JP4766804B2 - Nc工作機における金型段取り効率化方法及びそのシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、NC工作機における金型段取り効率化方法及びそのシステムに関し、さらに詳細には、例えば、タレットパンチプレスの加工スケジュールを作成するアプリケーションソフトにおける、金型段取り削減、効率化を目的としたNC工作機における金型段取り効率化方法及びそのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、例えば、NC工作機(例えば、NCタレットパンチプレス)制御用データであるNCデータ(NCプログラム)の使用金型情報は、タレットディスクに装着されている、金型配置をデータ化した金型配置データから検索している。そして、使用金型が金型配置上の他のタレットステーションに装着されていた場合、使用金型が配置されているT番号(タレットステーションのアドレス番号)を、金型配置のT番号に変換する。
【0003】
また、使用金型が金型配置上に見つからない場合は、使用金型を使っていないタレットステーションに埋め込む作業(金型段取り)を行っていた。
【0004】
通常、複数のNCデータを連続して、金型配置を参照しながらT番号、金型等の変換を行う。これにより、使用金型が前のNCデータでも使用していた場合、同じT番号にT番号変換することが可能となり、現場での金型段取り回数を削減する加工スケジュールを作成することが可能となる。
【0005】
一方、スケジュールソフト、ネスティングソフトなど、NCデータを集めて、加工スケジュールを作成するアプリケーションソフトにおいて、なるべく金型段取りが少なくなるようにT番号を整合する処理を行っているのが従来技術である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のNCタレットパンチプレスにおける金型段取り効率化方法は、以下のような問題があった。
【0007】
すなわち、複数のNCデータ(NCプログラム)がスケジュールされた順番に金型配置に対してタレット変換を行うので、処理対象より前のNCデータで使用している金型は判別が可能だが、処理対象以降のNCデータで使用する予定の金型を判別する事ができない。
【0008】
したがって、処理対象のNCデータ以降で使用するタレットステーションに別の金型を埋め込んでしまう場合があり、金型交換回数が多くなってしまうという問題があった。
【0009】
例えば、タレットディスクのアドレスがT101(T番号)のタレットステーションに金型丸10が配置され、T102のタレットステーションに金型丸20が配置されているとする。
【0010】
一方、NCデータ1はT101に対して金型丸30.0が定義され、NCデータ2はT101に金型丸10が定義されているとする。
【0011】
上述の金型配置に対して、NCデータ1、NCデータ2の順番で連続変換処理を行った場合、データ1でT101の金型丸10を金型丸30に交換してしまうと、NCデータ2で金型丸10を再度タレットディスクのタレットステーションに装着しなければならないという問題があった。
【0012】
上記の通り、加工スケジュールのT番号最適化を考えた場合、従来の連続タレット変換処理では、金型段取りを削減するには不十分である。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、NC工作機に備えられているタレットディスク上のタレットステーションに金型を配置し、又は入れ替える作業である金型段取りの効率化を行うNC工作機における金型段取り効率化方法において、
前記タレットステーションに配置されている金型の所定の情報である金型配置データをメモリから読み込む工程と、
複数のNCプログラムの実行順である加工スケジュールと、加工スケジュールされている各々のNCプログラムとをメモリから読み込む工程と、
前記金型配置データと、前記加工スケジュールと、前記複数のNCプログラムとを参照し、処理対象となるNCプログラムを仮想的に特定しながら、処理の前後に渡る金型段取りを解析する工程と、
前記金型段取りの解析を行いながら、金型段取りが効率良く行われるように、前記加工スケジュール、前記NCプログラムを修正する工程とを含むものであり、
加工スケジュールを優先して金型段取り効率化を行うスケジュール優先モードと、タレットステーションに配置されている金型配置を優先して金型段取り効率化を行う金型配置優先モードとが表示部で選択可能であると共に、前記スケジュール優先モードの場合の金型交換回数と、前記金型配置優先モードの場合の金型交換回数の比較が可能であることが好ましい。
【0014】
また、金型段取りの効率化のため、加工スケジュールと、NCプログラムとを必要に応じ修正する工程は、加工スケジュール、及びNCプログラムの内容の維持を優先し、金型配置データを変更することが望ましい。
【0015】
金型段取りの効率化のため、加工スケジュールと、NCプログラムとを必要に応じ修正する工程は、金型配置データの内容維持を優先し、加工スケジュール、及びNCプログラムを変更することが好ましい。
