JP7204952B1 - MACHINING CONDITION SEARCH DEVICE AND MACHINING CONDITION SEARCH METHOD - Google Patents
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Abstract
加工条件探索装置(10)は、放電加工機(28)による放電加工のための加工条件を学習し、学習の結果に基づいて、放電加工機(28)へ出力する加工条件を探索する機械学習部(19)と、加工条件を構成する制御パラメータのうち機械学習部(19)による探索の対象とする制御パラメータと探索の対象とする制御パラメータの値の範囲とを表す機械学習パラメータを、放電加工の態様について指定された加工緒元に基づいて決定する機械学習パラメータ決定部(15)と、を備える。A machining condition search device (10) learns machining conditions for electric discharge machining by an electric discharge machine (28), and based on the learning result, searches for machining conditions to be output to the electric discharge machine (28). and a machine learning parameter representing a control parameter to be searched by the machine learning part (19) and a range of values of the control parameter to be searched among the control parameters constituting the machining conditions are discharged. and a machine learning parameter determination unit (15) that determines the mode of machining based on the specified machining parameters.
Description
本開示は、放電加工のための加工条件を探索する加工条件探索装置および加工条件探索方法に関する。 The present disclosure relates to a machining condition searching device and a machining condition searching method for searching for machining conditions for electric discharge machining.
形彫放電加工を行う放電加工機は、加工材料、電極の形状または加工深さといった加工緒元を基に適切な加工条件を選択して、放電加工を行う。放電加工機は、加工の進行に伴う加工の状態の変化に応じて加工条件を変更しなければ良好な加工が困難となる。また、加工速度が高速である場合、または高い加工精度が要求される場合には、加工液の状態の変化または加工材料のロットごとにおける加工材料の品質の違いといった、加工が行われる状況の軽微な変化によっても、加工の状態が変化することがある。このため、放電加工機は、あらかじめ設定された加工条件の中から加工条件を選択するだけではなく、加工の進行または加工が行われる状況の変化に応じて加工条件を調整する必要がある。 An electrical discharge machine that performs die-sinking electrical discharge machining selects appropriate machining conditions based on machining parameters such as the material to be machined, the shape of the electrode, and the machining depth, and performs electrical discharge machining. It is difficult for the electric discharge machine to perform good machining unless the machining conditions are changed in accordance with changes in the machining state as the machining progresses. In addition, when the processing speed is high or when high processing accuracy is required, slight changes in the processing conditions such as changes in the state of the processing fluid or differences in the quality of the processing material for each lot of processing materials. Even small changes can change the state of the process. For this reason, the electric discharge machine needs not only to select machining conditions from preset machining conditions, but also to adjust the machining conditions according to the progress of machining or changes in the circumstances in which machining is performed.
特許文献1には、放電加工時において放電加工の状態を観測して、観測結果に基づいて加工条件を調整する放電加工機が開示されている。特許文献1にかかる放電加工機は、加工条件を構成する制御パラメータについて、制御パラメータの値を変更しながら放電加工の状態を観測して、制御パラメータの値を最適化させる。
放電加工のための加工条件を調整する場合、複数の制御パラメータの各々について制御パラメータの値の調整が必要となる。複数の制御パラメータの各々が取り得る全ての値について、各制御パラメータの値の組み合わせの中から最適な組み合わせを探索することは容易ではない。特許文献1の技術では、各制御パラメータの値についての膨大な数の組み合わせの中から最適な組み合わせを探索することとなるため、加工条件の効率的な探索が困難であるという問題があった。
When adjusting the machining conditions for electric discharge machining, it is necessary to adjust the values of the control parameters for each of the plurality of control parameters. It is not easy to search for the optimum combination among all combinations of values of each control parameter for all possible values of each of the plurality of control parameters. The technique of
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、放電加工のための加工条件の効率的な探索を可能とする加工条件探索装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a machining condition searching device that enables efficient searching of machining conditions for electrical discharge machining.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる加工条件探索装置は、放電加工機による放電加工のための加工条件を学習し、学習の結果に基づいて、放電加工機へ出力する加工条件を探索する機械学習部と、加工条件を構成する複数の制御パラメータの一部であって探索の対象とする制御パラメータと、制御パラメータの値の範囲の一部であって探索の対象とする範囲とを示す機械学習パラメータを、機械学習パラメータの決定ルールに基づいて決定する機械学習パラメータ決定部と、を備える。決定ルールでは、あらかじめ設定された制御パラメータのうち探索の対象とする制御パラメータおよび探索の対象から除外する制御パラメータと、探索の対象とする制御パラメータの値のうち探索の対象とする値についてのデータとが、放電加工の加工緒元に対応付けられて設定されている。機械学習部は、機械学習パラメータに基づいて制御パラメータと制御パラメータの値の範囲とを限定して加工条件を探索する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the machining condition search device according to the present disclosure learns the machining conditions for electric discharge machining by the electric discharge machine, and based on the learning result, sends the machining conditions to the electric discharge machine. A machine learning unit that searches for a machining condition to be output, a control parameter that is part of a plurality of control parameters that make up the machining condition and is a search target, and a part of the value range of the control parameter that is a search target. and a machine learning parameter determination unit that determines a machine learning parameter indicating a target range based on a machine learning parameter determination rule . In the decision rule, among the control parameters set in advance, control parameters to be searched, control parameters to be excluded from the search, and data about values to be searched among the values of the control parameters to be searched are set in association with the machining specifications of electrical discharge machining. The machine learning unit searches for machining conditions by limiting the control parameters and the range of values of the control parameters based on the machine learning parameters.
本開示にかかる加工条件探索装置は、放電加工のための加工条件の効率的な探索が可能となるという効果を奏する。 The machining condition searching device according to the present disclosure has the effect of enabling efficient searching of machining conditions for electrical discharge machining.
以下に、実施の形態にかかる加工条件探索装置および加工条件探索方法を図面に基づいて詳細に説明する。 A processing condition searching device and a processing condition searching method according to embodiments will be described below in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる加工条件探索装置10の構成を示す図である。加工条件探索装置10は、放電加工機28による放電加工のための加工条件を探索する。加工条件探索装置10は、加工条件を構成する複数の制御パラメータについて、各制御パラメータの値の最適な組み合わせを探索する。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a machining
加工条件探索装置10は、放電加工機28の加工時における機械学習によって加工条件を学習し、学習の結果に基づいて加工条件を探索する。加工条件探索装置10は、後述する機械学習パラメータに従って加工条件を学習する。
The machining
放電加工機28は、形彫放電加工を行う加工機である。放電加工機28は、電極と、電極および被加工物の間の距離を制御する駆動装置と、電極および被加工物の間に放電を発生させるための加工電源とを有する。放電加工機28の構成の図示は省略する。 The electrical discharge machine 28 is a machine that performs die-sinking electrical discharge machining. The electric discharge machine 28 has an electrode, a drive device for controlling the distance between the electrode and the workpiece, and a machining power source for generating electric discharge between the electrode and the workpiece. Illustration of the configuration of the electric discharge machine 28 is omitted.
