JP2022081136A - マニュアル表示システム、工作機械の制御装置およびマニュアルデータベース - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械に生じた不具合の解消作業や点検作業を実施すべ場所で電子マニュアルを見ながら作業を行えるようにすること。【解決手段】工作機械のための電子マニュアルを格納したサーバー１５０にアクセスするためのＵＲＬに工作機械１００に関連した情報を付加したリンク情報を表すコード４０を生成し、携帯端末１２４で該コードを読み取り、リンク情報をサーバーに送信し、受け取ったリンク情報に基づき、携帯端末により閲覧可能に工作機械のための電子マニュアルを掲載したウェブページを生成するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、オペレータの必要に応じて工作機械の操作や保守、点検に関連した電子マニュアルを表示するマニュアル表示システム、工作機械の制御装置および該電子マニュアルを格納したサーバーに関する。

工作機械は、仕様や機構、機能、ターゲットグループが多岐に渡りかつ複雑であるため、マニュアルが膨大なものとなる。膨大なマニュアルの中から必要な情報を探し出すためには習熟度が必要であり、マニュアルを所持しながら必要な情報を得ることのできないユーザもいる。また、工作機械は一般的に長期にわたって使用されるものであり、その間、製造者側において部品が改良されたり、消耗品である潤滑油やクーラントも新製品が用いられるようになったりする。

特許文献１には、オペレータが工作機械上で検索することによって、或いは、工作機械の状況に応じて工作機械からオペレータに提供される少なくとも１つの項目を選択することによって、それに対応した工作機械の操作や保守、点検に関連した情報を表示する工作機械の電子マニュアルが記載されている。

国際公開第２０１８／０４７３１３号

特許文献１の電子マニュアルによれば、オペレータがマニュアル（操作マニュアル、ハードウェアマニュアル、メンテナンスマニュアル等）内を探す作業に習熟していない場合であっても、必要な情報を簡単に探し出すことが可能なり、また、工作機械の状況に応じて工作機械から提供される項目を選択することによって、工作機械の状況に応じた情報を確実にオペレータに提供可能となる。然しながら、工作機械に生じた不具合の解消作業や点検作業を実施すべき工作機械の部位は、電子マニュアルが表示される工作機械の表示装置から離れた場所にあるので、オペレータは、電子マニュアルを見ながら不具合の解消作業や点検作業を行うことができない。

本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、工作機械に生じた不具合の解消作業や点検作業を実施すべき場所で電子マニュアルを見ながら作業を行うことが可能となるマニュアル表示システム、工作機械の制御装置およびマニュアルデータベースを提供することを目的としている。

上述の目的を達成するために、本発明によれば、ネットワークを介して閲覧する工作機械の電子マニュアルシステムにおいて、工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを格納したサーバーと、前記サーバーにアクセスするためのＵＲＬに工作機械に関連した検索情報と工作機械に関連した情報のセキュリティとを付加したリンク情報を表すコードを生成するコード生成部と、前記コードを表示する表示部と、前記表示部に表示された前記コードを読み取り、前記リンク情報を前記サーバーに送信する携帯端末とを具備し、前記サーバーは、前記携帯端末から受け取ったリンク情報に基づき、前記携帯端末により閲覧可能に前記工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを掲載したウェブページを生成する電子マニュアルシステムが提供される。

本発明によれば、更に、工作機械の制御装置において、工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを格納したサーバーにアクセスするためのＵＲＬに工作機械に関連した検索情報と工作機械に関連した情報のセキュリティとを付加したリンク情報を表すコードを生成するコード生成部と、携帯端末で読み取り可能に前記コードを表示する表示部とを具備し、
前記表示部に表示された前記コードを携帯端末で読み取り、前記リンク情報を前記サーバーに送信し、前記携帯端末から受け取ったリンク情報に基づき、前記サーバーが前記携帯端末により閲覧可能に前記工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを掲載したウェブページを生成する工作機械の制御装置が提供される。

更に、本発明によれば、ネットワークを介して閲覧する工作機械または該工作機械の周辺装置の電子マニュアルを格納したサーバーにおいて、工作機械の制御装置の表示部に表示され、前記サーバーにアクセスするためのＵＲＬに工作機械に関連した検索情報と工作機械に関連した情報のセキュリティとを付加したリンク情報を表すコードを読み取った携帯端末から前記リンク情報を受け取り、該携帯端末から受け取ったリンク情報に基づき、前記携帯端末により閲覧可能に前記工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを掲載したウェブページを生成する電子マニュアルを格納したサーバーが提供される。

