(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する液体放出部と、ワークから発生する切屑を検出する工作機械内の側面と水平面とを含む対象エリアを１回の撮像で撮像する撮像部と、を備える工作機械の前記撮像部で撮影された画像内の第１位置と第２位置とに基づいて、工作機械内の対象エリアに液体を放出し前記切屑を移動させるために、前記撮像部で、ラインレーザ光を前記対象エリアに照射した状態で撮像される場合を除き、撮像された画像を表示する表示装置において、
前記撮像部で撮像された画像と前記第１位置と前記第２位置とを表示する表示部と、
前記撮像部で撮像された前記画像の少なくとも一部に、第１メッシュ領域と第２メッシュ領域とを含む複数のメッシュ領域が作成され、（ｉ）前記表示部に表示された画像内の前記第１位置に対する第１入力信号と前記切屑の存在に関する情報が関連付けられた前記第１メッシュ領域とを関連付けて検知し、（ｉｉ）前記表示された画像内の前記第２位置に対する第２入力信号と前記切屑の存在に関する情報が関連付けられた前記第２メッシュ領域とを関連付けて検知する検知部と、
前記第１位置と前記第２位置とに基づいて前記対象エリアでの液体の放出経路を形成し前記放出経路に基づいて液体を放出するように制御する制御信号を生成する信号生成部へ、前記検知部で検知された検知信号を送信する送信部と、を備え、
前記表示部は、（ａ）前記画像と（ｂ）前記第１位置と（ｃ）前記第２位置と（ｄ）前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ前記放出経路とを重ねて表示する、表示装置。
【請求項２】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する液体放出部と、ワークから発生する切屑を検出する工作機械内の側面と水平面とを含む対象エリアを１回の撮像で撮像する撮像部と、を備える工作機械の前記撮像部で撮影された画像内の第１位置と第２位置とに基づいて、工作機械内の対象エリアに液体を放出し前記切屑を移動させるために、前記撮像部で、ラインレーザ光を前記対象エリアに照射した状態で撮像される場合を除き、撮像された画像を表示する表示装置において、
前記撮像部で撮像された画像と前記第１位置と前記第２位置とを表示する表示部と、
前記表示部に表示された画像内の前記第１位置に対する第１入力信号と前記表示された画像内の前記第２位置に対する第２入力信号と、を検知する検知部と、
前記第１入力信号と前記第２入力信号とが入力された順番に基づいて、前記対象エリアでの液体の放出経路を生成する信号生成部と、
前記放出経路を前記表示部に表示し、前記放出経路に沿って液体を放出するための入力指示を受けると、前記信号生成部で生成された信号を前記工作機械に送信する信号送信部と、を備え、
前記表示部は、（ａ）前記画像と（ｂ）前記第１位置と（ｃ）前記第２位置と（ｄ）前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ前記放出経路とを重ねて表示する、表示装置。
【請求項３】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する液体放出部と、ワークから発生する切屑を検出する工作機械内の側面と水平面とを含む対象エリアを１回の撮像で撮像する撮像部と、を備える工作機械の前記撮像部で撮影された画像内の第１位置と第２位置とに基づいて、工作機械内の対象エリアに液体を放出し前記切屑を移動させるために、前記撮像部で、ラインレーザ光を前記対象エリアに照射した状態で撮像される場合を除き、撮像された画像を表示する表示装置において、
前記撮像部で撮像された画像と前記第１位置と前記第２位置とを表示する表示部と、
前記表示部に表示された画像内の前記第１位置に対する第１入力信号と前記表示された画像内の前記第２位置に対する第２入力信号と、を検知する検知部と、
検知された前記第１入力信号と前記第２入力信号とを、前記第１位置と前記第２位置とに基づいて前記対象エリアでの液体の放出経路を形成し前記放出経路に基づいて液体を放出するように制御する制御信号を生成する信号生成部へ、送信する送信部と、を備え、
前記信号生成部は、前記第１位置および前記第２位置が所定の距離以内にある場合、前記第１位置と前記第２位置とを一群の位置とし、前記一群の位置に対する前記放出経路を作成し、
前記表示部は、（ａ）前記画像と（ｂ）前記第１位置と（ｃ）前記第２位置と（ｄ）前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ前記放出経路とを重ねて表示する、表示装置。
【請求項４】
前記信号生成部は、前記第１入力信号に関連付けられた前記第１メッシュ領域と、前記第２入力信号に関連付けられた前記第２メッシュ領域とが検知された順番に基づいて前記放出経路を作成する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する液体放出部と、
