WO2022176840A1 - 工作機械、表示方法、および表示プログラム - Google Patents

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WO2022176840A1
WO2022176840A1 PCT/JP2022/005873 JP2022005873W WO2022176840A1 WO 2022176840 A1 WO2022176840 A1 WO 2022176840A1 JP 2022005873 W JP2022005873 W JP 2022005873W WO 2022176840 A1 WO2022176840 A1 WO 2022176840A1
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WO
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tool
registered
information
database
display
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Application number
PCT/JP2022/005873
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English (en)
French (fr)
Inventor
綾太郎 服部
Original Assignee
Dmg森精機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/406Numerical 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 monitoring or safety
    • G05B19/4065Monitoring tool breakage, life or condition

Definitions

  • the present disclosure relates to technology for controlling display on machine tools.
  • Patent Document 1 discloses a numerical control device capable of specifying a tool shape such as a tool diameter from an image. The tool shape is specified in order to confirm whether or not the tool to be attached to the tool magazine or turret is correct.
  • Patent Document 1 does not relate to registration of such tool information.
  • the tool information is manually entered by the user.
  • the present disclosure has been made to solve the problems described above, and an object in one aspect is to provide a technology capable of supporting registration of tool information.
  • a machine tool capable of accepting registration of tool information includes a display, a camera, a database in which tool information is associated with each tool, and a control unit for controlling the machine tool.
  • the control unit performs a process of acquiring a tool image representing a tool to be registered from the camera, a process of extracting features of the tool to be registered based on the tool image, and tool information included in the database.
  • the registration screen has an input area for receiving input of tool information related to the tool to be registered.
  • the control unit further performs a process of reflecting the one tool information in the input area based on the selection of one tool information from the one or more tool information displayed on the display. to run.
  • the machine tool includes a magazine having a plurality of tool storage units.
  • the control unit further executes a process of specifying at least one of the plurality of tool storage sections in which no tool is stored as a candidate for the storage location of the tool to be registered.
  • the storage destination candidates are further displayed on the registration screen.
  • control unit further includes processing for displaying a photographed screen including a through image of the tool to be registered on the display before acquiring the tool image from the camera.
  • a predetermined mark that serves as a reference for positioning the tool to be registered is displayed on the photographing screen.
  • the process of acquiring the tool image from the camera is performed based on the tool to be registered in the through image being aligned with the mark.
  • the shape of the predetermined mark indicates the contour of the connection interface between the spindle and the tool.
  • the present disclosure provides a display method for a machine tool.
  • the machine tool includes a display, a camera, and a database in which tool information is associated with each tool.
  • the display method comprises the steps of acquiring from the camera a tool image representing the tool to be registered, extracting features of the tool to be registered based on the tool image, and tool information included in the database. By comparing each of the features with the features of the tool to be registered, one or more tools having the features are specified from among the tools defined in the database, and the one or more tools are identified. a step of acquiring tool information associated with each from the database; a registration screen for accepting input of tool information related to the tool to be registered; and one or more pieces of tool information acquired from the database. and displaying on a display.
  • a display program for a machine tool is provided in another example of the present disclosure.
  • the machine tool includes a display, a camera, and a database in which tool information is associated with each tool.
  • the display program causes the machine tool to acquire a tool image representing a tool to be registered from the camera, extract features of the tool to be registered based on the tool image, and store the tool in the database.
  • By comparing each of the included tool information with the characteristics of the tool to be registered one or more tools having the characteristics are specified from among the tools defined in the database, and the one or more tools having the characteristics are specified.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the external appearance of a machine tool. It is a figure which shows roughly the registration process of tool information. It is a figure which shows an example of a registration screen. It is a figure showing an example of functional composition of a machine tool. It is a figure which shows the registration screen displayed in response to pressing-down operation of a candidate display button. It is a figure which shows the imaging
  • FIG. 10 is a diagram showing a registration screen in a state in which tool information is selected from tool information displayed in a candidate display field; It is a figure which shows the registration screen according to a modification.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the data structure of magazine information; It is a block diagram which shows an example of the hardware constitutions of a control panel.
  • 1 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a CNC (Computer Numerical Control) unit;
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of tool information registration processing.
  • FIG. 1 is a diagram showing the appearance of a machine tool 10. As shown in FIG.
  • Fig. 1 shows a machine tool 10 as a machining center.
  • the machine tool 10 may be a horizontal machining center or a vertical machining center.
  • the machine tool 10 as a machining center will be described below, the machine tool 10 is not limited to a machining center.
  • the machine tool 10 may be a lathe, an additional processing machine, or other cutting or grinding machine.
  • machine tool 10 includes an operation panel 100 and magazine 150 .
  • Operation panel 100 is, for example, a general-purpose computer.
  • Operation panel 100 includes display 105 , camera 106 , and operation keys 107 .
  • the display 105 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL (Electro Luminescence) display, or other display device.
  • the display 105 is configured by a touch panel, and receives various operations for the machine tool 10 by touch operations. In addition, the display 105 displays various information regarding processing.
  • the camera 106 is provided near the magazine 150. Stated differently, camera 106 is provided within a predetermined distance from magazine 150 . The camera 106 is used, for example, when registering tool information. The details of the use of the camera 106 will be described later.
  • the operation key 107 is composed of a plurality of hardware keys and accepts various user operations on the operation panel 100. A signal corresponding to the pressed hardware key is output to the machine tool 10 .
  • Operation keys 107 include a steering wheel, machine operation board, keyboard, emergency stop button, and the like. A machine operation board or keyboard may be displayed on the display 105 as an operation screen.
  • the magazine 150 has multiple tool pots. Each tool pot is configured to hold a tool.
  • the tool pot is configured to be driven by a driving mechanism such as a motor.
  • the machine tool 10 drives necessary tools in the magazine 150 to predetermined replacement positions according to the machining program.
  • the tool driven to the replacement position is attached to the spindle by an ATC (Automatic Tool Changer).
  • the number of operation panels 100 provided in the machine tool 10 does not have to be one, and may be plural.
  • the machine tool 10 may be provided with an operation panel 100 for operating the magazine 150 and an operation panel 100 for setting workpiece processing.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing registration processing of tool information.
  • the tool information is information that defines features of the tool such as the shape of the tool.
  • the tool information includes at least one of tool type, tool name, tool diameter, tool length, and tool image.
  • the tool diameter represents the radius or diameter of the tool in a direction perpendicular to the axial direction of a spindle 215 (see FIG. 13), which will be described later.
  • the tool length represents the length of the tool in the axial direction of spindle 215 .
  • the user manually inputs the tool information, for example, using the operation panel 100 described above.
  • the machine tool 10 supports input of tool information by the user.
  • the tool information registration process is executed by the control unit 50 in the machine tool 10, for example.
  • the “control unit 50 ” referred to in this specification means a device that controls the machine tool 10 .
  • the device configuration of the control unit 50 is arbitrary.
  • the control section 50 may be composed of a single control unit, or may be composed of a plurality of control units.
  • the control unit 50 may include the operation panel 100, may include a CNC unit, or may include a PLC (Programmable Logic Controller).
  • the control unit 50 acquires the tool database 124 before or during execution of the tool information registration process.
  • the tool database 124 may be pre-stored in the machine tool 10, or may be obtained from an external server.
  • the tool database 124 defines tool information for each tool.
  • the tool information includes a tool number for uniquely identifying a tool, a tool type indicating the type of tool, a tool name, a tool diameter, a tool length, and a tool image.
  • the control unit 50 acquires the tool image IM0 representing the tool T1 from the camera 106 .
  • the control unit 50 extracts features of the tool T1 based on the tool image IM0.
  • the feature is, for example, information representing the tool shape such as tool length and tool diameter. In the example of FIG. 2, the tool diameter "r2" and the tool length "d2" are extracted as features of the tool T1.
  • the control unit 50 compares each piece of tool information included in the tool database 124 with the extracted tool characteristics, and selects one tool having the tool characteristics from among the tools defined in the tool database 124. Identify one or more tools. Thereafter, the control unit 50 acquires tool information associated with each of the identified one or more tools from the tool database 124 .
  • the tool information 125 is acquired as the tool information corresponding to the tool characteristics of the tool radius "r2" and the tool length "d2".
  • control unit 50 displays on the display 105 a registration screen for accepting input of tool information related to the tool T1 to be registered and the tool information 125 acquired from the tool database 124 .
  • the control unit 50 can present the tool information 125 related to the tool similar to the tool T1 to be registered as a reference value to the user, and can assist the user in registering the tool information.
  • FIG. 3 is a diagram showing a registration screen 30 as an example.
  • the registration screen 30 is displayed on the display 105 of the operation panel 100 based on the user's operation to call up the registration screen 30 .
  • Registration screen 30 includes an input area 32 and a candidate display area 35 .
  • the input area 32 accepts user input of various information related to the tool to be registered.
  • the input area 32 includes, for example, a tool number input field 32A, a tool type input field 32B, a tool name input field 32C, a tool manufacturer input field 32D, a tool diameter input field 32E, and a tool length input field 32E. It includes an input field 32F, a tool image display field 32G, a registration button 33A, and a cancel button 33B.
  • the user can input various information in the input area 32 based on, for example, touch operations on the display 105 and key inputs on the operation keys 107 .
  • the machine tool 10 When the registration button 33A is pressed with various information entered in the input area 32, the machine tool 10 adds the various information entered in the input area 32 to the tool database 124 described above. On the other hand, when the cancel button 33B is pressed, the machine tool 10 closes the registration screen 30 without registering the tool information.
  • the candidate display area 35 includes a candidate display button 36, a candidate display column 37, and a tool image display column 38. Based on the user's pressing of the candidate display button 36 , the machine tool 10 identifies tool information related to tools similar to the tool to be registered as candidates, and displays the candidates in the candidate display field 37 . Details of the candidate display area 35 will be described later.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the machine tool 10. As shown in FIG.
