CN117836729A - 评价用程序生成装置以及记录有程序的计算机可读取的记录介质 - Google Patents

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Abstract

本公开的评价用程序生成装置具备：参数取得部，其取得与工业机械的加工相关的参数；形状选择部，其基于所取得的参数来选择所述参数的评价所需的加工形状；尺寸计算部，其基于所取得的参数以及评价所需的加工形状来计算参数的评价所需的该加工形状的各部尺寸；程序生成部，其基于由形状选择部选择出的加工形状以及由尺寸计算部计算出的各部尺寸来生成评价用程序；以及程序输出部，其输出程序生成部生成的评价用程序。

Description

评价用程序生成装置以及记录有程序的计算机可读取的记录 介质
技术领域
本发明涉及评价用程序生成装置以及记录有程序的计算机可读取的记录介质。
背景技术
以往，生成加工程序，基于该加工程序来控制机床、放电加工机等工业机械从而进行工件的加工。例如，在机床中，在加工程序内指令各轴的移动。此时指令的移动速度是工具与加工物的相对移动(工具移动)的最大速度。实际上，在基于该指令来控制机床时，在各轴的移动开始时或者角部、曲线部分等的加工时，各轴的移动速度按照对各轴设定的最大加速度、角的速度差、插补后加减速时间常数、内旋允许误差等参数而变动，因此并非始终以指令的移动速度进行加工。对于这些与加工有关的参数，机床的操作员一边确认加工后的工件的加工面质量一边进行调整。
作为与加工有关的参数的调整所关联的现有技术，具有专利文献1。在专利文献1中公开了如下技术：在变更控制参数后执行测试程序，以预定的评价基准来评价其执行结果，由此提取最佳的控制参数。另外，在专利文献2中公开了使用机器学习的技术来调整与加工有关的参数的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-130908号公报
专利文献2：日本特开2018-181217号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在调整工业机械的参数时，调整参数并通过设定了调整后的参数的工业机械试行加工。然后，评价是否得到了目标的加工结果。然后，在不是预想的情况下，重复上述步骤。该步骤在手动调整参数的情况下，另外，即使在使用模拟或机器学习来调整参数的情况下也是同样的。此时，在基于调整后的参数进行的加工试行中使用评价用程序。
评价用程序一般是固定的，无论进行了怎样的参数调整，都使用相同的评价用程序。因此，以往的评价用程序需要对各种参数的设定值进行评价。图9例示了由评价用程序控制的工具的路径。如图9所例示的那样，由以往的评价用程序控制的工具路径的1边的长度长，至少包含方角和圆角等。因此，例如在未进行与圆弧相关的参数调整的情况下，也在评价时进行圆角的加工。该圆角加工的评价不用于评价参数的调整结果，因此成为无用的加工。这样的评价时的无用的加工成为参数调整作业的循环时间延长的原因。
因此，期望一种技术来在参数调整过程中提供与参数设定值相匹配的最佳的评价用程序。
用于解决课题的手段
本公开的评价用程序生成装置在进行参数的调整时，按照调整后的参数的项目或设定值，生成足以评价该项目或设定值的最佳的评价用程序，由此解决上述课题。
并且，本公开的一个方式是一种评价用程序生成装置，其生成用于评价工业机械的参数调整的评价用程序，所述评价用程序生成装置具备：参数取得部，其取得与所述工业机械的加工有关的参数；形状选择部，其基于所述参数来选择所述参数的评价所需的加工形状；尺寸计算部，其基于所述参数以及所述加工形状来计算所述参数的评价所需的该加工形状的各部尺寸；程序生成部，其基于由所述形状选择部选择出的加工形状以及由所述尺寸计算部计算出的各部尺寸来生成评价用程序；以及程序输出部，其输出所述程序生成部生成的评价用程序。
本公开的另一方式是一种计算机可读取的记录介质，其记录有使计算机作为评价用程序生成装置进行动作的程序，其中，该评价用程序生成装置生成用于评价工业机械的参数调整的评价用程序，其所述程序使计算机作为以下各部进行动作：参数取得部，其取得与所述工业机械的加工有关的参数；形状选择部，其基于所述参数来选择所述参数的评价所需的加工形状；尺寸计算部，其基于所述参数以及所述加工形状来计算所述参数的评价所需的该加工形状的各部尺寸；程序生成部，其基于由所述形状选择部选择出的加工形状以及由所述尺寸计算部计算出的各部尺寸来生成评价用程序；以及程序输出部，其输出所述程序生成部生成的评价用程序。
发明效果
