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WO2025013114A1 - 制御装置 - Google Patents

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Info

Publication number
WO2025013114A1
WO2025013114A1 PCT/JP2023/025242 JP2023025242W WO2025013114A1 WO 2025013114 A1 WO2025013114 A1 WO 2025013114A1 JP 2023025242 W JP2023025242 W JP 2023025242W WO 2025013114 A1 WO2025013114 A1 WO 2025013114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
position coordinates
feed speed
movement
distance
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/025242
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
飛馬 五十嵐
龍介 宮田
Original Assignee
ファナック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ファナック株式会社 filed Critical ファナック株式会社
Priority to PCT/JP2023/025242 priority Critical patent/WO2025013114A1/ja
Publication of WO2025013114A1 publication Critical patent/WO2025013114A1/ja

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/409Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters

Definitions

  • This disclosure relates to a control device for manually operating industrial machinery.
  • the movement direction (+/-) of each axis is generally specified by pressing a button or operating a handle.
  • a technique for a manual driving method that does not use manual driving buttons/steering wheels.
  • a technique has been proposed in which a movement command is issued by operating a target workpiece displayed on a touch panel display with a finger (see, for example, Patent Document 1).
  • a technology has been proposed in which an axis movement is performed according to an image of a machine tool displayed on a touch panel display by touching the image with a finger and operating the image. For example, see Patent Documents 2 and 3.
  • Patent Documents 1 to 3 require two operations: (1) touching the object to be moved and (2) tracing the object to be moved to the destination, which places a burden on the operator. Furthermore, if operation (2) is performed before the industrial machinery control device recognizes the touched moving object by operation (1), the moving object may not move as the operator intended, or the control device may mistakenly recognize the object as a different operation. Furthermore, changing the feed speed requires additional operation of an override switch or a handle feed amount button, which places a burden on the operator. Furthermore, in the techniques of Patent Documents 1 to 3, if the machining head of the industrial machine or the like is mistakenly moved into an inaccessible area, multiple operations are required to restore the machine, which places a burden on the operator.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a functional block configuration of a control system according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of feed speed data.
  • 1 is a diagram showing an example of a relationship between current position coordinates and designated position coordinates of a control target of a machine tool on a display screen of a display unit.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a control process of the control device.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a functional block configuration of a control system according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of feed speed data.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the relationship between an operation start position of a controlled object of a machine tool, current position coordinates, and designated position coordinates on a display screen of a display unit.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a control process of the control device.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a functional block configuration of a control system according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of feed speed data.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a case where an entry-prohibited area exists on a movement path from the current position coordinates to the designated position coordinates.
  • 4 is a flowchart illustrating a control process of the control device. 13 is a diagram showing an example of changes between designated position coordinates and current position coordinates of a controlled object of a machine tool when an operator slides his/her finger on a touch panel during manual operation.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of changes between designated position coordinates and current position coordinates
  • a machine tool will be described as an example of an industrial machine.
  • the present invention can also be applied to various machines such as a machine tool, an industrial robot, a service robot, a forging machine, a laser processing machine, and an injection molding machine as an example of an industrial machine.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a functional block configuration of a control system according to the first embodiment.
  • the control system 1 includes a control device 10 and a machine tool 20 .
  • the control device 10 and the machine tool 20 may be directly connected to each other via a connection interface (not shown).
  • the control device 10 and the machine tool 20 may be connected to each other and communicate via a network (not shown) such as a LAN (Local Area Network) or the Internet.
  • the control device 10 and the machine tool 20 are provided with a communication unit (not shown) for communicating with each other via such a connection.
  • the control device 10 is a device separate from the machine tool 20, it may be included in the machine tool 20.
  • the machine tool 20 is, for example, a machine tool known to those skilled in the art, and operates based on commands from a control device 10, which will be described later.
  • Control device 10 when the industrial machine is a machine tool, the control device 10 is a numerical control device known to those skilled in the art, and generates commands based on a machining program acquired from, for example, a CAD/CAM device (not shown) and outputs the generated commands to the machine tool 20. In this way, the control device 10 controls the operation of the machine tool 20.
  • the control device 10 may be a robot control device or the like.
  • the control device 10 includes, for example, a control unit 11, an input unit 12, a display unit 13, and a storage unit 14.
  • the control unit 11 also includes an operation information acquisition unit 110, a position management unit 111, a movement direction determination unit 112, a feed speed change unit 113, and a designated direction pulse generation unit 114.
  • the input unit 12 is a keyboard, a mouse, a touch panel arranged in front of the display unit 13 (described later), etc., and receives input operations from an operator.
  • Display unit 13 is a liquid crystal display, etc.
  • display unit 13 may display the current position coordinates of a control target such as a machining head of machine tool 20, position coordinates designated by an operator, a moving direction, coordinates of representative positions (e.g., four corners, etc.) on the display screen, and the like.
  • the display unit 13 may enlarge, reduce, rotate, or otherwise display the display screen based on an input operation by the operator via the input unit 12 .
  • the storage unit 14 is a solid state drive (SSD), a hard disk drive (HDD), etc.
  • the storage unit 14 stores an operating system, application programs, etc. executed by the control unit 11, as well as a conversion program between the screen coordinate system of the display screen of the display unit 13 and the machine coordinate system of the machine tool 20.
  • the storage unit 14 may also store position coordinates of a control target, such as a machining head in the machine tool 20, managed by a position management unit 111 described later.
  • the memory unit 14 may store preset feed speed data 141 so that the feed speed change unit 113 can change the feed speed of the controlled object of the machine tool 20 during manual operation based on the operation information acquired by the operation information acquisition unit 110, as described below.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the feed speed data 141.
  • feedrate data 141 a feedrate of a controlled object of machine tool 20 is set in advance according to the operation pressure applied by the operator to the touch panel of input unit 12, which is included in the operation information acquired by operation information acquisition unit 110.
  • the feedrate is set to 4000 mm/min, and when the operation pressure is 5 N/ m2 or more, the feedrate is set to 10000 mm/min.
  • the feed speed data 141 is set using a two-step step function, but is not limited to this.
  • the feed speed data 141 may be set using a three or more step function. Furthermore, the feed speed data 141 may be set to change linearly from 4000 mm/min to 10000 mm/min when the operating pressure is 5 N/ m2 or more and 10 N/ m2 or less.
  • the control unit 11 includes a CPU, a ROM, a RAM, a CMOS memory, etc., which are configured to be able to communicate with each other via a bus, and are well known to those skilled in the art.
  • the CPU is a processor that controls the entire control device 10.
  • the CPU reads out the system program and application program stored in the ROM via the bus, and controls the entire control device 10 according to the system program and application program.
  • the control unit 11 is configured to realize the functions of an operation information acquisition unit 110, a position management unit 111, a movement direction determination unit 112, a feed speed change unit 113, and a designated direction pulse generation unit 114.
  • CMOS memory is backed up by a battery (not shown), and is configured as a non-volatile memory that retains its memory state even when the power of the control device 10 is turned off.
  • the operation information acquisition unit 110 acquires designated position coordinates linked to the machine coordinates of the machine tool 20 designated by the operator on the display unit 13 which is a display device during manual operation of the machine tool 20 . Specifically, the operation information acquisition unit 110 acquires a position to which a controlled object such as a machining head of the machine tool 20 is to be moved by manual operation, for example, by the operator touching the display unit 13 with his/her finger via a touch panel (not shown) of the input unit 12.
  • the operation information acquisition unit 110 converts the position coordinates of the display screen acquired based on a conversion program between the screen coordinate system of the display screen of the display unit 13 and the machine coordinate system of the machine tool 20 stored in the storage unit 14, into the machine coordinate system of the machine tool 20, and acquires it as a designated position coordinate TP.
  • Fig. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the current position coordinates CP and the designated position coordinates TP of the control target of the machine tool 20 on the display screen of the display unit 13. Note that in Fig. 3, it is assumed that the XY plane of the display screen coincides with the XY plane of the machine coordinates of the machine tool 20. Also, in Fig.
  • the operation information acquisition unit 110 may also acquire, for example, the operation pressure of the operator on the touch panel of the input unit 12 as operation information related to the operator's operation when designating the designated position coordinates TP.
  • the operation information acquisition unit 110 may not output operation information when there is no operation by the operator or when an illegal operation is performed.
  • illegal operations include cases where multiple locations are specified, where the touch area of the touch panel by the operator during operation is smaller/larger than a predetermined area, where the operating pressure of the touch panel by the operator is smaller/larger than a predetermined pressure set in advance, etc.
  • the operation information acquisition unit 110 may acquire, as operation information related to the operator's operation, for example, the specified position coordinates TP by the operator's click operation of the mouse on the input unit 12, and the click time while the operator continues to click the mouse.
  • the position management unit 111 manages the current position coordinates CP of control objects such as the machining head of the machine tool 20 in machine coordinates, and outputs the current position coordinates CP to the movement direction determination unit 112, which will be described later, etc.
  • the movement direction determination unit 112 determines the movement direction (arrow) from the current position coordinates CP to the specified position coordinates TP, for example, as shown in FIG. 3.
  • the feed speed change unit 113 changes the feed speed based on the operation information acquired by the operation information acquisition unit 110 . Specifically, the feedrate change unit 113 sets the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20 in manual operation based on, for example, the operation pressure included in the operation information acquired by the operation information acquisition unit 110.
  • the feedrate change unit 113 uses equations (1) to (4) to resolve the set feedrate V in accordance with the ratio of the X-direction component (Xt-Xh) and the Y-direction component (Yt-Yh), and calculates the movement speed Vx in the X direction and the movement speed Vy in the Y direction.
