JPH0516982B2

JPH0516982B2 -

Info

Publication number: JPH0516982B2
Application number: JP59099594A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kikuchi; Sohei Nakamura; Hiroshi Suga
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1984-05-17
Filing date: 1984-05-17
Publication date: 1993-03-05
Also published as: JPS60242944A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、FMS（フレキシプル・マニフアクチ
ユアリング・システム）における工具管理方法に
関し、特に、データの演算処理によりワークの種
類および数量の変化に柔軟に対応して工具の交換
を自動的に事前に選択して管理する工具管理方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a tool management method in an FMS (Flexible Manufacturing System), and in particular to a tool management method that flexibly responds to changes in the type and quantity of workpieces through data calculation processing. This invention relates to a tool management method that automatically selects and manages replacements in advance.

近時、フアクトリ・オートメーシヨンが進行
し、量も種類も多様かつ柔軟にニーズへ対応して
行くFMSの時代になりつつあるが、工具の管理
に際し、従来は、システムオンライン中の使用工
具について、使用時間の集計データ処理や、もし
くは計測センサで実測しての結果で寿命を判定し
ていたため、交換工具の選択や交換動作に時間を
要し、迅速な処置ができず、FMSの重要点であ
る柔軟性も発揮できず、生産性の低下を招いてい
た。従つて、あらかじめ予定された加工スケジユ
ールに基づいて、使用される工具の寿命時間を作
業前に判定し、交換工具の選択と指示とを準備可
能な予測型工具管理が強く望まれる現状であつ
た。 In recent years, with the advancement of factory automation, we are entering the age of FMS that can respond flexibly to diverse needs in terms of quantity and type. Because the lifespan was determined by processing the usage time aggregate data or by actually measuring with a measurement sensor, it took time to select a replacement tool and replace it, making it impossible to take prompt action, which is an important point of FMS. A certain degree of flexibility could not be achieved, leading to a decline in productivity. Therefore, there is a strong demand for predictive tool management that can determine the lifespan of the tools to be used before work based on a pre-planned machining schedule and prepare replacement tool selection and instructions. .

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、予定された加工スケジユールに基づ
いて、使用ツールの残寿命時間データと使用予測
時間データとを比較し、使用可能な工具の選択、
抽出、準備および割付けなどを予測により行うと
共に、加工スケジユールの変更やデータ・フアイ
ルの更新等による工具の変更が、ツール割付けの
シミユレーシヨンを反復することにより、柔軟か
つ高精度に実施できるような工具管理方法を提供
することである。 The present invention was made in view of the above circumstances, and
The purpose of this is to compare the remaining life time data of the used tools with the predicted usage time data, based on the planned machining schedule, and select the available tools.
Tool management that performs extraction, preparation, and allocation based on predictions, and enables flexible and highly accurate tool changes such as changing machining schedules and updating data files by repeatedly simulating tool allocation. The purpose is to provide a method.

本発明は、この目的を達成するために、週間加
工スケジユール・データを……動作させることを
特徴とする。」を「予め予定された加工スケジユ
ールに基づき、ワークの種類および数量の変化に
柔軟に対応して加工するFMSの工具管理システ
ムにおいて、各機械毎の加工日順の加工時間を含
む予定期間スケジユール・データを登録し、第１
のフアイルとする手順と、加工開始時刻順の加工
時間を含む日別加工スケジユール・データを登録
し、第２のフアイルとする手順と、各機械に跨が
つて、使用ツールの使用時間を予め予測しておい
て決定される使用予測時間データを登録し、NC
データツール・フアイルとする手順と、使用ツー
ルの寿命時間データおよび使用した時間を示す使
用済時間データを登録し、ツールセンタ・フアイ
ルとする手順と、寿命時間データから使用済時間
データを差し引いて残寿命時間を算定し登録する
手順と、使用予測時間データと残寿命時間データ
とを比較し、使用ツールの可否を判定する手順
と、使用ツールの判定結果により使用不可のとき
前記加工スケジユールと照合し、予め登録されて
いる在庫ツール・データから使用可能な新工具を
選択し抽出する手順と、前記加工スケジユールの
工具使用条件に合わせて、使用可能なツールまた
は選択抽出された進行具を加工開始時刻順に割り
付ける手順からなり、FMS加工前に工具の使用
割付を決定することを特徴とする以下、本発明を実施例と図面により詳細に説明
する。 In order to achieve this object, the present invention is characterized by operating weekly processing schedule data. "In the FMS tool management system, which processes workpieces flexibly in response to changes in the type and quantity of workpieces based on a pre-planned machining schedule, a scheduled period schedule that includes machining time for each machine in order of machining date. Register the data and
The procedure of registering daily machining schedule data including machining time in order of machining start time and creating a second file, and predicting the usage time of tools in advance across each machine. Register the predicted usage time data determined in advance, and
The procedure for creating a data tool file, the procedure for registering the life time data of the used tool and the used time data indicating the time used, and creating the tool center file, and the procedure for subtracting the used time data from the life time data and leaving the remaining data. A procedure for calculating and registering the life time, a procedure for comparing predicted usage time data and remaining life time data, and determining whether or not the tool to be used can be used, and a procedure for comparing the tool with the machining schedule when the tool cannot be used based on the judgment result. , a procedure for selecting and extracting usable new tools from pre-registered inventory tool data, and determining the machining start time of available tools or selected progressing tools according to the tool usage conditions of the machining schedule. The present invention is characterized in that it consists of a procedure for sequentially allocating tools, and the use allocation of tools is determined before FMS machining.Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to examples and drawings.

