JPH0753336B2 - Automatic tool selection device for machine tools - Google Patents
Automatic tool selection device for machine toolsInfo
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- JPH0753336B2 JPH0753336B2 JP20386687A JP20386687A JPH0753336B2 JP H0753336 B2 JPH0753336 B2 JP H0753336B2 JP 20386687 A JP20386687 A JP 20386687A JP 20386687 A JP20386687 A JP 20386687A JP H0753336 B2 JPH0753336 B2 JP H0753336B2
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- Japan
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- tool
- machining
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- information storage
- quality evaluation
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Description
本発明は、NCデータの作成にあたり、加工箇所に最適な
工具を自動的に選択する装置に関する。The present invention relates to an apparatus for automatically selecting an optimum tool for a machining location when creating NC data.
従来、NCデータを作成する場合には、加工図面から加工
箇所の加工形状を把握し、その加工形状及び加工方法に
適合した工具を選択するという方法が手作業により行わ
れていた。Conventionally, when creating NC data, a method of grasping a machining shape of a machining location from a machining drawing and selecting a tool suitable for the machining shape and a machining method has been manually performed.
しかし、マシニングセンタ等においては、１台の工作機
械で使用される工具の種類が非常に多いと共に１つの工
具マガジンに収納されている工具が他の工作機械でも使
用される。 このため、手作業で加工寸法に適合し、所望の仕上げ精
度の得られる工具を指定することは、かなりの熟練的な
勘を必要とする。更には、他の工作機械との共用等を考
慮し、その工具を工具台に設定するための加工準備時間
とその工具を用いて実際に加工するのに必要な加工時間
等を最小にする等の経済的効果まで考慮して最適な工具
を選択することは困難であり、NCデータの準備に多大の
労力を必要とするという問題がある。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、加工準備時間、加工
時間を最短にすることも考慮して各加工箇所に応じた最
適な工具を自動的に選択することである。However, in machining centers and the like, there are many types of tools used in one machine tool, and the tools stored in one tool magazine are used in other machine tools. For this reason, it is necessary to manually specify a tool that is suitable for the machining size and that has a desired finishing accuracy, and requires a great deal of skill. Furthermore, in consideration of sharing with other machine tools, the machining preparation time for setting the tool on the tool base and the machining time required for actual machining with the tool are minimized. It is difficult to select the most suitable tool in consideration of the economic effect of, and there is a problem that a lot of labor is required to prepare the NC data. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to optimize the processing preparation time and the processing time in consideration of the shortest processing time. The automatic selection of tools.
上記問題点を解決するための発明の構成は、第１図に示
すように、加工箇所の加工寸法値と仕上げ精度等の品質
評価値とから成る加工情報を記憶した加工情報記憶手段
と、工具径、工具長等の寸法値とその工具により加工さ
れる面の加工精度等の品質評価値と工具準備時間とから
成る工具情報を記憶した工具情報記憶手段と、主軸回転
速度、送り速度、加工精度等の加工条件に関連する情報
を記憶した加工条件情報記憶手段と、前記加工情報記憶
装置と前記工具情報記憶手段とから加工情報と工具情報
とを読出し、加工情報の寸法値と工具情報の寸法値とを
比較して、加工情報の寸法値に適合する工具群を選択す
る第１工具選択手段と、前記第１工具選択手段により選
択された工具群の中から、加工情報の品質評価値を満足
させる工具情報の品質評価値を有する工具群を選択する
第２工具選択手段と、前記加工条件情報記憶手段から前
記第２工具選択手段により選択された工具に対応する加
工条件を検索し、その工具を使用して所定の加工箇所を
加工する場合に必要な加工時間を演算する加工時間演算
手段と、前記工具情報記憶手段から前記第２工具選択手
段により選択された工具に対応する工具の工具準備時間
を読出し、前記加工時間演算手段により演算されたその
工具による加工時間との総和を演算し、その総和の最小
の工具を最適工具として選択する第３工具選択手段とを
