JP6784804B1 - 加工システム、工作機械、加工システムの制御方法、および、加工システムの制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】扉の開口度合いをワークに合わせて最適にする技術を提供する。【解決手段】加工システムは、開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、開口を覆うための扉と、開口の度合いを変えるために扉を駆動する駆動機構と、加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、開口を通じて、ワークを搬送するための搬送装置と、加工エリアと外部エリアとの間でワークが搬送される前に、ワークのサイズを認識するための認識部と、ワークが開口を通過できるように駆動機構の駆動を制御するための駆動制御部とを備える。駆動制御部は、認識部によって認識されたサイズが小さいほど開口の度合いを小さくする。【選択図】図４

Description

本開示は、加工システムに備えられる扉の駆動を制御するための技術に関する。

従来の加工システムに関して、たとえば、特開２００６−０７５９１６号公報（特許文献１）には、加工時に閉じられ、非加工時に開放される扉を有する加工機と、当該扉を介して加工機内にワークを搬入するローダアームとを備える加工システムが開示されている。

当該加工システムは、扉の停止位置をプログラム上で予め指定することで、全開位置と全閉位置との間の任意の中間位置に扉を駆動する。

特開２００６−０７５９１６号公報

特許文献１に開示される加工システムは、プログラム上で中間位置を予め規定しておく必要がある。そのため、種々のワークが扉を通過できるように、中間位置は、余裕を持って規定される必要がある。扉を余分に開けると、消費電力が余分に消費される。また、ワークの加工時間も余分にかかってしまう。そのため、扉の開口度合いをワークに合わせて最適にする技術が望まれている。

本開示の一例では、加工システムは、開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、上記開口を覆うための扉と、上記開口の度合いを変えるために上記扉を駆動する駆動機構と、上記加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、上記開口を通じて、上記ワークを搬送するための搬送装置と、上記加工エリアと上記外部エリアとの間で上記ワークが搬送される前に、上記ワークのサイズを認識するための認識部と、上記ワークが上記開口を通過できるように上記駆動機構の駆動を制御するための駆動制御部とを備える。上記駆動制御部は、上記認識部によって認識された上記サイズが小さいほど上記開口の度合いを小さくする。

本開示の一例では、上記加工システムは、さらに、上記外部エリアまたは上記加工エリアにあるワークを撮影するように配置されたカメラを備える。上記認識部は、上記カメラから取得した画像内においてワークを表わすワーク領域を特定し、上記ワーク領域に関する画像情報に基づいて、上記サイズを認識する。

本開示の一例では、上記搬送装置は、上記ワークを把持するためのアームを含む。上記認識部は、上記アームが上記ワークを把持しているときにおける上記アームの把持状態に基づいて、上記サイズを認識する。

本開示の一例では、上記認識部は、上記ワークの加工プログラムに基づいて、上記サイズを認識する。

本開示の一例では、上記認識部は、上記ワークの形状を表わす３次元データに基づいて、上記サイズを認識する。

本開示の一例では、上記駆動制御部は、上記外部エリアから上記加工エリアへ上記ワークを搬入する際における上記開口の度合いと、上記加工エリアから上記外部エリアへ上記ワークを搬出する際における上記開口の度合いとが同じになるように、上記駆動機構の駆動を制御する。

本開示の一例では、上記認識部は、上記外部エリアにある加工前のワークの第１サイズを認識するとともに、上記加工エリアにある加工後のワークの第２サイズを認識する。上記駆動制御部は、上記外部エリアから上記加工エリアへワークを搬入する前において、上記第１サイズに応じた開口の度合いで、上記駆動機構の駆動を制御し、上記加工エリアから上記外部エリアへワークを搬出する前において、上記第２サイズに応じた開口の度合いで、上記駆動機構の駆動を制御する。

本開示の一例では、上記認識部は、上記扉の開閉方向における上記ワークの幅を上記サイズとして認識する。

本開示の他の例では、加工システムに備えられる工作機械は、開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、上記開口を覆うための扉と、上記開口の度合いを変えるために上記扉を駆動する駆動機構とを備える。上記加工システムは、さらに、上記加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、上記開口を通じて、上記ワークを搬送するための搬送装置を備える。上記工作機械は、さらに、上記加工エリアと上記外部エリアとの間で上記ワークが搬送される前に、上記ワークのサイズを取得するための取得部と、上記ワークが上記開口を通過できるように上記駆動機構の駆動を制御する駆動制御部とを備える。上記駆動制御部は、上記取得部によって認識された上記サイズが小さいほど上記開口の度合いを小さくする。

本開示の他の例では、加工システムに備えられる工作機械の制御方法が提供される。上記工作機械は、開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、上記開口を覆うための扉と、上記開口の度合いを変えるために上記扉を駆動する駆動機構とを備える。上記加工システムは、さらに、上記加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、上記開口を通じて、上記ワークを搬送するための搬送装置を備える。上記制御方法は、上記加工エリアと上記外部エリアとの間で上記ワークが搬送される前に、上記ワークのサイズを取得するステップと、上記ワークが上記開口を通過できるように上記駆動機構の駆動を制御するステップとを備え、上記制御するステップは、上記取得するステップで取得された上記サイズが小さいほど上記開口の度合いを小さくするステップを含む。

本開示の他の例では、加工システムに備えられる工作機械の制御プログラムが提供される。上記工作機械は、開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、上記開口を覆うための扉と、上記開口の度合いを変えるために上記扉を駆動する駆動機構とを備える。上記加工システムは、さらに、上記加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、上記開口を通じて上記ワークを搬送するための搬送装置を備える。上記制御プログラムは、上記工作機械に、上記加工エリアと上記外部エリアとの間で上記ワークが搬送される前に、上記ワークのサイズを取得するステップと、上記ワークが上記開口を通過できるように上記駆動機構の駆動を制御するステップとを実行させ、上記制御するステップは、上記取得するステップで取得された上記サイズが小さいほど上記開口の度合いを小さくするステップを含む。

本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

加工システムの外観を示す図である。 図１に示される工作機械と搬送装置とを示す図である。 ワークの搬入工程を時系列に示す図である。 開口度合いを決定する際に参照される開口規定を示す図である。 ワークの搬出工程を時系列に示す図である。 加工システムの装置構成の一例を示す図である。 工作機械の機能構成の一例を示す図である。 ワーク画像から検知されたワーク領域の一例を示す図である。 アームロボットとしての搬送装置を示す図である。 ＣＰＵ（Central Processing Unit）ユニットのハードウェア構成の一例を示す図である。 工作機械のハードウェア構成の一例を示す図である。 ロボットコントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。 画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 工作機械によって実行される処理の一部を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

＜Ａ．加工システム１０＞
図１を参照して、実施の形態に従う加工システム１０について説明する。図１は、加工システム１０の外観を示す図である。

図１に示されるように、加工システム１０は、ワークを加工するための工作機械１００と、ワークの搬送装置２００とを含む。

本明細書でいう「工作機械」とは、ワークを加工する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。本明細書では、工作機械１００の一例として、加工対象のワークが水平方向に広がる固定面に取り付けられる立形マシニングセンタを例に挙げて説明を行うが、工作機械１００は、立形マシニングセンタに限定されない。たとえば、工作機械１００は、加工対象のワークが鉛直方向に広がる固定面に取り付けられる横形マシニングセンタであってもよい。あるいは、工作機械１００は、旋盤であってもよいし、付加加工機であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。

