CN117529390A - 刀具输送系统、控制方法以及控制程序 - Google Patents

刀具输送系统、控制方法以及控制程序 Download PDF

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CN117529390A CN202180099540.8A CN202180099540A CN117529390A CN 117529390 A CN117529390 A CN 117529390A CN 202180099540 A CN202180099540 A CN 202180099540A CN 117529390 A CN117529390 A CN 117529390A
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Abstract

刀具输送系统(10)具备：机床(400)；刀具收纳部(250)，构成为能够收纳多个刀架；工位(200)，供操作者对刀架进行作业；输送装置(300)，将位于机床(400)内的刀架、位于刀具收纳部(250)内的刀架以及位于工位(200)内的刀架中的指定的刀架输送至机床(400)、刀具收纳部(250)以及工位(200)中的指定的输送目的地；以及控制部(50)，控制刀具输送系统(10)。控制部(50)在从机床(400)搬出的作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将作为搬出对象的刀架从机床(400)输送至工位(200)的方式控制输送装置(300)。

Description

刀具输送系统、控制方法以及控制程序
技术领域
本公开涉及用于将刀具自动输送至机床的技术。
背景技术
日本专利第6793278号公报(专利文献1)公开了将在加工中所使用的刀具自动地输送至机床的刀具输送系统。该刀具输送系统具有能够收纳多个刀架的刀具收纳部，并将指定的刀架输送至机床。此外，该刀具输送系统将保持有不需要的刀具的刀架从机床搬出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6793278号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1所公开的刀具输送系统将从机床搬出的刀具输送至刀具收纳部。在从机床搬出的刀具中，可能不仅包含处于可使用状态的刀具，还包含处于不可使用状态的刀具。在处于不可使用状态的刀具被输送至刀具收纳部的情况下，处于不可使用状态的刀具留在刀具收纳部。其结果是，刀具收纳部中的刀架的收纳空间被浪费地使用。为了防止这样的浪费，期望在刀具收纳部内保证刀架的收纳空间。
用于解决问题的方案
在本公开的一个例子中，刀具输送系统具备：机床；以及刀具收纳部，构成为能够收纳多个刀架。上述多个刀架中的每一个构成为能够保持刀具。上述刀具输送系统还具备：工位，用于供操作者对刀架进行作业；输送装置，用于将位于上述机床内的刀架、位于上述刀具收纳部内的刀架以及位于上述工位内的刀架中的指定的刀架输送至上述机床、上述刀具收纳部以及上述工位中的指定的输送目的地；以及控制部，用于控制上述刀具输送系统。上述控制部执行以下处理：判断在从上述机床搬出的作为搬出对象的刀架中是否包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架；以及在上述作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将上述作为搬出对象的刀架从上述机床输送至上述工位的方式控制上述输送装置。
在本公开的一个例子中，上述控制部还执行以下处理：在上述作为搬出对象的刀架中不包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将上述作为搬出对象的刀架从上述机床输送至上述刀具收纳部的方式控制上述输送装置。
在本公开的一个例子中，上述控制部还执行以下处理：从上述机床所保持的多个刀架中，决定上述作为搬出对象的刀架。在上述决定处理中，保持有处于不可使用状态的刀具的刀架比保持有处于可使用状态的刀具的刀架优选地被决定为上述作为搬出对象的刀架。
在本公开的一个例子中，上述控制部还执行以下处理：在上述作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架和保持有处于可使用状态的刀具的刀架的情况下，控制上述输送装置，以在将保持有处于不可使用状态的刀具的刀架输送至上述工位后，将保持有处于可使用状态的刀具的刀架输送至上述刀具收纳部。
在本公开的一个例子中，上述工位构成为能够收纳多个刀架。上述工位中能够收纳的刀架的数量比上述刀具收纳部中能够收纳的刀架的数量少。
在本公开的一个例子中，上述控制部还执行以下处理：在将保持有处于不可使用状态的刀具的刀架从上述机床输送至上述工位的情况下，在上述工位内的刀架的收纳空间没有空闲时，控制上述输送装置，以使收纳于上述工位内的刀架中的保持有新品的刀具的刀架从上述工位搬出。
在本公开的其他例子中，提供了一种刀具输送系统的控制方法。上述刀具输送系统具备：机床；以及刀具收纳部，构成为能够收纳多个刀架。上述多个刀架中的每一个构成为能够保持刀具。上述刀具输送系统还具备：工位，用于供操作者对刀架进行作业；以及输送装置，用于将位于上述机床内、上述刀具收纳部内以及上述工位内的刀架中的指定的刀架输送至上述机床、上述刀具收纳部以及上述工位中的指定的输送目的地。上述控制方法具备以下步骤：判断在从上述机床搬出的作为搬出对象的刀架中是否包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架；以及在上述作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将上述作为搬出对象的刀架从上述机床输送至上述工位的方式控制上述输送装置。
在本公开的其他例子中，提供了一种刀具输送系统的控制程序。上述刀具输送系统具备：机床；以及刀具收纳部，构成为能够收纳多个刀架。上述多个刀架中的每一个构成为能够保持刀具。上述刀具输送系统还具备：工位，用于供操作者对刀架进行作业；以及输送装置，用于将位于上述机床内、上述刀具收纳部内以及上述工位内的刀架中的指定的刀架输送至上述机床、上述刀具收纳部以及上述工位中的指定的输送目的地。上述控制程序使上述刀具输送系统执行以下步骤：判断在从上述机床搬出的作为搬出对象的刀架中是否包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架；以及在上述作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将上述作为搬出对象的刀架从上述机床输送至上述工位的方式控制上述输送装置。
