WO2023032382A1 - 表示制御装置、工作機械および表示制御プログラム - Google Patents

表示制御装置、工作機械および表示制御プログラム Download PDF

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WO2023032382A1
WO2023032382A1 PCT/JP2022/022582 JP2022022582W WO2023032382A1 WO 2023032382 A1 WO2023032382 A1 WO 2023032382A1 JP 2022022582 W JP2022022582 W JP 2022022582W WO 2023032382 A1 WO2023032382 A1 WO 2023032382A1
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screen
tool
setup
display
measurement
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PCT/JP2022/022582
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English (en)
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隆 石黒
正和 高山
俊徳 大内
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Dmg森精機株式会社
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to display control technology related to setup of machine tools.
  • the monitor of the operation panel usually has an MDI screen for the operator to manually input program commands, a screen showing the coordinates of the spindle (the position of the tool reference point), and a screen showing the tool length.
  • Various screens are displayed, such as a screen showing tool offsets for correction and a screen showing work offsets for setting the work origin.
  • the operation screen for setup is hierarchized and composed of a plurality of screens.
  • setup screen For this reason, the operator needs to continue to recognize the screen for setup (hereinafter also referred to as "setup screen") even if multiple screens are switched during setup work. Moreover, there are a plurality of items in the setup work, and screen operations such as switching between items as necessary and returning to the item before switching must be repeated frequently. If the wrong operation button is used, the screen may switch to an unintended screen, and complicated work may be required to reach the required hierarchy of the setup screen. Thus, there is room for improvement in terms of screen operability.
  • An aspect of the present invention displays (i) a menu display section that displays a plurality of setup items in a selectable manner and (ii) an operation screen for each setup item for setup of machining by a machine tool. display control of a setup screen including a detailed display section;
  • the display of the operation screen in the detailed display section is switched according to the operator's operation input while maintaining the display of multiple setup items in the menu display section while the setup screen is being displayed.
  • the operability of the screen used for setup work can be improved.
  • FIG. 1 It is a perspective view showing the appearance of the machine tool concerning an embodiment.
  • It is a hardware block diagram of a machine tool. It is a front view which represents a control panel roughly. It is a functional block diagram of an operation control device. It is a figure which shows an example of the display screen of a monitor. It is a figure which shows an example of the display screen of a monitor. It is an enlarged view showing a setup screen. It is a figure showing the detail of a tool selection screen. It is a figure showing the detail of a tool selection screen. It is a figure showing other examples of a setup screen. It is a figure showing the screen transition of the setup screen for tool measurement.
  • FIG. 1 It is a hardware block diagram of a machine tool. It is a front view which represents a control panel roughly. It is a functional block diagram of an operation control device. It is a figure which shows an example of the display screen of a monitor. It is a figure which shows an example of the display screen of a monitor. It is
  • FIG. 11 is a diagram showing still another example of the setup screen; It is a figure showing the screen transition of the setup screen for workpiece
  • 4 is a flowchart showing a basic flow of setup processing; It is a figure showing the screen transition of the setup screen for tool measurement which concerns on a modification. It is a figure showing display control of the setting screen concerning a modification. It is a flow chart showing a flow of setup processing concerning a modification. It is a figure showing the screen transition of the setup screen which concerns on a modification. It is a figure showing the screen transition of the setup screen which concerns on a modification. It is a figure showing the screen transition of the setup screen which concerns on another modification.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the machine tool according to the embodiment.
  • the machine tool 1 is configured as a machining center that processes a workpiece into a desired shape while appropriately exchanging tools.
  • a machine tool 1 includes a processing device 2 for processing a workpiece inside a device housing.
  • An operation panel 4 for operating the processing device 2 is provided on the front surface of the device housing.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the machine tool 1.
  • the machine tool 1 includes an operation control device 100 , a machining control device 102 , a machining device 2 , a tool changer 104 and a tool storage 106 .
  • the machining control device 102 functions as a numerical control unit and outputs control signals to the machining device 2 according to a machining program (NC program).
  • the processing device 2 processes a workpiece by moving a tool spindle (not shown; hereinafter simply referred to as “spindle”) according to instructions from the machining control device 102 .
  • the operation control device 100 includes the operation panel 4, and outputs control commands to the processing control device 102 based on the operator's operation input.
  • the operation control device 100 also functions as a "display control device” that controls the display screen of the operation panel 4 according to the operator's operation input.
  • the tool storage section 106 stores tools.
  • the tool changer 104 is compatible with a so-called ATC (Automatic Tool Changer), takes out a tool from the tool storage part 106 according to a change instruction from the machining control device 102, and replaces the tool on the spindle with the taken out tool.
  • ATC Automatic Tool Changer
  • FIG. 3 is a front view schematically showing the operation panel 4.
  • the operation panel 4 includes a monitor 50 that displays various information to the operator and receives touch operations, and a physical operation panel 52 that receives operation inputs from the operator.
  • the monitor 50 functions as a “display unit” that displays various operation screens for receiving operation inputs such as touch operations and key inputs by the operator.
  • Various screens are displayed on the display screen 150 of the monitor 50 for the operator to refer to and operate.
  • a setup screen 160 which will be described later, occupies part of the entire display screen 150 .
  • Operation panel 52 includes NC operation panel 54 and machine operation panel 56 .
  • the NC operation panel 54 includes various keys that an operator presses when creating/editing a control program.
  • the machine operation panel 56 includes various buttons and dials that the operator presses when switching the operation mode of the machine tool 1 or performing manual operations.
  • An operation device using the touch panel of the monitor 50 is called a "soft device”
  • an operation device using the NC operation panel 54 or the machine operation panel 56 is also called a "hard device”.
  • the machine operation panel 56 includes a mode selection button 60, an NC function button 62, an automatic operation button 64, a manual axis feed button 66, an origin return button 68, an emergency stop button 70, and the like.
  • Mode selection button 60 includes a plurality of buttons for switching modes. Specifically, the MEM button for shifting to memory mode, the MDI button for shifting to MDI mode, the DNC button for shifting to DNC mode, the EDIT button for shifting to edit mode, and the EDIT button for shifting to jog mode. and a ZRN button to transition to homing mode.
  • “Memory mode” is an automatic operation mode that operates the processing device 2 according to a control program prepared in advance.
  • the "MDI mode” is a mode in which a simple program command is manually input to operate the processing device 2.
  • the “DNC mode” is a mode in which the processing device 2 is controlled while receiving the control program stored in the external terminal.
  • “Edit mode” is a mode for creating and editing a control program.
  • the “jog mode” is a manual operation mode in which a controlled object such as the main axis is moved mainly by operating the manual axis feed button 66 .
  • the "origin return mode” is a mode in which a controlled object such as a spindle is returned to the mechanical origin. The operator can shift to the selected mode by pressing any button.
  • the NC function button 62 includes a plurality of buttons for switching functions of the numerical control unit. Specifically, it includes a PCK button, a DRN button, and the like.
  • the PCK button is pressed to deactivate the rotation of the main shaft and the discharge of coolant during so-called program check.
  • the DRN button is pressed when moving the controlled object axis at the set speed. It is used to shorten the time when checking the program during dry running. At this time, the speed specified by the program is ignored.
  • the automatic operation button 64 includes a START button and a STOP button.
  • the START button is pressed to start automatic operation (also called “cycle start”). Pressing the START button becomes “control start input”.
  • the STOP button is pressed to temporarily stop axis movement during automatic operation.
  • the manual axis feed button 66 includes selection keys and direction keys that are pressed when manually performing a jog feed operation, a jog fast-forward operation, and an origin return operation.
  • a manual axis feed button 66 receives an operation input for moving the main axis in the jog mode. In the jog mode, either jog feed or jog fast-forward operation can be selected.
  • the return-to-origin button 68 is pressed when performing a one-touch return-to-origin operation. When this button is pressed, all axes return to the machine origin in sequence.
  • the emergency stop button 70 is pressed to stop the machine in an emergency. Regardless of whether it is manual operation or automatic operation, all operations of the processing device 2 immediately stop there.
  • FIG. 4 is a functional block diagram of the operation control device 100.
  • Each component of the operation control device 100 includes computing units such as a CPU (Central Processing Unit) and various computer processors, storage devices such as memory and storage, hardware including wired or wireless communication lines connecting them, and storage devices. , and implemented by software that supplies processing instructions to the computing unit.
  • a computer program may consist of a device driver, an operating system, various application programs located in their higher layers, and a library that provides common functions to these programs.
  • Each block described below represents a functional block rather than a hardware configuration.
  • the operation control device 100 includes a user interface processing section 110 , a data processing section 112 and a data storage section 114 .
  • the user interface processing unit 110 receives an operation input from an operator, and is in charge of user interface processing such as image display.
  • the data processing unit 112 executes various processes based on data acquired by the user interface processing unit 110 and data stored in the data storage unit 114 .
  • Data processing unit 112 also functions as an interface for user interface processing unit 110 and data storage unit 114 .
  • the data storage unit 114 stores various programs and setting data.
  • the user interface processing unit 110 includes an input unit 120 and an output unit 122.
  • the input unit 120 includes a software input unit 124 that receives input via the touch panel of the monitor 50 and a hardware input unit 126 that receives input via various buttons and dials of the operation panel 52 .
  • the output unit 122 includes a display unit 128 that displays an image or the like on the screen of the monitor 50 .
  • the output unit 122 provides various types of information to the operator through its display.
  • the data processing unit 112 includes a control command unit 130, an arithmetic processing unit 131, a display control unit 132 and a tool management unit 134.
  • the control command unit 130 outputs a control command to the processing control device 102 based on the operator's operation input via the input unit 120 .
  • the machining control device 102 controls the machining device 2 according to this control command and machining program.
  • the arithmetic processing unit 131 executes predetermined arithmetic processing related to operator's setup work and the like.
  • the display control section 132 includes a screen editing section 140 , a setup screen control section 142 and a sub-screen control section 144 .
  • the screen editor 140 edits the layout of each screen on the monitor 50 .
  • the setup screen control unit 142 controls the display of a setup screen for guiding the operator's setup work.
  • the sub-screen control unit 144 controls display of a plurality of sub-screens arranged around the setup screen. Details of these screens will be described later.
  • the tool management unit 134 manages the tool information (tool information) stored in the tool storage unit 106 in association with the tool ID.
  • the tool information includes identification information and detailed information displayed on the setup screen (details will be described later).
  • the data storage unit 114 stores various programs including a setup screen display control program, screen data of each mode to be displayed on the monitor 50, various image data such as GUI (Graphical User Interface) data to be displayed on the screen, Stores data such as tool information and various data acquired by measurement processing and arithmetic processing.
  • the data storage unit 114 also functions as a work area when arithmetic processing is performed.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams showing an example of the display screen of the monitor 50.
  • a main screen display area 152 and a sub screen display area 154 are set on the display screen 150 of the monitor 50 .
  • a main screen display area 152 is an area where a main screen that is mainly operated by the operator is displayed, and a large area is set on the display screen 150 .
  • a setup screen 160 is displayed as the main screen display area 152 .
  • the setup screen 160 is a screen operated by the operator when performing setup work.
  • the sub-screen display area 154 is an area in which a sub-screen that the operator refers to as necessary when operating the main screen is displayed, and is set small around the main screen display area 152 . Specifically, the sub-screen display area 154 is set to 1/4 the size of the main screen display area 152, and five sub-screens can be displayed. In the illustrated example, a tool offset screen, a coordinate screen, a work offset screen, a command value display screen and an operation screen are displayed as sub-screens.
  • the display screen 150 is provided with rectangular display areas as setting areas for the main screen display area 152 and the sub-screen display area 154 .
  • the display area is divided into 3 ⁇ 3 partitions (see dashed lines and two-dot chain lines in the figure), and the main screen display area 152 uses 4 of the 9 partitions. That is, the setup screen 160 uses the lower right four sections in its display area.
