JPWO2015190193A1 - 工作機械システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作端末と産業機械との間で、産業機械の操作情報とは異なる情報を通信可能な操作端末及び工作機械システムを提供する。【解決手段】産業機械（２００）を無線通信により操作可能な携帯型の操作端末（１００）であって、端末本体（１０）を備え、端末本体（１０）は、画像に関する画像情報を入力可能な外部接続部（４０）と、外部接続部（４０）に入力された画像情報を伝送可能な通信部（３０）とを備える。

Description

本発明は、操作端末、工作機械システム、及び産業機械の操作方法に関する。

ワークを搬送するローダ装置と、ワークを加工する工作機械と、ローダ装置及び加工装置を制御する制御装置とを備えた産業機械がある。このような産業機械では、通常は制御装置による自動制御で運転されるが、例えばローダ装置のティーチング等を行う場合には、手動で操作を行うことがある。このような手動操作を行う場合、ローダ装置の動作部位を近くで確認できるように、持ち運び可能な操作端末を用いて操作を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１によれば、操作端末と産業機械との間では、産業機械（ローダ装置）を操作するための操作情報が通信されるようになっている。

特開２０１３−２２２３８１号公報

近年では、操作端末と産業機械との間で、操作情報とは別に、例えば画像情報などのサイズの大きい情報を通信可能な構成が求められている。また、上記産業機械に限られず、産業用ロボットなどの他の産業機械においても、同様の構成が求められている。しかしながら、特許文献１では、操作端末と産業機械との間で操作情報とは異なる情報を通信することは想定されておらず、例えばサイズの大きい情報を送受信することは困難であると考えられる。

以上のような事情に鑑み、本発明は、操作端末と産業機械との間で、産業機械の操作情報とは異なる情報を通信可能な操作端末、工作機械システム、及び産業機械の操作方法を提供することを目的とする。

本発明に係る操作端末では、産業機械を無線通信により操作可能な携帯型の操作端末であって、端末本体を備え、端末本体は、画像に関する画像情報を入力可能な入力部と、入力部に入力された画像情報を伝送可能な通信部と、を備える。

また、端末本体は、画像情報を撮像する撮像部を備えてもよい。また、端末本体は、画像情報に基づく画像を表示する表示部を備えてもよい。また、端末本体は、照明光を射出する照明部を備えてもよい。

また、本発明に係る操作端末では、産業機械を無線通信により操作可能な携帯型の操作端末であって、所定位置に配置される識別部の情報を検出する検出部と、検出部で検出した情報を伝送可能な通信部と、を備える。

また、本発明に係る工作機械システムでは、ワークを加工する工作機械と、ワークを支持するワーク支持部が移動して工作機械に対して前記ワークの搬入及び搬出を行うローダ装置と、ワーク支持部が移動可能な工作機械の基準位置に配置された識別部と、工作機械及びローダ装置の少なくとも一方を無線通信により操作可能であり、識別部の識別情報を検出する検出部、及び検出部で検出した識別情報を伝送する通信部を備える携帯型の操作端末と、通信部から伝送された識別情報により認識したワーク支持部の位置情報に基づいてワーク支持部の停止位置または通過位置を設定する設定部と、を備える。

また、本発明は、携帯型の操作端末を用いて無線通信により産業機械を操作する方法であって、画像に関する画像情報を操作端末に入力することまたは所定位置に配置される識別部の情報を操作端末により検出することと、入力した画像情報または検出した識別部の情報を操作端末から伝送することと、を含む。

本発明によれば、端末本体と産業機械との通信が無線通信であるため、サイズの大きいデータを送受信可能な通信方式を採用することができる。このような通信方式を採用することにより、産業機械を操作する操作情報とは異なる画像情報のような情報についても迅速かつ確実に産業機械に送信することができる。なお、端末本体と産業機械とを接続する配線が不要となり、端末本体をコードレス化することができるため、端末本体を持って移動する場合には、配線による行動範囲の制約が無くなることになる。これにより、端末本体を持った状態の行動範囲が広がることになる。

また、端末本体が、画像情報を撮像する撮像部を備えるものでは、端末本体を操作して画像情報を撮像することができるため、外部撮像機器を着脱させるような手間を省くことができる。さらに、産業機械から離れた場所や産業機械の裏面側の場所等であっても容易に移動して画像を取得することができる。また、端末本体が、画像情報に基づく画像を表示する表示部を備えるものでは、送信される画像を端末本体側で確認することができる。また、端末本体が、照明光を射出する照明部を備えるものでは、暗くて見えにくい箇所を照明し、見やすくすることができる。

また、本発明に係る操作端末では、端末本体と産業機械との通信が無線通信であるため、サイズの大きいデータを送受信可能な通信方式を採用することができる。このような通信方式を採用することにより、産業機械を操作する操作情報とは異なる識別部の情報のような情報についても迅速かつ確実に産業機械に送信することができる。また、端末本体をコードレス状に形成することができるため、識別部の位置に応じて自在に端末本体を移動させることができる。