ワークから発生する切屑を検出する工作機械内の側面と水平面とを含む対象エリアを１回の撮像で、ラインレーザ光を前記対象エリアに照射した状態で撮像される場合を除き、撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像と前記画像内の第１位置と第２位置とを表示する表示部と、
前記撮像部で撮像された前記画像の少なくとも一部に、第１メッシュ領域と第２メッシュ領域とを含む複数のメッシュ領域が作成され、（ｉ）前記表示部に表示された画像内の前記第１位置に対する第１入力信号と前記切屑の存在に関する情報が関連付けられた前記第１メッシュ領域とを関連付けて検知し、（ｉｉ）前記表示された画像内の前記第２位置に対する第２入力信号と前記切屑の存在に関する情報が関連付けられた前記第２メッシュ領域とを関連付けて検知する検知部と、
前記第１位置と前記第２位置とに基づいて前記対象エリアでの液体の放出経路を形成し前記放出経路に基づいて液体を放出するように制御する制御信号を生成する信号生成部へ、前記検知部で検知された検知信号を送信する送信部と、を備え、
前記表示部は、（ａ）前記画像と（ｂ）前記第１位置と（ｃ）前記第２位置と（ｄ）前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ前記放出経路とを重ねて表示する、工作機械。
【請求項６】
ワークから発生する切屑を移動させるように放出する液体の放出方法であって、
ワークから発生する切屑を検出する工作機械内の側面と水平面とを含む対象エリアを１回の撮像で、ラインレーザ光を前記対象エリアに照射した状態で撮像される場合を除き、撮像された画像と前記画像内の第１位置と第２位置とを表示するステップと、
撮像された前記画像の少なくとも一部に、第１メッシュ領域と第２メッシュ領域とを含む複数のメッシュ領域が作成され、（ｉ）前記表示された画像内の前記第１位置に対する第１入力信号と前記切屑の存在に関する情報が関連付けられた前記第１メッシュ領域とを関連付けて検知し、（ｉｉ）前記表示された画像内の前記第２位置に対する第２入力信号と前記切屑の存在に関する情報が関連付けられた前記第２メッシュ領域とを関連付けて検知するステップと、
前記第１位置と前記第２位置とに基づいて前記対象エリアでの液体の放出経路を形成し前記放出経路に基づいて液体を放出するように制御するように制御信号を生成させるために、前記検知するステップで検知された検知信号を送信するステップと、を有し、
前記表示するステップは、（ａ）前記画像と（ｂ）前記第１位置と（ｃ）前記第２位置と（ｄ）前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ前記放出経路を重ねて表示することを含む、液体の放出方法。
【請求項７】
ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する液体放出部と、ワークから発生する切屑を検出する工作機械内の側面と水平面とを含む対象エリアを１回の撮像で撮像する撮像部と、を備える工作機械の前記撮像部で撮影された画像内の第１位置と第２位置とに基づいて、工作機械内の対象エリアに液体を放出し前記切屑を移動させるために、前記撮像部で、ラインレーザ光を前記対象エリアに照射した状態で撮像される場合を除き、撮像された画像を処理する画像処理装置において、
前記撮像部で撮像された画像と前記第１位置と前記第２位置とを受信する受信部と、
前記撮像部で撮像された前記画像の少なくとも一部に、第１メッシュ領域と第２メッシュ領域とを含む複数のメッシュ領域が作成され、（ｉ）表示部に表示された画像内の前記第１位置に対する第１入力信号と前記切屑の存在に関する情報が関連付けられた前記第１メッシュ領域とを関連付けて検知し、（ｉｉ）前記表示された画像内の前記第２位置に対する第２入力信号と前記切屑の存在に関する情報が関連付けられた前記第２メッシュ領域とを関連付けて検知する検知部と、
前記第１位置と前記第２位置とに基づいて前記対象エリアでの液体の放出経路を形成し前記放出経路に基づいて液体を放出するように制御する制御信号を生成する信号生成部へ、前記検知部で検知された検知信号を送信する送信部と、を備え、
前記表示部は、（ａ）前記画像と（ｂ）前記第１位置と（ｃ）前記第２位置と（ｄ）前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ前記放出経路とを重ねて表示する、画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、工作機械においてワークを加工した際に生じる切屑を表示する表示装置、工作機械、および液体の放出方法、並びに画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械において加工物であるワークを加工した際、切屑が生じる。切屑が多く堆積すると、加工の継続が困難となる。このため、定期的に工作機械の運転を停止して、エアブローなどを使って作業者が手作業で切屑を除去する必要があるので、工作機械の稼働効率が低下する。そのため、人手によらずに切屑を除去する必要がある。
【０００３】
