CN113518689B - 工业机械、尺寸推定装置以及尺寸推定方法 - Google Patents

Abstract

测量值取得部取得由量规测量的工件的尺寸的测量值。目标切削量特定部特定由砂轮切削的目标切削量。推定模型是通过输入基于量规的测量值和目标切削量与噪声的关系而生成的、尺寸的测量值以及所述目标切削量，输出工件的尺寸的推定值的模型。尺寸推定部通过将尺寸的测量值以及目标切削量输入到推定模型中，取得除去了砂轮的磨削的影响的尺寸的推定值。

Description

工业机械、尺寸推定装置以及尺寸推定方法

技术领域

本发明涉及工业机械、尺寸推定装置以及尺寸推定方法。

本申请对于2019年3月29日在日本申请的特愿2019-068540号主张优先权，其内容在此引用。

背景技术

在专利文献1中，公开了在不从磨床卸下工件的情况下测量工件的真圆度的技术。根据专利文献1记载的技术，使三点接触式测定器沿着工件的周面接触移动，基于测量值、工件的旋转角、工件的旋转轴和三点接触式测定器的位置，特定工件的真圆度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-66132号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在磨床磨削工件时，工件因被砂轮压靠而挠曲。另外，在磨削中，由于砂轮的移动或冷却剂引起的干扰的影响较大，因此，根据专利文献1所记载的方法，三点接触式测定器的测量值包含误差。本发明的目的在于，提供一种在工件的磨削中能够除去砂轮的磨削的影响来推定工件的尺寸的工业机械、尺寸推定装置以及尺寸推定方法。

用于解决问题的方案

根据本发明的第一方式，磨床具备：圆盘状的砂轮，其与工件接触而磨削所述工件；促动器，其使所述砂轮沿切削方向移动；量规，其测量所述工件的尺寸；控制装置，其控制所述促动器；所述控制装置具备：测量值取得部，其取得由所述量规测量的所述尺寸的测量值；目标切削量特定部，其特定由所述砂轮切削的目标切削量；推定模型，其通过输入基于由所述量规测量的测量值和所述目标切削量与噪声的关系而生成的、所述尺寸的测量值以及所述目标切削量，而输出所述工件的尺寸的推定值；尺寸推定部，其通过将所述尺寸的测量值以及所述目标切削量输入到所述推定模型中，取得除去了砂轮的磨削的影响的所述尺寸的推定值。

发明效果

根据上述方式中的至少一个方式，能够除去砂轮的磨削的影响而推定工件的尺寸。

附图说明

图1是示出第一实施方式的磨床的结构的俯视图。

图2是示出砂轮、工件和尺寸控制量规的位置关系的磨床的剖视图。

图3是示出第一实施方式的控制装置的结构的概略框图。

图4是示出第一实施方式的控制装置的动作的流程图。

图5是示出由第一实施方式的控制装置进行的真圆度的测量结果的例子的图。

具体实施方式

<第一实施方式>

以下，一边参照附图一边对实施方式进行详细的说明。

《磨床的结构》

图1是示出第一实施方式的磨床的结构的俯视图。磨床是工业机械的一个例子。

磨床100具备基座110、支承装置120、砂轮座130、尺寸控制量规(sizing gauge)140、控制装置150、显示装置160。基座110设置在工厂的地面上。支承装置120以及砂轮座130设置在基座110的上表面。支承装置120支承工件W的两端，使工件W围绕主轴旋转。砂轮座130支承用于对被支承装置120支承的工件W进行加工的砂轮131。

以下，将在基座110的上表面与主轴正交的方向称为X方向，将主轴的延伸的方向称为Y方向，将与基座110的上表面正交的方向称为Z方向。即，在以下的说明中，参照由X轴、Y轴以及Z轴构成的三维正交坐标系对磨床100的位置关系进行说明。另外，以下，也将磨床100的主轴称为C轴。

在第一实施方式中，对磨床100通过工件W的磨削形成曲轴的例子进行说明。曲轴由曲轴颈W1、曲柄销W2和曲柄臂W3构成。曲轴颈W1是由发动机的轴承保持的轴。曲轴颈W1的轴与由磨床100进行的加工时的主轴一致。曲柄销W2是与活塞的连杆连接的圆形截面状的部位。曲柄销W2在远离曲轴颈W1的轴的位置具有轴，使得活塞通过曲轴的旋转而往复运动。曲柄臂W3将曲轴颈W1和曲柄销W2连接。

