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DE112020007089T5 - Numerical control device and machine learning device - Google Patents

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DE112020007089T5
DE112020007089T5 DE112020007089.1T DE112020007089T DE112020007089T5 DE 112020007089 T5 DE112020007089 T5 DE 112020007089T5 DE 112020007089 T DE112020007089 T DE 112020007089T DE 112020007089 T5 DE112020007089 T5 DE 112020007089T5
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cutting
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Ein numerisches Steuerungsgerät (1A) umfasst eine Steuerungseinheit (21), welche eine Werkzeugmaschine (2A) steuert, eine Zustandsbeobachtungseinheit (11A), welche Zustandsvariablen beobachtet, welche einen Motorlaststromwert (41) eines Motors, welcher ein durch die Werkzeugmaschine (2A) verwendetes Schneidwerkzeug antreibt, einen Schneidkoordinatenwert (40), welcher eine Schneidposition eines Werkstücks für das Schneidwerkzeug ist, einen Werkzeugtyp (42), welcher ein Typ des Schneidwerkzeugs ist, einen Werkstücktyp (43), welcher ein Typ des Werkstücks ist, und eine Werkstücktemperatur (44), welche eine Temperatur des Werkstücks ist, umfassen, eine Datenbezugseinheit (12), welche ein Abnutzungsmenge-Messergebnis (45) bezieht, welches ein Ergebnis des Messens einer Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs ist, und eine Lerneinheit (13), welche die Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs auf Grundlage eines Datensatzes lernt, welcher auf der Basis einer Kombination aus den Zustandsvariablen und dem Abnutzungsmenge-Messergebnis (45) erzeugt ist.A numerical control device (1A) comprises a control unit (21) which controls a machine tool (2A), a state observation unit (11A) which observes state variables indicating a motor load current value (41) of a motor which is a cutting tool used by the machine tool (2A). a cutting coordinate value (40) which is a cutting position of a workpiece for the cutting tool, a tool type (42) which is a type of the cutting tool, a workpiece type (43) which is a type of the workpiece, and a workpiece temperature (44) which is a temperature of the workpiece, a data acquisition unit (12) which acquires a wear amount measurement result (45) which is a result of measuring a wear amount of the cutting tool, and a learning unit (13) which reads the wear amount of the cutting tool Learns based on a data set, which is based on a combination of the state variables and the wear amount measurement result (45).

Description

BereichArea

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein numerisches Steuerungsgerät und ein Maschinenlerngerät (Gerät zum maschinellen Lernen), welche eine Abnutzungsmenge eines durch eine Werkzeugmaschine verwendeten Schneidwerkzeugs schätzen.The present disclosure relates to a numerical control device and a machine learning device (machine learning device) that estimate a wear amount of a cutting tool used by a machine tool.

Hintergrundbackground

Eine Werkzeugmaschine, welche ein Werkstück unter Verwendung eines Schneidwerkzeugs maschinenbearbeitet, wird durch ein numerisches Steuerungsgerät gesteuert. Wenn diese Werkzeugmaschine eine Maschinenbearbeitung für eine lange Dauer durchführt, ist eine Schneidkante des Schneidwerkzeugs abgenutzt, und daher nimmt ein Größenfehler eines fertigen Werkstücks zu. Um diesen Größenfehler zu reduzieren, misst ein Bediener der Werkzeugmaschine wiederholt eine Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs.A machine tool, which machines a workpiece using a cutting tool, is controlled by a numerical control device. When this machine tool performs machining for a long time, a cutting edge of the cutting tool is worn, and therefore a size error of a finished work increases. In order to reduce this size error, an operator of the machine tool repeatedly measures a wear amount of the cutting tool.

Um die Arbeit einer solchen Messung der Abnutzungsmenge durch den Bediener einzusparen, wurden diverse Anstrengungen unternommen. Ein in Patentliteratur 1 beschriebenes numerisches Steuerungsgerät schätzt eine tatsächliche Abnutzungsmenge eines Schneidwerkzeugs aus Daten, welche eine Korrelation zwischen einer Änderungsrate eines Motorlaststroms und einer Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs beim Berühren eines Werkstücks mit dem Schneidwerkzeug angeben.In order to save the labor of such wear amount measurement by the operator, various efforts have been made. A numerical control apparatus described in Patent Literature 1 estimates an actual wear amount of a cutting tool from data indicating a correlation between a rate of change of a motor load current and a wear amount of the cutting tool when the cutting tool touches a workpiece.

Zitierungslistecitation list

Patentliteraturpatent literature

Patentliteratur 1: japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer H10-20911 ( JP H10-20 911 A )Patent Literature 1: Japanese Patent Application Publication No. H10-20911 ( JP H10-20 911 A )

Kurzbeschreibungshort description

Technisches ProblemTechnical problem

Bei der Technik, die in der oben genannten Patentliteratur 1 beschrieben ist, wird jedoch die Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs geschätzt, ohne eine Anbringungsabweichung des Werkstücks, eine Formabweichung des Werkstücks und dergleichen zu berücksichtigen. Das bedeutet, dass es bei der Technik, die in der oben genannten Patentliteratur 1 beschrieben ist, nicht möglich ist, zwischen einer Zunahme des Motorlaststroms, die mit der Abnutzung des Schneidwerkzeugs assoziiert ist, und einer Zunahme des Motorlaststroms, die durch eine Änderung eines Werkstückschneidbereichs verursacht ist, die mit der Anbringungsabweichung des Werkstücks, der Formabweichung des Werkstücks oder dergleichen assoziiert ist, zu unterscheiden, und es ist nicht möglich, eine genaue Abnutzungsmenge zu schätzen.However, in the technique described in the above Patent Literature 1, the wear amount of the cutting tool is estimated without considering an attachment deviation of the workpiece, a shape deviation of the workpiece, and the like. That is, with the technique described in the above Patent Literature 1, it is not possible to distinguish between an increase in motor load current associated with wear of the cutting tool and an increase in motor load current caused by a change in a workpiece cutting area associated with the attachment deviation of the work, the shape deviation of the work, or the like, and it is not possible to estimate an accurate amount of wear.

Die vorliegende Offenbarung wurde unter Berücksichtigung der obigen Umstände gemacht, und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein numerisches Steuerungsgerät bereitzustellen, welches eine Abnutzungsmenge eines Schneidwerkzeugs genau schätzen kann.The present disclosure has been made with the above circumstances in mind, and an object of the present disclosure is to provide a numerical control apparatus that can accurately estimate a wear amount of a cutting tool.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Um die oben genannten Probleme zu lösen und das Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Offenbarung ein numerisches Steuerungsgerät bereit, welches umfasst: eine Steuereinheit, welche eine Werkzeugmaschine basierend auf einem Maschinenbearbeitungsprogramm steuert; eine Zustandsbeobachtungseinheit, welche Zustandsvariablen beobachtet, welche einen Laststromwert eines Motors, welcher ein durch die Werkzeugmaschine verwendetes Schneidwerkzeug antreibt, eine Schneidposition eines Werkstücks für das Schneidwerkzeug, einen Werkzeugtyp, welcher ein Typ des Schneidwerkzeugs ist, einen Werkstücktyp, welcher ein Typ des Werkstücks ist, und eine Werkstücktemperatur, welche eine Temperatur des Werkstücks ist, umfassen; eine Datenbezugseinheit, welche ein Abnutzungsmenge-Messergebnis bezieht, welches ein Ergebnis des Messens einer Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs ist; und eine Lerneinheit, welche ein Lernmodell, welches zum Schätzen der Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs aus den Zustandsvariablen verwendet wird, auf Grundlage eines Datensatzes erzeugt, welcher basierend auf einer Kombination aus den Zustandsvariablen und dem Abnutzungsmenge-Messergebnis erzeugt ist.In order to solve the above problems and achieve the object, the present disclosure provides a numerical control apparatus including: a control unit that controls a machine tool based on a machining program; a state observation unit that observes state variables including a load current value of a motor that drives a cutting tool used by the machine tool, a cutting position of a workpiece for the cutting tool, a tool type that is a type of the cutting tool, a workpiece type that is a type of the workpiece, and a workpiece temperature, which is a temperature of the workpiece; a data obtaining unit that obtains a wear amount measurement result which is a result of measuring a wear amount of the cutting tool; and a learning unit that creates a learning model used for estimating the wear amount of the cutting tool from the state variables based on a data set generated based on a combination of the state variables and the wear amount measurement result.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Ein numerisches Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung hat eine vorteilhafte Wirkung dahingehend, dass es eine Abnutzungsmenge eines Schneidwerkzeugs genau schätzen kann.A numerical control device according to the present disclosure has an advantageous effect of being able to accurately estimate a wear amount of a cutting tool.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines Steuerungssystems zeigt, welches ein numerisches Steuerungsgerät gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst. 1 12 is a diagram showing a configuration of a control system including a numerical control device according to a first embodiment.
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Verarbeitungsprozedur eines Maschinenlernens zeigt, welches durch ein Maschinenlerngerät gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird. 2 14 is a flowchart showing a processing procedure of machine learning performed by a machine learning apparatus according to the first embodiment.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Schätzverarbeitungsprozedur einer geschätzten Abnutzungsmenge zeigt, welche durch das Maschinenlerngerät gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird. 3 14 is a flowchart showing an estimation processing procedure of an estimated wear amount, which is performed by the machine learning apparatus according to the first embodiment.
  • 4 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines neuronalen Netzes zeigt, welches durch das Maschinenlerngerät gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. 4 14 is a diagram showing a configuration of a neural network used by the machine learning device according to the first embodiment.
  • 5 ist ein Diagramm, welches ein Hardwarekonfigurationsbeispiel zeigt, durch welches das Maschinenlerngerät gemäß der ersten Ausführungsform implementiert ist. 5 14 is a diagram showing a hardware configuration example by which the machine learning device according to the first embodiment is implemented.
  • 6 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines Steuerungssystems zeigt, welches ein numerisches Steuerungsgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform umfasst. 6 14 is a diagram showing a configuration of a control system including a numerical control device according to a second embodiment.
  • 7 ist ein Diagramm zum Erklären von Schneidanfangskoordinaten für ein Werkstück ohne Anbringungsfehler, welche durch das numerische Steuerungsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform detektiert werden. 7 14 is a diagram for explaining cutting start coordinates for a workpiece without attachment errors, which are detected by the numerical control apparatus according to the second embodiment.
  • 8 ist ein Diagramm zum Erklären von Schneidanfangskoordinaten für ein Werkstück mit einem Anbringungsfehler, welche durch das numerische Steuerungsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform detektiert werden. 8th 14 is a diagram for explaining cutting start coordinates for a workpiece with an attachment error, which are detected by the numerical control apparatus according to the second embodiment.

Beschreibung von AusführungsformDescription of embodiment

Nachfolgend werden ein numerisches Steuerungsgerät und ein Maschinenlerngerät gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, a numerical control device and a machine learning device according to embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.

Erste Ausführungsform.First embodiment.

1 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines Steuerungssystems zeigt, welches ein numerisches Steuerungsgerät gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst. Ein Steuerungssystem 100A umfasst ein numerisches Steuerungsgerät (NC-Gerät) 1A und eine Werkzeugmaschine 2A. 1 12 is a diagram showing a configuration of a control system including a numerical control device according to a first embodiment. A control system 100A includes a numerical control device (NC device) 1A and a machine tool 2A.

Das numerische Steuerungsgerät 1A ist ein Computer, welcher eingerichtet ist, die Werkzeugmaschine 2A zu steuern. Die Werkzeugmaschine 2A ist ein Gerät, welches konfiguriert ist, ein Werkstück, welches ein zu maschinenbearbeitendes Objekt ist, unter Verwendung eines Schneidwerkzeugs zu maschinenbearbeiten. Die Werkzeugmaschine 2A umfasst eine Antriebseinheit 31, einen Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS)-Bildschirm 32, einen Temperatursensor 33 und ein Abnutzungsmenge-Messgerät 34.The numerical control device 1A is a computer configured to control the machine tool 2A. The machine tool 2A is an apparatus configured to machine a workpiece, which is an object to be machined, using a cutting tool. The machine tool 2A includes a drive unit 31, a man-machine interface (HMI) screen 32, a temperature sensor 33, and a wear-amount gauge 34.

