JP6267026B2 - 工作機械の制御システム - Google Patents

Description

本発明は、制御対象の動作を制御する数値制御装置と、この数値制御装置に操作信号を入力するための操作装置とを備えた、工作機械の制御システムに関する。

近年、前記工作機械の制御システムを構成する前記操作装置には、その利便性から、例えば、特開２００１−１２５６１４号公報（特許文献１）に開示されるような、所謂マンマシンインターフェース機能を有するタッチパネルが用いられるようになってきている。このタッチパネルは、例えば、その表示領域に、ソフトキーとしての操作キーを表示し、オペレータがこの操作キーを押下することで、対応する操作信号を前記数値制御装置に入力するように構成されている。

このようなタッチパネルには、通常、バックライトが設けられており、このバックライトを点灯し続けると、タッチパネルの画面を構成する液晶の寿命が短くなるため、一般的には、タッチパネルの操作が行われない時間が一定時間続くと、バックライトを消灯する措置がとられ、消灯状態のタッチパネルが触れられたとき、バックライトが点灯するようになっている。

ところが、バックライトの消灯時に、これを点灯させるべくタッチパネルに触る際に、誤って入力キーに触れると、予期せぬ入力信号が数値制御装置に送信されるという不都合を生じる。そこで、上記特許文献１に開示される発明では、タッチパネルが設けられる操作盤に、タッチパネルが触れられない状態が一定時間経過したとき、タッチパネルのバックライトを消灯し、タッチパネルが触れられるとバックライトを点灯するバックライト消灯制御手段と、バックライトの消灯時に、タッチパネルに表示された入力キーからの入力を無効とし、バックライトの点灯により前記入力キーからの入力を有効にする入力無効化手段とを設けている。

斯くして、この特許文献１に開示された操作盤では、タッチパネルが一定時間操作されない場合には、バックライトを消灯することで、タッチパネルを構成する液晶を保護することができ、バックライト消灯時にタッチパネルに触ることで、誤った入力が行われるのを防止することができる。

特開２００１−１２５６１４号公報

ところで、上記タッチパネルを備えた操作装置では、通常、当該タッチパネルは適宜ソフトウエアによってその入力処理が制御されており、何らかの原因によって信号が不安定になると、当該ソフトウエア（入力制御部）、言い換えれば、タッチパネルが所謂フリーズ状態になることがある。そして、タッチパネルがフリーズ状態になると、オペレータが操作キーの押下を止めたにも拘らず、対応する操作信号が引き続き数値制御装置に入力され続けたり、逆に、オペレータが意図する操作キーを押下したにも拘らず、対応する操作信号が数値制御装置に入力されないといった不都合を生じる。

したがって、タッチパネルに異常が生じた場合には、いち早くこれを検出して、オペレータが、タッチパネルの電源を入れ直したり、或いはタッチパネルをリセットなどして、当該タッチパネルを早期に回復させる必要がある。

ところが、上記特許文献１に開示された操作盤では、タッチパネルのこのような異常を検出することができないという問題があった。

また、近年、工作機械の分野では、一人のオペレータが多数の工作機械を担当したり、或いは、所定時間完全に無人により運転するといったことが行われており、このような場合に、タッチパネルの異常を検出する手段がなければ、長時間、オペレータがタッチパネルの異常に気付かず、タッチパネルの異常が長時間放置されることになる。

また、数値制御装置に、オペレータの意図しない操作信号が入力されたり、逆に、オペレータの意図する操作信号が入力されないと、工作機械が誤った操作信号によって操作され、衝突事故など、重大な事故が引き起こされ兼ねない。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、タッチパネルの異常を自動的に検出して、数値制御装置に通知することができ、このように、数値制御装置に通知することで、当該タッチパネルの回復措置を採ることができ、また、工作機械を安全に動作又は停止させることができ、更には、回復措置を自動的に行うことができる、工作機械の制御システムの提供を、その目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
制御対象の動作を制御する数値制御部と、前記数値制御部に操作信号を入力するための操作部とを備えた、工作機械の制御システムであって、
前記操作部は、
表示部及び入力部を備えたタッチパネルと、
前記タッチパネルの表示部に表示される操作画面上の位置に対応して定義される操作情報を記憶した操作情報記憶部と、
前記タッチパネルの表示部に操作画面を表示させる表示制御部と、
前記タッチパネルの表示部に表示される操作画面に対応した入力部から入力される信号を受信し、受信した信号を基に、前記操作情報記憶部に格納された操作情報を参照して、前記受信信号に対応する操作信号を生成し、生成した操作信号を前記数値制御部に送信する入力制御部とを備える工作機械の制御システムにおいて、
前記入力制御部が正常に動作しているか否かを監視し、前記入力制御部の動作に異常が認められたとき、前記数値制御部に異常信号を送信する動作状況監視部を備えた、工作機械の制御システムに係る。

