DE102022203935A1

DE102022203935A1 - Genauigkeitsdiagnosevorrichtung und Genauigkeitsdiagnoseverfahren für eine Werkzeugmaschine, und System zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung

Info

Publication number: DE102022203935A1
Application number: DE102022203935.1A
Authority: DE
Inventors: Yuji Mizoguchi
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2022-10-27
Also published as: CN115246079A; JP2022169301A; US11953406B2; US20220341820A1

Abstract

Eine Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) umfasst eine Änderungsausmaß-Erfassungseinheit (2), eine Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit (5), einen Genauigkeitsänderungs-Prädiktor (7) und eine Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungstiming (13). Die Änderungsausmaß-Erfassungseinheit (2) erfasst eine Größe einer Änderung in einem Zustand einer Werkzeugmaschine und/oder eines umgebenden Umfelds der Werkzeugmaschine als eine Größe einer Änderung. Die Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit (5) zeichnet die Größe einer Änderung auf. Der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor (7) sagt eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung des in der Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit (5) aufgezeichneten Änderungsausmaßes voraus. Die Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungstiming (13) zeigt ein Timing an, zu dem eine Genauigkeitseinstellung für die Werkzeugmaschine erforderlich ist, basierend auf der vom Genauigkeitsänderungs-Prädiktor (7) vorhergesagten Genauigkeitsänderung.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die Offenbarung bezieht sich auf eine Genauigkeitsdiagnosevorrichtung und ein Genauigkeitsdiagnoseverfahren zur vorläufigen Bestimmung eines geeigneten Timings für die Ausführung einer Genauigkeitseinstellung einer Werkzeugmaschine und ein System zur Reservierung eines Datums und einer Zeit für die Ausführung einer Genauigkeitseinstellung zu dem von der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung bestimmten Timing.
2. Verwandter Stand der Technik
Die Genauigkeit einer Werkzeugmaschine verändert sich über einen langen Zeitraum durch verschiedene Faktoren, wie z. B. eine Temperaturänderung in einer Anlage, eine Abrasion einer mechanischen Komponente und eine Deformation des Bodens. Um eine Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit zu vermeiden, werden in regelmäßigen Abständen Messungen und Einstellungen der Genauigkeiten durchgeführt.
Ein verwandtes Verfahren zur Durchführung einer Genauigkeitseinstellung einer Werkzeugmaschine ist die Verwendung eines Lasermessgeräts. Zum Beispiel wird eine reflektierende Treffplatte auf einem beweglichen Tisch mit einem Laserinterferenzmessgerät auf einer Hauptspindelseite installiert, und Fehler an verschiedenen Positionen werden während des Betriebs einer Vorschubachse gemessen (siehe JP 2020-85704 A ). Basierend auf dem Messergebnis wird ein Korrekturausmaß bestimmt, so dass die Fehler an den verschiedenen Positionen reduziert werden. Wenn die Werkzeugmaschine benutzt wird, wird eine Genauigkeitseinstellung der Werkzeugmaschine ausgeführt, indem die Position der Spindel auf der Grundlage des bestimmten Korrekturausmaßes korrigiert wird. Darüber hinaus ist eine Nivellierung, bei der ein Nivelliergerät auf einem Tisch der Werkzeugmaschine installiert wird und die Höhe der Fundamentschraube der Werkzeugmaschine so eingestellt wird, dass sie nivelliert wird, ebenfalls häufig ausgeführt worden.
Als Technik zur Diagnose eines Genauigkeitszustands einer Werkzeugmaschine gibt es auch eine Technik, die auf der Grundlage von Temperaturinformationen diagnostiziert, ob sich die Werkzeugmaschine in einem Zustand befindet, in dem sie eine erhöhte Genauigkeitsänderung erfahren kann oder nicht (siehe JP 2019-136846 A ).
Das Verfahren zum Messen und Einstellen der Genauigkeit einer Werkzeugmaschine wie JP 2020-85704 A nimmt jedoch Zeit in Anspruch, insbesondere bei einer großen Werkzeugmaschine. Daher ist es notwendig, ein Datum und eine Zeit zum Ausführen der Messung im Voraus für eine Maschine die zur Produktion verwendet wird zu planen. Da ein Messgerät teuer und schwer zu handhaben ist, ist es denkbar, dass in vielen Fällen eine Genauigkeitseinstellung bei einer Person beauftragt wird, die für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung verantwortlich ist, anstatt dass ein Benutzer der Maschine die Genauigkeitseinstellung selbst ausführt. Insbesondere in diesem Fall ist es notwendig, zu planen, wann die Genauigkeitseinstellung ausgeführt werden soll, und den Zeitplan auf Anfrage im Voraus anzupassen.
Für ein Verfahren zur Ermittlung eines Timings für die Genauigkeitseinstellung ist es denkbar, die Genauigkeitseinstellung auszuführen, wenn diagnostiziert wird, dass eine große Genauigkeitsänderung vorliegt, indem die Diagnosetechnik von JP 2019-136846 A verwendet wird. Bei der Diagnosetechnik von JP 2019-136846 A kann zwar der aktuelle Genauigkeitszustand diagnostiziert werden, aber es ist nicht möglich, ein Timing vorherzusagen, zu dem die zukünftige Genauigkeitseinstellung erforderlich ist.
