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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-126714(P2021-126714A)
(43)【公開日】2021年9月2日
(54)【発明の名称】情報処理装置及び情報処理システム
(51)【国際特許分類】
   B23Q 11/00 20060101AFI20210806BHJP
   B23Q 17/00 20060101ALI20210806BHJP
   B23Q 17/24 20060101ALI20210806BHJP
   G05B 19/4155 20060101ALN20210806BHJP
【FI】
   B23Q11/00 N
   B23Q17/00 A
   B23Q17/24 Z
   G05B19/4155 S
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2020-21367(P2020-21367)
(22)【出願日】2020年2月12日
(11)【特許番号】特許第6748319号(P6748319)
(45)【特許公報発行日】2020年8月26日
(71)【出願人】
【識別番号】000146847
【氏名又は名称】DMG森精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】神藤 建太
【テーマコード(参考)】
3C011
3C029
3C269
【Fターム(参考)】
3C011BB11
3C029EE00
3C029EE20
3C269AB05
3C269BB05
3C269CC01
3C269CC15
3C269JJ09
3C269JJ20
3C269MN07
3C269MN16
3C269MN27
3C269MN46
3C269QB03
3C269QC01
3C269QC03
3C269QD02
(57)【要約】
【課題】工作機械における検出対象の位置を特定する。
【解決手段】本開示の情報処理装置は、ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する工作機械に備えられた液体放出部を制御する情報処理装置であって、ワークが配置されると共に、ワークの移動が可能に構成される工作機械に設置された可動部の位置情報を取得する位置取得部(101)と、可動部に関連する目標に向かって液体を放出する工作機械に設置された液体放出部を制御する制御部(104)と、を備え、制御部は、可動部の可動により目標が移動したとき、位置取得部で取得された位置情報に応じて液体放出部の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御することを特徴とする。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する工作機械に備えられた液体放出部を制御する情報処理装置であって、
前記ワークが配置されると共に、前記ワークの移動が可能に構成される前記工作機械に設置された可動部の位置情報を取得する位置取得部と、
前記可動部に関連する目標に向かって液体を放出する前記工作機械に設置された前記液体放出部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記可動部の可動により前記目標が移動したとき、前記位置取得部で取得された前記位置情報に応じて前記液体放出部の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御することを特徴とする情報処理装置。
【請求項2】
撮像装置により撮像された前記工作機械内の画像データを取得する画像取得部と、
前記画像データから前記液体放出部により液体を放出させる目標を検出する検出部と、
をさらに備え、
前記制御部は、基準時である前記画像データの取得時から前記液体の放出時までの前記目標の変化量を特定し、当該放出時における当該目標の位置を求め、当該位置に対して前記液体放出部のノズルを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記可動部を基準に、前記液体を放出させる目標部位が予め定められ、
前記制御部は、基準時から前記液体の放出時までの前記目標部位の変化量を特定し、当該放出時における当該目標部位の位置を求め、当該位置に対して前記液体放出部を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記液体放出部は、液体の放出に利用される第1のノズルと、当該第1のノズルと異なる位置に設置される第2のノズルとを有し、
前記制御部は、第1のノズルから前記目標までの経路に障害物が存在しない場合、前記第1のノズルから液体を放出させ、前記第1のノズルから前記目標までの経路に障害物が存在する場合、前記第2のノズルから液体を放出させる
請求項3に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記目標が水平移動する可動部上に位置し、前記基準時から前記液体の放出時までの間に前記可動部が水平移動した場合、
前記制御部は、水平移動距離を用いて、前記基準時の前記液体放出部及び前記目標を結ぶ直線と、前記放出時の前記液体放出部及び前記目標を結ぶ直線とで形成される角度を求め、当該角度に応じて前記液体放出部を制御する
