JPS58143944A - 金型加工システムの機械制御装置 - 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】 複数台のＮＣ工作機械へ、システム統括運転指令装置に
記憶したＮＣ加工情報を送出して金型を能率よく加工す
るＤＮＣシステムにおいて、前記システム統括運転指令
装置から送出されｆｃＮ’ｃ加工情報を前記ＮＣ工作機
械に入力し得る形態で送出する、前記システム統括運転
指令装置と前記ＮＣ工作機械との中間に設けた機械制御
装置に関する。

一般的に金型加工は、多品種単品生産が多く、かつ形状
が複雑なため、ＮＣプログラムの作成が難かしく、倣い
工作機械で加工する場合が多かった。また、ワークが難
加工材料であり、かつ、ワ（７） −り形状が複雑であることにより工具径路が急変する箇
所゛が多いため、工具破損、切削抵抗の過大等を作業者
が監視しながら工作機械を運転操作する必要があった。

このような理由で金型加工は自動化、更にはシステム化
しにくいものであった。

しかし、最近複雑な三次元曲面を加工するためのＮＣプ
ログラムを自動的に作成する自動プログラミング装置の
開発、また、ＮＣ工作機械においては、自動工具破損検
出装置や工具寿命検出装置により検知した異常工具の予
備工具との自動交換、最適加工条件にて加工が行える加
工状態監視装置、自動的にワークを交換する自動パレッ
ト交換装置等の自動化機能の発達により、金型加工は、
ＮＣ工作機械で自動化して行えるようになりつつある。

一方、複数台のＮＣ工作機械と、これらＮＣ工作機械の
間を連結するワーク搬送ラインとを、システム統括運転
指令装置により無人で運転制御する、工作機械の群管理
システムはすでに開発されており、多品種牛少量生産に
対して効果を上げている。

この従来の群管理システムは、金型加工に比較しく８） て量産品で、加工形状が複雑でなく、加工しやすいワー
ク材質を対象にしたものであり、無人化しやすい条件下
にあった。そしてシステム統括運転指令装置に用いるコ
ンピュータや、各ＮＣ工作機械や、ワーク搬送ラインを
システムに適合する形式にそれぞれ特別設計して用いて
いた。この従来のシステムをそのまま金型加工に適用す
ると、次のような問題点がある。金型のＮＣ加工は、加
工形状が複雑なので、ＮＣ装置が短時間にＮＣ加工情報
を多数ブロック受は入れて演算処理しなければならない
。従来のシステムにおいて、１台のシステム統括運転指
令装置から、複数台のＮＣ装置へ短時間に多数ブロック
のＮＣ加工情報を、中間処理を行う機械制御装置の中継
なしに送出することは、システム統括運転指令装置に使
用しているコンピュータの信号通信能力の点で不可能で
ある。

これをそのまま金型加工に用いると、ＮＣ加工情報が連
続的にＮＣ装置へ送出されず、金型加工中に工具の送り
動作が停止して、ワーク加工表面にカンタマークと称す
る段差が生じたり、加工時間（９） が長くかかり過たりする。また、生産計画により作成さ
れたシステム統括運転指令装置の加工順序の登録は、容
易に変更できず、加工順序が登録されていない緊急度の
高いワークの飛び込み作業や、ワークの手配遅れによる
生産計画の変更に対して、迅速に対処できなかった。ま
た、既存の汎用ＮＣ工作機械をシステムに組み込む必要
がある場合も、従来のシステムは特別に設計されたＮＣ
工作機械とワーク搬送ラインとで構成されているので、
既存の汎用ＮＣ工作機械をシステムに組み込む余地がな
かった。更に、金型加工は単品加工が主なので試し加工
ができず、作業者が加工状態を監視することが必須であ
る。場合によっては、ＮＣ加工途中で運転を中断して加
工状態を検査し、その後ＮＣ加工を再開するということ
が行われる。従来のシステムは無人加工を前提としてい
るため、ＮＣ工作機械で加工中のワークに接近しにくく
、また、加工を中断してワークを検査し、しかる後に中
断した箇所から加工を再開するといった、個々の工作機
械の操作を任意の時間に、作業者が自由（１０） に中断、再開することが難かしかった。

本発明はこのような観点に立ってなぎれたものであり、
本発明の目的は、システム統括運転指令装置から複数の
ＮＣ工作機械へＮＣ加工情報を休止することなく連続的
に送出して、迅速でかつ仕上面が良好に加工できる金型
加ニジステムの機械制御装置を提供することである。他
の目的は、作業者が、生産計画によりあらかじめ作成さ
れたシステム統括運転指令装置の加工順序の登録を変更
すること々く、運転モード選択手段の選択だけで、刻々
変化する状況に迅速に対処し得る金型加ニジステムの機
械制御装置を提供することである。他の目的は、システ
ム統括運転指令装置に汎用のコンピュータを用い、ＮＣ
工作機械に既存の汎用ＮＣ工作機械を用いて実現し得る
金型加ニジステムの機械制御装置を提供することである
。他の目的は、金型加工は長時間にわたるので、残存す
る加工時間を把握することが可能な金型加ニジステムの
機械制御装置を提供することである。他の目的は、作業
者が任意の時間に加工を中断したり、捷（１１） たＮＣ加工情報の任意の箇所から加工を再開したりする
ことが可能ガ金型加ニジステムの機械制御装置を提供す
ることである。

