JP6107215B2

JP6107215B2 - 数値制御装置および工作機械

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Publication number: JP6107215B2
Application number: JP2013033352A
Authority: JP
Inventors: 浩行増田
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: JP2014164415A

Description

本発明は、数値制御装置および工作機械に関する。

工作機械を数値制御（Numerical Control）するＮＣ装置においては、必要数の製品の加工が終了する時間（加工終了時間）を予測して、当該予測した時間を画面に表示してユーザに知らせていた。

関連技術として、加工開始後実際にワークの加工が行われた累積加工時間と、ワークの未加工部分のＮＣデータより求めた理論加工残時間とを合計し、加工完了予測時間を求め、加工完了予測時間を表示手段に表示する方法が知られている（特許文献１参照）。また、加工プログラムに汎用Ｍコードがあれば、汎用Ｍコードを考慮した加工時間を算出し、この加工時間を表示装置に表示する数値制御装置が知られている（特許文献２参照）。

特許第３９７５３７０号実開平５‐６３７４９号公報

棒状のワークから複数個の製品を製造する場合、一本のワークでは必要数の製品を製造できないことがある。そのような場合、短くなったワークを、新しいワークに交換する必要がある。ワークの交換にはある程度の時間を要する。従来（上記文献１，２を含む。）は、当該交換に要する時間を考慮せずに加工終了時間を予測していた。そのため、予測した時間と実際に全ての加工が終わる時間とにずれが生じていた。このようなずれは、ユーザの作業計画に狂いを生じさせ、ユーザの生産性を低下させるおそれがある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、従来よりも正確に加工終了時間を算出することが可能であり、真にユーザの役に立つ数値制御装置および工作機械を提供する。

本発明の態様の一つは、ワークから製品を加工する加工処理を制御する数値制御装置であって、複数の上記製品の加工が終了する加工終了時間を算出する算出部を備え、上記算出部は、上記ワークの交換に要する交換時間を算出し、当該交換時間を含んだ上記加工終了時間を算出する構成としてある。また本発明は、上記算出部は、加工すべき上記製品の数を一本の上記ワークから加工可能な上記製品の数で除算することにより上記ワークの交換予定回数を算出し、上記ワークの一回の交換に要する時間に当該交換予定回数を乗算することにより上記ワークの交換に要する交換時間を算出し、当該交換時間を含んだ上記加工終了時間を算出するとしてもよい。

本発明によれば、算出部は、ワークの交換に要する交換時間を含んだ加工終了時間を算出する。そのため、従来と比較して正確な加工終了時間が得られ、ユーザの作業効率や生産性が向上する。

本発明の技術的思想は、数値制御装置以外によっても実現可能である。例えば、数値制御装置が実行する処理工程を有する方法の発明や、当該処理工程をコンピュータ（数値制御装置）に実行させるプログラムの発明を捉えることができる。
また、数値制御装置を備える工作機械の発明を把握することができる。
また、数値制御装置については、上記算出された加工終了時間を所定画面に表示させる機能（表示制御部）を有する場合、表示制御装置と捉えることも可能である。例えば、複数の製品のワークからの加工が終了する加工終了時間を所定画面に表示させ、さらに、上記ワークの交換に要する交換時間を上記画面に表示させる表示制御装置を一つの発明として捉えることも可能である。

ＮＣ旋盤の構成を簡易的に示す図である。ＮＣ旋盤における各部の電気的な接続関係を簡易的に示すブロック図である。製品長および刃物幅を説明するための図である。加工プログラムに従った処理を示すフローチャートである。交換処理プログラムに従った材料交換処理を示すフローチャートである。表示部における表示内容を例示する図である。

本発明の実施形態として、上記算出部は、上記ワークの一回の交換に要する時間に上記ワークの交換予定回数を乗算することにより、上記交換時間を算出するとしてもよい。当該構成によれば、交換時間を正確に算出することができる。
本発明の実施形態として、上記算出部は、加工すべき上記製品の数と上記ワークから加工可能な上記製品の数とに基づいて、上記交換予定回数を算出するとしてもよい。当該構成によれば、交換予定回数を正確に算出することができる。

