JP6966501B2 - 工作機械および管理システム - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械および管理システムに関するものである。
従来、オペレータの音声を認識し、音声に基づいて選択した画面を表示する産業用ロボット用の操作盤が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、音声認識の精度を学習によって向上する技術が提案されている（例えば、特許文献２および３参照。）。
また、音声認識の精度を学習によって向上する技術が提案されている（例えば、特許文献２および３参照。）。
近年、工作機械において、工作機械の設定や操作等のための画面の数が増加している。そのため、所望の画面を表示させるために多数回の画面遷移の操作を必要とすることがあり、経験が浅いオペレータにとって所望の画面を表示させることが困難であることがある。画面の表示に音声認識を用いた場合、オペレータが所望する画面を多数の画面の中から音声のみに基づいて正確に判断することは難しい。
本開示の一態様は、工作機械であって、オペレータの音声が入力される音声入力部と、該音声入力部に入力された音声を認識する音声認識部と、前記音声入力部に前記音声が入力されたときの前記工作機械の動作状況を判断する状況判断部と、表示部と、複数の画面を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された前記複数の画面の中から、前記音声認識部によって認識された前記音声および前記状況判断部によって判断された前記工作機械の動作状況の組み合わせに応じた画面を選択し、選択された画面を前記表示部に表示させる画面選択部と、を備える、工作機械である。
以下に、一実施形態に係る工作機械１について図面を参照して説明する。
工作機械１は、図１に示されるように、ワークを加工する機械本体２と、機械本体２を制御する数値制御装置（ＣＮＣ）３と、を備える。
例えば、機械本体２は、治具によってワークが固定されるテーブルと、複数の工具を保持するタレットと、複数の工具を択一的に保持する主軸と、を備える。機械本体２は、テーブルおよび主軸を相対移動させることによって、回転する工具によってワークを加工する。また、機械本体２は、主軸とタレットとの間で工具を自動交換する機能を有する。
工作機械１は、図１に示されるように、ワークを加工する機械本体２と、機械本体２を制御する数値制御装置（ＣＮＣ）３と、を備える。
例えば、機械本体２は、治具によってワークが固定されるテーブルと、複数の工具を保持するタレットと、複数の工具を択一的に保持する主軸と、を備える。機械本体２は、テーブルおよび主軸を相対移動させることによって、回転する工具によってワークを加工する。また、機械本体２は、主軸とタレットとの間で工具を自動交換する機能を有する。
ＣＮＣ３は、プロセッサを有する制御部４と、不揮発性ストレージ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を有する記憶部５と、を備える。記憶部５には、機械本体２の動作を制御するための加工プログラム５ａが記憶されている。制御部４は、加工プログラム５ａに従って機械本体２に制御指令を送信することによって、機械本体２に、工具によるワークの加工および工具交換等の加工プログラム５ａに基づく動作を実行させる。
また、記憶部５には、オペレータが工作機械１の設定をしたり工作機械１を操作したりするための多数の画面５ｂが記憶されている。
また、記憶部５には、オペレータが工作機械１の設定をしたり工作機械１を操作したりするための多数の画面５ｂが記憶されている。
工作機械１は、オペレータの音声が入力される音声入力部６と、音声入力部６に入力された音声を認識する音声認識部７と、工作機械１の動作状況を判断する状況判断部８と、表示部９と、音声および動作状況の組み合わせに基づき表示部９に表示させる画面を選択する画面選択部１０と、選択された画面が正解であるか否かを表すラベルを決定するラベル決定部１１と、ラベルに基づき、音声および動作状況の組み合わせと選択された画面との対応関係を学習する学習部１２と、をさらに備える。
音声入力部６および表示部９は、例えば、機械本体２を覆う箱型のカバーの正面に設けられている。
音声認識部７、状況判断部８、画面選択部１０、ラベル決定部１１および学習部１２は、ＣＮＣ３に設けられている。音声認識部７、状況判断部８、画面選択部１０、ラベル決定部１１および学習部１２は、ＣＮＣ３と接続されＣＮＣ３と通信可能である情報処理装置に設けられていてもよい。音声認識部７、状況判断部８、画面選択部１０、ラベル決定部１１および学習部１２はそれぞれ、プロセッサを備え、後述する処理をプロセッサによって実行する。学習部１２は、記憶部５に記憶された学習プログラムであり、制御部４が学習プログラムに従って学習を行うことで学習部１２の機能が実現されてもよい。
音声認識部７、状況判断部８、画面選択部１０、ラベル決定部１１および学習部１２は、ＣＮＣ３に設けられている。音声認識部７、状況判断部８、画面選択部１０、ラベル決定部１１および学習部１２は、ＣＮＣ３と接続されＣＮＣ３と通信可能である情報処理装置に設けられていてもよい。音声認識部７、状況判断部８、画面選択部１０、ラベル決定部１１および学習部１２はそれぞれ、プロセッサを備え、後述する処理をプロセッサによって実行する。学習部１２は、記憶部５に記憶された学習プログラムであり、制御部４が学習プログラムに従って学習を行うことで学習部１２の機能が実現されてもよい。
