JPH06206150A - 数値制御工作機械群の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］加工時期の異なるに２つの無人運転にて加工さ
れるワークを取り付けたパレットＰを任意の日に投入し
ておくことができ、休日の前日に休日加工分を一度に大
量に投入しなくてもよくなり、作業者の負荷を低減でき
る効果がある ［構成］ 作業者が有人時、夜勤、休日等の加工時期を
加工時期設定手段１にて設定してワークを搬入すると、
加工選択手段２がどの加工時期のパレットＰの加工を行
うのか選択し、この加工選択手段２の選択に応じて有人
搬送手段３と無人搬送手段４のいずれかが実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパレットに取付られたワ
ークを複数の数値制御工作機械と、バッファーステーシ
ョンの間でパレットを搬送台車によって搬送するように
した数値制御工作機械群の制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】工作機械によりワークを自動加工するシ
ステムとして、工作機械の近傍にワークを一時的に保管
するバッファーステーションを設け、このバッファース
テーションにワークを溜めておき、搬送台車によって自
動的に工作機械にバッファーステーションからワークを
搬出搬入することで無人加工を実現した装置がある。こ
の装置では、初品で加工精度の確認をしなければならな
いワーク等、作業者が工場にいる間に加工を行わなけれ
ばならないワークの加工を行わせるともに、作業者が工
場にいない無人時に加工を行うワークのバッファーステ
ーションへの搬入も同時におこなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、無人運転にはそ
の日の作業終了から次の日作業者が作業を始めるまでの
時間中作業を行う、いわゆる夜勤運転と、休日中に作業
を行う休日運転の２通りがある。この２通りの無人運転
では運転時間が異なるため、ワークのバッファーステー
ションへの搬入数にも差がでてくる。しかしながら、こ
のワークの搬入は作業者が直ちに加工を行うのか無人時
に加工を行うのかを指示しながら無人運転を行う前日に
バッファーステーションへの搬入をしているため、休日
の前日は次の日から始まる無人運転の準備による負荷が
大きくなる問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した問題
を解決するためになされたもので、ワークの加工を有人
時に行うか夜勤に行うか休日に行うかを設定する加工時
期設定手段１と、加工時期設定手段１にて設定されたど
の加工時期のパレットＰの加工を行うのか選択する加工
選択手段２と、選択手段２にて有人時が選択されたとき
工作機械ＭＡとローディングステーションＬＳおよびバ
ッファーステーションＢＳの間で搬送台車１１に搬送動
作を行わせる有人搬送手段３と、加工選択手段２にて夜
勤もしくは休日が選択されたときに前記工作機械ＭＡと
バファーステーションＢＳとの間で搬送台車１１に搬送
動作を行わせる無人搬送手段４とを備えたのものであ
る。

【０００５】

【作用】作業者が有人時、夜勤、休日等の加工時期を加
工時期設定手段１にて設定してワークを搬入すると、加
工選択手段２がどの加工時期のパレットＰの加工を行う
のか選択し、この加工選択手段２の選択に応じて有人搬
送手段３と無人搬送手段４のいずれかが実行される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図２において、１０はスタッカクレーン式の搬送台
車１１によってワークを取付けたパレットＰが搬送され
る搬送ラインを示し、この搬送ライン１０に沿って工作
機械ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３と、ローディングステーシ
ョンＬＳおよびバッファーステーションＢＳがそれぞれ
配設されている。搬送台車１１にはパレットＰに付与さ
れたパレットＮｏ．を読み取るパレット検測装置１２が
設けられている。また、各工作機械ＭＡ１、ＭＡ２、Ｍ
Ａ３にはパレット搬入搬出装置ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３
が設けられ、これらパレット搬入搬出装置ＰＣ１、ＰＣ
２、ＰＣ３を介して工作機械ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３が
搬送台車１１との間でパレットＰを搬送するようになっ
ている。

【０００７】バッファーステーションＢＳは搬送ライン
１０に沿って横７列、縦３段の計２１個に仕切られてお
り、それぞれ４０１〜４２１の棚Ｎｏ．が付与されてい
る。そしてこの棚Ｎｏ．は、前記パレットＰのパレット
Ｎｏ．と１対１で対応している。また、パレットＰは、
そのパレットＮｏ．によって取付けられるワークの種類
が決まっている。

