CN105451934A - 工具管理系统 - Google Patents

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Abstract

工具管理系统具备：工具管理装置(10)，包括工具检索部(16)；工具数据库(34)，包括在工厂内准备的所有工具的一览表；使用工具列表，是为了执行NC程序所需的工具的一览表；以及工具候补列表，从使用工具列表和工具数据库(34)抽出能够成为使用工具的工具候补，工具候补列表显示于工具管理装置(10)的显示部(20)中。

Description

工具管理系统
技术领域
本发明涉及辅助为了在工作机械中执行加工工件的NC程序而在工作机械的工具储库中准备所需的工具的操作人员的工具安排作业的工具管理系统。
背景技术
在具备多台具备收纳了多个工具的工具储库、自动工具交换装置以及NC装置的加工中心那样的工作机械的工厂中，不仅是在各个工作机械的工具储库内收纳了的工具，而且通常在工具室中保管了多个工具。例如，在本申请人提出的日本特开2007-125642号公报中，记载有在工作机械的主轴与收纳了多个工具的工具储库之间，自动地交换工具的工具交换装置，作为与本申请一体的装置而参照。另外，为了管理这样的多个工具，对在1个工厂中具备的工具的各个分配了工具编号，与该工具编号关联起来，将该工具的种类、工具长度、工具直径这样的工具的数据储存到数据库。
依照记述了加工过程的NC程序，控制加工中心那样的工作机械。从工具储库选择在加工序序中所记述的各个加工过程中所需的工具，经由自动工具交换装置向工作机械供给。因此，在工具储库内，必须收纳为了执行NC程序而所需的所有工具。在工具储库内，工具是在附加了个别的编号的收纳部(工具器皿)中安装了的状态下收纳的。工具储库具有将与在该工具储库内所收纳的所有工具关联的数据与工具器皿的编号关联起来储存的工具储库数据库。
程序员根据工件的设计者制作的CAD数据，使用CAM系统来制作用于制作该工件的NC程序。此时，使用工具编号在NC程序中指示为了执行各个加工过程所需要的工具(使用工具)。在本申请人提出的日本特开2004-142025号公报中，公开有记载了这样的工具编号的NC程序的一个例子，作为与本申请一体的装置而参照。当NC程序被变更后，工作机械的操作人员必须依照所变更的NC程序，更换工具储库内的工具。工作机械的操作人员以手动操作进行该作业。即，工作机械的操作人员在参照NC程序中的工具编号的同时，在工具储库内准备为了执行各个加工过程而所需的工具。此时，操作人员以参照NC程序中的工具编号、和工具储库数据库上的器皿编号相同的工具的方式，将该工具安装到适合的编号的工具器皿，并且改写工具储库数据库。
例如，在日本特开平05-274023号公报中，公开有设置存储在工具储库中收纳的工具的各自的工具数据的工具数据表格，解析加工序序，判断在该加工序序中所指定的工具的工具数据是否存在于所述工具数据表格中，如果没有则判别为不足工具的CNC装置。根据日本特开平05-274023号公报记载的CNC装置，工作机械的操作人员能够容易地判断为了执行NC程序而所需的工具是否存在于工具储库内。当然，在日本特开平05-274023号公报记载的CNC装置中，存在即使能够判断使用工具是否存在于工具储库内，仍难以获知该工具安装于工具储库内的哪个工具器皿、或者在未收纳于工具储库内的情况下难以从工厂内的工具的保管场所例如工具室找出使用工具的问题。
专利文献1：日本特开2007-125642号公报
专利文献2：日本特开2004-142025号公报
专利文献3：日本特开平05-274023号公报
发明内容
本发明以解决这样的以往技术的问题为技术课题，其目的在于提供一种作为为了执行NC程序而在工作机械中使用的工具的一览表的使用工具列表、作为在工具室及工具储库内收纳有的工具的一览表的待机工具列表、以及容易并且正确地在短时间内制作工具数据库等与工具有关的数据而辅助工作机械的操作人员在工具储库内准备使用工具的安排作业的工具管理系统。
