WO2022014476A1 - 工作機械システム - Google Patents

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WO2022014476A1
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賀彦 樽井
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Definitions

  • This disclosure relates to a machine tool system.
  • Machine tools that process workpieces according to a production schedule are known (see, for example, Patent Document 1).
  • the work priority is stored in the production schedule in advance, and when the work according to the production schedule cannot be processed, the work with the next highest priority is processed first.
  • a processing system including a tracking file for managing the movement of a work is known (see, for example, Patent Document 2). Editing such as moving, deleting, and adding data in the tracking file is possible, the processing order in the tracking file is changed, and the work is interrupted in the middle of the process.
  • the machining order of a plurality of workpieces is set in advance before the start of machining, but when there are multiple types of workpieces, it may be necessary to urgently preferentially process the workpieces in the subsequent machining order after the start of machining. be. In such a case, the work of exchanging the data in the file as in Patent Document 2 is troublesome and cannot be carried out in a short time. Therefore, it is desired to easily and quickly replace the machining order generated after the start of machining.
  • One aspect of the present disclosure is to allow a user to specify a schedule storage unit that stores machining schedule information including machining sequences of a plurality of workpieces, and one of the workpieces in the machining schedule information stored in the schedule storage unit.
  • the work is provided with a priority setting unit for setting the priority of the designated work, and the work for which the priority is set by the priority setting unit is processed according to the priority and the priority is set.
  • the work is a machine tool system that processes the work according to the processing order after processing the work for which the priority is set.
  • FIG. 1 It is an overall block diagram which shows the machine tool system which concerns on one Embodiment of this disclosure. It is a block diagram which shows the machine tool system of FIG. It is a figure which shows an example of the machining schedule information used for the machine tool system of FIG. It is a figure which shows the display example of the monitor of the initial state in the machine tool system of FIG. It is a flowchart explaining the operation of the machine tool system of FIG. It is a flowchart explaining the processing routine of the work of the flowchart of FIG. It is a figure which shows the display example of the monitor in the state where the first work from the state of FIG. 4 is being machined or has been machined. It is a figure which shows the display example of the monitor in the state which the priority is set in the state of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing a display example of a monitor in a state in which the work having the first priority in FIG. 7 is machined before the work Nos. 2 and 3. It is a figure which shows the display example of the monitor in the state where the work of the second priority of FIG. 7 is machined before the work of the 5th to 7th.
  • the machine tool system 1 includes a machine tool 2 for processing a work W, a robot 3 for loading and unloading the work W to the machine tool 2. It includes a control device 4 that controls a machine tool 2 and a robot 3.
  • reference numeral 5 is a work stocker that accommodates a plurality of work Ws supplied to the machine tool 2.
  • the work stocker 5 is housed in a state in which nine work Ws are arranged in a 3 ⁇ 3 row on the upper surface thereof, for example.
  • the work W on the work stocker 5 is numbered 1 to 9 (identification information) depending on the position on the work stocker 5.
  • Robot 3 is a 6-axis articulated robot in the example shown in FIG.
  • the robot 3 is provided with a hand 6 capable of gripping the work W at its tip.
  • the structure of the robot 3 may be arbitrary.
  • the control device 4 includes at least one processor 7, a memory (schedule storage unit) 8 in which machining schedule information is stored, and any of the machining schedule information stored in the memory 8. It is provided with a priority setting unit 9 for causing the user to specify the work W and set the priority of the designated work W.
  • the priority setting unit 9 includes a monitor 10 and a keyboard (input device) 11.
  • the machining schedule information includes, for example, the number of the work W, the presence or absence of the work W on the work stocker 5, the state of the work W, and the priority order, as shown in FIG. In the present embodiment, the number of the work W means the processing order of the work W as it is.
  • the number of each work W is associated with information on the presence or absence of work W and a priority.
  • the presence or absence of the work W is input to the machining schedule information by the user, for example, when the work W is set on the work stocker 5.
  • the presence / absence of the work W in the machining schedule information is set to “Yes”.
  • the presence / absence of the work W is "absent" when the work W is being machined and after the machining is completed.
  • the priority order can be input by the user, for example, by a number, if necessary. For example, if the priority of the 4th work W is set to the 1st place and the priority of the 8th work W is set to the 2nd place, the priority corresponding to the 4th work W is set as shown in FIG. Is 1, and the priority corresponding to the 8th work W is 2.
  • control device 4 displays the arrangement of the work W on the work stocker 5 and the machining schedule information on the monitor 10.
  • the initial state before the start of machining as shown in FIG. 4, it is assumed that all the works W are arranged on the work stocker 5 and the priority is not set.
  • the control device 4 updates the machining schedule information stored in the memory 8 to the machining schedule information to which the input priority is added.
  • the control device 4 confirms whether or not the priority is set in the machining schedule information stored in the memory 8 at the start of machining of each work W. If the priority order is not set, the work W is machined in the machining order of the work W in numerical order. On the other hand, when the priority is set, the work W is processed according to the priority, and after all the work W for which the priority is set is processed, the work W for which the priority is not set is processed in numerical order. Work W is processed in the processing order.
  • control device 4 reads the machining schedule information in the memory 8 by the processor 7 before starting the machining of the Nth work W, and confirms whether or not the priority is set (step S2). If the priority is not set, it is determined whether or not the Nth work W is present (step S3).
  • step S4 If there is no Nth work W, the number N is incremented (step S4), and the process from step S2 is repeated. If there is an Nth work W, the work W is processed (step S5). In the initial state of FIG. 4, the priority is not set and all the work W exists on the work stocker 5, so that the machining process of the Nth work W is performed (step S5).
  • control device 4 controls the robot 3 to grip the Nth work W on the work stocker 5 and load it on the machine tool 2. (Step S51). With the work W loaded, the control device 4 controls the machine tool 2 to process the work W (step S52).
  • the control device 4 controls the robot 3 to unload the machined work W from the machine tool 2 (step S53). After that, the information on the presence / absence of the work W of the number N is changed to “none” (step S54). As a result, the display of the monitor 10 is changed as shown in FIG.
  • the user can enter the priority at any time.
  • the keyboard 11 is operated to specify the number of the work W that is raw and exists on the work stocker 5, and the priority is given. Enter the ranking.
  • the machining schedule information is changed. For the work W number that does not exist on the work stocker 5, the designation of the priority may be prohibited.
  • step S7 the work W having the highest priority, that is, the work W having the smallest priority number and the raw work W number Np is used.
  • search step S7.
  • the machining process of the work W of FIG. 6 is carried out (step S5).
  • the machining process of the work W is sequentially performed according to the machining order in the preset machining schedule information.
  • the priority is set for the unmachined work W
  • the presence or absence of the priority is determined before the start of machining of each work W, so that the machining of the work W to which the priority is added is given priority. Can be carried out.
  • the priority is set after the start of machining of the work W and the unmachined work W is given priority. Can be processed into.
  • the priority is set separately from the machining order preset in the machining schedule information, it is not necessary to edit the set machining order, and the machining order can be easily and quickly replaced. There is an advantage.
  • the processed work W may be returned to the original position on the work stocker 5.
  • the information on whether it is unprocessed or processed may be displayed.
  • the arrangement of the work W on the work stocker 5 and the processing schedule information are displayed on the monitor 10, but the present invention is not limited to this.
  • Machine tool system 7 Processor 8 Memory (schedule storage unit) 9 Priority setting unit 10 Monitor 11 Keyboard (input device) W work

