CN110376961A - 数值控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数值控制系统，能够将由拍摄装置拍摄到的机械或工件的拍摄结果反映给程序。数值控制系统具有对由拍摄装置拍摄到的机械或工件的图像进行图像处理的图像处理装置、和数值控制装置，数值控制装置具有程序解析部、和以由程序解析部能够读写的形式存储机械、拍摄装置和图像处理装置的运转控制信息的运转控制信息存储部，数值控制系统具有图像处理输入输出项目‑运转控制信息变换部，其将指令或存储于运转控制信息存储部的运转控制信息变换为由拍摄装置和图像处理装置能够识别的形式的设定值即图像处理的输入项目，并且将来自图像处理装置的图像处理的结果即图像处理的输出项目变换为由程序解析部能够识别的形式的运转控制信息。

Description

数值控制系统
技术领域
本发明涉及控制机床、工业机械或工业机器人等的数值控制系统。
背景技术
近年来，安装于机床内的加工工件、周边机械等的摄像机所拍摄到的图像用于加工工件和周边装置的远程监视、加工出的工件的图像和影像的记录涉及的品质管理等。专利文献1中公开了具有与机床连接的摄像机的操作功能的数值控制装置。
数值控制装置需要在操作摄像机时指定操作所需的设定值(例如，摄像机的选择、分辨率、帧数)。专利文献1中公开了如下技术：使用G代码指令的自变量来进行摄像机各设定值的指定。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2014-63434号公报
但是，在可以将由拍摄装置拍摄到的机械中的工具或工件的拍摄和图像处理结果(例如，OK/NG、计量长度、面积)反映给NC程序时，由于可以根据拍摄和图像处理结果来变更NC程序，因此是便利的。
但是，在G代码指令中，无法受理拍摄和图像处理结果，无法将拍摄和图像处理结果反映给NC程序。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数值控制系统，可以将由拍摄装置拍摄到的机械或工件的拍摄结果反映给程序。
(1)本发明有关的数值控制系统(例如，后述的数值控制系统1、1B)控制对工件(例如，后述的工件W)实施规定的处理的机械，具有：图像处理装置(例如，后述的图像处理装置20)，其对由拍摄装置(例如，后述的视觉传感器2)拍摄到的机械(例如，包括后述的工具T)或工件的图像进行图像处理；以及数值控制装置(例如，后述的数值控制装置10、10B)，其根据程序来控制所述机械，并且控制所述图像处理装置，所述数值控制装置或所述图像处理装置控制所述拍摄装置，所述数值控制装置具有：程序解析部(例如，后述的NC程序解析部11或梯形程序解析部11B)，其解析所述程序；以及运转控制信息存储部(例如，后述的宏变量值表存储部12或信号存储部12B)，其以由所述程序解析部能够读写的形式存储对所述机械、所述拍摄装置和所述图像处理装置进行运转控制时所需的运转控制信息，所述数值控制系统具有图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部(例如，后述的图像处理输入输出项目-变量号码变换部14和后述的图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B)，该图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部将所述程序解析部从所述程序读出的指令或存储于所述运转控制信息存储部的所述运转控制信息变换为由所述拍摄装置和所述图像处理装置能够识别的形式的设定值即图像处理的输入项目，并且将来自所述图像处理装置的图像处理的结果即图像处理的输出项目变换为由所述程序解析部能够识别的形式的运转控制信息。
(2)在(1)所记载的数值控制系统中，可以是，所述运转控制信息存储部存储由所述程序解析部能够读写的宏变量。
(3)在(1)或(2)所记载的数值控制系统中，可以是，所述图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部配置于所述数值控制装置内。
(4)在(1)或(2)所记载的数值控制系统中，可以是，所述图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部配置于所述图像处理装置内。
发明效果
根据本发明，可以将由拍摄装置拍摄到的机械或工件的拍摄结果反映给程序。
附图说明
图1是表示第一实施方式有关的数值控制系统的图。
图2是详细表示图1所示的数值控制装置和图像处理装置的图。
图3是表示工具或工件的拍摄和图像处理时，用于控制视觉传感器和图像处理装置的NC程序的一例(左部分)与其说明(右部分)的图。
图4是表示第一实施方式有关的数值控制系统涉及的工具或工件的拍摄和图像处理的动作的流程图。
图5A是表示NC程序涉及的工具轨迹与大铸件的关系的图。
图5B是表示NC程序涉及的工具轨迹与小铸件的关系的图。
图6A是表示实施例1的视觉传感器的配置的图。
图6B是表示实施例1的拍摄和图像处理用的NC程序的图。
图6C是表示实施例1的宏变量值表的图。
图7是表示包括实施例1的图像处理结果的利用例在内的NC程序的图
图8A是表示实施例2的视觉传感器的配置的图。
图8B是表示实施例2的拍摄和图像处理用的NC程序的图。
图8C是表示实施例2的宏变量值表的图。
图9A是表示包括实施例2的图像处理结果的利用例在内的NC程序的图。
图9B是表示图9A所示的NC程序(加工时)涉及的动作的图。
图10A是用于说明容差量的图。
图10B是表示指定容差量的NC程序(加工时)的一例的图。
图11A是表示实施例3的视觉传感器的配置的图。
图11B是表示实施例3的拍摄和图像处理用的NC程序的图。
图11C是表示实施例3的宏变量值表的图。
图12是表示包括实施例3的图像处理结果的利用例在内的NC程序的图。