  • the machine tool 10 includes a controller 50.
  • the control unit 50 includes an image acquisition unit 52, a feature extraction unit 54, a tool candidate acquisition unit 56, and a display control unit 58 as an example of a functional configuration. These configurations will be described in order below.
  • all of the functional configuration shown in FIG. 4 may be implemented in the operation panel 100 or may be implemented in the CNC unit 200 (see FIG. 13) described later. Also, part of the functional configuration shown in FIG. 4 may be implemented in the operation panel 100 and the rest of the functional configuration may be implemented in the CNC unit 200 which will be described later. Furthermore, part of the functional configuration shown in FIG. 4 may be implemented in an external device (for example, a server or the like) capable of communicating with machine tool 10 .
  • an external device for example, a server or the like
  • FIG. 5 is a diagram showing the registration screen 30 displayed in response to the operation of pressing the candidate display button 36 shown in FIG.
  • a shooting screen 40 is displayed on the registration screen 30 based on the candidate display button 36 being pressed.
  • the image acquisition unit 52 outputs a shooting instruction to the camera 106 and acquires the tool image from the camera 106 based on the reception of the shooting operation on the shooting screen 40 .
  • the shooting screen 40 includes an image display field 41 , a shooting button 46 and a cancel button 47 .
  • Images sequentially obtained from the camera 106 are displayed as through images IMT in the image display field 41 .
  • the through image IMT is a moving image displayed in real time.
  • the through image IMT is displayed before the user performs a photographing operation (that is, before the tool image IM0 to be registered is saved).
  • FIG. 6 is a diagram showing a photographing screen 40 displaying a through image IMT of the tool T1.
  • the user can photograph the tool T1 while checking the through image IMT displayed in the image display field 41. Based on the fact that the user presses the shooting button 46, the machine tool 10 acquires the tool image IM0 from the camera 106 and saves the tool image IM0. The saved tool image IM0 is displayed in a display field 32G on the registration screen 30 (see FIG. 8, which will be described later). On the other hand, when the user presses the cancel button 47, the machine tool 10 closes the photographing screen 40 without saving the tool image IM0.
  • the photographing screen 40 displays a predetermined mark 43 that serves as a reference for alignment of the tool T1 to be registered.
  • the shape of the mark 43 is arbitrary.
  • the machine tool 10 can present the reference of the imaging position of the tool T1 to the user, and can assist the imaging of the tool T1.
  • the posture of the tool T1 captured in the tool image IM0 is less likely to change. This improves the accuracy of image processing by the feature extraction unit 54, which will be described later.
  • the shape of mark 43 indicates the outline of the connection interface between the spindle and tool T1.
  • the shape of the mark 43 may indicate a part of the outer shape of the connection interface, or may indicate the entire outer shape of the connection interface.
  • mark 43 includes at least the shape of the tapered portion of tool T1.
  • connection interface between the spindle and the tool is determined by tool standards. Therefore, the connection interface is common regardless of the type of tool. Displaying such a common shape as the mark 43 facilitates alignment of the tool during photographing.
  • the shape of the mark 43 is not limited to the external shape of the connection interface between the spindle and the tool.
  • the shape of mark 43 may be rectangular, oval, or other shape.
  • the photographing process of the tool image IM0 is executed based on the tool T1 to be registered in the through image IMT being aligned with the mark 43. More specifically, machine tool 10 stores in advance the position of mark 43 in image display field 41 as a reference position. After that, the machine tool 10 performs edge extraction processing on the images sequentially obtained from the camera 106, and compares the positions of the edge portions with the reference positions. The machine tool 10 executes the photographing process based on the fact that the position of the edge portion matches or substantially matches the reference position, and stores the tool image IM0. Thereby, the user can take an image without releasing the tool T1. In addition, since the image is captured while the tool T1 is aligned with the mark 43, the image is captured in the intended orientation of the tool T1, thereby improving the accuracy of image processing by the feature extraction unit 54, which will be described later.
  • the photographing process of the tool T1 is performed based on the user's voice.
  • the user utters a predetermined voice to a microphone (not shown) provided on machine tool 10 .
  • the machine tool 10 executes the photographing process of the tool T1 based on receiving the input of the voice. Thereby, the user can take an image without releasing the tool T1.
  • FIG. 7 is a diagram showing a tool image IM0 obtained by pressing the photographing button 46 described above.
  • the feature extraction unit 54 extracts tool features of the tool T1 to be registered from the tool image IM0.
  • the tool length of the tool T1 and the tool diameter of the tool T1 will be described as examples of extracted tool features, but the tool features are not limited to these.
  • Tool features may also include, for example, the type of tool T1, the number of teeth of tool T1, and the area of tool T1 within the image.
  • the feature extraction unit 54 searches for the tool portion TR from within the tool image IM0 by executing predetermined image processing.
  • Various existing image processing is used for the search processing of the tool portion TR.
  • tool part TR is recognized using a learned model.
  • a trained model is generated in advance by a learning process using a learning data set.
  • the learning data set includes a plurality of learning images showing tools. Each learning image is associated with a label indicating whether a tool is shown (or a label indicating the type of tool).
  • the internal parameters of the trained model are optimized in advance by learning processing using such a learning data set.
  • CNN convolutional neural network
  • FCN full-layer convolutional neural network
  • support vector machine etc.
  • the feature extraction unit 54 sequentially inputs partial images within the rectangular area to the learned model while shifting a predetermined rectangular area on the tool image IM0. As a result, the learned model outputs the probability that the input partial image includes the tool. The feature extraction unit 54 recognizes the position of the partial image for which the probability exceeds a predetermined value as the tool portion TR.
  • the feature extraction unit 54 changes the size of the rectangular area and executes similar processing. In this manner, the feature extraction unit 54 searches for the tool portion TR by repeating the rectangular area size changing process and the rectangular area scanning process.
  • the method of searching for the tool portion TR is not limited to the above-described method using the learned model, and rule-based image processing may be employed.
  • the feature extraction unit 54 stores a reference tool image in advance, and scans the tool image IM0 with the reference tool image, so that each area in the tool image IM0 is different from the reference tool image. Calculate the similarity. Then, the feature extraction unit 54 recognizes a region in which the degree of similarity exceeds a predetermined value as a tool portion TR.
  • the feature extraction unit 54 identifies the width "d" of the tool portion TR as the tool length. Further, the feature extraction unit 54 identifies the vertical width "r" of the tool portion TR as the tool diameter. The tool length and the tool diameter are output to the tool candidate acquisition unit 56 as tool features.
  • the tool candidate acquisition unit 56 refers to the tool database 124 and identifies tool information about tools similar to the tool to be registered as tool information candidates.
  • the tool candidate acquisition unit 56 compares each piece of tool information included in the tool database 124 with the tool features extracted by the feature extraction unit 54 to obtain tools defined in the tool database 124. Among the information, one or more pieces of tool information having part or all of the tool characteristics are specified as tool information candidates.
  • the tool candidate acquisition unit 56 calculates the degree of similarity between each piece of tool information defined in the tool database 124 and the tool feature extracted by the feature extraction unit 54 based on the following formula (1).
  • s(i) ⁇ ⁇ (x 1 -y 1 (i)) ⁇ 2+...+(xn- yn (i)) ⁇ 2 ⁇ ...(1) “s(i)” shown in the above equation (1) indicates the degree of similarity between the tool feature extracted by the feature extraction unit 54 and the tool information about the i-th tool defined in the tool database 124 .
  • “x n ” shown in the above formula (1) indicates the n-th tool feature among the tool features extracted by the feature extraction unit 54 .
  • "n" corresponds to the number of types of tool features in question. As an example, if the tool features are of two types, tool diameter and tool length, 'x 1 ' indicates the extracted tool diameter and 'x 2 ' indicates the extracted tool length.
  • y n (i) shown in the above equation (1) is tool information about the i-th tool defined in the tool database 124, and indicates the same kind of tool information as the tool feature "x n ".
  • x 1 indicates the tool diameter
  • y 1 (i) indicates the tool diameter for the i th tool defined in tool database 124 .
  • y 2 (i) indicates the tool length for the i-th tool defined in tool database 124 .
  • the tool candidate acquiring unit 56 identifies, as tool information candidates, a predetermined number of tool information most similar to the tool features extracted by the feature extracting unit 54 from among the tool information defined in the tool database 124. do.
  • the number of specified tool information candidates may be determined in advance or may be arbitrarily set by the user. As an example, the number of specified tool information candidates is one or more.
  • the tool candidate acquisition unit 56 identifies tool information whose similarity "s(i)" satisfies a predetermined condition as a tool information candidate among the tool information defined in the tool database 124 .
  • the degree of similarity “s(i)” decreases as the extracted tool features are more similar to the tool information defined in the tool database 124 .
  • tool information whose similarity "s(i)" is less than a predetermined value is identified as a tool information candidate.
  • FIG. 8 is a diagram showing the registration screen 30 displayed in response to the pressing operation of the shooting button 46 shown in FIG.
  • the display control unit 58 displays the tool information candidates acquired by the tool candidate acquisition unit 56 in the candidate display field 37 .
  • the tool information candidates are displayed in list form, for example.
  • the display control unit 58 displays the tool information in the candidate display field 37 in order from the tool information most similar to the tool feature extracted by the feature extraction unit 54 .
  • FIG. 9 is a diagram showing the registration screen 30 in a state in which the tool information 37A in the tool information displayed in the candidate display field 37 is selected.
  • the display control unit 58 reflects the one tool information in the input area 32 based on the one tool information being selected from among the tool information displayed on the display 105 . That is, the information in the input fields 32A to 32F is updated in conjunction with the selection operation of the tool information in the candidate display field 37.