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Abstract

複数のワークの加工順序を含む加工スケジュール情報を記憶するスケジュール記憶部（８）と、スケジュール記憶部（８）に記憶されている加工スケジュール情報内のいずれかのワークをユーザに指定させ、指定されたワークの優先順位を設定させる優先順位設定部（９）とを備え、優先順位設定部（９）により優先順位が設定されたワークについては優先順位に従って加工し、優先順位が設定されていないワークについては、優先順位が設定されているワークの加工の後に、加工順序に従って加工する工作機械システム（１）である。

Description

工作機械システム
　本開示は、工作機械システムに関するものである。
　生産スケジュールに従ってワークの加工を行う工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　生産スケジュールに、ワークの加工の優先順位を予め記憶しておき、生産スケジュールに従うワークの加工ができなかった場合に、次に高い優先順位のワークから加工を行うこととしている。
　また、ワークの移動を管理するトラッキングファイルを備える加工システムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
　トラッキングファイル内のデータの移動、削除および追加等の編集を可能として、トラッキングファイル内の加工順序を入れ替えたり、途中の工程にワークを割り込ませたりしている。
国際公開第２０１８／１３８８７０号 特開昭６３－１６３９０４号公報
　複数のワークの加工順序は、加工開始前に予め設定されているが、ワークの品種が複数ある場合に、加工開始後に、後ろの加工順序のワークを急遽優先的に加工する必要が生ずる場合がある。このような場合に、特許文献２のようにファイル内のデータを入れ替える作業は煩わしく、短時間に実施することができない。
　したがって、加工開始後に発生した加工順序の入替を簡易かつ短時間に実施することが望まれている。
　本開示の一態様は、複数のワークの加工順序を含む加工スケジュール情報を記憶するスケジュール記憶部と、該スケジュール記憶部に記憶されている前記加工スケジュール情報内のいずれかのワークをユーザに指定させ、指定された前記ワークの優先順位を設定させる優先順位設定部とを備え、該優先順位設定部により前記優先順位が設定された前記ワークについては前記優先順位に従って加工し、前記優先順位が設定されていない前記ワークについては、前記優先順位が設定されている前記ワークの加工の後に、前記加工順序に従って加工する工作機械システムである。
本開示の一実施形態に係る工作機械システムを示す全体構成図である。 図１の工作機械システムを示すブロック図である。 図１の工作機械システムに用いられる加工スケジュール情報の一例を示す図である。 図１の工作機械システムにおける初期状態のモニタの表示例を示す図である。 図１の工作機械システムの動作を説明するフローチャートである。 図５のフローチャートのワークの加工処理ルーチンを説明するフローチャートである。 図４の状態から１番目のワークが加工中または加工終了した状態のモニタの表示例を示す図である。 図７の状態で優先順位が設定された状態のモニタの表示例を示す図である。 図７の優先順位１位のワークが、２番および３番のワークよりも先に加工された状態のモニタの表示例を示す図である。 図７の優先順位２位のワークが、５番から７番のワークよりも先に加工された状態のモニタの表示例を示す図である。
　本開示の一実施形態に係る工作機械システム１について、図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係る工作機械システム１は、図１および図２に示されるように、ワークＷを加工する工作機械２と、工作機械２に対しワークＷのロードおよびアンロードを行うロボット３と、工作機械２およびロボット３を制御する制御装置４とを備えている。図１中、符号５は、工作機械２に供給する複数のワークＷを収容するワークストッカである。
　ワークストッカ５は、例えば、その上面に、９個のワークＷを３×３列に配列した状態に収容している。ワークストッカ５上のワークＷには、ワークストッカ５上の位置によって、それぞれ１番から９番までの番号（識別情報）が付されている。