图13A是表示实施例4的视觉传感器的配置的图。
图13B是表示实施例4的拍摄和图像处理用的NC程序的图。
图13C是表示实施例4的宏变量值表的图。
图14A是表示包括实施例4的图像处理结果的利用例在内的NC程序的图。
图14B是表示包括实施例4的图像处理结果的利用例在内的NC程序的图。
图14C是表示包括实施例4的图像处理结果的利用例在内的NC程序的图。
图15是表示第二实施方式有关的数值控制系统的图。
图16是表示第二实施方式有关的数值控制系统涉及的工具或工件的拍摄和图像处理的动作的流程图。
图17是表示第三实施方式有关的数值控制系统的图。
图18是表示工具或工件的拍摄和图像处理时，用于控制视觉传感器和图像处理装置的梯形程序的一例(左部分)与其说明(右部分)的图。
图19是表示第二实施方式有关的数值控制系统涉及的工具或工件的拍摄和图像处理的动作的流程图。
图20A是表示实施例5的视觉传感器的配置的图。
图20B是表示实施例5的拍摄和图像处理用的梯形程序的图。
图20C是表示实施例5的信号区域的图。
图21是表示包括实施例5的图像处理结果的利用例在内的梯形程序的图。
图22是表示第四实施方式有关的数值控制系统的图。
图23是表示工具或工件的拍摄和图像处理时，用于控制视觉传感器和图像处理装置的NC程序的一例(左部分)与其说明(右部分)的图。
图24是表示第四实施方式有关的数值控制系统涉及的工具或工件的拍摄和图像处理的动作的流程图。
图25是表示工具或工件的拍摄和图像处理时，用于控制视觉传感器和图像处理装置的NC程序的一例(左部分)与其说明(右部分)的图。
附图标记说明：
1、1B 数值控制系统；
2 视觉传感器(拍摄装置)；
10、10B 数值控制装置；
11NC 程序解析部(程序解析部)；
11B 梯形程序解析部(程序解析部)；
12 宏变量值表存储部(运转控制信息存储部)；
12B 信号存储部(运转控制信息存储部)；
13 通信部；
14 图像处理输入输出项目-变量号码变换部(图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部)；
14B 图像处理输入输出项目-信号地址变换部(图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部)；
20 图像处理装置；
21 通信部；
22 图像处理部；
T 工具；
W 工件。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的一例进行说明。另外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式有关的数值控制系统的图。图1所示的数值控制系统1是控制机床(省略图示)的系统，具有数值控制装置10与图像处理装置20。
图像处理装置20对由视觉传感器(拍摄装置)2拍摄到的机床中的工具T或工件W的图像进行图像处理。视觉传感器2拍摄机床中的工具T或工件W。另外，作为拍摄装置并不限定于视觉传感器，例如，可以是照相机或三维图像传感器等各种拍摄装置。此外，作为从拍摄装置提供给图像处理装置20的图像，并不限定于黑白图像、彩色图像、距离图像等，还包括三维点组等。
数值控制装置10在进行工件W的加工时，根据NC程序来控制机床。此外，数值控制装置10在进行工具T或工件W的拍摄和图像处理时，根据NC程序来控制视觉传感器2和图像处理装置20。
以下，在进行工具T或工件W的拍摄和图像处理时，主要着眼于数值控制装置10和图像处理装置20进行详细说明。
图2是详细表示图1所示的数值控制装置10和图像处理装置20的图。如图2所示，数值控制装置10具有：NC程序解析部(程序解析部)11、宏变量值表存储部(运转控制信息存储部)12、通信部13、以及图像处理输入输出项目-变量号码变换部(图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部)14。
图3是表示工具T或工件W的拍摄和图像处理时，用于控制视觉传感器2和图像处理装置20的NC程序的一例(左部分)与其说明(右部分)的图。如图3所示，NC程序包含G代码指令、M代码指令和宏变量。例如
“G810”是拍摄和图像处理起动指令(G代码指令)，
“#100”是指定要使用的视觉传感器的宏变量，
“#101”是指定图像处理程序号码的宏变量，
“#201”是表示执行结果(测量点的坐标值)的宏变量。
NC程序例如存储于EEPROM等可改写的存储器(省略图示)。
NC程序解析部11逐个程序块读取NC程序，并解析指令内容。
在指令是宏变量的写入指令时，NC程序解析部11将宏变量值写入到宏变量值表存储部12的宏变量值表。具体来说，NC程序解析部11在与指令中所指定的宏变量号码(例如，等式的左边)对应的宏变量值表的区域，写入指令中设定的宏变量值(例如，等式的右边)。
另一方面，如图3所示，在指令是拍摄和图像处理的起动指令时，NC程序解析部11将拍摄和图像处理的起动指令输出给通信部13。
宏变量值表存储部12将机床的运转控制所需的设定值(例如，工具信息、工件信息、特征部位的坐标值)存储为宏变量的值。此外，宏变量值表存储部12将视觉传感器2和图像处理装置20的运转控制所需的设定值(例如，视觉传感器2的分辨率、图像处理的程序名)存储为宏变量的值。这样的设定值在执行NC程序时被设定。
并且，宏变量值表存储部12将图像处理装置20进行的图像处理的结果获得的工具T或工件W的信息存储为宏变量的值。
例如，在上述的示例中，宏变量值表如下。
#100：要使用的视觉传感器号码
#101：图像处理程序号码
#201：执行结果(测量点的坐标值)
这里，变量号码“#100”、“#101”是存储后述的图像处理输入项目的值的宏变量名，要使用的视觉传感器号码和图像处理程序号码是图像处理输入项目的值。
此外，变量号码“#201”是存储后述的图像处理输出项目的值的宏变量名，执行结果(测量点的坐标值)是图像处理输出项目的值。
