(57)【要約】【課題】オペレータの立ち会いを必要とせず、ワークから製品が切り落ちる際に自動的に極間の放電を停止するワイヤ放電加工機の制御装置を提供すること。【解決手段】本発明のワイヤ放電加工機２の制御装置１は、ワイヤ放電加工機２の動作を制御する制御部３０と、ワイヤ放電加工機２から取得された電圧乃至電流に係るデータに基づいて、前記ワークから切り出される製品乃至中子が切り落ちる状態を判定する状態判定部３６と、を備え、状態判定部３６は、ワイヤ放電加工機２から取得された電圧乃至電流に係るデータに基づいて、ワークから切り出される製品乃至中子が切り落ちる状態を判定した際に、ワイヤ放電加工機２による前記ワークの加工を一時停止するように制御部３０に対して指令する。【選択図】図３
2020131374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ放電加工機によるワークの加工を制御する制御装置において、
前記ワイヤ放電加工機の動作を制御する制御部と、
前記ワイヤ放電加工機から取得された電圧乃至電流に係るデータに基づいて、前記ワークから切り出される製品又は中子が切り落ちる状態を判定する状態判定部と、を備え、
前記状態判定部は、
前記ワイヤ放電加工機から取得された電圧乃至電流に係るデータに基づいて、前記ワークから切り出される製品又は中子が切り落ちる状態を判定した際に、前記ワイヤ放電加工機による前記ワークの加工を一時停止するように前記制御部に対して指令する、
制御装置。
【請求項２】
前記状態判定部は、
前記ワークから前記製品又は前記中子が切り落ちる状態に係る前記電圧乃至電流に係るデータの基準値を記憶する基準データ記憶部と、
前記ワイヤ放電加工機から取得された前記電圧乃至電流に係るデータと、前記基準データ記憶部に記憶されている基準値とを用いて、前記ワークから前記製品又は前記中子が切り落ちる直前状態であるか否かを推定する推定部と、
を備え、
前記推定部の推定結果に基づいて前記ワイヤ放電加工機による前記ワークの加工を一時停止するように前記制御部に対して指令する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記状態判定部は、前記推定部が前記ワークから前記製品又は前記中子が切り落ちる直前の状態であることを推定したことを条件として、該推定の後に予め定めた所定の停止距離又は予め定めた所定の停止時間だけ前記ワークの加工が進んだ後に該加工を一時停止するように前記制御部に対して指令する、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記電圧乃至電流に係るデータは、前記ワイヤ放電加工機のワイヤ電極と前記ワークとの極間における電圧値、電流値、及び放電パルス数の少なくともいずれかを含む、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項５】
前記状態判定部は、
前記ワイヤ放電加工機から取得された電圧乃至電流に係るデータと、前記ワークから製品乃至中子が切り落ちる状態であるか否かを示すラベルデータとに基づいて、電圧乃至電流に係るデータと前記ワークから製品乃至中子が切り落ちる状態とを関連付けた学習モデルを生成する学習部を更に備える、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記状態判定部は、
電圧乃至電流に係るデータと前記ワークから製品又は中子が切り落ちる状態とを関連付けた学習モデルを記憶する学習モデル記憶部と、
前記ワイヤ放電加工機から取得された電圧乃至電流に係るデータに基づいて、前記学習モデル記憶部に記憶された学習モデルを用いた前記ワークから前記製品又は前記中子が切り落ちる状態であるか否かを推定する推定部と、
を更に備え、
前記推定部の推定結果に基づいて前記ワイヤ放電加工機による前記ワークの加工を一時停止するように前記制御部に対して指令する、
請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関し、特にワイヤ放電加工機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、ワイヤ放電加工機で加工中のワークを上ガイド側から見た図である。ワイヤ放電加工機は、加工開始穴からワークの加工を開始する。ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極とワークとの間に所定の加工電圧をかけてアーク放電を発生させ、その放電の熱でワークを溶融すると同時に、急激に加熱された加工液の気化爆発により溶融したワークを吹き飛ばすことでワークを加工する。ワイヤ放電加工機は、このようなワークの加工を制御用プログラムにより指令される各経路に沿って行い、製品となる中子をワークから切り出す（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
