WO2012115008A1 - 複合加工機の運転方法、及び、複合加工機 - Google Patents

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WO2012115008A1
WO2012115008A1 PCT/JP2012/053831 JP2012053831W WO2012115008A1 WO 2012115008 A1 WO2012115008 A1 WO 2012115008A1 JP 2012053831 W JP2012053831 W JP 2012053831W WO 2012115008 A1 WO2012115008 A1 WO 2012115008A1
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processing
time
energy saving
saving mode
laser
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PCT/JP2012/053831
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茂章 北岡
匡哉 北澤
Original Assignee
株式会社 アマダ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P23/00—Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass
    • B23P23/04—Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass for both machining and other metal-working operations
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4155—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25286—Switch on power, awake controlled machine from standby if command signal
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50263—Standby tool, tool ready for next machining step, change tool while machining

Definitions

  • the present invention relates to a multi-tasking machine having a plurality of different types of machining means [work-tools] and an operation method thereof.
  • a punch / laser combined processing machine that performs punching [laser processing] and laser processing [laser processing] is generally known (see Patent Document 1 below).
  • the other tool stands by.
  • the standby tool consumes standby power.
  • the laser unit is on standby (see Patent Document 2 below).
  • standby power is consumed to quickly start the next laser processing.
  • An object of the present invention is to provide an operation method and an operation apparatus for a multi-tasking machine that reduce energy consumption during standby of a machining means that is not performing machining during operation of the multi-task machine.
  • a first feature of the present invention is a method of operating a multi-tasking machine having a plurality of different types of processing means, and a processing means that is not performing processing among the plurality of processing means is configured to reduce energy consumption during standby.
  • a method of operating a multi-task machine that allows a standby in a less energy-saving mode than in a normal standard mode.
  • a processing means that is not performing processing can be put on standby in an energy saving mode that consumes less energy than a normal standard mode, and energy consumption during standby can be further reduced.
  • a second feature of the present invention is a multi-tasking machine comprising a plurality of different types of processing means and a control unit that controls the plurality of processing means, wherein the control unit is configured to reduce the plurality of descending units.
  • a multi-tasking machine in which, when at least one of the processing means is not performing processing, standby is performed in an energy saving mode in which energy consumption during standby is less than that in a normal standard mode.
  • control means can make the processing means not performing processing stand by even in an energy saving mode with less energy consumption than the normal standard mode, further reducing the energy consumption during standby. can do.
  • a combined processing machine 1 is a punch / laser combined processing machine that performs punching and laser processing, and includes a punch unit [punching unit] A and a laser unit [laser unit] B. And.
  • the punch unit A and the laser unit B constitute a plurality of different types of processing means.
  • a gate-shaped frame 3 is fixedly erected on a base (not shown).
  • the frame 3 is provided with a rotatable upper turret 5 facing the lower turret 7 disposed on the base.
  • a plurality of opposing punches P and dies D are respectively mounted on the upper turret 5 and the lower turret 7 at appropriate intervals in the circumferential direction.
  • a punch unit A is constituted by an upper turret 5 having a punch P and a lower turret 7 having a die D.
  • the upper turret 5 and the lower turret 7 rotate synchronously, and the punch P and die D used for processing are set at the punching position K.
  • the striker (not shown) up and down at the punching position K, the punch P and the die D are used to punch the plate-like workpiece W at the punching position K.
  • a carriage base 11 having a length substantially equal to the entire width of the multi-task machine 1 is provided so as to be movable in the Y-axis direction.
  • the carriage base 11 is moved by a drive motor, a ball screw or the like (not shown).
  • a carriage 13 is provided on the carriage base 11 so as to be movable in the X-axis direction.
  • the carriage 13 is also moved by a drive motor or a ball screw (not shown).
  • the carriage 13 is provided with a plurality of work clamps 15 for clamping the work W on the processing table 14.
  • the multi-task machine 1 includes a laser unit B on the left side in FIG.
  • the laser processing head 17 is provided in the laser unit B so as to be movable in the Y-axis direction.
  • the laser processing head 17 is also moved by a drive motor, a ball screw or the like (not shown).
  • the multi-task machine 1 includes a front table 18 on the opposite side of the laser unit B with the portal frame 3 interposed therebetween.
  • a laser oscillator 19 is installed in the vicinity of the front table 18.
  • a beam guide for guiding the laser beam LB from the laser oscillator 19 to the laser processing head 17 is provided.
  • the beam guide has a first bend mirror 21 provided near the laser processing position L of the frame 3 and a second bend mirror 23 provided above the laser processing head 17. Even if the laser processing head 17 moves to the position along the Y-axis, the laser beam LB from the laser oscillator 19 is guided to the laser processing head 17 by the bend mirrors 21 and 23 and is collected in the laser processing head 17. After being focused by the optical lens, it is irradiated toward the workpiece W.
  • the laser processing head 17 is irradiated with the laser beam LB after being moved to the processing start position of the workpiece W. Then, the workpiece W is moved in the X-axis direction by the movement of the carriage 13 along the X-axis direction, and laser processing is performed while the laser processing head 17 is moved in the Y-axis direction on the gate 3. In this way, laser processing is performed at a desired position of the workpiece W.
  • a line transfer device [line carrier apparatus] 24 that loads the workpiece W into the front table 18 and unloads the workpiece W from the front table 18 is installed.
  • the multi-tasking machine 1 having the above-described configuration is controlled according to a processing program incorporated in advance in a control unit (controller) 25 and performs punching and laser processing on the workpiece W.
  • the control unit 25 includes a storage device such as a CPU, ROM, RAM, and HDD, an input device such as a display and a keyboard, a communication interface for communication of various detection values and command commands, and the like.
  • the machining program is stored in the ROM or HDD.
  • the control unit 25 controls NC related to the multi-tasking machine 1, drive control of the punch unit B (turret punch), control of the laser unit B (output control of the laser oscillator 19, monitoring of temperature controlled by the temperature controller 27, etc.) ).
  • the machining mode is switched from the punching mode to the laser machining mode, and in the “laser machining process”, the workpiece W after the punching is subjected to laser machining.
  • the processing mode is switched from the laser processing mode to the punch processing mode in preparation for processing of the workpiece W to be loaded next. Note that punching may be performed after laser processing is first performed.
  • the workpiece W processed by the line device 24 is unloaded from the multi-tasking machine 1. In this step, the laser processing head 17 is cleaned as necessary.
  • the laser unit B performs laser processing after punching in processes other than the laser processing such as during punching with the punch unit A and during loading / unloading of the workpiece W.
  • the power supply is not turned off and is in a standby state, and consumes standby power.
  • the standby state of the laser unit B is changed from the normal standard mode to the energy saving mode with less standby power during standby.
  • the base discharge (base discharge) of the laser oscillator 19 is continued, and laser processing can be started immediately.
  • the base discharge refers to a discharge state in which the discharge voltage is lower than that in a workable state by emitting laser light and no laser light is emitted.
  • the base discharge is stopped.
  • the gas supply pressure to the carbon dioxide laser is reduced, or wide-range control for expanding the temperature adjustment range of the temperature controller 27 that cools the laser oscillator 19 is performed. Wide-area control can reduce the frequency of compressor operation / stop and reduce power consumption.
  • the standby power of the laser oscillator 19 is 15.8 kW in the standard mode and 3.3 kW in the energy saving mode.
