特許 7530520 工具搬送システム、制御方法、および制御プログラム

(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】2024-07-30

(45)【発行日】2024-08-07

(54)【発明の名称】工具搬送システム、制御方法、および制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/155 20060101AFI20240731BHJP

   B23Q 3/157 20060101ALI20240731BHJP

   B23Q 7/04 20060101ALI20240731BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/155 E

B23Q3/157 B

B23Q3/157 J

B23Q7/04 M

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023529204

(86)(22)【出願日】2021-06-21

(86)【国際出願番号】 JP2021023365

(87)【国際公開番号】W WO2022269673

(87)【国際公開日】2022-12-29

【審査請求日】2024-06-14

【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】100185719

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 悠樹

(74)【代理人】

【識別番号】100150072

【弁理士】

【氏名又は名称】藤原 賢司

(72)【発明者】

【氏名】安木 詠介

【審査官】山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】特許第６８６０７３５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開昭５９－１６６４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４９２７２２８（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ３／１５５－３／１５７，７／０４，４１／０２；

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工具搬送システムであって、
工作機械と、
複数の工具ホルダーを収納可能に構成される工具収納部とを備え、前記複数の工具ホルダーの各々は、工具を保持可能に構成されており、
前記工具搬送システムは、さらに、
作業者が工具ホルダーに対する作業を行うための作業ステーションと、
前記工作機械内にある工具ホルダーと、前記工具収納部内にある工具ホルダーと、前記作業ステーション内にある工具ホルダーとの内の指定された工具ホルダーを、前記工作機械と、前記工具収納部と、前記作業ステーションとの内の指定された搬送先に搬送するための搬送装置と、
前記工具搬送システムを制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、
前記工作機械からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれているか否かを判断する処理と、
前記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合、前記搬出対象の工具ホルダーを前記工作機械から前記作業ステーションに搬送するように前記搬送装置を制御する処理とを実行する、工具搬送システム。

【請求項2】

前記制御部は、さらに、前記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれていない場合、前記搬出対象の工具ホルダーを前記工作機械から前記工具収納部に搬送するように前記搬送装置を制御する処理を実行する、請求項１に記載の工具搬送システム。

【請求項3】

前記制御部は、さらに、前記工作機械が保持している複数の工具ホルダーの内から、前記搬出対象の工具ホルダーを決定する処理を実行し、
前記決定する処理では、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーよりも優先して、前記搬出対象の工具ホルダーとして決定される、請求項１または２に記載の工具搬送システム。

【請求項4】

前記制御部は、さらに、前記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーと、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーとが含まれている場合、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーを前記作業ステーションに搬送した後に、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーを前記工具収納部に搬送するように前記搬送装置を制御する処理を実行する、請求項１～３のいずれか１項に記載の工具搬送システム。

【請求項5】

前記作業ステーションは、複数の工具ホルダーを収納可能に構成され、
前記作業ステーションに収納可能な工具ホルダーの数は、前記工具収納部に収納可能な工具ホルダーの数よりも少ない、請求項１～４のいずれか１項に記載の工具搬送システム。

【請求項6】

前記制御部は、さらに、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーを前記工作機械から前記作業ステーションに搬送した場合において、前記作業ステーション内における工具ホルダーの収納スペースに空きが無いときには、前記作業ステーション内に収納されている工具ホルダーの内で、新品の工具を保持している工具ホルダーを前記作業ステーションから搬出させるように前記搬送装置を制御する処理を実行する、請求項５に記載の工具搬送システム。

【請求項7】

工具搬送システムの制御方法であって、
前記工具搬送システムは、
工作機械と、
複数の工具ホルダーを収納可能に構成される工具収納部とを備え、前記複数の工具ホルダーの各々は、工具を保持可能に構成されており、
前記工具搬送システムは、さらに、
作業者が工具ホルダーに対する作業を行うための作業ステーションと、
前記工作機械内、前記工具収納部内、および前記作業ステーション内にある工具ホルダーの内の指定された工具ホルダーを、前記工作機械、前記工具収納部、および前記作業ステーションの内の指定された搬送先に搬送するための搬送装置とを備え、
前記制御方法は、
前記工作機械からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれているか否かを判断するステップと、
前記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合、前記搬出対象の工具ホルダーを前記工作機械から前記作業ステーションに搬送するように前記搬送装置を制御するステップとを備える、制御方法。

【請求項8】

工具搬送システムの制御プログラムであって、
前記工具搬送システムは、
工作機械と、
複数の工具ホルダーを収納可能に構成される工具収納部とを備え、前記複数の工具ホルダーの各々は、工具を保持可能に構成されており、
前記工具搬送システムは、さらに、
作業者が工具ホルダーに対する作業を行うための作業ステーションと、
前記工作機械内、前記工具収納部内、および前記作業ステーション内にある工具ホルダーの内の指定された工具ホルダーを、前記工作機械、前記工具収納部、および前記作業ステーションの内の指定された搬送先に搬送するための搬送装置とを備え、
前記制御プログラムは、前記工具搬送システムに、
前記工作機械からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれているか否かを判断するステップと、
前記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合、前記搬出対象の工具ホルダーを前記工作機械から前記作業ステーションに搬送するように前記搬送装置を制御するステップとを実行させる、制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、工作機械に工具を自動搬送するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許第６７９３２７８号公報（特許文献１）は、加工に使用される工具を工作機械に自動で搬送する工具搬送システムを開示している。当該工具搬送システムは、複数の工具ホルダーを収納可能な工具収納部を有し、指定された工具ホルダーを工作機械に搬送する。また、当該工具搬送システムは、不要な工具を保持している工具ホルダーを工作機械から搬出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６７９３２７８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に開示される工具搬送システムは、工作機械から搬出された工具を工具収納部に搬送する。工作機械から搬出された工具には、使用可能状態の工具だけでなく、使用不能状態の工具も含まれ得る。使用不能状態の工具が工具収納部に搬送される場合、使用不能状態の工具が工具収納部に残る。その結果、工具収納部における工具ホルダーの収納スペースが無駄に使用されることになる。このような無駄を防ぐために、工具収納部内において工具ホルダーの収納スペースを確保することが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一例では、工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具ホルダーを収納可能に構成される工具収納部とを備える。上記複数の工具ホルダーの各々は、工具を保持可能に構成されている。上記工具搬送システムは、さらに、作業者が工具ホルダーに対する作業を行うための作業ステーションと、上記工作機械内にある工具ホルダーと、上記工具収納部内にある工具ホルダーと、上記作業ステーション内にある工具ホルダーとの内の指定された工具ホルダーを、上記工作機械と、上記工具収納部と、上記作業ステーションとの内の指定された搬送先に搬送するための搬送装置と、上記工具搬送システムを制御するための制御部とを備える。上記制御部は、上記工作機械からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれているか否かを判断する処理と、上記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合、上記搬出対象の工具ホルダーを上記工作機械から上記作業ステーションに搬送するように上記搬送装置を制御する処理とを実行する。