Daher ist es eine Aufgabe der Offenbarung, eine Technik bereitzustellen, die sicherstellt, dass ein Timing, zu dem eine Genauigkeitseinstellung einer Werkzeugmaschine erforderlich ist, vorhergesagt und im Voraus gezeigt wird. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Offenbarung, ein System bereitzustellen, das sicherstellt, dass die Genauigkeitseinstellung auf der Grundlage der Vorhersage des Timings, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich sein wird, leicht angefordert werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, wird eine Genauigkeitsdiagnosevorrichtung für eine Werkzeugmaschine gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung bereitgestellt. Eine Genauigkeitsdiagnosevorrichtung umfasst eine Änderungsausmaß-Erfassungseinheit, eine Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit, einen Genauigkeitsänderungs-Prädiktor und eine Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungstiming. Die Änderungsausmaß-Erfassungseinheit erfasst eine Größe einer Änderung in zumindest einem Zustand einer Werkzeugmaschine und eines umgebenden Umfelds der Werkzeugmaschine als Änderungsausmaß. Die Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit zeichnet die Größe einer Änderung auf. Der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor sagt eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung des in der Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit aufgezeichneten Änderungsausmaßes voraus. Die Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungstiming zeigt ein Timing an, zu dem eine Genauigkeitseinstellung für die Werkzeugmaschine erforderlich ist, basierend auf der vom Genauigkeitsänderungs- Prädiktor vorhergesagten Genauigkeitsänderung.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, sagt der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung einer Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung vorher, die gebildet wird, indem sie eine vom Änderungsausmaß abhängige Komponente, die sich um das Änderungsausmaß ändert, und eine von der verstrichenen Zeit abhängige Komponente, die sich um eine verstrichene Zeit ändert, enthält.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, wird die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung durch eine Formel dargestellt, die eine periodische Funktion enthält.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, wird die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung als eine Formel dargestellt, die eine Funktion enthält, die eine Größenordnung einer vorhergesagten Genauigkeitsänderung mit zunehmender verstrichener Zeit erhöht.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, schließt die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung ferner eine Genauigkeitsaufzeichnungseinheit und eine Einheit zur Bestimmung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung ein. Die Genauigkeitsaufzeichnungseinheit zeichnet eine Maschinengenauigkeit, die durch tatsächliches Messen einer Genauigkeit der Werkzeugmaschine erhalten wird, zusammen mit einem Messdatum und einer Messzeit auf. Die Einheit zur Bestimmung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung bestimmt eine Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung auf der Grundlage der Maschinengenauigkeit und des Messdatums und der Messzeit, die in der Genauigkeits-Aufzeichnungseinheit aufgezeichnet sind. Der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor sagt eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung vorher, die von der Einheit zur Bestimmung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung bestimmt wird.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, ist das Änderungsausmaß zumindest eine Temperatur der Werkzeugmaschine und eine Temperatur des umgebenden Umfelds.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, ist das Änderungsausmaß ein Neigungsbetrag der Werkzeugmaschine.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, schließt die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung ferner eine
Datenkommunikationseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie Daten mit einem über eine Kommunikationsleitung gekoppelten Informationsterminal kommuniziert, ein.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, schließt die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung ferner eine Einheit zum Bestimmen des gewünschten Datums und der gewünschten Zeit der Genauigkeitseinstellung, die so konfiguriert ist, dass sie ein gewünschtes Datum und eine gewünschte Zeit der Genauigkeitseinstellung basierend auf einem Genauigkeitsanpassungstiming der von der Einheit zur Anzeige des Timings der Genauigkeitsanpassung angezeigt wird, ein. Das gewünschte Datum und die Zeit der Genauigkeitsanpassung, die durch die Einheit zur Bestimmung des gewünschten Datums und der Zeit der Genauigkeitsanpassung bestimmt werden, ist durch die Datenkommunikationseinheit an das Informationsterminal übertragbar.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung, der in der obigen Ausgestaltung ist, ist die Datenkommunikationseinheit so konfiguriert, dass sie ein Datum und eine Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung von dem Informationsterminal erhält, die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung ferner eine Einheit zum Bestimmen des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung umfasst, die ein Datum und eine Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung auf der Grundlage eines Timings für die Genauigkeitsanpassung, das von der Einheit zur Anzeige des Timings der Genauigkeitsanpassung und von dem erhaltenen Datum und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung angezeigt wird, bestimmt, und
das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung, die von der Einheit zum Bestimmen des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung bestimmt werden, durch die Datenkommunikationseinheit an das Informationsterminal übertragen werden können.
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird ein Genauigkeitsdiagnoseverfahren für eine Werkzeugmaschine gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung bereitgestellt. Das Genauigkeitsdiagnoseverfahren schließt ein einen Schritt zum Erfassen eines Änderungsausmaßes zum Erfassen einer Größe einer Änderung in zumindest einem Zustand einer Werkzeugmaschine und eines umgebenden Umfelds der Werkzeugmaschine als ein Änderungsausmaß. Das Verfahren schließt auch ein einen Schritt zum Aufzeichnen des Änderungsausmaßes, um das Änderungsausmaß aufzuzeichnen, und einen Schritt zum Vorhersagen einer Genauigkeitsänderung, um eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung des im Schritt zum Aufzeichnen des Änderungsausmaßes aufgezeichneten Änderungsausmaßes vorherzusagen. Das Verfahren schließt ferner ein einen Schritt zum Zeigen eines Timings einer Genauigkeitseinstellung zum Zeigen eines Timings, zu dem eine Genauigkeitsanpassung für die Werkzeugmaschine erforderlich ist, basierend auf der Genauigkeitsänderung, die in dem Schritt zum Vorhersagen einer Genauigkeitsänderung vorhergesagt wurde.
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird ein System zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung für eine Werkzeugmaschine gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung bereitgestellt. Das System zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung schließt die oben beschriebene Genauigkeitsdiagnosevorrichtung, ein Informationsterminal, und einen Server des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung ein. Das Informationsterminal ist an eine Kommunikationsleitung gekoppelt. Der Server des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung ist mit der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung und dem Informationsterminal über die Kommunikationsleitung gekoppelt. Darüberhinaus bestimmt und reserviert der Server des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung basierend auf einem Timing für Genauigkeitseinstellung, das von der Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungstiming der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung gezeigt wird, und das Datum und die Zeit für die Ausführung einer Genauigkeitseinstellung, die von dem Informationsterminal erhalten werden.
