CN112639638A - 机床的控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种机床的控制装置，该机床的控制装置(100)具备与各人的ID相关联地收纳了多个人的各脸部的数据和声音数据的个人数据库(108)；收纳了可向机床输入的指令的输入命令数据库(120)；拍摄人的脸部的拍摄装置(102)；输入声音的话筒(104)；处理由拍摄装置拍摄的人的脸部的数据和从话筒输入的声音数据的微处理器，微处理器基于脸部的图像数据进行脸部认证，基于从话筒输入的声音数据进行声音认证，在该声音是被进行了脸部认证的人发出的声音的情况下，分析声音数据，基于分析结果检索输入命令数据库，将与声音数据对应的指令输入机床。

Description

机床的控制装置
技术领域
本发明涉及机床的控制装置，操作者通过声音输入能对机床进行各种指示。
背景技术
在专利文献1中，记载了一种数值控制机床，该数值控制机床具有多个控制轴，在该数值控制机床中，识别输入的声音，输出与该声音对应的驱动信号产生指令信号，基于驱动信号产生指令信号输出驱动信号，基于驱动信号控制各控制轴。
在先技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特开平1-125605号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在设置机床的工厂等中，大多是多个操作者操作多个机床。在那样的情况下，在专利文献1的发明中，由于由声音产生的指令是谁向哪个机床发出的指令是不明确的，所以存在操作者由声音发出的指令不能正确地向意图的机床输入的情况。
本发明将解决这样的现有技术的问题作为技术课题，其目的在于提供一种机床的控制装置，该机床的控制装置能可靠地特定声音输入的操作者，与每个操作者的喜好、特征相应地进行最合适的操作支援。
为了解决课题的手段
为了达到上述的目的，根据本发明，提供一种机床的控制装置，该机床的控制装置具备与各人的ID相关联地收纳了多个人的各脸部的数据和声音数据的个人数据库；收纳了可向上述机床输入的指令的输入命令数据库；拍摄人的脸部的拍摄装置；输入声音的话筒；和处理由上述拍摄装置拍摄的人的脸部的数据和从上述话筒输入的声音数据的微处理器，在该机床的控制装置中，
上述微处理器基于上述脸部的数据进行脸部认证，当处理从上述话筒输入的声音数据时，基于上述个人数据库对由脸部认证进行了特定的每个人进行与该处理相伴的各人的操作支援，分析上述声音数据，基于分析结果检索上述输入命令数据库，将与声音数据对应的指令向上述机床输入。
[发明的效果]
根据本发明，当操作者由声音对机床输入指令时，通过判定被输入了的声音数据是否是在以前由被进行了脸部认证的操作者输入的声音数据，即使在多个操作者在机床的周围进行作业的情况下，也能可靠地特定对机床进行指令的操作者(个人)，能可靠地防止机床的误动作。
由于微处理器在显示器上生成适合于收纳在个人数据库中的各人的***的加工。
附图说明
图1是表示由本发明的优选的实施方式形成的机床的控制装置的方块图。
图2是表示由图1的控制装置进行的控制的流程图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
以下，参照附图，说明本发明的优选的实施方式。
在图1中，本发明的优选的实施方式的声音输入控制装置100，与机械控制部14协作地控制机床10。机床10能作为多工序自动数字控制机床，该多工序自动数字控制机床具备加工机(未图示)、刀具库(未图示)、刀具更换装置(未图示)和冷却剂供给装置(未图示)等，该加工机具有在前端可装拆地保持旋转刀具的旋转主轴、固定工件的工作台及使旋转主轴和工作台相对地至少在正交3轴方向进行直线进给的进给轴装置；该刀具库收纳了多个刀具；该刀具更换装置在加工机的旋转主轴和刀具库之间更换旋转刀具；该冷却剂供给装置向加工机、刀具库供给冷却剂等。构成机床10的加工机，也可以是将工件安装在旋转主轴上，将静止的刀具(切削刀具)相对于旋转的工件推压来进行切削加工的车床。
