JPH05220643A - パレット割付装置及びｎｃプログラム作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産計画に応じた段取り作業を効率良く行え
るパレット割付装置、及びセルコントローラ内で割り付
けられたパレット番号に対応するＮＣプログラムを自動
的に作成するＮＣプログラム作成方法を提供する。 【構成】 制御手段１は、生産計画データに従って複数
の加工セル３０を制御する。記憶手段２はパレット割付
データを記憶している。生産計画データは、ホストコン
ピュータ２０からセルコントローラ１０に与えられる。
パレット割り付けデータは、加工セル３０内でのパレッ
トの各面を、各面に取付可能なワークの種類及び個数と
対応付けるものである。決定手段３は、パレットの各面
に割り付けられるべきワークを決定するものであって、
制御手段１に対して与えられた生産計画データに基づい
てパレット割り付けデータを更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパレット割付装置及びＮ
Ｃプログラム作成方法に関し、特にＦＡシステムにおけ
る加工セルで使用される多面パレットの段取りを自動的
に行うためのパレット割付装置、および段取りされた多
面パレットのパレット番号に対応するＮＣプログラムを
自動的に作成するＮＣプログラム作成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、数値制御工作機械を多数設置した
工場では、ＮＣ工作機械に工作物（以下ワークとい
う。）を供給するためのパレットを含む複数の加工セル
と、これらの加工セルを制御するセルコントローラと、
このセルコントローラに対して加工セルにおける生産計
画を指令するホストコンピュータとから構成されたＦＡ
システムが導入されている。

【０００３】上記セルコントローラでは、複数の加工プ
ログラムが製品別に保存されており、所定のＮＣプログ
ラムを所定の順序に編集して各加工セルのＮＣ工作機械
を制御している。ホストコンピュータから新たな生産計
画が指令された場合に、ラインの段取り替えの要請に基
づいて、各加工セルでは使用する工具を交換するだけで
はなく、加工されるワークに応じた治具をパレットに着
け替えると同時に、セルコントローラでは複数の加工セ
ルで必要とされるプログラムを新たに編集しなくてはな
らない。そして、従来では各加工セルで実行すべきワー
クの加工種類や、それに対応する加工プログラムの選択
はすべて熟練した生産管理者が行なっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般にホストコンピュ
ータから供給される生産計画データの内容は、各加工セ
ルで実行すべきワークの加工品目コードと加工順序（工
順）及び製作数量だけであって、パレットの各面にワー
クをどのように配置して工作機械に供給するかは、生産
管理者の判断に委ねられていた。その場合に、長時間の
無人運転を可能にすべく多面パレットが使用され、その
多面パレットの各面が効率的に使用されるようにワーク
を取り着けることが要求される。

【０００５】しかし、そのような段取り作業は、一般に
熟練を要するとともに、極めて困難なことであった。し
かも、パレット単位で加工に必要なプログラムが決定さ
れていても、パレット上での治具の取り着け状態によっ
てプログラムの修正が必要になるなどの問題点があっ
た。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、生産計画に応じた段取り作業を効率良く行え
るパレット割付装置を提供することを目的とする。ま
た、本発明の他の目的は、セルコントローラ内で割り付
けられたパレット番号に対応するＮＣプログラムを自動
的に作成するＮＣプログラム作成方法を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、複合化された工作機械に送り込まれるワ
ークを与えられた生産計画データに従って複数のパレッ
トに割り付けるパレット割付装置において、前記工作機
械を制御する制御手段と、前記パレットの各面と、前記
各面に取付可能なワークの種類及び個数との対応関係を
パレット割り付けデータとして記憶する記憶手段と、前
記パレット割り付けデータを前記制御手段に対して与え
られた生産計画データに基づいて更新し、前記パレット
の各面に割り付けられるべきワークを決定する決定手段
と、を有することを特徴とするパレット割付装置が、提
供される。

【０００８】また、複数のパレットで供給されるワーク
を複合化された工作機械によって加工する場合に、前記
工作機械を数値制御装置によって運転するために必要な
ＮＣプログラムを作成するＮＣプログラム作成方法にお
いて、使用するパレット面とワークの種類及び個数が決
定される毎に加工に必要なＮＣ加工プログラムを呼び出
すコントロールプログラムを作成し、前記コントロール
プログラムを前記数値制御装置内に格納して、前記工作
機械を運転制御することを特徴とするＮＣプログラム作
成方法が、提供される。

