特許第6987960号(P6987960)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ DMG森精機株式会社の特許一覧

<>
  • 特許6987960-情報処理装置 図000002
  • 特許6987960-情報処理装置 図000003
  • 特許6987960-情報処理装置 図000004
  • 特許6987960-情報処理装置 図000005
  • 特許6987960-情報処理装置 図000006
  • 特許6987960-情報処理装置 図000007
  • 特許6987960-情報処理装置 図000008
  • 特許6987960-情報処理装置 図000009
  • 特許6987960-情報処理装置 図000010
  • 特許6987960-情報処理装置 図000011
  • 特許6987960-情報処理装置 図000012
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6987960
(24)【登録日】2021年12月3日
(45)【発行日】2022年1月5日
(54)【発明の名称】情報処理装置
(51)【国際特許分類】
   G05B 19/4093 20060101AFI20211220BHJP
【FI】
   G05B19/4093 Z
【請求項の数】2
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2020-215739(P2020-215739)
(22)【出願日】2020年12月24日
【審査請求日】2021年5月31日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000146847
【氏名又は名称】DMG森精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100134430
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 卓士
(72)【発明者】
【氏名】坂本 浩也
(72)【発明者】
【氏名】津久井 陽司
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 路彦
【審査官】 尾形 元
(56)【参考文献】
【文献】 特開2009−53736(JP,A)
【文献】 特開2005−149194(JP,A)
【文献】 特開2006−293744(JP,A)
【文献】 特開平10−320027(JP,A)
【文献】 特開平4−365538(JP,A)
【文献】 特開昭64−19412(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G05B 19/18−19/416
G05B 19/42−19/46
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
工作機械の数値制御装置で実行されるプログラムを処理する情報処理装置であって、
処理前のプログラムからISO 6983-1:2009またはJIS B 6315-1:2013で機能が未指定である機能コードのうちの予め設定された設定機能コードを削除または無視する処理をし、処理前のプログラムに含まれる複数のコードのうちの起点になる起点コードを検出し、前記起点コードに対応した追加コードを追加する処理をし、処理後のプログラムを生成する情報処理部を備える、情報処理装置。
【請求項2】
工作機械における加工を制御するための数値制御装置で用いられる加工プログラムを生成する情報処理装置であって、
コンピュータ支援製造システムにおいて生成された加工プログラムに含まれる複数のコードのうち、標準化されていないコードを削除するフィルタリングを行うコードフィルタ部と、
前記コードフィルタ部でフィルタリングが行われた加工プログラムに含まれる複数のコードをそれぞれ解釈する加工プログラム解釈部と、
前記加工プログラム解釈部による解釈結果に応じて、前記加工プログラムに対して、工作機械または数値制御装置に固有の機能を実現する機能コードの追加を実行する最適化処理部と、
を備えた情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、情報処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上記技術分野において、特許文献1には、CAM(Computer Aided Manufacturing)で生成されたCL(Cutter Location)データの位置決め経路を自動的に最適化するための技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第6438023号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記文献に記載の技術では、CLデータは、ISO(International Organization for Standardization:国際標準化機構)で標準化されたフォーマットのみならず、CAMメーカーごとに異なる独自のフォーマットで生成されている。
