JP2019519380A - 工作機械および工作機械の機械部分を駆動制御するための接触感知式ディスプレイの使用方法 - Google Patents

Abstract

本発明では、モータ駆動で位置調整可能な機械部分（２）を有する工作機械（１）において、機械部分（２）の瞬時の状態をディスプレイ（４）に表示し、ディスプレイ（４）においてスワイプジェスチャを行うことにより、機械部分（２）をモータ駆動で位置調整するために接触感知式ディスプレイ（４）を使用するように規定される。目的は、工作機械（１）の操作を平易にすることである。

Description

本発明は、特に機械式かつ／または電気機械式かつ／または空気圧式かつ／または液圧式に、モータ駆動で位置調整可能な機械部分を備えた工作機械と、このような工作機械の、モータ駆動で位置調整可能な機械部分を駆動制御するための、接触感知式ディスプレイの使用方法と、に関する。

このような工作機械では、工作機械のモータ駆動で位置調整可能な機械部分を所期のように位置調整することができる駆動制御ユニットが設けられている。駆動制御にはこれまでレバー、ボタンまたはその他のグラフィックインタフェースボタンが使用されており、これらの操作時には、駆動制御ユニットから、位置調整すべきそれぞれの機械部分に、対応する駆動制御信号が伝送される。モータ駆動で位置調整可能な機械部分を所要の精度で位置調整できるようにするためには、工作機械のユーザのある程度の経験または熟練が必要である。ユーザは、一般に、行った位置調整についての応答を工作機械からまったく受け取ることがないため、工作機械のユーザが、操作しているモータ駆動で位置調整可能な機械部分を視認し続けられると好適である。特に工作機械のユーザと、モータ駆動で位置調整可能な機械部分との間の距離が長い場合、またはこの距離が比較的短い場合であっても、そこにはある程度の困難が生じ得る。

したがって本発明の課題は、従来技術に対して択一的でありかつ上で概要を述べた欠点を回避できる操作コンセプトを提供する、冒頭に述べた形態の工作機械を提供することである。

この課題は、請求項１の手段および特徴的構成を備えた工作機械によって解決され、特にモータ駆動で位置調整可能な機械部分と、接触感知式のディスプレイと、を備えた工作機械において、機械部分の瞬時の状態をディスプレイに表示し、ディスプレイにおいて行われたスワイプジェスチャに依存して、機械部分の位置調整を行うように工作機械の駆動制御ユニットが構成されていることによって解決される。

これにより、これまで公知の操作コンセプトに比べ、モータ駆動で位置調整可能な機械部分の望み通りの位置調整を一層直感的に行うことができる。さらに工作機械のオペレータは、機械部分の瞬時の状態が映し出されるディスプレイを介し、行われた位置調整についての直接のフィードバックを受け取る。機械部分の位置調整は、特に直感的に行うことができる。というのは工作機械のユーザまたはオペレータは、ディスプレイ上にモータ駆動で位置調整可能な機械部分の表示された仮想的な像を得るからであり、このユーザまたはオペレータは、ディスプレイ上でこの仮想的な像に触れて、ディスプレイ上でまたはディスプレイに対して相対的にその手の運動を用いて望み通りに動かすことができ、すなわち位置調整することができる。工作機械のユーザまたはオペレータが、片手または両手を用いて、または片手または両手の個々の指も用いて、ディスプレイ上で行う位置調整運動は、駆動制御ユニットにより、モータ駆動で位置調整可能な機械部分を位置調整するため、少なくとも間接的にこの機械部分に伝達される。これにより、これまで工作機械の操作パネルにおける複数のボタン、レバーまたはグラフィックインタフェースボタンを操作することによって制御しようとしていた位置調整運動は、いまやディスプレイ上の簡単なスワイプジェスチャによって設定することができる。これにより、このような工作機械の操作を平易にすることができる。

駆動制御ユニットが、行われたスワイプジェスチャの速度を検出するように構成されていると有利である。これにより、行われたスワイプジェスチャの速度を位置調整パラメタに対応付けることができる。したがって、行われたスワイプジェスチャの、検出した速度から別の制御信号を生成することができる。例えば、行われたスワイプジェスチャの速度を、機械部分の位置調整速度に、または位置調整可能な機械部分の加速度に相関付けることができる。

