JPH04336938A - 工具管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工具管理システムに関
し、特にプレス用金型の如く使用時に大きい衝撃力が作
用する工具等、使用環境が過酷な工具の管理に適した工
具管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ工作機械等の自動制御加工装置に於
いては、工具の種類、寸法、補正量等、工具の識別情報
を自動制御系が予め認識している必要がある。このこと
に鑑みて、工具の識別情報を記憶した情報記憶チップを
工具に取付け、工具に取付られた情報記憶チップより工
具の識別情報を読み取り、これを自動制御系に入力する
工具管理システムが提案されている。

【０００３】工具に取付けられる情報記憶チップは、一
般にはＩＤチップと称され、これは、ＥＥＰＲＯＭの如
き不揮発性メモリと信号の送受信を制御するゲートアレ
イとにより構成されてパッケージングされ、電磁誘導に
より非接触式にリード／ライトされるようになっている
。

【０００４】上述の如き情報記憶チップを用いた工具管
理システムは、生産効率の向上、自動制御系に対する工
具情報の入力ミスの回避が確実に行われ、特に多くの種
類の工具を頻繁に交換して使用する多種少量生産に於て
有用である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＥＥＰＲＯＭの如き不
揮発性メモリと信号の送受信を制御するゲートアレイと
電磁誘導用のコイル等により構成された情報記憶チップ
は、５０Ｇ程度の衝撃力に耐え、１万回程度の書き込み
が可能とされているが、しかし情報記憶チップは、繰り
返し衝撃や温度等の使用環境の如何によっては充分な耐
久性を示さないことがあり、記憶情報の確実性について
問題を生じる。

【０００６】例えば、パンチプレス等に於いては、工具
であるプレス金型に繰り返しの衝撃力が作用し、またク
ランクプレスに於いては、打ち抜き時に５０Ｇ以上の衝
撃力が作用する場合があり、このためプレス機械に於い
ては、上述の如き情報記憶チップによる工具管理システ
ムは、不適切で、また不可能であるとされている。

【０００７】本発明は、従来の情報記憶チップによる工
具管理システムに於ける上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、プレス金型等、使用環境が過酷な工
具であっても、情報記憶チップを用いて工具管理を安全
に信頼性高く行うことができる工具管理システムを提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、工具に情報を記憶した情報記憶チップを着
脱可能に取付け、工具使用時には工具より前記情報記憶
チップを取り外し、工具使用中は前記情報記憶チップを
工具より取り外した状態にて保管場所に保管することを
特徴とする工具管理システムによって達成される。

【０００９】

【作用】上述の如き工具管理システムによれば、工具使
用時には情報記憶チップは工具より取り外されて工具の
使用場所とは異なった保管場所に保管されるから、工具
が如何なる過酷な状態にて使用されても、この使用環境
の影響を情報記憶チップが受けることがない。情報記憶
チップに記憶された情報は、工具の加工装置に対する取
付前に、或は工具より取り外された状態にて読み出され
、ＮＣ装置に入力されればよい。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１１】図１は本発明による工具管理システムをＣ
ＮＣタレットパンチプレス装置に適用した場合の構成例
を示している。図１に於いて、タレットパンチプレス装
置は符号１により示されており、タレットパンチプレス
装置１は、フレーム３の上部に上部タレットディスク５
を、フレーム３の下部に下部タレットディスク７を各々
有している。上部タレットディスク５と下部タレットデ
ィスク７は、図示されていない駆動手段により互いに同
期して割り出し回転駆動されるようになっており、その
割り出し数に応じた複数個の各金型保持ステーションに
てパンチプレス用金型としてのパンチ９とダイ１１とを
保持している。上部タレットディスク５のパンチ９はパ
ンチ作用位置にてクランク駆動、或は油圧駆動によるス
トライカ１３により打圧され、対向位置にあるダイ１１
と共動してパンチングを行うようになっている。