本発明に係る工作機械の制御システムによれば、前記表示制御部による制御の下で、前記タッチパネルの表示部に操作画面が表示される。この操作画面の具体的な態様としては、例えば、主軸の正転，逆転、回転速度のオーバライド、複数の送り軸についてのジョグ送り、送り速度のオーバライドといった操作に対応する操作キー（ソフトキー）を配置した画面を例示することができる。

そして、オペレータが、この操作画面に対して、押下などの操作を行うことにより、この操作画面に対応した入力部から前記入力制御部に信号が送信され、入力制御部では、受信した信号を基に、前記操作情報を参照して、受信信号に対応する操作信号が生成され、生成された操作信号が前記数値制御部に送信される。

例えば、オペレータが、タッチパネルの表示部に表示された「主軸正転キー」を押下すると、前記入力制御部から数値制御装置に「主軸正転信号」が送信され、「主軸逆転キー」が押下されると、入力制御部から数値制御装置に「主軸逆転信号」が送信される。

そして、本発明に係る制御システムでは、前記動作状況監視部により、前記入力制御部が正常に動作しているか否かが監視され、前記入力制御部の動作に異常が認められたときには、動作状況監視部から数値制御部に異常信号が送信され、前記入力制御部が正常な動作を開始したときには、当該動作状況監視部から数値制御部に回復信号が送信される。

入力制御部が正常に動作しているか否かを判別する手法としては、例えば、前記入力制御部から動作状況監視部に向けて、常時、クロック信号を送信させるとともに、動作状況監視部において、常時又は所定時間間隔で、クロック信号が受信されるかどうかを監視させ、所定時間、クロック信号を受信しない時間が継続したとき、入力制御部の動作が異常であると判断するといった手法を例示することができるが、これに限定されるものではなく、ハードウエアやソフトウエアの動作状態を監視する、あらゆる手法が含まれる。

斯くして、本発明に係る制御システムによれば、前記入力制御部の動作に異常が認められたときには、動作状況監視部から数値制御部に異常信号が送信されるので、数値制御部は、アラーム出力によるオペレータへの告知や、制御対象の停止など、必要に応じた適切な措置を講じることができる。

一方、前記入力制御部が正常な動作を開始したときには、回復信号を数値制御部に送信するようにすれば、数値制御部は、回復信号を受信した後、入力制御部から送信される操作信号を有効なものとして扱うことができる。

また、本発明に係る制御システムにおいて、
前記数値制御部は、前記動作状況監視部から前記異常信号を受信したとき、前記入力制御部から入力される操作信号を無効にする処理を実行し、前記動作状況監視部から前記回復信号を受信したとき、前記入力制御部から入力される操作信号を有効にする処理を実行するように構成されていてもよい。

このようにすれば、前記入力制御部の動作が異常状態となって、前記入力制御部からの操作信号が送信され続けられても、前記数値制御部は、前記動作状況監視部から回復信号を受信するまで、当該操作信号を無効にするので、数値制御装置が誤った操作信号に従って工作機械を制御することにより、衝突事故など、重大な事故が引き起こされるのを防止することができる。

また、本発明に係る制御システムにおいて、
前記動作状況監視部は、前記入力制御部の動作に異常が認められたときには、前記入力制御部からの操作信号を前記数値制御部に送信させないようにし、前記入力制御部の動作が正常に回復したときには、前記入力制御部からの操作信号を前記数値制御部に送信させるように構成されていてもよい。

このようにすれば、前記入力制御部の動作が異常となった場合に、前記入力制御部からの操作信号が数値制御部には送信されないので、上記と同様に、当該数値制御部が誤った操作信号に従って工作機械を制御することにより、衝突事故など、重大な事故が引き起こされるのを防止することができる。