そこで本発明によると、複数台のＮＣ工作機械へシステ
ム統括運転指令装置に記憶したＮＣ加工情報を送出して
金型を加工するＤＮＣシステムにおける前記システム統
括運転指令装置から送出されたＮＣ加工情報を前記ＮＣ
工作機械に人力し得る形態で送出する機械制御装置にお
いて、前記システム統括運転指令装置から一時に多数の
ＮＣ加工情報を受は入れて前記ＮＣ工作機械が受は入れ
られる速度で徐々に該ＮＣ加工情報を送出する一時記憶
手段を複数個有した一時記憶装置と、前記ＮＣ工作機械
で加工すべきワークのコード番号を入力し前記システム
統括運転指令装置へそのコード番号を送出するワークコ
ード番号人力手段と、前記ＮＣ工作機械へ送出すべきＮ
Ｃ加工情報のコード番号を入力し前記システム統括運転
指令装置へそのコート番号を送出するＮＣ加工情報コー
ド番号人力手段と、前記システム統括運転指令装置（１
２） からの指令を断ち前記ＮＣ工作機械自体が有しているＮ
Ｃ装置によってその工作機械を単独で運転する第１運転
モード、前記ワークコード番号人力手段で人力したワー
クコード番号に対応したＮＣ加工情報を前記システム統
括運転指令装置から送出させる第２運転モード、前記Ｎ
Ｃ加工情報コード番号入力手段で入力した順序で前記シ
ステム統括運転指令装置から該当ＮＣ加工情報を送出さ
せる第３運転モードの前記三つの運転モードを含む複数
個の運転モードの中から一つの運転モードを選択し得る
運転モード選択手段と、前記ワークコード番号人力手段
で入力したワークのコード番号、前記ＮＣ加工情報コー
ド番号人力手段で人力したＮＣ加工情報のコード番号、
前記システム統括運転指令装置から受は入れたＮＣ加工
情報の内容などを表示する表示手段とを具備し、前記シ
ステム統括運転指令装置と前記ＮＣ工作機械との中間に
設けた金型加ニジステムの機械制御装置が提供される。

更に加えて、前記システム統括運転指令装置から受は入
れているＮＣ加工情報のコード番号（］３） に対応したＮＣ加工情報の総加工工数と該Ｓ　Ｎ　Ｃ加
工情報によって前記ＮＣ工作機械が処理した処理工数と
から残存する加工工数を割り出して表示する残存加工工
数表示手段を具備した金型加ニジステムの機械制御装置
が提供される。

以下本発明を添付図面に示した実施例に基づき詳細に説
明する。第１図は、本発明になる金型加ニジステムの信
号の流れを示した概念図である。

システム統括運転指令装置１から送出した指令信号は、
機械制御装置３で一時的に記憶され、ＮＣ工作機械ＭＴ
からの要求に応じてその信号をＮＣ装置ＮＣおよび強電
制御盤ＭＴＣにそれぞれ入力し、ＮＣ工作機械ＭＴを動
作させる。捷た、ＮＣ装置ＮＣから発せられた種々のア
ラーム信号や強電制御盤において検知したワークコード
番号、工具破損検出、工具寿命検出等の信号は、機械制
御装置３の表示手段に伝達されてその表示を行い、更に
、システム統括運転指令装置１にも伝達されてその履歴
管理手段に記憶したりする。従来のＤＮＣシステムは、
この機械制御装置３がなく、シ（１４） ステム統括運転指令装置からすぐにＮＣ工作機械に信号
が伝達されていた。本実施例においては、システム統括
運転指令装置１と機械制御装置３との間の信号の伝達は
、シリアル伝送で行い、機械制御装置３とＮＣ装置ＮＣ
または強電制御盤ＭＴＣとの間の信号の伝達は、パラレ
ル伝送で行っている。

第２図は、本発明の一実施例による金型加ニジステムの
概略を示した平面図である。システム統括運転指令装置
】と、ＮＣ装置ＮＣＩ、ＮＣ２、ＮＣ３をそれぞれ有し
た複数台のＮＣ工作機械ＭＴＩ、ＭＴ２、ＭＴ３とがそ
れぞれ機械制御装置３を介して接続されている。これら
ＮＣ工作機械は、工具マガジンＴＭ１．１Ｍ２．７Ｍ３
が付属して工具主軸との間で自動工具交換が行える。

ＮＣ工作機械ＭＴＩは、パレットマガジン９との間で自
動的にパレットの交換が可鮭な自動パレット交換装置１
１が付属している。更にパレットマガジン９のパレット
交換位置にあるパレットが割り出されたとき、パレット
交換に先立って該パレ（１５） アト上のワーク取付具１０３に堆付けであるワークのコ
ード番号を自動的に読み取る自動ワークコード番号読取
装置１３を有している。ＮＣ工作機械ＭＴ２は、自動パ
レット交換装置が付属しないＮＣ工作機械であり、ワー
クコード番号を手動で読取る手動ワークコード番号読取
装置１５を有している。ＮＣ工作機械ＭＴ３は、自動パ
レット交換装置もワークコード番号読取装置も有さない
汎用のＮＣ工作機械である。システム統括運転指令装置
１は、更に複数のＮＣ工作機械と適宜接続可能である。

システム統括運転指令装置１は、それぞれの機械制御装
置３へ該当するＮＣ加工情報を送出する。そして各機械
制御装置３は、それぞれのＮＣ工作機械が有しているＮ
Ｃ装置が受は入れることができる速度でこのＮＣ加工情
報を送出する。

このようにして金型加ニジステムが稼動するのである。

　　　　　　　　（□ 第３図は、システム統括運転指令装置１、機械制御装置
３およびＮＣ工作機械ＭＴの各構成要素間の信号伝達系
統図である。便宜上この実施例で（１６） は、システム統括運転指令装置１と、第２図における機
械制御装置３と、ＮＣ工作機械ＭＴ２との間の接続だけ
を示したものであり、他の機械制御装置および他のＮＣ
Ｃ工作機械工Ｔ１ＭＴ３などの各構成要素との信号のや
り取りも同様にして接続されているが省略した。第４図
ないし第８図は、システム統括運転指令装置１のＮＣ加
工情報貯蔵手段１７、必要工具リスト１９、加工順登録
記憶手段２１、ＮＣ加工情報任意箇所検索手段２３およ
び不足工具表示手段２５の詳細な構成図である。