そのような技術として、特許文献１には、あらかじめ工作機械内部のテンプレート画像を取得しておき、ワーク加工後に撮像した画像と比較することで画像の輝度差から切屑の除去が必要な箇所を判定することで、液体を放出し切屑を除去する工作機械が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１２０５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、加工前後の工作機械内の状態の差異には、切屑以外の差異（例えば加工時に放出されたクーラント等）も存在する。また、ワークの形状によって周辺の輝度も変化する。そのため、特許文献１のように、加工前後の工作機械内の状態の差異によって判定しようとすると、ワークごとにテンプレート画像を作成して輝度に関する適切な閾値を定めなければならず、液体の放出経路を定めるために多大な制御処理を行う必要がある。
【０００６】
そこで本開示は、多大な制御処理を行うことなく、切屑を効率的に移動させる液体の放出経路を作成できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本開示は、請求項に記載する技術を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、多大な制御処理を行うことなく、切屑を効率的に移動させる液体の放出経路を作成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、工作システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図２は、メッシュ領域の一例を表す。
【図３】図３は、工作機械の内部を撮像した概略的な撮像画像を表す。
【図４Ａ】図４Ａは、クーラント放出経路を表示した工作システムの表示部の一例を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、クーラント放出経路を表示した工作システムの表示部の一例を示し、図４Ａに対応するクーラントの放出経路を表している。
【図５Ａ】図５Ａは、クーラント放出経路を表示した工作システムの表示部の一例を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、クーラント放出経路を表示した工作システムの表示部の一例を示し、図５Ａに対応するクーラントの放出経路を表している。
【図６Ａ】図６Ａは、クーラント放出経路を表示した工作システムの表示部の一例を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、クーラント放出経路を表示した工作システムの表示部の一例を示し、図６Ａに対応するクーラントの放出経路を表している。
【図７】図７は、工作システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、工作システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態における工作システム１の構成を示す。工作システム１は、工作機械１０および表示装置３０を備えている。工作機械１０は、工作機械の内部に搬入された加工対象であるワークに対して切削、研削等の加工を行う装置である。ワークに対して加工を行うと、ワークの一部が分離して切屑が発生し、工作機械１０の内部に堆積する。
【００１２】
（工作システム）
工作機械１０は、液体放出部１１および撮像部１２を備えている。液体放出部１１は、例えば、液体を放出することができるノズルと、ノズルを駆動するアクチュエータと、液体を貯留している液体貯留部から液体をくみ上げるポンプと、を備える。ノズルから切屑へと液体を放出することで上述の切屑を加工領域外のチップコンベアなどに移動させ、最終的には加工領域から切屑を除去することができる。この液体には、加工時に熱を生じるワークおよび加工装置である主軸などを冷却及び潤滑するためのクーラントを用いてもよいし、他の液体を使用してもよい。以下、本明細書では、切屑を移動させるための液体としてクーラントを用いた場合について説明する。液体放出部１１は、ノズルの位置、ノズルからのクーラントの放出方向、クーラントの放出圧力などを変更することができる。液体放出部１１は、複数のノズルを有する形態が好ましい。１つのノズルの液体放出領域では、工作機械の構成部品で隠れてしまう空間領域ができる。その空間領域に切屑が入り込むとノズルからの液流が十分切屑に作用させることができないため切屑を移動させることが難しいためである。
【００１３】
撮像部１２は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を備えたカメラであり、工作機械１０内部を撮像することができる。撮像部１２は、撮像された画像を後述する表示装置３０へと出力することができる。工作機械１０は、撮像部１２の性能、撮像範囲に応じて、撮像部１２を工作機械内に複数備えてもよい。本実施形態における工作機械１０は、撮像部１２が二つ設けられている。この場合においても、一つの撮像部では撮像できない領域を撮像することができるように、もう１つの撮像部を配置することで、工作機械内の加工領域の全体を撮像部で撮像した画像から確認することができる。