本発明の実施形態として、上記算出部は、上記ワークの長さから上記ワークを支持するための所定長さを差し引いた長さを、上記ワークから上記製品を切り離すための刃物の幅を上記製品の長さに加えた長さで除算することにより、上記ワークから加工可能な上記製品の数を算出するとしてもよい。当該構成によれば、ワークから加工可能な製品の数を正確に算出することができる。
本発明の実施形態として、上記ワークの交換が実行される時点における加工が終了した上記製品の数に基づいて、上記ワークから加工可能な上記製品の数を算出するとしてもよい。当該構成によれば、ワークから加工可能な製品の数を、実態に基づいてより正確に算出することができる。

本発明の実施形態として、上記算出部は、少なくとも一本目の上記ワークに対する加工が終了していない期間においては、上記ワークの長さから上記ワークを支持するための所定長さを差し引いた長さを、上記ワークから上記製品を切り離すための刃物の幅を上記製品の長さに加えた長さで除算することにより、上記ワークから加工可能な上記製品の数を算出し、上記期間の後においては所定のタイミングで、上記ワークの交換が実行される時点における加工が終了した上記製品の数に基づいて、上記ワークから加工可能な上記製品の数を算出するとしてもよい。当該構成によれば、ワークから加工可能な製品の数を実態に基づいて算出できない期間は、理論上の計算を行うことによりワークから加工可能な製品の数を算出し、当該期間の経過後は、ワークから加工可能な製品の数を実態に基づいて算出することができる。

次に、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
１．装置の概略
図１は、本実施形態にかかるＮＣ旋盤１００の一例を簡易的に示している。ＮＣ旋盤１００は工作機械の一種である。ＮＣ旋盤１００は、概略、ワークＷに対する加工を実施する加工部と、ＮＣ装置１０とを含む。加工部は、例えば、主軸５２を搭載した主軸台４５や、ガイドブッシュ（ＧＢ）７０や、刃物台４４を含む。ＮＣ装置１０はコンピュータであり、加工部の動作を数値制御する際の制御主体となる。また、ＮＣ旋盤１００には、ワークＷを加工部へ供給するための材料供給装置６０が接続されている。

主軸台４５は、主軸５２の軸方向（Ｚ₁軸方向）に、主軸５２とともに移動可能である。Ｚ₁軸は、図１においては左右方向を向いている。以下では便宜上、Ｚ₁軸方向のプラス側（図１においては右側）を「前」、Ｚ₁軸方向のマイナス側（図１においては左側）を「後」として説明を行う。主軸５２は、主軸台４５の後方からＺ₁軸上に供給される棒状のワークＷを解放可能に把持するコレット５２ａを前端部に備える。ＧＢ７０は、コレット５２ａに把持されて主軸５２から前方に突出するワークＷを、中央の貫通孔に挿入させ、ワークＷがＺ₁軸方向に摺動可能な状態で支持する。ＧＢ７０はワークＷを貫通させた状態で、主軸５２と同じ回転軸を中心として回転可能である。

ＧＢ７０の、例えば略上方には、刃物台４４が配置されている。刃物台４４には、ＧＢ７０から突出したワークＷの加工に用いられる工具４４ａが装着される。刃物台４４には、正面加工用のバイト、突っ切り加工用のバイト等を含む複数種類の工具が同時に取り付けられても良いし、これらの工具が交換可能に取り付けられてもよい。刃物台４４が移動するＸ₁軸方向は、Ｚ₁軸方向に対して垂直であり、図１においては上下方向を向いている。また、刃物台４４が移動するＹ₁軸方向は、Ｘ₁軸方向およびＺ₁軸方向に対して垂直な方向（図１の紙面に対して垂直な方向）である。