【0006】

本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれていない場合、上記搬出対象の工具ホルダーを上記工作機械から上記工具収納部に搬送するように上記搬送装置を制御する処理を実行する。

【0007】

本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記工作機械が保持している複数の工具ホルダーの内から、上記搬出対象の工具ホルダーを決定する処理を実行する。上記決定する処理では、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーよりも優先して、上記搬出対象の工具ホルダーとして決定される。

【0008】

本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーと、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーとが含まれている場合、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーを上記作業ステーションに搬送した後に、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーを上記工具収納部に搬送するように上記搬送装置を制御する処理を実行する。

【0009】

本開示の一例では、上記作業ステーションは、複数の工具ホルダーを収納可能に構成される。上記作業ステーションに収納可能な工具ホルダーの数は、上記工具収納部に収納可能な工具ホルダーの数よりも少ない。

【0010】

本開示の一例では、上記制御部は、さらに、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーを上記工作機械から上記作業ステーションに搬送した場合において、上記作業ステーション内における工具ホルダーの収納スペースに空きが無いときには、上記作業ステーション内に収納されている工具ホルダーの内で、新品の工具を保持している工具ホルダーを上記作業ステーションから搬出させるように上記搬送装置を制御する処理を実行する。

【0011】

本開示の他の例では、工具搬送システムの制御方法が提供される。上記工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具ホルダーを収納可能に構成される工具収納部とを備える。上記複数の工具ホルダーの各々は、工具を保持可能に構成されている。上記工具搬送システムは、さらに、作業者が工具ホルダーに対する作業を行うための作業ステーションと、上記工作機械内、上記工具収納部内、および上記作業ステーション内にある工具ホルダーの内の指定された工具ホルダーを、上記工作機械、上記工具収納部、および上記作業ステーションの内の指定された搬送先に搬送するための搬送装置とを備える。上記制御方法は、上記工作機械からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれているか否かを判断するステップと、上記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合、上記搬出対象の工具ホルダーを上記工作機械から上記作業ステーションに搬送するように上記搬送装置を制御するステップとを備える。

【0012】

本開示の他の例では、工具搬送システムの制御プログラムが提供される。上記工具搬送システムは、工作機械と、複数の工具ホルダーを収納可能に構成される工具収納部とを備える。上記複数の工具ホルダーの各々は、工具を保持可能に構成されている。上記工具搬送システムは、さらに、作業者が工具ホルダーに対する作業を行うための作業ステーションと、上記工作機械内、上記工具収納部内、および上記作業ステーション内にある工具ホルダーの内の指定された工具ホルダーを、上記工作機械、上記工具収納部、および上記作業ステーションの内の指定された搬送先に搬送するための搬送装置とを備える。上記制御プログラムは、上記工具搬送システムに、上記工作機械からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれているか否かを判断するステップと、上記搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合、上記搬出対象の工具ホルダーを上記工作機械から上記作業ステーションに搬送するように上記搬送装置を制御するステップとを実行させる。

【0013】

本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】工具搬送システムの外観を示す図である。

【図2】工具搬送システムの駆動機構の構成例を示す図である。

【図3】工具搬送システムにおける工具ホルダーの搬出態様の一例を概略的に示す図である。

【図4】工具搬送システムの機能構成の一例を示す図である。

【図5】工具情報のデータ構造の一例を示す図である。

【図6】搬送制御部への入力と、当該入力に対する搬送制御部の出力との一例を示す図である。

【図7】搬送制御部への入力と、当該入力に対する搬送制御部の出力との一例を示す図である。

【図8】判断部への入力と、当該入力に対する判断部の出力との一例を示す図である。

【図9】工具搬送システムにおける工具ホルダーの搬出態様の一例を概略的に示す図である。

【図10】作業ステーションから工具収納部への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。

【図11】工具収納部から工作機械への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。

【図12】工作機械から作業ステーションへの工具ホルダーの搬出工程の流れを概略的に示す図である。

【図13】管理装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。

【図14】ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。

【図15】操作端末のハードウェア構成の一例を示す模式図である。

【図16】工作機械からの工具ホルダーの搬出処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

【0016】

＜Ａ．工具搬送システム１０の外観＞
図１を参照して、工具搬送システム１０について説明する。図１は、工具搬送システム１０の外観を示す図である。

【0017】

図１に示されるように、工具搬送システム１０は、作業ステーション２００と、工具収納部２５０と、搬送装置３００と、工作機械４００とを含む。

【0018】

作業ステーション２００は、作業者が工具ホルダーに対する作業を行うための場所である。工具ホルダーは、工具を保持可能に構成されるポットである。作業者は、たとえば、作業ステーション２００において、工具ホルダーのセット作業、または工具ホルダーの回収作業を行う。

【0019】

作業ステーション２００は、操作端末２００Ａを含む。操作端末２００Ａは、工具搬送システム１０に対する各種の操作を受け付ける。

【0020】

工具収納部２５０には、複数の工具ホルダーが収納され得る。工具収納部２５０は、工具ホルダーの一時置き場として機能する。

【0021】

搬送装置３００は、作業ステーション２００内にある工具ホルダーと、工具収納部２５０内にある工具ホルダーと、工作機械４００内にある工具ホルダーとの内の指定された工具ホルダーを、作業ステーション２００と、工具収納部２５０と、工作機械４００との内の指定された搬送先に搬送する。

【0022】

以下では、搬送装置３００が作業ステーション２００から工具収納部２５０若しくは工作機械４００に工具ホルダーを運ぶ搬送態様、または、搬送装置３００が工具収納部２５０から工作機械４００に工具ホルダーを運ぶ搬送態様を「搬入」とも言う。

【0023】

また、搬送装置３００が工具収納部２５０若しくは工作機械４００から作業ステーション２００に工具ホルダーを運ぶ搬送態様、または、搬送装置３００が工作機械４００から工具収納部２５０に工具ホルダーを運ぶ搬送態様を「搬出」とも言う。

【0024】

また、本明細書でいう「搬送装置」とは、工具ホルダーを搬送する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。以下では、搬送装置３００の一例として、４～７軸駆動の多関節ロボットを例に挙げて説明を行うが、搬送装置３００は、多関節ロボットに限定されない。一例として、搬送装置３００は、２～３軸駆動の直交ロボット（オートローダ）であってもよい。あるいは、搬送装置３００は、自走式のロボットであってもよい。

【0025】

搬送装置３００は、アームロボット３３０と、レール３３１と、台車３３２とを含む。アームロボット３３０は、台車３３２の上に固定されている。台車３３２は、レール３３１上を移動可能に構成される。工具収納部２５０および工作機械４００は、レール３３１を挟むように、かつ、レール３３１に沿って平行に配置される。

【0026】

工作機械４００は、搬送装置３００による工具ホルダーの搬送先の１つである。図１には、工作機械４００として、６台の工作機械４００Ａ～４００Ｆが示されているが、工具搬送システム１０に備えられる工作機械４００の数は、１台以上であればよい。工作機械４００は、予め設計された加工プログラムに従って、指定された工具を用いてワークを加工する。

