JP2018010333A - Processing tool use time prediction device, cutting processing system and processing tool use time prediction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工ツール使用時間予測装置、切削加工システムおよび加工ツール使用時間予測方法に関し、さらに詳細には、マイクロコンピューターなどによる数値制御により、NCデータ(NCプログラム)などの加工プログラムに基づいて加工ツールにより被加工物を三次元で切削加工する加工装置に用いて好適な加工ツール使用時間予測装置、切削加工システムおよび加工ツール使用時間予測方法に関する。 The present invention relates to a machining tool usage time prediction apparatus, a cutting system, and a machining tool usage time prediction method, and more specifically, machining based on a machining program such as NC data (NC program) by numerical control using a microcomputer or the like. The present invention relates to a processing tool use time prediction apparatus, a cutting system, and a processing tool use time prediction method that are suitable for use in a processing apparatus that cuts a workpiece in three dimensions with a tool.
従来より、マイクロコンピューターなどによる数値制御により、複数の加工工程を有するNCデータ(NCプログラム)などの加工プログラムに基づいて、シャンクの先端に刃先を備えたエンドミルなどの加工ツールにより被加工物を三次元で切削加工して、所望の形状の三次元造形物を作製する加工装置が知られている。 Conventionally, the workpiece is tertiaryized by a processing tool such as an end mill with a blade tip at the tip of the shank based on a processing program such as NC data (NC program) having a plurality of processing steps by numerical control using a microcomputer or the like. 2. Description of the Related Art Processing apparatuses that produce a three-dimensional structure having a desired shape by cutting are known.
こうした加工装置においては、例えば、加工ツールのシャンクが取り付けられたスピンドルと、被加工物が載置されるテーブルとが、XYZ直交座標系におけるX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の任意の方向に移動するなどして、加工ツールの刃先とテーブルに載置される被加工物との相対的な位置関係を三次元で任意に変化するようにしている。そして、加工プログラムの各加工工程に従って、スピンドルにより回転された加工ツールの刃先を被加工物に当接させながら、スピンドルおよびテーブルを移動することにより、加工ツールの刃先によって被加工物を所望の形状に切削加工して、三次元造形物を作製する。 In such a processing apparatus, for example, a spindle on which a shank of a processing tool is attached and a table on which a workpiece is placed are arbitrary in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction in the XYZ orthogonal coordinate system. The relative positional relationship between the cutting edge of the processing tool and the workpiece placed on the table is arbitrarily changed in three dimensions by moving in the direction. Then, according to each machining step of the machining program, the workpiece is moved to the desired shape by the cutting edge of the machining tool by moving the spindle and the table while bringing the cutting edge of the machining tool rotated by the spindle into contact with the workpiece. To make a three-dimensional structure.
また、こうした加工装置においては、加工ツールとして荒削り用や仕上げ加工用などのそれぞれの用途に応じた形状の刃先を備えた複数の加工ツールを用いるのが一般的であって、こうした複数の加工ツールを収容するツールボックスが配設されている。そして、加工装置は、マイクロコンピューターの制御により、シャンクの基端部をスピンドルのチャックに保持している荒削り用や仕上げ加工用などの加工ツールをツールボックスに戻して、スピンドルのチャックから保持していた加工ツールを取り外すとともに、ツールボックスに収容されている他の加工ツールのいずれかを選択して、選択した加工ツールのシャンクの基端部をスピンドルのチャックに保持することにより、スピンドルに選択した加工ツールを保持させる処理を自動的に行う機能を備えている。 Further, in such a processing apparatus, it is common to use a plurality of processing tools having cutting edges having shapes corresponding to respective uses such as roughing and finishing as processing tools. A tool box for housing the is disposed. Then, under the control of the microcomputer, the processing device returns the processing tool for roughing and finishing, which holds the shank base end to the spindle chuck, to the tool box and holds it from the spindle chuck. Selected on the spindle by removing the machining tool and selecting one of the other machining tools contained in the toolbox and holding the proximal end of the shank of the selected machining tool on the chuck of the spindle A function to automatically hold the processing tool is provided.
こうした機能は、例えば、特開平9−314435号公報、特開2002−345844号公報あるいは特開2015−62974号公報などに開示されている従来より周知の技術であって、オートツールチェンジャー機能として広く一般に知られている。従って、こうしたオートツールチェンジャー機能については、従来より公知の技術を適用することができるので、その詳細な構成および作用の説明は省略する。 Such a function is a well-known technique disclosed in, for example, JP-A-9-314435, JP-A-2002-345844, or JP-A-2015-62974, and is widely used as an auto tool changer function. Generally known. Therefore, conventionally known techniques can be applied to such an auto tool changer function, and thus detailed description of the configuration and operation thereof will be omitted.
