JP6703967B2 - 工具管理装置およびこれを備えた工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械の刃物台に設けられた複数の工具ステーションに着脱可能な工具を管理するための工具管理装置およびこれを備えた工作機械に関するものである。

従来、工作機械には、複数の工具を取り付けておき、加工に応じて切り替えるための刃物台が設けられている。この刃物台は、例えば旋回式のタレットであれば、複数の工具ステーションが放射状に設けられており、当該工具ステーションのそれぞれに１または複数の工具が取り付けられるようになっている。

上記のような刃物台に関する技術として、例えば、特許第３２０７１２５号公報には、複数個のタレット面を備え、少なくとも１個のタレット面に複数個の工具が取り付け可能なタレットにおいて、任意の工具を選択指令するタレット工具選択指令方法が提案されている（特許文献１）。

特許第３２０７１２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明を含め、刃物台に取り付けられた工具を管理する従来の工具管理装置においては、工具ステーションに複数の工具が取り付けられている場合でも、工具の管理画面には、各工具ステーションにつき、一つの工具しか表示されない。具体的には、加工前であれば最初に使用される工具のみが表示され、加工中であれば現在使用されている工具しか表示されない。

このため、ユーザは、工具ステーションに取り付けられている全ての工具を確認し難く、加工に必要な工具を取り付け忘れたり、加工に不要な工具を取り付けたままにしてしまう等、工具管理上のミスが発生し易いという問題がある。また、上記のような工具管理上のミスがあると、加工が途中で止まってしまったり、加工不良が発生したり、工具の寿命管理機能が働かなくなる等の諸問題を引き起こすおそれもある。

なお、従来の工具管理装置においても、上記管理画面に表示されない工具については、当該管理画面とは全く別の画面において表示させることは可能である。しかしながら、必要な工具の有無やその状態等を確認するたびに、逐一画面を切り替えなければならず、煩雑で使い勝手が悪いという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、各工具ステーションに取り付けられている全ての工具を簡単かつ選択的に確認でき、必要な工具の取り付け忘れや、不要な工具の取り外し忘れを抑制することができる工具管理装置およびこれを備えた工作機械を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
工作機械の刃物台に設けられた複数の工具ステーションに着脱可能な工具を管理するための工具管理装置であって、
前記工具ステーションのそれぞれに取り付けられる１または複数の工具に関する工具情報を表示手段に表示させる制御手段を有しており、
前記制御手段は、工具ステーションに取り付けられている全ての工具に関する工具情報を展開して表示する展開状態と、前記工具ステーションに取り付けられている所定の工具以外の工具に関する工具情報を折り畳んで、前記所定の工具に関する工具情報を表示する折畳状態と、を同一画面内で切り替える。

上記目的を達成するため、本発明に係る他の装置は、
工作機械の刃物台に設けられた複数の工具ステーションに着脱可能な工具を管理するための工具管理装置であって、
前記工具ステーションのそれぞれに取り付けられる１または複数の工具に関する工具情報を表示手段に表示させる制御手段を有しており、
前記制御手段は、工具ステーションに取り付けられている全ての工具に関する工具情報を展開して表示する展開状態と、前記工具ステーションに取り付けられている所定の工具以外の工具に関する工具情報を折り畳んで、前記所定の工具のみに関する工具情報を表示しつつ、前記工具ステーションに取り付けられている工具の状態を表示する折畳状態と、を同一画面内で切り替える。

さらに、本発明の一態様として、加工プログラムに必要な工具や、加工に使用されている工具の確認作業を効率化するという課題を解決するために、前記制御手段は、前記工作機械を制御する加工プログラムが選択された場合、当該加工プログラムによって指定されている工具が取り付けられている工具ステーションを前記展開状態で表示し、前記加工プログラムが実行された場合、加工に使用されている工具が取り付けられている工具ステーションを前記展開状態で表示してもよい。

また、本発明に係る工作機械は、上述したいずれかの態様の工具管理装置を備えてなるものである。

本発明によれば、各工具ステーションに取り付けられている全ての工具を簡単かつ選択的に確認でき、必要な工具の取り付け忘れや、不要な工具の取り外し忘れを抑制することができる。

本発明に係る工具管理装置および工作機械の一実施形態を示すブロック図である。 本実施形態のテーブルデータ記憶部に記憶される刃物台データの一例である。 本実施形態のテーブルデータ記憶部に記憶される工具データの一例である。 本実施形態のテーブルデータ記憶部に記憶される刃先データの一例である。 本実施形態のテーブルデータ記憶部に記憶される補正値データの一例である。 本実施形態における、工具ステーション「１」が展開状態と折畳状態とに切り替え表示される際の工具管理画面の一例である。 本実施形態における、工具ステーション「１」の取付位置番号「１」における工具が展開状態と折畳状態とに切り替え表示される際の工具管理画面の一例である。 本実施形態において、表示手段に表示される警告の一例を示す図である。 本実施形態の工具管理装置による処理を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る工具管理装置およびこれを備えた工作機械の一実施形態について図面を用いて説明する。

本実施形態の工具管理装置１は、図１に示すように、数値制御装置１０によって制御される工作機械１１と接続され、当該工作機械１１の刃物台１２に設けられた複数の工具ステーション１２１に着脱可能な工具１３を管理するためのものである。以下、各構成について詳細に説明する。

工作機械１１は、工作機械旋盤、旋削機能とミーリング機能とを有する複合加工機、ターニングセンタ等のようにワークに対して旋削等の加工を施す機械である。本実施形態において、工作機械１１は、数値制御装置１０によってコンピュータ数値制御（ＣＮＣ：Computer Numerical Control）可能に構成されており、加工に使用する工具１３を取り付けるための刃物台１２を備えている。

