WO2023145628A1 - Machine tool, control method, and control program - Google Patents
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- WO2023145628A1 WO2023145628A1 PCT/JP2023/001627 JP2023001627W WO2023145628A1 WO 2023145628 A1 WO2023145628 A1 WO 2023145628A1 JP 2023001627 W JP2023001627 W JP 2023001627W WO 2023145628 A1 WO2023145628 A1 WO 2023145628A1
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Definitions
- the present disclosure relates to machine tools, control methods, and control programs.
- Patent Document 1 discloses a device for supporting verification work of a machining program.
- the device supports verification of the machining program by superimposing the trajectory of the tool on the three-dimensional model of the workpiece after machining.
- processing abnormalities may occur when processing a workpiece.
- the operator investigates the cause of the processing abnormality based on his/her own experience.
- Patent Document 1 displays the trajectory of the tool superimposed on the three-dimensional model of the workpiece after machining.
- the operator may not be able to investigate the cause of the machining abnormality by simply displaying the trajectory of the tool superimposed on the three-dimensional model. Therefore, there is a demand for a technique for assisting the work of investigating the cause of occurrence of the machining abnormality.
- a machine tool includes a display, an operation unit for receiving an operation, a detection unit capable of detecting multiple types of machining abnormalities in a workpiece machined by the machine tool, and and a control unit for controlling the The control unit performs a process of displaying an image representing the work on the display, and, when a processing abnormality is detected by the detection unit, a predetermined abnormal portion corresponding to the location where the processing abnormality occurs in the image. and, when the operation unit receives an operation to select the abnormal part, a process of executing an abnormality countermeasure process according to the type of machining abnormality occurring in the abnormal part. to run.
- the process of displaying the abnormal portion in the predetermined display mode includes displaying the abnormal portion in a different display mode according to the type of processing abnormality detected by the detection unit.
- the plurality of types of processing anomalies include a first processing anomaly indicating that the work has a flaw, and a second processing anomaly indicating that the size of the work is not within a predetermined normal range. including.
- control unit further includes a process of acquiring machining information defining a tool used in machining the workpiece and a machining path of the tool, and When an operation to select a corresponding abnormal portion is received, processing for identifying a tool involved in machining the selected abnormal portion based on the machining information, and information on the identified tool is displayed on the display. Executes the processing to be displayed on the
- control unit when the operation unit receives an operation for selecting an abnormal portion corresponding to the second processing abnormality, the control unit further sets the processing conditions in each processing step of the workpiece as described above. Execute the processing to display on the display.
- the machine tool includes a display, an operation section for receiving an operation, and a detection section capable of detecting multiple types of machining abnormalities in a workpiece machined by the machine tool.
- the control program causes the machine tool to display an image representing the workpiece on the display; a step of displaying the image in a predetermined display mode; and, when the operation unit receives an operation to select the abnormal portion, an abnormality handling process corresponding to the type of processing abnormality occurring in the abnormal portion. to execute and to execute.
- FIG. 5 is a diagram showing a generation screen that is an example of a generation screen for an interactive machining program. It is a figure for demonstrating the function of a tool information specific
- FIG. 10 is a diagram showing an example of screen transition when an abnormal portion on the confirmation screen is selected;
- FIG. 10 is a diagram showing another example of screen transition when an abnormal portion on the confirmation screen is selected;
- 10 is a flowchart showing the flow of display control of a confirmation screen;
- FIG. 1 is a diagram showing an example 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 is provided with an operation panel 20 for accepting operations.
- the operation panel 20 includes a display 205 for displaying various information regarding machining, and operation keys 206 for receiving various operations for the machine tool 10 .
- the machine tool 10 has a machining area AR1 and a tool area AR2. Each of the machining area AR1 and the tool area AR2 is partitioned by a cover.
- a spindle head 130 is provided in the machining area AR1.
- An ATC (Automatic Tool Changer) 160 and a magazine 170 are provided in the tool area AR2. Magazine 170 is configured to be able to hold a plurality of tools.
- the ATC 160 attaches a designated tool among the tools held in the magazine 170 to the spindle head 130 through the door D provided in the partition between the machining area AR1 and the tool area AR2.
- the door D is a sliding door, and is opened and closed by a driving source such as a motor.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a workpiece after machining and an example of a screen displayed on the display 205.
- the machine tool 10 can detect a plurality of types of machining abnormalities in the workpiece W that has been machined.
- An example of a processing anomaly is an anomaly indicating that there is a scratch on the workpiece (hereinafter also referred to as "flaw anomaly").
- flaw abnormality of the work W may be caused by tool abnormality such as tool wear or tool chipping.
- a processing abnormality is an abnormality indicating that the size of the workpiece is not within a predetermined normal range (hereinafter also referred to as "size abnormality").
- size abnormality an abnormality indicating that the size of the workpiece is not within a predetermined normal range
- the size anomaly of the work W may be caused by, for example, a tool anomaly, a machining program bug, an anomaly of other parts in the machine tool 10, or the like.
- the cause of a processing abnormality differs depending on the type of processing abnormality, so the operator conducts cause investigation work according to the type of processing abnormality that has occurred.
- the operator confirms whether or not the tool is damaged.
- the operator checks the machining conditions, tool abnormality, and the like in each machining process. Therefore, the machine tool 10 carries out anomaly coping processing according to the type of machining anomaly, and assists the operator in investigating the cause.
- step S1 it is assumed that the machining of the workpiece W is completed in step S1. At this time, it is assumed that the portion P0A of the workpiece W has a scratch abnormality and the portion P0B of the workpiece W has a size abnormality.
- step S2 the operation panel 20 displays a confirmation screen 230 on the display 205.
- Confirmation screen 230 includes display area 233 and display area 235 .
- the display area 233 displays the image IM1.
- the image IM1 is a two-dimensional image representing the workpiece W.
- FIG. The image IM1 is generated by projectively transforming a three-dimensional model MD (see FIG. 4), which will be described later, from a specific viewpoint.
- the three-dimensional model MD is three-dimensional data representing the shape of the workpiece W after or during machining.
- the data format of the three-dimensional model MD is arbitrary.
- the three-dimensional model MD may be a wireframe model whose three-dimensional shape is defined by a combination of points and lines, or a surface model whose three-dimensional shape is defined by a combination of surfaces.
- it may be a spatial grid model in which information indicating the presence or absence or type of an object is associated with each three-dimensional coordinate value.
- Each of the abnormal parts P1A and P1B may be highlighted in the same display manner or may be highlighted in different display manners.
- the machine tool 10 highlights the abnormal portions P1A and P1B in different display modes according to the type of machining abnormality detected.
- the machine tool 10 may display the type of machining abnormality in parallel with each of the abnormal portions P1A and P1B.
- the type of machining error is indicated by, for example, the name of the machining error.
- the error handling process to be carried out is defined in advance for each processing error type.
- the operation panel 20 performs the first abnormality handling process.
- the first abnormality handling process includes displaying useful information in the display area 235 for investigating the cause of the wound abnormality.
- the display area 235 displays information about the tools involved in machining the abnormal portion P1A. This allows the operator to investigate the cause of the abnormal wound.
- the operation panel 20 performs a second abnormality handling process different from the first abnormality handling process.
- the second abnormality handling process includes displaying useful information in the display area 235 for investigating the cause of the size abnormality.
- the display area 235 displays processing conditions for processing the abnormal portion P1B. This allows the operator to investigate the cause of the size abnormality.
- FIG. 2 shows an example in which two abnormal portions P1A and P1B are highlighted on the image IM1. A part is highlighted on the image IM1. Further, when three or more processing abnormalities are detected, abnormal portions of the three abnormalities are highlighted on the image IM1.
- one direction of the horizontal plane is hereinafter referred to as the Y-axis direction.
- one direction on the horizontal plane orthogonal to the Y-axis direction is referred to as the Z-axis direction.
- a direction perpendicular to both the Y-axis direction and the Z-axis direction (that is, the vertical direction) is referred to as the X-axis direction.
- the operation panel 20 communicates with the CNC unit 30, for example, via a communication path NW1 (eg, wireless LAN, wired LAN, field network, etc.). Further, operation panel 20 communicates with camera 140 via communication path NW2 (for example, wireless LAN, wired LAN, field network, etc.).
- NW1 eg, wireless LAN, wired LAN, field network, etc.
- NW2 for example, wireless LAN, wired LAN, field network, etc.
- An image processing program is installed in the operation panel 20, and various image processing is performed on the image acquired from the camera 140.
- the spindle head 130 includes a spindle tube 131 and a spindle 132 .
- the main shaft 132 is rotatably supported by the main shaft tube 131 .
- a tool 134 selected from a magazine 170 (see FIG. 1) is mounted on the spindle 132 .
- the tool 134 rotates in conjunction with the spindle 132 .
- the rotation drive section 110A is a drive mechanism for changing the angle of the main shaft 132.
- the rotation driving unit 110A rotates about the X-axis direction (A-axis), about the Y-axis direction (B-axis), and about the Z-axis direction. Adjust at least one angle of the direction (C-axis).
- the device configuration of the rotation drive unit 110A is arbitrary.
- the rotation driving section 110A may be composed of a single driving unit, or may be composed of a plurality of driving units. In the example of FIG. 3, the rotation driving section 110A is composed of servo drivers 111B and 111C.
- the position drive section 110B is a drive mechanism for changing the position of the main shaft 132.
- position driver 110B adjusts at least one position in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction.
- the device configuration of the position driving section 110B is arbitrary.
- the position driving section 110B may be composed of a single driving unit, or may be composed of a plurality of driving units. In the example of FIG. 3, the position driving section 110B is composed of servo drivers 111X to 111Z.
- the servo driver 111B sequentially receives input of the target rotational speed from the CNC unit 30 and controls a servomotor (not shown) for rotating the spindle head 130 in the B-axis direction.
- the servo driver 111C sequentially receives input of the target rotational speed from the CNC unit 30, and controls a servomotor (not shown) for rotationally driving the main shaft 132 in a rotational direction about the axial direction of the main shaft 132. .
- the servo driver 111C calculates the actual rotation speed of the servomotor from a feedback signal of an encoder (not shown) for detecting the rotation angle of the servomotor, and the actual rotation speed is the target rotation speed. If the actual rotation speed is higher than the target rotation speed, the rotation speed of the servo motor is lowered. In this way, the servo driver 111C brings the rotation speed of the servomotor closer to the target rotation speed while sequentially receiving the feedback of the rotation speed of the servomotor. Thereby, the servo driver 111C adjusts the rotation speed of the main shaft 132 in the rotation direction with the axial direction of the main shaft 132 as the rotation center.
- the servo driver 111X sequentially receives input of target positions from the CNC unit 30 and controls a servo motor (not shown).
- the servomotor feeds and drives a moving body to which the spindle head 130 is attached via a ball screw (not shown) to move the spindle head 130 to an arbitrary position in the X-axis direction.
- the method of controlling the servomotor by the servo driver 111X is the same as that of the servo drivers 111B and 111C, so the description thereof will not be repeated.
- the servo driver 111Z sequentially receives input of target positions from the CNC unit 30 and controls a servo motor (not shown).
- the servomotor feeds and drives a moving body to which the spindle head 130 is attached via a ball screw (not shown) to move the spindle 132 to an arbitrary position in the Z-axis direction.
- the method of controlling the servomotor by the servo driver 111Z is the same as that of the servo drivers 111B and 111C, so the description thereof will not be repeated.
- the magazine drive unit 110M is a drive mechanism for rotationally driving the magazine 170 (see FIG. 1) described above.
- the device configuration of the magazine drive unit 110M is arbitrary.
- the magazine driving section 110M may be composed of a single driving unit, or may be composed of a plurality of driving units.
- the magazine driving section 110M includes a servo driver (not shown).
- the servo driver sequentially receives target position inputs from the CNC unit 30 and controls a servo motor (not shown).
- the servo motor rotates the magazine 170 and moves a designated tool among the tools held by the magazine 170 to an arbitrary position.
- the magazine driving section 110M may be configured by another motor driver.
- the magazine driver 110M may be configured with one or more motor drivers for stepping motors.
- the camera 140 is configured to photograph the tool 134 attached to the spindle 132.
- the camera 140 may be a CCD (Charge Coupled Device) camera, an infrared camera (thermography), or other types of cameras.
- FIG. 4 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the operation panel 20. As shown in FIG. 4
- the operation panel 20 includes a control circuit 201, a ROM (Read Only Memory) 202, a RAM (Random Access Memory) 203, a communication interface 204, a display 205, operation keys 206, and an auxiliary storage device 220. These components are connected to the internal bus B2.
- the control circuit 201 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 circuit 201 controls the operation of the operation panel 20 by executing various programs such as the control program 221.
- Control program 221 is a program for realizing various processes according to the present embodiment.
- the control circuit 201 reads out the programs from the auxiliary storage device 220 or the ROM 202 to the RAM 203 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 (Local Area Network) cable, WLAN, Bluetooth (registered trademark), or the like.
- the operation panel 20 realizes communication with an external device such as the CNC unit 30 (see FIG. 3) via the communication interface 204 .
- the display 205 is, for example, a liquid crystal display, organic EL display, or other display device.
- the display 205 sends an image signal for displaying an image to the display 205 according to a command from the control circuit 201 or the like.
- the display 205 is configured by, for example, a touch panel, and receives various operations for the machine tool 10 by touch operations.
- the operation key 206 is composed of a plurality of hardware keys and accepts various user operations on the operation panel 20. A signal corresponding to the pressed key is output to the control circuit 201 .
- the auxiliary storage device 220 is, for example, a storage medium such as a hard disk or flash memory.
- Auxiliary storage device 220 stores control program 221, abnormality information 222, machining information 223, tool database 224, three-dimensional model MD, and the like. Details of the abnormality information 222, the machining information 223, and the tool database 224 will be described later.
- the storage locations of the control program 221, the abnormality information 222, the machining information 223, the tool database 224, and the three-dimensional model MD are not limited to the auxiliary storage device 220, but may be a storage area (for example, cache memory) of the control circuit 201, the ROM 202, It may be stored in the RAM 203, an external device (eg, server), or the like.
- control program 221 may be provided not as a standalone 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 control program 221 according to the present embodiment. Furthermore, some or all of the functions provided by the control program 221 may be realized by dedicated hardware. Furthermore, the operation panel 20 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 control program 221 .
- FIG. 5 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the CNC unit 30. As shown in FIG. 5
- the CNC unit 30 includes a control circuit 301 , a ROM 302 , a RAM 303 , communication interfaces 304 and 305 , a fieldbus controller 306 and an auxiliary storage device 320 . These components are connected to the internal bus B3.
- the control circuit 301 is composed of, for example, at least one integrated circuit.
- An integrated circuit may be comprised of, for example, at least one CPU, at least one GPU, at least one ASIC, at least one FPGA, or combinations thereof.
- the control circuit 301 controls the operation of the CNC unit 30 by executing various programs such as a detection program 322 and a machining program 323.
- the detection program 322 is a program for detecting a machining abnormality that has occurred in the machine tool 10 .
- the machining program 323 is a program that defines machining instructions for the workpiece.
- the control circuit 301 reads the programs from the ROM 302 to the RAM 303 based on receiving execution instructions for various programs such as the detection program 322 and the processing program 323 .
- a RAM 303 functions as a working memory and temporarily stores various data necessary for program execution.
- the communication interfaces 304 and 305 are communication units for realizing communication using LAN, WLAN, Bluetooth, or the like.
- CNC unit 30 exchanges data with an external device (for example, operation panel 20 ) via communication interface 304 . Also, the CNC unit 30 exchanges data with an external device (for example, a server) via the communication interface 305 .
- the fieldbus controller 306 is a communication unit for realizing communication with various units connected to the fieldbus.
- units connected to the field bus include the above-described rotation driving section 110A (see FIG. 3), the above-described position driving section 110B (see FIG. 3), and the above-described magazine driving section 110M (see FIG. 3). mentioned.
- the auxiliary storage device 320 is, for example, a storage medium such as a hard disk or flash memory.
- the auxiliary storage device 320 stores a detection program 322, a machining program 323, and the like. These storage locations are not limited to the auxiliary storage device 320, but may be stored in the storage area of the control circuit 301 (eg, cache memory), ROM 302, RAM 303, external equipment (eg, server), and the like.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration for detecting processing abnormality.
- the machine tool 10 includes a detector 51, a camera 140, a radar scanner 142, and a touch probe 144.
- the detection unit 51 acquires physical quantities representing the shape of the work from sensors such as the camera 140, the radar scanner 142, and the touch probe 144. Then, the detection unit 51 detects various processing abnormalities of the workpiece based on the acquired physical quantity. Processing anomalies that can be detected by the detection unit 51 include, for example, work flaw anomalies and work size anomalies.
- the detection unit 51 may be mounted on the operation panel 20 described above, or may be mounted on the CNC unit 30 described above. Alternatively, the detector 51 may be mounted on a device other than the operation panel 20 and the CNC unit 30 . Typically, the detection section 51 is mounted on the CNC unit 30 .
- the detection unit 51 detects a flaw abnormality of the workpiece based on the image acquired from the camera 140 .
- the camera 140 is provided, for example, in the above-described processing area AR1 (see FIG. 1) so as to be able to photograph the workpiece.
- camera 140 is installed on the ceiling of processing area AR1.
- the detection unit 51 searches for the scratched portion of the work within the work image obtained from the camera 140 .
- Various existing image processing is used for the search processing of the damaged portion.
- a damaged portion of a workpiece is recognized using a trained model.
- a trained model is generated in advance by a learning process using a learning data set.
