JPH04102763U - 操作盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種の自動生産設備で異なる手動運転操作を
実行するための押しボタンからなる手動運転操作部を簡
略化し、その設備の規模に関係なく操作盤の均一化を図
り、初心者を含め誰にでも取り扱いやすく操作性の向上
を図る。 【構成】 各種の自動生産設備で異なる手動運転操作で
必要とする情報を含む各種表示並びにこれと対応する入
力操作を行なうタッチパネル式表示器（３）を組み込
み、このタッチパネル式表示器（３）でもって、手動運
転操作で必要とする情報やこれ以外にも、設備での稼働
状態、異常及びその故障診断、取り扱い案内等の情報、
設備を制御するシーケンサでの内部情報の各種表示を行
なうと共に、これら情報の各種表示と対応する入力操作
或いは設定変更操作を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は操作盤に関し、詳しくは自動組立機及び溶接機等から構成される自動 生産設備等で使用され、その自動生産設備等での自動運転並びに手動運転を指令 したり、自動生産設備等での稼働状態、異常及びその故障診断を外部に報知する 操作盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、自動組立機及び溶接機等から構成される自動生産設備等では、その自 動生産設備等での自動運転並びに手動運転を指令したり、自動生産設備等での稼 働状態、異常及びその故障診断を外部に報知するために各種の操作盤が使用され ている。 この種操作盤は、操作電源、運転準備、非常停止、サイクル運転などの各種の 自動生産設備等で共通する基本操作を実行するための押しボタン等からなる基本 操作部と、自動生産設備等ごとに設置されたアクチュエータを手動運転させる手 動運転操作を実行するための押しボタン等からなる手動運転操作部と、自動生産 設備等での稼働状態、異常及びその故障診断を外部に報知するための表示灯や７ セグメント表示器からなる表示部とで構成されているのが一般的である。 また、自動生産設備等では、この設備を制御するためにシーケンサ〔プログラ マブルコントローラ〕を使用するのが通常である。自動生産設備等を制御する上 でシーケンサ内部には各種のプログラムに加えて数値などの各種情報が設定され ており、その各種情報を確認或いは変更する場合、上記シーケンサの周辺機器を 使用するのが一般的である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来の操作盤では以下に述べるような問題点があった。 まず第一に、一般に自動生産設備等では、その設備規模が大小様々であってそ の規模に応じて使用されるアクチュエータの数も多くなったり少なくなったりす る。従って、操作盤においては、類似したものを除き、一つの自動生産設備等に 対して一つの操作盤を個々に製作しなければならず多種多様なものが存在する。 この各種操作盤では、自動生産設備等での異常発生時の復旧や調整運転などのメ ンテナンスで必要不可欠な手動運転操作を実行させるための押しボタンがアクチ ュエータに対応させて設けられている。このように、操作盤の手動運転操作部に おいて、一つのアクチュエータについて一つの押しボタンを配置しなければなら ない必要上、自動生産設備等の規模が大きくなれば、それに伴って手動運転操作 部での押しボタンの数を増やさなければならず操作盤が大型化すると共に、この ように押しボタンの数が多いと作業者にとっても作業上嫌気がさすという問題が あった。また、設備設計者は各設備に対してその都度、操作盤の設計を行なわな ければならず設計者の負荷が増大するという問題もあった。

【０００４】 第二に、上記操作盤の表示部では、自動生産設備等での稼働状態や異常状態を その内容別に設けられた表示灯で外部に報知し、また、自動生産設備等での故障 診断を７セグメント表示器で数字として外部に報知するようにしている。従って 、作業者は上記表示灯や７セグメント表示器からの各種情報に基づいて今までの 経験や慣れ等によりその自動生産設備等での事態に対応しているのが現状である 。しかしながら、初心者や過去の経験がない場合に遭遇した作業者では、設備の 取り扱い説明書により調査した上で復旧しなければならず、而も、その取り扱い 説明書では設備全体について記載されているのが通常であるため、現在、発生し ている事態が取り扱い説明書のどの項目に該当するのかを調査するのに非常に手 間がかかるという問題があった。