図２は、ＮＣ旋盤１００における各部の電気的な接続関係を、ブロック図により簡易的に示している。ＮＣ装置１０は、少なくともＣＰＵ１０ａ、ＲＡＭ１０ｂ、ＲＯＭ１０ｃを有する。また、ＮＣ装置１０に対しては、サーボアンプ４０と、主軸用アンプ５０と、材料供給装置６０と、アクチュエータ８０とが、バス１０ｄによって通信可能に接続されている。サーボアンプ４０は、Ｘ₁軸サーボモータ４１、Ｙ₁軸サーボモータ４２、Ｚ₁軸サーボモータ４３とそれぞれ接続しており、接続する各サーボモータ４１，４２，４３に対して電力を供給する。Ｘ₁軸サーボモータ４１およびＹ₁軸サーボモータ４２は刃物台４４と接続しており、供給された電力を刃物台４４を移動させるための動力に変換し、刃物台４４をＸ₁軸方向およびＹ₁軸方向へ移動させる。

Ｚ₁軸サーボモータ４３は、主軸台４５と接続し、供給された電力を主軸台４５を移動させるための動力に変換し、主軸台４５をＺ₁軸方向へ移動させる。主軸用アンプ５０は、主軸モータ５１と接続し、主軸モータ５１に電力を供給する。主軸モータ５１は主軸５２と接続している。主軸モータ５１は、供給された電力を主軸５２を回転させるための動力に変換し、主軸５２を回転させる。アクチュエータ８０は、例えば、主軸５２が備えるコレット５２ａの開閉動作を行なうための動力機構である。

ＮＣ装置１０は、所定の起動ボタン（不図示）が押下げられたことを検知した場合に、ＣＰＵ１０ａが、ＲＡＭ１０ｂをワークエリアとして加工プログラムＰ１に従った処理を実行し、各アンプ４０，５０による電力供給やアクチュエータ８０等の動作を数値制御することが可能である。その結果、加工部によるワークＷに対する加工が実現され、製品が製造される。また、ＮＣ装置１０は、操作受付部２０や表示部３０を備える。操作受付部２０は、ユーザの入力操作を受付ける複数のボタンやキー等からなり、表示部３０上のタッチパネルを含むものであってもよい。表示部３０は、ユーザが操作受付部２０を介して入力した各種数値や設定の内容や、ＮＣ旋盤１００に関する各種情報を画面に表示するディスプレイである。表示部３０の表示内容は、ＮＣ装置１０によって制御される。

材料供給装置６０は、図１に示すように主軸台４５の後方に位置し、内部に棒状の押出機構６１を備える。押出機構６１は、Ｚ₁軸上を進退可能であり、ワークＷの後端に接触して前進することによりワークＷを前方に押し出すことができる。ワークＷは、押し出されることにより、少なくとも主軸５２を通過し、加工部に供給された状態となる。なお、ＮＣ装置１０によって制御される加工部の構成は上述した内容に限られない。例えば、主軸台４５や刃物台４４が移動する方向は上述した方向に限定する必要は無いし、また、加工部は、ワークＷの前端部を把持して回転可能な背面主軸や、刃物台４４以外の刃物台や各種工具等を有するとしてもよい。

２．加工終了時間の算出および表示に関する説明
ＮＣ装置１０が、加工プログラムＰ１に従った処理を実行する前提として、ＮＣ装置１０は、操作受付部２０を介して、各種パラメータの設定を受け付ける。ここで言うパラメータには、予定加工数Ｎ、加工数Ｍ、材料長Ｌ_W、残材長Ｌ_R、製品長Ｐ、刃物幅Ｂが含まれる。つまりユーザは、加工プログラムＰ１に従った処理をＮＣ装置１０に開始させる前に、これら各種パラメータを操作受付部２０を介して入力する。各種パラメータは所定のメモリー（ＲＡＭ１０ｂ等）に保存される。

予定加工数Ｎとは、ＮＣ旋盤１００によって加工する製品の総数を意味する。加工数Ｍとは、現時点で加工が終了した製品の数であり、ユーザはＭ＝０に設定する。材料長Ｌ_Wとは、未加工状態のワークＷの長さである。残材長Ｌ_Rとは、材料長Ｌ_Wのうち加工対象としない長さを意味する。ワークＷは、加工中において主軸５２によって把持されるため、その長さの全てを製品とすることはできず、ある程度の長さ、すなわち残材長を残して交換の対象となる。従って、残材長Ｌ_Rは、ワークＷを支持するための所定長と表現することもできる。

