WO2023223470A1 - 制御パラメータ調整装置、数値制御装置および制御パラメータ調整方法 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a control parameter adjustment device, a numerical control device, and a control parameter adjustment method that adjust control parameters used in machining with a machine tool.
- Patent Document 1 discloses a parameter adjustment device that automatically adjusts control parameters according to machining conditions.
- the parameter adjustment device according to Patent Document 1 sets each weighting of machining time and machining accuracy, which are evaluation criteria for adjusting control parameters, and evaluates the execution result of a test program according to the evaluation criteria.
- the parameter adjustment device according to Patent Document 1 performs an operation of changing control parameters and executing a test program multiple times, and obtains a control parameter corresponding to an execution result with a high evaluation among a plurality of execution results.
- a test program that is a typical example of a machining program is executed, and control parameters are adjusted based on the execution results of the test program.
- the time required for acceleration/deceleration is set in case a machining program is complex and is likely to cause vibration due to acceleration/deceleration.
- a certain time constant is set to be long. By setting a longer time constant, even if the control parameters are adjusted, there remains room for reducing the machining time. That is, in the case of the prior art, the control parameters that can be adjusted are set conservatively in preparation for operating various machining programs.
- Conservative settings refer to settings that do not cause defects such as scratches, regardless of the contents indicated in the machining program. For this reason, according to the prior art, there remains room for parameter adjustment depending on the machining program to be operated, and there is a problem in that the parameters cannot be adjusted in accordance with the contents shown in the machining program.
- the present disclosure has been made in view of the above, and aims to provide a control parameter adjustment device that enables parameter adjustment in accordance with the contents shown in a machining program.
- a control parameter adjustment device is a part of a machining path of a machine tool that operates according to a machining program, and adjusts control parameters used for machining.
- a caution point extraction unit that extracts caution points that correspond to the target points from the machining path, and a parameter adjustment that adjusts control parameters used for machining at the caution points based on the operation of the machining program regarding the caution points. It is equipped with a section and a section.
- control parameter adjustment device has the effect that parameters can be adjusted in accordance with the contents shown in the machining program.
- Flowchart showing the procedure of processing by the control parameter adjustment device according to the first embodiment A diagram for explaining caution points extracted from a machining path by the control parameter adjustment device according to the first embodiment
- a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device according to a second embodiment Flowchart showing the procedure of processing by the control parameter adjustment device according to the second embodiment
- a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device according to Embodiment 3 Flowchart showing the procedure of processing by the control parameter adjustment device according to the third embodiment
- a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device according to a fourth embodiment A diagram for explaining processing in the learning phase by the control parameter adjustment device according to the fourth embodiment
- a diagram for explaining processing in the utilization phase by the control parameter adjustment device according to Embodiment 4 Flowchart showing the procedure of processing in the learning phase by the control parameter adjustment device according to the fourth embodiment
- Flowchart showing the procedure of processing in the utilization phase by the control parameter adjustment device according to the fourth embodiment A diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device according to a fifth embodiment Flowchart showing the procedure of processing in the learning phase by the control parameter adjustment device according to the fifth embodiment Flowchart showing the procedure of processing in the
- control parameter adjustment device a numerical control device, and a control parameter adjustment method according to an embodiment will be described in detail based on the drawings.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device 1A according to the first embodiment.
- the control parameter adjustment device 1A adjusts control parameters used for machining by a machine tool. Note that in the following description, the control parameters are simply referred to as parameters.
- a machine tool processes a workpiece using a tool while moving the tool relative to the workpiece.
- the machine tool is, for example, a numerically controlled machine tool.
- the control parameter adjustment device 1A is connected to, for example, a numerical control device of a machine tool.
- the numerical control device controls the operation of the machine tool based on the machining program.
- the machine tool operates according to a machining program under the control of a numerical control device.
- the control parameter adjustment device 1A includes a caution point extraction section 11, a judgment value storage section 12, an additional section information storage section 13, a caution point information storage section 14, a parameter adjustment section 15, a parameter storage section 16, and a processing section. It includes a program storage section 17, a motion analysis section 18, and a tolerance storage section 19. In FIG. 1, input and output of information between the components of the control parameter adjustment device 1A is represented by arrows.
- the caution point extraction unit 11 extracts caution points from the machining path of the machine tool.
- the caution point is a part of the machining path and is a target of adjustment of control parameters used in machining. Areas where defects such as scratches or streaks that may degrade the quality of the machined surface may occur are considered areas to be careful of. In addition, areas where machining time can be expected to be shortened by adjusting parameters, such as cases where the acceleration/deceleration time constant is excessive even though problems are unlikely to occur, also fall under areas to be careful of.
- processing quality will be referred to as processing quality.
- the determination value storage unit 12 stores a determination value for determining a location that corresponds to a caution location.
- the additional section information storage unit 13 stores additional section information that is information about additional sections included in the caution areas. The additional section will be described later.
- the caution point information storage unit 14 stores caution point information, which is information indicating caution points.
- the parameter adjustment unit 15 adjusts control parameters used for machining at the cautionary location.
- the machining program storage unit 17 stores machining programs.
- the motion analysis unit 18 analyzes the motion of the machining program.
- the tolerance value storage section 19 stores tolerance values. The allowable value will be described later.
- the caution point extraction unit 11 obtains the machining program from the machining program storage unit 17.
- the caution point extraction unit 11 acquires a preset judgment value from the judgment value storage unit 12.
- the caution point extraction section 11 acquires additional section information from the additional section information storage section 13.
- the caution point extraction unit 11 acquires parameters from the parameter storage unit 16. That is, the processing program, the determination value, the additional section information, and the parameters are input to the caution point extraction unit 11.
- the caution point extraction unit 11 outputs the machining program and parameters to the motion analysis unit 18.
- the motion analysis unit 18 performs motion analysis of the entire machining program based on the machining program and parameters.
- the motion analysis section 18 outputs the results of the motion analysis to the caution point extraction section 11 .
- the caution point extraction unit 11 calculates machining point data based on the results of the motion analysis.
- the machining point data is data regarding the operation of the machining point. Details of the machining point data will be described later.
- the caution point extraction unit 11 identifies a section in which a value included in the machining point data is outside a range indicated by a preset determination value.
- the determination value storage unit 12 stores determination values set in advance.
- the caution point extracting unit 11 determines the section, which is the section specified based on the determination value plus the additional section, as the section corresponding to the caution point. The additional section will be described later.
- the caution spot extraction unit 11 outputs caution spot information indicating a section determined to be a caution spot to the caution spot information storage unit 14 .
- the parameter adjustment section 15 acquires caution point information from the caution point information storage section 14.
- the parameter adjustment unit 15 obtains parameters from the parameter storage unit 16.
- the parameter adjustment unit 15 obtains preset tolerance values from the tolerance storage unit 19. In other words, the parameter adjustment unit 15 receives the caution point information, parameters, and tolerance values.
- the parameter adjustment unit 15 outputs the caution point information and parameters to the motion analysis unit 18.
- the motion analysis unit 18 analyzes the operation of the machining program when the parameters are used for the caution point based on the caution point information and the parameters.
- the motion analysis section 18 outputs the motion analysis results for the cautionary parts to the parameter adjustment section 15.
- the parameter adjustment unit 15 calculates machining point data based on the analysis results of the motion at the cautionary location.
- the parameter adjustment unit 15 determines whether the value of the machining point data is included in a tolerance range indicated by a preset tolerance value. If the value of the machining point data is not included in the allowable range, the parameter adjustment unit 15 changes the parameter.
- the parameter adjustment section 15 causes the motion analysis section 18 to perform a motion analysis based on the caution point information and the changed parameters.
- the parameters are adjusted by repeatedly changing the parameters and analyzing the behavior of the areas of concern. Based on the operation of the machining program when using the adjusted parameters, the parameter adjustment unit 15 performs the following steps until the value included in the machining point data becomes a value within the tolerance range indicated by the preset tolerance value. Adjust the control parameters used for machining at the location of interest. The control parameter adjustment device 1A ends the parameter adjustment when the value of the machining point data falls within the allowable range. After completing the parameter adjustment, the parameter adjustment section 15 outputs the adjusted parameters to the parameter storage section 16. The parameter storage unit 16 stores the adjusted parameters.
- the parameter adjustment unit 15 calculates machining point data for the cautionary portion based on the result of analyzing the operation of the machining program, and adjusts the control parameters based on the calculated machining point data.
- the parameter adjustment unit 15 adjusts control parameters used for machining at the attention location based on the operation of the machining program regarding the attention location.
- FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of processing by the control parameter adjustment device 1A according to the first embodiment.
- step S1 the caution point extraction unit 11 obtains a machining program from the machining program storage unit 17. Further, the caution point extraction unit 11 reads parameters from the parameter storage unit 16. The caution point extraction unit 11 outputs the machining program and parameters to the motion analysis unit 18. The motion analysis unit 18 performs motion analysis of the entire machining program based on the machining program and parameters.
- the motion analysis unit 18 performs motion analysis to estimate the output of the numerical control device, for example, by simulating the motion of the numerical control device on the computer that is the control parameter adjustment device 1A. Alternatively, the motion analysis unit 18 may transmit the machining program and parameters to the numerical control device, and sample the output of the numerical control device. The motion analysis unit 18 may estimate, by simulation, the signal value output to the motor of the machine tool by a drive or amplifier connected to the numerical control device. Alternatively, the motion analysis unit 18 may transmit the machining program and parameters to the numerical control device, and sample the output of the drive or the amplifier.
- the method of analysis by the motion analysis unit 18 is not limited to these methods, but may be arbitrary.
- the motion analysis unit 18 outputs the results of the motion analysis to the caution point extraction unit 11.
- the caution point extraction unit 11 calculates machining point data based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18.
- the machining point data includes, for example, at least one of a value indicating the position of the machining point, a velocity value of the machining point, an acceleration value of the machining point, and a value of jerk of the machining point on the machining path.
- the machining point data may include a frequency component value of at least one of a value indicating the position of the machining point, a speed of the machining point, an acceleration of the machining point, and a jerk of the machining point.
- the processing point data may include the amount of change in these values corresponding to position or time.
- the machining point data may include differences between these values on adjacent paths.
- the machining point data is data for each command point, which is a position command output by the numerical control device.
- the frequency component of acceleration is calculated by determining the acceleration of each command point within a certain interval that includes a certain command point, and performing Fourier transformation on the determined acceleration.
- the method of calculating frequency components is not limited to this method, and may be any method
- the machining point data calculated by the caution point extracting unit 11 may include at least one of the data such as the value, amount of change, or difference exemplified here.
- the machining point data calculated by the caution point extraction unit 11 may include data other than the data exemplified here.
- Adjacent routes are routes that are adjacent to each other in the transverse direction.
- the transverse direction is a direction on the machining surface, and is a direction perpendicular to the advancing direction of the machining point on the machining path.
- two routes adjacent to each other are referred to as a first route and a second route.
- the difference in values on adjacent routes is, for example, the difference between the value at a command point on the first route and the value at a command point located at a position in the transverse direction from the command point on the second route.
- the difference in values on adjacent routes may be the difference between the value at a command point on the first route and the average value of the values at each command point on two or more routes adjacent to the first route. .
- the caution point extracting unit 11 can identify, among the plurality of routes, a route that has a location where the speed is different from that of other routes. Thereby, the control parameter adjustment device 1A can extract, as a caution point, a portion where scratches are likely to occur due to the operation of the machining point being different from other paths among the plurality of paths.
- the machining point data is data for each command point output by the numerical control device, but the machining point data is not limited to data for each command point output by the numerical control device.
- the machining point data may be data for each block of a machining program, for example. Alternatively, the data may be data for each command point output to the motor by a drive or amplifier connected to a numerical control device.
- the machining point data is not limited to data regarding all command points, but may be data for each command point thinned out at regular intervals.
- the machining point data may be data other than the data exemplified here.
- the caution point extraction unit 11 reads the judgment value from the judgment value storage unit 12.
- the determination value is, for example, a value indicating position, velocity, acceleration, jerk, or an upper limit value of a frequency component.
- the determination value may be an upper limit value of the amount of change in these values corresponding to position or time.
- the determination value may be the upper limit of the difference between these values on adjacent routes.
- the determination value is not limited to the values exemplified here, but may be arbitrary.
- step S4 the caution point extraction unit 11 identifies a first section from the machining route.
- the first section is a section in which the value included in the machining point data is outside the range indicated by the preset determination value.
- the first section is, for example, a section in which the value included in the machining point data exceeds the upper limit value that is the determination value.
- the determination value may be a lower limit value.
- the first section is a section in which the value included in the machining point data is below the lower limit value, which is the determination value.
- the difference which is processing point data, may be either a signed value or an absolute value. By using the difference as an absolute value, it becomes possible to detect locations where the speed is significantly reduced.
- the method of identifying the first section is not limited to the method exemplified here, but may be any method.
- the caution point extraction unit 11 does not determine whether the area is in the first section based on one element included in the machining point data, but rather determines whether the area is in the first section based on multiple elements included in the machining point data. It may be determined whether or not. For example, the caution point extraction unit 11 may specify the first section based on the difference in values indicating positions on adjacent routes and the difference in speed on adjacent routes.
- step S5 the caution point extraction unit 11 extracts a section that is a combination of the second section, the third section, and the first section specified based on the additional section information from the machining route, and extracts the caution point information.
- Each of the second section and the third section is an additional section added to the first section.
- the additional section information is, for example, information representing the distance of the additional section.
- the caution point extractor 11 reads additional section information from the additional section information storage section 13.
- FIG. 3 is a diagram for explaining caution points extracted from the machining path by the control parameter adjustment device 1A according to the first embodiment.
- the machining path is a path along which a machining point, which is a reference for machining by a machine tool, is moved.
- the processing point is, for example, the position of the tip of the tool. Alternatively, the machining point may be at the machine end, which is the root of the tool.
- the path 10 shown in FIG. 3 is a part of the processing path.
- the direction D is the direction of movement of the processing point on the path 10.
- the command points C1, C2, C3, and C4 are four of the plurality of command points existing on the route 10.
- the section 10a between the command point C2 and the command point C3 is a first section.
- the section 10c between the command point C3 and the command point C4 is a second section.
- the section 10b between the command point C1 and the command point C2 is a third section.
- the second section is an additional section on the front side in direction D with respect to the first section.
- the third section is an additional section on the rear side in direction D with respect to the first section.
- the caution point extraction unit 11 specifies the second section and the third section based on the additional section information acquired from the additional section information storage section 13.
- the additional section is, for example, a section corresponding to the distance required for acceleration/deceleration to bring the speed in the first section to the specified speed.
- the additional section is a section corresponding to the distance between the current command point and the command point for which pre-reading is being performed.
- Pre-reading refers to the numerical control device performing an analysis of a process to be executed after the process currently being executed in the analysis of a machining program.
- the distance between the current command point and the command point for which pre-reading is being performed will be referred to as a pre-reading distance.
- the distance required for acceleration/deceleration can be found, for example, by multiplying the acceleration/deceleration time constant by the speed.
- the distance required for acceleration/deceleration may be determined by multiplying the acceleration/deceleration time constant by a maximum speed set in advance as a parameter.
- the method of calculating the distance required for acceleration/deceleration is not limited to these methods, and may be any method.
- the look-ahead distance is calculated, for example, based on the number of command points required when the numerical control device calculates interpolation points using a function such as spline interpolation.
- the look-ahead distance is calculated based on the distance required when the numerical control device calculates interpolation points using a function such as spline interpolation. That is, the preread distance is calculated from the number or distance of command points required for internal processing of the numerical control device.
- the method of calculating the look-ahead distance is not limited to this method, and may be any method.
- the caution point extracting unit 11 determines the section that is the sum of the first section, second section, and third section as the section that corresponds to the caution point.
- the caution spot extraction unit 11 stores the caution spot information in the caution spot information storage unit 14 by outputting the caution spot information indicating the section determined to be a caution spot to the caution spot information storage unit 14 .
- the caution point extraction unit 11 may ignore sections of the machining route where no machining is actually performed.
- the section where no machining is actually performed is, for example, a section where positioning operations are performed before and after machining.
- the caution point extraction unit 11 When calculating a frequency component, the caution point extraction unit 11 extracts as a caution point an interval that includes a command point targeted for frequency component calculation and a plurality of command points before and after the target. good. When calculating the difference between values on adjacent routes, the caution point extraction unit 11 traces the traveling direction forward or backward from the section where the value included in the machining point data is outside the range of the judgment value. It is also possible to specify a section that requires caution. In other words, the caution point extracting unit 11 selects, as the first section, a section that includes a route including a section in which the value included in the machining point data is outside the range of the judgment value and a route adjacent to the route. In this case, a section including the first section, the second section, and the third section may be set as the section corresponding to the caution area.
- the additional sections to be included in the caution point are the second section and the third section, but the additional section to be included in the caution point may be at least one of the second section and the third section. good.
- the caution spot extraction unit 11 may determine a section that is a combination of at least one of the second section and the third section and the first section as a section that corresponds to the caution spot.
- step S6 the parameter adjustment unit 15 reads out the caution point information, tolerance values, and parameters.
- the parameter adjustment section 15 reads the caution point information from the caution point information storage section 14 .
- the parameter adjustment unit 15 reads parameters from the parameter storage unit 16.
- the parameter adjustment unit 15 reads the allowable value from the allowable value storage unit 19.
- the tolerance value is a value that represents the tolerance range of values included in the machining point data.
- the tolerance value is the upper limit value of the tolerance range and the lower limit value of the tolerance range.
- the allowable value is, for example, a value indicating position, velocity, acceleration, jerk, or an upper limit value of a frequency component. Further, the allowable value is a value indicating a position, velocity, acceleration, jerk, or a lower limit value of a frequency component.
- the allowable value may be an upper limit value of the amount of change in these values corresponding to position or time, and a lower limit value of the amount of change.
- the allowable value may be an upper limit value of the difference between these values in adjacent routes and a lower limit value of the difference.
- the allowable value is not limited to the values exemplified here, but may be arbitrary.
- step S7 the parameter adjustment unit 15 determines whether the value of the machining point data at the caution location is less than the lower limit value. If the value of the machining point data is less than the lower limit (step S7, Yes), the control parameter adjustment device 1A advances the procedure to step S8. If the value of the machining point data is equal to or greater than the lower limit (step S7, No), the control parameter adjustment device 1A advances the procedure to step S9.
- step S8 the parameter adjustment unit 15 changes the parameters and calculates machining point data. If the value of the machining point data at the caution point is less than the lower limit value, the parameter adjustment unit 15 determines that the caution point is a point where the machining time can be expected to be shortened by adjusting the parameters. In step S8, the parameter adjustment unit 15 changes the parameters to shorten the machining time of the cautionary portion. For example, the parameter adjustment unit 15 changes parameters to reduce the acceleration/deceleration time constant, or changes parameters to increase the maximum speed of the machining point.
- the parameter change in step S8 is not limited to changing the acceleration/deceleration time constant or changing the maximum speed.
- the parameter adjustment unit 15 may change parameters related to machining quality or machining time other than these parameters.
- the parameter change may be a parameter change that enables or disables a specific function related to machining quality, such as a function for smoothing a machining path.
- the parameter adjustment unit 15 may change the parameters used in the function.
- the parameter adjustment unit 15 outputs the caution point information and the changed parameters to the motion analysis unit 18.
- the motion analysis unit 18 performs a motion analysis of the caution point based on the caution point information and the changed parameters.
- the motion analysis section 18 outputs the results of the motion analysis to the parameter adjustment section 15.
- the parameter adjustment unit 15 calculates machining point data at the caution area based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18. After completing step S8, the control parameter adjustment device 1A returns the procedure to step S7.
- control parameter adjustment device 1A repeats steps S7 and S8 until the value of the machining point data becomes equal to or greater than the lower limit value.
- the control parameter adjustment device 1A may end steps S7 and S8 and proceed to step S9 when the amount of change in the value of the machining point data due to the parameter change in step S8 is equal to or less than a certain amount.
- step S9 the parameter adjustment unit 15 determines whether the value of the machining point data at the caution location is larger than the upper limit value. If the value of the machining point data is larger than the upper limit value (Step S9, Yes), the control parameter adjustment device 1A advances the procedure to Step S10. If the value of the machining point data is less than or equal to the upper limit value (step S9, No), the control parameter adjustment device 1A advances the procedure to step S11.
- step S10 the parameter adjustment unit 15 changes the parameters and calculates machining point data. If the value of the machining point data at the cautionary point is greater than the upper limit value, the parameter adjustment unit 15 determines that the cautionary point is a place where there is a possibility that a defect that degrades machining quality may occur. In step S10, the parameter adjustment unit 15 changes the parameters to increase the machining time of the cautionary portion. For example, the parameter adjustment unit 15 changes a parameter to increase the acceleration/deceleration time constant, or changes a parameter to decrease the maximum speed of a machining point.
- the parameter change in step S10 is not limited to changing the acceleration/deceleration time constant or changing the maximum speed.
- the parameter adjustment unit 15 may change parameters related to machining quality or machining time other than these parameters.
- the parameter change may be a parameter change that enables or disables a specific function related to machining quality, such as a function for smoothing a machining path.
- the parameter adjustment unit 15 may change the parameters used in the function.
- the parameter adjustment unit 15 outputs the caution point information and the changed parameters to the motion analysis unit 18.
- the motion analysis unit 18 performs a motion analysis of the caution point based on the caution point information and the changed parameters.
- the motion analysis section 18 outputs the results of the motion analysis to the parameter adjustment section 15.
- the parameter adjustment unit 15 calculates machining point data based on the results of the motion analysis by the motion analysis unit 18. After completing step S10, the control parameter adjustment device 1A returns the procedure to step S9.