音声入力部６は、例えば、マイクロホンを備える。音声入力部６に入力された音声のデータは、音声認識部７に送信される。
表示部９は、オペレータが工作機械１の設定や操作を行うためのユーザインタフェースとして機能する。例えば、表示部９は、画面を表示するタッチパネルを備える。オペレータは、タッチパネルへのタッチ操作によって、表示された画面に対して入力操作を行ったり、画面を遷移させたりすることができる。
音声認識部７は、音声入力部６からの音声のデータを解析し、オペレータが発した言葉を認識する。例えば、音声認識部７は、音声のデータを文字列に変換し、音声を文字列として認識する。
表示部９は、オペレータが工作機械１の設定や操作を行うためのユーザインタフェースとして機能する。例えば、表示部９は、画面を表示するタッチパネルを備える。オペレータは、タッチパネルへのタッチ操作によって、表示された画面に対して入力操作を行ったり、画面を遷移させたりすることができる。
音声認識部７は、音声入力部６からの音声のデータを解析し、オペレータが発した言葉を認識する。例えば、音声認識部７は、音声のデータを文字列に変換し、音声を文字列として認識する。
状況判断部８は、音声入力部６に音声が入力されたときの工作機械１の動作状況を判断する。例えば、状況判断部８は、機械動作状態データ、周辺機器データおよび履歴データの少なくとも１つを取得し、取得されたデータに基づいて動作状況を判断する。
機械動作状態データは、機械本体２の現在の状態に関連するデータであり、記憶部５に記憶された加工プログラム５ａおよびパラメータ５ｃの少なくとも１つを含む。機械動作状態データは、周辺機器２０用のラダープログラムを含んでいてもよい。パラメータ５ｃは、機械本体２および周辺機器２０に関してオペレータによって設定される設定パラメータ、ステージおよび主軸の位置等の機械本体２の現在の状態を表す状態パラメータ、その他様々なパラメータを含む。
機械動作状態データは、機械本体２の現在の状態に関連するデータであり、記憶部５に記憶された加工プログラム５ａおよびパラメータ５ｃの少なくとも１つを含む。機械動作状態データは、周辺機器２０用のラダープログラムを含んでいてもよい。パラメータ５ｃは、機械本体２および周辺機器２０に関してオペレータによって設定される設定パラメータ、ステージおよび主軸の位置等の機械本体２の現在の状態を表す状態パラメータ、その他様々なパラメータを含む。
周辺機器データは、工作機械１と周辺機器２０との接続状況を表すデータを含む。周辺機器２０は、機械本体２に取り付けられるか、または機械本体２の周辺に配置される。周辺機器２０は、工作機械１と協働する機器であってもよく、工作機械１とは独立して動作する機器であってもよい。例えば、周辺機器２０は、チップコンベア、ミストイータ、テーブルへのワークの取り付けおよびテーブルからのワークの取り出しを行うロボット、テーブルに設置される付加軸テーブルである。周辺機器２０は、ＣＮＣ３と接続される。
履歴データは、記憶部５に記憶された操作履歴５ｄおよびアラーム履歴５ｅを含む。操作履歴５ｄは、表示部９に対するオペレータによる操作の履歴である。アラーム履歴５ｅは、ＣＮＣ３が発したアラームの履歴である。
履歴データは、記憶部５に記憶された操作履歴５ｄおよびアラーム履歴５ｅを含む。操作履歴５ｄは、表示部９に対するオペレータによる操作の履歴である。アラーム履歴５ｅは、ＣＮＣ３が発したアラームの履歴である。
画面選択部１０は、記憶部５に記憶された学習モデル５ｇに基づき、記憶部５の多数の画面５ｂの中から、音声認識部７によって認識されたオペレータの音声と状況判断部８によって判断された工作機械１の動作状況との組み合わせに応じた画面を選択する。画面選択部１０は、選択した画面を表示部９に送信し、表示部９に表示させる。
ラベル決定部１１は、画面選択部１０によって選択され表示部９に表示された画面が、オペレータが所望する正解の画面であるか否かを示すラベルを決定する。
ラベル決定部１１によって決定されたラベルに基づき、記憶部５には、学習データ５ｆとして正解データが記憶される。正解データは、工作機械１の動作状況、音声、および正解の画面の組から構成される。オペレータの音声に応答して正解の画面が表示部９に表示される度に新たな正解データが追加されることによって、正解データが蓄積される。正解データに加えて、不正解データも記憶部５に記憶されてもよい。不正解データは、工作機械１の動作状況、音声および不正解の画面の組から構成される。
ラベル決定部１１によって決定されたラベルに基づき、記憶部５には、学習データ５ｆとして正解データが記憶される。正解データは、工作機械１の動作状況、音声、および正解の画面の組から構成される。オペレータの音声に応答して正解の画面が表示部９に表示される度に新たな正解データが追加されることによって、正解データが蓄積される。正解データに加えて、不正解データも記憶部５に記憶されてもよい。不正解データは、工作機械１の動作状況、音声および不正解の画面の組から構成される。
例えば、ラベル決定部１１は、選択された画面が表示部９に表示された後のオペレータの操作に基づき、選択された画面が正解か不正解かを判断する。
選択された画面が正解である場合、通常、オペレータは、選択された画面に対して、ボタンの押下、メニューの選択または数値の入力等の入力操作を行う。したがって、選択された画面が表示部９に表示された後、他の画面に遷移することなく選択された画面に対して入力操作が行われた場合、ラベル決定部１１は、選択された画面が正解であると判断する。
