(57)【要約】【課題】本発明では、複数の設備が存在するラインで、交換対象の刃具数が多い場合でも、計画的かつ効率的に刃具の交換を行い、刃具未交換による設備停止を防ぐことができる工具交換時期表示装置を提供する。【解決手段】いくつかの工具を備えた複数の加工設備から、各工具の交換時期を示した交換時期情報を順次収集する情報収集手段１と、収集された各交換時期情報が示す交換時期を、交換作業負荷に応じて、書き換える書換手段２と、交換時期情報を、該当する工具を備えた加工設備の識別情報と共に、時系列に順次表示する表示手段３とを備えることを特徴とする工具交換時期表示装置。【選択図】　　　　図１
2004130451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
いくつかの工具を備えた複数の加工設備から、各工具の交換時期を示した交換時期情報を順次収集する情報収集手段と、
収集した各交換時期情報を、加工設備の識別情報と共に、時系列に順次表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする工具交換時期表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の工具交換時期表示装置において、
前記表示手段は、加工設備をいくつかのグループに分けて、各グループ毎に、交換時期情報を時系列に順次表示する手段であることを特徴とする工具交換時期表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の工具交換時期表示装置において、
収集された各交換時期情報が示す交換時期を、交換作業負荷に応じて、書き換える書換手段を備え、
前記表示手段は、書き換えられた交換時期情報を表示する手段であることを特徴とする工具交換時期表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の工具交換時期表示装置において、
前記書換手段は、交換時期情報に基づいて、同一交換時期に存在する各工具の交換作業時間を加算し、合計交換時間が所定時間以上の場合に、当該同一交換時期に存在する一部の工具の交換時期を、合計交換時間が所定時間以下である別の交換時期に書き換える手段であることを特徴とする工具交換時期表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具交換時期表示装置、特に、各工具の交換時期を表示する交換時期表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械で使用される切削工具には、バイト、ドリル、フライス、タップ等各種ある。これらの切削工具（以下、刃具と称する）は、消耗品であるため、一定個数ワークを加工すると新品に交換する。
【０００３】
１台の工作機械には、通常１〜１０個、トランスファマシンのような多ステーションの大型工作機械では数１０個の刃具が取り付けられている。このような工作機械を数台〜数十台並べて一連の加工を行うようにしたのをラインという。
【０００４】
従来、この工作機械に取り付けられた刃具を交換する作業は、通常、刃具交換作業者（以下、作業者と略す。）が複数のラインを受け持ち、各刃具が所定個数のワークを加工するときに新品の刃具と交換している。刃具の寿命は、刃具の種類や加工条件によって異なるため、刃具毎に交換時期に達する加工数の設定値が異なる。
【０００５】
刃具の交換時期は、刃具毎にワークの加工数をカウントするカウンタを工作機械に設け、予め設定された加工数に達するとランプ表示させる。このランプ表示は、工作機械のランプを整列し、表示したランプ表示装置で確認することができる。作業者は、このランプ表示により刃具交換時期に達したことを知り、刃具の交換を行う。
【０００６】
ランプ表示されてから更にワークが一定個数加工される間に当該刃具の交換が行わなければ、工作機械は自動的に停止する。
【０００７】
全自動ラインの場合は、刃具の交換がなければ、休憩時間中でも稼動できる。この場合、作業者は、休憩時間の前に受け持っているライン上の全刃具のカウンタを見て、休憩時間中に刃具交換時期になりそうな刃具を見つけ出し、事前に刃具を交換しておくことが必要となる。
【０００８】
刃具交換時期になりそうな刃具を早期に発見することを目的として、特開平１−３４６３６では、ひとつの設備に備えられた複数の工具について、加工開始前に寿命を事前にチェックする技術が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１−３４６３６号公報
【特許文献２】
特開平６−２２２８２５号公報
【特許文献３】
特開平５−２６９６４７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１−３４６３６の技術で、個別の設備に対して加工開始前に、刃具の寿命を予め予測することは可能である。
【００１１】
しかし、複数の設備を考慮して、刃具の交換時期を予測して、計画的に刃具の交換作業を行うことは困難である。
【００１２】
したがって、複数設備の場合、作業者が刃具を交換している最中に別の設備の刃具が交換時期に達し、次の刃具交換が間に合わずに、工作機械が停止してしまうこともある。
【００１３】
また、複数設備で同時に刃具交換時期に達し、作業者がすべての刃具交換に対処できずに、工作機械が停止してしまうこともある。
【００１４】
さらに、作業者の各加工設備間の移動距離が無駄に多くなり、非効率な作業になることもある。
【００１５】
