SI21200A - Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja - Google Patents

Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja Download PDF

Info

Publication number
SI21200A
SI21200A SI200200088A SI200200088A SI21200A SI 21200 A SI21200 A SI 21200A SI 200200088 A SI200200088 A SI 200200088A SI 200200088 A SI200200088 A SI 200200088A SI 21200 A SI21200 A SI 21200A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
milling
module
learning
program
output
Prior art date
Application number
SI200200088A
Other languages
English (en)
Inventor
Jože Balič
Original Assignee
Jože Balič
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 Jože Balič filed Critical Jože Balič
Priority to SI200200088A priority Critical patent/SI21200A/sl
Priority to US10/217,043 priority patent/US20030187624A1/en
Publication of SI21200A publication Critical patent/SI21200A/sl
Priority to US11/120,018 priority patent/US7117056B2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/4097—Numerical 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 design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/33—Director till display
    • G05B2219/33034—Online learning, training
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45145—Milling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

CNC upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja po izumu rešuje problem avtomatiziranega, samodejnega in inteligentnega izdelovanja NC programov za CNC obdelovalne centre. Bistvo CNC upravljalne enote za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja po izumu je v tem, da je krmilna oz. upravljalna naprava CNC obdelovalnega centra za frezanje, vrtanje in vrtanju sorodne operacije zaradi nevronske mreže, ki je vgrajena v posebno NN napravo sposobna učenja in avtomatiziranega inteligentnega generiranja NC programov. Nevronska mreža naprave (7) za frezanje, vrtanje, povrtavanje, rezanje navojev in sorodne operacije se v modulu (4) za učenje nauči izdelave NC programov, kar omogoča popolnoma avtomatsko izdelovanje NC krmilnih programov, brez poseganja operaterja, in to samo na osnovi 2D, 2,5D ali 3D računalniškega modela prizmatičnega obdelovanca. CNC upravljalne enote za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja so primerne zlasti za plano frezanje (grobo), konturno frezanje (grobo), končno frezanje po konturi in v Z-ravnini, končno konturno 3D frezanje, konturno končno frezanje, frezanje po Z-ravnini, končno konturno frezanje po ekvidistanti, frezanje "žepov", normalno vrtanje, globoko vrtanje, sredinjenje, povrtavanje, grezenje in vrezovanje navojev.ŕ

