(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産設備の三次元グラフィックス表示によって入出力接点を有する生産設備の稼働状況を表示する表示装置において、
グラフィックス表示された生産設備の一部を囲い込み手段で指定する指定手段と、
上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記囲い込み手段は、マウスよりなり、三次元グラフィックス表示された生産設備のうち、入出力接点情報を得たい部分だけを表示画面上で囲む
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
上記囲い込み手段は、
入出力接点情報を得たい部分だけを指定範囲として平面的に囲む平面的囲い込み手段と、
上記平面的囲い込み手段で囲まれた指定範囲の重心を算出する重心算出手段と、
上記重心算出手段で算出された重心を中心として、該中心位置から上記指定範囲までの最大距離を半径とする球を算出する球算出手段と、
上記球算出手段で算出された球に基づいて、上記指定範囲を包含する多面体を算出する多面体算出手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記囲い込み手段は、
上記多面体算出手段で算出された多面体形状が必要範囲を囲っていないとき、該多面体形状を補正する補正手段
を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
上記指定手段は、
上記多面体算出手段で算出された多面体内にある入出力接点の信号線がすべて該多面体の境界面と交差するか否か判別する判別手段を有し、
上記表示手段は、
上記判別手段で多面体内にある入出力接点の信号線がすべて該多面体の境界面と交差すると判別されたときのみ上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を表示する
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
上記表示手段は、
上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報をタイムチャートまたは表形式で表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
生産設備の三次元グラフィックス表示によって入出力接点を有する生産設備の稼働状況を表示する表示装置において、
上記入出力接点の情報を記憶する入出力接点情報記憶手段と、
グラフィックス表示された生産設備の一部を囲い込み手段で指定する指定手段と、
上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を上記入出力接点情報記憶手段に記憶された入出力接点情報に基づいて表示する表示手段と、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
上記入出力接点情報記憶手段は、
入出力接点名と、上記入出力接点に接続された信号線名と、現在の入出力接点の状態と、入出力接点の初期状態と、を記憶する
ことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
生産設備の三次元グラフィックス表示によって入出力接点を有する生産設備の稼働状況を表示する表示装置において、
上記入出力接点の情報を記憶する入出力接点情報記憶手段と、
グラフィックス表示された生産設備の一部を囲い込み手段で指定する指定手段と、
上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を上記入出力接点情報記憶手段に記憶された入出力接点情報に基づいて表示する表示手段と、
を有し、
上記囲い込み手段は、
入出力接点情報を得たい部分だけを指定範囲として平面的に囲む平面的囲い込み手段と、
上記平面的囲い込み手段で囲まれた平面的な指定範囲の重心を算出する重心算出手段と、
上記重心算出手段で算出された重心を中心として、該中心位置から上記指定範囲までの最大距離を半径とする球を算出する球算出手段と、
上記球算出手段で算出された球に基づいて、上記指定範囲を包含する多面体を算出する多面体算出手段と、
を有することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