そこで、本発明では、複数の設備が存在するラインで、交換対象の刃具数が多い場合でも、計画的かつ効率的に刃具の交換を行い、刃具未交換による設備停止を防ぐことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にかかる工具交換時期表示装置は、いくつかの工具を備えた複数の加工設備から、各工具の交換時期を示した各交換時期情報を順次収集する情報収集手段と、収集した交換時期情報を、加工設備の識別情報と共に、時系列に順次表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
このように構成された工具交換時期表示装置では、表示手段が、複数の設備に備えられた各工具の交換時期を、設備情報と共に時系列に表示することができる。
【００１８】
よって、作業者は事前に工具の交換時期を予測し、各設備の配置状況も合わせて考慮し、効率的かつ計画的に交換作業を行うことができる。
【００１９】
本発明の好適な態様では、表示手段は、加工設備をいくつかのグループに分けて、各グループ毎に、交換時期情報を時系列に順次表示することができる。
【００２０】
このように構成された工具交換時期表示装置では、表示手段は、予め各加工設備の設置状況を考慮して、近くに設置された加工設備をグループにして表示することができる。
【００２１】
したがって、作業者の設備間の移動距離を少なくして、より効率的に交換作業を行うことができる。
【００２２】
さらに、本発明の別の好適な態様では、収集された各交換時期情報が示す交換時期を、交換作業負荷に応じて、書き換える書換手段を備え、表示手段は、書き換えられた交換時期情報を表示する手段であることを特徴とする。
【００２３】
好適には、上記書換手段は、交換時期情報に基づいて、同一交換時期に存在する各工具の交換作業時間を加算し、合計交換時間が所定時間以上の場合に、当該同一交換時期に存在する一部の工具の交換時期を、合計交換時間が所定時間以下である別の交換時期に書き換える手段である。
【００２４】
このように構成された工具交換時期表示装置では、書換手段が、交換作業負荷に応じて、工具の交換時期を書き換えることができる。
【００２５】
したがって、一時期に工具の交換作業が集中するような場合に、作業者の負担を考慮して、工具の交換時期を書き換えることができる。そのため、交換作業が集中することで、交換作業が間に合わずに加工設備が停止してしまうことを防ぐことができる。
【００２６】
また、このように構成された工具交換時期表示装置では、交換作業の平準化を図ることができるため、ひとりの作業者が効率的に交換作業を行えるため、作業者の人数の削減が可能で、人件費の削減にもなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
交換作業負荷に応じて、各工具の交換時期を表示する本発明の実施の形態（以下、実施形態）について、図１乃至５を参照して説明する。
【００２８】
図１は、実施形態における工具交換時期表示装置のブロック図である。ここで、情報収集手段１は、各加工設備から各工具の交換時期情報を収集する。書換手段２は、収集された各交換時期情報が示す交換時期を、交換作業負荷に応じて、書き換える。表示手段３は、書き換えられた交換時期情報を、加工設備の識別情報と共に、順次時系列に画面表示する。
【００２９】
なお、加工設備とは、例えば機械部品を加工する１軸ＮＣ機や施盤などの工作機械のことをいう。また、交換時期情報とは、図２（ａ）に示すような情報である。この情報には、各工具（刃具）ごとの現在の加工回数及びその工具の寿命の加工回数、さらに、工具を交換するためにかかる時間などが含まれている。加工回数のカウントは、例えば、各工具の加工数をカウントするカウント装置を各加工設備毎に設けたり、複数の加工設備の各工具の加工数を集中管理する集中管理カウント装置を設けて、加工数をカウントしてもよい。工具交換の推定時間は、例えば、工具の寿命の加工数が３００と設定されていて、現在の加工数が２９８の場合、加工設備のサイクルタイムが３分だとすると、下記式で求められる。
【００３０】
Ｔ１（分）＝３分＊（３００−２９８）
また、表示手段３は、例えば、パソコンのディスプレイ、大型モニタ、パームトップなどの携帯端末などである。
【００３１】
さらに、加工設備の識別情報とは、交換すべき工具がどの加工設備に備えられたものなのかを作業者が識別できるような情報である。
【００３２】
図１のように構成された工具交換時期表示装置を有する加工設備では、書換手段が、交換作業負荷に応じて、工具の交換時期を書き換える。したがって、一時期に工具の交換作業が集中するような場合に、作業者の負担を考慮して、工具の交換時期を書き換えることができる。そのため、交換作業が集中することで、交換作業が間に合わずに加工設備が停止してしまうことを防ぐことができる。
【００３３】
また、このように構成された工具交換時期表示装置では、交換作業の平準化を図ることができるため、ひとりの作業者が効率的に交換作業を行えるため、作業者の人数の削減が可能で、人件費の削減にもなる。
【００３４】
また、表示手段３が、複数の設備備えられた各工具の交換時期を、設備情報と共に時系列に表示する。したがって、作業者は事前に工具の交換時期を予測し、各設備の配置状況も合わせて考慮し、効率的かつ計画的に交換作業を行うことができる。
【００３５】
ここで、図３のフロー図を参照しながら、実施形態における工具交換時期表示装置のフローを説明する。
【００３６】