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1に記載の情報処理装置。
【請求項6】
液体放出部を備え、当該液体放出部により、ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する工作機械であって、
前記ワークが配置されると共に、前記ワークの移動が可能に構成される可動部の位置情報を取得する位置取得部と、
前記可動部に関連する目標に向かって液体を放出する前記液体放出部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記可動部の可動により前記目標が移動したとき、前記位置取得部で取得された前記位置情報に応じて前記液体放出部の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御することを特徴とする工作機械。
【請求項7】
工作機械の可動部の位置情報を取得する位置取得ステップと、
前記可動部に関連する目標に向かって液体を放出する液体放出ステップと、
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する液体放出部を制御する制御ステップと、
を備え、
前記制御ステップは、前記可動部の可動により前記目標が移動したとき、前記位置取得ステップで取得した前記位置情報に応じて液体を放出するノズルの位置、向き及び液体の放出圧力の少なくとも1つを制御する
ことを特徴とする情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この開示は、情報処理装置及び情報処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
工作機械で加工対象であるワークを加工する際、所定の場所にクーラント液を放出する場合がある。また、加工によりワークから生じる切屑の堆積量が多くなると、加工の継続が困難となる。そのため、工作機械では、加工において生じた切屑をクーラント液等の液体を放出することで除去している。特許文献1には、機械内部の切粉の堆積状況を検出し、切粉除去が必要と判断された箇所を清掃する技術が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2016−120589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、工作機械の内部では様々な機構が駆動機構により駆動されており、液体を放出する目標の位置も加工の間、移動する。このように移動する目標に対して液体を放出することは困難であった。
よって、本開示では、移動する目標に対して的確に液体を放出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の情報処理装置は、ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する工作機械に備えられた液体放出部を制御する情報処理装置であって、ワークが配置されると共に、ワークの移動が可能に構成される工作機械に設置された可動部の位置情報を取得する位置取得部と、可動部に関連する目標に向かって液体を放出する工作機械に設置された液体放出部を制御する制御部と、を備え、制御部は、可動部の可動により目標が移動したとき、位置取得部で取得された位置情報に応じて液体放出部の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御することを特徴とする。
【0006】
また、本開示では、情報処理システムも提供できる。
これらの概括的かつ特定の態様は、システム、方法、及びコンピュータプログラム、並びに、それらの組み合わせにより、実現されてもよい。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、移動する目標に対して的確に液体を放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】工作機械の構成を示すブロック図である。
図2】工作機械内部の撮像画像である。
図3】実施の形態1の情報処理装置の構成を示すブロック図である。
図4】目標位置の変化と液体放出の制御を説明する概略図である。
図5】実施の形態1の情報処理装置における検出対象の位置の特定及び液体放出の処理を説明するフローチャートである。
図6】実施の形態2の情報処理装置の構成を示すブロック図である。
図7】目標位置の変化と液体放出の制御を説明する概略図である。
図8】実施の形態2の情報処理装置における検出対象の位置の特定及び液体放出の処理を説明するフローチャートである。
図9】目標位置の変化と液体放出の制御を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、図面を参照して各実施形態に係る情報処理装置、工作機械及び情報処理システムについて説明する。以下の説明では、同一の構成について、同一の符号を付して説明を省略する。
【0010】
以下で説明する「工作機械」は、加工対象である金属等のワークに対し、切断、研削等により所望の形状に加工するものである。また、「情報処理装置」及び「情報処理システム」は、所定の目標位置に液体を放出するように、工作機械に備えられた液体放出部を制御するものである。
