WO2023002618A1 - 画面作成装置、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

数値制御装置のユーザインタフェース画面の作成を支援する画面作成装置であって、ユーザインタフェース画面に配置する部品と、部品を組み合わせた複合部品とを記憶し、数値制御装置の制御対象である工作機械の機械情報を取得し、機械情報と、複合部品と、ユーザインタフェース画面の作成規則とを関連付けて記憶し、作成中のユーザインタフェース画面が、制御対象である工作機械の機械情報に関連付けられた作成規則に適合しているか否かを判定し、ユーザインタフェース画面が作成規則に適合しないことをユーザに通知する。

Description

画面作成装置、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体

　本発明は、画面作成装置、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に関する。

　数値制御装置は、工作機械を制御する機械である。数値制御装置には、ユーザインタフェース画面（ＵＩ画面と呼ぶ）が設けられている。ＵＩ画面は、工作機械の状態を表示し、オペレータの入力を受け付ける。

　数値制御装置の制御対象には、例えば、旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、研削盤、マシニングセンタ、ターニングセンタ、放電加工機などがある。ＵＩ画面の開発者は、工作機械の種類、工作機械の機械構成、ユーザの要求仕様に合わせてＵＩ画面を作成する。

　例えば、特許文献１の図３は、主軸負荷の表示画面例である。この画面は、工作機械の状態「自動運転」、現在時刻「２００２／４／２３　２１：５３：４０」、主軸負荷のグラフ、実行中のプログラム、画面操作ボタンが表示されている。

　従来、数値制御装置のＵＩ画面を作成するための専用のソフトウェアが存在する。このソフトウェアは、画面作成のための部品を提供する。ＵＩ画面の開発者は、これらの部品をＵＩ画面上に配置し、個々の部品のプロパティ（属性や操作内容（実行関数））を設定し、ＵＩ画面を完成する。

特開２００４－１２６９５６号公報

　工作機械のＵＩ画面を作成する際に部品の使い方を間違えた場合、最終的なデバッグで検出されることがある。下流工程で問題が見つかると、ＵＩ画面を作成し直すことになり、煩雑である。

　数値制御装置の分野では、ユーザインタフェースの作成を簡便にする技術が望まれている。

　本開示の一態様である画面作成装置は、数値制御装置のユーザインタフェース画面の作成を支援する画面作成装置であって、ユーザインタフェース画面に配置する部品と、部品を複数組み合わせた複合部品とを記憶する部品ライブラリと、数値制御装置の制御対象である工作機械の機械情報を取得する機械情報取得部と、機械情報と、複合部品と、ユーザインタフェース画面の作成規則とを関連付けて記憶する規則記憶部と、作成中の前記ユーザインタフェース画面が、前記制御対象である工作機械の機械情報に関連付けられた作成規則に適合しているか否かを判定する規則判定部と、を備え、ユーザインタフェース画面が前記作成規則に適合しないことをユーザに通知する。
　本開示の一態様である記憶媒体は、１つ又は複数のプロセッサが実行することにより、ユーザインタフェース画面に配置される部品と、部品を複数組み合わせた複合部品を記憶し、ユーザインタフェース画面を表示する数値制御装置の制御対象である工作機械の機械情報を取得し、機械情報と、複合部品と、ユーザインタフェース画面の作成規則とを関連付けて記憶し、作成中のユーザインタフェース画面が、制御対象である工作機械の機械情報に関連付けられた作成規則に適合しているか否かを判定し、ユーザインタフェース画面が、作成規則に適合していないことをユーザに通知する、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する。

　本発明の一態様により、ユーザインタフェースの作成を簡便にすることができる。

画面作成装置と数値制御装置の関係を示す図である。 画面作成装置のブロック図である。 ＵＩ編集画面の一例を示す図である。 複合部品と単体部品の関係を示す図である。 複合部品を配置したＵＩ画面の一例を示す図である。 １つの表示領域に２つ以上の複合部品が重ねて配置される例である。 機械の分類の一例を示す図である。 複合部品の規則の一例を示す図である。 依存複合部品と被依存複合部品の関係を示す図である。 ワーク座標テーブル部品の一例である。 ワーク座標を算出する関数の違いを示す図である。 必須となる関数が機械条件ごとに異なる例を示す図である。 ワイヤカット放電加工機のワーク座標の設定方法を示す図である。 規則判定部の動作を示す模式図である。 画面作成装置の動作を示すフローチャートである。 画面作成装置のハードウェア構成を示す図である。

