JP2018060260A

JP2018060260A - 加工ツールの使用時間管理システムおよび加工ツールの使用時間管理方法

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Publication number: JP2018060260A
Application number: JP2016195421A
Authority: JP
Inventors: 潤植田; Jun Ueda
Original assignee: Roland DG Corp
Current assignee: Roland DG Corp
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2016-10-03
Publication date: 2018-04-12

Abstract

【課題】複数の加工装置で加工ツールを共用する場合において、加工ツールが複数の加工装置でそれぞれ使用された使用時間を正確に管理する。
【解決手段】ツールホルダーに内蔵されて加工ツールの使用時間を記憶するＲＦＩＤと、ＲＦＩＤと無線通信を行い、ＲＦＩＤから加工ツールの使用時間を読み出すとともに、ＲＦＩＤへ加工ツールの使用時間を書き込むリーダーライターと、リーダーライターによりＲＦＩＤから読み出された加工ツールの使用時間を記憶する記憶手段と、加工ツールが使用されると、加工ツールが使用された時間を記憶手段に記憶された加工ツールの使用時間に加算して、記憶手段に記憶された加工ツールの使用時間を更新する更新手段と、更新手段により更新された加工ツールの使用時間をＲＦＩＤへ書き込むようにリーダーライターを制御するリーダーライター制御手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工ツールの使用時間管理システムおよび加工ツールの使用時間管理方法に関し、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などにより、ＮＣデータ（ＮＣプログラム）などの加工プログラムなどに基づいて加工ツールにより被加工物を加工する加工装置に用いて好適な加工ツールの使用時間管理システムおよび加工ツールの使用時間管理方法に関する。

従来より、マイクロコンピューターなどによる数値制御などにより、ＮＣデータ（ＮＣプログラム）などの加工プログラムなどに基づいて、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。

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。

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把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把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把持することにより、スピンドルに選択した加工ツールを把持させる処理を自動的に行う機能を備えている。

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構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構については、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。

一方、加工装置においては、例えば、特開平７−２０９１６号公報などに示すように、加工装置において使用する加工ツールに関して、当該加工ツールの名称、使用時間ならびに交換時期を管理することが行われていた。

即ち、加工ツールは使用されると摩耗していき新たな加工ツールに交換することが必要になるが、上記した加工ツールの管理を行う加工装置においては、加工装置に内蔵されたマイクロコンピューターや加工装置に接続されたパーソナルコンピューターのメモリーに加工ツール毎に使用時間や交換時期を記憶しており、当該メモリーの記憶を読み出すことにより加工ツール毎に各加工ツールの使用時間ならびに交換時期を管理しているものであった。

しかしながら、従来の技術では、加工ツールの使用時間や交換時期は加工装置に内蔵されたマイクロコンピューターや加工装置に接続されたパーソナルコンピューターで管理されているので、複数の加工装置で加工ツールを共用する場合において、当該複数の加工装置における加工ツールの使用時間を正確に管理するためには、ユーザーが煩雑な作業を行う必要があるという問題点があった。

即ち、加工装置Ａで使用された加工ツールａを加工装置Ｂで使用する際には、加工装置Ａで加工ツールａを使用した使用時間は加工装置Ｂに自動的には反映されない。

このため、加工装置に内蔵されたマイクロコンピューターで加工ツールの使用時間や交換時期を管理している場合には、ユーザーは、加工装置Ａで加工ツールａを使用した時間を加工装置Ｂに入力し、加工装置Ａにおける加工ツールａの使用時間を加工装置Ｂに反映させる作業を行う必要があった。

また、加工装置に接続されたパーソナルコンピューターで加工ツールの使用時間や交換時期を管理している場合に、コンピューターαを接続された加工装置Ａで使用された加工ツールａをコンピューターβが接続された加工装置Ｂで使用する際には、ユーザーは、まず、加工装置Ａからコンピューターαを取り外すとともに加工装置Ｂからコンピューターβを取り外す。その後に、加工装置Ｂにコンピューターαを接続して、加工装置Ａにおける加工ツールａの使用時間を記憶しているコンピューターαにより加工装置Ｂを制御するという作業を行う必要があった。

あるいは、ユーザーは、コンピューターαに記憶された加工ツールａの使用時間に関する情報を、コンピューターβに移植する作業を行う必要があった。

特開平９−３１４４３５号公報特開２００２−３４５８４４号公報特開２０１５−６２９７４号公報特開平７−２０９１６号公報

本発明は、上記したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の加工装置で加工ツールを共用する場合において、ユーザーによる煩雑な作業を行う必要なしに、加工ツールが複数の加工装置でそれぞれ使用された使用時間を正確に管理することを可能にした加工ツールの使用時間管理システムおよび加工ツールの使用時間管理方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明による加工ツールの使用時間管理システムおよび加工ツールの使用時間管理方法は、加工ツールに取り外し自在に取り付けられるツールホルダーに記憶デバイスとしてＲＦＩＤを搭載するようにして、ＲＦＩＤに加工ツールの使用時間を記憶させるようにしたものである。

