JP7001855B1 - 工具搬送システム、工具搬送システムの制御方法、および工具搬送システムの制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業ステーションでの人物の作業を工具搬送システムによる作業よりも優先することが可能な技術を提供する。
【解決手段】工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、マガジンと、工具収納部と、工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、工具搬送システムを制御するための制御部とを備える。制御部は、操作端末が工具の強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、マガジンにある工具をマガジンから所定の搬送先に搬送するように搬送装置を制御する処理を実行する。
【選択図】図４

Description

本開示は、ワークの加工に用いられる工具を自動搬送するための技術に関する。

複数の工作機械を運用する企業が増えている。管理する工作機械の数が増えると、各工作機械で使用される工具の管理が難しくなる。これに関して、特許文献１（国際公開第２０１５／０２９２３２号）は、複数の工作機械で用いられる工具を管理する工具管理システムを開示している。

国際公開第２０１５／０２９２３２号

近年、加工の完全自動化が進められている。加工の完全自動化を実現するためには、必要な工具を各工作機械に自動で搬送する技術が必要となる。特許文献１に開示される工具管理システムは、このような工具の自動搬送技術に関するものではない。

工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、人物が作業を行うための作業ステーションと、ロボットなどの搬送装置とを含む。搬送装置は、作業ステーションにおいて人物に装着された工具を工作機械または工具収納部に搬送する。また、搬送装置は、工作機械または工具収納部から作業ステーションに不要な工具を搬送する。

作業ステーションで作業を行う人物は、工具搬送システムによる工具搬送よりも自身の作業を優先したいことがある。この場合に、作業ステーションにおいて工具の収納場所が無かったり、作業ステーションへの工具搬送が行われたりすると、人物は、自身の作業を作業ステーションで行うことができない。

上記の点に鑑み、作業ステーションでの人物の作業を工具搬送システムによる作業よりも優先することが可能な技術が望まれている。

本開示の一例では、工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、上記マガジンと、上記工具収納部と、上記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、上記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、上記工具搬送システムを制御するための制御部とを備える。上記制御部は、上記操作端末が工具の強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、上記マガジンにある工具を上記マガジンから所定の搬送先に搬送するように上記搬送装置を制御する処理を実行する。

本開示の一例では、上記所定の搬送先は、上記工具収納部または上記工作機械である。
本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記操作端末が上記強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、上記マガジン内の工具の中から、上記工作機械で使用予定の工具を特定する処理を実行する。上記制御する処理では、上記特定された工具が上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送される。

本開示の一例では、上記工具搬送システムは、さらに、上記マガジンを駆動するためのモータを備える。上記制御部は、さらに、上記強制搬送操作に応答して工具が上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送されたことに基づいて、上記マガジン内における当該工具の元の収納場所が所定の位置に駆動されるように上記モータを制御する処理を実行する。

本開示の一例では、上記操作端末は、上記マガジン内における工具の収納場所に空きがある場合には、上記強制搬送操作の受け付けを禁止するように構成される。

本開示の他の例では、工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、上記マガジンと、上記工具収納部と、上記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、上記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、上記工具搬送システムを制御するための制御部とを備える。上記制御部は、所定の搬送スケジュールに従って、上記搬送装置による工具の搬送順を制御する処理と、上記搬送スケジュールの進行中に上記マガジンへの工具の搬送順が到来したことに基づいて、当該工具の搬送先を上記マガジンとは異なる所定の搬送先に変更するか否かを選択する操作を上記操作端末に受け付けさせる処理と、上記搬送順が到来した工具の搬送先を上記所定の搬送先に変更する操作を上記操作端末が受け付けたことに基づいて、当該工具を上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送するように上記搬送装置を制御する処理とを実行する。

本開示の他の例では、工具搬送システムの制御方法が提供される。上記工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、上記マガジンと、上記工具収納部と、上記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置とを備える。上記制御方法は、上記マガジンから所定の搬送先に工具を搬送させるための強制搬送操作を受け付けるステップと、上記強制搬送操作に基づいて、上記マガジンにある工具を上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送するように上記搬送装置を制御するステップとを備える。

本開示の他の例では、工具搬送システムの制御プログラムが提供される。上記工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具を収納するための工具収納部と、複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、上記マガジンと、上記工具収納部と、上記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置とを備える。上記制御プログラムは、上記工具搬送システムに、上記マガジンから所定の搬送先に工具を搬送させるための強制搬送操作を受け付けるステップと、上記強制搬送操作に基づいて、上記マガジンにある工具を上記マガジンから上記所定の搬送先に搬送するように上記搬送装置を制御するステップとを実行させる。

本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

工具搬送システムの外観を示す図である。 工具搬送システムの駆動機構の構成例を示す図である。 工具搬送システムの機能構成の一例を示す図である。 工具の強制搬送態様を概略的に示す図である。 収納情報のデータ構造の一例を示す図である。 作業ステーションの外観を示す図である。 作業ステーション内のマガジンを示す図である。 作業ステーションから工具収納部への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。 工具収納部から工作機械への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。 工作機械から作業ステーションへの工具ホルダーの搬出工程の流れを概略的に示す図である。 ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。 操作端末のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 工具の強制搬送処理の一例を示すフローチャートである。 工具の搬出処理の一例を示すフローチャートである。 選択操作を受け付けるための選択画面を示す図である。 変形例に従う工具搬出処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

＜Ａ．工具搬送システム１０の外観＞
まず、図１を参照して、工具搬送システム１０について説明する。図１は、工具搬送システム１０の外観を示す図である。

図１に示されるように、工具搬送システム１０は、作業ステーション２００と、工具収納部２５０と、搬送装置３００と、工作機械４００とを含む。

作業ステーション２００は、人物が工具に係る作業を行うための場所である。作業ステーション２００は、マガジンＭ１と、操作端末２００Ａとを含む。マガジンＭ１は、複数の工具を装着可能に構成される。人物は、作業ステーション２００において、マガジンＭ１への工具の装着作業、またはマガジンＭ１からの工具の回収作業を行う。操作端末２００Ａは、工具搬送システム１０に対する各種の操作を受け付ける。

工具収納部２５０には、複数の工具が収納され得る。典型的には、工具収納部２５０は、工具ホルダーを介して各工具を保持する。工具ホルダーは、工具を保持可能に構成されるポットである。工具収納部２５０は、たとえば、レール３３１と平行に設けられる。

搬送装置３００は、作業ステーション２００内、工具収納部２５０内、および工作機械４００内にある工具の内の指定された工具を、作業ステーション２００、工具収納部２５０、および工作機械４００の内の指定された搬送先に搬送する。

以下では、搬送装置３００が作業ステーション２００から工具収納部２５０若しくは工作機械４００に工具を運ぶ搬送態様、または、搬送装置３００が工具収納部２５０から工作機械４００に工具を運ぶ搬送態様を「搬入」とも言う。

また、搬送装置３００が工具収納部２５０若しくは工作機械４００から作業ステーション２００に工具を運ぶ搬送態様、または、搬送装置３００が工作機械４００から工具収納部２５０に工具を運ぶ搬送態様を「搬出」とも言う。

