JPH02256446A - レーザ加工及びパンチ加工を行う複合加工機のｉｃカードによる制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はＩＣカードによる加工機械の制御方法に関する
。

（従来の技術） 従来より、ＩＣカードにＮＣプログラムを記憶させ、こ
のＩＣカードを加工データの記憶媒体とすることが提案
されている。

この提案では、ＩＣカード中にＮＣプログラムが記憶さ
れ、このＩＣカードに記憶されたＮＣプログラムを各機
械のＮＣ装置に与えることにより、各機械に所定の動作
を与えることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した従来のＩＣカードによるＮＣデ
ータの管理方法では、ＩＣカードにＮＣプログラムを記
憶させる方式であったため、次の如き不都合があった。

まず、第１に、ＩＣカードにＮＣプログラムを記憶させ
るため、ＩＣカードに記憶された内容が何であるかを、
ＮＣプログラム番号や製品番号などで管理しなければな
らず、管理に誤りを生ずる恐れがある。

第２に、ＮＣプログラムは難解な言語で記述されるため
、作成が困難で、その適否を判断するのは専門家でなけ
ればならず、現場で判断するのは難しい。

第３に、ＮＣプログラムはその記述方式が各社機械毎に
異なるので機械相互でデータの変換を行うとき、例えば
異なるメータの機械では、最早互換性が無い。

等々である。

そこで、本発明は、加工データの管理を容易にすること
ができ、機械制御を容易に行うことができる。ＩＣカー
ドによる加工機械の制御方法を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明のＩＣカードによる加工機械
の制御方法は、加工用の図形データＣ１をＩＣカードＣ
２に記憶させ、このＩＣカー′ドＣ２に記憶された図形
データＣ１を加工機械Ｃ３に与えることにより、加工機
械側Ｃ３でＮＣプログラムＣ４を自動生成させ、生成さ
れたＮＣプログラムＣ４に基いて所定の加工を行わせる
ことを特徴とする。

（作用） 本発明のＩＣカードによる加工機械の制御方法では、Ｉ
Ｃカードに加工用の図形データを記憶させ、このＩＣカ
ードに記憶された図形データを加工機械に与えることに
より、加工機械側でＮＣプログラムを自動生成させ、生
成されたＮＣプログラムに基いて所定の加工を行わせる
。

したがって、ＩＣカードに記憶されるのは図形データで
あり、入力し易く、編集し易く、視覚杓で管理し易く、
制御容易である。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

第２図は、レーザ加工及びプレス加工を行う複合加工機
の配置説明図である。

図示のように、複合加工機１は、タレットパンチプレス
機にレーザ加工機を複合させた形となっている。

すなわち、タレットパンチプレス機は、図示の如きブリ
ッジ構造のフレーム２内にクランク軸３により昇降動作
されるラム（ストライカ）４を備え、回転駆動されるこ
とによりこのラム４の直下に所定のパンチ５及びダイ６
を位置させる上タレット７及び下タレット８を備え、ク
ランプ装置９により平面座標上で移動されるワークＷの
任意の位置に前記パンチ５及びダイ６で所定のプレス加
工を行うよう構成されている。

又、レーザ加工機は、前記フレーム２の側面側に形成さ
れた基台１０上にレーザ発振器１１を備えて成り、該発
振器１１より発振されたレーザビームＬＢを前記ラム４
に対し一定の水平距離を於いてワークＷ面上に配置した
レーザ加工ヘッド１２にペンドミラー１３を介して案内
することにより、ワークＷの任意の位置にレーザ加工を
行うよう構成されている。

一方、前記複合加工機１を制御する制御装置１３は加工
機１の近傍で、操作し易い位置に配置されている。

制御装置１３は、一般的なＮＣ（ＣＮＣ）装置の他に図
形入力装置を備えた自動プログラミング装置を一体的に
組み込んだものであり、その操作面には後述する操作パ
ネル及び表示装置の他、ＩＣカード挿入口ＩＣＩが設け
られている。

