JP3320892B2

JP3320892B2 - 生産装置及び工具

Info

Publication number: JP3320892B2
Application number: JP06959794A
Authority: JP
Inventors: 智典佐藤; 哲男野田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-04-07
Filing date: 1994-04-07
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH07276187A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加工情報に基づいて
ワークを加工する工作機械を中心とした生産装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図４８は従来の生産装置を示す構成図で
あり、図において、１０１は図示しない加工情報入力手
段から与えられる加工情報、１０２は加工制御手段、１
０３は加工手段、１０４は指令データ、１０５は測定デ
ータである。

【０００３】次に動作について説明する。加工制御手段
１０２は加工情報１０１と測定データ１０５に従って加
工手段１０３に指令データ１０４を与える。加工手段１
０３は指令データ１０４に従って加工を行うとともに、
測定データ１０５を加工制御手段１０２にフィードバッ
クする。

【０００４】図４９は従来の、より具体化した生産装置
を示す構成図である。図において、２０１は加工プログ
ラム、２０２は加工制御手段としての数値制御装置、２
０３は加工手段としての加工機である。加工プログラム
２０１には加工に必要な加工情報が記述されている。

【０００５】次に動作について説明する。数値制御装置
２０２は加工プログラム２０１と測定データ１０５に従
い、加工機２０３に指令データ１０４を与える。加工機
２０３は指令データ１０４に従って加工を行うととも
に、測定データ１０５を数値制御装置２０２にフィード
バックする。

【０００６】また、従来の生産装置は独立して設置され
ており、加工プログラムのダウンロード、稼働状況の監
視などの情報交換は行なわれていたものの、加工情報の
相互利用などは行われていなかった。

【０００７】図５０は実開平３−１０７１４３号公報に
示された記憶素子内蔵型工具の構成図である。図におい
て、１は工具、２は加工機、３は工具１に装着されたデ
ータキャリア（記憶素子）、４はデータキャリア３に対
してデータを読み書きするリードライトヘッド、５はコ
ントローラである。また、図５１は特開昭６１−２０９
８５８号公報に示された情報内蔵型工具の構成図であ
る。図に示すように、工具１にはメモリチップ、バーコ
ードなどにより読みとり可能な情報６が付加されてい
る。

【０００８】次に動作について説明する。このような工
具を加工機に装着すると、工具の持っている情報が加工
機側に読み取られ、加工機がその情報に基づいてワーク
の加工を行う。

【０００９】図５２は特開平３−７５９０５号公報ある
いは特開平５−１２７７３１号公報に示された従来の生
産装置の構成図である。図において、８０１は加工プロ
グラム、８０２は解析手段、８０３は指令生成手段、８
０４は駆動手段、８０５は加工手段、８０６は解析デー
タ、８０７は指令データ、８０８は測定データ、８０９
はプログラム外命令である。解析手段８０２、指令生成
手段８０３は加工制御手段に相当する。

【００１０】次に動作について説明する。解析手段８０
２は、加工プログラム８０１をブロックごとに解析デー
タ８０６に変換する。指令生成手段８０３は解析データ
８０６に対して補間、平滑化、加減速、パルス分配など
の処理を行い、指令データ８０７を作成する。あるい
は、オーバライドや異常時の処理などのプログラム外命
令８０９がある場合には、指令生成手段８０３はプログ
ラム外命令８０９に応じて指令データ８０７を作成ある
いは変更する。駆動手段８０４は指令データ８０７と測
定データ８０８に基づき加工手段８０５の駆動制御を行
なう。

【００１１】図５３はより具体化した装置の構成図であ
る。図において、９０１は加工プログラム、９０２は数
値制御装置（加工制御手段）、９０３は解析部、９０４
は加工プログラム記憶用ＲＡＭ、９０５は解析用プロセ
ッサ、９０６はローカルＲＡＭ、９０７は指令生成部、
９０８は指令生成用プロセッサ、９０９はローカルＲＡ
Ｍ、９１０は駆動部、９１１は駆動制御用プロセッサ、
９１２はローカルＲＡＭ、９１３はモータ、９１４は加
工機である。加工機１台に対して、１台の数値制御装置
９０２（すなわち１個の解析部９０３と１個の指令生成
部９０７）と、Ｎ個の駆動部９１０およびＮ個のモータ
９１３を備える。ここで、Ｎは工作機械９１４の主軸と
送り軸を合わせた駆動軸数である。解析部９０３、指令
生成部９０７および駆動部９１０は、それぞれ演算処理
を行うプロセッサ（９０５，９０８，９１１）と演算処
理中に一時的にデータを蓄えるローカルＲＡＭ（９０
６，９０９，９１２）を備え、さらに、解析部９０３は
加工プログラム９０１を格納する加工プログラム記憶用
ＲＡＭ９０４を備える。

【００１２】次に動作について説明する。解析部９０３
では加工プログラム９０１をまず加工プログラム記憶用
ＲＡＭ９０４に格納し、次に、解析用プロセッサ９０５
が解析データに変換する。指令生成部９０７では、指令
生成用プロセッサ９０８が解析データから指令データを
作成する。あるいはプログラム外命令９１５がある場合
には、これに基づき指令データを作成あるいは変更す
る。この指令データに基づき、駆動部９１０は駆動制御
を行いモータ９１３を駆動し、これにより加工機９１４
を制御する。

【００１３】なお、解析部９０３、指令生成部９０７お
よび駆動部９１０は、それぞれの計算時に一時的に利用
するローカルＲＡＭ（９０６，９０９，９１２）を備え
ているが、加工制御中には加工制御情報は次々と大量に
生成されるので、１処理、あるいは、数処理の内には消
去され、次々と最新の加工制御情報を上書きしながら利
用される。

【００１４】ところで、図においては、解析部９０３、
指令生成部９０７および駆動部９１０にはそれぞれ１つ
のプロセッサを備えた場合について説明しているが、処
理の高速化を図るために複数のプロセッサを備える場合
もあるが、その場合も、処理速度が異なるだけで、全体
としては同様の動作をする。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の生産装置は以上
のように構成されているので、同じ形状の加工物を加工
しようとしても、加工機が異なれば加工プログラムなど
の加工情報を作成しなおす必要があり、作成作業の負担
が増大していた。また、加工情報の互換性がないため
に、異なる加工機間の加工ノウハウの共同利用を妨げて
いた。また、きめ細かく工具の加工条件等を加工制御に
生かすことができなかった。さらに、オンラインでの計
算時間が長くかかることにより高速加工に限界がある等
問題点があった。

【００１６】請求項１の発明は、工具の加工条件等を加
工制御に、より積極的に生かすことのできる生産装置を
得ることを目的とする。

【００１７】請求項２の発明は、工具に生じている状態
変化を加工中に加工機側に知らせることができ、それに
より加工制御をよりきめ細かく行えるようにした生産装
置を得ることを目的とする。

【００１８】請求項３の発明は、工具折損などの異常検
知が行える生産装置を得ることを目的とする。

【００１９】請求項４の発明は、加工条件等を加工制御
に、より積極的に生かすことのできる工具を得ることを
目的とする。

【００２０】請求項５の発明は、自己に生じている状態
変化を加工中に加工機側に知らせることができ、それに
より加工制御をよりきめ細かく行えるようにした工具を
得ることを目的とする。

【００２１】請求項６の発明は、折損などの異常を検知
する工具を得ることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る生
産装置は、工具装着部を有する加工手段と、前記工具装
着部に装着され、加工条件及び加工ツールパスを格納す
る内部メモリと、前記内部メモリに対する情報の書き込
み・読み出しを実行すると共に、加工動作の制御信号を
生成するＣＰＵチップと、前記内部と前記工具装着部側
との間で送受される情報を中継すると共に、前記工具装
着部に装着されると前記加工条件及び前記加工ツールパ
スを前記工具装着部側に送信するデータ交換結合部とを
有する工具と、前記工具装着部を介して前記工具側から
受信した前記加工条件、前記加工ツールパス及び前記制
御信号に従って前記加工手段の動作を制御して加工を実
行する加工制御手段とを備えたものである。