在基座110上，具备：Y轴导向部111，其能够沿Y轴方向滑动地支承砂轮座130；Y轴促动器112，其沿着Y轴导向部111使砂轮座130沿Y轴方向移动。Y轴促动器112可以由直动式马达构成，也可以由滚珠丝杠和旋转马达的组合构成。

支承装置120具备支承大致圆筒状的工件W的一端的主轴座121和支承另一端的尾架122。在主轴座121上，具备使工件W围绕轴旋转的旋转马达123和测量旋转马达123的旋转角的主轴传感器124。

砂轮座130具备砂轮131、X轴导向部132、X轴促动器133、位移传感器134、旋转马达135和旋转角传感器136。

砂轮131形成为圆盘状，通过旋转马达135围绕中心轴旋转。砂轮131设置为中心轴与Y轴平行。在砂轮131的面上，在同一圆周上等间隔地设置有用于安装修正配重的多个安装孔。

X轴导向部132相对于基座110能够沿X轴方向滑动地支承砂轮座130。

X轴促动器133使砂轮131沿着X轴导向部132沿X轴方向移动。X轴方向是砂轮131的切削方向。X轴促动器133可以由直动式马达构成，也可以由滚珠丝杠和旋转马达的组合构成。

位移传感器134测量砂轮座130相对于基座110的X轴方向的位移。位移传感器134例如由线性编码器构成。

旋转马达135使砂轮131围绕中心轴旋转。

旋转角传感器136测量砂轮131的旋转角。旋转角传感器136例如由旋转编码器构成。

即，在第一实施方式的磨床100中，在支承装置120的主轴座121以及尾架122之间支承工件W，利用砂轮131对工件W的外周面进行磨削加工。

图2是示出砂轮、工件和尺寸控制量规的位置关系的磨床的剖视图。

尺寸控制量规140设置在砂轮座130上，一边与工件W的外周面接触一边测量工件W的尺寸。第一实施方式的尺寸控制量规140在工件W中的与由砂轮131进行磨削的磨削点相同的周面上测量尺寸。

尺寸控制量规140具备量规主体141、第一臂142、第二臂143和支架144。量规主体141是具有V形块和测量部的骑乘式量规，该V形块具有与工件W的周面的两点内接的凹部，该测量部设置在V形块的凹部的中央。第一臂142的第一端固定在量规主体141上。第一臂142的第二端可旋转地支承在第二臂143的第一端上。第二臂143的第二端可旋转地支承在支架144上。支架144固定在砂轮座130上。

第一臂142以及第二臂143以使量规主体141的测量部始终与工件W的曲柄销W2部分接触的方式支承量规主体141。由于曲柄销W2的中心轴位于远离磨床100的主轴的位置，因此伴随着工件W的旋转，测量部抵靠的位置从曲柄销W2的截面圆中的相同相位(例如，35度的位置)前后变化±10度左右。

《控制装置的结构》

图3是示出第一实施方式的控制装置的结构的概略框图。

控制装置150控制Y轴促动器112、旋转马达123、X轴促动器133以及旋转马达135。控制装置150具备处理器151、主存储器153、存储器155、接口157。处理器151从存储器155读出程序并在主存储器153中展开，并按照该程序执行上述处理。另外，处理器151按照程序在主存储器153中确保与上述的各存储部对应的存储区域。

程序可以是用于实现控制装置150所发挥的功能的一部分的程序。例如，程序可以是通过与已经存储在存储器155中的其他程序的组合、或者与安装在其他装置中的其他程序的组合来发挥功能的程序。需要说明的是，在其它实施方式中，控制装置150除了上述结构以外，或者也可以代替上述结构而具备PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑器件)等定制LSI(Large Scale Integrated Circuit:大规模集成电路)。作为PLD的例子，可以列举PAL(Programmable Array Logic:可编程阵列逻辑)、GAL(Generic Array Logic:通用阵列逻辑)、CPLD(Complex Programmable Logic Device:复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)。在该情况下，由处理器151实现的功能的一部分或全部可以由该集成电路实现。

