JPH06320399A

JPH06320399A - 自動加工装置

Info

Publication number: JPH06320399A
Application number: JP5116242A
Authority: JP
Inventors: Tadamasa Yamada; 忠正山田; Ichiro Inazaki; 一郎稲崎
Original assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Current assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1994-11-22
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JP2702055B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＦＭＳにおける加工順序を変更することによ
り、工具ストック部がより多種類の工具を格納すること
を可能とし、ＦＭＳの能率的な連続運転を実現する。【構成】工具スケジュールテーブル（２８）に設定され
た順序に従って機械加工を行う加工部（ＭＣｎ）と、こ
れらの加工部で用いられる工具を格納するストック部
（１６）と、これら加工部およびストック部などを制御
する制御部とから構成された自動加工システムにおい
て、前記工具スケジュールテーブルに設定すべき工具お
よびその加工時間を記憶する加工レベルテーブル（２
６）と、前記工具スケジュールテーブルに設定された各
加工機の工具毎の設定内容を比較して比較結果を表示す
るとともに必要に応じて設定内容を変更するスケジュー
ル設定部（２０）とを設け、工具スケジュールテーブル
に設定された各加工機ごとに工具使用順序をスケジュー
ル設定部（２０）により変更することを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マシニングセンタなど
の自動工作機械からなる複数の加工部を付帯設備ととも
に統括制御して自動的に機械加工を行うＦＭＳ（フレキ
シブル生産システム）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は上記ＦＭＳの一従来例を示すも
のである。このＦＭＳは、複数のマシニングセンタＭＣ
１〜ＭＣｎと加工前後のそれぞれのワークの貯蔵部（図
示略）との間をワーク搬送路２に沿って移動するキャリ
ア４によって結合した構成となっている。前記各マシニ
ングセンタＭＣ１〜ＭＣｎは、所定のプログラムにした
がって工具マガジン６から選択された工具を主軸８へ取
り付け、テーブル１０の上のワークへ所定の加工を施す
ようになっている。

【０００３】前記マシニングセンタＭＣ１〜ＭＣｎの各
々の工具マガジン６には、一般的な加工に用いられる使
用頻度の高い汎用工具（以下パーマネント工具という）
が複数種にわたって格納されている。また前記工具マガ
ジン６は、工具搬送路１２を移動する工具キャリア１４
を介して工具ストッカ１６に接続され、必要に応じて工
具ストッカ１６から工具の供給を受け、あるいは、工具
ストッカ１６へ工具を返却するようになっている。

【０００４】前記工具ストッカ１６には、各工具マガジ
ン６に格納されているパーマネント工具の予備、あるい
は、特定の加工にのみに用いられる特殊な工具が格納さ
れている。前記工具ストッカ１６は、マシニングセンタ
で使用された工具が破損あるいは消耗した場合に、ある
いは、いずれかのマシニングセンタで特殊な工具を用い
た加工が必要な場合に前記工具キャリア１２を介して工
具を供給することにより、各マシニングセンタにおける
加工種類の可能性を拡大し、あるいは、工具欠損による
ダウンタイムを減少させる機能を果たしている。

【０００５】したがって前記工具ストッカ１６には、所
定の連続的な自動運転（例えば夜間）の期間中に各マシ
ニングセンタで必要とされるすべての種類および数の工
具を過不足なく格納しておくことが必要とされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動運転期
間中においては、複数のマシニングセンタで同一の特殊
な工具を用いた加工が同時に行われることがあり、この
ような場合を考慮すると、前記工具ストッカ１６には、
同一の工具をマシニングセンタの数に対応する数だけ格
納しておくことが必要になり、これが自動運転に種々の
制約を与えてしまうという問題がある。

【０００７】すなわち、工具ストッカ１６に格納し得る
工具の数は一定に制限されているから、複数個の特殊工
具を重複して格納しようとすると、工具ストッカ１６全
体に格納される工具の種類が少なくなり、したがって、
外部からの工具の補充を行わないことを前提する自動運
転期間中は、マシニングセンタおよび工具ストッカ１６
に格納された工具の範囲でしか加工を行うことができ
ず、自動運転中に処理し得る加工の種類が制限されるの
である。

