JP5334517B2 - 加工システム - Google Patents

Description

本発明は、放電加工機で用いる電極の製作から、製作された電極による放電加工まで該電極を管理可能にした加工システムに関する。

近時、工作機械の分野では無人加工の開発が行われており、例えば特許文献１には、ワーク又は工具を加工装置に自動的に供給して、無人での運転を可能にした自動加工装置が記載されている。この加工装置では、ワークパレット及び工具ホルダを識別するためのバーコードと、該バーコードを読み取るためのバーコードリーダーとを具備している。

これは、自動加工に必要な加工プログラミングの作成時に、マガジンのどのポットに、どのようなワークやツールをセットしたかの対応関係をオペレータが手動でキー入力するので、キー入力時に間違えて入力する場合があることから、特許文献１に記載の発明は、これを防止すべく、各ポットにセットされたワークパレット及び工具ホルダのバーコードをバーコードリーダーによって読み取らせ、読み取られたバーコードに基づいて、各ポットのバーコードに対応付けようとするものである。

特開２００２−３０４２０８号公報

一方、例えば金型等の製作では、ワークは先ずフライス盤等の切削加工機によって可能な限り切削加工を行い、その後に仕上げ加工として放電加工が用いられることが一般的である。また、放電加工で用いる電極も、切削加工で製作されることが多い。

このように、ワーク及び電極は切削加工工程と放電加工工程とを経て製作されるので、ワーク及び電極が現在どの工程にあるのか工程管理することが必要であるが、特許文献１に記載の発明では、こうした問題を解決することができない。そのために、特に、放電加工現場においてワークの製作速度に電極の供給速度が追付かないミスマッチが生じることがあり得る。

従って、本発明はこうした従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、工場内で工具を製作しながらワークを製作する加工プロセスにおける工具、特に放電加工における工具としての電極の製作工程から、該製作した工具を用いた加工工程まで、該工具を管理できるようにした加工システムを提供することを目的としている。

上述の目的を達成するために、本発明によれば、ワークを放電加工する加工システムにおいて、前記ワークを加工する電極を製作するための切削加工機と、前記切削加工機で製作された電極を用いて、前記ワークを加工する放電加工機と、前記電極の識別情報を該電極に付与する識別情報付与手段と、前記識別情報付与手段の情報を読取る読取手段と、前記切削加工機における前記電極の加工進捗情報、前記電極の測定進捗情報、及び前記放電加工機における前記電極の使用状況に関連した情報を前記電極の識別情報に対応させて記憶する記憶手段とを具備した加工システムが提供される。

図１を参照すると、本発明の好ましい実施の形態による加工システム１１は、識別子生成ステーション１３、切削加工ステーション１５、測定ステーション１７、放電加工ステーション１９、記憶手段として作用するサーバー２３、ＣＡＤ／ＣＡＭ２５、及び、これらを相互接続するイーサーネット等のネットワーク２１を具備している。サーバー２３は、少なくとも材料、工具に関連したデータ及び後述する電極、ワークに関連した識別情報を格納する。ＣＡＤ／ＣＡＭ２５は、切削加工ステーション１５で用いる加工プログラム、測定ステーション１７で用いる形状、寸法データ、及び放電加工ステーション１９で用いる加工プログラムを作成し、それら加工プログラム及びデータを切削加工ステーション１５、測定ステーション１７、放電加工ステーション１９へ提供する。

識別子生成ステーション１３は、放電加工ステーションで工具として用いる電極Ｅを保持する電極ホルダＨに関連した電極ホルダＩＤ（ＥＩＤ）、及び金型等のワークＷを取付けるパレットＰとを関連づけるパレットＩＤ（ＷＩＤ）をサーバー２３に登録するためのコンピュータから成る端末３１、電極ホルダＩＤ及びパレットＩＤを識別情報付与手段としてのラベル２７ａ、２７ｂに印刷するラベルプリンターのようなプリンター２９を具備している。プリンター２９は、端末３１によって制御することができる。

