JP2006326709A - 工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 工具ホルダを運ぶ移動体の往復動作回数を低減できて、効率の良い搬入搬出が行えるようにする。また機外での工具交換の段取り作業が、できるだけ加工機の加工中に行えて、加工機による加工の効率化を図れるようにする。
【解決手段】 仮搬入搬出順情報作成手段３６と搬出繰上げ手段３７とを有するものとする。仮搬入搬出順情報作成手段３６は、スケジュール別使用工具ホルダ情報Ｆ１、およびスケジュール実行順情報Ｆ２から、搬出指令Ｒ１および搬入指令Ｒ２を、仮の実行順に並べて設定した情報である仮搬入搬出順情報Ｆ３を作成する。搬出繰上げ手段３７は、仮搬入搬出順情報Ｆ３における搬出指令Ｒ１を、この搬出指令Ｒ１よりも前にある搬入指令Ｒ２に結合してこれらの指令による工具ホルダ７の搬入との両方を工具ホルダチェンジャー３の移動体２２の一往復で行う交換指令Ｒ３とする。
【選択図】 図４
【解決手段】 仮搬入搬出順情報作成手段３６と搬出繰上げ手段３７とを有するものとする。仮搬入搬出順情報作成手段３６は、スケジュール別使用工具ホルダ情報Ｆ１、およびスケジュール実行順情報Ｆ２から、搬出指令Ｒ１および搬入指令Ｒ２を、仮の実行順に並べて設定した情報である仮搬入搬出順情報Ｆ３を作成する。搬出繰上げ手段３７は、仮搬入搬出順情報Ｆ３における搬出指令Ｒ１を、この搬出指令Ｒ１よりも前にある搬入指令Ｒ２に結合してこれらの指令による工具ホルダ７の搬入との両方を工具ホルダチェンジャー３の移動体２２の一往復で行う交換指令Ｒ３とする。
【選択図】 図４
Description
この発明は、パンチプレス等の板材加工機や、その他の加工機に対して、タレット等の工具ホルダを交換する工具ホルダチェンジャーの制御プログラムの作成装置に関する。
従来、複数の工具を交換使用可能としたパンチプレスとして、タレット式のものが一般的である。しかし、タレットパンチプレスでは、タレット内に保持できるパンチ工具の種類が限られ、多彩な加工が行えない。
このような課題を解消するものとして、複数のパンチ工具を搭載したタレット形式の工具ホルダを、旋回可能な工具ホルダマガジンの円周方向複数箇所に着脱自在に保持するマルチタレット形式のものが提案されている（例えば、特許文献１）。これは、工具ホルダマガジンの旋回により、希望の工具ホルダを所定の加工位置に割出し、その割り出された工具ホルダを旋回させて工具ホルダ中の希望のパンチ工具をパンチ加工に用いるものである。
このような課題を解消するものとして、複数のパンチ工具を搭載したタレット形式の工具ホルダを、旋回可能な工具ホルダマガジンの円周方向複数箇所に着脱自在に保持するマルチタレット形式のものが提案されている（例えば、特許文献１）。これは、工具ホルダマガジンの旋回により、希望の工具ホルダを所定の加工位置に割出し、その割り出された工具ホルダを旋回させて工具ホルダ中の希望のパンチ工具をパンチ加工に用いるものである。
この形式のパンチプレスは、複数のパンチ工具を搭載する工具ホルダが工具ホルダマガジンに対して交換自在であるため、工具ホルダマガジンの外部に工具ホルダを準備しておき、その工具ホルダを工具ホルダマガジンの工具ホルダと交換することで多数のパンチ工具の使用が可能になる。
また、加工位置に割り出された同じ工具ホルダに搭載されたパンチ工具を使用するときは、工具ホルダマガジン等に比べて小さくて軽量の工具ホルダを旋回させれば良いため、工具割出の時間が短縮でき、効率の良いパンチ加工が行える。
特開２００４−２３７３３１号公報
また、加工位置に割り出された同じ工具ホルダに搭載されたパンチ工具を使用するときは、工具ホルダマガジン等に比べて小さくて軽量の工具ホルダを旋回させれば良いため、工具割出の時間が短縮でき、効率の良いパンチ加工が行える。
上記マルチタレット形式のパンチプレスは、機内の工具ホルダマガジンに対する工具ホルダの交換装置を備えているが、交換装置までの工具ホルダの運搬は手作業で行う必要があり、効率的でない。そのため、機内工具ホルダマガジンとは別に、機外工具ホルダマガジン設け、この機外工具ホルダマガジンと機内工具ホルダマガジンとの間で工具ホルダを自動交換する工具ホルダチェンジャーを備えた加工設備を考えた。このチェンジャーは、工具ホルダを運ぶ移動体を往復させて、パンチプレスへの工具ホルダの搬入や搬出を行うものである。
この工具ホルダチェンジャーによるパンチプレスへの工具ホルダの搬入搬出は、パンチプレスを制御する加工プログラムの内容に従って、必要な工具を搭載した工具ホルダを必要時に搬送することになる。
すなわち、パンチプレスへの工具ホルダの搬入が必要となったときは、工具ホルダチェンジャーは、機外工具ホルダマガジンの近傍の待機位置に待機している移動体がパンチプレスまで走行移動して工具ホルダをパンチプレスへ搬入し、待機位置へ戻る。また、工具ホルダの搬出が必要になったときは、前記移動体がパンチプレスまで走行移動し、工具ホルダをパンチプレスから受け取って機外工具ホルダマガジンへ戻り、工具ホルダの搬出を行う。
すなわち、パンチプレスへの工具ホルダの搬入が必要となったときは、工具ホルダチェンジャーは、機外工具ホルダマガジンの近傍の待機位置に待機している移動体がパンチプレスまで走行移動して工具ホルダをパンチプレスへ搬入し、待機位置へ戻る。また、工具ホルダの搬出が必要になったときは、前記移動体がパンチプレスまで走行移動し、工具ホルダをパンチプレスから受け取って機外工具ホルダマガジンへ戻り、工具ホルダの搬出を行う。
しかし、工具ホルダの搬入や搬出を、必要になった時点で行うのでは、工具ホルダチェンジャーの空搬送が多くなって、往復動作の回数が増え、効率が悪い。すなわち、搬入動作では移動体の戻り時に空の状態で移動することになり、搬出動作では行きの動作が空で行われることになる。
また、機外工具ホルダマガジンにおいて、工具ホルダに対する工具交換の段取り作業は作業者の手作業で行われるため、時間がかかる。そのため、工具ホルダに搭載する工具の交換が必要になったときに搬出するのでは、工具ホルダチェンジャーの搬出のための走行移動から、機外工具ホルダマガジンにおける工具交換の段取り作業、およびその段取り済みの工具ホルダの工具ホルダチェンジャーによる搬入までの動作を、パンチプレスの停止状態で行うことが必要となり、加工の効率が悪い。
また、機外工具ホルダマガジンにおいて、工具ホルダに対する工具交換の段取り作業は作業者の手作業で行われるため、時間がかかる。そのため、工具ホルダに搭載する工具の交換が必要になったときに搬出するのでは、工具ホルダチェンジャーの搬出のための走行移動から、機外工具ホルダマガジンにおける工具交換の段取り作業、およびその段取り済みの工具ホルダの工具ホルダチェンジャーによる搬入までの動作を、パンチプレスの停止状態で行うことが必要となり、加工の効率が悪い。
上記の課題は、加工機がマルチタレット形式のパンチプレスである場合につき説明したが、通常のタレットパンチプレスにおいても、またパンチプレス以外であっても、複数の工具ホルダを交換可能に装備する加工機に対する工具ホルダチェンジャーのプログラム作成において、上記と同様な課題が生じる。
この発明の目的は、工具ホルダを運ぶ移動体の往復動作回数を低減できて、効率の良い搬入搬出が行え、また機外での工具交換の段取り作業が、できるだけ加工機の加工中に行えて、加工機による加工の効率化を図れるチェンジャー制御プログラムの作成が可能なプログラム作成装置を提供することである。
この発明の他の目的は、機外工具ホルダマガジンにおける工具交換の段取り作業の進行状況に応じて、早期に工具ホルダの搬入が行えて、工具ホルダを運ぶ移動体の往復動作回数を低減でき、また工具ホルダチェンジャーに次の搬入搬出等の動作の余裕が得られるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、機外での工具交換の段取り作業を早く開始することができ、これにより機外での工具交換の段取り作業をできるだけ加工機の加工中に行えるようにすることである。
この発明の他の目的は、機外工具ホルダマガジンにおける工具交換の段取り作業の進行状況に応じて、早期に工具ホルダの搬入が行えて、工具ホルダを運ぶ移動体の往復動作回数を低減でき、また工具ホルダチェンジャーに次の搬入搬出等の動作の余裕が得られるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、機外での工具交換の段取り作業を早く開始することができ、これにより機外での工具交換の段取り作業をできるだけ加工機の加工中に行えるようにすることである。