第１は本発明を実施するに好適なFMSライン
の概略構成図である。 The first is a schematic configuration diagram of an FMS line suitable for implementing the present invention.

第１図において、システムは管理部門と作業部
門とで概略構成され、管理部門はライン管理制御
部１００および総合管理制御部１０１を備えてい
る。ライン管理制御部１００はシステムオンライ
ン中の各加工工程の流れを、スケジユールに従つ
て柔軟に管括し、その上位にある総合管理制御部
１０１は本発明の準備情報である。ツールステー
シヨン１１９、各NC機１０３ａ，１０３ｂ，１
０３ｃ，１０３ｄの工具マガジン１２１ａ，１２
１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄおよび工具室１２０に
おける工具管理データやNCデータ加工スケジユ
ールデータおよび段取りスケジユールデータ等を
総合的に把握して管理している。ライン管理制御
部１００と総合管理制御部１０１は、CCU（コミ
ユニケーシヨン・コントロール・ユニツト）間モ
デム（変復調装置）を介して接続され、データの
送受信が行なわれる。 In FIG. 1, the system is roughly composed of a management department and a work department, and the management department includes a line management control section 100 and a general management control section 101. The line management control section 100 flexibly manages the flow of each processing process during the system online according to the schedule, and the general management control section 101 located above it is the preparation information of the present invention. Tool station 119, each NC machine 103a, 103b, 1
03c, 103d tool magazines 121a, 12
1b, 121c, 121d and the tool room 120, tool management data, NC data, machining schedule data, setup schedule data, etc. are comprehensively grasped and managed. The line management control section 100 and the general management control section 101 are connected via a communication control unit (CCU) modem (modulation/demodulation device) to transmit and receive data.

作業部門では主制御装置１０２がライン管理制
御部１００から刻々と送信されるデータを逐次各
NC機１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ
のNC装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０
４ｄに指令を与える。ライン管理制御部１００と
共に主制御装置１０２およびNC装置１０４ａ，
１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは光データハイウ
エイ１０５にリンケージされ、NLU（ネツトワー
ク・リンケージ・ユニツト）を介して必要なデー
タを必要な時に適宜取り込むようになつている。
また、主制御装置１０２は軌道１０６，１０７上
を走行する無人台車１０８、スタツカ・クレーン
１０９を制御する地上盤１１０とも接続されてい
る。さらに工具の供給を行う図示外のツールスト
ツカを備えたツールステーシヨン１１９また段取
りステーシヨン１１１にある主として段取りの手
動操作を司どる操作盤１１２、および段取り情報
の入力と段取りの指示を表示する端末機１１３が
接続されている。 In the work department, the main controller 102 sequentially processes the data sent from the line management control unit 100.
NC machine 103a, 103b, 103c, 103d
NC devices 104a, 104b, 104c, 10
Give commands to 4d. Along with the line management control unit 100, the main control device 102 and the NC device 104a,
104b, 104c, and 104d are linked to an optical data highway 105, and are adapted to take in necessary data as and when required via an NLU (Network Linkage Unit).
The main controller 102 is also connected to a ground platform 110 that controls an unmanned truck 108 and a stacker crane 109 that run on tracks 106 and 107. Furthermore, there is a tool station 119 equipped with a tool stocker (not shown) for supplying tools, an operation panel 112 located in the setup station 111 that mainly controls manual setup operations, and a terminal 113 that displays input of setup information and setup instructions. It is connected.

作業者は、負荷計算され作成された段取りスケ
ジユールデータおよび加工スケジユールデータを
端末機１１３の操作により出力し、一日の作業ス
ケジユールを確認する。 The worker outputs the setup schedule data and processing schedule data created by calculating the load by operating the terminal 113, and confirms the daily work schedule.

段取りステーシヨン１１１では、必要なワーク
と必要なパレツトをワークストレージ１１４およ
びパレツトストレージ１１５から選定し、取付け
ステーシヨン１１６で所要の治工具を用いてワー
クをパレツトに取付ける。 At the setup station 111, necessary workpieces and pallets are selected from the work storage 114 and pallet storage 115, and at the mounting station 116, the workpieces are attached to the pallets using necessary jigs and tools.

