特許 7521089 工作機械の加工計画を管理する統合制御装置

(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】

(24)【登録日】2024-07-12

(45)【発行日】2024-07-23

(54)【発明の名称】工作機械の加工計画を管理する統合制御装置

(51)【国際特許分類】

   G06Q 10/06 20230101AFI20240716BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20240716BHJP

   G06Q 50/04 20120101ALI20240716BHJP

   G06Q 10/20 20230101ALI20240716BHJP

【ＦＩ】

G06Q10/06

G05B19/418 Z

G06Q50/04

G06Q10/20

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023150433

(22)【出願日】2023-09-15

【審査請求日】2023-09-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000154990

【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】市瀬 真弓

(72)【発明者】

【氏名】猪狩 真二

【審査官】永野 一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０３１５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０８８５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０９６４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１４３２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５９５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３３４５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－００８４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１６９７４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械の加工計画を管理するための統合制御装置において、
生産命令を受けつけ、オペレータの勤務時間及び非勤務時間と関連付けて、複数のタスクを含む加工計画を生成する計画生成部と、
前記複数のタスクの各々を個別のアイコンで時系列順に配置して表示する加工計画チャートを表示する表示部と、
前記アイコンの表示態様を変更する表示態様変更部と、
前記加工計画において加工に必要な消耗品が設定寿命に到達するか否かの寿命管理をおこなう消耗品寿命管理部と、 前記複数のタスクの内、消耗品の使用状況が前記設定寿命に到達することによって実行できなくなるタスクを実行不能タスクと判定し、実行不能タスクが存在する場合には、前記加工計画チャートにおける前記実行不能タスクのアイコンの表示態様の変更を前記表示態様変更部へ指示するタスク実行可否判定部と、
前記実行不能タスクのスキップに関する、勤務時間スキップモードと非勤務時間スキップモードのオンオフを切り換えるスキップモード切換部と、
を具備し、
前記計画生成部は、前記勤務時間スキップモードがオンであり、前記実行不能タスクが存在し、かつ、前記実行不能タスクの開始時刻がオペレータの勤務時間内である場合には前記実行不能タスクをスキップするか、或いは、消耗品のメンテナンスを実行するかオペレータが選択できるようにし、前記非勤務時間スキップモードがオンであり、前記実行不能タスクの開始時刻が前記非勤務時間内である場合には前記実行不能タスクをスキップすることを特徴とする統合制御装置。

【請求項2】

前記消耗品は工具であり、前記タスク実行可否判定部は、該工具の切削距離の累積値と設定された閾値である設定寿命とを比較して寿命判定する請求項１に記載の統合制御装置。

【請求項3】

前記表示態様変更部は、複数の実行不能タスクを接続アイコンによって接続する請求項１に記載の統合制御装置。

【請求項4】

前記表示態様変更部は、前記設定寿命に到達した工具による加工が開始する時刻を前記加工計画チャートに表示させる請求項２に記載の統合制御装置。

【請求項5】

前記工作機械が前記複数のタスクの実行に必要な必要工具を保有しているかの管理をおこなう工具有無管理部をさらに具備し、
前記タスク実行可否判定部は、前記複数のタスクの内、前記工作機械が前記必要工具を保有していないことによって実行できなくなるタスクを実行不能タスクと判定する、請求項２に記載の統合制御装置。

【請求項6】

前記工作機械が前記複数のタスクの実行に必要な必要工具の予備工具を保有しているかの管理をおこなう予備工具有無管理部をさらに具備し、
前記タスク実行可否判定部は、前記工作機械が前記設定寿命に到達した工具の予備工具を保有している場合には前記実行不能タスクの判定を取り消し、前記工作機械が前記設定寿命に到達した工具の予備工具を保有していない場合には、前記実行不能タスクの判定を維持する、請求項２に記載の統合制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１または複数の工作機械を備えた生産設備における加工計画を管理する統合制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＦＭＳ等の生産設備で工作機械を予め登録された加工計画に従って２４時間にわたってワークを加工することは従来行われている。こうした生産設備では、長時間にわたってワークを加工するので、消耗品が予め入力設定された寿命に到達すると、工作機械を停止しなければならなくなる。特許文献１には、こうした生産設備の一例として、スケジュール運転の途中で破損などにより使用不能の工具が発生しても、また工具のプリセットミスにより工具不足が発生しても、不実行の加工プログラムの個数を最小限に止めてスケジュール運転が続行されるようにした工作機械のスケジュール運転方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０９－１０９００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の工作機械のスケジュール運転方法では、不足工具が存在する場合には、加工プログラムの実行順序をスキップするようになっている。また、特許文献１の工作機械のスケジュール運転方法では、オペレータがいる場合に不足工具の交換を促すことが記載されている。

【0005】

特許文献１の工作機械のスケジュール運転方法では、不足工具がある場合に、オペレータには不足工具の警告がなされるが、加工プログラムの実行順序はスキップされてしまう。然しながら、特許文献１の工作機械のスケジュール運転方法では、何時どこにスキップされ、加工計画がどのように変更されるのか、オペレータには簡単に理解できない問題がある。

