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线自动接线装置及线放电加工机的制作方法

2022-10-26 20:03:41 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及线放电加工机中的进行线电极的自动接线的线自动接线装置及线放电加工机。


背景技术:

2.线放电加工机具有:线供给部,其从线轴将线电极拉出,将拉出的线电极送出;上引导部,其配置于被加工物之上而对线电极进行引导;下引导部,其配置于被加工物之下而对线电极进行引导;以及线回收部,其对已使用的线电极进行回收。线放电加工机在新装填线电极时或者在线电极断线时,将线电极从线供给部送出至线回收部为止,由此进行线电极的自动接线。在下面的说明中,有时将线放电加工机之中的在自动接线中使用的结构称为线自动接线装置。一般来说,线自动接线装置经过线电极的切断和用于确保线电极的笔直性的退火处理而进行接线动作。
3.在专利文献1公开了一种线自动接线装置,其在接线时,对存在障碍的区间进行检测,将自动接线失败的次数的计数值针对每个区间进行存储,基于针对每个区间的计数值对用于进行自动接线的参数进行切换。专利文献1的线自动接线装置在特定的区间经常存在障碍的情况下,基于存在障碍的区间的位置和计数值对失败的原因进行判定。专利文献1的线自动接线装置从按原因分类的条件中对最佳条件进行选择而切换参数,由此自动地进行修正作业。
4.专利文献1:日本专利第5180363号公报


技术实现要素:

5.在上述专利文献1的线自动接线装置中,在由于向线电极的通电而线电极被切断时,有时在线电极的前端部线电极的熔融物残留为球状。如果在该球状的部分残留的情况下进行接线动作,则有时在上引导部或者下引导部等线电极堵塞。在线电极堵塞的情况下,线电极向与线电极堵塞的位置相比的前方送出受到妨碍,因此接线动作失败。上述专利文献1的线自动接线装置如果检测到接线动作的失败,则对参数进行变更,为了下一次的接线动作而将线电极进行切断。包含球状部分的线电极的残段残留于线电极所经过的路径,由此在线电极切断后的接线动作中妨碍线电极的送出,有时接线动作会再次失败。在该情况下,即使参数向适当的参数变更,只要没有将线电极的残段通过手动作业去除,就无法使接线动作成功。如上所述,在上述专利文献1中公开的现有的线自动接线装置,难以避免由于线电极的堵塞而成为无法自动接线的状态。
6.本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于得到能够避免由于线电极的堵塞而成为无法自动接线的状态的线自动接线装置。
7.为了解决上述的课题,并达到目的,本发明所涉及的线自动接线装置进行线放电加工机中的线电极的自动接线。本发明所涉及的线自动接线装置具有:切断状态检测部,其对线电极被切断时的切断状态进行检测;判定部,其基于切断状态而进行与线电极的切断
有关的合格与否判定;以及接线执行部,其基于合格与否判定的结果而决定接线动作的执行。
8.发明的效果
9.本发明所涉及的线自动接线装置具有下述效果,即,能够避免由于线电极的堵塞而成为无法自动接线的状态。
附图说明
10.图1是表示实施方式1所涉及的线放电加工机之中的线自动接线装置的图。
11.图2是表示实施方式1中的线自动接线装置的动作顺序的流程图。
12.图3是用于对在实施方式1的线自动接线装置中可防止的线电极的堵塞进行说明的图。
13.图4是表示实施方式2所涉及的线放电加工机之中的线自动接线装置的图。
14.图5是表示实施方式2中的线自动接线装置的动作顺序的流程图。
15.图6是表示实施方式3所涉及的线放电加工机之中的线自动接线装置的图。
16.图7是表示实施方式3中的线自动接线装置的动作顺序的流程图。
17.图8是表示实施方式3的线自动接线装置所具有的学习装置的功能结构的框图。
18.图9是表示实施方式3中的学习装置的处理顺序的流程图。
19.图10是表示实施方式3的线自动接线装置所具有的推断装置的功能结构的框图。
20.图11是表示实施方式3中的推断装置的处理顺序的流程图。
21.图12是表示实施方式1至3所涉及的自动接线调整部所具有的硬件结构的例子的图。
具体实施方式
22.下面,基于附图对实施方式所涉及的线自动接线装置及线放电加工机详细地进行说明。
23.实施方式1.