第９図は、機械制御装置３における一時記憶装置２７の
詳細な構成図である。

システム統括運転指令装置１は、ＮＣ加工情報貯蔵手段
１７、必要工具リスト貯蔵手段１９、加工順登録記憶手
段２１、ＮＣ加工情報任意箇所検索手段２３および不足
工具表示手段２５とで構成されている。このシステム統
括運転指令装置１のＮＣ加工情報貯蔵手段１７には、Ｐ
ＲＯＧＲＡＭＯＯＩからＰＲＯＧＲＡＭ　１００という
コード番号を付した１００種類のＮＣ加工情報が記憶さ
れている。ＮＣ（１７） 加工情報のコード番号に対応した一つ一つのＮＣ加工情
報は、最初に総ブロック数が入力され、次いでＮＣ加工
情報の内容が入力されて構成されている。コード番号Ｐ
ＲＯＧＲＡＭ００１のＮＣ加工情報の総ブロック数は、
１５０００ブロツクである。このブロックどは、ＮＣ加
工情報の一単位のことであり、ＮＣ装置はＮＣ加工情報
を１ブロツクずつ受は入れて工具経路を演算しては工作
機械の動作を制御するのである。第４図における例えば
Ｇ９１ＣＲや、ＧＯＯＸ１０００００Ｙ５００００ＣＲ
が１ブロツクである。必要工具リスト貯蔵手段】９には
、ＴＯＯＬ　ＬＩＳＴ旧からＴＯＯＬ　ＬＩＳＴ３ｏと
いうコード番号の付した３０種類の必要工具リストが記
憶されている。例えばＴＯＯＬ　ＬＩＳＴＯＩには、Ｔ
Ｏ旧からＴ　０３０というコード番号の３０本の工具が
登録されている。加工順登録記憶手段２１は、各ＮＣ工
作機械について加工順序とＮＣ加工情報のコード番号、
ワークのコード番号および必要工具リストのコード番号
との対応関係を、生産計画に従ってあらかじめ登録し記
憶する手段である。

（１８） 例えばＮＣ工作機械ＭＴＩの加工順登録記憶手段は、１
番目にＮＣ加工情報コード番号ＰＲＯＧＲＡＭ００１の
ＮＣ加工情報を用いて、ワークコード番号Ｗ００】のワ
ークを、必要工具リストのコード番号ＴＯＯＬ　ＬＩＳ
ＴＯＩに登録した工具を用いて加工し、次いで２番目に
ＮＣ加工情報コード番番号　ＲＯＧ−Ｒ，ＡＭ　００３
のＮＣ加工情報を用いて、ワークコード番号Ｗ　００５
のワークを必要工具リストのコード番号ＴＯＯＬ　ＬＩ
ＳＴｌｏに登録した工具を用いて加工することを示して
いるのである。なお、加工順序が未定のワークでも加工
順序を付けずに該当するＮＣ加工情報のコード番号、必
要工具リストコード番号およびワークコード番号の対応
関係だけを記憶しておくこともできる。

ＮＣ加工情報任意箇所検索手段２３（第７図参照）は、
後述の検索文字入力手段５３からの文字列を読み取り一
時記憶する検索文字レジスタ３１と、ＮＣ加工情報貯蔵
手段１７から該当するＮＣ加工情報コード番号に対応し
たＮＣ加工情報の内容を逐次読み取るＮＣ加工情報レジ
スタ３３と、（１９） 検索文字レジスタ３１の内容とＮＣ加工情報レジスタ３
３の内容とを比較して一致信号３７が出る丑で検索を行
う比較器３５とで構成されており、一致信号３７が出力
されると前記ＮＣ加工情報の中で検索すべき文字の記入
されている箇所が特定されるのである。不足工具表示手
段２５（第８図参照）は、必要工具リスト貯蔵装置１９
から、該当する必要工具リストの内容を読み取る必要工
具レジスタ３９と、後述の現在工具リスト２９から送ら
れて来た現在工具リストの内容を読取る現在工具レジス
タ４１と、必要工具レジスタ３９の内容と現在工具レジ
スタ４１の内容とを比較して不足している工具を判定す
る比較器４３とで構成されている。比較器４３は、不足
していると判定した工具番号を表示する不足工具番号表
示信号４５を出力するとともに、システム統括運転指令
装置１から機械制御装置３への次の信号の送出を保留す
る。

次に、本実施例における機械制御装置３の構成は、一時
記憶装置２７、現在工具リスト２９、ワ（２０） 一りコード入力手段４７、ＮＣ加工情報コード番号入力
手段４９、運転モード選択手段５１、検索文字入力手段
５３、表示手段５５、送出済ブロック数計数手段５７お
よび加工経過時間計測手段５９からなる。一時記憶装置
２７（第９図参照）は、一時記憶単位Ａを一度に複数個
記憶する容量を持つリングバッファ６１でなる。本実施
例においては、ＮＣ加工情報を２５６文字からなる一時
記憶単位Ａに分割して、１０００文字の容量を有するリ
ングバッファ６１に、システム統括運転指令装置１から
最初３個分７６８文字を一時記憶させる。

リングバッファ６】は、ＮＣ加工情報を受は入れるとす
ぐにＮＣ装置へその情報を１ブロツクずつ送出すること
かできる。そして２４文字送出し終わるとリングバッフ
ァ６１の余白部６３は２３２文字分から２５６文字分に
なるので、次の一時記憶単位Ａ　（２５６文字）を受は
入れることができる。このように、一時記憶装置２７を
リングバッファ６１によって構成する態様の他に、バッ
ファを複数枚重ねて構成する態様もある（回路）。例え
ば、（２１） ］０００文字の容量を持つバッファを３枚重ねるような
使い方をしても良い。この一時記憶装置２７は、一度に
多数のＮＣ加工情報を受は入れ一時記憶するとともに、
ＮＣ装置が受は取れる速度でそのＮＣ加工情報を１ブロ
ツクずつ送出し、もってＮＣ装置が休止することなく工
具経路の演算処理が行えるようにするためのものである
。現在工具リスト２９は、機械制御装置３が制御してい
る工作機械（本実施例ではＭＴ２）から送られて来°る
現在有している工具のうち、使用可能な工具の番号を記
憶しておく記憶装置である。新規に加工を開始する際は
、ＮＣ工作機械ＭＴ２の工具マガジンＴＭ２に装着した
すべての工具が現在工具リスト２９に記憶されるが、使
用中にＮＣ工作機械がそれぞれ有している工具破損検出
器や工具寿命検出器によって使用不可と判定された工具
は、その番号が消去され現在工具リスト２９には常に使
用可能な工具番号だけが記憶される。

