JP2712442B2 - 工貝使用順序決定システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複合工作機械（マシニングセンタに代表さ
れ、複数の工具を交換しながら加工することのできる工
作機械）の工具の使用順序を自動で決定するシステムに
関する。

［従来の技術］ 最近ではNC（Numerical Control,数値制御）工作機械
やロボット等の作動制御を行なうためのコンピュータシ
ステム（以後、CAD/CAMシステムという）が著しい発展
を遂げている。

しかしながら、現在のCAD/CAMシステムは、ワークの
形状や材質等の情報、加工機械及び工具等の加工環境の
情報等数多くの蓄積された知識に基づいて構築されてい
る。

従って、初心者がCAD/CAMシステムを使用する場合、
特に効率良く作業を行なう場合には熟練した作業者から
指示を十分に受ける必要がある。すなわち、初心者が何
の予備知識も無い状態でCAD/CAMシステムを使用するこ
とは難しいのが現状である。それでも最近は徐々に改善
されてきており、初心者を対象としたCAD/CAMシステム
の作成に力が注がれている。

複合工作機械に所定の加工作業を行なわせる場合に、
加工形状に適合した工具を機械側に指示する必要があ
る。従来、機械を稼働させるためには作業者の他に専門
知識の豊富なプログラマが必要であった。すなわち、プ
ログラマが図面に示された最終加工形状から使用すべき
工具及びその使用順序等を決定することによって加工プ
ログラムを作成し、その加工プログラムに従って機械を
稼働させていた。こうしたプログラミングの作業は多く
の手間と時間を要し問題となっていた。

そこで、上記プログラミングの作業を省略するため
に、予め工具を基準に工具列を作成しておき、その工具
列に従って一連の加工作業毎に自動的に工具の再配列を
行なう方法が知られている（特開昭58−82648号公
報）。

この方法の目的は上記問題点を解決し、初心者でも多
数に及ぶ工具の配列を効率良く行なうことができ、無駄
な工具交換を避け加工時間を短縮することである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記方法ではたとえ工具の交換回数を
最小限に抑えたとしても、ワークの移動及び回転も考慮
に入れなければ効率良い加工作業を行なうことはでき
ず、製品の製造工程の工数低減としては不十分である。

そこで本発明は、工具の使用順序の決定を容易に行な
うことができ、製品の生産準備及び製造工程の工数を極
力低減するような工具使用順序の決定システムを提供す
ることを解決すべき課題とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ワークにおける複数の加工部位を加工する
際に用いる工具の使用順序を決定する工具使用順序決定
システムにおいて、加工部位ごとについて、それぞれ工
具の使用順位を決定する順位決定手段と、複数の加工部
位を加工する際に用いる工具のすべてについて、それぞ
れ優先度を決定する優先度決定手段と、前記順位決定手
段で決定された工具の使用順位を逆転させず、前記優先
度決定手段で決定された工具の優先度に基づいて、使用
するすべての工具の使用順序を決定する順序決定手段
と、一つの加工部位と他の加工部位との間の近さを評価
する近さ評価手段と、前記順位決定手段で決定された工
具の使用順位を逆転させず、かつ、前記近さ評価手段に
よって評価されたより近い加工部位の工具を選択し、前
記順序決定手段によって決定された工具の使用順序を変
更する順序変更手段とを備えており、前記順位決定手段
で決定された工具の使用順位を遵守しながら、加工の際
におけるワークの移動及び／又は回転が最小となるよう
に工具の使用順序を決定することを特徴とする。

［作用］ まず、順位決定手段は、加工部位ごとについてそれぞ
れ工具の使用順位を決定する。例えば、ある加工部位で
タップ加工を行う場合、通常は先に穴あけ用のドリルを
使用し、その後にネジ切り用のタップを使用する。その
ため、加工部位ごとに使用する工具の順位を順位決定手
段によって決定しておく必要がある。一方、上記例にお
いて先にタップを使用し、その後にドリルを使用してタ
ップ加工を行うことはできない。その他、加工精度が低
下する等のように加工が適切に行われない場合がある。
そのため、順位決定手段によって決定された工具の使用
順位は、加工部位ごとに見たとき逆転してはならない。