切削加工ステーション１５は、ラベル２７ａ、２７ｂ上の電極ホルダＩＤ及びパレットＩＤを読取るためのバーコードリーダー等の読取装置３３、ラベル２７ａを貼付した電極ホルダＨ及びラベル２７ｂを貼付したパレットＰを一時的に収納する収納部としてのラック３５、未加工電極Ｅを切削加工するための第１の加工機としてのフライス盤等の切削加工機３７ａ、金型等のワークＷを切削加工するためのフライス盤等の切削加工機３７ｂ、及びネットワーク２１に接続されたコンピュータから成る端末３９を具備している。

測定ステーション１７は、ラベル２７ａ、２７ｂ上の電極ホルダＩＤ及びパレットＩＤを読取るためのバーコードリーダー等の読取装置４１、電極ホルダＨ及びパレットＰを一時的に収納する収納部としてのラック４３、切削加工ステーション１５で切削加工された電極Ｅの形状、寸法を測定する測定装置４５ａ、及び切削加工ステーション１５で切削加工されたワークＷの形状、寸法を測定する測定装置４５ｂを具備している。

放電加工ステーション１９は、ラベル２７ａ、２７ｂ上の電極ホルダＩＤ及びパレットＩＤを読取るためのバーコードリーダー等の読取装置４９、測定ステーション１７で測定済みの電極Ｅを工具として、測定ステーション１７で測定済みのワークＷを放電加工するための第２の加工機としての放電加工機５３を具備している。

以下、本実施の形態の作用を説明する。
先ず、未加工電極Ｅ及び電極ホルダＨが識別子生成ステーション１３に給送される。図１では、未加工電極Ｅ及び電極ホルダＨは分離した状態で識別子生成ステーション１３に給送されるように記載されているが、未加工電極Ｅを電極ホルダＨに取付けた状態で識別子生成ステーション１３へ給送するようにしてもよい。

オペレータは、該電極ホルダＨに電極ホルダＩＤを付して、電極Ｅの電極名と電極ホルダＩＤとを関連づけて端末３１を通じてネットワーク２１上のサーバー２３に登録すると共に、プリンター２９によって該電極ホルダＩＤをラベル２７ａ上に印刷し、該ラベル２７ａを電極ホルダＨに貼付する。また、サーバー２３には、電極名に対応させて電極の製作工程及び加工プログラムが記憶されている。また、ラベル２７ａ上に印刷される電極ホルダＩＤは、バーコード、二次元コード、電極ホルダＩＤを表示する文字列等を含むことができる。

同様に、未加工ワークＷ及びパレットＰが識別子生成ステーション１３に給送される。図１では、未加工ワークＷ及びパレットＰは分離した状態で識別子生成ステーション１３に給送されるように記載されているが、未加工ワークＷをパレットＰに取付けた状態で識別子生成ステーション１３へ給送するようにしてもよい。

オペレータは、該パレットＰにパレットＩＤを付して、ワーク名とパレットＩＤとを関連づけて端末３１を通じてネットワーク２１上のサーバー２３に登録すると共に、プリンター２９によって、該パレットＩＤをラベル２７ｂ上に印刷し、該ラベル２７ｂをパレットＰに貼付する。また、サーバー２３にはワーク名に対応させたワークの製作工程、加工プログラム及び使用する電極名が記憶されている。また、ラベル２７ｂ上に印刷されるパレットＩＤは、バーコード、二次元コード、パレットＩＤ等を表示する文字列を含むことができる。

未加工電極Ｅは、次いで、ラベル２７ａを貼付した電極ホルダＨに取付けた状態で切削加工ステーション１５へ給送され、該切削加工ステーション１５のラック３５に収納される。ラック３５には、未加工電極Ｅを取付けた電極ホルダＨを保持する複数の棚（図示せず）が設けられており、該複数の棚の各々には棚ＩＤが予め付されている。未加工電極Ｅが切削加工ステーション１５に給送されると、オペレータは、読取装置３３によってラベル２７ａ上の電極ホルダＩＤを読取り、「入庫可能」な棚の棚ＩＤと関連づけ、端末３９を通じて該未加工電極Ｅ及び電極ホルダＨがラック３５の前記棚ＩＤを有した棚に収納されたことをサーバー２３に登録すると共に、実際に該未加工電極Ｅを取付けた電極ホルダＨをラック３５の前記棚ＩＤを有した棚に収納する（切削加工ステーション入庫）。この入庫操作によって、サーバー２３には該棚ＩＤに関連して「入庫不能」フラグが立てられる。

