KR101928056B1 - 와이어 방전 가공기 - Google Patents

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Abstract

상하 가이드의 열 변위 보정을 적정하고 간편하게 행하는 것이 가능한 와이어 방전 가공기를 제공하는 것이다. 기계 요소의 온도 및 상하 가이드의 상대 위치의 실측치를 서로 관련지어 관련 데이터로서 기억하는 기억부(21)와, 이 관련 데이터를 교사 데이터로 하고, 기계 요소의 온도와 상하 가이드의 상대 위치와의 관계식을 기계 학습에 의해 추론하여 산출하는 관계식 산출부(22)를 구비하고 있다. 또한, 이 관계식에 기계 요소의 온도를 대입하여, 상하 가이드의 상대 위치의 추정치를 산출하는 위치 추정부(23)와, 이 상대 위치의 추정치에 기초하여, 상하 가이드의 보정량을 산출하는 보정량 산출부(24)를 구비하고 있다. 또한, 이 보정량에 기초하여, 상하 가이드의 상대 위치의 보정을 행하는 보정 실행부(25)를 구비하고 있다.

Description

와이어 방전 가공기 {WIRE ELECTRIC DISCHARGE MACHINE}
본 발명은, 상가이드와 하가이드가 소정의 상대 위치에서 배치된 상태에서, 이들 상가이드, 하가이드 사이에 장착된 와이어 전극과 피가공물을 상대 이동시킴으로써, 피가공물에 방전 가공을 행하는 와이어 방전 가공기에 관한 것이다.
이러한 와이어 방전 가공기는, 복수의 기계 요소가 조합되어 구성되어 있고, 이들 기계 요소의 열팽창율이 서로 차이가 난다. 따라서, 주위의 기온의 변화 등의 요인에 의해, 복수의 기계 요소가 열 변형하여 상가이드와 하가이드와의 상대 위치가 3 차원 방향(X축 방향, Y축 방향, Z축 방향)으로 이탈될 우려가 있다. 특히 수평 방향(X축 방향, Y축 방향)의 위치 이탈이 발생하면, 가공 정밀도의 저하로 직접 이어진다. 이에, 주위의 기온의 변화를 막기 위해, 와이어 방전 가공기를 항온실 등에 설치해 온도 관리를 하는 대응책도 생각할 수 있으나, 충분한 성능의 항온실을 설비하려면 고액의 투자가 필요하게 된다.
그 때문에, 저렴한 가격으로 가공 정밀도를 유지하는 방법으로서, 기계 각 부에 설치한 온도 센서로 검출한 온도 정보를 기초로 하여, 상하 가이드의 열 변위량을 추측하여 보정을 행하는, 이른바 열 변위 보정이라고 하는 수법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1~3 참조).
특허문헌 1: 일본특허공개공보 평07-075937호
특허문헌 2: 일본등록특허 제5751611호
특허문헌 3: 일본특허공개공보 제2015-009339호
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 방전 가공기 등의 공작 기계의 어느 위치(기계 요소)에 온도 센서를 설치해야 할지에 대해서는 아무런 언급도 되어 있지 않다. 만약 열 변위량에 크게 영향을 주는 기계 요소에 온도 센서가 설치되어 있지 않으면 정확한 열 변위량을 추측할 수 없다. 한편, 열 변위량에 거의 영향을 주지 않는 기계 요소에 온도 센서가 설치되어 있는 경우에는, 그 온도 센서가 소용이 없어진다. 따라서, 이러한 것까지 확인한 열 변위 보정으로서는, 반드시 적정한 것이라고는 할 수 없다.
또한, 특허 문헌 2에 기재된 기술에서는, 공작 기계의 열 변위량을 직접 계산하고 있는 것은 아니므로, 얻어진 개소가 반드시 열 변위량에 대한 영향이 큰 개소라고는 할 수 없다. 따라서, 특허 문헌 1에 기재된 기술과 마찬가지로, 반드시 적정한 열 변위 보정이라고는 할 수 없다.
또한, 특허 문헌 3에 기재된 기술에서는, 횡형 머시닝 센터 등의 공작 기계에서, 온도 센서의 최적인 설치 위치를 구할 때에, 유한 요소법에 의한 구조 해석을 행하고 있다. 그 때문에, 해석의 내용이 복잡해져 취급이 어려워지게 된다. 따라서, 열 변위 보정을 간편하게 행할 수는 없다.
