WO2021166843A1 - 数値制御装置 - Google Patents

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haptic
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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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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • 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
    • 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
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/23—Pc programming
    • G05B2219/23053—Knob with tactile feedback, representing clicks, detents programmed

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.
  • the machine tool may have a function to execute the program according to the rotation of the manual handle.
  • a machine tool performs such a function, the operator needs to look at the screen displaying the program in order to check the execution status of the program. Therefore, in a numerical control device that controls a machine tool, a numerical control device that can more intuitively check the execution state of a program is desired.
  • the numerical control device is a numerical control device that controls a machine tool based on a program, and includes a program execution unit having a predetermined function of executing the program in response to rotation of a manual handle of the machine tool. , An execution state specifying unit that specifies the execution state of the program, and a haptic control unit that generates haptic feedback at the manual handle based on the predetermined function and the execution state of the program.
  • the execution state of the program can be confirmed more intuitively.
  • 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 program execution unit 113, and the execution state identification It functions as a unit 114, a selection unit 115, a parameter determination unit 116, and a haptic control unit 117.
  • a 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 117 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 receives the pulse signal output from the pulse generation unit 2221. 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 pulse signal.
  • the motion definition unit 112 sets the motion definition data that defines the haptic feedback generated in the manual handle 222.
  • the action definition data associates a predetermined function with a program execution state and a type of haptic feedback.
  • the operation definition data is stored in the storage unit 12.
  • the program execution unit 113 has a predetermined function of executing a program in response to the rotation of the manual handle 222 of the machine tool 2.
  • the program execution unit 113 can make the program execution proceed by rotating the manual handle 222 in the normal direction, and the axis movement of the machine tool 2 proceeds accordingly.
  • the program execution unit 113 can reverse the execution of the program by reversing the manual handle 222, and the axial movement of the machine tool 2 reverses accordingly.
  • the worker can modify and check the created program.
  • the program can be executed at a speed synchronized with the rotation speed of the manual handle 222.
  • the execution state specifying unit 114 specifies the execution state of the program. Specifically, the execution state specifying unit 114 specifies what kind of execution state the program being executed is in. For example, when a predetermined function is a manual handle retrace function, the execution state specifying unit 114 identifies a block during execution of a program or a block end point. Further, the execution state specifying unit 114 may specify the command speed of the block of the program.
  • the selection unit 115 selects the type of haptic feedback based on the operation definition data, a predetermined function, and the execution state of the program. For example, the selection unit 115 selects a resistance tactile sensation such as a detent associated with a predetermined function and the program end point in the action definition data from the information of the running block and the block end point as the type of haptic feedback.
  • the parameter determination unit 116 determines the parameters related to the haptic feedback based on the type of the haptic feedback selected by the selection unit 115.
  • 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 determined based on the information stored in the storage unit 12 and the program execution state.
  • Parameters related to haptic feedback include magnitude, direction, frequency, duration, amplitude, intensity, density, etc. of haptic feedback.
  • the haptic control unit 117 generates haptic feedback at the manual handle based on a predetermined function and the execution state of the program. Specifically, the haptic control unit generates a control signal using the parameters determined by the parameter determination unit 116 based on a predetermined function and the execution state of the program, and notifies the driver 2222 of the control signal. As a result, the haptic control unit 117 causes the manual handle 222 to generate haptic feedback.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a program execution state.
  • the example of FIG. 2 shows the program execution state when the predetermined function is the manual handle retrace function.
  • the selection unit 115 sets the manual handle retrace function and the program in the operation definition data. Select the detent-like resistance tactile sensation associated with the endpoint as the type of haptic feedback.
  • the parameter determination unit 116 determines the parameters related to the haptic feedback based on the type of the haptic feedback selected by the selection unit 115.
  • the haptic control unit 117 uses the determined parameters to generate a detent-like resistance tactile sensation by haptic feedback.
  • the haptic control unit 117 changes the resistance tactile sensation of the haptic feedback so that the resistance tactile sensation decreases at the end points A, B, and C. Further, the haptic control unit 117 changes the resistance tactile sensation of the haptic feedback so that the resistance tactile sensation becomes larger than the end points A, B and C except for the end points A, B and C.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the program execution state.
  • the example of FIG. 3 shows the program execution state when the predetermined function is the manual handle retrace function.
