JP2002301635A - ローダ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いずれかの加工部が何らかの原因で停止した
場合に、他の加工部までワーク供給できずに停止してし
まうことが回避でき、加工効率の向上が図れるローダ制
御装置を提供する。 【解決手段】 複数の加工部４，５を有する工作機械１
に、順次ワークＷを供給するローダ２の制御装置２２で
ある。供給順位にある加工部４，５が加工停止状態にあ
る場合に、別の加工部４，５にワークＷを供給するよう
に供給順位を切り換える順位切換制御部３４を設ける。
順位切換制御部３４は、供給順位にある加工部４，５を
制御する加工制御手段２４，２５から所定のサービス要
求がない場合に上記加工停止状態にあると判定する。こ
の場合に、別の加工部４，５を制御する加工制御手段２
４，２５から所定のサービス要求があると、別の加工部
４，５にワークＷを供給するように供給順位を切り換え
るものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２軸旋盤等の複
数の加工部を備える工作機械にワークを供給するローダ
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガントリローダ等のローダを備え
た２軸旋盤において、２つの加工部で同じ加工を行う場
合がある。この場合、両加工部の加工サイクルタイムが
同じであるため、ローダは、左右交互にワークを供給す
る。ローダ制御装置は、例えば左右いずれかの加工部に
ワークを供給する度に反転するフラグ等により、次に左
右いずれの加工部にワークを供給するかの認識を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の制御で
あると、左右いずれかの加工部で運転を停止させること
が必要になった場合に、その加工部の運転が再開される
まで、もう片方の加工部も、ワークが供給できずに運転
が停止してしまう。例えば、片方の加工部の工具が寿命
に達して、予備工具に自動切換したような場合、工具切
換に伴う加工誤差を確認するために、加工品を計測する
必要がある。この計測が完了するまで、もう片方の加工
部までもが運転が停止されることになる。このため、加
工効率がが悪いものとなっている。

【０００４】この発明の目的は、いずれかの加工部が何
らかの原因で停止した場合に、他の加工部までもワーク
供給できずに停止してしまうことが回避でき、加工効率
の向上が図れるローダ制御装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のローダ制御装
置を、実施形態に対応する図１と共に説明する。このロ
ーダ制御装置（２２）は、複数の加工部（４），（５）
を有する工作機械（１）に順次ワーク（Ｗ）を供給する
ローダ（２）の制御装置であって、供給順位にある加工
部（４），（５）が加工停止状態にある場合に、別の加
工部（４），（５）にワーク（Ｗ）を供給するように供
給順位を切り換える順位切換制御部（３４）を設けたも
のである。この構成によると、ローダ（２）は、通常時
は各加工部（４），（５）に順次ワーク（Ｗ）を供給す
る。供給順位にある加工部（４），（５）が加工停止状
態にあると、順位切換制御部（３４）の制御によって別
の加工部（４），（５）にワーク（Ｗ）を供給するよう
に供給順位が切り換えられる。このため、いずれかの加
工部（４），（５）が何らかの原因で停止した場合に、
他の加工部（４），（５）までもワーク供給できずに停
止してしまうことが回避でき、加工効率の向上が図れ
る。

【０００６】この発明において、上記加工部（４），
（５）は２つであって、互いに略同じ加工時間を要する
加工を行うものであっても良い。このように加工部
（４），（５）が二つであって、互いに略同じ加工時間
を要する加工を行う場合、その簡素な構成に対応して、
できるだけ簡単な制御が求められる。これに対して、上
記の順位切換制御部（３４）によると、制御の煩雑化を
伴うことなく、いずれかの加工部（４），（５）が何ら
かの原因で停止した場合に、別の加工部（４），（５）
までもワーク供給できずに停止してしまうことが回避で
き、加工効率の向上が図れる。また、２つの加工部
（４），（５）で同じ時間の加工を行うため、上記のよ
うに加工停止時に別の加工部（４），（５）にワーク供
給しても、後の制御に支障を与えることがなく、適正な
運転が続けられる。