また、本明細書でいう「搬送装置」とは、ワークを搬送する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。本明細書では、搬送装置２００の一例として、４〜７軸駆動の多関節ロボットを例に挙げて説明を行うが、搬送装置２００は、多関節ロボットに限定されない。一例として、搬送装置２００は、１〜３軸駆動の直交ロボット（オートローダ）であってもよいし、予め定められたスケジュールに従ってワークを自動搬送するパレット搬送装置であってもよい。

搬送装置２００は、加工対象のワークを工作機械１００内に搬入する。その後、工作機械１００は、予め設計された加工プログラムに従って、ワークの加工を開始する。加工が完了すると、搬送装置２００は、工作機械１００外へワークを搬出する。ワークの搬出が完了すると、搬送装置２００は、次の加工対象のワークを工作機械１００に搬入する。このような搬入処理と搬出処理とが繰り返されることで、ワークが順次加工される。

＜Ｂ．加工システム内の扉＞
図２は、図１に示される工作機械１００と搬送装置２００とを示す図である。以下では、図２を参照して、工作機械１００と搬送装置２００との間に設けられる扉１３６について説明する。

理解を容易にするために、以下では、扉１３６の開閉方向を「Ｘ軸方向」と称し、Ｘ軸方向に直交する水平方向を「Ｙ軸方向」と称し、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方に直交する方向（すなわち、重力方向）を「Ｚ軸方向」と称する。

図２（Ａ）には、Ｚ軸方向から表わした工作機械１００および搬送装置２００が示されている。図２（Ｂ）には、Ｙ軸方向から表わした工作機械１００が示されている。

図２に示されるように、工作機械１００は、主軸１１５と、テーブル１１６と、カバー体１３１と、扉１３６と、駆動機構１３７とを有する。

主軸１１５は、ワークの加工エリアＡＲ１の内部で移動可能に設けられている。また、主軸１１５は、Ｚ軸方向に沿って移動可能に設けられている。また、主軸１１５は、モータ駆動により、Ｚ軸に平行な中心軸Ａｘを中心に回転可能に設けられている。主軸１１５には、各種工具を着脱可能に保持するためのクランプ機構が設けられている。

テーブル１１６は、加工エリアＡＲ１の内部で移動可能に設けられている。テーブル１１６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とを含む平面（ＸＹ平面）内で移動可能に設けられている。テーブル１１６上には、ワークを着脱可能に保持するためのワーク装着用治具（図示しない）が設けられている。

カバー体１３１は、スプラッシュガードとも呼ばれ、工作機械１００の外観をなすとともに、加工エリアＡＲ１を区画形成している。カバー体１３１は、開口１３２を有する。開口１３２は、カバー体１３１の前面から上面にかけて開口し、加工エリアＡＲ１に通じている。

扉１３６は、開口１３２を覆うように設けられている。扉１３６は、Ｘ軸方向に沿ってスライド可能に設けられている。扉１３６が開閉動作することによって、開口１３２が開状態とされたり、閉状態とされたりする。扉１３６は、閉状態とされた時に、カバー体１３１とともに加工エリアＡＲ１を区画形成する。扉１３６には、作業者が加工エリアＡＲ１内を覗くための透明窓（図示しない）が設けられている。なお、図２には、水平方向にスライド駆動される扉１３６が示されているが、扉１３６は、重力方向（Ｚ軸方向）にスライド駆動されてもよい。

以下では、開口１３２の開口面積が増大する時の扉１３６の動作を、「開動作」という。扉１３６がＸ軸方向の負側にスライドする動作が、「開動作」に対応している。また、開口１３２の開口面積が減少する時の扉１３６の動作を、「閉動作」という。扉１３６がＸ軸方向の正側にスライドする動作が、「閉動作」に対応している。

駆動機構１３７は、扉１３６に接続されている。駆動機構１３７は、その駆動に伴って、扉１３６をＸ軸方向に開閉動作させる。駆動機構１３７に含まれるモータの種類は、特に限定されないが、一例として、サーボモータ、ステッピングモータ、またはリニアモータである。駆動機構１３７は、Ｘ軸方向の任意の位置で扉１３６を停止させることができる。

加工エリアＡＲ１外の外部エリアＡＲ２には、搬送装置２００と、加工対象のワークＷの載置する箱２１０とが配置される。搬送装置２００は、加工エリアＡＲ１と外部エリアＡＲ２との間で、開口１３２を通じてワークＷを搬送する。搬送装置２００によるワークＷの搬送工程の詳細については後述する。

＜Ｃ．ワークの搬入工程＞
次に、図３および図４を参照して、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１へのワークＷの搬入工程について説明する。図３は、ワークＷの搬入工程を時系列に示す図である。

ステップＳ１において、加工システム１０は、搬送対象のワークＷのサイズ（以下、「ワークサイズ」ともいう。）を認識する。ワークサイズの認識処理が実行されるタイミングは、たとえば、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１へのワークの搬送を開始する前の所定タイミングである。

本明細書でいう「ワークサイズ」とは、搬送対象のワークＷの大きさに相関する任意の指標を含む概念である。一例として、ワークサイズは、所定方向におけるワークＷの幅であってもよいし、ワークＷの体積であってもよい。典型的には、加工システム１０は、扉１３６の開閉方向（すなわち、Ｘ軸方向）におけるワークＷの幅をワークサイズとして認識する。

図３において、搬送対象のワークＷは、ワークＷＡとして示されている。加工システム１０は、搬送対象のワークＷＡが開口１３２を通過できるように、開口１３２の度合い（以下、「開口度合い」ともいう。）を決定する。このとき、加工システム１０は、ワークＷＡのサイズが小さいほど開口度合いを小さくする。

図４は、開口度合いを決定する際に参照される開口規定９４を示す図である。図４に示されるように、開口規定９４は、ワークサイズが小さいほど、開口度合いが小さくなるように規定される。換言すれば、開口規定９４は、ワークサイズが大きいほど、開口度合いが大きくなるように規定される。

ある局面において、開口規定９４は、ワークサイズを説明変数とし、開口度合いを目的変数とする算出式で規定される。他の局面において、開口規定９４は、開口度合いをワークサイズごとに対応付けたテーブル形式で規定される。

加工システム１０は、たとえば、認識したワークサイズに所定サイズを付加した幅を、開口度合いとして決定する。たとえば、認識されたワークサイズが「ｗ１」である場合には、加工システム１０は、ワークサイズ「ｗ１」に所定サイズ「Δｗ」を加算した「ｗ１＋Δｗ」を開口度合いとして決定する。所定サイズ「Δｗ」は、たとえば、搬送装置２００によるワークの把持部分のサイズに応じて決められる。

再び図３を参照して、ステップＳ２において、加工システム１０は、ステップＳ１で決定された開口度合いに基づいて、扉１３６の開閉位置を決定する。その後、加工システム１０は、決定した開閉位置で扉１３６が停止するように駆動機構１３７に制御指令を送る。当該開閉位置は、たとえば、Ｘ軸方向における座標値で表わされる。駆動機構１３７は、当該制御指令を受けて、指定された開閉位置に扉１３６を駆動する。これにより、搬送対象のワークＷＡのサイズに応じた開口度合いで扉１３６が開かれる。

