WO2024075582A1 - 工作機械制御装置および工作機械制御方法 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a machine tool control device and a machine tool control method.
- the machine tool control device includes an item-specific process storage unit that stores information on multiple processes to be executed consecutively, which are preset for each item related to a machining operation to be executed by the machine tool to be controlled, an utterance content recognition unit that recognizes the contents of an utterance from an operator, a corresponding process identification unit that, when the utterance content recognition unit recognizes an item related to a predetermined machining operation as the contents of an utterance from the operator, identifies multiple processes corresponding to the recognized item from the item-specific process storage unit, and an operation control unit that causes the machine tool to execute the multiple processes identified by the corresponding process identification unit consecutively.
- the above-mentioned machine tool control device can make the machine tool continuously and efficiently execute multiple processes corresponding to a specified machining operation based on the speech content of the worker.
- the machine tool control device stores information on multiple processes to be executed consecutively, which are preset for each item related to the machining work executed by the machine tool to be controlled, and when it recognizes an item related to a specific machining work as speech from an operator operating the machine tool, it identifies multiple processes from the stored information that correspond to the recognized item, and causes the identified multiple processes to be executed consecutively by the machine tool.
- the above-mentioned machine tool control method allows the machine tool to efficiently execute multiple processes corresponding to a specified machining operation in succession based on the speech content of the operator.
- the machine tool can be made to efficiently execute the desired processing based on speech from the operator.
- 1 is an overall view showing the configuration of a sheet metal processing system using an NC device as a machine tool control device of one or more embodiments.
- 1 is a block diagram showing a configuration of a sheet metal processing system using an NC device as a machine tool control device of one or more embodiments.
- 1 is a table showing information on a plurality of processes for each item relating to bending work of a specified metal sheet W, the information being stored in advance in an NC device serving as a machine tool control device in one or more embodiments.
- 2 is a flowchart showing processing related to a bending operation of a metal sheet W, which is executed by an NC device as a machine tool control device in one or more embodiments in response to spoken instructions from an operator.
- FIG. 5A is an example of display information that may be displayed on a tablet device connected to a machine tool controller in accordance with one or more embodiments of the present invention.
- FIG. 5B is an example of display information that may be displayed on a tablet device connected to a machine tool controller in accordance with one or more embodiments of the present invention.
- FIG. 5C is an example of display information that may be displayed on a tablet device connected to a machine tool controller in accordance with one or more embodiments of the present invention.
- FIG. 5D is an example of display information that may be displayed on a tablet device connected to a machine tool controller in accordance with one or more embodiments of the present invention.
- Configuration of a sheet metal processing system according to one or more embodiments 1 is an overall view showing the configuration of a sheet metal processing system 1 using an NC device as a machine tool control device according to one or more embodiments.
- the sheet metal processing system 1 includes a press brake 10, an NC device 20, a headset device 30 used by an operator, and a tablet device 40 as a display device.
- the press brake 10 comprises an upper table 11 and a lower table 12.
- An upper die holder 13 is attached to the upper table 11, and a lower die holder 14 is attached to the lower table 12.
- the upper table 11 is configured to move up and down by hydraulic cylinders 15L and 15R provided on the left and right.
- the press brake 10 used in this embodiment may also be configured to move up and down by a servo motor and a ball screw.
- Three punches Tp consisting of punches Tp1 to Tp3, which are upper dies, are attached to the upper die holder 13, and two dies Td consisting of dies Td1 and Td2, which are lower dies, are attached to the lower die holder 14.
- the types and numbers of punches Tp and dies Td shown in FIG. 1, and the attachment positions of punches Tp and dies Td relative to the upper die holder 13 and lower die holder 14 are merely examples.
- a back gauge 16 is provided behind the upper table 11 and the lower table 12.
- the back gauge 16 has abutment members 17L and 17R that move left and right along the stretch 18.
- the abutment members 17L and 17R are also configured to move in the height direction and the front-rear direction.
- the abutment members 17L and 17R move to a position corresponding to the die Td.
- the worker places the back end of the metal sheet W on the die Td so that it abuts against the abutment members 17L and 17R.
- the abutment members 17L and 17R act to determine the front-to-rear position of the metal sheet W when it is placed on the die Td.
- An operation pendant 50 having a first display unit 51, a first touch panel 52 attached to the front side of the first display unit 51, and an operation unit 53 including a number of operation buttons is connected to the NC unit 20.
- the first touch panel 52 also functions as an operation unit. Operation input from the first touch panel 52 or the operation unit 53 is supplied to the NC unit 20.
- a handle operator 60 is connected to the operation pendant 50 to adjust the position of the upper table 11 and the positions of the abutment members 17L and 17R.
- the NC device 20 is also connected to a foot switch 70 having a close foot switch 71 that lowers the upper table 11 and an open foot switch 72 that raises the upper table 11.
- the worker places the metal sheet W to be processed on the die Td, as shown in FIG. 1.
- the worker then steps on the close foot switch 71 to lower the upper table 11, the metal sheet W is sandwiched between the punch Tp and the die Td and bent.
- the worker steps on the open foot switch 72 the upper table 11 can be raised.
- FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a sheet metal processing system 1 according to one embodiment.
- the NC device 20 has an itemized process storage unit 21, a first communication unit 22, a second communication unit 23, an executable process storage unit 24, and a first CPU 25.
- the item-specific process memory unit 21 stores information on multiple processes to be executed consecutively, which are preset for each item related to the machining work executed by the press brake 10 to be controlled.
- the first communication unit 22 communicates with the headset device 30 and the tablet device 40 wirelessly.
- the second communication unit 23 communicates with the press brake 10 wiredly.
- the first communication unit 22 and the headset device 30 or the tablet device 40 may also communicate wired.
- the second communication unit 23 and the press brake 10 may also communicate wirelessly.
- the executable process memory unit 24 stores information on processes that can be executed by the NC device 20 for each operating status of the press brake 10.
- the first CPU 25 includes a speech content recognition unit 251, a corresponding process specification unit 252, an operation control unit 253, and a processing information acquisition unit 254.
- the speech content recognition unit 251 recognizes the contents of the speech from the worker.
- the corresponding process specification unit 252 specifies multiple processes corresponding to the recognized item from the item-specific process storage unit 21.
