WO2015029232A1 - 工具管理システム - Google Patents

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WO2015029232A1
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理恵 河合
英樹 瓶子
俊祐 上玉
堅一 大野
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株式会社牧野フライス製作所
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G05B19/40937—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
    • G05B19/40938—Tool management
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32422—Tool management and database management
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a tool management system for assisting an operator in setting up a tool for preparing a tool magazine required for executing an NC program for machining a workpiece in a machine tool in a tool magazine of the machine tool.
  • Machine tools such as machining centers are controlled according to the NC program that describes the machining process.
  • Tools necessary for each machining process described in the machining program are selected from a tool magazine and supplied to a machine tool via an automatic tool changer. Therefore, all the tools necessary for executing the NC program must be stored in the tool magazine.
  • the tools are stored in a state of being mounted in storage units (tool pots) assigned with individual numbers.
  • the tool magazine has a tool magazine database that stores data related to all the tools stored in the tool magazine in association with tool pot numbers.
  • the programmer creates an NC program for producing the workpiece based on the CAD data created by the workpiece designer using the CAM system.
  • a tool (tool to be used) necessary for executing each machining process is indicated in the NC program using a tool number.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-142025 by the present applicant discloses an example of an NC program in which such tool numbers are described, and is referred to as an integral part of the present application.
  • the machine tool operator When the NC program is changed, the machine tool operator must replace the tools in the tool magazine according to the changed NC program. This operation is performed manually by a machine tool operator. That is, the operator of the machine tool prepares tools necessary for executing each machining process in the tool magazine while referring to the tool number in the NC program.
  • the operator rewrites the tool magazine database while attaching the tool to a tool pot of an appropriate number so that the tool number in the NC program and the pot number in the tool magazine database refer to the same tool. .
  • a tool data table storing each tool data of tools stored in a tool magazine is provided, a machining program is analyzed, and specified in the machining program.
  • a CNC device is disclosed in which it is determined whether or not tool data of a tool exists in the tool data table, and if there is no tool data, it is determined as a missing tool.
  • the operator of the machine tool can easily determine whether or not a tool necessary for executing the NC program exists in the tool magazine.
  • the present invention has a technical problem to solve such problems of the prior art, and is stored in a used tool list, a tool room, and a tool magazine which are lists of tools used in a machine tool to execute an NC program.
  • a tool that assists the machine tool operator in preparing the tool to be used in the tool magazine by easily and accurately creating tool-related data such as a standby tool list, which is a list of existing tools, in a short time.
  • the purpose is to provide a management system.
  • a tool management system for a machine tool provided with a tool magazine, a tool database including a list of tools prepared in a factory and a use including a list of tools necessary for executing an NC program
  • a tool management system comprising a tool list, a tool candidate list obtained by extracting tool candidates that can be used tools from the used tool list and the tool database, and displaying the tool candidate list on a screen.
  • the tool candidate list is displayed on the screen, and the operator can easily select a tool that can be a substitute tool by looking at the tool candidate list.
  • the tool database that can be used by machine tool operators between the NC device and the personal computer of the CAM system, it is possible to quickly create a used tool list, a standby tool list, and a tool candidate list.
  • FIG. 1 is a block diagram of a tool management system according to a preferred embodiment of the present invention. It is an example of the use tool list
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a tool management system according to a preferred embodiment.
  • a tool management apparatus 10 includes a program analysis unit 12, a tool comparison unit 14, a tool search unit 16, a database rewriting unit 18, a liquid crystal display device, a touch panel, and the like that are interconnected via a bidirectional bus 24.
  • the display unit 20 and an input unit 22 such as a keyboard and a touch panel constituting the display unit 20 are provided as main components.
  • the tool management apparatus 10 is connected to the CAM system 26, the NC apparatus 28, the tool room database 30, and the tool magazine database 32 by communication means 36 such as a LAN.
  • the tool management device 10 can be configured as a part of a program of a machine control device (not shown) for controlling a machine tool or the NC device 28, for example. Or the tool management apparatus 10 is good also as an independent personal computer arrange
  • a tool database 34 is constituted by the tool room database 30 and the tool magazine database 32. In the case of a factory where a plurality of machine tools are installed, a tool magazine database of other machine tools may be included in the tool database 34.
  • the program analysis unit 12 accesses the CAM system 26, analyzes the NC program generated by the CAM system 26, and executes all machining processes described in the NC program.