ステップＳ３において、扉１３６の開動作が完了したとする。このことに基づいて、搬送装置２００は、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１へ、開口１３２を介して、ワークＷＡを搬入する。搬入されたワークＷＡは、テーブル１１６に設置される。その後、加工システム１０は、予め定められた加工プログラムに従って主軸１１５およびテーブル１１６を駆動することで、ワークＷＡを加工する。

以上のように、加工システム１０は、ワークＷＡの搬送前にワークサイズを認識し、当該ワークサイズに応じて、扉１３６の開口度合いを変える。これにより、加工システム１０は、扉１３６の開位置を固定している場合よりも消費電力を抑えることができる。また、扉１３６の開動作を最低限にすることで、ワークＷＡの搬入時間が短縮され、ワーク加工にかかるサイクルタイムが短縮される。

＜Ｄ．ワークの搬出過程＞
次に、図５を参照して、搬送装置２００によるワークの搬出工程について説明する。図５は、ワークの搬出工程を時系列に示す図である。

ステップＳ６において、工作機械１００によるワークＷＡの加工が完了したとする。このことに基づいて、加工システム１０は、扉１３６の開口度合いを決定する。

ある局面において、加工システム１０は、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１へワークＷＡを搬入する際における開口度合いを、加工エリアＡＲ１から外部エリアＡＲ２へワークＷＡを搬出する際における開口の度合いと同じにする。通常、加工後のワークＷＡは、加工前のワークＷＡよりも小さい。そのため、ワークＷＡの搬入時で利用された開口度合いがワークＷＡの搬出時に再利用されたとしても、加工後のワークＷＡは、開口１３２を通過することができる。このように、ワーク搬入時に決定された開口度合いがワーク搬出時に再利用されることで、ワークサイズを再認識する必要がなくなる。

他の局面において、加工システム１０は、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１へワークＷＡを搬入する際において加工後のワークＷＡのサイズを再び認識し、認識したワークサイズに応じて開口度合いを決定する。すなわち、加工システム１０は、ワーク搬入前に加工前のワークＷＡのサイズ（第１サイズ）を認識するだけでなく、ワーク搬出前に加工後のワークＷＡのサイズ（第２サイズ）を認識する。これにより、加工システム１０は、ワークＷＡの搬入前には第１サイズに応じて開口度合いを決定し、ワークＷＡの搬出時には第２サイズに応じて開口度合いを決定する。通常、加工後のワークＷＡは、加工前のワークＷＡよりも小さいため、ワーク搬出時における開口度合いは、ワーク搬入時よりも小さくなる。このように、ワークサイズが搬入時および搬出時で認識されることで、扉１３６の開動作に係る消費電力をさらに抑えることができる。

ステップＳ７において、加工システム１０は、ステップＳ６で決定した開口度合いに基づいて扉１３６の開閉位置を決定する。その後、加工システム１０は、決定した開閉位置で扉１３６が停止するように駆動機構１３７に制御指令を送る。当該開閉位置は、たとえば、Ｘ軸方向における座標値で表わされる。駆動機構１３７は、当該制御指令を受けて、指定された開閉位置に扉１３６を駆動する。これにより、加工後のワークＷＡが通過できる開口度合いで扉１３６が開かれる。

ステップＳ８において、扉１３６の開動作が完了したとする。このことに基づいて、搬送装置２００は、加工エリアＡＲ１から外部エリアＡＲ２へ、開口１３２を介して、加工済みのワークＷＡを搬出する。搬出されたワークＷＡは、箱２１０に設置される。

以上のように、ワークサイズは、加工エリアＡＲ１と外部エリアＡＲ２との間で搬送される前の任意のタイミングで認識される。すなわち、ワークサイズは、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１へのワークの搬入前に認識されてもよいし、加工エリアＡＲ１から外部エリアＡＲ２へのワークの搬出前に認識されてもよい。

＜Ｅ．加工システム１０の装置構成＞
次に、図６を参照して、加工システム１０の装置構成について説明する。図６は、加工システム１０の装置構成の一例を示す図である。

加工システム１０は、工作機械１００と、ロボットコントローラ２００Ａと、搬送装置２００とを含む。工作機械１００は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）４０と、ＣＮＣ（Computer Numerical Control）ユニット１００Ａと、扉１３６と、駆動機構１３７と、搬送装置２００と、ロボットコントローラ２００Ａと、画像処理装置３００と、カメラ３３０と、情報処理装置４００とを含む。

ＰＬＣ４０は、たとえば、ＣＰＵユニット５０と、通信ユニット５１とを含む。これらのユニットは、フィールドバスＢを介して互いに通信を行う。

ＣＰＵユニット５０は、予め準備されているＰＬＣプログラムに従って、加工システム１０を構成する各種ユニットを制御する。当該ＰＬＣプログラムは、たとえば、ラダープログラムで記述されている。

通信ユニット５１は、外部ユニットとの通信を実現ためのユニットであり、フィールドネットワークＮＷに接続される。フィールドネットワークＮＷは、データの到達時間が保証されているネットワークの通称である。フィールドネットワークＮＷとして、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＣＣ−Ｌｉｎｋ（登録商標）、またはＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などが採用される。フィールドネットワークＮＷには、ＰＬＣ４０と、ＣＮＣユニット１００Ａと、ロボットコントローラ２００Ａと、画像処理装置３００と、情報処理装置４００とが接続される。これらの装置は、フィールドネットワークＮＷを介して互いに通信を行う。

駆動機構１３７は、サーボドライバ６１と、サーボモータ６２とを含む。サーボドライバ６１は、ＣＰＵユニット５０から目標開閉位置の入力を逐次的に受け、サーボモータ６２を制御する。サーボモータ６２は、扉１３６をボールねじ（図示しない）を介して駆動し、Ｘ軸方向の任意の開閉位置に扉１３６を駆動する。

より具体的には、サーボドライバ６１は、サーボモータ６２の回転角度を検知するためのエンコーダ（図示しない）のフィードバック信号から扉１３６の実開閉位置を算出する。サーボドライバ６１は、算出した実開閉位置が目標開閉位置よりも正側にある場合には、扉１３６が負側に移動するようにサーボモータ６２を回転駆動し、算出した実開閉位置が目標開閉位置よりも負側にある場合には、扉１３６が正側に移動するようにサーボモータ６２を回転駆動する。このように、サーボドライバ６１は、サーボモータ６２の実開閉位置のフィードバックを逐次的に受けながらサーボモータ６２の実開閉位置を目標開閉位置に近付ける。これにより、サーボドライバ６１は、Ｘ軸方向の任意の位置に扉１３６を駆動する。

ＣＮＣユニット１００Ａは、ＰＬＣ４０から加工開始指令を受けたことに基づいて、予め準備されている加工プログラムの実行を開始する。当該加工プログラムは、たとえば、ＮＣ（Numerical Control）プログラムで記述されている。また、ＣＮＣユニット１００Ａは、加工停止中、加工実行中、または加工完了などを示す加工の進行状況をＰＬＣ４０に出力する。

