(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケジュールデータに指定された順序で加工プログラムを工作機械の数値制御装置に実行させて当該工作機械を自動運転させるスケジュール運転を管理するスケジュール運転管理装置であって、
前記数値制御装置との間でデータの送受を行う第１の通信手段と、
加工プログラムを保存する保存装置との間でデータの送受を行う第２の通信手段と、
加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶手段と、
入力装置と、
前記入力装置を用いて編集された前記スケジュールデータを記憶するスケジュールデータ記憶手段と、
前記スケジュールデータ記憶手段に記憶されたスケジュールデータに指定されたファイル名の加工プログラムが前記数値制御装置のメモリに存在するかを前記第１の通信手段を介して探索し、存在しない場合には、前記加工プログラム記憶手段に存在するか、あるいは、前記第２の通信手段を介して前記保存装置に存在するかを探索し、前記加工プログラム記憶手段、あるいは、前記保存装置に存在した場合には、当該指定されたファイル名の加工プログラムを前記第１の通信手段を介して前記数値制御装置のメモリに送信し、当該指定されたファイル名の加工プログラムが、前記数値制御装置のメモリおよび前記加工プログラム記憶手段の双方に存在せず、前記保存装置に存在した場合には、当該指定されたファイル名の加工プログラムを前記加工プログラム記憶手段に記憶させる処理手段と
を有する工作機械のスケジュール運転管理装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記数値制御装置のメモリに送信すべき加工プログラムが当該数値制御装置で実行可能な形式かを判断し、
実行可能でないと判断された場合に、送信すべき加工プログラムを当該数値制御装置で実行可能な形式に変換する形式変換手段を当該管理装置はさらに有する
請求項１に記載の工作機械のスケジュール運転管理装置。
【請求項３】
スケジュールデータに指定された順序で加工プログラムを実行して工作機械を自動運転させるスケジュール運転システムであって、
加工プログラムを記憶するメモリを有し、前記工作機械を当該加工プログラムにしたがって自動運転させる数値制御装置と、
前記スケジュールデータを保持する管理装置と、
加工プログラムを保持する保存装置とを有し、
前記管理装置は、前記数値制御装置との間でデータの送受を行う第１の通信手段と、
前記保存装置との間でデータの送受を行う第２の通信手段と、
加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶手段と、
入力装置と、
前記入力装置を用いて編集された前記スケジュールデータを記憶するスケジュールデータ記憶手段とを有し、
前記スケジュールデータ記憶手段に記憶されたスケジュールデータに指定されたファイル名の加工プログラムが前記数値制御装置のメモリに存在するかを前記第１の通信手段を介して探索し、存在しない場合には、前記加工プログラム記憶手段に存在するか、あるいは、前記第２の通信手段を介して前記保存装置に存在するかを探索し、前記加工プログラム記憶手段、あるいは、前記保存装置に存在した場合には、当該指定されたファイル名の加工プログラムを前記第１の通信手段を介して前記数値制御装置のメモリに送信し、当該指定されたファイル名の加工プログラムが、前記数値制御装置のメモリおよび前記加工プログラム記憶手段の双方に存在せず、前記保存装置に存在した場合には、当該指定されたファイル名の加工プログラムを前記加工プログラム記憶手段に記憶させる処理手段と
を有する工作機械のスケジュール運転システム。
【請求項４】
前記処理手段は、前記数値制御装置のメモリに送信すべき加工プログラムが当該数値制御装置で実行可能な形式かを判断し、
実行可能でないと判断された場合に、送信すべき加工プログラムを当該数値制御装置で実行可能な形式に変換する形式変換手段を前記管理手段はさらに有する
請求項３に記載の工作機械のスケジュール運転システム。
【請求項５】
スケジュールデータに指定された順序で加工プログラムを工作機械の数値制御装置に実行させて当該工作機械を自動運転させるスケジュール運転方法であって、
前記数値制御装置に通信手段によって接続された管理装置の入力装置を用いて前記スケジュールデータを編集し、編集後の前記スケジュールデータに指定されたファイル名の加工プログラムが前記数値制御装置のメモリに存在するかを前記管理装置により探索し、存在しない場合には、前記管理装置あるいは当該管理装置に通信手段によって接続された加工プログラムを保存する保存装置を探索し、前記管理装置、あるいは、前記保存装置に存在した場合には、前記ファイル名の加工プログラムを前記通信手段を介して前記数値制御装置のメモリに送信し、当該指定されたファイル名の加工プログラムが、前記数値制御装置のメモリおよび前記管理装置の双方に存在せず、前記保存装置に存在した場合には、当該指定されたファイル名の加工プログラムを前記管理装置に記憶させる
