DE102020132435A1

DE102020132435A1 - Vorrichtung zur Qualitätsbestimmung und Verfahren zur Qualitätsbestimmung

Info

Publication number: DE102020132435A1
Application number: DE102020132435.9A
Authority: DE
Inventors: Kenichi OKUAKI
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-06-17
Also published as: CN112975004A; US11460825B2; JP2021091066A; US20210181705A1

Abstract

Eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung (10) enthält eine Erfassungseinheit (34) zum Erfassen eines Antriebsstroms während des Gewindeschneidens von einem Motor (M), der in einer Werkzeugmaschine (12) vorgesehen ist, die das Gewindeschneiden durchführt, und eine Bestimmungseinheit (36) zum Bestimmen der Annahme oder Zurückweisung eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs auf der Grundlage des Antriebsstroms, einer aus dem Antriebsstrom erhaltenen elektrischen Leistung des Motors (M) oder eines aus dem Antriebsstrom erhaltenen Drehmoments des Motors (M).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung und auf ein Qualitätsbestimmungsverfahren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung und ein Qualitätsbestimmungsverfahren zur Bestimmung der Qualität (Annahme oder Ablehnung) von durch Gewindeschneiden gebildeten Gewindelöchern (Schraubenlöchern).
Beschreibung des Standes der Technik:

Eine Bearbeitungstechnologie zur Herstellung von Gewindelöchern in einem zu bearbeitenden Objekt (Werkstück) durch eine Werkzeugmaschine, die mit einem als Gewindebohrer bezeichneten Werkzeug ausgestattet ist, ist bekannt. Im Folgenden wird eine solche Bearbeitungstechnologie auch als Gewindeschneiden oder Gewindeschneidverfahren bezeichnet.

Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2016-173788 offenbart, dass die Annahme oder Ablehnung der Qualität eines Gewindelochs durch Einschrauben einer speziellen Gewindelehre oder einer Schraube in das durch das Gewindeschneiden gebildete Gewindeloch bestimmt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Fabriken, in denen Gewindeschneiden durchgeführt wird, wird eine große Anzahl von Gewindelöchern sogar an einem Tag gebildet. Wenn daher versucht wird, die Qualität der Gewindelöcher durch die Verwendung einer Gewindelehre und dergleichen für alle Gewindelöcher zu bestimmen, kann ein erheblicher Zeitaufwand und viele Arbeitsstunden für diese Arbeit erforderlich sein.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung und ein Qualitätsbestimmungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, auf einfache und effiziente Weise die Annahme oder Ablehnung der Qualität von Gewindelöchern, die durch Gewindeschneiden gebildet wurden, nach dem Gewindeschneidvorgang zu bestimmen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Erfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie während des Gewindeschneidens einen Antriebsstrom von einem Motor erfasst, der in einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist, die das Gewindeschneiden durchführt; und eine Bestimmungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Annahme oder Ablehnung eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs auf der Grundlage des Antriebsstroms, einer aus dem Antriebsstrom gewonnenen elektrischen Leistung des Motors oder eines aus dem Antriebsstrom gewonnenen Drehmoments des Motors bestimmt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Qualitätsbestimmungsverfahren, das Folgendes umfasst: einen Erfassungsschritt zum Erfassen eines Antriebsstroms während des Gewindeschneidens von einem Motor, der in einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist, die das Gewindeschneiden durchführt; und einen Bestimmungsschritt zum Bestimmen der Annahme oder Ablehnung eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs auf der Grundlage des Antriebsstroms, einer aus dem Antriebsstrom gewonnenen elektrischen Leistung des Motors oder eines aus dem Antriebsstrom gewonnenen Drehmoments des Motors.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung und ein Qualitätsbestimmungsverfahren bereitzustellen, die auf einfache und effiziente Weise die Qualität (Annahme oder Ablehnung) von durch Gewindeschneiden gebildeten Gewindelöchern nach dem Gewindeschneidvorgang bestimmen können.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft gezeigt ist.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Konfigurationsschaubild einer Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein schematisches Konfigurationsschaubild einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung der Ausführungsform;
3A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall zeigt, in dem ein Antriebsstrom in einen vorgegebenen Bereich fällt, und 3B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall zeigt, in dem der Antriebsstrom nicht in den vorgegebenen Bereich fällt;
4 ist ein Fließbild, das einen Ablauf eines Qualitätsbestimmungsverfahrens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist ein schematisches Konfigurationsschaubild einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung der Modifikation 1;
6 ist ein schematisches Konfigurationsschaubild einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung der Modifikation 2;
7A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall zeigt, in dem die Drehmomentfrequenz in einen vorgegebenen Frequenzbereich fällt, und 7B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall zeigt, in dem die Drehmomentfrequenz nicht in den vorgegebenen Frequenzbereich fällt; und
8 ist ein schematisches Konfigurationsschaubild einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung der Modifikation 3.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden eine Vorrichtung zur Bestimmung der Qualität (Annahme/Ablehnung) und ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität (Annahme/Ablehnung) gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben, indem eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wird.
[Ausführungsform]
1 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiel einer Werkzeugmaschine 12 zum Gewindeschneiden.
Bevor eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform erläutert wird, wird ein Konfigurationsbeispiel der Werkzeugmaschine 12 zum Herstellen von Gewindelöchern, die der Qualitätsbestimmung (Annahme/Ablehnung) durch die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 unterliegen, mit Bezug auf 1 beschrieben.
Die Werkzeugmaschine 12 führt das Gewindeschneiden an einem Werkstück W durch und umfasst eine Bearbeitungsmaschine 14 und eine Steuereinrichtung 16. Davon umfasst die Bearbeitungsmaschine 14 eine Spindel 20, an der ein Werkzeug 18, auch Gewindebohrer genannt, befestigt ist, und einen Spindelmotor Msp, der mit der Spindel 20 verbunden ist. Ferner umfasst die Bearbeitungsmaschine 14 einen Auflagetisch 22 zum Abstützen des zu schneidenden Werkstücks W und einen X-Achsen-Motor M_x , einen Y-Achsen-Motor M_y und einen Z-Achsen-Motor M_z , die mit dem Auflagetisch 22 verbunden sind.