一方、選択された画面が不正解である場合、通常、オペレータは、選択された画面に対して入力操作を行うことなく、他の画面に遷移する。したがって、選択された画面が表示部９に表示された後、選択された画面に対して入力操作が行われることなく他の画面に遷移した場合、ラベル決定部１１は、選択された画面が不正解であると判断する。
選択された画面が正解である場合、通常、オペレータは、選択された画面に対して、ボタンの押下、メニューの選択または数値の入力等の入力操作を行う。したがって、選択された画面が表示部９に表示された後、他の画面に遷移することなく選択された画面に対して入力操作が行われた場合、ラベル決定部１１は、選択された画面が正解であると判断する。
一方、選択された画面が不正解である場合、通常、オペレータは、選択された画面に対して入力操作を行うことなく、他の画面に遷移する。したがって、選択された画面が表示部９に表示された後、選択された画面に対して入力操作が行われることなく他の画面に遷移した場合、ラベル決定部１１は、選択された画面が不正解であると判断する。
学習部１２は、記憶部５に記憶された正解データに基づき、音声および工作機械１の動作状況の組み合わせと正解の画面との対応関係を学習することによって、音声および動作状況の組み合わせと画面との対応関係を示す学習モデル５ｇを作成する。
記憶部５に、初期学習データとして用意された正解データが予め記憶されていてもよい。この場合、学習部１２は、初期学習データを用いて学習することによって学習モデル５ｇを作成する。その後、オペレータの音声に応答して正解の画面が表示部９に表示される度に、新たな正解データが初期学習データに追加される。学習部１２は、初期学習データと追加された正解データとを用いて追学習することによって、学習モデル５ｇを随時更新する。
記憶部５に、初期学習データとして用意された正解データが予め記憶されていてもよい。この場合、学習部１２は、初期学習データを用いて学習することによって学習モデル５ｇを作成する。その後、オペレータの音声に応答して正解の画面が表示部９に表示される度に、新たな正解データが初期学習データに追加される。学習部１２は、初期学習データと追加された正解データとを用いて追学習することによって、学習モデル５ｇを随時更新する。
次に、工作機械１の作用について説明する。
オペレータは、表示部９に所望の画面を表示させたいとき、所望の画面と関連する言葉を発する。オペレータが発した言葉は、音声入力部６を経由して音声認識部７に送られ、音声認識部７によって認識される。また、オペレータが言葉を発したときの工作機械１の動作状況が、状況判断部８によって判断される。
次に、オペレータの音声と工作機械１の動作状況との組み合わせに対応する画面が、記憶部５内の多数の画面５ｂの中から画面選択部１０によって学習モデル５ｇに基づいて選択され、選択された画面が表示部９に表示される。
オペレータは、表示部９に所望の画面を表示させたいとき、所望の画面と関連する言葉を発する。オペレータが発した言葉は、音声入力部６を経由して音声認識部７に送られ、音声認識部７によって認識される。また、オペレータが言葉を発したときの工作機械１の動作状況が、状況判断部８によって判断される。
次に、オペレータの音声と工作機械１の動作状況との組み合わせに対応する画面が、記憶部５内の多数の画面５ｂの中から画面選択部１０によって学習モデル５ｇに基づいて選択され、選択された画面が表示部９に表示される。
一例において、状況判断部８は、機械動作状態データおよび履歴データの組み合わせに基づき、動作状況を判断する。履歴データは、それまでのオペレータの操作、工作機械１の動作、およびワーク等の特徴または傾向を表すことがある。したがって、機械動作状態データおよび履歴データの組み合わせに基づき、動作状況をより正確に判断することができる。
他の例において、状況判断部８は、機械動作状態データおよび周辺機器データの組み合わせに基づき、動作状況を判断する。工作機械１と協働する周辺機器２０がＣＮＣ３に接続されている場合、周辺機器２０の設定および操作用の画面が追加される。特に、ロボットの場合には、設定が複雑であるため、追加される画面の数が多い。このような場合、周辺機器データも判断材料にすることによって、適切な画面を選択することができる。
他の例において、状況判断部８は、機械動作状態データおよび周辺機器データの組み合わせに基づき、動作状況を判断する。工作機械１と協働する周辺機器２０がＣＮＣ３に接続されている場合、周辺機器２０の設定および操作用の画面が追加される。特に、ロボットの場合には、設定が複雑であるため、追加される画面の数が多い。このような場合、周辺機器データも判断材料にすることによって、適切な画面を選択することができる。
表示部９の操作によって所望の画面を表示部９に表示させるためには、多数回の画面遷移を必要とすることがある。したがって、不慣れなオペレータにとって、所望の画面に到達することが困難であることがある。本実施形態によれば、不慣れなオペレータであっても、所望の画面と関連する言葉を発するだけで、所望の画面を表示部９に表示させることができる。この場合に、オペレータの音声に加えて工作機械１の動作状況を考慮することによって、オペレータが所望する画面を正確に選択することができる。例えば、記憶部５に記憶される多数の画面５ｂの中に、複数の類似の画面や、同一の音声に対応する複数の画面が含まれている場合においても、オペレータが所望する画面を正確に判断し、適切な画面を表示部９に表示させることができる。
