JP2022066720A - Machine tool system and workpiece size estimation method - Google Patents

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Abstract

To provide a machine tool system capable of easily estimating a size of a workpiece and a workpiece size estimation method.SOLUTION: A machine tool system 1 includes a collection unit 21 and an estimation unit 22. The collection unit 21 collects first to third processing ranges of a cutting tool 15 in an x-axis direction, a y-axis direction, and a z-axis direction on the basis of a movement trajectory M of the cutting tool 15 when processing the workpiece using the cutting tool 15. The estimation unit 22 estimates a size of the workpiece in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction respectively on the basis of the maximum value and the minimum value of each of the collected first to the third processing ranges.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、工作機械システム及び被加工物サイズ推定方法に関する。 The present disclosure relates to a machine tool system and a work piece size estimation method.

従来、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）プログラムに従って、被加工物を所望の形状に加工するコンピュータ数値制御工作機械（以下、「工作機械」という。）が知られている。 Conventionally, a computer numerically controlled machine tool (hereinafter referred to as "machine tool") for machining a workpiece into a desired shape according to an NC (Numerical Control) program is known.

例えば、特許文献１には、１以上の工作機械と、各工作機械に記憶された工具情報及び加工条件などを自動的に収集する制御装置とを備えるシステムが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a system including one or more machine tools and a control device that automatically collects tool information, machining conditions, and the like stored in each machine tool.

特開２０１８－４１３８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-413787

ところで、特許文献１に記載のシステムでは、工作機械において加工された被加工物のサイズを収集することはできない。 By the way, in the system described in Patent Document 1, it is not possible to collect the size of the workpiece machined in the machine tool.

また、被加工物の三次元情報（３Ｄモデル）を別途入手できない場合、特許文献１に記載のシステムでは、被加工物のサイズを把握することはできない。 Further, when the three-dimensional information (3D model) of the workpiece cannot be obtained separately, the size of the workpiece cannot be grasped by the system described in Patent Document 1.

一方で、被加工物のサイズを把握することができれば、今後、工作機械システムを被加工物の生産管理に役立てることができる。具体的には、被加工物のサイズは、（ｉ）被加工物の加工に適した工作機械を選択すること、（ｉｉ）似通ったサイズの被加工物を纏めて特定の工作機械に割り振ること、（ｉｉｉ）工作機械の加工条件を最適化することなどに有用である。 On the other hand, if the size of the workpiece can be grasped, the machine tool system can be used for the production control of the workpiece in the future. Specifically, the size of the workpiece is (i) selecting a machine tool suitable for machining the workpiece, and (ii) allocating the workpieces of similar size together to a specific machine tool. , (Iii) It is useful for optimizing the machining conditions of the machine tool.

本開示は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、被加工物のサイズを簡便に推定可能な工作機械システム、及び被加工物サイズ推定方法の提供を目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine tool system capable of easily estimating the size of a work piece and a method for estimating the size of a work piece.

本開示の一態様に係る工作機械システムは、工作機械と、収集部と、推定部とを備える。工作機械は、工具を有する。収集部は、前記工具を用いて被加工物に加工を施したときの前記工具の移動軌跡に基づき、第１軸方向における前記工具の第１加工範囲を収集する。推定部は、収集された前記第１加工範囲の最大値及び最小値に基づき、前記第１軸方向における前記被加工物のサイズを推定する。 The machine tool system according to one aspect of the present disclosure includes a machine tool, a collecting unit, and an estimation unit. Machine tools have tools. The collecting unit collects the first machining range of the tool in the first axial direction based on the movement locus of the tool when the workpiece is machined using the tool. The estimation unit estimates the size of the workpiece in the first axial direction based on the collected maximum and minimum values of the first machining range.

本開示の別の態様に係る被加工物サイズ推定方法は、工具を用いて被加工物に加工を施したときの前記工具の移動軌跡に基づき、特定方向における前記工具の加工範囲を収集することと、前記加工範囲の最大値及び最小値に基づき、前記特定方向における前記被加工物のサイズを推定することとを含む。 The work piece size estimation method according to another aspect of the present disclosure is to collect the machining range of the tool in a specific direction based on the movement locus of the tool when the work piece is machined with a tool. And to estimate the size of the workpiece in the particular direction based on the maximum and minimum values of the machining range.

本開示によれば、被加工物のサイズを簡便に推定可能な工作機械システム、及び被加工物サイズ推定方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a machine tool system capable of easily estimating the size of a workpiece and a method for estimating the size of the workpiece.

実施形態に係る工作機械システムの構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the machine tool system according to the embodiment 実施形態に係る工具の移動軌跡を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the movement locus of a tool which concerns on embodiment. 実施形態に係る被加工物サイズ推定方法のフローチャートFlow chart of the workpiece size estimation method according to the embodiment

（工作機械システム１の構成）
本実施形態に係る工作機械システム１の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、工作機械システム１の構成を示すブロック図である。 (Configuration of machine tool system 1)
The configuration of the machine tool system 1 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a machine tool system 1.

