WO2021166841A1 - 数値制御装置 - Google Patents

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WO2021166841A1
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manual handle
mode
haptic feedback
unit
machine tool
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庸士 大西
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ファナック株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/409—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0009—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • B23Q1/0045—Control panels or boxes

Definitions

  • the present invention relates to a numerical control device.
  • Patent Document 1 discloses a machine tool including a control means for changing the type of sound or vibration of the notification means according to the magnitude of the detection load by the load detecting means.
  • Such a manual handle only has a function of notifying the numerical control device of a pulse corresponding to the amount of rotation of the handle. Therefore, the manual handle is not used in operations other than the manual handle mode, and operations other than the manual handle mode are performed by buttons or the like on the machine operation panel. Therefore, it is necessary to switch the operation target between the operation using the manual handle and the operation using the machine operation panel. Further, the machine operation panel needs to be provided with buttons, switches and the like as needed. Therefore, a numerical control device capable of improving the operability of a machine tool is desired.
  • the numerical control device is a numerical control device that controls a machine tool having a manual handle that moves an axis by manual operation, and is a control mode determination unit that determines a control mode of the machine tool, and the control mode.
  • the haptic control unit that generates haptic feedback in the manual handle based on the control mode determined by the determination unit, and the numerical control device controls the machine tool by rotating the manual handle that generates the haptic feedback. It is provided with a manual handle control unit for performing the operation.
  • the operability of the machine tool can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a numerical control device 1 and a machine tool 2.
  • the numerical control device 1 and the machine tool 2 are connected by a bus (not shown) or the like, and the machine tool 2 operates according to the control of the numerical control device 1.
  • the numerical control device 1 includes a control unit 11, a storage unit 12, a servo amplifier 13, and a PLC (Programmable Logical Controller) 14.
  • the control unit 11 is a processor such as a CPU (Central Processing Unit), and by executing a program stored in the storage unit 12, the manual handle control unit 111, the operation definition unit 112, the control mode determination unit 113, and the selection unit It functions as 114, a parameter determination unit 115, and a haptic control unit 116.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit)
  • CPU Central Processing Unit
  • the storage unit 12 is composed of a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), a non-volatile memory, a hard disk drive, and the like, and stores various types of data.
  • the storage unit 12 stores operation definition data, parameters, and the like, which will be described later.
  • the servo amplifier 13 amplifies the axis movement command received from the control unit 11 and drives the servomotor 21 of the machine tool 2.
  • the PLC 14 receives an M (auxiliary) function signal, an S (spindle speed control) function signal, a T (tool selection) function signal, and the like from the control unit 11 via a bus. Then, the PLC 14 processes these signals by the sequence program and outputs the processed output signals to the machine tool 2.
  • the PLC 14 controls a pneumatic device, a hydraulic device, an electromagnetic actuator, etc. in the machine tool 2 by an output signal.
  • the PLC 14 receives various signals such as a button signal, a switch signal, and a manual handle signal of the machine operation panel 22 of the machine tool 2, and sequentially processes the received various signals. Then, the PLC 14 transmits various sequence-processed signals to the control unit 11 via the bus.
  • the machine tool 2 includes a servomotor 21 and a machine operation panel 22. Although other configurations of the machine tool 2 are omitted in the present specification for the sake of simplification of description, the machine tool 2 has a general machine tool configuration.
  • the servomotor 21 drives the shaft by the movement command of the shaft received from the servo amplifier 13.
  • the machine control panel 22 includes a button and a switch 221 and a manual handle 222. Buttons and switches 221 include mechanical buttons and switches. The button and switch 221 outputs a button signal and a switch signal to the PLC 14 when the mechanical button or switch is pressed.
  • the manual handle 222 moves one or more axes manually.
  • the manual handle 222 includes a pulse generation unit 2221, a driver 2222, an actuator 2223, and a handle unit 2224.
  • the pulse generation unit 2221 When the handle unit 2224 is rotated in the + direction or the-direction, the pulse generation unit 2221 outputs a pulse signal according to the rotation.
