特許 7572462 工作機械の段取り機能を備えた数値制御装置及び記憶媒体

(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】2024-10-15

(45)【発行日】2024-10-23

(54)【発明の名称】工作機械の段取り機能を備えた数値制御装置及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   B23Q 15/22 20060101AFI20241016BHJP

   B23Q 15/00 20060101ALI20241016BHJP

   G05B 19/4097 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

B23Q15/22

B23Q15/00 309Z

G05B19/4097 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022578527

(86)(22)【出願日】2022-01-28

(86)【国際出願番号】 JP2022003440

(87)【国際公開番号】W WO2022163839

(87)【国際公開日】2022-08-04

【審査請求日】2023-09-12

(31)【優先権主張番号】P 2021014608

(32)【優先日】2021-02-01

(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】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 貫太

(72)【発明者】

【氏名】平内 和弘

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－２１２２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１３８４７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－２１０８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２５３７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６３９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０６４７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １５／００ － １５／２２

Ｇ０５Ｂ １９／１８ － １９／４６

Ｂ２３Ｑ １７／００

Ｇ０６Ｆ ９／４５１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械を制御する数値制御装置であって、
前記工作機械の加工プログラムの一部又は全部、若しくは前記加工プログラムに関連する情報の少なくとも一つを含む加工プログラム関連情報から段取り作業に必要な段取り情報を取得する段取り情報取得部と、
前記工作機械の加工プログラムを実行する装置に登録された装置登録情報から段取り基本情報を取得し、前記段取り情報と前記段取り基本情報とから段取り支援情報を生成する段取り支援情報生成部と、
前記段取り情報および前記段取り支援情報を用いて前記加工プログラムの段取り作業を支援する段取り支援部と、
を備え、
前記段取り情報は、ワーク原点とワークの素材形状を含み、
前記段取り支援情報生成部は、前記ワーク原点と前記ワークの素材形状からワークの計測方法を算出する数値制御装置。

【請求項2】

前記段取り支援部は、前記段取り支援情報を用いて段取り作業の手順を示す段取り支援画面を作成する段取り支援画面作成部を備える、請求項１記載の数値制御装置。

【請求項3】

前記段取り支援部は、前記段取り支援情報を用いて段取り作業の手順を示す文書データを作成する手順書作成部を備える、請求項１記載の数値制御装置。

【請求項4】

前記段取り支援部は、前記段取り支援情報を用いて段取り作業を周辺機器に実行させる動作プログラムまたは信号を作成する周辺機器制御指令作成部を備える、請求項１記載の数値制御装置。

【請求項5】

一つ又は複数のプロセッサが実行することにより、
工作機械の加工プログラムの一部又は全部、若しくは前記加工プログラムに関連する情報の少なくとも一つを含む加工プログラム関連情報から段取り作業に必要な段取り情報を取得し、
前記工作機械の加工プログラムを実行する装置に登録された装置登録情報から段取り基本情報を取得し、前記段取り情報と前記段取り基本情報から段取り支援情報を生成し、
前記段取り支援情報を用いて前記加工プログラムに対応する段取り支援を行い、
前記段取り情報は、ワーク原点とワークの素材形状を含み、
前記段取り支援情報の生成の際に、前記ワーク原点と前記ワークの素材形状からワークの計測方法を算出する記憶媒体。

【請求項6】

前記段取り支援情報を用いて段取り支援作業の手順を示す段取り支援画面を作成することにより、前記加工プログラムに対応する段取り支援を行う、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する請求項５記載の記憶媒体。

【請求項7】

前記段取り支援情報を用いて段取り支援の手順を示す文書データを作成することにより、前記加工プログラムに対応する段取り支援を行う、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する請求項５記載の記憶媒体。

【請求項8】

前記段取り支援情報を用いて段取り作業をロボットまたは搬送機に実行させる動作プログラムまたは信号を作成する、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する請求項５記載の記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械の段取り支援機能を備えた数値制御装置、及び段取り支援を行うコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

数値制御装置は工作機械を制御するための装置であり、工具の移動量や移動速度などを数値で制御する。数値制御装置で加工を制御する前の一連のセッティング作業を「段取り」という。段取り作業では、工具とワークの取り付け、ワーク座標系、ワーク原点、補正の設定、加工プログラムの転送または作成を行う。