未加工ワークＷも同様にラベル２７ｂを貼付したパレットＰに取付けた状態で切削加工ステーション１５へ給送され、該切削加工ステーション１５のラック３５に収納される。ラック３５は、電極ホルダＨを収納する前記ラックと同一のラック又は異なるラックとすることができる。未加工ワークＷが切削加工ステーション１５に給送されると、オペレータは、読取装置３３によってラベル２７ｂ上のパレットＩＤを読取り、「入庫可能」な棚の棚ＩＤと関連づけ、端末３９を通じて該未加工ワークＷ及びパレットＰがラック３５の前記棚ＩＤを有した棚に収納されたことをサーバー２３に登録すると共に、実際に該未加工ワークＷを取付けたパレットＰをラック３５の前記棚ＩＤを有した棚に収納する（切削加工ステーション入庫）。この入庫操作によって、サーバー２３には該棚ＩＤに関連して「入庫不能」フラグが立てられる。

次に、加工スケジュールに従い、ラック３５内の未加工電極Ｅが加工されるとき、切削加工機３７ａの自動交換装置（図示せず）によって、未加工電極Ｅ及び電極ホルダＨが、ラック３５から切削加工機３７ａのテーブル（図示せず）に搬送され、該テーブルに設けられているチャック（図示せず）によってテーブル上に固定される。このとき、該電極ホルダＩＤに関連して「加工中」のフラグが立てられる。加工が終了すると、加工済み電極Ｅ及び電極ホルダは上記自動交換装置によってラック３５内の従前の棚に返却される。このとき、該電極ホルダＩＤに関連して「加工済み」のフラグが立てられる。

同様に、加工スケジュールに従い、ラック３５内の未加工ワークＷが加工されるとき、切削加工機３７ｂの自動交換装置（図示せず）によって、未加工ワークＷ及びパレットＰが、ラック３５から切削加工機３７ｂのテーブル（図示せず）に搬送され、該テーブルに設けられているパレットチャック（図示せず）によってテーブル上に固定される。このとき、該パレットＩＤに関連して「加工中」のフラグが立てられる。加工が終了すると、加工済みワークＷ及びパレットＰは、上記自動交換装置によってラック３５内の従前の棚に返却される。このとき、該パレットＩＤに関連して「加工済み」のフラグが立てられる。

切削加工ステーション１５において切削加工された電極Ｅは、次いで、切削加工ステーション１５から測定ステーション１７へ給送され、該測定ステーション１７のラック４３に収納される。ラック４３には、加工済み電極Ｅを取付けた電極ホルダＨを保持する複数の棚（図示せず）が設けられており、該複数の棚の各々には棚ＩＤが予め付されている。

加工済み電極Ｅを測定ステーション１７に給送するために、オペレータは、先ず、切削加工ステーション１５のラック３５から取出した加工済み電極Ｅ及び電極ホルダＨの電極ホルダＩＤを読取装置３３によって読取り、端末３９を通じてサーバー２３に該電極ホルダＩＤに関連して「出庫」フラグを立てる出庫操作を行う。この出庫操作によって、該電極ホルダＩＤと関連づけられていた棚が「入庫可能」となる。

切削加工ステーション１５で出庫操作を行った後に、該加工済み電極Ｅ及び電極ホルダＨは、測定ステーション１７へ搬送される。測定ステーション１７では、オペレータは、読取装置４１によってラベル２７ａ上の電極ホルダＩＤを読取り、入庫可能な棚ＩＤと関連づけ、端末４７を通じて該加工済み電極Ｅ及び電極ホルダＨがラック４３の所定の棚に収納されたことをサーバー２３に登録すると共に、該棚ＩＤを有した棚へ該加工済み電極Ｅ及び電極ホルダＨを配置する（測定ステーション入庫）。