ワークコード番号入力手段４７は、ＮＣ工作機械に取り
付けたワークのコード番号をシステム統（２２） 括運転指令装置１の加工順登録記憶手段２１に送出する
ものである。自動ワークコード番号読取装置１３または
手動ワークコード番号読取装置１５で読取ったワークコ
ード番号も、このワークコード番号人力手段４７を経由
して加工順登録記憶手段２１に送出される。ワークコー
ド番号読取装置が付属しないＮＣ工作機械ＭＴ３の場合
は、取り付けたワークのコード番号をこのワークコード
番号人力手段４７から直接キーインプットするのである
。ＮＣ加工情報コード番号入力手段４９は、加工順登録
記憶手段２１に加工順を登録したり、捷たは受は入れを
希望するＮＣ加工情報のコード番号をシステム統括運転
指令装置１へ知らせる働きをし、キーインプントにより
行う。

運転モード選択手段５１は、本実施例では四つの運転モ
ードから一つの運転モードを選択するスイッチでなって
いる。捷ず第１運転モードは、システム統括運転指令装
置１からの指令を断って、ＮＣ工作機械自体が有してい
るＮＣ装置にＮＣテープを装填して、そのＮＣ工作機械
を単独で運転（２３） するモードである。第２運転モードは、ワークコード番
号入力手段４７で入力したワークコード番号に対応した
ＮＣ加工情報を加工順登録記憶手段２１から検索し、シ
ステム運転指令装置ｌから機械制御装置３を通してＮＣ
装置へ送出し運転するモードである。第３運転モードは
、加工順登録記憶手段２１に登録された順序に従って、
ＮＣ加工情報をシステム統括運転指令装置１から機械制
御装置３を通して、ＮＣ装置へ送出し運転するモードで
ある。第４運転モードは、ＮＣ加工情報コード番号入力
手段４９によって人力したコード番号に対応するＮＣ加
工情報を、その都度システム統括運転指令装置１から機
械制御装置３を通してＮＣ装置ＮＣ２へ送出し運転する
モードである。

検索文字人力手段５３は、ＮＣ加工情報任意箇所検索手
段２３と共働して作用する。例えば、加工面状態が悪い
のを癌見して加工を途中で中断し、工具を新品と交換し
た後再起動するためには、ＮＣ加工情報のうち、交換し
た工具が担当していた加工の開始箇所を長いＮＣ加工情
報の中から検索（２４） して、その箇所以降のＮＣ加工情報をシステム統括運転
指令装置１から送出させる必要がある。このときＮＣ加
工情報任意箇所検索手段２３に、検索させるべきＮＣ加
工情報の文字列を指示する手段が検索文字入力手段５３
である。長いＮＣ加工情報の中で特異な情報、例えば工
具番号であるとか、主軸回転数であるとか、どんな文字
列でも検索文字になり得る。

表示手段５５は、本実施例においてはＣＲＴ　（陰極線
管）でなり、一時記憶装置２７からＮＣ装置へ送出した
ＮＣ加工情報の内容を逐次表示したり、ワークコード番
号入力手段４７で入力したワークのコード番号、ＮＣ加
工情報コード番号人力手段４９で入力したＮＣ加工情報
のコード番号、運転モード選択手段５１で選択した運転
モード、不足工具表示手段２５から出力された不足工具
のコード番号等を表示したりする。

送出済ブロック数計数手段５７は、一時記憶装置２７か
らＮＣ装置へ送出したＮＣ加工情報をブロック単位で計
数するカウンタで、その結果を刻（２５） 々に表示手段５５へ出力する。加工経過時間計数手段５
９は、一時記憶装置２７からＮＣ装置へのＮＣ加工情報
の送出が開始したのを受けて時間計測を開始し、その結
果を刻々表示手段５５に出力し、一時記憶装置２７から
ＮＣ装置へのＮＣ加工情報の送出の終了を受けて、時間
計測を停止する。

この送出済ブロック数と加工経過時間との表示に加え、
更に一時記憶装置２７からＮＣ装置へ送出するＮＣ加工
情報の内容のうち、総ブロック数を表示手段５５に常に
表示しておくことにより、ワークの加工が完了するまで
の時間、つまり残存加工時間を知ることができる。例え
ば、総ブロック数１５０００、送出済ブロック数５００
０、加工経過時間４０分という表示の場合、送出ブロッ
ク数と加工経過時間とはほぼ比例関係にあると仮定すれ
ば、残存するブロック数１００００を加工するのには今
の加工経過時間４０分の２倍の時間、つまり８０分が必
要であることがわかる。この総ブロック数の表示、送出
済ブロック数を計数して表示および加工経過時間を計測
して表示する手段をまとめて残（２６） 存加工工数表示手段という。もちろんこの比例計算を自
動的に行わせて残存加工時間だけを表示することもでき
る。残存加工工数表示手段の別の態様として次の構成で
なるものもある。ＮＣ加工情報を作る際、送り軸の移動
距離と移動速度とから計算した送り軸の移動時間、工具
交換時間、回転ワークテーブルの割り出し時間等を合計
した総加工時間をあらかじめ計算によって求め、ＮＣ加
工情報の先頭に入力しておく。また、ＮＣ加工情報が、
一時記憶装置２７からＮＣ装置へ送出を開始したのを受
けて時間計測を開始する時間計測手段を設ける。ＮＣ加
工情報の中から、前記総加工時間を読み取り、前記時間
計測手段で計測した時間を前記総加工時間から刻々減算
して、その結果を表示手段５５に表示するようにした構
成でなる残存加工工数表示手段である。。

