DE102019007514B4

DE102019007514B4 - Aufwärmbewertungsvorrichtung, aufwärmbewertungsverfahren und aufwärmbewertungsprogramm

Info

Publication number: DE102019007514B4
Application number: DE102019007514.5A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Ozeki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: DE102019007514A1; JP6799047B2; US11556142B2; CN111198534A; US20200159262A1; JP2020086643A

Abstract

Aufwärmbewertungsvorrichtung (1), die umfasst:
eine Temperaturdatenabrufeinheit (11), die vor einem Aufwärmvorgang Temperaturdaten abruft, wenn eine Maschine den Aufwärmvorgang ausführt;
eine Parameterwertabrufeinheit (12), die in einem Programm zum Ausführen des Aufwärmvorgangs eingestellte Parameterwerte abruft;
eine Bewertungsdatenabrufeinheit (13), die ein oder mehrere Bewertungsdatenelemente zur Bewertung eines Ergebnisses des Aufwärmvorgangs abruft;
eine Lerneinheit (14), die ein Maschinenlernmodell (20) erlernt, das die Temperaturdaten und die Parameterwerte als Eingang empfängt und auf der Grundlage mehrerer von der gleichen oder den gleichen Typen von Maschinen ausgeführter Aufwärmvorgänge die Bewertungsdaten ausgibt; und
eine Bewertungseinheit (15), die zusammen mit den Temperaturdaten Kandidaten für die Parameterwerte in das Maschinenlernmodell (20) eingibt und die Bewertungsdaten ausgibt, wenn die gleiche oder die gleichen Typen von Maschinen einen neuen Aufwärmvorgang ausführen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Programm zum geeigneten Ausführen eines Aufwärmvorgangs einer Maschine.
Verwandte Technik
Herkömmlicherweise wird der Vorgang eines Aufwärmens einer Maschine vor einer tatsächlichen Bearbeitung im Allgemeinen dergestalt ausgeführt, dass ein thermischer Versatz einer Spindel, eine Bewegungsgenauigkeit einer Antriebseinheit, eine Temperatur eines Kühlmittels und dergleichen zur Stabilisierung der Bearbeitungsgenauigkeit einer Werkzeugmaschine konstant gehalten werden. Dieser Aufwärmvorgang wird vorzugsweise in einer kurzen Zeitspanne effizient ausgeführt, da dieser Vorgang ein vorbereitender Vorgang vor der Ausführung einer tatsächlichen Bearbeitung ist. In Patentschrift 1 wird beispielsweise ein Verfahren zur vorherigen Erstellung mehrerer Aufwärmprogramme entsprechend einer Temperatur und Feuchtigkeit einer Umgebung einer Werkzeugmaschine und zum Betreiben der Werkzeugmaschine entsprechend dem entsprechenden Aufwärmprogramm vorgeschlagen. Darüber hinaus wird in Patentschrift 2 ein Verfahren zur Berechnung einer geeigneten Dauer des Aufwärmvorgangs anhand einer Temperatur-Zeit-Konstante vorgeschlagen.

