(57)【要約】【課題】  加工作業者への指示、情報提供、情報収集、及び外部システムとの通信の各処理を行う各機能を備えた数値制御装置を含むシステムの利便性を向上させること。【解決手段】  情報収集のための指令を作成する場合の入力画面には、収集可能な情報項目のリストが表示される。このリストから収集を希望する情報を指定し、各項目について、データベースのどの項目に記録するかを指定して、収集した情報とデータベースの項目との対応づけ（データベースファイル名、テーブル名の入力／選択）を行う。このデータに従って内部データが作成され、それに基いて、収集すると指定された項目について、必要な命令が指令に書き込まれる。作業指示に関する加工指令の簡易作成についても、同様の手法で実現できる。【選択図】          図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工作業者への指示または情報提供と、情報収集との少なくとも一方の処理、および外部システムとの通信を行う各機能を備えた数値制御装置を含む、作業指示の簡易作成システムであって、
前記処理を行うための数値制御装置への指令を自動的に生成する指令生成機能を更に備え、
前記数値制御装置への指令の作成に最少限必要な項目を入力することにより、該指令を生成することを特徴とする、作業指示の簡易作成システム。 
【請求項２】
前記指令生成機能を前記数値制御装置に搭載したことを特徴とする、請求項１に記載された作業指示の簡易作成システム。
【請求項３】
前記指令生成機能を、前記数値制御装置とは独立した装置に搭載したことを特徴とする、請求項１に記載された作業指示の簡易作成システム。
【請求項４】
前記数値制御装置への前記指令が、前記数値制御装置の表示装置に表示される加工作業者へのメッセージと画像データ、及び、加工作業者がデータを入力するための入力手段を表わすデータの組み合わせからなる、請求項１〜請求項３の内、いずれか１項に記載された作業指示の簡易作成システム。
【請求項５】
前記数値制御装置への前記指令が、作業管理データと、加工作業者の操作、加工中の状態及び加工結果の各情報の収集に基づくものの組み合わせである、請求項１〜請求項３の内、いずれか１項に記載された作業指示の簡易作成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数値制御装置で制御される加工機械を含む加工設備を取り扱う加工作業者への指示または情報提供と、情報収集との少なくとも一方の処理、および外部システムとの通信を行う各機能を備えた数値制御装置を含む、作業指示の簡易作成システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
数値制御装置で制御される加工機械（各種工作機械、加工機等）を含む加工設備において、数値制御装置（以下、適宜「ＣＮＣ」と表記）を加工機械による加工の制御だけでなく、加工作業者への情報提供や情報収集に利用することについては、既にいくつかのアイデアが提示されており、その一例は、例えば下記特許文献１に示されている。特に、一種のプログラミング言語を用いてこれらをＣＮＣへの指令として記述する方式は、指令内容を自由にプログラムできる有用な手法である。このような指令は、一般に「加工指令」と呼ばれているが、プログラミング言語を用いる方法では加工指令を作成するために、プログラムの作成という作業が作業者に要求される。そのため、一般のユーザにとっては取扱いが容易でなく、機能を充分に使いこなせないことがある。
【０００３】
図１は、加工指令の全体構造の例を示したものである。同図に示すように、加工指令の要部は、ヘッダとそれに続く個々の命令を表わす機能コード（一般に、＜＞で囲って表記される）で構成されている。＜＞は命令の始まりを表し、＜＞内の先頭部分に記した「／」はその命令の終わりを表わす。末尾部分に「／」を記す命令はそれだけで完結する命令を表わしている。なお、図１中、「＋」印は、全体の構造を示すために詳細の表記を省略した箇所を表わしている。加工指令を記述するプログラミング言語は、個々の命令の書式とそれらの組み合わせに関する規則から構成される。
【０００４】
一例として、加工指令に＜ＮＣデータの取得＞の命令が含まれていた場合に、ＣＮＣから実速度を読み取る命令の記述例を示せば次のようになる。
【０００５】
＜ＮＣデータの取得＞
＜ＮＣデータ  データ名＝”実速度”  格納変数＝”実速度データ／”＞