  • the selection unit 115 performs the manual handle retrace function and the resistance tactile sensation associated with the command speed of the program block in the operation definition data. Is selected as the type of haptic feedback.
  • the parameter determination unit 116 determines the parameters related to the haptic feedback based on the type of the haptic feedback selected by the selection unit 115.
  • the haptic control unit 117 uses the determined parameters to generate a resistance tactile sensation according to the command speed by haptic feedback.
  • the command speed is F500, which is a relatively high speed.
  • the haptic control unit 117 changes the resistance and tactile sensation of the haptic feedback so that the resistance and tactile sensation of the haptic feedback becomes relatively small.
  • the command speed is F200, which is slower than block 1.
  • the haptic control unit 117 changes the resistance and tactile sensation of the haptic feedback so that the resistance and tactile sensation of the haptic feedback is larger than that of the block 1.
  • the command speed is F300, which is faster than block 1 and slower than block 2.
  • the haptic control unit 117 changes the resistance and tactile sensation of the haptic feedback so that the resistance and tactile sensation of the haptic feedback is larger than that of the block 1 and smaller than that of the block 2.
  • the command speed is F500, which is the same as block 1.
  • the haptic control unit 117 changes the resistance and tactile sensation of the haptic feedback so that the resistance and tactile sensation is the same as that of the block 1.
  • the haptic control unit 117 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 program execution unit 113 executes the program in response to the rotation of the manual handle 222 of the machine tool 2 in a predetermined function.
  • step S3 the execution state specifying unit 114 specifies the execution state of the program being executed.
  • step S4 the selection unit 115 selects the type of haptic feedback based on the operation definition data, the predetermined function, and the execution state of the program.
  • step S5 the parameter determination unit 116 determines the parameters related to the haptic feedback based on the type of the haptic feedback selected by the selection unit 115.
  • step S6 the haptic control unit 117 generates a control signal using the parameter determined by the parameter determination unit 116, and notifies the driver 2222 of the control signal.
  • step S7 the driver 2222 receives the control signal from the haptic control unit 117 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.
  • the numerical control device 1 that controls the machine tool 2 based on the program has a predetermined function of executing the program in response to the rotation of the manual handle 222 of the machine tool 2. It includes a program execution unit 113, an execution state specifying unit 114 that specifies the execution state of the program, and a haptic control unit 117 that generates haptic feedback at the manual handle 222 based on a predetermined function and the execution state of the program.
  • a program execution unit 113 an execution state specifying unit 114 that specifies the execution state of the program
  • a haptic control unit 117 that generates haptic feedback at the manual handle 222 based on a predetermined function and the execution state of the program.
  • the haptic control unit 117 changes the resistance and tactile sensation of the haptic feedback at the end point of the block of the program. As a result, the operator can intuitively grasp the end point of the block of the program.
  • the haptic control unit 117 changes the haptic feedback according to the command speed of the program. As a result, the operator can intuitively grasp the command speed of the program.
  • the predetermined function includes a manual handle retrace function or a handle synchronous feed function.
  • the numerical control device 1 is based on the action definition unit 112 that sets the action definition data that defines the haptic feedback output to the manual handle 222, the action definition data, a predetermined function, and the execution state of the program.
  • a selection unit 115 for selecting the type of haptic feedback and a parameter determination unit 116 for determining parameters related to the haptic feedback based on the type of haptic feedback are further provided, and the haptic control unit 117 uses the parameters to manually handle 222. To generate haptic feedback. As a result, the numerical control device 1 can appropriately generate haptic feedback on the manual handle 222.