- control parameter adjustment device 1A repeats steps S9 and S10 until the value of the machining point data becomes less than the upper limit value.
- the control parameter adjustment device 1A may end steps S9 and S10 and proceed to step S11 when the amount of change in the value of the machining point data due to the parameter change in step S10 becomes less than or equal to a certain amount.
- step S11 the parameter adjustment unit 15 stores the parameters in the parameter storage unit 16 by outputting the parameters to the parameter storage unit 16.
- the control parameter adjustment device 1A ends the processing according to the procedure shown in FIG. 2.
- the caution point extracting unit 11 extracts caution points where there is a possibility that defects that degrade machining quality may occur, and caution points where machining time can be expected to be shortened by adjusting parameters.
- the control parameter adjustment device 1A can realize parameter adjustment that emphasizes machining accuracy for cautionary points where defects that may degrade machining quality may occur.
- the control parameter adjustment device 1A can realize parameter adjustment that places emphasis on machining time for important points where machining time can be expected to be shortened.
- the control parameter adjustment device 1A includes the caution point extraction unit 11, so that even when only the caution point is operated without operating the entire machining program, the control parameter adjustment device 1A can extract machining point data for the caution point. It is possible to accurately calculate and adjust parameters. Thereby, the control parameter adjustment device 1A is able to accurately adjust parameters in accordance with the contents indicated in the machining program for the cautionary parts.
- the caution point extracting unit 11 identifies a first section in which the value included in the machining point data is out of the range indicated by the judgment value, and identifies the first section in which the value included in the machining point data is out of the range indicated by the judgment value, and at least one of the second section and the third section. , and the first section is determined to be the section corresponding to the caution point.
- the control parameter adjustment device 1A includes at least one of the second section and the third section as a cautionary point, so that even when only the cautionary point is operated without operating the entire machining program, the cautionary point can be adjusted.
- the machining point data can be calculated accurately.
- the parameter adjustment unit 15 changes the parameters in each case when the value of the machining point data is less than the lower limit value in step S7 and when the value of the machining point data is greater than the upper limit value in step S9. It was decided to.
- the parameter adjustment unit 15 changes the parameters only when the value of the machining point data is less than the lower limit value in step S7 or when the value of the machining point data is greater than the upper limit value in step S9. Also good. That is, the control parameter adjustment device 1A may omit one of the step group of steps S7 and S8 and the step group of steps S9 and S10.
- the control parameter adjustment device 1A selects between the step group of steps S7 and S8 and the step group of steps S9 and S10. , Steps S7 and S8 may be executed.
- the control parameter adjustment device 1A selects one of the step groups of steps S7 and S8 and the step group of steps S9 and S10. , S9 and S10 may be executed. Thereby, the control parameter adjustment device 1A can perform parameter adjustment according to the purpose or use of processing.
- control parameter adjustment device 1A is a device external to the numerical control device, and is a device connected to the numerical control device.
- the control parameter adjustment device 1A is not limited to a device external to the numerical control device, but may be built into the numerical control device.
- a configuration similar to that of the control parameter adjustment device 1A according to the first embodiment may be included in a numerical control device.
- FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a numerical control device 2 having a configuration similar to that of the control parameter adjustment device 1A according to the first embodiment.
- the numerical control device 2 generates commands based on the machining program stored in the machining program storage section 17 and the parameters stored in the parameter storage section 16.
- the numerical control device 2 controls the machine tool by outputting the generated commands to the machine tool.
- input and output of information between the components of the numerical control device 2 is represented by arrows.
- illustrations of components that generate commands and components that output commands to the machine tool are omitted.
- the numerical control device 2 can perform accurate parameter adjustment in accordance with the contents shown in the machining program regarding the cautionary points.
- FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device 1B according to the second embodiment.
- the control parameter adjustment device 1B includes a caution point extraction section 21, a parameter adjustment section 22, and a feedback ( The FB (FeedBack) analysis section 23 and the FB tolerance storage section 24 are provided.
- the FB (FeedBack) analysis section 23 and the FB tolerance storage section 24 are provided.
- the same components as in Embodiment 1 described above are given the same reference numerals, and configurations that are different from Embodiment 1 will be mainly explained.
- input and output of information between the components of the control parameter adjustment device 1B is represented by arrows.
- the caution point extraction unit 21 acquires the machining program from the machining program storage unit 17.
- the caution point extraction unit 21 acquires the judgment value from the judgment value storage unit 12.
- the caution point extraction section 21 acquires additional section information from the additional section information storage section 13.
- the caution point extraction unit 21 obtains parameters from the parameter storage unit 16. That is, the processing program, the determination value, the additional section information, and the parameters are input to the caution point extraction unit 21.
- the caution point extraction unit 21 outputs the machining program and parameters to the machine tool 3.
- the machine tool 3 acquires the machining program and parameters from the caution point extraction section 21, and operates the numerical control device 2 according to the machining program and parameters.
- the machine tool 3 outputs the FB value, which is the result of operating the numerical control device 2, to the caution point extraction unit 21.
- the caution point extraction unit 21 acquires the FB value, which is the operation result for the entire machining program, from the machine tool 3. Note that in FIG. 5, illustration of the numerical control device 2 is omitted.
- the caution point extraction unit 21 outputs the FB value to the FB analysis unit 23.
- the FB analysis unit 23 analyzes the FB value and outputs the analysis result to the caution point extraction unit 21.
- the caution point extraction unit 21 calculates machining point data based on the analysis results.
- FB data the machining point data calculated based on the analysis results of the FB values.
- the caution point extraction unit 21 identifies an interval in which the value included in the FB data is outside the range indicated by a preset determination value.
- the caution point extracting unit 21 determines the section, which is the section specified based on the determination value plus the additional section, as the section corresponding to the caution point.
- the caution spot extraction unit 21 outputs caution spot information indicating a section determined to be a caution spot to the caution spot information storage unit 14 .
- the parameter adjustment section 22 acquires caution point information from the caution point information storage section 14.
- the parameter adjustment unit 22 obtains parameters from the parameter storage unit 16.
- the parameter adjustment unit 22 acquires an FB tolerance value, which is a preset tolerance value, from the FB tolerance storage unit 24 . That is, the parameter adjustment unit 22 receives the caution point information, the parameters, and the FB tolerance value.
- the FB tolerance value is a value indicating the tolerance range of values included in FB data.
- the parameter adjustment unit 22 outputs caution point information and parameters to the machine tool 3.
- the machine tool 3 acquires the caution point information and parameters from the parameter adjustment section 22, and operates the numerical control device 2 using the parameters for the caution point.
- the machine tool 3 outputs the FB value, which is the result of operating the numerical control device 2, to the parameter adjustment unit 22 for the cautionary part.
- the parameter adjustment unit 22 acquires the FB value, which is the operation result for the cautionary part, from the machine tool 3.
- the parameter adjustment section 22 outputs the FB value to the FB analysis section 23.
- the FB analysis unit 23 analyzes the FB value and outputs the analysis result to the parameter adjustment unit 22.
- the parameter adjustment unit 22 calculates FB data based on the analysis results.
- the parameter adjustment unit 22 determines whether the value of the FB data is included in the tolerance range indicated by the FB tolerance value. If the value of the FB data is not included in the allowable range, the parameter adjustment unit 22 changes the parameter and outputs the caution point information and the changed parameter to the machine tool 3.
- the parameter adjustment section 22 acquires the FB value from the machine tool 3, and calculates FB data through analysis of the FB value by the FB analysis section 23.
- the parameters are adjusted by repeatedly changing the parameters and calculating the FB data for the cautionary areas through the operation of the machining program.
- the parameter adjustment unit 22 adjusts the parameters based on the operation of the machining program when using the adjusted control parameters until the value included in the FB data falls within the tolerance range indicated by the preset FB tolerance value. , adjust the control parameters used for machining at the location of interest.
- the control parameter adjustment device 1B ends the parameter adjustment when the value of the FB data falls within the allowable range.
- the parameter adjustment section 22 outputs the adjusted parameters to the parameter storage section 16.
- the parameter storage unit 16 stores the adjusted parameters.
- the parameter adjustment unit 22 calculates FB data for the cautionary area based on the operation results of the machining program, and adjusts the parameters based on the calculated FB data.
- the parameter adjustment unit 22 adjusts control parameters used for machining at the attention location based on the operation of the machining program regarding the attention location.
- FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of processing by the control parameter adjustment device 1B according to the second embodiment.
- step S21 the caution point extraction unit 21 obtains a machining program from the machining program storage unit 17. Further, the caution point extraction unit 21 reads parameters from the parameter storage unit 16. The caution point extraction unit 21 outputs the machining program and parameters to the machine tool 3.
- the machine tool 3 operates the numerical control device 2 according to the machining program and parameters.
- the machine tool 3 outputs the FB value to the caution point extraction section 21.
- the caution point extraction unit 21 outputs the FB value to the FB analysis unit 23.
- the FB analysis unit 23 analyzes the FB value and outputs the analysis result to the caution point extraction unit 21. Note that the operation of the machine tool 3 when the caution point extraction unit 21 acquires the FB value may be an operation when actually machining the workpiece, or an operation during idle operation without actually machining.
- the FB value is, for example, information indicating the position of the command point.
- Information indicating the position of the command point is output by the numerical control device 2.
- the caution point extraction unit 21 samples the position of the command point. In step S22, the caution point extraction unit 21 calculates FB data based on the analysis result of the FB value.
- the FB data includes, for example, at least one of a value indicating the position of the machining point, a value of the velocity of the machining point, a value of acceleration of the machining point, and a value of jerk of the machining point.
- the FB data may include a frequency component value of at least one of a value indicating the position of the machining point, a speed of the machining point, an acceleration of the machining point, and a jerk of the machining point.
- the FB data may include the amount of change in these values corresponding to position or time.
- the FB data may include differences between these values on adjacent routes.
- the frequency component of acceleration is calculated by determining the acceleration of each command point within a certain interval that includes a certain command point, and performing Fourier transformation on the determined acceleration.
- the method of calculating frequency components is not limited to this method, and may be any method.
- the caution point extraction unit 21 samples the position of the command point, but the present invention is not limited to this.
- the caution point extraction unit 21 may sample the FB position.
- the FB position is, for example, the position of the machining point, that is, the position of the tip of the tool or the position of the machine end.
- the FB value is information on the position of the processing point.
- the FB value when sampling the FB position may be information on the axis position.
- the axis position is the position of the axis that moves the processing point.
- the shaft position is detected, for example, by an encoder of a motor that is a power source for the shaft.
- the caution point extraction unit 21 may sample both the command point position and the FB position.
- the FB data may be an evaluation value that is the difference between the position of the command point and the FB position. That is, the FB data may be the difference between the position of the command point output by the numerical control device 2 of the machine tool 3 and the actual position of the machining point.
- the caution point extraction unit 21 samples the command point position or FB position, and calculates the speed based on the command point position information or FB position information. and acceleration.
- the caution point extracting unit 21 may obtain each value of velocity and acceleration by sampling each of the command point position or FB position, velocity, and acceleration.
- the caution point extraction unit 21 reads the judgment value from the judgment value storage unit 12.
- the determination value is, for example, a value indicating position, velocity, acceleration, jerk, or an upper limit value of a frequency component.
- the determination value may be an upper limit value of the amount of change in these values corresponding to position or time.
- the determination value may be the upper limit of the difference between these values on adjacent routes.
- the determination value is not limited to the values exemplified here, but may be arbitrary.
- the caution point extraction unit 21 identifies a first section from the machining route.
- the first section is, for example, a section in which the value included in the machining point data exceeds the upper limit value, which is the determination value.
- the determination value may be a lower limit value.
- the first section is a section in which the value included in the machining point data is below the lower limit value, which is the determination value.
- the caution point extraction unit 21 extracts a section that is a combination of the second section, the third section, and the first section specified based on the additional section information from the machining route, and extracts the caution point information.
- the caution point extractor 21 reads additional section information from the additional section information storage section 13 .
- the caution point extraction unit 21 identifies the second section and the third section based on the additional section information.
- the caution spot extraction unit 21 determines a section that is a combination of the first section, the second section, and the third section as a section that corresponds to the caution spot.
- the caution spot extraction unit 21 stores the caution spot information in the caution spot information storage unit 14 by outputting the caution spot information indicating the section determined to be a caution spot to the caution spot information storage unit 14 .
- step S26 the parameter adjustment unit 22 reads out the caution point information, FB tolerance value, and parameters.
- the parameter adjustment section 22 reads the caution point information from the caution point information storage section 14 .
- the parameter adjustment unit 22 reads parameters from the parameter storage unit 16.
- the parameter adjustment unit 22 reads the FB tolerance value from the FB tolerance storage unit 24 .
- the FB tolerance value is the upper limit value of the tolerance range and the lower limit value of the tolerance range.
- the FB tolerance value is, for example, a value indicating position, velocity, acceleration, jerk, or an upper limit value of a frequency component.
- the FB tolerance value is a value indicating position, velocity, acceleration, jerk, or a lower limit value of a frequency component.
- the FB tolerance value may be an upper limit value of the amount of change in these values corresponding to position or time, and a lower limit value of the amount of change.
- the FB tolerance value may be an upper limit value of the difference between these values in adjacent routes, and a lower limit value of the difference.
- the FB tolerance value is not limited to the values exemplified here, but may be arbitrary.
- step S27 the parameter adjustment unit 22 determines whether the value of the FB data at the cautionary point is less than the lower limit value. If the value of the FB data is less than the lower limit (step S27, Yes), the control parameter adjustment device 1B advances the procedure to step S28. If the value of the FB data is greater than or equal to the lower limit (step S27, No), the control parameter adjustment device 1B advances the procedure to step S29.
- step S28 the parameter adjustment unit 22 changes the parameters and calculates FB data. If the value of the FB data at the caution point is less than the lower limit value, the parameter adjustment unit 22 determines that the caution point is a point where machining time can be expected to be shortened by adjusting the parameters. In step S28, the parameter adjustment unit 22 changes the parameters to shorten the machining time of the cautionary portion. For example, the parameter adjustment unit 22 changes parameters to reduce the acceleration/deceleration time constant, or changes parameters to increase the maximum speed of a machining point.
- the parameter adjustment unit 22 outputs the caution point information and the changed parameters to the machine tool 3. Based on the caution point information and the changed parameters, the machine tool 3 operates the numerical control device 2 using the parameters for the caution point.
- the machine tool 3 outputs the FB value, which is the operation result for the cautionary part, to the parameter adjustment unit 22.
- the parameter adjustment section 22 outputs the FB value to the FB analysis section 23.
- the FB analysis unit 23 analyzes the FB value and outputs the analysis result to the parameter adjustment unit 22.
- the parameter adjustment unit 22 calculates machining point data at the caution area based on the analysis result by the FB analysis unit 23. After completing step S28, the control parameter adjustment device 1B returns the procedure to step S27.
- control parameter adjustment device 1B repeats steps S27 and S28 until the value of the FB data becomes equal to or greater than the lower limit value.
- the control parameter adjustment device 1B may end steps S27 and S28 and proceed to step S29 when the amount of change in the value of the FB data due to the parameter change in step S28 is equal to or less than a certain amount.
- step S29 the parameter adjustment unit 22 determines whether the value of the FB data at the cautionary point is larger than the upper limit value. If the value of the FB data is larger than the upper limit value (step S29, Yes), the control parameter adjustment device 1B advances the procedure to step S30. If the value of the FB data is less than or equal to the upper limit value (step S29, No), the control parameter adjustment device 1B advances the procedure to step S31.
- step S30 the parameter adjustment unit 22 changes the parameters and calculates FB data. If the value of the FB data at the cautionary point is larger than the upper limit value, the parameter adjustment unit 22 determines that the cautionary point is a place where a problem that may degrade processing quality may occur. In step S30, the parameter adjustment unit 22 changes the parameters to increase the machining time of the cautionary portion. For example, the parameter adjustment unit 22 changes a parameter to increase the acceleration/deceleration time constant, or changes a parameter to decrease the maximum speed of a machining point.
- step S30 is not limited to changing the acceleration/deceleration time constant or changing the maximum speed.
- the parameter adjustment unit 22 may change parameters related to machining quality or machining time other than these parameters.
- the parameter adjustment unit 22 outputs the caution point information and the changed parameters to the machine tool 3. Based on the caution point information and the changed parameters, the machine tool 3 operates the numerical control device 2 using the parameters for the caution point.
- the machine tool 3 outputs the FB value, which is the operation result for the cautionary part, to the parameter adjustment unit 22.
- the parameter adjustment section 22 outputs the FB value to the FB analysis section 23.
- the FB analysis unit 23 analyzes the FB value and outputs the analysis result to the parameter adjustment unit 22.
- the parameter adjustment unit 22 calculates machining point data at the caution area based on the analysis result by the FB analysis unit 23. After completing step S30, the control parameter adjustment device 1B returns the procedure to step S29.
- control parameter adjustment device 1B repeats steps S29 and S30 until the value of the FB data becomes less than the upper limit value.
- the control parameter adjustment device 1B may end steps S29 and S30 and proceed to step S31 when the amount of change in the value of the FB data due to the parameter change in step S30 is equal to or less than a certain amount.
- step S31 the parameter adjustment unit 22 stores the parameters in the parameter storage unit 16 by outputting the parameters to the parameter storage unit 16.
- the control parameter adjustment device 1B ends the processing according to the procedure shown in FIG.
- the caution point extraction unit 21 calculates FB data based on the operation result of the machining program and extracts the caution point.
- the parameter adjustment unit 22 adjusts parameters used for machining at the cautionary location based on FB data calculated based on the operation results of the machining program.
- the control parameter adjustment device 1B can adjust the parameters based on the actual operation mode of the machining point, such as acceleration or vibration.
- the control parameter adjustment device 1B can perform parameter adjustment to reduce the error of the machining point with respect to the command point.
- the parameter adjustment unit 22 changes the parameters in each of the cases where the value of the FB data is less than the lower limit value in step S27 and the value of the FB data is greater than the upper limit value in step S29. And so.
- the parameter adjustment unit 22 may change the parameters only when the value of the FB data is less than the lower limit value in step S27 or when the value of the FB data is greater than the upper limit value in step S29. . That is, the control parameter adjustment device 1B may omit one of the step group of steps S27 and S28 and the step group of steps S29 and S30. Thereby, the control parameter adjustment device 1B can perform parameter adjustment according to the purpose or use of processing.
- the control parameter adjustment device 1B is not limited to a device external to the numerical control device 2.
- the control parameter adjustment device 1B may be built into the numerical control device 2.
- a configuration similar to that of the control parameter adjustment device 1B according to the second embodiment may be included in the numerical control device 2.
- FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device 1C according to the third embodiment.
- the control parameter adjustment device 1C includes a parameter adjustment section 31 and a machining program storage section 32 instead of the parameter adjustment section 15 and the machining program storage section 17 shown in FIG.
- the same components as in Embodiment 1 or 2 described above are given the same reference numerals, and configurations that are different from Embodiment 1 or 2 will be mainly explained.
- input and output of information between the components of the control parameter adjustment device 1C is represented by arrows.
- the parameter adjustment section 31 acquires caution point information from the caution point information storage section 14.
- the parameter adjustment section 31 obtains parameters from the parameter storage section 16.
- the parameter adjustment section 31 obtains preset tolerance values from the tolerance storage section 19.
- the parameter adjustment unit 31 acquires a machining program from the machining program storage unit 32. That is, the parameter adjustment section 31 receives the cautionary point information, parameters, tolerance values, and machining program.
- the parameter adjustment unit 31 outputs the caution point information and parameters to the motion analysis unit 18.
- the motion analysis unit 18 analyzes the operation of the machining program when the parameters are used for the caution point based on the caution point information and the parameters.
- the motion analysis section 18 outputs the motion analysis results for the cautionary parts to the parameter adjustment section 31.
- the parameter adjustment unit 31 calculates machining point data based on the analysis results of the motion at the cautionary location.
- the parameter adjustment unit 31 determines whether the value of the machining point data is included in a tolerance range indicated by a preset tolerance value. If the value of the machining point data is not included in the allowable range, the parameter adjustment unit 31 changes the parameter.
- the parameter adjustment section 31 causes the motion analysis section 18 to perform a motion analysis based on the caution point information and the changed parameters.
- the parameters are adjusted by repeatedly changing the parameters and analyzing the behavior of the areas of concern.
- the parameter adjustment unit 31 adjusts the parameters based on the operation of the machining program when using the adjusted control parameters until the value included in the machining point data becomes a value within the tolerance range indicated by the preset tolerance value. , adjust the parameters used for machining at the location of interest.
- the control parameter adjustment device 1C ends the parameter adjustment when the value of the machining point data falls within the allowable range.
- the parameter adjustment unit 31 adds to the machining program a command for operating the machining program using the adjusted parameters for the cautionary portion.
- the parameter adjustment unit 31 stores the machining program in the machining program storage unit 32 by outputting the machining program to which the command has been added.
- the parameter adjustment unit 31 obtains the analysis results of the operation of the machining program from the operation analysis unit 18 for locations other than the cautionary locations on the machining path.
- parts of the machining route other than the caution parts will be referred to as normal parts.
- the parameter adjustment unit 31 calculates machining point data for normal locations based on the analysis results.
- the parameter adjustment unit 31 determines whether the value included in the machining point data is greater than or equal to the lower limit value, which is an allowable value. If the value included in the machining point data is less than the lower limit value, the parameter adjustment unit 31 changes the parameter.
- the motion analysis unit 18 performs motion analysis of the normal location using the changed parameters.
