JP4806517B2 - Machining process monitoring system - Google Patents

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JP4806517B2 JP2003422390A JP2003422390A JP4806517B2 JP 4806517 B2 JP4806517 B2 JP 4806517B2 JP 2003422390 A JP2003422390 A JP 2003422390A JP 2003422390 A JP2003422390 A JP 2003422390A JP 4806517 B2 JP4806517 B2 JP 4806517B2
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Description

本発明は、生産設備の加工プロセス情報を収集し、収集した情報を生産プログラムにフィードバックする加工プロセス監視システムに関する。   The present invention relates to a machining process monitoring system that collects machining process information of a production facility and feeds back the collected information to a production program.

生産設備の状態などを監視するシステムは、生産設備の制御に関する情報の中で、主にセンサーからの入力信号や、アラーム信号、など各種検出器からの情報または数値制御装置からの情報を、シーケンサなどを介して、ネットワークにより遠隔の監視用PCまたは監視用サーバーに伝送する。   A system that monitors the status of production equipment is a sequencer that uses information from various detectors, such as input signals from sensors and alarm signals, as well as information from numerical control units, among information related to control of production equipment. Via a network to a remote monitoring PC or monitoring server.

監視用PCや監視用サーバーでは、汎用SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)ソフトにより、設備の稼働状況をグラフィカルに表示し、設備の稼動時間の分析や、生産数の把握などを行う。   Monitoring PCs and monitoring servers use general-purpose SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) software to graphically display the operating status of equipment, analyze the operating time of equipment, and grasp the number of productions.

また、設備の異常やアラーム等の原因分析、故障履歴分析など設備保全などの機能も備える。   It also has facilities maintenance and other functions such as cause analysis of equipment abnormalities and alarms, and failure history analysis.

また、試作工程の効率を高めるため、試作部品の加工時のデータをホストコンピュータに伝送して、CADデータと比較し、部品の寸法形状等が適切に行われるための加工過程における改善情報を得る技術が特許文献1に記載されている。   In addition, in order to increase the efficiency of the prototype process, the data at the time of machining the prototype part is transmitted to the host computer and compared with the CAD data to obtain improvement information in the machining process so that the dimensions and shape of the part are appropriately performed. The technique is described in Patent Document 1.

特開2003−271211号公報JP 2003-271111 A

しかしながら、従来の技術においては、加工部品が適切な寸法形状に加工するための加工条件の設定については可能であるものの、適切な寸法形状に加工した上で、生産性を向上するための加工条件のフィードバックについては、何ら考慮されていない。   However, in the conventional technology, although it is possible to set the processing conditions for processing the workpiece to an appropriate size and shape, the processing conditions for improving the productivity after processing to an appropriate size and shape are possible. The feedback is not taken into consideration at all.

生産性向上を図るためのアプローチとして、生産に必要な加工プログラムの加工条件値をシミュレーターによって求める方法も考えられるが、使用する加工機器や使用環境の相違により、実際の加工に適用でき、且つ、より生産効率の高い加工条件値を導き出すことは難しい。現状は、実機による加工を行いながら、運転員が目視など五感を駆使して加工状況を確認し、送り速度や主軸の回転数などの加工条件を調整することが多い。   As an approach to improve productivity, a method of obtaining the machining condition value of the machining program necessary for production with a simulator is also conceivable, but it can be applied to actual machining due to differences in the processing equipment used and the usage environment, and It is difficult to derive machining condition values with higher production efficiency. Currently, the operator often uses the five senses, such as visual inspection, to check the machining status and adjust the machining conditions such as the feed rate and spindle speed while machining with the actual machine.

特に、この調整作業は熟練を要するため、生産性の向上を図るためには、熟練した運転員が不可欠であり、近年の熟練運転員の激減は、生産性の向上や、技能の伝承を図る上で大きな課題となっている。   In particular, this adjustment work requires skill, so skilled operators are indispensable to improve productivity. The recent drastic decrease in skilled operators aims to improve productivity and pass on skills. It is a big issue above.

そこで、NC機を多用した生産ショップにおける生産効率の向上を図るための一つの方法として、生産設備から設備の状態を示す情報を自動的に取得する手段を用い、取得した情報の中から比較的、生産性が高いと思われる加工条件データを見つけ出し、元のNCプログラムに対し、見つけ出した諸元値を再定義する方法が考えられる。   Therefore, as one method for improving the production efficiency in a production shop that uses many NC machines, means for automatically obtaining information indicating the state of the equipment from the production equipment is used. A method is conceivable in which machining condition data that is considered to be highly productive is found, and the found specification values are redefined for the original NC program.

この場合、監視用サーバーに保存された、実際に加工中の設備の状態または加工の状況を示す加工プロセス情報と、実際の加工に使用したNCプログラムとの、加工プロセスをリンクさせる必要がある。   In this case, it is necessary to link the machining process information stored in the monitoring server and indicating the state of the equipment currently being machined or the machining status and the NC program used for the actual machining.

しかしながら、加工開始時間もしくは加工開始スイッチの操作記録などによるデータの開始位置を特定することはできるが、加工プロセス情報中のNCプログラム推移を示す情報が無い場合、加工プロセス情報とNCプログラムとの完全なリンクは困難である。   However, although it is possible to specify the data start position by the machining start time or the machining start switch operation record, etc., when there is no information indicating the NC program transition in the machining process information, the machining process information and the NC program completely Linking is difficult.

また、加工プロセス情報中にNCプログラムの推移を示す情報がある場合でも、データ量が多いことや、加工プロセス情報は16進数やバイナリーコードで表されているため、コードの変換が必要であること、さらに、その後の加工プロセス情報とNCプログラムとを関連付ける作業は非常に煩雑であった。   Even if machining process information includes information indicating the transition of the NC program, the amount of data is large, and machining process information is represented in hexadecimal or binary code, so that code conversion is required. Furthermore, the work of associating the subsequent machining process information with the NC program is very complicated.