본 발명은, 이러한 사정에 비추어보아, 상하 가이드의 열 변위 보정을 적정하고 간편하게 행하는 것이 가능한 와이어 방전 가공기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 본 발명에 따른 와이어 방전 가공기(예를 들면, 후술의 와이어 방전 가공기(1))는, 복수의 기계 요소(예를 들면, 후술의 베드(2), 칼럼(3), X축 새들(9), Y축 새들(10) 등)로 구성되고, 상가이드(예를 들면, 후술의 상가이드(8))와 하가이드(예를 들면, 후술의 하가이드(15))가 소정의 상대 위치에서 배치된 상태에서, 이들 상가이드, 하가이드 사이에 장착된 와이어 전극(예를 들면, 후술의 와이어 전극(16))과 피가공물(예를 들면, 후술의 워크(W))을 상대 이동시킴으로써, 상기 피가공물에 방전 가공을 행하는 와이어 방전 가공기이며, 상기 기계 요소의 온도를 검출하는 온도 검출 수단(예를 들면, 후술의 온도 센서(S1~S7))과, 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 상대 위치의 실측치를 측정하는 위치 측정 수단(예를 들면, 후술의 위치 센서(S9))과, 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 온도 및 상기 위치 측정 수단에 의해 측정된 상대 위치의 실측치를 서로 관련지어, 관련 데이터로서 기억하는 기억 수단(예를 들면, 후술의 기억부(21))과, 상기 기억 수단에 기억된 관련 데이터를 교사 데이터로 하여, 상기 기계 요소의 온도와 상기 상대 위치와의 관계식을 기계 학습에 의해 추론하여 산출하는 관계식 산출 수단(예를 들면, 후술의 관계식 산출부(22))와, 상기 관계식 산출 수단에 의해 산출된 관계식에, 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 온도를 대입하여, 상기 상대 위치의 추정치를 산출하는 위치 추정 수단(예를 들면, 후술의 위치 추정부(23))과, 상기 위치 추정 수단에 의해 산출된 상대 위치의 추정치에 기초하여, 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량을 산출하는 보정량 산출 수단(예를 들면, 후술의 보정량 산출부(24))과, 상기 보정량 산출 수단에 의해 산출된 보정량에 기초하여, 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 상대 위치의 보정을 행하는 보정 실행 수단(예를 들면, 후술의 보정 실행부(25))을 구비하고 있다.
(2) (1)의 와이어 방전 가공기에 있어서, 상기 위치 추정 수단에 의해 산출된 상대 위치의 추정치를 상기 기억 수단에 기억된 관련 데이터 중의 상대 위치의 실측치와 비교하여, 양자의 차이를 산출하는 차이 산출 수단(예를 들면, 후술의 차이 산출부(26))과, 상기 차이 산출 수단에 의해 산출된 차이가 소정의 역치 이하인 경우에, 그 상대 위치의 추정치를 산출할 때에 이용한 관계식을 정식의 것으로 결정하는 관계식 결정 수단(예를 들면, 후술의 관계식 결정부(27))을 구비하고 있어도 좋다.
(3) (2)의 와이어 방전 가공기에 있어서, 상기 관계식 결정 수단에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식에 기초하여, 상기 기계 요소의 온도가 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량에게 주는 영향력의 크기를 판단하는 판단 수단(예를 들면, 후술의 판단부(28))과, 상기 판단 수단에 의해, 상기 기계 요소의 온도가 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량에게 주는 영향력이 작다고 판단된 경우에, 이 기계 요소의 온도를 제외한 관련 데이터를 교사 데이터로 하여, 상기 기계 요소의 온도와 상기 상대 위치와의 관계식을 기계 학습에 의해 추론함으로써, 상기 관계식 결정 수단에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식을 수정하는 관계식 수정 수단(예를 들면, 후술의 관계식 수정부(29))을 구비하고 있어도 좋다.