- the parameter adjustment unit 31 adjusts the parameters used for machining at the normal location until the value included in the machining point data becomes a value greater than or equal to the lower limit value. As a result, the parameter adjustment unit 31 sets the machining time until the value included in the machining point data falls within the range indicated by the preset tolerance value for the control parameters used for machining at the normal location. Make adjustments to shorten the time. After completing the parameter adjustment, the parameter adjustment section 31 outputs the adjusted parameters to the parameter storage section 16. The parameter storage unit 16 stores the adjusted parameters.
- FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of processing by the control parameter adjustment device 1C according to the third embodiment.
- the processing from step S41 to step S50 is similar to the processing from step S1 to step S10 shown in FIG.
- the control parameter adjustment device 1C advances the procedure to step S51.
- step S51 the parameter adjustment unit 31 obtains a machining program from the machining program storage unit 32, and adds instructions to the machining program.
- the parameter adjustment unit 31 adds a command to the machining program so that the parameters at the cautionary portion become the parameters adjusted by the processing from step S47 to step S50.
- the parameter adjustment unit 31 stores the machining program to which the command has been added in the machining program storage unit 32.
- the parameter adjustment unit 31 obtains the analysis result of the operation of the machining program from the operation analysis unit 18 for the normal location. In step S52, the parameter adjustment unit 31 calculates machining point data at the normal location based on the analysis result.
- step S53 the parameter adjustment unit 31 determines whether the value of the machining point data at the normal location is less than the lower limit value. If the value of the machining point data is less than the lower limit (step S53, Yes), the control parameter adjustment device 1C advances the procedure to step S54. If the value of the machining point data is equal to or greater than the lower limit (step S53, No), the control parameter adjustment device 1C advances the procedure to step S55.
- step S54 the parameter adjustment unit 31 changes the parameters and calculates machining point data. If there is a section in the normal location in which the value of the machining point data is less than the lower limit value, the parameter adjustment unit 31 determines that the section is a section where the machining time can be expected to be shortened by adjusting the parameters. In step S54, the parameter adjustment unit 31 changes the parameters to shorten the machining time for the section. For example, the parameter adjustment unit 31 changes parameters to reduce the acceleration/deceleration time constant, or changes parameters to increase the maximum speed of a machining point.
- the parameter change in step S54 is not limited to changing the acceleration/deceleration time constant or changing the maximum speed.
- the parameter adjustment unit 31 may change parameters related to machining quality or machining time other than these parameters.
- the parameter change may be a parameter change that enables or disables a specific function related to machining quality, such as a function for smoothing a machining path.
- the parameter adjustment unit 31 may change the parameters used in the function.
- the parameter adjustment unit 31 outputs information indicating the section that is the target of parameter adjustment and the changed parameters to the motion analysis unit 18.
- the motion analysis unit 18 performs motion analysis for the section.
- the motion analysis section 18 outputs the results of the motion analysis to the parameter adjustment section 31.
- the parameter adjustment unit 31 calculates machining point data in the section based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18. After completing step S54, the control parameter adjustment device 1C returns the procedure to step S53.
- control parameter adjustment device 1C repeats steps S53 and S54 until the value of the machining point data becomes equal to or greater than the lower limit value.
- the control parameter adjustment device 1C may end steps S53 and S54 and proceed to step S55 when the amount of change in the value of the machining point data due to the parameter change in step S54 is equal to or less than a certain amount.
- step S55 the parameter adjustment unit 31 stores the parameters in the parameter storage unit 16 by outputting the parameters to the parameter storage unit 16.
- the control parameter adjustment device 1C ends the processing according to the procedure shown in FIG.
- control parameter adjustment device 1C is able to accurately adjust parameters in accordance with the contents shown in the machining program with respect to the cautionary parts, as in the case of the first embodiment. Furthermore, the control parameter adjustment device 1C can shorten the machining time for the entire machining path by making adjustments to shorten the machining time at normal locations.
- the control parameter adjustment device 1C divides the machining path into cautionary points and normal points other than the cautionary points, and performs parameter adjustment for the cautionary points and parameter adjustment for the normal points.
- the machining route is classified into two sections with different caution levels, ie, a section where caution is required and a section where normal points are required, and parameters are adjusted for each section.
- the control parameter adjustment device 1C may classify the machining route into three or more sections with stepwise different caution levels, and adjust the parameters for each section.
- a plurality of determination values for extracting the three or more sections are preset in the control parameter adjustment device 1C.
- the control parameter adjustment device 1C can classify the machining path into three or more sections with stepwise different caution levels based on each of the plurality of determination values.
- the control parameter adjustment device 1C is not limited to a device external to the numerical control device 2.
- the control parameter adjustment device 1C may be built into the numerical control device 2.
- a configuration similar to that of the control parameter adjustment device 1C according to the third embodiment may be included in the numerical control device 2.
- FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device 1D according to the fourth embodiment.
- the control parameter adjustment device 1D includes a caution point extraction section 41 and a parameter adjustment section in place of the caution point extraction section 11, parameter adjustment section 15, motion analysis section 18, and tolerance storage section 19 shown in FIG. 42, a motion analysis section 43, an FB analysis section 44, a learning section 45, a correspondence information storage section 46, an FB tolerance storage section 47, and a tolerance calculation section 48.
- the same components as in Embodiments 1 to 3 described above are given the same reference numerals, and configurations that are different from Embodiments 1 to 3 will be mainly described.
- input and output of information between the components of the control parameter adjustment device 1D is represented by arrows.
- Processing by the control parameter adjustment device 1D is divided into a learning phase in which learning is performed by the learning unit 45 at the same time as parameter adjustment, and a utilization phase in which parameter adjustment is performed by utilizing the results of learning by the learning unit 45.
- a learning phase in which learning is performed by the learning unit 45 at the same time as parameter adjustment
- a utilization phase in which parameter adjustment is performed by utilizing the results of learning by the learning unit 45.
- FIG. 10 is a diagram for explaining processing in the learning phase by the control parameter adjustment device 1D according to the fourth embodiment.
- FIG. 10 shows components that perform processing in the learning phase among the components shown in FIG.
- illustration of components other than those that perform processing in the learning phase among the components shown in FIG. 9 is omitted.
- arrows represent input and output of information between components that perform processing in the learning phase in the control parameter adjustment device 1D.
- the caution point extraction unit 41 obtains a machining program from the machining program storage unit 17.
- the caution point extraction unit 41 acquires the judgment value from the judgment value storage unit 12.
- the caution point extractor 41 acquires additional section information from the additional section information storage section 13 .
- the caution point extraction unit 41 acquires parameters from the parameter storage unit 16. That is, the processing program, the determination value, the additional section information, and the parameters are input to the caution point extraction unit 41.
- the caution point extraction unit 41 outputs the machining program and parameters to the machine tool 3.
- the machine tool 3 acquires the machining program and parameters from the caution point extraction section 41, and operates the numerical control device 2 according to the machining program and parameters.
- the machine tool 3 outputs the FB value, which is the result of operating the numerical control device 2, to the caution point extraction unit 41.
- the caution point extraction unit 41 acquires the FB value, which is the operation result for the entire machining program, from the machine tool 3. Note that illustration of the numerical control device 2 is omitted in FIGS. 9 and 10.
- the caution point extraction unit 41 outputs the FB value to the FB analysis unit 44.
- the FB analysis unit 44 analyzes the FB value and outputs the analysis result to the caution point extraction unit 41.
- the caution point extraction unit 41 calculates machining point data based on the analysis results.
- the machining point data calculated based on the analysis results of the FB values will be referred to as FB data or second machining point data.
- the caution point extraction unit 41 identifies an interval in which the value included in the FB data is outside the range indicated by the preset determination value.
- the caution spot extraction unit 41 determines the section, which is the section specified based on the determination value plus the additional section, as the section corresponding to the caution spot.
- the caution spot extraction unit 41 outputs caution spot information indicating a section determined to be a caution spot to the caution spot information storage unit 14 .
- the caution spot extraction unit 41 outputs route information of the caution spot to the learning unit 45.
- the route information is information indicating the mode of the route in a section of the machining route shown in the machining program that is a cautionary point.
- the FB analysis unit 44 outputs to the learning unit 45 an FB value indicating the operation result of the machining program when extracting the cautionary part.
- the parameter adjustment section 42 acquires caution point information from the caution point information storage section 14.
- the parameter adjustment unit 42 obtains parameters from the parameter storage unit 16.
- the parameter adjustment unit 42 acquires an FB tolerance value, which is a preset tolerance value, from the FB tolerance storage unit 47 . That is, the parameter adjustment unit 42 receives the caution point information, the parameters, and the FB tolerance value.
- the FB tolerance value is a second tolerance value indicating the tolerance range of values included in the second machining point data.
- the parameter adjustment unit 42 outputs caution point information and parameters to the machine tool 3.
- the machine tool 3 acquires the caution point information and parameters from the parameter adjustment section 42, and operates the numerical control device 2 using the parameters for the caution point.
- the machine tool 3 outputs the FB value, which is the result of operating the numerical control device 2, to the parameter adjustment unit 42 for the cautionary part.
- the parameter adjustment unit 42 obtains the FB value, which is the operation result for the cautionary part, from the machine tool 3.
- the parameter adjustment unit 42 outputs the FB value to the FB analysis unit 44.
- the FB analysis section 44 analyzes the FB value and outputs the analysis result to the parameter adjustment section 42.
- the parameter adjustment unit 42 calculates FB data based on the analysis results.
- the parameter adjustment unit 42 determines whether the value of the FB data is included in the tolerance range indicated by the FB tolerance value. If the value of the FB data is not within the permissible range, the parameter adjustment unit 42 changes the parameter and outputs the caution point information and the changed parameter to the machine tool 3.
- the parameter adjustment unit 42 acquires the FB value from the machine tool 3, and calculates FB data through analysis of the FB value by the FB analysis unit 44.
- parameters are adjusted by repeating parameter changes and calculation of FB data for attention points by operation of the machining program.
- the parameter adjustment unit 42 adjusts the parameters based on the operation of the machining program when using the adjusted control parameters until the value included in the FB data becomes a value within the tolerance range indicated by the preset FB tolerance value. , adjust the control parameters used for machining at the location of interest.
- the control parameter adjustment device 1D ends the parameter adjustment when the value of the FB data falls within the permissible range.
- the parameter adjustment section 42 outputs the adjusted parameters to the parameter storage section 16.
- the parameter storage unit 16 stores the adjusted parameters.
- the caution point extraction unit 41 outputs the machining program and parameters to the motion analysis unit 43.
- the motion analysis section 43 acquires the machining program and parameters from the caution point extraction section 41, and performs motion analysis of the machining program.
- the motion analysis unit 43 calculates first machining point data, which is machining point data corresponding to the command point output by the numerical control device 2, by motion analysis of the machining program.
- the motion analysis section 43 outputs the first machining point data to the learning section 45.
- the FB analysis section 44 outputs to the learning section 45 an FB value indicating the operation result of the machining program during parameter adjustment.
- the learning section 45 acquires route information from the caution point extraction section 41.
- the learning section 45 acquires first machining point data from the motion analysis section 43.
- the learning unit 45 acquires the FB value from the FB analysis unit 44. That is, the learning section 45 receives the route information, the first machining point data, and the FB value.
- the learning unit 45 learns the correspondence between the route information, the first machining point data, and the FB value.
- the learning unit 45 outputs correspondence information, which is information indicating correspondence, to the correspondence information storage unit 46. Thereby, the learning unit 45 stores the correspondence information in the correspondence information storage unit 46.
- FIG. 11 is a diagram for explaining processing in the utilization phase by the control parameter adjustment device 1D according to the fourth embodiment.
- FIG. 11 shows, among the components shown in FIG. 9, components that perform processing in the utilization phase.
- illustration of the components shown in FIG. 9 other than those that perform processing in the utilization phase is omitted.
- arrows represent input and output of information between components of the control parameter adjustment device 1D that perform processing in the utilization phase.
- the caution point extraction unit 41 acquires the machining program from the machining program storage unit 17.
- the caution point extraction unit 41 obtains a preset judgment value from the judgment value storage unit 12.
- the caution point extractor 41 acquires additional section information from the additional section information storage section 13 .
- the caution point extraction unit 41 acquires parameters from the parameter storage unit 16. That is, the processing program, the determination value, the additional section information, and the parameters are input to the caution point extraction unit 41.
- the caution point extraction unit 41 outputs the machining program and parameters to the motion analysis unit 43.
- the motion analysis unit 43 performs motion analysis of the entire machining program based on the machining program and parameters.
- the motion analysis section 43 outputs the result of the motion analysis to the caution point extraction section 41.
- the caution point extraction unit 41 calculates first machining point data.
- the caution point extraction unit 41 identifies a section in which the value included in the first machining point data is outside the range indicated by a preset determination value.
- the caution spot extraction unit 41 determines the section, which is the section specified based on the determination value plus the additional section, as the section corresponding to the caution spot.
- the caution spot extraction unit 41 outputs caution spot information indicating a section determined to be a caution spot to the caution spot information storage unit 14 .
- the caution point extraction section 41 outputs route information of the caution point to the tolerance calculation section 48 .
- the allowable value calculation unit 48 acquires correspondence information from the correspondence information storage unit 46.
- the allowable value calculation unit 48 obtains the FB allowable value, which is the second allowable value, from the FB allowable value storage unit 47 .
- the allowable value calculation unit 48 acquires the route information of the caution area from the caution area extraction unit 41 .
- the permissible value calculation unit 48 calculates a command permissible value, which is a first permissible value, from the FB permissible value based on the correspondence shown in the correspondence information.
- the command tolerance value is a tolerance value indicating a tolerance range of values included in the first machining point data.
- the allowable value calculator 48 outputs the calculated command allowable value to the parameter adjuster 42 .
- the parameter adjustment section 42 acquires caution point information from the caution point information storage section 14.
- the parameter adjustment unit 42 obtains parameters from the parameter storage unit 16.
- the parameter adjustment section 42 obtains the command tolerance value from the tolerance calculation section 48 . That is, the parameter adjustment section 42 receives the caution point information, parameters, and command tolerance values.
- the parameter adjustment section 42 outputs the caution point information and parameters to the motion analysis section 43.
- the motion analysis unit 43 analyzes the operation of the machining program when the parameters are used for the caution point.
- the motion analysis section 43 outputs the motion analysis results for the cautionary parts to the parameter adjustment section 42 .
- the parameter adjustment unit 42 calculates first machining point data based on the analysis result of the motion regarding the cautionary part.
- the parameter adjustment unit 42 determines whether the value of the first machining point data is included in the tolerance range indicated by the command tolerance value. If the value of the first machining point data is not included in the allowable range, the parameter adjustment unit 42 changes the parameter.
- the parameter adjustment section 42 causes the motion analysis section 43 to perform a motion analysis based on the caution point information and the changed parameters.
- the parameters are adjusted by repeatedly changing the parameters and analyzing the behavior of the areas of concern. Based on the operation of the machining program when using the adjusted parameters, the parameter adjustment unit 42 performs the following steps until the value included in the first machining point data becomes a value within the tolerance range indicated by the command tolerance value. Adjust the control parameters used for machining at the location of interest. The control parameter adjustment device 1D ends the parameter adjustment when the value of the first machining point data falls within the allowable range. When the adjustment of the parameters is completed, the parameter adjustment section 42 outputs the adjusted parameters to the parameter storage section 16. The parameter storage unit 16 stores the adjusted parameters.
- FIG. 12 is a flowchart showing the processing procedure in the learning phase by the control parameter adjustment device 1D according to the fourth embodiment.
- the processing from step S61 to step S66 is similar to the processing from step S21 to step S26 shown in FIG. After completing step S66, the control parameter adjustment device 1D advances the procedure to step S67.
- the learning unit 45 learns the correspondence between the route information of the caution point, the first machining point data, and the FB value.
- the first machining point data includes, for example, at least one of a value indicating the position of the machining point, a value of velocity of the machining point, a value of acceleration of the machining point, and a value of jerk of the machining point.
- the first machining point data may include a frequency component value of at least one of a value indicating the position of the machining point, a speed of the machining point, an acceleration of the machining point, and a jerk of the machining point.
- the first machining point data may include the amount of change in these values corresponding to position or time.
- the first machining point data may include a difference between these values on adjacent paths.
- the first machining point data is data for each command point, which is a position command output by the numerical control device 2.
- the FB value is, for example, a value indicating a position, a velocity value, an acceleration value, or a jerk value.
- the FB value may be a value indicating a position, a value of a frequency component of velocity, acceleration, or jerk. These values, which are FB values, are obtained by sampling the positions of the command points in the caution area and obtaining values for each sampled command point. Alternatively, these values, which are FB values, are obtained by sampling the FB positions at the attention point and obtaining values for each sampled FB position.
- the FB value may be a value indicating the amount of change in these values over time.
- the FB value may be a value indicating the difference between these values on adjacent routes.
- the FB value may be an evaluation value indicating the difference between the position of the command point and the FB position.
- An example of route information included in the correspondence relationship is the curvature of the route.
- An example of the first machining point data included in the correspondence relationship is acceleration.
- An example of the FB value included in the correspondence relationship is an evaluation value indicating the difference between the position of the command point and the FB position.
- the learning unit 45 calculates a relational expression based on the input data of curvature, acceleration, and evaluation value.
- the learning unit 45 outputs correspondence information indicating a relational expression between curvature, acceleration, and evaluation value.
- the route information included in the correspondence relationship may be an element other than the curvature.
- the first machining point data included in the correspondence relationship may be an element other than acceleration.
- the FB value included in the correspondence relationship may be an element other than the evaluation value.
- the learning method used by the learning unit 45 to find the correspondence relationship is not limited to the above method.
- the learning unit 45 may obtain the correspondence by, for example, machine learning using a learning algorithm such as a neural network, deep learning, genetic programming, inductive logic programming, or support vector machine.
- step S68 to step S71 is similar to the processing from step S27 to step S30 shown in FIG.
- step S71 the control parameter adjustment device 1D advances the procedure to step S72.
- step S72 the learning unit 45 learns the correspondence between the route information of the caution point, the first machining point data, and the FB value.
- the control parameter adjustment device 1D After completing step S72, the control parameter adjustment device 1D returns the procedure to step S70.
- step S70 if the value of the FB data is less than the upper limit value (step S70, No), the control parameter adjustment device 1D advances the procedure to step S73.
- step S73 the parameter adjustment unit 42 stores the parameters in the parameter storage unit 16 by outputting the parameters to the parameter storage unit 16.
- step S74 the learning unit 45 stores the correspondence information in the correspondence information storage unit 46 by outputting the correspondence information to the correspondence information storage unit 46.
- the control parameter adjustment device 1D ends the processing according to the procedure shown in FIG. 12.
- FIG. 13 is a flowchart showing the procedure of processing in the utilization phase by the control parameter adjustment device 1D according to the fourth embodiment.
- the processing from step S81 to step S85 is similar to the processing from step S1 to step S5 shown in FIG. After completing step S85, the control parameter adjustment device 1D advances the procedure to step S86.
- step S86 the parameter adjustment unit 42 reads the caution point information and parameters.
- the parameter adjustment section 42 reads the caution point information from the caution point information storage section 14 .
- the parameter adjustment unit 42 reads parameters from the parameter storage unit 16.
- the tolerance calculation unit 48 acquires correspondence information from the correspondence information storage unit 46.
- the allowable value calculation unit 48 obtains the FB allowable value from the FB allowable value storage unit 47 .
- the allowable value calculation unit 48 acquires the route information of the caution area from the caution area extraction unit 41 .
- the allowable value calculation unit 48 calculates the command allowable value from the FB allowable value based on the correspondence information.
- the allowable value calculator 48 outputs the calculated command allowable value to the parameter adjuster 42 .
- step S88 to step S92 is similar to the processing from step S7 to step S11 shown in FIG.
- step S92 the control parameter adjustment device 1D ends the process according to the procedure shown in FIG. 13.
- the control parameter adjustment device 1D uses the learning unit 45 to learn the correspondence based on the operation of the actual machine when the numerical control device 2 operates various machining programs. Furthermore, at the stage of learning the correspondence relationship, the control parameter adjustment device 1D can perform accurate parameter adjustment based on the operation of the actual machine by adjusting the parameters based on the FB data that is the second processing point data. After the correspondence is acquired, the control parameter adjustment device 1D performs parameter adjustment based on the correspondence and the first machining point data. Since the control parameter adjustment device 1D can perform parameter adjustment based on the correspondence relationship and the first machining point data, it can perform parameter adjustment at high speed without operating the actual machine.
- the machining program operated in the fourth embodiment may be a machining program used for actual machining or a machining program prepared for learning.
- the control parameter adjustment device 1D can learn the correspondence relationship when operating any machining program.
- the learning unit 45 is built into the control parameter adjustment device 1D, but the learning unit 45 may be realized by a learning device that is an external device to the control parameter adjustment device 1D.
- the learning device is a device connected to the control parameter adjustment device 1D.
- the learning device may be a device connected to the control parameter adjustment device 1D via a network such as the Internet.
- the learning device may be a device existing on a cloud server.
- the control parameter adjustment device 1D is not limited to a device external to the numerical control device 2.
- the control parameter adjustment device 1D may be built into the numerical control device 2.
- a configuration similar to that of the control parameter adjustment device 1D according to the fourth embodiment may be included in the numerical control device 2.
- FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device 1E according to the fifth embodiment.
- the control parameter adjustment device 1E includes a caution point extraction section 51, a defect information storage section 52, a waveform information storage section 53, and a color map instead of the caution point extraction section 11 and judgment value storage section 12 shown in FIG. A storage section 54 is provided.
- the same components as those in Embodiments 1 to 4 described above are given the same reference numerals, and configurations that are different from Embodiments 1 to 4 will be mainly described.
- input and output of information between the components of the control parameter adjustment device 1E is represented by arrows.
