JPS6288559A

JPS6288559A - 自動加工システム

Info

Publication number: JPS6288559A
Application number: JP60228788A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Mori; 毛利　雅博
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-16
Filing date: 1985-10-16
Publication date: 1987-04-23

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】〔発明の技術分野〕本発明は自動機械加工システムに関する。

〔発明の技術的背景〕

複数のＮＣ工作機械に加工前のワークを乗せたパレット
を搬入し、加工終了後のワークを乗せたパレットを搬出
するパレット搬送装置をもつ自動機械加工システムにふ
いて、各工作機械の加工が別々に進行するとき、パレッ
ト搬送装置に対するパレット搬送要求が別々に発生する
。

特に、ワークを実際に加工する加工台の他に、自動パレ
ット交換装置（ＡＰＣ）を有することにより、加工前の
ワークを保管するＡＰＣ（ＩＮ）ステーションと加工後
のワークを保管するんＰＣ・（ＯＵＴ）ステーションを
有する工作機械では、加工が、鎗わると、ワークは入Ｐ
Ｃ・（ＯＵＴ）ステーションへ工作機械自身により移動
されんＰＣ・（ＩＮ）ステーションにある加工前ワーク
は、同じく工作機械自身により加工台上へ移動される。

一方、ＮＰＣ・（ＩＮ）ステーションへの加工前ワーク
の搬入、ムＰＣ（ＯＵＴ）ステーションからの加工後ワ
ークの搬出はパレット搬送装置により、鰭こなわれるの
で加工の進行にあわせて、パレット搬送装置が搬入・搬
出を最適に鰭こな違ば工作機械にワークがないことによ
る加工待時間（非加工時間）は発生しない。ところが自
動加工システム内には、一般に複数の工作機械が存在し
、これらの工作機械で独立に加工が進行するので、＃く
レット搬送装置が１台しかないシステムでは、搬送が必
要な／（レッドが、ある時点で値数発生することカーあ
り、これらのパレットの搬送順序の決定方法の優は力１
工作機械の稼動率を決定する。

一般に、複数の工作機械と、その台数以下の・（レット
搬送製置を有する自動機械加工システムでは、工作機械
へのパレットの搬入・搬出の順序決定の問題が必ず、鰭
きるが、従来は固定した優先度だけで搬送が瀦こなわれ
【いた。このため、後まわしでよい搬送を先に怠こな５
場合が発生し、加工特ちが発生しがちであった。

たとえば、第　図の自動機械加工システムについて説明
する。第　因に漏いて４１は段取ステーションであって
ワークとパレットと取付具の段取と分解をする場所であ
る、４２はストッカで、もってＩ（レットを保管する場
所である。Ｉ４レットは複数個保管でき、それぞれのパ
レットには段取後の未加工ワークが乗っていても空パレ
ットであっても加工終了したが分解されていないワーク
が乗っていてもかまわない。４３は／４レット搬送装置
であり段取ステーション４１．ストッカ４２．入ＰＣ（
ＩＮ）ステーション祠、ＡＰＣ（ＯＵＴ）ステーション
４７゜入ＰＣ（ＩＮ）ステーション化、ＡＰＣ（ＯＵＴ
）ステーション４Ｂの間でパレットを搬送する、ただし
、ＡＰＣ（ＩＮ）ステーション４４．ＡＰＣ（ＩＮ）ス
テーション４８へはパレットを搬入するのみであり搬出
はしない、、またんＰＣ（ＯＵＴ）ステーション４７゜
入ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション４Ｂからは、＜レットを
搬出するのみであり搬入することはない。また。