図示の複合加工機１においては、制御装置１３内部に組
み込まれたＮＣ装置の作用により、前記タレット７．８
を回転させ、所望の金型５，６をラム４の直下に位置さ
せることができる。又、クランプ装置９のサーボ駆動に
より、ワークＷを任意の位置に移動させることができ、
金型５．６により、又はレーザビームＬＢにより任意の
位置に任意の加工ができるものである。

又、前記ＮＣ装置は図形入力装置付の自動ブログラミン
グ装置と接続されており、後で詳述するＩＣカード又は
図形入力装置より入力された図形に基いて自動プログラ
ミング装置で自動的にＮＣプログラムが作成され、これ
が前記ＮＣ装置に提供されるものである。

第３図は制御装置１３の構成を示すハードウェアのブロ
ック図である。

図示のように、制御装置１３は、バス１４にＣＰＵ１５
、ＲＯＭ及びＲＡＭから成るメモリ（ＭＥＭ）１６、プ
ログラマブルコントローラ（Ｐ　Ｃ）１７、デジタルイ
ンプットアウトプット（Ｄ　Ｉ　０）１８、パラレルシ
リアルインクフェイス（ＰＳＩＯ）１９、双方向ＲＡＭ
　（ＤＰＲ）２０を接続して成るＮＣ装置を有している
。

ＤＩ０１８には、シリアル／デジタル変換器（ＳＰＣ）
２１を介してリレーモジュール（ＲＬＹ）２２が接続さ
れている。このリレーモジュールには、ＬＥＤ２３と、
前記複合加工機１の各種アクチュエータ類やリミットス
イッチ類（図示せず）が入出力器２４を介して接続され
ている。

前記ＤＰＲ２０には、複数の位置決め側御器２５Ａ、２
５Ｂ、２５Ｃが接続され、サーボアンプ２６Ａ、２６Ｂ
、２６Ｃを介してエンコーダＥ及びタコジェネレータＴ
Ｇ付のサーボモータＭＩＭ２　、Ｍ３を適宜サーボ駆動
するようになっている。モータＭ１．及びＭ２はクラン
プ装置１３をサーボ駆動するためのものである。モータ
Ｍ３はタレット７．８内で金型を回転駆動させるための
ものである。モータＭ４はタレット７．８を回転駆動す
るためのものであり、インバータ（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）
２７を介して前記ＲＬＹ２２に接続されている。

一方、前記ＰＳＩＯ１９には、コントローラ（ＳＷＣ）
２８を介して、パネルスイッチ（ＳＷＰ）２９が接続さ
れる他、破線で囲って示す自動プログラミング装置３０
が接続されている。　自動プログラミング装置３０は、
バス３１にフロッピディスクコントローラ（ＦＤＤ）３
２、パラレルシリアルインタフェイス（ＰＳ　１０）３
３、電源バックアップされたＲＯＭ−ＲＡＭデイクス（
ＲＲＤ）３４、ＣＰＵボード（Ｍｏｔｈｅｒ　Ｂｏａｒ
ｄ）３５を接続して成る。前記ＦＤＣ３２にはフロッピ
ディスクドライバ３６が接続され、前記ＰＳＥ０３３に
はマニュアルデータインプット（ＭＤＩ）装置３７と、
紙テープリーダ、外部ホストコンピュータ、プリンタ、
ＩＣカードインタフェイスなど付属装置と接続される端
子３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃが接続されている。さらに前
記ＣＰＵボード３５にはカラーＣＲＴ３９が接続されて
いる。

上記構成において、自動プグラミング装置３０は、ＮＣ
装置と一体化されて制御装置１３を構成する態様となっ
ている。又、ＭＤＩ３７及びＣＲＴはＮＣ装置と自動プ
ログラミングとで切換え利用される態様となっている。

