JP2003108212A - 板金加工自動化方法及びそのシステム - Google Patents
板金加工自動化方法及びそのシステムInfo
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Abstract
装置で3次元シミュレーション管理することにより板金
加工自動化の適正を図る。 【解決手段】 CAD/CAMシステム3により作成し
た、板金加工ライン49の3次元モデルをセルコントロ
ーラ5に内蔵させる。前記セルコントローラ5はNC工
作機51、周辺装置53等の制御用データを読み込み板
金加工ライン49のシミュレーションを行う。シミュレ
ーションの結果から、板金加工ライン49による加工可
否判断、干渉チェック等を行い制御データにフィードバ
ックし適正な板金製品の加工を行う。さらに、シミュレ
ーション結果をメモリに格納することにより、工数算
出、割り込み加工等の実行に利用する。
Description
方法及びそのシステムに関し、さらに詳細には、板金加
工ラインに配置された各機械(例えば、NC工作機、周
辺装置)のシミュレーションを行うことにより得た情報
を、実際の加工等に利用して板金加工を行う板金加工自
動化方法及びそのシステムに関する。
工作機)はネットワーク接続されない単体制御装置によ
り制御されている。また、前後装置(周辺装置)はPL
C制御(ON/OFF)制御により作動の制御が行われ
ている。
NC工作機はMコードと呼ばれるバイナリーコードをI
/Oに出力する。
ドを読み込んで所定の動作パターン(固定シーケンス動
作)を実行しNC工作機へ終了信号を返す。終了信号が
来たらNC工作機は加工を開始する。加工終了後再び所
定のMコードを出力する。周辺装置は所定の動作パター
ンを実行しNC工作機へ終了信号を出すというように作
動している。
加工ラインのコントロール方法は、以下のような問題が
あった。
の制御装置は動作シーケンスを記述したGコードで動い
ている。また、周辺装置はラダー制御(固定シーケン
ス)で動いている。
作機と、周辺装置とは、お互いにON/OFF制御の結
合でシーケンスを実行しているから相手の動作が解らず
適正な加工ができないという問題があった。
動作の途中で何らかの不具合(例えば、ワークと搬送装
置の干渉等)が発生するという問題があった。そして、
不具合が発生した場合、最初からの加工を行わなければ
ならないという問題があった。
生した場合、途中実行中のスケジュールを一旦解除しな
いと割込加工できないという問題があった。すなわち、
一旦割込加工に入って再びスケジュール運転を再開させ
たくてもスケジュールを解除した後は再度スケジュール
を組み直さなければならないという問題があった。
問題に鑑みてなされたもので、板金製品を製作する板金
加工ラインの各々の箇所に備えられた機械と、前記板金
加工ラインを制御するセルコントローラとを接続し自動
制御を行う板金加工自動化方法において、前記セルコン
トローラが、前記板金加工ラインをシミュレーションす
るに必要な所定のデータを読み込みメモリに記憶する工
程と、前記板金加工ラインをシミュレーションするに必
要な所定のデータに基づいて、前記板金加工ラインの動
作と同等のシミュレーションを行う工程と、前記板金加
工ラインのシミュレーションから得られる情報を利用し
て、板金加工ラインを制御する、適正化された制御デー
タを作成しメモリに記憶する工程とを含むことが好まし
い。
するに必要な所定のデータは、板金加工ラインの制御デ
ータと、板金加工ラインと同等の動作定義された3次元
モデルである板金加工ラインモデルとであり、各々の機
械を制御するソフトウエアと同等のソフトウエアが前記
制御データに基づき前記板金加工ラインモデルを仮想的
に動かしシミュレーションする工程を含むことが望まし
い。
板金加工の工数を算出する工程を含むことが好ましい。
断した場合、メモリに格納された板金加工ライン全体を
制御する制御データに基づいて加工を復帰させる工程を
含むことが望ましい。
り込み加工させる場合、メモリに格納された板金加工ラ
イン全体を制御する制御データに基づいて割込加工を行
うことが好ましい。
する工程を含むことが望ましい。
ンの各々の箇所に備えられた機械と、前記板金加工ライ
ンを制御するセルコントローラとを接続し自動制御を行
う板金加工自動化システムにおいて、前記セルコントロ
ーラが、前記板金加工ラインをシミュレーションするに
必要な所定のデータを読み込みメモリに記憶する手段
と、前記板金加工ラインをシミュレーションするに必要
な所定のデータに基づいて、前記板金加工ラインの動作
と同等のシミュレーションを行う手段と、前記板金加工
ラインのシミュレーションから得られる情報を利用し
て、板金加工ラインを制御する、適正化された制御デー
タを作成しメモリに記憶する手段とを備えたことが好ま
しい。
照して説明する。
構成を示す。
/CAMシステム3と、セルコントローラ5とがLAN
7で接続されている。ここで、セルコントローラ5は、
コンピュータよりなるものであって、図示しない本体、
入出力装置を備えている。さらに、セルコントローラは