また、多数の画面５ｂの各々の名称を覚えることは、オペレータにとって困難である。本実施形態によれば、音声と動作状況との組み合わせに対応する画面が学習部１２によって学習される。すなわち、学習によって、オペレータが発した任意の言葉が所望の画面と対応付けられる。したがって、オペレータは、画面の名称のような決められた言葉ではなく、曖昧な言葉によって所望の画面を表示させることができ、使いやすさを向上することができる。例えば、オペレータは、タレットの工具を交換後に工具の重量を設定したいとき、「工具重量を設定する画面」、「工具重さの画面」、「ツールが変わったときに出すやつ」または「いつもの」等のような音声によって、工具の重量を設定するための画面を表示部９に表示させることができる。
選択された画面が表示部９に表示された後、選択された画面が所望の画面である場合、オペレータは通常、選択された画面に対して入力操作を行う。
一方、選択された画面が所望の画面ではない場合、オペレータは通常、選択された画面から所望の画面に遷移した後、所望の画面に対して入力操作を行う。したがって、ラベル決定部１１は、選択された画面が不正解であると判断した後、入力操作された遷移後の画面を正解の画面であると特定し、音声、動作状況および特定された正解の画面の組を正解データに追加してもよい。
一方、選択された画面が所望の画面ではない場合、オペレータは通常、選択された画面から所望の画面に遷移した後、所望の画面に対して入力操作を行う。したがって、ラベル決定部１１は、選択された画面が不正解であると判断した後、入力操作された遷移後の画面を正解の画面であると特定し、音声、動作状況および特定された正解の画面の組を正解データに追加してもよい。
図２は、工作機械１の動作状況、音声入力部６に入力されたオペレータの音声、および画面選択部１０によって選択された画面の例を示している。
第１の例において、工作機械１の動作状況は、主軸に保持されたタップによるワークのリジッドタップ中に、例えばオペレータによる非常停止によって加工プログラム５ａが停止したという状況である。この状況において、タップがワーク内にねじ込まれた状態でテーブルおよび主軸が停止している。オペレータは、タップを逆転させながらワークから抜き主軸を原点位置に復帰させるために、「復旧画面」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４による加工プログラム５ａの進行状況、主軸およびテーブルの現在位置を表すパラメータ、非常停止ボタンの押下等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「復旧画面」の音声との組み合わせに基づいて「リジッドタップ戻し」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「リジッドタップ戻し」画面を操作することによって、タップを逆回転させながらワークから抜くことができる。
第１の例において、工作機械１の動作状況は、主軸に保持されたタップによるワークのリジッドタップ中に、例えばオペレータによる非常停止によって加工プログラム５ａが停止したという状況である。この状況において、タップがワーク内にねじ込まれた状態でテーブルおよび主軸が停止している。オペレータは、タップを逆転させながらワークから抜き主軸を原点位置に復帰させるために、「復旧画面」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４による加工プログラム５ａの進行状況、主軸およびテーブルの現在位置を表すパラメータ、非常停止ボタンの押下等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「復旧画面」の音声との組み合わせに基づいて「リジッドタップ戻し」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「リジッドタップ戻し」画面を操作することによって、タップを逆回転させながらワークから抜くことができる。
第２の例において、工作機械１の動作状況は、主軸とタレットとの間での工具の自動交換中に、例えばオペレータによる非常停止によって加工プログラム５ａが停止したという状況である。工具交換時、タレットおよび主軸は工具交換位置にそれぞれ配置される。オペレータは、タレットを原点位置に復帰させるために、「復旧画面」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４による加工プログラム５ａの進行状況、タレットおよび主軸の現在位置を示すパラメータ、非常停止ボタンの押下等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「復旧画面」の音声との組み合わせに基づいて「タレット復旧」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「タレット復旧」画面を操作することによって、タレットを原点位置に復帰させることができる。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４による加工プログラム５ａの進行状況、タレットおよび主軸の現在位置を示すパラメータ、非常停止ボタンの押下等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「復旧画面」の音声との組み合わせに基づいて「タレット復旧」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「タレット復旧」画面を操作することによって、タレットを原点位置に復帰させることができる。