- the operation control unit 253 causes the press brake 10 to continuously execute the multiple processes specified by the corresponding process specification unit 252.
- the processing information acquisition unit 254 acquires operation status information of the press brake 10 from the operation control unit 253, acquires information on executable processes corresponding to the acquired operation status information from the executable process storage unit 24, and transmits it to the tablet device 40.
- the operation control unit 253 causes the press brake 10 to execute one of the processes stored in the item-specific process storage unit 21 based on the content of a single manual operation performed by the worker.
- the operation control unit 253 also causes the press brake 10 to continuously execute multiple processes identified based on the items related to the specified processing work recognized by a single utterance from the worker, specifically multiple processes stored in the item-specific process storage unit 21.
- the worker wears the headset device 30 on his/her head.
- the headset device 30 has a sound pickup unit 31 and a third communication unit 32.
- the sound pickup unit 31 picks up the voice spoken by the worker.
- the sound pickup unit 31 is composed of a microphone.
- the third communication unit 32 communicates with the NC unit 20 wirelessly or via a wired connection.
- the tablet device 40 is placed on the upper table 11 and has a second touch panel 41.
- the second touch panel 41 displays information about executable processes acquired by the process information acquisition unit 254.
- FIG. 3 is a table showing information on a number of processes for each item related to bending processing work of sheet metal W, stored in the item-specific processing memory unit 21 of the NC device 20 in one embodiment.
- the table in FIG. 3 stores the following information related to processing work: item No. 1 "Start of process [X]", item No. 2 "Start with handle enabled", item No. 3 "Playback”, item No. 4 "Bending process [X] correction", item No. 5 "Start of [operation Y]", item No. 6 "Processing completed", and item No. 7 "Power off”.
- the table in Figure 3 also stores information on two processes, "(1) Process switching” and “(2) Start,” as processes corresponding to item No. 1 "Start with process [X].” It also stores information on two processes, “(1) Handle enabled” and “(2) Start,” as processes corresponding to item No. 2 "Start with handle enabled.”
- Start process [X] is an item for starting one of the process [X] among multiple bending processes [1], [2] ... [n] performed on the metal sheet W to be processed.
- X is one of the numbers 1, 2 ... n that identifies the bending process to be started.
- Process "(1) Process switching" corresponding to item No. 1 "Start process [X]” is a process that switches the processing target of the press brake 10 to the specified bending process [X].
- Process "(2) Start” corresponding to item No. 1 "Start bending process [X]” is a process that sets the abutment members 17L and 17R to predetermined positions in preparation for starting the bending process [X] that has been switched as the processing target, and makes the close foot switch 71 and the open foot switch 72 available for accepting operation in order to execute the bending process.
- Item No. 2 "Handle Enabled Start” and item No. 3 "Playback” are items for preparing for a test bend for a specified bending process.
- "(1) Handle Enabled” corresponding to item No. 2 "Handle Enabled Start” is a process for enabling operation of the handle operator 60.
- "(2) Start” corresponding to item No. 2 "Handle Enabled Start” is a process for making the close foot switch 71 and open foot switch 72 available for accepting operation in order to execute a test bend.
- test bending can be performed by preparing for it by processing item No. 2 "Handle Enabled Start” or item No. 3 "Playback".
- Item No. 4 "Bending process [X] correction” is an item for correcting the processing content of one of the multiple bending processes [1], [2], ... [n] applied to the metal sheet W to be processed.
- the process "(1) Process switching" corresponding to this No. 4 "Bending process [X] correction” is a process for switching the processing target of the press brake 10 to the specified bending process [X].
- the "(2) Correction” corresponding to item No. 4 "Bending process [X] correction” is a process that makes it possible to accept the setting values related to the bending process [X] that has been switched to as the processing target, such as the dimensions of the bending point, the bending angle, or the correction values for bending accuracy for each position.
- Start [Operation Y] is an item for starting a specified operation Y on the press brake 10.
- Operation Y is, for example, a return-to-origin operation for returning the die, backgauge, etc. to a specified position, an operation for executing a die installation assistance function for assisting in die installation, an ATC (Automatic Tool Changer) setup operation for automatically replacing the die, etc.
- Die installation assistance is referred to as Tool Navi.
- the "(1) Switch to target operation” corresponding to item No. 5 "Start [Operation Y]” is a process that switches the processing target of the press brake 10 to the specified operation Y.
- the process "(2) Start” corresponding to item No. 5 “Start [Operation Y]” is a process that starts the operation Y that has been switched to as the processing target.
- Item No. 6 "Processing Complete” is an item for completing a bending process that is currently being performed.
- "(1) Save/Discard Data” which corresponds to this item No. 6 "Processing Complete” is a process for saving or discarding data related to the bending process that is currently being performed. Here, whether data related to the bending process that is currently being performed is saved or discarded when bending is completed is set in advance by a parameter.
- "(2) Screen Switch" which corresponds to item No. 6 "Processing Complete” is a process for switching the information displayed on the first display unit 51 to information indicating processing completion.
- Item No. 7 "Power Off” is an item for switching the power supply of the press brake 10 to the off state.
- "(1) Screen Switch” corresponding to this item No. 7 "Power Off” is a process for switching the information displayed on the first display unit 51 to information indicating that a power off operation has been received.
- "(2) Save/Discard Data” corresponding to item No. 7 "Power Off” is a process for saving or discarding data relating to bending processing that has already been performed. Here, whether data relating to bending processing that has already been performed is saved or discarded when the power is turned off is set in advance by a parameter.
- "(3) Power Off Button Operation” corresponding to item No. 7 "Power Off” is a process for switching the power supply of the press brake 10 to the off state.
- Each of the processes (1), (2) ... corresponding to each of the above-mentioned items No. 1 to No. 7 is a process executed in response to one manual operation by the operator.
- the executable process storage unit 24 pre-stores information on processes that can be executed by the NC device 20 for each operating status of the press brake 10. For example, information on return to origin processing, tool navigation function execution processing, ATC setup execution processing, and power off processing is stored as processes that can be executed while operation is paused in the preparation stage for bending, and information on support processing for mounting a die to be used in the next process is stored as a process that can be executed while the tool navigation function is being executed.