ディスプレイが、感圧式ディスプレイであり、駆動制御ユニットが、このディスプレイにおいて行われたスワイプジェスチャの圧力強さを検出するように構成されている場合も好適である。これにより、スワイプジェスチャを行う際にディスプレイに加えられる圧力から、位置調整可能な機械部分の位置調整運動の位置調整パラメタを導出することができる。

駆動制御ユニットが、機械部分の位置調整の速度を設定するように構成されている場合、スワイプジェスチャにより、モータ駆動で位置調整可能な機械部分の運動を設定することができる。この場合にモータ駆動で位置調整可能な機械部分の位置調整が行われる速度は、駆動制御ユニットによって設定可能である。さらに駆動制御ユニットにより、様々な適用事例に対し、機械部分の位置調整の異なる速度を設定することが可能である。

工作機械の両手による操作および／または２本の指による操作を可能にするため、駆動制御ユニットが、ディスプレイおける少なくとも２つの同時の接触を検出するように構成されていると好適である。この関連において、駆動制御ユニットが、ディスプレイにおける少なくとも２つの同時の接触を別々に検出するように構成されていると特に有利である。これにより、ディスプレイ上で行われた少なくとも２つの同時の接触の相対運動にも依存して１つまたは複数の制御信号を生成することが可能である。これにより、ディスプレイを介して設定可能な制御信号の個数が増え、これによって本発明による操作コンセプトの多様性が高まる。

本発明による工作機械の一実施形態では、機械部分が、相対的に運動する２つの要素を有することを規定することができる。この場合に駆動制御ユニットが、ディスプレイにおいて少なくとも２つの同時の接触を行うスワイプジェスチャにより、これらの要素の相対運動、または要素同士の相対運動を起動するように構成することができる。これにより、一方では工作機械の多様性を高めることができ、他方では機械部分の位置調整運動の多様性を高めることができ、これにより、工作機械のさらなる直感的な操作に補助することも可能である。

機械部分は、少なくとも２つの軸において位置調整可能である。この場合に駆動制御ユニットは、異なるスワイプ運動を介し、少なくとも２つの軸において別々に位置調整を行うように構成することができる。この関連において、これらの異なるスワイプ運動が、ディスプレイにおいて少なくとも２つの軸のそれぞれ１つの軸を好適には適正な位置でトレースするスワイプ運動であると特に有利である。

モータ駆動で位置調整可能な機械部分の位置調整運動について、少なくとも１つの視覚的なフィードバックまたは視覚的な応答をオペレータに提示できるようにするため、駆動制御ユニットが、少なくとも１つのセンサの測定信号に基づき、機械部分の瞬時の状態の、好適には適正な位置での表示を計算するように構成されていると好適である。このセンサは、例えば、工作機械のモータ駆動で位置調整可能な機械部分内に、または機械部分に接触させて、または機械部分の近くに配置することができ、好適には工作機械の加工領域内に配置することができる。

冒頭に述べた課題はまた、使用方法を対象とする別の独立請求項による、接触感知式ディスプレイの本発明による使用方法によって解決される。本発明によれば、特に上で詳細に説明した工作機械のモータ駆動で位置調整可能な機械部分を駆動制御するための、接触感知式ディスプレイの使用方法が提案される。ここでは、機械部分の瞬時の状態をディスプレイに表示し、ディスプレイにおいてスワイプジェスチャを行うことにより、この機械部分をモータ駆動で位置調整することが規定される。

好適には、検出したスワイプジェスチャの速度に依存して、位置調整運動の速度を設定することができる。これにより、工作機械のオペレータまたはユーザは、モータ駆動で位置調整可能な機械部分の位置調整運動の速度を、このオペレータまたはユーザがディスプレイにおいてスワイプジェスチャを行う速度に依存して設定することができる。

機械部分は、相対的に運動する２つの要素を有することができる。ここでは、ディスプレイにおいて少なくとも２つの同時の接触を行うスワイプジェスチャにより、これらの要素の相対運動を起動することができる。これにより、スワイプジェスチャを用いて、モータ駆動で位置調整可能な機械部分の直感的な操作および駆動制御を改善することができる。