ロボットコントローラ２００Ａは、ＰＬＣ４０から搬送開始指令を受けたことに基づいて、予め準備されている搬送プログラムの実行を開始し、当該搬送プログラムに従って、搬送装置２００を制御する。また、ロボットコントローラ２００Ａは、搬送停止中、搬送実行中、または搬送完了などを示す搬送の進行状況をＰＬＣ４０に出力する。また、ロボットコントローラ２００Ａは、搬送装置２００の各箇所（たとえば、把持部分や各関節など）の実位置を特定するための情報（たとえば、座標値や角度など）を逐次的にＰＬＣ４０に出力する。

画像処理装置３００は、汎用のコンピュータである。画像処理装置３００には、カメラ３３０が接続される。カメラ３３０は、１台だけ接続されてもよいし、複数台接続されてもよい。カメラ３３０は、外部エリアＡＲ２にある加工前（搬入前）のワークＷを撮影するように設置される。あるいは、カメラ３３０は、加工エリアＡＲ１にある加工後（搬出前）のワークＷを撮影するように設置される。画像処理装置３００は、加工前または加工後のワークを撮影して得られた画像をカメラ３３０から取得し、ワークサイズを検知する。画像に基づくワークサイズの検知方法の詳細については後述する。検知されたワークサイズは、ＰＬＣ４０に送られる。

情報処理装置４００は、汎用のコンピュータである。情報処理装置４００は、加工プログラム、または、ワークのＣＡＤ（Ccomputer-Aided Design）データに基づいて、搬送前のワークについてワークサイズを検知する。情報処理装置４００によるワークサイズの検知方法の詳細については後述する。検知されたワークサイズは、ＰＬＣ４０に送られる。

なお、画像処理装置３００および情報処理装置４００は、必ずしも、別体のコンピュータとして工作機械１００に設けられる必要はない。画像処理装置３００および情報処理装置４００の各機能は、工作機械１００内の別の装置に実装されてもよく、たとえば、後述の操作盤１３０（図１１参照）に実装されてもよい。

＜Ｆ．工作機械１００の機能構成＞
図７を参照して、工作機械１００の機能構成について説明する。図７は、工作機械１００の機能構成の一例を示す図である。

工作機械１００は、機能構成として、認識部５５０と、駆動制御部５７０とを含む。以下では、認識部５５０および駆動制御部５７０の機能について順に説明する。

（Ｆ１．認識部５５０）
認識部５５０は、外部エリアＡＲ２にある加工前（搬入前）のワークＷ、および加工エリアＡＲ１にある加工後（搬出前）のワークＷについて、ワークサイズを認識する。

認識部５５０は、たとえば、画像取得部５５２と、画像処理部５５４と、把持状態取得部５５６と、推定部５５８と、プログラム取得部５６０と、プログラム解析部５６２と、ＣＡＤデータ取得部５６４と、ＣＡＤデータ解析部５６６とを含む。

これらの機能構成は、工作機械１００を構成するいずれの装置に含まれてもよい。一例として、画像取得部５５２および画像処理部５５４は、画像処理装置３００に含まれる。把持状態取得部５５６および推定部５５８は、ＰＬＣ４０に含まれる。プログラム取得部５６０、プログラム解析部５６２、ＣＡＤデータ取得部５６４、およびＣＡＤデータ解析部５６６は、情報処理装置４００に含まれる。

ワークサイズの認識方法は、特に限定されず、ワークサイズは、種々の方法で認識される。以下では、ワークサイズの認識方法の具体例１〜４について説明する。

（ａ）ワークサイズの認識方法の具体例１
まず、ワークサイズの認識方法の具体例１について説明する。本具体例では、ワークサイズは、画像処理によって認識される。このような画像処理に基づく認識方法は、画像取得部５５２および画像処理部５５４によって実現される。

ある局面において、画像取得部５５２は、加工エリアＡＲ１へワークを搬入する前に、加工前のワークが写っている画像をカメラ３３０から取得する。より具体的には、ＰＬＣ４０（図６参照）は、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１への搬入開始指示を搬送装置２００に出力する前に、画像取得部５５２に撮影指示を出力する。これを受けて、画像取得部５５２は、カメラ３３０に撮影指示を出力し、カメラ３３０に撮影を実行させる。これにより、画像取得部５５２は、カメラ３３０からワーク画像を取得する。

他の局面において、画像取得部５５２は、加工エリアＡＲ１からワークを搬出する前に、加工後のワークが写っている画像をカメラ３３０から取得する。より具体的には、ＰＬＣ４０は、工作機械１００から加工完了信号を受信したことに基づいて、画像取得部５５２に撮影指示を出力する。これを受けて、画像取得部５５２は、カメラ３３０に撮影指示を出力し、カメラ３３０に撮影を実行させる。これにより、画像取得部５５２は、カメラ３３０からワーク画像を取得する。

画像処理部５５４は、画像取得部５５２によって取得されたワーク画像からワーク領域を認識する。一例として、ワーク領域は、学習済みモデルを用いて認識される。学習済みモデルは、学習用データセットを用いた学習処理により予め生成されている。学習用データセットは、ワークが写っている複数の学習用画像を含む。各学習用画像には、ワークが写っているか否かを示すラベル（あるいは、ワークの種別を示すラベル）が関連付けられる。学習済みモデルの内部パラメータは、このような学習用データセットを用いた学習処理により予め最適化されている。

学習済みモデルを生成するための学習手法には、種々の機械学習アルゴリズムが採用され得る。一例として、当該機械学習アルゴリズムとして、ディープラーニング、コンボリューションニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、全層畳み込みニューラルネットワーク（ＦＣＮ）、サポートベクターマシンなどが採用される。

図８は、ワーク画像ＩＭＧから検知されたワーク領域ＷＲの一例を示す図である。画像処理部５５４は、ワーク領域ＷＲに関する画像情報に基づいて、ワークサイズを認識する。

ある局面において、画像処理部５５４は、ワーク領域ＷＲが示す各辺の幅の内の最大幅をワークサイズとして認識する。この場合、図８の例では、幅ＷＸがワークサイズとして認識される。

他の局面において、画像処理部５５４は、ワーク領域ＷＲが示す各辺の幅の内の最小幅をワークサイズとして認識する。この場合、図８の例では、幅ＷＹがワークサイズとして認識される。

さらに他の局面において、画像処理部５５４は、ワーク領域ＷＲの面積をワークサイズとして認識する。図８の例では、幅ＷＸ×幅ＷＹがワークサイズとして認識される。

（ｂ）ワークサイズの認識方法の具体例２
次に、ワークサイズの認識方法の具体例２について説明する。本具体例では、ワークサイズは、搬送装置２００によるワークの把持状態に基づいて認識される。このような認識機能は、把持状態取得部５５６および推定部５５８によって実現される。

把持状態取得部５５６は、搬送装置２００によるワークの把持状態をロボットコントローラ２００Ａから取得する。ロボットコントローラ２００Ａは、予め定められた搬送プログラムに従って搬送装置２００を制御しているので、搬送装置２００の把持状態を把握している。典型的には、把持状態取得部５５６は、搬送装置２００がワークを把持したときにおける、把持部分の開き度合いを把持状態として取得する。