また、本明細書でいう「搬送装置」とは、工具を搬送する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。以下では、搬送装置３００の一例として、４～７軸駆動の多関節ロボットを例に挙げて説明を行うが、搬送装置３００は、多関節ロボットに限定されない。一例として、搬送装置３００は、２～３軸駆動の直交ロボット（オートローダ）であってもよい。あるいは、搬送装置３００は、自走式のロボットであってもよい。

搬送装置３００は、アームロボット３３０と、レール３３１と、台車３３２とを含む。アームロボット３３０は、台車３３２の上に固定されている。台車３３２は、レール３３１上を移動可能に構成される。工具収納部２５０および工作機械４００は、レール３３１を挟むように、かつ、レール３３１に沿って平行に配置される。搬送装置３００は、作業ステーション２００と工具収納部２５０との間で工具を搬送するように構成されるとともに、工具収納部２５０と工作機械４００との間で工具を搬送するように構成される。

工作機械４００は、搬送装置３００によって搬送される工具を用いてワークを加工する。図１には、工作機械４００として、６台の工作機械４００Ａ～４００Ｆが示されているが、工具搬送システム１０に備えられる工作機械４００の数は、１台以上であればよい。工作機械４００は、予め設計された加工プログラムに従って、指定された工具を用いてワークを加工する。

本明細書でいう「工作機械」とは、ワークを加工する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。工作機械４００は、横形のマシニングセンタであってもよいし、縦形のマシニングセンタであってもよい。あるいは、工作機械４００は、旋盤であってもよいし、付加加工機であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。

なお、工具搬送システム１０は、パレット搬送システム（図示しない）をさらに備えても良い。パレット搬送システムは、予め定められた加工スケジュールに従って、ワークを載せたパレットを工作機械４００に搬送するためのシステムである。

＜Ｂ．工具搬送システム１０の駆動機構＞
次に、図２を参照して、工具搬送システム１０における各種の駆動機構について説明する。図２は、工具搬送システムの駆動機構の構成例を示す図である。

図２に示されるように、工具搬送システム１０は、制御部５０と、リモートＩ／Ｏ（Input/Output）ユニット７１～７３と、作業ステーション２００と、搬送装置３００と、工作機械４００とを含む。

本明細書でいう「制御部５０」とは、工具搬送システム１０を制御する装置を意味する。制御部５０の装置構成は、任意である。制御部５０は、単体の制御ユニットで構成されてもよいし、複数の制御ユニットで構成されてもよい。図２の例では、制御部５０は、管理装置１００と、ＰＬＣ１５０と、上述の操作端末２００Ａとで構成されている。また、制御部５０は、ＣＮＣ（Computer Numerical Control）４０１、またはその他の制御機器を含んでもよい。

管理装置１００は、工具搬送システム１０を管理するメインコンピュータである。管理装置１００は、１つのコンピュータで構成されてもよいし、複数のコンピュータで構成されてもよい。

ＰＬＣ１５０は、加工工程を自動化するための種々の産業用機器を制御する。操作端末２００Ａは、工具の搬出入に関する各種の操作を受け付けるための端末である。

管理装置１００、ＰＬＣ１５０、および操作端末２００Ａは、ネットワークＮＷ１に接続される。管理装置１００、ＰＬＣ１５０、および操作端末２００Ａは、有線で通信接続されてもよいし、無線で通信接続されてもよい。ネットワークＮＷ１には、ＥｔｈｅｒＮｅｔ（登録商標）などが採用される。管理装置１００および操作端末２００Ａは、ネットワークＮＷ１を介して、ＰＬＣ１５０に制御指令を送る。当該制御指令によって、搬送対象の工具、当該工具の搬送先、当該工具の搬送開始／停止などが指定される。

リモートＩ／Ｏユニット７１～７３およびＰＬＣ１５０は、ネットワークＮＷ２に接続されている。ネットワークＮＷ２には、データの到達時間が保証される、定周期通信を行うフィールドネットワークを採用することが好ましい。このような定周期通信を行うフィールドネットワークとして、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＣＣ－Ｌｉｎｋ（登録商標）、またはＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などが採用される。

作業ステーション２００は、１つ以上のモータドライバ２３４と、１つ以上のモータ２３５とを含む。図２の例では、２つのモータドライバ２３４Ａ，２３４Ｂと、２つのモータ２３５Ａ，２３５Ｂとが示されている。

作業ステーション２００内または作業ステーション２００周辺には、リモートＩ／Ｏユニット７１が設置される。リモートＩ／Ｏユニット７１は、作業ステーション２００内の各種駆動ユニット（たとえば、モータドライバ２３４）と、ＰＬＣ１５０との間のデータのやり取りを仲介する。一例として、モータドライバ２３４は、リモートＩ／Ｏユニット７１を介してＰＬＣ１５０からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従ってモータ２３５の駆動を制御する。

モータ２３５Ａは、たとえば、作業ステーション２００内のマガジンＭ１（図１参照）の駆動を制御する。モータ２３５Ｂは、たとえば、作業ステーション２００内の後述のＡＴＣ（Automatic Train Control）２３８（図８参照）の駆動を制御する。

モータドライバ２３４は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ２３５は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。

搬送装置３００は、１つ以上のモータドライバ３３４と、１つ以上のモータ３３５とを含む。図２の例では、２つのモータドライバ３３４Ａ，３３４Ｂと、２つのモータ３３５Ａ，３３５Ｂとが示されている。

搬送装置３００内または搬送装置３００周辺には、リモートＩ／Ｏユニット７２が設置される。リモートＩ／Ｏユニット７２は、搬送装置３００内の各種駆動ユニット（たとえば、モータドライバ３３４）と、ＰＬＣ１５０との間のデータのやり取りを仲介する。一例として、モータドライバ３３４は、リモートＩ／Ｏユニット７２を介してＰＬＣ１５０からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従ってモータ３３５の駆動を制御する。

モータ３３５Ａは、たとえば、上述の台車３３２（図１参照）の駆動を制御する。モータ３３５Ｂは、たとえば、アームロボット３３０（図１参照）の駆動を制御する。モータ３３５Ｂは、アームロボット３３０の関節の数に応じて設けられる。

モータドライバ３３４は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ３３５は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。

工作機械４００は、ＣＮＣ４０１と、１つ以上のモータドライバ４１１と、１つ以上のモータ４１２とを含む。図２の例では、２つのモータドライバ４１１Ａ，４１１Ｂと、２つのモータ４１２Ａ，４１２Ｂとが示されている。

工作機械４００内または工作機械４００周辺には、リモートＩ／Ｏユニット７２が設置される。リモートＩ／Ｏユニット７２は、工作機械４００内の各種駆動ユニット（たとえば、ＣＮＣ４０１）と、ＰＬＣ１５０との間のデータのやり取りを仲介する。モータドライバ４１１は、モータドライバ３３４と同様に、リモートＩ／Ｏユニット７２を介してＰＬＣ１５０からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従って、モータ４１２の駆動を制御する。

