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数控装置及数控方法与流程

2022-08-13 14:23:26 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及对通过切削加工而形成二维码的形状的加工进行控制的数控装置及数控方法。


背景技术:

2.二维码是将二值化的数据二维地编码化而得到的。二维码是将正方形的分量即单元二维地配置而成的。在各单元赋予表现二值化的数据的任意者的颜色。qr(quick response)码(注册商标)或者datamatrix是二维码的一个例子。二维码在通过拍摄装置拍摄后,通过信息处理装置对编码化的信息进行识别。在二维码写入有纠错的机制。因此,在能够通过纠错进行订正的范围内二维码存在污垢或者缺损的情况下,也能够通过信息处理装置对编码化的信息进行识别。在专利文献1公开了下述技术,即,在通过数控装置进行的控制下,通过铣削加工在加工对象形成二维码。
3.专利文献1:日本特开2016-201075号公报


技术实现要素:

4.在铣削加工的刀具使用立铣刀的情况下,在使立铣刀的前端从加工对象的表面掘入至规定的深度为止的状态下,在与加工对象的表面平行的方向使立铣刀移动,由此对加工对象进行切削而形成二维码。在立铣刀中,刀具直径不依赖于从前端算起的位置而是恒定的。因此,在专利文献1所记载的技术中,是以在每次决定用于形成二维码的加工路径时将刀具直径与单元的大小相比较为前提的。另外,在加工对象形成二维码的方法中,除了专利文献1所记载的铣削加工所涉及的方法以外,还存在开孔加工所涉及的方法。通常来说,在开孔加工中,在加工对象的希望开孔的位置对刀具进行固定,在加工对象的深度方向使刀具移动,由此在加工对象加工出孔。
5.如果通过开孔加工而加工出二维码,则二值化的数据的一个数据的单元通过圆形状的凹陷即孔进行表现。另外,在开孔加工中,不仅是刀具直径恒定的刀具,随着从前端朝向与前端相反侧的另一端即刀刃主体部而直径变大,在从前端算起的距离成为预定的位置的刀刃主体部中直径成为恒定的钻头那样的刀具也被使用。在如钻头那样的刀具中,掘入至具有恒定的直径的刀刃主体部为止而形成孔,因此有时恒定的直径设为刀具直径。如专利文献1所记载的技术的前提那样,如果将刀具直径与孔的直径相比较而决定加工路径,则实际上,即使存在在与上述的恒定的直径部分相比接近前端的部位,即,直径比恒定的直径部分小的部分进行加工而能够用于二维码的加工的刀具,由于作为对刀具进行选择时的基准而使用的刀具直径不与孔的直径一致,因此也会判定为不存在能够利用的刀具。其结果,数控装置的使用者必须追加而准备具有与进行加工的孔的直径相对应的刀具直径的刀具。因此,存在下述问题,即,有时无法有效地利用能够使用的刀具。
6.本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于得到在通过开孔加工在加工对象加工二维码时,能够从可由加工部使用的刀具中尽可能利用刀具的数控装置。
7.为了解决上述的课题,并达到目的,本发明的数控装置具有存储部、二维码生成部、加工条件决定部和加工控制部。存储部对表示加工部所能够使用的刀具的能够使用刀具信息和表示能够使用的刀具的前端的形状的前端形状信息进行存储。二维码生成部将输入的信息二维地编码化而生成二维码。加工条件决定部与构成二维码的单元的总数即单元数和包含形成二维码的加工对象的区域的尺寸的加工区域信息相应地对与二维码的单元相对应的孔的直径及相邻的孔的间隔进行计算,基于能够使用刀具信息及前端形状信息而选定能够对直径的孔进行加工的刀具。另外,加工条件决定部决定使用基于孔的直径及间隔、选定出的刀具和二维码的形状而选定出的刀具而在加工对象形成二维码时的路径即加工路径。加工控制部以基于加工路径在加工对象进行二维码的形状的加工的方式对加工部进行控制。
8.发明的效果
9.本发明所涉及的数控装置具有下述效果,即,在通过开孔加工在加工对象加工二维码时,能够从可由加工部使用的刀具中尽可能利用刀具。
附图说明
10.图1是表示实施方式1所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。
11.图2是表示二维码的一个例子的图。
12.图3是图2的二维码的区域r的放大图。
13.图4是表示在加工对象通过开孔加工形成有二维码的情况下的与图2的区域r相对应的区域的一个例子的放大图。
14.图5是表示实施方式1所涉及的数控方法的顺序的一个例子的流程图。
15.图6是表示设计数据中的二维码的形状的一个例子的图。
16.图7是表示孔的直径相对于相邻的孔的间隔而过大的情况下的二维码的形状的一个例子的图。
17.图8是表示孔的直径相对于相邻的孔的间隔而过小的情况下的二维码的形状的一个例子的图。
18.图9是表示孔的直径相对于相邻的孔的间隔而适当的情况下的二维码的形状的一个例子的图。
19.图10是示意地表示通过刀具进行开孔加工后的加工面的一个例子的俯视图。
20.图11是示意地表示通过刀具进行开孔加工后的加工面的一个例子的俯视图。
21.图12是表示刀具的一个例子的侧视图。
22.图13是表示刀具的一个例子的侧视图。
23.图14是表示实施方式2所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。
24.图15是表示在实施方式2的学习时使用的神经网络的结构的一个例子的图。
具体实施方式
25.下面,基于附图对本发明的实施方式所涉及的数控装置及数控方法详细地进行说明。此外,本发明不受这些实施方式限定。
26.实施方式1.