【0011】
ここで、「可動部に関連する目標」とは、例えば、加工によりワークから発生された切屑であって、特に、(加工)テーブルのような移動する部材と関連する切屑を意味する。「関連する」とは、切屑が可動部の上に載った場合や、可動部に載置されたワーク等の上に載った場合や、可動部に引っかかった場合のように、可動部の移動と共に切屑も移動する状態を意味する。切屑に液体を放出することで切屑を移動して、不要な切屑を除去することができる。また例えば、「目標位置」は、液体の放出対象の位置であり、基本的に除去すべき切屑の位置が該当する。
【0012】
[実施の形態1]
〈工作機械〉
図1を用いて、実施の形態1に係る工作機械1の一例を説明する。工作機械1は、対象のワークを加工するものである。ワークの加工により、工作機械1内部では、ワークの一部が分離して生じた切屑が堆積する。例えば、工作機械1は、加工を行うために主軸の駆動制御を行う数値制御装置2と、加工により生じた切屑を移動させる液体を放出する液体放出部3と、工作機械1内部を撮像する撮像装置4と、機械座標取得部5とを備える。また、例えば、工作機械1は、液体の放出のための信号の出力等を実行する情報処理装置10と、工作機械1及び情報処理装置10による制御信号や演算結果を記憶する記憶装置6と接続される。
【0013】
数値制御装置2は、工作機械1のモータ等の制御信号を各部に送信する。これらの制御信号のうち液体放出部3の制御に関する信号は、後述するように、情報処理装置10による処理に基づいて生成され、送信された信号からモータ等の制御信号を生成する。または、情報処理装置10で生成され、送信された信号をそのまま制御信号として用いる。
【0014】
液体放出部3は、数値制御装置2の制御に従い、工作機械1の所定の目標位置に、液体を放出する。液体放出部3は、例えば、液体を放出することができるノズルと、ノズルを駆動するアクチュエータと、液体を貯留しておく液体貯留部から液体をくみ上げるポンプと、を備え、ノズルから切屑へと液体を放出する。この液体は、加工時に熱を生じるワーク及び加工手段等を冷却及び潤滑するためのクーラント液であってもよい。これにより、工作機械1では、冷却が必要な目標位置を冷却することができる。また、この液体は、内部に堆積した切屑を移動させるものであってもよく、クーラント液を用いて切屑を移動させてもよい。工作機械1は、このように液体の放出を利用して移動された切屑を集めて加工領域外の外部に排出することができる。液体放出部3は、工作機械1の内部の広範囲に液体を放出可能とするため、例えば、ノズルの位置及び向き、液体の放出圧力を調整可能に構成される。また、工作機械1は、複数の液体放出部3を備えることができる。
【0015】
撮像装置4は、例えば、CCDやCMOS等の撮像素子を備えたカメラである。この撮像装置4は、所定のタイミングで、工作機械1の内部を撮像することができる。この撮像装置4は、工作機械1の内部画像であって、ワークから発生する切屑を検出する対象エリアを撮像範囲とする。また、撮像装置4は、得られた画像データを、情報処理装置10に出力する。例えば、撮像装置4は、ワークを加工中の定期的なタイミングで撮像する。また、撮像装置4は、加工されたワークが工作機械1から取り除かれ、新たなワークが裁置される前のタイミングで撮像してもよい。工作機械1は、広範囲の様子を把握可能とするため、複数の撮像装置4を備えることができる。
【0016】
機械座標取得部5は、工作機械1の構造のうち、図2を用いて後述するパレット14、テーブル16及び主軸22等の移動する部品について、工作機械1内での位置を表す機械座標を取得する。機械座標取得部5は、取得した機械座標を情報処理装置10に送信する。この機械座標は、例えば、加工のために数値制御装置2により制御のために生成された制御信号に含まれる位置情報を用いてもよいし、何らかのセンサを用いて取得してもよい。
【0017】
また、図1では図示を省略するが、工作機械1は、他に、図2を用いて説明する種々の部品を備える。図2は、工作機械1の内部を撮像した撮像画像であり、パレット14、カバー15、テーブル16、旋回扉17、側面18、斜面19、プロテクタ20、シュータ21及び主軸22が示されている。本実施形態において、図2に示す主軸22の長軸23を工作機械1内部の前後方向として、主軸22の根元側を手前側、先端側を奥側とする。また、主軸22に直交する水平方向を左右方向、長軸23に直交する垂直方向を上下方向とする。
【0018】
パレット14は、ワークを載せて固定する台である。工作機械1は、複数のパレット14を設けることができる。それにより、加工するワークを変更する際、パレット14を変更することでワークを変更でき、時間の効率化を図ることができる。
【0019】
カバー15は、パレット14の左右の側部に位置している部品である。テーブル16は、前後方向へ移動することができ、それによりパレット14上に固定されたワークを移動させることができる。また、テーブルは少なくともテーブルの一部を水平方向へ回転することができ、それによりパレット上に固定されたワークを回転させることができる。
【0020】
テーブル16は、パレット14を取り付けることができる部品である。テーブル16は、前後方向へ移動することができ、それによりパレット14上に固定されたワークを移動させることができる。また、テーブル16は少なくともテーブル16の一部を水平方向へ回転することができ、それによりパレット14上に固定されたワークを回転させることができる。