24.图1是表示实施方式1所涉及的线放电加工机之中的线自动接线装置的图。线放电加工机在线电极11和被加工物17之间使放电重复发生。线放电加工机通过使用了放电能量的放电加工,将被加工物17切断或者将被加工物17的一部分去除。线自动接线装置1进行线放电加工机中的线电极11的自动接线。
25.在线放电加工机装载卷绕有线电极11的线轴10。线自动接线装置1具有:带轮12a、12b,它们用于对从线轴10拉出的线电极11的方向进行转换;供给辊13,其作为线供给部;以及夹紧辊14a、14b,它们将线电极11向供给辊13推压。供给辊13从线轴10将线电极11拉出,将所拉出的线电极11送出。供给辊13还与送出方向相反地进行将线电极11拉回的动作。
26.线自动接线装置1具有:上引导部16a及下引导部16b,它们对线电极11进行引导;引导辊18,其用于对线电极11的进给方向进行转换;以及线回收部19,其对在放电加工中使用的线电极11进行回收。
27.上引导部16a配置于被加工物17和供电件15a之间,该供电件15a与被加工物17相比配置于上方。下引导部16b配置于被加工物17和供电件15b之间,该供电件15b与被加工物
17相比配置于下方。供电件15a、15b对线电极11供给加工电流。线自动接线装置1从供给辊13至引导辊18为止,将线电极11向铅垂下方送出。引导辊18使线电极11的方向从铅垂方向向水平方向转换。
28.线回收部19将从引导辊18送出的线电极11向未图示的回收场所送出,由此排出线电极11。线自动接线装置1在新装填线电极11时或者在线电极11断线时,将线电极11从供给辊13送出至线回收部19为止,由此进行线电极11的自动接线。
29.线自动接线装置1具有:退火处理部20,其对线电极11实施退火处理;切断部21,其将线电极11切断;照相机22,其对线电极11之中的切断的部分进行拍摄;以及夹紧辊23,其抓持线电极11。线电极11的切断和向线电极11的退火处理是在接线动作的准备中实施的工序,且包含于自动接线的工序。
30.退火处理部20具有电极24a、24b。退火处理部20使电极24a和电极24b与线电极11接触,由此在线电极11流动电流。退火处理部20在退火处理时,在线电极11流动电流。在退火处理中,通过在线电极11流动电流,从而在线电极11产生与线电极11的电阻相对应的热量。
31.在退火处理中,夹紧辊23对线电极11进行抓持,由此在夹紧辊23的位置处固定线电极11。在由夹紧辊23对线电极11进行固定的状态下供给辊13将线电极11拉回,由此对线电极11赋予张力。线电极11通过产生热和赋予张力而笔直化。另外,通过产生热量和赋予张力,线电极11的表面变得平滑。在退火处理结束后,供给辊13停止线电极11的拉回。夹紧辊23离开线电极11。退火处理部20使电极24a和电极24b从线电极11分离。
32.切断部21具有电极25。切断部21使电极25与线电极11接触,由此在线电极11流动电流。切断部21在线电极11流动电流,由此将线电极11熔断。在由夹紧辊23对线电极11进行固定的状态下供给辊13将线电极11拉回,由此对线电极11赋予张力。在线电极11被切断后,供给辊13停止线电极11的拉回。夹紧辊23离开线电极11。切断部21使电极25从线电极11分离。照相机22对由切断部21切断的线电极11的前端部进行拍摄。或者,照相机22对由切断部21切断时的线电极11进行拍摄。
33.线自动接线装置1具有对接线动作进行调整的自动接线调整部30。自动接线调整部30是指对线放电加工机进行控制的数控装置之中的在自动接线的控制中使用的结构。即,自动接线调整部30是数控装置的一部分。
34.自动接线调整部30具有:切断状态检测部33,其对线电极11的切断状态进行检测;判定部34,其基于切断状态而进行与线电极11的切断有关的合格与否判定;以及接线执行部35,其基于合格与否判定的结果而决定接线动作的执行。切断状态检测部33对在自动接线中线电极11被切断时的切断状态进行检测。
35.自动接线调整部30具有:电源控制部31,其对向线自动接线装置1的各部的电力供给进行控制;以及参数设定部32,其对用于自动接线的参数进行设定。参数设定部32将所设定的参数向电源控制部31输出。电源控制部31向对供给辊13进行驱动的电动机供给电力。电源控制部31通过向电动机的电力供给,对由供给辊13实施的线电极11的送出和由供给辊13实施的线电极11的拉回进行控制。省略电动机的图示。另外,电源控制部31向退火处理部20和切断部21供给电力。
36.切断状态检测部33具有张力检测部36、退火电流检测部37、切断电流检测部38和
图像取得部39。张力检测部36对线电极11的张力进行检测。退火电流检测部37对退火电流进行检测。退火电流是在退火处理中流过线电极11的电流。切断电流检测部38对切断电流进行检测。切断电流是在线电极11被切断时流过线电极11的电流。图像取得部39取得由照相机22拍摄到的图像。
37.张力检测部36对线电极11被切断时的线电极11的张力变动进行测定。通过张力检测部36中的测定,切断状态检测部33对线电极11被切断时的线电极11的张力的状态进行检测而作为切断状态的要素的1个。另外,张力检测部36测定对线电极11实施退火处理时的线电极11的张力变动。通过张力检测部36中的测定,切断状态检测部33对退火处理时的线电极11的张力的状态进行检测而作为切断状态的要素的1个。
38.退火电流检测部37测定对线电极11实施退火处理时的退火电流。通过退火电流检测部37中的测定,切断状态检测部33对退火电流的状态进行检测而作为切断状态的要素的1个。
