(57)【要約】【課題】操作パネルの操作スイッチの状態と工作機械の内部情報を一致させることが可能な遠隔操作装置を提供する。【解決手段】工作機械１を操作する操作スイッチを有する操作パネル４に着脱可能であって、工作機械１とは遠隔地に配置された別体のパソコン３０からの操作指示により操作スイッチを遠隔操作する遠隔操作装置２０において、操作パネル４の操作面に装着するパネル装着部２１と、操作スイッチを操作する操作部２３と、操作部２３を操作パネル４に対向して移動する送りユニット２２と、操作指示に基づき、操作部２３及び送りユニット２２を制御する制御部２５と、を備え、パネル装着部２１に、操作部２３、送りユニット２２、及び制御部２５を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械を操作する操作スイッチを有する操作パネル部に着脱可能であって、該工作機械とは遠隔地に配置された別体の遠隔操作指示手段からの操作指示により該操作スイッチを遠隔操作する遠隔操作装置において、
前記操作パネル部の操作面に装着するパネル装着手段と、
前記操作スイッチを操作する操作部と、
前記操作部を前記操作パネル部に対向して移動する送りユニットと、
前記操作指示に基づき、前記操作部及び前記送りユニットを制御する制御部と、を備え、
前記パネル装着手段に、前記操作部、前記送りユニット、及び前記制御部を設けたことを特徴とする遠隔操作装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記操作指示に基づき前記送りユニットに二方向への移動を指示する移動指令を出力し、
前記送りユニットは、前記移動指令により二方向へ移動することを特徴とする請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項３】
前記操作部は、前記操作パネル部に直交する方向へ進退して前記操作スイッチを操作することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠隔操作装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記操作指示に基づき前記操作部に進出動作及び後退動作を指示する進退指令を出力し、
前記操作部は、前記進退指令により進退して前記操作スイッチを操作することを特徴とする請求項３に記載の遠隔操作装置。
【請求項５】
前記操作部は、前記操作スイッチを掴持又は開放し、且つ回動して前記操作スイッチを操作することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠隔操作装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記操作指示に基づき前記操作部に掴持動作及び開放動作を指示する掴持指令と、左回転動作及び右回転動作を指示する回動指令と、を出力し、
前記操作部は、前記掴持指令により前記操作スイッチを掴持又は開放し、且つ前記回動指令により前記操作スイッチを左回転又は右回転することを特徴とする請求項５に記載の遠隔操作装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠隔操作装置を備えたことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の操作パネルをＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して遠隔保守用コンピュータから遠隔操作する遠隔操作装置、及びこの遠隔操作装置を備えた工作機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の遠隔操作方式として、例えば、特許文献１には、ＮＣ工作機械とパソコン（パーソナルコンピュータ）をネットワークで接続し、パソコンにて遠隔操作できるものがある。この遠隔操作方式は、パソコンにて遠隔操作した指示内容が、ネットワークを介してＮＣ工作機械を制御するＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）に送信され、ＰＬＣが指示内容に基づきＮＣ工作機械の操作パネルを操作しているのと同じ処理を実行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１５１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術は、操作パネルに取り付けられている押しボタンスイッチ及び切り替えスイッチ等の操作スイッチにおいては、遠隔操作されたときにＰＬＣ内部のみで処理され、操作スイッチそのものはスイッチ操作した形跡がない。