  • V (Vx 2 + Vy 2 ) 1/2 ...(1)
  • Vx: Vy (Xt-Xh): (Yt-Yh) ...
  • Vx V(Xt-Xh)/((Xt-Xh) 2 +(Yt-Yh) 2 ) 1/2 ...
  • Vy V(Yt-Yh)/((Xt-Xh) 2 +(Yt-Yh) 2 ) 1/2 ...
  • the feed speed change unit 113 outputs the calculated (changed) feed speeds Vx, Vy to a specified direction pulse generation unit 114 described later.
  • the feed speed data 141 in FIG. 2 is set to a feed speed relative to the click time. This allows the feed speed change unit 113 to calculate the movement speed Vx in the X direction and the movement speed Vy in the Y direction based on the feed speed data 141 and the click time using equations (1) to (4).
  • the designated direction pulse generating unit 114 generates a movement pulse based on the movement direction determined by the movement direction determining unit 112 and the changed feed speed, for example, while the operation information acquiring unit 110 continues to acquire the designated position coordinates TP. Specifically, for example, while the operation information acquisition unit 110 continues to acquire the designated position coordinates TP, that is, while the operator continues to touch the touch panel of the input unit 12, the designated direction pulse generation unit 114 generates movement pulses based on the feed speeds Vx, Vy changed by the feed speed change unit 113. The designated direction pulse generation unit 114 outputs the generated movement pulses to a servo amplifier (not shown) of a controlled object such as a machining head of the machine tool 20, and manually operates the controlled object.
  • a servo amplifier not shown
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the control process of the control device 10.
  • the flow shown here is repeatedly executed while the machine tool 20 is being manually operated by the operator.
  • the process of step S13 and the process of step S14 may be executed sequentially or in parallel.
  • step S11 the operation information acquisition unit 110 acquires the designated position coordinates TP designated by the operator on the display unit 13 during manual operation of the machine tool 20, and operation information including the operating pressure applied by the operator to the touch panel of the input unit 12.
  • step S12 the operation information acquisition unit 110 determines whether the operation information acquired in step S11 includes an invalid operation such as designating multiple locations. If the operation information includes an invalid operation, the process returns to step S11. On the other hand, if the operation information does not include an invalid operation, the process proceeds to step S13.
  • step S13 the movement direction determination unit 112 determines the movement direction from the current position coordinates CP to the designated position coordinates TP.
  • step S14 the feed speed change unit 113 changes the feed speed V of the controlled object of the machine tool 20 based on the feed speed data 141 and the operation pressure of the operation information acquired in step S11.
  • the feed speed change unit 113 outputs the changed feed speed V to the specified direction pulse generation unit 114.
  • step S15 while the specified position coordinate TP continues to be acquired in step S11, the specified direction pulse generator 114 generates a movement pulse based on the movement direction determined in step S13 and the feed rate changed in step S14.
  • the specified direction pulse generator 114 outputs the generated movement pulse to a servo amplifier (not shown) of the controlled object of the machine tool 20, and manually operates the controlled object.
  • control device 10 can simplify the operation procedure during manual operation and reduce the burden on the operator. Furthermore, by simplifying the operating procedure of the control device 10, there is no room for erroneous recognition, and malfunctions are prevented. Furthermore, because the control device 10 does not require operations such as pressing a button or rotating a handle to update the feed rate, operations during manual operation are simplified and the burden on the operator can be reduced.
  • the first embodiment has been described above.
  • the control device 10 acquires the designated position coordinates TP designated by the operator on the display unit 13 during manual operation of the machine tool 20 and operation information including the operation pressure of the touch panel of the input unit 12 by the operator, and updates the feed rate V based on the feed rate data 141 and the operation pressure of the operator in the operation information.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the control device 10A acquires the designated position coordinates TP designated by the operator during manual operation of the machine tool 20, and updates the feed rate V based on the acquired designated position coordinates TP, the operation start position SP and current position coordinates CP of the control target of the machine tool 20, and the feed rate data 141a.
  • the control device 10A can simplify the operating procedures during manual operation and reduce the burden on the operator.
  • the second embodiment will now be described.
  • Fig. 5 is a diagram showing an example of a functional block configuration of a control system according to the second embodiment. Elements having the same functions as those of the control system 1 in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the control system 1 includes a control device 10A and a machine tool 20.
  • the machine tool 20 has the same functions as the machine tool 20 of the first embodiment.
  • control device 10A is a numerical control device known to those skilled in the art, and has a control unit 11a, an input unit 12, a display unit 13, and a storage unit 14.
  • the control unit 11a also has an operation information acquisition unit 110, a position management unit 111, a movement direction determination unit 112, a movement distance calculation unit 115, a feed speed change unit 113a, and a designated direction pulse generation unit 114.
  • the input unit 12, the display unit 13, and the storage unit 14 have the same functions as the input unit 12, the display unit 13, and the storage unit 14 of the first embodiment. However, the storage unit 14 stores feed speed data 141a.
  • the feedrate data 141a presets the feedrate of the controlled object of the machine tool 20 according to the moving distance from the operation start point of the controlled object (e.g., machining head) of the machine tool 20 to the current position coordinate CP and/or the moving distance from the current position coordinate CP to the designated position coordinate TP.
  • the moving distance from the operation start point of the controlled object of the machine tool 20 to the current position coordinate CP is also referred to as the "moved distance”
  • the moving distance from the current position coordinate CP to the designated position coordinate TP is also referred to as the "remaining moving distance.”
  • the feed speed is set to 2000 mm/min.
  • the feed speed is set to 4000 mm/min.
  • the feed speed is set to 10000 mm/min.
  • the feed speed data 141a is set using a three-step step function, but is not limited to this.
  • the feed speed data 141a may be set using a two-step or four-step or more step function.
  • the feed speed data 141a may be set to change linearly from 2000 mm/min to 10000 mm/min when the distance already moved/remaining distance moved is 100 mm or more and 1000 mm or less.
  • the feed speed data 141a may be different between the traveled distance and the remaining travel distance calculated by the travel distance calculation unit 115 described later.
  • the control unit 11a includes a CPU, a ROM, a RAM, a CMOS memory, etc., which are configured to be able to communicate with each other via a bus, and are well known to those skilled in the art.
  • the CPU is a processor that controls the entire control device 10A.
  • the CPU reads out the system program and application program stored in the ROM via the bus, and controls the entire control device 10A according to the system program and application program. As a result, as shown in Fig.
  • the control unit 11a is configured to realize the functions of an operation information acquisition unit 110, a position management unit 111, a movement direction determination unit 112, a movement distance calculation unit 115, a feed speed change unit 113a, and a designated direction pulse generation unit 114.
  • the operation information acquisition unit 110, the position management unit 111, the movement direction determination unit 112, and the designated direction pulse generation unit 114 have functions similar to those of the operation information acquisition unit 110, the position management unit 111, the movement direction determination unit 112, and the designated direction pulse generation unit 114 in the first embodiment.
  • the travel distance calculation unit 115 calculates at least one of the travel distance from the position coordinates at the start of operation of a controlled object, such as the machining head of the machine tool 20, to the current position coordinates CP, and the remaining travel distance from the current position coordinates CP to the designated position coordinates TP.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the operation start position SP of the controlled object of the machine tool 20, the current position coordinates CP, and the designated position coordinates TP on the display screen of the display unit 13. Specifically, as shown in FIG.
  • the travel distance calculation unit 115 acquires, for example, a designated position coordinate TP from the operation information acquisition unit 110, and acquires an operation start position SP and a current position coordinate CP of the controlled object of the machine tool 20 from the position management unit 111.
  • the travel distance calculation unit 115 calculates the traveled distance Dsh using equation (5).
  • Dsh ((Xh-Xs) 2 + (Yh-Ys) 2 ) 1/2 ...(5)
  • the travel distance calculation unit 115 calculates the traveled distance Dht using the formula (6).
  • Dht ((Xt-Xh) 2 + (Yt-Yh) 2 ) 1/2 ...(6)
  • the feed speed change unit 113a changes the feed speed using at least one of the traveled distance Dsh and the remaining travel distance Dht calculated by the travel distance calculation unit 115.
  • the operation of the feed speed change unit 113a in each of the cases where (a) either the distance traveled Dsh or the remaining distance traveled Dht is used, (b) both the distance traveled Dsh and the remaining distance traveled Dht are used, and (c) there is a conflict between the distance traveled Dsh and the remaining distance traveled Dht and one of them is prioritized.
  • the feedrate change unit 113a is set in advance to use the traveled distance Dsh (or the remaining traveled distance Dht) based on, for example, an input operation by an operator via the input unit 12.
  • the feedrate change unit 113a sets the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20 in manual operation based on the traveled distance Dsh (or the remaining traveled distance Dht) calculated by the traveled distance calculation unit 115 and the feedrate data 141a.
  • the feedrate change unit 113a calculates the travel speed Vx in the X direction and the travel speed Vy in the Y direction using equations (1) to (4).
  • the feedrate changing unit 113a can uniquely set the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20 without there being any conflict between the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20, which is set based on the traveled distance Dsh and the feedrate data 141a, and the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20, which is set based on the remaining travel distance Dht and the feedrate data 141a.
  • the feedrate change unit 113a sets the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20 based on the moved distance Dsh calculated by the movement distance calculation unit 115 and the feedrate data 141a for a distance of 1000 mm or less from the operation start position SP.
  • the feedrate change unit 113a sets the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20 based on the remaining movement distance Dht calculated by the movement distance calculation unit 115 and the feedrate data 141a for a distance of 1000 mm or less to the designated position coordinate TP. Also, the feedrate change unit 113a sets the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20 based on the moved distance Dsh or remaining movement distance Dht calculated by the movement distance calculation unit 115 and the feedrate data 141a for a distance from the operation start position SP and a distance to the designated position coordinate TP that exceeds 1000 mm.