図１２は、図１１で例示したワークを側面方向から見た図である。従来のワイヤ放電加工機による加工方法では、ワークから製品（中子）を切り落す際に、切り落とした製品が傾いてワイヤ電極と接触し、ワイヤ電極と接触した製品とワークとの間で更なる放電（二重放電）が起こり、製品に放電による傷を付けたりしてしまうことがあった。このような問題を解決するために、製品（中子）の切り落としの際には、ワイヤ電極とワークとの極間で発生する放電の音の変化や放電の状態の変化をオペレータが五感で感じ取ることで、極間の放電の状態を推測して、手動でワイヤ放電加工機を停止する等の対処をしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２３８５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、従来はワークから製品又は中子を切り落とす際に、オペレータが五感で極間の放電状態を推測して、手動でワイヤ放電加工機を停止している。そのため、製品又は中子の切り落とし作業の時は、オペレータがワイヤ放電加工機のそばに立ち会い、製品又は中子が切り落ちる時に手動で極間の放電を停止する必要があり、これがオペレータの負担となっていた。
【０００６】
また、放電の音の変化から極間の放電状態を推測するには、一定の習熟が必要であり、経験の浅いオペレータではワークから製品を切り落とすタイミングを推測することが困難であるという課題がある。ここでオペレータが判断を誤ってワイヤ放電加工機を停止するのが遅れると、製品又は中子に二重放電による傷が生じてしまう。
そこで、オペレータの立ち会いを必要とせず、ワークから製品が切り落ちる際に自動的に極間の放電を停止するワイヤ放電加工機が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によるワイヤ放電加工機の制御装置は、ワークから製品又は中子が切り落ちる際の加工状態、例えば電圧や、放電パルス数、電流等の変化に着目し、その変化の閾値を超えた場合に、製品又は中子が切り落ちると判定し、自動的にワイヤ放電加工機の加工動作を停止させることで、上記課題を解決する。
【０００８】
そして、本発明の一態様は、ワイヤ放電加工機によるワークの加工を制御する制御装置において、前記ワイヤ放電加工機の動作を制御する制御部と、前記ワイヤ放電加工機から取得された電圧乃至電流に係るデータに基づいて、前記ワークから切り出される製品乃至中子が切り落ちる状態を判定する状態判定部と、を備え、前記状態判定部は、前記ワイヤ放電加工機から取得された電圧乃至電流に係るデータに基づいて、前記ワークから切り出される製品乃至中子が切り落ちる状態を判定した際に、前記ワイヤ放電加工機による前記ワークの加工を一時停止するように前記制御部に対して指令する、制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様により、ワイヤ放電加工機に不慣れな初心者でも、製品を傷つけることなく回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態による制御装置の概略的なハードウェア構成図である。
【図２】ワイヤ放電加工機の概略構成図である。
【図３】第１実施形態による制御装置の概略的な機能ブロック図である。
【図４】切り落とし区間を指示する指令の例を示す図である。
【図５】極間に係る電圧に基づいて切り落ち状態の推定を行う例である。
【図６】極間に係る電流に基づいて切り落ち状態の推定を行う例である。
【図７】第２，３実施形態による制御装置の概略的なハードウェア構成図である。
【図８】第２実施形態による制御装置の概略的な機能ブロック図である。
【図９】第２実施形態による制御装置で作成される状態データＳとラベルデータＬの作成例を示す図である。
【図１０】第３実施形態による制御装置の概略的な機能ブロック図である。
【図１１】ワイヤ放電加工機によるワークの加工を上から見た図である。
【図１２】ワイヤ放電加工機によるワークの加工を横から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の第１実施形態によるワイヤ放電加工機の制御装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。
【００１２】
本実施形態による制御装置１が備えるＣＰＵ１１は、制御装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、バス２２を介して接続されているＲＯＭ１２に格納されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従って制御装置１全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示装置７０に表示するための表示データ、入力装置７１を介してオペレータが入力した各種データ等が格納される。
【００１３】
不揮発性メモリ１４は、例えば図示しないバッテリでバックアップされたメモリやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等で構成され、制御装置１の電源がオフされても記憶状態が保持されるメモリとして構成される。不揮発性メモリ１４には、制御装置１の動作に係る設定情報が格納される設定領域や、入力装置７１から入力されたデータ、制御対象のワイヤ放電加工機２において検出される各種物理量（各軸の位置、速度、加工電圧、電流、放電パルス数、加工液量、加工液圧、正常放電回数、異常放電回数等）、図示しない外部記憶装置やネットワークを介して読み込まれたデータ等が記憶される。不揮発性メモリ１４に記憶されたプログラムや各種データは、実行時／利用時にはＲＡＭ１３に展開されても良い。また、ＲＯＭ１２には、各種データを解析するための公知の解析プログラム等を含むシステム・プログラムが予め書き込まれている。
