JP4301208B2 - 工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置 - Google Patents

Description

この発明は、パンチプレス等の板材加工機や、その他の加工機に対して、タレット等の工具ホルダを交換する工具ホルダチェンジャーの制御プログラムの作成装置に関する。

従来、複数の工具を交換使用可能としたパンチプレスとして、タレット式のものが一般的である。しかし、タレットパンチプレスでは、タレット内に保持できるパンチ工具の数が限られ、多彩な加工が行えない。
このような課題を解消するものとして、複数のパンチ工具を搭載したタレット形式の工具ホルダを、旋回可能な工具ホルダマガジンの円周方向複数箇所に着脱自在に保持するマルチタレット形式のものが提案されている（例えば、特許文献１）。これは、工具ホルダマガジンの旋回により、希望の工具ホルダを所定の加工位置に割出し、その割り出された工具ホルダを旋回させて工具ホルダ中の希望のパンチ工具をパンチ加工に用いるものである。

この形式のパンチプレスは、複数のパンチ工具を搭載する工具ホルダが工具ホルダマガジンに対して交換自在であるため、工具ホルダマガジンの外部に工具ホルダを準備しておき、その工具ホルダを工具ホルダマガジンの工具ホルダと交換することで多数のパンチ工具の使用が可能になる。
また、加工位置に割り出された同じ工具ホルダに搭載されたパンチ工具を使用するときは、工具ホルダマガジン等に比べて小さくて軽量の工具ホルダを旋回させれば良いため、工具割出の時間が短縮でき、効率の良いパンチ加工が行える。
特開２００４−２３７３３１号公報

上記マルチタレット形式のパンチプレスは、機内の工具ホルダマガジンに対する工具ホルダの交換装置を備えているが、交換装置までの工具ホルダの運搬は手作業で行う必要があり、効率的でない。そのため、機内工具ホルダマガジンとは別に、機外工具ホルダマガジン設け、この機外工具ホルダマガジンと機内工具ホルダマガジンとの間で工具ホルダを自動交換する工具ホルダチェンジャーを備えた加工設備を考えた。このチェンジャーは、工具ホルダを運ぶ移動体を往復させて、パンチプレスへの工具ホルダの搬入や搬出を行うものである。

この工具ホルダチェンジャーによるパンチプレスへの工具ホルダの搬入搬出は、パンチプレスを制御する加工プログラムの内容に従って、必要な工具を搭載した工具ホルダを必要時に搬送することになる。
この工具ホルダの搬入搬出は、一枚の素材を加工する加工単位であるスケジュールの切り替わり時に行われる。これにより、加工途中で工具ホルダの交換のためにパンチプレスを停止させることが不要となり、効率の良い加工が行える。

しかし、一つのスケジュールの加工で、パンチプレスに搭載可能な数よりも多くの工具ホルダを使用することが必要な場合がある。このような場合は、加工途中で工具ホルダの搬入搬出を行わざるを得ない。加工途中の工具ホルダの交換であるため、できるだけ再度の工具ホルダの交換が生じる頻度を少なくし、加工への影響を少なくすることが必要である。そのためには、新たに搬入する工具ホルダに対して、パンチプレスの持つどの工具ホルダを搬出するかが、重要であるが、適切な基準がなく、チェンジャー制御プログラムの作成が困難となっている。

この発明の目的は、一つのスケジュールで使用する工具ホルダの数が加工機の搭載可能数よりも多くてスケジュール途中で工具ホルダの搬入が必要なときに、適切な工具ホルダを搬出できて、スケジュール途中の再度の搬入搬出の頻度を少なくでき、加工の効率を向上させることのできるチェンジャー制御プログラムを作成可能な工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置を提供することである。

この発明の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置（３５）は、複数の工具ホルダ（７）を交換可能に装備する加工機（１）と、この加工機（１）外の工具ホルダ（７）を保管する機外工具ホルダマガジン（６）との間で工具ホルダ（７）を自動交換する工具ホルダチェンジャー（３）の制御用のプログラム（３４）を作成する装置である。
このプログラム作成装置（３５）は、次の使用順記憶手段（３８）と、搬入搬出順位設定手段（４０）と、現在搭載ホルダ更新手段（３９）と、途中搬出工具ホルダ選択手段（４２）とを備えることを特徴とする。