また、本発明に係る工作機械システムでは、操作端末として、ローダ装置及び工作機械の少なくとも一方を操作する操作情報とは異なる情報についても迅速かつ確実に送信することが可能な操作端末が用いられるため、工作機械システム側で多くの情報を得ることが可能となる。また、工作機械のうちワーク支持部の移動可能な基準位置に識別部を配置し、操作端末の検出部によってその識別部の識別情報を検出する場合、このような識別情報を迅速かつ確実に工作機械システムに伝送可能である。また、工作機械システムでは、この識別情報により認識したワーク支持部の位置情報に基づいて、ワーク支持部の停止位置または通過位置を設定するため、この設定作業を容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る操作端末の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る工作機械システムの一例を示す図である。 （ａ）はローダ装置の教示位置の座標を示すデータテーブルであり、（ｂ）は表示パネルに画像が表示された状態を示す図である。 変形例に係る操作端末の一例を示す図である。 変形例に係る操作端末の他の例を示す図である。 変形例に係る操作端末の他の例を示す図である。 変形例に係る操作端末の他の例を示す図である。

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、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、本実施形態では、携帯型の操作端末を用いて無線通信により産業機械を操作する方法であって、画像に関する画像情報を操作端末に入力することまたは所定位置に配置される識別部の情報を操作端末により検出することと、入力した画像情報または検出した識別部の情報を操作端末から伝送することと、を実施している。

図１（ａ）は、本実施形態に係る操作端末１００の一例を示す図である。図１（ｂ）は、操作端末１００の一例を示すブロック図である。
操作端末１００は、産業機械２００（図１（ａ）参照）との間で無線通信が可能であり、この無線通信によって産業機械２００を操作可能な携帯型の操作端末である。産業機械２００としては、例えば所定のワークに対して加工を行う工作機械などが挙げられる。産業機械２００は、例えばワークを搬送するローダ装置や、ワークを切削する加工装置、産業機械２００を直接操作する操作パネル、産業機械２００を統括的に制御する制御装置等を有している。

操作端末１００は、操作者が片手で持つことが可能な寸法及び形状に形成された端末本体１０を有している。端末本体１０には、操作部２０と、通信部３０と、外部接続部４０と、表示部５０と、照明部６０と、制御部７０と、記憶部８０とが設けられている。また、端末本体１０には、各部に電源を供給する不図示の電源部が設けられる。電源部は、内蔵型のものであってもよいし、外付け型のものであってもよい。

操作部２０は、操作対象となる端末本体１０及び産業機械２００の動作部位を選択すると共に、選択した動作部位を動作させる。操作部２０は、ボタン２１及びダイヤル２２を有している。ボタン２１は、端末本体１０の左右の側面に設けられている。ボタン２１は、例えば操作者が端末本体１０を持つ方の手で操作可能である。ボタン２１は、操作対象となる端末本体１０及び産業機械２００の動作部位を選択する操作モード（以下、第１モードと表記する。）と、選択した動作部位を動作させる操作モード（以下、第２モードと表記する。）とを切り替える。

ダイヤル２２は、端末本体１０の正面１０ａに配置されている。ダイヤル２２は、例えば操作者が端末本体１０を持たない方の手で操作可能である。ダイヤル２２には、つまみ２２ａが設けられている。操作者は、例えばつまみ２２ａを把持してダイヤル２２を回転可能である。ダイヤル２２の外周には、不図示の目盛が形成されている。また、端末本体１０の正面１０ａには逆二等辺三角形状のマーク１０ｍが形成されている。このマーク１０ｍの頂点（図１（ａ）の下側）が指す位置に対応する目盛を読むことで、操作者がダイヤル２２の操作量（回転量、回転角度）を確認できるようになっている。第１モードにおいてダイヤル２２を回転させることにより、選択する端末本体１０及び産業機械２００の動作部位を切り替え可能である。また、第２モードにおいてダイヤル２２を回転させることにより、例えば選択した動作部位の動作量を調整可能である。

なお、上記ボタン２１及びダイヤル２２に加えて、端末本体１０の正面にロータリースイッチなどが設けられてもよい。この場合、例えばロータリースイッチを用いて操作対象を選択するように構成することができる。

通信部３０は、外部の無線通信部との間で無線通信を行う。通信部３０は、例えば産業機械２００に設けられる不図示の無線通信部との間で各種情報の送受信が可能である。通信部３０としては、例えば公知の無線モジュールなどが用いられる。無線通信の方式としては、例えば無線ＬＡＮ、光通信など、操作情報よりもサイズの大きい画像情報等のデータを送信可能な方式が採用される。

外部接続部（入力部）４０は、コネクタ４１と、カードスロット４２とを有している。コネクタ４１は、撮像機器１０１の接続端子１０１ａを装着可能である。このような撮像機器１０１としては、画像情報を取得可能な機器が挙げられる。具体的には、マイクロスコープ、カメラ等の撮像機器が挙げられる。ここで、画像情報とは、画像に関する情報であり、静止画、動画等の画像データが含まれる。また、画像情報には、後述するバーコード、２次元コードなどのコード画像のデータ等が含まれてもよい。また、画像情報には、画像データの色相、彩度、明度、歪みなどを補正するための補正データや、画像データに圧縮処理や復元処理などの所定の処理を行うための画像処理データなどが含まれてもよい。

コネクタ４１としては、例えばＵＳＢコネクタなどが用いられる。接続端子１０１ａがコネクタに装着される場合、コネクタ４１には、撮像機器１０１によって取得された画像情報が入力可能となる。また、カードスロット４２は、例えばメモリーカード等のカード型の記憶媒体が装着される。上記の画像情報を記憶する外部記憶媒体がカードスロット４２に装着される場合、カードスロット４２には、その外部記憶媒体に記憶される画像情報が入力される。このように、外部接続部４０は、画像情報を入力可能な入力部となっている。