【0027】

本明細書でいう「工作機械」とは、ワークを加工する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。工作機械４００は、横形のマシニングセンタであってもよいし、縦形のマシニングセンタであってもよい。あるいは、工作機械４００は、旋盤であってもよいし、付加加工機であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。

【0028】

なお、工具搬送システム１０は、パレット搬送システム（図示しない）をさらに備えてもよい。パレット搬送システムは、予め定められた加工スケジュールに従って、ワークを載せたパレットを工作機械４００に搬送するためのシステムである。これにより、工具搬送システム１０は、工具の自動搬送機能だけでなく、ワークの自動搬送機能を備える。

【0029】

＜Ｂ．工具搬送システム１０の駆動機構＞
次に、図２を参照して、工具搬送システム１０における各種の駆動機構について説明する。図２は、工具搬送システム１０の駆動機構の構成例を示す図である。

【0030】

図２に示されるように、工具搬送システム１０は、制御部５０と、リモートＩ／Ｏ（Input/Output）ユニット７１～７３と、作業ステーション２００と、搬送装置３００と、工作機械４００とを含む。

【0031】

本明細書でいう「制御部５０」とは、工具搬送システム１０を制御する装置を意味する。制御部５０の装置構成は、任意である。制御部５０は、単体の制御ユニットで構成されてもよいし、複数の制御ユニットで構成されてもよい。図２の例では、制御部５０は、管理装置１００と、ＰＬＣ１５０と、上述の操作端末２００Ａとで構成されている。また、制御部５０は、ＣＮＣ（Computer Numerical Control）４０１を含んでもよい。

【0032】

管理装置１００は、工具搬送システム１０を管理するメインコンピュータである。管理装置１００は、１つのコンピュータで構成されてもよいし、複数のコンピュータで構成されてもよい。ＰＬＣ１５０は、加工工程を自動化するための種々の産業用機器と通信可能に構成され、当該産業用機器を制御する。操作端末２００Ａは、工具ホルダーの搬出入に関する各種の操作を受け付けるための端末である。

【0033】

管理装置１００、ＰＬＣ１５０、および操作端末２００Ａは、ネットワークＮＷ１に接続される。管理装置１００、ＰＬＣ１５０、および操作端末２００Ａは、有線で通信接続されてもよいし、無線で通信接続されてもよい。ネットワークＮＷ１には、ＥｔｈｅｒＮＥＴ（登録商標）などが採用される。管理装置１００および操作端末２００Ａは、ネットワークＮＷ１を介して、ＰＬＣ１５０に制御指令を送る。当該制御指令によって、搬送対象の工具ホルダー、当該工具ホルダーの搬送先、当該工具ホルダーの搬送開始／停止などが指定される。

【0034】

リモートＩ／Ｏユニット７１～７３およびＰＬＣ１５０は、ネットワークＮＷ２に接続されている。ネットワークＮＷ２には、データの到達時間が保証される、定周期通信を行うフィールドネットワークを採用することが好ましい。このような定周期通信を行うフィールドネットワークとして、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＣＣ－Ｌｉｎｋ（登録商標）、またはＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などが採用される。

【0035】

作業ステーション２００は、１つ以上のモータドライバ２３４と、１つ以上のモータ２３５とを含む。図２の例では、２つのモータドライバ２３４Ａ，２３４Ｂと、２つのモータ２３５Ａ，２３５Ｂとが示されている。

【0036】

作業ステーション２００内または作業ステーション２００周辺には、リモートＩ／Ｏユニット７１が設置される。リモートＩ／Ｏユニット７１は、作業ステーション２００内の各種駆動ユニット（たとえば、モータドライバ２３４）と、ＰＬＣ１５０との間のデータのやり取りを仲介する。一例として、モータドライバ２３４は、リモートＩ／Ｏユニット７１を介してＰＬＣ１５０からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従ってモータ２３５の駆動を制御する。

【0037】

モータ２３５Ａは、たとえば、作業ステーション２００内にある後述のマガジンＭ１（図１０参照）の駆動を制御する。モータ２３５Ｂは、たとえば、作業ステーション２００内のＡＴＣ（Automatic Train Control）の駆動を制御する。

【0038】

モータドライバ２３４は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ２３５は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。

【0039】

搬送装置３００は、１つ以上のモータドライバ３３４と、１つ以上のモータ３３５とを含む。図２の例では、２つのモータドライバ３３４Ａ，３３４Ｂと、２つのモータ３３５Ａ，３３５Ｂとが示されている。

【0040】

搬送装置３００内または搬送装置３００周辺には、リモートＩ／Ｏユニット７２が設置される。リモートＩ／Ｏユニット７２は、搬送装置３００内の各種駆動ユニット（たとえば、モータドライバ３３４）と、ＰＬＣ１５０との間のデータのやり取りを仲介する。一例として、モータドライバ３３４は、リモートＩ／Ｏユニット７２を介してＰＬＣ１５０からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従ってモータ３３５の駆動を制御する。

【0041】

モータ３３５Ａは、たとえば、上述の台車３３２（図１参照）の駆動を制御する。モータ３３５Ｂは、たとえば、アームロボット３３０（図１参照）の駆動を制御する。モータ３３５Ｂは、アームロボット３３０の関節の数に応じて設けられる。

【0042】

モータドライバ３３４は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ３３５は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。

【0043】

工作機械４００は、ＣＮＣ４０１と、１つ以上のモータドライバ４１１と、１つ以上のモータ４１２とを含む。図２の例では、２つのモータドライバ４１１Ａ，４１１Ｂと、２つのモータ４１２Ａ，４１２Ｂとが示されている。

【0044】

工作機械４００内または工作機械４００周辺には、リモートＩ／Ｏユニット７２が設置される。リモートＩ／Ｏユニット７２は、工作機械４００内の各種駆動ユニット（たとえば、ＣＮＣ４０１）と、ＰＬＣ１５０との間のデータのやり取りを仲介する。モータドライバ４１１は、モータドライバ３３４と同様に、リモートＩ／Ｏユニット７２を介してＰＬＣ１５０からの制御指令を一定周期ごとに受け、当該制御指令に従って、モータ４１２の駆動を制御する。

【0045】

モータ４１２Ａは、たとえば、工具を装着可能に構成される主軸を当該主軸の軸方向に駆動する。モータ４１２Ｂは、たとえば、主軸の軸方向を中心とした回転方向に主軸を回転駆動する。

【0046】

モータドライバ４１１は、たとえば、サーボモータ用のドライバであってもよいし、ステッピングモータ用のドライバであってもよい。モータ４１２は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよい。

【0047】

＜Ｃ．搬出態様の概要＞
次に、図３を参照して、工具ホルダーの搬出態様について説明する。図３は、工具搬送システム１０における工具ホルダーの搬出態様の一例を概略的に示す図である。

【0048】

工具搬送システム１０は、工具ホルダーを工作機械４００から定期的に搬出する。工作機械４００から搬出する工具ホルダーの中には、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合がある。