次に、優先度決定手段は、複数の加工部位を加工する
際に用いる工具のすべてについて、それぞれ優先度を決
定する。複数の加工部位を加工する際に用いる工具につ
いても、使用する工具の一般的な順番が存在し、これを
優先度として表す。例えば順番を1,2,3,…とした場合に
は、その数値が小さいほど優先度が高いことを意味す
る。したがって、優先度の高い工具ほど先に使用され
る。しかし、上記工具の使用順位のように、順位を逆転
させても加工が不適切になることはあまりない。そのた
め、優先度の低い工具を優先度の高い工具よりも先に使
用すること、すなわち優先度の逆転は許容される。

また、順序決定手段は、順位決定手段で決定された工
具の使用順位を逆転させず、優先度決定手段で決定され
た工具の優先度に基づいて、使用するすべての工具の使
用順序を決定する。工具の使用順位を逆転させないよう
に考慮するのは、加工が不適切になるのを防止するため
である。優先度決定手段で決定された工具の優先度に基
づいて工具の使用順序を決定するのは、同じ工具で複数
の加工部位を加工することが可能になり、工具の交換回
数を低く抑えるためである。なお、優先度決定手段が工
具の優先度に基づいて工具の使用順序を決定する際に、
加工条件等に応じてその優先度を逆転させて工具の使用
順位を決定する場合がある。

一方、近さ評価手段は、一つの加工部位と他の加工部
位との間の近さを評価する。こ４の近さ評価手段によっ
て評価される近さが近いほど、ワークの移動及び／又は
回転が少なくて済む。

そして、順序変更手段は、順位決定手段で決定された
工具の使用順位を逆転させず、かつ、近さ評価手段によ
って評価されたより近い加工部位の工具を選択し、順序
決定手段によって決定された工具の使用順序を変更す
る。工具の使用順位を逆転させないように考慮するの
は、上述の通り加工が不適切になるのを防止するためで
ある。近さ評価手段によって評価されたより近い加工部
位の工具を選択するのは、ワークの移動及び／又は回転
を最小限に抑えるためである。これらの条件を踏まえ
て、順序決定手段によって決定された工具の使用順序を
変更する。

こうして、本発明の工具使用順序決定システムによれ
ば、順位決定手段で決定された工具の使用順位を遵守す
ることによって加工が不適切になるのを防止することが
できる。さらには、工具の交換回数や、加工の際におけ
るワークの移動及び／又は回転をそれぞれ最小限に抑え
ることができる。

［実施例］ 本発明に係る一実施例について第１図〜第13図に従っ
て説明する。

第２図は本実施例の処理（図中、末尾の番号が０）及
び情報（図中、末尾の番号が５）の流れを示す概略ブロ
ック図である。以下に本実施例の全体の流れを説明す
る。なお、情報の流れは主な流れを示し、詳細は省略し
てある。

処理10;製品情報15へ入力を行なう。すなわち、製品
図面からあるいは基本となる形状要素が格納されている
記憶媒体から、CAD端末等においてキーボードやスタイ
ラスペン等を用いて製品及びワークの形状の定義を行な
った後にワークの加工部位の定義を行なう。

処理20;製品情報15を参照して、ワークが使用機械に
取付けられたときにどのような姿勢となるかを設定す
る。

処理30;製品情報15を参照して、ワークの加工部位単
位の加工手順，使用機械，及び使用工具等を設定し，基
本工程情報25に格納する。

処理40;製品情報15及び基本工程情報25を参照して、
加工部位単位の工具の加工サイクル（以後CLデータとも
いう）を設定する。そして、このCLデータを使用機械単
位で工程情報が格納されている詳細工程情報55に格納す
る。

処理50;製品情報15、基本工程情報25、近さ評価デー
タ45（一つの加工部位と他の加工部位との間の近さを評
価したデータであり、詳しくは後記する）及び工具使用
順序優先データ35（使用する工具の一般的な順番を表す
優先度のデータであり、これも詳しくは後記する）を参
照して工具使用順序を決定する。そして、決定された工
具使用順序は機械単位の詳細工程情報55に格納される。
さらに機械単位の使用工具一覧表65を出力する。

処理60;製品情報15、基本工程情報25を参照して最終
的な機械単位の工具の動き、すなわち工具経路を決定す
る。そして、決定された工具経路を詳細工程情報55に格
納し、機械単位の工程表75を出力する。