一方、加工装置においては、例えば、特開2002−73126号公報に示すように、被加工物を切削加工するのに要する加工時間を予測することが行われている。また、上記した特開2002−73126号公報には、1本の加工ツールにおける加工時間/残り時間を算出してもよい旨が示されている。 On the other hand, in a processing apparatus, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-73126, a processing time required for cutting a workpiece is estimated. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-73126 discloses that the machining time / remaining time in one machining tool may be calculated.
しかしながら、従来の技術では、複数の加工ツールを使用する加工装置により被加工物の切削加工を行う前に、各加工ツールが加工で使用される時間を各加工ツール毎に予測する具体的な手法については提案されていなかった。そのため、加工装置により被加工物の切削加工を行う前に、作業者が加工ツールの交換のタイミングなどを判断することが困難であるという問題点あった。こうしたことから、加工装置にかかる技術分野においては、加工装置による被加工物の実際の切削加工前に、当該被加工物の加工に用いられる加工ツールについてその使用時間を予測する技術の提案が強く望まれていた。 However, in the prior art, a specific method for predicting the time that each processing tool is used for processing for each processing tool before cutting the workpiece by a processing apparatus using a plurality of processing tools. Was not proposed. Therefore, there is a problem that it is difficult for the operator to determine the replacement timing of the processing tool before cutting the workpiece by the processing apparatus. For this reason, in the technical field related to processing equipment, there is a strong proposal for a technique for predicting the usage time of a processing tool used for processing the workpiece before the actual cutting of the workpiece by the processing apparatus. It was desired.
本発明は、上記したような従来の技術に対する問題点や要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工装置による被加工物の実際の切削加工前に、当該被加工物の加工に用いる加工ツールについてその使用時間を予測する加工ツール使用時間予測装置、切削加工システムおよび加工ツール使用時間予測方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the problems and demands with respect to the conventional techniques as described above, and the object of the present invention is to provide the workpiece before actual cutting of the workpiece by the processing apparatus. The present invention is intended to provide a processing tool use time prediction device, a cutting system, and a processing tool use time prediction method for predicting the use time of a processing tool used in the machining.
上記目的を達成するために、本発明による加工ツール使用時間予測装置は、被加工物に対して相対的に移動するスピンドルに保持されて回転される加工ツールによって加工プログラムに基づき上記被加工物を切削加工する加工装置における、上記加工ツールの使用時間を予測する加工ツール使用時間予測装置において、加工ツール使用時間予測部と、加工ツール使用時間予測部に接続された表示部とを有し、上記加工ツール使用時間予測部は、加工装置において被加工物を切削加工する際に用いる加工プログラムを記憶した記憶部と、上記記憶部に記憶された上記加工プログラムを読み出して、上記加工装置が上記加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、上記加工装置のスピンドルが加工ツールを保持して回転している時間を加工ツール使用時間として取得する加工シミュレーション部と、上記加工シミュレーション部により取得された加工ツール使用時間を上記加工ツール毎に積算して積算加工ツール使用時間を取得する加工ツール使用時間積算部と、上記加工ツール使用時間積算部で取得された積算加工ツール使用時間を上記表示部が表示するように制御する表示制御部とを有するようにしたものである。 In order to achieve the above object, a processing tool usage time predicting apparatus according to the present invention is configured to process the workpiece on the basis of a machining program by a machining tool held and rotated by a spindle that moves relative to the workpiece. In a machining tool usage time prediction device for predicting the usage time of the machining tool in a machining device for cutting, the machining tool usage time prediction unit, and a display unit connected to the machining tool usage time prediction unit, The processing tool usage time predicting unit reads a storage unit that stores a processing program used when cutting a workpiece in the processing device, and reads the processing program stored in the storage unit, and the processing device performs the processing. The same control as that performed based on the program is performed in a pseudo manner, and the spindle of the above processing device rotates while holding the processing tool. A machining simulation unit that obtains the machining tool usage time as an interval, and a machining tool usage time integration unit that accumulates the machining tool usage time acquired by the machining simulation unit for each machining tool to obtain an integrated machining tool usage time, and And a display control unit that controls the display unit to display the integrated machining tool use time acquired by the processing tool use time integration unit.
また、本発明による加工ツール使用時間予測装置は、上記した本発明による加工ツール使用時間予測装置において、上記加工シミュレーション部は、上記記憶部に記憶された上記加工プログラムを読み出して、上記加工装置が上記加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、上記加工装置が上記加工プログラムに基づき上記被加工物を切削加工する際に要すると予測される予測加工時間を取得する加工プログラム解析部と、上記加工プログラム解析部により取得された予測加工時間のなかから上記加工装置の上記スピンドルが上記加工ツールを保持して回転している時間を加工ツール使用時間として取得する加工ツール使用時間取得部とを有するようにしたものである。 Further, the machining tool usage time prediction device according to the present invention is the above-described machining tool usage time prediction device according to the present invention, wherein the machining simulation unit reads the machining program stored in the storage unit, and the machining device A machining program analysis unit that performs the same control as the control based on the machining program and obtains a predicted machining time that is expected to be required when the machining device cuts the workpiece based on the machining program. And a machining tool usage time acquisition unit that acquires, as a machining tool usage time, a time during which the spindle of the machining device holds and rotates the machining tool from the predicted machining time acquired by the machining program analysis unit. It is made to have.