Die Antriebseinheit 31 treibt einen oder mehr Motoren an. Die durch die Antriebseinheit 31 angetriebenen Motoren umfassen einen Servomotor und einen Hauptspindelmotor. In einem Fall, in welchem der Servomotor das Schneidwerkzeug antreibt, überträgt die Antriebseinheit 31 einen Laststromwert des Servomotors als einen Motorlaststromwert 41 an das numerische Steuerungsgerät 1A. In einem Fall, in welchem der Hauptspindelmotor das Schneidwerkzeug antreibt, überträgt die Antriebseinheit 31 einen Laststromwert des Hauptspindelmotors als einen Motorlaststromwert 41 an das numerische Steuerungsgerät 1A.The drive unit 31 drives one or more motors. The motors driven by the drive unit 31 include a servo motor and a main spindle motor. In a case where the servo motor drives the cutting tool, the drive unit 31 transmits a load current value of the servo motor as a motor load current value 41 to the numerical controller 1A. In a case where the main spindle motor drives the cutting tool, the drive unit 31 transmits a load current value of the main spindle motor as a motor load current value 41 to the numerical control device 1A.

Der MMS-Bildschirm 32 ist ein Bildschirm, welcher so eingestellt ist, dass er durch einen Bediener eingegebene Information anzeigt. Der MMS-Bildschirm 32 ist mit einem Eingabegerät (nicht gezeigt) verbunden, welches konfiguriert ist, die durch den Bediener eingegebene Information zu empfangen und von dem Eingabegerät übertragene Information anzuzeigen. Beispiele des Eingabegerätes umfassen eine Maus, eine Tastatur oder dergleichen.The MMS screen 32 is a screen set to display information entered by an operator. The MMS screen 32 is connected to an input device (not shown) configured to receive information entered by the operator and to display information transmitted by the input device. Examples of the input device include a mouse, a keyboard, or the like.

Die durch den Bediener in das Eingabegerät eingegebene Information umfasst einen Werkzeugtyp 42 und einen Werkstücktyp 43. Der Werkzeugtyp 42 und der Werkstücktyp 43, welche auf dem MMS-Bildschirm 32 angezeigt werden, werden an das numerische Steuerungsgerät 1A übertragen. Der Werkzeugtyp 42 ist eine Information, welche einen Typ des Schneidwerkzeugs angibt, und der Werkstücktyp 43 ist eine Information, welche einen Typ des Werkstücks angibt. Der Werkstücktyp 43 umfasst eine Information betreffend ein Material des Werkstücks, eine Information betreffend eine Form des Werkstücks, eine Information betreffend eine Größe des Werkstücks und dergleichen. Es ist zu beachten, dass der Werkzeugtyp 42 und der Werkstücktyp 43 durch ein beliebiges Verfahren eingestellt werden können. In der folgenden Beschreibung wird ein Fall beschrieben, in welchem der Werkzeugtyp 42 und der Werkstücktyp 43, welche in das Eingabegerät eingegeben wurden, zu dem MMS-Bildschirm 32 übertragen werden und der Werkzeugtyp 42 und der Werkstücktyp 43 von dem MMS-Bildschirm 32 zu dem numerischen Steuerungsgerät 1A übertragen werden.The information entered by the operator into the input device includes a tool type 42 and a workpiece type 43. The tool type 42 and the workpiece type 43 displayed on the HMI screen 32 are transmitted to the numerical control device 1A. The tool type 42 is information indicating a type of the cutting tool, and the workpiece type 43 is information indicating a type of the workpiece. The workpiece type 43 includes information on a material of the workpiece, information on a shape of the workpiece, information on a size of the workpiece, and the like. Note that the tool type 42 and the workpiece type 43 can be set by any method. In the following description, a case will be described in which the tool type 42 and the workpiece type 43 input to the input device are transmitted to the HMI screen 32, and the tool type 42 and workpiece type 43 are transmitted from the HMI screen 32 to the numerical controller 1A.

Der Temperatursensor 33 ist ein Beispiel eines Temperaturdetektionsgerätes, welches fähig ist, eine Temperatur eines Werkstücks zu messen. Der Temperatursensor 33 überträgt die gemessene Temperatur an das numerische Steuerungsgerät 1A als eine Werkstücktemperatur 44.The temperature sensor 33 is an example of a temperature detection device capable of measuring a temperature of a workpiece. The temperature sensor 33 transmits the measured temperature to the numerical controller 1A as a workpiece temperature 44.

Das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 ist ein Gerät, welches konfiguriert ist, eine Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs zu messen. In einem Fall, in welchem das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 ein Messschieber oder dergleichen ist, welcher zum manuellen Messen einer Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs verwendet wird, wird ein Abnutzungsmenge-Messergebnis 45, welches ein Messergebnis der Abnutzungsmenge ist, durch den Bediener in das numerische Steuerungsgerät 1A eingegeben. In einem Fall, in welchem das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 ein Gerät ist, welches die Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs automatisch misst, überträgt das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 an das numerische Steuerungsgerät 1A.The wear amount measuring device 34 is a device configured to measure a wear amount of the cutting tool. In a case where the amount of wear- Measuring device 34 is a vernier caliper or the like used for manually measuring a wear amount of the cutting tool, a wear amount measurement result 45, which is a measurement result of the wear amount, is inputted into the numerical control device 1A by the operator. In a case where the wear amount gauge 34 is a device that automatically measures the wear amount of the cutting tool, the wear amount gauge 34 transmits the wear amount measurement result 45 to the numerical control device 1A.

In einem Fall, in welchem das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 ein manuelles Messgerät ist, ist das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 außerhalb der Werkzeugmaschine 2A angeordnet, hingegen ist in einem Fall, in welchem das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 ein automatisches Messgerät ist, das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 innerhalb der Werkzeugmaschine 2A angeordnet. In der folgenden Beschreibung wird ein Fall beschrieben, in welchem das Abnutzungsmenge-Messgerät 34 ein automatisches Messgerät ist und das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 von dem Abnutzungsmenge-Messgerät 34 an das numerische Steuerungsgerät 1A übertragen wird.In a case where the wear-amount gauge 34 is a manual gauge, the wear-amount gauge 34 is arranged outside of the machine tool 2A, whereas in a case where the wear-amount gauge 34 is an automatic gauge, the wear-amount gauge is the wear-amount gauge 34 arranged within the machine tool 2A. In the following description, a case where the wear amount measuring device 34 is an automatic measuring device and the wear amount measurement result 45 is transmitted from the wear amount measuring device 34 to the numerical control device 1A will be described.

Das numerische Steuerungsgerät 1A umfasst ein Maschinenlerngerät 10, eine Steuerungseinheit 21, eine Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22. Die Steuerungseinheit 21 steuert die Werkzeugmaschine 2A unter Verwendung eines Maschinenbearbeitungsprogramms 20. Zudem berechnet die Steuerungseinheit 21 beim Ausführen des Maschinenbearbeitungsprogramms 20 basierend auf dem Maschinenbearbeitungsprogramm 20 einen Schneidkoordinatenwert 40, welcher eine Schneidposition (Werkzeugkoordinaten) an dem Werkstück durch das Schneidwerkzeug angibt. Die Steuerungseinheit 21 überträgt den Schneidkoordinatenwert 40 an das Maschinenlerngerät 10.The numerical control device 1A includes a machine learning device 10, a control unit 21, an estimated wear amount considering unit 22. The control unit 21 controls the machine tool 2A using a machining program 20. In addition, the control unit 21 calculates a machining program 20 based on the machining program 20 when executing the machining program Cutting coordinate value 40, which indicates a cutting position (tool coordinates) on the workpiece by the cutting tool. The control unit 21 transmits the cutting coordinate value 40 to the machine learning device 10.

Das Maschinenlerngerät 10 ist ein Computer, welcher eingerichtet ist, eine Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs basierend auf einer Information zu lernen, welche bei Maschinenbearbeitung des Werkstücks durch das Schneidwerkzeug bezogen wird. Das Maschinenlerngerät 10 hat eine Funktion des Lernens der Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs und eine Funktion des Schätzens der Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs unter Verwendung eines Lernergebnisses. Das Maschinenlerngerät 10 gibt eine geschätzte Abnutzungsmenge 75, welche ein Schätzergebnis ist, an die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22 aus.The machine learning device 10 is a computer configured to learn a wear amount of the cutting tool based on information acquired when the workpiece is machined by the cutting tool. The machine learning device 10 has a function of learning the wear amount of the cutting tool and a function of estimating the wear amount of the cutting tool using a learning result. The machine learning device 10 outputs an estimated wear amount 75 , which is an estimation result, to the estimated wear amount considering unit 22 .

Das Maschinenlerngerät 10 umfasst eine Zustandsbeobachtungseinheit 11A, eine Datenbezugseinheit 12 und eine Lerneinheit 13. Die Zustandsbeobachtungseinheit 11A bezieht den Motorlaststromwert 41, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und die Werkstücktemperatur 44 von der Werkzeugmaschine 2A.The machine learning apparatus 10 includes a state observation unit 11A, a data acquisition unit 12 and a learning unit 13. The state observation unit 11A acquires the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43 and the workpiece temperature 44 from the machine tool 2A.

Insbesondere bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 11A den Motorlaststromwert 41 von der Antriebseinheit 31 und bezieht den Werkzeugtyp 42 und den Werkstücktyp 43 von dem MMS-Bildschirm 32. Ferner bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 11A die Werkstücktemperatur 44 von dem Temperatursensor 33. Ferner bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 11A den Schneidkoordinatenwert 40 von der Steuerungseinheit 21. Die Zustandsbeobachtungseinheit 11A überträgt den bezogenen Schneidkoordinatenwert 40, den Motorlaststromwert 41, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und die Werkstücktemperatur 44 an die Lerneinheit 13.Specifically, the state observation unit 11A obtains the motor load current value 41 from the drive unit 31, and obtains the tool type 42 and the workpiece type 43 from the HMI screen 32. Further, the state observation unit 11A obtains the workpiece temperature 44 from the temperature sensor 33. Further, the state observation unit 11A obtains the cutting coordinate value 40 from of the control unit 21. The state observation unit 11A transmits the related cutting coordinate value 40, motor load current value 41, tool type 42, workpiece type 43 and workpiece temperature 44 to the learning unit 13.

Die Datenbezugseinheit 12 bezieht das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 von dem Abnutzungsmenge-Messgerät 34. Die Datenbezugseinheit 12 überträgt das bezogene Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 an die Lerneinheit 13.The data acquisition unit 12 acquires the wear-amount measurement result 45 from the wear-amount measurement device 34. The data acquisition unit 12 transmits the acquired wear-amount measurement result 45 to the learning unit 13.

Die Lerneinheit 13 lernt die geschätzte Abnutzungsmenge 75 basierend auf einem Datensatz, welcher basierend auf einer Kombination aus dem Schneidkoordinatenwert 40, dem Motorlaststromwert 41, dem Werkzeugtyp 42, dem Werkstücktyp 43 und der Werkstücktemperatur 44, die von der Zustandsbeobachtungseinheit 1 1A ausgegeben werden, und dem Abnutzungsmenge-Messergebnis 45, welches von der Datenbezugseinheit 12 ausgegeben wird, erzeugt ist. Vorliegend ist der Datensatz Daten, in welchen eine Zustandsvariable und Bestimmungsdaten miteinander assoziiert sind. In der ersten Ausführungsform sind der Schneidkoordinatenwert 40, der Motorlaststromwert 41, der Werkzeugtyp 42, der Werkstücktyp 43 und die Werkstücktemperatur 44 Zustandsvariablen, und das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 ist Bestimmungsdaten.The learning unit 13 learns the estimated wear amount 75 based on a data set based on a combination of the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43 and the workpiece temperature 44 output from the state observation unit 11A, and the Amount of wear measurement result 45 output from the data acquisition unit 12 is generated. Here, the data set is data in which a state variable and determination data are associated with each other. In the first embodiment, the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43, and the workpiece temperature 44 are state variables, and the wear amount measurement result 45 is determination data.

In einer Lernphase lernt die Lerneinheit 13 die geschätzte Abnutzungsmenge 75 durch Aktualisieren eines Lernmodells, wie beispielsweise einem neuronalen Netz. Die Lerneinheit 13 passt das Lernmodell so an, dass bei Eingabe der Zustandsvariable in das Lernmodell das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 aus dem Lernmodell ausgegeben wird. Die Lerneinheit 13 hat dieses Lernmodell in sich gespeichert.In a learning phase, the learning unit 13 learns the estimated wear amount 75 by updating a learning model such as a neural network. The learning unit 13 adapts the learning model such that when the state variable is input to the learning model, the wear amount measurement result 45 is output from the learning model. The learning unit 13 has this learning model stored in itself.