  • This pulse signal is a two-phase pulse for determining the rotation direction, and is transmitted to the control unit 11 via the bus. Then, the manual handle control unit 111 of the control unit 11 transmits a movement command of the axis of the machine tool 2 to the servo amplifier 13 based on this pulse signal.
  • the driver 2222 receives a control signal from the haptic control unit 116 of the control unit 11 and outputs a drive signal for generating haptic feedback to the actuator 2223.
  • the actuator 2223 is driven by a drive signal from the driver 2222 to generate haptic feedback.
  • the actuator 2223 may be, for example, an electric motor, an electromagnetic actuator, a shape memory alloy, an electroactive polymer, a solenoid, an eccentric motor, a linear resonance actuator, a piezoelectric actuator, or the like. Further, the actuator 2223 may be composed of a plurality of different actuators.
  • the handle portion 2224 is composed of a mechanical manual handle, and is operated by, for example, an operator.
  • the manual handle control unit 111 controls the machine tool by the numerical control device 1 by rotating the manual handle 222 on which haptic feedback is generated based on the control mode determined by the control mode determination unit 113.
  • the manual handle control unit 111 receives the pulse signal output from the pulse generation unit 2221 in response to the rotation operation of the manual handle 222. Then, the manual handle control unit 111 transmits a movement command of the axis of the machine tool 2 to the servo amplifier 13 based on the control mode and the pulse signal. As a result, the numerical control device 1 can control the machine tool by the numerical control device 1 by rotating the manual handle 222 without using the manual button or the like of the machine tool 2.
  • the motion definition unit 112 sets the motion definition data that defines the haptic feedback generated in the manual handle 222.
  • the motion definition data associates, for example, the control mode of the machine tool 2, the motion of the machine tool 2, and the type of haptic feedback.
  • the operation definition data is stored in the storage unit 12.
  • the control mode of the machine tool 2 includes, for example, a manual handle mode, a jog feed mode, an incremental mode, and an automatic operation mode.
  • the control mode of the machine tool 2 is set by operating the machine tool operation panel 22.
  • the manual handle mode is a mode in which the axis can be moved by manually turning the manual handle 222 by a conventional operator.
  • the jog feed mode is a mode in which the shaft can be moved in the ⁇ (minus) direction and the + (plus) direction when the manual handle 222 is turned to a specific position.
  • the incremental mode is a mode in which when the manual handle 222 is turned to a specific position, the axis can be moved by a predetermined amount of movement from the current position or the moving position.
  • the automatic operation mode is a mode in which the program can be automatically operated when the manual handle 222 is turned to a specific position.
  • the numerical control device 1 realizes these control modes by haptic feedback on the manual handle 222.
  • the operation of the machine tool 2 is, for example, moving the shaft in the- (minus) direction, moving the shaft in the + (plus) direction, moving the shaft by a predetermined amount of movement, automatically operating the program, and the like.
  • Types of haptic feedback include, for example, resistance tactile sensations such as detents, vibrating tactile sensations, and the like.
  • the control mode determination unit 113 determines the control mode of the machine tool 2. Specifically, the control mode determination unit 113 determines whether or not the control mode of the machine tool 2 has been changed from the previous control mode.
  • the selection unit 114 selects the type of haptic feedback based on the operation definition data and the control mode. For example, when the control mode is the jog mode, the selection unit 114 selects a resistance tactile sensation such as a detent associated with the control mode in the motion definition data as a type of haptic feedback.
  • the parameter determination unit 115 determines the parameters related to the haptic feedback based on the type of the haptic feedback selected by the selection unit 114.
  • the type of haptic feedback is associated with the parameters related to haptic feedback.
  • the type of haptic feedback and the parameters related to the haptic feedback are stored in the storage unit 12.
  • Parameters related to haptic feedback include magnitude, direction, frequency, duration, amplitude, intensity, density, etc. of haptic feedback.