第１図のFMS各制御系統の管制下において、
段取り側パレツトストツカ１１７に準備されたパ
レツトＰはスタツカ・クレーン１０９によつて機
械側パレツトストツカ１１８の所定位置に一旦待
機される。主制御装置１０２の指令によつて所望
のパレツトＰは無人台車１０８で搬送され、例え
ば工程MC2のNC機１０３ｂに搬入される。加工
の済んだパレツトＰは、無人台車１０８によつ
て、次の工程に移行するか、あるいは機械側パレ
ツトストツカ１１８に載置される。 Under the control of each FMS control system in Figure 1,
The pallet P prepared in the setup-side pallet stocker 117 is temporarily held at a predetermined position in the machine-side pallet stocker 118 by the stacker crane 109. A desired pallet P is conveyed by an unmanned cart 108 according to a command from the main controller 102, and is carried into, for example, an NC machine 103b in process MC2. The processed pallet P is transferred to the next process by the unmanned cart 108 or placed on the machine side pallet stocker 118.

本発明による工具管理部門においては、次の４
つの原則によつて効率的に実施される。 In the tool management department according to the present invention, the following four
It is implemented efficiently by following two principles.

ツール交換は加工開始前、または加工完了後
に行ない、加工中は行なわない。故に、加工が
開始された時既に機械のマガジン（第１図１２
１ａ〜１２１ｄ）に入つているツールは、加工
完了時刻までその機械に束縛される。例えば、
第２図イに示すように、ツールの交換が可能な
のは加工開始前P1か加工完了後P2だけなので、
そのツールの使用される時間ｔが加工時間t₀の
一部分に過ぎなくても、そのツールはt₀時間束
縛されるものとする。 Tool exchange is performed before machining starts or after machining is completed, but not during machining. Therefore, when machining starts, the magazine of the machine (Fig. 12
1a to 121d) are bound to the machine until the processing completion time. for example,
As shown in Figure 2 A, tools can only be replaced at P1 before machining starts or at P2 after machining is complete.
Assume that the tool is constrained for time _{t 0} even if the time t during which the tool is used is only a part of the machining time t ₀ .

ツールは、次加工ワークに連続して使用され
る場合を除き、ツールステーシヨン１１９から
機械のマガジン１２１ａ〜１２１ｄへ供給さ
れ、使用後は再びツールステーシヨン１１９へ
戻される。ツールが複数の機械を渡り歩くは、
前ワークの加工完了時刻と次ワークの加工開始
時刻との間に、所定時間以上の間隔があるもの
とする。すなわち、第２図ロに示すように、そ
のツールが、まず第１の機械MC51で使用さ
れ、続いて第２の機械MC52で使用される場合
は、第１の機械における加工完了時刻と第２の
機械における加工開始時刻との間に、一度ツー
ルステーシヨン１１９へツールを戻し、再び供
給するための所定時間Ｔ以上の間隔があるもの
とする。この所定時間Ｔの設定はシステム毎に
パラメータで行なわれる。 The tools are supplied from the tool station 119 to the magazines 121a to 121d of the machine, unless they are used continuously for the next workpiece, and are returned to the tool station 119 after use. When a tool moves between multiple machines,
It is assumed that there is an interval of a predetermined time or more between the machining completion time of the previous workpiece and the machining start time of the next workpiece. That is, as shown in FIG. It is assumed that there is an interval longer than a predetermined time T for returning the tool to the tool station 119 and supplying it again between the start time of machining in the machine. Setting of this predetermined time T is performed using a parameter for each system.

同時刻（ツールが機械に束縛されている時
刻）に同一ツールが複数台の機械で使用される
時は、その台数分だけ、同一ツールを準備す
る。 When the same tool is used by multiple machines at the same time (the time when the tool is bound to the machine), prepare the same tool for the number of machines.

工具の再使用に関しては、FMSにおける自
動加工が通常夜間に実施され、人手を要する段
取りが昼間に実施される事情を背景に、次の如
く定める。すなわち、朝の所定の時刻（例えば
08：30以前に工具交換要求の出たツールは、ツ
ールステーシヨン１１９のツールストツカから
取り出され、刃具交換や再研磨ののちストツカ
に戻されるので、同日の夕刻（例えば18：00）
から再使用が可能になる。また、昼の所定の時
刻（例えば12：00）までに工具交換要求の出た
ツールは、翌日の昼刻（12：00−当日起算36：
00）から再使用が可能になるものとする。な
お、上記の時間設定はすべてパラメータで行な
われる。 Regarding the reuse of tools, the following is established based on the fact that automatic machining in FMS is usually performed at night, and setups that require manual labor are performed during the day. i.e. at a given time in the morning (e.g.
Tools for which a tool change request is made before 08:30 are taken out from the tool stocker of tool station 119 and returned to the stocker after cutting tools are replaced or re-sharpened.
It can be reused from In addition, tools for which a tool change request is made by a specified time in the daytime (for example, 12:00) will be replaced at noon on the next day (12:00 - 36:00 on the day).
00), it shall be possible to reuse it. Note that all of the above time settings are performed using parameters.