  • the setup screen 160 uses the lower right four sections in its display area.
  • the setup screen 160 and the operation panel 52 can be positioned physically close to each other. will be placed in Thereby, the operability of the operator in the setup work can be improved.
  • the tool offset screen displays the detected tool offset.
  • a tool reference point is set on the axis near the end face of the spindle, and the length of each tool (tool length) is registered in advance as the length from the tool reference point to the cutting edge.
  • the tool reference point is positioned at the commanded coordinate value. Therefore, when the actual tool length changes due to mounting error of the tool on the spindle or wear, it is necessary to correct the amount of change and set the tool movement command (destination coordinates).
  • Tool offset corresponds to the correction value and is set in the setup work.
  • the coordinate screen displays the machine coordinates, absolute coordinates, etc. of the tool reference point.
  • the work offset screen displays the detected work offset. "Work offset" corresponds to the work origin (the origin that serves as a reference for machining).
  • a work coordinate system having a work origin can be set by G codes (G54 to G59).
  • the command value display screen displays the current value for each control parameter.
  • the operation screen includes an operation screen for switching the operation state of a predetermined mechanism in the processing device 2, but the details thereof will be omitted.
  • a function switching area 156 is provided in which a plurality of buttons (icons) are arranged for largely switching the screen configuration.
  • a screen edit button 158 is provided as one of the plurality of buttons.
  • screen edit button 158 is selected, a plurality of screen candidates that can be arranged in main screen display area 152 and sub-screen display area 154 are displayed. The operator can place the screen candidate in any area by dragging it. That is, the screens displayed in each of the main screen display area 152 and the plurality of sub-screen display areas 154 can be changed.
  • FIG. 7 is an enlarged view showing the setup screen 160.
  • the setup screen 160 is a dedicated screen that resides on the display screen 150 in the setup process, and includes a menu display section 162 and a detailed display section 164 .
  • a menu display section 162 is provided on the left side of the screen, and a detail display section 164 is provided on the right side.
  • Selection buttons 166 of a plurality of setup items are vertically arranged and displayed in the menu display section 162 so as to be selectable.
  • four items of spindle operation, tool measurement, workpiece measurement and axis movement are set as setup items, but it goes without saying that other items may be provided.
  • spindle operation corresponds to setup for simply executing operations related to the spindle.
  • Operation items for spindle operation include tool change, spindle rotation, M code execution, and the like.
  • Tool measurement corresponds to setup for measuring a tool prior to use of the tool.
  • Operation items for tool measurement include measurement of tool length, tool diameter, and the like.
  • Workpiece measurement corresponds to setup for measuring the workpiece prior to machining the workpiece.
  • Operation items for work measurement include measurement of the shape and arrangement of the work.
  • Axis movement relates to the movement of control axes (X-axis, Y-axis, etc.) such as the main axis, and corresponds to setup for simply executing the movement of the axes.
  • the detailed display section 164 displays an operation screen for each setup item. While the setup screen 160 is being displayed, the layout of the setup items on the menu display section 162 is fixed, and one of the setup items is always selectable. On the other hand, the detailed display section 164 is switched to an operation screen corresponding to the changed setup item each time the selection of the setup item is changed.
  • the operation screen is hierarchized, and the hierarchies are switched according to the operator's operation.
  • the spindle operation is selected in the setup item of the menu display section 162, and the setup screen for spindle operation is displayed as the setup screen 160.
  • a setting screen 168 and a tool reference screen 170 are displayed side by side as operation screens of the detailed display section 164 .
  • the illustrated screen is the top screen of the spindle operation setup screen.
  • the setting screen 168 accepts input of information about tools and accepts input of values regarding the rotational speed of the spindle. Specifically, from the top of the setting screen 168, a tool setting section for tool exchange, a spindle setting section for spindle rotation, a rotation speed setting section and a rotation direction setting section, and an M code for executing M code. A setting section is provided.
  • the tool reference screen 170 displays a list of tools that can be replaced, that is, that can be called up from the magazine.
  • a plurality of tool selection buttons 172 are vertically arranged and displayed so as to be selectable.
  • the tool reference screen 170 can be scrolled up and down. Although the number of tool lists that can be displayed on one screen is limited (7 in the illustrated example), all registered tool information can be checked by scrolling the screen. The operator can refer to this tool information and select a tool to be attached to the spindle.
  • FIG. 8 and 9 are diagrams showing details of the tool reference screen 170.
  • the tool reference screen 170 has a tool list display portion 171 and a tool detail display portion 173 side by side.
  • the tool list display unit 171 displays a list of identification information of tools that can be selected as measurement targets.
  • the selection button 172 is provided for each tool across the tool list display portion 171 and the tool detail display portion 173 .
  • the tool list display portion 171 displays, as tool information, the pot number of the magazine in which the tool is stored, the identification information (serial number and group number) of the tool, the name of the tool, and the type of tool.
  • the selection button 172 accepts selection of a tool to be measured.
  • the tool detail display section 173 displays detailed tool information in association with each piece of identification information.
  • a plurality of types of information such as tool length, tool diameter, and their measurement dates can be displayed as detailed tool information.
  • a page switching button 174 is provided below the tool detail display section 173 to enable display switching of the detailed information.
  • the page switching button 174 includes a page forward button 174a and a page backward button 174b.
  • the display control unit 132 switches display of detailed information in the tool detail display unit 173 according to an operation input of the page switching button 174 by the operator.
  • the tool length and tool diameter are displayed in the tool detail display section 173 (FIG. 8A), and the measurement date is displayed (FIG. 8B).
  • Other detailed information may be set to enable page switching.
  • a filter button 175 for narrowing down the tools to be selected is provided at the bottom of the tool reference screen 170 .
  • a filter screen 176 (toolbar) is displayed below the tool reference screen 170 as shown in FIG. 9A.
  • the filter screen 176 is provided with an unset tool button 177 , a used tool button 178 and an apply button 179 .
  • the unset tool button 177 is a button that is selected when extracting a tool whose setup work has not been completed.
  • a tool whose setup work has not been completed will be referred to as an "unset tool”
  • a tool whose setup work has been completed will be referred to as a "set tool”.
  • the used tool button 178 is a button that is selected when extracting the tool used in the designated machining program.
  • a tool that is used in a specified machining program is also called a "used tool”
  • a tool that is not used is called an "unused tool”. Whether or not the tool is a used tool is managed by the tool management unit 134 .
  • the unset tool button 177 and the used tool button 178 are displayed as active when selected, and disabled when unselected or deselected.
  • the apply button 179 is a button that is selected when applying the filter by the unset tool button 177 and the used tool button 178 .
  • the display control unit 132 narrows down the tools to be displayed on the tool reference screen 170 according to the operation of each button by the operator.
  • the tools displayed on the tool reference screen 170 are narrowed down as follows.
  • both the unset tool button 177 and the used tool button 178 are invalid, all tools are displayed regardless of whether they have been set or used (not narrowed down) (Fig. 9(B)).
  • the unset tool button 177 is active and the used tool button 178 is invalid, the tools are narrowed down to unset tools (FIG. 9(C)).
  • the tools are narrowed down to unset and used tools (FIG. 9(D)).
  • the unset tool button 177 is invalid and the used tool button 178 is active, the tools to be used are narrowed down (FIG. 9(E)).
  • the filtering function as described above can improve the work efficiency of the operator.
  • each operation item for spindle operation can be executed in the following procedure. Note that these operations are based on the premise that the mode selection button 60 is used to switch to the jog mode (manual operation mode).
  • the tool setting unit (T) receives identification information of a tool specified by the operator as a tool change setup target as information on the tool.
  • the operator can set a tool to be replaced by selecting a tool from the tool list displayed on the tool reference screen 170 and inputting information designating the tool to the tool setting section (T).
  • the input of this tool information can be performed by key input (manual input) of the tool number (serial number+group number) or tool name in the tool setting section.
  • the tool number is automatically input to the tool setting section.
  • the control command unit 130 When the START button (automatic operation button 64) is pressed with the tool information input as described above, the control command unit 130 outputs a tool change command to the machining control device 102. As a result, tool exchange by the tool exchange section 104 is executed.
  • the spindle selection unit receives selection of a spindle designated by the operator as a setup target.
  • the operator selects a spindle to be rotated from a plurality of spindles displayed in the pull-down menu of the spindle selection section.
  • the spindle S1 is selected.
  • the rotational speed setting unit receives an input of a value relating to the rotational speed of the main shaft.
  • the operator sets the spindle rotation speed by inputting a numerical value to the rotation speed setting section.
  • either forward rotation or reverse rotation is selected from the rotation direction displayed in the pull-down menu of the rotation direction setting section. In the illustrated example, forward rotation is selected.
  • the control command unit 130 When the START button is pressed with the information for spindle rotation input as described above, the control command unit 130 outputs a spindle rotation command to the machining control device 102 . As a result, a rotation of the corresponding spindle is performed.
  • M code execution The operator key-inputs the M code to the M code setting section.
  • the M code is a command for auxiliary functions such as rotation/stopping of the spindle and coolant ON/OFF, but detailed description thereof will be omitted.
  • the control command section 130 When the START button is pressed with the M code input to the M code setting section in this way, the control command section 130 outputs a control command to the processing control device 102 . As a result, the corresponding M-code is executed.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the setup screen 160.
  • tool measurement is selected in the setup items of the menu display section 162 and a setup screen for tool measurement is displayed as the setup screen 160 .
  • a function selection screen 181 for accepting selection of a measurement function is displayed.
  • the function selection screen 181 includes a measurement list display portion 182 and a specific measurement display portion 184 arranged vertically.
  • the illustrated screen is the top screen of the setup screen for tool measurement.
  • the measurement list display section 182 is a "function list display section” that displays a function list screen that is a list of selectable tool measurement functions.
  • the measurement list display section 182 is provided with a plurality of registration columns 186 for registering measurement functions.
  • a page button 188 is provided immediately below the measurement list display section 182, and it is possible to switch pages of the function list screen. In the illustrated example, two pages can be switched, and a total of 10 registration fields 186 are provided for each page, ie, 5 rows and 2 rows.
  • An icon (icon image) is displayed in the registration field 186 as an image indicating the type of tool measurement (measurement function). Each icon consists of a picture or pattern indicating the type of tool measurement, and accepts a selection input (that is, selection of a measurement function) by the operator.
  • the specific measurement display section 184 is a "specific function display section” that displays a so-called favorite screen on which specific measurement functions selected from the measurement functions included in the function list screen are arranged.
  • the specific measurement display section 184 is provided with a plurality of registration columns 190 for registering measurement functions selected as favorites (hereinafter referred to as "favorite registration").
  • the registration field 190 displays an icon (image) corresponding to the measurement function to be registered as a favorite.
  • Each icon in the registration column 190 also consists of a picture or a pattern indicating the type of tool measurement, and accepts a selection input (that is, selection of a measurement function) by the operator.
  • the specific measurement display section 184 cannot switch pages. In the illustrated example, a total of five registration fields 190 are provided in five rows and one row.
  • the display control unit 132 adds or deletes measurement functions to be displayed on the specific measurement display unit 184 according to the operator's operation input.
  • the operator can register favorites by dragging and dropping an icon on the function list screen to the favorites screen. Also, by touching (selecting) an edit button (not shown), the edit mode may be entered, and an icon on the function list screen may be designated to be registered as a favorite.
  • the measurement function can be deleted by selecting the icon of the corresponding measurement function and touching the delete key.
  • the function list screen in this figure shows two measurement functions, "Length measurement” for measuring the tool length and "Diameter measurement” for measuring the tool diameter, but more measurement functions have been added. can be registered. It goes without saying that a number counting function over two pages could be added. Also, a page addition function may be provided, such as three or more pages.