図３は、製品長Ｐおよび刃物幅Ｂを説明するための図であり、ＧＢ７０よりも前方に突出したワークＷの前端部を示している。当該前端部に対して加工が施されることにより製品が出来上がる。図３では、このような（ワークＷから切り離される前の）製品の長さを、製品長Ｐとして例示している。また図３では、当該製品長Ｐの部分をワークＷから切り離すためにワークＷに作用する刃物（突っ切りバイト。工具４４ａの一例。）の厚み（Ｚ₁軸方向における幅）を、刃物幅Ｂとして例示している。ワークＷから１個の製品が製造される度に、ワークＷは、製品長Ｐ＋刃物幅Ｂの長さを失うと言える。

図４は、ＮＣ装置１０（ＣＰＵ１０ａ）が、加工プログラムＰ１に従って実行する処理をフローチャートにより示している。当該処理は、上述したように起動ボタンが押下げられることにより開始される。
まず、ＣＰＵ１０ａは、上述したユーザによる入力に従って加工数Ｍの値を設定（Ｍ＝０）し（ステップＳ２００）、かつ、予定加工数Ｎの値を設定する（ステップＳ２０５）。
ステップＳ２１０では、ＣＰＵ１０ａは、加工プログラムＰ１に記述された順に指令を一つ読み込む。
ステップＳ２１５では、ＣＰＵ１０ａは、直近のステップＳ２１０で読み込んだ指令が、加工の１サイクルの終了を意味する指令であるか否か判定する。１サイクル終了の指令でなければ（ステップＳ２１５において“Ｎｏ”）ステップＳ２２０へ進み、１サイクル終了の指令であれば（ステップＳ２１５において“Ｙｅｓ”）ステップＳ２２５へ進む。１サイクルとは、ワークＷから１個の製品を作り出すための全ての動作（上記切り離しを含む動作）を言う。

ステップＳ２２０では、ＣＰＵ１０ａは、直近のステップＳ２１０で読み込んだ指令に基づき加工部を数値制御する。つまり、ワークＷに対する加工が実行される。本実施形態は、ワークＷに対する加工の内容について特徴を有するものではないため、ここではどのような加工が実行されるかは問わない。

ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ２１５において“Ｙｅｓ”と判定した場合、過去のステップＳ２１５において“Ｙｅｓ”と判定した時点のうち直近の時点から現時点までの時間を、製品１個あたりの加工時間ｔ₁として取得し、所定のメモリーに保存する。なお、加工時間ｔ₁は、一度取得したものを保存し続けてもよいし、ステップＳ２１５において“Ｙｅｓ”と判定する度に保存内容を更新してもよい。あるいは、ステップＳ２１５において“Ｙｅｓ”と判定する度に取得した加工時間ｔ₁の平均値を、加工時間ｔ₁として保存してもよい。

ステップＳ２２５では、ＣＰＵ１０ａは、現在の加工数Ｍに１を加えて加工数Ｍを更新する。
ステップＳ２３０では、ＣＰＵ１０ａは、加工終了時間Ｔを算出（予測）し、加工終了時間Ｔの表示を当該算出結果により更新する。ＮＣ装置１０は、当該フローチャートの実行中においては、予定加工数Ｎの製品の製造が終了するまでの時間を意味する加工終了時間Ｔを表示部３０に表示させている。つまり、ステップＳ２３０のタイミングで、最新の情報に基づいて加工終了時間Ｔが再計算され、再計算後の時間が表示部３０に表示される。

本実施形態では、「ワークＷの交換に要する交換時間」を算出し、当該交換時間を含んだ加工終了時間Ｔを算出することを一つの特徴としている。この場合、ワークＷの交換処理（後述のステップＳ２４５）が一度も実行されていない間は、当該交換時間の正確な値を含んだ加工終了時間Ｔを算出することができない。そのため、ステップＳ２３０では、ワークＷの交換処理が実行される前であれば、当該交換時間を含まない加工終了時間Ｔを算出して表示するか、当該交換時間として予め適当に設定された値を含む加工終了時間Ｔを算出して表示する。一方、ワークＷの交換処理が一度でも実行された後であれば、当該交換時間の正確な値を含む加工終了時間Ｔを算出して表示する。加工終了時間Ｔの算出方法については、後に詳述する。

