JP2760504B2 - 工具再配置支援方法 - Google Patents

工具再配置支援方法

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JP2760504B2
JP2760504B2 JP63087255A JP8725588A JP2760504B2 JP 2760504 B2 JP2760504 B2 JP 2760504B2 JP 63087255 A JP63087255 A JP 63087255A JP 8725588 A JP8725588 A JP 8725588A JP 2760504 B2 JP2760504 B2 JP 2760504B2
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 それぞれが多数の工具を同時に持つことのできる多数
のマシニングセンタよりなるシステムにおける工具再配
置方式において、特定のマシニングセンタ内で次に必要
とされる工具を、該マシニングセンタが既に保有してい
る第1のグループと、他のマシニングセンタより移動し
て供することが可能な第2のグループと、他のマシニン
グセンタ以外より移動して供すべき第3のグループに分
類し、第2および第3のグループに分類された工具を工
具番号順に並べて、工具再配置のための時間を短縮しシ
ステム全体で必要とする工具の数を減らすことを可能と
する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は工作機械、特にそれぞれが多数の工具を同時
に持つことができる多数のマシニングセンタによりなる
システムにおいて工具の再配置を支援する方法に関す
る。
産業構造の変化とともに、多様な品種を少量ずつ生産
する工場を自動化することの重要性は年々高まってきて
いる。多品質少量生産を行なう業種の代表的なものは機
械加工業であり、この分野では、自動化のために数100
本以上の工具を同時に収容し、加工プログラムにしたが
って自動的に工具を交換しながらNC(Numeric Contro
l)により機械加工を行なうマシニングセンタ(MC)が
広く使われるようになってきた。
このマシニングセンタは、単独で運動するよりも、複
数台のマシニングセンタをネットワークで結んで統合的
に運動管理を行なう方がさらに効率的である。本発明
は、このように複数台のマシニングセンタがネットワー
クで結ばれたシステムについて言及する。
〔従来の技術〕
第5図は前述のようなシステムの一例を表すシステム
構成図である。尚、本図ではマシニングセンタは4台描
かれているがこれ以下でもこれ以上でも同様である。
ホストコンピュータ91とセルコントローラ92およびマ
シニングセンタ(MC)93−1〜93−4はそれぞれ独立の
コンピュータを具備している。セルコントローラ92はMC
93−1〜93−4と通信回線で接続され、各MC 93−1〜
93−4の加工状況を監視し、加工実績の集計等を行な
う。ホストコンピュータ91はセルコントローラ92の上位
に位置し、自動倉庫(図示せず)の管理を含む工場全体
の管理を受けもっている。
各MC 93−1〜93−4はそれぞれマガジン内に数100本
程度までの工具を一時に持つことが可能であるので、加
工プログラムが切替っても現在保有している工具の範囲
内で加工を行なうことができれば問題はないが、保有数
にも限度があるので、新たな工具と差し換える必要が生
じる場合がある。
このような場合には、各MC 93−1〜93−4を担当す
る作業者間で調整して、MCどうしで工具の入替を行なう
か、または工具倉庫94内から工具を持ち出して差し換え
ることが行なわれる。
またセルコントローラ92が工具倉庫94を管理してお
り、工具倉庫94とMC 93−1〜93−4との間の工具の自
動搬送装置を持っているようなシステムでは、自動的に
工具の再配置が行なれる。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述のように、担当者間で調整して差し換える方法で
は、配置決定までに多大な時間と労力を要するという問
題がある。
また、工具倉庫との間で自動的に工具の再配置を行な
う方法では、多数の工具をセットしたマガジン単位で交
換を行なう関係で、同一の工具を多数のマシニイングセ
ンタが同時に保有することになり、全体として必要な工
具の数が増大し、工具1個あたりの単価が高くまた維持
費もそれだけ多くかかるようになるのでコスト高となる
という問題がある。
したがって、本発明の目的とするところは、短時間で
の工具の交換を可能にし、しかも全体として要するコス
トを低減する工具再配置支援方法を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するための本発明の工具再配置支
援方法は、複数の工作機械例えばマシニングセンタ(M
C)93−1〜93−4のそれぞれの複数の工具装着部位に
装着される工具を再配置するにあたって、特定のMC 93
−1内で次に必要とされる工具を、既に該特定のMC 93
−1内に存在している第1のグループと、該特定のMC 9