備えたことである。The configuration of the invention for solving the above problems is, as shown in FIG. 1, a machining information storage means for storing machining information including machining dimension values of machining points and quality evaluation values such as finishing accuracy, and a tool. Tool information storage means storing tool information consisting of dimension values such as diameter and tool length, quality evaluation values such as machining accuracy of the surface machined by the tool, and tool preparation time, spindle rotation speed, feed speed, machining Machining condition information storage means that stores information related to machining conditions such as accuracy, the machining information and tool information are read from the machining information storage device and the tool information storage means, and the dimension value of the machining information and the tool information are read. A quality evaluation value of machining information from a first tool selecting unit that compares a dimension value with a tool group that matches the dimension value of the machining information and a tool group selected by the first tool selecting unit. Of tool information to satisfy Second tool selecting means for selecting a tool group having a quality evaluation value, and processing conditions corresponding to the tool selected by the second tool selecting means are searched from the processing condition information storage means, and the tool is used. Machining time calculating means for calculating a machining time required for machining a predetermined machining point, and a tool preparation time of a tool corresponding to the tool selected by the second tool selecting means from the tool information storage means, It is provided with a third tool selecting means for calculating the sum of the machining time of the tool calculated by the machining time calculating means and selecting the tool with the minimum sum as the optimum tool.
第１工具選択手段により加工情報記憶装置と工具情報記
憶手段とから加工情報と工具情報とが読出され、加工情
報の寸法値と工具情報の寸法値とが比較され、加工情報
の寸法値に適合する工具群が選択される。又、第２工具
選択手段により第１工具選択手段により選択された工具
群の中から、加工情報の品質評価値を満足させる工具情
報の品質評価値を有する工具群が選択される。又、第２
工具選択手段により選択された工具に対応する加工条件
を加工条件情報記憶手段から検索し、その工具を使用し
て所定の加工箇所を加工する場合に必要な加工時間が演
算される。又、その工具の工具準備時間が工具情報記憶
手段から読出され、加工時間との総和を演算される。そ
して、その総和が最小となる工具をその加工箇所に応じ
た最適工具として選択される。 このようにして、本発明では加工箇所と工具の寸法値の
適合の他、加工精度の適合が行われると共に、加工時間
等の経済評価も考慮されて自動的に最適な工具が選択さ
れるため、経済性をも考慮した工具の自動選択が可能と
なる。The first tool selection means reads the machining information and the tool information from the machining information storage device and the tool information storage means, compares the dimension value of the machining information with the dimension value of the tool information, and conforms to the dimension value of the machining information. A tool group to be selected is selected. Further, the tool group having the quality evaluation value of the tool information that satisfies the quality evaluation value of the machining information is selected from the tool group selected by the first tool selection unit by the second tool selection unit. Also, the second
The machining condition corresponding to the tool selected by the tool selecting means is retrieved from the machining condition information storing means, and the machining time required when machining a predetermined machining location using the tool is calculated. Further, the tool preparation time of the tool is read from the tool information storage means, and the sum with the machining time is calculated. Then, the tool with the smallest total sum is selected as the optimum tool according to the machining location. In this way, in the present invention, in addition to the matching of the machining position and the dimension value of the tool, the matching of the machining accuracy is performed, and the optimum tool is automatically selected in consideration of the economic evaluation such as machining time. Therefore, it is possible to automatically select a tool in consideration of economy.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第２