表示部５０は、例えば操作対象となる操作端末１００及び産業機械２００の動作部位の名称を表示する。例えば第１モードでダイヤル２２を回転させる場合には、選択する動作部位の名称を切り替えて表示可能である。表示部５０としては、例えば液晶装置などの表示装置が用いられる。なお、表示部５０が、撮像機器１０１で取得された画像情報に基づく画像を表示可能な構成であってもよい。

照明部６０は、照明光を射出する。照明部６０は、例えば端末本体１０のうち長手方向の端面１０ｃに配置されるが、これに限定されるものではなく、端末本体１０他の位置に配置されてもよい。照明部６０としては、例えば高輝度ＬＥＤなどの発光デバイスが用いられる。

照明部６０は、照明光の出力（明るさ）を調整可能に設けられてもよい。この場合、操作部２０の操作モードを第２モードとしてダイヤル２２を回転させることで、照明部６０の出力が変化するように構成することができる。なお、照明部６０は、照明光の出力が一定となるように設定されてもよい。

制御部７０は、上記各部を統括的に制御する。制御部７０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）などの演算装置を有しており、データバス７１を介して上記各部に接続されている。制御部７０からの指令や、制御部７０の演算装置による演算結果、記憶部８０から読み出された情報などは、データバス７１を介して、上記各部に送信される。制御部７０は、通信部３０における情報の送受信動作や無線通信の接続先等を制御する。例えば制御部７０は、外部接続部４０に入力された画像情報を、通信部３０から産業機械２００に送信するように制御可能である。また、制御部７０は、無線通信の接続先を自動認識することが可能であってもよい。また、制御部７０は、外部接続部４０を介して、この外部接続部４０に接続される外部機器を制御可能である。また、制御部７０は、表示部５０の表示内容や照明部６０の点灯及び消灯のタイミング等を制御可能である。

記憶部８０は、例えば制御部７０の制御に用いられるプログラムやデータ等、各種情報を記憶する。記憶部８０に記憶される情報として、例えば通信部３０の通信先に関する情報などが含まれる。通信部３０の通信先としては、上記産業機械２００の他、例えば産業機械２００を管理する管理センタのコンピュータ（不図示）などが挙げられる。また、記憶部８０には、操作対象となる部位の名称等についての情報などが記憶される。なお、記憶部８０に上記の画像情報が記憶されてもよい。制御部７０は、記憶部８０に記憶された画像情報を、通信部３０から産業機械２００に送信するように制御可能である。この場合において、記憶部８０は、画像情報を入力可能な入力部として機能する。

上記のように構成される操作端末１００では、外部接続部４０のコネクタ４１にマイクロスコープ等の撮像機器１０１の接続端子１０１ａが接続される場合、撮像機器１０１で撮像される画像の画像情報は、外部接続部４０（コネクタ４１）に入力される。制御部７０は、このように入力された画像情報を、通信部３０から無線通信によって産業機械２００に送信するように制御可能となっている。

以上のように、本実施形態によれば、端末本体１０と産業機械２００との通信が無線通信であるため、サイズの大きいデータを送受信可能な通信方式を採用することができる。このような通信方式を採用することにより、産業機械２００を操作する操作情報とは異なる画像情報のような情報についても迅速かつ確実に産業機械２００に送信することができる。

なお、端末本体１０と産業機械２００とを接続する配線が不要となり、端末本体１０をコードレス化することができるため、端末本体１０を持って移動する場合には、配線による行動範囲の制約が無くなることになる。これにより、端末本体１０を持った状態の行動範囲が広がることになる。

また、コードレス状に設けられた端末本体１０に撮像機器１０１を接続して画像を撮像するため、配線による移動の制約がなく、例えば産業機械２００から離れた場所や産業機械２００の裏面側の場所等であっても容易に移動して画像を取得することができる。また、撮像を終えた後には、端末本体１０から撮像機器１０１を取り外すことができるため、端末本体１０を持ち運ぶ際の負担を軽減することができる。

＜工作機械システム＞
次に、工作機械システムＳＹＳについて説明する。以下、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＺ平面とする。このＸＺ平面に平行な主軸（後述する主軸１２１、１２２）の方向をＺ方向と表記し、Ｚ方向に直交する方向（ワークＷに対する切削量を規定する方向）をＸ方向と表記する。また、ＸＺ平面に垂直な方向はＹ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

図２は、工作機械システムＳＹＳの一例を示す図である。工作機械システムＳＹＳは、産業機械２００と、この産業機械２００を操作する操作端末１００とを備えている。図２は、工作機械システムＳＹＳを＋Ｚ側から見たときの例を示している。図２において、工作機械システムＳＹＳの＋Ｚ側が正面であり、−Ｚ側が背面である。また、工作機械システムＳＹＳの±Ｘ側は側面であり、Ｘ方向は工作機械システムＳＹＳの左右方向である。図２に示すように、産業機械２００は、ローダ装置１１０と、工作機械１２０と、制御装置１３０と、操作パネル１４０とを備えている。

ローダ装置１１０は、ローダヘッド１１１と、ローダ駆動部１１３とを備えている。ローダ装置１１０は、例えば、後述する主軸１２１、１２２とワーク搬入部１２５との間でワークＷを搬送する。ローダヘッド１１１は、ローダチャック１１２を有している。ローダチャック１１２は、複数の把持爪によってワークＷを把持する。ローダチャック１１２は、例えば、ワークＷを把持して−Ｙ方向に向けた姿勢と、−Ｚ方向に向けた姿勢（後述する主軸１２１、１２２にワークＷを向けた姿勢）とに移動可能に形成される。なお、ローダ装置１１０には、複数のローダチャック１１２が形成されてもよい。