ワークはパレットに乗せて搬送される。４６はＮＣ工作
機械（２）であり、ＮＣプログラムを実行しワークを加
工する。　４５はＮＣ工作機械（２）４６がワークを加
工する加工台である。４４はＡＰＣ（Ｉ　Ｎ　）ステー
ションであり、加工前ワークは、ここにパレット搬送装
置招により搬入され、加工台４５で加工されるのを待つ
。八ＰＣ（ＩＮ）ステーション■から加工台柘へのワー
クの移動は工作機械（２）４６により３こなわれるｎ４
７はムＰＣ（ＯＵＴ）ステーションであり、加工終了し
たワークは加工台４５から工作機械（２）４６によりこ
こに移動されパレット搬送装置４３により搬出されるの
を待つ。搬出されたワークは、段取ステーション４１へ
搬出され分解されるが１段取ステーション４１に他のワ
ークが、らる場合はストッカ４２に搬送後一時保管され
、段取ステーション４１が空いたら、段取ステーション
４１へ搬送される。

な１４人は工作機械（１）、４８ハ工作ａ械（１）７）
ＡＰｅ（ＩＮ）ステーション、４９は工作機械（１）の
加工台、４Ｂは工作機械１１）のムＰＣ（ＯＵＴ）ステ
ーションであり、その機能は工作機械（２）の、４４．
４５．４６．４７とそれぞれ同じである。工作機械（１
）と工作ａ［（２）は独立に動作して各々ワークを加工
できる。

ｉｔ図のシステムに、枯いて、第３図の固定優先′度が
与５Ｌられているとする第１図は搬送要求と。

その搬送要求に固定的に付与されている優先度を説明す
るものである。優先度はその数値の小さい力が高い（先
に搬送される）とする、ここで工作機械（１）のＡＰＣ（ＯＵＴ）ステーション
４Ｂ上に、加工終了したワーク、加工台４９上迄二加工
しているワーク、工作機械（２）の入ＰＣ（ＩＮ）ステ
ーション材に加工前ワーク、加工台４５上に加工してい
るワーク、ムＰＣ（ＯＵＴ）ステーションには加工終了
後のワークが、ちり、また段取ステーション４１では工
作機械＋１）で次回加工するワークの段取が終了したと
する。ここで工作機械（２）で加工しているワークが加
工終了したとする。工作機械（２）は次の加工を、緒こ
な５必要があるがそのためには、　ＡＰＣ（ＯＵＴ）ス
テーション４７のワークが搬出されねばならない。とこ
ろが第３図の固定優先度によれば段取ステーション４１
から工作機械１１）のんＰＣ（ＩＮ）ステーション化へ
の搬送が可能でありかつ優先度が蛾高なので、この搬送
がまず最初に耐こなわれる。次の時点では、工作機械（
すの入ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション４Ｂから段取ステー
ション４１へノ搬送カ可能でありかつ、優先度が最高に
なるので、この搬送が、枯こなわれる。その後、工作機
械（２）の４ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション４７から段取
ステーションへの搬送要求が優先度最高になるので搬送
される。

ただし実際には段取ステーションには先のワークが入っ
ているのでストッカー４２に搬送される。これによりＡ
ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション４７が空くので。

工作機械＋２）　４６は、加工台４５上の加工終了ワー
クなムＰＣ（（）ＵＴ）ステーション４７へ移動し、加
工台４５へＡＰＣ（ＩＮ）ステーション■上の加工　ワ
ークを移動し、加工開始ができる。このように、工作機
械（２）は、次加工へ進むために、２つのパレットの搬
送時間だけ待たねばならない。この例に限らず先に搬送
されるワークが他にも多くある場合は、さら（二次加工
の開始時間が遅れるので工作機械の稼動率がそれだけ低
下する。

〔発明の目的〕

本発明は、ＮＣ工作機械の稼動率を向上させた自動加工
システムを提供することを目的としている。

〔発明の概要〕

本発明は、ワークの段取ステーションと、Ｉクレットを
保管するストッカーと、自動／くレット交換装置とを備
える複数のＮＣ工作機械と、前記パレットを前記段取ス
テーション・ストッカ一番複数のＮＣ工作機械間に前記
パレットを搬送するパレット搬送装置と、前記ＮＣ工作
機械における加工進行状況に応じてパレットの搬送に優
先度をつけてパレット搬送装置を制御する制御装置とか
ら成ることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例である自動機械加工システ
ムを示す概略溝成因であり前述した、第２図は、本実施
例を構成する制御装置と、第１図の自動機械加工システ
ムとの関係を示す構成図、第３図は顔動礪械加工システ
ム内での・（レット搬送の固定優先度を示す固定優先度
表、第４図は。

