JP2004145389A

JP2004145389A - 加工指令作成システム

Info

Publication number: JP2004145389A
Application number: JP2002306160A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kuki; 久木　達也; Hitoshi Sato; 佐藤　仁
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-21
Also published as: JP3759096B2

Abstract

【課題】加工現場で発生する状況の変化に応じてＮＣ工作機械のオペレータが容易に対応できるようにした加工指令の作成システムを提供すること。
【解決手段】ＮＣ装置により制御される加工機へ加工指令を作成する加工指令作成システムにおいて、加工指令に対する変更の程度を判断して（１）加工指令２３の一部を変更情報により置換するか、（２）変更情報に対応する加工指令２３の部分を、変更情報に基づいて再生成、置換するか、（３）加工指令生成手段２１を起動して変更情報に基づいて加工指令２３の一部または全部を再生成するかの何れかの処理を行う加工指令変更手段２７を設けた。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＣ工作機械に対して加工指令を作成する加工指令作成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加工システムでは、ＣＡＭ室においてＣＡＭオペレータが、使用する加工機や工具など加工の状況を想定し、図面データを基にＮＣデータを含む加工指令を作成している。加工現場では、加工指令と共に送付される加工指示書に従って加工機、工具、ワークを準備し、加工指令をＮＣ装置に転送することにより加工を行っている。このように、ＣＡＭオペレータが、使用する加工機や工具を想定して加工指令は作成されるが、実際に加工に使用する加工機や工具は最終的にはＮＣ工作機械のオペレータの判断により決定される。
【０００３】
ＣＡＭオペレータが想定した加工機と、実際に使用される加工機が異なると種々の問題を生じる。例えば、実際に使用された加工機の能力が、ＣＡＭオペレータが想定した加工機の能力よりも低い場合、加工機は加工指令通りの送り速度や主軸回転速度に到達できず、正常な加工が行えない可能性がある。反対の場合には、指令通りの加工は行えるが、加工機の性能を十分に発揮することができない。このため、加工現場において加工機が急遽変更されることを想定して、予め能力の低い加工機に加工条件を合わせて加工指令を作成することが一般に行われている。こうした問題は、加工機の変更に止まらず、工具、ワークの材料その他の条件の変更に付随する問題である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２６１８１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
加工機や工具の能力を最大限に引き出すためには、想定された加工機、工具、ワーク材質等に変更が生じたときに、加工指令を修正する必要がある。加工指令を修正する方法としては、加工指令をＣＡＭ室に引き戻し、ＣＡＭ室において加工指令を作成し直すことがある。然しながら、この方法では、引き戻しによる作業工数の増大と、加工機の停止という問題を生じる。
【０００６】
別の方法としては、加工現場においてＮＣ工作機械のオペレータが加工指令を手動で修正する方法がある。然しながら、手動による加工指令の変更作業には、人為的な修正過誤や、修正できる内容に限界がある等の問題がある。
【０００７】
また、加工現場での加工指令の修正作業を容易にする従来技術として、特開平７−２６１８１８号公報がある。同公報に開示された発明では、ＮＣ工作機械からＣＡＭ装置にＮＣデータの修正情報をアップロードして、これを次回以降のＮＣデータの作成時に参照できるようになっている。然しながら、この方法では、加工現場でのＮＣデータの修正を次回以降のＮＣデータ作成時にしか反映させることができないので、加工現場で急に加工機、工具、ワークの材料等が変更された場合に即応することができない。
【０００８】
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、ＣＡＭオペレータは加工現場の状況を想定しつつも加工指令の作成に専念し、加工現場で発生する状況の変化はＮＣ工作機械のオペレータが臨機応変、かつ、容易に対応できるようにした加工指令の作成システムを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、ＮＣ装置により制御される加工機へ送る加工指令を作成する加工指令作成システムにおいて、
加工機の情報を格納するための機械データベースと、前記加工機で使用する工具の情報を格納するための工具データベースと、加工条件を格納するための加工条件データベースとを含む情報保持手段と、
少なくとも、加工対象の形状、精度等の加工目標を規定する情報、加工に使用する加工機、工具等の実施条件を規定する情報、加工方法を規定する情報を入力するための工程作成情報入力手段と、
前記工程作成情報入力手段から入力された情報に基づいて工程情報を生成する工程設計手段と、
前記工程情報および前記情報保持手段に格納されている情報に基づいて加工指令を生成する加工指令生成手段と、
前記加工指令を変更するための情報である変更情報を入力するための変更情報入力手段と、
前記加工指令に対する前記変更情報による変更の程度を判断し、下記の何れかの処理を行う加工指令変更手段と、
を具備することを特徴とした加工指令作成システム。
