(57)【要約】【課題】責任者が携帯式情報処理装置によってリアルタイムで重要な状態パラメータに関する情報を得ることを可能にする監視システム、そのための送受信モジュール、および、その種の送受信モジュールを備えた工作機械、を提案する。【解決手段】携帯式情報処理装置と、工作機械の一定の状態パラメータを読み出すように当該工作機械の電子式機械制御ユニットのインタフェースに接続される送受信モジュールと、を含んでなる工作機械リアルタイム監視用の監視システムであって、送受信モジュールが、電子式機械制御ユニットから読み出された状態パラメータを、携帯式情報処理装置のアプリケーションプログラム（ａｐｐ）用またはウェブブラウザ用に利用可能かつ表示可能とするアプリケーションサーバまたはウェブサーバを含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信に適した携帯式情報処理装置と、
工作機械の一定の状態パラメータを読み出すように、当該工作機械の電子式機械制御ユニットのインタフェースに接続され、イントラネットとの通信接続を提供し、無線通信接続を提供し、および／または、通信ネットワークを形成する送受信モジュールと、を含んでなる工作機械リアルタイム監視用の監視システムであって、
前記送受信モジュールが、前記電子式機械制御ユニットから読み出された前記状態パラメータを、携帯式情報処理装置のアプリケーションプログラム（ａｐｐ）用またはウェブブラウザ用に、利用可能かつ表示可能とする、アプリケーションサーバまたはウェブサーバを含むことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記携帯式情報処理装置が、前記送受信モジュールのウェブサーバによって提供された情報を、プリインストールされたウェブブラウザによって特定のマスクで図形表示するアプリケーションプログラムを選択可能に備える請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記送受信モジュールが、前記状態パラメータの読み出しに加えて、さらに、前記電子式機械制御ユニットへの制御コマンドの伝達もできるように、前記電子式機械制御ユニットのインタフェースと接続され、その際、前記携帯式情報処理装置が、ユーザから前記送受信モジュールに当該制御コマンドを伝達するアプリケーションプログラムを選択可能に備える請求項１または２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記送受信モジュールが、前記電子式機械制御ユニットの一部として、または、前記電子式機械制御ユニットに統合された仮想マシンとして、形成される請求項１〜３のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項５】
前記送受信モジュールが、複数の工作機械の電子式機械制御ユニットのインタフェースと接続されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項６】
前記送受信モジュールと前記携帯式情報処理装置とが互いに連携し、前記送受信モジュールに接続された少なくとも一台の工作機械に障害が発生した場合に、前記携帯式情報処理装置にプッシュメッセージを送信する請求項１〜５のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項７】
前記送受信モジュールのウェブサーバがインターネットに接続され、該ウェブサーバが所定のインターネットアドレスへの照会に応答するようにプログラミングされている請求項１〜６のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項８】
前記送受信モジュールのウェブサーバが、所定のインターネットアドレスへの照会に応じ前記電子式機械制御ユニットへのポート転送を設定し、前記電子式機械制御ユニットに前記制御コマンドを転送する、ようにプログラミングされている請求項７に記載の監視システム。
【請求項９】
前記送受信モジュールのウェブサーバは、
インターネット経由の照会に対しては、前記状態パラメータに関する情報のみを、照会元の前記携帯式情報処理装置に伝送し、
直接接続またはイントラネット経由の照会に対しては、さらに、照会元の当該携帯式情報処理装置から前記制御コマンドも受信し、当該制御コマンドを前記電子式機械制御ユニットに転送する、
ようにプログラミングされている請求項７に記載の監視システム。
【請求項１０】
電子式機械制御ユニットと、工作機械の一定の状態パラメータを読み出すように機械制御ユニットのインタフェースに接続された送受信モジュールと、を有する工作機械であって、
前記送受信モジュールが、前記電子式機械制御ユニットから読み出された前記状態パラメータを、携帯式情報処理装置のアプリケーションプログラム（ａｐｐ）用またはウェブブラウザ用に、利用可能かつ表示可能とする、アプリケーションサーバまたはウェブサーバを含むことを特徴とする工作機械。
