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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmeverschiebungskorrektursystem und insbesondere ein Wärmeverschiebungskorrektursystem, das Wärmeverschiebungskorrektur in Zusammenarbeit mit einer Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung und einem Computer, der über ein Netzwerk verbunden ist, durchführt, und den Computer.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Es ist eine Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung bekannt, die Wärmeverschiebung, die in einer industriellen Maschine (im Folgenden einfach als Maschine bezeichnet) wie einem Maschinenwerkzeug auftritt, detektiert, einen Korrekturwert für die Wärmeverschiebung berechnet und Korrektur ausführt. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung ist typischerweise als eine Funktion einer Maschinensteuervorrichtung vorgesehen. Zum Beispiel offenbart die
JP H07-75937 A eine Steuervorrichtung, die ein Modell zum Berechnen von Wärmeverschiebungskorrekturwerten durch Maschinenlernen erstellt.
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Die meisten der aktuell gängigen Steuervorrichtungen weisen keine Funktion als Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung auf oder weisen die Funktion auf, verfügen aber nicht über eine ausreichende Berechnungsgenauigkeit für die Korrekturwerte. Um ausreichend Funktionen als Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung zu einer solchen Steuervorrichtung hinzuzufügen, muss alte Software verbessert werden oder Rechenleistung muss hoch genug sein, um eine komplizierte Berechnungsformel zu verarbeiten. Insbesondere wird enorme Rechenleistung benötigt, um ein solches Maschinenlernen, wie in der
JP H07- 75 937 A offenbart, zu implementieren. Ferner kann neben einer Zunahme von Daten verfügbar für technologische Innovation und Maschinenlernen Berechnungsgenauigkeit in einigen Fällen durch Aktualisieren von Korrekturformeln und -modellen verbessert werden. Die Zunahme an Rechnungsleistung der Steuervorrichtung, die Verbesserung der Software und das Aktualisieren von Korrekturformeln und -modellen benötigt jedoch eine große Menge an Kosten und Entwicklungs-Arbeitsstunden, was oft unrealistisch schwierig zu erfüllen ist.
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Aus der
DE 10 2007 045 592 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung einer thermisch bedingten Positionsänderung eines Werkzeugmaschinenabschnitts einer Werkzeugmaschine bekannt, wobei ein Verformungsmodell der Werkzeugmaschine erstellt wird, das einen Zusammenhang zwischen einer Positionsänderung und einem Temperaturwert als einer Eingangsgröße angibt.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um solche Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wärmeverschiebungskorrektursystem bereitzustellen, das Wärmeverschiebungskorrektur in Zusammenarbeit mit einer Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung und einem Computer, der über ein Netzwerk verbunden ist, durchführt, und den Computer. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Wärmeverschiebungskorrektursystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie durch einen Computer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
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Ein Wärmeverschiebungskorrektursystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmeverschiebungskorrektursystem, das Wärmeverschiebung korrigiert, die durch das Bearbeiten, das von einer Maschine durchgeführt wird, verursacht wird, wobei das Wärmeverschiebungskorrektursystem Folgendes aufweist: eine Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung, die mit der Maschine verbunden ist; und einen Computer, der über ein Netzwerk mit der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung verbunden ist, wobei der Computer Folgendes aufweist: eine Datenerhalteeinheit, die Umgebungsdaten über eine externe Umgebung der Maschine über das Netzwerk erhält; eine Korrekturwertableitungseinheit, die einen Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten berechnet; und eine Korrekturwertausgabeeinheit, die den Korrekturwert an das Netzwerk ausgibt, wobei die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung Folgendes aufweist: eine Korrekturwerterhalteeinheit, die den Korrekturwert über das Netzwerk erhält; und eine Korrekturausführungseinheit, die Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts durchführt.
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Bei dem Wärmeverschiebungskorrektursystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung ferner eine Vorrichtungsdatenerhalteeinheit und eine Vorrichtungsdatenausgabeeinheit auf, wobei die Vorrichtungsdatenerhalteeinheit Vorrichtungsdaten, die einen Zustand er Maschine angeben, erhält, die Vorrichtungsdatenausgabeeinheit die Vorrichtungsdaten an das Netzwerk ausgibt, und die Korrekturwertableitungseinheit den Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten berechnet.
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Bei dem Wärmeverschiebungskorrektursystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet die Korrekturwertausgabeeinheit den Korrekturwert unter Verwendung eines Lernmodells, das im Voraus durch Maschinenlernen erstellt wird.
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Bei dem Wärmeverschiebungskorrektursystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Computer ferner eine Lerneinheit auf, wobei die Lerneinheit das Lernmodell unter Verwendung der Umgebungsdaten und/oder der Vorrichtungsdaten aktualisiert.
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Bei dem Wärmeverschiebungskorrektursystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Wärmeverschiebungskorrektursystem eine Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen auf und der Computer ist über das Netzwerk mit der Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen verbunden.
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Ein Computer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Computer, der einen Korrekturwert zum Korrigieren der Wärmeverschiebung, die durch Bearbeiten, das von einer Maschine durchgeführt wird, verursacht wird, ausgibt, wobei der Computer Folgendes aufweist: eine Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung, die mit der Maschine verbunden ist; eine Datenerhalteeinheit, die über ein Netzwerk verbunden ist und Umgebungsdaten über eine externe Umgebung auf der Maschine über das Netzwerk erhält; eine Korrekturwertableitungseinheit, die einen Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten berechnet; und eine Korrekturwertausgabeeinheit, die den Korrekturwert an das Netzwerk ausgibt.
