(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の工具マガジンを自動交換可能に保有し制御手段の制御の基に被加工物の加工を行う工作機械の加工実績を記録するとともに、工具異常検出手段に接続された加工実績記録装置において、
前記工作機械を制御する制御手段から送信される被加工物番号、加工プログラム番号、その被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、その工具の使用開始時刻、使用終了時刻を記録するとともに、工具異常検出手段により検出される使用工具の異常の有無を示す使用工具状態を記録する記録手段と、
この記録手段に記録した前記各情報から、使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号を異常工具データとして編集する編集手段と、
この編集手段の編集結果を異常工具リストとして示する表示手段と、
を有することを特徴とする加工実績記録装置。
【請求項２】
複数の工具マガジンを自動交換可能に保有し制御手段の制御の基に被加工物の加工を行う工作機械の加工実績を記録するとともに、工具異常検出手段に接続された加工実績記録装置において、
前記工作機械を制御する制御手段から送信される被加工物番号、加工プログラム番号、その被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、その工具の使用開始時刻、使用終了時刻を記録するとともに、工具異常検出手段により検出される使用工具の異常の有無を示す使用工具状態を記録する記録手段と、
この記録手段に記録した前記各情報から、使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号を異常工具データとして編集するとともに、異常工具データから選択される任意の異常工具により加工された被加工物番号と、当該工具が異常と検出される以前に加工した被加工物番号の情報とを時間履歴とともに被加工物データとして編集する編集手段と、
この編集手段の編集結果を被加工物リストとして示する表示手段と、
を有することを特徴とする加工実績記録装置。
【請求項３】
複数の工具マガジンを自動交換可能に保有し制御手段の制御の基に被加工物の加工を行う工作機械の加工実績を記録するとともに、工具異常検出手段に接続された加工実績記録装置において、
前記工作機械を制御する制御手段から送信される被加工物番号、加工プログラム番号、その被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、その工具の使用開始時刻、使用終了時刻を記録するとともに、工具異常検出手段により検出される使用工具の異常の有無を示す使用工具状態を記録する記録手段と、
この記録手段に記録した前記各情報から、使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号を異常工具データとして編集するとともに、異常工具データから選択される任意の異常工具に関して入力手段から入力される異常が発生する以前にさかのぼったときから、その工具に異常が発生するまでの被加工物の任意の加工数量、又は、任意の加工累積時間の情報を基に工具使用開始時刻と、工具使用終了時刻と、被加工物番号と、プログラム番号と、使用工具状態とを含んだ被加工物データを編集する編集手段と、
この編集手段の編集結果を被加工物リストとして示する表示手段と、
を有することを特徴とする加工実績記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長時間自動運転での加工を行う工作機械において、異常な工具で加工した被加工物を特定する加工実績記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、長時間自動加工を行う工作機械、例えばマシニングセンタを使用した生産システムでは、加工が行われた各加工対象物の加工個数を記録する加工実績記録装置が一般的に用いられている。
【０００３】
この記録装置により、無人稼動中の加工個数及び加工進捗を確認することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、例えば、複数の工具マガジンを備え、工具のグループ管理を行っている工作機機において、無人連続加工で複数の被加工物を加工している状態で工具が破損した場合、工具が破損した時に加工していた被加工物、または、それ以前に加工していた、幾つかの被加工物は不良品の可能性があるため、その被加工物を特定して検査する必要がある。
【０００５】
しかし、破損した工具で加工していた被加工物、または、工具が破損する以前に加工した、幾つかの被加工物を特定するのは、困難であるため、加工済みの被加工物を全数検査することとなり、多くの時間と労力を必要とした。
【０００６】