根据本发明，在具备工具储库的工作机械的工具管理系统中，具备：工具数据库，包括在工厂内准备的工具的一览表；使用工具列表，包括为了执行NC程序而所需的工具的一览表；以及工具候补列表，从所述使用工具列表和所述工具数据库抽出能够成为使用工具的工具候补，使所述工具候补列表显示于画面。
在工具数据库中无使用工具列表时，在画面中显示工具候补列表，操作人员能够观察该工具候补列表，容易地选择可成为代用工具的工具。另外，通过在NC装置和CAM系统的个人电脑中共用工作机械的操作人员可利用的工具数据库，能够迅速地制作使用工具列表、待机工具列表、工具候补列表。
附图说明
图1是本发明的优选的实施方式的工具管理系统的框图。
图2是在显示部中显示的使用工具列表的一个例子。
图3是在显示部中显示的待机工具列表的一个例子。
图4是在显示部中显示的匹配表格的一个例子。
图5是在显示部中显示的工具候补列表的一个例子。
(符号说明)
10：工具管理装置；12：程序解析部；14：工具比较部；16：工具检索部；18：数据库改写部；20：显示部；22：输入部；26：CAM系统；28：NC装置；30：工具室数据库；32：工具储库数据库；34：工具数据库。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的优选的实施方式。
图1是示出优选的实施方式的工具管理系统的框图。在图1中，工具管理装置10具备作为主要的结构要素的经由双向总线24相互连接了的程序解析部12、工具比较部14、工具检索部16、数据库改写部18、液晶显示装置、触摸面板那样的显示部20以及构成键盘、显示部20的触摸面板那样的输入部22。另外，工具管理装置10通过LAN那样的通信单元36与CAM系统26、NC装置28、工具室数据库30、工具储库数据库32连接。
工具管理装置10能够构成为例如控制工作机械的机械控制装置(未图示)、NC装置28的程序的一部分。或者，工具管理装置10也可以成为在工作机械的附近配置的独立的个人电脑。另外，在本实施方式中，由工具室数据库30以及工具储库数据库32构成了工具数据库34。在设置了多个工作机械的工厂的情况下，也可以将其他工作机械的工具储库数据库包含于工具数据库34。
程序解析部12如后所述访问CAM系统26，解析CAM系统26所生成的NC程序，抽出为了执行在该NC程序中记载的所有加工过程而所需的工具来生成使用工具列表。工具比较部14如后所述核对程序解析部12生成的使用工具列表和工具数据库34储存的待机工具列表。
工具检索部16如后所述在使用工具列表中记载的工具和在待机工具列表中记载的工具不一致的情况下，从工具数据库34检索适合于检索条件的工具，生成作为检索结果的工具候补列表。数据库改写部18访问工具数据库34，工作机械的操作人员能够改写工具数据库34。
在具备NC装置28的工作机械例如加工中心中，NC装置28读取并解析来自CAM系统26的NC程序，依照该NC程序使用工件。制作NC程序的程序员使用CAM系统26，根据作为工件的设计数据的CAD数据，制作为了通过工作机械加工该工件而所需的NC程序。在制作NC程序时，程序员通常在参照表1所示那样的工具列表的同时选择工具。在表1所示的工具列表中，关于在工厂中使用的工具，将其种类(平头立铣刀、球头立铣刀、钻头等)、工具尺寸(工具长度、工具直径等)以及刃数那样的数据与工具编号(PTN)关联起来集中为表格。程序员选择适合于执行NC程序中的各个加工过程的工具，将与该工具对应的工具编号写入到NC程序中。工作机械在执行NC程序中的各个加工过程时，通过参照NC程序中的工具编号，对工具储库以及自动工具交换装置，以将该工具编号的工具安装到主轴前端的方式，发出指令。
[表1]
工具室数据库30如表2所示，将在用于保管工具的工具室内当前收纳着的工具的各自的种类(平头立铣刀、球头立铣刀、钻头等)、工具尺寸(工具长度、工具直径等)以及刃数那样的数据，与工具编号以及在工具室内安装有该工具的工具器皿的编号(器皿编号)关联起来储存。另外，在表2中，以使器皿编号和工具编号一致的方式记载，但两者无需一定一致。另外，在不具有工具器皿的工具室的情况下，也可以用工具收纳部的地址表示。
