(57)【要約】【課題】加工領域を多方位から監視できるとともに、工作機械の稼働状況の表示及び解析等ができる工作機械の提供を目的とする。【解決手段】加工領域を有する機内と、前記加工領域を覆うカバー部と、前記機内を撮像するカメラとを備え、前記カバー部は、タッチパネルを有し、前記タッチパネルは表示パネルと入力操作パネルからなり、前記カメラにて撮像した機内の画像及び工作機械の稼働情報の表示機能と、入力操作機能とを有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工領域を有する機内と、前記加工領域を覆うカバー部と、
前記機内を撮像するカメラとを備え、
前記カバー部は、タッチパネルを有し、
前記タッチパネルは表示パネルと入力操作パネルからなり、前記カメラにて撮像した機内の画像及び工作機械の稼働情報の表示機能と、入力操作機能とを有することを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記タッチパネルは前記加工領域を覆うカバー部に取り付けたドアに設けてあることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
【請求項３】
前記タッチパネルは少なくともカメラ撮像表示モードと、工作機械の稼働情報表示モードとを有することを特徴とする請求項１又は２記載の工作機械。
【請求項４】
前記機内を撮像するカメラは複数台有し、
前記カメラ撮像表示モードは前記複数のカメラのうちから任意のカメラの撮像を選択する手動表示モードと、ワークの加工の自動起動中に加工の流れに沿ってクローズアップ表示する自動表示モードとを有することを特徴とする請求項３記載の工作機械。
【請求項５】
前記カメラにて撮像した機内の画像データを時系列に格納する画像データベースと、前記工作機械の稼働状態の表示情報を時系列に格納する稼働情報データベースとを備え、そのデータログを用いた解析手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工領域を監視できる工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からワークの加工領域で発生する切粉，クーラント等の飛散を防止すべく、加工領域をカバー部で覆った工作機械が公知である。
この種のカバー部には、加工領域内にアクセスできるようにドアを設けるとともに、ドアに内部を監視するための透明なガラス等による窓部を設けたものが多い。
【０００３】
しかし、このような透明パネルによる窓部は、窓越しに一方向のみから加工領域内を監視できるに過ぎず、例えばワークの加工ポイントを多方位から監視できるものではなかった。
【０００４】
特許文献１には、手動運転モードの際に工作機械が備える軸の方向を軸構成モデルとして、窓部に表示できる透過型表示装置付きの工作機械を開示する。
同公報に開示する技術は、内部を監視する透明な窓部に一部操作盤としての機能を付加したものであるが、この窓部は窓越しに一方向のみからしか監視できない点では従来の透明窓と何ら変わらないものである
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】再公表ＷＯ２０１４／０５４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、加工領域を多方位から監視できるとともに、工作機械の稼働状況の表示及び解析等ができる工作機械の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る工作機械は、加工領域を有する機内と、前記加工領域を覆うカバー部と、前記機内を撮像するカメラとを備え、前記カバー部は、タッチパネルを有し、前記タッチパネルは表示パネルと入力操作パネルからなり、前記カメラにて撮像した機内の画像及び工作機械の稼働情報の表示機能と、入力操作機能とを有することを特徴とする。
【０００８】
ここで加工領域とは、切削，旋削，研磨等の機械加工のみならず、溶接，レーザー加工等の各種加工が含まれ、これらの加工領域を囲むためのカバー部を有する工作機械が本発明の対象となる。
また、加工領域を有する機内と表現したのは、機内には自動工具交換装置等の付帯設備を有する場合があり、このような付帯設備を監視するカメラも必要に応じて設ける趣旨である。
【０００９】
本発明においては、加工領域内をカメラで撮影したので、従来の透明パネルからなる監視窓が不要になる。
従来は、監視窓をカバー部に取り付けたドアに設けることが多く、本発明においてタッチパネルを加工領域を覆うカバー部に取り付けたドアに設けることもできる。
従来ドアに設けたガラス窓は、切粉等が当たり劣力すると窓を取り替える必要があったのに対して、本発明はそのような透視窓が不要になるので、ドアを金属板等の板金製にできるので、窓の取り替えが不要になる。