39.切断电流检测部38对线电极11被切断时的切断电流进行测定。通过切断电流检测部38中的测定,切断状态检测部33对切断电流的状态进行检测而作为切断状态的要素的1个。
40.图像取得部39取得对切断的线电极11的前端部进行拍摄得到的图像。图像取得部39根据该图像,对线电极11之中的被切断的部分即前端部的形状进行测定。通过图像取得部39中的测定,切断状态检测部33对线电极11的前端部的形状进行检测而作为切断状态的要素的1个。
41.另外,图像取得部39取得对由切断部21切断时的线电极11进行拍摄得到的图像。图像取得部39根据该图像,对线电极11切断时的发光颜色或者线电极11切断时的发光的大小进行测定。通过图像取得部39中的测定,切断状态检测部33对线电极11被切断时的发光状态进行检测而作为切断状态的要素的1个。发光状态是发光颜色或者发光的大小。
42.如上所述,在由切断状态检测部33检测的切断状态中包含线电极11的张力的状态、退火电流的状态、切断电流的状态、线电极11的前端部的形状和发光状态的各要素。切断状态检测部33将表示检测出的切断状态的信息向判定部34输出。
43.判定部34将由切断状态检测部33检测出的切断状态与判定基准相比较,由此进行切断的合格与否判定。判定基准基于对线电极11的切断进行实验得到的结果或者对线电极11的切断进行仿真得到的结果而预先设定于线自动接线装置1。判定部34在切断状态满足用于判定为合格的判定基准的情况下,将切断判定为合格。判定部34在切断状态不满足用于判定为合格的判定基准的情况下,将切断判定为不合格。判定部34将表示合格与否判定的结果的信息向接线执行部35输出。
44.接线执行部35在被输入表示判定为合格的信息的情况下,决定执行接线动作。接线执行部35如果决定执行接线动作,则将接线动作向电源控制部31指示。电源控制部31按照来自接线执行部35的指示,使由供给辊13进行的线电极11的送出开始。另一方面,接线执行部35在被输入表示判定为不合格的信息的情况下,停止接线动作。
45.接下来,对由线自动接线装置1实施的自动接线的动作进行说明。图2是表示实施方式1中的线自动接线装置的动作顺序的流程图。
46.在步骤s1中,线自动接线装置1对用于自动接线的参数进行设定。在设定的参数中
包含表示向切断部21流动的电流的切断电流参数、表示在切断时向线电极11赋予的张力的切断张力参数、表示向退火处理部20流动的电流的退火电流参数和表示在退火处理时向线电极11赋予的张力的退火张力参数。在数控装置中预先储存有作为初始条件的参数。参数设定部32读出在数控装置中储存的参数,由此对作为初始条件的参数进行设定。参数设定部32将所设定的参数向电源控制部31输出。
47.在步骤s2中,线自动接线装置1将线电极11进行切断。在步骤s2中的线自动接线装置1的动作中包含将线电极11进行切断的第1动作和向线电极11实施退火处理的第2动作。
48.在第1动作中,电源控制部31使按照所设定的切断电流参数的电流向电极25流动。电源控制部31使按照切断张力参数的电流向电动机流动,由此使供给辊13进行按照切断张力参数的拉回动作。在夹紧辊23的位置处被固定的线电极11由供给辊13拉伸,由此对线电极11赋予张力。线自动接线装置1向线电极11赋予张力,并且在切断部21向线电极11流动电流,由此将线电极11进行切断。线电极11之中的与被切断的部位相比靠线回收部19侧的部分由线回收部19回收。
49.接下来,线自动接线装置1使供给辊13进行送出动作,使切断的线电极11由夹紧辊23抓持。线自动接线装置1开始第2动作。在第2动作中,电源控制部31使按照所设定的退火电流参数的电流向电极24a、24b流动。电源控制部31使按照退火张力参数的电流向电动机流动,由此使供给辊13进行按照退火张力参数的拉回动作。在夹紧辊23的位置处被固定的线电极11由供给辊13拉伸,由此对线电极11赋予张力。线自动接线装置1对线电极11赋予张力,并且在退火处理部20向线电极11流动电流,由此向线电极11实施退火处理。
50.在步骤s3中,线自动接线装置1对步骤s2中的线电极11的切断状态进行检测。切断状态检测部33对切断时的切断电流的状态和切断时的张力的状态进行检测而作为切断状态的要素。切断状态检测部33对退火处理时的退火电流的状态和退火处理时的张力的状态进行检测而作为切断状态的要素。切断状态检测部33对线电极11的前端部的形状进行检测而作为切断状态的要素。切断状态检测部33对切断时的发光状态进行检测而作为切断状态的要素。
51.在步骤s4中,线自动接线装置1判定检测出的切断状态是否满足判定为合格的基准。即,线自动接线装置1在判定部34中,进行与线电极11的切断有关的合格与否判定。此外,判定部34作为合格与否判定,可以判定检测出的切断状态是否符合判定为不合格的基准。
52.在这里,对合格与否判定的具体例进行说明。在切断时的线电极11的伸展不充分的情况下,有时线电极11的熔融物即球残留于线电极11的前端部。例如,在存在切断电流过大的异常或者切断时的张力过小的异常的情况下,切断时的线电极11的伸展变得不充分,由此可能形成熔融物的球。与此相对,在线电极11被正常地切断的情况下,在线电极11的前端部不形成熔融物的球,线电极11的前端部成为笔直的形状。在线自动接线装置1中预先设定有判定为合格的基准即形状的数据。判定部34关于检测出的形状,求出与判定为合格的基准之间的差分。判定部34在求出的差分处于预先设定的容许范围内的情况下,判定为切断状态满足判定为合格的基准。另一方面,判定部34在求出的差分超过该容许范围的情况下,判定为切断状态不满足判定为合格的基准。