  • the tool to be used is extracted to generate a tool list to be used.
  • the tool comparison unit 14 collates the used tool list generated by the program analysis unit 12 with the standby tool list stored in the tool database 34.
  • the tool search unit 16 matches the search condition from the tool database 34 when the tool described in the used tool list and the tool described in the standby tool list do not match.
  • a tool is searched and a tool candidate list as a search result is generated.
  • the database rewriting unit 18 accesses the tool database 34 so that the operator of the machine tool can rewrite the tool database 34.
  • the NC device 28 In a machine tool equipped with the NC device 28, such as a machining center, the NC device 28 reads and interprets the NC program from the CAM system 26, and a workpiece is machined according to the NC program.
  • a programmer creating an NC program uses the CAM system 26 to create an NC program necessary for machining the workpiece by a machine tool based on CAD data that is workpiece design data.
  • a programmer When creating an NC program, a programmer usually selects a tool while referring to a tool list as shown in Table 1. In the tool list shown in Table 1, data such as the type (flat end mill, ball end mill, drill, etc.), tool dimensions (tool length, tool diameter, etc.) and the number of blades for the tools used in the factory are shown in the tool number. (PTN) is associated with the table.
  • the programmer selects a tool suitable for executing each machining process in the NC program, and writes a tool number corresponding to the tool in the NC program.
  • the machine tool executes each machining process in the NC program, the machine tool refers to the tool number in the NC program so that the tool of the tool number and the automatic tool changer are mounted on the tip of the spindle. Issue a command.
  • the tool room database 30 includes each type of tool (flat end mill, ball end mill, drill, etc.) currently stored in the tool room for storing tools, and tool dimensions (tool length, tool). Data such as the diameter and the number of blades are stored in association with the tool number and the number (pot number) of the tool pot in which the tool is mounted in the tool chamber.
  • the pot number and the tool number are shown to be coincident with each other, but they are not necessarily coincident. Further, in the case of a tool chamber that does not have a tool pot, it may be represented by the address of the tool storage unit.
  • the tool magazine database 32 includes a plurality of types of tools (flat end mills, balls, etc.) currently stored in a tool magazine of a machine tool (not shown) to which the tool management system of the present invention is applied.
  • Data such as end mills, drills, etc., tool dimensions (tool length, tool diameter, etc.) and number of teeth are stored in the tool magazine in association with the number of the tool pot in which the tool is mounted (pot number). Yes.
  • the program analysis unit 12 receives the NC program from the CAM system 26, analyzes the NC program, extracts a tool number necessary for executing each machining process of the NC program, and each tool type of the tool.
  • the tool diameter list is generated by associating information such as the tool diameter and the tool length with the tool number and the number of the tool pot in which the tool is mounted in the tool magazine.
  • FIG. 2 shows an example of the used tool list displayed on the display unit 20.
  • the program number (O100, O200,...) Is displayed on the screen of the display unit 20. For example, when the program number O300 is clicked, three tools are used to execute this NC program. (PTN), tool type, tool diameter, tool length, number of teeth, etc. are displayed in list format.
  • the tool comparison unit 14 generates a standby tool list based on the tool data stored in the tool room database 30 and the tool magazine database 32. Referring to FIG. 3, an example of the standby tool list displayed on the display unit 20 is shown.
  • the tool comparison unit 14 collates the generated standby tool list with the used tool list created by the program analysis unit 12, and displays the result on the display unit 20 as a matching table as shown in FIG.
  • the operator of the machine tool can determine whether or not a tool necessary for machining is stored in the tool magazine with reference to the matching table displayed on the display unit 20.
  • the tool of pot number 71 in the tool magazine is a drill having a tool diameter of 8.0000 mm and a tool length of 155.0000 mm.
  • FIG. 5 an example of a tool candidate list displayed on the display unit 20 as a search result by the tool search unit 16 is shown.
  • a flat end mill with a pot diameter of 21 and a tool diameter of 15.0 mm and a tool length of 155.0 mm is shown.
  • the symbol (*) indicates that the tool is stored outside the tool magazine, in this example, in the tool chamber.
  • the tool search unit 16 can display a search condition input dialog screen (dialog) on the display unit 20 for the operator.
  • a search condition input dialog screen (dialog)
  • a tool type, a tool diameter range, a tool length range, and the number of blades are entered in the dialog, a tool that meets this search condition is searched. For example, when only a tool type is input and searched, tools having various tool diameters, tool lengths, and number of blades belonging to the tool type are displayed as search results.
