JP2022133799A - Tool conveying system, tool conveying system control method and tool conveying system control program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ワークの加工に用いられる工具を自動搬送するための技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for automatically conveying tools used for machining a work.
複数の工作機械を運用する企業が増えている。管理する工作機械の数が増えると、各工作機械で使用される工具の管理が難しくなる。これに関して、特許文献1(国際公開第2015/029232号)は、複数の工作機械で用いられる工具を管理する工具管理システムを開示している。 The number of companies operating multiple machine tools is increasing. As the number of machine tools to be managed increases, it becomes difficult to manage the tools used in each machine tool. In this regard, Patent Document 1 (International Publication No. 2015/029232) discloses a tool management system for managing tools used in a plurality of machine tools.
近年、加工の完全自動化が進められている。加工の完全自動化を実現するためには、必要な工具を各工作機械に自動で搬送する技術が必要となる。特許文献1に開示される工具管理システムは、このような工具の自動搬送技術に関するものではない。
In recent years, full automation of processing has been promoted. In order to achieve full automation of machining, technology is required to automatically transfer the necessary tools to each machine tool. The tool management system disclosed in
工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、人物が作業を行うための作業ステーションと、ロボットなどの搬送装置とを含む。搬送装置は、作業ステーションにおいて人物に装着された工具を工作機械または工具収納部に搬送する。また、搬送装置は、工作機械または工具収納部から作業ステーションに不要な工具を搬送する。 A tool carrier system includes a machine tool, a tool storage unit for storing a plurality of tools, a work station for a person to perform work, and a carrier device such as a robot. The transport device transports the tool worn by the person at the work station to the machine tool or tool storage. In addition, the transport device transports unnecessary tools from the machine tool or tool storage to the work station.
作業ステーションで作業を行う人物は、工具搬送システムによる工具搬送よりも自身の作業を優先したいことがある。この場合に、作業ステーションにおいて工具の収納場所が無かったり、作業ステーションへの工具搬送が行われたりすると、人物は、自身の作業を作業ステーションで行うことができない。 A person working at a work station may want to give priority to his or her own work over tool transport by the tool transport system. In this case, if there is no storage space for the tools at the work station, or if the tools are transported to the work station, the person cannot perform his or her own work at the work station.
上記の点に鑑み、作業ステーションでの人物の作業を工具搬送システムによる作業よりも優先することが可能な技術が望まれている。 In view of the above points, there is a demand for a technology that allows human work at a work station to be prioritized over work by a tool carrier system.
本開示の一例では、工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、上記マガジンと、上記工具収納部と、上記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、上記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、上記工具搬送システムを制御するための制御部とを備える。上記制御部は、上記操作端末が工具の強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、上記マガジンにある工具を上記マガジンから所定の搬送先に搬送するように上記搬送装置を制御する処理を実行する。 In one example of the present disclosure, a tool carrier system includes a machine tool, a tool storage unit for storing a plurality of tools, a work station having a magazine configured to be capable of mounting a plurality of tools, the magazine, the A tool storage unit, a carrier device for carrying a tool between the machine tool, an operation terminal capable of receiving an operation related to tool carrier of the carrier device, and a controller for controlling the tool carrier system. and a control unit. The control unit executes processing for controlling the transfer device so as to transfer the tool in the magazine from the magazine to a predetermined transfer destination based on the operation terminal accepting the forced transfer operation of the tool. .
本開示の一例では、上記所定の搬送先は、上記工具収納部または上記工作機械である。
本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記操作端末が上記強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、上記マガジン内の工具の中から、上記工作機械で使用予定の工具を特定する処理を実行する。上記制御する処理では、上記特定された工具が上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送される。
In one example of the present disclosure, the predetermined destination is the tool storage section or the machine tool.
In one example of the present disclosure, the control unit further includes a process of identifying a tool scheduled to be used in the machine tool from among the tools in the magazine based on the operation terminal accepting the forced transfer operation. to run. In the controlling process, the specified tool is transported from the magazine to the predetermined transport destination.
本開示の一例では、上記工具搬送システムは、さらに、上記マガジンを駆動するためのモータを備える。上記制御部は、さらに、上記強制搬送操作に応答して工具が上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送されたことに基づいて、上記マガジン内における当該工具の元の収納場所が所定の位置に駆動されるように上記モータを制御する処理を実行する。 In one example of the present disclosure, the tool carrier system further comprises a motor for driving the magazine. The control unit further moves the original storage location of the tool in the magazine to a predetermined position based on the fact that the tool has been transported from the magazine to the predetermined transport destination in response to the forced transport operation. A process is executed to control the motor so that it is driven.
本開示の一例では、上記操作端末は、上記マガジン内における工具の収納場所に空きがある場合には、上記強制搬送操作の受け付けを禁止するように構成される。 In one example of the present disclosure, the operation terminal is configured to prohibit acceptance of the forced transfer operation when there is an empty space for storing tools in the magazine.
本開示の他の例では、工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、上記マガジンと、上記工具収納部と、上記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、上記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、上記工具搬送システムを制御するための制御部とを備える。上記制御部は、所定の搬送スケジュールに従って、上記搬送装置による工具の搬送順を制御する処理と、上記搬送スケジュールの進行中に上記マガジンへの工具の搬送順が到来したことに基づいて、当該工具の搬送先を上記マガジンとは異なる所定の搬送先に変更するか否かを選択する操作を上記操作端末に受け付けさせる処理と、上記搬送順が到来した工具の搬送先を上記所定の搬送先に変更する操作を上記操作端末が受け付けたことに基づいて、当該工具を上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送するように上記搬送装置を制御する処理とを実行する。 In another example of the present disclosure, a tool carrier system includes: a machine tool; a tool storage unit for storing a plurality of tools; a work station having a magazine configured to be capable of mounting a plurality of tools; a carrier device for carrying a tool between the tool storage unit and the machine tool; an operation terminal capable of receiving an operation related to tool carrier of the carrier device; and the tool carrier system. and a control unit for The control unit performs processing for controlling the order in which the tools are transferred by the transfer device according to a predetermined transfer schedule, and when the order in which the tools are transferred to the magazine has arrived during the progress of the transfer schedule, the tool. a process for causing the operation terminal to accept an operation for selecting whether or not to change the transport destination of the magazine to a predetermined transport destination different from the magazine; and a process of controlling the transfer device to transfer the tool from the magazine to the predetermined transfer destination based on the operation terminal accepting the change operation.
本開示の他の例では、工具搬送システムの制御方法が提供される。上記工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、上記マガジンと、上記工具収納部と、上記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置とを備える。上記制御方法は、上記マガジンから所定の搬送先に工具を搬送させるための強制搬送操作を受け付けるステップと、上記強制搬送操作に基づいて、上記マガジンにある工具を上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送するように上記搬送装置を制御するステップとを備える。 In another example of the disclosure, a method of controlling a tool carrier system is provided. The tool transport system includes a machine tool, a tool storage section for storing a plurality of tools, a work station having a magazine configured to accommodate a plurality of tools, the magazine, the tool storage section, a transport device for transporting the tool to and from the machine tool. The control method includes the steps of accepting a forced transfer operation for transferring a tool from the magazine to a predetermined transfer destination, and moving the tool in the magazine from the magazine to the predetermined transfer destination based on the forced transfer operation. and controlling the transport device to transport.
本開示の他の例では、工具搬送システムの制御プログラムが提供される。上記工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、上記マガジンと、上記工具収納部と、上記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置とを備える。上記制御プログラムは、上記工具搬送システムに、上記マガジンから所定の搬送先に工具を搬送させるための強制搬送操作を受け付けるステップと、上記強制搬送操作に基づいて、上記マガジンにある工具を上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送するように上記搬送装置を制御するステップとを実行させる。 In another example of the disclosure, a control program for a tool carrier system is provided. The tool transport system includes a machine tool, a tool storage section for storing a plurality of tools, a work station having a magazine configured to accommodate a plurality of tools, the magazine, the tool storage section, a transport device for transporting the tool to and from the machine tool. The control program comprises a step of accepting a forced transfer operation for causing the tool transfer system to transfer a tool from the magazine to a predetermined transfer destination, and removing a tool from the magazine based on the forced transfer operation. and a step of controlling the transport device so as to transport to the predetermined transport destination.
