JP2019219784A

JP2019219784A - 運転状態通知装置および運転状態通知方法

Info

Publication number: JP2019219784A
Application number: JP2018115152A
Authority: JP
Inventors: 健太中根; Kenta Nakane
Original assignee: DGshape Corp
Current assignee: DGshape Corp
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2019-12-26

Abstract

【課題】工作機械の運転状態を通知するに際し、低消費電力で視認性が高く、かつ、外部から加工エリアを覗けない位置を含む筐体の周囲からも容易に視認することができるようにする。【解決手段】筐体の内部に設けられた加工エリア内に配設された第１のフルカラーＬＥＤと、筐体の外部に配設された第２のフルカラーＬＥＤと、運転状態と第１のフルカラーＬＥＤならびに第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態との関係を記憶する記憶手段と、運転状態を検知するとともに、該検知結果が運転状態の変化を示すものであるかを判定する運転状態検知判定手段と、運転状態検知判定手段が運転状態が変化したと判定したときに、記憶手段に記憶されている運転状態検知判定手段で検知された運転状態に対応した発光色および発光状態の関係となるように、第１フルカラーＬＥＤと第２フルカラーＬＥＤとの点灯／消灯を同期して制御する同期発光制御手段とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、運転状態通知装置および運転状態通知方法に関する。さらに詳細には、本発明は、被加工物を切削加工して所望の形状の三次元造形物を作製する加工装置や、被加工物の表面を打刻して被加工物上に所望の画像を形成する加工装置などのような、各種の加工装置や生産機械を含む工作機械に用いて好適な運転状態通知装置および運転状態通知方法に関する。

従来より、例えば、ＸＹＺ直交座標系におけるＺ軸方向に延長するとともにＺ軸周りに回転自在な回転軸（スピンドル）に装着したエンドミルのような加工用工具（加工用ツール）を筐体内部に配置して、筐体により覆われた加工空間（加工エリア）内において被加工物（ワーク）を加工用工具により三次元で切削加工して、当該被加工物から所望の形状の義歯などの三次元造形物を作製する工作機械たる加工装置が知られている。

なお、こうした加工装置においては、マイクロコンピューターなどによる数値制御により、複数の加工工程を有するＮＣデータ（ＮＣプログラム）などの加工データに基づき、加工用工具と被加工物との位置関係を相対的に制御している。

こうした加工装置においては、例えば、特開２０１７−２０２５２６号公報に開示されているように、外部から内部を視認可能に形成した筐体により覆われた加工エリア内にフルカラーＬＥＤを設け、当該フルカラーＬＥＤの発光により当該加工エリア内を照らすように構成し、当該フルカラーＬＥＤの発光色により当該加工装置の運転状態を通知するようにしたもの（第１の従来技術）が知られている。

また、例えば、特表２０１３−５４１４２５号公報に開示されているように、
生産機械の筐体たる機械ハウジングの外部に発光ダイオードを配設するようにして、当該発光ダイオードの発光により当該生産機械の運転状態を通知するようにしたもの（第２の従来技術）も知られている。

ところで、上記した第１の従来技術によれば、少数のフルカラーＬＥＤで加工エリア内の全体を照らすことができるので、低消費電力で大きな領域を光らせることができることになり、視認性が高いものであった。

しかしながら、この第１の従来技術では、外部から加工エリアを覗ける位置でしか加工エリアの発光状態を確認することができず、外部から加工エリアを覗けない位置からは加工エリアの発光状態を確認することができないという問題点があった。

一方、上記した第２の従来の技術によれば、外部から加工エリアを覗けない位置を含む筐体の周囲から視認するのは容易であるが、消費電力などを考慮して少数の発光ダイオードしか用いない場合には、視認性（目立ちやすさ）はあまり高くないという問題点があった。

特開２０１７−２０２５２６号公報特表２０１３−５４１４２５号公報

本発明は、従来の技術の有する上記したような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、工作機械の運転状態を通知するに際し、低消費電力で視認性が高く、かつ、外部から加工エリアを覗けない位置を含む筐体の周囲からも容易に視認することができるようにした運転状態通知装置および運転状態通知方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明による運転状態通知装置および運転状態通知方法は、筐体の加工エリアの内部に第１のフルカラーＬＥＤを設けるとともに、筐体の外部に第２のフルカラーＬＥＤを設け、第１のフルカラーＬＥＤと第２のフルカラーＬＥＤとが同一の発光色で同時に発光するように同期制御するようにしたものである。