使用順記憶手段（３８）は、一つの素材を加工する加工単位であるスケジュール（Sch ）で加工機（１）が使用する工具ホルダ（７）の識別番号（Ｔ０１，Ｔ０２，…）が使用順に設定されたスケジュール毎の工具ホルダ使用順情報（Ｆ１）を、前記スケジュール（Sch ）の実行設定順に連続させた情報である複数スケジュール工具ホルダ使用順情報（Ｆ２）を記憶する手段である。
搬入搬出順位設定手段（４０）は、各スケジュール（Sch ）で使用する工具ホルダ（７）の情報から、設定基準に従って工具ホルダ（７）の搬入搬出の順位を設定する手段である。
現在搭載ホルダ更新手段（３９）は、前記チェンジャー制御プログラム（３４）の作成過程で、加工機（１）に搭載されているとされる工具ホルダ（７）の識別番号（Ｔ０１，Ｔ０２，…）を前記搬入搬出順位設定手段（４０）による工具ホルダ（７）の搬入搬出により更新する手段である。
途中搬出工具ホルダ選択手段（４２）は、一つのスケジュール（Sch ）で使用する工具ホルダ（７）の数が加工機（１）の工具ホルダ（７）の搭載可能数よりも多くて、現在搭載ホルダ更新手段（３９）の記憶内容から加工機（１）に搭載されていないとされる工具ホルダ（７）をスケジュール途中で加工機（１）に搬入するときに、その搬入工具ホルダ（７）の搬入のために搬出する工具ホルダ（７）を定める手段である。
この途中搬出工具ホルダ選択手段（４２）は、前記複数スケジュール工具ホルダ使用順情報（Ｆ２）において、前記スケジュール途中の工具ホルダ（７）の搬入の後、全工具ホルダ（７）または定められた工具ホルダ（７）のうちで、次に使用される順位が最も遅いかまたは遅い順から設定順位までの工具ホルダ（７）を選択する選択基本原則（４４）を有するものとする。

前記選択基本原則（４４）は、前記複数スケジュール工具ホルダ使用順情報（Ｆ２）において、前記スケジュール途中の工具ホルダ（７）の搬入の後、全工具ホルダ（７）のうちで、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダ（７）を選択するものであることが好ましいが、前記のように、定められた工具ホルダ（７）のうちで、次に使用される順位が最も遅いものを選択するものとしても良く、また遅い順から設定順位までの工具ホルダ（７）のうちで、適宜の基準で定めた工具ホルダを選択するものとしても良い。

この構成のプログラム作成装置（３５）によると、搬入搬出順位設定手段（４０）により、各スケジュール（Sch ）で使用する工具ホルダ（７）の情報から、設定基準に従って工具ホルダ（７）の搬入搬出の順位を設定する。この場合に、一つのスケジュール（Sch ）で使用する工具ホルダ（７）の数が加工機（１）の工具ホルダ（７）の搭載可能数よりも多くてスケジュール途中で工具ホルダ（７）を加工機（１）に搬入する必要のあるときは、その搬入工具ホルダ（７）の搬入のために搬出する工具ホルダ（７）を、途中搬出工具ホルダ選択手段（４２）が選択する。
途中搬出工具ホルダ選択手段（４２）は、前記複数スケジュール工具ホルダ使用順情報（Ｆ２）において、前記スケジュール途中の工具ホルダ（７）の搬入の後、全工具ホルダ（７）または定められた工具ホルダ（７）のうちで、次に使用される順位が最も遅いかまたは遅い順から設定順位までの工具ホルダ（７）を選択する。
このように、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダ（７）を搬出させるため、搬入工具ホルダ（７）の代わりに搬出した工具ホルダ（７）が、スケジュール途中で再度必要となる可能性が低く、スケジュール途中の工具ホルダ（７）の搬入搬出の頻度をできるだけ少なくすることができる。
なお、運用上の都合等で、特定の工具ホルダ（７）は加工機（１）内に常駐させることが望まれる場合などがあり、そのような優先すべき事情のある場合は、交換可能と定められた工具ホルダ（７）のうちで、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダを選択するようにすれば良い。
また、何らかの優先させるべき事情がある場合は、必ずしも最も遅い工具ホルダ（７）に限らず、遅い順から２番目までや３番目まどなど、設定順位までの工具ホルダ（７）のうちで、適宜の基準で定めた工具ホルダ（７）を選択するようにしても良い。