（１）前記加工指令の一部を変更情報により置換する。
（２）変更情報に対応する前記加工指令の部分を、前記変更情報入力手段から入力された変更情報に基づいて再生成、置換する。
（３）前記加工指令生成手段を起動し、前記変更情報入力手段から入力された変更情報を前記加工指令生成手段に転送し、前記加工指令生成手段により前記加工指令の一部または全部を再生成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
本実施形態による加工指令作成システム１１は、ＮＣ装置（図示せず）により制御される加工機２９へ、工具軌跡、主軸の送り速度および回転速度、切り込み深さ、ピックフィード、使用する加工機を特定する符号、使用する工具を特定するための符号等の情報を含む加工指令を作成する。加工指令作成システム１１は、情報保持手段１３と、工程作成情報を入力するための工程作成情報入力手段１５と、工程設計手段１７と、工程情報１９および情報保持手段１３に格納されている情報に基づいて加工指令２３を生成する加工指令生成手段２１と、加工指令２３を変更するための情報である変更情報を入力するための変更情報入力手段２５と、前記変更情報に基づき加工指令２３を変更する加工指令変更手段２７とを主要な構成要素として具備している。
【００１１】
情報保持手段１３は、機械データベース１３ａ、工具データベース１３ｂ、加工条件データベース１３ｃを含んでいる。機械データベース１３ａには、工場に設置されている複数の加工機の各々の仕様に関連する情報が、各加工機を特定する符号に関連づけて格納される。工具データベース１３ｂには、各加工機が保有する工具の各々の種類、工具径、工具長、使用回転速度等の情報が、各工具を特定する符号、例えばＴコードと関連づけて格納される。加工条件データベース１３ｃには、主軸の送り速度および回転速度、工具の切り込み深さ等の加工条件から加工負荷を演算するための加工条件に関連する情報が格納される。
【００１２】
工程作成情報は、（１）未加工ワークおよび最終的なワークの形状に関する形状情報（図面情報）、加工精度に関する情報、納期や加工期間に関する情報等の加工目標を規定する情報、（２）加工に使用する加工機および工具を特定する情報である実施条件を規定する情報、および、（３）加工方法を規定する情報を含む。上記形状情報または加工方法を規定する情報には加工領域に関する情報が含まれていてもよい。工程設計手段１７は、工程作成情報入力手段１５から入力されたこれら情報に基づき、加工指令生成手段２１における加工指令作成用の基礎情報である工程情報１９として生成する。
【００１３】
工程設計手段１７により生成された工程情報は１９は、工程スケジュールを作成する場合には工程スケジュール作成手段３１へ提供され、工程スケジュールを作成手段３１は、工程情報１９に基づき複数の単位加工工程を生成し、該単位加工工程を実行する順序に従って配列した工程スケジュール３３を作成する。この工程スケジュール３３は加工指令生成手段２１へ提供される。工程スケジュール作成しない場合、工程情報１９は加工指令生成手段２１へ直接提供される。加工指令生成手段２１は工具軌跡算出手段２１ａを具備しており、該工具軌跡算出手段２１ａは、前記工程スケジュール３３または工程情報１９および情報保持手段１３に格納されている情報に基づき、工具をワークに対して相対移動させるための軌跡である工具軌跡情報を算出する。加工指令生成手段２１は、こうして算出された工具軌跡情報に自動工具交換装置（図示せず）への動作指令および上記工程スケジュール３３または工程情報１９を加えて加工指令２３を生成する。加工指令２３は、ＮＣ装置が読み取り、解釈可能なデータ形式である機械指令に変換された後に、ＤＮＣ装置（図示せず）を介して、或いは、直接に加工機２９のＮＣ装置に提供され、該加工機２９において加工指令２３に従った加工が行われる。
【００１４】
既述したように、加工指令は、ＣＡＭオペレータが加工機、工具、、加工方法、加工条件等を想定して作成されるが、実際に加工に使用される加工機、工具、、加工方法、加工条件等は最終的にはＮＣ工作機械のオペレータの判断により決定される。然しながら、加工指令２３または工程情報１９で特定されている加工機や工具が実際には使用できずに、使用する加工機や工具を変更しなければならないことがる。更に、工作機械のオペレータは、その経験に基づいて独自の加工手法、つまり加工方法や加工条件を身に付けていることがあり、工作機械のオペレータは、ＣＡＭオペレータが想定した加工方法や工具とは別の加工法や工具を選択することがあり得る。そこで、本実施形態による加工指令作成システム１１は、変更情報入力手段２５と、該変更情報入力手段２５から入力された変更情報に基づいて加工指令を変更するための加工指令変更手段２７とを具備している。変更情報入力手段２５は、工程情報１９、工程スケジュール３３、加工指令２３等を表示するモニター装置、文字情報入力用のキーボード、アイコンを操作するためのマウス等を含んでいる。
【００１５】
以下、図２〜図４に示すフローチャートを参照しつつ、本実施形態による加工指令作成システム１１の作用を説明する。なお、図２〜図４におて、図１と同様の構成要素や情報には同じ参照番号が付されている。
先ず、ＣＡＭオペレータが、工程作成情報を工程設計手段１７に入力し（ステップＳ１０）、該工程設計手段１７において工程情報１９を作成する（ステップＳ１２）。作成された工程情報１９をスケジューリングする場合（ステップＳ１４においてＹｅｓの場合）、工程情報１９は工程スケジュール作成手段３１へ入力され（ステップＳ１６）、工程スケジュール３３が作成される。
【００１６】