第１の例および第２の例において、オペレータの音声は相互に同一であるが動作状況は相互に異なるため、表示部９に表示される画面は異なる。このように、音声に加えて動作状況を考慮することによって、オペレータが所望する画面を正確に判断し、適切な画面を表示部９に表示させることができる。
第３の例において、工作機械１の動作状況は、テーブルがＸ軸の原点位置に復帰していないという状況である。オペレータは、テーブルをＸ軸の原点位置に復帰させるために、「復旧画面」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４による加工プログラム５ａの進行状況、テーブルの現在位置を示すパラメータ等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「復旧画面」の音声との組み合わせに基づいてＸ軸用の「原点復旧」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示されたＸ軸用の「原点復旧」画面を操作することによって、テーブルをＸ軸の原点位置に復帰させることができる。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４による加工プログラム５ａの進行状況、テーブルの現在位置を示すパラメータ等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「復旧画面」の音声との組み合わせに基づいてＸ軸用の「原点復旧」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示されたＸ軸用の「原点復旧」画面を操作することによって、テーブルをＸ軸の原点位置に復帰させることができる。
第４の例において、工作機械１の動作状況は、テーブルがＹ軸の原点位置に復帰していないという状況である。オペレータは、テーブルをＹ軸の原点位置に復帰させるために、「復旧画面」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４による加工プログラム５ａの進行状況、テーブルの現在位置を示すパラメータ等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「復旧画面」の音声との組み合わせに基づいてＹ軸用の「原点復旧」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示されたＹ軸用の「原点復旧」画面を操作することによって、テーブルをＹ軸の原点位置に復帰させることができる。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４による加工プログラム５ａの進行状況、テーブルの現在位置を示すパラメータ等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「復旧画面」の音声との組み合わせに基づいてＹ軸用の「原点復旧」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示されたＹ軸用の「原点復旧」画面を操作することによって、テーブルをＹ軸の原点位置に復帰させることができる。
第３の例および第４の例において、オペレータの音声は相互に同一であるが動作状況は相互に異なるため、表示部９に表示される画面は異なる。このように、音声に加えて動作状況を考慮することによって、オペレータが所望する画面を正確に判断し、適切な画面を表示部９に表示させることができる。
第５の例において、工作機械１の動作状況は、オペレータによって作成されたラダープログラムのＸアドレスおよびＹアドレスが設定されていないという状況である。ラダープログラムは、周辺機器２０を監視および制御するためのものであり、Ｘアドレスは周辺機器２０からの入力信号に対応し、Ｙアドレスは出力信号に対応する。オペレータは、ＸアドレスおよびＹアドレスを設定するために、「設定画面」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、記憶部５に記憶されたラダープログラムおよびアドレス（パラメータ）に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「設定画面」の音声との組み合わせに基づいて「外部インタフェース」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「外部インタフェース」画面を操作することによって、ラダープログラムのＸアドレスおよびＹアドレスを設定することができる。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、記憶部５に記憶されたラダープログラムおよびアドレス（パラメータ）に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「設定画面」の音声との組み合わせに基づいて「外部インタフェース」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「外部インタフェース」画面を操作することによって、ラダープログラムのＸアドレスおよびＹアドレスを設定することができる。
