JP7019114B2

JP7019114B2 - 表示制御システム

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Publication number: JP7019114B2
Application number: JP2021564234A
Authority: JP
Inventors: 頼人國府田
Original assignee: DMG Mori Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2022-02-14
Anticipated expiration: 2041-02-01
Also published as: US20230072717A1; JPWO2021161831A1; WO2021161831A1; EP4068020A4; CN114981737A; EP4068020A1

Description

本開示は、複数の工作機械に対する作業を支援するための技術に関する。

近年、複数の工作機械で構成される工作システムが普及している。複数の工作機械を利用することで、ユーザは、ワークの加工を効率化することができる。

工作システムの一例として、特開２０１６－７１４０７号公報（特許文献１）は、数値制御装置をクラウド側と工作機械側に分離する数値制御システムを開示している。より具体的には、当該数値制御システムは、クラウド側では、ＣＮＣ制御、ＰＭＣ制御、および表示制御用ソフトウェアを動作させ、工作機械側では、機械を動作させるためのサーボ制御、およびスピンドル制御用ソフトウェアを動作させる。ＣＮＣ制御、ＰＭＣ制御、および表示制御用ソフトウェアがクラウド側で管理されることで、当該数値制御システムは、各工作機械にかかるメンテナンスコストを削減する。

工作システムの他の例として、国際公開第２０１５／０５６３３９号（特許文献２）は、１台の工作機械の所定情報を複数の画面で一度に確認することを目的とする加工機械ラインを開示している。より具体的には、当該加工機械ラインは、複数ある工作機械のうちの例えば第１工作機械（表示器を搭載した一つの工作機械）において、その第１工作機の表示器に自身の所定情報を表示する一方、第１工作機械以外の他の第２工作機械（第１工作機以外の他の工作機械）では、その第２工作機械の表示器に自身以外の第１工作機械の所定情報を表示する。そのため、作業者は、第１工作機械を操作するに当たり、第１工作機械の表示器と、第２工作機械の表示器との両方に表示された第１工作機械の所定情報、例えば第１工作機械に関するラダー図とＩ／Ｏモニタをそれぞれの表示器から一度に確認することができる。

特開２０１６－７１４０７号公報国際公開第２０１５／０５６３３９号

近年、工作システムはさらに高度化し、工作機械間のワークの受け渡しをロボット付きの自動搬送車で行うことなどの検討がなされている。それにともない、工作機械周辺や自動搬送車が移動する範囲をできるかぎり無人にして稼働させることが、安全面からも求められる。

しかし、特許文献１は、クラウド上に各工作機械の一部の機能を集約するものであり、段取りや手動加工などでは各工作機械の操作盤前で作業者が行う必要がある。特許文献２は、各工作機械の状態を他の工作機械の画面で共有するものであり、段取りや手動加工などでは各工作機械の前で作業者が行う必要がある。

そこで、本発明は、請求項に記載の発明を提供するものである。

本発明によれば、工作機械の前でなくても工作機械の操作ができる。

上面から見た工作システムを示す図である。第１工作機械における操作を第２工作機械（表示制御システム）から遠隔で行う場合の処理フローを示す図である。表示制御システムで制御する画面の一例を示す図である。表示制御システムで制御する画面の一例を示す図である。表示制御システムで制御する画面の一例を示す図である。表示制御システムで制御する画面の一例を示す図である。表示制御システムで制御する画面の一例を示す図である。表示制御システムで制御する画面の一例を示す図である。工作機械のハードウェア構成の一例を示す模式図である。表示制御装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

＜Ａ．工作システム１０の装置構成＞
図１を参照して、実施の形態に従う工作システム１０の一例について説明する。図１は、上面から見た工作システム１０を示す図である。

工作システム１０は、第１工作機械１００Ａと、表示制御システムを含む第２工作機械１００Ｂと、搬送装置５０と、を含む。

第１工作機械１００Ａおよび第２工作機械１００Ｂは、同一種類の工作機械であってもよいし、異なる種類の工作機械であってもよい。第１工作機械１００Ａおよび第２工作機械１００Ｂは、表示制御システムを介して互いに通信可能に構成される。第１工作機械１００Ａおよび第２工作機械１００Ｂは、無線で接続されてもよいし、有線で接続されてもよい。一例として、第１工作機械１００Ａおよび第２工作機械１００Ｂの通信規格には、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、登録商標）、ＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などの定周期型の通信規格が採用されてもよいし、ＥｔｈｅｒＮＥＴ（登録商標）などの非定周期型の通信規格が採用されてもよい。