＜／ＮＣデータの取得＞
このようなプログラミング言語を用いる方式は、実際の加工内容に応じてきめ細かな作業指示や情報収集が可能で柔軟性に富むが大きな欠点もある。
【０００６】
実際に、作業指示や情報収集の加工指令を作成しようとする場合、その過程は「ＣＮＣへ指令する内容を構想し、まとめる段階」（前段）と、「そのまとめた構想を具体的に表現する段階」（後段）に大別することができる。例えば、情報収集の場合、どのような情報を収集するか、収集した情報をデータベースにどのように記録するか等を決めるのが、「構想」及びその「まとめ」に相当する。このような構想とまとめを前段で遂行すること自体は、通常の加工作業者にとって特に困難なことではない。しかし、それを後段でプログラミング言語を用いて具体的に表現することは、プログラミング言語に馴染みのない多くの加工作業者にとって非常に難かしい作業となる。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２０００２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明の基本的な目的は、上記のように、加工指令作成時に数値制御装置で制御される加工機械を含む加工設備を取り扱う加工作業者に対して、ユーザに要求されていたプログラミング言語によるプログラム作成の負担をなくし、加工作業者への指示または情報提供と、情報収集との少なくとも一方の処理、および外部システムとの通信の各処理を行う各機能を備えた数値制御装置を含むシステムの利便性を向上させることにある。また、そのことを通して、数値制御装置を加工作業者への指示、情報提供、情報収集、及び外部システムとの通信等の用途に使用する際の障壁を低くし、プログラミングができる作業者を確保し難い中小ユーザでも作業者への指示や情報収集に数値制御装置を活用し易くし、加工品質の向上や加工の効率化に役立てることを目指している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、作業指示や情報収集に関して構想され、まとめられた内容を記述した「ＣＮＣへの指令」を、プログラミング言語を用いずに作成する自動生成機能を、ＣＮＣあるいはそれに代わるＣＮＣ外部の装置に搭載することで上記問題を解決するものである。例えば、ユーザが収集したい情報を選択すると、それらを収集するためにＣＮＣに与える指令は、上記のＣＮＣあるいはそれに代わるＣＮＣ外部の装置に搭載された機能により自動生成される。  
より具体的に言えば、本発明は、加工作業者への指示または情報提供と、情報収集との少なくとも一方の処理、および外部システムとの通信を行う各機能を備えた数値制御装置を含む、作業指示の簡易作成システムを提供するものであり、その基本的な要件は、同システムが、前記処理を行うための数値制御装置への指令を自動的に生成する指令生成機能を更に備え、前記数値制御装置への指令の作成に最少限必要な項目を入力することにより、該指令を生成するようになっていることである（請求項１）。
【００１０】
ここで、前記指令生成機能は前記数値制御装置に搭載することができるが（請求項２）、前記数値制御装置とは独立した装置に搭載しても良い（請求項３）。  
前記数値制御装置への前記指令は、例えば、前記数値制御装置の表示装置に表示される加工作業者へのメッセージと画像データ、及び、加工作業者がデータを入力するための入力手段を表わすデータの組み合わせ（請求項４）、あるいは、作業管理データと、加工作業者の操作、加工中の状態及び加工結果の各情報の収集に基づくものの組み合わせ（請求項５）とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加工指令作成時に数値制御装置で制御される加工機械を含む加工設備を取り扱う加工作業者に対してユーザに要求されていたプログラミング言語によるプログラム作成の負担がなくなり、加工作業者への指示、情報提供、情報収集、および外部システムとの通信の各処理を行う各機能を備えた数値制御装置を含むシステムの利便性を向上させることができる。