JP2004195581A - 工具情報管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の工作機械を含む加工ラインにおいて、ある運転モードで運転される時に使用される時の工具情報のみを表示し、工具取替えの緊急度合いが一目できるようにする。
【解決手段】制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３から送られてきた全ての工具情報を全工具情報格納エリアＴａ１〜Ｔａ３に格納する。現在加工中のワーク種類と工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３毎の運転モードとに基づいて、選択手段１３が各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３毎の工具指定テーブルＳｔａ１〜Ｓｔａ３のテーブルデータを参照して使用工具を選択する。抽出手段１４がその選択された工具の情報を、全工具情報格納エリアＴａ１〜Ｔａ３から抽出する。抽出した工具情報の残寿命データに基づいて並替手段１５により残り時間の少ない順に並べ替えを行ない、その結果を表示装置１６に表示する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、夫々が複数の工具を交換可能に有する工作機械を、複数台含んでいる加工システムの工具情報管理装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多数のマシニングセンタから構成される加工システムのための工具情報管理技術として、特許文献１には、多数のマシニングセンタの工具情報を中央にある工具情報管理装置の全工具情報格納エリアへアップロードし、また、全工具情報格納エリアの工具情報を多数のマシニングセンタにダウンロードし、オペレータ操作で全工具情報格納エリア内の情報を選択的に削除し、追加し、または出力するものが開示されている。同様のシステムは、特許文献２にも記載されている。また、特許文献２の段落番号００５３〜００５４には、工作機械を制御する数値制御装置において、加工プログラムの”Ｔ指令”をサーチして、その指令に対応する工具寿命などを表示するものも開示されている。
特許文献３には、単体のマシニングセンタの複数工具の寿命表示のために、工具ごとの表示器を準備しておき、使用しない工具については作動選択スイッチで表示器による表示を止めるものが開示してある。
特許文献４には、ある加工セルで使用した工具の情報を、セルコントローラ側に接続した表示装置で表示する点の記述がある。
特許文献５には、加工システム中で故障機が発生したとき、他の機台が代行運転して加工システムを止めない技術が開示してある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−２８９６４８号公報
【特許文献２】
特開平５−８４６３１号公報
【特許文献３】
実開平６−３９３４８号公報
【特許文献４】
特開平７−１１６９４５号公報
【特許文献５】
特開平６−２４６５９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
複数の工作機械からなる加工システム（いわゆるＦＭＳライン）での稼動率を向上するために、特許文献５のように、ライン中の故障機台の加工スケジュールをライン中の他の機台が代行することが行なわれる。こうした代行運転時においても、工具情報の管理は必要不可欠であるが、管理しなくてはならない工具としては、故障機台の保有する工具については、故障した以後はその故障機台では加工しないから、管理する必要がない。一方、故障機台の加工スケジュールを代行する別の工作機械では、通常運転時の工具に加えて故障機台と同じ工具が使用されるので、これらの工具の管理が必要となる。このような代行運転時において、故障機台であろうとなかろうと、ともかく全ての工作機械の工具情報を表示してしまう、という処理を行なえば、工具情報が多すぎてオペレータはどの工具が真に”要管理”状態なのか、混乱を招くおそれがある。そこで、上記のような代行運転時には、故障機台からの工具データを表示しないようにし、代行運転している工作機械については、代行運転で新たに追加された工具の情報を表示するようにすれば、管理すべき工具情報のみが表示されてオペレータの混乱が回避される。
【０００５】
特許文献１記載の工具情報管理装置では、全ての工作機械の保持する工具の情報が一元管理されているが、その情報表示については、オペレータ操作で全工具情報管理手段内のデータを操作し、取り出して表示している。この特許文献１記載の構成において上記のような要管理工具情報のみの表示処理を行なおうとすれば、オペレータ処理で必要情報を表示することになり、操作の手間がある。