ローダ駆動部１１３は、Ｘ駆動部１１４と、Ｚ駆動部１１５と、Ｙ駆動部１１６とを有している。Ｘ駆動部１１４は、Ｘ移動体１１４ａ及びガイドレール１１４ｂを有している。Ｘ移動体１１４ａは、不図示の駆動源により、ガイドレール１１４ｂに沿ってＸ方向に移動可能に設けられている。Ｚ駆動部１１５は、Ｘ移動体１１４ａに形成されている。Ｚ駆動部１１５は、Ｚ移動体１１５ａを有している。Ｚ移動体１１５ａは、不図示の駆動源により、不図示のガイド部に沿ってＺ方向に移動可能に設けられている。Ｙ駆動部１１６は、Ｚ移動体１１５ａに形成されている。Ｙ駆動部１１６は、Ｙ移動体１１６ａを有している。Ｙ移動体１１６ａは、不図示の駆動源により、不図示のガイド部に沿ってＹ方向に移動可能に設けられている。

ローダヘッド１１１は、Ｙ移動体１１６ａの下部に設けられている。ローダヘッド１１１のローダチャック１１２により把持したワークＷは、Ｘ駆動部１１４、Ｚ駆動部１１５、及びＹ駆動部１１６がそれぞれ駆動することにより、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、またはこれらを合成した方向に搬送される。以上のように構成されるローダ装置１１０の駆動は、後述する制御装置１３０によって制御される。

工作機械１２０は、例えば平行２軸旋盤である。工作機械１２０は、主軸１２１、１２２と、タレット１２３、１２４と、ワーク搬入部１２５とを有している。主軸１２１、１２２は、Ｘ方向に並んで配置され、それぞれ不図示の駆動装置によって中心軸ＡＸ１、ＡＸ２まわりに回転する。主軸１２１、１２２の＋Ｚ側の端部には、それぞれワークＷを把持可能な複数の把握爪１２１ａ、１２２ａが設けられている。タレット１２３は、主軸１２１の−Ｘ側に配置されている。タレット１２４は、主軸１２２の＋Ｘ側に配置されている。

タレット１２３、１２４は、それぞれ不図示の駆動装置によって、Ｚ方向に平行な軸まわりに回転する。また、タレット１２３、１２４の周面には、不図示の複数の切削工具が保持されており、タレット１２３、１２４を回転させることにより、所望の切削工具が選択される。切削工具としては、ワークＷに対して切削加工を施すバイト等の他、ドリルやエンドミル等の回転工具が用いられてもよい。また、タレット１２３、１２４は、不図示の駆動装置により、ワークＷに対して例えばＸ方向及びＺ方向に移動可能となっている。ただし、主軸１２１、１２２やタレット１２３、１２４は２つであることに限定されず、例えば主軸及びタレットのいずれか一方または双方が１つあってもよい。

ワーク搬入部１２５には、加工対象であるワークＷが載置される。ワーク搬入部１２５としては、例えば固定台が用いられるが、これに限定されるものではなく、コンベアやロータリー式の載置台などが用いられてもよい。なお、ワーク搬入部１２５は、ワークＷの搬出部を兼ねてもよく、この搬出部をワーク搬入部１２５と異なる部分に配置してもよい。以上のように構成される工作機械１２０の駆動は、後述する制御装置１３０によって制御される。

制御装置１３０は、所定の加工プログラムに基づいてローダ装置１１０や工作機械１２０の動作を統括的に制御する。なお、制御装置１３０は、有線または無線を介して不図示の上位制御装置等に接続されてもよい。この場合、制御装置１３０は、上位制御装置の記憶部に記憶されたプログラムに基づいてローダ装置１１０や工作機械１２０の動作を制御してもよい。制御装置１３０は、設定部１３１を有している。設定部１３１は、後述のローダ装置１１０のティーチングを行う際に、ローダチャック１１２の停止位置または通過位置を設定する。

操作パネル１４０は、オペレータにより操作される産業機械２００の操作装置である。操作パネル１４０は、制御装置１３０に有線または無線を介して接続されている。操作パネル１４０は、液晶ディスプレイ等の表示部１４１を備えると共に、各種スイッチ１４２を備えている。操作パネル１４０は、例えば作業者によるプログラムの切り替えや制御装置１３０の各種設定などの操作に用いられる。

また、本実施形態では、産業機械２００の動作を操作する端末として、図１（ａ）及び（ｂ）に示す操作端末１００が用いられる。操作端末１００は、ローダ装置１１０及び工作機械１２０の少なくとも一方を無線通信により操作可能である。操作端末１００の記憶部８０には、操作端末１００の操作対象となる産業機械２００の各部の情報が記憶され、例えばローダ装置１１０のローダチャック１１２、Ｘ駆動部１１４、Ｚ駆動部１１５、Ｙ駆動部１１６等の情報が記憶される。

次に、上記のように構成された工作機械システムＳＹＳの動作を説明する。まず、制御装置１３０は、図２に示すローダ装置１１０のローダヘッド１１１をワーク搬入部１２５の上方（＋Ｙ側）に配置させ、ローダチャック１１２を下側（−Ｙ方向）に向けた状態でＹ移動体１１６ａを−Ｙ方向に移動させる。そして、制御装置１３０は、予めワーク搬入部１２５に配置されたワークＷを把握爪によって保持させる。

