JP7016979B1 - 操作盤及び工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、工作機械100の外観図である。
工作機械100は、加工対象である金属等のワークに対し、切削や研削等により所望の形状に加工するものである。また、工作機械100は、数値制御装置(NC装置)を備えており、NCプログラムによる自動運転が可能である。工作機械100は、加工部を有する。工作機械がターニングセンタの場合、ターニングセンタの加工部は、回転軸、サーボモーターおよびタレットなどを含み、主に旋削加工を行う。工作機械がマシニングセンタの場合、マシニングセンタの加工部は、主軸、サーボモーター、パレット、ATCおよび工具マガジンなどを含み、フライス削り、中ぐり、穴あけやねじ立てなどの加工を行う。加工部は、加工領域101内に設置されている。工作機械100には、操作盤102が備え付けられている。操作盤102はユーザ操作のために用いられ、更に工作機械100に関連するアプリケーション(たとえば、NCプログラム編集アプリケーションやNCプログラム運転アプリケーションなど)を動作させる。また、ユーザが操作盤102の加工開始ボタンを押すと、加工部は加工を開始する。工作機械は、ターニングセンタやマシニングセンタ以外の機械、たとえば複合加工機などでもよい。
操作盤102は、上部に第1表示部104を備え、下部に操作パネル106を備える。第1表示部104には、たとえば液晶ディスプレイとタッチセンサを備えたタッチパネルを用いる。タッチパネルは、第1表示部104であると共に、タッチ操作受付装置を兼ねている。第1表示部104には、工作機械100に関連する情報、たとえばアプリケーションの画面が表示される。複数のアプリケーション画面が同時に表示されることもあるし、複数のアプリケーション画面が1つずつ切り替えて表示されることもある。複数のアプリケーションの画面のうち、ユーザ操作を受け付ける状態になっているアプリケーション画面をアクティブであるという。一般的に、アクティブなアプリケーション画面は、フレームが強調表示され、入力カーソルが表示され入力待ちとなっている。第1表示部104は、タッチセンサを備えず、液晶ディスプレイだけでもよい。
操作パネル106は、通常のキーボード108などの他、機能ボタン110およびタブボタン112を含む。キーボード108の各キーの表面には、文字、数字、記号、図の少なくともいずれか1つが表示される。機能ボタン110は、状況に応じて機能の割り当てを変更可能なボタンである。機能ボタン110には、現在割り当てられている機能を示すキー画像(文字、数字、記号、図の少なくともいずれか1つ)が表示される。この例では、2行×12列の合計24個の機能ボタン110が設けられている。これら24個を1セットとしてキー配列が複数設定されている。つまり、キー配列の種類によって、各機能ボタン110に割り当てられる機能が特定される。
カバー120、枠126、ボディ128、透明カバー130、上側支持部132、下側支持部136、第2表示部140の順に重ねられる。ここでは、9個のボタンのみ示すが、他のボタンについても同様である。
上述の通り、カバー120、枠126、ボディ128、透明カバー130、上側支持部132、下側支持部136、第2表示部140の順に重ねた状態を示している。
「NC FUNCTION」のタブボタン112bが押下されたときに、表示されるNC FUNCTION用キー配列を示している。NC FUNCTION用キー配列(主軸/刃物台ページ)では、タレットや主軸の操作などの機能が、機能ボタン110a~機能ボタン110rに割り当てられる。
SPINDLE用キー配列は、機能ボタン110a、機能ボタン110bおよび機能ボタン110cに機能が割り当てられていない点を除いて、図6に示したNC FUNCTION用キー配列と同様である。「TURRET-」(タレット旋回(-))、「TURRET+」(タレット旋回(+))および「PSM」(プリセッタモード(ON/OFF))は、「SPINDLE」において使用されないので省かれる。
機能ボタン110a~機能ボタン110lは、通常のPCキーボードのファンクションキー「F1」~「F12」と同様に使用可能である。たとえば、CAM(Computer Aided Manufacturing)ソフトなどを利用する際などにも使用される。