- the processing by the control parameter adjustment device 1E is divided into a learning phase in which learning is performed in advance, and a utilization phase in which parameter adjustment is performed by utilizing the learning results.
- the processing by each component of the control parameter adjustment device 1E may be different between the learning phase and the utilization phase.
- the input/output of information between the components of the control parameter adjustment device 1E may differ between the learning phase and the utilization phase.
- the caution point extraction unit 51 acquires a machining program from the machining program storage unit 17.
- the caution point extraction unit 51 calculates machining point data based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18.
- the caution point extraction unit 51 obtains a waveform representing a change in the value of the machining point data based on the machining point data.
- the caution point extraction unit 51 stores the waveform information in the waveform information storage unit 53 by outputting the waveform information indicating the obtained waveform to the waveform information storage unit 53.
- the caution point extraction unit 51 obtains a color map representing the distribution of values of the machining point data based on the machining point data.
- the caution point extraction section 51 stores the color map in the color map storage section 54 by outputting the obtained color map to the color map storage section 54 .
- the defect information storage unit 52 stores defect information indicating the defect location.
- the defective location is a location where defects such as scratches or streaks have occurred on the machined surface due to processing.
- the defect information is information about defects actually caused by processing.
- the caution point extraction section 51 acquires defect information from the defect information storage section 52.
- the caution point extraction unit 51 acquires waveform information from the waveform information storage unit 53.
- the caution point extraction unit 51 obtains a color map from the color map storage unit 54. That is, waveform information, a color map, and defect information are input to the attention point extraction unit 51.
- the caution point extraction unit 51 learns the correspondence between the waveform, color map, and defective points.
- the caution point extraction unit 51 holds correspondence information that is information indicating correspondence.
- the caution point extraction unit 51 acquires the machining program from the machining program storage unit 17.
- the caution point extraction unit 51 calculates machining point data based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18.
- the caution point extraction unit 51 obtains a waveform representing a change in the value of the machining point data based on the machining point data, and stores the waveform information in the waveform information storage unit 53.
- the caution point extraction section 51 obtains a color map representing the distribution of values of the processing point data based on the processing point data, and stores the color map in the color map storage section 54 .
- the caution point extraction unit 51 acquires waveform information from the waveform information storage unit 53.
- the caution point extraction unit 51 obtains a color map from the color map storage unit 54. That is, the waveform information and the color map are input to the caution point extraction unit 51.
- the caution point extraction unit 51 determines a point where a problem may occur from the waveform and color map shown in the waveform information, based on the correspondence shown in the correspondence information. Thereby, the caution point extracting unit 51 determines the first section, which is a point corresponding to the caution point, from the waveform and the color map based on the correspondence shown in the correspondence information.
- the caution point extraction section 51 acquires additional section information from the additional section information storage section 13.
- the caution point extraction unit 51 identifies the second section and the third section based on the additional section information.
- the caution spot extraction unit 51 determines a section that is a combination of the first section, the second section, and the third section as a section that corresponds to the caution spot.
- the caution spot extraction unit 51 stores the caution spot information in the caution spot information storage unit 14 by outputting the caution spot information indicating the section determined to be a caution spot to the caution spot information storage unit 14 .
- FIG. 15 is a flowchart showing the processing procedure in the learning phase by the control parameter adjustment device 1E according to the fifth embodiment.
- step S101 the caution point extraction unit 51 obtains a machining program from the machining program storage unit 17. Further, the caution point extraction unit 51 reads parameters from the parameter storage unit 16. The caution point extraction unit 51 outputs the machining program and parameters to the motion analysis unit 18. The motion analysis unit 18 performs motion analysis of the entire machining program based on the machining program and parameters.
- the motion analysis unit 18 outputs the results of the motion analysis to the caution point extraction unit 51.
- the caution point extraction unit 51 calculates machining point data based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18.
- the caution point extraction unit 51 creates waveform information and a color map, and stores the waveform information and color map.
- the caution point extraction unit 51 obtains a waveform representing a change in the value of the machining point data based on the machining point data, and stores the waveform information in the waveform information storage unit 53.
- the caution point extraction section 51 obtains a color map representing the distribution of values of the processing point data based on the processing point data, and stores the color map in the color map storage section 54 .
- the waveform sought by the caution point extraction unit 51 is, for example, a waveform of a graph representing a change in position, velocity, acceleration, or jerk on the machining path, or a waveform of a graph representing a change in the value of these frequency components. .
- the waveform may be a graph waveform representing changes in the amount of change of these values corresponding to position or time.
- the waveform may be a graphical waveform representing a change in the difference between these values in adjacent paths.
- the waveform obtained by the caution point extraction unit 51 may be a waveform for data other than the data exemplified here.
- the color map obtained by the caution point extraction unit 51 is a map in which display colors are changed depending on the magnitude of the value.
- the color map obtained by the caution point extraction unit 51 is, for example, a color map representing the distribution of position, velocity, acceleration, or jerk on the machining path, or a color map representing the distribution of the values of these frequency components.
- the color map may be a color map representing a distribution of changes in these values corresponding to position or time.
- the color map may be a color map representing the distribution of differences between these values in adjacent paths.
- the color map obtained by the caution point extraction unit 51 may be a color map for data other than the data exemplified here.
- the caution point extraction unit 51 learns the correspondence between the route information, the first machining point data, and the FB value in the same manner as in the learning phase of the fourth embodiment, and calculates the relationship between the command point position and the FB position.
- a waveform or color map for the evaluation value may be obtained by calculating the evaluation value that is the difference.
- step S104 the caution point extraction unit 51 reads defect information from the defect information storage unit 52.
- step S105 the caution point extracting unit 51 learns the correspondence between the waveform, the color map, and the defective portion based on the waveform information, color map, and defect information that are input data. Thereby, the control parameter adjustment device 1E ends the processing according to the procedure shown in FIG. 15.
- the attention point extraction unit 51 acquires image data of an image showing a waveform and image data of a color map, and learns the correspondence between the waveform, color map, and defective points through image recognition using machine learning.
- the caution point extracting unit 51 may obtain the correspondence by, for example, machine learning using a learning algorithm such as a neural network, deep learning, genetic programming, inductive logic programming, or support vector machine.
- the waveform in the correspondence relationship determined by the attention point extraction unit 51 is not limited to a waveform for one element, but may be a waveform for each of a plurality of elements.
- the color map for the correspondence relationship obtained by the attention point extraction unit 51 is not limited to a color map for one element, but may be a color map for each of a plurality of elements.
- the caution point extracting unit 51 may determine the correspondence between a waveform indicating a change in position, a waveform indicating a change in speed, and a defective point.
- the caution point extracting unit 51 may determine the correspondence between a color map showing a change in position, a color map showing a change in speed, and a defective point.
- the caution point extracting unit 51 can learn the characteristic that scratches are likely to occur at points on adjacent routes where positions and velocities are different. It is assumed that the correspondence relationship learned by the attention point extraction unit 51 is not limited to that described here, but is arbitrary.
- FIG. 16 is a flowchart showing the processing procedure in the utilization phase by the control parameter adjustment device 1E according to the fifth embodiment.
- the processing from step S111 to step S113 is similar to the processing from step S101 to step S103 shown in FIG. After completing step S113, the control parameter adjustment device 1E advances the procedure to step S114.
- the caution point extraction unit 51 acquires waveform information from the waveform information storage unit 53.
- the caution point extraction unit 51 obtains a color map from the color map storage unit 54.
- the caution point extraction unit 51 specifies a first section from the waveform and color map based on the correspondence shown in the correspondence information.
- step S115 to step S121 is similar to the processing from step S5 to step S11 shown in FIG.
- step S121 the control parameter adjustment device 1E ends the process according to the procedure shown in FIG. 16.
- the correspondence between the waveform, the color map, and the defective location is learned, but the correspondence may be any correspondence between at least one of the waveform and the color map and the defective location. That is, the caution point extraction unit 51 receives at least one of the waveform information and the color map and the defect information, and learns the correspondence between the defect point and at least one of the waveform and the color map. Further, the caution point extracting unit 51 determines the first section corresponding to the caution point from at least one of the waveform and the color map based on the correspondence relationship. The caution point extraction unit 51 may learn the correspondence between the waveform and the defective point, and may specify the first section from the waveform based on the correspondence. Alternatively, the caution point extraction unit 51 may learn the correspondence between the color map and the defective points, and identify the first section from the color map based on the correspondence.
- control parameter adjustment device 1E in the fifth embodiment may be performed in combination with the processing described in the first to fourth embodiments. Furthermore, in the above description, the correspondence relationship is learned through prior learning, but the present invention is not limited to this.
- the control parameter adjustment device 1E may perform the learning phase process in the fifth embodiment in parallel with the processes described in the first to fourth embodiments.
- the learning of the correspondence is performed by the caution point extraction unit 51 inside the control parameter adjustment device 1E, but the learning of the correspondence is performed by a learning device that is an external device of the control parameter adjustment device 1E. It may also be implemented by The learning device is a device connected to the control parameter adjustment device 1E.
- the learning device may be a device connected to the control parameter adjustment device 1E via a network such as the Internet.
- the learning device may be a device existing on a cloud server.
- the control parameter adjustment device 1E determines a location that corresponds to a caution point from at least one of the waveform and the color map based on the correspondence between the defective location and at least one of the waveform and the color map. .
- the control parameter adjustment device 1E can extract locations where problems may occur on the machined surface as cautionary locations. This allows the control parameter adjustment device 1E to more accurately extract cautionary points.
- FIG. 17 is a diagram showing a configuration example of a control parameter adjustment device 1F according to the sixth embodiment.
- the control parameter adjustment device 1F includes a caution point extraction section 61, a command point adjustment section 62, and a machining program storage section 63 in place of the caution point extraction section 11 and the machining program storage section 17 shown in FIG.
- the same components as in Embodiments 1 to 5 described above are given the same reference numerals, and configurations that are different from Embodiments 1 to 5 will be mainly described.
- input and output of information between the components of the control parameter adjustment device 1F is represented by arrows.
- the caution point extraction unit 61 acquires the machining program from the machining program storage unit 63.
- the caution point extraction unit 61 obtains a preset judgment value from the judgment value storage unit 12.
- the caution point extractor 61 acquires additional section information from the additional section information storage section 13 .
- the caution point extraction unit 61 acquires parameters from the parameter storage unit 16. That is, the processing program, the determination value, the additional section information, and the parameters are input to the caution point extraction unit 61.
- the caution point extraction unit 61 calculates machining point data based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18.
- the caution point extracting unit 61 determines the section, which is the section specified based on the determination value plus the additional section, as the section corresponding to the caution point.
- the caution spot extraction unit 61 outputs caution spot information indicating a section determined to be a caution spot to the caution spot information storage unit 14 .
- the caution point extracting unit 61 extracts, from the machining path, a point where the difference in position, the difference in speed, the difference in acceleration, or the difference in jerk in the adjacent path is equal to or greater than the determination value. That is, the caution point extraction unit 61 extracts a point where the value included in the machining point data is out of the range indicated by the preset determination value.
- the caution point extraction section 61 outputs information indicating the extracted point and a machining program to the command point adjustment section 62.
- the command point adjustment unit 62 adjusts the position of the command point output by the numerical control device 2 of the machine tool 3 based on the information indicating the extracted location. That is, the command point adjustment unit 62 adjusts the position of the command point at a location where the value included in the machining point data is out of the range indicated by the preset determination value. The command point adjustment unit 62 adjusts the position of the command point indicated in the machining program so that changes in position, velocity, acceleration, or jerk in the adjacent path become smooth for the extracted location.
- the command point adjustment section 62 outputs the machining program in which the position of the command point has been adjusted to the machining program storage section 63.
- the machining program storage unit 63 stores a machining program in which the position of the command point is adjusted.
- FIG. 18 is a flowchart showing the procedure of processing by the control parameter adjustment device 1F according to the sixth embodiment.
- step S131 the caution point extraction unit 61 obtains a machining program from the machining program storage unit 63. Further, the caution point extraction unit 61 reads parameters from the parameter storage unit 16. The caution point extraction unit 61 outputs the machining program and parameters to the motion analysis unit 18. The motion analysis unit 18 performs motion analysis of the entire machining program based on the machining program and parameters.
- the motion analysis unit 18 outputs the results of the motion analysis to the caution point extraction unit 61.
- the caution point extraction unit 61 calculates machining point data based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18.
- the caution point extraction unit 61 reads the determination value from the determination value storage unit 12.
- step S134 the caution point extracting unit 61 extracts a point from the machining path where the difference between the values of the machining point data on the adjacent path is equal to or greater than the determination value.
- the caution point extraction section 61 outputs information indicating the extracted point and a machining program to the command point adjustment section 62.
- step S135 the command point adjustment unit 62 corrects the command point for the location extracted in step S134 so that the change in the command point on the adjacent route becomes smooth, and stores the machining program in which the command point has been corrected. .
- the command point adjustment unit 62 corrects the position of the command point at the extracted location so that the change in the position of the command point becomes smooth.
- the command point adjustment unit 62 As a method for smoothing the change in the position of the command point, for example, the command point adjustment unit 62 generates a spline curve for a plurality of adjacent routes that are adjacent to each other in the transverse direction, using the command points of each adjacent route. The command point adjustment unit 62 corrects the position of the command point at the extracted location to a position on the spline curve.
- the method for smoothing the change in the position of the command point is not limited to this method, and may be any method.
- the command point adjustment unit 62 stores the machining program adjusted by correcting the command points in the machining program storage unit 63.
- the caution point extraction unit 61 obtains the adjusted machining program from the machining program storage unit 63. In step S136, the caution point extraction unit 61 calculates machining point data based on the result of the motion analysis by the motion analysis unit 18 regarding the adjusted machining program.
- step S137 to step S144 is similar to the processing from step S4 to step S11 shown in FIG.
- step S144 the control parameter adjustment device 1F ends the process according to the procedure shown in FIG. 18.
- the control parameter adjustment device 1F adjusts the position of the command point at a location where the value included in the machining point data is outside the range indicated by the determination value. By adjusting the position of the command point in conjunction with parameter adjustment, the control parameter adjustment device 1F can reduce the occurrence of malfunctions even when it is difficult to avoid the occurrence of malfunctions by adjusting parameters alone. Become.
- the control parameter adjustment device 1F is not limited to a device external to the numerical control device 2.
- the control parameter adjustment device 1F may be built into the numerical control device 2.
- a configuration similar to that of the control parameter adjustment device 1F according to the sixth embodiment may be included in the numerical control device 2.
- the processing performed by the control parameter adjustment device 1F in the sixth embodiment may be performed in combination with the processing described in the first to fifth embodiments.
- FIG. 19 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F according to the first to sixth embodiments.
- the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F are realized by a computer system including a processing circuit 70 and a communication device 71.
- Processing circuit 70 includes a processor 72 and memory 73.
- Processing circuit 70 is a circuit on which processor 72 executes software.
- the processing units of the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F are the caution point extraction units 11, 21, 41, 51, 61, the parameter adjustment units 15, 22, 31, 42, and the motion analysis unit 18.
- 43, the FB analysis units 23, 44, the learning unit 45, the allowable value calculation unit 48, and the command point adjustment unit 62 are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
- Software or firmware is written as a program and stored in memory 73.
- the processor 72 reads and executes the program stored in the memory 73, thereby realizing the functions of the processing section.
- the processing circuit 70 includes a memory 73 for storing a program by which the processing of the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F is executed as a result. It can also be said that the program stored in the memory 73 causes the computer to execute the procedures and methods of the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F.
- the program stored in the memory 73 is a control parameter adjustment program for realizing the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F.
- the processor 72 is a CPU (Central Processing Unit, also referred to as a central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, processor, or DSP (Digital Signal Processor)).
- the memory 73 is, for example, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), or EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). emory), etc., non-volatile Alternatively, volatile semiconductor memory, magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk, mini disk, DVD (Digital Versatile Disc), etc. are applicable.
- the storage units of the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F are a judgment value storage unit 12, an additional section information storage unit 13, a caution point information storage unit 14, a parameter storage unit 16, and a machining program storage unit. 17, 32, 63, tolerance value storage section 19, FB tolerance storage section 24, 47, correspondence information storage section 46, defect information storage section 52, waveform information storage section 53, and color map storage section 54, memory 73 This is realized by The communication device 71 communicates with devices external to the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F.
- the numerical control device 2 according to Embodiments 1 to 6 is realized by a hardware configuration similar to that shown in FIG. 19.
- Each of the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F and the numerical control device 2 may include an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array). Each of the control parameter adjustment devices 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F and the numerical control device 2 may be composed of two or more devices.
- the control parameter adjustment program may be stored in a recording medium such as a CD (Compact Disc)-ROM or DVD-ROM, and the recording medium may be provided to realize each embodiment.
- 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Control parameter adjustment device 2 Numerical control device, 3 Machine tool, 10 Route, 10a, 10b, 10c Section, 11, 21, 41, 51, 61 Caution point extraction unit, 12 Judgment value storage section, 13 Additional section information storage section, 14 Caution point information storage section, 15, 22, 31, 42 Parameter adjustment section, 16 Parameter storage section, 17, 32, 63 Machining program storage section, 18, 43 Motion analysis Part, 19 Tolerance value storage unit, 23, 44 FB analysis unit, 24, 47 FB Tolerance storage unit, 45 Learning unit, 46 Correspondence information storage unit, 48 Tolerance calculation unit, 52 Defect information storage unit, 53 Waveform information Storage unit, 54 Color map storage unit, 62 Command point adjustment unit, 70 Processing circuit, 71 Communication device, 72 Processor, 73 Memory.