特許文献２では、加工プログラムを自動的に解析して使用される工具情報を表示しているので、上記したような代行運転で稼動するときには、当然、代行運転用の加工プログラムが代行する工作機械に設定されているために、故障機台で使っているものと同じ工具も表示されてくるし、故障機台では停止しているから表示しないことになって好都合であるが、処理が複雑となり、また、各工作機械の数値制御装置単位でそのような表示が行なわれているために、加工ライン全体の工具情報を掴みたい場合には不向きである。
【０００６】
特許文献３も、単体のマシニングセンタでの不要工具情報を排除するものであるが、これも、オペレータ操作で処理しているので、操作の手間がある。
特許文献４は、複数の加工セルの工具情報をセルコントローラに収集して、ある加工セルで使用された工具情報を寿命と共に表示しているため、加工セル単位で寿命により取り替えを要する工具は特定できるが、加工ラインに含まれている加工セルの全てについてこの表示を行なわないと、寿命に基づく工具取り替えの緊急度が把握できない問題がある。
この発明は、複数の工作機械を含む加工ラインにおいて、ある運転モードで運転される時に使用される時の工具情報のみを表示してオペレータに不要な工具情報を提供しないようにすると共に、工具取替えの緊急度合いが一目できるように表示できる工具管理装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願工具情報管理装置は、夫々が複数の工具を有する複数の工作機械を含む加工システムの、前記複数の工作機械から送られてくる工具情報を収集して表示する工具情報管理装置において、工具情報は工具の残寿命データを含み、各工作機械に対応して、各工作機械に備えた全ての工具情報を格納する全工具情報格納エリアと各工作機械に設定される運転モードに対応して使用される工具を特定した工具指定テーブルとを備え、また、工作機械から送られてくる運転モードに対応した使用工具を前記工具指定テーブルから選択する選択手段と、工作機械の運転モードに関連して、全工具情報格納エリアに格納された工具情報から前記選択された使用工具に関する工具情報のみを取り出す抽出手段と、抽出手段で抽出した工具情報を残寿命の短い順に並べ替えをする並替手段と、その並べ替えた結果を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また本願工具情報管理装置は、夫々が複数の工具を有する複数の工作機械を含む加工システムの、前記複数の工作機械から送られてくる工具情報を収集して表示する工具情報管理装置において、工具情報は工具の残寿命データを含み、各工作機械に対応して、各工作機械に備えた全ての工具情報を格納する全工具情報格納エリアと予め与えられるワーク種類ごとに各工作機械に設定される運転モードに対応して使用される工具を特定した工具指定テーブルとを備え、また、前記予め与えられるワーク種類と工作機械から送られてくる運転モードとに対応した使用工具を前記工具指定テーブルから選択する選択手段と、与えられたワーク種類を加工する際の工作機械の運転モードに関連して、全工具情報格納エリアに格納された工具情報から前記選択された使用工具に関する工具情報のみを取り出す抽出手段と、抽出手段で抽出した工具情報を残寿命の短い順に並べ替えをする並替手段と、その並べ替えた結果を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
これらの構成によれば、加工システムが含む複数の工作機械が、ある運転モードで運転された時に使用される工具情報のみが全て抽出され、それらが残寿命の短い順に表示されるので、オペレータは一見して工具取替えの緊急度の高い工具を知ることができる。
【００１０】
上記運転モードは、正常な加工スケジュールにおける正常運転モードと、他の工作機械の作業スケジュールをも代行する代行運転モードと、機台停止モードとが設定される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図1に示すように、加工システム１は、複数（ここでは３台）の工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３を含んでいる。各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３は、多数の工具を交換自在に備えた工具マガジンを有する工具交換装置を備えたいわゆるマシニングセンタである。