工作機械システム１は、複数の工作機械装置１０と、管理装置２０とを備える。複数の工作機械装置１０には、第１乃至第４工作機械装置１０ａ～１０ｄが含まれる。以下の説明では、第１乃至第４工作機械装置１０ａ～１０ｄを纏めて「工作機械装置１０」と略称する。工作機械システム１が備える工作機械装置１０の数は特に制限されず、１以上であればよい。 The machine tool system 1 includes a plurality of machine tool devices 10 and a management device 20. The plurality of machine tool devices 10 include the first to fourth machine tool devices 10a to 10d. In the following description, the first to fourth machine tool devices 10a to 10d are collectively abbreviated as "machine tool device 10". The number of machine tool devices 10 included in the machine tool system 1 is not particularly limited, and may be 1 or more.

［工作機械装置１０］
各工作機械装置１０は、工作機械１１及びＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部１２を有する。本実施形態は工作機械装置１１として旋盤を想定するが、研削盤、マシニングセンタなどであってもよい。 [Machine tool device 10]
Each machine tool device 10 has a machine tool 11 and a CNC (Computer Natural Control) control unit 12. In this embodiment, a lathe is assumed as the machine tool device 11, but a grinding machine, a machining center, or the like may be used.

工作機械１１は、被加工物（いわゆる、ワーク）に切削加工を施すことによって、被加工物を所望の形状に加工する。工作機械１１は、テーブル１３と、収容空間１４と、切削工具１５と、主軸１６とを有する。本実施形態では被加工物は金属を想定するが、被加工物は非金属であってもよい。 The machine tool 11 processes the workpiece into a desired shape by cutting the workpiece (so-called work). The machine tool 11 has a table 13, a storage space 14, a cutting tool 15, and a spindle 16. In the present embodiment, the workpiece is assumed to be metal, but the workpiece may be non-metal.

テーブル１３上には、被加工物が載置される。テーブル１３は、被加工物を保持した状態で移動可能である。本実施形態において、テーブル１３は、ｘ軸方向（第１方向の一例）、ｙ軸方向（第２方向の一例）及びｚ軸方向（第３方向の一例）のそれぞれに移動可能である。ｘ軸方向は、ｙ軸方向に対して垂直である。ｘ軸方向及びｙ軸方向は水平方向に平行である。図１において、ｘ軸方向は工作機械１１の左右方向であり、ｙ軸方向は工作機械１１の奥行き方向である。ｘ軸方向及びｙ軸方向によって水平面が規定される。ｚ軸方向は、ｘ軸方向及びｙ軸方向それぞれに垂直である。図１において、ｚ軸方向は、鉛直方向である。 The workpiece is placed on the table 13. The table 13 can be moved while holding the workpiece. In the present embodiment, the table 13 can be moved in each of the x-axis direction (an example of the first direction), the y-axis direction (an example of the second direction), and the z-axis direction (an example of the third direction). The x-axis direction is perpendicular to the y-axis direction. The x-axis direction and the y-axis direction are parallel to the horizontal direction. In FIG. 1, the x-axis direction is the left-right direction of the machine tool 11, and the y-axis direction is the depth direction of the machine tool 11. The horizontal plane is defined by the x-axis direction and the y-axis direction. The z-axis direction is perpendicular to the x-axis direction and the y-axis direction, respectively. In FIG. 1, the z-axis direction is the vertical direction.

収容空間１４は、テーブル１３上に設けられた空間である。収容空間１４には、テーブル１３上に載置された被加工物が収容される。切削工具１５は、主軸１６に取り付けられた状態で回転駆動する。切削工具１５は、被加工物の切削加工に用いられる。本実施形態において、主軸１６の位置は固定されている。切削工具１５は、テーブル１３とともに移動する被加工物に対して相対的に移動する。 The accommodation space 14 is a space provided on the table 13. The work piece placed on the table 13 is housed in the storage space 14. The cutting tool 15 is rotationally driven while being attached to the spindle 16. The cutting tool 15 is used for cutting a workpiece. In this embodiment, the position of the spindle 16 is fixed. The cutting tool 15 moves relative to the workpiece that moves with the table 13.

ＣＮＣ制御部１２は、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）プログラムに従って、工作機械１１を制御する。ＮＣプログラムには、工作機械１１におけるテーブル１３の移動や座標系の設定などを処理するためのＧコードが含まれる。Ｇコードには、目標座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、目標座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に向かってテーブル１３を移動させる際の送り速度（Ｆコード）とが含まれる。ＮＣプログラムには、更に、プログラム識別のためのプログラム番号であるＯコードが含まれる。 The CNC control unit 12 controls the machine tool 11 according to an NC (Numerical Control) program. The NC program includes a G code for processing the movement of the table 13 in the machine tool 11 and the setting of the coordinate system. The G code includes a target coordinate value (X, Y, Z) and a feed rate (F code) for moving the table 13 toward the target coordinate value (X, Y, Z). The NC program further includes an O code which is a program number for program identification.