さらに、送り速度や、主軸の回転数など複数の加工条件データを抽出し、比較する手間と、その結果を、CAD/CAMシステムへフィードバックするため、手入力で加工情報を入力する手間などから、現実的に加工プロセス情報からNCプログラムを生成することが困難であった。   In addition, it takes time to extract and compare multiple machining condition data such as feed speed and spindle rotation speed, and to feed back the results to the CAD / CAM system. In reality, it was difficult to generate an NC program from machining process information.

さらに、生産設備から設備の状態を示す情報を自動的に取得する手段が無い場合など、高効率な加工条件データを抽出するため、熟練した運転員等が、加工中の状況を、つぶさに確認し、最良であると思われる加工条件値を紙等に記録する方法が考えられる。   Furthermore, in order to extract highly efficient processing condition data, such as when there is no means to automatically acquire information indicating the state of equipment from production equipment, skilled operators etc. check the status during processing in detail. A method of recording the processing condition values considered to be the best on paper or the like can be considered.

しかし、この場合は、運転員以外に記録員が必要となり2倍の人件費がかかることになる。   In this case, however, a recording staff is required in addition to the operator, and the labor cost is doubled.

また、加工プロセスに対して、完全にリンクした加工条件値を記録することは困難であり、また、記録員を必要としないビデオカメラによる記録も同様に加工プロセスとの完全なリンクは困難である。   In addition, it is difficult to record machining condition values that are completely linked to the machining process, and it is also difficult to record completely with a video camera that does not require a recording staff. .

本発明の目的は、生産性の向上に最適な、熟練員の加工条件設定値を選択して再現可能な、加工プロセス監視システムを実現することである。   An object of the present invention is to realize a machining process monitoring system that is capable of selecting and reproducing a machining condition setting value that is optimal for improving productivity and that is selected by a skilled worker.

本発明によれば、初期設定時の加工プログラムの加工条件では、設定し得ない、熟練者の加工設定条件(個々の機器の特質、使用環境状況等により決定される条件)を実際の熟練者の条件設定を行うことで取得し、これを記憶して、初期加工条件とを比較するために両加工条件を、NCプログラムの推移と対応して表示する。   According to the present invention, the skilled worker sets machining setting conditions (conditions determined by the characteristics of each device, the usage environment, etc.) that cannot be set by the machining conditions of the machining program at the initial setting. In order to compare the initial machining conditions with each other, the two machining conditions are displayed in correspondence with the transition of the NC program.

そして、両加工条件を比較して、生産加工効率が高い加工条件を選択して、その条件となるように、NCプログラムを修正する。以降は、修正されたNCプログラムに従って、加工を実行すれば、熟練者によらずとも、高効率な加工を行うことができる。   Then, the two machining conditions are compared, a machining condition with high production machining efficiency is selected, and the NC program is corrected so as to satisfy the condition. Thereafter, if machining is performed in accordance with the modified NC program, highly efficient machining can be performed without depending on a skilled person.

つまり、本発明は、上記目的を達成するため、次のように構成される。
(1)NCプログラムにより実際の生産設備で被加工物を加工して得られる加工実績データを含む加工プロセス情報であって、前記NCプログラムによる加工中に、運転員が個々の機器の特質や使用環境状況を考慮して設定した加工条件を含む加工プロセス情報を基に生産加工効率が高い加工条件を抽出し、CAD/CAM手段の加工情報にフィードバックすることで生産加工効率が高いNCプログラムを生成する加工プロセス監視システムであって、
上記実際の生産設備での被加工物の加工と同時に上記生産設備の制御装置から伝送された上記加工プロセス情報を収集する情報収集手段と、
上記NCプログラムの生成に用いた複数の初期加工条件を含む初期加工情報を記憶すると共に、上記加工プロセス情報を蓄積するための記憶媒体と、
上記記憶媒体に記憶された上記初期加工情報に含まれる上記初期加工条件と上記蓄積された上記加工プロセス情報に含まれる加工条件とを比較し、上記初期加工条件と上記加工プロセス情報に含まれる加工条件が異なり、上記加工プロセス情報に含まれる加工条件が上記初期加工条件よりも生産加工効率が高い加工条件である場合に、上記加工プロセス情報に含まれる加工条件選択するデータ比較手段と、
上記データ比較手段により選択された上記加工プロセス情報に含まれる加工条件に基づいて、上記NCプログラムを修正するCAD/CAM手段と、
上記CAD/CAM手段により修正されたNCプログラムに基づいた加工情報を上記生産設備の制御装置に情報を伝達するための情報伝達手段とを備える。
That is, the present invention is configured as follows to achieve the above object.
(1) Machining process information including machining performance data obtained by machining a workpiece with actual production equipment using an NC program, during which the operator uses the characteristics and use of each device during machining. Extracting machining conditions with high production machining efficiency based on machining process information including machining conditions set in consideration of environmental conditions, and generating NC programs with high production machining efficiency by feeding back to machining information of CAD / CAM means A machining process monitoring system
And information acquisition means to gather the machining process information transmitted from a control device of the machining at the same time as the production equipment of the workpiece in the actual production facilities,
A storage medium for storing initial machining information including a plurality of initial machining conditions used for generating the NC program, and storing the machining process information;
The initial machining conditions included in the initial machining information stored in the storage medium are compared with the machining conditions included in the accumulated machining process information , and the initial machining conditions and machining included in the machining process information are compared. Data comparison means for selecting the machining conditions included in the machining process information when the conditions are different and the machining conditions included in the machining process information are machining conditions having higher production machining efficiency than the initial machining conditions ;
Based on the processing conditions included in the machining process information selected by said data comparing means, and CAD / CAM unit for correcting the NC program,
Processing information based on the NC program which is corrected by the CAD / CAM unit and an information transmitting means for transmitting the information to the control unit of the production equipment.