単一の場合のみではなく複数のコンピュータを含むシス
テム化された場合を含む。例えば、以下に説明するCA
D/CAMシステム3を含めてセルコントローラ5とす
る場合もある。
により板金加工ライン49の3次元のモデル(板金加工
ラインモデル)を作成して、セルコントローラ5にイン
ストールする場合を想定して説明する。
(例えばNCタレットパンチプレス、レーザ加工機、曲
げ加工機、搬送装置、収納装置等)の3次元モデルがイ
ンストールされ格納される。
たデータ編集部17のビルダ部25により、自社で設備
する板金加工ラインの組み合わせを行い、板金加工ライ
ンモデルメモリ23に格納する。続いて、この板金加工
ラインモデルはセルコントローラ5に送信され、格納さ
れる。これにより、あらゆる組み合わせの板金加工ライ
ンに対して、簡単にCG上でのモデル構成できる。
機械のモデルには、機械の動作を行う各軸、各機能の運
動方程式を定義することにより実際の動きと同様な動き
をコンピュータ上でシミュレーションすることができる
ようになっている。
実際の板金加工ラインの制御用データを出力できるよう
になっている。さらに、実際の加工前に各パーツ間の干
渉チェック等ができるようになっている。
NC工作機51(例えば、NCタレットパンチプレス、
レーザ加工機、曲げ加工機等)による製品加工のための
NCデータが送られて来る。そして、板金加工ライン4
9に備えられた周辺装置53の制御用データを生成(セ
ルコントローラ側で作成しても良いし、他のコンピュー
タ装置で作成したものを受信してもよい)させる。
制御用データに基づいて、板金加工ラインモデルを仮想
的に動かして実際の加工シミュレーションを行う。ここ
で、板金加工ラインモデルを仮想的に動かすソフトウエ
アは各機械を制御するためのソフトウエアと同等のもの
である。
すことができるので、リアリスティックな加工可否判
断、干渉回避等の検討が加工前に行うことができる。
チプレス、レーザ加工機、曲げ加工機、周辺装置等)の
動きを関連づけて動作させることができる原理を示して
いる。
機械の動作を制御するソフト機能が備えられている。
インの全体制御を行うデータを通信タスク201が順次
読み込み、マルチタスク・リアルタイムOS203によ
り、NC工作機制御タスク205、周辺制御タスク20
7に分割する。
C工作機制御I/O・サーボ209に送られNC工作機
51の制御を行う。また、周辺制御タスク207は、周
辺制御I/O・サーボ211に送られ周辺装置の制御を
行う。このとき、NC工作機制御タスク205、及び周
辺制御タスクに基づき、板金加工ラインモデルを使用し
てシミュレーションを行うことができる。これにより、
全体の板金加工ライン49の動作を容易に把握すること
ができる。
1のソフト機能を説明する。
AMシステム3と、セルコントローラ5とを備えてい
る。これらは、LAN7により接続されている。
11を介して前記LAN7に接続されている。これによ
り、通信システム11を経由して加工実行状況をサービ
スセンタがモニタすることができる。
3とCAD/CAM部15とを備えている。そして、前
記CAD/CAM部15と、データ編集部17とはリン
ク部19によりリンクされている。
ース21から自社の板金加工ラインに必要なNC工作機
械、周辺装置等のモデルデータを選択して読み込み、こ
れらのモデルデータを組み合わせ板金加工ラインモデル
を作成し、板金加工ラインモデルメモリ23に格納する
ビルダ部25が備えられている。
レットパンチプレス、レーザ加工機、曲げ加工機等の制
御用データであるNCデータを作成するNCデータ作成
部27と、作成されたNCデータを格納するNCデータ
メモリ29とを備えている。
記NCデータとは、送信部31によりセルコントローラ
5に送信される。
3と、受信部35と、板金加工ラインモデルメモリ37
と、制御データ生成部39と、制御データメモリ41
と、シミュレーション部43と、利用データメモリ45
と、制御部47とを備えている。
のコントロールを行うための入出力機能を備える。
ム3から送信されてくる板金加工ラインモデルを受信し
て板金加工ラインモデルメモリ37に格納する。
くるNCデータを受信して制御データメモリ41に格納
する。さらに、制御データ生成部39は周辺装置の制御
用データを作成してNCデータと関連づけて板金加工ラ
インの全体の制御用データを制御データメモリ41に格
納する。
ラインモデルメモリ37より板金加工ラインモデルを読
み込む。また、制御データメモリ41から制御データを
読み込む。そして、マルチタスク・リアルタイムOSに
より、制御データを、NC工作機制御タスク、周辺制御
タスク等に分割して、それぞれに対応した板金加工ライ
ンモデルに含まれるNC工作機モデル、周辺装置モデル
等をシミュレーションする。これにより、実際の加工作
業前に加工上の不具合点等を知ることができる。
合を取り除いた制御データを作成して制御データメモリ
41に格納する。また、シミュレーションに関するデー
タを利用データメモリ45に格納する。これにより、シ
ミュレーションに関するデータを利用して加工工数等も
容易に求めることができる。
