(57)【要約】【課題】加工の要求に適した機能の自動選択と、パラメータの最適化が可能な数値制御装置及びＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムを提供すること。【解決手段】本発明の数値制御装置４は、数値制御装置４及び工作機械５に係る加工リソース情報６３と、ＣＡＤ２及びＣＡＭ３により作成された加工内容情報６２ｃと、加工に求められる要求についての加工要求情報６２ｄを含む加工指令情報６２とを記憶した共有データベース６と、加工指令情報６２を解読する加工指令解読部４１と、加工指令解読部４１により解読された結果に基づいて加工を実行する加工指令実行部４２を有し、加工指令解読部４１は、加工指令情報６２及び加工リソース情報６３に基づいて加工可否を判断する処理と、加工のパラメータを決定する処理と、加工に使用する機能を自動的に選択する処理と、のうちの少なくとも１つを実行する。【選択図】図１
2018151736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共有データベースと接続され、工作機械を制御する数値制御装置であって、
前記共有データベースには、
前記数値制御装置及び前記工作機械に係る加工リソース情報と、
ＣＡＤ及びＣＡＭにより作成された、加工内容についての加工内容情報と、加工に求められる少なくとも１つの要求についての加工要求情報を含む加工指令情報と、
が記憶されており、
前記数値制御装置は、
前記加工指令情報を解読する加工指令解読部と、前記加工指令解読部が解読した結果に基づいて加工を実行する加工指令実行部を有し、
前記加工指令解読部は、前記共有データベースに記憶されている前記加工指令情報及び前記加工リソース情報に基づいて前記加工指令情報による前記工作機械での加工可否を判断する処理と、加工のパラメータを決定する処理と、加工に使用する前記数値制御装置及び前記工作機械が備える機能を自動的に選択する処理と、のうちの少なくとも１つを実行する、
数値制御装置。
【請求項２】
前記数値制御装置の設定が変更された際に、設定の変更内容に基づいて前記共有データベースの前記加工リソース情報を自動的に更新する加工リソース情報更新部を更に備える、
請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記共有データベースは、更に加工技術情報を記憶可能であり、
前記数値制御装置及び前記工作機械による加工係る実行情報を取得する実行情報取得部と、
前記実行情報を前記加工指令情報と関連付けて前記共有データベースに記録する実行情報記録部と、
前記加工指令情報に加えられた変更を、変更情報として前記共有データベースに記録する変更記録部と、
前記実行情報と前記変更情報とに基づいて前記加工技術情報を更新する実行情報評価部とを備え、
前記加工指令解読部は、前記加工指令情報を解読すると共に、前記共有データベースに記憶されている前記加工指令情報、加工技術情報及び前記加工リソース情報に基づいて前記加工指令情報による前記工作機械での加工可否を判断する処理と、加工のパラメータを決定する処理と、加工に使用する前記数値制御装置及び前記工作機械が備える機能を自動的に選択する処理と、のうちの少なくとも１つを実行する、
請求項１または２のいずれか１つに記載の数値制御装置。
【請求項４】
加工時に前記数値制御装置により使用される加工指令情報が、加工内容情報と加工要求情報を階層構造のデータモデルに準拠した形式で記述した、機械に依存しない汎用指令である、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の数値制御装置。
【請求項５】
共有データベースと、加工指令解読部と、工作機械を制御する少なくとも１つの数値制御装置とを含むＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムであって、
前記共有データベースには、
前記数値制御装置及び前記工作機械に係る加工リソース情報と、
ＣＡＤ及びＣＡＭにより作成された、加工内容についての加工内容情報と、加工に求められる少なくとも１つの要求についての加工要求情報を含む加工指令情報と、
が記憶されており、
前記加工指令解読部は、前記加工指令情報を解読すると共に、前記共有データベースに記憶されている前記加工指令情報及び前記加工リソース情報に基づいて前記加工指令情報による前記工作機械での加工可否を判断する処理と、加工のパラメータを決定する処理と、加工に使用する前記数値制御装置及び前記工作機械が備える機能を自動的に選択する処理と、のうちの少なくとも１つを実行し、
前記数値制御装置は、
前記加工指令解読部が解読した結果に基づいて加工を実行する加工指令実行部を有する、
ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム。
【請求項６】
前記数値制御装置の設定が変更された際に、設定の変更内容に基づいて前記共有データベースの前記加工リソース情報を自動的に更新する加工リソース情報更新部を更に備える、
請求項５に記載のＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム。
【請求項７】
前記共有データベースは、更に加工技術情報を記憶可能であり、
前記数値制御装置及び前記工作機械による加工係る実行情報を取得する実行情報取得部と、
前記実行情報を前記加工指令情報と関連付けて前記共有データベースに記録する実行情報記録部と、
前記加工指令情報に加えられた変更を、変更情報として前記共有データベースに記録する変更記録部と、
前記実行情報と前記変更情報とに基づいて前記加工技術情報を更新する実行情報評価部とを備え、
前記加工指令解読部は、前記加工指令情報を解読すると共に、前記共有データベースに記憶されている前記加工指令情報、加工技術情報及び前記加工リソース情報に基づいて前記加工指令情報による前記工作機械での加工可否を判断する処理と、加工のパラメータを決定する処理と、加工に使用する前記数値制御装置及び前記工作機械が備える機能を自動的に選択する処理と、のうちの少なくとも１つを実行する、
請求項５または６に記載のＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム。