作为存储器155的例子，可以列举HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(SolidState Drive：固态驱动器)、磁盘、磁光盘、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory：压缩光盘只读存储器)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory：数字多功能光盘只读存储器)和半导体存储器等。存储器155可以是与控制装置150的总线直接连接的内部介质，也可以是经由接口157或通信线路与控制装置150连接的外部介质。另外，在该程序通过通信线路分发给控制装置150的情况下，接受到分发的控制装置150也可以将该程序在主存储器153中展开，执行上述处理。在至少一个实施方式中，存储器155是非暂时性的有形的存储介质。

处理器151通过程序的执行，作为测量值取得部511、目标切削量特定部512、误差计算部513、目标状态量计算部514、指令值计算部515、指令输出部516、测量位置补偿部517、推定模型518、尺寸推定部519、显示控制部520发挥功能。

测量值取得部511从主轴传感器124、位移传感器134以及尺寸控制量规124取得测量值。即，测量值取得部511取得砂轮131的X轴方向的位移的测量值L、主轴的旋转角的测量值θ以及工件W的尺寸的测量值x。

目标切削量特定部512基于测量值取得部511取得的砂轮131的X轴方向的位移的测量值L、主轴的旋转角的测量值θ以及工件W的目标形状，特定砂轮131的目标切削量x_r。在此，参照图2，对由目标切削量特定部512特定具体的目标切削量x_r的特定方法进行说明。首先，目标切削量特定部512根据测量值取得部511取得的主轴的旋转角的测量值θ和工件W的目标形状，特定与砂轮131相对的目标形状相关的曲柄销W2的中心轴的位置O。接着，目标切削量特定部512基于砂轮131的半径R、从主轴到曲柄销W2的中心轴的距离E、X轴的位移的测量值L、主轴的旋转角的测量值θ以及工件W的目标半径r₀，计算工件W的直径方向的目标切削量x_r。具体而言，基于以下的式(1)计算工件W的半径r。然后，目标切削量特定部512通过将从工件W的半径r减去与目标形状相关的半径r₀而得到的值乘以2，计算工件W的每直径的目标切削量x_r。目标切削量特定部512将特定出的目标切削量x_r与图2所示的曲柄销W2和砂轮131之间的抵靠点的销角度(pin angle)Ψ相关联地记录在主存储器153中。

【式1】

误差计算部513根据基于测量值求出的工件W的半径r、位移指令值L_ref、角度指令值θ_ref以及工件W的目标形状，计算因X轴促动器133以及旋转马达123的控制误差产生的工件W的每直径的轮廓误差。位移指令值L_ref是X轴促动器133的位移的目标值，角度指令值θ_ref是主轴的旋转角的目标值。具体而言，误差计算部513基于以下的式(2)，计算工件W的每直径的轮廓误差Δ_r。误差计算部513将特定出的轮廓误差Δ_r与抵靠点的销角度Ψ相关联地记录在主存储器153中。

【式2】

目标状态量计算部514基于X轴促动器133的位移的目标值，计算与砂轮131的位移相关的状态量的目标值。具体而言，目标状态量计算部514计算砂轮131的X轴方向的目标速度、目标加速度、以及目标急动度(jerk)的值。

指令值计算部515基于砂轮131的状态量的目标值，计算X轴促动器133的电流指令值。具体而言，指令值计算部515通过将砂轮131的状态量的目标值变换为用于实现该目标值的电流值，计算电流指令值。

指令输出部516将指令值计算部515计算出的电流指令值输出到X轴促动器133。另外，指令输出部516将用于使主轴以规定的转速旋转的电流指令值输出到旋转马达123。

测量位置补偿部517关于目标切削量x_r以及轮廓误差Δ_r，补偿曲柄销W2上的砂轮131的抵靠点与尺寸控制量规140的抵靠点之间的相位差。即，测量位置补偿部517特定与曲柄销W2中由尺寸控制量规140测量的点对应的、磨削的时刻的砂轮131的目标切削量x_r(Ψ～)以及轮廓误差Δ_r(Ψ～)。