また、本発明においてタッチパネルは、従来の透視窓の一部として設けたり、透視窓と併設することも可能である。
【００１０】
本発明において、タッチパネルは少なくともカメラ撮像表示モードと、工作機械の稼働情報表示モードとを有するようにし、機内をカメラで撮影した撮像を表示するモードと、工作機械の稼働状態を表示するモードに切り換えることも可能である。
ここで、工作機械の稼働情報とは、工作機械の稼働に関する各種情報をいう。
例えば、ＮＣステータス状態，クーラント情報，各種モーダル情報等の機械状態、温度データ，ロードデータ等の各種センサー情報、油圧，チャック圧等の各種圧力情報、ロード値表示，原点状態表示，残移動量表示，ストロークレンジ表示，インタロック状態表示等の各種サーボ情報、実行中のプログラム情報、主軸，スピンドル軸等の工具情報、消費電力情報、使用者情報等が例として挙げられる。
これらの稼働状態を状態表示データとして、表示パネルとして表示される。
また、このタッチパネルに操作盤としての機能を備えてもよく、メモ書きを可能にすることもできる。
これらの表示データは、ユーザのニーズに合せてカスタマイズできるようにしてもよい。
また、各種センサー等に得られた情報は、グラフ表示やメータ表示するとともに閾値を設定し、それから外れると警告等が出るようにすることもできる。
【００１１】
本発明において、機内を撮像するカメラは複数台有し、前記カメラ撮像表示モードは前記複数のカメラのうちから任意のカメラの撮像を選択する手動表示モードと、ワークの加工の自動起動中に加工の流れに沿ってクローズアップ表示する自動表示モードとを有することもできる。
このようにすると、従来の透視窓では監視できないワークの裏側の加工部位，刃先等も監視でき、特に自動モードにあっては加工の流れに従って多方位から監視できる。
また、カメラは広角撮像機能を有するカメラや、撮像方位の調整、ズーム機能を有するカメラを用いてもよい。
【００１２】
本発明において、カメラにて撮像した機内の画像データを時系列に格納する画像データベースと、前記工作機械の稼働状態の表示情報を時系列に格納する稼働情報データベースとを備え、そのデータログを用いた解析手段を有するようにすることもできる。
このように、カメラで撮像したデータと、工作機械の稼働状態の表示データとをロギングすることで、異常が発生した場合の原因を両方の履歴データを照合することで、原因解析が容易になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、加工領域をカメラにて撮像し、この画像をタッチパネルに表示するようにしたので、従来の透視窓に比較して多方位から監視できる。
さらには、工作機械の稼働情報を表示できるようにしたので、工作機械の稼働状態も解析でき、必要に応じて条件変更操作も行える。
また、カメラの撮像データと工作機械の稼働の状態表示データをロギングする機能を備えると、履歴の中から画像データと状態表示データの照合が容易になり、異常が発生した場合の問題解決が迅速になる。
これにより、工作機械の停止ロスが削減でき、異常発生の予防に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ドアにタッチパネルを取り付けた例を示し、（ａ）はドアを閉じた状態、（ｂ）はドアを開いた状態を示す。
【図２】カメラモードのタッチパネルの表示例を示し、（ａ）は全体像、（ｂ）はクローズアップ（ズームイン）例を示す。
【図３】稼働情報表示モードの例を示す。
【図４】ドアの透視窓の一部にタッチパネルを取り付けた例を示す。
【図５】既存のドアにタッチパネルを取り付ける例を示す。
【図６】ドアの内側に配設したカメラの配置例を示す。（ａ）はドアの表側、（ｂ）はドアの内側を示す。
【図７】主軸カメラの視野を示す。
【図８】自動工具交換装置（ＡＴＣ）のツールホルダーに向けてカメラを配置した例を示す。
【図９】工作機械の監視系統のブロック図を示す。
【図１０】データログの活用例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る工作機械の例を以下図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１６】
図１に示した工作機械１０は、ＡＴＣ装置（自動工具交換装置）１４を備えた例を示し、スライド式のドア１１とその手前、横に操作盤１３を有する例である。
図１（ａ）は、ドア１１が閉じた状態で（ｂ）はドアが開いた状態を示す。
ドア１１は、加工領域１５を覆うカバー部の一部として設けられている。
加工領域１５には、ワークをチャックする主軸１５ａや刃物台１５ｂ等のワークのチャック手段及び各種工具の保持及び回転手段を有する。
なお、加工手段はこれらに限定されず、各種加工が含まれる。
図１の実施例では、ドア１１にタッチパネル１２を取り付けた例であり、タッチパネルは透視型にする必要がなく、フレーム、板金製等のドアパネルに取り付けることができる。