本发明的上述目的、特征、方面及优点和其他目的、特征、方面及优点根据与附图相关联地理解的与本发明有关的以下的详细说明而变得明确。
附图说明
图1是表示刀具输送系统的外观的图。
图2是表示刀具输送系统的驱动机构的构成例的图。
图3是概略性地表示刀具输送系统中的刀架的搬出方案的一个例子的图。
图4是表示刀具输送系统的功能构成的一个例子的图。
图5是表示刀具信息的数据结构的一个例子的图。
图6是表示向输送控制部的输入和输送控制部针对该输入的输出的一个例子的图。
图7是表示向输送控制部的输入和输送控制部针对该输入的输出的一个例子的图。
图8是表示向判断部的输入和判断部针对该输入的输出的一个例子的图。
图9是概略性地表示刀具输送系统中的刀架的搬出方案的一个例子的图。
图10是概略性地表示从工位向刀具收纳部搬入刀架的搬入工序的流程的图。
图11是概略性地表示从刀具收纳部向机床搬入刀架的搬入工序的流程的图。
图12是概略性地表示从机床向工位搬出刀架的搬出工序的流程的图。
图13是表示管理装置的硬件构成的一个例子的示意图。
图14是表示PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)的主要的硬件构成的框图。
图15是表示操作终端的硬件构成的一个例子的示意图。
图16是表示从机床搬出的刀架的搬出处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。在以下的说明中，对相同的部件和构成要素标注相同的附图标记。它们的名称和功能也相同。因此，不重复进行关于它们的详细的说明。需要说明的是，以下说明的各实施方式和各变形例也可以适当地选择性地组合。
＜A.刀具输送系统10的外观＞
参照图1对刀具输送系统10进行说明。图1是表示刀具输送系统10的外观的图。
如图1所示，刀具输送系统10包括工位200、刀具收纳部250、输送装置300以及机床400。
工位200是用于供操作者对刀架进行作业的场所。刀架是构成为能保持刀具的刀套。操作者例如在工位200中进行刀架的放置作业或刀架的回收作业。
工位200包括操作终端200A。操作终端200A接受对刀具输送系统10的各种操作。
在刀具收纳部250可以收纳多个刀架。刀具收纳部250作为刀架的临时放置处发挥功能。
输送装置300将位于工位200内的刀架、位于刀具收纳部250内的刀架以及位于机床400内的刀架中的指定的刀架输送至工位200、刀具收纳部250以及机床400中的指定的输送目的地。
以下，将输送装置300从工位200向刀具收纳部250或机床400搬运刀架的输送方案、或者输送装置300从刀具收纳部250向机床400搬运刀架的输送方案也称为“搬入”。
此外，将输送装置300从刀具收纳部250或机床400向工位200搬运刀架的输送方案、或者输送装置300从机床400向刀具收纳部250搬运刀架的输送方案也称为“搬出”。
此外，本说明书中所说的“输送装置”是包含具备输送刀架的功能的各种装置的概念。以下，作为输送装置300的一个例子，列举4～7轴驱动的多关节机器人进行说明，但输送装置300不限定于多关节机器人。作为一个例子，输送装置300也可以为2～3轴驱动的正交机器人(自动装卸机)。或者，输送装置300也可以为自走式的机器人。
输送装置300包括臂式机器人330、轨道331、台车332。臂式机器人330固定于台车332上。台车332构成为能够在轨道331上移动。刀具收纳部250和机床400以夹着轨道331的方式并且沿着轨道331平行地配置。
机床400是利用输送装置300将刀架输送到的输送目的地之一。在图1中，作为机床400，示出六台机床400A～400F，但刀具输送系统10中所具备的机床400的数量为一台以上即可。机床400根据预先设计的加工程序，使用指定的刀具来对工件进行加工。
本说明书中所说的“机床”是包含具备对工件进行加工的功能的各种装置的概念。机床400可以是卧式的加工中心，也可以是立式的加工中心。或者，机床400也可以是车床，也可以是增材加工机，还可以是其他切削机械、磨削机械。
需要说明的是，刀具输送系统10还可以具备托盘输送系统(未图示)。托盘输送系统是用于根据预先确定的加工计划将载置有工件的托盘输送至机床400的系统。由此，刀具输送系统10不仅具备刀具的自动输送功能，还具备工件的自动输送功能。
＜B.刀具输送系统10的驱动机构＞
接着，参照图2对刀具输送系统10中的各种驱动机构进行说明。图2是表示刀具输送系统10的驱动机构的构成例的图。
如图2所示，刀具输送系统10包括控制部50、远程I/O(Input/Output：输入/输出)单元71～73、工位200、输送装置300以及机床400。
本说明书中所说的“控制部50”是指控制刀具输送系统10的装置。控制部50的装置构成是任意的。控制部50可以由单个的控制单元构成，也可以由多个控制单元构成。在图2的例子中，控制部50由管理装置100、PLC150以及上述的操作终端200A构成。此外，控制部50也可以包括CNC(Computer Numerical Control：计算机数字控制)401。
管理装置100是管理刀具输送系统10的主计算机。管理装置100可以由一个计算机构成，也可以由多个计算机构成。PLC150构成为能够与用于对加工工序进行自动化的各种工业用设备通信，从而对该工业用设备进行控制。操作终端200A是用于接受与刀架的搬入搬出相关的各种操作的终端。
管理装置100、PLC150以及操作终端200A与网络NW1连接。管理装置100、PLC150以及操作终端200A可以以有线的方式进行通信连接，也可以以无线的方式进行通信连接。网络NW1采用EtherNET(注册商标)等。管理装置100和操作终端200A经由网络NW1来向PLC150发送控制指令。根据该控制指令来指定输送对象的刀架、该刀架的输送目的地以及该刀架的输送开始/停止等。
远程I/O单元71～73和PLC150与网络NW2连接。网络NW2优选采用保证数据的到达时间的、进行固定周期通信的现场网络。作为这样的进行固定周期通信的现场网络，采用EtherCAT(注册商标)、EtherNet/IP(注册商标)、CC－Link(注册商标)或CompoNet(注册商标)等。