モータ４１２Ａは、たとえば、工具を装着可能に構成される主軸を当該主軸の軸方向に駆動する。モータ４１２Ｂは、たとえば、主軸の軸方向を中心とした回転方向に主軸を回転駆動する。

モータドライバ４１１は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ４１２は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。

＜Ｃ．搬送処理の概要＞
次に、上述の図１を参照して、搬送装置３００による工具搬送処理の概略について説明する。

人物は、工具搬送システム１０に搬入する工具を作業ステーション２００内のマガジンＭ１に装着する。マガジンＭ１内における工具の収納可能数が少ない場合、マガジンＭ１の収納場所は、すぐに埋まってしまう。マガジンＭ１の収納場所が全て埋まると、人物は、搬入対象の工具をマガジンＭ１に装着することができない。

そこで、上述の操作端末２００Ａは、マガジンＭ１にある工具をマガジンＭ１から所定の搬送先に搬送するための強制搬送操作を受け付け可能に構成される。当該強制搬送操作は、ボタンなどのＧＵＩ（Graphical User Interface）によって受け付けられてもよいし、物理的な操作キーによって受け付けられてもよい。

工具搬送システム１０の制御部５０は、操作端末２００Ａが工具の強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、マガジンＭ１にある工具をマガジンＭ１から所定の搬送先に搬送するように搬送装置３００を制御する。これにより、人物は、工具の収納場所をマガジンＭ１内に確保することができ、搬入対象の工具をマガジンＭ１内の空き場所に装着することができる。以上のようにして、人物は、作業ステーション２００での作業を優先することを自身の意思で決めることができる。

＜Ｄ．工具搬送システム１０の機能構成＞
次に、図３～図５を参照して、搬送装置３００による工具の搬送機能について説明する。図３は、工具搬送システム１０の機能構成の一例を示す図である。

図３に示されるように、工具搬送システム１０は、機能構成として、受付部５２と、搬送制御部５４と、監視部５５とを含む。以下では、これらの構成について順に説明する。

なお、各機能構成の配置は、任意である。図３に示される機能構成の一部または全部は、上述の管理装置１００（図２参照）に実装されてもよいし、上述のＰＬＣ１５０（図２参照）に実装されてもよいし、上述の操作端末２００Ａ（図２参照）に実装されてもよいし、上述のＣＮＣ４０１（図２参照）に実装されてもよい。一例として、受付部５２は、ＰＬＣ１５０または操作端末２００Ａに実装される。搬送制御部５４は、ＰＬＣ１５０に実装される。監視部５５は、工作機械４００に実装される。

（Ｄ１．受付部５２）
まず、図４を参照して、図３に示される受付部５２の機能について説明する。図４は、工具の強制搬送態様を概略的に示す図である。

受付部５２は、操作端末２００Ａに対して行われた操作に応じて、操作端末２００Ａから入力信号を受け付ける。一例として、マガジンＭ１内の工具の強制搬送操作が操作端末２００Ａに対して行われたことに基づいて、受付部５２は、当該強制搬送操作が行われたことを示す入力信号を操作端末２００Ａから受け付ける。当該入力信号は、搬送制御部５４に出力される。

強制搬送操作は、たとえば、図４に示される操作画面２３０において入力される。操作画面２３０は、たとえば、当該操作画面２３０を呼び出すためのユーザ操作に応答して、操作端末２００Ａのディスプレイ２０６に表示される。

一例として、操作画面２３０は、実行ボタン２３１Ａと、キャンセルボタン２３１Ｂとを含む。実行ボタン２３１Ａが押下された場合、工具の強制搬送が受け付けられる。キャンセルボタン２３１Ｂが押下された場合、工具の強制搬送がキャンセルされ、操作画面２３０が閉じられる。

好ましくは、操作端末２００Ａは、マガジンＭ１内における工具の収納場所に空きがある場合には、強制搬送操作の受け付けを禁止するように構成される。工具の収納場所の空きがあるか否かについては、たとえば、後述の収納情報１７６（図５参照）に基づいて判断される。工具の収納場所に空きがある場合には、受付部５２は、実行ボタン２３１Ａを選択不可能な状態にする。あるいは、工具の収納場所に空きがある場合には、受付部５２は、操作画面２３０を操作端末２００Ａに表示しない。これにより、受付部５２は、マガジンＭ１内に空きがある場合にのみ強制搬送操作を受け付ける。

（Ｄ２．搬送制御部５４）
次に、引き続き図４を参照して、図３に示される搬送制御部５４の機能について説明する。

搬送制御部５４は、工具の搬送スケジュール１７４に従って、搬送装置３００による工具の搬送順を制御する。工具の搬送スケジュール１７４は、たとえば、搬送対象の各工具について、当該工具の搬送予定時刻と、当該工具の収納場所と、当該工具の搬送先とを規定している。

一例として、搬送スケジュール１７４は、工作機械４００に搬入する予定の工具を規定している。搬入予定の工具は、たとえば、工作機械４００の各々の加工プログラムに基づいて特定される。各加工プログラムは、Ｇコードで規定されており、主軸に装着する工具を指定するための工具交換命令や、主軸や工具を回転駆動／送り駆動するための駆動命令などを含む。工具搬送システム１０は、各プログラムの実行前にワークの加工に必要な工具の識別情報を特定し、加工に必要な工具を搬入予定の工具として搬送スケジュール１７４に規定される。工具の搬入順は、たとえば、各加工プログラムの実行順に基づいて決定される。

他の例として、搬送スケジュール１７４は、作業ステーション２００に搬出する予定の工具を規定している。搬出予定の工具は、たとえば、工具の残寿命が尽きた工具と、損傷などの異常が検知された工具とを含む。工具の残寿命が尽きた工具と、損傷などの異常が検知された工具とは、たとえば、後述の収納情報１７６（図５参照）に基づいて特定される。

図４のステップＳ１において、人物Ｕは、搬送スケジュール１７４の進行中において、強制搬送操作を操作端末２００Ａに対して行ったとする。次に、ステップＳ２において、搬送制御部５４は、マガジンＭ１にある工具をマガジンＭ１から所定の搬送先に搬送するように搬送装置３００を制御する。これにより、マガジンＭ１内にある工具は、作業ステーション２００とは異なる場所に強制的に搬送される。

工具の強制搬送先は、作業ステーション２００と異なる場所であれば任意である。一例として、搬送制御部５４は、強制搬送対象の工具を工具収納部２５０に搬送する。他の例として、搬送制御部５４は、強制搬送対象の工具を工作機械４００に搬送する。これにより、新たな工具の収納場所がマガジンＭ１内に確保される。

強制搬送処理の実行タイミングは、任意である。一例として、搬送制御部５４は、強制搬送操作が行われた直後に搬送スケジュール１７４の進行を中断し、強制搬送処理を実行する。他の例として、搬送制御部５４は、搬送装置３００が現在行っている工具搬送が完了した後に強制搬送処理を実行する。

強制搬送対象の工具は、任意である。一例として、搬送制御部５４は、操作端末２００Ａが強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、マガジンＭ１内の工具の中から、工作機械４００で使用予定の工具を強制搬送対象として特定する。工作機械４００で使用予定の工具は、たとえば、工作機械４００の加工プログラムから特定される。