また、そのことを通して、数値制御装置を加工作業者への指示、情報提供、情報収集、及び外部システムとの通信等の用途に使用する際の障壁を低くし、プログラミングができる作業者を確保し難い中小ユーザでも作業者への指示や情報収集に数値制御装置を活用し易くなり、加工品質の向上や加工の効率化が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２は、本発明の一実施形態に係るシステム構成を、諸機能を果たす各手段別のブロック図で示したもので、作業指示の簡易作成機能をＣＮＣ（数値制御装置）に搭載した構成例を表わしている。即ち、本実施形態では、ＣＮＣ１に、従来は設けられていなかった簡易加工指令作成手段１８が付加されている。即ち、ＣＮＣ１には先ず従来と同様に、ＣＰＵ、メモリ等を含むＣＮＣ制御部１１、ＣＮＣ制御部１１との通信手段１２、キーボード、マウス等を含む表示・入力手段１３、ＬＣＤ等の表示器１４、プログラミング言語を用いた従来方式で加工指令を作成する際に用いられる加工指令作成手段１５、加工指令の解読・実行手段１６、ネットワーク回線３を介して外部システム２との間でデータの送信／受信を行う通信手段１７が設けられる。なお、加工機械の各軸を駆動制御するサーボ部は加工指令の解読・実行手段１６に含まれており、通常のＣＮＣと同じく、ＮＣプログラムに基づいてサーボ部を制御し、加工機械の各軸を駆動する。
【００１３】
ここで、ＣＮＣ制御部１１はＣＰＵ、メモリ（いずれも図示省略）を含み、同ＣＮＣ制御部１１との通信手段１２を介して加工指令の解読・実行手段１６に接続されている。また、この加工指令の解読・実行手段１６は、表示・入力手段１３、加工指令作成手段１５、通信手段１７の他に、簡易加工指令作成手段１８にも接続されている。そして、簡易加工指令作成手段１８は、表示・入力手段１３にも接続されている。通信手段１７は、外部システム２との情報交換が指令されている場合に、情報の入出力を行う手段である。
【００１４】
ＣＮＣ１の機能は、簡易加工指令作成手段１８に関連する機能（後述）を別にすれば、従来方式で同様である。即ち、前述した従来方式で加工指令を作成する場合は、表示器１７上に、従来方式による加工指令作成用の画面（図示省略）を呼出し、表示・入力手段１３を用いて所要の加工指令が作成される。  
以上が本実施形態におけるシステム構成の概略であるが、簡易加工指令作成手段１８については、ＣＮＣ１と独立した外部の装置に設けることもできる。図３はそのような変形を行った構成例（以下、「変形例」という）を示している。この変形例では、ＣＮＣ１に通信回線ネットワーク３を介して接続された外部システム２上に簡易加工指令作成手段１８を搭載している。変形例におけるＣＮＣ１の内部構成は、簡易加工指令作成手段１８が外部に移された点を除けば、実施形態（図１）と同様である。
【００１５】
既述の通り、本実施形態または変形例に係るシステム構成は従来方式によるプログラミング言語を用いた加工指令作成にも利用できる。そこで、本発明との対比のために、従来方式による加工指令作成の手順の大略を、図４のフローチャートを参照図に加えて簡単に説明しておく。  
ステップＡ１は構想を整理する段階で、作業指示や情報収集のためにＣＮＣ１へ指令する内容を構想し、まとめる段階で、先述した「前段」に相当する。ステップＡ２は先述した「後段」に相当し、整理された構想を具体的に表現する指令を作成する段階である。この段階では、所定の記述ルールに従い、プログラミング言語を用いて変数の宣言が行われ、命令が入力される。
【００１６】
この作業は、作業者が表示器１４上に、従来方式による加工指令作成用の画面を呼出して行われ、必要な処理はＣＮＣ制御部１１が、指令作成手段１５のメモリに格納された指令作成プログラムを起動して実行する。例えば、情報収集を行おうとする場合、作業者ステップＡ１で、作業者はどのような情報を収集するか、収集した情報をデータベースにどのように記録するか等を決め、ステップＡ２では、プログラミング言語を用いて、情報収集先、情報の記録形式等を特定するための変数の宣言を行ない、それら情報の収集、記録に必要な命令を入力する。宣言と入力に必要な操作は、作業者が表示器１４の画面を見ながら表示・入力手段１３を用いて行う。
【００１７】
ステップＡ３は作成された指令中に誤り（エラー）が無いかチェックするデバッグの段階で、例えば指令作成手段１５のメモリに格納されたエラーチェックプログラムを起動して、ＣＮＣ制御部１１が実行する。記述のように、この従来方式では、ステップＡ２で作業者にプログラミング言語を使いこなす能力を要求し、これが問題となっていた。以下、このような能力を要求しない本発明の方式について説明する。
【００１８】