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。 The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings.
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。 Hereinafter, each embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, identical parts and components are given identical reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description of these will not be repeated. In addition, each embodiment and each modified example described below may be selectively combined as appropriate.
<A.工具搬送システム10の外観>
まず、図1を参照して、工具搬送システム10について説明する。図1は、工具搬送システム10の外観を示す図である。
<A. Appearance of
First, the
図1に示されるように、工具搬送システム10は、作業ステーション200と、工具収納部250と、搬送装置300と、工作機械400とを含む。
As shown in FIG. 1 ,
作業ステーション200は、人物が工具に係る作業を行うための場所である。作業ステーション200は、マガジンM1と、操作端末200Aとを含む。マガジンM1は、複数の工具を装着可能に構成される。人物は、作業ステーション200において、マガジンM1への工具の装着作業、またはマガジンM1からの工具の回収作業を行う。操作端末200Aは、工具搬送システム10に対する各種の操作を受け付ける。
The
工具収納部250には、複数の工具が収納され得る。典型的には、工具収納部250は、工具ホルダーを介して各工具を保持する。工具ホルダーは、工具を保持可能に構成されるポットである。工具収納部250は、たとえば、レール331と平行に設けられる。
A plurality of tools can be stored in the
搬送装置300は、作業ステーション200内、工具収納部250内、および工作機械400内にある工具の内の指定された工具を、作業ステーション200、工具収納部250、および工作機械400の内の指定された搬送先に搬送する。
The
以下では、搬送装置300が作業ステーション200から工具収納部250若しくは工作機械400に工具を運ぶ搬送態様、または、搬送装置300が工具収納部250から工作機械400に工具を運ぶ搬送態様を「搬入」とも言う。
In the following, the transport mode in which the
また、搬送装置300が工具収納部250若しくは工作機械400から作業ステーション200に工具を運ぶ搬送態様、または、搬送装置300が工作機械400から工具収納部250に工具を運ぶ搬送態様を「搬出」とも言う。
In addition, the transport mode in which the
また、本明細書でいう「搬送装置」とは、工具を搬送する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。以下では、搬送装置300の一例として、4~7軸駆動の多関節ロボットを例に挙げて説明を行うが、搬送装置300は、多関節ロボットに限定されない。一例として、搬送装置300は、2~3軸駆動の直交ロボット(オートローダ)であってもよい。あるいは、搬送装置300は、自走式のロボットであってもよい。
Further, the term "conveyor" as used herein is a concept that includes various devices having a function of conveying tools. In the following description, a 4- to 7-axis-driven articulated robot will be described as an example of the
搬送装置300は、アームロボット330と、レール331と、台車332とを含む。アームロボット330は、台車332の上に固定されている。台車332は、レール331上を移動可能に構成される。工具収納部250および工作機械400は、レール331を挟むように、かつ、レール331に沿って平行に配置される。搬送装置300は、作業ステーション200と工具収納部250との間で工具を搬送するように構成されるとともに、工具収納部250と工作機械400との間で工具を搬送するように構成される。
The
工作機械400は、搬送装置300によって搬送される工具を用いてワークを加工する。図1には、工作機械400として、6台の工作機械400A~400Fが示されているが、工具搬送システム10に備えられる工作機械400の数は、1台以上であればよい。工作機械400は、予め設計された加工プログラムに従って、指定された工具を用いてワークを加工する。
The
本明細書でいう「工作機械」とは、ワークを加工する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。工作機械400は、横形のマシニングセンタであってもよいし、縦形のマシニングセンタであってもよい。あるいは、工作機械400は、旋盤であってもよいし、付加加工機であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。
The term "machine tool" as used herein is a concept that includes various devices that have the function of machining a workpiece.
なお、工具搬送システム10は、パレット搬送システム(図示しない)をさらに備えても良い。パレット搬送システムは、予め定められた加工スケジュールに従って、ワークを載せたパレットを工作機械400に搬送するためのシステムである。
Note that the
<B.工具搬送システム10の駆動機構>
次に、図2を参照して、工具搬送システム10における各種の駆動機構について説明する。図2は、工具搬送システムの駆動機構の構成例を示す図である。
<B. Drive Mechanism of
Next, various drive mechanisms in the
図2に示されるように、工具搬送システム10は、制御部50と、リモートI/O(Input/Output)ユニット71~73と、作業ステーション200と、搬送装置300と、工作機械400とを含む。
As shown in FIG. 2, the
本明細書でいう「制御部50」とは、工具搬送システム10を制御する装置を意味する。制御部50の装置構成は、任意である。制御部50は、単体の制御ユニットで構成されてもよいし、複数の制御ユニットで構成されてもよい。図2の例では、制御部50は、管理装置100と、PLC150と、上述の操作端末200Aとで構成されている。また、制御部50は、CNC(Computer Numerical Control)401、またはその他の制御機器を含んでもよい。
The “
管理装置100は、工具搬送システム10を管理するメインコンピュータである。管理装置100は、1つのコンピュータで構成されてもよいし、複数のコンピュータで構成されてもよい。
A
PLC150は、加工工程を自動化するための種々の産業用機器を制御する。操作端末200Aは、工具の搬出入に関する各種の操作を受け付けるための端末である。
管理装置100、PLC150、および操作端末200Aは、ネットワークNW1に接続される。管理装置100、PLC150、および操作端末200Aは、有線で通信接続されてもよいし、無線で通信接続されてもよい。ネットワークNW1には、EtherNet(登録商標)などが採用される。管理装置100および操作端末200Aは、ネットワークNW1を介して、PLC150に制御指令を送る。当該制御指令によって、搬送対象の工具、当該工具の搬送先、当該工具の搬送開始/停止などが指定される。
リモートI/Oユニット71~73およびPLC150は、ネットワークNW2に接続されている。ネットワークNW2には、データの到達時間が保証される、定周期通信を行うフィールドネットワークを採用することが好ましい。このような定周期通信を行うフィールドネットワークとして、EtherCAT(登録商標)、EtherNet/IP(登録商標)、CC-Link(登録商標)、またはCompoNet(登録商標)などが採用される。
Remote I/O units 71-73 and
作業ステーション200は、1つ以上のモータドライバ234と、1つ以上のモータ235とを含む。図2の例では、2つのモータドライバ234A,234Bと、2つのモータ235A,235Bとが示されている。
作業ステーション200内または作業ステーション200周辺には、リモートI/Oユニット71が設置される。リモートI/Oユニット71は、作業ステーション200内の各種駆動ユニット(たとえば、モータドライバ234)と、PLC150との間のデータのやり取りを仲介する。一例として、モータドライバ234は、リモートI/Oユニット71を介してPLC150からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従ってモータ235の駆動を制御する。
A remote I/
モータ235Aは、たとえば、作業ステーション200内のマガジンM1(図1参照)の駆動を制御する。モータ235Bは、たとえば、作業ステーション200内の後述のATC(Automatic Train Control)238(図8参照)の駆動を制御する。
モータドライバ234は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ235は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。
The
搬送装置300は、1つ以上のモータドライバ334と、1つ以上のモータ335とを含む。図2の例では、2つのモータドライバ334A,334Bと、2つのモータ335A,335Bとが示されている。