図において10は数値制御装置であり、この装置制御装置
10には、サーボモータ駆動回路DUX、DUY、DUZ、シーケ
ンスコントローラ11が図略のインタフェースを介して接
続されている。 一方、20は前記構成の数値制御装置によって制御される
マシニングセンタ形の工作機械であり、前記サーボモー
タ駆動回路DUX、DUY、DUZのそれぞれによって駆動され
るサーボモータ22、21、23の回転によって、工作物Ｗを
支持する工作物テーブル25と、主軸モータSMによって駆
動される主軸26を軸架する主軸ヘッド24との間の相対位
置が３次元的に変更される。また、27は複数種類の工具
を保持する工具マガジンであり、図略のマガジン割出装
置と工具交換装置28とによって工具マガジン27内の工具
が選択的に主軸26に装着されて工作物Ｗの加工が行われ
る。 又、シーケンスコントローラ11には、（ミニ）コンピュ
ータ12と主軸モータSMの回転速度を制御する主軸モータ
駆動回路15とが接続されている。この（ミニ）コンピュ
ータ12はマイクロプロセッサ12a、クロック信号発生回
路12b、ROM12c、RAM12d、固定ディスク12e、インタフェ
ース12f:12g、12hによって主に構成され、インタフェー
ス12hにはキーボード14とCRT表示装置13が接続されてい
る。 又、（ミニ）コンピュータ12の固定ディスク12e内に
は、第３図（ａ）に示すような各加工箇所毎に穴径、穴
深さ等の寸法値と、仕上げ精度、位置精度等の品質評価
値と、その他、加工種類、工作物の材質等を記憶した加
工情報ファイルと、第３図（ｂ）に示すように、工具
長、工具径、セッテイング長等の寸法値と、加工精度等
の品質評価値と、その他工具コード、工具種類等を記憶
した工具情報ファイルと、第３図（ｃ）に示すように、
工具種類、工作物の材質、仕上げの種類、回転数、送り
速度等の加工条件を記憶した加工条件情報ファイルとが
形成されている。 次に、MPU12aの処理手順を第４図のフローチャートに基
づいて説明する。 ステップ100で各加工箇所の加工情報を記憶した加工情
報ファイルのテーブル番号を示すパラメータＩが１に初
期設定され、次のステップ102で工具情報を記憶した工
具情報ファイルのテーブル番号を示すパラメータＮが１
に初期設定される。そして、次に、ステップ104へ移行
して、加工情報ファイルから番号Ｉのテーブルの加工情
報が入力され、次にステップ106で工具情報ファイルか
ら番号Ｎのテーブルの工具情報が読み込まれる。そし
て、ステップ108において、ステップ106で入力された工
具情報が最終か否かが判定され、工具情報の最終でない
場合には、ステップ110へ移行して、加工情報の寸法値
と工具情報の寸法値や加工の種類と工具種類等の照合が
行われる。工具が加工箇所に適応しないと判定された場
合には、ステップ112へ移行して、工具情報のテーブル
番号Ｎが１だけ更新されステップ106へ戻り、次の工具
情報のテーブルから工具情報が入力される。 そして、ステップ110で加工箇所の加工寸法と工具寸法
が適合すると判定された場合には、ステップ114へ移行
して、工具情報の加工精度と加工情報の径精度とが比較
され、即ち、加工情報の品質評価値と工具情報の品質評
価値とが比較され、工具情報の品質評価値が加工情報の
品質評価値以上の場合にはステップ116へ移行して、そ
の工具情報の工具コードが使用候補工具の工具コードと
して記憶される。 その後、ステップ112へ移行して、工具情報ファイルの
テーブル番号Ｎが１だけ更新されステップ106へ戻り、
工具情報ファイルから次の工具情報が入力され、前述の
ように比較照合が実行される。 そして、ステップ108でデータ終了と判定されると、ス
テップ118へ移行して、上記したステップの処理によ
り、使用候補工具が選択されているか否かが判定され、
使用候補工具が選択されている場合にはステップ120へ
移行してその使用候補工具が複数か否かが判定される。
そして、使用候補工具が複数と判定された場合には、ス
テップ122へ移行して加工条件情報ファイルからその選
択された各工具に対応する加工条件情報が検索され、次
のステップ124で各工具情報の加工面の加工種類、回転
数、送り速度と加工情報の深さ等の寸法値から選択され
た各工具を使用した時に要する加工時間が各工具毎に演
算される。そして、ステップ126で各工具毎にその加工
時間と加工準備時間の総和が演算され、その総和が最小
となる工具が最終的に選択される。即ち、寸法値や品質
評価値の他、加工に要する全時間で表された経済的評価
値も考慮されて各加工箇所に最適な工具が選択される。 そして、ステップ128へ移行して全加工箇所に対して最
適な工具が選択されたか否かが判定され、全加工箇所に
対して工具選択が完了していないと判定された場合に
は、ステップ130へ移行して加工情報ファイルの加工情
報のテーブル番号Ｉが１だけ更新され、前述したよう
に、次の加工箇所における最適工具の選択処理が行れれ
る。そして、ステップ128で全加工箇所において最適工
具の選択が完了したと判定されると、本プログラムが終
了する。 尚、ステップ118において、選択された使用候補工具が
存在しないと判定されると、ステップ132で使用工具な
しのメッセージが出力されステップ128へ移行する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Second
In the figure, 10 is a numerical control device, and this device control device
Servo motor drive circuits DUX, DUY, DUZ and a sequence controller 11 are connected to 10 via an interface (not shown). On the other hand, 20 is a machining center type machine tool which is controlled by the numerical controller having the above-mentioned configuration, and the machine is controlled by the rotation of the servomotors 22, 21, 23 driven by the servomotor drive circuits DUX, DUY, DUZ, respectively. The relative position between the workpiece table 25 that supports the workpiece W and the spindle head 24 that mounts the spindle 26 driven by the spindle motor SM is three-dimensionally changed. Further, 27 is a tool magazine that holds a plurality of types of tools, and the tools in the tool magazine 27 are selectively mounted on the spindle 26 by a magazine indexing device and a tool exchanging device 28, which are not shown, Processing is performed. A (mini) computer 12 and a spindle motor drive circuit 15 for controlling the rotation speed of the spindle motor SM are connected to the sequence controller 11. This (mini) computer 12 is mainly composed of a