具体而言，测量位置补偿部517从记录在主存储器153中的、曲柄销W2与砂轮131的抵靠点的销角度Ψ中，特定表示最接近尺寸控制量规140抵靠的角度Ψ～的角度。测量位置补偿部517对与特定出的角度相关的尺寸控制量规140所抵靠的角度Ψ～相关联的、砂轮131的目标切削量x_r(Ψ～)以及轮廓误差Δ_r(Ψ～)进行特定。

推定模型518是通过输入工件W的尺寸的测量值x、砂轮131的目标切削量x_r以及因控制误差而产生的工件W的轮廓误差Δ_r，来输出考虑了工件挠曲、测量干扰以及控制误差等的影响的工件W的尺寸的推定值的模型。工件挠曲、测量干扰以及控制误差是随着工件W的尺寸的测量值的噪声的一例。推定模型518由卡尔曼滤波(Kalman filter)构成，该卡尔曼滤波基于考虑了工件挠曲、测量干扰以及曲柄销W2与砂轮131的位置关系的数学模型。

在此，对推定模型518的设计思想进行说明。

如果考虑由挠曲引起的工件W的位移量，则砂轮131对工件W切削的实际的切削量能够由将目标切削量x_r设为输入、将与工件W的实际尺寸相关的说明变量z设为状态、以及将T、M设为动态特性参数的状态方程表示。另外，工件W的尺寸的测量值x能够由将于工件W的实际尺寸相关的说明变量z设为状态、将N设为动态特性参数的输出方程式表示。需要说明的是，动态特征参数T、M以及N是标量或矩阵。

即，砂轮131对工件W切削的实际的切削量由以下的式(3)表示。另外，尺寸的测量值x由以下的式(4)表示。

式(3)是曲柄销W2上的砂轮131的抵靠点处的状态方程式。为了将式(3)转换为尺寸控制量规140的抵靠点处的状态方程式，只要将曲柄销W2上的砂轮131的抵靠点与尺寸控制量规140的抵靠点之间的相位差表现为时变滞后(時変むだ)时间即可。即，在与砂轮131的抵靠点处被磨削的部分，经过某时间(时变滞后时间)在与尺寸控制量规140的抵靠点处被测量。具体而言，将由测量位置补偿部517特定出的x_r(Ψ～)代入式(3)的目标切削量x_r即可。

【式3】

【式4】

x＝Nz...(4)

在此，鉴于测量干扰η_d(θ)以及工件W的轮廓误差Δ_r(Ψ～)，尺寸的测量值x可以如以下的式(5)表示。

【式5】

在此，构成综合了与工件W的实际尺寸相关的状态z和测量干扰η_d(θ)的新的状态z_θ。具体而言，式(5)可以表示为式(6)。

【式6】

需要说明的是，w是在卡尔曼滤波中考虑的观测噪声的项。即，式(6)可以表示为状态z_θ和轮廓误差Δ_r(Ψ～)的函数h{z_θ，Δ_r(Ψ～)}。

在此，通过将式(3)中的与工件W的实际尺寸相关的状态z作为与工件W的实际尺寸相关的状态z和测量干扰η_d(θ)的状态zθ来处理，能够将式(3)表示为式(7)。其中，式(7)是为了简单而假定测量干扰η_d(θ)为一定值干扰的式。由于在磨削中因砂轮131的移动或冷却剂引起的测量干扰较大，因此实际上可以将这些干扰模型化并编入式(7)。

【式7】

需要说明的是，v是在卡尔曼滤波中考虑的系统噪声的项。即，式(7)可以表示为状态z_θ和目标切削量x_r(Ψ～)的函数f{z_θ，x_r(Ψ～)}。

通过基于上述的式(6)以及式(7)构成卡尔曼滤波，能够设计以下的式(8)所示的推定模型518。

【式8】

即，推定模型518是以与尺寸和测量干扰相关的状态的推定值z_θ＾、尺寸的测量值x、轮廓误差Δ_r(Ψ～)以及目标切削量x_r(Ψ～)为变量的时间发展模型的卡尔曼滤波。