Patentschrift 1: japanisches Patent JP 5 890 467 B2
Patentschrift 2: ungeprüfte japanische Patentanmeldung JP 2017 - 224 045 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei den herkömmlichen Verfahren ist es jedoch erforderlich, vorab eine Reihe von Aufwärmprogrammen zu erstellen, die unterschiedlichen Bedingungen entsprechen. Darüber hinaus ist es bei den herkömmlichen Verfahren schwierig, abhängig von einer Situation einen geeigneten Aufwärmvorgang auszuführen, da die Verfahren unter dem Gesichtspunkt der Effizienz nur feststehende Bewertungskriterien nutzen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufwärmbewertungsvorrichtung, ein Aufwärmbewertungsverfahren und ein Aufwärmbewertungsprogramm bereitzustellen, die zur Bestimmung eines geeigneten Aufwärmprogramms geeignet sind. Gelöst wird die Aufgabe durch eine Aufwärmbewertungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Aufwärmbewertungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie durch ein Aufwärmbewertungsprogramm mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
(1) Eine Aufwärmbewertungsvorrichtung (beispielsweise eine später zu beschreibende numerische Steuerung 1) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Temperaturdatenabrufeinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Temperaturdatenabrufeinheit 11), die vor dem Aufwärmvorgang Temperaturdaten abruft, wenn eine Maschine den Aufwärmvorgang ausführt; eine Parameterwertabrufeinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Parameterwertabrufeinheit 12), die in einem Programm zum Ausführen des Aufwärmvorgangs eingestellte Parameterwerte abruft; eine Bewertungsdatenabrufeinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Bewertungsdatenabrufeinheit 13), die zur Bewertung eines Ergebnisses des Aufwärmvorgangs ein oder mehrere Bewertungsdatenelemente abruft; eine Lerneinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Lerneinheit 14), die ein Maschinenlernmodell (beispielsweise ein später zu beschreibendes Maschinenlernmodell 20) erlernt, das die Temperaturdaten und die Parameterwerte als Eingang empfängt und die Bewertungsdaten auf der Grundlage mehrerer von der gleichen oder den gleichen Typen von Maschinen ausgeführter Aufwärmvorgänge ausgibt; und eine Bewertungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Bewertungseinheit 15), die zusammen mit den Temperaturdaten Kandidaten für die Parameterwerte in das Maschinenlernmodell eingibt und die Bewertungsdaten ausgibt, wenn die gleiche oder die gleichen Typen von Maschinen einen neuen Aufwärmvorgang ausführen.
(2) Bei der Aufwärmbewertungsvorrichtung gemäß (1) können die Bewertungsdaten zumindest entweder die Zeit oder die Energie umfassen, die für den Aufwärmvorgang aufgewendet wurden.
(3) Bei der Aufwärmbewertungsvorrichtung gemäß (1) oder (2) kann der Parameter zumindest entweder eine Spindeldrehzahl oder eine Vorschubgeschwindigkeit oder die Anzahl an Wiederholungen des Programms umfassen.
(4) Bei der Aufwärmbewertungsvorrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (3) können die Temperaturdaten zumindest entweder eine Temperatur eines Spindelmotors oder eine Temperatur eines Vorschubachsenmotors umfassen.
(5) Bei der Aufwärmbewertungsvorrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (4) kann die Bewertungseinheit einen Parameterwert, bei dem ein bestimmtes Element eines der Bewertungsdatenelemente den höchsten Bewertungswert aufweist, unter Parameterwerten aufzeigen, deren bei der Eingabe mehrerer Muster vorgegebener Parameterwerte ausgegebene Bewertungsdatenelemente eine vorgegebene Bedingung erfüllen.
(6) Bei der Aufwärmbewertungsvorrichtung gemäß (1) bis (4) kann die Bewertungseinheit einen Parameterwert, bei dem eine für jedes Element der Bewertungsdaten gewichtete umfassende Bewertung am höchsten ist, unter Parameterwerten aufzeigen, deren bei der Eingabe mehrerer Muster vorgegebener Parameterwerte ausgegebene Bewertungsdatenelemente eine vorgegebene Bedingung erfüllen.