上記の４つの原則を前提として、本発明の工具
管理方法は下記の如く実施される。第３図は、
本発明を実施したツールデータ作成手順の一例を
示すフローチヤートである。図において、まず第
１段として、予定された加工スケジユールのフア
イル、例えば、週間加工スケジユールフアイルを
参照し、週間加工スケジユールが決定しているか
どうかが検討される。第４図は、週間加工スケジ
ユール・データがプリントアウトされた一例を示
す見本図である。週間加工スケジユールデータは
各機械毎に加工される部品を加工日順のデータで
出力される。このスケジユールが決定されていな
い場合は、本発明は実施されない。該スケジユー
ルが決定されていれば、フローは第２段へ進み、
ツールセンタ・フアイルを検索して新規作成ツー
ルの有無が検討される。第５図は、ツールセン
タ・フアイルの内容の一例を示す見本図である。
図において、第１項のツールセンタ番号は個々の
ツールにより異なり、その上４桁は同一種類・
径・長さ・構成部品に付与される番号で、下２桁
は在庫本数に付与される連番である。上４桁が異
なれば、それらのツール間には互換性がない。第
２項の格納場所は、第１図における機械のマガジ
ン１２１ａ〜１２１ｄ、ツールステーシヨン１１
９もしくは工具室１２０に使用可能状態であるか
どうか、工具室１２０で組合わせ・プリセツテイ
ングの必要性があるかどうかが示される。末尾３
項のうち、切削時間は使用時間を示し、寿命時間
から切削時間を差し引いたものが残寿命時間とな
る。末尾の工具状態項目はその状態により破損も
しくは寿命ツールの検出マーク“１”が立てられ
る。これらのデータにより、新規作成ツールの有
無が検討され、有る場合は、後記する工具調達の
手順へ進み、無い場合は、第３段へ進む。第３
段は、第６図の見本図に一例を示されるような日
別加工スケジユールが決定されているかどうかが
検討される。日別加工スケジユール・データは、
加工日における加工開始時刻順にNCデータツー
ルフアイル名が記されている。このスケジユール
が決定されていない場合は、本発明は実施されな
い。該スケジユールが決定されていれば、第４段
に進み、該スケジユールの末尾項でNCデータツ
ール・フアイル名として指定されたNCデータツ
ール・フアイル（例えばTF001）を検索し、第７
図を見本図に示されるようなフアイル中の、ツー
ルセンタ番号の上４桁が同一のものを選別し、ス
ケジユール該当日に使用されるツールを種類毎に
抽出する。 Based on the above four principles, the tool management method of the present invention is implemented as follows. Figure 3 shows
2 is a flowchart showing an example of a tool data creation procedure according to the present invention. In the figure, in the first step, a file of a scheduled machining schedule, for example, a weekly machining schedule file, is referred to and it is examined whether the weekly machining schedule has been determined. FIG. 4 is a sample diagram showing an example of printed weekly processing schedule data. Weekly machining schedule data is output for parts processed by each machine in order of processing date. If this schedule has not been determined, the present invention will not be implemented. If the schedule has been determined, the flow advances to the second stage,
The tool center file is searched to determine whether there is a newly created tool. FIG. 5 is a sample diagram showing an example of the contents of the tool center file.
In the figure, the tool center number in item 1 differs depending on the individual tool, and the first four digits are for the same type.
This is a number assigned to the diameter, length, and component parts, and the last two digits are a serial number assigned to the number in stock. If the first four digits are different, the tools are not compatible. The storage locations in item 2 are the magazines 121a to 121d of the machine and the tool station 11 in FIG.
9 or the tool room 120 is in a usable state, and whether or not there is a need for combination/presetting in the tool room 120 is shown. Ending 3
Among the terms, the cutting time indicates the usage time, and the remaining life time is obtained by subtracting the cutting time from the life time. In the tool status item at the end, a detection mark "1" is set for a damaged or life-limited tool depending on the status. Based on these data, the presence or absence of a newly created tool is examined, and if there is, proceed to the tool procurement procedure described later, and if not, proceed to the third stage. Third
At this stage, it is examined whether a daily processing schedule as shown in the sample diagram of FIG. 6 has been determined. Daily processing schedule data is
NC data tool file names are listed in order of machining start time on the machining date. If this schedule has not been determined, the present invention will not be implemented. If the schedule has been determined, proceed to the fourth step, search for the NC data tool file (for example, TF001) specified as the NC data tool file name in the last item of the schedule, and
Files such as those shown in the sample diagram are selected for those in which the first four digits of the tool center number are the same, and the tools to be used on the day corresponding to the schedule are extracted for each type.