(4) (2) 또는 (3)의 와이어 방전 가공기에 있어서, 상기 관계식 결정 수단에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식에 기초하여, 상기 기계 요소의 온도가 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량에게 주는 영향력의 크기를 판단하는 판단 수단(예를 들면, 후술의 판단부(28))과, 상기 판단 수단에 의해, 상기 기계 요소의 온도가 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량에게 주는 영향력이 작다고 판단된 경우에, 이 기계 요소의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 제거할 수 있는 취지를 알리는 알림 수단(예를 들면, 후술의 알림부(30))을 구비하고 있어도 좋다.
(5) (1) 내지 (4)의 몇 개의 와이어 방전 가공기에 있어서, 상기 기계 요소는, 적어도 베드(예를 들면, 후술의 베드(2)), U축 새들(예를 들면, 후술의 U축 새들(6)) 및 가공조(예를 들면, 후술의 가공조(11))를 포함하고, 상기 온도 검출 수단은, 상기 베드 주변의 기온, 상기 U축 새들의 온도 및 상기 가공조의 내부의 가공액의 온도를 검출해도 좋다.
본 발명에 의하면, 와이어 방전 가공기에 있어서, 기계 요소의 온도와 상하 가이드의 상대 위치의 실측치가 관련지어진 관련 데이터를 교사 데이터로 하는 기계 학습(지도 학습)에 의해, 상하 가이드의 보정량을 산출할 수 있다. 그 결과, 상하 가이드의 열 변위 보정을 적정하고 간편하게 행하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기의 제어계를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기에 있어서, 기계 요소의 온도와 상하 가이드의 상대 위치와의 관계식을 결정하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기의 제어계를 나타내는 블록도이다.
본 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기에 있어서, 기계 요소의 온도와 상하 가이드의 상대 위치와의 관계식을 결정하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기의 제어계를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기에 있어서, 기계 요소의 온도와 상하 가이드의 상대 위치와의 관계식을 결정하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
［제1 실시 형태］
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기의 개략 구성을 나타내는 정면도이다. 도 2는, 이 와이어 방전 가공기의 제어계를 나타내는 블록도이다. 도 3은, 이 와이어 방전 가공기에 있어서, 기계 요소의 온도와 상하 가이드의 상대 위치와의 관계식을 결정하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
제1 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 베드(2), 칼럼(3), V축 새들(5), U축 새들(6), Z축 새들(7), X축 새들(9), Y축 새들(10), 가공조(11), 워크 테이블(12), 암(13) 등 복수의 기계 요소로 구성되어 있다.
여기서, 베드(2)의 위쪽에는 X축 새들(9)이, X축 방향(도 1 지면에 직각인 방향)으로 이동 가능하게 탑재되어 있다. X축 새들(9)의 위쪽에는 Y축 새들(10)이, Y축 방향(도 1 좌우 방향)으로 이동 가능하게 탑재되어 있다. Y축 새들(10)의 위쪽에는 가공조(11)가 탑재되어 있다. 가공조(11)의 내부에는, 피가공물로서의 워크(W)를 재치하는 워크 테이블(12)이 설치되어 있고 또한, 가공액이 충전되어 있다.
또한, 베드(2)의 위쪽에는 칼럼(3)이 입설되어 있다. 칼럼(3)의 측면부에는 암(13)이 수평으로 장착되어 있고, 암(13)의 선단에는 하가이드(15)가, 가공조(11)의 내부에 위치하도록 장착되어 있다. 칼럼(3)의 위쪽에는 V축 새들(5)이, V축 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 탑재되어 있다. V축 새들(5)의 측면부에는 U축 새들(6)이, U축 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 장착되어 있다. U축 새들(6)의 측면부에는 Z축 새들(7)이, Z축 방향(도 1 상하 방향)으로 이동 가능하게 장착되어 있다. Z축 새들(7)의 선단에는 상가이드(8)가, 가공조(11)의 내부에서 하가이드(15)의 윗쪽에 위치하도록 장착되어 있다. 상가이드(8)와 하가이드(15)의 사이에는, 와이어 전극(16)이 일직선 형태로 장설(張設)되어 있다.
