JPH039809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばプレス金型やレーザ光線を用
いて金属板等の板状物に所望形状の穴を加工プロ
グラムに従つて自動的に形成する穴あけ加工装置
に用いられる加工プログラムでもつて加工に要す
る時間を前もつて試算する穴あけ加工装置におけ
る加工実時間試算装置に関する。

［従来の技術］ 例えば複数種類のプレス金型を順次選択して金
属板に所望形状の穴を自動的に形成する穴あけ加
工装置においては、第９図に示すように、加工さ
れるべき板状物としての金属板１を搭載するテー
ブル２に対向して種々の加工形状を有する金型３
が上下移動自在に配置され、図示しない駆動機構
にて金型３をテーブル２に搭載された金属板２に
押当て（パンチ加工）して金属板２に所望形状の
加工穴を得る。なお、金属板３上の加工位置（加
工座標）を移動させる場合はテーブル２を移動す
る。また、各金型３の選択機構は、第１０図に示
すように、扇型フレーム４の円周に沿つて所定角
度θ毎にそれぞれ加工形状が異なる複数種類の金
型３が取付けられており、扇型フレーム４を中心
軸５の軸回りに回転させることにより、所望の金
型３が加工位置６に位置する機構となつている。
各金型３は例えば［T10］［T20］のように加工
形状および加工寸法によつてそれぞれ異なる型番
が付されている。また、円径の金型３以外の各金
型３はその金型の中心軸回りに回転自在に扇型フ
レーム４に取付られている。なお、図中７は各金
型３で得られない加工形状の穴を得る場合に使用
するレーザ加工光線を出力するレーザ光線ノズル
である。

したがつて、金属板１上に設定されたＸ−Ｙ座
標系に対し第１１図に示すような半径10mmの円形
穴を得る場合は、テーブル２を移動して加工位置
６を金属板１の加工座標（100、100）に合せ、扇
型フレーム４を回動させて［T10］の金型３を加
工位置６へ移動させた後、パンチ加工を行なう。
同様に矩形穴９を得る場合は、加工位置６を加工
座標（100、200）へ移動するとともに［T20］の
金型３を加工位置６へ移動する。同時に［T20］
の金型３を水平位置からα＝45゜だけ回転させて
パンチ加工する。また、長方形穴１０を得る場合
は、矩形穴９を形成した状態で、テーブル２を
45゜方向に移動させながらピツチ100mmで同一金型
３および同一回転角度α＝45゜でもつて３回パン
チ加工する。

このような第１１図に示す各穴８，９，１０の
加工動作はこの穴あけ加工装置に組み込まれた加
工プログラムによつて自動的に実行されるが、多
数の金属板１を同一形状に穴あけ加工する場合
は、１枚の金属板１を穴あけ加工するに要する加
工時間を予め正確に求めておくことは、製造費や
製造時間を算出するために非常に重要なことであ
る。

従来、上記加工時間を予め加工プログラムから
求める場合は次の手順で人手にて計算していた。
すなわち、印字出力されたプログラムリストを参
照して加工プログラムを構成する各加工命令に含
まれるパンチ加工回数を計算し、このパンチ加工
回数に今までの経験から求められた一回のパンチ
加工に必要とする概略の平均パンチ加工時間を乗
じて総パンチ加工時間を求める。次に各加工命令
から加工座標位置の総移動距離を算出し、この総
移動距離にテーブル２の平均移動速度を乗じて総
移動時間を算出する。そして、総移動時間と総パ
ンチ加工時間との合計時間を加工時間としてい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のように加工プログラムの
各加工命令からパンチ加工回数および総移動距離
を求めて、それぞれ経験に基づく平均的なパンチ
加工時間および移動速度を乗ずることによつて求
めた加工時間であれば、次のような問題があつ
た。すなわち、平均的な経験値を基にして加工時
間を算出しているので、加工プログラムによつて
は、計算結果と実際の加工時間との間の大きな誤
差が生じる懸念がある。したがつて、正確な加工
時間を求めることは困難であつた。

また、加工プログラムの各加工命令は、例えば
一つの加工命令で一つの加工形状を決定する場合
と、複数の加工命令で一つの加工形状を決定する
場合とがあり、加工プログラムの各加工命令の意
味を熟知している者でないと、簡単にパンチ加工
回数および総移動距離を正確に算出できない。し
たがつて、熟練者でないと加工時間を予め算出す
ることは困難であつた。