microprocessor 12a, a clock signal generation circuit 12b, a ROM 12c, a RAM 12d, a fixed disk 12e and interfaces 12f: 12g, 12h, and a keyboard 14 and a CRT display device 13 are connected to the interface 12h. Has been done. Further, in the fixed disk 12e of the (mini) computer 12, as shown in FIG. 3 (a), the dimension values such as hole diameter and hole depth and the quality such as finishing accuracy and position accuracy are shown. A machining information file that stores the evaluation value, the machining type, the material of the workpiece, etc., as shown in FIG. 3 (b), the dimensional values such as the tool length, the tool diameter, and the setting length, the machining accuracy, etc. As shown in FIG. 3 (c), a tool information file in which the quality evaluation value of No. 1 and other tool codes, tool types, etc. are stored,
A machining condition information file that stores machining conditions such as tool type, work material, finishing type, rotation speed, and feed rate is formed. Next, the processing procedure of the MPU 12a will be described based on the flowchart of FIG. In step 100, the parameter I indicating the table number of the machining information file storing the machining information of each machining point is initialized to 1, and in the next step 102, the parameter N indicating the table number of the tool information file storing the tool information is set. 1
Initialized to. Then, in step 104, the machining information of the table of number I is input from the machining information file, and in step 106, the tool information of the table of number N is read from the tool information file. Then, in step 108, it is determined whether or not the tool information input in step 106 is the final one, and if it is not the final tool information, the process proceeds to step 110, and the dimension value of the machining information and the dimension value of the tool information. And the type of machining and the type of tool are checked. When it is determined that the tool does not adapt to the machining location, the process proceeds to step 112, the table number N of the tool information is updated by 1, the process returns to step 106, and the tool information is input from the table of the next tool information. It Then, if it is determined in step 110 that the machining dimensions of the machining location and the tool dimensions match, the process proceeds to step 114, and the machining accuracy of the tool information and the diameter accuracy of the machining information are compared, that is, the machining information. Is compared with the quality evaluation value of the tool information, and if the quality evaluation value of the tool information is equal to or higher than the quality evaluation value of the machining information, the process proceeds to step 116, and the tool code of the tool information is the use candidate. It is stored as the tool code of the tool. After that, the process proceeds to step 112, the table number N of the tool information file is updated by 1 and the process returns to step 106,
The next tool information is input from the tool information file, and the comparison and collation is executed as described above. Then, when it is determined that the data ends in step 108, the process proceeds to step 118, and by the processing in the above steps, it is determined whether or not a candidate tool for use is selected,
When the use candidate tool is selected, the process proceeds to step 120 and it is determined whether or not there are a plurality of use candidate tools.