这样，宏变量值表存储部12将机床、视觉传感器2和图像处理装置20的运转控制所需的各种设定值存储为能够通过NC程序解析部11读写的形式即宏变量的值。换言之，宏变量值表存储部12是可以供NC程序制作员读写且可以供NC程序解析部11读写的区域。宏变量值表存储部12例如是EEPROM等可改写的存储器。
通信部13在从NC程序解析部11输出拍摄和图像处理的起动指令时，从宏变量值表存储部12的宏变量值表读出为了操作视觉传感器2和图像处理装置20所需的设定值。并且，通信部13将拍摄和图像处理的起动指令、从宏变量值表读出的设定值(后述的图像处理输入项目和其值)发送给图像处理装置20或视觉传感器2。
此外，通信部13从图像处理装置20接收图像处理的执行结果，将接收到的执行结果(后述的图像处理输出项目和其值)写入到宏变量值表存储部12的宏变量值表中。
在本实施方式中，通信部13经由图像处理输入输出项目-变量号码变换部14来进行设定值从宏变量值表存储部12的宏变量值表的读出、以及拍摄和图像处理的执行结果向宏变量值表存储部12的宏变量值表的写入。
通信部13包括按照LAN、WAN等有线或无线通信标准或Bluetooth、Wi-Fi等近距离通信标准等的通信接口。
在从宏变量值表读出设定值时，图像处理输入输出项目-变量号码变换部14将存储于宏变量值表存储部12的为了操作视觉传感器2和图像处理装置20所需的设定值(宏变量值)变换为可通过视觉传感器2和图像处理装置20识别的形式的设定值即图像处理的输入项目。
另一方面，在向宏变量值表写入拍摄和图像处理的执行结果时，图像处理输入输出项目-变量号码变换部14将来自图像处理装置20的图像处理的结果即图像处理的输出项目变换为可通过NC程序解析部11识别的形式的变量(宏变量)。
接下来，图像处理装置20如图2所示，具有通信部21和图像处理部22。
通信部21将从数值控制装置10接收到的拍摄的起动指令、以及视觉传感器2的运转所需的设定值发送给视觉传感器2。此外，通信部21从视觉传感器2接收工具T或工件W的拍摄图像，将接收到的拍摄图像输出给图像处理装置20。
通信部13包括按照LAN、WAN等有线或无线通信标准或Bluetooth、Wi-Fi等近距离通信标准等的通信接口。
图像处理部22根据从数值控制装置10接收到的图像处理的起动指令、以及图像处理部22的运转所需的设定值，对来自视觉传感器2的图像进行图像处理，将图像处理的执行结果作为图像处理的输出项目而发送给数值控制装置10。
数值控制装置10和图像处理装置20例如由DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等运算处理器构成。数值控制装置10和图像处理装置20的各种功能例如通过执行存储于存储部的规定的软件(程序、应用)来实现。数值控制装置10和图像处理装置20的各种功能也可以通过硬件与软件的协作来实现，也可以只通过硬件(电子电路)来实现。
接下来，参照图4，对第一实施方式有关的数值控制系统1涉及的工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作进行说明。图4是表示第一实施方式有关的数值控制系统1涉及的工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作的流程图。
首先，数值控制装置10中的NC程序解析部11读取NC程序中的1个程序块(S1)，解析指令内容(S2)。
在指令是宏变量的写入指令时，NC程序解析部11将宏变量值写入到宏变量值表存储部12的宏变量值表中(S3)。具体来说，NC程序解析部11在与指令中所指定的宏变量号码(例如，等式的左边)对应的宏变量值表的区域，写入指令中设定的宏变量值(例如，等式的右边)(S3)。之后，向后述的步骤S11转移。
另一方面，当在步骤S2中指令是拍摄和图像处理的起动指令时，通信部13请求图像处理输入输出项目-变量号码变换部14读出图像处理输入项目的值(S4)。
接下来，图像处理输入输出项目-变量号码变换部14将图像处理输入项目变换为预先设定的变量号码，从宏变量值表存储部12的宏变量值表读出变换后的变量号码的值，将读出的变量号码的值作为图像处理输入项目的值应答给通信部13(S5)。
接着，通信部13将拍摄和图像处理的起动指令、与从图像处理输入输出项目-变量号码变换部14获取的图像处理输入项目的值发送给图像处理装置20(S6)。
图像处理装置20中的图像处理部22根据从数值控制装置10接收到的拍摄和图像处理的起动指令，经由通信部21来操作视觉传感器2，进行机床中的工具T或工件W的拍摄(S7)。
接下来，图像处理部22对来自视觉传感器2的拍摄图像执行图像处理，获取与图像处理输入项目的值对应的图像处理输出项目的值(S8)。
接下来，数值控制装置10中的通信部13从图像处理装置20获取图像处理输出项目的值(执行结果)，并将其输出给图像处理输入输出项目-变量号码变换部14(S9)。
接着，图像处理输入输出项目-变量号码变换部14将从通信部13获取的图像处理输出项目的值看作是预先设定的变量号码的值，并将其写入到与变量号码对应的宏变量值表存储部12的宏变量值表的区域(S10)。
接下来，NC程序解析部11判定NC程序的所有的程序块的解析是否结束(S11)。在NC程序的所有的程序块的解析没有结束时，返回到步骤S1，对NC程序的下一程序块进行上述的步骤S1～S11的处理。
另一方面，当在步骤S11中NC程序的所有的程序块的解析结束时，数值控制系统1结束工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作。
接下来，一边列举具体的实施例一边详细说明本实施方式，但是本实施方式并不限定于这些具体例。
(实施例1)
例如，如图5A和图5B所示，关于无垢的铸件，由于针对每一个铸件尺寸差异较大，因此制作NC程序，即使尺寸大的铸件也可以进行加工。若针对尺寸小的铸件使用该NC程序，则在工具轨迹中非切削(气割)时间较多，花费无用的加工时间。