53.线电极11的切断存在异常的情况下的发光颜色,有时与线电极11被正常地切断时
的发光颜色不同。判定部34可以求出作为基准的发光颜色和测定出的发光颜色之间的差分,基于求出的差分而判定切断状态是否满足判定为合格的基准。
54.线电极11的切断存在异常的情况下的发光的大小,有时与线电极11被正常地切断时的发光的大小不同。判定部34可以求出设为基准的发光的大小和测定出的发光的大小之间的差分,基于求出的差分而判定切断状态是否满足判定为合格的基准。
55.在线电极11被正常地切断的情况下,在线电极11熔融的同时对线电极11赋予张力,由此推测为维持一定比例的张力变动。与此相对,在存在切断电流过小的异常或者切断时的张力过大的异常的情况下,对熔融不充分的状态的线电极11赋予张力而将线电极11切断,由此推测为张力瞬时地变动。如上所述,在线电极11的切断正常的情况下和异常的情况下,张力变动表现出差异。判定部34将切断时的张力变动的测定结果与作为基准的张力变动相比较,由此可以判定切断状态是否满足判定为合格的基准。
56.判定部34关于切断电流,基于测定出的切断电流和作为基准的切断电流之间的差分,判定切断状态是否满足判定为合格的基准。判定部34将切断电流的变动的测定结果与作为基准的电流变动相比较,由此可以判定切断状态是否满足判定为合格的基准。
57.判定部34关于退火电流,基于测定出的退火电流和作为基准的退火电流之间的差分,判定切断状态是否满足判定为合格的基准。判定部34将退火电流的变动的测定结果与作为基准的电流变动相比较,由此可以判定切断状态是否满足判定为合格的基准。判定部34将退火处理时的张力变动的测定结果与作为基准的张力变动相比较,由此可以判定切断状态是否满足判定为合格的基准。
58.判定部34在线电极11的张力的状态、退火电流的状态、切断电流的状态、线电极11的前端部的形状和发光状态之中的至少1个不满足判定为合格的基准的情况下,判定为切断状态不满足判定为合格的基准。判定部34在线电极11的张力的状态、退火电流的状态、切断电流的状态、线电极11的前端部的形状和发光状态之中的至少1个符合判定为不合格的基准的情况下,可以判定为切断状态不满足判定为合格的基准。
59.在切断状态满足判定为合格的基准的情况下(步骤s4,yes),接线执行部35决定执行自动接线。由此,在步骤s5中,线自动接线装置1执行接线动作。另一方面,在切断状态不满足判定为合格的基准的情况下(步骤s4,no),线自动接线装置1不进行接线动作。以上,线自动接线装置1结束自动接线。线自动接线装置1在判定为线电极11的切断状态不合格的情况下,停止接线动作,结束自动接线的动作。
60.在存在切断不合格的情况下,由于在线电极11的前端部残留熔融物的球的问题,线电极11有时在线电极11的路径中容易钩挂。由于切断不合格,除了熔融物的球残留的问题以外,还可能引起线电极11的前端部变形的问题。如上所述在即使在线电极11发生了问题,线自动接线装置1仍进行了接线动作的情况下,在线电极11的路径中线电极11堵塞的可能性变高。在实施方式1中,线自动接线装置1在判定为线电极11的切断不合格的情况下停止接线动作,由此预先防止线电极11的堵塞。
61.图3是用于对在实施方式1的线自动接线装置中可防止的线电极的堵塞进行说明的图。在这里,设想在存在切断不合格的情况下线自动接线装置1进行接线动作的情况,对导致接线动作的失败的情形进行说明。在图3示出了线电极11被切断前的情形、通过切断部21中的线电极11的切断而在线电极11的前端部残留熔融物的球11a的情形、和关于具有球
11a的线电极11而进行接线动作后的情形。
62.例如,在与具有球11a的线电极11有关的接线动作中,在球11a经过上引导部16a之后,在下引导部16b发生堵塞。在该情况下,线自动接线装置1不使线电极11送出至线回收部19为止,由此识别为接线动作失败。接线动作失败,由此线自动接线装置1将线电极11切断,再次尝试接线动作。
63.在再次接线动作时,使用线电极11之中的比被切断的部分靠上的部分。关于线电极11之中的比被切断的部分靠下的部分,即包含球11a的部分,线自动接线装置1通过向上方的拉回等,从线电极11的路径排出。在该排出的工序中,如果在线电极11的路径中球11a发生钩挂的状态下将线电极11拉回,由此线电极11被拉断,则包含球11a的线电极11的残段没有被排出而残留于路径。在线电极11的路径中残留的残段会妨碍接下来的接线动作,因此线自动接线装置1只要没有通过手动作业将残段去除,则会成为无法使接线成功的状态。
64.根据实施方式1,线自动接线装置1基于切断状态而进行与线电极11的切断有关的合格与否判定,基于合格与否判定的结果而决定接线动作的执行。由此,线自动接线装置1能够预先防止线电极11的堵塞,因此具有能够避免由于线电极11的堵塞而成为无法自动接线的状态的效果。
65.此外,在由切断状态检测部33检测的切断状态中,只要包含线电极11的张力的状态、退火电流的状态、切断电流的状态、线电极11的前端部的形状和发光状态中的至少1个即可。由此,切断状态检测部33能够关于线电极11的切断而进行用于合格与否判定的状态检测。判定部34只要基于线电极11的张力的状态、退火电流的状态、切断电流的状态、线电极11的前端部的形状和发光状态之中的至少1个,能够进行与线电极11的切断有关的合格与否判定即可。由此,线自动接线装置1能够避免由于线电极11的堵塞而成为无法自动接线的状态。
66.实施方式2.