【０００７】この発明において、前記順位切換制御部
（３４）は、供給順位にある加工部（４），（５）を制
御する加工制御手段（２４），（２５）から所定のサー
ビス要求がない場合に上記加工停止状態にあると判定
し、この場合に、別の加工部（４），（５）を制御する
加工制御手段（２４），（２５）から所定のサービス要
求があると、別の加工部（４），（５）にワーク（Ｗ）
を供給するように供給順位を切り換えるものとしても良
い。このように、サービス要求の有無で加工停止状態に
あるか否かを順位切換制御部（３４）に判定させること
により、簡単な制御で加工停止状態の自動判別が行え
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面と共
に説明する。工作機械１と、この工作機械１にワークＷ
を供給するローダ２とで、加工システム３が構成され
る。工作機械１は２つ加工部４，５を備える。各加工部
４，５は、ワークＷに対して加工を行う手段であり、そ
れぞれワークＷを把持して回転させる主軸６と、刃物台
７とで構成される。両加工部４，５は、共通のベッド８
に設置されている。この例では、工作機械１は２軸旋
盤、詳しくは平行２軸旋盤であり、刃物台７はタレット
からなる。

【０００９】ローダ２は、工作機械１の各加工部４，５
の主軸６に素材となるワークＷを供給する手段であり、
主軸６から加工済みのワークＷを搬出する手段を兼用す
る。ローダ２は、素材供給部９と、製品搬出部１０と、
別搬出部１１と、各加工部４，５の主軸６との間で、ワ
ークＷの搬送が可能とされている。ローダ２は、ガント
リ式のものであり、走行レール１２に沿って走行する走
行体１３に、前後移動台１４を前後方向（Ｚ軸方向）に
移動自在に設置し、前後移動台１４に設置した昇降ロッ
ド１５の下端にローダヘッド１６を設けたものとされて
いる。走行体１３の走行、前後移動台１４の昇降、およ
び昇降ロッド１５の昇降は、各軸のサーボモータ１７〜
１９（図２）の駆動により行われる。ローダヘッド１６
には、２つのローダチャック２０が設けられている。こ
れら２つのローダチャック２０は、主軸６に対面する横
向き姿勢と、下向き姿勢とに設けられ、互いに位置が入
替え可能とされている。

【００１０】制御系を説明する。工作機械１は、加工機
制御装置２１で制御され、ローダ２はローダ制御装置２
２により制御される。これら加工機制御装置２１とロー
ダ制御装置２２とで、加工システム制御装置２３が構成
される。加工制御装置２１およびローダ制御装置２２
は、いずれもコンピュータ式の数値制御装置で構成され
る。加工機制御装置２１は、各加工部４，５をそれぞれ
制御する２つの加工制御手段２４，２５で構成される。
これら加工制御手段２４，２５は、それぞれ別の数値制
御装置を構成する。これら加工制御手段２４，２５は、
同じコンピュータ上に設けられて論理的に別の制御装置
として認識できるものであっても、それぞれ別のコンピ
ュータに構成されたものであっても良い。

【００１１】加工制御手段２４，２５は、それぞれの加
工部４，５に対して設けられた加工プログラム２６を、
演算制御部である解読実行手段２７により解読して実行
し、加工部４，５の制御を行う手段である。両加工制御
手段２４，２５の加工プログラム２６は、ワークＷに対
して同じ加工を行うプログラムとされており、したがっ
て両加工部４，５に互いに同じ加工時間を要する加工を
行わせる。各加工制御手段２４，２５は、上記の他に、
ワーク状況監視手段２８、サービス要求告知手段２９、
停止伴い処理手段３０を備えている。

【００１２】ワーク状況監視手段２８は、主軸６のワー
ク把持状態が、空状態であるか、素材把持状態である
か、加工完了品の把持状態であるかを監視する手段であ
り、上記３つの状態を区別するフラグと、このフラグの
制御を行う手段とで構成されるフラグは、例えば空の場
合は「０」、素材の場合は「１」、加工完了品の場合は
「２」の符号が示される。フラグの制御は、ローダ制御
装置２２から、ローダ２が所定の動作を行った信号を得
て、フラグ変更を行うものとされる。サービス要求告知
手段２９は、ローダ制御装置２２に対して、所定の動作
の要求を行う手段であり、フラグで構成される。所定の
動作として、ロードと、アンロードの動作がある。サー
ビス要求告知手段２９は、加工プログラム２６の所定の
指令が解読実行手段２７で実行されたときに、各フラグ
のオンオフを行う。停止伴い処理手段３０は、加工の完
了後に加工部４，５を停止させることが必要となる何ら
かの処理を加工中に行う手段である。停止伴い処理手段
３０は、例えばツールシフト処理を行う手段とされる。
ツールシフト処理は、刃物台７が予備工具を持つ場合
に、工具寿命に達した工具を割出す指令を予備工具の割
出指令として読み替える処理である。工具寿命は、工具
の使用時間をカウントし、所定時間まで使用したか否か
で判定される。