生産設備の三次元グラフィックス表示によって入出力接点を有する生産設備の稼働状況を表示する表示装置において、
上記入出力接点の情報を記憶する入出力接点情報記憶手段と、
グラフィックス表示された生産設備の一部を囲い込み手段で指定する指定手段と、
上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を上記入出力接点情報記憶手段に記憶された入出力接点情報に基づいて表示する表示手段と、
を有し、
上記指定手段は、
上記多面体算出手段で算出された多面体内にある入出力接点の信号線がすべて該多面体の境界面を交差するか否か判別する判別手段を有し、
上記表示手段は、
上記判別手段で多面体内にある入出力接点の信号線がすべて該多面体の境界面と交差すると判別されたときのみ上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を表示する
ことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
上記表示装置は、生産設備のシミュレーション表示または生産設備のモニタ表示として生産設備の稼動状況を表示する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に関し、特に三次元グラフィックス表示された生産設備の所望範囲の入出力接点情報等の表示に好適な表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、３次元グラフィックスを利用して生産設備のシミュレーションをする装置が普及している。
【０００３】
これは、生産設備のモデルとして三次元グラフィックス表示するために、形状、動作、Ｉ／Ｏ信号（入出力接点信号）等をモデル化し、装置の動きや状態を実物とまったく同様にシミュレーションできるものである。三次元グラフィックスはモデル作成時やロジックの検証といったシミュレーション設計を容易にする手段としてあらかじめ提供されている。
【０００４】
ところで、これらの装置では、デバイスやオブジェクトといった単位で情報管理されているが、Ｉ／Ｏ情報はデバイスやオブジェクトの相互をつなぐ信号であるので、別にデータベースで一括管理されている。
【０００５】
これは、デバイスやオブジェクトという単位はシミュレーションモデルの単位で、物理的な形状をもち、三次元グラフィックスで表示可能であるが、Ｉ／Ｏ情報はデバイスやオブジェクトの相互をつなぐ信号であるので、形状がなく、三次元グラフィックスで表示できないからである。
【０００６】
そこで、三次元グラフィックスで表示された生産設備の一部のＩ／Ｏ情報を得たいときには、三次元グラフィックスで表示された生産設備の一部をマウス等のポインティングデバイスで画面上で指定することによって指定された特定の装置のＩ／Ｏ情報を表示するようにし、この場合はＩ／Ｏ情報は例えば表形式で表示していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごとき従来の装置では、三次元グラフィックスで表示された生産設備の特定の装置をマウス等のポインティングデバイスで画面上で指定することによって指定された特定の装置のＩ／Ｏ情報を表示するようにしていたが、Ｉ／Ｏ情報の表示は、装置単位の表示である。これは、ポインティングデバイスで画面上の指定部分の絵を指示することで特定の装置を指定し、これによって指定された部品のすべてのＩ／Ｏ情報が表示されていたからである。
【０００８】
なお、プログラマブル・コントローラ等の制御装置を使用した生産設備では、各種センサからの入力信号に基づいてモータ等のアクチュエータ装置への出力信号を得ている。そして、プログラマブル・コントローラのユーザプログラムの作成にあたっては、入出力接点（Ｉ／Ｏ）を定義し、次に入出力接点のタイミングチャートを作成し、これに合うようにユーザプログラムを作成している。従って、プログラマブル・コントローラ等の制御装置を使用した生産設備では、不要なＩ／Ｏ情報を排除して、必要な部分のＩ／Ｏ情報だけを任意に取り出せるということは非常に大切なことである。
【０００９】
この発明は、上記のごとき従来の不具合に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、不要なＩ／Ｏ情報を排除して必要なＩ／Ｏ情報だけを任意に取り出して表示することのできる表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、生産設備の三次元グラフィックス表示によって入出力接点を有する生産設備の稼働状況を表示する表示装置において、