  • a tool radius range is input and the search is performed again.
  • the range of the tool diameter is narrowed or the range of the tool length is input and the search is performed again.
  • the search result is narrowed down.
  • the order in which the search results are displayed that is, the recommended order of tools, is to prioritize the tool type that is the same as the tool type to be used, and that has a small dimensional difference (absolute value) from the tool diameter to be used. Priority is given to those with a small dimensional difference (absolute value), and finally those with the same number of teeth are given priority.
  • the tool search unit 16 may automatically search for tools used in similar machining performed in the past and display the search results.
  • the operator of the machine tool can appropriately select a substitute tool based on such a search result.
  • the operator manually operates the tool magazine.
  • the end mill is removed from the No. 45 or No. 21 tool pot and attached to the No. 71 tool pot, and is stored in the tool magazine database 32 via the input unit 22 and the database rewriting unit 18 of the tool management apparatus 10.
  • the tool data related to pot No. 71 is rewritten to a flat end mill with a tool diameter of 16.0 mm and a tool length of 185.0 mm.
  • the PTN that is the calling tool number may be rewritten such that the PTN having the pot number 71 is set to another number and the PTN having the pot number 45 is set to 71.
  • the operator of the machine tool selects the flat end mill of pot number 30 stored outside the tool magazine, for example, in the tool chamber, the operator takes out the flat end mill of pot number 30 from the tool chamber, The flat end mill is attached to a tool pot No. 71 in the tool magazine.
  • the operator also sends the tool data relating to the pot number 71 stored in the tool magazine database 32 via the input unit 22 and the database rewriting unit 18 of the tool management apparatus 10 to a flat having a tool diameter of 16.0 mm and a tool length of 185.0 mm.
  • the tool data relating to pot number 30 is rewritten from the tool room database 30.
  • the tool database 34 including the tool room database 30 and the tool magazine database 32 is shared with the CAM system 26 and the tool management apparatus 10, so that the used tool list, the standby tool list, and the tool candidate list can be quickly displayed.