【０００８】次に制御装置の構成について説明すると、
ＮＣは各工作機械ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３にそれぞれ対
応して設けられた数値制御装置で、これら数値制御装置
ＮＣには加工を行うための数値制御データを記憶してお
り、この数値制御データに基づいてパレットＰに取付ら
れたワークの加工を行う。また、各数値制御装置ＮＣは
記憶装置２０を備えた搬送管理装置２１に接続され、搬
送管理装置２１より各数値制御装置ＮＣへ搬送台車１１
で搬送するパレットのパレットＮｏ．が転送されるよう
になっている。搬送管理装置２１は、搬送台車１１とバ
ッファーステーションＢＳおよび操作盤２２に接続さ
れ、ローディングステーションＬＳとバッファーステー
ションＢＳとの各間でパレットＰの移送を制御するとと
もに、バファステーションＢＳと工作機械ＭＡ１、ＭＡ
２、ＭＡ３との各間でパレットＰの移送を制御するよう
になっている。また、操作盤２２は、図３に示すように
表示装置２３と搬入するパレットＰの加工時期を設定す
る加工時期設定スイッチ２４とパレットＰにワークを取
付け、加工時期の設定が完了した際に押される取付完了
スイッチ２５から構成されている。この表示装置２３は
現在、有人、無人１、無人２のうちのどのモードを行う
かを設定する画面が表示されるとともに、表示装置２３
の表示部に指等を接触させることにより、モードの切り
替えを行うことができるようになっている。また、加工
時期設定スイッチ２４には、作業者がいる間に加工を行
うように設定する普通加工と、急いで加工を行う特急加
工と、夜勤時に加工を行う無人１加工と、休日に加工を
行う無人２加工の４つを設定できるようになっている。

【０００９】この操作盤２２で設定された加工時期は、
記憶装置２０に記憶されることになる。この記憶装置２
０には、前記パレットＰの加工時期を加工時期別に投入
順に記憶する加工順序記憶エリアＰＳＥと、ワーク品番
に対応したＮＣデータの種類や加工可能なマシングルー
プ等を記憶したワーク情報エリアＷＩＥと、パレットＮ
ｏ．とワーク品番の対応を記憶したパレットデータ記憶
エリアＰＤＥと、工作機械ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３の状
態を記憶するマシン状態記憶エリアＭＩＥと、パレット
Ｐの行先を記憶したパレット位置記憶エリアＰＩＥとお
よび、同様な加工が可能な工作機械を分類して記憶した
マシングループ記憶エリアＭＧＥから構成されている。
前記加工順序記憶エリアＰＳＥは図４（ａ）〜（ｄ）の
ように特急品と、普通品と、無人１および無人２と言う
ように加工時期別に投入順にパレットＮｏ．が登録され
るようになっている。また、ワーク情報エリアＷＩＥは
図５のようにワーク品番毎に、パレットＰに取り付けら
れるワークの姿勢、工程数、加工可能な工作機械のグル
ープを示すマシングループおよび加工をする際のＮＣデ
ータの種類が記録されている。そして、パレットデータ
記憶エリアＰＤＥには、図６に示すようにパレットＰに
取り付けられるワーク品番の対応が記録されている。マ
シン状態記憶エリアＭＩＥには図７に示すように工作機
械ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３に現在投入されているパレッ
トＮｏ．が記録される。パレット位置記憶エリアＰＩＥ
にはパレットＮｏ．毎に図８に示すように行先の欄に
は、００をバッファーステーションＢＳ、０１をローデ
ィングステーションＬＳ、０３を工作機械とし、状態の
欄には、００を未加工とし、第１工程を０１、第２工程
を０２という具合に記録されている。さらにマシングル
ープ記憶エリアＭＧＥには、図９に示すように共通な加
工可能な工作機械毎に分類して記憶をしている。

【００１０】以上のような構成で、モードを有人とし、
パレットＰに作業者がローディングステーションＬＳに
おいてワークを取付け、加工時期設定スイッチ２４にて
無人１、無人２、特急、普通等の加工時期を設定する。
そして取付完了スイッチ２５を押すことにより、搬送管
理装置２１に設定された加工時期に基づいて、無人１お
よび無人２に設定されたパレットＰは搬送台車１１にて
バッファーステーションＢＳに保管され、特急および普
通に設定されたパレットは、工作機械ＭＡ１、ＭＡ２、
ＭＡ３が空いていれば工作機械ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３
に搬送され、空いていなければバッファーステーション
ＢＳに保管され、順次搬送台車１１にて工作機械ＭＡ
１、ＭＡ２、ＭＡ３に搬送される。その後、パレットＰ
は工作機械ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３の何れかで加工さ
れ、バッファーステーションＢＳに搬送されて待機さ
れ、作業者によるワーク戻し指令により該当するパレッ
トＰがバッファステーションＢＳよりローディングステ
ーションＬＳに搬送される。しかしてローディングステ
ションＬＳにおいて加工完了したワークをパレットから
外し、新たに未加工のワークがパレットＰに取付けられ
る動作が行われる。このようにすることで、有人時に加
工時期の異なるに２つの無人運転にて加工されるワーク
を取り付けたパレットＰを任意の日に投入しておくこと
ができる。