また、たとえ熟練者といえども一つの加工プロ
グラムに対する加工時間を算出するには多大の時
間を必要とした。

本発明はこのような事情に基づいてなされたも
のであり、その目的とするところは、加工プログ
ラムにおける一つ前の前回ステツプにおける加工
命令実行後の最終状態と今回のステツプの加工命
令の加工動作から今回の加工命令実行に要する単
位加工時間を算出することにより、加工プログラ
ムに精通していない者であつても、簡単な操作に
より、短時間かつ正確に加工時間を算出できる穴
あけ加工装置における加工実時間試算装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の穴あけ加工装置における加工実時間試
算装置は、第１図に示すように、加工プログラム
記憶手段１１にて穴あけ加工装置に用いられる加
工プログラムを記憶し、加工命令解釈手段１２に
よつて、加工プログラムを構成する各加工命令を
１ステツプずつ読み出し、読み出された加工命令
から板状物上の加工座標、加工距離、使用金型、
金型の回転角度、金型のパンチ加工回数のうち少
なくとも一つを含む解釈データを求め、前回状態
メモリ１３にて一つ前のステツプで読み出された
加工命令にて動作した穴あけ加工装置の最終状態
を記憶し、さらに、単位時間算出手段１４にて前
回状態メモリから読み出された最終状態と前記解
釈データとから少なくとも板状物を搭載したテー
ブルの移動時間、金型の選択時間、金型の回転時
間、金型のパンチ加工時間を算出し、単位加工時
間算出手段１５にて前記算出された移動時間、選
択時間、回転時間のうちの最大時間と少なくとも
パンチ加工時間とを加算して一つの加工命令を実
行するに要する単位加工時間を算出する。そし
て、加工時間積算手段１６にて前記算出された単
位加工時間を１ステツプずつ読み出された加工命
令毎に積算したのち、表示手段１７によつて前記
積算された加工時間を表示するようにしたもので
ある。

［作用］ このように構成された穴あけ加工装置における
加工実時間試算装置であれば、加工プログラム記
憶手段１１に記憶された加工プログラムの各加工
命令は１ステツプずつ読み出されて加工位置、加
工距離等の解釈データに解釈される。そして、こ
の解釈データと１ステツプ前の加工命令にて動作
された装置の最終状態とから今回加工命令に対応
するテーブルの移動時間、金型の選択時間、金型
の回転時間、金型のパンチ加工時間等が算出さ
れ、次に算出された移動時間、選択時間、回転時
間のうちの最大時間と少なくともパンチ加工時間
とが加算されて一つの加工命令を実行するに要す
る単位加工時間が算出される。そして、この単位
加工時間が１ステツプずつ読み出された各加工命
令毎に積算され、一つの加工プログラムに対する
加工時間が求められて表示される。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

第２図は実施例の穴あけ加工装置における加工
実時間試算装置の概略構成を示すブロツク図であ
る。図中２１は各種演算処理を実行するCPU（中
央処理装置）であり、このCPU２１は、アドレ
スバスおよびデータバスからなるバスライン２２
を介して加工時間を算出するための制御プログラ
ムを記憶するROM２３、加工プログラム記憶手
段としてのRAM２４、加工プログラムの各加工
命令の解釈データ等の各可変データを格納する
RAM２５等を制御する。

また、操作用キーが配列されたキーボード２６
からのキー信号が入力されるキーボード回路２
７、表示手段としてのCRT表示部２８へ表示デ
ータを送出するCRT制御回路２９、例えばRAM
２４へ加工時間を試算すべき加工プログラムを入
力する入力端末機等が接続されるインターフエー
ス回路３０が前記バスライン２２を介してCPU
２１に接続されている。

前記RAM２４内には、第３図に示すように、
加工プログラムの各加工命令３１をプログラムカ
ウンタPC順に記憶する加工プログラムメモリ３
２が形成されている。前記各加工命令３１は、図
示するように、加工座標位置、加工形状等の複数
の命令から構成されている。例えば、PC＝25に
おける［X100Y100T10］の加工命令３１におい
ては、第１１図に示すように、加工されるべき金
属板１のＸ−Ｙ座標の（100mm、100mm）位置に第
６図に示す［T10］の型番の金型３を用いて半径
10mmの円形穴８を形成することを示す。

同様にPC＝26の［Y200C45T20］においては、
Ｘ座標は一つ前のPC＝25におけるＸ座標（Ｘ＝
100）を移動させずに、Ｙ座標を200へ移動させ
て、第６図に示す矩形（10mm×100mm）の［T20］
の型番の金型３をα＝45゜だけ回転させてパンチ
加工することにより、第１１図に示すように、
（100、200）座標位置に45゜傾斜した［10×100］
の矩形穴９を形成することを示す。