次に、本実施例の中心的な処理である工具使用順序決
定の処理50について詳しく説明する。

第１図は処理50のハードウェア構成を示す。図中７は
中央処理装置であり、周辺装置である入出力装置４、記
憶装置６及び出力装置８との情報のやりとり及び演算等
の処理を行なう。入出力装置４はグラフィックディスプ
レイ（以下、単にディスプレイともいう）、キーボー
ド、ライトペン、スタイラスペン等からなる。記憶装置
６はいわゆる外部記憶装置であり、ディスク装置等がこ
れに相当する。この記憶装置６には前記した製品情報1
5、基本工程情報25、詳細工程情報55、工具使用順序優
先データ35及び近さ評価データ45が格納されている。出
力装置８はプリンタ及びプロッタ等を示す。なお、図中
の矢印は情報の流れを示す。

第３図は図面情報５、製品情報15及び基本工程情報25
の内容を図示したものである。図面情報５はCAD端末等
を用いて入力された形状情報であり、図はディスプレイ
に表示されたある加工部位を図示している。

図面情報５を基に加工部位単位に製品情報15が創成さ
れる。製品情報15は図示されているように属性、配置情
報、粗材形態及び断面図形パラメータ等から構成されて
いる。図中、属性とはその加工部位の用途及び図形等で
あり、例えば加工部位がネジ穴であればその段について
の情報等ももっている。放置情報とはその加工部位の属
する所属面の情報、中心座標位置及び加工方向ベクトル
等である。断面図形パラメータとは図形の寸法や角度等
の情報である。

基本工程情報25は製品情報15を基に加工部位単位に作
られる。図示されているように、加工手順や各加工手順
で使用される機械及び工具についての情報が格納されて
いる。

次に、詳細工程情報55について第４図を参照しながら
説明する。詳細工程情報55について第４図を参照しなが
ら説明する。詳細工程情報55は第２図において説明した
ように加工サイクル設定の処理40、工具使用順序の決定
の処理50及び工具経路の決定の処理60においてそれぞれ
作られる。

第４図（ａ）はテーブル90に取付けられ固定されたワ
ーク80を示す。なお、座標軸は図示されているように右
手直交座標系を考える。ワーク80はテーブル90をターン
（座標軸Ｙを中心に回転）及びチルト（座標軸Ｘを中心
に回転）することによりテーブル90に取付けられた側の
面以外の全ての面を加工することができる。

第４図（ｂ）は詳細工程情報55の内容を階層構造とし
てその概略を図示したものである。すなわち、＜レベル
１＞は１台の機械（例えばMC−１というNC機械）で使用
する複数本の工具（工具1,工具2,…）の使用順序や機械
に装着する時の各工具の取付番号（T01,T02,…）等の情
報をもっている。＜レベル２＞では１本の工具で加工す
る加工部位の渡り歩きの順序や工具交換及びテーブル回
転のタイミング等のいわゆる工具経路と呼ばれている情
報をもっている。＜レベル３＞では＜レベル２＞に対
し、さらに具体化された工具の挙動等のいわゆる加工サ
イクルの情報をもっている。

第２図の処理50では＜レベル１＞の工具の使用順序を
自動的に最適化し決定する処理を行なう。第４図（ｂ）
から明らかなように工具の使用順序の自動決定後におい
ても、詳細工程情報55は図示されているような階層構造
をとっているので作業者による確認・変更作業が容易に
できる。

次に工具使用順序優先データ35について第５図を参照
しながら説明をする。第５図は工具使用順序優先データ
35の内容の一例について示したものである。この例では
平面削りの荒加工を行なう場合、正面フライスカッター
を用いることを第１優先とし、穴開けの仕上げ加工であ
る中グリ加工をボーリングバイトを用いることを最終使
用工具とすることを示している。このように加工方法と
工具の種類等に基づいて、各工具について優先度（すな
わち使用する工具の一般的な順番）を決めた情報が工具
使用順序優先データ35に格納されている。なお、工具使
用順序優先データ35は予め登録及び変更が可能であり、
使用者の加工技術や経験等により登録及び変更がなされ
る。

次に、近さ評価データ45について第６図〜第８図を参
照しながら説明する。第６図にワークの加工面を示す立
体形状と右手直交座標系を示す。これは、例えばワーク
の加工面を６面とその角陵部を表わす部分（平面）とし
て考慮した立体図であり、ワークそのものの形状ではな
い。