ステップＳ２３５では、ＣＰＵ１０ａは、予定加工数Ｎ≦加工数Ｍが成立するか否か判定し、成立する場合（Ｎ＝Ｍである場合）はステップＳ２５５に進む。一方、予定加工数Ｎ≦加工数Ｍが成立しない場合（Ｎ＞Ｍである場合）はステップＳ２４０に進む。
ステップＳ２４０では、ＣＰＵ１０ａは、材料供給装置６０から材欠信号が発信されているか否かを判断する。そして、材欠信号が発信されている場合はステップＳ２４５の材料交換処理に進み、材欠信号が発信されていない場合はステップＳ２１０へ戻る。

材欠信号とは、ワークＷを交換すべき状態となった場合に材料供給装置６０がＮＣ装置１０に対して発する信号であり、材欠信号が発せられている状況においては、ワークＷは１個の製品を製造することが可能な長さを有していない（残材長Ｌ_R程度の長さしかない）。材料供給装置６０は、例えば、ワークＷを押し出す押出機構６１の位置をセンサーで検知し、押出機構６１が所定位置まで前進した場合に、ワークＷを交換すべき状態と判定し、材欠信号を発する。あるいは、材料供給装置６０は、ワークＷの後端等の位置をセンサーで検知し、当該後端等の位置が所定位置まで前進した場合に、ワークＷを交換すべき状態と判定し材欠信号を発するとしてもよい。

図５は、ＮＣ装置１０（ＣＰＵ１０ａ）が、交換処理プログラムＰ２（図２参照）に従って実行するステップＳ２４５の材料交換処理をフローチャートにより示している。
ステップＳ３００では、ＣＰＵ１０ａは、交換処理プログラムＰ２に記述された順に指令を一つ読み込む。
ステップＳ３１０では、ＣＰＵ１０ａは、直近のステップＳ３００で読み込んだ指令が、加工停止を意味する指令であるか否か判定する。加工停止の指令であればステップＳ３２０へ進み、加工停止の指令でなければステップＳ３４０へ進む。なお、交換処理プログラムＰ２では、最初の指令は加工停止であるため、当該フローチャートの最初のステップＳ３１０からはステップＳ３２０へ進むこととなる。

ステップＳ３２０では、ＣＰＵ１０ａは、加工部に対して加工停止を指示する。これにより、加工部を構成する全ての可動部位（主軸５２、主軸台４５、刃物台４４等）が動きを停止する。
ステップＳ３３０では、ＣＰＵ１０ａは時間計測を開始しステップＳ３００に戻る。つまり、これから実行される１回のワークＷの交換に要する時間の計測を開始する。

ステップＳ３４０では、ＣＰＵ１０ａは、直近のステップＳ３００で読み込んだ指令に基づき、ワークＷの交換に必要な加工部側の動作を制御する。ワークＷの交換は、ＮＣ装置１０と材料供給装置６０との協同により、例えば以下のように実行される。
材料供給装置６０は、押出機構６１を後退させ、加工部に現在供給されているワークＷ（交換対象ワークＷと呼ぶ。）の後端と押出機構６１の前端との間に、新しく加工部に供給されるワークＮＷ（図１参照）を置くことが可能な距離を確保する。そして、材料供給装置６０は、当該距離が確保された交換対象ワークＷの後端と押出機構６１の前端との間のスペースに、ワークＮＷを供給する。

一方、加工部側では、主軸台４５を後退させることにより、交換対象ワークＷの先端をＧＢ７０から引き抜く。次に、コレット５２ａによる交換対象ワークＷに対する把持を解除する。次に、材料供給装置６０は、押出機構６１を前進させてワークＮＷを押すことにより、ワークＮＷを介して交換対象ワークＷを押し出す。これにより、交換対象ワークＷは、主軸５２とＧＢ７０との間から落下し、ワークＮＷが新たに加工部に供給された状態となる。材料供給装置６０は、このようにワークＷの交換を終えたタイミングで、ＮＣ装置１０に対して材料送出信号を発信する。材料供給装置６０は、例えば、押出機構６１によってワークＮＷをある規定の位置（ワークＮＷが加工部に供給された状態となった位置）まで押し込んだタイミングでワークＷの交換を終えたと判定し、材料送出信号を発する。材料供給装置６０は、材料送出信号を発信する場合には、材欠信号の発信を停止する。