　ロボット３は、図１に示す例では６軸多関節型ロボットである。ロボット３は、先端に、ワークＷを把持可能なハンド６を備えている。ロボット３の構造は任意でよい。
　制御装置４は、図２に示されるように、少なくとも１つのプロセッサ７と、加工スケジュール情報が記憶されているメモリ（スケジュール記憶部）８と、メモリ８に記憶されている加工スケジュール情報内のいずれかのワークＷをユーザに指定させ、指定されたワークＷの優先順位を設定させる優先順位設定部９とを備えている。
　優先順位設定部９は、モニタ１０と、キーボード（入力装置）１１とを備えている。
　加工スケジュール情報は、例えば、図３に示されるように、ワークＷの番号と、ワークストッカ５上におけるワークＷの有無と、ワークＷの状態と、優先順位とを含んでいる。本実施形態においては、ワークＷの番号がそのままワークＷの加工順序を意味している。
　各ワークＷの番号には、ワークＷの有無の情報と、優先順位とが対応付けられている。
　ワークＷの有無は、例えば、ワークストッカ５上にワークＷをセットしたときに、ユーザが加工スケジュール情報に入力する。ワークストッカ５上にワークＷがある場合には、加工スケジュール情報のワークＷの有無は「有」と設定される。そして、ワークＷの有無は、ワークＷが加工中である場合および加工が終了した後には加工スケジュール情報のワークＷの有無は「無」となる。
　優先順位は、必要に応じてユーザが、例えば、数字により入力することができる。例えば、４番のワークＷの優先順位を１位に設定し、８番のワークＷの優先順位を２位に設定すると、図３に示されるように、４番のワークＷに対応する優先順位が１となり、８番のワークＷに対応する優先順位が２となる。
　制御装置４は、例えば、図４に示されるように、ワークストッカ５上のワークＷの配列と、加工スケジュール情報とをモニタ１０に表示する。加工開始前の初期状態においては、図４に示されるように、ワークストッカ５上に全てのワークＷが配列され、優先順位は設定されていないものとする。
　ユーザは、ワークＷの加工開始前および加工中の任意の時点において、未加工のワークＷ内に加工順序を早めたいワークＷがある場合には、キーボード１１によって、対応するワークＷの番号を指定し、その優先順位に数字を入力することができる。制御装置４は、優先順位が入力されたときには、メモリ８に記憶されている加工スケジュール情報を、入力された優先順位が加えられた加工スケジュール情報に更新する。
　制御装置４は、各ワークＷの加工開始時点において、メモリ８に記憶されている加工スケジュール情報内に、優先順位が設定されているか否かを確認する。優先順位が設定されていない場合には、ワークＷの番号順の加工順序でワークＷを加工する。一方、優先順位が設定されている場合には、優先順位に従ってワークＷを加工し、優先順位が設定されている全てのワークＷの加工後に、優先順位が設定されていないワークＷを番号順の加工順序でワークＷを加工する。
　さらに具体的には、制御装置４は、図５に示されるように、ワーク番号ＮをＮ＝１に初期化する（ステップＳ１）。次いで、制御装置４は、Ｎ番のワークＷの加工開始前に、プロセッサ７によってメモリ８内の加工スケジュール情報を読み出して、優先順位が設定されているか否かを確認する（ステップＳ２）。優先順位が設定されていない場合には、Ｎ番のワークＷの有無を判定する（ステップＳ３）。
　Ｎ番のワークＷがない場合には、番号Ｎをインクリメントして（ステップＳ４）、ステップＳ２からの工程を繰り返す。
　Ｎ番のワークＷがある場合には、ワークＷの加工処理を実施する（ステップＳ５）。
　図４の初期状態では、優先順位が設定されておらず、ワークストッカ５上に全てのワークＷが存在するので、Ｎ番目のワークＷの加工処理が実施される（ステップＳ５）。
　ステップＳ５のワークＷの加工処理工程では、図６に示されるように、制御装置４が、ロボット３を制御してワークストッカ５上のＮ番のワークＷを把持させ、工作機械２にロードさせる（ステップＳ５１）。
　ワークＷがロードされた状態で、制御装置４は、工作機械２を制御してワークＷの加工を実施する（ステップＳ５２）。
　加工が終了すると、制御装置４は、ロボット３を制御して、工作機械２から加工済のワークＷをアンロードさせる（ステップＳ５３）。この後に、番号ＮのワークＷの有無の情報を「無」に変更する（ステップＳ５４）。これにより、モニタ１０の表示は、図７に示されるように変更される。
　制御装置４は、ワークＷの加工処理が終了したときには、全てのワークＷの加工が終了したか否か（ワークＷの番号Ｎが最大値Ｎｍａｘか否か）を判定する（ステップＳ６）。終了していない場合には、ステップＳ４に進み、Ｎ＝２にインクリメントされてからステップＳ２に戻る。
　ユーザは、任意の時点で優先順位を入力可能である。例えば、図７に示されたモニタ１０の表示の状態において、優先順位を入力するには、キーボード１１を操作して、未加工かつワークストッカ５上に存在するワークＷの番号を指定し、優先順位を入力する。これにより、例えば、図８に示されるように、加工スケジュール情報が変更される。ワークストッカ５上に存在しないワークＷの番号については、優先順位の指定が禁止されてもよい。
　ステップＳ２に戻った時点において、優先順位が設定されている場合には、優先順位が高いワークＷ、すなわち、優先順位の数字が最も小さいワークＷであって、未加工のワークＷの番号Ｎｐを検索する（ステップＳ７）。
　例えば、図８の場合には、番号Ｎｐとして、優先順位１位の「４番」が検索されるので、ワーク番号Ｎ（＝２）を一時的にＮｔｅｍｐに退避し（ステップＳ８）、ワーク番号Ｎを、検索された番号Ｎｐ（＝４）に置き換える（ステップＳ９）。この状態で、図６のワークＷの加工処理を実施する（ステップＳ５）。
　４番のワークＷの加工処理が終了したときには、制御装置４は、退避しておいたＮｔｅｍｐ（＝２）をワーク番号Ｎに戻す（ステップＳ１０）。そして、制御装置４は、モニタ１０の表示を図９に示されるように変更し、ステップＳ２からの工程を繰り返す。ステップＳ２に戻った時点において、優先順位が高くかつ未加工のワークＷは、優先順位２位の「８番」であるため、ワーク番号Ｎ（＝２）を一時的にＮｔｅｍｐに退避し（ステップＳ８）、ワーク番号Ｎを、検索された番号Ｎｐ（＝８）に置き換える（ステップＳ９）。この状態で、図６のワークＷの加工処理を実施する（ステップＳ５）。
　８番のワークＷの加工処理が終了したときには、制御装置４は、退避しておいたＮｔｅｍｐ（＝２）をワーク番号Ｎに戻す（ステップＳ１０）。そして、制御装置４は、モニタ１０の表示を図１０に示されるように変更し、ステップＳ２からの工程を繰り返す。ステップＳ２に戻った時点において、優先順位が設定された未加工のワークＷは存在しないので、ステップＳ３に進んで、Ｎ（＝２）番目のワークＷの有無が判断され、２番目のワークＷの加工処理が行われる。その後、Ｎ＝３，５，６，７，９の順序で、残りのワークＷの加工処理が行われる。
　このように、本実施形態に係る工作機械システム１によれば、優先順位が設定されていない状態においては、予め設定された加工スケジュール情報における加工順序に従ってワークＷの加工処理が順次行われる。一方、未加工のワークＷに優先順位が設定された場合には、各ワークＷの加工開始前に優先順位の有無が判定されるので、優先順位が後付けされたワークＷの加工を優先的に実施することができる。
　すなわち、全てのワークＷの加工開始前に予め加工スケジュール情報に優先順位を設定しておかなくても、ワークＷの加工開始後に未加工のワークＷについて優先順位を後付けで設定して、優先的に加工することができる。この場合において、加工スケジュール情報に予め設定されている加工順序とは別に優先順位を設定するので、設定されている加工順序を編集する必要がなく、簡易かつ短時間に加工順序を入れ替えることができるという利点がある。
　特に、ワークＷの品種が複数ある場合に、いずれかのワークＷの加工開始後に、後ろの加工順序のワークＷを急遽優先的に加工する必要が生じた場合に、簡易かつ短時間に加工順序を入れ替えることができる。
　なお、本実施形態においては、ワークストッカ５上に３×３＝９個のワークＷが配列されている場合を例示したが、ワークＷの数および配列は任意でよい。
　また、加工済のワークＷをワークストッカ５上の元の位置に戻さないことにより、ワークＷの有無の情報を用いて、ユーザが優先順位を設定可能なワークＷを判断できることとした。これに代えて、加工済のワークＷをワークストッカ５上の元の位置に戻してもよい。この場合には、ワークＷの有無の情報に代えて、未加工か加工済かの情報を表示することにしてもよい。
　また、本実施形態においては、モニタ１０上にワークストッカ５上のワークＷの配列および加工スケジュール情報を表示したが、これに限定されるものではない。
　１　工作機械システム
　７　プロセッサ
　８　メモリ（スケジュール記憶部）
　９　優先順位設定部
　１０　モニタ
　１１　キーボード（入力装置）
　Ｗ　ワーク