また、本発明に係る制御システムでは、
前記数値制御部は、前記動作状況監視部から前記異常信号を受信したときに、自動運転中であるか、手動運転中であるか、又は自動運転及び手動運転のいずれでもないかの別を判別するように構成される。そして、自動運転中である場合には、前記数値制御部は、該自動運転を継続して実行し、当該自動運転完了後に前記制御対象を停止させて、前記動作状況監視部から前記回復信号を受信するまで当該制御対象を停止した状態で待機させる停止状態にする。

前記入力制御部の動作が異常になったとしても、工作機械が自動運転中の場合には、当該工作機械は安全に動作を継続することができる。したがって、数値制御部は、動作状況監視部から異常信号を受信したとしても、自動運転中である場合には、当該自動運転を継続して安全に実行させることができる。そして、このように自動運転を継続することで、加工中のワークが不良品になるのを防止することができる。

また、数値制御部は、自動運転中であり、且つ、前記制御対象が除去動作中でない場合には、即時自動運転を停止した後、前記制御対象を停止状態にし、一方、除去動作中である場合には、該除去動作を完了した後、自動運転を停止し、しかる後前記制御対象を停止状態にする。

上記のように入力制御部の動作が異常になった場合に、工作機械が自動運転中の場合には、これを継続させることができるが、安全をより重視するならば、例え、自動運転中であっても停止させるのが好ましい。この場合、制御対象が除去動作中である場合には、当該除去動作を完了した後、運転を停止させるのが、工具及びワークの破損を防止する観点から好ましい。また、このようにすれば、入力制御部の動作が回復した際に、当該ワークを再加工することができ、当該ワークが不良品になるのを防止することができる。

また、前記数値制御部は、手動運転中である場合には、即時、前記制御対象を停止状態にする。手動運転中には、その動作を即時停止させても、ワーク等に損傷が生じる可能性は低く、逆に、停止させることで安全性を確保することができる。

また、前記数値制御部は、自動運転及び手動運転のいずれでもない場合には、所定時間経過後、前記制御対象を停止状態にする。このように、前記制御対象を停止状態にすることで、より安全性を高めることができる。

また、本発明に係る制御システムにおいて、
前記動作状況監視部は、前記入力制御部の動作に異常が認められたときには、前記数値制御部に異常信号を送信するとともに、前記入力制御部を再起動させ、再起動後、前記入力制御部が正常な動作を開始したときには、回復信号を前記数値制御部に送信するように構成されていても良い。このようにすれば、オペレータがわざわざ入力制御部の回復装置を講じる必要がなく、また、入力制御部の異常が長時間放置されるといった不都合を解消することができる。また、前記入力部制御部が再起動によって短時間内に回復する場合には、工作機械を停止させなくてもその安全性を確保できる場合があり、このような場合には、工作機械を引き続き稼働させることで、当該工作機械の稼働率が向上される。

以上のように、本発明に係る工作機械の制御システムによれば、前記入力制御部の動作に異常が生じたとき、動作状況監視部から数値制御部に異常信号が送信されるので、数値制御部は、アラーム出力によるオペレータへの告知や、制御対象の停止など、必要に応じた適切な措置を講じることができる。

また、入力制御部の動作が異常となった場合に、数値制御部において、入力制御部から送信される操作信号を無効にする、或いは、動作状況監視部によって、入力制御部からの操作信号が数値制御部に送信されないようにすることで、数値制御部が誤った操作信号に従って工作機械を制御することにより、衝突事故など、重大な事故が引き起こされるのを防止することができる。

また、前記入力制御部の動作に異常が生じたときに、前記数値制御部が、その運転状態に合わせて、運転の継続や停止を行うことで、ワーク等の損傷の防止や、工作機械の適切な安全性を確保することができる。

また、当該入力制御部を再起動させて、再起動後、当該入力制御部が正常な動作を開始したときに、回復信号を数値制御部に送信するようにすれば、オペレータがわざわざ入力制御部の回復装置を講じる必要がなく、また、入力制御部の異常が長時間放置されるといった不都合を解消することができる。また、入力部制御部が再起動によって短時間内に回復する場合には、工作機械を停止させなくてもその安全性を確保できる場合があり、このような場合には、工作機械を引き続き稼働させることで、当該工作機械の稼働率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る工作機械の制御システムの概略構成を示したブロック図である。 本実施形態に係るタッチパネルの表示画面を示した説明図である。 本実施形態に係る動作状況監視部における処理を示したフローチャートである。 本実施形態に係る数値制御装置における処理を示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る動作状況監視部における処理を示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る工作機械の制御システムの概略構成を示したブロック図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る工作機械の制御システムの概略構成を示したブロック図である。