【0006】

更に、不足工具が発生した場合、優先して生産が必要なワークはスキップすべきではないが、不足工具の手配・準備が当面難しい場面においてはスキップした方が工作機械を停止せず他ワーク品種の生産を行うべきである。また、オペレータが不足工具の交換に対応できる余裕があるかも勘案する必要がある。これらの事情から、加工プログラムの実行順序をスキップするのかしないのかは、オペレータが選択できるようにすることが好ましい。また、オペレータが不足工具を交換する際にも、一層、容易に不足工具を交換できるようにすることが望ましい。

【0007】

本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、消耗品の使用状況が設定寿命に到達したときに実行できなくなるタスクをオペレータが一層容易に理解し、同時に変更後の加工計画をオペレータが容易に理解できるようにした統合制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述の目的を達成するために、本発明によれば、工作機械の加工計画を管理するための統合制御装置において、生産命令を受けつけ、オペレータの勤務時間及び非勤務時間と関連付けて、複数のタスクを含む加工計画を生成する計画生成部と、前記複数のタスクの各々を個別のアイコンで時系列順に配置して表示する加工計画チャートを表示する表示部と、前記アイコンの表示態様を変更する表示態様変更部と、前記加工計画において加工に必要な消耗品が設定寿命に到達するか否かの寿命管理をおこなう消耗品寿命管理部と、前記複数のタスクの内、消耗品の使用状況が前記設定寿命に到達することによって実行できなくなるタスクを実行不能タスクと判定し、実行不能タスクが存在する場合には、前記加工計画チャートにおける前記実行不能タスクのアイコンの表示態様の変更を前記表示態様変更部へ指示するタスク実行可否判定部と、前記実行不能タスクのスキップに関する、勤務時間スキップモードと非勤務時間スキップモードのオンオフを切り換えるスキップモード切換部と、を具備し、前記計画生成部は、前記勤務時間スキップモードがオンであり、前記実行不能タスクが存在し、かつ、前記実行不能タスクの開始時刻がオペレータの勤務時間内である場合には前記実行不能タスクをスキップするか、或いは、消耗品のメンテナンスを実行するかオペレータが選択できるようにし、前記非勤務時間スキップモードがオンであり、前記実行不能タスクの開始時刻が前記非勤務時間内である場合には前記実行不能タスクをスキップすることを特徴とする統合制御装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、複数のタスクを個別のアイコンで時系列順に配置して表示するので、オペレータは、実行不能タスクをスキップした後の加工計画を容易に理解することができる。また、勤務時間中に実行不能タスクが存在する場合には、該タスクをスキップするか、或いは、タスクを実行不能とする消耗品のメンテナンスをするのか、オペレータが選択できるようにすることによって、オペレータが自身の作業計画を柔軟に設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明を適用する生産設備および該生産設備を管理する統合制御装置の概略ブロック図である。

【図2】勤務時間、加工計画および段取りを時系列で表示したチャートの一例を示す図である。

【図3】勤務時間帯に実行不能タスクが存在する場合の表示態様を示す図２と同様のチャートである。

【図4】実行不能タスクの原因となる消耗品の詳細情報および消耗品のメンテナンスのための交換品の所在を表示した図２と同様のチャートである。

【図5】タスク続行ダイアログボックスを示す図２と同様のチャートである。

【図6】スキップダイアログボックスを示す図２と同様のチャートである。

【図7】図６の状態から実行不能のタスクをスキップしたときの表示態様を示す図２と同様のチャートである。

【図8】非勤務時間帯に実行不能のタスクが生じる場合の表示態様を示す図２と同様のチャートである。

【図9】図８の状態から実行不能のタスクをスキップしたときの表示態様を示す図２と同様のチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１において、生産設備１００は、少なくとも１つの工作機械ＭＣ１、ＭＣ２、少なくとも１つの段取りステーションＷＳＳ１、ＷＳＳ２、パレットストッカ１０２および搬送装置１１０を主要な構成要素として含んでいる。図１の例では、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２は、回転主軸Ｓを有した横形マシニングセンタであり、パレットＰ１を固定するテーブル（図示せず）、パレットチェンジャＰＣ、テーブルと回転主軸Ｓとを少なくともＸ、Ｙ、Ｚの直交三軸方向に相対移動する送り装置（図示せず）を含む。送り装置は、回転送り装置（図示せず）を含んでいてもよい。パレットチェンジャは、加工済ワークを取り付けたパレットＰ１と、未加工ワークを取り付けたパレットＰ２とを交換する。