Description

Opisani izum spada v področje proizvodne tehnologije, bolj podrobno v področje programiranja in upravljanja numerično krmiljenih obdelovalnih centrov za frezanje, vrtanje in vrtanju sorodne obdelovalne operacije.
Tehnični problem
Konvencionalna krmilna enota CNC obdelovalnega stroja, še posebej obdelovalnega centra, namenjenega za frezalne, vrtalne in sorodne operacije. V CNC enoti je mikroračunalnik, ki ga sestavljajo dekoder, pomnilnik pozicij, pomnilnik funkcij, interpolator s programom in program funkcij. Računalnik dobi NC program preko čitalca luknjanega traku, preko vmesnika v DNC (angl. Direct Numerical Control) načinu povezave ali pa z ročnim vnosom preko vmesnika za ročni vnos. Ročni vnos se uporablja le za popravljanje NC programa in vnos spremenjenih tehnoloških parametrov. NC program funkcij, ki vsebuje tehnološke podatke, se pošlje preko prilagoditvenega krmilja na NC stroj. NC program pozicij se preko primerjalnika in ojačevalnika pošlje na koračni motor NC stroja. Vodila stroja - suport ali orodje se premaknejo skladno z geometričnimi podatki. Merilnik položaja zazna premik in pošlje regulirano veličino v modul za merjenje položaja, ki posreduje podatke primerjalniku, kjer se izračuna razlika med dejansko in želeno pozicijo. Geometrični podatki se dobijo iz NC programa za določen izdelek in se obdelujejo v regulacijskem krogu položaja.
Za vsak izdelek moramo krmilju CNC stroja posredovati nov NC program, ker si krmilje ne zapomni že izvedenih operacij in ne more samodejno spreminjati programskih parametrov (razen nekaterih tehnoloških parametrov, kot so rezalni pogoji, korekcije dolžin orodja, premaknitev referenčnih ali ničelnih točk).
Tudi uporaba sodobnih CAD/CAM sistemov ne rešuje tega problema, Ti sistemi samo omogočajo, da lahko nov NC program izdelamo hitreje in bolj zanesljivo. Nekateri sistemi omogočajo tudi shranjevanje določenih obdelovalnih strategij, vendar je poseg NC programerja še vedno potreben. Tako izdelane programe ni možno direktno uporabiti v CNC krmilju obdelovalnega stroja, ampak jih moramo prilagoditi v t.i. poprocesorski fazi. Naloga te faze je, da splošno veljavno datoteko poti orodja (CLDATA) priredi za točno izbrani obdelovalni stroj oz. krmilje, ki je na tem stroju. Vsak NC program in vsaka sprememba mora iti preko te poprocesorske faze.
Tehnični problem je konstrukcija take upravljalne enote, ki bo imela sposobnost učenja in inteligentnega, avtomatiziranega prilagajanja krmilnih programov, ki sledijo računalniško odčitanim risbam in/ali prostorskim CAD modelom obdelovancem za numerično krmiljene obdelovalne centre (stroje).
Znano stanje tehnike
Znanih je le nekaj rešitev, ki opisujejo širše področje tega izuma. Patent DE4011591 (JP19890098177) opisuje NC krmilno enoto z integrirano funkcijo učenja. NC krmilna enota izdela učni NC program, ki se primerja z vstavljenim NC programom in nato izdela rezultirajoči NC program. Na ta način lahko operater pri stroju izbere način dela »učenje« in tako spremeni oz. dopolni aktualni NC program. Rešitev zahteva poseg operaterja, programerja pri izdelavi NC programa.
Prijava patenta štev. US2001/0000805 Al opisuje napravo za generiranje poti rezilnega orodja na NC strojih in ustrezno NC krmilje. Naprava najprej razpozna geometrijske značilnice CAD modela in na osnovi shranjenih obdelovalnih postopkov (ciklov, podprogramov) izbere najustreznejšo pot rezilnega orodja. Naprava lahko izbere le tiste obdelovalne postopke, ki so bili vnaprej definirani kot tipični obdelovalni postopki za posamezne podprograme.
Patent US6022132 opisuje metodo in napravo za programiranje CNC strojev na osnovi sonde, ki je vgrajena v glavno vreteno stroja. Sondo premikamo ročno po želeni konturi (poti orodja). Podatke sprejema računalnik, ki nato izdela avtomatski NC program, ki daje ukaze za premik CNC krmilju. Ta metoda ne vsebuje elemente »umetne« inteligence.
Patent US6314412B1 opisuje evolucijsko krmiljenje pogonskega stroja v vozilu, glede na izbrane koeficiente. Na principih evolucije zgradi shemo kontrolne enote. Sistem je prilagojen za vgradnjo v vozilo.
Patent EP0726509A1 opisuje dialoško orientiran programski sistem za programiranje CNC obdelovalnih strojev. Pri tem je možno interaktivno izbirati različne krmilne programe in procedure, ki se nato avtomatsko sestavijo v NC program. Poseg operaterja, programerja je nujen.
Patent JP2001034155 opisuje učno metodo in napravo za ta namen. Krmilna enota stroja ima v ta namen vgrajen posebni vmesnik (človek - stroj), ki omogoča dialog z uporabnikom in učenje.
Patent JP11242510 opisuje napravo in metodo za generiranje NC programov. Posebna naprava shranjuje podatke o izdelkih, pripadajočih koordinatah, karakteristikah vozlišč, časih montaže za posamezne elektronske komponente Rešitev omogoča skrajšanje časa izdelave NC programov in zmanjšanje napak pri izdelavi programov.
Skupno vsem opisanim patentiranim rešitvam je, daje še vedno potreben ročni poseg operaterja, programerja pri sestavljanju NC programa za CNC stroje. Sistemi ne morejo izdelati NC programov za izdelke, ki niso shranjeni v bazah in ne morejo samostojno izbrati in uporabiti obdelovalnih strategij.
Opis nove rešitve