工作機械のスケジュール運転方法。
【請求項６】
前記数値制御装置のメモリに送信すべき加工プログラムが当該数値制御装置で実行可能な形式かを判断し、
実行可能でないと判断された場合に、送信すべき加工プログラムを当該数値制御装置で実行可能な形式に変換して送信する
請求項５に記載の工作機械のスケジュール運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数値制御工作機械を自動運転させるスケジュール運転管理装置、スケジュール運転システムおよびスケジュール運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
数値制御装置によって制御されるマシニングセンタ等の工作機械においては、予めスケジュール表に規定された順序で加工プログラムを連続的に実行させて工作機械を自動運転するスケジュール運転が知られている。
このスケジュール運転を行うと、工作機械の近傍にオペレータが常駐する必要がなくなり、夜間等における無人運転が可能となる。
スケジュール運転を行うには、たとえば、数値制御装置に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータにおいて、スケジュール表を作成する。スケジュール表は、必要な加工プログラムのファイル名および加工プログラムの実行順序を規定する。そして、このパーソナルコンピュータから数値制御装置に対して実行すべき加工プログラムのファイル名を順次送信し、数値制御装置に実行させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したスケジュール運転を行うためには、スケジュール運転毎に当該スケジュール運転に必要なすべての加工プログラムを数値制御装置にダウンロードしておく必要ある。このため、スケジュール運転が長時間に及ぶ場合に、スケジュール運転に必要なすべての加工プログラムを工作機械のオペレータがチェックする必要があるため、スケジュール運転を開始するまでの準備作業に長時間を要する。
たとえば、オペレータがスケジュール運転に必要な加工プログラムを数値制御装置にダウンロードし忘れた場合には、スケジュール運転が停止し、当該必要な加工データを補充するまでの間は加工が中断するため、工作機械の稼働率が低下するという問題もある。特に、夜間等に行う無人運転時に必要な加工プログラムが存在しないと、工作機械の稼働率が大きく低下してしまう。
【０００４】
一方、加工プログラムは、数値制御装置を製造するメーカ毎に形式が異なるのが一般的である。したがって、工作機械において、同一作業内容の加工を行う場合であっても、数値制御装置の仕様が異なれば、加工プログラムの内容も異なる。このため、スケジュール運転に必要な加工プログラムは、数値制御装置の仕様毎に用意する必要があり、特定の作業を行う既存の加工プログラムが存在しても使用する数値制御装置の仕様に対応した形式の加工プログラムではない場合には、新たに加工プログラムを作成する必要があり、既存の加工プログラムを有効活用することができなかった。
また、スケジュール運転に使用中の数値制御装置が故障したような場合に、この数値制御装置と代替の数値制御装置の仕様が異なる場合には、代替の数値制御装置に応じた加工プログラムが必要となり、スケジュール運転の中断時間がさらに長期化するという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、工作機械のスケジュール運転中において運転停止のリスクを軽減でき、かつ、既存の加工プログラムの有効活用が可能な工作機械のスケジュール運転管理装置、スケジュール運転システムおよびスケジュール運転方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の工作機械のスケジュール運転管理装置は、スケジュールデータに指定された順序で加工プログラムを工作機械の数値制御装置に実行させて当該工作機械を自動運転させるスケジュール運転を管理するスケジュール運転管理装置であって、前記数値制御装置との間でデータの送受を行う第１の通信手段と、加工プログラムを保存する保存装置との間でデータの送受を行う第２の通信手段と、加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶手段と、前記スケジュールデータを記憶するスケジュールデータ記憶手段と、前記スケジュールデータ記憶手段に記憶されたスケジュールデータに指定されたファイル名の加工プログラムが前記数値制御装置のメモリに存在するかを前記第１の通信手段を介して探索し、存在しない場合には、前記加工プログラム記憶手段に存在するか、あるいは、前記第２の通信手段を介して前記保存装置に存在するかを探索し、存在した場合には、当該指定されたファイル名の加工プログラムを前記第１の通信手段を介して前記数値制御装置のメモリに送信する処理手段とを有する。