【0021】
旋回扉17は、軸25を中心に回転することができる扉である。旋回扉17が回転する際、カバー15がパレット14をテーブル16から分離させて、パレット14およびカバー15と一緒に回転する。それにより、ワークの加工が終了したパレット14をパレット格納部へと搬出することができ、また次に加工するワークが固定されたパレット14をパレット格納部から工作機械1内へと搬入することができる。旋回扉17の工作機械1内側と格納部側の両方にカバー15を設け、旋回扉17が180°回転することで、パレット14の搬入と搬出を同時に行ってもよい。
【0022】
側面18は、工作機械1の開閉可能な壁である。側面18は、工作機械1の内部と外部とを区画しており、側面18を開放すると作業者が工作機械1の内部に入ることができる。また、側面18に対向する位置にある図示しない側面18は、工作機械1の内部と、工具格納部とを区画している。工具区画部は、複数の工具を格納しており、加工の際、必要に応じて側面18が開き、主軸22に取り付けられている工具を工具格納部に格納されている別の工具と交換することができる。
【0023】
シュータ21は、洗浄によって切屑が流れていく場所である。側面18、プロテクタ20は、旋回扉17及び側面18の下側に設けられており、シュータ21へと切屑が流れやすいように、それぞれシュータ21へ向けて下向きに傾斜している。
【0024】
主軸22は、先端に工具を取り付け、その長軸23を中心に回転させることにより、ワークを加工することができる。本実施形態においては、図2に示すように、主軸22は、円柱形の外形を有する。
【0025】
〈情報処理装置〉
図3を用いて、実施形態に係る情報処理装置10の一例を説明する。情報処理装置10は、工作機械1内部を撮像された撮像データから、検出対象を検出するものである。具体的には、情報処理装置10は、演算部100と、記憶部110と、入力部120と、表示部130と、通信部140とを備える。この情報処理装置10は、例えば、コンピュータやタブレット端末等の情報処理装置である。
【0026】
演算部100は、情報処理装置10全体の制御を司るコントローラである。例えば、演算部100は、記憶部110に記憶される制御プログラムPを読み出して実行することにより、位置取得部101、画像取得部102、検出部103及び制御部104としての処理を実行する。また、演算部100は、ハードウェアとソフトウェアの協働により所定の機能を実現するものに限定されず、所定の機能を実現する専用に設計されたハードウェア回路でもよい。すなわち、演算部100は、CPU、MPU、GPU、FPGA、DSP、ASIC等、種々のプロセッサで実現することができる。
【0027】
記憶部110は種々の情報を記録する記録媒体である。記憶部110は、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、SSD(Solid State Device)、ハードディスク、その他の記憶デバイス又はそれらを適宜組み合わせて実現される。記憶部110には、演算部100が実行する制御プログラムPの他、工作機械1で使用する種々のデータ等が格納される。例えば、記憶部110は、位置情報111及び画像データ112を記憶する。なお、ここでは、記憶部110において、位置情報111及び画像データ112を記憶する例で示すがこれに限定されない。具体的には、図1に示す記憶装置6が、位置情報111及び画像データ112を記憶する構成であってもよい。
【0028】
入力部120は、データや操作信号の入力に利用するキーボード、マウス及びタッチパネル等の入力手段である。表示部130は、データの出力に利用するディスプレイ等の出力手段である。
【0029】
通信部140は、外部の装置(図示せず)とのデータ通信を可能とするためのインタフェース回路(モジュール)である。例えば、通信部140は、画像データを撮像する撮像装置4とデータ通信を実行することができる。
【0030】
位置取得部101は、機械座標取得部5で取得された各機械座標のうち、必要な情報を位置情報111として取得し、記憶部110に記憶させる。例えば、位置取得部101は、工作機械1に設けられる可動部であるテーブル16の位置情報111を取得する。
【0031】
画像取得部102は、撮像装置4により撮像された工作機械1内の画像データ112を取得し、記憶部110に記憶させる。ここで、例えば、位置取得部101による位置情報111の取得と、画像取得部102による画像データ112とを同期して実行し、位置情報111及び画像データ112は、例えば識別情報及び時刻情報を関連付けて記憶させることで、同時に取得された位置情報111と画像データ112とを対応させることができる。
【0032】
検出部103は、画像データ112を用いて、液体放出部3により液体を放出させる目標を検出する。例えば、検出部103は、画像認識の技術を用いることで、液体放出の対象である切屑を目標とし、この切屑を検出することができる。検出された目標の画像データ112上の座標を、工作機械1内における座標に変換することで、工作機械1内での切屑の位置を求めることができる。ここで、撮像装置4により撮像される画像データ112の各座標と、工作機械1内での各座標との対応は予め定められ、画像データ112の座標を特定することで、対応する工作機械1内での座標を求めることができる。