根据本公开的一个方式，每当试行参数的调整时，能够变更为适于评价调整后的参数的评价用程序，因此参数的调整效率提高。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的评价用程序生成装置的概略硬件结构图。
图2是表示本发明的一实施方式的评价用程序生成装置的概略功能的框图。
图3表示评价形状数据的例子。
图4说明方角形状的尺寸条件的例子。
图5说明圆角形状的尺寸条件的例子。
图6说明将加工形状连接起来的处理。
图7对省略加工形状的处理进行说明。
图8表示与加减速调整装置协同动作的评价用程序生成装置的例子。
图9例示由评价用程序控制的工具的路径。
具体实施方式
以下，与附图一起来说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的一实施方式的评价用程序生成装置的主要部分的概略硬件结构图。本发明的评价用程序生成装置1例如能够作为基于控制用程序来控制工业机械的控制装置来安装。另外，本发明的评价用程序生成装置1能够安装在与基于控制用程序控制工业机械的控制装置并列设置的个人计算机、经由有线/无线网络与控制装置连接的个人计算机、单元计算机、雾计算机6、云服务器7上。在本实施方式中，表示了将评价用程序生成装置1安装在经由有线/无线的网络与基于控制用程序控制工业机械的控制装置连接的个人计算机上的例子。
本实施方式的评价用程序生成装置1所具备的CPU11是整体地控制评价用程序生成装置1的处理器。CPU11经由总线22读出存储在ROM12中的系统程序，按照该系统程序来控制整个评价用程序生成装置1。RAM13暂时存储临时的计算数据、显示数据、以及从外部输入的各种数据等。
非易失性存储器14例如由使用未图示的电池进行支援的存储器、SSD(SolidState Drive：固态驱动器)等构成，即使评价用程序生成装置1的电源被断开也保持存储状态。在非易失性存储器14中存储从工业机械2取得的数据、经由接口15从外部设备72读入的控制用程序和数据、经由输入装置71输入的数据、经由网络5从工业机械4或其他装置取得的程序、数据、参数等。存储在非易失性存储器14的程序、数据、参数等可以在执行时/使用时在RAM13中展开。另外，在ROM12中预先写入了公知的解析程序等各种系统程序。
接口15用于将评价用程序生成装置1的CPU11与USB装置等外部设备72连接。从外部设备72侧读入例如在工业机械2的控制中使用的控制用程序、设定数据等。另外，在评价用程序生成装置1内编辑后的控制用程序、设定数据等能够经由外部设备72存储在外部存储单元。
接口20用于将评价用程序生成装置1的CPU与有线或无线的网络5连接。在网络5上连接有机床、放电加工机等其他工业机械4、雾计算机6、云服务器7等，与评价用程序生成装置1之间相互进行数据的交换。
经由接口17向显示装置70输出读入到存储器上的各数据、作为程序等的执行结果而得到的数据等，并在显示装置70进行显示。另外，由键盘、指示设备等构成的输入装置71将基于操作员操作的指令、数据等经由接口18交给给CPU11。
图2将本发明的第一实施方式的评价用程序生成装置1所具备的功能表示为概略框图。本实施方式的评价用程序生成装置1所具备的各功能通过由图1所示的评价用程序生成装置1所具备的CPU11执行系统程序，控制评价用程序生成装置1的各部的动作来实现。
本实施方式的评价用程序生成装置1具备参数取得部100、形状选择部110、尺寸计算部120、程序生成部130、程序输出部140。另外，在评价用程序生成装置1的RAM13或非易失性存储器14上准备了预先存储有评价形状数据的评价形状存储部210，其中，该评价形状数据表示各个参数与用于评价该参数的加工形状的对应关系。
参数取得部100取得与工业机械4的加工有关的成为评价对象的参数的项目及其参数值。参数取得部100取得的是在工业机械4中进行了调整的与加工有关的参数的项目和参数值。作为与加工有关的参数，可例示直线的加速度、直线的加加速度、插补后加减速时间常数、角速度差、曲面的允许加速度、位置环增益、前馈系数等。参数取得部100例如可以在对工业机械4设定的与加工有关的参数内，针对上次参照后其值被变更的参数，取得该参数的项目和参数值。另外，也可以取得在工业机械4中已执行的加工程序内的编辑后的与加工有关的参数。并且，例如也可以由操作员从输入装置71指示变更了哪个参数。并且，也可以根据来自尺寸计算部120的请求，取得尺寸的计算所需要的追加的参数的值。将参数取得部100取得的与加工相关的参数的项目及其参数值输出到形状选择部110。