Bistvo CNC upravljalne enote za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja po izumu je v tem, daje krmilna oz. upravljalna naprava CNC obdelovalnega centra za frezanje, vrtanje in vrtanju sorodne operacije zaradi nevronske mreže, ki je vgrajena v posebno NN napravo sposobno učenja in avtomatiziranega inteligentnega generiranja NC programov. Nevronska mreža modula za frezanje, vrtanje, povrtavanje, rezanje navojev in sorodne operacije se v modulu za učenje nauči izdelave NC programov, kar omogoča popolnoma avtomatsko izdelovanje NC krmilnih programov, brez poseganja operaterja, samo na osnovi 2D, 2,5D ali 3D računalniškega modela prizmatičnega obdelovanca.
CNC upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja po izumu bo v nadaljevanju opisana s pomočjo slik, ki kažejo:
Slika 1 - blok shemo CNC upravljalne enote za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja
Slika 2 - NN napravo 7
Slika 3 - potek učenja in izgradnje nevronske mreže Slika 4 - shematična zgradba nevronske mreže
Krmilna oz. upravljalna enota 1 CNC obdelovalnega centra 3 za frezanje, vrtanje in vrtanju sorodne operacije s sposobnostjo učenja in inteligentnega, avtomatiziranega generiranja NC krmilnih programov 28 na osnovi nevronske mreže, ki je vgrajena v posebno NN (Neural Network) napravo 7, katere nevronsko mrežo naučimo izdelave NC programov v modulu 4 za učenje, ki ni sestavni del CNC krmilne enote 1 in deluje samostojno. Enota 1, ki je predmet tega izuma, nato popolnoma avtomatsko, brez poseganja operaterja, na osnovi CAD modela obdelovanca 5 izdeluje NC krmilne programe 28 za različne obdelovance, ki so namenjeni za izdelavo na CNC obdelovalnih centrih in za katere predhodno niso bili narejeni NC programi.
Enota 29 za običajni CAD/CAM sistem programiranja je preko prvega izhoda vezana na NN modul 4 za učenje nevronske mreže in preko drugega izhoda na vhod CAD modela 5 obdelovanca, čigar izhod je vezan na drugi vhod NN naprave 7. Izhod NN modula 4 za učenje je vezan na prvi vhod NN naprave 7, katere izhod je vezan na vhod internega vmesnika 9 pri čemer je modul 8 za ročno vnašanje vezan na modul 10 za dekodranje, katerega izhod je vezan na pomnilnik 12. Prvi izhod internega vmesnika 9 je vezan na pomnilnik 11 pri čemer je drugi izhod vezan na pomnilnik 12 funkcij. Izhod pomnilnika 11 pozicij je preko interpolacijskega programa 13 vezan na primerjalnik 15. Izhod pomnilnika 12 je povezan zmodulom za program funkcij 14, katerega izhod je vezan vhod 30 prilagoditvenega krmilja 18. Merilnik položaja 20 je preko merilnika položaja 16 vezan na drugi vhod primerjalnika 15 katerega izhod preko ojačevalnika 17 pošilja informacijo o geometričnih podatkih 24 v koračni motor 19.
Mikroračunalnik 2 vsebuje modul 10 za dekodiranje in modul 8 za ročno vnašanje ukazov 6, ki so pretežno tehnološke narave (stopnja podajanja, vrtilne hitrosti, vklopi/izklopi hladilne tekočine itd.). Mikroračunalnik 2 vsebuje tudi interni vmesnik 9, ki ima nalogo prenosa podatkov iz NN naprave 7 v pomnilnik 11 pozicij.
CNC krmilna enota 1 sprejema podatke za učenje NN naprave 7 od posebnega modula 4 za učenje, ki ni sestavni del krmilne enote. Naloga modula 4 za učenje je, da nauči nevronsko mrežo, ki je vgrajena v NN napravi 7, principe in tehnologijo NC programiranja vseh obdelovalnih operacij na CNC obdelovalnih centrov, predvsem frezalnih, vrtalnih in sorodnih operacij.
V principu lahko za to uporabimo različne sisteme nevronskih mrež in v
različne, tudi komercialno razvite programe. Ce pa želimo zadostiti posebnim kriterijem pri obdelavi (stroški, čas, kvaliteta obdelave, obstojnost orodja, visoko-hitrostna obdelava itd.) pa moramo uporabiti posebej v ta namen razvito nevronsko mrežo.
Skica 3 prikazuje shematično zgradbo NN naprave 7, ki je sestavljena iz modula 25 za razpoznavanje geometrijskih in tehnoloških značilnic CAD modela obdelovanca 5, iz modula 26 za izdelavo novega CAD modela obdelovanca z značilnicami, iz NN modula 27 za frezanje in iz NC krmilnega programa 28. NN modul 27 za frezanje je v fazi učenja direktno povezan z NN modulom 4 za učenje nevronske mreže.
NN naprava 7 je v fazi učenja programsko priključena na modul 4 za učenje nevronske mreže, ki črpa podatke iz običajnega, komercialno dostopnega CAD/CAM sistema 29 in se uporablja za običajni način programiranja NC/CNC strojev. Za različne izdelke, ki so definirani na delavniških risbah 35 se izdelajo, z običajnim CAD/CAM sistemom programiranja 29, učni NC programi 36, ki se nato posredujejo v NN modul 4 za učenje nevronske mreže. Modulu za testiranje 37 sledi modul 38 odločitve z dvema možnima kretnicama in sicer NE in DA. V kolikor je potrebno postopek 39 učenja ponoviti bo aktivna kretnica NE. Če je NN modul 4 že dovolj naučen oziroma je dosegel nivo 40, bo aktivna kretnica DA, ki bo informacijo oziroma naučeno nevronsko mrežo iz modula 4 posredovala NN napravi 7.
Nevronska mreža, ki je vgrajena v NN napravi 7, je sestavljena iz treh ravnin ali nivojev: vhodni nivo 43, skriti nivo 44 in izhodni ali končni nivo 45. Na vhodnem nivoju 43 se pojavijo nizi 42 koordinat X, Y, Z, ki predstavljajo koordinatne vrednosti točk, dobljene iz modificiranega CAD modela 26 za posamezne tipe obdelovalnih operacij 41. Določitev teh točk poteka po naslednjem posebnem postopku. Na vhodnem nivoju 43 se v nevronsko mrežo vstavijo nizi 42 koordinat X, Y, Z, za posamezne tipe obdelovalnih operacij 41. Preko vmesnega, skritega nivoja 44 nevronske mreže, se te vhodne koordinate preslikajo v izhodni nivo 45 v nize izhodnih koordinat X;, Yj, Zj.