  • the standby power of the temperature controller 27 is 16 kW in the standard mode and 11 kW in the energy saving mode.
  • the base discharge is stopped in the laser oscillator 19 and the turbo blower for supplying the laser gas is stopped, and the temperature controller 27 performs wide-area control in which the temperature adjustment range is expanded. Is called.
  • the energy saving mode saves power compared to the standard mode.
  • transition time the time to shift from the standard mode to the energy saving mode
  • recovery time the time to recover from the energy-saving mode to the standard mode
  • the transition time is 35 seconds and the recovery time is 10 seconds.
  • the transition time is 10 seconds and the recovery time is 40 seconds.
  • the laser oscillator 19 stops the base discharge but does not stop the turbo blower, and the temperature controller 27 may make the temperature adjustment range narrower than the wide-area control described above. .
  • the standby power is closer to the standard mode than the above value, but the transition time and the recovery time are shortened from the above time.
  • the transition from the standard mode to the energy saving mode and the restoration from the energy saving mode to the standard mode are performed more efficiently in consideration of the transition time and the recovery time described above.
  • the laser processing time in the first program processing is stored, and the laser unit B is efficiently operated in the energy saving mode at the second and subsequent same program processing.
  • FIG. 2 is a machining time chart of the first workpiece W by the multi-tasking machine 1.
  • the workpiece W is carried into the multi-task machine 1, the punch unit A performs punch processing, and the laser unit B performs laser processing at time T1.
  • Laser processing ends at time T2, the workpiece W is unloaded from the multi-tasking machine 1, and processing of the first workpiece W is completed (processing program ends) at time T3.
  • the laser unit B does not shift to the energy saving mode. For this reason, the laser unit B remains in the standard mode when the machining of the second workpiece W is started.
  • the start time T1, the end time T2, and the processing completion time T3 are stored as a database DB in the RAM or HDD of the control unit 25.
  • the control unit 25 Based on each time stored in the database DB, the control unit 25 measures the waiting time of the laser unit B from the end of the previous processing to the start of the next processing.
  • the database DB also stores a transition time d1 and a recovery time d2 in advance.
  • control unit 25 also functions as a standby time measuring unit that measures the standby time from the end of the previous machining of the machining means to the next machining start.
  • control unit 25 (database DB) also functions as a transition / recovery time storage unit that stores the transition time d1 and the recovery time d2.
  • FIG. 3 is a machining time chart of the second workpiece W by the multi-tasking machine 1.
  • the machining operation of the second workpiece W is the same as the machining operation of the first workpiece W shown in FIG. 2, but the laser unit B shifts to the energy saving mode.
  • the operation mode of the laser unit B will be described in detail below.
  • the transition time (d1) to the energy saving mode is set simultaneously with the start of machining, and the recovery time (d2) to the standard mode is set before the laser machining period (T1 to T2), and the laser machining period (T1 After (T2), the transition time (d1) to the energy saving mode is set.
  • the laser unit B shifts to the energy saving mode at the transition time (d1) immediately after the start of the second processing operation, and the subsequent time (T1). Energy saving mode is continued until -d2). Then, in preparation for the start of laser processing (time T1), the laser unit B is restored from the time (T1-d2) to the standard mode in consideration of the restoration time (d2). In the laser processing period (T1 to T2), laser processing is performed in the standard mode. The laser unit B is again shifted to the energy saving mode after the transition time (d1) has elapsed since the end of laser processing (time T2).
  • the mode shifts to the energy saving mode.
  • a period in which laser processing is not performed is referred to as a laser processing pause period.
  • the energy saving mode (d1 to (T1-d2)) is entered.
  • the mode is shifted to the energy saving mode ((T2 + d1) to T3...)).
  • the energy-saving mode is optimally controlled according to the laser processing pause period. For example, considering the transition / recovery time (35/10 seconds) of the laser transmitter 19 and the transition / recovery time (10/40 seconds) of the temperature controller 27, energy saving is possible when the laser processing pause period is less than 45 seconds. When the mode is not shifted to 45 seconds or more and less than 50 seconds, only the base discharge of the laser oscillator 19 is stopped, and when it is 50 seconds or more, both the base discharge and the turbo blower of the laser oscillator 19 are stopped. Further, when laser processing and punching are frequently switched, the temperature controller 27 is not shifted to the energy saving mode in order to prevent the laser oscillator 19 from becoming unstable, and only the laser oscillator 19 is changed to the energy saving mode. You may move to.
  • FIG. 4 is a machining time chart of the third workpiece W by the multi-tasking machine 1.
  • the machining operation of the third workpiece W is the same as the machining operation of the second workpiece W shown in FIG. 3, but the shift of the laser unit B to the energy saving mode is different. Since the energy saving mode is already in effect when the third workpiece W starts machining, it is not necessary to set the transition time (d1) to the energy saving mode simultaneously with the machining start. Regarding other points, the operation mode of the laser unit B is the same as the operation mode in the case of the second workpiece W.
  • the energy saving mode is maintained from the start of processing to time (T1-d2), and further, the recovery time (d2) to the standard mode is set before the laser processing period (T1 to T2), and the laser processing period After (T1 to T2), the transition time (d1) to the energy saving mode is set.
  • the power consumption in the energy saving mode (in the case of the third work W in FIG. 4) is indicated by a solid line.
  • the power consumption in the standard mode is indicated by a one-dot chain line.
  • a hatched portion surrounded by a solid line and a one-dot chain line corresponds to the power consumption reduced by the energy saving mode.
  • the total standby power in the standard mode is 31.8 kW (the laser oscillator 19 is 15.8 kW, and the temperature controller 27 is 16 kW).
  • the total standby power in the energy saving mode is 14.3 kW (the laser oscillator 19 is 3.3 kW, and the temperature controller 27 is 11 kW).
  • the total power consumption during laser processing is 56 kW (laser oscillator 19 is 40 kW, temperature controller 27 is 16 kW).
  • step 501 it is determined whether or not the second and subsequent workpieces W are to be processed, that is, whether or not the first workpiece W is to be processed.
  • the laser unit B does not shift to the energy saving mode and is always in the standard mode.
  • the machining operation is started (step 503).
  • step 601 it is determined whether or not the machining program has been completed (step 601). As will be described later, since this control loops, the determination in step 601 is performed. If it is immediately after step 503, step 601 is denied. If it is determined that the processing program has not ended (NO in step 601), it is determined whether laser processing has been started (step 603). When laser processing is started (YES in step 603), the laser processing start time is stored in the database DB described above (step 605). Next, it is determined whether or not the laser processing is finished (step 607). When the laser processing is completed (YES in step 607), the laser processing end time is stored in the database DB (step 609). If the result in Step 607 is negative or if Step 609 is completed, the process flow [process flow] returns to Step 601.
  • step 605 the processing flow goes through step 605, so that the laser processing start time is stored and then the process returns to step 601.
  • the process flow returns to step 601 via steps 603 and 607.
  • step 609 the processing flow goes through step 609, so that the laser processing end time is stored and then the process returns to step 601.
  • step 611 the operation end time of the multi-tasking machine 1 is stored in the database DB (step 611). That is, the process of the partial flowchart in FIG. 7 (the machining process for the first workpiece W) ends, and the process flow returns to step 501 in the flowchart of FIG.