以下では、第１と第２工作機械１００Ａ，１００Ｂを特に区別しない場合には、第１と第２工作機械１００Ａ，１００Ｂのいずれか１つを工作機械１００ともいう。

工作機械１００は、ワークの加工機である。一例として、工作機械１００は、ワークの除去加工（ＳＭ（Subtractive manufacturing）加工）を行う工作機械である。あるいは、工作機械１００は、ワークの付加加工（ＡＭ（Additive manufacturing）加工）を行う工作機械であってもよい。また、工作機械１００は、立形や横形のマシニングセンタやターニングセンタであってもよい。あるいは、工作機械１００は、旋盤であってもよいし、付加加工機であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。さらに、工作機械は、これらを複合した複合加工機であってもよい。また、複数の工具を収納するマガジンを備えていてもよい。本実施形態の第１工作機械１００Ａと第２工作機械１００Ｂは、横型のマシニングセンタで、６０本の工具が収容可能なマガジンを備えている。マガジンには、１本の工具を収容するためのポットがあり、各ポットには番号が付されている。本実施形態では、６０本の工具が収容可能な６０個のポットを備えるマガジンを備えている例で説明を行う。第１と第２工作機械１００Ａ、１００Ｂは、第１と第２カメラ１１１Ａ、１１１Ｂを備えている。第１工作機械１００Ａは、主軸に取り付けられた工具を撮影できる位置に第１カメラ１１１Ａを設けている。第２工作機械１００Ｂは、マガジンのポットに収容されている工具を撮影できる位置に第２カメラ１１１Ｂを設けている。本実施形態では、横型マシニングセンタで説明しているが、旋盤やターニングセンタの工作機械では、刃物台のステーションに取り付けられた工具を撮影できる位置にカメラを設ける構成でもよい。図１では、作業者が第２工作機械１００Ｂの操作盤の前で立って作業を行っているが、作業者と加工領域１１８Ｂとの間には、開閉ドア１１６Ｂがあり、開閉ドア１１６Ｂをあけて主軸１１７Ｂに取り付けられている工具の交換などをすることができる。第１工作機械１００Ａにも同様に開閉ドア１１６Ａがあるので、開閉ドア１１６Ａを開けて主軸１１７Ａへの工具の取り付け、加工領域１１８Ａの切屑の清掃などを行うことができる。

搬送装置５０は、ワークを搬送するための装置である。図１には、アーム型ロボット５１を自動搬送車５２に搭載した搬送装置を示している。このアーム型ロボット５１付き自動搬送車により、無人でワークに取り付けられたパレットの搬送が可能になる。具体的なワーク搬送は、次の流れになる。第２工作機械１００Ｂで加工が完了したワークが取り付けられたパレットは、第２工作機械１００Ｂのパレット搬送口の前まで移動させられる。パレットがパレット搬送口まで来ると、第２工作機械１００Ｂのパレット搬送口を開閉する開閉ドア１１３Ｂが開く。開閉ドア１１３Ｂが開くと、アーム型ロボット５１のアームが第２工作機械１００Ｂの内部に入り、アームでパレットをつかむ。パレットをつかんだアーム型ロボット５１は、パレットをつかんだままの状態で安定な姿勢になるように回転軸を中心に回転しアームを折りたたむ。パレットをつかんだアーム型ロボットが取り付けられた自動搬送車５２は、次の加工を行う第１工作機械１００Ａのパレット搬送口の前まで移動し、第１工作機械１００Ａの開閉ドア１１３Ａが開くまで待機を行う。開閉ドア１１３Ａが開きパレット搬送口が開放されると、搬送装置５０に取り付けられたアーム型ロボット５１がアームを伸ばし、パレットを第１工作機械１００Ａのパレット置き場に置く。第１工作機械１００Ａは、新たなパレットが置かれたことを検出し、するとパレットを加工領域１１８Ａ内に移動させる。加工領域１１８Ａ内の所定位置に取り付けられると、予め設計されている加工プログラムに従ってワークの加工を行う。第１工作機械１００Ａでワークの加工が完了したパレットは、第２工作機械１００Ｂのときと同様に、アーム型ロボット５１付き搬送装置５０で次の工作機械に搬送してもよい。すべての加工が終了していれば、ワークをパレットから外し、ワークをストッカーに保管して加工を終了してもよい。

搬送装置は、アーム型ロボット５１付きの自動搬送車５２で説明したが、これに限定されない。例えば、ローダーであってもよい。ローダーは、サーボモーターなどの駆動機構によってレールに沿って駆動される。

第１工作機械１００Ａは、第１画面を有する第１表示部を備える第１操作盤１３０Ａを含む。工作機械１００Ｂは、第２画面を有する第２表示部を備える第２操作盤１３０Ｂを含む。以下では、第１と第２操作盤１３０Ａ，１３０Ｂを特に区別しない場合には、第１と第２操作盤１３０Ａ，１３０Ｂのいずれか１つを操作盤１３０ともいう。第１と第２画面を特に区別しない場合には、第１と第２画面のいずれか１つの画面ともいう。

操作盤１３０は、ディスプレイ１０６と、操作キー１０７とを含む。ディスプレイ１０６は、加工に関する各種情報を画面に表示する。ディスプレイ１０６は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、またはその他の表示機器である。また、本実施形態の一例であるディスプレイ１０６は、タッチパネルで構成されており、工作機械１００に対する各種操作をタッチ操作で受け付ける。もちろんタッチパネルでないディスプレイ１０６を用いてもよい。操作キー１０７は、ハードウェアキーで構成されており、工作機械１００に対する各種操作を受け付ける。操作キー１０７は、ハンドル、機械操作ボード、キーボード、緊急停止ボタンなどを設けてもよい。一方、機械操作ボードやキーボードは、ソフトウェアでソフトウェア機械操作ボードやソフトウェアキーボードとして画面に表示して用いることもできる。操作盤の大きさなどにより、適宜設計される。

なお、上述では、工作システム１０が２つの第１と第２工作機械１００Ａ，１００Ｂで構成されている例について説明を行ったが、工作システム１０は、３つ以上の工作機械で構成されてもよい。

また、上述では、ライン加工機としての工作システム１０について説明を行ったが、工作システム１０は、必ずしもライン加工機である必要はない。一例として、工作システム１０は、別の場所に設置される第１と第２工作機械１００Ａ，１００Ｂで構成されてもよい。この場合、工作システム１０は、搬送装置５０を必ずしも備える必要はない。

＜Ｂ．工具補正値の設定処理＞
作業者は、加工済みのワークＷを計測器で計測し、ワークＷが意図した精度で加工されているか否かを確認する。意図した通りの精度でワークＷが加工されていない場合には、作業者は、工作機械についての工具補正値の設定を見直す。このとき、本実施の形態に従う工作機械１００は、他の工作機械１００についての工具補正値の設定を受け付けるように構成される。これにより、作業者は、各工作機械の前に移動する必要がなくなる。