工位200包括一个以上的马达驱动器234和一个以上的马达235。在图2的例子中，示出了两个马达驱动器234A、234B和两个马达235A、235B。
在工位200内或工位200周边，设置有远程I/O单元71。远程I/O单元71对工位200内的各种驱动单元(例如，马达驱动器234)与PLC150之间的数据交换进行介接。作为一个例子，马达驱动器234按固定周期经由远程I/O单元71接收来自PLC150的控制指令，并根据该控制指令控制马达235的驱动。
马达235A例如控制位于工位200内的后述的刀库M1(参照图10)的驱动。马达235B例如控制工位200内的ATC(Automatic Train Control：自动传送控制)的驱动。
马达驱动器234例如可以为伺服马达用驱动器，也可以为步进马达用驱动器。马达235可以为伺服马达，也可以为步进马达。
输送装置300包括一个以上的马达驱动器334和一个以上的马达335。在图2的例子中，示出了两个马达驱动器334A、334B和两个马达335A、335B。
在输送装置300内或输送装置300周边，设置有远程I/O单元72。远程I/O单元72对输送装置300内的各种驱动单元(例如，马达驱动器334)与PLC150之间的数据交换进行介接。作为一个例子，马达驱动器334按固定周期经由远程I/O单元72接收来自PLC150的控制指令，并根据该控制指令控制马达335的驱动。
马达335A例如控制上述的台车332(参照图1)的驱动。马达335例如控制臂式机器人330(参照图1)的驱动。马达335B是根据臂式机器人330的关节的数量设置的。
马达驱动器334例如可以为伺服马达用驱动器，也可以为步进马达用驱动器。马达335可以为伺服马达，也可以为步进马达。
机床400包括CNC401、一个以上的马达驱动器411以及一个以上的马达412。在图2的例子中，示出了两个马达驱动器411A、411B和两个马达412A、412B。
在机床400内或机床400周边，设置有远程I/O单元72。远程I/O单元72对机床400内的各种驱动单元(例如，CNC401)与PLC150之间的数据交换进行介接。马达驱动器411与马达驱动器334同样地，按固定周期经由远程I/O单元72接收来自PLC150的控制指令，并根据该控制指令控制马达412的驱动。
马达412A例如对构成为能够装接刀具的主轴沿着该主轴的轴向进行驱动。马达412B例如对主轴沿着以主轴的轴向为中心的旋转方向进行旋转驱动。
马达驱动器411例如可以为伺服马达用驱动器，也可以为步进马达用驱动器。马达412可以为伺服马达，也可以为步进马达。
＜C.搬出方案的概要＞
接着，参照图3对刀架的搬出方案进行说明。图3是概略性地表示刀具输送系统10中的刀架的搬出方案的一个例子的图。
刀具输送系统10定期地从机床400搬出刀架。从机床400搬出的刀架中有时会包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架。
“处于不可使用状态的刀具”是指不推荐用于工件的加工的作为回收对象的刀具。作为一个例子，处于不可使用状态的刀具包括因磨损等而寿命耗尽的刀具、剩余寿命在规定值以下的刀具以及产生损伤的刀具。作为刀具的损伤的种类，例如可列举出：因施加过大的力而引起的刀具的变形、刀具的刀刃缺损以及刀具的折损等。相对于此，“处于可使用状态的刀具”是指处于不可使用状态的刀具以外的刀具。
在处于不可使用状态的刀具从机床400搬出至刀具收纳部250的情况下，刀具收纳部250中的刀架的收纳空间被浪费地使用。因此，刀具输送系统10的控制部50在判断为在从机床400搬出的作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将该作为搬出对象的刀架从机床400输送至工位200的方式控制输送装置300。由此，能防止刀具收纳部250中的刀架的收纳空间被浪费地使用。
另一方面，控制部50在判断为在作为搬出对象的刀架中不包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将该作为搬出对象的刀架从机床400输送至刀具收纳部250的方式控制输送装置300。由此，刀具输送系统10能将处于可使用状态的刀具收纳于刀具收纳部250，从而容易再利用该刀具。
判断在从机床400搬出的作为搬出对象的刀架中是否包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的定时是任意的。作为一个例子，该判断处理在从机床400搬出刀架时执行。作为其他例子，该判断处理在从机床400搬出刀架前预先执行。
需要说明的是，在上述中，对将处于可使用状态的刀具搬出至刀具收纳部250的例子进行了说明，但处于可使用状态的刀具不一定必须被搬出至刀具收纳部250。根据公司的不同，在刀具的剩余寿命变少的时候将该刀具更换为新的刀具。因此，也可以是，控制部50在作为搬出对象的刀架中包含保持有剩余寿命小于规定阈值的刀具的刀架的情况下，将该作为搬出对象的刀架从机床400输送至工位200。由此，刀具输送系统10不仅能回收处于不可使用状态的刀具，还能回收还能够使用但不敢使用的刀具。
＜D.刀具输送系统10的功能构成＞
接着，参照图4～图7对用于实现刀架的输送处理的功能构成进行说明。图4是表示刀具输送系统10的功能构成的一个例子的图。
如图4所示，刀具输送系统10作为功能构成，包括监视部52、输送控制部54以及判断部56。以下，依次说明这些构成。
需要说明的是，各功能构成的配置是任意的。图4所示的功能构成的一部分或全部可以安装于上述的管理装置100(参照图2)，也可以安装于上述的PLC150(参照图2)，也可以安装于上述的操作终端200A(参照图2)，还可以安装于上述的CNC401(参照图2)。
(D1.监视部52)
首先，参照图5对图4所示的监视部52的功能进行说明。图5是表示刀具信息174的数据结构的一个例子的图。
监视部52监视机床400的加工程序422，对位于机床400内的各刀具从新品时到当前为止的使用量进行计数。在此所说的“量”是包括时间、距离以及次数的概念。“刀具的使用量”例如包括从新品状态到当前为止在加工中所使用的总时间、从新品状态到当前为止在加工时移动的总距离、从新品状态到当前为止在加工中所使用的总次数。
监视部52基于计数出的使用量，更新图5所示的刀具信息174。刀具信息174将该刀具的可使用时间、该刀具的当前使用时间、该刀具的剩余寿命与每个刀具的识别信息建立对应。
