JP7522226B2

JP7522226B2 - 制御装置

Info

Publication number: JP7522226B2
Application number: JP2022563805A
Authority: JP
Inventors: 真一尾関
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2024-07-24
Anticipated expiration: 2041-11-17
Also published as: JPWO2022107818A1; CN116420120A; WO2022107818A1; DE112021004864T5; US20230409004A1

Description

本発明は、制御装置に関する。

工作機械やロボットなどの産業用機械の操作を行う場合、例えば加工前の段取り作業における操作を行う場合、オペレータは、異なる種類の情報を確認しながら作業する。産業用機械を制御する制御装置は、複数の異なる種別の情報を１画面内で参照できるように、例えば表示装置の表示画面をタイル状の分割領域に区切り、それぞれの区切られた分割領域に異なる種別の情報を表示する機能を備える場合がある（特許文献１など）。

しかしながら、表示装置の表示画面のサイズや画素数には限界がある。そのため、特に段取り作業などのように１画面内に収まらないほどの情報量を表示する必要がある場合には、画面内の区切られた分割領域に表示する情報を切替えながら作業を行う必要がある。このような表示の切替えは、縦方向移動ソフトキー、横方向移動ソフトキー、機械操作盤などを操作することで行われる。

特開２０００－０６６７０９号公報

このように複数の分割領域に対して複数の情報種別を切り替えながら表示する場合、それぞれの分割領域にどのような情報種別を表示可能とするのかを予め定義しておき、その定義に従って表示の切り替えが行われる。しかしながら、縦方向移動ソフトキー、横方向移動ソフトキー、機械操作盤などを操作して切替えを行うと、どの分割領域に対してどの情報種別が表示されるのかが把握しにくく、目的とする表示に切り替えるのに手間がかかるという問題がある。また、段取り作業などでは、複数の情報種別を見比べながら作業することも多い。そのため、複数の分割領域のそれぞれに目的の情報種別を表示するために、切替え操作を試行錯誤する必要が出てくる。
このような問題に対応するために、それぞれの分割領域にどのような情報種別が切替え表示できるのか、全体を把握しながら操作可能な手段が望まれている。

本発明による制御装置は、１つの表示画面を複数の分割領域に分割して、それぞれの分割領域に対して異なる情報種別を表示可能な制御装置において、それぞれの分割領域に対して表示する情報種別を選択するユーザインタフェース画面を提供する。その画面では、それぞれの分割領域の表示画面上での位置と、該分割領域に表示可能な情報種別の一覧表示とが対応して表示される。この表示において所定の分割領域に表示する情報種別を選択することで、該分割領域の表示が選択した情報種別に切り替わる。オペレータは、各分割領域に表示可能な情報種別を一見して把握でき、所望の表示態様を簡単に選択することができる。

そして、本発明の一態様は、１つの表示画面を複数の分割領域に分割することが可能な制御装置であって、複数の前記分割領域のそれぞれについて、該分割領域の前記表示画面上の位置を視覚的に特定できる第１の表示と、前記分割領域に表示可能な情報種別の一覧を示す第２の表示と、を関連付けて一覧表示する表示情報種別選択画面を表示する表示情報種別選択画面表示部と、前記第２の表示に含まれる情報種別に対する選択操作を受け付け、該選択操作に基づいて分割領域に表示する情報種別を選択する表示情報種別選択部と、前記表示情報種別選択部における情報種別の選択に基づいて、複数の前記分割領域のそれぞれに所定の情報種別に係る情報を表示する表示制御部と、を備え、前記第２の表示に含まれる情報種別は、前記第２の表示内で択一的に選択可能に構成されている、制御装置である。

本発明の一態様により、各分割領域で表示可能な情報種別を一覧表示可能となり、また、各分割領域に表示する情報種別を自由に選択可能となるため、オペレータの視認性が向上し、作業に掛かる負担が軽減され、操作時間が削減される。

第１実施形態による制御装置の概略的なハードウェア構成図である。第１実施形態による制御装置の機能を示す概略的なブロック図である。表示情報種別選択画面の例を示す図である。表示情報種別選択画面の他の例を示す図である。左右２分割の表示画面の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の第１実施形態による制御装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。本発明の制御装置１は、例えば産業用機械３を制御用プログラムに基づいて制御する制御装置として実装することができる。

