JP7413839B2 - Tool replacement time display device and tool replacement time display method - Google Patents
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Description
本発明は、複数の刃具を備えた複数の加工設備のための刃具交換時期表示装置および刃具交換時期表示方法に関する。 The present invention relates to a cutting tool replacement time display device and a cutting tool replacement time display method for a plurality of processing equipment equipped with a plurality of cutting tools.
複数の加工設備を有する加工ラインでは、設備停止を最少に抑え製品の加工数を増加させるために、稼働率を向上させることが求められる。設備故障以外では、寿命の近づいた刃具の交換作業が最大の設備停止理由となり、刃具交換時間を最少にすることで稼働率向上に繋がる。 Processing lines with multiple processing equipment are required to improve operating rates in order to minimize equipment stoppages and increase the number of products processed. Other than equipment failures, replacing blades that are nearing the end of their service life is the biggest reason for equipment shutdowns, so minimizing the time required to replace blades will improve operating efficiency.
刃具寿命は一定周期で尽きることが一般的で、刃具交換自体は避けられない状況にあるが、刃具交換が製品品質に影響を及ぼしていないことを確認するため、刃具交換前後で製品の品質確認を実施することが通常行われている。また、製品の自動搬送ラインでは、品質確認中はロボット搬送が停止することもあり、品質確認作業は最少に抑える必要がある。 Generally, the lifespan of the cutter ends at a certain period, and replacement of the cutter itself is unavoidable, but in order to confirm that the replacement of the cutter does not affect the product quality, product quality should be checked before and after replacing the cutter. It is common practice to carry out Furthermore, in automatic product transport lines, robot transport may stop during quality checks, so quality check work must be kept to a minimum.
多量の刃具交換作業となる場合、設備停止を最少に留めるために、多くの刃具交換応援者(以下、「水すまし」と称す)が必要になる。 When a large amount of cutting tool replacement work is required, a large number of tool replacement support personnel (hereinafter referred to as "mizumasashi") are required to minimize equipment stoppages.
さらに、刃具交換作業の効率化と合わせ、コスト改善や稼働率向上のためには刃具寿命近くまで最大限に刃具を使い切ることや、寿命増のための施策が求められる。
特許文献1には、複数の加工設備から複数の刃具情報を取得し、交換時間をずらすことで刃具交換の効率化を図る技術が開示されている。
また、特許文献2には、複数の加工設備から複数の刃具情報を取得し、刃具交換タイミングを決められた方法でグループ化し交換時間をずらすことで刃具交換の効率化、稼働率向上を図る技術として公開されている。
Furthermore, in addition to improving the efficiency of cutting tool replacement work, in order to reduce costs and improve operating rates, it is necessary to use the cutting tools to the maximum extent possible until they are close to their service life, and to take measures to extend their service life.
Patent Document 1 discloses a technique for increasing the efficiency of cutting tool replacement by acquiring information on a plurality of cutting tools from a plurality of processing equipment and staggering the replacement time.
In addition, Patent Document 2 describes a technology that aims to improve the efficiency of cutting tool replacement and improving the operating rate by acquiring information on multiple pieces of cutting tools from multiple processing equipment, grouping the cutting tools in a predetermined manner, and staggering the replacement times. It is published as.
しかしながら、特許文献1の方法では、刃具寿命は刃具や工具、切削部によって異なるため、交換時間が様々なタイミングになることもある。この場合、加工設備の稼働率が逆に低下するおそれがあった。
また、刃具交換を前倒して実施するため、最大刃具寿命に達する前に刃具交換することもある。
However, in the method of Patent Document 1, the lifespan of the cutting tool varies depending on the cutting tool, the tool, and the cutting part, so the replacement time may vary. In this case, there was a risk that the operating rate of the processing equipment would decrease.
Furthermore, since the blades are replaced ahead of schedule, the blades may be replaced before the maximum lifespan of the blades is reached.
さらに、特許文献2の方法では、刃具寿命は刃具や工具、切削部によって異なるため、交換時間が様々なタイミングになることもある。また、複数の設備が刃具交換タイミングの同一グループになることも想定され作業効率が低下してしまう恐れもある。 Furthermore, in the method of Patent Document 2, the lifespan of the cutting tool varies depending on the cutting tool, the tool, and the cutting part, so the replacement time may vary. Furthermore, it is assumed that a plurality of pieces of equipment will be in the same group with the same cutting tool replacement timing, which may reduce work efficiency.