さらに、ＭＤＩ３７とＣＲＴ３９とＲＲＤ３４内に組み
込まれた図形入力に関するプログラムとで図形入力装置
が構成される態様となっている。

第４図は、第３図に示す制御装置１３のデータファイル
構成を示す説明図である。

図示のように、自動プログラミング装置３０は、図形対
話人カモジュール４０と、コード変換モジュール４１と
、ＮＣプログラム作成モジュール４２を備えてなる。又
、各モジュール４０，４１゜４２に適宜使用可能とする
ために、ユーザの特殊加工形状を登録可能のユーザ登録
穴形状マクロファイル４３、製品毎の図形データを登録
した製品データファイル（図形データ）４４、レーザ加
工による板取りの情報を記憶したネスティングファイル
４５、同多数個取りの情報を記憶した多数個取りファイ
ル４６、金型プレス加工で用いる金型番号及び形状デー
タを記憶した金型ファイル４７、加工機特有の言語を記
憶したＧコードファイル４８、加工機の加工条件を記憶
した加工条件ファイル４９、加工機の各種パラメータを
記憶したパラメータファイル５０、作業者へのメツセー
ジを記憶したメツセージファイル５１、各種図形ガイダ
ンスを記憶した図形ガイダンスファイル５２が準備され
ている。

製品データファイル４４、ネスティングファイル４５、
多数個取りファイル４６、及び加工条件ファイル４９の
内容はＩＣカード５３に対し相互に転記できるようにな
っている。前記変換モジュール４１は準ｆｉｌ　（Ｇ）
コード及び補助（Ｍ）コードなどコードで記述されたＮ
Ｃテープ５４を読み込み可能の紙テープリーダ（図示せ
ず）と接続されている。

一方、前記自動プログラミング装置３０と接続されるＮ
Ｃ装置５５に対しては、ＮＣプログラムファイル５６が
準備され、ＮＣ装置５５は、前記ＮＣプログラム作成モ
ジュール４２で作成されたＮＣプログラム、又はＮＣプ
ログラムファイル５６より読み出されたＮＣプログラム
にて所定のプレス加工又はレーザ加工を行うようになっ
ている。

上記ファイル構成により、本例では、加工データは製品
データファイル４４を中心として図形データで管理され
、ＩＣカード５３を介して外部との中介を行いつつ、Ｎ
Ｃプログラム作成モジュール４２にて適宜ＮＣプログラ
ムに変換され、ＮＣ装置５５に提供されることになる。

図形対話人カモシール４０は図形入力装置の中核を為す
部分である。加ニブログラム作成モジュール４２は自動
プログラミング装置の中核を為す部分である。

第５図に図形対話人カモジュール４０の詳細を示した。

図示のように、図形対話人カモジュール４０は、ＭＤＩ
３７などの操作信号を入力する描画信号人力部４０Ａと
、機械割付部４０Ｂと、レーザ加工条件判別部４０Ｃと
、加工条件付表示データ作成部４０Ｄとで構成されてい
る。機械割付部４０Ｂ、レーザ加工条件判別部４０Ｃ１
加工条件付表示データ作成部４０Ｄは上記の各種ファイ
ルＦ（４３゜４４．４５，４６．５０，５１．５２）の
内容を適宜参照できるようになっている。加工条件付表
示データ作成部４０ＤはカラーＣＲＴ３９及び製品デー
タファイル４４と接続されている。

前記描画信号入力部４０Ａは、第６図に例示したＭＤＩ
３７の操作信号を入力し、操作者が指定する単位要素の
図形毎に、これを機械割付部４０Ｂ及びレーザ加工条件
判別部４０Ｃを介して加工条件付表示データ作成部４０
９Ｄに提供するものである。

第６図に示すＭＤＩ３７は、本例がパンチプレス機及び
レーザ加工機の複合加工機１であることに鑑みて、操作
容易とするための特殊キー群３７Ａと汎用のキー群３７
Ｂとで構成されている。

特殊キー群３７Ａは、マクロ定義を呼び出すためのキー
を先頭として、移動（複写）、製品呼出し、ネスティン
グデータの呼出し、加工条件の呼出し、オフセット設定
指令、レーザ加工のアプローチ記号、直線、半径、その
他各種図形の指定。

特殊加工、バーリング加工の指定等のＡ−Ｚのキーと、
入力終了を示すＥＯＢキーとで構成されている。

汎用キー群３７Ｂは、いわゆるテンキーと編集キーとで
構成されている。

したがって、本例のＭＤＩ３７によれば、適宜絵文字の
書かれた特殊キー群３７Ａと、汎用キー群３７Ｂとによ
り、複合加工機１で加工されるべき製品図形を順次容易
に人力してゆくことができる。