【００１３】ローダ制御装置３２は、ローダ制御プログ
ラム３２と、このプログラム３２を実行する演算制御部
３３とで構成される。ローダ制御プログラム３２は、一
方の加工部４にワークＷの供給を行うプログラム部分３
２Ｌと、別の加工部５にワークＷの供給を行うプログラ
ム部分３２Ｒとを有し、両プログラム部分３２Ｌ，Ｒを
交互に実行して２つの加工部４，５に交互にワークＷの
供給を行わせる。ローダ制御装置３２は、このような交
互のワーク供給を基本とし、供給順位にある加工部４，
５が加工停止状態にある場合に、別の加工部４，５にワ
ークＷを供給するように供給順位を切り換える順位切換
制御部３４を有している。順位切換制御部３４は、供給
順位にある加工部４，５を制御する加工制御手段２４，
２５から所定のサービス要求がない場合に加工停止状態
にあると判定し、この場合に、別の加工部４，５を制御
する加工制御手段２４，２５から所定のサービス要求が
あると、別の加工部４，５にワークＷを供給するように
供給順位を切り換えるものとしてある。順位切換制御部
３４は、例えばローダ制御プログラム３２に設けられた
順位切換指令３５と、この指令を実行する演算制御部３
３とで構成される。

【００１４】上記構成の動作を説明する。概略を説明す
ると、各加工部４，５は、対応する加工制御手段２４に
おいて、それぞれ加工プログラム２６が実行されること
により加工を行う。ローダ２は、ローダ制御装置２２で
ローダ制御プログラム３２の左右のプログラム部分３２
Ｌ，３２Ｒを繰り返して実行することにより、両加工部
４，５に交互にワークＷの供給を行う。この動作を基本
とし、供給順位にある加工部４，５が加工停止状態にあ
る場合は、別の加工部にワークＷを供給する。ローダ２
は、ワーク供給（ローディング）の他に、ワークＷの搬
出（アンローディグ）を行う。

【００１５】繰り返し加工過程におけるローダ２の基本
動作は、次の動作となる。図の左の加工部４に対する動
作として、まず素材供給部９上のワークＷを把持し、左
加工部４の主軸６の近傍の待機位置まで移動して待機
し、サービス要求を確認して主軸６の加工完了ワークＷ
を、ローダヘッド１６における２つのローダチャック２
０（図２）のうちの空のローダチャック２０で受け取る
（アンローディングする）。空になった主軸６に、もう
片方のローダチャック２０の素材ワークＷを渡す（ロー
ディングする）。この後、ローダ２は、製品搬出部１０
まで走行して、受け取った加工完了ワークＷを製品搬出
部１０に搬出し、素材供給部９まで次の素材ワークＷを
取りに戻る。次に、右の加工部５に対する動作を行う。
右の加工部５に対するローダ２の動作は、ワークＷの受
渡しを行う主軸６が右の主軸であり、また待機位置が右
の主軸６の近傍の位置であることの他は、上記の左の加
工部４に対する動作と同じである。加工完了ワークＷの
計測等が必要な場合は、上記の製品搬出部１０に完成品
ワークＷを搬出する動作に変えて、別搬出部１１に完成
品ワークＷを搬出する。

【００１６】ローダ２は、状況に応じて、詳しくは図４
の流れ図で示す動作を行う。同図はローダ制御プログラ
ム３２の制御内容を示す。同図の上半分の動作である左
サイクル（ステップＬ１〜Ｌ１０）は、図１の左の加工
部４に対する動作のプログラム部分３２Ｌである。下半
分の動作である右サイクル（ステップＲ１〜Ｒ１０）
は、図１の右の加工部５に対する動作のプログラム部分
３２Ｒである。

【００１７】左サイクルが開始されると（Ｌ１）、ロー
ダ２は素材供給部９で素材ワークＷを把持し、左主軸６
の近傍の待機位置まで移動し、待機する（Ｌ２）。この
待機状態で、サービス要求の有無を確認する。この有無
確認は、加工制御手段２４のフラグからなるサービス要
求告知手段２９を見ることにより行う。通常の繰り返し
動作では、左主軸６のワークＷの加工が完了することに
より、アンロード要求が出る。ローダ制御手段３２は、
このアンロード要求により、主軸６のワークＷをローダ
チャック２０で受け取る（Ｌ７）。これにより、主軸６
は空になるので、ローデング要求が出る。この要求によ
り、ローダヘッド１６のもう片方のローダチャック２０
で把持している素材ワークＷを主軸６に渡す（Ｌ４）。
この後、ローダ２は、アンロードしたワークＷを通常搬
出部１０に搬出し（Ｌ５）、素材供給部９に復帰し、右
サイクルに移る（Ｒ１）。右サイクルは、右側の主軸６
に対する動作であることの他は、左サイクルと同じであ
る。右サイクルが終了すると、リターンし、左サイクル
を再度行う。このような動作を繰り返す。