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Abstract
制御パラメータ調整装置(1A)は、加工プログラムに従って動作する工作機械(3)の加工経路の一部であって、加工に使用される制御パラメータの調整の対象に該当する個所である注意個所を、加工経路から抽出する注意個所抽出部(11)を備える。制御パラメータ調整装置(1A)は、注意個所についての加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整するパラメータ調整部(15)を備える。
Description
本開示は、工作機械による加工に使用される制御パラメータを調整する制御パラメータ調整装置、数値制御装置および制御パラメータ調整方法に関する。
工作機械による加工に使用される制御パラメータの調整に関し、例えば特許文献1には、加工条件に応じて制御パラメータを自動調整するパラメータ調整装置が開示されている。特許文献1にかかるパラメータ調整装置は、制御パラメータを調整するための評価基準である、加工時間および加工精度の各重み付けを設定し、テストプログラムの実行結果を評価基準に従って評価する。特許文献1にかかるパラメータ調整装置は、制御パラメータを変更してテストプログラムを実行する操作を複数回行って、複数の実行結果の中で評価が高い実行結果に対応する制御パラメータを求める。
特許文献1にかかる従来技術によると、加工プログラムの代表例であるテストプログラムを実行し、テストプログラムの実行結果に基づいて制御パラメータが調整される。従来技術の場合、例えば、単純かつ滑らかな経路であって加減速が発生しにくい場合でも、複雑で加減速による振動が発生し易い加工プログラムを動作させる場合に備えて、加減速にかける時間である時定数が長めの設定とされる。長めの時定数が設定されることで、制御パラメータが調整されても、加工時間を短縮させる余地が残ることとなる。すなわち、従来技術の場合、調整可能とする制御パラメータの設定は、さまざまな加工プログラムを動作させる場合に備えて保守的な設定とされる。保守的な設定とは、加工プログラムに示される内容に関わらず傷などの不具合を発生させないような設定を指す。このため、従来技術によると、動作させる加工プログラムによってはパラメータ調整の余地が残ることとなり、加工プログラムに示される内容に即したパラメータ調整ができないという問題があった。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、加工プログラムに示される内容に即したパラメータ調整を可能とする制御パラメータ調整装置を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる制御パラメータ調整装置は、加工プログラムに従って動作する工作機械の加工経路の一部であって、加工に使用される制御パラメータの調整の対象に該当する個所である注意個所を、加工経路から抽出する注意個所抽出部と、注意個所についての加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整するパラメータ調整部と、を備える。
本開示にかかる制御パラメータ調整装置は、加工プログラムに示される内容に即したパラメータ調整が可能となるという効果を奏する。
以下に、実施の形態にかかる制御パラメータ調整装置、数値制御装置および制御パラメータ調整方法を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる制御パラメータ調整装置1Aの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Aは、工作機械による加工に使用される制御パラメータを調整する。なお、以下の説明では、制御パラメータを、単にパラメータと称する。
図1は、実施の形態1にかかる制御パラメータ調整装置1Aの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Aは、工作機械による加工に使用される制御パラメータを調整する。なお、以下の説明では、制御パラメータを、単にパラメータと称する。
工作機械は、被加工物に対して工具を相対的に移動させながら、工具によって被加工物を加工する。工作機械は、例えば、数値制御工作機械である。制御パラメータ調整装置1Aは、例えば、工作機械の数値制御装置に接続される。数値制御装置は、加工プログラムに基づいて工作機械の動作を制御する。工作機械は、数値制御装置による制御によって、加工プログラムに従って動作する。
制御パラメータ調整装置1Aは、注意個所抽出部11と、判定値格納部12と、付加区間情報格納部13と、注意個所情報格納部14と、パラメータ調整部15と、パラメータ格納部16と、加工プログラム格納部17と、動作解析部18と、許容値格納部19とを備える。図1では、制御パラメータ調整装置1Aの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
注意個所抽出部11は、工作機械の加工経路から注意個所を抽出する。注意個所は、加工経路の一部であって、加工に使用される制御パラメータの調整の対象に該当する個所である。傷または筋目といった、加工面の品質を低下させる不具合が生じる可能性がある個所は、注意個所に該当する。また、不具合が発生しにくいにも関わらず加減速時定数が過大であるといったケースのように、パラメータの調整によって加工時間の短縮を見込める個所も、注意個所に該当する。以下、加工面の品質を、加工品質と称する。
判定値格納部12には、注意個所に該当する個所を判定するための判定値が格納される。付加区間情報格納部13には、注意個所に含められる付加区間についての情報である付加区間情報が格納される。付加区間については後述する。注意個所情報格納部14には、注意個所を示す情報である注意個所情報が格納される。パラメータ調整部15は、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整する。加工プログラム格納部17には、加工プログラムが格納される。動作解析部18は、加工プログラムの動作を解析する。許容値格納部19には、許容値が格納される。許容値については後述する。
注意個所抽出部11は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。注意個所抽出部11は、あらかじめ設定された判定値を判定値格納部12から取得する。注意個所抽出部11は、付加区間情報格納部13から付加区間情報を取得する。注意個所抽出部11は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。すなわち、注意個所抽出部11には、加工プログラムと、判定値と、付加区間情報と、パラメータとが入力される。
注意個所抽出部11は、加工プログラムとパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、加工プログラムとパラメータとを基に、加工プログラムの全体についての動作解析を行う。動作解析部18は、動作解析の結果を注意個所抽出部11へ出力する。
注意個所抽出部11は、動作解析の結果に基づいて加工点データを算出する。加工点データは、加工点の動作についてのデータである。加工点データの詳細については後述する。注意個所抽出部11は、加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる区間を特定する。判定値格納部12には、あらかじめ設定された判定値が格納される。注意個所抽出部11は、判定値に基づいて特定された区間に付加区間を合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。付加区間については後述する。注意個所抽出部11は、注意個所と判定された区間を示す注意個所情報を注意個所情報格納部14へ出力する。
パラメータ調整部15は、注意個所情報格納部14から注意個所情報を取得する。パラメータ調整部15は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。パラメータ調整部15は、あらかじめ設定された許容値を許容値格納部19から取得する。すなわち、パラメータ調整部15には、注意個所情報と、パラメータと、許容値とが入力される。
パラメータ調整部15は、注意個所情報とパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、注意個所情報とパラメータとを基に、注意個所について、当該パラメータを使用する場合における加工プログラムの動作を解析する。動作解析部18は、注意個所についての動作の解析結果をパラメータ調整部15へ出力する。
パラメータ調整部15は、注意個所についての動作の解析結果に基づいて加工点データを算出する。パラメータ調整部15は、あらかじめ設定された許容値により示される許容範囲に加工点データの値が含まれるか否かを判定する。加工点データの値が許容範囲に含まれない場合、パラメータ調整部15は、パラメータを変更する。パラメータ調整部15は、注意個所情報と変更されたパラメータとによる動作解析を動作解析部18に行わせる。
パラメータの変更と、注意個所についての動作解析とが繰り返されることによって、パラメータが調整される。パラメータ調整部15は、加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された許容値により示される許容範囲内の値となるまで、調整されたパラメータを使用する場合における加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整する。制御パラメータ調整装置1Aは、加工点データの値が許容範囲に含まれる値となったとき、パラメータの調整を終了する。パラメータの調整を終了すると、パラメータ調整部15は、調整後のパラメータをパラメータ格納部16へ出力する。パラメータ格納部16には、調整後のパラメータが格納される。
このように、パラメータ調整部15は、注意個所について、加工プログラムの動作を解析した結果を基に加工点データを算出し、算出された加工点データに基づいて制御パラメータを調整する。パラメータ調整部15は、注意個所についての加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整する。
次に、制御パラメータ調整装置1Aによる処理の手順について説明する。図2は、実施の形態1にかかる制御パラメータ調整装置1Aによる処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS1において、注意個所抽出部11は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。また、注意個所抽出部11は、パラメータ格納部16からパラメータを読み出す。注意個所抽出部11は、加工プログラムとパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、加工プログラムとパラメータとを基に、加工プログラムの全体についての動作解析を行う。
動作解析部18は、例えば、制御パラメータ調整装置1Aであるコンピュータ上において数値制御装置の動作をシミュレーションすることにより、数値制御装置の出力を推定する動作解析を行う。または、動作解析部18は、加工プログラムとパラメータとを数値制御装置へ送信し、数値制御装置の出力をサンプリングしても良い。動作解析部18は、数値制御装置に接続されたドライブまたはアンプによって工作機械のモータへ出力される信号値を、シミュレーションにより推定しても良い。または、動作解析部18は、加工プログラムとパラメータとを数値制御装置へ送信し、当該ドライブの出力または当該アンプの出力をサンプリングしても良い。動作解析部18による解析の方法は、これらの方法に限定されるものではなく、任意であるものとする。
動作解析部18は、動作解析の結果を注意個所抽出部11へ出力する。ステップS2において、注意個所抽出部11は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて加工点データを算出する。
加工点データには、例えば、加工経路上における、加工点の位置を示す値、加工点の速度の値、加工点の加速度の値、および、加工点の加加速度の値の少なくとも1つが含まれる。加工点データには、加工点の位置を示す値、加工点の速度、加工点の加速度、および、加工点の加加速度の少なくとも1つの、周波数成分の値が含まれても良い。加工点データには、位置または時間に対応するこれらの値の変化量が含まれても良い。加工点データには、隣接経路におけるこれらの値の差分が含まれても良い。ここでは、加工点データは、数値制御装置が出力する位置指令である指令点ごとのデータとする。例えば、加速度の周波数成分は、ある指令点を含む一定区間内の各指令点の加速度を求め、求めた加速度にフーリエ変換を施すことによって算出される。周波数成分の算出方法は、かかる方法に限定されるものではなく、任意であるものとする。
注意個所抽出部11によって算出される加工点データは、ここで例示した値、変化量または差分といったデータのうち少なくとも1つを含むものであれば良い。注意個所抽出部11によって算出される加工点データには、ここで例示するデータ以外のデータが含まれても良い。
隣接経路とは、横断方向において互いに隣接する経路とする。横断方向とは、加工面上の方向であって、加工経路上における加工点の進行方向と垂直な方向とする。ここで、互いに隣接する2つの経路を第1の経路および第2の経路とする。隣接経路における値の差分とは、例えば、第1の経路上の指令点における値と、第2の経路のうち当該指令点から横断方向の位置にある指令点における値との差分である。または、隣接経路における値の差分とは、第1の経路上の指令点における値と、第1の経路に隣接する2つ以上の経路上の各指令点における値の平均値との差分でも良い。この場合、注意個所抽出部11は、複数の経路の中で、他の経路とは速度が異なる個所を持つ経路を特定することができる。これにより、制御パラメータ調整装置1Aは、複数の経路の中で、他の経路とは加工点の動作が異なることにより傷が発生し易い個所を、注意個所として抽出することができる。
上記説明において加工点データは数値制御装置が出力する指令点ごとのデータとしたが、加工点データは、数値制御装置が出力する指令点ごとのデータに限られないものとする。加工点データは、例えば、加工プログラムのブロックごとのデータでも良い。または、数値制御装置に接続されたドライブまたはアンプによってモータへ出力される指令点ごとのデータでも良い。加工点データは、すべての指令点についてのデータに限られず、一定の間隔おきに間引かれた指令点ごとのデータでも良い。加工点データは、ここで例示するデータ以外のデータでも良い。
ステップS3において、注意個所抽出部11は、判定値格納部12から判定値を読み出す。判定値は、例えば、位置を示す値、速度、加速度、加加速度、または周波数成分の上限値である。判定値は、位置または時間に対応するこれらの値の変化量の上限値でも良い。判定値は、隣接経路におけるこれらの値の差分の上限値でも良い。判定値は、ここで例示する値に限られず、任意であるものとする。
ステップS4において、注意個所抽出部11は、加工経路の中から第1の区間を特定する。第1の区間は、加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる区間である。
第1の区間は、例えば、加工点データに含まれる値が、判定値である上限値を超える区間である。なお、判定値は、下限値でも良い。この場合、第1の区間は、加工点データに含まれる値が、判定値である下限値を下回る区間である。加工点データである差分は、符号付きの値と絶対値とのいずれであっても良い。差分を絶対値とすることにより、速度が大きく減少している個所についても検出が可能となる。第1の区間を特定する方法は、ここで例示する方法に限られず、任意であるものとする。
注意個所抽出部11は、加工点データに含まれる1つの要素に基づいて第1の区間か否かを判定するのではなく、加工点データに含まれる複数の要素に基づいて第1の区間か否かを判定しても良い。例えば、注意個所抽出部11は、隣接経路における位置を示す値の差分と、隣接経路における速度の差分とに基づいて、第1の区間を特定しても良い。
ステップS5において、注意個所抽出部11は、付加区間情報に基づいて特定された第2の区間および第3の区間と第1の区間とを合わせた区間を加工経路から抽出し、注意個所情報を格納する。第2の区間と第3の区間との各々は、第1の区間に付加される付加区間である。付加区間情報は、例えば、付加区間の距離を表す情報である。注意個所抽出部11は、付加区間情報格納部13から付加区間情報を読み出す。
ここで、注意個所について説明する。図3は、実施の形態1にかかる制御パラメータ調整装置1Aによって加工経路から抽出される注意個所について説明するための図である。加工経路は、工作機械による加工の基準である加工点を移動させる経路である。加工点は、例えば、工具の先端の位置である。または、加工点は、工具の根元である機械端の位置でも良い。図3に示す経路10は、加工経路の一部とする。方向Dは、経路10における加工点の進行方向とする。
図3に示す例において、指令点C1,C2,C3,C4は、経路10上に存在する複数の指令点のうちの4つとする。指令点C2と指令点C3との間の区間10aは、第1の区間である。指令点C3と指令点C4との間の区間10cは、第2の区間である。指令点C1と指令点C2との間の区間10bは、第3の区間である。第2の区間は、第1の区間に対し方向Dにおける前方側の付加区間である。第3の区間は、第1の区間に対し方向Dにおける後方側の付加区間である。注意個所抽出部11は、付加区間情報格納部13から取得された付加区間情報に基づいて、第2の区間と第3の区間とを特定する。
付加区間は、例えば、第1の区間における速度を指定された速度とするための加減速に必要な距離に相当する区間である。または、付加区間は、現在の指令点と先読みが行われている指令点との間の距離に相当する区間である。先読みとは、数値制御装置が、加工プログラムの解析において、現在実行している処理よりも後に実行する処理についての解析を行うことを指す。以下、現在の指令点と先読みが行われている指令点との間の距離を、先読み距離と称する。
加減速に必要な距離は、例えば、加減速時定数に速度を乗算することによって求まる。加減速に必要な距離は、パラメータとしてあらかじめ設定された最高速度を加減速時定数に乗算することによって求められても良い。加減速に必要な距離を算出する方法は、これらの方法に限られず、任意であるものとする。
先読み距離は、例えば、数値制御装置がスプライン補間等の機能によって補間点を算出する際に必要となる指令点の数に基づいて算出される。または、先読み距離は、数値制御装置がスプライン補間等の機能によって補間点を算出する際に必要となる距離に基づいて算出される。すなわち、先読み距離は、数値制御装置の内部処理に必要となる指令点の数または距離から算出される。先読み距離を算出する方法は、かかる方法に限られず、任意であるものとする。
注意個所抽出部11は、第1の区間と第2の区間と第3の区間とを合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。注意個所抽出部11は、注意個所と判定された区間を示す注意個所情報を注意個所情報格納部14へ出力することによって、注意個所情報格納部14へ注意個所情報を格納する。なお、注意個所抽出部11は、注意個所を抽出する際に、加工経路のうち実際には加工が行われない区間を無視しても良い。実際には加工が行われない区間は、例えば、加工前後における位置決め動作が行われる区間である。
注意個所抽出部11は、周波数成分を算出する場合は、周波数成分の算出の対象とする指令点と、当該対象の前後の複数の指令点とが含まれる区間を、注意個所として抽出しても良い。注意個所抽出部11は、隣接経路における値の差分を算出する場合は、加工点データに含まれる値が判定値の範囲から外れた値となる区間から進行方向を前方または後方へ辿ることによって、注意個所である区間を特定しても良い。すなわち、注意個所抽出部11は、加工点データに含まれる値が判定値の範囲から外れた値となる区間を含む経路と当該経路に隣接する経路との全てを含めた区間を第1の区間とし、第1の区間と第2の区間と第3の区間とを合わせた区間を、注意個所に該当する区間としても良い。
なお、上記説明では、注意個所に含める付加区間を第2の区間および第3の区間としたが、注意個所に含める付加区間は、第2の区間と第3の区間との少なくとも一方であれば良い。注意個所抽出部11は、第2の区間と第3の区間との少なくとも一方と、第1の区間とを合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定すれば良い。
ステップS6において、パラメータ調整部15は、注意個所情報、許容値およびパラメータを読み出す。パラメータ調整部15は、注意個所情報格納部14から注意個所情報を読み出す。パラメータ調整部15は、パラメータ格納部16からパラメータを読み出す。パラメータ調整部15は、許容値格納部19から許容値を読み出す。
許容値は、加工点データに含まれる値の許容範囲を表す値である。例えば、許容値は、許容範囲の上限値、および許容範囲の下限値である。許容値は、例えば、位置を示す値、速度、加速度、加加速度、または周波数成分の上限値である。また、許容値は、位置を示す値、速度、加速度、加加速度、または周波数成分の下限値である。許容値は、位置または時間に対応するこれらの値の変化量の上限値、および当該変化量の下限値でも良い。許容値は、隣接経路におけるこれらの値の差分の上限値、および当該差分の下限値でも良い。許容値は、ここで例示する値に限られず、任意であるものとする。
ステップS7において、パラメータ調整部15は、注意個所における加工点データの値が下限値未満であるか否かを判定する。加工点データの値が下限値未満である場合(ステップS7,Yes)、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS8へ手順を進める。加工点データの値が下限値以上である場合(ステップS7,No)、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS9へ手順を進める。
ステップS8において、パラメータ調整部15は、パラメータを変更し、加工点データを算出する。パラメータ調整部15は、注意個所における加工点データの値が下限値未満である場合、当該注意個所が、パラメータの調整によって加工時間の短縮を見込める個所であるものと判断する。ステップS8では、パラメータ調整部15は、注意個所の加工時間を短縮させるパラメータ変更を行う。例えば、パラメータ調整部15は、加減速時定数を減少させるパラメータ変更、または、加工点の最高速度を上げるパラメータ変更などを行う。
ステップS8におけるパラメータ変更は、加減速時定数の変更、または、最高速度の変更に限定されない。パラメータ調整部15は、これらのパラメータ以外の、加工品質または加工時間に関与するパラメータを変更させても良い。例えば、パラメータ変更は、加工経路を滑らかにするための機能といった、加工品質に関わる特定の機能についての有効および無効を切り替えるパラメータ変更でも良い。または、パラメータ調整部15は、当該機能にて使用されるパラメータを変更しても良い。
パラメータ調整部15は、注意個所情報と変更後のパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、注意個所情報と変更後のパラメータとを基に、注意個所についての動作解析を行う。動作解析部18は、動作解析の結果をパラメータ調整部15へ出力する。パラメータ調整部15は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて、注意個所における加工点データを算出する。ステップS8を終えると、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS7へ手順を戻す。
なお、図2によると、制御パラメータ調整装置1Aは、加工点データの値が下限値以上となるまでステップS7,S8を繰り返す。制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS8のパラメータ変更による加工点データの値の変化量が一定の量以下となった場合においてステップS7,S8を終了し、ステップS9へ手順を進めても良い。
ステップS9において、パラメータ調整部15は、注意個所における加工点データの値が上限値よりも大きいか否かを判断する。加工点データの値が上限値よりも大きい場合(ステップS9,Yes)、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS10へ手順を進める。加工点データの値が上限値以下である場合(ステップS9,No)、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS11へ手順を進める。
ステップS10において、パラメータ調整部15は、パラメータを変更し、加工点データを算出する。パラメータ調整部15は、注意個所における加工点データの値が上限値よりも大きい場合、当該注意個所が、加工品質を低下させる不具合が生じる可能性がある個所であるものと判断する。ステップS10では、パラメータ調整部15は、注意個所の加工時間を増加させるパラメータ変更を行う。例えば、パラメータ調整部15は、加減速時定数を増加させるパラメータ変更、または、加工点の最高速度を下げるパラメータ変更などを行う。
ステップS10におけるパラメータ変更は、加減速時定数の変更、または、最高速度の変更に限定されない。パラメータ調整部15は、これらのパラメータ以外の、加工品質または加工時間に関与するパラメータを変更させても良い。例えば、パラメータ変更は、加工経路を滑らかにするための機能といった、加工品質に関わる特定の機能についての有効および無効を切り替えるパラメータ変更でも良い。または、パラメータ調整部15は、当該機能にて使用されるパラメータを変更しても良い。
パラメータ調整部15は、注意個所情報と変更後のパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、注意個所情報と変更後のパラメータとを基に、注意個所についての動作解析を行う。動作解析部18は、動作解析の結果をパラメータ調整部15へ出力する。パラメータ調整部15は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて加工点データを算出する。ステップS10を終えると、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS9へ手順を戻す。
なお、図2によると、制御パラメータ調整装置1Aは、加工点データの値が上限値未満となるまでステップS9,S10を繰り返す。制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS10のパラメータ変更による加工点データの値の変化量が一定の量以下となった場合においてステップS9,S10を終了し、ステップS11へ手順を進めても良い。
ステップS11において、パラメータ調整部15は、パラメータ格納部16へパラメータを出力することによって、パラメータ格納部16にパラメータを格納する。以上により、制御パラメータ調整装置1Aは、図2に示す手順による処理を終了する。
注意個所抽出部11は、加工品質を低下させる不具合が生じる可能性がある注意個所と、パラメータの調整によって加工時間の短縮を見込める注意個所とを抽出する。制御パラメータ調整装置1Aは、加工品質を低下させる不具合が生じる可能性がある注意個所については、加工精度を重視したパラメータ調整を実現できる。制御パラメータ調整装置1Aは、加工時間の短縮を見込める注意個所については、加工時間を重視したパラメータ調整を実現できる。
実施の形態1によると、制御パラメータ調整装置1Aは、注意個所抽出部11を備えることにより、加工プログラムの全体を動作させずに注意個所のみを動作させた場合でも、注意個所についての加工点データを正確に算出してパラメータを調整することができる。これにより、制御パラメータ調整装置1Aは、注意個所について、加工プログラムに示される内容に即した正確なパラメータ調整が可能となる。
注意個所抽出部11は、加工点データに含まれる値が、判定値により示される範囲から外れた値となる第1の区間を特定し、第2の区間と第3の区間との少なくとも一方と、第1の区間とを合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。制御パラメータ調整装置1Aは、第2の区間と第3の区間との少なくとも一方を注意個所に含めることによって、加工プログラムの全体を動作させずに注意個所のみを動作させた場合でも、注意個所についての加工点データを正確に算出することができる。
上記説明では、パラメータ調整部15は、ステップS7において加工点データの値が下限値未満である場合と、ステップS9において加工点データの値が上限値よりも大きい場合との各々において、パラメータを変更することとした。パラメータ調整部15は、ステップS7において加工点データの値が下限値未満である場合と、ステップS9において加工点データの値が上限値よりも大きい場合との一方のみにおいて、パラメータを変更することとしても良い。すなわち、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS7,S8のステップ群と、ステップS9,S10のステップ群とのうち一方を省略しても良い。
例えば、加工品質への要求が小さく、かつ、タクトタイム短縮の要求が大きい加工の場合は、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS7,S8のステップ群と、ステップS9,S10のステップ群とのうち、ステップS7,S8のステップ群のみを実施しても良い。一方、加工品質への要求が大きく、かつ、タクトタイム短縮の要求が小さい加工の場合は、制御パラメータ調整装置1Aは、ステップS7,S8のステップ群と、ステップS9,S10のステップ群とのうち、ステップS9,S10のステップ群のみを実施しても良い。これにより、制御パラメータ調整装置1Aは、加工の目的または用途に応じたパラメータ調整を行うことができる。
上記説明では、制御パラメータ調整装置1Aは、数値制御装置の外部の装置であって、数値制御装置に接続される装置とした。制御パラメータ調整装置1Aは、数値制御装置の外部の装置に限られず、数値制御装置に内蔵されても良い。実施の形態1にかかる制御パラメータ調整装置1Aと同様の構成は、数値制御装置に備えられても良い。
図4は、実施の形態1にかかる制御パラメータ調整装置1Aと同様の構成を備える数値制御装置2の構成例を示す図である。数値制御装置2は、加工プログラム格納部17に格納される加工プログラムと、パラメータ格納部16に格納されるパラメータとに基づいて指令を生成する。数値制御装置2は、生成された指令を工作機械へ出力することによって、工作機械を制御する。図4では、数値制御装置2の構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。図4では、指令を生成する構成要素と、工作機械へ指令を出力する構成要素との図示を省略する。
数値制御装置2は、制御パラメータ調整装置1Aと同様に、注意個所について、加工プログラムに示される内容に即した正確なパラメータ調整を行うことができる。
実施の形態2.
