JP2014153812A

JP2014153812A - 加工制御装置

Info

Publication number: JP2014153812A
Application number: JP2013021354A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mizukawa; 賢司水川
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】接合部材の接合加工において、作業者が、加工に関する各種情報を容易に認識することが可能な加工制御装置を提供する。
【解決手段】加工制御装置は、バーコードにて示された加工条件情報を読み取り（ステップＳ１）、読み取った加工条件情報に基づき、原音声データを読み取り（ステップＳ２）、読み取った原音声データに基づいて音声データを合成する（ステップＳ３）。そして、加工制御装置は、合成した音声データに基づく音声を出力させ（ステップＳ４）、音声の出力に合わせて、各条件情報に基づく画像を表示させる（ステップＳ５）。そして、加工制御装置は、作業者から加工開始操作の入力を受け付け（ステップＳ６）、加工条件情報にて示された加工条件により、継手部材の接合加工を開始し、加工処理を実行する（ステップＳ７）。
【選択図】図６

Description

本発明は、継手部材等の加工対象に対する加工を制御する加工制御装置に関する。

ポリエチレン等の熱可塑性材料を用いたパイプ部材と継手部材とを接合する場合の加工方法として、電気融着による加工方法を挙げることができる。電気融着では、継手部材のパイプ部材と接触する表面側に加熱コイルを装着し、装着した加熱コイルに電流を流すことにより、所定の温度まで継手部材とパイプ部材との接合部分を温度上昇させて融着する。

このような継手部材とパイプ部材との融着においては、継手部材のサイズ、種類、材質等の部材条件に応じて融着状態が異なるので、所定の融着強度を得るためには融着条件を適宜変更しなければならない。

そこで、パイプ部材と接触する継手部材の表面側に、継手部材に応じた制御量をコード化したバーコードを貼付しておき、貼付されたバーコードから読み取られる制御量に基づいて制御する電気融着装置が実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。

このような電気融着装置は、継手部材一つ一つへのバーコードの事前貼付、貼付用のバーコードシールの継手部材への同梱等の方法で実用化されており、バーコードに示された情報は、その継手部材の融着に合致したものとなっている。

また、電気融着装置が読み取った制御量は、電気融着装置が予め備えている表示部に表示され、表示された内容を作業者が視認した上で融着作業を開始することにより、融着条件の設定ミスによる融着不良が発生することを防止している。

特開昭６３−１６０８２２号公報

しかしながら、例えば、掘削内での融着作業では、障害物、姿勢等の制限により、表示部の画面の目視が困難となることもあるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、バーコードに示された情報等の加工に係る情報を、音として出力することにより、例えば、作業者が、表示部の画面の目視が困難な状況下であっても、加工に係る情報を認識することが可能な加工制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る加工制御装置は、継手部材に対する接合加工を制御する加工制御装置であって、継手部材の接合加工に係る加工条件を示した加工条件情報を読み取る読取部と、読み取った加工条件情報に基づく音を出力させる音声出力部と、前記音声出力部からの出力後に、前記読取部が読み取った加工条件情報にて示された加工条件による接合加工を制御する手段とを備えることを特徴とする。

したがって、本発明では、加工条件情報を音として出力することにより、例えば、作業者は、加工制御装置に表示された画像を視認し難い状況であっても、加工に係る情報を認識することが可能である。

また、本発明に係る加工制御装置は、前記加工条件情報は、加工条件を示す一又は複数の加工条件符号を含み、更に、加工条件符号と対応付けて、音声を出力させる音声データを記録する記録部と、前記読取部が読み取った加工条件情報に含まれている加工条件符号に対応する一又は複数の音声データを記録部から読み取る手段とを備え、前記音声出力部は、記録部から読み取った一の音声データによる音声又は複数の音声データを組み合わせた音声を出力させることを特徴とする。

したがって、本発明では、例えば、合成音声による条件の読み上げ等の方法により、加工条件情報に基づく出力をすることにより、作業者が加工条件を容易に認識することが可能となる。

また、本発明に係る加工制御装置は、加工条件情報に基づく画像を表示させる表示部を更に備え、前記音声出力部からの加工条件情報に基づく音の出力に合わせて、前記表示部へ加工条件情報に基づく画像を表示させることを特徴とする。