机械控制部14能包括NC装置16及PLC18，该NC装置16至少控制对加工机的旋转主轴进行驱动的主轴马达(未图示)及正交3轴的直线进给轴装置的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴马达(未图示)，该PLC18控制机床10的刀具库、刀具更换装置、冷却剂供给装置等。在包围机床10的罩(未图示)上安装了操作盘20，该操作盘20具备向机械控制部14输入各种指令的键盘、开关类24、显示机床10的工作状态的显示部22、机床10的接通断开开关26。
声音输入控制装置100，作为主要的结构要素具备脸部识别部106、声音识别部110、自然语言处理部116、预测部118、指令生成部122、应答作成部126、发声生成部128、个人数据库108、输入命令数据库120、机械状态数据库136，能由包括CPU(中央运算元件)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)的那样的存储器装置；HDD(硬盘驱动器)、SSD(固态电路驱动器)的那样的存储设备；输出输入端口及相互连接它们的双方向总线的计算机装置及相关的软件构成。
声音输入控制装置100能由一个计算机装置或者多个计算机装置构成。或者，也可以以软件的方式作为用于机床10的机械控制部14的一部分来构成。进而，也可以由将个人数据库108、输入命令数据库120、刀具数据库124及机械状态数据库136的1个或者多个数据库与上述计算机装置连接的网络驱动器的那样的存储设备构成。
个人数据库108积蓄了每个操作者的平时的面部图像；也包括用方言、独特的现场用语、措辞进行说话在内的声音数据；操作画面的喜好、操作盘开关的操作顺序的习惯、过去的报警器发报的经历、身体的特征等操作者的特性；各操作者的过去的身体状况、表情与脸部图像、声音数据的关系等，并时刻更新。
输入命令数据库120，例如以一览表形式收纳了可向机床10输入的指令。刀具数据库124以由刀具库拍摄部12拍摄的刀具为主，积蓄了在工厂内存在的刀具的ID、种类、名称、尺寸、材质、磨损状态等数据，并时刻更新。机械状态数据库136表示操作者门的开闭、主轴刀具的夹紧、松开、进给轴是否返回原点等机械的状态，收纳了设置在机械各部分上的传感器的在目前的输出，并时刻更新。
以下，参照图2的流程图，说明声音输入控制装置100的作用。
当操作者开始作业时(步骤S10)，首先由照相机102对操作者的脸部进行拍摄(步骤S12)。脸部识别部106分析由照相机102拍摄的操作者的脸部的图像数据，基于该图像数据检索个人数据库108，识别并特定由照相机102拍摄的个人。检索的结果，当拍摄的图像数据与个人数据库108的一个图像数据匹配时，此操作者作为具有对机床10进行操作的权限的操作者被认证(步骤S14)，选择被收纳在个人数据库108内的该操作者的个人数据。个人数据库108也能经因特网114与机床制造商的声音数据库112连接。机床制造商的声音数据库112是在全国的或全世界的范围内收集的大规模数据库。
个人数据库108，例如将工厂内的操作者的脸部图像数据及声音数据与该操作者的ID相关联地收纳。另外在个人数据库108中，与操作者的ID相关联地收纳了姓名、所属、权限等。脸部图像数据，除了操作者的标准的脸部的图像数据以外，还能包括操作者的特定的表情，例如与操作者身体不适时的脸部的表情相关联的图像数据。声音数据也同样，除了标准的声音数据以外，还能包括操作者身体不适时的声音数据。
权限能包括该操作者能操作的机械的机械号码和操作的种类。操作的种类，例如能包括某个操作者对某个机床只能进行使用正交3轴的加工但不允许进行使用5轴的加工的那样的加工工序的限制、能进行机床的检修但不能进行消耗品的更换的那样的维修作业上的限制。