  • the feed speed change unit 113a calculates the movement speed Vx in the X direction and the movement speed Vy in the Y direction from the set (changed) feed speed V using equations (1) to (4).
  • the feedrate change unit 113a cannot uniquely set the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20 because there is a competition between the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20, which is set based on the traveled distance Dsh and the feedrate data 141a, and the feedrate V of the controlled object of the machine tool 20, which is set based on the remaining travel distance Dht and the feedrate data 141a.
  • the feed speed change unit 113a sets the feed speed V based on the feed speed data 141a to a range from 50 mm to 2000 mm/min for the distance traveled Dsh and a range from 950 mm to 4000 mm/min for the remaining travel distance Dh, and competes.
  • the feed speed change unit 113a is set to prioritize the moved distance Dsh (or the remaining moved distance Dht) based on an input operation by the operator via the input unit 12. This allows the feed speed change unit 113a to operate in the same manner as in the above-mentioned case (a).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating the control process of the control device 10 A.
  • the flow shown here is repeatedly executed while the machine tool 20 is being manually operated by the operator.
  • the process of step S23 and the processes of steps S24 and S25 may be executed sequentially or in parallel.
  • the processes in steps S21 to S23 and step S26 are similar to the processes in steps S11 to S13 and step S15 in FIG. 4, and therefore the description thereof will be omitted.
  • step S24 the travel distance calculation unit 115 calculates at least one of the travel distance Dsh from the operation start position SP of the controlled object of the machine tool 20 to the current position coordinate CP, and the remaining travel distance Dht from the current position coordinate CP to the designated position coordinate TP.
  • step S25 the feed speed change unit 113a changes the feed speed V of the controlled object of the machine tool 20 based on at least one of the calculated distance traveled Dsh and remaining distance traveled Dht and the feed speed data 141a.
  • the feed speed change unit 113a outputs the changed feed speed V to the specified direction pulse generation unit 114.
  • control device 10A can simplify the operation procedure during manual operation and reduce the burden on the operator.
  • control device 10A by simplifying the operating procedure of the control device 10A, there is no room for erroneous recognition, and malfunctions are prevented.
  • control device 10A eliminates the need to perform operations such as pressing a button or rotating a handle to update the feed rate, simplifying operations during manual operation and reducing the burden on the operator.
  • the second embodiment has been described above.
  • the control device 10 acquires the designated position coordinates TP designated by the operator on the display unit 13 during manual operation of the machine tool 20 and operation information including the operation pressure of the touch panel of the input unit 12 by the operator, and updates the feed speed V based on the feed speed data 141 and the operation pressure of the operator in the operation information.
  • the control device 10A acquires the designated position coordinates TP designated by the operator during manual operation of the machine tool 20, and updates the feed speed V based on the acquired designated position coordinates TP, the operation start position SP and current position coordinates CP of the control object of the machine tool 20, and the feed speed data 141a, which is different from the first embodiment.
  • the control device 10B determines whether or not there is an intrusion-prohibited area on the movement path of the control object of the machine tool 20, and if there is an intrusion-prohibited area, calculates the distance to the intrusion-prohibited area, and changes the feed speed V in the manual operation according to the calculated distance, which is different from the first and second embodiments.
  • the control device 10B can simplify the operating procedures during manual operation and reduce the burden on the operator. The third embodiment will now be described.
  • Fig. 9 is a diagram showing an example of a functional block configuration of a control system according to the third embodiment. Elements having the same functions as those of the control system 1 in Fig. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the control system 1 includes a control device 10B and a machine tool 20.
  • the machine tool 20 has the same functions as the machine tool 20 of the first embodiment.
  • control device 10B is a numerical control device known to those skilled in the art, and has a control unit 11b, an input unit 12, a display unit 13, and a storage unit 14.
  • the control unit 11b also has an operation information acquisition unit 110, a position management unit 111, a movement direction determination unit 112, a movement distance calculation unit 115, an intrusion prohibition determination unit 116, an intrusion prohibition distance calculation unit 117, a feed speed change unit 113b, and a designated direction pulse generation unit 114.
  • the input unit 12, the display unit 13, and the storage unit 14 have the same functions as the input unit 12, the display unit 13, and the storage unit 14 of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the feed speed data 141b.
  • the feed rate data 141b pre-sets the feed rate of the controlled object of the machine tool 20 according to the distance Dsh traveled from the operation start position SP of the controlled object, such as the machining head of the machine tool 20, to the current position coordinate CP, and/or the remaining travel distance Dht from the current position coordinate CP to the designated position coordinate TP.
  • the feed speed data 141b of Fig. 10 when the distance already moved Dsh/remaining distance moved Dht is less than 500 mm, the feed speed is set to 2000 mm/min.
  • the feed speed is set to 4000 mm/min.
  • the feed speed is set to 10000 mm/min.
  • the feed speed data 141b is set using a three-step step function, but is not limited to this.
  • the feed speed data 141b may be set using a two-step or four-step or more step function.
  • the feed speed data 141b may be changed linearly from 2000 mm/min to 10000 mm/min.
  • the feed speed data 141b may be different between the traveled distance Dsh and the remaining travel distance Dht calculated by the travel distance calculation unit 115.
  • the control unit 11b includes a CPU, a ROM, a RAM, a CMOS memory, etc., which are configured to be able to communicate with each other via a bus, and are well known to those skilled in the art.
  • the CPU is a processor that controls the entire control device 10B.
  • the CPU reads out the system program and application program stored in the ROM via the bus, and controls the entire control device 10B according to the system program and application program. As a result, as shown in Fig.
  • control unit 11b is configured to realize the functions of the operation information acquisition unit 110, the position management unit 111, the movement direction determination unit 112, the movement distance calculation unit 115, the intrusion prohibition determination unit 116, the intrusion prohibition distance calculation unit 117, the feed speed change unit 113b, and the designated direction pulse generation unit 114.
  • the operation information acquisition unit 110, the position management unit 111, the movement direction determination unit 112, the movement distance calculation unit 115, and the designated direction pulse generation unit 114 have functions similar to those of the operation information acquisition unit 110, the position management unit 111, the movement direction determination unit 112, the movement distance calculation unit 115, and the designated direction pulse generation unit 114 in the second embodiment.
  • the intrusion prevention determining unit 116 determines whether or not there is an intrusion prevention area on the movement path from the current position coordinates CP to the designated position coordinates TP.
  • Fig. 11 is a diagram showing an example of a case where an inaccessible area exists on the movement path from the current position coordinates CP to the designated position coordinates TP.
  • the inaccessible area is a rectangular area shaded with X coordinates Xl1-Xl2 and Y coordinates Yl1-Yl2, and the coordinates of the intersection W of the inaccessible area and the movement path from the current position coordinates CP to the designated position coordinates TP are (Xw, Yw).
  • the intrusion prevention determination unit 116 may, for example, determine whether or not there is an intrusion prevention area on the movement path from the current position coordinates CP to the designated position coordinates TP, using a well-known method of calculating the cross product of vectors connecting the current position coordinates CP, the designated position coordinates TP, and each of the vertices A to D of the intrusion prevention area.
  • the intrusion impossibility distance calculation unit 117 calculates the distance from the current position coordinates CP to the intrusion impossibility area. Specifically, for example, when the intrusion-prohibited area determination unit 116 determines that there is an intrusion-prohibited area, the intrusion-prohibited distance calculation unit 117 uses equations (7) and (8) to calculate the coordinates of the intersection W with the side CD of the intrusion-prohibited area closest to the current position coordinate CP.
  • the intrusion-prohibited distance calculation unit 117 calculates the distance between the current position coordinate CP and the intersection point W.
  • the feed speed change unit 113b changes the feed speed V based on the distance calculated by the intrusion-prohibited distance calculation unit 117 and the feed speed data 141b.
  • the feed speed change unit 113b changes the feed speed V using at least one of the traveled distance Dsh and the remaining traveled distance Dht calculated by the traveled distance calculation unit 115, similar to the feed speed change unit 113a of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating the control process of the control device 10 B.
  • the flow shown here is repeatedly executed while the machine tool 20 is being manually operated by the operator.
  • the process of step S33 and the processes of steps S34 to S37 may be executed sequentially or in parallel.
  • the processes in steps S31 to S33 and step S38 are similar to the processes in steps S11 to S13 and step S15 in FIG. 4, and therefore the description thereof will be omitted.
  • step S34 the intrusion prevention determination unit 116 determines whether or not an intrusion prevention area exists on the movement path from the current position coordinates CP to the designated position coordinates TP. If it is determined that an intrusion prevention area exists, the process proceeds to step S36. If it is determined that an intrusion prevention area does not exist, the process proceeds to step S35.
  • step S35 the travel distance calculation unit 115 calculates at least one of the travel distance Dsh from the operation start position SP of the controlled object of the machine tool 20 to the current position coordinate CP, and the remaining travel distance Dht from the current position coordinate CP to the designated position coordinate TP.
  • step S36 the inaccessible distance calculation unit 117 calculates the distance from the current position coordinate CP to the inaccessible area, since it was determined in step S34 that an inaccessible area exists.
  • step S37 if it is determined in step S34 that an inaccessible area exists, the feed speed change unit 113b changes the feed speed V based on the distance calculated in step S36 and the feed speed data 141b. On the other hand, if it is determined in step S34 that an inaccessible area does not exist, the feed speed change unit 113b changes the feed speed V using at least one of the traveled distance Dsh and the remaining traveled distance Dht calculated in step S35.
  • control device 10B can simplify the operating procedures during manual driving and reduce the burden on the operator, even if an inaccessible area exists on the movement path.