【請求項８】
加工時に前記数値制御装置により使用される加工指令情報が、加工内容情報と加工要求情報を階層構造のデータモデルに準拠した形式で記述した、機械に依存しない汎用指令である、
請求項５〜７のいずれか１つに記載のＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数値制御装置及びＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を製造する際には、ＣＡＤを用いて形状データを含む設計情報を作成し、作成した設計情報に基づいてＣＡＭで加工指令情報を作成する。そして、作成した加工指令情報に基づいて数値制御装置（ＣＮＣ、ＣＮＣ装置）がワークを加工する工作機械を制御して製品を製造する。
【０００３】
ＣＡＭで作成した加工指令情報には、加工内容を示す情報（加工プログラムや軸の移動経路データなどで示される）が含まれており、数値制御装置はＣＡＭが出力した加工指令情報に従って工作機械を制御して加工を行う。しかしながら、ＣＡＭから出力される加工指令情報には、加工指令情報に含まれる加工を行うために数値制御装置や工作機械が備えるどのような機能を用いればよいのか、また、当該機能を用いる際にどのような加工条件を設定すれば良いのか、など、加工に必要となる一部の情報が含まれていない。
【０００４】
現在の数値制御装置を用いた加工においては、加工指令情報を用いて加工するオペレータが、加工に使用する機能を決定して該機能を備えた数値制御装置及び工作機械を選択し、その他の必要な情報（加工指令情報に含まれていない情報）を加工プログラム内に追加することで指示している。
【０００５】
上記したＣＡＤ／ＣＡＭを用いた加工の流れに関連する従来技術として、例えば特許文献１には、数値制御装置の加工プログラムに係る仕様情報データを自動プログラミング装置へ転送し、ポストプロセッサデータを自動的に設定・変更する技術が開示されている。また、特許文献２には、加工時間及び加工精度のそれぞれの重要度を定量的に設定し、加工条件に則したパラメータ調整を行うパラメータ自動調整装置が開示されている。更に、特許文献３には、加工指令を読み込み、実際に機械で実行可能かどうかを判断する数値制御装置に関する先行技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−０４６２２８号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３０９０８号公報
【特許文献３】特開２００９−０５３７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、加工に適切な機能の決定や数値制御装置及び工作機械の選択、その他の必要な情報の設定には数値制御装置及び工作機械の知識と経験が必要とされるため、経験の浅いオペレータでは適切な機能の決定や数値制御装置及び工作機械の選択、その他の必要な情報の設定を行うことができず、数値制御装置や工作機械の性能を十分に活用できない恐れがある。
【０００８】
前記した特許文献１〜３に開示される技術では、加工パラメータなどの自動設定を行うことで上記課題の一部を解決することができる。しかしながら、特許文献１〜３に開示される技術は、加工の内容に合わせてどのような機能を使用するのかを決定する技術ではなく、また、数値制御装置及び工作機械が備えた機能を考慮した設定やパラメータ調整の技術を開示していない。そのため、これら従来技術では指示されている加工を実現するためにそれぞれの数値制御装置及び工作機械が備えた機能を十分に活用した加工が行えないという課題が残る。
【０００９】
そこで本発明の目的は、加工の要求に適した機能の自動選択と、パラメータの最適化が可能な数値制御装置及びＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の数値制御装置及びＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムは、ＣＡＤ／ＣＡＭ、数値制御装置から共有してアクセス可能な共有データベースを備える。共有データベースには、ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの管理下にある数値制御装置及び工作機械に関する加工リソース情報が記憶されており、数値制御装置は加工指令情報を解読する際に共有データベースに記憶されている加工リソース情報を参照し、加工に用いる機能の選択と最適なパラメータの設定とを自動的に行う。
【００１１】
そして、本発明の一態様は、共有データベースと接続され、工作機械を制御する数値制御装置であって、前記共有データベースには、前記数値制御装置及び前記工作機械に係る加工リソース情報と、ＣＡＤ及びＣＡＭにより作成された、加工内容についての加工内容情報と、加工に求められる少なくとも１つの要求についての加工要求情報を含む加工指令情報と、が記憶されており、前記数値制御装置は、前記加工指令情報を解読する加工指令解読部と、前記加工指令解読部が解読した結果に基づいて加工を実行する加工指令実行部を有し、前記加工指令解読部は、前記共有データベースに記憶されている前記加工指令情報及び前記加工リソース情報に基づいて前記加工指令情報による前記工作機械での加工可否を判断する処理と、加工のパラメータを決定する処理と、加工に使用する前記数値制御装置及び前記工作機械が備える機能を自動的に選択する処理と、のうちの少なくとも１つを実行する、数値制御装置である。