进而，在个人数据库108中，能与操作者的ID相关联地收纳操作者的特性。操作者的特性能包括操作者的身高、母语、视力、听力、色觉、熟练度、过去的操作经历的那样的项目。能与操作者的身高一致地变更操作盘20的上下位置，或者与操作者的母语一致地选择在操作盘20的显示部22上显示的语言，或者与视力一致地变更在显示部22上显示的画面的放大率，或者与听力一致地变更扬声器130的音量，或者与色觉一致地变更在显示部22上显示的画面的颜色、明度、彩度，或者根据操作者的熟练度变更在显示部22上显示的画面。基于熟练度的画面的变更，在熟练度低的操作者的情况下，在起动时能显示对话型的初期画面，在熟练度高的操作者的情况下，在起动时能与该操作者的喜好一致地显示例如工件坐标系设定画面。
如果该操作者通过话筒104进行声音输入，则声音识别部110对通过话筒104输入的人(操作者)的声音数据进行分析，基于该声音数据检索个人数据库108，识别并特定发出了从话筒104输入的声音的个人，判定被输入了的声音是否是被认证了的操作者的声音(步骤S18)。
这样，在声音输入时，基于被输入的声音数据再次进行认证，通过判定进行声音输入的操作者是否是以前被进行了脸部认证的操作者，在多个操作者在机床10的周围进行作业的情况下，能可靠地特定对机床10进行指令的操作者(个人)，能可靠地防止误动作。
接着，声音数据从声音识别部110向自然语言处理部116输出。自然语言处理部116从声音识别部110接收声音数据，对该声音数据进行字句解析生成一系列的标记(标记列)(步骤S20)。预测部118从自然语言处理部116接收标记列，基于该标记列检索输入命令数据库120，预测操作者要输入的指令或者操作者的意图(步骤S22)。在输入命令数据库120中，收纳了可向机床10输入的指令的一览表。
在基于标记列在输入命令数据库120中发现了操作者要输入的指令的情况下(在步骤S24中为“否”的情况下)，预测部118将该指令的名称与声音数据相关联，并且向指令生成部122输出此指令的名称。另外，也可以一边参照操作者的过去的操作经历一边检索输入命令数据库120。
指令生成部122能参照机械状态数据库136，判定机床10是否是可执行与从预测部118接收了的指令的名称对应的指令的状态(步骤S32)。在机床10是可执行该指令的状态的情况下(在步骤S32中为“是”的情况)，指令生成部122生成该指令(步骤S34)，向机械控制部14输出。机械控制部14执行从指令生成部122接收了的指令(步骤S36)控制机床10，并且在操作盘20的显示部22上进行该旨意的显示。
在从自然语言处理部116接收了的标记列中，在信息不足并且即使参照输入命令数据库120，也不能特定操作者要输入的指令的情况下(在步骤S24中为“是”的情况下)，预测部118向应答作成部126输出用于向操作者发出该旨意的应答的指令(步骤S26)。例如，在为了预测所需要的信息不足而不能特定操作者要输入的指令的情况下，预测部118指示应答作成部126作成用于向操作者询问不足的信息的应答。或者，在没有在输入命令数据库120中发现相应的指令的情况下，预测部118指示应答作成部126告知操作者没有发现指令。
应答作成部126基于来自预测部118的指令作成对操作者的声音输入的应答(步骤S28)。此应答，例如能由文本数据作成。应答作成部126向发声生成部128输出作成的应答。发声生成部128朗读从应答作成部126接收了的应答，例如文本数据，并从话筒138作为声音输出(步骤S30)。另外，应答作成部126也可以将作成的应答的文本数据显示在终端设备例如平板电脑、智能手机的那样的手持计算机装置132的显示器134上。此显示器134成为声音输入辅助操作画面。