この発明における第１の発明の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置（３５）は、複数の工具ホルダ（７）を交換可能に装備する加工機（１）と、この加工機（１）外の工具ホルダ（７）を保管する機外工具ホルダマガジン（６）との間で、工具ホルダ（７）を運ぶ移動体（２２）の移動により工具ホルダ（７）を自動交換する工具ホルダチェンジャー（３）の制御用のプログラム（３４）を作成する装置である。
作成するチェンジャー制御プログラム（３４）は、前記移動体（２２）の機外工具ホルダマガジン（６）から加工機（１）までの往復動作により加工機（１）から機外工具ホルダマガジン（６）へ工具ホルダ（７）を搬出させる搬出指令（Ｒ１）、前記移動体（２２）の前記往復動作により機外工具ホルダマガジン（６）から加工機（１）へ工具ホルダ（７）を搬入する搬入指令（Ｒ２）、および前記移動体（２２）の前記往復動作により機外工具ホルダマガジン（６）から加工機（１）へ工具ホルダ（７）を搬入しかつ加工機（１）から機外工具ホルダマガジン（６）へ工具ホルダ（７）を搬出させる交換指令（Ｒ３）を、これらの指令（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の実行順に並べたプログラムである。
作成するチェンジャー制御プログラム（３４）は、前記移動体（２２）の機外工具ホルダマガジン（６）から加工機（１）までの往復動作により加工機（１）から機外工具ホルダマガジン（６）へ工具ホルダ（７）を搬出させる搬出指令（Ｒ１）、前記移動体（２２）の前記往復動作により機外工具ホルダマガジン（６）から加工機（１）へ工具ホルダ（７）を搬入する搬入指令（Ｒ２）、および前記移動体（２２）の前記往復動作により機外工具ホルダマガジン（６）から加工機（１）へ工具ホルダ（７）を搬入しかつ加工機（１）から機外工具ホルダマガジン（６）へ工具ホルダ（７）を搬出させる交換指令（Ｒ３）を、これらの指令（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の実行順に並べたプログラムである。
このプログラム作成装置（３５）は、上記の前提構成において、次の仮搬入搬出順情報作成手段（３６）と、搬出繰上げ手段（３７）とを有するものとしたことを特徴とする。 仮搬入搬出順情報作成手段（３６）は、一つの素材を加工する加工単位であるスケジュール（Sch ）で前記加工機（１）が用いる工具ホルダ（７）の識別番号（ＴＭ１１，…）を設定したスケジュール別使用工具ホルダ情報（Ｆ１）、およびスケジュール（Sch ）の実行順を設定した情報（Ｆ２）から、前記搬出指令（Ｒ１）および搬入指令（Ｒ２）を、前記加工機（１）による前記スケジュール（Sch ）の加工が可能な範囲で仮の実行順に並べて設定した情報である仮搬入搬出順情報（Ｆ３）を作成するものである。なお、仮搬入搬出順情報（Ｆ３）における搬出指令（Ｒ１）および搬入指令（Ｒ２）は、必ずしも指令の形式でなくても良く、搬入、搬出が区別できる情報であれば良い。
搬出繰上げ手段（２７）は、上記仮搬入搬出順情報（Ｆ３）における搬出指令（Ｒ１）を、この搬出指令（Ｒ１）よりも前にある搬入指令（Ｒ２）に結合し、これら搬入指令（Ｒ２）による工具ホルダ（７）の搬入と搬出指令（Ｒ１）による工具ホルダ（７）の搬出との両方を前記移動体（２２）の一往復で行う交換指令（Ｒ３）とするものてある。
搬出繰上げ手段（２７）は、上記仮搬入搬出順情報（Ｆ３）における搬出指令（Ｒ１）を、この搬出指令（Ｒ１）よりも前にある搬入指令（Ｒ２）に結合し、これら搬入指令（Ｒ２）による工具ホルダ（７）の搬入と搬出指令（Ｒ１）による工具ホルダ（７）の搬出との両方を前記移動体（２２）の一往復で行う交換指令（Ｒ３）とするものてある。
この構成のプログラム作成装置（３５）によると、まずスケジュール別使用工具ホルダ情報（Ｆ１）およびスケジュール実行順情報（Ｆ２）により、搬入指令（Ｒ２）等を仮の実行順に並べて設定した情報である仮搬入搬出順情報（Ｆ３）が作成される。仮搬入搬出順情報（Ｆ３）は、この情報（Ｆ３）における実行順で工具ホルダチェンジャー（３）による搬入搬出を行っても、加工機（１）による前記スケジュール（Sch ）の加工が可能であるが、効率については、必ずしも良くはない情報である。仮搬入搬出順情報（Ｆ３）は、例えば工具ホルダ（７）の搬入や搬出を、加工機（１）で必要になった時点で行わせるものであり、一般的には、工具ホルダチェンジャー（３）の移動は、片道が空搬送となる動作が多くなる。
上記仮搬入搬出順情報（Ｆ３）を作成した後、搬出繰上げ手段（３７）により、上記仮搬入搬出順情報（Ｆ３）における搬出指令（Ｒ１）を、この搬出指令（Ｒ１）よりも前にある搬入指令（Ｒ２）に結合してこれら搬出指令（Ｒ１）による工具ホルダ（１）の搬出と搬入指令（Ｒ２）による工具ホルダ（７）の搬入との両方を前記移動体（２２）の一往復で行う交換指令（Ｒ３）とする。
このように、搬出指令（Ｒ１）を、前にある搬入指令（Ｒ２）に結合することにより繰上げて交換指令（Ｒ３）とするため、工具ホルダチェンジャー（３）の移動体（２２）の往復動作で共に工具ホルダ（７）を搬送する交換動作が増え、空搬送が少なくなる。そのため、工具ホルダ（７）を運ぶ移動体（２２）の往復動作回数を低減できて、効率の良い搬入搬出が行える。また搬出動作が繰上げられるため、機外での工具交換の段取り作業が、その繰上げ分だけ早期に開始できる。したがって、機外での工具交換の段取り作業が、できるだけ加工機（１）の加工中に行えて、加工機（１）による加工の効率化が図れる。
上記仮搬入搬出順情報（Ｆ３）を作成した後、搬出繰上げ手段（３７）により、上記仮搬入搬出順情報（Ｆ３）における搬出指令（Ｒ１）を、この搬出指令（Ｒ１）よりも前にある搬入指令（Ｒ２）に結合してこれら搬出指令（Ｒ１）による工具ホルダ（１）の搬出と搬入指令（Ｒ２）による工具ホルダ（７）の搬入との両方を前記移動体（２２）の一往復で行う交換指令（Ｒ３）とする。
このように、搬出指令（Ｒ１）を、前にある搬入指令（Ｒ２）に結合することにより繰上げて交換指令（Ｒ３）とするため、工具ホルダチェンジャー（３）の移動体（２２）の往復動作で共に工具ホルダ（７）を搬送する交換動作が増え、空搬送が少なくなる。そのため、工具ホルダ（７）を運ぶ移動体（２２）の往復動作回数を低減できて、効率の良い搬入搬出が行える。また搬出動作が繰上げられるため、機外での工具交換の段取り作業が、その繰上げ分だけ早期に開始できる。したがって、機外での工具交換の段取り作業が、できるだけ加工機（１）の加工中に行えて、加工機（１）による加工の効率化が図れる。
この発明における第２の発明の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置（３５）は、第１の発明と、前提となる構成、および仮搬入搬出順情報作成手段（３６）については同じである。
第２の発明の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置（３５）は、次の搬入繰上げ手段（３８）を設けたことを特徴とする。この搬入繰上げ手段（３８）は、段取り作業済みの工具ホルダ（７）があると仮定される所定の条件を充足する場合に、仮搬入搬出順情報（Ｆ３）における前記段取り作業済みの工具ホルダ（７）を搬入する搬入指令（Ｒ２）を、この搬入指令（Ｒ２）よりも前にある搬出指令（Ｒ１）に結合してこれら搬入指令（Ｒ２）による工具ホルダの搬入と搬出指令（Ｒ１）による工具ホルダ（７）の搬出との両方を前記移動体（２２）の一往復で行う交換指令（Ｒ３）とする手段である。
第２の発明の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置（３５）は、次の搬入繰上げ手段（３８）を設けたことを特徴とする。この搬入繰上げ手段（３８）は、段取り作業済みの工具ホルダ（７）があると仮定される所定の条件を充足する場合に、仮搬入搬出順情報（Ｆ３）における前記段取り作業済みの工具ホルダ（７）を搬入する搬入指令（Ｒ２）を、この搬入指令（Ｒ２）よりも前にある搬出指令（Ｒ１）に結合してこれら搬入指令（Ｒ２）による工具ホルダの搬入と搬出指令（Ｒ１）による工具ホルダ（７）の搬出との両方を前記移動体（２２）の一往復で行う交換指令（Ｒ３）とする手段である。
この構成のプログラム作成装置（３５）の場合、仮搬入搬出順情報作成手段（３６）により、仮の実行順に並べて設定した情報である仮搬入搬出順情報（Ｆ３）が作成されることについては、第１の発明と同様である。
この構成の場合、段取り作業済みの工具ホルダ（７）がある場合に、その段取り作業済みの工具ホルダ（７）を搬入する搬入指令（Ｒ２）を、この搬入指令（Ｒ２）よりも前にある搬出指令（Ｒ１）に結合して交換指令（Ｒ３）とする。したがって、工具ホルダチェンジャー（３）の移動体（２２）の往復動作で共に工具ホルダ（７）を搬送する交換動作が増えて空搬送が少なくなり、移動体（２２）の往復動作回数が低減されて、効率の良い搬入搬出が行える。また、機外工具ホルダマガジン（６）における工具交換の段取り作業の進行状況に応じて、早期に工具ホルダ（７）の搬入が行える。