形状选择部110基于成为评价对象的参数的项目和参数值，选择该参数值的评价所需的加工形状。本实施方式的形状选择部110参照存储有表示参数与在该参数的评价中使用的加工形状之间的对应关系的评价形状数据的评价形状存储部210，来选择在各个参数的评价中使用的形状。
图3表示在评价形状存储部210中预先存储的评价形状数据的例子。评价形状数据至少针对各个工业机械的每个种类，定义了与加工相关的参数与在该参数的评价中使用的加工形状的对应关系。在图3的例子中，用各个形状的名称来表示评价形状数据中包含的加工形状，但优选各个加工形状例如通过加工该形状时所使用的程序指令的列来进行定义。此时，例如，能够通过包含“G01X{变量：x}F{参数：进给速度}；G01 Y{变量：y}F{参数：进给速度}等那样的预定参数的值、以及在后述的尺寸条件下能够计算的变量的程序指令的列，来定义方角形状。作为在评价中使用的加工形状，例示预定长度的直线形状、预定角度的拐角形状、预定曲率及内角的圆角形状、连续预定次数的微小线段等。
各个评价形状数据可以将多个加工形状与一个参数对应起来。这意味着为了评价该参数，需要多个加工形状。另外，可以对进行评价的参数的范围分别设定用于评价的加工形状。例如，在角的速度差为预定值V1以下的情况下，以直角的拐角形状进行评价，但在角的速度差大于预定值V1的情况下，还能够设定为以直角的拐角形状和进一步弯曲为锐角的拐角形状这2个加工形状进行评价。
评价形状数据还可以包含与各个加工形状中的各部的尺寸相关的条件。尺寸条件可以通过根据与加工有关的参数的值计算出的数学式的形式来定义与加工形状的预定部分有关的尺寸。该数学式可以是用于对加工形状的程序指令的列中包含的预定变量的值进行计算的数学式。另外，可以针对一个加工形状定义多个尺寸条件。加工形状的尺寸条件在尺寸计算部120中使用。
尺寸计算部120基于成为评价对象的参数和形状选择部110选择出的加工形状，计算各个参数的评价所需的该加工形状的各部的尺寸。尺寸计算部120基于存储在评价形状存储部210的尺寸条件，计算各个加工形状的各部尺寸。尺寸计算部120从参数取得部100取得计算各部的尺寸所需的追加的参数的值。
例如，尺寸计算部120基于对角的速度差的参数设定的参数值，决定方角的加工形状中的角加工后的直线的长度尺寸。图4表示对加工方角后的直线进行加工时的速度变化。如图4所例示的那样，在加工直线形状时，工具在加工开始时以直线的加速度al加速至进给速度F，在以进给速度F恒速移动后，以直线的加速度a1减速至进给速度0。并且，在以进给速度F进行恒速移动的部分，经过角部后的加减速表现为振动。因此，需要将长度尺寸设定为该部分成为预定以上的长度。在设直线的加速度为al，角的速度差为Vc，进给速度为F，定速移动的部分需要t1秒的情况下，角加工后的直线的长度尺寸y能够通过以下的数学式1来计算。然后，尺寸计算部120以在满足该条件的范围内加工时间最短，即长度最短的方式计算长度尺寸。
[数1]
另外，例如，尺寸计算部120基于对曲面的允许加速度的参数设定的值，决定圆角的加工形状中的曲率尺寸。图5表示加工圆角时的工具的移动路径。加工圆角时的曲面长度由曲率(曲率半径)决定。通常，在评价曲面的加工状态时，在进给速度为F，曲面的允许加速度为ac的情况下，优选通过以下的数学式2计算出的曲率κ满足以下的条件。另外，r是圆角的曲率半径。然后，尺寸计算部120以在满足该条件的范围内曲率最小的方式计算曲率尺寸。
[数2]
程序生成部130基于由形状选择部110选择出的加工形状以及由尺寸计算部120计算出的各部尺寸来生成评价用程序200。程序生成部130生成的评价用程序200是将基于成为评价对象的参数选择出的加工形状按顺序进行结合后的程序。另外，通过评价用程序200移动的工具路径的各部的尺寸成为由尺寸计算部120计算出的尺寸。程序生成部130将生成的评价用程序200输出到程序输出部140。
程序生成部130在将加工形状前后结合时，变更后面的加工形状的朝向，使得前面的加工形状的终点处的工具移动方向与后面的加工形状的起点处的工具移动方向平滑地连接。
另外，程序生成部130在将加工形状前后结合时，将前面的加工形状的最后的移动指令与后面的加工形状的最初的移动指令进行比较。并且，在它们是相同种类的移动指令的情况下，在用1个移动指令置换前后的移动指令之后，将加工形状前后结合。此时，置换的移动指令的尺寸设定为在满足对前后的移动指令定义的尺寸条件的范围内加工时间变短即可。例如，如图6所例示，考虑在方角形状之后结合圆角形状的情况。此时，在方角形状的最后的移动指令中定义了尺寸条件。另外，在圆角形状的最初的移动指令中未定义尺寸条件。在该情况下，将方角形状的最后的移动指令以及圆角形状的最初的移动指令置换为在满足方角形状的最后的移动指令的尺寸条件的范围内加工时间变短的移动指令之后进行结合。
