JP2021126713A - 情報処理装置及び情報処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 切屑の堆積位置やワークの傷等の位置の検出精度を高める。
【解決手段】情報処理装置は、内部を撮像する撮像部を備える工作機械における撮像部で撮像された画像データから検出対象の位置を特定する情報処理装置（１０）であって、画像データの少なくとも一部を複数のメッシュ領域に区分したメッシュ画像を生成する画像生成部（１０２）と、メッシュ画像の第１メッシュ領域について検出対象の位置を特定する特定部（１０３）と、を備え、特定部は、第１メッシュ領域と、第１メッシュ領域から所定量ずらしかつ第１メッシュ領域と一部が重なる第２メッシュ領域と、を用いて、位置を特定する。
【選択図】図３

Description

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。

工作機械で加工対象である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、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。

特開２０１６−１２０５８９号公報

しかしながら、切屑の堆積位置を正確に特定することは困難な場合がある。また、切屑の他にも、工作機械内で、ワークの傷等の位置を特定することもあるが、これらも困難な場合がある。
よって、本開示では、切屑の堆積位置やワークの傷等の位置の検出精度を高めることを目的とする。

本開示の情報処理装置は、内部を撮像する撮像部を備える工作機械における撮像部で撮像された画像データから検出対象の位置を特定する情報処理装置（１０）であって、画像データの少なくとも一部を複数のメッシュ領域に区分したメッシュ画像を生成する画像生成部（１０２）と、メッシュ画像の第１メッシュ領域について検出対象の位置を特定する特定部（１０３）と、を備え、特定部は、第１メッシュ領域と、第１メッシュ領域から所定量ずらしかつ第１メッシュ領域と一部が重なる第２メッシュ領域と、を用いて、位置を特定する、ことを特徴とする。

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。

本開示によれば、切屑の堆積位置やワークの傷等の位置の検出精度を高めることできる。

工作機械の構成を示すブロック図である。 工作機械内部の撮像画像である。 情報処理装置の構成を示すブロック図である。 情報処理装置で生成されるメッシュ画像データである。 情報処理装置で利用される第１メッシュ領域の説明図である。 情報処理装置で利用される第２メッシュ領域の説明図である。 検出対象の位置を特定する処理を説明するフローチャートである。 変形例１の検出対象の位置を特定する処理を説明するフローチャートである。

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。

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、工作機械内部を撮像された撮像データから、検出対象の位置を特定するものである。ここで、情報処理装置の「検出対象」は、例えば、工作機械の加工対象であるワークから加工により生じ、工作機械内に堆積された切り屑、または、加工によりワークに生じた傷である。

以下の説明において、「メッシュ領域」は、画像データを区分して得られる画像の一部の領域を意味する。１の画像を区分することで、１の画像を複数の領域に分けることができる。

［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部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、撮像部４で撮像された画像データから検出対象の位置を特定する情報処理装置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。

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。この制御信号は、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、送信される。

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の内部に堆積した切屑を移動させるため、液体を放出する。なお、後述するように、液体放出部３には、情報処理装置１０のノズル制御部１０４により生成された制御信号が、数値制御装置２を介して入力される。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外の外部に排出することができる。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、クーラントを用いた例で説明する。液体放出部３は、工作機械１の内部の広範囲を洗浄可能とするため、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。

撮像部４は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたカメラである。この撮像部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。この撮像部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、撮像部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、撮像部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、撮像部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、複数の撮像部４を備えることができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〈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。

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、画像生成部１０２、特定部１０３、ノズル制御部１０４及び出力制御部１０５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。

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、画像データ１１１及びメッシュ画像データ１１２を記憶する。なお、ここでは、記憶部１１０において、画像データ１１１及びメッシュ画像データ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、画像データ１１１及びメッシュ画像データ１１２を記憶する構成であってもよい。