- information on the start process of the bending process, the handle enable start process, and the power off process is stored as processes that can be executed while the bending process is paused, and information on the process of stopping operation is stored as a process that can be executed while any bending process is in operation.
- the operation when an operator uses the sheet metal processing system 1 to manually instruct bending work of the sheet metal W will be described below.
- the operator performs operations to instruct execution of the desired process from the first touch panel 52, operation unit 53, handle operator 60, close foot switch 71, or open foot switch 72 connected to the NC device 20, and the first CPU 25 controls the operation of the press brake 10 based on the contents of these operations.
- the operation control unit 253 of the first CPU 25 recognizes process [1] as the process target.
- the operation control unit 253 sends to the press brake 10 an instruction to set the backgauge to a predetermined position and an instruction to make the close foot switch 71 and the open foot switch 72 ready to accept operation, in preparation for starting the bending process [1] to be processed.
- the press brake 10 sets the backgauge to a predetermined position and makes the close foot switch 71 and the open foot switch 72 ready to accept operation.
- the operation control unit 253 sends the corresponding instruction to the press brake 10, causing the specified process to be executed.
- Figure 4 is a flowchart showing the processing related to the bending work of the sheet metal W that the NC device 20 executes in response to verbal instructions from the worker.
- the worker puts on the headset device 30 and speaks the words "Start process [1]" to start the bending process [1].
- the sound pickup unit 31 picks up the spoken voice
- the third communication unit 32 transmits audio information based on the voice picked up by the sound pickup unit 31 to the NC device 20.
- the speech content recognition unit 251 of the NC unit 20 acquires the voice information transmitted from the headset unit 30 via the first communication unit 22 ("YES" in S1).
- the speech content recognition unit 251 analyzes the acquired voice information and recognizes the speech content from the worker, "Start process [1]" (S2).
- the response processing identification unit 252 determines whether the recognized utterance content is an item related to processing work of the sheet metal W (S3). If the recognized utterance content corresponds to any of the "items related to bending work" stored in the item-specific processing storage unit 21, the response processing identification unit 252 determines that the utterance content is an item related to processing work of the sheet metal W.
- the response processing identification unit 252 determines that the recognized utterance content "Start process [1]" corresponds to item No. 1 stored in the item-specific processing storage unit 21, and that the utterance content is an item related to the processing work of the sheet metal W ("YES" in S3).
- the corresponding process identification unit 252 identifies the processes "(1) Process switching” and “(2) Start” as the processes corresponding to the relevant item No. 1 "Process [1] Start” (S4).
- the operation control unit 253 generates instructions for consecutively executing the identified processes “(1) Process switching” and “(2) Start” and transmits these instructions to the press brake 10 via the second communication unit 23.
- the operation control unit 253 generates and transmits instructions to switch the processing target of the press brake 10 to the specified bending process [1], and subsequently to set the backgauge to a predetermined position in preparation for starting the bending process [1], and to make the close foot switch 71 and the open foot switch 72 ready to accept operation (S5).
- the press brake 10 switches the processing target to the specified bending process [1] based on the instructions obtained from the NC device 20, then sets the backgauge to a specified position and makes the close foot switch 71 and the open foot switch 72 available for operation.
- the worker utters "Start process [1]” once, two processes, “(1) Process switching” and “(2) Start,” which would require two manual operations, are executed in succession.
- step S3 If, in step S3 described above, the response processing identification unit 252 determines that the recognized utterance content is not related to processing work on the metal sheet W ("NO" in S3), the process returns to step S1.
- the NC device 20 operates based on the worker's speech, allowing the worker to operate the press brake 10 simply and efficiently with fewer input instructions than if the worker were to input instructions manually. Even if the worker has both hands full or is working away from the operation pendant 50, the press brake 10 can be easily operated by speech. During bending work on a single metal sheet W, the worker can switch between manual operation and speech-based operation as appropriate depending on the work content.
- the processing information acquisition unit 254 acquires operation status information of the press brake 10 from the operation control unit 253 at predetermined time intervals. For example, when the press brake 10 has not yet operated after being powered on, the operation status information "setup stage (idling)" is acquired, which indicates that the operation is suspended (idling) in the preparation stage for bending.
- the processing information acquisition unit 254 acquires the operation status information "setup stage (idle)" from the operation control unit 253, it acquires information on executable processes corresponding to this operation status information "setup stage (idle)" from the executable process storage unit 24.
- the processing information acquisition unit 254 acquires information on the corresponding processes, which are return to origin process, tool navigation function execution process, ATC setup execution process, and power off process.
- the processing information acquisition unit 254 generates display information D1 including text information "return to origin,” “tool navigation,” “ATC setup,” and “power off” corresponding to the acquired executable processing, and displays it on the second touch panel 41 of the tablet device 40.
- FIG. 5A is an example of display information D1 displayed on the second touch panel 41 of the tablet device 40.
- the processing information acquisition unit 254 acquires the operation status information "Tool navigation start", it acquires information on the attachment support process for the mold to be used in the next process as information on the executable process corresponding to this operation status information "Tool navigation start”.
- the processing information acquisition unit 254 generates display information D2 including text information "Next mold” corresponding to the acquired executable process, and displays it on the second touch panel 41.
- Figure 5B is an example of display information D2 displayed on the second touch panel 41 of the tablet device 40.
- the processing information acquisition unit 254 acquires the operation status information "Processing stage (idle)", it acquires information on the start processing of the bending process, the start processing with handle enabled, and the power off processing as information on executable processes corresponding to the operation status information "Processing stage (idle)".
- the processing information acquisition unit 254 generates display information D3 including the text information "Start designated process”, “Start with handle enabled”, and "Power off” corresponding to the acquired executable processes, and displays it on the second touch panel 41.
- Figure 5C is an example of display information D3 displayed on the second touch panel 41 of the tablet device 40.
- the processing information acquisition unit 254 acquires the operation status information "Start driving", it acquires information on a process to stop driving as information on an executable process corresponding to the operation status information "Start driving”.
- the processing information acquisition unit 254 generates display information D4 including text information "Stop” corresponding to the acquired executable process, and displays it on the second touch panel 41.
- FIG. 5D is an example of display information D4 displayed on the second touch panel 41 of the tablet device 40.
- the worker can recognize the processing that the NC unit 20 can currently execute, and can speak appropriately accordingly.