【0016】
使用すべき金型がステーションに配置されていないとき表示部に配置すべき金型に係るデータを表示する工程を含むことが望ましい。
【0017】
そして、NC工作機に備えられているタレットディスク上のタレットステーションに金型を配置し、又は入れ替える作業である金型段取りの効率化を行うNC工作機における金型段取り効率化システムにおいて、
前記タレットステーションに配置されている金型の所定の情報である金型配置データをメモリから読み込む手段と、
複数のNCプログラムの実行順である加工スケジュールと、加工スケジュールされている各々のNCプログラムとをメモリから読み込む手段と、
前記金型配置データと、前記加工スケジュールと、前記複数のNCプログラムとを参照し、処理対象となるNCプログラムを仮想的に特定しながら、金型段取りを解析する手段と、
前記金型段取りの解析を行いながら、金型段取りが効率良く行われるように、前記加工スケジュール、前記NCプログラムを修正する手段とを備え、
加工スケジュールを優先して金型段取り効率化を行うスケジュール優先モードと、タレットステーションに配置されている金型配置を優先して金型段取り効率化を行う金型配置優先モードとが表示部で選択可能であると共に、前記スケジュール優先モードの場合の金型交換回数と、前記金型配置優先モードの場合の金型交換回数の比較が可能に構成されていることが好ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0019】
図1に金型段取り効率化システム1の概略の構成を示す。本例では、NC工作機械をNCタレットパンチプレスに想定して説明する。
【0020】
前記金型段取り効率化システム1は、コンピュータ3と、NCタレットパンチプレス5が通信ケーブル7等により接続されている。
【0021】
前記コンピュータ3は、図示しない、コンピュータ本体と、マウス、キーボード等の入出力部と、表示部とを備えている。
【0022】
なお、前記コンピュータ3は、例えば、NC装置、親機、データサーバ、及び自動プログラミング装置等のコンピュータ装置を含む概念である。
【0023】
そして、コンピュータ本体のハードディスクには金型段取りの効率化のためNCデータ、スケジュールデータの編集処理を行うソフトウェアがインストールされて制御処理が行われる。
【0024】
上記インストールが行われることにより、コンピュータ3は金型段取り効率化のための処理等の管理を行う処理管理部9を備える。前記処理管理部9は、変換部11と、スケジュール作成部13とを備えている。
【0025】
前記変換部11はプログラムデータメモリ19から複数のNCデータを読み込む。さらに、前記複数のNCプログラムの順番等を参照して加工スケジュールの内容を認識する。続いて、金型配置データメモリ21からタレットディスク上のタレットステーション(金型を埋め込む所)に配置されている金型の形状、大きさ等である種類(例えば、丸10等)、タレットステーションのアドレス番号(例えば、T101等のT番号で表される)を読み込む。
【0026】
一方、前記スケジュール作成部13は、スケジュール優先部15と、金型配置優先部17とを備えている。
【0027】
前記スケジュール優先部15は、現状の加工スケジュールを優先して金型段取り効率化を行うことを特徴とする処理モードである。前記金型配置優先モードは、タレットディスクの各タレットステーションに配置されている金型配置の現状維持を優先して金型段取り効率化を行う処理モードである。これらの選択は、オペレータが表示部29で選択できる。
【0028】
そして、前記変更部11と、前記スケジュール作成部13が連動して以下の処理が行われる。
【0029】
すなわち、前記金型配置データと、前記加工スケジュールと、前記複数のNCプログラムとを参照し、処理対象となるNCプログラムを仮想的に特定しながら、処理の前後に渡る金型段取りを解析する。さらに、金型段取りの解析を行いながら、金型段取りが効率良く行われるように、加工スケジュール、NCプログラムを修正する。そして、前記加工スケジュール、NCデータ等の加工のデータは、加工スケジュールデータメモリ23に記憶される。このデータがNCタレットパンチプレス5に送信され実際の加工が行われる。
【0030】
また、エラー金型メモリ25は、編集処理の途中、タレットディスクに無い金型のデータであるエラー金型が検出されたとき、この金型データを一時的に記憶するメモリである。このエラー金型は、表示部29に表示され、オペレータに金型をタレットステーションに埋め込むように促す。
【0031】
入力部27は、例えば、他の自動プログラミング装置で作成したNCプログラム等を読み込みNCプログラムメモリ19に格納する。また、タレットディスクに配置されている金型の追加、削除、及び変更等を行ったときに、対応するように金型配置データを修正する処理も行う。
【0032】
図2〜図6を参照して、金型段取り効率化システム1の動作を説明する。
【0033】
図2はNCタレットパンチプレス5の概略の構成を示す平面図である。
【0034】