搬送装置300内または搬送装置300周辺には、リモートI/Oユニット72が設置される。リモートI/Oユニット72は、搬送装置300内の各種駆動ユニット(たとえば、モータドライバ334)と、PLC150との間のデータのやり取りを仲介する。一例として、モータドライバ334は、リモートI/Oユニット72を介してPLC150からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従ってモータ335の駆動を制御する。
A remote I/
モータ335Aは、たとえば、上述の台車332(図1参照)の駆動を制御する。モータ335Bは、たとえば、アームロボット330(図1参照)の駆動を制御する。モータ335Bは、アームロボット330の関節の数に応じて設けられる。
The
モータドライバ334は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ335は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。
The
工作機械400は、CNC401と、1つ以上のモータドライバ411と、1つ以上のモータ412とを含む。図2の例では、2つのモータドライバ411A,411Bと、2つのモータ412A,412Bとが示されている。
工作機械400内または工作機械400周辺には、リモートI/Oユニット72が設置される。リモートI/Oユニット72は、工作機械400内の各種駆動ユニット(たとえば、CNC401)と、PLC150との間のデータのやり取りを仲介する。モータドライバ411は、モータドライバ334と同様に、リモートI/Oユニット72を介してPLC150からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従って、モータ412の駆動を制御する。
A remote I/
モータ412Aは、たとえば、工具を装着可能に構成される主軸を当該主軸の軸方向に駆動する。モータ412Bは、たとえば、主軸の軸方向を中心とした回転方向に主軸を回転駆動する。
The
モータドライバ411は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ412は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。
The
<C.搬送処理の概要>
次に、上述の図1を参照して、搬送装置300による工具搬送処理の概略について説明する。
<C. Overview of transport processing>
Next, with reference to FIG. 1 described above, the outline of the tool transfer process by the
人物は、工具搬送システム10に搬入する工具を作業ステーション200内のマガジンM1に装着する。マガジンM1内における工具の収納可能数が少ない場合、マガジンM1の収納場所は、すぐに埋まってしまう。マガジンM1の収納場所が全て埋まると、人物は、搬入対象の工具をマガジンM1に装着することができない。
A person loads a tool to be carried into the
そこで、上述の操作端末200Aは、マガジンM1にある工具をマガジンM1から所定の搬送先に搬送するための強制搬送操作を受け付け可能に構成される。当該強制搬送操作は、ボタンなどのGUI(Graphical User Interface)によって受け付けられてもよいし、物理的な操作キーによって受け付けられてもよい。
Therefore, the
工具搬送システム10の制御部50は、操作端末200Aが工具の強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、マガジンM1にある工具をマガジンM1から所定の搬送先に搬送するように搬送装置300を制御する。これにより、人物は、工具の収納場所をマガジンM1内に確保することができ、搬入対象の工具をマガジンM1内の空き場所に装着することができる。以上のようにして、人物は、作業ステーション200での作業を優先することを自身の意思で決めることができる。
The
<D.工具搬送システム10の機能構成>
次に、図3~図5を参照して、搬送装置300による工具の搬送機能について説明する。図3は、工具搬送システム10の機能構成の一例を示す図である。
<D. Functional Configuration of
Next, the tool transfer function of the
図3に示されるように、工具搬送システム10は、機能構成として、受付部52と、搬送制御部54と、監視部55とを含む。以下では、これらの構成について順に説明する。
As shown in FIG. 3, the
なお、各機能構成の配置は、任意である。図3に示される機能構成の一部または全部は、上述の管理装置100(図2参照)に実装されてもよいし、上述のPLC150(図2参照)に実装されてもよいし、上述の操作端末200A(図2参照)に実装されてもよいし、上述のCNC401(図2参照)に実装されてもよい。一例として、受付部52は、PLC150または操作端末200Aに実装される。搬送制御部54は、PLC150に実装される。監視部55は、工作機械400に実装される。
Note that the arrangement of each functional configuration is arbitrary. A part or all of the functional configuration shown in FIG. It may be implemented in the
(D1.受付部52)
まず、図4を参照して、図3に示される受付部52の機能について説明する。図4は、工具の強制搬送態様を概略的に示す図である。
(D1. Reception unit 52)
First, with reference to FIG. 4, functions of the
受付部52は、操作端末200Aに対して行われた操作に応じて、操作端末200Aから入力信号を受け付ける。一例として、マガジンM1内の工具の強制搬送操作が操作端末200Aに対して行われたことに基づいて、受付部52は、当該強制搬送操作が行われたことを示す入力信号を操作端末200Aから受け付ける。当該入力信号は、搬送制御部54に出力される。
強制搬送操作は、たとえば、図4に示される操作画面230において入力される。操作画面230は、たとえば、当該操作画面230を呼び出すためのユーザ操作に応答して、操作端末200Aのディスプレイ206に表示される。
A forced transport operation is input on the
一例として、操作画面230は、実行ボタン231Aと、キャンセルボタン231Bとを含む。実行ボタン231Aが押下された場合、工具の強制搬送が受け付けられる。キャンセルボタン231Bが押下された場合、工具の強制搬送がキャンセルされ、操作画面230が閉じられる。
As an example, the
好ましくは、操作端末200Aは、マガジンM1内における工具の収納場所に空きがある場合には、強制搬送操作の受け付けを禁止するように構成される。工具の収納場所の空きがあるか否かについては、たとえば、後述の収納情報176(図5参照)に基づいて判断される。工具の収納場所に空きがある場合には、受付部52は、実行ボタン231Aを選択不可能な状態にする。あるいは、工具の収納場所に空きがある場合には、受付部52は、操作画面230を操作端末200Aに表示しない。これにより、受付部52は、マガジンM1内に空きがある場合にのみ強制搬送操作を受け付ける。
Preferably, the
(D2.搬送制御部54)
次に、引き続き図4を参照して、図3に示される搬送制御部54の機能について説明する。
(D2. Conveyance control unit 54)
Next, still referring to FIG. 4, the function of the
搬送制御部54は、工具の搬送スケジュール174に従って、搬送装置300による工具の搬送順を制御する。工具の搬送スケジュール174は、たとえば、搬送対象の各工具について、当該工具の搬送予定時刻と、当該工具の収納場所と、当該工具の搬送先とを規定している。
The
一例として、搬送スケジュール174は、工作機械400に搬入する予定の工具を規定している。搬入予定の工具は、たとえば、工作機械400の各々の加工プログラムに基づいて特定される。各加工プログラムは、Gコードで規定されており、主軸に装着する工具を指定するための工具交換命令や、主軸や工具を回転駆動/送り駆動するための駆動命令などを含む。工具搬送システム10は、各プログラムの実行前にワークの加工に必要な工具の識別情報を特定し、加工に必要な工具を搬入予定の工具として搬送スケジュール174に規定される。工具の搬入順は、たとえば、各加工プログラムの実行順に基づいて決定される。
As an example,
他の例として、搬送スケジュール174は、作業ステーション200に搬出する予定の工具を規定している。搬出予定の工具は、たとえば、工具の残寿命が尽きた工具と、損傷などの異常が検知された工具とを含む。工具の残寿命が尽きた工具と、損傷などの異常が検知された工具とは、たとえば、後述の収納情報176(図5参照)に基づいて特定される。
As another example,
図4のステップS1において、人物Uは、搬送スケジュール174の進行中において、強制搬送操作を操作端末200Aに対して行ったとする。次に、ステップS2において、搬送制御部54は、マガジンM1にある工具をマガジンM1から所定の搬送先に搬送するように搬送装置300を制御する。これにより、マガジンM1内にある工具は、作業ステーション200とは異なる場所に強制的に搬送される。
Assume that in step S1 in FIG. 4, the person U performs a forced transport operation on the
工具の強制搬送先は、作業ステーション200と異なる場所であれば任意である。一例として、搬送制御部54は、強制搬送対象の工具を工具収納部250に搬送する。他の例として、搬送制御部54は、強制搬送対象の工具を工作機械400に搬送する。これにより、新たな工具の収納場所がマガジンM1内に確保される。
The forced transfer destination of the tool is arbitrary as long as it is a place different from the