【0003】

ワーク座標系やワーク原点を設定するにはワークを計測する。ワークの計測にはプローブを用いる。プローブはワークとの接触を検出する装置である。工作機械の主軸にプローブを取り付けて、計測プログラムを実行すると、数値制御装置は自動的にワークを計測する。数値制御装置は、その計測の結果を基にワーク座標系やワーク原点を設定する。

【0004】

ワークの計測位置を指定する際、例えば、特許文献１では、ワークとその周りの画像を撮像し、オペレータからの補助点とアプローチ点との入力を受け付け、入力された補助点とアプローチ点の位置とワークの形状とから、計測候補を絞りこむ。

【0005】

特許文献１では、オペレータがワークを設置し、ワークをカメラで撮影し、オペレータが補助点とアプローチ点を指定した後、計測候補が一覧表示され、ワークの計測プログラムが決定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－１８１５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

段取り作業は、加工プログラムごとに異なる。オペレータは、段取り作業の前に、加工プログラムをみて、ワーク原点の位置や使用する工具を確認しなければならない。
加工プログラムの内容を確認することは煩雑である。プログラムを作成した人と加工を行う人とが異なる場合、プログラム内容の理解に時間がかかったり、間違った段取り作業を行ったりする可能性がある。

【0008】

工作機械の分野では、段取り作業を効率化する技術が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

工作機械を制御する数値制御装置であって、工作機械の加工プログラムの一部又は全部、又は前記加工プログラムに関連する情報の少なくとも一つを含む加工プログラム関連情報から段取り作業に必要な段取り情報を取得する段取り情報取得部と、工作機械の加工プログラムを実行する装置に登録された装置登録情報から段取り基本情報を取得し、段取り情報と段取り基本情報から段取り支援情報を生成する段取り支援情報生成部と、段取り情報および段取り支援情報を用いて加工プログラムの段取り作業を支援する段取り支援部と、を備え、前記段取り情報は、ワーク原点とワークの素材形状を含み、前記段取り支援情報生成部は、前記ワーク原点と前記ワークの素材形状からワークの計測方法を算出する。
本開示の一態様である記憶媒体は、一つ又は複数のプロセッサが実行することにより、工作機械の加工プログラムの一部又は全部、又は加工プログラムに関連する情報の少なくとも一つを含む加工プログラム関連情報から段取り作業に必要な段取り情報を取得し、工作機械の加工プログラムを実行する装置に登録された装置登録情報から段取り基本情報を取得し、段取り情報と段取り基本情報から段取り支援情報を生成し、段取り支援情報を用いて加工プログラムに対応する段取り支援を行い、前記段取り情報は、ワーク原点とワークの素材形状を含み、前記段取り支援情報の生成の際に、前記ワーク原点と前記ワークの素材形状からワークの計測方法を算出する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様により、段取り作業を効率化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】数値制御装置のハードウェア構成を示す図である。

【図2】加工プログラム関連情報を作成する装置を示す図である。

【図3】数値制御装置のブロック図である。

【図4】第１の開示の段取り情報、段取り基本情報、段取り支援情報の一例を示す図である。

【図5】第１の開示の段取り支援画面の一例を示す図である。

【図6】第２の開示の段取り情報、段取り基本情報、段取り支援情報の一例を示す図である。

【図7】第２の開示の段取り支援画面の一例を示す図である。

【図8】第３の開示の段取り情報、段取り基本情報、段取り支援情報の一例を示す図である。

【図9】第３の開示の段取り支援画面の一例を示す図である。

【図10】第４の開示の数値制御装置のブロック図である。

【図11】段取り手順書の一例を示す図である。

【図12】段取り手順書の共有を説明する図である。

【図13】第５の開示の数値制御装置のブロック図である。

【図14】ロボットの段取り作業を説明する図である。

【図15】第６の開示の数値制御装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第１の開示］
図１は、数値制御装置１００の概略図である。数値制御装置１００は、工作機械２００に段取り作業を実施させる機能を備える。
図１の数値制御装置１００は、工作機械２００に接続されている。図１において、数値制御装置１００と工作機械２００は別々であるが一体でもよい。
工作機械２００のテーブルにはワーク５１が取り付けられる。工作機械２００の主軸には、プローブ５０が取り付けられている。プローブ５０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向に移動する。プローブ５０はワーク５１との接触を検知する。数値制御装置１００は、プローブ５０がワーク５１に接触した位置を基にワーク５１を計測する。数値制御装置１００の壁面には、表示部７０及び該表示部と一体のまたは別体のキーボード、タッチパネルなどの入力部７１が設けられている。オペレータはその入力部７１を操作して段取り作業を行う。

