JP4797583B2 - チェンジャー付き加工設備制御システム - Google Patents

Description

この発明は、複数の工具を搭載した複数の工具ホルダを交換可能に装備するパンチプレス等のチェンジャー付き加工設備の制御システムに関する。

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種類が限られ、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、工具ホルダの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マガジン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。

このような工具ホルダのマガジンを備えたパンチプレスにおいて、機外工具ホルダマガジンと加工機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試みた。
このチェンジャー付き加工設備では、加工機であるパンチプレスによる加工中に、タレット形式の工具ホルダの中の工具を交換しておき、またその段取りされた機外の工具ホルダを、工具ホルダチェンジャーによりパンチプレス内の工具ホルダマガジンの工具ホルダと交換するすることができる。
特開２００４−２３７３３１号公報

上記パンチプレスを制御するＮＣ装置からなる加工機制御装置は、加工プログラムのＴコードに従って加工を制御する。すなわち、Ｔコードによって、工具ホルダマガジンにおける工具ホルダを、工具ホルダマガジンの旋回によって割出す角度と、その割り出された工具ホルダにつき、搭載した個別の工具を割り出すために工具ホルダを旋回させる角度とを認識し、それらの旋回割出動作を行わせる。

しかし、上記のように割出角度の制御を行うものであり、工具ホルダの工具支持部にどのような工具が入っているかは、加工機制御装置で認識していない。そのため、加工に使用すべき工具と違う工具が工具ホルダの支持部に入っていた場合に、その違う工具によって加工してしまい、孔形状等の加工内容の異なる加工が行われることになる。これにより加工不良品を出してしまう。

この発明の目的は、工具ホルダに間違った工具が搭載されていても、その間違った工具で加工することを未然に防止できるチェンジャー付き加工設備制御システムを提供することである。
この発明の他の目的は、間違った工具を搭載した工具ホルダを加工機内に入れないようにできて、間違った工具が搭載されている場合の正しい工具との交換を効率良く行えるものとすることである。

この発明の構成を実施形態に対応する図４と共に説明する。このチェンジャー付き加工設備制御システムは、工具（８）を搭載した複数の工具ホルダ（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、この機外工具ホルダマガジン（６）と前記加工機（１）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）とを備えた加工設備を制御するチェンジャー付き加工設備制御システムであって、
前記加工機（１）をプログラム（３６）に従って制御する加工機制御装置（３１）と、前記工具ホルダチェンジャー（３）をプログラム制御するチェンジャー制御装置（３２）と、加工プログラム（３６）を記憶したスケジュール作成装置（３４）とを備える。
このスケジュール作成装置（３４）は、加工機（１）の有する工具（８）が加工に必要な工具と相違するか否かを判定する工具相違判定手段（６３）、およびこの工具相違判定手段（６３）による判定の結果、相違する場合に、相違情報を加工機制御装置（３１）に伝える相違情報連絡手段（６４）を有する。
加工機制御装置（３１）は、前記相違情報を受けると、相違する工具（８）による加工をせずに待機するように制御する相違時処理手段（３８）を有するものとする。

この構成によると、工具相違判定手段（６３）は、加工機（１）の有する工具（８）が加工に必要な工具（８）と相違するか否かを判定する。その判定の結果、相違する場合は、相違情報連絡手段（６４）により相違情報を加工機制御装置（３１）に伝える。加工機制御装置（３１）は、前記相違情報を受けると、相違する工具（８）による加工をせずに待機するように、相違時処理手段（３８）によって加工機（１）を制御する。このため、工具ホルダ（７）に間違った工具（８）が搭載されていても、その間違った工具（８）で加工することが未然に防止される。