27.图1是表示实施方式1所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。数控装置1与使用刀具对加工对象进行加工的加工部2连接,对加工部2进行控制。数控装置1具有输入部11、存储器12、二维码生成部131、加工条件决定部132、加工控制部133、显示部14和通信接口15。
28.输入部11接受由数控装置1的使用者输入的输入信息。实施方式1所涉及的输入信息包含:字符串,其被编码化为二维码;以及加工区域信息,其包含形成二维码的加工对象上的加工区域的尺寸。在加工对象为产品的情况下,名称、型号或者产品信息是被编码化为二维码的字符串的一个例子。产品信息包含产品的材质、品质、批次编号。加工区域信息可以包含对二维码进行加工的区域的位置。输入部11是键盘、按钮、触摸面板或者鼠标等。
29.存储器12是存储部,对与设置于加工部2的刀具相关的刀具信息121进行存储。刀具信息121包含:能够使用刀具信息,其表示设置于加工部2的状态下的能够使用的刀具;以及前端形状信息,其表示这些刀具的前端形状。能够使用刀具信息在一个例子中,通过对刀具进行识别的识别信息或者刀具的名称表示。前端形状信息是表示各刀具的前端部的形状的信息。朝向前端而刀刃的直径变小的钻头那样的刀具的情况下的前端形状信息的一个例子,包含刀刃的最大直径和直至从前端成为最大直径为止的刀刃的长度。刀具信息121可以是由使用者手动输入的信息,也可以是从加工部2接收到的信息。
30.二维码生成部131基于包含输入的字符串在内的信息而生成二维码。具体地说,二维码生成部131使用由后面记述的加工条件决定部132决定的纠错等级及单元数,生成将由输入部11接受的字符串二维地编码化而得到的二维码。
31.加工条件决定部132基于由输入部11接受的输入信息、在存储器12中存储的刀具信息121和由二维码生成部131生成的信息,决定在加工对象形成二维码时的加工条件。
32.加工条件决定部132决定将被编码化的字符串变换为二维码的变换条件。纠错等级及单元数是变换条件的一个例子。另外,变换条件是加工条件的一个例子。纠错等级是为了采用在二维码的一部分损失的情况下,将损失的部位的信息复原而能够进行正常的读取的机制而设的基准,表示如果直至损失成为何种程度为止能够读取。纠错等级以越高的基准设定,则能够复原的损失比例越增加,但构成二维码的单元的数量也越增加。另外,在对二维码进行加工的区域的尺寸不被变更而单元数增加的情况下,1个对应量的单元的大小变小。在一个例子中,加工条件决定部132在与将某字符串进行编码化而得到的二维码有关的最初的加工条件的决定中,将纠错等级决定为能够设定的基准之中的最高的基准。另外,加工条件决定部132在与将某字符串进行编码化而得到的二维码有关的第2次及其以后的加工条件的决定中,依次不断降低纠错等级的基准。
33.加工条件决定部132在决定纠错等级时还决定单元数。单元数表示构成二维码的单元的总数。单元数基本上与字符串及纠错等级相应地自动决定。但是,如qr码那样,关于不变更字符串及纠错等级而能够使单元数增加的二维码,加工条件决定部132与加工条件相应地决定单元数。基于在这里决定的纠错等级及单元数和输入的字符串,由二维码生成部131生成二维码。
34.图2是表示二维码的一个例子的图。在图2中示出了二维码的一个例子即qr码。qr码200具有在彼此正交的2个方向配置的正方形的分量即单元201。在单元201对二值化的信息进行记录。在一个例子中,二值化的信息的一个值通过黑色的单元表示,另一个值通过白
色的单元表示。此外,二值化的信息并不限定于黑及白的组合,如果能够通过拍摄装置进行识别,则也可以是其他颜色的组合。
35.qr码200具有在三个角部配置的正方形的位置检测图案202a和由许多单元201填埋的数据区域202b。在数据区域202b包含编码化的字符串即字符串数据和纠错符号。
36.图3是图2的二维码的区域r的放大图。在图2及图3示出了在加工对象形成的二维码的形状,与二维码的设计数据相对应。在设计数据中,正方形的各单元201成为涂白的单元201a或者涂黑的单元201b中的任意者。此外,设计数据能够使用由上述的二维码生成部131生成的二维码。
37.图4是表示在加工对象通过开孔加工形成有二维码的情况下的与图2的区域r相对应的区域的一个例子的放大图。此外,在该例中,图2及图3的涂黑的单元201b与通过开孔加工形成的孔211b相对应。另外,图2及图3的涂白的单元201a与没有被开孔加工的区域211a相对应。