即ち、本発明による加工ツールの使用時間管理システムは、オートチェンジャー機構によりスピンドルに把持する加工ツールを交換可能であって、上記スピンドルに把持した上記加工ツールの回転により被加工物を切削加工する上記加工ツールの使用時間を管理する加工ツールの使用時間管理システムであって、加工ツールに取り外し自在に取り付けられて、オートチェンジャー機構により上記加工ツールをスピンドルに把持する際における位置決め部材となるツールホルダーと、上記ツールホルダーに内蔵され、上記ツールホルダーが取り付けられた上記加工ツールの使用時間を記憶するＲＦＩＤと、上記ＲＦＩＤと無線通信を行い、上記ＲＦＩＤから上記加工ツールの使用時間を読み出すとともに、上記ＲＦＩＤへ上記加工ツールの使用時間を書き込むリーダーライターと、上記リーダーライターにより上記ＲＦＩＤから読み出された上記加工ツールの使用時間を記憶する記憶手段と、上記加工ツールが使用されると、上記加工ツールが使用された時間を上記記憶手段に記憶された上記加工ツールの使用時間に加算して、上記記憶手段に記憶された上記加工ツールの使用時間を更新する更新手段と、上記更新手段により更新された上記加工ツールの使用時間を上記ＲＦＩＤへ書き込むように上記リーダーライターを制御するリーダーライター制御手段とを有するようにしたものである。

また、本発明による加工ツールの使用時間管理システムは、上記した本発明による加工ツールの使用時間管理システムにおいて、さらに、警告情報を表示可能な表示装置と、上記表示装置が上記警告情報を表示するように制御する表示制御手段とを備え、上記ＲＦＩＤは、上記ツールホルダーが取り付けられた上記加工ツールの使用可能時間を記憶し、上記リーダーライターは、上記ＲＦＩＤから上記加工ツールの使用可能時間を読み出し、上記記憶手段は、上記リーダーライターにより上記ＲＦＩＤから読み出された上記加工ツールの使用可能時間を記憶し、上記表示制御手段は、上記更新手段により更新された上記加工ツールの使用時間が、上記記憶手段に記憶された上記加工ツールの使用可能時間以上となったときに、上記表示装置が上記警告情報を表示するように制御するようにしたものである。

また、本発明による加工ツールの使用時間管理システムは、上記した本発明による加工ツールの使用時間管理システムにおいて、上記ＲＦＩＤは、上記ツールホルダーに取り外し自在に内蔵されたものである。

また、本発明による加工ツールの使用時間管理システムは、上記した本発明による加工ツールの使用時間管理システムにおいて、上記ツールホルダーは、第１の部材と第２の部材とよりなる二分割構造を備え、上記ＲＦＩＤは、上記第１の部材と上記第２の部材との間に配置されたものである。

また、本発明による加工ツールの使用時間管理システムは、上記した本発明による加工ツールの使用時間管理システムにおいて、上記加工ツールが使用されるた時間は、上記スピンドルが上記加工ツールを把持して回転している時間である。

また、本発明による加工ツールの使用時間管理方法は、オートチェンジャー機構によりスピンドルに把持する加工ツールを交換可能であって、上記スピンドルに把持した上記加工ツールの回転により被加工物を切削加工する上記加工ツールの使用時間を管理する加工ツールの使用時間管理方法であって、加工ツールに取り外し自在に取り付けられて、オートチェンジャー機構により上記加工ツールをスピンドルに把持する際における位置決め部材となるツールホルダーに内蔵されるとともに、上記ツールホルダーが取り付けられた上記加工ツールの使用時間を記憶するＲＦＩＤから、リーダーライターにより上記加工ツールの使用時間を読み出し、上記リーダーライターにより上記ＲＦＩＤから読み出された上記加工ツールの使用時間を記憶手段に記憶し、上記加工ツールが使用されると、上記加工ツールが使用された時間を上記記憶手段に記憶された上記加工ツールの使用時間に加算して、上記記憶手段に記憶された上記加工ツールの使用時間を更新し、上記リーダーライターにより、更新された上記加工ツールの使用時間を上記ＲＦＩＤへ書き込むものである。

また、本発明による加工ツールの使用時間管理方法は、上記した本発明による加工ツールの使用時間管理方法において、上記ＲＦＩＤは、上記ツールホルダーが取り付けられた上記加工ツールの使用可能時間を記憶し、上記リーダーライターは、上記ＲＦＩＤから上記加工ツールの使用可能時間を読み出し、上記記憶手段は、上記リーダーライターにより上記ＲＦＩＤから読み出された上記加工ツールの使用可能時間を記憶し、更新された上記加工ツールの使用時間が、上記記憶手段に記憶された上記加工ツールの使用可能時間以上となったときに、表示装置に警告情報を表示するものである。