さらに、PC＝27の［G28I100J45K3］の加工命
令３１における［G28］は繰返しを示す。すなわ
ち、一つ前のPC＝26の加工命令３１による矩形
穴９をピツチ100mmでもつて、45゜方向に３回繰返
した形状の長方形穴１０をパンチ加工することを
示す。

また、前記RAM２５内には、第４図に示すよ
うに、加工プログラムメモリ３２から読み出され
た各加工命令３１を解釈して、この加工命令３１
にて形成される第１１図の各穴８，９，１０等の
加工形状を特定する解釈データを記憶する命令解
釈メモリ３３が形成されている。この解釈データ
は、金属板１上の加工位置を示す加工位置座標
（Ｘ、Ｙ）と、一つの加工命令３１で複数回のパ
ンチ加工を実施する場合における前記加工位置座
標の移動距離を示す加工距離Ｌ、使用する金型３
の型番No.、使用金型３の回転角α、一つの加工命
令３１で複数回のパンチ加工を実施する場合にお
けるパンチ加工回数Ｎ等で構成されている。

さらに、RAM２５内には、一つ前のステツプ
で加工プログラムメモリ３２から読み出された加
工命令３１により加工動作した後の穴あけ加工装
置の最終状態における金属板１の最終位置座標
（X₀、Y₀）、使用金型３の型番No.、回転角α₀を記
憶する前回状態メモリ１３、第５図に示すよう
に、金属板１を搭載したテーブル２の移動特性お
よび金型３の回転特性におけるそれぞれの立上り
立下がり時間T_C、T_d、および最高速度F_H、Ｒを
記憶する動作特性メモリ３４、第７図に示すよう
に、１回のパンチ加工動作に要する実パンチ時間
と待ち時間を加えたパンチ時間T_Pを、金属板１
の厚さや使用金型３の種類等によつて予め操作者
が設定しておくパンチ時間メモリ３５が設けられ
ている。すなわち、操作者はパンチ時間メモリ３
５に設定されたａ〜ｆのうちの一つの値をパンチ
時間T_Pとして予めキーボード２６等にて指定す
る。

さらに、RAM２５内には、加工位置移動時間
T₁、金型選択時間T₂、金型回転時間T₃、加工距
離移動時間T₄、パンチ加工時間T₅の各時間を格
納する領域３６，３７，３８，３９，４０が形成
されるとともに加工プログラムメモリ３２の読み
出すべき加工命令３１を示すプログラムカウンタ
PCを記憶するカウンタ領域４１、およびこの加
工プログラムを実行するに要する全体の加工時間
を示す集計時間TTを積算する集計時間メモリ４
２とが形成されている。

しかして、この加工実時間試験装置の電源が投
入され、外部入力端末機から試算すべき加工プロ
グラムをRAM２４の加工プログラムメモリ３２
へ書き込まれた状態でキーボード２６から起動指
令が入力すると、前記CPU２１は第８図の流れ
図に従つて、書き込まれた加工プログラムに対す
る加工時間の算出処理を実行するようにプログラ
ム構成されている。

すなわち、流れ図が開始されるとＰ１にて
RAM２５の集計時間メモリ４２の集計時間TT
を０にクリアするとともにＰ２にてカウンタ領域
４１のプログラムカウンタPCを初期値１に設定
する。また、Ｐ３にて前回状態メモリ１３の位置
座標、すなわち加工開始位置（X₀、Y₀）を金属
板１の基準点である（０、０）に設定する。

以上の初期処理が終了すると、Ｐ４にて加工プ
ログラムメモリ３２内のカウンタ領域４１のプロ
グラムカウンタPCの指定する一つの加工命令３
１を読み出す。そして、Ｐ５にて読み出した加工
命令３１が加工終了命令でないことを確認する
と、Ｐ６にて、読み出された加工命令３１から、
加工位置座標（Ｘ、Ｙ）、加工距離Ｌ、型番No.、
回転角α、パンチ加工回数Ｎ等の解釈データを算
出してRAM２５の命令解釈メモリ３３へ格納す
る。すなわち、例えば読み出した加工命令３１が
PC＝２５の加工命令３１のように、加工命令自
体に加工位置座標（Ｘ＝100、Ｙ＝100）が含まれ
る場合はその加工位置座標をそのまま加工位置座
標の解釈データとして格納し、PC＝２６，２７
の加工命令３１のように加工命令自体に加工位置
座標（Ｘ、Ｙ）が含まれていない場合は、Ｘ、Ｙ
座標が含まれている加工命令３１が検出されるま
でPCを遡つてＸ、Ｙ座標を求める。