前記搬入搬出順位設定手段（４０）は、工具ホルダ（７）の搬入搬出を、原則的にスケジュールの切り替わり時に行わせるものとするスケジュール切替り時順位設定手段（４１）を有するものとしても良い。
一つのスケジュール（Sch ）で使用する工具ホルダ（７）の数が加工機（１）の工具ホルダ（７）の搭載可能数以下のスケジュールについては、工具ホルダ（７）の搬入搬出を、スケジュール（Sch ）の切り替わり時に行わせることが可能であり、これによりスケジュール途中の工具ホルダ（７）の搬入搬出を無くし、加工途中で工具ホルダ（７）の搬入搬出のために加工機（１）を止めることがないようにすることで、加工の効率を向上させることができる。加工機（１）の工具ホルダ（７）の搭載可能数よりも多くの工具ホルダ（７）を用いるスケジュール（Sch ）については、搭載可能数を超える工具ホルダ（７）を除き、残りの工具ホルダ（７）ついては、工具ホルダ（７）の搬入搬出をスケジュール（Sch ）の切り替わり時に行わせるものとする。スケジュール（Sch ）の切り替わり時の工具ホルダ（７）の搬入搬出は、可能な場合は、一つ前や２つ以上前のスケジュールの切り替わり時に行うようにしても良い。

この発明のプログラム作成装置は、一つのスケジュールで使用する工具ホルダの数が加工機の工具ホルダの搭載可能数よりも多くてスケジュール途中で工具ホルダを加工機に搬入するときに、その搬入工具ホルダの搬入のために搬出する工具ホルダを定める途中搬出工具ホルダ選択手段を備え、この途中搬出工具ホルダ選択手段は、複数スケジュール工具ホルダ使用順情報において、前記スケジュール途中の工具ホルダの搬入の後、全工具ホルダまたは定められた工具ホルダのうちで、次に使用される順位が最も遅いかまたは遅い順から設定順位までの工具ホルダを選択する選択基本原則を有するものとしたため、適切な工具ホルダを搬出できて、スケジュール途中の再度の搬入搬出の頻度を少なくでき、加工の効率を向上させることのできる工具ホルダチェンジャー制御プログラムを作成することができる。
前記選択基本原則が、前記複数スケジュール工具ホルダ使用順情報において、前記スケジュール途中の工具ホルダの搬入の後、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダを選択するものである場合は、スケジュール途中の再度の搬入搬出の頻度を最も少なくできる可能性が高い。
搬入搬出順位設定手段が、工具ホルダの搬入搬出を、原則的にスケジュールの切り替わり時に行わせるものとするスケジュール切替り時順位設定手段を有する場合は、スケジュール途中の工具ホルダの搬入搬出をできるだけ少なくし、加工の効率を向上させることができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。図１は、制御対象となる工具ホルダチェンジャーを備える加工設備の平面図である。この加工設備は、加工機であるパンチプレス１と、プリセッター２と、工具ホルダチェンジャー３と、ローダ４とを備える。パンチプレス１は、機内工具ホルダマガジン５を備え、個別工具８を搭載した複数の工具ホルダ７を、機内工具ホルダマガジン５に交換可能に装備するものである。工具ホルダチェンジャー３は、パンチプレス１およびプリセッター２にそれぞれ設けられた機内工具ホルダマガジン５および機外工具ホルダマガジン６の間で工具ホルダ７を自動交換する装置である。

工具ホルダ７は、図３に示すように、平面形状が円形のタレットであり、一つまたは複数の個別工具８が搭載される。個別工具８は、工具ホルダ７に設けられた貫通孔等からなる工具支持部７ａ内に、交換自在に搭載される。個別工具８は、パンチ工具またはダイ工具である。パンチ工具およびダイ工具は、上下に対として用いられるものであり、工具ホルダ７は、パンチ工具用のものとダイ工具用のものとが、上下に対として設けられる。図では、パンチ工具用の工具ホルダ７のみを示し、ダイ工具用の工具ホルダは、図示を省略している。

個別工具８は、パンチ加工する孔形状や寸法が種々異なるものがあり、工具ホルダ７に設けられた複数の工具支持部７ａには、それぞれ異なる孔形状，寸法の加工用のものが搭載される。
また、工具ホルダ７は、図２のように工具支持部７ａの個数，配置，寸法等の種々異なる複数種類のものが準備される。同じ工具支持部７ａに、外径寸法の合う複数種類の個別工具８の搭載が可能であり、各種類の工具ホルダ７の工具支持部７ａに、適合可能な任意の個別工具８を搭載して工具ホルダ７の工具編成が行われる。