また、本発明による加工ツール使用時間予測装置は、上記した本発明による加工ツール使用時間予測装置において、上記加工シミュレーション部は、上記加工プログラムをコマンド毎に処理して上記加工プログラムで使用される加工ツール毎に加工ツール使用時間を取得するようにしたものである。 Further, the machining tool usage time prediction apparatus according to the present invention is the above-described machining tool usage time prediction apparatus according to the present invention, wherein the machining simulation unit processes the machining program for each command and is used in the machining program. The processing tool usage time is obtained for each tool.
また、本発明による切削加工システムは、上記した本発明による加工ツール使用時間予測装置と、上記加工ツール使用時間予測装置に接続された加工装置とを有するようにしたものである。 The cutting system according to the present invention includes the above-described processing tool usage time prediction device according to the present invention and a processing device connected to the processing tool usage time prediction device.
また、本発明による切削加工システムは、上記した本発明による切削加工システムにおいて、上記加工装置は、上記加工ツール使用時間予測装置が積算加工ツール使用時間を取得した上記加工プログラムに従って切削加工するようにしたものである。 Further, the cutting system according to the present invention is such that, in the above-described cutting system according to the present invention, the processing device performs cutting according to the processing program in which the processing tool use time prediction device has acquired the integrated processing tool use time. It is a thing.
また、本発明による加工ツール使用時間予測方法は、被加工物に対して相対的に移動するスピンドルに保持されて回転される加工ツールによって加工プログラムに基づき上記被加工物を切削加工する加工装置における、上記加工ツールの使用時間を予測する加工ツール使用時間予測方法において、加工プログラムを読み出して、加工装置が上記加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、上記加工装置のスピンドルが加工ツールを保持して回転している時間を加工ツール使用時間として取得する加工シミュレーション工程と、上記加工シミュレーション工程により取得された加工ツール使用時間を上記加工ツール毎に積算して積算加工ツール使用時間を取得する加工ツール使用時間積算工程と、上記加工ツール使用時間積算工程で取得された積算加工ツール使用時間を表示する表示工程とを有するようにしたものである。 The machining tool usage time prediction method according to the present invention is a machining apparatus for cutting the workpiece based on a machining program by a machining tool held and rotated by a spindle that moves relative to the workpiece. In the machining tool usage time prediction method for predicting the usage time of the machining tool, the machining program is read and the same control as that performed by the machining device based on the machining program is performed in a pseudo manner, and the spindle of the machining device performs machining. The machining simulation process that acquires the rotation time while holding the tool as the machining tool usage time, and the machining tool usage time acquired by the machining simulation process is integrated for each machining tool to obtain the total machining tool usage time. Machining tool usage time integration process to be acquired and the above processing tool usage time integration It is obtained so as to have a display step of displaying has been accumulated machining tool use time obtained in extent.
また、本発明による加工ツール使用時間予測方法は、上記した本発明による加工ツール使用時間予測方法において、上記加工シミュレーション工程は、上記加工プログラムを読み出して、上記加工装置が上記加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、上記加工装置が上記加工プログラムに基づき上記被加工物を切削加工する際に要すると予測される予測加工時間を取得する加工プログラム解析工程と、上記加工プログラム解析工程により取得された予測加工時間のなかから上記加工装置の上記スピンドルが上記加工ツールを保持して回転している時間を加工ツール使用時間として取得する加工ツール使用時間取得工程とを有するようにしたものである。 Further, the machining tool usage time prediction method according to the present invention is the above-described machining tool usage time prediction method according to the present invention, wherein the machining simulation step reads out the machining program and the control performed by the machining apparatus based on the machining program. And a machining program analysis step for obtaining a predicted machining time predicted to be required when the machining device cuts the workpiece based on the machining program, and the machining program analysis step. A machining tool usage time acquisition step for acquiring, as a machining tool usage time, a time during which the spindle of the machining device holds and rotates the machining tool from the predicted machining time acquired by It is.
また、本発明による加工ツール使用時間予測方法は、上記した本発明による加工ツール使用時間予測方法において、上記加工シミュレーション工程は、上記加工プログラムをコマンド毎に処理して上記加工プログラムで使用される加工ツール毎に加工ツール使用時間を取得するようにしたものである。 Further, the machining tool usage time prediction method according to the present invention is the above-described machining tool usage time prediction method according to the present invention, wherein the machining simulation step is a machining used by the machining program by processing the machining program for each command. The processing tool usage time is obtained for each tool.