ＣＮＣ制御部１２は、切削工具１５を用いて被加工物に切削加工を施工したときの、切削工具１５の移動軌跡Ｍを取得する。移動軌跡Ｍは、被加工物に対して相対的に移動する切削工具１５の刃先の三次元相対位置座標を連ねた線である。移動軌跡Ｍは、一群の三次元相対位置座標データによって示される。 The CNC control unit 12 acquires the movement locus M of the cutting tool 15 when cutting is performed on the workpiece using the cutting tool 15. The movement locus M is a line connecting the three-dimensional relative position coordinates of the cutting edge of the cutting tool 15 that moves relative to the workpiece. The movement locus M is indicated by a group of three-dimensional relative position coordinate data.

図２は、移動軌跡Ｍの一例を示す模式図である。図２の模式図で想定される工作機械はマシニングセンタである。移動軌跡Ｍは、切削工具１５の刃先が被加工物と接触している範囲を示す加工軌跡Ｍ１（図２の実線範囲）と、切削工具１５の刃先が被加工物から離れている範囲を示す非加工軌跡Ｍ２（図２の破線範囲）とを含む。加工軌跡Ｍ１において、被加工物は切削工具１５によって実際に切削加工される。非加工軌跡Ｍ２において、被加工物は切削工具１５によって切削加工されない。非加工軌跡Ｍ２は、切削工具１５が加工に供されない領域での切削工具１５の移動軌跡である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the movement locus M. The machine tool assumed in the schematic diagram of FIG. 2 is a machining center. The movement locus M indicates a machining locus M1 (solid line range in FIG. 2) indicating a range in which the cutting edge of the cutting tool 15 is in contact with the workpiece, and a range in which the cutting edge of the cutting tool 15 is separated from the workpiece. Includes non-machined locus M2 (dashed line range in FIG. 2). In the machining locus M1, the workpiece is actually machined by the cutting tool 15. In the non-machining locus M2, the workpiece is not machined by the cutting tool 15. The non-machining locus M2 is a movement locus of the cutting tool 15 in a region where the cutting tool 15 is not subjected to machining.

以下の説明では、加工軌跡Ｍ１における切削工具１５の送り速度を「切削送り速度」と称し、非加工軌跡Ｍ２における切削工具１５の送り速度を「早送り速度」という。本実施形態において、切削送り速度は、早送り速度よりも遅い。移動軌跡Ｍは、送り速度の違いにより加工軌跡Ｍ１と非加工軌跡Ｍ２とに識別される。送り速度が所定の閾値以上であれば移動軌跡Ｍは非加工軌跡Ｍ２と判断され、送り速度が所定の閾値より小さければ加工軌跡Ｍ１と判断される。 In the following description, the feed rate of the cutting tool 15 in the machining locus M1 is referred to as "cutting feed rate", and the feed rate of the cutting tool 15 in the non-machining locus M2 is referred to as "fast feed rate". In this embodiment, the cutting feed rate is slower than the fast feed rate. The movement locus M is classified into a machining locus M1 and a non-machining locus M2 depending on the difference in feed speed. If the feed rate is equal to or higher than a predetermined threshold value, the movement locus M is determined to be a non-machining locus M2, and if the feed rate is smaller than a predetermined threshold value, it is determined to be a machining locus M1.

ＣＮＣ制御部１２は、被加工物を切削加工するたびに、移動軌跡ＭとＮＣプログラムとを含む制御データを管理装置２０に送信する。 Every time the CNC control unit 12 cuts the workpiece, the CNC control unit 12 transmits control data including the movement locus M and the NC program to the management device 20.

［管理装置２０］
管理装置２０は、図１に示されるように、収集部２１と、推定部２２と、記憶部２３と、通信部２４とを有する。管理装置２０の機能は、サーバーにより達成される。サーバーは工作機械システム管理者により管理される。サーバーはクラウドサーバーであってよい。クラウドサーバーは専門の事業者により所有・管理され、工作機械システム利用者によりサーバーとして利用される。 [Management device 20]
As shown in FIG. 1, the management device 20 has a collection unit 21, an estimation unit 22, a storage unit 23, and a communication unit 24. The function of the management device 20 is achieved by the server. The server is managed by the machine tool system administrator. The server may be a cloud server. The cloud server is owned and managed by a specialized business operator, and is used as a server by machine tool system users.

管理装置２０は、通信部２４によりネットワークを介して複数の工作機械装置１０及び複数の端末装置３０との間で相互に無線或いは有線で通信可能である。各端末装置３０は、スマートフォンなどのスマートデバイス、或いはパーソナルコンピュータ等の情報処理機器であってよい。利用者は、端末装置３０を介して管理装置２０を利用できる。 The management device 20 can communicate with each other wirelessly or by wire with the plurality of machine tool devices 10 and the plurality of terminal devices 30 via the network by the communication unit 24. Each terminal device 30 may be a smart device such as a smartphone or an information processing device such as a personal computer. The user can use the management device 20 via the terminal device 30.

収集部２１は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）及びＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークを介して、各工作機械装置１０のＣＮＣ制御部１２に接続される。収集部２１は、各工作機械装置１０のＣＮＣ制御部１２から、移動軌跡ＭとＮＣプログラムとを含む制御データを受信する。 The collecting unit 21 is connected to the CNC control unit 12 of each machine tool device 10 via a network such as a LAN (Local Area Network) and a WAN (Wide Area Network). The collecting unit 21 receives control data including the movement locus M and the NC program from the CNC control unit 12 of each machine tool device 10.