刃物台１２は、工作機械１１においてワークに加工を施す際に、工具１３を取り付ける台である。本実施形態において、刃物台１２は、図１に示すように、複数の工具ステーション１２１が放射状に設けられたタレットによって構成されている。また、工具ステーション１２１のそれぞれは、図示しないホルダによって、複数の工具１３を着脱可能に構成されている。そして、タレットは、数値制御装置１０から供給される駆動信号に基づいて旋回し、任意の工具１３を割り出すようになっている。

なお、本実施形態において、工作機械１１は、刃物台１２に新たな工具１３が取り付けられた際、当該工具１３を識別するＩＤ（工具管理番号）と、その取り付け位置（ステーション番号、取付位置番号）とを検出し、工具管理装置１に通知するようになっている。また、工作機械１１は、刃物台１２から工具１３が取り外された際、当該工具１３が取り付けられていた位置（ステーション番号、ホルダ取付位置）を工具管理装置１に通知するようになっている。

また、本実施形態では、一つの刃物台１２を備えた工作機械１１について説明するが、この構成に限定されるものではなく、複数の刃物台１２を備えた工作機械１１にも適用可能である。さらに、本実施形態では、刃物台１２としてタレットを使用しているが、これに限定されるものではなく、工具１３を取り付ける台であればよい。例えば、四角刃物台、くし形刃物台、回転工具刃物台等の刃物台１２にも適用可能である。

工具管理装置１は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末またはスマートフォン等のコンピュータによって構成されており、図１に示すように、主として、ユーザからの入力を受け付ける入力手段２と、後述する工具管理画面６等を表示する表示手段３と、本実施形態の工具管理プログラム１ａや各種データを記憶する記憶手段４と、各種の演算処理を実行し後述する各構成部として機能する制御手段５とから構成されている。以下、各構成手段について詳細に説明する。

なお、本実施形態において、工具管理装置１は、数値制御装置１０および工作機械１１とは別体のハードウエアによって構成されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、数値制御装置１０に、本発明に係る工具管理装置１の機能を実装して一体化し、工具管理装置１として構成してもよく、工作機械１１に本発明に係る工具管理装置１の機能を実装して一体化し、工具管理装置１として構成してもよい。

入力手段２は、ユーザからのデータや情報の入力を受け付けるためのものである。本実施形態において、入力手段２は、後述する工具１３を管理するための工具管理画面６上において、ユーザによって指定された位置情報や、ユーザから入力されたデータ等を制御手段５へ出力するようになっている。

表示手段３は、後述する表示制御部５１から入力された表示内容を表示させるものである。本実施形態において、表示手段３は、図６に示すような工具管理画面６や、選択中または実行中の加工プログラム、および後述する警告等を表示するようになっている。

本実施形態において、入力手段２および表示手段３は、タッチパッド等による入力手段２としての位置入力機能と、液晶ディスプレイ等による表示手段３としての表示機能とを兼ね備えたタッチパネルによって構成されている。そして、当該タッチパネル上のタッチ位置に基づいて、各種のデータや情報を制御手段５へ受け渡すようになっている。なお、タッチパネルの方式は限定されるものではなく、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式等のように、タッチ位置に基づいてデータ入力可能なものであればよい。

また、入力手段２および表示手段３は、タッチパネルに限定されるものではなく、マウス等のポインティングデバイスからなる入力手段２と、液晶モニタ等のディスプレイ装置からなる表示手段３とをそれぞれ別体として有していてもよい。この場合、表示手段３にはマウスポインタが表示されるため、左クリック等がされたときのマウスポインタの位置に基づいて、各種のデータや情報を制御手段５へ提供することとなる。

記憶手段４は、各種のデータを記憶するとともに、制御手段５が各種の演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。本実施形態において、記憶手段４は、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびフラッシュメモリ等によって構成されており、図１に示すように、プログラム記憶部４１と、加工プログラム記憶部４２と、テーブルデータ記憶部４３と、ＧＵＩデータ記憶部４４とを有している。

プログラム記憶部４１には、本実施形態の工具管理装置１を制御するための工具管理プログラム１ａがインストールされている。そして、制御手段５が、当該工具管理プログラム１ａを実行することにより、工具管理装置１としてのコンピュータを後述する各構成部として機能させるようになっている。

なお、工具管理プログラム１ａの利用形態は、上記構成に限られるものではない。例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のように、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に工具管理プログラム１ａを記憶させておき、当該記録媒体から直接読み出して実行してもよい。また、外部サーバ等からクラウドコンピューティング方式やＡＳＰ（Application Service Provider）方式等で利用してもよい。

加工プログラム記憶部４２は、工作機械１１の駆動を制御する加工プログラムを記憶するものである。本実施形態において、加工プログラムは、工作機械１１を数値制御するためのＮＣコードによって記述されている。また、当該ＮＣコードは、アルファベットと数値とからなる文字列で構成されており、主として、加工を行うための準備機能を指定するＧコード、Ｇコードの補助的役割を果たすＭコード、工具１３および補正番号を指定するＴコード等が用意されている。

テーブルデータ記憶部４３は、工具１３を管理するのに必要なテーブルデータを記憶するものである。本実施形態において、テーブルデータ記憶部４３には、図１に示すように、刃物台データと、工具データと、刃先データと、補正値データとが記憶されている。以下、各データについて説明する。

刃物台データは、刃物台１２に取り付けられている全ての工具１３を管理するためのデータである。本実施形態において、刃物台データとしては、図２に示すように、工具ステーション１２１を識別するステーション番号と、各工具ステーション１２１における工具１３の取り付け位置を識別する取付位置番号と、当該取付位置番号における工具１３の有無（「ＯＮ」または「ＯＦＦ」）を表す取付位置有効フラグと、取り付けられた工具１３を識別する工具管理番号とが記憶されている。