  • the tools necessary for executing the NC program can be quickly prepared in the tool magazine.
  • the tool search unit 16 selects a similar tool in the past. Search conditions may be automatically set based on past performance data related to the machining process. This makes it possible to prepare the tools necessary for executing the NC program more quickly and easily in the tool magazine. In addition, by making it possible to accumulate past performance data and search conditions, it is possible to improve the tool search accuracy.
  • the tool data is handled in common between departments that perform different operations, such as a department in which a programmer creates an NC program and a department in which a machine tool operator edits a standby tool list. This makes it easy to prepare the tool to be used in the tool magazine and to edit the tool database.

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Abstract

　工具管理システムは、工具検索部（１６）を含む工具管理装置（１０）と、工場内に準備されている全ての工具の一覧を含む工具データベース（３４）と、ＮＣプログラムを実行するために必要な工具の一覧である使用工具リストと、使用工具リストと工具データベース（３４）とから使用工具となり得る工具候補を抽出した工具候補リストとを具備し、工具候補リストが工具管理装置（１０）の表示部（２０）に表示される。

Description

工具管理システム
　本発明は、工作機械においてワークを加工するＮＣプログラムを実行するために必要な工具を工作機械の工具マガジンに準備するオペレータの工具段取り作業を補助する工具管理システムに関する。
　複数の工具を収納した工具マガジン、自動工具交換装置およびＮＣ装置を備えたマシニングセンタのような工作機械を複数台備えた工場では、個々の工作機械の工具マガジン内に収納されている工具のみならず、通常、多数の工具が工具室に保管されている。例えば、本出願人による特開２００７－１２５６４２号公報には、工作機械の主軸と複数の工具を収納した工具マガジンとの間で、工具を自動的に交換する工具交換装置が記載されており、本願と一体をなすものとして参照する。また、そうした多数の工具を管理するために、１つの工場に備えられている工具の各々には工具番号が割り当てられ、該工具番号に関連付けて、その工具の種類、工具長、工具径といった工具のデータがデータベースに格納される。
　マシニングセンタのような工作機械は、加工プロセスを記述したＮＣプログラムに従って制御される。加工プログラムに記述された個々の加工プロセスに必要な工具は、工具マガジンから選択され、自動工具交換装置を介して工作機械へ供給される。従って、工具マガジン内にはＮＣプログラムを実行するために必要な全ての工具が収納されていないければならない。工具マガジン内では、工具は、個別の番号が付された収納部（工具ポット）に装着された状態で収納されている。工具マガジンは、該工具マガジン内に収納されている全ての工具に関連したデータを工具ポットの番号に関連付けて格納した工具マガジンデータベースを有している。
　プログラマは、ワークの設計者が作成したＣＡＤデータに基づき、該ワークを制作するためのＮＣプログラムをＣＡＭシステムを用いて作成する。その際、個々の加工プロセスを実行するのに必要な工具（使用工具）は、工具番号を用いてＮＣプログラム中で指示されている。本出願人による特開２００４－１４２０２５号公報には、そうした工具番号を記載したＮＣプログラムの一例が開示されており、本願と一体をなすものとして参照する。ＮＣプログラムが変更されると、工作機械のオペレータは、変更されたＮＣプログラムに従って、工具マガジン内の工具を入れ換えなければならない。この作業は、工作機械のオペレータが手操作で行なっている。すなわち、工作機械のオペレータは、ＮＣプログラム中の工具番号を参照しつつ、個々の加工プロセスを実行するために必要な工具を工具マガジン内に準備する。その際、オペレータは、ＮＣプログラム中の工具番号と、工具マガジンデータベース上のポット番号とが同じ工具を参照するように、当該工具を適切な番号の工具ポットに装着すると共に、工具マガジンデータベースを書き換える。