加工条件探索装置10は、加工緒元の情報が入力される加工緒元入力部11と、基準加工条件を作成する加工条件作成部12と、機械学習設定情報が入力される機械学習設定入力部13と、機械学習パラメータの決定ルールを記憶する決定ルール記憶部14と、機械学習パラメータを決定する機械学習パラメータ決定部15と、機械学習部19と、加工条件の調整結果を記憶する加工条件調整結果記憶部20と、機械学習パラメータの決定ルールを更新する決定ルール更新部21とを有する。
The machining
加工緒元は、加工材料、加工形状、加工深さまたは重要性能などの、放電加工の態様を表す。加工材料は、被加工物の材料である。加工形状は、被加工物に転写される電極の形状である。加工深さは、被加工物において加工が施される部分の深さである。重要性能は、加工において重要視する性能であって、加工速度または加工の安定性などの性能である。加工条件探索装置10のユーザは、加工緒元の情報を加工緒元入力部11へ入力することによって、加工緒元を指定する。加工緒元の情報は、加工緒元入力部11から加工条件作成部12および機械学習パラメータ決定部15の各々へ入力される。
Machining specifications represent aspects of electrical discharge machining, such as machining material, machining geometry, machining depth, or critical performance. The work material is the material of the work piece. The machining shape is the shape of the electrode to be transferred to the workpiece. The machining depth is the depth of the part to be machined in the workpiece. The important performance is performance that is considered important in processing, such as processing speed or processing stability. The user of the processing
基準加工条件は、制御パラメータの初期値で構成される加工条件であって、探索が開始される際の初期条件を表す。加工条件作成部12は、加工緒元に基づいて基準加工条件を作成する。加工条件作成部12には、複数の代表的な加工条件があらかじめ保存されている。加工条件作成部12は、加工緒元入力部11へ入力された加工緒元に対応する加工条件を、保存されている複数の加工条件の中から選択することによって、基準加工条件を作成する。基準加工条件は、加工条件作成部12から機械学習パラメータ決定部15および機械学習部19の各々へ入力される。
The reference machining conditions are machining conditions composed of initial values of control parameters, and represent initial conditions when searching is started. The machining
機械学習設定情報は、機械学習による加工条件の探索の対象とする加工種類を示す情報である。加工種類は、機械学習による加工条件の探索の対象とする加工の種類であって、荒加工または仕上げ加工といった加工の種類である。ユーザは、機械学習設定入力部13へ機械学習設定情報を入力することによって、所望の加工種類を指定する。機械学習設定情報の情報は、機械学習設定入力部13から機械学習パラメータ決定部15へ入力される。
The machine learning setting information is information indicating the type of machining to be searched for machining conditions by machine learning. The machining type is the type of machining targeted for search of machining conditions by machine learning, and is the type of machining such as rough machining or finishing machining. A user specifies a desired processing type by inputting machine learning setting information to the machine learning
また、機械学習設定入力部13へ入力される機械学習設定情報には、探索の対象または探索の範囲をユーザが指定するためのユーザ指定情報が含まれても良い。ユーザは、探索の対象とする制御パラメータの種類、または探索の範囲とする制御パラメータの値の範囲を、ユーザ指定情報により指定することができる。例えば、加工条件の一部について既にノウハウが確立されている場合、ユーザは、ノウハウに従ったユーザ指定情報を入力することによって、加工条件の探索範囲に任意の制約を設けることができる。例えば、変更したくない制御パラメータがある場合、ユーザは、機械学習設定情報の入力によって、当該制御パラメータを探索の対象から除外することを指定できる。ユーザは、探索の対象とする制御パラメータの組み合わせを、ユーザ指定情報により指定しても良い。ユーザ指定情報の入力は任意であるものとする。
Further, the machine learning setting information input to the machine learning
機械学習パラメータは、加工条件を構成する制御パラメータのうち機械学習部19による探索の対象とする制御パラメータの種類を示す情報と、探索の対象とする制御パラメータの値の範囲を示す情報とを含む。すなわち、機械学習パラメータは、機械学習による加工条件の探索範囲を画定するための情報を含む。また、機械学習パラメータは、加工条件の評価点を算出するための算出式の情報を含む。評価点は、機械学習における学習用データに含まれる。 The machine learning parameters include information indicating the types of control parameters to be searched by the machine learning unit 19 among the control parameters constituting the machining conditions, and information indicating the range of values of the control parameters to be searched. . That is, the machine learning parameters include information for defining a search range for machining conditions by machine learning. In addition, the machine learning parameters include information on calculation formulas for calculating evaluation points for machining conditions. Evaluation points are included in learning data in machine learning.
機械学習パラメータ決定部15は、機械学習部19による探索の対象とする制御パラメータを決定する探索パラメータ決定部16と、探索の対象とする制御パラメータの値の範囲を決定する探索範囲決定部17と、評価点の算出式を決定する評価点算出式決定部18とを有する。
The machine learning
決定ルール記憶部14は、加工緒元に基づいて機械学習パラメータを決定するための決定ルールの情報を保持する。決定ルール記憶部14には、あらかじめ設定された決定ルールの情報が格納される。格納されている決定ルールは、後述する決定ルール更新部21によって更新される。
The determination
探索パラメータ決定部16は、加工緒元と、決定ルールと、機械学習設定情報に示される加工種類とに基づいて、探索の対象とする制御パラメータを決定する。制御パラメータの種類についてのユーザ指定情報が機械学習設定情報に含まれる場合、探索パラメータ決定部16は、さらにユーザ指定情報に基づいて、探索の対象とする制御パラメータを決定する。
The search
探索範囲決定部17は、加工緒元と、決定ルールと、機械学習設定情報に示される加工種類とに基づいて、探索の対象とする制御パラメータの値の範囲を決定する。また、探索範囲決定部17は、基準加工条件に基づいて、制御パラメータの値の範囲を調整する。制御パラメータの値の範囲についてのユーザ指定情報が機械学習設定情報に含まれる場合、探索範囲決定部17は、さらにユーザ指定情報に基づいて、制御パラメータの値の範囲を決定する。
The search
評価点算出式決定部18は、加工緒元と、決定ルールと、機械学習設定情報に示される加工種類とに基づいて、評価点の算出式を決定する。具体的には、評価点算出式決定部18は、算出式に使用される変数の値を決定する。
The evaluation point calculation
このように、機械学習パラメータ決定部15は、加工緒元と、決定ルールと、機械学習設定情報と、基準加工条件とに基づいて、機械学習パラメータを決定する。機械学習パラメータ決定部15は、探索するパラメータの種類を示す情報と、探索するパラメータの値の範囲を示す情報と、決定された算出式の情報とを含む機械学習パラメータを出力する。
Thus, the machine-learning
機械学習部19は、放電加工機28による放電加工のための加工条件を学習し、学習の結果に基づいて、放電加工機28へ出力する加工条件を探索する。機械学習部19には、基準加工条件と、機械学習パラメータと、状態データとが入力される。状態データは、放電加工機28における放電加工の状態を示すデータである。状態データは、加工深さのデータ、加工速度のデータ、放電発生回数、パルス状態データなどを含む。パルス状態データは、電流パルスまたは電圧パルスの状態の良否を示すデータとする。状態データは、放電加工機28から機械学習部19へ入力される。 The machine learning unit 19 learns machining conditions for electric discharge machining by the electric discharge machine 28, and searches for machining conditions to be output to the electric discharge machine 28 based on the learning result. The machine learning unit 19 receives input of the reference machining conditions, machine learning parameters, and state data. The state data is data indicating the state of electric discharge machining in the electric discharge machine 28 . The state data includes processing depth data, processing speed data, the number of discharge occurrences, pulse state data, and the like. The pulse state data is data indicating whether the state of the current pulse or voltage pulse is good or bad. State data is input from the electric discharge machine 28 to the machine learning unit 19 .