【0033】
制御部104は、工作機械1内の目標に向かって液体を放出する液体放出部3を制御する。具体的には、制御部104は、数値制御装置2に液体放出部3への制御信号の出力をリクエストする信号を出力する。したがって、例えばテーブル16の可動により目標が移動したとき、制御部104は、位置取得部101で取得された位置情報111に基づいて、液体放出部3のノズル31の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御することができる。
【0034】
例えば、制御部104は、画像データ112の取得時を基準時としたとき、検出部103により検出された基準時の画像データ112における座標から、基準時における工作機械1内での目標の位置を求める。また、制御部104は、基準時から液体の放出時までの所定の期間における工作機械1内での目標の変化量を特定する。制御部104は、例えば、基準時から液体の放出時までの位置情報111や、各移動機構への制御信号を利用して所定期間内での目標の変化量を特定することができる。さらに、制御部104は、基準時における位置と、特定された変化量とにより、放出時における目標の位置を求め、求めた位置に対して液体放出部3のノズルを制御するために、数値制御装置2に信号を出力する。
【0035】
図4では、基準時である移動前のテーブル16及び目標Sを破線で示し、液体の放出時である移動後のテーブル16及び目標Sを実線で示す。このように、目標Sは、可動部であるテーブル16の移動と関連して移動する。すなわち、目標はテーブル16上に存在するため、目標の位置は、テーブル16の移動に追従する。このような場合、制御部104、基準時における目標Sの位置と、テーブル16の基準時から液体の放出時までの変化量Vとに応じて、液体放出部3のノズル31を制御することができる。
【0036】
例えば、図4に示したように、目標Sが水平移動するテーブル16上に位置し、基準時から液体の放出時までの間に可動部が水平移動した場合、制御部104は、変化量Vである水平移動距離を用いて、基準時のノズル31及び目標を結ぶ直線と、放出時のノズル及び目標を結ぶ直線とで形成される角度αを求め、求めた角度αに応じてノズル31を制御することができる。
【0037】
なお、本実施形態の情報処理装置10は、工作機械1と別に装置がある形態で説明しているが、これに限定されない。工作機械1は、情報処理装置10を内部に組み込んでいる形態でもよい。また、例えば、記憶部110に記憶されるデータの全部又は一部が、ネットワークを介して接続される外部の記録媒体に記憶される形態でもよい。情報処理装置10は、外部の記録媒体に記憶されるデータを使用するように構成されていてもよい。
【0038】
〈検出対象の位置の特定及び液体放出の処理〉
図5に示すフローチャートを用いて、実施の形態1に係る情報処理装置10における液体放出の制御の処理について説明する。まず、画像取得部102は、撮像装置4が撮像した画像データ112を取得し、記憶部110に記憶させる(S01)。
【0039】
また、位置取得部101は、対象が制御されるテーブル16の位置情報を取得し、記憶部110に記憶させる(S02)。
【0040】
検出部103は、基準時とする画像データ112から、目標を検出する(S03)。
【0041】
制御部104は、ステップS03で検出した画像データ112上の目標の位置を用いて、工作機械1内での基準時の目標の位置を特定する(S04)。
【0042】
また、制御部104は、基準時から液体の放出時までのテーブルの変化量を算出する(S05)。
【0043】
制御部104は、ステップS04で特定した目標の座標と、ステップS05で算出した変化量とを用いて、液体の放出時における目標の位置を特定する(S06)。
【0044】
制御部104は、ステップS06で特定された目標に液体を放出する制御をする(S06)。具体的には、数値制御装置2に、液体の放出を要求する信号を出力する。これにより、数値制御装置2は、液体放出部3に制御信号を出力する。また、液体放出部3は、目標に液体を放出する。
【0045】
その後、工作機械1での加工が終了する場合(S08でNO)、処理は終了する。一方、工作機械1での加工が継続する場合(S08でYES)、情報処理装置10では、ステップS01の処理に戻り、ステップS01〜S08の処理を繰り返す。
【0046】
このように、情報処理装置10では、画像データ112から特定される目標の位置と、稼働部であるテーブル16の変化量Vとに合わせて、目標の移動先を特定して液体放出部3を制御する。これにより、液体放出の精度を向上させることができる。
【0047】
[実施の形態2]
図6を用いて実施の形態2に係る情報処理装置10Aについて説明する。実施の形態2に係る情報処理装置10Aは、工作機械1内を撮像した画像データを用いず、予め設定される位置情報を用いて液体放出部3を制御する。具体的には、情報処理装置10Aでは、可動部であるテーブル16を基準に、液体を放出させる目標の位置が予め定められる。例えば、テーブル16のある位置が目標の位置として予め設定される。また、位置情報111は、テーブル16がどのような状態にあるのかを特定する情報を含む。したがって、制御部104は、この予め定められる目標の位置と、位置取得部101で取得した位置情報111とを用いて、液体放出部3を制御する。
【0048】