同様に、寿命の尽きた工具で加工した被加工物に対してもそれを特定して検査する事がが必要になるが、どの被加工物を検査すればよいか判別するのが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、長時間自動運転での加工を行う工作機械において、工具異常が発生した時に、その異常工具で加工した被加工物を容易に特定できる加工実績記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の工具マガジンを自動交換可能に保有し制御手段の制御の基に被加工物の加工を行う工作機械の加工実績を記録するとともに、工具異常検出手段に接続された加工実績記録装置において、前記工作機械を制御する制御手段から送信される被加工物番号、加工プログラム番号、その被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、その工具の使用開始時刻、使用終了時刻を記録するとともに、工具異常検出手段により検出される使用工具の異常の有無を示す使用工具状態を記録する記録手段と、この記録手段に記録した前記各情報から、使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号を異常工具データとして編集する編集手段と、この編集手段の編集結果を異常工具リストとして示する表示手段とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
この発明において、加工実績記録装置の記録手段には、工作機械で加工されている被加工物に関して、被加工物番号、プログラム番号とその被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号とその工具で加工を開始した開始時刻と終了した終了時刻が記録される。被加工物または、加工する工具が交換された場合にも、その情報が記録される。
【００１０】
また、加工の最中に、工具破損検出手段で異常を検出した場合、その情報も加工実績記録装置の記録手段に記録される。
【００１１】
記録手段に記録された情報は、編集手段により使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する異常工具データに編集され、表示手段により異常工具リストとして工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号が表示される。これにより、異常工具の特定を速やかに行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、複数の工具マガジンを自動交換可能に保有し制御手段の制御の基に被加工物の加工を行う工作機械の加工実績を記録するとともに、工具異常検出手段に接続された加工実績記録装置において、前記工作機械を制御する制御手段から送信される被加工物番号、加工プログラム番号、その被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、その工具の使用開始時刻、使用終了時刻を記録するとともに、工具異常検出手段により検出される使用工具の異常の有無を示す使用工具状態を記録する記録手段と、この記録手段に記録した前記各情報から、使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号を異常工具データとして編集するとともに、異常工具データから選択される任意の異常工具により加工された被加工物番号と、当該工具が異常と検出される以前に加工した被加工物番号の情報とを時間履歴とともに被加工物データとして編集する編集手段と、この編集手段の編集結果を被加工物リストとして示する表示手段とを有することを特徴とするものである。
【００１３】
この発明において、加工実績記録装置の記録手段には、工作機械で加工されている被加工物に関して、被加工物番号、プログラム番号とその被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号とその工具で加工を開始した開始時刻と終了した終了時刻が記録される。被加工物または、加工する工具が交換された場合にも、その情報が記録される。
【００１４】
また、加工の最中に、工具破損検出手段で異常を検出した場合、その情報も加工実績記録装置の記録手段に記録される。
【００１５】
記録手段に記録された情報は、編集手段により使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する異常工具データに編集され、さらに、異常工具データから選択される任意の異常工具により加工された被加工物番号と、当該工具が異常と検出される以前に加工した被加工物番号の情報が被加工物データとして編集され、表示手段により被加工物リストとして表示される。