JP7290079B2 - 工作機械システム及び情報表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械システム及び情報表示方法に関する。

工作機械は、ワークに対して加工を行うための工具（金型、刃物等）を備えている。工作機械の一つとして、板状のワークに曲げ加工を施すプレスブレーキが知られている。プレスブレーキは、ワークに対して所望の曲げ加工を行うため、金型である上型及び下型の一方又は双方を変更する場合がある。このような金型の変更を行う場合、プレスブレーキに対して自動で金型を交換する金型交換装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の金型交換装置は、複数の金型を保管するストッカを有し、複数の金型から選択された金型をストッカからプレスブレーキに搬送する。

特許第４６７２８６８号公報

上記した金型交換装置により金型を自動的に交換している間、プレスブレーキ（工作機械）の作業者は、プレスブレーキから離れて他の作業を行う場合がある。このように作業者がプレスブレーキから離れてしまうと、金型の交換が終了したか否かを把握することが難しくなる。このため、金型の交換が終了するまで、金型の交換動作の進捗状況を確認するために何度もプレスブレーキに戻らなければならず、作業者の作業効率が低下する要因となる。また、金型の交換が終了したのに気づかず、又は、金型交換装置の不調により金型の交換動作が途中で停止しているのに気づかず、プレスブレーキの再稼働が遅れてしまう場合もあり、この場合、プレスブレーキの稼働率が低下する要因となる。

本発明は、作業者の作業効率、及び工作機械の稼働率を高めることが可能な工作機械システム及び情報表示方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様においては、工作機械システムを提供する。工作機械システムは、ワークを加工する工作機械を備える。工作機械システムは、工作機械に装着される工具を交換する工具交換装置を備える。工作機械システムは、工作機械及び工具交換装置を制御する制御装置を備える。工作機械システムは、工作機械の外面に情報を表示する情報表示装置を備える。情報表示装置は、工作機械によりワークの加工が行われるとき、ワークの加工に関する第１情報を表示する。情報表示装置は、工具交換装置により工具の交換が行われるとき、工具の交換に関する第２情報を表示する。情報表示装置は、第２情報として、工具の交換動作が完了するまでの残り時間を示す情報、工具の交換動作を示す情報、及び工具の交換動作が完了したことを示す情報のうちの少なくとも１つの情報を切り替え可能に表示する。

工作機械システムは、制御装置に対する操作入力を受け付ける操作部と、操作入力に応じた情報を表示する表示部と、を有する操作盤を備えてよい。情報表示装置は、表示部よりも大きな表示領域を有してよい。表示領域は、操作盤における表示部の下端より上方に設定されてよい。情報表示装置は、工作機械に設けられてもよい。情報表示装置は、工具の交換動作に関する情報を投影する投影部を備えてよい。

本発明の第２態様においては、ワークを加工する工作機械、及び工作機械に装着される工具を交換する工具交換装置を備える工作機械システムにおける情報表示方法である。情報表示方法は、工作機械によりワークの加工が行われるとき、ワークの加工に関する第１情報を工作機械の外面に表示することを含む。情報表示方法は、工具交換装置により工具の交換が行われるとき、工具の交換に関する第２情報を工作機械の外面に表示することと、を含む。情報表示方法は、第２情報として、工具の交換動作が完了するまでの残り時間を示す情報、工具の交換動作を示す情報、及び工具の交換動作が完了したことを示す情報のうちの少なくとも１つの情報を切り替え可能に表示する。

上記した態様に係る工作機械システム及び工具交換方法によれば、工具の交換動作に関する情報が工作機械の一部に表示されるため、工具交換装置により工具を交換する場合、工作機械システムの作業者は、工作機械から離れた場所であっても、工作機械の一部に表示された情報を見ることにより工具の交換動作の進捗状況を容易に把握することができる。このため、工作機械から離れた作業者が進捗状況の確認のために工作機械に戻る必要がなくなる。また、工具の交換動作が完了した場合、又は工具の交換動作が途中で停止している場合には、作業者が容易に状況を把握できるので、工作機械の再稼働、又は交換作業の開始を速やかに実行させることができる。従って、作業者の作業効率、及び工作機械の稼働率を高めることができる。

また、情報表示装置が、工具の交換動作に関する情報として、工具の交換動作が完了するまでの残り時間を示す情報、工具の交換動作を示す情報、及び工具の交換動作が完了したことを示す情報、のうち少なくとも一つを表示する形態では、工具の交換動作の進捗状況を、作業者が視覚的に容易に把握することができる。また、制御装置に対する操作入力を受け付ける操作部と、操作入力に応じた情報を表示する表示部と、を有する操作盤をさらに備え、情報表示装置が、表示部よりも大きな表示領域を有する形態では、情報が表示領域において大きく表示されるので、工作機械から離れた場所であっても、作業者が工具の交換動作の進捗状況を容易かつ確実に視認することができる。