各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３は、制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３により動作制御されるようになっている。各制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３には、この加工システム１全体の運転を制御する運転制御装置２から、加工システム１で加工するワーク種類（ここでは、ワークａ、ｂの２種類）と、各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３毎に指定される運転モードとが伝達される。
【００１２】
運転モードとしては、各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３毎に、ワーク種類の夫々に対応して、加工システム１に含まれている全ての工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３の全てが問題なく正常に運転される通常運転モード、加工システム１を構成する工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３のうちのどれか１台が故障したときに、残る２台で故障機台の加工スケジュールをもこなすときの代行運転モード、故障機台となったときの休止運転モードとの３つの運転モードが設定される。上記代行運転モードは、この実施例では、図３に示すように他の２台のいずれかの代行を行なうために各機台ごとに２種類のモードが設定され、工作機械Ｍ／Ｃ１では、Ｍ／Ｃ２代行運転モード、Ｍ／Ｃ３代行運転モードが設定され、工作機械Ｍ／Ｃ２では、Ｍ／Ｃ１代行運転モード、Ｍ／Ｃ３代行運転モードが設定され、工作機械Ｍ／Ｃ３では、Ｍ／Ｃ１代行運転モード、Ｍ／Ｃ２代行運転モードが設定される。
【００１３】
各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３の工具マガジンには、これらの運転モードに使用する工具が予め準備してある。工作機械Ｍ／Ｃ１では、通常運転時に使用する工具Ｔ１〜Ｔ５と、Ｍ／Ｃ２代行運転モードで使用する工具Ｔ６’、Ｔ７’、Ｍ／Ｃ３代行運転モードで使用するＴ１１’〜Ｔ１３’を保有している。工作機械Ｍ／Ｃ２では、通常運転時用の工具Ｔ６〜Ｔ１０、Ｍ／Ｃ１代行時の工具Ｔ１’〜Ｔ３’、Ｍ／Ｃ３代行時の工具Ｔ１４’、Ｔ１５’を保有している。工作機械Ｍ／Ｃ３では、通常運転時用の工具Ｔ１１〜Ｔ１５、Ｍ／Ｃ１代行用の工具Ｔ４’、Ｔ５’、Ｍ／Ｃ２代行時の工具Ｔ８’〜Ｔ１０’を保有している。なお、工具Ｔ１’は工具Ｔ１と同一工具を示し、他の”ダッシュ”付きの工具符号も同じ意味である。
【００１４】
各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３を制御する制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３には、加工ワークａ（ｂ）を、指定された運転モードで加工するための複数の加工プログラムが予め用意してあり、ワーク種類と運転モードが伝達されると、対応した加工プログラムが実行され、加工ワークａ（ｂ）を指定の運転モードで加工するようになっている。また、制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３は、工具情報管理装置１０へ、指定された運転モードと、保有している全ての工具情報を送信するようにしてある。工具情報は、その工具の保有されている機台番号、マガジンのポット番号、工具の残寿命データを含んでいる。ワーク加工を終える度に使用された工具の残寿命データが演算される。
【００１５】
工具情報管理装置１０においては、各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３ごとに、保有している全ての工具情報を格納する全工具情報格納エリアＴａ１、Ｔａ２、Ｔａ３が所定のメモリエリアに確保されている。図２に示すように、全工具情報格納エリアＴａ１、Ｔａ２、Ｔａ３には、各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３単位で保有している全ての保有工具に対応して、残寿命、保持されているマガジンのポット番号、加工個所、加工対象ワークが、工具情報書込手段１１により対応付けされて格納されるようになっている。また、図３に示すように、各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３ごとに、各工作機械に設定されるワーク種類と運転モードの組み合わせに対応して、使用される工具を特定した工具指定テーブルＳｔａ１、Ｓｔａ２、Ｓｔａ３が設けてある。
