(57)【要約】【課題】工数が少なくなり、生産能率が高くなる条材自動加工方法および条材自動加工設備を提供する。【解決手段】加工すべき個々の条材Ｗに素材データＤｗを付与する準備工程と、ＮＣ加工データＤｎにより個々の条材Ｗに加工する加工工程とからなる。準備工程では、加工すべき条材Ｗの素材データＤｗを記録したバーコードラベルＬｂを作成し、条材Ｗに貼付する。加工工程では、加工ラインＬ１，Ｌ２に送り込まれた個々の条材Ｗの素材データＤｗを読取る素材データ読取り工程と、加工すべき全ての条材Ｗに関するＮＣ加工データ群Dngと素材データＤｗを照会し、素材データＤｗに対応するＮＣ加工データＤｎをＮＣ加工データ群Dngから選択し、選択された加工データＤｎを加工機６，７，８のＮＣ制御部６ｃ，７ｃ，８ｃへ送って、条材Ｗに必要な加工（印字、マーキング、切断）を加える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工すべき個々の条材に素材データを付与する準備工程と、
ＮＣ加工データにより前記個々の条材に加工する加工工程とからなり、
前記加工工程は、
加工ラインに送り込まれた個々の条材の素材データを読取る素材データ読取り工程と、
加工すべき全ての条材に関するＮＣ加工データ群と前記素材データを照会し、該素材データに対応するＮＣ加工データを前記ＮＣ加工データ群から選択し、
前記選択された加工データにより該当する条材に必要な加工を加える作業工程とからなる
ことを特徴とする条材自動加工方法。
【請求項２】
前記準備工程は、
加工すべき条材の素材データを記録したバーコードラベルを作成するラベル作成工程と、
該バーコードラベルを該当する条材に貼付するラベル貼付工程とからなり、
前記加工工程では、素材データをバーコードラベルから読取る
ことを特徴とする請求項１記載の条材自動加工方法。
【請求項３】
加工すべき個々の条材に素材データを付与する準備工程部と、
ＮＣ加工データにより前記個々の条材に加工する加工工程部とからなり、
前記加工工程部は、
加工ラインに送り込まれた個々の条材の素材データを読取る素材データ読取り器と、
加工すべき全ての条材に関するＮＣ加工データ群と前記素材データを照会し、該素材データに対応するＮＣ加工データを前記ＮＣ加工データ群から選択する情報処理装置と、
前記選択された加工データにより該当する条材に必要な加工を加える作業機とからなる
ことを特徴とする条材自動加工設備。
【請求項４】
前記準備工程部は、
加工すべき条材の素材データを記録したバーコードラベルを作成するラベル作成装置を備え、
前記加工工程部における素材データ読取り器は、素材データをバーコードラベルから読取るバーコード読取り器である
ことを特徴とする請求項３記載の条材自動加工設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、条材自動加工方法および条材自動加工設備に関する。さらに詳しくは、長尺の山形鋼などの条材が船舶、建物など構造物の組立てに使用されるが、これらの条材を組立時の寸法、形状に自動加工するための方法および設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
条材自動加工設備の従来例として、つぎがある（特許文献１）。
この従来例は、自動運転により鋼材の加工を行うもので、図５に示すように、加工すべきワーク103をストックヤードより選択して搬送するディスタッカ101と、上記ディスタッカ101より搬入されたワーク103を熱加工機110へ搬入するワーク搬入装置112と、上記ワーク搬入装置112に設けられ、かつ入力データを基にワーク103を熱加工機110へ給送する給送手段とからなり、予め加工データを入力するだけで、加工するワーク103の選択から、熱加工機110への給送及び熱加工機110による加工を無人化したものである。
【０００３】
しかるに、前記従来例では、つぎの問題がある。
（１）ディスタッカ101が加工すべきワーク103を選択しなければならないが、そのためにディスタッカ101は門形構造とし、マジックハンドやバキュームハンドを備え、ストックヤードに置かれたワークのうち所定のワークを把んで搬送できるようにしている。
このような大きな構造物を動かすので、選択動作に時間がかかり、生産能率を上げることが困難である。