これにより、異常工具の特定、異常工具により加工された被加工物の特定を速やかに行うことができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、複数の工具マガジンを自動交換可能に保有し制御手段の制御の基に被加工物の加工を行う工作機械の加工実績を記録するとともに、工具異常検出手段に接続された加工実績記録装置において、前記工作機械を制御する制御手段から送信される被加工物番号、加工プログラム番号、その被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、その工具の使用開始時刻、使用終了時刻を記録するとともに、工具異常検出手段により検出される使用工具の異常の有無を示す使用工具状態を記録する記録手段と、この記録手段に記録した前記各情報から、使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号を異常工具データとして編集するとともに、異常工具データから選択される任意の異常工具に関して入力手段から入力される異常が発生する以前にさかのぼったときから、その工具に異常が発生するまでの被加工物の任意の加工数量、又は、任意の加工累積時間の情報を基に工具使用開始時刻と、工具使用終了時刻と、被加工物番号と、プログラム番号と、使用工具状態とを含んだ被加工物データを編集する編集手段と、この編集手段の編集結果を被加工物リストとして示する表示手段とを有することを特徴とするものである。
【００１７】
この発明において、加工実績記録装置の記録手段には、工作機械で加工されている被加工物に関して、被加工物番号、プログラム番号とその被加工物を加工していた工具の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号とその工具で加工を開始した開始時刻と終了した終了時刻が記録される。被加工物または、加工する工具が交換された場合にも、その情報が記録される。
【００１８】
また、加工の最中に、工具破損検出手段で異常を検出した場合、その情報も加工実績記録装置の記録手段に記録される。
【００１９】
記録手段に記録された情報は、編集手段により使用工具状態の異常有りの情報で特定される異常工具に関する異常工具データに編集され、さらに、異常工具データに応じた異常が発生する以前にさかのぼったときから、その工具に異常が発生するまでの被加工物の任意の加工数量、又は、任意の加工累積時間からなる入力情報から、工具使用開始時刻と、工具使用終了時刻と、被加工物番号と、プログラム番号と、使用工具状態とを含んだ被加工物データが編集されて、編集され、表示手段により被加工物リストとして表示される。個の発明によっても、異常工具の特定、異常工具により加工された被加工物の特定を速やかに行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
（構成）
図１乃至図６により本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態の工作機械の概略図である。図２は工具マガジンの概略図である。図３は本発明の実施の形態の加工実績記録装置、制御手段であるＮＣ装置、工具破損検出装置のブロック図である。図４は記録部の記録テーブルの記録形式を示す図である。図５は異常工具リストの表示の画面イメージ図である。図６は被加工物リストの表示の画面イメージ図である。
【００２３】
本発明の実施の形態において、工作機械１はこの工作機機１内に例えば多数の工具３を収容する２個の工具マガジン２を設置可能であり、機外の工具マガジンストッカー２０内に配置した工具マガジン２と交換可能である。
【００２４】
工具マガジン２の工具ポッド４には、多数の工具３が設置されている。各工具マガジン２には、各々識別番号である工具マガジン番号が付けられている。また、各工具ポッド４に対しても各々識別番号である工具ポッド番号が付けられている。
【００２５】
工具３に対しては、形状毎にグループ番号が付けられて、制御手段であるＮＣ装置５により工具グループ管理が行われるようになっている。
【００２６】
前記工作機械１は、ＮＣ装置５に設定されたスケジュールにより加工動作を行う。
【００２７】
図３に示すように、加工実績録装置６は、ＮＣ装置５、工具破損検出装置３０等の他装置と通信を行う通信部７と、工作機械１の動作に伴う各種データを記録する記録手段である記録部８と、記録されたデータの集計処理を実施する編集手段である演算部１１と、作業者が操作を行う入力手段である操作部１０と、図５、図６に示すように、各種データを表示する表示手段である表示部９を有している。
【００２８】
即ち、加工実績記録装置６は、通信部７を介してＮＣ装置５と接続され、ＮＣ装置５の起動中、停止中、自動工具交換動作などの状態、ＮＣプログラム番号、使用している工具３の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号を受信（読み取り）するようになってる。
【００２９】
また、前記工作機械１には、工具３の破損状態を検出できるように工具破損検出装置３０が設置されている。工具破損検出装置３０は、ＮＣ装置５に接続されて、さらに、加工実績記録装置６の通信部７にも接続されている。工具破損検出装置３０は図９に示すように計測部５２を有しており、計測部５２の変位に伴って生ずる電圧の変化で被測定物の変位量を計測するものである。本実施例においては、工具３の長さを加工前に計測しておき、加工中に定期的あるいは不定期的に測定し、加工前の計測値を比較して工具３の破損状況を検知する。破線で示す５２及び５２は計測中の状態を示したものである。なお、図１０はリニアセンサー５０を用いた非接触式の工具破損検出装置３０Ａを示したものであり、この場合は接触によるセンサー自体の破損および工具３の破損を防ぐことができる。