前記工具相違判定手段（６３）による判定の結果、相違する場合に、前記チェンジャー制御装置（３２）の制御による前記工具ホルダチェンジャー（３）の動作として、工具ホルダ（７）を加工機（１）から出す動作は制限せず、入れる動作を不可とする相違時動作制限手段（６５）を設ける。この相違時動作制限手段（６５））は、前記スケジュール作成装置（３４）に設けても、またチェンジャー制御装置（３２）に設けても良い。
工具ホルダ（７）の搭載工具（８）が加工に必要な工具（８）と相違するときは、その工具ホルダ（７）を加工機（１）に入れても、再度出すことが必要となり、加工機（１）に入れると搬出のための余分な動作が生じることになる。そのため、工具（８）が相違する場合に、工具ホルダチェンジャー（３）の動作として、工具ホルダ（７）を加工機（１）に対して入れる動作を不可とするようにすることにより、工具ホルダチェンジャー（３）等に余分な動作が生じることが回避できる。加工機（１）から工具ホルダ（７）を出す動作は、搭載工具（８）が加工に必要な工具（８）と相違していても制限する必要がなく、動作を止めるよりも出してしまう方が効率的である。

この発明のチェンジャー付き加工設備制御システムは、工具を搭載した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、この機外工具ホルダマガジンと前記加工機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とを備えた加工設備を制御するチェンジャー付き加工設備制御システムであって、前記加工機をプログラムに従って制御する加工機制御装置と、前記工具ホルダチェンジャーをプログラム制御するチェンジャー制御装置と、加工プログラムを記憶したスケジュール作成装置とを備え、このスケジュール作成装置は、加工機の有する工具が加工に必要な工具と相違するか否かを判定する工具相違判定手段、およびこの工具相違判定手段による判定の結果、相違する場合に、相違情報を加工機制御装置に伝える相違情報連絡手段を有し、加工機制御装置は、前記相違情報を受けると、相違する工具による加工をせずに待機するように制御する相違時処理手段を有するものとしたため、工具ホルダに間違った工具が搭載されていても、その間違った工具で加工することを未然に防止することができる。

前記工具相違判定手段による判定の結果、相違する場合に、前記チェンジャー制御装置の制御による前記工具ホルダチェンジャーの動作として、工具ホルダを加工機から出す動作は制限せず、入れる動作を不可とする相違時動作制限手段を設けた場合は、間違った工具を搭載して工具ホルダを加工機内に入れないようにできて、間違った工具が搭載されている場合の正しい工具との交換を効率良く行うことができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図５と共に説明する。図１は、制御対象となるチェンジャー付き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、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、一つまたは複数の工具８が搭載される。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。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。

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に沿って走行する走行体２２とを備える。走行体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、走行体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、走行体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。
また走行体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、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はローダ制御装置３３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３６に従って制御するものであり、チェンジャー制御装置３２およびローダ制御装置３３は、それぞれ加工プログラム３６とは別のプログラムによって制御されるものとしてしている。
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３３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。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３３は、共通の操作盤４６によって操作される。

また、パンチプレス１の近傍には、スケジュール作成装置３４が設けられ、上記操作盤４６で操作が可能とされている。スケジュール作成装置３４は、パンチプレス１から離れた場所に設置された自動プログラミング装置３５に、ネットワークを介して接続されている。

図４と共に、加工機制御装置３１およびチェンジャー制御装置３２につき説明する。加工機制御装置３４は、加工プログラム３６を演算制御部３７で解読して実行することで、パンチプレス１を制御するものである。加工プログラム３６は、プログラムメモリ４１に記憶される。

加工プログラム３６は、基本的には、一つの孔を加工する加工命令５０を順次並べて記述したものとされる。加工命令５０は、板材Ｗを移動させる移動命令５０ａと、工具割出命令５０ｂとを１行に記述したものである。演算制御部３７は、加工命令５０を読み出すと、その移動命令５０ａで指定された各軸方向の位置へ板材Ｗを移動させ、工具割出命令５０ｂで指定された工具８をパンチ位置Ｐに割出し、その割り出された工具８をパンチ動作させる一連の制御を行う。工具８のパンチ位置Ｐへの割出しは、機内工具ホルダマガジン５の旋回割出し過程と、工具ホルダ７の旋回割出し過程とを含む。同じ工具ホルダ７を続けて使用する場合は、工具ホルダマガジン５の旋回割出は不要であり、その動作は生じない。移動命令５０ａは、移動の軸方向Ｘ，Ｙを示す文字と移動量または座標値を示す文字、例えば「Ｘ−Ｙ−」として示される。
加工プログラム３６は、加工命令５０の他に、この実施形態の特徴として、後述の必要工具ホルダ確認命令５１が記述されている。