そこで本発明では、刃具交換が効率的かつ計画的に実施され、さらに刃具寿命を最大限使用できる刃具交換時期表示装置および刃具交換時期表示方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a tool replacement time display device and a tool replacement time display method that allow the tool replacement to be carried out efficiently and systematically, and also to maximize the life of the tool.
本発明の刃具交換時期表示装置は、複数の刃具を備えた複数の加工設備の刃具交換時期を表示するための刃具交換時期表示装置であって、各前記刃具の使用回数を収集する収集部と、予め各前記刃具について設定された設定寿命と前記使用回数から、各前記刃具のうち二以上を一括して交換させるための時期を演算する演算部と、前記演算部で演算された時期を表示する表示部と、を有し、各前記刃具の設定寿命が、各前記刃具のうちの最小の設定寿命の倍数に設定されていることを特徴とする。
The cutter replacement time display device of the present invention is a cutter replacement time display device for displaying the cutter replacement time of a plurality of processing equipment equipped with a plurality of cutters, and includes a collection unit that collects the number of times each cutter is used. , a calculation unit that calculates the timing for replacing two or more of the blades at once based on the set lifespan and the number of times of use set for each of the blades in advance; and displaying the timing calculated by the calculation unit. and a display unit , and the set lifespan of each of the cutting tools is set to a multiple of the minimum set lifespan of each of the cutting tools .
本発明の刃具交換時期表示方法は、複数の刃具を備えた複数の加工設備の刃具交換時期を表示するための刃具交換時期表示方法であって、各前記刃具の使用回数を収集する収集工程と、予め各前記刃具について設定された設定寿命と前記使用回数から、各前記刃具のうち二以上を一括して交換させるための時期を演算する演算工程と、前記演算工程で演算された時期を表示する表示工程と、を有し、各前記刃具の設定寿命が、各前記刃具のうちの最小の設定寿命の倍数に設定されていることを特徴とする。
The cutting tool replacement timing display method of the present invention is a cutting tool replacement timing display method for displaying the cutting tool replacement timing of a plurality of processing equipment equipped with a plurality of cutting tools, and includes a collecting step of collecting the number of times each of the cutting tools is used. , a calculation step of calculating the timing for replacing two or more of the blades at once from the set lifespan and the number of uses set for each of the blades in advance; and displaying the timing calculated in the calculation step. and a display step of displaying the cutter, and the set lifespan of each of the cutters is set to be a multiple of the minimum set lifespan of each of the cutters .
本発明によれば、刃具交換作業を計画的かつ効率的に実施することが可能となり、稼働率を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to perform the cutting tool replacement work systematically and efficiently, and the operating rate can be improved.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図1に示す加工ライン100は、その全体構成概略図に示す通り、加工設備101~105、表示装置111を備えている。加工ライン100では、例えば一人の作業者が刃具交換を担当する。また、加工ラインは複数存在し、刃具交換負荷状況によって水すましによる刃具交換作業支援を実施することができる。 The processing line 100 shown in FIG. 1 is equipped with processing equipment 101 to 105 and a display device 111, as shown in the schematic diagram of its overall configuration. In the processing line 100, for example, one worker is in charge of changing the cutting tools. Furthermore, there are multiple machining lines, and depending on the cutting tool replacement load situation, it is possible to implement cutting tool replacement work support using water rinsing.
加工設備101~105とはマシニングセンタ(以下、M/C)や旋盤加工機械などの工作機械のことをいい、一つの加工設備には例えば10~20の複数の刃具が備え付けられている。表示装置111は、例えば、タブレット端末やパソコン、タッチパネルモニタなどを用い構成することができる。 The processing equipment 101 to 105 refers to machine tools such as machining centers (hereinafter referred to as M/Cs) and lathe processing machines, and one processing equipment is equipped with a plurality of cutting tools, for example 10 to 20. The display device 111 can be configured using, for example, a tablet terminal, a personal computer, a touch panel monitor, or the like.
また、加工設備101~105、表示装置111は、ローカルエリアネットワーク110を介して接続している。なお、加工設備101~105と表示装置111の接続は、ローカルエリアネットワークに限らず、シリアル通信や無線通信などを用いても良い。 Furthermore, the processing equipment 101 to 105 and the display device 111 are connected via a local area network 110. Note that the connection between the processing equipment 101 to 105 and the display device 111 is not limited to a local area network, and may be made using serial communication, wireless communication, or the like.