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。

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部４とデータ通信を実行することができる。

取得部１０１は、撮像部４で撮像された画像データを取得する。また、取得部１０１は、取得した画像データ１１１を、任意に付された識別情報及び撮像の時刻を特定する情報と共に記憶部１１０に記憶させる。したがって、記憶部１１０は、異なるタイミングで撮像された同一の対象エリアの画像データ１１１を複数記憶することができる。

画像生成部１０２は、画像データの少なくとも一部を複数のメッシュ領域に区分したメッシュ画像データを生成する。また、画像生成部１０２は、分割して得られたメッシュ画像データ１１２を、記憶部１１０に記憶させる。図４は、画像データ１１１の全体についてメッシュ領域に分割した例であるが、これに限定されない。具体的には、画像生成部１０２は、画像データ１１１の一部の領域についてのみメッシュ領域を設定してもよい。なお、図４の画像データ１１１中で示されるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、それぞれ工作機械１の各座標を示すものであり、画像データ１１１の外のｘ軸及びｙ軸は、画像データのｘｙ座標を示すものである。

なお、後述するが、画像生成部１０２で生成されるメッシュ画像データ１１２を、特定部１０３で利用される他のメッシュ領域で分割される画像データと区別するため、必要に応じて、「第１メッシュ画像データ」とする。また、第１メッシュ画像データの各メッシュ領域を、「第１メッシュ領域」とする。

また、分割するメッシュ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、メッシュ領域のサイズは、検出対象である切り屑のサイズに応じて定めることが考えられる。これにより、切り屑を、精度良く検出することが可能となる。具体的には、検出対象である切り屑のサイズが、５〜１０ｍｍである場合、例えば、メッシュ領域の縦横のサイズをそれぞれ２０ｍｍとすることで、切屑を検出可能となり、検出精度を保つことができる。

なお、本明細書のメッシュ画像データ１１２は、撮像画像にメッシュの情報を付加し新たな画像を生成したものに限られず、撮影画像とメッシュに関する情報とを関連付けたものでもよい。つまり、撮像画像とメッシュとを別々のデータとして保存しているものもメッシュ画像データという。

特定部１０３は、メッシュ画像データ１１２の各メッシュ領域を第１メッシュ領域とし、各第１メッシュ領域から検出対象の位置を特定する。図５Ａは、メッシュ画像データ１１２の一部を一例として示すものであり、各メッシュ領域Ｒ１１〜Ｒ１４が第１メッシュ領域である。図５Ａに示す例では、検出対象である切屑Ｓは、複数の第１メッシュ領域Ｒ１１〜Ｒ１４にまたがって存在する。したがって、図５Ａに示すような状態の場合、各第１メッシュ領域Ｒ１１〜Ｒ１４における切屑Ｓの面積な小さい。そのため、特定部１０３は、各第１メッシュ領域Ｒ１１〜Ｒ１４に切屑Ｓがない、または、切屑Ｓの量が少ないとして、検出対象の位置を特定することができない可能性がある。

このような検出対象の位置を特定するため、特定部１０３は、第１メッシュ領域と、第１メッシュ領域から所定量ずらし、かつ、第１メッシュ領域と一部が重なる第２メッシュ領域とを用いて、検出対象の位置を特定する。具体的には、特定部１０３は、第１メッシュ領域に検出対象が含まれない場合であっても、第１メッシュ領域の一部が重複する第２メッシュ領域に検出対象が含まれる場合、第１メッシュ領域の位置を検出対象が含む位置とする。

図５Ｂを用いて具体的に説明する。図５Ｂの破線の各メッシュ領域は、図５Ａを用いて上述した第１メッシュ領域である。また、図５Ｂの実線の各メッシュ領域が、第１メッシュ領域からずらした位置に設定された「第２メッシュ領域」である。また、第２メッシュ領域で分割される画像を、第１メッシュ画像データと区別するため、「第２メッシュ画像データ」とする。なお、第２メッシュ画像データは、画像生成部１０２によって生成し、画像データ１１１と共に記憶部１１０に記憶しても良いし、特定部１０３によって生成してもよい。