【００１４】
表示装置３０は、工作機械１０の撮像部１２で撮像された撮像画像を処理し、クーラントの放出経路を作成する演算部３１、撮像部１２で撮像された撮像画像を表示する表示部３２、演算部３１で処理される画像および位置等の情報を必要に応じて記憶する記憶部３３、並びに演算部３１へ入力信号を出力する入力部３４を備える。表示装置３０は、例えば、コンピュータやタブレットなど、画像を受信し表示する機能を備える装置である。表示装置３０は、情報処理装置と称することもできる。
【００１５】
表示部３２は、例えばコンピュータのディスプレイであり、工作機械１０の撮像部１２が撮像し、表示装置３０に出力した画像を表示させることができる。また、後述するメッシュ分割部３６において作成されたメッシュを組み合わせて表示するなど、撮像画像に関して演算部３１で処理された画像を表示させてもよい。また、当該メッシュによって形成されるメッシュ領域に、例えば切屑の有無や切屑の量などの情報を表すことができるように構成されてもよい。表示部３２は、後述する処理のため、例えば、抵抗膜方式や静電容量方式のディスプレイなど、表示画像に作業者が接触することで画像に基づいて直接指示できる、いわゆるタッチパネルであってもよい。
【００１６】
入力部３４は、例えばコンピュータの一般的な入力装置であるマウスであり、表示装置３０において、作業者は位置情報など何らかの指示を入力部３４によって入力することができる。入力部３４は、当該指示を入力信号として、検知部３７へ出力する。タッチパネルの場合、上述のディスプレイの一部である、作業者が触れた位置を検知する機構が入力部３４（および後述する検知部３７）に相当する。
【００１７】
演算部３１は、取得部３５、メッシュ分割部３６、検知部３７、送信部３８、信号生成部３９および信号送信部４０を備える。演算部３１および演算部３１に含まれる各処理部３５〜４０は、プログラムを実行することにより所定の機能を実現するＣＰＵまたはＭＰＵのような汎用プロセッサを含む。演算部３１および演算部３１に含まれる各処理部３５〜４０は、例えば記憶部３３に格納された制御プログラムを呼び出して実行することにより、表示装置３０における各種の処理を実現する。演算部３１および演算部３１に含まれる各処理部３５〜４０は、ハードウェアとソフトウェアの協働により所定の機能を実現するものに限定されず、所定の機能を実現する専用に設計されたハードウェア回路でもよい。すなわち、演算部３１および演算部３１に含まれる各処理部３５〜４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ等、種々のプロセッサで実現することができる。
【００１８】
取得部３５は、撮像部１２にて撮像された画像を取得し、メッシュ分割部３６に出力する。
【００１９】
メッシュ分割部３６は、撮像部１２で撮像された撮像画像の少なくとも一部を複数のメッシュ領域に分割することができる。メッシュ領域は、撮像画像が所定の幾何学的な形状（メッシュ）により、分割された領域である。図２は、工作機械１０の内部を撮像した撮像画像が、正方形のメッシュ領域に分割された図である。このような複数のメッシュ領域で構成された画像をメッシュ画像と称することができる。分割するメッシュの大きさおよび形状は、必要に応じて変更できるように構成されてもよい。このようにメッシュ領域に分割することで、作業者が容易に位置を指示することができる。なお、メッシュ領域は、分割された領域である必要はなく、撮像画像においてメッシュによって区画された領域であってもよい。つまり、撮影画像とメッシュとを別々のデータとして保存しているものもメッシュ画像という。メッシュ領域は、表示部３２および検知部３７へ出力される。本工作システムは、メッシュ分割部３６を備えない構成としてもよく、この場合、取得部３５で取得された撮像画像が、表示部３２および検知部３７へ出力される。
【００２０】
検知部３７は、表示部３２に表示された画像に基づいて、作業者が入力部３４を操作し、入力部３４から出力された位置情報を含む信号を受信する。したがって、撮像部１２において撮像された撮像画像に基づいて、作業者が切屑の有無を判断し、切屑が存在する場合に作業者が入力部３４によって指示した切屑の堆積位置を検出することができる。指示位置が複数ある場合、検知部３７はその数に応じて複数の入力信号を検知する。例えば指示位置が２つあるときは、第１指示位置に対する第１入力信号と、第２指示位置に対する第２入力信号とを検知する。所定位置への入力信号を検知すると、それぞれの入力信号を送信部３８へと出力する。それぞれの入力信号は、作業者が指示した所定位置の情報を少なくとも含む。また、当該入力信号によって作業者が指示した順番を判別することができる。
【００２１】
例えば入力部３４が上述したようにマウスであれば、検知部３７は、作業者がマウスを使用して指示した位置を検知することができる。また、入力部３４と検知部３７は一体となって構成されてもよい。この場合、例えば表示部３２が上述したようにタッチパネルであれば、入力部３４および検知部３７は、タッチパネルに作業者が触れた（つまり、入力した）位置を検知することができる。検知部３７は、メッシュ分割部３６によって作成されたメッシュ領域に基づいた指示位置を、検知してもよい。