図１に示すように、本例の制御システム１は、制御対象である工作機械の動作機構部３０の動作を制御する数値制御装置２５と、この数値制御装置２５に適宜操作信号を入力するための操作装置１０とからなり、操作装置１０は、操作制御部１１及びタッチパネル１８から構成される。以下、各部の詳細について説明する。

前記タッチパネル１８は、画面を表示する表示部１９、及びこの表示部１９上に重ね合された状態で配設され、オペレータが指などで接触した位置（押下した位置）に係るデータを入力する入力部２０からなり、この入力部２０を透して外部から表示部１９を視認することができるように構成されている。

前記操作制御部１１は、相互にバスラインで接続された表示制御部１２，表示画面データ記憶部１３，入力制御部１４，操作情報記憶部１５，動作状況監視部１６及び通信インターフェース１７からなり、この通信インターフェース１７が前記数値制御装置２５に接続される。

前記表示画面データ記憶部１３は、前記タッチパネル１８の表示部１９に表示される表示画面に係るデータを記憶する機能部であり、前記表示制御部１２は、この表示画面データ記憶部１３に格納された表示画面データを基に、前記表示部１９に画面を表示する処理を行う。

前記タッチパネル１８の表示部１９に表示される表示画面の一例を図２に示す。この例では、表示画面が複数の領域に分割されている。因みに、表示領域の主だったところを説明すると、領域ａには、運転モードに係る操作キーが表示され、領域ｂには、特定機能に係る操作キーが表示され、領域ｃには、工作機械の前記動作機構部３０を操作するための操作キーが表示されている。

前記操作情報記憶部１５は、前記タッチパネル１８の表示部１９に表示される表示画面上の位置に対応して定義される操作情報を記憶する機能部であり、前記入力制御部１４は、前記タッチパネル１８の表示部１９に表示される表示画面に対応した、前記入力部２０から入力される位置信号を受信し、受信した位置信号を基に、前記操作情報記憶部１５に格納された操作情報を参照して、前記受信信号に対応した操作信号を生成し、生成した操作信号を、前記通信インターフェース１７を介して、前記数値制御装置２５に送信する処理を行う処理部である。

前記動作状況監視部１６は、前記入力制御部１４が正常に動作しているか否かを監視し、前記入力制御部１４の動作に異常が認められたときには、前記数値制御装置２５に異常信号を送信するとともに、前記入力制御部１４を再起動させ、再起動後、前記入力制御部１４が正常な動作を開始したときには、回復信号を前記数値制御装置２５に送信する処理を行う処理部であり、具体的には、図３に示した処理を行う。

まず、前記動作状況監視部１６は、前記入力制御部１４の再起動回数をカウントするためのカウンタｎを初期化（ｎ＝１）した後（ステップＳ１）、前記入力制御部１４が正常に動作しているか否かを監視する（ステップＳ１）。入力制御部１４が正常に動作しているか否かを監視する具体的な手法としては、公知の各種のものを例示することができるが、例えば、所謂、マイクロソフト社が開発した「ドットネットフレームワーク（．ＮＥＴ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）」を用いた監視手法を例示することができる。或いは、前記入力制御部１４を、常時、当該動作状況監視部１６に向けてクロック信号を出力するように構成し、当該動作状況監視部１６において、前記入力制御部１４から常時又は所定時間間隔で、クロック信号が受信されるかどうかを監視し、所定時間、クロック信号を受信しない時間が継続したとき、入力制御部１４の動作が異常であると判断するようにしても良い。

ついで、動作状況監視部１６は、入力制御部１４の動作に異常が認められたときには（ステップＳ２）、前記数値制御装置２５に前記通信インターフェース１７を介して異常信号を送信するとともに、前記表示制御部１２による制御の下で、前記タッチパネル１８の表示部１９に入力アラームを表示させる（ステップＳ３）。