[刃具交換時期表示装置]
図2は、本実施形態における刃具交換時期表示装置の機能構成の例を示すブロック図である。ここで、設定部は、複数の刃具を備えた複数の加工設備に対し、各刃具について寿命を設定する。収集部202は、加工設備の刃具の設定寿命、使用回数を収集する。演算部203は、収集した刃具の設定寿命、使用回数から複数の刃具交換を一括して実施させるための時期を演算する。表示部204は、演算された情報を加工設備・刃具の識別情報と共に表示する。
[Blade replacement time display device]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the cutting tool replacement time display device in this embodiment. Here, the setting unit sets a lifespan for each cutting tool for a plurality of processing equipment provided with a plurality of cutting tools. A collection unit 202 collects the set lifespan and number of times of use of cutting tools of processing equipment. The calculation unit 203 calculates the timing for replacing a plurality of blades at once based on the set lifespan of the collected blades and the number of times they have been used. The display unit 204 displays the calculated information together with the identification information of the processing equipment/cutting tool.
[刃具交換時期表示方法]
次に、刃具交換時期表示方法の例を、図3のフローチャート、および図4の表示例を用いて説明する。
[How to display tool replacement time]
Next, an example of a method for displaying the cutter replacement time will be described using the flowchart of FIG. 3 and the display example of FIG. 4.
(設定工程)
まず、ステップ301で、加工設備ごとに、複数の刃具のそれぞれの刃具の設定寿命が、全刃具のうち最小の設定寿命の刃具の設定寿命を基準として、その倍数となるように設定を行う。ステップ301は日々実施せず、設定寿命に変更がある場合のみ実施する。なお、各加工設備への刃具寿命の設定は個別に行わず、一括設定できる機器を用いてもよい。
(Setting process)
First, in step 301, for each processing equipment, the set life of each of a plurality of cutting tools is set to be a multiple of the set life of the cutter with the smallest set life among all the cut tools. Step 301 is not performed every day, but only when there is a change in the set lifespan. Note that the setting of the tool life for each processing equipment is not performed individually, but a device that can be set all at once may be used.
ここで、前記の最小寿命の倍数について例を挙げて説明する。最小寿命の刃具の寿命を加工回数20回とした場合、他の刃具寿命は40、60、80、100、1000などの20の倍数になるように加工回数を設定することをいう。
これにより、刃具交換時期である刃具交換タイミングを合わせることが可能になり、刃具交換の効率化、稼働率向上に繋げることができる。
Here, the above-mentioned multiple of the minimum lifespan will be explained by giving an example. When the minimum life of a cutting tool is set to 20 machining cycles, the lifespan of other cutting tools is set such that the number of machining cycles is a multiple of 20, such as 40, 60, 80, 100, 1000, etc.
This makes it possible to match the timing of tool replacement, which can lead to more efficient tool replacement and improved operating rates.
(収集工程)
次に、ステップ302で各加工設備から、ローカルエリアネットワーク110を介し、刃具番号、設定寿命、使用回数を読み出して収集する。加工設備からのデータ取得は、NCなどの加工設備に備え付けた装置や、集中管理する装置などから行ってもよい。
(Collection process)
Next, in step 302, the tool number, set lifespan, and number of uses are read out and collected from each processing equipment via the local area network 110. Data acquisition from the processing equipment may be performed from a device installed in the processing equipment, such as an NC, or from a centrally managed device.
(演算工程)
次に、ステップ303(ループの開始)からステップ307(ループの終了)にて、刃具交換予想時刻を演算する回数のループ処理を行う。このループ処理は、刃具交換予想時期表示部410における交換時期Noの欄411の表示数に相当する。交換時期Noの欄411の表示数は、刃具交換予想時間を予測させる回数を表し、設置場所の環境や運用方法に応じて表示数、つまりループ処理回数を変更させる。図4では3回ループ処理を行った場合の結果である。
ループ回数を増加させることでNoの欄411の表示数が増加され、例えばシフト交換後の刃具交換タイミングを表示させることが可能になる。
(calculation process)
Next, from step 303 (start of loop) to step 307 (end of loop), loop processing is performed the number of times that the expected cutter replacement time is calculated. This loop process corresponds to the number of times displayed in the replacement time No. column 411 in the expected cutter replacement time display section 410. The number displayed in the replacement time No. column 411 represents the number of times the expected cutter replacement time is predicted, and the number displayed, that is, the number of loop processing times, is changed depending on the environment of the installation site and the operation method. FIG. 4 shows the results when loop processing is performed three times.