ＮＣ装置１０側では、ＣＰＵ１０ａは、材料供給装置６０から材料送出信号が発信されているか否かを判定する（ステップＳ３５０）。そして、材料送出信号が発信されていない場合はステップＳ３００へ戻り、材料送出信号が発信されている場合はステップＳ３６０へ進む。材料供給装置６０は、ワークＷの交換を終えたタイミングで材料送出信号を発信するのではなく、単に材欠信号の発信を停止するだけでもよい。その場合、ＮＣ装置１０側では、ステップＳ３５０で材欠信号の有無を判定し、材欠信号の入力を確認できる場合はステップＳ３００へ戻り、材欠信号の入力を確認できない場合はステップＳ３６０へ進む。

ステップＳ３６０では、ステップＳ３３０で開始した時間計測を停止する。ＣＰＵ１０ａは、この時間計測によって計測した時間を、ワークＷの１回の交換に要する交換時間ｔ₂として取得し、所定のメモリーに保存する。なお、交換時間ｔ₂は、一度取得したものを保存し続けてもよいし、ステップＳ２４５を実行する度に保存内容を更新してもよい。あるいは、ステップＳ２４５を実行する度に取得した交換時間ｔ₂の平均値を、交換時間ｔ₂として保持してもよい。

図４の説明に戻る。
ステップＳ２５０では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ２３０と同様に、最新の情報に基づいて加工終了時間Ｔを算出し、表示部３０における加工終了時間Ｔの表示を当該算出結果により更新する。ステップＳ２５０の後はステップＳ２１０に戻る。

加工終了時間Ｔは下記の式（１）により算出される。
Ｔ＝Ｒ×ｔ₁＋（Ｒ／Ｉ）×ｔ₂ …（１）
Ｒは残り加工数を意味する。残り加工数Ｒは、予定加工数Ｎのうち未だ完成していない製品の数であり、Ｒ＝Ｎ−Ｍで表される。残り加工数Ｒは、特許請求の範囲における、加工すべき製品の数に該当する。Ｉは１本のワークＷから加工可能な製品数を意味し、材料あたりの加工数Ｉと呼ぶ。材料あたりの加工数Ｉは、例えば下記の式（２）により算出することができる。
Ｉ＝（Ｌ_W−Ｌ_R）／（Ｐ＋Ｂ） …（２）

Ｒ／Ｉは、現在以降におけるワークＷを交換する回数（交換予定回数）を意味する。ただし、Ｒ／Ｉに余りが生じた場合は、Ｒ／Ｉの商に１を加えた値をＲ／Ｉとして扱う。そして、（Ｒ／Ｉ）×ｔ₂が、現在以降における「ワークＷの交換に要する交換時間」を意味する。

図６は、ステップＳ２３０やステップＳ２５０で更新される表示部３０における表示内容を、一例により示している。当該例では、表示部３０の画面３０ａには、加工終了時間、実加工時間および交換時間がそれぞれ表示されている。図内の加工終了時間は加工終了時間Ｔの値であり、実加工時間はＲ×ｔ₁の値であり、交換時間は（Ｒ／Ｉ）×ｔ₂の値である。加工終了時間、実加工時間および交換時間の表示は、それらを全て同じ画面に表示するだけでなく、画面を切替えて個別に表示するなどしてもよい。また、加工終了時間については、その加工終了時間が何年何月何日の何時何分になるかというように日時で表示してもよい。

画面３０ａには、さらに、交換予定回数であるＲ／Ｉの値やワークＷの１回の交換に要する交換時間ｔ₂が表示されるとしてもよい。交換予定回数を表示することで、ユーザは、材料供給装置６０において新しいワークＮＷを何本用意しておくべきかを正確に知ることができる。また、１回の交換時間ｔ₂を表示することで、交換速度を高めるための改善に役立てることができる。むろん画面３０ａには、上述した各種パラメータや製品１個あたりの加工時間ｔ₁を表示してもよい。