【０００８】また、上記制限を解消すべく工具マガジン
６、工具ストッカ１６の容量を大きくすることが考えら
れるが、これらの容量が過大であるとコストアップにな
るとともに、選択範囲が広くなるため、必要な一つの工
具を選択しようとする処理に時間がかかり、したがっ
て、作業効率が低下するという問題がある。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ＦＭＳにおける加工の順序を適正に制御することに
より、工具ストック部がより多種類の工具を格納するこ
とを可能とし、ＦＭＳの能率的な連続運転を実現するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１の発明は、工具スケジュールテーブルに時
系列的に設定された順序に従って工具を使用してそれぞ
れワークに対して機械加工を行う自動工作機械からなる
複数の加工部と、これらの加工部で用いられる工具を格
納するストック部と、前記複数の加工部へワークを搬入
しあるいは搬出するワーク搬送部と、前記ストック部と
前記加工部との間で工具を搬送する工具搬送部と、これ
ら加工部、ストック部、ワーク搬送部、および工具搬送
部を制御する制御部とから構成された自動加工システム
において、前記工具スケジュールテーブルに設定すべき
工具およびその加工時間を記憶する加工レベルテーブル
と、前記工具スケジュールテーブルに設定された各加工
機の工具毎の設定内容を比較して比較結果を表示すると
ともに必要に応じて設定内容を変更するスケジュール設
定部とからなることを特徴とする。請求項２の発明は、
請求項１の自動加工装置において、前記加工レベルテー
ブルには工具が複数に分類して記憶され、前記スケジュ
ール設定部は、各分類の工具毎に前記加工順テーブルの
設定内容の比較およびその設定変更を行うことを特徴と
する。請求項３の発明は、請求項２の自動加工装置にお
いて、前記加工レベルテーブルは、ワークに対する加工
の優先順位にしたがって工具を分類していることを特徴
とする。請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの
自動加工装置において、前記制御部は、加工順テーブル
に設定された工具に使用不可能なものがあるか否かを判
断し、使用不可能な工具が存在する場合には工具スケジ
ュールテーブル中の当該工具による加工を省略すべく加
工部を制御することを特徴とする。請求項５の発明は、
請求項１〜４のいずれかの自動加工装置において、前記
制御部は、前記工具による加工を開始する前に、各工具
に必要に応じて施される前加工に用いられる前加工工具
を記憶する前加工工具テーブル、および、各工具が所定
の加工を実行したか否かを記憶する本工具完了テーブル
を参照し、前加工工具による加工が終了していることを
条件として加工を実行し、終了していない場合には前記
工具スケジュールテーブル上の次の工具による処理を実
行することを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、工具毎の工具スケジュー
ルテーブルを参照することにより、スケジュール設定部
において、同一時間中の工具の重複使用の有無が判断さ
れ、判断結果に応じて工具スケジュールテーブルにおけ
る工具の使用順序を変更することにより、工具の重複使
用のないスケジュールを組むことができる。

【００１２】また、工具の分類毎にスケジュールを比較
することにより、例えば、ある工具について、必要な前
加工が終了した後に当該工具による加工を行わせること
ができる。

【００１３】使用不可能な工具の有無に基づいて前記工
具スケジュールの各工程の実行の可否を判断することに
より、自動運転中に一部の工具が欠損した場合には、そ
の工具による処理を省略して他の部分の加工を行うこと
ができる。

【００１４】前加工工具テーブル、および、本加工完了
テーブルにおける前加工に相当する工具の加工の完了の
有無をを参照することにより、その後の工程における加
工が可能か否かが判断され、前述のような運転中の工具
の欠損に伴って実行不可能となった後工程を自動的に省
略することができる。

【００１５】

【実施例】図１により、本発明のシステム全体の構成を
説明する。符号２０は例えばパソコン等により構成され
たスケジュール設定部である。このスケジュール設定部
２０には、このシステムで各ワークへ施すべき一連の加
工の内容を記録した記憶部２２から本加工プログラムに
ついてのデータが供給されるようになっている。またス
ケジュール設定部２０には、加工システム全体を制御す
るＦＭＳコントローラ２４が接続されるとともに、加工
スケジュール調整に必要な各種のデータのテーブルを格
納する記憶部２６〜３０が接続されている。