段取り作業済みの工具ホルダ（７）があるか否かについては、段取り作業済みの工具ホルダ（７）があると仮定される所定の条件を充足する場合に、段取り作業済みの工具ホルダ（７）があるとする。上記所定の条件は適宜設定すれば良いが、例えば、判断対象となる工具ホルダ（７）が機外工具ホルダマガジン（６）に滞在するスケジュールの数などで設定できる。工具ホルダ（７）が機外工具ホルダマガジン（６）にある時間が長いと、その間に工具交換の段取り作業が済んでいると考えられるためである。
この構成の場合、段取り作業済みの工具ホルダ（７）がある場合に、その段取り作業済みの工具ホルダ（７）を搬入する搬入指令（Ｒ２）を、この搬入指令（Ｒ２）よりも前にある搬出指令（Ｒ１）に結合して交換指令（Ｒ３）とする。したがって、工具ホルダチェンジャー（３）の移動体（２２）の往復動作で共に工具ホルダ（７）を搬送する交換動作が増えて空搬送が少なくなり、移動体（２２）の往復動作回数が低減されて、効率の良い搬入搬出が行える。また、機外工具ホルダマガジン（６）における工具交換の段取り作業の進行状況に応じて、早期に工具ホルダ（７）の搬入が行える。
段取り作業済みの工具ホルダ（７）があるか否かについては、段取り作業済みの工具ホルダ（７）があると仮定される所定の条件を充足する場合に、段取り作業済みの工具ホルダ（７）があるとする。上記所定の条件は適宜設定すれば良いが、例えば、判断対象となる工具ホルダ（７）が機外工具ホルダマガジン（６）に滞在するスケジュールの数などで設定できる。工具ホルダ（７）が機外工具ホルダマガジン（６）にある時間が長いと、その間に工具交換の段取り作業が済んでいると考えられるためである。
これら第１の発明および第２の発明の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置（３５）において、次の段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段（３９）を設けても良い。この工具ホルダ搬出繰上げ手段（３５）は、今回のスケジュール（Sch ）で使用される工具ホルダ（７）を搬出する搬出指令（Ｒ１）があって、同工具ホルダ（７）を前回使用するスケジュール（Sch ）と今回のスケジュール（Sch ）との間に１スケジュール（Sch ）以上空く場合に、今回のスケジュール（Sch ）における同工具ホルダ（７）の搬出指令（Ｒ１）を、前回使用のスケジュール（Sch ）の後でかつ今回から２スケジュール（Sch ）以上空くスケジュール（Sch ）の前となるように順序を組み換え、この組み換えにおいてその組み換える搬出指令（Ｒ１）を搬入指令（Ｒ２）と結合した交換指令（Ｒ３）とし、または搬出指令（Ｒ１）のままとする手段である。
今回のスケジュール（Sch ）で使用される工具ホルダ（７）を搬出する搬出指令（Ｒ１）がある場合に、今回のスケジュール（Sch ）の直前に搬出指令（Ｒ１）を実行するのでは、工具ホルダ（７）を搬出し、機外工具ホルダマガジン（６）で工具交換の段取りを行い、その段取り済みの工具ホルダ（７）を加工機（１）へ搬入する過程が必要となり、この間、加工機（１）が駆動できず、加工機（１）の停止時間が長くなる。
上記構成の段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段（３９）が設けられていると、搬出指令（Ｒ１）が繰上げられ、工具ホルダ（７）の搬出が早期に行われるため、機外工具ホルダマガジン（６）での工具交換の段取り作業を早く開始することができる。これにより、機外での工具交換の段取り作業を、できるだけ加工機（１）の加工中に行えるようになり、加工機（１）を停止する工具ホルダ（７）の搬入搬出時間が短縮されて、加工機（１）の効率を向上させることができる。
今回のスケジュール（Sch ）で使用される工具ホルダ（７）を搬出する搬出指令（Ｒ１）がある場合に、今回のスケジュール（Sch ）の直前に搬出指令（Ｒ１）を実行するのでは、工具ホルダ（７）を搬出し、機外工具ホルダマガジン（６）で工具交換の段取りを行い、その段取り済みの工具ホルダ（７）を加工機（１）へ搬入する過程が必要となり、この間、加工機（１）が駆動できず、加工機（１）の停止時間が長くなる。
上記構成の段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段（３９）が設けられていると、搬出指令（Ｒ１）が繰上げられ、工具ホルダ（７）の搬出が早期に行われるため、機外工具ホルダマガジン（６）での工具交換の段取り作業を早く開始することができる。これにより、機外での工具交換の段取り作業を、できるだけ加工機（１）の加工中に行えるようになり、加工機（１）を停止する工具ホルダ（７）の搬入搬出時間が短縮されて、加工機（１）の効率を向上させることができる。
この発明における第１の発明の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置は、複数の工具ホルダを交換可能に装備する加工機と、この加工機外の工具ホルダを保管する機外工具ホルダマガジンとの間で、工具ホルダを運ぶ移動体の移動により工具ホルダを自動交換する工具ホルダチェンジャーの制御用のプログラムを作成する装置であって、作成するチェンジャー制御プログラムは、前記移動体の機外工具ホルダマガジンから加工機までの往復動作により加工機から機外工具ホルダマガジンへ工具ホルダを搬出させる搬出指令、前記移動体の前記往復動作により機外工具ホルダマガジンから加工機へ工具ホルダを搬入する搬入指令、および前記移動体の前記往復動作により機外工具ホルダマガジンから加工機へ工具ホルダを搬入しかつ加工機から機外工具ホルダマガジンへ工具ホルダを搬出させる交換指令を、これらの指令の実行順に並べたプログラムであり、このプログラム作成装置は、一つの素材を加工する加工単位であるスケジュールで前記加工機が用いる工具ホルダの識別番号を設定したスケジュール別使用工具ホルダ情報、およびスケジュールの実行順を設定した情報から、前記搬入指令および搬出指令を、前記加工機による前記スケジュールの加工が可能な範囲で仮の実行順に並べて設定した情報である仮搬入搬出順情報を作成する仮搬入搬出順情報作成手段と、上記仮搬入搬出順情報における搬出指令を、この搬出指令よりも前にある搬入指令に結合してこれら搬入指令による工具ホルダの搬入と搬出指令による工具ホルダの搬出との両方を前記移動体の一往復で行う交換指令とする搬出繰上げ手段とを有するものとしたため、工具ホルダを運ぶ移動体の往復動作回数を低減できて、効率の良い搬入搬出が行え、また機外での工具交換の段取り作業が、できるだけ加工機の加工中に行えて、加工機による加工の効率化を図れるチェンジャー制御プログラムの作成が可能となる。
第２の発明の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置は、段取り作業済みの工具ホルダがあると仮定される所定の条件を充足する場合に、仮搬入搬出順情報における前記段取り作業済みの工具ホルダを搬入する搬入指令を、この搬入指令よりも前にある搬出指令に結合してこれら搬入指令による工具ホルダの搬入と搬出指令による工具ホルダの搬出との両方を前記移動体の一往復で行う交換指令とする搬入繰上げ手段とを有するものとしたため、機外工具ホルダマガジンにおける工具交換の段取り作業の進行状況に応じて、早期に工具ホルダの搬入が行えて、工具ホルダを運ぶ移動体の往復動作回数を低減でき、また工具ホルダチェンジャーに次の搬入搬出等の動作の余裕が得られる。
第１および第２の発明において、今回のスケジュールで使用される工具ホルダを搬出する搬出指令があって、同工具ホルダを前回使用するスケジュールと今回のスケジュールとの間に２スケジュール以上空く場合に、今回のスケジュールにおける同工具ホルダの搬出指令を、前回使用のスケジュールの後でかつ今回から１スケジュール以上空くスケジュールの前となるように順序を組み換え、この組み換えにおいてその組み換える搬出指令を搬入指令と結合した交換指令とし、または搬出指令のままとする段取り工具ホルダ搬出繰上手段を設けた場合は、機外での工具交換の段取り作業を早く開始することができ、これにより機外での工具交換の段取り作業をできるだけ加工機の加工中に行えて、加工機の効率向上を図ることができる。
この発明の一実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図１は、制御対象となる工具ホルダチェンジャーを備える加工設備の平面図である。この加工設備は、加工機であるパンチプレス１と、プリセッター２と、工具ホルダチェンジャー３と、ローダ４とを備える。パンチプレス１は、機内工具ホルダマガジン５を備え、個別工具８を搭載した複数の工具ホルダ７を、機内工具ホルダマガジン５に交換可能に装備するものである。工具ホルダチェンジャー３は、パンチプレス１およびプリセッター２にそれぞれ設けられた機内工具ホルダマガジン５および機外工具ホルダマガジン６の間で工具ホルダ７を自動交換する装置である。