- the NC device 20 can efficiently cause the press brake 10 to execute the desired processing based on the speech content from the worker.
- multiple bending processes may be performed on a single metal sheet W, and when manually instructing a process related to a specific bending process (e.g., "start” or "correction"), two operations are required: an operation to switch the processing target for the bending process to the specific bending process, and an operation to execute the process related to the switched bending process.
- a process related to a specific bending process e.g., "start” or "correction”
- two operations are required: an operation to switch the processing target for the bending process to the specific bending process, and an operation to execute the process related to the switched bending process.
- instructing these processes by speech it is possible to instruct, for example, the process to switch the processing target for the bending process and the process to execute the process related to the switched bending process with a single speech, improving operability for the worker.
- the tablet device 40 is installed on the upper table 11 of the press brake 10, but this is not limited to the above.
- the tablet device 40 may be carried by an operator.
- the tablet device 40 and the NC device 20 are connected for communication wirelessly or via a wire.
- the executable process storage unit 24 that stores information to be displayed on the tablet device 40 and the process information acquisition unit 254 that generates information to be displayed on the tablet device 40 are provided within the NC device 20, but this is not limited to the above, and these functional units may be provided within the tablet device 40.
- the NC device 20 may be configured to be switchable between an operation input mode in which instructions can be input by manual operation by the operator, and a voice input mode in which instructions can be input by speech by the operator, and the operator may input instructions based on the input method of either mode selected.
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Abstract
工作機械制御装置は、項目別処理記憶部(21)と発話内容認識部(251)と対応処理特定部(252)と動作制御部(253)とを備える。項目別処理記憶部(21)は、制御対象の工作機械が実行する加工作業に関する項目ごとに予め設定された、連続して実行する複数の処理の情報を記憶する。発話内容認識部(251)は、作業者からの発話内容を認識する。対応処理特定部(252)は、発話内容認識部(251)で作業者からの発話内容として所定の加工作業に関する項目が認識されると、項目別処理記憶部(21)から、認識された項目に対応する複数の処理を特定する。動作制御部(253)は、特定された複数の処理を、工作機械で連続して実行させる。
Description
本開示は、工作機械制御装置および工作機械制御方法に関する。
工作機械を使用する際、作業者は通常、手動作業を伴って加工作業を進めるため、作業者の両手が手動作業のためにふさがっていることが多い。例えば、板金(ワーク)を曲げ加工するためにプレスブレーキを使用する際には、作業者がワークを両手で把持したり、計測器を用いたりしながら作業を進めることがある。そのため、作業を次工程に進めるためのボタン操作がし辛くなる場合がある。
これに鑑み、作業者からの作業に関する発話を音声認識し、認識した内容に基づいて工作機械を動作させる制御装置がある(特許文献1参照)。このような制御装置を用いることで、作業者の両手がふさがっていても、容易に次工程に進めるための指示を工作機械に与えることができる。
しかし、作業者による発話内容を認識して工作機械に所望の処理を実行させるようにすると、誤動作を防ぐために、認識した発話内容が正しいか否かを作業者に確認する工程も必要になる。一方で、工作機械を用いて行う作業項目によっては、目的の操作を完了させるためには複数の処理を順次行うことが必要となる場合がある。
この場合、目的の操作を完了させるための複数の処理を1つずつ実行する都度、作業者が次の処理に進むための指示を発話し、制御装置が発話内容を認識し、認識した発話内容が正しいか否かを確認するようにすると、手動操作により処理を実行させる場合よりも多くの時間を要してしまうという問題がある。これに鑑み、作業者からの発話内容に基づいて、所望の処理を工作機械に効率良く実行させることが望まれている。