【００２２】
送信部３８は、検知された一つ以上の入力信号をそれぞれ信号生成部３９へと送信する。
【００２３】
信号生成部３９は、詳細は後述するが、複数の指示位置（例えば、第１指示位置と第２指示位置）に基づいて対象エリアでのクーラントの放出経路を形成し、制御信号を生成する。制御信号は、当該放出経路に基づいてクーラントを放出するように制御する信号である。指示位置が一つであった場合、その位置へクーラントを放出するような制御信号を生成してもよいし、当該指示位置に応じて所定のアルゴリズムによってクーラントの放出経路を形成し、制御信号を生成してもよい。
【００２４】
信号送信部４０は、液体放出部１１にクーラントの制御信号を送信する。制御信号に応じて、工作機械１０の液体放出部１１は、当該放出経路の接線方向前側へクーラントを放出するようにノズルを駆動してクーラントを放出する。工作機械１０と表示装置３０とが一体となって構成された場合、本工作システム１は信号送信部４０を備えず、信号生成部３９から液体放出部１１へと信号を直接出力する構成とすることもできる。
【００２５】
記憶部３３は、種々の情報を記録する記録媒体である。記憶部３３は、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ハードディスク、その他の記憶デバイス又はそれらを適宜組み合わせて実現される。記憶部３３は、取得部３５で取得された撮像画像、メッシュ分割部３６で作成されたメッシュ領域（メッシュ画像）、検知部３７で検知された一つ以上の所定位置の情報、信号生成部３９で作成されたクーラントの放出経路などを格納することができる。また、演算部３１の各処理部は、必要に応じて当該記憶部３３に記憶された画像、情報および信号等を読み込むことができる。本明細書において、各処理部への画像等の入力、並びに当該処理部で処理または作成された画像等の出力はそれぞれ、ある処理部から当該処理部へ直接入力され、当該処理部から別の処理部へ直接出力される構成で記載をしている。しかし、これに限定されず、演算部３１の各処理部は、画像処理または信号検知の際に記憶部３３から画像等を読み込んでもよく、当該処理部にて画像処理または作成された画像および作成された情報等を記憶部３３に記憶してもよい。
【００２６】
図３は、工作機械１０の内部を撮像した撮像画像であり、パレット１３、カバー１４、テーブル１５、旋回扉１６、側面１７、斜面１８、プロテクタ１９、シュータ２０、および主軸２１が示されている。本実施形態において、図３に示す主軸２１の長軸２２を工作機械１０内部の前後方向として、主軸２１の根元側を手前側、先端側を奥側とする。また、長軸２２に直交する水平方向を左右方向、長軸２２に直交する垂直方向を上下方向とする。
【００２７】
パレット１３は、ワーク２３を載せて固定する台である。工作機械１０は、複数のパレット１３を設けることができる。それにより、加工するワークを変更する際、パレット１３を変更することでワークを変更でき、時間の効率化を図ることができる。
【００２８】
カバー１４は、図３においてパレット１３の左右の側部に位置している部品であり、後述する旋回扉１６が回転してパレット１３を交換する際、カバーが例えばパレット１３を持ち上げることでテーブル１５から分離させる。本実施形態において、カバー１４は旋回扉１６に固定されている。
【００２９】
旋回扉１６は、軸２４を中心に回転することができる扉である。旋回扉１６が回転する際、カバー１４がパレット１３をテーブル１５から分離させて、パレット１３およびカバー１４と一緒に回転する。それによりワークの加工が終了したパレット１３をパレット格納部２５へと搬出することができ、また次に加工するワークが固定されたパレット１３をパレット格納部から工作機械内へと搬入することができる。旋回扉の工作機械内側と格納部側の両方にカバー１４を取り付け、旋回扉が１８０度回転することでパレットの搬入と搬出を同時に行ってもよい。
【００３０】
側面１７は、工作機械１０の開閉可能な壁である。側面１７は、工作機械１０の内部と、外部とを区画しており、側面１７を開放すると作業者が工作機械１０の内部に入ることができる。また、側面１７に対向する位置にある図示しない側面２６は、工作機械１０の内部と、工具格納部２７とを区画している。工具格納部２７は、複数の工具を格納しており、加工の際、必要に応じて側面１７が開き、主軸２１に取り付けられている工具を工具格納部２７に格納されている別の工具と交換することができる。
【００３１】
シュータ２０は、洗浄によって切屑が流れていく場所である。斜面１８、プロテクタ１９は、旋回扉１６および側面１７、２６の下側に設けられており、シュータ２０へと切屑が流れやすいように、それぞれシュータへ向けて下向きに傾斜している。
【００３２】
主軸２１は、先端に工具を取り付け、その長軸２２を中心に回転させることにより、ワークを加工することができる。本実施形態においては、図３に示すように、主軸２１は円柱形の外形を有する。
【００３３】
（クーラント放出経路の作成）