図5は、実施の形態2にかかる制御パラメータ調整装置1Bの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Bは、図1に示す注意個所抽出部11とパラメータ調整部15と動作解析部18と許容値格納部19とに代えて、注意個所抽出部21とパラメータ調整部22とフィードバック(FB:FeedBack)解析部23とFB許容値格納部24とを備える。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。図5では、制御パラメータ調整装置1Bの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
図5は、実施の形態2にかかる制御パラメータ調整装置1Bの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Bは、図1に示す注意個所抽出部11とパラメータ調整部15と動作解析部18と許容値格納部19とに代えて、注意個所抽出部21とパラメータ調整部22とフィードバック(FB:FeedBack)解析部23とFB許容値格納部24とを備える。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。図5では、制御パラメータ調整装置1Bの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
注意個所抽出部21は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。注意個所抽出部21は、判定値格納部12から判定値を取得する。注意個所抽出部21は、付加区間情報格納部13から付加区間情報を取得する。注意個所抽出部21は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。すなわち、注意個所抽出部21には、加工プログラムと、判定値と、付加区間情報と、パラメータとが入力される。
注意個所抽出部21は、加工プログラムとパラメータとを工作機械3へ出力する。工作機械3は、加工プログラムとパラメータとを注意個所抽出部21から取得し、加工プログラムとパラメータとに従って数値制御装置2を動作させる。工作機械3は、数値制御装置2を動作させた結果であるFB値を注意個所抽出部21へ出力する。これにより、注意個所抽出部21は、加工プログラムの全体についての動作結果であるFB値を工作機械3から取得する。なお、図5では数値制御装置2の図示を省略する。
注意個所抽出部21は、FB解析部23へFB値を出力する。FB解析部23は、FB値を解析し、解析結果を注意個所抽出部21へ出力する。注意個所抽出部21は、解析結果に基づいて加工点データを算出する。以下、FB値の解析結果に基づいて算出される加工点データを、FBデータと称する。
注意個所抽出部21は、FBデータに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる区間を特定する。注意個所抽出部21は、判定値に基づいて特定された区間に付加区間を合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。注意個所抽出部21は、注意個所と判定された区間を示す注意個所情報を注意個所情報格納部14へ出力する。
パラメータ調整部22は、注意個所情報格納部14から注意個所情報を取得する。パラメータ調整部22は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。パラメータ調整部22は、あらかじめ設定された許容値であるFB許容値をFB許容値格納部24から取得する。すなわち、パラメータ調整部22には、注意個所情報と、パラメータと、FB許容値とが入力される。FB許容値は、FBデータに含まれる値の許容範囲を示す値である。
パラメータ調整部22は、注意個所情報とパラメータとを工作機械3へ出力する。工作機械3は、注意個所情報とパラメータとをパラメータ調整部22から取得し、注意個所について、当該パラメータを使用して数値制御装置2を動作させる。工作機械3は、注意個所について、数値制御装置2を動作させた結果であるFB値をパラメータ調整部22へ出力する。これにより、パラメータ調整部22は、注意個所についての動作結果であるFB値を工作機械3から取得する。
パラメータ調整部22は、FB解析部23へFB値を出力する。FB解析部23は、FB値を解析し、解析結果をパラメータ調整部22へ出力する。パラメータ調整部22は、解析結果に基づいてFBデータを算出する。パラメータ調整部22は、FB許容値により示される許容範囲にFBデータの値が含まれるか否かを判定する。FBデータの値が許容範囲に含まれない場合、パラメータ調整部22は、パラメータを変更して、注意個所情報と変更されたパラメータとを工作機械3へ出力する。パラメータ調整部22は、工作機械3からFB値を取得し、FB解析部23によるFB値の解析を経てFBデータを算出する。
パラメータの変更と、注意個所について加工プログラムの動作によるFBデータの算出とが繰り返されることによって、パラメータが調整される。パラメータ調整部22は、FBデータに含まれる値が、あらかじめ設定されたFB許容値により示される許容範囲内の値となるまで、調整された制御パラメータを使用する場合における加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整する。制御パラメータ調整装置1Bは、FBデータの値が許容範囲に含まれる値となったとき、パラメータの調整を終了する。パラメータの調整を終了すると、パラメータ調整部22は、調整後のパラメータをパラメータ格納部16へ出力する。パラメータ格納部16には、調整後のパラメータが格納される。
このように、パラメータ調整部22は、注意個所について、加工プログラムの動作結果を基にFBデータを算出し、算出されたFBデータに基づいてパラメータを調整する。パラメータ調整部22は、注意個所についての加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整する。
次に、制御パラメータ調整装置1Bによる処理の手順について説明する。図6は、実施の形態2にかかる制御パラメータ調整装置1Bによる処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS21において、注意個所抽出部21は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。また、注意個所抽出部21は、パラメータ格納部16からパラメータを読み出す。注意個所抽出部21は、加工プログラムとパラメータとを工作機械3へ出力する。工作機械3は、加工プログラムとパラメータとに従って数値制御装置2を動作させる。工作機械3は、注意個所抽出部21へFB値を出力する。注意個所抽出部21は、FB解析部23へFB値を出力する。FB解析部23は、FB値を解析し、解析結果を注意個所抽出部21へ出力する。なお、注意個所抽出部21がFB値を取得する際における工作機械3の動作は、被加工物を実際に加工するときの動作でも、実際に加工を行わない空運転による動作でも良い。
FB値は、例えば、指令点の位置を示す情報である。指令点の位置を示す情報は、数値制御装置2によって出力される。注意個所抽出部21は、指令点の位置をサンプリングする。ステップS22において、注意個所抽出部21は、FB値の解析結果に基づいてFBデータを算出する。
FBデータには、例えば、加工点の位置を示す値、加工点の速度の値、加工点の加速度の値、および、加工点の加加速度の値の少なくとも1つが含まれる。FBデータには、加工点の位置を示す値、加工点の速度、加工点の加速度、および、加工点の加加速度の少なくとも1つの、周波数成分の値が含まれても良い。FBデータには、位置または時間に対応するこれらの値の変化量が含まれても良い。FBデータには、隣接経路におけるこれらの値の差分が含まれても良い。例えば、加速度の周波数成分は、ある指令点を含む一定区間内の各指令点の加速度を求め、求めた加速度にフーリエ変換を施すことによって算出される。周波数成分の算出方法は、かかる方法に限定されるものではなく、任意であるものとする。
なお、上記説明では、注意個所抽出部21が指令点の位置をサンプリングすることとしたが、これに限られない。注意個所抽出部21は、FB位置をサンプリングしても良い。FB位置は、例えば加工点の位置、すなわち、工具の先端の位置または機械端の位置である。この場合、FB値は、加工点の位置の情報である。FB位置をサンプリングする場合におけるFB値は、軸位置の情報でも良い。軸位置は、加工点を動作させる軸の位置である。軸位置は、例えば、軸の動力源であるモータのエンコーダによって検出される。
注意個所抽出部21は、指令点の位置とFB位置との両方をサンプリングしても良い。FBデータは、指令点の位置とFB位置との差分である評価値でも良い。すなわち、FBデータは、工作機械3の数値制御装置2が出力する指令点の位置と加工点の実際の位置との差分でも良い。
例えば、注意個所抽出部21は、FBデータとして速度および加速度の各値を取得する場合、指令点の位置またはFB位置をサンプリングし、指令点の位置の情報またはFB位置の情報を基に、速度および加速度の各値を算出する。これに限られず、注意個所抽出部21は、指令点の位置またはFB位置と、速度と、加速度との各々をサンプリングすることによって、速度および加速度の各値を取得しても良い。
ステップS23において、注意個所抽出部21は、判定値格納部12から判定値を読み出す。判定値は、例えば、位置を示す値、速度、加速度、加加速度、または周波数成分の上限値である。判定値は、位置または時間に対応するこれらの値の変化量の上限値でも良い。判定値は、隣接経路におけるこれらの値の差分の上限値でも良い。判定値は、ここで例示する値に限られず、任意であるものとする。
ステップS24において、注意個所抽出部21は、加工経路の中から第1の区間を特定する。第1の区間は、例えば、加工点データに含まれる値が判定値である上限値を超える区間である。なお、判定値は、下限値でも良い。この場合、第1の区間は、加工点データに含まれる値が判定値である下限値を下回る区間である。
ステップS25において、注意個所抽出部21は、付加区間情報に基づいて特定された第2の区間および第3の区間と第1の区間とを合わせた区間を加工経路から抽出し、注意個所情報を格納する。注意個所抽出部21は、付加区間情報格納部13から付加区間情報を読み出す。注意個所抽出部21は、付加区間情報に基づいて、第2の区間と第3の区間とを特定する。注意個所抽出部21は、第1の区間と第2の区間と第3の区間とを合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。注意個所抽出部21は、注意個所と判定された区間を示す注意個所情報を注意個所情報格納部14へ出力することによって、注意個所情報格納部14へ注意個所情報を格納する。
ステップS26において、パラメータ調整部22は、注意個所情報、FB許容値およびパラメータを読み出す。パラメータ調整部22は、注意個所情報格納部14から注意個所情報を読み出す。パラメータ調整部22は、パラメータ格納部16からパラメータを読み出す。パラメータ調整部22は、FB許容値格納部24からFB許容値を読み出す。
例えば、FB許容値は、許容範囲の上限値、および許容範囲の下限値である。FB許容値は、例えば、位置を示す値、速度、加速度、加加速度、または周波数成分の上限値である。また、FB許容値は、位置を示す値、速度、加速度、加加速度、または周波数成分の下限値である。FB許容値は、位置または時間に対応するこれらの値の変化量の上限値、および当該変化量の下限値でも良い。FB許容値は、隣接経路におけるこれらの値の差分の上限値、および当該差分の下限値でも良い。FB許容値は、ここで例示する値に限られず、任意であるものとする。
ステップS27において、パラメータ調整部22は、注意個所におけるFBデータの値が下限値未満であるか否かを判定する。FBデータの値が下限値未満である場合(ステップS27,Yes)、制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS28へ手順を進める。FBデータの値が下限値以上である場合(ステップS27,No)、制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS29へ手順を進める。
ステップS28において、パラメータ調整部22は、パラメータを変更し、FBデータを算出する。パラメータ調整部22は、注意個所におけるFBデータの値が下限値未満である場合、当該注意個所が、パラメータの調整によって加工時間の短縮を見込める個所であるものと判断する。ステップS28では、パラメータ調整部22は、注意個所の加工時間を短縮させるパラメータ変更を行う。例えば、パラメータ調整部22は、加減速時定数を減少させるパラメータ変更、または、加工点の最高速度を上げるパラメータ変更などを行う。
パラメータ調整部22は、注意個所情報と変更後のパラメータとを工作機械3へ出力する。工作機械3は、注意個所情報と変更後のパラメータとを基に、注意個所について、当該パラメータを使用して数値制御装置2を動作させる。工作機械3は、注意個所についての動作結果であるFB値をパラメータ調整部22へ出力する。パラメータ調整部22は、FB解析部23へFB値を出力する。FB解析部23は、FB値を解析し、解析結果をパラメータ調整部22へ出力する。パラメータ調整部22は、FB解析部23による解析結果に基づいて、注意個所における加工点データを算出する。ステップS28を終えると、制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS27へ手順を戻す。
なお、図6によると、制御パラメータ調整装置1Bは、FBデータの値が下限値以上となるまでステップS27,S28を繰り返す。制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS28のパラメータ変更によるFBデータの値の変化量が一定の量以下となった場合においてステップS27,S28を終了し、ステップS29へ手順を進めても良い。
ステップS29において、パラメータ調整部22は、注意個所におけるFBデータの値が上限値よりも大きいか否かを判断する。FBデータの値が上限値よりも大きい場合(ステップS29,Yes)、制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS30へ手順を進める。FBデータの値が上限値以下である場合(ステップS29,No)、制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS31へ手順を進める。
ステップS30において、パラメータ調整部22は、パラメータを変更し、FBデータを算出する。パラメータ調整部22は、注意個所におけるFBデータの値が上限値よりも大きい場合、当該注意個所が、加工品質を低下させる不具合が生じる可能性がある個所であるものと判断する。ステップS30では、パラメータ調整部22は、注意個所の加工時間を増加させるパラメータ変更を行う。例えば、パラメータ調整部22は、加減速時定数を増加させるパラメータ変更、または、加工点の最高速度を下げるパラメータ変更などを行う。
なお、ステップS30におけるパラメータ変更は、加減速時定数の変更、または、最高速度の変更に限定されない。パラメータ調整部22は、これらのパラメータ以外の、加工品質または加工時間に関与するパラメータを変更させても良い。
パラメータ調整部22は、注意個所情報と変更後のパラメータとを工作機械3へ出力する。工作機械3は、注意個所情報と変更後のパラメータとを基に、注意個所について、当該パラメータを使用して数値制御装置2を動作させる。工作機械3は、注意個所についての動作結果であるFB値をパラメータ調整部22へ出力する。パラメータ調整部22は、FB解析部23へFB値を出力する。FB解析部23は、FB値を解析し、解析結果をパラメータ調整部22へ出力する。パラメータ調整部22は、FB解析部23による解析結果に基づいて、注意個所における加工点データを算出する。ステップS30を終えると、制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS29へ手順を戻す。
なお、図6によると、制御パラメータ調整装置1Bは、FBデータの値が上限値未満となるまでステップS29,S30を繰り返す。制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS30のパラメータ変更によるFBデータの値の変化量が一定の量以下となった場合においてステップS29,S30を終了し、ステップS31へ手順を進めても良い。
ステップS31において、パラメータ調整部22は、パラメータ格納部16へパラメータを出力することによって、パラメータ格納部16にパラメータを格納する。以上により、制御パラメータ調整装置1Bは、図6に示す手順による処理を終了する。
実施の形態2によると、注意個所抽出部21は、加工プログラムの動作結果を基にFBデータを算出して、注意個所を抽出する。パラメータ調整部22は、加工プログラムの動作結果に基づいて算出されるFBデータを基に、注意個所における加工に使用されるパラメータを調整する。制御パラメータ調整装置1Bは、工作機械3による実際の動作に基づいてパラメータを調整することによって、加速度または振動といった、実際の加工点の動作態様に基づいたパラメータ調整が可能となる。
制御パラメータ調整装置1Bは、指令点の位置とFB位置との差分である評価値をFBデータとして算出する場合、指令点に対する加工点の誤差を減少させるパラメータ調整を行うことができる。
上記説明では、パラメータ調整部22は、ステップS27においてFBデータの値が下限値未満である場合と、ステップS29においてFBデータの値が上限値よりも大きい場合との各々において、パラメータを変更することとした。パラメータ調整部22は、ステップS27においてFBデータの値が下限値未満である場合と、ステップS29においてFBデータの値が上限値よりも大きい場合との一方のみにおいて、パラメータを変更することとしても良い。すなわち、制御パラメータ調整装置1Bは、ステップS27,S28のステップ群と、ステップS29,S30のステップ群とのうち一方を省略しても良い。これにより、制御パラメータ調整装置1Bは、加工の目的または用途に応じたパラメータ調整を行うことができる。
制御パラメータ調整装置1Bは、数値制御装置2の外部の装置に限られない。制御パラメータ調整装置1Bは、数値制御装置2に内蔵されても良い。実施の形態2にかかる制御パラメータ調整装置1Bと同様の構成は、数値制御装置2に備えられても良い。
実施の形態3.
図7は、実施の形態3にかかる制御パラメータ調整装置1Cの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Cは、図1に示すパラメータ調整部15と加工プログラム格納部17とに代えて、パラメータ調整部31と加工プログラム格納部32とを備える。実施の形態3では、上記の実施の形態1または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または2とは異なる構成について主に説明する。図7では、制御パラメータ調整装置1Cの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
図7は、実施の形態3にかかる制御パラメータ調整装置1Cの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Cは、図1に示すパラメータ調整部15と加工プログラム格納部17とに代えて、パラメータ調整部31と加工プログラム格納部32とを備える。実施の形態3では、上記の実施の形態1または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または2とは異なる構成について主に説明する。図7では、制御パラメータ調整装置1Cの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
パラメータ調整部31は、注意個所情報格納部14から注意個所情報を取得する。パラメータ調整部31は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。パラメータ調整部31は、あらかじめ設定された許容値を許容値格納部19から取得する。パラメータ調整部31は、加工プログラム格納部32から加工プログラムを取得する。すなわち、パラメータ調整部31には、注意個所情報と、パラメータと、許容値と、加工プログラムとが入力される。
パラメータ調整部31は、注意個所情報とパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、注意個所情報とパラメータとを基に、注意個所について、当該パラメータを使用する場合における加工プログラムの動作を解析する。動作解析部18は、注意個所についての動作の解析結果をパラメータ調整部31へ出力する。
パラメータ調整部31は、注意個所についての動作の解析結果に基づいて加工点データを算出する。パラメータ調整部31は、あらかじめ設定された許容値により示される許容範囲に加工点データの値が含まれるか否かを判定する。加工点データの値が許容範囲に含まれない場合、パラメータ調整部31は、パラメータを変更する。パラメータ調整部31は、注意個所情報と変更されたパラメータとによる動作解析を動作解析部18に行わせる。
パラメータの変更と、注意個所についての動作解析とが繰り返されることによって、パラメータが調整される。パラメータ調整部31は、加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された許容値により示される許容範囲内の値となるまで、調整された制御パラメータを使用する場合における加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用されるパラメータを調整する。制御パラメータ調整装置1Cは、加工点データの値が許容範囲に含まれる値となったとき、パラメータの調整を終了する。
パラメータ調整部31は、注意個所について調整後のパラメータにより加工プログラムを動作させるための指令を、加工プログラムに追加する。パラメータ調整部31は、指令が追加された加工プログラムを加工プログラム格納部32へ出力することによって、加工プログラム格納部32に加工プログラムを格納する。
さらに、パラメータ調整部31は、加工経路のうち注意個所以外の個所について、加工プログラムの動作の解析結果を動作解析部18から取得する。以下、加工経路のうち注意個所以外の個所を、通常個所と称する。パラメータ調整部31は、解析結果に基づいて、通常個所についての加工点データを算出する。
パラメータ調整部31は、加工点データに含まれる値が、許容値である下限値以上の値か否かを判定する。加工点データに含まれる値が下限値未満である場合、パラメータ調整部31は、パラメータを変更する。動作解析部18は、通常個所について、変更されたパラメータによる動作解析を行う。
パラメータ調整部31は、通常個所について、加工点データに含まれる値が下限値以上の値となるまで、通常個所における加工に使用されるパラメータを調整する。これにより、パラメータ調整部31は、通常個所における加工に使用される制御パラメータについて、加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された許容値により示される範囲内の値となるまで、加工時間を短縮させる調整を行う。パラメータの調整を終了すると、パラメータ調整部31は、調整後のパラメータをパラメータ格納部16へ出力する。パラメータ格納部16には、調整後のパラメータが格納される。
次に、制御パラメータ調整装置1Cによる処理の手順について説明する。図8は、実施の形態3にかかる制御パラメータ調整装置1Cによる処理の手順を示すフローチャートである。ステップS41からステップS50までの処理は、図2に示すステップS1からステップS10までの処理と同様である。制御パラメータ調整装置1Cは、ステップS49およびステップS50を終えると、ステップS51へ手順を進める。
ステップS51において、パラメータ調整部31は、加工プログラム格納部32から加工プログラムを取得し、加工プログラムに指令を追加する。パラメータ調整部31は、注意個所におけるパラメータがステップS47からステップS50までの処理による調整後のパラメータとなるように、加工プログラムに指令を追加する。パラメータ調整部31は、指令が追加された加工プログラムを加工プログラム格納部32に格納する。
パラメータ調整部31は、通常個所について、加工プログラムの動作の解析結果を動作解析部18から取得する。ステップS52において、パラメータ調整部31は、解析結果に基づいて、通常個所における加工点データを算出する。
ステップS53において、パラメータ調整部31は、通常個所における加工点データの値が下限値未満であるか否かを判定する。加工点データの値が下限値未満である場合(ステップS53,Yes)、制御パラメータ調整装置1Cは、ステップS54へ手順を進める。加工点データの値が下限値以上である場合(ステップS53,No)、制御パラメータ調整装置1Cは、ステップS55へ手順を進める。
ステップS54において、パラメータ調整部31は、パラメータを変更し、加工点データを算出する。パラメータ調整部31は、通常個所の中に、加工点データの値が下限値未満である区間がある場合、当該区間が、パラメータの調整によって加工時間の短縮を見込める区間であるものと判断する。ステップS54では、パラメータ調整部31は、当該区間について、加工時間を短縮させるパラメータ変更を行う。例えば、パラメータ調整部31は、加減速時定数を減少させるパラメータ変更、または、加工点の最高速度を上げるパラメータ変更などを行う。
ステップS54におけるパラメータ変更は、加減速時定数の変更、または、最高速度の変更に限定されない。パラメータ調整部31は、これらのパラメータ以外の、加工品質または加工時間に関与するパラメータを変更させても良い。例えば、パラメータ変更は、加工経路を滑らかにするための機能といった、加工品質に関わる特定の機能についての有効および無効を切り替えるパラメータ変更でも良い。または、パラメータ調整部31は、当該機能にて使用されるパラメータを変更しても良い。
パラメータ調整部31は、パラメータ調整の対象である当該区間を示す情報と変更後のパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、当該区間についての動作解析を行う。動作解析部18は、動作解析の結果をパラメータ調整部31へ出力する。パラメータ調整部31は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて、当該区間における加工点データを算出する。ステップS54を終えると、制御パラメータ調整装置1Cは、ステップS53へ手順を戻す。
なお、図8によると、制御パラメータ調整装置1Cは、加工点データの値が下限値以上となるまでステップS53,S54を繰り返す。制御パラメータ調整装置1Cは、ステップS54のパラメータ変更による加工点データの値の変化量が一定の量以下となった場合においてステップS53,S54を終了し、ステップS55へ手順を進めても良い。
ステップS55において、パラメータ調整部31は、パラメータ格納部16へパラメータを出力することによって、パラメータ格納部16にパラメータを格納する。以上により、制御パラメータ調整装置1Cは、図8に示す手順による処理を終了する。
実施の形態3によると、制御パラメータ調整装置1Cは、実施の形態1の場合と同様に、注意個所について、加工プログラムに示される内容に即した正確なパラメータ調整が可能となる。また、制御パラメータ調整装置1Cは、通常個所について、加工時間を短縮させる調整を行うことによって、加工経路の全体について加工時間を短縮させることができる。
なお、上記説明では、制御パラメータ調整装置1Cは、加工経路を、注意個所と、注意個所以外の個所である通常個所とに分けて、注意個所についてのパラメータ調整と、通常個所についてのパラメータ調整とを行うこととした。この場合、加工経路が、注意個所である区間と通常個所である区間との、注意レベルが異なる2つの区間に分類されて、区間ごとにパラメータ調整が行われる。制御パラメータ調整装置1Cは、加工経路を、注意レベルが段階的に異なる3つ以上の区間に分類して、区間ごとにパラメータ調整を行っても良い。この場合、制御パラメータ調整装置1Cには、当該3つ以上の区間を抽出するための複数の判定値があらかじめ設定される。制御パラメータ調整装置1Cは、複数の判定値の各々に基づいて、加工経路を、注意レベルが段階的に異なる3つ以上の区間に分類することができる。
制御パラメータ調整装置1Cは、数値制御装置2の外部の装置に限られない。制御パラメータ調整装置1Cは、数値制御装置2に内蔵されても良い。実施の形態3にかかる制御パラメータ調整装置1Cと同様の構成は、数値制御装置2に備えられても良い。
実施の形態4.