工具割出命令５０ｂは、例えば「Ｔ０１０１」等のように、工具ホルダ７の識別番号「Ｔ０１」に続いて、その工具ホルダ７におけるどの工具支持部７ａであるかを指定する番号「０１」を記述したものである。

加工機制御装置３１は、保有工具ホルダ記憶手段４０を有していて、これに機内工具ホルダマガジン５の各工具ホルダ保持部５ａのアドレス「Ｍ１，Ｍ２，…」と、そのアドレスの工具ホルダ保持部５ａに保持されている工具ホルダ７の識別番号とを対応させた情報が記憶されている。保有工具ホルダ記憶手段４０の記憶情報は、機内工具ホルダマガジン５の保持する工具ホルダ７が出入りする毎に、その出入りした工具ホルダ７の識別番号に対応した内容に適宜の手段で更新される。

この保有工具ホルダ記憶手段４０に、工具ホルダ適否記憶部４０ａが設けられている。工具ホルダ適否記憶部４０ａは、工具ホルダ７が加工に使用するための正しい工具を搭載したものであるか否かの適否情報を、工具ホルダ７毎に工具ホルダ識別番号と対応させてフラグで示す記憶部である。上記フラグとして、例えば正しいときは「０」、相違する場合は「１」で示される。
工具ホルダ適否記憶部４０ａは、この実施形態では保有工具ホルダ記憶手段４０の一部しとして設けたが、保有工具ホルダ記憶手段４０とは別に独立して設けても良い。

また、加工機制御装置３１は、工具ホルダ情報記憶手段３９を有していて、工具ホルダ７の工具支持部７ａの原点位置からの位相角度θの情報を、全ての工具ホルダ７につき、その識別番号「Ｔ０１，Ｔ０２，…」に対応させて記憶している。

加工プログラム３６の工具割出命令５０ｂに対して、演算制御部３７は、保有工具ホルダ記憶手段４０から機内工具ホルダマガジン５の工具ホルダ保持部５ａのアドレス「Ｍ１，Ｍ２，…」を認識し、そのアドレスの工具ホルダ保持部５ａをプレスヘッド位置Ｑに旋回割出する指令を出力する。また、演算制御部３７は、工具ホルダ情報記憶手段３９から工具ホルダ７の工具支持部７ａの位相角度θを認識し、プレスヘッド位置Ｑの工具ホルダ７をその位相角度θに旋回割出する指令を出力する。

チェンジャー制御装置３２は、例えばプログラマブルコントローラからなり、チェンジャー制御プログラム４３と、このプログラム４３を解読して実行する制御部４２とを有する。チェンジャー制御装置３２は、チェンジャー動作情報４４を所定の記憶手段（図示せず）に記憶している。
チェンジャー制御プログラム４３は、工具ホルダチェンジャー３の動作のうち、どの工具ホルダ７であるかを問わない共通の動作のプログラムを記述したものである。例えば工具ホルダチェンジャー３の走行体２２を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の交換位置Ｒ，Ｓ間で走行させる命令や、各交換位置Ｒ，Ｓで、片方のチャック２３，２４で工具ホルダマガジン５，６の工具ホルダ７を取り出し、もう片方のチャック２３，２４に保持している工具ホルダ７を工具ホルダマガジン５，６に入れる一連の動作の命令等が記述される。
なお、チェンジャー制御装置３２は、機外工具ホルダマガジン６の旋回割出やその他の動作の制御機能を有するものであっても良い。

チェンジャー動作情報４４は、工具ホルダチェンジャー３からパンチプレス１に対して搬入，搬出する工具ホルダ７の識別番号を必要順に設定した情報である。チェンジャー動作情報４４は、加工プログラム３６で使用する工具ホルダ７の種類と、機内工具ホルダマガジン５に実際に保持されている工具ホルダ７や、機外工具ホルダマガジン６に保持されている工具ホルダ７等に応じて、所定の基準等で設定した情報とされる。