ワークがテーブルに取付けられる面を除く全ての面を
図示するために第７図に展開図として示す。図中、例え
ばP18,（＋X,−Y,＋Ｚ）とは面の名前がP18であり、P18
面が右手直交座標系において面のワークの存在する側の
法線ベクトル方向がＸ軸の＋Ｘ方向,Y軸の−Ｙ方向でか
つＺ軸の＋Ｚ方向であることを示している。

第８図は上記各面のいずれかの面を現在加工中の面
（以後現加工面とする）としたときに、次に加工する面
（以後次加工面とする）の近さがどの程度かを評価した
値を２次元テーブルにして示した表（近さ評価テーブ
ル）である。例えば、現加工面をP01面としたときに、
ワークの回転量が最も少ない面は評価値“1"で示されて
いるP01面、すなわち同一加工面である。また、その次
にワークの回転量が少ない面は評価値“2"で示されてい
るP07面及びP09面であることがわかる。このように、近
さ評価データ45は現加工面から次加工面へ工具の加工が
移るときのワークの回転の場合を数値化したデータであ
る。なお、P06面が現加工面もしくは次加工面のときは
全点“−”となっているが、これはP06面がテーブルに
取付けられた側の面であり、加工できないことを示して
いる。また、近さ評価データ45も登録及び変更が可能で
あり、第６図及び第７図で示した仮想のワーク形状もこ
れに限らない。

次に工具使用順序の決定の概要フローチャートについ
て、第９図に基づき第13を必要に応じて参照しながら説
明する。ここで、第13図の各図表に示す「使用順序優先
データ」の欄で示される数値は、その数値が小さいほど
優先度が高いことを意味する。なお、第13図についての
詳細な説明は後述する。

ステップ100;使用機械で使われる全工具の取出しを行
なう。すなわち、ワークにおける複数の加工部位を加工
する際に用いる工具のすべてについて、工具情報データ
として設定する。こうして設定された工具情報データの
例を第13図の，に示す。

ステップ110;予め登録されている工具使用順序優先デ
ータ35を参照して、優先度に基づいて工具の使用順序を
仮割付する。こうして仮割付された工具の使用順序の例
を第13図のに示す。

ステップ120;ステップ110で仮割付した順序で全ての
加工部位において加工手順が逆転していないかをチェッ
クする。

ステップ130;加工手順の逆転が有れば、ステップ140
へ進み、そうでなければステップ150に進む。

ステップ140;加工手順の逆転が有ったときに、工具使
用順序を加工手順が逆転しないように再度仮割付を行
う。こうして再度仮割付された工具の使用順序の例を第
13図のに示す。なお、この例ではDR01とDR02とが入れ
替わっている。

ステップ150;工具の使用順序の変更が可能な範囲を付
与する。すなわち、加工手順が逆転しない範囲におい
て、各工具毎に順序の変更が可能な範囲（以後、使用順
変更範囲という）を付与する。

ステップ160;近さ評価データ45を参照しながら、ステ
ップ150で付与した使用順変更範囲に従ってワークの回
転量が最も少なくなるように工具の使用順序を決定す
る。こうして最終的に決定された工具の使用順序の例を
第13図のに示す。なお、この例ではDR03をDR02および
DR01よりも前に順序を繰り上げ、BR01をEC01およびBA01
よりも前に繰り上げている。その結果、EC01の優先度
「５」よりも低い優先度「７」のBR01の方が先に使用さ
れることになる。

ステップ170;該当する機械の詳細工程情報55に工具の
使用順序の情報を出力する。さらに、プリンタもしくは
プロッタによって該当する機械の使用工具一覧表65を出
力する。

次に、ワークの回転を少なくするフローチャートを第
10図に従って説明をする。このフローチャートは第９図
においてステップ160の中で実行される部分をさらに詳
しく示したものである。

ステップ200;第９図のステップ110及びステップ140に
おいて仮割付けされた順番と、第９図のステップ150に
おいて付与された使用順変更範囲とからチェックの対象
となる仮工具使用順の番号N1を得る。すなわち、使用順
変更範囲が仮割付けされた順番以外の範囲を有する工具
の１つ前の順番にある工具をチェックの対象とする。

ステップ210;N1は仮工具使用順が１番目の工具（以
後、第１工具とする）か否かを判定し、第１工具でなけ
ればステップ220へ進み、そうでなければステップ230へ
進む。

