[发明专利]机器学习装置、机器学习方法及具备机器学习装置的机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种在机床中使应该修正工具的定时最佳化的机器学习装置以及机器学习方法，以及具备该机器学习装置的机床。

背景技术

近年来，在机床中要求高精度加工的情况越来越多，因此，进行考虑机床的工具的刀尖磨损量、机床的热位移的影响来对该工具的刀尖位置进行修正的所谓工具修正。

在以前的机床中，进行该工具修正的频度很多时候由操作者根据经验来确定。具体来说，进行通过机床加工后的工件尺寸的抽检，根据该检查的结果由操作者判断是否需要进行工具修正。

另外，为了减轻操作者的劳力，还提案了自动进行工具修正的技术。例如在日本特开平07-104813号公报中记载了一种数值控制装置，其具有：在每次执行工具修正时将这些修正数据作为履历数据进行存储的修正数据存储单元、对于由数值控制机床指令的加工程序的工具数据自动地指令工具修正的工具修正指令单元。

并且，在日本特开2005-202844号公报中记载了一种数值控制装置，其具备：输入用于修正工具移动量的初始修正量的初始修正量输入单元、在每次执行工具移动量的修正时将该修正量作为履历数据进行存储的修正量存储处理单元、根据初始修正量输入单元输入的修正量和履历数据来决定修正量的工具修正量决定单元、以及根据决定的修正量修正工具移动量的修正单元。

以前的工具修正主要是为了维持加工精度而进行。即，在工具修正的频度过低时，工件的加工精度会降低，根据情况会产生加工不良品。但是另一方面，在工具修正的频度过高时，会产生机床的运转率降低这样的问题。因此虽然在工具修正的频度中存在最佳值，但是以往没有从加工精度和运转率这两个观点出发，提出用于求出工具修正频度的最佳值的有效方法和手段。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够使机床的工具修正频度最佳化的机器学习装置以及机器学习方法，以及具备该机器学习装置的机床。

为了达成上述目的，本发明的一个方式提供了一种机器学习装置，其学习与工具修正间隔的变更相关的行为价值，所述工具修正间隔是在机床中修正工具的时间间隔，所述机器学习装置具有：状态观测部，其将所述机床的工具修正间隔、通过所述机床加工后的工件的加工误差量以及所述机床的机械运转率作为状态变量进行观测；学习部，其将所述状态观测部观测到的所述工具修正间隔、所述加工误差量以及所述机械运转率与所述工具修正间隔的变化量关联起来进行学习。

在优选的实施方式中，所述学习部具有：回报计算部，其根据所述工具修正间隔、所述加工误差量以及所述机械运转率来计算回报；函数更新部，其根据所述工具修正间隔、所述加工误差量、所述机械运转率以及所述回报来生成或更新行为价值表。

在优选的实施方式中，机器学习装置还具有意图决定部，其根据所述行为价值表来决定所述工具修正间隔的变化量。

在优选的实施方式中，所述回报计算部在所述工件的加工误差量增大时，或者在所述机械运转率降低时给予负的回报，在所述工件的加工误差量减小时，或者在所述机械运转率上升时给予正的回报。

在优选的实施方式中，所述学习部通过多层结构运算所述状态观测部观测到的状态变量。

在优选的实施方式中，所述函数更新部使用通过其他的机器学习装置更新后的行为价值表来更新自己的所述行为价值表。

另外本发明提供具备所述机器学习装置的机床。

在优选的实施方式中，所述状态观测部还观测所述机床内部的温度，所述学习部将所述状态观测部观测到的所述工具修正间隔、所述加工误差量、所述机械运转率以及所述机床内部的温度与所述工具修正间隔的变化量关联起来进行学习。

本发明的另一方式提供了一种机器学习方法，其学习与工具修正间隔的变更相关的行为价值，所述工具修正间隔是在机床中修正工具的时间间隔，所述机器学习方法具有：将所述机床的工具修正间隔、通过所述机床加工后的工件的加工误差量以及所述机床的机械运转率作为状态变量进行观测的步骤；将所述状态观测部观测到的所述工具修正间隔、所述加工误差量以及所述机械运转率与所述工具修正间隔的变化量关联起来进行学习的步骤。

在优选的实施方式中，进行所述学习的步骤具有：根据所述工具修正间隔、所述加工误差量以及所述机械运转率来计算回报的步骤；根据所述工具修正间隔、所述工件的加工误差量、所述机械运转率以及所述回报生成或更新行为价值表的步骤。

附图说明

通过参照附图对以下的实施例进行说明，本发明的上述以及其它的目的以及特征会变得更清楚。在这些图中：

图1是表示本发明的包含学习控制装置的机床的概要结构的图。