ここで、「AUTO CHANGE」のタブボタン112aとアプリケーション画面の関係について触れておく。「AUTO CHANGE」のタブボタン112aが押下されたときに表示されているアプリケーション画面は、任意である。つまり、「AUTO CHANGE」のタブボタン112aが押下されたときに特定のアプリケーション画面が表示されているとは限らない。図2に示したように、プログラム運転画面とプログラム編集画面と工具情報画面が表示されている場合もあるし、他の組み合わせで複数のアプリケーション画面が表示されている場合もある。複数のアプリケーション画面が表示されている場合に、いずれのアプリケーション画面がアクティブであるかも限定されない。図2に示した例の場合に、プログラム運転画面がアクティブである場合もあるし、プログラム編集画面がアクティブである場合もあるし、工具情報画面がアクティブである場合もある。また、1つのアプリケーション画面だけが表示されている場合もある。1つだけ表示される場合にも、アプリケーション画面の種類は任意である。プログラム運転画面だけが表示されている場合もあるし、プログラム編集画面だけが表示されている場合もあるし、工具情報画面だけが表示されている場合もあるし、他のアプリケーション画面だけが表示されている場合もある。また、「AUTO CHANGE」のタブボタン112aが押下されたことによって、第1表示部104に表示されるアプリケーション画面が変化することはない。アプリケーション画面が別のアプリケーション画面に切り替わって表示されたり、アクティブ状態がアプリケーション画面間で遷移したりすることもない。さらに、表示されているアプリケーション画面の種類によってキー配列が決められたり、アクティブになっているアプリケーション画面の種類によってキー配列が決められたりすることもない。また、表示されているアプリケーション画面の種類によってタブボタンが決められたり、アクティブになっているアプリケーション画面の種類によってタブボタンが決められたりすることもない。つまり、タブボタンが自動で選択されることはない。
工作機械100がターニングセンタであって、「APP」のタブボタン112lが押下されたときに工具オフセット画面がアクティブであれば、図示した工具オフセット画面用キー配列に切り替わる。工具オフセット画面用キー配列で機能ボタン110a~機能ボタン110rに割り当てられる機能は、工作機械100の操作に関する機能とアプリケーションの操作に関する機能に大別される。後述する図9~図11においても同様である。
タン110bに割り当てられる「TURRET+」(タレット旋回(+))、機能ボタン110cに割り当てられる「PSM」(プリセッタモード(ON/OFF))、機能ボタン110dに割り当てられる「SPINDLE」(主軸選択(メイン))、および機能ボタン110fに割り当てられる「SPINDLE」(主軸選択(サブ))は、工作機械100の操作に関する機能の例である。機能ボタン110aに割り当てられる「TURRET-」(タレット旋回(-))を示すキー画像は、アプリケーション画面に対応して第1ボタンに表示される第1キー画像の例であり、機能ボタン110bに割り当てられる「TURRET+」(タレット旋回(+))を示すキー画像は、アプリケーション画面に対応して第2ボタンに表示される第2キー画像の例である。
工作機械100がマシニングセンタであって、「APP」のタブボタン112lが押下されたときにワークオフセット画面がアクティブであれば、図示したワークオフセット画面用キー配列に切り替わる。
「APP」のタブボタン112lが押下されたときにプログラム運転画面がアクティブであれば、図示したプログラム運転画面用キー配列に切り替わる。図2の例ではプログラム運転画面がアクティブであるので、プログラム運転画面用キー配列が表示される。
「APP」のタブボタン112lが押下されたときにプログラム編集画面がアクティブであれば、図示したプログラム編集画面用キー配列に切り替わる。
操作盤102の各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)および各種コプロセッサ(Coprocessor)などの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。図示した各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
入力部210は、第1受付部212および第2受付部214を含む。第1受付部212は、第1表示部104のタッチパネルにおけるタッチ操作を受け付ける。第2受付部214は、操作パネルにおける各種操作を受け付ける。出力部220は、第1表示処理部222および第2表示処理部224を含む。第1表示処理部222は、第1表示部104における表示処理を行う。第2表示処理部224は、第2表示部140における表示処理を行う。
