(57)【要約】【課題】  使用者の要望にできるだけ近い工具配置結果を出力できる工具配置装置を提供する。【解決手段】  所定形状の孔Ｈをあける部品図形データＤ１に対して工具配置を行いその工具配置の結果を出力する工具配置結果出力手段２を設ける。この工具配置におけるヒット数、使用工具種類数、偏荷重等の複数の評価基準の重視割合である重みを設定する重み設定手段３を設ける。この重み設定手段３に設定される重みを変更操作する重み変更操作手段４を設ける。前記所定形状の孔Ｈをあける工具配置の評価値を、前記重み設定手段３に設定された重みを用いて計算する評価値計算手段８を設ける。工具配置結果出力手段２は、所定の基準に従い、前記所定形状の孔Ｈに対する工具配置を行い、かつ所定の基準を変更して同じ所定形状の孔に対する工具配置を行う処理を繰り返すものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材に対して一つまたは複数の工具を用いて種々の所定形状の孔をあけるパンチプレスのための工具配置を定める工具配置装置であって、所定形状の孔をあける部品図形データに対して所定の基準に従い工具配置を行いその工具配置の結果を出力する工具配置結果出力手段と、工具配置におけるヒット数、使用工具種類数等の複数の評価基準の重視割合である重みを設定する重み設定手段と、この重み設定手段に設定される重みを変更操作する重み変更操作手段と、前記工具配置結果出力手段で出力された工具配置の評価値を前記重み設定手段に設定された重みを用いて計算する評価手段とを備えた工具配置装置。
【請求項２】
前記評価手段は、前記工具配置結果出力手段に、前記所定の基準を変更して同じ所定形状の孔に対する工具配置を行う処理を繰り返させることにより、評価値の優れた工具配置を探していくものとした請求項１記載の工具配置装置。
【請求項３】
前記評価基準として、少なくともヒット数、使用工具種類数、および偏荷重に対する基準を含むものである請求項１または請求項２記載の工具配置装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パンチプレスを制御する加工プログラムの自動プログラミング過程等で、図形データで示される部品図形に対して工具を配置する工具配置装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動プログラミング装置による加工プログラムの作成過程において、図形データで示される板材の部品図形に対して、所定の基準で自動工具配置を行っている。前記所定の基準は、自動プログラミング装置のメーカ側で最適と考えられる基準としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、自動プログラミング装置を使用する顧客によって、パンチプレスの機種、準備される工具、加工する素材，製品やその数量等が様々に異なるため、全ての顧客にとって最適な工具配置を行うことは、難しい。
そのため、自動工具配置された工具または配置形態が適切でない場合、その都度、手修正が必要となる。顧客により、工具配置を手直しして加工する場合も少なくない。
工具配置が適切かどうかは、パンチプレスの機種、業界、素材など、色々な要因があり、工具配置を決定するソフトウェア修正による対応や、パラメータの修正のみでは対応が困難である。
【０００４】
この発明の目的は、使用者の要望にできるだけ近い工具配置結果を出力できる工具配置装置を提供することである。
この発明の他の目的は、より使用者の要望に近い工具配置が効率良く行えるものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、効率や、手持ち工具の都合、加工品質を総合的に勘案した適切な工具配置が行えるものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の工具配置装置（１）は、板材に対して一つまたは複数の工具（Ｔ）を用いて種々の所定形状の孔（Ｈ）をあけるパンチプレスのための工具配置を定める工具配置装置であって、所定形状の孔（Ｈ）をあける部品図形データ（Ｄ１）に対して所定の基準（Ｒ１）に従い工具配置を行いその工具配置の結果を出力する工具配置結果出力手段（２）と、工具配置におけるヒット数、使用工具種類数等の複数の評価基準の重視割合である重みを設定する重み設定手段（３）と、この重み設定手段（３）に設定される重みを変更操作する重み変更操作手段（４）と、前記工具配置結果出力手段（２）で出力された工具配置の評価値を前記重み設定手段（３）に設定された重みを用いて計算する評価手段（５）とを備えるものである。
【０００６】