【0005】
このため、CLデータをNCプログラムへ変換するには、異なるCAM装置ごとに独自のポストプロセッサを開発しなければならず、その開発に膨大な費用や時間がかかる。
【0006】
一方、工作機械メーカー各社から多種多様の工作機械が展開されているため、CAM装置の販売店が、各工作機械が有する様々なオプション機能を盛り込んだNCプログラムへ変換可能なポストプロセッサを開発することは困難である。よって、特許文献1のようにCLデータにおいて、工作機械に有用な機能が実装されていても、CLデータからNCプログラムへ変換することができず、汎用的な機能しか利用できていないという現状がある。
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
工作機械の数値制御装置で実行されるプログラムを処理する情報処理装置であって、
処理前のプログラムからISO 6983-1:2009またはJIS B 6315-1:2013で機能が未指定である機能コードのうちのあらかじめ設定された設定機能コードを削除または無視する処理をし、処理前のプログラムに含まれる複数のコードのうちの起点になる起点コードを検出し、前記起点コードに対応した追加コードを追加する処理をし、処理後のプログラムを生成する情報処理部を備える、情報処理装置である。
【0008】
上記目的を達成するため、本発明に係る他の装置は、
工作機械における加工を制御するための数値制御装置で用いられる加工プログラムを生成する情報処理装置であって、
コンピュータ支援製造システムにおいて生成された加工プログラムに含まれる複数のコードのうち、標準化されていないコードを削除するフィルタリングを行うコードフィルタ部と、
前記コードフィルタ部でフィルタリングが行われた加工プログラムに含まれる複数のコードをそれぞれ解釈する加工プログラム解釈部と、
前記加工プログラム解釈部による解釈結果に応じて前記加工プログラムに含まれるコードを最適化して新たな最適化加工プログラムを生成する最適化処理部と、
を備えた情報処理装置である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、様々なCAM装置から出力された加工プログラムに基づいて、数値制御装置や工作機械のパフォーマンスをより高いレベルで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】第1実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
図2】第2実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
図3】第2実施形態に係る情報処理装置の処理の流れを説明する図である。
図4】第2実施形態に係る情報処理装置の処理の概要を示す図である。
図5A】第2実施形態に係る情報処理装置の処理の一例を示す図である。
図5B】第2実施形態に係る情報処理装置の処理の他の例を示す図である。
図6】第3実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
図7】第3実施形態に係る情報処理装置の表示画面の例を示す図である。
図8】第3実施形態に係る情報処理装置の表示画面の例を示す図である。
図9】第3実施形態に係る情報処理装置の処理の具体例を示す図である。
図10】第3実施形態に係る情報処理装置の処理の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0012】
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態としての情報処理装置100について、図1を用いて説明する。情報処理装置100は、コンピュータ支援製造システムとしてのCAM装置140において生成された加工プログラム150に基づいて、数値制御装置120で用いられる加工プログラム130を生成するための装置である。加工プログラム150としては、例えばNC(Numerical Control)プログラムなどが挙げられる。
【0013】
図1に示すように、情報処理装置100は、コードフィルタ部101と、加工プログラム解釈部102と、最適化処理部103と、記憶部104とを含む。
【0014】
コードフィルタ部101は、CAM装置140において生成された加工プログラム150に含まれる複数のコードのうち、標準化されていないコードを削除するフィルタリングを行う。
【0015】
加工プログラム解釈部102は、フィルタリング後の加工プログラム160に含まれる複数のコードをそれぞれ解釈する。
【0016】