【００２３】請求項２の発明に係る生産装置は、工具装
着部を有する加工手段と、前記工具装着部に装着される
工具であって、当該工具に適した加工条件を格納する内
部メモリと、加工対象と接触する加工部の状態を検出す
るセンサと、前記内部メモリに対する情報の書き込み・
読み出しを実行すると共に、前記加工動作の制御信号を
生成するＣＰＵチップと、前記内部と前記工具装着部側
との間で送受される情報を中継すると共に、前記工具装
着部に装着されると前記加工条件、前記センサの検出情
報及び前記制御信号を前記工具装着部側に送信するデー
タ交換結合部とを有する工具と、前記工具装着部を介し
て前記工具から受信した前記加工条件及び前記制御信号
に従って前記加工手段の動作を制御して加工を実行する
と共に、前記工具側から前記センサの検出情報を受ける
と、当該検出情報に従って加工条件を変更する加工制御
手段とを備えたものである。

【００２４】請求項３の発明に係る生産装置は、工具装
着部を有する加工手段と、前記工具装着部に装着される
工具であって、当該工具の形状に沿ってその内部に連設
させた複数のＣＰＵチップからなり、加工中に前記ＣＰ
Ｕチップ間で自己の有無を通知するＣＰＵ間情報が送受
されるＣＰＵチップ群と、前記内部と前記工具装着部側
との間で送受される情報を中継するデータ交換結合部と
を有する工具と、前記データ交換結合部を介して取得し
たＣＰＵ間情報に基づいて前記工具の折損箇所を検知す
る加工制御手段とを備えたものである。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【作用】請求項１の発明における生産装置は、工具に適
した加工条件、加工プログラムや寿命管理情報などの情
報を工具に格納するよう構成し、加工前、あるいは加工
中に加工制御装置と通信を行ないながら加工を遂行す
る。

【００２９】請求項２の発明における生産装置は、セン
サにより工具の状態変化を検出し、その検出データを加
工機側に送る。

【００３０】請求項３の発明における生産装置は、折損
した箇所より先の能動素子からの信号が届かないことに
より、工具折損などの異常事態の発生を検出する。

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【実施例】参考例１．先ず、この発明の実施例を示すものではないが、後述す
る説明の理解を助けるための参考例について説明する。
図１は参考例１による生産装置を示す構成図であり、図
において、１０１は図示しない加工情報入力手段から与
えられる加工情報、１０２は加工制御手段、１０３は加
工手段、１０４は指令データ、１０５は測定データであ
る。これらは従来例と同じである。また、１１１は通信
手段、１１２はデータベース、１１３は変換手段であ
る。なお、加工手段１０３は、図示のものを含めて複数
台存在し、加工制御手段１０２はそれぞれ加工手段１０
３毎に設けられている。

【００３５】この場合の加工情報１０１は、ある特定の
加工手段１０３向けに用意されたものであり（図示の加
工手段向けの場合もあり、図示以外の加工手段向けの場
合もある）、当該加工情報１０１の属性を示す情報（以
下、「属性情報」と呼ぶ）を合わせ持っている。属性情
報としては、例えば加工形状、加工機名、工具名、加工
ブロックごとの機能などがある。加工制御手段１０２
は、与えられた加工情報１０１が当該加工手段１０３に
適用可能なものである場合、その加工情報１０１と測定
データ１０５とに基づいて加工手段１０３に指令データ
１０４を与える。加工手段１０３は、その指令データ１
０４に従って加工を行うと共に、測定データ１０５を加
工制御手段１０２にフィードバックする。

【００３６】変換手段１１３は、加工制御手段１０２か
らのリクエストにより、加工情報１０１とデータベース
１１２を通信手段１１１を通じて参照し、必要に応じて
加工情報１０１を、当該加工手段１０３に適用可能な形
のデータに自動的に変換し、加工制御手段１０２に送り
返す。なお、図示例においては、加工制御手段１０２の
外部にデータベース１１２を置いているが、加工制御手
段１０２の内部にデータベース１１２を配置してもよ
い。

【００３７】次に動作について説明する。図２は変換手
段１１３の中で行われる処理の流れを示すフローチャー
トである。この処理が開始すると、まず、ステップＳＴ
１で変換元（＝変換する前）の加工情報１０１から当該
加工情報１０１の属性を示す情報を読み込む。属性情報
には上記以外のものを含めてもよい。もちろん、上記以
外の情報を含めれば、より正確な加工情報を伝達できる
し、また上記より少ない情報量とすれば、誤変換の可能
性はあるが、簡便に加工情報を伝達できるようになる。
ここでは、上述した各情報（加工形状、加工機名、工具
名、加工ブロックごとの機能）が含まれている場合につ
いて説明する。

【００３８】ステップＳＴ２では、ステップＳＴ１で読
み込んだ属性情報のうちの加工機名が、変換元と変換先
で一致しているか否かをチェックする。変換元と変換先
が一致しているということは、変換元の加工情報１０１
が変換先の加工手段１０３向けのものであることに外な
らないので、この場合は明らかに何の変換の必要もな
く、ステップＳＴ７にジャンプして、そのまま変換元の
加工情報１０１に基づいて加工を行なう。変換元の加工
機名と変換先の加工機名が一致していない場合には、加
工情報１０１を変換するためにステップＳＴ３に移る。

【００３９】ステップＳＴ３では、ステップＳＴ１で読
み込んだ属性情報のうちの加工形状が、変換先の加工機
において加工可能か否かをチェックする。もし加工可能
ならばステップＳＴ４に移り、加工不可能ならばエラー
を発生する。ステップＳＴ４では、変換元情報の形式に
従って、変換元の加工情報１０１を解釈し、寸法、加工
条件などの加工仕様を読み取る。次にステップＳＴ５に
進んで、ステップＳＴ４で読み取った加工仕様を、変換
先の加工情報の形式に従って展開および変換し、変換先
の加工情報を作成する。そして、ステップＳＴ６に進ん
で、変換された加工仕様が、変換先の加工機および工具
の加工仕様を満たすかどうかをチェックする。もし満た
さなければ、エラーを発生する。満たす場合は、ステッ
プＳＴ７に移り、変換された加工情報に基づいて加工手
段１０３に指令データ１０４を与えて加工を行う。

【００４０】以上の手順で加工情報を変換するが、その
際には、以下のデータベース１１２を参照する。（１）変換先の加工機のデータベース（加工機の仕様、
加工可能形状及び使用工具に係るデータを含む）（２）変換元の加工機の加工形状毎のデータベース（加
工動作とその形式に係るデータを含む）（３）変換先の加工機の加工形状毎のデータベース（加
工動作とその形式に係るデータを含む）（４）変換のルールを示したデータベースこれらに関しては以下の具体例の説明の中で詳細に説明
する。

【００４１】以下、加工情報の変換の仕方について、切
削加工機の加工プログラムの変換の具体例をあげ、図２
のフローチャートに沿って詳しく説明する。

【００４２】第１の具体例として、円筒外周削りを行う
際に、マシニングセンタ用の加工プログラムから、旋盤
用のプログラムに変更して加工する場合の例を、図３か
ら図１１を用いて説明する。

【００４３】図３はマシニングセンタ上でエンドミルを
用いた場合の工具軌跡図である。図において、１２１は
ワーク、１２２はワーク原点、１２３はエンドミル、１
２４はアプローチ点、１２５は工具軌跡、１２６は最終
加工形状である。円筒形のワーク１２１は、その上面が
ＸＹ平面に平行となるように取りつけ、ワーク１２１の
上面の中心をワーク原点１２２とする。エンドミル１２
３は、まず早送りでアプローチ点１２４まで接近し、次
に図に示すような工具経路１２５で切削送りを行なうこ
とにより、ワーク１２１を最終加工形状１２６に加工す
る。すなわち、円筒の外周面を加工する。