【請求項１１】
前記送受信モジュールが、前記状態パラメータの読み出しに加えて、さらに、前記機械制御ユニットへの制御コマンドの伝達もできるように、前記電子式機械制御ユニットの前記インタフェースに接続されている請求項１０記載の工作機械。
【請求項１２】
前記送受信モジュールが、前記電子式機械制御ユニットの一部として、または、前記機械制御ユニットに統合された仮想マシンとして、形成されている請求項１０または１１に記載の工作機械。
【請求項１３】
工作機械の一定の状態パラメータを読み出すように、前記工作機械の電子式機械制御ユニット用のインタフェースを有する送受信モジュールであって、
前記電子式機械制御ユニットから読み出された前記状態パラメータを、携帯式情報処理装置のアプリケーションプログラム（ａｐｐ）用またはウェブブラウザ用に、利用可能かつ表示可能とする、アプリケーションサーバまたはウェブサーバを含むことを特徴とする送受信モジュール。
【請求項１４】
前記状態パラメータの読み出しに加えて、さらに、前記電子式機械制御ユニットへの制御コマンドの伝達もできるように、前記電子式機械制御ユニットの前記インタフェースと接続できる請求項１３に記載の送受信モジュール。
【請求項１５】
前記工作機械の前記電子式機械制御ユニットの一部として、または、その種の機械制御ユニットに統合された仮想マシンとして、形成されている請求項１３または１４に記載の送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブル記載の工作機械リアルタイム監視用の監視システム、請求項１０のプリアンブル記載の工作機械、および、この種の監視システムに使用するための請求項１３のプリアンブル記載の送受信モジュール、に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の監視システムは、無線通信に適した携帯式情報処理装置、および、当該工作機械の一定の状態パラメータを読み出すように、当該工作機械の電子式機械制御ユニットのインタフェースに接続された送受信モジュール、を含んでなる。この送受信モジュールはイントラネットとの通信接続を提供し、および／または、携帯式情報処理装置との無線通信接続を提供し、および／または、無線通信ネットワークを生成する。
【０００３】
この種の工作機械は、電子式機械制御ユニットを備え、当該工作機械の一定の状態パラメータおよび統計的評価を読み出すべく、機械制御ユニットのインタフェースと接続された送受信モジュールを含み、あるいは、該送受信モジュールと作用連携する。
【０００４】
最新の工作機械、たとえば、鋸盤、フライス盤、および、特に金属加工用の機械は、自動式運転によって運転されるのが通例である。つまり、工作機械の電子式機械制御ユニットが自動的に加工プログラムを実行するのであって、オペレータが加工プロセスを監視したり、まして自らそれを制御したりすることは不要である。生産停止を回避すべく、この種の自動式工作機械は、生産休止に至る可能性のある障害が発生した場合には障害発生メッセージを発し、該メッセージが、たとえば通信サービス事業者によって運転される送受信モジュールを介して、無線通信に適した携帯式情報処理装置に転送されることは公知である。これは、たとえば、ポケベル、コンピュータ、タブレット、または、携帯電話、であってよく、このようにして、技術者および／または現場責任者は、障害発生時に障害に関する通報を直接に受け、障害を除去するために適切な対策を講ずることができる。
【０００５】
しかしながら、今や、現場責任者またはその他の責任者にとって望まれることは、生産の全体像を把握するとともに、必要に応じて所要の最適化ニーズに対処できるように、工作機械の最重要な運転パラメータが、即時に読み出せるようになっていること、および／または、機械の場所まで移動しなくとも監視できること、である。自動化の進展とともに、当該状態パラメータを直接読み出すためにオペレータが工作機械の脇に控えていない場合であっても、一台または複数台の工作機械のその時々の状態パラメータを即時に読み出しあるいは監視できるようにすることが、ますます重要となる。
【０００６】
この種の状態パラメータの監視は、基本的に、遠隔保守システムを介して可能である。ただし、遠隔保守システムへのアクセスは、一般に、機械メーカの特別な専門技術者のみに限られており、しかも、遠隔保守コンピュータによる機械制御ユニットへのアクセスが認められる前に、セキュリティー上の理由から、複数のセキュリティー装置を経由する必要がある。