工程スケジュールを作成しない場合（ステップＳ１４においてＮｏの場合）および工程スケジュールの作成後、処理はステップＳ１８に進み、工具軌跡情報を変更または新規に生成するか否かが判断される。ステップＳ１８においてＹｅｓの場合、加工指令生成手段２１、特に、工具軌跡算出手段２１ａが起動され、工具軌跡情報３５が算出される（ステップＳ２０）。次に、加工指令生成手段２１において、工程情報１９および工具軌跡情報３５から加工指令２３が生成される（ステップＳ２２）。なお、ステップＳ１８においてＮｏの場合、処理はステップＳ２０を迂回してステップＳ２２に移行する。
【００１７】
次に、加工指令２３を加工機２９、特にそのＮＣ装置に供給して加工を開始する際、当該加工が工程スケジュールに登録した加工であるか否かが判断される（ステップＳ２４）。当該加工が、工程スケジュールに登録された加工である場合（ステップＳ２４においてＹｅｓの場合）、加工指令生成手段２１は、工程スケジュール３３を形成する複数の加工工程間において生じる加工に寄与しない動作指令を削除したり、或いは、非効率な機械動作を見直して効率的な機械動作に修正したりする。一例を示すと、加工指令生成手段２１は工程スケジュール３３を参照することにより、加工指令生成手段２１において前回加工の加工指令３７を取得し（ステップＳ２６）、前回の加工指令と今回の加工指令とを比較する。比較の結果、今回の加工が前回の加工と同じ加工である場合（ステップＳ３０においてＹｅｓの場合）、機械動作指令が見直され重複する加工指令が削除され（ステップＳ３２）、こうして見直された加工指令３９が工作機械２９に供給される。
【００１８】
次に、ステップＳ３４において、変更情報入力手段２５から加工指令２３を変更する変更情報が入力されているか否かが判断される。この判断は、加工指令変更手段２７において、変更情報入力手段２５からの割込要求の有無を判断することにより行うことができる。加工指令２３を変更する場合（ステップＳ３４においてＹｅｓの場合）、変更情報入力手段２５は、工程情報１９、加工指令２３、工程スケジュール３３をオペレータに表示し、該オペレータは表示された情報中の変更を欲する情報を選択、変更する（ステップＳ３６）。
【００１９】
加工指令２３中の工程スケジュールを変更する場合には、変更前後の工程スケジュールを比較する（ステップＳ３８）ことにより、工具軌跡情報の再作成が必要であるか否かが判断される（ステップＳ４０）。一方、工程スケジュール以外の情報を変更する場合には、該情報の変更に伴い変更が必要な情報が工程情報から検出され（ステップＳ４２）、次に、関連する工程情報の再計算が必要か否かが判断される（ステップＳ４４）。例えば、加工機を変更する場合、工場内に設置されている同機種の他の加工機や工具が使用可能であれば、単に加工機や工具を特定する符号を変更すれば提供された加工指令を使用することができる。然しながら、加工機を変更する場合でも、最初に想定されていた加工機よりも能力が低い加工機に変更する場合には、主軸の送り速度や回転速度を変更し、それに伴い加工負荷を演算し直さなければならなくなる。工程情報の再計算が必要な場合（ステップＳ４４においてＹｅｓの場合）、工程情報が再計算され（ステップＳ４６）、再計算された工程情報と元の工程情報が比較される（ステップＳ４８）。
【００２０】
再計算された工程情報と元の工程情報とを比較した結果、工具軌跡情報の再作成が必要であるか否かが判断される（ステップＳ４０）。例えば、加工機の変更によっては、単に主軸の送り速度、回転速度、加工負荷を変更するのに止まらず、加工方法や加工領域を変更しなければならないこともある。また、工程スケジュールの変更に伴って、加工方法や加工領域を変更しなければならないこともある。通常こうした場合には工具軌跡情報３５を変更しなければならなくなる。工具軌跡情報３５を再算出する必要がある場合には、処理はステップＳ１８に戻り、加工指令生成手段２１、特にその工具軌跡算出手段２１ａを再起動して、加工指令、特にその工具軌跡情報の一部または全部を再算出して、従前の加工指令２３と置換される。工具軌跡情報の再計算の必要が無い場合（ステップＳ４０においてＮｏの場合）、単に加工指令２３の対応する部分が新しい情報により置換される（ステップＳ５０）。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、加工指令に対する変更情報による変更の程度を判断して、加工指令の変更の方法を、（１）前記加工指令の一部を変更情報により置換する、（２）変更情報に対応する前記加工指令の部分を、前記変更情報入力手段から入力された変更情報に基づいて再生成、置換する、（３）前記加工指令生成手段を起動し、前記変更情報入力手段から入力された変更情報を前記加工指令生成手段に転送し、該加工指令生成手段により前記加工指令の一部または全部を再生成するの３つの処理から、適切に選択するようにしたので、加工指令の変更を加工機のオペレータにより適切、容易、かつ迅速に行うことが可能となる。特に、時間を要する加工指令作成手段を必要な場合のみに起動するようにしたので、加工指令の変更処理に要する時間を短縮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態による加工指令作成システムのブロック図である。
【図２】図１の加工指令作成システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】図１の加工指令作成システムの作用を示すフローチャートである。
【図４】図１の加工指令作成システムの作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１…加工指令作成システム
１３…情報保持手段
１５…工程作成情報入力手段
１７…工程設計手段
１９…工程情報
２１…加工指令生成手段
２３…加工指令
２５…変更情報入力手段
２７…加工指令変更手段
２９…加工機