なお、ステーション番号の最大値は、刃物台１２に設けられている工具ステーション１２１の総数に一致し、取付位置番号の最大値は、１つの工具ステーション１２１に取り付け可能な工具１３の本数と一致する。このため、任意の工具ステーション１２１において、取付位置有効フラグが「ＯＦＦ」の数が当該工具ステーション１２１に追加可能な工具１３の本数として自動判定されるようになっている。

また、本実施形態では、上述したとおり、刃物台１２に工具１３が取り付けられた際、当該工具１３の工具管理番号、ステーション番号および取付位置番号が工作機械１１から工具管理装置１へ通知される。一方、刃物台１２から工具１３が取り外された際、当該取り外された工具ステーション１２１のステーション番号および取付位置番号が工作機械１１から工具管理装置１へ通知される。そして、これらの通知に基づいて、テーブルデータ記憶部４３内の刃物台データが自動的に更新されるようになっている。

工具データは、工具１３に関する工具情報を管理するためのテーブルデータである。本実施形態において、主な工具データとしては、図３に示すように、工具管理番号に対応付けて、同じ工具１３ごとにグループ分けするためのグループ番号と、工具１３の現在の状態を表す寿命現在値と、工具１３の寿命（上限値）を表す寿命設定値と、工具１３のステータスとが記憶されている。また、これらの工具情報以外にも、図示しない各種の工具情報が工具管理番号に対応付けて記憶されている。

なお、グループ番号は、工具１３の寿命をグループごとに管理するためのものであり、同一の工具１３ごとに同一のグループ番号が割り当てられている。このため、加工プログラムによって指定された工具１３が寿命を迎えた場合、当該工具１３と同一のグループ番号が付された工具１３が予備工具として自動的に呼び出されるようになっている。

また、寿命現在値は、加工に使用された時間や回数等に応じた寿命計算式に基づいて、後述する工具寿命管理部５６よって自動的に算出されるものである。寿命設定値は、工具１３を加工に使用できる寿命を表すものとして、寿命現在値の上限となる値が設定されている。そして、ステータスとしては、寿命設定値に対する寿命現在値に応じて、正常、警告（寿命が尽きそうな状態）、異常（寿命が尽きた状態）等が、工具寿命管理部５６によって設定される。なお、ステータスは目安に過ぎないため、ユーザが工具１３を目視確認して問題がなければ、継続して使用してもよい。この際、手動で寿命現在値を減少させたり、寿命設定値を増加させれば、工具１３のステータスが正常に復帰する。

刃先データは、工具１３に着脱可能な刃先を管理するためのデータである。本実施形態において、刃先データとしては、図４に示すように、工具管理番号のそれぞれについて、すなわち異なる工具１３ごとに、当該工具１３に取り付けられている刃先を識別する刃先番号と、補正値を参照するための補正番号と、Ｔコードとが記憶されている。

なお、本実施形態において、Ｔコードは、「Ｔ」と４桁の数字とから構成されており、当該数字の上２桁がステーション番号を表し、下２桁が補正番号を表している。そして、刃物台データに新たな工具１３が登録されるたびに、当該工具１３が取り付けられているステーション番号と補正番号とに基づいて、自動的にＴコードが付与されるようになっている。

また、本実施形態では、工具１３ごとに１または複数の刃先が着脱可能に構成されているため、刃先データを使用している。しかしながら、刃先を着脱できない工具１３のみを使用する場合には、刃先データが不要となり、補正番号およびＴコードを工具データに含めて管理すればよい。

補正値データは、工具１３の形状に基づく補正値（オフセット値）を管理するためのデータである。本実施形態において、補正値データとしては、図５に示すように、補正値を識別する補正番号に対応付けて、形状補正量と摩耗補正量とからなる補正値が記憶されている。

ＧＵＩデータ記憶部４４は、表示手段３上で入力手段２による直感的な操作を可能にするグラフィカルユーザインタフェース（Graphical User Interface）を表示するためのＧＵＩデータを記憶するものである。本実施形態において、ＧＵＩデータ記憶部４４には、図６に示すような工具管理画面６等を表示するためのデータが記憶されている。

工具管理画面６は、工具ステーション１２１のそれぞれに取り付けられる工具１３に関する工具情報をツリー状に表示するものである。具体的には、図６に示すように、各工具ステーション１２１に取り付けられている工具１３のうち、全ての工具１３に関する工具情報を展開して表示する展開状態と、所定の工具１３に関する工具情報のみに折り畳んで表示する折畳状態とを同一画面内で切り替え表示するようになっている。

本実施形態では、各工具ステーション１２１に対応するステーション番号６１が、工具管理画面６の左端部近傍に太字で表示されており、当該ステーション番号６１の左側に、展開状態と折畳状態との切り替えを指示するための表示領域６２として工具用表示切替アイコン６２が配置されている。そして、任意の工具ステーション１２１に対応する工具用表示切替アイコン６２が、入力手段２を介して選択されるたびに、当該選択された工具ステーション１２１に取り付けられている工具１３の工具情報が、展開状態と折畳状態とに切り替えられて表示されるようになっている。

なお、本実施形態において、工具用表示切替アイコン６２は、展開状態の場合、図６に示すように、下向きの三角形で表示され、折畳状態の場合、右向きの三角形で表示されるようになっている。しかしながら、任意の工具ステーション１２１を指定するための表示領域６２は、工具用表示切替アイコン６２に限定されるものではなく、任意の表示領域６２を適宜割り当ててもよい。

また、本実施形態において、工具ステーション１２１が展開状態で表示される場合、図６に示すように、最上位となるステーション番号６１の右側に、工具ステーション１２１に設定されている取付位置番号６３が上から下に向けて順に表示される。そして、各取付位置番号６３に対応付けて、工具情報を表示するための工具表示領域６４が下位層として並列表示される。