【0049】

「使用不能状態の工具」とは、ワークの加工に用いることが推奨されない回収対象の工具を意味する。一例として、使用不能状態の工具は、摩耗などにより寿命が尽きた工具と、残寿命が所定値以下の工具と、損傷が生じている工具とを含む。工具の損傷の種類としては、たとえば、過大な力がかかったことによる工具の変形、工具の刃欠け、および工具の折損などが挙げられる。これに対して、「使用可能状態の工具」とは、使用不能状態の工具以外の工具を意味する。

【0050】

使用不能状態の工具が工作機械４００から工具収納部２５０に搬出された場合には、工具収納部２５０における工具ホルダーの収納スペースが無駄に使用されることになる。そこで、工具搬送システム１０の制御部５０は、工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれていると判断した場合、当該搬出対象の工具ホルダーを工作機械４００から作業ステーション２００に搬送するように搬送装置３００を制御する。これにより、工具収納部２５０における工具ホルダーの収納スペースが無駄に使用されることを防止することができる。

【0051】

一方で、制御部５０は、搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれていないと判断した場合、当該搬出対象の工具ホルダーを工作機械４００から工具収納部２５０に搬送するように搬送装置３００を制御する。これにより、工具搬送システム１０は、使用可能状態の工具を工具収納部２５０に収納することができ、当該工具を再利用しやすくなる。

【0052】

工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれているか否かを判断するタイミングは、任意である。一例として、当該判断処理は、工作機械４００から工具ホルダーを搬出する時に実行される。他の例として、当該判断処理は、工作機械４００から工具ホルダーを搬出する前に予め実行される。

【0053】

なお、上述では、使用可能状態の工具が工具収納部２５０に搬出される例について説明を行ったが、使用可能状態の工具は、必ずしも工具収納部２５０に搬出される必要は無い。会社によっては、工具の残寿命が少なくなった時点で当該工具を新たな工具と交換する。そのため、制御部５０は、搬出対象の工具ホルダーの中に、残寿命が所定閾値未満の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合、当該搬出対象の工具ホルダーを工作機械４００から作業ステーション２００に搬送してもよい。これにより、工具搬送システム１０は、使用不能状態の工具だけでなく、まだ使用可能であるが敢えて使用しないような工具も回収することができる。

【0054】

＜Ｄ．工具搬送システム１０の機能構成＞
次に、図４～図７を参照して、工具ホルダーの搬送処理を実現するための機能構成について説明する。図４は、工具搬送システム１０の機能構成の一例を示す図である。

【0055】

図４に示されるように、工具搬送システム１０は、機能構成として、監視部５２と、搬送制御部５４と、判断部５６とを含む。以下では、これらの構成について順に説明する。

【0056】

なお、各機能構成の配置は、任意である。図４に示される機能構成の一部または全部は、上述の管理装置１００（図２参照）に実装されてもよいし、上述のＰＬＣ１５０（図２参照）に実装されてもよいし、上述の操作端末２００Ａ（図２参照）に実装されてもよいし、上述のＣＮＣ４０１（図２参照）に実装されてもよい。

【0057】

（Ｄ１．監視部５２）
まず、図５を参照して、図４に示される監視部５２の機能について説明する。図５は、工具情報１７４のデータ構造の一例を示す図である。

【0058】

監視部５２は、工作機械４００の加工プログラム４２２を監視し、工作機械４００内にある各工具について新品時から現在までの使用量をカウントする。ここでいう「量」とは、時間、距離、および回数を含む概念である。「工具の使用量」は、たとえば、新品状態から現在までに加工で使用された総時間と、新品状態から現在までに加工時に移動した総距離と、新品状態から現在までに加工で使用された総回数とを含む。

【0059】

監視部５２は、カウントした使用量に基づいて、図５に示される工具情報１７４を更新する。工具情報１７４は、工具の識別情報の別に、当該工具の使用可能時間と、当該工具の現使用時間と、当該工具の残寿命とを対応付けている。

【0060】

工具情報１７４に規定されている工具の識別情報は、工具を一意に識別するための情報である。当該識別情報は、工具ごとに予め割り当てられている。一例として、当該識別情報は、ＩＤ（Identification）などの工具番号で示されてもよいし、工具名で示されてもよい。

【0061】

工具情報１７４に規定されている最大使用可能量は、新品時から寿命が尽きるまでの工具の使用可能量を示す指標である。各工具の最大使用可能量は、工具メーカーなどによって予め決められている。

【0062】

工具情報１７４に規定されている現使用量は、新品時から現在までの工具の使用量を示す指標である。当該現使用量は、監視部５２によって更新される。

【0063】

一例として、ワークの加工プログラム４２２は、工作機械４００の主軸に装着する工具を指定するための工具交換命令や、主軸または工具を回転駆動／送り駆動するための駆動命令などを含む。監視部５２は、加工プログラム４２２に規定されている工具交換命令が実行された際に、当該工具の識別情報を記憶しておく。次に、監視部５２は、加工プログラム４２２に規定されている駆動命令が実行されたことに基づいて、当該工具の使用量のカウントを開始する。次に、監視部５２は、加工プログラム４２２に規定されている停止命令または最終行の命令が実行されたことに基づいて、当該工具の使用量のカウントを停止する。次に、監視部５２は、工具情報１７４を参照して、上記記憶した識別情報に対応付けられている現使用量に、カウントされた使用量を加算する。これにより、監視部５２は、各工具の現使用量を更新する。

【0064】

工具情報１７４に規定されている残寿命は、現在から寿命が尽きるまでの工具の使用量を示す指標である。典型的には、当該残寿命は、工具の最大使用可能量から工具の現使用量を差分した結果に相当する。監視部５２は、工具情報１７４に規定されている現使用量を更新した際に、当該残寿命についても更新する。

【0065】

（Ｄ２．搬送制御部５４）
次に、図６を参照して、図４に示される搬送制御部５４の機能について説明する。図６は、搬送制御部５４への入力と、当該入力に対する搬送制御部５４の出力との一例を示す図である。

【0066】

一例として、搬送制御部５４は、加工スケジュール１２４と、収納情報１７５とを入力として受け、搬送装置３００に対して工具ホルダーの搬送指令を出力する。

【0067】

加工スケジュール１２４は、たとえば、工作機械４００の各々における各ワークの加工予定タイミングと、各加工工程で使用される工具とを規定している。図６の例では、工作機械４００Ａの加工スケジュール１２４が示されている。

【0068】

収納情報１７５は、工具搬送システム１０内における各工具ホルダーの収納場所の別に、当該収納場所に収納されている工具ホルダーの識別情報と、当該工具ホルダーに保持されている工具の識別情報とを対応付けている。

【0069】

収納情報１７５に規定されている収納場所は、工具搬送システム１０内における工具ホルダーの場所を一意に特定するための情報である。一例として、当該収納場所は、作業ステーション２００内における工具ホルダーの収納位置と、工具収納部２５０内における工具ホルダーの収納位置と、搬送装置３００内における工具ホルダーの収納位置と、工作機械４００内における工具ホルダーの収納位置とのいずれかを示す。