  • FIG. In the example of FIG. 9, the tool information 37A is selected and the tool information 37A is reflected in the input area 32. As shown in FIG. This shortens the input time of the tool information by the user.
  • the display control unit 58 displays a tool image IM1 indicating the selected tool in the display field 38 based on the selection of one tool information from among the tool information displayed on the display 105 .
  • the tool image IM1 is obtained from the tool database 124 described above.
  • the tool image IM0 representing the tool to be registered is displayed in the display field 32G.
  • the registration screen 30 has a tool information filtering function in preparation for the case where the number of tool information displayed in the candidate display field 37 is large.
  • Filtering conditions include, for example, tool type, tool manufacturer, and other conditions.
  • the registration screen 30 has input fields 38A and 38B for filtering conditions.
  • Input field 38A accepts, for example, an input of tool type.
  • Input 38B accepts, for example, a tool manufacturer's input.
  • input options 38A and 38B are shown as pull-down menus.
  • a list of tool types is displayed.
  • the display control unit 58 displays only the tool information corresponding to the selected tool type in the candidate display field 37.
  • a list of tool makers is displayed.
  • the display control unit 58 displays only the tool information corresponding to the selected tool maker in the candidate display field 37.
  • FIG. 10 is a diagram showing a registration screen 30A according to the modification.
  • the registration screen 30A according to the modification differs from the registration screen 30 shown in FIG. 3 in that an input area 60 is further included.
  • Other screen configurations are the same as those of the above-described registration screen 30, and therefore descriptions of the same screen configurations will not be repeated below.
  • the input area 60 includes an input field 61, a candidate display field 62, and a registration button 64.
  • the input field 61 accepts designation of the storage location of the tool T1 to be registered.
  • the user can input the storage location of the tool T1 in the input field 61 by touch operation on the display 105 or key input on the operation keys 107 .
  • the candidate display field 62 displays candidates for the storage location of the tool T1 to be registered.
  • the magazine 150 has a plurality of tool pots (tool storage units). Each tool pot is configured to be able to hold one tool.
  • the display control unit 58 identifies at least one empty tool pot in which no tool is stored among the plurality of tool pots as a storage destination candidate for the tool to be registered.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the data structure of the magazine information 126. As shown in FIG. 11
  • magazine information 126 defines the correspondence between pot numbers and tool numbers.
  • a pot number is information for uniquely identifying each tool pot in the magazine 150 .
  • a tool number is assigned to the tool pot in which the tool is stored.
  • an empty tool pot containing no tools is not assigned a tool number.
  • the display control unit 58 refers to the magazine information 126 and identifies some or all of the empty tool pots as storage destination candidates.
  • the storage destination candidate is displayed in the candidate display field 62 of the registration screen 30A.
  • Each storage destination candidate displayed in the candidate display field 62 is configured to be selectable.
  • the display control unit 58 reflects the one storage destination candidate in the input field 61 . That is, the information in the input fields 61A to 61E is updated in conjunction with the selection operation of the storage destination candidate in the candidate display field 37.
  • FIG. 9 the storage destination of pot number “3” is selected, and pot number “3” is reflected in the input field 61 .
  • the machine tool 10 drives the tool pot corresponding to the pot number to a predetermined position. After that, the user mounts the tool to be registered on the tool pot driven to the predetermined position. Upon completion of mounting of the tool, the machine tool 10 associates the tool number entered in the input field 32A with the pot number entered in the input field 61 and writes them in the magazine information 126.
  • the machine tool 10 further uses not only the information as to whether the tool pot is empty, but also the tool information (for example, tool length and tool diameter) input to the input area 32 to determine the storage destination candidate tool pot. identify. Large tools may interfere with adjacent tools when stored in the magazine 150 . Therefore, when the size of the tool to be registered exceeds a predetermined value, the machine tool 10 specifies a group of empty tool pots corresponding to the size as one storage destination candidate. The toolpot groups are adjacent to each other. As a result, the machine tool 10 avoids tool interference within the magazine 150 .
  • the tool information for example, tool length and tool diameter
  • FIG. 12 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the operation panel 100. As shown in FIG. 12
  • the operation panel 100 includes a control device 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, a communication interface 104, a display 105, a camera 106, operation keys 107, and an auxiliary storage device 120. including. These components are connected to the internal bus B1.
  • the control device 101 is composed of, for example, at least one integrated circuit.
  • Integrated circuits include, for example, at least one CPU (Central Processing Unit), at least one GPU (Graphics Processing Unit), at least one ASIC (Application Specific Integrated Circuit), at least one FPGA (Field Programmable Gate Array), or It can be configured by a combination of
  • the control device 101 controls the operation of the operation panel 100 by executing various programs such as the display program 122 .
  • the display program 122 is a program for controlling display of the above-described registration screen 30 and the like.
  • the control device 101 reads out the programs from the auxiliary storage device 120 or the ROM 102 to the RAM 103 based on the execution instructions of various programs.
  • the RAM 103 functions as a working memory and temporarily stores various data necessary for executing various programs.
  • the communication interface 104 is a communication unit for realizing communication using a LAN (Local Area Network) cable, WLAN, Bluetooth (registered trademark), or the like.
  • the operation panel 100 realizes communication with an external device such as a CNC unit 200 (see FIG. 13), which will be described later, via the communication interface 104 .
  • the display 105 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, or other display device.
  • Display 105 sends an image signal for displaying an image to display 105 in accordance with a command from control device 101 or the like.
  • the display 105 is configured by, for example, a touch panel, and receives various operations for the machine tool 10 by touch operations.
  • the camera 106 is provided near the display 105.
  • the camera 106 may be a CCD (Charge Coupled Device) camera, an infrared camera (thermography), or other types of cameras.
  • CCD Charge Coupled Device
  • thermography infrared camera
  • the operation key 107 is composed of a plurality of hardware keys and accepts various user operations on the operation panel 100. A signal corresponding to the pressed key is output to the control device 101 .
  • the auxiliary storage device 120 is, for example, a storage medium such as a hard disk or flash memory.
  • the auxiliary storage device 120 stores a display program 122, the above tool database 124, the above magazine information 126, and the like. These storage locations are not limited to the auxiliary storage device 120, but may be stored in a storage area of the control device 101 (for example, cache memory), ROM 102, RAM 103, external equipment (for example, server), or the like.
  • the display program 122 may be provided not as a stand-alone program but as part of an arbitrary program. In this case, various processes according to the present embodiment are implemented in cooperation with arbitrary programs. Even a program that does not include such a part of modules does not deviate from the gist of the display program 122 according to the present embodiment. Furthermore, some or all of the functions provided by the display program 122 may be implemented by dedicated hardware. Furthermore, the operation panel 100 may be configured in a form such as a so-called cloud service in which at least one server executes part of the processing of the display program 122 .
  • FIG. 13 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the CNC unit 200. As shown in FIG. 13
  • the machine tool 10 includes a CNC unit 200, servo drivers 211A-211D, servo motors 212A-212D, encoders 213A-213D, ball screws 214A-214, and a spindle 215.
  • CNC unit 200 includes control device 201 , ROM 202 , RAM 203 , communication interface 204 and auxiliary storage device 220 .
  • the control device 201 is composed of at least one integrated circuit.
  • An integrated circuit is composed of, for example, at least one CPU, at least one MPU, at least one ASIC, at least one FPGA, or a combination thereof.
  • the control device 201 controls the operation of the machine tool 10 by executing various programs such as the machining program 222 .
  • the machining program 222 is a program for machining a workpiece, and includes drive instructions for various drive mechanisms in the machine tool 10 .
  • the control device 201 reads out the programs from the auxiliary storage device 220 to the ROM 202 based on the execution instructions of various programs.
  • a RAM 203 functions as a working memory and temporarily stores various data necessary for executing various programs.
  • the communication interface 204 is a communication unit for realizing communication using a LAN cable, WLAN, Bluetooth, or the like.
  • the CNC unit 200 realizes communication with an external device such as the operation panel 100 via the communication interface 204 .
  • the control device 201 controls the servo drivers 211A to 211D according to the machining program 222.
  • the servo driver 211A sequentially receives input of the target rotation speed (or target position) from the control device 201, and controls the servo motor 212A so that the servo motor 212A rotates at the target rotation speed. More specifically, the servo driver 211A calculates the actual rotation speed (or actual position) of the servo motor 212A from the feedback signal of the encoder 213A, and if the actual rotation speed is smaller than the target rotation speed, the servo motor 212A is increased, and if the actual rotation speed is higher than the target rotation speed, the rotation speed of the servomotor 212A is decreased.
  • the servo driver 211A brings the rotation speed of the servo motor 212A closer to the target rotation speed while sequentially receiving the feedback of the rotation speed of the servo motor 212A.
  • the servo driver 211A moves a moving body (for example, a workpiece setting table) connected to the ball screw 214A along the X-axis direction to move the moving body to an arbitrary position in the X-axis direction.
  • the servo driver 211B moves a moving body (for example, a workpiece setting table) connected to the ball screw 214B along the Y-axis direction, and moves the moving body to an arbitrary position in the Y-axis direction.
  • the servo driver 211C moves a movable body (for example, spindle head) connected to the ball screw 214C to an arbitrary position in the Z-axis direction.
  • Servo driver 211D controls the rotational speed of main shaft 215 by similar motor control.
  • a tool in the magazine 150 can be attached to the spindle 215 .
  • the auxiliary storage device 220 is, for example, a storage medium such as a hard disk or flash memory.
  • the auxiliary storage device 220 stores a machining program 222 and the like. These storage locations are not limited to the auxiliary storage device 220, and may be stored in a storage area of the control device 201 (for example, cache area), ROM 202, RAM 203, external equipment (for example, server), or the like.