【００４４】図４は図３の加工を行なうための加工プロ
グラムの概略を示す。（）の中には属性情報が記述され
ている。プログラムの第１行には加工形状、第２行には
加工機の種類、第３行には工具の種類、それ以降にはブ
ロックごとの機能が記されている。これらの順番は変更
してもよい。プログラムの変換処理の最初は、図２のフ
ローチャートに従って、属性情報を読み込む。変換元の
加工機名は、マシニングセンタであり、一方変換先の加
工機名は旋盤であるので、両者は一致せず、ステップＳ
Ｔ３に移る。

【００４５】ステップＳＴ３では、変換先の加工機（＝
旋盤）において、要求される加工形状（＝円筒外周）が
加工できるか、またそのための工具を備えているかをチ
ェックする。そのために、変換先の加工機の機能データ
ベースを参照する。図５は旋盤の機能定義データベース
の内容を示す。この機能定義データベースでは、加工機
の仕様と加工可能形状を定義する。すなわち、ストロー
クや主軸回転数などの仕様と、加工形状ごとの加工可能
性と、加工可能な場合には使用工具をも定義する。円筒
外周の場合には、バイトを用いて加工可能であることが
わかるので、ステップＳＴ４に移る。ちなみに、図６は
マシニングセンタの機能定義データベースの内容を示
す。この図から、確かにエンドミルを用いて円筒外周加
工が可能であることがわかる。

【００４６】ステップＳＴ４では、変換元の加工情報の
形式に従って、加工情報を解析し、加工仕様を読み取
る。そのために、変換元の加工機の該加工形状の加工に
関するデータベースを参照する。図７はマシニングセン
タにおける円筒外周削り機能を記述したデータベースの
内容を示す。動作名欄には、円筒外周削りを構成する一
連のアプローチ、エントリ、外周削り、エグジットの４
つの動作名が記されている。形式欄には、各動作のプロ
グラム形式が列挙されている。この形式は一通りである
とは限らず、複数の形式が許される場合も多い。この形
式が与えられ、かつ変換のプログラムに各ブロックの属
性が印づけられているので、容易に変換元のプログラム
を解析し、加工仕様を読み取ることができる。その解釈
法は加工仕様欄に示されている。図４に示されたプログ
ラムを図７の形式に従って解釈すると、例えば、アプロ
ーチ点は絶対座標でＸ＝−１５０，Ｚ＝１０であるこ
と、円の半径は１００であることなどがわかる。なお、
形式欄に指定していないコードは、デフォルトの変換ル
ールに従う。図８は変換ルールを示すデータベースであ
る。図においては、例えば、送り速度は工具推奨条件を
用いる、主軸回転数は切削速度が等しくなるように変更
する、などが指定されている。

【００４７】ステップＳＴ５では、変換先の加工情報の
形式に従って、加工仕様を展開し、変換先の加工情報を
作成する。そのために、変換先の加工機の該加工形状に
関するデータベースを参照する。図９は旋盤における円
筒外周削り機能を記述したデータベースの内容を示す。
図７と同様に円筒外周削りを構成する一連の動作名、動
作の形式、加工仕様との対応が記されている。前述の手
続きにより、寸法、位置、加工条件などがわかっている
ので、前記動作の順番に簡単にプログラム化することが
できる。図１０は変更後の加工プログラムの内容を示
す。

【００４８】ステップＳＴ６では、ステップＳＴ５で変
換した加工仕様が、変換先の加工機と工具の加工仕様を
満たすか否かをチェックする。この場合には、満たして
いるのでステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、
図１０に示されたステップＳＴ５で変換した加工プログ
ラムに従い加工を行う。図１１は図１０の加工プログラ
ムにより加工を行う場合の工具軌跡図である。図におい
て、１２７はバイトであり、その他の構成要素は図３と
同一である。バイト１２７は、まず早送りでアプローチ
点１２４まで接近し、次に図に示すような工具経路１２
５で切削送りを行なうことにより、ワークを最終加工形
状１２６を加工する。これにより、旋盤で同等の加工を
実現できることがわかる。

【００４９】次に第２の具体例について図１２〜図１８
を用いて説明する。第２の具体例は貫通穴加工を行う際
に、マシニングセンタ用の加工プログラムから、ロボッ
ト型加工機用のプログラムに変更して加工する場合の例
である。図１２はマシニングセンタ上での工具軌跡図、
図１８はロボット加工機上での工具軌跡図である。これ
らの図において、１３０はドリル、１３１はワーク、１
３２はワーク原点、１３４は第１アーム、１３５は第２
アームである。図１２に示すように、この加工では、
（Ｘ，Ｙ）＝（５５，５０）の点まで早送りでアプロー
チした後、Ｚ方向に前進し、ドリル加工を行ない、その
後早送りで後退する。

【００５０】まず、ステップＳＴ１で図１３に示す変換
元の加工プログラムから属性情報を読み込む。加工機は
マシニングセンタであることがわかる。次に、ステップ
ＳＴ２では、変換先と変換元の加工機の一致／不一致を
チェックする。この場合は異なるので、ステップＳＴ３
に移る。ステップＳＴ３では、図１４に示す変換先の加
工機のデータベースを参照し、変換先の加工機（ロボッ
ト型ドリル加工機）における該加工形状（貫通穴）の加
工可能性をチェックする。本具体例の場合は、ドリルを
用いて貫通穴の加工が可能であることが分かる。

【００５１】ステップＳＴ４では、図１５に示す変換元
の加工機（マシニングセンタ）の該加工形状（貫通穴)
に関するデータベースを参照し、変換元のプログラム形
式に従って図１３に示した変換元のプログラムを解釈
し、加工仕様を求める。ステップＳＴ５では、図１６に
示す変換先の加工機（ロボット型ドリル加工機）の該加
工形状（貫通穴）に関するデータベースを参照し、ステ
ップＳＴ４で求めた加工仕様を、変換先のプログラム形
式に従って展開することにより、図１７に示す変換先の
加工プログラムを作成する。なお、このとき、図８に示
した変換ルールに従い、直交座標（Ｘ，Ｙ)から関節座
標（Ｐ，Ｑ)に公式に基づいて変換する。この際、ロボ
ット型ドリル加工機のアームの長さＬ，Ｍを、図１４に
示すデータベースから参照する。

【００５２】ステップＳＴ６では、ステップＳＴ５で変
換した加工仕様が、変換先の加工機と工具の加工仕様を
満たすか否かをチェックする。本具体例では、満たして
いるのでステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、
図１７に示すステップＳＴ５で変換した加工プログラム
に従い加工を行う。図１８は図１７の加工プログラムに
よる加工を示す工具軌跡図である。これにより、ロボッ
ト型ドリル加工機で同等の加工を実現できることがわか
る。

【００５３】次に第３の具体例について図１９〜図２６
を参照しながら説明する。第３の具体例は、止まり穴加
工を行う際に、多軸ボール盤用の加工プログラムから、
単軸ボール盤用のプログラムに変更して加工する場合の
例である。

【００５４】図１９は多軸ボール盤上での工具軌跡図で
ある。図において、１４０は４軸ドリル、１４１はワー
ク、１４２はワーク原点である。多軸ボール盤は（Ｘ，
Ｙ）＝（０，０）の点まで早送りでアプローチした後、
Ｚ方向に深さ１０だけ前進してドリル加工を行ない、そ
の後、早送りで後退する。このとき、多軸ボール盤には
４軸ドリル１４０が装着されているので、ワーク１４１
上の４ヶ所に穴が開けられる。