また、表示領域が、操作盤における表示部の下端より上方に設定される形態では、工具の交換動作に関する情報が操作盤の表示部より大きくかつ上方に表示されるので、工作機械から離れた場所であっても、作業者が工具の交換動作の進捗状況を容易に把握することができる。また、情報表示装置が、工作機械に設けられている形態では、情報表示装置を工作機械とは別に配置することが不要であり、工作機械システムを簡易化することができる。また、情報表示装置が、工具の交換動作に関する情報を投影する投影部を備える形態では、投影部を用いることにより、工具の交換動作に関する情報を容易に表示させることができる。

実施形態に係る工作機械システムの一例を示す正面図である。 工作機械システムを構成する工作機械を側方から見て模式的に示す図である。 情報表示装置の投影部を斜め下方から見た場合の一例を示す斜視図である。 工具の交換動作に関する情報を表示した一例を示す図である。 工具の交換動作に関する情報を表示した他の例を示す図である。 図５に示す情報の表示を拡大して示す図である。 工具の交換動作に関する情報を表示した他の例を示す図である。 工作機械システムの機能ブロックの一例を示す図である。 金型交換方法の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下説明する実施形態に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現しており、実際の製品とは形状、大きさが異なる場合がある。また、図面においては、ＸＹＺ直交座標系を参照して説明する場合がある。このＸＹＺ直交座標系において、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向（上下方向）である。Ｘ方向は左右方向であり、Ｙ方向は前後方向である。また、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の各方向において、矢印が指す方向を＋方向（例えば＋Ｘ方向）と称し、矢印と反対向きの方向を－方向（例えば－Ｚ方向）と称す。

図１は、実施形態に係る工作機械システム１００の一例を示す正面図である。図１に示すように、工作機械システム１００は、工作機械２と、制御装置３と、金型交換装置（工具交換装置）４と、操作盤２０と、情報表示装置５０と、を備える。

工作機械２は、ワークＷに曲げ加工（成形加工）を施すことが可能なプレスブレーキである。以下、本実施形態では、工作機械２としてプレスブレーキを例に挙げて説明しているが、工作機械２がプレスブレーキであることに限定されない。例えば、工作機械２は、ワークＷに対して打ち抜き加工（パンチ加工）あるいは成形加工が可能な工具（金型）が装着されるプレス機械（タレットパンチプレスなど）であってもよいし、ワークＷに対して切削加工が可能な工具（切削工具）が装着される旋盤等であってもよい。

工作機械２は、正面側（－Ｙ側）が作業者の作業スペースである。作業者は、工作機械２の正面側からワークＷを所定位置に配置し、金型１０としての上型（工具）１３と下型（工具）６とを用いてワークＷを挟み込ませることにより、ワークＷの加工対象部分に対して曲げ加工を実行させることができる。工作機械２は、本体フレーム５と、テーブル７と、側部カバー８、９と、ラム１１と、駆動装置１４とを備える。

図２は、工作機械２を側方（＋Ｘ側）から見て模式的に示す図である。図１及び図２に示すように、テーブル７は、本体フレーム５の正面側（前面側）に取り付けられており、下型６を固定している。テーブル７は、ワークＷを＋Ｙ方向に突き当てて位置決めするための位置決め部７ａが設けられる。なお、位置決め部７ａは、テーブル７に設けられることに代えて、本体フレーム５に設けられてもよい。

下型６は、テーブル７の上面に支持される固定側（下側）の金型であり、左右方向（Ｘ方向）に沿って長く形成されている。下型６は、上面側に、例えばワークＷを曲げ加工するためのＶ字状の凹部６ｄ（図２参照）を有する。凹部６ｄは、左右方向に沿って長く形成されている。なお、図１では、下型６として左右方向に一体となった形態を示しているが、この形態に限定されない。例えば、下型６は、分割された金型が左右方向に並べられて配置される形態であってもよい。また、下型６（又は分割された下型６）は、後述する金型交換装置４によって交換可能であってもよい。

側部カバー８、９は、本体フレーム５の左右方向における両側の上方にそれぞれ設けられる。側部カバー８、９は、それぞれラム１１の左右方向の側部上方を覆うように配置されている。本体フレーム５は、ラム１１を上下方向（Ｚ方向）にガイドするためのガイド部（図示せず）を備えている。駆動装置１４は、図示しない支持フレーム等によって本体フレーム５に支持されている。駆動装置１４は、ラム１１を上下方向に移動（昇降）させる。駆動装置１４は、例えば、ボールねじ又はナットを電動モータ等により回転させてラム１１を昇降させる機構、あるいは油圧シリンダ装置又は空圧シリンダ装置を用いてラム１１を昇降させる機構などが適用される。駆動装置１４は、制御装置３により制御される。