したがって、機械オペレータおよび／または現場責任者によるリアルタイム監視の目的には、この種の遠隔保守システムは適さない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、必要に応じ、加工プロセスを最適化しうる所要の対策を指示もしくは実行するため、または、機械群あるいは工場全体の最適な運転態様および稼働率を監視するために、責任者（たとえば、機械オペレータ、製造責任者）が携帯式情報処理装置によってリアルタイムで重要な状態パラメータに関する情報を得ることを可能にする、工作機械リアルタイム監視用の監視システム、そのための送受信モジュール、および、その種の送受信モジュールを備えた工作機械、を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、請求項１記載の特徴を有する監視システム、請求項１０記載の特徴を有する工作機械、および、請求項１３記載の特徴を有する送受信モジュール、によって達成される。本発明による監視システムの好ましい実施態様は、請求項２〜９に記載した通りであり、本発明による工作機械の好適な発展態様は、請求項１１および１２に記載した通りである。さらに、本発明による送受信モジュールの好ましい発展態様は、請求項１４および１５に記載した通りである。
【０００９】
本発明による監視システムおよび本発明による工作機械のいずれの特徴をも形成する本発明による送受信モジュールは、電子式機械制御ユニットから読み出されたパラメータを携帯式情報処理装置のアプリケーションプログラム（ａｐｐ）用またはウェブブラウザ用に、利用可能かつ表示可能とする、アプリケーションサーバまたはウェブサーバを含んでいる。
【００１０】
これにより、本発明の大きな利点は、無線通信に適した携帯式情報処理装置として一般に市販されているスマートフォンまたはタブレット端末が使用されることにある。なぜなら、当該監視システムを利用できるスマートフォンを、監視システムを利用する人々の大部分が、すでに携帯しているからである。
【００１１】
本発明による送受信モジュールがウェブサーバを含んでいれば、電子式機械制御ユニットから読み出されたパラメータは、プラットフォーム横断的に利用可能かつ表示可能とされる。携帯式情報処理装置（たとえば、スマートフォン、タブレット端末）は、通例、インストール済みのウェブブラウザを有し、これにより、ウェブサーバによって利用可能とされた工作機械の一定の状態パラメータに関する情報の表示が行なわれる。送受信モジュールが、イントラネットを経て読み取られた状態パラメータを供するか、または、通信ネットワークを生成するか、あるいは、携帯式情報処理装置との直接の無線通信接続を可能とするか、に応じて、工作機械の当面問題とされる状態パラメータを表示させるためには、携帯式情報処理装置にて、送受信モジュールとの直接のまたはイントラネットを経て行なわれる接続を要求するか、または、その種の接続を直接に生成すれば十分である。これは、このようにして、装置自身のウェブブラウザの範囲内で行なわれる。
【００１２】
本発明による送受信モジュールがアプリケーションサーバを有している場合には、送受信モジュールのアプリケーションサーバによって供された情報を読取り、かつ、表示しうる、ようにする特定アプリケーションプログラム（ａｐｐ）を携帯式情報処理装置にインストールすることが必要である。たとえばスマートフォンおよびタブレット端末などのモバイル機器の場合に通例のように、アプリケーションプログラムは機器の製造者および／または基本ソフト（ａｐｐ  ｓｔｏｒｅ）からダウンロード可能であり、容易にインストールすることができる。本発明のこうした態様は、たとえば、状態パラメータ情報に対する匿名の照会を排除することができるという利点を供し、これによってアクセスセキュリティーが向上する。
【００１３】
本発明によって、ユーザは自身のスマートフォンまたはタブレット端末でごく容易に、いつでも、かつ、所望の範囲内−たとえば会社敷地内−で、一台または複数台の工作機械の運転に係わる重要なパラメータのステータスまたは経過を照会し、監視し、必要な場合には特に速やかに対処することができる。
【００１４】
本発明による送受信モジュールが、読み取られた工作機械のパラメータをウェブサーバによって提供する場合には、送受信モジュールのウェブサーバによって提供された情報をプリインストールされたウェブブラウザによって特定のマスクで図形表示するアプリケーションプログラム（ａｐｐ）を携帯式情報処理装置に選択可能に備えておくのが有用である。これにより、携帯式情報処理装置を携帯するユーザは、インターネットを介して所望の情報にアクセスするとの印象を持つことはない。ユーザは、アプリケーションプログラムによって表示されるユーザ向けのデータが、技術的にはＨＴＭＬ形式のページによって表示されていたとしても、むしろ、特定のアプリケーションプログラムによって取得および表示されていると感じるだろう。
【００１５】
本発明のさらに別の好ましい態様によれば、送受信モジュールは、状態パラメータの読み出しに加えて、さらに、機械制御ユニットへの制御コマンドの伝達もできるように、電子式機械制御ユニットに接続されていてよい。こうした送受信モジュールが本発明による監視システムの範囲内で使用される場合には、制御コマンドを、携帯式情報処理装置に該コマンドを入力するユーザから送受信モジュールに伝達する選択可能なアプリケーションプログラムを携帯式情報処理装置に備えておくのが好適である。このようにして、当該制御コマンドは送受信モジュールから電子式機械制御ユニットに転送される。