　以下、画面作成装置１００について説明する。
　画面作成装置１００は、図１に示すように、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報処理装置に実装される。画面作成装置１００には、数値制御装置２００の操作画面を作成するための専用のソフトウェアがインストールされている。ユーザは、ソフトウェアを操作してＵＩ画面を作成する。専用のソフトウェアで作成したＵＩ画面は、数値制御装置２００に転送され、数値制御装置２００の表示部１０に表示される。

　図２は、画面作成装置１００のブロック図である。画面作成装置１００は、表示部１０、入力部１１、編集部１２、プログラム生成部１３、部品ライブラリ１４、機械情報取得部１５、規則記憶部１６、規則判定部１７、を備える。

　編集部１２は、画面作成装置１００の表示部１０にＵＩ編集画面２０を表示して、ユーザによる編集操作を受け付ける。編集部１２は、ユーザの操作入力に応じて、画面の配置や部品のプロパティ（属性）を更新する。

　プログラム生成部１３は、編集部１２で作成したＵＩ画面の配置や部品のプロパティを実行可能プログラムに変換する。実行可能プログラムは、数値制御装置２００に実装され、ＵＩ画面として機能する。

　図３は、ＵＩ編集画面２０の一例である。このＵＩ編集画面２０は、ＵＩ編集領域２１と、プロパティ表示領域２２と、部品ライブラリ表示領域２３から構成される。部品ライブラリ表示領域２３には、ＵＩ画面に配置できる部品が選択できる。ＵＩ編集領域２１には、５つの部品（操作ボタン２４）が配置されている。４つの部品のうちの１つは選択状態である。プロパティ表示領域２２には、選択された部品のプロパティが表示される。

　プロパティ表示領域２２では、部品の大きさ、形、座標などの視覚情報、数値、アイコン、文字列などのラベル、部品の種類、部品の名前、部品の操作内容（実行関数）など、部品に関する情報を設定できる。

　部品ライブラリ１４は、ＵＩ画面の部品を記憶する。部品には、単体部品と複合部品５０がある。単体部品は、単独の部品である。単体部品には、操作ボタン２４、キー入力ボタン、ラベルなどがあるが、これに限定されない。

　複合部品５０とは、複数の単体部品を組み合わせた部品である。
図４の複合部品５０（プログラム編集部品）は、複数の単体部品（ラベル表示部品３１、図形表示部品３２、複数行文字列表示部品３３、入力受付部品３４）から構成される。ラベル表示部品３１は、文字列を表示する部品である。ここでは、プログラム名「Ｏ０００３」を表示する。図形表示部品３２は、画面デザインに使用する部品である。ここでは、青色の背景である。複数行文字列表示部品３３は、複数の文字列を表示する部品である。ここでは、複数行文字列表示部品３３に加工プログラムを表示する。入力受付部品３４は、編集する文字列の入力を受け付ける。「Ｅｎｔｅｒ」キーを押下することで、入力受付部品３４に入力された文字列が複数行文字列表示部品３３に反映される。

　図５を参照して複合部品５０を配置したＵＩ画面について説明する。図５のＵＩ編集領域２１は、ベース部品５１と複合部品５０が配置されている。図５に示すようにベース部品５１の下部と右部の領域には、ＵＩ画面を操作するための操作ボタン２４が並んでいる。ベース部品５１の中央の領域には複合部品５０や単体部品を配置することができる。

　図６に示すように、ＵＩ画面の１つの表示領域に２つ以上の複合部品５０が重ねて配置されることがある。重ねて配置された複合部品５０のうちの１つが表示されると、他の複合部品５０が非表示となる。

　機械情報取得部１５は、工作機械の機械情報を取得する。機械情報は、ユーザが画面作成装置１００に直接入力してもよいし、数値制御装置２００に設定されたパラメータやオプション情報から判定してもよい。