図9は、実施の形態4にかかる制御パラメータ調整装置1Dの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Dは、図1に示す注意個所抽出部11と、パラメータ調整部15と、動作解析部18と、許容値格納部19とに代えて、注意個所抽出部41と、パラメータ調整部42と、動作解析部43と、FB解析部44と、学習部45と、対応関係情報格納部46と、FB許容値格納部47と、許容値算出部48とを備える。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。図9では、制御パラメータ調整装置1Dの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
図9は、実施の形態4にかかる制御パラメータ調整装置1Dの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Dは、図1に示す注意個所抽出部11と、パラメータ調整部15と、動作解析部18と、許容値格納部19とに代えて、注意個所抽出部41と、パラメータ調整部42と、動作解析部43と、FB解析部44と、学習部45と、対応関係情報格納部46と、FB許容値格納部47と、許容値算出部48とを備える。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。図9では、制御パラメータ調整装置1Dの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
制御パラメータ調整装置1Dによる処理は、パラメータ調整と同時に学習部45による学習を行う学習フェーズと、学習部45による学習の結果を活用してパラメータ調整を行う活用フェーズとに分けられる。以下、制御パラメータ調整装置1Dによる処理を、学習フェーズと活用フェーズとに分けて説明する。
図10は、実施の形態4にかかる制御パラメータ調整装置1Dによる、学習フェーズにおける処理について説明するための図である。図10には、図9に示す構成要素のうち、学習フェーズにおける処理を行う構成要素を示す。図10では、図9に示す構成要素のうち、学習フェーズにおける処理を行う構成要素以外については図示を省略する。図10では、制御パラメータ調整装置1Dのうち学習フェーズにおける処理を行う構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
学習フェーズにおいて、注意個所抽出部41は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。注意個所抽出部41は、判定値格納部12から判定値を取得する。注意個所抽出部41は、付加区間情報格納部13から付加区間情報を取得する。注意個所抽出部41は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。すなわち、注意個所抽出部41には、加工プログラムと、判定値と、付加区間情報と、パラメータとが入力される。
学習フェーズにおいて、注意個所抽出部41は、加工プログラムとパラメータとを工作機械3へ出力する。工作機械3は、加工プログラムとパラメータとを注意個所抽出部41から取得し、加工プログラムとパラメータとに従って数値制御装置2を動作させる。工作機械3は、数値制御装置2を動作させた結果であるFB値を注意個所抽出部41へ出力する。これにより、注意個所抽出部41は、加工プログラムの全体についての動作結果であるFB値を工作機械3から取得する。なお、図9および図10では数値制御装置2の図示を省略する。
学習フェーズにおいて、注意個所抽出部41は、FB解析部44へFB値を出力する。FB解析部44は、FB値を解析し、解析結果を注意個所抽出部41へ出力する。注意個所抽出部41は、解析結果に基づいて加工点データを算出する。以下、FB値の解析結果に基づいて算出される加工点データを、FBデータ、または第2の加工点データと称する。
学習フェーズにおいて、注意個所抽出部41は、FBデータに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる区間を特定する。注意個所抽出部41は、判定値に基づいて特定された区間に付加区間を合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。注意個所抽出部41は、注意個所と判定された区間を示す注意個所情報を注意個所情報格納部14へ出力する。
さらに、注意個所抽出部41は、注意個所の経路情報を学習部45へ出力する。経路情報は、加工プログラムに示される加工経路のうち注意個所である区間における経路の態様を示す情報である。FB解析部44は、注意個所の抽出の際における加工プログラムの動作結果を示すFB値を学習部45へ出力する。
学習フェーズにおいて、パラメータ調整部42は、注意個所情報格納部14から注意個所情報を取得する。パラメータ調整部42は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。パラメータ調整部42は、あらかじめ設定された許容値であるFB許容値をFB許容値格納部47から取得する。すなわち、パラメータ調整部42には、注意個所情報と、パラメータと、FB許容値とが入力される。FB許容値は、第2の加工点データに含まれる値の許容範囲を示す第2の許容値である。
学習フェーズにおいて、パラメータ調整部42は、注意個所情報とパラメータとを工作機械3へ出力する。工作機械3は、注意個所情報とパラメータとをパラメータ調整部42から取得し、注意個所について、当該パラメータを使用して数値制御装置2を動作させる。工作機械3は、注意個所について、数値制御装置2を動作させた結果であるFB値をパラメータ調整部42へ出力する。これにより、パラメータ調整部42は、注意個所についての動作結果であるFB値を工作機械3から取得する。
学習フェーズにおいて、パラメータ調整部42は、FB解析部44へFB値を出力する。FB解析部44は、FB値を解析し、解析結果をパラメータ調整部42へ出力する。パラメータ調整部42は、解析結果に基づいてFBデータを算出する。パラメータ調整部42は、FB許容値により示される許容範囲にFBデータの値が含まれるか否かを判定する。FBデータの値が許容範囲に含まれない場合、パラメータ調整部42は、パラメータを変更して、注意個所情報と変更されたパラメータとを工作機械3へ出力する。パラメータ調整部42は、工作機械3からFB値を取得し、FB解析部44によるFB値の解析を経てFBデータを算出する。
学習フェーズにおいて、パラメータの変更と、注意個所について加工プログラムの動作によるFBデータの算出とが繰り返されることによって、パラメータが調整される。パラメータ調整部42は、FBデータに含まれる値が、あらかじめ設定されたFB許容値により示される許容範囲内の値となるまで、調整された制御パラメータを使用する場合における加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整する。制御パラメータ調整装置1Dは、FBデータの値が許容範囲に含まれる値となったとき、パラメータの調整を終了する。パラメータの調整を終了すると、パラメータ調整部42は、調整後のパラメータをパラメータ格納部16へ出力する。パラメータ格納部16には、調整後のパラメータが格納される。
学習フェーズにおいて、注意個所抽出部41は、加工プログラムとパラメータとを動作解析部43へ出力する。動作解析部43は、加工プログラムとパラメータとを注意個所抽出部41から取得し、加工プログラムの動作解析を行う。動作解析部43は、加工プログラムの動作解析によって、数値制御装置2が出力する指令点に対応する加工点データである第1の加工点データを算出する。動作解析部43は、第1の加工点データを学習部45へ出力する。FB解析部44は、パラメータ調整の際における加工プログラムの動作結果を示すFB値を学習部45へ出力する。
学習フェーズにおいて、学習部45は、注意個所抽出部41から経路情報を取得する。学習部45は、動作解析部43から第1の加工点データを取得する。学習部45は、FB解析部44からFB値を取得する。すなわち、学習部45には、経路情報と、第1の加工点データと、FB値とが入力される。学習部45は、経路情報と、第1の加工点データと、FB値との対応関係を学習する。学習部45は、対応関係を示す情報である対応関係情報を、対応関係情報格納部46へ出力する。これにより、学習部45は、対応関係情報格納部46へ対応関係情報を格納する。
図11は、実施の形態4にかかる制御パラメータ調整装置1Dによる、活用フェーズにおける処理について説明するための図である。図11には、図9に示す構成要素のうち、活用フェーズにおける処理を行う構成要素を示す。図11では、図9に示す構成要素のうち、活用フェーズにおける処理を行う構成要素以外については図示を省略する。図11では、制御パラメータ調整装置1Dのうち活用フェーズにおける処理を行う構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
活用フェーズにおいて、注意個所抽出部41は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。注意個所抽出部41は、あらかじめ設定された判定値を判定値格納部12から取得する。注意個所抽出部41は、付加区間情報格納部13から付加区間情報を取得する。注意個所抽出部41は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。すなわち、注意個所抽出部41には、加工プログラムと、判定値と、付加区間情報と、パラメータとが入力される。
活用フェーズにおいて、注意個所抽出部41は、加工プログラムとパラメータとを動作解析部43へ出力する。動作解析部43は、加工プログラムとパラメータとを基に、加工プログラムの全体についての動作解析を行う。動作解析部43は、動作解析の結果を注意個所抽出部41へ出力する。
活用フェーズにおいて、注意個所抽出部41は、第1の加工点データを算出する。注意個所抽出部41は、第1の加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる区間を特定する。注意個所抽出部41は、判定値に基づいて特定された区間に付加区間を合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。注意個所抽出部41は、注意個所と判定された区間を示す注意個所情報を注意個所情報格納部14へ出力する。さらに、注意個所抽出部41は、注意個所の経路情報を許容値算出部48へ出力する。
活用フェーズにおいて、許容値算出部48は、対応関係情報格納部46から対応関係情報を取得する。許容値算出部48は、第2の許容値であるFB許容値をFB許容値格納部47から取得する。許容値算出部48は、注意個所の経路情報を注意個所抽出部41から取得する。許容値算出部48は、対応関係情報に示される対応関係を基に、FB許容値から、第1の許容値である指令許容値を算出する。指令許容値は、第1の加工点データに含まれる値の許容範囲を示す許容値である。許容値算出部48は、算出された指令許容値をパラメータ調整部42へ出力する。
活用フェーズにおいて、パラメータ調整部42は、注意個所情報格納部14から注意個所情報を取得する。パラメータ調整部42は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。パラメータ調整部42は、許容値算出部48から指令許容値を取得する。すなわち、パラメータ調整部42には、注意個所情報と、パラメータと、指令許容値とが入力される。
活用フェーズにおいて、パラメータ調整部42は、注意個所情報とパラメータとを動作解析部43へ出力する。動作解析部43は、注意個所情報とパラメータとを基に、注意個所について、当該パラメータを使用する場合における加工プログラムの動作を解析する。動作解析部43は、注意個所についての動作の解析結果をパラメータ調整部42へ出力する。
活用フェーズにおいて、パラメータ調整部42は、注意個所についての動作の解析結果に基づいて第1の加工点データを算出する。パラメータ調整部42は、指令許容値により示される許容範囲に第1の加工点データの値が含まれるか否かを判定する。第1の加工点データの値が許容範囲に含まれない場合、パラメータ調整部42は、パラメータを変更する。パラメータ調整部42は、注意個所情報と変更されたパラメータとによる動作解析を動作解析部43に行わせる。
活用フェーズにおいて、パラメータの変更と、注意個所についての動作解析とが繰り返されることによって、パラメータが調整される。パラメータ調整部42は、第1の加工点データに含まれる値が、指令許容値により示される許容範囲内の値となるまで、調整されたパラメータを使用する場合における加工プログラムの動作に基づいて、注意個所における加工に使用される制御パラメータを調整する。制御パラメータ調整装置1Dは、第1の加工点データの値が許容範囲に含まれる値となったとき、パラメータの調整を終了する。パラメータの調整を終了すると、パラメータ調整部42は、調整後のパラメータをパラメータ格納部16へ出力する。パラメータ格納部16には、調整後のパラメータが格納される。
次に、制御パラメータ調整装置1Dによる、学習フェーズにおける処理の手順について説明する。図12は、実施の形態4にかかる制御パラメータ調整装置1Dによる、学習フェーズにおける処理の手順を示すフローチャートである。ステップS61からステップS66までの処理は、図6に示すステップS21からステップS26までの処理と同様である。制御パラメータ調整装置1Dは、ステップS66を終えると、ステップS67へ手順を進める。
ステップS67において、学習部45は、注意個所の経路情報と第1の加工点データとFB値との対応関係を学習する。第1の加工点データには、例えば、加工点の位置を示す値、加工点の速度の値、加工点の加速度の値、および、加工点の加加速度の値の少なくとも1つが含まれる。第1の加工点データには、加工点の位置を示す値、加工点の速度、加工点の加速度、および、加工点の加加速度の少なくとも1つの、周波数成分の値が含まれても良い。第1の加工点データには、位置または時間に対応するこれらの値の変化量が含まれても良い。第1の加工点データには、隣接経路におけるこれらの値の差分が含まれても良い。第1の加工点データは、数値制御装置2が出力する位置指令である指令点ごとのデータである。
FB値は、例えば、位置を示す値、速度の値、加速度の値、または、加加速度の値である。FB値は、位置を示す値、速度、加速度、または加加速度の、周波数成分の値でも良い。FB値であるこれらの値は、注意個所における指令点の位置がサンプリングされて、サンプリングされた指令点ごとの値として取得される。または、FB値であるこれらの値は、注意個所におけるFB位置がサンプリングされて、サンプリングされたFB位置ごとの値として取得される。FB値は、これらの値の時間に対応するこれらの値の変化量を示す値でも良い。FB値は、隣接経路におけるこれらの値の差分を示す値でも良い。FB値は、指令点の位置とFB位置との差分を示す評価値でも良い。
対応関係に含められる経路情報の例は、経路の曲率である。対応関係に含められる第1の加工点データの例は、加速度である。対応関係に含められるFB値の例は、指令点の位置とFB位置との差分を示す評価値である。学習部45は、入力データである、曲率、加速度および評価値に基づいて、関係式を求める。学習部45は、曲率と、加速度と、評価値との関係式を示す対応関係情報を出力する。なお、対応関係に含められる経路情報は、曲率以外の要素でも良い。対応関係に含められる第1の加工点データは、加速度以外の要素でも良い。対応関係に含められるFB値は、評価値以外の要素でも良い。
また、学習部45が対応関係を求めるための学習の方法は、上記の方法に限定されないものとする。学習部45は、例えば、ニューラルネットワーク、深層学習(Deep Learning)、遺伝的プログラミング、帰納論理プログラミングまたはサポートベクターマシンといった学習アルゴリズムを用いる機械学習によって、対応関係を求めても良い。
ステップS68からステップS71までの処理は、図6に示すステップS27からステップS30までの処理と同様である。制御パラメータ調整装置1Dは、ステップS71を終えると、ステップS72へ手順を進める。
ステップS72において、学習部45は、注意個所の経路情報と第1の加工点データとFB値との対応関係を学習する。制御パラメータ調整装置1Dは、ステップS72を終えると、ステップS70へ手順を戻す。
ステップS70において、FBデータの値が上限値未満である場合(ステップS70,No)、制御パラメータ調整装置1Dは、ステップS73へ手順を進める。ステップS73において、パラメータ調整部42は、パラメータ格納部16へパラメータを出力することによって、パラメータ格納部16にパラメータを格納する。
ステップS74において、学習部45は、対応関係情報格納部46へ対応関係情報を出力することによって、対応関係情報格納部46へ対応関係情報を格納する。以上により、制御パラメータ調整装置1Dは、図12に示す手順による処理を終了する。
次に、制御パラメータ調整装置1Dによる、活用フェーズにおける処理の手順について説明する。図13は、実施の形態4にかかる制御パラメータ調整装置1Dによる、活用フェーズにおける処理の手順を示すフローチャートである。ステップS81からステップS85までの処理は、図2に示すステップS1からステップS5までの処理と同様である。制御パラメータ調整装置1Dは、ステップS85を終えると、ステップS86へ手順を進める。
ステップS86において、パラメータ調整部42は、注意個所情報およびパラメータを読み出す。パラメータ調整部42は、注意個所情報格納部14から注意個所情報を読み出す。パラメータ調整部42は、パラメータ格納部16からパラメータを読み出す。
許容値算出部48は、対応関係情報格納部46から対応関係情報を取得する。許容値算出部48は、FB許容値格納部47からFB許容値を取得する。許容値算出部48は、注意個所の経路情報を注意個所抽出部41から取得する。ステップS87において、許容値算出部48は、対応関係情報を基に、FB許容値から指令許容値を算出する。許容値算出部48は、算出された指令許容値をパラメータ調整部42へ出力する。
ステップS88からステップS92までの処理は、図2に示すステップS7からステップS11までの処理と同様である。ステップS92を終えると、制御パラメータ調整装置1Dは、図13に示す手順による処理を終了する。
実施の形態4によると、制御パラメータ調整装置1Dは、数値制御装置2がさまざまな加工プログラムを動作させる際に、実機の動作に基づいた対応関係を学習部45により学習する。また、制御パラメータ調整装置1Dは、対応関係を学習する段階では、第2の加工点データであるFBデータに基づいたパラメータ調整によって、実機の動作に基づいた正確なパラメータ調整を実施できる。制御パラメータ調整装置1Dは、対応関係が取得されてからは、対応関係と第1の加工点データとに基づいたパラメータ調整を行う。制御パラメータ調整装置1Dは、対応関係と第1の加工点データとに基づいたパラメータ調整が可能であることによって、実機を動作させずに高速にパラメータ調整を行うことができる。
なお、実施の形態4において動作させる加工プログラムは、実際の加工に使用される加工プログラムでも、学習用に準備された加工プログラムでも良い。制御パラメータ調整装置1Dは、いずれの加工プログラムを動作させる場合も、対応関係を学習することができる。
実施の形態4では、学習部45は制御パラメータ調整装置1Dに内蔵されることとしたが、学習部45は、制御パラメータ調整装置1Dの外部の装置である学習装置により実現されても良い。学習装置は、制御パラメータ調整装置1Dに接続される装置である。学習装置は、インターネット等のネットワークを介して制御パラメータ調整装置1Dに接続される装置でも良い。学習装置は、クラウドサーバ上に存在する装置でも良い。
制御パラメータ調整装置1Dは、数値制御装置2の外部の装置に限られない。制御パラメータ調整装置1Dは、数値制御装置2に内蔵されても良い。実施の形態4にかかる制御パラメータ調整装置1Dと同様の構成は、数値制御装置2に備えられても良い。
実施の形態5.