67.图4是表示实施方式2所涉及的线放电加工机之中的线自动接线装置的图。在实施方式2中,线自动接线装置2的自动接线调整部40基于合格与否判定的结果和自动接线是否成功,对用于自动接线的参数进行调整。在实施方式2中,对与上述的实施方式1相同的结构要素标注同一标号,主要对与实施方式1不同的结构进行说明。
68.自动接线调整部40具有与实施方式1中的自动接线调整部30相同的结构要素。并且,自动接线调整部40具有线信息输入部41、接线检测部42和参数调整部43。
69.向线信息输入部41输入线信息。线信息是与线电极11的规格有关的信息。在线信息中包含线电极11的材料、线电极11的粗细、线电极11的制造商这样的信息。线信息输入部41将输入的线信息向参数调整部43输出。
70.接线检测部42对通过线自动接线装置2实施的自动接线是否成功进行检测。接线检测部42在通过接线动作从线回收部19将线电极11送出的情况下,判断为自动接线成功。接线检测部42在尽管能够向线回收部19到达的长度的线电极11从供给辊13送出,但线电极11仍未到达线回收部19的情况下,判断为自动接线失败。接线检测部42将表示自动接线是否成功的信息向参数调整部43输出。
71.接线执行部35与实施方式1的情况同样地,决定自动接线的执行。接线执行部35在被输入表示判定为不合格的信息的情况下,将参数调整指示给参数调整部43。
72.参数调整部43在存在来自接线执行部35的指示的情况或者在被输入表示自动接线失败的信息的情况下,对在参数设定部32中设定的参数进行调整。参数调整部43将调整后的参数向参数设定部32输出。参数调整部43将进行了参数调整的情况向接线执行部35通知。接线执行部35如果接收到来自参数调整部43的通知,则决定按照由参数调整部43调整后的参数而执行接线动作。
73.接下来,对通过线自动接线装置2实施的自动接线的动作进行说明。图5是表示实施方式2中的线自动接线装置的动作顺序的流程图。图5所示的步骤s1至步骤s5与图2所示的步骤s1至步骤s5相同。此外,在切断状态不满足判定为合格的基准的情况下(步骤s4,no),线自动接线装置2使顺序向后面记述的步骤s7进入。另外,线自动接线装置2在步骤s5之后,使顺序向接下来说明的步骤s6进入。
74.在步骤s6中,线自动接线装置2在接线检测部42中判断接线是否成功。在接线成功的情况下(步骤s6,yes),线自动接线装置2结束图5所示的顺序所涉及的动作。另一方面,在接线失败的情况下(步骤s6,no),线自动接线装置2使顺序向接下来说明的步骤s7进入。
75.在步骤s7中,线自动接线装置2在参数调整部43中对参数进行调整。即,参数调整部43在切断状态不满足判定为合格的基准的情况或者在接线失败的情况下,对在参数设定部32中设定的参数进行调整。如上所述,参数调整部43基于通过判定部34得到的合格与否判定的结果和自动接线是否成功而对参数进行调整。如果结束通过步骤s7进行参数的调整,则接线执行部35决定按照调整后的参数的接线动作的执行,将接线动作向电源控制部31指示。线自动接线装置2使顺序向步骤s2返回,进行按照调整后的参数的接线动作。由此,线自动接线装置2在线电极11的切断不合格的情况或者在自动接线失败的情况下,对参数进行调整,再次尝试线电极11的切断和接线动作。
76.在这里,对通过参数调整部43实施的参数的调整进行说明。在线电极11的切断不合格的情况下,作为不合格的主要原因,考虑切断电流过大及切断时的张力过小。参数调整部43在线电极11的切断不合格的情况下,进行减小切断电流参数的调整或者增加切断张力参数的调整。
77.在线电极11的切断合格且接线失败的情况下,在线电极11的前端部没有问题,另一方面,认为退火处理后的线电极11的笔直性不充分。即,认为在退火处理存在问题。参数调整部43对退火电流参数和退火张力参数之中的至少一者进行调整。参数调整部43除了对退火电流参数或者退火张力参数进行调整以外,也可以进行延长退火处理的时间的调整或者缩短退火处理的时间的调整。
78.参数调整部43可以求出所检测出的切断电流的值和切断电流的基准值之间的差分,以切断电流的值收敛于包含基准值的范围的方式对切断电流参数进行调整。参数调整部43可以求出在切断时检测出的张力的值和切断张力的基准值之间的差分,以切断张力的值收敛于包含基准值的范围的方式对切断张力参数进行调整。参数调整部43可以求出所检测出的退火电流的值和退火电流的基准值之间的差分,以退火电流的值收敛于包含基准值的范围的方式对退火电流参数进行调整。参数调整部43可以求出在退火处理时检测出的张力的值和退火张力的基准值之间的差分,以退火张力的值收敛于包含基准值的范围的方式对切断张力参数进行调整。基准值和包含基准值的范围基于对线电极11的切断进行实验得到的结果或者对线电极11的切断进行仿真得到的结果而预先设定于线自动接线装置2。所