  • FIG. 14 is a flow chart showing the flow of tool information registration processing.
  • the processing shown in FIG. 14 is implemented by the control unit 50 of the machine tool 10 executing the display program 122 described above. In other aspects, part or all of the processing may be performed by circuit elements or other hardware.
  • step S110 the control unit 50 determines whether or not an operation for calling the registration screen 30 described above has been received.
  • the user can call the registration screen 30 by, for example, touch operation on the display 105 or key input on the operation keys 107 .
  • control unit 50 switches control to step S112. Otherwise (NO in step S110), control unit 50 executes the process of step S110 again.
  • step S ⁇ b>112 the control unit 50 displays the tool information registration screen 30 on the display 105 of the operation panel 100 . Thereby, the user can input the tool information related to the tool to be registered in the input area 32 (see FIG. 3) of the registration screen 30 .
  • the control unit 50 determines whether or not a tool information candidate display operation has been received.
  • the display operation is, for example, an operation of pressing the candidate display button 36 (see FIG. 3) on the registration screen 30 .
  • the control unit 50 switches the control to step S122. Otherwise (NO in step S120), control unit 50 switches control to step S140.
  • step S122 the control unit 50 functions as the image acquisition unit 52 (see FIG. 4) described above, and acquires the tool image IM0 showing the tool to be registered. Since the method of acquiring the tool image IM0 is as described above, the description thereof will not be repeated.
  • step S124 the control unit 50 functions as the above-described feature extraction unit 54 (see FIG. 4), and extracts features of the tool to be registered based on the tool image acquired in step S122. Since the method of acquiring the tool characteristics is as described above, the description thereof will not be repeated.
  • step S126 the control unit 50 functions as the above-described tool candidate acquisition unit 56 (see FIG. 4), and selects tool information having the tool characteristics acquired in step S124 from among the tool information included in the above-described tool database 124. is acquired as a tool information candidate. Since the method of specifying the tool information candidate is as described above, the description thereof will not be repeated.
  • step S1208 the control unit 50 functions as the above-described display control unit 58 (see FIG. 4), and displays the tool information candidates acquired in step S126 in the candidate display field 37 (see FIG. 8) of the registration screen 30.
  • step S130 the control unit 50 determines whether or not any of the tool information candidates displayed in the candidate display field 37 has been selected. When determining that one of the tool information candidates has been selected (YES in step S130), the control unit 50 switches the control to step S132. Otherwise (NO in step S130), control unit 50 switches control to step S140.
  • step S132 the control unit 50 functions as the display control unit 58 (see FIG. 4) described above, and reflects the selected tool information candidate in the input area 32 (see FIG. 9) of the registration screen 30.
  • step S140 the control unit 50 determines whether or not a registration operation has been received.
  • the registration operation is, for example, an operation of pressing a registration button 33A (see FIG. 9) on the registration screen 30.
  • FIG. When control unit 50 determines that a registration operation has been received (YES in step S140), control unit 50 switches control to step S142. Otherwise (NO in step S140), control unit 50 returns the control to step S120.
  • step S ⁇ b>142 the control unit 50 adds various tool information input in the input area 32 of the registration screen 30 to the tool database 124 .
  • the tool information is referred to by the machining program, for example, when the tool to be registered is used during machining.
  • control unit 50 terminates the processing shown in FIG. 14 when an operation for interrupting the registration operation is received.
  • the interruption operation is, for example, an operation of pressing the cancel button 33B on the registration screen 30 or an operation of closing the registration screen 30.
  • step S120 does not necessarily have to be implemented.
  • the control unit 50 while the registration screen 30 is being displayed, the control unit 50 always displays the through image IMT in the display column 32G. Then, as described above, the control unit 50 executes the photographing process based on the alignment of the tool T1 to be registered in the through image IMT with the mark 43 . As a result, the tool image shown in step S122 is acquired.
  • the tool database 124 described above may be utilized in various aspects.
  • the tool database 124 can be used to link previously used tools of the same type with the tool pots of the magazine 150 .
  • the machine tool 10 acquires tool information related to the tool to be linked from the tool database 124 and links the tool information with the tool pot of the magazine 150 .
  • the user can easily link the tool information and the tool pot by using the past tool information.
  • the tool database 124 in this case does not necessarily have to be stored in the machine tool 10, and may be stored in a tool management system that can communicate with the machine tool 10.
  • the tool management system is a system for managing the machine tool 10 on a factory-by-factory basis or a company-by-company basis.
  • the tool management system receives tool database 124 from each of machine tools 10 .
  • the tool management system can search for tool information related to tools to be linked from various tool databases 124 .
