特許 7498276 工作機械システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】工作機械システム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/4155 20060101AFI20240604BHJP

   B23Q 15/00 20060101ALI20240604BHJP

   B23Q 41/08 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

G05B19/4155 N

B23Q15/00 301F

B23Q41/08 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022536316

(86)(22)【出願日】2021-07-09

(86)【国際出願番号】 JP2021025878

(87)【国際公開番号】W WO2022014476

(87)【国際公開日】2022-01-20

【審査請求日】2023-02-07

(31)【優先権主張番号】P 2020120586

(32)【優先日】2020-07-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(74)【代理人】

【識別番号】100142789

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100201466

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】樽井 賀彦

【審査官】野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－２７４０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１７０２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２３９９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３１０７４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ１９／１８－１９／４１６

Ｇ０５Ｂ１９／４２－１９／４６

Ｂ２３Ｑ１５／００

Ｂ２３Ｑ４１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のワークの加工順序を含む加工スケジュール情報を記憶するスケジュール記憶部と、
該スケジュール記憶部に記憶されている前記加工スケジュール情報内のいずれかのワークをユーザに指定させ、指定された前記ワークの優先順位を設定させる優先順位設定部と、
少なくとも１つのプロセッサとを備え、
該プロセッサが、各前記ワークの加工を開始する時点において、前記スケジュール記憶部に記憶されている前記加工スケジュール情報のいずれかの前記ワークに前記優先順位が設定されているか否かを確認し、前記優先順位設定部により前記優先順位が設定された前記ワークについては前記優先順位に従って加工し、前記優先順位が設定されていない前記ワークについては、前記優先順位が設定されている前記ワークの加工の後に、前記加工順序に従って加工する工作機械システム。

【請求項2】

前記優先順位設定部が、前記スケジュール記憶部に記憶されている前記ワークの識別情報および前記加工順序を表示するモニタと、該モニタ上に表示されたいずれかの前記ワークの前記識別情報を前記ユーザに選択させて前記優先順位を入力させる入力装置とを備え、
入力された前記優先順位を前記識別情報に対応付けた新たな前記加工スケジュール情報を前記スケジュール記憶部に記憶させる請求項１に記載の工作機械システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、工作機械システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

生産スケジュールに従ってワークの加工を行う工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
生産スケジュールに、ワークの加工の優先順位を予め記憶しておき、生産スケジュールに従うワークの加工ができなかった場合に、次に高い優先順位のワークから加工を行うこととしている。

【0003】

また、ワークの移動を管理するトラッキングファイルを備える加工システムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
トラッキングファイル内のデータの移動、削除および追加等の編集を可能として、トラッキングファイル内の加工順序を入れ替えたり、途中の工程にワークを割り込ませたりしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１８／１３８８７０号

【文献】特開昭６３－１６３９０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

複数のワークの加工順序は、加工開始前に予め設定されているが、ワークの品種が複数ある場合に、加工開始後に、後ろの加工順序のワークを急遽優先的に加工する必要が生ずる場合がある。このような場合に、特許文献２のようにファイル内のデータを入れ替える作業は煩わしく、短時間に実施することができない。
したがって、加工開始後に発生した加工順序の入替を簡易かつ短時間に実施することが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、複数のワークの加工順序を含む加工スケジュール情報を記憶するスケジュール記憶部と、該スケジュール記憶部に記憶されている前記加工スケジュール情報内のいずれかのワークをユーザに指定させ、指定された前記ワークの優先順位を設定させる優先順位設定部と、少なくとも１つのプロセッサとを備え、該プロセッサが、各前記ワークの加工を開始する時点において、前記スケジュール記憶部に記憶されている前記加工スケジュール情報のいずれかの前記ワークに前記優先順位が設定されているか否かを確認し、前記優先順位設定部により前記優先順位が設定された前記ワークについては前記優先順位に従って加工し、前記優先順位が設定されていない前記ワークについては、前記優先順位が設定されている前記ワークの加工の後に、前記加工順序に従って加工する工作機械システムである。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の一実施形態に係る工作機械システムを示す全体構成図である。

【図2】図１の工作機械システムを示すブロック図である。

【図3】図１の工作機械システムに用いられる加工スケジュール情報の一例を示す図である。

【図4】図１の工作機械システムにおける初期状態のモニタの表示例を示す図である。

【図5】図１の工作機械システムの動作を説明するフローチャートである。

【図6】図５のフローチャートのワークの加工処理ルーチンを説明するフローチャートである。

【図7】図４の状態から１番目のワークが加工中または加工終了した状態のモニタの表示例を示す図である。

【図8】図７の状態で優先順位が設定された状態のモニタの表示例を示す図である。

【図9】図７の優先順位１位のワークが、２番および３番のワークよりも先に加工された状態のモニタの表示例を示す図である。

【図10】図７の優先順位２位のワークが、５番から７番のワークよりも先に加工された状態のモニタの表示例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示の一実施形態に係る工作機械システム１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る工作機械システム１は、図１および図２に示されるように、ワークＷを加工する工作機械２と、工作機械２に対しワークＷのロードおよびアンロードを行うロボット３と、工作機械２およびロボット３を制御する制御装置４とを備えている。図１中、符号５は、工作機械２に供給する複数のワークＷを収容するワークストッカである。