ムＰＣ（ＩＮ）ステーション、ＮＰＣ（ＯＵＴ）ステー
ション、加工台上のワークの在席状態と加工台上のワー
クが加工完了した時に、次加工にすぐ移るために、鰭こ
なわれるべきパレットの搬入・搬出・移動順序を示す。

第２図にダいて、５１は第１図に、結ける段取ステーシ
ョン４１．ストッカ４２．加工台４５及び４９．ＡＰＣ
（ＩＮ）ステーション必及び絽、入ＰＣ（ＯＵＴ）ステ
ーション４７及び４Ｂを示す。５２は制御装置で５１に
在席するワーク、取付具、パレットが何で、らるかを常
時把握している。５４は５１の在席情報が５２によって
管理されていることを示している。、５３は第１図に、
Ｃけるペレット搬送装置招で５らる。、５５は制御装置
５２からペレツ）！送装置５３へ搬送指示が出　。

されることを示している。５７は制御装置５２につなが
る記憶部である。５６は制御装置５２がパレット搬送装
置５３へ搬送指示５５を出すに、らたって記憶部５７に
だくわえである固定優先度をとり入れて使用することを
示している。

第３図は固定優先度表であり、ＷＩＩ２図の記憶部５７
に記憶される１、この表では、第１図にぢける段取ステ
ーション４１から工作機械（１）の入ＰＣ（Ｉ　Ｎ）ス
テーション４８への搬送要求、段取ステーション４１か
ら工作Ａ械（２）のんＰＣ（ＩＮ）ステーション４４へ
の搬送要求、工作機械（１）の入ＰＣ（ＯＵＴ）ステー
ション４Ｂから段取ステーション４１への搬送要求、工
作機械（２）のＡＰＣ（ＩＮ）ステーション４７から段
取ステーション４１への搬送要求に、固定優先度１．２
゜３．４をそれぞれ付与している、優先度の数値が小さ
い方が先に搬送される。同時に、複数の搬送要求が発生
すると、優先度の高い搬送要求が先に実行される。な耐
、ストッカーへは第３図で述べる搬送先に、既に池の・
（レットがある場合、そのペレットが他へ搬送されるま
で一時的にパレットを保管して鰭くのに使用される。固
定優先度はストッカへ行ったあとも変夾されない。

第４図は、第１図の加工台、五ＰＣ（ＩＮ）ステーショ
ン、ＡＰＣ（ＯＵＴ）ステーションにワークが乗るバタ
ンと加工台上のワークが加工終了した時点で、次の加工
を最も速く開始するために、結こなわれるべきワークの
移動順序を示している。、７１は加工台、７２はＮＰＣ
（ＩＮ）ステーション、７３はＡＰＣ（ＯＵＴ）ステー
ションである。■、■、■、■が移動順序で、数値が小
さい方が早く濯こなわれるべき移動で、らる。

（ａ）　Ｃ：、ｇいて、ワークは加工台７１上にあり入
ｐｃ（ＩＮ）ステーション７２．入ＰＣ（ＯＵＴ）ステ
ーシヨン７３にはワークは乗っていない、この状態で加
工台７１上のワークが加工終了すると、本実施例ではワ
ークは加工台７１上に留まる。次加工をするには、んＰ
、Ｃ（ＩＮ）ステーション７２ヘワークが搬入されるこ
とが必要である。、入ＰＣ（ＩＮ）ステーション７２ヘ
ワークが搬入されると加工台７１上のワークは入ＰＣ（
ＯＵＴ）ステーション７３へ工作機械により移動され１
次いでＡＰＣ（ＩＮ）ステーション７１上のワークが加
工台７１上へ移動され加工が開始される。