加工プログラム160を解釈した結果は、如何なる形式で表されてもよい。例えば、APT(automatically programmed tools)で記述された工具経路データとしてのCLデータ、もしくは情報処理装置100の内部データといった形式でもよい。APTとは、工作機械の数値制御用に開発されたプログラミング言語であり、製作する機械部品の形状に基づいて工具経路や加工手順を自動的に決定することができる。APTの工具経路決定機能をより精密に改良したEXAPT(extended subset of APT)を用いてもよい。また、加工プログラム解釈部102は、加工プログラム160に含まれている非標準化コード(削除されなかったもの)を標準化コードに置き換えた加工プログラムを解釈結果として出力してもよい。
【0017】
最適化処理部103は、加工プログラム解釈部102における解釈の結果に最適化処理を実行する。具体的には、工作機械110や数値制御装置120の仕様に応じて加工プログラム150に含まれるコードを更新して最適化加工プログラム130を生成する。最適化処理を施された最適化加工プログラム130は、数値制御装置120に送信される。
【0018】
記憶部104には各種プログラムモジュール141が保存されている。不図示のプロセッサが、各種プログラムモジュール141を実行することにより、コードフィルタ部101や加工プログラム解釈部102や最適化処理部103の機能を実現する。
【0019】
記憶部104は、さらに標準化されていないコードのコードリスト142を記憶している。コードフィルタ部101がコードリスト142を参照することにより、非標準化コードの少なくとも一部を削除してから加工プログラム解釈部102での解釈に進む。
【0020】
以上の構成によれば、様々なCAM装置から出力される加工プログラムを解釈して最適化機能を付与した新たな加工プログラムを工作機械の数値制御装置に出力できる。結果としてCAM装置の種別に依存することなく、工作機械や数値制御装置に固有の最適化機能を自動的に加工プログラムに付与することができ、工作機械や数値制御装置の機能を最大限に生かすことができる。例えば、加工時間の短縮、面品位の向上、電力やクーラントの節約、切子の効率的な除去、工程管理の可視化による効率化などを実現することができる。この際、コードフィルタ部101によるフィルタリング後の加工プログラムの解釈を行うため、加工プログラム解釈部の開発負荷を小さくすることができる。なお、情報処理装置100が有する機能を工作機械110内部に実装させてもよい。
【0021】
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態としての情報処理装置200について、図2を用いて説明する。情報処理装置200は、数値制御装置220で用いられる加工プログラムとしてのNCプログラム230を生成するための装置である。数値制御装置220は、工作機械210における加工を数値制御する装置であり、NCプログラム230を解釈するNCインタプリタ221と工作機械210を制御指令を出力する指令出力部222とを含む。
【0022】
工作機械210としては、例えば、ワークに付加加工(Additive Manufacturing)を加える機械、ワークに除去加工(Subtractive Manufacturing)を加える機械、レーザなどの光を照射して加工する機械などが挙げられる。具体的には、旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、研削盤、多軸加工機、レーザ加工機、積層加工機等のように、NCプログラムに基づいて数値制御され、金属、木材、石材、樹脂等のワークに対して、旋削、切断、穿孔、研削、研磨、圧延、鍛造、折り曲げ、成形、微細加工、積層加工等の各種の加工を施す機械であればよい。さらに、工作機械は計測機能を有するものでもよく、タッチプローブやカメラ等の計測器を用いてワークの寸法等を計測可能に構成されたものでもよい。
【0023】
工作機械210は、例えば3軸加工機であり、機械要素として、主軸モータ211および送り軸モータ212を含む。主軸モータ211は、工具を回転させ、送り軸モータ212は、ボールねじ等を介してテーブルをX,Y軸方向に直線移動させたり、工具またはテーブルをZ軸方向に直線移動させたりする。工作機械210はもちろん5軸加工機でもよい。
【0024】
主軸モータサーボコントローラ213は、指令出力部222からの制御指令に基づいて主軸モータ211を制御する。送り軸モータサーボコントローラ214は指令出力部222からの制御指令に基づいて送り軸モータ212を制御する。
【0025】
情報処理装置200は、NCプログラム取得部201と、コードフィルタ部202と、NCインタプリタ203と、APT変換部204と、最適化処理部205と、プログラム送信部206と、記憶部207を含む。
【0026】
NCプログラム取得部201は、CAM装置240において生成されたNCプログラム250を取得する。CAM装置240は、メインプロセッサ部241とポストプロセッサ部242とを有する。メインプロセッサ部241は、CAD(Computer-Aided Design)装置260から取得した形状データに基づいてCLデータ243を生成する。ポストプロセッサ部242は、CLデータ243からNCプログラム250を生成する。
【0027】