또한, 이들 기계 요소 중, 몇 개의 기계 요소에는, 각각, 온도 검출 수단으로서의 온도 센서(S)가 장착되어 있다. 즉, 베드(2)에는, 베드(2)의 온도를 검출하는 온도 센서(S1)가 장착되어 있다. Y축 새들(10)에는, Y축 새들(10)의 온도를 검출하는 온도 센서(S2)가 장착되어 있다. 가공조(11)에는, 가공조(11)의 내부의 가공액의 온도를 검출하는 온도 센서(S3)가 장착되어 있다. 칼럼(3)에는, 칼럼(3)의 온도를 검출하는 온도 센서(S4)가 장착되어 있다. 암(13)에는, 암(13)의 온도를 검출하는 온도 센서(S5)가 장착되어 있다. V축 새들(5)에는, V축 새들(5)의 온도를 검출하는 온도 센서(S6)가 장착되어 있다. U축 새들(6)에는, U축 새들(6)의 온도를 검출하는 온도 센서(S7)가 장착되어 있다.
또한, 와이어 방전 가공기(1)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 주 제어부(20)를 가지고 있다. 주 제어부(20)에는, 상술한 7 개의 온도 센서(S(S1~S7)) 외에, 위치 측정 수단으로서의 위치 센서(S9), 기억 수단으로서의 기억부(21), 관계식 산출 수단으로서의 관계식 산출부(22), 위치 추정 수단으로서의 위치 추정부(23), 보정량 산출 수단으로서의 보정량 산출부(24), 보정 실행 수단으로서의 보정 실행부(25)가 접속되어 있다.
위치 센서(S9)는, 레이저 등을 이용하여, 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 실측치를 측정한다.
기억부(21)는, 각 온도 센서(S1~S7)에 의해 검출된 온도 및 위치 센서(S9)에 의해 측정된 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 실측치를 서로 관련지어 관련 데이터로서 기억한다.
관계식 산출부(22)는, 기억부(21)에 기억된 관련 데이터를 교사 데이터로 하고, 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식을 기계 학습에 의해 추론하여 산출한다.
위치 추정부(23)는, 관계식 산출부(22)에 의해 산출된 관계식에, 각 온도 센서(S1~S7)에 의해 검출된 온도를 대입하여, 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 추정치를 산출한다.
보정량 산출부(24)는, 위치 추정부(23)에 의해 산출된 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 추정치에 기초하여, 상하 가이드(8, 15)의 보정량을 산출한다.
보정 실행부(25)는, 보정량 산출부(24)에 의해 산출된 상하 가이드(8, 15)의 보정량에 기초하여, 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 보정을 행한다.
와이어 방전 가공기(1)는, 이상과 같은 구성을 가지므로, 이 와이어 방전 가공기(1)를 이용하여 워크(W)에 방전 가공을 행할 때에는 다음의 순서에 따른다. 또한, 이 워크(W)의 방전 가공은, 주 제어부(20)로부터의 지령에 기초하여 실행된다.
우선, 워크(W)의 가공 형상에 따라, V축 새들(5), U축 새들(6) 및 Z축 새들(7)을 적당히 이동시킴으로써, 하가이드(15)에 대해 상가이드(8)를 소정의 3 차원 위치로 위치 결정한다. 이어서, 도시하지 않은 가공용 전원으로부터 와이어 전극(16)으로 고주파 전압을 인가한다. 이 상태에서, X축 새들(9)을 X축 방향으로 이동시키고 또한, Y축 새들(10)을 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 이 와이어 전극(16)에 대해 워크(W)를 상대 이동시킨다.
이러한 워크(W)의 방전 가공에 있어서는, 주위의 기온의 변화 등의 요인에 의해, 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치가 이탈되어, 가공 정밀도가 저하될 우려가 있다. 이에, 상하 가이드(8, 15)의 열 변위 보정을 행할 수 있도록, 워크(W)의 방전 가공에 앞서, 이하에서 말하는 바와 같이, 도 3에 도시한 관계식 결정 프로그램(PRG1)에 기초하여, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식을 구한다. 또한, 이 열 변위 보정은, 주 제어부(20)로부터의 지령에 기초하여 실행된다. 또한, 이 열 변위 보정의 시기로서는, 와이어 방전 가공기(1)의 공장 출하 전이나 초기의 세팅 시, 메인트넌스 시 등이 바람직하다.
우선, 스텝 S11에 있어서, 기억부(21)는, 임의의 복수의 시각에 있어서의 각 온도 센서(S1~S7)의 출력치(베드(2), Y축 새들(10), 가공조(11)의 내부의 가공액, 칼럼(3), 암(13), V축 새들(5), U축 새들(6)의 온도) 및 위치 센서(S9)에 의해 측정된 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 실측치를 서로 관련지어 관련 데이터로서 기억한다. 이 때, 복수의 측정 시각은, 온도 센서(S1~S7)의 출력치가 다른 시각인 것이 바람직하다.