従来から知られているように、NCタレットパンチプレス5は、パンチを着脱自在に支承した回転自在な上部タレットディスクと、上記パンチと協働して板材の加工を行うダイを着脱自在に支承した回転自在な下部タレットディスクと、加工位置に割出されたパンチを打圧する上下自在なストライカと、前記パンチおよびダイによって加工される板材をワークテーブルに支持させてX,Y軸方向へ移動位置決め自在の板材移動位置決め装置とを備えている。そして、上,下部タレットに装着された複数のパンチ,ダイから必要なパンチ,ダイを選択して板材に種々な形状、大きさのパンチング加工を行う。
【0035】
本例では、理解を容易にするためにNCタレットパンチプレスのタレットディスクDにはタレットステーションが4箇所設けられているものとする。なお、本例でタレットディスクというときは、上部タレットディスクと、下部タレットディスクとを含むものである。
【0036】
前記タレットステーションにはT101、T102、T103、及びT104のアドレス(T番号)が設定されている。
【0037】
そして、T101の番号が振られたステーションには丸10の金型が配置されている。T102の番号が振られたステーションには丸20の金型が配置されている。T103の番号が振られたステーションには丸30の金型が配置されている。T104の番号が振られたステーションには丸40の金型が配置されている。
【0038】
また、これらのタレットステーションのアドレス(T番号)と配置された金型の関係は金型配置データメモリ21に登録されている。そして、オペレータは適宜このデータを編集する。
【0039】
図5(a)に金型配置データが金型配置データメモリ21に格納されている状態を示す。すなわち、T101データに対応して丸10データが格納されている。T102データに対応して丸20データが格納されている。T103データに対応して丸30データが格納されている。T104データに対応して丸40データが格納されている。
【0040】
図3は現在の金型配置を優先して加工スケジュールの作成する動作を示している。
【0041】
本例では図5(b)〜図5(e)に示す各NCデータ(NCデータ1〜NCデータ4)がスケジュールされているものとする。なお、ここでは、理解を容易にするためNCデータに含まれている(使用されている)アドレス番号(T番号)と、これに対応して使用される金型の形状、及び大きさのみ表示している。なお、NCプログラムはNCデータを含む概念である。
【0042】
そして、NCデータ1にはT101データと、これに対応する金型データ丸10が格納されている。さらに、T102データと、これに対応する金型データ丸50が格納されている(図5(b))。
【0043】
NCデータ2にはT101データと、これに対応する金型データ丸20が格納されている。さらに、T102データと、これに対応する金型データ丸60が格納されている(図5(c))。
【0044】
NCデータ3にはT101データと、これに対応する金型データ丸30が格納されている。さらに、T102データと、これに対応する金型データ丸40が格納されている(図5(d))。
【0045】
NCデータ4にはT101データと、これに対応する金型データ丸10が格納されている。さらに、T102データと、これに対応する金型データ丸50が格納されている(図5(e))。
【0046】
また、NCデータ1、NCデータ2、NCデータ3、NCデータ4の順番で加工スケジュールされているものとする。
【0047】
上述の条件において、ステップS301では、処理の準備を行う。
【0048】
ステップS303では、金型配置加工可能データ検索処理を行う。すなわち、NCデータ3で使用する金型丸30と、金型丸40は最初に設定したタレットディスク上に配置された金型に含まれるため加工ができる。このため、NCデータ3が金型配置加工可能データとして抽出される。
【0049】
なお、NCデータ1は金型丸50が含まれているため除外される。NCデータ2には金型丸60が含まれているため除外される。NCデータ4は金型丸50が含まれているため除外される。
【0050】
ステップS305では、金型配置スケジュール分割処理を行う。すなわち、タレットディスク上のステーションのアドレスT101、T102、T103、及びT104が振られた所には4本の金型がセットできる。
【0051】
NCデータ1に含まれる金型丸10、及び金型丸50。そして、NCデータ3に含まれる金型丸30、及び丸40で4本になる。
【0052】
ここまでを、1金型配置パターンで加工可能なスケジュールとして分割する。一方、NCデータ4で使用する金型は前記スケジュールで使用する金型に含まれるのでスケジュール内に含ませる。
【0053】
ステップS307では、エラー金型タレット生成処理を行う。すなわち、金型配置でのアドレスT102に配置されている金型丸20は上記のNCデータ1、NCデータ2、及びNCデータ4で使用していないため、未だタレットディスクに配置されていない金型丸50と取り替える。このとき、エラー金型データ、取り替える金型データ等を、表示部29に表示させる。
【0054】
ステップS309では、エラーデータ除外処理を行う。すなわち、上述の処理で未だにあふれているNCデータ2を除外して仮エラー金型としてエラー金型データメモリ25に保持する。