第６の例において、工作機械１の動作状況は、テーブルに設置された付加軸テーブルに関するパラメータが設定されていないという状況である。オペレータは、付加軸テーブルのパラメータを設定するために、「付加軸画面」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、ＣＮＣ３への付加軸テーブルの接続状況および付加軸テーブルに関するパラメータに基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「付加軸画面」の音声との組み合わせに基づいて、付加軸パラメータを設定するための「パラメータ編集」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「パラメータ編集」画面を操作することによって、付加軸テーブルのパラメータを設定することができる。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、ＣＮＣ３への付加軸テーブルの接続状況および付加軸テーブルに関するパラメータに基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「付加軸画面」の音声との組み合わせに基づいて、付加軸パラメータを設定するための「パラメータ編集」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「パラメータ編集」画面を操作することによって、付加軸テーブルのパラメータを設定することができる。
第７の例において、工作機械１の動作状況は、ネットワーク設定画面を操作しＩＰアドレス等の設定した後に電源を再投入したところ、ネットワーク関係のアラームが発生したという状況である。オペレータは、「アラームを解除したい」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、アラームが発生している状態と、記憶部５に記憶された操作履歴５ｄと、基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「アラームを解除したい」の音声との組み合わせに基づいて、「ネットワーク設定」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「ネットワーク設定」画面を操作することによって、ＩＰアドレス等の設定を修正しアラームを解除することができる。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、アラームが発生している状態と、記憶部５に記憶された操作履歴５ｄと、基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「アラームを解除したい」の音声との組み合わせに基づいて、「ネットワーク設定」画面を選択する。オペレータは、表示部９に表示された「ネットワーク設定」画面を操作することによって、ＩＰアドレス等の設定を修正しアラームを解除することができる。
第８の例において、工作機械１の動作状況は、工作機械１と連動して作業するロボットの制御装置からのデジタル出力（ＤＯ）信号によって、機械本体２の治具のクランプおよびアンクランプを制御しているという状況である。オペレータは、ＤＯ信号による治具の制御をロボットの操作教示盤による手動操作に切り替えるために、「治具の操作がしたい」と発語する。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４によって実行されている加工プログラム５ａと、ＣＮＣ３へのロボットの接続状況等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「治具の操作がしたい」の音声との組み合わせに基づいて「デジタル出力」画面を選択し、「デジタル出力」画面を表示させるための指令を、通信ネットワーク等を経由してロボットの制御装置に送信する。ロボットの制御装置は、指令に応答して操作教示盤に「デジタル出力」画面を表示させる。オペレータは、教示操作盤に表示された「デジタル出力」画面を操作することによって、ＤＯ信号による制御から教示操作盤による手動操作に切り替えることができる。
このように、画面選択部１０は、周辺機器２０の表示部に表示される画面を選択してもよい。
状況判断部８は、上記動作状況を、例えば、制御部４によって実行されている加工プログラム５ａと、ＣＮＣ３へのロボットの接続状況等に基づいて判断する。画面選択部１０は、この動作状況と「治具の操作がしたい」の音声との組み合わせに基づいて「デジタル出力」画面を選択し、「デジタル出力」画面を表示させるための指令を、通信ネットワーク等を経由してロボットの制御装置に送信する。ロボットの制御装置は、指令に応答して操作教示盤に「デジタル出力」画面を表示させる。オペレータは、教示操作盤に表示された「デジタル出力」画面を操作することによって、ＤＯ信号による制御から教示操作盤による手動操作に切り替えることができる。
このように、画面選択部１０は、周辺機器２０の表示部に表示される画面を選択してもよい。
前記実施形態において、画面選択部１０は、音声および動作状況の組み合わせに応じて複数の画面を候補として選択し、優先順位の高い画面から順に表示部９に表示させてもよい。この場合、画面選択部１０は、オペレータの「違う」または「次」等の音声に応答し、次点の画面を表示させてもよい。
優先順位は、例えば、音声に応答して画面が表示された後の操作者の操作に基づいて設定される。