次に、第５段として、これらのツールを、第５
図に示すツールセンタ・フアイルのデータと参照
し、寿命時間データから切削時間を差し引いた前
記残寿命時間を算出し、格納場所データと共に、
ツール割付けフアイルに登録することにより、残
寿命時間および格納場所を確認し、ツールの種類
毎の在庫状況を把握する。 Next, as the fifth stage, these tools are
With reference to the tool center file data shown in the figure, the remaining life time is calculated by subtracting the cutting time from the life time data, and together with the storage location data,
By registering in the tool allocation file, you can check the remaining life time and storage location, and grasp the inventory status of each type of tool.

第８図は、そのツール割付けフアイルがプリン
トアウトされた一例を示す見本図で、割付け前の
初期状態におけるものを示す。図における第２項
の格納場所で、記号MC１は機械１０３ａのマガ
ジン１２１ａ、記号TSはツールステーシヨン１
１９におけるツールストツカ、記号TCは工具室
１２０をそれぞれ示し、また、例えばツールセン
タ番号02（子番号）の工具は数字的にも残寿命時
間の項目が0.10時間であると共に、工具状態の項
目にも検出マクの“１”が立てられて寿命ツール
であることが示されている。 FIG. 8 is a sample diagram showing an example of the tool allocation file printed out, and shows the file in its initial state before allocation. In the second storage location in the figure, the symbol MC1 is the magazine 121a of the machine 103a, and the symbol TS is the tool station 1.
In the tool stocker 19, the symbol TC indicates the tool room 120, and for example, for the tool with tool center number 02 (child number), the remaining life time item is numerically 0.10 hours, and the tool status item is also 0.10 hours. The detection mark is set to "1" to indicate that it is a life tool.

一方、第６段として、第６図に示した日別加工
スケジユール・データと第７図に示したNCデー
タツール・フアイルとから、第１０図に一例を示
すツールセンタ番号別の使用予測状況フアイルを
作成し、続く第７段で、この使用予測状況によつ
て、加工開始時刻順にツールを割付け、第８図に
示したツール割付けフアイルを第９図に示す如く
完成させる。第１０図に示した使用予測状況フア
イルも、第１１図に示す如く補完される。 On the other hand, as the sixth stage, from the daily machining schedule data shown in Fig. 6 and the NC data tool file shown in Fig. 7, a usage forecast status file by tool center number, an example of which is shown in Fig. 10, is created. In the subsequent seventh stage, tools are allocated in order of machining start time based on this predicted usage status, and the tool allocation file shown in FIG. 8 is completed as shown in FIG. 9. The predicted usage status file shown in FIG. 10 is also supplemented as shown in FIG. 11.

そして、この７段において、本発明の最も重要
な特徴である寿命判定処置も行われる。ツールス
トツカTSに戻されたツールが、その残寿命時間
が作業の決定する所定の割合以下で、パラメータ
の設定する所定の回数ツールの割付けに失販した
場合、もしくは前記４原則で説明した工具再使用
の時刻（例えば12：00）に残寿命時間が所定の割
合以下の場合は、寿命に達したツールとして、ツ
ールの交換を要求するツール作成指示が出され
る。第１２図は、そのツール作成指示をプリント
アウトした一例を示す見本図である。 In this seventh stage, the lifespan determination procedure, which is the most important feature of the present invention, is also performed. If a tool returned to the tool stocker TS is sold out due to a predetermined number of tool assignments set by the parameters with its remaining life time being less than a predetermined percentage determined by the work, or if the tool is reused as explained in the four principles above. If the remaining life time is less than a predetermined percentage at the time (for example, 12:00), the tool is considered to have reached the end of its life, and a tool creation instruction is issued to request replacement of the tool. FIG. 12 is a sample diagram showing an example of a printout of the tool creation instructions.

寿命判定の基準は、寿命判定基準フアイルに格
納されていて、交換指示が出されると、使用予測
時間と残寿命時間とを比較し、加工開始時刻順に
ツールを割付けるわけだが、これについては、本
発明の重要点でもあるので、以下更に詳細に説明
する。 The criteria for lifespan judgment is stored in a lifespan judgment criteria file, and when a replacement instruction is issued, the estimated usage time and remaining lifespan are compared and tools are assigned in order of machining start time. Since this is an important point of the present invention, it will be explained in more detail below.