次にＰ７，８にて前回状態メモリ１３から前回
動作の最終位置座標（X₀、Y₀）を読み出し、命
令解釈メモリ３３の加工位置座標（Ｘ、Ｙ）との
間における移動距離を求める。なお、この場合テ
ーブル２は斜め方向に移動できないので、Ｘ方向
の移動距離とＹ方向の移動距離とを比較して、長
い方の移動距離を計算上の移動距離ｌとする。そ
して、第５図のテーブル２の台形移動特性におけ
る動作特性メモリ３４に記憶された立上り立下り
時間T_Cおよび最高速度F_Hを用いてこの移動距離
ｌに対する加工位置移動時間T₁を算出する。そ
して領域３６に格納する。

同様に前回状態メモリ１３の型番No.と命令解釈
メモリ３３の型番No.とを比較して、第１０図にお
ける扇型フレーム４の回転角nθを求める。そし
てこの回転角nθけ扇型フレーム４を回転させる
に要する時間を算出して金型選択時間T₂として
領域３７へ格納する。なお、同一金型３を使用す
る場合は当然金型選択時間T₂は０である。また、
前回状態メモリ１３から前回の金型３の回転角α₀
と命令解釈メモリ３３の回転角αとを比較して、
今回の加工命令３１によつて回転させる回転角α₁
を求める。そして、前述と同様に、第５図の金型
３に台形回転特性における動作特性メモリ３４に
記憶された立上り立下がり時間Tdおよび最高速
度Ｒを用いてこの回転角α₁に対する金型回転時間
T₃を算出する。そして領域３８に格納する。な
お、α₀＝α₁の場合はT₃＝０である。

次にＰ９にて領域３６，３７，３８の各単位時
間T₁，T₂，T₃を読み出し、これ等３つの時間の
うち最大時間を集計時間メモリ４２の集計時間
TTに加算する。なお、３つの時間のうち最大時
間を採用するのは、テーブル２の移動動作と、扇
型フレーム４の回転動作と、金型３の回転動作と
は平行して実施されるので、そのなかの最大時間
を採用する必要があるからである。

Ｐ１０にてパンチ時間メモリ３５から予め操作
者にて指定されたパンチ時間T_Pを読み出す。そ
して、命令解釈メモリ３３のパンチ加工回数Ｎと
の積（T_P×Ｎ）をこの加工命令３１に対するパ
ンチ加工時間T₅として領域４０へ格納するとと
もに、集計時間メモリ４２へ加算する。また、Ｐ
１２にて命令解釈メモリ３３のパンチ加工回数Ｎ
が２以上であつて加工距離Ｌが０でなければ、こ
の加工距離Ｌに対応する加工距離移動時間T₄を
前述のテーブル２の移動時間T₁と同様の手法で
求めて領域３９に格納するとともに集計時間メモ
リ４２へ加算する。

以上の処理で一つの加工命令３１に対する単位
加工時間の算出および集計時間メモリ４２への加
算が終了したので、Ｐ１３にてこの加工命令３１
によつて移動したテーブル２の最終座標位置
（X₀、Y₀）、使用金型３の型番No.、最終の回転角
α₀を前回状態メモリ１３へ格納する。そして、Ｐ
１４にてカウンタ領域４１のプログラムカウンタ
PCを１だけ増加する。そして、流れ図のＰ４へ
戻り、増加後のPCの指定する加工命令３１を読
み出す。

そして、Ｐ５にて読み出した加工命令３１が終
了命令の場合は、この加工プログラムを構成する
全部の加工命令３１に対する単位加工時間の集計
が終了したので、Ｐ１５にて集計時間メモリ４２
に集計された集計時間TTを加工時間としてCRT
表示部２８へ表示する。

このように構成された加工実時間試算装置であ
れば、操作者が入力端末機からRAM２４の加工
プログラムメモリ３２が試算されるべき加工プロ
グラムを書き込ませた後にキーボード２６で起動
指令を入力すると、加工プログラムを構成する各
加工命令３１が読み出されて各加工命令３１を実
行するに要する必要最小限の単位加工時間が集計
時間メモリ４２に順次集計される。そして、計算
が終了した時点でCRT表示部２８にこの加工プ
ログラムを実行するに要する加工時間が表示され
る。

したがつて、加工プログラムに熟達していない
操作者であつても簡単な操作でかつ短時間に加工
時間を求めることができる。

また、各加工命令３１毎に加工位置座標の移動
距離、加工距離、型番、回転角、パンチ加工回数
等の解釈データを求め、前回動作の最終状態との
間の変化量から今回の加工命令３１を実行するに
要する必要最小限の単位加工時間を求めるように
しているので、従来のように、加工プログラムに
おける総パンチ回数に平均パンチ時間を乗じた
り、総移動距離に平均速度を乗じたりして加工時
間を求める手法と比較して求められた加工時間の
精度を大幅に向上させることが可能である。