  • the simplified operation procedure of the control device 10B eliminates the possibility of erroneous recognition, thereby preventing malfunction.
  • control device 10B eliminates the need to perform operations such as pressing a button or rotating a handle to update the feed rate, simplifying operations during manual operation and reducing the burden on the operator.
  • the control device 10B can reduce the frequency with which the controlled object of the machine tool 20 enters the inaccessible area, thereby indirectly reducing the burden on the operator in carrying out the recovery operation.
  • the third embodiment has been described above.
  • control devices 10, 10A, and 10B disclosed herein simplify the operating procedures during manual operation, reducing the burden on the operator.
  • control devices 10, 10A, and 10B are devices separate from the machine tool 20.
  • the present invention is not limited to this.
  • the control devices 10, 10A, and 10B may be included in the machine tool 20.
  • control devices 10, 10A, and 10B do not output operation information when there is no operation by the operator or when an unauthorized operation is performed, but this is not limited to the above.
  • the control devices 10, 10A, and 10B may stop the movement of the axes of the machine tool 20 when an unauthorized operation is performed.
  • the designated position coordinates input by the operator via the input unit 12 did not change during manual operation, but this is not limited to the above.
  • the control devices 10, 10A, and 10B may receive designated position coordinates TP whose position changes during manual operation, such as when the operator slides his/her finger on the touch panel of the input unit 12 or moves the pointer while clicking the mouse.
  • Fig. 13 is a diagram showing an example of changes between designated position coordinates TP when an operator slides his/her finger on the touch panel during manual operation and current position coordinates CP of the control target of machine tool 20. In Fig.
  • the time taken for the operator to slide his/her finger is set to t, and the control period of control devices 10, 10A, 10B is set to 0.25t.
  • the control devices 10, 10A, and 10B acquire operation information four times during time t. Therefore, as shown in Fig. 13, the designated position coordinate TP and the current position coordinate CP change according to the sliding of the finger and the movement of a controlled object such as the machining head of the machine tool 20.
  • the control devices 10, 10A, and 10B determine the movement direction and feed speed according to the designated position coordinate TP and the current position coordinate CP for each control period (0.25t). Thereby, the control devices 10, 10A, 10B can, for example, in manual operation, move the controlled object of the machine tool 20 so as to avoid the no-entry area of FIG.
  • the display unit 13 is a liquid crystal display or the like, but is not limited thereto.
  • the display unit 13 may be VR (Virtual Reality) goggles or the like. This allows the operator to specify the specified position coordinates TP of three-dimensional coordinates in a virtual space.
  • the control device 10 has the feed speed change unit 113, but is not limited to this, and may not have the feed speed change unit 113. In this case, the control device 10 may generate a movement pulse toward the determined movement direction.
  • each function included in the control devices 10, 10A, and 10B in the first to third embodiments can be realized by hardware, software, or a combination of these.
  • being realized by software means being realized by a computer reading and executing a program.
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer readable media include magnetic recording media (e.g., flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/Ws, and semiconductor memories (e.g., mask ROMs, PROMs (Programmable ROMs), EPROMs (Erasable PROMs), flash ROMs, RAMs).
  • the program may also be provided to the computer by various types of temporary computer readable media. Examples of temporary computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer readable medium may provide the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire or optical fiber, or via a wireless communication path.
  • the step of executing the program recorded on the recording medium includes not only processes that are performed chronologically according to the order, but also processes that are not necessarily performed chronologically but are performed in parallel or individually.
  • the step of writing the program may also be performed using cloud computing.
  • the control device (10) includes an operation information acquisition unit (110) that acquires designated position coordinates (TP) linked to machine coordinates of the industrial machine (20) designated on the display device (13) by an operator during manual operation of the industrial machine (20), a position management unit (111) that manages current position coordinates (CP) of a control object in the industrial machine (20), a movement direction determination unit (112) that determines a movement direction from the current position coordinates (CP) to the designated position coordinates (TP), and a designated direction pulse generation unit (114) that generates a movement pulse based on the movement direction determined by the movement direction determination unit (112) while the designated position coordinates (TP) continue to be acquired by the operation information acquisition unit (110).
  • an operation information acquisition unit (110) that acquires designated position coordinates (TP) linked to machine coordinates of the industrial machine (20) designated on the display device (13) by an operator during manual operation of the industrial machine (20)
  • a position management unit (111) that manages current position coordinates (CP) of a control object in the industrial machine (20)
  • the control device (10) of Appendix 1 includes a feed speed change unit (113), an operation information acquisition unit (110) acquires operation information related to an operator's operation when a designated position coordinate (TP) is designated, the feed speed change unit (113) changes the feed speed based on the operation information acquired by the operation information acquisition unit (110), and a designated direction pulse generation unit (114) generates a movement pulse based on the changed feed speed.