すなわち、情報処理装置10Aは、例えば、加工で発生する切屑のような状況に応じて変更し得る対象を目標とするのではなく、予めテーブル16について固定される変化することのない位置を目標とすることができる。このような目標は、例えば、ワークの種別や形状、工作機械1で利用される工具の種別、工作機械1の加工で得られる加工物等に応じて予め設定される。すなわち、ワーク、工具または加工物により、切屑が堆積する場所がある程度特定されるためである。
【0049】
したがって、情報処理装置10Aは、図3を用いて上述した情報処理装置10と比較して、画像取得部102、検出部103及び画像データ112を必要としない点で異なる。なお、液体放出のための制御には画像データを用いない場合でも制御可能とするため、図6では画像取得部102、検出部103及び画像データ112の図示を省略するが、これに限定されない。例えば、画像データ112から検出された切屑の位置と上述の予め設定される位置とを合わせて使用し、液体放出部3で利用してもよい。また、情報処理装置10Aは、液体放出以外の目的で、画像データ112を利用してもよい。
【0050】
制御部104は、位置取得部101が取得した位置情報111を用いて、基準時における目標の位置を特定する。また、制御部104は、基準時から液体の放出時までの目標の変化量を特定し、放出時における目標の位置を求め、求めた位置に対して液体放出部3のノズルを制御する。具体的には、情報処理装置10は、例えば、記憶部110において、駆動部であるテーブル16と、目標との位置関係を記憶する。したがって、制御部104は、この関係と、位置取得部101が取得した位置情報111とを用いて、基準時における目標の位置を特定し、また、目標の移動先を求めることができる。
【0051】
なお、図7に示すように、液体放出部3において、液体の放出に利用される第1のノズル31aと、第1のノズル31aと異なる位置に設置される第2のノズル31bとを有する場合、情報処理装置10Aは、これら2つのノズル31a,31bから選択したノズルを制御するように信号を出力してもよい。なお、図7における3a及び3bは、それぞれ液体放出部3の一部であり、ノズルの設置部であるものとする。
【0052】
図7は、図4と同様に、基準時である移動前のテーブル16、目標S、ワークW等を破線で示し、液体の放出時である移動後のテーブル16、目標S、ワークW等を実線で示す。また、図7において、目標Sの位置は、基準時には、第1のノズル31aが液体を放出できる液体放出経路内にあるが、液体の放出時には、ワークWが障害物Bとなり、第1のノズル31aの液体放出経路内にないものとする。なお、液体の放出時には、目標Sの位置は、第2のノズル31bの液体放出経路内にあるものとする。
【0053】
〈検出対象の位置の特定及び液体放出の処理〉
図8に示すフローチャートを用いて、実施の形態2に係る情報処理装置10Aにおける液体放出の制御の処理について説明する。まず、位置取得部101は、対象が制御されるテーブル16の位置情報を取得し、記憶部110に記憶させる(S11)。
【0054】
制御部104は、予め記憶部110に記憶される位置関係から、工作機械1内での基準時の目標の位置を特定する(S12)。図7では、テーブル16の位置と、ワークWの形状と、ワークWのテーブル16内における位置と、の情報に基づいて目標Sの位置を特定する。
【0055】
また、制御部104は、基準時から液体の放出時までのテーブル16の変化量Vを算出する(S13)。
【0056】
制御部104は、ステップS12で特定した目標の座標と、ステップS13で算出した変化量とを用いて、液体の放出時であるテーブル16の移動後における目標の位置を特定する(S14)。
【0057】
制御部104は、第1のノズル31aからテーブル16の移動後の目標Sの位置までの液体放出の経路を特定する(S15)。具体的には、制御部104は、移動前である現在の第1のノズル31aの向きに対し、テーブル16の移動後である液体の放出時の目標Sの位置に合わせた第1のノズル31aの稼働範囲(位置及び向き)を算出する。そして、目標Sに合わせて稼働させた第1のノズル31aと目標Sの位置とを結ぶ線を液体放出の経路とする。なお、第1のノズル31aから目標Sまで直線ではなく、曲線で液体が放射される場合、その曲線を考慮して液体放出の経路を特定する。
【0058】
また、制御部104は、ステップS15における特定の結果、テーブル16の移動後に第1のノズル31aから目標Sに液体を放出できるか否かを判定する(S15)。例えば、液体放出の経路上にワークW等の障害物Sが存在する場合、目標Sに液体を放出できないと判定する。また例えば、ステップS15において、テーブル16の移動後に第1のノズル31aから目標Sに当たる放出経路を特定できなかった場合、具体的には、第1のノズル31aから目標Sまでの距離が遠い等により液体が届かない場合には、放出経路を特定できないと判定する。このとき、ワークWの形状等を情報処理装置10Aにおいて登録することで障害物の存在の有無を判定することが可能となる。つまり、テーブル16の位置や移動量の情報以外に、テーブル16の上に配置されたワークWの形状の情報も必要になる。本実施形態では、障害物の存在有無として判定しているが、テーブル16の位置、移動量、ワークWの形状とをそれぞれ数値化して、液体放出経路と比較する判定でもよい。
【0059】