1またはそれ以上の実施形態の一態様の工作機械制御装置は、制御対象の工作機械が実行する加工作業に関する項目ごとに予め設定された、連続して実行する複数の処理の情報を記憶する項目別処理記憶部と、作業者からの発話内容を認識する発話内容認識部と、前記発話内容認識部により、前記作業者からの発話内容として所定の加工作業に関する項目が認識されると、前記項目別処理記憶部から、認識された項目に対応する複数の処理を特定する対応処理特定部と、前記対応処理特定部で特定された複数の処理を、前記工作機械で連続して実行させる動作制御部とを備える。
上述した工作機械制御装置によれば、作業者からの発話内容に基づいて、所定の加工作業に対応する複数の処理を工作機械で連続して効率良く実行させることができる。
1またはそれ以上の実施形態の一態様の工作機械制御方法は、工作機械制御装置が、制御対象の工作機械が実行する加工作業に関する項目ごとに予め設定された、連続して実行する複数の処理の情報を記憶し、前記工作機械を操作する作業者からの発話内容として所定の加工作業に関する項目を認識すると、記憶した中から、認識した項目に対応する複数の処理を特定し、特定した複数の処理を、前記工作機械で連続して実行させる。
上述した工作機械制御方法によれば、作業者からの発話内容に基づいて、所定の加工作業に対応する複数の処理を工作機械で連続して効率良く実行させることができる。
1またはそれ以上の実施形態の工作機械制御装置および工作機械制御方法によれば、作業者からの発話に基づいて、所望の処理を工作機械に効率良く実行させることができる。
以下、1またはそれ以上の実施形態による工作機械である曲げ加工機(プレスブレーキ)を制御する、工作機械制御装置としてのNC装置を用いた板金加工システム、および工作機械制御方法としてのプレスブレーキ制御方法について、添付図面を参照して説明する。
〈1またはそれ以上の実施形態による板金加工システムの構成〉
図1は、1またはそれ以上の実施形態の工作機械制御装置としてのNC装置を用いた板金加工システム1の構成を示す全体図である。板金加工システム1は、プレスブレーキ10と、NC装置20と、作業者が利用するヘッドセット装置30および表示装置としてのタブレット装置40とを備える。
図1は、1またはそれ以上の実施形態の工作機械制御装置としてのNC装置を用いた板金加工システム1の構成を示す全体図である。板金加工システム1は、プレスブレーキ10と、NC装置20と、作業者が利用するヘッドセット装置30および表示装置としてのタブレット装置40とを備える。
プレスブレーキ10は、上部テーブル11と、下部テーブル12とを備える。上部テーブル11には上部金型ホルダ13が取り付けられ、下部テーブル12には下部金型ホルダ14が取り付けられている。上部テーブル11は、左右に設けた油圧シリンダ15Lおよび15Rによって、上下動するように構成されている。なお、本実施形態で用いるプレスブレーキ10は、サーボモータとボールねじによって上下動するように構成されていてもよい。
上部金型ホルダ13には上部金型であるパンチTp1~Tp3よりなる3つのパンチTpが装着され、下部金型ホルダ14には下部金型であるダイTd1およびTd2よりなる2つのダイTdが装着されている。図1に示すパンチTpおよびダイTdの種類および個数、上部金型ホルダ13および下部金型ホルダ14に対するパンチTpおよびダイTdの装着位置は単なる一例である。
上部テーブル11および下部テーブル12の後方には、バックゲージ16が設けられている。バックゲージ16は、ストレッチ18に沿って左右方向に移動する突き当て部材17Lおよび17Rを備える。突き当て部材17Lおよび17Rは高さ方向および前後方向にも移動するように構成されている。
作業者が板金WをダイTd上に配置して板金Wを曲げる前に、突き当て部材17Lおよび17RはダイTdと対応する位置に移動する。作業者は、板金Wの奥側の端部を突き当て部材17Lおよび17Rに突き当てるようにしてダイTd上に配置する。即ち、突き当て部材17Lおよび17Rは、板金WをダイTd上に配置するときの板金Wの前後方向の位置を決めるよう作用する。
NC装置20には、第1表示部51と、第1表示部51の表面側に装着された第1タッチパネル52と、複数の操作ボタンを含む操作部53とを有する操作ペンダント50が接続されている。第1タッチパネル52も操作部として機能する。第1タッチパネル52または操作部53による操作入力はNC装置20に供給される。操作ペンダント50には、上部テーブル11の位置や突き当て部材17Lおよび17Rの位置等を調整するハンドル操作器60が接続されている。
またNC装置20には、上部テーブル11を下降させる閉フットスイッチ71と上部テーブル11を上昇させる開フットスイッチ72とを有するフットスイッチ70が接続されている。
以上のように構成されているプレスブレーキ10において、作業者は、図1に示すように、加工対象の板金WをダイTd上に配置する。そして作業者が閉フットスイッチ71を踏んで上部テーブル11を下降させると、板金WはパンチTpとダイTdとによって挟まれて曲げられる。作業者が開フットスイッチ72を踏めば、上部テーブル11を上昇させることができる。
図2は、一実施形態の板金加工システム1の構成を示すブロック図である。図2を用いて、NC装置20、ヘッドセット装置30、およびタブレット装置40の機能的な構成例について説明する。NC装置20は、項目別処理記憶部21と、第1通信部22と、第2通信部23と、実行可能処理記憶部24と、第1CPU25とを有する。
項目別処理記憶部21は、制御対象のプレスブレーキ10が実行する加工作業に関する項目ごとに予め設定された、連続して実行する複数の処理の情報を記憶する。第1通信部22は、ヘッドセット装置30およびタブレット装置40と無線で互いに通信する。第2通信部23は、プレスブレーキ10と有線で互いに通信する。第1通信部22と、ヘッドセット装置30またはタブレット装置40とが有線で通信してもよい。第2通信部23とプレスブレーキ10とが無線で通信してもよい。実行可能処理記憶部24は、プレスブレーキ10の動作状況ごとに、NC装置20が実行可能な処理の情報を記憶する。
第1CPU25は、発話内容認識部251、対応処理特定部252、動作制御部253、処理情報取得部254を備える。発話内容認識部251は、作業者からの発話内容を認識する。対応処理特定部252は、発話内容認識部251により作業者からの発話内容として所定の加工作業に関する項目が認識されると、項目別処理記憶部21から、認識された項目に対応する複数の処理を特定する。動作制御部253は、対応処理特定部252で特定された複数の処理を、プレスブレーキ10で連続して実行させる。処理情報取得部254は、動作制御部253からプレスブレーキ10の動作状況情報を取得し、取得した動作状況情報に対応する、実行可能な処理の情報を実行可能処理記憶部24から取得そして、タブレット装置40に送信する。