従って、本発明による運転状態通知装置および運転状態通知方法によれば、第１のフルカラーＬＥＤの発光により低消費電力で高い視認性を確保することができ、また、第２のフルカラーＬＥＤの発光により外部から加工エリアを覗けない位置を含む筐体の周囲からの視認性も確保することができるようになる。

即ち、本発明による運転状態通知装置は、筐体の内部に加工エリアを備えた工作機械の運転状態を通知する運転状態通知装置において、工作機械における筐体の内部に設けられた加工エリア内に配設された第１のフルカラーＬＥＤと、上記筐体の外部に配設された第２のフルカラーＬＥＤと、上記工作機械の運転状態と上記第１のフルカラーＬＥＤならびに上記第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態との関係を記憶する記憶手段と、上記工作機械の運転状態を検知するとともに、該検知結果が運転状態の変化を示すものであるかを判定する運転状態検知判定手段と、上記運転状態検知判定手段が上記工作機械の運転状態が変化したと判定したときに、上記第１のフルカラーＬＥＤならびに上記第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態が、上記記憶手段に記憶されている上記運転状態検知判定手段で検知された運転状態に対応した発光色および発光状態の関係となるように、第１フルカラーＬＥＤと第２フルカラーＬＥＤとの点灯／消灯を同期して制御する同期発光制御手段とを有するようにしたものである。

また、本発明による運転状態通知装置は、上記した本発明による運転状態通知装置において、上記第２のフルカラーＬＥＤは、作業者が上記工作機械外部の全周囲（３６０°）方向から視認できる位置に配置されるようにしたものである。

また、本発明による運転状態通知装置は、上記した本発明による運転状態通知装置において、上記第２のフルカラーＬＥＤは、上記筐体の頭頂部に立ち上がり形成された形状を備えているようにしたものである。

また、本発明による運転状態通知装置は、上記した本発明による運転状態通知装置において、上記第２のフルカラーＬＥＤは、上記筐体の頭頂部の周囲を取り囲むようにライン状に形成された形状を備えているようにしたものである。

また、本発明による運転状態通知方法は、筐体の内部に加工エリアを備えた工作機械の運転状態を通知する運転状態通知方法において、工作機械は、筐体の内部に設けられた加工エリア内に配設された第１のフルカラーＬＥＤと、上記筐体の外部に配設された第２のフルカラーＬＥＤと、運転状態と上記第１のフルカラーＬＥＤならびに上記第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態との関係を記憶する記憶手段とを有し、上記工作機械の運転状態を検知して、該検知結果が運転状態の変化を示すものであるかを判定し、上記工作機械の運転状態が変化したと判定したときに、上記第１のフルカラーＬＥＤならびに上記第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態が、上記記憶手段に記憶されている該検知された運転状態に対応した発光色および発光状態の関係となるように、第１フルカラーＬＥＤと第２フルカラーＬＥＤとの点灯／消灯を同期して制御するようにしたものである。

また、本発明による運転状態通知方法は、上記した本発明による運転状態通知方法において、上記第２のフルカラーＬＥＤは、作業者が上記工作機械外部の全周囲（３６０°）方向から視認できる位置に配置されるようにしたものである。

また、本発明による運転状態通知方法は、上記した本発明による運転状態通知方法において、上記第２のフルカラーＬＥＤは、上記筐体の頭頂部に立ち上がり形成された形状を備えているようにしたものである。

また、本発明による運転状態通知方法は、上記した本発明による運転状態通知方法において、上記第２のフルカラーＬＥＤは、上記筐体の頭頂部の周囲を取り囲むようにライン状に形成された形状を備えているようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、工作機械の運転状態を通知するに際し、低消費電力で視認性が高く、かつ、外部から加工エリアを覗けない位置を含む筐体の周囲からも容易に視認することができるようにした運転状態通知装置および運転状態通知方法を提供することができるという優れた効果を奏するものである。

図１は、本発明による運転状態通知装置の実施の形態の一例を備えた工作機械たる加工装置を模式的に示す説明図である。図２は、図１に示す加工装置のマイクロコンピューターの機能的構成を示すブロック構成説明図である。図３は、図１に示す加工装置のマイクロコンピューターにより実行される運転状態通知処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。図４は、本発明による運転状態通知装置の他の実施の形態の一例を備えた工作機械たる加工装置を模式的に示す説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による運転状態通知装置および運転状態通知方法の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

（Ｉ）本発明による運転状態通知装置を備えた加工装置の構成の説明

図１には、本発明による運転状態通知装置の実施の形態の一例を備えた工作機械たる加工装置を模式的に示す説明図があらわされている。

この図１に示す加工装置１０は、筐体１２の内部にある加工エリアＡ内に、被加工物（図示せず。）を切削加工するための加工用工具（図示せず。）を含む各種の構成が配設されている。