強制搬送処理の実行タイミングは、任意である。一例として、搬送制御部54は、強制搬送操作が行われた直後に搬送スケジュール174の進行を中断し、強制搬送処理を実行する。他の例として、搬送制御部54は、搬送装置300が現在行っている工具搬送が完了した後に強制搬送処理を実行する。
The execution timing of the forced transfer process is arbitrary. As an example, the
強制搬送対象の工具は、任意である。一例として、搬送制御部54は、操作端末200Aが強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、マガジンM1内の工具の中から、工作機械400で使用予定の工具を強制搬送対象として特定する。工作機械400で使用予定の工具は、たとえば、工作機械400の加工プログラムから特定される。
Any tool can be forcibly transferred. As an example, the
工作機械400の加工プログラムは、Gコードで規定されており、主軸に装着する工具を指定するための工具交換命令や、主軸や工具を回転駆動/送り駆動するための駆動命令などを含む。搬送制御部54は、当該工具交換命令や当該駆動命令などに基づいて、ワークの加工に使用される工具を特定する。次に、搬送制御部54は、後述の収納情報176に基づいて、マガジンM1内にある工具の内から、工作機械400の使用予定工具を特定し、当該工具を強制搬送対象として決定する。好ましくは、搬送制御部54は、マガジンM1内の収納されている工具の内で、より直近に工作機械400で使用予定のある工具を強制搬送対象として特定する。その後、搬送制御部54は、当該強制搬送対象の工具をマガジンM1から所定の搬送先に搬送する。
The machining program of the
搬送制御部54は、工具の搬送が完了したことに基づいて、図5に示される収納情報176を更新する。図5は、収納情報176のデータ構造の一例を示す図である。
The
収納情報176において、工具搬送システム10内における各工具の収納場所と、当該収納場所に収納されている工具ホルダーの識別情報と、当該工具ホルダーに保持されている工具の識別情報と、当該工具の状態と、当該工具の残寿命とが対応付けられている。
The
収納情報176に規定される収納場所は、工具搬送システム10内の場所を一意に特定するための情報である。当該収納場所は、たとえば、作業ステーション200内の位置情報、工具収納部250内の位置情報、搬送装置300内の位置情報と、および、工作機械400内の位置情報とのいずれかを示す。
The storage location defined in the
収納情報176に規定される工具ホルダーの識別情報は、工具ホルダーを一意に特定するための情報である。当該識別情報は、工具ホルダーごとに予め割り当てられている。当該識別情報は、ID(Identification)などの工具ホルダー番号で示されてもよいし、工具ホルダー名で示されてもよい。
The tool holder identification information defined in the
搬送制御部54は、工具搬送システム10内における各工具ホルダーの搬送を監視し、搬送装置300によって工具ホルダーが搬送される度に、収納場所と工具ホルダーとの対応付けを更新する。これにより、搬送制御部54は、各工具ホルダーがいずれの場所にあるのかを特定することができる。
The
収納情報176に規定される工具の識別情報は、工具を一意に特定するための情報である。当該識別情報は、工具ごとに予め割り当てられている。当該識別情報は、IDなどの工具番号で示されてもよいし、工具名で示されてもよい。
The tool identification information defined in the
搬送制御部54は、工具搬送システム10内における各工具ホルダーの搬送を監視し、搬送装置300によって工具ホルダーが搬送される度に、当該工具ホルダーに保持されている工具と、収納場所との対応付けを更新する。
The
(D3.監視部55)
引き続き図5を参照して、図3に示される監視部55の機能について説明する。
(D3. Monitoring unit 55)
Continuing to refer to FIG. 5, the function of the
監視部55は、工具搬送システム10内の各工具の状態を監視し、当該状態を収納情報176に書き込む。収納情報176に規定される工具状態は、たとえば、工具ホルダーに保持されている工具が使用可能であるか否か、または、工具ホルダーが工具を保持しているか否かを示す。
The
図5の例では、使用可能状態の工具は、「正常」または「寿命警告」として示されている。「寿命警告」は、寿命が尽きそうであることを示す警告である。一例として、監視部55は、工具の残寿命が所定閾値を下回った場合に、収納情報176において工具の状態を「正常」から「寿命警告」に変更する。
In the example of FIG. 5, the ready-to-use tools are indicated as "normal" or "life warning". "Life warning" is a warning indicating that the life is about to expire. As an example, the
また、図5の例では、使用不能状態の工具は、「寿命切」、「空」、または「損傷」として示されている。一例として、監視部55は、工具の寿命がゼロになったことに基づいて、収納情報176において、工具の状態を「寿命警告」から「寿命切」に変更する。
Also, in the example of FIG. 5, a disabled tool is indicated as "expired," "empty," or "damaged." As an example, the
収納情報176に規定される工具状態は、たとえば、工具の残寿命によって変えられる。ここでいう「残寿命」とは、工具が使用不能になるまでの工具の残りの使用可能時間を示す。監視部55は、工作機械400の加工プログラムを監視し、各工具が加工に使用されている間、当該工具の残寿命をカウントダウンする。なお、工具の新品時の残寿命は、工具ごとに予め決められている。
The tool status defined in the
工具の残寿命の監視方法の一例について説明する。工作機械400の加工プログラムは、Gコードで規定されており、主軸に装着する工具を指定するための工具交換命令や、主軸や工具を回転駆動/送り駆動するための駆動命令などを含む。監視部55は、加工プログラムに規定されている工具交換命令に基づいて、ワークの加工に用いられる工具の種別を特定しておく。次に、監視部55は、加工プログラムに規定されている駆動命令が実行されたことに基づいて、当該工具の残寿命のカウントダウンを開始する。続いて、監視部55は、加工プログラムに規定されている停止命令または最終行の命令が実行されたことに基づいて、当該工具の残寿命のカウントダウンを停止する。これにより、監視部55は、収納情報176において各工具の残寿命を監視する。
An example of a method for monitoring the remaining tool life will be described. The machining program of the
<E.作業ステーション200>
次に、図6および図7を参照して、作業ステーション200について説明する。図6は、作業ステーション200の外観を示す図である。
<
The
図6に示されるように、作業ステーション200は、カバー体231を有する。カバー体231は、たとえば、マガジンM1と、上述のモータ235A(図2参照)とを収容する。
As shown in FIG. 6,
カバー体231は、正面カバーCV0と、側面カバーCV1と、側面カバーCV2と、背面カバーCV3とを含む。カバー体231の上面には、搬入対象または搬出対象の工具を通過させるための開口R0が形成される。
The
側面カバーCV1には、開口R1が形成されている。開口R1を覆うように、ドアD1が設けられる。ドアD1は、たとえば、スライド式のドアである。ドアD1が開閉することによって、ドアD1の状態は、開口R1がドアD1によって覆われていない開状態とされたり、開口R1がドアD1によって覆われた閉状態とされたりする。ドアD1は、手動で駆動されてもよいし、モータ(図示しない)などによって自動で駆動されてもよい。 An opening R1 is formed in the side cover CV1. A door D1 is provided to cover the opening R1. Door D1 is, for example, a sliding door. By opening and closing the door D1, the state of the door D1 is changed to an open state in which the opening R1 is not covered by the door D1, or to a closed state in which the opening R1 is covered by the door D1. The door D1 may be manually driven or automatically driven by a motor (not shown) or the like.
人物は、搬入対象の工具をマガジンM1に装着するときにドアD1を開く。すなわち、人物は、開口R1を介して搬入対象の工具をマガジンM1に装着することができる。 A person opens the door D1 when mounting a tool to be carried in the magazine M1. That is, the person can mount the tool to be carried into the magazine M1 through the opening R1.
また、人物は、搬出対象の工具をマガジンM1から取り出すときにドアD1を開く。すなわち、人物は、開口R1を介してマガジンM1から搬出対象の工具を回収することができる。 Also, the person opens the door D1 when taking out the tool to be carried out from the magazine M1. That is, the person can collect the tools to be carried out from the magazine M1 through the opening R1.