工作機械の操作もしくは駆動制御は、ディスプレイにおいて、表示された機械部分を選択することにより、位置調整しようとする機械部分を選び出せる場合に、ユーザにとって一層快適に構成することができる。このとき、ディスプレイにおける選択により、対応する機械部分を位置調整のためにアクティブ化することができるため、引き続き、例えばすでに上述した駆動制御ユニットを用いて、ディスプレイにおいてそこに表示された機械部分に関して行われるスワイプジェスチャを機械部分に伝達し、位置調整運動を実行することができる。

このとき、ディスプレイにおいて少なくとも２つの軸の特にそれぞれ１つの軸を、好適には適正な位置でトレースする異なるスワイプ運動を介し、少なくとも２つの軸において相互に別々に機械部分を位置調整することができる。これにより、工作機械の極めて直感的な操作が可能になる。

モータ駆動で位置調整可能な機械部分の瞬時の状態を、好適にはリアルタイムに、または許容される遅延だけでディスプレイに表示できるようにするため、工作機械に形成することが可能な少なくとも１つのセンサを介し、機械部分の瞬時の状態を検出すると好適である。この場合、ディスプレイ上での機械部分の表示を変化させるため、例えば、特にすでに上述した駆動制御ユニットを介し、少なくとも１つのセンサによって生成される信号をディスプレイに伝送することができる。

以下では、図面に示した本発明の実施例を詳しく説明する。ここでは部分的に極めて概略的に示されている。

本発明による工作機械のブロック図である。 複数の操作キー、ボタン、スイッチおよびレバーの他に、中心的な操作要素としての接触感知式ディスプレイも見て取ることができる、本発明による工作機械の操作ユニットの平面図である。

図１によれば、全体に参照符号１が付された工作機械は、モータ駆動で位置調整可能な少なくとも１つの機械部分２を有しており、この機械部分２は、制御信号を受信するために工作機械の駆動制御ユニット３に接続されている。工作機械１はさらに、図２では操作コンソール５に配置されている接触感知式ディスプレイ４を有する。この操作コンソール５には、駆動制御ユニット３が組み込まれている。

駆動制御ユニット３は、機械部分２の瞬時の状態をディスプレイ４上に表示し、ディスプレイ４において行われたスワイプジェスチャに依存して機械部分２を位置調整するように構成されている。図２によれば、両向き矢印Ｐｆ１およびＰｆ２およびＰｆ３によって示されたこのスワイプジェスチャは、工作機械１のオペレータの手６によってディスプレイ４上で行うことが可能である。

駆動制御ユニット３は、ディスプレイ４において行われたスワイプジェスチャの速度を検出するように構成されている。ディスプレイ４は、感圧式ディスプレイである。すなわちディスプレイ４において行われたスワイプジェスチャによってディスプレイ４に加えられる圧力は、ディスプレイ４を用いて検出または特定可能である。駆動制御ユニット３は、ディスプレイ４において行われたスワイプジェスチャの圧力強さを検出するように構成されている。これにより、機械部分２の位置調整運動の位置調整パラメタを、ディスプレイ４におけるスワイプジェスチャの圧力強さから導出し、機械部分２の運動および駆動制御のため、駆動制御ユニット３によってこの位置調整パラメタを利用することができる。

両向き矢印Ｐｆ１、Ｐｆ２およびＰｆ３が明確に示すように、このスワイプジェスチャは、直線運動でも、回動運動もしくは旋回運動でもよく、またはディスプレイ４において湾曲した運動曲線に沿って行われる運動であってもよい。

駆動制御ユニット３はまた、機械部分２の位置調整の速度を設定するように構成されている。駆動制御ユニット３はさらに、ディスプレイ４における少なくとも２つの同時の接触を別々に検出するように構成されている。この少なくとも２つの同時の接触は、ディスプレイ４において、工作機械１のユーザまたはオペレータの一方の手６の異なる指７によって行うことが可能であるか、または両手もしくは異なる２つの手の異なる指によって行うことも可能である。図２に明確に示されているのは、ディスプレイ４上にモータ駆動で位置調整可能な機械部分２の仮想的な像８が映し出されており、ユーザは、手６および手６の個々の指７によってこの仮想の像８を「捕捉」し、ディスプレイ４上でスワイプジェスチャを行うことによって望み通りに位置調整できることである。このとき、ディスプレイ４においてスワイプジェスチャによって行われた位置調整運動は、駆動制御ユニット３を介し、位置調整すべき機械部分２に伝達される。図１においてディスプレイ４と駆動制御ユニット３との間もしくは駆動制御ユニット３と機械部分２との間に示された矢印は、データ流もしくは情報の流れを示している。