機械学習部19は、学習部22と、状態観測部23と、加工条件調整部24と、評価点算出部25とを有する。状態観測部23は、機械学習パラメータのうち、探索の対象とする制御パラメータの種類を示す情報と、探索の対象とする制御パラメータの値の範囲を示す情報と、放電加工の状態についての情報である評価点とを状態変数として観測する。学習部22は、状態変数に基づいて作成されるデータセットに従って、制御パラメータの値の最適な組み合わせを学習する。学習部22は、報酬算出部26と関数更新部27とを有する。報酬算出部26と関数更新部27とについては後述する。
The machine learning section 19 has a learning section 22 , a
加工条件調整部24は、学習部22による学習の結果に基づいて、放電加工機28へ出力する加工条件を調整する。評価点算出部25は、放電加工機28へ出力された加工条件についての評価点を、状態データに基づいて算出する。
The machining
加工条件探索装置10は、加工条件調整部24によって調整された加工条件を放電加工機28へ出力する。放電加工機28は、加工条件探索装置10から入力された加工条件に従って被加工物を加工する。
The machining
加工条件調整部24によって調整された加工条件は、加工条件調整結果記憶部20へ入力される。加工条件調整結果記憶部20は、加工条件調整部24によって調整された加工条件を保持する。
The machining conditions adjusted by the machining
なお、図1では加工条件探索装置10は放電加工機28の外部の装置として示しているが、加工条件探索装置10は、放電加工機28に内蔵されるものであっても良い。加工条件探索装置10は、放電加工機28を制御する数値制御装置に内蔵されるものであっても良い。
Although FIG. 1 shows the machining
決定ルール更新部21は、加工条件調整結果記憶部20から加工条件を読み出す。決定ルール更新部21は、加工条件調整結果記憶部20による加工条件の調整結果に基づいて、機械学習パラメータの決定ルールを更新する。 The decision rule updating unit 21 reads the processing conditions from the processing condition adjustment result storage unit 20 . The determination rule updating unit 21 updates the determination rule of the machine learning parameter based on the adjustment result of the machining condition by the machining condition adjustment result storage unit 20 .
次に、加工条件探索装置10が実行する処理について説明する。図2は、実施の形態1にかかる加工条件探索装置10が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
Next, processing executed by the processing
ユーザは、加工緒元入力部11へ加工緒元の情報を入力する。また、ユーザは、機械学習設定入力部13へ機械学習設定情報を入力する。ステップS1において、加工条件探索装置10は、加工緒元の情報と機械学習設定情報とを受け付ける。機械学習設定情報は、加工種類を示す情報を含む。または、機械学習設定情報は、加工種類を示す情報とユーザ指定情報とを含む。
The user inputs information on the processing specifications to the processing
ステップS2において、加工条件探索装置10は、加工条件作成部12において、加工緒元に応じた基準加工条件を作成する。加工条件作成部12は、加工緒元入力部11へ入力された加工緒元に対応する加工条件を、あらかじめ保存されている複数の加工条件の中から選択することによって、基準加工条件を作成する。
In step S<b>2 , the machining
ステップS3において、加工条件探索装置10は、機械学習パラメータ決定部15において、加工緒元と、機械学習パラメータの決定ルールと、機械学習設定情報と、基準加工条件とに基づいて、機械学習パラメータを決定する。機械学習パラメータ決定部15は、探索するパラメータの種類を示す情報と、探索するパラメータの値の範囲を示す情報と、算出式の情報とを含む機械学習パラメータを決定する。
In step S3, the machine learning
ここで、機械学習パラメータの決定ルールについて説明する。図3は、実施の形態1にかかる加工条件探索装置10が機械学習パラメータを決定するために使用する決定ルールの例を示す図である。決定ルールは、加工緒元と機械学習パラメータとの対応付けによって表される。決定ルール記憶部14は、加工緒元の情報と、加工緒元に対応付けられた機械学習パラメータの情報とを含むデータベースを保持する。
Here, the rules for determining machine learning parameters will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of determination rules used by the processing
図3において、「加工緒元」の欄に、「加工種類」と「加工形状」と「重要性能」との3個の項目を示す。加工種類の情報は機械学習設定情報に含まれる情報であるが、図3では、加工種類は加工緒元の項目の1つとして扱うこととする。図3において、例えば、「加工種類」が「荒加工」、「加工形状」が「丸」、および「重要性能」が「速度」である行には、「荒加工」、「丸」および「速度」の加工緒元に対応する機械学習パラメータの情報が示されている。 In FIG. 3, the column of "machining specifications" shows three items of "machining type", "machining shape" and "important performance". The processing type information is information included in the machine learning setting information, but in FIG. 3, the processing type is treated as one of the items of the processing parameters. In FIG. 3, for example, in the row where the "machining type" is "rough machining", the "machining shape" is "round", and the "important performance" is "speed", "rough machining", "round" and " Machine learning parameter information corresponding to the machining parameter "velocity" is shown.