機内工具ホルダマガジン５は、水平旋回自在に設けられ、外周部の円周方向複数箇所に、工具ホルダ７を着脱自在に保持する工具ホルダ保持部５ａが設けられている。各工具ホルダ保持部５ａは、制御上でアドレスＭ１〜Ｍ８が付される。機内工具ホルダマガジン５は、上下に一対のものが同心に設けられ、それぞれパンチ側およびダイ側の工具ホルダ７を保持して同期して旋回するが、図では上側の機内工具ホルダマガジン５のみを示している。

図１において、パンチプレス１は、工具割出機構として、マガジン割出部と工具ホルダ割出部（いずれも図示せず）とを有する。マガジン割出部は、機内工具ホルダマガジン５の任意の工具ホルダ保持部５ａが所定のプレスヘッド位置Ｑに来るように機内工具ホルダマガジン５を旋回させる機構である。工具ホルダ割出部は、プレスヘッド位置Ｑにある工具ホルダ７を保持してその工具ホルダ中心回りに旋回させ、工具ホルダ７の任意の個別工具８を所定のパンチ位置Ｐに割出す機構である。
パンチ位置Ｐに割り出された個別工具８は、サーボモータ等のパンチ駆動原により、昇降自在なラムを介してパンチ加工のための昇降動作が与えられる。

パンチプレス１は、テーブル９上の板材Ｗを直交２軸（Ｘ軸，Ｙ軸）方向に移動させる板材送り機構１０を有しており、その移動により、板材Ｗの加工すべき箇所がパンチ位置Ｐへ移動させられる。板材送り機構１０は、Ｙ軸方向に進退するキャリッジ１１に、Ｘ軸方向に進退可能にクロススライド１２を搭載し、板材Ｗの端部を把持する複数のワークホルダ１３を、クロススライド１２に取付けたものである。

ローダ４は、所定の板材載置部１４に積載された板材Ｗを、一枚ずつ吸着等により把持してパンチプレス１のテーブル９上に供給する装置である。ローダ４は、架設レール１５上を走行する走行体１６に、板材Ｗを把持する吸着パッド（図示せず）を備えている。

プリセッタ２は、機外工具ホルダマガジン６を旋回割出可能に設置したものであり、パンチプレス１の背後に設置されている。プリセッタ２には、機外工具ホルダマガジン６に対して作業者が工具ホルダ７の交換を行うための段取り用交換部１７が設けられている。 機外工具ホルダマガジン６は、機内工具ホルダマガジン５と同様に水平旋回自在に設けられ、外周部の円周方向複数箇所に、工具ホルダ７を着脱自在に保持する工具ホルダ保持部６ａが設けられている。機外工具ホルダマガジン６も、パンチ工具搭載の工具ホルダ７用のものと、ダイ工具搭載の工具ホルダ７用のものとが、上下に同心に設置され、旋回割出の駆動がマガジン割出手段（図示せず）で行われる。

工具ホルダチェンジャー３は、パンチプレス１の機内工具ホルダマガジン５と、機外工具ホルダマガジン６との間で工具ホルダ７を交換する装置であり、これらマガジン工具５，６の所定の交換用割出位置Ｒ，Ｓで交換を行う。
工具ホルダチェンジャー３は、これら機内工具ホルダマガジン５と機外工具ホルダマガジン６の交換用割出位置Ｒ，Ｓに渡って設けられたガイドレール２１と、このガイドレール２１に沿って走行する移動体２２とを備える。移動体２２は、それぞれ工具ホルダ７を保持する２つのチャック２３，２４が走行方向に並んで設けられている。これら２つのチャック２３，２４は、いずれか片方のチャック２３，２４で交換用の工具ホルダ７を保持しておき、空の方のチャック２３，２４で工具ホルダマガジン５，６から工具ホルダ７を受け取り、上記片方のチャック２３，２４で保持していた交換用の工具ホルダ７を工具ホルダマガジン５，６に渡す動作を行う。これにより、移動体２２の両工具ホルダマガジン５，６間の一度の走行で工具ホルダ７の交換が行える。