機械部分２は、相対的に運動する２つの要素を有する。駆動制御ユニット３は、ディスプレイ４において少なくとも２つの同時の接触を行うスワイプジェスチャにより、これらの要素の相対運動を起動するように構成されている。

機械部分２は、少なくとも２つの軸において位置調整可能である。ここで駆動制御ユニット３は、ディスプレイ４において少なくとも２つの軸のそれぞれ１つの軸を適正な位置でトレースする異なるスワイプ運動を介し、少なくとも２つの軸において機械部分２を別々に位置調整するように構成されている。これにより、異なるスワイプ運動により、例えば片手６の異なる２本の指７を用いて、または異なる２つの手の異なる２本の指７を用いて、機械部分２の少なくとも２つの軸を、相互に他の軸に依存せずに位置調整または駆動制御することができる。

駆動制御ユニット３はさらに、少なくとも１つのセンサ９の測定信号に基づき、機械部分２の瞬時の状態の適正な位置での表示を計算するように構成されている。これにより、ディスプレイ４上に表示される、機械部分２の仮想的な像８は、工作機械１の少なくとも１つのセンサ９によって得たデータに基づき、モータ駆動で位置調整可能な機械部分２の実際または瞬時の状態に実際に対応することも可能である。図１においてセンサ９と機械部分２との間もしくはセンサ９と駆動制御ユニット３との間に示された矢印は、ここでもデータ流および／または情報の流れを示している。

図２による操作コンソール５にも示されているようなボタン、レバー、スイッチまたはこれらに類する操作要素１０から構成される既存の操作コンセプトは、工作機械１のモータ駆動で位置調整可能な機械部分２を駆動制御するために接触感知式ディスプレイ４を使用することにより、置換可能または補足可能である。

機械部分２の瞬時の状態は、ディスプレイ４上に表示される。その際に機械部分２の仮想的な像８が示される。ディスプレイ４においてスワイプジェスチャを行うことにより、機械部分２を望み通りにモータ駆動で位置調整することができる。

ここでは少なくとも１つの駆動制御モードにおいて、検出したスワイプジェスチャの速度に依存して、位置調整運動の速度を設定することができる。

機械部分２は、相対的に運動する２つの要素を有する。このときディスプレイ４において少なくとも２つの同時の接触を行うスワイプジェスチャにより、これらの要素の相対運動を起動する。

特に、工作機械１が複数の機械部分２を有する場合、ディスプレイ４において、表示された機械部分２を選択することにより、位置調整しようとする機械部分２を選び出すことや、位置調整のためにアクティブ化することもできる。

機械部分２は、ディスプレイ４において少なくとも２つの軸のそれぞれ１つの軸を適正な位置でトレースする異なるスワイプ運動を介し、少なくとも２つの軸において相互に別々に位置調整される（両向き矢印Ｐｆ１、Ｐｆ２およびＰｆ３を参照されたい）。すでに上で説明したように、機械部分２の瞬時の状態は、少なくとも１つのセンサ９を介して検出される（図１のセンサ９と機械部分２との間の両向き矢印を参照されたい）。このとき少なくとも１つのセンサ９によって検出した、駆動制御ユニット３に伝送されるデータを用いて、機械部分２の仮想的な像８をディスプレイ４上に生成することができる。機械部分２の仮想的な像８は、ディスプレイ４において行われたスワイプジェスチャによって引き起こされたモータ駆動の位置調整によって変更される、機械部分２の瞬時の状態に対応する。

本発明では、モータ駆動で位置調整可能な機械部分２を有する工作機械において、機械部分２の瞬時の状態をディスプレイ４に表示し、ディスプレイ４においてスワイプジェスチャを行うことにより、機械部分２をモータ駆動で位置調整するために接触感知式ディスプレイを使用するように規定される。これにより、工作機械１の操作を平易にすることができる。