図９は、アームロボットとしての搬送装置２００を示す図である。搬送装置２００は、たとえば、複数のアームＡＭ１〜ＡＭ５が互いに連結された多関節ロボットである。アームＡＭ１〜ＡＭ５の各連結部には回転軸が含まれており、アームＡＭ１〜ＡＭ５の各々は、回転軸の周りを回転可能に構成される。アームＡＭ５の両端には把持部分Ｇが連結される。

把持状態取得部５５６は、搬送装置２００がワークＷを把持しているときにおいて、把持部分Ｇの開き度合いを取得する。推定部５５８は、把持状態取得部５５６によって取得された把持部分Ｇの開き度合いに基づいて、ワークサイズを推定する。把持部分Ｇの開き度合いは、把持するワークの大きさに応じて変わるため、ワークサイズは、把持部分Ｇの開き度合いから推定することができる。

把持部分Ｇの開き度合いとワークサイズとの対応関係は、予め規定されている。ある局面において、当該対応関係は、把持部分Ｇの開き度合いを説明変数とし、ワークサイズを目的変数とする算出式で規定される。他の局面において、当該対応関係は、ワークサイズを把持部分Ｇの開き度合いごとに対応付けたテーブル形式で規定される。

（ｃ）ワークサイズの認識方法の具体例３
次に、ワークサイズの認識方法の具体例３について説明する。本具体例では、ワークサイズは、ワークの加工プログラムに基づいて認識される。このような認識機能は、プログラム取得部５６０およびプログラム解析部５６２によって実現される。

プログラム取得部５６０は、ワークの加工プログラムを取得する。加工プログラムの取得先は、任意である。一例として、加工プログラムは、工作機械１００から取得される。あるいは、加工プログラムは、当該加工プログラムを格納する外部記憶媒体から取得される。

プログラム解析部５６２は、プログラム取得部５６０の加工プログラムに基づいて、ワークサイズを認識する。加工プログラムは、早送り加工を実行するための命令コードと、切削送り加工を実行するための命令コードとを含む。

「早送り」とは、予め定められた最大速度で主軸１１５またはテーブル１１６を駆動する制御を意味する。典型的には、加工プログラムにおいて「Ｇ００」のＧコードが実行された場合に、主軸１１５は、早送りで駆動される。

「切削送り」とは、指定された送り速度で主軸１１５またはテーブル１１６を駆動する制御を意味する。典型的には、切削送り時における主軸１１５の送り速度は、早送り時における主軸１１５の送り速度よりも遅い。切削送りの速度は、加工プログラム１２２上で指定される。一例として、加工プログラム１２２において「Ｇ０１」〜「Ｇ０３」のＧコードが実行された場合に、主軸１１５またはテーブル１１６は、切削送りで駆動される。

典型的には、ワークの加工は、早送り時には行われず、切削送り時に行われる。また、早送り指令である「Ｇ００」や、切削送り指令である「Ｇ０１」〜「Ｇ０３」には、移動先の座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が規定されている。プログラム解析部５６２は、たとえば、「Ｇ００」が示す移動先の座標値から、「Ｇ０１」〜「Ｇ０３」が示す移動先の座標値までの間の距離をワークサイズとして認識する。

なお、上述のプログラム解析方法は一例であり、プログラム解析部５６２は、ワークサイズを特定することが可能な任意のコードからワークサイズを認識することができる。たとえば、加工プログラム内において、ワークサイズを直接的に規定するコードが含まれていれば、プログラム解析部５６２は、当該コードに基づいてワークサイズを認識する。

また、ワークサイズは、必ずしも加工プログラムから認識される必要はない。たとえば、工作機械１００の中には、オペレータが対話形式での質問に応えることにより自動で加工プログラムを生成する機能を有するものがある。この過程で、オペレータによってワークサイズが入力されてもよい。

（ｄ）ワークサイズの認識方法の具体例４
次に、ワークサイズの認識方法の具体例４について説明する。本具体例では、ワークサイズは、ワークの形状を表わす３次元データに基づいて認識される。このような認識機能は、ＣＡＤデータ取得部５６４およびＣＡＤデータ解析部５６６によって実現される。

ＣＡＤデータ取得部５６４は、ワークの形状を表わす３次元データを取得する。３次元データの種類は、特に限定しないが、たとえば、ＣＡＤデータである。ＣＡＤデータの取得先は、任意である。一例として、ワークのＣＡＤデータは、ＣＮＣユニット１００Ａから取得される。あるいは、ワークのＣＡＤデータは、外部装置（たとえば、サーバーなど）から取得されてもよい。

ＣＡＤデータ解析部５６６は、ＣＡＤデータ取得部５６４によって取得されたＣＡＤデータに基づいて、ワークサイズを認識する。

ある局面において、ＣＡＤデータ解析部５６６は、ＣＡＤデータが示すワークの各辺の幅の内の最大幅をワークサイズとして認識する。他の局面において、ＣＡＤデータ解析部５６６は、ＣＡＤデータが示す各辺の幅の内の最小幅をワークサイズとして認識する。さらに他の局面において、ＣＡＤデータ解析部５６６は、ＣＡＤデータの体積をワークサイズとして認識する。

（Ｆ２．駆動制御部５７０）
次に、図７に示される駆動制御部５７０の機能について説明する。

駆動制御部５７０は、上述の開口規定９４（図４参照）を参照して、認識部５５０によって認識されたワークサイズに基づいて、扉１３６の開口度合い（すなわち、開閉位置）を決定する。その後、駆動制御部５７０は、後述のＰＬＣプログラム９２（図１０参照）に規定されている開閉位置を変更する。これにより、ＰＬＣプログラム９２の実行時において、変更された開閉位置に扉１３６が開かれる。

なお、認識部５５０によって認識されるワークサイズが示す方向は、扉１３６の開閉方向と対応していないことがある。この場合、駆動制御部５７０は、認識部５５０によって認識されるワークサイズが示す方向が、扉１３６の開閉方向に合うように、搬送装置２００にワークを搬送させる。

一例として、図８を参照して、画像からワークサイズが認識される場合（すなわち、上記具体例１）における方向合わせについて説明する。

前提として、カメラ３３０の配置位置は、既知であるものとする。カメラ３３０の配置位置が既知であれば、ワーク画像ＩＭＧ内の座標系（すなわち、カメラ座標系）と、実世界の座標系（すなわち、ワールド座標系）との対応関係が決まる。上述の図８の例では、ワールド座標系のＸＹ方向（図３参照）は、ワーク画像ＩＭＧのＸＹ方向と対応しているとする。

認識部５５０が幅ＷＸをワークサイズとして認識した場合、駆動制御部５７０は、カメラ座標系のＸ軸方向がワールド座標系のＸ軸方向と平行になるように、搬送装置２００を駆動する。その結果、画像内のＸ軸方向が扉１３６の開閉方向（すなわち、図３に示すＸ軸方向）と平行になるように、ワークの向きが調整される。その上で、搬送装置２００は、ワークの搬送を開始し、扉１３６を通過させる。