次に本実施例における自動ワークコード番号読取手段１
３および手動ワークコード番号読取手段１５の構成を、
第１０図および第１Ｉ図に基づいて説明する。自動ワー
クコード番号読取手段１３（２１） は、自動パレット交換装置が付属するＮＣ工作機械ＭＴ
Ｉに設けられ、パレットマガジン９のパレット交換位置
において、ＮＣ工作機械との間でパレット交換するのに
先立ってワークのコード番号を自動的に読み取る装置で
ある。ワーク１旧はワーク取付具１０３に取り付けられ
る。ワーク取付具１０３には、ワーク番号のコーティン
グドッグプレ＝ｌ−１０５を抜き差し自在に装着するた
めのプレート受け１０７が設けられる。ワーク取付板１
０３はパレット１０９上に取付けられる。一方パレット
交換位置にパレット１０９が割り出されたとき、コーテ
ィングドッグプレート１０５０ドツグ有無のパターンを
検知するコードセンサ１１１が、進退自在に設けられて
いる。例えば、コードセンサ１１１は１６連のリミット
スイッチ１１３で構成されており、コーディングドッグ
プレート１０５のドッグにエアシリンダ１１５によう１
て押し当てられると、１６個のドッグの有無のパターン
を検知できるようになっている。手動ワークコード番号
読取手段１５は、自動パレット交換装置が付属しないＮ
Ｃ工作機械（２８） に設けられ、作業者の手作業によってワークコード番号
を読み取る装置である。ワーク１月はワーク取付具１０
３に取付けられ、このワーク取付具１０３にはワーク番
号のコーディングドッグプレート１０５を抜き差し自在
に装着するためのプレート受け】０７が設けられる。ワ
ーク数句板１０３はＮＣ工作機械のテーブル１１７上に
取付けられる。一方コードセンサ取付台１１９は、ＮＣ
工作機械の例えばベッド１２９前面に設けられ、コーデ
ィングドッグプレート】０５の差し通口１２１と、差し
通口】２１にコーディングドッグプレート１０５を差し
込んだとき、このコーディングドッグプレート１０５に
押し当たりそのドッグ有無のパターンを検知するコード
センサ１２３とから構成される。コードセンサ】２３は
、例えば１６連のリミットスイッチ】２５で構成すれ、
テーブル１１７」二のワーク取付具１０３のプレート受
け１０７から、コードセンサ取付台１１９の差し通口１
２１にコーディングドッグプレート〕０５を差し換えて
から、レバー１２７でこのコードセンサ１２３をコーデ
ィングドッグプレートに押しく２９） 当てると、ドッグ有無のパターンを検知できるようにな
っている。

次に本実施例の金型加ニジステムの各要素間の信号のつ
ながりおよび動作シーケンス（第１２図）を説明する。

加工を開始するのに先立って各ＮＣ工作機械の工具マガ
ジンには所定の工具を装着し、現在工具リスト２９には
その工具のコード番号を記憶させておく。！、た、各パ
レットマガジン９には所定のワークを取り付け、ワーク
取付具１０３にコーディングドッグプレート１０５をそ
れぞれ装着する。システム統括運転指令装置】の加工順
登録記憶手段２１に、生産計画に従って加工順序、ＮＣ
加工情報のコード番号、このＮＣ加工情報のコード番号
と対に々っだ必要工具リストのコード番号およびワーク
のコード番号を登録して記憶する。

この作業は機械制御装置３ＯＮＣ加工情報コ一ド番号人
力手段４９およびワークコード番号人力手段４７から入
力することもできるし、システム統括運転指令装置１が
独自に有する端末装置（回路）から入力することもでき
る。一方、ＮＣ加工情報（３０） 貯蔵手段１７に各ＮＣ加工情報を自動プログラミング装
着等で作成してあらかじめ人力しておく。

各ＮＣ加工情報の先頭には、そのＮＣ加工情報のコード
番号と、総ブロック数または総加工時間を人力しておく
。必要工具リスト貯蔵手段１９には必要工具のリストを
登録しておく。これらの準備の後、機械制御装置３の加
工開始のスイッチを入れると、まずどの運転モードが選
択されているかが判断される。表示手段５５には第１運
転モードないし第４運転モードのいずれかの運転モード
が表示される。第１運転モードを選択した場合は、ＮＣ
工作機械が有しているＮＣ装置にＮＣテープを装填して
、作業者がＮＣ工作機械を単体で運転する。この場合、
システム統括運転指令装置１からのＮＣ加工情報の送出
はない。第２運転モードを選択した場合は自動ワークコ
ード番号読取装置１３のエアシリンダ１１５が作動しミ
コ〜ドセンザ１１１が前進してコーディングドッグプレ
ートに押し当たり、ワークコード番号を自動的に読み取
るか、手動ワークコード番号読取装置１５によって（３
１） 作業者が、コーディングドッググレート］０５をワーク
取付具１０３からはずしてコードセンサ数句台１１９に
差し込んでレバー１２７の操作によってコードセンサ１
２３をコーディングドッグプレート１ｏ５に押し当てて
ワークコード番号を読み取るが、または、ワークコード
番号読取装置が付属しないＮＣ工作機械ＭＴ３の場合に
は、ワークコード番号入力手段４７から作業者が直接ワ
ークのコード番号をキーインプットする。このワークコ
ード番号の信号は、システム統括運転指令装置１の加工
順登録記憶手段２１に伝達される。すると加工順登録記
憶手段２１は、ワークのコード番号に対応するＮＣ加工
情報コート番号と必要工具リストのコード番号とを指定
する。第３運転モードが選択されている場合は、加工順
登録記憶手段２１が記憶している加工順１番目のＮＣ加
工情報コード番号と必要工具リストのコード番号とが指
定される。

第４運転モードが選択されている場合は、作業者がＮＣ
加工情報コード番号入力手段４９によって人力すること
によってＮＣ加工情報コード番号が（３２） 指定され、それと同時に、このＮＣ加工情報コード番号
に対応した必要工具リストのコード番号が加工順登録記
憶手段２１によって指定される。このようにして第２ま
たは第３または第４の各運転モード別に従って必要工具
リストのコード番号が指定され、そして必要工具リスト
貯蔵手段１９から該当する必要工具のリストが読み込１
れる。これと同時に現在工具リストが現在工具リストレ
ジスタ４１に読み込１れる。これら二つのレジスタ３９
および４１のリストは比較器４３によって比較され、不
足工具有無の判定がなされ、不足工具がある場合は、そ
の工具番号を表示手段５５に表示する。この場合作業者
はその工具をＮＣ工作機械に補充すると同時に現在工具
リスト２９の内容を更新する。すると再度不足工具判定
が行われ、不足工具がない場合は前述の加工順登録記憶
手段２】によって指定されたＮＣ加工情報のコード番号
に対応するＮＣ加工情報を、２５６文字ずつ一時記憶装
置２７へ送出する。このときＮＣ加工情報任意箇所検索
の要求があるかを判別し、ある場合（３３） は検索文字入力手段５３によって人力された検索すべき
文字列は検索文字レジスタ３１に読み込外れ、また、Ｎ
Ｃ加工情報はＮＣ加工情報レジスタ３３に逐次読み適寸
れ、比較器３５で一致信号が出る壕で検索が続けられる
。一致信号によってＮＣ加工情報の中で検索文字のある
箇所が特定されたら、それ以降のＮＣ加工情報を２５６
文字ずつ一時記憶装置２７へ送出する。一時記憶装置２
７は、ＮＣ装置から要求があるたびに１ブロンクずつ該
ＮＣ加工情報をＮＣ装置へ送出し、いよいよＮＣ工作機
械の動作が開始するのである。このときＮＣ加工情報の
先頭に入力しである総ブロック数は表示手段５５に表示
されるとともに加工経過時間計測手段５９も計測を開始
し、その加工経過時間の計ｉ１’ｌｌ＋結果も併せて表
示される。更にＮＣ装置へ送出したＮＣ加工情報の内容
が１ブロツクずつ表示手段５５に表示される。ＮＣ装置
へＮＣ加工情報を１ブロツク送出するたびに送出済ブロ
ック数計数手段５７はｌずつカウントを増して行き、そ
の結果が逐次表示手段５５に表示される。このよ（３４
） うにしてＮＣ加工情報は最後まで送出されて加工は完了
するのである。