　例えば、特開平０５－２７４０２３号公報には、工具マガジンに収納されている工具の各々の工具データを記憶させた工具データテーブルを設け、加工プログラムを解析して、該加工プログラム中に指定された工具の工具データが前記工具データテーブルの中に存在するか否か判断し、無ければ不足工具と判別するようにしたCNC装置が開示されている。特開平０５－２７４０２３号公報に記載のCNC装置によれば、工作機械のオペレータは、ＮＣプログラムを実行するために必要な工具が工具マガジン内に存在するか否かを容易に判断することができる。然しながら、特開平０５－２７４０２３号公報に記載のCNC装置では、使用工具が工具マガジン内に存在するか否かは判断できても、その工具が工具マガジン内のどの工具ポットに装着されているのか、或いは、工具マガジン内に収納されていない場合に、使用工具を工場内の工具の保管場所、例えば、工具室から探し出すことが難しい問題がある。
特開２００７－１２５６４２号公報 特開２００４－１４２０２５号公報 特開平０５－２７４０２３号公報
　本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、ＮＣプログラムを実行するために工作機械で使用する工具の一覧である使用工具リスト、工具室および工具マガジン内に収納されている工具の一覧である待機工具リスト、および、工具データベース等の工具に関するデータを容易かつ正確に短時間で作成し、工作機械のオペレータが工具マガジン内に使用工具を準備する段取り作業を補助する工具管理システムを提供することを目的としている。
　本発明によれば、工具マガジンを備えた工作機械の工具管理システムにおいて、工場内に準備されている工具の一覧を含む工具データベースと、ＮＣプログラムを実行するために必要な工具の一覧を含む使用工具リストと、前記使用工具リストと前記工具データベースとから使用工具となり得る工具候補を抽出した工具候補リストとを具備し、前記工具候補リストを画面に表示するようにした工具管理システムが提供される。
　使用工具リストが工具データベースにないとき、工具候補リストが画面に表示され、その工具候補リストを見てオペレータは代用工具となり得る工具を容易に選択することができる。また工作機械のオペレータが利用可能な工具データベースをＮＣ装置と、ＣＡＭシステムのパソコンで共有することにより、使用工具リスト、待機工具リスト、工具候補リストを迅速に作成可能となる。
本発明の好ましい実施形態による工具管理システムのブロック図である。 表示部に表示される使用工具リストの一例である。 表示部に表示される待機工具リストの一例である。 表示部に表示されるマッチングテーブルの一例である。 表示部に表示される工具候補リストの一例である。
　以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
　図１は、好ましい実施の形態による工具管理システムを示すブロック図である。図１において、工具管理装置１０は、双方向バス２４を介して相互接続された、プログラム解析部１２、工具比較部１４、工具検索部１６、データベース書換部１８、液晶表示装置やタッチパネルのような表示部２０およびキーボードや表示部２０を構成するタッチパネルのような入力部２２を主要な構成要素として具備している。また、工具管理装置１０は、LANのような通信手段３６によって、ＣＡＭシステム２６、ＮＣ装置２８、工具室データベース３０、工具マガジンデータベース３２に接続されている。
　工具管理装置１０は、例えば工作機械を制御する機械制御装置（図示せず）や、ＮＣ装置２８のプログラムの一部として構成することができる。或いは、工具管理装置１０は、工作機械の近傍に配置された独立のパソコンとしてもよい。また、本実施形態では、工具室データベース３０および工具マガジンデータベース３２によって工具データベース３４が構成されている。複数の工作機械を設置した工場の場合には、他の工作機械の工具マガジンデータベースを工具データベース３４に含めるようにしてもよい。
　プログラム解析部１２は、後述するように、ＣＡＭシステム２６にアクセスして、ＣＡＭシステム２６が生成したＮＣプログラムを解析し、該ＮＣプログラム中に記載されている全ての加工プロセスを実行するために必要となる工具を抽出して使用工具リストを生成する。工具比較部１４は、後述するように、プログラム解析部１２が生成した使用工具リストと、工具データベース３４が格納している待機工具リストとを照合する。
　工具検索部１６は、後述するように、使用工具リスト中に記載されている工具と、待機工具リストに記載されている工具とが一致していない場合に、工具データベース３４から検索条件に適合する工具を検索し、検索結果である工具候補リストを生成する。データベース書換部１８は、工具データベース３４にアクセスし、工作機械のオペレータが工具データベース３４を書き換え可能とする。
　ＮＣ装置２８を備えた工作機械、例えばマシニングセンタでは、ＮＣ装置２８がＣＡＭシステム２６からのＮＣプログラムを読み取り、解釈し、該ＮＣプログラムに従ってワークが加工される。ＮＣプログラムを作成するプログラマは、ＣＡＭシステム２６を用いて、ワークの設計データであるＣＡＤデータに基づいて、該ワークを工作機械によって加工するために必要なＮＣプログラムを作成する。ＮＣプログラムの作成に際して、プログラマは、通常、表１に示すような、工具リストを参照しながら工具を選択する。表１に示す工具リストには、工場で使用される工具に関して、その種類（フラットエンドミル、ボールエンドミル、ドリルなど）、工具寸法（工具長、工具径など）および刃数のようなデータが工具番号(PTN)と関連付けてテーブルにまとめられている。プログラマは、ＮＣプログラム中の個々の加工プロセスを実行するのに適した工具を選択し、その工具に対応した工具番号をＮＣプログラム中に書き込む。