この構成によると、工具配置結果出力手段（２）の工具配置の結果に対して、評価手段（５）は、重み設定手段（３）に設定された重みを用いて評価値を計算する。前記重みは複数の評価基準の重視割合であり、評価手段（５）は、例えば評価基準毎に、設定された重みを最良値として、その最良値に対する評価基準別の評価値を所定の基準で計算し、この評価基準別の評価値の総和を、工具配置の評価値とする。評価値の計算された工具配置の結果は、工具配置結果出力手段（２）によって画面表示装置の画面等に出力される。評価値を用いるため、工具配置結果を簡易に評価することができる。この場合に、ヒット数や使用工具種類等の複数の評価基準が定めてあり、その各評価基準の重みを用いて評価値を計算するものとされ、またその重みが、重み変更操作手段（４）によって変更することができる。そのため、使用者毎にパンチプレスの機種，素材，加工品質等の都合に応じて、各評価基準の重みを適宜変更することで、使用者にとって最適の評価値が計算される。したがって、使用者毎に、その使用者の要望にできるだけ近い工具配置結果を出力することができる。
【０００７】
前記評価手段（５）は、前記工具配置結果出力手段（２）に、前記所定の基準（Ｒ１）を変更して同じ所定形状の孔（Ｈ）に対する他の工具配置を行う処理を繰り返させることにより、評価値の優れた工具配置を探していくものとしても良い。
この構成の場合、評価手段（５）は、工具配置結果出力手段（２）に、所定の基準（Ｒ１）の内容を変更して同じ所定形状の孔（Ｈ）に対する工具配置を行う処理を繰り返すさせるため、工具配置結果出力手段（２）による工具配置の処理毎に異なる工具配置の結果が得られる。そのため、工具配置毎に評価手段（５）による評価値の計算を行い、その評価値が満足できない場合は、再度の工具配置を行うという処理を繰り返すことで、評価値の高い工具配置を探すことができ、より一層、使用者の要望にできるだけ近い工具配置結果を出力することができる。
【０００８】
この発明おいて、前記評価基準として、少なくともヒット数、使用工具種類数、および偏荷重に対する基準を含むものとしても良い。
ヒット数は、加工の効率、つまり加工に要する時間に影響する。使用工具種類数は、パンチプレスによる工具交換の時間や、パンチプレスあるいは機外に準備が必要な工具の数に影響する。偏荷重は加工品質に影響する。そのため、評価基準として、ヒット数、使用工具種類数、および偏荷重に対する基準を含むものとすることで、効率や、手持ち工具の都合、加工品質を総合的に勘案した適切な工具配置が行える。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の工具配置装置は、板材に対して一つまたは複数の工具を用いて種々の所定形状の孔をあけるパンチプレスのための工具配置を定める工具配置装置であって、所定形状の孔をあける部品図形データに対して所定の基準に従い工具配置を行いその工具配置の結果を出力する工具配置結果出力手段と、工具配置におけるヒット数、使用工具種類数等の複数の評価基準の重視割合である重みを設定する重み設定手段と、この重み設定手段に設定される重みを変更操作する重み変更操作手段と、前記工具配置結果出力手段で出力された工具配置の評価値を前記重み設定手段に設定された重みを用いて計算する評価手段とを備えたものであるため、使用者の要望にできるだけ近い工具配置結果を出力することができる。
前記評価手段が、前記工具配置結果出力手段に、前記所定の基準を変更して同じ所定形状の孔に対する工具配置を行う処理を繰り返させることにより、評価値の優れた工具配置を探していくものとした場合は、より使用者の要望に近い工具配置を、効率良く行うことができる。
前記評価基準として、少なくともヒット数、使用工具種類数、および偏荷重に対する基準を含むものとした場合は、効率や、手持ち工具の都合、加工品質を総合的に勘案した適切な工具配置を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この工具配置装置１は、パンチプレスのための工具配置を定める装置であって、例えば加工プログラムを作成する自動プログラミング装置（図示せず）の一部からなり、コンピュータおよびこれに実行させるプログラムによって構成される。この工具配置装置１は、工具配置結果出力手段２、重み設定手段３、重み変更操作手段４、および評価手段５を備える。
【００１１】
工具配置結果出力手段２は、工具配置部６および配置結果出力部７を有する。配置結果出力部７は、工具配置部６で配置された工具配置の結果を、液晶表示装置等の画面表示装置の画面に出力する手段である。
【００１２】
