特開 2022-29908 情報処理装置、工作機械及びプログラム

(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】P2022029908

(43)【公開日】2022-02-18

(54)【発明の名称】情報処理装置、工作機械及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/24 20060101AFI20220210BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20220210BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20220210BHJP

【ＦＩ】

B23Q17/24 Z

B23Q11/00 N

B23Q17/00 D

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020133506

(22)【出願日】2020-08-06

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-08-18

(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】110002273

【氏名又は名称】特許業務法人インターブレイン

(72)【発明者】

【氏名】奥野 絢一郎

【テーマコード（参考）】

3C011

3C029

【Ｆターム（参考）】

3C011BB11

3C029EE20

3C029FF00

(57)【要約】

【課題】切屑の堆積状況を容易に把握することができるようにする。
【解決手段】情報処理装置は、工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に、複数のメッシュ区域を設定するメッシュ設定部と、複数のメッシュ区域から、物質を除去するためのエリアに該当する１以上のメッシュ区域の選択を受け付ける受付部と、撮影画像に関して、エリアに該当するメッシュ区域における物質の状況を認識する物質認識部と、エリア内で認識された物質の状況に基づく指標を時系列に表示する指示を行う表示指示部と、を有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に、複数のメッシュ区域を設定するメッシュ設定部と、
前記複数のメッシュ区域から、前記物質を除去するためのエリアに該当する１以上のメッシュ区域の選択を受け付ける受付部と、
前記撮影画像に関して、前記エリアに該当する前記メッシュ区域における物質の状況を認識する物質認識部と、
前記エリア内で認識された前記物質の前記状況に基づく指標を時系列に表示する指示を行う表示指示部と、を有することを特徴とする情報処理装置。

【請求項2】

前記指標と閾値の比較結果に基づいて、前記エリアに対する清掃を指示する制御信号を生成する制御部をさらに有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】

前記表示指示部は、前記時系列の前記指標とともに前記閾値のレベルを表示する指示を行い、
前記レベルを上下させる操作に応じて前記閾値を修正する調整部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記清掃後における前記指標が適正範囲を外れると判定した場合に、前記閾値を修正する調整部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記受付部は、複数の前記エリアについて、それぞれ前記１以上のメッシュ区域の選択を受け付け、
前記物質認識部は、前記エリア毎に選択されたメッシュ区域における前記物質の前記状況を認識し、
前記制御部は、前記エリア毎に認識された前記物質の前記状況に基づく指標と前記エリア毎の閾値の比較結果に基づいて、前記エリア毎に前記制御信号を生成することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記工作機械は、前記撮像画像を撮像する撮像部と、前記物質を移動させる液体を放出する液体放出部と、加工室内で加工を行う加工部と、前記液体放出部と前記加工部とを制御する数値制御部と、を備え、
前記情報処理装置は、清掃を指示する制御信号を前記数値制御部に送信する送信部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【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、
加工室で加工を行う加工部と、を備える工作機械。

【請求項8】

工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に、複数のメッシュ区域を設定する機能と、
前記複数のメッシュ区域から、前記物質を除去するためのエリアに該当する１以上のメッシュ区域の選択を受け付ける機能と、
前記撮影画像に関して、前記エリアに該当する前記メッシュ区域における物質の状況を認識する機能と、
前記エリア内で認識された前記物質の前記状況に基づく指標を時系列に表示する指示を行う機能と、をコンピュータに発揮させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、情報処理装置、工作機械及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械でワークを加工した際、切屑が生じる。切屑が多く堆積すると、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除去する必要がある。特許文献１には、ワークに対する加工時間の積算値又は加工回数が所定値に達した場合に、清掃する技術が記載されている。また、特許文献２、３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ロボットが清掃する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－１５５３２４号公報

【特許文献2】特開２０１６－１２０５８９号公報

【特許文献3】特開２０１９－１１１６３７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、加工時間や加工回数が少ない場合でも、場所によっては切屑が堆積する場合もある。また、仮に堆積量は少ないとしても、逆に堆積量は少ないことにより除去作業が行われずに、長時間に渡って切屑が堆積し続けた場合に、切屑が固まって除去しにくくなる場合もある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、特許請求の範囲に記載の装置等を提供するものである。

【0006】

また、本開示では、工作機械、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】

本発明によれば、工作機械で生じる屑の堆積状況を容易に把握することができる。

【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】情報処理装置の構成を示すブロック図である。

【図4】情報処理装置で生成されるメッシュ区域の一例である。

【図5】メイン画面の一例である。

【図6】認識部の構成を示すブロック図である。

【図7】情報処理装置で生成される履歴データを示すデータ構成図である。

【図8】情報処理装置で表示される指標グラフ画面の一例である。

【図9】液体放出の処理を説明するフローチャートである。

【図10】液体放出の処理を説明するフローチャートである。

【図11】情報処理装置で表示される指標グラフ画面の一例である。

【図12】情報処理装置で表示される指標グラフ画面の一例である。

【図13】情報処理装置で表示される指標グラフ画面の一例である。

【図14】手動調整処理を説明するフローチャートである。

【図15】閾値の自動調整の一例を示す図である。

【図16】閾値の自動調整の一例を示す図である。

【図17】自動調整処理を説明するフローチャートである。

【図18】変形例に係る工作機械と情報処理装置との構成を示すブロック図である。

【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、たとえば加工対象である金属等のワークに対し、切削や研削等により所望の形状に加工するものである。切削や研削を行う工作機械では、切屑が発生する。「工作機械」は、金属粉末を溶かしてワークを形成する付加加工機であってもよい。このような付加加工機では、ワークにならなかった金属粉末が屑となる。切屑や粉屑などの屑は、工作機械の工作中に飛散し、除去対象となる物質の例である。ただし、工作機械の工作中に飛散し、除去対象となる物質は、固体に限らず、液体であってもよい。

【0011】

本実施形態では、切屑に液体（たとえば、クーラント液）を噴きかける清掃方法をしめすが、気体（たとえば、空気）を噴きかける方法で清掃してもよい。粉末屑など他の屑が生じる場合も同様である。

【0012】

本実施形態では、「情報処理装置」及び「情報処理システム」が、工作機械における加工で生じた切屑の時系列変化を管理するが、粉末屑やその他の屑の時系列変化を管理してもよい。

【0013】

［実施の形態］
〈工作機械〉
図１を用いて、実施の形態に係る工作機械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の内部には、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、主軸を駆動するサーボモータを含み、各種の工具を使い分けて加工室内でワークを加工する加工部３、液体放出部１１と加工部３とを制御する数値制御装置４と、液体を貯留しておく液体貯留部９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１１と、工作機械１内部を撮像する撮像部１２と、機械座標取得部１３と、加工により生じた切屑堆積の時系列変化を管理する情報処理装置１０と、を備える。

【0014】

数値制御装置４以外のノズル制御用の情報処理装置（たとえば、コンピュータ）が、工作機械内に取り付けられたノズル駆動用モータ制御ボードに指示を出すことによって、液体放出部１１の可動式クーラントノズルを制御するようにしてもよい。ノズル制御用の情報処理装置は、数値制御装置４と連携して、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）の信号をクーラントの制御に利用してもよい。

【0015】

数値制御装置４は、サーボモータの制御等を行うＮＣ（Numerical Control）と、シーケンス制御等を行うＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を装備して数値制御機能を有する装置である。