また、本発明による加工ツールの使用時間管理方法は、上記した本発明による加工ツールの使用時間管理方法において、上記加工ツールが使用されるた時間は、上記スピンドルが上記加工ツールを把持して回転している時間である。

本発明は、以上説明したように構成されているので、複数の加工装置で加工ツールを共用する場合において、ユーザーによる煩雑な作業を行う必要なしに、加工ツールが複数の加工装置でそれぞれ使用された使用時間を正確に管理することが可能になるという優れた効果を奏するものである。

図１は、本発明の実施の形態の一例による加工ツールの使用時間管理システムの構成説明図である。図２（ａ）は、ツールホルダーの詳細な構成を示す斜視説明図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線による断面説明図である。図３は、ツールボックスの一部縦断概略構成説明図である。図４は、本発明の実施の形態の一例による加工ツールの使用時間管理システムの機能的構成をあらわすブロック構成説明図である。図５は、加工ツールの使用時間管理システムが実行する初期化処理ルーチンを示すフローチャートである。図６は、加工ツールの使用時間管理システムが実行する更新処理ルーチンを示すフローチャートである。

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の使用時間管理システムおよび加工ツールの使用時間管理方法の実施の形態の一例を詳細に説明することとする。

図１には、本発明の実施の形態の一例による加工ツールの使用時間管理システムの構成説明図が示されている。

この加工ツールの使用時間管理システム（以下、「使用時間管理システム」と適宜に略称する。）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と接続されるとともに表示装置２０２を備えたパーソナルコンピューター２００とを有して構成されている。

なお、表示装置２０２は、例えば、ディスプレイであり、加工装置１０における切削処理の進行状況や警告表示（後述する。）などの各種の情報が表示されるものである。

加工装置１０は、パーソナルコンピューター２００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。

なお、被加工物１００の材料は特に限定されるものではなく、例えば、義歯を作製する際に用いるジルコニアや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。

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。

加工空間Ｓは、開閉自在に配置されたカバー部材５０により外部から隔離可能とされており、外部と遮蔽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把持するスピンドル２４が配設されている。

ベース部材１２上には、被加工物１００をＸ軸周りおよびＹ軸周りに回動自在に保持するホルダー２６が配設されている。なお、ホルダー２６は従来より公知の装置を用いることができるので、その詳細な構成ならびに作用の説明は省略する。

また、ベース部材１２上には、後述するＲＦＩＤ１６０（図２（ｂ）を参照する。）との間で無線通信を行い、ＲＦＩＤ１６０に記憶された情報を読み取り取得してパーソナルコンピューター２００の記憶部２０６（図４を参照する。）へ記憶させたり、パーソナルコンピューター２００の記憶部２０６に記憶されている情報をＲＦＩＤ１６０に書き込むリーダーライター１４０が配設されている。

符号２８は、スピンドル２４に把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などの各種の駆動源の図示は省略した。

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に把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。

従って、加工装置１０においては、ホルダー２６によりＸ軸周りおよびＹ軸周りに回動自在に保持された被加工物１００とＸ軸方向およびＺ軸方向で移動するスピンドル２４とが、その位置関係を相対的に三次元で変更することが可能となっている。

加工装置１０においては、パーソナルコンピューター２００が、加工プログラムの各加工工程に従ってモーター２８を含む各駆動源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およびホルダー２６に保持された被加工物１００の位置を移動して、加工ツール１１０の刃先１１０ｂによって被加工物１００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。

加工ツール１１０には、スピンドル２４のチャック２４ａに加工ツール１１０のシャンク１１０ａの基端部を把持させる際において、チャック２４ａに把持されるシャンク１１０ａの長さを調節してシャンク１１０ａに対するチャック２４ａの位置決め部材となるツールホルダー１１２が、取り外し自在に取り付けられている。

図２（ａ）（ｂ）にはツールホルダー１１２の詳細な構成が示されており、ツールホルダー１１２は第１部材１１４と第２部材１１６との二つの部材を結合した二分割構造を備え、第１部材１１４と第２部材１１６とはネジ１１８、１２０を用いて加工ツール１１０のシャンク１１０ａに固定されている。また、第１部材１１４と第２部材１１６とは、磁性体により構成されている。

より詳細には、第１部材１１４は、シャンク１１０ａを貫入する貫通孔１１４ａを備えるとともに上方側に鍔部１１４ｂを形成した筒状の胴部１１４ｃを有するリング形状を備えている。

鍔部１１４ｂには、シャンク１１０ａの延長方向と直交する方向にネジ孔１１４ｄが形成されている。このネジ孔１１４ｄにネジ１１８をネジ結合することにより、第１部材１１４がシャンク１１０ａに固定される。