収集部２１は、制御データを受信すると、制御データに含まれる移動軌跡Ｍが既知であるか否か判断する。具体的には、収集部２１は、制御データに含まれるＮＣプログラムのプログラム番号を参照し、当該プログラム番号が後述する記憶部２３に記憶されているか否かで判断する。 Upon receiving the control data, the collecting unit 21 determines whether or not the movement locus M included in the control data is known. Specifically, the collecting unit 21 refers to the program number of the NC program included in the control data, and determines whether or not the program number is stored in the storage unit 23 described later.

プログラム番号が記憶部２３に記憶されている場合、収集部２１は、被加工物と同種の被加工物に係る移動軌跡が既知であると判断して、移動軌跡Ｍを含む制御データを廃棄する。同種の被加工物とは、同じＮＣプログラムによる加工が可能な被加工物の意である。プログラム番号が記憶部２３に記憶されていない場合、収集部２１は、移動軌跡Ｍが既知でないと判断して、加工範囲の収集処理を進める。 When the program number is stored in the storage unit 23, the collection unit 21 determines that the movement locus related to the work piece of the same type as the work piece is known, and discards the control data including the movement locus M. .. The same type of workpiece means an workpiece that can be machined by the same NC program. If the program number is not stored in the storage unit 23, the collection unit 21 determines that the movement locus M is not known, and proceeds with the collection process of the processing range.

収集部２１は、移動軌跡Ｍが既知でないと判断した場合、移動軌跡Ｍに基づき、以下のように第１乃至第３加工範囲を収集する。 When the collecting unit 21 determines that the moving locus M is unknown, the collecting unit 21 collects the first to third processing ranges as follows based on the moving locus M.

まず、収集部２１は、ＮＣプログラムを参照して、切削工具１５が切削送り速度で移動した範囲を取得する。 First, the collecting unit 21 acquires the range moved by the cutting tool 15 at the cutting feed speed with reference to the NC program.

次に、収集部２１は、移動軌跡Ｍを参照して、切削工具１５が切削送り速度で移動した範囲に対応する加工軌跡Ｍ１（図２の実線を参照）を取得する。 Next, the collecting unit 21 refers to the movement locus M and acquires the machining locus M1 (see the solid line in FIG. 2) corresponding to the range in which the cutting tool 15 has moved at the cutting feed rate.

次に、収集部２１は、加工軌跡Ｍ１に基づき、第１乃至第３加工範囲を収集する。 Next, the collecting unit 21 collects the first to third processing ranges based on the processing locus M1.

第１加工範囲は、ｘ軸方向における切削工具１５の加工範囲である。第１加工範囲は、ｘ軸方向における切削工具１５の刃先の位置座標の最大値及び最小値によって表される。第２加工範囲は、ｙ軸方向における切削工具１５の加工範囲である。第２加工範囲は、ｙ軸方向における切削工具１５の刃先の位置座標の最大値及び最小値によって表される。第３加工範囲は、ｚ軸方向における切削工具１５の加工範囲である。第３加工範囲は、ｚ軸方向における切削工具１５の位置座標の最大値及び最小値によって表される。 The first machining range is the machining range of the cutting tool 15 in the x-axis direction. The first machining range is represented by the maximum value and the minimum value of the position coordinates of the cutting edge of the cutting tool 15 in the x-axis direction. The second machining range is the machining range of the cutting tool 15 in the y-axis direction. The second machining range is represented by the maximum value and the minimum value of the position coordinates of the cutting edge of the cutting tool 15 in the y-axis direction. The third machining range is the machining range of the cutting tool 15 in the z-axis direction. The third machining range is represented by the maximum and minimum values of the position coordinates of the cutting tool 15 in the z-axis direction.

次に、収集部２１は、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値と、移動軌跡Ｍと、ＮＣプログラムとを対応付けて記憶部２３に記憶させる。 Next, the collecting unit 21 stores the maximum value and the minimum value of each of the first to third processing ranges, the movement locus M, and the NC program in association with each other in the storage unit 23.

推定部２２は、記憶部２３が記憶している第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づき、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおける被加工物のサイズを推定する。具体的には、推定部２２は、第１加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｘ軸方向における被加工物のサイズとして推定する。推定部２２は、第２加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｙ軸方向における被加工物のサイズとして推定する。推定部２２は、第３加工範囲の最大値及び最小値の差分値を、ｚ軸方向における被加工物のサイズとして推定する。ただし、最大値及び最小値の差分値から被加工物のサイズを推定する際、差分値をそのまま被加工物のサイズとしてもよいが、例えば、差分値の一の位を切り捨てた値を被加工物のサイズとするなどしてもよい。 The estimation unit 22 estimates the size of the workpiece in each of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction based on the maximum value and the minimum value of each of the first to third processing ranges stored in the storage unit 23. do. Specifically, the estimation unit 22 estimates the difference value between the maximum value and the minimum value of the first processing range as the size of the workpiece in the x-axis direction. The estimation unit 22 estimates the difference value between the maximum value and the minimum value of the second processing range as the size of the workpiece in the y-axis direction. The estimation unit 22 estimates the difference value between the maximum value and the minimum value of the third processing range as the size of the workpiece in the z-axis direction. However, when estimating the size of the work piece from the difference value between the maximum value and the minimum value, the difference value may be used as the size of the work piece as it is. It may be the size of an object.