  • the tool database 124 can be utilized in registering tool information for tools that have never been used before.
  • the machine tool 10 uses not only the tool database 124 stored in itself but also the tool databases 124 stored in other machine tools 10 to obtain tool information for tools that have never been used. As a result, the user can easily register the tool information even if the tool has never been used.
  • the machine tool 10 may acquire tool information about tools that have never been used from the tool database 124 stored in the tool management system or the tool database 124 on the server. This allows the tool management system to retrieve tool information from various tool databases 124 .

Landscapes

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Abstract

工具情報の登録を支援することができる技術を提供する。工作機械は、ディスプレイと、カメラと、工具別に工具情報が対応付けられているデータベースと、工作機械を制御するための制御部とを備える。制御部は、登録対象の工具を表わす工具画像をカメラから取得する処理と、工具画像に基づいて、登録対象の工具の特徴を抽出する処理と、データベースに含まれる工具情報の各々と、登録対象の工具の特徴とを比較することで、データベースに規定されている工具の内から、当該特徴を有する1つ以上の工具を特定し、当該1つ以上の工具の各々に対応付けられている工具情報をデータベースから取得する処理と、登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける登録画面と、データベースから取得された1つ以上の工具情報とをディスプレイに表示する処理とを実行する。

Description

工作機械、表示方法、および表示プログラム
 本開示は、工作機械における表示を制御するための技術に関する。
 特開2016-218550号公報(特許文献1)は、工具径などの工具形状を画像から特定することが可能な数値制御装置を開示している。当該工具形状は、工具マガジンやタレットに取付ける工具に間違いが無いか否かを確認するために特定される。
特開2016-218550号公報
 ところで、工作機械で工具を使用するためには、ユーザは、工具径や工具長などの工具情報を工作機械に予め登録しておく必要がある。特許文献1に開示される数値制御装置は、このような工具情報の登録に関するものではない。
 工具情報は、ユーザによって手作業で入力される。しかしながら、工具径や工具長などの工具情報を正確に入力することは難しい。そのため、工具情報の登録を支援するための技術が望まれている。
 本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、工具情報の登録を支援することができる技術を提供することである。
 本開示の一例では、工具情報の登録を受け付けることが可能な工作機械は、ディスプレイと、カメラと、工具別に工具情報が対応付けられているデータベースと、上記工作機械を制御するための制御部とを備える。上記制御部は、登録対象の工具を表わす工具画像を上記カメラから取得する処理と、上記工具画像に基づいて、上記登録対象の工具の特徴を抽出する処理と、上記データベースに含まれる工具情報の各々と、上記登録対象の工具の上記特徴とを比較することで、上記データベースに規定されている工具の内から、当該特徴を有する1つ以上の工具を特定し、当該1つ以上の工具の各々に対応付けられている工具情報を上記データベースから取得する処理と、上記登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける登録画面と、上記データベースから取得された1つ以上の工具情報とを上記ディスプレイに表示する処理とを実行する。
 本開示の一例では、上記登録画面は、上記登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける入力領域を有する。上記制御部は、さらに、上記ディスプレイに表示されている上記1つ以上の工具情報の内から一の工具情報が選択されたことに基づいて、当該一の工具情報を上記入力領域に反映する処理を実行する。
 本開示の一例では、上記工作機械は、複数の工具収納部を有するマガジンを備える。上記制御部は、さらに、上記複数の工具収納部の内の工具が収納されていない工具収納部の少なくとも1つを、上記登録対象の工具の収納先の候補として特定する処理を実行する。上記表示する処理では、上記収納先の候補が上記登録画面にさらに表示される。
 本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記工具画像を上記カメラから取得する前に、上記登録対象の工具のスルー画像を含む撮影画面を上記ディスプレイに表示する処理を含む。上記撮影画面には、上記登録対象の工具の位置合わせの基準となる所定のマークが表示される。
 本開示の一例では、上記カメラから上記工具画像を取得する処理は、上記スルー画像内の上記登録対象の工具が上記マークに合わされたことに基づいて、実行される。
 本開示の一例では、上記所定のマークの形状は、主軸と工具との間の接続インターフェイスの外形を示す。
 本開示の他の例では、工作機械における表示方法が提供される。上記工作機械は、ディスプレイと、カメラと、工具別に工具情報が対応付けられているデータベースとを備える。上記表示方法は、登録対象の工具を表わす工具画像を上記カメラから取得するステップと、上記工具画像に基づいて、上記登録対象の工具の特徴を抽出するステップと、上記データベースに含まれる工具情報の各々と、上記登録対象の工具の上記特徴とを比較することで、上記データベースに規定されている工具の内から、当該特徴を有する1つ以上の工具を特定し、当該1つ以上の工具の各々に対応付けられている工具情報を上記データベースから取得するステップと、上記登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける登録画面と、上記データベースから取得された1つ以上の工具情報とを上記ディスプレイに表示するステップとを備える。
 本開示の他の例では、工作機械における表示プログラムが提供される。上記工作機械は、ディスプレイと、カメラと、工具別に工具情報が対応付けられているデータベースとを備える。上記表示プログラムは、上記工作機械に、登録対象の工具を表わす工具画像を上記カメラから取得するステップと、上記工具画像に基づいて、上記登録対象の工具の特徴を抽出するステップと、上記データベースに含まれる工具情報の各々と、上記登録対象の工具の上記特徴とを比較することで、上記データベースに規定されている工具の内から、当該特徴を有する1つ以上の工具を特定し、当該1つ以上の工具の各々に対応付けられている工具情報を上記データベースから取得するステップと、上記登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける登録画面と、上記データベースから取得された1つ以上の工具情報とを上記ディスプレイに表示するステップとを実行させる。
 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。
工作機械の外観を示す図である。 工具情報の登録処理を概略的に示す図である。 登録画面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。 候補表示ボタンの押下操作に応答して表示される登録画面を示す図である。 工具のスルー画像を表示している撮影画面を示す図である。 撮影ボタンの押下操作により得られた工具画像を示す図である。 撮影ボタンの押下操作に応答して表示される登録画面を示す図である。 候補表示欄に表示されている工具情報の内の工具情報が選択されている状態の登録画面を示す図である。 変形例に従う登録画面を示す図である。 マガジン情報のデータ構造の一例を示す図である。 操作盤のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 CNC(Computer Numerical Control)ユニットのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 工具情報の登録処理の流れを表わ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.工作機械10>
 図1を参照して、実施の形態に従う工作機械10について説明する。図1は、工作機械10の外観を示す図である。
 図1には、マシニングセンタとしての工作機械10が示されている。工作機械10は、横形のマシニングセンタであってもよいし、縦形のマシニングセンタであってもよい。
 以下では、マシニングセンタとしての工作機械10について説明するが、工作機械10は、マシニングセンタに限定されない。たとえば、工作機械10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。
 図1に示されるように、工作機械10は、操作盤100と、マガジン150とを含む。
 操作盤100は、たとえば、汎用のコンピュータである。操作盤100は、ディスプレイ105と、カメラ106と、操作キー107とを含む。
 ディスプレイ105は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、またはその他の表示機器である。ディスプレイ105は、タッチパネルで構成されており、工作機械10に対する各種操作をタッチ操作で受け付ける。また、ディスプレイ105は、加工に関する各種情報を表示する。
 カメラ106は、マガジン150の近傍に設けられる。異なる言い方をすれば、カメラ106は、マガジン150から所定距離以内に設けられる。カメラ106は、たとえば、工具情報を登録する際に用いられる。カメラ106の用途の詳細については後述する。
 操作キー107は、複数のハードウェアキーで構成され、操作盤100に対する各種のユーザ操作を受け付ける。押されたハードウェアキーに応じた信号が工作機械10に出力される。操作キー107は、ハンドル、機械操作ボード、キーボード、および緊急停止ボタンなどを含む。機械操作ボードやキーボードは、操作画面としてディスプレイ105に表示されてもよい。
 マガジン150は、複数のツールポットを有する。各ツールポットは、工具を保持可能に構成される。ツールポットは、モータなどの駆動機構により駆動可能に構成される。工作機械10は、加工プログラムに従って、マガジン150内の必要な工具を所定の交換位置まで駆動する。当該交換位置に駆動された工具は、ATC(Automatic Tool Changer)によって主軸に装着される。
 なお、工作機械10に設けられる操作盤100の数は、1つである必要はなく、複数であってもよい。一例として、マガジン150を操作するための操作盤100と、ワークの加工設定を行うための操作盤100とが工作機械10に設けられても良い。
 <B.工具情報の登録処理の概要>
 次に、図2を参照して、工具情報の登録処理の概要について説明する。図2は、工具情報の登録処理を概略的に示す図である。
 工作機械10が加工で工具を使用するためには、ユーザは、工作機械10に工具情報を予め登録しておく必要がある。工具情報は、工具形状などの工具の特徴を規定する情報である。一例として、工具情報は、工具種別と、工具名と、工具径と、工具長と、工具画像との少なくとも1つを含む。工具径は、後述の主軸215(図13参照)の軸方向と直交する方向における工具の半径または直径を表わす。工具長は、主軸215の軸方向における工具の長さを表わす。
 ユーザは、たとえば、上述の操作盤100を用いて工具情報を手作業で入力する。しかしながら、工具径や工具長などの工具情報を正確に入力することは難しい。そこで、工作機械10は、ユーザによる工具情報の入力を支援する。
 工具情報の登録処理は、たとえば、工作機械10内の制御部50によって実行される。本明細書でいう「制御部50」とは、工作機械10を制御する装置を意味する。制御部50の装置構成は、任意である。制御部50は、単体の制御ユニットで構成されてもよいし、複数の制御ユニットで構成されてもよい。一例として、制御部50は、操作盤100を含んでもよいし、CNCユニットを含んでよいし、PLC(Programmable Logic Controller)を含んでもよい。