コードフィルタ部202は、加工プログラムに含まれているコードのうち、記憶部207に記憶されたISO4343:2000に非準拠のコードのリストを読み出し、NCプログラムから削除する。ISO4343:2000で規定されている標準コードは、軸位置や送り速度等のNC制御や、ワークの把持、クーラントのオン/オフ等のPLC(Programmable Logic Controller)制御などのためのコードである。これらはどんな数値制御装置でも解釈可能な基本的な制御指令である。
NCインタプリタ203は、フィルタリング後のNCプログラムに含まれる複数のコードをそれぞれ解釈する。NCインタプリタ203は、数値制御装置220が備えているNCインタプリタ221と同等の機能を実現する。APT変換部204は、解釈したNCプログラムからAPTで記述されたCLデータへの逆変換を行う。通常は、ポストプロセッサ部242でAPT→NCの変換が一般的に行われるが、APT変換部204では、NC→APTという逆変換を行う。
【0028】
最適化処理部205は、APTで記述されたCLデータに対して所定のスクリプトを実行し、最適化処理を施した後、NCプログラム230を生成する。最適化処理部205は、工作機械210または数値制御装置220に不要な不要コードの削除、および、工作機械210または数値制御装置220に固有の機能を実現する機能コードの追加、の少なくともいずれか一方を加工プログラム250に実行する。プログラム送信部206は、最適化されたNCプログラム230を数値制御装置220に送信する。
【0029】
ここで最適化処理とは、加工時間の短縮、加工精度の向上、電力やクーラントの節約、切屑の効率的な除去、工程管理の可視化による効率化、計測処理等のように、機械加工にメリットをもたらす全ての処理を含む概念である。具体的には、最適化処理として、以下に示す(1)〜(4)のようなものが挙げられるが、これらに限定されない。
【0030】
(1)サーボ特性の最適化
カスタムマクロによって下記(a)〜(d)のような加工モードが実装されている場合、所望の加工モードを指定することにより、加工精度や加工時間を最適化することができる。
(a)時間優先モード:加工時間の短縮を最優先するモード。荒加工など要求精度が低い場合に使用する。
(b)中間モード:時間優先モードと精度優先モードとの中間にあたるモード。高精度と短時間が要求される中仕上げ加工等に使用する。
(c)精度優先モード:加工精度の向上を優先するモード。加工精度や仕上げ面を要求される場合に使用する。
(d)精度最優先モード:精度優先モードよりも加工精度をさらに優先するモード。
【0031】
(2)サーボ特性の自動最適化
PLCによってサーボを自動調整する機能が実装されている場合、ワークや治具の質量や慣性モーメントを計測し、そのフィードバック値に基づいて最適な加減速を設定する。具体的には、ワークや治具の質量が重く、慣性モーメントが大きい場合、加減速を抑制し、安定した位置決めを実現する。一方、ワークや治具の質量が軽く、慣性モーメントが小さい場合、加減速を最大限に引き上げ、加工時間の短縮を実現する。
【0032】
(3)チップコンベアのオン/オフ制御の最適化
PLCによって切屑を排出するチップコンベヤのオン/オフ機能が実装されている場合、加工シミュレーションによって時間経過に伴う切屑の体積を算出し、その切屑の量に応じてチップコンベアのオン/オフ制御を最適化する。具体的には、非切削時や切屑の量が少ない時間帯にはチップコンベヤをオフにすることで、チップコンベヤの駆動電力が節約されるとともに、切削油の使用効率が向上する。
【0033】
(4)工程管理の最適化
CAM装置、情報処理装置、工作機械のHMIのNCビューワー間で同一加工に対して、共通の加工工程IDでタグ付けする機能が実装されている場合、以下のような機能を実現でき、工程管理が最適化される。
・後工程で変更点を表示または更新する機能
・工作機械を運転する際は変更点をハイライト表示する機能
・直前の位置決め指令で停止する機能
・送り速度や主軸回転数等の数値のみ変更されている場合は、前工程に変更点をアップデートする機能
【0034】
記憶部207は、NCプログラム取得部201、NCインタプリタ203、APT変換部204、最適化処理部205、およびプログラム送信部206を実現するプログラムモジュールを記憶している。また、記憶部207は、上述の最適化処理情報の他、コマンドテーブルおよび工作機械情報を記憶している。ここでコマンドテーブルは、標準化フォーマットのコマンドおよび引数と、NCプログラムのコマンド(NCコード)との対応関係を示すテーブルである。
【0035】
また、工作機械情報は、工作機械メーカや機種が異なる様々な工作機械に関する情報であり、機械原点、機種ストローク長、機械固有指令のGコード、Mコード(Mxx,Mxy)等であり、その他、以下の情報を含む場合がある。
(1)工作機械の型番
(2)オプション情報(タレット数、主軸径、サーボ、チップコンベヤの種類や有無、計測装置の種類や有無)
(3)使用可能工具種(例:ドリル、エンドミル)
(4)マガジンのポット数やポット番号
【0036】
図3は、CAM装置240から工作機械210への処理の流れを概念的に説明する図である。
