JP7083943B1 - 情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態の工作システムは、流体にクーラント液である液体を用い、屑に切削などで生じる切屑を用いた例で説明を行う。
工作機械10は、液体噴射部11、撮像部12および機械座標取得部13を備えている。液体噴射部11は、屑を移動させるように液体を噴射する。液体噴射部11は、例えば、液体を噴射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、液体を貯留している液体貯留部から液体をくみ上げるポンプと、を備える。ノズルから切屑へと液体を噴射することで上述の切屑を加工領域外のチップコンベアなどに移動させ、最終的には加工領域から切屑を除去することができる。この液体には、加工時に熱を生じるワークおよび加工装置である主軸など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、本明細書では、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場合について説明する。クーラントは、「工作機械内に噴射される流体」の例である。クーラントを噴射経路に従って噴射させることによって、屑を移動させる。液体噴射部11は、ノズルの位置、ノズルからのクーラントの噴射方向、クーラントの噴射圧力などを変更することができる。液体噴射部11は、複数のノズルを有する形態が好ましい。1つのノズルの液体噴射領域では、工作機械10の構成部品で隠れてしまう空間領域ができる。その空間領域に切屑が入り込むとノズルからの液流が十分切屑に作用させることができないため切屑を移動させることが難しいためである。液体噴射部11の代わりに、屑を移動させるように気体を噴射する気体噴射部を設けるようにしてもよい。気体噴射部は、気体を噴射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、気体(たとえば、空気)を圧縮するポンプと、を備える。液体噴射部11は、液体噴射部11と同様に制御される。
図3~図20を参照しつつ、クーラント噴射経路の作成方法を説明する。
なお、本実施形態では、別の撮像部と別の液体噴射部とで説明しているが、これに限定されない。撮像部は、撮像部自身が移動し、異なる別のアングルから撮像する形態でもよい。同様に、液体噴射部は、液体噴射部自身が平行移動や回転などの移動をし、第2クーラントの噴射方向に位置し、クーラントを噴射するような形態でもよい。
画像上の座標と工作機械の機械座標との対応関係は、機械座標のx1=固定値にし、対応関係を作成することも可能である。例えば、切り屑が溜まりやすい面(x1=固定値、y1、z1)の上方に固定されている撮像部を用いる場合は、機械座標(y1,z1)と指示位置(X1,Y1)との対応関係を作成しておけば、液体噴射部の制御が容易である。この例のように、機械座標は、工作機械内の部品上の3次元位置座標でなく、工作機械内の空間の3次元位置座標でもよい。
なお、本実施形態では、1→3→4→2の順番に流体を噴射する噴射経路を作成している。流体の噴射する噴射経路を2→4→3→1のように逆に噴射することも可能である。この場合、「1」の丸マークをダブルクリックすると、1が最後になるように噴射経路が再構成されるようにしてもよい。また、「3」と「4」の間にある矢印である噴射経路を選択し、矢印を反転させて、噴射経路を作成することができてもよい。例えば、「3」と「4」の間にある矢印を反転させたとすると、1→3→(流体噴射なしの位置移動)→4→3→(流体噴射なしの位置移動)→4→2の順番に流体を噴射する経路になる。
本実施形態における指示洗浄の制御例について、図10のフローチャートを参照しつつ説明する。図10は、本実施形態における工作システム1の指示洗浄における動作例を示すフローチャートである。
自動洗浄のクーラントの噴射経路について説明する。なお、切屑認識部37からの自動検知信号に基づいて、クーラントを噴射する場合を自動洗浄と称する。クーラント噴射経路は、記憶部33に予め記憶された複数のクーラント噴射経路の中から、関連領域に対応したクーラント噴射経路を選択することもできるし、所定のアルゴリズムに基づいて、最適なクーラント噴射経路を形成することもできる。更に、所定の学習モデルを用いて、最適なクーラント噴射経路を形成することもできる。
(自動洗浄の制御例)
本実施形態における工作システム1の自動洗浄の制御例について、図18の上に示した自動洗浄の制御処理のフローチャート(「加工室内の切屑の清掃フロー」)を参照しつつ説明する。
撮像画像を用いて自動的に切屑を認識する方法について説明する。図18の下のブロック図(「切屑認識部37による切屑検出の機械学習」)は、切屑を自動的に認識する切屑認識部37の構成の概略図である。図18の下のブロック図に示すように、切屑認識部37は、モデル学習部41、算出部43および判定部44を備える。また、記憶部33は、モデル記憶部42を備える。
(開始点と終了点を表示しない例)