  • FIG. 11 is a diagram showing screen transitions of the setup screen for tool measurement.
  • tool measurement can be executed in the following procedure. It is assumed that the jog mode (manual operation mode) has been entered by the mode selection button 60 described above.
  • the tool selection screen 191 is a screen for selecting a tool to be measured, and is substantially the same as the screen shown in FIG.
  • the tool selection screen 191 includes a setting screen 192 and a tool reference screen 170 side by side.
  • the setting screen 192 has a tool setting section 194 for accepting a tool to be measured, and a guidance button 195 that is selected when displaying guidance for tool measurement.
  • a toolbar may be provided at the bottom of the setting screen 192 to display the guidance button 195 .
  • the operator can refer to the tool reference screen 170 and enter (manually enter) the tool number or tool name in the tool setting section 194 .
  • the tool number is automatically input to the tool setting section 194 by selecting a tool to be replaced from the tool list and selecting an import button (not shown).
  • the function detail screen 193 is another screen associated with each function included in the function selection screen 181, and includes a setting screen 192 and a guidance screen 196 side by side. In the illustrated example, since length measurement is selected as the measurement function, a moving image of guidance indicating length measurement is displayed as the guidance screen 196 .
  • the control command unit 130 When the START button (automatic operation button 64) is pressed with tool information input to the tool setting unit 194, the control command unit 130 outputs a tool movement command to the machining control device 102. As a result, the spindle is moved, and the arithmetic processing unit 131 executes the arithmetic processing for tool measurement.
  • a contact sensor is installed at a predetermined position on the table on which the workpiece is attached.
  • a reference position for tool measurement is set right above the sensor.
  • the height from the top surface of the table to the reference position and the height from the top surface of the table to the top surface of the sensor (detection surface) are stored in advance in the data storage unit 114 . Therefore, the tool length can be calculated if the movement amount until the tip of the tool comes into contact with the sensor is known after the spindle with the tool attached is lowered from the reference position. That is, the tool length can be calculated by subtracting the height of the upper surface of the sensor and the amount of movement (lowering amount) of the spindle from the height of the reference position.
  • the command from the control command unit 130 moves the tool reference point of the spindle to its reference position. Then, the spindle is lowered while the tool to be measured is attached to the spindle, and is stopped when it comes into contact with the sensor.
  • the arithmetic processing unit 131 calculates the tool length by the above-described arithmetic method. Also, the tool offset is calculated at the same time.
  • the tool diameter can be measured by bringing the tool into contact with the sensor in the lateral direction (radial direction), but detailed description thereof will be omitted.
  • the measured numerical value is automatically stored in the data storage unit 114 as detailed information about the tool.
  • the display control unit 132 reflects the measurement result on the screen display. Note that, in a modification, the measured numerical value may be stored in the data storage unit 114 by an operation input by the operator.
  • FIG. 12 is a diagram showing still another example of the setup screen 160.
  • workpiece measurement is selected in the setup items of the menu display section 162 , and a setup screen for workpiece measurement is displayed as the setup screen 160 .
  • the detailed display section 164 displays a function selection screen 181 for accepting selection of a measurement function (workpiece measurement type).
  • the function selection screen 181 includes a measurement list display portion 182 and a specific measurement display portion 184 .
  • the illustrated screen is the top screen of the work measurement setup screen.
  • the measurement list display unit 182 displays a function list screen that is a list of selectable workpiece measurement functions. An icon (image) for selecting a measurement function is displayed in the registration field 186 of the measurement list display section 182 .
  • the specific measurement display unit 184 displays a favorite screen. In the registration field 190 of the specific measurement display section 184, an icon (image) corresponding to the measurement function registered as a favorite is displayed.
  • the display control unit 132 adds or deletes measurement functions to be displayed on the specific measurement display unit 184 according to the operation input by the operator. The measurement function can be deleted by selecting the icon of the corresponding measurement function and touching the delete key.
  • the function list screen in this figure includes "XYZ plane” for measuring the position of the end face of the work, “XY plane angle” for measuring the inclination of the work, “Right angle corner” for measuring the position of the corner of the work, 6 measurement functions are exemplified: “Rib” for measuring the thickness of the workpiece, “Groove” for measuring the width of the groove provided in the work, and “Hole” for measuring the inner diameter of the hole provided in the work. , more measurement functions can be additionally registered. It goes without saying that a number counting function over two pages could be added. Also, a page addition function may be provided, such as three or more pages.
  • FIG. 13 is a diagram showing screen transitions of the work measurement setup screen.
  • workpiece measurement can be executed in the following procedure. It is assumed that the jog mode (manual operation mode) has been entered by the mode selection button 60 described above.
  • the function detail screen 193 includes a setting screen 200 and a guidance screen 202 side by side.
  • the setting screen 200 is provided with a work offset setting section 204, a measurement axis setting section 206 and a measurement value display section 208.
  • a work offset setting unit 204 displays a pull-down menu and accepts designation of which one of the G codes (G54 to G59) should be set as the work origin.
  • a measurement axis setting unit 206 displays a pull-down menu and receives the setting of the measurement direction (+X direction, ⁇ X direction, etc.) by the sensor.
  • a measured value display unit 208 displays the angle R (measured value) calculated from the detection result of the sensor.
  • On the guidance screen 202 a moving image of how to measure the "XY plane angle" is displayed.
  • two points (P1, P2) detected by the sensor are displayed on the guidance screen 202.
  • the position P1 is measured.
  • P2 on the guidance screen 202 is highlighted.
  • the arithmetic processing unit 131 calculates the angle R from these positions P1 and P2.
  • the display control unit 132 causes the setting screen 200 to display the measurement value R, which is the calculation result (that is, the measurement result).
  • the measured values are automatically stored in the data storage unit 114 as work coordinate system information.
  • the display control unit 132 reflects the measurement result on the screen display. Note that, in a modification, the measured numerical value may be stored in the data storage unit 114 by an operation input by the operator.
  • FIG. 14 is a diagram showing screen transitions in the setup screen 160.
  • the display control section 132 keeps displaying a plurality of setup items on the menu display section 162, and switches the display of the operation screen on the detailed display section 164 according to the operator's operation input.
  • the display control section 132 displays the top screen of the operation screen corresponding to the selected setup item.
  • FIG. 15 is a flow chart showing the basic flow of setup processing. This process is executed when the operator sets the setup screen 160 in the main screen display area 152 .
  • the display control unit 132 first displays the top screen of the first setup screen (S10). In this embodiment, the top screen of the spindle operation setup screen is displayed.
  • the display control unit 132 displays the top screen of the selected setup item (S14). If no setup item is selected (N of S12), the process of S14 is skipped.
  • the display control unit 132 executes display control according to the operation input (S18). That is, display is performed according to the setup operations such as spindle operation, tool measurement, and work measurement described above. If there is no setup operation input (N of S16), the processing of S18 is skipped.
  • the control command unit 130 outputs a control command according to the setup setting to the machining control device. 102 (S24).
  • the "jog mode” is set as the specific mode as described above. That is, it commands control according to setup operations such as spindle operation, tool measurement, and workpiece measurement.
  • the results are displayed (S26). If it is not the specific mode (N of S22), the processing of S24 and S26 is skipped. If the cycle is not started (N of S20), the processing of S22-S26 is skipped.
  • the machine tool 1 has been described above based on the embodiment. According to this embodiment, since each setup item is always displayed at a fixed position on the setup screen 160, the operator can easily recognize it. In addition, regardless of the type of setup item being displayed and the hierarchy of the operation screen, if a setup item is selected on the menu display section 162, the top screen of that setup item can be displayed. Therefore, when the operator switches setup items, it is possible to reduce complicated operations such as going back through the layers of the operation screen. A menu display section 162 and a detailed display section 164 are displayed side by side, and even if any setup item is selected, only the operation screen of the detailed display section 164 can be operated after the selection. A unified sense of operation can be realized. In other words, it is possible to prevent the operator from being distracted about the operation of the setup screen. As a result, the operability of the screen used for setup work can be improved.
  • FIG. 16 is a diagram showing screen transition of the tool measurement setup screen according to the modification.
  • the display control unit 132 switches the function selection screen 181 to the function detail screen 293 .
  • the function detail screen 293 includes a setting screen 192 and a setting detail screen 295 .
  • a tool reference screen 170 and a guidance screen 196 are switchably displayed on the setting details screen 295 (FIGS. 16B and 16C).
  • the function selection screen 181 is switched to the function detail screen 293
  • the tool reference screen 170 is displayed first, but the guidance screen 196 may be displayed first.
  • the setting screen 192 has a guidance button 195 and a tool list button 197.
  • the display control unit 132 switches the tool reference screen 170 to the guidance screen 196 .
  • the display control unit 132 switches the guidance screen 196 to the tool reference screen 170 .
  • a guidance image for the selected tool measurement is displayed as a moving image, and an explanation such as "the tool comes down from above to measure the length" is displayed.
  • a guidance voice may be output.
  • the guidance image may be a moving image such as animation or a still image.
  • the guidance screen for tool measurement was exemplified, but even on the guidance screen for workpiece measurement, an explanatory text may be displayed along with the guidance image (moving or still image), or the guidance may be output by voice. good too.
  • FIG. 17 is a diagram showing display control of the setting screen according to the modification.
  • a setting screen 168 of the setup screen for spindle operation is illustrated.
  • essential parameters that must be entered on the setting screen 168 are set.
  • the tool setting section (T) is an essential parameter
  • a mark "*" is displayed next to the input field to indicate that the field is mandatory. If this essential parameter is not input, operation (control output) for setup cannot be performed.
  • a status display section 169 is provided to indicate whether or not operation is possible or the operating status. If the operator has already input all the essential parameters, operation for setup (hereinafter also simply referred to as "operation") is possible. At this time, the display control unit 132 causes the state display unit 169 to display "operable" (FIG. 17(A)).
  • the display control unit 132 causes the state display unit 169 to display "operation not possible", and displays an indicator prompting an input in the input field of the tool setting unit (T) (FIG. 17(B)). If the vehicle is currently driving, it will be in an interlock state, and the display control unit 132 causes the state display unit 169 to display "Driving", and grays out each input field of the setting screen 168 (displays the screen lightly). An input disabled state is set (FIG. 17(C)).
  • spindle operation is shown in the example of FIG. 17, similar display control may be performed on setting screens for tool measurement, work measurement, and other setup items.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the flow of setup processing according to the modification. This setup process is executed on condition that the control mode of the machine tool 1 is the specific mode (Y of S30).
  • the "specific mode" of this modified example is a manual operation mode such as a jog mode or a handle mode, and is set in advance.
  • the display control unit 132 first displays the top screen of the first setup screen (S32).
  • the display control unit 132 displays the top screen of the selected setup item (S38). ). If the vehicle is being driven (Y in S36), the display control unit 132 displays the menu display unit 162 as being unusable, such as by making the display of the menu display unit 162 lighter to indicate the interlock state (S40). If no setup item is selected (N of S12), the processes of S34 and S36 are skipped.
  • the display control unit 132 When any operation input is made by the operator via the operation screen (Y of S42), the display control unit 132 is in the specific mode (Y of S44) and is not in operation (N of S46), Display control according to the operation input is executed (S48). That is, display is performed according to the setup operations such as spindle operation, tool measurement, and work measurement described above. If the specific mode is not set (N of S44) or if the vehicle is being driven (Y of S46), the display control unit 132 displays a disabled display (S40). If there is no setup operation input (N of S42), the processing of S44-S48 is skipped.
  • the control command The unit 130 outputs a control command corresponding to the setup setting to the machining control device 102 (S56). That is, it commands control according to setup operations such as spindle operation, tool measurement, and workpiece measurement. As a result, operation for setup is started.
