JP2000176797A - 工具管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの加工開始前に工具を計測することが
必要なため工具計測装置が必須であり、また、調整加工
時のようにワークの加工中に工具を工具マガジンに追加
や回収する場合、数値制御工作機械側と中央処理装置側
の両方で工具マスタデータの更新と工具マガジンレイア
ウトへの登録、削除を行なうという複数の面倒な手順を
とらなければならず、作業性が悪かった。 【解決手段】 中央処理装置に保管される工具マガジン
レイアウトへの工具番号の追加／削除と工具マスタデー
タの更新とを、工具リストと、数値工作機械側で計測し
た工具データを数値制御装置において登録／削除するこ
とに基づいて行うようにすることにより、工具計測装置
を不要にし、かつ、作業手順を簡単化し作業性を高め
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具マガジンと数
値制御装置とを有する複数の数値制御工作機械、ワーク
搬送装置及びそれらを統括管理する中央処理装置などで
構成されるＦＭＳ（フレキシブル マニュファクチャリ
ング システム）に備えられた工具管理装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、ＦＭＳ、すなわち、生産設備の
全体をコンピュータで統括的に制御・管理することによ
り、類似製品の混合生産や生産内容の変更などが可能な
生産システムの一例を示す構成図である。また、図１０
は、前記ＦＭＳを構成する従来の数値制御装置および中
央処理装置の概略構成を示すブロック図である。以下、
図１と図１０を参照して従来技術を説明する。

【０００３】図１に示すように、一般にＦＭＳは、それ
ぞれに工具マガジン２と数値制御装置３を有する複数の
数値制御工作機械１、ワーク搬送装置５及びそれらを統
括管理する中央処理装置１０などで構成される。このよ
うなＦＭＳにおいて、作業者は、中央処理装置１０が数
値制御工作機械１で加工するワークを決定する前、すな
わち、一般には段取りステーション７からワークを投入
する前に、ＣＲＴ１１、キーボード１２を用いて中央処
理装置１０の工具リスト登録部１３に、図４に示すよう
な工具リスト（前記数値制御工作機械でワークを加工す
るために必要な工具のワーク毎のリスト）として、該当
ワークの加工に必要な工具の一覧を登録する。続いて、
各工具の工具データ（工具のオフセットデータ及び寿命
データ等）を中央処理装置１０の工具データ登録部１４
に登録し、図５に示すような工具マスタデータとして一
元管理を行う。この場合、工具データのうちオフセット
データは工具計測装置８で計測後、登録を行なう。

【０００４】その後、中央処理装置１０が加工するワー
クと数値制御工作機械１を決定すると、ワークがワーク
搬送装置５により倉庫６から数値制御工作機械１のＡＰ
Ｃ４に搬送される。同時に、工具準備リスト作成部１５
が、まず、加工するワーク毎に登録済みの工具リスト
（図４）と、中央処理装置１０内で更新／保管されてお
り、数値制御工作機械１の工具マガジン２に装着されて
いる工具の工具番号（前記ＦＭＳにおいて使用する全工
具の識別番号）とポット番号とからなる、図３に示すよ
うな工具マガジンレイアウト（工具マガジンの工具配置
レイアウト）とを比較し、加工に不足する工具を選び出
す。次に、選び出された工具の工具データが存在するか
どうかについて、図５に示すような工具マスタデータを
検索し、その一覧を図６に示すような工具準備リストと
してプリンタ１６に出力し、作業者に工具準備指示をす
る。

【０００５】作業者は、まず、図６に示すような工具準
備リストにおいて工具マスタ無しとされた工具につい
て、工具計測装置８で工具データを計測した後、工具デ
ータ登録部１４において工具データの登録を行う。次
に、前記工具準備リストに従って工具棚９から準備工具
を運び、工具マガジン２に装着し、装着完了したことを
工具準備完了ボタン２５により数値制御装置３に通知す
る。数値制御装置３が工具準備完了指示部２４において
中央処理装置１に準備工具の装着が完了したことを指示
すると、工具マガジン一括更新部１８は準備指示した工
具を前記工具マガジンレイアウトに追加する。そして、
準備工具データ検索／転送部１９で工具準備リストにあ
げた工具番号の工具データを図５に示す工具マスタデー
タから検索し、数値制御装置３に転送する。数値制御装
置３はその準備工具データ受信／登録部２６において工
具データを受信し登録を行う。