【００１６】記憶部２６には加工レベルテーブルが記憶
されている。この加工レベルテーブル２６は、前記本加
工プログラムに基づいてそれぞれのワークについての加
工の順序を規定する。記憶部２７には各マシニングセン
タＭＣ１〜ＭＣ３についての工具毎の加工順序を示す加
工順テーブルが記憶されている。記憶部２８には、前記
加工順テーブルに記憶された工具の使用順序とそれぞれ
の加工時間および工具交換時間を考慮した工具の使用ス
ケジュールが時系列的に記憶されている。記憶部３０に
は、本工具完了テーブルが記憶されている。この本工具
完了テーブルは、各加工において、一つ工具が行うべき
一連の加工（一ブロックの加工）が完了したことをそれ
ぞれ記憶する。記憶部３２には、前加工テーブル３２が
記憶されている。この前加工テーブル３２は、本加工で
用いられる本工具に対して、その前加工に必要な工具を
記憶するとともに、この工具による前加工の完了の有無
を記憶する。さらに、記憶部３２には、加工時間テーブ
ルが記憶されている。この加工時間テーブル３２は、前
記本加工プログラムからそれぞれの加工に用いられる工
具を抜き出し、その加工時間を記憶する。

【００１７】また前記スケジュール設定部２０には、キ
ーボードなどからなる入力部３４が接続されていて、デ
ータの書換え等の入力がなされるようになっている。な
お、実施例では、３台のマシニングセンタＭＣ１〜ＭＣ
３（ｎ＝３）によってＦＭＳが構成されている。

【００１８】次いで、図２に示すような機械部品に対し
て所定の加工を行なおうとする場合の例を説明する。

【００１９】図２に示すワークＷは、一部が切り欠きさ
れた直方体状をなし、次のような機械加工によって形成
されている。ａ．I，II，III，IV，V，VI1，VI2，のそれぞれ面のフ
ライス加工。すなわち、実施例のマシニングセンタＭＣ
ｉが横型フライスであるとすると、予め上下の面（Iお
よびII）がフライス加工されたワークＷをテーブルに乗
せ、割り出しを繰り返しながらIII，IV，V，VI1およびV
I2（この二つ面は同一の割出し角において行われる）の
４面を工具Ｔ１（具体的にはフライスカッタ）によって
順次加工することによって所定の形状に加工される。ｂ．大径の穴３６についてのボーリングバーを用いたボ
ーリング加工。具体的には、内周用の荒加工工具Ｔ２と
仕上げ加工工具Ｔ３とを用いた内周切削加工によって所
定の内径の穴３６が形成される。ｃ．各面の穴３８、４０、４２、４４についてのドリル
Ｔ４、Ｔ５，Ｔ６による加工。ｄ．一部の穴４０、４２についてのタップＴ７，Ｔ８に
よる加工。

【００２０】面IIIにおける場合を例にとれば、上記ａ
〜ｄの加工は次のような順序で行われる。Ｔ１のフライスカッタを用いた面III，IV，V，VI1，V
I2，に対する加工。面IIIの４箇所の穴３８についてのドリルＴ４による
穴加工。面IIIの４箇所の穴４２についてのドリルＴ６による
下穴加工前記下穴についてのタップＴ８によるねじ加工。面IIIの穴３６の内周についてのボーリングバーＴ２
による荒加工およびＴ３による仕上げ加工。

【００２１】前記本加工プログラム２２には、各マシニ
ングセンターＭＣ１〜ＭＣ３で行われる加工の内容、お
よび、これらの機器へのワークの搬入、搬出についての
データが記憶されている。スケジュール設定部２０は、
供給される本加工プログラムに基づき、マシニングセン
タで実行される加工の内容を工具毎に分析して、図３の
ような加工レベルテーブルを作成し、これを記憶部２６
へ記憶する。

【００２２】加工レベルテーブルには、同一の工具によ
って行われる一連の加工を一つのブロックとして、ブロ
ック毎に使用工具、加工時間、および加工レベルが記憶
される。例えば、４つの穴４２に対するＴ６による加工
がブロック５であり、また、これらに対するＴ８による
加工がブロック６となる。ここで、加工レベル１は、す
べての加工に先だって実行すべき加工をいい、加工レベ
ル２は、これを実行するために加工レベル１の完了が不
可避である加工をいい、加工レベル３は、同じく加工レ
ベル２の完了が不可避である加工をいう。

【００２３】具体的には、図２のワークにおいては、各
面のフライス加工がレベル１に相当し、各穴の下穴ある
いは荒加工がレベル２に相当し、穴の仕上げ加工あるい
はタップ加工がレベル３に相当する。なお、工具の交換
に要する時間（ＴiとＴi+1との間の時間）は１分とす
る。