そのため、ＰＬＣ内部情報と操作スイッチの状態が一致しない。このため、ＮＣ工作機械の近くにいる操作者がＮＣ工作機械を見たときに機械の動作と操作スイッチの状態が異なるため混乱しやすく、安全性を確保できないという課題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、工作機械の操作パネルに取り付けられている操作スイッチを直接遠隔操作する遠隔操作装置、及びこのような遠隔操作装置を備えた工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る遠隔操作装置の構成上の特徴は、工作機械を操作する操作スイッチを有する操作パネル部に着脱可能であって、該工作機械とは遠隔地に配置された別体の遠隔操作指示手段からの操作指示により該操作スイッチを遠隔操作する遠隔操作装置において、
前記操作パネル部の操作面に装着するパネル装着手段と、
前記操作スイッチを操作する操作部と、
前記操作部を前記操作パネル部に対向して移動する送りユニットと、
前記操作指示に基づき、前記操作部及び前記送りユニットを制御する制御部と、を備え、
前記パネル装着手段に、前記操作部、前記送りユニット、及び前記制御部を設けることである。
【０００７】
請求項１の遠隔操作装置は、パネル装着手段により工作機械の操作パネル部の所定の位置に着脱可能に装着され、制御部が工作機械とは遠隔地に配置された別体の遠隔操作指示手段からの操作指示よってパネル装着部に設けられた送りユニットが操作パネル部に対向して移動し、操作部が操作スイッチを操作する。
【０００８】
これにより、遠隔操作装置は、工作機械の操作パネルに取り付けられている操作スイッチを操作するためのアクチュエータ（送りユニット並びに操作部）及び制御部が一体となってユニット化され着脱可能になっているので、遠隔地から直接操作できる状態を簡単に構築することができる。また、遠隔操作装置は、操作パネルの操作スイッチの状態と工作機械の内部情報（ＰＬＣ）を一致させることができる。
【０００９】
請求項２に係る遠隔操作装置の構成上の特徴は、前記制御部は、前記操作指示に基づき前記送りユニットに二方向への移動を指示する移動指令を出力し、
前記送りユニットは、前記移動指令により二方向へ移動することである。
【００１０】
請求項２の遠隔操作装置は、操作指示に基づき送りユニットが制御部からの移動指令により二方向へ移動し、操作部が操作スイッチを操作することができる。
【００１１】
請求項３に係る遠隔操作装置の構成上の特徴は、前記操作部は、前記操作パネル部に直交する方向へ進退して前記操作スイッチを操作することである。
【００１２】
請求項３の遠隔操作装置は、操作部が操作パネル部に直交する方向へ進退して操作スイッチを操作することができる。
【００１３】
請求項４に係る遠隔操作装置の構成上の特徴は、前記制御部は、前記操作指示に基づき前記操作部に進出動作及び後退動作を指示する進退指令を出力し、
前記操作部は、前記進退指令により進退して前記操作スイッチを操作することである。
【００１４】
請求項４の遠隔操作装置は、操作指示に基づき操作部が制御部からの進退指令により進退して操作スイッチを操作することができる。
【００１５】
請求項５に係る遠隔操作装置の構成上の特徴は、前記操作スイッチを掴持又は開放し、且つ回動して前記操作スイッチを操作することである。
【００１６】
請求項５の遠隔操作装置は、操作部が操作スイッチを掴持又は開放し、且つ回動して操作することができる。
【００１７】
請求項６に係る遠隔操作装置の構成上の特徴は、前記制御部は、前記操作指示に基づき前記操作部に掴持動作及び開放動作を指示する掴持指令と、左回転動作及び右回転動作を指示する回動指令と、を出力し、
前記操作部は、前記掴持指令により前記操作スイッチを掴持又は開放し、且つ前記回動指令により前記操作スイッチを左回転又は右回転することである。
【００１８】
請求項６の遠隔操作装置は、操作指示に基づき操作部が制御部からの掴持指令により掴持又は開放し、且つ回動指令により左回転又は右回転して操作スイッチを操作することができる。
【００１９】
請求項７に係る工作機械の構成上の特徴は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠隔操作装置を備えたことである。
【００２０】