[表2]
如表3所示，在工具储库数据库32中，将在应用本发明的工具管理系统的工作机械(未图示)的工具储库中当前收纳着的多个工具的各自的种类(平头立铣刀、球头立铣刀、钻头等)、工具尺寸(工具长度、工具直径等)以及刃数那样的的数据，与在工具储库内安装了该工具的工具器皿的编号(器皿编号)关联起来储存。
[表3]
程序解析部12从CAM系统26接受NC程序，解析该NC程序，抽出为了执行NC程序的各个加工过程所需的工具编号，将该工具的各自的工具种类、工具直径、工具长度等信息，与工具编号以及在工具储库内安装有该工具的工具器皿的编号关联起来生成使用工具列表。图2示出在显示部20中显示的使用工具列表的一个例子。在显示部20的画面中，显示程序编号(O100、O200、…)，如果点击例如程序编号O300，则为了执行该NC程序而使用的工具是3根，以一览表形式显示各个工具编号(PTN)、工具种类、工具直径、工具长度、刃数等。
工具比较部14根据在工具室数据库30以及工具储库数据库32中储存的工具数据生成待机工具列表。在参照图3时，示出有在显示部20中显示的待机工具列表的一个例子。工具比较部14将该生成的待机工具列表与程序解析部12制作的使用工具列表进行对照，将其结果作为图4所示那样的匹配表格显示于显示部20。工作机械的操作人员能够参照在显示部20中显示的匹配表格，判定在工具储库内是否收纳有加工所需的工具。
在参照图4的匹配表格时，用PTN＝71指示的使用工具是工具直径16.0000mm、工具长度180.0000mm、刃数2个的平头立铣刀。另一方面，工具储库内的器皿编号71号的工具是工具直径8.0000mm、工具长度155.0000mm的钻头。这样，在操作人员参照了在显示部20中显示了的匹配表格时，在某个工具编号的工具和与该工具编号相同的器皿编号的工具不同的情况下，操作人员起动工具检索部16，在工具数据库34内，将与PTN＝71的平头立铣刀相同的平头立铣刀或者可成为PTN＝71的平头立铣刀的代用的工具作为工具候补抽出。
在参照图5时，作为利用工具检索部16的检索结果，示出在显示部20中显示的工具候补列表的一个例子。在图5所示的工具候补列表中，作为可成为PTN＝71的使用工具(工具直径16.0000mm、工具长度180.0000mm的平头立铣刀)的代用的工具，示出了在工具储库内收纳的器皿编号45号的工具直径16.0mm、工具长度185.0mm的平头立铣刀、在工具储库的外部例如工具室内收纳的器皿编号30号的工具直径17.0mm、工具长度130.0mm的平头立铣刀、以及在工具储库中收纳的器皿编号21号的工具直径15.0mm、工具长度155.0mm的平头立铣刀。另外，在图4的工具候补列表中，(*)的记号表示在工具储库的外部、在本例子中在工具室中收纳有该工具。
在工作机械的操作人员起动了工具检索部16时，工具检索部16能够针对操作人员在显示部20中显示检索条件输入用的对话画面(对话框)。当在对话框中输入工具种类、工具直径的范围、工具长度的范围、刃数后，检索与该检索条件符合的工具。例如，如果首先仅输入工具种类来检索，则属于该工具种类的各种工具直径、工具长度、刃数的工具被显示为检索结果。接下来，为了缩减该检索结果，输入工具直径的范围而再检索。进而，为了缩减，减小工具直径的范围或者输入工具长度的范围而再检索。为了进一步缩减，减小工具长度的范围或者输入刃数。这样，缩减检索结果。关于检索结果的显示的顺序、即工具的推荐顺序，使工具种类与应使用的工具相同、并且与应使用的工具直径的尺寸差(绝对值)小的工具优先，接下来使工具长度的尺寸差(绝对值)小的工具优先，最后使刃数相同的工具优先。工具检索部16也可以在起动时，自动地检索在过去进行的类似的加工中使用的工具，显示检索结果。