本実施形態において、工具情報としては、図６に示すように、グループ番号と、補正番号と、Ｔコードと、工具名と、スキップ（上段）／負荷（下段）と、寿命（上段）／使用中（下段）と、カウント方法と、寿命現在値／寿命設定値とが表示される。一方、工具１３が取り付けられていない取付位置番号６３に対応する工具表示領域６４は、各種の工具情報が空欄のまま表示される。

なお、本実施形態において、スキップ／負荷および寿命／使用中は、図６に示すように、円形状のステータスアイコン６５の色によって、その状態が識別可能となっている。例えば、以下に示すとおりである。
スキップ：黒＝ＯＦＦ（加工に使用される）、緑＝ＯＮ（加工に使用されない）
負荷：黒＝負荷監視未使用、緑＝負荷監視使用中、黄＝負荷警告状態、赤＝負荷異常状態
寿命：緑＝正常状態、黄＝寿命が尽きそうな状態、赤＝寿命が尽きた状態
使用中：黒＝加工に未使用、緑＝加工に使用中

なお、本実施形態において、上述した工具情報は、テーブルデータ記憶部４３内に工具データとして記憶されている。また、工具情報として表示される項目は、上記の内容に限定されるものではなく、工具１３を管理する上で必要な各種の工具情報を表示してもよい。

一方、本実施形態において、工具ステーション１２１が折畳状態で表示される場合、図６に示すように、当該工具ステーション１２１に取り付けられている工具１３のうち、いずれか一つの工具１３（例えば、取付位置番号が「１」の工具）に関する工具表示領域６４のみが表示される。そして、当該工具表示領域６４の左端部近傍には、当該工具ステーション１２１に取り付けられる全ての工具１３の状態が簡易的に表示されている。

具体的には、図６に示すように、四角形状の小さな簡易表示アイコン６６が、各工具ステーション１２１に設定されている取付位置番号６３と対応するように、上から順に表示されている。そして、簡易表示アイコン６６の色によって、該当する取付位置番号６３における工具１３の有無や、工具１３の寿命等を識別表示するようになっている。

例えば、簡易表示アイコン６６の色に対応付けて、以下のように設定することができる。
白色：工具１３が未登録であること
黒色：工具１３が登録されていること
赤色：登録されている工具１３の寿命が尽きた状態であること
黄色：登録されている工具１３の寿命が尽きそうな状態であること

以上のような簡易表示アイコン６６を表示させることにより、折畳状態で表示されている工具ステーション１２１についても、当該工具ステーション１２１に取り付けられている工具１３の有無や寿命等の状態が、展開状態で表示されている工具ステーション１２１と同様、一目で視認される。このため、工具管理画面６を有効に利用でき、画面をスクロール等させることなく、より多くの工具ステーション１２１の状況を把握することが可能となる。

なお、本実施形態では、簡易表示アイコン６６の色によって工具１３の状態を識別しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、簡易表示アイコン６６の形状（円形、三角形等）や点滅状態等を異ならせることにより、工具１３の状態を識別するようにしてもよい。

また、本実施形態において、工具管理画面６は、工具１３のそれぞれに取り付けられる刃先に関する刃先情報についても、ツリー状に表示する機能を有している。具体的には、図７における工具ステーション１２１の「１」に示すように、工具１３に取り付けられている刃先のうち、全ての刃先に関する刃先情報を展開して表示する展開状態と、所定の刃先に関する刃先情報のみに折り畳んで表示する折畳状態とを同一画面内で切り替え表示するようになっている。

本実施形態では、図７に示すように、各工具１３の工具表示領域６４における右端部に、展開状態と折畳状態との切り替えを指示するための表示領域６７としての刃先用表示切替アイコン６７が配置されている。そして、任意の工具１３に対応する刃先用表示切替アイコン６７が、入力手段２を介して選択されるたびに、当該選択された工具１３に取り付けられている刃先の刃先情報が、展開状態と折畳状態とに切り替えられて表示されるようになっている。

なお、本実施形態において、刃先用表示切替アイコン６７は、図７に示すように、略Ｖ字形状で表示されている。しかしながら、任意の工具１３を指定するための表示領域６７は、刃先用表示切替アイコン６７に限定されるものではなく、任意の表示領域６７を適宜割り当てててもよい。

また、本実施形態において、工具１３が展開状態で表示される場合、図７における工具ステーション１２１の「１」に示すように、上位層となる工具表示領域６４の下側に、刃先情報を表示するための刃先表示領域６８が下位層として並列表示される。各刃先表示領域６８は、工具表示領域６４よりも左端部が短く表示されており、工具１３の下位層であることが直感的に把握されるようになっている。

また、各刃先表示領域６８は刃先番号の数だけ表示されるとともに、刃先データとして登録されている補正番号およびＴコードが表示される。このため、同一の工具１３においても、異なるＴコードを有する刃先が取り付けられていることが認識される。なお、工具１３が展開状態で表示されている場合、工具表示領域６４における補正番号およびＴコードは表示されずに空欄となる。

一方、本実施形態において、工具１３が折畳状態で表示される場合、図７に示すように、刃先表示領域６８は表示されない。その代わりに、当該工具１３に取り付けられている刃先のうち、いずれか一つの刃先（例えば、刃先番号が「１」の刃先）に関する刃先情報（補正番号およびＴコード）のみが工具表示領域６４に表示される。

なお、工具１３が折畳状態で表示される場合、上述した簡易表示アイコン６６と同様、工具表示領域６４内における任意の位置に、各工具１３に設定されている刃先番号と対応するように、刃先の有無等を簡易表示するためのアイコンを表示してもよい。これにより、折畳状態で表示されている工具１３についても、当該工具１３に取り付けられている刃先の有無等が一目で認識される。このため、工具管理画面６を有効に利用でき、画面をスクロール等させることなく、より多くの工具１３の状況を把握することが可能となる。