工作機械は、ＮＣプログラム中の個々の加工プロセスを実行する際に、ＮＣプログラム中の工具番号を参照することによって、工具マガジンおよび自動工具交換装置に当該工具番号の工具を主軸先端に装着するよう指令を発する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　工具室データベース３０は、表２に示すように、工具を保管するための工具室内に現在収納されている工具の各々の種類（フラットエンドミル、ボールエンドミル、ドリルなど）、工具寸法（工具長、工具径など）および刃数のようなデータを工具番号並びに工具室内において該工具が装着されている工具ポットの番号（ポット番号）と関連付けて格納している。なお、表２では、ポット番号と工具番号が一致するように表記されているが、両者は必ずしも一致する必要はない。また、工具ポットを有さない工具室の場合は、工具収納部の番地で表してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表３に示すように、工具マガジンデータベース３２は、本発明の工具管理システムを適用する工作機械（図示せず）の工具マガジンに現在収納されている複数の工具の各々の種類（フラットエンドミル、ボールエンドミル、ドリルなど）、工具寸法（工具長、工具径など）および刃数のようなのデータを、工具マガジン内で該工具が装着されている工具ポットの番号（ポット番号）と関連付けて格納している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　プログラム解析部１２は、ＣＡＭシステム２６からＮＣプログラムを受け取り、該ＮＣプログラムを解析して、ＮＣプログラムの個々の加工プロセスを実行するために必要な工具番号を抽出し、該工具の各々の工具種類、工具径、工具長等の情報を工具番号および該工具が工具マガジン内で装着されている工具ポットの番号と関連付けて使用工具リストを生成する。図２に表示部２０に表示される使用工具リストの一例を示す。表示部２０の画面には、プログラム番号（Ｏ100、Ｏ200、…）が表示され、例えばプログラム番号Ｏ300をクリックすると、このＮＣプログラムを実行するのに使用する工具は３本であり、それぞれの工具番号(PTN)、工具種類、工具径、工具長、刃数等が一覧形式で表示される。
　工具比較部１４は、工具室データベース３０および工具マガジンデータベース３２に格納されている工具データに基づき待機工具リストを生成する。図３を参照すると、表示部２０に表示される待機工具リストの一例が示されている。工具比較部１４は、この生成された待機工具リストをプログラム解析部１２が作成した使用工具リストと照合し、その結果を図４に示すようなマッチングテーブルとして表示部２０に表示する。工作機械のオペレータは、表示部２０に表示されたマッチングテーブルを参照して、加工に必要な工具が工具マガジン内に収納されているか否かを判定可能となる。
　図４のマッチングテーブルを参照すると、PTN=71で指示される使用工具は、工具径16.0000mm、工具長180.0000mm、刃数２枚のフラットエンドミルである。一方、工具マガジン内のポット番号７１番の工具は、工具径8.0000mm、工具長155.0000mmのドリルである。このように、オペレータが表示部２０に表示されているマッチングテーブルを参照した際に、ある工具番号の工具と、該工具番号と同一のポット番号の工具とが異なっている場合、オペレータは工具検索部１６を起動し、工具データベース３４内に、PTN=71のフラットエンドミルと同じフラットエンドミルまたはPTN=71のフラットエンドミルの代用となり得る工具を工具候補として抽出する。
　図５を参照すると、工具検索部１６による検索結果として表示部２０に表示される工具候補リストの一例が示されている。図５に示す工具候補リストには、PTN=71の使用工具（工具径16.0000mm、工具長180.0000mmのフラットエンドミル）の代用となり得る工具として、工具マガジン内に収納されているポット番号４５番の工具径16.0mm、工具長185.0mmのフラットエンドミル、工具マガジンの外部例えば、工具室内に収納されているポット番号３０番の工具径17.0mm、工具長130.0mmのフラットエンドミル、および、工具マガジンに収納されているポット番号２１番の工具径15.0mm、工具長155.0mmのフラットエンドミルが示されている。なお、図４の工具候補リストにおいて(*)の記号は当該工具が工具マガジンの外部、本例では工具室に収納されていることを示している。
　工作機械のオペレータが工具検索部１６を起動したとき、工具検索部１６はオペレータに対して検索条件入力用の対話画面（ダイアログ）を表示部２０に表示することができる。ダイアログに工具種類、工具径の範囲、工具長の範囲、刃数を入力すると、この検索条件に合った工具が検索される。例えば、まず工具種類のみを入力して検索すると、該工具種類に属する様々な工具径、工具長、刃数の工具が検索結果として表示される。次に、この検索結果を絞るために、工具径の範囲を入力して再検索する。更に、絞るためには、工具径の範囲を狭くするか、或いは、工具長の範囲を入力して再検索する。更に絞るためには、工具長の範囲を狭くするか、或いは、刃数を入力する。このようにして、検索結果を絞り込む。検索結果の表示の順、つまり工具の推奨順は、使用すべき工具と工具種類が同一で、使用すべき工具径との寸法差（絶対値）が小さいものを優先し、次に、工具長の寸法差（絶対値）が小さいものを優先し、最後に刃数が同一のものを優先する。工具検索部１６は、起動に際して、過去に行った類似の加工で用いられた工具を自動的に検索して、検索結果を表示するようにしてもよい。
