(57)【要約】【課題】  制御や操作のための設定項目につき、設定状態の変更があった場合に、その変更状態の認知を作業者に促すことのできる設定状態表示機能付き工作機械を提供する。【解決手段】  工作機械本体１と、この工作機械本体１を管理する管理手段２とを備える。管理手段２は、可変設定可能な設定手段１１に設定された各種の設定項目の設定状態に従って工作機械本体１の制御および操作を行う制御・操作手段３、および作業者により操作されて前記設定手段１１の設定状態を変更する変更操作手段１４を有するものである。この管理手段２に、変更操作手段１４による変更があれば、設定手段１１の変更された設定状態を画面表示手段７の画面７ａに表示させる表示出力手段６を設ける。表示出力手段６は、所定の基準設定状態を定めた基準設定状態記憶部１６と、設定手段１１の設定状態を基準設定状態記憶部１６と比較して基準設定状態から逸脱する設定項目につき、変更された設定状態を表示させる比較部１７とを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械本体と、この工作機械本体を管理する管理手段とを備え、この管理手段は、可変設定可能な設定手段に設定された各種の設定項目の設定状態に従って工作機械本体の制御および操作を行う制御・操作手段と、作業者により操作されて前記設定手段の設定状態を変更する変更操作手段と、この変更操作手段による変更があれば、前記設定手段の変更された設定状態を画面表示手段の画面に表示させる表示出力手段とを備えた設定状態表示機能付き工作機械。
【請求項２】
前記表示出力手段は、前記設定手段の各種の設定項目につき、所定の基準設定状態を定めた基準設定状態記憶部と、前記設定手段の設定状態を前記基準設定状態記憶部に記憶された所定の基準設定状態と比較して所定の基準設定状態から逸脱する設定項目につき、変更された設定状態を表示させる比較部とを有する請求項１記載の設定状態表示機能付き工作機械。
【請求項３】
前記表示出力手段は、前記設定状態を自然言語により画面表示手段の画面に表示させるものとした請求項１または請求項２記載の設定状態表示機能付き工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、旋盤等の切削加工を行う工作機械、パンチプレス等の板金加工を行う工作機械など、物を加工する機械である各種の工作機械において、制御や操作のための設定状態を表示させる機能を備えた設定状態表示機能付き工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤等の工作機械、特に数値制御工作機械では、各部の動作のインターロック機能を有している。このインターロック機能は、変更操作手段の手動操作により、解除したり、緩めたり、無効にすることが可能とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来は、前記インターロック等の設定を変更しても、それに対して作業者に情報を与えることは特になされていない。
しかし、担当作業者が変わると、前任者の設定が残っていて、想定しない機械動作が行われ、ワークの加工不良や工具の破損等を招くことがある。例えば、段取りでワークの種類が変わった場合に、前の加工では必要なかった機能、例えば着座確認等の機能を無効のまま使用し、結果的に不良品を大量に生産してしまうなどの問題点があった。
【０００４】
この発明の目的は、制御や操作のための設定項目につき、設定状態の変更があった場合に、その変更状態の認知を作業者に促すことのできる設定状態表示機能付き工作機械を提供することである。
この発明の他の目的は、多数ある設定項目のうち、作業者が変更状態を認知すべき項目の変更状態が明確かつ容易に認知できるものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、専門知識がなくても作業者が設定状態の変更を認知できるものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の設定状態表示機能付き工作機械は、工作機械本体（１）と、この工作機械本体（１）を管理する管理手段（２）とを備える。この管理手段（２）は、可変設定可能な設定手段（１１）に設定された各種の設定項目の設定状態に従って工作機械本体（１）の制御および操作を行う制御・操作手段（３）と、作業者により操作されて前記設定手段（１１）の設定状態を変更する変更操作手段（１４）と、この変更操作手段（１４）による変更があれば、前記設定手段（１１）の変更された設定状態を画面表示手段（７）の画面（７ａ）に表示させる表示出力手段（６）とを備える。
【０００６】