図3の「探索パラメータ」の欄において、「休止時間」、「ジャンプパラメータ1」、「ジャンプパラメータ2」、「サーボパラメータ1」および「サーボパラメータ2」の各項目は、制御パラメータを表す。「休止時間」は、放電と放電との間隔の時間を示す制御パラメータである。「ジャンプパラメータ1」および「ジャンプパラメータ2」の各々は、電極のジャンプ動作についての制御パラメータである。「サーボパラメータ1」および「サーボパラメータ2」の各々は、単位時間当たりの放電回数、または、電極と被加工物との間隔を表すパラメータである。
In the "search parameter" column of FIG. 3, the items "pause time", "
図3において、「探索パラメータ」の欄における「○」は、探索の対象とする制御パラメータであることを示す。「探索パラメータ」の欄における「-」は、探索の対象とする制御パラメータではないことを示す。図3において、例えば、「加工種類」が「荒加工」、「加工形状」が「丸」、および「重要性能」が「速度」の加工緒元については、「休止時間」、「ジャンプパラメータ1」、「ジャンプパラメータ2」および「サーボパラメータ1」の4個が探索対象とされている。
In FIG. 3, "○" in the "search parameter" column indicates a control parameter to be searched. A "-" in the "search parameter" column indicates that the control parameter is not a search target. In FIG. 3, for example, for the machining specifications with "rough machining" for "machining type", "round" for "machining shape", and "speed" for "important performance", "pause time", "
図3の「探索範囲」の欄には、「探索パラメータ」の欄における各制御パラメータについて、値を探索する範囲における値の「最小値」および「最大値」と、値を探索する範囲における値の「刻み幅」との各項目を示す。図3において、例えば、「休止時間」の欄における「最小値」3、「最大値」7、および「刻み幅」1は、制御パラメータ「休止時間」の値の探索範囲が3から7の範囲であって、かつ当該範囲において1の刻み幅で探索を行うことを示す。なお、図3では、「探索範囲」の欄のうち「ジャンプパラメータ2」、「サーボパラメータ1」および「サーボパラメータ2」の各欄を省略しているが、「ジャンプパラメータ2」、「サーボパラメータ1」および「サーボパラメータ2」についても、図3に示す「休止時間」および「ジャンプパラメータ1」の場合と同様に、探索の対象とする値についてのデータが設定されている。「探索範囲」の欄における「-」は、探索する値についてのデータが設定されていないことを示す。
In the column of "Search range" in FIG. "step size" and each item. In FIG. 3, for example, the “minimum value” of 3, the “maximum value” of 7, and the “interval” of 1 in the “pause time” column indicate that the control parameter “pause time” value search range is from 3 to 7. and indicates that the search is performed in the range at intervals of 1. In FIG. 3, the columns of "
評価点算出部25は、状態データから、加工条件の評価に必要なデータを取得する。例えば、評価点算出部25は、加工速度と、加工安定度と、パルス状態データとを、状態データから求める。評価点算出部25は、加工速度と、加工安定度と、パルス状態データとを評価式に代入することによって、評価点を算出する。図3の「評価点算出用変数」の欄において、「加工速度」、「加工安定度」および「パルス状態」の各項目は、評価点の算出式に使用される変数の値を表す。すなわち、項目ごとの変数は、加工条件の評価における重み付けを表す。
The
例えば、「加工種類」が「荒加工」、「加工形状」が「丸」、および「重要性能」が「速度」の加工緒元に対応する加工条件については、加工速度が重視されることから、「加工速度」の変数には「0.8」と高い値が設定される。また、当該加工緒元では加工安定度を無視しても良いものとし、「加工安定度」の変数には「0」が設定される。また、加工速度の観点からは評価が高くても電流パルスまたは電圧パルスの不良率が高ければ加工速度が低下するといった事情に鑑みて、「パルス状態」の変数には、加工条件の評価にパルス状態を加味するための「0.2」が設定される。 For example, for the machining conditions corresponding to the machining specifications where the "machining type" is "rough machining", the "machining shape" is "round", and the "important performance" is "speed", the machining speed is emphasized. , a high value of "0.8" is set to the variable of "machining speed". Further, in the machining parameters, the machining stability may be ignored, and the variable of "machining stability" is set to "0". In addition, in view of the fact that even if the machining speed is highly evaluated, if the defect rate of the current pulse or voltage pulse is high, the machining speed will decrease. "0.2" is set to take into consideration the state.
なお、図3では、決定ルールにおける「加工緒元」の項目を「加工種類」、「加工形状」および「重要性能」の3個としたが、「加工緒元」の項目はこれらに限られるものではない。「加工緒元」の項目は任意に設定できる。 In FIG. 3, the items of "machining specifications" in the decision rule are three, "processing type", "machining shape" and "important performance", but the items of "machining specifications" are limited to these not a thing The item of "processing specifications" can be set arbitrarily.
図3では、決定ルールの「探索パラメータ」において探索の対象とするか否かが設定される制御パラメータを、「休止時間」、「ジャンプパラメータ1」、「ジャンプパラメータ2」、「サーボパラメータ1」および「サーボパラメータ2」の5個としたが、これに限られない。「探索パラメータ」において探索の対象とするか否かが設定される制御パラメータは、任意に設定できる。
In FIG. 3, in the "search parameter" of the decision rule, the control parameters for which whether or not to search are set are "pause time", "
図3では、決定ルールにおいて「評価点算出用変数」を設定可能な項目を「加工速度」、「加工安定度」および「パルス状態」の3個としたが、「評価点算出用変数」の項目はこれらに限られるものではない。「評価点算出用変数」の項目は任意に設定できる。 In FIG. 3, there are three items, "machining speed", "machining stability" and "pulse state", for which "variables for calculating evaluation points" can be set in the decision rule. Items are not limited to these. The item of "Variables for calculating evaluation points" can be set arbitrarily.
機械学習パラメータ決定部15は、入力された機械学習設定情報に示される加工種類と、入力された加工緒元の情報に示される加工形状および重要性能とに対応付けられた「探索パラメータ」と「探索範囲」と「評価点算出用変数」との各情報を決定ルール記憶部14のデータベースから読み出す。
The machine learning
探索パラメータ決定部16は、「探索パラメータ」の情報を取得する。制御パラメータの種類についてのユーザ指定情報が機械学習設定情報に含まれる場合、探索パラメータ決定部16は、「探索パラメータ」に示される制御パラメータの種類をユーザ指定情報に基づいて調整する。これにより、探索パラメータ決定部16は、探索の対象とする制御パラメータを決定する。
The search
探索範囲決定部17は、「探索範囲」の情報を取得する。探索範囲決定部17は、基準加工条件に基づいて、「探索範囲」に示される値の範囲を調整する。例えば、探索範囲決定部17は、基準加工条件よりも休止時間を短くしかつジャンプ動作の時間を短くするように、制御パラメータの値を調整する。さらに、制御パラメータの値の範囲についてのユーザ指定情報が機械学習設定情報に含まれる場合、探索範囲決定部17は、「探索範囲」に示される値の範囲をユーザ指定情報に基づいて調整する。これにより、探索範囲決定部17は、各制御パラメータについて、探索の対象とする値の範囲を決定する。
The search
評価点算出式決定部18は、「評価点算出用変数」の情報を取得する。これにより、評価点算出式決定部18は、評価点の算出式に使用される変数を決定する。すなわち、評価点算出式決定部18は、評価点の算出式を決定する。探索するパラメータの種類を示す情報と、探索するパラメータの値の範囲を示す情報と、決定された算出式の情報とを含む機械学習パラメータは、機械学習パラメータ決定部15から機械学習部19へ入力される。
The evaluation point calculation