なお、本実施形態において、推定部２２は、加工前の被加工物のサイズＳｂを推定する。よって、本実施形態に係る被加工物のサイズは、加工される前のワークそのもののサイズを意味する。 In this embodiment, the estimation unit 22 estimates the size S b of the workpiece before processing. Therefore, the size of the workpiece according to the present embodiment means the size of the work itself before being machined.

推定部２２は、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおける被加工物の推定サイズを、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値と、移動軌跡Ｍと、ＮＣプログラムとに対応付けて記憶部２３に記憶させる。 The estimation unit 22 sets the estimated size of the workpiece in each of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction with the maximum and minimum values of the first to third machining ranges, the movement locus M, and the NC program. Is stored in the storage unit 23 in association with.

通信部２４は、被加工物の推定サイズの要求クエリ（情報取得指示）を端末装置３０から受信した場合、当該被加工物の推定サイズを記憶部２３から取得して端末装置３０に送信する。利用者は、端末装置３０から被加工物の推定サイズを取得して、被加工物の生産管理に役立てることができる。 When the communication unit 24 receives a request query (information acquisition instruction) for the estimated size of the workpiece from the terminal device 30, the communication unit 24 acquires the estimated size of the workpiece from the storage unit 23 and transmits it to the terminal device 30. The user can acquire the estimated size of the workpiece from the terminal device 30 and use it for production control of the workpiece.

[推定フロー]
図３は、工作機械システム１において実行される被加工物サイズ推定方法を示すフローチャートである。 [Estimated flow]
FIG. 3 is a flowchart showing a work piece size estimation method executed in the machine tool system 1.

ステップＳ１において、工作機械１１における被加工物の加工が完了すると、ＣＮＣ制御部１２は、移動軌跡ＭとＮＣプログラムとを含む制御データを管理装置２０の収集部２１に送信する。 In step S1, when the machining of the workpiece in the machine tool 11 is completed, the CNC control unit 12 transmits the control data including the movement locus M and the NC program to the collection unit 21 of the management device 20.

ステップＳ２において、収集部２１は、制御データを受信すると、制御データに含まれる移動軌跡Ｍが既知であるか否か判断する。ステップＳ２において移動軌跡Ｍが既知であると判断された場合、ステップＳ３において、収集部２１は、移動軌跡ＭとＮＣプログラムとを含む制御データを廃棄する。 In step S2, when the collecting unit 21 receives the control data, it determines whether or not the movement locus M included in the control data is known. When it is determined in step S2 that the movement locus M is known, in step S3, the collecting unit 21 discards the control data including the movement locus M and the NC program.

ステップＳ２において移動軌跡Ｍが既知でないと判断された場合、ステップＳ４～Ｓ７における被加工物のサイズの推定フローが開始される。すなわち、以下に説明する推定フローは、移動軌跡Ｍが既知でないことをもって発動する。 If it is determined in step S2 that the movement locus M is unknown, the flow of estimating the size of the workpiece in steps S4 to S7 is started. That is, the estimation flow described below is activated when the movement locus M is unknown.

ステップＳ４において、収集部２１は、移動軌跡Ｍのうち加工軌跡Ｍ１に基づき、第１乃至第３加工範囲を収集する。 In step S4, the collecting unit 21 collects the first to third processing ranges based on the processing locus M1 in the movement locus M.

ステップＳ５において、収集部２１は、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値と、移動軌跡Ｍと、ＮＣプログラムとを対応付けて記憶部２３に記憶させる。 In step S5, the collecting unit 21 stores the maximum value and the minimum value of each of the first to third processing ranges, the movement locus M, and the NC program in association with each other in the storage unit 23.

ステップＳ６において、推定部２２は、記憶部２３が記憶している第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づき、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおける被加工物のサイズを推定する。 In step S6, the estimation unit 22 is the workpiece in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction, based on the maximum value and the minimum value of each of the first to third processing ranges stored in the storage unit 23. Estimate the size of.

ステップＳ７において、推定部２２は、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおける被加工物の推定サイズを、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値と、移動軌跡Ｍと、ＮＣプログラムとに対応付けて記憶部２３に記憶させて処理は終了する。 In step S7, the estimation unit 22 sets the estimated size of the workpiece in each of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction as the maximum and minimum values of the first to third processing ranges and the movement locus M. , Is stored in the storage unit 23 in association with the NC program, and the process ends.

（特徴）
（１）工作機械システム１は、収集部２１と推定部２２とを備える。収集部２１は、切削工具１５を用いて被加工物に加工を施したときの切削工具１５の移動軌跡Ｍに基づき、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向における切削工具１５の第１乃至第３加工範囲を収集する。推定部２２は、収集された第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づき、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおける被加工物のサイズを推定する。 (feature)
(1) The machine tool system 1 includes a collecting unit 21 and an estimation unit 22. The collecting unit 21 is the first to the cutting tool 15 in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction based on the movement locus M of the cutting tool 15 when the workpiece is machined using the cutting tool 15. Collect the third processing range. The estimation unit 22 estimates the size of the workpiece in each of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction based on the maximum value and the minimum value of each of the collected first to third processing ranges.