次に、動作状況監視部１６は、入力制御部１４を再起動させ（ステップＳ４）、再起動後、上記と同様の監視を行って、入力制御部１４が正常に動作していることが確認された場合には（ステップＳ５）、前記数値制御装置２５に前記通信インターフェース１７を介して回復信号を送信する（ステップＳ９）。

一方、上記ステップＳ５において、再起動後に、入力制御部１４が正常に動作していることが確認されない場合には、上記カウンタｎを更新しながら、入力制御部１４の再起動を繰り返し（ステップＳ４〜Ｓ７）、再起動の繰り返しによって、入力制御部１４の動作が正常となったことが確認された場合には（ステップＳ５）、上記と同様に、通信インターフェース１７を介して数値制御装置２５に回復信号を送信し（ステップＳ９）、予め定めた回数ｍだけ再起動を繰り返しても入力制御部１４が正常に動作しない場合には、前記表示制御部１２による制御の下で、前記タッチパネル１８の表示部１９に再起動アラームを表示させて（ステップＳ８）、処理を終了する。

また、上記ステップＳ２において、入力制御部１４の動作に異常が認められない場合、及び上記ステップＳ９において、数値制御装置２５に回復信号を送信した後は、適宜終了信号を受信するまで、ステップＳ１〜Ｓ９の処理を繰り返して実行し、前記終了信号を受信したとき、処理を終了する（ステップＳ１０）。

前記数値制御装置２５は、前記操作装置１０から送信される操作信号や、予め当該数値制御装置２５に格納されたＮＣプログラムに従って、前記動作機構部３０を数値制御する機能部であり、この他に、前記動作状況監視部１６から前記異常信号や回復信号を受信して、図４に示した処理を行う。

即ち、数値制御装置２５は、処理開始後、前記動作状況監視部１６から異常信号を受信するまで待機し（ステップＳ１１、Ｓ２３）、異常信号を受信すると、以降、前記通信インターフェース１７を介して前記入力制御部１４から送信される操作信号を無効にする、言い換えれば、操作信号を受け付けない処理を行う（ステップＳ１２）。

次に、数値制御装置２５は、現在の運転状態が自動運転中であるか否かを確認し（ステップＳ１３）、自動運転中である場合には、自動運転動作を完了するまでの間に、前記動作状況監視部１６から回復信号が送信されるか否かを監視し（ステップＳ１４、Ｓ１５）、回復信号を受信すると、前記入力制御部１２から送信された操作信号を有効にする処理を行う（ステップＳ２２）。

一方、前記回復信号を受信する前に、自動運転が完了した場合には、以降の動作機構部３０の動作を停止状態にして（ステップＳ１６）、前記動作状況監視部１６から回復信号が送信されるまで待機し（ステップＳ２０）、回復信号を受信すると、当該停止状態を解除した後（ステップＳ２１）、上記ステップＳ２２に進んで、前記入力制御部１２から送信された操作信号を有効にする処理を行う。

また、上記ステップＳ１３の確認において、自動運転中ではないと判断された場合には、現在手動運転中であるか否かを確認し（ステップＳ１７）、手動運転中であれば、即時、手動運転を停止させた後（ステップＳ１８）、前記動作状況監視部１６から回復信号が送信されるまで待機し（ステップＳ２０）、回復信号を受信すると、当該停止状態を解除した後（ステップＳ２１）、上記ステップＳ２２に進んで、前記入力制御部１２から送信された操作信号を有効にする処理を行う。

一方、上記ステップＳ１７の確認において、手動運転中ではないと判断された場合には、所定時間経過後に、動作機構部３０の動作を停止状態にして（ステップＳ１９）、前記動作状況監視部１６から回復信号が送信されるまで待機し（ステップＳ２０）、回復信号を受信すると、当該停止状態を解除した後（ステップＳ２１）、上記ステップＳ２２に進んで、前記入力制御部１２から送信された操作信号を有効にする処理を行う。

そして、上記ステップＳ２２において、入力制御部１２から送信される操作信号を有効にする処理を行った後に、数値制御装置２５は、適宜終了信号を受信するまで、ステップＳ１１〜Ｓ２２の処理を繰り返して実行し、前記終了信号を受信したとき、処理を終了する（ステップＳ２３）。