  • step 501 If it is determined in step 501 that the second and subsequent workpieces W are to be processed (YES in step 501), the operation mode of the laser unit B is changed during processing before actually starting the processing of the workpiece W. Whether to control is determined in advance in steps 505 to 521. If step 501 is affirmed, it is determined whether the current energy saving mode is set (step 505). If it is determined that the energy saving mode is set (YES in step 505), the laser unit B is restored to the standard mode by the start of the first laser processing on the workpiece W (time T1 in FIG. 3 or FIG. 4) ( Step 507). As shown in FIG. 3 or FIG. 4, the restoration start time here is a time (T1-d2) that goes back from the laser processing start time T1 by the restoration time d2.
  • FIG. 10 shows an example in which laser processing is performed twice on one workpiece W, and punching is performed in an energy saving mode between the two laser processings.
  • step 505 it is determined whether (time until start of first laser processing on workpiece W)> (d1 + d2) (step 1). 506).
  • step 506 it is determined whether (time until start of first laser processing on workpiece W)> (d1 + d2) (step 1). 506).
  • the standard mode is set even if the laser unit B is shifted to the energy saving mode immediately after the processing of the workpiece W is started. Since there is time to recover, the laser unit B is shifted to the energy saving mode (step 508).
  • step 508 After shifting to the energy saving mode in step 508, the process flow proceeds to step 507 described above, and the laser unit B is restored to the standard mode by the start of the first laser processing on the workpiece W. If (time until the first laser processing on the workpiece W is started)> (d1 + d2) (NO in step 506), there is no time margin, so the laser unit B is not shifted to the energy saving mode and is standard. Maintain mode.
  • step 509 it is next determined whether or not the laser unit B should be shifted to the energy saving mode after the Nth laser processing on the workpiece W (step 509).
  • the determination in step 509 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • N is a counter for the number of times of laser processing.
  • an initial value 1 is set in the counter N (step 701).
  • N is less than the total number of times of laser processing for one workpiece W (step 703). That is, it is determined whether or not the laser processing for one workpiece W is the last. If it is not the last laser processing, step 703 is affirmed, and if it is the last laser processing, step 703 is denied.
  • the subroutine of FIG. 8 ends.
  • step 703 If it is determined in step 703 that N is less than the total number of times of laser processing (YES in step 703), the next [(N + 1) th] laser processing start time and the current [Nth] laser processing end time It is determined whether or not the difference is greater than (d1 + d2) (step 705). That is, it is determined whether or not [Laser processing start time (N + 1)] ⁇ [Laser processing end time (N)]> (d1 + d2) ”.
  • [Laser processing start time (N + 1)]-[Laser processing end time (N)] is expressed as (N + 1)-(N).
  • the transition time d1 is a period (laser processing suspension period) from the end of the current laser processing to the start of the next laser processing.
  • the recovery time d2 can be set. Therefore, after completion of the Nth laser processing, the laser unit B is shifted to the energy saving mode (step 707).
  • the laser unit B saves energy. The standard mode is maintained without shifting to the mode (step 709).
  • step 709 the counter N is incremented (step 711), and the processing flow returns to step 703.
  • N ⁇ total laser machining times in step 703, that is, when the last laser machining is performed on the workpiece W the subroutine of FIG. 8 ends, and the processing flow returns to step 511 of the flowchart of FIG.
  • step 511 [(total time required for machining program for one workpiece W ⁇ last laser machining end time) + first laser machining start time of workpiece W to be machined next]> (d1 + d2) Is determined (step 511). That is, it is determined whether or not there is a time margin for shifting to the energy saving mode after the last laser processing on one workpiece W is completed. If step 511 is affirmed, there is a time allowance, and the laser unit B shifts to the energy saving mode after the last laser processing (step 513). On the other hand, if step 511 is negative, there is no time margin, so the standard mode is maintained even after the last laser processing (step 515).
  • the time required for the entire program for the second workpiece W is TA
  • the last laser processing end time for the second workpiece W is TB
  • the third workpiece to be processed next The first laser processing start time for W is T1 (T1 is the time from the start of processing of the third workpiece W).
  • T1 is the time from the start of processing of the third workpiece W.
  • (TA ⁇ TB) + T1 TC. If TC> (d1 + d2), there is a time allowance, and the laser unit B is shifted to the energy saving mode in step 513 described above.
  • step 513 it is determined whether or not the first laser processing start time T1 for the workpiece W to be processed next is smaller than the recovery time d2 (T1 ⁇ d2) (step 517). If T1 ⁇ d2 (YES in step 517), it is necessary to start restoration to the standard mode while the machining program for the workpiece W currently being machined is being executed. Therefore, the laser unit B is restored to the standard mode in a timely manner. (Step 519). On the other hand, if T1 ⁇ d2 is not satisfied (NO in step 517), the standard mode is restored during execution of the machining program for the workpiece W to be machined next, so that the energy saving mode is maintained (step 521).
  • the time chart of FIG. 10 described above shows a case where step 517 is negative (T1 ⁇ d2).
  • the time chart of FIG. 11 shows a case where step 517 is positive (T1 ⁇ d2).
  • recovery to the standard mode is started at time TD during execution of the machining program for the second workpiece W.
  • step 515, 519 or 521 in FIG. 6 will be described with reference to the flowchart in FIG.
  • steps 515, 519 or 521 it is determined in advance how to change the operation mode of the laser unit B during the machining of the second and subsequent workpieces W.
  • the flowchart in FIG. 9 is control related to actual machining of the second and subsequent workpieces W.
  • an initial value 1 is set in the counter N (step 801).
  • step 803 it is determined whether or not the machining program is finished. As will be described later, since this control loops, the determination in step 803 is performed. If it is immediately after step 801, step 803 is denied.
  • step 803 it is determined whether it is time to restore the energy saving mode to the standard mode. If the laser unit B is already in the standard mode in step 805, step 805 is denied. Here, if it is time to restore the standard mode, the standard mode is restored (step 807). If step 805 is negative or if the process of step 807 is completed, the process flow proceeds to step 809.
  • step 809 it is determined whether or not the Nth laser processing is started (step 809). If laser processing is started (YES in step 809), the laser processing start time is stored in the database DB (step 811). If step 809 is negative or if the process of step 811 ends, the process flow proceeds to step 813. Subsequently, it is determined whether or not the laser processing is completed (step 813). When the laser processing is completed (YES in step 813), the laser processing end time is stored in the database DB (step 815). On the other hand, if the laser processing has not ended (NO in step 813), the process flow returns to step 803 and loops until step 813 is affirmed.
  • step 815 it is determined whether or not to enter the energy saving mode after the Nth laser processing (step 817).
  • the determination in step 817 is determined in advance in the subroutine shown in steps 701 to 711 described above, and therefore follows this determination.
  • the energy saving mode is set (YES in step 817)
  • the laser unit B is shifted to the energy saving mode (step 819).
  • the standard mode is maintained as it is. If step 817 is negative or after the processing of step 819, the counter N is incremented (step 820). After step 820, the process flow returns to step 803, and control for the next laser processing is similarly performed.
  • step 803 is affirmed, and the operation end time for one workpiece W is stored in the database DB (step 821).
  • step 821 the processing from step 501 is started again, and the same processing is performed for the next workpiece W.
  • the operation of the multi-task machine 1 is finished.
  • the laser unit B consumes less energy than the normal standard mode. Standby in energy saving mode. For this reason, the energy consumption at the time of standby of the laser unit B which is not processing can be further reduced.