このように、被加工物のサイズを簡便に推定することができるため、被加工物のサイズを当該被加工物の今後の生産管理に役立てることができる。具体的には、被加工物の推定サイズは、（ｉ）被加工物の加工に適した工作機械を選択すること、（ｉｉ）似通ったサイズの被加工物を纏めて特定の工作機械に割り振ること、（ｉｉｉ）工作機械の加工条件を最適化することなどに有効活用できる。 In this way, since the size of the workpiece can be easily estimated, the size of the workpiece can be used for future production control of the workpiece. Specifically, the estimated size of the workpiece is (i) selecting a machine tool suitable for machining the workpiece, and (ii) allocating the workpieces of similar size together to a specific machine tool. It can be effectively used for (iii) optimizing the machining conditions of machine tools.

（２）収集部２１は、移動軌跡Ｍのうち加工軌跡Ｍ１のみに基づき、第１乃至第３加工範囲を収集する。このように、移動軌跡Ｍは、切削工具１５の刃先が被加工物と接触している範囲のみを用いることによって、被加工物サイズをより精度よく推定することができる。 (2) The collecting unit 21 collects the first to third processing ranges based only on the processing locus M1 among the movement loci M. As described above, the movement locus M can estimate the work piece size more accurately by using only the range where the cutting edge of the cutting tool 15 is in contact with the work piece.

（３）収集部２１は、被加工物と同種の被加工物に係る移動軌跡が既知である場合、移動軌跡Ｍを廃棄する。これにより、サイズの推定が重複して行われることを回避できるため、工作機械システム１における処理負荷を軽減することができる。 (3) When the movement locus of the work piece of the same type as the work piece is known, the collection unit 21 discards the movement locus M. As a result, it is possible to avoid duplication of size estimation, and thus it is possible to reduce the processing load in the machine tool system 1.

（変形例）
本開示は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。 (Modification example)
The present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications or modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure.

（変形例１）
上記実施形態では、工作機械の一例として、被加工物に切削加工を施す工作機械１１の一つであるＮＣ旋盤について説明したが、これに限られない。工作機械としては、被加工物に溶接加工を施す溶接機械などを用いることができる。なお、工作機械として溶接機械を用いる場合、移動軌跡Ｍは、被加工物に対して相対的に移動する溶接トーチ（工具の一例）の先端の三次元相対位置座標を連ねた線によって示される。 (Modification 1)
In the above embodiment, as an example of a machine tool, an NC lathe, which is one of the machine tools 11 for cutting a work piece, has been described, but the present invention is not limited to this. As the machine tool, a welding machine or the like that welds the workpiece can be used. When a welding machine is used as a machine tool, the movement locus M is indicated by a line connecting the three-dimensional relative position coordinates of the tip of a welding torch (an example of a tool) that moves relative to the workpiece.

（変形例２）
上記実施形態では、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づき、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおける被加工物のサイズを推定することとしたが、これに限られない。 (Modification 2)
In the above embodiment, the size of the workpiece in each of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction is estimated based on the maximum value and the minimum value of each of the first to third processing ranges. Not limited.

例えば、第１乃至第３加工範囲のうち１つの加工範囲の最大値及び最小値に基づき、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のうち１つの方向における被加工物のサイズを推定してもよい。この場合には、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向のうち、最大値及び最小値の差分値が最大の方向における被加工物のサイズを推定することが好ましい。 For example, the size of the workpiece in one of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction is estimated based on the maximum value and the minimum value of one of the first to third processing ranges. May be good. In this case, it is preferable to estimate the size of the workpiece in the direction in which the difference between the maximum value and the minimum value is the largest among the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction.

（変形例３）
上記実施形態では、移動軌跡Ｍが既知でないことをもって推定フローが発動することとしたが、移動軌跡Ｍが既知であっても推定フローを発動してもよい。例えば、記憶部２３に記憶されている移動軌跡Ｍに瑕疵（例えば、通信トラブルにより生じたデータの欠落など）がある場合には、上記実施形態に係る推定フローを発動する必要がある。 (Modification 3)
In the above embodiment, the estimated flow is activated when the movement locus M is not known, but the estimated flow may be activated even if the movement locus M is known. For example, if the movement locus M stored in the storage unit 23 has a defect (for example, lack of data caused by a communication trouble), it is necessary to activate the estimation flow according to the above embodiment.