御データを読み込み板金加工ライン49を制御する。制
御部47により制御される板金加工ライン49は、NC
工作機51と、周辺装置53とを備える。周辺装置53
は搬送装置55、収納装置57を含む。
ム1の動作を説明する。
テップS407までは、準備段階の処理であり、板金加
工ラインが新規に作成されるか、変更されたときに実行
される。
より、NCタレットパンチプレス、レーザ加工機、曲げ
加工機、周辺装置等の商品の3次元モデルを作成する。
動方程式を作成(例えば、インバース、キネマティクス
等)し、商品の3次元モデルに関連付けしてメモリに格
納する。これにより、実際の機械(例えば、NCタレッ
トパンチプレス、レーザ加工機、曲げ加工機、周辺装置
等)の動きと同一に3次元モデルをシミュレーションす
ることができる。
商品の3次元モデルを自社の板金加工ラインに合わせて
組み合わせる。そして、ユーザ専用の板金加工ラインモ
デルを作成する。これにより、様々なユーザニーズに柔
軟に対応することができる。
成された板金加工ラインモデルをセルコントローラに送
信する。
ステム1に備えられたNCデータ作成部27により、ワ
ークの切断(レーザ加工機、NCタレットパンチプレス
等による加工)用のNCデータが作成される。
27が切断された製品の曲げのNCデータが作成する。
データ等をセルコントローラ側に送信する。
5側の制御データ生成部39は前記NCデータ等を受信
して制御データメモリ41に格納する。なお、制御デー
タ生成部39は、周辺装置の制御用データも生成してN
Cデータと関連づけて制御データメモリ41に格納す
る。
データ、周辺装置の制御データ、板金加工ラインモデル
(例えば、NCタレットパンチプレスモデル、レーザ加
工機モデル、周辺装置モデル等)に基づき、シミュレー
ションを行う。すなわち、シミュレーション部43に備
えられた通信タスクが制御データを読み込む。そして、
マルチタスク、リアルタイムOSがタスクを分割してN
C工作機械用のNC工作機制御タスクと、周辺装置用の
周辺装置制御タスクを生成させる。これらのデータに基
づいて、NCタレットパンチプレスモデル、レーザ加工
機モデル、曲げ加工機モデル、周辺装置モデル等がシミ
ュレーションされる。
結果が利用される。例えば、シミュレーションにより実
際の加工に掛かる工数を得て加工予定を立てることがで
きる。
部43がシミュレーション結果に基づいて、適正な板金
加工ラインの全体制御データを作成し制御データメモリ
41に格納する。例えば、ワークと周辺装置が干渉する
ので、ワークを小さくして制御データを作成する。オペ
レータは特定されたワークを使用して実際の加工を行
う。
データを読み込み板金加工ライン49の制御を行い製品
の加工が行われる。
の割込の加工例に付いて説明する。これは、板金加工ラ
インの制御データを、利用データメモリ45に格納して
おくことにより可能になる。
るためのNC工作機の複数のNCデータと、前記複数の
NCデータの加工順等を決定したスケジュール(板金加
工ライン全体の制御データ)の作成を行う。
スケジュールデータの読み込みを行う。これにより、前
記NC加工機は板金製品の加工をスケジュールデータに
基づき、実行することができる。
開始される。すなわち、制御部47が制御データを読み
込み板金加工ライン49を制御して加工が行われる。
理を続行させる。
かの判断を行う。加工が終了と判断したときは処理は終
了する。加工が終了でないと判断したとき、処理はステ
ップS611に進む。
求があるかどうかの判断を行う。割り込み加工の要求が
ないと判断したとき処理はステップS607に進む。一
方、割り込み加工の要求があると判断したとき処理はス
テップS613に進む。
始する。ここで割り込み加工とは、例えば、スケジュー
ルで加工中に、特別に重要な製品の加工を依頼された場
合にスケジュール加工を一旦中断して、依頼された製品
の加工を行うことをいう。
憶、JOB記憶、プログラム記憶、周辺装置状態記憶、
途中のワーク戻し初期化を行う。これにより、現在の状
態をメモリに記憶できるので、割り込み加工後に容易に
中断時よりの工程を復帰できるものである。
ットを行う。
ム読み込みを行う。
ムが実行され割り込みにより加工する板金製品の加工が
開始される。
ことをプログラムは確認して処理を続行する。
断を行う。加工が終了でないと判断したとき処理はステ
ップS623に進む。加工が終了であると判断したとき
処理はステップS627に進む。
復帰、JOB記憶復帰、プログラム記憶復帰、周辺装置
状態記憶復帰、次のワーク戻し復帰、割り込み前に全て
自動的に復帰する。これにより、中断のときからの加工
が容易にできるようになる。
理を行う。
に限定されることなく、適宜の変更を加えることによ
り、その他の態様で実施できるものである。
方法及びそのシステムによれば、1台のセルコントロー
ラのユニットの中で、機械本体(例えばNC工作機)を
動かすインタプリタと、周辺装置を動かすインタプリタ
との別々のタスクがマルチで実行されるから互いの状況
を確認できるという効果がある。
(本体と、周辺装置とを実時間でシミュレーションでき
る)によって、事前に加工内容が把握できる。