尺寸推定部519通过将测量值取得部511所取得的尺寸的测量值x、目标切削量特定部512特定出的目标切削量x_r(Ψ～)、以及误差计算部513计算出的轮廓误差Δ_r(Ψ～)输入到推定模型518中，从而得到除去了由砂轮进行磨削的各种影响的工件W的尺寸的推定值。在此，目标切削量x_r(Ψ～)和轮廓误差Δ_r(Ψ～)通过使用由测量位置补偿部517特定出的值，可以进行补偿曲柄销W2上的砂轮131的抵靠点和尺寸控制量规140的抵靠点之间的相位差后的尺寸推定。

显示控制部520基于尺寸推定部519所推定的尺寸的推定值，将表示工件W的真圆度的画面的显示信号输出到显示装置160。

《控制装置的动作》

图4是示出第一实施方式的控制装置的动作的流程图。

当磨床100开始工件W的加工时，测量值取得部511分别从主轴传感器124取得主轴的旋转角的测量值，从位移传感器134取得砂轮131的X轴方向的位移的测量值，从尺寸控制量规140取得工件W的尺寸的测量值(步骤S1)。目标切削量特定部512基于在步骤S1中取得的主轴的旋转角的测量值以及砂轮131的X轴方向的位移的测量值和上述的式(1)，计算工件W的半径(步骤S2)。另外，目标切削量特定部512基于计算出的工件W的半径和工件W的目标形状，特定工件W的每直径的目标切削量(步骤S3)。目标切削量特定部512与图2所示的曲柄销W2和砂轮131之间的抵靠点的销角度Ψ相关联地，将特定出的目标切削量记录在主存储器153中。

误差计算部513基于在步骤S2中特定出的工件W的半径、主轴的角度指令值、砂轮131的X轴方向的位移指令值、以及工件W的目标形状和上述的式(2)，计算工件W的每直径的轮廓误差(步骤S4)。误差计算部513与图2所示的曲柄销W2和砂轮131之间的抵靠点的销角度Ψ相关联地，将计算出的轮廓误差Δr记录在主存储器153中。

目标状态量计算部514基于X轴促动器133的位移的目标值，计算与砂轮131的位移相关的状态量的目标值(步骤S5)。指令值计算部515基于在步骤S5中计算出的状态量的目标值，计算X轴促动器133的电流指令值(步骤S6)。指令输出部516将在步骤S6中计算出的电流指令值输出到X轴促动器133。另外，指令输出部516将用于使主轴以规定的转速旋转的电流指令值输出到旋转马达123(步骤S7)。

测量位置补偿部517从记录在主存储器153中的、曲柄销W2与砂轮131的抵靠点的销角度Ψ中，特定表示最接近尺寸控制量规140所抵靠的角度Ψ～的角度(步骤S8)。测量位置补偿部517对与在步骤S8中特定出的角度相关的尺寸控制量规140所抵靠的角度Ψ～相关联的、砂轮131的目标切削量以及轮廓误差(步骤S9)进行特定。即，测量位置补偿部517特定补偿了曲柄销W2上的砂轮131的抵靠点与尺寸控制量规140的抵靠点之间的相位差的工件W的每直径的目标切削量以及轮廓误差。尺寸推定部519通过将在步骤S1中取得的尺寸的测量值、以及在步骤S9中特定出的轮廓误差以及目标切削量输入到推定模型518中，从而得到工件W的尺寸的推定值(步骤S10)。

显示控制部520基于尺寸推定部519所推定的尺寸的推定值，更新表示工件W的真圆度的画面，并将该画面的显示信号输出到显示装置160(步骤S11)。

控制装置150判定工件W的加工是否已结束(步骤S12)。在加工未结束的情况下(步骤S12：否)，使处理返回到步骤S1，继续加工控制。另一方面，在加工已结束的情况下(步骤S12：是)，控制装置150结束加工控制。

《作用·效果》

第一实施方式的控制装置150通过将由尺寸控制量规140测量尺寸的测量值和砂轮131的目标切削量输入到推定模型中，从而得到工件W的尺寸的推定值。这样，控制装置150通过基于由尺寸控制量规140测量的尺寸的测量值、砂轮131的目标切削量、以及模型来推定工件W的尺寸，从而能够除去工件W的挠曲等砂轮131的磨削的影响或测量干扰来推定工件W的尺寸。