図４において、自動プログラミング装置３５は、加工機制御装置３９で実行する加工プログラム３６の元となる加工プログラム３６Ａを作成する手段である。作成した加工プログラム３６Ａには、ファイル名（図では「００１」等と表示）が付される。自動プログラミング装置３５は、素材となる板材Ｗの寸法情報と、その板材Ｗのパンチ加工後の形状を示す図形データとが入力されることで、設定基準（図示せず）に従って加工プログラム３６Ａを作成する。

このとき、自動プログラミング装置３５は、自動プログラミング過程とは別に、スケジュール作成装置３４の段取情報作成手段５４等で作成しておいた使用工具ホルダ情報５５を用いて自動プログラミングを行う。
使用工具ホルダ情報５５は、各加工プログラム３６Ａでどの識別番号の工具ホルダ７を使用するかを定めた情報であり、例えば加工プログラム３６Ａのファイル名毎に、使用する工具ホルダ７の識別番号（Ｔ１０，Ｔ０２，…等）を設定した情報である。
この使用工具ホルダ情報５５における工具ホルダ７の情報は、どの工具ホルダ７であるかを識別する識別番号（Ｔ１０，Ｔ０２，…）の他に、その識別番号で示される工具ホルダ７が、どの工具支持部７ａにどの工具８を搭載したものであるかを示す搭載工具情報Ｆを有するものとされる。搭載工具情報Ｆは、工具ホルダ識別番号（Ｔ１０，Ｔ０２，…）の別に、工具支持部アドレスに対応させて工具番号（ｔ００１，ｔ００２，…）を示した情報とされる。
自動プログラミング装置３５で作成した元の加工プログラム３６Ａは、スケジュール作成装置３４へ、ネットワークや記憶媒体を介して伝えらえる。

スケジュール作成装置３４は、自動プログラミング装置３５から送られた複数の加工プログラム３６Ａを記憶可能とされる。スケジュール作成装置３４は、オペレータの入力によって各加工プログラム３６Ａを実行する順および加工枚数を定める加工スケジュール作成手段５７を有していて、プログラム記憶手段５６に、その定められた加工プログラム３６Ａの実行順および加工枚数の情報が、加工プログラム３６Ａのファイル名と共に記憶される。実行順の情報は、加工プログラム３６Ａの並び順であっても良く、また加工プログラム３６Ａのファイル名またはその記憶領域のアドレス等に対して付された順位情報であっても良い。

スケジュール作成装置３４は、上記の他にチェンジャー動作情報作成手段５８、命令付加手段５９、および加工プログラム転送手段６０を有する。
チェンジャー動作情報作成手段５８は、図５と共に前述したチェンジャー動作情報４４を作成する手段である。
命令付加手段５９は、自動プログラミング装置３５で作成された元の加工プログラム３６Ａに、図５の必要工具ホルダ確認命令５１を付加して加工プログラム３６とする手段である。必要工具ホルダ確認命令５１は、パンチプレス１で加工に使用する工具ホルダ７を機内工具ホルダマガジン５の別の工具ホルダ７に交換するときに、所定の確認動作を行わせる命令であり、加工プログラム３６中に並ぶ加工命令５０のうち、工具割出命令５０ｂにおける工具ホルダ７の選択部分が異なる命令に変わる毎に、その変わる前の行に追加される。
図４において、加工プログラム転送手段６０は、加工プログラム３６をスケジュール作成装置３４から加工機制御装置３１へ転送する手段である。

スケジュール作成装置３４は、さらに金型管理装置として、搭載工具情報記憶手段６２を有している。搭載工具情報記憶手段６２は、現在、パンチプレス１の各工具ホルダ保持部５ａにどの工具ホルダ７が保持されているか、またその工具ホルダ７の各工具支持部７ａにどの工具８が搭載されているかを記憶する手段である。搭載工具情報記憶手段６２には、機内工具ホルダマガジン５の各工具支持部７ａのアドレスＭ０１，Ｍ０２，…と、工具ホルダ７の識別番号Ｔ０１，Ｔ０２，…と、工具番号ｔ００１，ｔ００２，…とを対応させて記憶するものとされる。この実施形態では、搭載工具情報記憶手段６２は、機内工具ホルダマガジン５だけでなく、機外工具ホルダマガジン６や、工具ホルダチェンジャー３の各部についてもアドレスを定め、保持している工具ホルダ７およびその搭載工具番号を記憶するものとされる。

