JP2020138275A - 情報処理装置および情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態における工作システム10を示す模式図である。工作システム10は、工作機械12、数値制御装置14、測定装置16および情報処理装置18を備える。
図8は、第2の実施の形態における工作システム10を示す模式図である。なお、上記第1の実施の形態において付された符号と同一の符号は同一の対象を示すため説明は省略し、異なる箇所について詳細に説明する。
上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態の少なくとも一方は、以下のような変形も可能である。
上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態では、工具20の状態を確認するために工具20を撮像するようにしたが、加工対象物Wの状態を確認するために加工対象物Wを撮像してもよい。この場合は、オペレータは、画像上における加工対象物Wの任意の点を指定し、特定点設定部58は、指定された加工対象物Wの任意の点を特定点Siとして設定する。したがって、変形例1では、テーブル22(加工対象物W)の軸移動を撮像することができるように、測定装置16を設置する必要がある。具体的には、測定装置16は、テーブル22の移動方向(X軸方向)と交差する方向からテーブル22(加工対象物W)を撮像することができる位置に設置される。
上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態では、テーブル22(加工対象物W)が単軸方向(X軸方向)に軸移動するものとしたが、テーブル22(加工対象物W)が平面上(例えば、XY平面上、XZ平面上等)に沿って軸移動してもよい。テーブル22(加工対象物W)の軸移動の状態を撮像したい場合は、テーブル22が軸移動する平面と交差する方向(好ましくは直行する方向)から撮像できるように測定装置16を設置すればよい。
上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態では、特定点設定部58は、オペレータによる入力部40の操作によって指定された工具20の任意の点を特定点Siとして設定したが、予め決められた工具20の点を特定点Siとして設定してもよい。この場合は、特定点設定部58は、第1取得部50から画像を取得し、取得した画像を画像解析することによって、工具20にある予め決められた特徴点を抽出し、抽出した特徴点を特定点Siとして設定してもよい。オペレータにより特定点Siが指定されない場合でも、自動的に特定点Siを設定することが可能となるが、設定するタイミングは、オペレータが指示してもよい。オペレータは、軸送り操作を行って画像上における撮像中心位置Ciと工具20との相対的な位置関係を所望する位置関係にしてから特定点Siを設定したい場合があるからである。
上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態では、機械座標系における撮像中心位置Crを既知としたが、演算部60、62は、撮像された画像上における撮像中心位置Ciと現在の撮像倍率Mとから機械座標系における撮像中心位置Crを演算してもよい。
上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態では、基準倍率Mmと変更後の撮像倍率Mとの比αとを用いて、移動指令位置Pcを演算したが、1つ変更前の撮像倍率Mと変更後(現在)の撮像倍率Mとを用いて、移動指令位置Pcを演算してもよい。この場合は、メモリ56aは、少なくとも1つ前の撮像倍率Mも記憶している必要がある。
上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態では、工具20または加工対象物Wを軸移動させる構成について、サーボモータ26と、ボールねじ28Xa、28Ya、28Zaとナット28Xb、28Yb、28Zbを含む動力変換伝達機構28が用いられた。この工具20または加工対象物Wを軸移動させる構成について、ボールねじ28Xa、28Ya、28Zaが、静圧空気ねじに替えられてもよい。
上記の第2の実施の形態では、撮像中心位置Ciを予め決められた基準点の位置として説明したが、オペレータが入力部40を操作することで、基準点の位置を任意に変更してもよい。この場合は、画像の画角中心が基準点となるように、撮像倍率Mに応じて画角を変更させてもよいし、撮像倍率Mに応じて画角することなくオペレータが指定した基準点の位置をそのまま基準点として用いてもよい。したがって、撮像中心位置Ci以外の点が基準点として指定された場合は、測定装置16は、電子ズームで画像を拡大する。この場合は、演算部62は、画像上の基準点の位置をメモリ62bに記憶する。また、演算部62は、画像上における基準点の位置と現在の撮像倍率Mとから機械座標系における基準点の位置も演算する。
上記変形例1〜7は矛盾しない範囲で任意に組み合わされてもよい。
上記の実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。
第1の発明は、工具(20)を用いて加工対象物(W)を加工する工作機械(12)の周辺に設けられる測定装置(16)と、工作機械(12)を制御する数値制御装置(14)とが接続された情報処理装置(18)である。情報処理装置(18)は、情報を表示する表示部(42)と、測定装置(16)で測定された測定情報を測定装置(16)から取得する第1取得部(50)と、工作機械(12)の状態を示す状態情報を数値制御装置(14)から取得する第2取得部(52)と、測定情報および状態情報を表示部(42)に表示させる表示制御部(54)と、を備える。
第2の発明は、工具(20)を用いて加工対象物(W)を加工する工作機械(12)の周辺に設けられる測定装置(16)と、工作機械(12)を制御する数値制御装置(14)とが接続された情報処理装置(18)の情報処理方法である。この情報処理方法は、測定装置(16)で測定された測定情報を測定装置(16)から取得し、工作機械(12)の状態を示す状態情報を数値制御装置(14)から取得する取得ステップ(S3)と、測定情報および状態情報を表示部(42)に表示させる表示ステップ(S4)と、を含む。