請求項７の工作機械は、操作パネル部に遠隔操作装置を装着することにより、操作スイッチを遠隔操作できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の遠隔操作装置によれば、操作パネルの操作スイッチの状態と工作機械の内部情報（ＰＬＣ）を一致させることができる。これにより、工作機械の近くにいる操作者が工作機械を見たときに機械の動作と操作スイッチの状態が一致するので混乱せずに操作することができ、また、安全性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態：遠隔操作装置を備える工作機械の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態：工作機械の操作パネルの構成を示す概略図である。
【図３】第１実施形態：遠隔操作装置の構成を示す概略図である。
【図４】第１実施形態：工作機械の操作パネルに遠隔操作装置を装着した概略図である。
【図５】第１実施形態：遠隔操作するときの制御構成を示す概略図である。
【図６】第１実施形態：操作パネルにおける押しボタンスイッチの配置を説明する図である。
【図７】第１実施形態：遠隔操作装置の制御部に入力される情報（制御コマンド）を示した図である。
【図８】第２実施形態：工作機械の操作パネルの構成を示す概略図である。
【図９】第２実施形態：遠隔操作装置の構成を示す概略図である。
【図１０】第２実施形態：操作パネルにおける切り替えスイッチの配置を説明する図である。
【図１１】第２実施形態：遠隔操作装置の制御部に入力される情報（制御コマンド）を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の遠隔操作装置及びこの遠隔操作装置を備えた工作機械を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の遠隔操作装置２０を備える工作機械１の構成を示すブロック図である。工作機械１は、数値制御により工作物を加工する工作物加工部２、所定の加工プログラムに従って工作物加工部２の動作を制御するＮＣ（数値制御）装置３、作業者からの指示を入力する操作パネル４（操作パネル部）、工作機械１の全体を制御するＰＬＣ５、操作パネル４に装着して遠隔地からの操作指示により操作スイッチ（後述する）を操作する遠隔操作装置２０、及びネットワーク３１との信号をＰＬＣ５並びに遠隔操作装置２０に中継する中継器６により構成される。
【００２４】
工作物加工部２は、複数の加工軸、工作物の位置決めや回転を行う工作物保持部、これらの駆動力を供給するサーボモータや各種アクチュエータ等で構成される。
【００２５】
ＮＣ装置３は、ＣＰＵ、メモリ、サーボモターコントロール部等で構成され、メモリにロードされた加工プログラムを実行することにより工作物加工部２の動作を制御する。
【００２６】
操作パネル４は、押しボタンスイッチ１３（操作スイッチ）等の入力機器、操作機能付表示器１２（例えば、タッチパネル付表示器）の入出力機器、ＣＰＵ等で構成され、入力機器からの入力データをＰＬＣ５へ送信し、ＰＬＣ５からのデータを受信して出力機器に出力する。
【００２７】
ＰＬＣ５は、ＣＰＵ、メモリ、入出力部等により構成され、入出力部は工作物加工部２、ＮＣ装置３、操作パネル４、及びネットワーク３１とのデータ入出力を行い、メモリにロードされたシーケンスプログラムにより論理演算して工作機械１の全体を制御する。
【００２８】
遠隔操作装置２０は、操作パネル４に装着して工作機械１とはネットワーク３１を介して遠隔地に配置されたパソコン３０（遠隔操作指示手段）からの操作指示により操作パネル４に取り付けられている押しボタンスイッチ１３を操作する
【００２９】
図２は、工作機械１の操作パネル４の構成を示す概略図である。この操作パネル４は、工作物を加工する工作機械１に備えられ作業者からの指示を入力する装置である。操作パネル４は、作業者が工作機械１の操作を指示する押しボタンスイッチ１３及び作業者がタッチパネルを押下して工作機械１の操作を指示し並びに工作機械１の状態を表示する操作機能付表示器１２を備え、遠隔操作装置２０を側面１５に拘持して所定の位置に装着できる形状となっている。
【００３０】
ここで、操作機能付表示器１２の遠隔操作は、パソコン３０からの操作指示が図１に示すネットワーク３１及び中継器６を介してＰＬＣ５に送信されて、ＰＬＣ５がタッチパネルを押下した操作に相当する働きをして行われる。詳細は省略する。
【００３１】