【0013】

以下、数値制御装置１００について説明する。図１における数値制御装置１００が備えるＣＰＵ１１１は、数値制御装置１００を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１１は、バス１２２を介してＲＯＭ１１２に格納されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従って数値制御装置１００の全体を制御する。ＲＡＭ１１３には一時的な計算データや表示データ、入力部７１を介してユーザが入力した各種データ等が一時的に格納される。

【0014】

表示部７０は、数値制御装置１００に付属のモニタなどである。表示部７０は、後述する段取り支援画面や段取り手順書などを表示する。

【0015】

入力部７１は、表示部７０と一体、又は、表示部７０とは別のキーボード、タッチパネルなどである。ユーザは入力部７１を操作して、表示部７０に表示された画面への入力などを行う。

【0016】

不揮発性メモリ１１４は、例えば、バッテリ（図示せず）でバックアップされるなどして、数値制御装置１００の電源がオフされても記憶状態が保持されるメモリである。不揮発性メモリ１１４には、インタフェース（図示せず）を介して外部機器から読み込まれたプログラムや入力部７１を介して入力されたプログラム、数値制御装置１００の各部や工作機械２００等から取得された各種データ（例えば、工作機械２００から取得した設定パラメータ等）が記憶される。不揮発性メモリ１１４に記憶されたプログラムや各種データは、実行時／利用時にはＲＡＭ１１３に展開されてもよい。また、ＲＯＭ１１２には、各種のシステム・プログラムがあらかじめ書き込まれている。

【0017】

工作機械２００の各軸を制御するコントローラ４０は、ＣＰＵ１１１からの軸の移動指令をパルス信号に変換しドライバ４１に出力する。ドライバ４１はパルス信号を電流に変換してモータを駆動する。

【0018】

駆動部（主軸等）にはプローブ５０が取り付けられている。モータは、プローブ５０を移動させる。本開示では、プローブ５０は、ＸＹＺの３軸方向に相対移動するが、４軸や５軸に移動してもよい。

【0019】

プローブ５０とは、測定対象の位置を検出する装置である。本開示のプローブ５０は、接触方式である。プローブ５０には、赤外線方式、無線方式、誘電方式などがある。

【0020】

図２を参照して本開示の適用される装置について説明する。
数値制御装置１００、ＰＣ３００、専用装置４００は、加工プログラムに関する情報（加工プログラム関連情報）を作成する装置である。それら数値制御装置１００、ＰＣ３００、及び専用装置４００は、加工プログラムを作成する環境が構築されている。
ＰＣ３００には、加工プログラムを作成するソフトウェアがインストールされている。数値制御装置１００は、ボタンや画面などを操作して加工プログラムを作成することができる。専用装置４００は、数値制御装置１００のエミュレータであり、数値制御装置１００と同じボタンや画面が設けられており、数値制御装置１００と同じ環境で加工プログラムを作成することができる。

【0021】

図２の装置で作成する加工プログラム関連情報には、加工プログラム全体又は加工プログラムの一部、若しくは、加工プログラムに関連する情報の少なくとも一つが含まれる。ここで、加工プログラムに関連する情報とは、加工する工具が取り付けられるタレットの番号、加工するワークの形状など個々の加工で必要となる情報を意味する。

【0022】

一方、数値制御装置１００、ＰＣ３００、専用装置４００は、加工プログラムを実行する装置でもある。数値制御装置１００は、加工プログラムを実行して実際に工作機械を制御する機能と、加工プログラムのシミュレーションを行う機能とを備える。ＰＣ３００は、工作機械の軸移動軌跡を作成するためのソフトウェア、例えば、ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｃｈｉｎｅ）がインストールされており、加工プログラムを実行してシミュレーションを行う。専用装置４００も、数値制御装置１００と同様に加工プログラムのシミュレーション機能を備える場合がある。数値制御装置１００、ＰＣ３００、専用装置４００には、加工プログラムを実行するために必要な情報が登録されている。この情報を装置登録情報と呼ぶ。