第３図の各要素間の信号の通信は、実際にはシステム統
括運転指令装置１側にも、機械制御装置３側にも入出力
装置が設けられており、この入出力装置を介して行われ
る。システム統括運転指令装置】は、通常は機械工場で
各ＮＣ工作機械とは隔離された部屋に設置されることが
多く、一方機械制御装置３は各ＮＣ工作機械ＭＴ近傍の
操作しやすい位置に設置されることが多い。従ってシス
テム統括運転指令装置１と機械制御装置３とはかなり離
れることになり、ノイズを拾う危険性が生じる。また、
ＮＣ工作機械としてＮＣ放電加工機を使用することもあ
り、これ捷だノイズを拾う危険性がある。従って、シス
テム統括運転指令装置１と機械制御装置３との通信は、
光ファイバを用いて行うことが望捷しい。本実施例にお
いては機械制御装置３からＮＣ装置へのＮＣ加工情報の
送出は、ＮＣ装置が受は入れることができる信号形態に
変換するタイミング回路（回路）を介して行（３５） われている。また本実施例においては、ＮＣ加工情報任
意箇所検索手段２３をシステム統括運転指令装置１の一
つの構成要素としていたが、機械制御装置３の一つの構
成要素とすることも可能である。′″）まり一時記憶装
置２７に一時記憶したＮＣ加工情報を読み取るレジスタ
と、検索文字レジスタと、それら二つのレジスタの内容
を比較する比較器とを設ければよい。

更に、本実施例においては、ワークコード番号入力手段
４７、ＮＣ加工情報コード番号人力手段４９、運転モー
ド選択手段５１等の操作は、表示手段５５とソフトキー
との組み合せによる対話形式で行っている。これは金型
加ニジステムに精通していない熟練者にもたやすく操作
可能にするためである。

次に本金型加ニジステムの作用効果について説明する。

本金型加ニジステムの通常の運用方法は、生産計画に従
い、各ＮＣ工作機械ＭＴ毎に加工順登録記憶手段２１へ
加工スケジュールを登録し、第３運転モードで運転する
方法である。このとき（３６） パレットマガジンの付属したＮＣ工作機械ＭＴＩは、該
当するワークを自動ワークコード番号読取装置１３で自
動検索して無人で加工することができる。パレットマガ
ジンの付属しないＮＣ工作機械ＭＴ２、ＭＴ３は、加工
すべきワークのコード番号が機械制御装置３の表示手段
５５に表示されるので、作業者が該当するワークをＮＣ
工作機械ＭＴ２、ＭＴ３のテーブル１１７上に取付けて
加工するのでおる。第２運転モードは、生産計画による
加工順序を無視し、ＮＣ工作機械に取付けられたワーク
を優先的に加工する場合に用いる。自動パレット交換装
置の付属するＮＣ工作機械ＭＴＩでは、パレットマガジ
ン９に取付けられたワークの並んだ順に加工することに
なる。この運転モードは生産計画が立たない場合、ワー
クの手配が生産計画通りできなかった場合等に用い、い
ちいち加工順登録記憶手段２１の順序を変更しなくても
遠心できる利点がある。第４運転モードは、通常の生産
創面による運転を一時中断して、生産計画にない緊急性
のある加工を飛び込ませて行う場合、（３″ｔ） 試し加工の場合等に用いる。これも加工順登録記憶手段
２】の順序を変更し々くても遠心できる利点がある。第
１運転モードは、非常時たとえばシステム統括運転指令
装置１が故障した場合、システム統括運転指令装置１と
機械制御装置３との間の通信が不可能となった場合等に
用い、金型加ニジステムにおける加工がすべて停止して
しまうのを防止している。このように機械制御装置３の
運転モード選択手段５１によって、あらゆる状況変化に
適切に遠心することができる。

機械制御装置３の一時記憶装置２７は、本実施例におい
てはシステム統括運転指令装置１から、例えば１文字１
ミリ秒の速度でＮＣ加工情報を受は取り一時記憶するリ
ングバッファ６１で構成されている。つまりリングバッ
ファ６１の最大容量である１０００文字の情報を一時記
憶するのに約１秒かかる。一方、ＮＣ装置が受は入れる
ことができる最大のＮＣ加工情報受入れ速度は、１文字
につき３３ミリ秒である。更に、通常数十文字からなる
１ブロツクのＮＣ情報を演算処理して工作機（３８） 械を動作させた後、次の１ブロツクの情報を受は入れる
捷でにはかなりの時間がかかる。従って、システム統括
運転指令装置１は、１台の機械制御装置３の一時記憶装
置２７へ一担ＮＣ加工情報を送出して、そのリングバッ
ファ６１を満たすと、他の機械制御装置３の一時記憶装
置へ別のＮＣ加工情報を送出する時間的余裕が生まれる
。最初に送出した一時記憶装置２７のリングバッファ６
１に記憶しである文字数が３３０文字まで減じるころま
でには、他のすべての機械制御装置３の一時記憶装置に
ＮＣ加工情報を満たし終え、再度最初の一時記憶装置２
７へＮＣ加工情報を送出することかできる。今仮に一時
記憶装置２７が１０００文字の容量を持つバッファ１枚
からなっていたとする。