同様に、加工済みワークＷ及びパレットＰを測定ステーション１７に給送するために、オペレータは、先ず、切削加工ステーション１５のラック３５から取出した加工済みワークＷ及びパレットＰのパレットＩＤを読取装置３３によって読取り、端末３９を通じてサーバー２３に該パレットＩＤに関連して「出庫」フラグを立てる出庫操作を行う。これにより、該パレットＩＤと関連づけられていた棚が「入庫可能」となる。

切削加工ステーション１５で出庫操作を行った後に、該加工済みワークＷ及びパレットＰは、測定ステーション１７へ搬送される。測定ステーション１７では、オペレータは、読取装置４１によってパレットＩＤを読取り、入庫可能な棚ＩＤと関連づけ、端末４７を通じて該加工済みワークＷ及びパレットＰがラック４３の所定の棚に収納されたことをサーバー２３に登録すると共に、該棚ＩＤを有した棚へ該加工済みワークＷ及びパレットＰを配置する（測定ステーション入庫）。

ラック４３に収納されている加工済み電極Ｅが測定されるとき、測定装置４５ａの自動交換装置（図示せず）によって、ラック４３に収納されている電極Ｅ及び電極ホルダＨが、ラック４３の棚から測定装置４５ａの測定テーブル（図示せず）に搬送され、該測定テーブルに設けられているチャック（図示せず）等の固定手段によって測定テーブル上に固定される。このとき、当該電極ホルダＩＤに関連して「測定中」のフラグが立てられる。電極Ｅが小型の場合には、オペレータの手操作によって電極Ｅ及び電極ホルダＨを測定テーブルに固定するようにしてもよい。オペレータの手操作による場合は、オペレータが読取装置４１を用いて電極ホルダＩＤを読取り、端末４７を通じてサーバー２３に電極ホルダＩＤに関連させて「測定中」のフラグを立てる。

測定が終了すると、測定済み電極Ｅ及び電極ホルダＨは、上記自動交換装置によってラック４３内の従前の棚に返却される。このとき、該電極ホルダＩＤに関連して「測定済み」のフラグが立てられる。或いはオペレータの手操作によって測定済み電極Ｅ及び電極ホルダＨをラック４３の棚に返却する場合には、オペレータが端末４７を通じてサーバー２３に電極ホルダＩＤに関連して「測定済み」のフラグを立てる。

同様に、ラック４３に収納されている加工済みワークＷが測定されるとき、測定装置４５ａの自動交換装置（図示せず）によって、ラック４３に収納されているワークＷ及びパレットＰが、ラック４３の棚から測定装置４５ｂの測定テーブル（図示せず）に搬送され、該測定テーブルに設けられているチャック（図示せず）等の固定手段によって測定テーブル上に固定される。このとき、当該パレットＩＤに関連して「測定中」のフラグが立てられる。測定が終了すると、測定済みワークＷ及びパレットＰは、上記自動交換装置によってラック４３内の従前の棚に返却される。このとき、該パレットＩＤに関連して「測定済み」のフラグが立てられる。

測定ステーション１７において寸法、形状が測定された電極Ｅは、次いで、測定ステーション１７から放電加工ステーション１９へ給送され、該放電加工ステーション１９のラック５１に収納される。ラック５１には、測定済み電極Ｅを取付けた電極ホルダＨを保持する複数の棚（図示せず）が設けられており、該複数の棚の各々には棚ＩＤが予め付されている。

測定済み電極Ｅを放電加工ステーション１９に給送するために、オペレータは、先ず、測定ステーション１７のラック４３から取出した測定済み電極Ｅ及び電極ホルダＨの電極ホルダＩＤを読取装置４１によって読取り、端末４７を通じてサーバー２３に該電極ホルダＩＤに関連して「出庫」フラグを立てる出庫操作を行う。この出庫操作によって、該電極ホルダＩＤと関連づけられていた棚が「入庫可能」となる。