（２）熱加工機110は与えられた加工データ内でプログラムしている順にワーク103に加工していくので、途中で間違ったワークが入っていると、全てのラインを停止させ、ワークの送り順序を訂正する等の手当てが必要となる。要するに、従来システムはシリアルアクセスであるため、ＮＣ加工データのリストを作成した場合に、そのリストの順番どおりにワークを並べる必要があり、工数が非常に多かった。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６４１８６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、工数が少なくなり、生産能率が高くなる条材自動加工方法および条材自動加工設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の条材自動加工方法は、加工すべき個々の条材に素材データを付与する準備工程と、ＮＣ加工データにより前記個々の条材に加工する加工工程とからなり、前記加工工程は、加工ラインに送り込まれた個々の条材の素材データを読取る素材データ読取り工程と、加工すべき全ての条材に関するＮＣ加工データ群と前記素材データを照会し、該素材データに対応するＮＣ加工データを前記ＮＣ加工データ群から選択し、前記選択された加工データにより該当する条材に必要な加工を加える作業工程とからなることを特徴とする。
第２発明の条材自動加工設備は、第１発明において、前記準備工程は、加工すべき条材の素材データを記録したバーコードラベルを作成するラベル作成工程と、該バーコードラベルを該当する条材に貼付するラベル貼付工程とからなり、前記加工工程では、素材データをバーコードラベルから読取ることを特徴とする。
第３発明の条材自動加工設備は、加工すべき個々の条材に素材データを付与する準備工程部と、ＮＣ加工データにより前記個々の条材に加工する加工工程部とからなり、前記加工工程部は、加工ラインに送り込まれた個々の条材の素材データを読取る素材データ読取り器と、加工すべき全ての条材に関するＮＣ加工データ群と前記素材データを照会し、該素材データに対応するＮＣ加工データを前記ＮＣ加工データ群から選択する情報処理装置と、前記選択された加工データにより該当する条材に必要な加工を加える作業機とからなることを特徴とする。
第４発明の条材自動加工設備は、第３発明において、前記準備工程部は、加工すべき条材の素材データを記録したバーコードラベルを作成するラベル作成装置を備え、前記加工工程部における素材データ読取り器は、素材データをバーコードラベルから読取るバーコード読取り器であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によれば、準備工程で個々の条材に対応する素材データを付与しておくので、加工工程に送り込まれてきた条材に対応する素材データを、その都度読取って、その条材に対応するＮＣ加工データを選択することができる。このため、条材を加工ラインにランダムに送り込んでも加工できるので、条材を加工順に並べる手間が不要となり、工数が減って生産性が向上する。
第２発明によれば、条材の素材データをバーコードラベルに記録するので、情報量は充分あり、個々の条材へラベルを貼付することで簡単に素材データを与えることができ、加工ラインで読取られるまでに消え去ることもないので、加工ラインの確実な運転が可能である。
第３発明によれば、準備工程で個々の条材に対応する素材データを付与しておくので、加工工程に送り込まれてきた条材に対応する素材データを、その都度読取って、その条材に対応するＮＣ加工データを選択することができる。このため、条材を加工ラインにランダムに送り込んでも加工できるので、条材を加工順に並べる手間が不要となり、工数が減って生産性が向上する。
第４発明によれば、条材の素材データをバーコードラベルに記録するので、充分な情報量を、個々の条材へラベルを貼付することで簡単に素材データを与えることができ、加工ラインで読取られるまでに消え去ることもないので、加工ラインの確実な運転が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、Ａは準備工程部を示し、Ｂは加工工程部を示している。準備工程部Ａは、加工すべき個々の条材Ｗに素材データを付与するセクションであり、加工工程部Ｂは、加工ラインに送り込まれた条材Ｗに実際に加工するセクションである。
【０００９】
本発明の加工方法と加工設備を説明する前に、本発明により加工される条材と、その関連事項を説明しておく。
加工すべき材料の一例は、アングル材とも云われ、端面形状が山形になった長尺の鋼材である。本明細書ではこのような長尺の加工材を条材という。このような条材であるなら、本発明の自動加工はとくに制限なく適用できるが、以下ではアングル材の条材によって説明する。