Davon ist der Spindelmotor Msp ein Spindelmotor, der das Werkzeug 18 in Rotation versetzt. Der X-Achsen-Motor M_x , der Y-Achsen-Motor M_y und der Z-Achsen-Motor M_z sind Servomotoren, die den Auflagetisch 22 in der X-Achsen-Richtung, der Y-Achsen-Richtung bzw. der Z-Achsen-Richtung bewegen. Die X-Achsen-Richtung, die Y-Achsen-Richtung und die Z-Achsen-Richtung sind zueinander orthogonale Richtungen. Wenn in der folgenden Beschreibung der Spindelmotor M_sp , der X-Achsen-Motor M_x , der Y-Achsen-Motor M_y und der Z-Achsen-Motor M_z ohne Unterscheidung beschrieben werden, können sie gemeinsam als „Motor M“ bezeichnet werden.
Die Steuereinrichtung 16 ist eine numerische Steuereinrichtung, die allgemein auch als CNC (Computer Numerical Control) bezeichnet wird. Die Steuereinrichtung 16 umfasst eine Recheneinheit 24_CON , eine Speichereinheit 26_CON , einen Spindelverstärker 28_sp , einen X-Achsenverstärker 28_x , einen Y-Achsenverstärker 28_y und einen Z-Achsenverstärker 28_z .
Die Recheneinheit 24_CON enthält in ihrer Konfiguration Hardware wie eine CPU (Central Processing Unit, Zentraleinheit).
Die Speichereinheit 26_CON enthält in ihrer Konfiguration Hardware wie z. B. einen RAM (Random Access Memory) und einen ROM (Read Only Memory). In der Speichereinheit 26_CON ist ein vorbestimmtes Programm P1 gespeichert, das für die Ausführung des Gewindebohrens erforderlich ist. Dieses vorgegebene Programm P1 kann von der Recheneinheit 24_CON gelesen und ausgeführt werden.
Der Spindelverstärker 28_sp ist ein Verstärker, der mit der Recheneinheit 24_CON und dem Spindelmotor Msp verbunden ist und einen Befehl von der Recheneinheit 24_CON zur Steuerung des Spindelmotors Msp erhält. Der X-Achsen-Verstärker 28_x , der Y-Achsen-Verstärker 28_y und der Z-Achsen-Verstärker 28_z empfangen einen Befehl von der Recheneinheit 24_CON , um den X-Achsen-Motor M_x , den Y-Achsen-Motor M_y und den Z-Achsen-Motor M_z zu steuern.
In der Werkzeugmaschine 12 steuert die Steuervorrichtung 16 den Spindelmotor M_sp , den X-Achsen-Motor M_x , den Y-Achsen-Motor M_y und den Z-Achsen-Motor M_z basierend auf einem vorbestimmten Programm P1, um dadurch ein Gewindebohren durchzuführen, um ein Gewindeloch mit einer vorbestimmten Größe auf dem Werkstück W zu bilden. Beispielsweise kann mindestens einer der Motoren der X-Achse M_x , der Y-Achse M_y und der Z-Achse M_z anstelle des Auflagetisches 22 mit der Spindel 20 verbunden sein. Außerdem können der X-Achsen-Motor M_x , der Y-Achsen-Motor M_y und der Z-Achsen-Motor M_z ein Linearmotor anstelle eines Servomotors sein.
Als nächstes wird die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 bestimmt die Annahme oder Ablehnung der Qualität der Gewindelöcher, die im Werkstück W durch das von der Werkzeugmaschine 12 durchgeführte Gewindeschneiden gebildet werden.
2 ist ein schematisches Konfigurationsschaubild der Qualitätsbestimmungsvorrichtung 1 0 der vorliegenden Ausführungsform.
Die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 umfasst eine Recheneinheit 24_DET , eine Speichereinheit 26_DET , eine Anzeigeeinheit 30 und eine Bedieneinheit 32.
Die Recheneinheit 24_DET umfasst in ihrer Konfiguration Hardware wie eine CPU. Die Speichereinheit 26_DET umfasst in ihrer Konfiguration Hardware wie RAM und ROM. Die Speichereinheit 26_DET speichert ein vorbestimmtes Programm P2, das zum Ausführen des Verfahrens zur Bestimmung der Gewindelochqualität der vorliegenden Ausführungsform erforderlich ist. Das vorbestimmte Programm P2 kann von der Recheneinheit 24_DET gelesen und ausgeführt werden.
Die Anzeigeeinheit 30 ist beispielsweise eine Anzeigevorrichtung, die mit einem Flüssigkristallbildschirm ausgestattet ist. Auf der Anzeigeeinheit 30 werden das Ergebnis der Bestimmung über die Annahme oder Ablehnung der Gewindelöcher und Informationen, die im Prozess der Bestimmung der Annahme oder Ablehnung der Gewindelöcher verwendet werden, entsprechend angezeigt.
Die Bedieneinheit 32 ermöglicht es dem Bediener, Anweisungen oder Befehle an die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 zu geben, und besteht beispielsweise aus einer Maus, einer Tastatur, einem Touchpanel, das auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 30 angebracht ist, oder einer Kombination davon. Die Anweisung oder der Befehl des Bedieners umfasst z. B. die Aufforderung, die Qualitätsbestimmung zu starten oder zu stoppen, ist aber insbesondere nicht darauf beschränkt.
Die Recheneinheit 24_DET wird weiter beschrieben. Die Recheneinheit 24_DET umfasst eine Erfassungseinheit 34 und eine Bestimmungseinheit 36. Jede dieser Einheiten kann realisiert werden, indem die Recheneinheit 24_DET ein vorbestimmtes Programm P2 ausführt.
Die Erfassungseinheit 34 erfasst während des Gewindeschneidens einen Antriebsstrom von den in der Werkzeugmaschine 12 enthaltenen Motoren M. Dabei reicht es aus, wenn die Erfassungseinheit 34 den Antriebsstrom während des Gewindebohrens nur von einem Motor erfasst, der entsprechend aus den mehreren Motoren M in der Werkzeugmaschine 12 ausgewählt wird. Die Erfassungseinheit 34 erhält die Eingabe des Erfassungsergebnisses von einem Stromsensor 38, der in dem Zielmotor M vorgesehen ist, dessen Antriebsstrom erfasst werden soll, um so den Antriebsstrom des Motors M zu erfassen, der angezapft wird. Als Beispiel zeigt 1 eine Konfiguration, bei der der Stromsensor 38 am Spindelmotor Msp angeordnet ist. In diesem Fall kann die Erfassungseinheit 34 den Antriebsstrom des Spindelmotors Msp während des Gewindebohrens erfassen.
Die Bestimmungseinheit 36 bestimmt die Annahme oder Ablehnung des durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs, basierend darauf, ob der Antriebsstrom des Motors M während des Gewindeschneidens in einen vorher definierten Bereich fällt oder nicht.