- CNN convolutional neural network
- FCN full-layer convolutional neural network
- support vector machine etc.
- the detection unit 51 shifts a predetermined rectangular area on the work image obtained from the camera 140, and sequentially inputs partial images within the rectangular area to the learned model. Upon receiving an input of a partial image, the learned model outputs the probability that the partial image shows the damaged portion. The detection unit 51 detects the damaged portion based on the fact that the probability exceeds a predetermined value.
- the coordinate values of the damaged portion in the image are converted into coordinate values on the three-dimensional model MD based on a predetermined coordinate conversion formula.
- the coordinate conversion formula is predetermined based on the positional relationship between the installation position of the camera 140 and the installation position of the workpiece.
- the coordinate values on the three-dimensional model MD are written in the abnormality information 222 after being associated with the workpiece identification information and the machining abnormality type.
- the work identification information defined in the abnormality information 222 is information for uniquely identifying the work.
- the identification information may be represented by a number string such as ID (Identification), or may be represented by a character string such as a work name.
- the abnormality identification information defined in the abnormality information 222 is information for uniquely identifying the type of processing abnormality.
- the abnormality identification information may be represented by a number string such as an ID (Identification), or may be represented by a character string such as a processed abnormality name.
- the detection unit 51 When detecting a flaw abnormality, the detection unit 51 associates a location (coordinate value) in the workpiece where the flaw abnormality occurs, identification information of the workpiece, and abnormality identification information indicating the flaw abnormality with each other. Write to the abnormality information 222 .
- the detection unit 51 detects a flaw abnormality by, for example, comparing the three-dimensional shape of the workpiece obtained from the radar scanner 142 with the three-dimensional shape of the correct value prepared in advance. As another example, the detection unit 51 calculates the roughness of each surface in the three-dimensional shape of the workpiece obtained from the radar scanner 142, and detects the flaw abnormality when the roughness exceeds a predetermined value.
- the detection unit 51 When detecting a flaw abnormality, the detection unit 51 associates a location (coordinate value) in the workpiece where the flaw abnormality occurs, identification information of the workpiece, and abnormality identification information indicating the flaw abnormality with each other. Write to the abnormality information 222 .
- the detection unit 51 detects a flaw abnormality of the workpiece based on the detection value of the touch probe 144.
- the touch probe 144 is a contact sensor capable of measuring the distance to the work by contacting the work.
- the touch probe 144 is configured to be attachable to the spindle 132, for example.
- the touch probe 144 acquires the shape of the workpiece on the scanning plane by scanning the workpiece surface.
- the detection unit 51 detects a flaw abnormality by comparing the workpiece shape obtained from the touch probe 144 with a predetermined correct value. As another example, the detection unit 51 calculates the surface roughness based on the workpiece shape obtained from the touch probe 144, and detects the flaw abnormality when the roughness exceeds a predetermined value.
- the detection unit 51 When detecting a flaw abnormality, the detection unit 51 associates a location (coordinate value) in the workpiece where the flaw abnormality occurs, identification information of the workpiece, and abnormality identification information indicating the flaw abnormality with each other. Write to the abnormality information 222 .
- the detection unit 51 detects a workpiece size abnormality based on the workpiece image obtained from the camera 140 . More specifically, machine tool 10 searches for a workpiece portion from the workpiece image. Various existing image processing is used for the search processing of the work portion. As an example, the work part is recognized using a trained model. A trained model is generated in advance by a learning process using a learning data set.
- the learning data set contains multiple learning images that show the work. Each learning image is associated with a label indicating whether or not the workpiece is shown.
- 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 detection unit 51 shifts a predetermined rectangular area on the work image obtained from the camera 140, and sequentially inputs partial images within the rectangular area to the learned model. Upon receiving an input of a partial image, the trained model outputs the probability that the partial image includes the work portion. The detection unit 51 detects the workpiece portion based on the fact that the probability exceeds a predetermined value. After that, the detection unit 51 detects a work size abnormality when the size of the work portion (for example, various widths, areas, etc.) is not within a predetermined normal range.
- the coordinate values of the abnormal size portion in the image are converted into coordinate values on the three-dimensional model MD based on a predetermined coordinate conversion formula.
- the coordinate conversion formula is predetermined based on the positional relationship between the installation position of the camera 140 and the installation position of the workpiece.
- the coordinate values on the three-dimensional model MD are written in the abnormality information 222 after being associated with the workpiece identification information and the machining abnormality type.
- the detection unit 51 correlates the location (coordinate values) in the work where the size abnormality occurs, the identification information of the work, and the abnormality identification information indicating the size abnormality. Write to the abnormality information 222 .
- the detection unit 51 detects a workpiece size abnormality based on the detection value of the radar scanner 142 .
- the detection unit 51 detects the size abnormality by comparing the three-dimensional shape of the workpiece obtained from the radar scanner 142 with the three-dimensional shape of the correct value prepared in advance.
- the detection unit 51 correlates the location (coordinate values) in the work where the size abnormality occurs, the identification information of the work, and the abnormality identification information indicating the size abnormality. Write to the abnormality information 222 .
- the detection unit 51 detects a workpiece size abnormality based on the detection value of the touch probe 144 .
- the detection unit 51 acquires the width of each portion of the work from the touch probe 144, and detects the size abnormality of the work when the width is not within a predetermined normal range.
- the detection unit 51 correlates the location (coordinate values) in the work where the size abnormality occurs, the identification information of the work, and the abnormality identification information indicating the size abnormality. Write to the abnormality information 222 .
- the detection unit 51 correlates the location (coordinate values) in the work where the size abnormality occurs, the identification information of the work, and the abnormality identification information indicating the size abnormality. Write to the abnormality information 222 .
- FIG. 7 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 control section 50 for controlling the machine tool 10.
- the “control unit 50 ” referred to in this specification means a device that controls the machine tool 10 .
- the control unit 50 is mainly responsible for display control of 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 includes a screen display unit 52 and an execution unit 53. These functional configurations will be described in order below.
- all of the functional configuration shown in FIG. 7 may be implemented in the operation panel 20 described above, or may be implemented in the CNC unit 30 described above.
- part of the functional configuration shown in FIG. 7 may be implemented in the operation panel 20 described above, and the rest of the functional configuration may be implemented in the CNC unit 30 described above.
- part of the functional configuration shown in FIG. 7 may be implemented in devices other than the operation panel 20 and the CNC unit 30 .
- the screen display unit 52 displays a confirmation screen 230 on the display 205 of the operation panel 20 based on the abnormality information 222 and the three-dimensional model MD of the workpiece.
- confirmation screen 230 includes display area 233 and display area 235 .
- the display area 233 displays a two-dimensional image IM1 representing the three-dimensional model MD from a specific viewpoint.
- the image IM1 is a two-dimensional image representing the workpiece W.
- the screen display unit 52 uses the projection conversion formula used when the image IM1 is generated from the three-dimensional model MD to convert the three-dimensional coordinate values defined in the abnormality information 222 (see FIG. 6) into the image IM1. Convert to two-dimensional coordinate values in Then, the screen display unit 52 highlights the position within the image IM1 indicated by the two-dimensional coordinate values in a display manner different from that of other portions. In the example of FIG. 2, the abnormal portion P1A and the abnormal portion P1B are highlighted.
- the execution unit 53 When the operation panel 20 receives an operation to select an abnormal portion on the confirmation screen 230, the execution unit 53 performs an abnormality handling process according to the type of machining abnormality occurring in the abnormal portion.
- the execution unit 53 includes a used tool identification unit 54, a tool information identification unit 56, a machining condition identification unit 58, an information display unit 60, and a drive control unit 62. including.
- FIG. 8 is a diagram for explaining the function of the used tool identification unit 54. As shown in FIG.
- the used tool identifying unit 54 identifies the used tool that has machined the abnormal portion selected on the confirmation screen 230 based on the machining information 223 shown in FIG.
- the machining information 223 defines at least a tool to be used for machining a workpiece and a machining path of the tool to be used.
- the machining information 223 includes the starting point of the machining path, the end point of the machining path, the type of tool used, the type of machining path, and the G code for realizing machining on the machining path. , defined for each processing path.
- FIG. 9 is a diagram showing a creation screen 250, which is an example of an interactive machining program creation screen.
- Generation screen 250 is displayed, for example, on display 205 of operation panel 20 .
- the generation screen 250 shows icons 21 to 27 for designating the machining path.
- Each of the icons 21 to 27 is associated with a program code (eg, G code) or the like for realizing the processing indicated by the icon. Machining paths, tools to be used, and the like are defined in the program code.
- G code program code
- Icons 21 to 27 shown in FIG. 9 show some of the icons that can be selected by the user.
- the user can generate an arbitrary machining program by selecting various icons according to dialogue.
- the machining information 223 defines information defining the machining path and the tools used on the machining path.
- a three-dimensional model MD of the workpiece obtained by machining based on the machining information 223 may be further generated.
- the machining information 223 may be any information including at least a tool used for machining a workpiece and a machining path of the tool.
- the machining information 223 may be the machining program itself.
- the function of generating the machining program by the interactive automatic generation function was explained, but the machining program may be designed by the operator writing the program code.
- the tool-to-be-used identifying unit 54 identifies machining paths corresponding to specified locations on the three-dimensional model MD as path candidates from among the machining paths defined in the machining information 223 . More specifically, the used tool identification unit 54 calculates the distance between each machining path defined in the machining information 223 and the specified location on the three-dimensional model MD.
- the used tool identification unit 54 identifies machining paths whose calculated distance is equal to or less than a predetermined value as path candidates. In another aspect, the used tool identification unit 54 identifies a predetermined number of machining paths with the shortest calculated distances as path candidates. The predetermined number is an integer of 1 or more.
- the used tool identifying unit 54 refers to the machining information 223 to identify the tool type associated with the identified path candidate.
- the specified tool is regarded as the used tool involved in machining the specified location on the three-dimensional model MD.
- “tool B" is specified as the tool to be used.
- FIG. 10 is a diagram for explaining the function of the tool information specifying section 56. As shown in FIG.
- the tool information specifying unit 56 specifies tool information related to the used tool specified by the used tool specifying unit 54 .
- the tool information specifying unit 56 acquires the tool database 224 shown in FIG.
- the tool database 224 may be pre-stored in the machine tool 10, or may be obtained from an external server.
- the tool database 224 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, tool size information such as tool diameter and tool length, and a tool image representing the tool. including.
- the tool information identification unit 56 identifies the tool type corresponding to the used tool identified by the used tool identification unit 54 from among the tool types defined in the tool database 224 . After that, the tool information specifying unit 56 acquires tool information associated with the specified tool type. In the example of FIG. 10, tool information related to "tool B" is acquired.
- the acquired tool information includes, for example, at least one of a tool name, tool size information such as tool diameter and tool length, and a tool image.
- tool size information such as tool diameter and tool length is defined in advance in the tool database 224
- the tool size may be specified by other methods.
- FIG. 11 is a diagram for explaining the function of the machining condition specifying unit 58. As shown in FIG.
- machining conditions are defined in the order of machining steps.
- the machining condition identification unit 58 acquires the machining conditions 226 in each machining process of the workpiece based on the machining information 223 when a predetermined specific machining abnormality occurs.
- FIG. 12 is a diagram showing an example of screen transition when the abnormal portion P1A on the confirmation screen 230 is selected.
- the information display unit 60 acquires the information of the tool involved in machining the abnormal portion P1A from the used tool identification unit 54 described above. and display the information.
- Information about the tool used involved in machining the abnormal portion P1A is displayed in the display area 235 of the confirmation screen 230, for example.
- the name of the used tool is displayed in display area 235 .
- the information display section 60 displays the information of the tool involved in machining the abnormal portion P1A. Take action.
- tool abnormality such as tool wear or tool chipping. Therefore, by displaying the information of the tool involved in the machining of the abnormal portion P1A, the operator can easily identify the tool that caused the scratch abnormality.
- the information display section 60 may display not only the name of the used tool involved in machining the abnormal portion P1A, but also other tool information related to the used tool.
- the other tool information includes size information of the used tool.
- the size information includes at least one of the tool diameter of the used tool and the tool length of the used tool.
- the other tool information includes a tool image representing the used tool.
- the operator can confirm the state of the tool involved in the machining of the abnormal portion P1A on the image, and can discover wear and tear of the tool.
- the other tool information includes the machining path of the used tool.
- the machining path is displayed, for example, superimposed on the image IM1. This allows the operator to visually understand the machining path of the tool to be used.
- the information display unit 60 refers to the above-described machining information 223 (see FIG. 8) to identify the machining path associated with the used tool. Since the machining path is indicated as a path in the three-dimensional space, the information display unit 60 converts the path into a two-dimensional machining path by projection conversion with reference to the projection direction of the three-dimensional model MD. After that, the information display unit 60 displays the two-dimensional machining path superimposed on the image IM1.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of screen transition when the abnormal portion P1B on the confirmation screen 230 is selected.
- the processing conditions 226 in each processing step are displayed, for example, in the display area 235 of the confirmation screen 230. At this time, all of the processing conditions 226 may be displayed in the display area 235 , or part of the processing conditions 226 may be displayed in the display area 235 .
- the information display unit 60 displays all of the processing conditions 226 in the display area 235. At this time, the information display unit 60 may specify the processing conditions for processing the abnormal portion P1B, and display the processing conditions in a manner different from other processing conditions.
- the information display unit 60 displays part of the processing conditions 226 in the display area 235. At this time, the information display unit 60 extracts the processing conditions for processing the abnormal portion P1B, displays the processing conditions in the display area 235, and does not display the other processing conditions in the display area 235.
- FIG. 1 is a diagrammatic representation of the processing conditions 226 in the display area 235.
- the machining conditions displayed in the display area 235 are, for example, the tool used in each machining step, the machining path of the tool, the rotation speed of the spindle on which the tool is mounted, and the feed rate of the spindle. At least one.
- the information display section 60 displays not only tool information but also various information such as machining paths.
- the information display unit 60 is more sensitive than when the operation of selecting the abnormal portion P1A corresponding to the wound abnormality is accepted. also increase the amount of information displayed.
- the information display unit 60 displays the machining path for each tool superimposed on the image IM1. This allows the operator to visually understand the machining path of each tool.
- the information display unit 60 refers to the above-described machining information 223 (see FIG. 8) or the above-described machining conditions 226 (see FIG. 11) to display the machining path associated with each tool. Identify. Since the machining path is indicated as a path in the three-dimensional space, the information display unit 60 converts the path into a two-dimensional machining path by projection conversion with reference to the projection direction of the three-dimensional model MD. After that, the information display unit 60 displays the two-dimensional machining path superimposed on the image IM1.
- the used tools displayed in the display area 235 may be configured to be selectable. Based on the selection of one tool in use from among the tools in use displayed in the display area 235, the drive control unit 62 predetermines the one tool in use in the magazine 170 (see FIG. 1).
- the magazine driving section 110M (see FIG. 3) is controlled so as to drive to the selected position.
- the predetermined position is a position from which the operator can take out the tool, and is defined in advance in the magazine 170 control program.
- the operator can visually check the condition of the tool used in the part where the machining abnormality has occurred, and can discover wear and defects of the tool.
- FIG. 14 is a flow chart showing the flow of display control of the confirmation screen 230 described above.
- the processing shown in FIG. 14 is implemented by the control unit 50 of the machine tool 10 executing the control program 221 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 the operation for calling the confirmation screen 230 described above has been accepted.
- the user can call the confirmation screen 230 by, for example, touch operation on the display 205 of the operation panel 20 or key input on the operation keys 206 on the operation panel 20 .
- control unit 50 determines that an operation to call confirmation screen 230 has been received (YES in step S110)
- control unit 50 switches control to step S112. Otherwise (NO in step S110), control unit 50 executes the process of step S110 again.
- step S112 the control unit 50 functions as the screen display unit 52 (see FIG. 7) and displays the confirmation screen 230 on the display 205 of the operation panel 20.
- the confirmation screen 230 is configured to read the three-dimensional model MD of the workpiece, and displays an image IM1, which is a projected image of the read three-dimensional model MD, in the display area 233 .
- step S114 the control unit 50 functions as the screen display unit 52 (see FIG. 7), refers to the abnormality information 222 described above, and highlights the abnormal portion in which the processing abnormality occurs in the image IM1.
- step S120 the control unit 50 determines whether or not it has received an operation to select the abnormal portion highlighted in the image IM1.
- the selection operation is performed, for example, by a touch operation on the display 205 of the operation panel 20 or a key input on the operation keys 206 on the operation panel 20 .
- control unit 50 determines that an operation to select the abnormal portion highlighted in image IM1 has been received (YES in step S120)
- control unit 50 switches control to step S122. Otherwise (NO in step S120), control unit 50 switches control to step S130.
- step S122 the control unit 50 functions as the execution unit 53 (see FIG. 7), identifies a machining abnormality occurring in the abnormal portion selected in step S120, and performs an abnormality handling process corresponding to the machining abnormality. implement. Since the function of execution unit 53 is as described above, the description thereof will not be repeated.
- step S130 the control unit 50 determines whether or not one of the tools displayed in the display area 235 of the confirmation screen 230 has been selected.
- the user can select the tool to be used by, for example, touch operation on the display 205 of the operation panel 20 or key input on the operation keys 206 of the operation panel 20 .
- control unit 50 switches control to step S132. Otherwise (NO in step S130), control unit 50 switches control to step S140.
- control unit 50 functions as the drive control unit 62 (see FIG. 7), and identifies the used tool selected at step S130 from among the tools held in the magazine 170 (see FIG. 1). , controls the magazine driving section 110M (see FIG. 3) so as to drive the used tool to a predetermined position.