ラム１１は、本体フレーム５のガイド部（図示せず）により、本体フレーム５に昇降可能に支持されている。例えば、ラム１１の左右両端に一対のローラが設けられ、この一対のローラは、本体フレーム５に設けられたブラケット（図示しないガイド部）を挟んで配置される。ラム１１は、一対のローラがブラケットに沿って転動することにより、上下方向（Ｚ方向）にガイドされる。ラム１１は、例えば金属等により形成された板状の部材であり、例えば、数十ｋｇから数百ｋｇの重量を有する。ラム１１は、駆動装置１４の一部に連結されており、駆動装置１４によって吊り下げられた状態で配置されている。ラム１１は、駆動装置１４を駆動することにより昇降し、テーブル７上の下型６に対して近接又は離間する。

ラム１１の下方には、複数の上型ホルダ１２が取り付けられている。複数の上型ホルダ１２は、左右方向（Ｘ方向）に沿って配列され、後述する上型１３の搬送方向に複数並んで配置される。複数の上型ホルダ１２のそれぞれは、例えば、ラム１１に対して左右方向に移動可能に設けられて、上型ホルダ１２同士の間隔を変更できる構成であってもよい。上型ホルダ１２は、ラム１１に対して着脱可能に設けられる。複数の上型ホルダ１２は、それぞれ、上型１３を保持可能である。例えば、ワークＷの曲げ加工を行う際に、複数の上型ホルダ１２には、曲げ加工の各工程に応じた上型１３が保持される。

上型１３は、上型ホルダ１２を介してラム１１に保持される。上型１３は、上型ホルダ１２で保持された際、下端である刃先１３ｄが下型６の凹部６ｄにＺ方向で対向しており、かつ刃先１３ｄが左右方向（Ｘ方向）に沿うように配置される。上型１３は、ラム１１及び上型ホルダ１２と一体となって昇降する。上型ホルダ１２に保持される複数の上型１３は、それぞれ左右方向（Ｘ方向）の寸法が同一であってもよいし、左右方向の寸法が異なっていてもよい。

また、図１に示すように、上型１３には、後述する金型交換装置４の搬送装置４２で搬送するための貫通孔１３ａが設けられる。貫通孔１３ａは、上型１３をＹ方向に貫通して設けられる。図示では、１つの貫通孔１３ａを示しているが、１つの上型１３に２つの貫通孔１３ａが設けられてもよい。工作機械２は、ラム１１の下降に伴って上型１３を下型６に向かって下降させ、上型１３と下型６とによりワークＷを挟み込み、上型１３が例えば最下点に達するまでの間にワークＷに対して曲げ加工を施す。なお、上型１３の下降量によってワークＷに対する曲げ角度を変えることができる。

金型交換装置４は、工作機械２のラム１１（上型ホルダ１２）に装着された上型１３を交換する。金型交換装置４は、ストッカ４１と、搬送装置４２とを備える。ストッカ４１は、保管部４３と、接続レール４４と、移載装置４５とを有する。保管部４３は、複数の上型１３を保管する。保管部４３は、上型１３を保持するための保持部４３ａを備えている。なお、金型交換装置４が下型６を交換する場合は、下型６を保管するための保持部（図示無し）を備える。保持部４３ａは、上型１３を吊り下げた状態で保持するが、この構成に限定されず、テーブルに載置する構成であってもよい。

接続レール４４は、ストッカ４１の保管部４３と工作機械２の上型ホルダ１２との間を接続する。接続レール４４は、例えば、図示しない支持部材等によりストッカ４１に支持されている。接続レール４４は、上型ホルダ１２と同様に、上型１３を吊り下げた状態で、上型１３を左右方向に案内可能である。接続レール４４の高さは、例えば、ラム１１が最も上昇した際の上型ホルダ１２の高さに設定されている。ラム１１が最も上昇した場合において、接続レール４４は、上型ホルダ１２が複数並んだ左右方向（上型１３の搬送方向）に並んだ状態となる。

移載装置４５は、上型１３を保管部４３と接続レール４４との間で移載する。移載装置４５は、保管部４３（保持部４３ａ）の上型１３を接続レール４４に移載し、あるいは、接続レール４４の上型１３を保管部４３（保持部４３ａ）に移載する。移載装置４５は、例えば、上型１３を保持可能なハンド部を備えており、このハンド部により上型１３を把持して移載する。移載装置４５は、制御装置３により制御される。なお、移載装置４５は、上型１３を移載可能な任意の構成を適用可能である。

搬送装置４２は、工作機械２とストッカ４１との間で上型１３を搬送する。搬送装置４２は、移載装置４５により接続レール４４に配置された上型１３を工作機械２の上型ホルダ１２に搬送し、又は、上型ホルダ１２の上型１３を接続レール４４に搬送する。搬送装置４２は、搬送部４６と、レール４７とを有する。搬送部４６は、図示しない駆動部を駆動することにより、レール４７に沿って左右方向（Ｘ方向）に往復移動が可能である。搬送部４６は、例えばシャトルと称される場合がある。レール４７は、搬送部４６を左右方向（Ｘ方向）に案内する。レール４７は、左右方向に沿って直線状に配置されており、一部が接続レール４４に並行している。搬送装置４２は、制御装置３により制御される。