Nachfolgend wird der oben genannte „vorher definierte Bereich“ auch als „vorbestimmter Bereich“ bezeichnet. Der vorbestimmte Bereich ist definiert als ein zulässiger Fehlerbereich eines Antriebsstroms, der während des Gewindeschneidens erzielt werden kann, bei dem ein ideales Gewindeloch gebildet wird (ein solcher Antriebsstrom wird im Folgenden auch als „Referenzstrom“ bezeichnet). Der vorgegebene Bereich kann experimentell definiert werden.
3A ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem der Antriebsstrom innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt. Im Diagramm von 3A stellt die vertikale Achse den Antriebsstrom und die horizontale Achse die Zeit dar (0: Startzeitpunkt des Gewindeschneidens, t: Endzeitpunkt des Gewindeschneidens). In 3A wird ein Teil der Zeitzonen weggelassen.
In 3A ist I_base (gestrichelte Linie) ein Beispiel für die Wellenform des Referenzstroms. Ri (gepunktete Linie) stellt den vorgegebenen Bereich dar, der auf der Grundlage des Referenzstroms definiert wurde. I_obt (durchgezogene Linie) ist ein Beispiel für die Wellenform des Antriebsstroms, der während des Gewindeschneidens erfasst wird. Wenn der Antriebsstrom während einer Zeitspanne vom Beginn bis zum Ende des Gewindeschneidens (einschließlich der in 3A ausgelassenen Zeitzone) innerhalb des vorbestimmten Bereichs bleibt, neigt das durch das Gewindeschneiden gebildete Gewindeloch dazu, eine zur Abnahme ausreichende Qualität zu haben.
3B ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, wenn der Antriebsstrom nicht in den vorgegebenen Bereich fällt. Im Diagramm von 3B entsprechen die vertikale Achse und die horizontale Achse denen von 3A.
Wenn der Antriebsstrom (I_obt ) während des Gewindeschneidens nicht in den vorbestimmten Bereich (R_i) fällt, der auf der Grundlage des Referenzstroms (I_base ) bestimmt wird, neigt das durch das Gewindeschneiden gebildete Gewindeloch dazu, eine nicht ausreichende Qualität (Ausschuss) aufzuweisen, wie in 3B gezeigt.
Die Bestimmungseinheit 36 führt eine Bestimmung auf der Grundlage des oben Gesagten durch. Das heißt, wenn der Antriebsstrom des Motors M während des Gewindeschneidens, der von der Erfassungseinheit 34 erfasst wird, innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, bestimmt die Bestimmungseinheit 36 der vorliegenden Ausführungsform, dass das durch das Gewindeschneiden gebildete Gewindeloch Akzeptanzqualität hat (d.h., das Gewindeloch ist hinsichtlich der Qualität akzeptiert). Wenn dagegen der Antriebsstrom während des Gewindeschneidens nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, bestimmt die Bestimmungseinheit 36, dass das durch das Gewindeschneiden gebildete Gewindeloch eine Rückweisungsqualität hat (d.h., das Gewindeloch wird in Bezug auf die Qualität zurückgewiesen).
Wie oben beschrieben, bestimmt bei der vorliegenden Ausführungsform die Bestimmungseinheit 36, die in der Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 enthalten ist, die Annahme oder Ablehnung der Gewindelöcher basierend auf dem Antriebsstrom des Motors M während des Gewindebohrens.
Das von der Bestimmungseinheit 36 erzielte Bestimmungsergebnis (im Folgenden auch einfach als „Bestimmungsergebnis“ bezeichnet) kann auf der Anzeigeeinheit 30 angezeigt werden, um so dem Bediener das Ergebnis mitzuteilen. Dabei ist es nicht notwendig, alle Bestimmungsergebnisse anzuzeigen. Es können z. B. nur die Ergebnisse der Bestimmung der Ablehnung angezeigt werden.
Ferner können die Bestimmungsergebnisse in der Speichereinheit 26_DET in Verbindung mit den Identifikationsinformationen zur Identifizierung der Gewindelöcher kumulativ gespeichert werden. Die Identifizierungsinformationen sind nicht besonders begrenzt, sondern können beispielsweise Buchstaben, Zahlen, Symbole oder Kombinationen davon verwenden, die je nach Bedarf für die Verwaltung in einer Fabrik, in der das Gewindeschneiden durchgeführt wird, zugewiesen werden.
Die Informationen, die mit den Bestimmungsergebnissen verknüpft werden können, sind nicht auf die oben genannten Identifikationsinformationen beschränkt. Beispielsweise können dem Bestimmungsergebnis und den Identifikationsinformationen weitere Informationen zugeordnet werden, die die Korrektheit des Bestimmungsergebnisses angeben (d. h., ob das Bestimmungsergebnis richtig oder falsch ist). Die Korrektheit des Bestimmungsergebnisses wird festgestellt, wenn eine Schraube im Gewindeloch angezogen wird, z. B. in der Montagephase des Industrieprodukts, die nach der Qualitätsbestimmung durchgeführt wird.
Auf die in der Speichereinheit 26_DET kumulativ gespeicherten Bestimmungsergebnisse kann der Bediener in geeigneter Weise zugreifen, indem er dies von einem Terminal aus tut, das über eine Kommunikationsleitung mit der Speichereinheit 26_DET verbunden ist. Weiterhin kann der Bediener die Identifikationsinformation als Schlüssel verwenden, um das mit der Identifikationsinformation verbundene Bestimmungsergebnis und die Richtigkeit des Bestimmungsergebnisses zu überprüfen. Mit dieser Konfiguration kann die Rückverfolgbarkeit des mit Gewindelöchern versehenen Artikels verbessert werden.
Das obige ist ein Konfigurationsbeispiel für die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform. Nachfolgend wird das Qualitätsbestimmungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform (im Folgenden auch einfach als „Qualitätsbestimmungsverfahren“ bezeichnet) beschrieben. Das Qualitätsbestimmungsverfahren wird durch die oben beschriebene Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 ausgeführt.
4 ist ein Fließbild, das einen Ablauf des Qualitätsbestimmungsverfahrens der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das Qualitätsbestimmungsverfahren einen Erfassungsschritt und einen Bestimmungsschritt. Darüber hinaus kann das Qualitätsbestimmungsverfahren auch einen Benachrichtigungsschritt und einen Speicherschritt umfassen. Nachfolgend werden alle Schritte der Reihe nach beschrieben.
Der Erfassungsschritt ist ein Schritt, der ausgeführt wird, wenn die Werkzeugmaschine 12 einen Gewindebohrvorgang durchführt. In diesem Schritt erfasst die Erfassungseinheit 34 den Antriebsstrom während des Gewindebohrens vom Motor M.