搭載工具情報記憶手段６２に記憶する情報の入力および変更は、所定の入力手段（図示せず）から、工具支持部７ａのアドレスＭ０１，Ｍ０２，…、工具ホルダ７の識別番号Ｔ０１，Ｔ０２，…、工具番号ｔ００１，ｔ００２，…を入力し、かつ段取を行った旨を示す情報を入力することで可能とされる。この変更処理は、工具の段取完了毎に、その完了後に作業者が行うようにする。なお、搭載工具情報記憶手段６２に記憶させる情報は、各工具ホルダ７や工具８に識別情報のコード等による表示手段（図示せず）を設けておき、自動で行うようにしても良い。

この実施形態のチェンジャー付き加工設備制御システムは、上記の構成において、次の工具相違判定手段６３、相違情報連絡手段６４、および相違時動作制限手段６５をスケジュール作成装置３４に設け、相違時処理手段３８を加工機制御装置３１に設けたものである。

工具相違判定手段６３は、パンチプレス１の有する工具８が加工に必要な工具８と相違するか否かを判定する手段である。工具相違判定手段６３は、加工に必要な工具８の情報として、使用工具ホルダ情報５５およびその搭載工具情報Ｆを用い、パンチプレス１の有する工具８の情報として、搭載工具情報記憶手段６２に記憶された情報を用い、両者を比較することで、どの工具ホルダ７が、加工に必要な工具８と相違するかを判定する。工具ホルダ７のいずれか一つでも工具８が相違すると、その工具ホルダ７は相違すると判定される。

相違情報連絡手段６４は、工具相違判定手段６３で判定された結果の相違情報を加工機制御装置３１に伝える手段である。この相違情報は、加工機制御装置３１において、図５の保有工具ホルダ記憶手段４０における工具ホルダ適否記憶部４０ａに記憶される。具体的には、各工具ホルダ７の識別番号Ｔ０１，Ｔ０２，…毎に設けられるフラグにつき、相違する場合は「１」を立てる。

相違時処理手段３８は、相違する工具８による加工をせずに待機するように制御する手段である。具体的には、相違時処理手段３８は、必要工具ホルダ確認命令５１が演算制御部３７で読み出されたときに、保有工具ホルダ記憶手段４０における工具ホルダ適否記憶部４０ａの記憶内容を照合し、これから使用する工具ホルダ７につき相違有りであると、つまり「１」のフラグが立っていると、機械停止の制御を行う。この機械停止は、即座に行うようにしても良く、また所定の動作までを行った後に停止するようにしても良い。

図４において、相違時動作制限手段６５は、工具相違判定手段６３による判定の結果、相違する場合に、チェンジャー制御装置３２の制御による工具ホルダチェンジャー３の動作として、工具ホルダ７をパンチプレス１から出す動作は制限せず、入れる動作を不可とする制御を行う。
具体的には、相違時動作制限手段６５は、チェンジャー動作情報作成手段５８に、工具ホルダ７をパンチプレス１から出す動作の情報はチェンジャー制御装置３２へ送ることを制限しないが、工具ホルダ７をパンチプレス１へ入れる動作の情報はチェンジャー制御装置３２へ送らない処理を行う。なお、チェンジャー動作情報作成手段５８によるチェンジャー動作情報４４（図５）の転送は、パンチプレス１の所定の動作毎に行うため、パンチプレス１が相違時処理手段３８による制御で機械停止となった状態で、工具ホルダ７をパンチプレス１に入れる動作を飛ばして、これよりも後の工具ホルダ７をパンチプレス１から出す動作が実行されることはない。

なお、相違時動作制限手段６５は、チェンジャー制御装置３２に設けられたものであっても良い。

上記構成の動作を説明する。スケジュール作成装置３４の工具相違判定手段６３は、パンチプレス１の有する工具８が加工に必要な工具と相違するか否かを、使用工具ホルダ情報５５およびその搭載工具情報Ｆと、搭載工具情報記憶手段６２に記憶された情報とを比較することで判定する。その判定の結果、相違する場合は、相違情報連絡手段６４により相違情報を加工機制御装置３１に伝える。
加工機制御装置３１は、相違情報を、保有工具ホルダ記憶手段４０における工具ホルダ適否記憶部４０ａに、相違する工具ホルダ７のフラグを立てることで記憶する。

