[发明专利]加工条件调整装置以及机器学习装置

说明书

本发明提供加工条件调整装置以及机器学习装置。加工条件调整装置所具备的机器学习装置将激光加工中的激光加工条件数据以及表示辅助气体的压力损失或流量的目标偏差的气体目标偏差数据作为表示环境的当前状态的状态变量来进行观测。并且，取得判定根据激光加工条件进行加工后的工件质量的判定数据，使用该判定数据和观测到的上述状态变量，将辅助气体的压力损失或流量的目标偏差与激光加工中的激光加工条件的调整关联起来进行学习。

技术领域

本发明涉及加工条件调整装置以及机器学习装置。

背景技术

构成通过激光进行工件的切断等加工的激光加工装置的外部光学系统的部件(加工头、供料纤维、加工纤维等)通过制造激光加工装置的MTB(Machine Tool Builder：机床构建器)来选择。因此，激光加工装置进行加工时的激光加工条件需要按照每个MTB来设定，但是加工条件设置的作业会成为较大的负担，因此不进行充分的加工条件设置而是以不是最优的加工条件进行发货。

激光加工装置进行加工时的激光加工条件最好是在加工精度、加工质量保持了一定水平的范围内能够高速地执行加工的条件。作为这种激光加工条件的加工条件设置相关的现有技术，例如在日本特开2017-164801号公报中公开一种使用机器学习器来决定激光加工条件的技术。

为了进行激光加工条件的评价，对于在该激光条件下进行的加工评价加工精度和加工质量、加工速度，并需要将该评价值输入给机器学习器。一般，加工速度能够作为从加工开始后到结束为止所花费的时间而自动取得，但是对于加工精度和加工表面的处理等加工质量，需要准备用于另外评价质量的测量装置等，并且需要由熟练的作业人员目视评价并手动输入等。作为结果，会有激光加工条件的加工条件设置需要成本的问题。

发明内容

因此本发明的目的为，提供能够有效地调整激光加工装置的激光加工条件的加工条件调整装置以及机器学习装置。

本发明的加工条件调整装置通过对工件的加工部位喷射的辅助气体的压力损失或流量来检测激光加工的加工质量。工件的加工部位通过激光加工形成预定宽度的切口，但是如果对加工部位这样地喷射辅助气体，则由于切口宽度、切口内的表面质量(加工表面质量)、浮渣的状态等辅助气体的压力或流量会发生变化。因此，在本发明的加工条件调整装置中，通过预先被调整为最优状态的激光加工装置进行加工，相对于成为了最优的加工状态的工件，如图7所示那样使喷嘴紧贴或接近工件。并且，在该状态下，不输出激光而以预定的压力喷射辅助气体并且使喷嘴在被加工的切缝上静止或者沿着切缝使喷嘴移动，执行通过压力计等的传感器检测辅助气体的压力损失或流量的加工质量检测动作。并且，将根据通过该加工质量检测动作检测出的值求出的辅助气体的压力损失或流量记录为目标值。

而且，在进行新的激光加工装置的激光加工条件的调整时，在调整激光加工条件并进行了工件的试加工的基础上，对试加工的部分进行同样的加工质量检测动作，搜索辅助气体的压力损失或流量接近目标值的激光加工条件。通过重复这样的动作，不需要对新的激光加工装置另外准备检测切口宽度、切口内的表面质量(加工表面质量)、浮渣的状态等的测量装置等而能够有效地找到最优的激光加工条件。

本发明的加工条件调整装置的一个方式为，调整对工件进行激光加工的激光加工装置的激光加工条件，上述加工条件调整装置具备学习上述激光加工中的激光加工条件的机器学习装置。并且，上述机器学习装置具备：状态观测部，其观测表示上述激光加工中的激光加工条件的加工条件数据以及表示辅助气体的压力损失或流量的目标偏差的气体目标偏差数据作为表示环境的当前状态的状态变量；判定数据取得部，其取得工件质量判定数据作为表示上述工件的加工的适当与否判定结果的判定数据，上述工件质量判定数据是判定根据上述激光加工中的激光加工条件进行加工后的工件的质量的数据；以及学习部，其使用上述状态变量和上述判定数据，将辅助气体的压力损失或流量的目标偏差与激光加工中的激光加工条件的调整关联起来进行学习。

上述判定数据取得部还取得判定上述工件的加工所需要的时间的周期时间判定数据作为表示上述工件的加工的适当与否判定结果的判定数据。