第２部材１１６は、第１部材１１４の胴部１１４ｃを貫入する貫通孔１１６ａを備えており、貫通孔１１６ａ内に胴部１１４ｃを貫入させて胴部１１４ｃの外周側に配置される筒状部材である。

第２部材１１６には、シャンク１１０ａの延長方向と直交する方向にネジ孔１１６ｂが形成されている。このネジ孔１１６ｂにネジ１２０をネジ結合することにより、第２部材１１６が第１部材１１４に固定され、第１部材１１４を介して第２部材１１６はシャンク１１０ａに固定的に配置される。

さらに、第１部材１１４の鍔部１１４ｂの下方面１１４ｅと対向する第２部材１１６の上方面の一部領域には凹部１１６ｃが形成されている。

この凹部１１６ｃ内には、リーダーライター１４０と無線通信可能な記憶デバイスたるＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）１６０が配設されている。即ち、ＲＦＩＤ１６０は、第１部材１１４と第２部材１１６との間に配置されている。

このツールホルダー１１２に内蔵されたＲＦＩＤ１６０には、ＲＦＩＤ１６０の固有識別番号と、ＲＦＩＤ１６０が配設されたツールホルダー１１２が取り付けられている加工ツール１１０の使用時間（以下、「加工ツール使用時間」と適宜に称する。）と、ＲＦＩＤ１６０が配設されたツールホルダー１１２が取り付けられている加工ツール１１０の使用可能時間（以下、「加工ツール使用可能時間」と適宜に称する。）とが記憶される。

ここで、加工ツール使用時間とは、本実施の形態においては、加工装置１０のスピンドル２４に加工ツール１１０が取り付けられて、当該加工ツール１１０を取り付けたスピンドル２４が回転した時間の合計時間を意味する。従って、加工装置１０のスピンドル２４に取り付けられたことのない未使用の加工ツール１１０においては、加工ツール使用時間は０時間となる。

また、加工ツール使用可能時間とは、加工ツール１１０を使用可能とする加工ツール使用時間を示すものであり、加工ツール１１０の交換時期を示す。例えば、加工装置１０のスピンドル２４に取り付けられたことのない未使用の加工ツール（即ち、加工ツール使用時間が０時間の加工ツールである。）１１０の交換時期が９時間の使用後である場合には、加工ツール使用可能時間は９時間となる。

なお、ツールホルダー１１２は、図３示すように、加工ツール１１０がツールボックス３０（後述する。）に収容された際に、第２部材１１６の下方面１１６ｄがツール−ボックス３０の上面３０ａと当接する。これにより、加工ツール１１０がツールボックス３０の収容用凹部３０ｂ内に落下することを防止するものであり、ツールホルダー１１２は上記落下防止のストッパーとしても機能する。

側方部材１４Ｒ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を収容する金属製のツールボックス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、スピンドル２４に把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。

ツールボックス３０としては、従来より公知のものを用いることができるものであるため、その詳細な構成ならびに作用の説明は省略し、本発明の実施に関連する構成についてのみ説明する。

図３には、ツールボックス３０の一部縦断概略構成説明図が示されており、ツールボックス３０には、上面３０ａの下方向側に加工ツール１１０を収容する収容用凹部３０ｂが複数箇所設けられており、この収容用凹部３０ｂの周囲にはリング状の磁石３０ｃが配設されている。

磁石３０ｃは、加工ツール１１０が収容用凹部３０ｂに収容される際にツールホルダー１１２を吸着し、加工ツール１１０を収容用凹部３０ｂへ誘導するために作用する。

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構を備えており、シャンク１１０ａの基端部をスピンドル２４のチャック２４ａに把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から把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に把持することにより、スピンドル２４に選択した加工ツール１１０を把持させる処理を自動的に行う。

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、その情報をパーソナルコンピューター２００の記憶部２０６に記憶させておく。そして、パーソナルコンピューター２００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、上記した各駆動源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に把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から把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に把持することにより、スピンドル２４に荒削り用の加工ツール１１０を把持させる動作を行う。

次に、図４には、本発明の実施の形態の一例による使用時間管理システム３００の機能的構成をあらわすブロック構成説明図が示されている。

本実施の形態においては、使用時間管理システム３００は、パーソナルコンピューター２００と、リーダライター１４０と、ＲＦＩＤ１６０とを有して構築される。

パーソナルコンピューター２００は、使用時間管理システム３００を実現するための構成として、制御部２０４と、記憶部２０６と、リーダーライター制御部２０８と、表示制御部２１０と、表示装置２０２とを備えている。

制御部２０４は、加工装置１０により実行される切削加工処理や後述する初期化処理（図５を参照する。）ならびに更新処理（図６を参照する。）などの各種の処理を含む全体の処理の制御を行う。

記憶部２０６には、加工装置１０により被加工物１００を切削加工する際に用いる加工プログラムならびに加工ツール１１０毎に加工ツール１１０のツール名称や番号などが記憶されている。また、記憶部２０６は、後述する初期化処理ルーチンや更新処理ルーチンで取得した各種情報を記憶する。