【0016】

液体放出部１１は、数値制御装置４の制御に従い、工作機械１の内部に堆積した切屑（物質の例）を移動させるため、工作機械１で貯留する液体（たとえば、クーラント液）を放出する。工作機械１は、このように移動された切屑を集めて加工領域の外部に排出することができる。液体放出部１１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９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。この液体には、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を用いてもよいし、他の液体を使用してもよい。以下では、切屑を移動させるための液体として、クーラントを用いる例を説明する。液体放出部１１は、工作機械１の内部の特定箇所に目掛けて液体を噴きかけられるように、工作機械１の内部の目標位置を示すターゲットポイントに合わせて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１１を備えることができる。

【0017】

撮像部１２は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたカメラである。この撮像部１２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。具体的には、撮像部１２は、工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む工作機械１の内部の撮影画像を撮影する。また、撮像部１２は、撮影画像の画像データ（以下、「第１画像データ」という）を、情報処理装置１０に出力する。例えば、撮像部１２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、撮像部１２は、加工されたワークが工作機械１から取り除かれ、新たなワークが載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、複数の撮像部１２を備えた構成でもよい。

【0018】

機械座標取得部１３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内での当該部品の位置を表す機械座標を取得する。機械座標取得部１３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４から工作機械１へ送信された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。

【0019】

情報処理装置１０については、図３を用いて後述する。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ｚ軸であり工作機械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がｘ軸であり左右方向、長軸２３に直交する鉛直方向がｙ軸であり上下方向とする。

【0020】

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を保持することができる構成で、１つのパレットを加工領域に設置し、ワークが加工される。ワークの加工が終了すると、ワークを置いたパレットが加工領域からパレット収容部に移され、別のパレットが加工領域に設置され、加工が行われる。ワークを載せたパレット１４ごと取り換えることで、ワーク交換の作業効率を高めることができる。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。つまり、工具を取り付けた主軸２２および主軸２２を駆動するサーボモータは、加工部３に相当する。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。

【0026】

〈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、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。

【0027】

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、取得部１０１、メッシュ設定部１０２、抽出部１０３、物質認識部１０４、表示指示部１０５、受付部１０６、制御部１０７および調整部１０８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。

【0028】

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、第１画像データ１１１、メッシュ定義データ１１２、履歴データ１１３、物質除去エリアデータ１１４、学習モデル１１５および閾値１１６、制御プログラムＰおよび３ＤモデルＭを記憶する。３ＤモデルＭは、工作機械内部の構造を定義する３次元データである。

【0029】

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。

【0030】

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、撮像部１２とデータ通信を実行することができる。通信部１４０は、清掃を指示する制御信号を数値制御装置４に送信する送信部を含む。通信部１４０の送信部は、清掃を指示する制御信号を工作機械内に設置されたノズル駆動用モータ制御ボードに送信してもよい。

【0031】

取得部１０１は、撮像部１２から第１画像データ１１１を取得する。また、取得部１０１は、取得した第１画像データ１１１に、撮影画像を識別する画像ＩＤ及び撮像時刻を関連づけて記憶部１１０に記憶させる。従って、記憶部１１０は、異なるタイミングで撮像された同一の対象領域の第１画像データ１１１を複数記憶することができる。

【0032】

メッシュ設定部１０２は、撮影画像の少なくとも一部に複数のメッシュ区域を設定する。例えば、図２に示すように工作機械１内が撮像された場合、工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に図４に示すような複数のメッシュ区域を設定する。「工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲」とは、切削や研磨などの加工の勢いで飛び散った切屑や粉屑などの屑や液体などの物質が落下する可能性がある場所であることを意味する。この例では、切削の勢いで飛び散った切屑がパレット１４の上に落下する可能性があるので、少なくともパレット１４は、「工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲」に該当する。

【0033】

図４の例では、撮影画像を等間隔で区切る複数の横線が設定され、さらに撮影画像を等間隔で区切る複数の縦線が設定される。そして、隣り合う２本の縦線と隣り合う２本の横線で囲まれる矩形をメッシュ区域とする。メッシュ区域は、行番号と列番号で特定される。例えば、左上端のメッシュ区域は、行番号１と列番号１で特定される。また、図４に示したように行数が１５であり列数が２０であれば、右下端のメッシュ区域は、行番号１５と列番号２０で特定される。以下では、行番号ｘと列番号ｙで特定されるメッシュ区域の区域ＩＤをＡｘ－ｙと表す。たとえば、左上端のメッシュ区域の区域ＩＤをＡ１－１と表し、右下端のメッシュ区域の区域ＩＤをＡ１５－２０と表す。右方向をＸ軸とし、上方向をＹ軸とする。

【0034】

また、各メッシュ区域について、その範囲を特定する定義情報が生成される。各メッシュ区域は矩形であって、幅と高さが一定であるので、定義情報は左上端などの１つの基準点の位置で足りる。各メッシュ区域の定義情報は、当該メッシュ区域の区域ＩＤと関連付けられメッシュ定義データ１１２として記憶部１１０に記憶される。

【0035】

図４は、撮影画像の全体についてメッシュ区域を設定した例であるが、これに限定されない。具体的には、メッシュ設定部１０２は、撮影画像の一部についてのみメッシュ区域を設定してもよい。また、設定するメッシュ区域の大きさ及び形状は、必要に応じて変更可能に構成されてもよい。例えば、メッシュ区域の矩形が一定でない場合には、定義情報として左上端の第１基準点と右下端の第２基準点の位置を用いてもよい。

【0036】

抽出部１０３は、メッシュ区域の定義情報に基づいて、撮影画像からメッシュ区域の画像（以下、「メッシュ画像」という）を抽出する。本実施形態では、１つのメッシュ区域の画像をメッシュ画像と言って説明するが、これに限定されるものではない。撮影画像とメッシュ区域の情報とを関連付けて記憶させ、それらの情報を用いて、１つのメッシュ区域のデータを使用する形態でもよい。また、撮影画像自体を分割してメッシュ区域ごとに第２画像データである分割画像を生成して用いてもよい。

【0037】

表示部１３０は、図５に示すメイン画面などの各種画面を表示する。メイン画面には、撮影画像に重ねて、各メッシュ区域を示す縦線と横線が表示される。ユーザは、撮影画像内の任意のメッシュ区域を切屑除去の対象領域として選択する。この例における切屑除去は、物質除去の例である。以下では、ユーザによって選択された切屑（物質の例）を除去するためのエリアを「物質除去エリア」という。この例では、パレット１４が物質除去エリアであるものとする。

【0038】

ユーザは、物質除去エリア（例えば、パレット１４）をカバーするメッシュ区域を選択する。つまり、ユーザは、少なくとも物質除去エリアの一部が含まれる各メッシュ区域にタッチする。選択された各メッシュ区域には網掛けパターンが重ねて表示される。選択されるメッシュ区域の数は、１つでもよいし、複数でもよい。複数のメッシュ区域が選択された場合には、それらのメッシュ区域が一体として物質除去エリアをカバーしていることを意味する。選択されたメッシュ区域の区域ＩＤは、物質除去エリアデータ１１４に追加される。また、メッシュ区域の選択を取り消すこともできる。ユーザが、網掛けパターンが表示されているメッシュ区域にタッチすると、そのメッシュ区域の選択が取り消される。その場合に、タッチされたメッシュ区域の網掛けパターンは消える。そして、タッチされたメッシュ区域の区域ＩＤは、物質除去エリアデータ１１４から消去される。