【０００９】

【作用】上記パレット割付装置では、複合化された工作
機械に送り込まれるワークを与えられた生産計画データ
に従って複数のパレットに割り付ける場合に、工作機械
にＮＣプログラムを供給するコントローラ内で自動的に
割付データを決定できる。また、上記ＮＣプログラム作
成方法では、パレット割付装置によって与えられた生産
計画データからどのパレットを使用するべきかを判断す
る毎に、そのパレットに対して実際に加工を行うための
ＮＣ加工プログラムを呼び出すコントロールプログラム
が自動的に作成できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明のパレット割付装置の概略構成
を説明するブロック図である。セルコントローラ１０
は、例えばマシニングセンタ（ＭＣ）等の複合化された
工作機械を生産計画に従って運転制御するものであっ
て、ホストコンピュータ２０と接続されている。このセ
ルコントローラ１０は、工作機械をＮＣ制御するＣＮＣ
３１など、複数台の数値制御装置から構成されるＦＡシ
ステム内で、各加工セル（ここでは、加工セル３０のみ
を示す。）に対するパレット割付機能を備えている。こ
こでパレットとは、例えば図２に示すような多面パレッ
トを指している。以下に説明するように、このようなパ
レットに装着されて、各加工セル３０等に送り込まれて
くるワークを自動的に加工するためのＮＣ加工プログラ
ムが、セルコントローラ１０において作成される。

【００１１】セルコントローラ１０は、次のような構成
を備えている。制御手段１は、生産計画データに従って
複数の加工セル３０を制御するものであって、パレット
割付データを記憶している記憶手段２と接続されてい
る。この生産計画データは、ホストコンピュータ２０か
らセルコントローラ１０に与えられるものであって、そ
の詳細は図３に示されている。またパレット割り付けデ
ータは、加工セル３０内でのパレットの各面を、各面に
取付可能なワークの種類及び個数と対応付けるものであ
り、その詳細は図４に示されている。決定手段３は、パ
レットの各面に割り付けられるべきワークを決定するも
のであって、制御手段１に対して与えられた生産計画デ
ータに基づいてパレット割り付けデータを更新する。ま
た、制御手段１にはハードディスク４が接続されてい
て、各加工セル３０等の工作機械でＮＣ加工に必要な複
数のＮＣ加工プログラムを記憶している。このハードデ
ィスクメモリ４には、各加工セル３０等の工作機械で加
工可能な加工品目コード毎に、ＮＣ加工プログラムを特
定するＮＣプログラム番号リストが含まれている。ＮＣ
プログラム番号リストの一例が、図５に示されている。

【００１２】図２は、上記加工セル３０にワークを供給
する多面パレット３２を示す斜視図である。多面パレッ
ト３２は４つの治具取付面を有し、多面パレット３２の
各面には取り付けられた治具３３ａ，３３ｂ等の種類に
応じて、割り付け可能なワークの種類と取付数とが決定
される。ここでは、治具３３ａによってＡ面に２つのワ
ーク３４１，３４２が割り付けられ、治具３３ｂによっ
てＢ面にも２つのワーク３４３，３４４が割り付けられ
た状態を示す。また、１つの加工セル３０には複数の多
面パレットが配置されていて、ＣＮＣからの指令によっ
て所定のパレットの所定の面に対する加工が可能にな
る。この機能は、いわゆるオートパレットチェンジャ
（ＡＰＣ）によって実現されるものであって、ＡＰＣは
ＦＡシステムにおける基本的な加工セルの構成要素であ
る。

【００１３】図３には、セルコントローラ１０に与えら
れる生産計画データの一部分を示す。生産計画データ
は、ホストコンピュータ２０から毎日与えられるもので
あって、オーダ番号毎に１３桁の加工品目コードと、２
桁の工順と、製作数量等のデータから構成されている。
加工品目コードは加工すべきワークを特定するコードで
あって、工順はワークに対する加工の順序を指定するも
のである。工順が異なれば同じワークであっても加工工
具を使用する順序が異なってくれば、別のプログラムと
治具が必要になるからである。