また、作業ステーション200のカバー体231には、ドアD1の開閉を検知するための開閉センサ240が設けられている。開閉センサ240は、ドアD1の開閉状態を示す信号を一定周期ごとに制御部50に出力する。
Further, the
図7は、作業ステーション200内のマガジンM1を示す図である。図7に示されるように、マガジンM1は、上述のモータ235A(図2参照)と、駆動スプロケット243と、従動スプロケット246と、無端チェーン248とを含む。
FIG. 7 is a diagram showing the magazine M1 within the
駆動スプロケット243には、モータ235Aの出力軸が連結されている。駆動スプロケット243は、モータ235Aから動力が伝達されることにより回転する。
The
無端チェーン248は、駆動スプロケット243と、従動スプロケット246とによって張架されている。モータ235Aが駆動スプロケット243を回転駆動することにより、モータ235Aの動力が無端チェーン248を介して従動スプロケット246に伝達される。その結果、従動スプロケット246および無端チェーン248は、駆動スプロケット243に連動して回転する。
The
また、無端チェーン248は、複数の工具ホルダーを装着可能に構成される。各工具ホルダーには、1つの工具が装着され得る。工作機械400は、モータ235Aを制御することで、指定された工具を任意の位置に駆動することができる。
Moreover, the
<F.強制搬送後におけるマガジンM1の駆動処理>
次に、引き続き図7を参照して、工具の強制搬送後におけるマガジンM1の駆動処理について説明する。
<F. Driving Process of Magazine M1 after Forced Conveyance>
Next, continuing to refer to FIG. 7, the process of driving the magazine M1 after the tool is forcibly conveyed will be described.
図7に示されるように、強制搬送対象の工具TAが作業ステーション200から強制搬送されたとする。このことに基づいて、搬送制御部54は、工具TAの元の収納場所PAが所定の位置に駆動されるようにモータ235Aを制御する。当該所定の位置は、予め設定されていてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。
Assume that the tool TA to be forcibly transported is forcibly transported from the
図7の例では、工具TAの元の収納場所PAは、作業ステーション200のドアD1の前に駆動されている。結果として、収納場所PAがドアD1に対向する。これにより、人物は、新たな搬入対象の工具を作業ステーション200に容易にセットすることができる。
In the example of FIG. 7, the original storage location PA of the tool TA is driven in front of the door D1 of the
<G.工具収納部250への工具搬入工程>
次に、図8を参照して、作業ステーション200から工具収納部250への工具ホルダーの搬入工程について説明する。図8は、作業ステーション200から工具収納部250への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。
<G. Step of Carrying in Tool into
Next, referring to FIG. 8, the process of loading the tool holder from the
ステップS1において、作業者は、搬入対象の工具を工具ホルダーH1に装着し、当該工具ホルダーH1をマガジンM1にセットする。工具ホルダーH1をセットする位置の付近には、バーコードまたはQRコード(登録商標)の読み取り装置(図示しない)が設けられており、当該読み取り装置は、工具ホルダーH1に付されているバーコードまたはQRコードを読み取る。これにより、搬入対象の工具ホルダーH1の識別情報が読み取られる。作業者は、工具ホルダーH1のセットが完了すると、操作端末200Aに対して完了操作を行う。
In step S1, the operator mounts a tool to be carried into the tool holder H1 and sets the tool holder H1 in the magazine M1. A bar code or QR code (registered trademark) reader (not shown) is provided near the position where the tool holder H1 is set. Read the QR code. As a result, the identification information of the tool holder H1 to be carried in is read. After completing the setting of the tool holder H1, the operator performs a completion operation on the
次に、ステップS2において、制御部50は、モータ235A(図2参照)を制御し、作業ステーション200内のマガジンM1を駆動する。これにより、制御部50は、搬入対象の工具ホルダーH1を所定の工具交換位置に移動する。当該工具交換位置の近傍には、ATC238が設けられている。ATC238は、当該工具交換位置にある工具ホルダーH1をマガジンM1から取り外し、半回転する。
Next, in step S2, the
次に、ステップS3において、アームロボット330は、ATC238から工具ホルダーH1を取り外し、当該工具ホルダーH1を台車332上の仮置き場336に置く。搬入対象の工具ホルダーが他にある場合には、仮置き場336の収納最大数を超えない範囲で、ステップS1~S3の工程が繰り返される。
Next, in step S<b>3 , the
次に、ステップS4において、制御部50は、モータ335Aを制御し、台車332を駆動する。これにより、制御部50は、指示された工具搬入位置に台車332を移動する。当該工具搬入位置は、たとえば、上述の収納情報176(図5参照)に基づいて決定される。
Next, in step S<b>4 , the
制御部50は、収納情報176に規定される空の収納場所を参照して、工具ホルダーH1の収納先を決定する。空の収納場所が複数ある場合には、制御部50は、複数の空の収納場所の中からランダムに選択された1つの収納場所を収納先として決定してもよいし、複数の空の収納場所の中から選択された搬送装置300により近い1つの収納場所を収納先として決定してもよい。
The
次に、ステップS5において、アームロボット330は、搬入対象の工具ホルダーH1を仮置き場336から取り外し、当該工具ホルダーH1を決定した収納先に収納する。その後、制御部50は、対応する収納場所に工具ホルダーH1の識別情報を対応付けて収納情報176を更新する。
Next, in step S5, the
搬入対象の工具ホルダーが他に仮置き場336に残っている場合には、制御部50は、仮置き場336上の工具ホルダーがなくなるまでステップS4,S5の工程を繰り返す。
If other tool holders to be carried in remain in the
<H.工作機械400への工具搬入工程>
次に、図9を参照して、図8に引き続く工具ホルダーの搬入工程について説明する。図9は、工具収納部250から工作機械400への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。
<H. Tool Loading Process to
Next, referring to FIG. 9, the step of carrying in the tool holder subsequent to FIG. 8 will be described. FIG. 9 is a diagram schematically showing the flow of the process of loading the tool holder from the
あるタイミングにおいて、制御部50は、工作機械400への工具ホルダーの搬入指示を受け付けたとする。搬入対象の工具および搬送先の工作機械400は、たとえば、搬送スケジュール174に基づいて特定される。一例として、工具ホルダーH2が搬入対象の工具として特定されたとする。この場合、制御部50は、上述の収納情報176(図5参照)から工具ホルダーH2の収納場所を特定する。その後、制御部50は、モータ335A(図2参照)を制御することで台車332を駆動し、工具ホルダーH2の収納場所の前に台車332を移動する。
Assume that the
次に、ステップS11において、アームロボット330は、搬送対象の工具ホルダーH2を工具収納部250から取り出し、台車332上の仮置き場336に工具ホルダーH2を置く。
Next, in step S<b>11 , the
次に、ステップS12において、制御部50は、モータ335Aを制御することで、搬送先の工作機械400の位置に台車332を駆動する。
Next, in step S12, the
次に、ステップS13において、アームロボット330は、搬送先の工作機械400に備えられるATC438に工具ホルダーH2を渡す。その後、ATC438は、アームロボット330から受けた工具ホルダーH2を工作機械400内のATC438に装着する。その後、ATC438は、工作機械400内のマガジンに工具ホルダーH2をセットする。これにより、工具ホルダーH2が工作機械400で使用可能な状態になる。
Next, in step S13, the
<I.作業ステーション200への工具の搬出工程>
次に、図10を参照して、工具ホルダーの搬出工程について説明する。図10は、工作機械400から作業ステーション200への工具ホルダーの搬出工程の流れを概略的に示す図である。
<I. Process of Unloading Tool to
Next, referring to FIG. 10, the carrying-out process of the tool holder will be described. FIG. 10 is a diagram schematically showing the flow of the process of unloading the tool holder from the
あるタイミングにおいて、制御部50は、工具ホルダーの搬出指示を受け付けたとする。搬出対象の工具は、たとえば、搬送スケジュール174に基づいて特定される。一例として、工具ホルダーH3が回収対象として特定されたとする。この場合、制御部50は、上述の収納情報176(図5参照)に基づいて、工具ホルダーH3の収納先を特定する。その後、制御部50は、上述のモータ335A(図2参照)を制御することで台車332を駆動し、工具ホルダーH3を収納している工作機械400の前に台車332を移動する。次に、アームロボット330は、工作機械400から工具ホルダーH3を取り出し、当該工具ホルダーH3を台車332上の仮置き場336に置く。また、制御部50は、収納情報176から工具ホルダーH3の識別情報を削除し、工具ホルダーH3の収納元を空の状態に書き換える。
