JP6647477B1 - 数値制御装置および機械学習装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかる数値制御装置によって制御される工作機械の一例を示す模式図である。図1に示す工作機械1は、送り軸である複数の軸を駆動することによって工具5とワーク3とを相対的に移動させながらワーク3を加工する。
図5は、本発明の実施の形態2にかかる数値制御装置と工作機械とを示すブロック図である。実施の形態2にかかるNC装置30は、ジャーク信号に代えて、ジャーク信号を模擬した参照波形信号に基づいて補正量を算出する。実施の形態2では、上記の実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1とは異なる構成について主に説明する。NC装置30には、実施の形態1のジャーク算出部13に代えて、速度算出部31と、トリガ算出部32と、参照波形出力部33とが設けられている。
図6は、本発明の実施の形態3にかかる数値制御装置と工作機械とを示すブロック図である。実施の形態3にかかるNC装置40は、補正ゲイン変更判断部41を有する。実施の形態3では、上記の実施の形態1および2と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1および2とは異なる構成について主に説明する。補正ゲイン変更判断部41は、工作機械1の運転時において、あらかじめ設定された閾値を相対変位が超えた場合に補正ゲインを変更させる。
図7は、本発明の実施の形態4にかかる数値制御装置と工作機械とを示すブロック図である。実施の形態4にかかるNC装置50には、機械学習装置52と意思決定部53とを有する補正ゲイン算出部51が設けられている。実施の形態4では、上記の実施の形態1から3と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1から3とは異なる構成について主に説明する。機械学習装置52は、補正ゲインを学習する。意思決定部53は、機械学習装置52が学習した結果に基づいて補正ゲインを決定する。
Claims (9)
- 第1の軸と第2の軸とを含む複数の軸の駆動によってワークと工具とを相対的に移動させる工作機械について、前記複数の軸の各々を制御する数値制御装置であって、
前記第1の軸を制御するための第1の位置指令を生成する第1の位置指令生成部と、
前記第2の軸を制御するための第2の位置指令を生成する第2の位置指令生成部と、
前記第2の軸の駆動に伴う軸間干渉によって発生する前記第1の軸の振動を相殺するために、前記第2の軸の駆動における加速度の変化率であるジャークに基づいて前記第1の位置指令の補正量を算出する補正量算出部と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。 - 前記第2の位置指令または前記第2の軸の位置フィードバック情報に基づいて前記ジャークを算出するジャーク算出部を備えることを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
- 前記補正量算出部は、前記ジャークへ補正ゲインを乗算することによって前記補正量を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の数値制御装置。
- 前記補正ゲインを算出する補正ゲイン算出部を備え、
前記補正ゲイン算出部は、前記軸間干渉によって生じる前記ワークと前記工具との相対変位を示す相対変位信号の波形を基に、前記相対変位信号の波形の頂点である相対変位信号ピーク値を抽出し、かつ、前記ジャークを示すジャーク信号の波形を基に、前記ジャーク信号の波形の頂点であるジャーク信号ピーク値を抽出して、前記ジャーク信号ピーク値と前記相対変位信号ピーク値との比である前記補正ゲインを算出することを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。 - あらかじめ設定された閾値を前記相対変位が超えた場合に前記補正ゲインを変更させる補正ゲイン変更部を備えることを特徴とする請求項4に記載の数値制御装置。
- 前記補正ゲインを算出する補正ゲイン算出部を備え、
前記補正ゲイン算出部は、
前記補正ゲインを学習する機械学習装置と、
前記機械学習装置が学習した結果に基づいて前記補正ゲインを決定する意思決定部と、を有し、
前記機械学習装置は、
前記軸間干渉によって生じる前記ワークと前記工具との相対変位、ならびに前記ジャークを、状態変数として観測する状態観測部と、
前記状態変数に基づいて作成される訓練データセットに従って前記補正ゲインを学習する学習部と、を有することを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。 - 前記ジャークを示すジャーク信号を模擬した参照波形信号を生成する参照波形信号生成部を備え、
前記補正量算出部は、前記第2の軸の駆動による加速開始時と減速開始時とのうちの少なくとも一方において出力される前記参照波形信号に基づいて前記補正量を算出することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 - 第1の位置指令によって制御される第1の軸と第2の位置指令によって制御される第2の軸を含む複数の軸の駆動によってワークと工具とを相対的に移動させる工作機械について、前記第2の軸の駆動に伴う軸間干渉によって発生する前記第1の軸の振動を相殺するための前記第1の位置指令の補正条件を学習する機械学習装置であって、
前記第2の軸の駆動における加速度の変化率であるジャークと、前記ワークおよび前記工具の相対変位とを状態変数として観測する状態観測部と、
前記状態変数に基づいて作成される訓練データセットに従って前記補正条件を学習する学習部と、
を備えることを特徴とする機械学習装置。 - 前記補正条件は、前記ジャークに乗じられる補正ゲインであって、
前記第1の位置指令の補正量は、前記学習部が学習した前記補正ゲインを前記ジャークに乗じることによって算出されることを特徴とする請求項8に記載の機械学習装置。
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