刀具信息174中规定的刀具的识别信息是用于唯一地识别刀具的信息。该识别信息被预先分配给每个刀具。作为一个例子，该识别信息可以由ID(Identification：识别号)等刀具编号表示，也可以由刀具名称表示。
刀具信息174中规定的最大可使用量是表示从新品时到寿命耗尽为止的刀具的可使用量的指标。各刀具的最大可使用量通过刀具制造商等预先决定。
刀具信息174中规定的当前使用量是表示从新品时到当前为止的刀具的使用量的指标。该当前使用量通过监视部52更新。
作为一个例子，工件的加工程序422包括用于指定装接于机床400的主轴的刀具的刀具更换命令、用于旋转驱动/进给驱动主轴或刀具的驱动命令等。在执行了加工程序422中规定的刀具更换命令时，监视部52存储该刀具的识别信息。接着，监视部52基于执行了加工程序422中规定的驱动命令，开始该刀具的使用量的计数。接着，监视部52基于执行了加工程序422中规定的停止命令或最终行的命令，停止该刀具的使用量的计数。接着，监视部52参照刀具信息174，将所计数的使用量和与上述存储的识别信息建立对应的当前使用量相加。由此，监视部52更新各刀具的当前使用量。
刀具信息174中规定的剩余寿命是表示从当前到寿命耗尽为止的刀具的使用量的指标。典型地，该剩余寿命等于从刀具的最大可使用量减去刀具的当前使用量的结果。监视部52在更新了刀具信息174中规定的当前使用量时，对该剩余寿命也进行更新。
(D2.输送控制部54)
接着，参照图6对图4所示的输送控制部54的功能进行说明。图6是表示向输送控制部54的输入和输送控制部54针对该输入的输出的一个例子的图。
作为一个例子，输送控制部54接收加工计划124和收纳信息175作为输入，对输送装置300输出刀架的输送指令。
加工计划124例如规定机床400中的每一个中的各工件的加工预定定时和在各加工工序中使用的刀具。在图6的例子中，示出了机床400A的加工计划124。
收纳信息175将收纳于刀具输送系统10内的各刀架的收纳场所的刀架的识别信息和保持于该刀架的刀具的识别信息与刀具输送系统10内的各刀架的每个收纳场所建立对应。
收纳信息175中规定的收纳场所是用于唯一地确定刀具输送系统10内的刀架的场所的信息。作为一个例子，该收纳场所表示工位200内的刀架的收纳位置、刀具收纳部250内的刀架的收纳位置、输送装置300内的刀架的收纳位置以及机床400内的刀架的收纳位置中的任意一个。
收纳信息175中规定的刀架的识别信息是用于唯一地确定刀架的信息。该识别信息被预先分配给每个刀架。该识别信息可以用ID等刀架编号来表示，也可以用刀架名称来表示。
收纳信息175中规定的刀具的识别信息是用于唯一地确定刀具的信息。该识别信息被预先分配给每个刀具。该识别信息可以用ID等刀具编号来表示，也可以用刀具名称来表示。该识别信息与上述的刀具信息174(参照图5)中规定的刀具的识别信息对应。
输送控制部54参照加工计划124，在对象机床400开始工件的加工之前，确定使用预定刀具。接着，输送控制部54参照收纳信息175，在该使用预定刀具不在对象机床400内的情况下，输送装置300将使用预定刀具从工位200或刀具收纳部250搬入至对象机床400。
此外，输送控制部54将位于机床400内的刀架定期地搬出至输送装置300。作为搬出对象的各刀架所保持的刀具的识别信息被输出至判断部56。在某一方面，从机床400搬出的作为搬出对象的刀架是随机决定的。在其他方面，从机床400搬出的作为搬出对象的刀架根据预先确定的规则来决定。
参照图7对根据预先确定的规则决定从机床400搬出的作为搬出对象的刀架的方法的一个例子进行说明。图7是表示向输送控制部54的输入和输送控制部54针对该输入的输出的一个例子的图。
作为一个例子，输送控制部54基于刀具的剩余寿命，决定从机床400搬出的作为搬出对象的刀架。此时，输送控制部54将保持有处于不可使用状态的刀具的刀架比保持有处于可使用状态的刀具的刀架优先地决定为从机床400搬出的作为搬出对象的刀架。
作为搬出对象的刀架例如基于上述的刀具信息174、上述的收纳信息175来决定。更具体而言，输送控制部54参照收纳信息175，确定对象机床400所保持的各刀具。接着，输送控制部54从刀具信息174获取该确定的各刀具的剩余寿命。接着，输送控制部54在对象机床400所保持的各刀具中，确定剩余寿命更短的刀具。然后，输送控制部54将保持有该确定的刀具的刀架决定为从机床400搬出的搬出对象。由此，处于不可使用状态的刀具比处于可使用状态的刀具优先地从机床400搬出。
从机床400搬出的处于不可使用状态的刀具被输送至工位200，而非刀具收纳部250。因此，操作者能在工位200回收处于不可使用状态的刀具。此外，输送控制部54能防止刀架的收纳空间在刀具收纳部250中被浪费地使用。
(D3.判断部56)
接着，参照图8对图4所示的判断部56的功能进行说明。图8是表示向判断部56的输入和判断部56针对该输入的输出的一个例子的图。
判断部56接收上述的刀具信息174和从机床400搬出的刀具的识别信息作为输入，并输出该刀具的搬出目的地。该搬出目的地根据在从机床400搬出的作为搬出对象的刀具中是否包含处于不可使用状态的刀具而改变。
更具体而言，判断部56参照刀具信息174，确定从机床400搬出的各刀具的剩余寿命。此时，判断部56将剩余寿命为规定阈值以下的刀具判断为处于不可使用状态的刀具。
判断部56在判断为在从机床400搬出的作为搬出对象的刀具中包含至少一个处于不可使用状态的刀具的情况下，将该作为搬出对象的刀具的搬出目的地设为工位200。另一方面，判断部56在判断为从机床400搬出的作为搬出对象的全部刀具处于可使用状态的情况下，将该作为搬出对象的刀具的搬出目的地设为刀具收纳部250。该搬出目的地被输出到上述的输送控制部54。
＜E.刀架的输送顺序＞
接着，参照图9对将处于不可使用状态的刀具和处于可使用状态的刀具同时从机床400搬出的情况下的刀架的输送顺序进行说明。图9是概略性地表示刀具输送系统10中的刀架的搬出方案的一个例子的图。
输送装置300构成为能够保持多个刀架。因此，输送装置300存在同时从机床400输送保持有处于不可使用状态的刀具的刀架和保持有处于可使用状态的刀具的刀架的情况。在该情况下，首先，上述的输送控制部54在使处于不可使用状态的刀具和处于可使用状态的刀具保持于输送装置300的状态下，使其从机床400移动至工位200(参照步骤S51)。然后，输送控制部54仅将保持有处于不可使用状态的刀具的刀架搬出至工位200。