【0023】

装置登録情報は、必ずしも段取り作業のために用意された情報ではなく、従来から工作機械２００の制御に用いられている既存の情報である。装置登録情報は、実際に加工を行う数値制御装置１００だけでなく、ＰＣ３００や専用装置４００などのシミュレーションを行う装置にも登録されている場合がある。
本開示では、個々の加工プログラムに関連する加工プログラム関連情報と加工プログラムを実行する装置に登録された装置登録情報とを組み合わせて個々の加工プログラムの段取り作業に必要な段取り支援情報を作成する。

【0024】

図３は、数値制御装置１００のブロック図である。数値制御装置１００は、加工プログラムを実行する装置に登録された装置登録情報記憶部１１と、加工プログラム関連情報から段取り情報を取得する段取り情報取得部１２と、加工プログラムに関連する情報を記憶する加工プログラム関連情報記憶部１３と、装置登録情報と加工プログラム関連情報から段取り支援情報を生成する段取り支援情報生成部１４と、段取り支援を行う段取り支援部１５と、を備える。

【0025】

装置登録情報記憶部１１は、数値制御装置１００、ＰＣ３００、専用装置４００など加工プログラムを実行する装置に登録された装置登録情報を記憶する。装置登録情報のうち段取り支援に利用できる情報を段取り基本情報と呼ぶ。段取り基本情報には、例えば、工具番号や工具寿命などがあるが、これに限定されない。

【0026】

段取り情報取得部１２は、加工プログラム関連情報から段取り情報を取得する。段取り情報には、工具情報、素材形状、ワーク原点位置などがある。段取り情報は、加工プログラムのヘッダに記載されている場合も、加工プログラムの途中に記載されている場合もある。段取り情報取得部１２は、加工プログラムのＴ指令やＧコードから段取り情報を取得したり、コメントから段取り情報を取得したりする。
ワークの形状は、加工プログラムのＧコードから分かる。例えば、「Ｇ１９０２」は直方体、「Ｇ１９００」及び「Ｇ１９０６」は柱体、「Ｇ１９０１」は柱体（穴付き）、「Ｇ１９０３」は角柱の、それぞれワーク形状を設定するためのＧコードである。加工プログラムに記載されたＧコードによってワークの形状と寸法とが分かる。ワーク原点位置は、「Ｇ５４～Ｇ５９」のＧコードで設定できる。なお、段取り情報は、加工プログラムのコメントに記載されていることもある。

【0027】

段取り支援情報生成部１４は、加工プログラム関連情報から取得した段取り情報と、数値制御装置１００、ＰＣ３００、専用装置４００などの装置登録情報から取得した段取り基本情報とを基に、段取り支援情報を生成する。段取り支援情報は、工具の選択、ワークの設置、ワークの計測などの段取り作業の支援に用いられる。第１の開示では、段取り支援画面を作成して、段取りの手順をオペレータに提示し、段取りの支援を行う。

【0028】

段取り支援部１５は、段取り支援画面作成部１６を備える。段取り支援画面作成部１６は、段取り支援情報を基に、工具選択画面、ワーク設置画面、ワーク計測画面などの段取り支援画面を作成する。段取り支援画面は対話形式で段取りの手順をオペレータに伝達する。

【0029】

図４に段取り情報、段取り基本情報、段取り支援情報の一例を示す。
オペレータが加工プログラムを選択すると、段取り情報取得部１２は、加工プログラムから段取り情報を抽出する。段取り情報には、工具の種類を示す「Ｔ指令」、ワークの「素材形状」、ワーク原点の位置が含まれる。図４では、「Ｔ指令」はＴ１及びＴ２である。ワークの形状である「素材形状」はＧコード「Ｇ１９０２」から取得できる。「Ｇ１９０２」は、素材形状が「直方体」であることを示す。「Ｇ１９０２」のパラメータは「直方体」のサイズ「奥行１００、幅１００、高さ５０」を示す。Ｇコード「Ｇ５４～Ｇ５９」のパラメータから「ワーク原点位置（５０、５０、５０）」が取得できる。