对此，在实施例1中，通过铸件W的拍摄和图像处理将铸件W最上面的坐标值作为宏变量值存储于宏变量值表中。由此，可以将铸件W最上面的坐标值反映给NC程序。
首先，如图6A所示，朝向铸件W设置视觉传感器2(例如，三维图像传感器)。
接下来，在图像处理部中，在视觉传感器2拍摄铸件W之后受理该图像(例如，三维点组)，以该图像为基础求出铸件W最上面的坐标值。这通过一般的图像处理软件来实现即可。
接下来，如图6B所示，制作拍摄和图像处理用的NC程序。此时，以如下方式来设定图像处理输入项目和图像处理输出项目。
图像处理输入项目：要使用的视觉传感器号码(#100)、图像处理程序号码(#101)
图像处理输出项目：铸件W的最上面的坐标值(#201)
接下来，在执行NC程序时，按照上述的图4的流程图来执行拍摄和图像处理，如图6C所示图像处理的执行结果存储于宏变量值表。
由此，NC程序制作员可以在加工时读出宏变量值表，制作NC程序只对存在铸件W的区域进行加工(例如切削)。例如，在NC程序解析部11读出图6C所示的宏变量值表且#201(铸件最上面的坐标值)小时，可以制作NC程序，如图7所示不执行用于对比其高的部分进行加工的程序块。
由此，非切削(气割)时间变少，加工时间得以削减。
(实施例2)
例如，如图8A所示，在加工工件W时有时切屑存积于加工区域。若在加工区域切屑存积过多，则有时产生机械的动作不良、或工件W的加工不良。
对此，在实施例2中，通过工件W的加工区域的拍摄和图像处理将切屑的堆积量和堆积区域(点的位置)作为宏变量值存储于宏变量值表。由此，可以根据工件W的加工区域的切屑的堆积量和堆积区域(点的位置)来制作NC程序进行切屑的去除。
首先，如图8A所示，朝向工件W处的切屑容易堆积的区域设置视觉传感器2。
接下来，在图像处理部22中，视觉传感器2拍摄工件W处的切屑容易堆积的区域之后受理该图像，以该图像为基础，求出表示切屑存积了一定量的标记、切屑的堆积区域(点的位置)X、Y。
例如，切屑是否堆积或其位置通过用直方图来检查明亮度的差异等求出即可。
这通过一般的图像处理软件来实现即可。
接下来，如图8B所示，制作拍摄和图像处理用的NC程序。此时，以如下方式来设定图像处理输入项目和图像处理输出项目。
图像处理输入项目：要使用的视觉传感器号码(#100)、图像处理程序号码(#101)
图像处理输出项目：表示切屑存积了一定量的标记、切屑的堆积区域(点的位置)X、Y(#201、#202、#203)
接下来，在执行NC程序时，按照上述的图4的流程图来执行拍摄和图像处理，如图8C所示，图像处理的执行结果存储于宏变量值表。
由此，NC程序制作员可以在加工时读出宏变量值表，制作使工作台移动这样的NC程序，如图9A和图9B所示，使切削液对准工件W处的切屑的堆积区域。
由此，通过将切削液集中对准切屑而除去切屑，可以防止机械的动作不良、或工件W的加工不良的产生。
(实施例3)
如图10A和图10B所示，在加工程序中，存在顺滑地连接角部的角连接功能。在角连接功能中，能够在NC程序中将容差量(加工工件形状从设计图的形状背离的上限值)指定为自变量。但是，在实际进行加工时，由于因伺服延迟而额外内转，因此考虑以内转的量对容差量再次指定小的值。但是，通过手动来再次指定容差量花费时间。
对此，在实施例3中，通过工件W的拍摄和图像处理将工件W的实际形状与期待的形状最背离的部分的距离作为宏变量值存储于宏变量值表。由此，可以制作NC程序来自动地修正容差量。
首先，如图11A所示，朝向工件W设置视觉传感器2。
接下来，在图像处理部中，在视觉传感器2拍摄工件W之后受理该图像，以该图像为基础，求出实际形状与期待的理想形状最背离的部分的距离。
例如，以如下方式求出图像处理输出项目即可。
·预先示教工件W的理想形状。
·针对多个任意的点计算理想形状中的任意的理想点、与获得的实际形状中的任意的实际加工形状点的距离
·从某一个“理想点”与多个“实际加工形状点”的上述距离中选择最小值，
·在多个“理想点”中选择上述最小值，输出其中的最大值
这通过一般的图像处理软件来实现即可。
接下来，如图11B所示，制作拍摄和图像处理用的NC程序。此时，以如下方式来设定图像处理输入项目和图像处理输出项目。
图像处理输入项目：要使用的视觉传感器号码(#100)、图像处理程序号码(#101)
图像处理输出项目：实际形状与期待的形状最背离的部分的距离(#201)
接下来，在执行NC程序时，按照上述的图4的流程图来执行拍摄和图像处理，如图11C所示图像处理的执行结果存储于宏变量值表。
由此，如图12所示，可以根据实际形状与期待的形状最背离的部分的距离来制作自动修正容差量的指定值的NC程序。因此，可以省去手动再次指定容差量的工夫。
(实施例4)
在实施例4中，通过工具T的拍摄和图像处理将工具长度存储于宏变量值表中。由此，可以制作程序来进行工具更换、加工停止、或相对于数值控制装置的工具信息设定等。
首先，如图13A所示，朝向工具T设置视觉传感器2。
接下来，在图像处理部中，在视觉传感器2拍摄工具T之后受理该图像，以该图像为基础，求出工具长度。这通过一般的图像处理软件来实现即可。
接下来，如图13B所示，制作拍摄和图像处理用的NC程序。此时，以如下方式来设定图像处理输入项目和图像处理输出项目。
图像处理输入项目：要使用的视觉传感器号码(#100)、图像处理程序号码(#101)
图像处理输出项目：工具长度(#201)
接下来，在执行NC程序时，按照上述的图4的流程图来执行拍摄和图像处理，如图13C所示图像处理的执行结果存储于宏变量值表。
由此，可以在加工时读出宏变量值表，在图像处理结果的工具长度与预先设定给数值控制装置10的工具长度不同时，以如下方式通过NC程序的程序的判断来制作与状况对应的NC程序。
(A)在程序判断为在刚要加工之前拍摄且考虑工具折损的可能性的状况时，如图14A所示，为了正常进行加工可以编制更换为装配于机床的工具库的同种类别的工具这样的NC程序。