まず、第１０図に示す使用予測状況フアイルの
一例において、加工開始時刻順に12：00のMC1
に使用するツールが検討され、その使用予測時間
0.5が抽出される。これに対して最初に参照され
るのは、第８図のツール割付けフアイル第１位に
ランクされている番号01（子番号）のツールで、
MC1に格納されていて好都合でもあり、最初に
抽出される。ここで、このツールの残寿命時間
0.60、と、前記使用予測時間0.50とを比較する
と、0.6＞0.5で、0.1H残寿命時間が上まわつてい
るので、ツールセンタ番号000301のツールを加工
開始時刻12：00に使用することが可能と判定さ
れ、第９図に示す割付け後の割付けフアイルで、
番号01のツールの残寿命時間は0.1Hとなり、第
１１図に示す状況フアイルにも残寿命時間0.1H
が書込まれる。なお、第１０図に示されているよ
うに、このツールは4.0Hの束縛時間なので、加
工開始時刻12：00より４時間後の16：00に使用終
了となり、ツールストツカへ戻される。更に、加
工開始時刻順に第１０図の使用予測状況を検索す
ると、ツールセンタ番号0003のツールは同じく
12：00に、MC3で必要とされている。これに対
して第８図のツール割付けを検索すると、番号01
のツールは既に使用が決定されているので、下位
へソートし、ツールストツカTSへ格納されてい
る番号02のツールを検討する。番号02のツールは
残寿命時間0.1Hで、使用予測時間0.3Hを下まわ
つているので、このツールには使用不可能の判定
が下される。且つ前記したように工具状態が検出
マーク１であることも判明する。次に、番号03の
ツールは工具室でプリセツテング中であつて、
18：00までは使用できない。続いて、番号04のツ
ールを検討すると、残寿命時間が1.OHであつて、
使用予測時間0.3Hを上まわるので、使用可能と
判定され、第９図における番号04のツールの欄
が、格納場所MC３および残寿命時間0.7Hにに書
換えられる。第１１図のMC3の使用予測状況に
も、ツールセンタ番号と残寿命時間が登録され、
そ束縛時間4.0Hも確定する。次に、加工開始時
刻の検索を行なうと、同じMC3で16：00から別
なワークの加工予定が組まれているので、必要な
ツールデータを検討すると、前記番号04のツール
がMC3で16：00に使用終了するので、そのまま
MC3に連続使用可能かどうか第９図のツール割
付けフアイルで検討し、使用予測時間0.4Hと残
寿命時間0.7Hとを比較し、0.4＜0.7と残寿命時間
が０、3H上まわつているので、使用可能と判定
する。束縛時間は4.0Hで、20：00に使用終了と
なる。さて、次に加工開始時刻が予定されている
のは、MC1の18：00であるが、第８図で、まず
番号01のツールは16：00の使用終了になつている
ものの残寿命時間が0.1Hで使用予測時間0.7Hを
下まわるので使用不可能と判定され、また、機械
のマガジンにあつて好都合な番号04のツールは前
記20：00まで束縛されているので、ツールストツ
カに戻されているツールを検討することになる。
そして、番号02のツールは残寿命時間が0.1Hな
ので再び使用不可能と判定され、番号03のツール
が18：00より復帰可能なので、これを割付ける。
ここで、前記割付け失敗の所定回数が２回と設定
されているとすると、番号02のツールは該当する
ことになるので、寿命ツールとして取り扱われ、
工具状態の項にフラツグを立てられると共に、交
換指示が発せられる。この検討は12：00を基準と
するものなので、本実施例の原則が適用され、そ
の再使用可能時刻は24H後の36：00とされる。次
の使用予測は加工開始時刻20：00のMC2になる
が、番号01のツールは残寿命時間が0.1Hしかな
く、番号02のツールは寿命ツールとなつていて、
番号03のツールはMC1に翌日の02：00まで束縛
され、番号04のツールは20：00までMC3に使用
されて残寿命時間が0.3Hとなるので、いずれも
使用できず、結局番号05のツールが残寿命1.0H
で使用可能になり、割付けられる。次の使用予測
は加工開始時刻24：00のMC2で、番号05のツー
ルの連続使用が、検討の結果、可能と判定され
る。次の使用予測は加工開始02：00のMC1で、
番号03のツールの連続使用が、検討の結果、やは
り可能である。次の使用予測は加工開始04：00の
MC4で、使用予測時間0.6Hになつているのをツ
ール割付けフアイルで検討すると、番号05のツー
ルまで、いずれも使用不可能なので、番号06とし
て予定されるツールの新規作成を指示しなければ
ならない。なお、この検討において、MC2に使
用された番号05のツールがMC4の04：00からの
加工に使用できないのは、残寿命0.2Hが不足し
ているためであるが、本実施例の原則である渡り
時間の欠落という点からも使用不可能である。 First, in the example of the predicted usage status file shown in Figure 10, MC1 at 12:00 is placed in order of processing start time.
The tools to be used are considered and the estimated time of use
0.5 is extracted. In contrast, the first reference is made to the tool with number 01 (child number), which is ranked first in the tool allocation file in Figure 8.
It is conveniently stored in MC1 and is extracted first. Here, the remaining life time of this tool
Comparing 0.60 with the predicted usage time of 0.50, 0.6 > 0.5 and the remaining life time exceeds 0.1H, so the tool with tool center number 000301 can be used at the machining start time of 12:00. It is determined that, in the allocated file after allocation shown in Figure 9,
The remaining life time of the tool with number 01 is 0.1H, and the remaining life time is 0.1H in the status file shown in Figure 11.
is written. As shown in FIG. 10, this tool has a restricted time of 4.0 hours, so its use ends at 16:00, four hours after the machining start time of 12:00, and the tool is returned to the tool stocker. Furthermore, if you search the predicted usage status in Figure 10 in order of machining start time, the tool with tool center number 0003 will be the same.
At 12:00, required by MC3. On the other hand, if you search for the tool assignment in Figure 8, you will find number 01.