【０００５】 第三に、上記自動生産設備等を制御するのに使用されているシーケンサでは、 その内部に設定された数値等の各種情報を確認或いは変更する場合、そのシーケ ンサの周辺機器を使用している。しかしながら、その周辺機器による操作では抽 象的な表現でしか入力することができずその操作方法を理解することが非常に困 難で、その結果、設備のシーケンサ内の制御を理解し周辺機器の操作方法を熟知 した作業者でしか操作をすることができないという問題があった。

【０００６】 そこで、本考案は上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするとこ ろは、各種の自動生産設備等で共通する基本操作を実行するための押しボタン等 からなる基本操作部に対して、各種の自動生産設備等で異なる手動運転操作を実 行するための押しボタン等からなる手動運転操作部を簡略化し、初心者を含め誰 にでも取り扱い易く操作性の優れた、設備のマンマシンインターフェースとして の操作盤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案における上記目的を達成するための技術的手段は、自動生産設備等での 自動運転並びに手動運転を指令したり、自動生産設備等での稼働状態を外部に報 知する操作盤において、各種の自動生産設備等で共通する基本操作を実行するた めの押しボタン等からなる基本操作部に対して、各種の自動生産設備等で異なる 手動運転操作で必要とする情報を含む各種表示並びにこれと対応する入力操作を 行なうタッチパネル式表示器からなる表示部を付設したことである。

【０００８】 また、上記表示部のタッチパネル式表示器では、手動運転操作以外に自動生産 設備等での稼働状態、異常及びその故障診断、取り扱い案内等の各種表示並びに これと対応する入力操作を行なったり、自動生産設備等を制御するシーケンサで の内部情報の表示並びにこれと対応する設定変更操作を行なうことが望ましい。

【０００９】

【作用】

本考案に係る操作盤では、各種の自動生産設備等で共通する基本操作を実行す るための押しボタン等からなる基本操作部に対して、各種の自動生産設備等で異 なる手動運転操作で必要とする情報を含む各種表示並びにこれと対応する入力操 作を行なうタッチパネル式表示器からなる表示部を付設する。特に、自動生産設 備等での手動運転時、自動生産設備等の規模に応じた手動運転操作内容をタッチ パネル式表示器で表示すると共に、手動運転操作内容に基づいてその表示画面に 現出した該当箇所に触れることにより必要事項を順次入力することができ、設備 の規模に関係なく操作盤の均一化が図れる。

【００１０】 また、上記表示部のタッチパネル式表示器で、手動運転操作以外に自動生産設 備等での稼働状態、異常及びその故障診断、取り扱い案内等の各種表示並びにこ れと対応する入力操作を行なったり、自動生産設備等を制御するシーケンサでの 内部情報の表示並びにこれと対応する設定変更操作を行なうようにすれば、操作 盤の簡略化が図れて初心者を含め誰にでも取り扱い易く操作性の向上が図れる。