  • the haptic control unit 116 generates haptic feedback on the manual handle 222 based on the control mode determined by the control mode determination unit 113. Specifically, the haptic control unit generates a control signal using the parameters determined by the parameter determination unit 115 based on the control mode, and notifies the driver 2222 of the control signal. As a result, the haptic control unit 116 causes the manual handle 222 to generate haptic feedback.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example when the control mode is the jog mode. As shown in FIG. 2, in the manual handle mode, the manual handle 222 does not generate haptic feedback and can move the axis by manually turning the manual handle 222.
  • the haptic control unit 116 generates a detent-like resistance tactile sensation at the positions A, B, and C of the manual handle 222 by haptic feedback.
  • the haptic control unit 116 generates haptic feedback such that resistance and tactile sensation are reduced at positions A, B, and C.
  • the haptic control unit 116 generates haptic feedback so that the resistance tactile sensation is larger than the position A, the position B, and the position C except for the position A, the position B, and the position C.
  • the manual handle control unit 111 controls the axis so that when the manual handle 222 is turned to the position A, the axis moves in the ⁇ (minus) direction. Further, the manual handle control unit 111 controls the shaft so that the shaft does not move when the manual handle 222 is turned to the position B. Further, the manual handle control unit 111 controls the axis so as to move the axis in the + (minus) direction at the position C.
  • the jog mode can be realized without the need for a button or the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example when the control mode is the automatic operation mode. As shown in FIG. 3, when the control mode is changed from the manual handle mode to the automatic operation mode, the haptic control unit 116 gives a detent-like resistance tactile sensation at positions A, B and C of the manual handle 222. Generated by haptic feedback.
  • the haptic control unit 116 generates haptic feedback so that resistance and tactile sensation are reduced at positions A, B, and C. Further, the haptic control unit 116 generates haptic feedback so that the resistance tactile sensation is larger than the position A, the position B, and the position C except for the position A, the position B, and the position C.
  • the manual handle control unit 111 starts automatic operation when the manual handle 222 is set to position B ⁇ position A ⁇ position B.
  • the manual handle control unit 111 maintains the automatic operation when the manual handle 222 is changed from the position A to the position B. Further, the manual handle control unit 111 stops the automatic operation when the manual handle 222 is changed from the position B to the position C.
  • the manual handle control unit 111 maintains the stop of the automatic operation.
  • the automatic operation mode can be realized without the need for a button or the like.
  • the haptic control unit 116 generates haptic feedback so that the resistance tactile sensation decreases at a specific position of the manual handle 222, but the haptic feedback is generated so that the resistance tactile sensation increases at a specific position. It may be generated. Further, the haptic control unit 116 may generate haptic feedback in another mode in which the user can identify a specific position of the manual handle 222, instead of the above-described haptic feedback mode.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of the numerical control device 1.
  • the motion definition unit 112 sets the motion definition data that defines the haptic feedback generated in the manual handle 222.
  • the control mode determination unit 113 determines whether or not the control mode of the machine tool 2 has been changed from the previous control mode. If the control mode has been changed (YES), the process proceeds to step S3. If the control mode has not been changed (NO), the process proceeds to step S6.
  • step S3 the selection unit 114 selects the type of haptic feedback based on the operation definition data and the control mode.
  • the parameter determination unit 115 determines the parameters related to the haptic feedback based on the type of the haptic feedback selected by the selection unit 114.
  • step S5 the haptic control unit 116 generates a control signal using the parameters determined by the parameter determination unit 115, and notifies the driver 2222 of the control signal.
  • step S6 the driver 2222 receives the control signal from the haptic control unit 116 of the control unit 11 and outputs the drive signal for generating the haptic feedback to the actuator 2223.
  • the actuator 2223 is then driven by a drive signal from the driver 2222 to generate haptic feedback.
  • step S7 the manual handle control unit 111 controls the machine tool by the numerical control device 1 by rotating the manual handle for which haptic feedback is generated as a sense of resistance.
  • the numerical control device 1 that controls the machine tool 2 having the manual handle 222 that manually moves the shaft is a control mode determination unit that determines the control mode of the machine machine 2. 113, a haptic control unit 116 that generates haptic feedback in the manual handle based on the control mode, and a manual handle control unit that controls the machine tool 2 by the numerical control device 1 by rotating the manual handle that generates the haptic feedback. 111 and.