なお、加工プログラムには、加工装置１０におけるオートチェンジャー機構を利用するために、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。

リーダーライター制御部２０８は、リーダーライター１４０の作動開始および作動停止を制御するとともに、ＲＦＩＤ１６０に記憶されている情報を読み取って記憶部２０６へ記憶する処理や、記憶部２０６に記憶されている情報をＲＦＩＤ１６０へ書き込む処理の制御を行う。

表示制御部２１０は、記憶部２０６に記憶された情報を表示装置２０２が表示するように、表示装置２０２の表示を制御する。

以上の構成において、図５および図６に示すフローチャートを参照しながら、使用時間管理システム３００の動作について説明する。

ユーザーにより加工装置１０およびパーソナルコンピューター２００が起動され、ユーザーによる操作パネル（図示せず。）などの操作により初期化処理の実行が指示されると、図５に示す初期化処理ルーチンが起動する。

なお、この初期化処理ルーチンは、加工ツール１１０のツールホルダー１１２に初期状態のＲＦＩＤ１６０、即ち、固有識別子のみ記憶しており、加工ツール使用時間および加工ツール使用可能時間の情報が記憶されていない未使用のＲＦＩＤ１６０が配設されている場合に行う処理である。

初期化処理ルーチンが起動すると、リーダーライター制御部２０８はリーダーライター１４０を作動可能状態、即ち、リーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０から情報を読み取ることができるようにするとともに、リーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０へ情報を書き込むことができるようにする（ステップＳ５０２）。

ステップＳ５０２の処理を終了すると、ステップＳ５０４の処理へ進み、制御部２０４はツールボックス３０内に収容された加工ツール１１０をスピンドル２４のチャック２４ａに把持させ、ツールボックス３０の収容用凹部３０ｂから抜き出してツールボックス３０の外部へ取り出す。なお、スピンドル２４のチャック２４ａに把持させる加工ツール１１０については、例えば、収容用凹部３０ｂの所定箇所から順番に加工ツール１１０を把持するようにすればよい。

ステップＳ５０４の処理を終了すると、ステップＳ５０６の処理へ進み、リーダーライター制御部２０８はリーダーライター１４０を制御して、チャック２４ａに把持されている加工ツール１１０のツールホルダー１１２に配設されているＲＦＩＤ１６０の情報を取得し、ＲＦＩＤ１６０が初期状態のもの、即ち、固有識別子のみ記憶しており、加工ツール使用時間および加工ツール使用可能時間の情報が記憶されていない場合には、取得した固有識別子を記憶部２０６へ記憶する。なお、ＲＦＩＤ１６０が初期状態でないもの、即ち、固有識別子と加工ツール使用時間と加工ツール使用可能時間とが記憶されている場合には、取得した情報は記憶せずに廃棄する。

ステップＳ５０６の処理を終了すると、ステップＳ５０８の処理へ進み、リーダーライター制御部２０８はリーダーライター１４０を制御して、ステップＳ５０６で固有識別子を取得したＲＦＩＤ１６０に対し、ステップＳ５０６で取得した固有識別子に紐付けして加工ツール使用時間および加工ツール使用可能時間を書き込む。ここで、固有識別子に紐付けしてＲＦＩＤ１６０に書き込む加工ツール使用時間および加工ツール使用可能時間は、未使用の加工ツール１１０に対して予め設定された加工ツール使用時間（未使用のため０時間である。）および加工ツール使用可能時間（上記した例における９時間である。）である。このステップＳ５０６においてＲＦＩＤ１６０に書き込む加工ツール使用時間および加工ツール使用可能時間は、ユーザーが操作パネルなどから入力してもよい、予め記憶部２０６に記憶されている情報から選択して入力するようにしてもよい。

なお、金属製のツールボックス３０には磁石３０ｃが配設されているため、加工ツール１１０がツールボックス３０の収容用凹部３０ｂ内に配置されている場合には、電波干渉によりリーダーライター１４０とＲＦＩＤ１６０との無線通信ができないが、加工ツール１１０がツールボックス３０の収容用凹部３０ｂから抜き出されてツールボックス３０の外部へ取り出されると、電波干渉が解消されてリーダーライター１４０とＲＦＩＤ１６０との無線通信が可能となる。

ステップＳ５０８の処理を終了すると、ステップＳ５１０の処理へ進み、ステップＳ５０６の処理で情報を取得していないＲＦＩＤ１６０を配設したツールホルダー１１２を備えた加工ツール１１０があるか否かを判断する。

ステップＳ５１０の判断処理において、ステップＳ５０６の処理で情報を取得していないＲＦＩＤ１６０を配設したツールホルダー１１２を備えた加工ツール１１０があると判断された場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ５０４の処理へ戻って、ステップＳ５０４以降の処理を繰り返し、ツールボックス３０に収容されている全ての加工ツール１１０に対してステップＳ５０４以降の処理の処理を行う。