具体的には、各第２メッシュ領域は、各第１メッシュ領域に対して画像上の第１方向であるｘ軸方向又は第２方向であるｙ軸方向の少なくともいずれかに移動され、第１メッシュ領域と第２メッシュ領域とは一致しない。メッシュ領域のサイズをｘ方向及びｙ方向でそれぞれ１としたとき、図５Ｂは、第１メッシュ領域から、ｘ方向にプラス０．５移動し、ｙ方向にマイナス０．５移動したメッシュ領域を第２メッシュ領域とした例である。図５Ｂの例では、第２メッシュ領域Ｒ２１は、第１メッシュ領域Ｒ１１〜Ｒ１４と一部が重なる。また、図５Ｂの例では、第２メッシュ領域Ｒ２１に検出対象である切屑Ｓの全てが位置することとなる。したがって、特定部１０３は、検出対象の位置を特定しやすくなる。このような場合、特定部１０３は、検出対象である切屑Ｓが検出された第２メッシュ領域Ｒ２１と一部が重なる各第１メッシュ領域Ｒ１１〜Ｒ１４について、切屑Ｓの位置として特定する。

すなわち、特定部１０３は、メッシュ領域をずらすことで、１回目である第１メッシュ領域による結果と、２回目である第２メッシュ領域による結果とを利用することで、１回目のみでは検出されない位置に検出対象がある場合も、検出可能となる。いいかえると、特定部１０３は、少なくともｘｙ方向のいずれかにメッシュ領域を移動させ、検出精度を向上させる。

ノズル制御部１０４は、特定部で特定された位置に液体を放出させる必要がある場合、ノズルからの液体の放出の方向が特定部１０３で特定された位置となるように、ノズルの向きを制御するための信号を生成する。具体的には、検出対象が切屑であるとき、ノズル制御部１０４は、数値制御装置２に、液体放出部３に制御信号を送信させるための信号を生成する。また、ノズル制御部１０４は、生成した信号を数値制御装置２に送信することで、数値制御装置２を介して液体放出部３を制御する。さらに、ノズル制御部１０４は、液体放出部３による液体の放出の履歴を放出履歴データとして記憶部１１０に記憶させてもよい。これにより、ノズル制御部１０４は、検出された位置に向くようにノズルの向きを調整し、切り屑の除去の精度を向上させることができる。例えば、ノズル制御部１０４は、第１メッシュ領域で検出対象の位置が特定された後に、位置が特定できた前記検出対象に向かって液体を放出する制御信号を生成し、第２メッシュ領域で検出対象の位置が特定された後に、位置が特定できた検出対象に向かって液体を放出する制御信号を生成する。

出力制御部１０５は、特定部１０３による特定結果を、表示部１３０に表示させる。これにより、利用者に切屑または傷等の検出対象の位置を把握させることができる。

なお、工作機械１は、この情報処理装置１０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。

〈検出対象の位置の特定及び液体放出の処理〉
図６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における検出対象の位置の特定及び液体放出の処理について説明する。まず、取得部１０１は、撮像部４が撮像した画像データ１１１を取得し、記憶部１１０に記憶させる（Ｓ０１）。

画像生成部１０２は、記憶部１１０に記憶される画像データ１１１を読み出し、複数の第１メッシュ領域に分割し、第１メッシュ画像データであるメッシュ画像データ１１２を生成する（Ｓ０２）。また、画像生成部１０２は、このメッシュ画像データ１１２を記憶部１１０に記憶させる。

特定部１０３は、第１の特定処理として、第１メッシュ画像データを利用して、検出対象の位置を特定する（Ｓ０３）。具体的には、特定部１０３は、検出対象が検出された第１メッシュ領域を特定する。