【００３０】
前記加工実績記録装置６の記録部８には、図４に示すように、加工に使用している工具３の格納されていた工具マガジン番号を記録する工具マガジン番号フィールドト１２と、工具ポッド番号を記録する工具ポッド番号フィールド１３と、工具グループ番号を記録する工具グループ番号フィールド１４と、その工具３が自動工具交換動作により交換されて加工が開始した時刻を記録する工具使用開始時刻フィールド１５と、その工具３での加工が終了した時刻を記録する工具使用終了時刻フィールド１６と、加工に使用している工具３が破損しているかどうかの状態を記録する使用工具状態フィールド１７と、そのときに加工していた被加工物を識別するために付けられた被加工物番号を記録する被加工物番号フィールド１８と、それに対応したＮＣプログラム番号を記録するＮＣプログラム番号フィールド１９が設けられている。
【００３１】
前記表示部９では、図５、図６に示すように、異常工具リスト画面と、被加工物リスト画面が表示される。
【００３２】
異常工具リスト画面では、図５に示すように、異常工具リスト２８が表示され、異常工具リスト２８は工具破損などの異常が発生した異常工具の工具マガジン番号と工具ポッド番号と工具グループ番号を含んだ異常工具データ３２が表示されるようになっている。
【００３３】
被加工物リスト画面では、図６に示すように、特定の異常工具データ３１と、被加工物リスト２９が表示される。
【００３４】
被加工物リスト２９は、操作部１０により、異常工具リスト２８から異常工具データ３２を選択すると、検索機能を備えた演算部１１により、異常が発生していたときに加工していた異常工具の工具使用開始時刻と、工具使用終了時刻と、異常が発生していたときに加工されていた被加工物の被加工物番号と、ＮＣプログラム番号と、使用工具状態とを含んだ被加工物データ３３が表示されるようになっている。
【００３５】
さらに、操作部１０により、工具３に異常が発生する以前にさかのぼったときから、その工具３に異常が発生するまでに、その工具３により加工された被加工物の任意の加工数量、又は、任意の加工累積時間を入力すると、検索機能を備えた演算部１１により、それに対応した範囲内での工具使用開始時刻と、工具使用終了時刻と、被加工物番号と、ＮＣプログラム番号と、使用工具状態とを含んだ被加工物データ３３が表示されるようになっている。
【００３６】
尚、上述した実施の形態では、工具３の破損を検出する手段として、工具破損検出装置３０を用いたが、ＮＣ装置５に格納しているＮＣプログラム番号に対応して、使用する工具３に関連してた工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、工具３の使用履歴に応じて算出される工具平均寿命データ等を管理している工具寿命管理装置を使用し、ＮＣ装置５を介して本実施の形態の加工実績記録装置に前記各データを取り込むようにしてもよい。
【００３７】
（作用）
次に、本発明の実施の形態の加工実績記録装置の作用を、図７に示す記録機能フローチャート、図８に示す検索機能フローチャートをも参照して説明する。まず、本実施の形態の加工実績記録装置の記録機能について、図７を参照して説明する。
【００３８】
ＮＣ装置５は、工作機械１の稼働状態を確認し（ステップＳ１）、設定されたスケジュールに従って工作機械１に加工開始指令を送る。
【００３９】
工作機械１は、ＮＣ装置５に設定されたスケジュールにより図示していないがワークに対する加工を開始する（ステップＳ２）。
【００４０】
ＮＣプログラムの指示により、プログラムが開始される時点、又は、自動工具交換動作で指定の工具３に交換する時点で、ＮＣ装置５から受信した工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、工具使用開始時刻、被加工物番号、ＮＣプログラム番号が、工具マガジン番号フィールド１２、工具ポッド番号フィールド１３、工具グループ番号フィールド１４、工具使用開始時刻フィールド１５、被加工物番号フィールド１８、ＮＣプログラム番号フィールド１９に各々記録される（ステップＳ３）。
【００４１】
次に、工作機械１の稼働状態が確認され（ステップＳ４）、前記工具破損検出装置３０により工具３に異常があるか否かか判断され（ステップＳ５）、工具３の異常が検出された場合には、その工具３での加工が終了した時点で、ＮＣ装置５から受信した工具使用終了時刻を前記工具使用終了時刻フィールド１６に記録し（ステップＳ６）、使用工具状態フィールド１７に数字の１を入力（記録）する（ステップＳ７）。
【００４２】
また、工具破損検出装置３０により工具３に異常が検出されない場合には、その工具３での加工が終了した場合は（ステップＳ８）、その時点で、ＮＣ装置５から受信した工具使用終了時刻を工具使用終了時刻フィ一ルド１６に記録し（ステップＳ９）、使用工具状態フィールド１７に数字の０を入力（記録）する（ステップＳ１０）。
【００４３】