设定的基准值和包含基准值的范围的信息储存于线自动接线装置2的存储部。省略存储部的图示。
79.可以对切断电流、切断张力、退火电流及退火张力的各基准值设定与线信息相关联的基准值。参数调整部43基于从线信息输入部41输入的线信息,从存储部读出与该线信息相关联的基准值和包含基准值的范围的信息。由此,参数调整部43使用与线信息相关联的基准值和与线信息相关联的范围的信息而对参数进行调整。如上所述,参数调整部43基于从线信息输入部41输入的线信息而对参数进行调整。
80.根据实施方式2,线自动接线装置2基于与切断有关的合格与否判定的结果和自动接线是否成功而对参数进行调整,由此再次尝试线电极11的切断和接线动作。由此,线自动接线装置2在设定的参数不是适当的参数的情况下对参数进行调整,能够再次执行线电极11的切断和接线动作。另外,线自动接线装置2基于线信息对参数进行调整,由此针对线电极11的每个种类,能够进行适于线电极11的种类的参数调整。
81.实施方式3.
82.图6是表示实施方式3所涉及的线放电加工机之中的线自动接线装置的图。在实施方式3中,在线自动接线装置3的自动接线调整部50设置的参数调整部51使用训练好的模型对参数进行学习。在实施方式3中,对与上述的实施方式1或者2相同的结构要素标注同一标号,主要对与实施方式1或者2不同的结构进行说明。
83.参数调整部51具有:学习装置52,其对能够自动接线的参数进行学习;推断装置53,其对能够自动接线的参数进行推断;以及模型存储部54,其对训练好的模型进行存储。学习装置52生成用于对能够自动接线的参数进行推断的训练好的模型。学习装置52通过机器学习而生成训练好的模型。推断装置53使用由学习装置52生成的训练好的模型对参数进行推断。
84.线信息输入部41将输入的线信息向参数调整部51输出。接线检测部42向参数调整部51输出是否成功信息。是否成功信息是表示自动接线是否成功的信息。接线执行部35将从判定部34输入的判定信息向参数调整部51输出。判定信息是表示判定部34中的合格与否判定的结果的信息。参数调整部51基于线信息、是否成功信息和判定信息对参数进行调整。
85.接下来,对通过线自动接线装置3实施的自动接线的动作进行说明。图7是表示实施方式3中的线自动接线装置的动作顺序的流程图。图7所示的步骤s1至步骤s6与图5所示的步骤s1至步骤s6相同。此外,在切断状态不满足判定为合格的基准的情况下(步骤s4,no)或者在接线失败的情况下(步骤s6,no),线自动接线装置3使顺序向后面记述的步骤s9进入。在接线成功的情况下(步骤s6,yes),线自动接线装置3使顺序向接下来说明的步骤s8进入。
86.在步骤s8中,线自动接线装置3在学习装置52中取得线信息、判定信息、是否成功信息和参数。学习装置52使用包含线信息、判定信息、是否成功信息和参数在内的数据集而对参数进行学习。如果学习装置52进行学习,则线自动接线装置3结束图7所示的顺序所涉及的动作。
87.在步骤s9中,线自动接线装置3在学习装置52中取得线信息、判定信息、是否成功信息和参数。学习装置52使用包含线信息、判定信息、是否成功信息和参数在内的数据集而对参数进行学习。接下来,线自动接线装置3在推断装置53中对能够自动接线的参数进行推
断。在步骤s10中,线自动接线装置3从推断装置53向参数设定部32输出作为推断结果的参数。如果通过步骤s10从推断装置53输出参数,则线自动接线装置3使顺序向步骤s2返回。
88.在这里,对参数调整部51中的处理进行说明。图8是表示实施方式3的线自动接线装置所具有的学习装置的功能结构的框图。学习装置52具有数据取得部55和模型生成部56。
89.数据取得部55取得向参数调整部51输入的线信息、判定信息和是否成功信息。另外,数据取得部55从参数设定部32读出参数,由此取得所设定的参数。数据取得部55创建将线信息、判定信息、是否成功信息和参数汇总得到的数据集。数据取得部55将创建出的数据集向模型生成部56输出。模型生成部56使用基于线信息、判定信息、是否成功信息和参数所创建的数据集而生成训练好的模型。
90.模型生成部56所使用的学习算法可以是任意的算法。作为一个例子,对应用了强化学习(reinforcement learning)的情况进行说明。强化学习是指某环境内的智能体即行动主体对当前的状态进行观测,决定应该采取的行动。智能体通过对行动进行选择而从环境取得回报,对通过一系列的行动而回报得到最多的对策进行学习。作为强化学习的代表方法,已知q学习(q-learning)及td学习(td-learning)等。例如,在q学习的情况下,行动价值函数q(s,a)的一般性的更新式即行动价值表通过下式(1)表示。行动价值函数q(s,a)表示基于环境“s”对行动“a”进行选择的行动的价值即行动价值q。
91.【式1】
92.q(s
t
,a
t
)

q(s
t
,a
t
) α(r
t 1
γmaxaq(s