加工条件探索装置10は、加工緒元入力部11へ加工緒元が入力され、かつ加工種類の情報を含む機械学習設定情報が機械学習設定入力部13へ入力されることによって、入力された加工緒元および加工種類に対応する機械学習パラメータを決定する。加工条件探索装置10は、ユーザによって指定された任意の加工緒元および加工種類に対応する機械学習パラメータを決定することができる。加工条件探索装置10は、ユーザ指定情報を含む機械学習設定情報が機械学習設定入力部13へ入力されることによって、さらに、制御パラメータの種類および制御パラメータの値の範囲についてのユーザの指定を基に、機械学習パラメータを決定することができる。
The machining
機械学習パラメータが機械学習部19へ入力された後、図2に示すステップS4において、加工条件探索装置10は、加工条件調整部24から放電加工機28への加工条件の出力を開始する。放電加工機28は、加工条件探索装置10から入力される加工条件に従って被加工物を加工する。
After the machine learning parameters are input to the machine learning section 19, the machining
加工条件調整部24には、基準加工条件が入力される。放電加工機28の加工開始時において、加工条件調整部24は、基準加工条件を加工条件として出力する。放電加工機28は、基準加工条件に従って加工を開始する。
A reference machining condition is input to the machining
放電加工機28による加工が開始されてから、ステップS5において、加工条件探索装置10は、学習部22による機械学習を実施する。また、加工条件探索装置10は、加工条件調整部24において、機械学習の結果に基づいて加工条件を調整する。
After the machining by the electric discharge machine 28 is started, the machining
放電加工機28が加工を行っているとき、機械学習部19には、放電加工機28からの状態データが入力される。評価点算出部25は、加工速度と、加工安定度と、パルス状態データとを、状態データから求める。例えば、評価点算出部25は、加工深さの変位量から加工速度を推定する。評価点算出部25は、電極を移動させる軸の移動量と放電の発生状況のデータとを基に加工深さを推定する。放電の発生状況とは、例えば放電発生回数などである。評価点算出部25は、放電の良否の判定結果に基づいてパルス状態データを求める。パルス状態データは、例えば、電流パルスまたは電圧パルスにおける不良パルスの割合を示す値である。加工安定度は、一定期間ごと、例えば数msごとにおける放電発生回数のばらつきを表す。評価点算出部25は、一定期間ごとの放電発生回数を基に、加工安定度を求める。放電発生回数のばらつきが大きいほど、加工安定性は低い。例えば、放電発生回数の瞬間的な増加によって加工が安定しない場合は、加工の制御に問題があること、または、放電位置の周囲の状態に異常があることなどが推測される。一定期間ごとの放電発生回数が均一であるほど、加工安定性は高い。
State data from the electric discharge machine 28 is input to the machine learning unit 19 while the electric discharge machine 28 is performing machining. The
評価点算出部25は、機械学習パラメータ決定部15から機械学習部19へ入力された算出式の情報を取得する。評価点算出部25は、加工速度と、加工安定度と、パルス状態データとを評価式に代入することによって、評価点を算出する。
The evaluation
評価点算出部25によって算出された評価点と、評価の対象とされた加工条件とは、状態観測部23へ入力される。また、機械学習パラメータのうち、探索するパラメータの種類を示す情報と、探索するパラメータの値の範囲を示す情報とは、状態観測部23へ入力される。状態観測部23は、評価点と、評価の対象とされた加工条件と、探索するパラメータの種類を示す情報と、探索するパラメータの値の範囲を示す情報とを状態変数として観測する。
The evaluation points calculated by the evaluation
学習部22は、状態変数に基づいて作成されるデータセットに従って、制御パラメータの値の最適な組み合わせを学習する。学習部22は、探索するパラメータの種類と探索するパラメータの値の範囲との中で制御パラメータの値の最適な組み合わせを探索するための学習モデルを生成する。なお、学習部22による機械学習の詳細については後述する。 The learning unit 22 learns the optimum combination of control parameter values according to the data set created based on the state variables. The learning unit 22 generates a learning model for searching for the optimum combination of control parameter values among the types of parameters to be searched and the range of values of the parameters to be searched. Details of machine learning by the learning unit 22 will be described later.
学習部22によって生成された学習モデルは、加工条件調整部24へ入力される。加工条件調整部24は、探索の対象である各制御パラメータの値の組み合わせを学習モデルに基づいて推論することによって、加工条件を調整する。加工条件探索装置10は、加工条件調整部24によって調整された加工条件を放電加工機28へ出力する。
The learning model generated by the learning section 22 is input to the machining
このように、機械学習部19は、加工条件を学習し、学習の結果に基づいて、放電加工機28へ出力する加工条件を探索する。例えば、加工条件探索装置10から入力される加工条件に従って放電加工機28が荒加工を行う場合に、機械学習部19は、放電加工機28が荒加工を終了するまで、加工条件が最適な加工条件となるように加工条件の探索を常に行う。
In this manner, the machine learning unit 19 learns machining conditions, and searches for machining conditions to be output to the electric discharge machine 28 based on the learning results. For example, when the electric discharge machine 28 performs rough machining according to the machining conditions input from the machining
ステップS6において、加工条件探索装置10は、加工条件調整部24による加工条件の調整結果を加工条件調整結果記憶部20に保存する。加工条件調整結果記憶部20は、加工条件調整部24によって調整された加工条件の全てを保持する。
In step S<b>6 , the machining
ステップS7において、加工条件探索装置10は、決定ルール更新部21において機械学習パラメータの決定ルールを更新する。決定ルール更新部21は、加工条件調整結果記憶部20から加工条件を読み出して、加工条件の調整結果に基づいて決定ルールを更新する。加工条件探索装置10は、決定ルールの更新によって、加工条件が探索された加工と同様または類似の今後の加工においてさらに効率的に加工条件を探索することが可能となる。以上により、加工条件探索装置10は、図2に示す手順による処理を終了する。
In step S<b>7 , the processing
図4は、実施の形態1にかかる加工条件探索装置10における加工条件の探索範囲の例を示す図である。図4には、「休止時間」、「ジャンプパラメータ1」および「ジャンプパラメータ2」の各制御パラメータについての「最小値」、「最大値」および「刻み幅」の例を示す。図4の左部には、実施の形態1により探索範囲が画定される前における各制御パラメータの値の範囲を示す。図4の右部には、実施の形態1により画定された探索範囲を示す。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a search range for machining conditions in the machining
探索範囲が画定される前において、「休止時間」、「ジャンプパラメータ1」および「ジャンプパラメータ2」の各々は、16個の値の中の任意の値を取り得る。この場合、「休止時間」、「ジャンプパラメータ1」および「ジャンプパラメータ2」の各値の組み合わせ数は4096となる。
Before the search range is defined, each of "pause time", "
これに対し、実施の形態1により探索範囲が画定されることで、「休止時間」が取り得る値の数は16個から5個に減少する。「ジャンプパラメータ1」および「ジャンプパラメータ2」の各々が取り得る値の数は16個から6個に減少する。これにより、「休止時間」、「ジャンプパラメータ1」および「ジャンプパラメータ2」の各値の組み合わせ数は、4096から180に減少する。
On the other hand, by defining the search range according to the first embodiment, the number of possible values of the "pause time" is reduced from 16 to 5. The number of possible values for each of "
加工条件探索装置10は、加工条件の探索範囲を限定して加工条件を探索することが可能となることによって、加工条件を調整しながら加工状態の観測を繰り返す回数である試行回数を少なくすることができる。加工条件探索装置10は、最適な加工条件を、正確に、かつ効率良く探索することが可能となる。
The machining
なお、過去に行われた加工の際に入力された加工緒元と同じ加工緒元が入力された場合、学習部22は、当該過去の加工の際に生成された学習モデルを、学習によって更新することとしても良い。これにより、加工条件探索装置10は、より精度が高い学習モデルを得ることができ、加工条件の高精度な探索が可能となる。
Note that when the same processing specifications as those input during past processing are input, the learning unit 22 updates the learning model generated during the past processing through learning. It is good to do. As a result, the machining