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、共有データベースと、加工指令解読部と、工作機械を制御する少なくとも１つの数値制御装置とを含むＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムであって、前記共有データベースには、前記数値制御装置及び前記工作機械に係る加工リソース情報と、ＣＡＤ及びＣＡＭにより作成された、加工内容についての加工内容情報と、加工に求められる少なくとも１つの要求についての加工要求情報を含む加工指令情報と、が記憶されており、前記加工指令解読部は、前記加工指令情報を解読すると共に、前記共有データベースに記憶されている前記加工指令情報及び前記加工リソース情報に基づいて前記加工指令情報による前記工作機械での加工可否を判断する処理と、加工のパラメータを決定する処理と、加工に使用する前記数値制御装置及び前記工作機械が備える機能を自動的に選択する処理と、のうちの少なくとも１つを実行し、前記数値制御装置は、前記加工指令解読部が解読した結果に基づいて加工を実行する加工指令実行部を有する、ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、数値制御装置が加工の要求に適した機能の自動選択と、パラメータの最適化を行うことにより、数値制御加工機の搭載機能に詳しくない作業者が作成したＮＣプログラムであっても適切な加工を行うことが可能となる。また、数値制御装置が使用機能の選定とパラメータの設定を行うことにより、同一のＮＣプログラムを搭載機能の異なる複数の工作機械で実行することが可能となるため、ＮＣプログラムの汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの概略的な機能ブロック図である。
【図２】加工回避判断処理の一形態を示す概略的なフローチャートである。
【図３】機能選択及びパラメータ設定の流れを例示する概略的なフローチャートである。
【図４】要求実現用機能選択処理の一形態を示す概略的なフローチャートである。
【図５】機能一覧情報を例示する図である。
【図６】パラメータ設定処理の一形態を示す概略的なフローチャートである。
【図７】パラメータ設定一覧情報を例示する図である。
【図８】ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの他の形態を示す概略的な機能ブロック図である。
【図９】ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの更に他の形態を示す概略的な機能ブロック図である。
【図１０】加工リソース情報更新処理の一形態を示す概略的なフローチャートである。
【図１１】階層構造を用いた加工指令情報を例示する図である。
【図１２】第２の実施形態による制御装置の概略的な機能ブロック図である。
【図１３】加工技術情報を利用した処理の一形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明を実現するためのＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの構成例を示す。ただし、本発明のＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの構成は下記の例に限定されるものではく、本発明の目的を実現可能なものであれば、どのような構成を採用しても良い。
【００１６】
図１は第１の実施形態によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの概略的な構成を示す図である。本実施形態によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１は、ＣＡＤ２とＣＡＭ３、数値制御装置４、工作機械５、及び共有データベース６を備える。ＣＡＤ２とＣＡＭ３、数値制御装置４のそれぞれは、共有データベース６に対して情報の書き込み／読み出しのアクセスが可能なように接続されている。共有データベース６には、ＣＡＤ２、ＣＡＭ３、数値制御装置４に加えて、製品の設計もしくは製造の過程で使用されるその他の装置７（製造の過程で使用されるソフトウェアが動作している装置を含む）から情報の書き込み／読み出しのアクセスが可能なように接続されていても良い。なお、図１では説明を簡単にするためにＣＡＤ２、ＣＡＭ３、数値制御装置４、工作機械５、その他の装置７を１つずつ記載しているが、実際には複数のＣＡＤ２、ＣＡＭ３、数値制御装置４、工作機械５、その他の装置７がＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１の管理下にあって良く、そのそれぞれが共有データベース６に対して情報の書き込み／読み出しのアクセスが可能であって良い。
【００１７】
共有データベース６は、数値制御装置４に内蔵されていても良く、また、数値制御装置４の周辺機器として接続されていても、数値制御装置４と有線乃至無線のネットワークにより通信可能なように接続されていてもよい。また、共有データベース６は１つの情報記憶装置から構成されている必要はなく、共有データベース６は複数の情報記憶装置から構成されていても良い。
【００１８】
共有データベース６にアクセス可能なその他の装置７としては、以下のものが例示できる。但し、ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１の構成として、これらすべてが揃っている必要はない。
●共有データベース６の情報管理に係る情報管理ソフトウェア（が動作している装置）
●受注、生産、出荷等の工程管理に関わるソフトウェア（が動作している装置）
●製品の品質管理に関わるソフトウェア（が動作している装置）
●加工中の情報を収集する計測機器
●ワークを計測するための測定機器
●加工リソース管理のための測定機器
●手動で情報を共有データベース６に対し入力もしくは出力の少なくとも一方を行うことが可能なユーザーインターフェイス（を備えた装置）
●その他、製品の設計から加工にかかわる情報を利用もしくは生成する機器
【００１９】
加工中の情報を収集する計測機器としては、電圧計、電流計、温度計、加速度計、振動計、変位計、マイク、カメラ、空気もしくは液体の圧力計もしくは流量計、ｐＨ計などが例示される。これらの計測機器は、数値制御装置４を介して共有データベース６に接続していても、数値制御装置４を介さずに共有データベース６に接続していても良い。
【００２０】
ワークを計測するための測定機器としては、タッチプローブ、三次元測定器、面粗さもしくは幾何公差を測定する形状測定器、光学式検査機器、超音波もしくは放射線を利用した内部構造検査機器などが例示される。これらの測定機器は、数値制御装置４を介して共有データベース６に接続していても、数値制御装置４を介さずに共有データベース６に接続していても良い。