【００１４】
制御装置１は、例えばインタフェース２０を介してワイヤ放電加工機２と接続される。
表示装置７０には、メモリ上に読み込まれた各データ、プログラム等が実行された結果として得られたデータ等がインタフェース１８を介して出力されて表示される。また、キーボードやポインティングデバイス等から構成される入力装置７１は、作業者による操作に基づく指令，データ等をインタフェース１９を介してＣＰＵ１１に渡す。
【００１５】
図２は、ワイヤ放電加工機２の概略構成図である。ワイヤ電極２０１が巻かれたワイヤボビン２１１は、送り出し部トルクモータ２１０で、ワイヤ電極２０１の引き出し方向とは逆方向に指令された所定低トルクが付与される。ワイヤボビン２１１から繰り出されたワイヤ電極２０１は、複数のガイドローラを経由し（図示せず）、ブレーキモータ２１２により駆動されるブレーキシュー２１３により、ブレーキシュー２１３とワイヤ電極送りモータ（図示せず）で駆動されるフィードローラ２２２の間の張力が調節される。
【００１６】
張力検出器２１４は上ガイド２１５と下ガイド２１７間を走行するワイヤ電極２０１の張力の大きさを検出する検出器である。ブレーキシュー２１３を通過したワイヤ電極２０１は、上ガイド２１５に備えられた上ワイヤ支持ガイド２１６、下ガイド２１７に備えられた下ワイヤ支持ガイド２１８、下ガイドローラ２１９を経由し、ピンチローラ２２１とワイヤ電極送りモータ（図示せず）で駆動されるフィードローラ２２２で挟まれ、ワイヤ電極回収箱２２０に回収される。
上ガイド２１５と下ガイド２１７の間の放電加工領域には放電加工対象となるワーク（図示せず）がテーブル（図示せず）に載置され、ワイヤ電極２０１に加工用電源（図示せず）から高周波電圧が印加され放電加工がなされる。また、ワイヤ放電加工機２本体は制御装置１によって制御される。
【００１７】
上記した構成を持つワイヤ放電加工機２は、加工液中のワイヤ電極２０１とワーク（図示せず）に電圧を印加して、アーク放電を発生させ、この放電の熱でワークを溶融すると同時に、急激に加熱された加工液の気化爆発により溶融したワークを吹き飛ばすことでワークを加工する。ワイヤ放電加工機２は、各軸の位置、速度、加工電圧、電流、放電パルス数、加工液量、加工液圧、正常放電回数、異常放電回数等の各部の動作状態がセンサ等で検出され、検出された値は制御装置１へと送信される。
【００１８】
図３は第１実施形態によるワイヤ放電加工機の制御装置の概略的な機能ブロック図である。図３に示した各機能ブロックは、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がシステム・プログラムを実行し、制御装置１及びワイヤ放電加工機２の各部の動作を制御することにより実現される。
【００１９】
本実施形態の制御装置１は、制御部３０、状態判定部３６、及びユーザインタフェース部３８を備え、状態判定部３６は推定部１２０を備えている。また、図１で示した不揮発性メモリ１４上には、ワイヤ放電加工機２の動作状態を示すデータが記憶される取得データ記憶部５０と、基準データ記憶部１４０が設けられている。
【００２０】
制御部３０は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース２０を介したワイヤ放電加工機２との間でのデータ入出力処理が行われることで実現される。制御部３０は、図１に示した不揮発性メモリ１０４に記憶された制御用プログラム５８に基づいて、ワイヤ放電加工機２の動作を制御する機能手段である。制御部３０は、制御用プログラム５８による指令に基づいてワイヤ放電加工機２が備える各軸の移動、加工用電源によるワイヤ電極やワークに対する電圧の印加等を制御するための指令をワイヤ放電加工機２に対して出力する。制御部３０は、ワイヤ放電加工機２の制御において必要とされる一般的な制御機能を備えていて良い。また、制御部３０は、ワイヤ放電加工機２で検出された各部の動作状態を示すデータを取得データ記憶部５０に記憶する。
【００２１】
制御部３０は、制御用プログラム５８に切り落とし区間を指示する指令が含まれている場合等において、該指令による指示される加工の区間において、ワイヤ放電加工機２による加工状態を判定するように状態判定部３６に対して指令する。切り落とし区間は、例えばＭコード等を用いて指示できるようにしても良い。図４に、切り落とし区間を制御用プログラムにより指示する例を示す。図４に示す例１では、切り落とし区間を指示する指令をＭ１００として、該指令を付加したブロックＮ００１５における加工が切り落とし区間であることを示している。また、図４に示す例２では、切り落とし区間の開始を指示する指令をＭ１０１、切り落とし区間の終了を指示する指令をＭ１０２として、該指令により挟まれているブロックＮ００１６〜Ｎ００１７までに行われる加工が切り落とし区間であることを示している。この様に、制御用プログラム５８により切り落とし区間を指示できるので、オペレータは予め制御用プログラム５８に切り落とし区間を指示する指令を埋め込んでおくことで、制御装置１が切り落ちの発生する可能性がある加工の区間においてのみ切り落ち状態の判定を行うようにすることができる。これにより、例えば、状態判定部３６による切り落ちが発生する可能性が無い加工の区間における無駄な切り落ち状態の判定処理を抑制することができる。また、切り落ちが発生する可能性が無い加工の区間で切り落ち状態と類似した加工状態の変化が検出された場合などに、状態判定部３６が切り落ち状態を誤検出することを防止することができる。なお、制御部３０は、切り落とし区間を加工している間だけ、ワイヤ放電加工機２で検出された各部の動作状態を示すデータを取得データ記憶部５０に記憶するようにしても良い。このようにすることで、取得データ記憶部５０が消費する不揮発性メモリ１４の領域を節約することができる。