  • the display control unit 132 displays an operation-impossible display for notifying that operation is not possible. do. If the cycle is not started (N of S50), the processing of S52-S58 is skipped.
  • FIG. 19 and 20 are diagrams showing screen transitions of setup screens according to the modification.
  • a cycle start by pressing the START button
  • the setup screen 160 enters a kind of interlock state as shown in FIG. Become).
  • the operation is finished, that is, when the measurement is finished in FIGS.
  • the interlock state is canceled when the operation ends.
  • the measurement is started when the operation is instructed by the operation input by the operator, and the result is displayed as it is. Therefore, smooth setup work can be realized.
  • tool measurement is taken as an example, but it is needless to say that the same configuration can be adopted for workpiece measurement, spindle operation, and axis movement.
  • the operation is explained as the operation for measurement, but the operation for processing is similarly flowed.
  • a cycle start is performed when the setup is finished and the machining operation of the machine tool is to be started. While the machining cycle is started and machining is being performed, various inputs and selections cannot be made on the setup screen (interlock state), and only the input values and selection details before the cycle start can be confirmed. When the machining is completed, the machining result is displayed on the screen and the interlock state is released.
  • FIG. 21 is a diagram showing screen transition of setup screens according to another modification.
  • the menu display unit 162 also displays characters and icon images indicating each setup item.
  • the tool measurement button in FIG. 21 has a character string “tool measurement” and an icon image schematically showing the tool measurement (FIG. 21 is an icon image for length measurement). is displayed.
  • a function selection screen 181 is displayed.
  • length measurement and diameter measurement buttons are displayed, and icon images showing the respective measurement contents are displayed on the surface of the buttons. is displayed.
  • FIG. 21 is a diagram showing screen transition of setup screens according to another modification.
  • the menu display unit 162 also displays characters and icon images indicating each setup item.
  • the tool measurement button in FIG. 21 has a character string “tool measurement” and an icon image schematically showing the tool measurement (FIG. 21 is an icon image for length measurement). is displayed.
  • a function selection screen 181 is displayed.
  • length measurement and diameter measurement buttons are displayed, and icon images showing the respective measurement contents are displayed on the surface of the buttons. is displayed.
  • a guidance screen 196 is displayed below the specific measurement display portion 184, and the selection is made.
  • Guidance (description of the selected measurement) showing the selected measurement is displayed.
  • the guidance includes sentences explaining the contents of the selected measurement and moving images and still images showing what the selected measurement is like.
  • the measurement list display section 182 (see FIG. 10) is switched to the guidance screen 196, but it is not limited to this.
  • the guidance screen 196 may be displayed on the selected button. In any case, according to this modified example, the selected type of measurement and guidance can be grasped on one screen.
  • the operation control device 100 also functions as a "display control device”. That is, the operation control device having the configuration shown in FIG. 4 has been described as one form of the “display control device”.
  • This display control device has an input section that directly receives an operation input from an operator.
  • an external computer communicably connected to the machine tool 1 may also function as a "display control device”.
  • an internal computer communicably connected to the operation control device in the machine tool may also function as the "display control device”.
  • the display control device may include a "display control unit” but may not include a "display unit".
  • Such a display control device may include an input unit (receiving unit) that receives information (operation information) based on an operator's operation input received by the operation input unit of the operation control device.
  • the display controller may be a general laptop PC (Personal Computer) or tablet computer.
  • the tool detail display section 173 is configured to allow page switching.
  • the tool detail display section 173 may be horizontally extended so that more detailed information can be displayed on one screen.
  • the operating state of the machine tool has shifted to the jog mode (manual operation mode) when operating the spindle during setup work.
  • the operation is shifted to a setup-only mode or another mode.
  • the machine tool is a machining center that moves a rotating tool with respect to a workpiece, but it may be a turning center that moves a tool with respect to a rotating workpiece. It may be an additional processing machine for lamination processing. Alternatively, it may be a multitasking machine having these functions in combination.
  • the present invention is not limited to the above embodiments and modifications, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention.
  • Various inventions may be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments and modifications. Also, some constituent elements may be deleted from all the constituent elements shown in the above embodiments and modifications.
  • the present invention can be embodied as a system, device, method, program, storage medium, and the like. Specifically, it may be applied to a system composed of a plurality of devices (eg, host computer, interface device, web application, etc.), or may be applied to an apparatus composed of one device.