【００１１】

【実施例】

本考案に係る操作盤の一実施例を図１乃至図14を参照しながら説明する。 図１に示す本考案の操作盤（１）の特徴は、各種の自動生産設備等で共通する 基本操作を実行するための押しボタン等からなる基本操作部（２）に対して、各 種の自動生産設備等で異なる手動運転操作で必要とする情報を含む各種表示並び にこれと対応する入力操作を行なうタッチパネル式表示器（３）からなる表示部 （４）を付設したことにある。具体的に説明すると、上記基本操作部（２）は、 各種の自動生産設備等で共通して使用される、例えば、「操作電源」及び「手動 ・自動運転切換」用スイッチ（5a）（5b）、並びに「運転準備」、「非常停止」 、「サイクル運転」、「サイクル停止」及び「異常リセット」用押しボタン（5c ）〜（5g）からなる。また、上記基本操作部（２）の上方に配置された表示部（ ４）は、本考案の特徴であるタッチパネル式表示器（３）と、操作電源がＯＮし ているか否かや作業が完了しているか否か等を報知する表示ランプ（6a）（6b） …とで構成される。上記タッチパネル式表示器（３）は、液晶、ＥＬ或いはプラ ズマディスプレイ等からなり、後述するように、各種の自動生産設備等の規模で 数や種類が異なるアクチュエータについてその手動運転操作で必要とする情報や 、この手動運転操作以外に自動生産設備等での稼働状態、異常及びその故障診断 、取り扱い案内等の情報、自動生産設備等を制御するシーケンサでの内部情報の 各種表示を行なうと共に、これら情報の各種表示と対応する入力操作或いは設定 変更操作を行なう。尚、（7a）（7b）は自動生産設備等の規模に関係なく共通し て使用される動作用押しボタンで、押しボタン（7a）を押すとタッチパネル式表 示器（３）で選択されたアクチュエータが積極動作し、押しボタン（7b）を押す とそのアクチュエータが消極動作する。また、図２に示すように操作盤（１）に おいて、上述した基本操作部（２）の押しボタン（5a）（5b）…等や表示ランプ （7a）（7b）…は、シーケンサ（８）の入出力を利用した配線とし、タッチパネ ル式表示器（３）はシーケンサ（８）とパラレル、シリアル或いはシーケンサシ ステム通信などにて情報交換する。

【００１２】 上記構成からなる操作盤（１）において、表示部（４）のタッチパネル式表示 器（３）での各種表示並びにその表示に基づく操作を図３乃至図14に示し具体的 に説明する。 図３は、操作盤（１）における基本操作部（２）での「操作電源」用スイッチ （5a）のＯＮによる電源投入でもって、自動生産設備等で自動運転及び手動運転 が実行される際、タッチパネル式表示器（３）で表示される全体的な項目の一例 を示し、以下その代表的なものについて説明する。

【００１３】 まず最初に、各種の自動生産設備等の規模で数や種類が異なるアクチュエータ に基づく手動運転操作で必要とする情報の表示及びこの表示に基づく入力操作に ついて詳述する。

【００１４】 操作盤（１）で基本操作部（２）の「手動・自動運転切換」用スイッチ（5b） でもって自動生産設備等を手動運転モードに切換えることにより、図４に示すよ うに表示部（４）のタッチパネル式表示器（３）にて自動生産設備等で使用され るアクチュエータの名称が表示される。このタッチパネル式表示器（３）での表 示画面（9a）では、『ストッパー』、『位置決メピン』、『リフター』、『スラ イド』、『トラバース』及び『チャック』…等のアクチュエータの名称の他に、 『次項』、『データ』、『ＨＥＬＰ』、『ＬＳ出』、『ＬＳ戻』の各項目が表示 される。作業者は、動作させたいアクチュエータを選択してそのアクチュエータ の名称部分を指で触れることにより、その入力信号がシーケンサ（８）に送信さ れて上記アクチュエータが登録される。尚、登録されたアクチュエータの確認を 作業者に報知するために、表示画面（9a）ではそのアクチュエータの名称部分を 反転表示させる。このアクチュエータの登録後、動作用押しボタン（7a）或いは （7b）を押すことにより、そのアクチュエータを積極或いは消極動作させる。こ こで、アクチュエータの数が多くて一つの画面では表示することが不可能である 場合は、『次項』の部分を指で触れることにより画面が切換えられて一つの画面 で表示しきれなかったアクチュエータの名称が上述の場合と同様に順次表示され る。また、各アクチュエータの動作限状態を確認したい場合には、作業者は、『 ＬＳ出』或いは『ＬＳ戻』の部分を指で触れることによりＬＳチェック機能を発 揮する。即ち、『ＬＳ出』の部分を触れれば、各アクチュエータの積極動作限位 置に配置されたリミットスイッチのＯＮによりその積極動作限位置にあるアクチ ュエータの名称部分が反転表示され、逆に『ＬＳ戻』の部分を触れれば、各アク チュエータの消極動作限位置に配置されたリミットスイッチのＯＮによりその消 極動作限位置にあるアクチュエータの名称部分が反転表示される。尚、表示画面 中、『ＨＥＬＰ』の部分を指で触れれば、後述する自動生産設備等でのアクチュ エータの操作方法が表示される。このようにタッチパネル式表示器（３）でもっ て手動運転操作で必要とする情報を表示すると共にその表示に基づいて入力操作 することにより、どのような規模の自動生産設備等に対しても対応することがで きる。

