数值控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数值控制装置。修正机床的热位移量的推定值的数值控制装置具有：推定部，其具有学习与机床的温度有关的信息和与热位移有关的信息的相关关系的学习模型，从机床获取与温度有关的信息，并基于与度有关的信息和上述学习模型计算出热位移的推定值；修正条件获取部，其从机床获取定位信息；以及修正部，其基于定位信息修正热位移的推定值。

NUMERICAL CONTROL DEVICES

The invention provides a numerical control device. The numerical control device for correcting the presumptive value of the thermal displacement of machine tools includes: the presumptive part, which has a learning model for learning the information related to the temperature of machine tools and the information related to the thermal displacement. The temperature-related information is obtained from the machine tools, and the presumptive value of the thermal displacement is calculated based on the degree-related information and the above-mentioned learning model. The machine tool obtains positioning information, and the correction unit corrects the presumptive value of thermal displacement based on positioning information.

【技术实现步骤摘要】
数值控制装置
本专利技术涉及一种数值控制装置，尤其涉及在通过机器学习进行机床的热位移修正的情况下，能够修正因机床的个体差异或经年产生的预测值的偏差的数值控制装置。
技术介绍
机床对工件进行加工时产生的热，因此在机床各部产生热位移。例如由于主轴电动机的发热，在主轴或进给轴产生热位移。日本特开平06－008107号公报记载有一种数值控制装置，该数值控制装置对机床的温度与热位移的相关性进行基于神经网络的机器学习，并使用该学习模型预测动作中的机床中的热位移来修正动作。然而，由于机床的个体差异或各部的经年劣化等，基于最初创建的学习模型的热位移的预测值与运转中的机床的实际的热位移量之间会产生差异。即，基于学习模型的预测精度可能降低。因此，以往，通过随时重新学习、或者进行追加学习来更新学习模型本身，并维持预测精度。然而，为了更新学习模型，需要用于获取温度数据和热位移量并构建学习模型的时间和信息处理资源。这样的时间增加成为工厂的生产性降低的重要因素。另外，学习模型的构建处理需要大量的信息处理资源，因此在处理性能低的数值控制装置中难以实施该处理。
技术实现思路
本专利技术是为了解决这样的问题点而提出的，其目的在于提供一种在通过机器学习进行机床的热位移修正的情况下，能够修正因机床的个体差异、经年变化产生的预测值的偏差的数值控制装置。本专利技术的一个实施方式所涉及的数值控制装置是修正机床的热位移量的推定值的数值控制装置，该数值控制装置具有：推定部，其具有学习与上述机床的温度有关的信息和与热位移有关的信息的相关关系的学习模型，从上述机床获取与温度有关的信息，并基于与上述温度有关的信息和上述学习模型计算出热位移的推定值；修正条件获取部，其从上述机床获取定位信息；以及修正部，其基于上述定位信息修正上述热位移的推定值。本专利技术的一个实施方式所涉及的数值控制装置，上述修正部通过将从上述机床获取到的定位信息与定位信息的比较基准值的差值和上述热位移的推定值进行相加或者从上述热位移的推定值减去该差值来进行上述修正。根据本专利技术，能够提供一种在通过机器学习进行机床的热位移修正的情况下，能够修正因机床的个体差异、经年变化产生的预测值的偏差的数值控制装置。附图说明通过参照附图的以下的实施例的说明，使本专利技术的上述以及其他目的和特征变得更加明确。图1是表示数值控制装置的构成的框图。图2是表示定位信息的获取方法的一个例子的图。图3是表示数值控制装置的动作的流程图。图4是表示信息处理装置的构成的框图。图5是表示信息处理装置的构成的框图。图6是表示信息处理装置的构成的框图。图7A是对神经元进行说明的图。图7B是对神经网络进行说明的图。具体实施方式使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的数值控制装置100的功能构成的框图。数值控制装置100通常是具有中央处理装置(CPU)、存储装置、输入输出装置等的计算机。CPU通过读出并执行储存于存储装置的程序，来逻辑性地实现后述的各处理部。