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Die vorliegende Erfindung kann ein Wärmeverschiebungskorrektursystem bereitstellen, das Wärmeverschiebungskorrektur in Zusammenarbeit mit einer Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung und einem Computer, der über ein Netzwerk verbunden ist, durchführt, und den Computer.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorhergehende und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen in denen:
- 1 ein Blockdiagramm ist, das eine funktionelle Konfiguration eines Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht;
- 2 ein Blockdiagramm ist, das eine funktionelle Konfiguration eines Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
- 3 ein Blockdiagramm ist, das eine funktionelle Konfiguration eines Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht;
- 4 ein Blockdiagramm ist, das eine funktionelle Konfiguration eines Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht;
- 5 ein Blockdiagramm ist, das eine funktionelle Konfiguration einer Modifikation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht;
- 6 ein Blockdiagramm ist, das eine funktionelle Konfiguration eines Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht;
- 7 ein Flussdiagramm ist, das eine Operation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
- 8 ein Flussdiagramm ist, das eine Operation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform veranschaulicht;
- 9 ein Flussdiagramm ist, das eine Operation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform veranschaulicht;
- 10 ein Flussdiagramm ist, das eine Operation einer Modifikation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht;
- 11 ein Hardwarekonfigurationsdiagramm einer Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 ist; und
- 12 ein Hardwarekonfigurationsdiagramm eines Computers 20 ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Konfiguration des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben.
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Das Wärmeverschiebungskorrektursystem 1 weist eine Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 und einen Computer 20 auf. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 ist typischerweise eine Maschinensteuervorrichtung, wie eine numerische Steuervorrichtung und eine Robotersteuervorrichtung. Der Computer 20 ist typischerweise eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, wie ein Server und ein persönlicher Computer. Es ist anzumerken, dass der Computer 20 eine einzelne Informationsverarbeitungsvorrichtung sein kann oder aus einer Vielzahl an Informationsverarbeitungsvorrichtungen, die verteilte Verarbeitung durchführen, bestehen kann. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 und der Computer 20 sind über ein Kommunikationsnetzwerk kommunikativ miteinander verbunden. Das Wärmeverschiebungskorrektursystem 1 kann eine oder mehrere Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 und einen oder mehrere Computer 20 aufweisen.
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11 ist ein schematisches Hardwarekonfigurationsdiagramm der Hauptkomponenten der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 weist eine CPU 11, einen Bus 12, einen flüchtigen Speicher 13, einen nichtflüchtigen Speicher 14, eine Schnittstelle 15, eine Schnittstelle 16, eine Schnittstelle 17 und eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung 18 auf.
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Die CPU 11 ist ein Prozessor, der die gesamte Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 steuert. Die CPU 11 liest ein Programm, das in einem nichtflüchtigen Speicher 14 gespeichert ist, über einen Bus 12 aus und steuert die gesamte Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 gemäß dem Programm.
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Der nichtflüchtige Speicher 14 ist als ein Speicher ausgelegt, der seinen Speicherzustand aufrechterhalten kann, auch wenn die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 ausgeschaltet ist, zum Beispiel, durch Sichern durch eine nicht veranschaulichte Batterie. Die Programme und Daten, die in dem nichtflüchtigen Speicher 14 gespeichert sind, können bei Verwendung in den flüchtigen Speicher 13 geladen werden. Der flüchtige Speicher 13 speichert nicht nur Programme und Daten, die von dem nichtflüchtigen Speicher 14 geladen werden, sondern auch temporäre Berechnungsdaten, Anzeigedaten und weitere Daten, die durch die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 18 eingegeben werden.
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Zu Beispielen der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 18 zählen eine Anzeige und eine Tastatur. Ein Befehl und Daten, die von einer Tastatur als die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 18 eingegeben werden, werden durch die Schnittstelle 15 an die CPU 11 geleitet. Ferner werden die Anzeigedaten, die von der CPU 11 ausgegeben werden, auf einer Anzeige als die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 18 durch die Schnittstelle 15 angezeigt.
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Die Maschine 30 ist eine industrielle Maschine, wie zum Beispiel ein Maschinenwerkzeug. Eine oder mehrere Maschinen 30 sind über die Schnittstelle 16 mit der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 verbunden. Die Daten, die von der Maschine 30 übertragen werden, werden durch die Schnittstelle 16 and die CPU 11 geleitet.
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Der Computer 20 ist über die Schnittstelle 17 mit der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 verbunden. Die Daten, die von dem Computer 20 über ein Kommunikationsnetzwerk übertragen werden, werden von der Schnittstelle 17 empfangen und zu der CPU 11 geleitet. Ferner werden die Daten, die von der CPU 11 ausgegeben werden, von der Schnittstelle 17 über das Kommunikationsnetzwerk an den Computer 20 übertragen.
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12 ist ein schematisches Hardwarekonfigurationsdiagramm der Hauptkomponenten des Computers 20. Der Computer 20 weist eine CPU 21, einen Bus 22, einen flüchtigen Speicher 23, einen nichtflüchtigen Speicher 24, eine Schnittstelle 25, eine Schnittstelle 27 und eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 auf.
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Die CPU 21 ist ein Prozessor, der den gesamten Computer 20 steuert. Die CPU 21 liest ein Programm, das in dem nichtflüchtigen Speicher 24 gespeichert ist, über den Bus 22 aus und steuert den gesamten Computer 20 gemäß dem Programm.
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Der nichtflüchtige Speicher 24 ist als ein Speicher ausgelegt, der seinen Speicherzustand aufrechterhalten kann, auch wenn der Computer 20 ausgeschaltet ist, zum Beispiel, durch Sichern durch eine nicht veranschaulichte Batterie. Die Programme und Daten, die in dem nichtflüchtigen Speicher 24 gespeichert sind, können bei Verwendung in den flüchtigen Speicher 23 geladen werden. Der flüchtige Speicher 23 speichert nicht nur Programme und Daten, die von dem nichtflüchtigen Speicher 24 geladen werden, sondern auch temporäre Berechnungsdaten, Anzeigedaten und weitere Daten, die durch die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 eingegeben werden.
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Zu Beispielen der Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 zählen eine Anzeige und eine Tastatur. Ein Befehl und Daten, die von einer Tastatur als die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 eingegeben werden, werden durch die Schnittstelle 25 and die CPU 21 geleitet. Ferner werden die Anzeigedaten, die von der CPU 21 ausgegeben werden, auf einer Anzeige als die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 durch die Schnittstelle 25 angezeigt.