Z nevronsko mrežo lahko procesiramo naslednje obdelovalne operacije: piano frezanje (grobo), kontumo ffezanje (grobo), končno frezanje po konturi in v z-ravnini, končno kontumo 3D frezanje, kontumo končno frezanje, frezanje po Z-ravnini, končno kontumo frezanje po ekvidistanti, frezanje »žepov«, normalno vrtanje, globoko vrtanje, sredinjenje, povrtavanje, grezenje in vrezovanje navojev.
Na izstopnem nivoju dobimo set 46 koordinat točk Xi? Yb Zj, ki predstavljajo pozicijske vrednosti poti orodja za posamezne obdelovalne operacije.
CNC krmilna enota 1, po tem izumu, lahko deluje:
1) v načinu inteligentnega, popolnoma avtomatiziranega procesiranja CAD modela obdelovanca v NC krmilni program in
2) v načinu učenja, ko preko modula 4 za učenje, vnašamo v NN napravo (7) »naučeni« sistem NC programiranja, ki bazira na principu nevronskih mrež.
Add 1) V načinu inteligentnega, popolnoma avtomatiziranega procesiranja dobi CNC krmilna enota 1, po tem izumu, podatke o C AD modelu obdelovanca 5 iz običajnega, komercialno uporabljenega CAD/CAM sistema 29 za programiranje CNC strojev. Model se nato posreduje NN napravi 7, ki v modelu 25 najprej razpozna posamezne geometrijske in tehnološke značilnice CAD modela obdelovanca 5. Po razpoznavanju se modulu 25 geometrijske in tehnološke značilnice tudi klasificirajo. Na ta način se ponovno zgradi novi CAD model obdelovanca 26, ki pa sedaj bazira na teh značilnicah. Takšen model se nato posreduje NN modulu 27 za frezanje, ki na osnovi »naučenih« inteligentnih postopkov, določi najugodnejše obdelovalne operacije in rezalne parametre (rezalno hitrost, podajalno hitrost in globino rezanja), glede na izbrane robne pogoje (obdelovalni čas, kvaliteta obdelave, obdelovalni stroški). Princip delovanja naprave 7 je prikazan na sliki 4.
Izhod iz NN modula 27 za frezanje je NC krmilni program 28 za procesirani obdelovanec, ki vsebuje geometrijske podatke o načinu (lineama.GOl ali krožna G02/G03 interpolacija) in koordinatah gibanja rezilnega orodja (npr. frezala), tehnološke podatke (vrtilna hitrost-Sxxxx, podajalna hitrost Fxx, globina rezanja) in pomožne podatke (koordinate referenčnih, ničelnih in izhodiščnih točk, smeri vrtenja glavnega vretena M02/M03, menjava orodja M06, itd.).
Podatki se nato posredujejo internemu vmesniku 9, ki razdeli podatke v NC programu 36 na podatke v pomnilniku 11 pozicij o poti (koordinate gibanja v oseh X, Y, Z in/ali rotacije A, B, C okoli koordinatnih osi X, Y, Z in na podatke v pomnilniku 12 funkcij o funkcijah M, S, T.
NC program funkcij, ki vsebuje tehnološke podatke, se neodvisno pošlje preko prilagoditvenega krmilja 18 na NC stroj 3. NC program 36 pozicij se preko primerjalnika 15 in ojačevalnika 17 pošlje na koračni motor 19 NC stroja
3. Vodila stroja - suport 32 ali orodje 31 se premaknejo skladno z geometričnimi podatki 24. Merilnik položaja 20 zazna premik in pošlje regulirano veličino 22 v modul za merjenje položaja 16, ki posreduje podatke primerjalniku 15, kjer se izračuna razlika med dejansko in želeno pozicijo.
Geometrični podatki se dobijo iz NC programa za določen izdelek in se obdelujejo v regulacijskem krogu 23 položaja.
Add 2) V načinu učenja preko modula 4 za učenje, se vnese v NN napravo 7 »naučeni« sistem NC programiranja, ki bazira na principu nevronskih mrež. Metoda učenja NN naprave 7 se izvaja v posebnem NN modulu 4 za učenje. Delovanje NN modula 4 je shematsko prikazano na sliki 4. Izhodišče je delavniška risba 35 prizmatičnega obdelovanca, ki je primeren za obdelavo na obdelovalnih centrih, za operacije frezanja, vrtanja in vrtanju sorodnih operacij. V običajnem CAD/CAM sistemu NC programiranja 29 se izdela prvi učni NC program 36, ki se posreduje NN modulu 4 za učenje. Izvede se testiranje 37 dobljenega NC programa. V modulu za odločanje 38 se preveri, ali NC program ustreza in je nevronska mreža v NN modulu 4 za učenje že dovolj naučena. V začetku velja pogoj NE in postopek 39 učenja se ponovi z drugim, različnim obdelovancem. Tako se izvede večje število ciklov učenja, dokler testiranje 37 ne pokaže, da je odločitveni pogoj v modulu 38 izpolnjen oziroma, da je dosežen nivo 40. Takrat se učenje NN modula konča in naučena nevronska mreža se prenese v NN napravo 7.
Krmilno enoto 1, po tem izumu, lahko »naučimo« izdelave NC programov za naslednje obdelovalne postopke:
2.1 - frezanje
-1010
2.1.1- piano frezanje (grobo)
2.1.2- kontumo frezanje (grobo)
2.1.3- končno frezanje po konturi in v z-ravnini
2.1.4- končno kontumo 3D frezanje
2.1.5- kontumo končno frezanje
2.1.6- frezanje po Z-ravnini
2.1.7 - končno kontumo frezanje po ekvidistanti 2.1.8- frezanje »žepov«
2.2 - vrtanje
2.2.1 - normalno vrtanje
2.2.2 - globoko vrtanje
2.2.3 - sredinjenje
2.3 - povrtavanje,
2.3 - grezenje
2.4 - vrezovanje navojev
NN napravo 7, po tem izumu, lahko vgradimo v vsako CNC krmilje frezalnega stroja tako, kot je to prikazano na skici 1. Pri tem uporabimo standami paralelni prenos podatkov. Če internega vmesnika 9 ni možno preprogramirati, moramo NN napravo priključiti na obstoječi DNC vmesnik, ki ga ima vsako CNC krmilje. NN modul 4 za učenje priključimo na NN napravo 7 s standardnim serijskim vmesnikom. CAD model obdelovanca 6 pošiljamo v NN napravo 7 preko standarnega komunikacijskega vmesnika. Za učenje NN naprave 7 preko modula 4 za učenje, lahko uporabljamo različne, komercialno dostopne CAD/CAM sisteme programiranja 29, kot so Unigraphics Solution, IDeas, Catia, HyperMill itd.).