一方で、認識部５５０が幅ＷＹをワークサイズとして認識した場合、駆動制御部５７０は、カメラ座標系のＹ軸方向がワールド座標系のＸ軸方向と平行になるように、搬送装置２００を駆動する。その結果、画像内のＹ軸方向が扉１３６の開閉方向（すなわち、図３に示すＸ軸方向）と平行になるように、ワークの向きが調整される。その上で、搬送装置２００は、ワークの搬送を開始し、扉１３６を通過させる。

＜Ｇ．各装置の構成＞
次に、図１０〜図１４を参照して、加工システム１０を構成する各種装置のハードウェア構成について順に説明する。

（Ｇ１．ＣＰＵユニット５０の構成）
まず、図１０を参照して、加工システム１０に備えられるＣＰＵユニット５０のハードウェア構成について説明する。図１０は、ＣＰＵユニット５０のハードウェア構成の一例を示す図である。

ＣＰＵユニット５０は、プロセッサ７１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）７２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３と、通信インターフェイス７４と、フィールドバスコントローラ７５と、記憶装置９０とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス７９に接続される。

プロセッサ７１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

プロセッサ７１は、ＰＬＣプログラム９２などの各種プログラムを実行することでＣＰＵユニット５０の動作を制御する。ＰＬＣプログラム９２は、加工システム１０内の各種装置を制御するための命令を規定している。プロセッサ７１は、ＰＬＣプログラム９２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置９０またはＲＯＭ７２からＲＡＭ７３にＰＬＣプログラム９２を読み出す。ＲＡＭ７３は、ワーキングメモリとして機能し、ＰＬＣプログラム９２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

通信インターフェイス７４には、ＬＡＮ（Local Area Network）やアンテナなどが接続される。ＣＰＵユニット５０は、通信インターフェイス７４を介して外部機器（たとえば、サーバー）とデータをやり取りする。ＣＰＵユニット５０は、当該外部機器からＰＬＣプログラム９２をダウンロードできるように構成されてもよい。

フィールドバスコントローラ７５は、フィールドバスに接続される各種ユニットとの通信を実現するためのインターフェイスである。当該フィールドバスに接続されるユニットの一例として、通信ユニット５１などが挙げられる。

記憶装置９０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置９０は、ＰＬＣプログラム９２や開口規定９４などを格納する。ＰＬＣプログラム９２および開口規定９４の格納場所は、記憶装置９０に限定されず、プロセッサ７１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

（Ｇ２．工作機械１００の構成）
次に、図１１を参照して、加工システム１０に備えられる工作機械１００のハードウェア構成について説明する。図１１は、工作機械１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

工作機械１００は、ＣＮＣユニット１００Ａと、サーボドライバ１１１Ａ〜１１１Ｄと、サーボモータ１１２Ａ〜１１２Ｄと、エンコーダ１１３Ａ〜１１３Ｄと、ボールねじ１１４Ａ，１１４Ｂと、主軸１１５と、操作盤１３０とを含む。ＣＮＣユニット１００Ａは、プロセッサ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、通信インターフェイス１０４とを含む。

プロセッサ１０１は、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＭＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。

プロセッサ１０１は、加工プログラム１２２など各種プログラムを実行することでＣＮＣユニット１００Ａの動作を制御する。プロセッサ１０１は、加工プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＯＭ１０２に加工プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、加工プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

通信インターフェイス１０４は、フィールドネットワークＮＷ（図６参照）に接続するためのインターフェイスである。ＣＮＣユニット１００Ａは、通信インターフェイス１０４を介してフィールドネットワークＮＷに接続される各種機器（たとえば、ＰＬＣ４０）とデータをやり取りする。

操作盤１３０は、工作機械１００に対する各種の操作を受け付ける。また、操作盤１３０は、ディスプレイ（図示しない）を備え、各種の情報を表示する。当該ディスプレイは、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、またはその他の表示機器である。

ＣＮＣユニット１００Ａは、加工プログラム１２２に従ってサーボドライバ１１１Ａ〜１１１Ｄを制御する。サーボドライバ１１１Ａは、ボールねじ１１４Ａに接続される上述のテーブル１１６をＣＮＣユニット１００Ａからの制御指令に従ってＸ軸方向（図３参照）に移動し、テーブル１１６をＸ軸方向の任意の位置に移動する。サーボドライバ１１１Ｂは、ボールねじ１１４Ｂに接続されるテーブル１１６をＣＮＣユニット１００Ａからの制御指令に従ってＹ軸方向（図３参照）に移動し、テーブル１１６をＹ軸方向の任意の位置に移動する。サーボドライバ１１１Ｃは、ボールねじ１１４Ｃに接続される主軸１１５をＣＮＣユニット１００Ａからの制御指令に従ってＺ軸方向（図３参照）に移動し、主軸１１５をＺ軸方向の任意の位置に移動する。サーボドライバ１１１Ｄは、ＣＮＣユニット１００Ａからの制御指令に従って、主軸１１５の回転速度を制御する。

記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置１２０は、加工プログラム１２２などを格納する。加工プログラム１２２の格納場所は、記憶装置１２０に限定されず、プロセッサ１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュ領域など）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

（Ｇ３．ロボットコントローラ２００Ａの構成）
次に、図１２を参照して、図６に示されるロボットコントローラ２００Ａのハードウェア構成について説明する。図１２は、ロボットコントローラ２００Ａのハードウェア構成の一例を示す図である。

ロボットコントローラ２００Ａは、プロセッサ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、通信インターフェイス２０４と、フィールドバスコントローラ２０５と、記憶装置９０とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス２０９に接続される。これらの構成は、上述のＣＰＵユニット５０（図１０参照）と同じであるので、以下では相違点についてのみ説明を繰り返さない。

通信インターフェイス２０４は、外部機器との通信を実現するためのインターフェイスである。通信インターフェイス２０４は、たとえば、ＮＩＣ（Network Interface Card）である。一例として、ロボットコントローラ２００Ａは、通信インターフェイス２０４を介して、所定の通信プロトコル（たとえば、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ）に従ってＰＬＣ４０との通信を実現する。

記憶装置２２０は、搬送装置２００を制御するロボット制御プログラム２２２などを格納する。なお、ロボット制御プログラム２２２の格納場所は、記憶装置２２０に限定されず、プロセッサ２０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

（Ｇ４．画像処理装置３００の構成）
次に、図１３を参照して、図６に示される画像処理装置３００のハードウェア構成について説明する。図１３は、画像処理装置３００のハードウェア構成の一例を示す図である。

画像処理装置３００は、プロセッサ３０１と、ＲＯＭ３０２と、ＲＡＭ３０３と、通信インターフェイス３０４と、カメラインターフェイス３０５と、記憶装置３２０とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス３１０に接続される。

プロセッサ３０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＧＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

プロセッサ３０１は、ワークサイズを認識するための画像処理プログラム３２２などの各種プログラムを実行することで画像処理装置３００の動作を制御する。プロセッサ３０１は、各種プログラムの実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置３２０またはＲＯＭ３０２からＲＡＭ３０３に実行対象のプログラムを読み出す。ＲＡＭ３０３は、ワーキングメモリとして機能し、プログラムの実行に必要な各種データを一時的に格納する。