なお、移動体２２は、チャック２３，２４を１個のみとし、交換用割出位置Ｒ，Ｓの付近に設けた仮置き台（図示せず）に、交換用の工具ホルダ７を仮置きすることによっても、一度の走行で工具ホルダ７の交換が行える。
また移動体２２に設けられる上記チャック２３，２４は、いずれも各工具ホルダマガジン５，６と同じく、パンチ工具搭載の工具ホルダ７用のものと、ダイ工具搭載の工具ホルダ７用のものとが、上下に並んで設けられている。

つぎに制御系およびプログラム作成装置につき説明する。図４に示すように、加工機であるパンチプレス１は加工機制御装置３１により制御され、工具ホルダチェンジャー３はチェンジャー制御装置３２により、またローダ４（図１）はローダ制御装置（図示せず）によりそれぞれ制御される。加工機制御装置３１は、加工プログラム３３に従って制御するものであり、チェンジャー制御装置３２は、加工プログラム３３とは別のチェンジャー制御プログラム３４によって制御されるものとしてしている。
これら加工機制御装置３１、チェンジャー制御装置３２、およびローダ制御装置は、相互に信号を送受して、動作の連携を行う。加工機制御装置３１、チェンジャー制御装置３２、およびローダ制御装置は、物理的には同じコンピュータ等に構成されたものであっても良く、また別のコンピュータ等で構成されたものであっても良い。

加工機制御装置３１による加工は、スケジュール設定装置３６の所定の記憶領域に設定された計画スケジュールにおける個々のスケジュールSch の実行設定順で行われる。
ここで言う個々のスケジュールSch は、一枚の素材を加工する加工単位のことであり、スケジュールSch 毎に加工プログラム３３が設けられる。複数枚の素材に同じパンチ加工を施す場合は、同じ加工プログラム３３をその加工枚数だけ繰り返して実行させることになるが、ここではその１回毎の加工を個々のスケジュールSch としている。
スケジュール設定装置３６は、スケジュール設定手段３７と、その設定されたスケジュールSch に従ってチェンジャー制御プログラム３４を作成する工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置３５とを備える。スケジュール設定装置３６は、パーソナルコンピュータ等で構成され、加工機制御装置３１およびチェンジャー制御装置３２に、バス，ネットワーク等で接続されている。
スケジュール設定手段３７は、作業者の入力等によって、スケジュールSch を設定する手段であり、例えば１日の生産計画に基づいて、スケジュールSch が設定される。

工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置３６は、次の使用順記憶手段３８、搬入搬出順位設定手段４０、現在搭載ホルダ更新手段３９、および実行形式化手段４３を備える。上記搬入搬出順位設定手段４０に、スケジュール切替り時順位設定手段４１および途中搬出工具ホルダ選択手段４２を備える。

使用順記憶手段３８は、スケジュール毎の工具ホルダ使用順情報Ｆ１を、スケジュールSch の実行設定順に連続させた情報である複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２を記憶した手段である。スケジュール毎の工具ホルダ使用順情報Ｆ１は、個々のスケジュールSch でパンチプレス１が使用する工具ホルダ７の識別番号（「Ｔ０１」，「Ｔ０２」，…）を使用順に設定した情報である。工具ホルダ７の識別番号「Ｔ０１」，「Ｔ０２」，…は、個別工具８を搭載する器としての工具ホルダ７につき付した番号であり、搭載する個別工具８の種類が異なっていても同じ番号とされる。工具ホルダ７に搭載する個別工具８は自由に交換されるが、どの個別工具８を搭載した工具ホルダ７であるかを区別する識別番号は、上記とは別の形式、例えば「ＴＭ１１」等のような形式で与えられる。

スケジュール毎の工具ホルダ使用順情報Ｆ１は、各加工プログラム３３における工具割出命令（図示せず）から抽出することで得られる。工具割出命令は、使用する工具ホルダ７の識別番号と、その工具ホルダ７におけるどの工具支持部７ａの工具を使用するかを定めた命令であり、また加工プログラム３３には実行順に工具割出命令に並んでいるため、加工プログラム３３中の工具割出命令を順に抽出することで、スケジュール毎の工具ホルダ使用順情報Ｆ１が得られる。
なお、同図では、同じ加工を行うスケジュールSch は同じスケジュール番号（「Sch １」，「Sch ２」等）を付しているが、複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２においては、同じ加工を行うスケジュールSch についても、別の加工を行うスケジュールSch と同様に一つのスケジュール毎工具ホルダ使用順情報Ｆ１として並べている。
複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２は、工具ホルダ７の識別番号を加工に使われる順に複数のスケジュールSch に渡って設定した情報であり、いわば待ち行列の情報である。