【００２２】
状態判定部３６は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１がＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理を行うことで実現される。状態判定部３６は、取得データ記憶部５０に記憶されるデータに基づいて、ワイヤ放電加工機２による加工状態を判定する機能手段である。状態判定部３６は、制御部３０によりワイヤ放電加工機２による加工状態を判定するように指令されたことを条件として、取得データ記憶部５０に記憶されているワイヤ放電加工機２の各部の動作状態を示すデータと、基準データ記憶部１４０に記憶されている加工状態判定における基準となるデータとに基づいた切り落ち直前状態にあるか否かの推定処理を実行するように推定部１２０に対して指令する。
【００２３】
状態判定部３６が備える推定部１２０は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１がＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理を行うことで実現される。推定部１２０は、取得データ記憶部５０に記憶されているワイヤ放電加工機２の各部の動作状態を示すデータと、基準データ記憶部１４０に記憶されている加工状態判定における基準となるデータとに基づいて、ワイヤ放電加工機２の加工状態が切り落ち直前状態にあるか否かを推定する機能手段である。推定部１２０は、取得データ記憶部５０に記憶されるワイヤ放電加工機２の各部の動作状態を示すデータが示す値を、基準データ記憶部１４０に記憶される基準となる基準値と比較することで、ワイヤ放電加工機２の加工状態が切り落ち直前状態にあるか否かを推定する。
【００２４】
図５は、ワイヤ放電加工機２の加工による製品（中子）の切り落ち前後の極間の電圧値の推移を示す図である。図５の上は、電圧値の推移を示すグラフを示しており、図５の下は、切り落ち前の位置ｐ1及びｐ2におけるワークの加工位置の状態を示している。図５における位置ｐ1では、ワイヤ電極の進行方向にワークを構成する材料（金属等）が十分に存在しており、この場合、グラフに示されるようにワークの加工が進む中で電圧値ｖp1前後の電流が検出される。その後、ワイヤ電極が製品の切り落ち位置に近づくに連れて（即ち、ワイヤ電極がすでに加工が完了している空洞に近づくに連れて）、電圧値は次第に上昇する。そして、ワークから製品が切り落ち（位置ｐ2）、この時点で所定の電圧値ｖp2が検出される。そこで、予め実験等により、ワークから製品が切り落ちた前後での極間の電圧値を測定し、測定された切り落ちる直前の電圧値Ｖthを閾値として基準データ記憶部１４０に記憶しておく。そして、推定部１２０は、取得データ記憶部５０に記憶されたワイヤ放電加工機２から取得された電圧値を監視し、電圧値が基準データ記憶部１４０に記憶されている閾値Ｖth以上となった時点でワークから製品が切り落ちる直前の状態であると推定することができる。
【００２５】
上記した極間の電圧値に基づいた判定を行う際には、ワイヤ電極の進行方向にワークを構成する材料（金属等）が十分に存在している時に検出された電圧値ｖp1に対して、どの程度の割合で電圧値が上昇したのかを推定の基準値として、ワークから製品が切り落ちる直前の状態であると推定するように構成しても良い。例えば、図５の例で考えると、切り落ちる直前の電圧値Ｖthそのものを閾値として用いるのではなく、切り落ち直前における電圧値の上昇率（Ｖth／ｖp1）×１００［％］を算出して基準データ記憶部１４０に記憶しておく。そして、推定部１２０は、取得データ記憶部５０に記憶されたワイヤ放電加工機２から取得された電圧値を監視し、値が安定している時の電圧値に対して基準データ記憶部１４０に記憶されている切り落ち直前における電圧値の上昇率だけ電圧値が上昇した時点でワークから製品が切り落ちる直前の状態であると推定することができる。このような、上昇率を用いた推定方法は、閾値そのものを用いた推定方法と比較して、機差や材料の純度の違い、加工液成分の微差等の影響による極間にかかる電圧値の違いをある程度吸収できるので、そのような環境の違いがあったとしてもある程度の精度を保ちながら製品が切り落ちる直前の状態を推定できることが見込まれる。
【００２６】
図６は、ワイヤ放電加工機２の加工による製品（中子）の切り落ち前後の極間の電流値の推移を示す図である。図６の上は、電流値の推移を示すグラフを示しており、図６の下は、切り落ち前の位置ｐ1及びｐ2におけるワークの加工位置の状態を示している。図６における位置ｐ1では、ワイヤ電極の進行方向にワークを構成する材料（金属等）が十分に存在しており、この場合、グラフに示されるようにワークの加工が進む中で電流値ｉp1前後の電流が検出される。その後、ワイヤ電極が製品の切り落ち位置に近づくに連れて（即ち、ワイヤ電極がすでに加工が完了している空洞に近づくに連れて）、電流値は次第に下降する。そして、ワークから製品が切り落ち（位置ｐ2）、この時点で所定の電流値ｉp2が検出される。そこで、予め実験等により、ワークから製品が切り落ちた前後での極間の電流値を測定し、測定された切り落ちる直前の電流値Ｉthを閾値として基準データ記憶部１４０しておく。そして、推定部１２０は、取得データ記憶部５０に記憶されたワイヤ放電加工機２から取得された電流値を監視し、電流値が閾値Ｉth以下となった時点でワークから製品が切り落ちる直前の状態であると推定することができる。