Assume that the
次に、ステップS21において、制御部50は、上述のモータ335Aを制御することで台車332を駆動し、作業ステーション200の前に台車332を移動する。
Next, in step S<b>21 , the
次に、ステップS22において、アームロボット330は、搬出対象の工具ホルダーH3を仮置き場336から取り外し、作業ステーション200に備えられる上述のATC238(図8参照)に工具ホルダーH3を装着する。その後、ATC238は、作業ステーション200のマガジンM1に工具ホルダーH3を装着する。
Next, in step S22, the
次に、ステップS23において、制御部50は、上述のモータ235Aを制御することでマガジンM1を駆動し、搬出対象の工具ホルダーH3を出口に移動する。その後、作業者は、当該出口から搬出対象の工具ホルダーH3を取り出す。
Next, in step S23, the
なお、図10の例では、工作機械400から回収された工具ホルダーが作業ステーション200に搬出される例について説明を行ったが、当該工具ホルダーは、工具収納部250に搬出されてもよい。
In the example of FIG. 10 , the example in which the tool holder collected from the
<J.PLC150のハードウェア構成>
図11を参照して、図2に示されるPLC150のハードウェア構成の一例について説明する。図11は、PLC150の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
<J. Hardware configuration of
An example of the hardware configuration of the
PLC150は、制御回路151と、ROM(Read Only Memory)152と、RAM(Random Access Memory)153と、通信インターフェイス154,155と、記憶装置170とを含む。これらのコンポーネントは、バス160に接続される。
制御回路151は、少なくとも1つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも1つのCPU、少なくとも1つのMPU(Micro Processing Unit)、少なくとも1つのASIC、少なくとも1つのFPGAまたはそれらの組み合わせなどによって構成される。
The
制御回路151は、制御プログラム172など各種プログラムを実行することで搬送装置300や工作機械400の動作を制御する。制御回路151は、制御プログラム172の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置170からROM152に制御プログラム172を読み出す。RAM153は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム172の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
The
通信インターフェイス154には、LANやアンテナなどが接続される。PLC150は、通信インターフェイス154を介してネットワークNW1に接続される。これにより、PLC150は、ネットワークNW1に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、管理装置100やサーバー(図示しない)などを含む。
A LAN, an antenna, and the like are connected to the
通信インターフェイス155は、フィールドネットワークであるネットワークNW2に接続するためのインターフェイスである。PLC150は、通信インターフェイス155を介してネットワークNW2に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、上述のリモートI/Oユニット71~73などを含む。
記憶装置170は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置170は、制御プログラム172、搬送スケジュール174、および収納情報176などを格納する。これらの格納場所は、記憶装置170に限定されず、制御回路151の記憶領域(たとえば、キャッシュ領域など)、ROM152、RAM153、外部機器(たとえば、サーバー)などに格納されていてもよい。
The
制御プログラム172は、上記図3に示される機能構成の一部または全部を実現するためのプログラムである。制御プログラム172は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム172の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム172によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも1つのサーバーが制御プログラム172の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態でPLC150が構成されてもよい。
The
<K.操作端末200Aのハードウェア構成>
図12を参照して、図1に示される操作端末200Aのハードウェア構成について説明する。図12は、操作端末200Aのハードウェア構成の一例を示す模式図である。
<K. Hardware Configuration of
A hardware configuration of the
操作端末200Aは、制御回路201と、ROM202と、RAM203と、通信インターフェイス204と、表示インターフェイス205と、入力インターフェイス207と、記憶装置220とを含む。これらのコンポーネントは、バス210に接続される。
200 A of operation terminals contain the
制御回路201は、たとえば、少なくとも1つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも1つのCPU、少なくとも1つのGPU、少なくとも1つのASIC、少なくとも1つのFPGA、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。
The
制御回路201は、制御プログラム222やオペレーティングシステムなどの各種プログラムを実行することで操作端末200Aの動作を制御する。制御回路201は、制御プログラム222の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置220またはROM202からRAM203に制御プログラム222を読み出す。RAM203は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム222の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
The
通信インターフェイス204には、LANやアンテナなどが接続される。操作端末200Aは、通信インターフェイス204を介してネットワークNW1に接続される。これにより、操作端末200Aは、ネットワークNW1に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、PLC150やサーバー(図示しない)などを含む。
A LAN, an antenna, and the like are connected to the
表示インターフェイス205には、ディスプレイ206が接続される。表示インターフェイス205は、制御回路201などからの指令に従って、ディスプレイ206に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ206は、たとえば、工具ホルダーの回収指示を受け付けるための操作画面、搬入対象の工具ホルダーを指定するための工具選択画面、または、搬入先の工作機械400を指定するための工作機械選択画面などを表示する。ディスプレイ206は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、またはその他の表示機器である。なお、ディスプレイ206は、操作端末200Aと一体的に構成されてもよいし、操作端末200Aとは別に構成されてもよい。
A
入力インターフェイス207には、入力デバイス208が接続される。入力デバイス208は、たとえば、マウス、キーボード、タッチパネル、またはユーザの操作を受け付けることが可能なその他の装置である。なお、入力デバイス208は、操作端末200Aと一体的に構成されてもよいし、操作端末200Aとは別に構成されてもよい。
An
記憶装置220は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置220は、制御プログラム222などを格納する。制御プログラム222の格納場所は、記憶装置220に限定されず、制御回路201の記憶領域(たとえば、キャッシュメモリなど)、ROM202、RAM203、管理装置100、PLC150、または外部機器(たとえば、サーバー)などに格納されていてもよい。
The
制御プログラム222は、上記図3に示される機能構成の一部または全部を実現するためのプログラムである。制御プログラム222は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、制御プログラム222による制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム222の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム222によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも1つのサーバーが制御プログラム222の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で操作端末200Aが構成されてもよい。
The
<L.工具の強制搬送フロー>
次に、図13を参照して、工具の強制搬送処理に係る制御フローについて説明する。図13は、工具の強制搬送処理の一例を示すフローチャートである。
<L. Tool Forced Transfer Flow>
Next, with reference to FIG. 13, the control flow relating to the tool forced transfer process will be described. FIG. 13 is a flow chart showing an example of a tool forced transfer process.