尚、数値制御装置２５は、ステップＳ１１において異常信号を受信したとき、動作機構部３０を即時停止させる場合を除いて、動作機構部３０を停止状態にするまでの残り時間を前記表示部１９又は別途表示装置に表示し、動作機構部３０を停止状態にした場合には、当該動作機構部３０が停止状態である旨を前記表示部１９又は別途表示装置に表示するように構成されているのが好ましい。このようにすれば、オペレータは動作機構部３０が停止状態になるまでの時間を認識することができ、また、動作機構部３０が停止状態であることを認識することができるので、動作機構部３０が停止状態になった場合のオペレータの戸惑いをなくすることができる。

以上の構成を備えた本例の制御システム１によれば、前記表示制御部１２による制御の下で、前記表示画面データ記憶部９に格納された表示画面データを基に、適宜操作キーを具備した表示画面（操作画面）が、前記タッチパネル１８の表示部１９に表示される。そして、オペレータが、操作画面上の適宜操作キーを押下すると、その操作キーの位置に対応した位置信号がタッチパネル１８の入力部２０から前記入力制御部１４に入力され、入力制御部１４は、受信した位置信号を基に、前記操作情報記憶部１１に格納された前記操作情報を参照して、当該位置信号に対応した操作信号を生成し、生成した操作信号を、前記通信インターフェース１７を介して前記数値制御装置２５に送信する。斯くして、数値制御装置２５では、操作装置１０の入力制御部１４から送信された操作信号を受信して、当該操作信号に応じて、前記動作機構部３０等の動作を制御する。

また、操作装置１０では、その動作状況監視部１６により、前記入力制御部１４が正常に動作しているか否かが監視され、入力制御部１４の動作に異常が認められたときには、この動作状況監視部１６から前記数値制御装置２５に異常信号が送信されるとともに、前記表示制御部１２による制御の下で、前記タッチパネル１８の表示部１９に入力アラームが表示される。かかる入力アラームにより、オペレータは、操作装置１０の入力制御部１４に異常が生じたことを把握することができる。尚、入力アラームの表示は、タッチパネルの１８の表示部１９に限るものではなく、警告ライト等、適宜表示装置に表示させることができる。

そして、前記異常信号の送信処理と入力アラームの表示処理を行った後、動作状況監視部１６は、前記入力制御部１４を再起動させ、再起動後、当該入力制御部１４が正常に動作した場合には、数値制御装置２５に回復信号を送信する。一方、所定回数（回数ｍ）だけ再起動を繰り返しても、入力制御部１４が正常に動作しない場合には、上記と同様にして、タッチパネル１８の表示部１９に再起動アラームを表示させる。これにより、オペレータは、前記入力制御部１４に再起動不能の異常が生じたことを把握することができる。尚、この再起動アラームの表示も、タッチパネルの１８の表示部１９に限るものではなく、警告ライト等、適宜表示装置に表示させることができる。

他方、前記数値制御装置２５では、前記動作状況監視部１６から異常信号を受信すると、これ以降に、前記入力制御部１４から送信される操作信号を無効にする処理を行い、この後、現在の運転状態が自動運転中である場合には、自動運転動作の完了を待って、以降の動作機構部３０の動作を停止状態にする。一方、自動運転の完了前に、前記動作状況監視部１６から回復信号を受信した場合には、入力制御部１４から送信される操作信号を有効にする処理を行った後、待機状態に移行し、自動運転の完了後に、回復信号を受信した場合には、前記停止状態の解除を行った後、入力制御部１４から送信される操作信号を有効にする処理を行って、通常の待機状態に移行する。

また、前記異常信号を受信した際に、手動運転中である場合には、数値制御装置２５は、即時、手動運転を停止する一方、自動運転中でも手動運転中でもない場合には、所定時間経過後に、動作機構部３０の動作を停止状態にした後、前記動作状況監視部１６から回復信号が送信されるまで待機し、回復信号を受信すると、停止状態を解除した後、入力制御部１４から送信される操作信号を有効にして、通常の待機状態に移行する。

斯くして、本例の制御システム１によれば、操作装置１０の入力制御部１４の動作に異常が生じたときには、動作状況監視部１６から数値制御装置２５に異常信号が送信され、数値制御装置２５では、異常信号を受信後、当該動作状況監視部１６から回復信号を受信するまで、入力制御１４から送信される操作信号を無効にするようにしているので、例え、異常発生後に当該入力制御部１４からの操作信号が送信され続けられても、数値制御装置２５は、誤った操作信号に従って工作機械を制御することはなく、衝突事故など、重大な事故が引き起こされるのが防止される。