以下では、図２を参照して、実施の形態に従う工具補正値の設定処理について説明する。図２は、第１工作機械１００Ａにおける工具補正値を第２工作機械１００Ｂから遠隔で設定する場合の処理フローを示す図である。

ステップＳ１０において、第２工作機械１００Ｂは、工具補正値の設定対象の工作機械を選択する操作を受け付ける。一例として、ステップＳ１０においては、図３の第２工作機械１００Ｂの操作盤ディスプレイに表示された画面のＭＡＣＨＩＮＥＳＥＬＥＣＴＩＯＮで「１」のボタンを選択し、第１工作機械１００Ａが選択されたとする。

ステップＳ１２において、第２工作機械１００Ｂは、第１工作機械に取り付けられた工具の工具補正値の取得要求を第１工作機械１００Ａに送信する。

ステップＳ１４において、第１工作機械１００Ａは、工具補正値の取得要求を第２工作機械１００Ｂから受信したことに基づいて、第１工作機械１００Ａに設定されている現在の工具補正値を工作機械１００Ｂに送信する。

ステップＳ２０において、第２工作機械１００Ｂの表示制御システムは、第１工作機械１００Ａから受信した工具補正値に基づいて、当該工具補正値の設定画面を構成し、当該設定画面を後述の図３の第１工作機械１００Ａの情報表示画面の内のＴＯＯＬＯＦＦＳＥＴのウィンドウ画面に表示する。当該設定画面は、第１工作機械１００Ａに係る工具補正値の変更を受け付けるように構成される。第２工作機械１００Ｂに表示される設定画面は、第１工作機械１００Ａに表示される工具補正値の設定画面と同じであってもよいし、異なっていてもよい。図３は、第２工作機械１００Ｂの操作盤のディスプレイに表示される第１工作機械１００Ａに関する情報を表示している画面であり、第１工作機械１００Ａに取り付けられた工具の工具補正値の設定画面であるＴＯＯＬＯＦＦＳＥＴの画面は、その一部を構成していることを示す図である。

設定画面８０は、工具補正値の設定操作を受け付けるように構成される。図３の例では、工具補正値の一例として、「Ｇｅｏｍ．」として工具の形状を示す形状パラメータ８１Ａと、「Ｗｅａｒ」として工具の摩耗量を示す摩耗パラメータ８１Ｂとが示されている。また、設定画面であるＴＯＯＬＯＦＦＳＥＴ画面の隣には、第１工作機械１００Ａに取り付けられたカメラで第１工作機械１００Ａの工具主軸に取り付けられた工具を撮影した静止画や動画をＴＯＯＬＶＩＥＷ画面に表示している。ＴＯＯＬＶＩＥＷ画面には、カメラで撮影した工具の画像をそのまま表示する形態でもいいが、摩耗の状態を赤色などで強調表示してもよい。また、初期状態の工具の形状を破線でカメラの工具画像と重ねた画像を表示する形態でもよい。作業者の使い方によりＴＯＯＬＶＩＥＷの画面表示の仕方は適宜変更できるが、作業者が工作機械の前で作業をする必要がないように、工作機械に取り付けられている工具の状態が分かる表示が必要である。

「Ｇｅｏｍ．」の欄に表示されている形状パラメータ８１Ａは、工具の形状を指定するためのパラメータである。形状パラメータ８１Ａが設定されることで、工作機械１００は、工具の形状を把握した上でワークを加工することができる。典型的には、形状パラメータ８１Ａは、所定の基準点からのオフセット値として示される。形状パラメータ８１Ａは、たとえば、所定の基準点からのＸ方向における幅や、所定の基準点からのＺ方向における幅や、所定の基準点からのＹ方向における幅や、所定の基準点からの工具の径などを含む。

「Ｗｅａｒ」の欄に表示される摩耗パラメータ８１Ｂは、工具の摩耗量を指定するためのパラメータである。摩耗パラメータ８１Ｂが設定されることで、工作機械１００は、工具の摩耗量を把握した上でワークを加工することができる。典型的には、摩耗パラメータ８１Ｂは、所定の基準点からのオフセット値として示される。摩耗パラメータ８１Ｂは、たとえば、所定の基準点からのＸ方向における工具の摩耗幅や、所定の基準点からのＺ方向における工具の摩耗幅や、所定の基準点からのＹ方向における工具の摩耗幅や、所定の基準点からの工具の経方向における摩耗量などを含む。

形状パラメータ８１Ａおよび摩耗パラメータ８１Ｂの各パラメータセットは、工具番号８２に関連付けられる。工具番号８２は、加工プログラム内で参照される。すなわち、工作機械１００は、加工プログラムにおいて工具番号が指定されている場合には、当該工具番号に関連付けられているパラメータセット（形状パラメータ８１Ａおよび摩耗パラメータ８１Ｂ）を参照する。

また、摩耗パラメータ８１Ｂの変更を受け付けるように構成されるが、形状パラメータ８１Ａの変更を受け付けないように構成することもできる。すなわち、作業者は、摩耗パラメータ８１Ｂのみを遠隔操作で変更でき、形状パラメータ８１Ａについては遠隔操作で変更することはできない。工具の形状はほとんど変化がないためである。そのため、形状パラメータ８１Ａについては、一度設定された後は変更する機会が少ない。このような変更の機会が少ない形状パラメータ８１Ａについて遠隔操作が禁止されることで、設定変更の誤操作を防止することができる。