数值控制装置100具有推定部110、修正条件获取部120、修正部130作为处理部。推定部110使用通过信息处理装置200预先创建的学习模型，根据机床各部的温度推定热位移量。信息处理装置200既可以是数值控制装置100，也可以是数值控制装置100的外部的信息处理装置。将在后面描述信息处理装置200的学习模型的创建方法。推定部110在推定模式下使用信息处理装置200所具备的机器学习装置300，来获得基于机床的温度的热位移量的预测值。修正条件获取部120获取机床各部的位移量。这里，修正条件获取部120获取的位移量并不是由伴随加工的热引起的，而是由机床的个体差异或经年劣化引起的。修正条件获取部120例如具有触摸探头。触摸探头在预定的定时接触在工作台上预先决定的定位点，输出从机械坐标系观察到的定位点的坐标。修正条件获取部120获取该坐标作为通过学习模型推定出的热位移量的修正条件。使用图2，进一步对定位点的获取进行说明。在机床的主轴的前端安装有触摸探头。触摸探头将接触点的坐标向外部输出。这里输出的坐标是从机械坐标系观察到的接触点的坐标。例如，机床在加工开始前通过触摸探头测定在工作台上等预先决定的基准点。将该测定称为定位，将通过定位获取到的信息称为定位信息。通过定位获取到的坐标是加工开始前的坐标，所以不受伴随加工的热位移的影响。另一方面，基于定位的基准点的测定结果被表示为从机械坐标系观察到的坐标，所以可能受到例如机床的个体差异、经年劣化的影响变而化。在本实施方式中，修正条件获取部120获取通过定位测定的基准点的坐标作为用于修正机床的个体差异、经年劣化的影响的信息。修正部130使用修正条件获取部120获取到的修正条件来修正推定部110的学习模型推定出的热位移量。即，修正部130不更新推定部110的学习模型本身，而修正基于学习模型的预测值，由此修正因机床的个体差异或经年变化产生的预测值的偏差。这里，为了容易理解本专利技术，而对作为本专利技术的
技术介绍
的信息处理装置200的学习模型的创建方法的一个例子进行说明。然后，对本专利技术的实施方式所涉及的数值控制装置100的动作更具体地进行说明。图4是表示信息处理装置200的主要部分的概要性硬件构成图。CPU11是整体控制信息处理装置200的处理器。CPU11经由总线20读出储存于ROM12的系统/程序，并根据该系统/程序控制信息处理装置200整体。RAM13暂时储存暂时的计算数据、显示数据以及从外部输入的各种数据等。非易失性存储器14构成为，例如通过未图示的蓄电池进行备份等，即使信息处理装置200的电源断开也保持存储状态的存储器。将经由未图示的接口输入的各种程序、数据存储于非易失性存储器14。存储于非易失性存储器14的程序、数据也可以在执行时/利用时在RAM13中被展开。另外，在ROM12中预先写入各种系统/程序。温度测定装置60测量机床各部的温度。温度测定装置60例如是温度传感器、红外热成像仪(thermography)。信息处理装置200经由接口18从温度测定装置60接收温度数据(温度的测定值或红外热成像仪的输出图像等)，并传递给CPU11。形状测定装置70测量机床各部的形状。形状测定装置70例如是测微仪(micrometer)、位移传感器。信息处理装置200经由接口19从形状测定装置70接收形状数据(机床的预定位置的长度、坐标值的位移量等)，并传递到CPU11。接口21是用于连接信息处理装置200和机器学习装置300的接口。机器学习装置300具备控制机器学习装置300整体的处理器301、存储系统/程序等的ROM302、用于进行机器学习的各处理中的暂时的存储的RAM303、以及用于学习模型等的存储的非易失性存储器304。机器学习装置300能够经由接口21观测能够由信息处理装置200获取的各信息(温度数据、形状数据等)。图5是信息处理装置200和机器学习装置300的概要性功能框图。机器学习装置300包括用于通过所谓的机器学习来自学针对机床的各部的温度数据的机床各部的形状数据的软件(学习算法等)以及硬件(处理器301等)。信息处理装置200所具备的机器学习装置300学习到的数据相当于表示温度数据与形状数据的相关性的模型构造。如图5中功能模块所示，信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数值控制装置，其修正机床的热位移量的推定值，其特征在于，该数值控制装置具有：推定部，其具有学习与上述机床的温度有关的信息和与热位移有关的信息的相关关系的学习模型，从上述机床获取与温度有关的信息，并基于与上述温度有关的信息和上述学习模型计算出热位移的推定值；修正条件获取部，其从上述机床获取定位信息；以及修正部，其基于上述定位信息修正上述热位移的推定值。

【技术特征摘要】
2017.07.26 JP 2017-1440831.一种数值控制装置，其修正机床的热位移量的推定值，其特征在于，该数值控制装置具有：推定部，其具有学习与上述机床的温度有关的信息和与热位移有关的信息的相关关系的学习模型，从上述机床获取与温度有关的信息，并基于与上述温度有关的信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：支钞，许渊铭，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP