JP4839656B2 - チェンジャー付き加工設備制御システム - Google Patents
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Description
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。
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。
しかし、より一層の加工効率の向上のためには、機内工具ホルダマガジンに対する工具ホルダの搬入,搬出を効率的に行う必要があり、その制御形式に工夫が必要となる。
この発明の他の目的は、その交換時間短縮の制御が簡易に実現できるものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、加工プログラムを順次複数実行する場合にも、工具ホルダチェンジャーと加工機との動作のタイミングをとることが容易なものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、ローダを備えるものである場合に、ローダ、工具ホルダチェンジャー、および加工機のスタートのタイミングを、無駄な待ち時間を必要とせずに、円滑に行えるものとすることである。
前記スケジュール作成装置(34)は、チェンジャー制御装置(32)からの転送要求(F3)により加工プログラム(36)を加工機制御装置(31)に送る加工プログラム転送手段(60)、および前記工具ホルダチェンジャー(3)に交換させる工具ホルダ(7)の情報であるチェンジャー動作情報(44)を、前記転送要求(F3)により作成しチェンジャー制御装置(32)へ送るチェンジャー動作情報作成手段(58)を有するものとし、前記チェンジャー制御装置(32)は送られたチェンジャー動作情報(44)に従って工具交換の制御を行うものとする。
この構成の場合、必要工具ホルダ確認命令(51)を加工プログラム(36)に設けるため、この命令(51)を機会として、チェンジャー動作情報(44)と照会し、必要な工具ホルダ(7)の確認を行わせる制御が行える。
また、元となる加工プログラム(36A)はプログラミング装置(35)で作成し、スケジュール作成装置(34)に設けられた命令付加手段(59)により前記必要工具ホルダ確認命令(51)を加工プログラム(36)に付加するものとしたため、加工のスケジュール等に応じた適切なチェンジャー動作情報(44)を作成することができる。
この構成の場合、チェンジャー制御装置(32)からの加工プログラムの要求(F3)の都度、前記チェンジャー動作情報(44)を作成してチェンジャー制御装置(32)へ送るものとしたため、複数の加工プログラム(36)を順次実行するにつき、工具ホルダチェンジャー(3)と加工機(1)との動作のタイミングが取り易い。
この構成の場合、ローダ制御装置(33)およびチェンジャー制御装置(32)がスケジュール作成装置(34)に順次データ要求(F1,F3)し、その返答信号(F2,F4)に応答して、ローダ制御装置(33)はチェンジャー制御装置(32)をスタートさせ、チェンジャー制御装置(32)は加工機制御装置(31)をスタートさせる。すなわち、数珠繋ぎ式にスタートさせる。そのため、ローダ(4)、工具ホルダチェンジャー(3)、および加工機(1)を、順次、準備の整った状態でスタートさせることができて、確実な動作を可能としながら、これらローダ(4)、工具ホルダチェンジャー(3)、および加工機(1)のスタートが、無駄な待ち時間を必要とせずに、円滑に行える。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
なお、チェンジャー動作情報44は、チェンジャー制御装置32の所定の記憶領域にテーブル等で記憶される。
必要工具ホルダ確認命令51は、加工プログラム36の一連の加工命令50のうち、工具割出命令50bにおける工具ホルダ7の識別番号が変わる命令50bが現れる都度、その直前の位置に記述される。
チェンジャー制御装置32の確認交換手段45は、交換伺い情報D1に応答して工具ホルダ識別番号(T01)に対応する工具ホルダ7が、チェンジャー動作情報44における現在搬入順位に該当することの確認を行い、かつ該当する場合にはその工具ホルダ7が交換可能状態にあるか否かの確認を行う。
この例では、識別番号(T01)の工具ホルダ7は現在搬入順位に該当しないため、交換不可の返答D2を加工機制御装置31に返す。
このとき、必要工具ホルダ確認手段38は、チェンジャー制御装置32にその必要工具ホルダ確認命令51中の工具ホルダ識別番号(T03)を含む交換伺い情報D1を送信する。
チェンジャー制御装置32の確認交換手段45は、交換伺い情報D1に応答して工具ホルダ識別番号(T03)に対応する工具ホルダ7が、チェンジャー動作情報44における現在搬入順位に該当することの確認を行い、かつ該当する場合にはその工具ホルダ7が交換可能状態にあるか否かの確認を行う。
この交換可能状態にあるか否かの判定を行うことにより、搬入すべき工具ホルダ7が機内工具ホルダマガジン5の交換用割出位置Rの遠くにあって、工具ホルダチェンジャー3による動作に時間がかかる場合は、搬入しない処置が取れる。
加工機制御装置31の必要工具ホルダ確認手段38は、上記返答D2に応答し、工具ホルダチェンジャー3による交換の完了を待って、その工具ホルダ識別番号(T03)に該当する工具ホルダ7がパンチプレス1内にあることを確認する。同図の例では、最初は識別番号(T03)に該当する工具ホルダ7がパンチプレス1内にないが、上記工具ホルダチェンジャー3による交換動作によって、識別番号(T03)に該当する工具ホルダ7がパンチプレス1内に存在することになるので、該当する工具ホルダ7(T03)がパンチプレス1内にあると判定する。
そのため、上記の例で、通常は、加工プログラム36の実行が進んでT03の工具ホルダ7が必要となる頃までには、上記の確認交換手段45による確認時に交換可能状態になっている。なお、同図の加工プログラム36は、説明の簡明のために命令数を少なくして示しており、また加工の初期に工具ホルダ7の交換が必要となる内容としてあるが、一般的には孔明け個数も多く、加工プログラム36の実行開始時の機内工具ホルダマガジン5の工具ホルダ編成状態で、多くの加工が行えるものとできる。
また、独立したチェンジャー動作情報44を設定するので、例えば、従来の加工プログラム中に工具ホルダチェンジャーの制御命令まで含めて記載する制御方式と異なり、複数の加工プログラム36の実行順を現場で自由に変更する場合にも、チェンジャー動作情報44を作成することで対処できて、加工プログラム36中のチェンジャー制御命令を書き直すような複雑な処置が不要となる。
自動プログラミング装置35は、上記加工プログラム36に対して、必要工具ホルダ確認命令51を付加する前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。
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。
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。
チェンジャー動作情報作成手段58は、チェンジャー制御装置32からの加工プログラムの要求の都度、前記チェンジャー動作情報44を作成してチェンジャー制御装置32へ送るものとされる。上記のように、チェンジャー制御装置32は、送られたチェンジャー動作情報44に従って工具交換の制御を行う。
ローダ制御装置33は、手動操作されるスタートスイッチ61、データ要求手段63、および準備完了通知手段62を有し、スタートスイッチ61が操作されることで、データ要求手段63がスケジュール作成装置34にデータ要求信号F1を送る。その返答信号F2に応答し、準備完了通知手段62は、ローダ4が所定の準備完了状態になると、チェンジャー制御装置32をスタートさせる。
チェンジャー制御装置32のデータ要求手段66は、スタート時にスケジュール作成装置34にデータ要求信号F3を送り、その返答信号F4に応答し、準備完了通知手段62は、工具ホルダチェンジャー3が所定の準備完了状態になると、加工機制御装置31をスタートさせる。
加工機制御装置31のスタートスイッチ67は、チェンジャー制御装置32の準備完了通知手段65から送信される準備完了信号によってオン動作させられる。
スケジュール作成手段34は、このデータ要求信号F3に応答して、命令付加手段59による加工プログラム36Aへの必要工具ホルダ確認命令51の付加と、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の作成とを行う。スケジュール作成手段34は、上記データ要求信号F3に対する返答信号F4として、実行順位に該当する加工プログラム36のフィイル名と、作成したチェンジャー動作情報44をチェンジャー制御装置32へ送る。
また、スケジュール作成手段34は、データ要求信号F3に応答して命令付加手段59が元の加工プログラム36Aに対して必要工具ホルダ確認命令51を付加し、その付加された加工プログラム36を加工機制御装置31へ送る。
また、元となる加工プログラム36Aは自動プログラミング装置35で作成し、スケジュール作成装置34に設けられた命令付加手段59により前記必要工具ホルダ確認命令51を加工プログラム36Aに付加するものとしたため、加工のスケジュール等に応じた適切なチェンジャー動作情報44を作成することができる。
2…プリセッター
3…工具ホルダチェンジャー
4…ローダ
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
9…テーブル
10…板材送り機構
17…段取り用交換部
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…必要工具ホルダ確認手段
39…工具ホルダ情報記憶手段
40…保有工具ホルダ記憶手段
43…チェンジャー制御プログラム
40…保有工具ホルダ記憶手段
44…チェンジャー動作情報
45…確認交換手段
50…加工命令
51…工具ホルダ確認命令
54…段取情報作成手段
55…使用工具ホルダ情報
58…チェンジャー動作情報作成手段
59…命令付加手段
60…加工プログラム転送手段
61…スタートスイッチ
62…準備完了通知手段
63…データ要求手段
64…スタートスイッチ
65…準備完了通知手段
66…データ要求手段
67…スタートスイッチ
D1…交換伺い情報
D2…返答
F1,F3…データ要求信号
F2,F4…返答信号
R,S…交換用割出位置
T01,T02,……識別番号
W…板材
Claims (3)
- 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、前記工具ホルダは個別工具を交換自在に搭載する複数の工具支持部を有し、前記加工機は、機内工具ホルダマガジンを有していてこの機内工具ホルダマガジンに、前記工具ホルダを着脱自在に保持する複数の工具ホルダ保持部が設けられ、かつ機内工具ホルダマガジンを旋回させて前記工具ホルダ保持部を旋回割出しする機能、およびその旋回割出しされた工具ホルダを工具ホルダ中心回りに旋回させて個別工具を旋回割出しする機能を備えたものである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、
前記加工機を加工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、
前記スケジュール作成装置は、チェンジャー制御装置からの転送要求により加工プログラムを加工機制御装置に送る加工プログラム転送手段、および前記工具ホルダチェンジャーに交換させる工具ホルダの情報であるチェンジャー動作情報を、前記転送要求により作成しチェンジャー制御装置へ送るチェンジャー動作情報作成手段を有するものとし、前記チェンジャー制御装置は送られたチェンジャー動作情報に従って工具交換の制御を行うものとし、
前記加工機を制御する加工プログラムを作成するプログラミング装置を設け、前記スケジュール作成装置は、前記プログラミング装置により作成された加工プログラムに、前記チェンジャー動作情報と照会しかつ必要な工具ホルダの確認を行わせる命令である必要工具ホルダ確認命令を付加する命令付加手段を有し、前記加工プログラム転送手段は、前記必要工具ホルダ確認命令の付加された加工プログラムを送るものとしたチェンジャー付き加工設備制御システム。 - 前記スケジュール作成装置は、前記加工プログラムを複数記憶し、これら複数の加工プログラムの実行順を定めた実行順情報を記憶するものであり、前記チェンジャー動作情報作成手段は、チェンジャー制御装置からの加工プログラムの要求の都度、前記チェンジャー動作情報を作成してチェンジャー制御装置へ送るものとした請求項1記載のチェンジャー付き加工設備制御システム。
- 前記加工設備は、前記加工機へ素材を搬入するローダを備えたものであり、このローダを制御するローダ制御装置を設け、このローダ制御装置は、スタートスイッチが操作されることで、前記スケジュール作成装置にデータ要求し、その返答信号に応答して前記チェンジャー制御装置をスタートさせる手段を有し、前記チェンジャー制御装置は、スタート時に前記スケジュール作成装置にデータ要求し、その返答信号に応答して前記加工機制御装置をスタートさせる手段を有するものとした請求項1記載のチェンジャー付き加工設備制御システム。
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