【００１５】 次に、上記タッチパネル式表示器（３）では、上述した手動運転操作でのアク チュエータの名称を含む表示及び入力操作以外にも、自動生産設備等での稼働状 態、異常及びその故障診断、取り扱い案内等の情報、自動生産設備等を制御する シーケンサ（８）での内部情報の各種表示及びこの各種表示と対応する入力操作 或いは設定変更操作を行なう。

【００１６】 まず、自動生産設備等での稼働状態、異常及びその故障診断、取り扱い案内等 の情報の表示及びこの表示に基づく入力操作について詳述する。

【００１７】 例えば、自動生産設備等の稼働開始時、操作盤（１）で基本操作部（２）の「 操作電源」用スイッチ（5a）をＯＮさせることにより、タッチパネル式表示器（ ３）の表示画面（9b）では、図５に示すような案内項目が対話形式の文章表現で もって表示される。この表示画面（9b）に基づいて「運転準備」用押しボタン（ 5c）を押せば、上記表示画面（9b）が切換えられて次の案内項目が対話形式の文 章表現でもって表示される。この案内表示は自動生産設備等が正常な起動状態に はいるまで順次行なわれる。

【００１８】 また、自動生産設備等の手動運転操作時、図４に示すようにタッチパネル式表 示器（３）の表示画面（9a）でアクチュエータの名称を表示させた際に、そのア クチュエータの操作順序が不明の場合には、その表示画面（9a）での『ＨＥＬＰ 』の部分を指で触れれば、図６に示すような表示画面（9c）に切換えられて上記 アクチュエータの操作順序を示唆する動作案内が表示される。

【００１９】 更に、自動生産設備等のサイクルタイム〔稼働時間〕や生産状況をタッチパネ ル式表示器（３）で表示させることもできる。例えば、図７に示すように表示画 面（9d）では、本日の予定台数や現在の生産台数からなる生産状況が表示される 。そして、その表示画面（9d）中の『グラフ』の部分を指で触れれば、図８に示 すような表示画面（9e）に切換えられて生産達成率やＮＧ発生率の生産状況グラ フが表示される。尚、図示しないが上記表示画面（9e）で生産状況グラフの“生 産達成率”や“ＮＧ発生率”の箇所を指で触れれば、再度表示画面（9e）が切換 えられて“生産達成率”や“ＮＧ発生率”の用語を説明する文章説明が表示され る。尚、図７の表示画面（9d）中、『予定台数』の部分を指で触れれば、表示画 面（9d）が切換えられて本日の予定台数を変更することができ、『生産台数』の 部分を指で触れれば、表示画面（9d）が切換えられて現在の生産台数を不良発生 などにより変更して調整することができる。また、『復帰』の部分を指で触れれ ば、生産状況の前のサイクル運転の表示画面〔図３参照〕に切換えられ、同様に 、図８の表示画面（9e）中の『復帰』の部分を指で触れれば、生産状況グラフの 前の生産状況の表示画面（9d）に切換えられる。