【0009】

ワークストッカ５は、例えば、その上面に、９個のワークＷを３×３列に配列した状態に収容している。ワークストッカ５上のワークＷには、ワークストッカ５上の位置によって、それぞれ１番から９番までの番号（識別情報）が付されている。

【0010】

ロボット３は、図１に示す例では６軸多関節型ロボットである。ロボット３は、先端に、ワークＷを把持可能なハンド６を備えている。ロボット３の構造は任意でよい。

【0011】

制御装置４は、図２に示されるように、少なくとも１つのプロセッサ７と、加工スケジュール情報が記憶されているメモリ（スケジュール記憶部）８と、メモリ８に記憶されている加工スケジュール情報内のいずれかのワークＷをユーザに指定させ、指定されたワークＷの優先順位を設定させる優先順位設定部９とを備えている。
優先順位設定部９は、モニタ１０と、キーボード（入力装置）１１とを備えている。
加工スケジュール情報は、例えば、図３に示されるように、ワークＷの番号と、ワークストッカ５上におけるワークＷの有無と、ワークＷの状態と、優先順位とを含んでいる。本実施形態においては、ワークＷの番号がそのままワークＷの加工順序を意味している。

【0012】

各ワークＷの番号には、ワークＷの有無の情報と、優先順位とが対応付けられている。
ワークＷの有無は、例えば、ワークストッカ５上にワークＷをセットしたときに、ユーザが加工スケジュール情報に入力する。ワークストッカ５上にワークＷがある場合には、加工スケジュール情報のワークＷの有無は「有」と設定される。そして、ワークＷの有無は、ワークＷが加工中である場合および加工が終了した後には加工スケジュール情報のワークＷの有無は「無」となる。

【0013】

優先順位は、必要に応じてユーザが、例えば、数字により入力することができる。例えば、４番のワークＷの優先順位を１位に設定し、８番のワークＷの優先順位を２位に設定すると、図３に示されるように、４番のワークＷに対応する優先順位が１となり、８番のワークＷに対応する優先順位が２となる。

【0014】

制御装置４は、例えば、図４に示されるように、ワークストッカ５上のワークＷの配列と、加工スケジュール情報とをモニタ１０に表示する。加工開始前の初期状態においては、図４に示されるように、ワークストッカ５上に全てのワークＷが配列され、優先順位は設定されていないものとする。

【0015】

ユーザは、ワークＷの加工開始前および加工中の任意の時点において、未加工のワークＷ内に加工順序を早めたいワークＷがある場合には、キーボード１１によって、対応するワークＷの番号を指定し、その優先順位に数字を入力することができる。制御装置４は、優先順位が入力されたときには、メモリ８に記憶されている加工スケジュール情報を、入力された優先順位が加えられた加工スケジュール情報に更新する。

【0016】

制御装置４は、各ワークＷの加工開始時点において、メモリ８に記憶されている加工スケジュール情報内に、優先順位が設定されているか否かを確認する。優先順位が設定されていない場合には、ワークＷの番号順の加工順序でワークＷを加工する。一方、優先順位が設定されている場合には、優先順位に従ってワークＷを加工し、優先順位が設定されている全てのワークＷの加工後に、優先順位が設定されていないワークＷを番号順の加工順序でワークＷを加工する。

【0017】

さらに具体的には、制御装置４は、図５に示されるように、ワーク番号ＮをＮ＝１に初期化する（ステップＳ１）。次いで、制御装置４は、Ｎ番のワークＷの加工開始前に、プロセッサ７によってメモリ８内の加工スケジュール情報を読み出して、優先順位が設定されているか否かを確認する（ステップＳ２）。優先順位が設定されていない場合には、Ｎ番のワークＷの有無を判定する（ステップＳ３）。

【0018】

Ｎ番のワークＷがない場合には、番号Ｎをインクリメントして（ステップＳ４）、ステップＳ２からの工程を繰り返す。
Ｎ番のワークＷがある場合には、ワークＷの加工処理を実施する（ステップＳ５）。
図４の初期状態では、優先順位が設定されておらず、ワークストッカ５上に全てのワークＷが存在するので、Ｎ番目のワークＷの加工処理が実施される（ステップＳ５）。

【0019】

ステップＳ５のワークＷの加工処理工程では、図６に示されるように、制御装置４が、ロボット３を制御してワークストッカ５上のＮ番のワークＷを把持させ、工作機械２にロードさせる（ステップＳ５１）。
ワークＷがロードされた状態で、制御装置４は、工作機械２を制御してワークＷの加工を実施する（ステップＳ５２）。

【0020】

加工が終了すると、制御装置４は、ロボット３を制御して、工作機械２から加工済のワークＷをアンロードさせる（ステップＳ５３）。この後に、番号ＮのワークＷの有無の情報を「無」に変更する（ステップＳ５４）。これにより、モニタ１０の表示は、図７に示されるように変更される。