【０００７】
好適には、前記処理手段は、前記数値制御装置のメモリに送信すべき加工プログラムが当該数値制御装置で実行可能な形式かを判断し、実行可能でないと判断された場合に、送信すべき加工プログラムを当該数値制御装置で実行可能な形式に変換する形式変換手段をさらに有する
【０００８】
本発明の工作機械のスケジュール運転システムは、スケジュールデータに指定された順序で加工プログラムを実行して工作機械を自動運転させるスケジュール運転システムであって、加工プログラムを記憶するメモリを有し、前記工作機械を当該加工プログラムにしたがって自動運転させる数値制御装置と、前記制御装置と通信手段によってデータの送受信が可能に接続され、前記スケジュールデータを保持する管理装置と、前記管理装置と通信手段によってデータの送受信が可能に接続され、加工プログラムを保持する保存装置とを有し、前記管理装置は、前記数値制御装置との間でデータの送受を行う第１の通信手段と、加工プログラムを保存する前記保存装置との間でデータの送受を行う第２の通信手段と、加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶手段と、前記スケジュールデータを記憶するスケジュールデータ記憶手段とを有し、前記スケジュールデータ記憶手段に記憶されたスケジュールデータに指定されたファイル名の加工プログラムが前記数値制御装置のメモリに存在するかを前記第１の通信手段を介して探索し、存在しない場合には、前記加工プログラム記憶手段に存在するか、あるいは、前記第２の通信手段を介して前記保存装置に存在するかを探索し、存在した場合には、当該指定されたファイル名の加工プログラムを前記第１の通信手段を介して前記数値制御装置のメモリに送信する処理手段とを有する。
【０００９】
本発明の工作機械のスケジュール運転方法は、スケジュールデータに指定された順序で加工プログラムを工作機械の数値制御装置に実行させて当該工作機械を自動運転させるスケジュール運転方法であって、前記スケジュールデータに指定されたファイル名の加工プログラムが前記数値制御装置のメモリに存在するかを当該数値制御装置に通信手段によって接続された管理装置により探索し、存在しない場合には、前記管理装置あるいは当該管理装置に通信手段によって接続された加工プログラムを保存する保存装置を探索し、存在した場合には、前記ファイル名の加工プログラムを前記通信手段を介して前記数値制御装置のメモリに送信する。
【００１０】
本発明では、管理装置においてスケジュールデータが設定されると、まず、数値制御装置のメモリにスケジュールデータに指定されたファイル名の加工データが存在するかが探索される。存在する場合には、数値制御装置はその加工データを実行する。
存在しない場合には、管理装置や保存装置に存在しないかを探索して数値制御装置のメモリに供給する。
このように、本発明では、スケジュール運転の際に必要な加工プログラムを数値制御装置で全て管理していなくとも、管理装置においてスケジュールデータを設定することで、数値制御装置には必要な加工データが供給される。このため、多数存在する加工データの分散管理が可能となる。
また、本発明では、数値制御装置に供給される加工プログラムが当該数値制御装置の仕様に合致した形式かを管理装置において判断し、合致していない場合には合致する形式に変換する。このため、数値制御装置の仕様に合致しないが作業内容が同一の既存の加工プログラムが存在するような場合に、当該既存の加工プログラムを有効活用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るスケジュール運転システムの構成図である。
図１において、スケジュール運転システム１は、工作機械２と、数値制御装置４と、管理装置１１と、データサーバ５０（保存装置の一例）とを有する。
【００１２】
工作機械２は、たとえば、マシニングセンタ等の各種工作機械である。マシニングセンタは、面削り、穴あけ、中ぐり、タッピング等の様々な加工を複合的に行うことができる複合工作機械である。
この工作機械２には、工作機械２が備えた主軸に対して工具を自動交換する自動工具交換装置３が備わっている。
【００１３】
数値制御装置４は、少なくとも主制御部４ａ、メモリ４ｂおよび通信部４ｃを備えている。なお、数値制御装置４はコンピュータ等のハードウエアと所要のソフトウエアによって構成されている。
【００１４】
主制御部４ａは、加工プログラムを実行して工作機械２や自動工具交換装置３を動作させる制御指令を生成してこれらに出力する。
【００１５】
メモリ４ｂは、工作機械２を運転するための加工プログラムを記憶する。この加工プログラムは、主制御部４ａが実行可能な形式で記述されている必要がある。
【００１６】
通信部４ｃは、管理装置１１との間で各種データの送受信を行う。この通信部４ｃは、たとえば、ＲＳ２３２ＣやＲＳ４２２等の規格の通信回線３０により管理装置１１に接続されている。
【００１７】