38.如图4所示,在通过开孔加工形成qr码的情况下,正圆形状的孔211b形成为单元201。在该例中,如图2及图3所示,原本是正方形即涂黑的单元201b通过正圆进行表现。根据进行加工的孔211b的大小即直径da及相邻的孔211b的间隔d,通过开孔加工而形成的二维码的形状和设计数据中的二维码的形状的差异变大。其结果,通过拍摄装置拍摄到的二维码有无无法通过信息处理装置正常地识别。因此,以形成的二维码的形状与设计数据中的二维码的形状类似的方式对孔211b的直径da及相邻的孔211b的间隔d进行计算。即,在实施方式1中,加工条件决定部132将在加工对象的加工区域加工由二维码生成部131生成的二维码时的孔211b的直径da及上述的间隔d作为加工条件的一个进行计算。此外,相邻的孔211b的间隔是相邻的孔211b和孔211b之间的距离,是指将相邻的孔211b的中心彼此连结的长度。即,与1个对应量的单元201的长度相同,因此在图4中,为了方便起见对1个对应量的单元201的长度赋予符号d而示出为上述的间隔。
39.加工条件决定部132如果计算出孔211b的直径,则基于刀具信息121所包含的能够使用刀具信息及前端形状信息而选定能够对计算出的直径的孔211b进行加工的刀具。选定出的刀具成为使用刀具。即,加工条件决定部132将使用刀具选定为加工条件的1个。此外,加工条件决定部132在即使变更上述的变换条件也能够对计算出的孔211b的直径进行加工的刀具不存在的情况下通知警告信息,该警告信息表示无法对按照接受的输入信息而生成的二维码的形状进行加工。
40.加工条件决定部132如果选定出使用刀具,则将用于形成二维码的使用刀具的前端的轨迹即加工路径决定为加工条件的1个。即,加工路径是表示利用使用刀具而在加工对象形成二维码时的使用刀具的掘入深度及使用刀具的孔211b的加工顺序的路径。如以上所述,在实施方式1中,加工条件决定部132将纠错等级、单元数、孔211b的直径及相邻的孔211b的间隔、使用刀具以及加工路径决定为加工条件。
41.加工控制部133基于由加工条件决定部132决定的加工路径对加工部2进行控制。由此,加工部2利用使用刀具而在加工对象形成二维码。另外,加工控制部133可以以将通过加工部2在加工中使用的刀具更换为由加工条件决定部132决定的使用刀具的方式对加工部2进行控制。
42.显示部14将在使用数控装置1时所需的信息对使用者进行显示。在一个例子中,显
示部14能够对输入信息、加工条件或者二维码的形状进行显示。液晶显示器是显示部14的一个例子。
43.通信接口15是经由有线或者无线所涉及的通信单元,在与加工部2之间进行通信的功能部。在一个例子中,来自加工控制部133的指令经由通信接口15向加工部2发送,另外,由加工部2取得的信息经由通信接口15被接收。
44.此外,数控装置1由计算机构成,该计算机具有执行各种处理的cpu(central processing unit)13、对信息进行存储的存储器12、按照使用者的操作而输入信息的输入部11、与数控装置1的外部的装置的连接接口即通信接口15和对信息进行显示的显示部14。
45.存储器12包含ram(random access memory)、rom(read only memory)或者外部存储装置。在ram载入由cpu 13执行的二维码形成程序,另外,由cpu 13使用的数据被暂时地保存。在rom存储有用于进行数控装置1即计算机的基本控制的程序即bios(basic input/output system)或者uefi(unified extensible firmware interface)。外部存储装置是hdd(hard disk drive)或者ssd(solid state drive)。在外部存储装置对二维码形成程序和各种数据进行存储。此外,二维码形成程序也可以存储于rom。
46.在rom及外部存储装置中存储的程序载入至ram。cpu 13向ram载入二维码形成程序而执行各种处理。在实施方式1中,cpu 13执行记载有二维码的形成顺序的二维码形成程序,由此实现上述的二维码生成部131、加工条件决定部132及加工控制部133的各处理部的功能。
47.二维码形成程序可以存储于计算机可读取的存储介质。数控装置1可以将在存储介质中存储的二维码形成程序向外部存储装置储存。存储介质可以是软盘即移动型存储介质或者半导体存储器即闪存。二维码形成程序可以从其他计算机或者服务器装置经由通信网络向成为数控装置1的计算机安装。