14…数値制御装置 16…測定装置
16a…撮像部 18…情報処理装置
20…工具 32…モータ制御部
40…入力部 42…表示部
44…記憶媒体 46…信号処理部
50…第1取得部 52…第2取得部
54…表示制御部 56…撮像倍率取得部
58…特定点設定部 60、62…演算部
60a…相対位置演算部 62a…特定点認識部
Claims (15)
- 工具を用いて加工対象物を加工する工作機械の周辺に設けられる測定装置と、前記工作機械を制御する数値制御装置とが接続された情報処理装置であって、
情報を表示する表示部と、
前記測定装置で測定された測定情報を前記測定装置から取得する第1取得部と、
前記工作機械の状態を示す状態情報を前記数値制御装置から取得する第2取得部と、
前記測定情報および前記状態情報を前記表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記測定情報に基づいて、前記数値制御装置を制御するための制御情報を演算する演算部を備える、情報処理装置。 - 請求項2に記載の情報処理装置であって、
前記測定装置は、前記工具または前記加工対象物を、指定された撮像倍率で撮像する撮像部を有し、
前記演算部は、前記撮像倍率が変更された場合に、前記撮像倍率の変更前と変更後とで、前記撮像部が撮像した画像上における前記工具または前記加工対象物の特定点と前記画像上における撮像中心位置との相対的な位置関係が維持されるように、変更前および変更後の前記撮像倍率に基づいて前記工具または前記加工対象物の移動指令位置を演算する、情報処理装置。 - 請求項3に記載の情報処理装置であって、
オペレータによって指定された前記画像上における前記工具または前記加工対象物の任意の点を前記特定点として設定する特定点設定部を備える、情報処理装置。 - 請求項3に記載の情報処理装置であって、
前記画像を解析することで、前記工具または前記加工対象物の予め決められた特徴点を抽出し、抽出された前記特徴点を前記特定点として設定する特定点設定部を備える、情報処理装置。 - 請求項3〜5のいずれかに記載の情報処理装置であって、
前記演算部は、前記撮像倍率と、前記画像上における前記特定点の位置に基づいて、機械座標系における前記特定点および前記撮像中心位置の相対的な位置関係を演算する相対位置演算部を有し、前記撮像倍率が変更されると、演算された前記機械座標系における相対的な位置関係と、変更前および変更後の前記撮像倍率とに基づいて、前記移動指令位置を演算する、情報処理装置。 - 請求項6に記載の情報処理装置であって、
前記機械座標系における相対的な位置関係は、前記機械座標系における前記撮像中心位置からみた前記特定点の方向と、前記機械座標系における前記撮像中心位置と前記特定点との距離を含み、
前記演算部は、変更前の前記撮像倍率から見た変更後の前記撮像倍率を比αとし、前記距離をLrとしたとき、前記機械座標系における前記撮像中心位置からの半径が、Lr×1/α、となる円と、前記方向との交点の位置に前記特定点が移動するように、前記移動指令位置を演算する、情報処理装置。 - 請求項3〜7のいずれか1項に記載の情報処理装置であって、
前記撮像部は、前記工具または前記加工対象物が軸移動する第1方向および前記第1方向と直交する第2方向で規定される平面に対して交差する方向から前記工具または前記加工対象物を撮像する、情報処理装置。 - 工具を用いて加工対象物を加工する工作機械の周辺に設けられる測定装置と、前記工作機械を制御する数値制御装置とが接続された情報処理装置の情報処理方法であって、
前記測定装置で測定された測定情報を前記測定装置から取得し、前記工作機械の状態を示す状態情報を前記数値制御装置から取得する取得ステップと、
前記測定情報および前記状態情報を表示部に表示させる表示ステップと、
を含むことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項9に記載の情報処理方法であって、
前記測定情報に基づいて、前記数値制御装置を制御するための制御情報を演算する演算ステップを含む、情報処理方法。 - 請求項10に記載の情報処理方法であって、
前記測定装置は、前記工具または前記加工対象物を、指定された撮像倍率で撮像する撮像部を有し、
前記演算ステップは、前記撮像倍率が変更された場合に、前記撮像倍率の変更前と変更後とで、前記撮像部が撮像した画像上における前記工具または前記加工対象物の特定点と前記画像上における撮像中心位置との相対的な位置関係が維持されるように、変更前および変更後の前記撮像倍率に基づいて前記工具または前記加工対象物の移動指令位置を演算する、情報処理方法。 - 請求項11に記載の情報処理方法であって、
オペレータによって指定された前記画像上における前記工具または前記加工対象物の任意の点を前記特定点として設定する特定点設定ステップを含む、情報処理方法。 - 請求項11に記載の情報処理方法であって、
前記画像を解析することで、前記工具または前記加工対象物の予め決められた特徴点を抽出し、抽出された前記特徴点を前記特定点として設定する特定点設定ステップを含む、情報処理方法。 - 請求項11〜13のいずれかに記載の情報処理方法であって、
前記撮像倍率と、前記画像上における前記特定点の位置に基づいて、機械座標系における前記特定点および前記撮像中心位置の相対的な位置関係を演算する相対位置演算ステップを含み、
前記演算ステップは、前記撮像倍率が変更されると、演算された前記機械座標系における相対的な位置関係と、変更前および変更後の前記撮像倍率とに基づいて、前記移動指令位置を演算する、情報処理方法。 - 請求項14に記載の情報処理方法であって、
前記機械座標系における相対的な位置関係は、前記機械座標系における前記撮像中心位置からみた前記特定点の方向と、前記機械座標系における前記撮像中心位置と前記特定点との距離を含み、
前記演算ステップは、変更前の前記撮像倍率から見た変更後の前記撮像倍率を比αとし、前記距離をLrとしたとき、前記機械座標系における前記撮像中心位置からの半径が、Lr×1/α、となる円と、前記方向との交点の位置に前記特定点が移動するように、前記移動指令位置を演算する、情報処理方法。
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