t 1
,a
t
)-q(s
t
.a
t
))

(1)
93.在上述的式(1)中,“s
t”表示时刻“t”的环境的状态。“a
t”表示时刻“t”的行动。通过行动“a
t”,状态从“s
t”向“s
t 1”改变。“r
t 1”表示状态从“s
t”向“s
t 1”改变而带来的回报。“γ”表示折扣率,满足0<γ≤1。“α”表示学习系数,满足0<α≤1。在实施方式3中,行动“a
t”是线信息及参数。状态“s
t”是判定信息及是否成功信息。模型生成部56对时刻“t”的状态“s
t”中的最好的行动“a
t”进行学习。
94.通过上述的式(1)表示的更新式是如果时刻“t 1”的最好的行动“a”的行动价值大于在时刻“t”执行的行动“a”的行动价值q,则增大行动价值q,在相反的情况下减小行动价值q。换言之,以使时刻“t”的行动“a”的行动价值q接近时刻“t 1”的最好的行动价值的方式,对行动价值函数q(s,a)进行更新。由此,某环境中的最好的行动价值不断依次传播为其以前的环境中的行动价值。
95.模型生成部56具有回报计算部57和函数更新部58。回报计算部57基于判定信息和是否成功信息,对与线信息和自动接线所使用的参数的组合对应的回报进行计算。函数更新部58按照由回报计算部57计算的回报,对用于决定参数的函数进行更新。函数更新部58将通过函数的更新而创建的训练好的模型向模型存储部54输出。
96.回报计算部57基于判定信息和是否成功信息,对与线信息和自动接线所使用的参数的组合对应的回报“r”进行计算。例如,在判定信息为”合格”且是否成功信息为“成功”的情况下,回报计算部57赋予回报的值即“ 2”而使回报“r”增大。在判定信息为”合格”且是否成功信息为“失败”的情况下,回报计算部57赋予回报的值即“-1”而使回报“r”减少。在判定信息为“不合格”的情况下,回报计算部57赋予回报的值“-2”而使回报“r”减少。此外,回报的值是任意的。
97.图9是表示实施方式3中的学习装置的处理顺序的流程图。参照图9的流程图,对更新行动价值函数q(s,a)的强化学习方法进行说明。
98.在步骤s11中,学习装置52取得线信息、判定信息、是否成功信息和参数。在步骤s12中,学习装置52基于判定信息和是否成功信息,对与线信息和自动接线所使用的参数的组合对应的回报进行计算。在步骤s13中,学习装置52基于回报对行动价值函数q(s,a)进行更新。在步骤s14中,学习装置52判断行动价值函数q(s,a)是否收敛。学习装置52由于步骤s13中的行动价值函数q(s,a)的更新没有进行,由此判定为行动价值函数q(s,a)收敛。
99.在判定为行动价值函数q(s,a)没有收敛的情况下(步骤s14,no),学习装置52将动作顺序向步骤s11返回。在判定为行动价值函数q(s,a)收敛的情况下(步骤s14,yes),学习装置52结束图9所示的顺序的学习。此外,学习装置52也可以不进行步骤s14所涉及的判定,通过向步骤s13至步骤s11使动作顺序返回,从而使学习继续。模型存储部54将生成的行动价值函数q(s,a)作为训练好的模型而存储。
100.图10是表示实施方式3的线自动接线装置所具有的推断装置的功能结构的框图。推断装置53基于训练好的模型和线信息,对能够自动接线的参数进行推断。推断装置53具有数据取得部59和推断部60。
101.数据取得部59取得向参数调整部51输入的线信息。数据取得部59将取得的线信息向推断部60输出。推断部60使用从模型存储部54读出的训练好的模型,对能够自动接线的参数进行推断。推断部60向训练好的模型输入线信息,由此能够对可使自动接线成功的参数进行推断。
102.图11是表示实施方式3中的推断装置的处理顺序的流程图。在步骤s15中,推断装置53在数据取得部59中取得线信息。在步骤s16中,推断装置53在推断部60中向训练好的模型输入线信息,求出参数。在步骤s17中,推断装置53从推断部60向参数设定部32输出参数。由此,推断装置53结束图11所示的顺序所涉及的处理。
103.在实施方式3中,对在学习装置52所使用的学习算法应用强化学习的情况进行了说明,但在学习算法也可以使用除了强化学习以外的学习。学习装置52可以使用除了强化学习以外的公知的学习算法,例如深层学习(deep learning)、神经网络、遗传编程、功能逻辑编程或者支持向量机这样的学习算法而执行机器学习。
104.在实施方式3中,学习装置52内置于自动接线调整部50。学习装置52并不限于是线自动接线装置3所包含的装置,也可以是线自动接线装置3的外部的装置。学习装置52可以是经由网络而能够与线自动接线装置3连接的装置。学习装置52可以是存在于云服务器上的装置。