ボタン位置記憶部232は、機能ボタン110のキー画像が表示される位置を記憶している。詳しくは、図13に関連して後述する。キー画像記憶部234は、機能毎のキー画像データを記憶している。キー配列記憶部236は、キー配列種類毎にキー配列を記憶する。キー配列は、機能ボタンIDに対応する機能で定義される。使用履歴記憶部238は、各機能に対する関連キーワードとユーザ毎の使用回数を記憶する。詳しくは、図20に関連して説明する。画面キーワード記憶部240は、アプリケーション画面に対する関連キーワードを記憶する。詳しくは、図21に関連して説明する。
オペレーティングシステム282は、一般的なPC用のものでもよい。本実施形態では、オペレーティングシステム282が、アプリケーション画面に関するアクティブ状態を管理しているものとする。アプリケーション284は、たとえば、工具オフセットアプリケーション、ワークオフセットアプリケーション、プログラム運転アプリケーション、およびプログラム編集アプリケーションなどである。
ボタン位置記憶部232では、機能ボタン110毎に基準位置座標を記憶する。基準位置座標は、第2表示部140におけるキー画像表示領域である矩形の所定点(たとえば、左上端)を示している。この例で、機能ボタンID「FB01」は機能ボタン110aに相当し、(X1:Y1)は、図6に示した「TURRET-」のキー画像が表示される矩形の所定点を示している。機能ボタンID「FB02」は機能ボタン110bに相当し、(X1:Y2)は、図6に示した「TURRET+」のキー画像が表示される矩形の所定点を示している。
操作盤102は、タブボタン処理(S10)で、タブボタンが押下された場合のキー配列切り替えを行う。タブボタン処理(S10)については、図15と図16に関連して後述する。
第2受付部214がタブボタン112の押下を検出した場合には(S20のY)、S22以降の処理を行う。第2受付部214がタブボタン112の押下を検出しない場合には(S20のN)、図14のS12へ戻る。
「AUTO CHANGE」のタブボタン112aが選択されている場合には(S70のY)、S72以降の処理を行う。「AUTO CHANGE」以外のタブボタン112が選択されている場合には(S70のN)、図14のS14へ戻る。
「APP」のタブボタン112lが選択されている場合には(S90のY)、S92以降の処理を行う。「APP」以外のタブボタン112が選択されている場合には(S90のN)、図14のS16へ戻る。
第2受付部214がいずれかの機能ボタン110の押下を検出した場合には(S120のY)、S122以降の処理を行う。いずれの機能ボタン110の押下も検出しない場合には(S120のN)、図14のS18へ戻る。
操作盤102は、ユーザの各機能の使用履歴(使用実績)に基づいて、アプリケーション画面において使用頻度の高い機能をリコメンドするようにしてもよい。リコメンドの内容は、各ユーザが好んで使う機能によって異なる。したがって、ユーザ毎に機能の使用履歴を管理して、各ユーザにリコメンドする機能を選択する。このようにすれば、ユーザの機能ボタン110の使い方に応じて、機能ボタン110の利用機会が増えるようにキー配列を調整することができる。
使用履歴記憶部238は、ユーザ毎に図示した表を記憶している。上述したように、この表は、ユーザIDに対応付けられている。操作しているユーザを識別するユーザIDは、たとえばユーザがログインする際に特定される。
この表では、各機能に関連キーワードが予め設定されている。機能と関連キーワードの関係は、全ユーザにおいて共通である。関連キーワードは、当該機能に関連が強い特性を示している。この例で、機能「PSM」(プリセッタモード(ON/OFF))には、関連キーワードとして「計測」、「工具」、「オフセット」、「形状」および「摩擦」が対応付けられている。また、当該ユーザがその機能を使用した回数が記憶される。ここで記憶される使用回数は、いずれかのキー配列において使用された回数の合計である。この例では、機能「PSM」(プリセッタモード(ON/OFF))が割り当てられた機能ボタン110が使用された回数が全部で52回であることを示している。
画面キーワード記憶部240には、アプリケーション画面の種類に対応する関連キーワードを予め設定されている。関連キーワードは、当該アプリケーションに関連が強い特性を示している。この例では、工具オフセット画面には、関連キーワードとして「工具」、「オフセット」、「形状」、「摩耗」、「計測」、および「干渉」が対応付けられている。