(B)在程序判断为在刚加工完之后拍摄且考虑工具在加工过程中折损而没有正常地进行加工的可能性的状况时，如图14B所示，可以编制停止加工这样的NC程序。
(C)在程序判断为在测量新工具的长度时等工具折损的可能性低的状况时，如图14C所示，可以编制将图像处理结果的工具长度覆盖为预先设定于数值控制装置10的值那样的NC程序。
如以上说明那样，根据本实施方式的数值控制系统1，图像处理输入输出项目-变量号码变换部(图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部)14将来自图像处理装置20的图像处理的结果即图像处理的输出项目变换为可通过NC程序解析部11识别的形式的宏变量的值(运转控制信息)。
由此，NC程序解析部11能够通过读出宏变量来受理图像处理的执行结果(图像处理的输出项目)。因此，能够将由视觉传感器2拍摄到的机床中的工具T或工件W的拍摄结果反映给NC程序。
但是，如专利文献1所记载的技术那样，在使用G代码指令的自变量来进行视觉传感器2和图像处理装置20的运转控制时，因G代码的指令格式而使自变量的数量受限，因此，可以指定设定值的数量容易受限。例如，在通过一个字母指定自变量的种类的格式的情况下，字母的文字数成为可以指定的数量的上限。
关于这方面，根据本实施方式的数值控制系统1，图像处理输入输出项目-变量号码变换部(图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部)14将以可通过NC程序解析部11读写的形式存储于宏变量值表存储部(运转控制信息存储部)12的宏变量的值(运转控制信息)变换为可通过拍摄装置2和图像处理装置20识别的形式的设定值即图像处理的输入项目。
由此，可以通过只增加用作宏变量值表存储部的区域的大小来增加宏变量的数量。因此，可以指定设定值的数量难以受限。此外，可以简单地应对，扩张性得以提升。
(第二实施方式)
在第一实施方式中，例示了图像处理输入输出项目-变量号码变换部14配置于数值控制装置10内的方式，但是图像处理输入输出项目-变量号码变换部14也可以配置于图像处理装置20内。
图15是表示第二实施方式有关的数值控制系统的图。图15所示的第二实施方式的数值控制系统1与第一实施方式的不同点在于，在图2所示的数值控制系统1中，图像处理输入输出项目-变量号码变换部14配置于图像处理装置20内。
接下来，参照图16，对第二实施方式有关的数值控制系统1涉及的工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作进行说明。图16是表示第二实施方式有关的数值控制系统1涉及的工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作的流程图。
首先，与上述步骤S1和步骤S2一样，数值控制装置10中的NC程序解析部11读取NC程序中的1个程序块(S1A)，解析指令内容(S2A)。
在指令是宏变量的写入指令时，与上述的步骤S3一样，NC程序解析部11将宏变量值写入到宏变量值表存储部12的宏变量值表中(S3A)。具体来说，NC程序解析部11在与指令中所指定的宏变量号码(例如，等式的左边)对应的宏变量值表的区域，写入指令中设定的宏变量值(例如，等式的右边)(S3A)。之后，向后述的步骤S10A转移。
另一方面，当在步骤S2A中指令是拍摄和图像处理的起动指令时，通信部13从宏变量值表存储部12的宏变量值表读取预先设定的变量号码的值。通信部13将拍摄和图像处理的起动指令、与读出的变量号码的值发送给图像处理装置20(S4A)。
图像处理装置20中的图像处理输入输出项目-变量号码变换部14将从数值控制装置10接收到的变量号码看作是图像处理输入项目，并将其输入到图像处理部22(S5A)。
接下来，与上述步骤S7一样，图像处理部22根据从数值控制装置10接收到的拍摄和图像处理的起动指令，经由通信部21来操作视觉传感器2，进行机床中的工具T或工件W的拍摄(S6A)。
接下来，与上述步骤S8一样，图像处理部22对来自视觉传感器2的拍摄图像执行图像处理，得到与图像处理输入项目的值对应的图像处理输出项目的值(S7A)。
接下来，图像处理输入输出项目-变量号码变换部14将图像处理输出项目的值看作是预先设定的变量号码的值，并将其发送给数值控制装置10(S8A)。
接着，数值控制装置10中的通信部13从图像处理装置20获取图像处理输出项目的值(执行结果)，将获取到的图像处理输出项目的值写入到与变量号码对应的宏变量值表存储部12的宏变量值表的区域(S9A)。
接下来，与上述步骤S11一样，NC程序解析部11判定NC程序的所有的程序块的解析是否结束(S10A)。在NC程序的所有的程序块的解析没有结束时，返回到步骤S1A，对NC程序的下一程序块进行上述的步骤S1A～S10A的处理。
另一方面，当在步骤S10A中NC程序的所有的程序块的解析结束时，数值控制系统1结束工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作。
在该第二实施方式的数值控制系统1中，也可以获得与上述的第一实施方式的数值控制系统1同样的优点。
另外，根据第二实施方式的数值控制系统1，即使是已经存在的数值控制装置也可以实现本发明的特征。
(第三实施方式)
在第一实施方式中，对将机床的工具T或工件W的拍摄和图像处理的结果反映给NC程序的数值控制系统1进行了说明。在第三实施方式中，对将机床的工具T或工件W的拍摄和图像处理的结果反映给梯形程序的数值控制系统进行说明。
图17是表示第三实施方式有关的数值控制系统的图。图17所示的数值控制系统1B与第一实施方式的不同点在于，在图2所示的数值控制系统1中，代替数值控制装置10而具有数值控制装置10B。