これは］　ＯＯ（１文字すべてをＮＣ装置へ送出し終ら
ないと新しいＮＣ加工情報の一時記憶ができない。

従って、ＮＣ装置へ情報をすべて送出し終えてしまい、
更に、すぐ次の情報を送出しなければ々らない場合は、
システム統括運転指令装置Ｉから約１秒の時間を要して
バッファに１０００文字分のＮ（３９） Ｃ加工情報を一時記憶してからでないとＮＣ装置へ送出
できない。この約１秒の間ＮＣ工作機械は、工具が回転
しながら送り動作が停止しているという状態になり、カ
ッタマークと称する段差が加工表面にできるので好捷し
くない。捷だ、加工完了までの時間が必要以上に長く々
る欠点もある。従って複数個の一時記憶装置Ａを受は入
れるリングバッファ６１や複数枚のバッファを有する一
時記憶装置２７によって、金型加工表面に段差を生じさ
せることなく加工精度が良くなり、また、加工中の送り
動作休止時間がなくなるので能率の良い金型加工が可能
となる効果がある。

機械制御装置３の残存加工時間表示手段は、現在性われ
ている加工があと何時間で終了するかを知ることができ
、特に自動パレット交換装置の付属しないＮＣ工作機械
ＭＴ２、ＭＴ３の場合に、作業者は次の段取り準備の計
画が立ち、能率の良いワーク交換作業が可能となる。こ
のように機械制御装置３は、システム統括運転指令装置
１と各ＮＣ工作機械ＭＴとの中間の工作機械の運転作業
（４０） 者が直接操作できる場所に置くことによって、刻々の各
工作機械の状況を表示手段によって把握でき、スケジュ
ールの変更や工具の異常等にも運転モードの選択によっ
て迅速に対処でき、場合によってはＮＣ加工情報登録記
憶手段２１の登録変更もこの機械制御装置３から行うこ
とができるのである。１だ、機械制御装置３によって自
動パレット交換装置の付属するＮＣ工作機械ＭＴＩでも
、自動パレット交換装置が付属しないＮＣ工作機械ＭＴ
２、ＭＴ３でも、ｉＪ、た、自動ワークコード読取装置
１３や手動ワークコード読取装置１５が付属したＮＣ工
作機械ＭＴＩ、ＭＴ２でも付属しないＮＣ工作機械ＭＴ
３でも、一つの金型加ニジステムに組み入れて稼動させ
ることができるのである。

更に、機械制御装置３によって、システム統括運転指令
装置１として汎用のコンピュータを用いることが可能に
なり、ＮＣ工作機械ＭＴにも汎用のＮＣ装置付の工作機
械を用いることができるので、金型加ニジステムを組み
上げる場合、システ（旧） ム統括運転指令装置１、ＮＣ装置、工作機械、ワーク搬
送装置等を特別に設計したり、製作したりする必要が々
いという効果がある。