3−1以外の他のMC 93−2〜93−4より移動して供する
ことが可能な第2のグループと、該他のMC 93−2〜93
−4以外より移動して供すべき第3のグループとに分類
し、第1、第2および第3のグループに分類された工具
のデータを出力し、前記分類することは、第2のグルー
プの工具が存在するポット番号および第3のグループの
工具が存在するポット番号を特定することを含み、前記
出力することは、第2グループおよび第3グループの工
具が存在するポット番号を出力することを含むことを特
徴とするものである。
〔作 用〕
前述の方法を例えばセルコントローラ92内のソフトウ
ェアで実現して特定のMC 93−1で必要とされる工具を
分類し、その結果を出力して作業者がそれに基いて配置
を行なうかあるいはこれらの情報により自動的に工具の
移動を行なえば、短時間に工具を再配置することがで
き、しかもMC間で工具を移動して供することのできる工
具については、工具倉庫94から搬送せずにMC間の移動で
済ませるので、工具倉庫94内に保有すべき工具の数を減
らすことができ、システム全体で要する工具の数すなわ
ち要するコストを低減することができる。
〔実施例〕
以下、図面にもとずいて本発明の実施例を説明する。
本発明の実施例におけるハードウェアのシステム構成は
すでに数来例の説明で用いた第5図と同一の構成である
から説明を省略する。
第1図は本発明の工具再配置支援方法を実現するため
のセルコントローラ92(第5図)内で実行されるソフト
ウェアのメインフローチャートである。本図にもとづい
て処理手順を説明すると、例えば、特定のMC(93−1)
で加工プログラムが切換る時等に本プログラムがスター
トし、まず生産スケジュールリスト(表1)と工具マス
ター(表2)の内容から工具リスト(表3)を作成する
(ステップa)。ただし、この処理は切換時毎に行なう
必要はなく一度だけで良い。そのため第1図のステッa
には( )を付してある。生産スケジュールリストは表
1で示されるような内容を持ち、それぞれのMCにおいて
順次実行される加工ログラムの番号と加工数量等の情報
が格納されている。
工具マスターはその一部が表2に表された内容を持つ
膨大な量のデータベースであって、各加工プログラムに
おいて必要とされる工具の種類が格納されている。
したがって、生産スケジュールリストで指定されてい
る加工プログラムで必要とされる工具の番号を工具マス
ターから拾い上げることにより表3で示されるような内
容を持つ工具リストが作成される。これは表3にみられ
るように、各MCが各加工プログラムの実行に伴って必要
とする工具の番号を格納している。
次に、表4に示されるような内容をもつ工具データリ
ストを各MCについて作成する。
この工具データリストは各MCの有する工具装着部位で
あるポットのそれぞれに装着されている工具の番号とそ
の工具の寿命設定時間と使用時間と使用状態と寿命を超
えたか否かの情報が格納されている。使用状態の項目で
は1は使用中を2は新規登録を表わしている。その他に
本発明のと直接関係ないが工具のオフセット値である長
さ補正値と径補正値も格納されており、これらは工具に
応じた切削個所の位置的なずれを表わしている。
第2図はこの工具データリスト作成処理の詳細を表わ
すフローチャートである。本図において、ステップa,e
およびfはステップb〜dの処理を全MCに対して実行さ
せるためのものである。ステップb〜dについて説明す
ると、表4で表わされるような情報は各MC 93−1〜93
−4(第1図)に属するコンピュータが管理しているの
で、まずそれぞれのMCへ工具データの送信を要求する
(ステップb)。要求に応じてMCから送られてくるデー
タを受信し(ステップc)、工具データリストの所定の
個所へ格納する(ステップd)。以上の処理を全MCに対
して実行したらメインプログラムへ復帰する。
第1図に戻って、工具データリストの作成が終了した
ら、次に工具テーブルを作成する(ステップc)。この
工具テーブルは表3で表わされるような工具リストの中
から、これから実行する加工プログラムに関するものを
抜き出したものである。
第3図にその工具テーブル作成処理の詳細を表わす。
本図においてステップa,dおよびeはステップb,cの処理
を全MCに対して実行させるためのものである。ステップ
b,cについて説明すると、表4で表されるような工具リ
ストの中から、工具を必要としている当該MC 93−1に
ついてはこれから実行する加工プログラムに関するもの
だけ、他のMC 93−2〜93−4については現在実行中お
よび近い将来実行される加工ログラムに関するものだけ
をとり出し(ステップb)、工具テーブルの所定の個所
へ格納する(ステップc)。以上の処理を全MCに対して
実行したらメインプログラムへ復帰する。
第1図に戻って、工具データリストと工具テーブが作
成されたら、両者を比較することにより工具のグルーピ
ング処理を行ない、装着済工具リスト(表5)、移動工
具リスト(表6)、および補充工具リスト(表7)を作
成する(ステップe)。
装着済工具リスト(表5)は既に当該MC 93−1内の
いずれかのポットに装着されている工具のリストであ
