[发明专利]机械学习装置以及加工时间预测装置

说明书

本发明提供一种机械学习装置以及加工时间预测装置。机械学习装置在进行加工时从数值控制装置(1)取得该加工所涉及的信息，并且，在进行加工时，取得在该加工中所发生的伺服控制以及机械运动的实际延迟时间。然后，进行将取得的加工所涉及的信息作为输入数据，并将所取得的伺服控制以及机械运动的实际的延迟时间作为教师数据的有教师学习，构筑学习模型，并以较高的精度预测在机械中所发生的机械延迟时间。

技术领域

本发明涉及一种机械学习装置以及加工时间预测装置，尤其涉及一种学习针对加工状况的伺服控制以及机械运动的延迟时间的机械学习装置以及加工时间预测装置。

背景技术

使用机床加工工件时，一般而言，若为了缩短加工时间而提高加工速度则加工精度变低，相反，若为了延长加工时间而降低加工速度则加工精度变好。因此，使用机床加工工件的使用者希望能够以预先设定的容许加工误差内的加工精度，在尽可能短的加工时间内对工件进行加工。但是，不能简单地知道若以怎样程度的加工时间进行加工则能够以怎样程度的加工误差对工件进行加工。

因此，反复进行各种试错，如在改变参数等设定的同时进行试加工从而尝试在维持加工精度的同时缩短加工时间，或者不进行试加工而进行仿真来预测加工精度和加工时间等。

作为与进行加工时间的预测相关的主要的现有技术，有日本特开2003-175439号公报、日本特开2012-243152号公报、日本特开平11-028643号公报以及日本特开2014-038482号公报、公开技报第2012-502270号。

日本特开2003-175439号公报中公开了一种按辅助码积累辅助功能的时间，并将其平均值反映到预测加工时间，来预测精确的加工时间的技术。日本特开2012-243152号公报中公开了一种通过仿真伺服动作，能够预测更精确的加工时间以及加工误差的技术。日本特开平11-028643号公报中公开了一种在加工中测定实际加工的时间，通过对该实加工时间上加上预测加工时间，来预测比预测加工时间更精确的加工时间的技术。另外，在日本特开2014-038482号公报中公开了一种技术，其将刀具路径分割为比程序块更精细的被称为段的单位，在考虑数值控制装置的处理能力的基础上，加上段的移动时间而作为加工时间，从而能够预测考虑了加减速时间或程序的执行顺序的精确的加工时间。并且，在公开技报第2012-502270号公开的技术中，计算加减速导致的延迟、伺服控制导致的延迟、机械运动的延迟，来预测加工时间。

一般而言，在机械动作时，由于基于各部中产生的摩擦力的动作延迟或反馈系统的延迟、因惯性而产生的动作延迟等，会产生加减速导致的延迟、伺服控制导致的延迟、机械运动的延迟等所谓的机械延迟(图6A以及图6B)。然而，在日本特开2003-175439号公报、日本特开2012-243152号公报所公开的技术中，由于并未考虑此种机械延迟，因而存在加工时间预测结果中出现误差的问题。另外，在日本特开平11-028643号公报所公开的技术中，在接近加工结束近旁预测精度变高，但是在加工的初期阶段中机械延迟并未充分反映于预测结果，因而在加工时间预测结果中出现误差。并且，在日本特开2014-038482号公报、公开技报第2012-502270号所公开的技术中，虽然暗示了计算机械延迟的时间，但是并未公开具体的计算机械延迟的时间的方法，另外，由于每个机械中机械延迟的特性不同，假设即使公开了计算方法也难以应对全部种类的机械延迟，从而无法精确地进行预测。

一般而言，机械延迟在控制对象进行加减速时变大。因此，认为可以通过预先实验等事先测定因机械延迟而发生的预测加工时间与实际加工时间之间的背离时间，根据测定出的背离时间和加工中的加减速的次数通过对预测加工时间进行补正的方法来进行高精度的加工时间的预测，但是实际上，在加工程序中含有的1个指令的执行中、2个连续的程序指令之间发生的机械延迟(例如，G28指令或加工循环指令的执行中产生的机械延迟、在G00指令之后执行G01指令时的G00指令和G01指令之间发生的机械延迟)会因该指令的类别、2个程序指令类别的组(伴随顺序的组合)、工件的重量、加工速度等各种因素而不同，因此存在即使简单地测定并使用背离时间加工时间的预测精度的提高也有限的问题。