【００１０】
図２は、条材Ｗのネスティング寸法図を示している。換言すれば、一本の条材Ｗからどのような形状と寸法の組立用部材（船舶や建物に組付けられる構造材）を何個切り出すか、という切断線を示した計画図である。なお実線は条材の外形線で、鎖線は切断個所を示す線である。また、各切断部分には、図中に表示した材質の表示や長さ・形状の表示等（後述する１）〜４））がそれぞれ対応している。
なお、実際の条材Ｗへの加工は、この鎖線に基づき、必要な印字を行い、マーキング（罫書き線を描くことで、実際の切断位置とのズレを確認するために施す）を行い、最後に罫書き線に沿って切断加工することになる。
【００１１】
上記した印字、マーキング、切断は印字機、マーキング機、切断機からなるＮＣ加工機によって行うが、これらのＮＣ加工機に仕事させるための情報をＮＣ加工データＤｎという。また、ＮＣ加工データＤｎが多数まとまった一まとまりのデータ集団を、ＮＣ加工データ群Dngという。
【００１２】
一方、個々の条材には、素材データＤｗが付与される。素材データＤｗは、少なくとも条材の加工寸法を含むものであるが、好ましくは、以下を含む。
１）全長（条材の長さ）
２）端部形状の寸法（長辺の長さ＋短辺の長さ＋長辺厚＋短辺厚）
３）材質（条材の材質であり、軟鋼、高張力鋼３２、高張力鋼３６などの種類を例示できる）
４）船級（船級協会の協会名をいう［造船設計便覧第４版  関西造船協会編  海文堂  496，497頁参照］）
【００１３】
上記の素材データＤｗは、ＮＣ加工データ群Dngと照合し、どのＮＣ加工データＤｎを用いるかという選択判断の基準となるものである。その選択は、下記ａ），ｂ）の順で行うのが好ましいが、下記以外のファクターを用いるものであっても、効率のよい加工が実現できるものであればよい。
ａ）素材データＤｗに示された加工が可能であり、かつ材料取りのロスの少ないＮＣ加工データであること。
ｂ）日付で管理されている納期データの最も早いＮＣ加工データであること。
【００１４】
上記の素材データＤｗは、上記した１）〜４）の内容をそのまま記録したものを用いる外に、対応する一貫番号を付与し、その一貫番号を読取ることで、元の１）〜４）のデータを判別するようにしてもよい。
【００１５】
つぎに準備工程部Ａを説明する。
図1において、Ｗは条材であり、鋼材メーカから搬入されてくる。これらの条材Ｗはショットブラストされたうえで、バーコードラベルＬｂ（以下、ラベルＬｂという）が貼付される。このラベルＬｂのバーコードは既述の素材データＤｗを記録したものである。これらの条材ＷをラベルＬｂに基づいて、必要な加工を自動で施していくのは後述する加工工程部Ｂである。
【００１６】
１は中央情報処理装置で、公知のコンピュータで構成されている。この中央情報処理装置１には、ＮＣ加工データ群Dngと部材形状データＤｂが格納されている。
ＮＣ加工データ群Dngは、一定量のＮＣ加工データＤｎが集まって構成されたものである。個々のＮＣ加工データＤｎは、ネスティング計画用のコンピュータ２で生成される。ＮＣ加工データ群Dngは一定の期限を区切って更新していくが、実際の加工量に対応させて更新するとよい。例えば、日々加工すべき材料に対するＮＣ加工データ群Dngを更新するようにしてもよい。
部材形状データＤｂは、鋼材メーカから納入された条材のデータで、全長、端部形状の寸法（長辺の長さ＋短辺の長さ＋長辺厚＋短辺厚）、材質、船級等を含んでいる。換言すれば、図２に示すネスティング寸法図に基づいて切断する前の寸法であり、これらは、例えば５０ｃｍピッチで異なる長さの材料である。なお、この部材形状データＤｂは、鋼材メーカへの発注者が予め把握しているデータであるが、確認的に鋼材メーカ等からも提供される。
【００１７】
３はラベル生成用のコンピュータで、ラベルプリンタ４を駆動してラベルＬｂを印字する。コンピュータ３への素材データＤｗの供給は中央情報処理装置１から行われる。印字されたラベルＬｂは、人手により、または自動で個々の条材Ｗの一端に貼付される。
ラベルＬｂが貼付された条材Ｗは、一定量にまとめられて、仮置場に仮置きされる。仮置場への搬送手段は、トラックやコンベア等任意である。また、搬送量も任意であるが、例えば、１日の加工分をまとめて搬送すると、ＮＣ加工データ群Dngはその日に加工する仕事量に対応したデータ群を用いればよい。なお、仮置場では、条材Ｗはサイズ別に仮置きされる。
【００１８】
つぎに、加工工程部Ｂの詳細を説明する。