搬送部４６は、＋Ｙ方向に延びる棒状部材４６ａを有する。棒状部材４６ａは、図示しない駆動部によりＹ方向に進退可能である。棒状部材４６ａは、例えば断面が円形であり、上型１３の貫通孔１３ａに挿入可能である。なお、棒状部材４６ａは、例えば、貫通孔１３ａの内周面を押圧可能な押圧部が設けられてもよい。この押圧部により、棒状部材４６ａは、上型１３を保持することができる。

搬送部４６は、棒状部材４６ａの先端部を貫通孔１３ａに進入させた状態で、レール４７に沿って左右方向（Ｘ方向）に移動することにより、上型１３を左右方向に搬送することができる。また、搬送部４６は、貫通孔１３ａから棒状部材４６ａを退避させることにより、上型１３を搬送することなく搬送部４６のみで左右方向に移動可能である。なお、上型１３が２つの貫通孔１３ａを備える場合には、搬送部４６は、２本の棒状部材４６ａが設けられ、それぞれが貫通孔１３ａに対して進退するように構成されてもよい。２つの貫通孔１３ａにそれぞれ棒状部材４６ａが進入することにより、搬送部４６で上型１３等を左右方向に搬送する際に、上型１３等がＹ方向の軸回りに回転することを防止できる。

操作盤２０は、図１に示すように、表示部２１と、操作部２２とを備えている。操作盤２０は、工作機械２の＋Ｘ側かつ正面側に設けられ、作業者による視認及び操作が可能な高さに配置される。表示部２１は、操作入力に応じた情報、例えば、工作機械２の運転状況、運転条件、ワークＷの加工条件などを表示する。表示部２１は、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ装置などのディスプレイ装置が用いられる。表示部２１は、ワークＷの形状等、又は金型交換装置４による上型１３の交換動作に関する情報などが表示されてもよい。

操作部２２は、制御装置３に対する操作入力を受け付ける。操作部２２は、作業者による操作によって工作機械２における各種動作の設定、ワークＷの材質、加工条件などの情報を制御装置３に入力可能である。操作部２２は、例えば、キーボード、マウスなどが用いられる。なお、操作部２２として、表示部２１上に設けられるタッチパネルが用いられてもよい。この場合、操作部２２は、表示部２１と一体で設けられる。また、表示部２１上に設けられるタッチパネルには、キーボード等を備えていてもよい。

情報表示装置５０は、金型交換装置４により上型１３を交換する場合、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎを工作機械２の一部に表示する。情報表示装置５０は、情報Ｉｎを表示させるための投影部５１を有する。投影部５１は、工作機械２に設けられ、ラム１１の正面側（－Ｙ側）に設定される表示領域ＰＡに、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎを投影して表示する。投影部５１としては、例えば、プロジェクタ等が用いられる。投影部５１は、ラム１１（本体フレーム５）の上方かつ前方に設置される。ただし、投影部５１の設置位置は任意であり、表示領域ＰＡに情報を投影可能であれば、本体フレーム５の左右側部又は下部に設置されてもよい。

図３は、情報表示装置５０の投影部５１を斜め下方から見た場合の一例を示す斜視図である。図２及び図３に示すように、投影部５１は、本体フレーム５に設けられたカバー部材５２内に収容される。このカバー部材５２により工作機械２の外観が良くなり、作業中に誤ってワークＷ等が投影部５１に接触することを防止できる。投影部５１は、カバー部材５２の下面に設けられている開口部５１ａ（図３参照）を介して、投影光を表示領域ＰＡに向けて出射する。

情報表示装置５０により情報Ｉｎが表示される表示領域ＰＡは、操作盤２０の表示部２１よりも大きな面積に設定されている。その結果、情報Ｉｎを表示領域ＰＡにおいて大きく生じさせることが可能となり、工作機械２から離れた作業者からも容易に情報Ｉｎを視認することが可能となる。また、表示領域ＰＡは、操作盤２０の表示部２１の下端より上方に設定されている。その結果、例えば、工作機械システム１００がパーテーション（高さが約１ｍ程度）で区画された床面に設置されている場合、作業者がパーテーションを超えて工作機械システム１００から離れたときでも、表示領域ＰＡが上方にかつ大きく設定されているので、作業者が情報Ｉｎを視認することが可能となる。

なお 図１に示す表示領域ＰＡは、ラム１１の正面側の領域の一部を用いて設定されているが、ラム１１以外の部分を含んで設定されてもよい。例えば、工作機械２の外郭を形成するパネル、カバー等の正面側又は側面側の一部の領域を用いて表示領域ＰＡが設定されてもよい。