Claims (6)

1. CNC upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja namenjenega za frezalne, vrtale in sorodne operacije pri čemer je v CNC enoti mikroračunalnik, ki ga sestavljajo dekoder, pomnilnik pozicij, pomnilnik funkcij, interpolator s programom in program funkcij, označena s tem, daje sistem (29) za običajni CAD/CAM sistem programiranja preko prvega izhoda vezana na NN modul (4) za učenje nevronske mreže in preko drugega izhoda na vhod CAD modela obdelovanca (5), čigar izhod je vezan na drugi vhod NN naprave (7), daje izhod NN modula (4) za učenje vezan na prvi vhod NN naprave (7), katere izhod je vezan na vhod internega vmesnika (9), daje modul (8) za ročno vnašanje vezan dekoder (2A), katerega drugi izhod je vezan na pomnilnik (12), daje prvi izhod internega vmesnika (9) vezan na pomnilnik (11) pri čemer je drugi izhod vezan na pomnilnik (12), da je izhod pomnilnika (11) preko interpolacijskega programa (13) vezan na primerjalnik (15), daje izhod pomnilnika (12) povezan s modulom za program funkcij (14), katerega izhod je vezan vhod (30) prilagoditvenega krmilja (18), da je merilnik položaja (20) preko merilnika položaja (16) vezan na drugi vhod primerjalnika (15) katerega izhod preko ojačevalnika (17) pošilja informacijo o geometričnih podatkih (24) v koračni motor (19).
2. CNC krmilna enota po zahtevku 1, označena s tem, da v načinu inteligentnega, popolnoma avtomatiziranega procesiranja dobi CNC krmilna enota (1) podatke o CAD modelu obdelovanca (5) iz običajnega, komercialno uporabljenega CAD/CAM sistema (29) za programiranje CNC strojev, da se CAD model obdelovanca (5) posreduje NN napravi
-1212 (7), ki v modulu (25) najprej razpozna posamezne geometrijske in tehnološke značilnice CAD modela obdelovanca (5), da se po razpoznavanjugeometrijske in tehnološke značilnice klasificirajo za ponovno gradnjo novega CAD modela obdelovanca (26), da se takšen model (25) nato posreduje NN modulu (27) za frezanje, katerega izhod je NC krmilni program 28 za procesirani obdelovanec, da se podatki iz programa (28) posredujejo internemu vmesniku (9), ki razdeli podatke v NC programu (36) na podatke v pomnilniku (11) pozicij o poti (koordinate gibanja v oseh X, Y, Z in/ali rotacije A, B, C okoli koordinatnih osi X, Y, Z in na podatke v pomnilniku (12) funkcij o funkcijah M, S, T, da NC pomnilnik (12) funkcij, ki vsebuje tehnološke podatke oziroma podatke iz postopka (39) pošlje le-te preko prilagoditvenega krmilja (18) na NC stroj (3), da NC program (36) pozicij preko primerjalnika (15) in ojačevalnika (17) pošlje na koračni motor (19) NC stroja (3), da se vodila stroja oziroma suport (32) ali orodje (31) premaknejo skladno z geometričnimi podatki (24), da merilnik položaja (20) zazna premik in pošlje regulirano veličino (22) v modul za merjenje položaja (16), ki posreduje podatke primerjalniku (15), kjer se izračuna razlika med dejansko in želeno pozicijo, da se geometrični podatki dobijo iz NC programa za določenega obdelovamca in se obdelujejo v regulacijskem krogu (23) položaja.
3. CNC krmilna enota lpo zahtevku 1, ki s pomočjo odčitavanja delavniške risbe obdelovanca zna izdelati NC programe preko naučene nevronske mreže v NN modulu 4, označena s tem, da se v načinu učenja iz delavniške risbe (35) v običajnem CAD/CAM sistemu (29) NC programiranja izdela prvi NC program (36), ki se posreduje NN modulu (4) za učenje, da se izvede testiranje (37) dobljenega NC programa, da se v modulu za odločanje (38) preveri, ali NC program ustreza in je
-1313 nevronska mreža v NN modulu (4) za učenje že dovolj naučena, da ko v začetku velja pogoj NE in se postopek (39) učenja ponovi za drugi, različni obdelovanec, da se izvede večje število ciklov učenja, dokler testiranje (37) ne pokaže, daje odločitveni pogoj v modulu (38) izpolnjen oziroma, daje dosežen nivo (40), da ko je učenje NN modula (4) končano in se naučena nevronska mreža prenese v NN napravo (7).
4. NN naprava 7, označena s tem, daje izvedena v mikroprocesorski tehniki in je sestavljena iz modula (25) za razpoznavanje geometrijskih in tehnoloških značilnic različnih CAD modelov obdelovancev (5), modula za izgradnjo novega CAD modela obdelovanca (26), NN modula (27) za frezanje in NC krmilnega programa (28) za določenega obdelovanca.
5. CNC krmilna enota 1 po zahtevku 1, označena s tem, da NN modul (27) za frezanje izvaja naslednje obdelovalne operacije: frezanje in sicer piano frezanje (grobo), kontumo frezanje (grobo), končno frezanje po konturi in v z-ravnini, končno kontumo 3D frezanje, kontumo končno frezanje, frezanje po Z-ravnini, končno kontumo frezanje po ekvidistanti, frezanje »žepov«, frezanje »žepov«, vrtanje in sicer normalno vrtanje, globoko vrtanje, sredinjenje, povrtavanje, grezenje in vrezovanje navojev.
6. Postopek učenja CNC krmilne enote 1 po zahtevku 1, 2, 3 in5, označen s tem, da iz delavniških risb (35) obdelovancev izdela NC programe, na običajnem CAD/CAM sistemu (29) programiranja, ki nato služijo kot učni NC programi (36) v NN modulu (4) za učenje nevronske mreže naprave (7) in v modulu za testiranje (37) preveri ter nato posreduje v modul (38) odločitve, da se v modulu (38) odloči o ponovitvi postopka (39) učenja ali o njegovem zaključku, če doseže nivo (40) in posredovanju tako naučene nevronske mreže NN napravi (7).
SI200200088A 2002-03-27 2002-03-27 Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja SI21200A (sl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200200088A SI21200A (sl) 2002-03-27 2002-03-27 Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja
US10/217,043 US20030187624A1 (en) 2002-03-27 2002-08-12 CNC control unit with learning ability for machining centers
US11/120,018 US7117056B2 (en) 2002-03-27 2005-05-02 CNC control unit with learning ability for machining centers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200200088A SI21200A (sl) 2002-03-27 2002-03-27 Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI21200A true SI21200A (sl) 2003-10-31