【0039】

ユーザがグラフボタン２００にタッチすると、指標グラフ画面が表示される。指標グラフ画面については、図８に関連して後述する。

【0040】

物質認識部１０４は、物質除去エリアに該当するメッシュ区域における切屑（物質の例）の堆積状況を認識する。図６は、物質認識部１０４の構成の概略図である。図６に示すように、物質認識部１０４は、モデル学習部１５１、確率算出部１５２、判定部１５３および指標算出部１５４を備える。また、記憶部１１０は、学習モデル１１５を記憶する。念のために言えば、物質認識部１０４は、存在する物質の種類を認識するものではなく、ある物質が存在する状況を認識するものである。この例で、物質認識部１０４は、切屑の堆積状況を認識するが、粉屑など他の屑の状況を認識してもよい。また、物質認識部１０４は、固体に限らず流体の物質の付着状況を認識してもよい。

【0041】

この例では、メッシュ区域における切屑の堆積状況を多段階で表す。以下では、メッシュ区域における切屑の堆積状況を「メッシュ区域の物質の状況」という。「メッシュ区域の物質の状況」は、たとえばクラスで表現される。メッシュ区域の物質の状況０（クラス０）は、「切屑がない」ことを意味する。メッシュ区域の物質の状況１（クラス１）は、「切屑が少ない」ことを意味する。メッシュ区域の物質の状況２（クラス２）は、「切屑が多い」ことを意味する。

【0042】

モデル学習部１５１は、学習モデルを作成する。この学習モデルは、例えばＣＮＮ（畳み込みニューラルネットワーク）を用いており、一つのメッシュ画像を入力データとし、各メッシュ区域の物質の状況に該当する確率を出力データとする。モデル学習部１５１は、対となる入力データと出力データを教師データとしたＣＮＮの学習処理によって学習モデルを得る。学習モデル１１５は、記憶部１１０に記憶される。ＣＮＮでは、畳み込み層およびプーリング層においてメッシュ画像の特徴を抽出し、当該特徴をニューラルネットワークの入力データとして用いる。なお、ＣＮＮ以外の学習エンジンを用いて学習モデルを作成してもよい。その場合には、メッシュ画像を所定の画像処理フィルタに適用して得られる特徴量を、学習エンジンの入力データとして用いてもよい。また、物質認識部１０４は、たとえば決定木を用いてメッシュ区域の物質の状況を判定してもよい。

【0043】

ここでは、説明の便宜のため、図６において物質認識部１０４で学習を行う例を示しているが、物質認識部１０４で学習を行わない方式でもよい。

【0044】

教師データとして入力データ（メッシュ画像）と出力データ（クラスで表現される「物質の状況」）を学習エンジン（狭義の学習モデル）に与えて学習し、学習パラメータを得るという学習行為は、学習用コンピュータにおいて実施される。この学習行為では、学習パラメータのみが変化し、学習エンジン（狭義の学習モデル）は変化しない。学習エンジン（狭義の学習モデル）とは、開発者が設計したＣＮＮあるいはＤＮＮ（ディープニューラルネットワーク）などを指す。ここで生成された学習モデルを用いて物質認識部１０４で屑の状況や屑の状態を認識する。

【0045】

用意した学習エンジン（狭義の学習モデル）と学習パラメータは、共に製品の記憶部１１０に書き込まれて出荷される。製品の記憶部１１０に記憶している学習エンジン（狭義の学習モデル）と学習パラメータを合わせて、学習済みの推論モデル（広義の学習モデル）ということもある。出荷後の学習済みの推論モデル（広義の学習モデル）について、学習エンジン（狭義の学習モデル）と学習パラメータのいずれも、運用段階においてバージョンアップなどの例外を除き変更されることはない。図６に示した学習モデル１１５は、学習済みの推論モデル（広義の学習モデル）を意味する。

【0046】

以上のように、出荷時の製品において図６に示したモデル学習部１５１を組み込んでいなくてもよい。つまり、工作機械で加工をしている際の画像を用いて新たに学習するものではない。一方、工作機械で加工をしながら運用段階の製品において学習を行うことがあれば、図６に示したモデル学習部１５１を出荷時の製品に搭載してもよい。

【0047】

確率算出部１５２は、出荷時のモデル学習部１５１に記憶されている推論モデルを用いて、各メッシュ区域の物質の状況（クラス０～２）の尤度を算出する。この例では、物質の状況（クラス０～２）の尤度を「確率」と表現している。この例における「確率」は、「尤度」と読み替えられてもよい。推論モデルは、メッシュ画像を入力データとして物質の状況（クラス０～２）の尤度を出力データとする複雑な関数であって、関数の係数には学習によって得られた学習パラメータが使用される。

【0048】

確率算出部１５２は、学習モデル１１５を用いて、任意のメッシュ画像に関して各メッシュ区域の物質の状況の確率を求める。つまり、学習モデル１１５の入力データとしてメッシュ画像を使用すれば、出力データとして、そのメッシュ画像がメッシュ区域の物質の状況０に該当する確率、メッシュ区域の物質の状況１に該当する確率およびメッシュ区域の物質の状況２に該当する確率が得られる。なお、メッシュ区域の物質の状況の数は、３つに限らない。２つでもよいし、４つ以上であってもよい。メッシュ区域の物質の状況の数を２つとする場合、切屑の有無だけを区別してもよい。

【0049】

判定部１５３は、確率算出部１５２によって算出されたメッシュ区域の物質の各状況の確率に基づいて、妥当な１つのメッシュ区域の物質の状況（クラス０～２のうちの１つのクラス）を判定する。例えば、最も確率が高いメッシュ区域の物質の状況が選択される。

【0050】

物質認識部１０４が、切屑の形状、切屑の大きさ、切屑の種類あるいは切屑の堆積量などを認識して、それをメッシュ区域の物質の状況として用いてもよい。なお、切屑の堆積量は、堆積している切屑の重さでも、体積でも、数でもよい。

【0051】

指標算出部１５４は、さらに物質除去エリア全体としての切屑（物質の例）の堆積状況を示す指標を算出する。メッシュ区域の物質の各状況は所定の点数が割り当てられる。例えば、「メッシュ区域の物質の状況２」は８点、「メッシュ区域の物質の状況１」は３点、「メッシュ区域の物質の状況０」は０点とする。これにより、物質除去エリアをカバーする各メッシュ区域に点数が割り当てられる。そして、指標算出部１５４は、各メッシュ区域の点数を合計する。算出された合計点を正規化することによって物質除去エリア全体の指標が得られる。例えば、指標算出部１５４は、論理的な最高点が１００になる計算方法で合計点を一律に修正する。図５の例では、メッシュ区域の数が３０であるので、最高点はすべてのメッシュ区域が「メッシュ区域の物質の状況２」であった場合の３０×８＝２４０点である。従って、合計点に１００／２４０を乗じることによって、上限を１００とし下限を０とする物質除去エリア全体の指標が得られる。なお、物質除去エリア全体の指標は、各メッシュ区域の点数の平均値でもよい。その場合には、物質除去エリア全体の指標の上限は８であり、同じく下限は０である。また、この平均値を正規化したものを、物質除去エリア全体の指標としてもよい。