(2)好ましくは、上記(1)において、上記生産設備の制御装置と、情報収集手段及び情報伝達手段とは双方向通信可能な電気通信回線を通じて接続されている。   (2) Preferably, in the above (1), the control device of the production facility, the information collecting means and the information transmitting means are connected through an electric communication line capable of bidirectional communication.

(3)NCプログラムにより実際の生産設備で被加工物を加工して得られる加工実績データを含む加工プロセス情報であって、前記NCプログラムによる加工中に、運転員が個々の機器の特質や使用環境状況を考慮して設定した加工条件を含む加工プロセス情報を、上記実際の生産設備での被加工物の加工と同時に、伝送手段を介して伝送する生産設備制御手段と、
上記実際の生産設備での被加工物の加工と同時に上記生産設備制御手段から伝送された加工情報を収集する加工情報収集手段と、
上記NCプログラムの生成に用いた複数の初期加工条件を含む初期加工情報を記憶すると共に、上記加工情報収集手段により収集された加工プロセス情報を蓄積する加工情報記憶手段と、
上記加工情報記憶手段に蓄積された上記加工プロセス情報に含まれる加工条件上記初期加工情報に含まれる上記初期加工条件とを互いに対比する対比情報を表示する表示手段と、
上記表示手段に表示された対比情報に基づいて決定される加工条件であって、上記初期加工条件と上記加工プロセス情報に含まれる加工条件が異なり、上記加工プロセス情報に含まれる加工条件が上記初期加工条件よりも生産加工効率が高い加工条件である場合に、上記加工プロセス情報に含まれる加工条件に従って上記NCプログラムを修正する修正処理手段と、
上記修正処理部により修正されたNCプログラムを上記生産設備制御手段に、伝送手段を介して伝送するデータ送信手段とを備える。
(3) Machining process information including machining performance data obtained by machining a workpiece with actual production equipment using the NC program, and the operator can identify the characteristics and use of each device during machining using the NC program. Production facility control means for transmitting machining process information including machining conditions set in consideration of environmental conditions through the transmission means simultaneously with the processing of the workpiece in the actual production equipment ,
Processing information collecting means for collecting processing information transmitted from the production equipment control means simultaneously with processing of the workpiece in the actual production equipment ;
Machining information storage means for storing initial machining information including a plurality of initial machining conditions used for generating the NC program, and storing machining process information collected by the machining information collecting means;
Display means for displaying the comparison information for comparing the said initial machining conditions included in the processing conditions and the initial processing information included in the processing information the machining process information stored in the storage means with each other,
Machining conditions determined based on the contrast information displayed on the display means, wherein the initial machining conditions and the machining conditions included in the machining process information are different, and the machining conditions included in the machining process information are the initial conditions. Correction processing means for correcting the NC program according to the machining conditions included in the machining process information when the machining conditions have higher production machining efficiency than the machining conditions ;
The NC program is corrected by the correction processing unit to the production equipment control means, and a data transmission means for transmitting via a transmission means.

(4)好ましくは、上記(3)において、上記生産設備制御手段と、加工情報収集手段及び上記データ伝送手段とは双方向通信可能な電気通信回線を通じて接続されている。   (4) Preferably, in the above (3), the production facility control means, the processing information collection means and the data transmission means are connected through an electric communication line capable of bidirectional communication.

生産性の向上に最適な、熟練員の加工条件設定値を選択して再現可能な、加工プロセス監視システムを実現することができる。   It is possible to realize a machining process monitoring system that can select and reproduce the machining condition setting value of an expert who is optimal for improving productivity.

また、熟練運転員の操作した生産設備から得られた加工条件データをNCプログラムにフィードバックすることにより、熟練を必要としない高効率な加工が可能な生産性の高いNCプログラムを生成し、提供することができる。   Also, by feeding back machining condition data obtained from production equipment operated by skilled operators to the NC program, a highly productive NC program capable of high-efficiency machining that does not require skill is generated and provided. be able to.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態である加工プロセス監視システムの全体構成図である。本発明の加工プロセス監視システムは、イントラネットを利用し、加工プロセス情報、加工情報、及びNCプログラムのサーバーを監視対象生産設備と加工プロセス監視システムとで共通化することで、比較的安価なシステムを実現している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a machining process monitoring system according to an embodiment of the present invention. The machining process monitoring system of the present invention uses an intranet to share a machining process information, machining information, and NC program server between the monitoring target production facility and the machining process monitoring system, thereby enabling a relatively inexpensive system. Realized.

図1に示した加工プロセス監視システムは、監視対象生産設備102と、この監視対象生産設備102内の設備機器各々の各種情報をイントラネット経由で収集し、加工プロセス情報から高効率加工条件データを抽出・管理する加工プロセス監視システム100と、この加工プロセス監視システム100に接続されるCAD/CAMシステム101とを備えている。 The processing process monitoring system shown in FIG. 1 collects various types of information about the monitoring target production facility 102 and the equipment in the monitoring target production facility 102 via the intranet, and extracts highly efficient processing condition data from the processing process information. A machining process monitoring system 100 to be managed and a CAD / CAM system 101 connected to the machining process monitoring system 100 are provided.

監視対象生産設備102は、生産設備を操作するための操作パネル17と、加工対象物の有無等を検知するセンサ18と、加工動作を行うアクチュエータ16と、入出力を制御するPLC(プログラマブルコントローラ)部1と、サーボモータ15と、サーボモータ15を制御する数値制御部14とを備える。   The monitoring target production facility 102 includes an operation panel 17 for operating the production facility, a sensor 18 that detects the presence or absence of a processing target, an actuator 16 that performs a processing operation, and a PLC (programmable controller) that controls input / output. Unit 1, a servo motor 15, and a numerical control unit 14 that controls the servo motor 15.

なお、監視対象生産設備102の構成は、PLC部1若しくは数値制御部14のどちらかを備えているか、リレーを組み合わせたシーケンス回路を備えた設備でも良い。   Note that the configuration of the monitoring target production facility 102 may include either the PLC unit 1 or the numerical control unit 14, or may be a facility that includes a sequence circuit that combines a relay.