Wenn die Zustandsvariable von der Zustandsbeobachtungseinheit 11A in einer Anwendungsphase (Schätzphase) empfangen wird, gibt die Lerneinheit 13 diese Zustandsvariable in das Lernmodell ein. In diesem Fall wird die geschätzte Abnutzungsmenge 75, welche der Zustandsvariable zugeordnet ist, aus dem Lernmodell ausgegeben. Die Lerneinheit 13 überträgt die geschätzte Abnutzungsmenge 75 an die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22.When the state variable is received from the state observation unit 11A in an application phase (estimation phase), there is the learning unit 13 enters this state variable into the learning model. In this case, the estimated amount of wear 75 associated with the state variable is output from the learning model. The learning unit 13 transmits the estimated wear amount 75 to the estimated wear amount considering unit 22.

Die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22 berechnet eine Korrekturmenge 76 basierend auf der geschätzten Abnutzungsmenge 75. Die Korrekturmenge 76 ist eine Positionskorrekturmenge des Schneidwerkzeugs, welche eingestellt wird, um eine Werkstückmaschinenbearbeitungsposition während einer durch das Schneidwerkzeug durchgeführten Maschinenbearbeitung zu korrigieren. Die Korrekturmenge 76 wird dazu verwendet, einen Werkstückmaschinenbearbeitungsfehler zu eliminieren, welcher durch Abnutzung des Schneidwerkzeugs verursacht wird.The estimated wear amount considering unit 22 calculates a correction amount 76 based on the estimated wear amount 75. The correction amount 76 is a position correction amount of the cutting tool, which is set to correct a workpiece machining position during machining performed by the cutting tool. The correction amount 76 is used to eliminate work machining error caused by wear of the cutting tool.

Die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22, welche eine Berücksichtigungseinheit ist, ist dazu konfiguriert, die Korrekturmenge 76 bei einer Position des Schneidwerkzeugs zu berücksichtigen, indem die Korrekturmenge 76 an die Steuerungseinheit 21 übertragen wird. Die Steuerungseinheit 21 steuert die Werkzeugmaschine 2A und korrigiert dabei die Position des Schneidwerkzeugs unter Verwendung der Korrekturmenge 76.The estimated wear amount consideration unit 22 , which is a consideration unit, is configured to consider the correction amount 76 at a position of the cutting tool by transmitting the correction amount 76 to the control unit 21 . The control unit 21 controls the machine tool 2A while correcting the position of the cutting tool using the correction amount 76.

Als Nächstes wird eine Verarbeitungsprozedur eines durch das Maschinenlerngerät 10 durchgeführten Maschinenlernens und eine durch das Maschinenlerngerät 10 durchgeführte Schätzverarbeitungsprozedur der geschätzten Abnutzungsmenge 75 beschrieben. 2 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Verarbeitungsprozedur eines durch ein Maschinenlerngerät gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführtes Maschinenlernens zeigt.Next, a processing procedure of machine learning performed by the machine learning device 10 and an estimation processing procedure of the estimated wear amount 75 performed by the machine learning device 10 will be described. 2 14 is a flowchart showing a processing procedure of machine learning performed by a machine learning apparatus according to the first embodiment.

Der Werkzeugtyp 42 und der Werkstücktyp 43, welche zum Maschinenbearbeiten eines Werkstücks verwendet werden, werden im Vorhinein unter Verwendung des MMS-Bildschirms 32 eingestellt. Die Zustandsbeobachtungseinheit 11A bezieht den Werkzeugtyp 42 und den Werkstücktyp 43 von dem MMS-Bildschirm 32 (Schritt S10).The tool type 42 and the workpiece type 43, which are used for machining a workpiece, are set using the HMI screen 32 in advance. The state observation unit 11A acquires the tool type 42 and the workpiece type 43 from the HMI screen 32 (step S10).

Wenn die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms 20 beginnt, berechnet die Steuerungseinheit 21 den Schneidkoordinatenwert 40 basierend auf dem Maschinenbearbeitungsprogramm 20. Die Zustandsbeobachtungseinheit 11A bezieht den Schneidkoordinatenwert 40 von der Steuerungseinheit 21 (Schritt S20). Zudem bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 11A den Motorlaststromwert 41 von der Antriebseinheit 31 (Schritt S30) und bezieht die Werkstücktemperatur 44 von dem Temperatursensor 33 (Schritt S40). Die Zustandsbeobachtungseinheit 11A überträgt die bezogenen Daten an die Lerneinheit 13 (Schritt S50). Die an die Lerneinheit 13 durch die Zustandsbeobachtungseinheit 11A übertragenen Daten umfassen den Schneidkoordinatenwert 40, den Motorlaststromwert 41, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und die Werkstücktemperatur 44.When execution of the machining program 20 starts, the control unit 21 calculates the cutting coordinate value 40 based on the machining program 20. The state observation unit 11A acquires the cutting coordinate value 40 from the control unit 21 (step S20). In addition, the state observation unit 11A acquires the motor load current value 41 from the drive unit 31 (step S30), and acquires the workpiece temperature 44 from the temperature sensor 33 (step S40). The state observation unit 11A transmits the acquired data to the learning unit 13 (step S50). The data transmitted to the learning unit 13 by the state observation unit 11A includes the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43, and the workpiece temperature 44.

Beim Maschinenlernen bezieht die Datenbezugseinheit 12 das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 von dem Abnutzungsmenge-Messgerät 34 (Schritt S60). Die Datenbezugseinheit 12 überträgt die bezogenen Daten an die Lerneinheit 13 (Schritt S70). Das bedeutet, dass die Datenbezugseinheit 12 das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 an die Lerneinheit 13 überträgt. Es ist zu beachten, dass die Verarbeitung von Schritt S10 bis Schritt S70 in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden kann.In machine learning, the data acquisition unit 12 acquires the wear amount measurement result 45 from the wear amount meter 34 (step S60). The data acquisition unit 12 transmits the acquired data to the learning unit 13 (step S70). That is, the data acquisition unit 12 transmits the wear amount measurement result 45 to the learning unit 13 . It should be noted that the processing from step S10 to step S70 can be executed in any order.

Die Lerneinheit 13 lernt die geschätzte Abnutzungsmenge 75 basierend auf den Daten, welche durch die Zustandsbeobachtungseinheit 11A und die Datenbezugseinheit 12 bezogen wurden (Schritt S80). Das bedeutet, dass die Lerneinheit 13 basierend auf dem Datensatz, in welchem die Zustandsvariable und die Bestimmungsdaten miteinander assoziiert sind, ein Lernmodell erzeugt. Die Lerneinheit 13 hat das Lernmodell in sich gespeichert.The learning unit 13 learns the estimated wear amount 75 based on the data acquired by the state observation unit 11A and the data acquisition unit 12 (step S80). This means that the learning unit 13 creates a learning model based on the data set in which the state variable and the determination data are associated with one another. The learning unit 13 has the learning model stored in itself.

3 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Schätzverarbeitungsprozedur einer geschätzten Abnutzungsmenge zeigt, welche durch das Maschinenlerngerät gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird. Die Beschreibung derjenigen der in 3 gezeigten Prozesse, die den in 2 gezeigten Prozessen gleich sind, wird weggelassen. 3 14 is a flowchart showing an estimation processing procedure of an estimated wear amount, which is performed by the machine learning apparatus according to the first embodiment. The description of those of in 3 Processes shown that correspond to the in 2 processes shown are the same is omitted.

Bei der durch das Maschinenlerngerät 10 durchgeführten Verarbeitung beim Schätzen der geschätzten Abnutzungsmenge 75 sind Schritte S10 bis S50 gleich denen beim Maschinenlernen. In Schritt S50, nachdem die Zustandsbeobachtungseinheit 11A die bezogenen Daten an die Lerneinheit 13 übertragen hat, schätzt die Lerneinheit 13 die geschätzte Abnutzungsmenge 75 basierend auf dem Lernmodell und den durch die Zustandsbeobachtungseinheit 11A bezogenen Daten (Schritt S90). Das bedeutet, dass die Lerneinheit 13 die geschätzte Abnutzungsmenge 75 basierend auf der Zustandsvariable und dem Lernmodell schätzt. Auf diese Weise schätzt die Lerneinheit 13 die geschätzte Abnutzungsmenge 75 aus der Zustandsvariable, welche von der Zustandsbeobachtungseinheit 11A bezogen wird, basierend auf dem Lernergebnis (Lernmodell), welches unter Verwendung des Datensatzes erzeugt ist, in welchem die Zustandsvariable und die Bestimmungsdaten miteinander assoziiert sind.In the processing performed by the machine learning device 10 in estimating the estimated wear amount 75, steps S10 to S50 are the same as those in machine learning. In step S50, after the state observing unit 11A transmits the acquired data to the learning unit 13, the learning unit 13 estimates the estimated wear amount 75 based on the learning model and the data acquired by the state observing unit 11A (step S90). That is, the learning unit 13 estimates the estimated wear amount 75 based on the state variable and the learning model. In this way, the learning unit 13 estimates the estimated wear amount 75 from the state variable obtained from the state observation unit 11A based on the learning result (learning model) created using the data set in which the State variable and the determination data are associated with each other.

Es ist zu beachten, dass die Lerneinheit 13 beim Schätzen der geschätzten Abnutzungsmenge 75 das Lernmodell aktualisieren kann. Mit anderen Worten kann die Lerneinheit 13 Lernen der geschätzten Abnutzungsmenge 75 durchführen und dabei die geschätzte Abnutzungsmenge 75 schätzen.Note that when estimating the estimated wear amount 75, the learning unit 13 may update the learning model. In other words, the learning unit 13 can perform learning of the estimated wear amount 75 while estimating the estimated wear amount 75 .

Die Lerneinheit 13 überträgt die geschätzte Abnutzungsmenge 75, welche durch das Schätzen erhalten wurde, an die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22. Die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22 berechnet die zum Korrigieren der Position des Schneidwerkzeugs verwendete Korrekturmenge 76 basierend auf der bezogenen geschätzten Abnutzungsmenge 75. Die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22 überträgt die berechnete Korrekturmenge 76 an die Steuerungseinheit 21. Die Steuerungseinheit 21 steuert die Werkzeugmaschine 2A unter Verwendung der Korrekturmenge 76 und des Maschinenbearbeitungsprogramms 20.The learning unit 13 transmits the estimated wear amount 75 obtained by the estimation to the estimated wear amount considering unit 22. The estimated wear amount considering unit 22 calculates the correction amount 76 used to correct the position of the cutting tool based on the estimated wear amount 75 obtained The estimated wear amount considering unit 22 transmits the calculated correction amount 76 to the control unit 21. The control unit 21 controls the machine tool 2A using the correction amount 76 and the machining program 20.

Nun wird ein Zusammenhang zwischen jedem Teil der durch die Zustandsbeobachtungseinheit 11A bezogenen Daten und dem durch die Datenbezugseinheit 12 bezogenen Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 beschrieben. Weil ein Widerstand zwischen dem Werkstück und dem Schneidwerkzeug zunimmt, wenn sich das Schneidwerkzeug abnutzt und seine Klinge an Schärfe verliert, nimmt der Motorlaststromwert 41 zu. Zudem kann sich der Motorlaststromwert 41 ändern, wenn sich ein durch das Schneidwerkzeug erzeugter Schneidbereich aufgrund eines Anbringungsfehlers des Werkstücks, einer Variation der Werkstückform, einer Ausdehnung des Werkstücks oder dergleichen ändert.A relation between each piece of data acquired by the state observation unit 11A and the wear amount measurement result 45 acquired by the data acquisition unit 12 will now be described. Because resistance between the workpiece and the cutting tool increases as the cutting tool wears and its blade loses sharpness, the motor load current value 41 increases. In addition, the motor load current value 41 may change when a cutting area generated by the cutting tool changes due to an attachment error of the work, a variation in the shape of the work, an expansion of the work, or the like.