この構成によると、作業者の変更操作手段（１４）の操作により設定手段（１１）の設定状態が変更された場合、表示出力手段（６）は、前記設定手段（１１）の変更された設定状態を画面表示手段（７）の画面（７ａ）に表示させる。そのため、変更操作を行った者と別の作業者が操作するときに、その作業者は画面表示手段（７）の画面（７ａ）を見ることで、変更された設定状態を認知することができる。このように、設定状態の変更があった場合に、その変更状態の認知を作業者に促すことができる。
【０００７】
この発明において、前記表示出力手段（６）は、前記設定手段（１１）の各種の設定項目につき、所定の基準設定状態を定めた基準設定状態記憶部（１６）と、前記設定手段（１１）の設定状態を前記基準設定状態記憶部（１６）に記憶された所定の基準設定状態と比較して所定の基準設定状態から逸脱する設定項目につき、変更された設定状態を表示させる比較部（１７）とを有するものであっても良い。所定の基準設定状態は、例えば、工作機械のメーカーが推奨する設定状態である。
この構成の場合、比較部（１７）による比較の結果、所定の基準設定状態から逸脱する設定項目についてのみ、変更された設定状態を表示させる。そのため、変更があった全ての項目の設定状態を表示させる場合と異なり、多数ある設定項目のうち、作業者が変更状態を認知すべき項目の変更状態が、明確かつ容易に認知できる。
【０００８】
この発明において、前記表示出力手段（６）は、前記設定状態を自然言語により画面表示手段（７）の画面（７ａ）に表示させるものとしても良い。
特定の記号等で表示させる場合と異なり、設定状態の変更が自然言語により表示されるため、専門知識がなくても、作業者が設定状態を認知することができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の設定状態表示機能付き工作機械は、工作機械本体と、この工作機械本体を管理する管理手段とを備え、この管理手段は、可変設定可能な設定手段に設定された各種の設定項目の設定状態に従って工作機械本体の制御および操作を行う制御・操作手段と、作業者により操作されて前記設定手段の設定状態を変更する変更操作手段と、この変更操作手段による変更があれば、前記設定手段の変更された設定状態を画面表示手段の画面に表示させる表示出力手段とを備えるため、制御や操作のための設定項目につき、設定状態の変更があった場合に、その変更状態の認知を作業者に促すことができる。
前記表示出力手段が、前記設定手段の各種の設定項目につき、所定の基準設定状態を定めた基準設定状態記憶部と、前記設定手段の設定状態を前記基準設定状態記憶部に記憶された所定の基準設定状態と比較して所定の基準設定状態から逸脱する設定項目につき、変更された設定状態を表示させる比較部とを有する場合は、多数ある設定項目のうち、作業者が変更状態を認知すべき項目の変更状態が明確かつ容易に認知できる。
前記表示出力手段を、前記設定状態を自然言語により画面表示手段の画面に表示させるものとした場合は、専門知識がなくても作業者が設定状態の変更を容易に認知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。この設定状態表示機能付き工作機械は、工作機械本体１と、この工作機械本体を管理する管理手段２とを備える。工作機械本体１は、工作機械を機械部分と、この機械部分の制御および管理を行う管理系とに分けたうちの機械部分を言う。この明細書で言う工作機械は、旋盤等の切削加工を行う狭義の工作機械の他に、パンチプレス等の板金加工を行う工作機械など、物を加工する機械を示す。この実施形態は、旋盤の例を示す。
【００１１】
工作機械本体１は、主軸を回転駆動する主軸駆動部２１、工具台を進退移動させる工具台駆動部２２、ドリルやブラシ等の回転工具を駆動する工具駆動部２３、主軸チャックにワークが正しく着座したことを確認する着座確認機能部２４、主軸に支持されたワーク等にクーラントを吐出するクーラント供給部２５、および機体カバーに設けられた前面ドア等のドアの閉まりを確認するドア開閉確認部２６等を有している。また、工作機械本体１の近傍に、工作機械本体１の所定の操作を行うフットスイッチ１９が設けられている。
【００１２】
管理手段２は、工作機械本体１の制御や，操作，管理を行う手段であり、コンピュータ式の数値制御装置（ＮＣ）とプログラマブルコントローラ（ＰＣ）等により構成される。管理手段２は、制御手段部４と操作手段部３とでなる制御・操作手段３により主に構成され、後述の表示出力手段６を有するものとされている。
【００１３】