本発明によれば、携帯端末で工作機械の電子マニュアルを格納したサーバーにアクセスして、携帯端末上に工作機械のマニュアルを表示するようにしたので、オペレータは、工作機械に生じた不具合の解消作業や点検作業を実施すべき場所で電子マニュアルを見ながら作業を行うことが可能となる。

本発明の実施形態による工作機械の側面図である。 インターネット経由でサーバーに接続した電子マニュアルを示すブロック図である。 本発明の好ましい実施形態による制御装置を示すブロック図である。 本発明の好ましい実施形態による電子マニュアルを格納したサーバーを示すブロック図である。 表示部に表示されるアラームウィンドウの一例を示す図である。 表示部に表示される定期点検ウィンドウの一例を示す図である。 ２次元コードと共に示す図５の定期点検ウィンドウの図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１を参照すると、本発明を適用する工作機械の一例が示されている。図１において、本発明の好ましい実施の形態による工作機械１００は、回転工具とワークとを相対移動させて該ワークを加工するマシニングセンタ、特に立形マシニングセンタである。工作機械１００は、回転するワークと工具とを相対移動させて該ワークを加工する旋盤、電極とワークとの間に加工電圧を印加しつつ、電極とワークとを相対移動させて該ワークを加工する放電加工機、或いは、レーザヘッドからワークに対してレーザ光を照射しつつ、レーザヘッドとワークとを相対移動させて該ワークを加工するレーザ加工機であってもよい。また、本発明は、１台の工作機械だけで適用するだけなく、ワーク搬送ロボットや工程管理を行うコンピュータなどの周辺装置を複数の工作機械と組み合わせた加工システムに適用してもよい。

本実施形態では、工作機械１００は、制御装置１３０によって制御され、工場の床面に固定された基台としてのベッド１０２、ベッド１０２の前方部分（図１では左側）の上面で前後方向またはＹ軸方向（図１では左右方向）に移動可能に設けられワークＷが固定されるテーブル１０６、ベッド１０２の後端側（図１では右側）で同ベッド１０２の上面に立設、固定されたコラム１０４、該コラム１０４の前面で左右方向またはＸ軸方向（図１では紙面に垂直な方向）に移動可能に設けられたＸ軸スライダ１０８、Ｘ軸スライダ１０８の前面で上下方向またはＺ軸方向に移動可能に取り付けられ主軸１１２を回転可能に支持する主軸頭１１０を具備している。主軸１１２の先端には、テーブル１０６に固定されたワークＷを加工する工具１１４が装着される。工作機械１００は、Ｘ軸スライダ１０８、テーブル１０６および主軸頭１１０をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に駆動する送り軸装置を備えている。

工作機械１００は、また、オペレータが工作機械１００を操作するための種々のスイッチ類（図示せず）を備えた操作盤１２０を備えている。操作盤１２０は、画面を接触することにより所望の部分の選択が可能なタッチパネル１２２を表示部として有している。操作盤１２０には制御装置１３０が組み込まれている。また、図２に示すように、制御装置１３０は、ＨＴＭファイル等から成る電子マニュアルを格納したサーバー１５０に工場等の構内ネットワーク（ＬＡＮ）またはインターネットのような通信ネットワーク１４０経由で接続される。

図３を参照すると、制御装置１３０は、アラーム生成部１３１、コード生成部１３２、認証処理部１３３、記憶部１３４、計時部１３５および入出力ポート１３６を含む。制御装置１３０は、CPU（中央演算素子）、RAM（ランダムアクセスメモリ）やROM（リードオンリーメモリ）のようなメモリ装置、HDD（ハードディスクドライブ）やSSD（ソリッドステートドライブ）のような記憶デバイス、および、これらを相互接続する双方向バスを含むコンピュータおよび関連するソフトウェアから構成することができる。

入出力ポート１３６は、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)ポート、有線または無線ＬＡＮ(Local Area Network)ポート、シリアルまたはパラレルポート等を含むことができる。操作盤１２０のタッチパネル１２２およびスイッチ類は入出力ポート１３６に接続されている。

制御装置１３０は、工作機械１００の機械制御装置の一部としてソフトウェア的に構成することができる。機械制御装置は、工作機械１００がマシニングセンタの場合には、工具マガジン（図示せず）や自動工具交換装置（図示せず）のような周辺機器を制御し、旋盤の場合には、ワーク（棒材）供給装置のような周辺機器を制御し、放電加工機の場合には、電極マガジン（図示せず）や電極交換装置（図示せず）のような周辺機器を制御し、レーザ加工機の場合には、レーザ加工機に供給する純粋を生成する純水装置（図示せず）や高圧ポンプ（図示せず）のような周辺機器を制御する。制御装置１３０は、工作機械１００の送り軸装置の駆動モータ（図示せず）および主軸１１２の駆動モータ（図示せず）を制御するＮＣ装置（図示せず）を含んでいてもよい。