４はＮＣ加工機を集中制御するためのＮＣ制御コンピュータである。このＮＣ制御コンピュータ４には、ＮＣ加工データ群Dngが中央情報処理装置１から転送され、データ部に格納されている。なお、転送するデータ量は任意に選択してよいが、例えば、毎日の加工量に合わせたＮＣ加工データ群Dngを日々更新するのが好ましい。このＮＣ制御コンピュータ４は、ＮＣ加工データ群Dngから実際の加工に必要なＮＣ加工データＤｎを選択して、ＮＣ加工機６，７，８へデータを転送する役目を負っている。
【００１９】
加工ラインは本実施形態では、ＡラインとＢラインの２本であるが、１本でもよく、３本以上でもよい。
各加工ラインの入側には、バーコード読取器５が配置されている。このバーコード読取器５でラベルＬｂから読取った素材データＤｗはＮＣ制御コンピュータ４に送信される。また、加工ラインの途中には、印字機６、マーキング機７、切断機８からなるＮＣ加工機が、その順で配置されている。これらのＮＣ加工機には、それぞれＮＣ制御部６ｃ，７ｃ，８ｃが付設されている。これらのＮＣ制御部部６ｃ，７ｃ，８ｃは、ＮＣ制御コンピュータ４から転送された個々のＮＣ加工データＤｎに基づいて印字機６，マーキング機７，切断機８が駆動される。
【００２０】
つぎに、本発明の加工方法を図１，図３および図４に基づき説明する。
加工工程部Ｂの各加工ラインＬ１，Ｌ２の入側には、各種の条材Ｗが搬入されている（図１参照）。なお、これらの条材Ｗは、決まった順序ではなく、ランダムに搬入してよい。
これらの条材Ｗの一端には、素材データＤｗを反映したラベルＬｂが貼付されている（図３の101，102参照）。このラベルＬｂの情報はバーコード読取器５で読取られる。
【００２１】
バーコード読取器５が読取った個々の条材Ｗの素材データＤｗは、そのつどＮＣ制御コンピュータ４に送られる（図３の201参照）。
ＮＣ制御コンピュータ４では、図４に示すように、中央情報処理装置１から転送されているＮＣ加工データ群Dngと照合して、つぎの選択を行う（図３の202参照）。
ａ）その条材Ｗに加工が可能であり、かつ材料取りのロスの少ないＮＣ加工データＤｎを選択する。
ｂ）かつ、そのデータが複数あるときは、日付で管理されている納期データの最も早いＮＣ加工データＤｎを選択する。
【００２２】
上記のようにして、選択されたＮＣ加工データＤｎは、各加工機のＮＣ制御部６ｃ，７ｃ，８ｃに送られる（図３の203参照）。そして、各加工機６，７，８は提供されたＮＣ加工データＤｎにより、その条材Ｗに印字し、マーキングし、切断加工を行う（図３の204参照）。
切断された条材Ｗは、そのままの直部材（長尺部材ＷＬ，あるいは短尺部材ＷＳ）として、組立現場へ送られ、また必要な曲げ加工を加えて曲げ部材ＷＶとして組立現場へ送られる。
【００２３】
条材Ｗの切断加工を終えると、そのつど、加工完了情報Ｉｃｏが各ＮＣ制御部部６ｃ，７ｃ，８ｃからＮＣ制御コンピュータ４に送られ、そこで加工済みの条材Ｗに対応するＮＣ加工データＤｎを消去するか別のデータ格納部へ移す。そして、加工実績情報ＩｒｅがＮＣ制御コンピュータ４から中央情報処理装置１へ送られる。そこから更に必要個所へ転送される。
【００２４】
本実施形態では、ＮＣ制御コンピュータ４に送信された素材データＤｗとＮＣ加工データ群Dngを、ＮＣ制御コンピュータ４により照合させ、合致した素材データＤｗの中で納期データの早いＮＣ加工データＤｎで、その条材Ｗに加工するため、条材Ｗを加工ライン中で順番通りに並べる必要が無くなる。このため、工数を削除することが可能となり、コストダウンとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る条材自動加工設備のブロック図である。
【図２】条材のネスティング計画の説明図である。
【図３】本発明の条材自動加工方法のフローチャートである。
【図４】素材データとＮＣ加工データ群の関係を示す説明図である。
【図５】従来の条材自動加工設備の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    中央情報処理装置
２    ネスティング用のコンピュータ
３    ラベル生成用のコンピュータ
４    ＮＣ制御コンピュータ
５    バーコード読取器
６    印字機
７    マーキング機
８    切断機
【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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