【００１２】フレーム３には図１にて左右方向（Ｙ軸方
向）に水平に移動可能なサイドテーブル１５が設けられ
ている。サイドテーブル１５は図１の紙面を直角に貫通
する方向（Ｘ軸方向）に延在するキャレッジベース１７
と固定連結されており、キャレッジベース１７には図１
の紙面を直角に貫通する方向に移動可能にキャレッジ１
９が取付けられている。キャレッジ１９にはワーククラ
ンプ２１が取付けられており、ワーククランプ２１は図
示されていない被加工板材を着脱可能に把持するように
なっている。

【００１３】ワーククランプ２１に把持された被加工板
材は、キャレッジベース１７のＹ軸方向の移動とキャレ
ッジ１９のＸ軸方向の移動により、サイドテーブル１５
の上面を基準とするパスラインに沿ってＹ軸方向および
Ｘ軸方向に平面移動し、前記パンチ作用位置に対する位
置決めを行われるようになっている。

【００１４】このタレットパンチプレス装置１に使用さ
れるパンチ９は、図２、図３或は図４、図５に示されて
いる如く、打圧ヘッド部９ａにＩＤチップ保持孔９ｂを
有しており、ＩＤチップ保持孔９ｂには情報記憶チップ
であるＩＤチップ２３が抜取り可能にはめ込まれている
。

【００１５】ＩＤチップ２３はＥＥＰＲＯＭの如き不揮
発性メモリと信号の送受信を制御するゲートアレイと電
磁誘導用のコイル等により構成されてケース或は樹脂モ
ールドによりワンチップパッケジングされた公知もので
あってよく、これは、不揮発性メモリに金型の形状、大
きさ等の金型識別情報、研磨等による修正情報、加工履
歴情報等を記憶し、電磁誘導により外部より非接触式に
、それら情報を読み書き（リード／ライト）されるよう
になっている。ここで、ＩＤチップ２３に格納する加工
履歴としては、金型の納品日、使用機械、加工材質、加
工板厚、加工補方法別のヒット数、ストリップミス回数
、発注管理、クレーム対応、使用機械毎の研磨期間、交
換時期、加工材質と板厚毎の研磨期間、交換時期、板厚
に対するクリアランスの適正値の如き加工条件を知るた
めの要素、メンテナンス情報がある。

【００１６】タレットパンチプレス装置１にはこれの自
動制御を行うＮＣ装置２５が接続されている。ＮＣ装置
２５は、周知のコンピュータ式のものであり、これは図
６に示されている如く、ＣＰＵ２７と、システムプログ
ラム等を格納したＲＯＭ２９と、ユーザプログラム（Ｎ
Ｃプログラム）、データ等を格納するＲＡＭ３１とを有
し、これらはシステムバス３３により互いに接続されて
いる。

【００１７】システムバス３３にはＩ／Ｏポート３５に
よりコネクタモジュール３７が接続され、コネクタモジ
ュール３７には、上部タレットディスク５と下部タレッ
トディスク７の割り出し回転駆動を制御するタレットデ
ィスク駆動制御部３９と、クランク機構、或は油圧機構
によるストライカ１３の駆動を制御するプレス制御部４
１と、タレットパンチプレス装置１の各部に設けられた
各種のスイッチ・センサ４３とが接続されている。

【００１８】またシステムバス３３には共有ＲＡＭ（Ｄ
Ｐ−ＲＡＭ）４５、４７が各々接続され、共有ＲＡＭ（
ＤＰ−ＲＡＭ）４５、４７には各々プログラマブルコン
トローラ４９、位置決めモジュール５１が接続されてい
る。