具体的には動作制御部253は、作業者が手動で1回操作した内容に基づいて、項目別処理記憶部21に記憶された中の1つの処理をプレスブレーキ10で実行させる。また動作制御部253は、作業者の1回の発話により認識された所定の加工作業に関する項目に基づいて特定された複数の処理、具体的には項目別処理記憶部21に記憶された中の複数の処理を、プレスブレーキ10で連続して実行させる。
作業者は、ヘッドセット装置30を頭部に装着する。ヘッドセット装置30は、収音部31と第3通信部32とを有する。収音部31は、作業者が発話した音声を収音する。収音部31はマイクロホンで構成される。第3通信部32は、NC装置20と無線または有線で互いに通信する。
タブレット装置40は、上部テーブル11に設置され、第2タッチパネル41を有する。第2タッチパネル41は、処理情報取得部254が取得した実行可能な処理の情報を表示する。
〈1またはそれ以上の実施形態による板金加工システムの動作〉
1またはそれ以上の実施形態において、板金加工システム1が実行する動作について説明する。本実施形態において作業者は、曲げ加工作業に関する指示をNC装置20に入力する際の入力方式として、手動操作による入力と、発話による入力とを併用可能である。
1またはそれ以上の実施形態において、板金加工システム1が実行する動作について説明する。本実施形態において作業者は、曲げ加工作業に関する指示をNC装置20に入力する際の入力方式として、手動操作による入力と、発話による入力とを併用可能である。
板金加工システム1が実行する動作を説明するにあたり、NC装置20の項目別処理記憶部21に予め記憶されている情報について説明する。図3は、一実施形態のNC装置20の項目別処理記憶部21に記憶されている、板金Wの曲げ加工作業に関する項目ごとの複数の処理の情報を示すテーブルである。図3のテーブルには、加工作業に関する項目として、項目No.1「工程[X]スタート」、項目No.2「ハンドル有効スタート」、項目No.3「プレイバック」、項目No.4「曲げ工程[X]補正」、項目No.5「[操作Y]スタート」、項目No.6「加工完了」、項目No.7「電源オフ」の情報が記憶されている。
また図3のテーブルには、項目No.1「工程[X]スタート」に対応する処理として、2つの処理「(1) 工程切替え」および「(2) スタート」の情報が記憶されている。項目No.2「ハンドル有効スタート」に対応する処理として、2つの処理「(1) ハンドル有効」および「(2) スタート」の情報が記憶されている。
項目No.3「プレイバック」に対応する処理として、2つの処理「(1) スタート」および「(2) ハンドル有効」の情報が記憶されている。項目No.4「曲げ工程[X]補正」に対応する処理として、2つの処理「(1) 工程切替え」および「(2)補正」の情報が記憶されている。
項目No.5「[操作Y]スタート」に対応する処理として、2つの処理「(1) 目的操作への切替え」および「(2) スタート」の情報が記憶されている。項目No.6「加工完了」に対応する処理として、2つの処理「(1) データ保存/破棄」および「(2) 画面切替え」の情報が記憶されている。項目No.7「電源オフ」に対応する処理として、3つの処理「(1) 画面切替え」、「(2) データ保存/破棄」、および「(3) 電源切りボタン操作」の情報が記憶されている。
これらの加工作業に関する項目、および各項目に対応する処理の内容について、説明する。項目No.1「工程[X]スタート」は、加工対象の板金Wに施す複数の曲げ工程[1]、[2]・・・[n]のうち、いずれかの工程[X]を開始させるための項目である。Xは、開始対象の曲げ工程を識別する数字1、2・・・nのいずれかを示す。
この項目No.1「工程[X]スタート」に対応する処理「(1) 工程切替え」は、プレスブレーキ10の処理対象を、指定された曲げ工程[X]に切り替える処理である。項目No.1「曲げ工程[X]スタート」に対応する処理「(2) スタート」は、処理対象として切り替えられた曲げ工程[X]を開始するための準備として、突き当て部材17Lおよび17Rを所定位置に設定するとともに、曲げ加工処理を実行させるために閉フットスイッチ71および開フットスイッチ72の操作受け付けを可能な状態にする処理である。
項目No.2「ハンドル有効スタート」および項目No.3「プレイバック」は、所定の曲げ工程に関する試し曲げの準備を行うための項目である。項目No.2「ハンドル有効スタート」に対応する「(1) ハンドル有効」は、ハンドル操作器60の操作を有効にする処理である。項目No.2「ハンドル有効スタート」に対応する「(2) スタート」は、試し曲げを実行させるために閉フットスイッチ71および開フットスイッチ72の操作受け付けを可能な状態にする処理である。
項目No.3「プレイバック」に対応する「(1) スタート」は、項目No.2「ハンドル有効スタート」に対応する「(2) スタート」と同様に、試し曲げを実行させるために閉フットスイッチ71および開フットスイッチ72の操作受け付けを可能な状態にする処理である。項目No.3「プレイバック」に対応する「(2) ハンドル有効」は、項目No.2「ハンドル有効スタート」に対応する「(1) ハンドル有効」と同様に、ハンドルの操作を有効にする処理である。
つまり、試し曲げは、項目No.2「ハンドル有効スタート」または項目No.3「プレイバック」の処理を行って準備をすることで、実行可能になる。
項目No.4「曲げ工程[X]補正」は、加工対象の板金Wに施す複数の曲げ工程[1]、[2]・・・[n]のうち、いずれかの工程の処理内容を補正するための項目である。このNo.4「曲げ工程[X]補正」に対応する処理「(1) 工程切替え」は、プレスブレーキ10の処理対象を、指定された曲げ工程[X]に切り替える処理である。
項目No.4「曲げ工程[X]補正」に対応する「(2)補正」は、処理対象として切り替えられた曲げ工程[X]に関する設定値、例えば、曲げ箇所の寸法、曲げ角度、または位置ごとの曲げ精度の補正値を受け付け可能な状態にする処理である。
項目No.5「[操作Y]スタート」は、プレスブレーキ10に対する所定の操作Yを開始させるための項目である。操作Yは、例えば、金型やバックゲージ等を所定の位置に戻す原点復帰操作、金型の取り付け支援を行うための金型取り付け支援機能を実行させる操作、金型の交換を自動で行うATC(自動金型交換機構:Automatic Tool Changer)段取り操作等である。金型取り付け支援をツールナビと称することとする。
この項目No.5「[操作Y]スタート」に対応する「(1) 目的操作への切替え」は、プレスブレーキ10の処理対象を、指定された操作Yに切り替える処理である。項目No.5「[操作Y]スタート」に対応する処理「(2) スタート」は、処理対象として切り替えられた操作Yを開始する処理である。
項目No.6「加工完了」は、実行中の曲げ加工処理を完了させるための項目である。この項目No.6「加工完了」に対応する「(1) データ保存/破棄」は、実行中の曲げ加工処理に関するデータを保存または破棄する処理である。ここで、曲げ加工完了時に実行中の曲げ加工処理に関するデータを保存するか、破棄するかは、予めパラメータにより設定されている。項目No.6「加工完了」に対応する「(2) 画面切替え」は、第1表示部51に表示させる情報を、加工完了を示す情報に切り替える処理である。