(7) Ein Aufwärmbewertungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung veranlasst einen Computer (beispielsweise eine später zu beschreibende numerische Steuerung 1) zum Ausführen eines Temperaturdatenabrufschritts zum Abrufen von Temperaturdaten vor dem Aufwärmvorgang, wenn eine Maschine den Aufwärmvorgang ausführt; eines Parameterwertabrufschritts zum Abrufen von in einem Programm zum Ausführen des Aufwärmvorgangs eingestellten Parameterwerten; eines Bewertungsdatenabrufschritts zum Abrufen eines oder mehrerer Bewertungsdatenelemente zur Bewertung eines Ergebnisses des Aufwärmvorgangs; eines Lernschritts zum Erlernen eines Maschinenlernmodells (beispielsweise eines später zu beschreibenden Maschinenlernmodells 20), das die Temperaturdaten und die Parameterwerte als Eingang empfängt und die Bewertungsdaten auf der Grundlage mehrerer von der gleichen oder den gleichen Typen von Maschinen ausgeführter Aufwärmvorgänge ausgibt; und eines Bewertungsschritts zur Eingabe von Kandidaten für die Parameterwerte zusammen mit den Temperaturdaten in das Maschinenlernmodell und zur Ausgabe der Bewertungsdaten, wenn die gleiche oder die gleichen Typen von Maschinen einen neuen Aufwärmvorgang ausführen.
(8) Ein Aufwärmbewertungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung veranlasst einen Computer (beispielsweise eine später zu beschreibende numerische Steuerung 1), als Aufwärmbewertungsvorrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (6) zu fungieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein geeignetes Aufwärmprogramm zu bestimmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Diagramm, das eine funktionale Konfiguration einer numerischen Steuerung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Aufwärmprogramms gemäß der Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Einstellung von Kandidaten für Parameterwerte gemäß der Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel eines Ausgabeverfahrens einer Bewertungseinheit gemäß der Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel eines Ausgabeverfahrens einer Bewertungseinheit gemäß der Ausführungsform darstellt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das Prozesse in einer Lernphase eines Aufwärmbewertungsverfahrens gemäß der Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das Prozesse in einer Betriebsphase des Aufwärmbewertungsverfahrens gemäß der Ausführungsform darstellt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform wird eine numerische Steuerung 1, die eine Werkzeugmaschine steuert, als Beispiel einer Aufwärmbewertungsvorrichtung beschrieben, die für eine Industriemaschine verwendbar ist, die eine Werkzeugmaschine, einen Roboter und dergleichen umfasst.
1 ist ein Diagramm, das eine funktionale Konfiguration einer numerischen Steuerung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die numerische Steuerung 1 steuert durch Ausgeben einem Bearbeitungsprogramm entsprechender numerischer Steuerdatenwerte (NC-Datenwerte) an einen Verstärker unterschiedliche Motoren einer Werkzeugmaschine an. Darüber hinaus ruft die numerische Steuerung 1 Informationen wie eine Position, eine Geschwindigkeit, ein Drehmoment und eine Temperatur als Feedback von der Werkzeugmaschine ab.
Die numerische Steuerung 1 stabilisiert den Zustand der Werkzeugmaschine durch Ausführen eines Aufwärmprogramms, bevor eine tatsächliche Bearbeitung ausgeführt wird. Das Aufwärmprogramm kann einen Betrieb der Werkzeugmaschine durch Einstellen vorgegebener Parameter geeignet verändern. Die numerische Steuerung 1 zeigt mit Hilfe der folgenden funktionalen Einheiten der Parametereinstellung entsprechende Bewertungsdaten zu einem Aufwärmvorgang und eine Kombination optimaler Parameterwerte auf.
Die numerische Steuerung 1 umfasst eine Temperaturdatenabrufeinheit 11, eine Parameterwertabrufeinheit 12, eine Bewertungsdatenabrufeinheit 13, eine Lerneinheit 14 und eine Bewertungseinheit 15. Diese funktionalen Einheiten werden realisiert, wenn eine Steuereinheit wie eine CPU eine vorgegebene Software (ein Aufwärmbewertungsprogramm) ausführt.
Die Temperaturdatenabrufeinheit 11 ruft vor dem Aufwärmvorgang Temperaturdaten ab, wenn die Werkzeugmaschine einen Aufwärmvorgang ausführt. Die Temperaturdaten umfassen beispielsweise die Temperatur jedes Motors einer Spindel und einer Vorschubachse und die Umgebungstemperatur der Werkzeugmaschine. Überdies kann die Temperaturdatenabrufeinheit 11 die Umgebungsfeuchtigkeit der Werkzeugmaschine abrufen.