48.接下来,对由数控装置1在加工对象形成二维码的数控方法进行说明。图5是表示实施方式1所涉及的数控方法的顺序的一个例子的流程图。
49.首先,数控装置1取得编码化为二维码的字符串和加工对象上的加工区域信息(步骤s11)。加工区域信息是包含形成二维码的加工对象上的加工区域的尺寸的信息。字符串及加工区域信息在一个例子中,是由使用者经由输入部11输入的。
50.接下来,加工条件决定部132决定包含纠错等级及单元数在内的二维码的变换条件(步骤s12)。在针对通过步骤s11取得的字符串而初次执行步骤s12的处理的情况下,加工条件决定部132将纠错等级决定为能够设定的基准之中的最高的基准,在决定出的纠错等级的基准的范围内将单元数决定为最小限度。
51.然后,二维码生成部131生成使用决定出的变换条件将字符串二维地编码化而得到的二维码(步骤s13)。加工条件决定部132根据在步骤s13中生成的二维码的形状,与单元数及加工区域信息相应地对孔211b的直径及相邻的孔211b的间隔进行计算(步骤s14)。此外,在实施方式1中孔211b的间隔相当于单元201的一边的长度。
52.图6是表示设计数据中的二维码的形状的一个例子的图。如图6所示的设计数据那样,以涂黑的单元201b的大小在加工对象开设孔211b是理想的。但是,如上所述,单元201的形状为正方形,与此相对,在与涂黑的单元201b相对应的加工对象的位置形成的孔211b为正圆形状。
53.图7是表示孔的直径相对于相邻的孔的间隔而过大的情况下的二维码的形状的一个例子的图。在孔211b的直径相对于相邻的孔211b的间隔而过大的情况下,换言之,在孔211b的直径相对于1个单元201的大小而过大的情况下,与涂白的单元201a相对应的不被开孔加工的区域211a会被相邻的孔211b侵入。即,没有被开孔加工的区域211a的比例与设计数据所示的涂白的单元201a的比例相比变小。其结果,图7所示的二维码的形状和图6所示的设计数据的二维码的形状的差异变大。
54.图8是表示孔的直径相对于相邻的孔的间隔而过小的情况下的二维码的形状的一个例子的图。在孔211b的直径相对于相邻的孔211b的间隔而过小的情况下,换言之,在孔211b的直径相对于1个单元201的大小而过小的情况下,在涂黑的单元201b内所占的没有被开孔加工的部分的比例变大。即,没有被开孔加工的区域211a的比例与设计数据所示的涂白的单元201a的比例相比变大。其结果,图8所示的二维码的形状和图6所示的设计数据的二维码的形状的差异变大。即使通过拍摄装置对图7及图8所示那样的二维码的形状进行拍摄,能够通过信息处理装置正常地识别的可能性也降低。
55.图9是表示孔的直径相对于相邻的孔的间隔而适当的情况下的二维码的形状的一个例子的图。在图9中,与单元201相对应的孔211b成为与涂黑的单元201b大致相同的大小。其结果,没有被开孔加工的区域211a也成为与涂白的单元201a大致相同的大小。如上所述,加工条件决定部132以孔211b的直径相对于相邻的孔211b的间隔而收敛于适当的比率的范围的方式,分别决定相邻的孔211b的间隔及直径。此外,孔211b的直径和上述的间隔的适当的比率的范围根据加工对象的材质等而改变,因此预先通过实验求出。此外,作为比率的范围的一个例子,考虑决定孔211b的直径和上述的间隔的比率,以使得设计数据中的涂黑的单元201b的面积和形成的孔211b的面积变得大致相同。在这里,面积大致相同是将矩形的单元的面积与圆形的孔的面积相比,以绝对值能够容许10%左右的差。
56.返回图5,加工条件决定部132基于存储器12所保存的能够使用刀具信息和前端形状信息,选定能够加工所计算出的直径的孔211b的刀具(步骤s15)。此时,加工条件决定部132将刀具直径和孔211b的直径一致的刀具,或者将虽然刀具直径和孔211b的直径不一致,但能够通过加工路径加工所计算出的直径的孔211b的刀具选定为能够使用的刀具。
57.图10及图11是示意地表示通过刀具进行开孔加工后的加工面的一个例子的俯视图。图12及图13是表示刀具的一个例子的侧视图。在图12示出了具有恒定的刀具直径“dt11”的刀具21。在图13示出了在除了前端部221以外的刀刃主体部222中具有恒定的刀具直径“dt21”,但在前端部221处直径随着从刀刃主体部222的边界朝向前端22a而变细的刀具22。在图13所示的刀具22中,通常掘进至成为恒定的刀具直径“dt21”的位置为止,由此进行开孔加工,因此刀具直径表现为“dt21”。