  • 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

プログラムの実行状態をより直感的に確認することができる数値制御装置を提供する。プログラムに基づいて工作機械２を制御する数値制御装置は、工作機械の手動ハンドルの回転に応じてプログラムを実行する所定の機能を有するプログラム実行部と、プログラムの実行状態を特定する実行状態特定部と、所定の機能及びプログラムの実行状態に基づいて、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、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
　工作機械は、プログラムを手動ハンドルの回転に合わせて実行する機能を有する場合がある。工作機械がこのような機能を実行するとき、オペレータは、プログラムの実行状態を確認するために、プログラムを表示した画面を見る必要がある。そのため、工作機械を制御する数値制御装置において、プログラムの実行状態をより直感的に確認す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、プログラムに基づいて工作機械を制御する数値制御装置であって、前記工作機械の手動ハンドルの回転に応じて前記プログラムを実行する所定の機能を有するプログラム実行部と、前記プログラムの実行状態を特定する実行状態特定部と、前記所定の機能及び前記プログラムの実行状態に基づいて、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、を備える。
　本発明によれば、プログラムの実行状態をより直感的に確認することができる。
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。 プログラム実行状態の例を示す図である。 プログラム実行状態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、プログラム実行部１１３、実行状態特定部１１４、選択部１１５、パラメータ決定部１１６及びハプティック制御部１１７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１１７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、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、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。
　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、所定の機能と、プログラム実行状態と、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。
　プログラム実行部１１３は、工作機械２の手動ハンドル２２２の回転に応じてプログラムを実行する所定の機能を有する。
　プログラム実行部１１３は、手動ハンドル２２２を正転させることによりプログラムの実行を順行させることができ、これに従って工作機械２の軸移動が順行する。一方、プログラム実行部１１３は、手動ハンドル２２２を逆転させることによりプログラムの実行を逆行させることができ、これに従って工作機械２の軸移動が逆行する。これにより、作業者は、作成したプログラムを修正及びチェックすることができる。また、手動ハンドル２２２の回転速度に同期した速度でプログラムを実行することができる。
　実行状態特定部１１４は、プログラムの実行状態を特定する。具体的には、実行状態特定部１１４は、実行中のプログラムがどのような実行状態であるかを特定する。例えば、所定の機能が手動ハンドルリトレース機能である場合、実行状態特定部１１４は、プログラムの実行中ブロックやブロック終点を特定する。また、実行状態特定部１１４は、プログラムのブロックの指令速度を特定してもよい。
　選択部１１５は、動作定義データ、所定の機能及びプログラムの実行状態に基づいて、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１１５は、実行中ブロックとブロック終点の情報から、動作定義データにおいて所定の機能及びプログラム終点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１１６は、選択部１１５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に記憶された情報とプログラム実行状態に基づいて決定される。
　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１１７は、所定の機能及びプログラムの実行状態に基づいて、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。具体的には、ハプティック制御部は、所定の機能及びプログラムの実行状態に基づいて、パラメータ決定部１１６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１１７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、プログラム実行状態の例を示す図である。図２の例は、所定機能が手動ハンドルリトレース機能の場合のプログラム実行状態を示す。図２に示すように、実行状態特定部１１４が、プログラムのブロック１、２及び３の各終点Ａ、Ｂ及びＣを特定した場合、選択部１１５は、動作定義データにおいて手動ハンドルリトレース機能及びプログラム終点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。
　そして、パラメータ決定部１１６は、選択部１１５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。ハプティック制御部１１７は、決定されたパラメータを用いて、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１１７は、終点Ａ、Ｂ及び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の抵抗触覚を変更する。また、ハプティック制御部１１７は、終点Ａ、Ｂ及びＣ以外において、抵抗触覚が、終点Ａ、Ｂ及び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の抵抗触覚を変更する。
　このようにプログラムのブロックの終点において抵抗感覚を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ことにより、作業者は、プログラムの実行状態を直感的に把握することができる。
　図３は、プログラム実行状態の例を示す図である。図３の例は、所定機能が手動ハンドルリトレース機能の場合のプログラム実行状態を示す。図３に示すように、実行状態特定部１１４が、プログラムのブロックの指令速度を特定した場合、選択部１１５は、動作定義データにおいて手動ハンドルリトレース機能及びプログラムのブロックの指令速度と関連付けられる抵抗触覚を、ハプティックフィードバックの種別として選択する。