Claims (3)

  1. 　複数のワークの加工順序を含む加工スケジュール情報を記憶するスケジュール記憶部と、
    　該スケジュール記憶部に記憶されている前記加工スケジュール情報内のいずれかのワークをユーザに指定させ、指定された前記ワークの優先順位を設定させる優先順位設定部とを備え、
    　該優先順位設定部により前記優先順位が設定された前記ワークについては前記優先順位に従って加工し、前記優先順位が設定されていない前記ワークについては、前記優先順位が設定されている前記ワークの加工の後に、前記加工順序に従って加工する工作機械システム。
  2. 　前記優先順位設定部が、前記スケジュール記憶部に記憶されている前記ワークの識別情報および前記加工順序を表示するモニタと、該モニタ上に表示されたいずれかの前記ワークの前記識別情報を前記ユーザに選択させて前記優先順位を入力させる入力装置とを備え、
    　入力された前記優先順位を前記識別情報に対応付けた新たな前記加工スケジュール情報を前記スケジュール記憶部に記憶させる請求項１に記載の工作機械システム。
  3. 　少なくとも１つのプロセッサを備え、
    　該プロセッサが、各前記ワークの加工を開始する時点において、前記スケジュール記憶部に記憶されている前記加工スケジュール情報のいずれかの前記ワークに前記優先順位が設定されているか否かを確認する請求項１または請求項２に記載の工作機械システム
PCT/JP2021/025878 2020-07-14 2021-07-09 工作機械システム WO2022014476A1 (ja)

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JP2020120586 2020-07-14

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