【００２１】
加工リソース管理のための測定機器としては、工具長測定器、工具径測定器、工具振れ検出器などが例示される。これらの測定機器は、数値制御装置４を介して共有データベース６に接続していても、数値制御装置４を介さずに共有データベース６に接続していても良い。
【００２２】
共有データベース６には、加工リソース情報６３が記憶される。加工リソース情報６３は、ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１の管理下にあるそれぞれの数値制御装置４及び工作機械５に係る機能や性能などに係る情報であり、ＣＡＭ３が出力する加工指令情報６２を数値制御装置４が解読する際に参照される。
【００２３】
加工リソース情報６３としては、以下のものが例示できる。但し、共有データベース６が記憶する加工リソース情報６３として、これらすべての情報項目が揃っている必要はない。
●数値制御装置４及び工作機械５の分類に関する情報
●数値制御装置４及び工作機械５の軸構成に関する情報
●数値制御装置４及び工作機械５の各送り軸のストロークもしくは送り速度についての情報
●数値制御装置４及び工作機械５の加工能力に関する情報
●工作機械５に設置可能なワークの最大寸法、もしくは最大質量に関する情報
●工作機械５に搭載された工具に関する情報
●数値制御装置４及び工作機械５に搭載された補助装置に関する情報
●数値制御装置４及び工作機械５が使用可能な機能に関する情報
●数値制御装置４及び工作機械５のパラメータに関する情報
●数値制御装置４及び工作機械５の静的精度、もしくは動的精度に関する情報
●数値制御装置４及び工作機械５の現在の状態に関する情報
【００２４】
数値制御装置４及び工作機械５の加工能力に関する情報としては、工作機械５が切削加工機もしくは研削加工機である場合には、主軸の出力もしくは最大回転数の情報などが例示され、工作機械５が放電加工機である場合に、印可電圧もしくは電流の情報などが例示される。また、工作機械５がレーザー加工もしくはウォータージェット加工機である場合には、レーザー出力もしくは水圧の情報などが例示され、工作機械５が射出成形機である場合には、加熱温度もしくは射出圧力に関する情報などが例示される。
【００２５】
工作機械５に設置可能なワークの最大寸法、もしくは最大質量に関する情報としては、ワークを治具や付加軸テーブルなどを介して工作機械５に取り付ける場合には、介在物も含めた寸法もしくは質量としても良い。
【００２６】
工作機械５に搭載された工具に関する情報としては、搭載されている工具の形状に関する情報、工具の材質に関する情報、工具の加工条件に関する情報、使用時間に関する情報、寿命に関する情報、摩耗や破損に関する情報などが例示される。
【００２７】
数値制御装置４及び工作機械５に搭載された補助装置に関する情報としては、切削液関連装置に関する情報、エア機器関連装置に関する情報、ワークのクランピングに関する装置に関する情報、ワークの自動供給に関する装置に関する情報、ワークの自動測定に関する装置に関する情報、切粉等の自動排出に関連する装置に関する情報などが例示される。
【００２８】
数値制御装置４及び工作機械５の現在の状態に関する情報としては、稼働時間に関わる情報、保守時期に関する情報などが例示される。
なお、数値制御装置４及び工作機械５の静的精度、もしくは動的精度に関する情報は、検査を行う度に更新されてもよい。
【００２９】
共有データベース６には、ＣＡＤ２が作成した設計情報６１が記憶される。また、共有データベース６には、設計情報６１を入力としてＣＡＭ３が作成した、加工内容に係る加工内容情報６２ｃと、加工に求められる少なくとも１つの要求に係る加工要求情報６２ｄとを含む加工指令情報６２が数値制御装置４により解読可能な形式で記憶される。
【００３０】
加工内容情報６２ｃとしては、以下のものが例示できる。但し、加工指令情報６２が含む加工内容情報６２ｃとして、これらすべての情報項目を含んでいる必要はない。
●加工物の形状に関する情報
●加工方法に関する情報
●加工経路に関する情報
●加工条件に関する情報
●加工に使用する工具に関する情報
●加工物もしくは未加工材料の寸法もしくは質量に関する情報
【００３１】
加工条件に関する情報としては、工作機械５が切削加工機もしくは研削加工機である場合には、送り速度および主軸回転数に関する情報などが例示され、工作機械５が放電加工機である場合には、送り速度と印可電圧もしくは印可電流に関する情報などが例示される。また、工作機械５がレーザー加工機もしくはウォータージェット加工機である場合には、送り速度とレーザー出力もしくは水圧に関する情報などが例示され、工作機械５が射出成形機である場合には、加熱温度もしくは射出圧力に関する情報などが例示される。
【００３２】
加工要求情報６２ｄとしては、以下のものが例示できる。但し、加工指令情報６２が含む加工要求情報６２ｄとして、これらすべて情報項目を含んでいる必要はない。
●加工物の寸法公差、幾何公差、面粗度に関する要求情報
●加工物の特徴形状に関する要求情報
●加工にかかる時間に関する要求情報
●加工にかかるコストもしくは消費エネルギーに関する要求情報
【００３３】
加工物の特徴形状に関する要求情報としては、曲線もしくは曲面の滑らかさに関する情報や、エッジ部の鋭利さに関する情報などが例示される。
【００３４】
なお、入力される加工指令情報６２は１つのファイルである必要はなく、複数のファイルに分割して記憶されていても良い。また、加工内容情報６２ｃが記載されたファイルと、加工要求情報６２ｄが記載されたファイルとを別々に読み込めるようにしても良い。
【００３５】
数値制御装置４は、共有データベース６から加工指令情報６２を読み出して解読する加工指令解読部４１と、解読した結果に基づいて加工を実行する加工指令実行部４２を有する。
【００３６】
加工指令解読部４１は加工指令情報６２を解読する際に、共有データベース６の加工リソース情報６３を参照し、加工指令情報６２が数値制御装置４及び工作機械５で実行可能かどうかの加工可否判断処理と、加工指令情報６２の実行で使用する機能の自動選択と、数値制御装置４及び工作機械５のパラメータの決定との内、少なくとも１つを行う。
【００３７】