【００５５】まず、ステップＳＴ１で図２０に示す変換
元の加工プログラムから属性情報を読み込む。加工機は
多軸ボール盤であることがわかる。次に、ステップＳＴ
２では、変換先と変換元の加工機の一致／不一致をチェ
ックする。この場合は異なるのでステップＳＴ３に移
る。ステップＳＴ３では、図２１に示す変換先の加工機
のデータベースを参照し、変換先の加工機（マシニング
センタ）における該加工形状（止まり穴）の加工可能性
をチェックする。本具体例の場合は、ドリルを用いて止
まり穴の加工が可能であることがわかる。

【００５６】ステップＳＴ４では、図２３に示す変換元
の加工機（多軸ボール盤）の該加工形状（止まり穴）に
関するデータベースを参照し、図２０の変換元のプログ
ラム形式に従って変換元のプログラムを解釈し、加工仕
様を求める。ステップＳＴ５では、図２２に示す変換先
の加工機（マシニングセンタ）の該加工形状（止まり
穴）に関するデータベースを参照し、ステップＳＴ４で
求めた加工仕様を、変換先のプログラム形式に従って展
開することにより、図２４に示すような変換先の加工プ
ログラムを作成する。なお、このとき、図８に示した変
換ルールに従い、多軸工具の各工具位置をアプローチ位
置として、工具位置ごとに繰り返し展開する。すなわ
ち、工具位置は、（Ｘ，Ｙ）＝｛（−２５，−２５），
（２５，−２５），（２５，２５），（−２５，２
５）｝の４点であり、この工具位置ごとに繰り返し展開
する。このとき、重複するＳ／Ｔ／Ｍ／Ｆコードは省略
する。ここで、Ｓコードは主軸機能、Ｔコードは工具機
能、Ｍコードは補助機能、Ｆコードは送り機能を意味す
る。例えば、次の各符号は（）内の内容を意味する。Ｓ３０００；（主軸回転数３０００回転／分）Ｔ２３；（２３番の工具に交換する）Ｍ０５；（補助機能第５番＝主軸停止）

【００５７】なお、工具位置は、図２５に示す工具デー
タベースを参照して求める。この工具データベースに
は、工具の形状、寸法、推奨加工条件、材質などを記載
する。

【００５８】ステップＳＴ６では、ステップＳＴ５で変
換した加工仕様が、変換先の加工機と工具の加工仕様を
満たすか否かをチェックする。本具体例では、満たして
いるのでステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、
ステップＳＴ５で変換した図２４の加工プログラムに従
い加工を行なう。図２６は図２４の加工プログラムによ
る加工を示す工具軌跡図である。図２６において、１４
３は単軸のドリルである。これによりマシニングセンタ
で同等の加工を実現できることがわかる。

【００５９】なお、以上においては、加工プログラム中
に属性情報を記入したが、属性情報を加工プログラムと
は分離して、別個のプログラムとして構成してももちろ
んよい。

【００６０】参考例１の生産装置によれば、同じ形状を
加工する場合に、ある一つの加工手段１０３用の加工情
報を一つ作成しさえすれば、その他の任意の加工手段用
の加工情報を、前記一つの加工情報を変換することによ
って得ることができる。そのため、加工手段ごとに加工
情報を作成し直す必要がなくなり、加工情報の作成効率
が向上する。

【００６１】参考例２．図２７は参考例２による生産装置を示す構成図である。
図において、１５１は標準加工情報である。その他の構
成要素は、図１に示された参考例１と全く同一である。
標準加工情報とは、複数ある加工手段１０３の種類に依
存しない標準的な情報のことであり、特定の加工手段１
０３向けに用意されてはいない。

【００６２】次に動作について説明する。まず、加工手
段１０３の種類に依存しない情報のみを記述した標準加
工情報１５１を作成する。図２８は標準加工情報の一例
を示す。この図に示すように、標準加工情報１５１には
少なくとも形状情報を記述する。変換手段１１３はデー
タベース１１２を参照して、前記標準情報１５１を、当
該加工手段１０３に適用可能な形の情報に変換する。そ
して、この変換された加工情報と計測データ１０５に基
づき、加工制御手段１０２が加工手段１０３を制御し、
加工を行なう。

【００６３】なお、図２８においては形状情報のみを記
述したが、例えば、面粗さや公差といった要求精度に関
する精度情報を含めてもおいてもよい。その場合は、要
求精度を満たす加工条件を自動的に選択することも可能
となる。

【００６４】この参考例２の生産装置によれば、同じ形
状を加工する場合に、簡単な形式の標準加工情報を一つ
作成しさえすれば、それを任意の加工手段用の加工情報
に変換することができる。そのため、加工手段ごとに加
工情報を作成し直す必要がなく、加工情報の作成効率が
向上する。

【００６５】参考例３．図２９は参考例１または参考例２の生産装置をより具体
化した形の参考例３による生産装置を示す構成図であ
る。図において、２０１は加工情報が含まれている加工
プログラム、２０２は加工制御手段としての数値制御装
置、２０３は加工手段としての加工機である。また、２
１１は通信装置、２１２は記憶装置、２１３は変換装置
である。この実施例の生産装置においては、記憶装置２
１２上にデータベースを構築し、数値制御装置２０２、
変換装置２１３、記憶装置２１２間を通信装置２１１で
接続する。数値制御装置２０２は、加工プログラム２０
１を読み込み属性情報をチェックする。属性情報内の加
工機名と、図示の加工機２０３が一致していれば変換す
る必要がないので、図示の加工プログラム２０１に従っ
て加工機２０３を制御し、加工を行なう。一方、属性情
報内の加工機名と図示の加工機２０３とが一致していな
ければ、変換装置２１３は、数値制御装置２０２からの
リクエストにより、加工プログラム２０１と記憶装置２
１２を通信手段２１１を通じて参照し、加工プログラム
２０１を自動的に加工機２０３向けの加工プログラムに
変換し、加工制御手段２０２に送り返す。そして、数値
制御装置２０２は、変換された加工プログラムに従い加
工機２０３を制御して加工を行なう。なお、図２９にお
いては、数値制御装置２０２の外部に記憶装置２１２を
置いているが、数値制御装置２０２の内部に備えてもも
ちろんよい。また、加工プログラム２０１は特定の加工
機用の形式で記述されていてもよいし、加工機の種類に
よらない標準的な形式で記述されていてもよい。

【００６６】参考例４．図３０は参考例４を示す構成図である。図において、２
２２は工場内ネットワーク、２０２−１、２０２−２、
２０２−３、２０２−４は加工手段である工作機械を制
御する加工制御手段としてのＣＮＣ装置（コンピュータ
数値制御装置）である。このようにネットワーク化され
た各ＣＮＣ装置は、図３１に示すような次のプロトコル
（情報フォーマット）を有している。（１）特定のＣＮＣ装置を指定し、そのＣＮＣ装置の
保持するデータについて問い合わせるプロトコル。（２）（１）の問い合わせに対し、自分の保持するデ
ータを問い合わせ者に対して返答するプロトコル。（３）不特定のＣＮＣ装置を指定し、そのＣＮＣ装置
の保持するデータについて問い合わせるプロトコル。（４）（３）の問い合わせに対し、自分の保持するデ
ータを問い合わせ者に対して返答するプロトコル。そして、これらのプロトコルによりＣＮＣ装置間で通信
を行い、必要な加工条件を入手し、入手した加工条件に
基づいて加工を始めることができるようになっている。
各プロトコルは、そのメッセージの発信者と、そのメッ
セージを受信すべき受信者の識別子を２バイトで表現
し、その後にメッセージの本体である複数バイトの並び
があり、最後の１バイトがＥＯＭ文字である。このと
き、発信／受信者の識別子は２バイトとしているが、多
くのＣＮＣ装置が接続された環境下や、広域網に接続す
る場合には、さらに多くのバイト数を割り当ててもよ
い。また、受信者が全ての装置である場合には識別子の
２バイトをＦＦＦＦとする。