【００１８】上記のサービス要求有無の確認過程（Ｌ
３）で、アンロード要求がなく、ロード要求がある場合
は、主軸６が空の場合であるから、アンローディグ動作
を行わずに、素材ワークＷのローディングを行う。この
ような状態は、運転の開始時等に生じる。上記のサービ
ス要求有無の確認過程（Ｌ３）で、アンロード要求があ
って、その後のロード要求がない場合は、ローダチャッ
ク２０でワークＷを受け取った後（Ｌ７）、ローディン
グを行わずに、アンロードしたワークＷを通常搬出部１
０に搬出する（Ｌ８，Ｌ５）。なお、所定の条件の場合
は、通常搬出部１０ではなく、別搬出部１１に搬出す
る。このような状態は、それぞれ運転の終了時のワーク
払い出し時や、加工完了ワークＷの検査等を行う場合に
生じる。

【００１９】上記のサービス要求有無の確認過程（Ｌ
３）で、サービス要求がない場合、つまりアンロード要
求もロード要求もない場合は、別の加工部５において、
サービス要求があるか否かを確認する（Ｌ９）。別の加
工部５において、サービス要求がある場合は、右サイク
ルへジャンプする（Ｌ１０）。ジャンプの箇所は、例え
ばサービス要求の確認ステップ（Ｒ３）の直前である。
このようにジャンプして、右加工部５の主軸６に対する
ローディングまたはアンローディグを行い、右加工部５
の加工を行わせる。このように、右サイクルへジャンプ
することにより、左加工部４が何らかの原因で停止した
場合に、そのまま待ち状態が続いて、別の加工部５まで
ワーク供給できずに停止してしまうことが回避でき、加
工効率の向上が図れる。上記の別の加工部５におけるサ
ービス要求の有無を確認する処理（Ｌ９）、および別の
加工部でサービス要求がある場合にジャンプする処理
（Ｌ１０）を行わせる手段が、図１の順位切換制御部３
４となる。

【００２０】右サイクルにおいても、左サイクルと同様
に、サービス要求有無の確認過程（Ｒ３）で、サービス
要求がない場合は、別の加工部である左加工部４におい
て、サービス要求があるか否かを確認する（Ｒ９）。左
の加工部４において、サービス要求がある場合は、左サ
イクルへジャンプし（Ｒ１０）、左の加工部４の主軸６
に対するローディングまたはアンローディグを行い、左
加工部５の加工を行わせる。

【００２１】図３は各加工部４，５の動作の流れ図であ
る。図１の加工プログラム２６は、先頭にワーク状況確
認指令３６があり、主軸６におけるワーク状況が、空、
素材把持、完了品把持のいずれの状態であるかを確認す
る（図３のステップＳ１）。空である場合は、ローディ
ングのサービス要求を行い（Ｓ４）、加工完了品である
場合はアンローディングのサービス要求を行う（Ｓ
５）。通常は、加工プログラム２６のワーク状況確認指
令３６の次に、ワーク要求指令３７が記述され、いずれ
かのサービス要求を行うことになる。素材把持状態であ
る場合、あるいはサービス要求を行ってその要求が満た
されることにより素材把持状態になると、加工が行われ
る（Ｓ２）。加工が完了すると、加工プログラム２６の
末尾付近に設けられた停止条件確認指令３８に従って、
停止条件を確認する（Ｓ３）。停止不要である場合は、
リターンとなり、次回の加工の制御に移る。

【００２２】停止条件の確認ステップ（Ｓ３）におい
て、停止が必要な場合は、その加工部４，５の運転を停
止し（Ｓ６）、続行許可の指令を待って（Ｓ７）、リタ
ーンとなる。続行許可の指令は、例えばオペレータによ
る所定のスイッチの入力や、加工制御手段４，５におけ
る停止条件の解消等によって行われる。停止が必要な場
合は、例えば次の場合である。加工中に、停止伴い処理
手段３０が、この手段で定められた処理を行うことによ
って、加工完了後に停止の必要が生じた場合である。具
体例を挙げると、停止伴い処理手段３０が、工具寿命の
監視手段と工具シフト手段とで構成される場合である。
工具寿命に達して予備工具に自動切換された後、最初の
加工品であるときは、その加工品を払い出し、その加工
品の寸法チェックが完了するまで、次の加工を待たせ
る。