なお、こうした被加工物を切削加工するための加工用工具を含む各種の構成については、例えば、特開２０１７−２０２５２６号公報に開示されているような従来より公知の構成を用いればよいので、その詳細な構成ならびに作用の説明は省略する。

筐体１２は、外形が略長方体形状を備えており、その一面たる前面部１２ａが開閉自在に構成されている。作業者は、前面部１２ａを開閉することにより、加工エリアＡ内に被加工物を配置したり、加工エリアＡ内から被加工物を取り出すことができる。

前面部１２ａの略四分の一の面積を占める領域たる窓部１２ａａは、筐体１２の外部から内部たる加工エリアＡを視認可能なように、透明なガラス板やアクリル板などに形成されている。

筐体１２の加工エリアＡ内の壁面には、発光色により加工装置１０の運転状態を作業者に認知させる第１フルカラーＬＥＤ１４が配設されている。第１フルカラーＬＥＤ１４を発光することにより、加工エリアＡ内が第１フルカラーＬＥＤ１４の発光色により照らされて、加工エリアＡが照明される。

筐体１２は、筐体１２の頭頂部に位置する一面たる上面部１２ｂに、発光色により加工装置１０の運転状態を作業者に認知させる第２フルカラーＬＥＤ１６が配設されている。この第２フルカラーＬＥＤ１６は、作業者が加工装置１０外部の全周囲（３６０°）方向から視認できる位置に配置されており、所謂、パトランプ型に立ち上がった形状を備えている。

被加工物の切削加工処理や第１フルカラーＬＥＤ１４および第２フルカラーＬＥＤ１６の点灯／消灯の動作を含む加工装置１０の全体の動作は、マイクロコンピューター１８により制御される。

（ＩＩ）本発明の実施に関連するマイクロコンピューターの機能的構成に関する説明

図２には、本発明の実施に関連するマイクロコンピューター１８の機能的構成を示すブロック構成説明図があらわされている。

マイクロコンピューター１８は、制御部１８ａと、記憶部１８ｂと、運転状態検知判定部１８ｃと、同期発光制御部１８ｄとを有して構築される。

制御部１８ａは、加工データなどの各種の情報に基づいて、加工用工具の動作の制御などを含む加工装置１０の全体の動作を制御する。

記憶部１８ｂは、加工データなどの各種の情報や、後述する加工装置１０の運転状態と第１フルカラーＬＥＤ１４ならびに第２フルカラーＬＥＤ１６の発光色および発光状態との関係などを記憶する。なお、加工データは、例えば、外部のコンピューターから記憶部１８ｂへ入力されて記憶される。
運転状態検知判定部１８ｃは、加工装置１０の運転状態がどのような状態であるかを検知するとともに、その検知結果が運転状態の変化を示すものであるか否かを判定する。

同期発光制御部１８ｄは、運転状態検知判定部１８ｃにより検知された加工装置１０の運転状態に応じて、記憶部１８ａに記憶されている当該運転状態に対応した発光色および発光状態で第１フルカラーＬＥＤ１４と第２フルカラーＬＥＤ１６とが同期して点灯／消灯するように発光動作を制御する。

（ＩＩＩ）加工装置の運転状態と第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色および発光状態との関係

加工装置１０のメンテナンス中は、第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色は青色で発光状態は点滅するものとする。

加工装置１０の動作停止中（待機中）は、第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色は青色で発光状態は常時点灯するものとする。

加工装置１０の前面部１２ａが開いている場合ならびに加工動作中は、第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色は白色で発光状態は常時点灯するものとする。

加工装置１０に加工再開可能なエラー（例えば、オートツールチェンジャー機構により加工用工具（加工用ツール）の交換作業ができなかったような場合である。）が発生したときは、第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色は黄色で発光状態は常時点灯するものとする。

加工装置１０に加工再開不能なエラー（例えば、加工データが外部のコンピューターから送られてこないような場合である。）が発生したときは、第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色は赤色で発光状態は常時点灯するものとする。

加工装置１０に致命的な故障（例えば、加工用工具（加工用ツール）の駆動装置が故障したりするなど、加工装置１０の電源を遮断して修理する必要があるような場合である。）が発生したときは、第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色は赤色で発光状態は点滅するものとする。

（ＩＶ）本発明の実施に関連するマイクロコンピューターにより実行される運転状態通知処理の説明

以上の構成において、図３に示すフローチャートを参照しながら、本発明の実施に関連するマイクロコンピューター１８が実行する処理として、運転状態通知処理について説明する。