【００１１】次に上記動作を図１０〜図１２のフローチ
ャートに基づいて詳細に説明する。図１０は単位時間毎
に繰り返し実行され、ステップ１００で現在のモードが
有人であるのかが判定され、有人モードであればステッ
プ１０１に進み、有人モードでなければ、すなわち無人
モードであれば、ステップ１０２にて無人加工処理を実
行して処理を終了する。ステップ１０３においては、操
作盤２２にて取付完了スイッチ２５が押されているか判
定する。取付完了スイッチ２５が押されていれば、パレ
ット検測装置１２にてパレットＮｏ．を読取り、ステッ
プ１０３に進み、押されていなければ、ステップ１０４
に進んで有人加工処理を行い、処理を終了する。ステッ
プ１０３では、加工時期設定スイッチ２４が特急加工に
設定されているかを判定し、特急加工に設定されていれ
ば、ステップ１０５に進んで、図４（ａ）に示すように
加工順序記憶エリアＰＳＥに記憶された特急加工リスト
にパレットＮｏ．を登録して処理を終了する。特急加工
に設定されていない場合は、ステップ１０６にて無人加
工に設定されているかを判定し、無人加工と設定されて
ないとすると、普通加工であると判断してステップ１０
７にて図４（ｂ）に示す普通品加工リストに登録してス
テップ１１１に進む。ステップ１０６にて無人加工に設
定されていると判断された場合には、ステップ１０８に
進み、さらに無人１加工であるかが判定される。ここで
無人１加工であると判断されると、ステップ１０９に進
んで、図４（Ｃ）に示す無人加工リスト１に登録し、ス
テップ１１１に進む。そして無人１加工でないと判断さ
れると、ステップ１１０に進んで、無人加工リスト２に
パレットＮｏ．を登録し、ステップ１１１に進み、バフ
ァーステーションＢＳの棚に搬送指令がなされる。 こ
のようにローディングステーションＬＳにパレットＰが
取付けらると、加工順序記憶エリアＰＳＥのいずれかの
加工リストに登録され、無人１加工と無人２加工および
普通加工に設定されたパレットＰはバファーステーショ
ンＢＳの棚に一端保管される。

【００１２】また、この図１０のフローチャートの処理
とは別に工作機械工作機械ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３の何
れかで加工が完了したワークは、パレットＮｏ．に該当
するバファーステーションＢＳの棚に搬送されるととも
にパレット位置記憶エリアＰＩＥ（図８）に記憶された
行先および状態が変更される処理が行われる。無人加工
処理次にステップ１０１にて実行される無人加工処理の
詳細について図１１のフローチャートで説明する。

【００１３】ステップ２００にてパレットＰの加工順序
を決定するための変数ｎを１にセットする。そして、ス
テップ２０１に進み操作盤２２上のモード設定が無人１
モードになっているかが判定される。無人１モードであ
ればステップ２０２に進み、無人加工リスト１の変数ｎ
で示された順位のパレットＮｏ．を選択（図４（Ｃ）に
おいて変数ｎが１であればパレットＮｏ．４０３を選
択）してステップ２０４に進む、また、ステップ２０１
でモード設定が無人１モードでなければ、無人２モード
であると判断してステップ２０３に進む。ステップ２０
３に進むと、無人加工リスト２の変数ｎで示された順位
のパレットＮｏ．を選択（図４（ｄ）において変数ｎが
１であればパレットＮｏ．４１０を選択）してステップ
２０４に進む。ステップ２０４で、加工リストの変数ｎ
で示された順位にパレットＮｏ．があったかが判定さ
れ、パレットＮｏ．が存在しない場合には、無人加工処
理を終了する。