105.学习装置52可以按照针对多个线自动接线装置3创建的数据集对参数进行学习。学习装置52可以从在同一现场使用的多个线自动接线装置3取得数据集、或者也可以从在彼此不同的现场使用的多个线自动接线装置3取得数据集。数据集可以是从在多个现场彼此独立地运转的多个线自动接线装置3收集到的数据集。在开始来自多个线自动接线装置3的数据集的收集之后,可以在对数据集进行收集的对象追加新的线自动接线装置3。另外,在开始来自多个线自动接线装置3的数据集的收集之后,可以从对数据集进行收集的对象将多个线自动接线装置3之中的一部分排除在外。
106.关于某1个线自动接线装置3进行了学习的学习装置52,可以进行与除了该线自动
接线装置3以外的其他线自动接线装置3有关的学习。进行与该其他线自动接线装置3有关的学习的学习装置52通过该其他线自动接线装置3中的再学习,能够对输出的预测模型进行更新。
107.根据实施方式3,线自动接线装置3使用用于对能够自动接线的参数进行推断的训练好的模型而对参数进行调整。线自动接线装置3通过基于训练好的模型的参数调整,能够使自动接线成功。
108.下面,对实施方式1至3所涉及的自动接线调整部30、40、50所具有的硬件结构进行说明。图12是表示实施方式1至3所涉及的自动接线调整部所具有的硬件结构的例子的图。在图12示出了通过使用执行程序的硬件,从而实现自动接线调整部30、40、50的功能的情况下的硬件结构。
109.自动接线调整部30、40、50具有:处理器61,其执行各种处理;作为内置存储器的存储器62;存储装置63,其对信息进行存储;以及接口电路64,其用于向自动接线调整部30、40、50输入信息和从自动接线调整部30、40、50输出信息。
110.处理器61是cpu(central processing unit)。处理器61也可以是处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或dsp(digital signal processor)。存储器62是ram(random access memory)、rom(read only memory)、闪存、eprom(erasable programmable read only memory)或者eeprom(注册商标)(electrically erasable programmable read only memory)。
111.存储装置63是hdd(hard disk drive)或者ssd(solid state drive)。使计算机作为自动接线调整部30、40、50起作用的程序储存于存储装置63。处理器61将在存储装置63储存的程序读出至存储器62而执行。
112.程序可以存储于计算机系统可读取的存储介质。自动接线调整部30、40、50可以将在存储介质中记录的程序向存储器62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。程序也可以从其他计算机或者服务器装置经由通信网络而向计算机系统安装。
113.电源控制部31、参数设定部32、切断状态检测部33、判定部34、接线执行部35、接线检测部42、参数调整部43、学习装置52及推断装置53的各功能通过处理器61和软件的组合而实现。该各功能可以通过处理器61及固件的组合而实现,也可以通过处理器61、软件及固件的组合而实现。软件或者固件作为程序被记述,储存于存储装置63。自动接线调整部30、40、50的存储部及模型存储部54的各功能通过使用存储装置63而实现。
114.接口电路64对来自与硬件连接的外部设备的信号进行接收。外部设备包含对切断电流进行检测的传感器、对退火电流进行检测的传感器、对线电极11的张力进行检测的传感器和照相机22。线信息输入部41的功能通过使用接口电路64而实现。
115.以上的各实施方式所示的结构示出本发明的内容的一个例子。各实施方式的结构能够与其他的公知技术进行组合。也可以将各实施方式的结构彼此适当组合。在不脱离本发明的主旨的范围能够将各实施方式的结构的一部分省略或者变更。
116.标号的说明
117.1、2、3线自动接线装置,10线轴,11线电极,11a球,12a、12b带轮,13供给辊,14a、14b、23夹紧辊,15a、15b供电件,16a上引导部,16b下引导部,17被加工物,18引导辊,19线回
收部,20退火处理部,21切断部,22照相机,24a、24b、25电极,30、40、50自动接线调整部,31电源控制部,32参数设定部,33切断状态检测部,34判定部,35接线执行部,36张力检测部,37退火电流检测部,38切断电流检测部,39图像取得部,41线信息输入部,42接线检测部,43、51参数调整部,52学习装置,53推断装置,54模型存储部,55、59数据取得部,56模型生成部,57回报计算部,58函数更新部,60推断部,61处理器,62存储器,63存储装置,64接口电路。
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