Der Bestimmungsschritt ist ein Schritt, der nach dem Erfassungsschritt ausgeführt wird. In diesem Schritt bestimmt die Bestimmungseinheit 36 die Annahme oder Ablehnung des durch Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs, basierend auf dem im Erfassungsschritt erfassten Antriebsstrom. Die Bestimmung zu diesem Zeitpunkt erfolgt auf der Grundlage, ob der Antriebsstrom in einen vorgegebenen Bereich fällt oder nicht.
Der Benachrichtigungsschritt ist ein Schritt, der nach dem Bestimmungsschritt ausgeführt werden kann. In diesem Schritt zeigt die Anzeigeeinheit 30 das im Bestimmungsschritt ermittelte Ergebnis (Bestimmungsergebnis) an. Damit wird der Bediener über das Bestimmungsergebnis informiert.
Der Bediener, der die im Benachrichtigungsschritt ausgegebene Benachrichtigung erhalten hat, kann sofort die Annahme oder Ablehnung des durch den Gewindeschneidvorgang gebildeten Gewindelochs erfassen. Es sollte beachtet werden, dass dieser Schritt nur ausgeführt werden kann, wenn das Bestimmungsergebnis die Qualität der Ablehnung zeigt, und dass er übersprungen werden kann, wenn das Bestimmungsergebnis die Qualität der Annahme zeigt.
Man beachte, dass das Benachrichtigungsformat beim Benachrichtigungsschritt nicht auf die Anzeige des Bestimmungsergebnisses auf der Anzeigeeinheit 30 beschränkt ist. Beispielsweise kann in der Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 eine Benachrichtigungslampe oder ein Lautsprecher vorgesehen sein, um den Bediener über das Bestimmungsergebnis zu informieren, indem die Benachrichtigungslampe eingeschaltet oder ein Ton aus dem Lautsprecher ausgegeben wird.
Der Schritt des Speicherns ist ein Schritt, der nach dem Bestimmungsschritt ausgeführt werden kann. Obwohl der Speicherschritt in 4 nach dem Benachrichtigungsschritt ausgeführt wird, können der Benachrichtigungsschritt und der Speicherschritt in keiner bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden.
Im Speicherschritt speichert die Speichereinheit 26_DET die Identifizierungsinformationen zur Identifizierung der Gewindelöcher und die Bestimmungsergebnisse bezüglich der Gewindelöcher im Bestimmungsschritt kumulativ in Verbindung miteinander. Die kumulativ gespeicherten Bestimmungsergebnisse können später vom Bediener unter Verwendung der Identifikationsinformationen als Schlüssel abgerufen werden. Das abgerufene Bestimmungsergebnis wird auf der Anzeigeeinheit 30 angezeigt.
Das obige ist ein Beispiel für die Konfiguration des Qualitätsbestimmungsverfahrens der vorliegenden Ausführungsform. Der Bestimmungsschritt in dem oben beschriebenen Qualitätsbestimmungsverfahren wird auf der Grundlage des Antriebsstroms des Motors M während des Gewindebohrens durchgeführt. Daher wird gemäß dem Qualitätsbestimmungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform jedes Mal, wenn ein Gewindeschneidvorgang durchgeführt wird, die Annahme oder Ablehnung des durch den Gewindeschneidvorgang gebildeten Gewindelochs sofort bestimmt, idealerweise fast zur gleichen Zeit, wenn der Gewindeschneidvorgang abgeschlossen ist.
Somit werden mit der vorliegenden Ausführungsform die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 und das Qualitätsbestimmungsverfahren bereitgestellt, die einfach und effizient die Annahme oder Ablehnung eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs nach dem Gewindeschneidprozess bestimmen können.
[Modifikation]
Die Ausführungsform wurde oben als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Verschiedene Modifikationen und Verbesserungen können zu der obigen Ausführungsform hinzugefügt werden. Es ist auch aus dem Umfang der Ansprüche ersichtlich, dass die mit solchen Modifikationen und Verbesserungen hinzugefügten Ausführungsformen in den technischen Umfang der Erfindung einbezogen werden können.
(Modifikation 1)
Die Bestimmungseinheit 36 der Ausführungsform bestimmt die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs, basierend darauf, ob der Antriebsstrom in einen vorgegebenen Bereich fällt oder nicht. Die Art der Bestimmung, die die Bestimmungseinheit 36 vornehmen kann, ist nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise kann die Qualitätsbestimmungseinrichtung 10 aus dem Antriebsstrom des Motors M während des Gewindebohrens die elektrische Leistung oder das Drehmoment des Motors M während des Gewindebohrens berechnen. Ferner kann die Qualität (Annahme oder Ablehnung) des durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs basierend darauf bestimmt werden, ob die elektrische Leistung oder das Drehmoment des Motors M während des Gewindeschneidens in einen vorgegebenen Bereich fällt oder nicht.
Im Zusammenhang mit den obigen Ausführungen wird eine Konfiguration der Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 dieser Modifikation beschrieben. Im Folgenden wird jedoch die Beschreibung der bereits in der obigen Ausführungsform erläuterten Punkte gegebenenfalls weggelassen.
5 ist ein schematisches Konfigurationsschaubild einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 der Modifikation 1.
Die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 dieser Modifikation umfasst ferner eine Recheneinheit 40, die die elektrische Leistung oder das Drehmoment des Motors M während des Gewindeschneidens aus dem Antriebsstrom durch eine vorgegebene arithmetische Operation berechnet.
Ferner bestimmt die Bestimmungseinheit 36 dieser Modifikation die Annahme oder Ablehnung des durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs, basierend darauf, ob die elektrische Leistung oder das Drehmoment während des Gewindeschneidens, die von der Berechnungseinheit 40 berechnet werden, in einen vorbestimmten Bereich fallen oder nicht.
Der vorbestimmte Bereich für die elektrische Leistung, der für die Bestimmungseinheit 36 erforderlich ist, um eine Bestimmung basierend auf der elektrischen Leistung vorzunehmen, und der vorbestimmte Bereich für das Drehmoment, der für die Bestimmungseinheit 36 erforderlich ist, um eine Bestimmung basierend auf dem Drehmoment vorzunehmen, können experimentell bestimmt werden, wie bei der Bestimmung des vorbestimmten Bereichs für den Antriebsstrom.
Diese Konfiguration stellt, ähnlich wie die obige Ausführungsform, die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 und das Qualitätsbestimmungsverfahren bereit, die einfach und effizient die Annahme oder Ablehnung eines durch Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs nach dem Gewindeschneidvorgang bestimmen können.