図３は、遠隔操作装置２０の構成を示す概略図である。この遠隔操作装置２０は、操作パネル４の側面１５に拘持して所定の位置に装着するパネル装着部２１、この左右のパネル装着部２１に渡しを架けるように設けられた四角のフレーム構造で、操作パネル４を操作者から見て左右方向がＸ軸で上下方向がＹ軸のときにＸ−Ｙ平面で移動する送りユニット２２（Ｙ軸を移動するユニット２２ａ並びにＸ軸を移動するユニット２２ｂを備える）、Ｘ軸を移動するユニット２２ｂに取り付けられ操作パネル４に直交する方向への進退により押しボタンスイッチ１３を押下して操作する操作部２３、及び送りユニット２２の下部に設けられ遠隔地に配置されたパソコン３０と接続する制御部２５にて構成される。
【００３２】
送りユニット２２は、直線運動機器（例えば、ＬＭアクチュエータ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ａｃｔｕａｔｏｒ））を備え、制御部２５からの操作指示によりＸ−Ｙ平面で移動し、操作部２３が押しボタンスイッチ１３に対向して位置決めする。
操作部２３は、直線運動機器（例えば、直進型の電動シリンダ）を備え、制御部２５からの操作指示により押しボタンスイッチ１３を所定のトルクにて押下して操作する。
【００３３】
図４は、工作機械１の操作パネル４に遠隔操作装置２０を装着した概略図である。遠隔操作装置２０は、工作機械１を保守するために遠隔地に配置された別体の遠隔保守用のパソコン３０から遠隔操作するときに、工作機械１の操作パネル４の操作面の所定の位置に着脱可能に装着されて使用される。
【００３４】
図５は、遠隔操作するときの制御構成を示す概略図である。遠隔操作装置２０を装着した工作機械１の操作パネル４とはネットワーク３１を介して遠隔地に配置されたパソコン３０は、遠隔操作することにより操作指示を遠隔操作装置２０に送信する。遠隔操作装置２０は、受信した操作指示により操作を実行するために必要な各動作を指示するそれぞれの指令を出力する制御部２５、制御部２５から移動指令２６を入力する送りユニット２２、及び制御部２５から進退指令２７を入力する操作部２３にて構成される。
【００３５】
遠隔操作者がパソコン３０にて押しボタンスイッチ１３の押下を操作指示すると、この操作により操作指示がネットワーク３１を介して遠隔操作装置２０が備える制御部２５に送信される。制御部２５は、受信した操作指示により、送りユニット２２が操作パネル４の所望の押しボタンスイッチ１３に対向するように移動指令２６を出力する。この移動指令２６により送りユニット２２は、Ｘ−Ｙ平面を移動し、操作部２３が押しボタンスイッチ１３に対向して位置決めする。また、制御部２５は、操作部２３が対向している押しボタンスイッチ１３を所定のトルクにて押下するように進退指令２７を出力する。この進退指令２７により操作部２３は、進出して押しボタンスイッチ１３を押下して操作する。
【００３６】
図６は、操作パネル４における押しボタンスイッチ１３の配置を説明する図である。操作パネル４のＸ−Ｙ座標は、左上端をＸ：０、Ｙ：０とし、所定の位置に配置された押しボタンスイッチ１３の座標はＸ：１００、Ｙ：１５０となる。
【００３７】
図７は、遠隔操作装置２０の制御部２５に入力される情報（制御コマンド）を示した図である。パソコン３０にて押しボタンスイッチ１３の押下を操作指示したときに制御部２５に入力される情報は、操作スイッチ種類が「第１押しボタンスイッチ」、移動指令２６はＸ軸位置が「１００」、並びにＹ軸位置が「１５０」、及び進退指令２７は第１操作種類が「進退」、並びに第１操作指令が「進出」となる。
【００３８】
これにより、制御部２５は、この制御コマンドに基づき送りユニット２２に対して座標Ｘ：１００、Ｙ：１５０への移動指令２６、及び操作部２３に対して進出するための進退指令２７を出力する。そして、遠隔操作装置２０は、送りユニット２２が移動し、操作部２３が進出して押しボタンスイッチ１３を押下することにより遠隔操作される。
【００３９】
以上のように、本実施の形態に係る遠隔操作装置２０及び工作機械１によれば、工作機械１の操作パネル４に取り付けられている押しボタンスイッチ１３を操作するためのアクチュエータ及び制御部が一体となってユニット化され着脱可能になっているので、遠隔地から直接操作できる状態を簡単に構築することができる。また、本実施の形態に係る本発明の遠隔操作装置２０は、操作パネル４の操作スイッチの状態と工作機械１の内部情報（ＰＬＣ）を一致させることができる。これにより、工作機械１の近くにいる操作者が工作機械１を見たときに機械の動作と操作スイッチの状態が一致するので混乱せずに操作することができ、また、安全性が確保できる。さらに、本実施の形態に係る工作機械１は、遠隔地にある該工作機械１の製造会社がＬＡＮ等のネットワークを介して遠隔操作することにより安全に保守できる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、操作パネル４に備える操作機能付表示器１２の遠隔操作は、パソコン３０からの操作指示がＰＬＣ５に送信されて行われるとしたが、この操作指示が遠隔操作装置２０に送信されて本実施形態の押しボタンスイッチ１３の操作と同様に操作機能付表示器１２を直接押下して操作してもよい。