実施形態では、たとえば図4の下の画面に関連して説明したように、1番目のタッチ位置(第1位置の例)に「1」の丸マークを表示し、2番目のタッチ位置(第2位置の例)に「2」の丸マークを表示した上で、クーラント噴射経路(流体噴射経路)を示す矢印線を表示する例を示したが、矢印線のみを表示して、「1」の丸マークと「2」の丸マークを表示しないようにしてもよい。つまり、表示制御部39は、矢印線を表示させた後で、「1」の丸マークと「2」の丸マークを消してもよい。このようにすれば、クーラント噴射経路(流体噴射経路)だけが表示され、撮像画像やグリッド画像がマークによって隠れなくなり、見やすくなる。
実施形態では、工作機械10において液体噴射部11と撮像部12を備える例を示したが、液体噴射部11と撮像部12を工作機械10以外のロボットに備えさせるようにしてもよい。つまり、ロボットが撮像と液体噴射を行うようにしてもよい。あるいは、気体噴射部と撮像部12を備えるロボットを利用するようにしてもよい。つまり、ロボットが撮像と気体噴射を行うようにしてもよい。噴射される気体は、たとえば圧縮された空気である。気体によっても屑を移動させることができる。工作機械10において、液体噴射部11に代えて気体噴射部を用いるようにしてもよい。
図21のロボットは、撮像部と流体噴射部とを備えているが、この形態に限定されない。ロボットが撮像部を有し、工作機械が流体噴射部を有し、ロボットと工作機械以外のパソコンが表示制御部を有する形態でもよい。表示制御部などの各部をどの装置が備えるかは適宜選択できる。
図21のロボットを用いた例を説明する。図22に示すように、ロボットが搭載された搬送装置は、工作機械の正面まで移動し、停止する。ロボットに搭載されたカメラにより、工作機械内の構造や目印を撮像し、ロボットの位置の補正を行う。ロボットは、工作機械で加工するワークを把持しているので、そのワークを工作機械内に設置するように動かす。この動作前に、再度、撮像部であるカメラで画像を取得し、ワークの設置位置と設置位置の状態を検知する。ロボットは、ワークを設置位置に近づけると、噴射ノズルから気体を噴射し設置位置とその近傍から埃等を除去し、噴射ノズルからの気体の噴射後にワークを設置位置に設置する。ロボットが噴射ノズルを有するため、気体をどのように噴射するかに関して、工作機械の操作盤上で噴射経路の作成を行ってもよいし、工作機械やロボットと別のタブレットなどのコンピュータで行ってもよい。
表示部32と入力部34を情報処理装置30と別に設けてもよい。その場合には、表示部32と入力部34は、情報処理装置30と通信手段によって接続される。また、本実施形態において、表示制御部39は情報処理装置30の演算部31に含まれているが、工作機械10に含まれていてもよいし、例えば任意の通信手段を介して接続できるクラウドなど、工作システム1以外の装置に備えられていてもよい。
Claims (3)
- 工作機械内に流体を噴射し屑を移動させるために前記流体の噴射経路を生成する情報処理装置であって、
前記工作機械内の画像上の第1位置に対する第1入力信号と前記工作機械内の画像上の第2位置に対する第2入力信号とを検知する検知部と、
(i)前記第1位置と、(ii)前記第2位置と、(iii)前記第1位置と前記第2位置とを結ぶ噴射経路と、を、前記工作機械内の画像データと重ねて表示させる制御を行う表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、
前記第1位置と前記第2位置との間を結ぶ線状の前記噴射経路が選択された選択指示を受ける指示受け手段と、前記選択指示を受けて前記線状の前記噴射経路上に経過点を表示させる経過点表示制御手段と、前記経過点が移動させられると、前記第1位置、移動後の位置における前記経過点、前記第2位置の順番に3つの位置を結ぶ前記噴射経路を表示させる変更表示制御手段と、
を有する情報処理装置。 - ワークの加工で発生する屑を移動させるように液体を噴射する液体噴射部と、ワークの加工から発生する屑を検出する工作機械内の対象エリアを撮像する撮像部と、を備える工作機械の前記撮像部で撮影された画像内の第1位置と第2位置とに基づいて、工作機械内の対象エリアに液体を噴射し屑を移動させるために前記液体の噴射経路を生成する情報処理装置であって、
第1位置に対する第1入力信号と第2位置に対する第2入力信号とを検知する検知部と、
(i)前記第1位置と、(ii)前記第2位置と、(iii)前記第1位置と前記第2位置とを結ぶ噴射経路と、を、前記撮像部で撮像された画像データと重ねて表示させる制御を行う表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、
前記第1位置と前記第2位置との間を結ぶ線状の前記噴射経路が選択された選択指示を受ける指示受け手段と、前記選択指示を受けて前記線状の前記噴射経路上に経過点を表示させる経過点表示制御手段と、前記経過点が移動させられると、前記第1位置、移動後の位置における前記経過点、前記第2位置の順番に3つの位置を結ぶ前記噴射経路を表示させる変更表示制御手段と、
を有する情報処理装置。 - 前記表示制御部は、
撮像された画像データを複数のグリッドに区分けし、前記複数のグリッドに含まれる第1グリッド内に対応した画像データから検知された屑の量と、前記複数のグリッドに含まれる第2グリッド内に対応した画像データから検知された屑の量とが異なる場合に、屑の量が異なることが分かるように前記第1グリッドと前記第2グリッドとを前記画像データと重ねて表示させる制御を行う請求項1又は2に記載の情報処理装置。
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