加工プロセス監視システム100は、伝送路aを介して監視対象設備102と接続され、監視対象設備102のPLC部1から情報収集子局2を介して、加工プロセス情報を情報収集基地局3へ伝送する。なお、伝送路aは、通常、有線式であるが、配線が困難な生産設備に対しては無線式を用いることができる。   The machining process monitoring system 100 is connected to the monitoring target facility 102 via the transmission path a, and transmits the machining process information from the PLC unit 1 of the monitoring target facility 102 to the information collecting base station 3 via the information collecting slave station 2. To do. Note that the transmission line a is usually a wired type, but a wireless type can be used for production facilities where wiring is difficult.

情報収集基地局3は、生産ショップ単位あるいはエリア単位で配置すると良い。また、加工プロセス監視システム100は、複数台の情報収集基地局3を備え、さらに基地局1台に対して複数の情報収集子局2を備える。   The information collection base station 3 is preferably arranged in units of production shops or areas. Further, the machining process monitoring system 100 includes a plurality of information collecting base stations 3, and further includes a plurality of information collecting slave stations 2 for one base station.

また、加工プロセス監視システム100は、図示しない情報収集基地局内メモリに一度蓄積され加工プロセス情報を任意のタイミングもしくは一定間隔で蓄積するための記憶媒体である加工情報DB(Data Base)6と、この加工情報DB6から加工プロセス情報及び元NCプログラムを取り出す処理並びに比較処理を行うデータ比較部4とを備える。 Further, machining process monitoring system 100 includes a processing information DB (Data Base) 6, which is a storage medium for storing a machining process information once stored in the information collection base station memory (not shown) at any time, at a specified interval, A data comparison unit 4 is provided for performing processing for comparing the processing process information and the original NC program from the processing information DB 6 and comparison processing.

また、加工プロセス監視システム100は、元のNCプログラムの加工情報を修正する修正処理部5と、加工情報8をCAD/CAMシステム101に渡すための加工情報読出し部7とを備える。 Further, the machining process monitoring system 100 includes a correction processing unit 5 that modifies machining information of the original NC program, and a machining information reading unit 7 for passing the machining information 8 to the CAD / CAM system 101.

さらに、加工プロセス監視システム100は、CAD/CAMシステムにて生成されたNCプログラム11を加工情報DB6に格納するための情報書込み部12と、NCプログラムを監視対象設備102の数値制御部14に転送するためのデータ送信部13とを備える。 Furthermore, the machining process monitoring system 100 transfers the NC program 11 generated by the CAD / CAM system to the machining information DB 6 and transfers the NC program to the numerical control unit 14 of the monitoring target equipment 102. And a data transmission unit 13 for performing the above.

ここで、加工プロセス情報とは、PLC部1を経由して得られる、運転員19により加工条件等が入力される操作パネル17及びセンサ18からの入力信号や、アクチュエータ16の出力信号の他、数値制御部14からの、軸の負荷電流値、呼出中プログラム番号、実行中プログラム行番号、実行中Mコード番号、アラーム番号等の情報、または図示しない監視対象設備に対して外付けした温度センサや、負荷電流測定用CTセンサ、振動センサからのアナログ入力値、被加工物の加工実績(単位時間当たりの加工量又は数量)を言う。情報収集子局2は、上述した加工プロセス情報を収集することができる。   Here, the machining process information is obtained via the PLC unit 1 and input signals from the operation panel 17 and the sensor 18 to which machining conditions and the like are input by the operator 19, and output signals from the actuator 16, Information from the numerical controller 14 such as the load current value of the axis, the program number being called, the program line number being executed, the M code number being executed, the alarm number, etc., or a temperature sensor externally attached to the monitoring target equipment not shown Also, the load current measurement CT sensor, the analog input value from the vibration sensor, and the machining performance of the workpiece (the machining amount or quantity per unit time). The information collecting slave station 2 can collect the processing process information described above.

また、情報収集基地局は、情報収集子局2に対する情報収集のタイミングの設定及び情報の指定を指示する機能を有し、収集した情報は、日付と情報内容を示す記号を組合わせたファイル名を付加し、加工情報DB6へ定期的に転送する。 The information collection base station 3 has a function of instructing information collection timing setting and information designation for the information collection slave station 2, and the collected information is a file in which a date and a symbol indicating information content are combined. A name is added and periodically transferred to the processing information DB 6.

情報収集子局2の情報収集のタイミングは、周期的に収集してもよいし、PLC部1からの入力信号が入力された時点や、加工プロセス監視システム100からの制御信号が出力された時間とすることもできる。   The information collection slave station 2 may collect information periodically, at the time when the input signal from the PLC unit 1 is input, or when the control signal from the machining process monitoring system 100 is output. It can also be.

また、取得したい情報を指定するには、例えば、図2に示すようなメモリマップ200に基づき、情報収集基地局3内のメモリアドレスを指定する。取得したい情報と取得タイミングとを決定し、情報の収集が開始されると、情報収集基地局3は、接続された情報収集子局2から加工プロセス情報を取得する。   In addition, in order to designate information to be acquired, for example, a memory address in the information collecting base station 3 is designated based on a memory map 200 as shown in FIG. When information to be acquired and an acquisition timing are determined and information collection is started, the information collection base station 3 acquires processing process information from the connected information collection slave station 2.

これら、情報収集基地局に対する設定は、全て遠隔から伝送路bに接続されたPC等から実行可能であるので、わざわざ設置場所へ出向く必要は無い。また、この情報収集基地局は、図3に示すように、情報収集機器301と、無線ユニット302と、有線接続端子台304と、収集した加工プロセス情報の転送や、収集条件を設定するためのPCと接続するためのLAN接続ポート305を備える。 These settings for the information collection base station 3 can all be performed remotely from a PC or the like connected to the transmission line b, so there is no need to go to the installation site. Further, as shown in FIG. 3, the information collection base station 3 transfers information processing equipment 301, a wireless unit 302, a wired connection terminal block 304, collected processing process information, and sets collection conditions. LAN connection port 305 for connecting to a PC.