接着，输送控制部54在使处于可使用状态的刀具保持于输送装置300的状态下，使其从工位200移动至刀具收纳部250(参照步骤S52)。然后，输送控制部54将保持有处于可使用状态的刀具的刀架收纳于刀具收纳部250。
如上所述，输送控制部54在从机床400搬出的作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架和保持有处于可使用状态的刀具的刀架的情况下，以在将保持有处于不可使用状态的刀具的刀架输送至工位200后将保持有处于可使用状态的刀具的刀架输送至刀具收纳部250的方式控制输送装置300。由此，刀具输送系统10在刀具收纳部250保证收纳刀架的空闲空间，并且容易将处于可使用状态的刀具再次搬入机床400。
需要说明的是，在步骤S51中，在作为搬出对象的刀架从机床400搬出至工位200时，有时在工位200内没有收纳刀架的空闲空间。在该情况下，输送控制部54以从工位200输送收纳于工位200内的刀架中的保持有新品的刀具的刀架的方式控制输送装置300。由此，输送控制部54能在工位200内保证收纳刀架的空闲空间，并且能搬入新品的刀具。
更具体而言，输送控制部54参照上述的收纳信息175，确定工位200所保持的各刀具。接着，输送控制部54参照上述的刀具信息174，获取该确定的各刀具的剩余寿命。接着，输送控制部54在工位200所保持的各刀具中确定剩余寿命更长的刀具。然后，输送控制部54将保持有该确定的刀具的刀架确定为从工位200搬入的搬入对象。由此，输送控制部54能将更接近新品的刀具优先地从工位200搬入刀具收纳部250。
＜F.向刀具收纳部250搬入刀具的刀具搬入工序＞
接着，参照图10对从工位200向刀具收纳部250搬入刀架的搬入工序进行说明。图10概略性地表示从工位200向刀具收纳部250搬入刀架的搬入工序的流程的图。
在步骤S1中，操作者将作为搬入对象的刀架H1放置于工位200内的刀库M1。工位200中能够收纳的刀架的数量比刀具收纳部250中能够收纳的刀架的数量少。
在操作者将刀架H1放置于刀库M1的位置的附近，设有条形码或QR码(注册商标)的读取装置(未图示)。该读取装置读取附于刀架H1的条形码或QR码。由此，读取作为搬入对象的刀架H1的识别信息。当操作者完成刀架H1的放置后，对操作终端200A进行完成操作。
接着，在步骤S2中，控制部50控制马达235A(参照图2)，驱动工位200内的刀库M1。由此，控制部50使作为搬入对象的刀架H1移动至规定的刀具更换位置。在该刀具更换位置的附近设有ATC238。ATC238将位于该刀具更换位置的刀架H1从刀库M1取下，并使其半旋转。
接着，在步骤S3中，臂式机器人330从ATC238取下刀架H1，将该刀架H1放置于台车332上的临时放置处336。在存在其他作为搬入对象的刀架的情况下，在不超过临时放置处336的最大收纳数的范围内，反复进行步骤S1～S3的工序。
接着，在步骤S4中，控制部50控制马达335A，驱动台车332。由此，控制部50使台车332移动至所指示的刀具搬入位置。该刀具搬入位置例如基于上述的收纳信息175(参照图6)来决定。
控制部50参照收纳信息175中规定的空的收纳场所，决定刀架H1的收纳目的地。在存在多个空的收纳场所的情况下，控制部50可以将从多个空的收纳场所中随机地选择的一个收纳场所决定为收纳目的地，也可以将从多个空的收纳场所中选择离输送装置300更近的一个收纳场所决定为收纳目的地。
接着，在步骤S5中，臂式机器人330从临时放置处336取下作为搬入对象的刀架H1，并将该刀架H1收纳于所决定的收纳目的地。然后，控制部50将刀架H1的识别信息与对应的收纳场所建立对应，并更新收纳信息175。
在临时放置处336留有其他作为搬入对象的刀架的情况下，控制部50反复进行步骤S4、S5的工序，直到临时放置处336上没有刀架为止。
＜G.向机床400搬入刀具的刀具搬入工序＞
接着，参照图11对继图10之后的搬入刀架的搬入工序进行说明。图11是概略性地表示从刀具收纳部250向机床400搬入刀架的搬入工序的流程的图。
设定为控制部50在某个定时接收到向机床400搬入刀架的搬入指示。作为搬入对象的刀具和作为输送目的地的机床400例如由操作者对操作终端200A指定。在刀具收纳部250内存在多个保持有由操作者指定的刀具的刀架的情况下，控制部50确定作为搬入对象的刀架。由此，设定为刀架H2被确定为作为搬入对象的刀具。在该情况下，控制部50从上述的收纳信息175(参照图6)确定刀架H2的收纳场所。然后，控制部50通过控制马达335A(参照图2)来驱动台车332，使台车332移动至刀架H2的收纳场所前。
接着，在步骤S11中，臂式机器人330从刀具收纳部250取下作为输送对象的刀架H2，并将刀架H2放置于台车332上的临时放置处336。
接着，在步骤S12中，控制部50通过控制马达335A将台车332驱动至作为输送目的地的机床400的位置。
接着，在步骤S13中，臂式机器人330将刀架H2交接到作为输送目的地的机床400所具备的ATC438。然后，ATC438将从臂式机器人330接收到的刀架H2装接于机床400内的ATC438。然后，ATC438将刀架H2放置于机床400内的刀库。由此，刀架H2成为在机床400中能够使用的状态。
＜H.向工位200搬出刀具的搬出工序＞
接着，参照图12对刀架的搬出工序进行说明。图12是概略性地表示从机床400向工位200搬出刀架的搬出工序的流程的图。
设定为控制部50在某个定时接收到刀架的回收指示。基于此，控制部50从机床400中收纳的刀架中确定作为回收对象的刀架。其结果是，设定为刀架H3被确定为回收对象。控制部50参照上述的收纳信息175(参照图6)确定刀架H3的收纳目的地。然后，控制部50通过控制上述的马达335A(参照图2)来驱动台车332，使台车332移动至收纳刀架H3的机床400前。接着，臂式机器人330从机床400取出刀架H3，并将该刀架H3放置于台车332上的临时放置处336。此外，控制部50将刀架H3的识别信息从收纳信息175中删除，并将刀架H3的收纳源改写为空的状态。
然后，控制部50判断从机床400搬出的刀架H3中是否包含至少一个保持有处于不可使用状态的刀具的刀架。控制部50在判断为从机床400搬出的刀架H3中包含至少一个保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，将刀架H3的搬出目的地设为工位200。