制御装置１３０は、時計機能を実装した集積回路より成るＲＴＣ（Real-Time-Clock、図示せず）を計時部１３５として含んでいてもよい。計時部１３５は、通信ネットワーク１４０を介してＮＰＴ（Network Time Protocol）サーバーに接続して協定世界時を受け取るようにしてもよい。

記憶部１３４は、メンテナンス記憶部１３４ａおよびコード記憶部１３４ｂを含む。メンテナンス記憶部１３４ａは、工作機械１００のメンテナンスに関連した情報、例えば、工作機械１００で用いる全ての消耗品、各消耗品の点検、交換日時および使用可能時間を記憶している。メンテナンスに関連した情報は、工作機械１００のメンテナンスに際して、メンテナンスを行った作業者によって入力するようにできる。

コード記憶部１３４ｂは、後述するコード、特に２次元コードを生成するために必要な情報を格納している。コードを生成するために必要な情報は、通信ネットワーク１４０を介してサーバー１５０へアクセスするためのＵＲＬ（Uniform Resource Locator）に加えて、引数を含む。引数としては、オペレータが必要とする情報に的確にたどり着くための情報である検索用情報として、工作機械１００の機種および号機、操作盤１２０のタッチパネル１２２に表示する言語に関する情報を含む。更に、引数としては、工作機械メーカが安全にオペレータに情報を提供するためのセキュリティとして、認証文字列、工作機械１００のマニュアルの系統、版数（バージョン）、引数のバージョン情報を含む。例えば、工作機械のうち高精度な機種や５軸制御を行う機種は、輸出規制の法律の制限を受ける商品であり、その工作機械のマニュアルも輸出規制を受けるため、輸出規制上問題のある地域に設置された工作機械には、系統、版数の引数により、規制に抵触しない安全なマニュアルを提供することができる。

また、工作機械１００の各部に不具合が生じた場合や、特定の構成部品または消耗品につき、交換予定日または点検予定日が近づいている場合には、コードは、工作機械１００において不具合を生じた構成部品またはユニットや、当該構成部品または消耗品に関連した予防保全ＩＤを含んでいてもよい。予防保全ＩＤもコード記憶部１３４ｂに格納しておくことができる。予防保全ＩＤは、オペレータが必要とする情報に的確にたどり着くための情報であるので検索用情報である。

図４を参照すると、電子マニュアルを格納したサーバー１５０は、リンク情報読取解釈部１５１、ウェブページ生成部１５２、認証処理部１５３、計時部１５５、記憶部１５４を含む。サーバー１５０は、CPU（中央演算素子）、RAM（ランダムアクセスメモリ）やROM（リードオンリーメモリ）のようなメモリ装置、HDD（ハードディスクドライブ）やSSD（ソリッドステートドライブ）のような記憶デバイス、および、これらを相互接続する双方向バスを含むコンピュータおよび関連するソフトウェアから構成することができる。入出力ポート１５６は、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)ポート、有線または無線ＬＡＮ(Local Area Network)ポート、シリアルまたはパラレルポート等を含むことができる。

リンク情報読取解釈部１５１は、携帯端末１２４から送信されたリンク情報を読み取り解釈する。読み取り解釈されたリンク情報（引数）に含まれている認証情報に基づき、認証処理部１５３は、認証情報記憶部１５４ｂを参照しつつ、アクセスしてきた携帯端末１２４の認証を行い、不正なアクセスを排除する。リンク情報は暗号化されており、リンク情報の解読・改ざんによる不正なアクセスを排除する。また、例えば、リンク情報が、セキュリティとしてオペレータの権限に対する制限を含んでいる場合には、要求される電子マニュアルの一部を表示しないようにできる。権限を制限することで、権限のない操作をオペレータが行うことを抑止できる。

ウェブページ生成部１５２は、読み取り解釈されたリンク情報に基づいて、電子マニュアルを表示するウェブページを生成する。上述のように、生成されたコードに示されるリンク情報は、検索用情報の工作機械１００の機種、号機およびタッチパネル１２２に表示する言語に関する情報を含んでおり、セキュリティとして、工作機械１００のマニュアルの系統、版数（バージョン）の情報を含んでいる。ウェブページ生成部１５２は、これらの情報に基づき、マニュアル記憶部１５４ａに格納されている電子マニュアルの該当ページを表示するウェブページを生成する。特に、リンク情報が予防保全ＩＤを含んでいる場合には、当該構成部品または消耗品のメンテナンスや交換、補充に関連したページを表示するウェブページが生成される。