ステップ220;N2にN1から１を減じた値をセットする。

ステップ230;N1が第１工具であれば、前回において使
用した工具の終了ベクトル（以後、前使用工具終了ベク
トルとする、これは工具がある加工部位を加工したとき
にその加工部位のベクトルがセットされる）をセットす
る。なお、N1が第１工程でなければステップ230の処理
を行なわなくとも、前使用工具終了ベクトルを参照でき
るものとする。すなわち、このステップはN1が第１工具
であるときのみ特別な処理が必要であることを示す。

ステップ235;N2にN2＋１をセットする。

ステップ240;仮工具使用順がN2である工具をチェック
の対象工具とする。

ステップ250;加工部位が有るかどうか判定する。加工
部位が有ればステップ260へ進み、なければステップ235
へ戻る。

ステップ260;前使用工具ベクトルと同じベクトルを有
する加工部位を加工する工具をチェック対象工具を含め
て摘出する。

ステップ270;ステップ260において該当する工具があ
るかどうかを判定する。該当する工具があればステップ
290へ進み、なければステップ230へ進む。

ステップ280;近さ評価データ45からセットされた近さ
評価テーブル（第８図参照）からワークの回転が最も少
なくなるようなベクトルを有する加工部位の面を取出
し、そのベクトルを前使用工具終了ベクトルとする。

ステップ290;ステップ270で該当工具が有りと判定さ
れれば、該当工具本数が１本であるか複数であるかをさ
らに判定する。そして、１本であればステップ300に進
み、複数であればステップ310に進む。

ステップ310;ステップ290で該当工具本数が複数であ
れば使用順変更範囲に従って加工手順が逆転しない工具
のみを摘出する。

ステップ320;ステップ310で摘出した工具本数が１本
であるか複数であるかを判定する。１本であればステッ
プ300へ進み、複数であればステップ330へ進む。

ステップ330;ステップ320で該当工具が複数であれ
ば、その中で加工部位が最も多い工具を選択する。

ステップ300;次に使用する工具を決定し、その工具の
加工方向ベクトルである次使用工具ベクトル等のセット
を行なう。

ステップ340;加工部位が有るかどうかを判定する。加
工部位が有ればステップ260へ進み、無ければステップ3
50へ進む。

ステップ305;ステップ340で加工部位が無ければ全工
具をチェックしたがどうか判定する。全工具が終了であ
れば次の処理へ進む。そうでなければステップ235へ戻
る。

次に本実施例を具体化した例を第11図〜第13図に従っ
て説明する。

第11図は加工方法が＋Ｘ及び＋Ｚである加工面を図示
したものである。すなわち、図中Ａ面は加工方向が＋Ｘ
であり、Ｂ面は＋Ｚの面であることを示している。ま
た、Ａ面は加工部位PL1,H1及びH2を有し、Ｂ面は加工部
位PL2,H3及びH4を有している。

第12図は各面の各加工部位毎の加工手順、使用工具及
び工具種類を表で示した図である。すなわち、基本工程
情報25の内容を表にして示した図である。

第13図はある機械を用いて第11図に示したワークの加
工面A,Bを加工する場合において、工具使用順序がどの
ようにして決定されるかを図表による流れで示したもの
である。以下に各過程毎の説明をする。

工程情報データ 第12図の基本工程情報25を使用工具毎に整理するとこ
のようになる。ここでは単に使用工具と加工部位との関
係が明らかであり、表中仮工具使用順といっても工具の
使用順に関して何も情報が与えられていないものであ
る。

使用工具と加工部位別の加工手順データ このデータはのデータに対し、加工部位別に加工手
順を整理した結果を示したものである。

工具使用順序優先データによる並び換え結果 これはのデータを使用順位優先データに基づいて優
先度の高い工具から順番に並び換えた結果を示す。この
場合、例えば優先度が等しい工具どうしではある加工部
位において加工手順が逆転することが生じる場合があ
る。表でいえば仮工具使用順が３番目、４番目の使用工
具DR01とDR02との間で逆転が生じている。すなわち、加
工部位H2において、使用工具がCD01→DR02→DR01→TP01
→BR01の順番に使われるべきところをCD01→DR01→DR02
→TP01→BR01となっているのである。このように加工手
順が逆転してはならない。そこで、第９図において既に
説明したようにステップ140による工具使用順序の入れ
替え修正を行なう。

加工手順の逆転チェック結果 この結果はのデータから各工程部位において加工手
順が逆転しているかいないかをチェックして並べ直した
結果を示したものである。従って、加工部位H2における
使用工具順序はCD01→DR02→DR01→TP01→BR01と並びか
えられている。