本実施形態または変形例に係るシステム構成の下で簡易加工指令作成を行う際の手順の大略は、図５に記したフローチャートのようになる。  
ステップＢ１は従来方式におけるステップＡ１に対応し、その内容も同様である。即ち、この段階は構想を整理する段階であり、作業指示や情報収集のためにＣＮＣ１へ指令する内容を作業者が整理して定める。ステップＢ２は、整理された構想を具体的に表現する指令を作成する段階である。この段階では、作業者が表示器１４上に、簡易加工指令作成用の画面を呼出し、表示・入力手段１３を用いて作業者が、必要な入力を行なう。すると、ＣＮＣ制御部１１が簡易加工指令作成手段１８のメモリに格納された簡易指令作成プログラムを起動し、入力内容に即した指令を自動作成する。作業者が必要な項目の選択／入力作業を行う際に、プログラミング言語を使いこなす能力は要求されない。
【００１９】
ステップＢ３は作成された指令を確認する段階である。この段階は、従来方式におけるステップＡ３に一応対応するが、指令をプログラミング言語を使って作業者が記述して作成する従来方式の場合と異なり、事前に簡易指令作成プログラムをチェックするなどして、指令のロジックは予め検証しておくことができるので、作成した指令の検証も遥かに容易である。このように、簡易作成機能は、指令を自動生成するための情報を入力する画面と、入力された情報を基に指令を自動生成する処理によってサポートされるものである。
【００２０】
図６は、この入力画面、即ち、ステップＢ２で使用される選択／入力画面の一例を示している。
【００２１】
本例は情報収集の場合の入力画面を例示しており、同画面上は、収集可能な情報項目のリストが表示されている。図示の通り、項目リストは、コード９００１で指定された荒加工について、上から順に「作業者名」、「使用した機械」・・・・（中略）・・・・「使用した切削条件」、「加工メモ」を示している。作業者は、予め用意され、表示される「収集可能な情報のリスト」から、実際に収集したいと希望する情報を指定（例えばマウスでクリック）する。また、指定した項目のそれぞれについて、データベースのどの項目に記録するかを指定して、収集した情報とデータベースの項目との対応づけを行う。即ち、各収集項目毎に、画面右側で、データベースファイル名の入力（またはリストから選択）と、記録するテーブル名の入力（またはリストから選択）を行う。
【００２２】
このようにして、情報項目のすべてについて対応づけが終わると、指令が自動生成される。図７は、情報収集の指令を自動生成する処理の流れを示すフローチャートである。この処理では、予め用意された情報項目について、上記入力画面で入力されたデータに基づき、その項目を収集するかどうかと収集した情報を記録するデータベースに関する指定が内部データとして生成される。内部データの構造の例を図８に示した。図示されているように、内部データは、上記リストに記した各項目に対応する１単位のデータ（例えば最初の項目である「作業者名」に関する入力内容を表わすデータ＝記録必要性の有無（YES/NO）、記録先のデータベースファイル名、テーブル名のデータ等）毎のセクションに区切られて構成されている。各セクションには、記録の要／不要のデータの他、当該項目（例えば「作業者名」）について、上述の入力画面で選択／入力された内容を表わす諸データが書き込まれる。
【００２３】
処理手順としては、上記各項目の１単位（例えば、「作業者名」に関連する諸データ）の選択／入力内容を読み込み（ステップＣ１）、その選択／入力内容に従ってその項目を記録するかどうか判断する（ステップＣ２）。判断結果は、内部データ中の対応項目中に書き込まれる。図８に指名した例では、最初の項目について「イエス」、２番目の項目について「イエス」、最後の項目について「ノー」の判断結果が書き込まれている。
【００２４】
判断結果がイエスである項目については、その記録に必要な指令を自動生成する（ステップＣ３）。入力データがなくなるまで（ステップＣ５におけるチェック）、収集する情報項目毎にこの処理を繰り返し行い、命令を順次書き込み（ステップＣ４）、指令を完成させる。
【００２５】
このように、自動作成方式では、上記のような内部データを基に、収集すると指定された項目について、そのための命令が指令に書き込まれる。書き込む内容は情報項目毎に予め用意されており、データベースのファイル名など、個々のケースで変わる部分だけが入力された値に置き換えられる。なお、各項目に対応する情報は、ＣＮＣ制御部との通信手段１２に容易されたインタフェースを介してＣＮＣ制御部１１から読み取る、表示器１２から加工作業者が入力した値を読み取るなどの方法で、容易に収集できる。