計時部１５５は、リンク情報を含むコードが生成された時刻（時限コード）から所定の時間が経過したときに、ウェブページ生成部１５２に向けて生成したウェブページを閉じるよう指示するようにできる。こうして、制御装置１３０のコード生成部１３２が生成したコードの有効期限が予め設定されるようにできる。表示されたリンク情報を含むコードを取得できるのは、通常は工作機械のユーザであるが、一時的にコードをカメラ等で撮影し記録した第三者が、撮影した過去に生成されたコードの画像を用いてサーバー１５０にある電子マニュアルを閲覧することを試みようとした場合に、有効期限を設けることで閲覧を防ぐことができる。 時限コードは、閲覧の有効期間を設定できるものであればよく、コードを生成された時刻以外にも、閲覧不可にする時刻をコードに含めてもよい。

以下、本実施形態の作用を説明する。
図５～図１２において、操作盤１２０のタッチパネル１２２には、工作機械１００に関する情報を表示するメインウィンドウ１０が表示される。メインウィンドウ１０は、後述するアラームウィンドウ２０、定期点検ウィンドウ３０、検索ウィンドウ５０などを表示する領域１８と、決定ボタン１２、コード生成ボタン１４および検索ボタン１６を含んでいる。

工作機械１００の制御装置１３０のアラーム生成部１３１は、工作機械１００に電源が投入されている間、常に工作機械１００の各部を監視しており、工作機械１００の各部に不具合が生じた場合に、アラームを発する。なお、工作機械１００の各部を監視するセンサのような監視装置（図示せず）は、入出力ポート１３６に接続することができる。特に、本実施形態では、図５に示すように、タッチパネル１２２内のメインウィンドウ１０内にアラームウィンドウ２０が表示され、工作機械１００に不具合が生じたことをオペレータに知らせるようになっている。

図５を参照すると、アラームウィンドウ２０は、このウィンドウがアラームウィンドウであることを表示する領域２２と、アラームコードを表示する領域２４と、不具合項目を表示する領域２６とを含んでいる。表１に不具合項目の一例をアラームコードと共に示す。図５では、不具合項目は１つだけ表示されているが、複数の不具合項目を表示することもできる。

また、図６は、オペレータに定期点検を促すために、アラーム生成部１３１からオペレータに向けて発せられるメッセージとして操作盤１２０のタッチパネル１２２に表示される定期点検ウィンドウを示している。定期点検は、６カ月点検、１年点検、２年点検のように機械の稼働時間に関係なく実施される項目と、１６０時間点検、５００時間点検、１０００時間点検など機械の稼働時間によって実施されるものがある。表２に定期点検の一例を示す。

制御装置１３０の計時部１３５は、各点検項目に関連して、稼働時間に無関係に実施される項目については、前回点検または点検に伴う保守作業を行ってからの経過時間を単純にカウントし、機械の稼働時間によって実施される項目については機械の稼働時間を考慮して経過時間をカウントする。カウントした経過時間が、各点検項目に規定されている値になると、制御装置１３０のアラーム生成部１３１は、操作盤１２０のタッチパネル１２２に定期点検ウィンドウ３０を表示する。定期点検ウィンドウ３０は、このウィンドウが定期点検ウィンドウであることを表示する領域３２と、点検項目３４～３８を表示する領域とを含んでいる。

アラームウィンドウ２０または定期点検ウィンドウ３０が開いたとき、オペレータが不具合項目２６または点検項目３４～３８から１つの項目または複数の項目をアクティブにした状態で決定ボタン１２をタップして選択し、コード生成ボタン１４をタップすると、図７に示すように、コード生成部１３２により生成されたコード、特に２次元コード４０がタッチパネル１２２に表示される。

このとき、コード生成部１３２は、計時部１３５から現在時刻を受け取り、コードを生成した時刻を引数（時限コード）としてリンク情報に加入する。計時部１３５は、通信ネットワーク１４０を介してＮＰＴサーバーから協定世界時を受け取り、これを現在時刻としてコード生成部１３２に出力するようにしてもよい。

このコード４０を携帯端末１２４で読み込むことによって、上述のように、通信ネットワーク１４０経由でサーバー１５０にアクセスして、該携帯端末１２４上に電子マニュアルを表示させることができる。コード４０は、電子マニュアルを格納したサーバーへ該携帯端末でアクセスするために必要なＵＲＬや認証情報、工作機械１００の機種、号機、工作機械１００のマニュアルの系統、版数（バージョン）に加えて、上記不具合項目、定期点検項目を示す予防保全ＩＤ含むことができる。なお、該携帯端末１２４は工作機械１００の製造者が提供する特別な機器ではなく、市販されているスマートフォンやタブレット、ラップトップパソコンとしてもよい。