グラフィックス表示された生産設備の一部を囲い込み手段で指定する指定手段と、
上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明は、生産設備の三次元グラフィックス表示によって入出力接点を有する生産設備の稼働状況を表示する表示装置において、
上記入出力接点の情報を記憶する入出力接点情報記憶手段と、
グラフィックス表示された生産設備の一部を囲い込み手段で指定する指定手段と、
上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を上記入出力接点情報記憶手段に記憶された入出力接点情報に基づいて表示する表示手段と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
この発明では、表示装置は生産設備の三次元グラフィックス表示によって入出力接点を有する生産設備の稼働状況を表示するが、入出力接点の接点情報を表示する際は、まず指定手段でグラフィックス表示された生産設備の一部を囲い込み手段で指定し、次に表示手段で上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を表示する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図１において、表示装置１０は、パーソナルコンピュータ等よりなる主制御装置１１と、Ｉ／Ｏ情報データベース１２と、プログラマブル・コントローラ１３と、生産設備１５より構成され、主制御装置１１、Ｉ／Ｏ情報データベース１２およびプログラマブル・コントローラ１３は相互に通信手段としてのイーサネット１４によって接続されている。
【００１５】
ここで、パーソナルコンピュータ等よりなる主制御装置１１は、三次元グラフィックス表示画面となるディスプレイ１６と、入力手段としてのキーボード１７と、ポインティングデバイスとしてのマウス１８を具備し、ディスプレイ１６に生産設備１５を三次元グラフィックスで表示しつつ、生産設備１５の特定部分をマウス１８で囲むことにより、特定部分のＩ／Ｏ情報だけをディスプレイ１６上に表示できるようにしている。
【００１６】
なお、本実施形態では、主制御装置１１は生産設備１５のシミュレーション装置としてもモニタ装置としても動作できるように構成されている。
【００１７】
Ｉ／Ｏ情報データベース１２は、生産設備１５内のＩ／Ｏ情報（入出力接点情報）が格納されたデータベースで、各入出力接点（Ｉ／Ｏ）の状態（ＯＮ，ＯＦＦ情報）等が格納される。
【００１８】
プログラマブル・コントローラ１３は生産設備１５の制御装置で、生産設備１５内のセンサ信号２１を入力信号として取り込むことによってユーザプログラムを実行し、アクチュエータ信号（出力信号）２２を生産設備１５に出力している。また、プログラマブル・コントローラ１３に取り込まれたセンサ信号２１と生産設備１５に出力されたアクチュエータ信号２２は、イーサネット１４を介してＩ／Ｏ情報データベース１２に格納されている。
【００１９】
生産設備１５は三次元グラフィックスの表示対象となるもので、本実施形態では、ロボットアームが基板一枚一枚をコンベアに乗せ、コンベアで運ばれた基板は実装機によって部品実装が行われるという工程を有する生産設備について、以下説明する。
【００２０】
図２は、主制御装置１１のディスプレイ１６に三次元グラフィックス表示された生産設備の一部で、ロボットアーム２５が図示しない基板一枚一枚をコンベア２６に乗せる部分が図示されている。
【００２１】
ここで、この生産設備部分は２個のプログラマブル・コントローラ１３−１，１３−２を有し、プログラマブル・コントローラ１３−１，１３−２はロボットアーム２５およびコンベア２６を制御するためにそれぞれ複数のセンサおよび複数のモータ等の出力接点と接続されている。そして、各プログラマブル・コントローラ１３−１，１３−２と各センサおよび各出力接点との接続関係は、可視的に明瞭になるように、それぞれ１本の直線または曲線で結ばれている。
【００２２】
例えば、プログラマブル・コントローラ１３−１はセンサと接続するための信号線３１，３２，３３を有し、モータ等の出力接点と接続するための信号線３５，３６を有している。プログラマブル・コントローラ１３−２も同様である。
【００２３】
図３は、図２に示すごとき三次元グラフィックス表示をするための主制御装置１１の有するデータ構造４０の具体例を示している。