工具補正値の変更操作が完了すると、作業者は、設定画面８０に対して変更確定操作を行う。このことに基づいて、ステップＳ２４Ａにおいて、第２工作機械１００Ｂの表示制御システムは、ステップＳ２２で設定された工具補正値を第１工作機械１００Ａに送信する。この際に、表示制御システムは、工具補正値を変更した工具番号の工具をカメラで撮影したカメラ画像の取得要求もあわせて第１工作機械１００Ａに送信する（ステップＳ２４Ｂ）。ここで取得要求の送信にあわせて、工具を特定する情報も送信する必要がある。本実施形態では、工具補正値を変更したセルを検出し、検出されたセルから対応する工具の工具番号を検出し、工具番号の情報を第１工作機械１００Ａに送信している。ただし、これに限定されず、工具と関連する工具関連情報として工具補正値を変更したセルの割り当て番号の情報を第１工作機械１００Ａに送信してもよい。工具関連情報は、工具補正値の他に、工具番号、工具を収容するマガジンのポット番号、工具が取り付けられたタレットのステーション番号などを含む。例えば、工具交換の簡単なプログラムを作成し、工作機械で実行し主軸に工具を取り付ける場合は、工具交換のためのプログラムが工具関連情報になる。この工具交換のためのプログラムには、主軸に取り付けようとする工具の番号を含む必要があるため、いわゆる工具番号の情報が含まれる。

ステップＳ２６Ａにおいて、第１工作機械１００Ａは、第２工作機械１００Ｂの表示制御システムから受信した工具補正値に基づいて、第１工作機械１００Ａにおける現在の工具補正値を更新する。これにより、第１工作機械１００Ａにおける工具補正値の設定が第２工作機械１００Ｂから遠隔で書き換えられる。

また、ステップＳ２６Ｂにおいて、第１工作機械１００Ａは、工具補正値を更新した工具をマガジンから呼び出し自動工具交換システムで、工具主軸に工具を取り付ける。その後、第１工作機械１００Ａに取り付けられたカメラで、工具の撮影を行う。工具の撮影は、静止画でも動画でもよい。

ステップＳ２７Ａにおいて、第１工作機械１００Ａは、工具補正値の更新処理が正常に終了したことに基づいて、更新後の工具補正値を第２工作機械１００Ｂに送信する。

また、ステップＳ２７Ｂにおいて、カメラで撮影した工具の静止画または動画を第２工作機械１００Ｂに送信する。この際に、撮影された工具の初期状態（購入時の状態）の情報をあわせて第２工作機械１００Ｂに送信してもよい。

ステップＳ２８Ａにおいて、第２工作機械１００Ｂは、更新後の工具補正値を第１工作機械１００Ａから受信したことに基づいて、当該更新後の工具補正値を表示する。これにより、作業者は、工具補正値が正常に更新されたことを認識できる。

また、ステップＳ２８Ｂにおいて、第２工作機械１００Ｂは、工具の静止画や動画を第１工作機械１００Ａから受信したことに基づいて、ＴＯＯＬＶＩＥＷに画像を表示する。これにより、作業者は、どの工具の工具補正値を変更したのか認識でき、工具の摩耗などの状態も確認することができる。さらに、工具補正値を変更した工具の工具登録情報が正しいかも確認できる。例えば、第１工作機械１００Ａでは、工具番号「１番」に直径１ｃｍのエンドミルとの工具情報として登録されていたが、ＴＯＯＬＶＩＥＷで確認すると、工具番号「１番」で主軸に呼び出された工具は、直径２ｃｍのエンドミルであるような場合の確認ができる。

ステップＳ３０において、第２工作機械１００Ｂは、工具補正値の設定対象の工作機械を選択する操作を受け付ける。一例として、ステップＳ３０においては、第２工作機械１００Ｂが選択されたとする。そうすると、図６に示すように第２工作機械１００Ｂの情報を表示する画面であるＳＥＣＯＮＤＭＡＣＨＩＮＥの画面が表示される。

ステップＳ３２において、第２工作機械１００Ｂは、自身に現在設定されている工具補正値を取得し、当該工具補正値の設定画面を第２工作機械１００Ｂの第２操作盤１３０Ｂのディスプレイ１０６に表示する。第２操作盤１３０Ｂのディスプレイ１０６に表示される設定画面は、図６のＴＯＯＬＯＦＦＳＥＴ画面である。

ステップＳ３４において、第２工作機械１００Ｂは、第２操作盤１３０Ｂのディスプレイ１０６に表示されている設定画面に対して工具補正値の変更操作を受け付ける。当該変更操作は、第２操作盤１３０Ｂのディスプレイ１０６に対するタッチ操作により実現されてもよいし、第２操作盤１３０Ｂの操作キー１０７に対する操作により実現されてもよい。

工具補正値の変更操作が完了すると、作業者は、工具補正値の設定画面に対して変更確定操作を行う。このことに基づいて、ステップＳ３６において、第２工作機械１００Ｂは、自身が認識している現在の工具補正値を更新する。

ステップＳ３８において、第２工作機械１００Ｂは、工具補正値の更新処理が正常に終了したことに基づいて、当該更新後の工具補正値を表示する。これにより、作業者は、工具補正値が正常に更新されたことを認識できる。なお、作業者は、第２工作機械１００Ｂの操作盤で操作しているため、工具補正値を更新した工具を工具主軸に呼び出して作業者が直接目視で工具の状態を確認できるため、カメラでの撮影を行わなくてもよい。もちろん、カメラで工具を撮影し、摩耗状態を赤色処理するなどの画像処理を施してＴＯＯＬＶＩＥＷに表示する形態でもよい。

以上のように、作業者は、表示制御システムを用いることにより、１台の工作機械から複数の工作機械の工具補正値の設定作業を行うことができる。そのため、作業者は、工具補正値の設定作業のために工作機械の各々の前まで移動する必要がなくなる。このような移動の手間を軽減できる効果は、管理する工作機械の台数が多いほど顕著となる。