数值控制装置10B与第一实施方式的不同点在于，在数值控制装置10中，代替NC程序而使用梯形程序，代替NC程序解析部11、宏变量值表存储部12和图像处理输入输出项目-变量号码变换部14而具有梯形程序解析部(程序解析部)11B、信号存储部(运转控制信息存储部)12B和图像处理输入输出项目-信号地址变换部(图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部)14B。
图18是表示工具T或工件W的拍摄和图像处理时，用于控制视觉传感器2和图像处理装置20的梯形程序的一例(左部分)与其说明(右部分)的图。如图18所示，梯形程序包含指令和信号区域。例如，
“R0810”是拍摄和图像处理起动指令，
“R0100”是指定要使用的视觉传感器的信号区域，
“R0101”是指定图像处理程序号码的信号区域，
“R0210”是表示执行结果(测量点的坐标值)的信号区域。
梯形程序例如存储于EEPROM等可改写的存储器(省略图示)。
梯形程序解析部11B逐个程序块读取梯形程序解析指令内容。
如图18的SET(R0100，1)或SET(R0101，123)那样，在指令是信号区域的写入指令时，梯形程序解析部11B将自变量写入信号存储部12B的信号区域。具体来说，梯形程序解析部11B在与指令中被第一自变量指定的信号地址对应的信号区域写入第二自变量。
另一方面，如图18的SET(R0810，1)那样，在指令是拍摄和图像处理的起动指令时，梯形程序解析部11B将拍摄和图像处理的起动指令输出给通信部13。
信号存储部12B将机床的运转控制所需的设定值(例如，工具信息、工件信息、特征部位的坐标值)存储为信号。此外，信号存储部12B将视觉传感器2和图像处理装置20的运转控制所需的设定值(例如，视觉传感器2的分辨率、图像处理的程序名)存储为宏变量。这样的设定值在执行梯形程序时被设定。
并且，信号存储部12B将图像处理装置20涉及的突出处理的结果获得的工具T或工件W的信息存储为宏变量。
例如，信号存储部12B中的信号区域如下。
R0100：要使用的视觉传感器号码
R0101：图像处理程序号码
R0210：执行结果(测量点的坐标值)
这里，变量号码“R0100”、“R0101”是存储后述的图像处理输入项目的值的信号名，要使用的视觉传感器号码、和图像处理程序号码是图像处理输入项目的值。
此外，变量号码“R0210”是存储后述的图像处理输出项目的值的信号名，执行结果(测量点的坐标值)是图像处理输出项目的值。
这样，信号存储部12B将机床、视觉传感器2和图像处理装置20的运转控制所需的各种设定值存储为可通过梯形程序解析部11B读写的形式的信号。换言之，信号存储部12B是可以供梯形程序制作员读写，且可以供梯形程序解析部11B读写的区域。信号存储部12B例如是EEPROM等可改写的存储器。
在图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B读出来自信号区域的设定值时，图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B将存储于信号存储部12B的为了操作视觉传感器2和图像处理装置20所需的设定值(信号)变换为可通过视觉传感器2和图像处理装置20识别的形式的设定值即图像处理的输入项目。
另一方面，在进行对信号区域的拍摄和图像处理的执行结果的写入时，图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B将来自图像处理装置20的图像处理的结果即图像处理的输出项目变换为可通过梯形程序解析部11B识别的形式的信号。
接下来，参照图19对第三实施方式有关的数值控制系统1B涉及的工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作进行说明。图19是表示第三实施方式有关的数值控制系统1B涉及的工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作的流程图。
首先，数值控制装置10B中的梯形程序解析部11B读取梯形程序中的1个程序块(S1B)，解析指令内容(S2B)。
在指令是信号的写入指令时，梯形程序解析部11B在信号存储部12B的信号区域写入自变量(S3B)。具体来说，梯形程序解析部11B在与指令中被第一自变量指定的信号动作对应的信号区域写入第二自变量(S3B)。之后，向后述的步骤S11B转移。
另一方面，当在步骤S2B中指令是拍摄和图像处理的起动指令时，通信部13请求图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B读出图像处理输入项目的值(S4B)。
接下来，图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B将图像处理输入项目变换为预先设定的信号地址，从信号存储部12B的信号区域读出变换后的信号地址的值，将读出的信号地址的值作为图像处理输入项目的值应答给通信部13(S5B)。
接下来，通信部13将拍摄和图像处理的起动指令、与从图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B获取的图像处理输入项目的值发送给图像处理装置20(S6B)。
图像处理装置20中的图像处理部22与上述步骤S7一样，根据从数值控制装置10B接收到的拍摄和图像处理的起动指令，经由通信部21来操作视觉传感器2，进行机床中的工具T或工件W的拍摄(S7B)。
接下来，图像处理部22与上述步骤S8一样，对来自视觉传感器2的拍摄图像执行图像处理，获取与图像处理输入项目的值对应的图像处理输出项目的值(S8B)。
接着，数值控制装置10B中的通信部13从图像处理装置20获取图像处理输出项目的值(执行结果)，并将其输出给图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B(S9B)。