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Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 ist mit dem Computer über die Schnittstelle 27 verbunden. Die Daten, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 über das Kommunikationsnetzwerk übertragen werden, werden von der Schnittstelle 27 empfangen und zu der CPU 21 geleitet. Ferner werden die Daten, die von der CPU 21 ausgegeben werden, von der Schnittstelle 27 über das Kommunikationsnetzwerk an die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 übertragen.
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<Erste Ausführungsform>
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Als eine erst Ausführungsform fokussiert sich die Beschreibung auf das Wärmeverschiebungskorrektursystem 1, bei dem der Computer 20 einen Korrekturwert basierend auf den Umgebungsdaten, die von externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, berechnet; und die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 den Korrekturwert von dem Computer 20 erhält und die Wärmeverschiebungskorrektur ausführt.
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische funktionelle Konfiguration eines Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Der Computer 20 weist eine Datenerhalteeinheit 201, eine Korrekturwertableitungseinheit 202 und eine Korrekturwertausgabeeinheit 203 auf. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 weist eine Korrekturwerterhalteeinheit 101 und eine Korrekturausführungseinheit 102 auf.
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7 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Gemäß diesem Flussdiagramm wird die Operation jeder Komponente des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 beschrieben.
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Bei S101 empfängt die Datenerhalteeinheit 201 des Computers 20 Umgebungsdaten (typischerweise numerische Daten) von einem oder mehreren externen Sensoren 40 oder dergleichen. Der externe Sensor 40 ist typischerweise eine Vorrichtung, die Daten über eine Umgebung, in der die Maschine installiert ist, erhalten kann. Wenn sowohl die externen Sensoren 40 als auch der Computer 20 dazu ausgelegt sind, mit einem innerbetrieblichen Netzwerk und dergleichen verbunden zu sein, um die Umgebungsdaten von den externen Sensoren 40 zu dem Computer 20 zu übertragen, können Daten über die Umgebung in dem Computer 20 gesammelt werden. Zu Beispielen von den Daten, die von den externen Sensoren 40 erhalten werden, können der Öffnungs-/Schließzustand einer Klappe an einem Eingang einer Fabrik, die Raumtemperatur, die Maschinenposition in der Fabrik (ein Abstand von einem vorbestimmten Basispunkt (wie zum Beispiel einer Klappe), die Koordinatenwerte, die eine relative Position von einem vorbestimmten Basispunkt angeben, die Lot-Nummer, die eine ungefähre Position in der Fabrik angibt, oder dergleichen), die Jahreszeit, die Temperatur, der Standort der Fabrik (wie zum Beispiel (Breitengrad und Längengrad), der Betriebszustand der Maschine in der Fabrik (wie zum Beispiel die Anzahl der betriebenen Maschinen) und die Anzahl an Menschen, die in der Fabrik arbeiten, zählen.
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Zusätzlich zu den Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 erhalten werden, kann die Datenerhalteeinheit 201 beliebige Daten, die zum Berechnen der Korrekturwerte verwendet werden können, erhalten. Zum Beispiel kann die Datenerhalteeinheit 201 Daten erhalten, die von einer Bedienperson durch die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 eingegeben werden.
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Bei S102 berechnet die Korrekturwertableitungseinheit 202 einen Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden. Die Korrekturwertableitungseinheit 202 beinhaltet typischerweise eine Korrekturformel im Voraus und erhält den Korrekturwert durch Einsetzten der Umgebungsdaten in die Korrekturformel. Es ist anzumerken, dass die Einheit des Korrekturwerts der Abstand (µm) oder der Winkel ist.
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Bei S103 gibt die Korrekturwertausgabeeinheit 203 den Korrekturwert, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, über das Kommunikationsnetzwerk an die Korrekturwerterhalteeinheit 101 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 aus.
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Bei S104 erhält die Korrekturwerterhalteeinheit 101 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 den Korrekturwert, der von der Korrekturwertausgabeeinheit 203 ausgegeben wird, über das Kommunikationsnetzwerk. Die Korrekturausführungseinheit 102 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von der Korrekturwerterhalteeinheit 101 erhalten wird, aus. Es ist anzumerken, dass das Ausführungsverfahren für die Wärmeverschiebungskorrektur gut bekannt ist, und deshalb wird die detaillierte Erläuterung weggelassen.
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Bei der ersten Ausführungsform berechnet der Computer 20 den Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, ohne Daten von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 zu erhalten. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von dem Computer 20 berechnet wird, durch.
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Somit können gemäß der ersten Ausführungsform die Berechnungsressourcen des Computers 20 in dem Netzwerk verwendet werden, um den Korrekturwert zu berechnen. Der Computer 20 kann die Umgebungsdaten, die zum Berechnen des Korrekturwerts benötigt werden, auch ohne Leiten durch die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten, was zu einer großen Reduktion der Belastung der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 im Vergleich zum Stand der Technik führt. Ferner kann der Computer 20 die Korrekturformel relativ einfach aktualisieren oder ändern als die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 und kann somit auch flexibel technischen Innovation und dergleichen folgen. Des Weiteren kann der Computer 20 einfach Daten über die Umgebung sammeln, die kaum von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 alleine erhalten wurden, und kann somit einen sehr genauen Berechnungswert unter Verwendung herkömmlich nicht verfügbarer Daten erhalten. Die Umgebungsdaten und der Korrekturwert werden über das Netzwerk zwischen dem Computer 20 und der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 übertragen und empfangen. Die Wärmeverschiebung schreitet relativ langsam voran und die Korrektur benötigt keine strenge Echtzeit-Performance, und somit kann eine Netzwerkverzögerung zu einem gewissen Grad toleriert werden. Mit anderen Worten, die Wärmeverschiebungskorrektur ist zum Verarbeiten auf dem Netzwerk geeignet.