  • a feed speed change unit 113
  • an operation information acquisition unit (110) acquires operation information related to an operator's operation when a designated position coordinate (TP) is designated
  • the feed speed change unit (113) changes the feed speed based on the operation information acquired by the operation information acquisition unit (110)
  • a designated direction pulse generation unit (114) generates a movement pulse based on the changed feed speed.
  • the control device (10A) of Supplementary Note 1 includes a movement distance calculation unit (115) that calculates at least one of an already moved distance (Dsh) between a position coordinate (SP) at the start of an operation of a controlled object and a current position coordinate (CP) and a remaining movement distance (Dht) between the current position coordinate (CP) and a designated position coordinate (TP), and a feed speed change unit (113a) that changes a feed speed using at least one of the already moved distance (Dsh) and the remaining movement distance (Dht) calculated by the movement distance calculation unit (115), and a designated direction pulse generation unit (114) generates a movement pulse based on the changed feed speed.
  • a movement distance calculation unit (115) that calculates at least one of an already moved distance (Dsh) between a position coordinate (SP) at the start of an operation of a controlled object and a current position coordinate (CP) and a remaining movement distance (Dht) between the current position coordinate (CP) and a designated position coordinate (TP)
  • the control device (10B) of Supplementary Note 2 or Supplementary Note 3 includes an intrusion-prohibited determination unit (116) that determines whether or not an intrusion-prohibited area exists on the movement path from the current position coordinates (CP) to the designated position coordinates (TP), and an intrusion-prohibited distance calculation unit (117) that calculates the distance from the current position coordinates (CP) to the intrusion-prohibited area when the intrusion-prohibited determination unit (116) determines that an intrusion-prohibited area exists, and a feed speed change unit (113b) determines the feed speed according to the distance calculated by the intrusion-prohibited distance calculation unit (117).
  • an intrusion-prohibited determination unit (116) that determines whether or not an intrusion-prohibited area exists on the movement path from the current position coordinates (CP) to the designated position coordinates (TP)
  • an intrusion-prohibited distance calculation unit (117) that calculates the distance from the current position coordinates (CP) to the intrusion-prohibited area when
  • Control system 10 10A, 10B Control device 11, 11a, 11b Control unit 110 Operation information acquisition unit 111 Position management unit 112 Movement direction determination unit 113, 113a, 113b Feed speed change unit 114 Designated direction pulse generation unit 115 Movement distance calculation unit 116 Intrusion impossibility determination unit 117 Intrusion impossibility distance calculation unit 12 Input unit 13 Display unit 14 Memory unit 141, 141a, 141b Feed speed data 20 Machine tool

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Abstract

手動運転時の操作手順が簡略化され、オペレータの負担を軽減すること。 制御装置は、産業機械の手動操作時において、オペレータにより表示装置上で指定された前記産業機械の機械座標と紐付いた指定位置座標を取得する操作情報取得部と、前記産業機械における制御対象の現在位置座標を管理する位置管理部と、前記現在位置座標から前記指定位置座標へ向かう移動方向を決定する移動方向決定部と、前記操作情報取得部により前記指定位置座標が取得され続けている間、前記移動方向決定部により決定された前記移動方向に基づいて移動パルスを生成する指定方向パルス生成部と、を備える。

Description

制御装置
 本開示は、産業機械を手動操作する制御装置に関する。
 産業機械の手動運転は、各軸の移動方向(+/-)の指定をボタン押下又はハンドル操作等で行うのが一般的である。
 また、手動運転ボタン/ハンドルを使用しない手動運転の方法の技術が開示されている。
 例えば、タッチパネル表示器に表示された移動対象ワークを指で操作することで移動指令を行う技術が提案されている。例えば、特許文献1参照。
 また、タッチパネル表示器に表示された工作機械画像を指で接触し、操作することで、操作した画像の通りに軸移動を行う技術が提案されている。例えば、特許文献2、3参照。
特開2006-350602号公報 特開2018-45727号公報 国際公開第2016/067342号
 しかしながら、特許文献1~3の技術では、(1)移動対象物のタッチと、(2)移動先へのなぞると、の2操作が必要でありオペレータの負担になっている。
 また、(1)の操作により産業機械の制御装置がタッチされた移動対象物を認識する前に(2)の操作が行われると、移動対象物がオペレータの思ったように移動しない、又は別の操作と認識する等の誤動作をする場合がある。
 また、送り速度を変化させるにはオーバライドスイッチやハンドル送り量のボタン操作が追加で必要になり、オペレータの負担になっている。
 さらに、特許文献1~3の技術では、誤って侵入不可領域に産業機械の加工ヘッド等が移動した場合、復旧までに複数の操作が必要になり、オペレータの負担になっている。
 そこで、手動運転時の操作手順が簡略化され、オペレータの負担を軽減することが望まれている。
 本開示の制御装置の一態様は、産業機械の手動操作時において、オペレータにより表示装置上で指定された前記産業機械の機械座標と紐付いた指定位置座標を取得する操作情報取得部と、前記産業機械における制御対象の現在位置座標を管理する位置管理部と、前記現在位置座標から前記指定位置座標へ向かう移動方向を決定する移動方向決定部と、前記操作情報取得部により前記指定位置座標が取得され続けている間、前記移動方向決定部により決定された前記移動方向に基づいて移動パルスを生成する指定方向パルス生成部と、を備える。
第1実施形態に係る制御システムの機能ブロック構成の一例を示す図である。 送り速度データの一例を示す図である。 表示部の表示画面における工作機械の制御対象の現在位置座標と指定位置座標との関係の一例を示す図である。 制御装置の制御処理について説明するフローチャートである。 第2実施形態に係る制御システムの機能ブロック構成の一例を示す図である。 送り速度データの一例を示す図である。 表示部の表示画面における工作機械の制御対象の動作開始位置と、現在位置座標と、指定位置座標との関係の一例を示す図である。 制御装置の制御処理について説明するフローチャートである。 第3実施形態に係る制御システムの機能ブロック構成の一例を示す図である。 送り速度データの一例を示す図である。 現在位置座標から指定位置座標に至るまでの移動経路上に侵入不可領域が存在する場合の一例を示す図である。 制御装置の制御処理について説明するフローチャートである。 手動操作時にオペレータがタッチパネル上で指をスライドした場合の指定位置座標と、工作機械の制御対象の現在位置座標との変化の一例を示す図である。
<第1実施形態>
 以下、第1実施形態に係る制御システムについて、図を参照しながら詳細に説明する。ここでは、産業機械として工作機械を例示して説明する。なお、本発明は、産業機械として工作機械、産業用ロボット、サービス用ロボット、鍛圧機械、レーザ加工機、及び射出成形機といった様々な機械に対しても適用可能である。
 図1は、第1実施形態に係る制御システムの機能ブロック構成の一例を示す図である。
 図1に示すように、制御システム1は、制御装置10、及び工作機械20を有する。
 制御装置10、及び工作機械20は、図示しない接続インタフェースを介して互いに直接接続されてもよい。あるいは、制御装置10、及び工作機械20は、LAN(Local Area Network)やインターネット等の図示しないネットワークを介して相互に接続されて通信を行うようにしてもよい。この場合、制御装置10、及び工作機械20は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えている。
 なお、制御装置10は、工作機械20と異なる装置としたが、工作機械20に含まれてもよい。
<工作機械20>
 工作機械20は、例えば、当業者にとって公知の工作機械であり、後述する制御装置10からの指令に基づいて動作する。
<制御装置10>
 制御装置10は、例えば、産業機械が工作機械の場合、当業者にとって公知の数値制御装置であり、例えば、図示しないCAD/CAM装置等から取得した加工プログラムに基づいて指令を生成し、生成した指令を工作機械20に出力する。これにより、制御装置10は、工作機械20の動作を制御する。なお、産業機械がロボットの場合、制御装置10は、ロボット制御装置等でもよい。
 制御装置10は、例えば、制御部11、入力部12、表示部13、及び記憶部14を有する。また、制御部11は、操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、送り速度変更部113、及び指定方向パルス生成部114を有する。
<入力部12>
 入力部12は、キーボードやマウス、後述する表示部13の前面に配置されたタッチパネル等であり、オペレータからの入力操作を受け付ける。
<表示部13>
 表示部13は、液晶ディスプレイ等である。例えば、表示部13は、工作機械20の手動操作時において、工作機械20の加工ヘッド等の制御対象の現在の位置座標や、オペレータにより指定された位置座標、移動方向、表示画面の代表的な位置(例えば、四隅等)の座標等を表示するようにしてもよい。
 また、表示部13は、入力部12を介したオペレータの入力操作に基づいて、表示画面を拡大、縮小、回転等して表示してもよい。
<記憶部14>