이어서, 스텝 S12에 있어서, 관계식 산출부(22)는, 이 관련 데이터를 교사 데이터로 하여, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식을 기계 학습에 의해 추론하여 산출한다. 이 관계식으로서는, 본 실시 형태에서는, D=C1T1＋C2T2＋··＋C7T7의 형식(즉, 1 차의 다항식)을 이용한다. 여기서, D는 보정량, T1~T7은 각 온도 센서(S1~S7)의 출력치, C1~C7는 임의의 계수를 나타낸다.
여기서, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식을 구하는 동작이 종료된다.
이와 같이 하여, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식이 구해진 시점에서 이 관계식을 기억해 둔다. 그리고, 워크(W)의 방전 가공 시에는, 이 관계식을 이용하여 상하 가이드(8, 15)의 열 변위 보정을 행한다.
즉, 우선, 위치 추정부(23)는, 이 관계식에, 각 온도 센서(S1~S7)에 의해 검출된 각 기계 요소의 온도를 대입하여, 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 추정치를 산출한다. 이어서, 보정량 산출부(24)는, 이 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 추정치에 기초하여, 상하 가이드(8, 15)의 보정량을 산출한다. 마지막으로, 보정 실행부(25)는, 이 상하 가이드(8, 15)의 보정량에 기초하여, 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 보정을 행한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 와이어 방전 가공기(1)에 있어서, 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 실측치가 관련지어진 관련 데이터를 교사 데이터로 하는 기계 학습(지도 학습)에 의해, 상하 가이드(8, 15)의 보정량을 산출할 수 있다. 그 결과, 상하 가이드(8, 15)의 열 변위 보정을 적정하고 간편하게 행하는 것이 가능해진다.
［제2 실시 형태］
도 4는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기의 제어계를 나타내는 블록도이다. 도 5는, 이 와이어 방전 가공기에 있어서, 기계 요소의 온도와 상하 가이드의 상대 위치와의 관계식을 결정하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
이 제2 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기(1)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 그 제어계에 있어서, 차이 산출 수단으로서의 차이 산출부(26), 관계식 결정 수단으로서의 관계식 결정부(27)가 추가되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는, 상술한 제1 실시 형태와 기본적으로 동일하므로, 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
차이 산출부(26)는, 위치 추정부(23)에 의해 산출된 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 추정치를 기억부(21)에 기억된 관련 데이터 중의 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 실측치와 비교하여, 양자의 차이를 산출한다.
관계식 결정부(27)는, 차이 산출부(26)에 의해 산출된 차이가 소정의 역치 이하인 경우에, 그 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 추정치를 산출할 때에 이용한 관계식을 정식의 것으로 결정한다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기(1)에 있어서, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식을 구할 때에는, 도 5에 도시한 관계식 결정 프로그램(PRG2)에 따른다.
우선, 스텝 S21에 있어서, 기억부(21)는, 상술한 제1 실시 형태의 스텝 S11와 같은 처리를 실행한다.
이어서, 스텝 S22에 있어서, 관계식 산출부(22)는, 상술한 제1 실시 형태의 스텝 S12와 같은 처리를 실행한다.
그 후, 스텝 S23에 있어서, 차이 산출부(26)는, 위치 추정부(23)에 의해 산출된 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 추정치를 기억부(21)에 기억된 관련 데이터 중의 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치의 실측치와 비교하여 양자의 차이를 산출한다.
마지막으로, 스텝 S24에 있어서, 관계식 결정부(27)는, 이 차이가 소정의 역치 이하인지 아닌지를 판정한다. 이 판정이 NO인 경우(즉, 이 차이가 소정의 역치를 초과한 경우)에는, 이 관계식이 통계적으로 적정한 확률은 낮다고 생각되므로, 스텝 S22로 돌아와, 기계 학습에 의한 관계식의 산출을 반복한다. 한편, 이 판정이 YES인 경우(즉, 이 차이가 소정의 역치 이하의 이하인 경우)에는, 이 관계식이 통계적으로 적정한 확률은 높다고 생각되므로, 스텝 S25로 이행하고, 관계식 결정부(27)는, 이 관계식을 정식의 것으로 결정한다.