接着，图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B将从通信部13获取的图像处理输出项目的值看作是预先设定的信号地址的值，并将其写入到信号地址对应的信号存储部12B的信号区域(S10B)。
接下来，梯形程序解析部11B判定NC程序的所的有程序块的解析是否结束(S11B)。在NC程序的所有的程序块的解析没有结束时，返回到步骤S1B，对梯形程序的下一程序块进行上述的步骤S1B～S11B的处理。
另一方面，当在步骤S11B中梯形程序的所有的程序块的解析结束时，数值控制系统1B结束工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作。
接下来，一边列举具体的实施例一边对本实施方式进行详细说明，但是本实施方式并不限定于这些具体例。
(实施例5)
例如，在实施例2中如上所述，在加工工件W时有时切屑存积于加工区域。若在加工区域切屑存积过多，则有时产生机械的动作不良、或工件W的加工不良。
因此，在实施例5中，通过工件W的加工区域的拍摄和图像处理将切屑的堆积量和堆积区域(点的位置)作为信号存储于信号区域。由此，可以根据工件W的加工区域的切屑的堆积量和堆积区域(点的位置)制作N程序，进行切屑的去除。首先，如图20A所示，朝向工件W处的切屑容易堆积的区域设置视觉传感器2。
另外，在本实施例中，工具T(主轴和切削液用喷嘴)通过NC程序的移动指令而在X方向、Y方向和Z方向上移动。并且，切屑堆积部位方向喷嘴是用于除去堆积的切屑的喷嘴。切屑堆积部位方向喷嘴通过梯形程序的移动指令而在沿着与主轴的移动轴X、Y、Z不同的切屑堆积部位方向喷嘴用的移动轴XL、YL的XL、YL方向上移动。
接下来，在图像处理部中，视觉传感器2拍摄工件W处的切屑容易堆积的区域之后受理该图像，以该图像为基础，求出表示切屑存积了一定量的标记、切屑的堆积区域(点的位置)X、Y。
例如，切屑是否堆积或其位置通过用直方图来检查明亮度的差异等求出即可。
这通过一般的图像处理软件来实现即可。
接下来，如图20B所示，制作拍摄和图像处理用的梯形程序。此时，以如下方式来设定图像处理输入项目和图像处理输出项目。
图像处理输入项目：要使用的视觉传感器号码(#100)、图像处理程序号码(#101)
图像处理输出项目：表示切屑存积了一定量的标记、切屑的堆积区域(点的位置)XL、YL(#201、#202、#203)
接下来，在执行梯形程序时，按照上述的图19的流程图来执行拍摄和图像处理，如图20C所示图像处理的执行结果存储于信号区域。
由此，梯形程序制作员可以在加工时读出信号区域的信号，制作使喷嘴朝向切屑堆积部位移动这样的梯形程序，如图20A和图21所示，使切削液对准工件W处的切屑的堆积区域。
由此，通过将切削液集中地对准切屑而除去切屑，可以防止机械的动作不良、或工件W的加工不良的产生。
并且，由于与NC程序独立地执行梯形程序，因此能够与NC程序涉及的加工并行地除去切屑。由此，可以削减加工所花费的工数。
在该第三实施方式的数值控制系统1B中，也可以获得与上述第一实施方式的数值控制系统1一样的优点。
在第三实施方式中，例示了图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B配置于数值控制装置10B内的方式，但是图像处理输入输出项目-信号地址变换部14B也可以配置于图像处理装置20内。
(第四实施方式)
在第一实施方式中，图像处理输入输出项目-变量号码变换部(图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部)14将存储于宏变量值表存储部(运转控制信息存储部)12的运转控制信息变换为可通过视觉传感器2和图像处理装置20识别的形式的设定值即图像处理的输入项目。
在第四实施方式中，图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部将程序解析部从程序中读出的指令变换为可通过视觉传感器和图像处理装置识别的形式的设定值即图像处理的输入项目。
图22是表示第四实施方式有关的数值控制系统的图。图22所示的第四实施方式的数值控制系统1与第一实施方式的不同点在于，在图2所示的数值控制系统1中，代替图像处理输入输出项目-变量号码变换部14而具有图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部14。
图23是表示工具T或工件W的拍摄和图像处理时，用于控制视觉传感器2和图像处理装置20的NC程序的一例(左部分)与其说明(右部分)的图。如图23所示，在本实施方式中，代替将视觉传感器号码、图像处理程序号码代入到宏变量#100、#101，而通过G810的程序块来进行指定。
图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部14将程序解析部11从程序中读出的起动指令变换为可通过视觉传感器2和图像处理装置20识别的形式的设定值即图像处理的输入项目。
接下来，参照图24对第四实施方式有关的数值控制系统1涉及的工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作进行说明。图24是表示第四实施方式有关的数值控制系统1涉及的工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作的流程图。
首先，与上述一样，数值控制装置10中的NC程序解析部11读取NC程序中的1个程序块(S1)，解析指令内容。
接下来，图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部14将NC程序解析部11读出的拍摄和图像处理的起动指令的自变量的值变换为图像处理输入项目的值(S5C)。