【0055】
ステップS311では、アドレス番号(T番号)変換処理を行う。すなわち、NCデータ3で使用される金型丸30のT番号をT101からT103に変換する。金型丸40のT番号をT102からT104に変更する。
【0056】
ステップS313では、処理すべきデータが終了かどうかを判断する。終了でないと判断したときは処理をステップS301に戻す。終了と判断したときは終了する。
【0057】
本例ではNCデータ2が除外されているので、NCデータ2に対してステップS301からの処理が繰り返される。なお、上述の処理は変更部11と、スケジュール作成部13とが連動して行う。
【0058】
図4はスケジュール優先モードの動作を示している。
【0059】
ステップS401では、処理の準備を行う。
【0060】
ステップS403では、金型配置スケジュールの分割処理を行う。すなわち、データ順にNCデータ1の金型丸10、及び金型丸50、NCデータ2の金型丸20、及び丸60で4本の金型となるので、ここまでを、金型配置パターンで加工可能なスケジュールとして分割する。
【0061】
ステップS405では、エラー金型タレット生成処理を行う。すなわち、T103に配置されている金型丸30、及びT104に配置されている金型丸40は、NCデータ1、及びNCデータ2で使用されていないため、未だタレットディスクに配置されていない金型丸50、及び丸60と取り替える。このとき、表示部29に、取り替えを行うべき金型と、タレットステーションのアドレス(T番号)とが表示される。
【0062】
ステップS407では、エラーデータ除外処理を行う。すなわち、NCデータ3、及びNCデータ4が除外される。そして、エラーデータとしてエラー金型データメモリ25に格納される。
【0063】
ステップS409では、アドレス番号(T番号)変換処理を行う。すなわち、NCデータ1で使用される金型丸50のアドレス番号(T番号)をT102からT103に変更する。NCデータ2で使用される金型丸20のアドレス番号(T番号)をT101からT102に変更する。さらに、金型丸60のアドレス番号(T番号)をT102からT104に変更する。
【0064】
ステップS411では、処理すべきデータが終了したかどうかを判断する。終了していないと判断したときは処理をステップS401に戻す。終了したと判断したときは処理を終了する。
【0065】
本例では、NCデータ3、及びNCデータ4がエラーデータとして、エラー金型データメモリ25に格納されているので、これらのデータに対してステップS401からの処理が行われる。なお、上述の処理は変更部11と、スケジュール作成部13とが連動して行う。
【0066】
図6は従来のタレット変換を行った場合(図6(a))と、スケジュール優先モードでタレット変換を行った場合(図6(b))と、金型配置優先モードでタレット変換を行った場合(図6(c))についての金型交換を行った回数の比較を示している。なお、NCデータは、NCデータ1、NCデータ2、NCデータ3、NCデータ4の順でスケジュールされているものとする。
【0067】
図6(a)を参照する。NCデータ1による加工ではアドレス番号(T番号)T102の金型丸20を金型丸50に入れ替える。
【0068】
NCデータ2による加工ではアドレス番号(T番号)T103に配置されている金型丸30を金型丸20に変更する。アドレス番号(T番号)T104に配置されている金型丸60を金型丸60に変更する。
【0069】
NCデータ3による加工ではT101に配置されている金型丸10を金型丸30に変更する。T102に配置されている金型丸50を金型丸40に変更する。
【0070】
NCデータ4による加工では、T101に配置されている金型丸30を丸10に変更する。T102に配置されている金型丸40を金型丸50に変更する。以上のように金型交換回数は7回必要になる。
【0071】
図6(b)を参照する。スケジュールAによる加工では、加工開始前に以下の金型変換を行う。すなわち、T103に配置されている金型丸30を金型丸50に変更する。
【0072】
T104に配置されている金型丸40を金型丸60に変更する。
【0073】
スケジュールBによる加工では、加工開始前に以下の金型変換を行う。すなわち、T102に配置されている金型丸20を金型丸30に変更する。T104に配置されている金型丸60を金型丸40に変更する。以上のように金型交換回数は4回になっている。
【0074】
図6(c)を参照する。スケジュールDによる加工では、加工開始前に以下の金型変換を行う。すなわち、T102に配置されている金型丸20を金型丸50に変更する。
【0075】
スケジュールEによる加工では、加工開始前に以下の金型変換処理を行う。すなわち、T103に配置されている金型丸30を金型丸20に変換する。T104に配置されている金型丸40を金型丸60に変更する。上述のように金型交換回数は3回に減少できる。
【0076】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【0077】