【００２０】 上記自動生産設備等では、その稼働時、自動生産設備等を制御するシーケンサ （８）により、図９に示すような優先順位でもって常時異常発生の有無を監視し ており、自動生産設備等で何らかの異常が発生した場合、タッチパネル式表示器 （３）でその異常及び故障診断を表示する。例えば、アクチュエータの積極或い は消極動作限位置にあるリミットスイッチが故障した場合やサーマルトリップが 発生した場合、その異常発生を示唆する表示画面（9f）（9g）が図10及び図11に 示すように切換えられる。これら表示画面（9f）（9g）では、『ＬＳ異常』や『 サーマルトリップ』といった表示と共に“スライド前進端…呼んでください”や “モータＭ１１０の…再開してください”といった対話形式の文章表現も表示さ れる。このように異常の原因、異常の種類に加えてその異常に対して作業者が実 行すべき点検内容や操作内容などの作業をトラブルシューティング的に表示する ことにより、初心者や過去の経験のない場合に遭遇した作業者であっても迅速且 つ的確に対処することができる。尚、異常及び故障診断での対話形式の文章表現 において一つの表示画面で表示することができない場合には複数の表示画面を使 用し、各表示画面中の『次項』を指で触れることによりその表示画面を切換える ようにする。

【００２１】 次に、自動生産設備等を制御するシーケンサ（８）での内部情報の各種表示及 びこの各種表示と対応する設定変更操作について詳述する。

【００２２】 例えば、自動生産設備等の手動運転に際して、圧入力計測を行なって圧入荷重 に対してその上下限を判定する場合がある。この場合、シーケンサ（８）の内部 情報としての圧入力データを操作盤（１）のタッチパネル式表示器（３）に送信 し、その圧入力データをタッチパネル式表示器（３）で表示する。その表示画面 （9h）では、図12に示すように上限設定値、下限設定値及び圧入力値が表示され 、更に、その上限設定値或いは下限設定値を変更したい場合は、表示画面（9h） 中の“上限設定値”、“下限設定値”の箇所、或いはそれらの数値の箇所を指で 触れることにより表示画面（9h）が切換えられて、図13に示すように数値変更す るためのキーボードからなる表示画面（9i）となる。作業者はこの表示画面（9i ）での該当するキーボードの数値を指で触れることにより新たな設定値を数値入 力できる。この設定完了後、表示画面（9i）中の『復帰』の部分を指で触れれば 、前の圧入力設定値変更の表示画面（9h）に切換えられ、その表示画面（9h）中 の『書込』の部分を指で触れれば、変更された設定値がタッチパネル式表示器（ ３）からシーケンサ（８）に送信される。また、表示画面（9h）中の『読込』の 部分を指で触れれば、逆に圧入力データがシーケンサ（８）からタッチパネル式 表示器（３）に送信される。尚、この表示画面（9h）中の『復帰』の部分を指で 触れれば、前の手動運転の表示画面（９）〔図３参照〕に切換えられる。

【００２３】 また、自動生産設備等を制御する際に用いられるラッチリレー〔設備の動作が 行なわれたこと等を記憶するもので、電源が落とされても保持されているもので ある〕についても、上述した圧入力計測の場合と同様、シーケンサ（８）の内部 情報としてのラッチリレーデータを操作盤（１）のタッチパネル式表示器（３） に送信し、そのデータをタッチパネル式表示器（３）で表示することができる。 ここで、ラッチリレーは設備を保護するためのものであり、ある決められた条件 でしかＯＮ・ＯＦＦできないように設計されている。従って、何らかの原因によ り誤って保持されてしまった場合、シーケンサ（８）の周辺機器によりその内容 を変更する。但し、その場合、ラッチリレーが設備にとって重要な機能であるた め、パスワード入力を使用してから変更するようにインターロックを設けている 。このパスワード入力によりタッチパネル式表示器（３）では、図14に示すよう なラッチリレーモニタの表示画面（9j）となってそのＯＮ・ＯＦＦ状態が表示さ れる。このＯＮ・ＯＦＦ状態は、表示画面（9j）中の『セット』、『リセット』 の部分を指で触れることによりセット或いはリセットされる。このようにシーケ ンサ（８）の内部情報をタッチパネル式表示器（３）で表示すると共にその表示 に基づいて設定変更操作することにより、周辺機器を使用することなく具体的で 簡便な操作方法でもって上記内部情報の確認及び変更ができる。