工作機械４００の加工プログラムは、Ｇコードで規定されており、主軸に装着する工具を指定するための工具交換命令や、主軸や工具を回転駆動／送り駆動するための駆動命令などを含む。搬送制御部５４は、当該工具交換命令や当該駆動命令などに基づいて、ワークの加工に使用される工具を特定する。次に、搬送制御部５４は、後述の収納情報１７６に基づいて、マガジンＭ１内にある工具の内から、工作機械４００の使用予定工具を特定し、当該工具を強制搬送対象として決定する。好ましくは、搬送制御部５４は、マガジンＭ１内の収納されている工具の内で、より直近に工作機械４００で使用予定のある工具を強制搬送対象として特定する。その後、搬送制御部５４は、当該強制搬送対象の工具をマガジンＭ１から所定の搬送先に搬送する。

搬送制御部５４は、工具の搬送が完了したことに基づいて、図５に示される収納情報１７６を更新する。図５は、収納情報１７６のデータ構造の一例を示す図である。

収納情報１７６において、工具搬送システム１０内における各工具の収納場所と、当該収納場所に収納されている工具ホルダーの識別情報と、当該工具ホルダーに保持されている工具の識別情報と、当該工具の状態と、当該工具の残寿命とが対応付けられている。

収納情報１７６に規定される収納場所は、工具搬送システム１０内の場所を一意に特定するための情報である。当該収納場所は、たとえば、作業ステーション２００内の位置情報、工具収納部２５０内の位置情報、搬送装置３００内の位置情報と、および、工作機械４００内の位置情報とのいずれかを示す。

収納情報１７６に規定される工具ホルダーの識別情報は、工具ホルダーを一意に特定するための情報である。当該識別情報は、工具ホルダーごとに予め割り当てられている。当該識別情報は、ＩＤ（Identification）などの工具ホルダー番号で示されてもよいし、工具ホルダー名で示されてもよい。

搬送制御部５４は、工具搬送システム１０内における各工具ホルダーの搬送を監視し、搬送装置３００によって工具ホルダーが搬送される度に、収納場所と工具ホルダーとの対応付けを更新する。これにより、搬送制御部５４は、各工具ホルダーがいずれの場所にあるのかを特定することができる。

収納情報１７６に規定される工具の識別情報は、工具を一意に特定するための情報である。当該識別情報は、工具ごとに予め割り当てられている。当該識別情報は、ＩＤなどの工具番号で示されてもよいし、工具名で示されてもよい。

搬送制御部５４は、工具搬送システム１０内における各工具ホルダーの搬送を監視し、搬送装置３００によって工具ホルダーが搬送される度に、当該工具ホルダーに保持されている工具と、収納場所との対応付けを更新する。

（Ｄ３．監視部５５）
引き続き図５を参照して、図３に示される監視部５５の機能について説明する。

監視部５５は、工具搬送システム１０内の各工具の状態を監視し、当該状態を収納情報１７６に書き込む。収納情報１７６に規定される工具状態は、たとえば、工具ホルダーに保持されている工具が使用可能であるか否か、または、工具ホルダーが工具を保持しているか否かを示す。

図５の例では、使用可能状態の工具は、「正常」または「寿命警告」として示されている。「寿命警告」は、寿命が尽きそうであることを示す警告である。一例として、監視部５５は、工具の残寿命が所定閾値を下回った場合に、収納情報１７６において工具の状態を「正常」から「寿命警告」に変更する。

また、図５の例では、使用不能状態の工具は、「寿命切」、「空」、または「損傷」として示されている。一例として、監視部５５は、工具の寿命がゼロになったことに基づいて、収納情報１７６において、工具の状態を「寿命警告」から「寿命切」に変更する。

収納情報１７６に規定される工具状態は、たとえば、工具の残寿命によって変えられる。ここでいう「残寿命」とは、工具が使用不能になるまでの工具の残りの使用可能時間を示す。監視部５５は、工作機械４００の加工プログラムを監視し、各工具が加工に使用されている間、当該工具の残寿命をカウントダウンする。なお、工具の新品時の残寿命は、工具ごとに予め決められている。

工具の残寿命の監視方法の一例について説明する。工作機械４００の加工プログラムは、Ｇコードで規定されており、主軸に装着する工具を指定するための工具交換命令や、主軸や工具を回転駆動／送り駆動するための駆動命令などを含む。監視部５５は、加工プログラムに規定されている工具交換命令に基づいて、ワークの加工に用いられる工具の種別を特定しておく。次に、監視部５５は、加工プログラムに規定されている駆動命令が実行されたことに基づいて、当該工具の残寿命のカウントダウンを開始する。続いて、監視部５５は、加工プログラムに規定されている停止命令または最終行の命令が実行されたことに基づいて、当該工具の残寿命のカウントダウンを停止する。これにより、監視部５５は、収納情報１７６において各工具の残寿命を監視する。

＜Ｅ．作業ステーション２００＞
次に、図６および図７を参照して、作業ステーション２００について説明する。図６は、作業ステーション２００の外観を示す図である。

図６に示されるように、作業ステーション２００は、カバー体２３１を有する。カバー体２３１は、たとえば、マガジンＭ１と、上述のモータ２３５Ａ（図２参照）とを収容する。

カバー体２３１は、正面カバーＣＶ０と、側面カバーＣＶ１と、側面カバーＣＶ２と、背面カバーＣＶ３とを含む。カバー体２３１の上面には、搬入対象または搬出対象の工具を通過させるための開口Ｒ０が形成される。

側面カバーＣＶ１には、開口Ｒ１が形成されている。開口Ｒ１を覆うように、ドアＤ１が設けられる。ドアＤ１は、たとえば、スライド式のドアである。ドアＤ１が開閉することによって、ドアＤ１の状態は、開口Ｒ１がドアＤ１によって覆われていない開状態とされたり、開口Ｒ１がドアＤ１によって覆われた閉状態とされたりする。ドアＤ１は、手動で駆動されてもよいし、モータ（図示しない）などによって自動で駆動されてもよい。

人物は、搬入対象の工具をマガジンＭ１に装着するときにドアＤ１を開く。すなわち、人物は、開口Ｒ１を介して搬入対象の工具をマガジンＭ１に装着することができる。

また、人物は、搬出対象の工具をマガジンＭ１から取り出すときにドアＤ１を開く。すなわち、人物は、開口Ｒ１を介してマガジンＭ１から搬出対象の工具を回収することができる。

また、作業ステーション２００のカバー体２３１には、ドアＤ１の開閉を検知するための開閉センサ２４０が設けられている。開閉センサ２４０は、ドアＤ１の開閉状態を示す信号を一定周期ごとに制御部５０に出力する。

図７は、作業ステーション２００内のマガジンＭ１を示す図である。図７に示されるように、マガジンＭ１は、上述のモータ２３５Ａ（図２参照）と、駆動スプロケット２４３と、従動スプロケット２４６と、無端チェーン２４８とを含む。