Family

ID=28450346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI200200088A SI21200A (sl) 2002-03-27 2002-03-27 Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja

Country Status (2)

Country Link
US (2) US20030187624A1 (sl)
SI (1) SI21200A (sl)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SI21200A (sl) * 2002-03-27 2003-10-31 Jože Balič Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja
US20080255684A1 (en) * 2002-11-18 2008-10-16 Universiti Putra Malaysia Artificial intelligence device and corresponding methods for selecting machinability data
DE10261227A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-22 Walter Ag Einrichtung zur integrierten Werkzeugfertigung und Verfahren dazu
US7043331B2 (en) 2004-04-22 2006-05-09 Hallgrimur Sigtryggsson Method of manufacturing a plurality of wooden products
ES2258906B1 (es) * 2004-09-27 2007-12-01 Fundacion Fatronik Metodo de monitorizacion de la formacion de rebabas en los procesos de taladrado de piezas.
JP4271159B2 (ja) * 2005-02-25 2009-06-03 ファナック株式会社 対話形数値制御装置
JP4499601B2 (ja) * 2005-04-01 2010-07-07 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の制御装置
WO2007065959A1 (es) * 2005-12-07 2007-06-14 Asociación Centro De Investigación De Fabricación De Alto Rendimiento Método de monitorización de la formación de rebabas en los procesos de taladrado de piezas
CN101025620B (zh) * 2006-02-24 2010-10-13 同济大学 一种可用于数控铣削加工过程的分级模糊递阶控制方法
WO2007134442A2 (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Thomas Gaasenbeek Computerized digital controller for controlling a computer numerical control (cnc) machine
IL184021A (en) * 2006-07-18 2012-07-31 Erowa Ag System for the exchange of information between machining apparatus and a transfer device
US7933677B2 (en) * 2006-08-04 2011-04-26 Hurco Companies, Inc. System and method for surface finish management
JP4167282B2 (ja) * 2006-10-27 2008-10-15 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の支援装置
US7550681B2 (en) * 2007-05-25 2009-06-23 Chung Yuan Christian University Method and apparatus for measuring weight of CNC workpieces
US8844104B2 (en) * 2009-04-22 2014-09-30 Hurco Companies, Inc. Multi-zone machine tool system
US9588511B2 (en) * 2007-08-03 2017-03-07 Hurco Companies, Inc. Virtual machine manager
US20090127011A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-21 Yisheng Zhang Control method for optimizing the operation of a hybrid drive system
GB0807964D0 (en) * 2008-05-02 2008-06-11 Rolls Royce Plc A method of fluid jet machining
US8688258B2 (en) * 2008-09-11 2014-04-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method of controlling a machine tool
EP2189861B1 (de) * 2008-11-24 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erstellung eines Teileprogramms
CN102483622A (zh) * 2009-10-23 2012-05-30 布尔戈斯大学 智能装置以及补偿机床冲头凹陷的方法
CN101763068B (zh) * 2009-12-15 2011-11-09 沈阳飞机工业（集团）有限公司 飞机复杂构件快速数控加工准备***及方法
CN101763067B (zh) * 2009-12-15 2011-08-31 沈阳飞机工业（集团）有限公司 飞机复杂构件数控加工方案快速生成方法
US20130060369A1 (en) * 2010-05-12 2013-03-07 Advant-Garde Technologie CFMA Inc. Method and system for generating instructions for an automated machine
CN102375901A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 深圳富泰宏精密工业有限公司 模具设计工序云处理***
CN102650863B (zh) * 2011-02-24 2014-01-01 鑫港企业有限公司 汇入cad档案产生旋压机cnc程序码的方法
US9946245B2 (en) 2011-07-25 2018-04-17 Celeritive Technologies, Inc. Non-concentric milling
CN103163837B (zh) * 2011-12-12 2016-01-13 沈阳高精数控技术有限公司 一种面向五轴数控加工的刀具轨迹自适应管理***及方法
US10022833B2 (en) 2012-05-03 2018-07-17 Celeritive Technologies, Inc. High performance multi-axis milling
TWI457735B (zh) * 2012-07-16 2014-10-21 Wistron Corp 用於電腦數值控制之模具加工方法及模具加工系統
US9618926B1 (en) 2013-09-13 2017-04-11 D. P. Technology, Corp. Intelligent engine for managing operations for a computer numerical control (CNC) machine in a computer-aided manufacturing (CAM) system
CN107329936A (zh) * 2016-04-29 2017-11-07 北京中科寒武纪科技有限公司 一种用于执行神经网络运算以及矩阵/向量运算的装置和方法