【0021】

制御装置４は、ワークＷの加工処理が終了したときには、全てのワークＷの加工が終了したか否か（ワークＷの番号Ｎが最大値Ｎｍａｘか否か）を判定する（ステップＳ６）。終了していない場合には、ステップＳ４に進み、Ｎ＝２にインクリメントされてからステップＳ２に戻る。

【0022】

ユーザは、任意の時点で優先順位を入力可能である。例えば、図７に示されたモニタ１０の表示の状態において、優先順位を入力するには、キーボード１１を操作して、未加工かつワークストッカ５上に存在するワークＷの番号を指定し、優先順位を入力する。これにより、例えば、図８に示されるように、加工スケジュール情報が変更される。ワークストッカ５上に存在しないワークＷの番号については、優先順位の指定が禁止されてもよい。

【0023】

ステップＳ２に戻った時点において、優先順位が設定されている場合には、優先順位が高いワークＷ、すなわち、優先順位の数字が最も小さいワークＷであって、未加工のワークＷの番号Ｎｐを検索する（ステップＳ７）。
例えば、図８の場合には、番号Ｎｐとして、優先順位１位の「４番」が検索されるので、ワーク番号Ｎ（＝２）を一時的にＮｔｅｍｐに退避し（ステップＳ８）、ワーク番号Ｎを、検索された番号Ｎｐ（＝４）に置き換える（ステップＳ９）。この状態で、図６のワークＷの加工処理を実施する（ステップＳ５）。

【0024】

４番のワークＷの加工処理が終了したときには、制御装置４は、退避しておいたＮｔｅｍｐ（＝２）をワーク番号Ｎに戻す（ステップＳ１０）。そして、制御装置４は、モニタ１０の表示を図９に示されるように変更し、ステップＳ２からの工程を繰り返す。ステップＳ２に戻った時点において、優先順位が高くかつ未加工のワークＷは、優先順位２位の「８番」であるため、ワーク番号Ｎ（＝２）を一時的にＮｔｅｍｐに退避し（ステップＳ８）、ワーク番号Ｎを、検索された番号Ｎｐ（＝８）に置き換える（ステップＳ９）。この状態で、図６のワークＷの加工処理を実施する（ステップＳ５）。

【0025】

８番のワークＷの加工処理が終了したときには、制御装置４は、退避しておいたＮｔｅｍｐ（＝２）をワーク番号Ｎに戻す（ステップＳ１０）。そして、制御装置４は、モニタ１０の表示を図１０に示されるように変更し、ステップＳ２からの工程を繰り返す。ステップＳ２に戻った時点において、優先順位が設定された未加工のワークＷは存在しないので、ステップＳ３に進んで、Ｎ（＝２）番目のワークＷの有無が判断され、２番目のワークＷの加工処理が行われる。その後、Ｎ＝３，５，６，７，９の順序で、残りのワークＷの加工処理が行われる。

【0026】

このように、本実施形態に係る工作機械システム１によれば、優先順位が設定されていない状態においては、予め設定された加工スケジュール情報における加工順序に従ってワークＷの加工処理が順次行われる。一方、未加工のワークＷに優先順位が設定された場合には、各ワークＷの加工開始前に優先順位の有無が判定されるので、優先順位が後付けされたワークＷの加工を優先的に実施することができる。

【0027】

すなわち、全てのワークＷの加工開始前に予め加工スケジュール情報に優先順位を設定しておかなくても、ワークＷの加工開始後に未加工のワークＷについて優先順位を後付けで設定して、優先的に加工することができる。この場合において、加工スケジュール情報に予め設定されている加工順序とは別に優先順位を設定するので、設定されている加工順序を編集する必要がなく、簡易かつ短時間に加工順序を入れ替えることができるという利点がある。

【0028】

特に、ワークＷの品種が複数ある場合に、いずれかのワークＷの加工開始後に、後ろの加工順序のワークＷを急遽優先的に加工する必要が生じた場合に、簡易かつ短時間に加工順序を入れ替えることができる。
なお、本実施形態においては、ワークストッカ５上に３×３＝９個のワークＷが配列されている場合を例示したが、ワークＷの数および配列は任意でよい。

【0029】

また、加工済のワークＷをワークストッカ５上の元の位置に戻さないことにより、ワークＷの有無の情報を用いて、ユーザが優先順位を設定可能なワークＷを判断できることとした。これに代えて、加工済のワークＷをワークストッカ５上の元の位置に戻してもよい。この場合には、ワークＷの有無の情報に代えて、未加工か加工済かの情報を表示することにしてもよい。

【0030】

また、本実施形態においては、モニタ１０上にワークストッカ５上のワークＷの配列および加工スケジュール情報を表示したが、これに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0031】

１ 工作機械システム
７ プロセッサ
８ メモリ（スケジュール記憶部）
９ 優先順位設定部
１０ モニタ
１１ キーボード（入力装置）
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】