JP2017030088A - 機械学習装置、ネジ締付システムおよびその制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ドライバ(11)によりネジ(45)を締付ける動作を学習する機械学習装置(30)は、ドライバの回転速度、ドライバの回転方向、ドライバの位置およびドライバの傾きのうちの少なくとも一つと、ドライバにより締付けられたネジの締付品質およびドライバによりネジが締付けられる締付時間のうちの少なくとも一つとから構成される状態変数を観測する状態観測部(31)と、状態観測部により観測された回転速度、回転方向、位置および傾きのうちの少なくとも一つと、状態観測部により観測された締付品質の変化および締付時間の変化のうちの少なくとも一つとを関連付けて学習する学習部(35)とを含む。
【選択図】図1
Description
2番目の発明によれば、1番目の発明において、前記学習部は、前記状態観測部により観測された前記締付品質および前記締付時間のうちの少なくとも一つに基づいて報酬を計算する報酬計算部と、該報酬計算部により計算された報酬に基づいて、現在の前記状態変数から、前記ドライバの最適回転速度、前記ドライバの最適回転方向、前記ドライバの最適位置、前記ドライバの最適傾きのうちの少なくとも一つを決定する関数を更新する関数更新部とを含む。
3番目の発明によれば、2番目の発明において、前記報酬計算部は、前記締付時間が規定時間より大きい場合に報酬を減らすようにした。
4番目の発明によれば、2番目または3番目の発明において、前記報酬計算部は、前記締付時間が規定時間より大きくない場合に報酬を増やすようにした。
5番目の発明によれば、2番目から4番目のいずれかの発明において、前記締付品質はネジ締付トルクおよび締付後のネジ位置のうちの少なくとも一つを含んでおり、前記報酬計算部は、前記ネジ締付トルクが所定範囲内に無い場合および前記ネジ位置が規定値より大きい場合のうちの少なくとも一方において報酬を減らすようにした。
6番目の発明によれば、2番目から5番目のいずれかの発明において、前記締付品質はネジ締付トルクおよび締付後のネジ位置のうちの少なくとも一つを含んでおり、前記報酬計算部は、前記ネジ締付トルクが所定範囲内にある場合および前記ネジ位置が規定値より大きくない場合のうちの少なくとも一方において報酬を増やすようにした。
7番目の発明によれば、ドライバによりネジを締付けるネジ締付システムの制御装置において、前記ドライバの回転速度を調整する回転速度調整部と、前記ドライバの回転方向を調整する回転方向調整部と、前記ドライバの位置および傾きを調整する位置調整部と、前記ドライバにより締付けられた前記ネジの締付品質を検出する締付品質検出部と、前記ドライバにより前記ネジが締付けられるのに要した締付時間を検出する締付時間検出部と、1番目から6番目のいずれかの機械学習装置と、前記ドライバの最適回転速度、前記ドライバの最適回転方向ならびに前記ドライバの最適位置および最適傾きのうちの少なくとも一つが定まるように、前記学習部の学習結果に基づいて、現在の前記状態変数から、前記回転速度調整部、前記回転方向調整部、および前記位置調整部のうちの少なくとも一つの調整量を決定して出力する意思決定部とを具備する制御装置が提供される。
8番目の発明によれば、7番目の発明の制御装置と、前記ドライバを備えたネジ締付装置とを含むネジ締付システムが提供される。
3番目から6番目の発明においては、報酬をより適切に定めることができる。
7番目および8番目の発明においては、機械学習をネジ締付システムまたはその制御装置に導入しているので、ドライバの最適回転速度などを自動的に決定でき、その結果、組立工程を停止させることなしに、自動組立を行うことが可能になる。その結果、生産効率を向上させられる。また、最適回転速度などでネジ締付を行うことにより、ネジ締付間を短縮することもできる。
図1は本発明に基づくネジ締付システムの機能ブロック図である。図1に示されるように、ネジ締付システム1は、ドライバ11(ネジ回し)を備えたネジ締付装置10と、ネジ締付装置10を制御する制御装置20とを主に含んでいる。
10 ネジ締付装置
11 ドライバ
20 制御装置
21 回転速度調整部
22 回転方向調整部
23 位置調整部
24 締付品質検出部
24a トルクセンサ
24b 距離センサ
25 締付時間検出部
30 機械学習器
31 状態観測部
32 報酬計算部
33 関数更新部
34 意思決定部
45 ネジ
2番目の発明によれば、1番目の発明において、前記学習部は、前記状態観測部により観測された前記締付品質および前記締付時間に基づいて報酬を計算する報酬計算部と、該報酬計算部により計算された報酬に基づいて、現在の前記状態変数から、前記ドライバの最適回転速度、前記ドライバの最適回転方向、前記ドライバの最適位置、前記ドライバの最適傾きのうちの少なくとも二つを決定する関数を更新する関数更新部とを含む。
3番目の発明によれば、2番目の発明において、前記報酬計算部は、前記締付時間が規定時間より大きい場合に報酬を減らすようにした。
4番目の発明によれば、2番目または3番目の発明において、前記報酬計算部は、前記締付時間が規定時間より大きくない場合に報酬を増やすようにした。