したがって、本発明では、加工条件情報に基づく画像の表示に合わせて音を出力することにより、視覚及び聴覚の双方から作業者に加工条件を認識させることが可能である。

また、本発明に係る加工制御装置は、前記加工条件情報は、継手部材の品種、継手部材のサイズ、加工時間のうちの少なくとも一を示す情報を含むことを特徴とする。

したがって、本発明では、継手部材の品種、継手部材のサイズ、加工時間等の加工に関する情報を容易に認識することが可能である。

本発明に係る加工制御装置は、継手部材の接合加工に係る加工条件を示した加工条件情報を読み取り、音として出力することにより、作業者が容易に加工条件を認識することが可能である等、優れた効果を奏する。

本発明に係る加工制御装置による加工の一例を示す外観略図である。本発明に係る加工制御装置の構成例を示すブロック図である。本発明に係る加工制御装置にて読み取られる加工条件情報のデータフォーマットの一例を概念的に示す説明図である。本発明に係る加工制御装置にて読み取られるバーコードにて規定される情報の一例を示す図表である。本発明の加工制御装置にて読み取られるバーコードにて規定される情報の一例を示す図表である。本発明に係る加工制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。本発明の加工制御装置が備える表示部に表示される画像例を示す説明図である。本発明に係る加工制御装置の他の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

先ず、本発明の加工制御装置を用いた加工について説明する。図１は、本発明に係る加工制御装置による加工の一例を示す外観略図である。図１は、本発明の加工制御装置１を、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を用いて構成される２本のパイプ部材Ｐ，Ｐ及び継手部材(ソケット）Ｓに対し、加工制御装置１を用いた接合加工として電気融着する形態を例示している。

加工の対象となる２本のパイプ部材Ｐ，Ｐの各端部は、円筒状をなす継手部材Ｓの両端開口部から略中央までそれぞれ挿入される。継手部材Ｓの内周側にはコイル状の加熱ヒータ（図示せず）が設けられており、加熱ヒータは、先端に一対のコネクタＣを有する一対の導線Ｌを介して加工制御装置１に接続される。また、継手部材Ｓには、継手部材Ｓの接合加工に係る加工条件を示した加工条件情報をコード化した１次元バーコード、２次元バーコード等のバーコードＢが貼付されている。

加工制御装置１は、バーコードリーダ等の読取部Ｒにより、バーコードＢに示された加工条件情報を読み取り、後述する外部電源ＡＣから供給される交流電圧を制御し、加熱ヒータに印加する。これにより、加熱ヒータは発熱し、パイプ部材Ｐ，Ｐと継手部材Ｓとが融着して接合される。所謂ＥＦ接合と呼ばれる接合方法である。

次に、本発明に係る加工制御装置１の構成について説明する。図２は、本発明に係る加工制御装置１の構成例を示すブロック図である。加工制御装置１は、制御部１００、制御電源部１０１、制御電力蓄電部１０２、融着電源部１０３、融着電力測定部１０４、音声合成部１０５、増幅部１０６、音声出力部１０７、電力低下報知部１０８、表示部１０９、操作部１１０、接続部１１１等の各種機構を備えている。

制御部１００は、情報処理回路、計時回路、レジスタ回路等の各種回路を備え、装置内の各部を制御する処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit ）等の機構である。

制御電源部１０１は、外部電源ＡＣから供給される交流電力を所定の電圧値の直流電力に変換し、制御部１００及び制御電力蓄電部１０２へ供給する。

制御電力蓄電部１０２は、制御電源部１０１から供給される電力を蓄電し、必要に応じて制御電源部１０１を介して制御部１００へ供給する。

融着電源部１０３は、制御部１００の指示に基づいて、外部電源ＡＣから供給される交流電力を、所定の電圧に変換し、導線Ｌを介して加熱ヒータへ供給する。

融着電力測定部１０４は、融着電源部１０３から加熱ヒータへ供給される電力を測定し、測定値を制御部１００へ出力する。そして、制御部１００は、融着電力測定部１０４から入力された測定値に基づいて融着電源部１０３を制御する。

音声合成部１０５は、音声を出力させるための音声データを生成する音声合成ＬＳＩ（Large Scale IC）等の機構であり、音声データの生成に用いる原音声データを記録するＲＯＭを用いた音声メモリ等の記録部１０５ａを有している。原音声データは、例えば、継手部材Ｓの種類、継手部材Ｓのサイズ等の加工条件毎に準備されており、後述する識別のための符号が付与されて記録されている。音声合成部１０５は、記録部１０５ａに記録されている複数の原音声データが記録されているアドレス又は付与されている符号に基づいて原音声データを選択し、複数の原音声データから音声を出力させるための音声データを合成する。音声合成部１０５は、複数の原音声データを組み合わせて音声データを合成するが、一の原音声データを必要に応じて加工し、音声データとして合成しても良い。音声合成部１０５にて合成された音声データは、増幅部１０６へ出力される。