By increasing the number of loops, the number displayed in the No column 411 is increased, and it becomes possible to display, for example, the cutting tool exchange timing after shift exchange.
ステップ304で、ステップ302で読み出して収集した全刃具の設定寿命、使用回数から加工残数を算出し、加工残数が最も小さい刃具、つまり、刃具交換タイミングが最も近い刃具を抽出する。加工残数は下記式(1)によって算出する
加工残数=設定寿命-使用回数・・・・(1)
In step 304, the number of remaining machining parts is calculated from the set lifespans and number of uses of all the cutting tools read and collected in step 302, and the cutting tool with the smallest number of remaining machining parts, that is, the cutting tool with the closest cutting tool replacement timing, is extracted. The number of remaining machining is calculated by the following formula (1): Remaining machining = Set life - Number of uses...(1)
ステップ305にて、前記加工残数が最も小さい刃具の刃具交換予想時刻を演算して算出する。刃具交換予想時刻は下記式(2)によって算出する。
刃具交換予想時刻=現在時刻+加工残数×(シフト時間÷基準加工数)・・・・(2)
In step 305, the expected cutting tool replacement time of the cutting tool with the smallest number of remaining machining parts is calculated. The expected cutting tool replacement time is calculated using the following formula (2).
Expected cutting tool replacement time = current time + number of remaining machining × (shift time ÷ standard number of machining)... (2)
なお、予め以下のようにして、シフト時間402および基準加工数403から、シフト単位の加工数を計算して取り込んでおく。ここで、シフト時間402とはシフトごとの勤務時間をいう。また、基準加工数とは前記シフト時間における加工数の標準を設定したものである。シフト単位の加工数は下記式(3)によって算出する。
シフト単位の加工数=シフト時間402÷基準加工数403・・・・(3)
シフト単位の加工数は刃具の交換予測時間を求めるために使用する。
シフト時間402、基準加工数403は、勤務時間や稼働率の変動によって変更することができる。
Note that the number of machining operations per shift is calculated and imported in advance from the shift time 402 and the standard number of machining operations 403 as follows. Here, the shift time 402 refers to the working time for each shift. Further, the standard number of processes is defined as a standard number of processes during the shift time. The number of processes per shift is calculated using the following formula (3).
Number of processes per shift = shift time 402 ÷ standard number of processes 403 (3)
The number of machining operations per shift is used to calculate the estimated cutting tool replacement time.
The shift time 402 and the standard number of processes 403 can be changed depending on changes in working hours and operating rate.
ステップ306にて、加工残数が最も小さい刃具と同時に交換する刃具を算出する。前記算出した情報は交換対象刃具の欄413に表示される情報となる。本実施形態では加工残数が最も小さい刃具と加工残数の差が3回以内を同時交換対象として表示しているが、刃具の寿命やコストによって、同時交換とする回数を管理するマスターなどを用いて変動させることができる。 In step 306, the cutting tool to be replaced at the same time as the cutting tool with the smallest number of remaining machining parts is calculated. The calculated information becomes the information displayed in the column 413 of the cutting tool to be replaced. In this embodiment, the tool with the smallest number of remaining machining parts and the difference in the number of remaining machining parts of 3 or less are displayed as simultaneous replacement targets, but depending on the lifespan and cost of the cutting tool, a master etc. that manages the number of simultaneous replacements is displayed. It can be varied using
(表示工程)
ステップ303~307で演算したデータの表示方法308について説明する。
まず、ステップ302にて加工設備から読み込んだ刃具番号421、設定寿命422、使用回数423を加工設備情報表示部420として表示させる。次に、ステップ306にて算出した情報から、刃具交換時期である交換タイミングごとに刃具交換予想時期表示部410として表示させる。
図4に示す刃具交換予想時期表示部410では、交換時期No1に次回交換対象となる複数の刃具である加工設備1の刃具番号1、刃具番号4、加工設備3の刃具番号1、刃具番号4、加工設備5の刃具番号3を表示している。次に交換時期No2では次々回交換対象となる複数の刃具である加工設備3の刃具番号1、刃具番号2、刃具番号4、刃具番号14、刃具番号15を表示している。このように、刃具の交換タイミングによって分類し表示している。
(Display process)
The display method 308 of the data calculated in steps 303 to 307 will be explained.
First, the cutting tool number 421, set life 422, and number of uses 423 read from the processing equipment in step 302 are displayed on the processing equipment information display section 420. Next, based on the information calculated in step 306, each replacement timing, which is the time to replace the cutter, is displayed as an expected cutter replacement time display section 410.