工具ホルダ７は、図３に示すように、平面形状が円形のタレットであり、一つまたは複数の個別工具８が搭載される。個別工具８は、工具ホルダ７に設けられた貫通孔等からなる工具支持部７ａ内に、交換自在に搭載される。個別工具８は、パンチ工具またはダイ工具である。パンチ工具およびダイ工具は、上下に対として用いられるものであり、工具ホルダ７は、パンチ工具用のものとダイ工具用のものとが、上下に対として設けられる。図では、パンチ工具用の工具ホルダ７のみを示し、ダイ工具用の工具ホルダは、図示を省略している。
個別工具８は、パンチ加工する孔形状や寸法が種々異なるものがあり、工具ホルダ７に設けられた複数の工具支持部７ａには、それぞれ異なる孔形状，寸法の加工用のものが搭載される。
また、工具ホルダ７は、図２のように工具支持部７ａの個数，配置，寸法等の種々異なる複数種類のものが準備される。同じ工具支持部７ａに、外径寸法の合う複数種類の個別工具８の搭載が可能であり、各種類の工具ホルダ７の工具支持部７ａに、適合可能な任意の個別工具８を搭載して工具ホルダ７の工具編成が行われる。
また、工具ホルダ７は、図２のように工具支持部７ａの個数，配置，寸法等の種々異なる複数種類のものが準備される。同じ工具支持部７ａに、外径寸法の合う複数種類の個別工具８の搭載が可能であり、各種類の工具ホルダ７の工具支持部７ａに、適合可能な任意の個別工具８を搭載して工具ホルダ７の工具編成が行われる。
機内工具ホルダマガジン５は、水平旋回自在に設けられ、外周部の円周方向複数箇所に、工具ホルダ７を着脱自在に保持する工具ホルダ保持部５ａが設けられている。各工具ホルダ保持部５ａは、制御上でアドレスＭ１〜Ｍ８が付される。機内工具ホルダマガジン５は、上下に一対のものが同心に設けられ、それぞれパンチ側およびダイ側の工具ホルダ７を保持して同期して旋回するが、図では上側の機内工具ホルダマガジン５のみを示している。
図１において、パンチプレス１は、工具割出機構として、マガジン割出部と工具ホルダ割出部（いずれも図示せず）とを有する。マガジン割出部は、機内工具ホルダマガジン５の任意の工具ホルダ保持部５ａが所定のプレスヘッド位置Ｑに来るように機内工具ホルダマガジン５を旋回させる機構である。工具ホルダ割出部は、プレスヘッド位置Ｑにある工具ホルダ７を保持してその工具ホルダ中心回りに旋回させ、工具ホルダ７の任意の個別工具８を所定のパンチ位置Ｐに割出す機構である。
パンチ位置Ｐに割り出された個別工具８は、サーボモータ等のパンチ駆動原により、昇降自在なラムを介してパンチ加工のための昇降動作が与えられる。
パンチ位置Ｐに割り出された個別工具８は、サーボモータ等のパンチ駆動原により、昇降自在なラムを介してパンチ加工のための昇降動作が与えられる。
パンチプレス１は、テーブル９上の板材Ｗを直交２軸（Ｘ軸，Ｙ軸）方向に移動させる板材送り機構１０を有しており、その移動により、板材Ｗの加工すべき箇所がパンチ位置Ｐへ移動させられる。板材送り機構１０は、Ｙ軸方向に進退するキャリッジ１１に、Ｘ軸方向に進退可能にクロススライド１２を搭載し、板材Ｗの端部を把持する複数のワークホルダ１３を、クロススライド１２に取付けたものである。
ローダ４は、所定の板材載置部１４に積載された板材Ｗを、一枚ずつ吸着等により把持してパンチプレス１のテーブル９上に供給する装置である。ローダ４は、架設レール１５上を走行する走行体１６に、板材Ｗを把持する吸着パッド（図示せず）を備えている。
プリセッタ２は、機外工具ホルダマガジン６を旋回割出可能に設置したものであり、パンチプレス１の背後に設置されている。プリセッタ２には、機外工具ホルダマガジン６に対して作業者が工具ホルダ７の交換を行うための段取り用交換部１７が設けられている。 機外工具ホルダマガジン６は、機内工具ホルダマガジン５と同様に水平旋回自在に設けられ、外周部の円周方向複数箇所に、工具ホルダ７を着脱自在に保持する工具ホルダ保持部６ａが設けられている。機外工具ホルダマガジン６も、パンチ工具搭載の工具ホルダ７用のものと、ダイ工具搭載の工具ホルダ７用のものとが、上下に同心に設置され、旋回割出の駆動がマガジン割出手段（図示せず）で行われる。
工具ホルダチェンジャー３は、パンチプレス１の機内工具ホルダマガジン５と、機外工具ホルダマガジン６との間で工具ホルダ７を交換する装置であり、これらマガジン工具５，６の所定の交換用割出位置Ｒ，Ｓで交換を行う。
工具ホルダチェンジャー３は、これら機内工具ホルダマガジン５と機外工具ホルダマガジン６の交換用割出位置Ｒ，Ｓに渡って設けられたガイドレール２１と、このガイドレール２１に沿って走行する移動体２２とを備える。移動体２２は、それぞれ工具ホルダ７を保持する２つのチャック２３，２４が走行方向に並んで設けられている。これら２つのチャック２３，２４は、いずれか片方のチャック２３，２４で交換用の工具ホルダ７を保持しておき、空の方のチャック２３，２４で工具ホルダマガジン５，６から工具ホルダ７を受け取り、上記片方のチャック２３，２４で保持していた交換用の工具ホルダ７を工具ホルダマガジン５，６に渡す動作を行う。これにより、移動体２２の両工具ホルダマガジン５，６間の一度の走行で工具ホルダ７の交換が行える。
工具ホルダチェンジャー３は、これら機内工具ホルダマガジン５と機外工具ホルダマガジン６の交換用割出位置Ｒ，Ｓに渡って設けられたガイドレール２１と、このガイドレール２１に沿って走行する移動体２２とを備える。移動体２２は、それぞれ工具ホルダ７を保持する２つのチャック２３，２４が走行方向に並んで設けられている。これら２つのチャック２３，２４は、いずれか片方のチャック２３，２４で交換用の工具ホルダ７を保持しておき、空の方のチャック２３，２４で工具ホルダマガジン５，６から工具ホルダ７を受け取り、上記片方のチャック２３，２４で保持していた交換用の工具ホルダ７を工具ホルダマガジン５，６に渡す動作を行う。これにより、移動体２２の両工具ホルダマガジン５，６間の一度の走行で工具ホルダ７の交換が行える。
なお、移動体２２は、チャック２３，２４を１個のみとし、交換用割出位置Ｒ，Ｓの付近に設けた仮置き台（図示せず）に、交換用の工具ホルダ７を仮置きすることによっても、一度の走行で工具ホルダ７の交換が行える。
また移動体２２に設けられる上記チャック２３，２４は、いずれも各工具ホルダマガジン５，６と同じく、パンチ工具搭載の工具ホルダ７用のものと、ダイ工具搭載の工具ホルダ７用のものとが、上下に並んで設けられている。
また移動体２２に設けられる上記チャック２３，２４は、いずれも各工具ホルダマガジン５，６と同じく、パンチ工具搭載の工具ホルダ７用のものと、ダイ工具搭載の工具ホルダ７用のものとが、上下に並んで設けられている。
つぎに制御系およびプログラム作成装置につき説明する。図４に示すように、加工機であるパンチプレス１は加工機制御装置３１により制御され、工具ホルダチェンジャー３はチェンジャー制御装置３２により、またローダ４（図１）はローダ制御装置（図示せず）によりそれぞれ制御される。加工機制御装置３１は、加工プログラム３３に従って制御するものであり、チェンジャー制御装置３２は、加工プログラム３３とは別のチェンジャー制御プログラム３４によって制御されるものとしてしている。
これら加工機制御装置３１、チェンジャー制御装置３２、およびローダ制御装置は、相互に信号を送受して、動作の連携を行う。加工機制御装置３１、チェンジャー制御装置３２、およびローダ制御装置は、物理的には同じコンピュータ等に構成されたものであっても良く、また別のコンピュータ等で構成されたものであっても良い。
これら加工機制御装置３１、チェンジャー制御装置３２、およびローダ制御装置は、相互に信号を送受して、動作の連携を行う。加工機制御装置３１、チェンジャー制御装置３２、およびローダ制御装置は、物理的には同じコンピュータ等に構成されたものであっても良く、また別のコンピュータ等で構成されたものであっても良い。
加工機制御装置３１による加工は、スケジュール設定手段４１の所定の記憶領域に設定された計画スケジュールＦにおける個々のスケジュールSch の実行設定順で行われる。スケジュール設定手段４１はパーソナルコンピュータ等で構成され、加工機制御装置３１およびチェンジャー制御装置３２に、バス，ネットワーク等で接続されている。個々のスケジュールSch は、１枚の素材板材を加工する加工単位であり、その実行設定順は、スケジュール設定手段４１において、作業者の入力により自由に設定される。