本発明は、以上説明したように構成されているので、加工装置による被加工物の実際の切削加工前に、当該被加工物の加工に用いられる加工ツールについてその使用時間を予測することができるようになるという優れた効果を奏するものである。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to predict the usage time of a processing tool used for processing the workpiece before the actual cutting of the workpiece by the processing apparatus. This is an excellent effect.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による加工ツール使用時間予測装置、切削加工システムおよび加工ツール使用時間予測方法の実施の形態の一例を詳細に説明することとする。 Hereinafter, an example of an embodiment of a processing tool use time prediction apparatus, a cutting system, and a processing tool use time prediction method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明による切削加工システムの実施の形態の一例をあらわすブロック構成説明図が示されている。この切削加工システム300は、被加工物100を加工ツール110により切削加工する加工装置10と、有線通信が可能なラインLにより加工装置10と接続された加工ツール使用時間予測装置200とを有して構成されている。
FIG. 1 is a block configuration explanatory diagram showing an example of an embodiment of a cutting system according to the present invention. The
図2には、本発明による切削加工システムの実施の形態の一例における加工装置10をあらわす概略構成斜視説明図が示されている。この加工装置10は、マイクロコンピューター32によって全体の動作が制御されており、加工プログラムに基づいて被加工物100の切削加工を行う。加工装置10は、固定系のベース部材12と、ベース部材12の左右両端でベース部材12に直交して立設された側方部材14L、14Rと、ベース部材12の後端でベース部材12に直交して立設するとともに、左右2つの側方部材14L、14Rを連結する後方部材16とを備えており、これらにより被加工物100を切削加工するための加工空間Sが形成されている。
FIG. 2 is a schematic configuration perspective view showing the
加工空間Sは、前方側に取り外し自在に配置されたカバー部材(図示せず。)により外部から隔離可能とされており、外部から隔離された状態の加工空間S内で被加工物100を加工することができる。ガイドレール18が、その両端をそれぞれ側方部材14L、14Rに支持されて、XYZ直交座標系におけるX軸方向に延長されて配設されている。支持部材20が、ガイドレール18に摺動自在に装着されて、X軸方向に移動自在に支持されている。キャリッジ22が、支持部材20にZ軸方向に移動自在に配設されている。キャリッジ22には、シャンク110aの先端部に荒削り用や仕上げ加工用などのそれぞれの用途に応じた形状の刃先110bを備えた各種の加工ツール110をZ軸周りに回転自在に保持するスピンドル24が配設されている。
The processing space S is separable from the outside by a cover member (not shown) that is detachably disposed on the front side, and the
ベース部材12上には、Y軸方向に延長した一対のガイドレール26が平行に配設されている。テーブル28は、ガイドレール26に摺動自在に配設されてY軸方向に移動自在に支持されており、その上面28aに、例えば、義歯を作製する際に用いるジルコニアなどを材料とする被加工物100が載置される。こうした被加工物100としては、上記したジルコニアの他に、例えば、透明なアクリル板などのような樹脂材料やその他の各種の材料がある。テーブル28の上面28aへの被加工物100の固定は、例えば、両面テープなどを用いておこなえばよい。
A pair of
符号38は、スピンドル24に保持された加工ツール110をZ軸周りに回転する駆動源となるモーターである。なお、キャリッジ22を支持する支持部材20をX軸方向に移動する駆動源となるモーターならびに支持部材20に支持されたキャリッジ22をZ軸方向に移動する駆動源となるモーターの図示は省略した。同様に、テーブル28をY軸方向へ移動する駆動源となるモーターの図示は省略した。
スピンドル24はキャリッジ22を介してX軸方向およびZ軸方向に移動可能であるため、スピンドル24およびスピンドル24に保持された加工ツール110は、キャリッジ22においてZ軸方向で移動するとともに、キャリッジ22を介してX軸方向に移動する。加工装置10では、Y軸方向で移動するテーブル28と、X軸方向およびZ軸方向で移動するスピンドル24との位置関係を相対的に三次元で変更することが可能な構成となっている。
Since the
加工装置10においては、マイクロコンピューター32が、加工プログラムの各加工工程に従ってモーター38を含む上記した各モーターの駆動を制御することにより、スピンドル24により回転された加工ツール110の刃先110bを被加工物100に当接させながらキャリッジ22およびテーブル28を移動して、加工ツール110の刃先110bによって被加工物200を所望の形状に切削加工を行い三次元造形物を作製する。
In the