【0052】

物質認識部１０４によって得られる情報は、履歴データ１１３として蓄積される。図７に、履歴データ１１３の一例を示す。撮影回毎にレコードが設けられる。レコードには、撮影画像の画像ＩＤ、撮影時刻、物質除去エリアをカバーする各メッシュ区域の物質の状況および物質除去エリア全体の指標が設定される。

【0053】

図７の例で、たとえば「Ａ５－１６」のメッシュ区域の物質の状況は「０」、「０」、「１」、「１」、「２」、「０」、「０」と変化したことが分かる。また、「Ｔ５」のタイミングと「Ｔ６」のタイミングの間に、物質除去エリアに対して液体が噴きかけられ、各メッシュ区域の物質の状況の値および物質除去エリア全体の指標が小さくなっている。

【0054】

表示指示部１０５は、メイン画面（図５）および指標グラフ画面などの各種画面を表示部１３０に表示させる処理を行う。具体的には、表示指示部１０５は、各種画面の画像を生成して、その画像を表示するように表示部１３０に対して指示を行う。

【0055】

指標グラフ画面は、図８に示すように撮影回毎の物質除去エリア全体の指標を時系列で表す。また、指標グラフ画面は、閾値１１６のレベルを示す閾値ライン２０２も表示する。閾値１１６を超えた回の物質除去エリア全体の指標には、丸マーク２０１が表示される。工作機械１は、物質除去エリア全体の指標が閾値１１６を超えた場合に洗浄を行う。つまり、丸マーク２０１が付された回は、洗浄が行われたことを示している。洗浄は、物質除去の例である。

【0056】

この例で、閾値ライン２０２で示すように、閾値１１６が４０に設定されている。例えば、１回目から４回目までの物質除去エリア全体の指標は、閾値１１６を超えていないので洗浄（物質除去の例）が行われない。従って、その間に切屑が増加して、物質除去エリア全体の指標は上昇する。５回目で物質除去エリア全体の指標が閾値１１６を超えると、洗浄が行われる。洗浄によって切屑が減って、６回目の物質除去エリア全体の指標は低下する。このように、洗浄が行われない間の物質除去エリア全体の指標の上昇と、洗浄による物質除去エリア全体の指標の下降が繰り返される。このように、ユーザは、指標グラフ画面を見て、物質除去エリアにおける切屑の状況変化を簡単に把握できる。

【0057】

なお、閾値１１６は、ユーザの操作によって調整できる。この例では、指標グラフ画面に表示されている閾値ライン２０２をタッチしてスライドさせることによって、閾値を高めたり、低めたりする。あるいは、閾値１１６の数値を入力するようにしてもよい。また、情報処理装置１０は、閾値１１６を自動的に調整する機能も有する。閾値１１６の自動調節については、後述する。

【0058】

受付部１０６は、入力部１２０から入力信号を取得してユーザ操作を受け付ける。具体的には、受付部１０６は、複数のメッシュ区域から、物質を除去するためのエリア（物質除去エリア）に該当する１以上のメッシュ区域を選択するタッチ操作を受け付ける。また、受付部１０６は、グラフボタン２００へのタッチ操作、閾値ライン２０２のスライド操作や閾値の数値入力操作などを受け付ける。

【0059】

制御部１０７は、液体放出部１１に対する制御信号を生成する。制御信号の内容については、後述する。制御部１０７は、液体放出部１１へ発した制御信号を履歴データ１１３に加えて記憶部１１０に記憶させてもよい。

【0060】

調整部１０８は、ユーザ操作による閾値１１６の調整及び自動的な閾値１１６の調整を行う。

【0061】

なお、情報処理装置１０は、１台のコンピュータや１台のタブレットにより実現される。工作機械１は、この情報処理装置を内部に組み込んでいてもよい。また、これらの処理を、情報処理システムとしてネットワークを介して接続される複数台のコンピュータの組み合わせにより実現されてもよい。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（図示せず）を介して接続される外部の記録媒体に記憶され、情報処理装置１０や情報処理システムは、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。

【0062】

〈液体放出の処理〉
図９と図１０に示すフローチャートを用いて、実施の形態に係る情報処理装置１０における液体放出の処理について説明する。Ｓ１０～Ｓ１４の処理までは、加工前の準備に相当する。

【0063】

まず、撮像部１２が、準備のための撮影を行う。取得部１０１は、撮像部１２から第１
画像データ１１１を取得する（Ｓ１０）。

【0064】

メッシュ設定部１０２は、撮影画像に複数のメッシュ区域を設定し、メッシュ定義データ１１２を生成する（Ｓ１２）。

【0065】

表示指示部１０５は、表示部１３０にメイン画面を表示させ、受付部１０６は、物質除去エリアをカバーする１つまたは複数のメッシュ区域の選択を受け付ける。受付部１０６は、ユーザに選択された各メッシュ区域の区域ＩＤを物質除去エリアデータ１１４として記憶する（Ｓ１４）。このとき、受付部１０６は、物質除去エリアに対してデフォルトの閾値１１６あるいはユーザによって指定された閾値１１６を設定する。

【0066】

続いて、工作機械１に搬入されたワークに対する加工が開始される（Ｓ１６）。加工が開始されると切屑が発生する。図１０に示す処理へ移る。

【0067】

複数の物質除去エリアを設けて、それぞれ別の閾値を設定することができる。たとえば、メッシュ区域数が「３０」であるパレット１４のエリアの閾値が「２０」であり、メッシュ区域数が「５０」であるカバーエリアの閾値が「４０」であるように設定される。このように、複数の物質除去エリアが設けられている場合には、図１０に示すＳ２２～Ｓ３０の処理は、物質除去エリア毎に繰り返される。

【0068】

加工が行われている間、撮像部１２は、所定のタイミングで撮影を行う。撮像部１２は、たとえば周期的に撮影する。撮影の都度、取得部１０１は、撮像部１２から第１画像データ１１１を取得し、記憶部１１０に記憶させる（Ｓ１８）。

【0069】

物質除去エリアデータ１１４に含まれる各区域ＩＤについて、抽出部１０３は、第１画像データ１１１の撮影画像からメッシュ画像を抽出し、物質認識部１０４は、当該メッシュ区域の物質の状況を認識する（Ｓ２０）。

【0070】

物質認識部１０４は、物質除去エリアデータ１１４に含まれる各区域ＩＤのメッシュ区域の物質の状況に基づいて、物質除去エリア全体の指標を算出する（Ｓ２２）。

【0071】

物質認識部１０４は、履歴データ１１３に、最新回に関する撮影ＩＤ、物質除去エリアをカバーする各メッシュ区域の物質の状況および物質除去エリア全体の指標を追加する（Ｓ２４）。

【0072】

指標グラフ画面を表示している場合には、表示指示部１０５は、最新回の物質除去エリア全体の指標と前回の物質除去エリア全体の指標とつなぐ線を表示する指示を表示部１３０に行う（Ｓ２６）。最新回の物質除去エリア全体の指標が閾値１１６を超えている場合には、丸マーク２０１も表示される。

【0073】

制御部１０７は、最新回の物質除去エリア全体の指標が閾値１１６を超えていると判定すると（Ｓ２８でＹＥＳ）、各メッシュ区域に相当する箇所、つまり物質除去エリアの切屑を清掃させるための制御信号を生成して、液体放出部１１に出力する（Ｓ３０）。これにより、液体放出部１１は、切屑を移動させるための液体を放出する。