【0070】

収納情報１７５に規定されている工具ホルダーの識別情報は、工具ホルダーを一意に特定するための情報である。当該識別情報は、工具ホルダーごとに予め割り当てられている。当該識別情報は、ＩＤなどの工具ホルダー番号で示されてもよいし、工具ホルダー名で示されてもよい。

【0071】

収納情報１７５に規定されている工具の識別情報は、工具を一意に特定するための情報である。当該識別情報は、工具ごとに予め割り当てられている。当該識別情報は、ＩＤなどの工具番号で示されてもよいし、工具名で示されてもよい。当該識別情報は、上述の工具情報１７４（図５参照）に規定されている工具の識別情報と対応している。

【0072】

搬送制御部５４は、加工スケジュール１２４を参照して、ワークの加工が対象の工作機械４００で開始される前までに使用予定工具を特定しておく。次に、搬送制御部５４は、収納情報１７５を参照して、当該使用予定工具が対象の工作機械４００内に無い場合には、作業ステーション２００または工具収納部２５０から対象の工作機械４００に使用予定工具を搬送装置３００に搬入させる。

【0073】

また、搬送制御部５４は、工作機械４００内にある工具ホルダーを定期的に搬送装置３００に搬出させる。搬出対象の各工具ホルダーが保持する工具の識別情報は、判断部５６に出力される。ある局面において、工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーは、ランダムに決定される。他の局面において、工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーは、予め定められたルールに従って決定される。

【0074】

図７を参照して、工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーを予め定められたルールに従って決定する方法の一例について説明する。図７は、搬送制御部５４への入力と、当該入力に対する搬送制御部５４の出力との一例を示す図である。

【0075】

一例として、搬送制御部５４は、工具の残寿命に基づいて、工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーを決定する。このとき、搬送制御部５４は、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーを、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーよりも優先して、工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーとして決定する。

【0076】

搬出対象の工具ホルダーは、たとえば、上述の工具情報１７４と、上述の収納情報１７５とに基づいて決定される。より具体的には、搬送制御部５４は、収納情報１７５を参照して、対象の工作機械４００が保持している各工具を特定する。次に、搬送制御部５４は、当該特定した各工具の残寿命を工具情報１７４から取得する。続いて、搬送制御部５４は、対象の工作機械４００が保持している各工具の中で、残寿命がより短い工具を特定する。その後、搬送制御部５４は、当該特定した工具を保持している工具ホルダーを工作機械４００からの搬出対象として決定する。これにより、使用不能状態の工具が使用可能状態の工具よりも優先して工作機械４００から搬出される。

【0077】

工作機械４００から搬出された使用不能状態の工具は、工具収納部２５０ではなく、作業ステーション２００に搬送される。そのため、作業者は、作業ステーション２００において使用不能状態の工具を回収することができる。また、搬送制御部５４は、工具ホルダーの収納スペースが工具収納部２５０において無駄に使用されることを防止することができる。

【0078】

（Ｄ３．判断部５６）
次に、図８を参照して、図４に示される判断部５６の機能について説明する。図８は、判断部５６への入力と、当該入力に対する判断部５６の出力との一例を示す図である。

【0079】

判断部５６は、上述の工具情報１７４と、工作機械４００から搬出される工具の識別情報とを入力として受け、当該工具の搬出先を出力する。当該搬出先は、工作機械４００からの搬出対象の工具の中に、使用不能状態の工具が含まれているか否かに応じて変えられる。

【0080】

より具体的には、判断部５６は、工具情報１７４を参照して、工作機械４００から搬出される各工具について残寿命を特定する。このとき、判断部５６は、残寿命が所定閾値以下の工具を使用不能状態の工具として判断する。

【0081】

判断部５６は、工作機械４００からの搬出対象の工具の中に、使用不能状態の工具が１つでも含まれていると判断した場合、当該搬出対象の工具の搬出先を作業ステーション２００とする。一方で、判断部５６は、工作機械４００からの搬出対象の全工具が使用可能状態であると判断した場合、当該搬出対象の工具の搬出先を工具収納部２５０とする。当該搬出先は、上述の搬送制御部５４に出力される。

【0082】

＜Ｅ．工具ホルダーの搬送順＞
次に、図９を参照して、使用不能状態の工具と使用可能状態の工具とを同時に工作機械４００から搬出した場合における工具ホルダーの搬送順について説明する。図９は、工具搬送システム１０における工具ホルダーの搬出態様の一例を概略的に示す図である。

【0083】

搬送装置３００は、複数の工具ホルダーを保持可能に構成される。そのため、搬送装置３００は、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーと、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーとを工作機械４００から同時に搬送する場合がある。この場合、まず、上述の搬送制御部５４は、使用不能状態の工具と使用可能状態の工具とを搬送装置３００に保持させた状態で、工作機械４００から作業ステーション２００に移動させる（ステップＳ５１参照）。その後、搬送制御部５４は、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーのみを作業ステーション２００に搬出する。

【0084】

続いて、搬送制御部５４は、使用可能状態の工具を搬送装置３００に保持させた状態で、作業ステーション２００から工作機械４００から作業ステーション２００に移動させる（ステップＳ５２参照）。その後、搬送制御部５４は、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーを工具収納部２５０に収納する。

【0085】

以上のように、搬送制御部５４は、工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーと、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーとが含まれている場合、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーを作業ステーション２００に搬送した後に、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーを工具収納部２５０に搬送するように搬送装置３００を制御する。これにより、工具搬送システム１０は、工具ホルダーを収納する空きスペースを工具収納部２５０に確保しつつ、使用可能状態の工具を再び工作機械４００に搬入しやすくなる。

【0086】

なお、ステップＳ５１において、搬出対象の工具ホルダーが工作機械４００から作業ステーション２００に搬出された際に、工具ホルダーの収納スペースの空きが作業ステーション２００内に無い場合がある。この場合、搬送制御部５４は、作業ステーション２００内に収納されている工具ホルダーの内で、新品の工具を保持している工具ホルダーを作業ステーション２００から搬送させるように搬送装置３００を制御する。これにより、搬送制御部５４は、作業ステーション２００内に工具ホルダーの収納スペースの空きを確保でき、かつ、新品の工具を搬入することができる。

【0087】

より具体的には、搬送制御部５４は、上述の収納情報１７５を参照して、作業ステーション２００に保持されている各工具を特定する。次に、搬送制御部５４は、上述の工具情報１７４を参照して、当該特定した各工具の残寿命を取得する。続いて、搬送制御部５４は、作業ステーション２００が保持している各工具の中で、残寿命がより長い工具を特定する。その後、搬送制御部５４は、当該特定した工具を保持している工具ホルダーを作業ステーション２００からの搬入対象として決定する。これにより、搬送制御部５４は、より新品に近い工具を作業ステーション２００から工具収納部２５０に優先的に搬入することができる。