搬入搬出順位設定手段４０は、各スケジュールSch で使用する工具ホルダの情報から、設定基準に従って工具ホルダの搬入搬出の順位を設定する手段である。スケジュールSch で使用する工具ホルダの情報として、ここでは複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２が用いられる。上記設定基準は適宜定められる。
搬入搬出順位設定手段４０は、スケジュール切替り時順位設定手段４１と、途中搬出工具ホルダ選択手段４２によって、上記搬入搬出の順位を設定し、その設定結果を搬入搬出順位情報Ｆ３として出力する。

スケジュール切替り時順位設定手段４１は、工具ホルダ７の搬入搬出を、原則的にスケジュールSch の切り替わり時に行わせるものとする。この場合に一つのスケジュールSch で使用する工具ホルダ７の数がパンチプレス１の工具ホルダ７の搭載可能数以下のスケジュールSch については、工具ホルダ７の搬入搬出を、全てスケジュールSch の切り替わり時に行わせる。スケジュール切替り時順位設定手段４１は、一つのスケジュールSch で使用する工具ホルダ７の数がパンチプレス１の工具ホルダ７の搭載可能数を超えるスケジュールSch については、適宜定められる所定の基準で、その搭載可能数を超える工具ホルダ７の個数分を残し、残りの工具ホルダ７について、工具ホルダ７の搬入搬出をスケジュールSch の切り替わり時に行わせるものとする。
一つのスケジュールSch で使用する工具ホルダ７の数がパンチプレス１の工具ホルダ７の搭載可能数以下のスケジュールSch については、工具ホルダ７の搬入搬出を、スケジュールSch の切り替わり時に行わせることが可能であり、これによりスケジュール途中の工具ホルダ７の搬入搬出を無くし、加工途中で工具ホルダ７の搬入搬出のためにパンチプレス１を止めることがないようにすることで、加工の効率を向上させることができる。スケジュールSch の切り替わり時の工具ホルダ７の搬入搬出は、可能な場合は、一つ前や２つ以上前のスケジュールSch の切り替わり時に行うようにしても良い。

現在搭載ホルダ更新手段３９は、このプログラム作成装置３５によるチェンジャー制御プログラム３４の作成過程で、パンチプレス１に搭載されているとされる工具ホルダ７の識別番号（「Ｔ０１」，「Ｔ０２」，…）を記憶し、搬入搬出順位設定手段４０による工具ホルダ７の搬入搬出毎に更新する手段である。

実行形式化手段４３は、搬入搬出順位設定手段４０によって作成された搬入搬出順情報Ｆ３から、実行可能な形式のチェンジャー制御プログラム３４を作成する手段である。

途中搬出工具ホルダ選択手段４２は、一つのスケジュール Schで使用する工具ホルダ７の数がパンチプレス１の工具ホルダ７の搭載可能数よりも多くて、現在搭載ホルダ更新手段３９の記憶内容からパンチプレス１に搭載されていないとされる工具ホルダ７をスケジュール途中でパンチプレス１に搬入するときに、その搬入工具ホルダ７の搬入のために搬出する工具ホルダ７を定める手段である。搬入する工具ホルダ７の搬入順あるいは搬入時の設定も、途中搬出工具ホルダ選択手段４２によって行う。
この途中搬出工具ホルダ選択手段４２は、複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２において、スケジュール途中の工具ホルダ７の搬入の後、全工具ホルダ７または定められた工具ホルダ７のうちで、次に使用される順位が最も遅いかまたは遅い順から設定順位までの工具ホルダを選択する選択基本原則４３を有しており、この原則４３に従って搬出する工具ホルダ７を選択する。ここでは、選択基本原則４３は、複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２において、スケジュール途中の工具ホルダ７の搬入の後、全工具ホルダ７のなかで、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダ７を選択するものとしている。

上記構成による工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置３５の行う処理について、具体例と共に説明する。
初期状態で、パンチプレス１の機内工具ホルダマガジン５には、識別番号Ｔ０１〜Ｔ０８の８個の工具ホルダ７が搭載されて８個の工具ホルダ保持部５ａが全て埋まっており、各スケジュール Sch１〜 Sch３が、図４，図５のように設定されているとする。
なお、スケジュール切替り時順位設定手段４１は、スケジュールSch の切り替わり時に行う工具ホルダ７の搬入搬出の順位を設定する。スケジュールSch の切り替わり時おける順位設定は種々の設定方法が採用できる。ここでは、途中搬出工具ホルダ選択手段４２の処理を説明する。