Since the tool has already been decided to be used, it is sorted to the lower level and the tool with number 02 stored in the tool stocker TS is considered. The tool numbered 02 has a remaining life time of 0.1H, which is less than the expected usage time of 0.3H, so this tool is determined to be unusable. It is also found that the tool state is the detection mark 1 as described above. Next, the tool numbered 03 is being preset in the tool room,
It cannot be used until 18:00. Next, when considering tool number 04, the remaining life time is 1.OH.
Since the expected usage time is longer than 0.3H, it is determined that the tool can be used, and the column of the tool numbered 04 in FIG. 9 is rewritten to have a storage location MC3 and a remaining life time of 0.7H. The tool center number and remaining life time are also registered in the predicted usage status of MC3 in Figure 11.
The binding time of 4.0 hours is also confirmed. Next, when I search for the machining start time, I find that the same MC3 has a machining schedule for another workpiece starting at 16:00, so when I examine the necessary tool data, I find that the tool with the number 04 is 16:00 on the MC3. It will end at 00, so leave it as is.
We examined whether continuous use is possible for MC3 using the tool allocation file shown in Figure 9, and compared the predicted usage time of 0.4H and the remaining life time of 0.7H.As 0.4<0.7, the remaining life time is over 0.3H. , it is determined that it can be used. The binding time is 4.0 hours, and use ends at 20:00. Now, the next scheduled start time for machining is MC1 at 18:00, but in Figure 8, tool number 01 is scheduled to end use at 16:00, but its remaining life is Since 0.1H is less than the expected usage time of 0.7H, it is determined to be unusable, and the convenient number 04 in the machine's magazine is tied up until 20:00, so it is returned to the tool stocker. You will need to consider the tools you have.
Then, the tool numbered 02 is determined to be unusable again because its remaining life time is 0.1H, and the tool numbered 03 is assigned because it can be restored from 18:00.
Here, if the predetermined number of allocation failures is set to 2, the tool with number 02 will be treated as a tool with a lifetime.
A flag is set in the tool status section and a replacement instruction is issued. Since this study is based on 12:00, the principle of this embodiment is applied, and the reusable time is set to 36:00 after 24 hours. The next usage prediction is MC2 at the machining start time of 20:00, but the tool numbered 01 has only 0.1H of remaining life time, and the tool numbered 02 is a life-span tool.
The tool with number 03 is bound to MC1 until 02:00 the next day, and the tool with number 04 is used by MC3 until 20:00, and the remaining life time is 0.3H, so none of them can be used, and in the end, tool number 05 is tied to MC1. Tool life remaining 1.0H
be made available and allocated. The next usage prediction is MC2 at machining start time of 24:00, and as a result of consideration, it is determined that continuous use of tool number 05 is possible. The next usage prediction is MC1 at 02:00 when machining starts.
Continuous use of tool number 03 is also possible after consideration. The next usage forecast is at the start of processing at 04:00.
In MC4, when we examine the estimated usage time of 0.6H in the tool allocation file, we find that none of the tools up to number 05 can be used, so we have to instruct the creation of a new tool that is scheduled as number 06. . In addition, in this study, the reason why the tool numbered 05 used for MC2 cannot be used for machining from 04:00 on MC4 is because the remaining life of 0.2H is insufficient, but according to the principle of this example. It is also unusable due to the lack of certain transit times.