システム統括運転指令装置１のＮＣ加工情報任意箇所検
索手段２３によって、何らかの理由で加工を中断したと
き、一般的にブロック数の多い金型用ＮＣ加工情報を最
初からＮＣ装置へ送出してＮＣ工作機械を空送りし、所
定の箇所捷で空送りしたことを機械の動きから作業者が
判断して実切削運転に切換えるという能率の悪い作業を
せずに済む。捷た、不足工具表示手段２５によって、工
具管理の自動化を図ることができる。更に、機械制御装
置３とＮＣ装置とを一体的に一つの框体に絹み込んで製
作することによって、金型加ニジステムをコンパクトに
構成することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる金型加ニジステムの概念図、第２
図は本発明の一実施例による金型加ニジステムの概略構
成図、第３図はシステム統括運転（４２） 指令装置、機械制御装置およびＮＣ工作機械の各構成要
素間の信号伝達系統図、第４図はＮＣ加工情報貯蔵手段
の構成図、第５図は必要工具リスト貯蔵手段の構成図、
第６図は加工順登録記憶手段の構成図、第７図はＮＣ加
工情報任意箇所検索手段の構成を示すブロック線図、第
８図は不足工具表示手段の構成を示すブロック線図、第
９図は一時記憶装置の構成図、第１Ｏ図は自動ワークコ
ード番号読取装置の構成図、第１１図は手動ワークコー
ド番号読取装置の構成図、第１２図は本金型加エノステ
ムの動作シーケンス図である。 ｌ・・・・・システム統括運転指令装置、３・・・・・
機械制御装置、９・・・・・パレットマガジン、１３・
・−・・・自動ワークコード番号読取装置、１５・・・
−手動ワークコード番号読取装置、ＮＣ・・・・・ＮＣ
装置、ＭＴ・・・・ＮＣ工作機械、ＭＴＣ強電制御盤、
□ ＴＭＩ　、ＴＭ２　、ＴＭ３・・・工具マガジン。 特許出願人 株式会社牧野フライス製作所 （４３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　複数台のＮＣ工作機械へシステム統括運転指令装置
   に記憶したＮＣ加工情報を送出して金型を加工するＤＮ
   Ｃシステムにおける前記システム統括運転指令装置から
   送出されたＮＣ加工情報を前記ＮＣ工作機械に入力し得
   る形態で送出する機械制御装置において、前記システム
   統括運転指令装置から一時に多数のＮＣ加工情報を受は
   入れて前記ＮＣ工作機械が受は入れられる速度で徐々に
   該ＮＣ加工情報を送出する一時記憶手段を複数個有した
   一時記憶装置と、前記ＮＣ工作機械へ送出すべきＮＣ加
   工情報のコード番号を入力し前記システム統括運転指令
   装置へそのコード番号を送出するＮＣ加工情報コード番
   号人力手段と、前記システム統括運転指令装置からの指
   令を断ち前記ＮＣ工作機械自体が有しているＮＣ装置に
   よってその工作機械を単独で運転する第１運転モード、
   ワ（１） 一りコード番号に対応したＮＣ加工情報を前記システム
   統括運転指令装置から送出させる第２運転モード、前記
   ＮＣ加工情報コード番号入力手段で人力した順序で前記
   システム統括運転指令装置から該当ＮＣ加工情報を送出
   させる第３運転モードの前記三つの運転モードを含む複
   数個の運転モードの中から一つの運転モードを選択し得
   る運転モード選択手段と、ワークのコード番号、ＮＣ加
   工情報のコード番号、前記システム統括運転指令装置か
   ら受は入れたＮＣ加工情報の内容などを表示する表示手
   段とを具備し、前記システム統括運転指令装置と前記Ｎ
   Ｃ工作機械との中間に設けた金型加ニジステムの機械制
   御装置。 ２　複数台のＮＣ工作機械へシステム統括運転指令装置
   に記憶したＮＣ加工情報を送出して金型を加工するＤＮ
   Ｃシステムにおける前記システム統括運転指令装置から
   送出されたＮＣ加工情報を前記ＮＣ工作機械に入力し得
   る形態で送出する機械制御装置において、前記システム
   統括運転指令装置から一時に多数のＮＣ加工情報を受は
   入れて（２） 前記ＮＣ工作機械が受は入れられる速度で徐々に該ＮＣ
   加工情報を送出する一時記憶手段を複数個有した一時記
   憶装置と、前記ＮＣ工作機械で加工すべきワークのコー
   ド番号を人力し前記システム統騙：運転指令装置へその
   コード番号を送出するワークコード番号人力手段と、前
   記ＮＣ工作機械へ送出すべきＮＣ，加工情報のコード番
   号を入力し前記システム統括運転指令装置へそのコード
   番号を送出するＮＣ加工情報コード番号入力手段と、前
   記システム統括運転指令装置からの指令を断ち前記ＮＣ
   工作機械自体が有しているＮＣ装置によってその工作機
   械を単独で運転する第１運転モード、前記ワークコード
   番号人力手段で入力したワークコード番号に対応したＮ
   Ｃ加工情報を前記システム統括運転指令装置から送出さ
   せる第２運転モード、前記ＮＣ加工情報コード番号人力
   手段で入力した順序で前記システム統括運転指令装置か
   ら該当ＮＣ加工情報を送出させる第３運転モードの前記
   三つの運転モードを含む複数個の運転モードの中から一
   つの運転モードを選択し得る運転モード（３） 選択手段と、前記ワークコード番号入力手段で人力した
   ワークのコード番号、前記ＮＣ加工情報コード番号入力
   手段で入力したＮＣ加工情報のコード番号、前記システ
   ム統括運転指令装置から受は入れｆｒＮｃ加工情報の内
   容などを表示する表示手段とを具備し、前記システム統
   括運転指令装置と前記ＮＣ工作機械との中間に設けた金
   型加ニジステムの機械制御装置。 ３　複数台のＮＣ工作機械へシステム統括運転指令装置
   に記憶したＮＣ加工情報を送出して金型を加工するＤＮ
   Ｃシステムにおける前記システム統括運転指令装置から
   送出されたＮＣ加工情報を前記ＮＣ工作機械に入力し得
   る形態で送出する機械制御装置において、前記システム
   統括運転指令装置から一時に多数のＮＣ加工情報を受は
   入れて前記ＮＣ工作機械が受は入れられる速度で徐々に
   該ＮＣ加工情報を送出する一時記憶手段を複数個有した
   一時記憶装置と、前記ＮＣ工作機械で加工すべきワーク
   のコード番号を人力し前記システム統括運転指令装置へ
   そのコード番号を送出するワ（４） 一りコード番号入力手段と、前記ＮＣ工作機械へ送出す
   べきＮＣ加工情報のコード番号を入力し前記システム統
   括運転指令装置へそのコード番号を送出するＮＣ加工情
   報コード番号入力手段と、前記システム統括運転指令装
   置からの指令を断ち前記ＮＣ工作機械自体が有している
   ＮＣ装置によってその工作機械を単独で運転する第１運
   転モード、前記ワークコード番号入力手段で入力したワ
   ークコード番号に対応したＮＣ加工情報を前記システム
   統括運転指令装置から送出させる第２運転モード、前記
   ＮＣ加工情報コード番号入力手段で人力した順序で前記
   システム統括運転指令装置から該当ＮＣ加工情報を送出
   させる第３運転モードの前記三つの運転モードを含む複
   数個の運転モードの中から一つの運転モードを選択し得
   る運転モード選択手段と、前記ワークコード番号人力手
   段で入力したワークのコード番号、前記ＮＣ加工情報コ
   ード番号入力手段で人力したＮＣ加工情報のコード番号
   、前記システム統括運転指令装置から受は入れたＮＣ加
   工情報の内容などを表示する表示子（５） 段と、前記システム統括運転指令装置から受は入れてい
   るＮＣ加工情報のコード番号に対応したＮＣ加工情報の
   総加工工数と該ＮＣ加工情報によって前記ＮＣ工作機械
   が処理した処理工数とから残存する加工工数を割り出し
   て表示する残存加工工数表示手段とを具備し、前記シス
   テム統括運転指令装置と前記ＮＣ工作機械との中間に設
   けた金型加ニジステムの機械制御装置。 ４　特許請求の範囲第３項に記載の金型加ニジステムの
   機械制御装置において、前記残存加工工数表示手段は、
   前記ＮＣ加工情報のコード番号に対応したＮＣ加工情報
   からあらかじめ求めた送り軸の移動距離と移動速度とか
   ら計算した送り軸の移動時間、工具交換時間、回転ワー
   クテーブルの割り出し時間等を合計した総加工時間から
   前記ＮＣ工作機械が運転を開始してからの経過時間を刻
   々減算してその結果を表示する残存加工時間表示手段で
   なる金型加ニジステムの機械制御装置。 ５　特許請求の範囲第３項に記載の金型加ニジステムの
   機械制御装置において、前記残存加工工（６） 数表示手段は、前記ＮＣ加工情報のコード番号に対応し
   ｆｃＮｃ加工情報の総ブロック数と前記ＮＣ工作機械へ
   送出したブロック数を計数した送出済ブロック数および
   該送出済ブロックを送出するのに要した時間とを表示す
   るブロック数表示手段と経過時間表示手段とからなる金
   型加ニジステムの機械制御装置。