Die Parameterwertabrufeinheit 12 ruft die Werte von in dem Aufwärmprogramm eingestellten Parametern ab, wenn die Werkzeugmaschine einen Aufwärmvorgang ausführt. Die Parameter umfassen beispielsweise eine Spindeldrehzahl, eine Vorschubgeschwindigkeit und eine Anzahl an Wiederholungen des Aufwärmprogramms.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Aufwärmprogramms gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Bei diesem Beispiel wird in Parameter #100 eine Spindeldrehzahl eingestellt, in Parameter #101 wird die Anzahl an Wiederholungen eingestellt, und in Parameter #102 wird eine Vorschubgeschwindigkeit eingestellt. Wenn ein derartiges Aufwärmprogramm ausgeführt wird, werden unterschiedliche, Parameterwerten entsprechende Aufwärmvorgänge realisiert.
Die Bewertungsdatenabrufeinheit 13 ruft ein oder mehrere Bewertungsdatenelemente ab, die das Ergebnis eines als Label für ein maschinelles Lernen ausgeführten Aufwärmvorgangs bewerten. Beispiele der Bewertungsdaten umfassen zusätzlich zu der Temperatur jedes der Motoren einer Spindel und einer Vorschubachse nach dem Ausführen eines Aufwärmvorgangs die Zeit und die Energie, die für einen Aufwärmvorgang aufgewendet wurden.
Die Bewertungsdaten können zusätzlich zu diesen tatsächlichen Messwerten das Ergebnis einer anhand einer vorgegebenen Bestimmungsbedingung ausgeführten Bestimmung der Bewertung tatsächlicher Messwerte umfassen. Ein Ergebnis der Bestimmung, ob ein ausreichendes Aufwärmen realisiert werden kann, das Aufwärmen in kurzer Zeit realisiert werden kann und das Aufwärmen mit einem geringem Anstieg des Stromverbrauchs realisiert werden kann, kann beispielsweise als Label für das maschinelle Lernen abgerufen werden.
Die Lerneinheit 14 lernt ein Maschinenlernmodell 20, das Temperaturdaten und Parameterwerte als Eingang empfängt und auf der Grundlage mehrerer durch die gleiche oder die gleichen Typen von Werkzeugmaschinen ausgeführter Aufwärmvorgänge Bewertungsdaten ausgibt, und speichert das Maschinenlernmodell 20.
Wenn die gleiche oder die gleichen Typen von Maschinen einen neuen Aufwärmvorgang ausführen, gibt die Bewertungseinheit 15 zusammen mit den Temperaturdaten vor dem Aufwärmvorgang Kandidaten für Parameterwerte in das Maschinenlernmodell 20 ein und gibt Bewertungsdaten aus, die das Ergebnis des Aufwärmvorgangs schätzen.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Einstellung von Kandidaten für Parameterwerte gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wenn eine Spindeldrehzahl, eine Vorschubgeschwindigkeit und die Anzahl an Wiederholungen als Parameter bereitgestellt werden, stellt die Bewertungseinheit 15 beispielsweise jeden Parameter in fünf Schritten bis zu dem maximalen Wert ein, gibt sämtliche 125 Kombinationen in das Maschinenlernmodell 20 ein und ermittelt für jede Kombination Bewertungsdaten. Die Kombinationen dieser Parameterwerte können durch einen Benutzer vorgegeben werden.