また、工具補正値の変更箇所が多い場合には、作業者は、工具補正値を紙などにメモし、当該メモを持ち運ぶ必要がある。しかしながら、作業者は、１台の工作機械から全ての工作機械についての工具補正値の設定作業を行うことができるので、このようなメモを持ち運ぶ必要もない。

また、ワークがロボットなどで搬送される場合には、工作機械の周囲に柵が設置される。この場合、作業者は、稼働中には当該工作機械に近付けない。このような工作機械についても、作業者は、他の工作機械から遠隔で工具補正値の設定作業を行うことができ、工作システム１０の稼働を停止する必要がなくなる。

なお、上述では、第１工作機械１００Ａの工具補正値の設定が第２工作機械１００Ｂにおいて受け付けられる例について説明を行ったが、第２工作機械１００Ｂの工具補正値の設定が第１工作機械１００Ａにおいて受け付けられてもよい。この場合、第１工作機械１００Ａの第１操作盤１３０Ａは、第２工作機械１００Ｂにおける工具補正値の取得要求を受け付けたことに基づいて、第２工作機械１００Ｂから当該工具補正値を受信し、当該工具補正値の変更を受け付けるための設定画面を表示する。これにより、作業者は、工作機械１００Ｂにおける工具補正値の変更操作を第１工作機械１００Ａから行うことができる。

また、上述では、ステップＳ１４において、工作機械１００Ｂについての工具補正値が工作機械１００Ａに送信される例について説明を行ったが、工具補正値を含む他の情報が工作機械１００Ａに送信されてもよい。一例として、ステップＳ１４において、工作機械１００Ａで表示される工具補正値の設定画面であるＴＯＯＬＯＦＦＳＥＴ画面のフレーム設定などの情報が工作機械１００Ｂに送信されてもよい。この場合、ステップＳ２０において、第２工作機械１００Ｂは、第１工作機械１００Ａから受信したフレーム設定を用いてＴＯＯＬＯＦＦＳＥＴ画面を表示する。

また、上述では、ステップＳ１４において、形状パラメータ８１Ａや摩耗パラメータ８１Ｂなどの工具補正値が工作機械１００Ｂに送信される例について説明を行ったが、送信されるパラメータは、これらに限定されない。一例として、ステップＳ１４において、工作機械１００Ａの加工プログラムや工作機械１００Ａにおける加工部品数などが工作機械１００Ｂに送信されてもよい。この場合、工作機械１００Ｂは、受信した加工プログラムや加工部品数を表示するのみで、変更操作については受け付けない。これにより、作業者は、工作機械１００Ａの加工プログラムや加工部品数を工作機械１００Ｂから確認することができる。

また、上述では、工具補正値が設定画面８０に入力される例について説明を行ったが、工具補正値は、必ずしも設定画面８０から入力される必要はない。一例として、工具補正値は、ＣＳＶファイルなどのファイルデータに入力されてもよい。より具体的には、ファイルデータには、工具補正値の値が工作機械別に規定されており、作業者は、ファイルデータ上で工具補正値を変更することができる。作業者は、ファイルデータの変更後、当該ファイルデータを工作機械１００Ｂに読み込ませる。その後、工作機械１００Ｂは、読み込んだファイルデータに基づいて、工具補正値の変更対象の工作機械に変更後の工具補正値を送信する。これにより、工作機械１００の各々の工具補正値の設定が一括で行われる。

また、工具補正値は、必ずしも手動で入力される必要はない。一例として、ワークの形状を測定するための計測器が工作機械内に搭載されており、工作機械は、当該計測器の計測結果に基づいて、工具補正値を補正してもよい。この場合、工作機械は、加工後のワークに関する形状データを予め保持しておき、当該形状データと計測器の計測結果とを比較することで工具補正値を変更する。変更後の工具補正値は、対応する工作機械に送信される。これにより、工作機械の工具補正値の設定が自動で行われる。

＜Ｃ．表示制御システムで表示制御される設定画面８０の他の例＞
次に、図４を参照して、表示制御システムで表示制御される画面の例に図３について説明する。

図４は、表示制御システムで表示制御している第１工作機械１００Ａに関する情報を表示している画面である。上述では、表示制御システムは、第２工作機械１００Ｂの構成の一部であり、第１工作機械１００Ａと第２工作機械１００Ｂと通信可能であったが、この形態に限定されない。例えば、第１工作機械１００Ａや第２工作機械１００Ｂとは独立した別個のタブレット末端やコンピュータが表示制御システムであってもよい。この場合において、タブレット末端やコンピュータは、第１工作機械１００Ａと第２工作機械１００Ｂとに通信可能である必要がある。このタブレット末端やコンピュータのディスプレイに表示される画面が、例えば、図４に示す画面である。また、表示制御システムは、サーバー機能を有するコンピュータでもよい。また、表示制御システムは、デスクトップ型のコンピュータであってもよいし、ノート型のコンピュータであってもよいし、タブレット端末であってもよい。

図４の画面に関して、詳細に説明する。左上にあるアイコンは、常時表示するボタンであり、左上の最上段にリセットボタン、クーラントに関するボタンが配置されている。最上台の下の段には、ドアロック解除、機内照明、エアブロー、チップコンベヤのボタンが配置されている。右上には、操作モードを選択するボタンが設けられている。最上段の左から自動モード（ＡＵＴＯ）ボタン、ＭＤＩ（手動データ入力、Manual Data Input）モードボタン、スクリーンロックボタンとが配置されている。自動モードを選択すると、表示制御システムの表示指示手段が、プログラムの実行、パラメータおよび各種データの設定、プログラムの編集が可能な自動モードを設定した画面の表示指示を行う。ＭＤＩモードを選択すると、表示制御システムの表示指示手段が、ＭＤＩ運転やパラメータおよび各種データの設定ができるＭＤＩモードを設定した画面の表示指示を行う。ＭＤＩ運転とは、手動でプログラムを入力し、実行することである。右上最上段の下の段には、手動モードであるジョグ（ＪＯＧ）モードボタン、原点復帰ボタン、マガジンモードボタンが配置されている。ジョグ（ＪＯＧ）モードでは、各軸をジョグ送り（比較的遅い送り）で移動できる。また、手動軸送りボタンを押している間、選択されている方向に軸が送りオーバライドスイッチで設定された送り速度で移動させる。ジョグモードが選択されると、表示制御システムの表示制御手段が上述の操作を行うために必要な画面の表示指示を行う。原点復帰モードでは、手動操作で各軸を機械原点に移動することができる。