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<Zweite Ausführungsform>
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Als eine zweite Ausführungsform fokussiert sich die Beschreibung auf das Wärmeverschiebungskorrektursystem 1, bei dem der Computer 20 einen Korrekturwert basierend auf den Umgebungsdaten, die von externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, und den Vorrichtungsdaten, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, berechnet; und die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhält den Korrekturwert von dem Computer 20 und führt die Wärmeverschiebungskorrektur aus.
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische funktionelle Konfiguration des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Der Computer 20 weist eine Datenerhalteeinheit 201, eine Korrekturwertableitungseinheit 202 und eine Korrekturwertausgabeeinheit 203 auf. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 weist eine Korrekturwerterhalteeinheit 101 und eine Korrekturausführungseinheit 102 auf. Als ein Merkmal der zweiten Ausführungsform weist die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 ferner eine Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 und eine Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 auf.
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8 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Gemäß diesem Flussdiagramm wird die Operation jeder Komponente des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 beschrieben.
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Bei S201 erhält die Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 Daten (Vorrichtungsdaten) über einen Zustand der Maschine unter Verwendung einer Funktion der Steuervorrichtung. Zu Beispielen der Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 erhalten werden können die Temperatur an jeder Position der Maschine, der Kühlmittel-AN/AUS-Zustand, die Kühlmitteltemperatur, die Motordrehzahl, die Motortemperatur, der Tür-öffnen/schließen-Zustand der Maschine, die Verarbeitungsgeschwindigkeit, die Betriebszeit und die Arbeitsmaterialien zählen.
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Die Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 gibt die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 erhalten werden, über das Kommunikationsnetzwerk an die Datenerhalteeinheit 2011 des Computers 20 aus.
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Die Datenerhalteeinheit 201 des Computers 20 erhält die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 ausgegeben werden, über das Kommunikationsnetzwerk. Ferner empfängt die Datenerhalteeinheit 201 die Umgebungsdaten von einem oder mehreren externen Sensoren 40 und dergleichen auf die gleiche Weise wie bei S101 der ersten Ausführungsform. Die Datenerhalteeinheit 201 kann Daten und dergleichen erhalten, die von der Bedienperson durch die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 eingegeben werden.
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Bei S202 berechnet die Korrekturwertableitungseinheit 202 einen Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden. Die Korrekturwertableitungseinheit 202 beinhaltet typischerweise eine Korrekturformel im Voraus und erhält den Korrekturwert durch Einsetzten der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten in die Korrekturformel.
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Bei S203 gibt die Korrekturwertausgabeeinheit 203 den Korrekturwert, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, über das Kommunikationsnetzwerk an die Korrekturwerterhalteeinheit 101 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 aus.
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Bei S204 erhält die Korrekturwerterhalteeinheit 101 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 den Korrekturwert, der von der Korrekturwertausgabeeinheit 203 ausgegeben wird, über das Kommunikationsnetzwerk. Die Korrekturausführungseinheit 102 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von der Korrekturwerterhalteeinheit 101 erhalten wird, aus.
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Bei der zweiten Ausführungsform berechnet der Computer 20 den Korrekturwert unter Verwendung der Vorrichtungsdaten, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, und der Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von dem Computer 20 berechnet wird, durch.
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Somit können gemäß der zweiten Ausführungsform die Berechnungsressourcen des Computers 20 in dem Netzwerk verwendet werden, um den Korrekturwert zu berechnen. Ferner kann der Computer 20 die Korrekturformel relativ einfach aktualisieren oder ändern als die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 und kann somit auch flexibel technischen Innovation und dergleichen folgen. Des Weiteren kann der Computer 20 nicht nur einfach Daten über die Umgebung sammeln, die kaum von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 alleine erhalten wurden, sondern kann auch die Vorrichtungsdaten verwenden, die individuelle Maschinenzustände reflektieren, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, und kann somit einen weiteren genaueren Korrekturwert als die erste Ausführungsform erhalten.
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<Dritte Ausführungsform>
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Als eine dritte Ausführungsform fokussiert sich die Beschreibung auf das Wärmeverschiebungskorrektursystem 1, bei dem der Computer 20 einen Korrekturwert basierend auf den Umgebungsdaten, die von externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, und den Vorrichtungsdaten, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, berechnet; und die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 den Korrekturwert von dem Computer 20 erhält und die Wärmeverschiebungskorrektur ausführt. Der Computer 20 berechnet den Korrekturwert unter Verwendung eines Lernmodells, das durch Maschinenlernen erstellt wird.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische funktionelle Konfiguration des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht. Der Computer 20 weist eine Datenerhalteeinheit 201, eine Korrekturwertableitungseinheit 202 und eine Korrekturwertausgabeeinheit 203 auf. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 weist eine Korrekturwerterhalteeinheit 101, eine Korrekturausführungseinheit 102, eine Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 und eine Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 auf.
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Die Korrekturwertableitungseinheit 202 der dritten Ausführungsform beinhaltet das Lernmodell, das im Voraus durch Maschinenlernen erstellt wird. Das Lernmodell kann typischerweise durch überwachtes Lernen, bei dem viele Satz von Umgebungsdaten, Vorrichtungsdaten und der Korrekturwert in eine Lernvorrichtungen als Lehrerdaten eingegeben ist, um die Korrelation zwischen den Umgebungsdaten, den Vorrichtungsdaten und dem Korrekturwert zu lernen, erstellt werden. Das Verfahren des Erstellens des Lernmodells durch überwachtes Lernen ist gut bekannt und somit wird die detaillierte Erläuterung hier weggelassen.
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Die Korrekturwertableitungseinheit 202 kann den Korrekturwert unter Verwendung des Lernmodells, das sequentiell durch Online-Lernen, wie später bei der vierten Ausführungsform beschrieben, aktualisiert wird, berechnen.
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Wie bei der zweiten Ausführungsform, gemäß dem Flussdiagramm in 8, wird die Operation jeder Komponente des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben.