在存在能够共用于两个以上的参数的评价的加工形状时，程序生成部130可以将这些加工形状整合为一个加工形状。例如，在需要评价直线的加速度的参数以及角的速度差的参数的情况下，在各评价中使用的加工形状成为直线形状以及方角形状。在此，设为尺寸计算部120将直线形状的长度尺寸计算为X1，将方角形状的角加工后的直线的长度尺寸计算为X2。此时，在X1的长度大于X2的长度的情况下，如图7所例示的那样，可以整合为将角加工后的直线的长度尺寸设为X1的方角形状。在整合后的形状中，能够在角加工后的直线中评价直线的加速度的参数以及角速度差的参数这双方的参数。
程序输出部140输出由程序生成部130生成的评价用程序200。程序输出部140可以通过对显示装置70进行显示输出，来向操作员提示评价用程序200。另外，程序输出部140可以经由网络5向工业机械4输出评价用程序200。并且，也可以对雾计算机6、云服务器7等上位的计算机输出。
具备上述结构的评价用程序生成装置1每当试行参数的调整时，能够变更为适于评价调整后的参数的评价用程序，因此参数的调整效率提高。例如，在操作员进行预定的工业机械的参数的调整作业时，每当进行参数的调整时，生成评价用程序，该评价用程序用于加工为了评价该参数所需的最低限度的形状。由此，与在每次进行参数的调整时执行固定的评价用程序的情况相比，不进行多余的加工即可。因此，参数调整的循环时间得以提高。这并不限于手动进行参数调整的情况，例如在使用模拟装置、机械学习器等进行参数调整的情况下也能够利用。
例如，如图8所例示的那样，考虑存在使用机器学习的技术来调整工业机械4中的与加工有关的参数的加减速调整装置300的情况。加减速调整装置300具备机器学习装置350，该机器学习装置350推定适合于条件的参数调整。然后，加减速调整装置300在进行了机器学习装置350推定出的参数调整之后，试行加工，根据其结果对机器学习装置350推定出的参数调整进行评价。机器学习装置350基于其评价结果来学习参数的调整。在进行这样的动作的加减速调整装置300中，在机器学习装置350推定出参数的调整时，将该推定出的参数调整输出到本发明的评价用程序生成装置1。然后，使用评价用程序生成装置1输出的评价用程序200试行加工，对参数的调整进行评价。由此，可预见反复进行的参数调整的评价效率显著提高。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不仅限于上述实施方式的例子，能够通过施加适当的变更而以各种方式来实施。
附图标记的说明
1评价用程序生成装置
2工业机械
4工业机械
5网络
6雾计算机
7云服务器
11CPU
12ROM
13RAM
14非易失性存储器
15、17、18、20接口
22总线
70显示装置
71输入装置
72外部设备
100参数取得部
110形状选择部
120尺寸计算部
130程序生成部
140程序输出部
200评价用程序
210评价形状存储部。

Claims (3)

1.一种评价用程序生成装置，其生成用于评价工业机械的参数调整的评价用程序，
其特征在于，
所述评价用程序生成装置具备：
参数取得部，其取得与所述工业机械的加工有关的参数；
形状选择部，其基于所述参数来选择所述参数的评价所需的加工形状；
尺寸计算部，其基于所述参数以及所述加工形状来计算所述参数的评价所需的该加工形状的各部尺寸；
程序生成部，其基于由所述形状选择部选择出的加工形状以及由所述尺寸计算部计算出的各部尺寸来生成评价用程序；以及
程序输出部，其输出所述程序生成部生成的评价用程序。
2.根据权利要求1所述的评价用程序生成装置，其特征在于，
所述各部尺寸包含直线距离和曲面曲率中的至少任意一个。
3.一种计算机可读取的记录介质，其记录有使计算机作为评价用程序生成装置进行动作的程序，其中，该评价用程序生成装置生成用于评价工业机械的参数调整的评价用程序，
其特征在于，
所述程序使计算机作为以下各部进行动作：
参数取得部，其取得与所述工业机械的加工有关的参数；
形状选择部，其基于所述参数来选择所述参数的评价所需的加工形状；
尺寸计算部，其基于所述参数以及所述加工形状来计算所述参数的评价所需的该加工形状的各部尺寸；
程序生成部，其基于由所述形状选择部选择出的加工形状以及由所述尺寸计算部计算出的各部尺寸来生成评价用程序；以及
程序输出部，其输出所述程序生成部生成的评价用程序。
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