【0088】

＜Ｆ．工具収納部２５０への工具搬入工程＞
次に、図１０を参照して、作業ステーション２００から工具収納部２５０への工具ホルダーの搬入工程について説明する。図１０は、作業ステーション２００から工具収納部２５０への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。

【0089】

ステップＳ１において、作業者は、作業ステーション２００内のマガジンＭ１に搬入対象の工具ホルダーＨ１をセットする。作業ステーション２００に収納可能な工具ホルダーの数は、工具収納部２５０に収納可能な工具ホルダーの数よりも少ない。

【0090】

作業者が工具ホルダーＨ１をマガジンＭ１にセットする位置の付近には、バーコードまたはＱＲコード（登録商標）の読み取り装置（図示しない）が設けられている。当該読み取り装置は、工具ホルダーＨ１に付されているバーコードまたはＱＲコードを読み取る。これにより、搬入対象の工具ホルダーＨ１の識別情報が読み取られる。作業者は、工具ホルダーＨ１のセットが完了すると、操作端末２００Ａに対して完了操作を行う。

【0091】

次に、ステップＳ２において、制御部５０は、モータ２３５Ａ（図２参照）を制御し、作業ステーション２００内のマガジンＭ１を駆動する。これにより、制御部５０は、搬入対象の工具ホルダーＨ１を所定の工具交換位置に移動する。当該工具交換位置の近傍には、ＡＴＣ２３８が設けられている。ＡＴＣ２３８は、当該工具交換位置にある工具ホルダーＨ１をマガジンＭ１から取り外し、半回転する。

【0092】

次に、ステップＳ３において、アームロボット３３０は、ＡＴＣ２３８から工具ホルダーＨ１を取り外し、当該工具ホルダーＨ１を台車３３２上の仮置き場３３６に置く。搬入対象の工具ホルダーが他にある場合には、仮置き場３３６の収納最大数を超えない範囲で、ステップＳ１～Ｓ３の工程が繰り返される。

【0093】

次に、ステップＳ４において、制御部５０は、モータ３３５Ａを制御し、台車３３２を駆動する。これにより、制御部５０は、指示された工具搬入位置に台車３３２を移動する。当該工具搬入位置は、たとえば、上述の収納情報１７５（図６参照）に基づいて決定される。

【0094】

制御部５０は、収納情報１７５に規定される空の収納場所を参照して、工具ホルダーＨ１の収納先を決定する。空の収納場所が複数ある場合には、制御部５０は、複数の空の収納場所の中からランダムに選択された１つの収納場所を収納先として決定してもよいし、複数の空の収納場所の中から選択された搬送装置３００により近い１つの収納場所を収納先として決定してもよい。

【0095】

次に、ステップＳ５において、アームロボット３３０は、搬入対象の工具ホルダーＨ１を仮置き場３３６から取り外し、当該工具ホルダーＨ１を決定した収納先に収納する。その後、制御部５０は、対応する収納場所に工具ホルダーＨ１の識別情報を対応付けて収納情報１７５を更新する。

【0096】

搬入対象の工具ホルダーが他に仮置き場３３６に残っている場合には、制御部５０は、仮置き場３３６上の工具ホルダーがなくなるまでステップＳ４，Ｓ５の工程を繰り返す。

【0097】

＜Ｇ．工作機械４００への工具搬入工程＞
次に、図１１を参照して、図１０に引き続く工具ホルダーの搬入工程について説明する。図１１は、工具収納部２５０から工作機械４００への工具ホルダーの搬入工程の流れを概略的に示す図である。

【0098】

あるタイミングにおいて、制御部５０は、工作機械４００への工具ホルダーの搬入指示を受け付けたとする。搬入対象の工具および搬送先の工作機械４００は、たとえば、操作端末２００Ａに対して作業者によって指定される。作業者によって指定された工具を保持している工具ホルダーが工具収納部２５０内に複数ある場合には、制御部５０は、搬入対象の工具ホルダーを特定する。これにより、工具ホルダーＨ２が搬入対象の工具として特定されたとする。この場合、制御部５０は、上述の収納情報１７５（図６参照）から工具ホルダーＨ２の収納場所を特定する。その後、制御部５０は、モータ３３５Ａ（図２参照）を制御することで台車３３２を駆動し、工具ホルダーＨ２の収納場所の前に台車３３２を移動する。

【0099】

次に、ステップＳ１１において、アームロボット３３０は、搬送対象の工具ホルダーＨ２を工具収納部２５０から取り出し、台車３３２上の仮置き場３３６に工具ホルダーＨ２を置く。

【0100】

次に、ステップＳ１２において、制御部５０は、モータ３３５Ａを制御することで、搬送先の工作機械４００の位置に台車３３２を駆動する。

【0101】

次に、ステップＳ１３において、アームロボット３３０は、搬送先の工作機械４００に備えられるＡＴＣ４３８に工具ホルダーＨ２を渡す。その後、ＡＴＣ４３８は、アームロボット３３０から受けた工具ホルダーＨ２を工作機械４００内のＡＴＣ４３８に装着する。その後、ＡＴＣ４３８は、工作機械４００内のマガジンに工具ホルダーＨ２をセットする。これにより、工具ホルダーＨ２が工作機械４００で使用可能な状態になる。

【0102】

＜Ｈ．作業ステーション２００への工具の搬出工程＞
次に、図１２を参照して、工具ホルダーの搬出工程について説明する。図１２は、工作機械４００から作業ステーション２００への工具ホルダーの搬出工程の流れを概略的に示す図である。

【0103】

あるタイミングにおいて、制御部５０は、工具ホルダーの回収指示を受け付けたとする。このことに基づいて、制御部５０は、工作機械４００に収納されている工具ホルダーの中から、回収対象の工具ホルダーを特定する。その結果、工具ホルダーＨ３が回収対象として特定されたとする。制御部５０は、上述の収納情報１７５（図６参照）を参照して、工具ホルダーＨ３の収納先を特定する。その後、制御部５０は、上述のモータ３３５Ａ（図２参照）を制御することで台車３３２を駆動し、工具ホルダーＨ３を収納している工作機械４００の前に台車３３２を移動する。次に、アームロボット３３０は、工作機械４００から工具ホルダーＨ３を取り出し、当該工具ホルダーＨ３を台車３３２上の仮置き場３３６に置く。また、制御部５０は、収納情報１７５から工具ホルダーＨ３の識別情報を削除し、工具ホルダーＨ３の収納元を空の状態に書き換える。

【0104】

その後、制御部５０は、工作機械４００から搬出した工具ホルダーＨ３の中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが１つでも含まれているか否かを判断する。制御部５０は、工作機械４００から搬出した工具ホルダーＨ３の中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが１つでも含まれていると判断した場合、工具ホルダーＨ３の搬出先を作業ステーション２００とする。