また、特定部１０３は、第２の特定処理として、第２メッシュ画像データを利用して、検出対象の位置を特定する（Ｓ０４）。具体的には、特定部１０３は、検出対象が検出された第２メッシュ領域を特定する。なお、上述したように、ステップＳ０４で利用する第２メッシュ画像データを生成するタイミングは限定されない。例えば、ステップＳ０２のメッシュ画像データ１１２の生成の際に画像生成部１０２により同時に生成されてもよいし、ステップＳ０４のタイミングで特定部１０３に生成されてもよい。

続いて、特定部１０３は、ステップＳ０３の第１の特定処理及びＳ０４の第２の特定処理の結果を合わせて、検出対象の位置を特定する（Ｓ０５）。具体的には、特定部１０３は、ステップＳ０３で検出対象が検出された第１メッシュ領域に加え、ステップＳ０４で検出対象が検出された第２メッシュ領域と重なる第１メッシュ領域を、検出対象の位置として特定する。

ノズル制御部１０４は、数値制御装置２に信号を出力し、数値制御装置２を介して、ステップＳ０５で特定された位置の切屑を移動させるための制御信号を液体放出部３に出力し、液体の放出を制御する（Ｓ０６）。これにより、液体放出部３は、切屑を移動させるための液体を放出する。

その後、工作機械１での加工が終了する場合（Ｓ０７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（Ｓ０７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〜Ｓ０７の処理を繰り返す。

なお、図６に示すフローチャートでは、検出対象が切屑であり、切屑の検出に応じて液体を放出する例で説明した。しかしながら、情報処理装置１０は、出力制御部１０５によって、検出対象の位置を出力してもよい。

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、複数通りのメッシュ領域を利用して、切屑等の検出対象の位置を特定することができる。したがって、メッシュ領域と切屑との位置関係に応じた検出漏れを防止し、切屑の位置を精度よく特定することが可能となる。

［変形例１］
上述した情報処理装置１０では、第１及び第２の特定処理の結果を利用していた。しかしながら、情報処理装置１０で対象の位置を特定する方法は、第１及び第２の特定処理の結果を利用する方法に限定されず、一方のみを利用する方法であってもよい。例えば、特定部１０３は、（１）第１メッシュ領域を用いて、所定のメッシュ領域に対応する位置を対象の位置として特定し、（２）第１メッシュ領域を用いて対象の位置が特定されない場合、第１メッシュ領域から所定量ずれかつ第１メッシュ領域と一部が重なる２メッシュ領域を用いて、所定の第２メッシュ領域を対象の位置として特定し、（３）第１メッシュ領域または第２メッシュ領域のみを用いて位置が特定されない場合、第１メッシュ領域及び第２メッシュ領域の結果を用いて、対象の位置を特定する構成であってもよい。

図７を用いて、変形例１における情報処理装置１０における検出対象の位置の特定及び液体放出の処理について説明する。なお、情報処理装置１０の構成は、図３を用いて上述した構成と同一であるため、図３を参照する。また、図７のフローチャートにおいて、図６のフローチャートの処理と同一の処理については、同一の符号を用いて下線を付す。

まず、取得部１０１は、撮像部４が撮像した画像データ１１１を取得し、記憶部１１０に記憶させる（Ｓ０１）。

画像生成部１０２は、記憶部１１０に記憶される画像データ１１１を読み出し、複数の第１メッシュ領域に分割し、第１メッシュ画像データであるメッシュ画像データ１１２を生成する（Ｓ０２）。

特定部１０３は、第１の特定処理として、第１メッシュ画像データを利用して、検出対象の位置を特定する（Ｓ０３）。

続いて、特定部１０３は、第１メッシュ画像データから所定メッシュ領域以上（例えば、第１メッシュ画像データ内の全メッシュ領域の内の５０％以上の領域以上）で検出対象の位置が特定できたか否かを判定する（Ｓ１４）。