  • the numerical control device 1 controls the machine tool by the numerical control device 1 by the rotation operation of the manual handle 222 in which the haptic feedback is generated as a sense of resistance, so that the control mode can be used without the need for a button or the like.
  • the operation can be realized. Therefore, the numerical control device 1 can improve the operability of the machine tool 2 without requiring a conventional button or the like.
  • the numerical control device 1 selects the operation definition unit 112 that sets the operation definition data that defines the haptic feedback generated in the manual handle 222, and selects the type of the haptic feedback based on the operation definition data and the control mode.
  • a unit 114 and a parameter determination unit 115 that determines parameters related to haptic feedback based on the type of haptic feedback selected by the selection unit 114 are further provided.
  • the haptic control unit 116 causes the manual handle 222 to generate haptic feedback using parameters. As a result, the numerical control device 1 can appropriately generate haptic feedback on the manual handle 222.
  • control mode includes a manual steering wheel mode, a jog feed mode, an incremental mode, and an automatic operation mode.
  • the numerical control device 1 can realize operations in a plurality of control modes, and can improve the operability of the machine tool 2.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments. Further, the effects described in the present embodiment merely list the most preferable effects arising from the present invention, and the effects according to the present invention are not limited to those described in the present embodiment.

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Abstract

工作機械の操作性を向上させることができる数値制御装置を提供する。軸を手動操作で移動する手動ハンドルを有する工作機械を制御する数値制御装置は、工作機械の制御モードを判定する制御モード判定部と、制御モード判定部により判定された制御モードに基づいて手動ハンドルにおいてハプティックフィードバックを生成させるハプティック制御部と、ハプティックフィードバックが生成される手動ハンドルの回転操作により数値制御装置による工作機械の制御を行う手動ハンドル制御部と、を備える。

Description

数値制御装置
　本発明は、数値制御装置に関する。