制御手段５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成されており、記憶手段４にインストールされた工具管理プログラム１ａを実行することにより、図１に示すように、表示制御部５１と、ユーザ入力検出部５２と、表示状態判定部５３と、アクティブ表示部５４と、工具チェック部５５と、工具寿命管理部５６と、補正番号編集部５７として機能するようになっている。以下、各構成部についてより詳細に説明する。

表示制御部５１は、表示手段３の表示内容を制御するためのものである。本実施形態において、表示制御部５１は、ユーザが工具管理画面６を呼び出すと、テーブルデータ記憶部４３から各種のデータを読み出すとともに、ＧＵＩデータ記憶部４４からＧＵＩデータを読み出し、図６および図７に示すような工具管理画面６を表示手段３に表示させる。

また、本実施形態において、表示制御部５１は、任意の工具ステーション１２１を指定するための表示領域６２（工具用表示切替アイコン）が入力手段２を介して表示手段３上で選択されるたびに、図６に示すように、当該選択された工具ステーション１２１の表示状態を同一画面内で展開状態と折畳状態とに切り替えるようになっている。

具体的には、表示制御部５１は、工具用表示切替アイコン６２が選択されるたびに、当該選択された工具ステーション１２１の現在の表示状態を表示状態判定部５３に判定させる。そして、現在の表示状態が折畳状態であれば、表示制御部５１は、テーブルデータ記憶部４３を参照し、選択された工具ステーション１２１に取り付けられている全ての工具１３の工具情報を取得する。そして、表示制御部５１は、取り付け位置の数だけ工具表示領域６４を並列に配置し、取付位置有効フラグが「ＯＮ」の工具１３の工具表示領域６４には工具情報を表示するとともに、取付位置有効フラグが「ＯＦＦ」の工具１３の工具表示領域６４を空欄で表示する。

一方、選択された工具ステーション１２１の現在の表示状態が展開状態であれば、表示制御部５１は、テーブルデータ記憶部４３を参照し、選択された工具ステーション１２１に取り付けられている工具１３のうち、いずれか一つの工具情報を取得する。そして、表示制御部５１は、工具表示領域６４を一つだけ表示し、当該工具表示領域６４内に取得した工具情報を表示するようになっている。

また、本実施形態において、表示制御部５１は、折畳状態で表示されている工具ステーション１２１に対応付けて、当該工具ステーション１２１に取り付けられている全ての工具１３の状態を簡易的に表示する。具体的には、表示制御部５１は、テーブルデータ記憶部４３を参照し、折畳状態で表示されている工具ステーション１２１の取付位置有効フラグと、取り付けられている各工具１３のステータスを取得する。そして、表示制御部５１は、取得したデータに基づいて、簡易表示アイコン６６の色を異ならせて表示するようになっている。

さらに、本実施形態において、表示制御部５１は、任意の工具１３を指定するための表示領域６７（刃先用表示切替アイコン）が入力手段２を介して表示手段３上で選択されるたびに、図７に示すように、当該選択された工具１３の表示状態を同一画面内で展開状態と折畳状態とに切り替えるようになっている。

具体的には、表示制御部５１は、刃先用表示切替アイコン６７が選択されるたびに、当該選択された工具１３の現在の表示状態を表示状態判定部５３に判定させる。そして、現在の表示状態が折畳状態であれば、表示制御部５１は、テーブルデータ記憶部４３を参照し、選択された工具１３に取り付けられている全ての刃先の刃先情報を取得する。そして、表示制御部５１は、刃先の数だけ刃先表示領域６８を並列に配置し、対応する刃先表示領域６８に取得した刃先情報を表示するようになっている。

一方、選択された工具１３の現在の表示状態が展開状態であれば、表示制御部５１は、テーブルデータ記憶部４３を参照し、選択された工具１３に取り付けられている刃先のうち、いずれか一つの刃先情報を取得する。そして、表示制御部５１は、刃先表示領域６８を表示せず、選択された工具表示領域６４内に取得した刃先情報を表示するようになっている。

ユーザ入力検出部５２は、入力手段２を介してユーザから入力された表示手段３上の選択位置を検出するものである。本実施形態において、ユーザ入力検出部５２は、工具管理画面６上での選択位置を常時監視する。そして、工具用表示切替アイコン６２が選択されたとき、当該工具用表示切替アイコン６２に対応するステーション番号６１を検出する。また、刃先用表示切替アイコン６７が選択されたとき、当該刃先用表示切替アイコン６７に対応する工具管理番号を検出するようになっている。

また、ユーザ入力検出部５２は、ユーザによって任意の加工プログラムが選択されたとき、当該選択された加工プログラムを検出する。さらに、ユーザ入力検出部５２は、工具チェックボタン（図示せず）が選択されたとき、後述する工具チェックが指示されたことを検出するようになっている。

表示状態判定部５３は、ユーザによって選択された工具ステーション１２１または工具１３について、現在の表示状態を判定するものである。本実施形態において、表示状態判定部５３は、ユーザ入力検出部５２がステーション番号６１または工具管理番号を検出すると、対応する工具ステーション１２１または工具１３の現在の表示状態（展開状態または折畳状態）を判定する。なお、当該判定に際しては、刃物台データや工具データに、展開状態か折畳状態かを示す表示状態フラグを記憶させておき、当該表示状態フラグを参照すればよい。