 制御部50は、工具情報の登録処理の実行前または実行中に、工具データベース124を取得する。工具データベース124は、工作機械10に予め格納されていてもよいし、外部サーバーから取得されてもよい。工具データベース124は、工具情報を工具ごとに規定している。当該工具情報は、工具を一意に識別するための工具番号と、工具の種類を示す工具種別と、工具名と、工具径と、工具長と、工具画像とを含む。
 次に、ユーザは、上述のカメラ106(図1参照)を用いて登録対象の工具T1を撮影する。これにより、制御部50は、工具T1を表わす工具画像IM0をカメラ106から取得する。次に、制御部50は、工具画像IM0に基づいて、工具T1の特徴を抽出する。当該特徴は、たとえば、工具長や工具径などの工具形状を表わす情報である。図2の例では、工具T1の特徴として、工具径「r2」および工具長「d2」が抽出されている。
 次に、制御部50は、工具データベース124に含まれる工具情報の各々と、抽出した工具特徴とを比較することで、工具データベース124に規定されている工具の内から、当該工具特徴を有する1つ以上の工具を特定する。その後、制御部50は、当該特定した1つ以上の工具の各々に対応付けられている工具情報を工具データベース124から取得する。図2の例では、工具径「r2」および工具長「d2」との工具特徴に対応する工具情報として、工具情報125が取得されている。
 次に、制御部50は、登録対象の工具T1に係る工具情報の入力を受け付ける登録画面と、工具データベース124から取得された工具情報125とをディスプレイ105に表示する。これにより、制御部50は、登録対象の工具T1の類似工具に関する工具情報125を参考値としてユーザに提示することができ、ユーザによる工具情報の登録作業を支援することができる。
 <C.工具情報の登録画面>
 次に、図3を参照して、工具情報の登録画面の一例について説明する。図3は、一例としての登録画面30を示す図である。
 登録画面30は、ユーザが登録画面30の呼び出し操作を行ったことに基づいて、操作盤100のディスプレイ105に表示される。登録画面30は、入力領域32と、候補表示領域35とを含む。
 入力領域32は、登録対象の工具に係る各種情報のユーザ入力を受け付ける。入力領域32は、たとえば、工具番号の入力欄32Aと、工具種別の入力欄32Bと、工具名の入力欄32Cと、工具メーカーの入力欄32Dと、工具径の入力欄32Eと、工具長の入力欄32Fと、工具画像の表示欄32Gと、登録ボタン33Aと、キャンセルボタン33Bとを含む。ユーザは、たとえば、ディスプレイ105に対するタッチ操作や、操作キー107に対するキー入力に基づいて、入力領域32において各種情報を入力することができる。
 各種情報が入力領域32に入力された状態で登録ボタン33Aが押下された場合には、工作機械10は、入力領域32に入力されている各種情報を上述の工具データベース124に追加する。一方で、キャンセルボタン33Bが押下された場合には、工作機械10は、工具情報の登録を行わずに登録画面30を閉じる。
 候補表示領域35は、候補表示ボタン36と、候補表示欄37と、工具画像の表示欄38とを含む。ユーザが候補表示ボタン36を押下したことに基づいて、工作機械10は、登録対象の工具の類似工具に関する工具情報を候補として特定し、当該候補を候補表示欄37に表示する。候補表示領域35の詳細については後述する。
 <D.工作機械10の機能構成>
 次に、図4~図9を参照して、工作機械10の機能構成について説明する。図4は、工作機械10の機能構成の一例を示す図である。
 図4に示されるように、工作機械10は、制御部50を含む。制御部50は、機能構成の一例として、画像取得部52と、特徴抽出部54と、工具候補取得部56と、表示制御部58とを含む。以下では、これらの構成について順に説明する。
 なお、図4に示される機能構成の全部は、操作盤100に実装されてもよいし、後述のCNCユニット200(図13参照)に実装されてもよい。また、図4に示される機能構成の一部は操作盤100に実装され、残りの機能構成は後述のCNCユニット200に実装されてもよい。さらに、図4に示される機能構成の一部は、工作機械10と通信可能な外部機器(たとえば、サーバーなど)に実装されてもよい。
  (D1.画像取得部52)
 まず、図5および図6を参照して、図4に示される画像取得部52の機能について説明する。
 図5は、図3に示される候補表示ボタン36の押下操作に応答して表示される登録画面30を示す図である。候補表示ボタン36が押下されたことに基づいて、撮影画面40が登録画面30上に表示される。
 画像取得部52は、撮影画面40に対する撮影操作を受け付けたことに基づいて、上述のカメラ106に撮影指示を出力し、カメラ106から工具画像を取得する。撮影画面40は、画像表示欄41と、撮影ボタン46と、キャンセルボタン47とを含む。
 画像表示欄41には、カメラ106から順次得られる画像がスルー画像IMTとして表示される。スルー画像IMTは、リアルタイムに表示される動画像である。スルー画像IMTは、ユーザによる撮影操作が行われる前に(すなわち、登録対象の工具画像IM0を保存する前に)表示される。
 ユーザは、撮影画面40が表示された状態で登録対象の工具をカメラ106の撮影視野に含める。これにより、登録対象の工具T1がスルー画像IMTに表示される。図6は、工具T1のスルー画像IMTを表示している撮影画面40を示す図である。
 ユーザは、画像表示欄41に表示されるスルー画像IMTを確認しながら工具T1を撮影することができる。ユーザが撮影ボタン46を押下したことに基づいて、工作機械10は、カメラ106から工具画像IM0を取得し、工具画像IM0を保存する。保存された工具画像IM0は、登録画面30上の表示欄32G(後述の図8参照)に表示される。一方で、ユーザがキャンセルボタン47を押下した場合には、工作機械10は、工具画像IM0を保存せずに撮影画面40を閉じる。
 好ましくは、撮影画面40には、登録対象の工具T1の位置合わせの基準となる所定のマーク43が表示される。マーク43の形状は、任意である。マーク43が表示されることで、工作機械10は、工具T1の撮影位置の基準をユーザに提示することができ、工具T1の撮影を支援することができる。また、工具T1がマーク43に合わされた状態で撮影されるので、工具画像IM0に写る工具T1の姿勢が変動しにくくなる。これにより、後述の特徴抽出部54による画像処理の精度が上がる。
 一例として、マーク43の形状は、主軸と工具T1との間の接続インターフェイスの外形を示す。マーク43の形状は、当該接続インターフェイスの外形の一部を示すものであってもよいし、当該接続インターフェイスの外形の全部を示すものであってもよい。典型的には、マーク43は、工具T1のテーパ部分の形状を少なくとも含む。
 主軸と工具との間の接続インターフェイスの形状は、工具規格によって決められている。そのため、当該接続インターフェイスは、工具の種類によらず共通している。このような共通の形状がマーク43として表示されることで、撮影時における工具の位置合わせが容易になる。
 なお、マーク43の形状は、主軸と工具との間の接続インターフェイスの外形に限定されない。一例として、マーク43の形状は、矩形、楕円形、またはその他の形状であってもよい。
 また、上述では、カメラ106から工具画像IM0を取得する撮影処理が撮影ボタン46の押下操作に基づいて実行される例について説明を行ったが、当該撮影処理は、その他の操作に基づいて実行されてもよい。
 ある局面において、工具画像IM0の撮影処理は、スルー画像IMT内の登録対象の工具T1がマーク43に合わされたことに基づいて実行される。より具体的には、工作機械10は、画像表示欄41内におけるマーク43の位置を基準位置として予め記憶しておく。その後、工作機械10は、カメラ106から順次得られる画像についてエッジ抽出処理を行い、エッジ部分の位置を上記基準位置と比較する。工作機械10は、エッジ部分の位置と上記基準位置とが一致または略一致したことに基づいて撮影処理を実行し、工具画像IM0を記憶する。これにより、ユーザは、工具T1から手を離さずに撮影を行うことができる。また、工具T1がマーク43に合わせられた状態で撮影が実行されるので、工具T1が意図する姿勢で撮影され、後述の特徴抽出部54による画像処理の精度が向上する。
 他の局面において、工具T1の撮影処理は、ユーザ音声に基づいて実行される。この場合、ユーザは、工作機械10に設けられているマイク(図示しない)に対して所定の音声を発する。工作機械10は、当該音声の入力を受けたことに基づいて、工具T1の撮影処理を実行する。これにより、ユーザは、工具T1から手を離さずに撮影を行うことができる。
  (D2.特徴抽出部54)
 次に、図7を参照して、図4に示される特徴抽出部54の機能について説明する。図7は、上述の撮影ボタン46の押下操作により得られた工具画像IM0を示す図である。
 特徴抽出部54は、工具画像IM0から、登録対象の工具T1の工具特徴を抽出する。以下では、抽出される工具特徴の一例として、工具T1の工具長と、工具T1の工具径とを例に挙げて説明を行うが、工具特徴は、これらに限定されない。工具特徴は、たとえば、工具T1の種類、工具T1の刃数、および、画像内における工具T1の面積なども含み得る。
 まず、特徴抽出部54は、所定の画像処理を実行することで、工具画像IM0内から工具部分TRをサーチする。工具部分TRのサーチ処理には、既存の種々の画像処理が用いられる。一例として、工具部分TR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、工具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、工具が写っているか否かを示すラベル(あるいは、工具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。
 特徴抽出部54は、所定の矩形領域を工具画像IM0上でずらしながら当該矩形領域内の部分画像を学習済モデルに順次入力する。その結果、当該学習済モデルは、入力された部分画像に工具が含まれている確率を出力する。特徴抽出部54は、当該確率が所定値を超えた部分画像の位置を工具部分TRとして認識する。
 特徴抽出部54は、工具画像IM0上における当該矩形領域の走査が終了すると、当該矩形領域のサイズを変更して同様の処理を実行する。このように、特徴抽出部54は、矩形領域のサイズ変更処理と矩形領域の走査処理とを繰り返すことで、工具部分TRを探索する。
 なお、工具部分TRのサーチ方法は、学習済モデルを用いた上述の方法に限定されず、ルールベースに基づく画像処理が採用されてもよい。一例として、特徴抽出部54は、基準の工具画像を予め保持しておき、当該基準の工具画像を工具画像IM0内で走査することで、工具画像IM0内の各領域について基準の工具画像との類似度を算出する。そして、特徴抽出部54は、当該類似度が所定値を超えた領域を工具部分TRとして認識する。
 次に、特徴抽出部54は、工具部分TRの横幅「d」を工具長として特定する。また、特徴抽出部54は、工具部分TRの縦幅「r」を工具径として特定する。当該工具長および当該工具径は、工具特徴として工具候補取得部56に出力される。
  (D3.工具候補取得部56)
 次に、上述の図2を参照しつつ、図4に示される工具候補取得部56の機能について説明する。
 工具候補取得部56は、工具データベース124を参照して、登録対象の工具と類似する工具についての工具情報を工具情報候補として特定する。
 典型的には、工具候補取得部56は、工具データベース124に含まれる工具情報の各々と、特徴抽出部54によって抽出された工具特徴とを比較することで、工具データベース124に規定されている工具情報の中から、当該工具特徴の一部または全部を有する1つ以上の工具情報を工具情報候補として特定する。
 一例として、工具候補取得部56は、下記式(1)に基づいて、工具データベース124に規定される各工具情報について、特徴抽出部54によって抽出された工具特徴との類似度を算出する。
 s(i)=Σ√{(x-y(i))^2+・・・+(x-y(i))^2}・・・(1)
 上記式(1)に示される「s(i)」は、特徴抽出部54によって抽出された工具特徴と、工具データベース124に規定されるi番目の工具についての工具情報との類似度を示す。
 上記式(1)に示される「x」は、特徴抽出部54によって抽出された工具特徴の内のn番目の工具特徴を示す。「n」は、当該工具特徴の種類の数に相当する。一例として、工具特徴が工具径と工具長との2種類である場合、「x」は、抽出された工具径を示し、「x」は、抽出された工具長を示す。
 上記式(1)に示される「y(i)」は、工具データベース124に規定されるi番目の工具についての工具情報であって、工具特徴「x」と同種の工具情報を示す。一例として、「x」が工具径を示す場合、「y(i)」は、工具データベース124に規定されるi番目の工具についての工具径を示す。また、「x」が工具長を示す場合、「y(i)」は、工具データベース124に規定されるi番目の工具についての工具長を示す。
 ある局面において、工具候補取得部56は、工具データベース124に規定されている工具情報の中から、特徴抽出部54によって抽出された工具特徴と最も類似する所定数の工具情報を工具情報候補として特定する。特定される工具情報候補の数は、予め決められていてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。一例として、特定される工具情報候補の数は、1以上である。