１ 工作機械
２ 機械部分
３ 駆動制御ユニット
４ ディスプレイ
５ 操作コンソール
６ 手
７ 指
８ 仮想の像
９ センサ
１０ 操作要素

Claims (13)

1. 特に機械式かつ／または電気機械式かつ／または空気圧式かつ／または液圧式に、モータ駆動で位置調整可能な機械部分（２）と、接触感知式ディスプレイ（４）と、を備えた工作機械（１）であって、
   駆動制御ユニット（３）は、前記機械部分（２）の瞬時の状態を前記ディスプレイ（４）に表示し、前記ディスプレイ（４）において行われたスワイプジェスチャに依存して、前記機械部分（２）の位置調整を行うように構成されている、
   工作機械（１）。
2. 前記駆動制御ユニット（３）は、行われた前記スワイプジェスチャの速度を検出するように構成されており、かつ／または、前記ディスプレイ（４）は、感圧式ディスプレイであり、前記駆動制御ユニット（３）は、前記ディスプレイ（４）において行われたスワイプジェスチャの圧力強さを検出するように構成されていることを特徴とする、
   請求項１記載の工作機械（１）。
3. 前記駆動制御ユニット（３）は、前記機械部分（２）の前記位置調整の速度を設定するように構成されていることを特徴とする、
   請求項１または２記載の工作機械（１）。
4. 前記駆動制御ユニット（３）は、前記ディスプレイ（４）における少なくとも２つの同時の接触を、好適には別々に検出するように構成されていることを特徴とする、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の工作機械（１）。
5. 前記機械部分（２）は、相対的に運動する２つの要素を有し、前記駆動制御ユニット（３）は、前記ディスプレイ（４）において少なくとも２つの同時の接触を行うスワイプジェスチャにより、前記要素の相対運動を起動するように構成されていることを特徴とする、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の工作機械（１）。
6. 前記機械部分（２）は、少なくとも２つの軸において位置調整可能であり、前記駆動制御ユニット（３）は、前記ディスプレイ（４）において少なくとも２つの軸の特にそれぞれ１つの軸を好適には適正な位置でトレースする異なるスワイプ運動を介し、前記少なくとも２つの軸において別々に位置調整を行うように構成されていることを特徴とする、
   請求項１から５までのいずれか１項記載の工作機械（１）。
7. 前記駆動制御ユニット（３）は、少なくとも１つのセンサ（９）の測定信号に基づき、前記機械部分（２）の瞬時の状態の、好適には適正な位置での表示を計算するように構成されていることを特徴とする、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の工作機械（１）。
8. 特に請求項１から７までのいずれか１項記載の工作機械（１）のモータ駆動で位置調整可能な機械部分（２）を駆動制御するための、接触感知式ディスプレイ（４）の使用方法であって、
   前記機械部分（２）の瞬時の状態を前記ディスプレイ（４）に表示し、前記ディスプレイ（４）においてスワイプジェスチャを行うことにより、前記機械部分（２）をモータ駆動で位置調整することを特徴とする、
   使用方法。
9. 検出した前記スワイプジェスチャの速度に依存して、位置調整運動の速度を設定することを特徴とする、
   請求項８記載の使用方法。
10. 前記機械部分（２）は、相対的に運動する２つの要素を有し、前記ディスプレイ（４）において少なくとも２つの同時の接触を行うスワイプジェスチャにより、前記要素の相対運動を起動することを特徴とする、
    請求項８または９記載の使用方法。
11. 前記ディスプレイ（４）において、表示された機械部分（２）を選択することにより、位置調整しようとする前記機械部分（２）を選び出すことを特徴とする、
    請求項８から１０までのいずれか１項記載の使用方法。
12. 前記ディスプレイ（４）において少なくとも２つの軸の特にそれぞれ１つの軸を、好適には適正な位置でトレースする異なるスワイプ運動を介し、少なくとも２つの軸において相互に別々に前記機械部分（２）を位置調整することを特徴とする、
    請求項８から１１までのいずれか１項記載の使用方法。
13. 少なくとも１つのセンサ（９）を介し、前記機械部分（２）の前記瞬時の状態を検出することを特徴とする、
    請求項８から１２までのいずれか１項記載の使用方法。

Images