- step S140 the control unit 50 determines whether or not an operation to close the confirmation screen 230 (see FIG. 2) has been accepted.
- the user can close the confirmation screen 230 by, for example, touch operation on the display 205 of the operation panel 20 or key input on the operation keys 206 on the operation panel 20 .
- control unit 50 determines that an operation to close confirmation screen 230 has been accepted (YES in step S140)
- the process shown in FIG. 14 is terminated. Otherwise (NO in step S140), control unit 50 returns to step S120.
Landscapes
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Abstract
A machine tool (10) comprises: a display (205); an operation unit (20) for accepting an operation; a detection unit (51) capable of detecting a plurality of types of processing abnormalities regarding a workpiece processed by the machine tool (10); and a control unit (50) for controlling the machine tool (10). The control unit (50) executes: processing of displaying an image representing the workpiece on the display (205); processing of, when a processing abnormality is detected by the detection unit (51), displaying an abnormal portion corresponding to a site of occurrence of the processing abnormality in a predetermined display mode in the image; and processing of, when the operation unit (20) has accepted an operation of selecting the abnormal portion, carrying out abnormality response processing corresponding to the type of the processing abnormality occurring in the abnormal portion.
Description
本開示は、工作機械、制御方法、および制御プログラムに関する。
The present disclosure relates to machine tools, control methods, and control programs.
国際公開第2013/118179号(特許文献1)は、加工プログラムの検証作業を支援するための装置を開示している。当該装置は、加工後のワークの3次元モデルに工具の軌跡を重ねて表示することで、加工プログラムの検証作業を支援する。
International Publication No. 2013/118179 (Patent Document 1) discloses a device for supporting verification work of a machining program. The device supports verification of the machining program by superimposing the trajectory of the tool on the three-dimensional model of the workpiece after machining.
ワークの加工時には様々な加工異常が生じる可能性がある。加工異常が生じた場合には、作業者は、自身の経験などに基づいて加工異常の発生原因を究明する。
Various processing abnormalities may occur when processing a workpiece. When a processing abnormality occurs, the operator investigates the cause of the processing abnormality based on his/her own experience.
特許文献1に開示される装置は、加工後のワークの3次元モデルに工具の軌跡を重ねて表示する。工具の軌跡が3次元モデルに重ねて表示されるだけでは、作業者は、加工異常の発生原因を究明できない可能性がある。したがって、加工異常の発生原因を究明する作業を支援するための技術が望まれている。
The device disclosed in Patent Document 1 displays the trajectory of the tool superimposed on the three-dimensional model of the workpiece after machining. The operator may not be able to investigate the cause of the machining abnormality by simply displaying the trajectory of the tool superimposed on the three-dimensional model. Therefore, there is a demand for a technique for assisting the work of investigating the cause of occurrence of the machining abnormality.
本開示の一例では、工作機械は、ディスプレイと、操作を受け付けるための操作部と、上記工作機械によって加工されたワークについて複数種類の加工異常を検出することが可能な検出部と、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、上記ワークを表わす画像を上記ディスプレイに表示する処理と、上記検出部によって加工異常が検出された場合には、当該加工異常の発生箇所に対応する異常部分を上記画像内において所定の表示態様で表示する処理と、上記操作部が上記異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、当該異常部分で発生している加工異常の種類に応じた異常対処処理を実施する処理とを実行する。
In one example of the present disclosure, a machine tool includes a display, an operation unit for receiving an operation, a detection unit capable of detecting multiple types of machining abnormalities in a workpiece machined by the machine tool, and and a control unit for controlling the The control unit performs a process of displaying an image representing the work on the display, and, when a processing abnormality is detected by the detection unit, a predetermined abnormal portion corresponding to the location where the processing abnormality occurs in the image. and, when the operation unit receives an operation to select the abnormal part, a process of executing an abnormality countermeasure process according to the type of machining abnormality occurring in the abnormal part. to run.
本開示の一例では、上記異常部分を上記所定の表示態様で表示する処理は、上記検出部によって検出された加工異常の種類に応じて、上記異常部分を異なる表示態様で表示することを含む。
In one example of the present disclosure, the process of displaying the abnormal portion in the predetermined display mode includes displaying the abnormal portion in a different display mode according to the type of processing abnormality detected by the detection unit.
本開示の一例では、上記複数種類の加工異常は、上記ワークに傷があることを示す第1加工異常と、上記ワークのサイズが予め定められた正常範囲内でないことを示す第2加工異常とを含む。
In one example of the present disclosure, the plurality of types of processing anomalies include a first processing anomaly indicating that the work has a flaw, and a second processing anomaly indicating that the size of the work is not within a predetermined normal range. including.
本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記ワークの加工で用いられる工具と、当該工具の加工経路とを規定した加工情報を取得する処理と、上記操作部が上記第1加工異常に対応する異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、上記加工情報に基づいて、当該選択された異常部分の加工に関わった工具を特定する処理と、当該特定された工具の情報を上記ディスプレイに表示する処理とを実行する。
In one example of the present disclosure, the control unit further includes a process of acquiring machining information defining a tool used in machining the workpiece and a machining path of the tool, and When an operation to select a corresponding abnormal portion is received, processing for identifying a tool involved in machining the selected abnormal portion based on the machining information, and information on the identified tool is displayed on the display. Executes the processing to be displayed on the
本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記操作部が上記第2加工異常に対応する異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、上記ワークの各加工工程での加工条件を上記ディスプレイに表示する処理を実行する。
In one example of the present disclosure, when the operation unit receives an operation for selecting an abnormal portion corresponding to the second processing abnormality, the control unit further sets the processing conditions in each processing step of the workpiece as described above. Execute the processing to display on the display.
本開示の他の例では、工作機械の制御方法が提供される。上記工作機械は、ディスプレイと、操作を受け付けるための操作部と、上記工作機械によって加工されたワークについて複数種類の加工異常を検出することが可能な検出部とを備える。上記制御方法は、上記ワークを表わす画像を上記ディスプレイに表示するステップと、上記検出部によって加工異常が検出された場合には、当該加工異常の発生箇所に対応する異常部分を上記画像内において所定の表示態様で表示するステップと、上記操作部が上記異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、当該異常部分で発生している加工異常の種類に応じた異常対処処理を実行するステップとを実行する。
Another example of the present disclosure provides a control method for a machine tool. The machine tool includes a display, an operation section for receiving an operation, and a detection section capable of detecting multiple types of machining abnormalities in a workpiece machined by the machine tool. The control method comprises the steps of: displaying an image representing the workpiece on the display; and, when the operation unit receives an operation to select the abnormal portion, a step of executing an abnormality countermeasure process according to the type of machining abnormality occurring in the abnormal portion. to run.
本開示の他の例では、工作機械の制御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、操作を受け付けるための操作部と、上記工作機械によって加工されたワークについて複数種類の加工異常を検出することが可能な検出部とを備える。上記制御プログラムは、上記工作機械に、上記ワークを表わす画像を上記ディスプレイに表示するステップと、上記検出部によって加工異常が検出された場合には、当該加工異常の発生箇所に対応する異常部分を上記画像内において所定の表示態様で表示するステップと、上記操作部が上記異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、当該異常部分で発生している加工異常の種類に応じた異常対処処理を実行するステップとを実行させる。
Another example of the present disclosure provides a machine tool control program. The machine tool includes a display, an operation section for receiving an operation, and a detection section capable of detecting multiple types of machining abnormalities in a workpiece machined by the machine tool. The control program causes the machine tool to display an image representing the workpiece on the display; a step of displaying the image in a predetermined display mode; and, when the operation unit receives an operation to select the abnormal portion, an abnormality handling process corresponding to the type of processing abnormality occurring in the abnormal portion. to execute and to execute.
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。
The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the present invention understood in conjunction with the accompanying drawings.
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。
Each embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, identical parts and components are given identical reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description of these will not be repeated. In addition, each embodiment and each modified example described below may be selectively combined as appropriate.
<A.工作機械10の概要>
まず、図1を参照して、工作機械10の外観について説明する。図1は、工作機械10の一例を示す図である。 <A. Outline ofmachine tool 10>
First, the appearance of themachine tool 10 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an example of a machine tool 10. As shown in FIG.
まず、図1を参照して、工作機械10の外観について説明する。図1は、工作機械10の一例を示す図である。 <A. Outline of
First, the appearance of the
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。
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.
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。
Although the machine tool 10 as a machining center will be described below, the machine tool 10 is not limited to a machining center. For example, the machine tool 10 may be a lathe, an additional processing machine, or other cutting or grinding machine.
工作機械10には、操作を受け付けるための操作盤20が設けられている。操作盤20は、加工に関する各種情報を表示するためのディスプレイ205と、工作機械10に対する各種操作を受け付ける操作キー206とを含む。
The machine tool 10 is provided with an operation panel 20 for accepting operations. The operation panel 20 includes a display 205 for displaying various information regarding machining, and operation keys 206 for receiving various operations for the machine tool 10 .
工作機械10は、加工エリアAR1と、工具エリアAR2とを有する。加工エリアAR1および工具エリアAR2のそれぞれは、カバーによって区画化されている。加工エリアAR1には、主軸頭130が設けられている。工具エリアAR2には、ATC(Automatic Tool Changer)160と、マガジン170とが設けられている。マガジン170は、複数の工具を保持することが可能に構成される。ATC160は、加工エリアAR1と工具エリアAR2との間の仕切に設けられているドアDを介して、マガジン170に保持されている工具の内の指定された工具を主軸頭130に取り付ける。ドアDは、スライド式のドアであり、モータなどの駆動源により開閉される。
The machine tool 10 has a machining area AR1 and a tool area AR2. Each of the machining area AR1 and the tool area AR2 is partitioned by a cover. A spindle head 130 is provided in the machining area AR1. An ATC (Automatic Tool Changer) 160 and a magazine 170 are provided in the tool area AR2. Magazine 170 is configured to be able to hold a plurality of tools. The ATC 160 attaches a designated tool among the tools held in the magazine 170 to the spindle head 130 through the door D provided in the partition between the machining area AR1 and the tool area AR2. The door D is a sliding door, and is opened and closed by a driving source such as a motor.
<B.概要>
次に、図2を参照して、操作盤20のディスプレイ205における表示制御について説明する。 <B. Overview>
Next, display control on thedisplay 205 of the operation panel 20 will be described with reference to FIG.
次に、図2を参照して、操作盤20のディスプレイ205における表示制御について説明する。 <B. Overview>
Next, display control on the
図2は、加工後のワークの一例と、ディスプレイ205に表示される画面例とを示す図である。工作機械10は、加工されたワークWについて複数種類の加工異常を検出することができる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a workpiece after machining and an example of a screen displayed on the display 205. FIG. The machine tool 10 can detect a plurality of types of machining abnormalities in the workpiece W that has been machined.
加工異常の一例として、ワークに傷があることを示す異常(以下、「傷異常」ともいう。)がある。傷異常がワークWに生じている場合には、作業者は、ワークWに傷が生じた原因を究明する必要がある。ワークWの傷異常は、たとえば、工具の摩耗や工具の欠損などの工具異常が原因で発生している可能性がある。
An example of a processing anomaly is an anomaly indicating that there is a scratch on the workpiece (hereinafter also referred to as "flaw anomaly"). When the work W is damaged, the operator needs to investigate the cause of the damage to the work W. The flaw abnormality of the work W may be caused by tool abnormality such as tool wear or tool chipping.
加工異常の他の例として、ワークのサイズが予め定められた正常範囲内でないことを示す異常(以下、「サイズ異常」ともいう。)がある。ワークWのサイズ異常が生じている場合には、作業者は、サイズ異常が発生した原因を究明する必要がある。ワークWのサイズ異常は、たとえば、工具異常、加工プログラムのバグ、工作機械10内のその他の部品の異常などが原因で発生している可能性がある。
Another example of a processing abnormality is an abnormality indicating that the size of the workpiece is not within a predetermined normal range (hereinafter also referred to as "size abnormality"). When the work W has an abnormal size, the operator needs to investigate the cause of the abnormal size. The size anomaly of the work W may be caused by, for example, a tool anomaly, a machining program bug, an anomaly of other parts in the machine tool 10, or the like.
このように、加工異常の発生原因は加工異常の種類に応じて異なるため、作業者は、発生している加工異常の種類に応じた原因究明作業を行う。一例として、ワークWの傷異常が発生している場合には、作業者は、工具の欠損などが生じているか否かを確認する。他の例として、ワークWのサイズ異常が発生している場合には、作業者は、各加工工程における加工条件や工具異常などを確認する。そこで、工作機械10は、加工異常の種類に応じた異常対処処理を実施し、作業者による原因究明作業を支援する。
In this way, the cause of a processing abnormality differs depending on the type of processing abnormality, so the operator conducts cause investigation work according to the type of processing abnormality that has occurred. As an example, when the workpiece W has an abnormal scratch, the operator confirms whether or not the tool is damaged. As another example, when an abnormality in the size of the work W occurs, the operator checks the machining conditions, tool abnormality, and the like in each machining process. Therefore, the machine tool 10 carries out anomaly coping processing according to the type of machining anomaly, and assists the operator in investigating the cause.
より具体的な手順として、ステップS1において、ワークWの加工が完了したとする。このとき、傷異常がワークWの部分P0Aに生じ、サイズ異常がワークWの部分P0Bに生じていたとする。
As a more specific procedure, it is assumed that the machining of the workpiece W is completed in step S1. At this time, it is assumed that the portion P0A of the workpiece W has a scratch abnormality and the portion P0B of the workpiece W has a size abnormality.
次に、ステップS2において、操作盤20は、ディスプレイ205において、確認画面230を表示する。確認画面230は、表示領域233と、表示領域235とを含む。
Next, in step S2, the operation panel 20 displays a confirmation screen 230 on the display 205. Confirmation screen 230 includes display area 233 and display area 235 .
表示領域233には、画像IM1が表示される。画像IM1は、ワークWを表わす二次元の画像である。画像IM1は、特定の視点から後述の3次元モデルMD(図4参照)を投影変換することにより生成される。
The display area 233 displays the image IM1. The image IM1 is a two-dimensional image representing the workpiece W. FIG. The image IM1 is generated by projectively transforming a three-dimensional model MD (see FIG. 4), which will be described later, from a specific viewpoint.
3次元モデルMDは、加工後または加工途中のワークWの形状を示す3次元データである。3次元モデルMDのデータ形式は、任意である。一例として、3次元モデルMDは、3次元形状が点および線の組み合わせで規定されるワイヤーフレームモデルであってもよいし、3次元形状が面の組み合わせで規定されるサーフェイスモデルであってもよいし、物体の有無または種別を示す情報が3次元上の各座標値に関連付けられた空間格子モデルであってもよい。
The three-dimensional model MD is three-dimensional data representing the shape of the workpiece W after or during machining. The data format of the three-dimensional model MD is arbitrary. As an example, the three-dimensional model MD may be a wireframe model whose three-dimensional shape is defined by a combination of points and lines, or a surface model whose three-dimensional shape is defined by a combination of surfaces. However, it may be a spatial grid model in which information indicating the presence or absence or type of an object is associated with each three-dimensional coordinate value.
操作盤20は、投影変換により、特定の視点から3次元モデルMDを表わした2次元の画像IM1を生成し、当該画像IM1を表示領域233に表示する。典型的には、操作盤20は、表示領域233におけるユーザ操作に連動させて3次元モデルMDの表示方向(投影方向)を変える。一例として、ユーザは、表示領域233にタッチした状態で指をスライドさせることで3次元モデルMDの表示方向を変えることができる。
The operation panel 20 generates a two-dimensional image IM1 representing the three-dimensional model MD from a specific viewpoint by projective transformation, and displays the image IM1 in the display area 233. Typically, the operation panel 20 changes the display direction (projection direction) of the three-dimensional model MD in conjunction with the user's operation in the display area 233 . As an example, the user can change the display direction of the three-dimensional model MD by sliding a finger while touching the display area 233 .
工作機械10は、ワークWについて加工異常が検出された場合には、当該加工異常の発生箇所に対応する異常部分を画像IM1内において所定の表示態様で強調表示する。図2の例では、異常部分P1Aと異常部分P1Bとが強調表示されている。強調表示は、画像IM1内における異常部分を他の部分とは異なる表示態様で表示すること含む。
When a machining abnormality is detected in the workpiece W, the machine tool 10 highlights an abnormal portion corresponding to the location of the machining abnormality in the image IM1 in a predetermined display mode. In the example of FIG. 2, the abnormal portion P1A and the abnormal portion P1B are highlighted. Highlighting includes displaying an abnormal portion in image IM1 in a display mode different from other portions.
異常部分P1A,P1Bは、任意の方法で強調表示される。一例として、強調表示処理は、異常部分P1A,P1Bを特定の色(たとえば、赤色)で表示することを含む。他の例として、強調表示処理は、異常部分P1A,P1Bの外形を枠線などで囲むことを含む。さらに他の例として、強調表示処理は、異常部分P1A,P1Bを点滅表示することを含む。
The abnormal parts P1A and P1B are highlighted by any method. As an example, the highlighting process includes displaying the abnormal portions P1A and P1B in a specific color (eg, red). As another example, the highlighting process includes enclosing the outlines of the abnormal portions P1A and P1B with a frame line or the like. As still another example, the highlighting process includes blinking the abnormal portions P1A and P1B.