データサーバ５０は、各種の加工プログラムを保存しており、ＬＡＮ（local area network）により管理装置１１と接続されている。データサーバ５０と管理装置１１との間は各種のデータの送受信が可能となっている。データサーバ５０は、工作機械２の設置場所とは離れた遠隔地に設置されている。
【００１８】
図２は、図１に示した管理装置１１の機能ブロック図である。
図１に示すように、管理装置１１は、入力部１２と、加工プログラム記憶部１３と、スケジュールデータ記憶部１４と、通信部１５と、主処理部１６と、通信部１７と、出力部１８と、形式変換処理部１９と、形式変換テーブル記憶部２０と、入力装置２１と、表示装置２２とを有している。
なお、管理装置１１は、たとえば、パーソナルコンピュータおよび所要のソフトウエアにより構成される。
【００１９】
入力部１２は、入力装置２１から各種データが入力されこれらのデータを主処理部１６に出力する。入力装置２１は、たとえば、キーボードやマウス等の各種外部入力装置で構成される。
【００２０】
出力部１８は、主処理部１６から入力されるデータを表示装置２２に出力する。表示装置２２は、データを画面上に表示する。表示装置２２には、たとえば、ＣＲＴ（cathode ray tube）や液晶パネル等が用いられる。
【００２１】
通信部１７は、通信回線３０を介して数値制御装置４との間で各種データを送受信する。
通信部１５は、ＬＡＮを介してデータサーバ５０との間で各種データを送受信する。
【００２２】
加工プログラム記憶部１３は、各種の加工プログラムを記憶している。この加工プログラム記憶部１３に記憶された加工プログラムは、数値制御装置４を用いてスケジュール運転するのに必要な加工プログラムに限らず、その他の仕様の数値制御装置で使用される加工プログラムも含んでいる。
【００２３】
スケジュールデータ記憶部１４は、スケジュール運転を行うためのスケジュールデータを記憶している。なお、スケジュール運転は、加工プログラム（工作機械に加工軌跡や加工条件等の指令を行うためのプログラム）の実行手順等の情報を登録したデータを読み出し、このデータにしたがって工作機械を運転することである。
【００２４】
ここで、図３に、スケジュールデータ記憶部１４に記憶されたスケジュールデータを表示装置２２の画面に表示した例を示す。
図３に示すように、スケジュールデータは、スケジュール名と、実行させる加工プログラムのファイル名等の情報からなる。画面上に順番に並んだファイル名の加工プログラムを順次実行することによりスケジュール運転が実行される。
なお、スケジュールデータは、入力装置２１等を用いて編集されたのちに、スケジュールデータ記憶部１４に記憶され、スケジュール運転を実行する際に主処理部１６によって読みだされる。
【００２５】
形式変換部１９は、主処理部１６から加工プログラムＰＲが入力され、この加工プログラムＰＲの形式を数値制御装置４の仕様に合致した形式に変換し、変換後の加工プログラムＰＲ’を再び主処理部１６に出力する。
通常、工作機械の数値制御装置は、製造メーカが異なれば、数値制御装置において実行される加工プログラムの形式も異なる。このため、形式変換部１９は、異なる数値制御装置に合わせて作成された加工プログラムの形式を変換し、使用する数値制御装置で同一の作業を行うことができるようにする。
具体的には、図４に示すように、変換前の加工プログラムＰＲを形式変換テーブルＴＲを用いて新たな形式の加工プログラムＰＲ’に変換する。
形式変換テーブル記憶部２０は、形式変換テーブルＴＲを記憶している。
この形式変換テーブルＴＲは、例えば、図５に示すように、変換前の加工プログラムＰＲの各種機能とこれらの機能に対応する変換先の加工プログラムＰＲ’の機能の情報からなる。
【００２６】
主処理部１６は、基本的には、スケジュール運転の実行時に、選択されたスケジュールデータをスケジュールデータ記憶部１４から読み出し、このスケジュールデータに指定されたファイル名の加工プログラムを実行させる指令を数値制御装置４に送信する。なお、主処理部１６の具体的な処理については後述する。
【００２７】
図６は、上記構成の管理装置１１を用いた工作機械２のスケジュール運転の手順の一例を説明するためのフローチャートである。
スケジュール運転が開始されると、管理装置１１の主処理部１６は、スケジュールデータ記憶部１４から選択されたスケジュールデータを読み出す（ステップＳ１）。
【００２８】
次いで、スケジュールデータ中の未読み出しの加工プログラムのファイル名を読み出す（ステップＳ２）。
このとき、未読み出しの加工プログラムが存在するかを判断し（ステップＳ３）、スケジュールデータ中の未読み出しの加工プログラムが存在しない場合には、スケジュール運転が終了したと判断してスケジュール運転を終了する（ステップＳ７）。
【００２９】
主処理部１６は、ファイル名を読み出すと、このファイル名の加工プログラムが数値制御装置４のメモリ４ｂに存在するかを探索する（ステップＳ４）。