次に、工作機械１において工具３の交換がされた場合には、上述したステップＳ３の工具マガジン番号、工具ポッド番号、工具グループ番号、工具使用開始時刻、被加工物番号、ＮＣプログラム番号を、工具マガジン番号フィールド１２、工具ポッド番号フィールド１３、工具グループ番号フィールド１４、工具使用開始時刻フィールド１５、被加工物番号フィールド１８、ＮＣプログラム番号フィールド１９に各々記録する動作が行われる。
【００４４】
工具３の交換がされない場合には、工作機械１の稼働状態が確認され（ステップＳ１２）、加工中であれば稼働状態の確認が継続し、加工終了（ステップＳ１３）であればこのときの工作機械１の動作が終了となる。
【００４５】
次に、図８を参照して、本実施の形態の加工実績記録装置の検索機能について説明する。
【００４６】
本実施の形態の加工実績記録装置の検索機能においては、検索機能を備えた演算部１１により、記録部８に記録されたデータの内、異常が発生した工具３に対して、図５に示すように、前記表示部９に、異常工具リスト２８として工具マガジン番号と工具ポッド番号と工具グループ番号を含んだ異常工具データ３２が表示される（ステップＳ２１）。
【００４７】
このとき、操作部１０によって、異常工具リスト２８の中から任意に異常工具データ３２を選択すると（ステップＳ２２）、図６に示すように、前記表示部９に、検索機能を備えた演算部１１により、その工具３に対応した工具使用開始時刻と、工具使用終了時刻と、異常が発生していたときに加工されていた被加工物の被加工物番号と、ＮＣプログラム番号と、使用工具状態とを含んだ被加工物データ３３が表示される（ステップＳ２３）。
【００４８】
さらに、工具３に異常が発生する以前にさかのぼったときから、その工具３に異常が発生するまでに、その工具３により加工された被加工物の任意の加工数量、又は、任意の加工累積時間を操作部１０から入力すると（ステップＳ２４）、検索機能を備えた演算部１１により、それに対応した範囲内での工具使用開始時刻と、工具使用終了時刻と、被加工物の被加工物番号と、ＮＣプログラム番号と、使用工具状態とを含んだ被加工物データ３３が、特定の異常工具データ３１ととともに表示される（ステップＳ２５）。
【００４９】
（効果）
本実施の形態によれば、長時間自動運転する工作機械１で工具破損などの異常が発生した場合でも、加工実績記録装置６の被加工物リスト２９から、異常工具で加工した被加工物を容易に特定できる。
【００５０】
また、異常発生した時点からさかのぽって、その工具３で加工された幾つかの被加工物も容易に特定することが可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明よれば、異常工具の特定を速やかに行うことができる加工実績記録装置を提供することができる。
【００５２】
請求項２、３記載の発明よれば、異常工具の特定及び異常工具で加工した被加工物を容易に特定でき、さらに、異常発生した時点からさかのぽって、その工具で加工された幾つかの被加工物も容易に特定することが可能な加工実績記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の工作機械の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態の工具マガジンの概略図である。
【図３】本発明の実施の形態の加工実績記録装置、制御手段であるＮＣ装置、工具破損検出装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態の加工実績記録装置における記録部の記録テーブルの記録形式を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の加工実績記録装置における被加工物リストの表示の画面イメージ図である。
【図６】本発明の実施の形態の加工実績記録装置における  異常工具リストの表示の画面イメージ図である。
【図７】本発明の実施の形態の加工実績記録装置における記録機能フローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態の加工実績記録装置における検索機能フローチャートである。
【図９】本発明の接触式変位センサーを用いた工具破損検出装置を示す図である。
【図１０】本発明の非接触式変位センサーを用いた図である。
【符号の説明】
１  工作機械
２  工具マガジン
３  工具
５  ＮＣ装置
６  加工実績記録装置
８  記録部
９  表示部
１０  操作部
１１  演算部
１２  工具マガジン番号フィールド
１３  工具ポッド番号フィールド
１４  工具グループ番号フィールド
１５  工具使用開始時刻フィールド
１６  工具使用終了時刻フィールド
１７  使用工具状態フィールド
１８  被加工物番号フィールド
１９  プログラム番号フィールド
２０  工具マガジンストッカー
２８  異常工具リスト
２９  被加工物リスト
３０  工具破損検出装置
３０Ａ  工具破損検出装置
３１  異常工具データ
３２  異常工具データ
３３  被加工物データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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