一方、ステップＳ５０８の判断処理において、ステップＳ５０６の処理で情報を取得していないＲＦＩＤ１６０を配設したツールホルダー１１２を備えた加工ツール１１０がないと判断された場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５１２の処理へ進み、リーダーライター制御部２０８はリーダーライター１４０を作動停止状態にして、この初期化処理ルーチンを終了する。

次に、ユーザーにより加工装置１０による切削加工処理の実行が指示されると、記憶部２０６に記憶された加工プログラムを読み出して切削処理を行う切削加工処理の処理ルーチンとともに、図６に示す更新処理ルーチンが起動する。なお、加工装置１０によ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、その詳細な説明は省略する。

更新処理ルーチンが起動すると、リーダーライター制御部２０８はリーダーライター１４０を作動可能状態、即ち、リーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０から情報を読み取ることができるようにするとともに、リーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０へ情報を書き込むことができるようにして待機する（ステップＳ６０２）。

そして、切削加工処理において、ツールボックス３０内に収容された加工ツール１１０をスピンドル２４のチャック２４ａが把持し、加工ツール１１０がツールボックス３０の収容用凹部３０ａから抜き出されてツールボックス３０の外部へ取り出されると、ステップＳ６０４の処理へ進む。

ステップＳ６０４の処理においては、リーダーライター制御部２０８の制御により、リーダーライター１４０は、ツールボックス３０の外部へ取り出された加工ツール１１０のツールホルダー１１２に配設されたＲＦＩＤ１６０から固有識別子、加工ツール使用時間および加工ツール使用可能時間を取得して記憶部２０６へ記憶する。

ステップＳ６０４の処理を終了すると、ステップＳ６０６の処理へ進み、制御部２０４の制御により、切削加工処理においてスピンドル２４が回転すると、その回転時間を加工ツール使用時間として、記憶部２０６に記憶している加工ツール使用時間に加算していき、記憶部２０６に記憶している加工ツール使用時間を更新する。そして、加算後の加工ツール使用時間と取得した加工ツール使用可能時間とを比較し、加工ツール使用時間が加工ツール使用可能時間以上となったとき、即ち、「加工ツール使用時間≧加工ツール使用可能時間」となったときに、表示制御部２１０を制御して表示装置に加工ツール１１０の交換を促す警告表示を行う。

これにより、ユーザーは、表示装置２０２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の切削加工を行っている加工ツール１１０に関して、当該加工ツール１１０の交換時期を認知することができるようになる。

そして、切削加工処理において、スピンドル２４の回転を停止して、スピンドル２４のチャック２４ａが把持されている加工ツール１１０をツールボックス３０の収容凹部３０ｂへ返却することを指示されると、ステップＳ６０８の処理へ進み、リーダーライター制御部２０８の制御により、当該指示の際に記憶部２０６に記憶されている加工ツール使用時間をＲＦＩＤ１６０に書き込む。

ステップＳ６０８の処理を終了すると、ステップＳ６１０の処理へ進み、切削加工処理が終了したか否かを判断する。

ステップＳ６１０の判断処理において、切削加工処理が終了していないと判断された場合（Ｎｏ）には、ステップＳ６０４の処理へ戻り、ステップＳ６０４以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ６１０の判断処理において、切削加工処理が終了していると判断された場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ６１２の処理へ進み、リーダーライター制御部２０８はリーダーライター１４０を作動停止状態にして、この更新処理ルーチンを終了する。

以上において説明したように、上記した実施の形態によれば、各加工ツール１１０のツールホルダー１１２に配設されたＲＦＩＤ１６０に、各加工ツール１１０の加工ツール使用時間がそれぞれ記憶される。

従って、複数の加工装置１０で加工ツール１１０を共用する場合において、ユーザーは煩雑な作業を行うことなしに、複数の加工装置１０における加工ツール１１０の加工ツール使用時間を正確に管理することが可能になる。

また、ＲＦＩＤ１６０は、加工ツール１１０に取り外し自在に取り付けされているツールホルダー１１２に内蔵されているため、加工ツール１１０の刃先１１０ｂが摩耗して加工ツール１１０を廃棄する場合には、当該廃棄する加工ツール１１０からＲＦＩＤ１６０を内蔵したツールホルダー１１２を取り外し、ＲＦＩＤ１６０やツールホルダー１１２を再利用することができる。

また、ツールホルダー１１２が第１部材１１４と第２部材１１６との２分割構造であり、ＲＦＩＤ１６０が第１部材１１４と第２部材１１６との間に配置されているため、ＲＦＩＤ１６０をツールホルダー１１２から容易に取り外すことができる。従って、ＲＦＩＤ１６０が故障した場合などの際には、簡単にＲＦＩＤ１６０を交換することができる。