スケジュール Sch１は、識別番号Ｔ０１〜Ｔ０９の９個の工具ホルダ７を使用するのに対して、パンチプレス１の工具ホルダ７の搭載可能個数は８個であり、初期状態では識別番号Ｔ０１〜Ｔ０８の８個の工具ホルダ７が搭載されている。そのため、１回目のスケジュール Sch１において、工具ホルダＴ０９を使用するときに、いずれかの工具ホルダＴ０１〜Ｔ０８を搬出する必要がある。
途中搬出工具ホルダ選択手段４２は、基本選択原則４４に従い、複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２において、スケジュール途中の工具ホルダＴ０９の搬入の後、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダ７を選択する。最も遅い工具ホルダ７は、図１，図５の複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２の順位では、２回目のスケジュール Sch１の実行時に使用される工具ホルダＴ０５である。
したがって、途中搬出工具ホルダ選択手段４２は、図６（Ａ）のように、工具ホルダＴ０５を、工具ホルダＴ０９の搬入のために搬出する工具ホルダ７として選択する。
図５の搭載工具ホルダ更新手段３９の記憶内容は、初期状態のＴ０１〜Ｔ０８を保持する状態から、Ｔ０５とＴ０９とが入れ替わった状態となる。

スケジュール Sch１の２回目の実行時には、工具ホルダＴ０５が搬出されていて機内にないため、工具ホルダＴ０５を使用の前に、工具ホルダＴ０５を搬入する。このとき、途中搬出工具ホルダ選択手段４２は、前記と同じく、複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２において、スケジュール途中の工具ホルダＴ０５の搬入の後、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダ７を選択する。最も遅い工具ホルダ７は、この場合は、次のスケジュール Sch２の１回目の実行時に使用される工具ホルダＴ０３である。
したがって、途中搬出工具ホルダ選択手段４２は、図６（Ｂ）のように、工具ホルダＴ０３を、工具ホルダＴ０５の搬入のために搬出する工具ホルダ７として選択する。
図５の搭載工具ホルダ更新手段３９の記憶内容は、さらにＴ０３とＴ０５とが入れ替わった状態となる。

上記と同様にして、スケジュール Sch２の１回目の実行時には、工具ホルダＴ０３が搬出されていて機内にないため、工具ホルダＴ０３の使用の前に、工具ホルダＴ０３を搬入する。このとき、途中搬出工具ホルダ選択手段４２は、前記と同じく、複数スケジュール工具ホルダ使用順情報Ｆ２において、スケジュール途中の工具ホルダＴ０３の搬入の後、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダ７を選択する。最も遅い工具ホルダ７は、この場合は、スケジュール Sch２の２回目の実行時に使用される工具ホルダＴ０１である。
したがって、途中搬出工具ホルダ選択手段４２は、工具ホルダＴ０１を、工具ホルダＴ０３の搬入のために搬出する工具ホルダ７として選択する。
図５の搭載工具ホルダ更新手段３９の記憶内容は、さらにＴ０１とＴ０３とが入れ替わった状態となる。

この構成のプログラム作成装置３５によると、このように、一つのスケジュール Schで使用する工具ホルダ７の数がパンチプレス１の工具ホルダ１の搭載可能数よりも多くて工具ホルダ７をスケジュール途中で搬入する場合に、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダ７を搬出させる。そのため、搬入する工具ホルダ７の代わりに搬出した工具ホルダ７が、スケジュール途中で再度必要となる可能性が低く、スケジュール途中の工具ホルダ７の搬入搬出の頻度をできるだけ少なくすることができる。したがって、パンチプレス１の稼働率を高めて加工の効率を高めることができる。

なお、前記実施形態においては、工具ホルダチェンジャー３が扱う工具ホルダ７の番号を特定して説明したが、工具ホルダチェンジャー３自体の動作は、識別番号Ｔ０１，…の異なる工具ホルダ７を扱う場合であっても、上記搬出，搬入，交換の動作は同じである。工具ホルダチェンジャー３は、機内工具ホルダマガジン５および機外工具ホルダマガジン６の動作によって、搬送する工具ホルダ７が異なることになる。工具ホルダチェンジャー３が、工具ホルダ７の識別番号の情報の授受を行う場合は、その情報については、扱う工具ホルダ７によって異なることになる。
また、前記実施形態では、加工機１がマルチタレット式のパンチプレスである場合につき説明したが、この発明のプログラム作成装置で作成する制御プログラムの制御対象となる工具ホルダチェンジャーは、通常のパンチプレスと機外工具ホルダマガジンとの間で工具ホルダの交換を行うものであっても、またパンチプレスに限らず、個別工具を搭載した工具ホルダを交換可能に装備する加工機との間で交換を行うものであれば良い。