【００２４】図３に示されたＴ１〜Ｔ４〜Ｔ２〜Ｔ６〜
Ｔ６〜Ｔ５〜Ｔ３〜Ｔ８〜Ｔ７の処理を加工順テーブル
２７に設定する。設定された加工順テーブル２７と、そ
れぞれの工具の使用時間および交換時間から、レベル１
の処理（工具Ｔ１における処理）を各マシニングセンタ
の工具スケジュールテーブル２８に設定する。レベル１
の処理はＴ１による加工のみであるので、工具の使用順
序の変更の余地がなく、したがって、図４に示すよう
に、ＭＣ２には、ＭＣ１におけるＴ１による加工が終了
しかつ所定の交換時間が経過する迄の待時間ＩＮＴ１
（＝２１分）が設定され、ＭＣ３には、さらにＭＣ２に
おける加工が終了しかつ所定の交換時間が経過する迄の
待時間ＩＮＴ２（＝４２分）が設定される。

【００２５】このようにして待時間が設定された工具ス
ケジュールテーブル２８の内容そのもの、あるいは、工
具Ｔ１についての使用が重複する旨が、スケジュール設
定部２０あるいは入力部３４を構成するパソコンなどの
ディスプレイに表示され操作者に認識される。操作者
は、このような表示に基づき、待時間が生じたままで次
のレベルの処理へ移行するか否かについてを判断する。

【００２６】通常、このような待時間の発生を回避すべ
く、工具Ｔ１をマシニングセンタの数（＝３）に応じた
個数だけ工具格ストッカ１６に準備するか、工具Ｔ１を
各マシニングセンタへパーマネント工具として各々採用
するかの処理が操作者によって取られる。そして、Ｔ１
が同時に３個使用可能である旨が入力部３４から入力さ
れると、ＩＮＴ１，およびＩＮＴ２を生じさせることな
く、各マシニングセンタにおいて重複してＴ１の処理が
行われるように、ＭＣ２、ＭＣ３の工具スケジュールテ
ーブル２８が設定される。

【００２７】加工レベルテーブルからレベル２に相当す
る工具Ｔ２、Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６を抽出し、これらによる
加工をＭＣ１についての加工順テーブル２７に設定す
る。この設定に基づき、図５に示すようにＭＣ１の工具
スケジュールテーブル２８を設定する。

【００２８】ＭＣ２についての加工順序を加工順テーブ
ル２７に設定し、重複をチェックする。レベル２につい
て、加工レベルテーブル２６にしたがってＴ４〜Ｔ２〜Ｔ６〜Ｔ６〜Ｔ５なるＭＣ１と同一の加工順を設定すると、当然にＭＣ１
と重複するという判断がされる。さらに、最初の工具Ｔ
４について予備の工具があるか（あるいはパーマネント
工具であるか）が判断され、予備の工具が存在しない場
合には、加工順テーブル２７に設定された加工順序をシ
フトして、Ｔ２〜Ｔ６〜Ｔ６〜Ｔ５〜Ｔ４なる加工順序を設定する。

【００２９】シフトされた加工順にしたがって図６に示
すように工具スケジュールテーブル２８を設定し、同一
時間軸上で同一の工具が使用されている状態となってい
るかを判断する。図５および図６の工具スケジュールに
よれば、工具Ｔ６の使用が重複しているので、さらに、
加工順テーブル２７に設定された加工順序をシフトし
て、同様の判断を繰り返す。

【００３０】Ｔ２〜Ｔ６〜Ｔ５〜Ｔ４〜Ｔ６なる加工順序に設定することにより、図７に示すような
工具スケジュールテーブル２８が得られる。図７の工具
スケジュールテーブルと図５の工具スケジュールテーブ
ルとを比較すると両者に同一工具の同時使用はなく、し
たがってＭＣ２に図７の工具スケジュールテーブルが設
定される。

【００３１】さらに、ＭＣ３についても同様の処理を行
う。実施例の場合、レベル２に含まれる工程が５つであ
るにもかかわらず、３台のマシニングセンタで２回ずつ
延べ６工程にわたって工具Ｔ６が使用されているから、
ＭＣ３の加工順テーブル２７をいかようにシフトしても
重複が解消されない。したがって、Ｔ６が重複するこ
と、および、重複の回避が不可能であることをディスプ
レィなどに表示する。操作者は、この表示にしたがっ
て、ａ．工具Ｔ６をパーマネント工具として各マシニングセ
ンタに採用する。ｂ．工具ストッカ１６へ工具Ｔ６を追加し、工具Ｔ６の
同時使用を可能にする。ｃ．ＭＣ３において他のワークを処理するように本加工
プログラム２２を修正する。ｄ．ＭＣ３におけるＴ６による加工を中止する。ｅ．図８に示すように、重複の生じた工具Ｔ６について
は、所定の待時間ＩＮＴ３の後に処理を行うべくスケジ
ュールを設定する。のいずれかの処置をとり、これに対
応して条件を設定する。