【0012】

工作機械ＭＣ１、ＭＣ２は、更に、加工に用いる複数の工具を収納した工具マガジン（図示せず）、工具マガジンと回転主軸Ｓとの間で工具を交換する自動工具交換装置（図示せず）、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の加工領域にクーラントを供給するクーラント供給装置（図示せず）等を備えることができる。工作機械ＭＣ１、ＭＣ２は、更に、回転主軸Ｓの駆動モータおよび送り軸装置の駆動モータを制御するＮＣ装置、および、パレットチェンジャ、工具マガジン、自動工具交換装置、クーラント供給装置等の周辺機器を制御する機械制御装置を備えている。

【0013】

段取りステーションＷＳＳ１、ＷＳＳ２では、オペレータが、パレットへのワークの着脱作業を行うことができる。パレットストッカ１０２は、ワークＷを取り付けたパレットＰまたはワークＷを取り付けていないパレットＰを保管する棚（図示せず）を備えることができる。搬送装置１１０は、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２、パレットストッカ１０２、及び、段取りステーションＷＳＳ１、ＷＳＳ２の間で、ワークＷを取り付けたパレットＰを搬送する。搬送装置１１０は、ワークＷを取り付けていないパレットＰのみを、或いは、パレットＰに取り付けられていないワークＷを直接搬送するようにしてもよい。搬送装置１１０は、ワークＷまたはパレットＰ以外の物品、例えば工具を搬送するようにしてもよい。搬送装置１１０、及び、段取りステーションＷＳＳ１、ＷＳＳ２は、各々の制御装置（ローカル制御装置）を備えることができる。

【0014】

生産設備１００は統合制御装置１０によって制御される。統合制御装置１０は、計画生成部１２、表示部１４、表示態様変更部１６、タスク実行可否判定部１８および寿命管理部２０、入力部２２、スキップモード切換部２４を主要な構成要素として備えている。統合制御装置１０は、ＣＰＵ（中央演算素子）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）やＲＯＭ（リードオンリーメモリ）のようなメモリ装置、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）のような記憶デバイス、通信デバイス、出入力ポート、および、これらを相互接続する双方向バスを含むコンピュータおよび関連するソフトウェアから構成することができる。統合制御装置１０は、更に、タッチパネル（図示せず）のような表示装置を含む。統合制御装置１０は、ＩＥＥＥ ８０２．３（イーサネット）やＩＥＥＥ ８０２．１１（無線ＬＡＮ）のような通信規格に適合するネットワーク（図示せず）を介して、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２のＮＣ装置または機械制御装置、搬送装置１１０および段取りステーションＷＳＳ１、ＷＳＳ２の各々のローカル制御装置に接続することができる。統合制御装置１０が表示装置としてタッチパネルを備えている場合には、入力部２２は、上述の通信デバイス、出入力ポート、該出入力ポートに接続された入力デバイスに加えて、タッチパネルを含むことができる。

【0015】

計画生成部１２は、オペレータが入力部２２から入力した生産指令、または上位の管理システムなど外部から入力される生産指令に基づき、パレット番号と、加工開始時刻と、加工に要する加工時間とを関連付けた情報であるタスク（加工タスク）で構成される加工計画を工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の各々について生成する。計画生成部１２は更に、パレット番号と、パレットＰにワークＷを段取りするべき段取り開始時刻と、段取りに要する段取り時間とを関連付けた情報であるタスク（段取りタスク）で構成される段取り計画を段取りステーションＷＳＳ１、ＷＳＳ２の各々について生成する。計画生成部１２が生成した加工計画及び段取り計画は、図２～図９に示すように、加工計画チャート１４ａおよび段取りチャート１４ｂの形態で、生産設備１００のオペレータの勤務時間を示す勤務時間チャート１４ｃに関連付けて表示部１４に表示される。

【0016】

タスク実行可否判定部１８は、加工計画に含まれるタスクにおいて加工に必要な消耗品である工具が、予め設定された閾値（寿命）に到達するか否かの寿命判定をおこなう。タスク実行可否判定部１８は、更に、判定結果に基づいて、計画生成部１２が生成した加工計画に含まれるタスクに、設定寿命に到達する工具を使用するプロセス（加工）が含まれている場合に、このプロセスを含むタスクのアイコンの表示態様の変更を表示態様変更部１６に指示する。表示態様変更部１６は、タスク実行可否判定部１８からの指示により、該アイコンの表示態様を変更する。

【0017】

寿命管理部２０には、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２で使用する工具や、油脂類、シール部品のような消耗品の各々の寿命が格納されている。各消耗品の寿命（設定寿命）は、オペレータが入力部２２から直接入力したり、或いは、生産設備１００が設置される工場の全体を管理する上位の管理システム（図示せず）やサーバー（図示せず）から、寿命管理部２０に入力したりすることができる。図１に示す例では、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２で使用する各工具の寿命が工具管理部２０ａに格納され、油脂類の寿命が油脂類管理部２０ｂに格納され、各シール部品の寿命がシール部品管理部２０ｃに格納される。工作機械ＭＣ１、ＭＣ２が各々の消耗品について寿命管理できるよう、統合制御装置に代わって寿命管理部を各々備えていてもよい。