图5是示出由第一实施方式的控制装置测量真圆度的测量结果的例子的图。如图5所示，可知：控制装置150通过图4所示的方法实时测量的真圆度能够得到与在后工序中测量的真圆度相同程度的精度。与此相对，由尺寸控制量规140测量的尺寸的测量值本身(由尺寸控制量规测量的实时测量值)相对于在后工序中测量的真圆度具有较大的误差。由此可知，根据第一实施方式，能够除去砂轮131的磨削的影响或测量干扰地推定工件W的尺寸。

另外，第一实施方式的控制装置150基于由位移传感器134获取的位移的测量值和由旋转角传感器136获取的旋转马达123的旋转角的测量值，计算因X轴促动器133以及旋转马达123的控制误差产生的工件W的轮廓误差，并基于该轮廓误差修正工件W的尺寸的推定值。由此，控制装置150能够考虑X轴促动器133以及旋转马达123的控制误差的影响来推定工件W的尺寸。需要说明的是，在其他实施方式中，控制装置150也可以不考虑X轴促动器133以及旋转马达123的控制误差来推定工件W的尺寸。

另外，第一实施方式的控制装置150将轮廓误差以及目标切削量输入到推定模型中，该轮廓误差以及目标切削量补偿了工件W从砂轮131所抵靠的位置移动到尺寸控制量规140所抵靠的位置的滞后时间。由此，即使在由砂轮131进行磨削的磨削点与由尺寸控制量规140进行测量的测量点不同的情况下，也能够适当地推定工件W的尺寸。

需要说明的是，第一实施方式的控制装置150的推定模型是卡尔曼滤波，其具有以尺寸的测量值为变量的观测模型和以尺寸的推定值和目标切削量为变量的时间发展模型。另一方面，在其他实施方式中，并不限定于此。例如，其他实施方式的推定模型可以是以输入尺寸的测量值以及目标切削量而输出工件W的尺寸的方式被训练了的已学习模型。已学习模型可以例如由神经网络构成。

以上，参照附图对一个实施方式进行了详细说明，但具体的结构并不限定于上述的结构，可以进行各种设计变更等。

例如，在第一实施方式中，磨床100的控制装置150测量真圆度，但不限定于此。例如，在其他实施方式中，可以将具备尺寸控制量规140且具有真圆度的显示功能的尺寸推定装置安装在现有的磨床100上。在该情况下，尺寸推定装置可以不具有第一实施方式的控制装置150的目标状态量计算部514、指令值计算部515以及指令输出部516的结构。另外，在其他实施方式中，也可以在具备尺寸控制量规140的磨床100上，连接安装有用于实现第一实施方式的尺寸推定功能的程序的PC，通过该PC来推定工件W的真圆度。

另外，第一实施方式的尺寸控制量规140是骑乘式量规，但不限定于此。例如，其他实施方式的尺寸控制量规140也可以是通过从两侧夹入工件W来测量直径等三点测量以外的方式的尺寸控制量规140。

另外，第一实施方式的磨床100从工件W切出曲轴，但不限定于此。例如，其他实施方式的磨床100也可以是从工件W切出圆筒状的轴等截面为圆形状的其他物体的磨床。

另外，第一实施方式的控制装置150的推定模型可以将对工件W的尺寸产生影响的磨削阻力或颤振包含在变量中。在该情况下，测量值取得部511除了主轴的旋转角的测量值、砂轮131的X轴方向的位移的测量值、工件W的尺寸的测量值以外，还取得砂轮的旋转马达135的扭矩以及旋转角的测量值、X轴促动器133的推力等。

例如，第一实施方式的控制装置150是控制磨床100的控制装置，但不限定于此。例如，其他实施方式的控制装置150可以是控制使用除砂轮131之外的工具的工业机械的控制装置。另外，在其他实施方式中，也可以取代控制装置150，而是外置的测量设备来推定工件W的真圆度。