次に、制御装置１３０は、ローダチャック１１２及びワークＷを−Ｚ方向に向けさせる。その後、制御部は、Ｙ駆動部１１６によってローダヘッド１１１を＋Ｙ方向に移動させ、所定の高さ位置に配置させる。次に、制御装置１３０は、ローダヘッド１１１を＋Ｘ方向に移動させることにより、ローダヘッド１１１及びワークＷを例えば主軸１２１の上方（＋Ｙ側）に配置させる。以下、ワークＷを主軸１２１に配置する場合を例に挙げて説明する。なお、ワークＷを主軸１２２に配置する場合には、主軸１２２の上方にローダヘッド１１１及びワークＷを配置させる。

次に、制御装置１３０は、Ｙ移動体１１６ａを−Ｙ方向に移動させ、ワークＷを主軸１２１に対向させる。そして、制御装置１３０は、Ｚ移動体１１５ａを−Ｚ方向に移動させ、ワークＷを主軸１２１の把握爪１２１ａに保持させる。その後、Ｚ移動体１１５ａを＋Ｚ方向及び＋Ｙ方向に移動させてローダヘッド１１１を戻す。そして、制御装置１３０は、タレット１２３に設けられる不図示の工具を用いて、所定の加工レシピに基づいてワークＷを加工させる。

加工後、制御装置１３０は、主軸１２１からローダチャック１１２にワークＷの受け渡しを行わせる。具体的には、制御装置１３０は、まずＹ移動体１１６ａを再び−Ｙ方向に移動させ、ローダチャック１１２をワークＷに対向させる。次に、ローダヘッド１１１を−Ｚ方向に移動させ、ローダチャック１１２の把握爪によってワークＷを保持させる。次に、制御装置１３０は、主軸１２１の把握爪１２１ａを開かせてワークＷをローダチャック１１２に渡す。

ワークＷの受け渡しを行った後、制御装置１３０は、Ｘ駆動部１１４、Ｚ駆動部１１５及びＹ駆動部１１６により、Ｘ移動体１１４ａ、Ｚ移動体１１５ａ及びＹ移動体１１６ａをＸ方向、Ｚ方向及びＹ方向のそれぞれに移動させて、例えば不図示のワーク搬出部など所定の搬送先にワークＷを搬送する。

このような工作機械システムＳＹＳにおいて、例えばローダ装置１１０のティーチングを行う場合には、産業機械２００の動作を停止させ、ローダ装置１１０の操作を手動で行う。このような手動操作を行う場合、操作者は、操作端末１００を持った状態で、ローダ装置１１０の動作部位を近くで確認しながら行う。

この場合、まず操作者は、操作端末１００を起動させた後、操作部２０の操作モードを第１モードとして操作することで操作対象を選択する。例えば、ローダチャック１１２がワークＷを受け取る位置（第１位置）Ｐ１を教示する場合、操作者は、ローダ装置１１０のＸ駆動部１１４、Ｚ駆動部１１５及びＹ駆動部１１６を順に選択し、ローダチャック１１２が第１位置Ｐ１に到達するように手動で操作を行う。

この操作の中で、操作者が例えばＸ駆動部１１４を操作対象として選択した場合、制御部７０は、操作部２０の操作に応じてＸ駆動部１１４が動作するように、産業機械２００に対して指令を出す。この指令は、通信部３０を介して無線通信によって産業機械２００に送信される。産業機械２００は、無線通信によってこの指令を受信し、Ｘ駆動部１１４を手動操作可能な状態とする。

その後、操作者は、ボタン２１の操作によって操作モードを第２モードに切り替えてダイヤル２２を回転させる。制御部７０は、ダイヤル２２の回転量及び回転方向に応じてＸ駆動部１１４の移動量及び移動方向を調整するよう指令を出す。なお、Ｘ移動体１１４ａを＋Ｘ方向に移動させる場合には操作者がダイヤル２２を時計回りに回転させ、Ｘ移動体１１４ａを−Ｘ方向に移動させる場合には操作者がダイヤル２２を反時計回りに回転させる、といった設定を予め行っておく。産業機械２００は、制御部７０からの指令を受信すると、指令内容の動作が行われるようにＸ駆動部１１４を制御する。Ｚ駆動部１１５やＹ駆動部１１６を制御する場合も同様に行い、ローダチャック１１２を第１位置Ｐ１に移動させる。

その状態で、操作端末１００の操作者又は産業機械２００のオペレータは、操作パネル１４０を操作し制御装置１３０に設けられる記憶部などにローダチャック１１２のＸ座標、Ｚ座標及びＹ座標を登録する。これにより、設定部１３１は、産業機械２００に第１位置Ｐ１の座標を設定する。その後、上記同様に操作端末１００によって手動操作を行うことにより、設定部１３１は、例えばローダチャック１１２が主軸１２１にワークＷを渡す第２位置Ｐ２や、主軸１２２にワークＷを渡す第３位置Ｐ３、ワークＷを搬出するとき位置、また、不図示の反転装置によってワークＷを反転して持ち替える場合の位置など、各動作に対するローダチャック１１２の位置を産業機械２００に設定する。設定された情報は、例えば図３（ａ）に示すように、産業機械２００に設けられる不図示の記憶部にデータテーブルＴＢとして記憶される。