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Bei S201 erhält die Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 Daten (Vorrichtungsdaten) über die Maschine von der Steuervorrichtung. Die Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 gibt die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 erhalten werden, über das Kommunikationsnetzwerk an die Datenerhalteeinheit 2011 des Computers 20 aus.
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Die Datenerhalteeinheit 201 des Computers 20 erhält die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 ausgegeben werden, über das Kommunikationsnetzwerk. Ferner empfängt die Datenerhalteeinheit 201 die Umgebungsdaten von einem oder mehreren externen Sensoren 40 und dergleichen auf die gleiche Weise wie bei S101 der ersten Ausführungsform. Die Datenerhalteeinheit 201 kann Daten und dergleichen erhalten, die von der Bedienperson durch die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 eingegeben werden.
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Bei S202 berechnet die Korrekturwertableitungseinheit 202 einen Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden. Die Korrekturwertableitungseinheit 202 der dritten Ausführungsform beinhaltet ein Lernmodell, dass die Korrelation zwischen den Umgebungsdaten, den Vorrichtungsdaten und dem Korrekturwert im Voraus durch Maschinenlernen gelernt hat. Die Korrekturwertableitungseinheit 202 kann einen entsprechenden Korrekturwert als eine Ausgabe durch Eingeben der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, in dieses Lernmodell erhalten.
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Bei S203 gibt die Korrekturwertausgabeeinheit 203 den Korrekturwert, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, über das Kommunikationsnetzwerk an die Korrekturwerterhalteeinheit 101 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 aus.
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Bei S204 erhält die Korrekturwerterhalteeinheit 101 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 den Korrekturwert, der von der Korrekturwertausgabeeinheit 203 ausgegeben wird, über das Kommunikationsnetzwerk. Die Korrekturausführungseinheit 102 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von der Korrekturwerterhalteeinheit 101 erhalten wird, aus.
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Bei der dritten Ausführungsform berechnet der Computer 20 den Korrekturwert durch Eingeben der Vorrichtungsdaten, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, und der Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, in das Lernmodell, das im Voraus durch Maschinenlernen erstellt wird. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von dem Computer 20 berechnet wird, durch.
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Somit können gemäß der dritten Ausführungsform die Berechnungsressourcen des Computers 20 in dem Netzwerk verwendet werden, um den Korrekturwert zu berechnen. Insbesondere belastet das Ableiten des Korrekturwerts durch Maschinenlernen oft die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 mit einer zu großen Verarbeitungslast, was zu Schwierigkeiten bei der Berechnung führt und daher ist die Konfiguration der dritten Ausführungsform bevorzugt. Des Weiteren kann der Computer 20 nicht nur einfach Daten über die Umgebung sammeln, die kaum von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 alleine erhalten wurden, sondern kann auch die Vorrichtungsdaten verwenden, die individuelle Maschinenzustände reflektieren, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, und kann somit einen weiteren genaueren Korrekturwert als die erste Ausführungsform erhalten.
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Als eine Modifikation der dritten Ausführungsform, mit der Maßgabe der Konfiguration der ersten Ausführungsform, kann der Korrekturwert unter Verwendung des Lernmodells berechnet werden. Insbesondere berechnet der Computer 20 den Korrekturwert ohne Verwendung der Vorrichtungsdaten durch Eingeben der Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, in das Lernmodell, das im Voraus durch Maschinenlernen erstellt wird. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von dem Computer 20 berechnet wird, durch.
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Diese Modifikation kann auch die Berechnungsressourcen des Computers 20 in dem Netzwerk verwenden, um den Korrekturwert zu berechnen. Insbesondere belastet das Ableiten des Korrekturwerts durch Maschinenlernen oft die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 mit einer zu großen Verarbeitungslast, was zu Schwierigkeiten bei der Berechnung führt und daher ist die Konfiguration der Modifikation bevorzugt. Des Weiteren kann der Computer 20 einfach Daten über die Umgebung sammeln, die kaum von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 alleine erhalten wurden, und kann somit einen genaueren Berechnungswert als der Stand der Technik erhalten.
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Die Daten, die in das Lernmodell zum Schätzen des Korrekturwerts und zum Online-Lernen eingegeben werden, können sowohl die Umgebungsdaten als auch die Vorrichtungsdaten sein, nur eines davon oder nur ein Teil der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten. Zum Beispiel kann die Schätzung des Korrekturwerts unter Verwendung des Lernmodells und von Online-Lernen auf einer der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten durchgeführt werden und die Berechnung des Korrekturwerts unter Verwendung der herkömmlichen Korrekturformel kann auf den anderen durchführt werden. Ferner wird zum Beispiel hinsichtlich der Daten, welche der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten ausreichend Genauigkeit durch eine Korrekturformel erhalten können, der Korrekturwert unter Verwendung der Korrekturformel berechnet und die Schätzung des Korrekturwerts unter Verwendung des Lernmodells und von Online-Lernen kann auf den anderen Daten durchgeführt werden. Dieses Verfahren kann sowohl Genauigkeit als auch rechnerische Effizient erzielen. In diesem Fall kann die Korrekturwertableitungseinheit 202 eine Vielzahl an Korrekturwerten, die durch eine Vielzahl an Verfahren berechnet werden (zum Beispiel Berechnen einer Statistik wie zum Beispiel einem Mittel), integrieren und die Korrekturwertausgabeeinheit 203 kann den integrierten Korrekturwert ausgeben.
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<Vierte Ausführungsform>
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Als eine vierte Ausführungsform fokussiert sich die Beschreibung auf das Wärmeverschiebungskorrektursystem 1, bei dem der Computer 20 einen Korrekturwert basierend auf den Umgebungsdaten, die von externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, und den Vorrichtungsdaten, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, berechnet; und die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhält den Korrekturwert von dem Computer 20 und führt die Wärmeverschiebungskorrektur aus. Der Computer 20 berechnet den Korrekturwert unter Verwendung eines Lernmodells, das durch Maschinenlernen im Voraus erstellt wird. Ferner führt der Computer 20 Online-Lernen (zusätzliches Lernen) unter Verwendung der erhaltenen Umgebungsdaten und Vorrichtungsdaten aus und aktualisiert das Lernmodell.