In the cutter replacement expected time display section 410 shown in FIG. 4, the cutter number 1 and cutter number 4 of the processing equipment 1, which are the plurality of cutlers to be replaced next time, and the cutter number 1 and cutter number 4 of the processing equipment 3, are shown in the replacement time No. 1. , the cutting tool number 3 of the processing equipment 5 is displayed. Next, in replacement time No. 2, the tool number 1, the tool number 2, the tool number 4, the tool number 14, and the tool number 15 of the processing equipment 3, which are a plurality of tools to be replaced one after another, are displayed. In this way, the cutting tools are classified and displayed according to their replacement timing.
本実施形態では、加工設備情報表示部420と刃具交換予想時期表示部410の背景色や網掛け、罫線タイプを変更して表示させることができる。図4の表示例では、網掛けおよび罫線タイプ(太枠線、太枠破線、細枠破線)としており、それぞれの表示部での紐付けを捉えやすくしている。これにより作業者は視覚的に刃具交換対象数を認識することが可能となり、段取り時間の決定や水すましの要否を判断することが可能となる。本実施形態では背景色や網掛けや罫線タイプや変更することとしたが、フォントの変更など、視覚的に認知しやすい方法を用いてもよい。 In this embodiment, the background color, shading, and ruled line type of the processing equipment information display section 420 and the expected cutting tool replacement time display section 410 can be changed and displayed. In the display example of FIG. 4, the screen is shaded and ruled line type (thick frame line, thick frame broken line, thin frame broken line) to make it easier to understand the linkage on each display section. This makes it possible for the operator to visually recognize the number of blades to be replaced, making it possible to determine setup time and whether or not water rinsing is necessary. In this embodiment, the background color, shading, and ruled line type are changed, but it is also possible to use a method that is easily recognized visually, such as changing the font.
100 加工ライン
101~105 加工設備
110 ローカルエリアネットワーク
111 表示装置
401 現在時刻
402 シフト時間
403 基準加工数
410 刃具交換予想時期表示部
411 交換時期Noの欄
412 交換予想時刻の欄
413 交換対象刃具(加工設備、刃具番号)の欄
420 加工設備情報表示部
421 刃具番号
422 設定寿命
423 使用回数
100 Processing lines 101 to 105 Processing equipment 110 Local area network 111 Display device 401 Current time 402 Shift time 403 Standard number of processes 410 Estimated cutting tool replacement time display section 411 Replacement time No. column 412 Estimated replacement time column 413 Cutting tool to be replaced (processing) Column 420 (Equipment, cutting tool number) Processing equipment information display section 421 Cutting tool number 422 Set life 423 Number of uses
Claims (2)
各前記刃具の使用回数を収集する収集部と、
予め各前記刃具について設定された設定寿命と前記使用回数から、各前記刃具のうち二以上を一括して交換させるための時期を演算する演算部と、
前記演算部で演算された時期を表示する表示部と、を有し、
各前記刃具の設定寿命が、各前記刃具のうちの最小の設定寿命の倍数に設定されている
ことを特徴とする刃具交換時期表示装置。 A cutter replacement time display device for displaying the cutter replacement time of a plurality of processing equipment equipped with a plurality of cutters, the device comprising:
a collection unit that collects the number of times each of the blades is used;
a calculation unit that calculates the timing for replacing two or more of the blades at once from the set lifespan and the number of uses set for each of the blades in advance;
and a display unit that displays the time calculated by the calculation unit ,
The set life of each said cutter is set to a multiple of the minimum set life of each said cutter.
A cutter replacement time display device characterized by:
各前記刃具の使用回数を収集する収集工程と、
予め各前記刃具について設定された設定寿命と前記使用回数から、各前記刃具のうち二以上を一括して交換させるための時期を演算する演算工程と、
前記演算工程で演算された時期を表示する表示工程と、を有し、
各前記刃具の設定寿命が、各前記刃具のうちの最小の設定寿命の倍数に設定されている
ことを特徴とする刃具交換時期表示方法。
A cutter replacement time display method for displaying the cutter replacement time of a plurality of processing equipment equipped with a plurality of cutters, the method comprising:
a collection step of collecting the number of times each of the blades has been used;
a calculation step of calculating the timing for replacing two or more of the blades at once from the set lifespan and the number of uses set for each of the blades in advance;
a display step of displaying the time calculated in the calculation step ,
The set life of each said cutter is set to a multiple of the minimum set life of each said cutter.
A method for displaying when to replace a cutting tool.
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