【0105】

次に、ステップＳ２１において、制御部５０は、上述のモータ３３５Ａを制御することで台車３３２を駆動し、工作機械４００の前から作業ステーション２００の前に台車３３２を移動する。

【0106】

次に、ステップＳ２２において、アームロボット３３０は、搬出対象の工具ホルダーＨ３を仮置き場３３６から取り外し、作業ステーション２００に備えられる上述のＡＴＣ２３８（図１０参照）に工具ホルダーＨ３を装着する。その後、ＡＴＣ２３８は、作業ステーション２００のマガジンＭ１に工具ホルダーＨ３を装着する。

【0107】

次に、ステップＳ２３において、制御部５０は、上述のモータ２３５Ａを制御することでマガジンＭ１を駆動し、搬出対象の工具ホルダーＨ３を出口に移動する。その後、作業者は、当該出口から搬出対象の工具ホルダーＨ３を取り出す。

【0108】

＜Ｉ．管理装置１００のハードウェア構成＞
次に、図１３を参照して、図２に示される管理装置１００のハードウェア構成について説明する。図１３は、管理装置１００のハードウェア構成の一例を示す模式図である。

【0109】

管理装置１００は、制御回路１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、通信インターフェイス１０４と、表示インターフェイス１０５と、入力インターフェイス１０７と、記憶装置１２０とを含む。これらのコンポーネントは、バス１１０に接続される。

【0110】

制御回路１０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）、少なくとも１つのＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

【0111】

制御回路１０１は、制御プログラム１２２やオペレーティングシステムなどの各種プログラムを実行することで管理装置１００の動作を制御する。制御回路１０１は、制御プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０またはＲＯＭ１０２からＲＡＭ１０３に制御プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

【0112】

通信インターフェイス１０４には、ＬＡＮ（Local Area Network）やアンテナなどが接続される。管理装置１００は、通信インターフェイス１０４を介してネットワークＮＷ１に接続される。これにより、管理装置１００は、ネットワークＮＷ１に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、ＰＬＣ１５０やサーバー（図示しない）などを含む。

【0113】

表示インターフェイス１０５には、ディスプレイ１０６が接続される。表示インターフェイス１０５は、制御回路１０１などからの指令に従って、ディスプレイ１０６に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ１０６は、たとえば、工具ホルダーの回収指示を受け付けるための操作画面や、搬入対象の工具ホルダーを指定するための選択画面などを表示する。ディスプレイ１０６は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、またはその他の表示機器である。なお、ディスプレイ１０６は、管理装置１００と一体的に構成されてもよいし、管理装置１００とは別に構成されてもよい。

【0114】

入力インターフェイス１０７には、入力デバイス１０８が接続される。入力デバイス１０８は、たとえば、マウス、キーボード、タッチパネル、またはユーザの操作を受け付けることが可能なその他の装置である。なお、入力デバイス１０８は、管理装置１００と一体的に構成されてもよいし、管理装置１００とは別に構成されてもよい。

【0115】

記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置１２０は、制御プログラム１２２および上述の加工スケジュール１２４などを格納する。制御プログラム１２２および加工スケジュール１２４の格納場所は、記憶装置１２０に限定されず、制御回路１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、他の装置（たとえば、サーバー、ＰＬＣ１５０、または操作端末２００Ａ）などに格納されていてもよい。

【0116】

制御プログラム１２２は、上述の図４に示される機能構成の一部または全部を実現するためのプログラムである。制御プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、制御プログラム１２２による搬送制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で管理装置１００が構成されてもよい。

【0117】

＜Ｊ．ＰＬＣ１５０のハードウェア構成＞
図１４を参照して、図２に示されるＰＬＣ１５０のハードウェア構成の一例について説明する。図１４は、ＰＬＣ１５０の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。

【0118】

ＰＬＣ１５０は、制御回路１５１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５３と、通信インターフェイス１５４，１５５と、記憶装置１７０とを含む。これらのコンポーネントは、バス１６０に接続される。

【0119】

制御回路１５１は、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＭＰＵ（Micro Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡまたはそれらの組み合わせなどによって構成される。

【0120】

制御回路１５１は、制御プログラム１７２など各種プログラムを実行することで搬送装置３００や工作機械４００の動作を制御する。制御回路１５１は、制御プログラム１７２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１７０からＲＯＭ１５２に制御プログラム１７２を読み出す。ＲＡＭ１５３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１７２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

【0121】

通信インターフェイス１５４には、ＬＡＮやアンテナなどが接続される。ＰＬＣ１５０は、通信インターフェイス１５４を介してネットワークＮＷ１に接続される。これにより、ＰＬＣ１５０は、ネットワークＮＷ１に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、管理装置１００やサーバー（図示しない）などを含む。

【0122】

通信インターフェイス１５５は、フィールドネットワークであるネットワークＮＷ２に接続するためのインターフェイスである。ＰＬＣ１５０は、通信インターフェイス１５５を介してネットワークＮＷ２に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、上述のリモートＩ／Ｏユニット７１～７３などを含む。

【0123】

記憶装置１７０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置１７０は、制御プログラム１７２、上述の工具情報１７４、および上述の収納情報１７５などを格納する。制御プログラム１７２、工具情報１７４、および収納情報１７５の格納場所は、記憶装置１７０に限定されず、制御回路１５１の記憶領域（たとえば、キャッシュ領域など）、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

【0124】

制御プログラム１７２は、上述の図４に示される機能構成の一部または全部を実現するためのプログラムである。制御プログラム１７２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム１７２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム１７２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム１７２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態でＰＬＣ１５０が構成されてもよい。

【0125】

＜Ｋ．操作端末２００Ａのハードウェア構成＞
図１５を参照して、図１に示される操作端末２００Ａのハードウェア構成について説明する。図１５は、操作端末２００Ａのハードウェア構成の一例を示す模式図である。

【0126】

操作端末２００Ａは、制御回路２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、通信インターフェイス２０４と、表示インターフェイス２０５と、入力インターフェイス２０７と、記憶装置２２０とを含む。これらのコンポーネントは、バス２１０に接続される。

【0127】

制御回路２０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＧＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

【0128】

制御回路２０１は、制御プログラム２２２やオペレーティングシステムなどの各種プログラムを実行することで操作端末２００Ａの動作を制御する。制御回路２０１は、制御プログラム２２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置２２０またはＲＯＭ２０２からＲＡＭ２０３に制御プログラム２２２を読み出す。ＲＡＭ２０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム２２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

【0129】

通信インターフェイス２０４には、ＬＡＮやアンテナなどが接続される。操作端末２００Ａは、通信インターフェイス２０４を介してネットワークＮＷ１に接続される。これにより、操作端末２００Ａは、ネットワークＮＷ１に接続される外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、ＰＬＣ１５０やサーバー（図示しない）などを含む。