具体的には、収集部２１は、記憶部２３に記憶された移動軌跡Ｍに係る被加工物と同種の被加工物に係る移動軌跡Ｍ’を含む制御データを受信すると、記憶部２３に記憶された移動軌跡Ｍに瑕疵があるか否かを判定する。収集部２１は、移動軌跡Ｍに瑕疵がある場合、同種の被加工物に係る移動軌跡Ｍ’に基づき、切削工具１５の第１乃至第３加工範囲を収集する。収集部２１は、記憶部２３に記憶された第１乃至第３加工範囲を、移動軌跡Ｍ’に基づき新たに収集した第１乃至第３加工範囲に更新するとともに、記憶部２３に記憶された移動軌跡Ｍを、移動軌跡Ｍ’に更新する。 Specifically, when the collecting unit 21 receives the control data including the movement locus M'related to the workpiece of the same type as the workpiece stored in the storage unit 23, the collection unit 21 stores the control data in the storage unit 23. It is determined whether or not there is a defect in the moved locus M. When the movement locus M has a defect, the collecting unit 21 collects the first to third machining ranges of the cutting tool 15 based on the movement locus M'related to the same type of workpiece. The collecting unit 21 updates the first to third processing ranges stored in the storage unit 23 to the newly collected first to third processing ranges based on the movement locus M', and is stored in the storage unit 23. The movement locus M is updated to the movement locus M'.

推定部２２は、記憶部２３において更新された第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づき、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向それぞれにおける同種の被加工物のサイズを推定する。推定部２２は、記憶部２３に記憶された被加工物のサイズを、新たに推定した同種の被加工物のサイズに更新する。 The estimation unit 22 determines the size of the same type of workpiece in each of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction based on the maximum value and the minimum value of each of the first to third processing ranges updated in the storage unit 23. presume. The estimation unit 22 updates the size of the workpiece stored in the storage unit 23 to the newly estimated size of the workpiece of the same type.

（変形例４）
上記実施形態において、収集部２１は、移動軌跡Ｍのうち加工軌跡Ｍ１のみに基づいて第１乃至第３加工範囲を収集することとしたが、移動軌跡Ｍのうち加工軌跡Ｍ１及び非加工軌跡Ｍ２の両方に基づいて第１乃至第３加工範囲を収集してもよい。 (Modification example 4)
In the above embodiment, the collecting unit 21 collects the first to third machining ranges based only on the machining locus M1 of the movement locus M, but the machining locus M1 and the non-machining locus M2 of the movement locus M are collected. The first to third processing ranges may be collected based on both of the above.

（変形例５）
上記実施形態において、推定部２２は、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値及び最小値に基づき、加工前の被加工物のサイズを推定することとしたが、加工後の被加工物のサイズＳａを推定してもよい。この場合、被加工物のサイズは、加工された後の物品のサイズを意味する。なお、推定部２２は、加工前の被加工物のサイズＳｂと加工後の被加工物のサイズＳａとの両方を推定してもよい。図２に示すように、加工後の被加工物のサイズＳａは、第１乃至第３加工範囲それぞれの最大値と最小値の差分から切削工具１５の直径を差し引いて推定してもよい。切削工具１５の直径は、ＮＣプログラムから得ることができる。 (Modification 5)
In the above embodiment, the estimation unit 22 estimates the size of the work piece before machining based on the maximum value and the minimum value of each of the first to third machining ranges, but the work piece after machining is estimated. Size S a may be estimated. In this case, the size of the workpiece means the size of the article after it has been processed. The estimation unit 22 may estimate both the size S b of the workpiece before machining and the size S a of the workpiece after machining. As shown in FIG. 2, the size Sa of the workpiece after machining may be estimated by subtracting the diameter of the cutting tool 15 from the difference between the maximum value and the minimum value of each of the first to third machining ranges. The diameter of the cutting tool 15 can be obtained from the NC program.

１ 工作機械システム
１０ａ～１０ｃ 第１乃至第３工作機械装置
１１ 工作機械
１２ ＣＮＣ制御部
１３ テーブル
１４ 収容空間
１５ 切削工具
１６ 主軸
２０ 管理装置
２１ 収集部
２２ 推定部
２３ 記憶部
２４ 通信部
３０ 端末装置
Ｍ 移動軌跡
Ｍ１ 加工軌跡
Ｍ２ 非加工軌跡
Ｓａ 加工後の被加工物のサイズ
Ｓｂ 加工前の被加工物のサイズ 1 Machine tool system 10a to 10c 1st to 3rd machine tool equipment 11 Machine tool 12 CNC control unit 13 Table 14 Storage space 15 Cutting tool 16 Main shaft 20 Management device 21 Collection unit 22 Estimating unit 23 Storage unit 24 Communication unit 30 Terminal device M Movement locus M1 Machining locus M2 Non-machining locus S a Size of the workpiece after machining S b Size of the workpiece before machining

Claims (10)