アクティブ表示部５４は、加工プログラムに必要な工具１３や、加工に使用されている工具１３を自動的に工具管理画面６上に表示するものである。本実施形態において、アクティブ表示部５４は、ユーザによって任意の加工プログラムが選択された場合、当該加工プログラム内のＴコードによって指定されている全ての工具１３を加工プログラム記憶部４２を参照して抽出する。そして、アクティブ表示部５４は、抽出した各工具１３が取り付けられている工具ステーション１２１のうち、工具管理画面６に表示できる限りの工具ステーション１２１を展開状態で表示するように表示制御部５１へ指示する。

また、本実施形態において、アクティブ表示部５４は、ユーザによって選択された加工プログラムが実行された場合、実行中のブロックを常時監視する。そして、加工プログラムが実行されている間、現在加工に使用されている工具１３が取り付けられている工具ステーション１２１をＴコードによって判別し、当該工具ステーション１２１を展開状態で表示するように表示制御部５１へ指示するようになっている。

なお、アクティブ表示部５４は、展開状態で表示されている工具ステーション１２１による加工が終わり次第、当該工具ステーション１２１を自動的に折畳状態に切り替え表示するようにしてもよい。これにより、工具管理画面６の表示スペースが有効に利用され、より多くの工具ステーション１２１が表示される。

工具チェック部５５は、工具ステーション１２１に取り付けられている工具１３をチェックするものである。本実施形態において、工具チェック部５５は、ユーザによって工具チェックが指示された場合、その時点で選択されている加工プログラムによって指定されている全ての工具１３と、各工具ステーション１２１に取り付けられている全ての工具１３とを比較する。そして、加工プログラムに必要な工具１３が工具ステーション１２１に取り付けられていない場合、および／または加工プログラムに不要な工具１３が工具ステーション１２１に取り付けられている場合、表示手段３に警告を表示するように表示制御部５１へ指示する。

具体的には、工具チェック部５５は、加工プログラム記憶部４２を参照し、選択されている加工プログラムに含まれるＴコード（必要Ｔコード）を抽出する。また、工具チェック部５５は、テーブルデータ記憶部４３を参照し、現在、工具ステーション１２１に取り付けられている工具１３またはその刃先のＴコード（現在Ｔコード）を取得する。そして、工具チェック部５５は、必要Ｔコードに対する現在Ｔコードの過不足によって工具１３の登録状況をチェックするようになっている。

なお、表示手段３に表示させる警告としては、図８に示すように、メッセージウィンドウ等に、加工に必要な工具１３が取り付けられていない旨を表示させてもよい。また、加工に不要な工具１３が取り付けられている場合は、図８に示すように、当該工具１３の工具表示領域６４における目立つ位置に警告マーク６９を表示させてもよく、上述した簡易表示アイコン６６によって、不要な工具１３であることを識別可能に表示してもよい。さらに、不要な工具１３の属する工具ステーション１２１が折畳状態であれば、展開状態に切り替えた上で、警告を表示するようにしてもよい。

工具寿命管理部５６は、工具１３の寿命を管理するためのものである。本実施形態において、工具寿命管理部５６は、実行中の加工プログラムにおいて、工具１３を指定するＴコードが指令されたことを検知すると、当該検知した時刻から、指定された工具１３による加工が終了するまでの時間（切削時間）を数値制御装置１０から取得する。そして、工具寿命管理部５６は、取得した切削時間と寿命計算式とに基づいて寿命現在値に加算すべき値を算出し、テーブルデータ記憶部４３内の寿命現在値を更新するようになっている。なお、複数の刃先が取り付けられている工具１３の寿命現在値については、各刃先の合算値が表示される。

また、工具寿命管理部５６は、更新した寿命現在値と寿命設定値との関係から工具１３の状態を判別し、テーブルデータ記憶部４３の工具データにおけるステータスを更新するようになっている。これにより、Ｔ０１９９（上２桁はグループ番号）のような、従来の特殊なＴコードを用いることなく、工具１３を指定するためのＴコードによって寿命の管理が可能となる。このため、特殊なＴコードの入れ忘れによる寿命の管理ミスが防止され、正確かつ確実に寿命が管理される。

また、本実施形態において、工具寿命管理部５６は、ツールプリセッタ（図示せず）によって工具１３の寸法が計測されたことを検知したとき、当該工具１３の寿命現在値を初期値にリセットする。これにより、新しい工具１３が工具ステーション１２１に取り付けられたタイミングで、寿命現在値が自動的にリセットされるため、寿命の管理が容易になる。なお、本実施形態において、工具寿命管理部５６は、切削時間に基づいて寿命現在値を算出しているが、切削回数や切削条件等を適宜組み合わせて算出してもよい。

補正番号編集部５７は、工具１３または刃先ごとに設定された補正番号を編集するものである。本実施形態において、補正番号編集部５７は、例えば、工具管理画面６上において、任意の工具１３の補正番号が書き換えられると、当該補正番号によって、テーブルデータ記憶部４３内の補正番号を更新する。このように、補正番号によって工具１３または刃先ごとの補正値を管理することにより、補正値を直接手作業で編集する場合と比較して、編集作業が容易になり、入力ミスが低減する。

つぎに、本実施形態の工具管理装置１およびこれを備えた工作機械１１による作用について説明する。

本実施形態の工具管理装置１を用いて工具１３を管理する場合、事前準備として、テーブルデータ記憶部４３に上述した各種のデータを登録する。これにより、ステーション番号６１に工具管理番号が関連付けられ、当該工具管理番号に刃先番号が関連付けられるため、工具ステーション１２１、工具情報および刃先情報の順に階層をなすデータ構造が形成される。

各種のデータが登録された後、ユーザからの入力指示に応じて、図９に示すように、表示制御部５１が、表示手段３に工具管理画面６を表示する（ステップＳ１）。これにより、表示手段３には、図６および図７に示すように、各工具ステーション１２１に取り付けられている工具１３の工具情報や、各工具１３に取り付けられている刃先の刃先情報が表示される。