【0074】

なお、撮影画像における二次元座標と、工作機械１の加工空間における三次元座標を対応づける変換データが予め用意され、記憶部１１０に記憶されているものとする。制御部１０７は、各メッシュ区域の二次元座標を、工作機械１の加工空間の三次元座標に変換し、その三次元座標を液体放出の目標位置（ターゲットポイント）として制御信号に加える。制御部１０７は、変換データの生成手順として、たとえば３ＤモデルＭを用いて、撮影画像における二次元座標と工作機械の加工空間における三次元座標を対応付けてもよい。具体的手順として、制御部１０７は、たとえば工作機械の加工空間にある各部材の３ＤモデルＭをカメラ方向から見た平面図を生成する。そして、制御部１０７は、撮影画像に平面図を重ね、撮影画像における二次元座標を平面図における二次元座標に変換する。制御部１０７は、さらに平面図における二次元座標を３ＤモデルＭの三次元座標に変換することによって、撮影画像における二次元座標から工作機械の加工空間における三次元座標を導くことができる。

【0075】

その後、工作機械１の加工が完了すると（Ｓ３２でＮＯ）、処理は終了する。一方、工作機械１の加工が継続している場合には（Ｓ３２でＹＥＳ）、情報処理装置１０は、ステップＳ１８の処理に戻り、ステップＳ１８～Ｓ３０の処理を繰り返す。

【0076】

このように、実施形態に係る工作機械１及び情報処理装置１０によれば、物質除去エリアの切屑の堆積状況について時系列で把握することができる。また、物質除去エリアの切屑の堆積状況に応じて、自動的に切屑を除去できる。

【0077】

次に、閾値１１６による作用について説明する。以下では、わかりやすく説明するために、物質除去エリア全体の指標が上昇するペースが一定であるものと仮定する。

【0078】

図１１は、閾値１１６が「３０」である場合の指標グラフ画面の例を示す図である。閾値１１６が「３０」に設定されているが、切屑があまり溜まらないうちに早すぎるタイミングで液体放出がされている状況である。液体放出の間隔をもっと伸ばせる可能性があり、より効率的な閾値を設定できる余地がある。なお、図１１の場合、液体放出を行うときの除去対象となる切屑がそもそも少ないので、状況改善の程度は低く、液体放出による物質除去エリア全体の指標の減少幅は狭めになる。図示するように、液体放出を行う頻度は、３回のうち１回程度である。

【0079】

図１２は、閾値１１６が「４０」である場合の指標グラフ画面の例を示す図である。閾値１１６が「４０」に設定されているが、ある程度切屑が溜まってから適当なタイミングで液体放出がされている状況である。効率的な閾値が設定されており、液体放出の間隔を調整する必要がないと考えられる。なお、図１２の場合、液体放出を行うときに、程よく除去し切れるぐらいの切屑が溜まっているので、液体放出によって多くの切屑を除去できる。したがって、物質除去エリア全体の指標の減少幅は広めになる。図示するように、液体放出を行う頻度は、３．５回のうち１回程度である。

【0080】

図１３は、閾値１１６が「５０」である場合の指標グラフ画面の例を示す図である。閾値１１６が「５０」に設定されているが、切屑が溜まり過ぎてから遅過ぎるタイミングで液体放出がされている状況である。液体放出の間隔をもっと短くできる能性があり、より効率的な閾値を設定できる余地がある。なお、図１３の場合、液体放出を行うときに切屑がた溜まり過ぎていて除去し切れないので、液体放出による物質除去エリア全体の指標の減少幅は狭めになる。図示するように、液体放出を行う頻度は、３回のうち１回程度である。

【0081】

このように、閾値１１６が小さすぎても、大きすぎても洗浄（物質除去の例）の効率が低い。

【0082】

切屑を減らすことだけに着目するならば、単に閾値１１６を小さくして頻繁に洗浄するようにすればよい。ただし、頻繁に洗浄を行うと、洗浄時間が長くなり、さらに、洗浄中は加工を中断するため、加工のリードタイムが長くなる。

【0083】

したがって、洗浄の効率を高めるためには、適当な閾値１１６に調整する必要がある。閾値１１６を調整する方法として、手動調整処理と自動調整処理が考えられる。まず、手動調整処理について説明する。

【0084】

図１４は、手動調整処理を説明するフローチャートである。
受付部１０６は、指標グラフ画面に表示されている閾値ライン２０２をタッチして、スライドさせる操作を受け付ける（Ｓ５０）。調整部１０８は、スライドされた閾値ライン２０２によって閾値１１６を特定する。

【0085】

調整部１０８は、記憶部１１０に記憶されている閾値１１６を変更して、表示指示部１０５は、変更された閾値１１６に合わせて閾値ライン２０２を表示し直す処理を行う（Ｓ５２）。

【0086】

十分に切屑がたまらず、閾値１１６が小さすぎると、作業者が判断したときには、閾値１１６を増加させる。反対に、切屑がたまり過ぎて、閾値１１６が大きすぎると、作業者が判断したときには、閾値１１６を減少させる。このようにして、適当な閾値１１６になるように手動で調整がなされる。

【0087】

続いて、閾値の自動調整処理について説明する。自動調整処理では、必要以上に流体放出せず、且つ流体放出を怠らないように、自動的に閾値１１６を調整する。具体的には、流体放出後に残る切屑が少な過ぎたり、逆に多過ぎたりしないようにする。除去しやすい形や大きさが生じる加工を行っている場合には、切屑が多くても除去しやすい。したがって、切屑がある程度溜まるまで待って除去するように、閾値１１６を高める方がよい。反対に、除去しにくい形や大きさの切屑が生じる加工を行っている場合には、切屑が少ないうちに除去するように、閾値１１６を低める方がよい。自動調整処理では、このような切屑の態様にも適応できる。

【0088】

以下で説明する自動調整処理では、流体放出後の堆積状況を示す物質除去エリア全体の指標が適正範囲に近づくように閾値１１６を調整する。図１５に関連して後述するように、流体放出後の物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３を上回っている場合には、閾値１１６を下げる。一方、図１６に関連して後述するように、流体放出後の物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３を下回っている場合には、閾値１１６を上げる。そして、流体放出後の物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３に収まっていれば、その閾値１１６を維持する。このようにして、切屑の発生と除去の状況に応じて適当なタイミングで流体放出が行われるようにする。

【0089】

図１５は、閾値１１６が「５０」の状態でスタートした自動調整の例を示す図である。 閾値１１６の「５０」は高すぎるが、図示するように自動調整によって「４０」に低減される。この例で、流体放出後の物質除去エリア全体の指標に関する適正範囲２０３が、「２２」～「２７」であるものとする。つまり、流体放出された後に残った切屑の状況が、物質除去エリア全体の指標の「２２」～「２７」に相当すれば、その流体放出タイミングが適当であったことを意味する。これに反して、物質除去エリア全体の指標が「２７」を上回っていれば、流体放出タイミングが遅すぎて、除去し切れない切屑が多く残ってしまっていることを意味する。このようになるのは、閾値１１６が高すぎて流体放出タイミングが遅れたことが原因である。