図13に示される処理は、制御部50が上述の制御プログラム122,172,222などのプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
The processing shown in FIG. 13 is implemented by the
ステップS50において、制御部50は、上述の受付部52(図3参照)として機能し、強制搬送操作を操作端末200Aから受け付けたか否かを判断する。強制搬送操作は、たとえば、上述の操作画面230(図4参照)において受け付けられる。制御部50は、強制搬送操作を操作端末200Aから受け付けたと判断した場合(ステップS50においてYES)、制御をステップS52に切り替える。そうでない場合には(ステップS50においてNO)、制御部50は、ステップS50の処理を再び実行する。
In step S50, the
ステップS52において、制御部50は、作業ステーション200内のマガジンM1にある工具の内から強制搬送対象の工具を決定する。一例として、制御部50は、マガジンM1にある工具の内からランダムに強制搬送対象の工具を決定する。あるいは、制御部50は、マガジンM1内にある工具の内から、工作機械400で使用予定工具を特定し、当該工具を強制搬送対象として決定する。工作機械400で使用予定工具は、たとえば、工作機械400の加工プログラムに基づいて特定される。マガジンM1内にある工具は、たとえば、上述の収納情報176を参照することで特定される。
In step S<b>52 , the
ステップS54において、制御部50は、上述の搬送制御部54(図3参照)として機能し、ステップS52で決定された強制搬送対象の工具をマガジンM1から所定の搬送先に搬送するように搬送装置300を制御する。当該所定の搬送先は、たとえば、工具収納部250または工作機械400である。
In step S54, the
なお、ステップS54における強制搬送処理の実行タイミングは、任意である。一例として、制御部50は、強制搬送操作が行われた直後に搬送装置300の搬送処理を中断し、強制搬送処理を割り込みで実行する。他の例として、制御部50は、搬送装置300が現在行っている工具搬送の次に強制搬送処理を実行する。
The execution timing of the forced transport process in step S54 is arbitrary. As an example, the
ステップS56において、制御部50は、上述の搬送制御部54として機能し、工具がマガジンM1から強制搬送されたことに基づいて、当該工具の元の収納場所が作業ステーション200のドアD1の前に駆動されるようにマガジンM1を駆動する。
In step S56, the
<M.工具の搬入フロー>
次に、図14および図15を参照して、工具収納部250または工作機械400から作業ステーション200への工具の搬出処理に係る制御フローについて説明する。図14は、工具の搬出処理の一例を示すフローチャートである。
<M. Tool loading flow>
Next, referring to FIGS. 14 and 15, a control flow relating to carrying out a tool from
図14に示される処理は、制御部50が上述の制御プログラム122,172,222などのプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
The processing shown in FIG. 14 is implemented by the
ステップS110において、制御部50は、上述の搬送制御部54(図3参照)として機能し、工具の搬送スケジュール174の進行中において、作業ステーション200への工具の搬出タイミングが到来したか否かを判断する。制御部50は、作業ステーション200への工具の搬出タイミングが到来したと判断した場合(ステップS110においてYES)、制御をステップS120に切り替える。そうでない場合には(ステップS110においてNO)、制御部50は、ステップS110の処理を再び実行する。
In step S110, the
ステップS120において、制御部50は、上述の受付部52(図3参照)として機能し、工具の搬送先をマガジンM1とは異なる所定の搬送先に変更するか否かを選択する操作を操作端末200Aに受け付けさせる。図15は、当該選択操作を受け付けるための選択画面260を示す図である。
In step S120, the
選択画面260は、たとえば、操作端末200Aのディスプレイ206に表示される。選択画面260は、マガジンM1への工具の搬送が行われることを示す警告261と、許可ボタン262Aと、キャンセルボタン262Bとを含む。
Selection screen 260 is displayed, for example, on
許可ボタン262Aは、作業ステーション200への工具搬送を許可するためのボタンである。許可ボタン262Aが押下された場合には、制御部50は、作業ステーション200への工具搬送を中断しない。すなわち、この場合には、制御部50は、搬送スケジュール174の通りに作業ステーション200に工具を搬送する。
The
キャンセルボタン262Bは、作業ステーション200への工具搬送を中断するためのボタンである。キャンセルボタン262Bが押下された場合には、制御部50は、作業ステーション200への工具搬送を中断し、工具の搬送先を作業ステーション200以外に変更する。
The cancel
再び図14を参照して、制御部50は、工具の搬送先を変更する操作を受け付けたと判断した場合(ステップS120においてYES)、制御をステップS122に切り替える。そうでない場合には(ステップS120においてNO)、制御部50は、制御をステップS132に切り替える。
Referring to FIG. 14 again, when
ステップS122において、制御部50は、上述の搬送制御部54として機能し、工具の搬送先をマガジンM1から所定の搬送先に変更する。当該所定の搬送先は、たとえば、工具収納部250または工作機械400である。これにより、作業ステーションでの人物の作業が工具搬送システム10による作業よりも優先される。
In step S122, the
ステップS130において、制御部50は、マガジンM1に対する人物の作業が終了したか否かを判断する。人物の作業が終了したか否かは、たとえば、作業ステーション200のドアD1(図6参照)の開閉状態に基づいて判断される。ドアD1の開閉状態は、たとえば、上述の開閉センサ240(図6参照)に基づいて検知される。一例として、制御部50は、ドアD1が開状態から閉状態になったことに基づいて、マガジンM1に対する人物の作業が終了したと判断する。制御部50は、マガジンM1に対する人物の作業が終了したと判断した場合(ステップS130においてYES)、制御をステップS132に切り替える。そうでない場合には(ステップS130においてNO)、制御部50は、ステップS130の処理を再び実行する。
In step S130, the
ステップS132において、制御部50は、上述の搬送制御部54として機能し、作業ステーション200への工具の搬送を開始する。
At step S<b>132 , the
ステップS134において、制御部50は、操作端末200Aのディスプレイ206に警告を表示する。当該警告は、マガジンM1への工具の搬送中を示す警告である。好ましくは、当該警告は、作業ステーション200への工具の搬送が完了までの時間を含む。当該時間は、カウントダウンされる。制御部50は、作業ステーション200への工具の搬送が完了した時点で当該警告の表示を消す。
In step S134,
<N.変形例>
次に、図16を参照して、変形例に従う工具搬送システム10について説明する。図16は、変形例に従う工具搬出処理の流れを示すフローチャートである。
<N. Variation>
Next, a
図16に示されるフローチャートは、ステップS115をさらに有する点で、上述の図14に示されるフローチャートとは異なる。その他の制御フローについては上述の通りであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。 The flowchart shown in FIG. 16 differs from the above-described flowchart shown in FIG. 14 in that it further includes step S115. Other control flows are as described above, so descriptions thereof will not be repeated below.
ステップS115において、制御部50は、作業ステーション200内のマガジンM1に対して人物が作業中であるか否かを判断する。制御部50は、作業ステーション200内のマガジンM1に対して人物が作業中であると判断した場合(ステップS115においてYES)、制御をステップS120に切り替える。そうでない場合には(ステップS115においてNO)、制御部50は、制御をステップS132に切り替える。
At step S<b>115 , the
人物が作業中であるか否かは、種々の方法で判断される。上述の図6で説明したように、人物は、搬入対象の工具をマガジンM1に装着するときに、作業ステーション200のドアD1を開く。また、人物は、搬出対象の工具をマガジンM1から取り出すときに、作業ステーション200のドアD1を開く。
Whether or not a person is working is determined in various ways. As described above with reference to FIG. 6, the person opens the door D1 of the
このように、人物は、マガジンM1に対して作業を行っている際には、ドアD1を開く。この点に着目して、制御部50は、ドアD1の開閉状態に基づいて、人物が作業ステーション200において作業中であるか否かを判断する。
Thus, the person opens the door D1 while working on the magazine M1. Focusing on this point, the
ドアD1の開閉状態の検知には、たとえば、開閉センサ240が用いられる。開閉センサ240は、開状態を示す信号を制御部50に出力する。一方で、ドアD1が閉じられている場合には、開閉センサ240は、閉状態を示す信号を制御部50に出力する。これにより、制御部50は、ドアD1の開閉状態を定期的に取得する。
For example, an open/
制御部50は、ドアD1が開いていることを開閉センサ240によって検知されている間、マガジンM1に対して人物が作業中であると判断する。一方で、制御部50は、ドアD1が閉じていることを開閉センサ240によって検知されている間、マガジンM1に対して人物が作業中でないと判断する。
The
なお、人物が作業ステーション200において作業中であるか否かを判断する方法は、開閉センサ240を用いた方法に限定されない。一例として、制御部50は、カメラ(図示しない)から得られた画像に基づいて、人物が作業ステーション200において作業中であるか否かを判断してもよい。この場合、当該カメラは、作業ステーション200における作業エリアを撮影視野に含むように配置される。
The method for determining whether or not a person is working at
人物を検知するための画像処理アルゴリズムには、任意の画像処理プログラムが採用される。一例として、制御部50は、学習済みモデルを用いて人物を検知する。学習済みモデルは、学習用データセットを用いた学習処理により予め生成されている。学習用データセットは、人物が写っている複数の学習用画像を含む。各学習用画像には、人物の有無がラベルとして関連付けられる。学習済みモデルの内部パラメータは、このような学習用データセットを用いた学習処理により予め最適化されている。これにより、学習済みモデルは、画像の入力を受けると、当該画像に人物が写っている確率を出力する。
An arbitrary image processing program is adopted as an image processing algorithm for detecting a person. As an example, the
学習済みモデルを生成するための学習手法には、種々の人物アルゴリズムが採用され得る。一例として、当該人物アルゴリズムとして、ディープラーニング、コンボリューションニューラルネットワーク(CNN)、全層畳み込みニューラルネットワーク(FCN)、サポートベクターマシンなどが採用される。 A variety of human algorithms may be employed as learning techniques for generating trained models. For example, deep learning, convolutional neural network (CNN), full-layer convolutional neural network (FCN), support vector machine, etc. are adopted as the human algorithm.