増幅部１０６は、音声合成部１０５から入力された音声データの出力値を増幅するアンプ等の機構であり、増幅した音声データは、音声出力部１０７へ出力される。

音声出力部１０７は、増幅部１０６から入力された音声データに基づく音声を出力するスピーカ等の機構である。

電力低下報知部１０８は、融着電力測定部１０４から出力される電力測定値が所定値より低下したことを示す低下信号を制御部１００から受け付けた場合に、電力が低下していることを光、画像、音、音声等の方法により出力する。作業者は、電力低下報知部１０８からの出力を確認し、電力低下を認識することができる。

表示部１０９は、文字、画像、各種データ等の表示により情報を出力する液晶モニタ等の機構である。

操作部１１０は、作業者の操作入力を受け付ける各種押しボタン及びその付属回路等の機構である。

接続部１１１は、シリアル通信を規定したＲＳ−２３２Ｃ等の規格に基づく接続端子及びその付属回路等の機構であり、外部の装置を接続するインターフェースとして機能する。

接続部１１１には、バーコードリーダ等の読取部Ｒが接続されており、読取部Ｒは、継手部材Ｓに貼付されているバーコードＢに示された加工条件情報を読み取り、読み取った加工条件情報を、接続部１１１を介して制御部１００へ出力する。

次に、バーコードＢに示された加工条件情報について説明する。図３は、本発明に係る加工制御装置１にて読み取られる加工条件情報のデータフォーマットの一例を概念的に示す説明図である。バーコードＢは、ＩＴＦ（Interleaved Two of Five ）、Ｃｏｄｅ１２８等の総合標準バーコード規格にて規定されるバーコードであり、３２桁のシンボルにて構成される。そして、バーコードＢに示された加工条件情報により、継手部材Ｓの種類、サイズ、接合加工に係る定電圧時間制御、定電流時間制御等の継手部材Ｓに関する情報及び融着条件が指定される。

図３は、加工条件情報として示されているデータ項目を桁毎に示している。図３は、ＩＳＯ１３８／ＳＣ５に継手情報バーコード規格の構成として規定される定義に基づく加工条件情報を例示している。加工条件情報は、１桁から１９桁までに加工に関する共通事項についてのデータ項目が割り当てられており、２０桁から３２桁までに特定の加工の固有事項についてのデータ項目が割り当てられている。

図３では、加工条件情報の共通事項としては、「製造者名の略号／接合方式の識別符号」、「継手の種類」、「継手のサイズ」、「製造者の管理番号（製造ロット番号）」、「ＳＤＲ」及び「原料の種類」をデータ項目として例示している。

また、図３に示した固有事項は、ＥＦ接合の定電圧時間制御の場合を示したものであり、「電圧、電流の指定」、「継手ワイヤー線標準抵抗値」、「継手ワイヤー線抵抗許容差」、「継手ワイヤー線抵抗温度係数」、「通電時間の指定」、「通電時間の温度補正係数」及び「チェックコード」をデータ項目として例示している。

バーコードＢに示された加工条件情報には、このように割り当てられた各桁に、データ項目に係るデータを示す符号が示されている。例えば、バーコードＢにて示される加工条件情報の５桁目及び６桁目は、継手部材Ｓの種類を示している。図４は、本発明に係る加工制御装置１にて読み取られるバーコードＢにて規定される情報の一例を示す図表である。図４では、５桁目及び６桁目にて示される品種コードと、品種の定義として示される継手部材Ｓの種類とを対応付けて示している。なお、同じ品種コードであっても、ＩＳＯ定義、建物に係る定義及びガス用途に係る定義とでそれぞれ種類が異なる場合があるため、図４では、定義毎に品種コードとの関係を示している。例えば、例えば品種コードが「１３」の場合、ＩＳＯ定義では「Flange Adapter」、建物では「フランジ短管」、そしてガス用途では「フランジアダプタ」をそれぞれ示している。なお、図４では、３種類の定義についてそれぞれの品種コードを示しているが、１種類の定義に対応する品種コードのみを記録するようにしても良い。図４に示すように、複数種類分の定義に対応する品種コードを記録している場合、どの定義に対応する品種コードを用いるかを、操作部１１０からの操作入力により設定することができる。