また、加工手順の逆転をチェックして修正した後に、
各使用工具毎に使用順序の変更範囲を付与する。例え
ば、工具FM01やCD01では仮工具使用順と使用順変更範囲
が同じであり、これ以上順序を変更できないことを示し
ている。また、例えば仮工具使用順が５番目の工具DR03
は３番目と７番目の間ならばどこに置いてもよいことに
なる。

なお、表中“加工方向ベクトル”とあるのは工具に向
いているワークの加工面のベクトル方向を示す。例え
ば、FM01の場合、最初に加工部位PL2を有するＢ面（加
工方向ベクトル＋Ｚ）が工具に向いており、FM01を使用
する場合にPL2からPL1を有するＡ面を加工するために加
工方向ベクトルは＋Ｚ→＋Ｘとなる。すなわち、ワーク
の回転は＋Ｚ→＋Ｘとなる。

ワークの回転最小化結果 この結果は第10図に示したプログラムによって、ワー
クの回転を最小にした結果を示したものである。

第10図を参照しながら、からの結果になる過程を
説明する。ステップ200において、仮工具使用順N1が２
である工具が取出される。なぜなら、使用順変更範囲が
仮工具使用順を越えて付与される工具を第１工具のFM01
から順番に調べてゆくと３番目のDR02が見つかるからで
ある。従って、N1＝２となり、ステップ220でN2＝１、
ステップ235でN2＝２となって、ステップ240でN2＝２で
あるCD01がチェック対象工具となる。ステップ250で加
工部位が有るかどうか判定される。CD01の場合H1,H2,H
3,H4の４つの加工部位を有する。よって、ステップ260
に進む。ここで前使用工具ベクトルは＋Ｘであるので、
まず、加工部位H1を加工する工具を摘出する。この場
合、CD01,DR01,TP01が当該工具となる。よって、ステッ
プ290に進む。当該工具本数は３本であるのでステップ3
01に進む。ここで加工手順が逆転しない工具のみを使用
順変更範囲に従って摘出するとチェック対象工具である
CD01のみとなる。従って、ステップ300に進み、仮工具
使用順の３番目であるDR02が次使用工具として決定され
る。次に、ステップ340において加工部位の有無が判定
されるので、またステップ260へ戻り、今度は加工部位H
2に着目してステップが実用される。実行されるステッ
プの内容は加工部位H1とほぼ同様であるので説明を省略
する。加工部位H2についてステップ300において次使用
工具の決定が終了し、再びステップ260が実行される
と、加工方向ベクトル＋Ｘと同一の加工部位を加工する
工具はチェック対象工具CD01を含めて該当工具はないの
でステップ270においてNOと判定され、ステップ280に進
む。ここで第８図に示したような近さ評価テーブルによ
ってワークの回転が最も少なくなるベクトルを有する面
を取出す。この例においては、加工方向ベクトルが＋Ｘ
方向のＡ面（第６図〜第８図においてP04面）の他に＋
Ｚ方向のＢ面（第６図〜第８図においてP02面）しかな
いのでＢ面が取出され、前使用工具終了ベクトルは＋Ｚ
となる。そしてステップ250において加工部位がH3,H4と
あるのでYESと判定される。このようにして、ステップ2
60において加工部位H3に着目したときに、ステップ300
において次使用工具は使用順変更範囲３番〜７番まで有
効であるDR03が候補となるとともに、それまで次使用工
具であったDR02の仮工具使用順が４番目となる。以上の
ようにして、加工部位H4についても着目して次使用工具
を決定するとDR03となる。加工部位H4について一連のス
テップの実行が終了し、ステップ340に進んだとする。
ステップ340において工具CD01については加工部位は無
いのでステップ350に進む。全工具終了ではないのでス
テップ235に進み、N2＝３である工具、すなわち、DR03
がチェック対象工具となる。以上のようにして、次々と
使用工具の順序が決定されていく。このようにして、
の結果においてはワークの回転の数（表中＋Ｘ〜＋X,＋
Ｚ〜＋Ｚ以外の使用工具数）は合計８回必要であった
が、の結果によって合計６回になったことが理解され
る。