　従来より、手動ハンドルにより軸送りを行う工作機械において、負荷に応じて音や振動を発生させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、負荷検出手段による検出負荷の大小に応じて報知手段の音や振動の種類を変化させる制御手段を備える工作機械を開示している。
特開平０６－１９０６９１号公報
　このような手動ハンドルは、ハンドルの回転量に応じたパルスを数値制御装置に通知する機能しか有していない。そのため、手動ハンドルは、手動ハンドルモード以外の操作では使用されず、手動ハンドルモード以外の操作は、機械操作盤のボタン等によって行われる。よって、手動ハンドルを用いる操作と機械操作盤と用いる操作との間において操作対象を切り替える必要があった。また、機械操作盤は、必要に応じてボタン及びスイッチ等を設ける必要があった。したがって、工作機械の操作性を向上させることができる数値制御装置が望まれている。
　本開示に係る数値制御装置は、軸を手動操作により移動する手動ハンドルを有する工作機械を制御する数値制御装置であって、前記工作機械の制御モードを判定する制御モード判定部と、前記制御モード判定部により判定された前記制御モードに基づいて前記手動ハンドルにおいてハプティックフィードバックを生成させるハプティック制御部と、前記ハプティックフィードバックが生成される前記手動ハンドルの回転操作により前記数値制御装置による工作機械の制御を行う手動ハンドル制御部と、を備える。
　本発明によれば、工作機械の操作性を向上させることができる。
本実施形態に係る数値制御装置及び工作機械の構成を示す図である。 制御モードがジョグモードである場合の例を示す図である。 制御モードが自動運転モードである場合の例を示す図である。 数値制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
　図１は、数値制御装置１及び工作機械２の構成を示す図である。数値制御装置１及び工作機械２は、バス（図示せず）等によって接続されており、工作機械２は、数値制御装置１の制御に従って動作する。
　図１に示すように、数値制御装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、サーボアンプ１３と、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１４と、を備える。
　制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサであり、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することによって、手動ハンドル制御部１１１、動作定義部１１２、制御モード判定部１１３、選択部１１４、パラメータ決定部１１５及びハプティック制御部１１６として機能する。
　記憶部１２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ　ａｃｃｅｓｓ　ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ等で構成され、各種のデータを記憶する。
　例えば、記憶部１２は、後述する動作定義データ、パラメータ等を記憶する。
　サーボアンプ１３は、制御部１１から受け付けた軸の移動指令を増幅し、工作機械２のサーボモータ２１を駆動する。
　ＰＬＣ１４は、制御部１１からバスを介してＭ（補助）機能信号、Ｓ（スピンドル速度制御）機能信号、Ｔ（工具選択）機能信号等を受け付ける。そして、ＰＬＣ１４は、これらの信号をシーケンス・プログラムによって処理し、処理された出力信号を工作機械２へ出力する。ＰＬＣ１４は、出力信号によって工作機械２内の空圧機器、油圧機器、電磁アクチュエータ等を制御する。
　また、ＰＬＣ１４は、工作機械２の機械操作盤２２のボタン信号、スイッチ信号、手動ハンドル信号等の各種信号を受け付け、受け付けた各種信号をシーケンス処理する。そして、ＰＬＣ１４は、シーケンス処理された各種信号を、バスを介して制御部１１へ送信する。
　工作機械２は、サーボモータ２１と、機械操作盤２２と、を備える。なお、本明細書では、工作機械２の他の構成は、説明の簡素化のため省略するが、工作機械２は、一般的な工作機械の構成を有する。
　サーボモータ２１は、サーボアンプ１３から受け付けた軸の移動指令により軸を駆動する。
　機械操作盤２２は、ボタン及びスイッチ２２１と、手動ハンドル２２２と、を備える。
　ボタン及びスイッチ２２１は、機械的なボタン及びスイッチを含む。ボタン及びスイッチ２２１は、機械的なボタン又はスイッチが押されると、ボタン信号及びスイッチ信号をＰＬＣ１４へ出力する。
　手動ハンドル２２２は、１又は複数の軸を手動操作により移動する。手動ハンドル２２２は、パルス生成部２２２１と、ドライバ２２２２と、アクチュエータ２２２３と、ハンドル部２２２４と、を備える。