また、例えば、バーコードＢにて示される加工条件の７桁目から９桁目の数字は、継手部材Ｓのサイズを示している。図５は、本発明の加工制御装置１にて読み取られるバーコードＢにて規定される情報の一例を示す図表である。７桁目から９桁目に示される数字は、継手部材Ｓにて接合するパイプ部材Ｐ，ＰのサイズをＤ１，Ｄ２（Ｄ１≧Ｄ２）として、図５に示すサイズ番号を求め、求めたサイズ番号を下記の式（１）に代入した計算結果である。

（Ｄ１×３１）＋Ｄ２ …式（１）
例えば、ＪＩＳ呼び径で１５０Ａ×２５Ａの場合、図５の表より、１５０Ａに対応するサイズ番号「１３」がＤ１となり、２５Ａに対応するサイズ番号が「０３」となる。これらの数字を式（１）に代入すると、計算結果は、「４０６」となり、この３桁の数字が、バーコードＢにて示される加工条件の７桁目から９桁目となる。同様にして、１００Ａ×２５Ａの場合、Ｄ１＝１０、Ｄ２＝３であることから、式（１）より、７桁目から９桁めの数字は「３２３」となる。また、１００Ａ×１００Ａの場合、Ｄ１＝Ｄ２＝１０であることから、式（１）より、７桁目から９桁目の数字は「３２０」となる。

また、例えば、バーコードＢにて示される加工条件情報の２０桁目及び２１桁目は、出力電圧を示し、２７桁目から２９桁目は、通電時間を示している。このようにバーコードＢにより加工に係る様々な条件が数字等の符号、即ち加工条件符号として加工条件情報に示されている。なお、ここでは、既存の仕様に従った複数の加工条件符号にて示される加工条件情報を例示しているが、簡単な加工方法については一の加工条件符号にて加工条件情報を示すようにする等、適宜設計することが可能である。

次に、本発明の加工制御装置１の処理について説明する。図６は、本発明に係る加工制御装置１の処理の一例を示すフローチャートである。作業者の操作に基づき、加工制御装置１は、制御部１００の制御により、以下の処理を実行する。制御部１００は、接続部１１１に接続された読取部Ｒにより、バーコードＢにて示された加工条件情報を読み取る（ステップＳ１）。

制御部１００は、読み取った加工条件情報に基づき、音声合成部１０５において、記録部１０５ａに記録されている原音声データを読み取り（ステップＳ２）、読み取った原音声データに基づいて音声データを合成する（ステップＳ３）。ステップＳ２〜Ｓ３の処理により、制御部１００は、読取部Ｒが読み取った加工条件情報に含まれている加工条件符号に対応する複数の原音声データを記録部１０５ａから読み取り、読み取った複数の原音声データを組み合わせることにより、音声の合成を行う。なお、記録部１０５ａから読み取る原音声データが一である場合、一の原音声データに基づいて音声出力用の音声データを生成する。

制御部１００は、合成した音声データを増幅部１０６に増幅させ、音声出力部１０７から音声データに基づく音声を出力させ（ステップＳ４）、音声の出力に合わせて、表示部１０９へ各条件情報に基づく画像を表示させる（ステップＳ５）。

ステップＳ４では、ステップＳ３にて合成した音声データに基づく音声、例えば「ヒャクエーカケルニジュウゴエーノサイズデス（１００Ａ×２５Ａのサイズです）」等の加工条件を示す合成音声を出力する。過去条件としては、継手部材Ｓのサイズだけでなく、継手部材Ｓの品種、加工時間等の情報も出力される。そして、継手部材Ｓの誤り等の異常が無く、加工開始可能である場合、「サギョウヲカイシシテクダサイ（作業を開始してください）」等の音声を出力する。

図７は、本発明の加工制御装置１が備える表示部１０９に表示される画像例を示す説明図である。図７に示すように表示部１０９には、継手部材Ｓの品種、継手部材Ｓのサイズ、加工時間等の加工条件が表示されている。また、加工開始可能であることを示し、開始操作を行うことを促す「［スタート］で通電を開始します」等の情報が表示されている。

そして、加工作業の開始が可能であること認識した作業者は、操作部１１０に対して、加工作業を開始するための操作入力を行う。

図６のフローチャートに戻り、制御部１００は、操作部１１０から加工開始操作の入力を受け付け（ステップＳ６）、加工条件情報にて示された加工条件により、継手部材Ｓの接合加工を開始し、加工処理を実行する（ステップＳ７）。