【００３２】さらに、レベル３についても同様の処理を
行うと、各マシニングセンタに対しての工具スケジュー
ルテーブル２８が完成する。

【００３３】スケジュール設定部２０によって行われる
上記処理をフローチャートにより示せば、図９および図
１０に示す通りである。すなわち、レベル１に対する処
理においては、各マシニングセンタに対して工具スケジ
ュールを設定し（ＳＰ１）、設定されたスケジュールに
おける工具の重複の有無、および待時間を表示し（ＳＰ
２）、操作者により、スケジュールを承認するか否かが
判断され（ＳＰ３）、承認された場合には処理を終了
し、承認されない場合には予備工具の追加などの対策に
ついての条件変更が入力された後（ＳＰ４）、再度前記
ＳＰ１以下の処理を繰り返すことになる。

【００３４】またレベル２に対する処理においては、Ｍ
Ｃ１およびＭＣ２に対してスケジュールを設定し（ＳＰ
１０，１１）、工具の重複の有無を判別し（ＳＰ１
２）、重複している場合には、ＭＣ２における加工順を
シフトした後（ＳＰ１４）、ＳＰ１１へ戻り、重複して
いない場合にはＭＣ３についてのスケジュール設定を行
う（ＳＰ１５）。さらに、ＭＣ３における工具の重複使
用の有無を判別し（ＳＰ１６）、重複していなければ処
理を終了し、重複していれば加工順をシフトして（ＳＰ
１８）ＳＰ１５へ戻り、設定を繰り返す。また、だぶり
があると判断された場合には、すべての組合せに対して
シフトされたか否かが判断され、（ＳＰ１３，ＳＰ１
７）、さらにシフトする余地がない場合には、だぶりが
ある旨、およびだぶりが生じた工具を表示して操作者の
判断を仰ぐ（ＳＰ１９）。また操作者の判断によって条
件の変更、例えば工具の追加などが行われた場合には、
その条件に基づいて上記処理が繰り返される。

【００３５】以上のようにして設定された工具スケジュ
ールテーブルに基づく自動加工装置の自動運転は次のよ
うにして行われる。

【００３６】各マシニングセンタの加工においては、工
具毎の加工が完了した時点で、工具が寿命に達したか、
あるいは破損したかについての判断が行われる。この判
断は、例えば、マシニングセンタの主軸の負荷電流が工
具毎に決められた基準範囲にあるか否かにより行われ
る。

【００３７】この判断の結果、下記のような処理が行わ
れる。 (i)正常の場合には、ワーク毎の本工具完了テーブル３
０へ当該ワークについての加工が終了した旨を設定す
る。 (ii)寿命に達し、あるいは破損した場合には本工具完了
テーブル３０へは加工未完を示す「未」を設定し、予備
工具に交換すべく工具ストッカ１６からマシニングセン
タへ工具を供給する。 (iii)寿命に達し、あるいは破損した場合であって予備
工具がない場合には、後に述べるように工具スケジュー
ルテーブル２８を変更する。 (iv)当該工具が寿命に達し、あるいは破損した旨を工具
毎の管理テーブル（図示略）へ記憶する。

【００３８】工具が破損した場合の具体例について説明
する。この加工は、前述の準備作業によって図１１に示
すように調整されたスケジュールにしたがって行われる
ものとする。なお、レベル２における工具Ｔ６の重複
は、工具Ｔ６を２個準備して同時使用を可能とすること
により対処されている。