また、上記のような使用態様の他、操作端末１００の外部接続部４０に、撮像機器１０１としてマイクロスコープを接続する場合、撮像機器１０１で撮像される画像情報を産業機械２００側に転送することができる。具体的には、操作者が撮像機器１０１を用いて画像を撮像する場合、撮像された画像についての画像情報が外部接続部４０に入力される。制御部７０は、外部接続部４０に入力された画像情報を、通信部３０から産業機械２００に無線通信で送信するように制御する。この画像情報の送信動作については、制御部７０によって自動的に行うようにしてもよいし、操作者が操作部２０を操作することで上記送信動作が行われるようにしてもよい。また、制御部７０は、送信されるデータの圧縮処理や画像の補正処理等を行ってもよい。

産業機械２００側で画像情報を受信した場合、制御装置１３０は、例えば図３（ｂ）に示すように、画像情報に基づいた画像Ｉｍを操作パネル１４０の表示部１４１に表示させることができる。これにより、オペレータは、表示部１４１の画像Ｉｍを確認することができる。画像Ｉｍとしては、例えばワークＷの画像や、このワークＷを加工する工具の先端の画像などが挙げられる。例えば図３（ｂ）の画像Ｉｍでは、主軸に保持されたワークと、このワークを切削する切削工具とが示されている。表示部１４１に表示させる画像は、静止画、動画のいずれであってもよい。動画を表示させる場合、例えば録画された動画を表示させてもよいし、撮像中の動画をライブビューで表示させてもよい。なお、この画像情報の転送は、産業機械２００の加工動作を停止している場合に限定されず、産業機械２００で加工動作を行っている場合にも可能である。このように、操作端末１００が無線通信によって画像情報を産業機械２００に送信可能であるため、操作端末１００から離れた産業機械２００の表示部１４１において確認することができる。

また、操作者は、操作端末１００の照明部６０により、暗部を照明することが可能である。この場合、操作者は、操作モードを第１モードとし、操作対象として照明部６０を選択する。この選択により、制御部７０は、照明部６０から照明光を射出するように制御する。その後、操作者がボタン２１の操作によって第２モードに切り替えた後にダイヤル２２を回転させる場合、制御部７０は、ダイヤル２２の回転量に応じて照明部６０の照明光の出力（明るさ）を調整する。

以上のように、本実施形態に係る工作機械システムＳＹＳによれば、産業機械２００を操作する操作情報とは異なる画像情報等についても迅速かつ確実に送信することが可能な操作端末１００が用いられるため、産業機械２００側で多くの情報を得ることが可能となる。これにより、ワークＷの加工動作や工具の管理等、産業機械２００の動作をより効率的に制御できる。

＜変形例＞
次に、変形例を説明する。図４（ａ）は、操作端末１００Ａの一例を示す図である。図４（ｂ）は、操作端末１００Ａの一例を示すブロック図である。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本変形例では、操作端末１００Ａの端末本体１０には、操作部２０、通信部３０、外部接続部４０、表示部５０、照明部６０、制御部７０、及び記憶部８０に加えて、撮像部９０Ａが設けられている。

上記実施形態では、撮像機器１０１の一つである撮像装置によって画像情報を取得し、この撮像装置を外部接続部４０に接続することで外部接続部４０に画像情報を入力する構成であった。これに対して、本変形例では、操作端末１００Ａの一部に設けられる撮像部９０Ａによって撮像することで画像情報を入力する。この場合、制御部７０は、撮像部９０Ａで取得された画像情報を、通信部３０から産業機械２００に送信するように制御可能である。なお、撮像部９０Ａとしては、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を含む構成が挙げられる。

このように、撮像部９０Ａを端末本体１０に設けることにより、撮像機器１０１を外部接続部４０に着脱させる手間を省くことができる。また、端末本体１０の内部に撮像部９０Ａが設けられるため、撮像機器１０１自体を持ち運ぶ必要が無く、端末本体１０の操作性を確保できる。

次に、他の変形例を説明する。図５（ａ）は、操作端末１００Ｂの一例を示す図である。図５（ｂ）は、操作端末１００Ｂの一例を示すブロック図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、本変形例では、操作端末１００Ｂの端末本体１０には、操作部２０、通信部３０、外部接続部４０、表示部５０、照明部６０、制御部７０、及び記憶部８０に加えて、検出部９０Ｂが設けられている。なお、本変形例では、産業機械２００として、上記のローダ装置１１０と、工作機械１２０と、制御装置１３０と、操作パネル１４０とを備える構成を例に挙げて説明する。

検出部９０Ｂは、識別部の一例としてのＲＦ（Radio Frequency）タグＴｇからのＲＦ信号を検出する。ＲＦタグＴｇとしては、ＩＣタグや非接触ＩＣカードなどを用いることができる。また、検出部９０Ｂとしては、そのようなＲＦタグＴｇを読み取るリーダーが用いられる。この構成において、制御部７０は、検出部９０Ｂで検出されるＲＦ信号を、識別情報として通信部３０から無線通信で産業機械２００に送信することが可能となっている。