(Modifikation 2)
Bei den obigen Ausführungen wurden Fälle beschrieben, bei denen die Annahme oder die Zurückweisung eines Gewindelochs basierend darauf bestimmt werden kann, ob der Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment des Motors M, der angezapft wird, in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht. Die Bestimmungsmodi, die die Bestimmungseinheit 36 annehmen kann, sind nicht auf diese beschränkt.
Beispielsweise kann die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 die Qualität (Annahme oder Ablehnung) des Gewindelochs auf der Basis bestimmen, ob die Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments in einen vorher definierten Frequenzbereich fallen oder nicht (im Folgenden auch als „vorbestimmter Frequenzbereich“ bezeichnet).
In diesem Zusammenhang wird eine Konfiguration einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 dieser Modifikation beschrieben. Im Folgenden wird jedoch auf die Erläuterung der bisher bereits erläuterten Punkte gegebenenfalls verzichtet.
6 zeigt schematisch den Aufbau einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 der Modifikation 2.
Die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 dieser Modifikation enthält weiterhin eine Analyseeinheit 42, die eine Frequenzanalyse des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments durchführt. Bei dieser Modifikation führt die Analyseeinheit 42 eine Frequenzanalyse durch, um eine Frequenz oder Frequenzen des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments vorzugeben.
Der vorgegebene Frequenzbereich wird als zulässiger Fehlerbereich der Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments angegeben, der beim Gewindeschneiden erzielt werden kann, bei dem ein ideales Gewindeloch ausgebildet wird. Der vorbestimmte Frequenzbereich kann so definiert werden, dass er eine Vielzahl von Frequenzbereichen aufweist.
7A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall zeigt, bei dem die Drehmomentfrequenz in einen vorbestimmten Frequenzbereich fällt. In dem Diagramm von 7A stellt die vertikale Achse die Amplitude und die horizontale Achse die Frequenz dar.
In dem Beispiel von 7A hat der vorbestimmte Frequenzbereich B drei Frequenzbereiche, nämlich Bereich B1, Bereich B2 und Bereich B3. Wenn die Frequenz des Drehmoments während des Gewindeschneidens in den vorbestimmten Frequenzbereich (Bereich B1 bis B3) fällt, hat das durch das Gewindeschneiden gebildete Gewindeloch eine gute Qualität, wie in 7A gezeigt. Dieses Konzept gilt auch für den Antriebsstrom und die elektrische Leistung.
7B ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, wenn die Drehmomentfrequenz nicht in den vorgegebenen Frequenzbereich fällt. Im Diagramm von 7B sind die vertikale Achse und die horizontale Achse dieselben wie in 7A.
Wenn die Frequenz des Drehmoments während des Gewindeschneidens nicht in den vorgegebenen Frequenzbereich (Bereiche B1 bis B3) fällt, hat das durch das Gewindeschneiden gebildete Gewindeloch eine Ausschussqualität, wie in 7B gezeigt. Dieses Konzept gilt auch für den Antriebsstrom und die elektrische Leistung.
Die Bestimmungseinheit 36 führt eine Bestimmung auf der Grundlage des oben Gesagten durch. Das heißt, die Bestimmungseinheit 36 dieser Modifikation bestimmt, dass das durch das Gewindeschneiden gebildete Gewindeloch Annahmequalität hat, wenn die Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments während des Gewindeschneidens in einen vorgegebenen Frequenzbereich fällt. Fällt dagegen die Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments beim Gewindebohren nicht in den vorgegebenen Frequenzbereich, bestimmt die Bestimmungseinheit 36, dass das durch das Gewindebohren gebildete Gewindeloch Ausschussqualität hat.
Somit stellt diese Modifikation, ähnlich wie die obige Ausführungsform, die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 und das Qualitätsbestimmungsverfahren bereit, die einfach und effizient die Qualität (Akzeptanz oder Zurückweisung) eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs nach dem Gewindeschneidvorgang bestimmen können.
(Modifikation 3)
In den obigen Ausführungen wurde erläutert, dass die Annahme oder Zurückweisung eines Gewindelochs auf der Grundlage bestimmt werden kann, ob der Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment des Motors M, der gerade angezapft wird, in einen vorgegebenen Bereich fällt oder nicht. Es wurde auch erläutert, dass die Annahme oder Ablehnung eines Gewindelochs basierend darauf bestimmt werden kann, ob die Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments in einen vorgegebenen Frequenzbereich fällt oder nicht. Die Art der Bestimmung, die die Bestimmungseinheit 36 übernehmen kann, ist nicht auf diese beschränkt.
Beispielsweise kann die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs unter Verwendung eines Vorhersagemodells 44 bestimmen, das allgemein auch als „maschinelles Lernmodell“ oder einfach als „Lernmodell“ bezeichnet wird.
In diesem Zusammenhang wird eine Konfiguration einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 dieser Modifikation beschrieben. Im Folgenden wird jedoch auf die Erläuterung der bisher bereits erläuterten Punkte gegebenenfalls verzichtet.
8 zeigt schematisch den Aufbau einer Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 der Modifikation 3.
Das Vorhersagemodell 44 dieser Modifikation sagt die Qualität (Annahme oder Ablehnung) eines Gewindelochs basierend auf dem Antriebsstrom, der elektrischer Leistung und/oder dem Drehmoment voraus. Das Vorhersagemodell 44 kann auf der Grundlage von Experimenten erstellt und in der Speichereinheit 26DET gespeichert werden.
Das Vorhersagemodell 44, das ein Vorhersageergebnis für Eingabeinformationen ausgibt, wird unter Verwendung eines bekannten Algorithmus aus dem Bereich des maschinellen Lernens konstruiert. Das konstruierte Vorhersagemodell 44 hat eine Struktur, die allgemein auch als „mehrschichtiges neuronales Netz (neuronales Netz)“ bezeichnet wird. Im Folgenden wird das Konzept neuronaler Netze, das an sich bereits bekannt ist, anhand eines Falles beschrieben, in dem es auf das Vorhersagemodell 44 dieser Modifikation angewendet wird.
Das neuronale Netz erzeugt einen neuen Wert (Neuron), indem es jeder Komponente eines als Eingabe dienenden Vektors ein Gewicht hinzufügt, alle gewichteten Komponenten addiert und eine vorgegebene Aktivierungsfunktion auf das Ergebnis anwendet. Zu den Komponenten des als Eingang dienenden Vektors gehören in dieser Modifikation mindestens der Antriebsstrom, die elektrische Leistung und das Drehmoment des Motors M. Die Gewichtungen und die Aktivierungsfunktion, die zur Generierung der Neuronen erforderlich sind, können vom Designer des Vorhersagemodells 44 experimentell ausgewählt werden.