測定ステーション１７で出庫操作を行った後に、該測定済み電極Ｅ及び電極ホルダＨは、放電加工ステーション１９へ搬送される。放電加工ステーション１９では、オペレータは、読取装置４９によって電極ホルダＩＤを読取り、入庫可能な棚ＩＤと関連づけ、端末５５を通じて該測定済み電極Ｅ及び電極ホルダＨがラック５１の前記棚ＩＤを有した棚に収納されたことをサーバー２３に登録し、該棚ＩＤを有した棚へ該測定済み電極Ｅ及び電極ホルダＨを配置する（放電加工ステーション入庫）。

同様に、測定ステーション１７においてその寸法、形状が測定されたワークＷ及びパレットＰを放電加工ステーション１９に給送するために、オペレータは、先ず、測定ステーション１７のラック４３から取出した測定済みワークＷ及びパレットＰのパレットＩＤを読取装置４１によって読取り、端末４７を通じてサーバー２３に該パレットＩＤに関連して「出庫」フラグを立てる出庫操作を行う。これにより、該パレットＩＤと関連づけられていた棚が「入庫可能」となる。

測定ステーション１７で出庫操作を行った後に、該測定済みワークＷ及びパレットＰは、放電加工ステーション１９へ搬送される。放電加工ステーション１９では、オペレータは、読取装置４９によってパレットＩＤを読取り、入庫可能な棚ＩＤと関連づけ、端末５５を通じて該加工済みワークＷ及びパレットＰがラック５１の前記棚ＩＤを有した棚に収納されたことをサーバー２３に登録し、該棚ＩＤを有した棚へ該加工済みワークＷ及びパレットＰを配置する（放電加工ステーション入庫）。

放電加工ステーション１９では、電極Ｅを工具とし、かつ、ラック５１内の測定済みワークＷを被加工物として放電加工機５３によって放電加工が行われる。放電加工スケジュールに従い、ラック５１内の測定済み電極Ｅが自動工具交換装置（図示せず）によって取出され放電加工機５３の主軸に装着され、ラック５１内のワークＷが自動パレット交換装置によって取出され放電加工機５３のテーブル（図示せず）に固定される。その際、放電加工機５３の制御装置（図示せず）によって、パレットＩＤに「加工中」のフラグが立てられる。

放電加工が終了すると、加工済みワークＷは、自動パレット交換装置によって、再びラック５１の従前の棚に返却することができる。或いは、放電加工機５３からラック５１を経ることなく、例えば製品出荷ステーションのような工場内の他所へ直接配送するようにしてもよい。このとき、該電極ホルダＩＤに関連して「使用済」のフラグが立てられ、該パレットＩＤに関連して「加工済」のフラグが立てられる。電極Ｅは、所定回数放電加工を行った後に放電加工機５３から取外され廃棄される。このとき、該電極ホルダＩＤに関連して「寿命」のフラグが立てられる。

本発明の好ましい実施の形態による加工システムを示すブロック図である。

符号の説明

１１ 加工システム
１３ 識別子生成ステーション
１５ 切削加工ステーション
１７ 測定ステーション
１９ 放電加工ステーション
２１ ネットワーク
２３ サーバー
２５ ＣＡＤ／ＣＡＭ

Claims (2)

1. ワークを放電加工する加工システムにおいて、
   前記ワークを加工する電極を製作するための切削加工機と、
   前記切削加工機で製作された電極を用いて、前記ワークを加工する放電加工機と、
   前記電極の識別情報を該電極に付与する識別情報付与手段と、
   前記識別情報付与手段の情報を読取る読取手段と、
   前記切削加工機における前記電極の加工進捗情報、前記電極の測定進捗情報、及び前記放電加工機における前記電極の使用状況に関連した情報を前記電極の識別情報に対応させて記憶する記憶手段と、
   を具備することを特徴とした加工システム。
2. 前記識別情報付与手段が、前記電極を保持するホルダに貼付されるラベルである請求項１に記載の加工システム。

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