一つのスケジュールSch には、図１の計画スケジュールＦ中には図示を省略するが、一つの加工プログラム３３が設けられ、かつその加工プログラム３３で使用する工具ホルダ７の識別番号が定められている。工具ホルダ７の識別番号としては、その器である工具ホルダ７の識別番号である「Ｔ０１」，「Ｔ０２」，…等の番号があり、また器である工具ホルダ７の識別に加え、工具ホルダ７に搭載した工具の編成やその編成の作成日等よって区別される内容を示す識別番号として「ＴＭ１１」，「ＴＭ２１」，…等の番号がある。ここでは、各スケジュールSch 毎に、使用する工具ホルダ７の工具編成込みの識別番号「ＴＭ１１」，「ＴＭ２１」，…を、計画スケジュールＦのテーブル上で一行に示している。この各一行の情報が、スケジュール別使用工具ホルダ情報Ｆ１となる。
計画スケジュールＦにおける各スケジュールSch の並びの順が、スケジュール実行情報Ｆ２となる。なお、計画スケジュールＦのテーブルの２行目に示した識別番号「ＴＭ１１」，「ＴＭ２１」，…は、スケジュールSch 実行前の初期配置を示す。
計画スケジュールＦにおける各スケジュールSch の並びの順が、スケジュール実行情報Ｆ２となる。なお、計画スケジュールＦのテーブルの２行目に示した識別番号「ＴＭ１１」，「ＴＭ２１」，…は、スケジュールSch 実行前の初期配置を示す。
上記スケジュール設定手段４１に、チェンジャー制御プログラム３４を作成する工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置３５が設けられている。チェンジャー制御プログラム３４は、搬出指令Ｒ１、搬入指令Ｒ２、および交換指令Ｒ３を実行順に並べたものである。
搬出指令Ｒ１は、移動体２２の機外工具ホルダマガジン２からパンチプレス１までの往復動作により、パンチプレス１から機外工具ホルダマガジン２へ工具ホルダ７を搬出させる指令である。移動体２２の前記往復動作は、パンチプレス１における所定の交換用割出位置Ｒと機外工具ホルダマガジン２における所定の交換用割出位置Ｓとの間で行われる。 搬入指令Ｒ２は、移動体２２の前記往復動作により、機外工具ホルダマガジン２からパンチプレス１へ工具ホルダ７を搬入する指令である。
交換指令Ｒ３は、移動体２２の前記往復動作により、機外工具ホルダマガジン２からパンチプレス１へ工具ホルダ７を搬入しかつパンチプレス１から機外工具ホルダマガジン２へ工具ホルダ７を搬出させる指令である。
交換指令Ｒ３は、移動体２２の前記往復動作により、機外工具ホルダマガジン２からパンチプレス１へ工具ホルダ７を搬入しかつパンチプレス１から機外工具ホルダマガジン２へ工具ホルダ７を搬出させる指令である。
工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置３５は、仮搬入搬出順情報作成手段３６、搬出繰上げ手段３７、搬入繰上げ手段３８、および段取り工具ホルダ搬出繰上手段３９を有している。
仮搬入搬出順情報作成手段３６は、上記スケジュール別使用工具ホルダ情報Ｆ１およびスケジュール実行順設定情報Ｆ２から、仮搬入搬出順情報Ｆ３を作成する手段である。仮搬入搬出順情報Ｆ３は、前記搬出指令Ｒ１および搬入指令Ｒ２を、仮の実行順に並べて設定した情報である。この仮の実行順は、必ずしも効率的でなくても良いが、パンチプレス１で前記スケジュールの加工が可能なものとされる。
仮搬入搬出順情報Ｆ３は、同図の例では、例えばスケジュール Sch１で、Ｔ０４の工具ホルダ７を搬出し、その後に同じＴ０４の工具ホルダ７を搬入する動作を示している。
なお、仮搬入搬出順情報Ｆ３における搬入指令Ｒ１および搬出指令Ｒ２は、必ずしも指令の形式でなくても良く、搬入、搬出が区別できる情報であれば良い。
仮搬入搬出順情報Ｆ３は、同図の例では、例えばスケジュール Sch１で、Ｔ０４の工具ホルダ７を搬出し、その後に同じＴ０４の工具ホルダ７を搬入する動作を示している。
なお、仮搬入搬出順情報Ｆ３における搬入指令Ｒ１および搬出指令Ｒ２は、必ずしも指令の形式でなくても良く、搬入、搬出が区別できる情報であれば良い。
搬出繰上げ手段３７は、仮搬入搬出順情報Ｆ３における搬出指令Ｒ１を、この搬出指令Ｒ１よりも前にある搬入指令Ｒ２に結合して、これら搬出指令Ｒ１による工具ホルダ７の搬出と、搬入指令Ｒ２による工具ホルダ７の搬入との両方を移動体２２の一往復で行う交換指令Ｒ３とする手段である。仮搬入搬出順情報Ｆ３を搬出繰上げ手段３７，搬入繰上げ手段３８、および段取り工具ホルダ搬出繰上手段３９で処理した後の情報が、同図に示す繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４とされる。繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４は、これ自体がチェンジャー制御プログラム３４となるものであっても、またこの情報Ｆ４を基にチェンジャー制御プログラム３４が作成されるものであっても良い。後者の場合、繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４からチェンジャー制御プログラム３４を作成する手段（図示せず）が設けられる。
上記繰上げによる結合の具体例を挙げると、矢印(1) で示すように、仮搬入搬出順情報Ｆ３における順位３で示す工具ホルダＴ０８の搬出の指令を、その前の工具ホルダＴ０７の搬入の指令と結合し、繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４では、工具ホルダＴ０７の搬入および工具ホルダＴ０８の搬出を行う交換の指令Ｒ３（Ｒ３1 ）としている。
上記繰上げによる結合の具体例を挙げると、矢印(1) で示すように、仮搬入搬出順情報Ｆ３における順位３で示す工具ホルダＴ０８の搬出の指令を、その前の工具ホルダＴ０７の搬入の指令と結合し、繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４では、工具ホルダＴ０７の搬入および工具ホルダＴ０８の搬出を行う交換の指令Ｒ３（Ｒ３1 ）としている。
なお、搬出繰上げ手段３７は、結合先の搬入指令Ｒ２を、結合元の搬出指令Ｒ１よりも一つ前にある搬入指令Ｒ２に限るものとしても良い。
また、搬出繰上げ手段３７において、搬出指令Ｒ１の繰上げは、その繰上げによってスケジュール Schで使用する工具ホルダ７がそのスケジュール Schの実行前に搬出されることが生じない範囲で行うものとされる。
また、搬出繰上げ手段３７において、搬出指令Ｒ１の繰上げは、その繰上げによってスケジュール Schで使用する工具ホルダ７がそのスケジュール Schの実行前に搬出されることが生じない範囲で行うものとされる。
搬入繰上げ手段３８は、段取り作業済みの工具ホルダ７があると仮定される所定の条件を充足する場合に、仮搬入搬出順情報Ｆ３における前記段取り作業済みの工具ホルダ７を搬入する搬入指令Ｒ２を、この搬入指令Ｒ２よりも前にある搬出指令Ｒ１に結合してこれら搬出指令Ｒ１による工具ホルダ７の搬出と搬入指令Ｒ２による工具ホルダ７の搬入との両方を移動体２２の一往復で行う交換指令Ｒ３とする手段である。
具体例を挙げると、矢印(8) で示すように、仮搬入搬出順情報Ｆ３における順位（６）で示す工具ホルダＴ０９の搬入の指令を、その前の順位（５）における工具ホルダＴ０８の搬入の指令と結合し、工具ホルダＴ０９の搬入および工具ホルダＴ０８の搬出を行う交換の指令Ｒ３とする。ただし、図１の繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４では、搬入繰上げ手段３８とは別の手段による処理が併せて行われた結果、工具ホルダＴ０９の搬入および工具ホルダＴ０７の搬出を行う交換の指令Ｒ３4 に変更されている。
具体例を挙げると、矢印(8) で示すように、仮搬入搬出順情報Ｆ３における順位（６）で示す工具ホルダＴ０９の搬入の指令を、その前の順位（５）における工具ホルダＴ０８の搬入の指令と結合し、工具ホルダＴ０９の搬入および工具ホルダＴ０８の搬出を行う交換の指令Ｒ３とする。ただし、図１の繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４では、搬入繰上げ手段３８とは別の手段による処理が併せて行われた結果、工具ホルダＴ０９の搬入および工具ホルダＴ０７の搬出を行う交換の指令Ｒ３4 に変更されている。
段取り作業済みの工具ホルダ７があるか否かについては、段取り作業済みの工具ホルダ７があると仮定される所定の条件を充足する場合に、段取り作業済みの工具ホルダ７があるとする。上記所定の条件は任意に設定すれば良いが、例えば、判断対象となる工具ホルダ７が機外工具ホルダマガジン６に滞在するスケジュールSch の数などで設定できる。工具ホルダ７が機外工具ホルダマガジンにある時間が長いと、その間に工具交換の段取り作業が済んでいると考えられるためである。
なお、この搬入繰上げ手段３８による繰上げを行った場合、チェンジャー制御プログラム３４の実際の実行過程では、段取りが完了していない恐れがあるため、段取り済み情報の確認を行って段取り未完了の場合は段取り済みとなるまで工具ホルダチェンジャーの動作を停止させる指令等を設けるようにしても良い。