また、上述したようにステップＳ２３０では、その時点でステップＳ２４５が一度も実行されていないこともあり、正確な「ワークＷの交換に要する交換時間」が判らないこともある。そのような場合のステップＳ２３０における表示処理では、例えば、加工終了時間の表示を実加工時間の表示と同じ値とし、交換時間については空欄としておく。あるいは、交換時間については、予め適当に設定された値を表示し、加工終了時間については、当該適当に設定された値と実加工時間との和を表示するとしてもよい。

予定加工数Ｎの製品の製造が終了した場合、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ２５５において、加工部に対して終了信号を送信し、加工部の全ての動作を停止させる。これにより、図４のフローチャートが終了する。

このように本実施形態によれば、ＮＣ装置１０は、ワークＷの交換に要する交換時間（Ｒ／Ｉ）×ｔ₂を算出し、当該交換時間を含んだ加工終了時間を算出する。そして、ワークＷから製品が１個製造される度に（ステップＳ２３０）、また、ワークＷの交換が行われる度に（ステップＳ２５０）、算出した最新の加工終了時間により表示部３０における表示を更新させる。従って、ユーザは、当該表示を確認することで、ＮＣ旋盤１００による加工処理が終わるまでにあとどれだけ時間を要するかや、そのうち材料交換に要するトータルの時間はどれだけであるか、といったことを容易かつ正確に知ることができる。そのため、ユーザは、加工終了時間を考慮して計画的、効率的に作業を進めることができ、生産性を向上させることができる。

また、ユーザは、画面３０ａで実加工時間と交換時間のそれぞれを確認することにより、加工終了時間の短縮化を目指す上でどのような処理がどの程度問題をはらんでいるか、といったこと知ることができ、生産性の向上に役立てることができる。
なおＮＣ装置１０は、上述したように複数の製品の加工が終了する加工終了時間を算出可能な構成である点で、算出部を備えると言える。また、ＮＣ装置１０は、表示部３０を制御して加工終了時間を画面３０ａに表示させることが可能な構成である点で、表示制御部を備えると言える。さらに、ＮＣ装置１０は、加工終了時間を画面３０ａに表示させる表示制御装置であって、ワークＷの交換に要する交換時間（Ｒ／Ｉ）×ｔ₂を画面３０ａに表示させる表示制御装置であるとも言える。

３．変形例
本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形例も実施可能である。これまでに述べた実施形態と以下に述べる変形例とを適宜組み合わせた内容も、本発明の開示範囲に含まれる。

ＮＣ装置１０は、材料あたりの加工数Ｉを、上記式（２）を用いて算出する替わりに、ワークＷの交換が実行される時点における加工数Ｍに基づいて算出するとしてもよい。例えば、ステップＳ２５０において、現在の加工数Ｍを、これまでのワークＷの交換回数（ステップＳ２４５の実行回数）で除算した値を材料あたりの加工数Ｉとしてもよい。あるいは、ステップＳ２４５を実行した時点での加工数Ｍから、前回のステップＳ２４５を実行した時点の加工数Ｍを差し引いた値を、材料あたりの加工数Ｉとしてもよい。このようにワークＷの交換が実行される時点における加工数Ｍに基づいて材料あたりの加工数Ｉを得る場合、一度算出した材料あたりの加工数Ｉを継続的に加工終了時間Ｔの計算に用いても良いし、ステップＳ２４５の度に更新した材料あたりの加工数Ｉを加工終了時間Ｔの計算に用いても良い。

また、ＮＣ装置１０は、材料あたりの加工数Ｉの算出方法について、上述した複数の手法を使い分けるとしてもよい。上記式（２）には、残材長Ｌ_Rが含まれる。残材長Ｌ_Rはユーザが設定する値であるが、材料供給装置６０が材欠信号を発信する時点でのワークＷの長さと必ず一致するとは限らない。この意味で、上記式（２）（第一の算出方法と呼ぶ。）により算出される材料あたりの加工数Ｉは理論値である。一方、上述のようにワークＷの交換が実行される時点における加工数Ｍに基づいて材料あたりの加工数Ｉを算出する方法（第二の算出方法と呼ぶ。）によれば、現実に加工された製品の数に応じて計算結果が得られるため、理論値よりも正確な値が得られやすい。しかしながら、第二の算出方法は、少なくとも１回目の材欠信号が発せられるまでは、用いることができない。