여기서, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식을 구하는 동작이 종료된다.
이와 같이 하여, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식이 구해진 시점에서, 이 관계식을 기억해 둔다. 그리고, 워크(W)의 방전 가공 시에는, 상술한 제1 실시 형태와 같은 순서에 의해, 이 관계식을 이용하여 상하 가이드(8, 15)의 열 변위 보정을 행한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태와 같은 작용 효과를 갖는다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식이 통계적으로 적정한 것이 될 때까지, 기계 학습에 의한 관계식의 산출이 반복된다. 그 때문에, 상하 가이드(8, 15)의 보정량을 한층 정확하게 산출할 수 있고, 나아가서는 상하 가이드(8, 15)의 열 변위 보정을 더욱 적정하게 행하는 것이 가능해진다.
［제3 실시 형태］
도 6은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기의 제어계를 나타내는 블록도이다. 도 7은, 이 와이어 방전 가공기에 있어서, 기계 요소의 온도와 상하 가이드의 상대 위치와의 관계식을 결정하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
이 제3 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기(1)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 그 제어계에 있어서, 판단 수단으로서의 판단부(28), 관계식 수정 수단으로서의 관계식 수정부(29), 알림 수단으로서의 알림부(30)가 추가되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는, 상술한 제2 실시 형태와 기본적으로 동일하므로, 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
판단부(28)는, 관계식 결정부(27)에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식에 기초하여, 기계 요소의 온도가 상하 가이드(8, 15)의 보정량에게 주는 영향력의 크기를 판단한다.
관계식 수정부(29)는, 판단부(28)에 의해, 기계 요소의 온도가 상하 가이드(8, 15)의 보정량에게 주는 영향력이 작다고 판단된 경우에, 이 기계 요소의 온도를 제외한 관련 데이터를 교사 데이터로 하고, 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식을 기계 학습에 의해 추론함으로써, 관계식 결정부(27)에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식을 수정한다.
알림부(30)는, 판단부(28)에 의해, 기계 요소의 온도가 상하 가이드(8, 15)의 보정량에게 주는 영향력이 작다고 판단된 경우에, 이 기계 요소의 온도를 검출하는 온도 센서(S)를 제거할 수 있는 취지를 알린다. 이 알림의 방법으로서는, 예를 들면, 작업자의 시각 또는 청각에 호소하는 방법을 들 수 있다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 와이어 방전 가공기(1)에 있어서, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식을 구할 때에는, 도 7에 도시한 관계식 결정 프로그램(PRG3)에 따른다.
우선, 스텝 S31에 있어서, 기억부(21)는, 상술한 제1 실시 형태의 스텝 S11와 같은 처리를 실행한다.
이어서, 스텝 S32에 있어서, 관계식 산출부(22)는, 상술한 제1 실시 형태의 스텝 S12와 같은 처리를 실행한다.
그 후, 스텝 S33에 있어서, 차이 산출부(26)는, 상술한 제2 실시 형태의 스텝 S23와 같은 처리를 실행한다.
이어서, 스텝 S34, S35에 있어서, 관계식 결정부(27)는, 상술한 제2 실시 형태의 스텝 S24, S25와 같은 처리를 실행한다.
그 후, 스텝 S36에 있어서, 판단부(28)는, 관계식 결정부(27)에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식에 기초하여, 기계 요소의 온도가 상하 가이드(8, 15)의 보정량에게 주는 영향력의 크기를 판단한다. 거기에는, 이 관계식에 대해, 그 계수(C1~C7)의 절대치의 크기가 소정의 역치 이하의 것이 포함되어 있는지 아닌지를 판정한다. 이 판정이 YES인 경우에는, 그 역치 이하의 계수에 따른 기계 요소의 온도는 열 변위량에게 주는 영향이 작다고 판단되므로, 스텝 S37로 이행하고, 이 계수를 제로로 고정함으로써 그 항을 관계식으로부터 삭제한 다음, 스텝 S32로 돌아와, 기계 학습에 의한 관계식의 산출을 반복한다. 한편, 이 판정이 NO인 경우에는, 온도 센서(S)가 장착된 기계 요소의 온도는, 모두 열 변위량에게 주는 영향이 크다고 판단되므로, 스텝 S38로 이행하고, 관계식 수정부(29)는 이 관계식을 정식의 것으로 결정한다.