　工作機械のオペレータは、こうした検索結果に基づいて適宜代用工具を選択することができる。一例として、工作機械のオペレータが、PTN＝71の工具として、工具マガジン内に収納されているポット番号４５番または２１番のエンドミルを選択した場合には、該オペレータは、手操作にて工具マガジン内の当該エンドミルを４５番または２１番の工具ポットから取外して７１番の工具ポットに装着すると共に、工具管理装置１０の入力部２２およびデータベース書換部１８を介して、工具マガジンデータベース３２に格納されているポット番号７１番に関する工具データを工具径16.0mm、工具長185.0mmのフラットエンドミルに書き換える。或いは、ポット番号７１番のPTNを別の番号にして、ポット番号４５番のPTNを７１番にするというように、呼び出し用工具番号であるPTNを書き換えてもよい。工作機械のオペレータが、工具マガジンの外部、例えば工具室に収納されているポット番号３０番のフラットエンドミルを選択した場合には、該オペレータは、工具室からポット番号３０番のフラットエンドミルを持ち出し、該フラットエンドミルを工具マガジンの７１番の工具ポットに装着する。オペレータは、また、工具管理装置１０の入力部２２およびデータベース書換部１８を介して、工具マガジンデータベース３２に格納されているポット番号７１番に関する工具データを工具径16.0mm、工具長185.0mmのフラットエンドミルに書き換えると共に、工具室データベース３０からポット番号３０番に関する工具データを書き換える。
　本実施形態によれば、工具室データベース３０および工具マガジンデータベース３２を含む工具データベース３４をＣＡＭシステム２６および工具管理装置１０とで共有することにより、使用工具リスト、待機工具リスト、工具候補リストを迅速に作成することができ、ＮＣプログラムを実行するために必要な工具を工具マガジン内に迅速に準備することが可能となる。
　使用工具リスト中に記載されている工具と、待機工具リストに記載されている工具とが一致しておらず、使用工具となり得る代用工具を検索する際、工具検索部１６が、過去の類似の加工プロセスに関連した過去の実績データに基づき自動的に検索条件を設定するようにしてもよい。これにより、一層迅速かつ容易にＮＣプログラムを実行するために必要な工具を工具マガジン内に準備することが可能となる。また、過去の実績データや検索条件を蓄積できるようにすることによって、工具の検索精度を高めることが可能となる。
　また、本実施形態によれば、プログラマがＮＣプログラムを作成する部署と、工作機械のオペレータが待機工具リストを編集する部署のように、異なる作業を行う部署間で工具データを共通に取り扱うことによって、工具マガジン内への使用工具の準備作業や、工具データベースの編集作業が容易になる。
　１０　　工具管理装置
　１２　　プログラム解析部
　１４　　工具比較部
　１６　　工具検索部
　１８　　データベース書換部
　２０　　表示部
　２２　　入力部
　２６　　ＣＡＭシステム
　２８　　ＮＣ装置
　３０　　工具室データベース
　３２　　工具マガジンデータベース
　３４　　工具データベース

Claims (9)

  1. 　工具マガジンを備えた工作機械の工具管理システムにおいて、
    　工場内に準備されている工具の一覧を含む工具データベースと、
    　ＮＣプログラムを実行するために必要な工具の一覧である使用工具リストと、
    　前記使用工具リストと前記工具データベースとから使用工具となり得る工具候補を抽出した工具候補リストと、
    　を具備し、前記工具候補リストを表示部に表示することを特徴とした工具管理システム。
  2. 　前記工具データベースは、工場内に設けられ工具を保管する工具室内に収納されている全ての工具の一覧を含む工具室データベースと、工作機械の工具マガジン内に収納されている全ての工具の一覧を含む工具マガジンデータベースとを含んで成る請求項１に記載の工具管理システム。
  3. 　前記工具室データベースは、前記一覧に記載されている工具の各々の少なくとも種類、工具径、工具長を、工具室内において該工具が装着されている工具収納部の番号に関連付けて格納している請求項２に記載の工具管理システム。
  4. 　前記工具マガジンデータベースは、前記一覧に記載されている工具の各々の少なくとも種類、工具径、工具長を、工具マガジン内において該工具が装着されている工具収納部の番号に関連付けて格納している請求項２に記載の工具管理システム。
  5. 　前記工具室データベースおよび前記工具マガジンデータベースから、工具室および工具マガジンに収納されている工具の一覧である待機工具リストを生成し、前記使用工具リストと照合する工具比較部を具備する請求項２に記載の工具管理システム。
  6. 　前記使用工具リストに記載されている工具と、前記待機工具リストに記載されている工具とが一致していない場合に、前記工具データベースを検索条件に従い検索し、前記検索条件に適合する工具の一覧である工具候補リストを生成する工具検索部を具備する請求項５に記載の工具管理システム。
  7. 　前記工具検索部は、検索条件を入力するための対話画面を前記表示部に表示する請求項６に記載の工具管理システム。
  8. 　前記工具検索部は、過去の実績データに基づく検索条件を前記表示部に表示する請求項６または７に記載の工具管理システム。
  9. 　ＮＣプログラムを読み取り、解釈することによって前記使用工具リストを生成するプログラム解釈部を具備する請求項１に記載の工具管理システム。
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