また、情報収集基地局は、AC100Vの電源と、AC100VをDC24Vに変換するためのパワーサプライ306とを備え、これらをボックス300に収納している。 The information collecting base station 3 includes an AC 100V power source and a power supply 306 for converting AC 100V into DC 24V, and these are housed in a box 300.

これは、監視対象生産設備102の形態に依存しない機器のみを一つのコンパクトなユニットに収納することで標準化を図り、コスト低減と設置費用低減を実現するためである。   This is because standardization is achieved by storing only devices that do not depend on the form of the production facility 102 to be monitored in one compact unit, thereby realizing cost reduction and installation cost reduction.

また、一時的なプロセス監視を必要とした場合でも、比較的持ち運びが容易で且つ無線ユニット302を装備しているので、子局2に無線ユニットを設置すれば、配線不要となり、設置も容易で有効である。   Even when temporary process monitoring is required, since it is relatively easy to carry and equipped with the wireless unit 302, if a wireless unit is installed in the slave station 2, wiring is not required and installation is easy. It is valid.

加工プロセス監視システム100で扱う主要な情報は、加工情報DB6で管理され、図4に示すように、情報基地子局2から転送される加工プロセス情報401は、テキスト形式のデータであり、内容は16進数で表現される。   The main information handled by the machining process monitoring system 100 is managed by the machining information DB 6, and as shown in FIG. 4, the machining process information 401 transferred from the information base slave station 2 is data in text format, and the content is Expressed in hexadecimal.

また、加工情報402は、加工方案・指示から、CAD/CAM、NCデータまで含む内容である。さらに、NCプログラム403は、加工定義データを各機械別のNCフォーマット仕様に変換した後のデータである。 Further, the machining information 402 includes contents from a machining plan / instruction to CAD / CAM and NC data. Further, the NC program 403 is data after the machining definition data is converted into NC format specifications for each machine.

また、加工情報DB6の周辺機能として、加工プロセス情報401と加工情報402とを比較するデータ比較部4と、比較後の結果を新たな加工情報として修正する修正処理部5と、加工情報402をCAD/CAMシステム101に渡すための加工情報読出し部7と、CAD/CAMシステム101によって生成されたNCプログラムを加工情報DB6に書き込むための情報書き込み込み部12と、NCプログラムを加工情報DB6から監視対象設備102へ伝送するためのデータ送信部13とがある。加工情報DB6のこれら周辺機能は、ソフトウェアであり、1台もしくは複数台のPCにインストールされ、加工情報DB6に格納されたデータの処理に使用される。   Further, as peripheral functions of the machining information DB 6, a data comparison unit 4 that compares the machining process information 401 and the machining information 402, a correction processing unit 5 that corrects the result after comparison as new machining information, and the machining information 402. The machining information reading unit 7 for passing to the CAD / CAM system 101, the information writing unit 12 for writing the NC program generated by the CAD / CAM system 101 to the machining information DB 6, and the NC program monitored from the machining information DB 6 There is a data transmission unit 13 for transmission to the target facility 102. These peripheral functions of the processing information DB 6 are software, and are installed in one or a plurality of PCs and used for processing data stored in the processing information DB 6.

また、データ比較部4は、情報収集基地局3から取得した、NCプログラムの実行番号、そのプログラムが使用された時間情報等の実際の加工プロセス状況を示す加工プロセス情報401と、この加工プロセス情報401が得られた加工に使用したNCプログラムの加工情報402とを、グラフィカルに表示する。データ比較部4による表示により、加工プロセス情報401と、加工情報402とを比較することができる。   The data comparison unit 4 also acquires machining process information 401 indicating the actual machining process status obtained from the information collection base station 3 such as the execution number of the NC program, time information when the program is used, and the machining process information. The machining information 402 of the NC program used for machining for which 401 is obtained is graphically displayed. By the display by the data comparison unit 4, the machining process information 401 and the machining information 402 can be compared.

加工プロセス情報401には、実行したNCプログラム番号が記録されており、加工情報402にも予め、NCプログラム番号が記録されている。NCプログラム番号はユニークな番号としているので、両者のデータを結びつけるキーワードとなる。   The machining process information 401 records the executed NC program number, and the machining information 402 also records the NC program number in advance. Since the NC program number is a unique number, it becomes a keyword that links both data.

また、このキーワードはNCプログラム番号以外にも、日付や設備名称、通し番号、アルファベットなどを組合わせたものでも良い。   In addition to the NC program number, this keyword may be a combination of date, equipment name, serial number, alphabet, and the like.

また、加工プロセス情報401は16進数で表現されており、人が見て理解し易くするため、一度、2進数に展開し、図2に示したメモリマップ200に従い10進数の加工条件データに変換する。これにより、加工プロセス情報401と加工情報402との比較をし易くしている。   Further, the machining process information 401 is expressed in hexadecimal numbers, and is expanded into binary numbers once and converted into decimal machining condition data according to the memory map 200 shown in FIG. 2 for easy understanding by humans. To do. This makes it easy to compare the machining process information 401 and the machining information 402.

加工プロセス情報401と加工情報402との比較作業は、図5に示す表示画面103のように、この画面左側にNCプログラムを表示させ、その右側に、PC画面上のプルダウンメニューから選択した比較対象データの元データ(破線)と熟練者による加工実績データ(実線)を重ね合わせ、グラフ表示している。このとき、重ね合わせをせず、元データと加工実績データとを別個に並べて表示しても良い。   The comparison operation between the machining process information 401 and the machining information 402 is performed by displaying the NC program on the left side of the screen as shown in the display screen 103 shown in FIG. 5 and the comparison target selected from the pull-down menu on the PC screen on the right side. The original data (broken line) of the data and the machining result data (solid line) by the expert are superimposed and displayed in a graph. At this time, the original data and the processing result data may be separately arranged and displayed without overlapping.