  • the laser unit B when the standby time of the laser unit B that is not performing processing is longer than the sum of the recovery time d2 and the transition time d1, the laser unit B is shifted to the energy saving mode. For this reason, when the laser unit B should be put into the energy saving mode, the energy saving mode can be reliably set, and the power consumption can be efficiently reduced.
  • FIG. 12 shows a time chart corresponding to FIG. 4 in a modification in which the punch unit A is shifted to the energy saving mode.
  • punching is performed between times T1 and T2 in the machining operation.
  • the punch unit A is shifted to the energy saving mode when a workpiece W that has not been punched is carried in and out or when laser processing is performed.
  • the energy saving mode when the workpiece W is loaded is from the time T1 when punching is started to the time “T1 ⁇ d2” obtained by subtracting the restoration time d2 for returning to the standard mode.
  • servo amplifiers for electric servo presses for example, blower motors and amplifiers for hydraulic presses, servo amplifiers for rotating turrets and molds, blower motors for hydraulic mechanisms for raising dies, and punch removal scraps
  • the motor and amplifier of the belt conveyor that conveys the power are stopped to reduce power consumption.
  • the energy saving mode may be set in the punch unit A, may be set in the laser unit B, may be provided in other processing means, or may be set in part or all of them. May be.
  • start time and end time of laser processing and punch processing for shifting to the energy saving mode may be stored in the header of the processing program instead of the database DB.
  • the start time and end time are stored in a RAM (such as when the processing program is executed after being transferred from the ROM to the RAM) or the HDD in which the processing program is stored.

Abstract

　異なる種類の複数の加工手段を有する複合加工機の運転方法によれば、複数の加工手段のうち加工を行っていない加工手段を、待機時の消費エネルギが通常の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させる。上記運転方法によれば、通常の標準モードよりも消費エネルギの少ない省エネモードでも加工手段を待機させることができ、待機時の消費エネルギをより一層低減することができる。

Description

複合加工機の運転方法、及び、複合加工機
　本発明は、異なる種類の複数の加工手段[work tools]を有する複合加工機[multi-tasking machine]とその運転方法とに関する。
　複合加工機として、パンチ加工[punching process]とレーザ加工[laser process]を行うパンチ・レーザ複合加工機が一般に知られている（下記特許文献１参照）。この複合加工機では、パンチユニット[punching unit]及びレーザユニット[laser unit]のいずれか一方のツールが加工を行っている間は、他方のツールは待機している。待機状態のツールは、待機電力を消費している。
　例えば、パンチユニットがパンチ加工を行っている間は、レーザユニットは待機している（下記特許文献２参照）。待機状態の間は、次のレーザ加工を素早く開始するために待機電力が消費されている。
日本国特開２００６－１９２４６５号公報 日本国特開平９－２７１９６６号公報
　従って、エネルギ消費の観点から、複合加工機の運転中に加工を行っていないツールが消費する待機電力をより一層低減することが望まれている。
　本発明の目的は、複合加工機の運転中に加工を行っていない加工手段の待機時の消費エネルギを低減する、複合加工機の運転方法、及び、運転装置を提供することにある。
　本発明の第１の特徴は、異なる種類の複数の加工手段を有する複合加工機の運転方法であって、前記複数の加工手段のうち加工を行っていない加工手段を、待機時の消費エネルギが通常の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させる、複合加工機の運転方法を提供する。
　上記第１の特徴によれば、加工を行っていない加工手段を、通常の標準モードよりも消費エネルギの少ない省エネモードでも待機させることができ、待機時の消費エネルギをより一層低減することができる。
　本発明の第２の特徴は、複合加工機であって、異なる種類の複数の加工手段と、前記複数の加工手段を制御する制御部とを備えており、前記制御部が、前記複数の下降手段のうちの少なくとも一つの加工手段が加工を行っていない時に、待機時の消費エネルギが通常の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させる、複合加工機を提供する。
　上記第２の特徴によれば、制御部によって、加工を行っていない加工手段を、通常の標準モードよりも消費エネルギの少ない省エネモードでも待機させることができ、待機時の消費エネルギをより一層低減することができる。