Mit dieser Offenbarung wird die Größe der Änderung des Zustands der Werkzeugmaschine oder des umgebenden Umfelds erfasst und die zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine vorhergesagt, um das Timing zu zeigen, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich sein wird, wodurch einem Benutzer der Werkzeugmaschine ermöglicht wird, die Genauigkeitseinstellung zur Aufrechterhaltung der Genauigkeit der Werkzeugmaschine im Voraus zu planen.
Insbesondere gewährleistet die Anordnung des Servers, der mit der Werkzeugmaschine und dem Informationsterminal gekoppelt ist, die Einrichtung des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellungen für die Werkzeugmaschine, das für die Bearbeitung der Genauigkeitseinstellungen einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen konfiguriert ist.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, stellt die Verwendung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung, die aus der vom Änderungsausmaß abhängigen Komponente, die sich um das Änderungsausmaß ändert, und der von der verstrichenen Zeit abhängigen Komponente, die sich um die verstrichene Zeit ändert, gebildet wird, sicher, dass das Timing, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist, mit einer angemessenen Häufigkeit nicht nur dann gezeigt wird, wenn die Genauigkeitsänderung durch den feststellbaren Faktor verursacht wird, sondern auch, wenn die Genauigkeitsänderung durch einen nicht feststellbaren Faktor verursacht wird.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, da die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung als eine Formel mit der periodischen Funktion dargestellt wird, ist es zum Beispiel möglich, die Genauigkeitsänderung als Änderung einer Einjahresperiode vorherzusagen und das Timing zu zeigen, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich sein wird.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, da die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung als eine Formel dargestellt wird, die die Funktion enthält, die die vorhergesagte Genauigkeitsänderung erhöht, wenn die verstrichene Zeit zunimmt, ist das Timing, bei dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist, mit einer angemessenen Frequenz darstellbar, selbst wenn die Genauigkeitsänderung durch einen nicht nachweisbaren Faktor verursacht wird.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, sorgt die Aufzeichnung der gemessenen Maschinengenauigkeit der Werkzeugmaschine zusammen mit dem Änderungsausmaß und dem Datum und der Zeit und die Bestimmung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung auf der Grundlage der Daten für eine verbesserte Vorhersagegenauigkeit der Genauigkeitsänderung.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, gewährleistet die Erfassung der Temperatur als Änderungsausmaß die Vorhersage der Genauigkeitsänderung, die durch eine Temperaturänderung verursacht wird.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, gewährleistet die Erfassung der Neigung als Änderungsausmaß die Vorhersage der durch eine Neigungsänderung verursachten Genauigkeitsänderung.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, gewährleistet das Einschließen der Datenkommunikationseinheit, die Daten mit dem über die Kommunikationsleitung gekoppelten Informationsterminal kommuniziert, den einfachen Austausch von Informationen mit der Außenseite.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, wird durch die Bestimmung des gewünschten Datums und der Zeit für die Genauigkeitseinstellung auf der Grundlage des gezeigten Timings für die Genauigkeitseinstellung und dessen Übermittlung über die Kommunikationsleitung gewährleistet, dass die Genauigkeitseinstellung auf einfache Weise bei einem Ausführer der Genauigkeitseinstellung angefordert werden kann.
Mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung, zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten, gewährleistet die Bestimmung des Ausführungsdatums und der Ausführungszeit der Genauigkeitseinstellung auf der Grundlage des über die Kommunikationsleitung erhaltenen Ausführungsdatums und der Ausführungszeit der Genauigkeitseinstellung, dass ein Tag, an dem die Genauigkeitseinstellung sicher ausgeführt werden kann, als Ausführungstag bestimmt wird.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm einer Genauigkeitsdiagnosevorrichtung, die ein gewünschtes Datum und eine gewünschte Zeit für eine Genauigkeitseinstellung bestimmt und überträgt.
2 ist ein Blockdiagramm einer Genauigkeitsdiagnosevorrichtung, die ein Ausführungsdatum und eine Ausführungszeit für die Genauigkeitseinstellung erhält und ein Ausführungsdatum und eine Ausführungszeit für die Genauigkeitseinstellung bestimmt und überträgt.
3 ist ein Blockdiagramm eines Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung, das das Ausführungsdatum und die Ausführungszeit für die Genauigkeitseinstellung in einem Server des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung bestimmt und überträgt.
4 ist eine Zeichnung zur Beschreibung eines Bestimmungsverfahrens für das Timing einer Genauigkeitseinstellung.
5 ist ein beispielhafter Bildschirm, der auf einem Displayteil angezeigt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Offenbarung anhand der Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Zeichnung, die eine beispielhafte Konfiguration einer Genauigkeitsdiagnosevorrichtung der Offenbarung illustriert.
Die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 diagnostiziert eine Genauigkeitsänderung einer Werkzeugmaschine durch ein später beschriebenes Genauigkeitsdiagnoseverfahren und zeigt ein Timing für eine Genauigkeitseinstellung. Als die Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine, die in der Offenbarung diagnostiziert wird, kann jeder Index der Genauigkeitsänderung, wie eine Positioniergenauigkeit, eine Geradheit und eine Rechtwinkligkeit jeder geradlinigen Achse und jeder Drehwelle der Werkzeugmaschine, ein Rundlauf einer Hauptspindel und der Drehwelle, eine Ebenheit eines Tisches und ein räumlicher Fehler, ein Gegenstand sein. Nicht ein einzelner Gegenstand, sondern eine Vielzahl von Indizes der oben genannten kann kombiniert und verwendet werden.
Zunächst erfasst eine Änderungsausmaß-Erfassungseinheit 2 die Größe einer Änderung eines Zustands der Werkzeugmaschine oder eines umgebenden Umfelds als Änderungsausmaß durch verschiedene Arten von Sensoren, die in der Werkzeugmaschine installiert sind (ein Schritt zum Erfassen eines Änderungsausmaßes). In dem Beispiel werden eine Temperatur 3 und ein Neigungsausmaß 4 durch einen Temperatursensor bzw. einen Neigungssensor als die Änderungen des Zustands erfasst.