さらに、画面右に、元データと加工実績データとの偏差量をグラフィカルに表示することで、人が見て直感的に比較できるように工夫されており、対象データの単位もしくは割合で表示する。   Furthermore, the deviation amount between the original data and the machining result data is graphically displayed on the right side of the screen so that a person can see and intuitively compare it, and the data is displayed in units or ratios of the target data.

また、比較対象データとは、例えば、送り速度、送り速度オーバーライド値、主軸の負荷電流値、振動値、気温、ワーク温度、音圧レベル等である。図5に示した例は、比較対象データとして、送り速度を選択した場合の例であり、その他の比較データを選択することもできる。   The comparison target data is, for example, a feed speed, a feed speed override value, a spindle load current value, a vibration value, an air temperature, a workpiece temperature, a sound pressure level, and the like. The example shown in FIG. 5 is an example when the feed speed is selected as the comparison target data, and other comparison data can also be selected.

また、新人運転員の加工実績データを蓄積すれば、熟練者の実績データと新人運転員の実績データとを比較することもできるため、技能差を定量的に示すことができ、技能伝承の手段としても使うことができる。   In addition, by accumulating the processing data of new operators, it is possible to compare the results data of skilled workers with the results data of new operators, so that the difference in skills can be shown quantitatively. Can also be used.

また、上述した比較作業は、安全上の観点から、一度、人が加工条件値を確認する事としているが、条件値の高い方を採用する方法や、全て熟練運転員の条件値とする方法等の、自動的に比較する方法も可能である。   In addition, from the viewpoint of safety, the above-described comparison work is performed once by a person to confirm the machining condition value. However, a method that employs a higher condition value or a method that uses all skilled operator condition values. An automatic comparison method is also possible.

人による比較作業については、NCプログラムの行単位で行い、送り速度値や送り速度オーバーライド値を画面上で確認しながら値を調整する。値は元データのままとしても良く、また、実績データとしても良い。   The comparison work by humans is performed in units of NC program lines, and the values are adjusted while checking the feed rate value and feed rate override value on the screen. The value may be the original data or may be actual data.

さらに、その間の値や、それ以外の任意の値でも設定することができる。   Furthermore, a value between them or any other value can be set.

比較作業が終了した時は、画面上の修正終了ボタン103Aを押し、修正処理部5へ処理結果データを渡す。   When the comparison work is completed, the correction end button 103A on the screen is pressed, and the processing result data is passed to the correction processing unit 5.

修正処理部5では、データ比較部4の結果を基に、送り速度値や送り速度オーバーライド値などの加工情報を書換える。このとき、加工情報を識別するための、NCプログラム番号等ユニークな番号や、修正回数、修正日時もあわせて加工情報に記録する。   The correction processing unit 5 rewrites the processing information such as the feed speed value and the feed speed override value based on the result of the data comparison section 4. At this time, a unique number such as an NC program number for identifying the machining information, the number of corrections, and the correction date are also recorded in the machining information.

これにより、このデータを用い、不具合が起きた場合などに、データの追跡調査を容易とすることができる。書換え終了後は、加工情報DB6へ保存される。   Thereby, when this data is used and a trouble occurs, it is possible to facilitate data tracking investigation. After rewriting is completed, it is stored in the processing information DB 6.

加工情報DB6に蓄積された、加工情報402は、加工方案・指示から、CAD/CAM、NCデータまで含むものをいい、この情報を基にCAD/CAMシステム101によってNCプログラム11を生成する。   The machining information 402 stored in the machining information DB 6 includes information including a machining plan / instruction, CAD / CAM, and NC data. Based on this information, the CAD / CAM system 101 generates the NC program 11.

このとき、加工情報402をCAD/CAMシステム101へ渡すための手段が加工情報読出し部7である。加工情報読出し部7はCAD/CAM101にデータを円滑に渡すために、カスタマイズされており、加工プロセス監視システム100とのインターフェースとなっている。   At this time, means for transferring the processing information 402 to the CAD / CAM system 101 is the processing information reading unit 7. The machining information reading unit 7 is customized to smoothly pass data to the CAD / CAM 101 and serves as an interface with the machining process monitoring system 100.

上述した例は、加工情報読出し部7は、加工プロセス監視システム100内にあり、実行操作も加工プロセス監視システム100から行い、対象CAD/CAMシステム101に合わせたフォーマットのデータに変換し、対象CAD/CAMシステム101のデータベースに転送している例である。   In the above-described example, the machining information reading unit 7 is in the machining process monitoring system 100, and the execution operation is also performed from the machining process monitoring system 100, converted into data in a format that matches the target CAD / CAM system 101, and the target CAD This is an example of transferring to the database of the / CAM system 101.

本発明は、上述した例に限らず、加工情報読出し部7が、CAD/CAMシステム101側にアドインし、実行操作をCAD/CAMシステム101側から行う例にも適用可能である。   The present invention is not limited to the above-described example, but can be applied to an example in which the machining information reading unit 7 adds in to the CAD / CAM system 101 side and performs an execution operation from the CAD / CAM system 101 side.

初期の加工情報は、経験上の実績値など、机上で検討された値が設定されており、加工プロセス情報401が無い場合でも、CAD/CAMシステム101によるNCプログラム11の生成は可能である。   As the initial machining information, a value that has been studied on the desk such as an actual performance value is set, and the NC program 11 can be generated by the CAD / CAM system 101 even when there is no machining process information 401.

この加工実績の無い、初期の加工情報に基づいて生成されたNCプログラム11は、情報書込み部12によって、一旦、加工情報DB6に保存される。この情報書込み部12は、加工プロセス監視システム100から独立した、単独のソフトウェアでも良い。   The NC program 11 generated based on the initial machining information having no machining record is temporarily stored in the machining information DB 6 by the information writing unit 12. This information writing unit 12 may be independent software independent of the machining process monitoring system 100.