Das Maschinenlerngerät 10 verwendet den Schneidkoordinatenwert 40, um hierdurch zu bestimmen, ob die Änderung des Motorlaststromwertes 41 durch die Abnutzung des Schneidwerkzeugs oder durch die Änderung des Schneidbereichs verursacht ist.The machine learning apparatus 10 uses the cutting coordinate value 40 to thereby determine whether the change in the motor load current value 41 is caused by the wear of the cutting tool or the change in the cutting area.

Wenn sich der Motorlaststromwert 41 ändert und der Schneidkoordinatenwert 40 dabei eine normale Koordinate ist, die im Vorhinein eingestellt wurde, bestimmt das Maschinenlerngerät 10, dass sich der Motorlaststromwert 41 aufgrund der Abnutzung des Schneidwerkzeugs geändert hat. In diesem Fall passt das Maschinenlerngerät 10 ein Lernmodell so an, dass sich die geschätzte Abnutzungsmenge 75 dem Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 annähert. Das bedeutet, dass das Maschinenlerngerät 10 bei Annäherung des Schneidkoordinatenwerts 40 an die normale Koordinate das Lernmodell so anpasst, dass sich die geschätzte Abnutzungsmenge 75 dem Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 annähert.When the motor load current value 41 changes with the cutting coordinate value 40 being a normal coordinate set in advance, the machine learning device 10 determines that the motor load current value 41 has changed due to wear of the cutting tool. In this case, the machine learning device 10 adapts a learning model so that the estimated wear amount 75 approximates the wear amount measurement result 45 . That is, as the cutting coordinate value 40 approaches the normal coordinate, the machine learning device 10 adjusts the learning model so that the estimated wear amount 75 approaches the wear amount measurement result 45 .

Andererseits, wenn sich der Motorlaststromwert 41 ändert und der Schneidkoordinatenwert 40 dabei keine normale Koordinate, die im Vorhinein eingestellt ist, ist, bestimmt das Maschinenlerngerät 10, dass sich der Motorlaststromwert 41 aufgrund der Änderung des Schneidbereichs geändert hat, welche durch einen Anbringungsfehler des Werkstücks oder dergleichen verursacht ist. In diesem Fall passt das Maschinenlerngerät 10 das Lernmodell so an, dass sich die geschätzte Abnutzungsmenge 75 dem Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 nicht annähert. Das bedeutet, dass das Maschinenlerngerät 10 bei weiterem Entfernen des Schneidkoordinatenwerts 40 von der normalen Koordinate das Lernmodell so anpasst, dass die geschätzte Abnutzungsmenge 75 von dem Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 weiter weg wird.On the other hand, when the motor load current value 41 changes and the cutting coordinate value 40 is not a normal coordinate set in advance, the machine learning apparatus 10 determines that the motor load current value 41 has changed due to the change in the cutting area caused by an attachment error of the workpiece or the like is caused. In this case, the machine learning device 10 adjusts the learning model so that the estimated wear amount 75 does not approximate the wear amount measurement result 45 . That is, as the cutting coordinate value 40 moves further away from the normal coordinate, the machine learning device 10 adjusts the learning model so that the estimated wear amount 75 becomes further away from the wear amount measurement result 45 .

Wenn sich die Materialien oder die Formen des Schneidwerkzeugs und des Werkstücks ändern, kann sich zudem die Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs für die gleiche Maschinenbearbeitung ändern. Daher passt das Maschinenlerngerät 10 das Lernmodell basierend auf dem Werkzeugtyp 42 und dem Werkstücktyp 43 an.In addition, when the materials or the shapes of the cutting tool and the workpiece change, the amount of wear of the cutting tool for the same machining may change. Therefore, the machine learning device 10 adapts the learning model based on the tool type 42 and the workpiece type 43 .

Weil sich das Werkstück selbst deformiert, wenn sich die Werkstücktemperatur 44 ändert, ändert sich zudem der Schneidbereich, wenn sich die Werkstücktemperatur 44 ändert. Zum Beispiel, weil sich das Werkstück mit zunehmender Werkstücktemperatur 44 ausdehnt, nimmt der Schneidbereich zu. In diesem Fall nimmt der Motorlaststromwert 41 auch in Assoziation mit einer Zunahme der Werkstücktemperatur 44 zu. Das bedeutet, dass sich der Motorlaststromwert 41 entsprechend ändert, wenn sich die Werkstücktemperatur 44 ändert. Daher passt das Maschinenlerngerät 10 das Lernmodell basierend auf der Werkstücktemperatur 44 an.In addition, because the workpiece itself deforms when the workpiece temperature 44 changes, the cutting area changes when the workpiece temperature 44 changes. For example, because the workpiece expands as the workpiece temperature 44 increases, the cutting area increases. In this case, the motor load current value 41 also increases in association with an increase in the workpiece temperature 44 . This means that the motor load current value 41 changes accordingly when the workpiece temperature 44 changes. Therefore, the machine learning device 10 adapts the learning model based on the workpiece temperature 44 .

Auf diese Weise wird das Maschinenlerngerät 10 dazu verwendet, die geschätzte Abnutzungsmenge 75 zu lernen, die mit dem Schneidkoordinatenwert 40, dem Motorlaststromwert 41, dem Werkzeugtyp 42, dem Werkstücktyp 43 und der Werkstücktemperatur 44 assoziiert ist. Es ist zu beachten, dass das Maschinenlerngerät 10 beispielsweise ein Gerät sein kann, welches mit dem numerischen Steuerungsgerät 1A über ein Netzwerk verbunden ist und von dem numerischen Steuerungsgerät 1A separat bereitgestellt ist. Ferner kann das Maschinenlerngerät 10 in dem numerischen Steuerungsgerät 1A eingebaut sein. Ferner kann das Maschinenlerngerät 10 auf einem Cloudserver existieren.In this way, the machine learning device 10 is used to learn the estimated amount of wear 75 associated with the cutting coordinate value 40 , the motor load current value 41 , the tool type 42 , the workpiece type 43 and the workpiece temperature 44 . Note that the machine learning device 10 may be, for example, a device that is connected to the numerical control device 1A via a network and is provided separately from the numerical control device 1A. Further, the machine learning device 10 may be built in the numerical control device 1A. Furthermore, the machine learning device 10 can exist on a cloud server.

Die Lerneinheit 13 lernt die geschätzte Abnutzungsmenge 75 beispielsweise durch sogenanntes überwachtes Lernen gemäß einem Neuronalen-Netz-Modell. In diesem Beispiel bedeutet das überwachte Lernen ein Modell, welches einem Lerngerät eine große Anzahl von Datensätzen aus bestimmten Eingaben und Ergebnissen (Labels) gibt, um hierdurch Merkmale dieser Datensätze zu lernen und ein Ergebnis aus der Eingabe zu schätzen.The learning unit 13 learns the estimated wear amount 75 by so-called supervised learning according to a neural network model, for example. In this example, the supervised learning means a model that gives a learning device a large number of data sets from specified inputs and results (labels) to thereby learn characteristics of these data sets and estimate a result from the input.

Das neuronale Netz besteht aus einer Eingabeschicht, welche aus mehreren Neuronen besteht, einer Zwischenschicht (versteckte Schicht), welche aus mehreren Neuronen besteht, und einer Ausgabeschicht, welche aus mehreren Neuronen besteht. Die Anzahl von Zwischenschichten kann eins sein oder kann zwei oder mehr sein.The neural network consists of an input layer consisting of several neurons, an intermediate layer (hidden layer) consisting of several neurons, and an output layer consisting of several neurons. The number of intermediate layers may be one, or may be two or more.

4 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines neuronalen Netzes zeigt, welches durch das Maschinenlerngerät gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Zum Beispiel, in einem Fall eines dreischichtigen neuronalen Netzes, wie es in 4 gezeigt ist, werden bei Eingabe von zwei oder mehr Eingaben in die Eingabeschichten X1 bis X3 diese Werte mit Gewichten w1 1 bis w16 multipliziert, und die Multiplikationsergebnisse werden in Zwischenschichten Y1 und Y2 eingegeben, und des Weiteren werden die Ergebnisse mit Gewichten w21 bis w26 multipliziert und die Multiplikationsergebnisse werden aus Ausgabeschichten Z1 bis Z3 ausgegeben. Diese Ausgabeergebnisse variieren gemäß Werten der Gewichte w 11 bis w16 und der Gewichte w21 bis w26. 4 14 is a diagram showing a configuration of a neural network used by the machine learning device according to the first embodiment. For example, in a case of a three-layer neural network as shown in 4 As shown, when two or more inputs are input to the input layers X1 to X3, these values are multiplied by weights w11 to w16, and the multiplication results are input to intermediate layers Y1 and Y2, and further the results are multiplied by weights w21 to w26 and the multiplication results are output from output layers Z1 to Z3. These output results vary according to values of the weights w11 to w16 and the weights w21 to w26.

Das neuronale Netz gemäß der ersten Ausführungsform lernt die geschätzte Abnutzungsmenge 75 durch sogenanntes überwachtes Lernen auf Grundlage des Datensatzes, welcher basierend auf der Kombination aus dem Schneidkoordinatenwert 40, dem Motorlaststromwert 41, dem Werkzeugtyp 42, dem Werkstücktyp 43, der Werkstücktemperatur 44 und dem Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 erzeugt ist.The neural network according to the first embodiment learns the estimated wear amount 75 by so-called supervised learning based on the data set calculated based on the combination of the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43, the workpiece temperature 44 and the wear amount Measurement result 45 is generated.

Das bedeutet, dass das neuronale Netz die geschätzte Abnutzungsmenge 75 durch Anpassen der Gewichte w 11 bis w16 und w21 bis w26 derart lernt, dass sich das Ergebnis, welches durch Eingeben des Schneidkoordinatenwertes 40, des Motorlaststromwertes 41, des Werkzeugtyps 42, des Werkstücktyps 43 und der Werkstücktemperatur 44 erhalten und aus den Ausgabeschichten Z1 bis Z3 ausgegeben wird, dem Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 annähert. Die Lerneinheit 13 hat das neuronale Netz in sich gespeichert, dessen Gewichte w11 bis w16 und w21 bis w26 angepasst wurden.That is, the neural network learns the estimated wear amount 75 by adjusting the weights w11 to w16 and w21 to w26 such that the result obtained by inputting the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43 and of the workpiece temperature 44 and output from the output layers Z1 to Z3 approximates the wear amount measurement result 45 . The learning unit 13 has the neural network stored in it, the weights w11 to w16 and w21 to w26 of which have been adjusted.

Ferner kann das neuronale Netz die geschätzte Abnutzungsmenge 75 durch sogenanntes unüberwachtes Lernen lernen. Das unüberwachte Lernen ist ein Verfahren zum Lernen, wie Eingabedaten verteilt sind, wobei dem Maschinenlerngerät nur eine große Menge von Eingabedaten gegeben wird und ein Gerät erlernt wird, welches Kompression, Klassifizierung oder Formung oder dergleichen an den Eingabedaten ohne Bereitstellen von entsprechenden Lehrdaten (Ausgabedaten) durchführt. Das unüberwachte Lernen kann eine Verarbeitung des Clusterns von Merkmalen, die in diesen Datensätzen enthalten sind, in gleiche Merkmale und die andere Verarbeitung wie diese durchführen. Unter Verwendung dieses Ergebnisses kann unüberwachtes Lernen eine Vorhersage einer Ausgabe realisieren durch Aufstellen eines Kriteriums und Zuweisen von Ausgaben derart, dass das Kriterium optimiert wird. Ferner gibt es ein Lernmittel, welches halbüberwachtes Lernen genannt wird, als Zwischenproblem, welches zwischen dem unüberwachten Lernen und dem überwachten Lernen liegt, und dies ist kategorisiert als ein Fall, in welchem nur einige Paare aus Eingabe- und Ausgabedaten existieren und Daten, die von den Datenpaaren verschieden sind, Daten von nur Eingaben sind.Furthermore, the neural network can learn the estimated amount of wear 75 by so-called unsupervised learning. The unsupervised learning is a method of learning how input data is distributed by giving the machine learning device only a large amount of input data and learning a device that performs compression, classification or shaping or the like on the input data without providing corresponding teaching data (output data). performs. The unsupervised learning can perform processing of clustering features included in these data sets into same features and the other processing like these. Using this result, unsupervised learning can realize prediction of an output by establishing a criterion and assigning outputs such that the criterion is optimized. Further, there is a learning tool called semi-supervised learning as an intermediate problem that lies between unsupervised learning and supervised learning, and this is categorized as a case where there are only some pairs of input and output data and data the data pairs are different are data from inputs only.