駆動スプロケット２４３には、モータ２３５Ａの出力軸が連結されている。駆動スプロケット２４３は、モータ２３５Ａから動力が伝達されることにより回転する。

無端チェーン２４８は、駆動スプロケット２４３と、従動スプロケット２４６とによって張架されている。モータ２３５Ａが駆動スプロケット２４３を回転駆動することにより、モータ２３５Ａの動力が無端チェーン２４８を介して従動スプロケット２４６に伝達される。その結果、従動スプロケット２４６および無端チェーン２４８は、駆動スプロケット２４３に連動して回転する。

また、無端チェーン２４８は、複数の工具ホルダーを装着可能に構成される。各工具ホルダーには、１つの工具が装着され得る。工作機械４００は、モータ２３５Ａを制御することで、指定された工具を任意の位置に駆動することができる。

＜Ｆ．強制搬送後におけるマガジンＭ１の駆動処理＞
次に、引き続き図７を参照して、工具の強制搬送後におけるマガジンＭ１の駆動処理について説明する。

図７に示されるように、強制搬送対象の工具ＴＡが作業ステーション２００から強制搬送されたとする。このことに基づいて、搬送制御部５４は、工具ＴＡの元の収納場所ＰＡが所定の位置に駆動されるようにモータ２３５Ａを制御する。当該所定の位置は、予め設定されていてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。

図７の例では、工具ＴＡの元の収納場所ＰＡは、作業ステーション２００のドアＤ１の前に駆動されている。結果として、収納場所ＰＡがドアＤ１に対向する。これにより、人物は、新たな搬入対象の工具を作業ステーション２００に容易にセットすることができる。

＜Ｇ．工具収納部２５０への工具搬入工程＞
次に、図８を参照して、作業ステーション２００から工具収納部２５０への工具ホルダーの搬入工程について説明する。図８は、作業ステーション２００から工具収納部２５０への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。

ステップＳ１において、作業者は、搬入対象の工具を工具ホルダーＨ１に装着し、当該工具ホルダーＨ１をマガジンＭ１にセットする。工具ホルダーＨ１をセットする位置の付近には、バーコードまたはＱＲコード（登録商標）の読み取り装置（図示しない）が設けられており、当該読み取り装置は、工具ホルダーＨ１に付されているバーコードまたはＱＲコードを読み取る。これにより、搬入対象の工具ホルダーＨ１の識別情報が読み取られる。作業者は、工具ホルダーＨ１のセットが完了すると、操作端末２００Ａに対して完了操作を行う。

次に、ステップＳ２において、制御部５０は、モータ２３５Ａ（図２参照）を制御し、作業ステーション２００内のマガジンＭ１を駆動する。これにより、制御部５０は、搬入対象の工具ホルダーＨ１を所定の工具交換位置に移動する。当該工具交換位置の近傍には、ＡＴＣ２３８が設けられている。ＡＴＣ２３８は、当該工具交換位置にある工具ホルダーＨ１をマガジンＭ１から取り外し、半回転する。

次に、ステップＳ３において、アームロボット３３０は、ＡＴＣ２３８から工具ホルダーＨ１を取り外し、当該工具ホルダーＨ１を台車３３２上の仮置き場３３６に置く。搬入対象の工具ホルダーが他にある場合には、仮置き場３３６の収納最大数を超えない範囲で、ステップＳ１～Ｓ３の工程が繰り返される。

次に、ステップＳ４において、制御部５０は、モータ３３５Ａを制御し、台車３３２を駆動する。これにより、制御部５０は、指示された工具搬入位置に台車３３２を移動する。当該工具搬入位置は、たとえば、上述の収納情報１７６（図５参照）に基づいて決定される。

制御部５０は、収納情報１７６に規定される空の収納場所を参照して、工具ホルダーＨ１の収納先を決定する。空の収納場所が複数ある場合には、制御部５０は、複数の空の収納場所の中からランダムに選択された１つの収納場所を収納先として決定してもよいし、複数の空の収納場所の中から選択された搬送装置３００により近い１つの収納場所を収納先として決定してもよい。

次に、ステップＳ５において、アームロボット３３０は、搬入対象の工具ホルダーＨ１を仮置き場３３６から取り外し、当該工具ホルダーＨ１を決定した収納先に収納する。その後、制御部５０は、対応する収納場所に工具ホルダーＨ１の識別情報を対応付けて収納情報１７６を更新する。

搬入対象の工具ホルダーが他に仮置き場３３６に残っている場合には、制御部５０は、仮置き場３３６上の工具ホルダーがなくなるまでステップＳ４，Ｓ５の工程を繰り返す。

＜Ｈ．工作機械４００への工具搬入工程＞
次に、図９を参照して、図８に引き続く工具ホルダーの搬入工程について説明する。図９は、工具収納部２５０から工作機械４００への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。

あるタイミングにおいて、制御部５０は、工作機械４００への工具ホルダーの搬入指示を受け付けたとする。搬入対象の工具および搬送先の工作機械４００は、たとえば、搬送スケジュール１７４に基づいて特定される。一例として、工具ホルダーＨ２が搬入対象の工具として特定されたとする。この場合、制御部５０は、上述の収納情報１７６（図５参照）から工具ホルダーＨ２の収納場所を特定する。その後、制御部５０は、モータ３３５Ａ（図２参照）を制御することで台車３３２を駆動し、工具ホルダーＨ２の収納場所の前に台車３３２を移動する。

次に、ステップＳ１１において、アームロボット３３０は、搬送対象の工具ホルダーＨ２を工具収納部２５０から取り出し、台車３３２上の仮置き場３３６に工具ホルダーＨ２を置く。

次に、ステップＳ１２において、制御部５０は、モータ３３５Ａを制御することで、搬送先の工作機械４００の位置に台車３３２を駆動する。

次に、ステップＳ１３において、アームロボット３３０は、搬送先の工作機械４００に備えられるＡＴＣ４３８に工具ホルダーＨ２を渡す。その後、ＡＴＣ４３８は、アームロボット３３０から受けた工具ホルダーＨ２を工作機械４００内のＡＴＣ４３８に装着する。その後、ＡＴＣ４３８は、工作機械４００内のマガジンに工具ホルダーＨ２をセットする。これにより、工具ホルダーＨ２が工作機械４００で使用可能な状態になる。

＜Ｉ．作業ステーション２００への工具の搬出工程＞
次に、図１０を参照して、工具ホルダーの搬出工程について説明する。図１０は、工作機械４００から作業ステーション２００への工具ホルダーの搬出工程の流れを概略的に示す図である。

あるタイミングにおいて、制御部５０は、工具ホルダーの搬出指示を受け付けたとする。搬出対象の工具は、たとえば、搬送スケジュール１７４に基づいて特定される。一例として、工具ホルダーＨ３が回収対象として特定されたとする。この場合、制御部５０は、上述の収納情報１７６（図５参照）に基づいて、工具ホルダーＨ３の収納先を特定する。その後、制御部５０は、上述のモータ３３５Ａ（図２参照）を制御することで台車３３２を駆動し、工具ホルダーＨ３を収納している工作機械４００の前に台車３３２を移動する。次に、アームロボット３３０は、工作機械４００から工具ホルダーＨ３を取り出し、当該工具ホルダーＨ３を台車３３２上の仮置き場３３６に置く。また、制御部５０は、収納情報１７６から工具ホルダーＨ３の識別情報を削除し、工具ホルダーＨ３の収納元を空の状態に書き換える。