【発明の効果】
上述の如く本発明に係るNC工作機における金型段取り効率化システムによれば、従来の処理対象以降の使用金型を考慮しないタレット生成を行った場合に発生する、金型の無駄な交換が削減し、最小の金型交換回数でスケジュール運転ができるという効果がある。
【0078】
また、T番号最適化処理には以下のモードがある。すなわち、スケジュール順序優先モードと、金型配置優先モードとである。
【0079】
これにより、スケジュール順序優先モードでは、スケジュール順序を優先しながら金型交換の削減ができる。また、金型配置優先モードでは現在のタレットディスクの金型配置で加工可能なデータを先に加工することで、金型交換回数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】NC工作機における金型段取り効率化システムの概略図である。
【図2】NCタレットパンチプレスの概略の構成を示す概略図である。
【図3】金型段取り効率化システムのスケジュール優先モードでの動作を示すフローチャート図である。
【図4】金型段取り効率化システムの金型配置優先モードでの動作を示すフローチャート図である。
【図5】データの動きを説明する説明図である。
【図6】データの動きを説明する説明図である。
【符号の説明】
1 金型段取り効率化システム
3 コンピュータ
5 NCタレットパンチプレス
7 通信システム
9 処理部
11 変更部
13 スケジュール作成部
15 スケジュール優先部
17 金型配置優先部
19 プログラムデータメモリ
21 金型配置データメモリ
23 スケジュールデータメモリ
25 エラー金型データメモリ
27 入力部
29 表示部
Claims (5)
- NC工作機に備えられているタレットディスク上のタレットステーションに金型を配置し、又は入れ替える作業である金型段取りの効率化を行うNC工作機における金型段取り効率化方法において、
前記タレットステーションに配置されている金型の所定の情報である金型配置データをメモリから読み込む工程と、
複数のNCプログラムの実行順である加工スケジュールと、加工スケジュールされている各々のNCプログラムとをメモリから読み込む工程と、
前記金型配置データと、前記加工スケジュールと、前記複数のNCプログラムとを参照し、処理対象となるNCプログラムを仮想的に特定しながら、処理の前後に渡る金型段取りを解析する工程と、
前記金型段取りの解析を行いながら、金型段取りが効率良く行われるように、前記加工スケジュール、前記NCプログラムを修正する工程とを含むものであり、
加工スケジュールを優先して金型段取り効率化を行うスケジュール優先モードと、タレットステーションに配置されている金型配置を優先して金型段取り効率化を行う金型配置優先モードとが表示部で選択可能であると共に、前記スケジュール優先モードの場合の金型交換回数と、前記金型配置優先モードの場合の金型交換回数の比較が可能であることを特徴とするNC工作機における金型段取り効率化方法。 - 金型段取りの効率化のため、加工スケジュールと、NCプログラムとを修正する工程は、加工スケジュール、及びNCプログラムの内容の維持を優先し、金型配置データを変更することを特徴とする請求項1記載のNC工作機における金型段取り効率化方法。
- 金型段取りの効率化のため、加工スケジュールと、NCプログラムとを修正する工程は、金型配置データの内容維持を優先し、加工スケジュール、及びNCプログラムを変更することを特徴とする請求項1記載のNC工作機における金型段取り効率化方法。
- 使用すべき金型がタレットステーションに配置されていないとき表示部に配置すべき金型に係るデータを表示する工程を含むことを特徴とする請求項1、2又は3記載のNC工作機における金型段取り効率化方法。
- NC工作機に備えられているタレットディスク上のタレットステーションに金型を配置し、又は入れ替える作業である金型段取りの効率化を行うNC工作機における金型段取り効率化システムにおいて、
前記タレットステーションに配置されている金型の所定の情報である金型配置データをメモリから読み込む手段と、
複数のNCプログラムの実行順である加工スケジュールと、加工スケジュールされている各々のNCプログラムとをメモリから読み込む手段と、
前記金型配置データと、前記加工スケジュールと、前記複数のNCプログラムとを参照し、処理対象となるNCプログラムを仮想的に特定しながら、金型段取りを解析する手段と、
前記金型段取りの解析を行いながら、金型段取りが効率良く行われるように、前記加工スケジュール、前記NCプログラムを修正する手段とを備え、
加工スケジュールを優先して金型段取り効率化を行うスケジュール優先モードと、タレットステーションに配置されている金型配置を優先して金型段取り効率化を行う金型配置優先モードとが表示部で選択可能であると共に、前記スケジュール優先モードの場合の金型交換回数と、前記金型配置優先モードの場合の金型交換回数の比較が可能に構成されていることを特徴とするNC工作機における金型段取り効率化システム。
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