【０００６】その後、加工の準備が整うと、中央処理装
置１０が数値制御工作機械１にワークの加工開始を指示
する。そして、加工が完了すると、数値制御装置３は、
工具データ一括転送部２７において工具マガジン内のす
べての工具の工具データを中央処理装置１０に転送す
る。中央処理装置１０では、工具データ一括更新部２０
において受信した工具データにより工具マスタデータ
（図５）を更新する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したような
方式に基づく従来の工具管理装置は、数値制御工作機械
１による各ワークの加工毎に工具準備の指示を行い、ま
た、工具データの転送／更新を行うものなので、次のよ
うな問題点を有していた。

【０００８】１）工具データはワークの加工開始前に別
途準備した工具計測装置で工具を計測することにより求
め、中央処理装置でマスタ管理を行ない、工具データを
必要とする各部に転送することを前提としているので、
工具オフセットデータを計測する工具計測装置が必須で
ある。

【０００９】２）調整加工時のようにワークの加工中に
作業者の判断で工具を工具マガジンに追加投入する場
合、中央処理装置側で工具マガジンレイアウトへの追加
と工具マスタデータの確認と記録とを行い、数値制御工
作機械側で工具データの登録を行なうという複数の面倒
な手順をとらなければならない。また、同じく工具を工
具マガジンから回収する場合は、数値制御工作機械側で
工具データの記録と削除をし、中央処理装置側で工具マ
スタデータの更新と工具マガジンレイアウトからの削除
を行なっておくという複数の面倒な手順をとらなければ
ならず、手順が複雑になり、作業性が悪い。

【００１０】そこで、本発明に係る工具管理装置は、上
記問題点を解消し、工具計測装置が必須ではなくし、装
置構成を簡素化することができ、かつ、数値制御工作機
械側における工具データの登録、削除と、中央処理装置
側における工具マスタデータの更新と工具マガジンレイ
アウトの追加、削除を、数値制御装置における工具デー
タの登録、削除という簡単な操作だけで行い、作業手順
を簡単化することができる工具管理装置を提供すること
を課題としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る工具管理装
置は、前記数値制御工作機械で工具番号を登録した段階
で前記中央処理装置に工具データを要求する工具データ
要求手段と、前記工具データ要求手段により工具データ
が要求された時に、前記工具マスタデータを検索し、要
求された工具番号の工具データが見つかった場合は前記
工具マガジンレイアウトに工具番号を追加し、同時に工
具データを前記数値制御工作機械に通知する手段と、前
記数値制御工作機械で工具データを登録した段階で前記
中央処理装置に工具データを登録したことと、登録され
た工具データを通知する工具データ登録通知手段と、前
記工具データ登録通知手段により前記数値制御工作機械
に工具データが登録されたことを通知された場合は前記
工具マガジンレイアウトに工具番号を追加し、通知され
た工具データで前記工具マスタデータを更新する手段
と、前記数値制御工作機械で工具データを削除した段階
で前記中央処理装置に工具データを削除したことと、削
除された工具データを通知する工具データ削除通知手段
と、前記工具データ削除通知手段により前記数値制御工
作機械で工具データが削除されたことを通知された場合
は前記工具マガジンレイアウトから工具番号を削除し、
通知された工具データで前記工具マスタデータを更新す
る手段を備える。

【００１２】上記構成の装置は、加工中に数値制御装置
側で工具を追加する場合、工具データが登録済みであれ
ば、工具番号を登録するだけで中央処理装置から工具デ
ータを呼び出し、中央処理装置の工具マガジンレイアウ
トに追加することができる。また、工具データが未登録
の場合でも、数値制御工作機械側で工具データを登録す
ることで、中央処理装置の工具マスタデータと工具マガ
ジンレイアウトに追加登録を行うことができる。さら
に、数値制御工作機械側で工具を抜いた場合でも、数値
制御工作機械側で工具データの削除を行うことにより、
中央処理装置における工具マスタデータの更新と工具マ
ガジンレイアウトからの削除を行うことができるので、
前記本発明の課題を効果的に解決することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１に示すＦＭＳの構成
図、及び図２に示す本発明に係る工具管理装置のブロッ
ク図を用いて本発明を説明する。