 他の局面において、工具候補取得部56は、工具データベース124に規定されている工具情報の内で、類似度「s(i)」が所定条件を満たす工具情報を工具情報候補として特定する。上記式(1)が用いられる場合、抽出された工具特徴が工具データベース124に規定される工具情報と類似するほど、類似度「s(i)」が小さくなる。この場合、類似度「s(i)」が所定値を下回る工具情報が工具情報候補として特定される。
  (D4.表示制御部58)
 次に、図8および図9を参照して、図4に示される表示制御部58の機能について説明する。
 図8は、図6に示される撮影ボタン46の押下操作に応答して表示される登録画面30を示す図である。表示制御部58は、工具候補取得部56によって取得された工具情報候補を候補表示欄37に表示する。当該工具情報候補は、たとえば、リスト形式で表示される。好ましくは、表示制御部58は、特徴抽出部54によって抽出された工具特徴と最も類似する工具情報から順に候補表示欄37に工具情報を表示する。
 候補表示欄37に表示される各工具情報は、選択可能に構成される。図9は、候補表示欄37に表示されている工具情報の内の工具情報37Aが選択されている状態の登録画面30を示す図である。
 表示制御部58は、ディスプレイ105に表示されている工具情報の内から一の工具情報が選択されたことに基づいて、当該一の工具情報を入力領域32に反映する。すなわち、入力欄32A~32F内の情報は、候補表示欄37内の工具情報の選択操作と連動して更新される。図9の例では、工具情報37Aが選択されており、工具情報37Aが入力領域32に反映されている。これにより、ユーザによる工具情報の入力時間が短縮される。
 また、表示制御部58は、ディスプレイ105に表示されている工具情報の内から一の工具情報が選択されたことに基づいて、選択された工具を示す工具画像IM1を表示欄38に表示する。工具画像IM1は、上述の工具データベース124から取得される。一方で、登録対象の工具を表わす工具画像IM0は、表示欄32Gに表示される。ユーザは、工具画像IM0と工具画像IM1とを比較することで、現在選択中の工具情報が流用できるか否かを容易に判断することができる。
 候補表示欄37に表示される工具情報の数が多い場合に備えて、登録画面30は、工具情報のフィルタリング機能を有する。フィルタリング条件としては、たとえば、工具種別、工具メーカー、その他の条件が挙げられる。
 一例として、登録画面30は、フィルタリング条件の入力覽38A,38Bを有する。入力覽38Aは、たとえば、工具種別の入力を受け付ける。入力覽38Bは、たとえば、工具メーカーの入力を受け付ける。
 図8の例では、入力覽38A,38Bは、プルダウンメニューとして示されている。入力覽38Aが押されると、工具種別の一覧が表示される。ユーザが一覧表示されている工具種別の中から一の工具種別を選択したことに基づいて、表示制御部58は、選択された工具種別に対応する工具情報のみを候補表示欄37に表示する。
 また、入力覽38Bが押されると、工具メーカーの一覧が表示される。ユーザが一覧表示されている工具メーカーの中から一の工具メーカーを選択したことに基づいて、表示制御部58は、選択された工具メーカーに対応する工具情報のみを候補表示欄37に表示する。
 <E.変形例>
 次に、図10および図11を参照して、変形例に従う登録画面30Aについて説明する。図10は、変形例に従う登録画面30Aを示す図である。
 変形例に従う登録画面30Aは、入力領域60をさらに含む点で、図3に示される登録画面30と異なる。それ以外の画面構成については上述の登録画面30と同じであるので、以下では同一の画面構成については説明を繰り返さない。
 入力領域60は、入力欄61と、候補表示欄62と、登録ボタン64とを含む。入力欄61は、登録対象の工具T1の収納先の指定を受け付ける。ユーザは、ディスプレイ105に対するタッチ操作や、操作キー107に対するキー入力により、入力欄61において工具T1の収納先を入力することができる。候補表示欄62は、登録対象の工具T1の収納先の候補を表示する。
 上述のように、マガジン150は、複数のツールポット(工具収納部)を有する。各ツールポットは、1つの工具を保持可能に構成される。表示制御部58は、当該複数のツールポットの内の工具が収納されていない空のツールポットの少なくとも1つを、登録対象の工具の収納先候補として特定する。
 収納先候補は、たとえば、図11に示されるマガジン情報126に基づいて特定される。図11は、マガジン情報126のデータ構造の一例を示す図である。
 図11に示されるように、マガジン情報126には、ポット番号と工具番号との対応関係が規定される。ポット番号は、マガジン150内の各ツールポットを一意に識別するための情報である。工具が収納されているツールポットについては、工具番号が割り当てられる。一方で、工具が収納されていない空のツールポットについては、工具番号が割り当てられない。
 表示制御部58は、マガジン情報126を参照して、空のツールポットの一部または全部を収納先候補として特定する。当該収納先候補は、登録画面30Aの候補表示欄62に表示される。
 候補表示欄62に表示される各収納先候補は、選択可能に構成される。表示制御部58は、表示されている収納先候補の内から一の収納先候補が選択されたことに基づいて、当該一の収納先候補を入力欄61に反映する。すなわち、入力欄61A~61E内の情報は、候補表示欄37内の収納先候補の選択操作と連動して更新される。図9の例では、ポット番号「3」の収納先が選択されており、ポット番号「3」が入力欄61に反映されている。
 ポット番号が入力欄61に入力された状態で登録ボタン64が押下された場合には、工作機械10は、当該ポット番号に対応するツールポットを所定の位置に駆動する。その後、ユーザは、当該所定の位置に駆動されたツールポットに登録対象の工具を装着する。当該工具の装着が終了したことに基づいて、工作機械10は、入力欄32Aに入力されている工具番号と、入力欄61に入力されているポット番号とを対応付けてマガジン情報126に書き込む。
 好ましくは、工作機械10は、ツールポットが空か否かの情報だけでなく、入力領域32に入力された工具情報(たとえば、工具長や工具径)をさらに用いて、収納先候補のツールポットを特定する。サイズの大きい工具は、マガジン150に収納される際に、隣に収納されている工具と干渉してしまう可能性がある。そこで、工作機械10は、登録対象の工具のサイズが所定値を超えた場合には、当該サイズに応じた個数分の空のツールポット群を1つの収納先候補として特定する。当該ツールポット群は、互いに隣接している。これにより、工作機械10は、マガジン150内における工具の干渉を回避する。
 <F.操作盤100のハードウェア構成>
 次に、図12を参照して、操作盤100のハードウェア構成について説明する。図12は、操作盤100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
 操作盤100は、制御装置101と、ROM(Read Only Memory)102と、RAM(Random Access Memory)103と、通信インターフェイス104と、ディスプレイ105と、カメラ106と、操作キー107と、補助記憶装置120とを含む。これらのコンポーネントは、内部バスB1に接続される。
 制御装置101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(Central Processing Unit)、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。
 制御装置101は、表示プログラム122などの各種プログラムを実行することで操作盤100の動作を制御する。表示プログラム122は、上述の登録画面30などの表示を制御するためのプログラムである。制御装置101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、補助記憶装置120またはROM102からRAM103に当該プログラムを読み出す。RAM103は、ワーキングメモリとして機能し、各種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104は、LAN(Local Area Network)ケーブル、WLAN、またはBluetooth(登録商標)などを用いた通信を実現するための通信ユニットである。一例として、操作盤100は、通信インターフェイス104を介して、後述のCNCユニット200(図13参照)などの外部機器との通信を実現する。
 ディスプレイ105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。ディスプレイ105は、制御装置101などからの指令に従って、ディスプレイ105に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ105は、たとえば、タッチパネルで構成されており、工作機械10に対する各種操作をタッチ操作で受け付ける。
 カメラ106は、ディスプレイ105の近傍に設けられる。カメラ106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。
 操作キー107は、複数のハードウェアキーで構成され、操作盤100に対する各種のユーザ操作を受け付ける。押下されたキーに応じた信号が制御装置101に出力される。
 補助記憶装置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。補助記憶装置120は、表示プログラム122、上述の工具データベース124、上述のマガジン情報126などを格納する。これらの格納場所は、補助記憶装置120に限定されず、制御装置101の記憶領域(たとえば、キャッシュメモリ)、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。
 なお、表示プログラム122は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う各種の処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う表示プログラム122の趣旨を逸脱するものではない。さらに、表示プログラム122によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも1つのサーバーが表示プログラム122の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で操作盤100が構成されてもよい。
 <G.CNCユニット200のハードウェア構成>
 次に、図13を参照して、CNCユニット200のハードウェア構成について説明する。図13は、CNCユニット200のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
 工作機械10は、CNCユニット200と、サーボドライバ211A~211Dと、サーボモータ212A~212Dと、エンコーダ213A~213Dと、ボールねじ214A~214と、主軸215とを含む。CNCユニット200は、制御装置201と、ROM202と、RAM203と、通信インターフェイス204と、補助記憶装置220とを含む。
 制御装置201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。
 制御装置201は、加工プログラム222など各種プログラムを実行することで工作機械10の動作を制御する。加工プログラム222は、ワークの加工を実現するためのプログラムであり、工作機械10内の各種駆動機構に対する駆動命令などを含む。制御装置201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、補助記憶装置220からROM202に当該プログラムを読み出す。RAM203は、ワーキングメモリとして機能し、各種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204は、LANケーブル、WLAN、またはBluetoothなどを用いた通信を実現するための通信ユニットである。一例として、CNCユニット200は、通信インターフェイス204を介して、上述の操作盤100などの外部機器との通信を実現する。
 制御装置201は、加工プログラム222に従ってサーボドライバ211A~211Dを制御する。サーボドライバ211Aは、制御装置201から目標回転速度(または目標位置)の入力を逐次的に受け、サーボモータ212Aが目標回転速度で回転するようにサーボモータ212Aを制御する。より具体的には、サーボドライバ211Aは、エンコーダ213Aのフィードバック信号からサーボモータ212Aの実回転速度(または実位置)を算出し、当該実回転速度が目標回転速度よりも小さい場合にはサーボモータ212Aの回転速度を上げ、当該実回転速度が目標回転速度よりも大きい場合にはサーボモータ212Aの回転速度を下げる。このように、サーボドライバ211Aは、サーボモータ212Aの回転速度のフィードバックを逐次的に受けながらサーボモータ212Aの回転速度を目標回転速度に近付ける。サーボドライバ211Aは、ボールねじ214Aに接続される移動体(たとえば、ワークの設置テーブル)をX軸方向に沿って移動し、当該移動体をX軸方向の任意の位置に移動する。
 同様のモータ制御により、サーボドライバ211Bは、ボールねじ214Bに接続される移動体(たとえば、ワークの設置テーブル)をY軸方向に沿って移動し、当該移動体をY軸方向の任意の位置に移動する。同様のモータ制御により、サーボドライバ211Cは、ボールねじ214Cに接続される移動体(たとえば、主軸頭)をZ軸方向の任意の位置に移動する。同様のモータ制御により、サーボドライバ211Dは、主軸215の回転速度を制御する。主軸215には、マガジン150内の工具が装着され得る。