図４においては、ＭＤＩモードが選択されており、表示指示手段によりＭＤＩモードに関連する画面の表示指示がなされ、画面上の中央に表示されている。ＭＤＩ画面の左側にはＴＯＯＬＶＩＥＷの画面が表示されている。ＴＯＯＬＶＩＥＷには、カメラで工具を撮影した静止画や動画が表示される。ＭＤＩ画面の右側には、ＴＯＯＬＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴの画面が表示されている。ＴＯＯＬＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴの画面には、本実施形態においてはマガジンに取り付けられた工具の情報が表示されている。ＴＯＯＬＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴでは、工具を管理するための工具情報が多数登録されている。

図４では、ＭＤＩモードを選択し、ＭＤＩの入力画面で主軸の工具の交換するためのプログラムを入力し、実行する。プログラムを実行すると、主軸に交換した工具が取り付けられる。その主軸に取り付けられた工具をカメラで撮影した画像をＴＯＯＬＶＩＥＷ画面に表示する。作業者は、ＴＯＯＬＶＩＥＷを見ながらプログラムで指定した工具番号に所望の工具が対応付けられていることを確認することができる。つまり、段取り段階において、工具番号に対応する工具が所定の工具であることを確認する作業を工作機械の前でなくても行うことができる。

＜Ｄ．表示制御システムで表示制御される設定画面８０の他の例＞
図５では、ジョグモードが選択され、ジョグの操作パネルとＭＡＣＨＩＮＥＶＩＥＷとが画面に表示されている。作業者は、ジョグを操作しながら、カメラからの映像をＭＡＣＨＩＮＥＶＩＥＷを介して確認することができる。この場合も、作業者が工作機械の前にいなくても作業ができる。また、作業者の経験が浅い場合に、熟練の作業者が遠隔で作業をして、経験の浅い作業者が工作機械の前で操作を学ぶこともできる。

図７では、マガジンモードが選択され、マガジンの操作パネルとＭＡＧＡＺＩＮＥＶＩＥＷとが画面に表示されている。作業者は、マガジンの操作パネルを操作しながら、カメラからの映像をＭＡＧＡＺＩＮＥＶＩＥＷを介して確認することができる。これにより、マガジンの所定のポットに所定の工具が収容されていることを確認することができる。

＜Ｅ．表示制御システムで表示制御される設定画面８０の他の例＞
図８では、ドアモードが選択され、ドアの操作パネルとＤＯＯＲＶＩＥＷとが画面に表示されている。作業者は、ドアの操作をしながら、カメラからの映像をＤＯＯＲＶＩＥＷを介して確認することができる。

＜Ｆ．表示制御システムで表示制御される設定画面８０の他の例＞
図４に示したＭＤＩ画面において、作業者の操作によって工具番号（たとえば、“Ｔ１”）が入力されたことに基づき、第１工作機械１００Ａが工具交換の指令コード（たとえば、“Ｍ６”）を入力・実行すると、当該工具番号で登録されている工具が第１工作機械１００Ａの主軸１１７Ａに装着される。当該装着された工具は、第１カメラ１１１Ａによって撮像される。撮像された画像（工具を含む画像）は、ＭＤＩ画面の隣のＴＯＯＬＶＩＥＷ画面に表示される。

次に、ＭＤＩ画面で工具番号（たとえば、“Ｔ９”）が入力され、第１工作機械１００Ａは、工具交換のコード（たとえば、“Ｍ６”）が入力され実行ボタンが押されると、工具交換を実行する。ここで、工具番号“Ｔ９”で登録していた工具は、マガジン内に格納されていない状態であるとする。

この場合、主軸１１７Ａに装着されていた工具番号“Ｔ１”で登録されていた工具は、主軸１１７Ａから取り外され、かつマガジンに収容される。しかしながら、工具番号“Ｔ９”の工具は存在しないため、主軸１１７Ａには工具が装着されていない状態となる。この状態も第１カメラ１１１Ａによって撮影され、かつ当該状態の画像がＭＤＩ画面の隣のＴＯＯＬＶＩＥＷ画面に表示される。ＴＯＯＬＶＩＥＷ画面には工具が表示されていない（詳しくは、主軸だけ表示される）ため、作業者は、主軸１１７Ａに工具が装着されていないことが分かる。なお、作業者が意図的に主軸に工具が装着していない状態を作るために、ＭＤＩ画面で、実際の工具がない工具番号を入力し、工具交換のＮＣコードを入力・実行している場合もある。

このように、従来であれば、作業者が実際に工作機械１００Ａ内を確認しないと分からなかったこと（工具の主軸１１７Ａへの未装着）が、本実施の形態の表示制御システムによれば分るようになる。

なお、上記においては、表示制御システムが第１工作機械１００Ａ内の画像を表示させる構成を例に挙げて説明したが、表示制御システムが第２工作機械１００Ｂ内の画像を表示させる場合も、同様の効果を得られる。

＜Ｇ．工作機械１００のハードウェア構成＞
図９を参照して、工作機械１００のハードウェア構成について説明する。図９は、工作機械１００のハードウェア構成の一例を示す模式図である。