【００１４】次にステップ２０４でパレットＮｏ．があ
るとされた場合には、ステップ２０５に進み、パレット
データ記憶エリアＰＤＥに記憶されたパレットデータか
らパレットＮｏ．に基づいてワーク品番を検索し、ステ
ップ２０６に進む。ステップ２０６では、ステップ２０
２もしくはステップ２０３で選択されたパレットＮｏ．
からパレット位置記憶エリアＰＩＥに記憶されたデータ
（図８）より、パレットＰに取り付けられたワークの加
工がどの工程まで進んでいるか検索し、ステップ２０７
に進む。ステップ２０７では、ワーク情報エリアＷＩＥ
に記憶されたワーク情報（図５）からステップ２０５お
よびステップ２０６にて検索されたワーク品番と工程に
よって加工が加工な工作機械のマシングループが検索さ
れ、さらにこの検索されたマシングループにどの工作機
械が属しているかをマシングループ記憶エリアＭＧＥの
データ（図９）より検索する。そして、この検索された
工作機械の状態をマシン状態記憶エリアＭＩＥのデータ
（図６）からステップ２０８にて検索し、ステップ２０
９で該当する工作機械が空いていれば、ステップ２１０
に進み、パレットＰが何処にあるかをパレット位置記憶
エリアＰＩＥに記憶されたデータから検索し、ステップ
２１２で前記ステップ２０２もしくはステップ２０３で
選択されたパレットＰを空いている工作機械に搬送する
ともに数値制御装置にパレットＮｏ．を転送し、加工を
開始する。もし、該当する工作機械があいていなけれ
ば、ステップ２１１で変数ｎを１つ進めてステップ２０
１に戻る。

【００１５】そして、ステップ２１２にてパレットが搬
送されると、ステップ２１３にてマシン状態記憶エリア
ＭＩＥのデータ（図６）を更新し、ステップ２１４にて
パレット位置記憶エリアＰＩＥ（図８）に記憶された行
先および状態を変更し、ステップ２１５にて無人加工リ
スト１もしくは無人加工リスト２中の選択されたパレッ
ト番号を消去して処理を終了する。

【００１６】有人加工処理 次にステップ１０４にて実行される有人加工処理の詳細
について図１２のフローチャートで説明する。ステップ
３００にてパレットＰの加工順序を決定するための変数
ｎを１にセットする。そして、ステップ３０１に進み特
急品加工リストの変数ｎで示された順位のパレットＮ
ｏ．を選択（図４（ａ）において変数ｎが１であればパ
レットＮｏ．４０６を選択）してステップ３０２に進
む、ステップ３０２では、加工リストの変数ｎで示され
た順位にパレットＮｏ．があったかが判定され、パレッ
トＮｏ．が存在しない場合には、ステップ３０３に進
み、また、ステップ３０２でパレットＮｏ．が存在する
場合には、ステップ３０４に進む。ステップ３０３に進
むと、変数ｎを１にセットし直し、ステップ３０５にて
普通品加工リストの変数ｎで示された順位のパレットＮ
ｏ．を選択（図４（ｂ）において変数ｎが１であればパ
レットＮｏ．４０９を選択）してステップ３０６に進
む。ステップ３０６では加工リストの変数ｎで示された
順位にパレットＮｏ．があったかが判定され、パレット
Ｎｏ．が存在しない場合には、ステップ３０７で変数ｎ
に１を加算してステップ３０５に戻り、ステップ３０６
でパレットＮｏ．が存在する場合には、ステップ３０４
に進む。ステップ３０４では、パレットデータ記憶エリ
アＰＤＥに記憶されたパレットデータからパレットＮ
ｏ．に基づいてワーク品番を検索し、ステップ３０７に
進む。ステップ３０７では、ステップ３０２もしくはス
テップ３０３で選択されたパレットＮｏ．からパレット
位置記憶エリアＰＩＥに記憶されたデータ（図８）よ
り、パレットＰに取り付けられたワークの加工がどの工
程まで進んでいるか検索し、ステップ３０８に進む。ス
テップ３０８では、ワーク情報エリアＷＩＥに記憶され
たワーク情報（図５）からステップ３０４およびステッ
プ３０７にて検索されたワーク品番と工程によって加工
が可能な工作機械のマシングループが検索され、さらに
この検索されたマシングループにどの工作機械が属して
いるかをマシングループ記憶エリアＭＧＥのデータ（図
９）より検索する。そして、この検索された工作機械の
状態をマシン状態記憶エリアＭＩＥのデータ（図６）か
らステップ３０９にて検索し、ステップ３１０で該当す
る工作機械が空いていれば、ステップ３１１に進み、パ
レットＰが何処にあるかをパレット位置記憶エリアＰＩ
Ｅに記憶されたデータから検索し、前記ステップ３０１
もしくはステップ３０５で選択されたパレットＰを空い
ている工作機械に搬送するともに数値制御装置にパレッ
トＮｏ．を転送し、加工を開始する。もし、該当する工
作機械が空いていなければ、ステップ３１２で変数ｎを
１つ進め、ステップ３１７にて該当するパレットＮｏ．
からこのパレットＰがいま何処にあるかをパレット位置
記憶エリアＰＩＥ（図８）から検索し、ステップ３１８
にてローディングステーションにあるかを判定し、ロー
ディングステーションにある場合は、ステップ３１９に
て該当するパレットＮｏ．のバファーステーションＢＳ
の棚にパレットを搬送してステップ３２０で、パレット
位置記憶エリアＰＩＥ（図８）に記憶された行先を変更
してステップ３０１に戻る。そして、ステップ３１３に
てパレットが搬送され、加工が開始されると、ステップ
３１４にてマシン状態記憶エリアＭＩＥのデータ（図
６）を更新し、ステップ３１５にてパレット位置記憶エ
リアＰＩＥ（図８）に記憶された行先および状態を変更
し、ステップ３１６にて無人加工リスト１もしくは無人
加工リスト２中の選択されたパレット番号を消去して処
理を終了する。