また、数値制御装置２５への異常信号の送信と同時に、前記入力制御部１４を再起動させて、再起動後、当該入力制御部１４が正常な動作を開始したときには、回復信号を数値制御装置２５に送信するようになっているので、オペレータがわざわざ入力制御部１４の回復装置を講じる必要がなく、また、入力制御部１４の異常が長時間にわたって放置されるといった不都合を解消することができる。また、入力部制御部１４が再起動によって短時間の内に回復する場合には、工作機械を停止させなくてもその安全性を確保できる場合があり、このような場合には、工作機械を引き続き稼働させることで、当該工作機械の稼働率を向上させることができる。

また、数値制御装置２５は、動作状況監視部１６から異常信号を受信したときに、自動運転中である場合には、当該自動運転の完了後に、動作機構部３０の動作を停止状態にするようにしているので、加工中のワークが不良品になるのを防止することができる。一方、手動操作中の場合には、その動作を即時停止させるようにしているが、このようにしてもワーク等に損傷が生じる可能性は低く、逆に、停止させることで安全性を確保することができる。更に、自動運転及び手動運転の状態にない場合には、所定時間経過後、動作機構部３０の動作を停止状態にするようにしており、このようにすることで、より安全性を高めることができる。

以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何らこれに限定されるものではない。

例えば、上例では、入力制御部１４の動作が異常になった場合に、自動運転中の場合には、数値制御装置２５は、当該自動運転を完了した後、動作機構部３０の動作を停止状態にするように構成されているが、これに限られるものではなく、安全をより重視して、自動運転中であっても、動作機構部３０の動作を停止させるようにしても良い。

この場合、動作機構部３０が除去動作中である場合には、当該除去動作を完了した後、自動運転を停止させるのが、工具及びワークの破損を防止する観点から好ましい。また、このようにすれば、入力制御部１４の動作が回復した際に、当該ワークを再加工することができ、当該ワークが不良品になるのを防止することができる。

尚、この場合においても、数値制御装置２５は、前記ステップＳ１１において異常信号を受信したとき、動作機構部３０を停止状態にするまでの残り時間と、停止状態になる加工プログラムのステップＮｏ．を前記表示部１９又は別途表示装置に表示し、動作機構部３０を停止状態にした場合には、当該動作機構部３０が停止状態である旨を前記表示部１９又は別途表示装置に表示するように構成されているのが好ましい。このようにすれば、オペレータは動作機構部３０が停止状態になるまでの時間を認識することができ、また、動作機構部３０が停止状態であることを認識することができるので、動作機構部３０が停止状態になった場合のオペレータの戸惑いをなくすることができる。

また、上例では、動作状況監視部１６が、図３に示すステップＳ４において、入力制御部１４の再起動させる構成としたが、図５に示すように、動作状況監視部１６が、入力制御部１４の再起動を行わないで、異常信号と回復信号を数値制御装置２５に送信する処理のみを行うように構成しても良い。このような構成でも、数値制御装置２５は、アラーム出力によるオペレータへの告知や、動作機構部３０の動作停止など、必要に応じた適切な措置を講じることができる。尚、図５に示した処理フローは、図３に示した処理フローからステップＳ４，Ｓ６，Ｓ７及びＳ８を省略したものであり、ステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ５，Ｓ９及びＳ１０については、図３に示したステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ５，Ｓ９及びＳ１０と同一の処理である。

また、入力制御部１４の動作が異常となった場合に、数値制御装置２５において、入力制御部１４から送信される操作信号を無効にする処理を行うように構成したが、これに限るものではなく、入力制御部１４からの操作信号が、操作制御部１１から数値制御装置２５に送信されないようにしても良い。このようにしても、数値制御装置２５が誤った操作信号に従って動作機構部３０を制御することによって、衝突事故など、重大な事故が引き起こされるのを防止することができる。尚、この場合、前記動作状況監視部１６が、図３及び図５に示すステップＳ３における処理と同時に、前記通信インターフェース１７を制御して、入力制御部１４からの操作信号が数値制御装置２５に送信されないように、当該操作信号をブロックする処理を行い、前記入力制御部１４の動作が回復した場合には、ステップＳ９における処理と同時に、前記通信インターフェース１７を制御して、入力制御部１４からの操作信号が数値制御装置２５に送信されるように処理する構成とすることができる。