なお、ドア１１には開閉ハンドル１１ａが設けられている。
【００１７】
カメラの取り付け位置は、機内の構造に応じて任意に選定できる。
本実施例では、図６（ｂ）に示すようにドア１１の内側左右方向中央に広角カメラ１６ａを有する。
その両側にＲ側主軸撮像用カメラ１６ｂと、Ｌ側主軸撮像用カメラ１６ｃとを取り付けた例であり、図７に示すように主軸中心Ｏを中心にして所定の視野Ｗを有するカメラを取り付けてある。
また、本実施例では、図８に示すようにＡＴＣツールホルダーの動きを撮像するカメラ１６ｄを取り付けてある。
図２は、タッチパネル１２をカメラモードにした例を示す。
Ｐ１は、加工領域の概ね全体を写すことができる広角カメラでの撮像を示す。
Ｐ２，Ｐ４は、左右の主軸を示し、Ｐ３はＡＴＣ装置のツールホルダーを撮像した例を示す。
この状態でアイコン操作をすることで、例えばＰ２をズームインし、主軸１５ａのチャック１１５ａの状態をチェックする例を示す。
このように手動モードにて、各部位を選択チェックする際にカメラを選択することで、撮像方位を変えてチェックすることができる。
また、工作機械を起動させ自動モードにすると、ＮＣより取得した加工状態を基にワークの加工ポイントに沿って自動的に順次カメラ画像の拡大表示が切り替わる。
【００１８】
タッチパネル１２をアイコン操作により稼働情報モードに切り替えると、例えば図３に示すように、機内のカメラ撮像と合せてプログラムの実行状態，各種センサー情報，主軸情報等をリアルタイムに表示することができる。
また、一部運転条件変更の操作パネル，メモ書き等、各種使用方法が考えられる。
【００１９】
図４は、ドアの透視窓１１ｂの一部にタッチパネル１２を取り付けた例を示し、ドアに有する透視窓１１ｂを通して加工領域を監視できるとともに、タッチパネル１２にて奥側あるいはサイドから等、前面からは見え難い方位のカメラ画像にて監視することができる。
【００２０】
図５は、既存の工作機械のドア１１に後付けで、本発明に係るタッチパネル１２を連結部材２０にて取り付ける例を示す。
この場合には、カメラも加工領域に取り付けることになる。
【００２１】
図９に本実施例に関する工作機械の監視系統のブロック図を示す。
工作機械は、数値制御装置（ＮＣ）を備え、ＰＣ１にてコントロールされている。
使用者は、操作盤１３にて加工条件を入力操作し、その内容が表示器１３ａに表示される。
工作機械のドア１１の表側には、タッチパネル１２が取り付けられ、内側には図６に示したようにカメラ１（１６ａ），カメラ２（１６ｂ），カメラ３（１６ｃ）が取り付けられている。
また、工作機械のＡＴＣ部１４にもカメラ４（１６ｄ）が取り付けられている。
タッチパネル１２は、表示パネル１２ａを有し、カメラが撮像した画像の表示や、稼働時の各種パラメータやセンサー情報等が表示される。
また、表示モードや表示データを切り替えるための入力操作パネル１２ｂが、表示パネル１２ａと一体的にアイコン表示又は別枠に設けられている。
【００２２】
ＰＣ１には、図１０に示すようにカメラ撮像データを時系列に格納（記憶）する画像データベースＤｐと、その時の工作機械の稼働状態表示データを時系列に格納する稼働情報データベースＤｆとを有する。
例えば、何らかの理由により異常が発生したことが見つかった場合には、その時の画像と状態表示データとの時系列を一致させ、過去に起きた事象を復元させる解析手段（Ｃｍ）を有する。
これにより、復元させた画像データＤｆｎによる工具やワークの加工状態と、その時の状態表示データＤｐｎを照合することで異常発生時の詳細情報を確認でき、スムーズ且つ高精度な原因の特定が可能になる（Ａｃ）。
【００２３】
本発明にて状態表示データに制限はない。
例えば、次のような情報が表示される。
＜機械の作動状態＞
・ＮＣ装置から得られるブログラム番号，プログラムの実行ブロック及び残りのブロック等を表示する。
・ＮＣ装置から得られる主軸のオーバーライド，回転数，ロード等をメータ表示する。
・ＮＣ装置から得られるＴコード，Ｇコード等のモーダル情報を表示する。
＜センサー情報＞
・温度データ，ロードデータ，瞬間消費電力等をグラフ表示する。
＜圧力情報＞
・圧力ユニットの油圧，チャック圧等をメータ表示する。
＜サーボ情報＞
ロード値，原点状態，残移動量，ストロークレンジ，インタロック情報等をメータ表示する。
【符号の説明】
【００２４】
１０      工作機械
１１      ドア
１２      タッチパネル
１３      操作盤
１５      加工領域
【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】
2018094689.tif 000010
【図９】
2018094689.tif 000011
【図１０】
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