  • a recording medium recording software program code for realizing the above functions may be supplied to a system or apparatus, and a computer (CPU, MPU) of the system or apparatus may read and execute the program code stored in the recording medium. good.
  • the program code itself read out from the storage medium implements the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the above-described apparatus.

Abstract

ある態様では、工作機械での加工の段取りを行うための、(i)複数の段取項目を選択可能に表示するメニュー表示部と(ii)段取項目ごとの操作画面を表示する詳細表示部とを含む段取画面を表示制御する。段取画面の表示制御では、段取画面の表示中にメニュー表示部における複数の段取項目の表示を保ちつつ、オペレータの操作入力に応じて詳細表示部における操作画面の表示を切り替える。

Description

表示制御装置、工作機械および表示制御プログラム
　本発明は、工作機械の段取りに関する表示制御技術に関する。
　工作機械においてワークを加工する際、工具とワークとの相対的な位置関係や、工具主軸への工具の取付状態などが正確でないと、製品精度の低下につながる。このため、加工開始前に工具とワークの位置や寸法などを計測し、工作機械で認識するこれらの値を必要に応じて補正する段取り作業が行われる。工具の計測において摩耗の進行が検出されたときには、工具交換が行われる。近年では、操作盤のモニタにこのような段取りのための操作画面を表示し、オペレータの操作入力に基づく計測処理や補正等がなされている（特許文献１参照）。
特開２０１６－４３４６２号公報
　ところで、操作盤のモニタには通常、段取りのための操作画面以外にも、オペレータがプログラム指令を手動入力するためのＭＤＩ画面、主軸の座標（工具基準点の位置）を示す画面、工具長の補正のための工具オフセットを示す画面、ワーク原点を設定するためのワークオフセットを表示する画面など、種々の画面が表示される。また、段取りのための操作画面は階層化され、複数の画面により構成される。
　このため、オペレータは、段取り作業に際して複数の画面が切り替えられたとしても、段取り用の画面（以下「段取画面」ともいう）を認知し続ける必要がある。しかも、段取り作業には複数の項目があり、必要に応じて項目を切り替え、必要に応じて切替前の項目に戻るといった画面操作を頻繁に繰り返さなければならない。操作ボタンを間違えると、意図しない画面に切り替わり、段取画面の必要な階層にたどり着くまでに煩雑な作業を要する可能性もある。このように、画面の操作性について改善の余地があった。
　本発明のある態様は、工作機械での加工の段取りを行うための、(i)複数の段取項目を選択可能に表示するメニュー表示部と(ii)段取項目ごとの操作画面を表示する詳細表示部とを含む段取画面を表示制御する。
　段取画面の表示制御では、段取画面の表示中にメニュー表示部における複数の段取項目の表示を保ちつつ、オペレータの操作入力に応じて詳細表示部における操作画面の表示を切り替える。
　本発明によれば、段取り作業に用いる画面の操作性を向上できる。
実施形態に係る工作機械の外観を表す斜視図である。 工作機械のハードウェア構成図である。 操作盤を概略的に表す正面図である。 操作制御装置の機能ブロック図である。 モニタの表示画面の一例を示す図である。 モニタの表示画面の一例を示す図である。 段取画面を表す拡大図である。 工具選択画面の詳細を表す図である。 工具選択画面の詳細を表す図である。 段取画面の他の例を表す図である。 工具計測用段取画面の画面遷移を表す図である。 段取画面のさらに他の例を表す図である。 ワーク計測用段取画面の画面遷移を表す図である。 段取画面における画面遷移を表す図である。 段取処理の基本的な流れを表すフローチャートである。 変形例に係る工具計測用段取画面の画面遷移を表す図である。 変形例に係る設定画面の表示制御を表す図である。 変形例に係る段取処理の流れを表すフローチャートである。 変形例に係る段取画面の画面遷移を表す図である。 変形例に係る段取画面の画面遷移を表す図である。 他の変形例に係る段取画面の画面遷移を表す図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
　図１は、実施形態に係る工作機械の外観を表す斜視図である。
　工作機械１は、工具を適宜交換しながらワークを所望の形状に加工するマシニングセンタとして構成されている。工作機械１は、装置筐体の内部にワークを加工する加工装置２を備える。装置筐体の前面には、加工装置２を操作するための操作盤４が設けられる。
　図２は、工作機械１のハードウェア構成図である。
　工作機械１は、操作制御装置１００、加工制御装置１０２、加工装置２、工具交換部１０４および工具格納部１０６を含む。加工制御装置１０２は、数値制御部として機能し、加工プログラム（ＮＣプログラム）にしたがって加工装置２に制御信号を出力する。加工装置２は、加工制御装置１０２からの指示にしたがって工具主軸（図示略：以下、単に「主軸」という）を動かしてワークを加工する。
　操作制御装置１００は、操作盤４を含み、オペレータの操作入力に基づいて加工制御装置１０２に制御指令を出力する。操作制御装置１００は、また、オペレータの操作入力に応じて操作盤４の表示画面を制御する「表示制御装置」としても機能する。工具格納部１０６は工具を格納する。工具交換部１０４は、いわゆるＡＴＣ（Automatic Tool Changer）に対応し、加工制御装置１０２からの交換指示にしたがって、工具格納部１０６から工具を取り出し、主軸にある工具と取り出した工具とを交換する。
　図３は、操作盤４を概略的に表す正面図である。
　操作盤４は、オペレータに各種情報を表示するとともにタッチ操作を受け付けるモニタ５０と、オペレータの操作入力を受け付ける物理的な操作パネル５２を含む。モニタ５０は、オペレータによるタッチ操作やキー入力等の操作入力を受け付ける各種操作画面を表示する「表示部」として機能する。モニタ５０の表示画面１５０には、オペレータが参照および操作を行うための各種画面が表示される。後述の段取画面１６０は、その表示画面１５０全体の一部を占める。操作パネル５２として、ＮＣ操作パネル５４および機械操作パネル５６が含まれる。
　ＮＣ操作パネル５４には、オペレータが制御プログラムを作成・編集する際に押下する各種キーが含まれる。機械操作パネル５６には、オペレータが工作機械１の動作モードを切り替えたり、手動操作をする際に押下する各種ボタンやダイヤルなどが含まれる。モニタ５０のタッチパネルによる操作デバイスを「ソフトデバイス」とよび、ＮＣ操作パネル５４や機械操作パネル５６による操作デバイスを「ハードデバイス」ともよぶ。
　機械操作パネル５６には、モード選択ボタン６０、ＮＣ機能ボタン６２、自動運転ボタン６４、手動軸送りボタン６６、原点復帰ボタン６８、非常停止ボタン７０などが含まれる。モード選択ボタン６０は、モードを切り替えるための複数のボタンを含む。具体的には、メモリモードへ移行させるためのＭＥＭボタン、ＭＤＩモードへ移行させるためのＭＤＩボタン、ＤＮＣモードへ移行させるためのＤＮＣボタン、編集モードへ移行させるためのＥＤＩＴボタン、ジョグモードへ移行させるためのＪＯＧボタン、および原点復帰モードへ移行させるためのＺＲＮボタンが含まれる。
　「メモリモード」は、予め用意された制御プログラムにしたがって加工装置２を作動させる自動運転モードである。「ＭＤＩモード」は、簡単なプログラム指令を手動で入力して加工装置２を作動させるモードである。「ＤＮＣモード」は、外部端末に格納されている制御プログラムを受信しながら、加工装置２を制御するモードである。「編集モード」は、制御プログラムを作成・編集するモードである。「ジョグモード」は、主に手動軸送りボタン６６の操作により主軸などの制御対象を軸移動させる手動運転モードである。「原点復帰モード」は、主軸などの制御対象を機械原点に復帰させるモードである。オペレータは、いずれかのボタンを押下することで選択したモードへ移行させることができる。
　ＮＣ機能ボタン６２は、数値制御部の機能を切り替えるための複数のボタンを含む。具体的には、ＰＣＫボタン、ＤＲＮボタンなどが含まれる。ＰＣＫボタンは、いわゆるプログラムチェックに際して主軸の回転やクーラントの吐出を非動作とするときに押下される。ＤＲＮボタンは、設定された速度で制御対象の軸移動を行うときに押下される。空運転でプログラムチェックするときの時間短縮のために使用される。このとき、プログラムで指定されている速度は無視される。
　自動運転ボタン６４は、ＳＴＡＲＴボタンおよびＳＴＯＰボタンを含む。ＳＴＡＲＴボタンは、自動運転を開始（「サイクルスタート」ともいう）させるときに押下される。ＳＴＡＲＴボタンの押下は「制御開始入力」となる。ＳＴＯＰボタンは、自動運転中に一時的に軸移動を停止させるときに押下される。
　手動軸送りボタン６６は、ジョグ送り操作、ジョグ早送り操作、原点復帰操作を手動で行う際に押下する選択キーや方向キーを含む。手動軸送りボタン６６は、ジョグモードにおいて主軸を移動させるための操作入力を受け付ける。ジョグモードでは、ジョグ送りとジョグ早送りのいずれかの操作を選択可能である。
　原点復帰ボタン６８は、ワンタッチで原点復帰操作を行うときに押下される。このボタンを押すと、全軸が順次に機械原点に戻る。非常停止ボタン７０は、機械を緊急停止させるときに押下される。手動運転と自動運転のいずれであるかに関わらず、加工装置２の全ての動作が即時にその場所で停止する。
　図４は、操作制御装置１００の機能ブロック図である。
　操作制御装置１００の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種コンピュータプロセッサなどの演算器、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。以下に説明する各ブロックは、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。
　操作制御装置１００は、ユーザインタフェース処理部１１０、データ処理部１１２およびデータ格納部１１４を含む。ユーザインタフェース処理部１１０は、オペレータからの操作入力を受け付けるほか、画像表示など、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。データ処理部１１２は、ユーザインタフェース処理部１１０により取得されたデータおよびデータ格納部１１４に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部１１２は、ユーザインタフェース処理部１１０およびデータ格納部１１４のインタフェースとしても機能する。データ格納部１１４は、各種プログラムと設定データを格納する。
　ユーザインタフェース処理部１１０は、入力部１２０および出力部１２２を含む。入力部１２０は、モニタ５０のタッチパネルを介して入力を受け付けるソフト入力部１２４と、操作パネル５２の各種ボタンやダイヤルを介して入力を受け付けるハード入力部１２６を含む。出力部１２２は、モニタ５０の画面に画像等を表示する表示部１２８を含む。出力部１２２は、その表示によりオペレータに各種情報を提供する。
　データ処理部１１２は、制御指令部１３０、演算処理部１３１、表示制御部１３２および工具管理部１３４を含む。制御指令部１３０は、入力部１２０を介したオペレータの操作入力に基づき、加工制御装置１０２に制御指令を出力する。加工制御装置１０２は、この制御指令および加工プログラムにしたがって加工装置２を制御する。演算処理部１３１は、オペレータの段取作業等に関わる所定の演算処理を実行する。
　表示制御部１３２は、画面編集部１４０、段取画面制御部１４２およびサブ画面制御部１４４を含む。画面編集部１４０は、モニタ５０における各画面の配置を編集する。段取画面制御部１４２は、オペレータの段取り作業をガイドするための段取画面の表示を制御する。サブ画面制御部１４４は、段取画面の周囲に配置される複数のサブ画面の表示を制御する。これらの画面の詳細については後述する。
　工具管理部１３４は、工具格納部１０６に格納される工具の情報（工具情報）を工具ＩＤに対応づけて管理する。工具情報には、段取画面に表示される識別情報や詳細情報が含まれる（詳細後述）。
　データ格納部１１４は、段取画面の表示制御プログラムを含む各種プログラムのほか、モニタ５０に表示させる各モードの画面データ、画面内に表示させるＧＵＩ（Graphical User Interface）データ等の種々の画像データ、工具情報等のデータ、計測処理や演算処理により取得された各種データを格納する。データ格納部１１４は、また、演算処理が行われる際のワークエリアとしても機能する。
　次に、実施形態における段取画面の表示制御について詳細に説明する。
　図５および図６は、モニタ５０の表示画面の一例を示す図である。
　図５に示すように、モニタ５０の表示画面１５０には、メイン画面表示領域１５２およびサブ画面表示領域１５４が設定されている。メイン画面表示領域１５２は、オペレータがメインで操作するメイン画面が表示される領域であり、表示画面１５０において大きな領域が設定される。図示の例では、メイン画面表示領域１５２として段取画面１６０が表示されている。段取画面１６０は、オペレータが段取り作業を行う際に操作する画面である。
　一方、サブ画面表示領域１５４は、オペレータがメイン画面を操作する際に必要に応じて参照するサブ画面が表示される領域であり、メイン画面表示領域１５２の周囲に小さく設定されている。具体的には、サブ画面表示領域１５４がメイン画面表示領域１５２の１／４サイズに設定され、５つのサブ画面が表示可能とされている。図示の例では、サブ画面として工具オフセット画面、座標画面、ワークオフセット画面、指令値表示画面およびオペレーション画面が表示されている。