【００２７】
上記した極間の電流値に基づいた判定を行う際には、ワイヤ電極の進行方向にワークを構成する材料（金属等）が十分に存在している時に検出された電流値ｖp1に対して、どの程度の割合で電流値が下降したのかを推定の基準として、ワークから製品が切り落ちる直前の状態であると推定するように構成しても良い。例えば、図６の例で考えると、切り落ちる直前の電流値Ｉthそのものを閾値として用いるのではなく、切り落ち直前における電流値の下降率（Ｉth／ｉp1）×１００［％］を算出して基準データ記憶部１４０に記憶しておく。そして、推定部１２０は、取得データ記憶部５０に記憶されたワイヤ放電加工機２から取得された電流値を監視し、値が安定している時の電流値に対して基準データ記憶部１４０に記憶されている切り落ち直前における電流値の下降率だけ電流値が下降した時点でワークから製品が切り落ちる直前の状態であると推定することができる。このような、下降率を用いた推定方法は、閾値そのものを用いた推定方法と比較して、機差や材料の純度の違い、加工液成分の微差等の影響による極間に流れる電流値の違いをある程度吸収できるので、そのような環境の違いがあったとしてもある程度の精度を保ちながら製品が切り落ちる直前の状態を推定できることが見込まれる。
【００２８】
上記した極間の電圧値、極間の電流値以外にも、放電パルス数（切り落ち前後で減少）、加工速度（切り落ち前後で減少）等も、推定部１２０が切り落ち直前の状態を推定するためのパラメータとして利用できる。また、推定部１２０は、「電圧値が閾値Ｖth以上となり且つ電流値が閾値Ｉth以下となった場合」等のように、複数のパラメータを用いて切り落ち直前の状態を推定するようにしても良い。
【００２９】
推定部１２０が、現在のワイヤ放電加工機２によるワークの加工状態が、ワークから製品が切り落ちる直前の状態であると推定すると、状態判定部３６は、ワークから製品が切り落ちると判定して制御部３０に対してワイヤ放電加工機２によるワークの加工を一時停止するように指令する。状態判定部３６は、推定部１２０によりワークから製品が切り落ちる直前の状態であると推定されたことを条件として、制御部３０に対してワイヤ放電加工機２によるワークの加工を直ちに一時停止するように指令しても良い。また、状態判定部３６は、推定部１２０によりワークから製品が切り落ちする直前の状態であると推定されたことを条件として、制御部３０に対してワイヤ放電加工機２によるワークの加工を、予め定めた所定の距離を進んだ後に、又は、予め定めた所定の時間が経過した後に、一時停止するように指令しても良い。一時停止するまでに進む距離乃至経過時間は、予め入力装置７１等を介して不揮発性メモリ１４に設定できるようにしておけば良い。
【００３０】
ユーザインタフェース部３８は、図１に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース１８及び１９を介した表示装置７０及び入力装置７１との間でのデータ入出力処理を行われることで実現される。ユーザインタフェース部３８は、ワイヤ放電加工機２による加工の状態や、状態判定部３６による加工状態の判定結果を表示装置７０に対して表示出力すると共に、該表示画面に対する入力装置７１からのオペレータの操作を受け付ける機能手段である。ユーザインタフェース部３８は、状態判定部３６がワークから製品が切り落ちると判定したことを条件として、その旨を表示装置７０に対して表示出力する。ユーザインタフェース部３８は、状態判定部３６がワークから製品が切り落ちると判定したことをブザー音等の警報と共に表示出力するようにしても良い。また、ユーザインタフェース部３８は、ワイヤ放電加工機２のワークの加工の一時停止後のオペレータの操作（加工中断の指示、加工再開指示、待機指示等）を受け付けて、その旨を制御部３０に対して指令するようにしても良い。
【００３１】
上記した構成を備えた制御装置１は、切り落ちる際の加工状態、たとえば電圧や、放電パルス数、電流等の変化に基づいて切り落ち直前の状態を判定して、自動的にワイヤ放電加工機２の加工を停止させることができるので、ワイヤ放電加工機に不慣れな初心者でも、製品を傷つけることなく、回収することを可能とする。
【００３２】
図７は本発明の第２，３実施形態によるワイヤ放電加工機の制御装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。本実施形態による制御装置１は、第１実施形態による制御装置１のハードウェア構成に加えて、更に、インタフェース２１を介して接続された機械学習装置１００を備える。
【００３３】