ところで、前記04：00からMC4におけるツー
ルがツール割付けフアイルで発見できなかつた場
合の処理が、第３図に示されるフローの第９段と
なる。ツール割付けフアイルのおよびツールセン
タ・フアイルを参照して、不足ツールの有無が検
討され、不足ツール無しの場合は第10段に進み、
全ツールを調べたかどうか検討されて全ツールが
調べられている場合は手順が終了するが、不足ツ
ール有りの場合は、ツールセンタ番号下２桁の番
号に新規追加し、すなわち前記例の番号06のツー
ルをフアイルに設定し、工具作成指示を出す。 By the way, the process performed when the tool in MC4 cannot be found in the tool allocation file from 04:00 is the ninth stage of the flow shown in FIG. The presence or absence of missing tools is examined by referring to the tool allocation file and the tool center file, and if there are no missing tools, proceed to step 10.
It is checked whether all tools have been checked, and if all tools have been checked, the procedure ends, but if there are missing tools, a new number is added to the last two digits of the tool center number, that is, number 06 in the above example. Set the tool in the file and issue tool creation instructions.

上記の手順を、全ツールに対して実施し、在庫
状況把握のシミユレーシヨンを反復すれば、本発
明を実施したツールデータ作成手順は終了する。
そして、その結果として作成されたツールデータ
は、具体的な例としては第１１図の使用予測状況
フアイル、第９図のツール割付けフアイルおよび
第１２図のツール作成指示データのそれぞれにま
とめられて役割を果すことになるのだが、使用工
具の寿命時間を実際の作業以前に予測かつ判定
し、工具の選択と使用時間、交換時期と手配等を
合理的かつ自動的に決定して、FMSを運転する
のに必要なデータ・フアイル中の工具に関する部
分を満足させることになる。 If the above procedure is carried out for all the tools and the simulation of inventory status is repeated, the tool data creation procedure according to the present invention is completed.
The tool data created as a result is summarized into the predicted usage status file shown in Figure 11, the tool allocation file shown in Figure 9, and the tool creation instruction data shown in Figure 12, as specific examples. The FMS is operated by predicting and determining the service life of the tools used before the actual work, and rationally and automatically determining tool selection and usage time, replacement timing and arrangements, etc. This satisfies the tool-related portion of the data file necessary to do so.

以上、説明したとおり、本発明によれば、
FMSの一環として、予定された加工スケジユー
ルに基づき、使用ツールの寿命時間の実際の作業
以前に予測し、使用予測時間データと比較して寿
命を判定し、使用可能な工具の選択、抽出および
割付けを行うと共に、寿命工具の交換および準備
等の手配を行い、更に、加工スケジユールの変更
やデータ・フアイルの更新などの都度、臨機応変
にツール割付けのシミユレーシヨンを反復させる
ことにより態勢を整えることができ、FMSにふ
さわしい柔軟かつ高精度な工具管理が可能であつ
て、生産性の向上に多大の効果を挙げるものであ
る。 As explained above, according to the present invention,
As part of FMS, based on the planned machining schedule, the life time of the tools used is predicted before the actual operation, the life is determined by comparing with the predicted usage time data, and usable tools are selected, extracted, and allocated. At the same time, we can prepare for the situation by arranging the replacement and preparation of tools with limited lifespans, and repeating simulations of tool allocation on an ad-hoc basis whenever machining schedules are changed or data files are updated. It enables flexible and highly accurate tool management suitable for FMS, and has a great effect on improving productivity.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明を実施するのに好適なFMSの
構成を示す制御系統図、第２図はツール交換のタ
イムチヤート、第３図は本発明のツールデータ作
成手順の一例を示すフローチヤート、第４図〜第
９図はデータ・フアイルの見本図、第１０図およ
び第１１図はツールの使用予測状況フアイルの説
明図、第１２図はツール作成指示書の見本図であ
る。１００……ライン管理制御部、１０１……総合
管理制御部、１２０…工具室、１１７，１１８…
…パレツトストツカ、１１９……ツールステーシ
ヨン。 FIG. 1 is a control system diagram showing the configuration of an FMS suitable for implementing the present invention, FIG. 2 is a time chart for tool exchange, and FIG. 3 is a flow chart showing an example of the tool data creation procedure of the present invention. 4 to 9 are sample diagrams of data files, FIGS. 10 and 11 are explanatory diagrams of a tool usage prediction status file, and FIG. 12 is a sample diagram of a tool creation instruction sheet. 100...Line management control unit, 101...General management control unit, 120...Tool room, 117, 118...
... Palette Stotska, 119... Tool Station.

Claims

[Claims] 1. Based on a pre-planned processing schedule,
In the FMS tool management system that flexibly responds to changes in workpiece type and quantity, the procedure is to register scheduled period schedule data including machining time in order of machining date for each machine and use it as the first file. , The procedure of registering daily machining schedule data including machining time in order of machining start time and making it into a second file, and Predicting and determining the usage time of tools used across each machine in advance. The procedure for registering predicted usage time data to create an NC data tool file, tool center number assigned according to tool type, diameter, length, and component parts, life time data of used tools, and usage. A procedure for registering used time data indicating the time spent and setting it as a tool center file, and determining the types of tools used by the first file, second file, NC data tool file, and tool center file. Extract separately,
For these tools, the remaining life time is calculated by subtracting the used time data from the life time data.
The procedure for registering as a tool allocation file, and the procedure for registering the second file and the NC data tool.
A usage prediction status file for each tool center number is created from the file, and tools are assigned in order of machining start time according to this usage prediction status to complete the tool allocation file, and at the same time, usage prediction time data and remaining life time data are created. A procedure for comparing and determining whether or not a tool can be used, and when the tool cannot be used based on the judgment result, comparing it with the machining schedule and selecting and extracting a new tool that can be used from pre-registered inventory tool data. The remaining life of the tool to be used is calculated before the operation to determine whether or not this tool can be used, and the remaining usable tools and the new tool are allocated for use in order of machining start time. characterized by doing
Tool management method in FMS.