Anschließend zeichnet eine Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit 5 das erkannte Änderungsausmaß zusammen mit einer Zeit als Daten des Änderungsausmaßes 6 auf (Schritt zum Erfassen eines Änderungsausmaßes).
Ein Genauigkeitsänderungs-Prädiktor 7 sagt eine Genauigkeitsänderung durch eine im Voraus konfigurierte Genauigkeitsänderungs-Vorhersageformel 8 voraus (ein Genauigkeitsänderungs-Vorhersageschritt). Zum Beispiel wird die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8 als Formel 1 unten dargestellt.
[Math. 1] $Δ X (t - t_{0}) = ƒ (θ (t) - θ_{0}) + g (t - t_{0})$
t: Zeitpunkt, zu dem die Vorhersage der Genauigkeitsänderung erwünscht ist
to: Basiszeitpunkt der Genauigkeitsänderung (Zeitpunkt, zu dem die vorherige Genauigkeitseinstellung ausgeführt wurde)
ΔX: Genauigkeitsänderung
θ(t): Änderungsausmaß zu dem Zeitpunkt, zu dem die Vorhersage der Genauigkeitsänderung gewünscht ist
θ₀: Änderungsausmaß zum Basiszeitpunkt der Genauigkeitsänderung
f: Funktion, die eine vom Änderungsausmaß abhängige Komponente darstellt, die sich um das Änderungsausmaß θ ändert
g: Funktion, die eine von der verstrichenen Zeit abhängige Komponente darstellt, die sich mit der verstrichenen Zeit t-to ändert
Formel 1 berechnet die vom Änderungsausmaß abhängige Komponente, die sich um das Änderungsausmaß θ ändert, mit der Funktion f, berechnet die von der verstrichenen Zeit abhängige Komponente, die sich um die verstrichene Zeit t-to ändert, mit der Funktion g, und berechnet die Genauigkeitsänderung ΔX, indem sie addiert werden.
Die vom Änderungsausmaß abhängige Komponente ermöglicht die Vorhersage der Genauigkeitsänderung auf der Grundlage der Daten des Änderungsausmaßes 6. Andererseits ist die Funktion g, die die verstrichene Zeit abhängige Komponente darstellt, als eine Funktion konfiguriert, die die vorhergesagte Genauigkeitsänderung erhöht, je mehr Zeit verstreicht. In Anbetracht dessen wird diagnostiziert, dass eine Genauigkeitseinstellung nach Verstreichen einer bestimmten Zeit erforderlich ist, selbst wenn sich die Genauigkeit um einen anderen Faktor als das erkannte Änderungsausmaß geändert hat, wodurch die Aufrechterhaltung der Genauigkeit sichergestellt wird. Die Genauigkeitsänderung ΔX kann jedoch nur anhand der vom Änderungsausmaß abhängigen Komponente berechnet werden, ohne die von der verstrichenen Zeit abhängige Komponente zu verwenden.
In Formel 1 wird das Änderungsausmaß zu dem Zeitpunkt, zu dem die Genauigkeitsänderung vorhergesagt werden soll, durch die Funktion θ(t) der Zeit berechnet. Wenn beispielsweise die Änderung in einer Einjahresperiode vorhergesagt wird, wird die Funktion θ(t) als eine periodische Funktion wie in Formel 2 unten dargestellt.
[Math. 2] $θ (t) = A + B s i n [\frac{2 π}{T} (t + C)]$
t: verstrichene Zeit
T: Frist (1 Jahr)
A, B, C: Konstante
Die Funktion θ(t) kann durch eine Formel wie Formel 2 oder durch eine Punktwolke dargestellt werden, die einer Beziehung zwischen dem Datum und der Zeit und einem numerischen Wert des Änderungsausmaßes entspricht. Der Zeitraum kann ein beliebiger Zeitraum sein, z. B. eine Woche anstelle der Einjahresperiode. Die Funktion θ(t) wird vorläufig bestimmt, z. B. durch Fitting von Daten über das Änderungsausmaß in der Vergangenheit.
Weiterhin ist als Verfahren zur Verbesserung einer Vorhersagegenauigkeit der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8 ein Verfahren denkbar, das ein Lernen anhand von Informationen über eine tatsächliche Genauigkeitsänderung der Maschine bewirkt. Zu diesem Zweck werden eine gemessene Maschinengenauigkeit 10 sowie ein Messdatum und eine Messzeit 11 in einer Genauigkeitsaufzeichnungseinheit 9 aufgezeichnet. Unter Verwendung der gemessenen Maschinengenauigkeit 10, des Messdatums und der Messzeit 11 sowie der Daten des Änderungsausmaßes 6 zum Messdatum und zur Messzeit wird die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8 in einer Genauigkeitsänderungs-Vorhersageformel-Bestimmungseinheit 12 ermittelt. Zum Beispiel werden die Funktion f und die Funktion g so bestimmt, dass der Wert in Formel 3 unten zum Minimum wird, indem die Methode der kleinsten Quadrate verwendet wird.
Die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8 kann jedoch anstelle der Methode der kleinsten Quadrate in Formel 3 auch mit Hilfe eines bekannten Parameteridentifikationsverfahrens oder eines maschinellen Lernverfahrens bestimmt werden.