例えば、第５の例の場合、「外部インタフェース」画面の表示後のオペレータの操作に基づいて、優先度が設定される。オペレータが、「外部インタフェース」画面に対して入力操作を行った場合、「外部インタフェース」画面の優先順位が１番に設定される。一方、オペレータが、「外部インタフェース」画面から「ラダープログラム編集」画面に遷移させ、「ラダープログラム編集」画面に対して入力操作を行った場合、「ラダープログラム編集」画面の優先順位が１番に設定され、「外部インタフェース」画面の優先順位が２番に設定される。
優先順位は、例えば、音声に応答して画面が表示された後の操作者の操作に基づいて設定される。
例えば、第５の例の場合、「外部インタフェース」画面の表示後のオペレータの操作に基づいて、優先度が設定される。オペレータが、「外部インタフェース」画面に対して入力操作を行った場合、「外部インタフェース」画面の優先順位が１番に設定される。一方、オペレータが、「外部インタフェース」画面から「ラダープログラム編集」画面に遷移させ、「ラダープログラム編集」画面に対して入力操作を行った場合、「ラダープログラム編集」画面の優先順位が１番に設定され、「外部インタフェース」画面の優先順位が２番に設定される。
前記実施形態において、工作機械１は、ラベル決定部１１および学習部１２を備えていなくてもよい。この場合、多数の学習データを用いた学習によって得られた学習モデル５ｇが、記憶部５に記憶されていてもよい。
前記実施形態おいて、工作機械１は、学習部１２による学習の結果である学習モデル５ｇを出力する送受信部（出力部）１３を備え、送受信部１３から学習部を有しない他の工作機械に学習モデル５ｇを送信してもよい。これにより、学習部を有しない他の工作機械においても、音声および動作状況の組み合わせに応じた最適な画面を学習モデル５ｇに基づいて選択し表示させることができる。
前記実施形態において、学習部１２が、単一の工作機械１によって収集された学習データを用いて学習することとしたが、これに代えて、学習部１２が、複数の工作機械１によって収集された学習データを用いて学習してもよい。図３および図４は、他の実施形態に係る管理システム１００，２００を示している。
図３に示される管理システム１００は、複数の工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃを備える。一の工作機械１ＡのＣＮＣ３（制御装置）は、他の工作機械１Ｂ，１Ｃと接続され、他の工作機械１Ｂ，１Ｃから学習データを受信する。工作機械１Ａの学習部１２は、工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃの学習データを用いて学習し、学習モデルを送受信部１３から出力する。工作機械１Ｂ，１Ｃは、送受信部（入力部）１３によって工作機械１Ａからの学習モデルを受信する。他の工作機械１Ｂ，１Ｃが学習部１２を有する場合、他の工作機械１Ｂ，１Ｃは、受信した学習モデルを追学習によって更新し、更新された学習モデルに基づいて画面を選択してもよい。
図３に示される管理システム１００は、複数の工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃを備える。一の工作機械１ＡのＣＮＣ３（制御装置）は、他の工作機械１Ｂ，１Ｃと接続され、他の工作機械１Ｂ，１Ｃから学習データを受信する。工作機械１Ａの学習部１２は、工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃの学習データを用いて学習し、学習モデルを送受信部１３から出力する。工作機械１Ｂ，１Ｃは、送受信部（入力部）１３によって工作機械１Ａからの学習モデルを受信する。他の工作機械１Ｂ，１Ｃが学習部１２を有する場合、他の工作機械１Ｂ，１Ｃは、受信した学習モデルを追学習によって更新し、更新された学習モデルに基づいて画面を選択してもよい。
図４に示される管理システム２００は、複数の工作機械１Ａ，１Ｂ，Ｃと、上位制御システム（制御装置）３０と、を備える。管理システム２００において、工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、エッジ装置であり、上位制御システム３０は、複数の工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃと接続される。上位制御システムの例は、生産管理システム、出荷管理システム、ロボット用管理システム、部門管理システム等であり得る。上位制御システムは、プロセッサ等を有する制御部と、表示装置と、不揮発性ストレージ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する記憶部と、キーボード、タッチパネル、操作盤等である入力装置等を備える。上位制御システムは、クラウドサーバであってもよい。
上位制御システム３０は、学習部１２と、送受信部１３と、を有する。上位制御システム３０は、複数の工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃから学習データを受信し、学習データを記憶部に蓄積し、蓄積された学習データを集約する。管理システム２００に含まれる各工作機械１Ａ，１Ｂ，Ｃは、学習部１２を有していてもよく、学習部１２を有していなくてもよい。上位制御システム３０は、集約された学習データを用いた学習によって学習モデルを作成し、学習モデルを各工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃに送信してもよい。