【００１９】プログラマブルコントローラ４９はＣＰＵ
２７によるＮＣプログラムの実行のもとにコネクタモジ
ュール３５を介しての各種のスイッチ・センサ４３より
の信号を参照してコネクタモジュール３５を介してタレ
ットディク駆動制御部３９とプレス制御部４１に対し制
御信号を出力するようになっている。これにより上部タ
レットディスク５と下部タレットディスク７の割り出し
回転とストライカ１３の駆動、即ちプレス作動が所定の
順序、タイミングにて制御される。

【００２０】位置決めモジュール５１にはサーボ増幅器
５３を介してサーボモータ５５が接続されている。サー
ボモータ５５はキャレッジベース１７をＹ軸方向に駆動
するサーボモータとキャレッジ１９をＸ軸方向に駆動す
るサーボモータとを含み、これにはフィードバック補償
用のエコーダ５７が接続されている。

【００２１】またシステムバス３３にはインタフェース
５９、６１を介してＣＲＴコントローラ６３、操作パネ
ルコントローラ６５が各々接続されている。ＣＲＴコン
トローラ６３には画面表示装置としてのＣＲＴ６７が接
続され、操作パネルコントローラ６５には各種のボタン
スイッチ、ボリュームつまみ等を有する操作パネル６９
が接続されている。ＣＲＴ６７と操作パネル６９は、図
１に示されている如く、ＮＣ装置２５のコンソールの前
面部に設けられている。

【００２２】またシステムバス３３にはインフェース７
１を介してテープレコーダ７３が接続され、ＮＣ装置２
５はこれよりＮＣプログラムを読み取るようになってい
る。

【００２３】更にシステムバス３３にはインタフェース
７５を介してＩＤチップ保管装置７７が接続されている
。

【００２４】ＩＤチップ保管装置７７は、図１、或は図
７、図８に示されている如く、これの前面パネル７７ａ
に開口した複数個のＩＤチップ保管孔７９を有している
。ＩＤチップ保管孔７９は、上部タレットディスク５の
金型保持ステーションと同数で、上部タレットディスク
５に於ける金型保持ステーションの配置パターンと同一
の配置パタートをもって配置されている。ＩＤチップ保
管孔７９は、ＩＤチップ２３を手にて取り外し可能に収
容するようになっており、図７、図８によく示されてい
る如く、ＩＤチップ保管孔７９の両側部にはＩＤチップ
２３をＩＤチップ保管孔７９より掴み出すための窪み８
１が設けられている。各ＩＤチップ保管孔７９の底部に
はＩＤチップ２３の情報の読み書きを非接触式に行うリ
ード／ライト部８３が設けられており、また前面パネル
７７ａにはＩＤチップ保管孔７９の各々の近傍位置に表
示灯８５が設けられている。

【００２５】図９はＩＤチップ保管装置７７の電気的構
成例を示しており、これは、ＣＰＵ８７と、システムプ
ログラム等を格納したＲＯＭ８９と、データ等を格納す
るＲＡＭ９１と、ブザー９３とを有し、これらはシステ
ムバス９５により互いに接続されている。

【００２６】システムバス９５にはインタフェース９７
、９９を介して各々リード／ライトドライバ１０１、表
示灯ドライバ１０３が各々接続され、リード／ライトド
ライバ１０１にリード／ライト部８３が、表示灯ドライ
バ１０３に表示灯８５が各々接続されている。

【００２７】またシステムバス９５にはインタフェース
１０５、１０７を介してＣＲＴコントローラ１０９、操
作パネルコントローラ１１１が各々接続されている。Ｃ
ＲＴコントローラ１０９には画面表示装置としてのＣＲ
Ｔ１１３が接続され、操作パネルコントローラ１０９に
は各種のボタンスイッチを有する操作パネル１１５が接
続されている。ＣＲＴ１１３と操作パネル１１５は、図
１に示されている如く、ＩＤチップ保管装置７７の前面
パネル７７ａに設けられている。

【００２８】システムバス９５にはインタフェース１１
７が接続されており、このインタフェース１１７により
ＩＤチップ保管装置７７がＮＣ装置２５と相互通信関係
に接続されている。