【００２４】
同図に示すごとく、データ構造４０の内容として、形状についてのデータ４０−１、動作についてのデータ４０−２、制御ロジックについてのデータ４０−３、サイクルタイムについてのデータ４０−４、センサについてのデータ４０−５、アクチュエータについてのデータ４０−６、Ｉ／Ｏ接続についてのデータ４０−７、コントローラについてのデータ４０−８を有している。
【００２５】
次に、図４および図５を参照しながら、Ｉ／Ｏ情報データベース１２に格納されている入力データテーブル４０と出力データテーブル４１の内容を説明する。
【００２６】
図４に示した入力データテーブル４０は、Ｉ／Ｏ番号欄４０−１、信号名欄４０−２、状態欄４０−３、初期値欄４０−４より構成されている。
【００２７】
ここで、Ｉ／Ｏ番号欄４０−１にはプログラマブル・コントローラに接続されたセンサ等の入力接点番号が格納され、プログラマブル・コントローラの入力チャネルには０２００番から０３０７番の入力接点が接続されている。
【００２８】
信号名欄４０−２には各入力接点とプログラマブル・コントローラを接続するための信号線（例えば、図２の信号線３１，３２，３３，３４，３５，３６に相当する）名が格納され、例えば、初めの信号名「ＲＯ＿ＩＮ０〜ＲＯ＿ＩＮ４」はロボットアームからプログラマブル・コントローラへの入力信号線名を表している。
【００２９】
状態欄４０−３は、各信号線がＯＮ＝１かＯＦＦ＝０かを示すもので、時とともに変化する。
【００３０】
初期値欄４０−４は、設備稼働時の各信号線の初期値が格納される。
【００３１】
次に、図５に示した出力データテーブル４１はＩ／Ｏ番号欄４１−１、信号名欄４１−２、状態欄４１−３、初期値欄４１−４より構成されている。
【００３２】
ここで、Ｉ／Ｏ番号欄４１−１にはプログラマブル・コントローラに接続された出力接点番号が格納され、プログラマブル・コントローラの出力チャネルには１０００番から１００５番の出力接点が接続されている。
【００３３】
信号名欄４１−２には各出力接点とプログラマブル・コントローラを接続するための信号線（例えば、図２の信号線３１，３２，３３，３４，３５，３６に相当する）名が格納され、例えば、初めの信号名「ＲＯ＿ＯＵＴ０，ＲＯ＿ＯＵＴ１」はプログラマブル・コントローラからロボットアームへの出力信号線名を表している。
【００３４】
状態欄４１−３は、各信号線がＯＮ＝１かＯＦＦ＝０かを示すもので、時とともに変化する。
【００３５】
初期値欄４１−４は設備稼働時の各信号線の初期値が格納される。
【００３６】
以上が構成であるが、次に、本実施形態において所望範囲のＩ／Ｏ情報だけを表示する場合の処理手順を図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３７】
この処理では、まず図２に示すごときディスプレイ１６に表示された生産設備１５の三次元グラフィックス表示を見ながら、マウス１８でマウスカーソルを始点となるところに置く（ステップ１００）。
【００３８】
次に、始点となるところからマウス１８の左ボタンを押したまま指定範囲を囲む（ステップ１０２）。
【００３９】
次に、指定範囲の重心Ａを算出する（ステップ１０４）。
【００４０】
次に、重心Ａから指定範囲の線までの距離の最大値を求め、この値を半径とする球を算出する（ステップ１０６）。
【００４１】
次に、算出した球に基づいて、重心Ａを中心とする指定範囲を包含する多面体を算出し、多面体の境界面をサーフェースモデルとして表示する（ステップ１０８）。
【００４２】
次に、ディスプレイ１６に表示されたサーフェースモデルを見ながら、ステップ１００，ステップ１０２の処理で必要範囲を囲ったか否か調べる（ステップ１１０）。
【００４３】
ここで、必要範囲を囲っていないと判断した場合は（ステップ１１０でＮＯ）、境界面をマウス１８を使って移動させ、正しく囲むようにする（ステップ１１２）。
【００４４】
ここで、再び必要範囲を正しく囲ったか否か調べ（ステップ１１４）、正しく囲ったと判断しない場合は（ステップ１１４でＮＯ）、ステップ１００の処理に戻る。
【００４５】
一方、ステップ１１０で必要範囲を囲ったと判断した場合（ステップ１１０でＹＥＳ）、およびステップ１１４で必要範囲を囲ったと判断した場合は（ステップ１１４でＹＥＳ）、ステップ１１６に進む。
【００４６】
ステップ１１６では、境界面内（多面体内）にある入出力接点のすべての信号線が境界面で交差するか否か調べる（ステップ１１６）。