　規則記憶部１６は、複合部品５０ごとの規則を記憶する。規則は、複合部品５０及び機械情報と関連づけられている。機械情報とは、工作機械の種類及び工作機械の機械構成などの工作機械の特性を示す情報である。機械情報は、例えば、図７の表のように分類できる。図７では、工作機械を「大分類」、「中分類」、「小分類」に分類する。「大分類」と「中分類」は、工作機械の種類による分類である。「大分類」の例としては、「切削機械」、「ワイヤカット放電加工機」、「射出成形」などがある。「中分類」は、「大分類」よりも細かい分類である。図７の大分類「切削機械」は、中分類「旋盤」、「マシニングセンタ」、「複合加工機」などの項目に分けられる。「小分類」は、「中分類」を機械構成により細分化する。「小分類」には、「軸数」、「工具収納本数」、「ワーク座標組数」などの項目がある。

　規則記憶部１６は、複合部品５０と、機械情報と、規則とを関連づける。図８は規則記憶部１６の一例である。以下、規則記憶部１６が記憶する規則の一例について説明する。以下の説明では、複合部品５０の規則と関数の規則について説明するが、規則は、これに限定されるわけではない。

　複合部品５０の規則は、機械情報ごとに、使用できる複合部品５０、複合部品５０と他の複合部品５０の依存関係などを規定する。依存関係とは、一方の複合部品５０（被依存複合部品）がＵＩ画面に配置されていなければ、他方の複合部品５０（依存複合部品）が機能しない関係を意味する。依存関係は、同一画面に表示されることが要件の場合と（図９参照）、同じ画面に設定されることが要件の場合とがある（図６参照）。

　関数の規則では、同じ複合部品５０に対し、使用可能な関数、使用が必須である関数、同時使用が禁止された関数などを、機械情報ごとに規定する。規則の規定内容はこれに限定されない。

　図１０及び図１１を参照して、同一の複合部品５０であっても、機械情報ごとに使用できる関数が異なる例について説明する。図１０に示すワーク座標テーブル部品では、ワーク座標の設定を行うことができる。ワーク座標の原点（ワーク原点）の算出方法は、切削機械（マシニングマシン）とワイヤカット放電加工機で異なり、それぞれの工作機械に適した関数が用意されている（図１１参照）。
　切削機械でワーク原点出しを行う関数「ｄｏｕｂｌｅ　ｅｄｇｅ＿ｍｅａｓｕｒｅ＿ｆｕｎｃ（）」は、ワークの端面をタッチセンサで計測し、接触点の座標を読み取り、その結果をワーク座標テーブルに設定する。
　ワイヤカット放電加工機では、ワイヤの「上ガイド」と「下ガイド」を垂直な位置に合わせ、同じ速度で同時に動作させる必要がある。ワイヤカット放電加工機でワーク原点出しを行う関数「ｄｏｕｂｌｅ　ｅｄｇｅ＿ｍｅａｓｕｒｅ＿ｗｉｒｅ＿ｆｕｎｃ（）」は、ワークの端面をワイヤで接触させることで、接触点の座標を読み取り、その結果をワーク座標テーブルに設定する。
　このように同じ複合部品５０であっても、機械情報によって使用できる関数が異なる。規則記憶部１６は、このような機械情報ごとの関数の規則を記憶する。

　同じ複合部品５０であっても、必須となる関数が機械条件ごとに異なる場合もある。
　図１２の例では、切削機械の加工条件設定部品と、ワイヤカット放電加工機の加工条件設定部品の設定項目が異なる。ワイヤカット放電加工には、追加の設定項目がある。
　加工条件設定部品は、切削機械と、ワイヤカット放電加工機とで共通して使用することができる。しかしながら、ワイヤカット放電加工機の場合、追加の必須項目がある。必須の項目を設定しないと、設定不十分となり操作が不能となる。機械条件がワイヤカット放電加工機の場合、「加工電圧」を設定する関数「ｗｒｉｔｅ＿ＶＭ＿ｗｉｒｅ＿ｆｕｎｃ（）」と、「ワイヤ張力」を設定する関数「ｗｒｉｔｅ＿Ｔ＿ｗｉｒｅ＿ｆｕｎｃ（）」が必須の関数として追加する必要がある。

　ワイヤカット放電加工機でワーク座標を設定する場合の追加の項目としてＵ軸及びＶ軸の設定もある。ワイヤカット放電加工機は、図１３に示すように、上部ノズルのＵ軸及びＶ軸制御を行うことで、テーパ加工（全周もしくは部分的にプラスマイナスの斜面形状を形成する）や上下異形状加工（上下面の形状が異なる）を行うことができる。Ｕ軸及びＶ軸の設定は、ワイヤカット放電加工機特有の必須項目であるが、他の工作機械の必須項目ではない。
　規則記憶部１６は、このような機械情報ごとの規則の違いを記憶する。