異常部分P1A,P1Bのそれぞれは、同一の表示態様で強調表示されてもよいし、異なる表示態様で強調表示されてもよい。好ましくは、工作機械10は、検出された加工異常の種類に応じて、異常部分P1A,P1Bを異なる表示態様で強調表示する。このとき、工作機械10は、異常部分P1A,P1Bのそれぞれに並べて、加工異常の種別を表示してもよい。加工異常の種別は、たとえば、加工異常名で示される。
Each of the abnormal parts P1A and P1B may be highlighted in the same display manner or may be highlighted in different display manners. Preferably, the machine tool 10 highlights the abnormal portions P1A and P1B in different display modes according to the type of machining abnormality detected. At this time, the machine tool 10 may display the type of machining abnormality in parallel with each of the abnormal portions P1A and P1B. The type of machining error is indicated by, for example, the name of the machining error.
操作盤20は、異常部分P1A,P1Bの選択を受け付け可能に構成される。操作盤20は、異常部分P1A,P1Bのいずれかを選択する操作を受け付けた場合には、選択された異常部分において発生している加工異常の種類に応じて異常対処処理を実施する。
The operation panel 20 is configured to accept selection of the abnormal portions P1A and P1B. When the operation panel 20 receives an operation to select one of the abnormal portions P1A and P1B, the operation panel 20 performs an abnormality handling process according to the type of machining abnormality occurring in the selected abnormal portion.
実施される異常対処処理は、加工異常の種別に予め規定されている。一例として、傷異常が発生している異常部分P1Aが選択された場合には、操作盤20は、第1の異常対処処理を実施する。第1の異常対処処理は、傷異常の発生原因を究明するための有用な情報を表示領域235に表示することを含む。一例として、表示領域235には、異常部分P1Aの加工に関わった工具の情報が表示される。これにより、作業者は、傷異常の発生原因を究明することができる。
The error handling process to be carried out is defined in advance for each processing error type. As an example, when the abnormal portion P1A in which the scratch abnormality occurs is selected, the operation panel 20 performs the first abnormality handling process. The first abnormality handling process includes displaying useful information in the display area 235 for investigating the cause of the wound abnormality. As an example, the display area 235 displays information about the tools involved in machining the abnormal portion P1A. This allows the operator to investigate the cause of the abnormal wound.
他の例として、サイズ異常が発生している異常部分P1Bが選択された場合には、操作盤20は、第1の異常対処処理とは異なる第2の異常対処処理を実施する。第2の異常対処処理は、サイズ異常の発生原因を究明するのための有用な情報を表示領域235に表示することを含む。一例として、表示領域235には、異常部分P1Bを加工した際における加工条件などが表示される。これにより、作業者は、サイズ異常の発生原因を調べることができる。
As another example, when the abnormal portion P1B in which the size abnormality occurs is selected, the operation panel 20 performs a second abnormality handling process different from the first abnormality handling process. The second abnormality handling process includes displaying useful information in the display area 235 for investigating the cause of the size abnormality. As an example, the display area 235 displays processing conditions for processing the abnormal portion P1B. This allows the operator to investigate the cause of the size abnormality.
なお、図2の例では、2つの異常部分P1A,P1Bが画像IM1上で強調表示されている例が示されているが、検出された加工異常が1つである場合には、1つの異常部分が画像IM1上で強調表示される。また、検出された加工異常が3つ以上である場合には、当該3つ異常の異常部分が画像IM1上で強調表示される。
Note that the example of FIG. 2 shows an example in which two abnormal portions P1A and P1B are highlighted on the image IM1. A part is highlighted on the image IM1. Further, when three or more processing abnormalities are detected, abnormal portions of the three abnormalities are highlighted on the image IM1.
<C.工作機械10の駆動機構>
次に、図3を参照して、工作機械10における各種の駆動機構について説明する。図3は、工作機械10における駆動機構の構成例を示す図である。 <C. Drive Mechanism ofMachine Tool 10>
Next, various drive mechanisms in themachine tool 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a drive mechanism in the machine tool 10. As shown in FIG.
次に、図3を参照して、工作機械10における各種の駆動機構について説明する。図3は、工作機械10における駆動機構の構成例を示す図である。 <C. Drive Mechanism of
Next, various drive mechanisms in the
図3に示されるように、工作機械10は、操作盤20と、CNCユニット30と、回転駆動部110Aと、位置駆動部110Bと、マガジン駆動部110Mと、主軸頭130と、カメラ140とを含む。
As shown in FIG. 3, machine tool 10 includes operation panel 20, CNC unit 30, rotary drive section 110A, position drive section 110B, magazine drive section 110M, spindle head 130, and camera 140. include.
以下では、説明の便宜のために、水平面の一方向をY軸方向と称する。また、Y軸方向に直交する水平面上の一方向をZ軸方向と称する。また、Y軸方向およびZ軸方向の両方に直交する方向(すなわち、鉛直方向)をX軸方向と称する。
For convenience of explanation, one direction of the horizontal plane is hereinafter referred to as the Y-axis direction. Also, one direction on the horizontal plane orthogonal to the Y-axis direction is referred to as the Z-axis direction. A direction perpendicular to both the Y-axis direction and the Z-axis direction (that is, the vertical direction) is referred to as the X-axis direction.
操作盤20は、たとえば、通信経路NW1(たとえば、無線LAN、有線LAN、フィールドネットワークなど)を介してCNCユニット30と通信する。また、操作盤20は、通信経路NW2(たとえば、無線LAN、有線LAN、フィールドネットワークなど)を介してカメラ140と通信を行う。操作盤20には、画像処理プログラムがインストールされており、カメラ140から取得した画像に対して種々の画像処理を実行する。
The operation panel 20 communicates with the CNC unit 30, for example, via a communication path NW1 (eg, wireless LAN, wired LAN, field network, etc.). Further, operation panel 20 communicates with camera 140 via communication path NW2 (for example, wireless LAN, wired LAN, field network, etc.). An image processing program is installed in the operation panel 20, and various image processing is performed on the image acquired from the camera 140. FIG.
CNCユニット30は、加工開始指令を受けたことに基づいて、予め設計されている加工プログラムの実行を開始する。当該加工プログラムは、たとえば、NC(Numerical Control)プログラムで記述されている。CNCユニット30は、当該加工プログラムに従って、回転駆動部110A、位置駆動部110Bを制御し、主軸頭130を駆動する。
Upon receiving the machining start command, the CNC unit 30 starts executing a pre-designed machining program. The machining program is written in, for example, an NC (Numerical Control) program. The CNC unit 30 controls the rotation drive section 110A and the position drive section 110B to drive the spindle head 130 according to the machining program.
主軸頭130は、主軸筒131と、主軸132とを含む。主軸132は、主軸筒131により回転可能に支持されている。主軸132にはマガジン170(図1参照)から選択された一の工具134が装着される。工具134は、主軸132と連動して回転する。
The spindle head 130 includes a spindle tube 131 and a spindle 132 . The main shaft 132 is rotatably supported by the main shaft tube 131 . A tool 134 selected from a magazine 170 (see FIG. 1) is mounted on the spindle 132 . The tool 134 rotates in conjunction with the spindle 132 .
回転駆動部110Aは、主軸132の角度を変えるための駆動機構である。一例として、回転駆動部110Aは、X軸方向を回転中心とした回転方向(A軸)、Y軸方向を回転中心とした回転方向(B軸)、および、Z軸方向を回転中心とした回転方向(C軸)の少なくとも1つの角度を調整する。回転駆動部110Aの装置構成は、任意である。回転駆動部110Aは、単体の駆動ユニットで構成されてもよいし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図3の例では、回転駆動部110Aは、サーボドライバ111B、111Cで構成されている。
The rotation drive section 110A is a drive mechanism for changing the angle of the main shaft 132. As an example, the rotation driving unit 110A rotates about the X-axis direction (A-axis), about the Y-axis direction (B-axis), and about the Z-axis direction. Adjust at least one angle of the direction (C-axis). The device configuration of the rotation drive unit 110A is arbitrary. The rotation driving section 110A may be composed of a single driving unit, or may be composed of a plurality of driving units. In the example of FIG. 3, the rotation driving section 110A is composed of servo drivers 111B and 111C.
位置駆動部110Bは、主軸132の位置を変えるための駆動機構である。一例として、位置駆動部110Bは、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の少なくとも1つの位置を調整する。位置駆動部110Bの装置構成は、任意である。位置駆動部110Bは、単体の駆動ユニットで構成されてもよいし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図3の例では、位置駆動部110Bは、サーボドライバ111X~111Zで構成されている。
The position drive section 110B is a drive mechanism for changing the position of the main shaft 132. As an example, position driver 110B adjusts at least one position in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction. The device configuration of the position driving section 110B is arbitrary. The position driving section 110B may be composed of a single driving unit, or may be composed of a plurality of driving units. In the example of FIG. 3, the position driving section 110B is composed of servo drivers 111X to 111Z.
サーボドライバ111Bは、CNCユニット30から目標回転速度の入力を逐次的に受け、B軸方向に主軸頭130を回転駆動するためのサーボモータ(図示しない)を制御する。
The servo driver 111B sequentially receives input of the target rotational speed from the CNC unit 30 and controls a servomotor (not shown) for rotating the spindle head 130 in the B-axis direction.
より具体的には、サーボドライバ111Bは、当該サーボモータの回転角度を検出するためのエンコーダ(図示しない)のフィードバック信号から当該サーボモータの実回転速度を算出し、当該実回転速度が目標回転速度よりも小さい場合には当該サーボモータの回転速度を上げ、当該実回転速度が目標回転速度よりも大きい場合には当該サーボモータの回転速度を下げる。このように、サーボドライバ111Bは、当該サーボモータの回転速度のフィードバックを逐次的に受けながら当該サーボモータの回転速度を目標回転速度に近付ける。これにより、サーボドライバ111Bは、B軸方向における主軸頭130の回転速度を調整する。
More specifically, the servo driver 111B calculates the actual rotation speed of the servomotor from a feedback signal of an encoder (not shown) for detecting the rotation angle of the servomotor, and the actual rotation speed is the target rotation speed. If the actual rotation speed is higher than the target rotation speed, the rotation speed of the servo motor is lowered. In this way, the servo driver 111B brings the rotation speed of the servomotor closer to the target rotation speed while sequentially receiving the feedback of the rotation speed of the servomotor. Thereby, the servo driver 111B adjusts the rotational speed of the spindle head 130 in the B-axis direction.
サーボドライバ111Cは、CNCユニット30から目標回転速度の入力を逐次的に受け、主軸132の軸方向を回転中心とした回転方向に主軸132を回転駆動するためのサーボモータ(図示しない)を制御する。
The servo driver 111C sequentially receives input of the target rotational speed from the CNC unit 30, and controls a servomotor (not shown) for rotationally driving the main shaft 132 in a rotational direction about the axial direction of the main shaft 132. .
より具体的には、サーボドライバ111Cは、当該サーボモータの回転角度を検出するためのエンコーダ(図示しない)のフィードバック信号から当該サーボモータの実回転速度を算出し、当該実回転速度が目標回転速度よりも小さい場合には当該サーボモータの回転速度を上げ、当該実回転速度が目標回転速度よりも大きい場合には当該サーボモータの回転速度を下げる。このように、サーボドライバ111Cは、当該サーボモータの回転速度のフィードバックを逐次的に受けながら当該サーボモータの回転速度を目標回転速度に近付ける。これにより、サーボドライバ111Cは、主軸132の軸方向を回転中心とした回転方向において主軸132の回転速度を調整する。
More specifically, the servo driver 111C calculates the actual rotation speed of the servomotor from a feedback signal of an encoder (not shown) for detecting the rotation angle of the servomotor, and the actual rotation speed is the target rotation speed. If the actual rotation speed is higher than the target rotation speed, the rotation speed of the servo motor is lowered. In this way, the servo driver 111C brings the rotation speed of the servomotor closer to the target rotation speed while sequentially receiving the feedback of the rotation speed of the servomotor. Thereby, the servo driver 111C adjusts the rotation speed of the main shaft 132 in the rotation direction with the axial direction of the main shaft 132 as the rotation center.
サーボドライバ111Xは、CNCユニット30から目標位置の入力を逐次的に受け、サーボモータ(図示しない)を制御する。当該サーボモータは、主軸頭130が取り付けられている移動体をボールネジ(図示しない)を介して送り駆動し、X軸方向の任意の位置に主軸頭130を移動する。サーボドライバ111Xによる当該サーボモータの制御方法は、サーボドライバ111B、111Cと同様であるので、その説明については繰り返さない。
The servo driver 111X sequentially receives input of target positions from the CNC unit 30 and controls a servo motor (not shown). The servomotor feeds and drives a moving body to which the spindle head 130 is attached via a ball screw (not shown) to move the spindle head 130 to an arbitrary position in the X-axis direction. The method of controlling the servomotor by the servo driver 111X is the same as that of the servo drivers 111B and 111C, so the description thereof will not be repeated.
サーボドライバ111Yは、CNCユニット30から目標位置の入力を逐次的に受け、サーボモータ(図示しない)を制御する。当該サーボモータは、主軸頭130が取り付けられている移動体をボールネジ(図示しない)を介して送り駆動し、Y軸方向の任意の位置に主軸132を移動する。サーボドライバ111Yによる当該サーボモータの制御方法は、サーボドライバ111B、111Cと同様であるので、その説明については繰り返さない。
The servo driver 111Y sequentially receives input of target positions from the CNC unit 30 and controls a servo motor (not shown). The servomotor feeds and drives a moving body to which the spindle head 130 is attached via a ball screw (not shown) to move the spindle 132 to an arbitrary position in the Y-axis direction. The method of controlling the servomotor by the servo driver 111Y is the same as that of the servo drivers 111B and 111C, so the description thereof will not be repeated.
サーボドライバ111Zは、CNCユニット30から目標位置の入力を逐次的に受け、サーボモータ(図示しない)を制御する。当該サーボモータは、主軸頭130が取り付けられている移動体をボールネジ(図示しない)を介して送り駆動し、Z軸方向の任意の位置に主軸132を移動する。サーボドライバ111Zによる当該サーボモータの制御方法は、サーボドライバ111B、111Cと同様であるので、その説明については繰り返さない。
The servo driver 111Z sequentially receives input of target positions from the CNC unit 30 and controls a servo motor (not shown). The servomotor feeds and drives a moving body to which the spindle head 130 is attached via a ball screw (not shown) to move the spindle 132 to an arbitrary position in the Z-axis direction. The method of controlling the servomotor by the servo driver 111Z is the same as that of the servo drivers 111B and 111C, so the description thereof will not be repeated.
なお、上述では、回転駆動部110Aがサーボドライバで構成されている例について説明を行ったが、回転駆動部110Aは、その他のモータドライバで構成されてもよい。一例として、回転駆動部110Aは、ステッピングモータ用の1つ以上のモータドライバで構成されてもよい。同様に、位置駆動部110Bは、ステッピングモータ用の1つ以上のモータドライバで構成されてもよい。
In the above description, an example in which the rotation driving section 110A is configured by a servo driver has been described, but the rotation driving section 110A may be configured by another motor driver. As an example, the rotation drive section 110A may be configured with one or more motor drivers for a stepping motor. Similarly, the position driver 110B may consist of one or more motor drivers for stepping motors.
マガジン駆動部110Mは、上述のマガジン170(図1参照)を回転駆動するための駆動機構である。マガジン駆動部110Mの装置構成は、任意である。マガジン駆動部110Mは、単体の駆動ユニットで構成されてもよいし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。一例として、マガジン駆動部110Mは、サーボドライバ(図示しない)を含む。当該サーボドライバは、CNCユニット30から目標位置の入力を逐次的に受け、サーボモータ(図示しない)を制御する。当該サーボモータは、マガジン170を回転駆動し、マガジン170が保持する工具の内の指定された工具を任意の位置に移動する。
The magazine drive unit 110M is a drive mechanism for rotationally driving the magazine 170 (see FIG. 1) described above. The device configuration of the magazine drive unit 110M is arbitrary. The magazine driving section 110M may be composed of a single driving unit, or may be composed of a plurality of driving units. As an example, the magazine driving section 110M includes a servo driver (not shown). The servo driver sequentially receives target position inputs from the CNC unit 30 and controls a servo motor (not shown). The servo motor rotates the magazine 170 and moves a designated tool among the tools held by the magazine 170 to an arbitrary position.
なお、上述では、マガジン駆動部110Mがサーボドライバで構成されている例について説明を行ったが、マガジン駆動部110Mは、その他のモータドライバで構成されてもよい。一例として、マガジン駆動部110Mは、ステッピングモータ用の1つ以上のモータドライバで構成されてもよい。
In the above description, an example in which the magazine driving section 110M is configured by a servo driver has been described, but the magazine driving section 110M may be configured by another motor driver. As an example, the magazine driver 110M may be configured with one or more motor drivers for stepping motors.
カメラ140は、主軸132に装着されている工具134を撮影するように構成される。カメラ140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。
The camera 140 is configured to photograph the tool 134 attached to the spindle 132. The camera 140 may be a CCD (Charge Coupled Device) camera, an infrared camera (thermography), or other types of cameras.
<D.操作盤20のハードウェア構成>
次に、図4を参照して、操作盤20のハードウェア構成について説明する。図4は、操作盤20のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 <D. Hardware Configuration ofOperation Panel 20>
Next, referring to FIG. 4, the hardware configuration of theoperation panel 20 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the operation panel 20. As shown in FIG.