ＲＦタグＴｇは、基準位置として、例えば産業機械２００の第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２、第３位置Ｐ３の他、ローダ装置１１０のティーチング動作においてローダ装置に教示させる位置に配置しておくことができる。この場合、まずローダ装置１１０のローダチャック１１２を、それぞれ教示させる位置に配置させる。その後、その位置に設けられるＲＦタグＴｇに操作端末１００Ｂを近づけてＲＦ信号を検出部９０Ｂに読み取らせる。制御部７０は、読み取ったＲＦ信号に基づく識別情報を産業機械２００側に伝送する。産業機械２００において、設定部１３１は、受信した識別情報に基づいて、各教示位置に配置されたローダチャック１１２のＸ座標、Ｚ座標、及びＹ座標を、ＲＦタグＴｇが設けられる位置の座標として対応付けて設定する。これにより、操作者は、ローダチャック１１２を各教示位置に配置した後、操作パネル１４０まで移動して座標を登録するという手間を省くことができる。

このように、産業機械２００を操作する操作情報とは異なるＲＦ信号に基づく検出情報のような情報についても迅速かつ確実に産業機械２００に送信することができる。また、端末本体１０がコードレス状に形成されるため、ＲＦタグＴｇの位置に応じて自在に端末本体１０を移動させてＲＦ信号を読み取らせることができる。

次に、他の変形例を説明する。図６（ａ）は、操作端末１００Ｃの一例を示すブロック図である。図６（ｂ）は、操作端末１００Ｃの使用態様の一例を示す図である。図６（ａ）に示すように、本変形例では、操作端末１００Ｃの端末本体１０には、操作部２０、通信部３０、外部接続部４０、表示部５０、照明部６０、制御部７０、及び記憶部８０に加えて、検出部９０Ｃが設けられている。なお、操作端末１００Ｃの外観は、図１（ａ）に示す操作端末１００とほぼ同一であるため、ここでは図示を省略する。また、本変形例では、産業機械２００として、上記のローダ装置１１０と、工作機械１２０と、制御装置１３０と、操作パネル１４０とを備える構成を例に挙げて説明する。

検出部９０Ｃは、識別部としてのバーコードや２次元コード等のコード部のコード情報を検出する。図６（ｂ）に示すように、操作端末１００Ｃの外部接続部４０（コネクタ４１）には、バーコードスキャナ、２次元コードスキャナ等のコード検出機器１０２の接続端子１０２ａが装着されている。図６（ｂ）では、コード検出機器１０２により、切削工具Ｔに設けられたバーコード（識別部）Ｔｃを検出する場合を例に挙げて示している。切削工具Ｔは、例えば上記実施形態の産業機械２００において、ワークＷの切削に用いられる。また、バーコードＴｃには、例えば切削工具Ｔの使用数や種類等、切削工具Ｔを管理するための情報が含まれている。

この場合、コード検出機器１０２は、バーコードＴｃを検出すると共に、検出したバーコードＴｃの検出データを操作端末１００Ｃの外部接続部４０（コネクタ４１）に入力する。検出部９０Ｃは、入力された検出データからコード情報を検出する。制御部７０は、検出部９０Ｃで検出したコード情報を、通信部３０から無線通信で産業機械２００に送信するよう制御する。

産業機械２００側では、制御装置１３０は、受信したコード情報に基づいて、切削工具Ｔについての情報を検出する。制御装置１３０は、その検出した情報に基づいて、切削工具Ｔの使用数や種類等を操作パネル１４０の表示部１４１等に表示させてもよい。この場合、切削工具Ｔの使用数や種類等の管理を容易に行うことができる。

また、このようなバーコードは、例えばワークＷの形状や寸法などの情報として、ワークＷに付与されてもよい。この場合、産業機械２００では、制御装置１３０は、操作端末１００Ｃから受信したコード情報に基づいて、加工対象であるワークＷについての情報を検出する。制御装置１３０は、検出した情報に応じて、加工プログラムやツールシフトのパターン、生産個数などを切り替えて制御することができる。

このようなコード検出機器１０２によるバーコードの検出は、例えば始業点検時に行うようにしてもよい。また、コード検出機器１０２でバーコードを検出する場合に限られず、例えば上記の撮像機器１０１によってバーコードを撮像してもよい。この場合、制御部７０は、通信部３０を介してバーコードの画像情報を産業機械２００に送信する。産業機械２００では、バーコードの画像情報に基づいて、コード情報を読み取り、このコード情報に基づいて、切削工具ＴやワークＷ等についての情報を検出すればよい。また、コード検出機器１０２の機能が操作端末１００Ｃに内蔵されてもよい。

このように、操作端末１００Ｃがコード情報を検出する検出部９０Ｃを備えるため、バーコードや２次元コード等のコード情報を産業機械２００に送信することができる。切削工具ＴやワークＷにバーコード等を付与しておき、操作端末１００Ｃからバーコードのコード情報を転送する産業機械２００に送信することにより、産業機械２００側では、コード情報を用いて切削工具ＴやワークＷの加工動作等の管理等をより効率的に行うことができる。

次に、他の変形例を説明する。上記説明では、操作端末１００を用いた操作を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、操作端末１００自体を記憶媒体として用いることが可能である。この場合、操作端末１００の記憶部８０に所定の情報を記憶させ、無線通信によってその所定の情報を送信することで、情報の受け渡しが可能となる。所定の情報を記憶させる部位としては、記憶部８０には限定されず、例えばカードスロット４２にメモリーカードなどを挿入し、該メモリーカードに所定の情報を記憶させるようにしてもよい。

なお、記憶部８０やメモリーカードに記憶させる所定の情報としては、例えば、ワークＷの加工プログラムなどが挙げられる。以下では、操作端末１００の使用形態の一例として、産業機械２００を管理する管理センタのコンピュータ３００に格納された加工プログラム等の情報を産業機械２００にアップロードする場合を説明する。図７（ａ）及び（ｂ）は、操作端末１００の使用形態の一例を示す図である。