Then, when it is determined that there are a plurality of candidate tools to be used, the process proceeds to step 122, the machining condition information corresponding to each selected tool is searched from the machining condition information file, and next tool information is obtained at step 124. The machining time required when using each tool selected from the machining type of the machining surface, the number of revolutions, the feed rate, and the dimension values such as the depth of machining information is calculated for each tool. Then, in step 126, the sum of the machining time and the machining preparation time is calculated for each tool, and the tool having the minimum sum is finally selected. That is, in addition to the dimension value and the quality evaluation value, the economical evaluation value represented by the total time required for processing is also taken into consideration to select the optimum tool for each processing location. Then, the process proceeds to step 128, it is determined whether or not the optimum tool has been selected for all machining points, and if it is determined that the tool selection has not been completed for all machining points, step 130 Then, the table number I of the machining information of the machining information file is updated by 1, and as described above, the optimum tool selection process at the next machining location can be performed. Then, when it is determined in step 128 that the selection of the optimum tool has been completed for all the machining points, this program ends. If it is determined in step 118 that the selected candidate tool for use does not exist, a message of no tool in use is output in step 132 and the process proceeds to step 128.
本発明は加工情報の寸法値と工具情報の寸法値とを比較
して、加工情報の寸法値に適合する工具群を選択する第
１工具選択手段と、第１工具選択手段により選択された
工具群の中から、加工情報の品質評価値を満足させる工
具情報の品質評価値を有する工具群を選択する第２工具
選択手段と、第２工具選択手段により選択された工具に
対応する加工条件を検索し、その工具を使用して所定の
加工箇所を加工する場合に必要な加工時間を演算する加
工時間演算手段と、第２工具選択手段により選択された
工具に対応する工具の工具準備時間を読出し、加工時間
演算手段により演算されたその工具による加工時間との
総和を演算し、その総和の最小の工具を最適工具として
選択する第３工具選択手段とを有しているので、寸法や
加工精度に適合した工具が選択される他、最も加工に要
する時間の短い工具が最適工具として選択されるため、
経済性も考慮された工具の自動的選択が可能となる。The present invention compares a dimensional value of machining information with a dimensional value of tool information, and selects a tool group suitable for the dimensional value of machining information, and a tool selected by the first tool selecting means. A second tool selecting unit that selects a tool group having a quality evaluation value of tool information that satisfies the quality evaluation value of the machining information from the group, and machining conditions corresponding to the tool selected by the second tool selecting unit. A processing time calculation means for calculating a processing time required when a predetermined processing location is processed using the tool and a tool preparation time of the tool corresponding to the tool selected by the second tool selection means Since it has a third tool selecting means for calculating the total sum of the reading time and the machining time by the tool calculated by the machining time calculating means and selecting the tool with the smallest total sum as the optimum tool, the dimensions and the machining Conforms to accuracy Our tool is selected, because the short tool time required for most machining is selected as the optimal tool,
It is possible to automatically select a tool in consideration of economy.