Die Generierung eines Neurons erfolgt mehrfach für denselben Vektor, mit unterschiedlichen Gewichtungen. Als Ergebnis werden mehrere Neuronen auf der Basis desselben Vektors generiert, und ein neuer Vektor mit den mehreren Neuronen als Komponenten wird erzeugt. Die Anzahl, wie oft die Generierung der Neuronen durchgeführt wird, kann vom Designer des Vorhersagemodells 44 experimentell ausgewählt werden, wie im Fall der Gewichte und der Aktivierungsfunktion.
Das Vorhersagemodell 44 iteriert das oben beschriebene Gewichten und Aufaddieren für den generierten Vektor und erzeugt schließlich ein Neuron. Das schließlich erzeugte Neuron ist eine Information, die die Qualität (Annahme oder Ablehnung) des Gewindelochs in dieser Modifikation repräsentiert.
Die Bestimmungseinheit 36 dieser Modifikation bestimmt die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs unter Verwendung des obigen Vorhersagemodells 44. Das heißt, die Bestimmungseinheit 36 dieser Modifikation gibt als Eingabe den Antriebsstrom, die elektrische Leistung und/oder das Drehmoment des Motors M während des Gewindebohrens an das Vorhersagemodell 44 und erhält als eigenes Bestimmungsergebnis das Vorhersageergebnis, das von dem Neuron angezeigt wird, das in Reaktion auf den Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment ausgegeben wird.
Somit kann die Qualitätsbestimmung (Bestimmung über Annahme oder Ablehnung) von Gewindelöchern auch mit Hilfe des Vorhersagemodells 44 erfolgen. Dabei ändert sich die Genauigkeit der Vorhersage durch das Vorhersagemodell 44 mit einer solchen neuronalen Netzstruktur in Abhängigkeit von der Anzahl der Schichten des neuronalen Netzes, der Art der Aktivierungsfunktion des Vorhersagemodells 44 und der Einstellung der Gewichte. Mit anderen Worten: Es ist zu erwarten, dass eine Optimierung der Anzahl der Schichten des neuronalen Netzes, aus dem das Vorhersagemodell 44 besteht, des Typs der Aktivierungsfunktion des Vorhersagemodells 44 und der Einstellung der Gewichte die Genauigkeit der Vorhersage des Vorhersagemodells 44 weiter verbessern kann.
In Bezug auf das oben Gesagte kann die Qualitätsbestimmungsvorrichtung 10 dieser Modifikation weiterhin eine Lerneinheit 46 und eine Optimierungseinheit 48 enthalten, wie unten beschrieben. Diese werden im Folgenden beschrieben.
Die Korrektheit des Bestimmungsergebnisses (d.h., ob die Vorhersage durch das Vorhersagemodell 44 korrekt ist oder nicht) wird in die Lerneinheit 46 eingegeben. Die Korrektheit des Bestimmungsergebnisses wird z. B. dadurch verifiziert, dass der Bediener eine übliche Gewindelehrenprüfung am Gewindeloch durchführt oder die Schraube tatsächlich in das Gewindeloch eindreht. Der Bediener kann das verifizierte Ergebnis über die Bedieneinheit 32 in die Lerneinheit 46 eingeben. Wenn die Richtigkeit oder Falschheit des Bestimmungsergebnisses gelehrt wird, ruft die Lerneinheit 46 die Optimierungseinheit 48 auf und gibt den Inhalt der Lerneingabe durch den Bediener in die Optimierungseinheit 48 ein.
In die Optimierungseinheit 48 werden die folgenden Elemente eingegeben: Informationen (Antriebsstrom usw.), die in das Vorhersagemodell 44 zum Zeitpunkt der Bestimmung von Annahme oder Ablehnung eingegeben werden; ein Ergebnis der Bestimmung auf der Grundlage der eingegebenen Informationen (Vorhersageergebnis des Vorhersagemodells 44); und die Richtigkeit oder Falschheit des Vorhersageergebnisses. Davon wird die Richtigkeit oder Falschheit des Vorhersageergebnisses wie oben beschrieben von der Lerneinheit 46 eingegeben. Die in das Vorhersagemodell 44 eingegebenen Informationen und das Ergebnis der Bestimmung der eingegebenen Informationen können vom Bediener über die Bedieneinheit 32 als Reaktion auf die Anforderung der Optimierungseinheit 48 eingegeben werden. Alternativ können die in das Vorhersagemodell 44 eingegebenen Informationen, das Ergebnis der Vorhersage auf den Eingangsinformationen und die Richtigkeit oder Falschheit des Vorhersageergebnisses einander zugeordnet und kumulativ in der Speichereinheit 26_DET gespeichert werden, um von der Optimierungseinheit 48 herangezogen zu werden.
Die Optimierungseinheit 48 optimiert das Vorhersagemodell 44 so, dass das Ergebnis der Bestimmung der in das Vorhersagemodell 44 eingegebenen Informationen zum Zeitpunkt der Bestimmung der Annahme oder Ablehnung mit der Richtigkeit oder Falschheit des Vorhersageergebnisses übereinstimmt. Diese Optimierung wird durchgeführt, indem die Anzahl der Schichten des neuronalen Netzes, aus dem das Vorhersagemodell 44 besteht, der Typ der Aktivierungsfunktion des Vorhersagemodells 44 und/oder die Einstellung der Gewichte in geeigneter Weise geändert wird.
Die obige Darstellung ist ein Beispiel für die Konfiguration dieser Modifikation. Bei dieser Modifikation kann erwartet werden, dass die Genauigkeit der Annahme/Ablehnung-Bestimmung durch die Wiederholung der Vorhersage durch das Vorhersagemodell 44, das Lehren der Korrektheit oder Falschheit des Vorhersageergebnisses und die Optimierung des Vorhersagemodells 44 basierend auf dem Lernen verbessert wird.
Man beachte, dass das Vorhersagemodell 44 die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs beispielsweise auf der Grundlage der Positionsabweichung und/ oder des Abnutzungsgrads des Werkzeugs 18 zusätzlich zu dem Antriebsstrom, der elektrischer Leistung und/oder dem Drehmoment vorhersagen kann. Das heißt, das Vorhersagemodell 44 kann die Annahme oder Ablehnung der Qualität des Gewindelochs vorhersagen, indem es zusätzlich zu dem Antriebsstrom, der elektrischen Leistung und/oder dem Drehmoment die Positionsabweichung und/oder den Verschleißgrad eingibt.