以上説明したように、本実施例では工具交換回数を最
小にするとともにワークの回転をも最小にすることがで
き効率良い加工作業が実現される。また、工具使用順序
データ及び近さ評価データは自由に登録及び変更するこ
とができるので使用者の加工技術、経験等により工作機
械の増設等環境の変化にも柔軟に対応がとれる。また、
それらデータの形式を一定に定めておけば、処理プログ
ラムを大幅に修正する必要がなく、様々な状況変化にも
対応できる。従って、従来のように熟練した技術者を必
要とせずに、自動的に工具の使用順序が決定されるので
製品の製造工程だけでなく生産準備工程においても工数
の大幅な削減が期待できる。

以上本発明の実施例について説明したが、この実施例
には特許請求の範囲に記載した発明の態様以外の発明の
態様を有するものである。この発明の態様を以下に列挙
するとともに、必要に応じて関連説明を行う。

〔態様１〕 請求項１に記載の工具使用順序決定システ
ムにおいて、 前記優先度決定手段で決定された工具の優先度につい
て、工具の使用順序を決定する際に優先度の逆転を許容
する許容範囲を決定する許容範囲決定手段をさらに備え
ており、 前記順序変更手段は、さらに前記許容範囲決定手段で
決定された許容範囲内で、前記順序決定手段によって決
定された工具の使用順序を変更することを特徴とする工
具使用順序決定システム。

〔態様１の関連説明〕 本態様によれば、許容範囲決定
手段が工具の使用順序を決定する際に優先度の逆転を許
容する許容範囲（実施例では「使用順変更範囲」に相当
する）を決定し、順序変更手段がさらにこの許容範囲内
で工具の使用順序を変更する。工具の優先度は使用順序
を決定する際に逆転することが許容されているが、その
逆転も限界がある。すなわち、限界を越えて逆転を許容
すると、逆に加工精度等が低下する場合もあり得る。し
たがって、許容範囲を決定しておくことにより、加工精
度等を低下させることなく加工を行うことができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、順位決定手段で決定された工具の使
用順位を遵守することによって加工が不適切になるのを
防止することができる。さらには、工具の交換回数や、
加工の際におけるワークの移動及び／又は回転をそれぞ
れ最小限に抑えることができる。したがって、製品の生
産準備工程や製造工程の工数を大幅に削減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第13図は本発明に係る一実施例を示す図であ
り、第１図はハードウェア構成図であり、第２図は概略
ブロック図、第３図は図面情報、製品情報及び基本工程
情報の内容を示す図、第４図（ａ）は作業台に取付けら
れ、固定されたワークを示す図、第４図（ｂ）は詳細工
程情報の内容を示す図、第５図は工具使用順序優先デー
タの一例を示す図、第６図は仮想のワークの加工面を示
す斜視図、第７図は第６図のワークの加工面を示す展開
図、第８図は近さ評価データテーブルの一例を示す。第
９図は工具使用順序の決定の概要フローチャート、第10
図はワークの回転を少なくするフローチャート、第11図
は具体例の加工部位の配置を示す図、第12図は具体例の
基本工程情報の内容を示す図、第13図は具体例の工具使
用順序決定までの経過を示す図である。 15……製品情報 25……基本工程情報 35……工具使用順序優先データ 45……近さ評価データ 55……詳細工程情報 65……使用工具一覧表 75……工程表

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークにおける複数の加工部位を加工する
   際に用いる工具の使用順序を決定する工具使用順序決定
   システムにおいて、 加工部位ごとについて、それぞれ工具の使用順位を決定
   する順位決定手段と、 複数の加工部位を加工する際に用いる工具のすべてにつ
   いて、それぞれ優先度を決定する優先度決定手段と、 前記順位決定手段で決定された工具の使用順位を逆転さ
   せず、前記優先度決定手段で決定された工具の優先度に
   基づいて、使用するすべての工具の使用順序を決定する
   順序決定手段と、 一つの加工部位と他の加工部位との間の近さを評価する
   近さ評価手段と、 前記順位決定手段で決定された工具の使用順位を逆転さ
   せず、かつ、前記近さ評価手段によって評価されたより
   近い加工部位の工具を選択し、前記順序決定手段によっ
   て決定された工具の使用順序を変更する順序変更手段と
   を備えており、 前記順位決定手段で決定された工具の使用順位を遵守し
   ながら、加工の際におけるワークの移動及び／又は回転
   が最小となるように工具の使用順序を決定することを特
   徴とする工具使用順序決定システム。