58.在对图10所示的在加工面230形成的具有直径“da1”的孔211b进行加工的情况下,能够使用具有与孔211b的直径“da1”一致的刀具直径的刀具。例如,在图12所示的刀具21的刀具直径“dt11”与孔211b的直径“da1”相等的情况下,能够使用刀具21。另外,在图13所示的刀具22的刀具直径“dt21”与孔211b的直径“da1”相等的情况下,通过掘入至从刀具22的前端22a算起的距离成为“a2”的位置为止,从而能够加工具有图10所示的直径“da1”的孔211b。
59.并且,即使在图12所示的刀具21的刀具直径“dt11”小于孔211b的直径“da1”的情
况下,在刀具21为能够铣削加工的刀具的情况下,在将刀具21相对于加工面230向垂直方向掘入后,相对于加工面230向水平方向扩展削除,由此也能够加工具有图10所示的直径“da1”的孔211b。在如上所述的情况下,图12的刀具21是刀具直径“dt11”和图10的孔211b的直径“da1”不一致,但能够通过加工路径加工所计算出的直径的孔211b的刀具。
60.在图11所示的加工面230形成的孔211b的直径“da2”小于图12的刀具21的刀具直径“dt11”。另外,小于图13的刀具22的刀具直径“dt21”。在加工部2仅准备了图12及图13所示的刀具21、22的情况下,具有与图11所示的孔211b的直径“da2”一致的刀具直径的刀具不存在。但是,图13所示的刀具22的前端部221的直径从最大的刀具直径“dt21”朝向前端22a而减小。即,在图13所示的刀具22的前端部221存在具有与图11所示的孔211b的直径“da2”相同直径的位置。如图13所示,从前端22a算起的距离成为“a1”的位置处的直径“dt22”与图11的孔211b的直径“da2”相等。在该情况下,不是掘入至成为刀具22的最大直径“dt21”的刀刃主体部222为止,而是掘入至与图11的孔211b的直径“da2”相等的从前端22a算起的距离为“a1”的位置为止,由此能够加工具有图11所示的直径“da2”的孔211b。在如上所述的情况下,图13的刀具22是虽然刀具直径“dt21”和图11的孔211b的直径“da2”不一致,但能够通过加工路径而加工具有图11的直径“da2”的孔211b的刀具。
61.即,在前端形状信息包含有用于判定能够通过由能够使用刀具信息确定的刀具进行加工的孔的直径的信息。前端形状信息的一个例子是各刀具的刀具直径的信息、各刀具可否以与刀具直径不同的直径进行加工的信息。作为各刀具的刀具直径的信息,能够举出与上述的各刀具的“dt11”、“dt21”相应的信息。作为各刀具可否以与刀具直径不同的直径进行加工的信息,能够举出是否是能够铣削加工的刀具的信息、根据从刀具的前端算起的距离而变化的刀具直径信息。
62.此外,是否是能够铣削加工的刀具的信息可以是通过刀具的种类进行识别的信息,也可以是刀刃是否存在于刀具的侧面的信息。另外,根据从刀具的前端算起的距离而变化的刀具直径信息可以是使从刀具的前端算起的距离和该距离的位置的刀具直径相关联的信息。在是刀具的前端如图13所示能够假定为圆锥的刀具的情况下,根据从刀具的前端算起的距离而变化的刀具直径信息可以是对基于圆锥的底面半径r、高度h、顶角θ及侧面扇形的中心角x的通过“r=h/cos(θ/2)
×
x/360”表示的计算式进行存储,作为圆锥的高度使从刀具的前端算起的距离在一个例子中使上述的“a1”变化,根据圆锥的底面的半径能够对直径进行计算的信息。
63.再次返回图5,加工条件决定部132对步骤s15的处理的结果是否在加工部2存在相应的刀具进行判定(步骤s16)。在没有相应的刀具的情况下(在步骤s16为no的情况下),即在无法选定能够对通过步骤s15计算出的直径的孔211b进行加工的刀具的情况下,加工条件决定部132判定是否能够变更二维码的变换条件(步骤s17)。二维码的变换条件包含纠错等级及单元数,判定是否能够对它们之中的至少一者进行变更。在能够变更二维码的变换条件的情况下(在步骤s17为yes的情况下),使处理返回步骤s12。而且,直至判定为不存在相应的刀具为止,反复执行步骤s12至步骤s15的处理。
64.在这里,对没有相应的刀具,能够变更二维码的变换条件的情况下的处理的一个例子进行说明。没有相应的刀具的情况包含孔211b的直径小,无法通过能够使用的刀具进行加工的情况,以及孔211b的直径大,无法通过能够使用的刀具进行加工的情况。下面,关
于这2种情况,对选定相应的刀具的顺序进行说明。