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4 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische funktionelle Konfiguration des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Der Computer 20 weist eine Datenerhalteeinheit 201, eine Korrekturwertableitungseinheit 202 und eine Korrekturwertausgabeeinheit 203 auf. Als ein Merkmal der vierten Ausführungsform weist der Computer 20 ferner eine Lerneinheit 204 auf. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 weist eine Korrekturwerterhalteeinheit 101, eine Korrekturausführungseinheit 102, eine Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 und eine Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 auf.
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9 ist ein Blockdiagramm, das eine Operation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Gemäß diesem Flussdiagramm wird die Operation jeder Komponente des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 beschrieben.
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Bei S301 erhält die Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 Daten (Vorrichtungsdaten) über die Maschine unter Verwendung einer Funktion der Steuervorrichtung. Die Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 gibt die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 erhalten werden, über das Kommunikationsnetzwerk an die Datenerhalteeinheit 2011 des Computers 20 aus.
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Die Datenerhalteeinheit 201 des Computers 20 erhält die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 ausgegeben werden, über das Kommunikationsnetzwerk. Ferner empfängt die Datenerhalteeinheit 201 die Umgebungsdaten von einem oder mehreren externen Sensoren 40 und dergleichen auf die gleiche Weise wie bei S101 der ersten Ausführungsform. Die Datenerhalteeinheit 201 kann Daten und dergleichen erhalten, die von der Bedienperson durch die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 eingegeben werden.
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Bei S302 berechnet die Korrekturwertableitungseinheit 202 einen Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden. Wie bei der dritten Ausführungsform beinhaltet die Korrekturwertableitungseinheit 202 das Lernmodell, das die Korrelation zwischen den Umgebungsdaten, den Vorrichtungsdaten und dem Korrekturwert im Voraus durch Maschinenlernen gelernt hat. Die Korrekturwertableitungseinheit 202 kann einen entsprechenden Korrekturwert als eine Ausgabe durch Eingeben der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, in dieses Lernmodell erhalten.
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Bei S303 führt die Lerneinheit 204 Online-Lernen unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, sowie des Korrekturwerts, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, durch. Insbesondere aktualisiert die Lerneinheit 204 sequentiell das Lernmodell unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, sowie des Korrekturwerts, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, als zusätzliche Daten. Es ist anzumerken, dass das spezifische Verfahren zum Online-Lernen gut bekannt ist und daher wird die detaillierte Erläuterung hier weggelassen.
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Bei S304 gibt die Korrekturwertausgabeeinheit 203 den Korrekturwert, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, über das Kommunikationsnetzwerk an die Korrekturwerterhalteeinheit 101 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 aus.
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Bei S305 erhält die Korrekturwerterhalteeinheit 101 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 den Korrekturwert, der von der Korrekturwertausgabeeinheit 203 ausgegeben wird, über das Kommunikationsnetzwerk. Die Korrekturausführungseinheit 102 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von der Korrekturwerterhalteeinheit 101 erhalten wird, aus.
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Bei der vierten Ausführungsform berechnet der Computer 20 den Korrekturwert durch Eingeben der Vorrichtungsdaten, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, und der Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, in das Lernmodell, das im Voraus durch Maschinenlernen erstellt wird. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von dem Computer 20 berechnet wird, durch. Zusätzlich aktualisiert der Computer 20 sequentiell das Lernmodell durch Online-Lernen.
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Somit können gemäß der vierten Ausführungsform die Berechnungsressourcen des Computers 20 in dem Netzwerk verwendet werden, um den Korrekturwert zu berechnen. Insbesondere belastet das Ableiten des Korrekturwerts durch Maschinenlernen oft die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 mit einer zu großen Verarbeitungslast, was zu Schwierigkeiten bei der Berechnung führt. Ferner benötigt das sequentielle Aktualisieren des Modells durch Online-Lernen die entsprechende Ressource und daher ist die Konfiguration der dritten Ausführungsform bevorzugt. Des Weiteren kann der Computer 20 nicht nur einfach Daten über die Umgebung sammeln, die kaum von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 alleine erhalten wurden, sondern kann auch die Vorrichtungsdaten verwenden, die individuelle Maschinenzustände reflektieren, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden. Zusätzlich kann der Computer 20 sequentiell die Genauigkeit des Lernmodells durch Online-Lernen beibehalten oder verbessern und kann daher ferner einen genaueren Korrekturwert als die dritte Ausführungsform erhalten.
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Außerdem kann, als eine Modifikation der vierten Ausführungsform, mit der Maßgabe der Konfiguration der ersten Ausführungsform, der Korrekturwert unter Verwendung des Lernmodells berechnet werden und das Lernmodell kann dazu ausgelegt sein, sequentiell aktualisiert zu werden. Insbesondere berechnet der Computer 20 den Korrekturwert durch Eingeben der Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, in das Lernmodell, das im Voraus durch Maschinenlernen erstellt wird. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von dem Computer 20 berechnet wird, durch. Zusätzlich aktualisiert der Computer 20 sequentiell das Lernmodell durch Online-Lernen.
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Als eine zweite Modifikation der vierten Ausführungsform kann der Computer 20 nur das sequentielle Aktualisieren des Lernmodells durch Online-Lernen ausführen. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische funktionelle Konfiguration des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der zweiten Modifikation der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Der Computer 20 weist eine Datenerhalteeinheit 201 und eine Lerneinheit 204 auf. Die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 weist eine Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 und eine Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 auf.
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10 ist ein Blockdiagramm, das eine Operation des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der zweiten Modifikation der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Gemäß diesem Flussdiagramm wird die Operation jeder Komponente des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 beschrieben.
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Bei S401 erhält die Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 Daten (Vorrichtungsdaten) über die Maschine unter Verwendung einer Funktion der Steuervorrichtung. Die Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 gibt die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 erhalten werden, über das Kommunikationsnetzwerk an die Datenerhalteeinheit 2011 des Computers 20 aus.
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Die Datenerhalteeinheit 201 des Computers 20 erhält die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 ausgegeben werden, über das Kommunikationsnetzwerk. Ferner empfängt die Datenerhalteeinheit 201 die Umgebungsdaten von einem oder mehreren externen Sensoren 40 und dergleichen auf die gleiche Weise wie bei S101 der ersten Ausführungsform. Die Datenerhalteeinheit 201 kann Daten und dergleichen erhalten, die von der Bedienperson durch die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 eingegeben werden.
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Bei S402 berechnet die Korrekturwertableitungseinheit 202 einen Korrekturwert unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden. Wie bei der dritten Ausführungsform kann die Korrekturwertableitungseinheit 202 einen entsprechenden Korrekturwert als eine Ausgabe durch Eingeben der der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, in das Lernmodell, das die Korrelation zwischen den Umgebungsdaten, den Vorrichtungsdaten und dem Korrekturwert im Voraus durch Maschinenlernen gelernt hat, erhalten.
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Bei S403 führt die Lerneinheit 204 Online-Lernen unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, sowie des Korrekturwerts, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, durch. Insbesondere aktualisiert die Lerneinheit 204 sequentiell das Lernmodell unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, sowie des Korrekturwerts, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, als zusätzliche Daten.
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Bei der zweiten Modifikation der vierten Ausführungsform aktualisiert der Computer 20 sequentiell das Lernmodell durch Online-Lernen unter Verwendung der Vorrichtungsdaten, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, und der Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden.
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Somit kann die zweite Modifikation der vierten Ausführungsform das Lernmodell unter Verwendung der Berechnungsressourcen des Computers 20 in dem Netzwerk sequentiell aktualisieren und kann die Genauigkeit des Lernmodells sequentiell beibehalten oder verbessern. Das sequentielle Aktualisieren des Modells durch Online-Lernen benötigt die entsprechende Ressource und daher ist die Konfiguration der zweiten Modifikation der vierten Ausführungsform bevorzugt.
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<Fünfte Ausführungsform>
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Als eine fünfte Ausführungsform fokussiert sich die Beschreibung auf das Wärmeverschiebungskorrektursystem 1, bei dem der Computer 20 das Lernmodell aktualisiert und den Korrekturwert unter Verwendung des Lernmodells basierend auf den Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, als auch den Vorrichtungsdaten, die von einer Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 erhalten werden, schätzt; und jede der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 erhält den Korrekturwert von dem Computer 20 und führt Wärmeverschiebungskorrektur aus.
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6 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische funktionelle Konfiguration des Wärmeverschiebungskorrektursystems 1 gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht. Der Computer 20 weist eine Datenerhalteeinheit 201, eine Korrekturwertableitungseinheit 202, eine Korrekturwertausgabeeinheit 203 und eine Lerneinheit 204 auf. Als ein Merkmal der fünften Ausführungsform ist eine Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 mit dem Computer 20 verbunden. Jede der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 weist eine Korrekturwerterhalteeinheit 101, eine Korrekturausführungseinheit 102, eine Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 und eine Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 auf.
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Jede der Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 arbeitet gemäß der vierten Ausführungsform bezüglich des Computers 20 (siehe 9).
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Insbesondere erhält die Vorrichtungsdatenerhalteeinheit 103 jeder der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 Daten (Vorrichtungsdaten) über die Maschine von der Steuervorrichtung. Die Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 gibt die Vorrichtungsdaten an die Datenerhalteeinheit 201 des Computers 20 aus. Die Datenerhalteeinheit 201 des Computers 20 erhält die Vorrichtungsdaten, die von der Vorrichtungsdatenausgabeeinheit 104 jeder der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 ausgegeben werden. Ferner empfängt die Datenerhalteeinheit 201 die Umgebungsdaten von einem oder mehreren Sensoren 40 und dergleichen. Die Datenerhalteeinheit 201 kann Daten und dergleichen erhalten, die von der Bedienperson durch die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 28 eingegeben werden (S301).
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Die Korrekturwertableitungseinheit 202 gibt die Umgebungsdaten und die Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, in das Lernmodell ein und erhält einen entsprechenden Korrekturwert als eine Ausgabe (S302).
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Die Lerneinheit 204 führt Online-Lernen unter Verwendung der Umgebungsdaten und der Vorrichtungsdaten, die von der Datenerhalteeinheit 201 erhalten werden, sowie des Korrekturwerts, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 berechnet wird, durch (S303).
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Die Korrekturwertausgabeeinheit 203 gibt den Korrekturwert, der von der Korrekturwertableitungseinheit 202 ausgegeben wird, an die Korrekturwerterhalteeinheit 101 jeder der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 aus (S304).
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Die Korrekturwerterhalteeinheit 101 jeder der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 erhält den Korrekturwert, der von der Korrekturwertausgabeeinheit 203 ausgegeben wird. Die Korrekturausführungseinheit 102 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des erhaltenen Korrekturwerts aus (S305).
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Bei der fünften Ausführungsform berechnet der Computer 20 den Korrekturwert durch Eingeben der Vorrichtungsdaten, die von der Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 erhalten werden, sowie der Umgebungsdaten, die von den externen Sensoren 40 und dergleichen erhalten werden, in das Lernmodell, das im Voraus durch Maschinenlernen erstellt wird. Jede der Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 führt Wärmeverschiebungskorrektur unter Verwendung des Korrekturwerts, der von dem Computer 20 berechnet wird, durch.