CAM装置240において、ステップS301でモデル入力を行い、ステップS302で加工形状を提示した後、ステップS303で工程設計(切削条件設定)を行う。さらに、ステップS304では、工程設計に基づいてCLデータを生成する。ステップS305においてCLシミュレーションを行い、工具の経路において干渉が発生しないか確認すると、S306において、CLデータからNCプログラムを生成する。
【0037】
次に、情報処理装置200は、ステップS307において、非標準化コードをフィルタリングして削除した後、ステップS308において、受け取ったNCプログラムを解釈し、ステップS309において、NCプログラムを最適化する。具体的には、切削に関して切削力の標準化や工具送り、AM(Additive Manufacturing)に関して、積層条件、ステージ送り、レーザ出力、パウダー供給量など、あるいは計測機能などを最適化して、CAM装置240からのNCプログラムにコードを追加する。その後、工作機械210では、ステップS310において実加工を行う。
【0038】
図4は、異なるベンダのCAM装置240a〜240cがそれぞれのポストプロセッサ部242a〜242cで生成した異なる種類のNCプログラム250a〜250cを、情報処理装置200が解釈して、それぞれ最適化することを説明する概念図である。図4に示すように、CAM装置の種別に依存することなく、工作機械や数値制御装置に固有の最適化機能をNCプログラムに自動的に付与することができる。これにより、工作機械や数値制御装置の機能を最大限に生かすことができる。例えば、加工時間の短縮、面品位の向上、電力やクーラントの節約、切子の効率的な除去、工程管理の可視化による効率化などを実現することができる。
【0039】
本実施形態のコードフィルタ部202は、非標準化コードをフィルタリングして削除することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。ユーザが以下の2つの選択肢から選択できる構成でもよい。G・Mコードフィルタは加工オペレータが編集できることが望ましい。
1.そのまま出力する
2.G・Mコードフィルタにあるコードは削除する
【0040】
例えばG0,G1,G2,G3のようにどのCAM装置にも共通のGコードがある(ISOで規定されている)が、最適化処理部204は、このようなISO準拠のGコードを使って、最適化機能を付与する。
【0041】
標準化されていない複数種類のコードについて、それぞれ、加工プログラムから削除するか否かを設定する設定部をさらに備え、コードフィルタ部202は、設定部における設定内容に応じて、加工プログラムのフィルタリングを行ってもよい。
【0042】
図5A図5Bは、NCプログラムのフィルタリングから最適化までの具体例を示す図である。図5Aにおいて、CAM装置240aのポストプロセッサ部242aから出力されたNCプログラムの一例250aに対して、コードフィルタ部202によって、ISO非準拠のコードが削除される。ISO非準拠のGコードおよびMコードについては、あらかじめコードリストに記録されている。コードリストに存在しないGコードやMコードはそのままNCインタプリタ203に出力される。NCインタプリタ203は、NCプログラムに解釈結果501を付与する。図5A図5Bの例はあくまでも概念的に示したもので、このように日本語でデータが付加されることを意味しない。
【0043】
最適化処理部205は、解釈結果501を分析して、切削開始のコードG01の直前にG332という切削モード設定のコード502を挿入することによって、切削開始前に加工を最適化する。G332は数値制御装置220のベンダに依存するコードであり、数値制御装置220に合わせた最適化を実現させる。具体的には、NCインタプリタ203でNCプログラム250aを逆変換して生成されたAPT形式のCLデータに対して所定のスクリプトを実行して最適化した後に、再度、NCプログラムへの変換を行うと、G01の前にG332が挿入される。その他のやり方として、NCプログラム250aのまま、G01を検索して、G01の直前にG332を挿入する最適化マクロを実行してもよい。この場合、挿入すべきコード(例えばG332)とその位置(例えばG01直前)とが対応付けられたテーブルを備えていることが好ましい。
【0044】
結果として、加工条件を付与したNCプログラム230aが数値制御装置220に出力される。
【0045】
図5Bにおいて、CAM装置240aのポストプロセッサ部242aから出力された処理前のプログラムの一例250aに対して、コードフィルタ部202によって、所定のコードが削除される。所定のGコードおよびMコードについては、あらかじめコードリストに記録されている。コードリストに存在しないGコードやMコードはそのままNCインタプリタ203に出力される。NCインタプリタ203は、処理後のプログラムに解釈結果501を付与する。
【0046】