さらに、上記した実施の形態においては、カバー部材５０により外部と遮蔽された状態にされた加工空間Ｓ内にツールボックス３０、リーダーライター１４０ならびにＲＦＩＤ１６０が配置されるため、加工ツール１１０がツールボックス３０から取り出された際には、外部からの電波干渉を受けずにリーダーライター１４０とＲＦＩＤ１６０との無線通信を行うことができる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（９）に示すように変形するようにしてもよい。

（１）上記した実施の形態においては、リーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０から加工ツール使用時間と加工ツール使用可能時間とを読み出し、加工ツール１１０の使用に応じて加工ツール使用時間を更新して、当該更新した加工ツール使用時間をリーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０に書き込むようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、リーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０から加工ツール使用時間を読み出し、加工ツール１１０の使用に応じて加工ツール使用時間を更新して、当該更新した加工ツール使用時間をリーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０に書き込むようにしてもよい。即ち、リーダーライター１４０によりＲＦＩＤ１６０から加工ツール使用可能時間を読み出さなくてもよい。

（２）上記した実施の形態においては、加工装置１０に接続されたパーソナルコンピュータ２００により全体の制御を行うようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、パーソナルコンピュータ２００に代えて、加工装置１０に内蔵されたマイクロコンピューターで全体の制御を行うようにしてもよい。

（３）上記した実施の形態においては、表示装置２０２はパーソナルコンピューター２００に設けるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、パーソナルコンピュータ２００に代えて加工装置１０に内蔵されたマイクロコンピューターで全体の制御を行う場合には、表示装置は、ユーザーが加工装置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。

（４）上記した実施の形態においては、リーダーライター１４０は初期化処理ルーチンや更新処理ルーチンが起動すると常に作動状態としたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、スピンドル２４のチャック２４ａに加工ツール１１０を把持させるコマンドがあったときにリーダーライター１４０の作動を開始し、スピンドル２４のチャック２４ａから加工ツール１１０を解放するコマンドがあったときにリーダーライター１４０の作動を停止するようにしてもよい。

（５）上記した実施の形態においては、ＲＦＩＤ１６０はツールホルダー１１２に脱着可能に内蔵したが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、ＲＦＩＤ１６０はツールホルダー１１２に固定的に内蔵してもよい。

（６）上記した実施の形態においては、ＲＦＩＤ１６０に固有識別子の他に加工ツール使用時間および加工ツール使用可能時間を記憶させるようにしたが、ＲＦＩＤ１６０に記憶させる情報はこれに限られるものではないことは勿論である。例えば、ＲＦＩＤ１６０には、ＲＦＩＤ１６０が内蔵されたツールホルダー１１２が取り付けられている加工ツール１１０の名称や価格などの情報を記憶するようにしてもよい。

（７）上記した実施の形態においては、「加工ツール使用時間≧加工ツール使用可能時間」となったときに表示装置２０２に加工ツール１１０の交換を促す警告表示を行うようにしたが、表示装置２０２に表示させる情報はこれに限られるものではないことは勿論である。例えば、所定の時間毎に加工ツール使用時間を表示するなど適宜の情報を表示するようにしてもよい。

（８）上記した実施の形態においては、「加工ツール使用時間≧加工ツール使用可能時間」となったときに表示装置２０２に加工ツール１１０の交換を促す警告表示を行うようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、警告表示に代えて警告音を発するようにしてもよいし、警告表示にとともに警告音を発するようにしてもよい。

（９）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（８）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、加工ツールにより被加工物を加工する加工装置に用いて好適である。

１０加工装置、１２ベース部材、１４Ｌ側方部材、１４Ｒ側方部材、１６後方部材、１８ガイドレール、２０支持部材、２２キャリッジ、２４スピンドル、２４ａチャック、２６ホルダー、２８モーター、３０ツールボックス、３０ａ上面、３０ｂ収容用凹部、３０ｃ磁石、５０カバー部材、１００被加工物、１１０加工ツール、１１０ａシャンク、１１０ｂ刃先、１１２ツールホルダー、１１４第１部材、１１４ａ貫通孔、１１４ｂ鍔部、１１４ｃ胴部、１１４ｄネジ孔、１１４ｅ下方面、１１６第２部材、１１６ａ貫通孔、１１６ｂネジ孔、１１６ｃ凹部、１１６ｄ下方面、１１８ネジ、１２０ネジ、１４０リーダーライター、１６０ＲＦＩＤ、２００パーソナルコンピューター、２０２表示装置、２０４制御部、２０６記憶部、２０８リーダーライター制御部、２１０表示制御部、３００使用時間管理システム、Ｌライン、Ｓ加工空間