Ferner kann die Lerneinheit 13 die geschätzte Abnutzungsmenge 75 auf Grundlage eines Datensatzes lernen, welcher für zwei oder mehr numerische Steuerungsgeräte 1A erzeugt ist. Es ist zu beachten, dass die Lerneinheit 13 die Datensätze von zwei oder mehr Werkzeugmaschinen 2A beziehen kann, welche in ein und demselben Standort verwendet werden, oder die geschätzte Abnutzungsmenge 75 unter Verwendung der Datensätze lernen kann, welche von zwei oder mehr Werkzeugmaschinen 2A gesammelt werden, die an unterschiedlichen Standorten voneinander unabhängig arbeiten. Zudem ist es möglich, ein numerisches Steuerungsgerät, welches den Datensatz sammelt, zwischenzeitlich zu den Objekten hinzuzufügen, oder, im Gegensatz dazu, das numerische Steuerungsgerät von den Objekten zu entfernen. Ferner kann das Maschinenlerngerät, welches die geschätzte Abnutzungsmenge 75 für ein numerisches Steuerungsgerät gelernt hat, an das andere numerische Steuerungsgerät angebracht werden, und eine geschätzte Abnutzungsmenge 75 an dem anderen numerischen Steuerungsgerät kann dementsprechend neu erlernt und aktualisiert werden.Further, the learning unit 13 can learn the estimated wear amount 75 based on a data set generated for two or more numerical control devices 1A. It should be noted that the learning unit 13 can obtain the data sets from two or more machine tools 2A used in the same site, or can learn the estimated wear amount 75 using the data sets collected from two or more machine tools 2A that work independently from each other at different locations. In addition, it is possible to meanwhile add a numerical control device that collects the data set to the objects, or, on the contrary, remove the numerical control device from the objects. Further, the machine learning device that has learned the estimated wear amount 75 for one numerical control device can be attached to the other numerical control device, and an estimated wear amount 75 on the other numerical control device can be relearned and updated accordingly.

Ferner kann als Lernalgorithmus, welcher in der Lerneinheit 13 verwendet wird, Deep Learning (DL) zum Lernen einer Extraktion von einer Merkmalsmenge selbst verwendet werden, und die Lerneinheit 13 kann Maschinenlernen gemäß einem anderen öffentlich bekannten Verfahren durchführen, beispielsweise genetischer Programmierung, funktionallogischer Programmierung oder Supportvektormaschine.Further, as a learning algorithm used in the learning unit 13, deep learning (DL) for learning extraction from a feature set itself can be used, and the learning unit 13 can perform machine learning according to another publicly known method such as genetic programming, funk national logic programming or support vector machine.

Nun wird eine Hardwarekonfiguration des Maschinenlerngeräts 10 beschrieben. 5 ist ein Diagramm, welches ein Hardwarekonfigurationsbeispiel zum Implementieren des Maschinenlerngeräts gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Das Maschinenlerngerät 10 kann implementiert werden durch ein Eingabegerät 103, einen Prozessor 101, einen Speicher 102, ein Anzeigegerät 105 und ein Ausgabegerät 104.A hardware configuration of the machine learning device 10 will now be described. 5 14 is a diagram showing a hardware configuration example for implementing the machine learning device according to the first embodiment. The machine learning device 10 can be implemented by an input device 103, a processor 101, a memory 102, a display device 105 and an output device 104.

Beispiele des Prozessors 101 umfassen eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), ein zentrales Verarbeitungsgerät, ein Verarbeitungsgerät, ein Arithmetikgerät, einen Mikroprozessor, einen Mikrocomputer, einen digitalen Signalprozessor (DSP) und ein hochintegriertes Schaltungssystem (LSI). Der Speicher 102 ist beispielsweise ein Direktzugriffsspeicher (RAM) und/oder ein nur lesbarer Speicher (ROM).Examples of the processor 101 include a central processing unit (CPU), a central processing device, a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, a digital signal processor (DSP), and a large scale integrated circuit system (LSI). Memory 102 is, for example, random access memory (RAM) and/or read only memory (ROM).

Das Maschinenlerngerät 10 wird implementiert durch den Prozessor 101, welcher ein in dem Speicher 102 gespeichertes Lernprogramm liest und ausführt, wobei das Lernprogramm dazu konfiguriert ist, durch einen Computer ausgeführt zu werden, um Operationen des Maschinenlerngeräts 10 auszuführen. Man kann auch sagen, dass das Lernprogramm, welches ein Programm zum Ausführen der Operationen des Maschinenlerngeräts 10 ist, einen Computer dazu veranlasst, eine Prozedur oder ein Verfahren für das Maschinenlerngerät 10 auszuführen.The machine learning device 10 is implemented by the processor 101 reading and executing a tutorial stored in the memory 102, the tutorial being configured to be executed by a computer to perform operations of the machine learning device 10. It can also be said that the learning program, which is a program for executing the operations of the machine learning device 10, causes a computer to execute a procedure or method for the machine learning device 10.

Das durch das Maschinenlerngerät 10 ausgeführte Lernprogramm hat eine modulare Konfiguration, welche die Zustandsbeobachtungseinheit 11A, die Datenbezugseinheit 12 und die Lerneinheit 13 umfasst, wobei diese Einheiten in ein Hauptspeichergerät geladen und auf dem Hauptspeichergerät erzeugt werden.The learning program executed by the machine learning device 10 has a modular configuration including the state observation unit 11A, the data obtaining unit 12 and the learning unit 13, these units being loaded into a main storage device and created on the main storage device.

Das Eingabegerät 103 empfängt den Motorlaststromwert 41, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und die Werkstücktemperatur 44, welche Zustandsvariablen sind, von der Werkzeugmaschine 2A und gibt diese in den Prozessor 101 ein. Ferner empfängt das Eingabegerät 103 das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45, welches die Bestimmungsdaten ist, von der Werkzeugmaschine 2A und gibt das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 in den Prozessor 101 ein. Ferner empfängt das Eingabegerät 103 den Schneidkoordinatenwert 40, welcher eine Zustandsvariable ist, von der Steuerungseinheit 21 und gibt den Schneidkoordinatenwert 40 in den Prozessor 101 ein.The input device 103 receives the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43 and the workpiece temperature 44, which are state variables, from the machine tool 2A and inputs them to the processor 101. Further, the input device 103 receives the wear amount measurement result 45 which is the determination data from the machine tool 2A and inputs the wear amount measurement result 45 into the processor 101 . Further, the input device 103 receives the cutting coordinate value 40 which is a state variable from the control unit 21 and inputs the cutting coordinate value 40 into the processor 101 .

Der Speicher 102 wird als temporärer Speicher verwendet, wenn der Prozessor 101 diverse Arten von Verarbeitungen ausführt. Der Speicher 102 speichert den Schneidkoordinatenwert 40, den Motorlaststromwert 41, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43, die Werkstücktemperatur 44, das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45, die geschätzte Abnutzungsmenge 75 usw. Das Ausgabegerät 104 gibt die geschätzte Abnutzungsmenge 75 und dergleichen an die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22 aus.The memory 102 is used as temporary storage when the processor 101 executes various kinds of processing. The memory 102 stores the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43, the workpiece temperature 44, the wear amount measurement result 45, the estimated wear amount 75, etc. The output device 104 outputs the estimated wear amount 75 and the like to the estimated Amount of wear consideration unit 22 off.

Das Anzeigegerät 105 zeigt den Schneidkoordinatenwert 40, den Motorlaststromwert 41, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43, die Werkstücktemperatur 44, das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45, die geschätzte Abnutzungsmenge 75 und dergleichen an. Ein Beispiel des Anzeigegeräts 105 ist ein Flüssigkristallmonitor.The display device 105 displays the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43, the workpiece temperature 44, the wear amount measurement result 45, the wear amount estimated 75, and the like. An example of the display device 105 is a liquid crystal monitor.

Das Lernprogramm kann in einem computerlesbaren Speichermedium in einer Datei mit einem installierbaren Format oder einem ausführbaren Format gespeichert sein und als ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt sein. Ferner kann das Lernprogramm dem Maschinenlerngerät 10 über ein Netzwerk, wie beispielsweise dem Internet, bereitgestellt werden. Es ist zu beachten, dass einige der Funktionen des Maschinenlerngeräts 10 durch dedizierte Hardware, wie beispielsweise einer dedizierten Schaltung, implementiert sein können und die anderen durch Software oder Firmware implementiert sein können. Zudem kann das numerische Steuerungsgerät 1A auch durch eine Hardwarekonfiguration implementiert sein, die dem Maschinenlerngerät 10 ähnlich ist.The tutorial may be stored on a computer-readable storage medium in a file in an installable format or in an executable format and provided as a computer program product. Furthermore, the learning program can be provided to the machine learning device 10 via a network such as the Internet. It should be noted that some of the functions of the machine learning device 10 may be implemented by dedicated hardware, such as dedicated circuitry, and the others may be implemented by software or firmware. In addition, the numerical control device 1</b>A can also be implemented by a hardware configuration similar to the machine learning device 10 .

Die Werkzeugmaschine 2A führt eine Maschinenbearbeitung in einem Zustand durch, in welchem ein Werkstück in der Werkzeugmaschine 2A fixiert ist. Es kann jedoch einen Fall geben, in welchem eine Deformierung des Werkstücks oder dergleichen aufgrund der Größe des Werkstücks selbst, einer Variation der Werkstückform oder einer Temperaturänderung des Werkstücks auftritt, zusätzlich zu dem Anbringungsfehler beim Anbringen des Werkstücks. Aufgrund dieser Faktoren ändert sich der Schneidbereich des Werkstücks selbst bei Durchführung der gleichen Maschinenbearbeitung. Daher ändert sich auch die Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs. Ferner, weil ein Widerstand zwischen dem Werkstück und dem Schneidwerkzeug in Assoziation mit der Abnutzung des Schneidwerkzeugs zunimmt, erhöht sich der Motorlaststromwert 41, der zur Maschinenbearbeitung nötig ist. In einem Fall, in welchem der Anbringungsfehler des Werkstücks, die Variation der Werkstückform oder dergleichen groß ist, bestehen zudem Bedenken, dass eine Werkstückgenauigkeit eines fertigen Produkts negativ beeinflusst wird.The machine tool 2A performs machining in a state where a workpiece is fixed in the machine tool 2A. However, there may be a case where deformation of the work or the like occurs due to the size of the work itself, a variation in the shape of the work, or a change in temperature of the work, in addition to the attachment error in attaching the work. Due to these factors, the cutting area of the workpiece changes even if the same machining is performed. Therefore, the amount of wear of the cutting tool also changes. Further, because a resistance between the workpiece and the cutting tool increases in association with wear of the cutting tool, the motor load current value 41 necessary for machining increases. In addition, in a case where the attachment error of the work, the variation in work shape, or the like is large, there is a concern that a work accuracy of a finished product is adversely affected.

In der ersten Ausführungsform kann die geschätzte Abnutzungsmenge 75 des Schneidwerkzeugs mit hoher Genauigkeit geschätzt werden, weil das numerische Steuerungsgerät 1A die geschätzte Abnutzungsmenge 75 basierend auf dem Motorlaststromwert 41, der Werkstücktemperatur 44 und dem Schneidkoordinatenwert 40 schätzt, um den Einfluss des Anbringungsfehlers des Werkstücks, die Variation der Werkstückform oder dergleichen zu berücksichtigen. Daher kann das numerische Steuerungsgerät 1A die Korrekturmenge 76 mit hoher Genauigkeit basierend auf der geschätzten Abnutzungsmenge 75, die mit hoher Genauigkeit geschätzt wurde, berechnen.In the first embodiment, the estimated wear amount 75 of the cutting tool can be estimated with high accuracy because the numerical controller 1A estimates the estimated wear amount 75 based on the motor load current value 41, the workpiece temperature 44 and the cutting coordinate value 40 to reduce the influence of the attachment error of the workpiece, the Variation of the workpiece shape or the like to be considered. Therefore, the numerical control device 1A can calculate the correction amount 76 with high accuracy based on the estimated wear amount 75 estimated with high accuracy.