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Somit können gemäß der fünften Ausführungsform die Berechnungsressourcen des Computers 20 in dem Netzwerk verwendet werden, um den Korrekturwert zu berechnen. Insbesondere belastet das Maschinenlernen in einer verteilten Umgebung, wie bei der fünften Ausführungsform, oft die Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 mit einer zu großen Verarbeitungslast, was zu Schwierigkeiten bei der Berechnung führt und daher ist die Konfiguration der fünften Ausführungsform bevorzugt. Ferner kann der Computer 20 nicht nur einfach Daten über die Umgebung sammeln, die kaum von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 alleine erhalten wurden, sondern kann auch die Vorrichtungsdaten verwenden, die individuelle Maschinenzustände reflektieren, die von der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 erhalten werden, und kann somit einen weiteren genaueren Korrekturwert als die erste Ausführungsform erhalten.
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Das Lernmodell, das bei der fünften Ausführungsform verwendet und aktualisiert wird, kann einer Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 gemeinsam sein oder kann für jede der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 unabhängig sein. Zum Beispiel kann, falls die Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 gemeinsame Eigenschaften (zum Beispiel weisen die Maschinen gemeinsame Maschinentypen auf, die Wärmeverschiebung weist eine ähnliche Ausdruckstendenz auf, die Maschinen sind in einer ähnlichen Umgebung in der Fabrik installiert und dergleichen) aufweisen, die Genauigkeit des Lernmodells unter Verwendung des gemeinsamen Lernmodells effizient verbessert werden. Unterdessen kann jede der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 einen präzisen Korrekturwert, der unterschiedliche Eigenschaften für jede Maschine reflektiert, unter Verwendung eines Lernmodells unabhängig für jede Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtung 10 schätzen.
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Eine Vielzahl an Lernmodellen kann gemäß der Qualität der Eingabedaten verwendet werden. Zum Beispiel, im Fall einer beinahe einheitlichen innerbetrieblichen Umgebung oder dergleichen, können die Umgebungsdaten effizient verwendet werden, indem ein Lernmodell, das einer Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 gemeinsam ist, verwendet und aktualisiert wird; und die Vorrichtungsdaten können verwendet werden, um individuelle Eigenschaften zu reflektieren, indem ein Lernmodell unabhängig für jede der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 verwendet und aktualisiert wird. Ferner können zum Beispiel unter den Umgebungsdaten und den Vorrichtungsdaten Daten mit großer Gemeinsamkeit unter den Maschinen (zu Beispielen der Umgebungsdaten gehören: der Öffnungs-/Schließzustand einer Klappe an einem Eingang einer Fabrik, die Lot-Nummer, die eine ungefähre Position in der Fabrik angibt, die Jahreszeit, die Temperatur, der Standort der Fabrik (wie zum Beispiel Breitengrad und Längengrad), der Betriebszustand der Maschine in der Fabrik (wie zum Beispiel die Anzahl an betriebenen Maschinen), die Anzahl an Menschen, die in der Fabrik arbeiten; und zu den Beispielen der Vorrichtungsdaten gehören: Arbeitsmaterialien und dergleichen) effizient durch Verwenden und Aktualisieren des Lernmodells, das der Vielzahl an Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 gemeinsam ist, verwendet werden; und Daten mit einer starken Individualität (zu den Beispielen der Umgebungsdaten gehören: die Raumtemperatur, die Maschinenposition in der Fabrik (ein Abstand von einem vorbestimmten Basispunkt (wie zum Beispiel einer Klappe), die Koordinatenwerte, die eine relative Position von einem Basispunkt angeben) und dergleichen; und zu den Beispielen der Vorrichtungsdaten gehören: die Temperatur an jeder Position der Maschine, der Kühlmittel-AN/AUS-Zustand, die Kühlmitteltemperatur, die Motordrehzahl, die Motortemperatur, der Tür-offen/geschlossen-Zustand der Maschine, die Verarbeitungsgeschwindigkeit, die Betriebszeit und dergleichen) können verwendet werden, um die individuellen Eigenschaften durch Verwenden und Aktualisieren des Lernmodells unabhängig für jede der Wärmeverschiebungskorrekturvorrichtungen 10 zu reflektieren.
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Wenn eine Vielzahl an Lernmodellen in Kombination verwendet werden, kann die Korrekturwertableitungseinheit 202 eine Vielzahl an Korrekturwerten, die mittels einer Vielzahl an Verfahren (zum Beispiel berechnen einer Statistik wie einem Mittel) berechnet werden, integrieren und die Korrekturwertausgabeeinheit 203 kann den integrierten Korrekturwert ausgeben.
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Es kann ein neues Lernmodell (destilliertes Lernmodell), das durch Destillieren des Lernmodells, das von einem anderen Wärmeverschiebungskorrektursystem 1 erstellt wird, erstellt wird, als das Lernmodell angewendet werden. Insbesondere wird im Fall des Lernmodells, das Daten mit hoher Gemeinsamkeit unter einer Vielzahl an Maschinen verwendet, ein Lernmodell durch die oben beschriebenen Ausführungsformen in einem Wärmeverschiebungskorrektursystem 1 erstellt und dann wird ein vereinfachtes Modell, dem gelernt wird, die gleiche Ausgabe wie das Lernmodell (komplexes Modell) zu verwenden, erstellt, wodurch anderen Wärmeverschiebungskorrektursystemen 1 gestattet wird, dieses vereinfachte Modell zu verwenden.
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Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und in verschiedenen Ausführungsformen durch Vornehmen von geeigneten Modifikationen implementiert werden kann. Zum Beispiel handelt es sich bei den Lernparametern und den Maschinenlernverfahren (wie zum Beispiel überwachtes Lernen und Online-Lernen), die in den obigen Ausführungsformen beschrieben sind, rein um Beispiele, und daher können beliebige andere Lernparameter und Maschinenlernverfahren nach Bedarf angewendet werden. Des Weiteren kann die Reihenfolge des Verarbeitens und dergleichen, wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben, geeignet ersetzt werden, ohne von dem Geist und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Im Vorhergehenden wurden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann durch Vornehmen von geeigneten Modifikationen in anderen Ausführungsformen implementiert werden.