　言い換えれば、図６に示すように、表示画面１５０には、メイン画面表示領域１５２およびサブ画面表示領域１５４の設定領域として長方形状の表示領域が設けられている。その表示領域が３×３の区画に分けられており（図中破線および二点鎖線参照）、メイン画面表示領域１５２がその９つの区画のうち４区画分を使用する。すなわち、段取画面１６０は、その表示領域における右下の４区画を使用する。図３にも示したように、操作盤４が比較的大きいところ、段取画面１６０を表示画面１５０の下部領域に設定することで、段取画面１６０と操作パネル５２とが物理的に近い位置に配置されることとなる。それにより、段取り作業におけるオペレータの操作性を高めることができる。
　図５に戻り、工具オフセット画面は、検出された工具オフセットを表示する。主軸の端面付近にはその軸線上に工具基準点が設定されており、各工具の長さ（工具長）は、その工具基準点から刃先までの長さとして予め登録される。数値制御部から軸移動の指令がなされると、指令された座標値に工具基準点が位置決めされる。このため、工具の主軸への取付誤差や摩耗などにより実際の工具長が変化した場合には、その変化量を補正して工具の移動指令（移動先の座標）を設定する必要がある。「工具オフセット」はその補正値に対応し、段取り作業において設定される。
　座標画面は、工具基準点の機械座標や絶対座標等を表示する。ワークオフセット画面は、検出されたワークオフセットを表示する。「ワークオフセット」は、ワーク原点（加工の基準となる原点）に対応する。ワーク原点を有するワーク座標系はＧコード（Ｇ５４～Ｇ５９）により設定できる。指令値表示画面は、各制御パラメータについて現在の値を表示する。オペレーション画面は、加工装置２における所定の機構の作動状態を切り替える操作画面を含むが、その詳細については説明を省略する。
　表示画面１５０の上部には、画面構成を大きく切り替えるための複数のボタン（アイコン）が配置される機能切替領域１５６が設けられる。この複数のボタンの一つとして画面編集ボタン１５８が設けられる。画面編集ボタン１５８を選択すると、メイン画面表示領域１５２およびサブ画面表示領域１５４に配置可能な複数の画面候補が表示される。オペレータは、その画面候補をドラッグするなどしていずれかの領域に配置できる。すなわち、メイン画面表示領域１５２および複数のサブ画面表示領域１５４のそれぞれに表示する画面を変更できる。
　図７は、段取画面１６０を表す拡大図である。
　段取画面１６０は、段取工程において表示画面１５０に常駐する専用画面であり、メニュー表示部１６２および詳細表示部１６４を含む。画面に向かって左側にメニュー表示部１６２が、右側に詳細表示部１６４が設けられる。メニュー表示部１６２には、複数の段取項目の選択ボタン１６６が縦並びで選択可能に表示される。本実施形態では、段取項目として主軸操作、工具計測、ワーク計測および軸移動の４つの項目が設定されているが、それ以外の項目を設けてもよいことは言うまでもない。
　ここで、「主軸操作」は主軸に関する操作を簡易的に実行する段取りに該当する。主軸操作の操作項目として工具交換、主軸回転、Ｍコード実行等が含まれる。「工具計測」は工具の使用に先立ってその工具の計測を行う段取りに該当する。工具計測の操作項目として工具長や工具径等の計測が含まれる。「ワーク計測」はワークの加工に先立ってそのワークの計測を行う段取りに該当する。ワーク計測の操作項目としてワークの形状や配置等の計測が含まれる。「軸移動」は主軸等の制御軸（Ｘ軸、Ｙ軸など）の移動に関わり、軸の移動を簡易的に実行する段取りに該当する。
　詳細表示部１６４には、段取項目ごとの操作画面が表示される。段取画面１６０の表示中において、メニュー表示部１６２における段取項目の配置が固定され、いずれかの段取項目が常時選択可能な状態とされる。一方、詳細表示部１６４については、段取項目の選択が変更されるごとに、変更後の段取項目に対応する操作画面に切り替えられる。操作画面は階層化されており、オペレータの操作に応じてその階層が切り替わる。
　図７の例では、メニュー表示部１６２の段取項目において主軸操作が選択され、段取画面１６０として主軸操作用段取画面が表示されている。この主軸操作用段取画面では、詳細表示部１６４の操作画面として、設定画面１６８および工具参照画面１７０が横並びに表示される。図示の画面が、主軸操作用段取画面のトップ画面である。
　設定画面１６８は、工具に関する情報の入力を受け付け、主軸の回転速度に関する値の入力を受け付ける。具体的には、設定画面１６８の上段から工具交換のための工具設定部と、主軸回転のための主軸設定部，回転速度設定部および回転方向設定部と、Ｍコードを実行するためのＭコード設定部が設けられている。
　一方、工具参照画面１７０には工具交換可能、つまりマガジンから呼び出し可能な工具の一覧が表示される。工具参照画面１７０には、複数の工具の選択ボタン１７２が縦並びで選択可能に表示されている。
　なお、図示を省略するが、工具参照画面１７０は上下にスクロール表示可能である。一画面に表示可能な工具一覧の数は限定されるが（図示の例では７つ）、画面をスクロールさせることにより登録済みの全ての工具情報を確認できる。オペレータは、この工具情報を参照して主軸に取り付けるべき工具を選択できる。
　図８および図９は、工具参照画面１７０の詳細を表す図である。
　工具参照画面１７０は、工具一覧表示部１７１および工具詳細表示部１７３を横並びに有する。工具一覧表示部１７１は、計測対象として選択可能な工具の識別情報を一覧表示する。選択ボタン１７２は、工具一覧表示部１７１と工具詳細表示部１７３にまたがって工具ごとに設けられる。工具一覧表示部１７１には、工具情報として工具が収容されるマガジンのポット番号、工具の識別情報（シリアル番号およびグループ番号）、工具名および工具種が表示される。選択ボタン１７２は、計測対象とする工具の選択を受け付ける。
　一方、工具詳細表示部１７３は、各識別情報に対応づけるように工具の詳細情報を表示する。工具の詳細情報として工具長、工具径およびそれらの計測日など複数種の情報が表示可能である。計測日を表示することで、未計測の工具や計測日が古い工具など、段取り作業の必要性の高い工具についてオペレータに計測を促すこともできる。工具詳細表示部１７３の下方にページ切替ボタン１７４が設けられ、それらの詳細情報の表示切り替えが可能とされている。
　ページ切替ボタン１７４は、ページ送りボタン１７４ａとページ戻りボタン１７４ｂを含む。表示制御部１３２は、オペレータによるページ切替ボタン１７４の操作入力に応じて工具詳細表示部１７３における詳細情報の表示を切り替える。図示の例では、工具詳細表示部１７３に工具長および工具径を表示した状態（図８（Ａ））、および計測日を表示した状態（図８（Ｂ））が示されているが、これら以外の詳細情報を設定してページ切り替えできるようにしてもよい。
　工具参照画面１７０の下部には、選択対象とする工具を絞り込むためのフィルタボタン１７５が設けられている。フィルタボタン１７５を選択すると、図９（Ａ）に示すように、工具参照画面１７０の下部にフィルタ画面１７６（ツールバー）が表示される。フィルタ画面１７６には、未設定工具ボタン１７７、使用工具ボタン１７８および適用ボタン１７９が設けられる。
　未設定工具ボタン１７７は、段取り作業が未完了である工具を抽出する場合に選択されるボタンである。以下、段取り作業が未完了である工具を「未設定工具」、完了済の工具を「設定済工具」ともいう。未設定工具であるか否かは、工具管理部１３４により管理される。一方、使用工具ボタン１７８は、指定の加工プログラムで使用される工具を抽出する場合に選択されるボタンである。以下、指定の加工プログラムで使用される工具を「使用工具」、使用されない工具を「不使用工具」ともいう。使用工具であるか否かは、工具管理部１３４により管理される。
　未設定工具ボタン１７７および使用工具ボタン１７８は、選択されるとアクティブ表示となり、未選択又は選択解除の場合に無効表示とされる。適用ボタン１７９は、未設定工具ボタン１７７および使用工具ボタン１７８によるフィルタを適用する場合に選択されるボタンである。表示制御部１３２は、オペレータによる各ボタンの操作に応じて工具参照画面１７０に表示させる工具を絞り込む。
　すなわち、工具参照画面１７０に表示される工具は以下のように絞り込まれる。未設定工具ボタン１７７および使用工具ボタン１７８の双方が無効の場合、設定済みかどうか、使用されているかどうかを問わず、全ての工具が表示される（絞り込みはされない）（図９（Ｂ））。未設定工具ボタン１７７がアクティブ、かつ使用工具ボタン１７８が無効の場合、未設定の工具に絞られる（図９（Ｃ））。未設定工具ボタン１７７および使用工具ボタン１７８の双方がアクティブの場合、未設定かつ使用される工具に絞られる（図９（Ｄ））。未設定工具ボタン１７７が無効、かつ使用工具ボタン１７８がアクティブの場合、使用される工具に絞られる（図９（Ｅ））。以上のようなフィルタ機能により、オペレータの作業効率を高めることができる。
　図７に戻り、主軸操作用段取画面を用いることにより、以下の手順で主軸操作の各操作項目を実行できる。なお、これらの操作は、上述したモード選択ボタン６０によりジョグモード（手動運転モード）に移行していることを前提とする。
（工具交換）
　工具設定部（Ｔ）は、工具に関する情報として、オペレータが工具交換の段取対象として指定する工具の識別情報を受け付ける。オペレータは、工具参照画面１７０に表示された工具一覧から工具を選択し、工具設定部（Ｔ）にその工具を指定する情報を入力することで、工具交換する工具を設定できる。この工具情報の入力は、工具設定部に工具番号（シリアル番号＋グループ番号）又は工具名をキー入力（手動入力）することにより行うことができる。あるいは、工具一覧（複数の選択ボタン１７２）から交換対象の工具を選択し、図示略の取込ボタンを選択することで、工具設定部に工具番号が自動入力される。
　このように工具情報が入力された状態でＳＴＡＲＴボタン（自動運転ボタン６４）が押下されると、制御指令部１３０が加工制御装置１０２に対して工具交換指令を出力する。その結果、工具交換部１０４による工具交換が実行される。
（主軸回転）
　主軸選択部は、オペレータが段取対象として指定する主軸の選択を受け付ける。オペレータは、主軸選択部のプルダウンメニューに表示される複数の主軸から回転させたい主軸を選択する。図示の例では、主軸Ｓ１が選択されている。このほか、プルダウンメニューに含まれる主軸Ｓ２，Ｓ３など（図示略）の選択も可能である。また、回転速度設定部は、主軸の回転速度に関する値の入力を受け付ける。オペレータは、回転速度設定部に数値を入力して主軸回転数を設定する。さらに、回転方向設定部のプルダウンメニューに表示される回転方向から正転又は逆転のいずれかを選択する。図示の例では、正転が選択されている。
　このように主軸回転のための情報が入力された状態でＳＴＡＲＴボタンが押下されると、制御指令部１３０が加工制御装置１０２に対して主軸回転指令を出力する。その結果、対応する主軸の回転が実行される。
（Ｍコード実行）
　オペレータは、Ｍコード設定部にＭコードをキー入力する。なお、Ｍコードは主軸の回転／停止、クーラントのＯＮ／ＯＦＦ等の補助機能にかかる指令であるが、その詳細については説明を省略する。このようにＭコード設定部にＭコードが入力された状態でＳＴＡＲＴボタンが押下されると、制御指令部１３０が加工制御装置１０２に対して制御指令を出力する。その結果、該当するＭコードが実行される。
　図１０は、段取画面１６０の他の例を表す図である。
　図示の例では、メニュー表示部１６２の段取項目において工具計測が選択され、段取画面１６０として工具計測用段取画面が表示されている。詳細表示部１６４の操作画面として、計測機能（工具計測の種類）の選択を受け付ける機能選択画面１８１が表示される。機能選択画面１８１は、計測一覧表示部１８２および特定計測表示部１８４を縦並びに含む。図示の画面が、工具計測用段取画面のトップ画面である。
　計測一覧表示部１８２は、選択可能な工具の計測機能の一覧である機能一覧画面を表示する「機能一覧表示部」である。計測一覧表示部１８２には、計測機能を登録するための複数の登録欄１８６が設けられる。計測一覧表示部１８２の直下にページボタン１８８が設けられており、機能一覧画面のページ切り替えが可能となっている。図示の例では２ページの切り替えが可能であり、１ページあたり縦５列、横２列で合計１０個の登録欄１８６が設けられる。登録欄１８６には、工具計測の種類（計測機能）を示す画像としてアイコン（アイコン画像）が表示される。各アイコンは、工具計測の種類を示す絵柄又は図柄からなり、オペレータによる選択入力（つまり計測機能の選択）を受け付ける。
　一方、特定計測表示部１８４は、機能一覧画面に含まれる計測機能から選択された特定の計測機能が配置されるいわゆるお気に入り画面を表示する「特定機能表示部」である。特定計測表示部１８４には、お気に入りとして選択された計測機能を登録（以下「お気に入り登録」という）するための複数の登録欄１９０が設けられる。登録欄１９０には、お気に入り登録される計測機能に対応したアイコン（画像）が表示される。登録欄１９０の各アイコンも、工具計測の種類を示す絵柄又は図柄からなり、オペレータによる選択入力（つまり計測機能の選択）を受け付ける。特定計測表示部１８４はページ切り替えができない。図示の例では、縦５列、横１列で合計５個の登録欄１９０が設けられている。
　表示制御部１３２は、オペレータの操作入力に応じて、特定計測表示部１８４に表示させる計測機能を追加又は削除する。オペレータは、機能一覧画面のアイコンをお気に入り画面にドラッグアンドドロップすることにより、お気に入り登録をできる。また、図示略の編集ボタンをタッチ（選択）することにより編集モードへ移行させ、機能一覧画面のアイコンを指定することによりお気に入り登録できるようにしてもよい。計測機能の削除は、該当する計測機能のアイコンを選択してデリートキーをタッチするなどして行える。