　そして、パラメータ決定部１１６は、選択部１１５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。ハプティック制御部１１７は、決定されたパラメータを用いて、指令速度に応じた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、プログラムのブロック１では、指令速度は、Ｆ５００であり、比較的早い速度である。この場合、ハプティック制御部１１７は、ハプティックフィードバックの抵抗触覚が比較的小さくなるようにハプティックフィードバックの抵抗触覚を変更する。
　プログラムのブロック２では、指令速度は、Ｆ２００であり、ブロック１よりも遅い速度である。この場合、ハプティック制御部１１７は、ハプティックフィードバックの抵抗触覚がブロック１よりも大きくなるようにハプティックフィードバックの抵抗触覚を変更する。
　プログラムのブロック３では、指令速度は、Ｆ３００であり、ブロック１よりも早く、かつブロック２よりも遅い速度である。この場合、ハプティック制御部１１７は、ハプティックフィードバックの抵抗触覚がブロック１よりも大きく、かつブロック２よりも小さくなるようにハプティックフィードバックの抵抗触覚を変更する。
　プログラムのブロック４では、指令速度は、Ｆ５００であり、ブロック１と同一である。この場合、ハプティック制御部１１７は、ブロック１と同一の抵抗触覚となるようにハプティックフィードバックの抵抗触覚を変更する。
　このようにプログラムのブロックの指令速度が早い場合には、ハプティックフィードバックの抵抗触覚を小さくし、プログラムのブロックの指令速度が遅い場合には、ハプティックフィードバックの抵抗触覚を大きくする。これにより、作業者は、プログラムのブロックの指令速度を直感的に把握することができる。
　なお、上述した実施形態では、プログラムのブロックの指令速度が早い場合には、ハプティックフィードバックの抵抗触覚を小さくし、プログラムのブロックの指令速度が遅い場合には、ハプティックフィードバックの抵抗触覚を大きくしたが、プログラムのブロックの指令速度が早い場合には、ハプティックフィードバックの抵抗触覚を大きくし、プログラムのブロックの指令速度が遅い場合には、ハプティックフィードバックの抵抗触覚を小さくしてもよい。また、ハプティック制御部１１７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、プログラム実行部１１３は、所定の機能において、工作機械２の手動ハンドル２２２の回転に応じてプログラムを実行する。
　ステップＳ３において、実行状態特定部１１４は、実行中のプログラムの実行状態を特定する。
　ステップＳ４において、選択部１１５は、動作定義データ、所定の機能及びプログラムの実行状態に基づいて、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Ｓ５において、パラメータ決定部１１６は、選択部１１５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Ｓ６において、ハプティック制御部１１７は、パラメータ決定部１１６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Ｓ７において、ドライバ２２２２は、制御部１１のハプティック制御部１１７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。
　以上説明したように、本実施形態によれば、プログラムに基づいて工作機械２を制御する数値制御装置１は、工作機械２の手動ハンドル２２２の回転に応じてプログラムを実行する所定の機能を有するプログラム実行部１１３と、プログラムの実行状態を特定する実行状態特定部１１４と、所定の機能及びプログラムの実行状態に基づいて、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ハプティック制御部１１７と、を備える。このように手動ハンドル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とにより、作業者は、プログラムの実行状態を直感的に把握することができる。
　また、ハプティック制御部１１７は、プログラムのブロックの終点においてハプティックフィードバックの抵抗触覚を変更させる。これにより、作業者は、プログラムのブロックの終点を直感的に把握することができる。
　また、ハプティック制御部１１７は、プログラムの指令速度に応じてハプティックフィードバックを変更させる。これにより、作業者は、プログラムの指令速度を直感的に把握することができる。
　また、所定の機能は、手動ハンドルリトレース機能又はハンドル同期送り機能を含む。これにより、作業者は、これらの機能においてプログラムの実行状態を直感的に把握することができる。
　また、数値制御装置１は、手動ハンドル２２２に対して出力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、所定の機能及びプログラムの実行状態に基づいて、ハプティックフィードバックの種別を選択する選択部１１５と、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１１６と、を更に備え、ハプティック制御部１１７は、パラメータを用いて手動ハンドル２２２に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。
　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　プログラム実行部
　１１４　実行状態特定部
　１１５　選択部
　１１６　パラメータ決定部
　１１７　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 (4)

  1. 　プログラムに基づいて工作機械を制御する数値制御装置であって、
    　前記工作機械の手動ハンドルの回転に応じて前記プログラムを実行する所定の機能を有するプログラム実行部と、
    　前記プログラムの実行状態を特定する実行状態特定部と、
    　前記所定の機能及び前記プログラムの実行状態に基づいて、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、
    を備える数値制御装置。
  2. 　前記ハプティック制御部は、前記プログラムのブロックの終点において前記ハプティックフィードバックの抵抗触覚を変更させる、請求項１に記載の数値制御装置。
  3. 　前記ハプティック制御部は、前記プログラムの指令速度に応じて前記ハプティックフィードバックを変更させる、請求項１に記載の数値制御装置。
  4. 　前記数値制御装置は、
    　前記手動ハンドルに対して出力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、前記所定の機能及び前記プログラムの実行状態に基づいて、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から３のいずれか一項に記載の数値制御装置。
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