次に、学習部22による機械学習の詳細について説明する。学習部22は、状態観測部23から入力される状態変数をまとめ合わせたデータセットを作成する。学習部22は、データセットに従って、探索するパラメータの種類と探索するパラメータの値の範囲との中において制御パラメータの値の最適な組み合わせを学習する。学習部22が用いる学習アルゴリズムはどのようなものを用いても良い。一例として、学習部22が用いる学習アルゴリズムに強化学習(Reinforcement Learning)を適用する場合について説明する。
Next, details of machine learning by the learning unit 22 will be described. The learning unit 22 creates a data set in which the state variables input from the
強化学習は、ある環境内におけるエージェントである行動主体が、現在の状態を観測し、取るべき行動を決定する、というものである。エージェントは行動を選択することで環境から報酬を得て、一連の行動を通じて報酬が最も多く得られるような方策を学習する。強化学習の代表的な手法として、Q学習(Q-Learning)およびTD学習(TD-Learning)などが知られている。例えば、Q学習の場合、行動価値関数Q(s,a)の一般的な更新式である行動価値テーブルは、次の式(1)で表される。行動価値関数Q(s,a)は、環境「s」のもとで行動「a」を選択する行動の価値である行動価値Qを表す。 Reinforcement learning is that an action subject, an agent, in an environment observes the current state and decides what action to take. Agents obtain rewards from the environment by selecting actions, and learn policies that maximize rewards through a series of actions. As representative methods of reinforcement learning, Q-learning and TD-learning are known. For example, in the case of Q-learning, the action-value table, which is a general update formula for the action-value function Q(s, a), is expressed by the following formula (1). The action value function Q(s, a) represents the action value Q, which is the action value of selecting the action 'a' under the environment 's'.
上記の式(1)において、「st+1」は、時刻「t」における環境を表す。「at」は、時刻「t」における行動を表す。行動「at」によって、環境は「st+1」に変わる。「rt+1」は、その環境の変化によってもらえる報酬を表す。「γ」は、割引率を表す。「α」は、学習係数を表す。Q学習を適用した場合、加工条件、すなわち制御パラメータの値の組み合わせが行動「at」となる。In equation (1) above, "s t+1 " represents the environment at time "t". "a t " represents an action at time "t". The action 'a t ' changes the environment to 's t+1 '. “r t+1 ” represents the reward obtained by changing the environment. “γ” represents the discount rate. “α” represents a learning coefficient. When Q-learning is applied, the processing condition, that is, the combination of the control parameter values becomes the action "a t ".
上記の式(1)により表される更新式は、時刻「t+1」における最良の行動「a」の行動価値が、時刻「t」において実行された行動「a」の行動価値Qよりも大きければ、行動価値Qを大きくし、逆の場合は、行動価値Qを小さくする。換言すれば、時刻「t」における行動「a」の行動価値Qを、時刻「t+1」における最良の行動価値に近づけるように、行動価値関数Q(s,a)を更新する。それにより、ある環境における最良の行動価値が、それ以前の環境における行動価値に順次伝播する。 The update formula represented by the above formula (1) is that if the action value of the best action "a" at time "t+1" is greater than the action value Q of action "a" executed at time "t" , the action value Q is increased, and vice versa, the action value Q is decreased. In other words, the action value function Q(s, a) is updated so that the action value Q of action "a" at time "t" approaches the best action value at time "t+1". As a result, the best behavioral value in one environment propagates to the behavioral value in the previous environment in sequence.
報酬算出部26は、状態変数に基づいて報酬を計算する。関数更新部27は、報酬算出部26によって算出される報酬に従って、制御パラメータの値の組み合わせである加工条件を決定するための関数を更新する。 The reward calculator 26 calculates a reward based on the state variables. The function updating unit 27 updates the function for determining the machining condition, which is a combination of control parameter values, according to the reward calculated by the reward calculating unit 26 .
報酬算出部26は、放電加工の状態の評価結果である評価点に基づいて報酬「r」を計算する。例えば、制御パラメータの値を変更した結果、評価点が高くなった場合において、報酬算出部26は、報酬「r」を増大させる。報酬算出部26は、報酬の値である「1」を与えることによって報酬「r」を増大させる。なお、報酬の値は「1」に限られない。また、制御パラメータの値を変更した結果、評価点が低くなった場合において、報酬算出部26は、報酬「r」を低減させる。報酬算出部26は、報酬の値である「-1」を与えることによって報酬「r」を低減させる。なお、報酬の値は「-1」に限られない。 The remuneration calculation unit 26 calculates a remuneration "r" based on the evaluation points, which are the evaluation results of the electric discharge machining state. For example, when the evaluation point increases as a result of changing the value of the control parameter, the remuneration calculator 26 increases the remuneration "r". The reward calculator 26 increases the reward "r" by giving "1", which is the value of the reward. Note that the reward value is not limited to "1". Further, when the evaluation point is lowered as a result of changing the value of the control parameter, the reward calculation unit 26 reduces the reward "r". The reward calculation unit 26 reduces the reward "r" by giving "-1", which is the value of the reward. Note that the reward value is not limited to "-1".
関数更新部27は、報酬算出部26によって計算される報酬に従って、加工条件を決定するための関数を更新する。関数の更新は、データセットに従って、例えば行動価値テーブルを更新することによって行うことができる。行動価値テーブルは、任意の行動と、その行動価値とを関連付けてテーブルの形式で記憶したデータセットである。例えばQ学習の場合、上記の式(1)により表される行動価値関数Q(st,at)を、制御パラメータの値の組み合わせを算出するための関数として用いる。The function updater 27 updates the function for determining the processing conditions according to the reward calculated by the reward calculator 26 . Updating the function can be done according to the data set, for example by updating the action value table. The action value table is a data set in which arbitrary actions and their action values are associated and stored in the form of a table. For example, in the case of Q-learning, the action value function Q(s t , a t ) expressed by Equation (1) above is used as a function for calculating a combination of control parameter values.