複合加工機の実施形態を示す平面図である。 一番目のワークの加工時の加工手段の運転モードを示すタイムチャートである。 二番目のワークの加工時の加工手段の運転モードを示すタイムチャートである。 三番目のワークの加工時の加工手段の運転モードを示すタイムチャートである。 レーザユニットの消費電力変化特性図である。 省エネモード変更判断に関するフローチャートである。 一番目のワークの加工制御のフローチャートである。 Ｎ番目のレーザ加工後の省エネモード変更判断に関するフローチャートである。 二番目以降のワークの加工制御のフローチャートである。 二、三番目のワークの加工時の加工プログラム及びレーザユニットの運転モードを示すタイムチャートである。 二、三番目のワークの加工時の加工プログラム及びレーザユニットの運転モードを示す別のタイムチャートである。 パンチユニットが省エネモードにされる場合のタイムチャートである。
　以下、複合加工機の運転方法及び装置の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
　図１に示されるように、本実施形態の複合加工機１は、パンチ加工及びレーザー加工を行うパンチ・レーザ複合加工機であって、パンチユニット[punching unit]Ａとレーザユニット[laser unit]Ｂとを備えている。これらパンチユニットＡ及びレーザユニットＢは、異なる種類の複数の加工手段を構成している。
　複合加工機１では、ベース（図示せず）上に門形のフレーム３が固定的に立設されている。フレーム３には、回転可能な上部タレット５が、ベース上に配置された下部タレット７と対向して設けられている。上部タレット５及び下部タレット７には、対向する複数のパンチＰ及びダイＤが、それぞれ周方向に適宜間隔で装着されている。パンチＰを有する上部タレット５及びダイＤを有する下部タレット７によってパンチユニットＡが構成されている。
　上部タレット５及び下部タレット７は同期して回転し、加工に用いられるパンチＰ及びダイＤがパンチ加工位置Ｋにセットされる。パンチ加工位置Ｋでストライカ（図示せず）を上下動させることで、パンチＰとダイＤとでパンチ加工位置Ｋの板状のワークＷにパンチ加工を行う。
　ベース上には、複合加工機１の全幅にほぼ等しい長さを持つキャレッジベース１１が、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。キャレッジベース１１は、駆動モータやボールねじなど（図示せず）によって移動される。キャレッジベース１１には、キャレッジ１３が、Ｘ軸方向に移動可能に設けられている。キャレッジ１３も、駆動モータやボールねじなど（図示せず）によって移動される。キャレッジ１３には、加工テーブル１４上のワークＷをクランプする複数のワーククランプ１５が設けられている。
　複合加工機１は、パンチ加工位置Ｋの図１中左側に、レーザユニットＢを備えている。レーザユニットＢには、レーザ加工ヘッド１７が、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。レーザ加工ヘッド１７も、駆動モータやボールねじなど（図示せず）によって移動される。
　レーザ加工ヘッド１７は、パンチ加工位置ＫからＸ軸方向に沿って図１中左方に距離Ｘ０離れたレーザ加工位置Ｌで、Ｙ軸方向に所定範囲移動する。
　複合加工機１は、門形のフレーム３を間に挟んでレーザユニットＢの反対側にフロントテーブル１８を備えている。フロントテーブル１８の近傍には、レーザ発振器１９が設置されている。レーザ発振器１９からのレーザビームＬＢをレーザ加工ヘッド１７へと導くビームガイドが設けられている。ビームガイドは、フレーム３のレーザ加工位置Ｌの傍に設けられた第１ベンドミラー２１と、レーザ加工ヘッド１７の上部に設けられた第２ベンドミラー２３とを有している。レーザ加工ヘッド１７がＹ軸に沿って殿位置に移動しても、レーザ発振器１９からのレーザビームＬＢは、ベンドミラー２１，２３によってレーザ加工ヘッド１７へと案内され、レーザ加工ヘッド１７内の集光レンズで集光された後にワークＷに向けて照射される。
　レーザ加工時には、レーザ加工ヘッド１７は、ワークＷの加工開始位置に移動された後、レーザビームＬＢを照射する。そして、キャレッジ１３のＸ軸方向に沿った移動によってワークＷがＸ軸方向に移動され、かつ、レーザ加工ヘッド１７がゲート３上でＹ軸方向に移動されつつ、レーザ加工が行われる。このようにして、ワークＷの所望位置にレーザ加工が行なわれる。フロントテーブル１８の近傍には、フロントテーブル１８にワークＷを搬入すると共に、フロントテーブル１８からワークＷを搬出するライン搬送装置[line carrier apparatus]２４が設置されている。
　上述した構成を備えた複合加工機１は、制御ユニット（制御部[controller]）２５にあらかじめ組み込まれた加工プログラムに従って制御され、ワークＷにパンチ加工及びレーザ加工を行う。制御ユニット２５は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの記憶装置、ディスプレイ、キーボードなどの入力装置、各種検出値や指令コマンドの通信のための通信インタフェースなどを備えている。加工プログラムは、ＲＯＭやＨＤＤに格納されている。制御ユニット２５は、複合加工機１に関するＮＣ制御や、パンチユニットＢ（タレットパンチ）の駆動制御やレーザユニットＢの制御（レーザ発振器１９の出力制御や温調器２７によって制御される温度の監視など）も行う。
　ここで、複合加工機１で用いられる一般的な加工プログラムによる工程の流れ[process flow]の一例を説明する。まず、「段取工程[initial setup process]」では、ライン装置２４が板状のワークＷを複合加工機１に搬入する。その後、自動金型交換装置[automatic die exchange device]が装備されている場合には金型が自動的に交換される。次に、「パンチ加工工程[punching process]」では、搬入されたワークＷにパンチ加工（タレットパンチプレスによる、タップ加工[tapping process]や曲げなどの成形加工[forming process as bending]も含む）が行われる。
　続いて、加工モードがパンチ加工モードからレーザ加工モードに切り換えられ、「レーザ加工工程[laser process]」では、パンチ加工後のワークＷにレーザ加工が行われる。
　レーザ加工工程後は、次に搬入されるワークＷの加工に備えて、加工モードがレーザ加工モードからパンチ加工モードに切り換えられる。なお、最初にレーザ加工が行われた後にパンチ加工が行われる場合もある。
　最後のワークＷの加工後の「終了工程[finishing process]」では、ライン装置２４が加工されたワークＷを複合加工機１から搬出する。本工程では、必要に応じてレーザ加工ヘッド１７のクリーニングが行われる。
　このような複合加工機１では、パンチユニットＡでパンチ加工を行っている間やワークＷの搬入出の間などのレーザ加工工程以外の工程では、レーザユニットＢは、パンチ加工後のレーザ加工に備えて電源がオフにされずに待機状態とされており、待機電力を消費している。
　本実施形態では、レーザユニットＢの待機電力（待機状態での消費エネルギ）を低減するために、待機時にはレーザユニットＢの待機状態が、通常の標準モードから待機電力のより少ない省エネモードに変更される。
　標準モードでは、レーザ発振器１９のベース放電[base discharge]（種火放電[priming discharge]）が継続されており、レーザ加工を即座に開始できる。ベース放電とは、レーザ光の出射による加工可能状態よりも放電電圧が低く、レーザ光が出射されていない放電状態をいう。
　一方、省エネモードでは、ベース放電が停止されている。省エネモードでは、炭酸ガスレーザへのガス供給圧力が低下されたり、レーザ発振器１９を冷却する温調器２７の温度調節範囲を拡大させる広域制御[wide-range control]が行われる。広域制御によってコンプレッサの作動／停止頻度を減少でき、電力消費を低減できる。
　例えば、レーザ発振器１９の待機電力は、標準モードで１５．８ｋＷであり、省エネモードで３．３ｋＷである。また、温調器２７の待機電力は、標準モードで１６ｋＷであり、省エネモードで１１ｋＷである。なお、本実施形態の省エネモードでは、レーザ発振器１９においてはベース放電が停止されると共にレーザガス供給用のターボブロアが停止され、かつ、温調器２７においては温度調節範囲が拡大された広域制御が行われる。
