[发明专利]碰撞位置推定装置以及机器学习装置

说明书

本发明提供一种碰撞位置推定装置以及机器学习装置，其能够抽出与缓冲部件的碰撞相关的区间的转矩所涉及的数据。机器学习装置具备：状态观测部，其观测表示与轴的移动相关的信息的轴移动数据、以及表示与驱动轴的电动机的转矩相关的数据的电动机转矩数据，作为表示环境的当前状态的状态变量；标签数据取得部，其取得表示缓冲部件发生碰撞时的轴的位置的碰撞位置数据，作为标签数据；学习部，其使用状态变量和标签数据，将与轴的移动相关的信息以及与驱动轴的电动机的转矩相关的数据与缓冲部件发生碰撞时的轴的位置关联起来进行学习。

技术领域

本发明涉及碰撞位置推定装置以及机器学习装置。

背景技术

伸缩罩是用于保护机床的内部机构不受在机床进行加工时产生的切屑或切削液影响的外罩。该伸缩罩具有如下的构造：通过缩放器或弹簧等伸缩部件来驱动多段式的金属制外罩从而使外罩开闭。

图6、7例示具备伸缩罩的机床的概要结构。

图6、7例示的伸缩罩构成为上罩、下罩这样的多段式的外罩。关于该例子中的伸缩罩，通过弹簧等弹性部件将上罩的一端与下罩的一端结合在一起，另外将上罩的一端固定在工作台，并且为了保护罩的碰撞而在下罩的一端安装了橡胶等缓冲部件。

考虑通过伺服电动机来使具备这样的伸缩罩的机床的工作台进行移动。图6所示的机床的工作台位于图上的左方。在此，当驱动伺服电动机而使滚珠丝杆旋转，从而使工作台向图上的右方移动时，伸缩罩的上罩随着工作台的移动而移动，通过被止动件和上罩按压的弹性部件的弹性力以及来自上罩的牵引力，使得左侧的下罩向右方移动。另外，如图7例示的那样，某个左侧的缓冲部件与铸造台碰撞。

由于重复这样的碰撞，缓冲部件产生损耗，如果放置不管，则缓冲部件会因损耗而无法起到缓冲的作用，罩自身与机床的部件等发生碰撞，成为罩或机床产生故障的原因，因此需要一种机构，其用于预测由于缓冲部件的过度损耗而导致的异常发生。例如，在日本特开2016-68183号公报所公开的技术中，记载了在伸缩罩的伸缩动作产生异常的情况下尽早地检测出该状态的方法。在该方法中，在伸缩罩内部设置发光部和受光部，在发光部产生的光被板体遮挡从而受光部未接收到光的情况下，判断为发生了异常。

但是，在日本特开2016-68183号公报所记载的方法中，只能检测预先设想的部件的预先设想的方式的变形等异常。另外，日本特开2016-68183号公报所记载的技术只不过是能够得到在发生了异常时能够尽早检测出该异常的效果，无法得到获取与异常发生相关的事项来对异常发生进行预测的效果。

作为对异常的发生进行预测的技术的一个例子，例如考虑使用机器学习器等对在缓冲部件的碰撞时测定出的与转矩相关的数据进行机器学习，根据与该缓冲部件的损耗相伴随的与转矩相关的数据的变化来预测异常的发生。

图8例示针对图6、7所例示的机床的伺服电动机的位置指令、与从该伺服电动机检测出的转矩相关的数据即转矩命令的时间推移。图8中的t1是使机床的工作台从图6所示的位置开始移动的时刻，t2是位于图7所示的位置的时刻，即缓冲部件与铸造台碰撞的时刻。另外，t3是缓冲部件与铸造台发生碰撞时产生的振动已收敛的时刻。接着，从t3开始使工作台向左方移动。t4是再次返回到图6所示的位置的时刻，即相反侧的缓冲部件与铸造台发生碰撞的时刻。另外，t5是缓冲部件与铸造台发生碰撞时产生的振动已收敛的时刻。一般，在对缓冲部件的状态(正常/异常)进行机器学习时，存在以下的课题：在图8例示的转矩命令的数据内，需要与缓冲部件的碰撞相关的部分的数据即t2～t3附近的转矩命令或t4～t5附近的转矩命令的数据，另外，在其他时间检测出的转矩命令的数据成为降低机器学习精度的原因，因此希望尽量不使用。