【００２６】
作業指示に関する加工指令の簡易作成についても、同様の手法で実現することができる。図９は、作業指示に関する加工指令の簡易作成を行う際に表示器１４に呼び出され、使用される選択／入力画面の例を示している。同画面上には、作業指示内容の項目のリストが表示されている。ここでは一例として、コード９００１で指定された荒加工について、「テスト加工段取り」の作業指示項目として、「１：治具の組み立て」と「２：ワークの取り付け」が表示されている。作業者は、このような予め用意され、表示される作業指示項目のリストから、希望するものを選択する。図９中では、一例として「２：ワークの取り付け」をクリックしている。また、その選択した作業指示について、作業指示を構成する要素である、作業者へのメッセージ、説明図、テーブル、入力要素（入力データボックス、リストボックス、選択ボタン）から使用するものを選んでいく。
【００２７】
これにより、選択された要素の情報を含む内部データが生成され、情報収集の場合と同様、この内部データを基に指定された要素を表示する命令が指令に書き込まれる。図１０は、作成される内部データの構造例を説明する図である。内部データは、作業指示を構成する各要素（作業者へのメッセージ、説明図、テーブル、入力要素（入力データボックス、リストボックス、選択ボタン）毎に区切られたセクションで構成されており、ここでは要素の種類として、「作業者へのメッセージ」の部分が例示されている。“段取り”は、本メッセージがテスト加工の段取りに関するものであることを表わし、それに続く、“１６”、“Ｒｅｄ”、“ｃｅｎｔｅｒ”・・・等は、予め決められたルール（作業マニュアルでユーザに開示）で記述された補助データで、例えば、図１１に示すように、「メッセージの文字サイズを１６、文字の色を赤にし、メッセージを画面の水平方向に関して中央部に表示する」といった意味を表わしている。そして、補助データに続く“以下の説明に・・・”の部分がメッセージ内容を表わしている。
【００２８】
以上説明したように、本発明では、加工作業者への指示、情報提供、情報収集、及び外部システムとの通信の各処理を行うための加工指令が自動生成される。その結果、プログラミングに関する知識のなくても、ＣＮＣに上記の処理を行わせるための加工指令を作成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】加工指令の全体構造の例を示したものである。
【図２】本発明の一実施形態に係るシステム構成を、諸機能を果たす各手段別のブロック図で示したものである。
【図３】変形例に係るシステム構成を示したブロック図である。
【図４】従来方式により加工指令を作成する場合の手順の大略を示すフローチャートである。
【図５】本発明に従った簡易指令作成を行う場合の手順の大略を示すフローチャートである。
【図６】本発明に従った簡易指令作成を行う際に使用する選択／入力画面の例を示した図である。
【図７】情報収集の指令を自動生成する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】情報収集の指令を自動生成する処理に際して作成される内部データの構造の例を示す図である。
【図９】作業指示に関する加工指令の簡易作成を行う際に使用する選択／入力画面の例を示した図である。
【図１０】作業指示の指令を自動生成する処理に際して作成される内部データの構造例について説明する図である。
【図１１】補助データについて説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ＣＮＣ（数値制御装置）
２  外部システム
３  通信ネットワーク回線
１１  ＣＮＣ制御部
１２  ＣＮＣ制御部との通信手段
１３  表示・入力手段
１４  表示器
１５  加工指令作成手段
１６  加工指令の解読・実行手段
１７  通信手段
１８、２８  簡易加工指令作成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006331319.tif 000011
【図１０】
2006331319.tif 000012
【図１１】
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