　規則判定部１７は、作成中のＵＩ画面が規則に適合しているか否かを判定する。図１４は、規則判定部１７の動作を示す模式図である。規則判定部１７は、判定を開始するトリガを取得すると、ＵＩ画面が規則に適合しているか否かを判定し、判定結果をユーザに通知する。判定を開始するトリガは特に限定しない。新しい複合部品５０の配置や新しい関数の設定などの新しい要素の追加をトリガとしてもよいし、ユーザの判定開始指示をトリガとしてもよいし、ＵＩ画面の作成作業の終了をトリガとしてもよいし、数値制御装置２００の内部信号をトリガとしてもよい。

　規則記憶部１６は、ユーザ入力や工作機械からの信号のようなイベントに対して規則が更新されるシナリオを記憶してもよい。例えば、ユーザが設定した関数に応答して、その関数に関連する項目の設定を必須にしたり、その関数に相反する設定や関数の使用を規則違反としたりする。

　規則判定部１７は、作成中のＵＩ画面が規則に適合しているか否かを判定し、規則に適合していない場合、その旨をユーザに通知する。通知方法は、警告表示、メッセージ表示、アイコン表示などがあるが、これに限定されない。

　図１５は、本開示の画面作成装置１００の動作を示すフローチャートである。
　画面作成装置１００は、数値制御装置２００が制御する工作機械の機械情報を取得する（ステップＳ１）。ユーザは、ＵＩ画面の編集を行う（ステップＳ２）。ＵＩ画面の作成では、単体部品の配置、複合部品の配置、関数の設定、パラメータの設定などを行う。なお、ステップＳ１とステップＳ２は順序が逆でもよい。
　規則判定を開始するトリガが発生すると（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、画面作成装置１００は、ステップＳ１で取得した機械情報とＵＩ画面に配置された複合部品５０とに関連する規則が、作成中のＵＩ画面に適合するか否かを判定する（ステップＳ４）。なお、ステップＳ４のトリガは、新しい複合部品５０の配置や新しい関数の設定などの新しい要素の追加、ユーザの判定開始指示、ＵＩ画面の作成作業の終了、数値制御装置２００の内部信号などがある。ステップＳ３において、規則判定を開始するトリガが発生しない場合には（ステップＳ３；Ｎｏ）、ＵＩ画面の編集画面に戻る（ステップＳ２）。

　編集中のＵＩ画面において、規則への不適合が検出された場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、画面作成装置１００は、不適合の存在をユーザに通知する。画面作成装置１００は、さらに、不適合が存在した箇所をユーザに通知してもよい（ステップＳ６）。
　ステップＳ５において、不適合が検出されない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ステップＳ２に処理を移行し、ＵＩ画面の作成を継続する。

　ユーザは、規則への不適合を確認し、ＵＩ画面を修正する（ステップＳ７）。なお、修正作業の間には、１回又は複数回、規則との不適合を判定してもよい。ＵＩ画面の修正後、ＵＩ画面の作成を終了する場合には（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。
　ＵＩ画面の修正後、ＵＩ画面の作成を継続する場合には（ステップＳ８；Ｎｏ）、ステップＳ２に処理を移行し、ＵＩ画面の作成を継続する。

　上述したように、本開示の画面作成装置１００は、複合部品５０と機械情報と画面作成の規則とを関連付けて記憶する。画面作成装置１００は、作成中のＵＩ画面が、制御対象の工作機械に対応する規則に従うか否かを判定し、規則に従わない場合には、規則に適合しないことをユーザに通知する。
　複合部品５０は、単なる部品ではなく、使用目的に合わせた意味を持つ。そのため、機械情報ごとに、使用できる複合部品５０、使用する関数、必要な単体部品の種類などを判定することができる。
　ＵＩ画面の作成では、最終的なデバッグで不整合が検出されると、修正作業が負担になる。本開示の画面作成装置１００は、機械情報と、複合部品５０と、規則とを、関連付けて記憶することで、工作機械の種類や機械構成に適応したＵＩ画面が作成できるようになり、修正作業の負担を軽減することができ、ＵＩ画面の作成が簡便になる。