【0030】

段取り支援情報生成部１４は、段取り基本情報と段取り情報を基に段取り支援情報を生成する。数値制御装置１００は、段取り基本情報として、「Ｔ指令」に対応する工具の種類を記憶している。段取り支援情報生成部１４は、段取り基本情報を参照して、Ｔ指令「Ｔ１」を「ドリル工具」、Ｔ指令「Ｔ２」を「面取り工具」に変換する。
また、段取り支援情報生成部１４は、ワーク原点と素材形状（ワーク形状）からワークの計測方法を算出する計算式を予め記憶している。段取り支援情報生成部１４は、加工プログラムから取得した「ワーク原点位置（５０、５０、５０）」、「素材形状：直方体（奥行１００、幅１００、高さ５０）」と、段取り基本情報の式「ワーク原点：奥行×０．５、幅×０．５、高さ」とから、「計測方法」が「幅計測」であると判定する。

【0031】

そうして図４の段取り支援情報は、「Ｔ１：ドリル工具」、「Ｔ２：面取り工具」、「素材形状：直方体」、「ワーク原点位置（５０、５０、５０）」、「計測方法：幅計測」となる。

【0032】

段取り支援画面作成部１６は、段取り支援情報を基に段取り支援画面を表示する。図５は、段取り支援画面の一例である。図５の段取り支援画面には、工具選択画面、ワーク設置画面、ワーク計測画面（１枚目）～（３枚目）が含まれる。
工具選択画面には、「工具をタレットに装着してください」というオペレータへの指示と、「Ｔ１：ドリル工具」、「Ｔ２：面取り工具」という取り付ける工具の種類が表示される。作業を完了し、工具選択画面の右下にある「次」ボタンを選択すると、ワーク設置画面が表示される。

【0033】

ワーク設置画面には、設置するワークの画像と、ワークの形状を説明するテキストが表示される。図５のワーク設置画面には、「以下の形状のワークを設置してください」というオペレータへの指示と、直方体のワークの形状を示す画像と、「直方体」、「奥行：１００」、「幅：１００」、「高さ：５０」というワークの形状を示すテキストが表示されている。ワークを設置し、ワーク設置画面の右下にある「次」ボタンを選択すると、ワーク計測画面（１枚目）が表示される。

【0034】

ワーク計測画面（１枚目）は、加工プログラム（又は計測プログラム）が実施する計測方法を表示する。図５のワーク計測画面（１枚目）では、「以下の計測を行います。」という作業内容の説明と、「計測方法：幅計測」という計測方法が表示される。さらに、「タッチプローブでＸ，Ｙ方向の幅を計測します。」という幅計測の説明を表示してもよい。

【0035】

ワーク計測画面（２枚目）では、プローブの計測動作を示す図と、「タッチプローブでＸ方向の両面を計測してください。」というユーザの作業内容が表示される。作業を完了し、ワーク計測画面（２枚目）の右下にある「次」ボタンを選択すると、ワーク計測画面（３枚目）が表示される。

【0036】

ワーク計測画面（３枚目）では、プローブの計測動作を示す図と、「タッチプローブでＹ方向の両面を計測してください。」というユーザの作業内容が表示される。作業を完了し、第３のワーク計測画面の右下にある「次」ボタンを選択すると、段取り作業が終了する。

【0037】

上述したように、第１の開示の数値制御装置１００では、加工プログラム関連情報から段取り情報を取得し、数値制御装置１００、ＰＣ３００、専用装置４００の設定情報から段取り基本情報を取得し、段取り情報と段取り基本情報とから段取り支援画面を作成する。
段取り支援画面には、工具情報、ワークの形状、ワーク；の計測方法などが表示される。ユーザは、段取り支援画面を参照するだけで、段取り作業ができるようになり、ユーザの作業負担を軽減する。また、段取り作業の間違いを軽減できる。