段取り作業済み情報は、段取済み宣言手段４０によって与えられる。段取済み宣言手段４０は、作業者の入力によってフラグを立てるなどの処理を行う手段であり、機外工具ホルダマガジン６の近傍に設けられたスイッチ等の入力手段で操作される。
段取り作業済み情報は、段取済み宣言手段４０によって与えられる。段取済み宣言手段４０は、作業者の入力によってフラグを立てるなどの処理を行う手段であり、機外工具ホルダマガジン６の近傍に設けられたスイッチ等の入力手段で操作される。
段取り工具ホルダ搬出繰上手段３９は、今回のスケジュールSch で使用される工具ホルダ７を搬出する搬出指令Ｒ１があって、同工具ホルダ７を前回使用するスケジュールSch と今回のスケジュールSch との間に２スケジュール以上空く場合に、今回のスケジュールSch における同工具ホルダ７の搬出指令を、前回使用のスケジュールSch の後でかつ今回から１スケジュール以上空くスケジュールSch の前となるように順序を組み換える手段である。段取り工具ホルダ搬出繰上手段３８は、この組み換えにおいて、その組み換える搬出指令Ｒ１を搬入指令Ｒ２と結合した交換指令Ｒ３としても良く、また搬出指令Ｒ１のままとしても良い。
この組み換えを具体例で説明する。図１の計画スケジュールＦにおける今回のスケジュールがスケジュール Sch６であるとすると、ここでは工具ホルダＴ０９（ＴＭ９２）を用いており、この工具ホルダＴ０９を前回使用するスケジュールは、スケジュール Sch１である。両スケジュール Sch１， Sch６間には、工具ホルダＴ０９を使用しないスケジュールが４つ介在している。また、今回のスケジュール Sch６において、仮搬入搬出順情報Ｆ３には、順位（６）に工具ホルダＴ０９を搬出する搬出指令Ｒ１がある。
この場合、矢印(5) で示すように、今回のスケジュール Sch６における工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１を、前回使用のスケジュール Sch１とその直後のスケジュール Sch２との間になるように順序を組み換えている。同図の例では、この組み換えは、工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１と工具ホルダ８の搬入指令Ｒ２とを結合した交換指令Ｒ３2 としている。
この場合、矢印(5) で示すように、今回のスケジュール Sch６における工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１を、前回使用のスケジュール Sch１とその直後のスケジュール Sch２との間になるように順序を組み換えている。同図の例では、この組み換えは、工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１と工具ホルダ８の搬入指令Ｒ２とを結合した交換指令Ｒ３2 としている。
上記構成の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置３５の動作を、図５〜図７に示す具体例と共に説明する。図５は計画スケジュールＦを示し、図６はその計画スケジュールＦに基づいて作成した仮搬入搬出順情報Ｆ３および繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４を示す。同図の繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４は、搬出繰上げ手段３７、搬入繰上げ手段３８、および段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段３９による処理の結果を示す。図７は、計画スケジュールＦと、作成された繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４と、この間の段取り内容とを対比して示す。
図５に示すように、計画スケジュールＦのスケジュール別使用工具ホルダ情報Ｆ１、およびスケジュール実行順情報Ｆ２が設定されていたとする。
この場合に、仮搬入搬出順情報作成手段３６は、上記スケジュール別使用工具ホルダ情報Ｆ１およびスケジュール実行順設定情報Ｆ２から、図６に示す仮搬入搬出順情報Ｆ３を作成する。
この場合に、仮搬入搬出順情報作成手段３６は、上記スケジュール別使用工具ホルダ情報Ｆ１およびスケジュール実行順設定情報Ｆ２から、図６に示す仮搬入搬出順情報Ｆ３を作成する。
図５からわかるように、初期配置とスケジュール Sch１とを比較すると、初期配置では機内工具ホルダマガジン５に、工具ホルダＴ０４を用いた工具編成工具ホルダＴＭ４１が備えられているが、スケジュール Sch１では、同じ工具ホルダＴ０４を用いて工具編成を異ならせた工具編成工具ホルダＴＭ４２が必要とされる。そのため、工具ホルダＴ０４を機外工具ホルダマガジン６に一旦搬出し、ここで工具ホルダＴ０４に対する工具交換の段取りを行った後に、その工具ホルダＴ０４を搬入する必要がある。
そのため、仮搬入搬出順情報作成手段３６では、順位（１）の動作として、スケジュール Sch１の開始前に、工具ホルダＴ０４を搬出する動作を行い、その後に同じ工具ホルダＴ０４を搬入する動作を行うものとしている。
そのため、仮搬入搬出順情報作成手段３６では、順位（１）の動作として、スケジュール Sch１の開始前に、工具ホルダＴ０４を搬出する動作を行い、その後に同じ工具ホルダＴ０４を搬入する動作を行うものとしている。
なお、工具ホルダチェンジャー３の待機位置は、パンチプレス１の運転時にパンチプレス１のテーブル等と移動体２２等が干渉することを避けるために、機外工具ホルダマガジン６の交換用割出位置Ｓの近傍とされ、常に待機位置に戻って待つようにチェンジャー制御プログラム３４が作成される。そのため、上記工具ホルダＴ０４を搬出する動作は、工具ホルダチェンジャー５の移動体２２が、機外工具ホルダマガジン６から空でパンチプレス１へ走行移動し、パンチプレス１から工具ホルダ７を受け取って、機外工具ホルダマガジン６へ走行移動で戻る動作とされる。また、工具ホルダＴ０４を搬入する動作は、機外工具ホルダマガジン６で工具ホルダ７を受け取り、パンチプレス１へ走行して工具ホルダ７を渡し、空で機外工具ホルダマガジン６へ戻る動作となる。
上記と同様に、スケジュール Sch１では図５のように工具ホルダＴＭ７１，ＴＭ８１が用いられるのに対して、スケジュール Sch２では工具ホルダＴＭ７２，ＴＭ８２が用いられるため、スケジュール Sch２の開始前に、工具ホルダＴ０７の搬出、工具ホルダＴ０７の搬入、工具ホルダＴ０８の搬出、工具ホルダＴ０８の搬入を行うようにしている。
他の搬入，搬出動作は説明を省略するが、図５の通りである。なお、搬入，搬出は、基本的には各スケジュール Schの前に行われ、スケジュール Schの実行途中では、止むを得ない場合を除き、行われないものとされる。
他の搬入，搬出動作は説明を省略するが、図５の通りである。なお、搬入，搬出は、基本的には各スケジュール Schの前に行われ、スケジュール Schの実行途中では、止むを得ない場合を除き、行われないものとされる。
図１の搬出繰上げ手段３７は、この仮搬入搬出順情報Ｆ３における搬出指令Ｒ１を、この搬出指令Ｒ１よりも前にある搬入指令Ｒ２に結合して交換指令Ｒ３とする繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４を作成する。
図５，図６の例では、矢印(1) で示すように、仮搬入搬出順情報Ｆ３における順位（３）で示す工具ホルダＴ０８の搬出を、その一つ前の工具ホルダＴ０７の搬入と結合し、繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４では、工具ホルダＴ０７の搬入および工具ホルダＴ０８の搬出を行う交換の指令Ｒ３1 としている。
矢印(2) で示すように、順位（５）の工具ホルダＴ０８の搬出は、その前の順位（４）の工具ホルダＴ０７の搬入と結合し、工具ホルダＴ０７を搬入して工具ホルダＴ０８を搬出する交換指令Ｒ３3 としている。
上記と同様に、矢印(3) で示すように、順位（８）の工具ホルダＴ０８の搬出は、その前の順位（７）の工具ホルダＴ０７の搬入と結合し、工具ホルダＴ０７を搬入して工具ホルダＴ０８を搬出する交換指令Ｒ３6 としている。
図５，図６の例では、矢印(1) で示すように、仮搬入搬出順情報Ｆ３における順位（３）で示す工具ホルダＴ０８の搬出を、その一つ前の工具ホルダＴ０７の搬入と結合し、繰上げ搬入搬出順情報Ｆ４では、工具ホルダＴ０７の搬入および工具ホルダＴ０８の搬出を行う交換の指令Ｒ３1 としている。