時間を把握することができるという効果がある。また、
加工の際、発生する不具合を事前に調べることができ
る。
でも、加工スケジュール実行状態を全て記憶しているの
で、割込加工に簡単に入ることができるという効果がす
る。また、割込からの復帰もワンタッチで可能となると
いう効果がある。
れた様な致命的な障害でない限り容易に復旧できるとい
う効果がある。
状況をイントラ環境、インターネット環境のどちらから
でもモニタできるという効果がある。
略図である。
示す概略図である。
示す概略図である。
ャート図である。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 板金製品を製作する板金加工ラインの各
々の箇所に備えられた機械と、前記板金加工ラインを制
御するセルコントローラとを接続し自動制御を行う板金
加工自動化方法において、 前記セルコントローラが、前記板金加工ラインをシミュ
レーションするに必要な所定のデータを読み込みメモリ
に記憶する工程と、 前記板金加工ラインをシミュレーションするに必要な所
定のデータに基づいて、前記板金加工ラインの動作と同
等のシミュレーションを行う工程と、 前記板金加工ラインのシミュレーションから得られる情
報を利用して、板金加工ラインを制御する、適正化され
た制御データを作成しメモリに記憶する工程と、 を含むことを特徴とする板金加工自動化方法。 - 【請求項2】 板金加工ラインをシミュレーションする
に必要な所定のデータは、板金加工ラインの制御データ
と、板金加工ラインと同等の動作定義された3次元モデ
ルである板金加工ラインモデルとであり、各々の機械を
制御するソフトウエアと同等のソフトウエアが前記制御
データに基づき前記板金加工ラインモデルを仮想的に動
かしシミュレーションする工程を含むことを特徴とする
請求項1記載の板金加工自動化方法。 - 【請求項3】 板金加工ラインのシミュレーションによ
り板金加工の工数を算出する工程を含むことを特徴とす
る請求項1又は2記載の板金加工自動化方法。 - 【請求項4】 板金製品の加工途中で板金加工ラインが
中断した場合、メモリに格納された板金加工ライン全体
を制御する制御データに基づいて加工を復帰させる工程
を含むことを特徴とする請求項1、2又は3記載の板金
加工自動化方法。 - 【請求項5】 板金製品の加工途中で、他の板金製品を
割り込み加工させる場合、メモリに格納された板金加工
ライン全体を制御する制御データに基づいて割込加工を
行うことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の板
金加工自動化方法。 - 【請求項6】 ネットワークを経由して加工状況をモニ
タする工程を含むことを特徴とする請求項1、2、3、
4又は5記載の板金加工自動化方法。 - 【請求項7】 板金製品を製作する板金加工ラインの各
々の箇所に備えられた機械と、前記板金加工ラインを制
御するセルコントローラとを接続し自動制御を行う板金
加工自動化システムにおいて、 前記セルコントローラが、前記板金加工ラインをシミュ
レーションするに必要な所定のデータを読み込みメモリ
に記憶する手段と、 前記板金加工ラインをシミュレーションするに必要な所
定のデータに基づいて、前記板金加工ラインの動作と同
等のシミュレーションを行う手段と、 前記板金加工ラインのシミュレーションから得られる情
報を利用して、板金加工ラインを制御する、適正化され
た制御データを作成しメモリに記憶する手段と、 を備えたことを特徴とする板金加工自動化システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001306241A JP2003108212A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 板金加工自動化方法及びそのシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001306241A JP2003108212A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 板金加工自動化方法及びそのシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003108212A true JP2003108212A (ja) | 2003-04-11 |
Family
ID=19125912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001306241A Pending JP2003108212A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 板金加工自動化方法及びそのシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003108212A (ja) |
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