なお、以下に説明する運転状態通知処理を除く各種の処理（例えば、被加工物を切削加工するための処理などである。）は、従来より公知の技術を適用することができるので、その詳細な説明は省略する。

加工装置１０に電源が投入されると、図３のフローチャートに示す運転状態通知処理の処理ルーチンが起動し、加工装置１０への電源の投入が遮断されるまで、この運転状態通知処理の処理ルーチンは繰り返し実行される。

運転状態通知処理の処理ルーチンにおいては、まず、ステップＳ３０２の処理において、運転状態検知判定部１８ｃにより加工装置１０の運転状態がどのような状態であるかを検知するとともに、その検知結果が運転状態の変化を示すものであるか否かを判定する。

ステップＳ３０２の処理において、運転状態が変化したと判定された場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３０４の処理へ進み、ステップＳ３０２の処理で検知された運転状態に対応した発光色および発光状態（上記「（ＩＩＩ）加工装置の運転状態と第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色および発光状態との関係」の説明を参照する。）となるように、同期発光制御部１８ｄにより第１フルカラーＬＥＤ１４と第２フルカラーＬＥＤ１６とを同期して制御する。

ステップＳ３０４の処理を終了すると、ステップＳ３０２の処理へ戻って、ステップＳ３０２の処理を実行する。

一方、ステップＳ３０２の処理において、運転状態が変化していないと判定された場合には、再度ステップＳ３０２の処理を実行する。

（Ｖ）本発明による加工装置の作用効果

以上において説明したように、本発明による運転状態通知装置を備えた加工装置１０によれば、筐体１２の内部に位置する第１フルカラーＬＥＤ１４と筐体１２の外部に位置する第２フルカラーＬＥＤ１６とを同期制御することで、加工装置１０の前面からは第１フルカラーＬＥＤ１４により加工エリアＡ内部が照らされることにより視認性の高い運転状態の通知ができ、かつ、筐体１０の後面などからも第２フルカラーＬＥＤ１６の発光色や発光状態により運転状態の通知ができる。

第１フルカラーＬＥＤ１４と第２フルカラーＬＥＤ１６とは、同期発光制御部１８ｄにより電気的に同期制御されるので、タイムラグなしに第１フルカラーＬＥＤ１４と第２フルカラーＬＥＤ１６とにより同一の運転状態を通知することができる。

従って、本発明による運転状態通知装置を備えた加工装置１０によれば、筐体１２内部の第１フルカラーＬＥＤ１４の発光により低消費電力で高い視認性を確保することができ、また、筐体１２外部の第２フルカラーＬＥＤ１６の発光により外部から加工エリアＡを覗けない位置を含む筐体１２外部の全周囲（３６０°）方向からの視認性も確保することができるようになる。

（ＶＩ）他の実施の形態および変形例の説明

なお、上記した実施の形態は例示に過ぎないものであり、本発明は他の種々の形態で実施することができる。即ち、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（６）に示すように変形するようにしてもよい。

（１）上記した実施の形態においては、第２フルカラーＬＥＤ１６は、所謂、パトランプ型に立ち上がった形状を備えているものとしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、図４に示すように、筐体１２の頭頂部たる上面部１２ｂの周囲を取り囲むようにライン状に第２フルカラーＬＥＤ１６を配置するようにしてもよい。即ち、第２フルカラーＬＥＤ１６は、作業者が加工装置１０外部の全周囲（３６０°）方向から視認できる位置に配置されていればよい。

（２）上記した実施の形態において、上記「（ＩＩＩ）加工装置の運転状態と第１フルカラーＬＥＤならびに第２フルカラーＬＥＤの発光色および発光状態との関係」で説明した加工装置１０の運転状態と第１フルカラーＬＥＤ１４ならびに第２フルカラーＬＥＤ１６の発光色および発光状態との関係は一例に過ぎないものであり、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、発光状態における点滅を行うことに変えて、他の発光色を用いるなどしてもよい。

（３）上記した実施の形態において、第１フルカラーＬＥＤ１４や第２フルカラーＬＥＤ１６を配置する箇所は１箇所に限られるものではないことは勿論である。例えば、第１フルカラーＬＥＤ１４や第２フルカラーＬＥＤ１６として、複数箇所にフルカラーＬＥＤを配置するようにしてもよい。

（４）上記した実施の形態において、第１フルカラーＬＥＤ１４や第２フルカラーＬＥＤ１６を配置する個数は１個に限られるものではないことは勿論である。例えば、第１フルカラーＬＥＤ１４や第２フルカラーＬＥＤ１６として、複数個のフルカラーＬＥＤを配置するようにしてもよい。