図２は、加工指令解読部４１が行う加工可否判断処理の例を示すフローチャートである。加工可否判断処理において、加工指令解読部４１は、共有データベース６から加工指令情報６２を順次読み出し、加工内容情報６２ｃに含まれる各情報項目や、加工要求情報６２ｄに含まれる各情報項目について、数値制御装置４及び工作機械５が満足するか否かの判定をすることにより加工可能か否かの判断を行う。この判断において、加工指令解読部４１は、共有データベース６に記憶されている数値制御装置４及び工作機械５の加工リソース情報６３を参照し、参照した加工リソース情報６３と加工内容情報６２ｃ及び加工要求情報６２ｄの各情報項目とを比較して条件を満たしているか否かの判定を行う（ステップＳＡ０１）。加工指令解読部４１は、加工指令情報６２に含まれる全ての情報項目について判定するようにしても良いが、予め設定ファイル等で定められた情報項目について判定するようにしても良い。判定のタイプとしては、加工リソースの形状や分類に基づき判定を行うものと、許容値に基づき判定を行うものと、その他の基準に基づき判定を行うものが考えられる（ステップＳＡ０２）。
【００３８】
形状や分類に基づき判定を行う項目では、加工指令情報６２に含まれる要求仕様と加工リソース情報６３に含まれる数値制御装置４及び工作機械５の加工リソースの仕様が等しい場合に条件を満たしていると判定する。この例としては、加工指令情報６２の加工内容情報６２ｃで指定された加工に使用する工具と、加工リソース情報６３に含まれる工作機械５に搭載された工具の仕様の比較などが例示される（ステップＳＡ０３）。
【００３９】
許容値に基づき判定を行う項目では、加工指令情報６２に含まれる要求仕様の範囲が、加工リソース情報６３に含まれる数値制御装置４及び工作機械５の加工リソースの仕様の範囲に含まれる場合に条件を満たしていると判定する。この例としては、加工指令情報６２に含まれる各軸の最大移動範囲と、加工リソース情報６３に含まれる数値制御装置４及び工作機械５の各軸のストロークの比較などが例示される（ステップＳＡ０４）。
【００４０】
その他の基準に基づき判定を行う判定では、個々の判定項目ごとに判定基準を設定し条件を満たしているかどうかの判定を行う。この例として、測定された工作機械５の静的精度に関する情報および動的精度に関する情報の少なくとも一方を用いて、数値制御装置４お呼び工作機械５で加工指令情報６２に基づく加工を実行した場合に予想される寸法精度もしくは幾何的精度もしくは加工面質の少なくとも１つを予測し、加工指令情報６２に含まれる寸法精度もしくは幾何的精度もしくは加工面質の許容値と比較することなどが例示される（ステップＳＡ０５）。
【００４１】
そして、加工指令解読部４１は、判定対象となる各情報項目について上記した判定処理を繰り返し、全ての判定対象となる情報項目について条件を満たしていると判定した場合に、数値制御装置４及び工作機械５は加工指令情報６２に基づく加工が可能であるという判断をし（ステップＳＡ０６）、判定対象となる情報項目の内で条件を満たしていないものがあると判定された情報項目がある場合には、数値制御装置４及び工作機械５は加工指令情報６２に基づく加工ができないという判断をする（ステップＳＡ０７）。
【００４２】
次に、加工に使用する機能の選択方法と、数値制御装置４及び工作機械５のパラメータ設定方法の例を以下に示す。但し、加工指令情報６２に含まれる加工内容情報６２ｃ及び加工要求情報６２ｄと、共有データベース６から読み出した数値制御装置４及び工作機械５の加工リソース情報６３とに基づいて、加工に用いる機能の選定もしくはパラメータの設定を行うことが可能な手法であれば、方法は下記の例に限定されない。
【００４３】
図３は、加工要求情報６２ｄに基づいて使用機能の設定とパラメータの設定を行う処理の例を示すフローチャートである。数値制御装置４が共有データベース６から加工指令情報６２の読み出しを開始すると（ステップＳＢ０１）、加工指令解読部４１は加工指令情報６２を解読し、該加工指令情報６２に含まれる加工内容情報６２ｃと加工要求情報６２ｄを読み取る（ステップＳＢ０２）。
【００４４】
加工指令解読部４１は、加工内容情報６２ｃと加工要求情報６２ｄを読み取ると、加工要求情報６２ｄに含まれる加工に必要な要求に係る情報の内容に応じて実行する処理を判断する（ステップＳＢ０３）。
【００４５】
加工要求情報６２ｄに加工に必要な要求に係る情報が無い場合、加工指令解読部４１は、要求実現用の機能の選択は行わず、加工に用いるパラメータとして標準的な加工モードの値を設定する（ステップＳＢ０４，ＳＢ０５）。
加工要求情報６２ｄに加工に必要となる機能の要求に係る情報が含まれている場合、加工指令解読部４１は、加工要求情報６２ｄで指定されている要求を実現するための機能を選択する（ステップＳＢ０６）。そして、加工指令解読部４１は、加工に使用する機能を決定した後に、決定した機能の関連パラメータを、決定した機能に適した値に設定する（ステップＳＢ０７，ＳＢ１３）。
【００４６】
加工要求情報６２ｄの内容や数値制御装置４及び工作機械５の仕様によっては、加工指令解読部４１は、要求を実現するための機能の選択のみ行いパラメータは変更しない場合（ステップＳＢ０９）や、要求を実現するための機能は選択せずパラメータの変更のみ行う場合（ステップＳＢ０８）があっても良い。
【００４７】
なお、加工要求情報６２ｄで加工に使用する機能を具体的に指定する場合があっても良い。加工要求情報６２ｄで具体的な機能が指定された場合、加工指令解読部４１は、共有データベース６に記憶されている数値制御装置４及び工作機械５の加工リソース情報６３を参照し、指定された機能が数値制御装置４及び工作機械５で使用可能かどうか判断する。もし、指定された機能が数値制御装置４及び工作機械５で使用可能であれば、加工指令解読部４１は、加工に用いる機能として指定された機能を選択し、機械のパラメータに選択された機能に適した値を設定する（ステップＳＢ１３）。もし、指定された機能が使用できない場合には、処理を中断する。（ステップＳＢ１０〜ＳＢ１２，ＳＢ１４）
【００４８】