【0018】

工具管理部２０ａには、工具の使用状況として、ワークの加工中の工具先端点の移動距離である切削距離が、各工具について累積、格納される。工具管理部２０ａは、例えば、現在実行されているＮＣプログラムを解析することによって、加工に用いた工具の切削距離を算出し、これを累積し、工具寿命として設定されている切削距離（設定寿命）に到達した否かで、寿命判定することができる。工作機械ＭＣ１、ＭＣ２が各々の工具を管理する工具管理部を備えていてもよい。

【0019】

油脂類管理部２０ｂには、各油脂類について、前回交換したときから積算した機械電源投入時間（積算時間）が、消耗品の使用状況として格納される。この積算時間が、油脂類の各々について、上述のオペレータが予め入力した寿命としての交換時間と比較され、油脂類の交換時期に到達したか否かが判定される。工作機械ＭＣ１、ＭＣ２が各々の油脂類を管理する油脂類管理部を備えていてもよい。

【0020】

同様に、シール部品管理部２０ｃには、消耗品の使用状況として、各シール部品を前回交換したときから積算した機械電源投入時間（積算時間）が格納される。この積算時間が、シール部品の各々について、上述のオペレータが予め入力した寿命としての交換時間と比較され、シール部品の交換時期に到達したか否かが判定される。工作機械ＭＣ１、ＭＣ２が各々のシール部品を管理するシール部品管理部を備えていてもよい。

【0021】

スキップモード切換部２４は、入力部２２を通じたオペレータの操作により、勤務時間スキップモードと非勤務時間スキップモードのオン／オフを切り換える。勤務時間スキップモードがオンのとき、後述するように、実行不能タスクの開始時刻がオペレータ勤務時間内である場合（つまり、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の近傍にオペレータがいす場合）には、オペレータは実行不能タスクをスキップするか、或いは、消耗品のメンテナンスを実行するか選択でき、非勤務時間スキップモードがオンのとき、実行不能タスクの開始時刻が勤務時間外である場合（つまり工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の近傍にオペレータがいない場合）には実行不能タスクを自動的にスキップできるようになる。勤務時間スキップモードまたは非勤務時間スキップモードがオフであり、実行不能タスクのスキップに関する処理は行われず、消耗品のメンテナンスが行われない限りは生産が停止し、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２は停止する。

【0022】

以下、図２～図９を参照して、本実施形態の作用を説明する。
図２には、計画生成部１２が生成し、表示部１４に表示される加工計画チャート１４ａ、段取りチャート１４ｂおよび勤務時間チャート１４ｃの一例が示されている。図２おいて、勤務時間チャートは、白抜きで示す勤務時間と、ハッチングで示す非勤務時間とを含んでいる。勤務時間は、８：００（午前８時）～１２：００（正午）までと、１３：００（午後１時）～１７：００（午後５時）を含んでいる。

【0023】

加工計画チャートは工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の各々について生成され、各加工計画チャートは、時系列順に配置された複数のタスクアイコン（加工タスクアイコン）を含んでいる。図２の例では、工作機械ＭＣ１のための加工計画チャートは９個のタスクアイコンＴ１１～Ｔ１９で示されており、工作機械ＭＣ２のための加工計画チャートは、時系列順に配置された４つのタスクアイコンＴ２１～Ｔ２４で示されている。また、図２の例では、タスクアイコンＴ１１～Ｔ１９およびタスクアイコンＴ２１～Ｔ２４には、工作機械ＭＣ１および工作機械ＭＣ２で加工すべきワークを取り付けたパレットのパレット番号が付されている。

【0024】

より具体的には、工作機械ＭＣ１のための加工計画チャートのタスクアイコンＴ１１は、勤務時間の開始時刻である８：００以前に行われていた７番パレットに取り付けられているワークが加工されることを示し、次いで、タスクアイコンＴ１２は、１番パレットに取り付けられているワークの加工が行われることを示し、同様に、タスクアイコンＴ１３～タスクアイコンＴ１９は、２番パレット、３番パレット、６番パレット、１番パレット、２番パレット、３番パレット、７番パレットに取り付けられているワークの加工が順次行われることを示している。工作機械ＭＣ２のための加工計画チャートでは、タスクアイコンＴ２１で勤務時間の開始時刻である８：００以前から行われていた４番パレットに取り付けられているワークの加工が行われることを示し、次いで、タスクアイコンＴ２２は５番パレットに取り付けられているワークの加工が行われることを示し、同様に、タスクアイコンＴ２３およびタスクアイコンＴ２４は、４番パレットおよび９番パレットに取り付けられているワークが順次に加工されることを示している。