【００１４】図１に示すように、ＦＭＳは、工具マガジ
ン２と数値制御装置３とを有する複数の数値制御工作機
械１、ワーク搬送装置５及びそれらを統括管理する中央
処理装置１０などで構成される。このようなＦＭＳで
は、中央処理装置１０が数値制御工作機械１で加工する
ワークを決定する前、すなわち、一般には、段取りステ
ーション７からワークを投入する前に、作業者が、ＣＲ
Ｔ１１、キーボード１２を用いて工具リスト登録部１３
において、図３に示すような工具リストとして中央処理
装置１０に該当ワークの加工に必要な工具番号の一覧を
登録する。工具計測装置８が準備され、工具データの計
測を行った場合は、中央処理装置１０の工具データ登録
部１４に各工具の工具データを登録し、図５に示すよう
な工具マスタデータとして一元管理を行う。但し、本発
明においては、必ずしもこの段階で工具データを登録す
る必要はない。

【００１５】その後、中央処理装置１０が加工するワー
クと数値制御工作機械１とを決定すると、ワークがワー
ク搬送装置５により倉庫６から数値制御工作機械１のＡ
ＰＣ４に搬送される。同時に、工具準備リスト作成部１
５が、まず、図４に示すように加工するワーク毎に登録
済みの工具リストと、中央処理装置１０内で更新／保管
されており、数値制御工作機械１の工具マガジン２に装
着されている工具の工具番号とポット番号とからなる、
図３に示すような工具マガジンレイアウトとを比較し、
加工に不足する工具を選び出す。次に、選び出された工
具の工具データが存在するかどうかを図５に示すような
工具マスタデータを検索することにより調べ、準備すべ
き工具の一覧を図６に示すような工具準備リストとして
プリンタ１６に出力し、作業者に工具準備指示をする。

【００１６】作業者は、まず、この工具準備リストに従
って工具棚９から準備工具を運び出し、工具マガジン２
に装着する。前記図６の工具準備リストにおいて工具マ
スタ無しとされた工具については、数値制御工作機械１
内でワーク基準面へのタッチなどにより工具オフセット
データの計測を行い、その計測結果をＣＲＴ２１、キー
ボード２２を介し工具データ編集部２３に入力すること
により、工具データの登録を行う。工具データの登録が
行われると、工具データ編集部２３は工具データが登録
されたこと、および登録された工具番号と工具データと
を中央処理装置１０に通知する。そして、中央処理装置
１０ではその工具データ／マガジンレイアウト更新部１
７において、通知された工具データを図５に示す工具マ
スタデータに追加し、かつ、図３に示す工具マガジンレ
イアウトに工具番号を追加する。

【００１７】その後、すべての準備工具の装着が完了す
ると、装着が完了したことを工具準備完了ボタン２５に
より数値制御装置３に通知する。そして、この数値制御
装置３が準備工具の装着完了を工具準備完了指示部２４
において中央処理装置１に指示すると、準備指示した工
具を工具マガジン一括更新部１８で前記図３の工具マガ
ジンレイアウトに追加し、図６に示す工具準備リストに
あげた工具番号の工具データを準備工具データ検索／転
送部１９で図５に示す工具マスタデータから検索し、数
値制御装置３に転送する。数値制御装置３では、その準
備工具データ受信／登録部２６において工具データを受
信し登録を行なう。上記のようにして加工の準備が整う
と、中央処理装置１０が数値制御工作機械１にワークの
加工開始を指示する。

【００１８】加工が開始されても、調整加工時のように
作業者が介入して工具の追加／回収を行う必要性が度々
生じる。この場合、工具マガジン２からの工具の追加／
回収に合わせて、数値制御装置３の工具データ編集部２
３において工具データの登録／削除を行うと、工具デー
タの登録／削除が行われたこととそれにより登録／削除
された工具データとが中央処理装置１０に通知される。
中央処理装置１０では、その工具データ／マガジンレイ
アウト更新部１７において、前記通知された工具データ
により、図５に示す工具マスタデータの更新と、図３に
示す工具マガジンレイアウトへの追加／削除が行われ
る。

【００１９】そして、加工が完了すると、数値制御装置
３は、その工具データ一括転送部２７において、工具マ
ガジン内のすべての工具の工具データを中央処理装置１
０に転送する。中央処理装置１０では、その工具データ
一括更新部２０において受信した工具データにより図５
に示す工具マスタデータを更新する。

【００２０】次に、本発明の主要部を含む工具データ編
集部２３と工具データ／マガジンレイアウト更新部１７
の詳細を、図７に示す工具データ編集画面の一例、図８
に示す工具データ編集部の動作を示すフローチャート、
及び、図９に示す工具データ／マガジンレイアウト更新
部の動作を示すフローチャートを用いて説明する。