図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ、６Ａおよび６Ｂを参照しつつ、クーラント放出経路の作成方法を説明する。
【００３４】
図４Ａは、自動洗浄および指示洗浄を行う構成を備える工作システム１の表示部３２の一例を示す。表示部３２は、撮像画像やメッシュ画像を表示する画面部５０、モード選択エリア５１、第１画像選択エリア５２、第２画像選択エリア５３を備える。各選択エリア５１〜５３は、作業者が指示することで（例えば、表示部３２がタッチパネルの場合、表示部３２に触れることで）、検知部３７が検知し、洗浄方法や画面部５０に表示させる画像を選択することができる領域（選択部）を有する。モード選択エリア５１は、自動洗浄モード選択部５４、および指示洗浄モード選択部５５を有し、選択部５４または５５を選択することで自動洗浄モードまたは指示洗浄モードへ変更することができる。
【００３５】
第１画像選択エリア５２は、本実施形態においては二つある撮像部１２の一方から見た、液体放出部１１の一方による第１クーラントの放出方向を表示する画像を示す。第１画像選択エリア５２は、撮像画像選択部５６、メッシュ画像選択部５７、クーラント放出経路選択部５８を有する。作業者が撮像画像選択部５６を選択すると、撮像部１２で撮像された画像が画面部５０に表示される。メッシュ画像選択部５７を選択すると、メッシュ分割部３６で作成されたメッシュ画像が画面部５０に表示される。
【００３６】
第２画像選択エリア５３は、第１画像選択エリア５２の画像とは別の撮像部１２から見た、別の液体放出部１１による第２クーラントの放出方向を表示する画像を示す。第２画像選択エリア５３は、撮像画像選択部５９、メッシュ画像選択部６０、クーラント放出経路選択部６１を有し、選択部５９〜６１はそれぞれ、第１画像選択エリア５２の選択部５６〜５８と同様に動作する。
【００３７】
例えば、指示洗浄モードであれば、画面部５０に表示された撮像画像またはメッシュ画像に対して、作業者が（例えば画面部５０に触れることで）所定位置を指示することができる。図４Ａは、工作機械１０の内部を撮像部１２が撮像した撮像画像からメッシュ分割部３６が作成したメッシュ画像に対して作業者による位置の指示を反映させたものである。図４Ａの画面部５０に数字が記載されているメッシュ領域は、作業者が指示した位置であり、数字は作業者が指示した順に大きくなっている。作業者が指示する位置は、例えばワーク２３を加工して切屑が発生した後に、表示部３２に表示された画像を確認して指示してもよいし、経験的に切屑が堆積しやすい場所を指示してもよい。検知部３７は、各メッシュ領域の指示位置およびその順序を入力信号として検知し、送信部３８へと出力する。送信部３８は、当該信号を信号生成部３９へと送信する。
【００３８】
信号生成部３９は、例えば、複数の入力信号に基づいて指示された順番通りに、対象エリアでのクーラントの放出経路を作成することができる。以下、この方法を第１の放出経路作成方法と称する。図４Ｂは、図４Ａのメッシュ領域に対して第１の放出経路作成方法によって作成されたクーラントの放出経路の例を示す。本方法による放出経路は、指示位置として入力されたメッシュ領域を作業者が指示した順番通りに通るように形成される。クーラント放出経路選択部５８を選択すると、上記クーラント放出経路が画面部５０に表示される。この際、撮像画像に対してクーラント放出経路を表示してもよいし、メッシュ画像に対して表示してもよい。これにより作業者はクーラントの放出経路を確認することができる。放出経路が想定していたものと同じであれば、放出経路の接線方向前側（進行方向側）へクーラントを放出するようにノズルを駆動してクーラントを放出するように制御する制御信号を生成し、信号送信部４０へ出力する。放出経路が想定していたものと異なれば、当該放出経路を取り消して再度表示部３２に対して位置を指示することができる。また、複数の放出経路を指示するために、続けて表示部３２に対して位置を指示できるように構成してもよい。
【００３９】
本実施形態において、表示部３２は、画面部５０、および各選択部５４〜６１を備えているが、当然、表示部３２は、画面部５０のみを備え、他の選択部は、機械的なスイッチとして構成されてもよい。
【００４０】
詳細は割愛するが、本工作システム１は、撮像画像またはメッシュ画像から切屑を自動的に認識する切屑認識部を演算部３１に備えることもできる。このような構成とした場合、自動洗浄モードであれば、例えば切屑を自動的に認識すると、撮像画像上での当該切屑の位置に応じて、工作機械での切屑が存在する領域に対してクーラントを放出するような構成とすることができる。
【００４１】