矢印(2) で示すように、順位（５）の工具ホルダＴ０８の搬出は、その前の順位（４）の工具ホルダＴ０７の搬入と結合し、工具ホルダＴ０７を搬入して工具ホルダＴ０８を搬出する交換指令Ｒ３3 としている。
上記と同様に、矢印(3) で示すように、順位（８）の工具ホルダＴ０８の搬出は、その前の順位（７）の工具ホルダＴ０７の搬入と結合し、工具ホルダＴ０７を搬入して工具ホルダＴ０８を搬出する交換指令Ｒ３6 としている。
このように、搬出指令Ｒ１を、前にある搬入指令Ｒ２に結合することで繰上げ、交換指令Ｒ３とするため、工具ホルダチェンジャー３の移動体２２の往復の動作で共に工具ホルダ７を搬送する交換動作が増え、空搬送が少なくなる。そのため、工具ホルダ７を運ぶ移動体２２の往復動作回数を低減できて、効率の良い搬入搬出が行える。また、搬出動作が繰上げられるため、機外工具ホルダマガジン６での工具交換の段取り作業が、その繰上げ分だけ早期に開始できる。したがって、機外での工具交換の段取り作業が、できるだけパンチプレス１の加工中に行えて、パンチプレス１による加工の効率化が図れる。
図１の段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段３９の処理を説明する。段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段３９は、その処理を前述したが、概略を説明し直すと、スケジュールSch で使用する工具ホルダ７によって、前回使用しているスケジュールSch との空きが２スケジュール以上の場合は、早く段取りが行えるように機外工具ホルダマガジン６へ搬出して出庫する順に組み換える処理を行う。
前述のように、スケジュール Sch６では工具ホルダＴ０９（ＴＭ９２）を用いており、この工具ホルダＴ０９を前回使用するスケジュールは、スケジュール Sch１である。両スケジュール Sch１， Sch６間には、工具ホルダＴ０９を使用しないスケジュールが４つ介在しており、２スケジュール以上空いている。また、今回のスケジュール Sch６において、仮搬入搬出順情報Ｆ３には、順位（６）に工具ホルダＴ０９を搬出する搬出指令Ｒ１がある。
この場合、図６に矢印(5) で示すように、今回のスケジュール Sch６における工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１を、前回使用のスケジュール Sch１とその直後のスケジュール Sch２との間になるように順序を組み換えている。同図の例では、この組み換えは工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１と工具ホルダＴ０８の搬入指令Ｒ２とを結合した交換指令Ｒ３2 としている。
なお、図６においてスケジュール番号の表示部分の右側に示した搬入，搬出の動作は、そのスケジュール番号のスケジュールの実行前に行われる動作である。図７には、そのスケジュール番号と搬入，搬出等の動作との時間的関係を明示して図示してある。
この場合、図６に矢印(5) で示すように、今回のスケジュール Sch６における工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１を、前回使用のスケジュール Sch１とその直後のスケジュール Sch２との間になるように順序を組み換えている。同図の例では、この組み換えは工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１と工具ホルダＴ０８の搬入指令Ｒ２とを結合した交換指令Ｒ３2 としている。
なお、図６においてスケジュール番号の表示部分の右側に示した搬入，搬出の動作は、そのスケジュール番号のスケジュールの実行前に行われる動作である。図７には、そのスケジュール番号と搬入，搬出等の動作との時間的関係を明示して図示してある。
今回のスケジュール Sch６で工具ホルダＴ０９を搬出するのは、工具ホルダＴ０９の工具搭載内容を、前回使用のＴＭ９１からＴＭ９２に変更するためである。この場合に、仮搬入搬出順情報Ｆ３のように、今回のスケジュール Sch６の直前に搬出指令Ｒ１を実行するのでは、工具ホルダＴＭ９１を搬出し、機外工具ホルダマガジン６で工具交換の段取りを行い、その段取り済みの工具ホルダＴＭ２をパンチプレス１へ搬入する過程が必要となり、この間、パンチプレス１が駆動できず、パンチプレス１の停止時間が長くなる。
上記の段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段３８によると、工具ホルダＴＭ９１の搬出指令Ｒ１が繰上げられ、工具ホルダＴＭ９１の搬出が早期に行われるため、機外工具ホルダマガジン６でのＴＭ９１からＴＭ９２とする工具交換の段取り作業を早く開始することができる。これにより、機外での工具交換の段取り作業を、できるだけパンチプレス１の加工中に行えるようになる。すなわち、図７に示すように、スケジュール Sch２の実行中に工具ホルダＴＭ９２の段取りが行われる。そのため、パンチプレス１を停止する工具ホルダの搬入搬出時間が短縮されて、加工機の効率を向上させることができる。
上記の段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段３８によると、工具ホルダＴＭ９１の搬出指令Ｒ１が繰上げられ、工具ホルダＴＭ９１の搬出が早期に行われるため、機外工具ホルダマガジン６でのＴＭ９１からＴＭ９２とする工具交換の段取り作業を早く開始することができる。これにより、機外での工具交換の段取り作業を、できるだけパンチプレス１の加工中に行えるようになる。すなわち、図７に示すように、スケジュール Sch２の実行中に工具ホルダＴＭ９２の段取りが行われる。そのため、パンチプレス１を停止する工具ホルダの搬入搬出時間が短縮されて、加工機の効率を向上させることができる。
段取り工具ホルダ搬出繰上げ手段３９の処理として、この例では、図６の上記矢印(5) の処理と同様に、矢印(6) で示すように、今回のスケジュール Sch９における工具ホルダＴ０４の搬出指令Ｒ１を、前回使用のスケジュール Sch１よりも後で今回のスケジュール Sch９から２スケジュール以上空くスケジュールとなるスケジュール Sch５の前になるように順序を組み換えている。
また、矢印(7) で示すように、今回のスケジュール Sch１３における工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１を、前回使用のスケジュール Sch６よりも後で今回のスケジュール Sch１３から２スケジュール以上空くスケジュールとなるスケジュール Sch７の前になるように順序を組み換えている。
また、矢印(7) で示すように、今回のスケジュール Sch１３における工具ホルダＴ０９の搬出指令Ｒ１を、前回使用のスケジュール Sch６よりも後で今回のスケジュール Sch１３から２スケジュール以上空くスケジュールとなるスケジュール Sch７の前になるように順序を組み換えている。
図１の搬入繰上げ手段３８は、上記のように搬入指令Ｒ２を、この搬入指令Ｒ２よりも前にある搬出指令Ｒ１に結合して交換指令Ｒ３とする。
前述した例で説明すると、図６に矢印(8) で示すように、仮搬入搬出順情報Ｆ３における順位（６）で示す工具ホルダＴ０９の搬入の指令を、その前の順位（５）における工具ホルダＴ０８の搬入の指令と結合し、工具ホルダＴ０９の搬入および工具ホルダＴ０８の搬出を行う交換の指令Ｒ３とする。ただし、同図の例では、搬入繰上げ手段３８とは別の手段による処理が併せて行われた結果、順位（５）における搬出は、工具ホルダＴ０７の搬出となっており、工具ホルダＴ０９の搬入は、この工具ホルダＴ０７の搬出と結合して工具ホルダＴ０９の搬入、工具ホルダＴ０７の搬出を行う交換指令Ｒ３4 とされる。
前述した例で説明すると、図６に矢印(8) で示すように、仮搬入搬出順情報Ｆ３における順位（６）で示す工具ホルダＴ０９の搬入の指令を、その前の順位（５）における工具ホルダＴ０８の搬入の指令と結合し、工具ホルダＴ０９の搬入および工具ホルダＴ０８の搬出を行う交換の指令Ｒ３とする。ただし、同図の例では、搬入繰上げ手段３８とは別の手段による処理が併せて行われた結果、順位（５）における搬出は、工具ホルダＴ０７の搬出となっており、工具ホルダＴ０９の搬入は、この工具ホルダＴ０７の搬出と結合して工具ホルダＴ０９の搬入、工具ホルダＴ０７の搬出を行う交換指令Ｒ３4 とされる。
このように、段取り作業済みの工具ホルダ７がある場合に、その段取り作業済みの工具ホルダ７を搬入する搬入指令Ｒ２を、この搬入指令Ｒ２よりも前にある搬出指令Ｒ１に結合して交換指令とする。したがって、工具ホルダチェンジャー３の移動体２２の往復動作で共に工具ホルダ７を搬送する交換動作が増えて空搬送が少なくなり、移動体２２の往復動作回数が低減されて、効率の良い搬入搬出が行える。