図４は、要求実現のための機能を選択する処理の例を示すフローチャートである。加工指令解読部４１は、加工要求情報６２ｄを読み取ると、共有データベース６から加工リソース情報６３に含まれる数値制御装置４及び工作機械５に搭載される機能一覧情報を読み出し（ステップＳＣ０１）、読み出した機能一覧情報から機能の目的が加工要求を実現と合致する機能を抽出する（ステップＳＣ０２）。図５に、機能一覧情報の例を示す。機能一覧情報には、数値制御装置４及び工作機械５に搭載される各機能について、当該機能の目的や、当該機能と併用して使用できない機能、当該機能に関連するパラメータなどが記録されている。また、機能一覧情報に含まれる機能に同じ目的で使用されるものが複数ある場合には、機能に使用する優先順位を設定するようにしても良い。
【００４９】
数値制御装置４及び工作機械５に搭載される機能の中には、加工内容による制約や他の機能との競合などにより必ずしも使用可能ではないものもある。そのため、加工指令解読部４１は、機能の選択において最も優先順位の高い機能を選択し（ステップＳＣ０４）、選択された機能が使用可能かどうか判断を行い（ステップＳＣ０５）、選択された機能が使用可能であれば、その機能を加工に使用する機能として決定する（ステップＳＣ０６）。もしステップＳＣ０４で選択された機能が使用できない場合は、加工指令解読部４１は、他に使用可能な機能があるかどうかを判断し（ステップＳＣ０７）、ある場合には次に優先度の高い機能を選択し、使用可能かどうかの判断を行う。
そして、他に使用可能な機能が無い場合には、適切な機能が無い旨メッセージを表示し（ステップＳＣ０９）、加工要求実現用の機能を使用せずに加工を行うか（ステップＳＣ１０）、または処理を停止する。
【００５０】
図４で示した処理において、加工要求情報６２ｄに、加工に必要となる機能の要求に係る情報が複数あり、当該要求を実現するために必要とされる機能が互いに併用可能である場合は、複数の機能が選択されても良い。また、加工要求情報６２ｄに、加工に必要となる機能の要求に係る情報が複数あり、当該要求を実現するために必要とされる機能が併用できない場合には、加工要求情報６２ｄに含まれる加工に必要となる機能の要求に優先度を設定することにより、優先度の高い要求を実現するための機能を選択するようにしても良い。更に、加工要求情報６２ｄに含まれる加工に必要となる機能の要求に係る情報に対して、複数の機能を同時に併用できる場合には、使用機能として複数の機能が選択されても良い。
【００５１】
図６は、数値制御装置４及び工作機械５のパラメータを設定する処理の例を示すフローチャートである。加工指令解読部４１は、加工要求情報６２ｄを読み取ると、共有データベース６から加工リソース情報６３に含まれる数値制御装置４及び工作機械５に設定可能なパラメータ設定一覧情報を読み出し（ステップＳＤ０１）、読み出したパラメータ設定一覧情報の内で、加工内容情報６２ｃ、加工要求情報６２ｄに含まれる加工に対する要求に基づいて関連するパラメータを抽出し（ステップＳＤ０２）、抽出したパラメータの適正値を決定する（ステップＳＤ０３）。
【００５２】
図７は、パラメータ設定一覧情報の例を示す図である。パラメータ設定一覧情報は、図７に示すように、加工指令解読部４１は、加工要求情報６２ｄに含まれる加工に対する要求と、関連するパラメータと、該関連するパラメータの適正値や適正値を決定するための関数とが関連付けられた一覧情報であって良い。パラメータ設定一覧情報に設定され得る数値制御装置４及び工作機械５のパラメータをとしては、以下のものが例示できる。但し、パラメータ設定一覧情報として、これらすべて情報項目を含んでいる必要はない。
●送り軸の早送りの最高速度、加速度、加加速度に関するパラメータ
●送り軸の切削送りの加速度、加加速度に関するパラメータ
●早送りもしくは切削送り時における、複数の送り軸動作のオーバーラップに関するパラメータ
●主軸の加速度、加加速度に関するパラメータ
●切削送り時のトレランスに関するパラメータ
●その他、加工要求情報に応じて変更するのが望ましいパラメータ
【００５３】
パラメータの適正値については、上記したようにパラメータ設定一覧情報に適正値を設定しておいても良いし、加工内容情報６２ｃ、加工要求情報６２ｄで指定された各値を引数とした関数で適正値を算出できるようにしても良いが、加工内容情報６２ｃ、加工要求情報６２ｄで指定された各値に基づいてパラメータの値を決定可能であれば、上記の方法に限定されない。
【００５４】
なお、パラメータ値の決定に用いられる情報として、加工内容情報６２ｃから読み込まれるものとしては以下のものが例示できる。ただし、パラメータ値の設定に使用する情報であれば下記に限定されない。
●数値制御装置４及び工作機械５の駆動されるテーブルに積載された積載物の質量に関する情報
●主軸に装着された工具の質量に関する情報
【００５５】
以上の処理により、加工内容情報６２ｃ、加工要求情報６２ｄに応じた使用機能の決定とパラメータの設定がなされる。
【００５６】
ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの一変形例として、加工指令解読部４１は数値制御装置４に含めず、ネットワークを介して共有データベース６や数値制御装置４と接続された、ＰＣやホストコンピュータなどの他のハードウエア上で動作するように構成することができる。また、加工指令解読部４１をＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＤ統合システム１が管理する複数の数値制御装置のうちの１台に実装し、該数値制御装置に実装された加工指令解読部４１を他の数値制御装置４から利用する形態とすることもできる。図８は本変形例によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの概略的な構成を示す図である。
【００５７】
上記変形例によれば、それぞれの数値制御装置４上に加工指令解読部４１を組み込むことが不要となり、また、複数の数値制御装置４及び工作機械５の加工指令解読に係る処理を例えば１台のＰＣ上に設けた加工指令解読部４１で行わせることが可能となるため、ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１の構築コストを低減することができる。
【００５８】
ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの他の変形例として、共有データベース６に記憶された加工リソース情報６３を数値制御装置４及び工作機械５の最新の状態に応じて更新する構成を設けることが考えられる。数値制御装置４及び工作機械５に対して自動的又はオペレータにより変更が加えられた場合に、自動的に加工リソース情報６３を更新することにより、加工リソース情報６３を常に最新に保つことが可能となる。図９は本変形例によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの概略的な構成を示す図である。本変形例のＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１が管理する数値制御装置４は、数値制御装置４及び工作機械５に対して自動的もしくは手動で為された設定の変更を検出し、必要に応じて共有データベース６に記憶される加工リソース情報６３を更新する加工リソース情報更新部４３を備える。
【００５９】
図１０は加工リソース情報の更新処理の例を示すフローチャートである。加工リソース情報更新部４３は、自動的にもしくは手動で数値制御装置４及び工作機械５の設定に変更が加えられたことを検出した場合（ステップＳＥ０１）、検出した変更を共有データベース６に記憶された加工リソース情報６３に反映させる必要があるかどうかを判断する（ステップＳＥ０２）。更新の必要があると判断された場合、加工リソース情報更新部４３は、必要に応じて数値制御装置４及び工作機械５の設定情報を加工リソース情報６３のデータ形式に変換する（ステップＳＥ０３）。そして、加工リソース情報更新部４３は、共有データベース６と通信し、加工リソース情報６３のデータ形式に変換された情報で加工リソース情報６３を更新する（ステップＳＥ０４）。
【００６０】
なお、加工リソース情報更新部４３は、数値制御装置４及び工作機械５の設定変更直後のタイミングで加工リソース情報６３を更新することが望ましいが、加工リソース情報更新部４３は、定期的に設定変更を検出して加工リソース情報６３を更新するようにしても良いし、外部トリガを受けとったタイミングで設定変更を検出して加工リソース情報６３を更新するようにしても良い。
【００６１】
上記変形例によれば、数値制御装置４及び工作機械５の設定が略最新の状態に保たれるため、リアルタイムにそれぞれの数値制御装置４上に加工指令解読部４１を組み込むことが不要となり、また、複数の数値制御装置４及び工作機械５の加工指令解読に係る処理を例えば１台のＰＣ上に設けた加工指令解読部４１で行わせることが可能となるため、ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１の構築コストを低減することができる。
【００６２】
ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの他の変形例として、１つの加工プログラムにより実施される加工が複数の加工プロセスを実行するものである場合に対応できるようにしても良い。一般的に行われる加工では、１つの加工プログラムにより実施される加工であっても、使用される工具及び加工に要求される事柄が、加工する部位や、荒加工や仕上げ加工といった加工の段階により異なる場合がある。そのため、ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムで扱う加工指令情報は、加工部位の形状および加工方法についての加工内容情報に、加工要求情報が紐づけられて記載されていることが望ましい。
【００６３】
このような、加工内容情報と加工要求情報との関連性を明示する記載するため、一連の加工を工程により複数の加工ステップに分割し、各ステップの要素として加工内容情報と加工要求情報を記載する、階層構造のデータモデルを用いて加工指令を記述することが考えられる。
【００６４】
図１１に階層構造を用いた加工指令情報の構成を示す。加工指令情報６２は、加工全体を管理する加工管理情報６２ａと、一つもしくは複数の加工ステップ６２ｂから構成される。加工管理情報６２ａには、機械の初期化に関する情報や加工ステップの実行順序、全ての加工ステップに共通する設定情報が記載される。各加工ステップ６２ｂは、前記加工内容情報６２ｃと加工要求情報６２ｄにより構成される。
【００６５】
階層構造を有する既存の加工指令の例としてはＩＳＯ１４６４９に準拠したＳＴＥＰ-ＮＣの規格が考えられるが、階層構造の記載ができる形式であれば、加工指令情報６２のフォーマットはどのようなものであっても良い。
【００６６】
上記変形例によれば、１つの加工プログラムにより実施される加工が複数の加工プロセスを実行するものである場合に対応できるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１を提供することができる。
【００６７】
図１２は、第２の実施形態によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システムの概略的な構成を示す図である。本実施形態によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１は、第１の実施形態で示したＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１の構成に加えて、加工における該加工にかかわる実行情報を取得する実行情報取得部４４と、該実行情報を加工指令情報６２と関連付けて共有データベース６に記録する実行情報記録部４５と、加工指令情報６２に加えられた変更を、変更情報として共有データベース６に記録する変更記録部４６と、実行情報取得部４４が取得した実行情報を評価する実行情報評価部４７を備える。また、本実施形態によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１では、製品の設計もしくは製造の過程で使用されるその他の装置７が加工に関する測定情報を出力するようにしても良い。そして、本実施形態によるＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム１が備える共有データベース６は、加工指令情報６２と、加工時の実行情報と、変更情報と、その他の装置７が出力する測定情報とを解析して作成される加工技術情報６４を記憶する。