工作机械的操作人员能够根据这样的检索结果，适宜地选择代用工具。作为一个例子，在工作机械的操作人员将在工具储库内收纳的器皿编号45号或者21号的立铣刀选择为PTN＝71的工具的情况下，该操作人员通过手动操作将工具储库内的该立铣刀从45号或者21号的工具器皿拆下并安装到71号的工具器皿，并且经由工具管理装置10的输入部22以及数据库改写部18，将在工具储库数据库32中储存的与器皿编号71号有关的工具数据改写为工具直径16.0mm、工具长度185.0mm的平头立铣刀。或者，也可以以使器皿编号71号的PTN成为其他编号，使器皿编号45号的PTN成为71号的方式，改写作为调出用工具编号的PTN。在工作机械的操作人员选择了在工具储库的外部例如工具室中收纳着的器皿编号30号的平头立铣刀的情况下，该操作人员从工具室拿出器皿编号30号的平头立铣刀，并将该平头立铣刀安装到工具储库的71号的工具器皿。并且，操作人员经由工具管理装置10的输入部22以及数据库改写部18，将在工具储库数据库32中储存着的与器皿编号71号有关的工具数据改写为工具直径16.0mm、工具长度185.0mm的平头立铣刀，并且从工具室数据库30改写与器皿编号30号有关的工具数据。
根据本实施方式，通过在CAM系统26以及工具管理装置10中共用包括工具室数据库30以及工具储库数据库32的工具数据库34，能够迅速地制作使用工具列表、待机工具列表、工具候补列表，能够在工具储库内迅速地准备为了执行NC程序而所需的工具。
也可以在使用工具列表中记载的工具、和在待机工具列表中记载的工具不一致，而检索可成为使用工具的代用工具时，工具检索部16根据与过去的类似的加工过程关联的过去的实绩数据自动地设定检索条件。由此，能够更迅速并且容易地在工具储库内准备为了执行NC程序而所需的工具。另外，通过能够积蓄过去的实绩数据、检索条件，能够提高工具的检索精度。
另外，根据本实施方式，通过在如程序员制作NC程序的部署、和工作机械的操作人员编辑待机工具列表的部署那样进行不同的作业的部署之间共通地处置工具数据，使向工具储库内的使用工具的准备作业、工具数据库的编辑作业变得容易。

Claims (9)

1.一种工具管理系统，是具备工具储库的工作机械的工具管理系统，其特征在于包括：
工具数据库，包括在工厂内准备的工具的一览表；
使用工具列表，是为了执行NC程序所需的工具的一览表；以及
工具候补列表，从所述使用工具列表和所述工具数据库抽出能够成为使用工具的工具候补，
将所述工具候补列表显示于显示部。
2.根据权利要求1所述的工具管理系统，其特征在于：
所述工具数据库包括：
工具室数据库，包括设置于工厂内且保管工具的工具室内收纳的所有工具的一览表；以及
工具储库数据库，包括在工作机械的工具储库内收纳的所有工具的一览表。
3.根据权利要求2所述的工具管理系统，其特征在于：在所述工具室数据库中，将在所述一览表中记载的工具的各自的至少种类、工具直径、工具长度与在工具室内安装有该工具的工具收纳部的编号关联起来储存。
4.根据权利要求2所述的工具管理系统，其特征在于：在所述工具储库数据库中，将在所述一览表中记载的工具的各自的至少种类、工具直径、工具长度与在工具储库内安装有该工具的工具收纳部的编号关联起来储存。
5.根据权利要求2所述的工具管理系统，其特征在于还包括：
工具比较部，根据所述工具室数据库以及所述工具储库数据库，生成作为在工具室以及工具储库中收纳的工具的一览表的待机工具列表，将其与所述使用工具列表核对。
6.根据权利要求5所述的工具管理系统，其特征在于还包括：
工具检索部，在所述使用工具列表中记载的工具和在所述待机工具列表中记载的工具不一致的情况下，依照检索条件检索所述工具数据库，生成作为适合于所述检索条件的工具的一览表的工具候补列表。
7.根据权利要求6所述的工具管理系统，其特征在于：所述工具检索部将用于输入检索条件的对话画面显示于所述显示部。
8.根据权利要求6或者7所述的工具管理系统，其特征在于：所述工具检索部将基于过去的实绩数据的检索条件显示于所述显示部。
9.根据权利要求1所述的工具管理系统，其特征在于还包括：
程序解释部，通过读取并解释NC程序，生成所述使用工具列表。
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