【００６７】図３２（ａ）はＣＮＣ装置の処理の流れを
示すフローチャートである。この図において、加工を開
始しようとしたところ、ＮＣプログラムに示された加工
条件が、自分自身の加工条件データベースに存在しない
ことが分かった時、全てのＣＮＣ装置に向けてその存在
を問い合わせる（ステップＳＴ１）。この結果、存在し
ているＣＮＣ装置は返答を行なう。この返答の結果に基
づき、各ＣＮＣ装置に向けて、今調べようとしている加
工条件を持っているかどうかを問い合わせる（ステップ
ＳＴ２）。問い合わせる内容に含まれるデータは、特定
の工具の特定のワーク材質毎の最適加工条件（送り、切
削速度，切り込み）、または加工特性数式モデルのパラ
メータの少なくとも一つである。次にそれに対する返答
を自分のデータベースに格納する（ステップＳＴ３)。

【００６８】図３２（ｂ）は加工作業が行なわれない、
例えば夜間などに行われる処理の内容を示すフローチャ
ートである。この処理では、各ＣＮＣ装置が、接続され
ている全てのＣＮＣ装置に対し、全ての加工条件を転送
するように要求を出し、自分にない物を取り込むように
動作することで、加工条件データベースの統一を行な
う。

【００６９】なお、異なる種類の加工手段に対応したＣ
ＮＣ装置間でデータのやり取りを行う場合、つまり他か
ら引き出して来たデータをそのままの形で適用すること
ができない場合は、必要に応じて実施例１のように、変
換手段を利用してデータを適用可能な形に変換した後、
自分のデータベースに格納する。

【００７０】ところで、ＣＮＣ装置のネットワーク化に
おいて、大量の記憶装置を持ったＣＮＣ装置を１台置
き、記憶装置を持たないＣＮＣ装置を複数台接続する形
態をとる場合は、前記（１）、（２）のプロトコルで通
信するのが有効である。また、同容量の記憶装置を持つ
ＣＮＣ装置を複数台接続する形態を取る場合は、前記
（３）、（４）のプロトコルで通信するのが有効であ
る。さらに、ネットワーク内に加工条件を自動決定する
システムが存在する場合には、前記（１）、（２）のプ
ロトコルで通信することにより加工条件を入手するのが
有効である。

【００７１】ネットワーク化の形態としては、図３０に
示すように一本のバスに複数のＣＮＣ装置を接続した形
態にしてもよいが、そうすると各ＣＮＣ装置からのメッ
セージが衝突する可能性があり、これを検知する手段を
備える必要があるが、図３３に示すようなリング状のネ
ットワーク２２２の経路を組めば、衝突検知の必要がな
くなる。この場合は自分に関係のないメッセージは、次
のＣＮＣ装置に転送して行き、関係のある物は所定の反
応をして、自分が発信したメッセージであればそこで止
めてしまえばよい。

【００７２】実施例１．図３４は請求項１の発明の一実施例を示す構成図であ
る。図において、３０１は工具本体、３０２は工具ホル
ダである。工具本体３０１と工具ホルダ３０２により工
具３００が構成されている。３０３、３０４は接触ある
いは非接触でデータの受け渡しを行うデータ交換結合
部、３０５はＣＮＣ装置、３０６は工具本体３０１内に
埋設された能動素子としてのＣＰＵ（中央演算装置）、
３０７は同じく工具本体３０１内に埋設されたメモリで
ある。メモリ３０７はＣＰＵ３０６に接続され、ＣＰＵ
３０６の信号線はデータ交換結合部３０３に接続されて
いる。そして、ＣＰＵ３０６は、データ交換結合部３０
３、３０４を介してＣＮＣ装置３０５と情報交換するよ
うになっている。なお、図中省略しているが、工具３０
０内の能動素子であるＣＰＵ３０６の動作に必要な電力
の供給は、データ交換結合部３０３、３０４を介して行
うことは言うまでもない。

【００７３】メモリ３０７には、当該工具３００に適し
た加工条件および加工すべき形状に係るツールパスが記
憶されており、加工中あるいは加工前に、この工具３０
０が主軸あるいはチャックに取りつけられた時点で、デ
ータ交換結合部３０３、３０４を介して、ＣＰＵ３０６
とＣＮＣ装置３０５が相互に通信を行う。そして、その
通信結果に基づき、ＣＮＣ装置３０５が工作機各軸の動
作を決定する。なお、メモリ３０７に対する加工ツール
パスの記憶動作は、加工機外に設けたプログラミングス
テーション等でデータ交換結合部３０３、３０４を介し
て行うことができる。

【００７４】このように工具３００内にＣＰＵ３０６を
内蔵した場合、ＣＰＵ３０６のプログラムも工具３００
に内蔵されることになる。従って、工具外にプログラム
がある場合のように、工具３００を装着するたびに工具
とプログラムの一致を確認する手間が不要となる。ま
た、ＣＰＵ３０６が内蔵されていることにより、加工条
件の設定を自動で確実に行うことができる。また、従来
検出できなかった情報を制御信号として利用することも
可能になり、高度な加工ができるようになる。

【００７５】実施例２．図３５は請求項２の発明の一実施例を示す構成図であ
る。この実施例２は、図３４の実施例１における工具３
００に、Ａ／Ｄ変換器３０８と、工具３００の加工部の
状態変化を検出するセンサ３０９を新たに付加したもの
である。センサ３０９の検出信号はＡ／Ｄ変換器３０８
を介してＣＰＵ３０６に取り込まれ、そのままＣＮＣ装
置３０５に送られる。また、必要に応じてその検出デー
タはメモリ３０７に蓄えられる。センサ３０９として
は、熱センサ、振動センサなどが利用できる。この実施
例では、加工中に発熱が多くなり、工具本体３０１の加
工部が異常な温度になった時、その温度上昇によりまた
は直接振動の増加により、いわゆるびびりが発生して、
異常加工状態に陥っていることが検知され、その検出情
報がＣＮＣ装置に送られるようになっている。そして、
ＣＮＣ装置が、その検出情報に基づいて、加工条件をよ
り安全な側に再設定して、工具の折損や寿命の短縮化を
防ぐ。この装置によれば、従来検出できなかった情報を
制御信号として利用でき、インプロセス加工制御を実現
して、高度な加工を行うことができるようになる。

【００７６】また、センサ３０９を工具本体３０１内に
内蔵し、該センサ３０９をＣＰＵ３０６に接続した場合
はノイズを拾いにくくなる。即ち、センサ３０９の信号
線の長さに差が出るため、ノイズを拾う可能性が大幅に
減少する。また、工具本体３０１内のＣＰＵ３０６がデ
ータ転送に関与することになるため、転送データ量を減
らすことができ、ノイズの影響を避けやすくなる。

【００７７】実施例３．図３６は請求項３の発明の一実施例による生産装置の構
成図である。この生産装置においては、長い棒状の工具
本体３０１の内部に、長さ方向に一定間隔をおいてＣＰ
Ｕ３０６を複数個埋め込んでいる。この場合、隣り合っ
たＣＰＵ３０６同士は通信線で繋がっており、各ＣＰＵ
３０６は自分より刃先側のＣＰＵ３０６から来たメッセ
ージを受け取り、一定時間をおいて自分より刃元側のＣ
ＰＵ３０６にメッセージを送る。このメッセージはここ
では整数値としてある。そして、刃先側から来た値に１
を足して刃元側に渡す。また、自分より刃先側のＣＰＵ
からのメッセージが一定時間届かなければ、０という値
を刃元側へ送る。こうすることで、刃元のＣＰＵ３０６
はメッセージである整数値を見ることで、どこから先が
動いていないかを判断でき、そのことにより工具本体３
０１のどの部分から先が折れたかを判定することができ
る。なお、複数のＣＰＵ３０６を埋め込んだ場合でも、
本実施例のように順次メッセージを刃先側から刃元側に
伝える構成にすれば、ＣＰＵ３０６からの配線数が最小
限で済み、刃元部での配線数が増えることもない。