主処理部１６は、読み出したファイル名の加工プログラムが数値制御装置４のメモリ４ｂに存在すると判断した場合には、この加工プログラムを実行させる指令を数値制御装置４に送り、数値制御装置４に加工プログラムを実行させる（ステップＳ１２）。
【００３０】
主処理部１６は、読み出したファイル名の加工プログラムが数値制御装置４のメモリ４ｂに存在しないと判断した場合には、管理装置１１の加工プログラム記憶部１３に存在しないか探索する（ステップＳ５）。
存在した場合には、この加工プログラムを読み出し、当該加工プログラムが数値制御装置４の仕様に応じた形式かを判断する（ステップＳ９）。当該加工プログラムが数値制御装置４の仕様に応じた形式である場合には、この加工プログラムを数値制御装置４のメモリ４ｂに送信し（ステップＳ１１）、数値制御装置４に加工プログラムを実行させる（ステップＳ１２）。加工プログラムが数値制御装置４の仕様に応じた形式でない場合には、この加工プログラムの形式を変換し（ステップＳ１０）、変換後の加工プログラムを数値制御装置４のメモリ４ｂに送信する。
【００３１】
主処理部１６は、読み出したファイル名の加工プログラムが管理装置１１の加工プログラム記憶部１３に存在しない場合には、データサーバ５０に存在しないか探索する（ステップＳ６）。
存在しない場合には、スケジュール運転を停止する（ステップＳ８）。
存在する場合には、この加工プログラムをデータサーバ５０から管理装置１１に取り込み、当該加工プログラムが数値制御装置４の仕様に応じた形式かを判断する（ステップＳ９）。その後の処理は、上記したのと同様である。なお、データサーバ５０から管理装置１１に取り込んだ加工プログラムは数値制御装置４に送信するとともに、管理装置１１の加工プログラム記憶部１３に記憶しておく。加工プログラム記憶部１３に記憶しておくことで、管理装置１１が他の数値制御装置を管理する際に加工プログラム記憶部１３に記憶しておいた加工プログラムを使用することができるからである。
【００３２】
以上のように、本実施形態によれば、数値制御装置４のメモリ４ｂにスケジュール運転に必要な加工プログラムが存在しなくても、管理装置１１やデータサーバ５０から自動的に供給されるため、オペレータはスケジュール運転に必要なスケジュールデータを作成するだけでよく、加工プログラムの存在場所の確認等を行う必要がなくなる。このため、スケジュール運転を開始する前の準備作業が飛躍的に軽減されるとともに、スケジュール運転の停止のリスクが軽減される。特に、夜間等における無人運転でのスケジュール運転の停止のリスクを軽減することができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、数値制御装置４の仕様に応じた形式の加工プログラムでなくても、加工に作成した既存の加工プログラムをデータサーバ５０等に蓄積しておけば、既存の加工プログラムを有効活用できる。また、たとえば、他の工場において異なる仕様の数値制御装置を使用して同一製品を製造している場合に、その製造に用いた加工プログラムをネットワークを介してデータサーバ５０等において管理しておけばよい。
さらに、数値制御装置４が故障等した場合に、代替の数値制御装置を用いてスケジュール運転を続行するような場合にも、迅速な対応が可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、工作機械のスケジュール運転中において運転停止のリスクを軽減できる。
また、本発明によれば、多数の加工プログラムを各数値制御装置で一括管理する必要がなく分散管理が可能となる。
さらに、本発明によれば、既存の加工プログラムの有効活用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るスケジュール運転システムの構成図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係るスケジュール運転管理装置の機能ブロック図である。
【図３】  スケジュールデータの表示装置への出力の一例を示す図である。
【図４】  形式変換処理部の処理方法を説明するための図である。
【図５】  形式変換テーブルの構成を説明するための図である。
【図６】  本発明の一実施形態に係るスケジュール運転方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…スケジュール運転システム
２…工作機械
３…自動工具交換装置
４…数値制御装置
１１…スケジュール管理装置
１２…入力部
１３…加工プログラム記憶部
１４…スケジュールデータ記憶部
１５…通信部
１６…主処理部
１７…通信部
１８…出力部
１９…形式変換部
２０…形式変換テーブル記憶部
２２…表示装置
５０…データサーバ
【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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