【００２１】まず、数値制御工作機械１における作業者
の操作手順について説明する。作業者は準備工具を工具
準備リストに従って工具棚９で準備し、工具マガジン２
の指定ポットに装着する。その後、工具マスタ無しとな
っている工具については、数値制御工作機械１内でワー
ク基準面にタッチするなどしてオフセットデータを計測
した後、図７に示すような数値制御装置３の工具データ
編集画面で工具データの登録を行なう。また、調整加工
時のように、作業者が工具準備リストとは別に工具の投
入／回収を判断した場合も、工具マガジンへの工具の投
入／回収、及び、オフセットデータの計測、工具データ
編集画面における工具データの登録／削除が行なわれ
る。

【００２２】データ入力が行われると、工具データ編集
部２３では、まず、ステップＳ１で工具番号の入力であ
るかどうかを判定する。工具番号入力であると判定され
た場合は、ステップＳ２で工具番号を表示／記憶したの
ち、ステップＳ３に進み、工具データ要求コマンドと入
力の行なわれたポット番号、工具番号からなる工具デー
タ要求通知を中央処理装置１０に通知する。続いて、ス
テップＳ４において、中央処理装置１０から送信されて
くる工具データ有無フラグと工具データとからなる工具
データ要求応答を待ち、受信を行う。工具データ要求応
答を受信後、ステップＳ５で応答内の工具データ有無フ
ラグを判定し、データ有りと判定された場合は、ステッ
プＳ６で、受信した工具データを工具番号入力された工
具の工具データとして表示／記憶し、工具データ無しと
判定された場合はなにも行なわず処理を終了する。

【００２３】データ入力が工具番号でなかった場合、ス
テップＳ７で、次に工具データの入力であるかどうかを
判定し、工具データ入力であると判定された場合は入力
された工具データ（オフセットデータまたは、寿命デー
タ）を表示／記憶し（ステップＳ８）、次いで、オフセ
ットデータと寿命データの両方が入力済みとなったかど
うかを判定する（ステップＳ９）。両方が入力済みと判
定された場合は工具データが確定したとして、工具デー
タ登録コマンドと入力の行なわれたポット番号、工具番
号からなる工具データ登録通知を中央処理装置１０に通
知する（ステップＳ１０）。続いて、入力された工具デ
ータを中央処理装置１０に通知する（ステップＳ１
１）。

【００２４】ステップＳ７でデータ入力が工具データ入
力でなかった場合、次にステップＳ１２に進み、工具デ
ータ削除入力であるかどうかを判定し、工具データ削除
と判定された場合は、ステップＳ１３で工具番号、工具
データを削除した後、ステップＳ１４に進み、工具デー
タ削除コマンドと削除の行なわれたポット番号、工具番
号からなる工具データ削除通知とを中央処理装置１０に
通知する。続いて、削除された工具データを中央処理装
置１０に通知する（ステップＳ１１）。

【００２５】次に、工具データ／マガジンレイアウト更
新部１７の処理動作を図９に示すフローチャートを用い
て説明する。

【００２６】中央処理装置１０は、数値制御装置３から
通知を受けると、まず、ステップＳ２１で工具データの
要求通知であるかどうかを判定する。工具データ要求通
知と判定された場合は、ステップＳ２２で工具マスタデ
ータ内から指定工具番号の工具データを検索し、工具デ
ータの存在の有無を判定する（ステップＳ２３）。判定
の結果、工具データが存在した場合は工具マガジンレイ
アウトの指定ポットに工具番号の追加を行ない（ステッ
プＳ２４）、工具データ要求応答に工具データ有りフラ
グをセット（ステップＳ２５）し、次いで工具データを
セット（ステップＳ２６）し、続いて、数値制御装置３
に通知する（ステップＳ２８）。また、工具データが存
在しなかった場合には、工具データ無しフラグをセット
し（ステップＳ２７）、数値制御装置３に通知する（ス
テップＳ２８）。

【００２７】数値制御装置３からの通知が工具データ要
求でなかった場合、ステップＳ２９で工具データ登録通
知であるかどうかを判定し、工具データ登録通知と判定
された場合は工具マガジンレイアウトの指定ポットに工
具番号の追加を行なう（ステップＳ３０）。

【００２８】数値制御装置３からの通知が工具データ登
録通知でなかった場合、ステップＳ３１で工具データ削
除通知であるかどうかを判定し、工具データ削除通知と
判定された場合は工具マガジンレイアウトの指定ポット
から工具番号の削除を行なう（ステップＳ３２）。