[Math. 3] ${\sum_{n = 1}^{N} [ƒ (θ_{n} - θ_{n - 1}) + g (t_{n} t_{n - 1}) - Δ X_{n, n - 1}]}^{2}$
to, t₁, ..., t_N: Datum und Zeit, zu der die Genauigkeit gemessen wurde
θ₀, θ₁, ..., θ_N: Änderungsausmaß an Datum und Zeit der Genauigkeitsmessung
ΔX_n,n-1: gemessene Genauigkeitsänderung zwischen t_n-1 to t_n
Als Nächstes sagt eine Einheit 13, die das Timing der Genauigkeitseinstellung zeigt, ein Timing voraus, zu dem die Genauigkeitsänderung erforderlich ist, basierend auf der vom Genauigkeitsänderungs-Prädiktor 7 vorhergesagten Genauigkeitsänderung, und bestimmt und zeigt ein Timing für Genauigkeitseinstellung 14 (ein Schritt zum Zeigen des Timings für Genauigkeitseinstellung). Nehmen wir zum Beispiel an, dass die Genauigkeitsänderung ΔX (t-to) wie in 4 vorhergesagt wird. Zu dieser Zeit wird ein Zeitpunkt, an dem der Absolutwert der Genauigkeitsänderung ΔX (t-to) gegenüber dem Basiszeitpunkt to einen akzeptablen Wert ±ΔX_max überschreitet, d. h. ein Zeitpunkt außerhalb des schattierten Bereichs in 4, als Timing für Genauigkeitseinstellung t_M gezeigt. Das Zeigen des Timings für Genauigkeitseinstellung 14 wird durch Anzeigen auf einem Display (nicht illustriert) oder durch Übermittlung von Informationen per E-Mail oder dergleichen ausgeführt. Der Wert des zulässigen Wertes ±ΔX_max kann von einem Benutzer der Werkzeugmaschine auf dem Bildschirm des Displayteils oder ähnlichem eingestellt werden. Das Timing für Genauigkeitseinstellung 14 kann als Zeitspanne anstelle eines einzelnen Zeitpunkts dargestellt werden.
Schließlich bestimmt eine Einheit zum Bestimmen des gewünschten Datums und der Zeit der Genauigkeitseinstellung 15A ein gewünschtes Datum und eine gewünschte Zeit 16A der Genauigkeitseinstellung basierend auf dem Timing der Genauigkeitseinstellung 14. Das Verfahren zur Bestimmung des gewünschten Datums und der gewünschten Zeit der Genauigkeitseinstellung 16A kann die automatische Bestimmung eines Datums in der Nähe des Datums des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14 durch einen Algorithmus sein oder die Anzeige des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14 auf dem Bildschirm des Displayteils und die Eingabe eines geeigneten Datums unter Bezugnahme auf das Timing für die Genauigkeitseinstellung 14 durch einen Benutzer der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1. Sobald das gewünschte Datum und die gewünschte Zeit für die Genauigkeitseinstellung 16A bestimmt sind, werden sie von einer Datenkommunikationseinheit 17 an ein externes Informationsterminal übertragen. In 1 wird sie an ein Informationsterminal (im Folgenden einfach als „Informationsterminal“ bezeichnet) 18 eines Ausführers der Genauigkeitseinstellung übertragen. Auf diese Weise können das gewünschte Datum und die gewünschte Zeit der Genauigkeitseinstellung leicht mitgeteilt werden. Das zu übertragende externe Informationsterminal kann als Server verwendet werden, und die an den Server übertragenen Informationen können von dem Ausführenden der Genauigkeitseinstellung überprüft werden.
Die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 in der oben beschriebenen Konfiguration umfasst die Änderungsausmaß-Erfassungseinheit 2, die die Temperatur 3 und die Neigung 4 (die Größe der Zustandsänderung) der Werkzeugmaschine als Daten des Änderungsausmaßes 6 (das Änderungsausmaß) erfasst, die Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit 5, die die Daten des Änderungsausmaßes 6 aufzeichnet, den Genauigkeitsänderungs-Prädiktor 7, der die zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung der in der Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit 5 aufgezeichneten Änderungsausmaßdaten 6 vorhersagt, und die Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungs-Timing 13, die das Timing für die Genauigkeitseinstellung 14 (das Timing, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist) der Werkzeugmaschine auf der Grundlage der durch den Genauigkeitsänderungs-Prädiktor 7 vorhergesagten Genauigkeitsänderung zeigt und das Genauigkeitsdiagnoseverfahren gemäß jedem der oben beschriebenen Schritte ausführt.
Auf diese Weise wird das Ausmaß der Änderung in dem Zustand der Werkzeugmaschine erfasst und die zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine auf der Grundlage der Größe der Änderung vorhergesagt, um das Timing zu zeigen, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist, wodurch ein Benutzer der Werkzeugmaschine die Genauigkeitseinstellung zur Aufrechterhaltung der Genauigkeit der Werkzeugmaschine im Voraus planen kann.
Insbesondere verwendet der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor 7 die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8, die durch Einbeziehung der vom Änderungsausmaß abhängigen Komponente, die sich durch die Daten des Änderungsausmaßes 6 ändert, und der von der verstrichenen Zeit abhängigen Komponente, die sich durch die verstrichene Zeit ändert, gebildet wird, um die zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine vorherzusagen. Dementsprechend kann das Timing, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist, nicht nur dann gezeigt werden, wenn die Genauigkeitsänderung durch einen feststellbaren Faktor verursacht wird, sondern auch, wenn die Genauigkeitsänderung durch einen nicht feststellbaren Faktor verursacht wird.
Die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8 wird als eine Formel dargestellt, die die periodische Funktion enthält. Dementsprechend ist es zum Beispiel möglich, die Genauigkeitsänderung als Änderung einer Einjahresperiode vorherzusagen und das Timing zu zeigen, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist.
Die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8 wird als (Formel 1) dargestellt, die die Funktion g beinhaltet, die die Größe der vorhergesagten Genauigkeitsänderung mit zunehmender verstrichener Zeit erhöht. Selbst wenn die Genauigkeitsänderung durch einen nicht nachweisbaren Faktor verursacht wird, ist es demnach möglich, das Timing, zu dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist, mit einer angemessenen Häufigkeit zu zeigen.
Die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 enthält ferner die Genauigkeitsaufzeichnungseinheit 9, die die Maschinengenauigkeit 10, die durch tatsächliches Messen der Genauigkeit der Werkzeugmaschine erhalten wurde, zusammen mit dem Messdatum und der Messzeit 11 aufzeichnet. Außerdem enthält die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 die die Einheit zur Bestimmung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 12, die die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8 auf der Grundlage der Maschinengenauigkeit 10 und des Messdatums und der Messzeit 11, die in der Genauigkeitsaufzeichnungseinheit 9 aufgezeichnet sind, und der Daten des Änderungsausmaßes 6, die in der Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit 5 aufgezeichnet sind, bestimmt. Der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor 7 sagt die zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung der von der Einheit zur Bestimmung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 12 bestimmten Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung 8 voraus.