すなわち、情報処理装置200は、処理前のプログラムからISO 6983-1:2009またはJIS B 6315-1:2013で機能が未指定である機能コードのうちのあらかじめ設定された設定機能コードを削除または無視(コメントアウト)する処理をする。そして、処理前のプログラムに含まれる複数のコードのうちの起点になる起点コードを検出し、起点コードに対応した追加コードを追加する処理をし、処理後のプログラムを生成する情報処理部を備える。
【0047】
JIS B 6315-1:2013で機能が指定されているコードは、G00〜G04, G06, G09, M00〜M06, M10などである。また、M07〜M09は、JIS B 6315-1:2013に機能の記載はないが、他のISO等で規定されているコードも含む。M07であれば、「ISO/TR 6983-2参照。」と記載されている。
【0048】
JIS B 6315-1:2013で機能が未指定のコードは、G05, G07, G50〜G52,G100〜G999などである。このGコードは、JIS B 6315-1:2013に番号が記載されているが、機能が未指定と記載されている。また、JIS B 6315-1:2013で機能が未指定のコードは、M51やM59などのJIS B 6315-1:2013に記載がないコードも含まれる。
起点コードの例は、G01であり、G01に対応した追加コードがG332であり、G01の前に追加される。
【0049】
図5A図5Bに示すように、出力位置や出力コードが異なる様々なNCプログラムに同様に対応することができ、ISO準拠のNCコードを解釈することができる。加工条件を付与したNCプログラムを生成、出力することができる。
【0050】
[第3実施形態]
次に本発明の第3実施形態に係る情報処理装置600について、図6を用いて説明する。図6は、本実施形態に係る情報処理装置600の構成を説明するための図である。本実施形態に係る情報処理装置600は、上記第2実施形態と比べると、標準化CLデータ取得部601と、NCプログラム生成部602を有する点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0051】
APTを公開しているCAM装置640に対しては、メインプロセッサ部641から出力されたCLデータ643に標準化情報を追加した標準化CLデータ645を生成する、CLデータ標準化部644を組み込むことができる。CLデータ標準化部644は、CLデータに含まれる固有制御情報を特定し、固有制御情報に対応する標準化フォーマットでラベル付けした標準化CLデータ645を生成する。
【0052】
情報処理装置600の標準化CLデータ取得部601は、標準化CLデータ645を取得し、NCプログラム生成部602では、標準化情報に対応するNCコードとCLデータとに基づいてNCプログラム630を生成する。
【0053】
このようにして生成されたNCプログラム630には、ISO4343:2000に準拠する標準化コード631以外に、CLデータ標準化部644と連携した加工工程情報632やNCマクロ633を追加することができる。
【0054】
CLデータに含まれる制御情報以外に、以下の固有制御情報を含む固有の制御指令についてもNCプログラム630に組み込むことができる。
(a)工作機械の数値制御装置メーカによって独自に実装されている「数値制御装置の固有制御情報」
(b)工作機械メーカによって独自に実装されている「工作機械の固有制御情報」
(c)工作機械のユーザによって独自に実装されている「工作機械のユーザの固有制御情報」
【0055】
ここで、(a)数値制御装置の固有制御情報としては、以下のものが挙げられる。
(1)数値制御装置の型番(例:RPFK)
(2)数値制御装置メーカのカスタムマクロ 例:タッピングサイクル(TAP)、G84XYZRPFK(メーカA)、G84XYZPF,R00,I,J,L(メーカB)
【0056】
また、(b)工作機械の固有制御情報としては、以下のものが挙げられる。
(1)工作機械の型番(例:MORI)
(2)工作機械メーカのカスタムマクロ 例:工作機械の型番に対応するドリルに関するマクロ(G432等)
【0057】
一方、(c)工作機械のユーザが設定できる固有制御情報としては、以下のものが挙げられる。
(1)穴あけサイクルパターン(例:CYCLE)
(2)工作機械ユーザのカスタムマクロ 例:穴あけサイクルパターン(CYCLE)と対応関係があるマクロ(G65P1000等)
【0058】
そして、それぞれの固有制御情報について、その仕様を標準化するための標準化フォーマットなどのように、CAM装置と数値制御装置との間で規定された規則に基づいた標準化情報を用いて標準化CLデータ645が生成される。すなわち、本実施形態において、固有制御情報とは、ISO4343:2000で規定されている情報以外のカスタムマクロや加工工程情報等のような情報である。
【0059】
なお、固有制御情報の一つであるNCマクロ633は、GコードやMコードを拡張するためのプログラムである。NCマクロ633により、工作機械の数値制御装置メーカ、工作機械メーカ、工作機械のユーザのそれぞれが独自に固有の機能(Gxx,Gxy,Mxx,Mxy等)を実装することが可能である。
【0060】