なお、音声の出力は、加工条件情報を読み取った加工の開始前だけでなく、加工開始後も、一定の周期で断続的に行うことができ、これにより作業者の注意を促すことも可能である。

このように本発明に係る加工制御装置１は、加工条件等の情報を音声により出力し、音声に合わせて画像として表示する。従って、作業者は、障害物、姿勢等の制限により、加工制御装置１の表示部１０９を視認し難い状況であっても、加工条件情報等の様々な情報を認識することが可能である。また、周囲の騒音により出力される音声を認識し難い状態であっても、表示部１０９に表示された内容を視認することが可能である。このように、聴覚及び視覚の双方から作業者に加工条件等の情報を作業者に認識させることが可能であるので、融着条件の設定ミスによる融着不良の発生等の異常の発生を防止することが可能である。なお、音声及び画像は、適宜出力の可否を設定することが可能である。

図２に例示した加工制御装置１は、音声合成部１０５、増幅部１０６、音声出力部１０７等の音声を出力するための機能を予め内蔵している装置であるが、これらの機能を外付けすることも可能である。図８は、本発明に係る加工制御装置１の他の構成例を示すブロック図である。図８に例示する加工制御装置１の制御部１００、制御電源部１０１、制御電力蓄電部１０２、融着電源部１０３、融着電力測定部１０４、電力低下報知部１０８、表示部１０９、操作部１１０、接続部１１１等の各種機構は、図２に例示した加工制御装置１と同様である。図８に例示する加工制御装置１は、接続部１１１に、読取部Ｒと、記録部１２０ａを有する音声合成部１２０、増幅部１２１及び音声出力部１２２とを備えるデバイスを接続することで、本発明に係る加工制御装置１を実現する形態である。

図８に例示するデバイスは、ＲＳ−２３２Ｃ等の双方向通信規格に基づくケーブルにより接続されており、入力側のケーブルを用いて読取部Ｒと接続し、出力側のケーブルを用いて音声合成部１２０と接続している。このように、音声出力に関する機構を外付けデバイスとして本発明に係る加工制御装置１を実現することも可能である。なお、既存の装置を本発明の加工制御装置１として使用する場合、外付けデバイスの接続だけでなく、加工条件情報等の情報を音声出力するためファームウェアのアップデート等の準備作業も必要である。

前記実施の形態は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様、設定等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。

例えば、作業条件情報を示す音声として言語を出力するのではなく、加工条件を示す音を、高低、強弱、継続時間等の出力方法にて差別化したビープ音等の音で出力するようにしても良い等、様々な形態に展開することが可能である。

また、継手部材に対する加工としては、融着以外の方法による加工に適用することも可能である。

１加工制御装置
１００制御部
１０１制御電源部
１０２制御電力蓄電部
１０３融着電源部
１０４融着電力測定部
１０５音声合成部
１０５ａ記録部
１０６増幅部
１０７音声出力部
１０８電力低下検知部
１０９表示部
１１０操作部
１１１接続部
Ｌ導線
ＡＣ外部電源
Ｃコネクタ
Ｓ継手部材
Ｂバーコード
Ｐパイプ部材

Claims

継手部材に対する接合加工を制御する加工制御装置であって、
継手部材の接合加工に係る加工条件を示した加工条件情報を読み取る読取部と、
読み取った加工条件情報に基づく音を出力させる音声出力部と、
前記音声出力部からの出力後に、前記読取部が読み取った加工条件情報にて示された加工条件による接合加工を制御する手段と
を備えることを特徴とする加工制御装置。
請求項１に記載の加工制御装置であって、
前記加工条件情報は、加工条件を示す一又は複数の加工条件符号を含み、
更に、
加工条件符号と対応付けて、音声を出力させる音声データを記録する記録部と、
前記読取部が読み取った加工条件情報に含まれている加工条件符号に対応する一又は複数の音声データを記録部から読み取る手段と
を備え、
前記音声出力部は、記録部から読み取った一の音声データによる音声又は複数の音声データを組み合わせた音声を出力させる
ことを特徴とする加工制御装置。
請求項１又は請求項２に記載の加工制御装置であって、
加工条件情報に基づく画像を表示させる表示部を更に備え、
前記音声出力部からの加工条件情報に基づく音の出力に合わせて、前記表示部へ加工条件情報に基づく画像を表示させる
ことを特徴とする加工制御装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の加工制御装置であって、
前記加工条件情報は、継手部材の品種、継手部材のサイズ、加工時間のうちの少なくとも一を示す情報を含む
ことを特徴とする加工制御装置。