接下来，与上述一样，通信部13将从图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部14获取的图像程序输入项目的值发送给图像处理装置20(S6)。
于是，与上述一样，图像处理装置20中的图像处理部22根据从数值控制装置10接收到的拍摄和图像处理的起动指令，经由通信部21来操作视觉传感器2，进行机床中的工具T或工件W拍摄(S7)。
接下来，与上述一样，图像处理部22对来自视觉传感器2的拍摄图像执行图像处理，获取与图像处理输入项目的值对应的图像处理输出项目的值(S8)。
接下来，与上述一样，数值控制装置10中的通信部13从图像处理装置20获取图像处理输出项目的值(执行结果)，并将其输出给图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部14。
接着，与上述一样，图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部14将从通信部13获取的图像处理输出项目的值看作是预先设定的变量号码的值，并将其写入到对应于变量号码的宏变量值表存储部12的宏变量值表的区域(S10)。
接着，与上述一样，NC程序解析部11判定NC程序的所有的程序块的解析是否结束(S11)。在NC程序的所有的程序块的解析没有结束时，返回到步骤S1，对NC程序的下一程序块进行上述的步骤S1～S11的处理。
另一方面，当在步骤S11中NC程序的所有的程序块的解析结束时，数值控制系统1结束工具T或工件W的拍摄和图像处理的动作。
在该第四实施方式的数值控制系统1中，也可以获得与第一实施方式的数值控制系统1一样的优点。
并且，根据第四实施方式的数值控制系统1，由于可以不进行对宏变量值表存储部(运转控制信息存储部)12的设定、读出地起动视觉传感器2和图像处理，因此，处理时间变少。第四实施方式的数值控制系统1在图像处理输入项目的种类少时(宏变量的数量的扩张性不为优点时)有效。
另外，第四实施方式的特征也可以应用于上述的第二实施方式和第三实施方式。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变更和变形。例如，在上述的实施方式中，例示出将机床的工具或工件的拍摄和图像处理的结果反映给NC程序或梯形程序的数值控制系统。但是，本发明的特征并不限定于此，例如，还能够应用于将机床的工具或工件的拍摄和图像处理的结果反映给编译而登记到ROM(例如闪存)等的执行形式的宏程序的数值控制系统。作为这样的宏程序，例如列举出NC程序的一种即P-CODE宏。
此外，在上述的实施方式中，对数值控制装置经由图像处理装置来控制视觉传感器的方式进行了说明，但是图像处理装置也可以控制视觉传感器。
图25是表示工具T或工件W的拍摄和图像处理时，用于控制视觉传感器2和图像处理装置20的NC程序的一例(左部分)与其说明(右部分)的图。如图25所示，在图像处理装置控制视觉传感器时，在NC程序中，只设定与图像处理装置的操作相关的设定值(图像处理程序号码#101等)，与视觉传感器相关的设定(视觉传感器号码等)预先设定给图像处理装置即可。
此外，在上述实施方式中，例示出控制机床的数值控制系统。但是本发明的特征并不限定于此，还能够应用于控制工业机械或工业机器人等各种机械的数值控制系统。
此外，在上述的实施方式中，作为拍摄机床的工具或工件的拍摄装置例示了视觉传感器。但是，拍摄装置并不限定于此，可以使用各种拍摄装置。
此外，在上述实施方式中，对数值控制装置和图像处理装置由不同的装置构成的方式进行了说明，但是数值控制装置与图像处理装置也可以是由一个装置构成的方式。即，数值控制装置和图像处理装置的各结构要素可以是装入到一个装置的方式。各结构要素的作用与上述一样。
此外，在上述的实施方式中，对图像处理装置与拍摄装置由不同的装置构成的方式进行了说明，但是图像处理装置与拍摄装置也可以是由一个装置构成的方式。即，图像处理装置和拍摄装置的各结构要素可以是装入到一个装置的方式。各结构要素的作用与上述一样。

Claims (4)

1.一种数值控制系统，其控制对工件实施规定的处理的机械，
其特征在于，
所述数值控制系统具有：
图像处理装置，其对由拍摄装置拍摄到的机械或工件的图像进行图像处理；以及
数值控制装置，其根据程序来控制所述机械，并且控制所述图像处理装置，
所述数值控制装置或所述图像处理装置控制所述拍摄装置，
所述数值控制装置具有：
程序解析部，其解析所述程序；以及
运转控制信息存储部，其以由所述程序解析部能够读写的形式存储对所述机械、所述拍摄装置和所述图像处理装置进行运转控制时所需的运转控制信息，
所述数值控制系统具有图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部，该图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部将所述程序解析部从所述程序读出的指令或存储于所述运转控制信息存储部的所述运转控制信息变换为由所述拍摄装置和所述图像处理装置能够识别的形式的设定值即图像处理的输入项目，并且将来自所述图像处理装置的图像处理的结果即图像处理的输出项目变换为由所述程序解析部能够识别的形式的运转控制信息。
2.根据权利要求1所述的数值控制系统，其特征在于，
所述运转控制信息存储部存储由所述程序解析部能够读写的宏变量。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制系统，其特征在于，
所述图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部配置于所述数值控制装置内。
4.根据权利要求1或2所述的数值控制系统，其特征在于，
所述图像处理输入输出项目-运转控制信息变换部配置于所述图像处理装置内。
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