In diesem Fall kann die Bewertungseinheit 15 einen Parameterwert, bei dem ein bestimmtes Element eines der Bewertungsdatenelemente den höchsten Bewertungswert aufweist, unter Parameterwerten aufzeigen, deren bei der Eingabe mehrerer Muster vorgegebener Parameterwerte ausgegebene Bewertungsdatenelemente eine vorgegebene Bedingung erfüllen. Es ist beispielsweise bekannt, dass bei einer Erhöhung der Spindeldrehzahl oder der Vorschubgeschwindigkeit der Stromverbrauch zunimmt, obwohl ein rasches Aufwärmen erwartet werden kann. Wenn zusätzlich zu der für einen Aufwärmvorgang aufgewendeten Zeit der Stromverbrauch als Bewertungsdaten verwendet wird, ist es daher möglich, anhand der ausgegebenen Bewertungsdaten eine Kombination von Parameterwerten auszuwählen, durch die eine rasches Aufwärmen realisiert werden kann, während gleichzeitig der Stromverbrauch niedrig gehalten wird.
4 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel eines Ausgabeverfahrens der Bewertungseinheit 15 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Bei diesem Beispiel sind zu den 125 Parameterwerten „ausreichend aufgewärmt“ „Zeitaufwand (min)“, „Stromverbrauch (W)“ dargestellt, die Bewertungsdaten für einige als für einen Aufwärmvorgang geeignet festgelegte Parameterwerte sind.
Die Bestimmung der Eignung als Aufwärmvorgang erfolgt anhand einer Bedingung wie beispielsweise einer ausreichenden Aufwärmung, eines geringen Zeitaufwands (beispielsweise 35 Minuten oder weniger) und einer geringen Höhe Stromverbrauchs (beispielsweise 3 MW oder weniger). Die Höhe des Stromverbrauchs wird anhand von „(Höhe des Stromverbrauchs (W)) = (Stromverbrauch (J/s = W)) • (Zeitaufwand (min)) • (60 (s))“ berechnet.
Die Bewertungseinheit 15 wählt abhängig von einer Bedingung anhand von Bewertungsdaten ein optimales Muster unter geeigneten Aufwärmvorgangsmustern aus. Abhängig von einer Situation können beispielsweise Muster A, bei dem das Aufwärmen in der kürzesten Zeit realisiert werden kann, oder Muster B ausgewählt werden, bei dem die Höhe des Stromverbrauchs am geringsten ist.
Darüber hinaus kann die Bewertungseinheit 15 einen Parameterwert, bei dem eine für jedes Element der Bewertungsdaten gewichtete umfassende Bewertung am höchsten ist, unter Parameterwerten aufzeigen, deren bei der Eingabe mehrerer Muster vorgegebener Parameterwerte ausgegebene Bewertungsdatenelemente eine vorgegebene Bedingung erfüllen.
5 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel eines Ausgabeverfahrens der Bewertungseinheit 15 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Bei diesem Beispiel wird für die in 4 als erstes Beispiel dargestellten Bewertungsdaten der folgende gewichtete Bewertungswert berechnet: $\begin{array}{l} (Bewertungwert) = ((35min) - (Zeitaufwand)) \cdot α 1 + ((3MW) - \\ (H \ddot{o} he des Stromverbrauchs)) \cdot α2 \end{array}$
Hierbei sind α1 und α2 Gewichtungskoeffizienten und werden beispielsweise vorab auf α1 = 1 und α2 = 100 oder den Erfordernissen entsprechend eingestellt.
Die Bewertungseinheit 15 vergleicht Bewertungswerte von geeigneten Aufwärmvorgangsmustern und wählt Muster C aus, das den höchsten Bewertungswert aufweist. Die Berechnungsformel für den Bewertungswert ist nicht darauf beschränkt, sondern kann geeignet eingestellt werden.
Als nächstes wird ein Aufwärmbewertungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einer Lernphase und in einer Betriebsphase beschrieben. Die numerische Steuerung 1 erlernt das Maschinenlernmodell 20 in einer Lernphase und bewertet in einer Betriebsphase Kombinationen der in einen Aufwärmprogramm eingestellten Parameterwerte anhand des Maschinenlernmodells 20.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das Prozesse in einer Lernphase eines Aufwärmbewertungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
In Schritt S1 ruft die Temperaturdatenabrufeinheit 11 vor dem Aufwärmvorgang Temperaturdaten ab, wenn eine Werkzeugmaschine einen Aufwärmvorgang ausführt. In Schritt S2 ruft die Parameterwertabrufeinheit 12 in dem Aufwärmprogramm eingestellte Parameterwerte ab.