（ｂ）でワークは加工台７１と入ＰＣ（ＯＵＴ）ステー
ション７３上にある。この状態で加工台７１上のワーク
が加工終了すると、ワークは加工台７１上に留まる１次
加工をするには入ＰＣ（ＩＮ）ステーション７２へワー
クが搬入されることが必要である。

次いでＡＰＣ（ＯＵＴ）ステーション７３上のワークが
搬出されることが必要である。すると、加工台７１上の
ワークは入ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション７３へ工作機械
により移動され、次いでＡＰＣ（ＩＮ）ステーション上
のワークが加工台７１上へ移動され加工が開始される、（ｃ）でワークは加工台７１と入ＰＣ（ＩＮ）ステーシ
ョン７２上にある８、この状態で加工台７１上のワーク
が加工終了すると、ワークは４ＰＣ（ＯＵＴ　）ステー
ション７３へ工作機械により移動され次いで入ＰＣ（Ｉ
Ｎ）ステーション７２上のワークが加工台７１上へ移動
され加工が開始、される。

（ｄ）でワークは加工台７１とＡＰＣ（ＩＮ）ステーシ
ョン７２．ＡＰＣ（ＯＵＴ）ステーション７３上にある
。

この状態で加工台７１上のワークが加工路ｒすると、ム
ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション７３上のワークがまず搬出
される必要が、しる。すると加工台７１上のワークがＡ
ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション７３上へ工作機械により移
動され、次いでＡＰＣ（ＩＮ）ステーション上のワーク
が加工台７１上へ移動され加工が開始される。

次に本発明の詳細な説明する。パレットが搬送可能な状
態になった時、制ａ装置は第３図の固定優先度表に従っ
て、そのパレットの搬送先に応じてあらかじめ決められ
ている優先度をつけて搬送要求列に登録する。

ここでパレットが搬送可能な状態になったとは次の事象
をいう。

（１３パレットが段取ステーションに、もって段取が終
了した。

（２）パレットが加工台からＡ［’Ｃ（ＯＵＴ）ステー
ションへ移動した。

ストッカはパレットの一時保管の場所で、らるため、ス
トッカに、らるパレットは搬送要求列に登録されている
。このためＡＰＣ（ＩＮ）ステーションが空いたこと及
び段取ステーションが空いたことはパレットが搬送可能
になるための条件とされない、ここで搬送要求列は、発生した搬送要求を発生順にたく
わ、しる機構である。

以下、搬送優先度の制御方法を動作説明のためのフロー
チャートを用いて説明する。制御装置はパレット搬送装
置が１つの搬送を調わっだ時、搬送要求列が空でなけれ
ば搬送要求列にたくわ、也られているすべての搬送要求
を調べ第５図のようにして次の搬送対象パレットを決定
するｆＩ第５図に耐いて、制御装置はステップ１１によ
って、搬送要求がＡＰＣ（ＩＮ）ステーションへＱ搬送
要求であればその優先度処理をする。この処理はＷ＆６
図でさらにくわしく説明する１、また制御装置はステッ
プ１２によって搬送要求が入ＰＣ（ＯＵＴ）ステー　ｉ
／　’Ｅｉンからの搬送要求でしればその優先度処理を
する。

この処理は第７図によってさらにくわしく説明する。

制御装置は、搬送要求を調べ、搬送先がんｐｃ（ＩＮ）
ステーションの時、第６図ステップ２１により搬送先の
工作撫械の加工台上のワークが加工終了状態かチェック
する。加工終了していれば、急いで搬送する必要が、ら
るのでステップ２２によりその搬送要求のに付与されて
いる優先度を２００だけあげる。加工終了していなけれ
ばステップ囚により優先度を１００だけあげる。