5番目の発明によれば、2番目から4番目のいずれかの発明において、前記締付品質はネジ締付トルクおよび締付後のネジ位置のうちの少なくとも一つを含んでおり、前記報酬計算部は、前記ネジ締付トルクが所定範囲内に無い場合および前記ネジ位置が規定値より大きい場合のうちの少なくとも一方において報酬を減らすようにした。
6番目の発明によれば、2番目から5番目のいずれかの発明において、前記締付品質はネジ締付トルクおよび締付後のネジ位置のうちの少なくとも一つを含んでおり、前記報酬計算部は、前記ネジ締付トルクが所定範囲内にある場合および前記ネジ位置が規定値より大きくない場合のうちの少なくとも一方において報酬を増やすようにした。
7番目の発明によれば、ドライバによりネジを締付けるネジ締付システムの制御装置において、前記ドライバの回転速度を調整する回転速度調整部と、前記ドライバの回転方向を調整する回転方向調整部と、前記ドライバの位置および傾きを調整する位置調整部と、前記ドライバにより締付けられた前記ネジの締付品質を検出する締付品質検出部と、前記ドライバにより前記ネジが締付けられるのに要した締付時間を検出する締付時間検出部と、1番目から6番目のいずれかの機械学習装置と、前記ドライバの最適回転速度、前記ドライバの最適回転方向ならびに前記ドライバの最適位置および最適傾きのうちの少なくとも二つが定まるように、前記学習部の学習結果に基づいて、現在の前記状態変数から、前記回転速度調整部、前記回転方向調整部、および前記位置調整部のうちの少なくとも二つの調整量を決定して出力する意思決定部とを具備する制御装置が提供される。
8番目の発明によれば、7番目の発明の制御装置と、前記ドライバを備えたネジ締付装置とを含むネジ締付システムが提供される。
Claims (8)
- ドライバ(11)によりネジ(45)を締付ける動作を学習する機械学習装置(30)において、
前記ドライバの回転速度、前記ドライバの回転方向、前記ドライバの位置および前記ドライバの傾きのうちの少なくとも一つと、前記ドライバにより締付けられた前記ネジの締付品質および前記ドライバにより前記ネジが締付けられる締付時間のうちの少なくとも一つとから構成される状態変数を観測する状態観測部(31)と、
前記状態観測部により観測された前記回転速度、前記回転方向、前記位置および前記傾きのうちの少なくとも一つと、前記状態観測部により観測された前記締付品質の変化および前記締付時間の変化のうちの少なくとも一つとを関連付けて学習する学習部(35)と、を具備する機械学習装置。 - 前記学習部は、前記状態観測部により観測された前記締付品質および前記締付時間のうちの少なくとも一つに基づいて報酬を計算する報酬計算部(32)と、
該報酬計算部により計算された報酬に基づいて、現在の前記状態変数から、前記ドライバの最適回転速度、前記ドライバの最適回転方向、前記ドライバの最適位置、前記ドライバの最適傾きのうちの少なくとも一つを決定する関数を更新する関数更新部(33)とを含む、請求項1に記載の機械学習装置。 - 前記報酬計算部は、前記締付時間が規定時間より大きい場合に報酬を減らすようにした請求項2に記載の機械学習装置。
- 前記報酬計算部は、前記締付時間が規定時間より大きくない場合に報酬を増やすようにした請求項2または3に記載の機械学習装置。
- 前記締付品質はネジ締付トルクおよび締付後のネジ位置のうちの少なくとも一つを含んでおり、
前記報酬計算部は、前記ネジ締付トルクが所定範囲内に無い場合および前記ネジ位置が規定値より大きい場合のうちの少なくとも一方において報酬を減らすようにした請求項2から4のいずれか一項に記載の機械学習装置。 - 前記締付品質はネジ締付トルクおよび締付後のネジ位置のうちの少なくとも一つを含んでおり、
前記報酬計算部は、前記ネジ締付トルクが所定範囲内にある場合および前記ネジ位置が規定値より大きくない場合のうちの少なくとも一方において報酬を増やすようにした請求項2から5のいずれか一項に記載の機械学習装置。 - ドライバ(11)によりネジ(45)を締付けるネジ締付システム(1)の制御装置(20)において、
前記ドライバの回転速度を調整する回転速度調整部(21)と、
前記ドライバの回転方向を調整する回転方向調整部(22)と、
前記ドライバの位置および傾きを調整する位置調整部(23)と、
前記ドライバにより締付けられた前記ネジの締付品質を検出する締付品質検出部(24)と、
前記ドライバにより前記ネジが締付けられるのに要した締付時間を検出する締付時間検出部(25)と、
請求項1から6のいずれか一項に記載の機械学習装置(30)と、
前記ドライバの最適回転速度、前記ドライバの最適回転方向ならびに前記ドライバの最適位置および最適傾きのうちの少なくとも一つが定まるように、前記学習部の学習結果に基づいて、現在の前記状態変数から、前記回転速度調整部、前記回転方向調整部、および前記位置調整部のうちの少なくとも一つの調整量を決定して出力する意思決定部(34)とを具備する制御装置。 - 請求項7に記載の制御装置と、
前記ドライバ(11)を備えたネジ締付装置(10)とを含むネジ締付システム。
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