【0038】

［第２の開示］
図６及び図７を参照して、丸棒のワークを計測する例を説明する。
図６は、第２の開示における段取り情報、段取り基本情報、段取り支援情報の一例を示す。オペレータが、加工プログラムを選択すると、段取り情報取得部は、加工プログラム関連情報から段取り情報を取得する。段取り情報には、工具の種類を示す「Ｔ指令」、ワークの「素材形状」、ワーク原点の位置が含まれる。図６では、「Ｔ指令」はＴ３、Ｔ４である。「素材形状」はＧコード「Ｇ１９００」から抽出できる。「Ｇ１９００」は、素材形状が「丸棒」であることを示す。「Ｇ１９００」のパラメータは「丸棒」のサイズが「素材径５０、素材長１００」であることを示す。また、Ｇコード「Ｇ５４～Ｇ５９」のパラメータから「ワーク原点位置（２５、２５、１００）」が取得できる。

【0039】

段取り支援情報生成部１４は、段取り基本情報と段取り情報とから段取り支援情報を生成する。数値制御装置１００は、段取り基本情報として、「Ｔ指令」に対応する工具の種類予め記憶している。また、段取り支援情報生成部１４は、ワーク原点と素材形状（ワーク形状）とからワークの計測方法を算出する計算式を予め記憶している。段取り支援情報生成部１４は、段取り基本情報を参照して、「Ｔ３」を「フラットエンドミル工具」に、「Ｔ４」を「タップ工具」に変換する。
加工プログラムから抽出した「ワーク原点位置（２５、２５、１００）」、「素材形状：丸棒（素材径５０、素材長１００）」は、段取り基本情報の式「ワーク原点：素材径×０．５、素材径×０．５、素材長」を満たすので、「計測方法」が「外径計測」であることが分かる。

【0040】

段取り支援画面作成部１６は、段取り支援情報を基に段取り支援画面を表示する。図７は、段取り支援画面の一例である。図７の段取り支援では、まず、工具選択画面を表示する。工具選択画面には、「工具をタレットに装着してください。」というオペレータへの指示と、「Ｔ３：フラットエンドミル工具」、「Ｔ４：タップ工具」、という取り付ける工具の種類とが表示される。画面上での工具選択に係る作業を完了し、工具選択画面の右下にある「次」ボタンを選択すると、ワーク設置画面が表示される。

【0041】

ワーク設置画面には、設置するワークの画像と、ワークの形状を説明するテキストが表示される。図７のワーク設置画面には、「以下の形状のワークを設置してください」というオペレータへの指示と、丸棒のワークの形状を示す画像と、「丸棒」、「素材径：５０」、「素材長：１００」というワークの形状を示すテキストとが表示されている。そこで、ワークを設置し、ワーク設置画面の右下にある「次」ボタンを選択すると、ワーク計測画面（１枚目）が表示される。

【0042】

ワーク計測画面（１枚目）は、加工プログラム（又は計測プログラム）が実施する計測方法を表示する。ワーク計測画面（１枚目）では、「以下の計測を行います。」という作業内容の説明と、「計測方法：外径計測」という、「タッチプローブでＸ，Ｙ方向の幅を計測します。」という計測方法の説明が表示される。
第１の開示と同様に、ワーク計測画面（２枚目）、ワーク計測画面（３枚目）の指示に従い作業を行うと、ワークの計測作業が完了する。

【0043】

第２の開示では、丸棒のワークの段取り支援を行う。ワークの形状は、加工プログラムのＧコード「Ｇ１９００」から取得できる。「Ｇ１９００」のパラメータは、丸棒の寸法を規定している。計測方法は、ワーク原点から算出できる。ワーク原点は、加工プログラムから取得する。工具の種類は、加工プログラムの「Ｔ指令」から取得できる。Ｔコードは、工具の種類に変換できる。

【0044】

以上のように、本開示の数値制御装置１００では、ワークの形状が異なる加工プログラムでも段取り支援を行うことができる。工具の種類、ワークの形状、計測方法などの段取り作業に必要な情報は、加工プログラム関連情報及び設定情報から自動的に取得することができる。

【0045】

［第３の開示］
第３の開示では、装置登録情報記憶部１１から工具の「取付状態」と「工具寿命」とを段取り基本情報として取得しユーザに提示する。これら工具の「取付状態」と「工具寿命」は、従来、数値制御装置１００が工具管理に用いている既存の情報である。