また、信号生成部３９は、指示された順番とは関係なく、指示位置に基づいてクーラントの放出経路を作成することができる。以下、この方法を第２の放出経路作成方法と称する。図５Ａは、図４Ａと同じくメッシュ画像に対して作業者による位置の指示を反映させたものであり、図５Ａの画面部５０は、図４Ａの画面部５０とは異なるメッシュ領域が指示されている。図５Ｂは、図５Ａのメッシュ領域に対して第２の放出経路作成方法によって作成されたクーラントの放出経路の例を示す。本方法では、隣接したメッシュ領域を一群として設定し、当該一群とされた全てのメッシュ領域を通る放出経路を所定のアルゴリズムに基づいて形成する。図５Ａでは、メッシュ領域１に対して、メッシュ領域６が隣接しているが、メッシュ領域４が隣接していない。メッシュ領域６に対してメッシュ領域４が斜め方向で隣接している。そこで、メッシュ領域１とメッシュ領域６が隣接し、メッシュ領域６とメッシュ領域４が隣接しているため、３つのメッシュ領域を隣接した一群のメッシュ領域として取り扱う。放出経路は、例えば当該一群のメッシュ領域で最初に指示されたメッシュ領域を始点とし、始点から一番離れたメッシュ領域が終点となるように作成することができる。また、一群のメッシュ領域のうち最も離れたメッシュ領域が始点、終点となるように、放出経路を形成してもよい。一群の入力信号が複数あるときは、一群ごとに放出経路を一つ形成する。図５Ａでは、黒い四角（■）が付されたメッシュ領域に対して、黒い丸（●）が付されたメッシュ領域が隣接しているメッシュ領域と定義している。隣接が続く限り一群のメッシュ領域としてまとめている。
【００４２】
上記と同じく、形成した放出経路は、表示部３２に表示し、作業者が確認することができる。したがって、放出経路が想定していたものと同じであれば、クーラントを放出するように指示でき、放出経路に想定していたものと異なれば当該放出経路を取り消して再度表示部３２に対して位置を指示することができる。また、放出経路を手動で補正できるように構成してもよい。放出経路を追加するために、続けて表示部３２に対して位置を指示できるように構成してもよい。表示装置３０は、クーラントの放出経路を作成するとき、第１の放出経路作成方法と第２の放出経路作成方法のどちらを使用するか選択できるように構成されてもよい。作成された放出経路は、記憶部３３に格納され、必要に応じて当該放出経路に基づいて作成された制御信号が信号送信部４０から工作機械１０へと送信され、クーラントを放出できる。
【００４３】
第１の放出経路作成方法と第２の放出経路作成方法はどちらもメッシュを用いずに使用できる。第１の放出経路作成方法においてメッシュを用いない場合、放出経路は表示画像における複数の指示位置を作業者が指示した順番通りに通るように形成される。
【００４４】
図６Ａは、第１の放出経路作成方法において、図４Ａのようにメッシュ画像を用いるのではなく、撮像画像に対して作業者がクーラント放出位置を指示し、当該指示およびその順番を画面部５０に表示させたものである。図６Ａに数字が記載されている位置は、作業者が指示した位置であり、数字は作業者が指示した順に大きくなっている。上記したように、画面部５０に表示された撮像画像に対して作業者が入力部３４によって指示した位置を検知部３７が検知すると、信号生成部３９は対象エリアでのクーラントの放出経路を作成することができる。クーラント放出経路選択部５８を選択すると、図６Ｂのように上記クーラント放出経路が画面部５０に表示される。
【００４５】
第２の放出経路作成方法においてメッシュを用いない場合、表示画像において指示された特定の指示位置と所定の距離内に別の指示位置があれば一群とするように設定し、当該一群とされた全ての指示位置を通る放出経路を形成してもよい。例えば、画像の解像度が１９２０×１０８０であれば、ある指示位置から１００ピクセルの範囲に別の指示位置があれば、それらの指示位置は所定の距離内にあるとして一群と設定してもよい。当然、所定の距離は、上記に限るものではなく、適宜変更され得る。また、工作機械内の部品毎に領域を設定し、当該領域内に複数の指示位置があれば一群と設定してもよい。
【００４６】
また、作業者は、表示部３２に表示された画像上に任意の曲線を描くようになぞって所定位置を指示してもよい。この場合、検知部３７は、作業者によって連続的に入力された入力信号を検知し、送信部３８を介して信号生成部３９へ出力する。信号生成部３９は、指示された曲線に沿ってクーラントの放出経路を形成し、当該放出経路に基づいてクーラントを放出するように制御する制御信号を生成する。
【００４７】
上記した演算部３１の機能を少なくとも有する情報処理装置によって、放出経路が形成されてもよい。この場合、例えば表示部３２は、情報処理装置と何らかの通信手段によって接続され、入力信号等を検知して放出経路を作成することができる。また、本実施形態において、信号生成部３９は表示装置３０の演算部３１に含まれているが、工作機械１０に含まれていてもよいし、例えば任意の通信手段を介して接続できるクラウドなど、工作システム１以外の装置に備えられていてもよい。
【００４８】
（第１の放出経路作成方法の制御例）
本実施形態における工作システム１の第１の放出経路作成方法の制御例について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。図７は、本実施形態における工作システム１の第１の放出経路作成方法による動作例を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、工作機械１０の撮像部１２が撮像し、表示装置３０の取得部３５が撮像画像を取得する（Ｓ１０）。メッシュ分割部３６は、ステップＳ１０で取得した撮像画像に対してメッシュ領域を作成し、メッシュ画像を作成する（Ｓ１１）。表示部３２は、ステップＳ１１で作成されたメッシュ画像または撮像画像を表示する（Ｓ１２）。