接着，在步骤S21中，控制部50通过控制上述的马达335A来驱动台车332，使台车332从机床400前移动至工位200前。
接着，在步骤S22中，臂式机器人330从临时放置处336取下作为搬出对象的刀架H3，并将刀架H3装接于工位200所具备的上述的ATC238(参照图10)。然后，ATC238将刀架H3装接于工位200的刀库M1。
接着，在步骤S23中，控制部50通过控制上述的马达235A来驱动刀库M1，使作为搬出对象的刀架H3移动至出口。然后，操作者从该出口取出作为搬出对象的刀架H3。
＜I.管理装置100的硬件构成＞
接着，参照图13对图2所示的管理装置100的硬件构成进行说明。图13是表示管理装置100的硬件构成的一个例子的示意图。
管理装置100包括控制电路101、ROM(Read Only Memory：只读存储器)102、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)103、通信接口104、显示接口105、输入接口107以及存储装置120。这些组件连接于总线110。
控制电路101例如由至少一个集成电路构成。集成电路例如能够由至少一个CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、至少一个GPU(Graphics Processing Unit：图形处理器)、至少一个ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、至少一个FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或者他们的组合等构成。
控制电路101通过执行控制程序122、操作系统等各种程序来控制管理装置100的动作。控制电路101基于接收到的控制程序122的执行命令，来从存储装置120或ROM102向RAM103读出控制程序122。RAM103作为工作存储器发挥功能，临时储存执行控制程序122所需的各种数据。
在通信接口104连接有LAN(Local Area Network：局域网)、天线等。管理装置100经由通信接口104与网络NW1连接。由此，管理装置100与同网络NW1连接的外部设备进行数据交换。该外部设备例如包括PLC150、服务器(未图示)等。
在显示接口105连接有显示器106。显示接口105根据来自控制电路101等的指令，来对显示器106发送用于显示图像的图像信号。显示器106例如显示用于接收刀架的回收指示的操作画面、用于指定作为搬入对象的刀架的选择画面等。显示器106例如是液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器或者其他显示设备。需要说明的是，显示器106可以与管理装置100一体地构成，也可以与管理装置100分开地构成。
在输入接口107连接有输入设备108。输入设备108例如是鼠标、键盘、触摸面板、或者能够接受用户的操作的其他装置。需要说明的是，输入设备108可以与管理装置100一体地构成，也可以与管理装置100分开地构成。
存储装置120例如是硬盘、闪存等存储介质。存储装置120储存控制程序122和上述的加工计划124等。控制程序122和加工计划124的储存场所不限定于存储装置120，控制程序122和加工计划124也可以储存于控制电路101的存储区域(例如，高速缓冲存储器等)、ROM102、RAM103以及其他装置(例如，服务器、PLC150或者操作终端200A)等。
控制程序122是用于实现上述的图4所示的功能构成的一部分或全部的程序。控制程序122也可以不作为单体程序被提供，而以嵌入于任意程序的一部分的方式被提供。在该情况下，基于控制程序122的输送控制处理以与任意程序协作的方式被实现。即使是这样的不包括一部分模块的程序，也不会脱离符合本实施方式的控制程序122的主旨。而且，由控制程序122提供的功能的一部分或全部也可以由专用的硬件来实现。而且，也可以以至少一个服务器执行控制程序122的处理的一部分的、所谓的云服务这样的方式来构成管理装置100。
＜J.PLC150的硬件构成＞
参照图14对图2所示的PLC150的硬件构成的一个例子进行说明。图14是表示PLC150的主要的硬件构成的框图。
PLC150包括控制电路151、ROM(Read Only Memory)152、RAM(Random AccessMemory)153、通信接口154、155以及存储装置170。这些组件连接于总线160。
控制电路151由至少一个集成电路构成。集成电路例如由至少一个CPU、至少一个MPU(Micro Processing Unit：微处理器)、至少一个ASIC、至少一个FPGA或者他们的组合等构成。
控制电路151通过执行控制程序172等各种程序来控制输送装置300、机床400的动作。控制电路151基于接收到的控制程序172的执行命令，来从存储装置170向ROM152读出控制程序172。RAM153作为工作存储器发挥功能，临时储存执行控制程序172所需的各种数据。
在通信接口154连接有LAN、天线等。PLC150经由通信接口154与网络NW1连接。由此，PLC150与同网络NW1连接的外部设备进行数据交换。该外部设备例如包括管理装置100、服务器(未图示)等。
通信接口155是用于与作为现场网络的网络NW2连接的接口。PLC150经由通信接口155而与同网络NW2连接的外部设备进行数据交换。该外部设备例如包括上述的远程I/O单元71～73等。
存储装置170例如是硬盘、闪存等存储介质。存储装置170储存控制程序172、上述的刀具信息174以及上述的收纳信息175等。控制程序172、刀具信息174以及收纳信息175的储存场所不限定于存储装置170，控制程序172、刀具信息174以及收纳信息175也可以储存于控制电路151的存储区域(例如，缓存区域等)、ROM152、RAM153、外部设备(例如，服务器)等。
控制程序172是用于实现上述的图4所示的功能构成的一部分或全部的程序。控制程序172也可以不作为单体程序被提供，而以嵌入于任意程序的一部分的方式被提供。在该情况下，按照本实施方式的控制处理以与任意程序协作的方式被实现。即使是这样的不包括一部分模块的程序，也不会脱离符合本实施方式的控制程序172的主旨。而且，由控制程序172提供的功能的一部分或全部也可以由专用的硬件来实现。而且，也可以以至少一个服务器执行控制程序172的处理的一部分的、所谓的云服务这样的方式来构成PLC150。