【００２４】

【考案の効果】

本考案に係る操作盤によれば、各種の自動生産設備等で異なる手動運転操作で 必要とする情報を含む各種表示並びにこれと対応する入力操作を行なうタッチパ ネル式表示器を組み込んだことにより、どのような規模の自動生産設備等に対し ても対応することができて設備の規模に関係なく操作盤の均一化が図れる。これ により操作盤の設計面でもその標準化が実現可能となりこれに即応したソフトウ ェアが構築されてそのソフトウェアのパッケージ化が容易となり、そのパッケー ジの組合せでもって操作盤の製作が行なえて設備設計者の負荷も大幅に軽減でき る。

【００２５】 また、押しボタン類を低減させることができて操作盤の簡略化が図れ、而も、 タッチパネル式表示器での表示が作業者にも理解しやすい文章表現からなり、作 業者が操作盤に対して対話形式でもって操作できるため、初心者を含め誰にでも 取り扱い易く操作性に優れた、設備のマンマシンインターフェースとしての操作 盤を提供することができる。 更に、自動生産設備等を制御するシーケンサの内部情報を確認或いは変更する に際しても、周辺機器を使用することがないので抽象的で難解な操作方法を理解 する必要がなく、タッチパネル式表示器でもって具体的な形で操作できて作業性 も大幅に向上する。 尚、本考案の操作盤を自動生産設備等に幅広く採用していくことにより、工場 内にある操作盤が同一の形をしているため、作業者にとっても不安なく操作が行 なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る操作盤の前面パネルを示す正面図

【図２】図１の操作盤と自動生産設備等のシーケンサと
の接続状態を示す構成図

【図３】自動生産設備等の稼働時にタッチパネル式表示
器で表示される全体的な項目の一例を示すブロック図

【図４】タッチパネル式表示器での手動運転操作の表示
画面を示す正面図

【図５】タッチパネル式表示器での運転準備案内の表示
画面を示す正面図

【図６】タッチパネル式表示器での操作方法の表示画面
を示す正面図

【図７】タッチパネル式表示器での生産状況の表示画面
を示す正面図

【図８】タッチパネル式表示器での生産状況グラフの表
示画面を示す正面図

【図９】自動生産設備等の稼働時において異常チェック
を行なうためのフローチャート

【図10】タッチパネル式表示器でのＬＳ異常の表示画面
を示す正面図

【図11】タッチパネル式表示器でのサーマルトリップの
表示画面を示す正面図

【図12】タッチパネル式表示器での圧入力設定値変更の
表示画面を示す正面図

【図13】タッチパネル式表示器でのキーボードの表示画
面を示す正面図

【図14】タッチパネル式表示器でのラッチリレーモニタ
の表示画面を示す正面図

【符号の説明】

１ 操作盤 ２ 基本操作部 ３ タッチパネル式表示器 ４ 表示部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動生産設備等での自動運転並びに手動
   運転を指令したり、自動生産設備等での稼働状態を外部
   に報知するものにおいて、各種の自動生産設備等で共通
   する基本操作を実行するための押しボタン等からなる基
   本操作部に対して、各種の自動生産設備等で異なる手動
   運転操作で必要とする情報を含む各種表示並びにこれと
   対応する入力操作を行なうタッチパネル式表示器からな
   る表示部を付設したことを特徴とする操作盤。
2. 【請求項２】 請求項１記載の表示部のタッチパネル式
   表示器で、手動運転操作以外に自動生産設備等での稼働
   状態、異常及びその故障診断、取り扱い案内等の各種表
   示並びにこれと対応する入力操作を行なうようにしたこ
   とを特徴とする操作盤。
3. 【請求項３】 請求項１記載の表示部のタッチパネル式
   表示器で、自動生産設備等を制御するシーケンサでの内
   部情報の表示並びにこれと対応する設定変更操作を行な
   うようにしたことを特徴とする操作盤。