 補助記憶装置220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。補助記憶装置220は、加工プログラム222などを格納する。これらの格納場所は、補助記憶装置220に限定されず、制御装置201の記憶領域(たとえば、キャッシュ領域など)、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。
 <H.フローチャート>
 図14を参照して、工具情報の登録処理に係る制御フローについて説明する。図14は、工具情報の登録処理の流れを表わすフローチャートである。
 図14に示される処理は、工作機械10の制御部50が上述の表示プログラム122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、制御部50は、上述の登録画面30の呼び出し操作を受けたか否かを判断する。ユーザは、たとえば、ディスプレイ105に対するタッチ操作や、操作キー107に対するキー入力によって、登録画面30を呼び出すことができる。制御部50は、登録画面30の呼び出し操作を受けたと判断した場合(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)、制御部50は、ステップS110の処理を再び実行する。
 ステップS112において、制御部50は、工具情報の登録画面30を操作盤100のディスプレイ105に表示する。これにより、ユーザは、登録対象の工具に係る工具情報を登録画面30の入力領域32(図3参照)に入力することができる。
 ステップS120において、制御部50は、工具情報候補の表示操作を受けたか否かを判断する。当該表示操作は、たとえば、登録画面30上の候補表示ボタン36(図3参照)を押下する操作である。制御部50は、工具情報候補の表示操作を受けたと判断した場合(ステップS120においてYES)、制御をステップS122に切り替える。そうでない場合には(ステップS120においてNO)、制御部50は、制御をステップS140に切り替える。
 ステップS122において、制御部50は、上述の画像取得部52(図4参照)として機能し、登録対象の工具を写した工具画像IM0を取得する。工具画像IM0の取得方法について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。
 ステップS124において、制御部50は、上述の特徴抽出部54(図4参照)として機能し、ステップS122で取得した工具画像に基づいて、登録対象の工具の特徴を抽出する。工具特徴の取得方法について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。
 ステップS126において、制御部50は、上述の工具候補取得部56(図4参照)として機能し、上述の工具データベース124に含まれる工具情報の中から、ステップS124で取得した工具特徴を有する工具情報を工具情報候補として取得する。工具情報候補の特定方法について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。
 ステップS128において、制御部50は、上述の表示制御部58(図4参照)として機能し、ステップS126で取得した工具情報候補を登録画面30の候補表示欄37(図8参照)に表示する。
 ステップS130において、制御部50は、候補表示欄37に表示されているいずれかの工具情報候補が選択されたか否かを判断する。制御部50は、いずれかの工具情報候補が選択されたと判断した場合(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)、制御部50は、制御をステップS140に切り替える。
 ステップS132において、制御部50は、上述の表示制御部58(図4参照)として機能し、選択された工具情報候補を登録画面30の入力領域32(図9参照)に反映する。
 ステップS140において、制御部50は、登録操作を受けたか否かを判断する。当該登録操作は、たとえば、登録画面30上の登録ボタン33A(図9参照)を押下する操作である。制御部50は、登録操作を受けたと判断した場合(ステップS140においてYES)、制御をステップS142に切り替える。そうでない場合には(ステップS140においてNO)、制御部50は、制御をステップS120に戻す。
 ステップS142において、制御部50は、登録画面30の入力領域32に入力されている各種工具情報を工具データベース124に追加する。当該工具情報は、たとえば、登録対象の工具が加工時に利用される際などに加工プログラムによって参照される。
 なお、制御部50は、登録操作の中断操作を受け付けた場合には、図14に示される処理を終了する。当該中断操作は、たとえば、登録画面30のキャンセルボタン33Bを押下する操作や、登録画面30を閉じる操作である。
 また、ステップS120の処理は、必ずしも実装される必要はない。この場合、制御部50は、登録画面30を表示している間、表示欄32Gに常にスルー画像IMTを表示する。そして、制御部50は、上述のように、スルー画像IMT内の登録対象の工具T1がマーク43に合わされたことに基づいて、撮影処理を実行する。これにより、ステップS122に示される工具画像が取得される。
 <I.用途>
 上述の工具データベース124は、様々な局面で利用され得る。
 ある局面において、工具データベース124は、以前に使用実績のある同種の工具をマガジン150のツールポットと紐付ける際に利用され得る。この場合、工作機械10は、紐付け対象の工具に係る工具情報を工具データベース124から取得し、当該工具情報をマガジン150のツールポットと紐付ける。ユーザは、過去の工具情報を流用することで、工具情報とツールポットとを容易に紐付けることができる。
 なお、この場合における工具データベース124は、必ずしも工作機械10に格納されている必要はなく、工作機械10と通信可能な工具管理システムに格納されていてもよい。当該工具管理システムは、工場単位または会社単位で工作機械10を管理するためのシステムである。当該工具管理システムは、工作機械10の各々から工具データベース124を受信する。これにより、当該工具管理システムは、様々な工具データベース124の中から紐付け対象の工具に係る工具情報を検索することができる。
 他の局面において、工具データベース124は、以前に使用実績のない工具についての工具情報を登録する際に利用され得る。この場合、工作機械10は、自身に格納されている工具データベース124だけでなく、他の工作機械10に格納されている工具データベース124を用いて、使用実績のない工具について工具情報を取得する。これにより、ユーザは、使用実績のない工具であっても容易に工具情報を登録することができる。
 なお、工作機械10は、工具管理システムに格納されている工具データベース124や、サーバー上にある工具データベース124から、使用実績のない工具についての工具情報を取得してもよい。これにより、当該工具管理システムは、様々な工具データベース124の中から工具情報を検索することができる。
 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請求の範囲によって示され、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 工作機械、30,30A 登録画面、32,60 入力領域、32A,32B,32C,32D,32E,32F,61 入力欄、32G,38,41 表示欄、33A,64 登録ボタン、33B,47 キャンセルボタン、35 候補表示領域、36 候補表示ボタン、37,62 候補表示欄、37A,125 工具情報、40 撮影画面、43 マーク、46 撮影ボタン、50 制御部、52 画像取得部、54 特徴抽出部、56 工具候補取得部、58 表示制御部、100 操作盤、101,201 制御装置、102,202 ROM、103,203 RAM、104,204 通信インターフェイス、105 ディスプレイ、106 カメラ、107 操作キー、120,220 補助記憶装置、122 表示プログラム、124 工具データベース、126 マガジン情報、150 マガジン、200 CNCユニット、211A,211B,211C,211D サーボドライバ、212A,212D サーボモータ、213A,213D エンコーダ、214,214A,214B,214C ボールねじ、215 主軸、222 加工プログラム。

Claims (8)

  1.  工具情報の登録を受け付けることが可能な工作機械であって、
     ディスプレイと、
     カメラと、
     工具別に工具情報が対応付けられているデータベースと、
     前記工作機械を制御するための制御部とを備え、
     前記制御部は、
      登録対象の工具を表わす工具画像を前記カメラから取得する処理と、
      前記工具画像に基づいて、前記登録対象の工具の特徴を抽出する処理と、
      前記データベースに含まれる工具情報の各々と、前記登録対象の工具の前記特徴とを比較することで、前記データベースに規定されている工具の内から、当該特徴を有する1つ以上の工具を特定し、当該1つ以上の工具の各々に対応付けられている工具情報を前記データベースから取得する処理と、
      前記登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける登録画面と、前記データベースから取得された1つ以上の工具情報とを前記ディスプレイに表示する処理とを実行する、工作機械。
  2.  前記登録画面は、前記登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける入力領域を有し、
     前記制御部は、さらに、前記ディスプレイに表示されている前記1つ以上の工具情報の内から一の工具情報が選択されたことに基づいて、当該一の工具情報を前記入力領域に反映する処理を実行する、請求項1に記載の工作機械。
  3.  前記工作機械は、複数の工具収納部を有するマガジンを備え、
     前記制御部は、さらに、前記複数の工具収納部の内の工具が収納されていない工具収納部の少なくとも1つを、前記登録対象の工具の収納先の候補として特定する処理を実行し、
     前記表示する処理では、前記収納先の候補が前記登録画面にさらに表示される、請求項1または2に記載の工作機械。
  4.  前記制御部は、さらに、前記工具画像を前記カメラから取得する前に、前記登録対象の工具のスルー画像を含む撮影画面を前記ディスプレイに表示する処理を含み、
     前記撮影画面には、前記登録対象の工具の位置合わせの基準となる所定のマークが表示される、請求項1~3のいずれか1項に記載の工作機械。
  5.  前記カメラから前記工具画像を取得する処理は、前記スルー画像内の前記登録対象の工具が前記マークに合わされたことに基づいて、実行される、請求項4に記載の工作機械。
  6.  前記所定のマークの形状は、主軸と工具との間の接続インターフェイスの外形を示す、請求項4または5に記載の工作機械。
  7.  工作機械における表示方法であって、
     前記工作機械は、
      ディスプレイと、
      カメラと、
      工具別に工具情報が対応付けられているデータベースとを備え、
     前記表示方法は、
      登録対象の工具を表わす工具画像を前記カメラから取得するステップと、
      前記工具画像に基づいて、前記登録対象の工具の特徴を抽出するステップと、
      前記データベースに含まれる工具情報の各々と、前記登録対象の工具の前記特徴とを比較することで、前記データベースに規定されている工具の内から、当該特徴を有する1つ以上の工具を特定し、当該1つ以上の工具の各々に対応付けられている工具情報を前記データベースから取得するステップと、
      前記登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける登録画面と、前記データベースから取得された1つ以上の工具情報とを前記ディスプレイに表示するステップとを備える、表示方法。
  8.  工作機械における表示プログラムであって、
     前記工作機械は、
      ディスプレイと、
      カメラと、
      工具別に工具情報が対応付けられているデータベースとを備え、
     前記表示プログラムは、前記工作機械に、
      登録対象の工具を表わす工具画像を前記カメラから取得するステップと、
      前記工具画像に基づいて、前記登録対象の工具の特徴を抽出するステップと、
      前記データベースに含まれる工具情報の各々と、前記登録対象の工具の前記特徴とを比較することで、前記データベースに規定されている工具の内から、当該特徴を有する1つ以上の工具を特定し、当該1つ以上の工具の各々に対応付けられている工具情報を前記データベースから取得するステップと、
      前記登録対象の工具に係る工具情報の入力を受け付ける登録画面と、前記データベースから取得された1つ以上の工具情報とを前記ディスプレイに表示するステップとを実行させる、表示プログラム。
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