第1のノズル31aから目標Sに液体を放出できないとき(S16でYES)、第2のノズル31bからテーブル16の移動後の目標Sの位置までの液体放出の経路を特定する(S17)。具体的には、制御部104は、テーブル16の移動前である現在の第2のノズル31bの向きに対し、移動後の目標Sの位置に合わせた第2のノズル31bの稼働範囲(位置及び向き)を算出する。そして、目標に合わせて稼働させた第2のノズル31bと目標Sの位置とを結ぶ線を液体放出の経路とする。
【0060】
また、制御部104は、ステップS17における特定の結果、テーブル16の移動後に第2のノズル31bから目標Sに液体を放出できるか否かを判定する(S18)。この場合も、例えば、液体放出の経路上にワークW等の障害物が存在する場合、目標Sに液体を放出できないと判定する。また、ステップS17において、目標Sに当たる放出経路を特定できなかった場合にも、放出経路を特定できないと判定する。
【0061】
ステップS17で特定された液体放出の経路についても、目標Sに液体が放出できないとき(S18でNO)、移動後の目標Sの位置に液体を放出することは不可能であるため、制御部104は、テーブル16を移動させ、ステップS11〜S18の処理を繰り返す(S19)。具体的には、制御部104は、テーブル16の移動を要求する信号を数値制御装置2に出力する。これにより、テーブル16が移動されることで、新たな目標Sの位置においてステップS11〜S18の処理が繰り返される。
【0062】
一方、ステップS15で特定された経路によって目標Sに液体を放出できる場合(S16でYES)、または、ステップS17で特定された経路によって目標Sに液体を放出できる場合(S18でYES)、制御部104は、目標Sに向かって液体を放出する制御を行う(S20)。具体的には、液体の放出制御は、情報処理装置10Aの制御部104から数値制御装置2に、液体の放出を要求する信号を出力する。これにより、数値制御装置2は、液体放出部3に制御信号を出力する。また、液体放出部3は、目標Sに液体を放出する。
【0063】
その後、工作機械1での加工が終了する場合(S21でNO)、処理は終了する。一方、工作機械1での加工が継続する場合(S21でYES)、情報処理装置10Aでは、ステップS11の処理に戻り、ステップS11〜S21の処理を繰り返す。
【0064】
このように、情報処理装置10Aは、予め設定される目標の移動先を駆動部であるテーブル16の移動に合わせて特定する。また、情報処理装置10Aは、液体放出の精度を向上させることができる。
【0065】
[変形例]
その他、制御部104は、可動部であるテーブル16上の目標の高さに基づいてノズルを制御してもよい。また、制御部104は、目標が位置するワークの形状に基づいてノズルを制御してもよい。例えば、図9に示すように、単に、テーブル16の変化量Vだけに基づく場合、目標Sを外れた位置に液体を放出することがあり得る。したがって、制御部104は、目標Sの高さや、ワークWの形状を考慮して液体放出部3を制御することで、液体放出の精度を向上させることができる。ワークWの形状を考慮して液体放出部3を制御する例として、テーブル16の移動により、目標が工作機械1の一部の影に入って、ノズル31から放出された液体が目標に届かない場合に、ノズル31を移動させる制御を行うことを挙げることができる。
【0066】
具体的には、例えば、図9に示すように、制御部104は、第1のノズル31aから目標までの経路に障害物が存在しない場合、第1のノズルから液体を放出させ、第1のノズル31aから目標までの経路に障害物が存在する場合、第2のノズル31bから液体を放出させる。
【0067】
また、図9では、切り屑などの目標Sがワークの上に位置にあるため、基準時の目標位置は、テーブル16の位置の情報以外に、テーブル16の上に配置されたワークWの形状情報を使用して決定する必要がある。加工プログラムに基づいて加工が進みテーブル16も移動した場合、目標Sの位置は、テーブル16の移動量とワークWの形状の情報をもとに決定する必要がある。
【0068】
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。
【0069】
本開示の全請求項に記載の情報処理装置、工作機械及び情報処理システムは、ハードウェア資源、例えば、プロセッサ、メモリ、及びプログラムとの協働などによって、実現される。
【産業上の利用可能性】
【0070】
本開示の情報処理装置、工作機械及び情報処理システムは、例えば、工作機械における検出対象の位置の特定に有用である。
【符号の説明】
【0071】
1 工作機械
10 情報処理装置
100 演算部
101 位置取得部
102 画像取得部
103 検出部
104 制御部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
【手続補正書】
【提出日】2020年6月23日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する工作機械に備えられた液体放出部を制御する情報処理装置であって、
撮像装置により撮像された前記工作機械内の画像データを取得する画像取得部と、
前記画像データから前記液体放出部により液体を放出させる目標を検出する検出部と、
前記ワークが配置されると共に、前記ワークの移動が可能に構成される前記工作機械に設置された可動部の位置情報を取得する位置取得部と、