また、この実施例においては、動作特性メモリ
３４にテーブル２の移動特性として立上り立下が
時間T_Cおよび最高速度F_Hを設定するとともに金
型３の回転特性における立上り立下が時間T_dお
よび最高速度Ｒを設定するようにしているので、
穴あけ加工装置の種類が変更した場合等において
は、これ等の特性値をその装置の機械特性に適し
た値に変更することにより正確な加工時間を得る
ことが可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、加工プロ
グラムにおける一つ前のステツプにおける加工命
令実行後の最終状態と今回ステツプの加工命令の
加工動作から今回の加工命令実行に要する単位加
工時間を算出するようにしている。したがつて、
加工プログラムに精通していない者であつても、
簡単な操作により、単時間でかつ正確に加工時間
を算出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の穴あけ加工装置における加工
実時間試算装置を示すブロツク図、第２図乃至第
８図は本発明の一実施例に係わる穴あけ加工装置
における加工実時間試算装置を示すものであり、
第２図は全体を示すブロツク構成図、第３図およ
び第４図は記憶部の主なメモリを示す図、第５図
はテーブルおよび金型の動作特性図、第６図は金
型の加工形状を示す図、第７図はパンチ動作時間
を説明する図、第８図は動作を示す流れ図であ
り、第９図および第１０図はそれぞれ穴あけ加工
装置の要部を取り出して示す模式図、第１１図は
金属板上における各加工形状を示す図である、 １……金属板、２……テーブル、３……金型、
４……扇型フレーム、８……円形穴、９……矩形
穴、１０……長方形穴、２１……CPU、２３…
…ROM、２４，２５……RAM、２６……キー
ボード、２８……CRT表示部、３０……インタ
ーフエース回路、３１……加工命令、３２……加
工プログラムメモリ、３３……命令解釈メモリ、
３４……動作特性メモリ、３５……パンチ時間メ
モリ、３６〜４０……領域、４１……カウンタ領
域、４２……集計時間メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の加工命令で構成された加工プログラム
   の各加工命令を１ステツプずつ順次読み出して、
   読み出した各加工命令に従つて、加工形状が異な
   る複数の金型から一つの金型を選択して該金型を
   所定の加工位置まで回転移動させ、また板状物を
   載置したテーブルを該板状物上の前記加工命令に
   て指定された加工座標が前記加工位置に位置する
   まで移動させたのち、前記選択された金型でもつ
   て前記板状物に対して順次穴あけ加工を実行する
   穴あけ加工装置における加工実時間試算装置にお
   いて、 前記加工プログラムを記憶する加工プログラム
   記憶手段１１と、 該加工プログラム記憶手段に記憶された加工プ
   ログラムを構成する加工命令を１ステツプずつ読
   み出し、読み出された加工命令から前記板状物上
   の加工座標、加工距離、使用金型、金型の回転角
   度、金型のパンチ加工回数等の解釈データを求め
   る加工命令解釈手段１２と、 前記加工プログラム記憶手段から一つ前のステ
   ツプで読み出された加工命令にて動作した前記穴
   あけ加工装置におけるテーブルの最終座標位置、
   最終の使用金型、最終の使用金型の回転角度等の
   最終状態を記憶する前回状態メモリ１３と、 該前回状態メモリから読み出された一つ前の加
   工命令終了時における最終状態と今回のステツプ
   の加工命令に対応する解釈データとから今回のス
   テツプの加工命令を実行するための前記テーブル
   の移動時間、前記金型の選択時間、前記金型の回
   転時間、および今回の金型のパンチ加工時間を算
   出する単位時間算出手段１４と、 該単位時間算出手段にて算出されたテーブルの
   移動時間、前記金型の選択時間、前記金型の回転
   時間のうちの最大時間と前記パンチ加工時間とを
   加算して今回のステツプの加工命令を実行するに
   要する単位加工時間を算出する単位加工時間算出
   手段１６と、 該単位加工時間算出手段にて算出された単位加
   工時間を前記加工プログラム記憶手段から１ステ
   ツプずつ読み出された加工命令毎に積算する加工
   時間積算手段１６と、 該加工時間積算手段にて積算された加工時間を
   表示する表示手段１７とを備えたことを特徴とす
   る穴あけ加工装置における加工実時間試算装置。