＜K.操作终端200A的硬件构成＞
参照图15对图1所示的操作终端200A的硬件构成进行说明。图15是表示操作终端200A的硬件构成的一个例子的示意图。
操作终端200A包括控制电路201、ROM202、RAM203、通信接口204、显示接口205、输入接口207以及存储装置220。这些组件连接于总线210。
控制电路201例如由至少一个集成电路构成。集成电路例如能够由至少一个CPU、至少一个GPU、至少一个ASIC、至少一个FPGA或者他们的组合等构成。
控制电路201通过执行控制程序222、操作系统等各种程序来控制操作终端200A的动作。控制电路201基于接收到的控制程序222的执行命令，来从存储装置220或ROM202向RAM203读出控制程序222。RAM203作为工作存储器发挥功能，临时储存执行控制程序222所需的各种数据。
在通信接口204连接有LAN、天线等。操作终端200A经由通信接口204与网络NW1连接。由此，操作终端200A与同网络NW1连接的外部设备进行数据交换。该外部设备例如包括PLC150、服务器(未图示)等。
在显示接口205连接有显示器206。显示接口205根据来自控制电路201等的指令，来对显示器206发送用于显示图像的图像信号。显示器206例如显示用于接收刀架的回收指示的操作画面、用于指定作为搬入对象的刀架的刀具选择画面、或用于指定作为搬入目的地的机床400的机床选择画面等。显示器206例如是液晶显示器、有机EL显示器或者其他显示设备。需要说明的是，显示器206可以与操作终端200A一体地构成，也可以与操作终端200A分开地构成。
在输入接口207连接有输入设备208。输入设备208例如是鼠标、键盘、触摸面板、或者能够接受用户的操作的其他装置。需要说明的是，输入设备208可以与操作终端200A一体地构成，也可以与操作终端200A分开地构成。
存储装置220例如是硬盘、闪存等存储介质。存储装置220储存控制程序222等。控制程序222的储存场所不限定于存储装置220，控制程序222也可以储存于控制电路201的存储区域(例如，高速缓冲存储器等)、ROM202、RAM203、管理装置100、PLC150或者外部设备(例如，服务器)等。
控制程序222是用于实现上述的图4所示的功能构成的一部分或全部的程序。控制程序222也可以不作为单体程序被提供，而以嵌入于任意程序的一部分的方式被提供。在该情况下，基于控制程序222的控制处理以与任意程序协作的方式被实现。即使是这样的不包含一部分模块的程序，也不会脱离符合本实施方式的控制程序222的主旨。而且，由控制程序222提供的功能的一部分或全部也可以由专用的硬件来实现。而且，也可以以至少一个服务器执行控制程序222的处理的一部分的、所谓的云端服务这样的方式来构成操作终端200A。
＜L.刀架的搬出流程＞
接着，参照图16对刀架的搬出处理的控制流程进行说明。图16是表示从机床400搬出刀架的搬出处理的流程的流程图。
图16所示的处理由控制部50执行控制程序来实现。在其他方面，处理的一部分或全部也可以由电路元件或者其他硬件来执行。
在步骤S110中，控制部50基于上述的加工计划124，判断从机床400搬出刀架的定时是否已到来。控制部50在判断为从机床400搬出刀架的定时已到来的情况下(在步骤S110中为是)，将控制切换到步骤S120。否则(在步骤S110中为否)，控制部50再次执行步骤S110的处理。
在步骤S120中，控制部50作为上述的判断部56发挥功能，判断在从机床400搬出的作为搬出对象的刀具中是否包含处于不可使用状态的刀具。作为一个例子，控制部50参照上述的刀具信息174，确定从机床400搬出的各刀具的剩余寿命。此时，控制部50将剩余寿命小于规定阈值的刀具确定为处于不可使用状态的刀具。该规定阈值可以预先设定，也可以由用户任意地设定。控制部50在判断为从机床400搬出的作为搬出对象的刀具中包含处于不可使用状态的刀具的情况下(在步骤S120中为是)，将控制切换到步骤S122。否则(在步骤S120中为否)，控制部50将控制切换到步骤S132。
在步骤S122中，控制部50作为上述的输送控制部54发挥功能，将输送装置300从机床400前移动至工位200前。
在步骤S124中，控制部50作为上述的输送控制部54发挥功能，以将保持有处于不可使用状态的刀具的刀架搬出至工位200的方式控制输送装置300。
在步骤S132中，控制部50作为上述的输送控制部54发挥功能，将输送装置300从机床400前移动至刀具收纳部250前。
在步骤S134中，控制部50作为上述的输送控制部54发挥功能，以将从机床400搬出的全部刀架收纳于刀具收纳部250的方式控制输送装置300。
在步骤S140中，控制部50作为上述的判断部56发挥功能，判断在从机床400搬出的作为搬出对象的刀具中是否包含处于可使用状态的刀具。作为一个例子，控制部50参照上述的刀具信息174，确定从机床400搬出的各刀具的剩余寿命。此时，控制部50将剩余寿命为规定阈值以上的刀具确定为处于可使用状态的刀具。该规定阈值可以预先设定，也可以由用户任意地设定。控制部50在判断为从机床400搬出的作为搬出对象的刀具中包含处于可使用状态的刀具的情况下(在步骤S140中为是)，将控制切换到步骤S142。否则(在步骤S140中为否)，控制部50结束图16所示的处理。
在步骤S142中，控制部50作为上述的输送控制部54发挥功能，将输送装置300从工位200前移动至刀具收纳部250前。
在步骤S144中，控制部50作为上述的输送控制部54发挥功能，以将保持有处于可使用状态的刀具的刀架收纳于刀具收纳部250的方式控制输送装置300。
＜M.总结＞
如上所述，刀具输送系统10判断在从机床400搬出的作为搬出对象的刀架中是否包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架，根据该判断结果改变该刀架的搬出目的地。
控制部50在作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将该作为搬出对象的刀架从机床400输送至工位200的方式控制输送装置300。由此，刀具输送系统10能防止刀具收纳部250中的刀架的收纳空间被浪费地使用。
另一方面，控制部50在作为搬出对象的刀架中不包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将该作为搬出对象的刀架从机床400输送至刀具收纳部250的方式控制输送装置300。由此，刀具输送系统10能将处于可使用状态的刀具收纳于刀具收纳部250，从而容易再利用该刀具。