【００７８】多数のＣＰＵ３０６の埋設の仕方として
は、例えば、図３６に示すように工具本体３０１を中空
に構成して、その内孔３５１に順番にＣＰＵ３０６を挿
入し、最後に樹脂でモールドして構成する方法が一般的
である。ＣＰＵ３０６以外にセンサを挿入してもよい。
また、別の方法として、工具本体３０１の中心に信号線
が通る程度の小径孔３５２を穿設すると共に、刃物のつ
いていない工具本体３０１の側面を選んで横穴３５３を
あけ、そこにＣＰＵ３０６を埋め込んで樹脂でモールド
し、ＣＰＵ３０６の配線を前記小径孔３５２を通して刃
元側に延ばすようにしてもよい。

【００７９】図３８は本実施例の回路系統図を示す。各
ＣＰＵ３０６にはＲＯＭ３６１やＲＡＭ３６２が付設さ
れ、バス３６３を介して相互接続されており、各ＣＰＵ
３０６は通信線３６５により隣接するＣＰＵ３０６に接
続されている。図３９は各ＣＰＵ３０６でそれぞれ行わ
れる処理内容を示すフローチャートである。（ａ）は左
側（刃先側）のＣＰＵ３０６の処理内容、（ｂ）は右側
（刃元側）のＣＰＵ３０６の処理内容を示している。各
処理では、左隣からのメッセージを受信したときには、
メッセージの値に１を足して右隣のＣＰＵにメッセージ
を送信し、左隣からのメッセージが一定時間なかったと
きには、メッセージの値を０にリセットして右隣のＣＰ
Ｕにメッセージを送信し、これを繰り返している。

【００８０】参考例５．図４０は参考例５による生産装置を示す構成図である。
図において、８０１は加工情報を含む加工プログラム、
８０２は解析手段、８０３は指令生成手段、８０４は駆
動手段、８０５は加工手段、８０６は解析データ、８０
７は指令データ、８０８は測定データ、８０９はプログ
ラム外命令であり、これらは従来例と同様である。ま
た、８１０は指令データ８０７を保存する大容量の記憶
手段であり、指令生成手段８０３と駆動手段８０４との
間に配置されている。

【００８１】次に動作について説明する。まず、加工に
先立ち、解析手段８０２は加工プログラム８０１を解析
し、解析データ８０６に変換する。また、指令生成手段
８０３は、解析データ８０６から指令データ８０７を作
成し、大容量の記憶手段８１０に保存する。また、オー
バライドなどのプログラム命令８０９があるときは、指
令データを変更する。ここまではオフラインで計算す
る。次に、加工時には、駆動手段８０４が、オンライン
で記憶手段８１０に保存された指令データ８０７を読み
出しながら、指令データ８０７と測定データ８０８に基
づき加工機８０５の駆動制御を行なう。

【００８２】上記のように構成された生産装置によれ
ば、解析手段８０２および指令生成手段でのオンライン
の計算が不用となる。そのため、加工時の計算時間は実
質上、保存された指令データ８０７を読み出すだけの時
間となり、その結果、極めて高速に加工制御できるよう
になる。ただ、この場合には、プログラム外命令８０９
はオンライン処理されないので、異常時の処理やオーバ
ライドのオンラインでの変更は不可能である。しかし、
過去の使用において問題のなかった加工プログラム８０
１で加工を行なう場合には、異常が発生したり、オンラ
インでオーバライドを変更することは稀であるため、同
じ加工プログラム８０１で繰り返し加工を行なう場合に
は有効である。

【００８３】参考例６．図４１は参考例６による生産装置を示す構成図である。
図において、８１０は解析データ８０６を保存する大容
量の記憶手段であり、解析手段８０２と指令生成手段８
０３との間に配置されている。その他の構成は、図４０
に示されたものと同一である。次に動作について説明す
る。まず、加工に先立ち、解析手段８０２は、オフライ
ン処理を行なう。すなわち、解析手段８０２は、加工プ
ログラム８０１を解析し、解析データ８０６を大容量の
記憶手段８１０に保存する。次に、加工時には、指令生
成手段８０３および駆動手段８０４がオンラインで処理
を行なう。すなわち、指令生成手段８０３が、記憶手段
８１０に保存された解析データ８０６あるいはプログラ
ム外命令８０９に基づき指令データ８０７を作成し、ま
た、駆動手段８０４が、指令データ８０７と測定データ
８０８に従って加工機８０５の駆動制御を行なう。

【００８４】上記のように構成された生産装置によれ
ば、解析手段８０２でのオンラインの計算が不用となる
ので、計算時間が短縮されると共に、指令生成手段８０
３はオンライン処理を行なっているので、プログラム外
命令８０９に対しても従来と同様にオンラインで対応で
きる。

【００８５】なお、以上に述べた参考例５および参考例
６では、加工制御情報の代表的なものとして指令データ
８０７あるいは解析データ８０６を記憶手段８１０に保
存したが、もちろん、それ以外の加工制御情報を保存し
ても良い。例えば、解析手段８０２あるいは指令生成手
段８０３内での中間データ（図示せず）を保存するため
に用いてもよい。その場合には、その中間データまでは
オフラインで計算を行ない、その中間データを記憶手段
に保存し、加工時にはその続きの計算をオンラインで行
なうことになる。

【００８６】参考例７．図４２は参考例５の応用例を示す構成図である。図にお
いて、８１０は指令データ８０７を保存する大容量の記
憶手段である。また、駆動手段８０４Ａ、８０４Ｂ、・
・８０４Ｎと加工手段８０５Ａ、８０５Ｂ、・・８０５
Ｎは対になって複数個備えられており、１個の記憶手段
８１０に接続されている。その他の構成要素は、図４０
に示されたものと全く同一である。

【００８７】次に動作について説明する。オフライン計
算の部分は実施例３とまったく同一である。一方、オン
ライン計算の部分では、複数の駆動手段８０４Ａ〜８０
４Ｎが、記憶手段８１０に保存された指令データ８０７
を読み出しながら、この指令データ８０７とそれぞれの
測定データ８０８Ａ〜８０８Ｎに基づき、それぞれの加
工手段８０５Ａ〜８０５Ｎの駆動制御を行なう。この生
産装置によれば、複数台の加工手段８０５Ａ〜８０５Ｎ
を並行して極めて高速に加工制御することができる。

【００８８】参考例８．図４３は参考例８の応用例を示す構成図である。８１０
は指令データ８０６を保存する大容量の記憶手段であ
る。また、指令生成手段８０３Ａ〜８０３Ｎ、駆動手段
８０４Ａ〜８０４Ｎおよび加工手段８０５Ａ〜８０５Ｎ
は対になって複数個備えられ、１個の記憶手段８１０に
接続されている。その他の構成要素は、図４１に示され
たものと全く同一である。

【００８９】次に動作について説明する。オフライン計
算の部分は実施例８とまったく同一である。一方、オン
ライン計算の部分では、複数の指令生成手段８０３Ａ〜
Ｎが記憶手段８１０に保存された解析データ８０６ある
いはそれぞれのプログラム外命令８０９Ａ〜８０９Ｎに
基づき、指令データ８０７Ａ〜８０７Ｎを作成する。駆
動手段８０４Ａ〜８０４Ｎは、この指令データ８０７Ａ
〜８０７Ｎとそれぞれの測定データ８０８Ａ〜８０８Ｎ
に基づきそれぞれの加工手段８０５Ａ〜８０５Ｎの駆動
制御を行なう。

【００９０】上記のように構成された生産装置によれ
ば、複数台の加工手段８０５Ａ〜８０５Ｎを並行して高
速に加工制御することができ、しかも、プログラム外命
令８０９Ａ〜８０９Ｎに対しても従来と同様にオンライ
ンで対応することができる。

【００９１】参考例９．図４４は参考例５の装置をより具体化した装置を示す構
成図である。図において、９２０は大容量のハードディ
スクであり、指令生成部９０７と駆動部９１０との間に
配置されている。その他の構成は、図５３に示された従
来例と全く同一である。