【0025】

段取りチャート１４ｂには、段取り計画として、タスクアイコン（段取りタスクアイコン）が表示されている。図２では、勤務時間の開始時刻である８：００から（つまりオペレータが段取り作業を実行可能となったときから）１番パレットへの段取り作業（ワーク取付・取り外し作業）を開始し、午前中に２番、３番、６番、５番、７番、８番、１番、９番パレットへの段取り作業を終了し、午後に工作機械ＭＣ１において２番パレットに取り付けられているワークへの加工が終了したときに２番パレットへの段取り作業を行い、次いで、工作機械ＭＣ１において３番パレットに取り付けられているワークへの加工が終了したときに３番パレットへの段取り作業を行い、工作機械ＭＣ２において４番パレットに取り付けられているワークへの加工が終了したときに４番パレットへの段取り作業を行い、終業時刻である１７：００までに段取り作業を完了すべきことを表している。オペレータは、段取りチャート１４ｃを参照することによって、適切なタイミングおよび適切なパレットへの段取り作業を行うことが可能となる。また、オペレータには、どのパレットにどのワークを取り付けるかについて、パレット番号とワークの種類とを対応させて指示する情報、例えば指示書が表示部に表示されることによって伝達される。

【0026】

図２～図９では、段取りステーションＷＳＳ１についてのみ図示されているが、段取りステーションＷＳＳ２についても同様に表示することができる。また、オペレータは、各パレットへのワークの段取り作業が終了したときに、段取りステーションＷＳＳ１、ＷＳＳ２の操作盤（図示せず）を操作することによって、段取り作業終了の通知を統合制御装置１０へ送信し、搬送装置１１０によってパレットをパレットストッカ１０２または工作機械ＭＣ１、ＭＣ２へ搬送するようにできる。

【0027】

生産設備１００が稼働している間、タスク実行可否判定部１８は、寿命管理部２０に設定されている寿命が到来する消耗品、本実施形態では工具、油脂類およびシール部品があるか否かを判定し続けている。寿命が設定寿命に到達する消耗品があると、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２による加工ができなくなるタスクが生じる。本実施形態では、計画生成部１２が生成した加工計画に、消耗品の使用状況が設定寿命に到達するタスクが含まれている場合には、工作機械ＭＣ１または工作機械ＭＣ２の加工計画チャートにおいて該タスクの表示態様を変更することで、該タスクが実行不能タスクであることを表示する。

【0028】

タスク実行可否判定部１８が、ある消耗品の使用状況が設定された寿命に到達すると判定すると、判定結果が表示態様変更部１６に出力される。具体的には、該タスクにおける消耗品の使用（消耗品が工具であれば、加工距離・加工ワーク個数・加工穴数など）を積算したとき、設定寿命を超過する場合に、該タスクにおいて設定寿命に到達するので、該タスクは実行不能タスクであると判定することができる。表示態様変更部１６は、タスク実行可否判定部１８の判定結果に基づいて、表示部１４に表示される加工計画チャート１４ａのアイコンの表示態様を変更する。一例として、図３では、工作機械ＭＣ１の加工計画チャートにおいて、消耗品の使用状況が設定寿命に到達するために、タスクアイコンＴ１４、Ｔ１６およびＴ１８の実行、つまり３番パレット、１番パレットに取り付けられているワークの加工が不能であることがハッチングで表示されている。実際には、実行不能なタスクアイコンの色や形状、大きさを変更したり、或いは、アイコンに表示されるフォントの色や太さ、大きさ、種類を変更したりすることによって、該アイコンに対応するタスクを実行するために必要な消耗品の使用状況が設定寿命に到達すること、つまり該タスクが実行不能タスクであることをオペレータに告知するようにできる。

【0029】

また、消耗品の使用状況が設定寿命に到達するタスクが存在するために工作機械が停止してしまう停止時刻を、表示部に表示するようにしてもよい。図３、４では、消耗品の使用状況が設定寿命に到達する、タスクアイコンＴ１４に対応したタスク（３番パレットに取り付けられたワークの加工）が開始される１４：０４に工作機械ＭＣ１が停止することが、停止アイコンＩＣ_Ｓｔｏｐに表示されている。

【0030】

本例では、何時タスクが停止するのかを示す停止時刻を停止アイコンＩＣ_Ｓｔｏｐに表示するようになっているが、タスク停止までの残時間または停止日時を表示するようにしてもよい。停止時刻、タスク停止までの残時間、停止日時は、表示態様が変更されたタスクアイコンを選択したときにチャート上に表示してもよいし、表示部１４のチャート以外の部分に別途表示してもよい。

【0031】

このとき、消耗品の使用状況が設定寿命に到達すると表示されているタスクアイコンをオペレータが選択すると、消耗品の使用状況の詳細な情報が表示される。本例では、図４に示すように、表示部１４内にサブウインドウＷＳが表示され、サブウインドウＷＳ内に寿命に到達する消耗品を示すようにできる。図４では、タスクアイコンＴ１４に対応したタスクである３番パレットに取り付けられたワークの加工に必要な工具Ｔ１０２５の加工距離が設定された閾値（寿命）に到達することが示されている。また、加工距離が設定寿命に到達する工具をオペレータが容易に交換できるようにするために、サブウインドウＷＳ内に交換用工具の保管場所を表示してもよい。図４の例では、交換すべき工具Ｔ１０２５の保管場所として、サブウインドウＷＳ内に「第１工具室」、「第２工具棚」、「上から４番目の引き出し棚」というテキストが表示されている。テキスト表示に代えて、工場平面視の簡略地図と記号で対象工具の保管場所を示してもよい。