項目No.7「電源オフ」は、プレスブレーキ10の電源をオフ状態に切り替えるための項目である。この項目No.7「電源オフ」に対応する「(1) 画面切替え」は、第1表示部51に表示させる情報を、電源オフ操作を受け付けたことを示す情報に切り替える処理である。項目No.7「電源オフ」に対応する「(2) データ保存/破棄」は、実行済みの曲げ加工処理に関するデータを保存または破棄する処理である。ここで、電源オフ時に実行済みの曲げ加工処理に関するデータを保存するか、破棄するかは、予めパラメータにより設定されている。また、項目No.7「電源オフ」に対応する「(3) 電源切りボタン操作」は、プレスブレーキ10の電源をオフ状態に切り替える処理である。
上述した項目No.1~No.7の各項目に対応する各処理(1)、(2)・・・は、それぞれ作業者による1回の手動操作に対応して実行される処理である。
実行可能処理記憶部24に予め記憶されている情報について説明する。実行可能処理記憶部24には、プレスブレーキ10の動作状況ごとに、NC装置20が実行可能な処理の情報が予め記憶されている。例えば、曲げ加工の準備段階の動作休止中に実行可能な処理として、原点復帰処理、ツールナビ機能実行処理、ATC段取り実行処理、および電源オフ処理の情報が記憶され、ツールナビ機能実行中に実行可能な処理として、次の工程で使用する金型の取り付け支援処理の情報が記憶されている。
また、曲げ加工段階の動作休止中に実行可能な処理として、曲げ工程のスタート処理、ハンドル有効スタート処理、電源オフ処理の情報が記憶され、いずれかの曲げ工程の運転中に実行可能な処理として、運転を停止させる処理の情報が記憶されている。
これらの情報が記憶されている状態で、作業者が板金加工システム1を利用して、手動操作により板金Wの曲げ加工作業の指示を行う際の動作について説明する。この場合には、作業者はNC装置20に接続された第1タッチパネル52、操作部53、ハンドル操作器60、閉フットスイッチ71、または開フットスイッチ72から、所望の処理の実行を指示する操作を行い、この操作内容に基づいて第1CPU25がプレスブレーキ10の動作を制御する。
例えば、曲げ工程[1]を開始させるために作業者が第1タッチパネル52または操作部53で工程[1]への切替え操作を行うと、第1CPU25の動作制御部253が工程[1]を処理対象として認識する。
その後、作業者がスタート操作を行うと、動作制御部253が処理対象の曲げ工程[1]を開始するための準備として、バックゲージを所定位置に設定する指示および閉フットスイッチ71および開フットスイッチ72の操作受け付けを可能な状態にする指示をプレスブレーキ10に送信する。プレスブレーキ10は、NC装置20から取得した指示に基づいて、バックゲージを所定位置に設定し、閉フットスイッチ71および開フットスイッチ72の操作受け付けを可能な状態にする。
このようにして、作業者が図3の「対応する処理」のいずれかに関する操作を行う都度、動作制御部253が該当する指示をプレスブレーキ10に送信し、所定の処理を実行させる。
次に、作業者が板金加工システム1を利用して、発話により板金Wの曲げ加工作業に関する指示を行う際の動作について説明する。図4は、NC装置20が、作業者の発話による指示で実行する、板金Wの曲げ加工作業に関する処理を示すフローチャートである。
まず、作業者がヘッドセット装置30を装着し、曲げ工程[1]を開始させるために音声「工程[1]スタート」を発話すると、収音部31は発話された音声を収音し、第3通信部32は収音部31が収音した音声に基づく音声情報をNC装置20に送信する。
NC装置20の発話内容認識部251は、第1通信部22を介して、ヘッドセット装置30から送信された音声情報を取得する(S1の「YES」)。発話内容認識部251は、取得した音声情報を解析して作業者からの発話内容「工程[1]スタート」を認識する(S2)。
次に、対応処理特定部252が、認識した発話内容が板金Wの加工作業に関する項目であるか否かを判定する(S3)。対応処理特定部252は、認識した発話内容が項目別処理記憶部21に記憶された「曲げ加工作業に関する項目」のいずれかに該当すれば、当該発話内容は板金Wの加工作業に関する項目であると判定する。
ここでは対応処理特定部252は、認識した発話内容「工程[1]スタート」が項目別処理記憶部21に記憶された項目No.1に該当し、当該発話内容は板金Wの加工作業に関する項目であると判定する(S3の「YES」)。
次に対応処理特定部252は、該当する項目No.1「工程[1]スタート」に対応する処理として、処理「(1) 工程切替え」および「(2) スタート」を特定する(S4)。動作制御部253は、特定した処理「(1) 工程切替え」および「(2) スタート」を、連続して実行させるための指示を生成し、第2通信部23を介してプレスブレーキ10に送信する。
具体的には、動作制御部253は、プレスブレーキ10の処理対象を、指定された曲げ工程[1]に切り替える処理、およびこれに続いて、曲げ工程[1]を開始するための準備として、バックゲージを所定位置に設定する処理、および閉フットスイッチ71および開フットスイッチ72の操作受け付けを可能な状態にする処理を実行させるための指示を生成して送信する(S5)。
プレスブレーキ10は、NC装置20から取得した指示に基づいて、処理対象を指定された曲げ工程[1]に切り替えた後、バックゲージを所定位置に設定し、閉フットスイッチ71および開フットスイッチ72の操作受け付けを可能な状態にする。つまり、作業者による1回の発話「工程[1]スタート」により、手動では2回操作が必要な2つの処理「(1) 工程切替え」および「(2) スタート」が連続して実行される。
上述したステップS3において、対応処理特定部252が、認識した発話内容が板金Wの加工作業に関する項目でないと判定した場合には(S3の「NO」)、ステップS1に戻る。
このようにNC装置20が作業者の発話に基づいて動作することで、作業者は、手動操作で指示を入力する場合よりも少ない回数の入力指示で、簡易且つ効率良くプレスブレーキ10を動作させることができる。その際に、作業者の両手が塞がっていたり、作業者が操作ペンダント50から離れた位置で作業している場合であっても、発話により容易にプレスブレーキ10を動作させることができる。作業者は、1つの板金Wに対する曲げ加工作業中に、作業内容に応じて手動操作と発話による操作とを適宜切り替えて用いることができる。
上述したようにNC装置20が動作している際に、タブレット装置40に表示される処理について説明する。NC装置20が動作している際、処理情報取得部254が動作制御部253から所定時間間隔でプレスブレーキ10の動作状況情報を取得する。例えば、プレスブレーキ10が電源投入後、まだ動作していない状況である場合には、曲げ加工の準備段階の動作休止中(アイドル中)であることを示す動作状況情報「段取り段階(アイドル中)」を取得する。