情報表示装置５０（投影部５１）における情報表示動作は、制御装置３によって制御される。情報表示装置５０により表示される情報Ｉｎは、上型１３の交換動作に関する文字、数字、記号、及び画像の少なくとも一つによって、上型１３の交換動作の進捗状況を作業者が把握することが可能となる内容を有する。なお、情報表示装置５０で表示する情報Ｉｎは、上型１３の交換動作に関する内容であれば、表示形式は任意である。なお、制御装置３における処理については後述する。

図４は，情報表示装置５０により、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎを表示した一例を示す図である。情報表示装置５０は、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎとして、図４に示すように、上型１３の交換動作が完了するまでの残り時間を示す情報Ｉｎ１を表示領域ＰＡに表示することができる。情報Ｉｎ１は、「残り時間」といった文字と、残り時間を示す「ＸＸ時間ＹＹ分ＺＺ秒」の表示とが横に並べられて表示される。ただし、「残り時間」と「ＸＸ時間ＹＹ分ＺＺ秒」とを横に並べて表示させることに限定されず、例えば、上側に「残り時間」を表示させ、下側に「ＸＸ時間ＹＹ分ＺＺ秒」を表示させる二段表示であってもよい。また、情報Ｉｎ１は、例えば日本語で表記されるが、英語などの他の言語により表示されてもよい。表示させる言語は、例えば、作業者が操作盤２０により予め設定してもよい。

図５は，情報表示装置５０により、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎ２、Ｉｎ３を表示した他の例を示す図である。図６は、図５の情報Ｉｎ２、Ｉｎ３を拡大して示す図である。図５に示すように、情報表示装置５０は、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎとして、上型１３の交換動作の残り時間「００：０４：２３」を示す情報Ｉｎ２とともに、上型１３の交換動作を示す情報Ｉｎ３を表示領域ＰＡに表示させることができる。情報Ｉｎ３は、例えば、上型１３の交換動作を示す動画である。

情報Ｉｎ２の下方には、交換完了までの進捗度合いを示す情報Ｉｎ２ａが表示されている。この情報Ｉｎ２ａにより、作業者は、残り時間を示す情報Ｉｎ２とともに、交換完了までの進捗度合いを目視可能となる。その結果、作業者は、上型１３の交換完了のタイミングを容易に予測することができる。

情報Ｉｎ３は、工作機械２のモデル情報である工作機械モデル２ｍと、金型交換装置４のモデル情報である金型交換装置モデル４ｍと、上型１３のモデル情報である上型モデル１３ｍと、金型交換装置４の搬送部４６の位置を示す位置マークＰとを含む。工作機械モデル２ｍ、金型交換装置モデル４ｍ、及び上型モデル１３ｍは、予め作成されて制御装置３等に保管されている。制御装置３は、工作機械２及び金型交換装置４の動作状況を適宜取得しており、実際の工作機械２及び金型交換装置４の動作に基づいて、金型交換装置モデル４ｍ（位置マークＰを含む）による上型モデル１３ｍの交換動作を動画として表示させる。

その結果、作業者は、情報Ｉｎ３を見ることにより、金型交換装置４が正常に動作していること、すなわち上型１３の交換が正常に行われていることを容易に確認することができる。例えば、故障等により金型交換装置４が停止している場合には、この情報Ｉｎ３においても動作が停止しているので、作業者は、上型１３の交換作業が不調であることを容易に認識することができ、金型交換装置４に戻ることによって金型交換装置４を早期に復旧させることができる。

なお、図６では、情報Ｉｎ２と情報Ｉｎ３とを並べて表示させているが、この形態に限定されない。例えば、情報Ｉｎ２と情報Ｉｎ３とを上下二段に表示させてもよい。また、表示領域ＰＡに情報Ｉｎ２を表示させずに、情報Ｉｎ３を表示させてもよい。また、情報Ｉｎ３は、工作機械モデル２ｍ及び金型交換装置モデル４ｍを用いた動画であることに代えて、金型交換装置４等の実際の稼働状況をビデオカメラ等により撮影した動画であってもよい。

図７は，情報表示装置５０により、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎを表示した他の例を示す図である。図７に示すように、情報表示装置５０は、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎとして、例えば、上型１３の交換動作が完了したことを示す情報Ｉｎ４を表示領域ＰＡに表示することができる。情報Ｉｎ４は、「金型交換完了」といった文字が表示される。また、情報Ｉｎ４は、例えば日本語で表記されるが、英語などの他の言語により表示されてもよい。表示させる言語は、例えば、作業者が操作盤２０により予め設定してもよい。