テーブル28の上面28aには、上記した荒削り用や仕上げ加工用などのそれぞれの用途に応じた形状の刃先110bを備えた各種の加工ツール110を収容するツールボックス30が配設されている。本実施の形態による加工装置10においては、ツールボックス30は側方部材14L近傍に配設され、スピンドル24に保持された加工ツール110を上方側からツールボックス30に配置可能なように構成されている。
On the
加工装置10は、従来より周知のオートツールチェンジャー機能を備えており、シャンク110aの基端部をスピンドル24のチャック24aに保持している加工ツール110をツールボックス30に戻して、スピンドル24のチャック24aから保持していた加工ツール110を取り外すとともに、ツールボックス30に収容されている別の加工ツール110のなかのいずれかを選択して、選択した加工ツールのシャンク110aの基端部をスピンドル24のチャック24aに保持することにより、スピンドル24に選択した加工ツール110を保持させる処理を自動的に行う。
The
なお、ツールボックス30から随時に所望の加工ツール110を選択する処理としては、従来より種々の手法が提案されているが、本実施の形態においては、以下のような手法で行うものとする。即ち、荒削り用の加工ツール110は「3番」、仕上げ加工用の加工ツール110は「8番」などのように加工ツール110のそれぞれに対して番号を予め割り当てておくとともに、ツールボックス30内における収容場所も予め決めておき、その情報をマイクロコンピューター32に記憶させておく。そして、マイクロコンピューター32は、加工プログラムのコマンドが、例えば、荒削り用の加工ツール110に割り当てられた「3番」の番号の加工ツールへの交換であることを認識すると、上記した各モーターを駆動を制御することにより、「3番」の番号を入力された際にスピンドル24のチャック24aに保持している加工ツール110をツールボックス30に戻して、スピンドル24のチャック24aから保持していた加工ツール110を取り外すとともに、ツールボックス30に収容されている「3番」の番号を割り当てられた加工ツール110のシャンク110aの基端部をスピンドル24のチャック24aに保持することにより、スピンドル24に荒削り用の加工ツール110を保持させる動作を行う。
Various methods have been proposed for selecting a desired
次に、図3には、本発明による切削加工システムの実施の形態の一例における加工ツール使用時間予測装置200をあらわすブロック構成説明図が示されている。加工ツール使用時間予測装置200は、コンピューターにより構築されており、加工ツール使用時間予測部202と表示部204とを備えている。
Next, FIG. 3 shows a block configuration explanatory diagram showing a processing tool usage
表示部204は、例えば、ディスプレイであり、加工ツール使用時間予測部202により取得された積算加工ツール使用時間(後述する。)が表示されるものである。なお、表示部204は、加工装置10に設けられ、作業者が加工装置10を操作する際に用いる操作画面(図示せず。)であってもよい。加工ツール使用時間予測部202は、制御部206と、記憶部208と、加工シミュレーション部210と、加工ツール使用時間積算部212と、表示制御部214とを備えている。また、加工シミュレーション部210は、加工プログラム解釈部210aと、加工ツール使用時間取得部210bとを備えている。制御部206は、加工ツール使用時間予測部202により実行される全体の処理の制御を行う。記憶部208には、加工装置10における被加工物100を切削加工する際に用いる加工プログラムが記憶されている。また、記憶部208は、後述する加工ツール使用時間予測処理ルーチンで取得された予測加工時間(後述する。)と、加工ツール使用時間(後述する。)と、加工ツール使用時間を積算した積算結果(本明細書においては、「積算加工ツール使用時間」と適宜に称する。)を記憶する。
The
加工シミュレーション部210の加工プログラム解釈部210aは、記憶部208に記憶された加工プログラムを読み出して、加工装置10が当該加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、加工装置10が当該加工プログラムに基づき被加工物100を切削加工する際に要すると予測される加工時間(本明細書においては、「予測加工時間」と適宜に称する。)を取得する。また、加工プログラム解釈部210aは、加工プログラムのコマンドが加工ツール110の交換を示すものであるかの解釈もおこなう。なお、こうした加工プログラム解釈部210aが実行する予測加工時間を取得する処理については、例えば、特開2002−73126号公報などに開示された公知の技術を適用することができるので、その詳細な構成および作用の説明は省略する。
The machining
加工シミュレーション部210の加工ツール使用時間取得部210bは、加工ツール使用時間として、加工プログラム解釈部210aにより取得された予測加工時間のなかからスピンドル24が加工ツール110を保持して回転している時間を取得する。即ち、加工ツール使用時間とは、加工プログラム解釈部210aによりそれぞれ取得された各予測加工時間のそれぞれにおける、スピンドル24が加工ツール110を保持して回転している時間のそれぞれを意味する。
The machining tool usage
加工ツール使用時間積算部212は、加工ツール使用時間取得部210bにより取得された加工ツール使用時間を加工ツール110毎に積算する。
The machining tool usage
なお、加工プログラムには、加工装置10側におけるオートチェンジャー機能を利用するために、荒削り用の加工ツール110が「3番」、仕上げ加工用の加工ツール110が「8番」などのように加工ツール110のそれぞれに対して番号を予め割り当てるコマンドが組み込まれている。加工ツール使用時間取得部210bは、このコマンドが指定する番号に対応して各加工ツール110の加工ツール使用時間を取得し、また、加工ツール使用時間積算部212は、コマンドが指定する番号に対応して各加工ツール110毎に加工ツール使用時間を積算する。