（５）上記した実施の形態においては、本発明を適用する工作機械として被加工物を切削加工する加工装置１０を示したが、これに限られるものではないことは勿論である。本発明は、加工エリアを内部に設けた筐体を備えるものであれば、加工エリア内で被加工物の表面を打刻して被加工物上に所望の画像を形成する加工装置や、加工エリア内で光造形法により三次元造形物を作製する三次元造形装置などのような、各種の生産機械などを含む各種の工作機械に用いることができる。

（６）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（５）に示す各種の変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよいことは勿論である。

本発明は、作業者に対し、加工エリアを内部に設けた筐体を備えた工作機械の運転状態を認知させるために利用することができる。

１０加工装置（工作機械）
１２筐体
１２ａ前面部
１２ａａ窓部
１２ｂ上面部
１４第１フルカラーＬＥＤ（第１のフルカラーＬＥＤ）
１６第２フルカラーＬＥＤ（第２のフルカラーＬＥＤ）
１８マイクロコンピューター
１８ａ制御部
１８ｂ記憶部（記憶手段）
１８ｃ運転状態検知判定部（運転状態検知判定手段）
１８ｄ同期発光制御部（同期発光制御手段）
Ａ加工エリア

Claims

筐体の内部に加工エリアを備えた工作機械の運転状態を通知する運転状態通知装置において、
工作機械における筐体の内部に設けられた加工エリア内に配設された第１のフルカラーＬＥＤと、
前記筐体の外部に配設された第２のフルカラーＬＥＤと、
前記工作機械の運転状態と前記第１のフルカラーＬＥＤならびに前記第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態との関係を記憶する記憶手段と、
前記工作機械の運転状態を検知するとともに、該検知結果が運転状態の変化を示すものであるかを判定する運転状態検知判定手段と、
前記運転状態検知判定手段が前記工作機械の運転状態が変化したと判定したときに、前記第１のフルカラーＬＥＤならびに前記第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態が、前記記憶手段に記憶されている前記運転状態検知判定手段で検知された運転状態に対応した発光色および発光状態の関係となるように、第１フルカラーＬＥＤと第２フルカラーＬＥＤとの点灯／消灯を同期して制御する同期発光制御手段と
を有することを特徴とする運転状態通知装置。
請求項１に記載の運転状態通知装置において、
前記第２のフルカラーＬＥＤは、作業者が前記工作機械外部の全周囲（３６０°）方向から視認できる位置に配置された
ことを特徴とする運転状態通知装置。
請求項１または２のいずれか１項に記載の運転状態通知装置において、
前記第２のフルカラーＬＥＤは、前記筐体の頭頂部に立ち上がり形成された形状を備えている
ことを特徴とする運転状態通知装置。
請求項１または２のいずれか１項に記載の運転状態通知装置において、
前記第２のフルカラーＬＥＤは、前記筐体の頭頂部の周囲を取り囲むようにライン状に形成された形状を備えている
ことを特徴とする運転状態通知装置。
筐体の内部に加工エリアを備えた工作機械の運転状態を通知する運転状態通知方法において、
工作機械は、
筐体の内部に設けられた加工エリア内に配設された第１のフルカラーＬＥＤと、
前記筐体の外部に配設された第２のフルカラーＬＥＤと、
運転状態と前記第１のフルカラーＬＥＤならびに前記第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態との関係を記憶する記憶手段と
を有し、
前記工作機械の運転状態を検知して、該検知結果が運転状態の変化を示すものであるかを判定し、
前記工作機械の運転状態が変化したと判定したときに、前記第１のフルカラーＬＥＤならびに前記第２のフルカラーＬＥＤの発光色および発光状態が、前記記憶手段に記憶されている該検知された運転状態に対応した発光色および発光状態の関係となるように、第１フルカラーＬＥＤと第２フルカラーＬＥＤとの点灯／消灯を同期して制御する
ことを特徴とする運転状態通知方法。
請求項５に記載の運転状態通知方法において、
前記第２のフルカラーＬＥＤは、作業者が前記工作機械外部の全周囲（３６０°）方向から視認できる位置に配置された
ことを特徴とする運転状態通知方法。
請求項５または６のいずれか１項に記載の運転状態通知方法において、
前記第２のフルカラーＬＥＤは、前記筐体の頭頂部に立ち上がり形成された形状を備えている
ことを特徴とする運転状態通知方法。
請求項５または６のいずれか１項に記載の運転状態通知方法において、
前記第２のフルカラーＬＥＤは、前記筐体の頭頂部の周囲を取り囲むようにライン状に形成された形状を備えている
ことを特徴とする運転状態通知方法。