CN105976428A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 南京晨光艺术工程有限公司 一种模型加工方法
TWI600987B (zh) * 2016-11-15 2017-10-01 Method of constructing processing expert system and electronic device using the method
TWI607825B (zh) * 2016-11-29 2017-12-11 財團法人工業技術研究院 自動化加工程式切削力優化系統及方法
US11454956B2 (en) 2017-09-01 2022-09-27 Omron Corporation Manufacturing support system and method
JP7126360B2 (ja) * 2018-03-01 2022-08-26 株式会社牧野フライス製作所 工具経路を生成するための方法及び装置
JP7353019B2 (ja) * 2018-05-08 2023-09-29 三菱電機株式会社 加工制御装置、加工制御方法及びプログラム
CN108985452A (zh) * 2018-06-22 2018-12-11 中国计量大学 基于神经网络的太阳能电池硅片切割参数预测方法
CN108907453B (zh) * 2018-08-03 2020-10-30 英诺激光科技股份有限公司 一种具有自学习功能的激光加工分析装置和方法
KR20200051278A (ko) 2018-11-05 2020-05-13 삼성전자주식회사 인공 신경망에서의 작업 관리 방법 및 이를 포함하는 시스템
CN110293251B (zh) * 2018-11-29 2024-03-12 东莞市睿辉机电科技有限公司 Cnc加工中心提高加工精度工艺
DE112018008126T5 (de) * 2018-12-13 2021-07-29 Mitsubishi Electric Corporation Machine-Learning-Vorrichtung, Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung und Machine-Learning-Verfahren
CN111489614A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 天津师范大学 一种基于成型过程分析的cad辅助教学方法
CN109978989B (zh) * 2019-02-26 2023-08-01 腾讯科技（深圳）有限公司 三维人脸模型生成方法、装置、计算机设备及存储介质
WO2020204915A1 (en) * 2019-04-03 2020-10-08 Siemens Industry Software Inc System and method for design and manufacture using multi-axis machine tools
JP2021039401A (ja) * 2019-08-30 2021-03-11 ファナック株式会社 数値制御装置
JP6719790B1 (ja) * 2019-09-05 2020-07-08 キタムラ機械株式会社 Ｃａｄデータによるマシニングセンタの自動運転装置
KR102151733B1 (ko) * 2019-10-22 2020-09-03 김병복 하이테크제조업 운영에 따른 변경점 발생 시 공정안전관리 도면의 변경점 반영 자동화 방법
JP7171538B2 (ja) * 2019-11-07 2022-11-15 キヤノン株式会社 工具条件決定装置、学習装置、および方法
DE102020107623A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-23 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Computerimplementiertes verfahren zum erstellen von steuerungsdatensätzen, cad-cam-system und fertigungsanlage
US11782396B2 (en) 2020-06-22 2023-10-10 Autodesk, Inc. Toolpath generation by reinforcement learning for computer aided manufacturing
TWI757926B (zh) * 2020-10-22 2022-03-11 財團法人工業技術研究院 工具機數值控制器軟體動態產生裝置及方法
IT202100018251A1 (it) * 2021-07-12 2023-01-12 S Im Tec S R L Sistema e metodo per la prototipazione rapida modulare di impianti antincendio a lettura automatica di modelli geometrici tridimensionali
CN114280083B (zh) * 2021-12-16 2023-11-07 重庆日联科技有限公司 一种基于线阵相机自动cnc编程实现工业x光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法
CN117583653B (zh) * 2024-01-18 2024-04-09 北京航空航天大学 零件铣削工艺自动生成的数据处理方法、设备及存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02277102A (ja) 1989-04-18 1990-11-13 Toshiba Mach Co Ltd 数値制御工作機械における加工プログラムティーチング方式
WO1991014990A1 (en) * 1990-03-28 1991-10-03 Koza John R Non-linear genetic algorithms for solving problems by finding a fit composition of functions
JPH07501643A (ja) * 1991-12-09 1995-02-16 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 制御パラメータに依存する実際値特性を有するシステムに対する制御パラメータの最適化方法
US6535794B1 (en) * 1993-02-23 2003-03-18 Faro Technologoies Inc. Method of generating an error map for calibration of a robot or multi-axis machining center
ATE188784T1 (de) 1993-09-07 2000-01-15 Traub Drehmaschinen Gmbh Dialogorientiertes programmiersystem für eine cnc-werkzeugmaschine
US5917726A (en) * 1993-11-18 1999-06-29 Sensor Adaptive Machines, Inc. Intelligent machining and manufacturing
US5465221A (en) * 1993-12-30 1995-11-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Automated process planning for quality control inspection
ATE171551T1 (de) * 1994-04-08 1998-10-15 Siemens Ag Einrichtung zur kompensation von nichtlinearitäten an maschinenachsen
US5761940A (en) * 1994-11-09 1998-06-09 Amada Company, Ltd. Methods and apparatuses for backgaging and sensor-based control of bending operations
US20020107822A1 (en) * 2000-07-06 2002-08-08 Helmick Joseph Dale Uncertain and complex system teaches neural networks
SI21200A (sl) * 2002-03-27 2003-10-31 Jože Balič Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja

Also Published As

Publication number Publication date
US20030187624A1 (en) 2003-10-02
US7117056B2 (en) 2006-10-03
US20050251284A1 (en) 2005-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SI21200A (sl) Cnc upravljalna enota za krmiljenje obdelovalnih centrov s sposobnostjo učenja
EP2862030B1 (en) Computer aided manufacturing (cam) integrated computer numerically controlled (cnc) control of machines
Suh et al. A framework for an intelligent CNC and data model
US6400998B1 (en) Generation of measurement program in NC machining and machining management based on the measurement program
KR100766310B1 (ko) Ｇ 코드로부터 ｓｔｅｐ－ｎｃ 파트 프로그램으로 변환하는 방법 및 기록매체
CN101893873B (zh) 产生用于控制机床上的刀具的控制数据的方法和装置
US5923561A (en) Process of generating a succession of discrete points defining cutter path, by calculating a space interval of discrete points
CN105807719A (zh) 用于复合加工的方法和设备
CN106886197B (zh) 控制机器实施加工的方法及其装置和应用
KR20220092865A (ko) 치과용 공구의 마모 상태를 예측하기 위한 치과 기계 가공 시스템
EP0166000B1 (en) Area machining method
EP0144426B1 (en) Method of checking tool interference
EP0137047A1 (en) Method of determining three-dimensional tool path
CN106886195A (zh) 机加工控制方法及其装置和应用
US4961041A (en) Method of creating numerical control data for rough machining
RU2351442C2 (ru) Способ и устройство для фрезерования поверхностей произвольной формы
CN106886196A (zh) 与数控***直接通讯的计算机辅助制造方法及装置和***
JP6987960B1 (ja) 情報処理装置
EP3859466A1 (en) Dental machining system for predicting the machining time for manufacturing a dental restoration/appliance
Epureanu et al. Reconfigurable machine tool programming–a new approach
Balic Intelligent Computer Numerical Control unit for machine tools
Balic Neural-network-based numerical control for milling machine
JP6935606B1 (ja) 情報処理装置および情報処理プログラム
Kanai et al. The development of the intelligent machining cell
Suh et al. Man–Machine Interface

Legal Events

Date Code Title Description
IF Valid on the prs date
KO00 Lapse of patent

Effective date: 20111028