本実施形態による制御装置１が備えるＣＰＵ１１は、制御装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、バス２２を介してＲＯＭ１２に格納されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従って制御装置１全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ、及び外部から入力された各種データ等が一時的に格納される。

不揮発性メモリ１４は、例えばバッテリ（図示せず）でバックアップされたメモリやＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等で構成され、制御装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ１４には、インタフェース１５を介して外部機器７２から読み込まれた制御用プログラムやデータ、インタフェース１８を介して入力装置７１から入力された制御用プログラムやデータ、ネットワーク５を介してフォグコンピュータ６やクラウドサーバ７等の他の装置から取得された制御用プログラムやデータ等が記憶される。不揮発性メモリ１４に記憶されるデータは、例えば産業用機械３が備える各モータの位置や速度、加速度、負荷、その他の産業用機械３に取り付けられた図示しないセンサで検出された各物理量に係るデータ等が含まれていてよい。不揮発性メモリ１４に記憶された制御用プログラムやデータは、実行時／利用時にはＲＡＭ１３に展開されてもよい。また、ＲＯＭ１２には、公知の解析プログラムなどの各種システム・プログラムがあらかじめ書き込まれている。

インタフェース１５は、制御装置１のＣＰＵ１１と外部記憶媒体等の外部機器７２と接続するためのインタフェースである。外部機器７２側からは、例えば産業用機械３の制御に用いられる制御用プログラムや設定データ等が読み込まれる。また、制御装置１内で編集した制御用プログラムや設定データ等は、外部機器７２を介してＣＦカードやＵＳＢメモリ等の外部記憶媒体（図示せず）に記憶させることができる。プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）１６は、ラダープログラムを実行して産業用機械３及び該産業用機械３の周辺装置（例えば、工具交換装置や、ロボット等のアクチュエータ、産業用機械３に取付けられている温度センサや湿度センサ等のセンサ）にＩ／Ｏユニット１９を介して信号を出力し制御する。また、産業用機械３の本体に配備された操作盤の各種スイッチや周辺装置等の信号を受け取り、それに必要な信号処理をした後、ＣＰＵ１１に渡す。

インタフェース２０は、制御装置１のＣＰＵと有線乃至無線のネットワーク５とを接続するためのインタフェースである。ネットワーク５は、例えばＲＳ－４８５等のシリアル通信、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信、光通信、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の技術を用いて通信をするものであってよい。ネットワーク５には、他の機械やフォグコンピュータ６、クラウドサーバ７等の上位の管理装置が接続され、制御装置１との間で相互にデータのやり取りを行っている。

表示装置７０には、メモリ上に読み込まれた各データ、プログラム等が実行された結果として得られたデータ等がインタフェース１７を介して出力されて表示される。表示装置７０は、その表示能力に係る情報（例えば、表示サイズ、画素数など）が制御装置１から取得可能であることが望ましい。取得された表示能力に係る情報は、逐次取得するようにしてもよいし、他の情報と同様にＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４に記憶してもよい。また、キーボードやポインティングデバイス等から構成される入力装置７１は、作業者による操作に基づく指令，データ等をインタフェース１８を介してＣＰＵ１１に渡す。

産業用機械３が備える軸を制御するための軸制御回路３０はＣＰＵ１１からの軸の移動指令量を受け取って、軸の指令をサーボアンプ４０にそれぞれ出力する。サーボアンプ４０はこの指令を受け取って、産業用機械３が備える駆動部を軸に沿って移動させるサーボモータ５０をそれぞれ駆動する。軸のサーボモータ５０は位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号を軸制御回路３０にそれぞれフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図１のハードウェア構成図では軸制御回路３０、サーボアンプ４０、サーボモータ５０はそれぞれ１つずつしか示されていないが、実際には制御対象となる産業用機械３に備えられた軸の数だけ用意される。

図２は、本発明の第１実施形態による制御装置１が備える機能を概略的なブロック図として示したものである。本実施形態による制御装置１が備える各機能は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がシステム・プログラムを実行し、制御装置１の各部の動作を制御することにより実現される。