インタフェース２１は、制御装置１と機械学習装置１００とを接続するためのインタフェースである。機械学習装置１００は、機械学習装置１００全体を統御するプロセッサ１０１と、システム・プログラム等を記憶したＲＯＭ１０２、機械学習に係る各処理における一時的な記憶を行うためのＲＡＭ１０３、及び学習モデル等の記憶に用いられる不揮発性メモリ１０４を備える。機械学習装置１００は、インタフェース２１を介して制御装置１で取得可能な各情報（例えば、各軸の位置、速度、加工電圧、電流、放電パルス数、加工液量、加工液圧、正常放電回数、異常放電回数等）を観測することができる。また、制御装置１は、機械学習装置１００から出力される処理結果をインタフェース２１を介して取得し、取得した結果を記憶したり、表示したり、他の装置に対して図示しないネットワーク等を介して送信する。
【００３４】
図８は、第２実施形態による制御装置１と機械学習装置１００の概略的な機能ブロック図である。本実施形態の制御装置１は、機械学習装置１００が学習を行う場合に必要とされる構成を備えている（学習モード）。図８に示した各機能ブロックは、図７に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１、及び機械学習装置１００のプロセッサ１０１が、それぞれのシステム・プログラムを実行し、制御装置１及び機械学習装置１００の各部の動作を制御することにより実現される。
【００３５】
本実施形態の制御装置１は、制御部３０、前処理部３２及びユーザインタフェース部３８を備え、制御装置１が備える機械学習装置１００は、状態判定部３６を備えている。また、状態判定部３６は、学習部１１０を備えている。更に、図７で示した不揮発性メモリ１４上には、ワイヤ放電加工機２の動作状態を示すデータが記憶される取得データ記憶部５０が設けられており、図７で示した不揮発性メモリ１０４上には、学習モデル記憶部１３０が設けられている。
【００３６】
本実施形態による制御部３０及びユーザインタフェース部３８は、第１実施形態による制御部３０及びユーザインタフェース部３８と同様の機能を備える。
【００３７】
前処理部３２は、図７に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース２１介した機械学習装置１００に対するデータ出力処理が行われることで実現される。前処理部３４は、取得データ記憶部５０に記憶されたデータに基づいて、機械学習装置１００による学習に用いられる学習データを作成する。前処理部３２は、取得データ記憶部５０に記憶されたデータを機械学習装置１００において扱われる統一的な形式へと変換（数値化、正規化、サンプリング等）した状態データ及びラベルデータを作成する。例えば、前処理部３４は、機械学習装置１００が教師あり学習をする場合、学習データとして該学習における所定の形式の状態データＳ及びラベルデータＬの組を作成する。
【００３８】
前処理部３２が作成する状態データＳには、ワイヤ放電加工機２によるワークの加工時に取得される極間における電圧乃至電流に係るデータである極間電流電圧データＳ１が少なくとも含まれる。極間電流電圧データＳ１は、例えばワイヤ電極及びワークの極間に掛かる電圧乃至極間に流れる電流の時系列データ、極間の放電パルス数の変化を示す時系列データ等を、所定の周期でサンプリングし直した系列データとして表現したデータを用いるようにしても良く、また、時系列データの特徴を示すデータ（公知のメル周波数ケプストラム係数等）を用いるようにしても良い。
【００３９】
また、前処理部３２が作成する学習データにラベルデータＬを含める場合には、該ラベルデータＬは、上記した状態データＳが取得された時点において、オペレータによりワイヤ放電加工機の一時停止操作がされたか否かをラベルとした一時停止ラベルデータＬ１が少なくとも含まれる。
【００４０】
図９を用いて、前処理部３２による極間電流電圧データＳ１と一時停止ラベルデータＬ１の作成方法について説明する。図９は、ワイヤ放電加工機２でワークの加工が行われ、時刻ｔ2の時点でオペレータがワークから製品（中子）が切り落ちたと判断してワイヤ放電加工機を一時停止した場合において、その前後で検出された極間の電圧値の時系列データを示している。この時、前処理部３２は、時刻ｔ2の時点までの時系列データから、例えば予め定めた所定の周期ｔp毎に予め定めた所定の長さｔlの複数の部分的な時系列データを切り出し、それぞれの部分的な時系列データから極間電流電圧データＳ１1，Ｓ１2，…，Ｓ１i-1，Ｓ１iを作成する。また、前処理部３２は、時刻ｔ2における電圧値を末尾の要素として持つ極間電流電圧データＳ１（図９の例ではＳ１i）に対応する一時停止ラベルデータＬ１（図９の例ではＬ１i）のラベルを「切り落ち状態」を示すラベルとし、他の極間電流電圧データＳ１（図９の例ではＳ１1〜Ｓ１i-1）に対応する一時停止ラベルデータＬ１（図９の例ではＬ１1〜Ｌ１i-1）のラベルを「通常加工状態」を示すラベルとする。そして、前処理部３２は、極間電流電圧データＳ１と一時停止ラベルデータＬ１との組（Ｓ１1，Ｌ１1）〜（Ｓ１i，Ｌ１i）のそれぞれを学習データとして機械学習装置１００に対して出力する。
【００４１】
状態判定部３６は、図７に示した制御装置１が備えるプロセッサ１０１がＲＯＭ１０２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてプロセッサ１０１がＲＡＭ１０３、不揮発性メモリ１０４を用いた演算処理を行うことで実現される。状態判定部３６は、前処理部３２から入力されたデータに基づいて、ワイヤ放電加工機２による加工状態を判定するための機械学習を行う機能手段である。状態判定部３６は、制御部３０によりワイヤ放電加工機２による加工状態を判定するように指令されたことを条件として、前処理部３２から入力された学習データを用いた機械学習に掛かる処理を実行するように学習部１１０に対して指令する。