【００６８】
実行情報取得部４４が取得する加工時の実行情報として、以下のものが例示される。但し、実行情報取得部４４は、実行情報としてこれらすべての情報項目を取得する必要は無い。
●加工中の工作機械５の各モータの電流、電圧、トルク、回転数、温度に関する計測情報
●加工中の工作機械５の振動、発生音、温度に関する計測情報
●加工中の切削液もしくはエアの圧力、流量、pHに関する計測情報
●その他、数値制御装置４及び工作機械５もしくは共有データベース６に接続されたその他の装置７により測定できる情報
【００６９】
その他、数値制御装置４及び工作機械５もしくは共有データベース６に接続されたその他の装置７により測定できる情報の例として、工作機械５が放電加工機である場合には、電極の印可電圧もしくは印可電流に関する計測情報などが例示され、工作機械５が放電加工機である場合には、レーザー加工機もしくはウォータージェット加工機である場合、レーザー出力もしくは水圧に関する計測情報などが例示される。また、工作機械５が射出成形機である場合、温度もしくは射出圧力の測定情報などが例示される。
【００７０】
また、その他の装置７から得られる測定情報としては、以下のものが例示される。但し、測定情報は、加工に係る情報として測定されるものであれば下記に限定されない。
●加工物の形状精度、幾何精度、加工面質に関する測定情報
●工具の破損状態、摩耗状態に関する情報
【００７１】
更に、加工技術情報６４としては以下の情報が例示される。ただし、これらすべてを含んでいる必要はない。
●加工条件と、その加工条件で加工した際の加工物の精度もしくは品質に関する測定情報を関連付けた情報（加工条件には、加工に使用した機能および、加工時の数値制御装置４及び工作機械５のパラメータの情報を含む）
●加工条件と、その加工条件で加工した際の加工リソースに関する測定情報（加工リソースに関する測定情報としては、ＣＮＣ工作機械のモータ温度や消費電力に関する情報や、工具の摩耗や寿命に関する情報が例示される）
【００７２】
図１３は、加工技術情報６４を利用した処理の一例を示すフローチャートである。まず、加工指令情報６２に基づいて、図２，３などで説明した処理が実行され、使用機能と機械パラメータの少なくとも一方が自動的に決定される（ステップＳＦ０１，ＳＦ０２）。ここで決定された使用機能と機械パラメータを加工条件Ａとする。数値制御装置４及び工作機械５では、加工条件Ａで加工を行われ（ステップＳＦ０３）、実行情報取得部４４が、その際の加工実行情報（加工実行情報Ａ）とその他の装置７が出力する測定情報（測定情報Ａ）を取得する。この加工実行情報Ａと測定情報Ａとに基づいて、実行情報評価部４７が、加工条件Ａでの加工結果（加工結果Ａ）が、加工指令情報６２の要求を満たしているかどうか評価を行う。加工結果の評価に関しては、加工指令情報６２が要求する基準を満たさない場合は不可とし、基準を満たしている場合には、より目的に適した結果ほど高い評価を与えるようにしても良い。加工結果の評価は実行情報評価部４７により自動で行ってもよいが、作業者が評価をした上で実行情報評価部４７に対して評価結果を入力するようにしても良い。
【００７３】
ここで、自動で選定された加工条件Ａに何らかの変更が加えられた場合（ステップＳＦ０５、変更後の加工条件を加工条件Ｂとする）、変更内容は変更記録部４６により取得される。その後、数値制御装置４及び工作機械５では、加工条件Ｂで加工を行われ（ステップＳＦ０６）、実行情報取得部４４が、その際の加工実行情報（加工実行情報Ｂ）とその他の装置７が出力する測定情報（測定情報Ｂ）を取得する。この加工実行情報Ｂと測定情報Ｂとから、実行情報評価部４７が、加工条件Ｂでの加工結果が（加工結果Ｂ）、加工指令情報６２の要求を満たしているかどうか評価を行う（ステップＳＦ０７）。
【００７４】
実行情報評価部４７は、加工結果Ａの評価と加工結果Ｂの評価を比較し（ステップＳＦ０８）、加工結果Ｂの評価の方が高い場合には、加工条件に施された変更が適切なものであったと判断し、加工結果は変更内容と関連付けて加工技術情報６４に登録される（ステップＳＦ０９，ＳＦ１０）。そして、これ以降に図２，３で説明した使用機能とパラメータの自動選択においては、同じ加工要求情報６２ｄが入力された場合に、加工条件Ｂが選択されるよう、加工リソース情報６３を修正する。
なお、加工結果Ｂの評価が加工結果Ａの評価より低かった場合は、加工条件に施された変更は不適切なものであったと判断する（ステップＳＦ１１）。この場合は、加工リソース情報の修正は行わない。
【００７５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
【００７６】
例えば、上記した実施形態では、数値制御装置４と工作機械５がそれぞれ異なる装置／機械であるものとして説明しているが、これら装置／機械が一体となっている数値制御工作機械に対しても本発明の技術は適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１  ＣＡＤ／ＣＡＭ−ＣＮＣ統合システム
４  数値制御装置
５  工作機械
６  共有データベース
７  その他の装置
４１  加工指令解読部
４２  加工指令実行部
４３  加工リソース情報更新部
４４  実行情報取得部
４５  実行情報記録部
４６  変更記録部
４７  実行情報評価部
６１  設計情報
６２  加工指令情報
６２ａ  加工管理情報
６２ｂ  加工ステップ
６２ｃ  加工内容情報
６２ｄ  加工要求情報
６３  加工リソース情報
６４  加工技術情報
【図１】
2018151736.tif 000003
【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】
2018151736.tif 000009
【図８】
2018151736.tif 000010
【図９】
2018151736.tif 000011
【図１０】
2018151736.tif 000012
【図１１】
2018151736.tif 000013
【図１２】
2018151736.tif 000014
【図１３】
2018151736.tif 000015