【0032】

また、消耗品の使用状況が設定寿命に到達して実行不能なタスクに対応したタスクアイコンを表示する際、同じ理由で実行不能なタスクに対応したタスクアイコン同士を接続アイコンで互いに接続するようにできる。図３の例では、３番パレットに取り付けられたワークの加工と、１番パレットに取り付けられたワークの加工で共通する工具Ｔ１０２５が使用される。工具Ｔ１０２５の加工距離が設定寿命に到達すると、３番パレットに取り付けられたワークの加工と、１番パレットに取り付けられたワークの加工ができなくなるため、タスクアイコンＴ１４とタスクアイコンＴ１６が接続アイコンＩＣ＿Ｃｏｎｎｅｃｔ １によって接続されている。更に、タスクアイコンＴ１６は、接続アイコンＩＣ＿Ｃｏｎｎｅｃｔ ２によってタスクアイコンＴ１８に接続されている。このように、同じ理由で実行不能なタスクに対応したタスクアイコン同士を接続アイコンで互いに接続することによって、オペレータは、設定寿命に到達する消耗品が、加工計画中でどのタスクに影響を及ぼすのか容易に理解することが可能となる。

【0033】

上述のオペレータによるタスクアイコンの選択は入力部２２から行うことができる。統合制御装置１０が表示部１４としてタッチパネルを備えている場合には、実行不能と表示されているタスクアイコンをタップすることによって選択操作を行うことができる。表示部１４が通常のパネルディスプレイの場合には、入力部２２としてのキーボード（図示せず）やマウス（図示せず）のような入力デバイスを用いて選択操作をすることができる。このように、本実施形態によれば、オペレータは、ある消耗品について、使用状況が設定寿命に到達して、実行不能タスクを加工計画チャートで容易に判断することが可能となる。

【0034】

ここで、勤務時間スキップモードがオンである場合、オペレータが、実行不能タスクを表すタスクアイコンＴ１４を更にタップすると、寿命管理部２０の工具管理部２０ａは、工作機械ＭＣ１に供給されているＮＣプログラムを参照して、該ＮＣプログラムに基づいて、タスクアイコンＴ１４に対応したタスクのうち、設定寿命を迎える工具Ｔ１０２５を用いた加工プロセスが何時開始するのかに従って、工作機械ＭＣ１が何時停止するのかを演算し、演算結果を表示態様変更部１６に出力する。

【0035】

表示態様変更部１６は、図５に示すサブウインドウＷＳ中にこれらの情報を表示する。図５の例では、１５：４３に工具Ｔ１０２５による加工が開始されるが、この直前までの加工プロセスが実行可能であることがダイアログボックスＤＢ１内に表示されると共に、工具Ｔ１０２５の加工距離が設定寿命に到達するために、工具Ｔ１０２５を使用する加工プロセスの実行ができない状態であることが、ダイアログボックスＤＢ２内に表示されている。

【0036】

これと同時に、表示態様変更部１６は、該サブウインドウＷＳ中に、タスクそのものを中断することなく加工を続行するか否かをオペレータに問いかけるタスク続行ダイアログボックスＤＢ＿Ｃｏｎｔｉｎｕｅを表示する。タスク続行ダイアログボックスＤＢ＿Ｃｏｎｔｉｎｕｅには、設定寿命に到達した工具（ここでは工具Ｔ１０２５）による加工を開始する時刻と、設定寿命に到達した工具の前後のプロセスに用いる工具を表示することができる。オペレータは、工具マガジン内の工具Ｔ１０２５を交換する前提で、工作機械ＭＣ１における加工を中断しないことを選択することができる。つまり、オペレータがタスク続行ダイアログボックスＤＢ＿Ｃｏｎｔｉｎｕｅ内の「はい」のボタンをタップすると、工作機械ＭＣ１は、工具Ｔ１０２５による加工が開始する１５：４３直前までの加工を実行する。これにより、１４：０４から１５：４３までの時間が工具Ｔ１０２５の準備、交換のための猶予としてオペレータに提供され、オペレータは工具Ｔ１０２５の交換を容易に実行可能となると共に、工具交換後には、すぐ残りの加工、ここでは工具Ｔ１０１３以降の加工を実行可能となる。但し、工具Ｔ１０２５による加工の開始時刻１５：４３までにオペレータが工具マガジン内の工具Ｔ１０２５を交換できなかった場合、開始時刻１５：４３に工作機械ＭＣ１は停止する。

【0037】

なお、加工精度（主に機械熱変位に関わる加工精度）の観点からは、本来は同じ時間帯に連続してワークを加工すべきであるから、前述のタスク続行の選択は、オペレータの判断で、タスク別や品種別に設定できることが好ましい。また、タスクの続行は、前述したように消耗品の使用状況が設定された寿命に到達して実行不能タスクが発生するたびに個別に選択してもよいし、パラメータで予めオンオフを設定して個別に選択することなく自動で続行されるよう設定してもよい。