65.首先,在孔211b的直径小,无法通过能够使用的刀具进行加工的情况下,在处理返回的步骤s12,加工条件决定部132以孔211b的直径变大的方式变更二维码的变换条件。在一个例子中,加工条件决定部132降低纠错等级的基准。在qr码中,纠错等级越高,则单元数越增加。更具体地说,纠错等级越高,则对数据进行存储的1个单元201的面积变得越小。因此,通过降低纠错等级,从而单元数减少,1个单元201的面积比变更前变大。
66.在qr码的情况下,规定出4个纠错等级。即,纠错等级是纠错能力为约7%的等级l、纠错等级为约15%的等级m、纠错等级为约25%的等级q及纠错等级为约30%的等级h。在变更前的纠错等级为等级h的情况下,纠错等级变更为等级q。
67.而且,步骤s13至步骤s15为止的处理被同样地执行。此时,与变更前所设定的纠错等级的情况相比,1个单元201的面积变大,因此通过步骤s14进行计算的孔211b的直径及相邻的孔211b的间隔也比变更前变大。其结果,能够对变大的直径的孔211b进行加工的刀具存在的可能性变高。在这里说明的处理在纠错等级能够变更的范围被重复。
68.另一方面,在孔211b的直径大、无法通过能够使用的刀具进行加工的情况下,在处理返回的步骤s12,加工条件决定部132以孔211b的直径缩小至能够由能够使用的刀具进行加工的大小为止的方式变更二维码的变换条件。在一个例子中,加工条件决定部132使单元数增加。通过使单元数增加,从而1个单元201的面积比变更前变小。
69.而且,步骤s13至步骤s15为止的处理被同样地执行。此时,与变更前所设定的单元数的情况相比,1个单元201的面积变小,因此通过步骤s14进行计算的孔211b的直径及相邻的孔211b的间隔也比变更前变小。其结果,能够对变小的直径的孔211b进行加工的刀具存在的可能性变高。在这里说明的处理在单元数能够变更的范围被重复。
70.在步骤s17无法变更二维码的变换条件的情况下(在步骤s17为no的情况下),加工条件决定部132通知表示在通过步骤s11取得的条件下无法进行开孔加工的警告信息(步骤s18)。即使变更二维码的变换条件仍无法加工的情况,是即使将纠错等级降低至能够设定的基准之中的最低的基准仍无法加工的情况,或者希望形成的二维码不变更字符串或者纠错等级就无法增加单元数的情况。另外,警告信息只要是能够通知给使用者的信息即可。在该情况下,数控装置1可以具有通知警告信息的通知部。警告信息能够采取文字、图像或者声音的方式。通知部的一个例子是显示部14。另外,也可以是数控装置1具有输出部,经由输出部将包含警告信息的信号输出至与数控装置1的外部连接的装置。输出部的一个例子是通信接口15。随后,处理结束。
71.在步骤s16存在相应的刀具的情况下(在步骤s16为yes的情况下),加工条件决定部132将选定的刀具决定为使用刀具(步骤s19)。接下来,加工条件决定部132基于通过步骤s14计算出的孔211b的直径及相邻的孔211b的间隔、通过步骤s19决定的使用刀具和通过步骤s13生成的二维码的形状而决定加工路径(步骤s20)。在这里,加工条件决定部132考虑使用刀具的前端形状而决定加工路径。即,加工条件决定部132使用与从刀具信息121取得的使用刀具相对应的前端形状信息而决定加工路径。加工路径在一个例子中是用于通过选定出的使用刀具对孔211b进行加工的路径,该孔211b表现二维码的设计数据的涂黑的单元201b。
72.在加工路径包含对孔211b进行加工的顺序和以对孔211b进行加工时的加工对象
的表面为基准的刀具的前端的掘入深度。在使用图12所示的刀具直径恒定的刀具21的情况下,刀具21的掘入深度能够设为任意的位置。另一方面,在使用图13所示的直径越朝向前端22a而变得越小的前端部221进行开孔加工的情况下,通过设定刀具22的掘入深度,从而能够开设期望的大小的孔211b。例如,在从前端22a算起的距离为“a1”的位置处进行加工的情况下,掘入深度设定为“a1”,在从前端22a算起的距离为“a2”的位置处进行加工的情况下,掘入深度设定为“a2”。
73.另外,在使用刀具为能够铣削加工的刀具的情况下,在对相邻的孔211b进行加工时,可以以在使刀具下降至孔底为止后不提起而是继续对相邻的孔211b进行加工的方式决定加工路径。即,可以在使刀具下降至孔底为止后,以朝向相邻的单元201使刀具移动而进行切削的方式决定加工路径。通过设为上述方式,从而与使刀具下降至孔底为止每次提起而进行加工的情况相比,能够缩短加工时间。并且,在前述的条件的基础上,在使用刀具的刀具直径小于孔211b的直径的情况下,可以以将孔211b扩展削除至孔211b的直径为止的方式决定加工路径。由此,即使在孔211b的直径大,与刀具直径不一致的情况下,也能够使用比孔211b的直径小的刀具对孔211b进行加工。此时,扩展削除后的孔211b的形状可以是正圆形状,也可以是正方形。此外,作为能够铣削加工的刀具,例如能够举出如立铣刀那样的刀具。