次に、図4を参照して、操作盤20のハードウェア構成について説明する。図4は、操作盤20のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 <D. Hardware Configuration of
Next, referring to FIG. 4, the hardware configuration of the
操作盤20は、制御回路201と、ROM(Read Only Memory)202と、RAM(Random Access Memory)203と、通信インターフェイス204と、ディスプレイ205と、操作キー206と、補助記憶装置220とを含む。これらのコンポーネントは、内部バスB2に接続される。
The operation panel 20 includes a control circuit 201, a ROM (Read Only Memory) 202, a RAM (Random Access Memory) 203, a communication interface 204, a display 205, operation keys 206, and an auxiliary storage device 220. These components are connected to the internal bus B2.
制御回路201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。
The control circuit 201 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
制御回路201は、制御プログラム221などの各種プログラムを実行することで操作盤20の動作を制御する。制御プログラム221は、本実施の形態に従う各種処理を実現するためのプログラムである。制御回路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またはROM202からRAM203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。
The control circuit 201 controls the operation of the operation panel 20 by executing various programs such as the control program 221. Control program 221 is a program for realizing various processes according to the present embodiment. The control circuit 201 reads out the programs from the auxiliary storage device 220 or the ROM 202 to the RAM 203 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.
通信インターフェイス204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20は、通信インターフェイス204を介して、上述のCNCユニット30(図3参照)などの外部機器との通信を実現する。
The communication interface 204 is a communication unit for realizing communication using a LAN (Local Area Network) cable, WLAN, Bluetooth (registered trademark), or the like. As an example, the operation panel 20 realizes communication with an external device such as the CNC unit 30 (see FIG. 3) via the communication interface 204 .
ディスプレイ205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205は、制御回路201などからの指令に従って、ディスプレイ205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205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。
The display 205 is, for example, a liquid crystal display, organic EL display, or other display device. The display 205 sends an image signal for displaying an image to the display 205 according to a command from the control circuit 201 or the like. The display 205 is configured by, for example, a touch panel, and receives various operations for the machine tool 10 by touch operations.
操作キー206は、複数のハードウェアキーで構成され、操作盤20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回路201に出力される。
The operation key 206 is composed of a plurality of hardware keys and accepts various user operations on the operation panel 20. A signal corresponding to the pressed key is output to the control circuit 201 .
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、制御プログラム221、異常情報222、加工情報223、工具データベース224、および3次元モデルMDなどを格納する。異常情報222、加工情報223、および工具データベース224の詳細については後述する。
The auxiliary storage device 220 is, for example, a storage medium such as a hard disk or flash memory. Auxiliary storage device 220 stores control program 221, abnormality information 222, machining information 223, tool database 224, three-dimensional model MD, and the like. Details of the abnormality information 222, the machining information 223, and the tool database 224 will be described later.
制御プログラム221、異常情報222、加工情報223、工具データベース224、および3次元モデルMDの格納場所は、補助記憶装置220に限定されず、制御回路201の記憶領域(たとえば、キャッシュメモリ)、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。
The storage locations of the control program 221, the abnormality information 222, the machining information 223, the tool database 224, and the three-dimensional model MD are not limited to the auxiliary storage device 220, but may be a storage area (for example, cache memory) of the control circuit 201, the ROM 202, It may be stored in the RAM 203, an external device (eg, server), or the like.
なお、制御プログラム221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制御プログラム221の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム221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つのサーバーが制御プログラム221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20が構成されてもよい。
It should be noted that the control program 221 may be provided not as a standalone 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 control program 221 according to the present embodiment. Furthermore, some or all of the functions provided by the control program 221 may be realized by dedicated hardware. Furthermore, the operation panel 20 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 control program 221 .
<E.CNCユニット30のハードウェア構成>
次に、図5を参照して、CNCユニット30のハードウェア構成について説明する。図5は、CNCユニット30のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 <E. Hardware Configuration ofCNC Unit 30>
Next, referring to FIG. 5, the hardware configuration of theCNC unit 30 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the CNC unit 30. As shown in FIG.
次に、図5を参照して、CNCユニット30のハードウェア構成について説明する。図5は、CNCユニット30のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 <E. Hardware Configuration of
Next, referring to FIG. 5, the hardware configuration of the
CNCユニット30は、制御回路301と、ROM302と、RAM303と、通信インターフェイス304,305と、フィールドバスコントローラ306と、補助記憶装置320とを含む。これらのコンポーネントは、内部バスB3に接続される。
The CNC unit 30 includes a control circuit 301 , a ROM 302 , a RAM 303 , communication interfaces 304 and 305 , a fieldbus controller 306 and an auxiliary storage device 320 . These components are connected to the internal bus B3.
制御回路301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、少なくとも1つのGPU、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得る。
The control circuit 301 is composed of, for example, at least one integrated circuit. An integrated circuit may be comprised of, for example, at least one CPU, at least one GPU, at least one ASIC, at least one FPGA, or combinations thereof.
制御回路301は、検出プログラム322や加工プログラム323などの各種プログラムを実行することでCNCユニット30の動作を制御する。検出プログラム322は、工作機械10に生じた加工異常を検出するためのプログラムである。加工プログラム323は、ワークの加工指令を規定しているプログラムである。制御回路301は、検出プログラム322や加工プログラム323などの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、ROM302からRAM303にプログラムを読み出す。RAM303は、ワーキングメモリとして機能し、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。
The control circuit 301 controls the operation of the CNC unit 30 by executing various programs such as a detection program 322 and a machining program 323. The detection program 322 is a program for detecting a machining abnormality that has occurred in the machine tool 10 . The machining program 323 is a program that defines machining instructions for the workpiece. The control circuit 301 reads the programs from the ROM 302 to the RAM 303 based on receiving execution instructions for various programs such as the detection program 322 and the processing program 323 . A RAM 303 functions as a working memory and temporarily stores various data necessary for program execution.
通信インターフェイス304,305は、LAN、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。CNCユニット30は、通信インターフェイス304を介して外部機器(たとえば、操作盤20)とデータをやり取りする。また、CNCユニット30は、通信インターフェイス305を介して外部機器(たとえば、サーバー)とデータをやり取りする。
The communication interfaces 304 and 305 are communication units for realizing communication using LAN, WLAN, Bluetooth, or the like. CNC unit 30 exchanges data with an external device (for example, operation panel 20 ) via communication interface 304 . Also, the CNC unit 30 exchanges data with an external device (for example, a server) via the communication interface 305 .
フィールドバスコントローラ306は、フィールドバスに接続される各種ユニットとの通信を実現するための通信ユニットである。当該フィールドバスに接続されるユニットの一例として、上述の回転駆動部110A(図3参照)、上述の位置駆動部110B(図3参照)、および上述のマガジン駆動部110M(図3参照)などが挙げられる。
The fieldbus controller 306 is a communication unit for realizing communication with various units connected to the fieldbus. Examples of units connected to the field bus include the above-described rotation driving section 110A (see FIG. 3), the above-described position driving section 110B (see FIG. 3), and the above-described magazine driving section 110M (see FIG. 3). mentioned.
補助記憶装置320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320は、検出プログラム322および加工プログラム323などを格納する。これらの格納場所は、補助記憶装置320に限定されず、制御回路301の記憶領域(たとえば、キャッシュメモリ)、ROM302、RAM303、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。
The auxiliary storage device 320 is, for example, a storage medium such as a hard disk or flash memory. The auxiliary storage device 320 stores a detection program 322, a machining program 323, and the like. These storage locations are not limited to the auxiliary storage device 320, but may be stored in the storage area of the control circuit 301 (eg, cache memory), ROM 302, RAM 303, external equipment (eg, server), and the like.
<F.加工異常の検出機能>
次に、図6を参照して、加工異常の検出機能について説明する。図6は、加工異常を検出するための構成の一例を示す図である。 <F. Abnormal machining detection function>
Next, with reference to FIG. 6, the processing abnormality detection function will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration for detecting processing abnormality.
次に、図6を参照して、加工異常の検出機能について説明する。図6は、加工異常を検出するための構成の一例を示す図である。 <F. Abnormal machining detection function>
Next, with reference to FIG. 6, the processing abnormality detection function will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration for detecting processing abnormality.
図6に示されるように、工作機械10は、検出部51と、カメラ140と、レーダスキャナ142と、タッチプローブ144とを含む。
As shown in FIG. 6, the machine tool 10 includes a detector 51, a camera 140, a radar scanner 142, and a touch probe 144.
検出部51は、カメラ140、レーダスキャナ142、タッチプローブ144などのセンサから、ワークの形状を表わす物理量を取得する。そして、検出部51は、当該取得した物理量に基づいて、ワークについての様々な加工異常を検出する。検出部51によって検出され得る加工異常は、たとえば、ワークの傷異常と、ワークのサイズ異常とを含む。
The detection unit 51 acquires physical quantities representing the shape of the work from sensors such as the camera 140, the radar scanner 142, and the touch probe 144. Then, the detection unit 51 detects various processing abnormalities of the workpiece based on the acquired physical quantity. Processing anomalies that can be detected by the detection unit 51 include, for example, work flaw anomalies and work size anomalies.
検出部51は、上述の操作盤20に実装されてもよいし、上述のCNCユニット30に実装されてもよい。あるいは、検出部51は、操作盤20およびCNCユニット30以外のその他の装置に実装されてもよい。典型的には、検出部51は、CNCユニット30に実装される。
The detection unit 51 may be mounted on the operation panel 20 described above, or may be mounted on the CNC unit 30 described above. Alternatively, the detector 51 may be mounted on a device other than the operation panel 20 and the CNC unit 30 . Typically, the detection section 51 is mounted on the CNC unit 30 .
以下では、傷異常の検出方法の具体例と、サイズ異常の検出方法の具体例とについて順に説明する。
In the following, a specific example of a flaw abnormality detection method and a specific example of a size abnormality detection method will be described in order.
(F1.カメラ140を用いた傷異常の検出方法)
まず、カメラ140を用いた傷異常の検出方法について説明する。 (F1. Method for detecting flaw abnormality using camera 140)
First, a method of detecting a wound abnormality using thecamera 140 will be described.
まず、カメラ140を用いた傷異常の検出方法について説明する。 (F1. Method for detecting flaw abnormality using camera 140)
First, a method of detecting a wound abnormality using the
本例では、検出部51は、カメラ140から取得した画像に基づいて、ワークの傷異常を検出する。カメラ140は、たとえば、上述の加工エリアAR1(図1参照)に設けられ、ワークを撮影可能なように設置される。典型的には、カメラ140は、加工エリアAR1の天井に設置される。
In this example, the detection unit 51 detects a flaw abnormality of the workpiece based on the image acquired from the camera 140 . The camera 140 is provided, for example, in the above-described processing area AR1 (see FIG. 1) so as to be able to photograph the workpiece. Typically, camera 140 is installed on the ceiling of processing area AR1.
より具体的な処理として、検出部51は、カメラ140から得られたワーク画像内において、ワークの傷部分をサーチする。傷部分のサーチ処理には、既存の種々の画像処理が用いられる。一例として、ワークの傷部分は、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。
As a more specific process, the detection unit 51 searches for the scratched portion of the work within the work image obtained from the camera 140 . Various existing image processing is used for the search processing of the damaged portion. As an example, a damaged portion of a workpiece is recognized using a trained model. A trained model is generated in advance by a learning process using a learning data set.
学習用データセットは、ワークの傷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、ワークの傷が写っているか否か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。
The learning data set contains multiple learning images that show the flaws on the workpiece. Each learning image is associated with a label indicating whether or not a scratch on the workpiece is shown. The internal parameters of the trained model are optimized in advance by learning processing using such a learning data set.
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。
Various machine learning algorithms can be adopted as the learning method for generating trained models. For example, deep learning, convolutional neural network (CNN), full-layer convolutional neural network (FCN), support vector machine, etc. are adopted as the machine learning algorithm.
検出部51は、カメラ140から得られたワーク画像上で所定の矩形領域をずらしながら、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。当該学習済みモデルは、部分画像の入力を受け付けると、当該部分画像に傷部分が写っている確率を出力する。検出部51は、当該確率が所定値を超えたことに基づいて、傷部分を検出する。
The detection unit 51 shifts a predetermined rectangular area on the work image obtained from the camera 140, and sequentially inputs partial images within the rectangular area to the learned model. Upon receiving an input of a partial image, the learned model outputs the probability that the partial image shows the damaged portion. The detection unit 51 detects the damaged portion based on the fact that the probability exceeds a predetermined value.
画像内における傷部分の座標値は、予め定められた座標変換式に基づいて、3次元モデルMD上の座標値に変換される。当該座標変換式は、カメラ140の設置位置とワークの設置位置との位置関係に基づいて予め定められている。3次元モデルMD上の座標値は、ワークの識別情報と、加工異常種別とに関連付けられた上で異常情報222に書き込まれる。
The coordinate values of the damaged portion in the image are converted into coordinate values on the three-dimensional model MD based on a predetermined coordinate conversion formula. The coordinate conversion formula is predetermined based on the positional relationship between the installation position of the camera 140 and the installation position of the workpiece. The coordinate values on the three-dimensional model MD are written in the abnormality information 222 after being associated with the workpiece identification information and the machining abnormality type.
異常情報222に規定されるワークの識別情報は、ワークを一意に特定するための情報である。当該識別情報は、ID(Identification)などの数字列で表されてもよいし、ワーク名などの文字列で表されてもよい。
The work identification information defined in the abnormality information 222 is information for uniquely identifying the work. The identification information may be represented by a number string such as ID (Identification), or may be represented by a character string such as a work name.
異常情報222に規定される異常識別情報は、加工異常の種類を一意に特定するための情報である。当該異常識別情報は、ID(Identification)などの数字列で表されてもよいし、加工異常名などの文字列で表されてもよい。
The abnormality identification information defined in the abnormality information 222 is information for uniquely identifying the type of processing abnormality. The abnormality identification information may be represented by a number string such as an ID (Identification), or may be represented by a character string such as a processed abnormality name.
検出部51は、傷異常を検出した場合には、傷異常が生じているワーク内の場所(座標値)と、ワークの識別情報と、傷異常を示す異常識別情報とを互いに関連付けた上で異常情報222に書き込む。
When detecting a flaw abnormality, the detection unit 51 associates a location (coordinate value) in the workpiece where the flaw abnormality occurs, identification information of the workpiece, and abnormality identification information indicating the flaw abnormality with each other. Write to the abnormality information 222 .
(F2.レーダスキャナ142を用いた傷異常の検出方法)
次に、レーダスキャナ142を用いた傷異常の検出方法について説明する。 (F2. Method of detecting flaw abnormality using radar scanner 142)
Next, a flaw abnormality detection method using theradar scanner 142 will be described.
次に、レーダスキャナ142を用いた傷異常の検出方法について説明する。 (F2. Method of detecting flaw abnormality using radar scanner 142)
Next, a flaw abnormality detection method using the
本例では、検出部51は、レーダスキャナ142の検出値に基づいて、ワークの傷異常を検出する。レーダスキャナ142は、ワークの3次元形状を検出することが可能な非接触式のセンサである。レーダスキャナ142は、たとえば、主軸132に取り付け可能に構成される。
In this example, the detection unit 51 detects the flaw abnormality of the workpiece based on the detection value of the radar scanner 142 . The radar scanner 142 is a non-contact sensor capable of detecting the three-dimensional shape of the workpiece. Radar scanner 142 is configured to be attachable to main shaft 132, for example.
検出部51は、たとえば、レーダスキャナ142から得られたワークの3次元形状を、予め準備されている正解値の3次元形状と比較することにより、傷異常を検出する。他の例として、検出部51は、レーダスキャナ142から得られたワークの3次元形状において各面の粗さを算出し、当該粗さが所定値を超えている場合に傷異常を検出する。
The detection unit 51 detects a flaw abnormality by, for example, comparing the three-dimensional shape of the workpiece obtained from the radar scanner 142 with the three-dimensional shape of the correct value prepared in advance. As another example, the detection unit 51 calculates the roughness of each surface in the three-dimensional shape of the workpiece obtained from the radar scanner 142, and detects the flaw abnormality when the roughness exceeds a predetermined value.
検出部51は、傷異常を検出した場合には、傷異常が生じているワーク内の場所(座標値)と、ワークの識別情報と、傷異常を示す異常識別情報とを互いに関連付けた上で異常情報222に書き込む。
When detecting a flaw abnormality, the detection unit 51 associates a location (coordinate value) in the workpiece where the flaw abnormality occurs, identification information of the workpiece, and abnormality identification information indicating the flaw abnormality with each other. Write to the abnormality information 222 .
(F3.タッチプローブ144を用いた傷異常の検出方法)
次に、タッチプローブ144を用いた傷異常の検出方法について説明する。 (F3. Method for detecting flaw abnormality using touch probe 144)
Next, a method for detecting an abnormality using thetouch probe 144 will be described.
次に、タッチプローブ144を用いた傷異常の検出方法について説明する。 (F3. Method for detecting flaw abnormality using touch probe 144)
Next, a method for detecting an abnormality using the
本例では、検出部51は、タッチプローブ144の検出値に基づいて、ワークの傷異常を検出する。タッチプローブ144は、ワークに接触することによりワークまでの距離を測定することが可能な接触式のセンサである。タッチプローブ144は、たとえば、主軸132に取り付け可能に構成される。タッチプローブ144は、ワーク表面を走査することにより当該走査面におけるワークの形状を取得する。
In this example, the detection unit 51 detects a flaw abnormality of the workpiece based on the detection value of the touch probe 144. The touch probe 144 is a contact sensor capable of measuring the distance to the work by contacting the work. The touch probe 144 is configured to be attachable to the spindle 132, for example. The touch probe 144 acquires the shape of the workpiece on the scanning plane by scanning the workpiece surface.