【0038】

オペレータは、図５の表示を参照したときに、工作機械ＭＣ１の停止時刻までに消耗品のメンテナンス、本例では工具マガジン内の工具Ｔ１０２５の交換が完了しないと判断することもあり得る。この場合、オペレータがタスク続行ダイアログボックスＤＢ＿Ｃｏｎｔｉｎｕｅ内の「いいえ」のボタンをタップすると、オペレータに実行不能タスクをスキップするか否かを問い合わせるスキップダイアログボックスＤＢ＿Ｓｋｉｐが開く（図６参照）。

【0039】

スキップダイアログボックスＤＢ＿Ｓｋｉｐは、単独スキップボタンＳＢ１、連結スキップボタンＳＢ２およびスキップ中止ボタンＳＢ３を含む。単独スキップボタンＳＢ１をタップすると、選択されているタスク、本例ではタスクアイコンＴ１４が示すタスク（３番パレットに取り付けられたワークの加工）がスキップされ、該タスクの開始が加工計画の末端、つまりこの時点で加工計画における最後のタスクの後に移動される。連結スキップボタンＢ２をタップすると、接続アイコンＩＣ＿Ｃｏｎｎｅｃｔ １、ＩＣ＿Ｃｏｎｎｅｃｔ ２で接続されているタスクアイコンＴ１４、Ｔ１６、Ｔ１８が示すタスク（３番パレットに取り付けられたワークの加工、１番パレットに取り付けられたワークの加工）が、図７に示すように、順序を維持した状態で、加工計画の末端、本例ではタスクアイコンＴ１９が示すタスク（７番パレットに取り付けられたワークの加工）の後に移動させられる。なお、実行不能タスクを加工計画の末端以外の任意の順序に移動してもよい。タスクアイコンＴ１５の後にタスクアイコンＴ１４（実行不能タスク）を移動した場合には、タスクアイコンＴ１５の加工時間分、工具Ｔ１０２５の交換の猶予がオペレータに提供されることとなる。メンテナンスが必要な消耗品を手配できるタイミング、実行不能タスクで加工されるワークの生産上の優先順位、オペレータの繁忙状況によって、実行不能タスクをどのタイミングにスキップするかは任意で選択できる。

【0040】

勤務時間スキップモードがオフの場合、タスクアイコンＴ１４に対応したタスク（加工）が開始される１４：０４に工作機械ＭＣ１は停止する。このように、本実施形態によれば、勤務時間スキップモードをオンにすることによって、勤務時間中にはオペレータはメンテナンス作業の可否などに応じて加工計画のスキップをするかどうか選択することが可能となる。

【0041】

非勤務時間スキップモードがオンのとき、消耗品の使用状況が設定寿命に到達するために実行不能タスクの開始時刻が勤務時間外である場合には、該タスクが自動的にスキップされる。例えば、図８に示すように、勤務時間終了時刻である１７：００以降に、上述の例と同様に工具Ｔ１０２５の加工距離が設定寿命に到達し、１番パレット（タスクアイコンＴ１６）および３番パレット（タスクアイコンＴ１８）に取り付けられたワークの加工が実行できなくなった場合、非勤務時間スキップモードがオフであれば、タスクアイコンＴ１６に対応したタスクの開始時刻１９：２５に工作機械ＭＣ１は停止してしまうが、非勤務時間スキップモードをオンにすることによって、図９に示すように、タスクアイコンＴ１６、Ｔ１８に対応したタスクがスキップされ、加工計画の末端であるタスクアイコンＴ１７に対応したタスクの後に繰り下げられる。これにより、非勤務時間に工作機械の近傍にオペレータがいなくとも、実行可能なタスクを完了することが可能となる。この場合にスキップしたタスクおよびタスクを実行不能とした消耗品に関する情報をサブウインドウＷＳに表示するようにできる。なお、本明細書における「スキップ」とは、「実行不能タスクを加工計画において後回しにすること」を意味するが、当面消耗品が手配できない場合などに、スキップではなく加工計画から除外するようにしてもよい。除外した場合、加工計画チャートにタスクは表示されなくなる。併せて、前述のように実行不能タスクの原因となった消耗品に関する情報をサブウインドウＷＳに常に表示しておくこともできる。オペレータは、除外された実行不能タスクの存在と、そのタスクの内容や原因となった消耗品の詳細について、把握することができる。