第１図は本発明の明示するための全体構成図、第２図は
数値制御装置及び工作機械の構成を示した構成図。第３
図は記憶装置のデータ構造を示した説明図。第４図は同
実施例装置で使用されているCPUの処理手順を示したフ
ローチャートである。 10……数値制御装置、12……（ミニ）コンピュータ、12
a……マイクロプロセッサ、12e……固定ディスク、16a,
16b……加工負荷検出回路、17……AD変換器、20……工
作機械FIG. 1 is an overall configuration diagram for clarifying the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing configurations of a numerical control device and a machine tool. Third
The figure is an explanatory view showing the data structure of the storage device. FIG. 4 is a flow chart showing a processing procedure of the CPU used in the apparatus of the embodiment. 10 …… Numerical control device, 12 …… (Mini) computer, 12
a: Microprocessor, 12e: Fixed disk, 16a,
16b …… Processing load detection circuit, 17 …… AD converter, 20 …… Machine tool
Claims (1)
質評価値とから成る加工情報を記憶した加工情報記憶手
段と、 工具径、工具長等の寸法値とその工具により加工される
面の加工精度等の品質評価値と工具準備時間とから成る
工具情報を記憶した工具情報記憶手段と、 主軸回転速度、送り速度、加工精度等の加工条件に関連
する情報を記憶した加工条件情報記憶手段と、 前記加工情報記憶装置と前記工具情報記憶手段とから加
工情報と工具情報とを読出し、加工情報の寸法値と工具
情報の寸法値とを比較して、加工情報の寸法値に適合す
る工具群を選択する第１工具選択手段と、 前記第１工具選択手段により選択された工具群の中か
ら、加工情報の品質評価値を満足させる工具情報の品質
評価値を有する工具群を選択する第２工具選択手段と、 前記加工条件情報記憶手段から前記第２工具選択手段に
より選択された工具に対応する加工条件を検索し、その
工具を使用して所定の加工箇所を加工する場合に必要な
加工時間を演算する加工時間演算手段と、 前記工具情報記憶手段から前記第２工具選択手段により
選択された工具に対応する工具の工具準備時間を読出
し、前記加工時間演算手段により演算されたその工具に
よる加工時間との総和を演算し、その総和の最小の工具
を最適工具として選択する第３工具選択手段と を備えたことを特徴とする工作機械の工具自動選択装
置。1. A machining information storage means for storing machining information consisting of machining dimension values of machining locations and quality evaluation values such as finishing accuracy, and dimension values such as tool diameter and tool length, and surfaces machined by the tool. Tool information storage means that stores tool information consisting of quality evaluation values such as machining accuracy and tool preparation time, and machining condition information storage that stores information related to machining conditions such as spindle rotation speed, feed rate, and machining accuracy Means, the machining information storage device, and the tool information storage means to read machining information and tool information, compare the dimension value of machining information with the dimension value of tool information, and match the dimension value of machining information. A tool group having a quality evaluation value of tool information that satisfies a quality evaluation value of machining information is selected from a first tool selection unit that selects a tool group and a tool group selected by the first tool selection unit. Second tool selection Means and a machining condition corresponding to the tool selected by the second tool selection means from the machining condition information storage means, and a machining time required for machining a predetermined machining location using the tool. Machining time calculating means for calculating, and the tool preparation time of the tool corresponding to the tool selected by the second tool selecting means from the tool information storing means, and the machining time by the tool calculated by the machining time calculating means And a third tool selecting means for selecting a tool having the minimum sum as the optimum tool, and an automatic tool tool selecting device for a machine tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20386687A JPH0753336B2 (en) | 1987-08-17 | 1987-08-17 | Automatic tool selection device for machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20386687A JPH0753336B2 (en) | 1987-08-17 | 1987-08-17 | Automatic tool selection device for machine tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6445545A JPS6445545A (en) | 1989-02-20 |
| JPH0753336B2 true JPH0753336B2 (en) | 1995-06-07 |
Family
ID=16481000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP20386687A Expired - Lifetime JPH0753336B2 (en) | 1987-08-17 | 1987-08-17 | Automatic tool selection device for machine tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753336B2 (en) |
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