制御手段部４は、工作機械本体１を数値制御で制御する手段であり、加工プログラム８を解読して実行する演算制御９と、シーケンス制御部１０とを有している。演算制御９は、主軸駆動部２１および工具台駆動部２２等の軸制御を行い、加工プログラム８のシーケンス制御命令をシーケンス制御部１０に送る。シーケンス制御部１０は、シーケンス制御プログラム（図示せず）と、加工プログラム８のシーケンス制御に係る命令とで、工作機械本体１の各部のシーケンス制御を行う。このシーケンス制御には、工作機械本体１の各種のインターロック制御が含まれる。
【００１４】
制御手段部４は、設定手段１１を有しており、シーケンス制御部１０および演算制御部９は、設定手段１１に設定された状態（換言すれば設定内容）に従って、工作機械本体１の制御を行う。設定手段１１には、操作手段部５の操作に係る設定項目の設定も行われ、操作手段部５の操作入力は、設定手段１１の対応する設定状態に応じて工作機械本体１に伝えられる。
【００１５】
設定手段１１の設定項目には、各種のインターロックや、その他の項目がある。これらの項目として、代表例を挙げると、例えば図２に例示するように、主軸・回転工具関係のインターロックＡ、着座確認関係のインターロックＢ、ドア・クーラント関係のインターロックＣ、フットスイッチ関係の制御項目Ｄ等がある。
主軸・回転工具関係のインターロックＡは、主軸が回っているときは、回転工具を回転させない機能である。その設定状態は、有効または無効とされる。
着座確認関係のインターロックＢは、主軸チャックにワークが正しく着座したことが確認されるまで、次の動作、例えば工具台駆動部２２の駆動を不可とする機能である。その設定状態は、有効または無効とされる。
ドア・クーラント関係のインターロックＣは、ドア開閉確認部２６による閉じ状態の確認がない状態では、クーラント供給部２５によるクーラントの吐出を不可とする機能である。その設定状態は、有効または無効とされる。
フットスイッチ関係の制御項目は、フットスイッチ１９と操作盤による工作機械本体１の操作入力（後述の工作機械本体操作部１２の入力）とを選択的に可能とする機能である。その設定状態は、有効（入力を選択的にのみ可能とする状態）、または無効（すなわちフットスイッチ１９の操作盤の両方の操作入力を可能とする）とである。
【００１６】
図１において、操作手段部５は、工作機械本体操作部１２と管理手段操作部１３とを有している。操作手段部５は、工作機械本体１上やその近傍に設置される操作盤（図示せず）により構成される。この操作手段部５は、キースイッチ等のスイッチ類からなるものであっても、またタッチパネル等の画面上を指で触れることで入力を行うものであっても良い。工作機械本体操作部１２は、工作機械本体１を手動で操作する手段であり、例えば工具台駆動部２２による工具台の送りや主軸駆動部２１による主軸の回転駆動等の操作を行う。管理手段操作部１３は管理手段２に係る各種の操作を行う手段であり、これには設定手段１１の設定状態を変更する変更操作手段１４と、表示出力手段６を機能させる確認表示用操作手段１５とが設けられている。
【００１７】
表示出力手段６は、変更操作手段１４による設定手段１１の設定状態の変更があれば、設定手段１１の変更された設定状態を画面表示手段７の画面７ａに表示させる手段である。画面表示手段７は、液晶表示装置やブラウン管等の画面上に表示を行う手段である。
【００１８】
表示出力手段６による表示は、変更操作手段１４による変更のあった設定項目の全てにつき行うようにしても良いが、ここでは、表示対象として定められた設定項目のうちで、基準設定状態から逸脱する設定項目についてのみ、その設定状態を表示するようにしている。
具体的には、表示出力手段６は、設定手段１１の各種の設定項目につき、所定の基準設定状態を定めた基準設定状態記憶部１６と、設定手段１１の設定状態を基準設定状態記憶部１６に記憶された所定の基準設定状態と比較して所定の基準設定状態から逸脱する設定項目につき、変更された設定状態を表示させる比較部１７とを有するものとしている。所定の基準設定状態は、例えば  工作機械のメーカーが推奨する設定状態であり、一般的には殆どの場合に安全が確保できるような標準的な設定状態とされる。
【００１９】
基準設定状態記憶部１６に設定する所定の基準設定状態は、設定手段１１の設定項目のうち、主要と考えられる所定の設定項目のみ、つまり表示対象として定められた設定項目だけとしても良い。