前記機械割付部４０Ｂは、第７図に示すフローチャート
に基いて、入力図形につき、パンチ加工を行うか又はレ
ーザ加工を行うかを自動判別するものである。

順次示すと、ステップ７０１では、機械に設定されてい
る機械種別パラメータを読み、レーザ専用機であればス
テップ７０２へ移行して、ここでバーリング加工や特殊
金型加工が含まれるか否かを判別し、含まれれば本機で
の加工はできないので、何ら加工を指定しない。又、含
まれなければステップ７０３へ移動してレーザ加工を指
令する。

ここに、本例はパンチプレス機及びレーザ加工機の複合
加工機であるので、ステップ７０１からステップ７０４
へ移行し、変更モードを読み取って、レーザへの全体変
更指令があればステップ７０２へ移行するが、そうでな
ければ（部分変更）ステップ７０５へ移行する。

ステップ７０５では図形の中から穴形状を抽出する。

次いで、ステップ７０６では当該穴形状をパンチ加工で
きるか否かを判別し、パンチ加工できればステップ７０
７へ、できなければステップ７０８へ移行する。ここで
の判別は、穴形状が予め登録された金型寸法に合うもの
であればパンチ加工可能と判定し、そうでなければレー
ザ加工と判定するものである。

ステップ７０７，７０８は加工範囲、すなわちワークＷ
の穴位置が機械の都合でパンチ加工できる範囲にあるか
否かを判別し、加工範囲にあればパンチ加工可能である
としてステップ７０９へ移行し、そうでなければステッ
プ７１０へ移行しレーザ加工を設定する。

ステップ７０９では、さらに金型要求をし、ステップ７
１１で前記タレット７．８へ金型セットできることを確
認して、ステップ７１２でパンチ加工を設定する。

前記ステップ７０８では、ステップ７０２と同様にバー
リング加工又は特殊金型加工を判別し、これら特殊加工
であれば何ら加工程を指定せず、これら特殊加工でなけ
ればステップ７１０でレーザ加工を指定する。

以上の処理でパンチ加工を優先させたのは、パンチ加工
の速度がレーザ加工の速度に優れるからである。

よって、本例の処理では、図形をパンチ加工か、レーザ
加工か、或いは何ら指定なしかの３区分に自動的に分け
ることができる。又、このようにして指定された加工程
を前記ＭＤＩ３７の手動操作で指定変更できる。

第５図において、前記レーザ加工条件判別部４０Ｃは、
レーザ加工の指定図形につき、レーザ加工速度などの加
工条件を第８図〜第１０図により自動判別するものであ
る。

すなわち、第８図のステップ８０１でレーザ加工図形を
入力し、ステップ８０２で直線又は円弧を判別し、直線
であればステップ８０３へ、円弧であればステップ８０
５へ移行する。

直線の場合、第９図のテーブルデータを参照し、ステッ
プ８０３で長さに応じて所定の加工条件（Ｈ，Ｍ、Ｌ、
Ｕｌ〜Ｕ７）が設定されることになる。

第１０図に示すように、加工条件は、速度Ｆの他、レー
ザ出力Ｐル−ザ周波数Ｑル−ザパルスのデユーティＲ１
工具（ビーム）径りについても判別され、それぞれの条
件について例えば１ワード（８ビツト）のコードで表現
され、当該線分データＤに（Ｄ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｄ・
・・）の如く付加される。

ステップ８０４では設定した条件を図形データと共に格
納すると共に速度条件に応じて色を分け、色づけされた
表示データをＣＲＴＲ３９へ出力する。

円弧の場合も類似の判定が行われる（ステップ８０５．
８０６）。

色づけ条件は、前記割付機械も考慮して例えば次のよう
に定められる。

パンチ加工・・・むらさき色 レーザ加工（直線Ｈ）・・・緑色 〃　　（直線Ｍ）・・・青色 〃　　（直線Ｌ）・・・黄色 〃　　（直線Ｕ）・・・水色 〃　　（円弧Ｌ）・・・黄色 以上、第５図〜第１０図に示した図形対話人カモジュー
ル４０の具体的な操作例を第１１図〜第１３図に示した
。