通信インターフェイス３０４は、フィールドネットワークＮＷ（図６参照）に接続するためのインターフェイスである。画像処理装置３００は、通信インターフェイス３０４を介してフィールドネットワークＮＷに接続される各種機器（たとえば、ＰＬＣ４０）とデータをやり取りする。

カメラインターフェイス３０５は、カメラ３３０と画像処理装置３００とを有線または無線で接続するためのインターフェイスである。カメラ３３０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであってもよいし、赤外線カメラ（サーモグラフィ）であってもよいし、その他の種類のカメラであってもよい。

記憶装置３２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置３２０は、たとえば、画像処理プログラム３２２などを格納する。画像処理プログラム３２２の格納場所は、記憶装置３２０に限定されず、プロセッサ３０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

（Ｇ５．情報処理装置４００の構成）
次に、図１４を参照して、図６に示される情報処理装置４００のハードウェア構成について説明する。図１４は、情報処理装置４００のハードウェア構成の一例を示す図である。

情報処理装置４００は、プロセッサ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、通信インターフェイス４０４と、記憶装置４２０とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス４１０に接続される。これらの構成は、上述の情報処理装置４００（図１３参照）と同じであるので、以下では相違点についてのみ説明を繰り返さない。

記憶装置４２０は、たとえば、認識プログラム４２２などを格納する。認識プログラム４２２は、加工プログラムやワークのＣＡＤデータに基づいてワークサイズを認識する機能を有する。認識プログラム４２２の格納場所は、記憶装置４２０に限定されず、プロセッサ４０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

＜Ｈ．フローチャート＞
図１５を参照して、工作機械１００の制御フローについて説明する。図１５は、工作機械１００によって実行される処理の一部を示すフローチャートである。

図１５に示される処理は、工作機械１００がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。

ステップＳ１１０において、ＰＬＣ４０は、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１へのワークの搬入タイミングが到来したか否かを判断する。ＰＬＣ４０は、ワークの搬入タイミングが到来したと判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＰＬＣ４０は、制御をステップＳ１３０に切り替える。

ステップＳ１１２において、ＰＬＣ４０は、ワークサイズの認識処理を実行させる対象の装置（たとえば、画像処理装置３００や情報処理装置４００など）に、ワークサイズの実行指令を出力する。当該実行指令を受けた装置は、ワークサイズの認識処理を実行する。ワークサイズの認識方法は上述の通りであるので、その説明については繰り返さない。認識されたワークサイズは、ＰＬＣ４０に送信される。

ステップＳ１１４において、ＰＬＣ４０は、ステップＳ１１２で認識されたワークサイズに基づいて、扉１３６の開口度合いを決定し、扉１３６の開閉位置をサーボドライバ６１に出力する。サーボドライバ６１は、ＰＬＣ４０から受けた開閉位置に基づいて、サーボモータ６２を駆動する。これにより、扉１３６は、指定された開閉位置に開かれる。

ステップＳ１１６において、ＰＬＣ４０は、外部エリアＡＲ２から加工エリアＡＲ１へのワークの搬入指示をロボットコントローラ２００Ａに出力する。これを受けて、ロボットコントローラ２００Ａは、搬送装置２００を制御し、ワークを加工エリアＡＲ１に搬入する。

ステップＳ１１８において、ＰＬＣ４０は、扉１３６の閉動作を実行する。より具体的には、ＰＬＣ４０は、扉１３６の閉位置をサーボドライバ６１に出力する。扉１３６の閉位置は、予め定められており、固定である。サーボドライバ６１は、ＰＬＣ４０から受けた閉位置に扉１３６が移動するように、サーボモータ６２を駆動する。これにより、扉１３６が閉じられる。

ステップＳ１２０において、ＰＬＣ４０は、加工開始指令をＣＮＣユニット１００Ａに出力する。これにより、ＣＮＣユニット１００Ａは、加工プログラム１２２に従って、ワークの加工を開始する。その後、ＣＮＣユニット１００Ａは、加工が完了したことに基づいて、加工完了信号をＰＬＣ４０に出力する。

ステップＳ１３０において、ＰＬＣ４０は、加工エリアＡＲ１から外部エリアＡＲ２へのワークの搬出タイミングが到来したか否かを判断する。ＰＬＣ４０は、ワークの搬出タイミングが到来したと判断した場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１３２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１３０においてＮＯ）、図１５に示される処理を終了する。

ステップＳ１３２において、ＰＬＣ４０は、ワークサイズの認識処理を実行させる対象の装置（たとえば、画像処理装置３００や情報処理装置４００など）に、ワークサイズの実行指令を出力する。当該実行指令を受けた装置は、ワークサイズの認識処理を実行する。ワークサイズの認識方法は上述の通りであるので、その説明については繰り返さない。認識されたワークサイズは、ＰＬＣ４０に送信される。

ステップＳ１３４において、ＰＬＣ４０は、ステップＳ１３２で認識されたワークサイズに基づいて、扉１３６の開口度合いを決定し、扉１３６の開閉位置をサーボドライバ６１に出力する。サーボドライバ６１は、ＰＬＣ４０から受けた開閉位置に基づいて、サーボモータ６２を駆動する。これにより、扉１３６は、指定された開閉位置に開かれる。

ステップＳ１３６において、ＰＬＣ４０は、加工エリアＡＲ１から外部エリアＡＲ２へのワークの搬出指示をロボットコントローラ２００Ａに出力する。これを受けて、ロボットコントローラ２００Ａは、搬送装置２００を制御し、ワークを外部エリアＡＲ２に搬出する。

ステップＳ１３８において、ＰＬＣ４０は、扉１３６の閉動作を実行する。より具体的には、ＰＬＣ４０は、扉１３６の閉位置をサーボドライバ６１に出力する。扉１３６の閉位置は、予め定められており、固定である。サーボドライバ６１は、ＰＬＣ４０から受けた閉位置に扉１３６が移動するように、サーボモータ６２を駆動する。これにより、扉１３６が閉じられる。

なお、上述では、ワークの搬入時とワークの搬出時とで、ワークサイズを都度認識する例について説明を行ったが、ワークサイズは、ワークの搬出時には必ずしも認識される必要はない。この場合、ＰＬＣ４０は、ステップＳ１１２で認識されたワークサイズをステップＳ１３２で流用する。その結果、ステップＳ１３２の認識処理は実行されず、ステップＳ１３４における扉１３６の開口度合いは、ステップＳ１１４における扉１３６の開口度合いと同じになる。