In the machining program, in order to use the autochanger function on the
表示装置制御部214は、加工ツール使用時間積算部212で積算された加工ツール110毎の積算加工ツール使用時間を表示部204が表示するように、表示部204の表示を制御する。
The display
以上の構成において、この加工装置10の動作について説明すると、加工装置10は、マイクロコンピューター32により、ツールパスデータなどを含む加工プログラムに基づいて、モーター38を含む上記した各モーターの駆動を制御する。この各モーターの駆動により、スピンドル24をXYZ直交座標系における任意の位置へ移動するとともにスピンドル24に保持された加工ツール110をZ軸周りに回転する。これにより、加工装置10においては、作製する所望の三次元造形物の形状に対応した加工プログラムに基づいて、テーブル28の上面28aに載置された被加工物100に対して切削加工用の加工ツール110により切削加工処理が行われる。 なお、上記した加工装置10における切削加工処理については、従来より公知の技術を適用することができるので、その詳細な説明については省略する。
In the above configuration, the operation of the
次に、図4に示すフローチャートを参照しながら、加工ツール使用時間予測装置200が実行する加工時間予測処理ルーチンについて説明する。作業者による操作パネル(図示せず。)などの操作により、加工ツール使用時間予測装置200が起動されて加工時間予測処理ルーチンの実行が指示されると、加工ツール使用時間予測装置200は制御部206の制御により、記憶部208に記憶された加工装置10が実行する加工プログラムの読み出しを開始する。なお、この加工時間予測処理ルーチンで読み出される加工プログラムは、予め決められたものでもよいし、作業者が操作パネル(図示せず。)を用いて指定したものでもよい。加工プログラムの読み出しを開始すると、まず、加工時間予測処理ルーチンにおいて未処理のコマンドがあるか否かが判断され(ステップS402)、加工時間予測処理ルーチンにおいて未処理のコマンドがない場合には、この加工時間予測処理ルーチンを終了する。一方、ステップS402の判断処理において、加工時間予測処理ルーチンにおいて未処理のコマンドがあると判断された場合には、ステップS404の処理へ進み、処理済みのコマンドの次のコマンドを取得する。ステップS404の処理を終了すると、ステップS406の処理へ進み、加工プログラム解釈部210aの処理により、ステップS404で取得されたコマンドが加工ツール110の交換を示すコマンドであるか否かを判断する。ステップS406の判断処理において、ステップS404で取得されたコマンドが加工ツール110の交換を示すコマンドであると判断された場合には、スピンドル24に保持されていることを示す加工ツール110の番号を、当該コマンドが示す加工ツール110の番号に変更する(ステップS408)。ステップS408の処理を終了すると、ステップS402の処理へ戻り、以降の各ステップの処理を繰り返す。一方、ステップS406の判断処理において、加工プログラム解釈部210aの処理により、ステップS404で取得されたコマンドが加工ツール110の交換を示すコマンドでないと判断された場合には、ステップS410の処理へ進む。ステップS410の処理においては、ステップS404で取得されたコマンドに基づき、加工プログラム解釈部210aが予測加工時間を計算する。ステップS410の処理を終了すると、ステップS412の処理へ進み、ステップS410で処理したコマンドは、スピンドル24が回転している状態のときのコマンドであるか否かを判断する。ステップS412の判断処理において、スピンドル24が回転している状態のときのコマンドではないと判断された場合には、ステップS402の処理へ戻り、以降の各ステップの処理を繰り返す。一方、ステップS412の判断処理において、スピンドル24が回転している状態のときのコマンドであると判断された場合には、ステップS410で計算された予測加工時間を加工ツール使用時間として取得し、スピンドル24に保持されていることを示す加工ツール110の番号と加工ツール使用時間(即ち、ステップS410で計算された予測加工時間である。)とを対応させて記憶する(ステップS414)。ステップS414の処理を終了すると、ステップS412で記憶した加工ツール110の番号の加工ツール使用時間を、ステップS412で記憶した加工ツール110の番号の積算加工ツール使用時間に積算して記憶する(ステップS416)。ステップS416の処理を終了すると、ステップS402の処理へ戻り、以降の各ステップの処理を繰り返す。 上記のようにして加工時間予測処理ルーチンを終了すると、表示制御部214はステップS414の記憶内容を表示するように表示部204を制御する。これにより、作業者は、表示部204の表示内容を確認することにより、実際に加工装置10により被加工物100の切削加工を行う前に、加工ツール110の交換のタイミングなどを判断することができるようになる。
Next, a machining time prediction processing routine executed by the machining tool use
以上において説明したように、本発明によれば、被加工物100を実際に加工する前に加工ツールを使用する時間を予測して表示できるので、作業者は容易に加工ツールの交換時期を判断することができる。
As described above, according to the present invention, since the time for using the processing tool can be predicted and displayed before the
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(5)に示すように変形するようにしてもよい。 The embodiment described above may be modified as shown in the following (1) to (5).