また、上例では、前記動作状況監視部１６を操作制御部１１の内部に設けた構成としたが、図６に示すように、前記動作状況監視部１６と同じ機能を有する動作状況監視部１６’を操作制御部１１’の外部に設けた構成としても良い。尚、図６において、図１に示した構成部分と同じ構成については、同一の符号を付している。

この場合、動作状況監視部１６’は、図３に示した、入力制御部１４の動作状況の監視処理と、当該入力制御部１４の再起動処理を、前記通信インターフェース１７を介して実行し、異常信号及び回復信号を、直接数値制御装置２５に送信する。また、入力制御部１４からの操作信号が数値制御装置２５に送信されないようにする場合には、動作状況監視部１６’が通信インターフェース１７を制御して、当該操作信号をブロックするようにすれば良い。

１ （工作機械の）制御システム
１０ 操作装置
１１ 操作制御部
１２ 表示制御部
１３ 表示画面データ記憶部
１４ 入力制御部
１５ 操作情報記憶部
１６ 動作状況監視部
１７ 通信インターフェース
１８ タッチパネル
１９ 表示部
２０ 入力部
２５ 数値制御装置
３０ 動作機構部

Claims (4)

1. 制御対象の動作を制御する数値制御部と、前記数値制御部に操作信号を入力するための操作部とを備えた、工作機械の制御システムであって、
   前記操作部は、
   表示部及び入力部を備えたタッチパネルと、
   前記タッチパネルの表示部に表示される操作画面上の位置に対応して定義される操作情報を記憶した操作情報記憶部と、
   前記タッチパネルの表示部に操作画面を表示させる表示制御部と、
   前記タッチパネルの表示部に表示される操作画面に対応した入力部から入力される信号を受信し、受信した信号を基に、前記操作情報記憶部に格納された操作情報を参照して、前記受信信号に対応する操作信号を生成し、生成した操作信号を前記数値制御部に送信する入力制御部とを備えた工作機械の制御システムにおいて、
   前記入力制御部が正常に動作しているか否かを監視し、前記入力制御部の動作に異常が認められたとき、前記数値制御部に異常信号を送信するとともに、前記入力制御部が正常な動作を開始したときに、回復信号を前記数値制御部に送信する動作状況監視部を更に備えてなり、
   前記数値制御部は、前記動作状況監視部から前記異常信号を受信したときに、自動運転中であるか、手動運転中であるか、又は自動運転及び手動運転のいずれでもないかの別を判別し、
   自動運転中である場合には、該自動運転の完了後に、前記制御対象を停止させて、前記動作状況監視部から前記回復信号を受信するまで該制御対象を停止した状態で待機させる停止状態にするか、又は前記制御対象が除去動作中でない場合には、即時自動運転を停止した後、前記制御対象を前記停止状態にし、一方、除去動作中の場合には、該除去動作を完了した後、該自動運転を停止し、しかる後前記制御対象を前記停止状態にし、
   手動運転中である場合には、即時、該手動運転を停止させた後、前記制御対象を前記停止状態にし、
   自動運転及び手動運転のいずれでもない場合には、所定時間経過後に、前記制御対象を前記停止状態にするように構成されていることを特徴とする工作機械の制御システム。
2. 前記数値制御部は、更に、前記動作状況監視部から前記異常信号を受信したとき、前記入力制御部から入力される操作信号を無効にする処理を実行し、前記動作状況監視部から前記回復信号を受信したとき、前記入力制御部から入力される操作信号を有効にする処理を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械の制御システム。
3. 前記動作状況監視部は、更に、前記入力制御部の動作に異常が認められたときには、前記入力制御部からの操作信号を前記数値制御部に送信させないようにし、前記入力制御部の動作が正常に回復したときには、前記入力制御部からの操作信号を前記数値制御部に送信させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械の制御システム。
4. 前記動作状況監視部は、前記入力制御部の動作に異常が認められたときには、前記数値制御部に異常信号を送信するとともに、前記入力制御部を再起動させ、再起動後、前記入力制御部が正常な動作を開始したときには、回復信号を前記数値制御部に送信するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかの工作機械の制御システム。

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