【００１４】図４は、パレット割付データの一部分を示
す図である。多面パレット３２の４つの取り付け面Ａ〜
Ｄには、それぞれ治具コードの候補が２つ用意されてい
る。ここで、治具コード１と治具コード２はそれぞれ１
５桁で構成され、治具毎に取り付けることが可能なワー
クの個数が取付数として設定される。また、パレット割
付データは各パレット面毎に使用フラグ設定領域を含
む。ここに使用フラグを設定することにより、各パレッ
ト面に取り付けられるワークを平均化するようにしてい
る。この使用フラグの初期値は０であり、パレット割り
付けが行われる毎に１ずつ増加し、そのパレット面での
加工が終了すると１減少する。

【００１５】図５は、ＮＣプログラム番号リストの一部
分を示す図である。前述した通り、同一ワークであって
も工順が異なれば違う治具が必要となるため、１つの加
工品目コードであっても各工順に対応してＮＣプログラ
ム番号と治具コードとが設定されている。

【００１６】図６は、本発明のパレット割付装置の動作
を説明するフローチャートである。図において、Ｓに続
く数値はステップ番号を示す。各ステップでの動作は、
図１に示す決定手段により実行される。 〔Ｓ１〕パレット割付データを読み込む。 〔Ｓ２〕生産計画データを読み込む。 〔Ｓ３〕生産計画データから加工指示個数を抽出する。 〔Ｓ４〕ＮＣプログラム番号リストを検索して、生産計
画データの加工品目コードと工順に一致するＮＣプログ
ラム番号と治具コードとを検索する。 〔Ｓ５〕パレット割付データ内の、最初のパレット情報
から順番に、ステップＳ４で検索された治具コードに一
致するパレット面を検索する。 〔Ｓ６〕治具コードが一致するかどうかを調べる。一致
する治具コードがパレット割り付けデータに発見されな
かった時は、ステップＳ７に進み、治具コードが一致す
る場合にはそのパレット情報を保存する。パレット割付
データ内の最後のパレット情報まで検索が終了した後
に、次のステップＳ８に進む。 〔Ｓ７〕異常処理を行なう。これは、生産計画データに
見合ったワークが各セルに用意されていなかったことを
示す。 〔Ｓ８〕加工指示個数分のパレット面を指定する。この
場合に、パレット面の使用フラグが最小になっているも
のから、製作数量を満たすまで指定していく。これによ
って、ワークの取付面が均一化する。 〔Ｓ９〕パレット割付データを更新する。すなわち、ス
テップＳ８で指定されたパレット面の使用フラグを１だ
け増加して、記憶手段２に書き戻す。 〔Ｓ10〕検索されたＮＣプログラム番号に基づいて、制
御手段１のコントロールプログラムを作成する。このコ
ントロールプログラムは、パレット引き込みコード、パ
レットの特定面に位置決めするための回転コード、ステ
ップＳ８で特定されたパレット面に対するＮＣ加工プロ
グラムの呼び出しコードなどを含む。

【００１７】図７は、本発明のパレット割付装置を実施
するためのハードウェアのブロック図である。図におい
て、セルコントローラ１０はホストコンピュータ（ホス
トＣＰＵ）２０から生産計画データを受けて、加工セル
３０，４０，５０へ加工指令等の制御信号を送る。逆
に、これらの加工セル３０，４０，５０からは逐次、そ
の加工情報がホストＣＰＵ２０に送られる。これら加工
セル３０，４０，５０は、ＣＮＣ３１，４１，５１及び
その他の図示されないロボットやワークローダから構成
されている。

【００１８】セルコントローラ１０はメインＣＰＵボー
ド１０１を中心にして構成されている。メインＣＰＵ１
０１はプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を１枚のボード上
に搭載しており、図１に示される制御手段１及び記憶手
段２に対応するものであって、このプロセッサボードに
はバス１００を介して以下の諸要素が結合される。

【００１９】ハードディスクメモリ１０３はインタフェ
ース（ＳＣＳＩ）１０２を介してバス１００と接続され
ており、加工スケジュールを決定する生産計画データの
他にＮＣ加工プログラム及びプログラム番号リスト等が
格納される。共有ＲＡＭ１０４はＤＲＡＭで構成され
る。インタフェース１０５はワークの配置リスト等の出
力情報をＲＳ２３２Ｃ等の通信回線を介してプリンタ６
０に出力する。Ｉ／Ｏボード１０６は各加工セル３０，
４０，５０との入出力信号の授受を行なう。インタフェ
ース１０７は通信回線２１によってホストＣＰＵ２０と
結合されている。また、ＲＳ２３２Ｃ等の通信回線３１
ａ，４１ａ，５１ａで加工セル３０，４０，５０の各Ｃ
ＮＣ３１，４１，５１に接続されている。

