンピュータ３０Ａ〜３０Ｃの全ての各作動状態データｄＡ〜ｄＣを実質的に同時に表示させることもできる。

また、操作用コンピュータ４０は、各制御用コンピュータ３０Ａ〜３０Ｃにて実行されている各制御データ及び作動指令を入力するための各操作画面を通信装置１３により実質的同時に通信装置１３により受信して表示装置４４に表示させ、この表示装置４４に表示させた各操作画面に実質的に同時に入力することで制御データ及び作動指令を各制御用コンピュータ３０Ａ〜３０Ｃにそれぞれ送信することができる。これにより、操作用コンピュータ４０は、表示装置４４に表示させた各操作画面にそれぞれ入力することで実質的に同時に各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃを作動させて各工作機械１０Ａ〜１０Ｃを運転操作することができる。

なお、操作用コンピュータ４０として、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）ＸＰ・プロフェッショナルエディションを搭載したノート型パーソナルコンピュータを使用すれば、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）ＸＰ・プロフェッショナルエディションが備えているリモートデスクトップの機能により上記作用を容易に実現できる。

上記のような実施形態においては、操作用コンピュータ４０により、工作機械１０の作動を制御する数値制御装置２０のその現在の作動状態を示す作動状態データをその表示装置４４に表示させ、工作機械１０の作動を制御させるための制御データ及び作動指令をその入力装置４５で入力することで数値制御装置２０における工作機械１０の作動を制御させることができるので、オペレータは数値制御装置２０が収容されている制御盤ボックス１１の前側位置に限られずに任意の場所で工作機械１０を運転操作することができる。これにより、例えば工作機械１０に不具合が生じたときには、オペレータは、操作用コンピュータ４０により工作機械１０の状態を確認できる位置でその状態を確認しながら数値制御装置２０を作動させて工作機械１０を運転操作することができるようになる。また、操作用コンピュータ４０は持ち運び可能であるので、工作機械１０の不具合が生じた箇所またはその近傍にその都度持ち運んで工作機械１０の作動を確認しながら数値制御装置２０を作動させて工作機械を運転操作することができる。さらに、操作用コンピュータ４０と制御用コンピュータ３０との通信は無線通信によって接続されているので、操作用コンピュータ４０は、有線通信である場合に比較してその電波の届く範囲において自由に移動して運転操作することができるとともに、その持ち運びを容易にすることができる。しかしながら、本発明はこれに限られるものでなく、例えば有線のＬＡＮまたは無線及び有線のインターネットを介して接続してもよい。

また、１台の操作用コンピュータ４０により、３台の数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃを作動させて各工作機械１０Ａ〜１０Ｃを運転操作するようにしているので、オペレータは、各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃを収容する各制御盤ボックス１１Ａ〜１１Ｃの前側とを行き来することなく各工作機械１０Ａ〜１０Ｃを運転操作することができる。

さらに、操作用コンピュータ４０は、表示装置４４に各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃの各作動状態データが同時に表示することができるようになっているので、オペレータは、各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃの作動状態データを同時に把握して各工作機械１０Ａ〜１０Ｃを運転操作することができる。また、操作用コンピュータ４０は、表示装置４４に各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃの操作画面を実質的に同時に表示することができるようになっているので、オペレータは、各数値制御装置２０Ａ〜２０Ｃの制御データ及び作動指令を実質的に同時に入力して各工作機械１０Ａ〜１０Ｃを運転操作することができる。

また、液晶ディスプレイなど耐熱性の低い部品よりなる表示装置４４は操作用コンピュータ４０に設け、大きい発熱体を有する工作機械１０Ａ〜１０Ｃに取り付けられる制御盤ボックス１１Ａ〜１１Ｃには耐熱性の高い押ボタンスイッチのみを設けたので、制御盤ボックス１１Ａ〜１１Ｃは発熱対策を省略して構造を簡略化することができ、また、工作機械１０Ａ〜１０Ｃ及び制御盤ボックス１１Ａ〜１１Ｃとは別の場所に設けられることで機械振動等による影響もなく液晶ディスプレイの耐久性もよくなる。

本実施形態においては、操作用コンピュータ４０は、タブレット型コンピュータまたはノート型パーソナルコンピュータであるが、本発明はこれに限られるものでなく、例えばデスクトップ型パーソナルコンピュータであってもよい。

本発明の一実施形態による工作機械の運転操作システムの概略図である。 図１のブロック図である。 本発明における表示装置の表示例を示す図である。

符号の説明

１０…工作機械、１３…通信手段（通信装置）、２０…数値制御装置、３０…制御用コンピュータ、４０…操作用コンピュータ、４４…表示部（表示装置）、４５…入力部（入力装置）。

Claims (5)

1. 工作機械の作動を制御する数値制御装置と、
   この数値制御装置に制御データ及び作動指令を出力するとともに前記数値制御装置からその現在の作動状態を示す作動状態データが入力される制御用コンピュータと、
   表示部と入力部とを備える操作用コンピュータと、
   前記制御用コンピュータと前記操作用コンピュータとを接続する通信手段とからなり、
   前記操作用コンピュータは、前記制御用コンピュータから前記通信手段を介して前記作動状態データを受信して前記表示部に表示させるとともに、前記入力部で入力した制御データ及び作動指令を前記通信手段により前記制御用コンピュータに送信して前記工作機械の作動を制御するようにしたことを特徴とする工作機械の運転操作システム。
2. 前記操作用コンピュータは、持ち運び可能であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械の運転操作システム。
3. 前記通信手段は、前記操作用コンピュータと前記制御用コンピュータとを無線通信により接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の工作機械の運転操作システム。
4. 複数の前記工作機械の作動をそれぞれ制御する複数の前記数値制御装置と、
   この各数値制御装置にそれぞれ対応して設けられ前記各数値制御装置に制御データ及び作動指令を出力するとともに前記各数値制御装置からその現在の作動状態を示す作動状態データが入力される複数の制御用コンピュータとを備え、
   前記操作用コンピュータは、前記各数値制御装置から対応する前記各制御用コンピュータにそれぞれ入力される各作動状態データを前記通信手段により受信して前記表示部に表示させるとともに、前記入力部で入力した制御データ及び作動指令を前記通信手段により前記各制御用コンピュータに送信したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の工作機械の運転操作システム。
5. 前記表示部は、前記複数の各制御用コンピュータに入力される各作動状態データを同時に表示させるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の工作機械の運転操作システム。
   

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