【0090】

図１５に示した自動調整の制御について詳述する。
１回目から４回目まで物質除去エリア全体の指標が上昇するが、閾値１１６の「５０」を超えないので液体放出は行われない。５回目で物質除去エリア全体の指標が閾値１１６の「５０」を超えて流体放出が行われ、流体放出後の６回目で物質除去エリア全体の指標が低減する。ただし、流体放出後の物質除去エリア全体の指標（６回目）は、適正範囲２０３の上限「２７」よりも大きい。これは、液体放出を行っても十分に切屑を除去できていないことを意味する。この場合には、閾値１１６が「５０」では大きすぎるので、「４５」に下げる。この後７回目と８回目で物質除去エリア全体の指標が上昇して、８回目の物質除去エリア全体の指標が閾値１１６の「４５」を超えて、流体放出が行われる。流体放出後の物質除去エリア全体の指標（９回目）も、やはり適正範囲２０３の上限「２７」よりも大きい。まだ十分に流体放出できていないので、閾値１１６をさらに下げて「４０」とする。１０回目で物質除去エリア全体の指標が上昇して、閾値１１６の「４０」を超えて、流体放出が行われる。流体放出後の物質除去エリア全体の指標（１１回目）は、適正範囲２０３に収まるので、閾値１１６の「４０」が維持される。そのあとは、閾値１１６の「４０」を物質除去エリア全体の指標が超えた１３回目と１７回目で流体放出が行われ、いずれの流体放出後の物質除去エリア全体の指標（１４回目と１８回目）も適正範囲２０３に収まるので、閾値１１６の「４０」が維持される。このようにして、高すぎた閾値１１６の「５０」が、適正な「４０」に修正される。閾値１１６が「４０」になると、切屑を除去しきれない状況が改善され、流体放出の頻度が低く安定する。

【0091】

図１６は、閾値１１６が「３０」の状態でスタートした自動調整の例を示す図である。 閾値１１６の「３０」は低すぎるが、図示するように自動調整によって「４０」に高められる。図１５と同様に、流体放出後の物質除去エリア全体の指標に関する適正範囲２０３が、「２２」～「２７」であるものとする。物質除去エリア全体の指標が「２２」を下回っていれば、切屑が溜まる前に流体放出していることを意味する。このようになるのは、閾値１１６が低すぎて流体放出タイミングが早いことが原因である。

【0092】

図１６に示した自動調整の制御について詳述する。
１回目から３回目まで物質除去エリア全体の指標が上昇し、３回目で物質除去エリア全体の指標が閾値１１６の「３０」を超える。これにより流体放出が行われるが、流体放出後の４回目の物質除去エリア全体の指標は、適正範囲２０３の下限「２２」より小さい。これは、過剰にクリーニングしていることを意味する。この場合には、閾値１１６が「３０」では小さすぎるので、「３５」に上げる。この後５回目と６回目で物質除去エリア全体の指標が上昇して、６回目の物質除去エリア全体の指標が閾値１１６の「３５」を超えて、流体放出が行われる。流体放出後の物質除去エリア全体の指標（７回目）も、やはり適正範囲２０３の下限「２２」より小さい。まだ過剰にクリーニングしているので、閾値１１６をさらに上げて「４０」とする。この後１１回目に一旦閾値１１６が「３５」に下がるものの、１３回目に再び「４０」に戻る。これ以降、流体放出後の物質除去エリア全体の指標（１７回目と２０回目）は、いずれも適正範囲２０３に収まる。したがって、閾値１１６の「４０」は、維持される。このようにして、低すぎた閾値１１６の「３０」が、適正な「４０」に修正される。閾値１１６が「４０」になると、過剰に行われていた流体放出の回数が減るようになる。

【0093】

図１７は、自動調整処理を説明するフローチャートである。
自動調整処理は、図１０に示した液体放出の処理と並行して実行される。図１０のＳ２２に示した物質除去エリア全体の指標の算出が行われると（Ｓ６０）、調整部１０８は、流体放出直後の回に該当するか否かを判定する（Ｓ６２）。つまり、調整部１０８は、前回に流体放出が行われていたか否かを判定する。流体放出直後の回に該当しない場合には（Ｓ６２のＮＯ）、閾値１１６を維持したまま次の物質除去エリア全体の指標の算出を待つ（Ｓ６０）。

【0094】

一方、流体放出直後の回に該当する場合には（Ｓ６２のＹＥＳ）、調整部１０８は、物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３の上限を超えているか否かを判定する（Ｓ６４）。適正範囲２０３の上限は、予め設定されているものとする。

【0095】

物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３の上限を超えている場合には（Ｓ６４のＹＥＳ）、調整部１０８は、閾値１１６を下げる（Ｓ６６）。調整部１０８は、閾値１１６から一定数（たとえば、５）を減ずる。あるいは、調整部１０８は、閾値１１６に１より小さい値（たとえば、０．９）を乗じてもよい。表示指示部１０５は、変更された閾値１１６に合わせて閾値ライン２０２を表示し直す処理を行う。

【0096】

一方、物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３の上限を超えていない場合には（Ｓ６４のＮＯ）、調整部１０８は、物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３の下限に満たないか否かを判定する（Ｓ６８）。適正範囲２０３の下限は、予め設定されているものとする。

【0097】

物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３の下限に満たない場合には（Ｓ６８のＹＥＳ）、調整部１０８は、閾値１１６を上げる（Ｓ７０）。調整部１０８は、閾値１１６に一定数（たとえば、５）を加える。あるいは、調整部１０８は、閾値１１６に１より大きい値（たとえば、１．１）を乗じてもよい。表示指示部１０５は、変更された閾値１１６に合わせて閾値ライン２０２を表示し直す処理を行う。

【0098】

一方、物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３の下限に達している場合（Ｓ６８のＹＥＳ）、つまり物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３に収まっている場合には、調整部１０８は、閾値１１６を維持する（Ｓ７２）。そして、Ｓ６０の処理に戻って次の物質除去エリア全体の指標の算出を待つ。

【0099】

［変形例］
実施形態では、パレット１４が物質除去エリアである例を示したが、物質除去エリアは、パレット１４に限られない。他の部分を物質除去エリアとしてもよい。たとえばカバー１５、テーブル１６、側面１８や斜面１９などを物質除去エリアとしてもよい。

【0100】

また、複数の物質除去エリアを設定してもよい。つまり、受付部１０６は、複数の物質除去エリアについて、それぞれ１以上のメッシュ区域の選択を受け付けてもよい。物質認識部１０４は、物質除去エリア毎に選択されたメッシュ区域における物質の状況を認識してもよい。また、制御部１０７は、物質除去エリア毎に認識された物質の状況に基づく指標と物質除去エリア毎の閾値の比較結果に基づいて、物質除去エリア毎に液体放出部１１に対する制御信号を生成してもよい。

【0101】

上述の説明では、情報処理装置１０が工作機械１に含まれるものとして説明したが、これに限定されない。具体的には、図１８に示すように、情報処理装置１０は、工作機械１Ａに含まれず、工作機械１Ａから独立し、工作機械１Ａとデータ通信が可能な外部の情報処理端末であってもよい。なお、図１８では詳しい説明を省略するが、工作機械１Ａの構成は、図１及び図２を用いて上述した工作機械１と比較し、通信部５を備え、内部に情報処理装置１０を含まないこと以外について同一である。

【0102】

また、上述の説明では、情報処理装置１０の表示部１３０に各種画面を表示するものとして説明したが、これに限定されない。具体的には、各種画面を表示する表示部１３０は、工作機械１及び情報処理装置１０に含まれず、情報処理装置１０とデータ通信が可能な外部の情報処理端末等のディスプレイであってもよい。また、情報処理装置１０とデータ通信が可能な外部の情報処理端末等の入力部を用いる受付部１０６において、ユーザ操作を受け付けるようにしてもよい。