　パルス生成部２２２１は、ハンドル部２２２４を＋方向又は－方向に回転させると、その回転に応じてパルス信号を出力する。このパルス信号は、回転方向を判別するための二相のパルスであって、バスを介して制御部１１へ送信される。そして、制御部１１の手動ハンドル制御部１１１は、このパルス信号に基づいて工作機械２の軸の移動指令をサーボアンプ１３へ送信する。
　ドライバ２２２２は、制御部１１のハプティック制御部１１６から制御信号を受け付け、ハプティックフィードバックを生成するための駆動信号をアクチュエータ２２２３へ出力する。
　アクチュエータ２２２３は、ドライバ２２２２からの駆動信号によって駆動され、ハプティックフィードバックを生成する。アクチュエータ２２２３は、例えば、電気モータ、電磁気アクチュエータ、形状記憶合金、電気活性ポリマー、ソレノイド、偏心モータ、リニア共振アクチュエータ、又は圧電アクチュエータ等であってもよい。また、アクチュエータ２２２３は、複数の異なるアクチュエータで構成されてもよい。
　ハンドル部２２２４は、機械的な手動ハンドルで構成され、例えば、作業者によって操作される。
　手動ハンドル制御部１１１は、制御モード判定部１１３により判定された制御モードに基づいて、ハプティックフィードバックが生成される手動ハンドル２２２の回転操作により数値制御装置１による工作機械の制御を行う。
　具体的には、手動ハンドル制御部１１１は、手動ハンドル２２２の回転操作に応じてパルス生成部２２２１から出力されたパルス信号を受け付ける。そして、手動ハンドル制御部１１１は、制御モード及びパルス信号に基づいて工作機械２の軸の移動指令をサーボアンプ１３へ送信する。これにより、数値制御装置１は、工作機械２の手動ボタン等を用いずに、手動ハンドル２２２の回転操作により数値制御装置１による工作機械の制御を行うことができる。
　動作定義部１１２は、手動ハンドル２２２において生成されるハプティックフィードバックを定義する動作定義データを設定する。
　動作定義データは、例えば、工作機械２の制御モードと、工作機械２の動作と、ハプティックフィードバックの種別と、を関連付ける。動作定義データは、記憶部１２に記憶される。
　ここで、工作機械２の制御モードは、例えば、手動ハンドルモード、ジョグ送りモード、インクレメンタルモード及び自動運転モードを含む。なお、工作機械２の制御モードは、機械操作盤２２の操作により設定される。
　手動ハンドルモードは、従来からの作業者によって手動で手動ハンドル２２２を回すことによって、軸を移動することができるモードである。
　ジョグ送りモードは、手動ハンドル２２２を特定の位置まで回したとき、軸を－（マイナス）方向及び＋（プラス）方向へ移動することができるモードである。
　インクレメンタルモードは、手動ハンドル２２２を特定の位置まで回したとき、軸を現在位置又は移動位置から所定の移動量で移動することができるモードである。
　自動運転モードは、手動ハンドル２２２を特定の位置まで回したとき、プログラムを自動運転することができるモードである。
　本実施形態に係る数値制御装置１は、これらの制御モードを手動ハンドル２２２におけるハプティックフィードバックにより実現する。
　工作機械２の動作は、例えば、軸を－（マイナス）方向へ移動すること、軸を＋（プラス）方向へ移動すること、軸を所定の移動量移動すること、プログラムを自動運転すること等を含む。
　ハプティックフィードバックの種別は、例えば、デテントのような抵抗触覚や、振動触覚等を含む。
　制御モード判定部１１３は、工作機械２の制御モードを判定する。具体的には、制御モード判定部１１３は、工作機械２の制御モードが、前回の制御モードから変更されているか否かを判定する。
　選択部１１４は、動作定義データ及び制御モードに基づいて、ハプティックフィードバックの種別を選択する。例えば、選択部１１４は、制御モードがジョグモードの場合、動作定義データにおいて制御モードと関連付けられるデテントのような抵抗触覚を、ハプティックフィードバックの種別として選択する。
　パラメータ決定部１１５は、選択部１１４により選択されたハプティックフィードバックの種別に基づいて、ハプティックフィードバックに関するパラメータを決定する。ここで、ハプティックフィードバックの種別は、ハプティックフィードバックに関するパラメータと関連付けられる。ハプティックフィードバックの種別及びハプティックフィードバックに関するパラメータは、記憶部１２に記憶される。
　ハプティックフィードバックに関するパラメータは、ハプティックフィードバックの大きさ、方向、周波数、持続期間、振幅、強度、密度等を含む。