 記憶部14は、SSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)等である。記憶部14には、制御部11が実行するオペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等とともに、表示部13の表示画面の画面座標系と工作機械20の機械座標系との間の変換プログラムが記憶される。また、記憶部14には、後述する位置管理部111により管理される工作機械20における加工ヘッド等の制御対象の位置座標が記憶されてもよい。
 また、記憶部14には、後述するように、送り速度変更部113が操作情報取得部110により取得された操作情報に基づいて手動操作における工作機械20の制御対象の送り速度を変更するために、予め設定された送り速度データ141が記憶されてもよい。
 図2は、送り速度データ141の一例を示す図である。
 図2に示すように、送り速度データ141には、操作情報取得部110により取得された操作情報に含まれる、オペレータによる入力部12のタッチパネルに対する操作圧力に応じて工作機械20の制御対象の送り速度が予め設定されている。具体的には、図2の送り速度データ141では、操作圧力が5N/m未満の場合、送り速度が4000mm/minに設定され、操作圧力が5N/m以上の場合、送り速度が10000mm/minに設定される。
 なお、送り速度データ141は、2段のステップ関数で設定されたがこれに限定されない。例えば、送り速度データ141は、3段以上のステップ関数で設定されてもよい。また、送り速度データ141は、操作圧力が5N/m以上10N/m以下の場合、4000mm/minから10000mm/minまで線形に変化させるように設定されてもよい。
<制御部11>
 制御部11は、CPU、ROM、RAM、CMOSメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
 CPUは制御装置10を全体的に制御するプロセッサである。CPUは、ROMに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従って制御装置10全体を制御する。これにより、図1に示すように、制御部11は、操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、送り速度変更部113、及び指定方向パルス生成部114の機能を実現するように構成される。RAMには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。CMOSメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、制御装置10の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
 操作情報取得部110は、工作機械20の手動操作において、オペレータにより表示装置である表示部13上で指定された工作機械20の機械座標と紐付いた指定位置座標を取得する。
 具体的には、操作情報取得部110は、例えば、入力部12のタッチパネル(図示しない)を介して、手動操作で工作機械20の加工ヘッド等の制御対象を移動させたい位置を、表示部13上でのオペレータによる指のタッチにより取得する。操作情報取得部110は、記憶部14に記憶された表示部13の表示画面の画面座標系と工作機械20の機械座標系との間の変換プログラムに基づいて取得した表示画面の位置座標を、工作機械20の機械座標系に変換し、指定位置座標TPとして取得する。
 図3は、表示部13の表示画面における工作機械20の制御対象の現在位置座標CPと指定位置座標TPとの関係の一例を示す図である。なお、図3では、表示画面のXY平面と工作機械20の機械座標のXY平面とが一致しているとする。また、図3では、現在位置座標CPを白色の丸印で示し、指定位置座標TPを網掛けの丸印で示す。
 また、操作情報取得部110は、例えば、指定位置座標TPを指定する際のオペレータの操作に係る操作情報として、オペレータによる入力部12のタッチパネルの操作圧力も取得するようにしてもよい。
 なお、操作情報取得部110は、オペレータの操作がない場合、もしくは不正な操作の場合、操作情報の出力を行わないようにしてもよい。ここで、不正な操作とは、複数箇所の指定がなされた場合や、操作時のオペレータによるタッチパネルの接触面積が予め所定面積より小さい/大きい場合、オペレータによるタッチパネルの操作圧力が予め設定された所定圧力より小さい/大きい場合等である。
 また、操作情報取得部110は、入力部12のタッチパネルのタッチ操作に替えて、例えば、オペレータによる入力部12のマウスのクリック操作による指定位置座標TP、及び、オペレータによるマウスのクリック操作をし続けている間のクリック時間を、オペレータの操作に係る操作情報として取得してもよい。
 位置管理部111は、機械座標における工作機械20の加工ヘッド等の制御対象の現在位置座標CPを管理し、現在位置座標CPを後述する移動方向決定部112等に出力する。
 移動方向決定部112は、例えば、図3に示すように、現在位置座標CPから指定位置座標TPへ向かう移動方向(矢印)を決定する。
 送り速度変更部113は、操作情報取得部110により取得された操作情報に基づいて送り速度を変更する。
 具体的には、送り速度変更部113は、例えば、操作情報取得部110により取得された操作情報に含まれる操作圧力に基づいて手動操作における工作機械20の制御対象の送り速度Vを設定する。例えば、XY平面における現在位置座標CPが(Xh,Yh)、及び指定位置座標TPが(Xt,Yt)とした場合、送り速度変更部113は、式(1)から式(4)を用いて、設定した送り速度VをX方向成分(Xt-Xh)、及びY方向成分(Yt-Yh)の比率に従って分解し、X方向の移動速度Vx、及びY方向の移動速度Vyを算出する。
V = (Vx + Vy1/2          ・・・(1)
Vx : Vy = (Xt-Xh) : (Yt-Yh)
                           ・・・(2)
Vx=V(Xt-Xh)/((Xt-Xh)+(Yt-Yh)1/2
                           ・・・(3)
Vy=V(Yt-Yh)/((Xt-Xh)+(Yt-Yh)1/2
                           ・・・(4)
 送り速度変更部113は、算出(変更)した送り速度Vx、Vyを後述の指定方向パルス生成部114に出力する。
 なお、操作情報取得部110により取得された操作情報に、オペレータによるマウスのクリック操作をし続けている間のクリック時間が含まれる場合、図2の送り速度データ141は、クリック時間に対する送り速度が設定されることは好ましい。これにより、送り速度変更部113は、式(1)から式(4)を用いて、送り速度データ141とクリック時間とに基づいてX方向の移動速度Vx、及びY方向の移動速度Vyを算出することができる。
 指定方向パルス生成部114は、例えば、操作情報取得部110により指定位置座標TPが取得され続けている間、移動方向決定部112により決定された移動方向と変更された送り速度とに基づいて移動パルスを生成する。
 具体的には、指定方向パルス生成部114は、例えば、操作情報取得部110により指定位置座標TPが取得され続けている間、すなわちオペレータにより入力部12のタッチパネルがタッチされ続けている間、送り速度変更部113により変更された送り速度Vx、Vyに基づいて移動パルスを生成する。指定方向パルス生成部114は、生成した移動パルスを工作機械20の加工ヘッド等の制御対象のサーボアンプ(図示しない)に出力し、制御対象を手動動作させる。
<制御装置10の制御処理>
 次に、図4を参照しながら、制御装置10の制御処理の流れを説明する。
 図4は、制御装置10の制御処理について説明するフローチャートである。ここで示すフローは、オペレータにより工作機械20の手動操作が行われる間、繰り返し実行される。
 なお、ステップS13の処理と、ステップS14の処理とは、シーケンシャルに実行されてもよく、並列に実行されてもよい。
 ステップS11において、操作情報取得部110は、工作機械20の手動操作において、オペレータにより表示部13上で指定された指定位置座標TPと、オペレータによる入力部12のタッチパネルの操作圧力を含む操作情報とを取得する。
 ステップS12において、操作情報取得部110は、ステップS11で取得した操作情報が複数箇所の指定等の不正な操作を含むか否かを判定する。操作情報が不正な操作を含む場合、処理は、ステップS11に戻る。一方、操作情報が不正な操作を含まない場合、処理は、ステップS13に進む。
 ステップS13において、移動方向決定部112は、現在位置座標CPから指定位置座標TPへ向かう移動方向を決定する。
 ステップS14において、送り速度変更部113は、送り速度データ141と、ステップS11で取得された操作情報の操作圧力とに基づいて工作機械20の制御対象の送り速度Vを変更する。送り速度変更部113は、変更した送り速度Vを指定方向パルス生成部114に出力する。
 ステップS15において、指定方向パルス生成部114は、ステップS11で指定位置座標TPが取得され続けている間、ステップS13で決定された移動方向とステップS14で変更された送り速度とに基づいて移動パルスを生成する。指定方向パルス生成部114は、生成した移動パルスを工作機械20の制御対象のサーボアンプ(図示しない)に出力し、制御対象を手動動作させる。
 以上により、第1実施形態に係る制御装置10は、手動運転時の操作手順が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
 また、制御装置10は、操作手順が簡略化されることで誤認識する余地が無くなり、誤動作が防止される。
 また、制御装置10は、送り速度を更新するのにボタン押下やハンドル回転等の操作が必要なくなるので、手動運転時の操作が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
 以上、第1実施形態について説明した。
<第2実施形態>
 次に、第2実施形態について説明する。上述したように、第1実施形態では制御装置10は、工作機械20の手動操作において、オペレータにより表示部13上で指定された指定位置座標TPと、オペレータによる入力部12のタッチパネルの操作圧力を含む操作情報とを取得し、送り速度データ141と操作情報のオペレータの操作圧力とに基づいて送り速度Vを更新する。これに対し、第2実施形態では制御装置10Aは、工作機械20の手動操作において、オペレータにより指定された指定位置座標TPを取得し、取得した指定位置座標TP、工作機械20の制御対象の動作開始位置SPと現在位置座標CP、及び送り速度データ141aに基づいて送り速度Vを更新する点で、第1実施形態と相違する。
 これにより、制御装置10Aは、手動運転時の操作手順が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
 以下、第2実施形態について説明する。
 図5は、第2実施形態に係る制御システムの機能ブロック構成の一例を示す図である。なお、図1の制御システム1の要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
 図5に示すように、制御システム1は、制御装置10A、及び工作機械20を有する。
 工作機械20は、第1実施形態の工作機械20と同様の機能を有する。
<制御装置10A>
 制御装置10Aは、第1実施形態の制御装置10と同様に、産業機械が工作機械の場合、当業者にとって公知の数値制御装置であり、制御部11a、入力部12、表示部13、及び記憶部14を有する。また、制御部11aは、操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、移動距離算出部115、送り速度変更部113a、及び指定方向パルス生成部114を有する。
 入力部12、表示部13、及び記憶部14は、第1実施形態の入力部12、表示部13、及び記憶部14と同様の機能を有する。
 ただし、記憶部14には、送り速度データ141aが記憶される。
 図6は、送り速度データ141aの一例を示す図である。
 図6に示すように、送り速度データ141aは、工作機械20の制御対象(例えば、加工ヘッド)の動作開始点から現在位置座標CPまでの移動距離、及び/又は現在位置座標CPから指定位置座標TPまでの移動距離に応じて工作機械20の制御対象の送り速度を予め設定している。なお、以下では、特に断らない限り、工作機械20の制御対象の動作開始点から現在位置座標CPまでの移動距離を、「移動済み距離」ともいい、現在位置座標CPから指定位置座標TPまでの移動距離を、「残移動距離」ともいう。
 具体的には、図6の送り速度データ141aでは、移動済み距離/残移動距離が100mm未満の場合、送り速度が2000mm/minに設定される。また、移動済み距離/残移動距離が100mm以上1000mm未満の場合、送り速度が4000mm/minに設定される。また、移動済み距離/残移動距離が1000mm以上の場合、送り速度が10000mm/minに設定される。
 なお、送り速度データ141aは、3段のステップ関数で設定されたがこれに限定されない。例えば、送り速度データ141aは、2段又は4段以上のステップ関数で設定されてもよい。また、送り速度データ141aは、移動済み距離/残移動距離が100mm以上1000mm以下の場合、2000mm/minから10000mm/minまで線形に変化させるように設定されてもよい。
 また、送り速度データ141aは、後述する移動距離算出部115により算出される移動済み距離と残移動距離とで異なる送り速度データであってもよい。
<制御部11a>
 制御部11aは、CPU、ROM、RAM、CMOSメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
 CPUは制御装置10Aを全体的に制御するプロセッサである。CPUは、ROMに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従って制御装置10A全体を制御する。これにより、図5に示すように、制御部11aは、操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、移動距離算出部115、送り速度変更部113a、及び指定方向パルス生成部114の機能を実現するように構成される。