また、制御装置は、搬送要求を調べ搬送元がＡＰＣ（Ｏ
Ｕ’Ｉ’）ステーションの時、第７図ステップ３１によ
り搬送元工作機械の入ＰＣ（ＩＮ）ステーションにワー
クがあるかチェックする。ワークがなければＡＰＣ（Ｏ
ＵＴ）ステーションのワークを急いで搬出しても核工作
ｄ械の加工の進行に影響しないのでこのパ２ノットの優
先度は変更しない、ワークがあればステップ３２により
該工作機械の加工台上のワークが加工終了しているか知
る。加工終了していればＡＰＣ（ＯＵＴ）ステーション
からパレットを搬出しないと次の加工を開始できないの
で急いで搬送するために、ステップ３３によりこの搬送
要求の優先度を３００だけもげる１、またステップ３２
にビいて、ワークが加工終了していなければステップ３
４にりいて加工終了している場合よりは低いレベルで優
先度を、もげる（この場合は１００　）　。

本実施例に嘘いて、第１図の工作機械（１）　４Ａは第
４図（ｈ）の状態、工作ａｔ械（２）４６は第４図（ｄ
）の状態であったとする。また段ｊｌステーション４１
では工作機械（１）４んで次に加工するワークの段上反
が終了したとする１、また、ストッカー４２には工作機
械（２）４６で次に加工されるワークが待機し°Ｃいる
。ここで工作機械（２）の加工台４５上のワークが加工
終了したとする。この状態を搬送待行列で説明したもの
が第８図である。ここで発生順序は１から５まであり−
１から順番に搬送要求が発生しているとする。発生Ｎ１
１ｌについてみると、この搬送要求は工作機械＋１）で
加工終了したので入ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション４Ｂか
ら段取ステーション４１へ戻るためのもので、ちるが、
この時点で段感ステーション４１には別のワークがある
のでいったんストッカーに保管されて段取ステーション
が空くのを待っているものである。この搬送要求は第３
図により固定優先度３が付与されている。他の搬送要求
についてもＮｉｌの搬送要求と見方は同じである。この
状態で搬送要求が固定優先度のｔま制御されるとすると
、搬送の順番は、まず発生Ｎｎ５の搬送要求、これで段
取ステーションが空くので、次に陽ｌの搬送要求が処理
され１次いで陽２の搬送要求が処理され、該ワークはス
トッカーへ保管されろ１５次にＮｎ４の搬送要求が処理
され工作機械（２）のＡＰＣ（ＯＵＴ）ステーション４
７のワークがストッカーへ搬出される。。

これにより加工台４５上の加工終了ワークが入ＰＣ（Ｏ
ＵＴ）ステーション４７へ移動される。次いでＮＰＣ（
ＩＮ）ステーション４４上のワークが加工台４５へ移動
され加工が開始される。、その後１１ｈ３の搬送要求が
処理され、ＡＰＣ（ＩＮ）ステーションＩへ次のワーク
が搬入される。

本発明によれば、同じ第８図の搬送要求列の状態の時、
第５図のフローチャートにより搬送要求列中のすべての
搬送要求をチェックし、優先度を変、しるべきものがあ
るか調べる。発生１’ｋｌの搬送要求は段取ステーショ
ンが空くのをストッカーで待っているが該状態では段取
ステーションにはワークがあり物理的に搬送不能なので
優先度は変更されない。発生Ｎｎ２の搬送要求はムＰＣ
（ＯＵＴ）ステーションからの搬送要求なので第５図ス
テップ１２の処理に該当する。ステップ１２は第７図に
詳しく説明されているが、該状態では第３図ステップ３
１でＮｏとなるので優先度は変更されず３のままとなる
。次に発生ｍ３は、工作機械（２）のムＰＣ（ＩＮ）ス
テーション必への搬送要求であるが既にムＰｃ（ＩＮ）
ステーションＩにはワークがあり物理的に搬送不能なの
で優先度は変更されない。次にｌｌ＆１４は入ＰＣ（Ｏ
ＵＴ）ステーションからの搬送要求なので第５因ステツ
プ１２の処理に該当する。ステップ１２は該状態では第
７図ステップ３１でＹｅｓとなり次にステップ３２でも
Ｙｅｓとなるのでステップおにより優先度が３００だけ
もげられる。固定優先度は４なので−２９６となる。発
生階５は弗５因のステップ１１に該当する。これは第６
図によりステップ２１でＮＯとなりステップおで優先度
が１００あげられる。固定優先度はｌなので優先度は−
９９となる。。