74.接下来,在加工部2中,在加工中使用的刀具被更换为通过步骤s19决定的使用刀具(步骤s21)。在这里,刀具更换可以由使用者手动地进行,在加工部2具有刀具更换功能的情况下,加工控制部133可以通过对加工部2进行控制而自动地进行。然后,加工控制部133以基于通过步骤s20决定的加工路径而进行切削加工的方式对加工部2进行控制(步骤s22)。以上,处理结束。
75.在实施方式1所涉及的数控装置1中,根据包含字符串的信息而生成二维码,对与生成的二维码的形状相对应的孔211b的直径及相邻的孔211b的间隔进行计算。另外,选定能够对计算出的直径的孔211b进行加工的使用刀具,基于孔211b的直径及相邻的孔211b的间隔、使用刀具和二维码的形状而决定加工路径。而且,基于加工路径在加工对象形成二维码。由此,具有能够从加工部2能够使用的刀具中对孔211b进行加工这样的效果。例如,即使在计算出比刀具直径小的直径的孔211b的情况下,在存在刀具直径比孔211b的直径大,且具有从刀刃主体部222朝向前端22a而直径变小的前端部221的刀具22的情况下,也以在该刀具22的前端部221的直径与孔211b的直径相等的位置处进行开孔加工的方式设定加工路径。由此,不准备具有与孔211b的直径吻合的刀具直径的刀具,就能够对比刀具直径小的直径的孔211b进行加工。即,在通过开孔加工在加工对象形成二维码时,能够从设置于加工部2的能够使用的刀具中尽可能地利用刀具。其结果,能够削减数控装置1的加工准备所花费的使用者的工作量。
76.另外,在能够通过计算出的直径对孔211b进行加工的刀具不存在于加工部2所能够使用的刀具中的情况下,对二维码的变换条件进行变更而重新生成二维码,使得计算出与变更前不同的孔211b的直径。由此,能够提高从加工部2所能够使用的刀具中对刀具进行选择的可能性,能够抑制使用者必须准备新的刀具的情况的发生。另外,也能够抑制为了形成孔211b而准备新的刀具的费用的产生。
77.并且,为了与能够加工的空间相匹配地对能够识别的二维码进行加工,需要适当
地设定孔的大小及孔和孔的间隔这样的加工条件。如果试图通过人手实施,则变得繁琐。但是,在实施方式1所涉及的数控装置1中,以孔211b的直径和间隔的比率处于预定的范围的方式对孔211b的直径及间隔进行计算。由此,在对拍摄到的二维码进行识别的识别处理中,具有能够使二维码的识别率提高,并且抑制使用者的工作量这样的效果。
78.实施方式2.
79.图14是表示实施方式2所涉及的数控装置的结构的一个例子的框图。在实施方式2中,数控装置1还具有机器学习装置30。机器学习装置30包含状态观测部31、数据取得部32及学习部33。
80.状态观测部31对为了表现二维码的单元201而加工的孔211b的直径及相邻的孔的间隔、形成二维码的加工路径以及使用刀具的前端形状进行观测而作为状态变量。状态观测部31将状态变量输出至学习部33。
81.数据取得部32取得与基于包含由加工条件决定部132决定的加工路径在内的加工条件而切削加工出的二维码有关的可否识别而作为教师数据。数据取得部32将教师数据向学习部33输出。在一个例子中,机器学习装置30具有识别部,可以由数据取得部32接受通过识别部进行的二维码的识别可否的结果。或者,也可以经由通信线或者通过使用者的输入,由数据取得部32接受通过其他装置进行的二维码的可否识别。在实施方式2中省略识别部的图示。
82.学习部33例如按照神经网络模型,通过所谓有教师学习对二维码的可否识别进行学习。在这里,有教师学习是指下述模型,即,向学习部33大量地赋予数据集,由此使学习部33对数据集的特征进行学习,根据输入对结果进行推定。数据集是将状态变量及判定数据彼此关联的数据,包含某输入和与输入相对应的结果即标签。在该例中,输入包含从状态观测部31输出的孔211b的直径及间隔、加工路径以及使用刀具的前端形状,标签包含从数据取得部32输出的形成的二维码的可否识别。
83.图15是表示在实施方式2的学习中使用的神经网络的结构的一个例子的图。神经网络500由通过多个神经元511构成的输入层510、通过多个神经元521构成的中间层520及通过大于或等于1个神经元531构成的输出层530构成。中间层520也被称为隐藏层。中间层520可以为1层,也可以为大于或等于2层。