Dementsprechend wird die gemessene Maschinengenauigkeit 10 der Werkzeugmaschine zusammen mit den Daten des Änderungsausmaßes 6 und dem Datum und der Zeit der Messung 11 aufgezeichnet, und die Genauigkeitsänderungs-Vorhersageformel 8 wird auf der Grundlage der Daten bestimmt, wodurch eine verbesserte Vorhersagegenauigkeit der Genauigkeitsänderung sichergestellt wird.
Die Daten des Änderungsausmaßes 6 sind die Temperatur 3 der Werkzeugmaschine. Dementsprechend ist die Genauigkeitsänderung, die durch die Temperaturänderung verursacht wird, vorhersehbar.
Die Daten des Änderungsausmaßes 6 sind das Neigungsausmaß 4 der Werkzeugmaschine. Dementsprechend ist die Genauigkeitsänderung, die durch die Neigungsänderung verursacht wird, vorhersehbar.
Darüber hinaus umfasst die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 die Datenkommunikationseinheit 17, die Daten mit dem über eine Kommunikationsleitung gekoppelten Informationsterminal 18 übertragen kann. Dementsprechend kann die Information leicht mit außen geteilt werden.
Darüber hinaus enthält die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 die Einheit zum Bestimmen des gewünschten Datums und der Zeit der Genauigkeitseinstellung 15A, die so konfiguriert ist, dass sie das gewünschte Datum und die Zeit der Genauigkeitseinstellung 16A auf der Grundlage des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14 bestimmt, das von der Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungstiming 13 gezeigt wird. Das gewünschte Datum und die Zeit der Genauigkeitseinstellung 16A, die von der Einheit zum Bestimmen des gewünschten Datums und der Zeit der Genauigkeitseinstellung 15A bestimmt werden, können von der Datenkommunikationseinheit 17 an das Informationsterminal 18 übertragen werden.
Dementsprechend ist die Genauigkeitseinstellung für einen Ausführenden der Genauigkeitseinstellung leicht zu beantragen.
Im Folgenden wird ein Modifizierungsbeispiel der Offenbarung beschrieben.
2 illustriert ein weiteres Beispiel für eine Kommunikation mit außen. 2 ist ein Blockdiagramm für den Fall, dass ein Ausführungsdatum und eine Zeit für die Genauigkeitseinstellung von außen erhalten wird und ein Ausführungsdatum und eine Zeit für die Genauigkeitseinstellung auf der Grundlage des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14 und des Ausführungsdatums und der Zeit für die Genauigkeitseinstellung bestimmt und übertragen wird.
Die Bezugsziffern 1 bis 14 haben die gleichen Konfigurationen wie in 1, und das Timing für die Genauigkeitseinstellung 14 ist festgelegt. In 2 werden im Gegensatz zu 1 ein Datum und eine Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 19 vom Informationsterminal 18 über die Datenkommunikationseinheit 17 erhalten. Eine Einheit zum Bestimmen des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 15B bestimmt ein Datum und eine Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16B auf der Grundlage des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14 und des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 19. Ein Verfahren zur Bestimmung des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16B kann die automatische Bestimmung eines Datums nahe dem Datum des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14 aus den Daten und Zeiten für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 19 durch einen Algorithmus sein. Alternativ kann das Verfahren darin bestehen, das Timing der Genauigkeitseinstellung und die Daten und Zeiten für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung auf dem Bildschirm des Anzeigeteils anzuzeigen, wie in 5 illustriert, und ein geeignetes Datum unter Bezugnahme auf das Timing der Genauigkeitseinstellung und die Daten und Zeiten für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung auf dem Bildschirm durch einen Benutzer der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 einzugeben. Der Anzeigeinhalt in 5 wird später beschrieben. Sobald das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16B bestimmt sind, werden sie von der Datenkommunikationseinheit 17 an das Informationsterminal 18 übermittelt. Auf diese Weise wird die Reservierung der Ausführung der Genauigkeitseinstellung bestätigt.
Somit ist die Datenkommunikationseinheit 17 so konfiguriert, dass sie das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 19 vom Informationsterminal 18 erhält. Die Datenkommunikationseinheit 17 umfasst ferner die Einheit zum Bestimmen des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 15B, die das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16B auf der Grundlage des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14, das von der Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungs-Timing 13 dargestellt wird, und des erhaltenen Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 19 bestimmt. Das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16B, die von der Einheit zum Bestimmen des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 15B bestimmt werden, können über die Datenübertragungseinheit 17 an das Informationsterminal 18 übertragen werden.
Dementsprechend ist es möglich, einen Tag, an dem die Genauigkeitseinstellung sicher ausgeführt werden kann, als Ausführungstag zu bestimmen.
3 ist als ein weiteres Beispiel für die Kommunikation mit außen illustriert. 3 ist ein Blockdiagramm des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung, bei dem ein Server des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung (im Folgenden einfach als „Server“ bezeichnet) 20 das Datum und die Zeit der Ausführung der Genauigkeitseinstellung bestimmt und überträgt.