Claims

ＮＣ装置により制御される加工機へ送る加工指令を作成する加工指令作成システムにおいて、
加工機の情報を格納するための機械データベースと、前記加工機で使用する工具の情報を格納するための工具データベースと、加工条件を格納するための加工条件データベースとを含む情報保持手段と、
少なくとも、加工対象の形状、精度等の加工目標を規定する情報、加工に使用する加工機、工具等の実施条件を規定する情報、加工方法を規定する情報を入力するための工程作成情報入力手段と、
前記工程作成情報入力手段から入力された情報に基づいて工程情報を生成する工程設計手段と、
前記工程情報および前記情報保持手段に格納されている情報に基づいて加工指令を生成する加工指令生成手段と、
前記加工指令を変更するための情報である変更情報を入力するための変更情報入力手段と、
前記加工指令に対する前記変更情報による変更の程度を判断し、下記の何れかの処理を行う加工指令変更手段と、
を具備することを特徴とした加工指令作成システム。
（１）前記加工指令の一部を変更情報により置換する。
（２）変更情報に対応する前記加工指令の部分を、前記変更情報入力手段から入力された変更情報に基づいて再生成、置換する。
（３）前記加工指令生成手段を起動し、前記変更情報入力手段から入力された変更情報を前記加工指令生成手段に転送し、前記加工指令生成手段により前記加工指令の一部または全部を再生成する。
前記加工指令生成手段は、工具をワークに対して相対移動させるための軌跡である工具軌跡情報を算出する工具軌跡算出手段を具備し、前記加工指令は、工具をワークに対して相対移動させるための工具軌跡情報を含んでおり、
前記加工指令変更手段は、前記入力された変更情報から変更の程度を判断し、前記変更情報に基づく新たな加工指令が工具軌跡情報の変更を伴う場合に、前記工具軌跡算出手段により工具軌跡情報を再算出する請求項１に記載の加工指令作成システム。
前記工程設計手段からの工程情報に基づき複数の単位加工工程を生成し、前記単位加工工程を実行する順序に従って配列した工程スケジュールを作成する工程スケジュール作成手段を更に具備する請求項１または２に記載の加工指令作成システム。
前記加工指令生成手段は、前記工程スケジュールを形成する複数の加工工程間において生じる加工に寄与しない動作指令を削除し、或いは、非効率な機械動作を見直し効率的な機械動作に修正する請求項３に記載の加工指令作成システム。
前記変更情報が前記工程スケジュールの変更情報を含む場合に、前記加工指令変更手段は以下の何れかの処理を行う請求項３または４に記載の加工指令作成システム。
（１）前記変更情報に基づき前記工程スケジュール作成手段が作成した工程スケジュールを変更し、前記加工指令生成手段を起動して加工指令を再生成する。
（２）前記加工指令中の対応する工程スケジュールを、変更された工程スケジュールにより置換する。
工程設計作業者が工程設計情報または加工指令の変更作業へ向けた申し送り情報を前記工程情報に含めるための申送情報編集手段を具備する請求項１から５の何れか１項に記載の加工指令作成システム。