このように、工作機械１００の各部に不具合が生じた場合や、前回の定期点検から経過時間が各点検項目に規定されている値になったときに、操作盤１２０のタッチパネル１２２にアラームウィンドウ２０または定期点検ウィンドウ３０を表示することによって、工作機械１００からオペレータに不具合の解消作業や定期点検を促すことができる。

タッチパネル１２２にアラームウィンドウ２０または定期点検ウィンドウ３０が表示されたとき、アラームウィンドウ２０や定期点検ウィンドウ３０のコード生成ボタン１４をタップしてコードを生成し、これを携帯端末１２４で読み取ることによってサーバー１５０にアクセスし、不具合の解消作業や点検作業を実施すべき工作機械１００の部位へのアクセス方法や、消耗品の交換、補充方法といった作業に関連したマニュアルを簡単に携帯端末１２４上に表示することができ、オペレータは、タッチパネル１２２から離れた場所でマニュアルを見ながら作業を行うことが可能となる。

１０ メインウィンドウ
１２ 決定ボタン
１４ コード生成ボタン
１６ 検索ボタン
２０ アラームウィンドウ
３０ 定期点検ウィンドウ
１００ 工作機械
１２０ 操作盤
１２２ タッチパネル
１２４ 携帯端末
１３０ 制御装置
１３０ 制御装置
１３１ アラーム生成部
１３２ コード生成部
１３３ 認証処理部
１３４ 記憶部
１３４ａ メンテナンス記憶部
１３４ｂ コード記憶部
１３５ 計時部
１３６ 入出力ポート
１４０ インターネット
１５０ サーバー
１５１ リンク情報読取解釈部
１５２ ウェブページ生成部
１５３ 認証処理部
１５４ 記憶部
１５４ａ マニュアル記憶部
１５４ｂ 認証情報記憶部
１５５ 計時部
１５６ 入出力ポート

Claims (6)

1. ネットワークを介して閲覧する工作機械の電子マニュアルシステムにおいて、
   工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを格納したサーバーと、
   前記サーバーにアクセスするためのＵＲＬに工作機械に関連した検索用情報と工作機械に関連した情報のセキュリティとを付加したリンク情報を表すコードを生成するコード生成部と、
   前記コードを表示する表示部と、
   前記表示部に表示された前記コードを読み取り、前記リンク情報を前記サーバーに送信する携帯端末とを具備し、
   前記サーバーは、前記携帯端末から受け取ったリンク情報に基づき、前記携帯端末により閲覧可能に前記工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを掲載したウェブページを生成することを特徴とした電子マニュアルシステム。
2. 前記工作機械に関連した検索用情報は、工作機械の機種および号機、版数を含む請求項１に記載の電子マニュアルシステム。
3. 前記工作機械に関連した検索用情報は、工作機械において不具合を生じた構成部品またはユニットや、点検、交換が必要な構成部品または消耗品に関連した予防保全ＩＤを含む請求項１に記載の電子マニュアルシステム。
4. 前記工作機械に関連した情報のセキュリティは、電子マニュアルの系統（バージョン）、引数のバージョン情報、認証情報、時限コードを含む請求項１に記載の電子マニュアルシステム。
5. 工作機械の制御装置において、
   工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを格納したサーバーにアクセスするためのＵＲＬに工作機械に関連した検索情報と工作機械に関連した情報のセキュリティとを付加したリンク情報を表すコードを生成するコード生成部と、
   携帯端末で読み取り可能に前記コードを表示する表示部とを具備し、
   前記表示部に表示された前記コードを携帯端末で読み取り、前記リンク情報を前記サーバーに送信し、前記携帯端末から受け取ったリンク情報に基づき、前記サーバーが前記携帯端末により閲覧可能に前記工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを掲載したウェブページを生成することを特徴とした工作機械の制御装置。
6. 工作機械または該工作機械の周辺装置のための電子マニュアルを格納したサーバーにおいて、
   工作機械の制御装置の表示部に表示され、前記サーバーにアクセスするためのＵＲＬに工作機械に関連した検索情報と工作機械に関連した情報のセキュリティとを付加したリンク情報を表すコードを読み取った携帯端末から前記リンク情報を受け取り、
   該携帯端末から受け取ったリンク情報に基づき、前記携帯端末により閲覧可能に前記工作機械のための電子マニュアルを掲載したウェブウェブページを生成することを特徴とした電子マニュアルを格納したサーバー。

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