In Schritt S3 ruft die Bewertungsdatenabrufeinheit 13 Bewertungsdaten ab, die das Ergebnis des Aufwärmvorgangs bewerten, wenn der Aufwärmvorgang endet. In Schritt S4 erstellt oder aktualisiert die Lerneinheit 14 das Maschinenlernmodell 20 unter Verwendung von Lehrdaten, die Temperaturdaten und die Parameterwerte als Eingang und die Bewertungsdaten als Ausgang umfassen.
In der Lernphase wird auf diese Weise das Maschinenlernmodell 20 auf der Grundlage mehrerer von der gleichen oder den gleichen Typen von Werkzeugmaschinen ausgeführter Aufwärmvorgänge aufgebaut. Dieses Maschinenlernmodell 20 kann von mehreren Werkzeugmaschinen des gleichen Typs gemeinsam genutzt werden.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsphase des Aufwärmbewertungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
In Schritt S11 ruft die Temperaturdatenabrufeinheit 11 vor dem Aufwärmvorgang die Temperaturdaten ab, wenn eine Werkzeugmaschine einen neuen Aufwärmvorgang ausführt.
In Schritt S12 gibt die Bewertungseinheit 15 zusammen mit den Temperaturdaten nacheinander Kandidaten für Kombinationen von Parameterwerten in das erstellte Maschinenlernmodell 20 ein und ruft Bewertungsdaten zu jedem Kandidaten ab.
In Schritt S13 bestimmt die Bewertungseinheit 15, ob durch das Aufwärmprogramm, in dem die jeweiligen Kandidaten für die Kombinationen von Parameterwerten entsprechend den abgerufenen Bewertungsdaten eingestellt werden, ein ausreichendes Aufwärmen realisiert werden kann.
In Schritt S14 wählt die Bewertungseinheit 15 einen optimalen Kandidaten, bei dem beispielsweise die Höhe des Stromverbrauchs am geringsten ist oder der vorgegebene Bewertungswert am höchsten ist, wie vorstehend beschrieben, unter den Kandidaten aus, bei denen festgestellt wurde, dass ein geeigneter Aufwärmvorgang ausgeführt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erlernt die numerische Steuerung 1 das Maschinenlernmodell 20, das die Temperaturdaten und die Parameterwerte des Aufwärmprogramms als Eingang empfängt und die Bewertungsdaten zur Bewertung des Ergebnisses des Aufwärmvorgangs ausgibt. Die numerische Steuerung 1 kann Bewertungsdaten zu jedem Kandidaten für Kombinationen von Parameterwerten abrufen und die Eignung eines Aufwärmvorgangs durch die Eingabe von Kandidaten für Kombinationen von Parameterwerten in das Maschinenlernmodell 20 bewerten, wenn ein neuer Aufwärmvorgang ausgeführt wird. Dadurch kann die numerische Steuerung 1 ein Aufwärmprogramm bestimmen, in dem ein geeigneter Parameterwert eingestellt ist.
Die numerische Steuerung 1 kann durch die Verwendung der Zeit und der Energie, die für einen Aufwärmvorgang aufgewendet wurden, als Bewertungsdaten ein Aufwärmprogramm bestimmen, durch das ein Aufwärmen in kurzer Zeit und bei geringem Stromverbrauch realisiert werden kann.