또한, 알림부(30)는, 스텝 S37 이후의 처리를 대신하여, 혹은, 스텝 S37 이후의 처리에 추가로, 상하 가이드(8, 15)의 보정량에게 주는 영향력이 작다고 판단된 기계 요소의 온도를 검출하는 온도 센서(S)를 없앨 수 있는 취지를 알린다.
이와 같이 하여, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식이 구해진 시점에서, 이 관계식을 기억해 둔다. 그리고, 워크(W)의 방전 가공 시에는, 상술한 제1 실시 형태와 같은 순서에 의해, 이 관계식을 이용하여 상하 가이드(8, 15)의 열 변위 보정을 행한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 상술한 제2 실시 형태와 같은 작용 효과를 갖는다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식에 대해, 소정의 역치 이하의 이하의 계수의 유무를 확인함으로써, 열 변위량에게 주는 영향력이 큰 기계 요소의 온도를 추출할 수 있다. 따라서, 기계 요소에 온도 센서(S)를 과부족없이 장착하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상하 가이드(8, 15)의 보정량에게 주는 영향력이 작다고 판단된 기계 요소의 온도가 있는 경우에는, 알림부(30)가 그 온도 센서(S)를 없앨 수 있는 취지를 알린다. 따라서, 이 알림에 따라 작업자가 온도 센서(S)를 없앰으로써, 기계 요소에 온도 센서(S)를 과부족없이 설치하는 것이 가능해진다.
［그 밖의 실시 형태］
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했으나, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시 형태에 기재된 효과는, 본 발명으로부터 발생하는 매우 바람직한 효과를 열거하는 것에 지나지 않고, 본 발명에 의한 효과는, 본 실시 형태에 기재된 것에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상술한 제1 실시 형태~제3 실시 형태에서는, 각 기계 요소의 온도와 상하 가이드(8, 15)의 상대 위치와의 관계식으로서, 1 차의 다항식을 이용하는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 어느 온도 센서(S)의 영향이 큰지를 판별할 수 있는 것인 한, 어떠한 관계식을 이용해도 좋고, 예를 들면, 2 차 이상의 다항식을 채용해도 상관없다.
또한, 상술한 제1 실시 형태~제3 실시 형태에서는, 7 개의 기계 요소(베드(2), Y축 새들(10), 가공조(11)의 내부의 가공액, 칼럼(3), 암(13), V축 새들(5), U축 새들(6))에 온도 센서(S)가 장착되어 있는 와이어 방전 가공기(1)에 대해 설명했다. 그러나, 온도 센서(S)의 설치 개소는, 상술한 기계 요소에 한정되지 않고, 예를 들면, X축 새들(9) 또는 Z축 새들(7)에 온도 센서(S)를 장착해도 좋다. 혹은 또한, 임의의 하나의 기계 요소에 복수의 온도 센서(S)를 장착해도 상관없다. 또한, 와이어 방전 가공기(1)의 주위의 기온(예를 들면, 베드(2) 주변의 기온)을 온도 센서(도시하지 않음)로 측정해도 좋다.
또한, 상술한 제1 실시 형태~제3 실시 형태에서는, 상가이드(8)가 가동식이고 하가이드(15)가 고정식의 와이어 방전 가공기(1)에 대해 설명했다. 그러나, 반대로, 상가이드(8)가 고정식이고 하가이드(15)가 가동식의 와이어 방전 가공기에 본 발명을 마찬가지로 적용할 수도 있다. 또한, 상가이드(8), 하가이드(15) 모두 가동식의 와이어 방전 가공기에 본 발명을 마찬가지로 적용하는 것도 가능하다.