　ハプティック制御部１１６は、制御モード判定部１１３により判定された制御モードに基づいて、手動ハンドル２２２においてハプティックフィードバックを生成させる。具体的には、ハプティック制御部は、制御モードに基づいて、パラメータ決定部１１５により決定されたパラメータを用いて制御信号を生成し、制御信号をドライバ２２２２へ通知する。これにより、ハプティック制御部１１６は、手動ハンドル２２２においてハプティックフィードバックを生成させる。
　図２は、制御モードがジョグモードである場合の例を示す図である。図２に示すように、手動ハンドルモードにおいて、手動ハンドル２２２は、ハプティックフィードバックを生成せず、手動で手動ハンドル２２２を回すことによって、軸を移動することができる。
　また、ジョグモードにおいて、ハプティック制御部１１６は、手動ハンドル２２２の位置Ａ、位置Ｂ及び位置Ｃにおいてデテントのような抵抗触覚をハプティックフィードバックにより生成する。例えば、図２の例示的な制御信号Ｍに示すように、ハプティック制御部１１６は、位置Ａ、位置Ｂ及び位置Ｃにおいて抵抗触覚が減少するようなハプティックフィードバックを生成する。また、ハプティック制御部１１６は、位置Ａ、位置Ｂ及び位置Ｃ以外において、抵抗触覚が位置Ａ、位置Ｂ及び位置Ｃよりも大きくなるようにハプティックフィードバックを生成する。
　そして、手動ハンドル制御部１１１は、手動ハンドル２２２を位置Ａまで回したとき、軸を－（マイナス）方向へ移動するように軸を制御する。また、手動ハンドル制御部１１１は、手動ハンドル２２２を位置Ｂまで回したとき、軸を移動しないように軸を制御する。また、手動ハンドル制御部１１１は、位置Ｃにおいて軸を＋（マイナス）方向へ移動するように軸を制御する。
　このように、ハプティックフィードバックが生成される手動ハンドル２２２の回転操作により数値制御装置１による工作機械の制御を行うことにより、ボタン等を必要とせずに、ジョグモードを実現することができる。
　図３は、制御モードが自動運転モードである場合の例を示す図である。図３に示すように、制御モードが、手動ハンドルモードから自動運転モードに変更されると、ハプティック制御部１１６は、手動ハンドル２２２の位置Ａ、位置Ｂ及び位置Ｃにおいてデテントのような抵抗触覚をハプティックフィードバックにより生成する。
　例えば、図３の例示的な制御信号Ｎに示すように、ハプティック制御部１１６は、位置Ａ、位置Ｂ及び位置Ｃにおいて抵抗触覚が減少するようにハプティックフィードバックを生成する。また、ハプティック制御部１１６は、位置Ａ、位置Ｂ及び位置Ｃ以外において、抵抗触覚が位置Ａ、位置Ｂ及び位置Ｃよりも大きくなるようにハプティックフィードバックを生成する。
　手動ハンドル制御部１１１は、手動ハンドル２２２を位置Ｂ→位置Ａ→位置Ｂとすると、自動運転を起動する。手動ハンドル制御部１１１は、手動ハンドル２２２を位置Ａ→位置Ｂとすると、自動運転を維持する。また、手動ハンドル制御部１１１は、手動ハンドル２２２を位置Ｂ→位置Ｃとすると、自動運転を停止する。手動ハンドル制御部１１１は、手動ハンドル２２２を位置Ｃ→位置Ｂとすると、自動運転の停止を維持する。
　このように、ハプティックフィードバックが生成される手動ハンドル２２２の回転操作により数値制御装置１による工作機械の制御を行うことにより、ボタン等を必要とせずに、自動運転モードを実現することができる。
　なお、上述した実施形態では、ハプティック制御部１１６は、手動ハンドル２２２の特定の位置において抵抗触覚が減少するようにハプティックフィードバックを生成したが、特定の位置において抵抗触覚が増加するようにハプティックフィードバックを生成してもよい。また、ハプティック制御部１１６は、上述したハプティックフィードバックの態様に代えて、手動ハンドル２２２の特定の位置をユーザが識別可能な他の態様のハプティックフィードバックを生成してもよい。
　図４は、数値制御装置１の処理の流れを示すフローチャートである。
　ステップＳ１において、動作定義部１１２は、手動ハンドル２２２において生成されるハプティックフィードバックを定義する動作定義データを設定する。
　ステップＳ２において、制御モード判定部１１３は、工作機械２の制御モードが、前回の制御モードから変更されているか否かを判定する。制御モードが変更されている場合（ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ３へ移る。制御モードが変更されていない場合（ＮＯ）、処理は、ステップＳ６へ移る。
　ステップＳ３において、選択部１１４は、動作定義データ及び制御モードに基づいて、ハプティックフィードバックの種別を選択する。
　ステップＳ４において、パラメータ決定部１１５は、選択部１１４により選択されたハプティックフィードバックの種別に基づいて、ハプティックフィードバックに関するパラメータを決定する。