前記可動部に関連する目標に向かって液体を放出する前記工作機械に設置された前記液体放出部を制御する制御部と、
を備え、
前記位置取得部は、前記撮像装置で撮像された際の前記可動部の第1位置情報と、前記第1位置情報から前記可動部が移動した後の前記可動部の第2位置情報と、を取得可能であり、
前記制御部は、前記可動部の可動により前記目標が移動したとき、(i)前記撮像装置で撮像された際の前記目標の位置と前記位置取得部で取得された(ii)前記第1位置情報と(iii)前記第2位置情報とに基づいて、前記液体放出部の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御する、情報処理装置。
【請求項2】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する工作機械に備えられた液体放出部を制御する情報処理装置であって、
前記ワークが配置されると共に、前記ワークの移動が可能に構成される前記工作機械に設置された可動部の位置情報を取得する位置取得部と、
前記可動部に関連する目標に向かって液体を放出する前記工作機械に設置された前記液体放出部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記可動部の可動により前記目標が移動したとき、前記位置取得部で取得された前記位置情報に応じて前記液体放出部の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御し、
前記液体放出部は、液体の放出に利用される第1のノズルと、当該第1のノズルと異なる位置に設置される第2のノズルと、を有し、
前記制御部は、第1のノズルから液体を放出させる目標までの経路に障害物が存在しない場合、前記第1のノズルから液体を放出させ、前記第1のノズルから前記目標までの経路に障害物が存在する場合、前記第2のノズルから液体を放出させる、情報処理装置。
【請求項3】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する工作機械に備えられた液体放出部を制御する情報処理装置であって、
前記ワークが配置されると共に、前記ワークの移動が可能に構成される前記工作機械に設置された可動部の位置情報を取得する位置取得部と、
前記可動部に関連する目標に向かって液体を放出する前記工作機械に設置された前記液体放出部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記可動部の可動により前記目標が移動したとき、前記位置取得部で取得された前記位置情報に応じて前記液体放出部の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御し、
前記目標が水平移動する可動部上に位置し、基準時である画像データの取得時から前記液体の放出時までの間に前記可動部が水平移動した場合、
前記制御部は、水平移動距離を用いて、前記基準時の前記液体放出部及び前記目標を結ぶ直線と、前記放出時の前記液体放出部及び前記目標を結ぶ直線とで形成される角度を求め、当該角度に応じて前記液体放出部を制御する、情報処理装置。
【請求項4】
撮像装置により撮像された前記工作機械内の画像データを取得する画像取得部と、
前記画像データから前記液体放出部により液体を放出させる目標を検出する検出部と、
をさらに備え、
前記制御部は、基準時である前記画像データの取得時から前記液体の放出時までの前記目標の変化量を特定し、当該放出時における当該目標の位置を求め、当該位置に対して前記液体放出部のノズルを制御する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記可動部を基準に、前記液体を放出させる目標部位が予め定められ、
前記制御部は、基準時から前記液体の放出時までの前記目標部位の変化量を特定し、当該放出時における当該目標部位の位置を求め、当該位置に対して前記液体放出部を制御する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の情報処理装置。
【請求項6】
液体放出部を備え、当該液体放出部により、ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する工作機械であって、
撮像装置により撮像された前記工作機械内の画像データを取得する画像取得部と、
前記画像データから前記液体放出部により液体を放出させる目標を検出する検出部と、
前記ワークが配置されると共に、前記ワークの移動が可能に構成される可動部の位置情報を取得する位置取得部と、
前記可動部に関連する目標に向かって液体を放出する前記液体放出部を制御する制御部と、
を備え、
前記位置取得部は、前記撮像装置で撮像された際の前記可動部の第1位置情報と、前記第1位置情報から前記可動部が移動した後の前記可動部の第2位置情報と、を取得可能であり、
前記制御部は、前記可動部の可動により前記目標が移動したとき、(i)前記撮像装置で撮像された際の前記目標の位置と前記位置取得部で取得された(ii)前記第1位置情報と(iii)前記第2位置情報とに基づいて、前記液体放出部の位置、向き及び放出圧力の少なくとも1つを制御する、工作機械。
【請求項7】
請求項1から5のいずれか1項に記載の情報処理装置と、
加工時にワークを冷却する液体を放出する液体放出部と、を備える工作機械。