【0046】

第３の開示の段取り支援情報は、前述の第１及び第２の開示の段取り支援情報に「取付状態」と「工具寿命」とが追加されている。図８の例では、工具番号「Ｔ１」、「Ｔ２」の「取付状態」及び「工具寿命」、すなわち、「Ｔ１：取付済み、寿命切れ」と「Ｔ２：未取付、寿命あり」という情報が追加されている。

【0047】

第３の開示の段取り支援画面では、工具選択画面が第１及び第２の開示と異なる。図９に示す第３の開示の工具選択画面には、「以下の工具をタレットに装着してください。」というオペレータの指示と、「Ｔ：ドリル工具」、「Ｔ２：面取り工具」という工具の種類の他に、「未取付です。取り付けてください。」、「工具が摩耗しています。交換してください。」という、工具の取付状態や工具寿命に関するテキストが表示される。画面に従い作業を完了し、工具選択画面の右下にある「次」ボタンを選択すると、ワーク設置画面が表示される。
ワーク設置画面が表示された後の作業は、前述した第１及び第２の開示と同様であるため説明を省略する。

【0048】

第３の開示では、数値制御装置１００の段取り基本情報から工具の取付状態や工具寿命に関する情報を読出し、工具選択画面に表示する。オペレータは、工具選択画面を参照することで工具が取り付けられているか、工具寿命に達したかなどの工具に関する情報を確認することができるので、オペレータの作業負担が軽減される。

【0049】

［第４の開示］
第４の開示では、段取り作業の手順書を作成する。図１０は、第４の開示の数値制御装置１００のブロック図である。第４の開示の数値制御装置１００は、段取り支援部１５として、手順書作成部１７と、手順書表示部１８と、手順書共有部１９とを備える。

【0050】

手順書作成部１７は、段取り支援情報から段取り手順書を作成する。段取り手順書は、段取り作業の手順を記載した文書データである。図１１に段取り手順書の一例を示す。
図１１の段取り手順書の１行目には、「Ｏ２００１段取り手順書」と記載されている。「Ｏ２００１」は加工プログラム（又は計測プログラム）の名称である。名称の下には「以下の手順に沿って段取りを行ってください。」と記載されている。そして、「１．以下の工具をタレットに装着してください。」、「Ｔ１：ドリル工具」、「Ｔ２：面取り工具」と最初の作業内容が記載されており、「２．以下の形状をバイスに装着してください。」、「素材形状：直方体」、「奥行１００」、「幅１００」、「高さ５０」という第２の作業内容が記載されており、「３．ワークに対して以下の計測を行ってください。」、「計測方法：幅計測」と第３の作業内容が記載されている。

【0051】

第４の開示では、段取り支援情報を基に、段取りの手順を記載した文書データを作成する。段取り手順書は、文書データであるため、多くの情報処理装置で閲覧できる。そのため、段取り手順書を可搬性記憶媒体に記録して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯電話、サーバのコンソール画面、数値制御装置１００の操作画面などに表示することができる。

【0052】

また、図１２に示すように、段取り手順書をサーバに記録し、複数の数値制御装置１００（又は工作機械）で共有することもできる。手順書共有部１９は、数値制御装置１００が作成した段取り手順書をサーバにアップロードしたり、他の数値制御装置１００がサーバにアップロードした段取り手順書を読み出したりする。

【0053】

第４の開示では、段取り作業の手順を記載した文書データを作成することにより、多くの情報処理装置で、段取り手順書を共有できる。

【0054】

［第５の開示］
第５の開示の数値制御装置１００は、ロボット５００や搬送機６００などの段取り作業を行う周辺機器の制御プログラムや制御指令を作成し、周辺機器に段取り作業を実行させる。
図１３は、第５の開示の数値制御装置１００のブロック図である。
段取り支援部１５は、周辺機器制御部２０を備える。この第５の開示においては周辺機器の制御方法は特に限定しない。周辺機器制御部２０は、周辺機器の制御プログラムを作成したり、周辺機器に制御信号を出力したりする。制御プログラムや制御信号は既存の方法で作成する。
第５の開示の数値制御装置１００は、工具の種類やタレットの番号、ワークＷの設置方向などの情報を段取り支援情報から読み出してロボット５００や搬送機６００などの周辺機器制御プログラムを作成することを特徴とする。