　ステップＳ５において、ハプティック制御部１１６は、パラメータ決定部１１５により決定されたパラメータを用いて制御信号を生成し、制御信号をドライバ２２２２へ通知する。
　ステップＳ６において、ドライバ２２２２は、制御部１１のハプティック制御部１１６から制御信号を受け付け、ハプティックフィードバックを生成するための駆動信号をアクチュエータ２２２３へ出力する。そして、アクチュエータ２２２３は、ドライバ２２２２からの駆動信号によって駆動され、ハプティックフィードバックを生成する。
　ステップＳ７において、手動ハンドル制御部１１１は、抵抗感覚としてハプティックフィードバックが生成される手動ハンドルの回転操作により数値制御装置１による工作機械の制御を行う。
　以上説明したように、本実施形態によれば、軸を手動操作で移動する手動ハンドル２２２を有する工作機械２を制御する数値制御装置１は、工作機械２の制御モードを判定する制御モード判定部１１３と、制御モードに基づいて手動ハンドルにおいてハプティックフィードバックを生成させるハプティック制御部１１６と、ハプティックフィードバックが生成される手動ハンドルの回転操作により数値制御装置１による工作機械２の制御を行う手動ハンドル制御部１１１と、を備える。
　これにより、数値制御装置１は、抵抗感覚としてハプティックフィードバックが生成される手動ハンドル２２２の回転操作により数値制御装置１による工作機械の制御を行うことにより、ボタン等を必要とせずに、制御モードによる動作を実現することができる。したがって、数値制御装置１は、従来からのボタン等を必要とせずに、工作機械２の操作性を向上させることができる。
　また、数値制御装置１は、手動ハンドル２２２において生成されるハプティックフィードバックを定義する動作定義データを設定する動作定義部１１２と、動作定義データ及び制御モードに基づいて、ハプティックフィードバックの種別を選択する選択部１１４と、選択部１１４により選択されたハプティックフィードバックの種別に基づいて、ハプティックフィードバックに関するパラメータを決定するパラメータ決定部１１５と、を更に備える。ハプティック制御部１１６は、パラメータを用いて手動ハンドル２２２においてハプティックフィードバックを生成させる。これにより、数値制御装置１は、手動ハンドル２２２においてハプティックフィードバックを適切に生成させることができる。
　また、制御モードは、手動ハンドルモード、ジョグ送りモード、インクレメンタルモード及び自動運転モードを含む。これにより、数値制御装置１は、複数の制御モードによる操作を実現することができ、工作機械２の操作性を向上させることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
　１　数値制御装置
　２　工作機械
　１１　制御部
　１２　記憶部
　１３　サーボアンプ
　１４　ＰＬＣ
　２１　サーボモータ
　２２　機械操作盤
　１１１　手動ハンドル制御部
　１１２　動作定義部
　１１３　制御モード判定部
　１１４　選択部
　１１５　パラメータ決定部
　１１６　ハプティック制御部
　２２１　ボタン及びスイッチ
　２２２　手動ハンドル
　２２２１　パルス生成部
　２２２２　ドライバ
　２２２３　アクチュエータ
　２２２４　ハンドル部

Claims (3)

  1. 　軸を手動操作により移動する手動ハンドルを有する工作機械を制御する数値制御装置であって、
    　前記工作機械の制御モードを判定する制御モード判定部と、
    　前記制御モード判定部により判定された前記制御モードに基づいて前記手動ハンドルにおいてハプティックフィードバックを生成させるハプティック制御部と、
    　前記ハプティックフィードバックが生成される前記手動ハンドルの回転操作により前記数値制御装置による工作機械の制御を行う手動ハンドル制御部と、
    を備える数値制御装置。
  2. 　前記数値制御装置は、
    　前記手動ハンドルにおいて生成される前記ハプティックフィードバックを定義する動作定義データを設定する動作定義部と、
    　前記動作定義データ及び前記制御モードに基づいて、前記ハプティックフィードバックの種別を選択する選択部と、
    　前記選択部により選択された前記ハプティックフィードバックの種別に基づいて、前記ハプティックフィードバックに関するパラメータを決定するパラメータ決定部と、
    を更に備え、
    　前記ハプティック制御部は、前記パラメータを用いて前記手動ハンドルにおいて前記ハプティックフィードバックを生成させる、請求項１に記載の数値制御装置。
  3. 　前記制御モードは、手動ハンドルモード、ジョグ送りモード、インクレメンタルモード及び自動運転モードを含む請求項１又は２に記載の数値制御装置。
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