本実施形態の制御装置１は、表示制御部１００、表示情報種別選択画面表示部１１０、表示情報種別選択部１２０、及び分割パターン指定部１３０を備える。また、制御装置１のＲＡＭ１３乃至不揮発性メモリ１４には、制御装置１で表示可能な情報種別を識別する情報（例えば情報種別の名称、情報種別に係る情報を表示するための表示プログラムへのポインタなど）を少なくとも記憶する情報種別記憶部２００、それぞれの分割領域毎に該分割領域に割り当てられて表示可能となっている情報種別が関連付けられて記憶されている領域である分割領域表示情報種別記憶部２１０、表示装置７０の表示画面をどのように分割するのかを示す分割パターンが予め記憶されている領域である分割パターン記憶部２２０がそれぞれ設けられている。

表示制御部１００は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース１７を用いた表示出力処理とが行われることで実現される。表示制御部１００は、表示装置７０の表示画面を複数の分割領域に分割し、それぞれの分割領域に指定された情報種別に係る情報を表示する。表示制御部１００は、情報種別に係る情報を表示する際、情報種別記憶部２００を参照して、表示する情報種別に対応する表示プログラムを呼び出す。表示制御部１００は、通常は表示装置７０の表示画面を１つの表示領域として扱い、該表示領域に対してオペレータの操作により決定された所定の情報種別に係る情報を表示する。また、表示制御部１００は、分割パターン指定部１３０により表示画面の分割が指定されると、表示画面を指定された分割パターンに基づいて複数の分割領域に分割する。そして、それぞれの分割領域に、分割領域表示情報種別記憶部２１０に記憶される所定の情報種別に係る情報を表示する。

表示情報種別選択画面表示部１１０は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース１７を介した表示出力処理が行われることで実現される。表示情報種別選択画面表示部１１０は、表示装置７０の表示画面に表示情報種別選択画面を表示する。
図３は、表示情報種別選択画面の一例を示している。図３の例では、表示画面を左右２分割、上下２分割の４つの分割領域に分割して表示する分割パターンの例を示している。
表示情報種別選択画面３００は、少なくとも各分割領域の表示画面上における位置を視覚的に特定できる第１の表示３１０を含む。第１の表示３１０は、更に各分割領域の表示画面上における大きさを視覚的に特定できる表示としても良い。図３の例では、表示画面全体を分割線（点線）で分割し、表示画面上における分割領域の位置を黒塗りしたアイコン形式で第１の表示３１０を表現している。
また、表示情報種別選択画面３００は、少なくとも各分割領域に表示可能な情報種別の一覧を示す第２の表示３２０を含む。第２の表示３２０は、該当する分割領域に現在表示されている情報種別が把握できるように強調表示してもよい。また、第２の表示３２０は、分割領域に表示するように最も最近選択された情報種別が把握できるように強調表示してもよい。図３の例では、情報種別の名称を表示するアイコン形式で第２の表示３２０を表現している。
また、それぞれの分割領域には、図３に示すように、左上に「相対座標」、右上に「モーダル」、左下に「主軸、送り速度」、右下に「加工プログラム」の情報種別に係る情報が表示されていることが、アイコンが２重枠で強調表示されることで示されている。同じ分割領域に対応する第１の表示３１０と第２の表示３２０とは、その対応関係が把握できるように表示される。第１の表示３１０及び第２の表示３２０は、分割領域表示情報種別記憶部２１０に記憶された、各分割領域と、該分割領域に割り当てられている情報種別との対応関係に基づいて表示される。例えば図３の例では、同じ分割領域に対応する第１の表示３１０と第２の表示３２０とが同じ行に横並びに表示されている。この例では、左上の分割領域には、「絶対座標」、「相対座標」、「機械座標」、「総合表示」の情報種別が表示可能となっている。このように、表示情報種別選択画面では、どの分割領域に、どの情報種別が表示可能であるのかが、一見して把握できるように構成される。

表示情報種別選択部１２０は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース１７，１８を介した入出力処理が行われることで実現される。表示情報種別選択部１２０は、第２の表示３２０に対する選択操作を受け付け、該選択操作に基づいてそれぞれの分割領域に表示する情報種別の一覧を決定する。
図３に例示される表示情報種別選択画面３００において、第２の表示３２０に含まれるそれぞれの情報種別は、例えばラジオボタンのように同じ第２の表示３２０内で択一的に選択可能に構成されている。オペレータがマウス等を操作して、第２の表示３２０に含まれる情報種別を選択すると、表示情報種別選択部１２０は、オペレータが選択した情報種別を強調表示へと変更し、元々強調表示されていた情報種別を通常の表示に変更する。そして、表示情報種別選択部１２０は、オペレータが選択操作をした第２表示に対応する分割領域の表示が、該選択操作で選択された情報種別とするように表示制御部１００へと指令する。また、表示情報種別選択部１２０は、オペレータが選択操作をした第２表示に対応する分割領域が属する分割パターンが、現在表示されている分割パターンと異なるものであった場合に、選択した分割領域が属する分割パターンへと変更するように分割パターン指定部１３０へと指令する。