表示対象して定める設定項目は、例えば、設定状態を間違えたままで運転すると、何らかのリスクを伴うものとする。このリスクとしては、工作機械本体１の損傷に影響するもの、人体に影響するもの、および製品に影響するものに区分できる。工作機械本体１の損傷に影響するリスクを伴う設定項目としては、図２と共に前述した車軸・回転工具関係のインターロックＡがある。主軸が回転したままで回転工具を回転させると、回転工具を損傷する。なお主軸が回転していても、回転ブラシで主軸表面を擦るときなどのために、インターロックを無効にすることが必要な場合がある。人体に影響するリスクを伴う設定高項目としては、ドア・クーラント関係のインターロックＣがある。ドアを開いたままでクーラントを吐出すると、作業者が不測にクーラントで汚れる恐れがある。製品に影響するリスクを伴う設定項目としては、着座確認関係のインターロックＢがある。着座確認を行わずに生産を続けると、多量の加工不良ワークを加工する可能性がある。なお、ワーク種類によって着座確認できないものもあり、インターロックＢを無効にすることが必要な場合がある。
表示出力手段６による表示は、複数の設定項目の表示を同時に行う場合、上記のように機械、人体、製品の別のリスク種類の区分毎にまとめて行うようにしても良い。
【００２０】
表示出力手段６による画面表示手段７の画面７ａへの前記設定状態の表示は、自然言語により文章等で画面表示手段７の画面７ａに表示させるものとすることが好ましい。例えば、図１では、変更された設定状態の表示ＩＦとして、「着座機能が無効になっています。場合によっては不良品を生産する可能性があります。」という内容の表示ＩＦを行っている。この表示は、着座確認関係のインターロックＢ（図２）が、基準設定状態である「有効」から「無効」に変更された場合の表示例である。このような自然言語による表示のためのデータは、例えば比較部１７に記憶させておく。
【００２１】
変更された設定状態の表示出力手段６による表示は、例えば、電源オン時や、作業者の希望時に行うようにすることが好ましい。この例では、電源オン処理部１８により工作機械本体１の電源オンを検知し、この電源オンの検知に応答して比較部１７の処理を行わせるものとしている。また、管理手段操作部１３における確認表示用操作手段１５のオン入力によっても、比較部１７の処理を行わせるものとしている。
【００２２】
この構成によると、管理手段２の変更操作手段１４による設定手段１１の設定状態の変更があって、例えば１日の作業を終え、翌朝等に工作機械本体１の電源入れると、表示出力手段６の比較部１７が処理を行う。比較部１７は、基準設定状態記憶部１６に記憶されている各設定事項の基準設定状態と、設定手段１１の設定状態とを比較し、基準設定状態を逸脱した各設定項目の設定状態を、画面表示手段７の画面７ａに、まとめて残存リスクとして表示する。図１では、表示ＩＦを一つのみ図示したが、複数の設定項目につき基準設定状態からの逸脱があると、その表示ＩＦを並べて表示する。
また、電源オン時の他に、任意時に確認表示用操作手段１５の入力があった場合も、比較１７は上記電源オン時と同様な処理を行い、基準設定状態を逸脱した各設定項目の設定状態を、画面表示手段７の画面７ａに、まとめて残存リスクとして表示する。
なお、１画面に全てを表示できない場合は、画面７ａの表示内容を切り換えて表示するようにしても良い。
【００２３】
このように、工作機械本体１の制御や操作についての設定手段１１の設定状態が変更された場合に、いずれかの設定項目について、基準設定状態を逸脱した設定状態があると、電源オン時等に、残存リスクとして纏めて画面表示手段７の画面７ａに表示される。そのため、作業者が前日の者と変わって設定手段１１の設定状態の変更の事実を知らなかった場合や、同じ作業者において設定状態の変更の事実を忘れていた場合にも、設定状態の変更が認知され、不測に工作機械本体１を動作させて機械、人体、製品等に損傷を与えることが未然に防止できる。
【００２４】
この場合に、全ての設定変更を表示するものではなく、所定の基準設定状態から逸脱するものに限り表示するので、画面が煩雑とならず、重要な設定項目の設定状態の変更が分かり易い。また、画面７ａの表示ＩＦが自然言語による表示であると、専門知識がなくても、作業者が設定状態を認知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態に係る設定状態表示機能付き工作機械の概念構成を示すブロック図である。
【図２】その設定手段の設定項目と設定内容の関係を例示する説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…工作機械本体
２…管理手段
３…制御・操作手段
４…制御手段部
５…操作手段部
６…表示出力手段
７…画面表示装置
７ａ…画面
１０…シーケンス制御部
１１…設定手段
１２…工作機械本体操作部
１４…変更操作手段
１５…確認表示用操作手段
１６…基準設定状態記憶部
１７…比較部
１８…電源オン処理部
ＩＦ…設定状態の表示
【図１】
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【図２】
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