【００４２】
学習部１１０は、図７に示した制御装置１が備えるプロセッサ１０１がＲＯＭ１０２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてプロセッサ１０１がＲＡＭ１０３、不揮発性メモリ１０４を用いた演算処理を行うことで実現される。学習部１１０は、前処理部３２が作成した学習データを用いた機械学習を行う。学習部１１０は、公知の機械学習である教師あり学習の手法により、ワイヤ放電加工機２でのワークの加工時に取得されたデータを用いた機械学習を行うことで学習モデルを生成し、生成した学習モデルを学習モデル記憶部１３０に記憶する。学習部１１０が行う教師あり学習の手法としては、例えばｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｐｅｒｃｅｐｔｒｏｎｎ法、ｒｅｃｕｒｒｅｎｔ  ｎｅｕｒａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ法、Ｌｏｎｇ  Ｓｈｏｒｔ−Ｔｅｒｍ  Ｍｅｍｏｒｙ法、ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  ｎｅｕｒａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ法等が挙げられる。
【００４３】
学習部１１０は、ワイヤ放電加工機２によるワークの加工時に取得された極間における電圧乃至電流に係る時系列データと、それぞれのデータに対して付与された「通常加工状態」／「切り落ち状態」を示すラベルとから成る学習データ（教師データ）を用いた教師あり学習を行い、通常の加工状態と、ワークから製品が切り落ちる状態との判別境界を学習モデルとして生成する。学習部１１０が生成した学習モデルは、学習モデル記憶部１３０に記憶される。学習部１１０による学習の経過については、例えばユーザインタフェース部３８により表示装置７０に表示するようにしても良い。
【００４４】
上記構成を備えた制御装置１では、ワイヤ放電加工機２から取得されたデータに基づいて前処理部３２が作成した学習データを用いた機械学習を学習部１１０が行う。学習部１１０が作成した学習モデルは、後のワイヤ放電加工機２によるワークの加工時において、該ワイヤ放電加工機２から取得されたデータに基づいたワークからの製品の切り落ち状態の推定を行うためのものとして利用することができる。
【００４５】
図１０は、第３実施形態による制御装置１と機械学習装置１００の概略的な機能ブロック図である。本実施形態の制御装置１は、機械学習装置１００が推定を行う場合に必要とされる構成を備えている（推定モード）。図１０に示した各機能ブロックは、図７に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１、及び機械学習装置１００のプロセッサ１０１が、それぞれのシステム・プログラムを実行し、制御装置１及び機械学習装置１００の各部の動作を制御することにより実現される。
【００４６】
本実施形態の制御装置１は、制御部３０、前処理部３２及びユーザインタフェース部３８を備え、制御装置１が備える機械学習装置１００は、状態判定部３６を備えている。また、状態判定部３６は、推定部１２０を備えている。更に、図７で示した不揮発性メモリ１４上には、ワイヤ放電加工機２の動作状態を示すデータが記憶される取得データ記憶部５０が設けられており、図７で示した不揮発性メモリ１０４上には、学習モデル記憶部１３０が設けられている。
【００４７】
本実施形態による制御部３０及びユーザインタフェース部３８は、第１実施形態による制御部３０及びユーザインタフェース部３８と同様の機能を備える。
【００４８】
前処理部３２は、図７に示した制御装置１が備えるＣＰＵ１１がＲＯＭ１２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてＣＰＵ１１によるＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４を用いた演算処理と、インタフェース２１介した機械学習装置１００に対するデータ出力処理が行われることで実現される。前処理部３４は、取得データ記憶部５０に記憶されたデータに基づいて、機械学習装置１００による推定に用いられる状態データを作成する。前処理部３２は、取得データ記憶部５０に記憶されたデータを機械学習装置１００において扱われる統一的な形式へと変換（数値化、正規化、サンプリング等）した状態データＳを作成する。
【００４９】
前処理部３２が作成する状態データＳには、ワイヤ放電加工機２によるワークの加工時に取得される極間における電圧乃至電流に係るデータである極間電流電圧データＳ１が少なくとも含まれる。極間電流電圧データＳ１は、例えばワイヤ電極及びワークの極間に掛かる電圧乃至極間に流れる電流の時系列データ、極間の放電パルス数の変化を示す時系列データ等を、所定の周期でサンプリングし直した系列データとして表現したデータを用いるようにしても良く、また、時系列データの特徴を示すデータ（公知のメル周波数ケプストラム係数等）を用いるようにしても良い。
【００５０】