Die Positionsabweichung ist eine Differenz zwischen einem Befehl, der von der Recheneinheit 24_CON an den Spindelverstärker 28_sp , den X-Achsen-Verstärker 28_x , den Y-Achsen-Verstärker 28_y und den Z-Achsen-Verstärker 28_z ausgegeben wird, und der Rückmeldung des Motors M, der in Reaktion auf den Befehl angetrieben wird. Nehmen wir zum Beispiel an, dass dann, wenn die Recheneinheit 24_CON an den Spindelverstärker 28_sp einen Befehl zum Drehen des Spindelmotors Msp mit einem Rotationsbetrag r ausgibt, der Rückkopplungsrotationsbetrag vom Spindelmotor Msp, der sich als Reaktion auf den Befehl gedreht hat, r' ist. In diesem Fall kann die Positionsabweichung für den Spindelmotor Msp basierend auf der Differenz (r - r') zwischen dem befohlenen Rotationsbetrag r und dem rückgeführten Rotationsbetrag r' angegeben werden.
Des Weiteren kann der Verschleißgrad des Werkzeugs 18 durch Beobachtung des Zustands des Werkzeugs 18 ermittelt werden oder auch bekannt sein, z. B. durch die Anzahl der aufeinanderfolgenden Einsätze desselben Werkzeugs 18 zum Gewindebohren.
Die Verwendung der Positionsabweichung und/oder des Abnutzungsgrads des Werkzeugs 18 zur Vorhersage, zusätzlich zu dem Antriebsstrom, der elektrischen Leistung und/oder dem Drehmoment, lässt eine weitere Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit des Vorhersagemodells 44 erwarten.
[Erfindungen, die sich aus der Ausführungsform ergeben]
Die Erfindungen, die sich aus der obigen Ausführungsform und den Modifikationen ableiten lassen, werden im Folgenden beschrieben.
<Erste Erfindung>
Eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung (10) umfasst: eine Erfassungseinheit (34), die konfiguriert ist, während des Gewindeschneidens um einen Antriebsstrom von einem Motor (M) zu erfassen, der in einer Werkzeugmaschine (12) vorgesehen ist, die das Gewindeschneiden durchführt; und eine Bestimmungseinheit (36), die konfiguriert ist, um die Qualität (Annahme oder Zurückweisung) eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs zu bestimmen, basierend auf dem Antriebsstrom, der elektrischen Leistung des Motors (M), die aus dem Antriebsstrom erhalten wird, oder dem Drehmoment des Motors (M), das aus dem Antriebsstrom erhalten wird.
Diese Konfiguration stellt eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung (10) bereit, die einfach und effizient die Annahme oder Ablehnung eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs nach dem Gewindeschneidvorgang bestimmen kann.
Die Bestimmungseinheit (36) kann so konfiguriert sein, dass sie die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs bestimmt, basierend darauf, ob der Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment in einen vorgegebenen Bereich fällt oder nicht. Diese Konfiguration stellt eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung (10) bereit, die einfach und effizient die Annahme oder Ablehnung eines Gewindelochs bestimmen kann, basierend darauf, ob der Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht.
Die obige Qualitätsbestimmungsvorrichtung kann ferner eine Analyseeinheit (42) enthalten, die so konfiguriert ist, dass sie eine Frequenzanalyse des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments durchführt, und die Bestimmungseinheit (36) kann so konfiguriert sein, dass sie die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs bestimmt, basierend darauf, ob die Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments in einen vorbestimmten Frequenzbereich fällt oder nicht. Diese Konfiguration bietet eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung (10), die einfach und effizient die Qualität (Annahme oder Ablehnung) des Gewindelochs bestimmen kann, basierend darauf, ob die Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments in einen vorbestimmten Frequenzbereich fällt oder nicht.
Die Bestimmungseinheit (36) kann so konfiguriert sein, dass sie die Akzeptanz oder Zurückweisung des Gewindelochs bestimmt, indem sie ein Vorhersagemodell (44) verwendet, das so konfiguriert ist, dass es die Akzeptanz oder Zurückweisung des Gewindelochs vorhersagt, und zwar auf der Grundlage des Antriebsstroms, der elektrischer Leistung und/oder des Drehmoments. Die Qualitätsbestimmungsvorrichtung (10) kann ferner umfassen: eine Lerneinheit (46), die so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabe der Korrektheit oder Falschheit der durch das Vorhersagemodell (44) gemachten Vorhersage empfängt; und eine Optimierungseinheit (48), die so konfiguriert ist, dass sie das Vorhersagemodell (44) basierend auf der eingegebenen Korrektheit oder Falschheit der Vorhersage optimiert. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Genauigkeit der Annahme/Ablehnung-Bestimmung durch Iteration der Vorhersage durch das Vorhersagemodell (44), das Lehren der Richtigkeit oder Falschheit des Vorhersageergebnisses und die Optimierung des Vorhersagemodells (44) basierend auf dem Lehren zu verbessern.
Die Qualitätsbestimmungsvorrichtung (10) kann ferner eine Speichereinheit (26_DET ) umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie die Identifizierungsinformationen zur Identifizierung des Gewindelochs und das Bestimmungsergebnis über das Gewindeloch durch die Bestimmungseinheit (36) in Verbindung miteinander kumulativ speichert. Diese Konfiguration kann die Rückverfolgbarkeit des Artikels mit darin ausgebildeten Gewindelöchern verbessern.
<Zweite Erfindung>
Ein Qualitätsbestimmungsverfahren umfasst: einen Erfassungsschritt des Erfassens eines Antriebsstroms während des Gewindeschneidens von einem Motor (M), der in einer Werkzeugmaschine (12) vorgesehen ist, die das Gewindeschneiden durchführt; und einen Bestimmungsschritt des Bestimmens der Annahme oder Zurückweisung eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs, basierend auf dem Antriebsstrom, der elektrischen Leistung des Motors (M), die aus dem Antriebsstrom erhalten wird, oder dem Drehmoment des Motors (M), das aus dem Antriebsstrom erhalten wird.
Dieses Verfahren stellt eine Qualitätsbestimmungsmethode bereit, die einfach und effizient die Annahme oder Ablehnung des durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs nach dem Gewindeschneidvorgang bestimmen kann.
Der Bestimmungsschritt kann die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs bestimmen, basierend darauf, ob der Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment in einen vorgegebenen Bereich fällt oder nicht. Dieses Verfahren stellt ein Qualitätsbestimmungsverfahren bereit, das auf einfache und effiziente Weise die Annahme oder Ablehnung eines Gewindelochs bestimmen kann, basierend darauf, ob der Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht.