(1)上記した実施の形態において、記憶部208に加工ツール110についてその寿命(即ち、加工ツール110の最大使用可能時間である。)を記憶するようにしておき、加工ツール使用時間積算部212によって取得された積算加工ツール使用時間が寿命を超えるようになった場合には、表示部204に使用予定の加工ツール110が使用中に寿命を超える旨を表示したり、その旨を示す警告音を発するなどの構成を設けるようにしてもよい。
(1) In the above-described embodiment, the life of the processing tool 110 (that is, the maximum usable time of the processing tool 110) is stored in the
(2)上記した実施の形態において、記憶部208に加工ツールについてその寿命を記憶するようにしておき、その寿命から加工ツール使用時間積算部212によって取得された積算加工ツール使用時間を随時減算していく構成を設け、表示部204に使用予定の加工ツール110の使用可能時間を随時表示するようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, the life of the machining tool is stored in the
(3)上記した実施の形態においては、加工装置10と加工ツール使用時間予測装置200とがラインLにより有線通信で接続されている場合について説明したが、加工装置10と加工ツール使用時間予測装置200とが有線通信ではなく無線通信で接続されるようにしてもよい。
(3) In the above-described embodiment, the case where the
(4)上記した実施の形態においては、加工装置10と加工ツール使用時間予測装置200とがラインLにより有線通信で接続されている場合について説明したが、加工装置10と加工ツール使用時間予測装置200とは両者が接続されていなくてもよい。
(4) In the above-described embodiment, the case where the
(5)上記した実施の形態ならびに上記した(1)乃至(4)に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。 (5) You may make it combine suitably the embodiment shown above and the modification shown in said (1) thru | or (4).
本発明は、切削加工用の加工ツールにより被加工物を切削加工する加工装置に用いて好適である。 The present invention is suitable for use in a processing apparatus that cuts a workpiece with a processing tool for cutting.
10 加工装置、20 支持部材、22 キャリッジ、24 スピンドル、28 テーブル、30 ツールホルダー、32 マイクロコンピューター、100 被加工物、110 加工ツール、200 加工ツール使用時間予測装置、202 加工ツール使用時間予測部202、204 表示部204、206 制御部、208 記憶部208、210 加工シミュレーション部、210a 加工プログラム解釈部、210b 加工ツール使用時間取得部、212 加工ツール使用時間積算部、214 表示制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
加工ツール使用時間予測部と、
加工ツール使用時間予測部に接続された表示部と
を有し、
前記加工ツール使用時間予測部は、
加工装置において被加工物を切削加工する際に用いる加工プログラムを記憶した記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記加工プログラムを読み出して、前記加工装置が前記加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、前記加工装置のスピンドルが加工ツールを保持して回転している時間を加工ツール使用時間として取得する加工シミュレーション部と、
前記加工シミュレーション部により取得された加工ツール使用時間を前記加工ツール毎に積算して積算加工ツール使用時間を取得する加工ツール使用時間積算部と、
前記加工ツール使用時間積算部で取得された積算加工ツール使用時間を前記表示部が表示するように制御する表示制御部と
を有することを特徴とする加工ツール使用時間予測装置。 Use of a processing tool for predicting a use time of the processing tool in a processing apparatus for cutting the work based on a processing program by a processing tool held and rotated by a spindle that moves relative to the work In the time prediction device,
Machining tool usage time prediction unit,
A display unit connected to the machining tool usage time prediction unit, and
The processing tool usage time prediction unit
A storage unit storing a processing program used when cutting a workpiece in the processing apparatus;
The machining program stored in the storage unit is read out, and the same control as that performed by the machining apparatus based on the machining program is performed in a pseudo manner, and the spindle of the machining apparatus rotates while holding a machining tool. A machining simulation unit that acquires time as machining tool usage time,
A machining tool usage time accumulating unit for accumulating the machining tool usage time acquired by the machining simulation unit for each machining tool to obtain an integrated machining tool usage time; and
A processing tool usage time prediction apparatus, comprising: a display control unit that controls the display unit to display the integrated processing tool usage time acquired by the processing tool usage time integration unit.