この結果優先度が最も高い（優先度の数値が低い）のは
Ｎ１４の搬送要求となり、２１ｍ４のパレットが搬送さ
れる１、この結果工作機械（２）のＡＰＣ（ＯＵＴ）ス
テーション４７が空（ので加工台４５上の加工終了した
ワークは工作機械（２）によりＡｒｃ（ＯＵＴ）ステー
ション４７へ移動される。次いでＡＰＣ（ＩＮ）ステー
ションａ上のワークが加工台４５上へ移動され、最短時
間で工作機械（２）の加工が開始される。

なお１本発明では、固定優先度を第３図のよ５に設定し
、工作機械（１）へのワークの搬入・搬出な工作機械（
２）へのワークの搬入・搬出より優先するようにしてい
るが、固定優先度を逆に、すなわち第９図のように変更
するだけで工作機械（２）へのワークの搬入・搬出を、
工作機械（１］の搬入・搬出より優先することが容易に
できる。

〔他の実施例〕

なお、本実施例では、段取ステーションは１つとして説
明したが搬送要求に待ちが発生すれば本発明が適用でき
るので段取ステーションは複数ありまた自動機械加工シ
ステム内に、ＡＰＣのつかない工作機械が、らる場合で
もんｐｃつきの工作機械に対して本発明が適用できる。

さらに本実施例で説明した優先度の数値のつけ力は、数
値が大きいものを高優先度としてもよく、優先度の変爽
値も固定優先度の値も要旨を変更しない限りで任意の数
値を用いてよい、〔発明の効果〕以上説明した如く、本発明によれば加工の進行に１られ
せて最も必要なパレットを選択して搬送するので工作機
械の稼動率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である自動加工システムの構
成図、第２図は第１図の自動加工システムのブロック構
成図、第′３図は本発明の一実施例で使用している固定
優先度を説明する図、第４図は加工台、八ＰＣ（ＩＮ）
ステーション、　ＡＰＣ（ＯＵＴ）ステーション上のワ
ークの在席状態と、ワークが加工終了した時に、らるべ
きワークの搬入・搬出・移動順序図、第５図は本発明の
処理の概要を説明するフローチャー）、　１ｉｌｆｉ６
図は、県５図のステップ１１を詳しく説明するフローチ
ャート、第７図は化５因のステップ１２を詳しく説明す
るフローチャート、第８図は、本発明の一実施例である
搬送要求列を説明する図、第９図は（ｅの実施例である
固定優先度表を説明する図で、らる。４１・・・段取ステーション　４２・・・ストッカー４
３・・・パレット搬送装置４４°°°工作機城（２）のＡＰＣ（ＩＮ）ステーショ
ン４５・・・工作機械（２）の加工台　４６・・・工作
機械（２）４７・・・工作Ａ械（２）のＡＰＣ（ＯＵＴ
）ステーション化・・・工作機械（１）のＡＰＣ（ＩＮ
）ステーション４９・・・工作機械ｔｌ）の加工台　４
入・・・工作機械ＩＩ＞４Ｂ・・・工作機械（１）のＡ
ｒｃ（ＯＵＴ）ステーション５４・・・在席データ　５
５・・・搬送指示５６・・・固定優先！ｆ　７１・・・
加工台７２・・・ＡＰＣ（ＩＮ）ステーション７３・・
・入ＰＣ（ＯＵＴ）ステーション代理人　弁理士　　則
　近　憲　佑同　　三俣弘文第１図第３図（α）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（ｂ）第４図第５図第６図第７図第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

ワークの段取ステーションと、パレットを保管するスト
ッカーと、自動パレット交換装置とを備える複数のＮＣ
工作機械と、前記パレットを前記段取ステーション・ス
トッカー・複数のＮＣ工作機械間に前記パレットを搬送
するパレット搬送装置と、前記ＮＣ工作機械における加
工進行状況に応じてパレットの搬送に優先度をつけてパ
レット搬送装置を制御する制御装置とから成る自動加工
システム。