一例として、検出部51は、タッチプローブ144から得られたワーク形状を、予め定められた正解値と比較することにより傷異常を検出する。他の例として、検出部51は、タッチプローブ144から得られたワーク形状に基づいて表面の粗さを算出し、当該粗さが所定値を超えている場合に傷異常を検出する。
As an example, the detection unit 51 detects a flaw abnormality by comparing the workpiece shape obtained from the touch probe 144 with a predetermined correct value. As another example, the detection unit 51 calculates the surface roughness based on the workpiece shape obtained from the touch probe 144, and detects the flaw abnormality when the roughness exceeds a predetermined value.
検出部51は、傷異常を検出した場合には、傷異常が生じているワーク内の場所(座標値)と、ワークの識別情報と、傷異常を示す異常識別情報とを互いに関連付けた上で異常情報222に書き込む。
When detecting a flaw abnormality, the detection unit 51 associates a location (coordinate value) in the workpiece where the flaw abnormality occurs, identification information of the workpiece, and abnormality identification information indicating the flaw abnormality with each other. Write to the abnormality information 222 .
(F4.カメラ140を用いたサイズ異常の検出方法)
次に、カメラ140を用いたサイズ異常の検出方法について説明する。 (F4. Size Abnormality Detection Method Using Camera 140)
Next, a method for detecting size abnormality using thecamera 140 will be described.
次に、カメラ140を用いたサイズ異常の検出方法について説明する。 (F4. Size Abnormality Detection Method Using Camera 140)
Next, a method for detecting size abnormality using the
本例では、検出部51は、カメラ140から得られたワーク画像に基づいて、ワークのサイズ異常を検出する。より具体的には、工作機械10は、ワーク画像からワーク部分をサーチする。ワーク部分のサーチ処理には、既存の種々の画像処理が用いられる。一例として、ワーク部分は、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。
In this example, the detection unit 51 detects a workpiece size abnormality based on the workpiece image obtained from the camera 140 . More specifically, machine tool 10 searches for a workpiece portion from the workpiece image. Various existing image processing is used for the search processing of the work portion. As an example, the work part is recognized using a trained model. A trained model is generated in advance by a learning process using a learning data set.
学習用データセットは、ワーク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、ワークが写っているか否か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。
The learning data set contains multiple learning images that show the work. Each learning image is associated with a label indicating whether or not the workpiece is shown. The internal parameters of the trained model are optimized in advance by learning processing using such a learning data set.
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。
Various machine learning algorithms can be adopted as the learning method for generating trained models. For example, deep learning, convolutional neural network (CNN), full-layer convolutional neural network (FCN), support vector machine, etc. are adopted as the machine learning algorithm.
検出部51は、カメラ140から得られたワーク画像上で所定の矩形領域をずらしながら、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。当該学習済みモデルは、部分画像の入力を受け付けると、当該部分画像にワーク部分が写っている確率を出力する。検出部51は、当該確率が所定値を超えたことに基づいて、ワーク部分を検出する。その後、検出部51は、当該ワーク部分のサイズ(たとえば、各種幅や面積など)が予め定められた正常範囲内でない場合に、ワークのサイズ異常を検出する。
The detection unit 51 shifts a predetermined rectangular area on the work image obtained from the camera 140, and sequentially inputs partial images within the rectangular area to the learned model. Upon receiving an input of a partial image, the trained model outputs the probability that the partial image includes the work portion. The detection unit 51 detects the workpiece portion based on the fact that the probability exceeds a predetermined value. After that, the detection unit 51 detects a work size abnormality when the size of the work portion (for example, various widths, areas, etc.) is not within a predetermined normal range.
画像内におけるサイズ異常部分の座標値は、予め定められた座標変換式に基づいて、3次元モデルMD上の座標値に変換される。当該座標変換式は、カメラ140の設置位置とワークの設置位置との位置関係に基づいて予め定められている。3次元モデルMD上の座標値は、ワークの識別情報と、加工異常種別とに関連付けられた上で異常情報222に書き込まれる。
The coordinate values of the abnormal size portion in the image are converted into coordinate values on the three-dimensional model MD based on a predetermined coordinate conversion formula. The coordinate conversion formula is predetermined based on the positional relationship between the installation position of the camera 140 and the installation position of the workpiece. The coordinate values on the three-dimensional model MD are written in the abnormality information 222 after being associated with the workpiece identification information and the machining abnormality type.
検出部51は、サイズ異常を検出した場合には、サイズ異常が生じているワーク内の場所(座標値)と、ワークの識別情報と、サイズ異常を示す異常識別情報とを互いに関連付けた上で異常情報222に書き込む。
When a size abnormality is detected, the detection unit 51 correlates the location (coordinate values) in the work where the size abnormality occurs, the identification information of the work, and the abnormality identification information indicating the size abnormality. Write to the abnormality information 222 .
(F5.レーダスキャナ142を用いたサイズ異常の検出方法)
次に、レーダスキャナ142を用いたサイズ異常の検出方法について説明する。 (F5. Size Abnormal Detection Method Using Radar Scanner 142)
Next, a method of detecting size abnormality using theradar scanner 142 will be described.
次に、レーダスキャナ142を用いたサイズ異常の検出方法について説明する。 (F5. Size Abnormal Detection Method Using Radar Scanner 142)
Next, a method of detecting size abnormality using the
本例では、検出部51は、レーダスキャナ142の検出値に基づいて、ワークのサイズ異常を検出する。一例として、検出部51は、レーダスキャナ142から得られたワークの3次元形状を、予め準備されている正解値の3次元形状と比較することにより、サイズ異常を検出する。
In this example, the detection unit 51 detects a workpiece size abnormality based on the detection value of the radar scanner 142 . As an example, the detection unit 51 detects the size abnormality by comparing the three-dimensional shape of the workpiece obtained from the radar scanner 142 with the three-dimensional shape of the correct value prepared in advance.
検出部51は、サイズ異常を検出した場合には、サイズ異常が生じているワーク内の場所(座標値)と、ワークの識別情報と、サイズ異常を示す異常識別情報とを互いに関連付けた上で異常情報222に書き込む。
When a size abnormality is detected, the detection unit 51 correlates the location (coordinate values) in the work where the size abnormality occurs, the identification information of the work, and the abnormality identification information indicating the size abnormality. Write to the abnormality information 222 .
(F6.タッチプローブ144を用いたサイズ異常の検出方法)
次に、タッチプローブ144を用いたサイズ異常の検出方法について説明する。 (F6. Size Abnormality Detection Method Using Touch Probe 144)
Next, a method for detecting size abnormality using thetouch probe 144 will be described.
次に、タッチプローブ144を用いたサイズ異常の検出方法について説明する。 (F6. Size Abnormality Detection Method Using Touch Probe 144)
Next, a method for detecting size abnormality using the
本例では、検出部51は、タッチプローブ144の検出値に基づいて、ワークのサイズ異常を検出する。一例として、検出部51は、タッチプローブ144からワークの各部分の幅を取得し、当該幅が予め定められた正常範囲内でない場合にワークのサイズ異常を検出する。
In this example, the detection unit 51 detects a workpiece size abnormality based on the detection value of the touch probe 144 . As an example, the detection unit 51 acquires the width of each portion of the work from the touch probe 144, and detects the size abnormality of the work when the width is not within a predetermined normal range.
検出部51は、サイズ異常を検出した場合には、サイズ異常が生じているワーク内の場所(座標値)と、ワークの識別情報と、サイズ異常を示す異常識別情報とを互いに関連付けた上で異常情報222に書き込む。
When a size abnormality is detected, the detection unit 51 correlates the location (coordinate values) in the work where the size abnormality occurs, the identification information of the work, and the abnormality identification information indicating the size abnormality. Write to the abnormality information 222 .
検出部51は、サイズ異常を検出した場合には、サイズ異常が生じているワーク内の場所(座標値)と、ワークの識別情報と、サイズ異常を示す異常識別情報とを互いに関連付けた上で異常情報222に書き込む。
When a size abnormality is detected, the detection unit 51 correlates the location (coordinate values) in the work where the size abnormality occurs, the identification information of the work, and the abnormality identification information indicating the size abnormality. Write to the abnormality information 222 .
<G.表示制御処理>
次に、図7を参照して、工作機械10による表示制御処理について説明する。図7は、工作機械10の機能構成の一例を示す図である。 <G. Display control processing>
Next, display control processing by themachine tool 10 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of the functional configuration of the machine tool 10. As shown in FIG.
次に、図7を参照して、工作機械10による表示制御処理について説明する。図7は、工作機械10の機能構成の一例を示す図である。 <G. Display control processing>
Next, display control processing by the
工作機械10は、工作機械10を制御するための制御部50を含む。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。
The machine tool 10 includes a control section 50 for controlling the machine tool 10. The “control unit 50 ” referred to in this specification means a device that controls the machine tool 10 .
制御部50は、主に、工作機械10の表示制御を担う。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。
The control unit 50 is mainly responsible for display control of 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.
制御部50は、上述の操作盤20に実装されてもよいし、上述のCNCユニット30に実装されてもよい。あるいは、制御部50は、操作盤20およびCNCユニット30以外のその他の装置に実装されてもよい。典型的には、制御部50は、操作盤20に実装される。
The control unit 50 may be mounted on the operation panel 20 described above, or may be mounted on the CNC unit 30 described above. Alternatively, the control section 50 may be mounted on a device other than the operation panel 20 and the CNC unit 30 . Typically, the controller 50 is mounted on the operation panel 20 .
制御部50は、画面表示部52と、実施部53とを含む。以下では、これらの機能構成について順に説明する。
The control unit 50 includes a screen display unit 52 and an execution unit 53. These functional configurations will be described in order below.
なお、図7に示される機能構成の全ては、上述の操作盤20に実装されてもよいし、上述のCNCユニット30に実装されてもよい。あるいは、図7に示される機能構成の一部が上述の操作盤20に実装され、残りの機能構成が上述のCNCユニット30に実装されてもよい。あるいは、図7に示される機能構成の一部は、操作盤20およびCNCユニット30以外のその他の装置に実装されてもよい。
It should be noted that all of the functional configuration shown in FIG. 7 may be implemented in the operation panel 20 described above, or may be implemented in the CNC unit 30 described above. Alternatively, part of the functional configuration shown in FIG. 7 may be implemented in the operation panel 20 described above, and the rest of the functional configuration may be implemented in the CNC unit 30 described above. Alternatively, part of the functional configuration shown in FIG. 7 may be implemented in devices other than the operation panel 20 and the CNC unit 30 .
(G1.画面表示部52)
まず、上述の図2を参照して、図7に示される画面表示部52の機能について説明する。 (G1. Screen display unit 52)
First, the functions of thescreen display unit 52 shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. 2 described above.
まず、上述の図2を参照して、図7に示される画面表示部52の機能について説明する。 (G1. Screen display unit 52)
First, the functions of the
画面表示部52は、異常情報222と、ワークの3次元モデルMDとに基づいて、操作盤20のディスプレイ205に確認画面230を表示する。上述のように、確認画面230は、表示領域233と、表示領域235とを含む。
The screen display unit 52 displays a confirmation screen 230 on the display 205 of the operation panel 20 based on the abnormality information 222 and the three-dimensional model MD of the workpiece. As described above, confirmation screen 230 includes display area 233 and display area 235 .
表示領域233には、特定の視点から3次元モデルMDを表わした2次元の画像IM1が表示される。画像IM1は、ワークWを表わす二次元の画像である。
The display area 233 displays a two-dimensional image IM1 representing the three-dimensional model MD from a specific viewpoint. The image IM1 is a two-dimensional image representing the workpiece W. FIG.
また、画面表示部52は、3次元モデルMDから画像IM1を生成した際に用いた投影変換式を用いて、異常情報222(図6参照)に規定されている3次元の座標値を画像IM1内の2次元の座標値に変換する。そして、画面表示部52は、当該2次元の座標値が示す画像IM1内の位置を他の部分とは異なる表示態様で強調表示する。図2の例では、異常部分P1Aと異常部分P1Bとが強調表示されている。
Further, the screen display unit 52 uses the projection conversion formula used when the image IM1 is generated from the three-dimensional model MD to convert the three-dimensional coordinate values defined in the abnormality information 222 (see FIG. 6) into the image IM1. Convert to two-dimensional coordinate values in Then, the screen display unit 52 highlights the position within the image IM1 indicated by the two-dimensional coordinate values in a display manner different from that of other portions. In the example of FIG. 2, the abnormal portion P1A and the abnormal portion P1B are highlighted.
画像IM1上で強調表示されている異常部分は、選択可能に構成される。当該選択操作は、たとえば、操作盤20のディスプレイ205に対するタッチ操作や、操作盤20の操作キー206に対するキー入力によって受け付けられる。画面表示部52は、いずれかの異常部分が選択された場合には、選択された異常部分が示す加工異常の種別を実施部53に出力する。
The abnormal portion highlighted on image IM1 is configured to be selectable. The selection operation is accepted, for example, by a touch operation on display 205 of operation panel 20 or a key input on operation keys 206 on operation panel 20 . When one of the abnormal portions is selected, the screen display unit 52 outputs the processing abnormality type indicated by the selected abnormal portion to the execution unit 53 .
(G2.実施部53)
次に、図8~図13を参照して、図7に示される実施部53の機能について説明する。 (G2. Implementation unit 53)
Next, functions of theexecution unit 53 shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 8 to 13. FIG.
次に、図8~図13を参照して、図7に示される実施部53の機能について説明する。 (G2. Implementation unit 53)
Next, functions of the
実施部53は、操作盤20が確認画面230上において異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、当該異常部分で発生している加工異常の種類に応じた異常対処処理を実施する。異常対処処理を実施するための機能構成の一例として、実施部53は、使用工具特定部54と、工具情報特定部56と、加工条件特定部58と、情報表示部60と、駆動制御部62とを含む。
When the operation panel 20 receives an operation to select an abnormal portion on the confirmation screen 230, the execution unit 53 performs an abnormality handling process according to the type of machining abnormality occurring in the abnormal portion. As an example of a functional configuration for executing the abnormality handling process, the execution unit 53 includes a used tool identification unit 54, a tool information identification unit 56, a machining condition identification unit 58, an information display unit 60, and a drive control unit 62. including.
以下では、これらの機能構成について順に説明を行う。
Below, we will explain these functional configurations in order.
(a)使用工具特定部54
図8は、使用工具特定部54の機能を説明するための図である。 (a) Usedtool identification unit 54
FIG. 8 is a diagram for explaining the function of the usedtool identification unit 54. As shown in FIG.
図8は、使用工具特定部54の機能を説明するための図である。 (a) Used
FIG. 8 is a diagram for explaining the function of the used
使用工具特定部54は、図8に示される加工情報223に基づいて、確認画面230上において選択された異常部分の加工を行った使用工具を特定する。加工情報223は、ワークの加工で用いられる使用工具と、当該使用工具の加工経路とを少なくとも規定している。図8の例では、加工情報223において、加工経路の始点と、加工経路の終点と、使用工具の種別と、加工経路の種別と、当該加工経路での加工を実現するためのGコードとが、加工経路ごとに規定されている。
The used tool identifying unit 54 identifies the used tool that has machined the abnormal portion selected on the confirmation screen 230 based on the machining information 223 shown in FIG. The machining information 223 defines at least a tool to be used for machining a workpiece and a machining path of the tool to be used. In the example of FIG. 8, the machining information 223 includes the starting point of the machining path, the end point of the machining path, the type of tool used, the type of machining path, and the G code for realizing machining on the machining path. , defined for each processing path.
加工情報223は、種々の方法で生成される。一例として、工作機械10の中には、ユーザが対話形式での質問に応えることにより自動で加工プログラムを生成する機能を有するものがある。加工情報223は、たとえば、当該機能により生成される。
The processing information 223 is generated by various methods. As an example, some machine tools 10 have a function of automatically generating a machining program in response to interactive questions from the user. The processing information 223 is generated by the function, for example.
図9は、対話形式の加工プログラムの生成画面の一例である生成画面250を示す図である。生成画面250は、たとえば、操作盤20のディスプレイ205に表示される。生成画面250は、加工経路を指定するためのアイコン21~27が示されている。アイコン21~27の各々には、アイコンに示される加工を実現するためのプログラムコード(たとえば、Gコード)などが関連付けられている。当該プログラムコードには、加工経路や使用工具などが規定されている。
FIG. 9 is a diagram showing a creation screen 250, which is an example of an interactive machining program creation screen. Generation screen 250 is displayed, for example, on display 205 of operation panel 20 . The generation screen 250 shows icons 21 to 27 for designating the machining path. Each of the icons 21 to 27 is associated with a program code (eg, G code) or the like for realizing the processing indicated by the icon. Machining paths, tools to be used, and the like are defined in the program code.
図9に示されるアイコン21~27は、ユーザが選択可能なアイコンの一部を示すものである。ユーザは、対話に応じて各種アイコンを選択していくことで、任意の加工プログラムを生成することができる。その際、加工経路を規定する情報と、当該加工経路で使用される使用工具とが加工情報223に規定される。このとき、加工情報223に基づく加工により得られるワークの3次元モデルMDがさらに生成されてもよい。
Icons 21 to 27 shown in FIG. 9 show some of the icons that can be selected by the user. The user can generate an arbitrary machining program by selecting various icons according to dialogue. At that time, the machining information 223 defines information defining the machining path and the tools used on the machining path. At this time, a three-dimensional model MD of the workpiece obtained by machining based on the machining information 223 may be further generated.