処理情報取得部254が動作制御部253から動作状況情報「段取り段階(アイドル中)」を取得すると、この動作状況情報「段取り段階(アイドル中)」に対応する実行可能な処理の情報を実行可能処理記憶部24から取得する。ここでは、処理情報取得部254は、該当する処理である原点復帰処理、ツールナビ機能実行処理、ATC段取り実行処理、および電源オフ処理の情報を取得する。
処理情報取得部254は、取得した実行可能な処理に対応するテキスト情報「原点復帰」、「ツールナビ」、「ATC段取り」、および「電源オフ」を含む表示情報D1を生成し、タブレット装置40の第2タッチパネル41に表示させる。図5Aは、タブレット装置40の第2タッチパネル41に表示される表示情報D1の一例である。
処理情報取得部254が動作状況情報「ツールナビ開始」を取得すると、この動作状況情報「ツールナビ開始」に対応する実行可能な処理の情報として、次の工程で使用する金型の取り付け支援処理の情報を取得する。処理情報取得部254は、取得した実行可能な処理に対応するテキスト情報「次の金型」を含む表示情報D2を生成し、第2タッチパネル41に表示させる。図5Bは、タブレット装置40の第2タッチパネル41に表示される表示情報D2の一例である。
処理情報取得部254が動作状況情報「加工段階(アイドル中)」を取得すると、この動作状況情報「加工段階(アイドル中)」に対応する実行可能な処理の情報として、曲げ工程のスタート処理、ハンドル有効スタート処理、電源オフ処理の情報を取得する。処理情報取得部254は、取得した実行可能な処理に対応するテキスト情報「指定工程スタート」、「ハンドル有効スタート」、および「電源オフ」を含む表示情報D3を生成し、第2タッチパネル41に表示させる。図5Cは、タブレット装置40の第2タッチパネル41に表示される表示情報D3の一例である。
処理情報取得部254が動作状況情報「運転開始」を取得すると、この動作状況情報「運転開始」に対応する実行可能な処理の情報として、運転を停止させる処理の情報を取得する。処理情報取得部254は、取得した実行可能な処理に対応するテキスト情報「ストップ」を含む表示情報D4を生成し、第2タッチパネル41に表示させる。図5Dは、タブレット装置40の第2タッチパネル41に表示される表示情報D4の一例である。
作業者は、タブレット装置40に表示された情報を視認することで、NC装置20が現在実行可能な処理を認識し、これに応じて適切な内容の発話を行うことができる。
以上の実施形態によれば、NC装置20は、作業者からの発話内容に基づいて、所望の処理をプレスブレーキ10に効率良く実行させることができる。
プレスブレーキ10では、1つの板金Wに対して複数工程の曲げ加工を行う場合があり、手動操作で所定の曲げ工程に関する処理(例えば「スタート」または「補正」)を指示する場合には、曲げ加工の処理対象を所定の曲げ工程に切り替える操作と、切り替えられた曲げ工程に関する処理を実行させる操作との2つの操作が必要になる。これに対し、発話によりこれらの処理を指示する場合には、例えば曲げ加工の処理対象を切り替える処理と切り替えられた曲げ工程に関する処理を実行させる処理とを1回の発話で指示することが可能になり、作業者による操作性を向上させることができる。
上述した実施形態においては、タブレット装置40がプレスブレーキ10の上部テーブル11に設置された場合について説明したが、これには限定されず、例えば作業者がタブレット装置40を携帯してもよい。この場合、タブレット装置40とNC装置20とは無線または有線で通信接続される。
また、上述した実施形態においては、タブレット装置40に表示させるための情報を記憶する実行可能処理記憶部24、およびタブレット装置40に表示させるための情報を生成する処理情報取得部254がNC装置20内に設けられた場合について説明したが、これには限定されず、これらの機能部をタブレット装置40内に設けてもよい。
また、上述した実施形態においては、作業者が曲げ加工作業に関する指示をNC装置20に入力する際の入力方式として、手動操作による入力と、発話による入力とを併用可能である場合について説明した。しかしこれには限定されず、NC装置20を、作業者の手動操作による指示を入力可能な操作入力モードと、作業者の発話による指示を入力可能な音声入力モードとで切替可能に構成し、作業者は選択したいずれかのモードの入力方式に基づいて指示を入力するようにしてもよい。
本開示は以上説明した1またはそれ以上の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
本願の開示は、2022年10月7日に出願された特願2022-162432号に記載の主題と関連しており、その全ての開示内容は引用によりここに援用される。
Claims (5)
- 制御対象の工作機械が実行する加工作業に関する項目ごとに予め設定された、連続して実行する複数の処理の情報を記憶する項目別処理記憶部と、
前記工作機械を操作する作業者からの発話内容を認識する発話内容認識部と、
前記発話内容認識部により、前記作業者からの発話内容として所定の加工作業に関する項目が認識されると、前記項目別処理記憶部から、認識された項目に対応する複数の処理を特定する対応処理特定部と、
前記対応処理特定部で特定された複数の処理を、前記工作機械で連続して実行させる動作制御部と
を備えた工作機械制御装置。 - 前記動作制御部は、
作業者が手動で1回操作した内容に基づいて、前記項目別処理記憶部に記憶された中の1つの処理を制御対象の工作機械で実行させ、
作業者の1回の発話により認識された所定の加工作業に関する項目に基づいて特定された複数の処理を、制御対象の工作機械で連続して実行させる
請求項1に記載の工作機械制御装置。 - 前記工作機械は板金の曲げ加工機であり、
前記所定の加工作業に関する項目は、複数の曲げ工程ごとに設定され、
前記項目ごとに設定される複数の処理は、制御対象の曲げ加工機の処理対象を、対応する曲げ工程に切り替える処理と、処理対象として切り替えられた曲げ工程に関して実行させる処理とを含む
請求項1または2に記載の工作機械制御装置。 - 表示装置に通信接続され、
前記工作機械の動作状況ごとに、前記工作機械制御装置が実行可能な処理の情報を記憶する実行可能処理記憶部と、
前記工作機械の動作状況情報を取得し、取得した動作状況情報に対応する実行可能な処理の情報を前記実行可能処理記憶部から取得して前記表示装置に表示させる処理情報取得部と、
をさらに備えた、請求項1に記載の工作機械制御装置。 - 工作機械制御装置が、
制御対象の工作機械が実行する加工作業に関する項目ごとに予め設定された、連続して実行する複数の処理の情報を記憶し、
前記工作機械を操作する作業者からの発話内容として所定の加工作業に関する項目を認識すると、記憶した中から、認識した項目に対応する複数の処理を特定し、
特定した複数の処理を、前記工作機械で連続して実行させる、工作機械制御方法。
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- 2023-09-26 WO PCT/JP2023/034837 patent/WO2024075582A1/ja unknown
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