１つの工作機械１に蓄積される学習データには偏りが生じ得る。例えば、オペレータ毎に画面を呼び出すための言葉が異なるため、学習データは、オペレータの傾向の影響を受けやすい。偏りのある学習データから得られた学習モデルは、他のオペレータにも適しているとは限らない。複数の工作機械１Ａ，１Ｂ，１Ｃから集約した学習データを用いることによって、より汎用性の高い学習モデルを作成することができる。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 工作機械
２ 機械本体
３ 数値制御装置（制御装置）
４ 制御部
５ 記憶部
６ 音声入力部
７ 音声認識部
８ 状況判断部
９ 表示部
１０ 画面選択部
１１ ラベル決定部
１２ 学習部
１３ 送受信部（出力部、入力部）
２０ 周辺機器
３０ 上位制御システム（制御装置）
１００，２００ 管理システム
２ 機械本体
３ 数値制御装置（制御装置）
４ 制御部
５ 記憶部
６ 音声入力部
７ 音声認識部
８ 状況判断部
９ 表示部
１０ 画面選択部
１１ ラベル決定部
１２ 学習部
１３ 送受信部（出力部、入力部）
２０ 周辺機器
３０ 上位制御システム（制御装置）
１００，２００ 管理システム
Claims (12)
- 工作機械であって、
オペレータの音声が入力される音声入力部と、
該音声入力部に入力された音声を認識する音声認識部と、
前記音声入力部に前記音声が入力されたときの前記工作機械の動作状況を判断する状況判断部と、
表示部と、
複数の画面を記憶する記憶部と、
該記憶部に記憶された前記複数の画面の中から、前記音声認識部によって認識された前記音声および前記状況判断部によって判断された前記工作機械の動作状況の組み合わせに応じた画面を選択し、選択された画面を前記表示部に表示させる画面選択部と、を備える、工作機械。 - 前記状況判断部が、機械動作状態データ、周辺機器データおよび履歴データの少なくとも１つに基づいて前記動作状況を判断し、
前記機械動作状態データが、前記記憶部に記憶された加工プログラムおよびパラメータの少なくとも１つを含み、
前記周辺機器データが、周辺機器の前記工作機械との接続状況を含み、
前記履歴データが、前記記憶部に記憶されたオペレータによる操作履歴およびアラーム履歴の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の工作機械。 - 前記状況判断部が、前記機械動作状態データおよび前記履歴データに基づいて前記動作状況を判断する、請求項２に記載の工作機械。
- 前記状況判断部が、前記機械動作状態データおよび前記周辺機器データに基づいて前記動作状況を判断する、請求項２に記載の工作機械。
- 前記周辺機器が、前記工作機械と連動して作業するロボットを含む、請求項４に記載の工作機械。
- 前記画面選択部によって選択された画面が、前記オペレータが所望する正解の画面であるか否かを示すラベルを決定するラベル決定部と、
前記音声認識部によって認識された前記音声、前記状況判断部によって判断された前記動作状況および前記ラベル決定部によって決定された前記ラベルに基づき、前記音声および前記動作状況の組み合わせと前記画面との対応関係を学習する学習部と、を備える、請求項１から請求項５のいずれかに記載の工作機械。 - 前記学習部による学習の結果を出力する出力部をさらに備える、請求項６に記載の工作機械。
- 前記出力部が、前記学習の結果を他の工作機械に出力する、請求項７に記載の工作機械。
- 前記出力部が、前記学習の結果を上位制御システムに出力する、請求項７に記載の工作機械。
- 工作機械と、
制御装置と、を備え、
前記工作機械は、
オペレータの音声が入力される音声入力部と、
該音声入力部に入力された音声を認識する音声認識部と、
前記音声入力部に前記音声が入力されたときの前記工作機械の動作状況を判断する状況判断部と、
表示部と、
複数の画面を記憶する記憶部と、
該記憶部に記憶された前記複数の画面の中から、前記音声認識部によって認識された前記音声および前記状況判断部によって判断された前記工作機械の動作状況の組み合わせに応じた画面を選択し、選択された画面を前記表示部に表示させる画面選択部と、
該画面選択部によって選択された画面が、前記オペレータが所望する正解の画面であるか否かを示すラベルを決定するラベル決定部と、
前記音声認識部によって認識された前記音声、前記状況判断部によって判断された前記動作状況および前記ラベル決定部によって決定された前記ラベルを学習データとして出力する出力部と、を備え、
前記制御装置が、
前記工作機械の前記出力部から前記学習データを受け取る入力部と、
前記学習データに基づき、前記音声および前記動作状況の組み合わせと前記画面との対応関係を学習する学習部と、を備える管理システム。 - 複数の工作機械を備え、
前記制御装置が、前記複数の工作機械のいずれかの数値制御装置であり、前記学習部による学習の結果を他の工作機械に送信する、請求項１０に記載の管理システム。 - 複数の工作機械と、該複数の工作機械と接続された上位制御システムとを備え、
前記制御装置が、前記上位制御システムであり、前記学習部による学習の結果を前記複数の工作機械の各々に送信する、請求項１０に記載の管理システム。
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