情報表示装置５０は、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎとして、上記に例示したような情報Ｉｎ１、Ｉｎ２、Ｉｎ３、Ｉｎ４の中から、予め設定された情報を表示してもよい。例えば、情報表示装置５０は、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎとして、上型１３の交換動作中は、上型１３の交換動作が完了するまでの残り時間を示す情報Ｉｎ２と、上型１３の交換動作を示す情報Ｉｎ３とを併せて表示させ（又は交互に表示させ）、上型１３の交換動作が完了した後には、上型１３の交換動作が完了したことを示す情報Ｉｎ４を表示させてもよい。

また、情報表示装置５０は、工作機械２によりワークＷに加工を施す場合、例えば、ワークＷの形状あるいは作業手順等が示された画像による情報を表示領域ＰＡ（工作機械２の一部）に表示させてもよい。この構成により、情報表示装置５０を、工作機械２によるワークＷの加工中と、上型１３の交換動作中とにおいて、作業者にとって有用な情報をそれぞれ表示領域ＰＡに表示させることができる。

図８は、工作機械システム１００の機能ブロックの一例を示す図である。上記したように、制御装置３は、工作機械２及び金型交換装置４の動作を統括して制御する。また、制御装置３は、情報表示装置５０における情報Ｉｎの表示動作を制御する。制御装置３は、図８に示すように、記憶部３０と、工作機械制御部３１と、交換装置制御部３２と、表示制御部３３と、を有する。

記憶部３０は、例えば、ハードディスクなどの大容量記憶装置、ＵＳＢメモリ、フラッシュメモリなどの不揮発メモリ、ＣＤなどの記憶媒体などである。記憶部３０には、加工プログラムが記憶されている。加工プログラムは、工程ごとに工作機械２の動作を定めたプログラム（加工データ）である。例えば、加工プログラムには、曲げ加工における工程の順番、各工程において用いる上型１３の情報（例えば、種類、ＩＤ、位置など）、各工程におけるラム１１の移動条件（例えば、開始位置、速度、終了位置など）などが定められている。

記憶部３０には、設計データ及び金型データなどが記憶されてもよい。設計データは、図示しない上位装置等から供給されたワークＷの形状に関する画像データ又は形状データを含む。金型データは、保管部４３に保管されている上型１３の種類、形状、寸法等の諸元に関するデータを含む。金型データには、設計データに基づくワークＷの形状を形成するための工作機械２における金型レイアウトに関する情報が含まれてもよい。また、記憶部３０は、工作機械２又は金型交換装置４に設けられてもよいし、工作機械２又は金型交換装置４とは別に設けられて有線又は無線により制御装置３に接続されてもよい。

工作機械制御部３１は、作業者の指示、又は記憶部３０に記憶されている加工プログラム等を読み出して駆動装置１４の動作を制御することで、上型１３と下型６とでワークＷを挟み込み、ワークＷに対して所定の曲げ加工を施す。また、工作機械制御部３１は、例えば、作業者に操作された図示しない操作ペダル又は操作レバーからの信号を受けて、駆動装置１４の動作を開始するように制御する。

交換装置制御部３２は、金型交換装置４の動作を制御する。交換装置制御部３２は、所定形状のワークＷの形状を形成するための金型レイアウトの情報に基づいて、記憶部３０に記憶される金型データを参照して、保管部４３に保管される上型１３を選択する。
また、交換装置制御部３２は、加工プログラムから金型レイアウトを生成してもよい。交換装置制御部３２は、搬送装置４２及び移載装置４５の動作を制御する。交換装置制御部３２は、選択した上型１３を接続レール４４に配置するように移載装置４５を制御する。交換装置制御部３２は、接続レール４４に配置された上型１３を工作機械２の上型ホルダ１２に搬送するように搬送装置４２を制御する。

表示制御部３３は、投影部５１の動作を制御する。交換装置制御部３２は、金型交換装置４が実行する上型１３の交換動作の進捗状況に基づいて、情報表示装置５０により表示させる上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎを生成する。交換装置制御部３２は、生成した情報Ｉｎを表示制御部３３に送る。表示制御部３３は、交換装置制御部３２から送られた情報Ｉｎを投影部５１に出力し、投影部５１によって情報Ｉｎを表示領域ＰＡに投影させる。

また、表示制御部３３は、操作盤２０の表示部２１における情報の表示動作についても制御する。表示部２１には、工作機械制御部３１による制御の内容、操作部２２を用いて作業者が入力した内容、交換装置制御部３２による制御の内容などが表示される。また、操作盤２０の表示部２１に表示させる情報は、情報表示装置５０により表示領域ＰＡに表示させる情報Ｉｎと同一であってもよいし、異なっていてもよい。

次に、本実施形態に係る金型（工具）交換方法について説明する。図９は、本実施形態に係る金型交換方法の一例を示すフローチャートである。ここで、金型交換装置４の保管部４３には、予め複数の金型１０（上型１３）が保管されている。保管部４３に保管された上型１３は、それぞれの識別情報が保管場所と関連付けられて金型データとして記憶部３０に記憶されている。上型１３の識別情報は、作業者が操作部２２を操作して制御装置３に入力してもよいし、図示しないセンサ等により自動的に取得されて制御装置３に入力してもよい。