次に、ステップＳ２１において、制御部５０は、上述のモータ３３５Ａを制御することで台車３３２を駆動し、作業ステーション２００の前に台車３３２を移動する。

次に、ステップＳ２２において、アームロボット３３０は、搬出対象の工具ホルダーＨ３を仮置き場３３６から取り外し、作業ステーション２００に備えられる上述のＡＴＣ２３８（図８参照）に工具ホルダーＨ３を装着する。その後、ＡＴＣ２３８は、作業ステーション２００のマガジンＭ１に工具ホルダーＨ３を装着する。

次に、ステップＳ２３において、制御部５０は、上述のモータ２３５Ａを制御することでマガジンＭ１を駆動し、搬出対象の工具ホルダーＨ３を出口に移動する。その後、作業者は、当該出口から搬出対象の工具ホルダーＨ３を取り出す。

なお、図１０の例では、工作機械４００から回収された工具ホルダーが作業ステーション２００に搬出される例について説明を行ったが、当該工具ホルダーは、工具収納部２５０に搬出されてもよい。

＜Ｊ．ＰＬＣ１５０のハードウェア構成＞
図１１を参照して、図２に示されるＰＬＣ１５０のハードウェア構成の一例について説明する。図１１は、ＰＬＣ１５０の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。

ＰＬＣ１５０は、制御回路１５１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５３と、通信インターフェイス１５４，１５５と、記憶装置１７０とを含む。これらのコンポーネントは、バス１６０に接続される。

制御回路１５１は、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＭＰＵ（Micro Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡまたはそれらの組み合わせなどによって構成される。

制御回路１５１は、制御プログラム１７２など各種プログラムを実行することで搬送装置３００や工作機械４００の動作を制御する。制御回路１５１は、制御プログラム１７２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１７０からＲＯＭ１５２に制御プログラム１７２を読み出す。ＲＡＭ１５３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１７２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

通信インターフェイス１５４には、ＬＡＮやアンテナなどが接続される。ＰＬＣ１５０は、通信インターフェイス１５４を介してネットワークＮＷ１に接続される。これにより、ＰＬＣ１５０は、ネットワークＮＷ１に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、管理装置１００やサーバー（図示しない）などを含む。

通信インターフェイス１５５は、フィールドネットワークであるネットワークＮＷ２に接続するためのインターフェイスである。ＰＬＣ１５０は、通信インターフェイス１５５を介してネットワークＮＷ２に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、上述のリモートＩ／Ｏユニット７１～７３などを含む。

記憶装置１７０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置１７０は、制御プログラム１７２、搬送スケジュール１７４、および収納情報１７６などを格納する。これらの格納場所は、記憶装置１７０に限定されず、制御回路１５１の記憶領域（たとえば、キャッシュ領域など）、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

制御プログラム１７２は、上記図３に示される機能構成の一部または全部を実現するためのプログラムである。制御プログラム１７２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム１７２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム１７２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム１７２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態でＰＬＣ１５０が構成されてもよい。

＜Ｋ．操作端末２００Ａのハードウェア構成＞
図１２を参照して、図１に示される操作端末２００Ａのハードウェア構成について説明する。図１２は、操作端末２００Ａのハードウェア構成の一例を示す模式図である。

操作端末２００Ａは、制御回路２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、通信インターフェイス２０４と、表示インターフェイス２０５と、入力インターフェイス２０７と、記憶装置２２０とを含む。これらのコンポーネントは、バス２１０に接続される。

制御回路２０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＧＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

制御回路２０１は、制御プログラム２２２やオペレーティングシステムなどの各種プログラムを実行することで操作端末２００Ａの動作を制御する。制御回路２０１は、制御プログラム２２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置２２０またはＲＯＭ２０２からＲＡＭ２０３に制御プログラム２２２を読み出す。ＲＡＭ２０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム２２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

通信インターフェイス２０４には、ＬＡＮやアンテナなどが接続される。操作端末２００Ａは、通信インターフェイス２０４を介してネットワークＮＷ１に接続される。これにより、操作端末２００Ａは、ネットワークＮＷ１に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、ＰＬＣ１５０やサーバー（図示しない）などを含む。

表示インターフェイス２０５には、ディスプレイ２０６が接続される。表示インターフェイス２０５は、制御回路２０１などからの指令に従って、ディスプレイ２０６に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ２０６は、たとえば、工具ホルダーの回収指示を受け付けるための操作画面、搬入対象の工具ホルダーを指定するための工具選択画面、または、搬入先の工作機械４００を指定するための工作機械選択画面などを表示する。ディスプレイ２０６は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、またはその他の表示機器である。なお、ディスプレイ２０６は、操作端末２００Ａと一体的に構成されてもよいし、操作端末２００Ａとは別に構成されてもよい。

入力インターフェイス２０７には、入力デバイス２０８が接続される。入力デバイス２０８は、たとえば、マウス、キーボード、タッチパネル、またはユーザの操作を受け付けることが可能なその他の装置である。なお、入力デバイス２０８は、操作端末２００Ａと一体的に構成されてもよいし、操作端末２００Ａとは別に構成されてもよい。

記憶装置２２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置２２０は、制御プログラム２２２などを格納する。制御プログラム２２２の格納場所は、記憶装置２２０に限定されず、制御回路２０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、管理装置１００、ＰＬＣ１５０、または外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

制御プログラム２２２は、上記図３に示される機能構成の一部または全部を実現するためのプログラムである。制御プログラム２２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、制御プログラム２２２による制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム２２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム２２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム２２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で操作端末２００Ａが構成されてもよい。

＜Ｌ．工具の強制搬送フロー＞
次に、図１３を参照して、工具の強制搬送処理に係る制御フローについて説明する。図１３は、工具の強制搬送処理の一例を示すフローチャートである。

図１３に示される処理は、制御部５０が上述の制御プログラム１２２，１７２，２２２などのプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。

ステップＳ５０において、制御部５０は、上述の受付部５２（図３参照）として機能し、強制搬送操作を操作端末２００Ａから受け付けたか否かを判断する。強制搬送操作は、たとえば、上述の操作画面２３０（図４参照）において受け付けられる。制御部５０は、強制搬送操作を操作端末２００Ａから受け付けたと判断した場合（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ５２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ５０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ５０の処理を再び実行する。

ステップＳ５２において、制御部５０は、作業ステーション２００内のマガジンＭ１にある工具の内から強制搬送対象の工具を決定する。一例として、制御部５０は、マガジンＭ１にある工具の内からランダムに強制搬送対象の工具を決定する。あるいは、制御部５０は、マガジンＭ１内にある工具の内から、工作機械４００で使用予定工具を特定し、当該工具を強制搬送対象として決定する。工作機械４００で使用予定工具は、たとえば、工作機械４００の加工プログラムに基づいて特定される。マガジンＭ１内にある工具は、たとえば、上述の収納情報１７６を参照することで特定される。