工作機械１００は、操作盤１３０と、数値制御装置（ＮＣ装置）３００とを含む。以下では、操作盤１３０のハードウェア構成と、ＮＣ装置３００のハードウェア構成とについて順に説明する。

（Ｇ１．操作盤１３０のハードウェア構成）
操作盤１３０は、制御装置１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、通信インターフェイス１０４，１０５と、ディスプレイ１０６と、操作キー１０７と、補助記憶装置１１５とを含む。これらのコンポーネントは、バス１１０に接続される。

制御装置１０１は、表示制御システムである表示制御装置を含む。表示制御システムの一例である表示制御装置は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）、少なくとも１つのＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらの組み合わせなどによって構成され得る。

制御装置１０１は、制御プログラム１２４やオペレーティングシステムなどの各種プログラムを実行することで操作盤１３０の動作を制御する。制御プログラム１２４は、上述の遠隔設定処理の一部を担うプログラムも含まれる。制御装置１０１は、制御プログラム１２４の実行命令を受け付けたことに基づいて、補助記憶装置１１５からＲＡＭ１０３に制御プログラム１２４を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１２４の実行に必要な各種データを一時的に格納する。表示制御装置は、その中で、画面へ各種モードの設定や表示指示を行う。図４に示す画面の表示制御では、表示制御装置は、複数の工作機械のＭＤＩ（手動データ入力）モードの設定や表示指示を行う表示指示手段を備える。また、表示制御装置は、カメラで撮影された画像やカメラで撮影された画像を画像処理した画像を画面に表示指示する表示指示手段を備える。

通信インターフェイス１０４，１０５には、ＬＡＮ（Local Area Network）やアンテナなどが接続される。操作盤１３０は、通信インターフェイス１０４を介して表示制御装置２００などの外部機器や外部の工作機械との通信を実現する。また、操作盤１３０は、通信インターフェイス１０５を介してＮＣ装置３００との通信を実現する。

ディスプレイ１０６は、制御装置などからの指令に従って、加工に関する各種情報や工作機械や工具に関する情報を表示する。一例として、ディスプレイ１０６には、図４に示す画面が表示される。

操作キー１０７は、複数のハードウェアキーで構成され、操作盤１３０に対する各種のユーザ操作を受け付ける。押されたキーに応じた信号が制御装置１０１に出力される。

補助記憶装置１１５は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。補助記憶装置１１５は、制御プログラム１２４などを格納する。制御プログラム１２４の格納場所は、補助記憶装置１１５に限定されず、制御装置１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

なお、上述では、制御装置１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、通信インターフェイス１０４，１０５、および補助記憶装置１１５などのハードウェア構成が操作盤１３０内に搭載されている例ついて説明を行ったが、これらのハードウェア構成は、操作盤１３０とは別に構成されてもよい。

（Ｇ２．ＮＣ装置３００のハードウェア構成）
引き続き図９を参照して、ＮＣ装置３００のハードウェア構成について説明する。

ＮＣ装置３００は、制御装置３０１と、ＲＯＭ３０２と、ＲＡＭ３０３と、通信インターフェイス３０４，３０５とを含む。これらのコンポーネントは、バス３１０に接続される。

制御装置３０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

制御装置３０１は、加工プログラム３２４やオペレーティングシステムなどの各種プログラムを実行することでＮＣ装置３００の動作を制御する。加工プログラム３２４は、ワーク加工を実現するためのプログラムである。制御装置３０１は、加工プログラム３２４の実行命令を受け付けたことに基づいて、ＲＯＭ３０２からＲＡＭ３０３に加工プログラム３２４を読み出す。ＲＡＭ３０３は、ワーキングメモリとして機能し、加工プログラム３２４の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

ＲＯＭ３０２は、ワークの加工時における工具の移動量を補正するための設定値３２２や加工プログラム３２４などを格納する。設定値３２２は、加工プログラム３２４の実行時に参照される。設定値３２２は、たとえば、工具補正値３２２Ａやマクロ変数３２２Ｂなどを含む。設定値３２２および加工プログラム３２４の格納場所は、ＲＯＭ３０２に限定されず、制御装置３０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＡＭ３０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

通信インターフェイス３０４，３０５には、ＬＡＮ（Local Area Network）やアンテナなどが接続される。ＮＣ装置３００は、通信インターフェイス３０４を介して操作盤１３０などの外部機器との通信を実現する。また、ＮＣ装置３００は、通信インターフェイス３０５を介してワーク加工を実現するための各種駆動ユニット（たとえば、工具主軸を駆動するサーボドライバなど）との通信を実現する。

＜Ｈ．表示制御装置２００のハードウェア構成＞
次に、図１０を参照して、図５に示される表示制御装置２００のハードウェア構成について説明する。図１０は、表示制御装置２００のハードウェア構成の一例を示す模式図である。

表示制御装置２００は、制御装置２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、通信インターフェイス２０４と、表示インターフェイス２０５と、入力インターフェイス２０７と、補助記憶装置２１５とを含む。これらのコンポーネントは、バス２１０に接続される。

制御装置２０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＧＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

制御装置２０１は、制御プログラム２２６やオペレーティングシステムなどの各種プログラムを実行することで表示制御装置２００の動作を制御する。制御プログラム２２６は、上述の遠隔設定処理の一部を担うプログラムである。制御装置２０１は、制御プログラム２２６の実行命令を受け付けたことに基づいて、補助記憶装置２１５からＲＡＭ２０３に制御プログラム２２６を読み出す。ＲＡＭ２０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム２２６の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

通信インターフェイス２０４には、ＬＡＮ（Local Area Network）やアンテナなどが接続される。表示制御装置２００は、通信インターフェイス２０４を介して工作機械１００などの外部機器との通信を実現する。