加工プログラム３６が加工機制御装置３１で実行される過程で、必要工具ホルダ確認命令５１が演算制御部３７で読み出されると、相違時処理手段３８は、保有工具ホルダ記憶手段４０における工具ホルダ適否記憶部４０ａの記憶内容を照合し、これから使用する工具ホルダ７につき相違有りであると、つまり「１」のフラグが立っていると、機械停止の制御を行う。このため、間違った工具８で加工することが未然に防止される。オペレータは、機械停止がわかると、工具ホルダ７を工具ホルダチェンジャー３によりパンチプレス１から搬出させ、正しい工具８と交換した後、その工具ホルダ７をパンチプレス１に入れて、加工を続行させる。

また、工具相違判定手段６３により必要工具と相違することが判定されると、相違時動作制限手段６５は、チェンジャー動作作成手段５８に、工具ホルダ７をパンチプレス１へ搬入する動作の情報を与えないようにさせる。そのため、パンチプレス１が工具相違で機械停止に至る前に、間違った工具８の搭載された工具ホルダ７をパンチプレス１に入れてしまうことが未然に防止され、したがってパンチプレス１内の工具ホルダ７を搬出する余分な動作が削減できる。相違時動作制限手段６５は、パンチプレス１から工具ホルダ７を出す動作については制限しないため、効率良く工具ホルダチェンジャー３を動作させることができる。

なお、前記実施形態では、加工機１がパンチプレスである場合につき説明したが、この発明における制御対象となる加工機は、パンチプレスに限らず、複数の工具を搭載した工具ホルダを交換可能に装備するものであれば良い。

この発明の一実施形態にかかる制御システムを適用する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。 その工具ホルダの斜視図である。 同実施形態の制御システムの全体を示す概念構成のブロック図である。 同制御システムの一部を示す概念構成のブロック図である。

符号の説明

１…パンチプレス（加工機）
２…プリセッター
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…工具
９…テーブル
１０…板材送り機構
２２…走行体
２３，２４…チャック
３１…加工機制御装置
３２…チェンジャー制御装置
３３…ローダ制御装置
３４…スケジュール作成装置
３５…自動プログラミング装置
３６…加工プログラム
３６Ａ…元の加工プログラム
３８…相違時処理手段
３９…工具ホルダ情報記憶手段
４０…保有工具ホルダ記憶手段
４０ａ…工具ホルダ適否記憶部
４０…保有工具ホルダ記憶手段
５０…加工命令
５０ｂ…工具割出命令
５１…工具ホルダ確認命令
５５…使用工具ホルダ情報
５７…加工スケジュール作成手段
６２…搭載工具情報記憶手段
６３…工具相違判定手段
６４…相違情報連絡手段
Ｆ…搭載工具情報
Ｍ１，Ｍ２…アドレス
Ｔ０１，Ｔ０２，……識別番号
Ｗ…板材

Claims (1)

1. 工具を搭載した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、この機外工具ホルダマガジンと前記加工機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とを備えた加工設備を制御するチェンジャー付き加工設備制御システムであって、
   前記加工機をプログラムに従って制御する加工機制御装置と、前記工具ホルダチェンジャーをプログラム制御するチェンジャー制御装置と、加工プログラムを記憶したスケジュール作成装置とを備え、
   このスケジュール作成装置は、加工機の有する工具が加工に必要な工具と相違するか否かを判定する工具相違判定手段、およびこの工具相違判定手段による判定の結果、相違する場合に、相違情報を加工機制御装置に伝える相違情報連絡手段を有し、
   加工機制御装置は、前記相違情報を受けると、相違する工具による加工をせずに待機するように制御する相違時処理手段を有するものとし、前記工具相違判定手段による判定の結果、相違する場合に、前記チェンジャー制御装置の制御による前記工具ホルダチェンジャーの動作として、工具ホルダを加工機から出す動作は制限せず、入れる動作を不可とする相違時動作制限手段を設けた
   チェンジャー付き加工設備制御システム。

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