　機能一覧画面に表示される複数の計測機能のうち限定数（本実施形態では５個）のみ、お気に入り登録ができる。限定数を超えて新たな登録がなされる場合には、先に登録された計測機能の一つに上書きされる。本実施形態では、お気に入り画面に未登録の欄がある場合、新たに選択された計測機能がその未登録の欄に左詰めで登録される。お気に入り画面に未登録の欄がない場合、新たに選択された計測機能は右端の欄の計測機能に上書きされる。この画面でのお気に入り登録は、いわゆるドラッグアンドドロップやタッチアンドタッチによりどのお気に入り欄にも配置可能である。お気に入り画面に表示された各アイコンも、オペレータによる工具計測の選択入力を受け付ける。すなわち、オペレータは、使用頻度の高い計測機能をお気に入り登録しておくことで対応するアイコンを認知しやすくなり、作業効率を高めることができる。
　なお、本図の機能一覧画面には、工具長を計測する「長計測」と、工具径を計測する「径計測」の２つの計測機能が例示されているが、より多くの計測機能を追加登録できる。２ページにわたる数の計測機能が追加されうることは言うまでもない。また、３ページ以上とするなど、ページ追加機能をもたせてもよい。
（工具計測）
　図１１は、工具計測用段取画面の画面遷移を表す図である。
　工具計測用段取画面を用いることにより、以下の手順で工具計測を実行できる。なお、上述したモード選択ボタン６０によりジョグモード（手動運転モード）に移行していることを前提とする。
　オペレータにより機能選択画面１８１におけるいずれかの計測機能が選択されると（図１１（Ａ））、表示制御部１３２は、機能選択画面１８１を工具選択画面１９１に切り替える（図１１（Ｂ））。工具選択画面１９１は、計測対象の工具を選択するための画面であり、図７に示した画面とほぼ同様である。
　工具選択画面１９１は、設定画面１９２および工具参照画面１７０を横並びに含む。設定画面１９２は、計測対象となる工具を受け付ける工具設定部１９４と、工具計測のガイダンスを表示させるときに選択するガイダンスボタン１９５を有する。設定画面１９２の下部にツールバーを設け、ガイダンスボタン１９５を表示させてもよい。主軸操作の場合と同様、オペレータは、工具参照画面１７０を参照して工具設定部１９４に工具番号又は工具名をキー入力（手動入力）することにより行うことができる。あるいは、工具一覧から交換対象の工具を選択し、図示略の取込ボタンを選択することで、工具設定部１９４に工具番号が自動入力される。
　オペレータによりガイダンスボタン１９５が選択されると、表示制御部１３２は、工具選択画面１９１を機能詳細画面１９３に切り替える（図１１（Ｃ））。機能詳細画面１９３は、機能選択画面１８１に含まれる各機能に対応づけられた別画面であり、設定画面１９２およびガイダンス画面１９６を横並びに含む。図示の例では、計測機能として長計測が選択されているため、ガイダンス画面１９６として長計測を示すガイダンスが動画表示される。
　工具設定部１９４に工具情報が入力された状態でＳＴＡＲＴボタン（自動運転ボタン６４）が押下されると、制御指令部１３０が加工制御装置１０２に対して工具移動指令を出力する。その結果、主軸の移動がなされ、演算処理部１３１により工具計測の演算処理が実行される。
　例えば工具長の計測に関し、本実施形態では、ワークが取り付けられるテーブル上の所定位置に接触式のセンサが設置される。そのセンサの直上に工具計測用の基準位置が設定される。テーブルの上面から基準位置までの高さと、テーブルの上面からセンサの上面（検出面）までの高さは、データ格納部１１４に予め記憶されている。したがって、工具を装着した主軸を基準位置から降下させ、工具先端がセンサに当接するまでの移動量が分かれば工具長を算出できる。すなわち、基準位置の高さからセンサの上面の高さおよび主軸の移動量（降下量）を差し引くことで工具長を算出できる。
　工具長の計測の際には、制御指令部１３０の指令により、主軸の工具基準点をその基準位置に移動させる。そして、計測対象の工具を主軸に取り付けた状態で主軸を降下させ、センサに当接したときに停止させる。演算処理部１３１は、上述の演算方法により工具長を算出する。また、同時に工具オフセットも算出する。なお、工具径については、センサに対して工具を横方向（径方向）に当接することで計測できるが、その詳細な説明については省略する。
　計測された数値は、工具の詳細情報としてデータ格納部１１４に自動的に格納される。表示制御部１３２は、計測結果を画面表示に反映させる。なお、変形例においては、計測された数値をオペレータの操作入力によりデータ格納部１１４に格納してもよい。
　図１２は、段取画面１６０のさらに他の例を表す図である。
　図示の例では、メニュー表示部１６２の段取項目においてワーク計測が選択され、段取画面１６０としてワーク計測用段取画面が表示されている。工具計測の場合と同様に、詳細表示部１６４には、計測機能（ワーク計測の種類）の選択を受け付ける機能選択画面１８１が表示される。機能選択画面１８１は、計測一覧表示部１８２および特定計測表示部１８４を含む。図示の画面が、ワーク計測用段取画面のトップ画面である。
　計測一覧表示部１８２は、選択可能なワークの計測機能の一覧である機能一覧画面を表示する。計測一覧表示部１８２の登録欄１８６には、計測機能を選択するためのアイコン（画像）が表示される。一方、特定計測表示部１８４は、お気に入り画面を表示する。特定計測表示部１８４の登録欄１９０には、お気に入り登録される計測機能に対応したアイコン（画像）が表示される。表示制御部１３２は、オペレータの操作入力に応じて、特定計測表示部１８４に表示させる計測機能を追加又は削除する。計測機能の削除は、該当する計測機能のアイコンを選択してデリートキーをタッチするなどして行える。
　なお、本図の機能一覧画面には、ワークの端面の位置を計測する「ＸＹＺ面」、ワークの傾きを計測する「ＸＹ面角度」、ワークの角の位置を計測する「直角コーナー」、ワークの厚みを計測する「リブ」、ワークに設けられた溝の幅を計測する「溝」、およびワークに設けられた穴の内径を計測する「穴」の６つの計測機能が例示されているが、より多くの計測機能を追加登録できる。２ページにわたる数の計測機能が追加されうることは言うまでもない。また、３ページ以上とするなど、ページ追加機能をもたせてもよい。
（ワーク計測）
　図１３は、ワーク計測用段取画面の画面遷移を表す図である。
　ワーク計測用段取画面を用いることにより、以下の手順でワーク計測を実行できる。なお、上述したモード選択ボタン６０によりジョグモード（手動運転モード）に移行していることを前提とする。
　オペレータにより機能選択画面１８１におけるいずれかの計測機能が選択されると（図１３（Ａ））、表示制御部１３２は、機能選択画面１８１を機能詳細画面１９３に切り替える（図１３（Ｂ））。機能詳細画面１９３は、設定画面２００およびガイダンス画面２０２を横並びに含む。
　図１３（Ｂ）に示すように、計測機能として「ＸＹ面角度」が選択された場合、設定画面２００にはワークオフセット設定部２０４、計測軸設定部２０６および計測値表示部２０８が設けられる。ワークオフセット設定部２０４は、プルダウンメニューを表示し、ワーク原点をＧコード（Ｇ５４～Ｇ５９）のいずれにするかの指定を受け付ける。計測軸設定部２０６は、プルダウンメニューを表示し、センサによる計測方向（＋Ｘ方向、－Ｘ方向等）の設定を受け付ける。計測値表示部２０８は、センサの検出結果から算出される角度Ｒ（計測値）を表示する。ガイダンス画面２０２には、「ＸＹ面角度」の計測方法が動画表示される。
　より具体的には、ガイダンス画面２０２にセンサにより検出される２点（Ｐ１，Ｐ２）が表示される。ガイダンス画面２０２上のＰ１がハイライト表示されているときにオペレータによりサイクルスタート（ＳＴＡＲＴボタンの押下）がなされると、位置Ｐ１が測定される。その後、センサの軸が移動されると、ガイダンス画面２０２上のＰ２がハイライト表示される。この状態でサイクルスタート（ＳＴＡＲＴボタンの押下）がなされると、位置Ｐ２が測定される。演算処理部１３１は、これらの位置Ｐ１，Ｐ２から角度Ｒを算出する。表示制御部１３２は、算出結果（つまり測定結果）である計測値Ｒを設定画面２００に表示させる。
　計測された数値は、ワーク座標系の情報としてデータ格納部１１４に自動的に格納される。表示制御部１３２は、計測結果を画面表示に反映させる。なお、変形例においては、計測された数値をオペレータの操作入力によりデータ格納部１１４に格納してもよい。
　図１４は、段取画面１６０における画面遷移を表す図である。
　表示制御部１３２は、段取画面１６０の表示中にメニュー表示部１６２における複数の段取項目の表示を保ちつつ、オペレータの操作入力に応じて詳細表示部１６４における操作画面の表示を切り替える。表示制御部１３２は、操作画面を切り替えつつ表示する過程でメニュー表示部１６２におけるいずれかの段取項目が選択された場合には、選択された段取項目に対応する操作画面のトップ画面を表示させる。
　図１５は、段取処理の基本的な流れを表すフローチャートである。
　本処理は、オペレータによりメイン画面表示領域１５２に段取画面１６０が設定されることを契機に実行される。表示制御部１３２は、まず、先頭の段取画面のトップ画面を表示させる（Ｓ１０）。本実施形態では、主軸操作用段取画面のトップ画面が表示される。
　オペレータがメニュー表示部１６２を参照していずれかの段取項目を選択すると（Ｓ１２のＹ）、表示制御部１３２は、選択された段取項目のトップ画面を表示させる（Ｓ１４）。段取項目の選択がなければ（Ｓ１２のＮ）、Ｓ１４の処理はスキップされる。
　オペレータにより操作画面を介したいずれかの操作入力がなされると（Ｓ１６のＹ）、表示制御部１３２は、その操作入力に応じた表示制御を実行する（Ｓ１８）。すなわち、上述した主軸操作、工具計測、ワーク計測等の段取操作に応じた表示を行う。段取操作入力がなければ（Ｓ１６のＮ）、Ｓ１８の処理はスキップされる。
　そして、オペレータによりサイクルスタート（ＳＴＡＲＴボタンの押下）がなされると（Ｓ２０のＹ）、特定モードであれば（Ｓ２２のＹ）、制御指令部１３０が段取設定に応じた制御指令を加工制御装置１０２に対して出力する（Ｓ２４）。本実施形態では上述のように特定モードとして「ジョグモード」が設定されている。すなわち、主軸操作、工具計測、ワーク計測等の段取操作に応じた制御を指令する。
　このとき、その制御に基づく結果（計測結果等）が取得されれば、その結果を表示する（Ｓ２６）。特定モードでなければ（Ｓ２２のＮ）、Ｓ２４およびＳ２６の処理はスキップされる。サイクルスタートがなされなければ（Ｓ２０のＮ）、Ｓ２２～Ｓ２６の処理はスキップされる。
　オペレータによりメイン画面表示領域１５２における段取画面１６０の設定が解除されるなど、所定の段取終了条件が成立するまでは（Ｓ２８のＮ）、Ｓ１２～Ｓ２６の処理が繰り返し実行される。段取終了条件が成立すると（Ｓ２８のＹ）、本処理を終了する。
　以上、実施形態に基づいて工作機械１について説明した。
　本実施形態によれば、段取画面１６０において固定された位置に各段取項目が常時表示されるため、オペレータがそれを認知しやすい。また、表示中の段取項目の種類や操作画面の階層にかかわらず、メニュー表示部１６２の段取項目を選択すれば、その段取項目のトップ画面を表示できる。このため、オペレータが段取項目を切り替える際に操作画面の階層を遡る等の煩雑な操作を削減できる。メニュー表示部１６２と詳細表示部１６４とが並べて表示され、いずれの段取項目を選択してもその選択後は詳細表示部１６４の操作画面のみを操作すればよいため、複数の段取項目に対して統一した操作感を実現できる。つまり、段取画面の操作についてオペレータの注意が散漫になることを抑制できる。その結果、段取り作業に用いる画面の操作性を向上できる。
［変形例］
　図１６は、変形例に係る工具計測用段取画面の画面遷移を表す図である。
　本変形例では、オペレータにより機能選択画面１８１におけるいずれかの計測機能が選択されると（図１６（Ａ））、表示制御部１３２は、機能選択画面１８１を機能詳細画面２９３に切り替える。機能詳細画面２９３は、設定画面１９２と設定詳細画面２９５を含む。設定詳細画面２９５において工具参照画面１７０とガイダンス画面１９６とが切り替え可能に表示される（図１６（Ｂ），（Ｃ））。本変形例では、機能選択画面１８１から機能詳細画面２９３に切り替えられたときに工具参照画面１７０が先に表示されるが、ガイダンス画面１９６が先に表示されるようにしてもよい。
　設定画面１９２は、ガイダンスボタン１９５および工具一覧ボタン１９７を有する。工具参照画面１７０が表示された状態でガイダンスボタン１９５が選択されると、表示制御部１３２は、工具参照画面１７０をガイダンス画面１９６に切り替える。逆に、ガイダンス画面１９６が表示された状態で工具一覧ボタン１９７が選択されると、表示制御部１３２は、ガイダンス画面１９６を工具参照画面１７０に切り替える。
　ガイダンスボタン１９５が選択されると、ガイダンス画面１９６において、選択された工具計測のガイダンス画像が動画表示されるとともに「工具が上方から降りてきて長計測をします」などの説明文が表示される。なお、この説明文の表示にとともに又は説明文に代えてガイダンスの音声を出力してもよい。ガイダンス画像はアニメーション等の動画でもよいし静止画でもよい。
　なお、本変形例では、工具計測に関するガイダンス画面を例示したが、ワーク計測のガイダンス画面においてもガイダンス画像（動画又は静止画）とともに説明文を表示してもよいし、ガイダンスの音声出力をしてもよい。
　図１７は、変形例に係る設定画面の表示制御を表す図である。ここでは、主軸操作用段取画面の設定画面１６８が例示されている。
　本変形例では、設定画面１６８での入力が必須となる必須パラメータが設定される。具体的には、図１７（Ａ）に示すように、工具設定部（Ｔ）、主軸選択部、回転速度設定部およびＭコード設定部のうち、工具設定部（Ｔ）が必須パラメータとされ、入力欄の横に必須であることを示すマーク「＊」が表示されている。この必須パラメータへの入力がなされなければ、段取りのための運転（制御出力）を行うことができない。