制御装置３は、ワークＷの曲げ加工を実行するのに先立ち、工作機械２に装着されている上型１３を交換する必要がある場合、上型１３の交換動作を金型交換装置４に実行させる。図９に示すように、本実施形態に係る金型交換方法は、金型交換装置４により、工作機械２に装着された上型１３を交換すること（ステップＳ１）と、上型１３の交換動作の進捗状況を検出すること（ステップＳ２）と、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎを工作機械２の一部に表示すること（ステップＳ３）と、を含む。

ステップＳ１では、交換装置制御部３２は、工作機械２の上型ホルダ１２に装着されている上型１３を、金型交換装置４によって上型ホルダ１２から取り外し、保管部４３に移送して保管する。また、ステップＳ１では、交換装置制御部３２は、金型レイアウト（加工プログラム）に応じて選択された金型１０（上型１３）を、保管部４３から金型レイアウトに沿って接続レール４４に配置するように移載装置４５を制御する。続いて、交換装置制御部３２は、接続レール４４に配置された上型１３を工作機械２に搬送するように搬送装置４２を制御する。

ステップＳ２では、金型交換装置４による上型１３の交換動作中において、交換装置制御部３２は、上型１３の交換動作の進捗状況を検出する。ステップＳ２において、交換装置制御部３２は、上型１３の交換動作を実行するために金型交換装置４の各駆動部に出力される指令に基づいて、上型１３の交換動作の進捗状況を検出する。また、例えば、金型交換装置４の各部に、上型１３の交換動作の進捗状況を検出するためのセンサが設けられ、これらのセンサからの検出信号に基づいて、上型１３の交換動作の進捗状況を検出してもよい。交換装置制御部３２は、交換動作の進捗状況から、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎを生成して表示制御部３３に送る。

交換装置制御部３２は、情報Ｉｎとして交換完了までの残り時間を示す情報Ｉｎ（Ｉｎ１）を生成する場合、例えば、予め計測されている上型１３の交換動作に要する時間と、上型１３の交換動作を開始してからの経過時間とから、交換完了までの残り時間を算出して情報Ｉｎ（Ｉｎ１）を生成してもよい。上型１３の交換動作に要する時間は、例えば、移載装置４５により保管部４３の上型１３を接続レール４４に配置するまでの動作に要する時間、搬送装置４２により接続レール４４に配置された上型１３を上型ホルダ１２に搬送するまでの動作に要する時間、上型ホルダ１２に搬送された上型１３を上型ホルダ１２に固定するまでの動作に要する時間、等が予め計測されており、これらの時間が積算されて算出される。

また、交換装置制御部３２は、交換動作の進捗状況から、情報Ｉｎとして上型１３の交換動作（移動中の上型１３の位置等）を示す模式的な動画を示す情報Ｉｎ（Ｉｎ３）を生成して表示制御部３３に送る。交換装置制御部３２は、交換動作の動画を示す情報Ｉｎ（Ｉｎ３）を生成する場合、記憶部３０に記憶されている工作機械モデル２ｍ、金型交換装置モデル４ｍ、上型モデル１３ｍ、及び位置マークＰ等を用いて、上型１３の交換動作を進捗に併せて変化させる情報Ｉｎ（Ｉｎ３）を生成してもよい。

また、交換装置制御部３２は、交換動作の進捗状況から、情報Ｉｎとして上型１３の交換動作が完了したことを示す情報Ｉｎ（Ｉｎ４）を生成して表示制御部３３に送る。交換装置制御部３２は、交換動作が完了したことを示す情報Ｉｎ（Ｉｎ４）を生成する場合、例えば、上型１３の交換動作を開始してからの経過時間が、予め計測されている上型１３の交換動作に要する時間に達したときには、交換動作が完了したことを示す情報Ｉｎ（Ｉｎ４）を生成してもよい。

ステップＳ３では、表示制御部３３は、交換装置制御部３２から送られた情報Ｉｎを投影部５１に出力し、投影部５１から表示領域ＰＡに対して情報Ｉｎを表示（投影）させる。この一連の動作により、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎ（Ｉｎ１～Ｉｎ４）が表示領域ＰＡに表示される。なお、表示領域ＰＡは１つであることに限定されず、複数設定されてもよい。複数の表示領域ＰＡが設定される場合、１つの投影部５１により複数の表示領域ＰＡに情報Ｉｎを表示させてもよいし、複数の表示領域ＰＡごとに投影部５１が設置されて、各投影部５１により複数の表示領域ＰＡのそれぞれに情報Ｉｎを表示させてもよい。