［ハードウェア構成］
　本開示の画面作成装置１００は、図１６のようなハードウェア構成を有する。
　図１６を参照して、画面作成装置１００のハードウェア構成を説明する。画面作成装置１００が備えるＣＰＵ１１１は、数値制御装置２００を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１１は、バスを介してＲＯＭ１１２に加工されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従って画面作成装置１００の全体を制御する。ＲＡＭ１１３には、一時的な計算データや表示データ、入力部１１を介してユーザが入力した各種データ等が一時的に格納される。

　表示部１０は、画面作成装置１００に付属のモニタなどである。表示部１０は、画面作成装置１００の操作画面や設定画面などを表示する。

　入力部１１は、表示部１０と一体、又は、表示部１０とは別のキーボード、タッチパネルなどである。ユーザは入力部１１を操作して、表示部１０に表示された画面への入力などを行う。なお、表示部１０及び入力部１１は、携帯端末でもよい。

　不揮発性メモリ１１４は、例えば、図示しないバッテリでバックアップされるなどして、画面作成装置１００の電源がオフされても記憶状態が保持されるメモリである。不揮発性メモリ１１４には、図示しないインタフェースを介して外部機器から読み込まれたプログラムや入力部１１を介して入力されたプログラム、画面作成装置１００の各部や工作機械等から取得された各種データ（例えば、工作機械から取得した設定パラメータ等）が記憶される。不揮発性メモリ１１４に記憶されたプログラムや各種データは、実行時／利用時にはＲＡＭ１１３に展開されてもよい。また、ＲＯＭ１１２には、各種のシステム・プログラムがあらかじめ書き込まれている。

　　１００　画面作成装置
　　２００　数値制御装置
　　１０　　表示部
　　１１　　入力部
　　１２　　編集部
　　１３　　プログラム生成部
　　１４　　部品ライブラリ
　　１５　　機械情報取得部
　　１６　　規則記憶部
　　１７　　規則判定部
　　５０　　複合部品
　　１１１　ＣＰＵ
　　１１２　ＲＯＭ
　　１１３　ＲＡＭ
　　１１４　不揮発性メモリ

Claims (5)

1. 　数値制御装置のユーザインタフェース画面の作成を支援する画面作成装置であって、
   　前記ユーザインタフェース画面に配置する部品と、前記部品を複数組み合わせた複合部品とを記憶する部品ライブラリと、
   　前記数値制御装置の制御対象である工作機械の機械情報を取得する機械情報取得部と、
   　前記機械情報と、前記複合部品と、前記ユーザインタフェース画面の作成規則とを関連付けて記憶する規則記憶部と、
   　作成中の前記ユーザインタフェース画面が、前記制御対象である工作機械の機械情報に関連付けられた作成規則に適合しているか否かを判定する規則判定部と、
   　を備え、前記ユーザインタフェース画面が前記作成規則に適合しないことをユーザに通知する、画面作成装置。
2. 　前記規則記憶部は、前記機械情報ごとに、使用できる複合部品、前記複合部品の依存関係を、前記ユーザインタフェース画面の作成規則として記憶する、請求項１記載の画面作成装置。
3. 　前記規則記憶部は、前記機械情報ごとに、前記複合部品で使用できる関数を、前記ユーザインタフェース画面の作成規則として記憶する、請求項１記載の画面作成装置。
4. 　前記規則記憶部は、前記機械情報ごとに、前記複合部品での使用が必須な関数を、前記ユーザインタフェース画面の作成規則として記憶する、請求項１記載の画面作成装置。
5. 　１つ又は複数のプロセッサが実行することにより、
   　ユーザインタフェース画面に配置される部品と、前記部品を複数組み合わせた複合部品を記憶し、
   　前記ユーザインタフェース画面を表示する数値制御装置の制御対象である工作機械の機械情報を取得し、
   　前記機械情報と、前記複合部品と、前記ユーザインタフェース画面の作成規則とを関連付けて記憶し、
   　作成中の前記ユーザインタフェース画面が、前記制御対象である工作機械の機械情報に関連付けられた作成規則に適合しているか否かを判定し、
   　前記ユーザインタフェース画面が、前記作成規則に適合していないことをユーザに通知する、
   　コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する記憶媒体。

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