まず、情報収集手段１が、ライン内に設置された加工設備ごとに設けられた各工具の交換時期情報を収集する（１０１）。そして、書換手段２が、交換作業負荷に応じて、交換時期情報を書き換える（１０２）。書き換えられた交換時期情報は、順次、加工設備の識別情報とともに表示手段３にて時系列に表示される（１０３）。
【００３７】
ここで、書換手段２が、交換作業負荷に応じて、交換時期情報を書き換える一例を図４のフロー図を用いて、説明する。
【００３８】
書換手段２は、収集された交換時期情報に基づいて、対象時間帯ｔｎで交換する必要がある工具を求めて、該当する各工具の交換するのにかかる時間を加算する。そして、求められた合計交換時間ｔｒｎを所定の基準時間Ｔｒと比較する（２０１）。そして、基準時間Ｔｒよりも合計交換時間ｔｒｎが大きければ、合計交換時間が基準時間Ｔｒよりも小さい時間帯ｔｒｎ−ｘを探す（２０２）。探し出した場合は、時間帯ｔｎで交換する必要がある工具の一部を、時間帯ｔｒｎ−ｘに移動させる。この工程を時間帯ｔｎでの合計交換時間が、基準時間Ｔｒよりも小さくなるまで続ける（２０３）。このときに、合計交換時間が基準時間Ｔｒよりも小さい時間帯ｔｒｎ−ｘが存在しなくなった場合は、警告表示をする（２０５）。これらの工程を、すべての時間帯について行う（２０４）。
【００３９】
上記の交換時期の書き換えのフローをヒストグラムを用いて示した図を図５に示す。
【００４０】
図５（ａ）は、単に時系列に並べた各工具の工具交換時期情報を示す図である。そして、図５（ｂ）は、図５（ａ）をヒストグラムで表現した図である。図が示すように、ｔ４，ｔｘ（分）において、交換時期が重複していることがわかる。そして、書換手段２が上記のように交換作業効率に応じて工具の交換時期を調整することで、図５（ｃ），（ｄ）に示すように交換時期が一時期に集中することを防ぐことができる。
【００４１】
また、交換時間を平準化する場合、刃具寿命に応じて前出しする刃具の優先順付けをしてもよい。例えば、図５で言うと、Ｔ４１＜Ｔ４２＜Ｔ４３の順に寿命が長い刃具として設定しておくことで、単価の高い工具の先出しをなるべく回避し、損失を最小限に抑えることができる。
【００４２】
図６は、図５（ｃ）に示す時系列に表示された交換時期情報に基づいて、作業者が、各設備の工具を交換する様子を描いたイメージ図である。
【００４３】
交換時期情報の表示は、順次交換する工具の情報を１つずつ表示してもよいし、時系列にいくつかの交換時期情報を表示しても良い。
【００４４】
また、上記の例では、累積時間が基準時間よりも小さい時間帯は、いずれも合計交換時間が超過した時間帯の調整に使われている。しかし、予め昼休みなどの休憩時間帯を定めておき、その時間帯は、調整に使われないようにすることもできる。
【００４５】
また、表示手段３は、各加工設備の設置場所を考慮して、いくつかのグループを予め設定しておき、各グループごとに交換時期情報を表示することもできる。例えば、図６に示すようなグループである。
【００４６】
これにより、広いラインの場合には、効率的な経路となるように作業の手順立てができ、より効率的な作業運営が可能になる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明にかかる工具交換時期表示装置は、表示手段が、複数の設備に備えられた各工具の交換時期を、設備情報と共に時系列に表示する。
【００４８】
したがって、作業者は事前に工具の交換時期を予測し、各設備の配置状況も合わせて考慮し、効率的かつ計画的に交換作業を行うことができる。
【００４９】
また、予め設備をグループ分けして、表示することもできるため、効率的な経路となるように作業の手順立てが容易にでき、より効率的な作業運営が可能になる。
【００５０】
さらに、書換手段が、交換作業負荷に応じて、工具の交換時期を書き換える。したがって、一時期に工具の交換作業が集中するような場合に、作業者の負担を考慮して、工具の交換時期を書き換えることができる。そのため、交換作業が集中することで、交換作業が間に合わずに加工設備が停止してしまうことを防ぐことができる。
【００５１】
また、交換時期を調整することで、交換作業の平準化を図ることができるため、ひとりの作業者が効率的に交換作業を行える。したがって、作業者の人数の削減が可能で、人件費の削減にもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における工具交換時期表示装置のブロック図である。
【図２】（ａ）工具カウンタ情報の一例である。（ｂ）時系列に並べ替えられた工具交換時期情報の一例である。
【図３】実施形態におけるフロー図である。
【図４】実施形態において、書換手段が交換時期情報を書き換える際のフローを示す図である。
【図５】（ａ）時系列に並べ替えられた交換時期情報の一例である。（ｂ）工具交換時期情報をヒストグラムで表した図である。（ｃ）業負荷に応じて交換時期を書き換え、時系列に並べ替えられた交換時期情報の一例である。（ｄ）書き換えられ平準化された交換時期情報をヒストグラムで表した図である。
【図６】時系列に表示された交換時期情報に基づいて、作業者が、各設備の工具を交換する様子を描いたイメージ図である。
【符号の説明】
１　情報収集手段、２　書換手段、３　表示手段。
【図１】
2004130451.tif 000003
【図２】
2004130451.tif 000004
【図３】
2004130451.tif 000005
【図４】
2004130451.tif 000006
【図５】
2004130451.tif 000007
【図６】
2004130451.tif 000008