　レーザガスの供給圧力低減や温度調節範囲の広域制御によって、省エネモードでは標準モードに比較して省電力化が行われる。ここで、標準モードから省エネモードへの移行にはある程度の時間を要する（以後、移行時間[transition time]という）。また、省エネモードから標準モードへの復旧にもある程度の時間を要する（以後、復旧時間[restoration time]という）。
　例えば、レーザ発振器１９については、移行時間は３５秒で、復旧時間は１０秒である。温調器２７については、移行時間は１０秒で、復旧時間は４０秒である。
　なお、その他の省エネモードも設定可能であり、例えば、レーザ発振器１９ではベース放電を停止するがターボブロアは停止させず、温調器２７では温度調節範囲を上述した広域制御よりも狭くしてもよい。この場合、待機電力は、上記数値よりも標準モードに近いものとなるが、移行時間及び復旧時間は上記時間より短縮される。
　本実施形態では、上述した移行時間及び復旧時間を考慮して、標準モードから省エネモードへの移行、及び、省エネモードから標準モードへの復旧がより効率的に行なわれる。具体的には、１回目のプログラム加工でのレーザ加工の時間を記憶しておき、２回目以降の同一プログラム加工時に省エネモードでレーザユニットＢを効率的に運転する。
　図２は、複合加工機１による１番目のワークＷの加工タイムチャートである。１番目のワークＷの加工動作では、複合加工機１にワークＷを搬入し、パンチユニットＡがパンチ加工を行い、時間Ｔ１でレーザユニットＢがレーザ加工を行う。
　レーザ加工は時間Ｔ２で終了し、複合加工機１からワークＷを搬出し、時間Ｔ３で１番目のワークＷの加工処理が完了（加工プログラム終了）する。１番目のワークＷの加工処理の間、レーザユニットＢは、省エネモードに移行しない。このため、２番目のワークＷの加工開始時には、レーザユニットＢは標準モードのままである。
　このようなレーザユニットＢによる１番目のワークＷのレーザ加工を通して、開始時間Ｔ１、終了時間Ｔ２、及び、加工処理完了時間Ｔ３が、制御ユニット２５のＲＡＭやＨＤＤにデータベースＤＢとして記憶される。データベースＤＢに記憶された各時間に基づいて、制御ユニット２５は、前回加工終了から次回加工開始までのレーザユニットＢの待機時間を計測する。また、データベースＤＢには、移行時間ｄ１及び復旧時間ｄ２もあらかじめ記憶されている。
　即ち、制御ユニット２５は、加工手段の前回加工終了から次回加工開始までの待機時間を計測する待機時間計測ユニットとしても機能する。また、制御ユニット２５（データベースＤＢ）は、移行時間ｄ１及び復旧時間ｄ２を記憶する移行／復旧時間記憶ユニットとしても機能する。
　図３は、複合加工機１による２番目のワークＷの加工タイムチャートである。２番目のワークＷの加工動作は、図２に示された１番目のワークＷの加工動作と同様であるが、レーザユニットＢは省エネモードに移行する。レーザユニットＢの運転モードについて以下に詳しく説明する。まず、加工開始と同時に省エネモードへの移行時間（ｄ１）が設定され、さらに、レーザ加工期間（Ｔ１～Ｔ２）の前に標準モードへの復旧時間（ｄ２）が設定され、レーザ加工期間（Ｔ１～Ｔ２）の後に省エネモードへの移行時間（ｄ１）が設定されている。
　上述したように１番目のワークＷの加工終了後は標準モードであるので、レーザユニットＢは、２番目の加工動作開始直後に移行時間（ｄ１）で省エネモードに移行され、その後の時間（Ｔ１－ｄ２）まで省エネモードが継続される。そして、レーザユニットＢは、レーザ加工開始（時間Ｔ１）に備えて、復旧時間（ｄ２）を考慮して時間（Ｔ１－ｄ２）から標準モードに復旧される。レーザ加工期間（Ｔ１～Ｔ２）では標準モードでレーザ加工が行われる。そして、レーザユニットＢは、レーザ加工終了時（時間Ｔ２）から移行時間（ｄ１）経過後に再び省エネモードに移行される。
　ここで、移行時間（ｄ１）と復旧時間（ｄ２）とを加算した時間（ｄ１＋ｄ２）を超えてレーザ加工が実施されない場合に、省エネモードに移行する。これ以降、レーザ加工が実施されない期間をレーザ加工休止期間という。例えば、レーザ加工休止期間＝ワーク搬入時間＋パンチ加工時間＝Ｔ１＞（ｄ１＋ｄ２）であるので、省エネモード（ｄ１～（Ｔ１－ｄ２））に移行している。また、レーザ加工休止期間＝材料搬出時間＝（Ｔ３－Ｔ２）＞（ｄ１＋ｄ２）であるので、省エネモード（（Ｔ２＋ｄ１）～Ｔ３・・・））に移行している。
　なお、省エネモードは、レーザ加工休止期間に応じて最適に制御される。例えば、レーザ発信器１９の移行／復旧時間（３５／１０秒）及び温調器２７の移行／復旧時間（１０／４０秒）を考慮して、レーザ加工休止期間が４５秒未満の場合は省エネモードに移行せず、４５秒以上５０秒未満の場合はレーザ発振器１９のベース放電のみが停止され、５０秒以上の場合はレーザ発振器１９のベース放電及びターボブロアの双方が停止される。また、レーザ加工とパンチ加工とが頻繁に切り換えられるような場合には、レーザ発振器１９が不安定になることを防ぐために温調器２７を省エネモードに移行させず、レーザ発振器１９のみを省エネモードに移行させてもよい。
　図４は、複合加工機１による３番目のワークＷを加工タイムチャートである。３番目のワークＷの加工動作は、図３に示された２番目のワークＷの加工動作と同様であるが、レーザユニットＢの省エネモードへの移行が異なる。３番目のワークＷの加工開始時にはすでに省エネモードであるので、加工開始と同時に省エネモードへの移行時間（ｄ１）を設定する必要がない。そのほかの点に関しては、レーザユニットＢの運転モードは２番目のワークＷの場合の運転モードと同様である。
　具体的には、加工開始から時間（Ｔ１－ｄ２）まで省エネモードが維持され、さらに、レーザ加工期間（Ｔ１～Ｔ２）の前に標準モードへの復旧時間（ｄ２）が設定され、レーザ加工期間（Ｔ１～Ｔ２）の後に省エネモードへの移行時間（ｄ１）が設定されている。
　図５では、省エネモード（図４の３番目のワークＷの場合）の消費電力が実線で示されている。標準モードの消費電力が一点鎖線で示されている。図中の実線と一点鎖線で囲まれた斜線で示され部分が、省エネモードによって削減された消費電力に相当する。
　なお、図５中で、標準モードでの総待機電力は３１．８ｋＷ（レーザ発振器１９が１５．８ｋＷ、温調器２７が１６ｋＷ）である。一方、省エネモードでの総待機電力は１４．３ｋＷ（レーザ発振器１９が３．３ｋＷ、温調器２７が１１ｋＷ）である。また、レーザ加工時の総消費電力は５６ｋＷ（レーザ発振器１９が４０ｋＷ、温調器２７が１６ｋＷ）である。
　次に、図６～図９のフローチャートを参照しつつ、制御ユニット２５による制御について説明する。なお、上述した図２～４の例では、１枚のワークＷに対して、一回のパンチ加工後に一回のレーザ加工を行った。しかし、以下には、１枚のワークＷに対して、一回のパンチ加工の前及び／又は後に複数回のレーザ加工が行われる例について説明する。
　図６に示されるように、まず、２番目以降のワークＷの加工を実行するか否か、即ち、１番目のワークＷの加工であるかどうかが判断されるが（ステップ５０１）。２番目以降のワークＷの加工を行わない場合、即ち、１番目のワークＷの加工を行う場合には（ステップ５０１でＮＯ）、レーザユニットＢは省エネモードには移行せずに、常時標準モードで加工動作を開始する（ステップ５０３）。