なお、加工情報223のデータ形式は、図8に示される形式に限定されない。加工情報223は、ワークの加工で用いられる工具と、当該工具の加工経路とを少なくとも含む情報であればよい。一例として、加工情報223は、加工プログラム自体であってもよい。
It should be noted that the data format of the processing information 223 is not limited to the format shown in FIG. The machining information 223 may be any information including at least a tool used for machining a workpiece and a machining path of the tool. As an example, the machining information 223 may be the machining program itself.
また、上述では、対話形式の自動生成機能により加工プログラムが生成される機能について説明を行ったが、加工プログラムは、作業者がプログラムコードを記述することにより設計されてもよい。
Also, in the above description, the function of generating the machining program by the interactive automatic generation function was explained, but the machining program may be designed by the operator writing the program code.
使用工具特定部54は、加工情報223に規定されている加工経路の中から、3次元モデルMD上の指定された箇所に対応する加工経路を経路候補として特定する。より具体的には、使用工具特定部54は、加工情報223に規定されている各加工経路について、当該加工経路と、3次元モデルMD上の指定された箇所との間の距離を算出する。
The tool-to-be-used identifying unit 54 identifies machining paths corresponding to specified locations on the three-dimensional model MD as path candidates from among the machining paths defined in the machining information 223 . More specifically, the used tool identification unit 54 calculates the distance between each machining path defined in the machining information 223 and the specified location on the three-dimensional model MD.
ある局面において、使用工具特定部54は、算出した距離が所定値以下の加工経路を経路候補として特定する。他の局面において、使用工具特定部54は、算出した距離が最短となる所定数の加工経路を経路候補として特定する。当該所定数は、1以上の整数である。
In a certain aspect, the used tool identification unit 54 identifies machining paths whose calculated distance is equal to or less than a predetermined value as path candidates. In another aspect, the used tool identification unit 54 identifies a predetermined number of machining paths with the shortest calculated distances as path candidates. The predetermined number is an integer of 1 or more.
次に、使用工具特定部54は、加工情報223を参照して、特定した経路候補に関連付けられている工具種別を特定する。特定された工具は、3次元モデルMD上の指定された箇所の加工に関わった使用工具とみなされる。図8の例では、「工具B」が使用工具として特定されている。
Next, the used tool identifying unit 54 refers to the machining information 223 to identify the tool type associated with the identified path candidate. The specified tool is regarded as the used tool involved in machining the specified location on the three-dimensional model MD. In the example of FIG. 8, "tool B" is specified as the tool to be used.
(b)工具情報特定部56
図10は、工具情報特定部56の機能を説明するための図である。 (b) Toolinformation identification unit 56
FIG. 10 is a diagram for explaining the function of the toolinformation specifying section 56. As shown in FIG.
図10は、工具情報特定部56の機能を説明するための図である。 (b) Tool
FIG. 10 is a diagram for explaining the function of the tool
工具情報特定部56は、使用工具特定部54によって特定された使用工具に関する工具情報を特定する。
The tool information specifying unit 56 specifies tool information related to the used tool specified by the used tool specifying unit 54 .
より具体的には、まず、工具情報特定部56は、図10に示される工具データベース224を取得する。工具データベース224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224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、工具径や工具長などの工具のサイズ情報と、当該工具を表わす工具画像とを含む。
More specifically, first, the tool information specifying unit 56 acquires the tool database 224 shown in FIG. The tool database 224 may be pre-stored in the machine tool 10, or may be obtained from an external server. The tool database 224 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, tool size information such as tool diameter and tool length, and a tool image representing the tool. including.
工具データベース224に含まれる各工具画像は、たとえば、上述のカメラ140から得られた画像である。カメラ140は、ワークの加工開始前、またはワークの加工終了後などの種々のタイミングで工具を撮影する。
Each tool image included in the tool database 224 is, for example, an image obtained from the camera 140 described above. The camera 140 photographs the tool at various timings, such as before the start of machining of the work or after the end of machining the work.
工具情報特定部56は、工具データベース224に規定されている工具種別の中から、使用工具特定部54によって特定された使用工具に対応する工具種別を特定する。その後、工具情報特定部56は、当該特定した工具種別に対応付けられている工具情報を取得する。図10の例では、「工具B」に係る工具情報が取得されている。取得される工具情報は、たとえば、工具名と、工具径や工具長などの工具のサイズ情報と、工具画像との少なくとも1つを含む。
The tool information identification unit 56 identifies the tool type corresponding to the used tool identified by the used tool identification unit 54 from among the tool types defined in the tool database 224 . After that, the tool information specifying unit 56 acquires tool information associated with the specified tool type. In the example of FIG. 10, tool information related to "tool B" is acquired. The acquired tool information includes, for example, at least one of a tool name, tool size information such as tool diameter and tool length, and a tool image.
なお、上述では、工具径や工具長などの工具のサイズ情報が工具データベース224に予め規定されている例について説明を行ったが、工具のサイズは、他の方法で特定されてもよい。
In the above description, an example in which tool size information such as tool diameter and tool length is defined in advance in the tool database 224 has been described, but the tool size may be specified by other methods.
ある局面において、工具情報特定部56は、カメラ140から得られた工具画像に基づいて工具のサイズを特定してもよい。より具体的には、工具情報特定部56は、使用工具特定部54によって特定された使用工具をカメラ140の前に駆動し、カメラ140に使用工具を撮影させる。次に、工具情報特定部56は、カメラ140から得られた工具画像に対して所定の画像処理を実行することで、当該工具画像内から工具部分をサーチする。工具部分のサーチ処理には、既存の種々の画像処理が用いられる。工具情報特定部56は、工具画像からサーチされた工具部分に基づいて、使用工具のサイズ情報を特定する。
In one aspect, the tool information identifying unit 56 may identify the size of the tool based on the tool image obtained from the camera 140. More specifically, the tool information specifying unit 56 drives the used tool specified by the used tool specifying unit 54 in front of the camera 140 and causes the camera 140 to photograph the used tool. Next, the tool information specifying unit 56 performs predetermined image processing on the tool image obtained from the camera 140 to search for a tool portion within the tool image. Various existing image processing is used for the search processing of the tool portion. The tool information specifying unit 56 specifies size information of the used tool based on the tool portion searched from the tool image.
他の局面において、工具情報特定部56は、レーザセンサなどの距離センサ、その他の計測機器を用いて、使用工具のサイズを計測してもよい。
In another aspect, the tool information specifying unit 56 may measure the size of the used tool using a distance sensor such as a laser sensor or other measuring device.
(c)加工条件特定部58
図11は、加工条件特定部58の機能を説明するための図である。 (c) Machiningcondition specifying unit 58
FIG. 11 is a diagram for explaining the function of the machiningcondition specifying unit 58. As shown in FIG.
図11は、加工条件特定部58の機能を説明するための図である。 (c) Machining
FIG. 11 is a diagram for explaining the function of the machining
一例として、図11に示される加工情報223には、加工条件が加工工程順に規定されている。加工条件特定部58は、予め定められた特定の加工異常が発生した場合には、加工情報223に基づいて、当該ワークの各加工工程における加工条件226を取得する。
As an example, in the machining information 223 shown in FIG. 11, machining conditions are defined in the order of machining steps. The machining condition identification unit 58 acquires the machining conditions 226 in each machining process of the workpiece based on the machining information 223 when a predetermined specific machining abnormality occurs.
各加工工程での加工条件226は、たとえば、当該加工工程で用いられた工具と、当該工具の加工経路と、当該工具が装着されていた主軸の回転速度と、当該主軸の送り速度との少なくとも1つを含む。当該回転速度や当該送り速度は、たとえば、Gコードから取得される。
The machining conditions 226 in each machining process are, for example, at least the tool used in the machining process, the machining path of the tool, the rotation speed of the spindle on which the tool is mounted, and the feed rate of the spindle. including one. The rotation speed and the feed speed are acquired from, for example, the G-code.
なお、上述では、加工条件226が加工情報223から特定される例について説明を行ったが、加工条件特定部58は、加工プログラム323から加工条件226を特定してもよい。
In the above description, an example in which the machining conditions 226 are specified from the machining information 223 has been described.
(d)情報表示部60
次に、図12および図13を参照して、図7に示される情報表示部60の機能について説明する。 (d)Information display unit 60
Next, functions of theinformation display section 60 shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG.
次に、図12および図13を参照して、図7に示される情報表示部60の機能について説明する。 (d)
Next, functions of the
図12は、確認画面230上の異常部分P1Aが選択された場合における画面遷移の例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of screen transition when the abnormal portion P1A on the confirmation screen 230 is selected.
情報表示部60は、傷異常に対応する異常部分P1Aを選択する操作が操作盤20において受け付けた場合には、異常部分P1Aの加工に関わった工具の情報を上述の使用工具特定部54から取得し、当該情報を表示する。
When the operation panel 20 receives an operation to select the abnormal portion P1A corresponding to the scratch abnormality, the information display unit 60 acquires the information of the tool involved in machining the abnormal portion P1A from the used tool identification unit 54 described above. and display the information.
異常部分P1Aの加工に関わった使用工具の情報は、たとえば、確認画面230の表示領域235に表示される。図12の例では、当該使用工具の名前が表示領域235に表示されている。
Information about the tool used involved in machining the abnormal portion P1A is displayed in the display area 235 of the confirmation screen 230, for example. In the example of FIG. 12, the name of the used tool is displayed in display area 235 .
このように、情報表示部60は、操作盤20が傷異常に対応する異常部分P1Aを選択する操作を受け付けられた場合には、異常部分P1Aの加工に関わった工具の情報を表示する異常対処処理を実施する。ワークの傷異常は、たとえば、工具の摩耗や工具の欠損などの工具異常が原因で発生している可能性が高い。そのため、異常部分P1Aの加工に関わった工具の情報が表示されることで、作業者は、傷異常の原因となった工具を特定しやすくなる。
In this manner, when the operation panel 20 receives an operation to select the abnormal portion P1A corresponding to the scratch abnormality, the information display section 60 displays the information of the tool involved in machining the abnormal portion P1A. Take action. There is a high possibility that the work flaw abnormality is caused by tool abnormality such as tool wear or tool chipping. Therefore, by displaying the information of the tool involved in the machining of the abnormal portion P1A, the operator can easily identify the tool that caused the scratch abnormality.
好ましくは、情報表示部60は、異常部分P1Aの加工に関わった使用工具名だけなく、当該使用工具に関する他の工具情報を表示してもよい。
Preferably, the information display section 60 may display not only the name of the used tool involved in machining the abnormal portion P1A, but also other tool information related to the used tool.
一例として、当該他の工具情報は、使用工具のサイズ情報を含む。当該サイズ情報は、使用工具の工具径と、使用工具の工具長との少なくとも1つを含む。作業者は、当該サイズ情報を確認することにより異常部分P1Aの加工に関わった工具のサイズ情報を容易に確認することができる。
As an example, the other tool information includes size information of the used tool. The size information includes at least one of the tool diameter of the used tool and the tool length of the used tool. By checking the size information, the operator can easily check the size information of the tool involved in machining the abnormal portion P1A.
他の例として、上記他の工具情報は、使用工具を表わす工具画像を含む。作業者は、当該サイズ情報を確認することにより異常部分P1Aの加工に関わった工具の状態を画像上で確認することができ、当該工具の摩耗や欠損を発見することができる。
As another example, the other tool information includes a tool image representing the used tool. By confirming the size information, the operator can confirm the state of the tool involved in the machining of the abnormal portion P1A on the image, and can discover wear and tear of the tool.
さらに他の例として、上記他の工具情報は、使用工具の加工経路を含む。当該加工経路は、たとえば、画像IM1に重ねて表示される。これにより、作業者は、使用工具の加工経路を視覚的に理解することができる。
As yet another example, the other tool information includes the machining path of the used tool. The machining path is displayed, for example, superimposed on the image IM1. This allows the operator to visually understand the machining path of the tool to be used.
より具体的な処理として、情報表示部60は、上述の加工情報223(図8参照)を参照して、使用工具に対応付けられている加工経路を特定する。当該加工経路は、3次元空間上の経路として示されているので、情報表示部60は、投影変換により、3次元モデルMDの投影方向を基準として当該経路を2次元の加工経路に変換する。その後、情報表示部60は、当該2次元の加工経路を画像IM1に重ねて表示する。
As a more specific process, the information display unit 60 refers to the above-described machining information 223 (see FIG. 8) to identify the machining path associated with the used tool. Since the machining path is indicated as a path in the three-dimensional space, the information display unit 60 converts the path into a two-dimensional machining path by projection conversion with reference to the projection direction of the three-dimensional model MD. After that, the information display unit 60 displays the two-dimensional machining path superimposed on the image IM1.
図13は、確認画面230上の異常部分P1Bが選択された場合における画面遷移の例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of screen transition when the abnormal portion P1B on the confirmation screen 230 is selected.
情報表示部60は、サイズ異常に対応する異常部分P1Bを選択する操作が操作盤20において受け付けられた場合には、ワークの各加工工程での加工条件226(図11参照)を操作盤20のディスプレイ205に表示する。各加工工程での加工条件226は、加工条件特定部58から取得される。
When the operation panel 20 accepts an operation to select the abnormal portion P1B corresponding to the size abnormality, the information display unit 60 displays the machining conditions 226 (see FIG. 11) in each machining process of the work on the operation panel 20. Displayed on the display 205 . The machining conditions 226 in each machining process are acquired from the machining condition specifying unit 58 .
各加工工程での加工条件226は、たとえば、確認画面230の表示領域235に表示される。このとき、加工条件226の全部が表示領域235に表示されてもよいし、加工条件226の一部が表示領域235に表示されてもよい。
The processing conditions 226 in each processing step are displayed, for example, in the display area 235 of the confirmation screen 230. At this time, all of the processing conditions 226 may be displayed in the display area 235 , or part of the processing conditions 226 may be displayed in the display area 235 .
一例として、情報表示部60は、加工条件226の全部を表示領域235に表示する。このとき、情報表示部60は、異常部分P1Bを加工した際の加工条件を特定し、当該加工条件を他の加工条件とは異なる態様で表示してもよい。
As an example, the information display unit 60 displays all of the processing conditions 226 in the display area 235. At this time, the information display unit 60 may specify the processing conditions for processing the abnormal portion P1B, and display the processing conditions in a manner different from other processing conditions.
他の例として、情報表示部60は、加工条件226の一部を表示領域235に表示する。このとき、情報表示部60は、異常部分P1Bを加工した際の加工条件を抽出し、当該加工条件を表示領域235に表示し、他の加工条件については表示領域235に表示しない。
As another example, the information display unit 60 displays part of the processing conditions 226 in the display area 235. At this time, the information display unit 60 extracts the processing conditions for processing the abnormal portion P1B, displays the processing conditions in the display area 235, and does not display the other processing conditions in the display area 235. FIG.
表示領域235に表示される加工条件は、たとえば、各加工工程で用いられた工具と、当該工具の加工経路と、当該工具が装着されていた主軸の回転速度と、当該主軸の送り速度との少なくとも1つを含む。
The machining conditions displayed in the display area 235 are, for example, the tool used in each machining step, the machining path of the tool, the rotation speed of the spindle on which the tool is mounted, and the feed rate of the spindle. At least one.
このように、情報表示部60は、サイズ異常に対応する異常部分P1Bを選択する操作が受け付けられた場合には、工具情報だけでなく、加工経路など様々な情報を表示する。異なる言い方をすれば、情報表示部60は、サイズ異常に対応する異常部分P1Bを選択する操作が受け付けられた場合には、傷異常に対応する異常部分P1Aを選択する操作が受け付けられた場合よりも、表示する情報量を多くする。
Thus, when an operation to select the abnormal portion P1B corresponding to the size abnormality is received, the information display section 60 displays not only tool information but also various information such as machining paths. In other words, when the operation of selecting the abnormal portion P1B corresponding to the size abnormality is accepted, the information display unit 60 is more sensitive than when the operation of selecting the abnormal portion P1A corresponding to the wound abnormality is accepted. also increase the amount of information displayed.
ワークのサイズ異常が発生している場合には、異常発生原因がどこにあるのかを特定することが難しい。異常部分P1Bが選択された場合に、より多くの情報が表示されることで、作業者は、サイズ異常の発生原因を網羅的に確認することができる。
When there is an anomaly in workpiece size, it is difficult to identify the cause of the anomaly. By displaying more information when the abnormal portion P1B is selected, the operator can comprehensively confirm the cause of the size abnormality.
好ましくは、情報表示部60は、各工具についての加工経路を画像IM1に重ねて表示する。これにより、作業者は、各工具の加工経路を視覚的に理解することができる。
Preferably, the information display unit 60 displays the machining path for each tool superimposed on the image IM1. This allows the operator to visually understand the machining path of each tool.
より具体的な処理として、情報表示部60は、上述の加工情報223(図8参照)または上述の加工条件226(図11参照)を参照して、各工具に対応付けられている加工経路を特定する。当該加工経路は、3次元空間上の経路として示されているので、情報表示部60は、投影変換により、3次元モデルMDの投影方向を基準として当該経路を2次元の加工経路に変換する。その後、情報表示部60は、当該2次元の加工経路を画像IM1に重ねて表示する。
As a more specific process, the information display unit 60 refers to the above-described machining information 223 (see FIG. 8) or the above-described machining conditions 226 (see FIG. 11) to display the machining path associated with each tool. Identify. Since the machining path is indicated as a path in the three-dimensional space, the information display unit 60 converts the path into a two-dimensional machining path by projection conversion with reference to the projection direction of the three-dimensional model MD. After that, the information display unit 60 displays the two-dimensional machining path superimposed on the image IM1.
(e)駆動制御部62
次に、図7に示される駆動制御部62の機能について説明する。 (e)Drive control section 62
Next, functions of thedrive control section 62 shown in FIG. 7 will be described.