Das Qualitätsbestimmungsverfahren kann ferner einen Analyseschritt zur Durchführung einer Frequenzanalyse des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments umfassen, und der Bestimmungsschritt kann nach dem Analyseschritt durchgeführt werden und die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs bestimmen, basierend darauf, ob die Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments in einen vorgegebenen Frequenzbereich fällt oder nicht. Dieses Verfahren stellt ein Qualitätsbestimmungsverfahren (Annahme/Ablehnung) bereit, das einfach und effizient die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs bestimmen kann, basierend darauf, ob die Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments in einen vorbestimmten Frequenzbereich fällt oder nicht.
Der Bestimmungsschritt kann die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs bestimmen, indem ein Vorhersagemodell (44) verwendet wird, das so konfiguriert ist, dass es die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs vorhersagt, basierend auf dem Antriebsstrom, der elektrischen Leistung und/oder dem Drehmoment. Das Qualitätsbestimmungsverfahren kann weiterhin umfassen: einen Lernschritt, der nach dem Bestimmungsschritt durchgeführt wird, um die Richtigkeit oder Falschheit der durch das Vorhersagemodell (44) gemachten Vorhersage zu lehren; und einen Optimierungsschritt zum Optimieren des Vorhersagemodells (44) basierend auf der gelehrten Richtigkeit oder Falschheit der Vorhersage. Mit diesem Verfahren ist es möglich, die Genauigkeit der Qualitätsbestimmung (Annahme/Ablehnung) durch Iteration der Vorhersage durch das Vorhersagemodell (44), das Lehren der Richtigkeit oder Falschheit des Vorhersageergebnisses und die Optimierung des Vorhersagemodells (44) basierend auf dem Lehren zu verbessern.
Das Qualitätsbestimmungsverfahren kann weiterhin einen Speicherschritt beinhalten, bei dem die Identifikationsinformation zur Identifikation des Gewindelochs und das Bestimmungsergebnis des Gewindelochs bei dem Bestimmungsschritt kumulativ gespeichert werden, und zwar in Verbindung miteinander. Dieses Verfahren kann die Rückverfolgbarkeit des Artikels mit den darin ausgebildeten Gewindelöchern verbessern.

Claims

Eine Qualitätsbestimmungsvorrichtung (10), umfassend eine Erfassungseinheit (34), die konfiguriert ist, um einen Antriebsstrom während des Gewindeschneidens von einem Motor (M) zu erfassen, der in einer Werkzeugmaschine (12) vorgesehen ist, die das Gewindeschneiden durchführt; und eine Bestimmungseinheit (36), die so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage des Antriebsstroms, einer elektrischen Leistung des Motors, die aus dem Antriebsstrom erhalten wird, oder eines Drehmoments des Motors, das aus dem Antriebsstrom erhalten wird, die Annahme oder Ablehnung eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs bestimmt.
Qualitätsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit dazu konfiguriert ist, die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs basierend darauf zu bestimmen, ob der Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht.
Qualitätsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Analyseeinheit (42), die dazu konfiguriert ist, eine Frequenzanalyse des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments durchzuführen, wobei die Bestimmungseinheit dazu konfiguriert ist, die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs zu bestimmen, basierend darauf, ob eine Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments in einen vorbestimmten Frequenzbereich fällt oder nicht.
Qualitätsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit so konfiguriert ist, dass sie die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs unter Verwendung eines Vorhersagemodells (44) bestimmt, das so konfiguriert ist, dass es die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs auf der Grundlage des Antriebsstroms und/oder der elektrischen Leistung und/oder des Drehmoments vorhersagt, wobei die Qualitätsbestimmungsvorrichtung ferner umfasst: eine Lerneinheit (46), die so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabe über die Richtigkeit oder Falschheit der von dem Vorhersagemodell gemachten Vorhersage empfängt; und eine Optimierungseinheit (48), die so konfiguriert ist, dass sie das Vorhersagemodell auf der Grundlage der eingegebenen Korrektheit oder Falschheit der Vorhersage optimiert.
Qualitätsbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine Speichereinheit (26_DET), die so konfiguriert ist, dass sie Identifikationsinformationen zum Identifizieren des Gewindelochs und ein Bestimmungsergebnis über das Gewindeloch durch die Bestimmungseinheit einander zugeordnet kumulativ speichert.
Ein Qualitätsbestimmungsverfahren, umfassend einen Erfassungsschritt des Erfassens eines Antriebsstroms während des Gewindeschneidens von einem Motor (M), der in einer Werkzeugmaschine (12) vorgesehen ist, die das Gewindeschneiden durchführt; und einen Bestimmungsschritt des Bestimmens der Annahme oder Zurückweisung eines durch das Gewindeschneiden gebildeten Gewindelochs, basierend auf dem Antriebsstrom, einer aus dem Antriebsstrom erhaltenen elektrischen Leistung des Motors oder einem aus dem Antriebsstrom erhaltenen Drehmoment des Motors.
Qualitätsbestimmungsverfahren nach Anspruch 6, wobei der Bestimmungsschritt die Annahme oder Zurückweisung des Gewindelochs basierend darauf bestimmt, ob der Antriebsstrom, die elektrische Leistung oder das Drehmoment in einen vorgegebenen Bereich fällt oder nicht.
Qualitätsbestimmungsverfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend einen Analyseschritt zur Durchführung einer Frequenzanalyse des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments, wobei der Bestimmungsschritt nach dem Analyseschritt durchgeführt wird und die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs basierend darauf bestimmt, ob eine Frequenz des Antriebsstroms, der elektrischen Leistung oder des Drehmoments in einen vorbestimmten Frequenzbereich fällt oder nicht.
Qualitätsbestimmungsverfahren nach Anspruch 6, wobei der Bestimmungsschritt die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs unter Verwendung eines Vorhersagemodells (44) bestimmt, das so konfiguriert ist, dass es die Annahme oder Ablehnung des Gewindelochs auf der Grundlage des Antriebsstroms und/oder der elektrischen Leistung und/oder des Drehmoments vorhersagt, wobei das Qualitätsbestimmungsverfahren ferner umfasst: einen Lehr-Schritt, der nach dem Bestimmungsschritt durchgeführt wird, zum Lehren der Korrektheit oder Falschheit der Vorhersage, die durch das Vorhersagemodell gemacht wird; und einen Optimierungsschritt zum Optimieren des Vorhersagemodells basierend auf der gelehrten Richtigkeit oder Falschheit der Vorhersage.
Qualitätsbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, ferner umfassend einen Speicherschritt des kumulativen Speicherns von Identifikationsinformationen zum Identifizieren des Gewindelochs und eines Bestimmungsergebnisses über das Gewindeloch bei dem Bestimmungsschritt in Zuordnung zueinander.