　ステップ５０３以降の制御について図７のフローチャートを参照して説明する。図７のフローチャートには、１番目のワークＷの加工時の制御が示されている。まず、加工プログラムが終了した否かが判断される（ステップ６０１）。なお、後述するようにこの制御はループするので、ステップ６０１の判断が行われる。ステップ５０３の直後であれば、ステップ６０１は否定される。加工プログラムが終了していないと判断された場合には（ステップ６０１でＮＯ）、レーザ加工が開始されたか否かが判断される（ステップ６０３）。レーザ加工が開始された場合には（ステップ６０３でＹＥＳ）、上述したデータベースＤＢにレーザ加工開始時間が記憶される（ステップ６０５）。次いで、レーザ加工が終了したか否かが判断される（ステップ６０７）。レーザ加工が終了した場合には（ステップ６０７でＹＥＳ）、データベースＤＢにレーザ加工終了時間が記憶される（ステップ６０９）。ステップ６０７で否定された場合、又は、ステップ６０９が終了した場合は、処理流れ[process flow]はステップ６０１に戻る。
　即ち、レーザ加工開始時には、処理流れはステップ６０５を経由するのでレーザ加工開始時間が記憶された後にステップ６０１に戻る。レーザ加工中は、処理流れはステップ６０３及び６０７を経由してステップ６０１に戻る。レーザ加工終了時には、処理流れはステップ６０９を経由するのでレーザ加工終了時間が記憶された後にステップ６０１に戻る。そして、ステップ６０１で加工プログラムが終了したと判断された場合には（ステップ６０１でＹＥＳ）、データベースＤＢに複合加工機１の運転終了時間が記憶される（ステップ６１１）。即ち、図７の部分フローチャートの処理（一番目のワークＷの加工処理）は終了して、処理流れは図６のフローチャートのステップ５０１に戻る。
　ステップ５０１で２番目以降のワークＷの加工を行うと判断された場合は（ステップ５０１でＹＥＳ）、ワークＷの加工を実際に開始する前にレーザユニットＢの運転モードを加工中にどのように制御するかがステップ５０５～５２１で予め決定される。ステップ５０１が肯定された場合、現在省エネモードであるか否かが判断される（ステップ５０５）。省エネモードであると判断された場合には（ステップ５０５でＹＥＳ）、ワークＷへの最初のレーザ加工開始（図３又は図４の時間Ｔ１）までにレーザユニットＢは標準モードに復旧される（ステップ５０７）。ここでの復旧開始時間は、図３又は図４に示されるように、レーザ加工開始時間Ｔ１から復旧時間ｄ２だけ遡った時間（Ｔ１－ｄ２）である。
　図１０のタイミングチャートでは、２番目のワークＷのレーザ加工後の省エネモードの状態から３番目のワークＷのレーザ加工のために標準モードに復旧させるのに、復旧時間ｄ２を要していることを示している。なお、図１０には、１枚のワークＷにレーザ加工を２回実施する例が示されており、２回のレーザ加工の間の省エネモードでパンチ加工が行われる。
　一方、ステップ５０５で省エネモードでないと判断された場合には（ステップ５０５でＮＯ）、（ワークＷへの最初のレーザ加工開始までの時間）＞（ｄ１＋ｄ２）であるかどうかが判断される（ステップ５０６）。ここで、（最初のレーザ加工開始までの時間）＞（ｄ１＋ｄ２）の場合には（ステップ５０６でＹＥＳ）、ワークＷへの加工開始直後にレーザユニットＢを省エネモードに移行させても標準モードに復旧させる時間的余裕があるので、レーザユニットＢが省エネモードに移行される（ステップ５０８）。ステップ５０８で省エネモードに移行した後は、処理流れは上述したステップ５０７に進み、ワークＷへの最初のレーザ加工開始までにレーザユニットＢは標準モードに復旧される。なお、（ワークＷへの最初のレーザ加工開始までの時間）＞（ｄ１＋ｄ２）でない場合には（ステップ５０６でＮＯ）、時間的余裕がないので、レーザユニットＢは省エネモードに移行されずに標準モードを維持する。
　上述したように、ここでは一つのワークＷに対して複数回のレーザ加工が行われる。従って、次に、ワークＷへのＮ回目のレーザ加工後にレーザユニットＢを省エネモードに移行させるべきか否かが判断される（ステップ５０９）。このステップ５０９の判断について、図８に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。ここで、Ｎはレーザ加工回数のカウンタである。
　まず、カウンタＮに初期値１が設定される（ステップ７０１）。次いで、Ｎが、１枚のワークＷへの総レーザ加工回数未満であるか否かが判断される（ステップ７０３）。即ち、１枚のワークＷへのレーザ加工が最後であるのか否かが判断されており、最後のレーザ加工でなければステップ７０３は肯定され、最後のレーザ加工であればステップ７０３は否定され、図８のサブルーチンが終了する。
　ステップ７０３において、Ｎが総レーザ加工回数未満であると判断された場合は（ステップ７０３でＹＥＳ）、次回［（Ｎ＋１）回目］のレーザ加工開始時間と今回［Ｎ回目］のレーザ加工終了時間との差が（ｄ１＋ｄ２）より大きい否かが判断される（ステップ７０５）。即ち、［レーザ加工開始時間（Ｎ＋１）］－［レーザ加工終了時間（Ｎ）］＞（ｄ１＋ｄ２）」であるか否かが判断される。なお、これ以降、［レーザ加工開始時間（Ｎ＋１）］－［レーザ加工終了時間（Ｎ）］を（Ｎ＋１）－（Ｎ）と表現する。
　ここで、［（Ｎ＋１）－（Ｎ）］＞（ｄ１＋ｄ２）の場合は（ステップ７０５でＹＥＳ）、今回のレーザ加工終了から次回のレーザ加工開始まで期間（レーザ加工休止期間）に、移行時間ｄ１及び復旧時間ｄ２の双方を設定可能である。従って、Ｎ回目のレーザ加工終了後に、レーザユニットＢは省エネモードに移行される（ステップ７０７）。一方、［（Ｎ＋１）－（Ｎ）］＞（ｄ１＋ｄ２）でない場合は（ステップ７０５でＮＯ）、レーザ加工休止期間内に移行時間ｄ１及び復旧時間ｄ２の双方を設定できないので、レーザユニットＢは省エネモードに移行されずに標準モードを維持する（ステップ７０９）。
　ステップ７０９の後、カウンタＮがインクリメントされ（ステップ７１１）、処理流れはステップ７０３に戻る。ステップ７０３でＮ＜総レーザ加工回数となった場合、即ち、ワークＷへの最後のレーザ加工となった時点で図８のサブルーチンは終了し、処理流れは図６のフローチャートのステップ５１１に戻る。
　次に、［（１枚のワークＷに対する加工プログラム全体の所要時間－最後のレーザ加工終了時間）＋次に加工されるワークＷの最初のレーザ加工開始時間］＞（ｄ１＋ｄ２）であるか否かが判断される（ステップ５１１）。即ち、一枚のワークＷへの最後のレーザ加工終了後に省エネモードに移行する時間的余裕があるか否かが判断されている。ステップ５１１が肯定される場合は、時間的余裕があるので、レーザユニットＢは最後のレーザ加工後に省エネモードに移行する（ステップ５１３）。一方、ステップ５１１が否定される場合は、時間的余裕がないので、最後のレーザ加工後も標準モードが維持される（ステップ５１５）。
　即ち、上述した図１０のタイムチャートにおいて、２番目のワークＷに対するプログラム全体の所要時間はＴＡ、２番目のワークＷへの最後のレーザ加工終了時間はＴＢ、次に加工される３番目のワークＷへの最初のレーザ加工開始時間はＴ１（Ｔ１は、３番目のワークＷの加工開始からの時間）である。このとき、（ＴＡ－ＴＢ）＋Ｔ１＝ＴＣである。ＴＣ＞（ｄ１＋ｄ２）であれば、時間的余裕があるので、上述したステップ５１３でレーザユニットＢは省エネモードに移行される。
　ステップ５１３の後、次に加工されるワークＷへの最初のレーザ加工開始時間Ｔ１が復旧時間ｄ２より小さいか否か（Ｔ１＜ｄ２）が判断される（ステップ５１７）。Ｔ１＜ｄ２である場合には（ステップ５１７でＹＥＳ）、現在加工中のワークＷの加工プログラム実行中に標準モードへの復旧を開始する必要があるので、適時にレーザユニットＢを標準モードに復旧させる（ステップ５１９）。一方、Ｔ１＜ｄ２でない場合には（ステップ５１７でＮＯ）、次に加工されるワークＷの加工プログラム実行中に標準モードに復旧されるので、省エネモードが維持される（ステップ５２１）。
　上述した図１０のタイムチャートが、ステップ５１７が否定される場合（Ｔ１≧ｄ２）を示している。一方、図１１のタイムチャートは、ステップ５１７が肯定される場合（Ｔ１＜ｄ２）を示している。図１１の場合、２番目のワークＷの加工プログラム実行中の時間ＴＤに標準モードへの復旧が開始される。