Die Bezugsziffern 1 bis 14 haben die gleiche Konfiguration wie diese in 1 und 2, und das Timing der Genauigkeitseinstellung 14 wird bestimmt. Das Timing der Genauigkeitseinstellung 14 wird als Daten über die Datenkommunikationseinheit 17 an eine im Server 20 angeordnete Einheit zur Bestimmung von Datum und Zeit der Genauigkeitseinstellung 15C übertragen. In ähnlicher Weise werden vom Informationsterminal 18 die Daten des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 19 an die Einheit zur Bestimmung des Datums und der Zeit der Ausführung der Genauigkeitseinstellung 15C übertragen. Die Einheit zur Bestimmung des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 15C bestimmt auf der Grundlage der Informationen ein Datum und eine Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16C. Ein Verfahren zur Bestimmung des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16C kann darin bestehen, dass aus den Daten und Zeiten für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 19 durch einen Algorithmus automatisch ein Datum bestimmt wird, das nahe am Datum des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14 liegt. Alternativ kann das Verfahren darin bestehen, das Timing der Genauigkeitseinstellung und die Daten und Zeiten für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung auf dem in 5 illustrierten Bildschirm anzuzeigen und ein geeignetes Datum unter Bezugnahme auf das Timing der Genauigkeitseinstellung und die Daten und Zeiten für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung durch einen Benutzer der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 einzugeben.
Zusätzlich überträgt der Server 20 das ermittelte Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16C an die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 und das Informationsterminal 18. Damit wird die Reservierung der Ausführung der Genauigkeitseinstellung bestätigt. Zu dieser Zeit können das Datum und die Zeit der Genauigkeitseinstellung einem Benutzer direkt per Post oder ähnlichem mitgeteilt werden. Darüber hinaus können ein Benutzer und ein Ausführender der Genauigkeitseinstellung der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 für die Werkzeugmaschine über entsprechende Konten verfügen, so dass das Datum und die Zeit der Genauigkeitseinstellung auf dem Bildschirm bestätigt werden können, der durch die Anmeldung beim Server 20 angezeigt wird.
Somit umfasst das oben beschriebene System zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1, das mit der Kommunikationsleitung gekoppelte Informationsterminal 18 und den Server 20, der über die Kommunikationsleitung mit der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 und dem Informationsterminal 18 verbunden ist. Der Server 20 bestimmt und reserviert das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 16C auf der Grundlage des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14, das von der Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungstiming 13 der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 gezeigt wird, und des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 19, die von dem Informationsterminal 18 erhalten werden.
Dementsprechend kann ein System zur Reservierung von Genauigkeitseinstellungen für die Werkzeugmaschine eingerichtet werden, das für die Bearbeitung von Genauigkeitseinstellungen einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen konfiguriert ist.
Als nächstes illustriert einen beispielhaften Bildschirm, der eine Anzeige mit den Einheiten 15B und 15C zur Bestimmung des Datums und der Zeit der Genauigkeitseinstellung zeigt. Auf einem Bildschirm für die Reservierung einer Genauigkeitseinstellung 101 werden ein Tag 102, an dem eine Genauigkeitseinstellung erforderlich ist, ein Tag für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 103, ein Kalender 104, der Daten anzeigt, und eine Reservierungstaste 105 angezeigt. Zunächst wird der Tag 102, an dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist, auf der Grundlage des Timings für die Genauigkeitseinstellung 14 angezeigt, und ein Zeitraum, in dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich ist, wird in einer Schattierung auf dem Kalender 104 angezeigt. Auf dem Kalender 104 werden reservierbare Tage, d. h. Datum und Zeit für die auszuführende Genauigkeitseinstellung 19, mit „✔“ angezeigt. Ein Benutzer der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung 1 kann den Tag für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 103 auswählen, indem er die reservierbaren Tage 19 und den Tag 102 berücksichtigt, an dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich sein soll. Im Beispiel wird der Tag, an dem die Genauigkeitseinstellung erforderlich sein soll, als 19. Januar vorhergesagt, und der 14. Januar als der reservierbare Tag, der ein Datum vor dem 19. Januar ist, wird als Tag für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung ausgewählt. Nachdem der Tag für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung 103 bestimmt wurde, wird er durch Drücken der Reservierungstaste 105 an das Informationsterminal 18 und den Server 20 übermittelt, wodurch die Reservierung der Genauigkeitseinstellung gewährleistet wird.
Abgesehen davon kann in jedem oben beschriebenen Beispiel, während die Temperatur der Werkzeugmaschine erfasst und als Änderungsausmaßdaten aufgezeichnet wird, eine Temperatur des umgebenden Umfelds der Werkzeugmaschine als Änderungsausmaßdaten verwendet werden. Sowohl die Temperatur der Werkzeugmaschine als auch die des umgebenden Umfelds können als Änderungsausmaßdaten verwendet werden.
Die Genauigkeitsaufzeichnungseinheit kann weggelassen werden, und der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor kann die Genauigkeitsänderung nur auf der Grundlage der Daten des Änderungsausmaßes vorhersagen.
Die Einheit zum Bestimmen des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung und die Datenübertragungseinheit können weggelassen werden, und der auf der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung angeordnete Anzeigeteil kann lediglich das gewünschte Datum und die gewünschte Zeit für die Genauigkeitseinstellung und das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung anzeigen.