図5は、実施の形態1にかかる加工条件探索装置10の学習部22による学習の手順を示すフローチャートである。図5のフローチャートを参照して、行動価値関数Q(s,a)を更新する強化学習方法について説明する。
FIG. 5 is a flow chart showing the procedure of learning by the learning unit 22 of the processing
ステップS11において、学習部22は、状態変数に基づいて作成されるデータセットを取得する。ステップS12において、学習部22は、評価点に基づいて報酬を算出する。ステップS13において、学習部22は、報酬に基づいて行動価値関数Q(s,a)を更新する。ステップS14において、学習部22は、行動価値関数Q(s,a)が収束したか否かを判断する。学習部22は、ステップS13における行動価値関数Q(s,a)の更新が行われなくなることによって行動価値関数Q(s,a)が収束したと判断する。 In step S11, the learning unit 22 acquires a data set created based on the state variables. In step S12, the learning unit 22 calculates a reward based on the evaluation points. In step S13, the learning unit 22 updates the action-value function Q(s, a) based on the reward. In step S14, the learning unit 22 determines whether or not the action-value function Q(s, a) has converged. The learning unit 22 determines that the action-value function Q(s, a) has converged by not updating the action-value function Q(s, a) in step S13.
行動価値関数Q(s,a)が収束していないと判断された場合(ステップS14,No)、学習部22は、手順をステップS11へ戻す。行動価値関数Q(s,a)が収束したと判断された場合(ステップS14,Yes)、学習部22は、図5に示す手順による学習を終了する。なお、学習部22は、ステップS14による判断をせず、ステップS13からステップS11へ手順を戻すことによって学習を継続しても良い。 When it is determined that the action-value function Q(s, a) has not converged (step S14, No), the learning unit 22 returns the procedure to step S11. When it is determined that the action-value function Q(s, a) has converged (step S14, Yes), the learning unit 22 ends learning according to the procedure shown in FIG. Note that the learning unit 22 may continue learning by returning the procedure from step S13 to step S11 without making the determination in step S14.
学習部22は、生成された行動価値関数Q(s,a)である学習モデルを加工条件調整部24へ出力する。加工条件調整部24は、探索の対象である各制御パラメータの値の組み合わせを学習モデルに基づいて推論することによって、加工条件を調整する。
The learning unit 22 outputs the learning model, which is the generated action-value function Q(s, a), to the processing
実施の形態1では、学習部22が用いる学習アルゴリズムに強化学習を適用する場合について説明したが、学習アルゴリズムには、強化学習以外の学習が適用されても良い。学習部22は、強化学習以外の公知の学習アルゴリズム、例えば、深層学習(Deep Learning)、ニューラルネットワーク、遺伝的プログラミング、帰納論理プログラミングあるいはサポートベクターマシンといった学習アルゴリズムを用いて機械学習を実行しても良い。 Although the case where reinforcement learning is applied to the learning algorithm used by the learning unit 22 has been described in the first embodiment, learning other than reinforcement learning may be applied to the learning algorithm. The learning unit 22 may perform machine learning using known learning algorithms other than reinforcement learning, such as deep learning, neural networks, genetic programming, inductive logic programming, or support vector machines. good.
学習部22は、加工条件探索装置10に内蔵されるものに限られない。学習部22は、加工条件探索装置10の外部の装置により実現されても良い。この場合、学習部22として機能する装置は、ネットワークを介して加工条件探索装置10に接続可能な装置であっても良い。学習部22として機能する装置は、クラウドサーバ上に存在する装置であっても良い。
The learning unit 22 is not limited to being built in the processing
学習部22は、複数の加工条件探索装置10について作成されたデータセットに従って、加工条件を学習しても良い。学習部22は、同一の現場で使用される複数の加工条件探索装置10から得たデータを基にデータセットを作成しても良く、あるいは、互いに異なる現場で使用される複数の加工条件探索装置10から得たデータを基にデータセットを作成しても良い。データセットは、複数の現場において互いに独立して稼働する複数の加工条件探索装置10から収集されたものであっても良い。複数の加工条件探索装置10からのデータセットの収集を開始した後に、データセットが収集される対象に新たな加工条件探索装置10が追加されても良い。また、複数の加工条件探索装置10からのデータセットの収集を開始した後に、データセットが収集される対象から、複数の加工条件探索装置10のうちの一部が除外されても良い。
The learning unit 22 may learn the processing conditions according to data sets created for a plurality of processing
ある1つの加工条件探索装置10について学習を行った学習部22は、当該加工条件探索装置10以外の他の加工条件探索装置10についての学習を行っても良い。当該他の加工条件探索装置10についての学習を行う学習部22は、当該他の加工条件探索装置10における再学習によって、学習モデルを更新することができる。
The learning unit 22 that has learned about one processing
次に、加工条件探索装置10のハードウェア構成について説明する。図6は、実施の形態1にかかる加工条件探索装置10のハードウェアの構成例を示す図である。図6に示す構成例は、加工条件探索装置10の要部を、プロセッサ32とメモリ33とを有する処理回路30によって実現する場合の構成例である。図1に示す加工条件作成部12、機械学習パラメータ決定部15、機械学習部19および決定ルール更新部21は、加工条件探索装置10の要部である。
Next, the hardware configuration of the processing
プロセッサ32は、CPU(Central Processing Unit)である。プロセッサ32は、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)でも良い。メモリ33は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、などである。
The
メモリ33には、加工条件探索装置10の要部として動作するためのプログラムである加工条件探索プログラムが格納される。加工条件探索プログラムをプロセッサ32が読み出して実行することにより、加工条件探索装置10の要部を実現することが可能である。なお、メモリ33に格納される加工条件探索プログラムは、例えば、CD(Compact Disc)-ROM、DVD(Digital Versatile Disc)-ROMなどの記憶媒体に書き込まれた状態で提供される形態であっても良く、通信回線を介して提供される形態であっても良い。
The memory 33 stores a machining condition search program, which is a program for operating as a main part of the machining
加工条件探索装置10の要部は、プロセッサ32およびメモリ33の代わりに専用の処理回路で実現しても良い。専用の処理回路は、単一回路、複合回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせた回路である。なお、加工条件探索装置10の要部について、機能の一部をプロセッサ32およびメモリ33で実現し、残りの機能を専用の処理回路で実現しても良い。
A main part of the processing
入力部31は、加工条件探索装置10に対する入力信号を外部から受信する回路である。入力部31には、放電加工機28からの状態データが入力される。また、入力部31は、入力操作を受け付ける入力装置を含む。加工緒元入力部11および機械学習設定入力部13は、入力装置により実現される。
The
出力部35は、加工条件探索装置10で生成した信号を加工条件探索装置10の外部へ出力する回路である。出力部35は、加工条件探索装置10により調整された加工条件を放電加工機28へ出力する。
The
記憶装置34は、各種情報を記憶する。記憶装置34は、HDD(Hard Disk Drive)またはSSD(Solid State Drive)などである。決定ルール記憶部14および加工条件調整結果記憶部20は、記憶装置34により実現される。
The
実施の形態1によると、加工条件探索装置10は、放電加工のための加工条件を学習し、学習の結果に基づいて、放電加工機28へ出力する加工条件を探索する。加工条件探索装置10は、探索の対象とする制御パラメータと探索の対象とする制御パラメータの値の範囲とを表す機械学習パラメータを加工緒元に基づいて決定する。加工条件探索装置10は、機械学習パラメータを決定し、決定された機械学習パラメータに基づいた学習によって加工条件を探索することで、加工の状態に適した加工条件を効率的に探索することが可能となる。以上により、加工条件探索装置10は、放電加工のための加工条件の効率的な探索が可能となるという効果を奏する。
According to
以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。 The configuration shown in the above embodiment shows an example of the content of the present disclosure. The configuration of the embodiment can be combined with another known technique. A part of the configuration of the embodiment can be omitted or changed without departing from the gist of the present disclosure.