次に、図7に示される駆動制御部62の機能について説明する。 (e)
Next, functions of the
表示領域235に表示されている使用工具は、選択可能に構成されてもよい。駆動制御部62は、表示領域235に表示されている使用工具の内から一の使用工具が選択されたことに基づいて、マガジン170(図1参照)内にある当該一の使用工具を予め定められた位置に駆動するようにマガジン駆動部110M(図3参照)を制御する。当該予め定められた位置は、作業者が工具を取り出すことが可能な位置であり、マガジン170の制御プログラムにおいて予め規定されている。
The used tools displayed in the display area 235 may be configured to be selectable. Based on the selection of one tool in use from among the tools in use displayed in the display area 235, the drive control unit 62 predetermines the one tool in use in the magazine 170 (see FIG. 1). The magazine driving section 110M (see FIG. 3) is controlled so as to drive to the selected position. The predetermined position is a position from which the operator can take out the tool, and is defined in advance in the magazine 170 control program.
これにより、作業者は、加工異常が生じている部分に関わった使用工具の状態を目視で確認することができ、当該工具の摩耗や欠損を発見することができる。
As a result, the operator can visually check the condition of the tool used in the part where the machining abnormality has occurred, and can discover wear and defects of the tool.
<H.フローチャート>
次に、図14を参照して、上述の確認画面230(図2参照)の表示フローについて説明する。図14は、上述の確認画面230の表示制御の流れを示すフローチャートである。 <H. Flowchart>
Next, a display flow of the confirmation screen 230 (see FIG. 2) will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flow chart showing the flow of display control of theconfirmation screen 230 described above.
次に、図14を参照して、上述の確認画面230(図2参照)の表示フローについて説明する。図14は、上述の確認画面230の表示制御の流れを示すフローチャートである。 <H. Flowchart>
Next, a display flow of the confirmation screen 230 (see FIG. 2) will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flow chart showing the flow of display control of the
図14に示される処理は、工作機械10の制御部50が上述の制御プログラム221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。
The processing shown in FIG. 14 is implemented by the control unit 50 of the machine tool 10 executing the control program 221 described above. In other aspects, part or all of the processing may be performed by circuit elements or other hardware.
ステップS110において、制御部50は、上述の確認画面230の呼び出し操作を受け付けたか否かを判断する。ユーザは、たとえば、操作盤20のディスプレイ205に対するタッチ操作や、操作盤20の操作キー206に対するキー入力によって、確認画面230を呼び出すことができる。制御部50は、確認画面230の呼び出し操作を受け付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。
In step S110, the control unit 50 determines whether or not the operation for calling the confirmation screen 230 described above has been accepted. The user can call the confirmation screen 230 by, for example, touch operation on the display 205 of the operation panel 20 or key input on the operation keys 206 on the operation panel 20 . When control unit 50 determines that an operation to call confirmation screen 230 has been received (YES in step S110), control unit 50 switches control to step S112. Otherwise (NO in step S110), control unit 50 executes the process of step S110 again.
ステップS112において、制御部50は、画面表示部52(図7参照)として機能し、操作盤20のディスプレイ205に確認画面230を表示する。確認画面230は、ワークの3次元モデルMDを読み込めるように構成されており、読み込んだ3次元モデルMDの投影画像である画像IM1を表示領域233に表示する。
In step S112, the control unit 50 functions as the screen display unit 52 (see FIG. 7) and displays the confirmation screen 230 on the display 205 of the operation panel 20. The confirmation screen 230 is configured to read the three-dimensional model MD of the workpiece, and displays an image IM1, which is a projected image of the read three-dimensional model MD, in the display area 233 .
ステップS114において、制御部50は、画面表示部52(図7参照)として機能し、上述の異常情報222を参照して、加工異常が発生している異常部分を画像IM1内において強調表示する。
In step S114, the control unit 50 functions as the screen display unit 52 (see FIG. 7), refers to the abnormality information 222 described above, and highlights the abnormal portion in which the processing abnormality occurs in the image IM1.
ステップS120において、制御部50は、画像IM1内で強調表示されている異常部分を選択する操作を受け付けたか否かを判断する。当該選択操作は、たとえば、操作盤20のディスプレイ205に対するタッチ操作や、操作盤20の操作キー206に対するキー入力によって行われる。制御部50は、画像IM1内で強調表示されている異常部分を選択する操作を受け付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S130に切り替える。
In step S120, the control unit 50 determines whether or not it has received an operation to select the abnormal portion highlighted in the image IM1. The selection operation is performed, for example, by a touch operation on the display 205 of the operation panel 20 or a key input on the operation keys 206 on the operation panel 20 . When control unit 50 determines that an operation to select the abnormal portion highlighted in image IM1 has been received (YES in step S120), control unit 50 switches control to step S122. Otherwise (NO in step S120), control unit 50 switches control to step S130.
ステップS122において、制御部50は、実施部53(図7参照)として機能し、ステップS120で選択された異常部分で発生している加工異常を特定し、当該加工異常に応じた異常対処処理を実施する。実施部53の機能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。
In step S122, the control unit 50 functions as the execution unit 53 (see FIG. 7), identifies a machining abnormality occurring in the abnormal portion selected in step S120, and performs an abnormality handling process corresponding to the machining abnormality. implement. Since the function of execution unit 53 is as described above, the description thereof will not be repeated.
ステップS130において、制御部50は、確認画面230の表示領域235に表示されている使用工具の内から一の使用工具が選択されたか否かを判断する。ユーザは、たとえば、操作盤20のディスプレイ205に対するタッチ操作や、操作盤20の操作キー206に対するキー入力によって使用工具を選択することができる。制御部50は、確認画面230の表示領域235に表示されている使用工具の内から一の使用工具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。
In step S130, the control unit 50 determines whether or not one of the tools displayed in the display area 235 of the confirmation screen 230 has been selected. The user can select the tool to be used by, for example, touch operation on the display 205 of the operation panel 20 or key input on the operation keys 206 of the operation panel 20 . When control unit 50 determines that one of the tools in use displayed in display area 235 of confirmation screen 230 has been selected (YES in step S130), control unit 50 switches control to step S132. Otherwise (NO in step S130), control unit 50 switches control to step S140.
ステップS132において、制御部50は、駆動制御部62(図7参照)として機能し、マガジン170(図1参照)に保持されている工具の内から、ステップS130で選択された使用工具を特定し、当該使用工具を予め定められた位置に駆動するようにマガジン駆動部110M(図3参照)を制御する。
At step S132, the control unit 50 functions as the drive control unit 62 (see FIG. 7), and identifies the used tool selected at step S130 from among the tools held in the magazine 170 (see FIG. 1). , controls the magazine driving section 110M (see FIG. 3) so as to drive the used tool to a predetermined position.
ステップS140において、制御部50は、上述の確認画面230(図2参照)を閉じる操作を受け付けたか否かを判断する。ユーザは、たとえば、操作盤20のディスプレイ205に対するタッチ操作や、操作盤20の操作キー206に対するキー入力によって、確認画面230を閉じることができる。制御部50は、確認画面230を閉じる操作を受け付けたと判断した場合(ステップS140においてYES)、図14に示され処理を終了する。そうでない場合には(ステップS140においてNO)、制御部50は、ステップS120に戻す。
In step S140, the control unit 50 determines whether or not an operation to close the confirmation screen 230 (see FIG. 2) has been accepted. The user can close the confirmation screen 230 by, for example, touch operation on the display 205 of the operation panel 20 or key input on the operation keys 206 on the operation panel 20 . When control unit 50 determines that an operation to close confirmation screen 230 has been accepted (YES in step S140), the process shown in FIG. 14 is terminated. Otherwise (NO in step S140), control unit 50 returns to step S120.
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。
It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
10 工作機械、20 操作盤、21 アイコン、22 アイコン、23 アイコン、24 アイコン、25 アイコン、26 アイコン、27 アイコン、30 CNCユニット、50 制御部、51 検出部、52 画面表示部、53 実施部、54 使用工具特定部、56 工具情報特定部、58 加工条件特定部、60 情報表示部、62 駆動制御部、110A 回転駆動部、110B 位置駆動部、110M マガジン駆動部、111B サーボドライバ、111C サーボドライバ、111X サーボドライバ、111Y サーボドライバ、111Z サーボドライバ、130 主軸頭、131 主軸筒、132 主軸、134 工具、140 カメラ、142 レーダスキャナ、144 タッチプローブ、170 マガジン、201 制御回路、202 ROM、203 RAM、204 通信インターフェイス、205 ディスプレイ、206 操作キー、220 補助記憶装置、221 制御プログラム、222 異常情報、223 加工情報、224 工具データベース、226 加工条件、230 確認画面、233 表示領域、235 表示領域、250 生成画面、301 制御回路、302 ROM、303 RAM、304 通信インターフェイス、305 通信インターフェイス、306 フィールドバスコントローラ、320 補助記憶装置、322 検出プログラム、323 加工プログラム。
10 machine tool, 20 operation panel, 21 icon, 22 icon, 23 icon, 24 icon, 25 icon, 26 icon, 27 icon, 30 CNC unit, 50 control unit, 51 detection unit, 52 screen display unit, 53 execution unit, 54 Used tool identification section, 56 Tool information identification section, 58 Machining condition identification section, 60 Information display section, 62 Drive control section, 110A Rotation drive section, 110B Position drive section, 110M Magazine drive section, 111B Servo driver, 111C Servo driver , 111X servo driver, 111Y servo driver, 111Z servo driver, 130 spindle head, 131 spindle barrel, 132 spindle, 134 tool, 140 camera, 142 radar scanner, 144 touch probe, 170 magazine, 201 control circuit, 202 ROM, 203 RAM , 204 communication interface, 205 display, 206 operation keys, 220 auxiliary storage device, 221 control program, 222 error information, 223 machining information, 224 tool database, 226 machining conditions, 230 confirmation screen, 233 display area, 235 display area, 250 Generation screen, 301 control circuit, 302 ROM, 303 RAM, 304 communication interface, 305 communication interface, 306 fieldbus controller, 320 auxiliary storage device, 322 detection program, 323 processing program.
Claims (5)
- 工作機械であって、
ディスプレイと、
操作を受け付けるための操作部と、
前記工作機械によって加工されたワークについて複数種類の加工異常を検出することが可能な検出部と、
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、
前記ワークを表わす画像を前記ディスプレイに表示する処理と、
前記検出部によって加工異常が検出された場合には、当該加工異常の発生箇所に対応する異常部分を前記画像内において所定の表示態様で表示する処理と、
前記操作部が前記異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、当該異常部分で発生している加工異常の種類に応じた異常対処処理を実施する処理とを実行し、
前記異常部分を前記所定の表示態様で表示する処理は、前記検出部によって検出された加工異常の種類に応じて、前記異常部分を異なる表示態様で表示することを含み、
前記複数種類の加工異常は、
前記ワークに傷があることを示す第1加工異常と、
前記ワークのサイズが予め定められた正常範囲内でないことを示す第2加工異常とを含む、工作機械。 a machine tool,
a display;
an operation unit for receiving an operation;
a detection unit capable of detecting a plurality of types of machining abnormalities in a workpiece machined by the machine tool;
A control unit for controlling the machine tool,
The control unit
a process of displaying an image representing the workpiece on the display;
a process of displaying an abnormal portion corresponding to a location of occurrence of the processing abnormality in the image in a predetermined display mode when the processing abnormality is detected by the detection unit;
when the operation unit receives an operation to select the abnormal portion, executing processing for performing an abnormality coping process according to the type of processing abnormality occurring in the abnormal portion;
The process of displaying the abnormal portion in the predetermined display mode includes displaying the abnormal portion in a different display mode according to the type of processing abnormality detected by the detection unit,
The plurality of types of processing abnormalities are
a first machining abnormality indicating that the workpiece has a flaw;
and a second machining anomaly indicating that the workpiece size is not within a predetermined normal range. - 前記制御部は、さらに、
前記ワークの加工で用いられる工具と、当該工具の加工経路とを規定した加工情報を取得する処理と、
前記操作部が前記第1加工異常に対応する異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、前記加工情報に基づいて、当該選択された異常部分の加工に関わった工具を特定する処理と、
当該特定された工具の情報を前記ディスプレイに表示する処理とを実行する、請求項1に記載の工作機械。 The control unit further
a process of acquiring machining information defining a tool used in machining the workpiece and a machining path of the tool;
When the operation unit receives an operation to select an abnormal portion corresponding to the first machining abnormality, a process of specifying a tool involved in machining the selected abnormal portion based on the machining information;
2. The machine tool according to claim 1, further executing a process of displaying information of said identified tool on said display. - 前記制御部は、さらに、前記操作部が前記第2加工異常に対応する異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、前記ワークの各加工工程での加工条件を前記ディスプレイに表示する処理を実行する、請求項1または2に記載の工作機械。 The control unit further performs processing for displaying machining conditions in each machining process of the workpiece on the display when the operation unit receives an operation for selecting an abnormal portion corresponding to the second machining abnormality. 3. A machine tool as claimed in claim 1 or 2, which executes.
- 工作機械の制御方法であって、
前記工作機械は、
ディスプレイと、
操作を受け付けるための操作部と、
前記工作機械によって加工されたワークについて複数種類の加工異常を検出することが可能な検出部とを備え、
前記制御方法は、
前記ワークを表わす画像を前記ディスプレイに表示するステップと、
前記検出部によって加工異常が検出された場合には、当該加工異常の発生箇所に対応する異常部分を前記画像内において所定の表示態様で表示するステップと、
前記操作部が前記異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、当該異常部分で発生している加工異常の種類に応じた異常対処処理を実行するステップとを実行し、
前記異常部分を前記所定の表示態様で表示するステップは、前記検出部によって検出された加工異常の種類に応じて、前記異常部分を異なる表示態様で表示することを含み、
前記複数種類の加工異常は、
前記ワークに傷があることを示す第1加工異常と、
前記ワークのサイズが予め定められた正常範囲内でないことを示す第2加工異常とを含む、制御方法。 A machine tool control method comprising:
The machine tool is
a display;
an operation unit for receiving an operation;
a detection unit capable of detecting a plurality of types of machining abnormalities in a workpiece machined by the machine tool;
The control method is
displaying an image representing the workpiece on the display;
a step of displaying an abnormal portion corresponding to a location of occurrence of the processing abnormality in the image in a predetermined display mode when the processing abnormality is detected by the detection unit;
when the operation unit receives an operation to select the abnormal portion, executing an abnormality countermeasure process according to the type of processing abnormality occurring in the abnormal portion;
The step of displaying the abnormal portion in the predetermined display mode includes displaying the abnormal portion in a different display mode according to the type of processing abnormality detected by the detection unit,
The plurality of types of processing abnormalities are
a first machining abnormality indicating that the workpiece has a flaw;
and a second machining abnormality indicating that the size of the workpiece is not within a predetermined normal range. - 工作機械の制御プログラムであって、
前記工作機械は、
ディスプレイと、
操作を受け付けるための操作部と、
前記工作機械によって加工されたワークについて複数種類の加工異常を検出することが可能な検出部とを備え、
前記制御プログラムは、前記工作機械に、
前記ワークを表わす画像を前記ディスプレイに表示するステップと、
前記検出部によって加工異常が検出された場合には、当該加工異常の発生箇所に対応する異常部分を前記画像内において所定の表示態様で表示するステップと、
前記操作部が前記異常部分を選択する操作を受け付けた場合には、当該異常部分で発生している加工異常の種類に応じた異常対処処理を実行するステップとを実行させ、
前記異常部分を前記所定の表示態様で表示するステップは、前記検出部によって検出された加工異常の種類に応じて、前記異常部分を異なる表示態様で表示することを含み、
前記複数種類の加工異常は、
前記ワークに傷があることを示す第1加工異常と、
前記ワークのサイズが予め定められた正常範囲内でないことを示す第2加工異常とを含む、制御プログラム。 A control program for a machine tool,
The machine tool is
a display;
an operation unit for receiving an operation;
a detection unit capable of detecting a plurality of types of machining abnormalities in a workpiece machined by the machine tool;
The control program causes the machine tool to:
displaying an image representing the workpiece on the display;
a step of displaying an abnormal portion corresponding to a location of occurrence of the processing abnormality in the image in a predetermined display mode when the processing abnormality is detected by the detection unit;
When the operation unit receives an operation to select the abnormal portion, executing an abnormality countermeasure process according to the type of processing abnormality occurring in the abnormal portion,
The step of displaying the abnormal portion in the predetermined display mode includes displaying the abnormal portion in a different display mode according to the type of processing abnormality detected by the detection unit,
The plurality of types of processing abnormalities are
a first machining abnormality indicating that the workpiece has a flaw;
and a second machining anomaly indicating that the workpiece size is not within a predetermined normal range.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013129036A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Fanuc Ltd | Machine tool having onboard measuring device |
WO2018225159A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 三菱電機株式会社 | Information processing device and machining defect identification method |
JP2020187488A (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 株式会社リコー | State monitoring apparatus and program |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2599206B2 (en) * | 1989-12-08 | 1997-04-09 | オ−クマ株式会社 | Numerical control information creation device |
JP2019095951A (en) | 2017-11-21 | 2019-06-20 | 三菱重工工作機械株式会社 | Processing state display device, processing system, processing state display method, and program |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013129036A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Fanuc Ltd | Machine tool having onboard measuring device |
WO2018225159A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 三菱電機株式会社 | Information processing device and machining defect identification method |
JP2020187488A (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 株式会社リコー | State monitoring apparatus and program |
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