図14は、実施の形態5にかかる制御パラメータ調整装置1Eの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Eは、図1に示す注意個所抽出部11と判定値格納部12とに代えて、注意個所抽出部51と、不具合情報格納部52と、波形情報格納部53と、カラーマップ格納部54とを備える。実施の形態5では、上記の実施の形態1から4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4とは異なる構成について主に説明する。図14では、制御パラメータ調整装置1Eの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
図14は、実施の形態5にかかる制御パラメータ調整装置1Eの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Eは、図1に示す注意個所抽出部11と判定値格納部12とに代えて、注意個所抽出部51と、不具合情報格納部52と、波形情報格納部53と、カラーマップ格納部54とを備える。実施の形態5では、上記の実施の形態1から4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4とは異なる構成について主に説明する。図14では、制御パラメータ調整装置1Eの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
制御パラメータ調整装置1Eによる処理は、事前に学習を行う学習フェーズと、学習の結果を活用してパラメータ調整を行う活用フェーズとに分けられる。学習フェーズと活用フェーズとでは、制御パラメータ調整装置1Eの各構成要素による処理が異なる場合がある。学習フェーズと活用フェーズとでは、制御パラメータ調整装置1Eの構成要素の間における情報の入出力が異なる場合がある。
学習フェーズにおいて、注意個所抽出部51は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。注意個所抽出部51は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて加工点データを算出する。注意個所抽出部51は、加工点データの値の変化を表す波形を、加工点データに基づいて求める。注意個所抽出部51は、求めた波形を示す波形情報を波形情報格納部53へ出力することによって、波形情報格納部53へ波形情報を格納する。注意個所抽出部51は、加工点データの値の分布を表すカラーマップを、加工点データに基づいて求める。注意個所抽出部51は、求めたカラーマップをカラーマップ格納部54へ出力することによって、カラーマップ格納部54へカラーマップを格納する。
不具合情報格納部52には、不具合個所を示す不具合情報が格納される。不具合個所は、加工によって、傷または筋目といった不具合が加工面に生じた個所である。不具合情報は、加工によって実際に生じた不具合についての情報とする。学習フェーズにおいて、注意個所抽出部51は、不具合情報格納部52から不具合情報を取得する。注意個所抽出部51は、波形情報格納部53から波形情報を取得する。注意個所抽出部51は、カラーマップ格納部54からカラーマップを取得する。すなわち、注意個所抽出部51には、波形情報と、カラーマップと、不具合情報とが入力される。注意個所抽出部51は、波形とカラーマップと不具合個所との対応関係を学習する。注意個所抽出部51は、対応関係を示す情報である対応関係情報を保持する。
活用フェーズにおいて、注意個所抽出部51は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。注意個所抽出部51は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて加工点データを算出する。注意個所抽出部51は、加工点データの値の変化を表す波形を加工点データに基づいて求め、波形情報格納部53へ波形情報を格納する。注意個所抽出部51は、加工点データの値の分布を表すカラーマップを加工点データに基づいて求め、カラーマップ格納部54へカラーマップを格納する。
活用フェーズにおいて、注意個所抽出部51は、波形情報格納部53から波形情報を取得する。注意個所抽出部51は、カラーマップ格納部54からカラーマップを取得する。すなわち、注意個所抽出部51には、波形情報とカラーマップとが入力される。注意個所抽出部51は、対応関係情報に示される対応関係を基に、波形情報に示される波形とカラーマップとから、不具合が生じる可能性がある個所を判定する。これにより、注意個所抽出部51は、対応関係情報に示される対応関係を基に、波形およびカラーマップから、注意個所に該当する個所である第1の区間を判定する。
活用フェーズにおいて、注意個所抽出部51は、付加区間情報格納部13から付加区間情報を取得する。注意個所抽出部51は、付加区間情報に基づいて、第2の区間と第3の区間とを特定する。注意個所抽出部51は、第1の区間と第2の区間と第3の区間とを合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。注意個所抽出部51は、注意個所と判定された区間を示す注意個所情報を注意個所情報格納部14へ出力することによって、注意個所情報格納部14へ注意個所情報を格納する。
次に、制御パラメータ調整装置1Eによる、学習フェーズにおける処理の手順について説明する。図15は、実施の形態5にかかる制御パラメータ調整装置1Eによる、学習フェーズにおける処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS101において、注意個所抽出部51は、加工プログラム格納部17から加工プログラムを取得する。また、注意個所抽出部51は、パラメータ格納部16からパラメータを読み出す。注意個所抽出部51は、加工プログラムとパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、加工プログラムとパラメータとを基に、加工プログラムの全体についての動作解析を行う。
動作解析部18は、動作解析の結果を注意個所抽出部51へ出力する。ステップS102において、注意個所抽出部51は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて加工点データを算出する。
ステップS103において、注意個所抽出部51は、波形情報およびカラーマップを作成し、波形情報およびカラーマップを格納する。注意個所抽出部51は、加工点データの値の変化を表す波形を加工点データに基づいて求め、波形情報格納部53へ波形情報を格納する。注意個所抽出部51は、加工点データの値の分布を表すカラーマップを加工点データに基づいて求め、カラーマップ格納部54へカラーマップを格納する。
注意個所抽出部51が求める波形は、例えば、加工経路上における、位置、速度、加速度、または加加速度の変化を表すグラフの波形、もしくはこれらの周波数成分の値の変化を表すグラフの波形である。または、波形は、位置または時間に対応するこれらの値の変化量の変化を表すグラフの波形でも良い。波形は、隣接経路におけるこれらの値の差分の変化を表すグラフの波形でも良い。注意個所抽出部51が求める波形は、ここで例示するデータ以外のデータについての波形でも良い。
注意個所抽出部51が求めるカラーマップは、値の大きさに応じて表示色を変化させたマップである。注意個所抽出部51が求めるカラーマップは、例えば、加工経路上における、位置、速度、加速度、または加加速度の分布を表すカラーマップ、もしくはこれらの周波数成分の値の分布を表すカラーマップである。または、カラーマップは、位置または時間に対応するこれらの値の変化量の分布を表すカラーマップでも良い。カラーマップは、隣接経路におけるこれらの値の差分の分布を表すカラーマップでも良い。注意個所抽出部51が求めるカラーマップは、ここで例示するデータ以外のデータについてのカラーマップでも良い。
注意個所抽出部51は、実施の形態4の学習フェーズの場合と同様に経路情報と第1の加工点データとFB値との対応関係を学習しておき、指令点の位置とFB位置との差分である評価値を算出することにより、評価値についての波形またはカラーマップを求めても良い。
ステップS104において、注意個所抽出部51は、不具合情報格納部52から不具合情報を読み出す。ステップS105において、注意個所抽出部51は、入力データである、波形情報、カラーマップ、および不具合情報に基づいて、波形とカラーマップと不具合個所との対応関係を学習する。これにより、制御パラメータ調整装置1Eは、図15に示す手順による処理を終了する。
例えば、注意個所抽出部51は、波形を示す画像の画像データと、カラーマップの画像データとを取得し、機械学習を用いた画像認識によって波形とカラーマップと不具合個所との対応関係を学習する。注意個所抽出部51は、例えば、ニューラルネットワーク、深層学習、遺伝的プログラミング、帰納論理プログラミングまたはサポートベクターマシンといった学習アルゴリズムを用いる機械学習によって、対応関係を求めても良い。
注意個所抽出部51が求める対応関係における波形は、1つの要素についての波形に限られず、複数の要素の各々についての波形でも良い。注意個所抽出部51が求める対応関係におけるカラーマップは、1つの要素についてのカラーマップに限られず、複数の要素の各々についてのカラーマップでも良い。例えば、注意個所抽出部51は、位置の変化を示す波形と、速度の変化を示す波形と、不具合個所との対応関係を求めても良い。注意個所抽出部51は、位置の変化を示すカラーマップと、速度の変化を示すカラーマップと、不具合個所との対応関係を求めても良い。この場合、注意個所抽出部51は、隣接経路において位置および速度の各々が異なる個所では傷が発生し易い、といった特徴を学習することができる。注意個所抽出部51が学習する対応関係は、ここで説明するものに限られず、任意であるものとする。
次に、制御パラメータ調整装置1Eによる、活用フェーズにおける処理の手順について説明する。図16は、実施の形態5にかかる制御パラメータ調整装置1Eによる、活用フェーズにおける処理の手順を示すフローチャートである。ステップS111からステップS113までの処理は、図15に示すステップS101からステップS103までの処理と同様である。制御パラメータ調整装置1Eは、ステップS113を終えると、ステップS114へ手順を進める。
注意個所抽出部51は、波形情報格納部53から波形情報を取得する。注意個所抽出部51は、カラーマップ格納部54からカラーマップを取得する。ステップS114において、注意個所抽出部51は、対応関係情報に示される対応関係を基に、波形およびカラーマップから第1の区間を特定する。
ステップS115からステップS121までの処理は、図2に示すステップS5からステップS11までの処理と同様である。制御パラメータ調整装置1Eは、ステップS121を終えると、図16に示す手順による処理を終了する。
なお、上記説明では、波形とカラーマップと不具合個所との対応関係を学習することとしたが、対応関係は、波形およびカラーマップの少なくとも一方と不具合個所との対応関係であれば良い。すなわち、注意個所抽出部51は、波形情報とカラーマップとの少なくとも一方と不具合情報とが入力され、波形およびカラーマップの少なくとも一方と不具合個所との対応関係を学習する。また、注意個所抽出部51は、当該対応関係を基に、波形およびカラーマップの少なくとも一方から、注意個所に該当する第1の区間を判定する。注意個所抽出部51は、波形と不具合個所との対応関係を学習し、対応関係を基に、波形から第1の区間を特定しても良い。または、注意個所抽出部51は、カラーマップと不具合個所との対応関係を学習し、対応関係を基に、カラーマップから第1の区間を特定しても良い。
実施の形態5において制御パラメータ調整装置1Eにより実施される処理は、実施の形態1から4で説明する処理と組み合わせて実施されても良い。また、上記説明では、事前の学習によって対応関係を学習することとしたが、これに限られない。制御パラメータ調整装置1Eは、実施の形態5における学習フェーズの処理を、実施の形態1から4で説明する処理と並行して実施しても良い。
実施の形態5では、制御パラメータ調整装置1Eの内部の注意個所抽出部51によって対応関係の学習を行うこととしたが、対応関係の学習は、制御パラメータ調整装置1Eの外部の装置である学習装置により実施されても良い。学習装置は、制御パラメータ調整装置1Eに接続される装置である。学習装置は、インターネット等のネットワークを介して制御パラメータ調整装置1Eに接続される装置でも良い。学習装置は、クラウドサーバ上に存在する装置でも良い。
実施の形態5によると、制御パラメータ調整装置1Eは、波形およびカラーマップの少なくとも一方と不具合個所との対応関係を基に、波形およびカラーマップの少なくとも一方から、注意個所に該当する個所を判定する。制御パラメータ調整装置1Eは、加工面に不具合が生じる可能性がある個所を、注意個所として抽出することができる。これにより、制御パラメータ調整装置1Eは、より正確に注意個所を抽出することが可能となる。
実施の形態6.
図17は、実施の形態6にかかる制御パラメータ調整装置1Fの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Fは、図1に示す注意個所抽出部11と加工プログラム格納部17とに代えて、注意個所抽出部61と、指令点調整部62と、加工プログラム格納部63とを備える。実施の形態6では、上記の実施の形態1から5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5とは異なる構成について主に説明する。図17では、制御パラメータ調整装置1Fの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
図17は、実施の形態6にかかる制御パラメータ調整装置1Fの構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1Fは、図1に示す注意個所抽出部11と加工プログラム格納部17とに代えて、注意個所抽出部61と、指令点調整部62と、加工プログラム格納部63とを備える。実施の形態6では、上記の実施の形態1から5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5とは異なる構成について主に説明する。図17では、制御パラメータ調整装置1Fの構成要素の間における情報の入出力を矢印により表す。
注意個所抽出部61は、加工プログラム格納部63から加工プログラムを取得する。注意個所抽出部61は、あらかじめ設定された判定値を判定値格納部12から取得する。注意個所抽出部61は、付加区間情報格納部13から付加区間情報を取得する。注意個所抽出部61は、パラメータ格納部16からパラメータを取得する。すなわち、注意個所抽出部61には、加工プログラムと、判定値と、付加区間情報と、パラメータとが入力される。注意個所抽出部61は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて加工点データを算出する。
注意個所抽出部61は、判定値に基づいて特定された区間に付加区間を合わせた区間を、注意個所に該当する区間と判定する。注意個所抽出部61は、注意個所と判定された区間を示す注意個所情報を注意個所情報格納部14へ出力する。
さらに、注意個所抽出部61は、隣接経路における、位置の差分、速度の差分、加速度の差分、または加加速度の差分が判定値以上である個所を、加工経路から抽出する。すなわち、注意個所抽出部61は、加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる個所を抽出する。注意個所抽出部61は、抽出された個所を示す情報と加工プログラムとを指令点調整部62へ出力する。
指令点調整部62は、抽出された個所を示す情報を基に、工作機械3の数値制御装置2が出力する指令点の位置を調整する。すなわち、指令点調整部62は、加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる個所について、指令点の位置を調整する。指令点調整部62は、抽出された個所について、隣接経路における、位置、速度、加速度、または加加速度の変化が滑らかになるように、加工プログラムに示される指令点の位置を調整する。指令点調整部62は、指令点の位置が調整された加工プログラムを加工プログラム格納部63へ出力する。加工プログラム格納部63には、指令点の位置が調整された加工プログラムが格納される。
次に、制御パラメータ調整装置1Fによる処理の手順について説明する。図18は、実施の形態6にかかる制御パラメータ調整装置1Fによる処理の手順を示すフローチャートである。
ステップS131において、注意個所抽出部61は、加工プログラム格納部63から加工プログラムを取得する。また、注意個所抽出部61は、パラメータ格納部16からパラメータを読み出す。注意個所抽出部61は、加工プログラムとパラメータとを動作解析部18へ出力する。動作解析部18は、加工プログラムとパラメータとを基に、加工プログラムの全体についての動作解析を行う。
動作解析部18は、動作解析の結果を注意個所抽出部61へ出力する。ステップS132において、注意個所抽出部61は、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて加工点データを算出する。ステップS133において、注意個所抽出部61は、判定値格納部12から判定値を読み出す。
ステップS134において、注意個所抽出部61は、隣接経路において加工点データの値の差分が判定値以上である個所を加工経路から抽出する。注意個所抽出部61は、抽出された個所を示す情報と加工プログラムとを指令点調整部62へ出力する。
ステップS135において、指令点調整部62は、ステップS134において抽出された個所について、隣接経路における指令点の変化が滑らかになるように指令点を修正し、指令点が修正された加工プログラムを格納する。例えば、指令点調整部62は、指令点の位置の変化が滑らかになるように、抽出された個所における指令点の位置を修正する。
指令点の位置の変化を滑らかにさせる方法として、例えば、指令点調整部62は、横断方向において互いに隣接する複数の隣接経路について、各隣接経路の指令点を用いてスプライン曲線を生成する。指令点調整部62は、抽出された個所における指令点の位置を、スプライン曲線上の位置に修正する。指令点の位置の変化を滑らかにさせる方法はかかる方法に限られず、任意であるものとする。指令点調整部62は、指令点の修正による調整後の加工プログラムを加工プログラム格納部63へ格納する。
注意個所抽出部61は、加工プログラム格納部63から、調整後の加工プログラムを取得する。ステップS136において、注意個所抽出部61は、調整後の加工プログラムについての、動作解析部18による動作解析の結果に基づいて、加工点データを算出する。
ステップS137からステップS144までの処理は、図2に示すステップS4からステップS11までの処理と同様である。制御パラメータ調整装置1Fは、ステップS144を終えると、図18に示す手順による処理を終了する。
実施の形態6によると、制御パラメータ調整装置1Fは、加工点データに含まれる値が、判定値により示される範囲から外れた値となる個所について、指令点の位置を調整する。制御パラメータ調整装置1Fは、パラメータ調整と併せて指令点の位置を調整することによって、パラメータ調整のみでは不具合の発生を回避することが困難である場合でも、不具合の発生を低減させることが可能となる。
制御パラメータ調整装置1Fは、数値制御装置2の外部の装置に限られない。制御パラメータ調整装置1Fは、数値制御装置2に内蔵されても良い。実施の形態6にかかる制御パラメータ調整装置1Fと同様の構成は、数値制御装置2に備えられても良い。実施の形態6において制御パラメータ調整装置1Fにより実施される処理は、実施の形態1から5で説明する処理と組み合わせて実施されても良い。
次に、実施の形態1から6にかかる制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fのハードウェア構成について説明する。図19は、実施の形態1から6にかかる制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fのハードウェア構成例を示す図である。制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fは、処理回路70と通信装置71とを備えるコンピュータシステムにより実現される。処理回路70は、プロセッサ72およびメモリ73を備える。処理回路70は、プロセッサ72がソフトウェアを実行する回路である。
制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fの処理部である、注意個所抽出部11,21,41,51,61、パラメータ調整部15,22,31,42、動作解析部18,43、FB解析部23,44、学習部45、許容値算出部48、および指令点調整部62は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ73に格納される。処理回路70では、メモリ73に記憶されたプログラムをプロセッサ72が読み出して実行することにより、処理部の機能を実現する。すなわち、処理回路70は、制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fの処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ73を備える。また、メモリ73に記憶されたプログラムは、制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fの手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。メモリ73に記憶されたプログラムは、制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fを実現するための制御パラメータ調整プログラムである。
プロセッサ72は、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはDSP(Digital Signal Processor)ともいう)である。メモリ73は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはDVD(Digital Versatile Disc)等が該当する。制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fの記憶部である、判定値格納部12、付加区間情報格納部13、注意個所情報格納部14、パラメータ格納部16、加工プログラム格納部17,32,63、許容値格納部19、FB許容値格納部24,47、対応関係情報格納部46、不具合情報格納部52、波形情報格納部53、およびカラーマップ格納部54は、メモリ73により実現される。通信装置71は、制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fの外部の装置との通信を行う。
実施の形態1から6にかかる数値制御装置2は、図19に示すハードウェア構成と同様のハードウェア構成により実現される。
制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fおよび数値制御装置2の各々は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を含んでいても良い。制御パラメータ調整装置1A,1B,1C,1D,1E,1Fおよび数値制御装置2の各々は、2つ以上の装置で構成されても良い。制御パラメータ調整プログラムは、CD(Compact Disc)-ROM、DVD-ROMなどの記録媒体に格納され、各実施の形態を実現させるために記録媒体が提供されても良い。
以上の各実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。各実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。各実施の形態の構成同士が適宜組み合わせられても良い。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。
1A,1B,1C,1D,1E,1F 制御パラメータ調整装置、2 数値制御装置、3 工作機械、10 経路、10a,10b,10c 区間、11,21,41,51,61 注意個所抽出部、12 判定値格納部、13 付加区間情報格納部、14 注意個所情報格納部、15,22,31,42 パラメータ調整部、16 パラメータ格納部、17,32,63 加工プログラム格納部、18,43 動作解析部、19 許容値格納部、23,44 FB解析部、24,47 FB許容値格納部、45 学習部、46 対応関係情報格納部、48 許容値算出部、52 不具合情報格納部、53 波形情報格納部、54 カラーマップ格納部、62 指令点調整部、70 処理回路、71 通信装置、72 プロセッサ、73 メモリ。
Claims (13)
- 加工プログラムに従って動作する工作機械の加工経路の一部であって、加工に使用される制御パラメータの調整の対象に該当する個所である注意個所を、前記加工経路から抽出する注意個所抽出部と、
前記注意個所についての前記加工プログラムの動作に基づいて、前記注意個所における加工に使用される前記制御パラメータを調整するパラメータ調整部と、
を備えることを特徴とする制御パラメータ調整装置。 - 前記注意個所抽出部は、前記工作機械による加工の基準である加工点の動作についてのデータである加工点データに基づいて、前記注意個所に該当する個所を判定することを特徴とする請求項1に記載の制御パラメータ調整装置。
- 前記注意個所抽出部は、前記加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる区間である第1の区間を特定し、前記第1の区間に対し前記加工点の進行方向における前方側の区間である第2の区間と、前記第1の区間に対し前記進行方向における後方側の区間である第3の区間との少なくとも一方と、前記第1の区間とを合わせた区間を、前記注意個所に該当する区間と判定することを特徴とする請求項2に記載の制御パラメータ調整装置。
- 前記パラメータ調整部は、前記加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された許容値により示される範囲内の値となるまで、調整された前記制御パラメータを使用する場合における前記加工プログラムの動作に基づいて、前記注意個所における加工に使用される前記制御パラメータを調整することを特徴とする請求項2または3に記載の制御パラメータ調整装置。
- 前記パラメータ調整部は、前記加工経路のうち前記注意個所以外の個所である通常個所における加工に使用される前記制御パラメータについて、前記加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された許容値により示される範囲内の値となるまで、加工時間を短縮させる調整を行うことを特徴とする請求項2から4のいずれか1つに記載の制御パラメータ調整装置。
- 前記注意個所について、前記制御パラメータを使用する場合における前記加工プログラムの動作を解析する動作解析部を備え、
前記パラメータ調整部は、前記動作解析部による解析結果を基に算出される前記加工点データに基づいて、前記制御パラメータを調整することを特徴とする請求項2から5のいずれか1つに記載の制御パラメータ調整装置。 - 前記注意個所抽出部は、前記工作機械における前記加工プログラムの動作結果を示すフィードバック値を基に前記加工点データを算出し、
前記パラメータ調整部は、前記フィードバック値を基に算出される前記加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された許容値により示される範囲内の数値となるまで、調整された前記制御パラメータを使用する場合における前記加工プログラムの動作に基づいて、前記注意個所における加工に使用される前記制御パラメータを調整することを特徴とする請求項2または3に記載の制御パラメータ調整装置。 - 前記動作結果を基に算出される前記加工点データは、前記工作機械の数値制御装置が出力する指令点の位置と前記加工点の実際の位置との差分であることを特徴とする請求項7に記載の制御パラメータ調整装置。
- 前記加工プログラムに示される前記加工経路のうち前記注意個所である区間における経路の態様を示す経路情報と、前記工作機械の数値制御装置が出力する指令点に対応する前記加工点データである第1の加工点データと、前記工作機械における前記加工プログラムの動作結果を示すフィードバック値との対応関係を学習する学習部と、
前記フィードバック値を基に算出される前記加工点データである第2の加工点データに含まれる値の許容範囲を示す第2の許容値が格納されるフィードバック許容値格納部と、
前記対応関係を基に、前記第2の許容値から、前記第1の加工点データに含まれる値の許容範囲を示す第1の許容値を算出する許容値算出部と、を備え、
前記パラメータ調整部は、前記第1の加工点データに含まれる値が、前記第1の許容値により示される範囲内の値となるまで、調整された前記制御パラメータを使用する場合における前記加工プログラムの動作に基づいて、前記注意個所における加工に使用される前記制御パラメータを調整することを特徴とする請求項2または3に記載の制御パラメータ調整装置。 - 前記注意個所抽出部は、前記加工点データの値の変化を表す波形を示す波形情報と、加工点データの値の分布を表すカラーマップとの少なくとも一方と、加工によって加工面に不具合が生じた個所である不具合個所を示す不具合情報とが入力され、前記波形および前記カラーマップの少なくとも一方と前記不具合個所との対応関係を学習し、前記対応関係を基に、前記波形および前記カラーマップの少なくとも一方から、前記注意個所に該当する個所を判定することを特徴とする請求項2に記載の制御パラメータ調整装置。
- 前記加工点データに含まれる値が、あらかじめ設定された判定値により示される範囲から外れた値となる個所について、前記工作機械の数値制御装置が出力する指令点の位置を調整する指令点調整部を備えることを特徴とする請求項2に記載の制御パラメータ調整装置。
- 加工プログラムに基づいて工作機械を制御する数値制御装置であって、
前記工作機械の加工経路の一部であって、加工に使用される制御パラメータの調整の対象に該当する個所である注意個所を、前記加工経路から抽出する注意個所抽出部と、
前記注意個所についての前記加工プログラムの動作に基づいて、前記注意個所における加工に使用される前記制御パラメータを調整するパラメータ調整部と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。 - 加工プログラムに従って動作する工作機械の加工経路の一部であって、加工に使用される制御パラメータの調整の対象に該当する個所である注意個所を、前記加工経路から抽出するステップと、
前記注意個所についての前記加工プログラムの動作に基づいて、前記注意個所における加工に使用される前記制御パラメータを調整するステップと、
を含むことを特徴とする制御パラメータ調整方法。
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