【0130】

表示インターフェイス２０５には、ディスプレイ２０６が接続される。表示インターフェイス２０５は、制御回路２０１などからの指令に従って、ディスプレイ２０６に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ２０６は、たとえば、工具ホルダーの回収指示を受け付けるための操作画面、搬入対象の工具ホルダーを指定するための工具選択画面、または、搬入先の工作機械４００を指定するための工作機械選択画面などを表示する。ディスプレイ２０６は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、またはその他の表示機器である。なお、ディスプレイ２０６は、操作端末２００Ａと一体的に構成されてもよいし、操作端末２００Ａとは別に構成されてもよい。

【0131】

入力インターフェイス２０７には、入力デバイス２０８が接続される。入力デバイス２０８は、たとえば、マウス、キーボード、タッチパネル、またはユーザの操作を受け付けることが可能なその他の装置である。なお、入力デバイス２０８は、操作端末２００Ａと一体的に構成されてもよいし、操作端末２００Ａとは別に構成されてもよい。

【0132】

記憶装置２２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置２２０は、制御プログラム２２２などを格納する。制御プログラム２２２の格納場所は、記憶装置２２０に限定されず、制御回路２０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、管理装置１００、ＰＬＣ１５０、または外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

【0133】

制御プログラム２２２は、上述の図４に示される機能構成の一部または全部を実現するためのプログラムである。制御プログラム２２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、制御プログラム２２２による制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム２２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム２２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム２２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で操作端末２００Ａが構成されてもよい。

【0134】

＜Ｌ．工具ホルダーの搬出フロー＞
次に、図１６を参照して、工具ホルダーの搬出処理に係る制御フローについて説明する。図１６は、工作機械４００からの工具ホルダーの搬出処理の流れを示すフローチャートである。

【0135】

図１６に示される処理は、制御部５０が制御プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。

【0136】

ステップＳ１１０において、制御部５０は、上述の加工スケジュール１２４に基づいて、工作機械４００から工具ホルダーを搬出するタイミングが到来したか否かを判断する。制御部５０は、工作機械４００から工具ホルダーを搬出するタイミングが到来したと判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１１０の処理を再び実行する。

【0137】

ステップＳ１２０において、制御部５０は、上述の判断部５６として機能し、工作機械４００からの搬出対象の工具に使用不能状態の工具が含まれているか否かを判断する。一例として、制御部５０は、上述の工具情報１７４を参照して、工作機械４００から搬出される各工具について残寿命を特定する。このとき、制御部５０は、残寿命が所定閾値未満の工具を使用不能状態の工具として特定する。当該所定閾値は、予め設定されていてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。制御部５０は、工作機械４００からの搬出対象の工具に使用不能状態の工具が含まれていると判断した場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１２０においてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１３２に切り替える。

【0138】

ステップＳ１２２において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、工作機械４００の前から作業ステーション２００の前に搬送装置３００を移動する。

【0139】

ステップＳ１２４において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーを作業ステーション２００に搬出するよう搬送装置３００を制御する。

【0140】

ステップＳ１３２において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、工作機械４００の前から工具収納部２５０の前に搬送装置３００を移動する。

【0141】

ステップＳ１３４において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、工作機械４００から搬出した全ての工具ホルダーを工具収納部２５０に収納するよう搬送装置３００を制御する。

【0142】

ステップＳ１４０において、制御部５０は、上述の判断部５６として機能し、工作機械４００からの搬出対象の工具に使用可能状態の工具が含まれているか否かを判断する。一例として、制御部５０は、上述の工具情報１７４を参照して、工作機械４００から搬出される各工具について残寿命を特定する。このとき、制御部５０は、残寿命が所定閾値以上の工具を使用可能状態の工具として特定する。当該所定閾値は、予め設定されていてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。制御部５０は、工作機械４００からの搬出対象の工具に使用可能状態の工具が含まれていると判断した場合（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１４２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１４０においてＮＯ）、制御部５０は、図１６に示される処理を終了する。

【0143】

ステップＳ１４２において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、作業ステーション２００の前から工具収納部２５０の前に搬送装置３００を移動する。

【0144】

ステップＳ１４４において、制御部５０は、上述の搬送制御部５４として機能し、使用可能状態の工具を保持している工具ホルダーを工具収納部２５０に収納するよう搬送装置３００を制御する。

【0145】

＜Ｍ．まとめ＞
以上のようにして、工具搬送システム１０は、工作機械４００からの搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれているか否かを判断し、当該判断結果に応じて当該工具ホルダーの搬出先を変える。

【0146】

制御部５０は、搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれている場合、当該搬出対象の工具ホルダーを工作機械４００から作業ステーション２００に搬送するように搬送装置３００を制御する。これにより、工具搬送システム１０は、工具収納部２５０における工具ホルダーの収納スペースが無駄に使用されることを防止できる。

【0147】

一方で、制御部５０は、搬出対象の工具ホルダーの中に、使用不能状態の工具を保持している工具ホルダーが含まれていない場合、当該搬出対象の工具ホルダーを工作機械４００から工具収納部２５０に搬送するように搬送装置３００を制御する。これにより、工具搬送システム１０は、使用可能状態の工具を工具収納部２５０に収納することができ、当該工具を再利用しやすくなる。

【0148】

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0149】

１０ 工具搬送システム、５０ 制御部、５２ 監視部、５４ 搬送制御部、５６ 判断部、７１ リモートＩ／Ｏユニット、７２ リモートＩ／Ｏユニット、７３ リモートＩ／Ｏユニット、１００ 管理装置、１０１ 制御回路、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１０４ 通信インターフェイス、１０５ 表示インターフェイス、１０６ ディスプレイ、１０７ 入力インターフェイス、１０８ 入力デバイス、１１０ バス、１２０ 記憶装置、１２２ 制御プログラム、１２４ 加工スケジュール、１５１ 制御回路、１５２ ＲＯＭ、１５３ ＲＡＭ、１５４ 通信インターフェイス、１５５ 通信インターフェイス、１６０ バス、１７０ 記憶装置、１７２ 制御プログラム、１７４ 工具情報、１７５ 収納情報、２００ 作業ステーション、２００Ａ 操作端末、２０１ 制御回路、２０２ ＲＯＭ、２０３ ＲＡＭ、２０４ 通信インターフェイス、２０５ 表示インターフェイス、２０６ ディスプレイ、２０７ 入力インターフェイス、２０８ 入力デバイス、２１０ バス、２２０ 記憶装置、２２２ 制御プログラム、２３４ モータドライバ、２３４Ａ モータドライバ、２３４Ｂ モータドライバ、２３５ モータ、２３５Ａ モータ、２３５Ｂ モータ、２５０ 工具収納部、３００ 搬送装置、３３０ アームロボット、３３１ レール、３３２ 台車、３３４ モータドライバ、３３４Ａ モータドライバ、３３４Ｂ モータドライバ、３３５ モータ、３３５Ａ モータ、３３５Ｂ モータ、３３６ 仮置き場、４００，４００Ａ～４００Ｆ 工作機械、４１１ モータドライバ、４１１Ａ モータドライバ、４１１Ｂ モータドライバ、４１２ モータ、４１２Ａ モータ、４１２Ｂ モータ、４２２ 加工プログラム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】