前処理部３２が作成する状態データＳには、ワイヤ放電加工機２によるワークの加工時に取得される極間における電圧乃至電流に係るデータである極間電流電圧データＳ１が少なくとも含まれる。極間電流電圧データＳ１は、例えばワイヤ電極及びワークの極間に掛かる電圧乃至極間に流れる電流の時系列データ、極間の放電パルス数の変化を示す時系列データ等を、所定の周期でサンプリングし直した系列データとして表現したデータを用いるようにしても良く、また、時系列データの特徴を示すデータ（公知のメル周波数ケプストラム係数等）を用いるようにしても良い。
【００５１】
前処理部３２は、現時点までに取得されている時系列データから、例えば予め定めた所定の長さｔlだけ逆上って、その時点から現在までの部分的な時系列データを切り出し、切り出した部分的な時系列データに基づいて極間電流電圧データＳ１を作成する。
【００５２】
状態判定部３６は、図７に示した制御装置１が備えるプロセッサ１０１がＲＯＭ１０２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてプロセッサ１０１がＲＡＭ１０３、不揮発性メモリ１０４を用いた演算処理を行うことで実現される。状態判定部３６は、前処理部３２から入力されたデータに基づいて、ワイヤ放電加工機２による加工状態を判定する機能手段である。状態判定部３６は、制御部３０によりワイヤ放電加工機２による加工状態を判定するように指令されたことを条件として、前処理部３２から入力された状態データと、学習モデル記憶部１３０に記憶されている学習モデルを用いた切り落ち直前状態にあるか否かの推定処理を実行するように推定部１２０に対して指令する。
【００５３】
本実施形態による推定部１２０は、図７に示した制御装置１が備えるプロセッサ１０１がＲＯＭ１０２から読み出したシステム・プログラムを実行し、主としてプロセッサ１０１がＲＡＭ１０３、不揮発性メモリ１０４を用いた演算処理を行うことで実現される。推定部１２０は、前処理部３２が作成した状態データＳに基づいて、学習モデル記憶部１３０に記憶された学習モデルを用いたワイヤ放電加工機によるワークの加工の状態の推定を行う。推定部１２０では、第２実施形態で説明した学習部１１０により生成された（パラメータが決定された）学習モデルに対して、前処理部３２から入力された状態データＳを入力することで、ワイヤ放電加工機によるワークの加工の状態が、ワークから製品が切り落ちる状態であるのか否かを推定する。
【００５４】
推定部１２０が、現在のワイヤ放電加工機２によるワークの加工状態が、ワークから製品が切り落ちる状態であると推定すると、状態判定部３６は、ワークから製品が切り落ちると判定して制御部３０に対してワイヤ放電加工機２によるワークの加工を一時停止するように指令する。
【００５５】
上記した構成を備えた制御装置１は、切り落ちる際の加工状態、たとえば電圧や、放電パルス数、電流等の変化に基づいて切り落ち直前の状態を判定して、自動的にワイヤ放電加工機２の加工を停止させることができるので、ワイヤ放電加工機に不慣れな初心者でも、製品を傷つけることなく、回収することを可能とする。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
例えば、上記した第２，３実施形態では制御装置１と機械学習装置１００が異なるＣＰＵ（プロセッサ）を有する装置として説明しているが、機械学習装置１００は制御装置１が備えるＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２に記憶されるシステム・プログラムにより実現するようにしても良い。
【００５７】
また、上記した第２，３実施形態では学習のための構成と推定のための構成とを別の実施形態として説明しているが、これらを同時に備えた制御装置１を構成しても良い。この場合、制御装置１は、ワイヤ放電加工機２によるワークの加工時の製品の切り落ち状態の推定を行いながら、必要に応じて学習モデルを更新する（学習する）ように動作する。
【符号の説明】
【００５８】
１  制御装置
２  ワイヤ放電加工機
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  不揮発性メモリ
１６，１７，１８，１９  インタフェース
２２  バス
２１  インタフェース
３０  制御部
３２  前処理部
３６  状態判定部
３８  ユーザインタフェース部
５０  取得データ記憶部
５８  制御用プログラム
７０  表示装置
７１  入力装置
１００  機械学習装置
１０１  プロセッサ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１０４  不揮発性メモリ
１１０  学習部
１２０  推定部
１３０  学習モデル記憶部
１４０  基準データ記憶部
２０１  ワイヤ電極
２１０  送り出し部トルクモータ
２１１  ワイヤボビン
２１２  ブレーキモータ
２１３  ブレーキシュー
２１４  張力検出器
２１５  上ガイド
２１６  上ワイヤ支持ガイド
２１７  下ガイド
２１８  下ワイヤ支持ガイド
２１９  下ガイドローラ
２２０  ワイヤ電極回収箱
２２１  ピンチローラ
２２２  フィードローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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