ユーザがキー配列をカスタマイズできるようにしてもよい。このようにすれば、ユーザが、機能ボタン110を利用しやすくなり、使い勝手がよくなる。
キー配列編集画面は、ユーザがキー配列をカスタマイズするときに第1表示部104に表示される。特定のキー配列(たとえばFUNCTION6用キー配列)のみ編集可能としてもよいし、すべてのキー配列において編集可能としてもよい。
操作盤102が接続する工作機械100の種類または仕様に応じて、自動的にキー配列を決めるようにしてもよい。このようにすれば、その工作機械100で使用される機能に合わせて、機能ボタン110を有効に活用することができる。
実施形態では、機能ボタン110およびタブボタン112としてタクタイルスイッチを用いる例を示したが、機能ボタン110およびタブボタン112として他のスイッチを用いてもよい。たとえば、機能ボタン110およびタブボタン112の表面にタッチセンサを設けて、タッチを検出した場合にボタンが押下されたと判定するようにしてもよい。
実施形態では、機能ボタン110をキーボード108と別に設ける例を示したが、キーボード108の一部に機能ボタン110を含めるようにしてもよい。つまり、キーボード108は、表面に文字、数字、記号、図の少なくともいずれか1つが表示される第1ボタンと、文字、数字、記号、図の少なくともいずれか1つが表示され、かつ第1表示部104に表示されるアプリケーション画面に応じて表示が切り替わる第2表示部140と透明カバー130とを有する第2ボタンを含むようにしてもよい。また、機能ボタン110以外のキーボード108のキーは、バックライトを有し、バックライトの照明によって文字、数字、記号または図などが明るく光るようにしてもよい。
機能ボタン110は、円形でもよい。また、機能ボタン110が、調整つまみを兼ねるようにしてもよい。たとえば、円形の機能ボタン110の周りにリングを配して、リングの回転角を検知して、ボリューム値を得るようにしてもよい。
機能ボタン110は、浅い押下と深い押下を検出可能な多段式のスイッチであってもよい。たとえば、定量入力の機能が割り当てられた機能ボタン110において、浅い押下を検出した場合に、アプリケーション画面における所定パラメータに対して0.005の値を加算し、深い押下を検出した場合に、同様に0.010の値を加算するようにしてもよい。このようにすれば、定量入力(+0.005)の機能ボタン110と定量入力(+0.010)の機能ボタン110を別個に設ける場合に比べて、必要な機能ボタン110の数を減らして、操作パネル106をコンパクトにできる。
実施形態では、操作パネル106を、情報処理装置に相当する演算器、記憶装置および第1表示部104などと一体とする例を示したが、操作パネル106を独立させてもよい。その場合には、演算器、記憶装置および第1表示部104を含む情報処理装置に、USB(Universal Serial Bus)接続などで操作パネル106が接続するようにしてもよい。
実施形態では、タブボタン処理(図15)およびNCモード処理(図17)において、メモリーモード、マニュアルデータインプットモードまたは編集モードの場合には、自動モードであると判定して、NC自動モード用キー配列に切り替え、一方、ジョグモード、原点復帰モードまたはハンドルモードの場合には、手動モードであると判定して、NC手動モード用キー配列に切り替える例について説明した。但し、メモリーモード、マニュアルデータインプットモード、編集モード、ジョグモード、原点復帰モードまたはハンドルモードに対応する別個のキー配列を用意して、それぞれのモードに対応するキー配列に切り替えるようにしてもよい。
実施形態では、機能ボタン110s~機能ボタン110xに割り当てられるモード選択の機能は、各キー配列において共通であると説明したが、一部又はすべてのキー配列において機能ボタン110s~機能ボタン110xのいずれか又はすべてに、共通でない別の機能を割り当ててもよい。たとえば、そのキー配列に割り当てるべき機能の数が多い場合に、使用されない(あるいは使用頻度が低い)モード選択の機能に代えて、別の機能を割り当ててもよい。
特定の画面がアクティブである場合に、NCモードに応じてキー配列を変えるようにしてもよい。つまり、アクティブ画面の種別と操作シーンの組み合わせによってキー配列が決まるようにしてもよい。ここでは、工具オフセット画面がアクティブであるときに、NCモードが自動モードであれば、手動モードのときとは異なるキー配列が表示される例を示す。手動モードのときは、図8に示した工具オフセット画面用キー配列と同様の手動モード対応の工具オフセット画面用キー配列が表示されるものとする。