【0103】

上述した流体放出は、清掃の例である。流体放出に限らず、気体の吹きかけやブラシ払いによって、物質の除去を行うようにしてもよい。

【0104】

［本発明の開示］
実施形態および変形例における本発明の開示について説明する。

【0105】

請求項１の第１段落の「工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に、複数のメッシュ区域を設定するメッシュ設定部」について、図３に関連して「例えば、図２に示すように工作機械１内が撮像された場合、工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に図４に示すような複数のメッシュ区域を設定する。『工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲』とは、切削や研磨などの加工の勢いで飛び散った切屑や粉屑などの屑や液体などの物質が落下する可能性がある場所であることを意味する。」と説明した。また、図９のフローチャートのＳ１２に、メッシュ設定部１０２の処理を示した。

【0106】

請求項１の第２段落の「複数のメッシュ区域から、物質を除去するためのエリアに該当する１以上のメッシュ区域の選択を受け付ける受付部」について、図３に関連して「受付部１０６は、複数のメッシュ区域から、物質を除去するためのエリア（物質除去エリア）に該当する１以上のメッシュ区域を選択するタッチ操作を受け付ける。」と説明した。また、図９のフローチャートのＳ１４に、受付部１０６の処理を示した。

【0107】

請求項１の第３段落の「撮影画像に関して、エリアに該当するメッシュ区域における物質の状況を認識する物質認識部」について、図６に関連して「物質認識部１０４は、物質認識部１０４は、物質除去エリアに該当するメッシュ区域における切屑（物質の例）の堆積状況を認識する。」と説明した。また、図１０のフローチャートのＳ２０に、物質認識部１０４の処理を示した。

【0108】

請求項１の第３段落の「エリア内で認識された物質の状況に基づく指標を時系列に表示する」について、図８に関連して「指標グラフ画面は、図８に示すように撮影回毎の物質除去エリア全体の指標を時系列で表す。」と説明した。また、請求項１の第３段落の「指標を時系列に表示する指示を行う表示指示部」について、「表示指示部１０５は、メイン画面（図５）および指標グラフ画面などの各種画面を表示部１３０に表示させる処理を行う。具体的には、表示指示部１０５は、各種画面の画像を生成して、その画像を表示するように表示部１３０に対して指示を行う。」と説明した。また、図１０のフローチャートのＳ２６において、「指標グラフ画面を表示している場合には、表示指示部１０５は、最新回の物質除去エリア全体の指標と前回の物質除去エリア全体の指標とつなぐ線を表示する指示を表示部１３０に行う（Ｓ２６）。」と説明した。

【0109】

請求項２の「指標と閾値の比較結果に基づいて、エリアに対する清掃を指示する制御信号を生成する制御部」について、図３に関連して「制御部１０７は、液体放出部１１に対する制御信号を生成する。」と説明し、図８に関連して「工作機械１は、物質除去エリア全体の指標が閾値１１６を超えた場合に洗浄を行う。」と説明した。また、図１０に関連して「制御部１０７は、最新回の物質除去エリア全体の指標が閾値１１６を超えていると判定すると（Ｓ２８でＹＥＳ）、各メッシュ区域に相当する箇所、つまり物質除去エリアの切屑を清掃させるための制御信号を生成して、液体放出部１１に出力する（Ｓ３０）。」と説明した。

【0110】

請求項３の第１段落の「表示指示部は、時系列の指標とともに閾値のレベルを表示する指示を行い」について、図８に関連して「指標グラフ画面は、閾値１１６のレベルを示す閾値ライン２０２も表示する。」と説明した。また、図１４に関連して「表示指示部１０５は、変更された閾値１１６に合わせて閾値ライン２０２を表示し直す処理を行う（Ｓ５２）。」と説明し、図１７のＳ６６およびＳ７０に関連して「表示指示部１０５は、変更された閾値１１６に合わせて閾値ライン２０２を表示し直す処理を行う。」と説明した。

【0111】

請求項３の第２段落の「レベルを上下させる操作に応じて閾値を修正する調整部」について、図３に関連して「調整部１０８は、ユーザ操作による閾値１１６の調整及び自動的な閾値１１６の調整を行う。」と説明し、図８に関連して「閾値１１６は、ユーザの操作によって調整できる。この例では、指標グラフ画面に表示されている閾値ライン２０２をタッチしてスライドさせることによって、閾値を高めたり、低めたりする。」と説明した。また、図１４に関連してＳ５０で「調整部１０８は、スライドされた閾値ライン２０２によって閾値１１６を特定する。」、Ｓ５２で「調整部１０８は、記憶部１１０に記憶されている閾値１１６を変更して」と説明した。

【0112】

請求項４の「清掃後における指標が適正範囲を外れると判定した場合に、閾値を修正する調整部」について、図３に関連して「調整部１０８は、ユーザ操作による閾値１１６の調整及び自動的な閾値１１６の調整を行う。」と説明した。また、自動調整処理に関して「自動調整処理では、流体放出後の堆積状況を示す物質除去エリア全体の指標が適正範囲に近づくように閾値１１６を調整する。図１５に関連して後述するように、流体放出後の物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３を上回っている場合には、閾値１１６を下げる。一方、図１６に関連して後述するように、流体放出後の物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３を下回っている場合には、閾値１１６を上げる。」と説明し、図１５および図１６に自動調整処理の事例を示した。さらに、図１７に関連して「物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３の上限を超えている場合には（Ｓ６４のＹＥＳ）、調整部１０８は、閾値１１６を下げる（Ｓ６６）。」「物質除去エリア全体の指標が適正範囲２０３の下限に満たない場合には（Ｓ６８のＹＥＳ）、調整部１０８は、閾値１１６を上げる（Ｓ７０）」と説明した。

【0113】

請求項５について、変形例として「複数の物質除去エリアを設定してもよい。つまり、受付部１０６は、複数の物質除去エリアについて、それぞれ１以上のメッシュ区域の選択を受け付けてもよい。物質認識部１０４は、物質除去エリア毎に選択されたメッシュ区域における物質の状況を認識してもよい。また、制御部１０７は、物質除去エリア毎に認識された物質の状況に基づく指標と物質除去エリア毎の閾値の比較結果に基づいて、物質除去エリア毎に液体放出部１１に対する制御信号を生成してもよい。」と説明した。

【0114】

請求項６の「撮影画像を撮像する撮像部」について、図１に関連して「工作機械１内部を撮像する撮像部１２」「撮像部１２は、工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む工作機械１の内部の撮影画像を撮影する。」と説明した。
請求項６の「物質を移動させる液体を放出する液体放出部」について、図１に関連して「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１１」「液体放出部１１は、数値制御装置４の制御に従い、工作機械１の内部に堆積した切屑（物質の例）を移動させるため、工作機械１の内部で貯留する液体（たとえば、クーラント液）を放出する。」と説明した。
請求項６の「加工室内で加工を行う加工部」について、図１に関連して「主軸を駆動するサーボモータを含み、各種の工具を使い分けて加工室内でワークを加工する加工部３」と説明した。
請求項６の「液体放出部と加工部とを制御する数値制御部」について、図１に関連して「液体放出部１１と加工部３とを制御する数値制御装置４」と説明した。
請求項６の「清掃を指示する制御信号を数値制御部に送信する送信部」について、図３に関連して「通信部１４０は、清掃を指示する制御信号を数値制御装置４に送信する送信部を含む。」と説明した。