工具を有する工作機械と、
前記工具を用いて被加工物に加工を施したときの前記工具の移動軌跡に基づき、第１軸方向における前記工具の第１加工範囲を収集する収集部と、
収集された前記第１加工範囲の最大値及び最小値に基づき、前記第１軸方向における前記被加工物のサイズを推定する推定部と、
を備える工作機械システム。 Machine tools with tools and
A collection unit that collects the first machining range of the tool in the first axial direction based on the movement locus of the tool when the workpiece is machined using the tool.
An estimation unit that estimates the size of the workpiece in the first axial direction based on the collected maximum and minimum values of the first machining range.
Machine tool system equipped with. 前記収集部は、前記移動軌跡に基づき、前記第１軸方向と直交する第２軸方向における前記工具の第２加工範囲を収集し、
前記推定部は、収集された前記第２加工範囲の最大値及び最小値に基づき、前記第２軸方向における前記被加工物のサイズを推定する、
請求項１に記載の工作機械システム。 Based on the movement locus, the collecting unit collects the second machining range of the tool in the second axial direction orthogonal to the first axial direction.
The estimation unit estimates the size of the workpiece in the second axial direction based on the collected maximum and minimum values of the second processing range.
The machine tool system according to claim 1. 前記収集部は、前記移動軌跡に基づき、前記第１及び第２軸方向それぞれと直交する第３軸方向における前記工具の第３加工範囲を収集し、
前記推定部は、収集された前記第３加工範囲の最大値及び最小値に基づき、前記第３軸方向における前記被加工物のサイズを推定する、
請求項２に記載の工作機械システム。 Based on the movement locus, the collecting unit collects the third machining range of the tool in the third axial direction orthogonal to each of the first and second axial directions.
The estimation unit estimates the size of the workpiece in the third axial direction based on the collected maximum and minimum values of the third processing range.
The machine tool system according to claim 2. 前記移動軌跡は、前記工具の刃先が前記被加工物と接触している範囲を示す加工軌跡と、前記工具の刃先が前記被加工物から離れている範囲を示す非加工軌跡とを含み、
前記収集部は、前記加工軌跡に基づき、前記第１乃至第３加工範囲を収集する、
請求項３に記載の工作機械システム。 The movement locus includes a machining locus indicating a range in which the cutting edge of the tool is in contact with the workpiece and a non-machining locus indicating a range in which the cutting edge of the tool is away from the workpiece.
The collecting unit collects the first to third processing ranges based on the processing locus.
The machine tool system according to claim 3. 前記収集部は、前記被加工物と同種の被加工物に係る前記工具の移動軌跡が既知である場合、前記移動軌跡を廃棄する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の工作機械システム。 When the movement locus of the tool related to the work piece of the same type as the work piece is known, the collecting unit discards the movement locus.
The machine tool system according to any one of claims 1 to 4. 前記第１加工範囲と前記被加工物のサイズとを対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記収集部は、前記移動軌跡に瑕疵がある場合であって、前記被加工物と同種の被加工物に係る前記第１加工範囲を収集したとき、前記記憶部に記憶された前記第１加工範囲を更新し、
前記推定部は、更新された前記第１加工範囲の最大値及び最小値に基づき、前記第１軸方向における前記同種の被加工物のサイズを推定して、前記記憶部に記憶された前記被加工物のサイズを更新する、
請求項１乃至５のいずれかに記載の工作機械システム。 A storage unit for storing the first processing range and the size of the workpiece in association with each other is provided.
When the collecting unit collects the first processing range related to the workpiece of the same type as the workpiece when there is a defect in the movement locus, the first processing stored in the storage unit. Update the range,
The estimation unit estimates the size of the work piece of the same type in the first axial direction based on the updated maximum and minimum values of the first processing range, and the object stored in the storage unit. Update the size of the work piece,
The machine tool system according to any one of claims 1 to 5. 工具を用いて被加工物に加工を施したときの前記工具の移動軌跡に基づき、特定方向における前記工具の加工範囲を収集すること、
前記加工範囲の最大値及び最小値に基づき、前記特定方向における前記被加工物のサイズを推定すること、
を含む被加工物サイズ推定方法。 Collecting the machining range of the tool in a specific direction based on the movement trajectory of the tool when the workpiece is machined with the tool.
To estimate the size of the workpiece in the specific direction based on the maximum and minimum values of the machining range.
Work piece size estimation method including. 前記特定方向は、互いに直交する第１軸方向、第２軸方向及び第３軸方向のうち、最大値及び最小値の差分値が最大の方向である、
請求項７に記載の被加工物サイズ推定方法。 The specific direction is the direction in which the difference value between the maximum value and the minimum value is the maximum direction among the first axis direction, the second axis direction, and the third axis direction orthogonal to each other.
The work piece size estimation method according to claim 7. 前記被加工物と同種の被加工物に係る前記工具の移動軌跡が既知でないことをもって発動すること、
を含む請求項７又は８に記載の被加工物サイズ推定方法。 It is activated when the movement trajectory of the tool related to the workpiece of the same type as the workpiece is unknown.
The work piece size estimation method according to claim 7 or 8. 前記加工範囲と前記被加工物のサイズとを対応付けて記憶すること、
前記移動軌跡に瑕疵がある場合であって、前記被加工物と同種の被加工物に係る前記加工範囲の最大値及び最小値に基づき、前記第１軸方向における前記同種の被加工物のサイズを推定したとき、記憶された前記第１加工範囲及び被加工物のサイズを更新すること、
を含む請求項７乃至９のいずれかに記載の被加工物サイズ推定方法。 To store the processing range and the size of the workpiece in association with each other.
When there is a defect in the movement locus, the size of the same type of workpiece in the first axial direction based on the maximum and minimum values of the machining range of the workpiece of the same type as the workpiece. When estimating, updating the stored first processing range and the size of the workpiece,
The work piece size estimation method according to any one of claims 7 to 9.
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