ステップＳ５４において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４（図３参照）として機能し、ステップＳ５２で決定された強制搬送対象の工具をマガジンＭ１から所定の搬送先に搬送するように搬送装置３００を制御する。当該所定の搬送先は、たとえば、工具収納部２５０または工作機械４００である。

なお、ステップＳ５４における強制搬送処理の実行タイミングは、任意である。一例として、制御部５０は、強制搬送操作が行われた直後に搬送装置３００の搬送処理を中断し、強制搬送処理を割り込みで実行する。他の例として、制御部５０は、搬送装置３００が現在行っている工具搬送の次に強制搬送処理を実行する。

ステップＳ５６において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、工具がマガジンＭ１から強制搬送されたことに基づいて、当該工具の元の収納場所が作業ステーション２００のドアＤ１の前に駆動されるようにマガジンＭ１を駆動する。

＜Ｍ．工具の搬入フロー＞
次に、図１４および図１５を参照して、工具収納部２５０または工作機械４００から作業ステーション２００への工具の搬出処理に係る制御フローについて説明する。図１４は、工具の搬出処理の一例を示すフローチャートである。

図１４に示される処理は、制御部５０が上述の制御プログラム１２２，１７２，２２２などのプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。

ステップＳ１１０において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４（図３参照）として機能し、工具の搬送スケジュール１７４の進行中において、作業ステーション２００への工具の搬出タイミングが到来したか否かを判断する。制御部５０は、作業ステーション２００への工具の搬出タイミングが到来したと判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１１０の処理を再び実行する。

ステップＳ１２０において、制御部５０は、上述の受付部５２（図３参照）として機能し、工具の搬送先をマガジンＭ１とは異なる所定の搬送先に変更するか否かを選択する操作を操作端末２００Ａに受け付けさせる。図１５は、当該選択操作を受け付けるための選択画面２６０を示す図である。

選択画面２６０は、たとえば、操作端末２００Ａのディスプレイ２０６に表示される。選択画面２６０は、マガジンＭ１への工具の搬送が行われることを示す警告２６１と、許可ボタン２６２Ａと、キャンセルボタン２６２Ｂとを含む。

許可ボタン２６２Ａは、作業ステーション２００への工具搬送を許可するためのボタンである。許可ボタン２６２Ａが押下された場合には、制御部５０は、作業ステーション２００への工具搬送を中断しない。すなわち、この場合には、制御部５０は、搬送スケジュール１７４の通りに作業ステーション２００に工具を搬送する。

キャンセルボタン２６２Ｂは、作業ステーション２００への工具搬送を中断するためのボタンである。キャンセルボタン２６２Ｂが押下された場合には、制御部５０は、作業ステーション２００への工具搬送を中断し、工具の搬送先を作業ステーション２００以外に変更する。

再び図１４を参照して、制御部５０は、工具の搬送先を変更する操作を受け付けたと判断した場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１２０においてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１３２に切り替える。

ステップＳ１２２において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、工具の搬送先をマガジンＭ１から所定の搬送先に変更する。当該所定の搬送先は、たとえば、工具収納部２５０または工作機械４００である。これにより、作業ステーションでの人物の作業が工具搬送システム１０による作業よりも優先される。

ステップＳ１３０において、制御部５０は、マガジンＭ１に対する人物の作業が終了したか否かを判断する。人物の作業が終了したか否かは、たとえば、作業ステーション２００のドアＤ１（図６参照）の開閉状態に基づいて判断される。ドアＤ１の開閉状態は、たとえば、上述の開閉センサ２４０（図６参照）に基づいて検知される。一例として、制御部５０は、ドアＤ１が開状態から閉状態になったことに基づいて、マガジンＭ１に対する人物の作業が終了したと判断する。制御部５０は、マガジンＭ１に対する人物の作業が終了したと判断した場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１３２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１３０の処理を再び実行する。

ステップＳ１３２において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、作業ステーション２００への工具の搬送を開始する。

ステップＳ１３４において、制御部５０は、操作端末２００Ａのディスプレイ２０６に警告を表示する。当該警告は、マガジンＭ１への工具の搬送中を示す警告である。好ましくは、当該警告は、作業ステーション２００への工具の搬送が完了までの時間を含む。当該時間は、カウントダウンされる。制御部５０は、作業ステーション２００への工具の搬送が完了した時点で当該警告の表示を消す。

＜Ｎ．変形例＞
次に、図１６を参照して、変形例に従う工具搬送システム１０について説明する。図１６は、変形例に従う工具搬出処理の流れを示すフローチャートである。

図１６に示されるフローチャートは、ステップＳ１１５をさらに有する点で、上述の図１４に示されるフローチャートとは異なる。その他の制御フローについては上述の通りであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。

ステップＳ１１５において、制御部５０は、作業ステーション２００内のマガジンＭ１に対して人物が作業中であるか否かを判断する。制御部５０は、作業ステーション２００内のマガジンＭ１に対して人物が作業中であると判断した場合（ステップＳ１１５においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１５においてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１３２に切り替える。

人物が作業中であるか否かは、種々の方法で判断される。上述の図６で説明したように、人物は、搬入対象の工具をマガジンＭ１に装着するときに、作業ステーション２００のドアＤ１を開く。また、人物は、搬出対象の工具をマガジンＭ１から取り出すときに、作業ステーション２００のドアＤ１を開く。

このように、人物は、マガジンＭ１に対して作業を行っている際には、ドアＤ１を開く。この点に着目して、制御部５０は、ドアＤ１の開閉状態に基づいて、人物が作業ステーション２００において作業中であるか否かを判断する。

ドアＤ１の開閉状態の検知には、たとえば、開閉センサ２４０が用いられる。開閉センサ２４０は、開状態を示す信号を制御部５０に出力する。一方で、ドアＤ１が閉じられている場合には、開閉センサ２４０は、閉状態を示す信号を制御部５０に出力する。これにより、制御部５０は、ドアＤ１の開閉状態を定期的に取得する。

制御部５０は、ドアＤ１が開いていることを開閉センサ２４０によって検知されている間、マガジンＭ１に対して人物が作業中であると判断する。一方で、制御部５０は、ドアＤ１が閉じていることを開閉センサ２４０によって検知されている間、マガジンＭ１に対して人物が作業中でないと判断する。

なお、人物が作業ステーション２００において作業中であるか否かを判断する方法は、開閉センサ２４０を用いた方法に限定されない。一例として、制御部５０は、カメラ（図示しない）から得られた画像に基づいて、人物が作業ステーション２００において作業中であるか否かを判断してもよい。この場合、当該カメラは、作業ステーション２００における作業エリアを撮影視野に含むように配置される。