1 : 와이어 방전 가공기
2 : 베드(기계 요소)
3 : 칼럼(기계 요소)
5 : V축 새들(기계 요소)
6 : U축 새들(기계 요소)
7 : Z축 새들(기계 요소)
8 : 상가이드
9 : X축 새들(기계 요소)
10 : Y축 새들(기계 요소)
11 : 가공조(기계 요소)
12 : 워크 테이블(기계 요소)
13 : 암(기계 요소)
15 : 하가이드
16 : 와이어 전극
21 : 기억부(기억 수단)
22 : 관계식 산출부(관계식 산출 수단)
23 : 위치 추정부(위치 추정 수단)
24 : 보정량 산출부(보정량 산출 수단)
25 : 보정 실행부(보정 실행 수단)
26 : 차이 산출부(차이 산출 수단)
27 : 관계식 결정부(관계식 결정 수단)
28 : 판단부(판단 수단)
29 : 관계식 수정부(관계식 수정 수단)
30 : 알림부(알림 수단)
S, S1~S7 : 온도 센서(온도 검출 수단)
S9 : 위치 센서(위치 측정 수단)
W : 워크(피가공물)

Claims (10)

  1. 복수의 기계 요소로 구성되고, 상가이드와 하가이드가 소정의 상대 위치에서 배치된 상태에서, 이러한 상가이드, 하가이드 사이에 장착된 와이어 전극과 피가공물을 상대 이동시킴으로써, 상기 피가공물에 방전 가공을 행하는 와이어 방전 가공기이며,
    상기 복수의 기계 요소의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과,
    상기 상가이드와 상기 하가이드와의 상대 위치의 실측치를 측정하는 위치 측정 수단과,
    상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 상기 복수의 기계 요소의 온도 및 상기 위치 측정 수단에 의해 측정된 상대 위치의 실측치를 서로 관련지어 관련 데이터로서 기억하는 기억 수단과,
    상기 기억 수단에 기억된 관련 데이터를 교사 데이터로 하고, 상기 복수의 기계 요소의 온도와 상기 상대 위치와의 관계식을 기계 학습에 의해 추론하여 산출하는 관계식 산출 수단과,
    상기 관계식 산출 수단에 의해 산출된 관계식에, 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 온도를 대입하여, 상기 상대 위치의 추정치를 산출하는 위치 추정 수단과,
    상기 위치 추정 수단에 의해 산출된 상대 위치의 추정치에 기초하여, 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량을 산출하는 보정량 산출 수단과,
    상기 보정량 산출 수단에 의해 산출된 보정량에 기초하여, 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 상대 위치의 보정을 행하는 보정 실행 수단을 구비하고,
    상기 와이어 방전 가공기는
    상기 위치 추정 수단에 의해 산출된 상대 위치의 추정치를 상기 기억 수단에 기억된 관련 데이터 중의 상대 위치의 실측치와 비교하여, 양자의 차이를 산출하는 차이 산출 수단과,
    상기 차이 산출 수단에 의해 산출된 차이가 소정의 역치 이하의 이하인 경우에, 그 상대 위치의 추정치를 산출할 때에 이용한 관계식을 정식의 것으로 결정하는 관계식 결정 수단과
    상기 관계식 결정 수단에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식에 기초하여, 상기 기계 요소의 온도 각각이 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량에게 주는 영향력의 크기를 판단하는 판단 수단과,
    상기 판단 수단에 의해, 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량에게 주는 영향력이 작다고 판단된 기계 요소의 온도를 제외한 관련 데이터를 교사 데이터로 하고, 영향력이 작다고 판단되는 것이 제거된 기계 요소의 온도와 상기 상대 위치와의 관계식을 기계 학습에 의해 추론함으로써, 상기 관계식 결정 수단에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식을 수정하는 관계식 수정 수단
    을 더 구비하고 있는 와이어 방전 가공기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관계식 결정 수단에 의해 정식의 것으로 결정된 관계식에 기초하여, 상기 기계 요소의 온도가 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량에게 주는 영향력의 크기를 판단하는 판단 수단과,
    상기 판단 수단에 의해, 상기 기계 요소의 온도가 상기 상가이드와 상기 하가이드와의 보정량에게 주는 영향력이 작다고 판단된 경우에, 이 기계 요소의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 제거할 수 있는 취지를 알리는 알림 수단
    을 구비하고 있는 와이어 방전 가공기.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 기계 요소는, 적어도 베드, U축 새들 및 가공조를 포함하고, 상기 온도 검출 수단은, 상기 베드 주변의 기온, 상기 U축 새들의 온도 및 상기 가공조의 내부의 가공액의 온도를 검출하는
    와이어 방전 가공기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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