10 加工条件探索装置、11 加工緒元入力部、12 加工条件作成部、13 機械学習設定入力部、14 決定ルール記憶部、15 機械学習パラメータ決定部、16 探索パラメータ決定部、17 探索範囲決定部、18 評価点算出式決定部、19 機械学習部、20 加工条件調整結果記憶部、21 決定ルール更新部、22 学習部、23 状態観測部、24 加工条件調整部、25 評価点算出部、26 報酬算出部、27 関数更新部、28 放電加工機、30 処理回路、31 入力部、32 プロセッサ、33 メモリ、34 記憶装置、35 出力部。
10 machining
Claims (11)
加工条件を構成する複数の制御パラメータの一部であって探索の対象とする制御パラメータと、制御パラメータの値の範囲の一部であって探索の対象とする範囲とを示す機械学習パラメータを、前記機械学習パラメータの決定ルールに基づいて決定する機械学習パラメータ決定部と、
を備え、
前記決定ルールでは、あらかじめ設定された制御パラメータのうち探索の対象とする制御パラメータおよび探索の対象から除外する制御パラメータと、探索の対象とする制御パラメータの値のうち探索の対象とする値についてのデータとが、前記放電加工の加工緒元に対応付けられて設定されており、
前記機械学習部は、前記機械学習パラメータに基づいて制御パラメータと制御パラメータの値の範囲とを限定して加工条件を探索することを特徴とする加工条件探索装置。 a machine learning unit that learns machining conditions for electric discharge machining by an electric discharge machine and searches for machining conditions to be output to the electric discharge machine based on the learning result;
A machine learning parameter that is part of a plurality of control parameters that make up the machining conditions and is a search target control parameter, and a part of the value range of the control parameter that indicates the search target range, a machine learning parameter determination unit that determines based on the machine learning parameter determination rule ;
with
In the decision rule, control parameters to be searched among preset control parameters, control parameters to be excluded from the search target, and values to be searched among the control parameter values to be searched. data is set in association with the machining specifications of the electric discharge machining,
A machining condition searching apparatus, wherein the machine learning unit searches for the machining condition by limiting a control parameter and a range of values of the control parameter based on the machine learning parameter.
前記機械学習パラメータのうち探索の対象とする制御パラメータの種類を示す情報および探索の対象とする制御パラメータの値の範囲を示す情報と、前記放電加工の状態についての情報とを状態変数として観測する状態観測部と、
前記状態変数に基づいて作成されるデータセットに従って、制御パラメータの値の最適な組み合わせを学習する学習部と、
前記学習部による学習の結果に基づいて、前記放電加工機へ出力する加工条件を調整する加工条件調整部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の加工条件探索装置。 The machine learning unit
Information indicating the type of control parameter to be searched among the machine learning parameters, information indicating the range of values of the control parameter to be searched, and information about the state of the electrical discharge machining are observed as state variables. a state observation unit;
a learning unit that learns an optimal combination of control parameter values according to a data set created based on the state variables;
a machining condition adjustment unit that adjusts machining conditions to be output to the electric discharge machine based on the learning result of the learning unit;
The machining condition searching device according to claim 1, characterized by comprising:
前記状態観測部は、前記放電加工の状態についての情報である前記評価点を前記状態変数として観測することを特徴とする請求項2に記載の加工条件探索装置。 The machine learning unit has an evaluation point calculation unit that calculates an evaluation point for the machining conditions output to the electric discharge machine based on state data indicating the state of the electric discharge machining,
3. The machining condition searching apparatus according to claim 2, wherein the state observation unit observes the evaluation point, which is information about the state of the electrical discharge machining, as the state variable.
前記機械学習パラメータ決定部は、前記算出式の情報を含む前記機械学習パラメータを前記決定ルールに基づいて決定することを特徴とする請求項3に記載の加工条件探索装置。 In the determination rule, values of variables used in calculation formulas for calculating the evaluation points are set in association with the machining parameters,
4. The processing condition search apparatus according to claim 3, wherein the machine learning parameter determination unit determines the machine learning parameter including information of the calculation formula based on the determination rule .
前記機械学習パラメータ決定部は、前記加工緒元と前記基準加工条件とに基づいて前記機械学習パラメータを決定することを特徴とする請求項7に記載の加工条件探索装置。 a machining condition creation unit that creates a reference machining condition, which is a machining condition composed of initial values of control parameters, based on the machining parameters;
8. The machining condition searching apparatus according to claim 7, wherein the machine learning parameter determination unit determines the machine learning parameter based on the machining specifications and the reference machining conditions.
前記機械学習パラメータ決定部は、前記加工緒元と前記機械学習設定情報とに基づいて前記機械学習パラメータを決定することを特徴とする請求項7に記載の加工条件探索装置。 A machine learning setting input unit for inputting machine learning setting information indicating the type of processing to be searched for processing conditions,
8. The machining condition search apparatus according to claim 7, wherein the machine learning parameter determination unit determines the machine learning parameter based on the machining specifications and the machine learning setting information.
加工条件を構成する複数の制御パラメータの一部であって探索の対象とする制御パラメータと、制御パラメータの値の範囲の一部であって探索の対象とする範囲とを示す機械学習パラメータを、前記機械学習パラメータの決定ルールに基づいて決定するステップと、
前記機械学習パラメータに基づいて制御パラメータと制御パラメータの値の範囲とを限定して加工条件を探索するための学習を行うステップと、
前記放電加工機へ出力する加工条件を学習の結果に基づいて調整するステップと、
を含み、
前記決定ルールでは、あらかじめ設定された制御パラメータのうち探索の対象とする制御パラメータおよび探索の対象から除外する制御パラメータと、探索の対象とする制御パラメータの値のうち探索の対象とする値についてのデータとが、前記放電加工の加工緒元に対応付けられて設定されていることを特徴とする加工条件探索方法。 A machining condition searching method in which a machining condition searching device searches for machining conditions for electric discharge machining by an electric discharge machine,
A machine learning parameter that is part of a plurality of control parameters that make up the machining conditions and is a search target control parameter, and a part of the value range of the control parameter that indicates the search target range, determining based on the machine learning parameter determination rule ;
a step of performing learning for searching for machining conditions by limiting the control parameters and the range of values of the control parameters based on the machine learning parameters;
adjusting the machining conditions to be output to the electric discharge machine based on the learning result;
including
In the decision rule, control parameters to be searched among preset control parameters, control parameters to be excluded from the search target, and values to be searched among the control parameter values to be searched. data is set in association with the machining specifications of the electric discharge machining .
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