つぎに、ユーザ入力検出部５２が、ユーザによる工具管理画面６上のタッチ位置に基づいて、工具ステーション１２１または工具１３が選択されたか否かを判定する（ステップＳ２）。当該判定の結果、タッチ位置が工具用表示切替アイコン６２または刃先用表示切替アイコン６７でなければ、工具ステーション１２１または工具１３が選択されていないと判定し（ステップＳ２：ＮＯ）、後述するステップＳ６の処理へと進む。

一方、ユーザ入力検出部５２が、工具ステーション１２１または工具１３が選択されたと判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、当該選択された工具ステーション１２１または工具１３について、表示状態判定部５３が現在の表示状態を判定する（ステップＳ３）。当該判定の結果、選択された工具ステーション１２１または工具１３が折畳状態であれば（ステップＳ３：折畳状態）、表示制御部５１が、当該工具ステーション１２１または工具１３を展開状態に切り替えて表示する（ステップＳ４）。

これにより、手動で選択された工具ステーション１２１については、取り付けられている全ての工具１３に関する工具情報が、同一画面内でツリー状に一覧表示される。このため、工具管理画面６とは別の画面に切り替えることなく、任意の工具ステーション１２１における工具１３の状況が簡単かつ選択的に確認される。従って、必要な工具１３の取り付け忘れや、不要な工具１３の取り外し忘れ等のミスに気がつき易くなるため、当該ミスに起因する、加工のストップ、加工不良および工具寿命管理機能の不作動等の発生が防止される。

同様に、手動で選択された工具１３については、取り付けられている全ての刃先に関する刃先情報が、同一画面内でツリー状に一覧表示される。このため、工具管理画面６とは別の画面に切り替えることなく、任意の工具１３における刃先の状況が簡単かつ選択的に確認される。従って、必要な刃先の取り付け忘れや、不要な刃先の取り外し忘れ等のミスが抑制される。

一方、ステップＳ３における判定の結果、選択された工具ステーション１２１または工具１３の表示状態が展開状態であれば（ステップＳ３：展開状態）、表示制御部５１が、図６および図７に示すように、当該工具ステーション１２１または工具１３の表示状態を折畳状態に切り替えて表示する（ステップＳ５）。

これにより、確認不要な工具ステーション１２１や工具１３については、簡単かつ選択的に折畳状態で表示される。このため、不要な工具情報や刃先情報によって工具管理画面６の表示スペースが無駄に占領されることがなく、他の工具情報や刃先情報がより多く表示される。また、確認したい工具情報や刃先情報を表示させる際に、工具管理画面６上で必要となるスクロール操作量が低減する。

また、本実施形態において、折畳状態で表示される工具ステーション１２１については、表示制御部５１が、当該工具ステーション１２１に取り付けられている全ての工具１３の状態を簡易表示アイコン６６によって簡易的に表示する。これにより、工具ステーション１２１が折畳状態であっても、取り付けられている工具１３の有無や寿命等のように、必要最低限の状態が把握されるため、工具管理上のミスが低減する。

つぎに、ユーザ入力検出部５２が、ユーザからの入力操作に基づいて、加工プログラムが選択されたか否かを判定する（ステップＳ６）。当該判定の結果、加工プログラムが選択されていなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、後述するステップＳ１４の処理へと進む。

一方、ステップＳ６における判定の結果、任意の加工プログラムが選択された場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、アクティブ表示部５４が、当該加工プログラムで使用する工具１３が取り付けられている工具ステーション１２１を展開状態で表示する（ステップＳ７）。これにより、加工プログラムを実行する前に、使用する工具１３の状態が容易に把握されるため、工具１３の確認作業が効率化する。

つづいて、ユーザ入力検出部５２が、ユーザからの入力操作に基づいて、工具チェックの指示がされたか否かを判定する（ステップＳ８）。当該判定の結果、工具チェックの指示があれば（ステップＳ８：ＹＥＳ）、工具チェック部５５が、加工プログラムで使用する全ての工具１３と、工具ステーション１２１に取り付けられている全ての工具１３とを比較し、不要・不足の工具１３があるか否かをチェックする（ステップＳ９）。

当該チェックの結果、加工プログラムで使用する工具１３が工具ステーション１２１に取り付けられていない場合、および／または加工プログラムで使用しない工具１３が工具ステーション１２１に取り付けられている場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、工具チェック部５５が表示手段３に警告を表示させる（ステップＳ１０）。これにより、必要な工具１３の取り付け忘れや、不要な工具１３の取り外し忘れが確実にユーザに認識されるため、工具管理の信頼性が向上する。

つづいて、アクティブ表示部５４が、ステップＳ６で選択された加工プログラムの実行が開始されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。なお、上記ステップＳ８で工具チェックの指示がされなかった場合（ステップＳ８：ＮＯ）、およびステップＳ９における工具チェックの結果、不要・不足の工具１３がなかった場合も（ステップＳ９：ＮＯ）、本ステップＳ１１へ進むこととなる。

ステップＳ１１における判定の結果、加工プログラムの実行が開始されてなければ（ステップＳ１１：ＮＯ）、後述するステップＳ１４の処理へと進む。一方、加工プログラムが開始された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、当該加工プログラムの指令によって使用する工具１３が切り替えられるたびに、アクティブ表示部５４が、当該工具１３が取り付けられている工具ステーション１２１を展開状態で表示する（ステップＳ１２）。そして、加工プログラムが終了しない限り（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１２の処理が繰り返される。これにより、加工プログラムが実行されている間、使用中の工具１３が自動的に工具管理画面６に表示されるため、工具１３の確認作業が効率化する。