Weil die berechnete Korrekturmenge 76 in der Steuerungseinheit 21 automatisch berücksichtigt wird, kann das numerische Steuerungsgerät 1A für eine lange Zeitdauer ohne eine manuelle Handlung eines Bedieners kontinuierlich betrieben werden, was zu einer Verbesserung der Produktivität führt.Because the calculated correction amount 76 is automatically taken into account in the control unit 21, the numerical control apparatus 1A can be operated continuously for a long period of time without an operator's manual action, resulting in an improvement in productivity.

Auf diese Weise umfasst in der ersten Ausführungsform das numerische Steuerungsgerät 1A die Zustandsbeobachtungseinheit 11A, die Datenbezugseinheit 12 und die Lerneinheit 13. Dann beobachtet die Zustandsbeobachtungseinheit 11 die Zustandsvariablen, welche den Motorlaststromwert 41, den Schneidkoordinatenwert 40, welcher eine Schneidposition an dem Werkstück für das Schneidwerkzeug zum Durchführen eines Schnittes ist, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und die Werkstücktemperatur 44 umfassen. Zudem bezieht die Datenbezugseinheit 12 das Abnutzungsmenge-Messergebnis 45, welches das Ergebnis des Messens der Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs ist. Zudem erzeugt die Lerneinheit 13 das Lernmodell, welches zum Schätzen der Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs aus den Zustandsvariablen verwendet wird, auf Grundlage des Datensatzes, welcher basierend auf der Kombination aus den Zustandsvariablen und dem Abnutzungsmenge-Messergebnis 45 erzeugt ist. Weil das numerische Steuerungsgerät 1A die Abnutzungsmenge unter Berücksichtigung einer Anbringungsabweichung des Werkstücks, einer Formabweichung des Werkstücks oder dergleichen unter Verwendung des Schneidkoordinatenwerts 40, des Motorlaststromwerts 41 und der Werkstücktemperatur 44 schätzt, kann die Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs auf diese Weise genau geschätzt werden.In this way, in the first embodiment, the numerical control apparatus 1A includes the state observation unit 11A, the data acquisition unit 12, and the learning unit 13. Then, the state observation unit 11 observes the state variables showing the motor load current value 41, the cutting coordinate value 40, showing a cutting position on the workpiece for the cutting tool for making a cut include the tool type 42, the workpiece type 43 and the workpiece temperature 44. In addition, the data acquisition unit 12 acquires the wear amount measurement result 45 which is the result of measuring the wear amount of the cutting tool. In addition, the learning unit 13 creates the learning model used for estimating the wear amount of the cutting tool from the state variables based on the data set generated based on the combination of the state variables and the wear amount measurement result 45 . Because the numerical controller 1A estimates the wear amount considering an attachment deviation of the workpiece, a shape deviation of the workpiece, or the like using the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, and the workpiece temperature 44, the wear amount of the cutting tool can be accurately estimated in this way.

Zweite Ausführungsform.Second embodiment.

Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug zu 6 bis 8 beschrieben. In der zweiten Ausführungsform detektiert ein numerisches Steuerungsgerät eine Abweichung eines Werkstücks, wie beispielsweise eine Abweichung einer Anbringungsposition des Werkstücks oder eine Abweichung einer Form des Werkstücks.Next, a second embodiment will be referred to 6 until 8th described. In the second embodiment, a numerical control apparatus detects a deviation of a workpiece, such as a deviation in an attachment position of the workpiece or a deviation in a shape of the workpiece.

6 ist ein Diagramm, welches eine Konfiguration eines Steuerungssystems zeigt, welches das numerische Steuerungsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst. Komponenten unter den Komponenten in 6, welche die gleichen Funktionen wie das numerische Steuerungsgerät 1A der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform erreichen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, eine redundante Beschreibung wird weggelassen. 6 12 is a diagram showing a configuration of a control system including the numerical control device according to the second embodiment. Components under the components in 6 , which has the same functions as the numerical control device 1A of Fig 1 achieve the first embodiment shown are denoted by the same reference numerals, redundant description will be omitted.

Ein Steuerungssystem 100B umfasst ein numerisches Steuerungsgerät 1B und eine Werkzeugmaschine 2B. Das numerische Steuerungsgerät 1B ist ein Computer, welcher eingerichtet ist, die Werkzeugmaschine 2B zu steuern. Das numerische Steuerungsgerät 1B hat eine Funktion des Detektierens einer Abweichung der Anbringungsposition des Werkstücks oder dergleichen und eine Funktion des Berechnens einer Anbringungsfehlermenge des Werkstücks. Die Werkzeugmaschine 2B ist ein Gerät, welches konfiguriert ist, das Werkstück unter Verwendung eines Schneidwerkzeugs zu maschinenbearbeiten, ähnlich der Werkzeugmaschine 2A. Die Werkzeugmaschine 2A umfasst die Antriebseinheit 31 und den MMS-Bildschirm 32.A control system 100B includes a numerical control device 1B and a machine tool 2B. The numerical control device 1B is a computer configured to control the machine tool 2B. The numerical control device 1</b>B has a function of detecting a deviation of the attachment position of the work or the like and a function of calculating an attachment error amount of the work. The machine tool 2B is an apparatus configured to machine the workpiece using a cutting tool, similar to the machine tool 2A. The machine tool 2A includes the drive unit 31 and the MMS screen 32.

Eine Information, welche durch einen Bediener in das mit dem MMS-Bildschirm 32 verbundene Eingabegerät eingegeben wird, umfasst den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und einen Fehlerschwellenwert 46. Der Fehlerschwellenwert 46 ist ein Schwellenwert, welcher dazu verwendet wird, zu bestimmen, ob die Anbringungsfehlermenge des Werkstücks innerhalb eines erlaubten Bereichs ist oder nicht. Das bedeutet, dass der Fehlerschwellenwert 46 ein Schwellenwert ist, welcher dazu verwendet wird, zu bestimmen, ob eine Warnung bezüglich der Anbringungsfehlermenge des Werkstücks auszugeben ist oder nicht. Die Anbringungsfehlermenge des Werkstücks wird basierend auf den Schneidanfangskoordinaten berechnet, welche der Schneidanfangsposition des Werkstücks für das Schneidwerkzeug zum Durchführen des Schneidens entsprechen. Eine Differenz zwischen Schneidanfangskoordinaten in der normalen Situation und tatsächlichen Schneidanfangskoordinaten ist die Anbringungsfehlermenge des Werkstücks.Information entered by an operator into the input device connected to the HMI screen 32 includes the tool type 42, the workpiece type 43 and an error threshold 46. The error threshold 46 is a threshold used to determine whether the attachment error amount of the work is within an allowable range or not. That is, the error threshold 46 is a threshold used to determine whether or not to issue a warning regarding the mounting error amount of the workpiece. The attachment error amount of the workpiece is calculated based on the cutting start coordinates corresponding to the cutting start position of the workpiece for the cutting tool to perform cutting. A difference between cutting start coordinates in the normal situation and actual cutting start coordinates is the mounting error amount of the workpiece.

Das numerische Steuerungsgerät 1B umfasst die Steuerungseinheit 21, eine Zustandsbeobachtungseinheit 11B, ein Abweichungsbestimmungsgerät 50 und ein Fehlermenge-Berechnungsgerät 60. Das Abweichungsbestimmungsgerät 50, das Fehlermenge-Berechnungsgerät 60 und das numerische Steuerungsgerät 1B können durch eine Hardwarekonfiguration implementiert sein, die dem Maschinenlerngerät 10 ähnlich ist. Die Zustandsbeobachtungseinheit 11B des numerischen Steuerungsgeräts 1B bezieht den Motorlaststromwert 41, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und den Fehlerschwellenwert 46 von der Werkzeugmaschine 2B.The numerical control device 1B includes the control unit 21, a state observation unit 11B, an deviation determination device 50 and an error amount calculation device 60. The deviation determination device 50, the error amount calculation device 60 and the numerical control device 1B can be implemented by a hardware configuration that Machine learning device 10 is similar. The state observation unit 11B of the numerical controller 1B acquires the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43 and the error threshold value 46 from the machine tool 2B.

Insbesondere bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 11B den Motorlaststromwert 41 von der Antriebseinheit 31 und bezieht den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und den Fehlerschwellenwert 46 von dem MMS-Bildschirm 32. Ferner bezieht die Zustandsbeobachtungseinheit 11B den Schneidkoordinatenwert 40 von der Steuerungseinheit 21. Die Zustandsbeobachtungseinheit 11B überträgt den bezogenen Schneidkoordinatenwert 40, den Motorlaststromwert 41, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und den Fehlerschwellenwert 46 an das Abweichungsbestimmungsgerät 50.Specifically, the state observation unit 11B obtains the motor load current value 41 from the drive unit 31, and obtains the tool type 42, the workpiece type 43, and the error threshold value 46 from the HMI screen 32. Further, the state observation unit 11B obtains the cutting coordinate value 40 from the control unit 21. The state observation unit 11B transmits the related cutting coordinate value 40, the motor load current value 41, the tool type 42, the workpiece type 43 and the error threshold value 46 to the deviation determination device 50.

Das Abweichungsbestimmungsgerät 50 ist ein Gerät, welches konfiguriert ist, zu bestimmen, ob die Anbringungsfehlermenge des Werkstücks, eine Werkstückform oder dergleichen den im Vorhinein eingestellten Fehlerschwellenwert 46 übersteigt oder nicht. Das Fehlermenge-Berechnungsgerät 60 ist ein Gerät, welches konfiguriert ist, die Anbringungsfehlermenge des Werkstücks zu berechnen.The deviation determination device 50 is a device configured to determine whether or not the attachment error amount of the workpiece, a workpiece shape, or the like exceeds the error threshold value 46 set in advance. The error-amount calculation device 60 is a device configured to calculate the attachment error amount of the workpiece.

Das Abweichungsbestimmungsgerät 50 umfasst eine Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52 und eine Warnungsanzeigeeinheit 51. Zudem umfasst das Fehlermenge-Berechnungsgerät 60 eine Fehlermenge-Berechnungseinheit 62 und eine Berechnungsergebnis-Anzeigeeinheit 61.The deviation determination device 50 includes an attachment deviation determination unit 52 and a warning display unit 51. In addition, the error amount calculation device 60 includes an error amount calculation unit 62 and a calculation result display unit 61.

Die Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52 empfängt den Motorlaststromwert 41, den Schneidkoordinatenwert 40, den Werkzeugtyp 42, den Werkstücktyp 43 und den Fehlerschwellenwert 46, welche von der Zustandsbeobachtungseinheit 11B ausgegeben werden. Die Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52 detektiert die Schneidanfangskoordinaten, welche der Schneidanfangsposition entsprechen, basierend auf dem Motorlaststromwert 41 und dem Schneidkoordinatenwert 40.The attachment deviation determination unit 52 receives the motor load current value 41, the cutting coordinate value 40, the tool type 42, the workpiece type 43, and the error threshold value 46, which are output from the state observation unit 11B. The attachment deviation determination unit 52 detects the cutting start coordinates corresponding to the cutting start position based on the motor load current value 41 and the cutting coordinate value 40.

Nun werden die Schneidanfangskoordinaten beschrieben. 7 ist ein Diagramm zum Erklären von Schneidanfangskoordinaten an einem Werkstück ohne Anbringungsfehler, welche durch das numerische Steuerungsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform detektiert werden. 8 ist ein Diagramm zum Erklären von Schneidanfangskoordinaten an einem Werkstück mit einem Anbringungsfehler, welche durch das numerische Steuerungsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform detektiert werden.The cutting start coordinates will now be described. 7 14 is a diagram for explaining cutting start coordinates on a workpiece without attachment errors, which are detected by the numerical control apparatus according to the second embodiment. 8th 14 is a diagram for explaining cutting start coordinates on a workpiece with an attachment error, which are detected by the numerical control apparatus according to the second embodiment.