【００１６】
さらに、工具情報管理装置１０には、前記工具指定テーブルＳｔａ１、Ｓｔａ２、Ｓｔａ３のテーブルデータから、制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３から送られてくる運転モードと、入力手段１２から予め入力される加工ワーク種類とに基づいて、使用工具を選択する表示工具の選択手段１３と、その選択された表示工具の情報を、前記全工具情報格納エリアＴａ１〜Ｔａ３から抽出する抽出手段１４と、抽出手段１４で抽出した工具情報を、工具情報に含まれる残り寿命の短い順に並べ替える並替手段１５と、並べ替えた工具情報を表示する表示装置１６を備えている。加工ワーク種類を制御装置ＰＣ１側から送るようにしてもよい。
【００１７】
今、加工ワークａを加工するに際し、工作機械Ｍ／Ｃ２が不調であるとする。運転制御装置は、ワーク種類ａを各制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３に伝達すると共に、工作機械Ｍ／Ｃ１、Ｍ／Ｃ３には、Ｍ／Ｃ２代行運転モードを指令し、工作機械Ｍ／Ｃ２には休止モードを指令する。この運転モード指令により、工作機械Ｍ／Ｃ１は工具Ｔ１〜Ｔ３、Ｔ６’、Ｔ７’を、工作機械Ｍ／Ｃ３は工具Ｔ１１〜Ｔ１３、Ｔ８’を夫々用いて、本来の通常加工に加えて、工作機械Ｍ／Ｃ２で行なわれていた加工を代行して行なう。Ｍ／Ｃ２は休止モードであるから、運転されない。加工中に使用された工具は、予め設定されている寿命時間から使用時間が減じられて残寿命が算出される。各制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３からは、１つのワーク加工を終えた時点で、現時点での運転モードと保有している全ての工具情報（上記残寿命データを含む）を工具情報管理装置１０に送信する。このとき、休止モードの工作機械Ｍ／Ｃ２からも運転モード、全工具情報が送信される。
【００１８】
工具情報管理装置側では、図４に示すフローチャートに従って処理が行なわれる。即ち、ステップＳ１で受信した運転モードと工具情報のうち、ステップＳ２で、工具情報を工具情報書込手段１１により、工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３の全工具情報格納エリアＴａ１〜Ｔａ３に格納する。次にステップＳ３で現在加工中のワーク種類（ここではワークａ）と工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３毎の運転モードとに基づいて、選択手段１３が各工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３毎の工具指定テーブルＳｔａ１〜Ｓｔａ３のテーブルデータを参照して使用工具データを選択する。ここでは、工作機械Ｍ／Ｃ１では、テーブルデータＳｔａ１−２が選択されることになり、使用工具は工具Ｔ１〜Ｔ３、Ｔ６’、Ｔ７’となる。同様にして、工作機械Ｍ／Ｃ３では、テーブルデータＳｔａ３−３が選択されることになり、使用工具は工具Ｔ１１〜Ｔ１３、Ｔ８’となる。休止モードの工作機械Ｍ／Ｃ２では、使用工具欄は空白であり、表示すべき工具はないことになる。
【００１９】
次に、こうして表示すべき工具が選択されると、ステップＳ４で抽出手段１４がその選択された工具の情報を、全工具情報格納エリアＴａ１〜Ｔａ３から抽出する。ここでは、工具Ｔ１〜Ｔ３、Ｔ６’、Ｔ７’、 Ｔ１１〜Ｔ１３、Ｔ８’に関する情報のみが抽出され、休止中の工作機械Ｍ／Ｃ２保有の工具情報は抽出されない。次いで、抽出した工具情報の残寿命データをキーとして、ステップＳ５において並替手段１５により残り時間の少ない順に並べ替えを行なう。そして、ステップＳ６で並べ替えた結果を表示装置１６（ディスプレイ）に表示する。今、全工具情報格納エリアＴａ１〜Ｔａ３に記録された残寿命が工具Ｔ１で時間ｔ２、Ｔ４で時間ｔ３、Ｔ６’で時間ｔ１、Ｔ１３で時間ｔ４、Ｔ８’で時間ｔ０であり、時間ｔ０＜ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４であったとする。このうち、工具Ｔ４は、今回の表示対象に選択されていないので、工具Ｔ４の情報は抽出されない。従って、残時間で並べ替えた結果は、図５に示すように、もっとも残り寿命の短い工具Ｔ８’から順に表示される。こうして、表示装置１６の画面には取り替えなければならない緊急度の高い順に工具情報が表示されるため、オペレータはこの表示を参照することにより、次に取り替えるべき工具を確実に準備しておくことができる。また、休止中の工作機械の工具情報、選択手段１３で選択されなかった他の工具情報は表示されず、現在の加工において使用されている工具情報のみの表示であるから、ムダ情報がなく、オペレータが混乱することも防止できる。