その後、加工プログラムが終了すると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、工具管理画面６が閉じられない限り（ステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ２へと戻り、上述したステップＳ２からステップＳ１３の処理が繰り返される。

以上のような本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
１．各工具ステーション１２１に取り付けられている全ての工具１３を簡単かつ選択的に確認でき、必要な工具１３の取り付け忘れや、不要な工具１３の取り外し忘れを抑制することができる。
２．工具管理上のミスを抑制することで、加工途中での停止、加工不良の発生、および工具寿命管理機能が働かない等の問題を防止することができる。
３．折畳状態で表示されている工具ステーション１２１についても、取り付けられている工具１３の有無や寿命を視認し、工具管理画面６の表示スペースを有効に利用しつつ、工具管理上のミスを低減することができる。
４．加工プログラムに必要な工具１３や、加工に使用されている工具１３の確認作業を効率化することができる。
５．必要な工具１３の取り付け忘れや、不要な工具１３の取り外し忘れを確実にユーザに認識させることができる。
６．各工具１３に取り付けられている全ての刃先を簡単かつ選択的に確認でき、必要な刃先の取り付け忘れや、不要な刃先の取り外し忘れを抑制することができる。
７．工具ステーション１２１、工具情報および刃先情報をツリー状の階層構造で表示し、直観的に把握しやすいグラフィカルユーザインターフェースを提供することができる。
８．工具１３または刃先ごとの補正値を直接入力せず、補正値にひも付けた補正番号を割り当てて管理することで、補正値の編集作業を容易化でき、入力ミスを低減することができる。
９．工具１３を指定するＴコードのみで寿命管理機能を機能させることができ、従来の特殊なＴコードを使い分ける必要がなく、加工プログラムの作成が容易になる。

なお、本発明に係る工具管理装置１は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。

例えば、上述した本実施形態では、工具１３の着脱に際して工作機械１１から受信する通知に基づいて、テーブルデータ記憶部４３内の各種データが自動更新されている。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、工具１３を着脱するたびに、手動で各種のデータを更新してもよい。

１ 工具管理装置
１ａ 工具管理プログラム
２ 入力手段
３ 表示手段
４ 記憶手段
５ 制御手段
６ 工具管理画面
１０ 数値制御装置
１１ 工作機械
１２ 刃物台
１２１ 工具ステーション
１３ 工具
４１ プログラム記憶部
４２ 加工プログラム記憶部
４３ テーブルデータ記憶部
４４ ＧＵＩデータ記憶部
５１ 表示制御部
５２ ユーザ入力検出部
５３ 表示状態判定部
５４ アクティブ表示部
５５ 工具チェック部
５６ 工具寿命管理部
５７ 補正番号編集部
６１ ステーション番号
６２ 工具ステーションを指定するための表示領域（工具用表示切替アイコン）
６３ 取付位置番号
６４ 工具表示領域
６５ ステータスアイコン
６６ 簡易表示アイコン
６７ 工具を指定するための表示領域（刃先用表示切替アイコン）
６８ 刃先表示領域
６９ 警告マーク

Claims (7)

1. 工作機械の刃物台に設けられた複数の工具ステーションに着脱可能な工具を管理するための工具管理装置であって、
   前記複数の工具ステーションのそれぞれに取り付けられる１または複数の工具に関する工具情報を表示手段に表示させる制御手段を有しており、
   前記制御手段は、工具ステーションに取り付けられている全ての工具に関する工具情報を展開して表示する展開状態と、前記工具ステーションに取り付けられている所定の工具以外の工具に関する工具情報を折り畳んで、前記所定の工具に関する工具情報を表示する折畳状態と、を同一画面内で切り替える工具管理装置。
2. 工作機械の刃物台に設けられた複数の工具ステーションに着脱可能な工具を管理するための工具管理装置であって、
   前記工具ステーションのそれぞれに取り付けられる１または複数の工具に関する工具情報を表示手段に表示させる制御手段を有しており、
   前記制御手段は、工具ステーションに取り付けられている全ての工具に関する工具情報を展開して表示する展開状態と、前記工具ステーションに取り付けられている所定の工具以外の工具に関する工具情報を折り畳んで、前記所定の工具のみに関する工具情報を表示しつつ、前記工具ステーションに取り付けられている工具の状態を表示する折畳状態と、を同一画面内で切り替える工具管理装置。
3. 前記制御手段は、前記折畳状態において、表示されている工具ステーションに対応付けて、当該工具ステーションに取り付けられている全ての工具の状態を簡易的に表示する、請求項１または２に記載の工具管理装置。
4. 前記制御手段は、前記工作機械を制御する加工プログラムが選択された場合、当該加工プログラムによって指定されている工具が取り付けられている工具ステーションを前記展開状態で表示し、前記加工プログラムが実行された場合、加工に使用されている工具が取り付けられている工具ステーションを前記展開状態で表示する、請求項１、２または３に記載の工具管理装置。
5. 前記制御手段は、前記工作機械を制御する加工プログラムによって指定されている全ての工具と、前記工具ステーションに取り付けられている全ての工具とを比較し、前記加工プログラムに必要な工具が前記工具ステーションに取り付けられていない場合、及び前記加工プログラムに不要な工具が前記工具ステーションに取り付けられている場合、の少なくとも一方の場合に、前記表示手段に警告を表示する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工具管理装置。
6. 前記工具情報には、前記工具のそれぞれに取り付けられる１または複数の刃先に関する刃先情報が関連付けられており、
   前記制御手段は、選択された工具に取り付けられている刃先に関する刃先情報を展開して表示する展開状態と、所定の刃先に関する刃先情報のみに折り畳んで表示する折畳状態と、を同一画面内で切り替える請求項１から請求項５のいずれかに記載の工具管理装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の工具管理装置を備えてなる工作機械。