【００１６】
本発明の上記発展態様により、ユーザ、とりわけ機械オペレータまたは製造責任者は、一台または複数台の工作機械のその都度のステータスおよびその他の状態パラメータに関する情報をリアルタイムで知ることができるだけでなく、一定の工作機械に制御コマンドを伝達することにより即座に事態に対処することも可能である。この場合、その他の点で機械の運転に干渉することなく、認識された危険な状況に直ちに対処できるように、たとえば緊急停止あるいは運転速度の減速などの一定の制御コマンドのみを許可するようにすることができる。ただし、必要に応じ、制御コマンドの伝達によって、工作機械の正規の遠隔操作が可能となるようにすることも可能である。
【００１７】
本発明による送受信モジュールは、別個の装置として形成されていてもよい。ただし、本発明の範囲内において、送受信モジュールを電子式機械制御ユニットの一部として、または、機械制御ユニットに統合された仮想マシンとして形成し、それによって、工作機械が、イントラネットに接続されない場合であっても、本発明による監視に適するようにすることも好ましい。他方で、本発明による送受信モジュールは工場のイントラネットに組み込まれ、必要に応じ、このイントラネットのコンピュータに仮想マシンとしてインストールされていてもよい。
【００１８】
本発明による送受信モジュールの具体的な実施態様とは係わりなく、該モジュールは、必要に応じ、複数台の工作機械の電子式機械制御ユニットのインタフェースと接続されていてよい。
【００１９】
本発明による監視システムにおいて、送受信モジュールと携帯式情報処理装置が互いに連携し、送受信モジュールに接続された工作機械に障害が発生した場合に、携帯式情報処理装置にプッシュメッセージを送信するように構成されているのが特に好ましい。したがって、これはたとえば機械オペレータまたは現場責任者に、彼らが当該工作機械およびその視覚式および／または音響式アラームシステムの可視および可聴範囲内に所在しない場合であっても、直接にアラームが伝えられるアラーム機能である。
【００２０】
本発明による監視システムのさらに別の有益な発展態様の核心は、本発明による送受信モジュールにウェブサーバを備え、インターネットに接続するとともに、ウェブサーバが所定のインターネットアドレスへの照会に応答するようにプログラミングする点にある。このようにして、インターネットを介して、実際にいたるところから、特に非常に離れたところからも、一台もしくは複数台の工作機械の状態パラメータを照会することが可能である。したがって、この場合、ユーザはそのためにもはや送受信モジュールの無線通信範囲内および／またはイントラネット内に所在する必要はない。
【００２１】
また、インターネットを介して本発明による送受信モジュールを経て制御コマンドをユーザから機械制御ユニットに伝えるために、送受信モジュールのウェブサーバは、機械制御ユニットに制御コマンドを転送するべく、所定のインターネットアドレスへの照会に応じ電子式機械制御ユニットへのポート転送を設定するようにプログラミングされていてよい。これがユーザの認証にのみ基づいて行なわれる場合には、それは、状態パラメータの照会についても好適であるように、ポート転送の設定についても好適である。
【００２２】
最後に、インターネットを経てアクセスする際のセキュリティーを向上させるため、送受信モジュールのウェブサーバは、インターネット経由の照会に対しては、前記状態パラメータに関する情報のみを、照会元の前記携帯式情報処理装置に伝送し、直接接続またはイントラネット経由の照会に対しては、さらに、照会元の当該携帯式情報処理装置から前記制御コマンドも受信し、当該制御コマンドを前記電子式機械制御ユニットに転送する、ようにプログラミングされているのが好ましい。これによって、インターネットを介して当該工作機械の無許可の操作が行なわれる危険性が排除される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例を詳細に記述し、説明する。各図は以下を示している。
【図１】本発明によって形成された鋸盤用監視システムの概略図。
【図２】図１に示した携帯式情報処理装置のディスプレイの一例。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明によって形成された、工作機械１−この場合、ＫＡＳＴＯ  Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ  ＧｍｂＨ社の鋸盤（ＫＡＳＴＯは同社の登録商標である）−のリアルタイム監視用監視システムの概略図である。この鋸盤は、鋸盤を操作するとともに、現場で監視することを可能にするオペレータインタフェース３を備えた電子式機械制御ユニット２を備えている。このオペレータインタフェース３は、この場合、タッチディスプレイである。