Claims

オートチェンジャー機構によりスピンドルに把持する加工ツールを交換可能であって、前記スピンドルに把持した前記加工ツールの回転により被加工物を切削加工する前記加工ツールの使用時間を管理する加工ツールの使用時間管理システムであって、
加工ツールに取り外し自在に取り付けられて、オートチェンジャー機構により前記加工ツールをスピンドルに把持する際における位置決め部材となるツールホルダーと、
前記ツールホルダーに内蔵され、前記ツールホルダーが取り付けられた前記加工ツールの使用時間を記憶するＲＦＩＤと、
前記ＲＦＩＤと無線通信を行い、前記ＲＦＩＤから前記加工ツールの使用時間を読み出すとともに、前記ＲＦＩＤへ前記加工ツールの使用時間を書き込むリーダーライターと、
前記リーダーライターにより前記ＲＦＩＤから読み出された前記加工ツールの使用時間を記憶する記憶手段と、
前記加工ツールが使用されると、前記加工ツールが使用された時間を前記記憶手段に記憶された前記加工ツールの使用時間に加算して、前記記憶手段に記憶された前記加工ツールの使用時間を更新する更新手段と、
前記更新手段により更新された前記加工ツールの使用時間を前記ＲＦＩＤへ書き込むように前記リーダーライターを制御するリーダーライター制御手段と
を有することを特徴とする加工ツールの使用時間管理システム。
請求項１に記載の加工ツールの使用時間管理システムにおいて、さらに、
警告情報を表示可能な表示装置と、
前記表示装置が前記警告情報を表示するように制御する表示制御手段と
を備え、
前記ＲＦＩＤは、前記ツールホルダーが取り付けられた前記加工ツールの使用可能時間を記憶し、
前記リーダーライターは、前記ＲＦＩＤから前記加工ツールの使用可能時間を読み出し、
前記記憶手段は、前記リーダーライターにより前記ＲＦＩＤから読み出された前記加工ツールの使用可能時間を記憶し、
前記表示制御手段は、前記更新手段により更新された前記加工ツールの使用時間が、前記記憶手段に記憶された前記加工ツールの使用可能時間以上となったときに、前記表示装置が前記警告情報を表示するように制御する
ことを特徴とする加工ツールの使用時間管理システム。
請求項１または２のいずれか１項に記載の加工ツールの使用時間管理システムにおいて、
前記ＲＦＩＤは、前記ツールホルダーに取り外し自在に内蔵された
ことを特徴とする加工ツールの使用時間管理システム。
請求項１、２または３のいずれか１項に記載の加工ツールの使用時間管理システムにおいて、
前記ツールホルダーは、第１の部材と第２の部材とよりなる二分割構造を備え、
前記ＲＦＩＤは、前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置された
ことを特徴とする加工ツールの使用時間管理システム。
請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の加工ツールの使用時間管理システムにおいて、
前記加工ツールが使用されるた時間は、前記スピンドルが前記加工ツールを把持して回転している時間である
ことを特徴とする加工ツールの使用時間管理システム。
オートチェンジャー機構によりスピンドルに把持する加工ツールを交換可能であって、前記スピンドルに把持した前記加工ツールの回転により被加工物を切削加工する前記加工ツールの使用時間を管理する加工ツールの使用時間管理方法であって、
加工ツールに取り外し自在に取り付けられて、オートチェンジャー機構により前記加工ツールをスピンドルに把持する際における位置決め部材となるツールホルダーに内蔵されるとともに、前記ツールホルダーが取り付けられた前記加工ツールの使用時間を記憶するＲＦＩＤから、リーダーライターにより前記加工ツールの使用時間を読み出し、
前記リーダーライターにより前記ＲＦＩＤから読み出された前記加工ツールの使用時間を記憶手段に記憶し、
前記加工ツールが使用されると、前記加工ツールが使用された時間を前記記憶手段に記憶された前記加工ツールの使用時間に加算して、前記記憶手段に記憶された前記加工ツールの使用時間を更新し、
前記リーダーライターにより、更新された前記加工ツールの使用時間を前記ＲＦＩＤへ書き込む
ことを特徴とする加工ツールの使用時間管理方法。
請求項６に記載の加工ツールの使用時間管理方法において、
前記ＲＦＩＤは、前記ツールホルダーが取り付けられた前記加工ツールの使用可能時間を記憶し、
前記リーダーライターは、前記ＲＦＩＤから前記加工ツールの使用可能時間を読み出し、
前記記憶手段は、前記リーダーライターにより前記ＲＦＩＤから読み出された前記加工ツールの使用可能時間を記憶し、
更新された前記加工ツールの使用時間が、前記記憶手段に記憶された前記加工ツールの使用可能時間以上となったときに、表示装置に警告情報を表示する
ことを特徴とする加工ツールの使用時間管理方法。
請求項１または２のいずれか１項に記載の加工ツールの使用時間方法において、
前記加工ツールが使用されるた時間は、前記スピンドルが前記加工ツールを把持して回転している時間である
ことを特徴とする加工ツールの使用時間管理方法。