表示インターフェイス２０５には、ディスプレイ２０６が接続される。表示インターフェイス２０５は、制御装置１０１などからの指令に従って、ディスプレイ２０６に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ２０６は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、またはその他の表示機器である。ディスプレイ２０６には、たとえば、上述の設定画面８０などが表示される。なお、ディスプレイ２０６は、表示制御装置２００と一体的に構成されてもよいし、表示制御装置２００とは別に構成されてもよい。

入力インターフェイス２０７には、入力デバイス２０８が接続される。入力デバイス２０８は、たとえば、マウス、キーボード、タッチパネル、またはユーザの操作を受け付けることが可能なその他の装置である。なお、入力デバイス２０８は、表示制御装置２００と一体的に構成されてもよいし、表示制御装置２００とは別に構成されてもよい。

補助記憶装置２１５は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。補助記憶装置２１５は、制御プログラム２２６などを格納する。制御プログラム２２６の格納場所は、補助記憶装置２１５に限定されず、制御装置２０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

＜Ｉ．表示制御システムの変形例＞
これまで表示制御システムをハードウェアの表示制御装置で説明したが、これに限定されない。表示制御システムがプログラムなどのソフトウェアであってもよい。そのため、表示制御システムが複数のパソコンを介して実行されてもよい。

これまでの表示制御システムは、複数の工作機械と通信可能である必要があったが、少なくとも１台の工作機械と通信可能な構成であってもよい。つまり、１台の工作機械を遠隔で操作することができる形態も本発明に含まれている。１台の工作機械と通信可能な構成であれば、遠隔のタブレット末端から作業者が工具の確認などができるため、作業者が工作機械の操作盤の前に立って作業を行う必要がない。

上述したように、作業者は、工作機械１００の状態を他の工作機械１００の操作画面（操作盤のディスプレイに表示された画面）で確認できる。しかしながら、このような構成に限定されない。当該操作画面は、操作盤のディスプレイに表示された画面ではなく、タブレットＰＣ（Personal Computer）またはスマートフォンの画面であってもよい。また、当該他の工作機械１００の操作盤は、当該他の工作機械１００の本体に対して着脱可能かつ可搬性を有する構成であってもよい。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０工作システム、５０搬送装置、５１アーム型ロボット、５２自動搬送車、８０設定画面、８１Ａ形状パラメータ、８１Ｂ摩耗パラメータ、８２工具番号、１００Ａ，１００Ｂ工作機械、１０１，２０１，３０１制御装置、１０２，２０２，３０２ＲＯＭ、１０３，２０３，３０３ＲＡＭ、１０４，１０５，２０４，３０４，３０５通信インターフェイス、１０６，２０６ディスプレイ、１０７操作キー、１１０，２１０，３１０バス、１１１Ａ第１カメラ、１１１Ｂ第２カメラ、１１３Ａ，１１３Ｂ，１１６Ａ，１１６Ｂ開閉ドア、１１５，２１５補助記憶装置、１１７Ａ，１１７Ｂ主軸、１１８Ａ，１１８Ｂ加工領域、１２４，２２６制御プログラム、１３０操作盤、１３０Ａ第１操作盤、１３０Ｂ第２操作盤、２００表示制御装置、２０５表示インターフェイス、２０７入力インターフェイス、２０８入力デバイス、３００ＮＣ装置、３２２設定値、３２２Ａ工具補正値、３２２Ｂマクロ変数、３２４加工プログラム。

Claims

カメラを備える第１工作機械と、第２工作機械とに通信可能であって、かつ画面の表示制御を行う表示制御システムであって、
前記画面に前記第１工作機械の第１モードの表示指示を行う第１表示指示手段と、
前記画面に前記第２工作機械の第２モードの表示指示を行う第２表示指示手段と、
前記画面に前記カメラで撮像された画像の表示指示を行う第３表示指示手段と、
工具に関連する工具関連情報が前記第１モード上で入力されたことに基づき、前記カメラによって取得された前記工具関連情報と関連する工具の画像を前記カメラから取得し、取得された前記工具の画像を前記第１モード上で表示させる制御手段と、を備え、
前記工具関連情報は、工具番号、工具を収容するマガジンのポット番号、工具が取り付けられたタレットのステーション番号、工具補正値のいずれか１つを含む、表示制御システム。
前記工具番号を含む前記工具関連情報の入力がなされた場合に、前記工具番号に関連付けられた工具が前記第１工作機械の主軸に取り付けられ前記カメラで撮像され、または、
前記工具を収容するマガジンのポット番号を含む前記工具関連情報の入力がなされた場合に、前記ポット番号に収容された工具が前記カメラで撮像され、または、
工具が取り付けられるタレットのステーション番号を含む前記工具関連情報の入力がなされた場合に、前記ステーション番号に取り付けられた工具が前記カメラで撮像され、
前記制御手段は、前記工具関連情報が前記第１モード上で入力されたことに基づき、前記撮像によって取得された前記工具の画像を、前記第１モード上で表示させる、請求項１に記載の表示制御システム。
画面の表示制御を行う表示制御システムであって、
前記画面に工作機械のモードの表示指示を行う第１表示指示手段と、
前記画面に前記工作機械に付けられたカメラで撮像された画像の表示指示を行う第２表示指示手段と、
工具に関連する工具関連情報が前記モード上での入力されたことに基づき、前記カメラによって取得された前記工具関連情報と関連する工具の画像を前記カメラから取得し、取得された前記工具の画像を前記モード上で表示させる制御手段と、を備え、
前記工具関連情報は、工具番号、工具を収容するマガジンのポット番号、工具が取り付けられたタレットのステーション番号、工具補正値のいずれか１つを含む、表示制御システム。