 操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、及び指定方向パルス生成部114は、第1実施形態の操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、及び指定方向パルス生成部114と同様の機能を有する。
 移動距離算出部115は、工作機械20の加工ヘッド等の制御対象の動作開始時の位置座標から現在位置座標CPまでの移動済み距離と、現在位置座標CPから指定位置座標TPまでの残移動距離とのうち少なくとも1つを算出する。
 図7は、表示部13の表示画面における工作機械20の制御対象の動作開始位置SPと、現在位置座標CPと、指定位置座標TPとの関係の一例を示す図である。
 具体的には、移動距離算出部115は、図7に示すように、例えば指定位置座標TPを操作情報取得部110から取得するとともに、工作機械20の制御対象の動作開始位置SPと現在位置座標CPとを位置管理部111から取得する。
 移動距離算出部115は、式(5)を用いて移動済み距離Dshを算出する。
Dsh = ((Xh-Xs) + (Yh-Ys)1/2
                           ・・・(5)
 また、移動距離算出部115は、式(6)を用いて移動済み距離Dhtを算出する。
Dht = ((Xt-Xh) + (Yt-Yh)1/2
                           ・・・(6)
 送り速度変更部113aは、移動距離算出部115により算出された移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtの少なくとも1つを使用して送り速度を変更する。
 以下では、(a)移動済み距離Dsh又は残移動距離Dhtの一方を使用する場合、(b)移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtの両方を使用する場合、(c)移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtが競合することにより、どちらか一方を優先する場合のそれぞれにおける、送り速度変更部113aの動作について説明する。
(a)移動済み距離Dsh又は残移動距離Dhtの一方を使用する場合について
 この場合、送り速度変更部113aは、例えば、入力部12を介したオペレータの入力操作に基づいて、移動済み距離Dsh(又は残移動距離Dht)を使用することが予め設定される。送り速度変更部113aは、移動距離算出部115により算出された移動済み距離Dsh(又は残移動距離Dht)と、送り速度データ141aとに基づいて手動操作における工作機械20の制御対象の送り速度Vを設定する。送り速度変更部113aは、式(1)から式(4)を用いて、X方向の移動速度Vx、及びY方向の移動速度Vyを算出する。
(b)移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtの両方を使用する場合について
 移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtの両方を使用する場合として、図6の送り速度データ141aを用いる場合、工作機械20の制御対象の動作開始位置SPから指定位置座標TPまでの距離が2000mm以上となる必要がある。換言すれば、送り速度変更部113aは、移動済み距離Dshと送り速度データ141aとに基づいて設定される工作機械20の制御対象の送り速度Vと、残移動距離Dhtと送り速度データ141aとに基づいて設定される工作機械20の制御対象の送り速度Vとが競合することなく、工作機械20の制御対象の送り速度Vを一意に設定することができる。
 この場合、送り速度変更部113aは、動作開始位置SPから1000mm以下の距離について、移動距離算出部115により算出された移動済み距離Dshと送り速度データ141aとに基づいて工作機械20の制御対象の送り速度Vを設定する。また、送り速度変更部113aは、指定位置座標TPまでの1000mm以下となる距離について、移動距離算出部115により算出された残移動距離Dhtと送り速度データ141aとに基づいて工作機械20の制御対象の送り速度Vを設定する。また、送り速度変更部113aは、動作開始位置SPからの距離及び指定位置座標TPまでの距離が1000mmを超過する距離について、移動距離算出部115により算出された移動済み距離Dsh又は残移動距離Dhtと送り速度データ141aとに基づいて工作機械20の制御対象の送り速度Vを設定する。送り速度変更部113aは、式(1)から式(4)を用いて、設定(変更)した送り速度VからX方向の移動速度Vx、及びY方向の移動速度Vyを算出する。
(c)移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtが競合することにより、どちらか一方を優先する場合について
 移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtが競合する場合とは、工作機械20の制御対象の動作開始位置SPから指定位置座標TPまでの距離が2000mm未満となる場合である。換言すれば、送り速度変更部113aは、移動済み距離Dshと送り速度データ141aとに基づいて設定される工作機械20の制御対象の送り速度Vと、残移動距離Dhtと送り速度データ141aとに基づいて設定される工作機械20の制御対象の送り速度Vとが競合し、工作機械20の制御対象の送り速度Vを一意に設定することができない。例えば、工作機械20の制御対象の動作開始位置SPから指定位置座標TPまでの距離が1000mmで、移動済み距離Dshが50mm、残移動距離Dhtが950mmの場合、送り速度変更部113aは、送り速度データ141aに基づいて、送り速度Vとして、移動済み距離Dshが50mmから2000mm/minを、残移動距離Dhtが950mmから4000mm/minを、それぞれ設定して競合する。
 そこで、この場合、送り速度変更部113aは、例えば、移動済み距離Dsh(又は残移動距離Dht)を優先することを、入力部12を介したオペレータの入力操作に基づいて設定される。これにより、送り速度変更部113aは、上述の(a)の場合と同様に動作することができる。
<制御装置10Aの制御処理>
 次に、図8を参照しながら、制御装置10Aの制御処理の流れを説明する。
 図8は、制御装置10Aの制御処理について説明するフローチャートである。ここで示すフローは、オペレータにより工作機械20の手動操作が行われる間、繰り返し実行される。
 なお、ステップS23の処理と、ステップS24及びステップS25の処理とは、シーケンシャルに実行されてもよく、並列に実行されてもよい。
 また、ステップS21~ステップS23、及びステップS26の処理は、図4のステップS11~ステップS13、及びステップS15の処理と同様であり、説明は省略する。
 ステップS24において、移動距離算出部115は、工作機械20の制御対象の動作開始位置SPから現在位置座標CPまでの移動済み距離Dshと、現在位置座標CPから指定位置座標TPまでの残移動距離Dhtとのうち少なくとも1つを算出する。
 ステップS25において、送り速度変更部113aは、算出された移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtの少なくとも1つと送り速度データ141aとに基づいて工作機械20の制御対象の送り速度Vを変更する。送り速度変更部113aは、変更した送り速度Vを指定方向パルス生成部114に出力する。
 以上により、第2実施形態に係る制御装置10Aは、手動運転時の操作手順が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
 また、制御装置10Aは、操作手順が簡略化されることで誤認識する余地が無くなり、誤動作が防止される。
 また、制御装置10Aは、送り速度を更新するのにボタン押下やハンドル回転等の操作が必要なくなるので、手動運転時の操作が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
 以上、第2実施形態について説明した。
<第3実施形態>
 次に、第3実施形態について説明する。上述したように、第1実施形態では制御装置10は、工作機械20の手動操作において、オペレータにより表示部13上で指定された指定位置座標TPと、オペレータによる入力部12のタッチパネルの操作圧力を含む操作情報とを取得し、送り速度データ141と操作情報のオペレータの操作圧力とに基づいて送り速度Vを更新する。第2実施形態では制御装置10Aは、工作機械20の手動操作において、オペレータにより指定された指定位置座標TPを取得し、取得した指定位置座標TP、工作機械20の制御対象の動作開始位置SPと現在位置座標CP、及び送り速度データ141aに基づいて送り速度Vを更新する点で、第1実施形態と相違する。これに対して、第3実施形態では制御装置10Bは、工作機械20の制御対象の移動経路上に侵入不可領域があるか否かを判定し、侵入不可領域がある場合、侵入不可領域までの距離を算出し、算出した距離に応じて手動操作における送り速度Vを変更する点で、第1実施形態及び第2実施形態と相違する。
 これにより、制御装置10Bは、手動運転時の操作手順が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
 以下、第3実施形態について説明する。
 図9は、第3実施形態に係る制御システムの機能ブロック構成の一例を示す図である。なお、図5の制御システム1の要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
 図9に示すように、制御システム1は、制御装置10B、及び工作機械20を有する。
 工作機械20は、第1実施形態の工作機械20と同様の機能を有する。
<制御装置10B>
 制御装置10Bは、第2実施形態の制御装置10Aと同様に、産業機械が工作機械の場合、当業者にとって公知の数値制御装置であり、制御部11b、入力部12、表示部13、及び記憶部14を有する。また、制御部11bは、操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、移動距離算出部115、侵入不可判定部116、侵入不可距離算出部117、送り速度変更部113b、及び指定方向パルス生成部114を有する。
 入力部12、表示部13、及び記憶部14は、第2実施形態の入力部12、表示部13、及び記憶部14と同様の機能を有する。
 ただし、記憶部14には、送り速度データ141bが記憶される。
 図10は、送り速度データ141bの一例を示す図である。
 図10に示すように、送り速度データ141bには、工作機械20の加工ヘッド等の制御対象の動作開始位置SPから現在位置座標CPまでの移動済み距離Dsh、及び/又は現在位置座標CPから指定位置座標TPまでの残移動距離Dhtに応じて工作機械20の制御対象の送り速度が予め設定されている。
 具体的には、図10の送り速度データ141bでは、移動済み距離Dsh/残移動距離Dhtが500mm未満の場合、送り速度が2000mm/minに設定される。また、移動済み距離Dsh/残移動距離Dhtが500mm以上1000mm未満の場合、送り速度が4000mm/minに設定される。また、移動済み距離Dsh/残移動距離Dhtが1000mm以上の場合、送り速度が10000mm/minに設定される。
 なお、送り速度データ141bは、3段のステップ関数で設定されたがこれに限定されない。例えば、送り速度データ141bは、2段又は4段以上のステップ関数で設定されてもよい。また、送り速度データ141bは、移動済み距離Dsh/残移動距離Dhtが500mm以上1000mm以下の場合、2000mm/minから10000mm/minまで線形に変化させるようにしてもよい。
 また、送り速度データ141bは、移動距離算出部115により算出される移動済み距離Dshと残移動距離Dhtとで異なる送り速度データであってもよい。
<制御部11b>
 制御部11bは、CPU、ROM、RAM、CMOSメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
 CPUは制御装置10Bを全体的に制御するプロセッサである。CPUは、ROMに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従って制御装置10B全体を制御する。これにより、図9に示すように、制御部11bは、操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、移動距離算出部115、侵入不可判定部116、侵入不可距離算出部117、送り速度変更部113b、及び指定方向パルス生成部114の機能を実現するように構成される。
 操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、移動距離算出部115、及び指定方向パルス生成部114は、第2実施形態の操作情報取得部110、位置管理部111、移動方向決定部112、移動距離算出部115、及び指定方向パルス生成部114と同様の機能を有する。
 侵入不可判定部116は、現在位置座標CPから指定位置座標TPに至るまでの移動経路上に侵入不可領域が存在するか否かを判定する。
 図11は、現在位置座標CPから指定位置座標TPに至るまでの移動経路上に侵入不可領域が存在する場合の一例を示す図である。図11では、侵入不可領域は、X座標Xl1~Xl2、Y座標Yl1~Yl2の網掛けで示す矩形の領域とし、侵入不可領域と現在位置座標CPから指定位置座標TPの移動経路との交点Wの座標を(Xw,Yw)とする。
 侵入不可判定部116は、例えば、現在位置座標CPから指定位置座標TPの移動経路上に侵入不可領域があるか否かの判定を、公知の手法である現在位置座標CPと、指定位置座標TPと、侵入不可領域の各頂点A~Dとをそれぞれ結ぶベクトルの外積から判定するようにしてもよい。
 侵入不可距離算出部117は、侵入不可判定部116により侵入不可領域が存在すると判定された場合、現在位置座標CPから侵入不可領域までの距離を算出する。
 具体的には、侵入不可距離算出部117は、例えば、侵入不可判定部116により侵入不可領域があると判定された場合、式(7)及び式(8)を用いて、現在位置座標CPに近い侵入不可領域の辺CDとの交点Wの座標を算出する。
Xw = (Xh-Xt)/(Yh-Yt)×Yl2 + Yt