应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的内容。本发明的范围不是通过上述的说明来示出而是通过权力要求书来示出，并旨在包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。
附图标记说明
10：刀具输送系统；50：控制部；52：监视部；54：输送控制部；56：判断部；71：远程I/O单元；72：远程I/O单元；73：远程I/O单元；100：管理装置；101：控制电路；102：ROM；103：RAM；104：通信接口；105：显示接口；106：显示器；107：输入接口；108：输入设备；110：总线；120：存储装置；122：控制程序；124：加工计划；151：控制电路；152：ROM；153：RAM；154：通信接口；155：通信接口；160：总线；170：存储装置；172：控制程序；174：刀具信息；175：收纳信息；200：工位；200A：操作终端；201：控制电路；202：ROM；203：RAM；204：通信接口；205：显示接口；206：显示器；207：输入接口；208：输入设备；210：总线；220：存储装置；222：控制程序；234：马达驱动器；234A：马达驱动器；234B：马达驱动器；235：马达；235A：马达；235B：马达；250：刀具收纳部；300：输送装置；330：臂式机器人；331：轨道；332：台车；334：马达驱动器；334A：马达驱动器；334B：马达驱动器；335：马达；335A：马达；335B：马达；336：临时放置处；400、400A～400F：机床；411：马达驱动器；411A：马达驱动器；411B：马达驱动器；412：马达；412A：马达；412B：马达；422：加工程序。

Claims (8)

1.一种刀具输送系统，具备：
机床；以及
刀具收纳部，构成为能够收纳多个刀架，所述多个刀架中的每一个构成为能够保持刀具，
所述刀具输送系统还具备：
工位，用于供操作者对刀架进行作业；
输送装置，用于将位于所述机床内的刀架、位于所述刀具收纳部内的刀架以及位于所述工位内的刀架中的指定的刀架输送至所述机床、所述刀具收纳部以及所述工位中的指定的输送目的地；以及
控制部，用于控制所述刀具输送系统，
所述控制部执行以下处理：
判断在从所述机床搬出的作为搬出对象的刀架中是否包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架；以及
在所述作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将所述作为搬出对象的刀架从所述机床输送至所述工位的方式控制所述输送装置。
2.根据权利要求1所述的刀具输送系统，其中，
所述控制部还执行以下处理：
在所述作为搬出对象的刀架中不包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将所述作为搬出对象的刀架从所述机床输送至所述刀具收纳部的方式控制所述输送装置。
3.根据权利要求1或2所述的刀具输送系统，其中，
所述控制部还执行以下处理：
从所述机床所保持的多个刀架中，决定所述作为搬出对象的刀架，
在进行所述决定的处理中，保持有处于不可使用状态的刀具的刀架比保持有处于可使用状态的刀具的刀架优先地被决定为所述作为搬出对象的刀架。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的刀具输送系统，其中，
所述控制部还执行以下处理：
在所述作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架和保持有处于可使用状态的刀具的刀架的情况下，控制所述输送装置，以在将保持有处于不可使用状态的刀具的刀架输送至所述工位后，将保持有处于可使用状态的刀具的刀架输送至所述刀具收纳部。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的刀具输送系统，其中，
所述工位构成为能够收纳多个刀架，
所述工位中能够收纳的刀架的数量比所述刀具收纳部中能够收纳的刀架的数量少。
6.根据权利要求5所述的刀具输送系统，其中，
所述控制部还执行以下处理：
在将保持有处于不可使用状态的刀具的刀架从所述机床输送至所述工位的情况下，在所述工位内的刀架的收纳空间没有空闲时，控制所述输送装置，以使收纳于所述工位内的刀架中的保持有新品的刀具的刀架从所述工位搬出。
7.一种刀具输送系统的控制方法，
所述刀具输送系统具备：
机床；以及
刀具收纳部，构成为能够收纳多个刀架，所述多个刀架中的每一个构成为能够保持刀具，
所述刀具输送系统还具备：
工位，用于供操作者对刀架进行作业；以及
输送装置，用于将位于所述机床内、所述刀具收纳部内以及所述工位内的刀架中的指定的刀架输送至所述机床、所述刀具收纳部以及所述工位中的指定的输送目的地，
所述控制方法具备以下步骤：
判断在从所述机床搬出的作为搬出对象的刀架中是否包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架；以及
在所述作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将所述作为搬出对象的刀架从所述机床输送至所述工位的方式控制所述输送装置。
8.一种刀具输送系统的控制程序，
所述刀具输送系统具备：
机床；以及
刀具收纳部，构成为能够收纳多个刀架，所述多个刀架中的每一个构成为能够保持刀具，
所述刀具输送系统还具备：
工位，用于供操作者对刀架进行作业；以及
输送装置，用于将位于所述机床内、所述刀具收纳部内以及所述工位内的刀架中的指定的刀架输送至所述机床、所述刀具收纳部以及所述工位中的指定的输送目的地，
所述控制程序使所述刀具输送系统执行以下步骤：
判断在从所述机床搬出的作为搬出对象的刀架中是否包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架；以及
在所述作为搬出对象的刀架中包含保持有处于不可使用状态的刀具的刀架的情况下，以将所述作为搬出对象的刀架从所述机床输送至所述工位的方式控制所述输送装置。
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