このように、本実施形態によれば、上型１３の交換動作に関する情報Ｉｎが工作機械２の一部に表示されるため、金型交換装置４により上型１３を交換する場合、工作機械システム１００の作業者は、上型１３の交換動作の進捗状況を容易に把握することができる。このため、工作機械２から離れた作業者は、進捗状況の確認のために工作機械２に戻る必要がなくなる。また、上型１３の交換動作が完了した後には、工作機械２を速やかに再稼働させることもできる。従って、作業者の作業効率、及び工作機械２の稼働率を高めることができる。

また、表示領域ＰＡは、操作盤２０の表示部２１より大きいため、情報Ｉｎを大きく表示させることができる。その結果、作業者は、工作機械２から離れた場所であっても、上型１３の交換動作の進捗状況を、容易かつ確実に把握することができる。また、表示領域ＰＡは、操作盤２０の表示部２１の下端より上方に設定されている。その結果、作業者は、工作機械２から離れた、より遠い場所から上型１３の交換動作の進捗状況を把握することができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態に限定されない。上記した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者において明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記した実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記した実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、本実施形態において示した各動作の実行順序は、前の動作の結果を後の動作で用いるものでない限り、任意の順序で実現可能である。また、上記した実施形態における動作に関して、便宜上「まず」、「次に」、「続いて」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須ではない。

また、上記した実施形態では、搬送装置４２において搬送部４６が棒状部材４６ａを上型１３等の貫通孔１３ａに差し込んだ状態で上型１３等を搬送しているが、この形態に限定されない。例えば、上型１３等の一部を吸着又は把持して搬送するような構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、１つの制御装置３に工作機械２を制御する工作機械制御部３１と、金型交換装置４を制御する交換装置制御部３２とを備える構成を例に挙げて説明しているが、この構成に限定されない。例えば、工作機械制御部３１と交換装置制御部３２とが別に設けられて、両者が無線又は有線で接続されるような構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、交換する工具として、工作機械２（プレスブレーキ）で用いられる上型１３を例に挙げて説明しているが、この構成に限定されない。例えば、交換する工具としては、工作機械２（プレスブレーキ）で用いられる下型６であってもよい。また、工作機械２が旋盤である場合、旋盤に用いられる刃物（工具）を工具交換装置により交換する構成においても、本実施形態で説明した構成を適用可能である。

また、上記した実施形態では、情報表示装置５０が投影部５１を備えているが、この構成に限定されない。情報表示装置５０としては、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ装置などのディスプレイ装置が工作機械２に設けられる構成であってもよい。

Ｉｎ・・・情報
ＰＡ・・・表示領域
Ｗ・・・ワーク
１００・・・工作機械システム
２・・・工作機械
３・・・制御装置
４・・・金型交換装置（工具交換装置）
６・・・下型（工具）
１３・・・上型（工具）
２０・・・操作盤
２１・・・表示部
２２・・・操作部
５０・・・情報表示装置
５１・・・投影部

Claims (6)

1. ワークを加工する工作機械と、
   前記工作機械に装着される工具を交換する工具交換装置と、
   前記工作機械及び前記工具交換装置を制御する制御装置と、
   前記工作機械の外面に情報を表示する情報表示装置と、を備え、
   前記情報表示装置は、
   前記工作機械によりワークの加工が行われるとき、ワークの加工に関する第１情報を表示し、
   前記工具交換装置により工具の交換が行われるとき、工具の交換に関する第２情報を表示し、
   前記第２情報として、工具の交換動作が完了するまでの残り時間を示す情報、工具の交換動作を示す情報、及び工具の交換動作が完了したことを示す情報のうちの少なくとも１つの情報を切り替え可能に表示する、工作機械システム。
2. 前記制御装置に対する操作入力を受け付ける操作部と、前記操作入力に応じた情報を表示する表示部と、を有する操作盤を備え、
   前記情報表示装置は、前記表示部よりも大きな表示領域を有する、請求項１に記載の工作機械システム。
3. 前記表示領域は、前記操作盤における前記表示部の下端より上方に設定される、請求項２に記載の工作機械システム。
4. 前記情報表示装置は、前記工作機械に設けられている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の工作機械システム。
5. 前記情報表示装置は、工具の交換動作に関する情報を投影する投影部を備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の工作機械システム。
6. ワークを加工する工作機械、及び前記工作機械に装着される工具を交換する工具交換装置を備える工作機械システムにおける情報表示方法であって、
   前記工作機械によりワークの加工が行われるとき、ワークの加工に関する第１情報を前記工作機械の外面に表示することと、
   前記工具交換装置により工具の交換が行われるとき、工具の交換に関する第２情報を前記工作機械の外面に表示することと、を含み、
   前記第２情報として、工具の交換動作が完了するまでの残り時間を示す情報、工具の交換動作を示す情報、及び工具の交換動作が完了したことを示す情報のうちの少なくとも１つの情報を切り替え可能に表示する、情報表示方法。

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