【００１７】なお、上記実施例において、本発明の加工
時期設定手段は加工時期設定スイッチ２２と搬送管理装
置２１にて構成され、その機能は図１０のステップ１０
３、１０６、１０８にて達成される。加工選択手段は、
表示装置２３および搬送管理装置２１にて構成され、そ
の機能は図１０のステップ１００、図１１のステップ２
０１にて達成される。また、有人搬送手段は搬送管理装
置２１にて構成され、その機能は図１２で達成される。
無人搬送手段は搬送管理装置にて構成され、その機能は
図１１で達成される。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明は、ワークの加工を
有人時に行うか夜勤で行うか休日に行うかを設定する加
工時期設定手段と、前記加工時期設定手段にて設定され
たどの加工時期のパレットの加工を行うのか選択する加
工選択手段と、前記加工選択手段にて有人時が選択され
たとき前記工作機械とローディングステーションおよび
バファーステーションの間で前記搬送台車に搬送動作を
行わせる有人搬送手段と、前記加工選択手段にて夜勤も
しくは休日が選択されたときに前記数値工作機械とバフ
ァーステーションとの間で前記搬送台車に搬送動作を行
わせる無人搬送手段とを備えたので、加工時期の異なる
に２つの無人運転にて加工されるワークを取り付けたパ
レットＰを任意の日に投入しておくことができ、休日の
前日に休日加工分を一度に大量に投入しなくてもよくな
り、作業者の負荷を低減できる効果がある

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の構成を示す図である。

【図２】実施例における工作機械郡の全体構成図であ
る。

【図３】操作盤の外観図

【図４】加工順序記憶エリアＰＳＥの内容を示す図

【図５】ワーク情報エリアＷＩＥの内容を示す図

【図６】パレットデータ記憶エリアＰＤＥの内容を示す
図

【図７】マシン状態記憶エリアＭＩＥの内容を示す図

【図８】パレット位置記憶エリアＰＩＥの内容を示す図

【図９】マシングループ記憶エリアＭＧＥの内容を示す
図

【図１０】搬送制御の動作を説明するフローチャートで
ある。

【図１１】搬送制御の動作を説明するフローチャートで
ある。

【図１２】搬送制御の動作を説明するフローチャートで
ある。 １０ 搬送ライン １１ 搬送台車 １２ パレット検測装置 ２１ 搬送管理装置 ２２ 操作盤 ２３ 表示装置 ２４ 加工時期設定スイッチ ＬＳ ローディングステーション ＢＳ バファステーション ＭＡ１〜ＭＡ２ 工作機械

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木原 通博 福島県福島市三河北町９番80号 株式会社 福島製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の数値制御工作機械と、ワークが取
   付けられたパレットを搬送するパレット搬送台車と、前
   記パレットに取付られたワークを工作機械に搬入出する
   までの間保管するバッファーステーションと、前記搬送
   するワークの準備を行うローディングステーションとを
   備え、コンピュータによって前記パレットを前記工作機
   械に搬送する時期を制御するようにした数値制御工作機
   械群の制御装置において、前記ワークの加工を有人時に
   行うか夜勤に行うか休日に行うかを設定する加工時期設
   定手段と、前記加工時期設定手段にて設定されたどの加
   工時期のパレットの加工を行うのか選択する加工選択手
   段と、前記加工選択手段にて有人時が選択されたとき前
   記数値制御工作機械とローディングステーションおよび
   バッファーステーションの間で前記搬送台車に搬送動作
   を行わせる有人搬送手段と、前記選択手段にて夜勤もし
   くは休日が選択されたときに前記工作機械とバファース
   テーションとの間で前記搬送台車に搬送動作を行わせる
   無人搬送手段とを備えたことを特徴とする数値制御工作
   機械群の制御装置。