この発明の一実施形態にかかるプログラム作成装置で作成された制御プログラムを用いる工具ホルダチェンジャーを備えたチェンジャー付き加工設備の一例を示す平面図である。 その機内工具ホルダマガジン、機外工具ホルダマガジン、および工具ホルダチェンジャーを示す拡大平面図である。 その工具ホルダ斜視図である。 同実施形態の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置の概念構成を示すブロック図である。 複数スケジュール工具ホルダ使用順情報と、搭載工具ホルダ更新手段の更新内容の変遷とを示す説明図である。 加工機に搭載可能数よりも多い工具ホルダを搬入するときに他の工具ホルダを搬出する概念を示す説明図である。

符号の説明

１…パンチプレス（加工機）
３…工具ホルダチェンジャー
５…機内工具ホルダマガジン
６…機外工具ホルダマガジン
７…工具ホルダ
８…個別工具
１７…段取り用交換部
２２…移動体
２３，２４…チャック
３２…チェンジャー制御装置
３３…加工プログラム
３４…チェンジャー制御プログラム
３５…工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置
３６…スケジュール設定装置
３７…スケジュール設定手段
３８…使用順記憶手段
３９…現在搭載ホルダ更新手段
４０…搬入搬出順位設定手段
４１…スケジュール切替り時順位設定手段
４２…途中搬出工具ホルダ選択手段
Ｆ１…スケジュール毎の工具ホルダ使用順情報
Ｆ２…複数スケジュール工具ホルダ使用順情報
Ｆ３…搬入搬出順位情報
Ｔ０１，Ｔ０２…工具ホルダの識別番号

Claims (3)

1. 複数の工具ホルダを交換可能に装備する加工機と、この加工機外の工具ホルダを保管する機外工具ホルダマガジンとの間で工具ホルダを自動交換する工具ホルダチェンジャーの制御用のプログラムを作成する装置であって、
   一つの素材を加工する加工単位であるスケジュールで加工機が使用する工具ホルダの識別番号が使用順に設定されたスケジュール毎の工具ホルダ使用順情報を、前記スケジュールの実行設定順に連続させた情報である複数スケジュール工具ホルダ使用順情報を記憶する使用順記憶手段と、
   各スケジュールで使用する工具ホルダの情報から、設定基準に従って工具ホルダの搬入搬出の順位を設定する搬入搬出順位設定手段と、
   前記チェンジャー制御プログラムの作成過程で、加工機に搭載されているとされる工具ホルダの識別番号を前記搬入搬出順位設定手段による工具ホルダの搬入搬出により更新する現在搭載ホルダ更新手段と、
   一つのスケジュールで使用する工具ホルダの数が加工機の工具ホルダの搭載可能数よりも多くて、現在搭載ホルダ更新手段の記憶内容から加工機に搭載されていないとされる工具ホルダをスケジュール途中で加工機に搬入するときに、その搬入工具ホルダの搬入のために搬出する工具ホルダを定める途中搬出工具ホルダ選択手段とを備え、
   この途中搬出工具ホルダ選択手段は、前記複数スケジュール工具ホルダ使用順情報において、前記スケジュール途中の工具ホルダの搬入の後、全工具ホルダまたは定められた工具ホルダのうちで、次に使用される順位が最も遅いかまたは遅い順から設定順位までの工具ホルダを選択する選択基本原則を有するものとした
   ことを特徴とする工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置。
2. 前記選択基本原則は、前記複数スケジュール工具ホルダ使用順情報において、前記スケジュール途中の工具ホルダの搬入の後、次に使用される順位が最も遅い工具ホルダを選択するものとした請求項１記載の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置。
3. 前記搬入搬出順位設定手段は、工具ホルダの搬入搬出を、原則的にスケジュールの切り替わり時に行わせるものとするスケジュール切替り時順位設定手段を有するものとした請求項１または請求項２記載の工具ホルダチェンジャー制御プログラム作成装置。

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