84.如图15所示,神经网络500按照基于由状态观测部31观测的孔211b的直径501、孔211b的间隔502、加工路径503及使用刀具的前端形状504、以及由数据取得部32取得的形成的二维码的可否识别541的组合而创建的数据集,通过所谓的有教师学习对被加工的二维码的可否识别进行学习。
85.即,神经网络500向输入层510输入孔211b的直径501、孔211b的间隔502、加工路径503及使用刀具的前端形状504,对与从各神经元511、521输出的值相乘的权重进行调整而学习,以使得从输出层530输出的结果与形成的二维码的可否识别541即教师数据接近。
86.加工条件决定部132基于学习结果,决定孔211b的直径及间隔、加工路径之中的至少1个。
87.另外,神经网络500通过所谓的无教师学习,也能够对形成的二维码的可否识别进行学习。无教师学习是对下述装置进行学习的方法,该装置仅将输入数据大量地赋予给机器学习装置30,由此对输入数据进行何种分布进行学习,即使不赋予对应的教师输出数据,
也能够对输入数据进行压缩、分类或者整形等。
88.在无教师学习的方法的1个存在基于输入数据的类似性而对输入数据进行分组化的聚类。学习部33使用聚类的结果,以将某基准设为最佳的方式进行输出的分配,由此生成输出的预测模型。
89.另外,学习部33也可以通过将无教师学习和有教师学习组合后的模型即有半教师学习,对异常的有无或者测定结果进行学习。关于输入数据之中的一部分而赋予与该输入数据相对应的教师数据,另一方面,不对其他输入数据赋予教师数据的情况下的学习是有半教师学习。
90.另外,学习部33也可以按照针对多个数控装置1创建的数据集,对形成的二维码的可否识别进行学习。此外,学习部33可以从在同一现场使用的多个数控装置1取得数据集,或者也可以从在不同的现场独立地运转的多个数控装置1取得数据集。
91.并且,在从大于或等于1台数控装置1开始数据集的收集后,可以对被收集数据集的对象追加新的数控装置1。另外,在从多个数控装置1开始数据集的收集后,可以从被收集数据集的对象将多个数控装置1之中的一部分排除在外。
92.另外,在某1个数控装置1中进行了学习的学习部33可以向除了该数控装置1以外的其他数控装置1进行安装。安装于该其他数控装置1的学习部33通过该其他数控装置1中的再学习,能够对输出的预测模型进行更新。
93.在学习部33所使用的学习算法能够使用对特征量的提取进行学习的深层学习(deep learning)。学习部33也可以按照除了深层学习以外的其他公知的方法,例如遗传编程、功能逻辑编程、支持向量机等执行机器学习。
94.此外,在图14的例子中,示出了机器学习装置30内置于数控装置1的情况,但机器学习装置30也可以经由网络与数控装置1连接,由与该数控装置1分体的装置构成。另外,机器学习装置30也可以存在于云服务器上。
95.在实施方式2中,还将机器学习装置30设置于数控装置1,该机器学习装置30根据孔211b的直径及间隔、加工路径以及使用刀具的前端形状对形成的二维码的可否识别进行预测。由此,形成的二维码的可否识别能够在实际的加工前进行判定。另外,通过以能够识别二维码的方式决定孔211b的直径及间隔、加工路径、使用刀具的前端形状,从而能够使形成的二维码的识别率进一步提高。此时,孔211b的直径及间隔、加工路径、使用刀具的前端形状可以基于从学习部33输出的形成的二维码的可否识别而由使用者手动地输入,也可以通过针对数控装置1的单一指令而由加工条件决定部132自动地决定。
96.以上的实施方式所示的结构表示一个例子,也能够与其他公知技术进行组合,也能够将实施方式彼此组合,在不脱离主旨的范围,也能够对结构的一部分进行省略、变更。
97.标号的说明
98.1数控装置,2加工部,11输入部,12存储器,13cpu,14显示部,15通信接口,21、22刀具,22a前端,30机器学习装置,31状态观测部,32数据取得部,33学习部,121刀具信息,131二维码生成部,132加工条件决定部,133加工控制部,200qr码,201单元,201a涂白的单元,201b涂黑的单元,202a位置检测图案,202b数据区域,211a没有被开孔加工的区域,211b孔,221前端部,222刀刃主体部,230加工面,500神经网络,510输入层,511、521、531神经元,520中间层,530输出层。
再多了解一些

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