【００２９】ＲＯＭ８９に格納され、ＣＰＵ８７により
実行されるＩＤチップ保管装置７７のシステムプログラ
ムは、各ＩＤチップ保管孔７９のリード／ライト部８３
がＩＤチップ２３より読み取った情報を各ＩＤチップ保
管孔７９固有のステーション番地を付けて取り込み、こ
れをＮＣ装置２５へ送信し、またＮＣ装置２５よりのス
テーション番地付きの書き込み情報をそのステーション
番地に対応するリード／ライト部８３へ出力するプロセ
ス（タスク）を含んでいる。尚、各ＩＤチップ保管孔７
９固有のステーション番地は上部タレットディスク５の
金型保持ステーションの番地と同一であってよい。

【００３０】各ＩＤチップ保管孔７９のリード／ライト
部８３とリード／ライトドライバ１０１との間のデータ
授受は、各リード／ライト部８３が個別のリード線によ
りリード／ライトドライバ１０１に接続されることによ
り、或は各リード／ライト部８３に通信用のチャンネル
アドレスが設定されてリード／ライトドライバ１０１と
各リード／ライト部８３との間に１対Ｎ通信が行われる
ことにより行われればよい。

【００３１】次に図１０を参照して本発明による工具管
理システムの作用について説明する。金型交換に際して
、ＮＣ装置２５に新しいＮＣプログラムを読み込ませて
これから使用する金型の情報を入力する。これによりＮ
Ｃ装置２５は、先ずタレットカレントファイルとして保
有している金型情報、即ち現在、上部タレットディスク
５の各金型保持ステーションに装着されている金型情報
とこれから使用される金の情報とを比較し（ステップ１
）、交換必要の金型保持ステーションを検出する（ステ
ップ２）。この検出結果に基づきＮＣ装置２５は交換必
要の金型保持ステーションに対応するＩＤチップ保管孔
７９の表示灯８５を点灯させる命令信号をＩＤチップ保
管装置７７へ出力する。

【００３２】これによりＩＤチップ保管装置７７のＩＤ
チップ保管孔７９の表示灯８５のうち金型交換が必要な
金型保持ステーションに対応するＩＤチップ保管孔７９
、即ち交換ステーションの表示灯８５のすべてが点灯す
ることになる（ステップ３）。この状態下にてオペレー
タは表示灯８５の点灯状態を参考にして金型交換を実行
する金型保持ステーションを選択し、タレット回転指示
操作を行う（ステップ４）。

【００３３】このタレット回転指示に基づきＮＣ装置２
５はタレットディスク回転制御を行い、これによって上
部タレットディスク５と下部タレットディスク７が割り
出し回転され、金型交換を実行しようとする上部タレッ
トディスク５と下部タレットディスク７の金型保持ステ
ーションが金型交換作業位置に位置するようになる（ス
テップ５）。この動作が完了すると、その金型保持ステ
ーションに対応するＩＤチップ保管孔７９、即ち選択ス
テーションの表示灯８５のみが点灯するようになり、こ
の金型保持ステーションに新たに装着する金型（変更金
型）の形状、大きさ、取付角度がＩＤチップ保管装置７
７のＣＲＴ１１３に表示される（ステップ６）。