り、移動工具リスト(表6)は他のMCから移動して供す
ることのでき工具を工具番号順に並べたリストであり、
補充工具リスト(表7)は他のMCから移動することもで
きず、工具倉庫94等から補充する必要がある工具を工具
番号順に並べたリストであり。前述の説明からわかるよ
うに、工具データリストは現在各MCにセットされている
工具を表わしており、工具テーブルは各MCで使用中また
次に必要とされる工具を表わしているので両者を比較す
れば前記表5〜7を作成することができる。第1図のス
テップdおよびf,gは工具を必要としている当該MCに対
する工具テーブル内の工具のすべてにわたってステップ
eの処理を実行させるための処理である。
第4図はそのグルーピング処理の詳細を表わすフロー
チャートである。ステップaおよびh,iは供給側のMCを
当該MCを含めてすべてのMCにわたって換えながらその間
の処理を実行させるためのものである。その間の処理に
ついて説明すると、まず、必要な工具が供給側に指定さ
れたMCに対する工具データリストに存在するか否かを判
定し(ステップb)、存在していなければ次のMCにいつ
いて判定を繰り返す。ステップbで工具データリスト中
にあると判定されたら次にその工具の使用時間が寿命を
超えていないかを判定し(ステップc)、超えていれば
ステップbで存在しないと判定された時の処理に合流す
る。寿命を超えていなければ、次の供給側に指定したMC
と要求側に指定したMCとが同一のMCであるかを判定し
(ステップd)同一であれば移動の必要なしとして該工
具を装着済工具リストに含める(ステップk)。同一で
なければ、供給側MCで使われているかまたは使われる予
定であるか否かを工具テーブルの内容を調べることによ
って判定し(ステップe)、使われる予定であれば同様
に工具が存在しなかった時の処理に合流する。供給側で
使われる予定がなければ再配置工具として移動工具リス
トへ格納して処理を終了する(ステップg)。供給側の
MCとして全MCについて調べても使用可能な工具が見い出
せない時は要求工具として補充工具リストへ格納し処理
を終了する(ステップj)。ステップgおよびjにおけ
る格納に際しては工具番号順に並べながら格納する。
尚、ステップaにおいて最初に供給側MCとして指定さ
れるMCは工具要求側MCと同一にし、ステップhにおいて
供給側MCに指定する順番は工具要求側のMCと距離的に近
い側から順に指定していく方が、工具の再配置の頻度が
下がり、また移動距離も小さくなって好都合である。
その後、表5〜7の内容を処理終了後自動的に出力す
るか、オペレータの要求に応じて出力することができ、
その出力先は表示器にも印字装置にすることもできる。
また、さらにこの表6,7の内容にもとずいて、工具倉庫
とMC間およびMC相互間の工具搬送装置を駆動して、自動
的に工具の再配置を行なうことも可能である。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明の工具再配置支援方法
によれば、従来とられてきた方法よりも短時間に工具の
配置替をすることができ、また、システム全体で必要最
小限の工具を持つだけで済むので工具の保有コストを低
減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例におけるソフトウェアのメイン
フローチャート、 第2図は第1図の工具データリスト作成処理の詳細を表
わすフローチャート、 第3図は第1図の工具テーブル作成処理の詳細を表すフ
ローチャート、 第4図は第1図のグルーピング処理の詳細を表わすフロ
ーチャート、 第5図は複数台のマシニングセンタからなるシステムの
一例を表わすシステム構成図。 図において、 92……セルコントローラ、 93−1〜93−4……マシニングセンタ、 94……工具倉庫。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の工作機械(93−1〜93−4)内のそ
    れぞれ複数の工具装着部位に装着される工具の再配置を
    支援する工具再配置支援方法において、 (a)特定の工作機械(93−1)内で次に必要とされる
    工具を、既に該特定の工作機械(93−1)内に存在して
    いる第1のグループと、該特定の工作機械(93−1)以
    外の他の工作機械(93−2〜93−4)より移動して供す
    ることが可能な第2のグループと、該他の工作機械(93
    −2〜93−4)以外よりも移動して供すべき第3のグル
    ープとに分類する段階と、 (b)該第1のグループ、第2のグループおよび第3の
    グループに分類された工具のデータを出力する段階とを
    包含し、 前記分類する段階は、第2のグループの工具が存在する
    ポット番号および第3のグループの工具が存在するポッ
    ト番号を特定する段階を含み、 前記出力する段階は、第2グループおよび第3グループ
    の工具が存在するポット番号を出力する段階を含むこと
    を特徴とする工具再配置支援方法。
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