＜Ｉ．まとめ＞
以上のようにして、加工システム１０は、ワークの搬送前にワークサイズを認識し、当該ワークサイズに応じた開口度合いで扉１３６を開く。これにより、加工システム１０は、扉１３６の開位置を固定している場合よりも消費電力を抑えることができる。また、扉１３６の開動作を最低限にすることで、ワークの搬入時間が短縮され、ワーク加工に関するサイクルタイムが短縮される。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０ 加工システム、４０ ＰＬＣ、５０ ＣＰＵユニット、５１ 通信ユニット、６１，１１１Ａ〜１１１Ｄ サーボドライバ、６２，１１２Ａ〜１１２Ｄ サーボモータ、７１，１０１，２０１，３０１，４０１ プロセッサ、７２，１０２，２０２，３０２，４０２ ＲＯＭ、７３，１０３，２０３，３０３，４０３ ＲＡＭ、７４，１０４，２０４，３０４，４０４ 通信インターフェイス、７５，２０５ フィールドバスコントローラ、７９，２０９，３１０，４１０ 内部バス、９０，１２０，２２０，３２０，４２０ 記憶装置、９２ ＰＬＣプログラム、９４ 開口規定、１００ 工作機械、１００Ａ ＣＮＣユニット、１１３Ａ〜１１３Ｄ エンコーダ、１１４Ａ，１１４Ｂ ボールねじ、１１５ 主軸、１１６ テーブル、１２２ 加工プログラム、１３０ 操作盤、１３１ カバー体、１３２ 開口、１３６ 扉、１３７ 駆動機構、２００ 搬送装置、２００Ａ ロボットコントローラ、２１０ 箱、２２２ ロボット制御プログラム、３００ 画像処理装置、３０５ カメラインターフェイス、３２２ 画像処理プログラム、３３０ カメラ、４００ 情報処理装置、４２２ 認識プログラム、５５０ 認識部、５５２ 画像取得部、５５４ 画像処理部、５５６ 把持状態取得部、５５８ 推定部、５６０ プログラム取得部、５６２ プログラム解析部、５６４ データ取得部、５６６ データ解析部、５７０ 駆動制御部。

Claims (9)

1. 開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、
   前記開口を覆うための扉と、
   前記開口の度合いを変えるために前記扉を駆動する駆動機構と、
   前記加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、前記開口を通じて、前記ワークを搬送するための搬送装置と、
   前記加工エリアと前記外部エリアとの間で前記ワークが搬送される前に、前記ワークのサイズを認識するための認識部とを備え、前記サイズは、前記外部エリアにある加工前のワークの第１サイズと、前記加工エリアにある加工後のワークの第２サイズとを含み、
   前記ワークが前記開口を通過できるように前記駆動機構の駆動を制御するための駆動制御部とを備え、
   前記駆動制御部は、
   前記認識部によって認識された前記サイズが小さいほど前記開口の度合いを小さくし、
   前記外部エリアから前記加工エリアへワークを搬入する前において、前記第１サイズに応じた開口の度合いで、前記駆動機構の駆動を制御し、
   前記加工エリアから前記外部エリアへワークを搬出する前において、前記第２サイズに応じた開口の度合いで、前記駆動機構の駆動を制御する、加工システム。
2. 前記加工システムは、さらに、前記外部エリアまたは前記加工エリアにあるワークを撮影するように配置されたカメラを備え、
   前記認識部は、
   前記カメラから取得した画像内においてワークを表わすワーク領域を特定し、
   前記ワーク領域に関する画像情報に基づいて、前記サイズを認識する、請求項１に記載の加工システム。
3. 前記搬送装置は、前記ワークを把持するためのアームを含み、
   前記認識部は、前記アームが前記ワークを把持しているときにおける前記アームの把持状態に基づいて、前記サイズを認識する、請求項１または２に記載の加工システム。
4. 前記認識部は、前記ワークの加工プログラムに基づいて、前記サイズを認識する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工システム。
5. 前記認識部は、前記ワークの形状を表わす３次元データに基づいて、前記サイズを認識する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工システム。
6. 前記認識部は、前記扉の開閉方向における前記ワークの幅を前記サイズとして認識する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の加工システム。
7. 加工システムに備えられる工作機械であって、
   前記工作機械は、
   開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、
   前記開口を覆うための扉と、
   前記開口の度合いを変えるために前記扉を駆動する駆動機構とを備え、
   前記加工システムは、さらに、前記加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、前記開口を通じて、前記ワークを搬送するための搬送装置を備え、
   前記工作機械は、さらに、前記加工エリアと前記外部エリアとの間で前記ワークが搬送される前に、前記ワークのサイズを取得するための取得部を備え、前記サイズは、前記外部エリアにある加工前のワークの第１サイズと、前記加工エリアにある加工後のワークの第２サイズとを含み、
   前記工作機械は、さらに、前記ワークが前記開口を通過できるように前記駆動機構の駆動を制御する駆動制御部を備え、
   前記駆動制御部は、
   前記取得部によって認識された前記サイズが小さいほど前記開口の度合いを小さくし、
   前記外部エリアから前記加工エリアへワークを搬入する前において、前記第１サイズに応じた開口の度合いで、前記駆動機構の駆動を制御し、
   前記加工エリアから前記外部エリアへワークを搬出する前において、前記第２サイズに応じた開口の度合いで、前記駆動機構の駆動を制御する、工作機械。
8. 加工システムに備えられる工作機械の制御方法であって、
   前記工作機械は、
   開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、
   前記開口を覆うための扉と、
   前記開口の度合いを変えるために前記扉を駆動する駆動機構とを備え、
   前記加工システムは、さらに、前記加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、前記開口を通じて、前記ワークを搬送するための搬送装置を備え、
   前記制御方法は、前記加工エリアと前記外部エリアとの間で前記ワークが搬送される前に、前記ワークのサイズを取得するステップを備え、前記サイズは、前記外部エリアにある加工前のワークの第１サイズと、前記加工エリアにある加工後のワークの第２サイズとを含み、
   前記制御方法は、さらに、前記ワークが前記開口を通過できるように前記駆動機構の駆動を制御するステップを備え、
   前記制御するステップは、
   前記取得するステップで取得された前記サイズが小さいほど前記開口の度合いを小さくするステップと、
   前記外部エリアから前記加工エリアへワークを搬入する前において、前記第１サイズに応じた開口の度合いで、前記駆動機構の駆動を制御するステップと、
   前記加工エリアから前記外部エリアへワークを搬出する前において、前記第２サイズに応じた開口の度合いで、前記駆動機構の駆動を制御するステップとを含む、制御方法。
9. 加工システムに備えられる工作機械の制御プログラムであって、
   前記工作機械は、
   開口を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、
   前記開口を覆うための扉と、
   前記開口の度合いを変えるために前記扉を駆動する駆動機構とを備え、
   前記加工システムは、さらに、前記加工エリアと、当該加工エリアの外部エリアとの間で、前記開口を通じて前記ワークを搬送するための搬送装置を備え、
   前記制御プログラムは、前記工作機械に、前記加工エリアと前記外部エリアとの間で前記ワークが搬送される前に、前記ワークのサイズを取得するステップを実行させ、前記サイズは、前記外部エリアにある加工前のワークの第１サイズと、前記加工エリアにある加工後のワークの第２サイズとを含み、
   前記制御プログラムは、前記工作機械に、さらに、前記ワークが前記開口を通過できるように前記駆動機構の駆動を制御するステップを実行させ、
   前記制御するステップは、
   前記取得するステップで取得された前記サイズが小さいほど前記開口の度合いを小さくするステップと、
   前記外部エリアから前記加工エリアへワークを搬入する前において、前記第１サイズに応じた開口の度合いで、前記駆動機構の駆動を制御するステップと、
   前記加工エリアから前記外部エリアへワークを搬出する前において、前記第２サイズに応じた開口の度合いで、前記駆動機構の駆動を制御するステップとを含む、制御プログラム。

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