Die numerische Steuerung 1 kann das Ergebnis eines Aufwärmvorgangs effizient einstellen, indem eine Spindeldrehzahl, eine Vorschubgeschwindigkeit und die Anzahl an Wiederholungen eines Programms als Parameter des Aufwärmprogramms einstellbar gehalten werden. Daher kann die numerische Steuerung 1 durch Vergleichen der Bewertungsdatenelemente unter Verwendung mehrerer Kombinationen dieser Parameter mit veränderlichen Werten als Eingabe in das Maschinenlernmodell 20 ein geeignetes Aufwärmprogramm bestimmen.
Die numerische Steuerung 1 kann durch Abrufen der Temperatur eines Spindelmotors oder der Temperatur eines Vorschubachsenmotors als Temperaturdaten das hochgradig bestimmungsfähige Maschinenlernmodell 20 unter Verwendung der Temperaturdaten eines Abschnitts erstellen, an dem eine Änderung der Temperatur bei einem Betrieb einer Werkzeugmaschine groß ist (d.h. der von einem Aufwärmvorgang stark beeinflusst wird).
Die numerische Steuerung 1 kann durch Aufzeigen von Kombinationen von Parameterwerten, bei denen ein bestimmtes Element eines der Bewertungsdatenelemente den höchsten Bewertungswert aufweist, ein unter gewünschten Bewertungskriterien geeignetes Aufwärmprogramm wie ein Programm, bei dem Höhe des Stromverbrauchs am geringsten ist, unter den Aufwärmprogrammen bestimmen, die eine vorgegebene Bedingung erfüllen.
Die numerische Steuerung 1 kann durch Aufzeigen von Kombinationen von Parameterwerten, bei denen eine für jedes Element der Bewertungsdaten gewichtete umfassende Bewertung am höchsten ist, ein geeignetes Aufwärmprogramm bestimmen, bei dem mehrere Bewertungskriterien ausgeglichen sind.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann geeignet abgeändert werden. Darüber hinaus sind die im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Ergebnisse lediglich Beispiele der bevorzugtesten der durch die vorliegende Erfindung erzielten Ergebnisse, und die Ergebnisse der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen beschränkt.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform die Bewertungsdaten Messdaten einer Werkzeugmaschine oder das Ergebnis einer Bestimmung anhand der Messdaten sind, besteht keine Beschränkung darauf. So kann beispielsweise ein durch eine CAE-Analyse (CAE - computer aided engineering, computergestützte Entwicklung) ermittelter Schätzwert des Anstiegs der Temperatur verwendet werden.
Obwohl im Zusammenhang mit der der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, dass die numerische Steuerung 1, die eine Werkzeugmaschine steuert, die Aufwärmbewertungsvorrichtung ist, besteht keine Beschränkung darauf. Die Aufwärmbewertungsvorrichtung kann eine Vorrichtung sein, die in einer Kommunikationsverbindung mit einer oder mehreren Maschinen steht. Alternativ kann die Aufwärmbewertungsvorrichtung eine unabhängige Informationsverarbeitungsvorrichtung sein, die eine Benutzerschnittstelle zur Eingabe von Temperaturdaten, Bewertungsdaten und dergleichen umfasst.
Das Aufwärmbewertungsverfahren der numerischen Steuerung 1 wird durch Software realisiert. Bei einer Realisierung des Verfahrens durch Software werden die Programme, die die Software bilden, auf einem Computer installiert. Darüber hinaus können diese Programme in einem Zustand, in dem sie auf einem entnehmbaren Medium aufgezeichnet sind, an einen Benutzer vertrieben werden, und sie können durch Herunterladen auf einen Computer eines Benutzers über ein Netzwerk vertrieben werden.
ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZEICHEN

1: Numerische Steuerung (Aufwärmbewertungsvorrichtung)
11: Temperaturdatenabrufeinheit
12: Parameterwertabrufeinheit
13: Bewertungsdatenabrufeinheit
14: Lerneinheit
15: Bewertungseinheit
20: Maschinenlernmodell

Claims

Aufwärmbewertungsvorrichtung (1), die umfasst: eine Temperaturdatenabrufeinheit (11), die vor einem Aufwärmvorgang Temperaturdaten abruft, wenn eine Maschine den Aufwärmvorgang ausführt; eine Parameterwertabrufeinheit (12), die in einem Programm zum Ausführen des Aufwärmvorgangs eingestellte Parameterwerte abruft; eine Bewertungsdatenabrufeinheit (13), die ein oder mehrere Bewertungsdatenelemente zur Bewertung eines Ergebnisses des Aufwärmvorgangs abruft; eine Lerneinheit (14), die ein Maschinenlernmodell (20) erlernt, das die Temperaturdaten und die Parameterwerte als Eingang empfängt und auf der Grundlage mehrerer von der gleichen oder den gleichen Typen von Maschinen ausgeführter Aufwärmvorgänge die Bewertungsdaten ausgibt; und eine Bewertungseinheit (15), die zusammen mit den Temperaturdaten Kandidaten für die Parameterwerte in das Maschinenlernmodell (20) eingibt und die Bewertungsdaten ausgibt, wenn die gleiche oder die gleichen Typen von Maschinen einen neuen Aufwärmvorgang ausführen.
Aufwärmbewertungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Bewertungsdaten zumindest entweder die Zeit oder die Energie umfassen, die für den Aufwärmvorgang aufgewendet wurden.
Aufwärmbewertungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Parameter zumindest entweder eine Spindeldrehzahl oder eine Vorschubgeschwindigkeit oder die Anzahl an Wiederholungen des Programms umfasst.
Aufwärmbewertungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Temperaturdaten zumindest entweder eine Temperatur eines Spindelmotors oder eine Temperatur eines Vorschubachsenmotors umfassen.
Aufwärmbewertungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bewertungseinheit (15) einen Parameterwert, bei dem ein bestimmtes Element eines der Bewertungsdatenelemente den höchsten Bewertungswert aufweist, unter Parameterwerten aufzeigt, deren bei der Eingabe mehrerer Muster vorgegebener Parameterwerte ausgegebene Bewertungsdatenelemente eine vorgegebene Bedingung erfüllen.
Aufwärmbewertungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bewertungseinheit (15) einen Parameterwert, bei dem eine für jedes Element der Bewertungsdaten gewichtete umfassende Bewertung am höchsten ist, unter Parameterwerten aufzeigt, deren bei der Eingabe mehrerer Muster vorgegebener Parameterwerte ausgegebene Bewertungsdatenelemente eine vorgegebene Bedingung erfüllen.
Aufwärmbewertungsverfahren zum Veranlassen eines Computers (1) zum Ausführen eines Temperaturdatenabrufschritts zum Abrufen von Temperaturdaten vor dem Aufwärmvorgang, wenn eine Maschine den Aufwärmvorgang ausführt; eines Parameterwertabrufschritts zum Abrufen von in einem Programm zum Ausführen des Aufwärmvorgangs eingestellten Parameterwerten; eines Bewertungsdatenabrufschritts zum Abrufen eines oder mehrerer Bewertungsdatenelemente zur Bewertung eines Ergebnisses des Aufwärmvorgangs; eines Lernschritts zum Erlernen eines Maschinenlernmodells (20), das die Temperaturdaten und die Parameterwerte als Eingang empfängt und die Bewertungsdaten auf der Grundlage mehrerer von der gleichen oder den gleichen Typen von Maschinen ausgeführter Aufwärmvorgänge ausgibt; und eines Bewertungsschritts zur Eingabe von Kandidaten für die Parameterwerte zusammen mit den Temperaturdaten in das Maschinenlernmodell (20) und zur Ausgabe der Bewertungsdaten, wenn die gleiche oder die gleichen Typen von Maschinen einen neuen Aufwärmvorgang ausführen.
Aufwärmbewertungsprogramm zum Veranlassen eines Computers, als Aufwärmbewertungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zu fungieren.