【００３４】この状態下にてオペレータは、ＣＲＴ１１
３の表示内容に基づき交換すべき金型、即ちパンチ９、
ダイ１１を金型ストッカより持ち出し、表示灯８５が点
灯しているＩＤチップ保管孔７９に既に挿入されている
ＩＤチップ２３をＩＤチップ保管孔７９より取り外し、
交換すべきパンチ９のＩＤチップ保持孔９ｂにはめ込ま
れているＩＤチップ２３をＩＤチップ保持孔９ｂより抜
取り、これを表示灯８５が点灯しているＩＤチップ保管
孔７９、即ち点灯ステーションに挿入する（ステップ７
）。またオペレータはこの交換すべき金型の上部タレッ
トディスク５と下部タレットディスク７の金型保持ステ
ーションより既に装着されているパンチ９、ダイ１１を
取り外し、この金型保持ステーションに交換すべきパン
チ９、ダイ１１を装着する。そして金型保持ステーショ
ンより取り外したパンチ９のＩＤチップ保持孔９ｂに先
ほどＩＤチップ保管孔７９より取り外したＩＤチップ２
３を挿入し、即ちＩＤチップ２３を元に戻し、このパン
チ９とダイ１１を金型ストッカに戻す（ステップ８）。

【００３５】ＩＤチップ保管装置７７は、表示灯８５が
点灯しているＩＤチップ保管孔７９（点灯ステーション
）にＩＤチップ２３を挿入されることにより、このＩＤ
チップ保管孔７９のリード／ライト部８３によってＩＤ
チップ２３の不揮発性メモリに書き込まれている情報を
読み取り、この情報をどこの金型保持ステーションのも
のであるかを示す番地信号を付けてＮＣ装置２５へデー
タ送信する（ステップ９）。

【００３６】ＮＣ装置２５はＩＤチップ保管装置７７よ
りの交換金型の情報とＮＣプログラムに於ける該当金型
の情報とを比較し、交換金型が正しいものであるか否か
の確認処理を行う（ステップ１０）。この確認の結果、
交換金型が正しい金型でない場合はフザー出力命令をＩ
Ｄチップ保管装置７７へ出力する。これによりＩＤチッ
プ保管装置７７のブザー９３が警告音を発生する（ステ
ップ１１）。確認の結果、交換金型が正しい金型であれ
ば、ＮＣ装置２５はＩＤチップ保管装置７７よりの交換
金型の情報よりこれの加工履歴を読み込んで、これをタ
レットカレントファイルに書き込む（ステップ１２）。

【００３７】次にＮＣ装置２５はＮＣプログラムに従っ
て加工制御を実行する（ステップ１３）。この時、ＮＣ
装置２５はタレットカレントファイルに書き込まれた金
型の加工履歴を参照してストライカ１３の降下速度、最
降下位置等を補正制御する。

【００３８】加工が終了すると、ＮＣ装置２５は、パン
チ回数（ヒット回数）、加工材質、加工板厚、使用機械
の識別番号等の加工履歴を書き込む書き込み命令を各使
用金型毎に個別にＩＤチップ保管装置７７へ出力する（
ステップ１４）。

【００３９】ＩＤチップ保管装置７７はＮＣ装置２５よ
り各使用金型毎の個別の書き込み命令を受けることによ
り、対応するＩＤチップ保管孔７９のリード／ライト部
８３へ書き込み情報を送る。これによりＩＤチップ保管
孔７９に挿入されているＩＤチップ２３に新しい加工履
歴が書き込まれ、加工履歴が更新される（ステップ１５
）。

【００４０】尚、上述の実施例に於いては、ＩＤチップ
２３はパンチ９にのみ設けられるようになっているが、
これはダイ１１にも着脱可能に取付けられてもよい。こ
の場合、ＩＤチップ保管装置７７のＩＤチップ保管孔７
９は一つの金型保持ステーションについて２個ずつ設け
られることになる。またＩＤチップ２３は必ずしもパン
チ９、ダイ１１に直接設けられる必要はなく、これはこ
れらのホルダに設けられてもよい。

【００４１】ＩＤチップ２３はパンチ９、あるいはダイ
１１に対する再装着時に間違いなく元のパンチ９、ある
いはダイ１１に戻される必要があるから、フールプルー
フとして、ＩＤチップ２３はパンチ９、あるいはダイ１
１との間にキー等による機械的識別嵌合機構が付設され
て、ＩＤチップ２３が異なったパンチ９、あるいはダイ
１１には装着されないようになっていてもよい。