　設定画面１６８の上部には運転可否又は運転状態を示す状態表示部１６９が設けられている。オペレータにより必須パラメータが全て入力済であれば、段取りのための運転（以下、単に「運転」ともいう）は可能である。このとき、表示制御部１３２は、状態表示部１６９に「運転可」と表示させる（図１７（Ａ））。
　一方、必須パラメータいずれかが入力されていない場合には、運転はできない。このため、表示制御部１３２は、状態表示部１６９に「運転不可」と表示させるとともに、工具設定部（Ｔ）の入力欄に入力を促すインジケータを表示させる（図１７（Ｂ））。現在運転中であればインタロック状態となり、表示制御部１３２は、状態表示部１６９に「運転中」と表示させるとともに、設定画面１６８の各入力欄をグレーアウト（画面を薄く表示）させるなどして入力不可状態とする（図１７（Ｃ））。
　なお、図１７の例では主軸操作の例を示したが、工具計測、ワーク計測その他の段取項目の設定画面についても同様の表示制御を行ってもよい。
　図１８は、変形例に係る段取処理の流れを表すフローチャートである。
　この段取処理は、工作機械１の制御モードが特定モードであることを条件に実行される（Ｓ３０のＹ）。本変形例の「特定モード」は、ジョグモードやハンドルモードなどの手動運転モードであり、予め設定される。表示制御部１３２は、まず、先頭の段取画面のトップ画面を表示させる（Ｓ３２）。
　オペレータがいずれかの段取項目を選択したとき（Ｓ３４のＹ）、現在運転中でなければ（Ｓ３６のＮ）、表示制御部１３２は、選択された段取項目のトップ画面を表示させる（Ｓ３８）。運転中であれば（Ｓ３６のＹ）、表示制御部１３２は、インタロック状態であることを示すためにメニュー表示部１６２の表示を薄くするなどの使用不可表示をする（Ｓ４０）。段取項目の選択がなければ（Ｓ１２のＮ）、Ｓ３４およびＳ３６の処理はスキップされる。
　オペレータにより操作画面を介したいずれかの操作入力がなされると（Ｓ４２のＹ）、表示制御部１３２は、特定モードであり（Ｓ４４のＹ）、かつ運転中でなければ（Ｓ４６のＮ）、その操作入力に応じた表示制御を実行する（Ｓ４８）。すなわち、上述した主軸操作、工具計測、ワーク計測等の段取操作に応じた表示を行う。特定モードでない場合（Ｓ４４のＮ）、あるいは運転中であれば（Ｓ４６のＹ）、表示制御部１３２は、使用不可表示をする（Ｓ４０）。段取操作入力がなければ（Ｓ４２のＮ）、Ｓ４４～Ｓ４８の処理はスキップされる。
　そして、オペレータによりサイクルスタート（ＳＴＡＲＴボタンの押下）がなされると（Ｓ５０のＹ）、特定モードであり（Ｓ５２のＹ）、かつ必須パラメータが全て入力済であれば（Ｓ５４のＹ）、制御指令部１３０が段取設定に応じた制御指令を加工制御装置１０２に対して出力する（Ｓ５６）。すなわち、主軸操作、工具計測、ワーク計測等の段取操作に応じた制御を指令する。それにより、段取りのための運転が開始される。
　このとき、その制御に基づく結果（計測結果等）が取得されれば、その結果を表示する（Ｓ５８）。特定モードでない場合（Ｓ５２のＮ）、あるいは必須パラメータのいずれかが未入力であった場合には（Ｓ５４のＮ）、表示制御部１３２は、運転不可であることを報知するための運転不可表示をする。サイクルスタートがなされなければ（Ｓ５０のＮ）、Ｓ５２～Ｓ５８の処理はスキップされる。
　所定の段取終了条件が成立するまでは（Ｓ６２のＮ）、Ｓ３４～Ｓ６０の処理が繰り返し実行される。段取終了条件が成立すると（Ｓ６２のＹ）、本処理を終了する。
　図１９および図２０は、変形例に係る段取画面の画面遷移を表す図である。
　本変形例では、ガイダンス表示などを経て段取を行ったあとに、工作機械を運転させるためにサイクルスタート（ＳＴＡＲＴボタンの押下）がなされる。ボタンが押されると、図１９に示すように段取画面１６０が一種のインタロック状態となり、設定画面１９２の操作（各ボタンの選択やパラメータやデータの入力等）ができない状態になる（不可になる）。そして、運転が終了すると、つまり図１９や図２０では計測が終了すると、図２０に示すように、設定画面１９２に計測結果１９９が示される。また、その運転の終了をもってインタロック状態が解除される。本変形例によれば、オペレータの操作入力により運転が指示されることで計測が開始され、そのまま結果が表示される。このため、スムーズな段取作業を実現できる。なお、本変形例では工具計測を例に挙げたが、ワーク計測や主軸操作や軸移動についても同様の構成を採用できることは言うまでもない。また、本変形例では運転は計測のための運転で説明しているが、加工の運転でも同様に流れになる。例えば、段取りが終わり、工作機械の加工の運転を開始させる場合に、サイクルスタートを行う。加工サイクルがスタートし加工が行われている間は、段取画面における各種入力や各種選択ができない状態（インタロック状態）になり、サイクルスタート前の入力値や選択内容を確認できるだけになる。加工が終了すると、加工結果が画面上に表示され、インタロック状態が解除される。
　図２１は、他の変形例に係る段取画面の画面遷移を表す図である。
　本変形例では、メニュー表示部１６２にも各段取項目を示す文字とアイコン画像とが表示される。例えば、図２１の工具計測用のボタンには、「工具計測」との文字列と、工具計測を模式的に示したアイコン画像（図２１は、長計測のアイコン画像）と、がボタン上に表示されている。メニュー表示部１６２の工具計測のボタンを選択すると、機能選択画面１８１が表示され、図２１では長計測と径計測のボタンが表示され、ボタンの表面上にはそれぞれの計測内容が分かるアイコン画像が表示されている。図２１では、機能選択画面１８１の特定計測表示部１８４（お気に入り画面）に表示されたいずれか計測のアイコン画像のボタンを選択すると、特定計測表示部１８４の下にガイダンス画面１９６が表示され、選択された計測を示すガイダンス（選択された計測の説明）が表示される。ガイダンスは、選択された計測の内容を説明する文と選択された計測がどのようなものか分かる動画や静止画とが表示されている。図２１では、計測一覧表示部１８２（図１０参照）がガイダンス画面１９６に切り替えられる形態だが、これに限定されるものではない。例えば、計測一覧表示部１８２に表示されている計測の種類を示すアイコン画像が表示されたボタンを押せば、選択さえたボタンの上にガイダンス画面１９６を表示する形態でもよい。いずれにしても本変形例によれば、選択された計測の種類とガイダンスを一画面で把握できる。
［他の変形例］
　上記実施形態では、操作制御装置１００を「表示制御装置」としても機能させる例を示した。すなわち、図４に示す構成を備える操作制御装置を「表示制御装置」の一形態として説明した。この表示制御装置は、オペレータの操作入力を直接受け付ける入力部を備えている。変形例においては、工作機械１と通信可能に接続された外部コンピュータを「表示制御装置」としても機能させてもよい。あるいは、工作機械において操作制御装置と通信可能に接続された内部コンピュータを「表示制御装置」としても機能させてもよい。表示制御装置は、「表示制御部」を備えるが「表示部」を備えないものでもよい。このような表示制御装置は、操作制御装置の操作入力部で受け付けたオペレータの操作入力に基づく情報（操作情報）を受け付ける入力部（受付部）を備えてもよい。表示制御装置は、一般的なラップトップＰＣ（Personal Computer）あるいはタブレット・コンピュータであってもよい。
　上記実施形態では、図８に示したように、工具詳細表示部１７３についてページ切り替えできる構成を例示した。変形例においては、例えば工具詳細表示部１７３を横に引き延ばせるようにし、より多くの詳細情報を一画面に表示できるようにしてもよい。
　上記実施形態では、段取り作業において主軸を作動させる場合、工作機械の運転状態がジョグモード（手動運転モード）に移行していることを前提とした。変形例においては、段取専用のモードその他のモードへの移行を前提としてもよい。
　上記実施形態では、工作機械として、回転する工具をワークに対して移動させるマシニングセンタを例示したが、回転するワークに対して工具を移動させるターニングセンタであってもよいし、材料をレーザで溶かしながら積層加工する付加加工機であってもよい。また、これらの機能を複合的に備える複合加工機であってもよい。
　なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。また、本発明は、システム、装置、方法、プログラム、記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、ｗｅｂアプリケーション等）から構成されるシステムに適用してもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
　上述の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体をシステムあるいは装置に供給し、システムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行するようにしてもよい。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述の実施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は上述の装置を構成することになる。
　この特許出願は、日本の特願２０２１－１４４４２２号（２０２１年９月６日出願）の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。

Claims (6)

  1. 　工作機械での加工の段取りを行うための、(i)主軸の操作に関わる主軸操作および工具の計測に関わる工具計測を含む複数の段取項目を選択可能に表示するメニュー表示部と(ii)段取項目ごとの操作画面を表示する詳細表示部とを含む段取画面を表示制御する表示制御部を備え、
    　前記主軸操作の段取項目に対応する操作画面は、工具に関する情報の入力を受け付け、主軸の回転速度に関する値の入力を受け付ける画面であり、
    　前記工具計測の段取項目に対応する操作画面は、工具計測の種類が画像で表示され、工具計測の選択を受け付ける画面であり、
    　前記表示制御部は、前記段取画面の表示中に前記メニュー表示部における複数の段取項目の表示を保ちつつ、オペレータの操作入力に応じて前記詳細表示部における操作画面の表示を切り替える、表示制御装置。
  2. 　前記工具計測の段取項目に対応する操作画面として、工具計測の種類を特定する情報を入力するための機能選択画面と、計測対象の工具を特定する情報を入力するための工具選択画面とが切り替え可能に含まれ、
    　前記表示制御部は、前記操作画面を切り替えつつ表示する過程で前記メニュー表示部におけるいずれかの段取項目が選択された場合には、選択された段取項目に対応する操作画面のトップ画面を表示させる、請求項１に記載の表示制御装置。
  3. 　前記工具計測の段取項目に対応する操作画面として、工具計測の種類ごとの機能詳細を表示する機能詳細画面がさらに含まれ、
    　前記表示制御部は、前記機能選択画面にて工具計測の種類が選択され、かつ前記工具選択画面にて計測対象の工具が選択された場合、選択された工具計測の種類に対応する機能詳細画面を前記詳細表示部に表示する、請求項２に記載の表示制御装置。
  4. 　前記工具選択画面が、計測対象として選択可能な工具の識別情報を一覧表示する工具一覧表示部と、各識別情報に対応づけるように工具の詳細情報を表示する工具詳細表示部とを並べて表示し、
    　前記工具一覧表示部は、計測対象とする工具の選択を受け付け、
    　前記工具詳細表示部は、複数種の詳細情報の表示を切り替え可能であり、
    　前記表示制御部は、前記操作画面の表示中にオペレータの操作入力に応じて前記工具詳細表示部における詳細情報の表示を切り替える、請求項２に記載の表示制御装置。
  5. 　加工の段取りを行うための、(i)主軸の操作に関わる主軸操作および工具の計測に関わる工具計測を含む複数の段取項目を選択可能に表示するメニュー表示部と(ii)段取項目ごとの操作画面を表示する詳細表示部とを含む段取画面を表示制御する表示制御部を備え、
    　前記主軸操作の段取項目に対応する操作画面は、工具に関する情報の入力を受け付け、主軸の回転速度に関する値の入力を受け付ける画面であり、
    　前記工具計測の段取項目に対応する操作画面は、工具計測の種類が画像で表示され、工具計測の選択を受け付ける画面であり、
    　前記表示制御部は、前記段取画面の表示中に前記メニュー表示部における複数の段取項目の表示を保ちつつ、オペレータの操作入力に応じて前記詳細表示部における操作画面の表示を切り替える、工作機械。
  6. 　工作機械での加工の段取りを行うための段取画面を表示制御する表示制御プログラムであって、
    　前記段取画面として、(i)主軸の操作に関わる主軸操作および工具の計測に関わる工具計測を含む複数の段取項目を選択可能に表示するメニュー表示部と(ii)段取項目ごとの操作画面を表示する詳細表示部とを含む画面を表示制御する機能を有し、
    　前記主軸操作の段取項目に対応する操作画面は、工具に関する情報の入力を受け付け、主軸の回転速度に関する値の入力を受け付ける画面であり、
    　前記工具計測の段取項目に対応する操作画面は、工具計測の種類が画像で表示され、工具計測の選択を受け付ける画面であり、
    　前記表示制御する機能は、前記段取画面の表示中に前記メニュー表示部における複数の段取項目の表示を保ちつつ、オペレータの操作入力に応じて前記詳細表示部における操作画面の表示を切り替える、表示制御プログラム。
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