【００２０】
この実施形態では、制御装置ＰＣ／１〜ＰＣ３、工作機械Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３、運転制御装置２からなる加工システム１を構築するメーカーと、工具情報管理装置１０を構築するメーカーが異なる場合において、加工システム１側の制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３から、工具情報と運転モードの情報提供を受けるだけで工具情報管理装置１０側で処理できるため、工具情報管理装置１０を構築するメーカーが、加工システム１の制御装置ＰＣ１〜ＰＣ３に手を加える作業が極めて少なくなり、比較的簡易に実施できる利点がある。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本願では、加工システムが含む複数の工作機械が、ある運転モードで運転された時に使用される工具情報のみが自動的に全て抽出され、それらが残寿命の短い順に表示されるので、むだな工具情報が排除された形となってオペレータの混乱を少なくできると共に、オペレータは一見して工具取替えの緊急度の高い工具を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願工具情報管理装置の全体ブロック図である。
【図２】全工具情報格納エリアを示す図である。
【図３】工具指定テーブルを示す図である。
【図４】工具情報管理装置での処理を示すフローチャートである。
【図５】表示画面を示す図である。
【符号の説明】
１ 加工システム
１３ 選択手段
１４ 抽出手段
１５ 並替手段
１６ 表示装置
ａ・ｂ ワーク種類
Ｍ／Ｃ１〜Ｍ／Ｃ３ 工作機械
Ｓｔａ１〜Ｓｔａ３ 工具指定テーブル
Ｔ１〜Ｔ１５・Ｔ１’〜Ｔ１５’ 工具
Ｔａ１〜Ｔａ３ 全工具情報格納エリア

Claims (3)

1. 夫々が複数の工具を有する複数の工作機械を含む加工システムの、前記複数の工作機械から送られてくる工具情報を収集して表示する工具情報管理装置において、工具情報は工具の残寿命データを含み、各工作機械に対応して、各工作機械に備えた全ての工具情報を格納する全工具情報格納エリアと各工作機械に設定される運転モードに対応して使用される工具を特定した工具指定テーブルとを備え、また、工作機械から送られてくる運転モードに対応した使用工具を前記工具指定テーブルから選択する選択手段と、工作機械の運転モードに関連して、全工具情報格納エリアに格納された工具情報から前記選択された使用工具に関する工具情報のみを取り出す抽出手段と、抽出手段で抽出した工具情報を残寿命の短い順に並べ替えをする並替手段と、その並べ替えた結果を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする工具情報管理装置。
2. 夫々が複数の工具を有する複数の工作機械を含む加工システムの、前記複数の工作機械から送られてくる工具情報を収集して表示する工具情報管理装置において、工具情報は工具の残寿命データを含み、各工作機械に対応して、各工作機械に備えた全ての工具情報を格納する全工具情報格納エリアと予め与えられるワーク種類ごとに各工作機械に設定される運転モードに対応して使用される工具を特定した工具指定テーブルとを備え、また、前記予め与えられるワーク種類と工作機械から送られてくる運転モードとに対応した使用工具を前記工具指定テーブルから選択する選択手段と、与えられたワーク種類を加工する際の工作機械の運転モードに関連して、全工具情報格納エリアに格納された工具情報から前記選択された使用工具に関する工具情報のみを取り出す抽出手段と、抽出手段で抽出した工具情報を残寿命の短い順に並べ替えをする並替手段と、その並べ替えた結果を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする工具情報管理装置。
3. 運転モードは、正常な加工スケジュールにおける正常運転モードと、他の工作機械の作業スケジュールをも代行する代行運転モードと、機台停止モードとが設定されることを特徴とする請求項１または２記載の工具情報管理装置。

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