In 7 und 8 wird ein Fall beschrieben, in welchem eine Z-Achse-Richtung eine vertikale Richtung ist und eine X-Y-Ebene, welche parallel zu einer oberen Oberfläche eines Maschinenbearbeitungstisches 85 ist, auf welchem ein Werkstück 80 angebracht ist, eine horizontale Ebene ist. Das bedeutet, dass zwei Achsen in einer Ebene, die zu der oberen Oberfläche des Maschinenbearbeitungstisches 85 parallel sind, welche zueinander orthogonal sind, als eine X-Achse und eine Y-Achse festgelegt sind. Zudem ist eine Achse, die zu der X-Achse und der Y-Achse orthogonal ist, als eine Z-Achse festgelegt.In 7 and 8th a case will be described in which a Z-axis direction is a vertical direction and an XY plane which is parallel to an upper surface of a machining table 85 on which a workpiece 80 is mounted is a horizontal plane. That is, two axes in a plane parallel to the upper surface of the machining table 85, which are orthogonal to each other, are set as an X-axis and a Y-axis. In addition, an axis orthogonal to the X-axis and the Y-axis is set as a Z-axis.

In 7 ist ein Fall gezeigt, in welchem das Werkstück 80 gerade ohne Neigung bezüglich des Maschinenbearbeitungstisches 85 angebracht ist. In 8 ist ein Fall gezeigt, in welchem das Werkstück 80 in einem Zustand angebracht ist, in welchem das Werkstück 80 bezüglich des Maschinenbearbeitungstisches 85 geneigt ist.In 7 a case is shown in which the workpiece 80 is mounted straight with no inclination with respect to the machining table 85. FIG. In 8th a case is shown in which the workpiece 80 is mounted in a state in which the workpiece 80 is inclined with respect to the machining table 85. FIG.

Beispielsweise maschinenbearbeitet ein Schneidwerkzeug 71 das Werkstück 80 in der Z-Achse-Richtung. In diesem Fall wird das Schneidwerkzeug 71 von einer Oberseite des Werkstücks 80 aus bewegt und hat mit dem Werkstück 80 Kontakt.For example, a cutting tool 71 machines the workpiece 80 in the Z-axis direction. In this case, the cutting tool 71 is moved from an upper surface of the workpiece 80 and contacts the workpiece 80 .

In einem Fall, in welchem kein Anbringungsfehler des Werkstücks 80 auf dem Maschinenbearbeitungstisch 85 vorliegt, beginnt das Schneidwerkzeug 71 damit, das Werkstück 80 zu maschinenbearbeiten, nachdem es mit dem Werkstück 80 an einem Punkt von gewünschten Schneidanfangskoordinaten (X1, Z1) in Kontakt gekommen ist. Weil das Schneidwerkzeug 71 mit dem Werkstück 80 an einem Punkt der Schneidanfangskoordinaten (X1, Z1) in Kontakt gekommen ist, erhöht sich in diesem Fall der Motorlaststromwert 41 schnell an den Schneidanfangskoordinaten (X1, Z1). Durch Ausführen der Maschinenbearbeitung an dem Werkstück 80 in der Z-Achse-Richtung maschinenbearbeitet das Schneidwerkzeug 71 dann einen Maschinenbearbeitungsbereich 81 des Werkstücks 80, wobei sich der Bereich 81 in der Z-Achse-Richtung erstreckt.In a case where there is no mounting error of the workpiece 80 on the machining table 85, the cutting tool 71 starts to machine the workpiece 80 after coming into contact with the workpiece 80 at a point of desired cutting start coordinates (X1, Z1). . In this case, since the cutting tool 71 has come into contact with the workpiece 80 at a point of the cutting start coordinates (X1, Z1), the motor load current value 41 increases rapidly at the cutting start coordinates (X1, Z1). Then, by performing the machining on the workpiece 80 in the Z-axis direction, the cutting tool 71 machines a machining portion 81 of the workpiece 80, the portion 81 extending in the Z-axis direction.

Im Gegensatz dazu in einem Fall, in welchem ein Anbringungsfehler des Werkstücks 80 an dem Maschinenbearbeitungstisch 85 vorliegt, beginnt das Schneidwerkzeug 71 damit, das Werkstück 80 zu maschinenbearbeiten, nachdem es mit dem Werkstück 80 an einem Punkt von Schneidanfangskoordinaten (X2, Z2), die von den gewünschten Schneidanfangskoordinaten (X1, Z1) verschieden sind, in Kontakt gekommen ist. Weil das Schneidwerkzeug 71 mit dem Werkstück 80 an einem Punkt der Schneidanfangskoordinaten (X2, Z2) in Kontakt gekommen ist, nimmt der Motorlaststromwert 41 in diesem Fall schnell an den Schneidanfangskoordinaten (X2, Z2) zu. Durch Ausführen der Maschinenbearbeitung an den Werkstück 80 in der Z-Achse-Richtung maschinenbearbeitet das Schneidwerkzeug 71 dann einen Maschinenbearbeitungsbereich 82 des Werkstücks 80, wobei der Bereich 82 in einem unteren Abschnitt liegt. Der Maschinenbearbeitungsbereich 82 ist ein Bereich, der von dem Maschinenbearbeitungsbereich 81 verschieden ist.In contrast, in a case where there is an attachment error of the workpiece 80 on the machining table 85, the cutting tool 71 starts to machine the workpiece 80 after colliding with the workpiece 80 at a point of cutting start coordinates (X2, Z2) that different from the desired cutting start coordinates (X1, Z1) has come into contact. Because the cutting tool 71 has come into contact with the workpiece 80 at a point of the cutting start coordinates (X2, Z2), the motor load current value becomes 41 in In this case, it increases rapidly at the cutting start coordinates (X2, Z2). Then, by performing the machining on the workpiece 80 in the Z-axis direction, the cutting tool 71 machines a machining region 82 of the workpiece 80, the region 82 being in a lower portion. The machining area 82 is an area different from the machining area 81 .

Wie oben zu erkennen ist, ändern sich in einem Fall, in welchem ein Anbringungsfehler des Werkstücks 80 vorliegt, die Schneidanfangskoordinaten im Vergleich zu einem Fall, in welchem kein Anbringungsfehler vorliegt. Auf gleiche Weise ändern sich in einem Fall, in welchem die Form des Werkstücks 80 variiert, die Schneidanfangskoordinaten im Vergleich zu einem Fall, in welchem die Form des Werkstücks 80 nicht variiert. Zudem ändern sich auch in einem Fall, in welchem das Werkstück 80 in Größe anschwillt oder sich zusammenzieht, die Schneidanfangskoordinaten im Vergleich zu einem Fall, in welchem das Werkstück 80 nicht anschwillt oder sich zusammenzieht.As seen above, in a case where there is an attachment error of the workpiece 80, the cutting start coordinates change compared to a case where there is no attachment error. Likewise, in a case where the shape of the workpiece 80 varies, the cutting start coordinates change compared to a case where the shape of the workpiece 80 does not vary. In addition, even in a case where the workpiece 80 swells or contracts in size, the cutting start coordinates change compared to a case where the workpiece 80 does not swell or contract.

In einem Fall, in welchem eine Koordinatendifferenz, welche eine Differenz zwischen den geänderten Schneidanfangskoordinaten (X2, Z2) und den Schneidanfangskoordinaten (X1, Z1) in der normalen Situation ist, den im Vorhinein eingestellten Fehlerschwellenwert 46 übersteigt, bestimmt die Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52, dass das Werkstück 80 eine Abweichung aufweist. Die Abweichung des Werkstücks 80 umfasst eine Anbringungsabweichung des Werkstücks 80 an dem Maschinenbearbeitungstisch 85, eine Formabweichung des Werkstücks 80 oder dergleichen.In a case where a coordinate difference, which is a difference between the changed cutting start coordinates (X2, Z2) and the cutting start coordinates (X1, Z1) in the normal situation, exceeds the error threshold value 46 set in advance, the attachment deviation determination unit 52 determines, that the workpiece 80 has a deviation. The deviation of the workpiece 80 includes an attachment deviation of the workpiece 80 on the machining table 85, a shape deviation of the workpiece 80, or the like.

Die Schneidanfangskoordinaten in der normalen Situation unterscheiden sich für jede Kombination aus dem Werkzeugtyp 42 und dem Werkstücktyp 43. Daher bestimmt die Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52, ob das Werkstück 80 eine Abweichung hat oder nicht, unter Verwendung der Schneidanfangskoordinaten in der normalen Situation, welche der Kombination aus dem Werkzeugtyp 42 und dem Werkstücktyp 43 zugeordnet sind.The cutting start coordinates in the normal situation differ for each combination of the tool type 42 and the workpiece type 43. Therefore, the attachment deviation determination unit 52 determines whether the workpiece 80 has a deviation or not using the cutting start coordinates in the normal situation which of the combination from the tool type 42 and the workpiece type 43 are assigned.

Wenn eine Abweichung detektiert wird, überträgt die Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52 eine Abweichungsinformation, welche eine Abweichungsbestimmung angibt, an die Warnungsanzeigeeinheit 51. Zudem überträgt die Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52 einen Anfangspositionsfehler, welcher eine Koordinatendifferenz zwischen den geänderten Schneidanfangskoordinaten und den Schneidanfangskoordinaten in der normalen Situation ist, den Werkzeugtyp 42 und den Werkstücktyp 43 an die Fehlermenge-Berechnungseinheit 62.When a deviation is detected, the attachment deviation determination unit 52 transmits deviation information indicating a deviation determination to the warning display unit 51. In addition, the attachment deviation determination unit 52 transmits an initial position error, which is a coordinate difference between the changed cutting start coordinates and the cutting start coordinates in the normal situation , the tool type 42 and the workpiece type 43 to the error quantity calculation unit 62.

Wenn die Abweichungsinformation von der Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52 empfangen wird, zeigt die Warnungsanzeigeeinheit 51 eine Warnung an, welche angibt, dass das Werkstück 80 eine Abweichung aufweist, und warnt einen Bediener, dass Bedenken hinsichtlich der Maschinenbearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks 80 bei einem fertigen Produkt vorliegen. Es ist zu beachten, dass die Warnungsanzeigeeinheit 51 eine Warnung mit einem beliebigen Verfahren ausgeben kann, ohne auf das Anzeigen der Warnung begrenzt zu sein. Beispielsweise kann die Warnungsanzeigeeinheit 51 ein Warngeräusch ausgeben.When the deviation information is received from the attachment deviation determination unit 52, the warning display unit 51 displays a warning indicating that the workpiece 80 has deviation and warns an operator that there is a concern about the machining accuracy of the workpiece 80 in a finished product. Note that the warning display unit 51 can issue a warning by any method, not limited to displaying the warning. For example, the warning display unit 51 may output a warning sound.

Wenn der Anfangspositionsfehler von der Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit 52 empfangen wird, berechnet die Fehlermenge-Berechnungseinheit 62 eine Werkstückanbringungsfehlermenge basierend auf dem Anfangspositionsfehler, dem Werkzeugtyp 42 und dem Werkstücktyp 43 unter der Annahme, dass die Form des Werkstücks 80 normal ist. Die Fehlermenge-Berechnungseinheit 62 überträgt die Werkstückanbringungsfehlermenge, welche ein Berechnungsergebnis ist, an die Berechnungsergebnis-Anzeigeeinheit 61. Wenn die Werkstückanbringungsfehlermenge von der Fehlermenge-Berechnungseinheit 62 empfangen wird, zeigt die Berechnungsergebnis-Anzeigeeinheit 61 die empfangene Werkstückanbringungsfehlermenge an und warnt einen Bediener, dass Bedenken hinsichtlich der Maschinenbearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks 80 bei einem fertigen Produkt vorliegen. Weil das numerische Steuerungsgerät 1B den Bediener in einem Fall warnt, in welchem eine Abweichung, wie beispielsweise ein Werkstückanbringungsfehler, vorliegt, ist es auf diese Weise möglich, zu verhindern, dass ein defektes Produkt des Werkstücks 80 als ein fertiges Produkt vertrieben wird.When the initial position error is received from the attachment deviation determination unit 52, the error amount calculation unit 62 calculates a workpiece attachment error amount based on the initial position error, the tool type 42 and the workpiece type 43, assuming that the shape of the workpiece 80 is normal. The error amount calculation unit 62 transmits the workpiece attachment error amount, which is a calculation result, to the calculation result display unit 61. When the workpiece attachment error amount is received by the error amount calculation unit 62, the calculation result display unit 61 displays the received workpiece attachment error amount and warns an operator that concerns with respect to the machining accuracy of the workpiece 80 in a finished product. In this way, since the numerical controller 1</b>B warns the operator in a case where there is an abnormality such as a workpiece attachment error, it is possible to prevent a defective product of the workpiece 80 from being sold as a finished product.