分割パターン指定部１３０は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理が行われることで実現される。分割パターン指定部１３０は、表示情報種別選択部１２０からの指令に基づいて、表示装置７０の表示画面をどのように分割するのかを示す分割パターンを指定する。
図４は、複数の分割パターンに対応する第１の表示および第２の表示を含む表示情報種別選択画面の例を示している。図４に例示するように、表示画面が左右２分割プラス上下２分割に分割された分割パターンに基づいた表示がされているときに、表示情報種別選択画面を表示したとする。この時、表示情報種別選択画面の中から、現在表示されている分割パターンと異なる左右２分割の分割パターンに属する分割領域に表示する情報種別を選択すると、表示情報種別選択部１２０は、左右２分割の分割パターン表示へと変更するように分割パターン指定部１３０に指令する。分割パターン指定部１３０は、この指令を受け取って、分割パターン記憶部２２０から指定された分割パターンを読み出す。そして、読み出した分割パターンで表示するように表示制御部１００に指令する。この指令を受け取って、表示制御部１００は、図５に例示するように、分割パターンを変更した表示に切り替える。

上記構成を備えた制御装置１は、各分割領域で表示可能な情報種別を一覧表示可能となり、また、各分割領域に表示する情報種別を自由に選択可能となるため、オペレータの視認性が向上し、作業に掛かる負担が軽減され、操作時間が削減される。特に、それぞれの分割領域の表示画面上の位置と、各分割領域に表示される情報種別とを一見して把握できるようにしたことで、段取り作業などのように多くの情報を切り替えながら表示しつつ、状況に応じて関連性のある複数の情報種別を並べて表示する必要がある場合に、効率よく作業できる分割領域の位置と表示可能な情報種別との関係を整理することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。

１制御装置
３産業用機械
５ネットワーク
６フォグコンピュータ
７クラウドサーバ
１１ＣＰＵ
１２ＲＯＭ
１３ＲＡＭ
１４不揮発性メモリ
１５，１７，１８，２０インタフェース
１６ＰＬＣ
１９Ｉ／Ｏユニット
２２バス
３０軸制御回路
４０サーボアンプ
５０サーボモータ
７０表示装置
７１入力装置
７２外部機器
１００表示制御部
１１０表示情報種別選択画面表示部
１２０表示情報種別選択部
１３０分割パターン指定部
２００情報種別記憶部
２１０分割領域表示情報種別記憶部
２２０分割パターン記憶部

Claims

１つの表示画面を複数の分割領域に分割することが可能な制御装置であって、
複数の前記分割領域のそれぞれについて、該分割領域の前記表示画面上の位置を視覚的に特定できる第１の表示と、前記分割領域に表示可能な情報種別の一覧を示す第２の表示と、を関連付けて一覧表示する表示情報種別選択画面を表示する表示情報種別選択画面表示部と、
前記第２の表示に含まれる情報種別に対する選択操作を受け付け、該選択操作に基づいて分割領域に表示する情報種別を選択する表示情報種別選択部と、
前記表示情報種別選択部における情報種別の選択に基づいて、複数の前記分割領域のそれぞれに所定の情報種別にかかる情報を表示する表示制御部と、
を備え、
前記第２の表示に含まれる情報種別は、前記第２の表示内で択一的に選択可能に構成されている、
制御装置。
さらに、前記表示情報種別選択部における情報種別の選択に基づいて前記表示画面の分割パターンを指定する分割パターン指定部を備え、
前記表示制御部は、前記分割パターン指定部が指定した分割パターンに基づいて、前記表示画面を複数の分割領域に分割する、
請求項１に記載された制御装置。
前記第１の表示は、分割領域の前記表示画面の上での位置を示すアイコン表示である、請求項１に記載の制御装置。
前記第２の表示は、前記表示制御部により分割領域に表示されている情報種別が把握できるように強調表示する、請求項１に記載の制御装置。