【００２５】
鋸盤として形成された工作機械１はさらに、状態パラメータを読み出すように電子式機械制御ユニット２に接続された送受信モジュール４を備えている。物理的には、送受信モジュール４は、電子式機械制御ユニット２が走行するコンピュータ内に仮想マシンとして形成されている。
【００２６】
送受信モジュール４は、工場の複数の部門が互いにネットワークで結ばれた金属加工工場のイントラネット５と接続されている。送受信モジュール４を通じて工作機械１はイントラネット５に接続された端末となる。イントラネット５は、工場敷地内のイントラネット５への無線ログオンを可能にする無線ＬＡＮ６を展開する基地局（無線アクセスポイント）も含んでいる。これは、無線通信に適した、本実施例においては市販のスマートフォンである携帯式情報処理装置７によって行なわれる。
【００２７】
本実施例のイントラネット５はさらに、イントラネット５とインターネット９とを接続可能とするルータ８を備えている。したがって、スマートフォンとして形成された携帯式情報処理装置７は、インターネット９およびルータ８を経由してイントラネット５にログオンすることも可能である。
【００２８】
工作機械１の送受信モジュール４は、電子式機械制御ユニット２から一定の状態パラメータを読み出し、それをウェブサーバによってウェブブラウザ用に−好ましくはＨＴＭＬ５準拠の方式で−読み取りおよび表示ができるようにすることで、イントラネット５内で自由に利用できるようにする。
【００２９】
ユーザが自身のスマートフォンで無線ＬＡＮ６を経由してイントラネット５にログオンすると、スマートフォンは送受信モジュール４との通信を開始し、そこで提供される情報をユーザのために表示することができる。図２はその種の表示の一例を示したものである。
【００３０】
第一行目には、問題となる工作機械１がなんであるかの情報が表示される。本実施例において、これは鋸盤ＫＡＳＴＯｗｉｎ  ｐｒｏ  ＡＣ５．６であり、実際の日付と実際の時刻の他に、同じく、その通し番号も表示される。右側に表示された記号により、この工作機械１が目下運転中であり、自動モードで稼動している旨がユーザに知らされる。
【００３１】
第二行目で、ユーザは、当該鋸盤によって実際に加工が行なわれるジョブの種類、未切断ならびに切断済の個数、および、実際に鋸断された部分の長さ、を知ることができる。
【００３２】
第三行目はユーザに、実際に鋸盤で加工されるワークに関する情報、この場合には該ワークの長さおよび幅に関する情報を供する。
【００３３】
第四行目はユーザに、鋸盤の回転速度および切断運動、すなわち鋸断進行の速度に関する情報を提供する。本例においては、帯鋸は１０ｍ／ｍｉｎの速度で回転し、１７．１ｍｍ／ｍｉｎの速度でワークを鋸断している。
【００３４】
最終行は、本例において“ＫＡＳＴＯａｐｐ”と称されるアプリケーションプログラム内でのナビゲーションボタンを含んでいる。
【００３５】
所望の場合には、送受信モジュール４はイントラネット５のルータ８を経由してインターネット９に接続されていてもよく、これによって、ユーザは、図２に示した、送受信モジュール４によって電子式機械制御ユニット２から読み出されたステータス情報を表示させるため、自身のスマートフォンによって工場敷地外からもインターネット９を経由して送受信モジュール４にアクセスすることが可能である。
【００３６】
本実施例において、任意に、送受信モジュール４は電子式機械制御ユニット２から情報を読み出すだけでなく、該制御ユニットに制御コマンドを発することもできるように構成されていてよい。こうして、ユーザは自身の携帯式情報処理装置７から（自身のスマートフォンから）、ユーザが工場敷地内に居るか否かにかかわらず、工作機械１に一定の制御コマンドを伝えることができる。これは、たとえば、オペレータが、一定の運転パラメータに関する表示された情報に基づき、遅滞の恐れがあると認識した場合に、スマートフォンからの制御コマンドによって工作機械１の安全停止を実施しようとする場合に非常に有利である。
【００３７】
この場合、インターネット９からの操作を排除するために、送受信モジュール４は、当該コマンドがイントラネット５を経由して送信される場合にのみ、制御コマンドを受け入れるように構成されていてよい。
【００３８】
工場にイントラネット５が備えられていないか、または、工作機械１がイントラネット５の要素となることが所望されていない限り、別法として、携帯式情報処理装置７との間に、直接、無線接続を構築するか、もしくは、工作機械１の専用基地局（無線アクセスポイント）として働く送受信モジュール４が設けられていてもよい。この場合にも、送受信モジュール４はインターネット９と接続されていてよく、こうして、上述した機能性の実現が可能である。
【図１】
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【図２】
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