Die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung kann aus einem NC-Gerät der Werkzeugmaschine oder aus einem externen Gerät bestehen, das mit dem NC-Gerät kommuniziert.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale zum Zwecke der ursprünglichen Offenbarung sowie zum Zwecke der Einschränkung der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammensetzung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen getrennt und unabhängig voneinander offenbart werden sollen. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Entitäten sowohl im Sinne der ursprünglichen Offenbarung als auch im Sinne der Einschränkung der beanspruchten Erfindung jeden möglichen Zwischenwert oder jede mögliche Zwischenentität offenbaren, insbesondere als Grenzen von Wertebereichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020085704 A [0003, 0005]
JP 2019136846 A [0004, 0006]

Claims

Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) für eine Werkzeugmaschine, umfassend: eine Änderungsausmaß-Erfassungseinheit (2), die eine Größe einer Änderung zumindest eines Zustands einer Werkzeugmaschine und einer Umgebung der Werkzeugmaschine als ein Änderungsausmaß erfasst; eine Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit (5), die das Änderungsausmaß aufzeichnet; einen Genauigkeitsänderungs-Prädiktor (7), der eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung des in der Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit (5) aufgezeichneten Änderungsausmaßes vorhersagt; und eine Einheit zur Anzeige des Timings der Genauigkeitsanpassung (13), die ein Timing anzeigt, zu dem eine Genauigkeitsanpassung für die Werkzeugmaschine erforderlich ist, basierend auf der Genauigkeitsänderung, die durch den Genauigkeitsänderungs-Prädiktor (7) vorhergesagt wurde.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor (7) eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung einer Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung (8) vorhersagt, die gebildet wird, indem sie eine vom Änderungsausmaß abhängige Komponente, die sich um das Änderungsausmaß ändert, und eine von der verstrichenen Zeit abhängige Komponente, die sich um eine verstrichene Zeit ändert, enthält.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung (8) durch eine Formel dargestellt wird, die eine periodische Funktion enthält.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung (8) als eine Formel dargestellt wird, die eine Funktion enthält, die eine Größenordnung einer vorhergesagten Genauigkeitsänderung mit zunehmender verstrichener Zeit erhöht.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ferner umfassend: eine Genauigkeitsaufzeichnungseinheit (9), die eine Maschinengenauigkeit (10), die durch tatsächliches Messen einer Genauigkeit der Werkzeugmaschine erhalten wird, zusammen mit einem Messdatum und einer Messzeit (11) aufzeichnet; und eine Einheit zur Bestimmung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung (12), die eine Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung (8) auf der Grundlage der Maschinengenauigkeit (10) und des Messdatums und der Messzeit (11), die in der Genauigkeits-Aufzeichnungseinheit (9) aufgezeichnet sind, und des Änderungsausmaßes, das in der Änderungsausmaß-Aufzeichnungseinheit (5) aufgezeichnet ist, bestimmt, wobei der Genauigkeitsänderungs-Prädiktor (7) eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung (8) vorhersagt, die von der Einheit zur Bestimmung der Formel zur Vorhersage der Genauigkeitsänderung (12) bestimmt wurde.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Änderungsausmaß zumindest eine Temperatur (3) der Werkzeugmaschine und eine Temperatur des umgebenden Umfelds ist.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Änderungsausmaß ein Neigungsbetrag (4) der Werkzeugmaschine ist.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend eine Datenkommunikationseinheit (17), die so konfiguriert ist, dass sie Daten mit einem über eine Kommunikationsleitung gekoppelten Informationsterminal (18) kommuniziert.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Einheit zum Bestimmen des gewünschten Datums und der gewünschten Zeit der Genauigkeitseinstellung (15A), die so konfiguriert ist, dass sie ein gewünschtes Datum und eine gewünschte Zeit der Genauigkeitseinstellung (16A) basierend auf einem Genauigkeitsanpassungstiming (14) das von der Einheit zur Anzeige des Timings der Genauigkeitsanpassung (13) angezeigt wird, wobei das gewünschte Datum und die gewünschte Zeit der Genauigkeitsanpassung (16A), die durch die Einheit zum Bestimmen des gewünschten Datums und der gewünschten Zeit der Genauigkeitseinstellung (15A) bestimmt werden, durch die Datenkommunikationseinheit (17) an das Informationsterminal (18) übertragbar ist.
Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Datenkommunikationseinheit (17) so konfiguriert ist, dass sie ein Datum und eine Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung (19) von dem Informationsterminal (18) erhält, wobei die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) ferner eine Einheit zum Bestimmen des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung (15B, 15C) umfasst, die ein Datum und eine Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung (16B, 16C) auf der Grundlage eines Timings für die Genauigkeitsanpassung (14), das von der Einheit zur Anzeige des Timings der Genauigkeitsanpassung (13) und von dem erhaltenen Datum und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung (19) angezeigt wird, bestimmt, und das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung (16B, 16C), die von der Einheit zum Bestimmen des Datums und der Zeit für die Ausführung der Genauigkeitsanpassung (15B, 15C) bestimmt wurden, durch die Datenkommunikationseinheit (17) an das Informationsterminal (18) übertragen werden können.
Genauigkeitsdiagnoseverfahren für eine Werkzeugmaschine, umfassend: einen Schritt zum Erfassen eines Änderungsausmaßes zum Erfassen einer Größe einer Änderung in zumindest einem Zustand einer Werkzeugmaschine und eines umgebenden Umfelds der Werkzeugmaschine als ein Änderungsausmaß; einen Schritt zum Aufzeichnen des Änderungsausmaßes, um das Änderungsausmaß aufzuzeichnen; einen Schritt zum Vorhersagen einer Genauigkeitsänderung, um eine zukünftige Genauigkeitsänderung der Werkzeugmaschine unter Verwendung des im Schritt zum Aufzeichnen des Änderungsausmaßes aufgezeichneten Änderungsausmaßes vorherzusagen; und einen Schritt zum Zeigen eines Timings einer Genauigkeitseinstellung zum Zeigen eines Timings, zu dem eine Genauigkeitsanpassung für die Werkzeugmaschine erforderlich ist, basierend auf der Genauigkeitsänderung, die in dem Schritt zum Vorhersagen einer Genauigkeitsänderung vorhergesagt wurde.
System zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung für eine Werkzeugmaschine, umfassend: die Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) nach Anspruch 8; ein Informationsterminal (18), das mit einer Kommunikationsleitung verbunden ist; und einen Server des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung (20), der mit der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) und dem Informationsterminal (18) über die Kommunikationsleitung gekoppelt ist, wobei der Server des Systems zur Reservierung der Genauigkeitseinstellung (20) das Datum und die Zeit für die Ausführung der Genauigkeitseinstellung (16B, 16C) basierend auf einem Timing für Genauigkeitseinstellung (14), das von der Anzeigeeinheit für ein Genauigkeitseinstellungstiming (13) der Genauigkeitsdiagnosevorrichtung (1) gezeigt wird, und das Datum und die Zeit für die Ausführung einer Genauigkeitseinstellung (19), die von dem Informationsterminal (18) erhalten werden, bestimmt und reserviert.