【0042】

なお、非勤務時間であってもオペレータに代わりメンテナンス作業を実施できる無人装置がある場合には、非勤務時間スキップモードだけをオフにしてもよい。また、任意のタスクについて、オペレータは、所望の加工完了日、時刻を入力して計画を変更できるようにしてもよい。特急の加工計画について、日だけではなく時刻まで指定でき、事前のタスクの実行を後回しにするのである。更に、オペレータは、所望の日、時刻までに消耗品の使用状況、例えば工具の切削距離が設定寿命に到達しないように加工計画をスケジューリングするよう、計画生成部１２に指示できるようにしてもよい。優先度が低く当該工具を使用しないワークを繰り上げ実施したりすることで、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２が停止することなく生産システムを稼働できる。繰り上げ実施できる生産指示が存在せず指示されたスケジューリングが行えない場合には、オペレータにその旨を報知し、当該工具を使用しないワークのリストを提示し、生産指示の追加を提案するようにしてもよい。

【0043】

統合制御装置１０または工作機械ＭＣ１、ＭＣ２は、タスクの実行に必要な必要工具を保有しているかの管理をおこなう工具有無管理部２６をさらに具備してもよい。生産設備１００において新たに生産を開始するワーク品種の生産命令が行われた場合、従来工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の工具マガジンに保管されている工具では加工を行えない場合がある。工具有無管理部２６は、タスクにおけるＮＣプログラムで使用する工具を必要工具とし、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の工具マガジンに保管されていた工具と照合する。工作機械ＭＣ１、ＭＣ２のいずれも必要工具を保有していない場合、タスク実行可否判定部１８は該タスクを実行不能タスクと判定する。この判定は、加工に必要な工具が設定寿命に到達しているかどうかの判定とは別個に行うことができる。

【0044】

統合制御装置１０または工作機械ＭＣ１、ＭＣ２は、タスクの実行に必要な必要工具の予備工具を保有しているかの管理をおこなう予備工具有無管理部２８をさらに具備してもよい。ここで、予備工具とは、必要工具と同じ加工を行うことが可能な工具を意味する。必要工具と同じ加工を行うことが可能であれば、まったく同様のホルダ、刃具、組立状態でなくともよい。タスクの実行に必要な工具で設定寿命に到達したものがある場合、統合制御装置１０は該タスクを実行不能タスクと判定するが、工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の工具マガジンが設定寿命に到達した工具の予備工具を保有している場合には、設定寿命に到達した工具に代えて予備工具を運用すればよいので、実行不能タスクの判定を取り消す。このとき、予備工具の寿命を併せて判定するようにしてもよい。工作機械ＭＣ１、ＭＣ２の工具マガジンが予備工具を保有していない場合には、該判定を維持する。設定寿命の到達による判定と併せて、予備工具有無による判定を行うことで、実行不能タスクの判定をより正しく行うことができる。

【0045】

統合制御装置１０は、タスクの実行に必要なワーク素材の在庫管理を行うワーク素材在庫管理部３０をさらに具備してもよい。たとえばワーク品種Ｗ１の加工指示が１０個行われたとき、生産設備１００におけるワーク品種Ｗ１のワーク素材在庫が８個であれば、９個目以降の生産を行うことができない。このとき、タスク実行可否判定部１８は、９個目以降のタスク（加工タスク）について実行不能タスクと判定する。併せて、ワーク品種Ｗ１に対応するパレットの段取りタスクも実行不能タスクと判定し、表示態様を変更してもよいし、さらに、実行不能タスクである加工タスクおよび段取りタスクを接続アイコンで接続してもよい。オペレータは、ワーク素材を手配するか、実行不能タスクをスキップするかを選択することができる。この判定は、前述の消耗品に係る各種判定とは別個に行うことができる。ワーク素材在庫に係るスキップモードは、前述の消耗品に係るスキップモードと共通でもよいし、別個に設けられてもよい。

【符号の説明】

【0046】

１０ 統合制御装置
１２ 計画生成部
１４ 表示部
１４ａ 加工計画チャート
１４ｂ 段取りチャート
１４ｃ 勤務時間チャート
１６ 表示態様変更部
１８ タスク実行可否判定部
２０ 寿命管理部
２０ａ 工具管理部
２０ｂ 油脂類管理部
２０ｃ シール部品管理部
２２ 入力部
２４ スキップモード切換部
２６ 工具有無管理部
２８ 予備工具有無管理部
１００ 生産設備
１０２ パレットストッカ
１１０ 搬送装置

【要約】

【課題】消耗品が設定寿命に到達したときまたは工作機械が消耗品を保有していないときに実行できなくなるタスク並びに変更後の加工計画をオペレータが容易に理解できるようにすること。
【解決手段】オペレータの勤務時間及び非勤務時間と関連付けて、複数のタスクを含む加工計画を生成し、複数のタスクの各々を個別のアイコンで時系列順に配置して表示する加工計画チャートを表示し、消耗品が設定寿命に到達することによって実行できなくなる実行不能タスクが存在する場合に、加工計画チャートにおける実行不能タスクのアイコンの表示態様を変更し、実行不能タスクの開始時刻がオペレータの勤務時間内である場合には実行不能タスクをスキップするか、或いは、消耗品のメンテナンスを実行するかオペレータが選択できるようにし、実行不能タスクの開始時刻が非勤務時間内である場合には実行不能タスクをスキップするようにした。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】