すなわち、第１１図°のフローチャートに示すような手
順で、前記ＭＤＩ３７を操作すると、ＣＲＴ３０の画面
が適宜入力し易い形に変形され、第１２図に示す画面で
直線吏を入力し、次々と入力を重ねてゆくことにより、
第１３図に示すように所望の加工形状を入力するこがで
きる。

より詳細には、第１２図に示す画面では右下部に入力内
容に応じた図形ガイダンス５７が熟練者は適宜消去可能
の形で表示され、その上方には始点座標や終点座標など
入力項目５８を適宜表示することができるようになって
いる。

第１４図に示すように、表示図形には、寸法など表示で
きるほか、第７図及び第８図で判別した割付機械及びレ
ーザ加工条件を識別できる色づけが為されるものである
。

すなわち、第１４図では、むらさき色の穴はパンチ加工
されることが示されており、黄色、緑色、青色はレーザ
加工されることが示されると共に、色によりレーザ加工
の速度をも知ることができるものである。

かくして作成される図形データは、本例では、複合加工
機１に付属される制御装置１３の図形人力装置（４０）
で作成したが、他の図形入力装置で作成され、ＩＣカー
ド５３を媒体として送られて来たものであっても同様で
ある。

そこで、次に第４図に示すＮＣプログラム作成モジュー
ル４２は、第１４図及び第１０図に示す条件付の図形デ
ータを入力し、これに金型ファイル４７、加工条件ファ
イル４９を適合して、第１６図に示すＧコード及びＭコ
ードによるＮＣプログラムを作成し、これをＮＣ装置に
提供する。

第１６図に示すＮＣプログラムは、第１４図に示す図形
において、金型Ｔ１でパンチ加工し、次いでレーザ加工
によりアプローチ始端にピアス加工を行って後、順次の
形状加工を施すことを示すものである。

簡単に説明すると、Ｇ９２は、ワーク座標の移動を示し
ている。Ｇ９０は直線移動し金型Ｔ１でのパンチ加工を
行うことを示している。次のＭｌｏｏはレーザモードへ
の移行を示している。Ｇ６２はこれから実施されるレー
ザ加工に関し、コーナ部分で速度調整し焼けを防止する
ことを示している。Ｇ３０はＰｌのレジスタへビーム径
Ｒ−０゜１を与えることを示している。次の０９０はピ
アス位置へ移動することを示している。ＧＯＯはＺ軸（
加工ヘッド）を下げることを示している。Ｇ３２にアシ
ストガス種の選択を示している。Ｇ３１はピアス加工を
示している。Ｇ３４はならい加工の開始を示している。

次の６００は一時的な待期（ダミー）を示している。以
下の６０１は直線移動により外形をレーザ加工すること
を示している。次の６３゜３はならい加工の終了を示し
ている。Ｇ３１はレーザ出力の停止を示している。ＧＯ
ＯはＺ軸を上昇させることを示している。Ｇ４０はビー
ム径補正のキャンセルを示している。Ｍｌはレーザモー
ドのキャンセルを示している。Ｇ５０は原点復帰を示し
ている。

これらＧコード及びＭコードは機械メーカの都合により
任意に定義可能のコードであり、これを覚え切るのは熟
練者とて大変であるが、本例では、これを意識すること
なく第１４図に示す図面のみで管理できるわけであり、
その効果は絶大である。

又、本例では、このようにして作成された第１４図に示
す図形データをＩＣカード５３に記憶させ、これを保管
したり、他の同一種又は他機種の機械に提供でき、かつ
この間にＩＣカードにて記憶された図形データを適宜編
集処理することもできるので視覚時で容易−な管理が可
能である。

以上示した複合加工機１では、制御装置１３を第３図及
び第４図に示すように、図形入力装置（４０）付の自動
プログラミング装置３０とＮＣ装置５５とを一体化した
構成としたので次のような効果がある。

まず第１に、ＮＣ装置５５に自動プログラミング装置３
０が合体されているので、現場でＮＣプログラムを作成
する場合、第１６図に示すＮＣプログラムを直接作成す
る必要がなく、第１４図に示した加工図形を入力するこ
とで足りる。つまり、一般に現場にはＧコード及びＭコ
ードの熟練者は配置されないので、現場作業者にてＮＣ
プログラムを適時作成する上で重要である。