また、固有制御情報の一つである加工工程情報632は、HMI610による工程管理や各種加工情報を把握し、作業の効率化やトレーサビリティを目的とする機能を実現するための付加情報である。HMI610は、工作機械を操作するためのアプリケーションプログラムや、工作機械の状態をモニターするためのアプリケーションプログラムであり、タブレットやスマートフォン等にも搭載可能となっている。このため、HMIにおける各種データを可視化することで、工作機械の操作性が向上する。
【0061】
なお、(a)数値制御装置の固有制御情報、(b)工作機械の固有制御情報および(c)工作機械のユーザの固有制御情報は、必ずしも全て必要なわけではない。ワークの種類や加工方法によっては、少なくともいずれか一つまたは二つの固有制御情報だけを考慮してNCプログラムを生成すればよい場合もある。
【0062】
標準化情報の一つである標準化フォーマットは、コマンド名と、当該コマンドにて指定可能な引数名とを含んでおり情報処理装置600においてあらかじめ記憶されている。例えば、計測機能を示すコマンド「PROCMOD」に対して、仕上げ加工を示す引数「FIN」と、荒加工を示す引数「ROUGH」とが定義されている。
【0063】
これにより、機械メーカ固有の制御であるNCマクロ633でPLC(programmable logic controller)620を制御することができる。
【0064】
また、加工工程情報632についてAPT仕様を標準化することにより、工作機械210やHMI(Human Machine Interface)610の各種最適化機能を利用できる。
【0065】
情報処理装置600は、表示装置に図7に示すような機能選択ダイヤログ700を表示し、ユーザが最適化処理を選択できる構成としてもよい。NCプログラム生成部602は、ユーザによって選択された最適化処理を施したNCプログラムを出力する。標準化対応表示部分801で選択された最適化処理が施されたNCプログラムに変換される。
【0066】
標準化CLデータには、オペレーションとオペレーションとを繋ぐ動き(オペレーションリンク)に関するデータが含まれているが、CAMの機種によっては、出力されるCLデータに、そのようなデータが含まれていない場合がある。そこで、NCプログラム生成部602が、オペレーションリンクを追加してもよい。例えば図8に示すような機能選択ダイヤログ700のオペレーションリンク選択部801において、ユーザが選択したパスを含むNCプログラムを生成することも可能である。この構成により、ユーザはCAMの機種に依存することなく、最適なパス生成機能を利用できる。
【0067】
図9図10は、NCプログラムを最適化する例を示す図である。図9において、A社、B社、C社の各CAM装置640a〜640cにCLデータ標準化機能を持たせてCADデータを取り込ませると、仕上げ加工を指定する標準化フォーマット(PROCMOD/FIN)でラベル付けされたCLデータ645が出力される。
【0068】
情報処理装置600は、コマンドテーブル1001から、標準化フォーマット(PROCMOD/FIN)に対応するNCコード(G915H42)を読出し、NCプログラムに反映させて最適化されたNCプログラム630として出力する。最適化されたNCプログラム630を用いて工作機械を制御すると、仕上げ加工でのみ計測機能が自動的にオンとなり、荒加工では計測機能が自動的にオフになる。
【0069】
このように様々なCAM装置から出力されたCLデータを、簡単かつ正確にNCプログラムに変換することができ、CAM装置に依存することなく、固有制御情報によって特定される様々な最適化機能を利用することができる。また、情報処理装置600が様々なCLデータを一元的に変換するため、最適化機能を情報処理装置600に集約でき、システム全体の開発を効率化することができる。さらに、工作機械の特性を十分に考慮し、工作機械の様々なオプション機能を漏れなく活用したNCプログラムを生成でき、工作機械のパフォーマンスを向上させる。工作機械の機種ごとにポストプロセッサを用意する必要がなく、情報処理装置600で複数の工作機械用のNCプログラムを生成できるため、ポストプロセッサの開発費用や開発に係る時間を削減することができる。
【0070】
図10においては、ユーザによる拡張機能に対応するようにNCプログラムを最適化する。具体的には、拡張しようとする標準機能として、Gコードの固定サイクルのうち、高速深穴あけサイクル(G73)を選択する。このような穴あけ加工では、標準機能による通常の穴あけではなく、ユーザが自ら作成した穴あけ用のカスタムマクロを使用したいという要求がある。
【0071】
そこで、図10に示すように、ユーザによる拡張機能を指示する「DRILL1」や「DRILL2」等の標準化フォーマットをあらかじめコマンドテーブルに定義しておき、対応するNCコードは空欄(予約状態)とする。そして、呼び出したいカスタムマクロ(G65P1000)を「DRILL1」に対応する空欄に追加で実装する。
【0072】