そこでＮＣ装置１０は、少なくとも１本目のワークＷに対する加工が終了していない期間においては、第一の算出方法により材料あたりの加工数Ｉを算出し、当該期間の後においては所定のタイミングで、第二の算出方法により材料あたりの加工数Ｉを算出するとしてもよい。この場合、１回目のワークＷの交換のタイミングで第二の算出方法を採用してもよいが、加工実績がある程度蓄積された状態で第二の算出方法を採用した方が、より正確な材料あたりの加工数Ｉを得られると考えられる。そのため、ＮＣ装置１０は、例えば、２回あるいは３回程度のワークＷの交換を実行して以降、ワークＷの交換を実行した時点の加工数Ｍから前回のワークＷの交換を実行した時点の加工数Ｍを差し引いた値を、材料あたりの加工数Ｉとしてもよい。むろん、このような第二の算出方法を採用するまでは、第一の算出方法により得られる材料あたりの加工数Ｉを、加工終了時間Ｔの計算に用いる。

１０…ＮＣ装置、１０ａ…ＣＰＵ、１０ｂ…ＲＡＭ、１０ｃ…ＲＯＭ、２０…操作受付部、３０…表示部、３０ａ…画面、４４…刃物台、４５…主軸台、５２…主軸、６０…材料供給装置、６１…押出機構、７０…ＧＢ、１００…ＮＣ旋盤、Ｗ…ワーク

Claims

ワークから製品を加工する加工処理を制御する数値制御装置であって、
複数の上記製品の加工が終了する加工終了時間を算出する算出部を備え、
上記算出部は、上記ワークの交換を実行した時点における加工が終了した上記製品の数から前回の上記ワークの交換を実行した時点における加工が終了した上記製品の数を差し引いた値、または、上記ワークの交換を実行した時点における加工が終了した上記製品の数をこれまでの上記ワークの交換回数で除算した値を、一本の上記ワークから加工可能な上記製品の数として算出し、加工すべき上記製品の数を一本の上記ワークから加工可能な上記製品の数で除算することにより上記ワークの交換予定回数を算出し、上記ワークの一回の交換に要する時間に当該交換予定回数を乗算することにより上記ワークの交換に要する交換時間を算出し、当該交換時間を含んだ上記加工終了時間を算出することを特徴とする数値制御装置。
ワークから製品を加工する加工処理を制御する数値制御装置であって、
複数の上記製品の加工が終了する加工終了時間を算出する算出部を備え、
上記算出部は、上記ワークの長さ、上記ワークを支持するための所定長さ、上記製品の長さおよび上記ワークから上記製品を切り離すための刃物の幅を予め設定し、一本目の上記ワークに対する加工が終了していない期間においては、上記ワークの長さから上記所定長さを差し引いた長さを、上記刃物の幅を上記製品の長さに加えた長さで除算することにより、一本の上記ワークから加工可能な上記製品の数を算出し、上記期間の後においては所定のタイミングで、上記ワークの交換を実行した時点における加工が終了した上記製品の数から前回の上記ワークの交換を実行した時点における加工が終了した上記製品の数を差し引いた値、または、上記ワークの交換を実行した時点における加工が終了した上記製品の数をこれまでの上記ワークの交換回数で除算した値を、一本の上記ワークから加工可能な上記製品の数として算出し、加工すべき上記製品の数を一本の上記ワークから加工可能な上記製品の数で除算することにより上記ワークの交換予定回数を算出し、上記ワークの一回の交換に要する時間に当該交換予定回数を乗算することにより上記ワークの交換に要する交換時間を算出し、当該交換時間を含んだ上記加工終了時間を算出することを特徴とする数値制御装置。
上記算出された加工終了時間を所定画面に表示させる表示制御部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の数値制御装置。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載した数値制御装置を備える工作機械。