【００４７】
ここで、すべての信号線が境界面で交差しない場合は（ステップ１１６でＮＯ）、ステップ１００の処理に戻る。
【００４８】
一方、すべての信号線が境界面で交差する場合は（ステップ１１６でＹＥＳ）、交差した信号線の信号名をＩＤとして選択リストを作成する。これはＩ／Ｏ情報データベース１２に格納されている入力データテーブル４０と出力データテーブル４１の各信号名欄４１−１，４１−２を参照しながら、交差した信号線の信号名に基づくＩ／Ｏ情報の選択リストを作成するという処理である。
【００４９】
次に、ステップ１１８で作成された選択リストに基づいて各信号線に接続されている入出力接点を選択し、そのときのＩ／Ｏ情報データベース１２に格納されている入力データテーブル４０と出力データテーブル４１に格納されているデータを参照してＩ／Ｏ情報リストを作成する（ステップ１２０）。
【００５０】
こうして、マウス１８でＩ／Ｏ情報を得たい所望範囲を囲むという簡単な操作で、所望範囲のＩ／Ｏ情報だけを得ることができることになる。
【００５１】
図７は、図２に示した三次元グラフィックス表示された生産設備の一部に多面体状の境界面５０が設定された場合の表示例で、この境界面５０内にある入出力接点のＩ／Ｏ情報だけが得られることになる。
【００５２】
次に、得られたＩ／Ｏ情報の表示例を図８および図９を参照しながら説明する。
【００５３】
この内、図８はＩ／Ｏ情報をタイムチャートの形で得た場合の表示例である。
【００５４】
同図に示すごとく、境界面５０内にある入出力接点のＩ／Ｏ情報だけが、入出力接点に接続された信号線のＯＮ＝１、ＯＦＦ＝０情報として経時的に表示される。
【００５５】
また、図９はＩ／Ｏ情報を入出力データテーブル６０として表形式で得た場合の表示例である。入出力データテーブル６０はＩ／Ｏ番号欄６０−１、信号名欄６０−２、状態欄６０−３、初期値欄６０−４より構成されている。
【００５６】
このように、本実施形態では、マウス１８でＩ／Ｏ情報を得たい所望範囲を囲むという簡単な操作で、所望範囲のＩ／Ｏ情報だけを得ることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、表示装置は生産設備の三次元グラフィックス表示によって入出力接点を有する生産設備の稼働状況を表示するが、入出力接点の接点情報を表示する際は、まず指定手段でグラフィックス表示された生産設備の一部を囲い込み手段で指定し、次に表示手段で上記指定手段で指定された範囲内にある入出力接点の接点情報を表示するようにしたので、不要なＩ／Ｏ情報を排除して所望のＩ／Ｏ情報だけを任意に取り出して表示することのできる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示装置の実施形態の全体的な構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した生産設備を三次元グラフィックス表示した場合の表示例を示す図。
【図３】図２に示すごとき三次元グラフィックス表示をする場合に必要なデータのデータ構造を示す図。
【図４】図１に示したＩ／Ｏ情報データベース内の入力データテーブルの説明図。
【図５】図１に示したＩ／Ｏ情報データベース内の出力データテーブルの説明図。
【図６】図１に示した装置において所望範囲のＩ／Ｏ情報だけを得る場合の処理手順を示すフローチャート。
【図７】図２に示すごとき三次元グラフィックス表示をした場合にＩ／Ｏ情報を得たい所望範囲を囲んで境界面とした場合の説明図。
【図８】Ｉ／Ｏ情報をタイムチャートの形で得た場合の表示例を示す図。
【図９】Ｉ／Ｏ情報を表形式で得た場合の表示例を示す図。
【符号の説明】
１０  表示装置
１１  主制御装置
１２  Ｉ／Ｏ情報データベース
１３  プログラマブル・コントローラ
１４  イーサネット
１５  生産設備
１６  ディスプレイ
１７  キーボード
１８  マウス
５０  境界面
【図１】
0003550571.tif 000002
【図２】
0003550571.tif 000003
【図３】
0003550571.tif 000004
【図４】
0003550571.tif 000005
【図５】
0003550571.tif 000006
【図６】
0003550571.tif 000007
【図７】
0003550571.tif 000008
【図８】
0003550571.tif 000009
【図９】
0003550571.tif 000010