NCモードが自動モードのときは、「TURRET-」(タレット旋回(-))、「TURRET+」(タレット旋回(+))、「PSM」(プリセッタモード(ON/OFF))、「SPINDLE」(主軸選択(メイン))および「SPINDLE」(主軸選択(サブ))の機能が省かれ、機能ボタン110a、機能ボタン110b、機能ボタン110c、機能ボタン110dおよび機能ボタン110fに機能が割り当てられない。これらの機能は、NCモードが手動モードの場合にのみ使用されるからである。その他の機能については、図8の場合と同様である。
S50からS54までの処理は、図16の場合と同様である。
実施形態では、第1表示部104に、複数のアプリケーション画面を表示する例を示したが、第1表示部104に、1つのアプリケーション画面を表示してもよい。その場合には、表示されているアプリケーション画面がアクティブになる。
[まとめ]
工作機械を操作するための操作盤102は、工作機械に関連する情報を表示する第1表示部104を有する。操作盤102は、さらに図4に例示したように第2表示部140と透明カバー130を有し、状況に応じて機能の割り当てを変更可能な機能ボタン110を備える。機能ボタン110は、図3に例示したようにキーボードと別に設けられてもよいし、変形例5で説明したようにキーボードの一部に含められるようにしてもよい。
Claims (5)
- 工作機械を操作するための操作盤であって、
前記工作機械に関連する情報を表示する第1表示部と、
キーボードと、
複数のボタンと、を備え、
前記複数のボタンは、第2表示部と、透明カバーと、を有し、
前記第2表示部は、前記第1表示部に複数のアプリケーション画面が表示された場合に、第1ボタンと第2ボタンとの表示を、前記複数のアプリケーション画面の中でアクティブなアプリケーション画面に対応した第1キー画像と第2キー画像とに変更し、
前記第2表示部は、前記工作機械の操作シーンに応じて前記第1キー画像および前記第2キー画像のうちの少なくとも1つを切り替える、操作盤。 - 工作機械を操作するための操作盤であって、
前記工作機械に関連する情報を表示する第1表示部と、
キーボードと、
第1ボタン及び第2ボタンを含む複数のボタン、を備え、
前記複数のボタンは、第2表示部と、透明カバーと、を有し、
前記第2表示部は、前記第1表示部にアプリケーション画面が表示された場合に、前記第1ボタンの表示及び前記第2ボタンの表示を、それぞれ前記アプリケーション画面に応じた機能を示す第1のキー画像及び第2のキー画像に変更し、
前記第2表示部は、前記工作機械の操作シーンに応じて前記第1ボタンの表示及び前記第2ボタンの表示のうちの少なくとも一方を切り替える、操作盤。 - 工作機械を操作するための操作盤であって、
前記工作機械に関連する情報を表示する第1表示部と、
キーボードと、
複数のボタンと、を備え、
前記複数のボタンは、第2表示部と、透明カバーと、を有し、
前記第2表示部は、前記第1表示部に複数のアプリケーション画面が表示された場合に、第1ボタンと第2ボタンとを含む前記複数のボタンの表示を、前記複数のアプリケーション画面の中でアクティブなアプリケーション画面に対応した第1キー画像と第2キー画像を含む複数のキー画像に変更し、さらに前記工作機械の操作シーンに応じて前記複数のキー画像のうちの少なくとも1つを切り替える、操作盤。 - 工作機械を操作するための操作盤であって、
前記工作機械に関連する情報を表示する第1表示部と、
キーボードと、
複数のボタンと、を備え、
前記ボタンは、第2表示部と、透明カバーと、を有し、
前記第2表示部は、第1の機能を示す第1のキー画像を表示し、かつ、前記工作機械がNC自動モードのときに第2の機能を示す第2のキー画像を表示し、前記工作機械がNC手動モードのときに第3の機能を示す第3のキー画像を表示する、操作盤。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の操作盤と、
前記操作盤の加工開始ボタンを押すと、加工を開始する加工部と、を備える、工作機械。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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