【００２０】このようなハードウェア構成のセルコント
ローラ１０によって、複数の多面パレットを加工するＮ
Ｃ工作機械に対してＮＣ加工プログラムを供給し、生産
計画に従ってワークを加工するために、運転に先立って
次の段取り作業が実施できる。すなわち、与えられた生
産計画を実行するためのパレットの割付データが決定さ
れると、プリンタ６０から、どのパレットを使用するべ
きかを示す配置リストが出力される。生産管理者は、配
置リストに従ってワークを治具にセットする。セルコン
トローラ１０では、用意されたパレットに対して適合す
るＮＣ加工プログラムを呼び出すコントロールプログラ
ムが生産管理者の介在なしに、自動的に作成される。こ
うしてセルコントローラ１０の側で、生産計画に適合す
るＮＣ加工プログラムが、効率良く自動的に作成でき
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、複合化
された工作機械に送り込まれるワークを与えられた生産
計画データに従って複数のパレットに割り付ける場合
に、工作機械にＮＣプログラムを供給するコントローラ
内で自動的に割付データを決定できる。このため、熟練
した生産管理者の介在なしに、短時間でパレットへの割
り付け作業を行える。また、本発明のパレット割付装置
では、与えられた生産計画データからどのパレットを使
用するべきかを判断する毎に、そのパレットで実際に加
工を行うためのＮＣ加工プログラムを呼び出すコントロ
ールプログラムが、自動的に作成できる。したがって、
生産計画されたワークの種類と個数に応じて、ワークを
加工するプログラムが簡単に作成でき、しかも各パレッ
ト面に偏りなく割り付けて、加工に先立つ段取り時間を
短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパレット割付装置の概略構成を説明す
るブロック図である。

【図２】加工セルにワークを供給する多面パレットを示
す斜視図である。

【図３】生産計画データの一部分を示す図である。

【図４】パレット割付データの一部分を示す図である。

【図５】ＮＣプログラム番号リストの一部分を示す図で
ある。

【図６】本発明のパレット割付装置を使用したＮＣプロ
グラム作成方法を説明するフローチャートである。

【図７】本発明のパレット割付装置を実施するためのハ
ードウェアのブロック図である。

【符号の説明】

１ 制御手段 ２ 記憶手段 ３ 決定手段 ４ ハードディスク １０ セルコントローラ ２０ ホストコンピュータ ３０，４０，５０ 加工セル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複合化された工作機械に送り込まれるワ
   ークを与えられた生産計画データに従って複数のパレッ
   トに割り付けるパレット割付装置において、 前記工作機械を制御する制御手段と、 前記パレットの各面と、前記各面に取付可能なワークの
   種類及び個数との対応関係をパレット割り付けデータと
   して記憶する記憶手段と、 前記パレット割り付けデータを前記制御手段に対して与
   えられた生産計画データに基づいて更新し、前記パレッ
   トの各面に割り付けられるべきワークを決定する決定手
   段と、 を有することを特徴とするパレット割付装置。
2. 【請求項２】 前記記憶手段には、前記パレットの各面
   と、前記各面に前記ワークを取り付けるための治具コー
   ドとの対応関係が設定されるとともに、前記工作機械で
   加工可能な品目コード毎に、前記工作機械のＮＣ加工プ
   ログラムを特定するプログラム番号と前記ワークの治具
   コードとの対応関係が設定され、 前記決定手段は、前記パレット割り付けデータを前記工
   作機械に対して与えられた生産計画データのうちの品目
   コードと製作数に基づいて更新することを特徴とする請
   求項１に記載のパレット割付装置。
3. 【請求項３】 複数のパレットで供給されるワークを複
   合化された工作機械によって加工する場合に、前記工作
   機械を数値制御装置によって運転するために必要なＮＣ
   プログラムを作成するＮＣプログラム作成方法におい
   て、 使用するパレット面とワークの種類及び個数が決定され
   る毎に加工に必要なＮＣ加工プログラムを呼び出すコン
   トロールプログラムを作成し、 前記コントロールプログラムを前記数値制御装置内に格
   納して、前記工作機械を運転制御することを特徴とする
   ＮＣプログラム作成方法。