その後、図9で示した例と同様、CLデータ生成機能を持たせたCAM装置640a〜640cにCADデータを取り込ませると、拡張機能を指定する標準化フォーマット「CYCLE/DRILL1」でラベル付けされたCLデータ645が出力される。
【0073】
つぎに、CLデータ645を受け取った情報処理装置600は、コマンドテーブル1101から、標準化フォーマットに対応するNCコード(G65P1000)を読出し、NCプログラムに反映させ、最適化NCプログラム630として出力する。
【0074】
最適化NCプログラム630を用いて工作機械を制御すると、ユーザによって作成されたカスタムマクロを呼び出して穴あけ加工を実行する。
【0075】
このように、情報処理装置600でカスタムマクロに対応するNCコードを標準化フォーマットに対応付けることによって、ユーザによる拡張機能に対応するようにNCプログラムを最適化できる。
【0076】
以上のように、本実施形態では、最適化機能を入れ込むポストプロセッサを生成するためのフレームワークを構築した。標準化されたAPTを構築し、生成された標準化CLコードに基づいて多くの最適化機能を実現することができる。情報処理装置600がCAM装置にも数値制御装置にも依存しない共通のポストプロセッサとして機能して、最適化機能を実現できる。従来機械個別に実装する必要があった最適化機能をPOST標準機能として利用でき、工作機械のユーザの負担を減らすことができる。
【0077】
NCプログラムの一部のコードについては既にISOで標準化されているが、それ以外の機械メーカ固有の制御についても標準化し最適化することができる。CLデータ標準化部644でCLデータを標準化することで、NCプログラム生成部602で各種最適化機能を利用することができる。
【0078】
この際、コードフィルタ部101によるフィルタリング後の加工プログラムの解釈を行うため、加工プログラム解釈部の開発負荷を小さくすることができる。
【0079】
[他の実施形態]
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的範囲で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【0080】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に供給され、内蔵されたプロセッサによって実行される場合にも適用可能である。本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるサーバも、プログラムを実行するプロセッサも本発明の技術的範囲に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)は本発明の技術的範囲に含まれる。
具体的には、工作機械における加工を制御するための数値制御装置で用いられる加工プログラムを生成する情報処理方法であって、
コンピュータ支援製造システムにおいて生成された加工プログラムに含まれる複数のコードのうち、標準化されていないコードを削除するフィルタリングを行うコードフィルタステップと、
前記コードフィルタステップでフィルタリングが行われた加工プログラムに含まれる複数のコードをそれぞれ解釈する加工プログラム解釈ステップと、
前記加工プログラム解釈ステップによる解釈結果に応じて前記加工プログラムに含まれるコードを最適化して新たな最適化加工プログラムを生成する最適化処理ステップと、
を含む情報処理方法や、
工作機械における加工を制御する数値制御装置で用いられる加工プログラムを生成する情報処理プログラムであって、
コンピュータ支援製造システムにおいて生成された加工プログラムに含まれる複数のコードのうち、標準化されていないコードを削除するフィルタリングを行うコードフィルタステップと、
前記コードフィルタステップでフィルタリングが行われた加工プログラムに含まれる複数のコードをそれぞれ解釈する加工プログラム解釈ステップと、
前記加工プログラム解釈ステップによる解釈結果に応じて前記加工プログラムに含まれるコードを最適化して新たな最適化加工プログラムを生成する最適化処理ステップと、
をコンピュータに実行させる情報処理プログラムも、本願発明の技術範囲に含まれる。
【要約】
【課題】様々なCAM装置から出力された加工プログラムに基づいて、数値制御装置や工作機械のパフォーマンスをより高いレベルで実現すること。
【解決手段】工作機械における加工を制御するための数値制御装置で用いられる加工プログラムを生成する情報処理装置であって、コンピュータ支援製造システムにおいて生成された加工プログラムに含まれる複数のコードのうち、標準化されていないコードを削除するフィルタリングを行うコードフィルタ部と、コードフィルタ部でフィルタリングが行われた加工プログラムに含まれる複数のコードをそれぞれ解釈する加工プログラム解釈部と、加工プログラム解釈部による解釈結果に応じて加工プログラムに含まれるコードを最適化して新たな最適化加工プログラムを生成する最適化処理部と、を備えた情報処理装置。
【選択図】 図1
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図6
図7
図8
図9
図10