工具配置部６は、孔Ｈをあける形状を示した部品図形データＤ１に対して、所定の基準Ｒ１で工具配置を行って工具配置結果データＤ２を得る手段である。工具配置結果データＤ２は、部品図形Ｇに対して、工具の図Ｔを並べたデータである。所定の基準Ｒ１は、例えば、部品図形データＤ１で示される図形Ｇを、同図中に２つの図形Ｇ１，Ｇ２の組み合わせで示すように、矩形，三角形，円等の簡素な形状の組み合わせパターンである形状パターンに変更する基準や、その形状パターンに対して割付ける工具の配置パターンの基準等である。工具の配置パターンは、どの形状，寸法の工具を用いるか、またその工具をどのように配置するか等の基準である。これら形状パターンに変更する基準や、形状パターンに対して工具を割付ける基準等は、工具配置部６を構成する記憶手段（図示せず）に登録しておく。所定の基準Ｒ１は、形状パターンに変更する過程を採らずに、直接に工具配置を行う基準であっても良い。
【００１３】
また、工具配置部６は、所定の基準Ｒ１の内容を変更して、同じ所定形状の孔、つまり同じ部品図形データＤ１の図形Ｇに対する工具配置を行う処理を繰り返すものとされる。この場合の所定の基準Ｒ１の変更は、例えば、どの使用工具を使用するか、またその工具をどのように配置するか等の基準、あるいはどの形状パターンとして認識するかなどの変更である。
【００１４】
重み設定手段３は、工具配置における複数の評価基準の重みを設定する手段である。複数の評価基準としては、例えば、ヒット数、使用工具数、および偏荷重に対する基準とされる。ヒット数は、工具配置結果における配置工具の数である。
前記重みは、複数の評価基準の重視割合であり、評価基準毎に設定された重みが、その評価基準の最良値とされる値である。例えば、評価基準がヒット数、使用工具数、および偏荷重の３つであって、評価値の全体を「２」と設定する場合、この「２」のうちの「１」をヒット数の重み、０．５を使用工具数の重み、０．５を偏荷重の重みとなるように設定される。
【００１５】
重み変更操作手段４は、重み設定手段３に設定される重みを、キーボード等の入力手段（図示せず）や、他の任意の手段で変更操作する手段である。重み設定手段３には、例えばデフォルト値が設定され、重み変更操作手段４によって任意の値が設定される。なお、重み変更操作手段４で設定する重みの設定可能な範囲については、自由としても良く、また制限範囲を設けても良い。
【００１６】
評価手段５は、評価値計算手段８、評価値判定手段９、および評価値記憶手段１０を有している。
評価値計算手段８は、工具配置部６で出力された工具配置結果データＤ２につき、その評価値を、重み設定手段に設定された重みを用いて計算する手段である。評価値計算手段８は、各評価基準毎に、重み設定手段に設定された重みを最良値として、その最良値に対する割値である評価基準別評価値を計算し、これら評価基準別評価値を加算した値を、工具配置全体の評価値とする。
【００１７】
評価値計算手段８において、評価基準別評価値は、例示すると次のように計算される。ヒット数については、１回を最良値（例えば「１」）とし、５回であれば、０．５、１０回であれば０．１などのように、適宜定めた基準で最良値に対する割合を計算する。この計算された値につき、ヒット数についての重みが「１」であると、最良値に対する割合がそのまま評価基準別評価値となるが、重みが「０．５」であると、その重み「０．５」に対して、最良値に対する割合を乗算した値が評価基準別評価値となる。例えば、重みが０．５であり、最良値に対する割合が０．５であると、評価基準別評価値は０．２５（＝０．５×０．５）となる。
使用工具種類数についても、ヒット数の場合と同様にして、評価基準別評価値が計算される。
【００１８】
偏荷重についての評価基準別評価値は、例えば次のように計算される。図６（Ａ）に示すように、板材Ｗに矩形の孔Ｈをあける場合に、幅Ｗ１の工具を用いると２パンチ（ヒット数２）であけることができるが、斜線を施して示す範囲が重なり部分となり、その重なり部分の幅Ｂが広くなる。図６（Ｂ）の例は、同図（Ａ）と同じ形状の孔Ｈを開ける場合に、幅Ｗ２の工具を用いる例であり、３パンチ（ヒット数３）で加工することになる。しかし、重なり部分の幅Ｂは狭くなっている。重なり部分は、既に孔のあいた箇所に工具が位置する部分であり、重なり部分の幅Ｂが大きいほど、偏荷重が大きくなる。偏荷重が大きくなると、加工の品質が低下する。
したがって、重なり部分の幅Ｂが無い場合を最良値（例えば「１」）とし、重なり部分の幅Ｂが大きくなるに従い、適宜設定した基準に従い、０．８、０．５等のように、最良値に対する割合を計算する。この最良値に対する割合を、偏荷重について設定された重みに乗算することで、偏荷重についての評価基準別評価値を得る。例えば、偏荷重について設定された重みが「０．５」であり、最良値に対する割合が「０．８」であると、評価基準別評価値は、０．４（＝０．５×０．８）となる。
【００１９】
評価値判定手段９は、同じ部品図形データＤ１に対する前回以前の工具配置の評価値の最高値と今回の評価値とを比較し、高い方の評価値で評価値記憶手段１０の記憶内容を更新する手段である。
【００２０】