【００４２】また、上述の実施例を於いては、ＩＤチッ
プ保管孔７９の各々にリード／ライト部８３が設けられ
ているが、これ以外に、ＩＤチップ保管孔７９が設けら
れている部分を回転可能なタレットディスクとし、特定
のリード／ライト位置を設定して、この位置にトラック
数に応じた数のみのリード／ライト部を設けるようにし
ても、リード／ライト部をＩＤチップ保管孔７９とは別
の位置に一つだけ設けて、ＩＤチップ２３をＩＤチップ
保管孔７９に挿入する前にＩＤチップ２３の情報を読み
取るようにしてもよい。

【００４３】またＩＤチップ２３の金型に対する着脱、
ＩＤチップ２３のＩＤチップ保管装置７７に対する受渡
しはロホット等により自動的に行われてもよい。

【００４４】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
による工具管理システムによれば、工具使用時にはＩＤ
チップの如き情報記憶チップは工具より取り外されて工
具の使用場所とは異なった保管場所に保管されるから、
工具が如何なる過酷な状態にて使用されても、この使用
環境の影響を情報記憶チップが受けることがなく、これ
によりプレス金型等、使用環境が過酷な工具であっても
、情報記憶チップを用いた工具管理が安全に信頼性高く
行われ得るようになる。

【００４６】この場合、情報記憶チップの記憶された情
報は、工具の加工装置に対する取付前に、或は工具より
取り外された状態にて保管場所にて読み出され、ＮＣ装
置に入力されればよいから、工作機械等の加工装置には
読み取り装置を設ける必要がなくなり、また情報記憶チ
ップに対する加工履歴等の書き込みが保管場所にて加工
中でもこれより制約を受けることなく行えるようになる
。情報記憶チップに対する情報の読み書きは保管場所に
て行われてよいから、情報記憶チップに対する情報読み
書き装置の接近が他のものより制約を受けることなく適
切に行われ得るようになる。

【００４７】また情報記憶チップは工具に対して着脱可
能に装着されるから、寿命等によるチップ交換が容易に
行われ得るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工具管理システムをＣＮＣタレッ
トパンチプレス装置に適用した場合の構成例を示すシス
テム図。

【図２】本発明による工具管理システムに用いられるパ
ンチの一例を示す正面図。

【図３】図２に示されたパンチの頭部の平面図。

【図４】本発明による工具管理システムに用いられるパ
ンチの他の一例を示す正面図。

【図５】図４に示されたパンチの頭部の平面図。

【図６】本発明による工具管理システムに用いられるＮ
Ｃ装置の一例を示すブロック線図。

【図７】本発明による工具管理システムに用いられるＩ
Ｄチップ保管装置のＩＤチップ保管孔部分の拡大断面図
。

【図８】本発明による工具管理システムに用いられるＩ
Ｄチップ保管装置のＩＤチップ保管孔部分の拡大正面図
。

【図９】本発明による工具管理システムに用いられるＩ
Ｄチップ保管装置の一例を示すブロック線図。

【図１０】本発明による工具管理システムの作用例を示
すフローチャート。

【符号の説明】

１　　タレットパンチプレス装置 ５　　上部タレットディスク ７　　下部タレットディスク ９　　パンチ １１　　ダイ １７　　キャレッジベース １９　　キャレッジ ２１　　ワーククランプ ２３　　ＩＤチップ ２５　　ＮＣ装置 ７７　　ＩＤチップ保管装置 ７９　　ＩＤチップ保管孔 ８３　　リード／ライト部 ８５　　表示灯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　工具に情報を記憶した情報記憶チップ
   を着脱可能に取付け、工具使用時には工具より前記情報
   記憶チップを取り外し、工具使用中は前記情報記憶チッ
   プを工具より取り外した状態にて保管場所に保管するこ
   とを特徴とする工具管理システム。