加工情報DB6に保存されているNCプログラムを用いて加工すると、同時に対象設備102のPLC部1から情報収集子局2や情報収集基地局3を介して、加工プロセス情報が、加工情報DB6に集められる。   When machining is performed using the NC program stored in the machining information DB 6, machining process information is simultaneously collected in the machining information DB 6 from the PLC unit 1 of the target facility 102 via the information collection slave station 2 and the information collection base station 3. It is done.

そして、データ比較部4や修正処理部5により、加工プロセス情報として吸い上げられたデータは、高効率加工条件を再定義された加工情報として作成される。この作成された加工情報に基づいて、CAD/CAMシステム101によりNCプログラム11が生成され、上述と同様にして、一旦、加工情報DB6に保存される。   Then, the data extracted as the machining process information by the data comparison unit 4 or the correction processing unit 5 is created as machining information in which the high-efficiency machining conditions are redefined. Based on the created machining information, an NC program 11 is generated by the CAD / CAM system 101 and is temporarily stored in the machining information DB 6 in the same manner as described above.

CAD/CAMシステム101で生成されたNCプログラム11は、データ送信部13によって、監視対象設備102の数値制御部14に転送される。このデータ送信部13は市販のデータ転送ソフトを用いても良い。   The NC program 11 generated by the CAD / CAM system 101 is transferred to the numerical control unit 14 of the monitoring target equipment 102 by the data transmission unit 13. The data transmission unit 13 may use commercially available data transfer software.

以上のように、本発明によれば、初期設定時の加工プログラムの加工条件では、設定し得ない、熟練者の加工設定条件(個々の機器の特質、使用環境状況等により決定される条件)を実際の熟練者の条件設定を行うことで取得し、これを記憶して、初期加工条件と比較するために両加工条件を、NCプログラムの推移と対応して表示する。   As described above, according to the present invention, the machining setting conditions of an expert who cannot be set with the machining conditions of the machining program at the time of initial setting (conditions determined by the characteristics of each device, the usage environment, etc.) Is obtained by setting the condition of an actual expert, and this is stored, and both machining conditions are displayed in correspondence with the transition of the NC program for comparison with the initial machining conditions.

そして、両加工条件を比較して、生産加工効率が高い加工条件を選択して、その条件となるように、NCプログラムを修正する。以降は、修正されたNCプログラムに従って、加工を実行すれば、熟練者によらずとも、高効率な加工を行うことができる。   Then, the two machining conditions are compared, a machining condition with high production machining efficiency is selected, and the NC program is corrected so as to satisfy the condition. Thereafter, if machining is performed in accordance with the modified NC program, highly efficient machining can be performed without depending on a skilled person.

なお、加工プロセス監視システム100及びCAD/CAMシステム101と、監視対象生産設備102とは、同一工場内に配置される場合に適用することができるのみならず、監視対象生産設備100のみ工場内にあり、加工プロセス監視システム100及びCAD/CAMシステム101は、その工場内ではない他の場所に位置していてもよい。 The processing process monitoring system 100, the CAD / CAM system 101, and the monitoring target production facility 102 can be applied not only when they are arranged in the same factory, but only the monitoring target production facility 100 is included in the factory. Yes, the machining process monitoring system 100 and the CAD / CAM system 101 may be located at other locations not within the factory.

また、複数の監視対象生産設備100に対して、一つの加工プロセス監視システム100及びCAD/CAMシステム101が、インターネット等の双方向通信可能な電気通信回線を介して接続され、加工条件の修正等を行うこともできる。
Further, a single machining process monitoring system 100 and a CAD / CAM system 101 are connected to a plurality of production facilities 100 to be monitored through an electric communication line capable of two-way communication such as the Internet to correct machining conditions, etc. Can also be done.

本発明の一実施形態である加工プロセス監視システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a machining process monitoring system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態において16進数の加工プロセス情報を2進数に展開して、ビット毎の内容を示した表である。4 is a table showing the contents of each bit by expanding the machining process information of hexadecimal number into binary number in one embodiment of the present invention. 情報収集基地局の機器構成図である。It is an apparatus block diagram of an information collection base station. 加工情報DBで扱う情報を示す図である。It is a figure which shows the information handled by process information DB. データ比較部での処理状況を示す表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display screen which shows the processing condition in a data comparison part.

符号の説明Explanation of symbols

1 PLC部
2 情報収集子局
3 情報収集基地局
4 データ比較部
5 修正処理部
6 加工情報DB
7 加工情報読出し部
8 加工情報
11 NCプログラム
12 情報書込み部
13 データ送信部
14 数値制御部
15 サーボモータ
16 アクチュエータ
17 操作パネル
18 センサ
19 運転員
100 加工プロセス監視システム
101 CAD/CAMシステム
102 監視対象設備
103 表示画面
300 ボックス
301 収集機器
302 無線ユニット
303 分岐台
304 有線接続端子台
305 LAN接続ポート
306 パワーサプライ
401 加工プロセス情報
402 加工情報
403 NCプログラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PLC part 2 Information collection slave station 3 Information collection base station 4 Data comparison part 5 Correction process part 6 Processing information DB
7 Machining Information Reading Unit 8 Machining Information 11 NC Program 12 Information Writing Unit 13 Data Transmitting Unit 14 Numerical Control Unit 15 Servo Motor 16 Actuator 17 Operation Panel 18 Sensor 19 Operator 100 Machining Process Monitoring System 101 CAD / CAM System 102 Monitored Equipment DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 Display screen 300 Box 301 Collection apparatus 302 Wireless unit 303 Branch stand 304 Wired connection terminal block 305 LAN connection port 306 Power supply 401 Machining process information 402 Machining information 403 NC program

Claims (4)