まず、操作者は、操作端末１００を持って管理センタに移動し、図７（ａ）に示すように、操作端末１００とコンピュータ３００との間で無線通信を行わせる。次に、操作者は、この無線通信を介して、加工プログラム等の情報をコンピュータ３００から操作端末１００に送信させる。この情報は、通信部３０を介して受信され、記憶部８０に記憶される。なお、管理センタにコンピュータが複数設けられる場合、制御部７０は、パスワード等により認証を行わせることで、無線通信の接続先を制御することができる。また、コンピュータ３００の情報を記憶部８０に記憶させる場合には、有線通信を介して行ってもよい。また、コンピュータ３００にメモリーカードを挿入して情報を記憶させ、そのメモリーカードを操作端末１００のカードスロット４２に装着することで情報の受け渡しを行ってもよい。

次に、操作者は、産業機械２００の近傍まで操作端末１００を持ち運び、操作端末１００を起動させる。制御部７０は、図７（ｂ）に示すように、無線通信の接続先として産業機械２００を認識した場合、接続先の設定をコンピュータ３００から産業機械２００に切り替えて、産業機械２００との間で無線通信を行わせる。なお、無線通信の接続先の切り替えは、操作者の操作によって行うようにしてもよい。

その後、操作者の操作により、制御部７０は、記憶部８０に記憶された加工プログラム等の情報を産業機械２００に送信させる。産業機械２００側では、受信した加工プログラム等の情報に基づいて、制御装置１３０がローダ装置１１０や工作機械１２０等の動作を制御する。

このように、操作端末１００では、無線通信によってサイズの大きい情報の通信が可能であるため、操作端末１００を記憶媒体として用いることが可能となる。産業機械２００が設置される工場等では、ＵＳＢメモリなどの記憶媒体の持込が制限される場合がある。そのような状況では、例えば産業機械２００の動作に必要な情報等についての受け渡しが制限されると不便になることがある。これに対して、本変形例では、そのような情報の受け渡しを容易に行うことができるため、産業機械システムの利便性が向上する。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記説明では、産業機械２００として、ローダ装置１１０、工作機械１２０、制御装置１３０及び操作パネル１４０を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、産業機械として、ローダ装置１１０単独であってもよいし、工作機械１２０単独であってもよい。また、産業機械２００として、これらの構成に限られず、ロボット等他の産業機械であってもよい。

ＳＹＳ…工作機械システム Ｗ…ワーク Ｉｍ…画像 Ｐ１…第１位置（基準位置） Ｐ２…第２位置（基準位置） Ｐ３…第３位置（基準位置） Ｔｃ…バーコード（識別部） Ｔｇ…ＲＦタグ（識別部） １０…端末本体 ２０…操作部 ３０…通信部 ４０…外部接続部（入力部） ５０…表示部 ６０…照明部 ７０…制御部 ８０…記憶部（入力部、記憶部） ９０Ａ…撮像部 ９０Ｂ、９０Ｃ…検出部 １００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ…操作端末 １０１…撮像機器 １１０…ローダ装置 １１２…ローダチャック（移動体） １１３…ローダ駆動部 １１４…Ｘ駆動部 １１５…Ｚ駆動部 １１６…Ｙ駆動部 １２０…工作機械 １２１、１２２…主軸 １３０…制御装置 １３１…設定部 ２００…産業機械 ３００…コンピュータ

本発明は、工作機械システムに関する。

Claims (7)

1. 産業機械を無線通信により操作可能な携帯型の操作端末であって、
   端末本体を備え、
   前記端末本体は、画像に関する画像情報を入力可能な入力部と、
   前記入力部に入力された前記画像情報を伝送可能な通信部と、を備える操作端末。
2. 前記端末本体は、前記画像情報を撮像する撮像部を備える請求項１記載の操作端末。
3. 前記端末本体は、前記画像情報に基づく画像を表示する表示部を備える請求項１または請求項２記載の操作端末。
4. 前記端末本体は、照明光を射出する照明部を備える請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の操作端末。
5. 産業機械を無線通信により操作可能な携帯型の操作端末であって、
   所定位置に配置される識別部の情報を検出する検出部と、
   前記検出部で検出した情報を伝送可能な通信部と、を備える操作端末。
6. ワークを加工する工作機械と、
   前記ワークを支持するワーク支持部が移動して前記工作機械に対して前記ワークの搬入及び搬出を行うローダ装置と、
   前記ワーク支持部が移動可能な前記工作機械の基準位置に配置された識別部と、
   前記工作機械及び前記ローダ装置の少なくとも一方を無線通信により操作可能であり、前記識別部の識別情報を検出する検出部、及び前記検出部で検出した前記識別情報を伝送する通信部を備える携帯型の操作端末と、
   前記通信部から伝送された前記識別情報により認識した前記ワーク支持部の位置情報に基づいて前記ワーク支持部の停止位置または通過位置を設定する設定部と、を備える工作機械システム。
7. 携帯型の操作端末を用いて無線通信により産業機械を操作する方法であって、
   画像に関する画像情報を前記操作端末に入力することまたは所定位置に配置される識別部の情報を前記操作端末により検出することと、
   入力した画像情報または検出した前記識別部の情報を前記操作端末から伝送することと、を含む、産業機械の操作方法。

Images