人物を検知するための画像処理アルゴリズムには、任意の画像処理プログラムが採用される。一例として、制御部５０は、学習済みモデルを用いて人物を検知する。学習済みモデルは、学習用データセットを用いた学習処理により予め生成されている。学習用データセットは、人物が写っている複数の学習用画像を含む。各学習用画像には、人物の有無がラベルとして関連付けられる。学習済みモデルの内部パラメータは、このような学習用データセットを用いた学習処理により予め最適化されている。これにより、学習済みモデルは、画像の入力を受けると、当該画像に人物が写っている確率を出力する。

学習済みモデルを生成するための学習手法には、種々の人物アルゴリズムが採用され得る。一例として、当該人物アルゴリズムとして、ディープラーニング、コンボリューションニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、全層畳み込みニューラルネットワーク（ＦＣＮ）、サポートベクターマシンなどが採用される。

制御部５０は、カメラから得られた画像上で所定の矩形領域をずらしながら、当該矩形領域内の部分画像を学習済モデルに順次入力する。当該学習済みモデルは、部分画像の入力を受け付けると、当該部分画像に人物が写っている確率を出力する。制御部５０は、当該確率が所定値を超えたことに基づいて、人物が作業ステーション２００において作業中であると判断する。一方で、制御部５０は、当該確率が所定値以下である場合に、人物が作業ステーション２００において作業中でないと判断する。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０ 工具搬送システム、５０ 制御部、５２ 受付部、５４ 搬送制御部、５５ 監視部、７１，７２，７３ リモートＩ／Ｏユニット、１００ 管理装置、１２２，１７２，２２２ 制御プログラム、１５１，２０１ 制御回路、１５２，２０２ ＲＯＭ、１５３，２０３ ＲＡＭ、１５４，１５５，２０４ 通信インターフェイス、１６０，２１０ バス、１７０，２２０ 記憶装置、１７４ 搬送スケジュール、１７６ 収納情報、２００ 作業ステーション、２００Ａ 操作端末、２０５ 表示インターフェイス、２０６ ディスプレイ、２０７ 入力インターフェイス、２０８ 入力デバイス、２３０ 操作画面、２３１ カバー体、２３１Ａ 実行ボタン、２３１Ｂ，２６２Ｂ キャンセルボタン、２３４，２３４Ａ，２３４Ｂ，３３４，３３４Ａ，３３４Ｂ，４１１，４１１Ａ，４１１Ｂ モータドライバ、２３５，２３５Ａ，２３５Ｂ，３３５，３３５Ａ，３３５Ｂ，４１２，４１２Ａ，４１２Ｂ モータ、２３８，４３８ ＡＴＣ、２４０ 開閉センサ、２４３ 駆動スプロケット、２４６ 従動スプロケット、２４８ 無端チェーン、２５０ 工具収納部、２６０ 選択画面、２６１ 警告、２６２Ａ 許可ボタン、３００ 搬送装置、３３０ アームロボット、３３１ レール、３３２ 台車、３３６ 仮置き場、４００，４００Ａ～４００Ｆ 工作機械。

Claims (7)

1. 工具搬送システムであって、
   工作機械と、
   複数の工具を収納するための工具収納部と、
   複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、
   前記マガジンと、前記工具収納部と、前記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、
   前記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、
   前記工具搬送システムを制御するための制御部とを備え、
   前記制御部は、前記操作端末が工具の強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、現在の搬送スケジュールの進行を中断し、前記マガジンにある工具を前記マガジンから所定の搬送先に搬送するように前記搬送装置を制御する処理を実行し、
   前記操作端末は、前記マガジン内における工具の収納場所に空きがある場合には、前記強制搬送操作の受け付けを禁止するように構成される、工具搬送システム。
2. 前記所定の搬送先は、前記工具収納部または前記工作機械である、請求項１に記載の工具搬送システム。
3. 前記制御部は、さらに、前記操作端末が前記強制搬送操作を受け付けたことに基づいて、前記マガジン内の工具の中から、前記工作機械で使用予定の工具を特定する処理を実行し、
   前記制御する処理では、前記特定された工具が前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送される、請求項１または２に記載の工具搬送システム。
4. 前記工具搬送システムは、さらに、前記マガジンを駆動するためのモータを備え、
   前記制御部は、さらに、前記強制搬送操作に応答して工具が前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送されたことに基づいて、前記マガジン内における当該工具の元の収納場所が所定の位置に駆動されるように前記モータを制御する処理を実行する、請求項１～３のいずれか１項に記載の工具搬送システム。
5. 工具搬送システムであって、
   工作機械と、
   複数の工具を収納するための工具収納部と、
   複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、
   前記マガジンと、前記工具収納部と、前記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置と、
   前記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末と、
   前記工具搬送システムを制御するための制御部とを備え、
   前記制御部は、
   所定の搬送スケジュールに従って、前記搬送装置による工具の搬送順を制御する処理と、
   前記搬送スケジュールの進行中に前記マガジンへの工具の搬送順が到来したことに基づいて、当該工具の搬送先を前記マガジンとは異なる所定の搬送先に変更するか否かを選択する操作を前記操作端末に受け付けさせる処理と、
   前記搬送順が到来した工具の搬送先を前記所定の搬送先に強制的に変更する操作を前記操作端末が受け付けたことに基づいて、前記所定の搬送スケジュールの進行を中断し、当該工具を前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送するように前記搬送装置を制御する処理とを実行し、
   前記操作端末は、前記マガジン内における工具の収納場所に空きがある場合には、前記強制搬送操作の受け付けを禁止するように構成される、工具搬送システム。
6. 工具搬送システムの制御方法であって、
   前記工具搬送システムは、
   工作機械と、
   複数の工具を収納するための工具収納部と、
   複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、
   前記マガジンと、前記工具収納部と、前記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置とを備え、
   前記制御方法は、
   前記マガジンから所定の搬送先に工具を搬送させるための強制搬送操作を受け付けるステップと、
   前記強制搬送操作に基づいて、現在の搬送スケジュールの進行を中断し、前記マガジンにある工具を前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送するように前記搬送装置を制御するステップと、
   前記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末により、前記マガジン内における工具の収納場所に空きがある場合には、前記強制搬送操作の受け付けを禁止するステップとを備える、制御方法。
7. 工具搬送システムの制御プログラムであって、
   前記工具搬送システムは、
   工作機械と、
   複数の工具を収納するための工具収納部と、
   複数の工具を装着可能に構成されるマガジンを有する作業ステーションと、
   前記マガジンと、前記工具収納部と、前記工作機械との間で工具を搬送するための搬送装置とを備え、
   前記制御プログラムは、前記工具搬送システムに、
   前記マガジンから所定の搬送先に工具を搬送させるための強制搬送操作を受け付けるステップと、
   前記強制搬送操作に基づいて、現在の搬送スケジュールの進行を中断し、前記マガジンにある工具を前記マガジンから前記所定の搬送先に搬送するように前記搬送装置を制御するステップと、
   前記搬送装置の工具搬送に係る操作を受け付けることが可能な操作端末により、前記マガジン内における工具の収納場所に空きがある場合には、前記強制搬送操作の受け付けを禁止するステップとを実行させる、制御プログラム。

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