【００２９】数値制御装置３からの通知が工具データ削
除通知でなかった場合は、ステップＳ３３で工具データ
通知であるかどうかを判定し、工具データ通知と判定さ
れた場合は、工具マスタデータから指定の工具番号の工
具データを検索し（ステップＳ３４）、工具データの存
在有無を判定する（ステップＳ３５）。判定の結果、工
具データが存在した場合は、データを更新し（ステップ
Ｓ３６）、存在しなかった場合は、ステップＳ３７で工
具マスタデータに通知された工具データを追加登録し、
処理を終了する。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようなものであ
るから、以下に記載するような効果を奏する。

【００３１】１）数値制御工作機械内で計測し登録した
工具データ（オフセット）を中央処理装置において工具
マスタデータとして管理するので、工具計測装置を備え
ることが特に必須ではなくし、装置構成を簡素化するこ
とができる。

【００３２】２）工具計測装置を別に備えるようにして
もよく、この場合の工具の計測場所は数値制御工作機械
と工具計測装置のどちらでもよい。また、工具データの
登録は、数値制御工作機械で加工するワークが決定され
てから、工具準備リストで「工具データ無し」とされた
もののみについて行なえばよいので、作業者の判断でフ
レキシブルに行なうことができ、無駄な作業を省き、作
業性を向上することができる。

【００３３】３）調整加工時のようにワークの加工中に
作業者の判断で工具マガジンに工具を追加／回収する場
合でも、数値制御装置における工具データの登録／削除
という簡単な操作だけで工具マスタデータ／工具マガジ
ンレイアウトの更新を行うことができるので、作業手順
を簡単化し、作業時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＦＭＳの概略構成図である。

【図２】 本発明に係る工具管理装置を含む装置のブロ
ック図である。

【図３】 工具マガジンレイアウトの一例を示す図であ
る。

【図４】 工具リストの一例を示す図である。

【図５】 工具マスタデータの一例を示す図である。

【図６】 工具準備リストの一例を示す図である。

【図７】 本発明における数値制御装置の工具データ編
集画面の一例を示す図である。

【図８】 本発明における工具データ編集部の動作を示
すフローチャートである。

【図９】 本発明における工具データ／マガジンレイア
ウト更新部の動作を示すフローチャートである。

【図１０】 従来の工具管理装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 数値制御工作機械、２ 工具マガジン、３ 数値制
御装置、８ 工具計測装置、１０ 中央処理装置、１
１，２１ ＣＲＴ、１２，２２ キーボード、１３ 工
具リスト登録部、１４ 工具データ登録部、１５ 工具
準備リスト作成部、１６ プリンタ、１７ 工具データ
／マガジンレイアウト更新部、１８ 工具マガジン一括
更新部、１９ 準備工具データ検索／転送部、２０ 工
具データ一括更新部、２３ 工具データ編集部、２４
工具準備完了指示部、２６ 準備工具データ受信／登録
部、２７ 工具データ一括転送部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具マガジンと数値制御装置とを有する
   複数の数値制御工作機械、ワーク搬送装置及びそれらを
   統括管理する中央処理装置などで構成されるＦＭＳに設
   けられ、工具マガジンレイアウトと、工具リストと、工
   具番号及び工具データを一元管理する工具マスタデータ
   とを保管、管理する機能を有する工具管理装置におい
   て、 前記数値制御工作機械で工具番号を登録した段階で前記
   中央処理装置に工具データを要求する工具データ要求手
   段と、前記工具データ要求手段により工具データが要求
   された時に前記工具マスタデータを検索し、要求された
   工具番号の工具データが見つかった場合は前記工具マガ
   ジンレイアウトに工具番号を追加し、同時に工具データ
   を前記数値制御工作機械に通知する手段と、 前記数値制御工作機械で工具データを登録した段階で前
   記中央処理装置に工具データを登録したことと登録され
   た工具データとを通知する工具データ登録通知手段と、
   前記工具データ登録通知手段により前記数値制御工作機
   械に工具データが登録されたことを通知された場合は前
   記工具マガジンレイアウトに工具番号を追加し、通知さ
   れた工具データで前記工具マスタデータを更新する手段
   と、 前記数値制御工作機械で工具データを削除した段階で前
   記中央処理装置に工具データを削除したことと削除され
   た工具データとを通知する工具データ削除通知手段と、
   前記工具データ削除通知手段により前記数値制御工作機
   械で工具データが削除されたことを通知された場合は前
   記工具マガジンレイアウトから工具番号を削除し、通知
   された工具データで前記工具マスタデータを更新する手
   段と、 を備えたことを特徴とする工具管理装置。