【００２３】このような停止条件によっていずれかの加
工部４，５が停止状態になった場合は、加工プログラム
２６が進まず、サービス要求が出ないので、従来では別
の加工部までもがワーク供給できずに停止してしまうこ
とになる。しかし、この実施形態では、ローダ制御装置
２２は、別の加工部４，５のサービス要求を確認してジ
ャンプする処理（Ｌ９，Ｌ１０，Ｒ９，Ｒ１０）を行う
ため、無駄に待ち続けることなく、別の加工部４，５で
ワーク供給を行って加工を行うことができる。

【００２４】なお、加工制御手段２４，２５は、上記の
加工終了後の停止（Ｓ６）を行ったときに、サービス不
要信号を発生させ（Ｓ８）、続行許可があったときに
（Ｓ７）、サービス不要信号を解除する処理（Ｓ９）を
行うようにしても良い。このようにサービス不要信号を
発生させるようにした場合、ローダ制御装置２２の順位
切換制御部３４は、上記のサービス要求有無の確認の代
わりに、サービス不要信号を確認するようにし、サービ
ス不要信号があるときに、別の加工部４，５に対するワ
ーク供給やワーク搬出を行うようにしても良い。このワ
ーク供給，ワーク搬出は、別の加工部４，５におけるサ
ービス要求に応じて行う。

【００２５】

【発明の効果】この発明のローダ制御装置は、複数の加
工部を有する工作機械に順次ワークを供給するローダで
あって、供給順位にある加工部が加工停止状態にある場
合に、別の加工部にワークを供給するように供給順位を
切り換える順位切換制御部を設けたものであるため、い
ずれかの加工部が何らかの原因で停止した場合に、他の
加工部までワーク供給できずに停止してしまうことが回
避でき、加工効率の向上が図れる。上記加工部が２つで
あって、互いに略同じ加工時間を要する加工を行うもの
である場合は、その簡素な構成に対応した簡単な制御に
より、いずれかの加工部が停止した場合の別の加工部へ
のワーク供給停止が回避でき、また別の加工部へのワー
ク供給の後も、適正な運転が続けられる。上記順位切換
制御部が、供給順位にある加工部を制御する加工制御手
段から所定のサービス要求がない場合に上記加工停止状
態にあると判定し、この場合に、別の加工部を制御する
加工制御手段から所定のサービス要求があると、別の加
工部にワークを供給するように供給順位を切り換えるも
のである場合は、簡単な制御で加工停止状態の自動判別
が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるローダ制御装置
を含む加工システム制御装置の概念構成のブロック図で
ある。

【図２】ローダの破断側面図である。

【図３】加工機制御手段の制御動作を示す流れ図であ
る。

【図４】ローダ制御装置の制御動作を示す流れ図であ
る。

【符号の説明】

１…工作機械 ２…ローダ ４，５…加工部 ６…主軸 ７…刃物台 ９…素材供給部 １０…製品搬出部 １６…ローダヘッド ２２…ローダ制御装置 ２４，２５…加工制御手段 ２６…加工プログラム ２８…ワーク状況監視手段 ２９…サービス要求告知手段 ３２…ローダ制御プログラム ３４…順位切換制御部 ３５…順位切換指令 Ｗ…ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加工部を有する工作機械に順次ワ
   ークを供給するローダの制御装置であって、供給順位に
   ある加工部が加工停止状態にある場合に、別の加工部に
   ワークを供給するように供給順位を切り換える順位切換
   制御部を設けたローダ制御装置。
2. 【請求項２】 上記加工部は２つであって、互いに略同
   じ加工時間を要する加工を行うものである請求項１記載
   のローダ制御装置。
3. 【請求項３】 前記順位切換制御部は、供給順位にある
   加工部を制御する加工制御手段から所定のサービス要求
   がない場合に上記加工停止状態にあると判定し、この場
   合に、別の加工部を制御する加工制御手段から所定のサ
   ービス要求があると、別の加工部にワークを供給するよ
   うに供給順位を切り換えるものとした請求項１または請
   求項２記載のローダ制御装置。