また、評価値判定手段９は、評価値計算手段８で計算した今回の評価値が、過去の評価値の最高値である評価値記憶手段１０の記憶値を超えない場合は、工具配置部６に対し、所定の基準Ｒ１の内容を変更して工具配置の処理を繰り返す指令を与えるものとされる。この場合に、評価値記憶手段１０は、許容評価値を設定しておいて、今回の評価値が許容評価値に達するか否かを判定し、許容評価値に達した場合は工具配置部６による工具配置の繰り返しを止めるものとしても良い。
なお、工具配置部６による工具配置の繰り返しを止める指令は、所定の入力手段（図示せず）によりオペレータにより与えるようにしても良い。
【００２１】
上記構成の工具配置装置１による処理の例を説明する。この工具配置装置１は、例えば図２に示すように、図１の工具配置部６による工具配置と、評価手段５による評価とを繰り返す。工具配置の過程は、例えば図１の図形Ｇを図形Ｇ１，Ｇ２の組み合わせである図形パターンと決定する過程と、その決定された各図形Ｇ１，Ｇ２に対する使用工具を決定する過程とを含むものとされる。図形Ｇ１，Ｇ２に対する使用工具の配置は、例えば工具配置部６に登録された内容に従って行われる。
図３に示すように、工具配置の過程は、使用工具を決定した後に形状パターンを決定するものとしても良い。
また、図４に示すように、形状パターンによることなく、使用工具を決定し、その使用工具の配置を決定するものとしてもよい。
【００２２】
図５（Ｂ）〜（Ｄ）は、重み設定手段３に設定される各評価基準がヒット数、使用工具数、および偏荷重であって、その重みを図中に示したように設定した場合の、部品図形データＤ１（図５（Ａ））に対する工具配置の例を示す。この例は、いずれも各評価基準に対する重みの和を「２」としている。
【００２３】
同図（Ｂ）は、各重みを、ヒット数：１、使用工具種類数：０．５、偏荷重：０．５としてヒット数を重視した場合の工具配置例である。この例では、図形Ｇ１の部分に対して１５mm角の工具が、図形Ｇ２の部分に対して２０mm角の工具が選定されている。
同図の工具配置の例では、１５mm角の工具と２０mm角の工具との２本の工具で加工するが、図形Ｇ２の部分の加工が、２０mm角の工具を用いて４回で加工することになり、ヒット数は少なくなっている。
【００２４】
同図（Ｃ）は、各重みを、ヒット数：０．５、使用工具種類数：１、偏荷重：０．５として使用工具種類数を重視した場合の工具配置例である。この例では、図形Ｇ１の部分に対して１５mm角の工具が、図形Ｇ２の部分に対しても１５mm角の工具が選定されている。  この工具配置の場合、図形Ｇ２の部分の加工につき、１５mm角の工具を用いて６回のパンチで加工することになり、ヒット数は同図（Ｂ）の例よりも増えるが、１５mm角の１本の工具で加工できる。
【００２５】
同図（Ｄ）は、各重みを、ヒット数：０．５、使用工具種類数：０．５、偏荷重：１として偏荷重を重視した場合の工具配置例である。この例では、図形Ｇ１の部分に対して１５mm角の工具が、図形Ｇ２の部分に対しも１０mm角の工具が選定されている。
この工具配置の場合、図形Ｇ２の部分の加工につき、１０mm角の工具を用い６回のパンチで加工することになり、ヒット数および使用工具数とも、同図（Ｂ）の例よりも増えるが、小さな工具で加工するため、偏荷重は小さくできる。
【００２６】
この工具配置装置は、このように、ヒット数、使用工具種類等の複数の評価基準の重視割合である重みを設定する重み設定手段３を設け、この重み設定手段３に設定される重みを重み変更操作手段４によって変更操作可能としたため、使用者の要望にできるだけ近い工具配置結果を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の一実施形態にかかる工具配置装置の概念構成を示すブロック図である。
【図２】同工具配置装置による工具配置と評価の繰り返し過程例の説明図である。
【図３】同工具配置装置による工具配置と評価の繰り返し過程例の別の例の説明図である。
【図４】同工具配置装置による工具配置と評価の繰り返し過程例のさらに別の例の説明図である。
【図５】評価基準の重みを変えた場合の工具配置例の説明図である。
【図６】偏荷重を生じる工具配置の説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…工具配置装置
２…工具配置結果出力手段
３…重み設定手段
４…重み変更操作手段
５…評価手段
６…工具配置部
７…配置結果出力部
８…評価値計算手段
９…評価値判定手段
１０…評価値記憶手段
Ｄ１…部品図形データ
Ｄ２…工具配置結果データ
Ｇ…部品図形
Ｇ１，Ｇ２…図形
Ｈ…孔
Ｔ…工具
【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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