　図６のステップ５１５、５１９又は５２１以降の制御について図９のフローチャートを参照して説明する。ステップ５１５、５１９又は５２１までで、２番目以降のワークＷの加工中にレーザユニットＢの運転モードをどのように変更するかが予め決定された。図９のフローチャートは、２番目以降のワークＷの実際の加工に関する制御である。まず、カウンタＮに初期値１が設定される（ステップ８０１）。次いで、加工プログラムが終了したか否かが判断される（ステップ８０３）。なお、後述するようにこの制御はループするので、ステップ８０３の判断が行われる。ステップ８０１の直後であれば、ステップ８０３は否定される。加工プログラムが終了していないと判断された場合には（ステップ８０３でＮＯ）、省エネモードを標準モードに復旧させる時間かどうかが判断される（ステップ８０５）。ステップ８０５でレーザユニットＢが既に標準モードである場合は、ステップ８０５は否定される。ここで、標準モードに復旧させる時間の場合には標準モードに復旧させる（ステップ８０７）。ステップ８０５が否定されるか、ステップ８０７の処理が終了したら、処理流れはステップ８０９に進む。
　次に、Ｎ回目のレーザ加工が開始されたか否かが判断される（ステップ８０９）。レーザ加工が開始された場合には（ステップ８０９でＹＥＳ）、データベースＤＢにレーザ加工開始時間が記憶される（ステップ８１１）。ステップ８０９が否定されるか、ステップ８１１の処理が終了したら、処理流れはステップ８１３に進む。続いて、レーザ加工が終了したか否かが判断される（ステップ８１３）。レーザ加工が終了した場合には（ステップ８１３でＹＥＳ）、データベースＤＢにレーザ加工終了時間が記憶される（ステップ８１５）。一方、レーザ加工が終了していない場合には（ステップ８１３でＮＯ）、処理流れはステップ８０３に戻り、ステップ８１３が肯定されるまでループされる。
　ステップ８１５の後、Ｎ回目のレーザ加工後に省エネモードにするか否かが判断される（ステップ８１７）。このステップ８１７の判断は、上述したステップ７０１～７１１に示されるサブルーチンで予め決定されているので、この決定に従う。省エネモードにする場合には（ステップ８１７でＹＥＳ）、レーザユニットＢが省エネモードに移行される（ステップ８１９）。一方、省エネモードにしない場合には（ステップ８１７でＮＯ）、そのまま標準モードが維持される。ステップ８１７が否定された場合、又は、ステップ８１９の処理の後、カウンタＮがインクリメントされる（ステップ８２０）。ステップ８２０の後、処理流れはステップ８０３に戻り、次のレーザ加工に対しての制御が同様に行われる。一枚のワークＷに対する加工プログラムが終了すると、ステップ８０３は肯定され、一枚のワークＷへの運転終了時間がデータベースＤＢに記憶される（ステップ８２１）。ステップ８２１の後、ステップ５０１からの処理が再び始められ、次のワークＷに関しても同様の処理が行われる。最後のワークＷの加工が終了した時点で、複合加工機１の運転が終了する。
　本実施形態によれば、複合加工機１において、ワークＷの搬入出やパンチ加工が行われていてレーザ加工が行われていない場合、レーザユニットＢは、通常の標準モードよりも消費エネルギの少ない省エネモードで待機される。このため、加工を行っていないレーザユニットＢの待機時の消費エネルギをより一層低減することができる。
　また、本実施形態によれば、加工を行っていないレーザユニットＢの待機時間が、復旧時間ｄ２と移行時間ｄ１との和より長い場合に、レーザユニットＢが省エネモードに移行される。このため、レーザユニットＢを省エネモードにすべき場合に確実に省エネモードを設定でき、消費電力の削減を効率よく行うことができる。
　上述した実施形態では、レーザユニットＢが省エネモードに移行された。図１２は、パンチユニットＡが省エネモードに移行される変形例における図４に相当するタイムチャートを示している。ここでは、加工動作における時間Ｔ１～Ｔ２の間でパンチ加工が行われている。パンチ加工が行われていないワークＷの搬入出時やレーザ加工時に、パンチユニットＡは省エネモードに移行される。
　ワークＷの搬入時の省エネモードは、パンチ加工開始時Ｔ１から標準モードへの復旧時間ｄ２を差し引いた時間「Ｔ１－ｄ２」までとなる。
　パンチユニットＡでの省エネモードでは、例えば、電動サーボプレスのサーボアンプ、油圧プレスのブロアモータ及びアンプ、タレットや金型を回転させるサーボアンプ、ダイを上昇させる油圧機構のブロアモータ、並びに、パンチの抜きカスを運ぶベルトコンベアのモータ及びアンプ、などが停止されて消費電力が低減される。
　このパンチユニットＡの省エネモードでも、１回目のパンチ加工で開始時間及び終了時間が記憶され、その後のパンチ加工が行われていない期間に省エネモードに移行することで、パンチユニットＡの待機電力を削減できる。このように、省エネモードは、パンチユニットＡに設定されてもよいし、レーザユニットＢに設定されてもよいし、その他の加工手段に設けられてもよいし、それらの一部又は全部に設定されてもよい。
　なお、省エネモードへの移行のためのレーザ加工やパンチ加工の開始時間及び終了時間は、データベースＤＢの代わりに加工プログラムのヘッダに記憶されてもよい。具体的には、加工プログラムが記憶されるＲＡＭ（ＲＯＭからＲＡＭに移されてから加工プログラムが実行される場合など）やＨＤＤに開始時間及び終了時間が記憶される。

Claims (6)

  1. 　異なる種類の複数の加工手段を有する複合加工機の運転方法であって、
    　前記複数の加工手段のうち加工を行っていない加工手段を、待機時の消費エネルギが通常の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させる、複合加工機の運転方法。
  2. 　前記加工を行っていない加工手段の加工終了から次回加工開始までの待機時間が、前記省エネモードから前記標準モードへの復旧に必要な復旧時間と前記標準モードから前記省エネモードへの移行に必要な移行時間との和より長い場合に、前記加工を行っていない加工手段を前記省エネモードに移行させる、請求項１に記載の複合加工機の運転方法。
  3. 　前記複数の加工手段のうちの一つの加工手段による複数のワークへの同一内容の加工工程の実施に際して、
    　１番目のワークの加工工程では、前記一つの加工手段を前記省エネモードに移行させずに加工に要する時間を記憶し、
    　２番目以降のワークの加工工程では、記憶された前記時間、前記復旧時間、及び、前記移行時間に基づいて、前記一つの加工手段が加工を行っていないときに前記省エネモードに移行させると共に、前記一つの加工手段が加工を行うときに前記標準時間に復旧させる、請求項２に記載の複合加工機の運転方法。
  4. 　前記標準モードでは、前記加工を行っていない加工手段が即座に加工を行える状態で待機される、請求項１～３の何れかに記載の複合加工機の運転方法。
  5. 　複合加工機であって、
    　異なる種類の複数の加工手段と、
    　前記複数の加工手段を制御する制御部とを備えており、
    　前記制御部が、前記複数の下降手段のうちの少なくとも一つの加工手段が加工を行っていない時に、待機時の消費エネルギが通常の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させる、複合加工機。
  6. 　前記加工を行っていない加工手段の加工終了から次回加工開始までの待機時間が計測する待機時間計測ユニットと、
    　前記標準モードから前記省エネモードへの移行に要する移行時間、及び、前記省エネモードから前記標準モードへの復旧に要する復旧時間をそれぞれ記憶する移行／復旧時間記憶ユニットと、をさらに備えており、
    　前記制御部は、計測された前記待機時間が、記憶された前記移行時間と前記復旧時間との和より長い場合に、前記加工を行っていない加工手段を前記省エネモードで待機させる、請求項５に記載の複合加工機。
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