【００９２】次に動作について説明する。まず、加工に
先立ち、解析部９０３は加工プログラム９０１を解析
し、解析データに変換する。また、指令生成部９０７
は、解析データやプログラム外命令９１５から指令デー
タを作成し、大容量のハードディスク９２０に保存す
る。ここまではオフラインで計算する。次に、加工時に
は、それぞれの駆動部９１０が、オンラインで、ハード
ディスク９２０に保存された指令データを読み出しなが
ら、モータ９１３の駆動制御を行い、加工機９１４上で
加工を行う。

【００９３】上記のように構成された生産装置によれ
ば、参考例５で述べたものと同じ効果が得られる。な
お、解析用プロセッサ９０５および指令生成用プロセッ
サ９０８の計算速度は加工時間に影響しないので、計算
速度の遅い低価格のプロセッサを用いてもよい。また、
加工プログラム９０１を指令データに変換し、ハードデ
ィスク９２０に格納する機能を持つ加工制御装置あれ
ば、数値制御装置以外でももちろんよく、例えば、ＣＡ
Ｄ／ＣＡＭ、ＦＡコンピュータ、ＥＷＳ（エンジニアリ
ングワークステーション）、パソコン等のさまざまな機
器を利用することができる。特に、オフラインで計算す
るため計算速度は遅くともよいので、計算速度の遅い機
器をも利用可能である。そのため、柔軟性に富むシステ
ムを構築することができる。

【００９４】参考例１０．図４５は参考例５の装置をより具体化した装置を示す構
成図である。図において、９２０は大容量のハードディ
スクであり、解析部９０３と指令生成部９０７の間に配
置されている。その他の構成は、図５３に示された従来
例と全く同一である。

【００９５】次に動作について説明する。まず、加工に
先立ち、解析部９０３はオフラインで加工プログラム９
０１を解析し、解析データに変換し、大容量のハードデ
ィスク９２０に保存する。ここまではオフラインで計算
する。次に、加工時には、オンラインで、ハードディス
ク９２０に保存された解析データを読み出しながら、指
令データを作成する。あるいは、プログラム外命令９１
５がある場合には、指令データを作成あるいは変更す
る。この指令データに基づき駆動部９１０がモータ９１
３を駆動制御し、加工機９１４上で加工を行う。

【００９６】上記のように構成された生産装置によれ
ば、参考例５で述べたものと同様の効果が得られる。な
お、解析用プロセッサ９０５の計算速度は加工時間に影
響しないので、計算速度の遅い低価格のプロセッサを用
いてもよい。また、加工プログラム９０１を解析データ
に変換しハードディスク９２０に格納する機能を持つ加
工制御装置あれば、数値制御装置以外でももちろんよ
く、例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭ、ＦＡコンピュータ、ＥＷ
Ｓ、パソコン等のさまざまな機器を利用できる。特に、
オフラインで計算するため計算速度は遅くともよいの
で、計算速度の遅い機器も利用できる。そのため、柔軟
性に富むシステムを構築できる。

【００９７】参考例１１．図４６は参考例１１による生産装置を示す構成図であ
る。図において、９２０は指令データを保存する大容量
のハードディスク、９２１は通信部である。加工機９１
４とその駆動軸数個の駆動部９１０およびモータ９１３
は複数組備えられ、１個のハードディスク９２０に通信
部９２１を通じて接続されている。その他の構成は、図
５３に示された従来例と全く同一である。

【００９８】上記のように構成された生産装置によれ
ば、１台の加工機９１４に対して、数値制御装置を１台
ずつ備えている必要はない。従って、生産装置全体とし
て、簡単で低価格な構成で加工を行なうことができる。
もちろん、大容量のハードディスク９２０に指令データ
以外のデータを格納してもよい。その場合には、オンラ
イン計算に必要な部分を各加工機９１４ごとに備えれば
良い。特に、解析データを格納する場合には、各加工機
９１４ごとに、指令データ作成部９０７および制御軸数
個の駆動部９１０とモータ９１３を備えればよい。

【００９９】なお、以上においては、大容量の記憶装置
の代表的なものとして、ハードディスクを用いたが、例
えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど
の同様の大容量の記憶装置を用いても同様の効果があ
る。

【０１００】参考例１２．図４７はハードディスクの代わりに、ＣＤ−ＲＯＭ９２
２、ＣＤ−ＲＯＭチェンジャ９２３、ＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ９２４を設けた装置の構成図である。次に動作につ
いて説明する。ＣＤ−ＲＯＭチェンジャ９２３には指令
データが記録されたＣＤ−ＲＯＭ９２２がストックされ
ており、加工に必要なデータを格納したＣＤ−ＲＯＭ９
２２がＣＤ−ＲＯＭドライブ９２４に挿入される。ＣＤ
−ＲＯＭドライブ９２４で読み込んだ指令データに基づ
き、駆動部９１０はモータ９１３を駆動制御し、加工機
９１４上で加工を行う。加工に先立ち、オフライン計算
すら不要で、必要な情報を含むＣＤ−ＲＯＭ９２２をＣ
Ｄ−ＲＯＭチェンジャ９２３にセットするだけでよい。
ＣＤ−ＲＯＭ９２２は、例えば、加工機、工具、ワー
ク、形状あるいは加工の種類ごとに分類して利用する。

【０１０１】なお、本参考例１２においても、参考例１
１と同様に、ＣＤ−ＲＯＭ９２２の記憶データに基づい
て、複数の加工機９１４を同時に制御することももちろ
ん可能である。また、指令データ以外の加工制御情報を
ＣＤ−ＲＯＭ９２２に格納しておいても良いことはいう
までもない。

【０１０２】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、工具装着部を有する加工手段と、前記工具装着部に
装着され、加工条件及び加工ツールパスを格納する内部
メモリと、前記内部メモリに対する情報の書き込み・読
み出しを実行すると共に、加工動作の制御信号を生成す
るＣＰＵチップと、前記内部と前記工具装着部側との間
で送受される情報を中継すると共に、前記工具装着部に
装着されると前記加工条件及び前記加工ツールパスを前
記工具装着部側に送信するデータ交換結合部とを有する
工具と、前記工具装着部を介して前記工具側から受信し
た前記加工条件、前記加工ツールパス及び前記制御信号
に従って前記加工手段の動作を制御して加工を実行する
加工制御手段とを備えたので、加工条件の設定が確実に
行なえるようになり、工具メーカの推奨通りの加工が行
なえるようになるとともに、プログラミングステーショ
ンを工場内あるいは工具ストックヤードに設けることで
集中管理が行なえるようになり、工場内の生産システム
の統合化を図ることができるという効果がある。

【０１０３】請求項２の発明によれば、工具装着部を有
する加工手段と、前記工具装着部に装着される工具であ
って、当該工具に適した加工条件を格納する内部メモリ
と、加工対象と接触する加工部の状態を検出するセンサ
と、前記内部メモリに対する情報の書き込み・読み出し
を実行すると共に、前記加工動作の制御信号を生成する
ＣＰＵチップと、前記内部と前記工具装着部側との間で
送受される情報を中継すると共に、前記工具装着部に装
着されると前記加工条件、前記センサの検出情報及び前
記制御信号を前記工具装着部側に送信するデータ交換結
合部とを有する工具と、前記工具装着部を介して前記工
具から受信した前記加工条件及び前記制御信号に従って
前記加工手段の動作を制御して加工を実行すると共に、
前記工具側から前記センサの検出情報を受けると、当該
検出情報に従って加工条件を変更する加工制御手段とを
備えたので、工具の状態に応じて加工条件を変えなが
ら、インプロセス加工制御を行うことができるという効
果がある。