制御部50は、カメラから得られた画像上で所定の矩形領域をずらしながら、当該矩形領域内の部分画像を学習済モデルに順次入力する。当該学習済みモデルは、部分画像の入力を受け付けると、当該部分画像に人物が写っている確率を出力する。制御部50は、当該確率が所定値を超えたことに基づいて、人物が作業ステーション200において作業中であると判断する。一方で、制御部50は、当該確率が所定値以下である場合に、人物が作業ステーション200において作業中でないと判断する。
The
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
10 工具搬送システム、50 制御部、52 受付部、54 搬送制御部、55 監視部、71,72,73 リモートI/Oユニット、100 管理装置、122,172,222 制御プログラム、151,201 制御回路、152,202 ROM、153,203 RAM、154,155,204 通信インターフェイス、160,210 バス、170,220 記憶装置、174 搬送スケジュール、176 収納情報、200 作業ステーション、200A 操作端末、205 表示インターフェイス、206 ディスプレイ、207 入力インターフェイス、208 入力デバイス、230 操作画面、231 カバー体、231A 実行ボタン、231B,262B キャンセルボタン、234,234A,234B,334,334A,334B,411,411A,411B モータドライバ、235,235A,235B,335,335A,335B,412,412A,412B モータ、238,438 ATC、240 開閉センサ、243 駆動スプロケット、246 従動スプロケット、248 無端チェーン、250 工具収納部、260 選択画面、261 警告、262A 許可ボタン、300 搬送装置、330 アームロボット、331 レール、332 台車、336 仮置き場、400,400A~400F 工作機械。
10
Claims (8)
工作機械と、
複数の工具を収納するための工具収納部と、
複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、
前記マガジンと、前記工具収納部と、前記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、
前記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、
前記工具搬送システムを制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、前記操作端末が工具の強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、前記マガジンにある工具を前記マガジンから所定の搬送先に搬送するように前記搬送装置を制御する処理を実行する、工具搬送システム。 A tool carrier system,
machine tools;
a tool storage section for storing a plurality of tools;
a work station having a magazine configured to hold a plurality of tools;
a conveying device for conveying tools between the magazine, the tool storage section, and the machine tool;
an operation terminal capable of receiving an operation related to tool transport of the transport device;
a control unit for controlling the tool carrier system,
The control unit executes processing for controlling the transfer device to transfer the tool in the magazine from the magazine to a predetermined transfer destination based on the operation terminal accepting a forced transfer operation of the tool. , tool carrier system.
前記制御する処理では、前記特定された工具が前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送される、請求項1または2に記載の工具搬送システム。 The control unit further executes a process of specifying a tool scheduled to be used by the machine tool from among the tools in the magazine based on the operation terminal accepting the forced transfer operation,
3. The tool transport system according to claim 1, wherein in said controlling process, said specified tool is transported from said magazine to said predetermined transport destination.
前記制御部は、さらに、前記強制搬送操作に応答して工具が前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送されたことに基づいて、前記マガジン内における当該工具の元の収納場所が所定の位置に駆動されるように前記モータを制御する処理を実行する、請求項1~3のいずれか1項に記載の工具搬送システム。 the tool carrier system further comprising a motor for driving the magazine;
The control unit further moves the original storage location of the tool in the magazine to a predetermined position based on the fact that the tool has been transported from the magazine to the predetermined transport destination in response to the forced transport operation. A tool carrier system according to any one of claims 1 to 3, performing a process of controlling the motor to be driven.
工作機械と、
複数の工具を収納するための工具収納部と、
複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、
前記マガジンと、前記工具収納部と、前記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、
前記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、
前記工具搬送システムを制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、
所定の搬送スケジュールに従って、前記搬送装置による工具の搬送順を制御する処理と、
前記搬送スケジュールの進行中に前記マガジンへの工具の搬送順が到来したことに基づいて、当該工具の搬送先を前記マガジンとは異なる所定の搬送先に変更するか否かを選択する操作を前記操作端末に受け付けさせる処理と、
前記搬送順が到来した工具の搬送先を前記所定の搬送先に変更する操作を前記操作端末が受け付けたことに基づいて、当該工具を前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送するように前記搬送装置を制御する処理とを実行する、工具搬送システム。 A tool carrier system,
machine tools;
a tool storage section for storing a plurality of tools;
a work station having a magazine configured to hold a plurality of tools;
a conveying device for conveying tools between the magazine, the tool storage section, and the machine tool;
an operation terminal capable of receiving an operation related to tool transport of the transport device;
a control unit for controlling the tool carrier system,
The control unit
a process of controlling the order in which tools are conveyed by the conveying device according to a predetermined conveying schedule;
The operation of selecting whether or not to change the transfer destination of the tool to a predetermined transfer destination different from the magazine based on the arrival of the transfer order of the tool to the magazine during the progress of the transfer schedule. A process to make the operation terminal accept,
When the operation terminal accepts an operation to change the destination of the tool that has arrived in the transportation order to the predetermined destination, the tool is transported from the magazine to the predetermined destination. A tool carrier system that performs a process for controlling an apparatus.
前記工具搬送システムは、
工作機械と、
複数の工具を収納するための工具収納部と、
複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、
前記マガジンと、前記工具収納部と、前記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置とを備え、
前記制御方法は、
前記マガジンから所定の搬送先に工具を搬送させるための強制搬送操作を受け付けるステップと、
前記強制搬送操作に基づいて、前記マガジンにある工具を前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送するように前記搬送装置を制御するステップとを備える、制御方法。 A control method for a tool carrier system, comprising:
The tool carrier system includes:
machine tools;
a tool storage section for storing a plurality of tools;
a work station having a magazine configured to hold a plurality of tools;
The magazine, the tool storage section, and a carrier device for carrying tools between the machine tool,
The control method is
a step of accepting a forced transfer operation for transferring the tool from the magazine to a predetermined transfer destination;
and controlling the transfer device to transfer a tool in the magazine from the magazine to the predetermined transfer destination based on the forced transfer operation.
前記工具搬送システムは、
工作機械と、
複数の工具を収納するための工具収納部と、
複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、
前記マガジンと、前記工具収納部と、前記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置とを備え、
前記制御プログラムは、前記工具搬送システムに、
前記マガジンから所定の搬送先に工具を搬送させるための強制搬送操作を受け付けるステップと、
前記強制搬送操作に基づいて、前記マガジンにある工具を前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送するように前記搬送装置を制御するステップとを実行させる、制御プログラム。
A control program for a tool carrier system,
The tool carrier system includes:
machine tools;
a tool storage section for storing a plurality of tools;
a work station having a magazine configured to hold a plurality of tools;
The magazine, the tool storage section, and a carrier device for carrying tools between the machine tool,
The control program causes the tool carrier system to:
a step of accepting a forced transfer operation for transferring the tool from the magazine to a predetermined transfer destination;
and controlling the transfer device to transfer the tool in the magazine from the magazine to the predetermined transfer destination based on the forced transfer operation.
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