【0055】

図１４の例において、搬送機６００は段取り支援情報に記載された工具を数値制御装置１００に搬送する。工具は工作機械２００のタレットに取り付けられる。タレットには番号が設定されており、ロボット５００は番号に合わせて工具を装着する（図１４の例では「Ｔ１」として「ドリル工具」を装着し、「Ｔ２」として「面取り工具」を装着する）。ロボット５００は、ワークＷの設置も行う。ロボット５００は、周辺機器制御部２０が作成した制御プログラムや制御信号に従い、「奥行き：１００」、「幅：１００」、「高さ：５０」となる向きに「直方体」のワークＷを設置する。
工具とワークＷを取り付けると、数値制御装置１００は、工作機械２００を制御してワークＷの計測を自動的に行う。ワークの計測プログラムは既存のものを用いる。ワークＷの計測方法は、段取り支援情報に記載されている。

【0056】

この第５の開示では、段取り支援情報に基づき、ロボット５００や搬送機６００などの周辺機器の制御プログラム及び制御信号を作成する。搬送機６００は加工プログラムに対応したワークを数値制御装置１００まで搬送し、ロボット５００は加工プログラムに対応したワークＷを加工プログラムに指定された方向に設置する。さらに、ロボット５００は、加工プログラムに規定された工具を指定された位置に装着する。
このように、第５の開示では、段取り支援情報に基づきロボット５００を制御することで、オペレータの作業を自動化し、オペレータの作業負担を軽減する。

【0057】

［第６の開示］
第６の開示では、図１５に示すようにオペレータが段取り情報を入力する。加工プログラム関連情報や設定情報から段取り支援に必要な情報が取得できない場合、段取り情報取得部１２は、入力画面などを表示して、必要な情報をオペレータから取得する。
段取り作業に必要な情報を取得すると、第６の開示の数値制御装置１００は、上述した第１～第５の開示と同じ処理を行う。

【0058】

段取り情報は、数値制御装置１００に直接入力するだけでなく、ネットワーク上のＰＣやサーバから入力してもよい。近年の工場は、多数の機械がネットワークを介して接続されており、個々の工作機械２００を中央のサーバで管理していることもある。
オンラインで段取り情報を入力する場合、生産管理を行うオペレータが中央のサーバから加工したいワークの情報や工具情報を入力し、不足している部品の加工を指示し、生産調整を行うことができる。

【0059】

以上説明したように、第１～第６の開示の数値制御装置１００では、加工プログラム関連情報から取得した段取り情報と、加工プログラムを実行する装置に設定された段取り基本情報とから、段取り支援情報を作成し、オペレータの段取り支援を行う。加工プログラム関連情報は個々の加工プログラムに関連する情報であり、加工プログラムを実行する装置の設定情報は個々の装置に関連する情報である。本開示の数値制御装置１００は、これらの情報を組み合わせて段取り支援情報を作成する。本開示の数値制御装置１００では、加工プログラム関連情報から段取り情報を自動的に読み出すため、オペレータが加工プログラムを解析する負担を軽減する。
また、段取り作業の手順を画面に表示したり、周辺機器が段取り作業を自動的に行うため、オペレータの負担が軽減する。文書データは、汎用性が高く略全ての情報処理端末で読み取ることができる。また、段取り手順をサーバに集積して、複数の工作機械で共有することができる。作業加工プログラムの中には、段取り情報が含まれないものも存在するため、その場合には、必要な段取り情報を取得することもできる。

【0060】

本開示の段取り作業は全て数値制御装置１００で行ったが、加工プログラムから段取り情報を抽出する段取り情報取得部１２、及び段取り基本情報と段取り情報から段取り支援情報を生成する段取り支援情報生成部１４の処理は、ネットワーク上の情報処理装置で分散して行ってもよい。

【符号の説明】

【0061】

１００ 数値制御装置
２００ 工作機械
３００ ＰＣ
４００ 専用装置
１１ 装置登録情報記憶部
１２ 段取り情報取得部
１３ 加工プログラム関連情報記憶部
１４ 段取り支援情報生成部
１５ 段取り支援部
１６ 段取り支援画面作成部
１７ 手順書作成部
１８ 手順書表示部
１９ 手順書共有部
２０ 周辺機器制御部
１１１ ＣＰＵ
１１４ 不揮発性メモリ
１１５ センサ

【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】