【０１０４】請求項３の発明によれば、工具装着部を有
する加工手段と、前記工具装着部に装着される工具であ
って、当該工具の形状に沿ってその内部に連設させた複
数のＣＰＵチップからなり、加工中に前記ＣＰＵチップ
間で自己の有無を通知するＣＰＵ間情報が送受されるＣ
ＰＵチップ群と、前記内部と前記工具装着部側との間で
送受される情報を中継するデータ交換結合部とを有する
工具と、前記データ交換結合部を介して取得したＣＰＵ
間情報に基づいて前記工具の折損箇所を検知する加工制
御手段とを備えたので、折損した箇所より先のＣＰＵブ
ロックからの信号が届かないことにより、工具折損など
を検出できるという効果がある。

【０１０５】

【０１０６】

【０１０７】

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例１を示す構成図である。

【図２】参考例１の変換手段内の処理内容を示すフロ
ーチャートである。

【図３】参考例１の第１の具体例における変換元の加
工機上の工具軌跡図である。

【図４】参考例１の第１の具体例における変換元の加
工プログラムを示すプログラム図である。

【図５】参考例１の第１の具体例における変換先の加
工機の機能定義データベースを示す表図である。

【図６】参考例１の第１の具体例における変換元の加
工機の機能定義データベースを示す表図である。

【図７】参考例１の第１の具体例における変換元の加
工機の該加工形状の機能定義データベースを示す表図で
ある。

【図８】参考例１における変換ルールのデータベース
を示す表図である。

【図９】参考例１の第１の具体例における変換先の加
工機の該加工形状の機能定義データベースを示す表図で
ある。

【図１０】参考例１の第１の具体例における変換先の
加工プログラムを示すプログラム図である。

【図１１】参考例１の第１の具体例における変換先の
加工機上の工具軌跡図である。

【図１２】参考例１の第２の具体例における変換元の
加工機上の工具軌跡図である。

【図１３】参考例１の第２の具体例における変換元の
加工プログラムを示すプログラム図である。

【図１４】参考例１の第２の具体例における変換先の
加工機の機能定義データベースを示す表図である。

【図１５】参考例１の第２の具体例における変換元の
加工機の機能定義データベースを示す表図である。

【図１６】参考例１の第２の具体例における変換先の
加工機の該加工形状の機能定義データベースを示す表図
である。

【図１７】参考例１の第２の具体例における変換先の
加工プログラムを示すプログラム図である。

【図１８】参考例１の第２の具体例における変換先の
加工機上の工具軌跡図である。

【図１９】参考例１の第３の具体例における変換元の
加工機上の工具軌跡図である。

【図２０】参考例１の第３の具体例における変換元の
加工プログラムを示すプログラム図である。

【図２１】参考例１の第３の具体例における変換元の
加工機の機能定義データベースを示す表図である。

【図２２】参考例１の第３の具体例における変換先の
加工機の機能定義データベースを示す表図である。

【図２３】参考例１の第３の具体例における変換元の
加工機の該加工形状の機能定義データベースを示す表図
である。

【図２４】参考例１の第３の具体例における変換先の
加工プログラムを示すプログラム図である。

【図２５】参考例１の第３の具体例における工具デー
タベースを示す表図である。

【図２６】参考例１の第３の具体例における変換先の
加工機上の工具軌跡図である。

【図２７】参考例２を示す構成図である。

【図２８】参考例２における標準加工プログラムを示
すプログラム図である。

【図２９】参考例３を示す構成図である。

【図３０】この発明の参考例４を示す構成図である。

【図３１】参考例４のプロトコルの内容を示す概念図
である。

【図３２】参考例４のフローチャートである。

【図３３】参考例４の他の構成図である。

【図３４】この発明の実施例１の構成図である。

【図３５】この発明の実施例２の構成図である。

【図３６】実施例３の構成図である。

【図３７】実施例３の他の構成図である。

【図３８】実施例３の系統図である。

【図３９】実施例３のフローチャートである。

【図４０】参考例５の構成図である。

【図４１】参考例６の構成図である。

【図４２】参考例７の構成図である。

【図４３】参考例８の構成図である。

【図４４】参考例９の構成図である。

【図４５】参考例１０の構成図である。

【図４６】参考例１１の構成図である。

【図４７】参考例１２の構成図である。

【図４８】従来例の構成図である。

【図４９】従来例の構成図である。

【図５０】従来例の構成図である。

【図５１】従来例の構成図である。

【図５２】従来例の構成図である。

【図５３】従来例の構成図である。

【符号の説明】

１０１加工情報、１０２加工制御手段、１０３，８
０５，８０５Ａ〜８０５Ｎ加工手段、１１２データ
ベース、１１３変換手段、１５１標準加工情報、２
０２−１〜２０２−４，３０５ＣＮＣ装置（加工制御
手段）、３００工具、３０３，３０４データ交換結合
部、３０６ＣＰＵ（能動素子）、３０９センサ、８
０１加工プログラム（加工情報）、９１４加工機
（加工手段）、８１０記憶手段、９０２数値制御装
置（加工制御手段）、９２０ハードディスク（記憶手
段）、９２２ＣＤ−ＲＯＭ（記憶手段）、９２３Ｃ
Ｄ−ＲＯＭチェンジャ（記憶手段）、９２４ＣＤ−Ｒ
ＯＭドライブ（記憶手段）。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−63050（ＪＰ，Ａ) 特開平５−104416（ＪＰ，Ａ) 特開平２−76605（ＪＰ，Ａ) 特開平６−83424（ＪＰ，Ａ) 特開平４−372330（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−25302（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−62705（ＪＰ，Ａ) 特開平２−183804（ＪＰ，Ａ) 特開平４−347704（ＪＰ，Ａ) 特開平５−19839（ＪＰ，Ａ) 特公平６−35096（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00 B23Q 37/00 - 41/08 G05B 19/18 - 19/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】工具装着部を有する加工手段と、前記工具装着部に装着され、加工条件及び加工ツールパ
スを格納する内部メモリと、前記内部メモリに対する情
報の書き込み・読み出しを実行すると共に、加工動作の
制御信号を生成するＣＰＵチップと、前記内部と前記工
具装着部側との間で送受される情報を中継すると共に、
前記工具装着部に装着されると前記加工条件及び前記加
工ツールパスを前記工具装着部側に送信するデータ交換
結合部とを有する工具と、前記工具装着部を介して前記工具側から受信した前記加
工条件、前記加工ツールパス及び前記制御信号に従って
前記加工手段の動作を制御して加工を実行する加工制御
手段とを備えた生産装置。
【請求項２】工具装着部を有する加工手段と、前記工具装着部に装着される工具であって、当該工具に
適した加工条件を格納する内部メモリと、加工対象と接
触する加工部の状態を検出するセンサと、前記内部メモ
リに対する情報の書き込み・読み出しを実行すると共
に、前記加工動作の制御信号を生成するＣＰＵチップ
と、前記内部と前記工具装着部側との間で送受される情
報を中継すると共に、前記工具装着部に装着されると前
記加工条件、前記センサの検出情報及び前記制御信号を
前記工具装着部側に送信するデータ交換結合部とを有す
る工具と、前記工具装着部を介して前記工具から受信した前記加工
条件及び前記制御信号に従って前記加工手段の動作を制
御して加工を実行すると共に、前記工具側から前記セン
サの検出情報を受けると、当該検出情報に従って加工条
件を変更する加工制御手段とを備えた生産装置。
【請求項３】工具装着部を有する加工手段と、前記工具装着部に装着される工具であって、当該工具の
形状に沿ってその内部に連設させた複数のＣＰＵチップ
からなり、加工中に前記ＣＰＵチップ間で自己の有無を
通知するＣＰＵ間情報が送受されるＣＰＵチップ群と、
前記内部と前記工具装着部側との間で送受される情報を
中継するデータ交換結合部とを有する工具と、前記データ交換結合部を介して取得したＣＰＵ間情報に
基づいて前記工具の折損箇所を検知する加工制御手段と
を備えた生産装置。