第２に、第４図に示すように、自動プログラミング装置
３０で管理する加工データを図形データとしたので、加
工データを目視可能の図形で管理することができ、管理
が極めて容易で素人目にも解り易くなり、加工データを
別のものと誤るようなことがなくなる。

又、この場合、図形データをＩＣカード５３を介して外
部装置との間で中介させることとしたので、ＩＣカード
の管理、ひいてはホストコンピュータなど全ての管理を
図形データで行うことができ、工場全体での管理が容易
となる。

第３に、第４図に示す図形対話人カモジュール４０を第
５図に示すように構成したので、人力し易く、第１４図
に示すように図形データに加工条件を加えて管理するこ
とができ、直観的で加工誤りを防止することができる。

上記実施例では、加工機械をパンチ及びレーザ加工の複
合加工機１の例で示したが、単一機械やシステム構成さ
れた機械など各種機械に適用できること勿論である。又
、一つの機械にて使用された図形データは他の機械にも
転用可能である。

さらに、上記実施例では図形人力装置（４０）より図形
人力する例で示したが、第４図のＮＣテープ５４より入
力されたＮＣプログラムを変換モジュール４１で図形デ
ータに変換し、製品データファイル４４に蓄積された図
形やＩＣカード５３より入力された図形データを再度Ｃ
ＲＴ３９の画面で確認或いは編集し、変形された図形デ
ータで加工を行うなど、その適用範囲は様々である。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、この他適宜の態様で実
施し得るものである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明は、特許請求の範囲に記載の通りの
ＩＣカードによる加工機械の制御方法であるので、加工
データを図形で管理することができ、この図形データを
ＩＣカードを媒体としてシステム内で中介させ、各加工
機械で自身のＮＣプログラムを自動生成させるので、加
工データの管理が極めて容易で、機械制御が容易となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示す図、第２図以下は実施例を
示し、第２図は複合加工機の説明図、第３図はその制御
装置のハードウェアブロック図、第４図はそのソフトウ
ェアブロック図、第５図は図形対話人カモジュールの詳
細を示すブロック図、第６図はＭＤＩの構成例を示す説
明図、第７図は機械割付処理のフローチャート、第８図
はレーザ加工条件の判別処理のフローチャート、第９図
及び第１０図は条件テーブルの説明図、第１１図は図形
入力手順の一例を示すフローチャート、第１２図及び第
１３図は図形入力における画面構成例の説明図、第１４
図は図形表示例の説明図、第１５図は金型ファイルの説
明図、第１６図はＮＣプログラムの説明図である。 Ｃ１・・・図形データ Ｃ２（５３）・・・ＩＣカード Ｃ３（１）・・・加工機械 Ｃ４・・・ＮＣプログラム 代理人　　弁理士　　三　好　　秀　和第１図 第６図 第８図 第９図 第１Ｑ図 第１３図 第１４図 第１５面 第１６図 手 続 補 正 書（自発） 平成 〜２０Ｆ３ ５、補正の対象 （１）　　明細書 （２）　　図面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工用の図形データをＩＣカードに記憶させ、こ
   のＩＣカードに記憶された図形データを加工機械に与え
   ることにより、加工機械側でＮＣプログラムを自動生成
   させ、生成されたＮＣプログラムに基いて所定の加工を
   行わせることを特徴とするＩＣカードによる加工機械の
   制御方法。
2. （２）請求項１に記載のＩＣカードによる加工機械の制
   御方法において、前記図形データには、加工種や加工状
   態を確認せるための情報が付属されることを特徴とする
   ＩＣカードによる加工機械の制御方法。
3. （３）請求項１に記載のＩＣカードによる加工機械の制
   御方法において、前記加工機械には自動プログラミング
   装置付のＮＣ装置が配置され、その自動プログラミング
   装置には図形入力装置が付属され、この図形入力装置で
   作成された図形データを前記ＩＣカードに記憶させ、加
   工データの情報媒体とすることを特徴とするＩＣカード
   による加工機械の制御方法。