第１メッシュ画像データから所定以上の検出対象の位置が特定できたとき（Ｓ１４でＹＥＳ）、ノズル制御部１０４は、数値制御装置２に信号を出力し、数値制御装置２を介して、ステップＳ１４で特定された位置の切屑を移動させるための制御信号を液体放出部３に出力し、液体の放出を制御する（Ｓ１５）。

一方、第１メッシュ画像データから所定以上の検出対象の位置が特定できないとき（Ｓ１４でＮＯ）、特定部１０３は、第１メッシュ画像データをずらした第２メッシュ画像データを生成する（Ｓ１６）。

また、特定部１０３は、第２の特定処理として、第２メッシュ画像データを利用して、検出対象の位置を特定する（Ｓ１７）。

続いて、特定部１０３は、第２メッシュ画像データから所定メッシュ領域以上（例えば、第２メッシュ画像データ内の全メッシュ領域の内の５０％以上領域で）の検出対象の位置が特定できたか否かを判定する（Ｓ１８）。

第２メッシュ画像データから所定以上の検出対象の位置が特定できないとき（Ｓ１８でＮＯ）、特定部１０３は、第１メッシュ画像データ及び第２メッシュ画像データを利用して、検出対象の位置を特定する（Ｓ１９）。

第２メッシュ画像データから所定以上の検出対象の位置が特定できたとき（Ｓ１８でＹＥＳ）、又は、第１メッシュ画像データ及び第２メッシュ画像データを利用して検出対象の位置を特定したとき（Ｓ１９）、ノズル制御部１０４は、数値制御装置２に信号を出力し、数値制御装置２を介して、ステップＳ１８又はＳ１９で特定された位置の切屑を移動させるための制御信号を液体放出部３に出力し、液体の放出を制御する（Ｓ１５）。

その後、工作機械１での加工が終了する場合（Ｓ２０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（Ｓ０７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〜Ｓ２０の処理を繰り返す。

なお、これまでの説明では、図７のステップ１４で、所定数のメッシュ領域以上で検出対象の位置が特定できない場合、情報処理装置１０は、検出対象の位置を特定できたメッシュ領域の情報を利用することなく、第２メッシュ画像データを作成し、全メッシュ領域で検出対象の位置を特定する第２の特定処理を行っていた。しかし、このようなフローでなくてもよい。例えば、ステップＳ１４で検出対象の位置を特定できたメッシュ領域の情報を利用する形態でもよい。具体的には、ステップＳ１４で第１メッシュ画像データの中で所定メッシュ領域の検出対象の位置が特定できた場合は（Ｓ１４でＹＥＳ）、情報処理装置１０は、特定された検出対象があるメッシュ領域に液体を放出する制御を行う（Ｓ１５）。その後の処理については図示を省略するが、まず情報処理装置１０は、検出対象を移動させる。また、情報処理装置１０は、ステップＳ１４で特定できなかったメッシュ領域の情報を記憶し、第２メッシュ画像データを生成し、ステップＳ１４で特定できなかったメッシュ領域と対応関係にあるメッシュ領域に関して第２の特定処理を行う。また、情報処理装置１０は、第２の特定処理により、検出対象の位置が特定されたメッシュ領域に関しては、特定された検出対象があるメッシュ領域に液体を放出する制御を行う。この場合は、ステップＳ１８でＮＯへの分岐はなくてもよい。このようなフローを行うことにより、情報処理装置１０は、２つのメッシュ画像データを用いて検出対象の位置を検出しているため、検出対象の位置検出精度は１つのメッシュ画像データを用いる場合よりも高くなる。また、２つのメッシュ画像データの検出結果を比較分析する必要がなく、画像の解析処理が少なくなるため短時間での液体の放出が可能になる。