【0115】

請求項７の「加工室内で加工を行う加工部」について、図１に関連して「主軸を駆動するサーボモータを含み、各種の工具を使い分けて加工室内でワークを加工する加工部３」と説明した。

【0116】

請求項８の「プログラム」について、図３に関連して「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、取得部１０１、メッシュ設定部１０２、抽出部１０３、物質認識部１０４、表示指示部１０５、受付部１０６、制御部１０７および調整部１０８としての処理を実行する。」と説明した。

【0117】

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、上記実施形態および上記変形例を説明した。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。

【0118】

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】

【0119】

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、工作機械の洗浄に有用である。

【符号の説明】

【0120】

１ 工作機械、３ 加工部、４ 数値制御装置（ＮＣ装置）、５ 通信部、９ 液体貯留部、１０，１０Ａ 情報処理装置、１１ 液体放出部、１２ 撮像部、１３ 機械座標取得部、１００ 演算部、１０１ 取得部、１０２ メッシュ設定部、１０３ 抽出部、１０４ 物質認識部、１０５ 表示指示部、１０６ 受付部、１０７ 制御部、１０８ 調整部、１１０ 記憶部、１１１ 画像データ、１１２ メッシュ定義データ、１１３ 履歴データ、１１４ 物質除去エリアデータ、１１５ 学習モデル、１１６ 閾値、Ｐ 制御プログラム、Ｍ ３Ｄモデル、１２０ 入力部、１３０ 表示部、１４０ 通信部、１５１ モデル学習部、１５２ 確率算出部、１５３ 判定部、１５４ 指標算出部、２００ グラフボタン、２０１ 丸マーク、２０２ 閾値ライン、２０３ 適正範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【手続補正書】

【提出日】2021-01-14

【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】

工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に、複数のメッシュ区域を設定するメッシュ設定部と、
前記複数のメッシュ区域から、前記物質を除去するためのエリアに該当する複数のメッシュ区域の選択を受け付ける受付部と、
前記撮影画像に関して、前記エリアに該当する前記メッシュ区域における物質の状況を認識する物質認識部と、
前記エリア内で認識された前記物質の前記状況に基づく指標を時系列に表示する指示を行う表示指示部と、を有することを特徴とする情報処理装置。

【請求項2】

前記指標と閾値の比較結果に基づいて、前記エリアに対する清掃を指示する制御信号を生成する制御部をさらに有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】

前記表示指示部は、前記時系列の前記指標とともに前記閾値のレベルを表示する指示を行い、
前記レベルを上下させる操作に応じて前記閾値を修正する調整部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記清掃後における前記指標が適正範囲を外れると判定した場合に、前記閾値を修正する調整部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記受付部は、複数の前記エリアについて、それぞれ前記複数のメッシュ区域の選択を受け付け、
前記物質認識部は、前記エリア毎に選択されたメッシュ区域における前記物質の前記状況を認識し、
前記制御部は、前記エリア毎に認識された前記物質の前記状況に基づく指標と前記エリア毎の閾値の比較結果に基づいて、前記エリア毎に前記制御信号を生成することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記工作機械は、前記撮像画像を撮像する撮像部と、前記物質を移動させる液体を放出する液体放出部と、加工室内で加工を行う加工部と、前記液体放出部と前記加工部とを制御する数値制御部と、を備え、
前記情報処理装置は、清掃を指示する制御信号を前記数値制御部に送信する送信部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【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、
加工室で加工を行う加工部と、を備える工作機械。

【請求項8】

工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に、複数のメッシュ区域を設定する機能と、
前記複数のメッシュ区域から、前記物質を除去するためのエリアに該当する複数のメッシュ区域の選択を受け付ける機能と、
前記撮影画像に関して、前記エリアに該当する前記メッシュ区域における物質の状況を認識する機能と、
前記エリア内で認識された前記物質の前記状況に基づく指標を時系列に表示する指示を行う機能と、をコンピュータに発揮させることを特徴とするプログラム。

【手続補正書】

【提出日】2021-06-17

【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】

工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に、複数のメッシュ区域を設定するメッシュ設定部と、
前記工作機械内の形状に応じて前記メッシュ区域を選択することにより形成されるエリアとして、(i)選択された第１選択メッシュ区域と、(ii)選択された前記第１選択メッシュ区域と隣接する４つの選択メッシュ区域と、(iii)選択された第２選択メッシュ区域と、(iv)選択された前記第２選択メッシュ区域と隣接する３つの選択メッシュ区域と、が含まれるエリアの選択を受け付ける受付部と、
前記撮影画像に関して、前記エリアに含まれる複数のメッシュ区域の全体における物質の状況を認識する物質認識部と、
前記エリアに含まれる前記複数のメッシュ区域の全体内で認識された前記物質の前記状況に基づく指標を表示部に時系列に表示させる指示を行う表示指示部と、を有することを特徴とする情報処理装置。

【請求項2】

前記指標と閾値の比較結果に基づいて、前記エリアに対する清掃を指示する制御信号を生成する制御部をさらに有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】

前記表示指示部は、撮影回毎の前記指標を前記時系列で表すグラフ画面上に前記指標の閾値のレベルを前記表示部に表示させる指示を行い、
前記グラフ画面において前記レベルを変更させる操作に応じて前記閾値を修正する調整部をさらに有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】

前記清掃後における前記指標が適正範囲を外れると判定した場合に、前記閾値を修正する調整部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記受付部は、複数の前記エリアの選択を受け付け、
前記物質認識部は、前記エリア毎に含まれる前記複数のメッシュ区域の全体における前記物質の前記状況を認識し、
前記制御部は、前記エリア毎に認識された前記物質の前記状況に基づく指標と前記エリア毎の閾値の比較結果に基づいて、前記エリア毎に前記制御信号を生成することを特徴とする請求項２又は４に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記工作機械は、前記撮影画像を撮像する撮像部と、前記物質を移動させる液体を放出する液体放出部と、加工室内で加工を行う加工部と、前記液体放出部と前記加工部とを制御する数値制御部と、を備え、
前記情報処理装置は、清掃を指示する制御信号を前記数値制御部に送信する送信部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
加工室で加工を行う加工部と、を備える工作機械。

【請求項8】

工作機械の加工中に飛散する物質の飛散範囲を含む撮影画像に、複数のメッシュ区域を設定する機能と、
前記工作機械内の形状に応じて前記メッシュ区域を選択することにより形成されるエリアとして、(i)選択された第１選択メッシュ区域と、(ii)選択された前記第１選択メッシュ区域と隣接する４つの選択メッシュ区域と、(iii)選択された第２選択メッシュ区域と、(iv)選択された前記第２選択メッシュ区域と隣接する３つの選択メッシュ区域と、が含まれるエリアの選択を受け付ける機能と、
前記撮影画像に関して、前記エリアに含まれる複数のメッシュ区域の全体における物質の状況を認識する機能と、
前記エリアに含まれる前記複数のメッシュ区域の全体内で認識された前記物質の前記状況に基づく指標を表示部に時系列に表示させる指示を行う機能と、をコンピュータに発揮させることを特徴とするプログラム。