工业上的可利用性

根据本发明的上述公开，能够除去砂轮的磨削的影响而推定工件的尺寸。

附图标记说明

100 磨床

110 基座

111 Y轴导向部

112 Y轴促动器

120 支承装置

121 主轴座

122 尾架

123 旋转马达

124 主轴传感器

130 砂轮座

131 砂轮

132 X轴导向部

133 X轴促动器

134 位移传感器

135 旋转马达

136 旋转角传感器

140 尺寸控制量规

141 量规主体

142 第一臂

143 第二臂

144 支架

150 控制装置

151 处理器

153 主存储器

155 存储器

157 接口

160 显示装置

511 测量值取得部

512 目标切削量特定部

513 误差计算部

514 目标状态量计算部

515 指令值计算部

516 指令输出部

517 测量位置补偿部

518 推定模型

519 尺寸推定部

520 显示控制部

W 工件

W1 曲轴颈

W2 曲柄销

W3 曲柄臂

Claims (7)

1.一种工业机械，其特征在于，具备：

工具，其与工件接触而加工所述工件；

促动器，其使所述工具沿切削方向移动；

量规，其测量所述工件的尺寸；

控制装置，其控制所述促动器；

所述控制装置具备：

测量值取得部，其取得由所述量规测量的所述尺寸的测量值；

目标切削量特定部，其特定由所述工具切削的目标切削量；

推定模型，其通过输入基于由所述量规测量的所述尺寸的测量值和所述目标切削量与噪声的关系而生成的、所述尺寸的测量值以及所述目标切削量，而输出所述工件的尺寸的推定值；

尺寸推定部，其通过将所述尺寸的测量值以及所述目标切削量输入到所述推定模型中，而取得所述尺寸的推定值。

2.如权利要求1所述的工业机械，其特征在于，

具备测量所述促动器的位移的位移传感器，

所述控制装置具有误差计算部，该误差计算部基于所述促动器的位移指令值和所述位移的测量值，计算由所述促动器的控制误差产生的所述工件的轮廓误差，

所述推定模型通过输入所述尺寸的测量值、所述目标切削量以及所述工件的轮廓误差，而输出所述工件的尺寸的推定值。

3.如权利要求2所述的工业机械，其特征在于，具备：

旋转马达，其使所述工件围绕主轴旋转；

旋转角传感器，其测量所述旋转马达的旋转角；

所述旋转角取得部取得所述旋转角传感器的所述旋转角的测量值，

所述误差计算部基于所述位移指令值以及所述位移的测量值、所述旋转马达的角度指令值以及所述旋转角的测量值、以及所述工件的目标形状，计算由所述促动器的控制误差产生的所述工件的轮廓误差。

4.如权利要求2或3所述的工业机械，其特征在于，

所述尺寸推定部基于所述工件从所述工具抵靠的位置移动到所述量规抵靠的位置的滞后时间，将所述轮廓误差以及所述目标切削量输入到所述推定模型中。

5.如权利要求1至3中任一项所述的工业机械，其特征在于，

所述推定模型是卡尔曼滤波，该卡尔曼滤波具有以所述尺寸的测量值为变量的观测模型和以所述尺寸的推定值和所述目标切削量为变量的时间发展模型。

6.一种尺寸推定装置，其是对工件的尺寸进行推定的尺寸推定装置，该工件通过利用促动器使工具沿切削方向移动而被加工，所述尺寸推定装置的特征在于，具备：

测量值取得部，其取得所述尺寸的测量值；

目标切削量特定部，其特定所述促动器的目标切削量；

推定模型，其通过输入基于所述尺寸的测量值和所述目标切削量与噪声的关系而生成的、所述尺寸的测量值以及所述促动器的目标切削量，而输出所述工件的尺寸的推定值；

尺寸推定部，其通过将所述尺寸的测量值以及所述目标切削量输入到所述推定模型中，而取得所述尺寸的推定值。

7.一种尺寸推定方法，其是对工件的尺寸进行推定的尺寸推定方法，该工件通过利用促动器使工具沿切削方向移动而被加工，所述尺寸推定方法的特征在于，具备：

取得所述工件的尺寸的测量值的步骤；

特定所述促动器的目标切削量的步骤；

通过将所述尺寸的测量值以及所述目标切削量输入到推定模型中，而得到所述尺寸的推定值的步骤，其中，所述推定模型通过输入基于所述尺寸的测量值和所述目标切削量与噪声的关系而生成的、所述尺寸的测量值以及所述促动器的目标切削量，而输出所述工件的尺寸的推定值。

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