［変形例２］
特定部１０３は、学習済みの学習モデルを利用して、検出対象の位置を特定してもよい。具体的には、特定部１０３は、検出対象を含む複数の学習用画像データと、各学習用画像データに対して設定された複数のメッシュ領域と、各メッシュ画像における検出対象の有無との関係を機械学習により学習済みのモデルを利用して、取得部１０１で取得された画像データを検出用画像データとし、検出用画像データから、検出対象を含む領域を特定する。学習モデルを用いることで、検出精度を向上させることができる。

また、学習済みのモデルは、前記学習用画像データ、前記メッシュ領域及び前記検出対象の有無と共に、検出対象の量の関係を機械学習したものであり、特定部１０３は、検出対象の有無と共に、検出対象の量を特定してもよい。この場合、ノズル制御部１０４は、特定された検出対象の量に応じ、液体を放出する制御信号を出力するタイミングを調整したり、放出する量を調節する制御信号を生成することができる。これにより、切屑の除去の精度を向上させることができる。

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。

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。

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。

１ 工作機械
１０ 情報処理装置
１００ 演算部
１０１ 取得部
１０２ 画像生成部
１０３ 特定部
１０４ ノズル制御部
１０５ 出力制御部

Claims (8)

1. 内部を撮像する撮像部を備える工作機械における前記撮像部で撮像された画像データから検出対象の位置を特定する情報処理装置であって、
   前記画像データの少なくとも一部を複数のメッシュ領域に区分したメッシュ画像を生成する画像生成部と、
   前記メッシュ画像の第１メッシュ領域について検出対象の位置を特定する特定部と、を備え、
   前記特定部は、前記第１メッシュ領域と、前記第１メッシュ領域から所定量ずらしかつ前記第１メッシュ領域と一部が重なる第２メッシュ領域と、を用いて、前記位置を特定する、ことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記検出対象の位置に液体を放出する制御信号を生成する制御部を備え、
   前記制御部は、前記第１メッシュ領域で前記位置が特定された後に、前記位置が特定できた前記検出対象に向かって液体を放出する制御信号を生成し、前記第２メッシュ領域で前記位置が特定された後に、前記位置が特定できた前記検出対象に向かって液体を放出する制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記第２メッシュ領域は、前記第１メッシュ領域に対して第１方向又は前記第１方向と直交する第２方向の少なくともいずれかに移動され、前記第１メッシュ領域と前記第２メッシュ領域とは一致しない、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記特定部は、前記第１メッシュ領域に前記検出対象が含まれない場合であっても、当該第１メッシュ領域の一部が重複する前記第２メッシュ領域に前記検出対象が含まれる場合、当該第１メッシュ領域の位置を前記検出対象が含む位置とする、
   ことを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記検出対象は、前記工作機械の加工対象であるワークから加工により生じ、前記工作機械内に堆積された切り屑、または、加工により前記ワークに生じた傷である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の情報処理装置。
6. 前記工作機械内には液体を放出するノズルが設置され、
   前記ノズルからの液体の放出の方向が前記特定部で特定された前記位置となるように、前記ノズルの向きを制御するノズル制御部をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の情報処理装置。
7. 前記特定部は、検出対象を含む複数の学習用画像データと、前記各学習用画像データに対して設定された複数のメッシュ画像の領域情報と、前記各メッシュ画像における検出対象の有無との関係を機械学習により学習済みのモデルを利用して、入力される画像データを検出用画像データとし、前記検出用画像データから、前記検出対象を含む領域を特定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の情報処理装置。
8. 工作機械内を撮像する撮像ステップと、
   撮像された画像データの少なくとも一部を複数のメッシュ領域に区分したメッシュ画像を生成する画像生成ステップと、
   前記メッシュ画像の第１メッシュ領域について検出対象の位置を特定する特定ステップと、があり、
   前記特定ステップは、前記第１メッシュ領域と、前記第１メッシュ領域から所定量ずれかつ前記第１メッシュ領域と一部が重なる第２メッシュ領域と、を用いて、前記画像データから前記検出対象の位置を特定する、
   ことを特徴とする情報処理システム。

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