なお、前記実施形態においては、工具ホルダチェンジャー３が扱う工具ホルダ７の番号を特定して説明したが、工具ホルダチェンジャー３自体の動作は、識別番号Ｔ０１，…の異なる工具ホルダ７を扱う場合であっても、上記搬出，搬入，交換の動作は同じである。工具ホルダチェンジャー３は、機内工具ホルダマガジン５および機外工具ホルダマガジン６の動作によって、搬送する工具ホルダ７が異なることになる。工具ホルダチェンジャー３が、工具ホルダ７の識別番号の情報の授受を行う場合は、その情報については、扱う工具ホルダ７によって異なることになる。
また、この工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置３５によるチェンジャー制御プログラム３４の作成は、スケジュール Schの開始の前毎、つまり加工プログラム３３の実行の前毎に行うものとしても良い。その場合、その開始するスケジュール Schを含めて、以後の各スケジュール Schが計画スケジュールＦとなる。どのスケジュール Schを実行するか、またどの実行順とするかは、現場の都合で変更されることが多くあるため、上記のようにスケジュール Schの開始の前毎にチェンジャー制御プログラム３４を作成するものとすることで、適切なチェンジャー制御プログラム３４が作成できる。
また、前記実施形態では、加工機１がマルチタレット式のパンチプレスである場合につき説明したが、この発明のプログラム作成装置で作成する制御プログラムの制御対象となる工具ホルダチェンジャーは、通常のパンチプレスと機外工具ホルダマガジンとの間で工具ホルダの交換を行うものであっても、またパンチプレスに限らず、個別工具を搭載した工具ホルダを交換可能に装備する加工機との間で交換を行うものであれば良い。
１…パンチプレス（加工機）
３…工具ホルダチェンジャー
５…機内工具ホルダマガジン
６…機外工具ホルダマガジン
７…工具ホルダ
８…個別工具
１７…段取り用交換部
２２…移動体
２３，２４…チャック
３２…チェンジャー制御装置
３３…加工プログラム
３４…チェンジャー制御プログラム
３５…工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置
３６…仮搬入搬出順情報作成手段
３７…搬出繰上げ手段
３８…搬入繰上げ手段
３９…段取り工具ホルダ搬出繰上手段
４０…段取済み宣言手段
４１…スケジュール設定手段
Ｆ…計画スケジュール
Ｆ１…スケジュール別使用工具ホルダ情報
Ｆ２…スケジュール実行順情報
Ｆ３…仮搬入搬出順情報
Ｆ４…繰上げ搬入搬出順情報
Ｒ１…搬出指令
Ｒ２…搬入指令
Ｒ３…交換指令
Ｔ０１，Ｔ０２…工具ホルダの識別番号
ＴＭ１１，ＴＭ２１，…工具編成別の工具ホルダの識別番号
３…工具ホルダチェンジャー
５…機内工具ホルダマガジン
６…機外工具ホルダマガジン
７…工具ホルダ
８…個別工具
１７…段取り用交換部
２２…移動体
２３，２４…チャック
３２…チェンジャー制御装置
３３…加工プログラム
３４…チェンジャー制御プログラム
３５…工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置
３６…仮搬入搬出順情報作成手段
３７…搬出繰上げ手段
３８…搬入繰上げ手段
３９…段取り工具ホルダ搬出繰上手段
４０…段取済み宣言手段
４１…スケジュール設定手段
Ｆ…計画スケジュール
Ｆ１…スケジュール別使用工具ホルダ情報
Ｆ２…スケジュール実行順情報
Ｆ３…仮搬入搬出順情報
Ｆ４…繰上げ搬入搬出順情報
Ｒ１…搬出指令
Ｒ２…搬入指令
Ｒ３…交換指令
Ｔ０１，Ｔ０２…工具ホルダの識別番号
ＴＭ１１，ＴＭ２１，…工具編成別の工具ホルダの識別番号
Claims (3)
- 複数の工具ホルダを交換可能に装備する加工機と、この加工機外の工具ホルダを保管する機外工具ホルダマガジンとの間で、工具ホルダを運ぶ移動体の移動により工具ホルダを自動交換する工具ホルダチェンジャーの制御用のプログラムを作成する装置であって、
作成するチェンジャー制御プログラムは、前記移動体の機外工具ホルダマガジンから加工機までの往復動作により加工機から機外工具ホルダマガジンへ工具ホルダを搬出させる搬出指令、前記移動体の前記往復動作により機外工具ホルダマガジンから加工機へ工具ホルダを搬入する搬入指令、および前記移動体の前記往復動作により機外工具ホルダマガジンから加工機へ工具ホルダを搬入しかつ加工機から機外工具ホルダマガジンへ工具ホルダを搬出させる交換指令を、これらの指令の実行順に並べたプログラムであり、
このプログラム作成装置は、
一つの素材を加工する加工単位であるスケジュールで前記加工機が用いる工具ホルダの識別番号を設定したスケジュール別使用工具ホルダ情報、およびスケジュールの実行順を設定した情報から、前記搬出指令および搬入指令を、前記加工機による前記スケジュールの加工が可能な範囲で仮の実行順に並べて設定した情報である仮搬入搬出順情報を作成する仮搬入搬出順情報作成手段と、
上記仮搬入搬出順情報における搬出指令を、この搬出指令よりも前にある搬入指令に結合してこれら搬入指令による工具ホルダの搬入と搬出指令による工具ホルダの搬出との両方を前記移動体の一往復で行う交換指令とする搬出繰上げ手段とを有するものとした、
工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置。 - 複数の工具ホルダを交換可能に装備する加工機と、この加工機外の工具ホルダを保管する機外工具ホルダマガジンとの間で、工具ホルダを運ぶ移動体の移動により工具ホルダを自動交換する工具ホルダチェンジャーの制御用のプログラムを作成する装置であって、
作成するチェンジャー制御プログラムは、前記移動体の機外工具ホルダマガジンから加工機までの往復動作により加工機から機外工具ホルダマガジンへ工具ホルダを搬出させる搬出指令、前記移動体の前記往復動作により機外工具ホルダマガジンから加工機へ工具ホルダを搬入する搬入指令、および前記移動体の前記往復動作により機外工具ホルダマガジンから加工機へ工具ホルダを搬入しかつ加工機から機外工具ホルダマガジンへ工具ホルダを搬出させる交換指令を、これらの指令の実行順に並べたプログラムであり、
このプログラム作成装置は、
一つの素材を加工する加工単位であるスケジュールで前記加工機が用いる工具ホルダの識別番号を設定したスケジュール別使用工具ホルダ情報、およびスケジュールの実行順を設定した情報から、前記搬出指令、搬入指令、および交換指令を、前記加工機による前記スケジュールの加工が可能な範囲で仮の実行順に並べて設定した情報である仮搬入搬出順情報を作成する仮搬入搬出順情報作成手段と、
段取り作業済みの工具ホルダがあると仮定される所定の条件を充足する場合に、仮搬入搬出順情報における前記段取り作業済みの工具ホルダを搬入する搬入指令を、この搬入指令よりも前にある搬出指令に結合してこれら搬入指令による工具ホルダの搬入と搬出指令による工具ホルダの搬出との両方を前記移動体の一往復で行う交換指令とする搬入繰上げ手段とを有するものとした、
工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置。 - 上記仮搬入搬出順情報において、今回のスケジュールで使用される工具ホルダを搬出する搬出指令があって、同工具ホルダを前回使用するスケジュールと今回のスケジュールとの間に２スケジュール以上空く場合に、今回のスケジュールにおける同工具ホルダの搬出指令を、前回使用のスケジュールの後でかつ今回から１スケジュール以上空くスケジュールの前となるように順序を組み換え、この組み換えにおいてその組み換える搬出指令を搬入指令と結合した交換指令とし、または搬出指令のままとする段取り工具ホルダ搬出繰上手段を設けた請求項１または請求項２記載の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置。
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| JP2005150547A JP4301207B2 (ja) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | 工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置 |
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| JP2009056501A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Murata Mach Ltd | 工具ホルダ交換型パンチプレス |
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-
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