                           ・・・(7)
Yw = Yl2                   ・・・(8)
 そして、侵入不可距離算出部117は、現在位置座標CPと交点Wとの間の距離を算出する。
 送り速度変更部113bは、侵入不可判定部116により侵入不可領域が存在すると判定された場合、侵入不可距離算出部117により算出された距離と、送り速度データ141bとに基づいて送り速度Vを変更する。一方、送り速度変更部113bは、侵入不可判定部116により侵入不可領域が存在しないと判定された場合、第2実施形態の送り速度変更部113aと同様に、移動距離算出部115により算出された移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtの少なくとも1つを使用して送り速度Vを変更する。
<制御装置10Bの制御処理>
 次に、図12を参照しながら、制御装置10Bの制御処理の流れを説明する。
 図12は、制御装置10Bの制御処理について説明するフローチャートである。ここで示すフローは、オペレータにより工作機械20の手動操作が行われる間、繰り返し実行される。
 なお、ステップS33の処理と、ステップS34からステップS37の処理とは、シーケンシャルに実行されてもよく、並列に実行されてもよい。
 また、ステップS31~ステップS33、及びステップS38の処理は、図4のステップS11~ステップS13、及びステップS15の処理と同様であり、説明は省略する。
 ステップS34において、侵入不可判定部116は、現在位置座標CPから指定位置座標TPに至るまでの移動経路上に侵入不可領域が存在するか否かを判定する。侵入不可領域が存在すると判定された場合、処理はステップS36に進む。侵入不可領域が存在しないと判定された場合、処理はステップS35に進む。
 ステップS35において、移動距離算出部115は、工作機械20の制御対象の動作開始位置SPから現在位置座標CPまでの移動済み距離Dshと、現在位置座標CPから指定位置座標TPまでの残移動距離Dhtとのうち少なくとも1つを算出する。
 ステップS36において、侵入不可距離算出部117は、ステップS34で侵入不可領域が存在すると判定されたことにより、現在位置座標CPから侵入不可領域までの距離を算出する。
 ステップS37において、送り速度変更部113bは、ステップS34で侵入不可領域が存在すると判定された場合、ステップS36で算出された距離と、送り速度データ141bとに基づいて送り速度Vを変更する。一方、送り速度変更部113bは、ステップS34で侵入不可領域が存在しないと判定された場合、ステップS35で算出された移動済み距離Dsh及び残移動距離Dhtの少なくとも1つを使用して送り速度Vを変更する。
 以上により、第3実施形態に係る制御装置10Bは、侵入不可領域が移動経路上に存在したとしても、手動運転時の操作手順が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
 また、制御装置10Bは、操作手順が簡略化されることで誤認識する余地が無くなり、誤動作が防止される。
 また、制御装置10Bは、送り速度を更新するのにボタン押下やハンドル回転等の操作が必要なくなるので、手動運転時の操作が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
 また、制御装置10Bは、工作機械20の制御対象が侵入不可領域に侵入してしまう頻度を低減し、復旧操作にかかるオペレータの負担を間接的に軽減することができる。
 以上、第3実施形態について説明した。
 以上のように、第1実施形態から第3実施形態に記載したように、本開示の制御装置10、10A、10Bは、手動運転時の操作手順が簡略化され、オペレータの負担を軽減することができる。
<変形例1>
 上述の第1実施形態から第3実施形態では、制御装置10、10A、10Bは、工作機械20と異なる装置としたが、これに限定されない。例えば、制御装置10、10A、10Bは、工作機械20に含まれてもよい。
<変形例2>
 また例えば、上述の実施形態では、制御装置10、10A、10Bは、オペレータの操作がない場合、もしくは不正な操作の場合、操作情報の出力を行わないとしたが、これに限定されない。例えば、制御装置10、10A、10Bは、不正な操作の場合、工作機械20の軸の移動を停止するようにしてもよい。
<変形例3>
 また例えば、上述の実施形態では、入力部12を介してオペレータにより入力された指定位置座標は、手動操作の間、変化しなかったが、これに限定されない。例えば、制御装置10、10A、10Bは、手動操作の間、オペレータが入力部12のタッチパネル上で指をスライドしたり、マウスをクリックしながらポインタを移動させる等、位置が変化する指定位置座標TPを受け付けてもよい。
 図13は、手動操作時にオペレータがタッチパネル上で指をスライドした場合の指定位置座標TPと、工作機械20の制御対象の現在位置座標CPとの変化の一例を示す図である。図13では、オペレータが指をスライドさせる間の時間をtとし、制御装置10、10A、10Bの制御周期を0.25tとする。
 制御装置10、10A、10Bは、時間tの間に4回、操作情報を取得する。このため、図13に示すように、指定位置座標TPと現在位置座標CPとは、指のスライドと工作機械20の加工ヘッド等の制御対象の移動によって変化する。制御装置10、10A、10Bは、制御周期(0.25t)毎の指定位置座標TP、現在位置座標CPに従って移動方向、及び送り速度を決定する。
 これにより、制御装置10、10A、10Bは、例えば、手動操作において、図11の侵入不可領域を避けるように、工作機械20の制御対象を移動させることができる。
<変形例4>
 また例えば、上述の実施形態では、表示部13は、液晶ディスプレイ等であるとしたが、これに限定されない。例えば、表示部13は、VR(Virtual Reality)ゴーグル等でもよい。これにより、オペレータは、仮想空間上で3次元座標の指定位置座標TPを指定することができる。
<変形例5>
 また例えば、第1実施形態では、制御装置10は、送り速度変更部113を有したが、これに限定されず、送り速度変更部113を有しなくてもよい。この場合、制御装置10は、決定された移動方向に向かう移動パルスを生成するようにしてもよい。
 なお、第1実施形態から第3実施形態における、制御装置10、10A、10Bに含まれる各機能は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
 プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(Non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(Tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(Transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は、無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
 なお、記録媒体に記録されるプログラムを実行するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。また、前記プログラムを記述するステップはクラウドコンピューティングで実施してもよい。
 本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、又は、特許請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。
 上記実施形態及び変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
 制御装置(10)は、産業機械(20)の手動操作時において、オペレータにより表示装置(13)上で指定された産業機械(20)の機械座標と紐付いた指定位置座標(TP)を取得する操作情報取得部(110)と、産業機械(20)における制御対象の現在位置座標(CP)を管理する位置管理部(111)と、現在位置座標(CP)から指定位置座標(TP)へ向かう移動方向を決定する移動方向決定部(112)と、操作情報取得部(110)により指定位置座標(TP)が取得され続けている間、移動方向決定部(112)により決定された移動方向に基づいて移動パルスを生成する指定方向パルス生成部(114)と、を備える。
(付記2)
 付記1の制御装置(10)において、送り速度変更部(113)を備え、操作情報取得部(110)は、指定位置座標(TP)が指定される際のオペレータの操作に係る操作情報を取得し、送り速度変更部(113)は、操作情報取得部(110)により取得された前記操作情報に基づいて送り速度を変更し、指定方向パルス生成部(114)は、変更された送り速度に基づいて移動パルスを生成する。
(付記3)
 付記1の制御装置(10A)において、制御対象の動作開始時の位置座標(SP)と現在位置座標(CP)との間の移動済み距離(Dsh)と、現在位置座標(CP)と指定位置座標(TP)との間の残移動距離(Dht)のうち少なくとも1つを算出する移動距離算出部(115)と、移動距離算出部(115)により算出された移動済み距離(Dsh)及び残移動距離(Dht)の少なくとも1つを使用して送り速度を変更する送り速度変更部(113a)と、を備え、指定方向パルス生成部(114)は、変更された送り速度に基づいて移動パルスを生成する。
(付記4)
 付記2又は付記3の制御装置(10B)において、現在位置座標(CP)から指定位置座標(TP)に至るまでの移動経路上に侵入不可領域が存在するか否かを判定する侵入不可判定部(116)と、侵入不可判定部(116)により侵入不可領域が存在すると判定された場合、現在位置座標(CP)から侵入不可領域までの距離を算出する侵入不可距離算出部(117)と、を備え、送り速度変更部(113b)は、侵入不可距離算出部(117)により算出された距離に応じて送り速度を決定する。
 1 制御システム
 10、10A、10B 制御装置
 11、11a、11b 制御部
 110 操作情報取得部
 111 位置管理部
 112 移動方向決定部
 113、113a、113b 送り速度変更部
 114 指定方向パルス生成部
 115 移動距離算出部
 116 侵入不可判定部
 117 侵入不可距離算出部
 12 入力部
 13 表示部
 14 記憶部
 141、141a、141b 送り速度データ
 20 工作機械

Claims (4)

  1.  産業機械の手動操作時において、オペレータにより表示装置上で指定された前記産業機械の機械座標と紐付いた指定位置座標を取得する操作情報取得部と、
     前記産業機械における制御対象の現在位置座標を管理する位置管理部と、
     前記現在位置座標から前記指定位置座標へ向かう移動方向を決定する移動方向決定部と、
     前記操作情報取得部により前記指定位置座標が取得され続けている間、前記移動方向決定部により決定された前記移動方向に基づいて移動パルスを生成する指定方向パルス生成部と、
     を備える制御装置。
  2.  送り速度変更部を備え、
     前記操作情報取得部は、前記指定位置座標が指定される際の前記オペレータの操作に係る操作情報を取得し、
     前記送り速度変更部は、前記操作情報取得部により取得された前記操作情報に基づいて送り速度を変更し、
     指定方向パルス生成部は、変更された前記送り速度に基づいて前記移動パルスを生成する、請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記制御対象の動作開始時の位置座標と前記現在位置座標との間の移動済み距離と、前記現在位置座標と前記指定位置座標との間の残移動距離のうち少なくとも1つを算出する移動距離算出部と、
     前記移動距離算出部により算出された前記移動済み距離及び前記残移動距離の少なくとも1つを使用して送り速度を変更する送り速度変更部と、を備え、
     前記指定方向パルス生成部は、変更された前記送り速度に基づいて前記移動パルスを生成する、請求項1に記載の制御装置。
  4.  前記現在位置座標から前記指定位置座標に至るまでの移動経路上に侵入不可領域が存在するか否かを判定する侵入不可判定部と、
     前記侵入不可判定部により前記侵入不可領域が存在すると判定された場合、前記現在位置座標から前記侵入不可領域までの距離を算出する侵入不可距離算出部と、を備え、
     前記送り速度変更部は、前記侵入不可距離算出部により算出された前記距離に応じて送り速度を決定する、請求項2又は請求項3に記載の制御装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0764620A (ja) * 1993-08-31 1995-03-10 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JP2018013981A (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 ファナック株式会社 容易に軸移動量の倍率設定が可能な手動ハンドル送り機能を備えた数値制御装置
JP2018183845A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 ファナック株式会社 ロボットを操作するための操作装置、ロボットシステム、および操作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0764620A (ja) * 1993-08-31 1995-03-10 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JP2018013981A (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 ファナック株式会社 容易に軸移動量の倍率設定が可能な手動ハンドル送り機能を備えた数値制御装置
JP2018183845A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 ファナック株式会社 ロボットを操作するための操作装置、ロボットシステム、および操作方法

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