前記加工シミュレーション部は、
前記記憶部に記憶された前記加工プログラムを読み出して、前記加工装置が前記加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、前記加工装置が前記加工プログラムに基づき前記被加工物を切削加工する際に要すると予測される予測加工時間を取得する加工プログラム解析部と、
前記加工プログラム解析部により取得された予測加工時間のなかから前記加工装置の前記スピンドルが前記加工ツールを保持して回転している時間を加工ツール使用時間として取得する加工ツール使用時間取得部と
を有することを特徴とする加工ツール使用時間予測装置。 In the processing tool usage time prediction apparatus according to claim 1,
The machining simulation unit
The machining program stored in the storage unit is read, and the same control as that performed by the machining apparatus based on the machining program is performed in a pseudo manner, and the machining apparatus cuts the workpiece based on the machining program. Machining program analysis unit for obtaining a predicted machining time predicted to be required when performing,
A machining tool usage time acquisition unit that acquires, as a machining tool usage time, a time during which the spindle of the processing device holds and rotates the machining tool from the predicted machining time acquired by the machining program analysis unit; A processing tool use time prediction apparatus comprising:
前記加工シミュレーション部は、前記加工プログラムをコマンド毎に処理して前記加工プログラムで使用される加工ツール毎に加工ツール使用時間を取得する
ことを特徴とする加工ツール使用時間予測装置。 In the processing tool usage time prediction apparatus according to any one of claims 1 and 2,
The machining tool usage time prediction apparatus, wherein the machining simulation unit processes the machining program for each command and acquires a machining tool usage time for each machining tool used in the machining program.
前記加工ツール使用時間予測装置に接続された加工装置と
を有することを特徴とする切削加工システム。 The processing tool usage time prediction device according to any one of claims 1, 2, or 3,
A machining system, comprising: a machining device connected to the machining tool usage time prediction device.
前記加工装置は、前記加工ツール使用時間予測装置が積算加工ツール使用時間を取得した前記加工プログラムに従って切削加工する
ことを特徴とする切削加工システム。 The cutting system according to claim 4, wherein
The machining apparatus according to claim 1, wherein the machining tool usage time prediction device performs machining in accordance with the machining program obtained by the integrated machining tool usage time.
加工プログラムを読み出して、加工装置が前記加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、前記加工装置のスピンドルが加工ツールを保持して回転している時間を加工ツール使用時間として取得する加工シミュレーション工程と、
前記加工シミュレーション工程により取得された加工ツール使用時間を前記加工ツール毎に積算して積算加工ツール使用時間を取得する加工ツール使用時間積算工程と、
前記加工ツール使用時間積算工程で取得された積算加工ツール使用時間を表示する表示工程と
を有することを特徴とする加工ツール使用時間予測方法。 Use of a processing tool for predicting a use time of the processing tool in a processing apparatus for cutting the work based on a processing program by a processing tool held and rotated by a spindle that moves relative to the work In the time prediction method,
The machining program is read out, and the same control as that performed by the machining apparatus based on the machining program is performed in a pseudo manner, and the time during which the spindle of the machining apparatus holds and rotates the machining tool is acquired as the machining tool usage time. Machining simulation process;
A machining tool usage time integration step of accumulating the machining tool usage time acquired by the machining simulation step for each processing tool to obtain an integrated machining tool usage time;
And a display step for displaying the accumulated machining tool usage time acquired in the machining tool usage time integration step.
前記加工シミュレーション工程は、
前記加工プログラムを読み出して、前記加工装置が前記加工プログラムに基づき行う制御と同じ制御を擬似的に行い、前記加工装置が前記加工プログラムに基づき前記被加工物を切削加工する際に要すると予測される予測加工時間を取得する加工プログラム解析工程と、
前記加工プログラム解析工程により取得された予測加工時間のなかから前記加工装置の前記スピンドルが前記加工ツールを保持して回転している時間を加工ツール使用時間として取得する加工ツール使用時間取得工程と
を有することを特徴とする加工ツール使用時間予測方法。 In the processing tool usage time prediction method according to claim 6,
The machining simulation process includes:
It is predicted that the machining program is read out, and the same control as that performed by the machining apparatus based on the machining program is performed in a pseudo manner, and the machining apparatus is required to cut the workpiece based on the machining program. Machining program analysis process for obtaining the predicted machining time;
A processing tool usage time acquisition step of acquiring, as a processing tool usage time, a time during which the spindle of the processing device holds and rotates the processing tool from the predicted processing time acquired by the processing program analysis step; A machining tool usage time prediction method comprising:
前記加工シミュレーション工程は、前記加工プログラムをコマンド毎に処理して前記加工プログラムで使用される加工ツール毎に加工ツール使用時間を取得する
ことを特徴とする加工ツール使用時間予測方法。 In the processing tool usage time prediction method according to any one of claims 6 and 7,
The machining tool use time prediction method, wherein the machining simulation step processes the machining program for each command and acquires a machining tool usage time for each machining tool used in the machining program.
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JP2007025945A (en) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Jtekt Corp | Machining time prediction method, machining time predictor, and nc data editor with machining time prediction function |
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