当指令生成部122参照机械状态数据库136时，在机床10不处于可执行该指令的状态的情况下(在步骤S32中为“否”的情况下)，指令生成部122向应答作成部126输出应该向操作者告知该旨意的指令(步骤S26)。应答作成部126基于来自指令生成部122的指令，作成机床10不是可执行指令的状态的文本数据(步骤S28)。应答作成部126将作成了的文本数据向发声生成部128输出，发声生成部128朗读该文本数据并从话筒138作为声音信号输出(步骤S30)。另外，应答作成部126也可以将作成了的文本数据显示在终端设备132的显示器134上。例如，进行“操作者门开着，无法执行指令。请关闭操作者门。”这样的文本显示、朗读它作为声音输出。
另外，预测部118也可以参照刀具数据库124判定是否准备了与声音数据相关联的适合于命令的刀具。在没有准备刀具的情况下，预测部118向应答作成部126输出应将该旨意的应答返回给操作者的指令。
作为一个例子，在操作者命令“更换主轴的刀具”的情况下，预测部118反问“要更换哪个刀具？”。如果操作者进一步命令“更换成刀具直径10mm的球头立铣刀”，则预测部118参照刀具库拍摄部12拍摄收纳在刀具库内的全部的刀具的刀具数据的刀具数据库124，例如以“没有10mm的球头立铣刀。有20mm的球头立铣刀。可以替换吗？”这样的方式将刀具的状况说明返回，并且将询问返回。
另外，预测部118能基于操作者的图像数据和声音数据的至少一方的数据检索个人数据库108，预测身体的、心理的状态，向操作者唤起必要的注意。例如，在判断为操作者的身体状况差的情况下，预测部118能指示应答作成部126作成催促与其他的操作者交代工作的应答。
在上述的实施方式中，脸部识别部106分析由照相机102拍摄了的操作者的脸部的图像数据来进行个人的识别，但也能代替脸部的图像数据的分析，将脸部的各部分的特征的数据、各部分间的位置关系的数据等脸部的其他的数据用于分析。
符号的说明：
10：机床
14：机械控制部
20：操作盘
102：照相机
104：话筒
108：个人数据库
118：预测部
120：输入命令数据库
124：刀具数据库。

Claims (6)

1.一种机床的控制装置，其特征在于，该机床的控制装置具备
与各人的ID相关联地收纳了多个人的各脸部的数据和声音数据的个人数据库；
收纳了可向上述机床输入的指令的输入命令数据库；
拍摄人的脸部的拍摄装置；
输入声音的话筒；和
处理由上述拍摄装置拍摄的人的脸部的数据和从上述话筒输入的声音数据的微处理器，
上述微处理器基于上述脸部的数据进行脸部认证，
当处理从上述话筒输入的声音数据时，基于上述个人数据库对由脸部认证进行了特定的每个人进行与该处理相伴的各人的操作支援，
分析上述声音数据，基于分析结果检索上述输入命令数据库，将与声音数据对应的指令向上述机床输入。
2.如权利要求1记载的机床的控制装置，其特征在于，上述微处理器在分析了上述声音数据时，在为了检索上述输入命令数据库而不能得到足够的信息的情况下，对声音数据的输入者询问关于不足的信息。
3.如权利要求2记载的机床的控制装置，其特征在于，上述微处理器生成声音进行上述询问。
4.如权利要求2记载的机床的控制装置，其特征在于，上述微处理器在显示器上显示文字进行上述询问。
5.如权利要求1记载的机床的控制装置，其特征在于，
上述个人数据库包括了从被收纳的人的各自的习惯、喜好、加工技术、加工工序顺序、身高、母语、视力、听力、色觉、熟练度及过去的操作经历中选择的至少一个项目，
上述微处理器在显示器上生成适合于从声音输入的人的习惯、喜好、加工技术、加工工序顺序、身高、母语、视力、听力、色觉、熟练度及过去的操作经历中选择的至少一个项目的操作画面。
6.如权利要求1记载的机床的控制装置，其特征在于，上述微处理器基于脸部的数据、声音数据及上述个人数据库预测进行声音输入的人的身体的、心理的状态，对进行声音输入的人唤起必要的注意。
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