【００４１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態における工作機械１の操作パネル４が押しボタンスイッチ１３に加えて切り替えスイッチ１４（操作スイッチ）を備え、操作部２３が直線運動機器に換わってマニピュレータを備え、切り替えスイッチ１４を左側に切り替える遠隔操作した実施形態である。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡単のため省略する。
【００４２】
図８は、第２実施形態の工作機械１の操作パネル４の構成を示す概略図である。図８において、図２に示される実施の形態と同一の構成ないしは要素には、図２と同じ参照符号を付している。そして、簡単のため、それらの説明は省略する。
操作パネル４は、作業者が工作機械１の操作を指示する切り替えスイッチ１４を備える。
【００４３】
図９は、第２実施形態の遠隔操作装置２０の構成を示す概略図である。図９において、図３に示される実施の形態と同一の構成ないしは要素には、図３と同じ参照符号を付している。そして、簡単のため、それらの説明は省略する。
操作部２３は、マニピュレータ（例えば、２本指のマニピュレータ）を備え、進退指令２７（操作指示）により押しボタンスイッチ１３を所定のトルクにて押下し、掴持指令２８（操作指示）及び回動指令２９（操作指示）により切り替えスイッチ１４を掴持及び回動して操作する。
【００４４】
図１０は、第２実施形態の操作パネル４における切り替えスイッチ１４の配置を説明する図である。図１０において、図６に示される実施の形態と同一の構成ないしは要素には、図６と同じ参照符号を付している。そして、簡単のため、それらの説明は省略する。
操作パネル４の所定の位置に配置された切り替えスイッチ１４の座標はＸ：１００、Ｙ：３００となる。
【００４５】
図１１は、第２実施形態の遠隔操作装置２０の制御部２５に入力される情報（制御コマンド）を示した図である。パソコン３０にて切り替えスイッチを左側に切り替える操作をしたときに制御部２５に入力される情報は、操作スイッチ種類が「第１切り替えスイッチ」、移動指令２６はＸ軸位置が「１００」、並びにＹ軸位置が「３００」、掴持指令２８は第１操作種類が「掴持」、並びに第１操作指令が「掴持」、回動指令２９は第２操作種類が「回動」、並びに第２操作指令が「左回転」、及び掴持指令２８は第３操作種類が「掴持」、並びに第３操作指令が「開放」となる。
【００４６】
これにより、制御部２５は、この制御コマンドに基づき送りユニット２２に対して座標Ｘ：１００、Ｙ：３００への移動指令２６を出力する。また、制御部２５は、操作部２３に対して切り替えスイッチ１４を掴持し、左側へ回転し、及び掴持状態から開放するために、それぞれに掴持指令２８、回動指令２９、及び掴持指令２８を出力する。そして、遠隔操作装置２０は、送りユニット２２が移動し、操作部２３が備えるマニピュレータが切り替えスイッチ１４を左側に切り替えることにより遠隔操作される。
【００４７】
なお、本実施の形態では、切り替えスイッチ１４を左側に切り替える操作をするとしたが、第２操作指令を「右回転」として右側に切り替える操作としてもよい。
また、切り替えスイッチ１４を操作するとしたが、押しボタンスイッチ１３を進退指令２７により押下して操作してもよい。
【００４８】
以上のように、本実施の形態に係る遠隔操作装置２０及び工作機械１によれば、第１実施形態に同じく効果を得ることができる。さらに、工作機械１の操作パネル４（操作パネル部）に取り付けられている切り替えスイッチ１４を遠隔地から直接操作できる。
【符号の説明】
【００４９】
１：工作機械、  ４：操作パネル（操作パネル部）、  １３：押しボタンスイッチ（操作スイッチ）、  １４：切り替えスイッチ（操作スイッチ）、  ２０：遠隔操作装置、  ２１：パネル装着部（パネル装着手段）、  ２２：送りユニット、  ２３：操作部、  ２５：制御部、  ２６：移動指令、  ２７：進退指令、  ２８：掴持指令、  ２９：回動指令、  ３０：パソコン（遠隔操作指示手段）、  ３１：ネットワーク
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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