Es ist zu beachten, dass die numerischen Steuerungsgeräte 1A und 1B miteinander kombiniert werden können. Das bedeutet, dass das numerische Steuerungsgerät 1A das Abweichungsbestimmungsgerät 50 umfassen kann, oder dass das numerische Steuerungsgerät 1A das Abweichungsbestimmungsgerät 50 und das Fehlermenge-Berechnungsgerät 60 umfassen kann. Zudem kann das numerische Steuerungsgerät 1B das Maschinenlerngerät 10 umfassen oder das numerische Steuerungsgerät 1B kann das Maschinenlerngerät 10 und die Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit 22 umfassen.Note that the numerical control devices 1A and 1B can be combined with each other. That is, the numerical control device 1</b>A may include the deviation determination device 50 , or the numerical control device 1</b>A may include the deviation determination device 50 and the error amount calculation device 60 . In addition, the numerical control device 1</b>B may include the machine learning device 10 , or the numerical control device 1</b>B may include the machine learning device 10 and the estimated wear-amount considering unit 22 .

Wie oben beschrieben ist, detektiert in der zweiten Ausführungsform das numerische Steuerungsgerät 1B die Abweichung des Werkstücks, wie beispielsweise die Abweichung der Werkstückanbringungsposition oder die Abweichung der Werkstückform, unter Verwendung des Schneidkoordinatenwertes 40, des Motorlaststromwertes 41 und des Fehlerschwellenwertes 46. In einem Fall, in welchem eine Abweichung des Werkstücks auftritt, kann das numerische Steuerungsgerät 1B daher eine Warnung oder dergleichen ausgeben.As described above, in the second embodiment, the numerical control device 1B detects the deviation of the workpiece, such as for example, the deviation of the workpiece attachment position or the deviation of the workpiece shape, using the cutting coordinate value 40, the motor load current value 41 and the error threshold value 46. Therefore, in a case where deviation of the workpiece occurs, the numerical control device 1B can issue a warning or the like.

Die in den obigen Ausführungsformen gezeigten Konfigurationen zeigen lediglich Beispiele und können jeweils mit anderen öffentlich bekannten Techniken kombiniert werden, oder die Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden. Zudem kann jede dieser Konfigurationen teilweise weggelassen und/oder modifiziert werden, ohne den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.The configurations shown in the above embodiments are only examples, and each may be combined with other publicly known techniques, or the embodiments may be combined with each other. In addition, each of these configurations may be partially omitted and/or modified without departing from the scope of the present disclosure.

BezugszeichenlisteReference List

1A, 1B1A, 1B
numerisches Steuerungsgerät;numerical control device;
2A, 2B2A, 2B
Werkzeugmaschine;machine tool;
1010
Maschinenlerngerät;machine learning device;
11A, 11B11A, 11B
Zustandsbeobachtungseinheit;condition observation unit;
1212
Datenbezugseinheit;data reference unit;
1313
Lerneinheit;learning unit;
2020
Maschinenbearbeitungsprogramm;machine processing program;
2121
Steuerungseinheit;control unit;
2222
Geschätzte-Abnutzungsmenge-Berücksichtigungseinheit;estimated wear amount consideration unit;
3131
Antriebseinheit;drive unit;
3232
MMS-Bildschirm;MMS screen;
3333
Temperatursensor;temperature sensor;
3434
Abnutzungsmenge-Messgerät;Wear Amount Gauge;
4040
Schneidkoordinatenwert;cutting coordinate value;
4141
Motorlaststromwert;motor load current value;
4242
Werkzeugtyp;tool type;
4343
Werkstücktyp;workpiece type;
4444
Werkstücktemperatur;workpiece temperature;
4545
Abnutzungsmenge-Messergebnis;wear quantity measurement result;
4646
Fehlerschwellenwert;error threshold;
5050
Abweichungsbestimmungsgerät;deviation determination device;
5151
Warnungsanzeigeeinheit;warning display unit;
5252
Anbringungsabweichung-Bestimmungseinheit;attachment deviation determination unit;
6060
Fehlermenge-Berechnungsgerät;Defect Quantity Calculator;
6161
Berechnungsergebnis-Anzeigeeinheit;calculation result display unit;
6262
Fehlermenge-Berechnungseinheit;Defect Quantity Calculation Unit;
7171
Schneidwerkzeug;cutting tool;
7575
Geschätzte Abnutzungsmenge;Estimated amount of wear;
7676
Korrekturmenge;correction quantity;
8080
Werkstück;Workpiece;
81, 8281, 82
Maschinenbearbeitungsbereich;machine processing area;
8585
Maschinenbearbeitungstisch;machining table;
100A, 100B100A, 100B
Steuerungssystem;control system;
101101
Prozessor;Processor;
102102
Speicher;Storage;
103103
Eingabegerät;input device;
104104
Ausgabegerät;output device;
105105
Anzeigegerät;display device;
X1 bis X3X1 to X3
Eingabeschicht;input layer;
Y1, Y2Y1, Y2
Zwischenschicht;interlayer;
Z 1 bis Z3Z1 to Z3
Ausgabeschicht.output layer.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • JP H1020911 A [0004]JP H1020911A [0004]

Claims (6)

Numerisches Steuerungsgerät, umfassend: eine Steuerungseinheit, welche eine Werkzeugmaschine basierend auf einem Maschinenbearbeitungsprogramm steuert; eine Zustandsbeobachtungseinheit, welche Zustandsvariablen beobachtet, welche einen Laststromwert eines Motors, welcher ein durch die Werkzeugmaschine verwendetes Schneidwerkzeug antreibt, eine Schneidposition eines Werkstücks für das Schneidwerkzeug, einen Werkzeugtyp, welcher ein Typ des Schneidwerkzeugs ist, einen Werkstücktyp, welcher ein Typ des Werkstücks ist, und eine Werkstücktemperatur, welche eine Temperatur des Werkstücks ist, umfassen; eine Datenbezugseinheit, welche ein Abnutzungsmenge-Messergebnis bezieht, welches ein Ergebnis des Messens einer Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs ist; und eine Lerneinheit, welche ein Lernmodell, welches zum Schätzen der Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs aus den Zustandsvariablen verwendet wird, auf Grundlage eines Datensatzes erzeugt, welcher basierend auf einer Kombination aus den Zustandsvariablen und dem Abnutzungsmenge-Messergebnis erzeugt ist.Numerical control device, comprising: a control unit that controls a machine tool based on a machining program; a state observation unit which observes state variables, which a load current value of a motor that drives a cutting tool used by the machine tool, a cutting position of a workpiece for the cutting tool, a tool type, which is a type of cutting tool, a workpiece type, which is a type of the workpiece, and a workpiece temperature, which is a temperature of the workpiece; a data obtaining unit that obtains a wear amount measurement result which is a result of measuring a wear amount of the cutting tool; and a learning unit that creates a learning model used for estimating the wear amount of the cutting tool from the state variables based on a data set generated based on a combination of the state variables and the wear amount measurement result. Numerisches Steuerungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Lerneinheit die Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs aus den Zustandsvariablen unter Verwendung des Lernmodells schätzt.Numerical control device according to claim 1 , wherein the learning unit estimates the wear amount of the cutting tool from the state variables using the learning model. Numerisches Steuerungsgerät gemäß Anspruch 2, ferner umfassend: eine Berücksichtigungseinheit, welche eine Positionskorrekturmenge, die zum Korrigieren einer Position des Schneidwerkzeugs verwendet wird, basierend auf der durch die Lerneinheit geschätzten Abnutzungsmenge berechnet und die Positionskorrekturmenge an die Steuerungseinheit überträgt, um hierdurch die Positionskorrekturmenge in der Position des Schneidwerkzeugs zu berücksichtigen.Numerical control device according to claim 2 , further comprising: a consideration unit that calculates a position correction amount used for correcting a position of the cutting tool based on the wear amount estimated by the learning unit and transmits the position correction amount to the control unit, thereby considering the position correction amount in the position of the cutting tool. Numerisches Steuerungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: ein Abweichungsbestimmungsgerät, welches eine Schneidanfangskoordinate, welche eine Koordinate ist, an welcher das Schneidwerkzeug anfängt, das Werkstück zu maschinenbearbeiten, basierend auf der Schneidposition und dem Laststromwert berechnet und eine Warnung ausgibt, wenn eine Koordinatendifferenz zwischen einer Koordinate, an welcher das Schneidwerkzeug anfängt, das Werkstück in einem Zustand zu maschinenbearbeiten, in welchem das Werkstück normal ist, und der Schneidanfangskoordinate einen Schwellenwert übersteigt.Numerical control device according to one of Claims 1 until 3 , further comprising: a deviation determination device that calculates a cutting start coordinate, which is a coordinate at which the cutting tool starts to machine the workpiece, based on the cutting position and the load current value, and outputs a warning when a coordinate difference between a coordinate at which the The cutting tool starts to machine the workpiece in a state where the workpiece is normal and the cutting start coordinate exceeds a threshold value. Numerisches Steuerungsgerät gemäß Anspruch 4, ferner umfassend: ein Fehlermenge-Berechnungsgerät, welches eine Anbringungsfehlermenge des Werkstücks unter der Annahme, dass eine Form des Werkstücks normal ist, basierend auf der Koordinatendifferenz schätzt und die Anbringungsfehlermenge ausgibt.Numerical control device according to claim 4 , further comprising: an error amount calculator that estimates an attachment error amount of the workpiece on the assumption that a shape of the workpiece is normal based on the coordinate difference and outputs the attachment error amount. Maschinenlerngerät, umfassend: eine Zustandsbeobachtungseinheit, welche Zustandsvariablen beobachtet, welche einen Laststromwert eines Motors, welcher ein durch eine Werkzeugmaschine verwendetes Schneidwerkzeug antreibt, eine Schneidposition eines Werkstücks für das Schneidwerkzeug, einen Werkzeugtyp, welcher ein Typ des Schneidwerkzeugs ist, einen Werkstücktyp, welcher ein Typ des Werkstücks ist, und eine Werkstücktemperatur, welche eine Temperatur des Werkstücks ist, umfassen; eine Datenbezugseinheit, welche ein Abnutzungsmenge-Messergebnis bezieht, welches ein Ergebnis des Messens einer Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs ist; und eine Lerneinheit, welche ein Lernmodell, welches zum Schätzen der Abnutzungsmenge des Schneidwerkzeugs aus den Zustandsvariablen verwendet wird, auf Grundlage eines Datensatzes erzeugt, welcher basierend auf einer Kombination aus den Zustandsvariablen und dem Abnutzungsmenge-Messergebnis erzeugt ist.Machine learning device comprising: a state observation unit which observes state variables, which a load current value of a motor that drives a cutting tool used by a machine tool, a cutting position of a workpiece for the cutting tool, a tool type, which is a type of cutting tool, a workpiece type, which is a type of the workpiece, and a workpiece temperature, which is a temperature of the workpiece; a data obtaining unit that obtains a wear amount measurement result which is a result of measuring a wear amount of the cutting tool; and a learning unit that creates a learning model used for estimating the wear amount of the cutting tool from the state variables based on a data set generated based on a combination of the state variables and the wear amount measurement result.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220080545A1 (en) * 2020-09-16 2022-03-17 Autodesk, Inc. Even out wearing of machine components during machining

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1020911A (en) 1996-07-02 1998-01-23 Mitsubishi Electric Corp Tool length correction method, workpiece center position detection method, tool wear degree estimation method and numerical control device in numerical controller

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4098761B2 (en) * 2004-08-17 2008-06-11 ファナック株式会社 Finishing method
JP6698604B2 (en) * 2017-09-29 2020-05-27 ファナック株式会社 Numerical control system and tool state detection method
JP6680756B2 (en) * 2017-12-26 2020-04-15 ファナック株式会社 Control device and machine learning device
DE102019102250A1 (en) * 2018-02-06 2019-08-08 Fanuc Corporation Predicting the wear of the polishing tool, machine learning device and system
JP6836577B2 (en) * 2018-02-06 2021-03-03 ファナック株式会社 Abrasive tool wear prediction device, machine learning device and system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1020911A (en) 1996-07-02 1998-01-23 Mitsubishi Electric Corp Tool length correction method, workpiece center position detection method, tool wear degree estimation method and numerical control device in numerical controller

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220080545A1 (en) * 2020-09-16 2022-03-17 Autodesk, Inc. Even out wearing of machine components during machining

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