【００５０】
表示された画像について作業者が切屑を認識し、クーラントを放出したい一つ以上の位置を入力部３４によって指示すると、検知部３７はそれぞれの位置への入力信号として検知する（Ｓ１３）。検知部３７は、各入力信号を検知すると、送信部３８へ出力する（Ｓ１４）。送信部３８は、各入力信号を信号生成部３９へ送信する（Ｓ１５）。
【００５１】
信号生成部３９は、各入力信号に基づいて対象エリアでのクーラントの指示された順番を考慮した放出経路を形成し、また、放出経路に基づいてクーラントを放出するように制御する制御信号を生成する（Ｓ１６）。表示部３２は、形成された放出経路を撮像画像またはメッシュ画像と共に表示する（Ｓ１７）。作業者が放出経路を確認し、問題があれば再度ステップＳ１３へと戻る（Ｓ１８）。問題なければ信号送信部４０は生成された制御信号を工作機械１０へ送信し（Ｓ１９）、工作機械は放出経路の接線方向前側へクーラントを放出するようにノズルを駆動してクーラントを放出し（Ｓ２０）、終了する。以上が第１の放出経路作成方法によるクーラントの放出経路作成の工程である。
【００５２】
（第２の放出経路作成方法の制御例）
次に、本実施形態における工作システム１の第２の放出経路作成方法の制御例について、図８のフローチャートを参照しつつ説明する。図８は、本実施形態における工作システム１の第２の放出経路作成方法による動作例を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、工作機械１０の撮像部１２が撮像し、表示装置３０の取得部３５が撮像画像を取得する（Ｓ３０）。メッシュ分割部３６は、ステップＳ３０で取得した撮像画像に対してメッシュ領域を作成し、メッシュ画像を作成する（Ｓ３１）。表示部３２は、ステップＳ３１で作成されたメッシュ画像または撮像画像を表示する（Ｓ３２）。
【００５４】
表示された画像について作業者が切屑を認識し、クーラントを放出したい一つ以上の位置を入力部３４によって指示すると、検知部３７はそれぞれの位置への入力信号として検知する（Ｓ３３）。検知部３７は、各入力信号を検知すると、送信部３８へ出力する（Ｓ３４）。送信部３８は、各入力信号を信号生成部３９へ送信する（Ｓ３５）。
【００５５】
信号生成部３９は、メッシュ画像に対して指示した場合、各入力信号に基づいて隣接したメッシュ領域を一群のメッシュ領域として設定する。撮像画像に対して指示した場合、所定の距離内に別の指示位置があれば一群の指示位置として設定する（Ｓ３６）。そして、当該一群とされた全ての指示位置またはメッシュ領域を通る、対象エリアでのクーラントの放出経路を形成し、制御信号を生成する（Ｓ３７）。表示部３２は、形成された放出経路を撮像画像またはメッシュ画像と共に表示する（Ｓ３８）。作業者が放出経路を確認し、問題があれば再度ステップＳ３３へと戻る（Ｓ３９）。問題なければ信号送信部４０は生成された制御信号を工作機械１０へ送信し（Ｓ４０）、工作機械は放出経路の接線方向前側へクーラントを放出するようにノズルを駆動してクーラントを放出し（Ｓ４１）、終了する。以上が第２の放出経路作成方法によるクーラントの放出経路作成の工程である。
【００５６】
本開示に係る表示装置、画像処理装置、工作機械および液体の放出方法は、ハードウェア資源、例えば、プロセッサ、メモリ、およびプログラムとの協働などによって、実現される。本開示は、例示された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、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１      工作システム
１０    工作機械
１１    液体放出部
１２    撮像部
３０    表示装置
３２    表示部
３６    メッシュ分割部
３７    検知部
３８    送信部
３９    信号生成部
【要約】
【課題】多大な制御処理を行うことなく、切屑を効率的に除去する液体の放出経路を作成できる表示装置、工作機械および液体の放出方法を提供すること。
【解決手段】ワークから発生する切屑を移動させるように液体を放出する液体放出部と、切屑を検出する工作機械内の対象エリアを撮像する撮像部を備える工作機械の撮像部で撮影された画像内の第１位置と第２位置とに基づいて、工作機械内の対象エリアに液体を放出し切屑を移動させるために、撮像部で撮像された画像を表示する表示装置は、撮像部で撮像された画像を表示する表示部と、第１位置に対する第１入力信号と第２位置に対する第２入力信号とを検知する検知部と、を備え、第１入力信号と第２入力信号とを、第１位置と第２位置とに基づいて液体の放出経路を形成し放出経路に基づいて液体を放出するように制御する制御信号を生成する信号生成部へ、送信する送信部とを備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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