NCプログラムにより実際の生産設備で被加工物を加工して得られる加工実績データを含む加工プロセス情報であって、前記NCプログラムによる加工中に、運転員が個々の機器の特質や使用環境状況を考慮して設定した加工条件を含む加工プロセス情報を基に生産加工効率が高い加工条件を抽出し、CAD/CAM手段の加工情報にフィードバックすることで生産加工効率が高いNCプログラムを生成する加工プロセス監視システムであって、
上記実際の生産設備での被加工物の加工と同時に上記生産設備の制御装置から伝送された上記加工プロセス情報を収集する情報収集手段と、
上記NCプログラムの生成に用いた複数の初期加工条件を含む初期加工情報を記憶すると共に、上記加工プロセス情報を蓄積するための記憶媒体と、
上記記憶媒体に記憶された上記初期加工情報に含まれる上記初期加工条件と上記蓄積された上記加工プロセス情報に含まれる加工条件とを比較し、上記初期加工条件と上記加工プロセス情報に含まれる加工条件が異なり、上記加工プロセス情報に含まれる加工条件が上記初期加工条件よりも生産加工効率が高い加工条件である場合に、上記加工プロセス情報に含まれる加工条件選択するデータ比較手段と、
上記データ比較手段により選択された上記加工プロセス情報に含まれる加工条件に基づいて、上記NCプログラムを修正するCAD/CAM手段と、
上記CAD/CAM手段により修正されたNCプログラムに基づいた加工情報を上記生産設備の制御装置に情報を伝達するための情報伝達手段とを備えることを特徴とする加工プロセス監視システム。
Machining process information that includes machining performance data obtained by machining workpieces with actual production equipment using NC programs. During machining by the NC program, the operator can check the characteristics and operating environment of each device. Machining process that generates NC program with high production machining efficiency by extracting machining conditions with high production machining efficiency based on machining process information including machining conditions set in consideration and feeding back to machining information of CAD / CAM means A monitoring system,
And information acquisition means to gather the machining process information transmitted from a control device of the machining at the same time as the production equipment of the workpiece in the actual production facilities,
A storage medium for storing initial machining information including a plurality of initial machining conditions used for generating the NC program, and storing the machining process information;
The initial machining conditions included in the initial machining information stored in the storage medium are compared with the machining conditions included in the accumulated machining process information , and the initial machining conditions and machining included in the machining process information are compared. Data comparison means for selecting the machining conditions included in the machining process information when the conditions are different and the machining conditions included in the machining process information are machining conditions having higher production machining efficiency than the initial machining conditions ;
Based on the processing conditions included in the machining process information selected by said data comparing means, and CAD / CAM unit for correcting the NC program,
Working process monitoring system characterized in that it comprises a communication means for processing information based on the NC program which is corrected by the CAD / CAM unit for transmitting the information to the control unit of the production equipment.
請求項1記載の加工プロセス監視システムにおいて、上記生産設備の制御装置と、情報収集手段及び情報伝達手段とは双方向通信可能な電気通信回線を通じて接続されていることを特徴とする加工プロセス監視システム。   2. The machining process monitoring system according to claim 1, wherein the production equipment control device, the information collecting means and the information transmitting means are connected through an electric communication line capable of bidirectional communication. . NCプログラムにより実際の生産設備で被加工物を加工して得られる加工実績データを含む加工プロセス情報であって、前記NCプログラムによる加工中に、運転員が個々の機器の特質や使用環境状況を考慮して設定した加工条件を含む加工プロセス情報を、上記実際の生産設備での被加工物の加工と同時に、伝送手段を介して伝送する生産設備制御手段と、
上記実際の生産設備での被加工物の加工と同時に上記生産設備制御手段から伝送された加工情報を収集する加工情報収集手段と、
上記NCプログラムの生成に用いた複数の初期加工条件を含む初期加工情報を記憶すると共に、上記加工情報収集手段により収集された加工プロセス情報を蓄積する加工情報記憶手段と、
上記加工情報記憶手段に蓄積された上記加工プロセス情報に含まれる加工条件上記初期加工情報に含まれる上記初期加工条件とを互いに対比する対比情報を表示する表示手段と、
上記表示手段に表示された対比情報に基づいて決定される加工条件であって、上記初期加工条件と上記加工プロセス情報に含まれる加工条件が異なり、上記加工プロセス情報に含まれる加工条件が上記初期加工条件よりも生産加工効率が高い加工条件である場合に、上記加工プロセス情報に含まれる加工条件に従って上記NCプログラムを修正する修正処理手段と、
上記修正処理部により修正されたNCプログラムを上記生産設備制御手段に、伝送手段を介して伝送するデータ送信手段とを備えることを特徴とする加工プロセス監視システム。
Machining process information that includes machining performance data obtained by machining workpieces with actual production equipment using NC programs. During machining by the NC program, the operator can check the characteristics and operating environment of each device. Production equipment control means for transmitting machining process information including machining conditions set in consideration of the workpieces in the actual production equipment simultaneously with the transmission means,
Processing information collecting means for collecting processing information transmitted from the production equipment control means simultaneously with processing of the workpiece in the actual production equipment ;
Machining information storage means for storing initial machining information including a plurality of initial machining conditions used for generating the NC program, and storing machining process information collected by the machining information collecting means;
Display means for displaying the comparison information for comparing the said initial machining conditions included in the processing conditions and the initial processing information included in the processing information the machining process information stored in the storage means with each other,
Machining conditions determined based on the contrast information displayed on the display means, wherein the initial machining conditions and the machining conditions included in the machining process information are different, and the machining conditions included in the machining process information are the initial conditions. Correction processing means for correcting the NC program according to the machining conditions included in the machining process information when the machining conditions have higher production machining efficiency than the machining conditions ;
Working process monitoring system, characterized in that the NC program which is corrected by the correction processing unit to the production equipment control means, and a data transmission means for transmitting via a transmission means.
請求項3記載の加工プロセス監視システムにおいて、上記生産設備制御手段と、加工情報収集手段及び上記データ伝送手段とは双方向通信可能な電気通信回線を通じて接続されていることを特徴とする加工プロセス監視システム。   4. The machining process monitoring system according to claim 3, wherein the production facility control means, the machining information collection means, and the data transmission means are connected through an electric communication line capable of bidirectional communication. system.
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