【００３９】このようなスケジュールにおいて、例え
ば、ＭＣ２のＴ１（予備が存在している工具）が破損し
た旨をＦＭＳの制御装置が認識すると（例えば送り量、
主軸負荷が基準値から外れることにより認識される）、
下記のように処理が行われる。ａ．ＭＣ２を停止させるとともに、キャリア４を用いて
ワークを機外へ搬出する。また、各工具による加工が終
了したか否か個々のワーク毎に記憶している本工具完了
テーブルの工具Ｔ１の欄へ図１３に示すように未加工を
示す「未」を記憶させる。ｂ．システム中の予備の工具を検索し、予備の工具をＭ
Ｃ２へ取り付ける。なお、使用頻度の高い工具、あるい
は、レベル１に相当する工具は、欠損によってその後の
工程に大きく影響するから、予備の工具が必ず設けられ
ていることを前提とする。ｃ．他のマシニングセンタの工具スケジュールテーブル
を参照して、図１２に示すようにＭＣ２の工具スケジュ
ールを再設定し、ワークをＭＣ２へ供給して加工を開始
する。

【００４０】前述のような処理が行われた結果、Ｔ１に
よる処理が時間遅れをもって開始され、図１１に示すＭ
Ｃ２のスケジュールではＭＣ１あるいはＭＣ３と重複が
生じるので、レベル２の処理を再構成することが必要と
なるのである。また、Ｔ１についての「未」を「済」に
書き換え、その後、各工具の加工が終了する毎に本工具
完了テーブルに「済」を書き込んでいく。なお、工具Ｔ
１の予備が存在していない場合であっても、昼間の有人
運転中であれば、別の加工機を用いてＴ１に相当する加
工を行った後、ワークをＦＭＳへ再投入することが可能
である。

【００４１】次いで、レベル２に分類されている工具Ｔ
２（予備が存在しない工具）が欠損した場合について説
明する。図１１に示すような工具スケジュールにしたが
って行われる加工において、ＭＣ１の工具Ｔ２が欠損し
たとすると、欠損が発見された時点で当該ワークがキャ
リア４を介してＭＣ１から取り除かれる。また、工具管
理テーブル（図示略）に工具Ｔ２が欠損した旨が書き込
まれる。その後、ＭＣ１にキャリア４を介して新たなワ
ークが投入されると、再度工具Ｔ１による加工が開始さ
れる。

【００４２】ＭＣ２においては、ＭＣ１でＴ２が欠損す
る以前にＴ２による加工が終了しているので、そのま
ま、図１１の場合と同様のスケジュールにしたがって加
工が行われる。

【００４３】またＭＣ３においては、図１１に示すよう
にＭＣ１におけるＴ２の加工が終了した後にＴ２による
加工が行われるスケジュールとなっているので、Ｔ２に
よる加工をとばし、Ｔ４による加工から直ちにＴ６によ
る加工へ進む。またレベル３におけるＴ３の加工には、
レベル２のＴ２が不可避であるから、Ｔ７の加工の後、
Ｔ３の加工をとばしてＴ８の加工へ進む。

【００４４】すなわち各マシニングセンタの工具管理テ
ーブルがＦＭＳコントローラ２４によって常時監視され
ていて、各マシニングセンタで次に使おうとする工具が
存在しない場合（欠損した旨が記憶されている場合）
には、工具スケジュールにかかわらず、当該工具による
加工を行うことなく直ちに後工程を実行させるべくスケ
ジュール設定を変更するようになっている。本工具完了
テーブル３０を常時監視し、レベル２の加工が「済」と
なっていることを条件としてレベル３の加工を実行さ
せ、レベル２に「未」が存在する場合には、これに対応
するレベル３の加工を行うことなく、直ちにその次の工
程を実行させるよう設定を変更する。

【００４５】なお、前述のように一部の工具による加工
が省略された結果、工具の加工スケジュールにずれが生
じて、本来空いているべき工具が使用中となってしまっ
た場合、当該工具が空きになる迄各マシニングセンタの
工程と工程との間に待時間が置かれることになる。

【００４６】さらに、レベル３の工具に欠損が生じた場
合、当該工具の欠損を工具管理テーブルへ記憶させると
ともに、本工具完了テーブルに「未」を記憶させる。以
後、欠損した工具による加工は省略される。すなわち、
以後のワークに対しては有効な工具による加工のみが実
行される。

【００４７】なお、レベル３の工具の使用の可否の判断
は、次のような手法によって行うことができる。すなわ
ち、各工具について前加工に必要な工具をそれぞれ記憶
する前加工工具テーブル３２には、例えば、Ｔ１の場合は「前工具なし」Ｔ２の場合は「Ｔ１」Ｔ３の場合は「Ｔ２」と前加工工具の番号（存在しない場合には前工具なし）
が記憶されている。そして、所定の工具による加工に先
立って前記本工具完了テーブル３０を参照し「済」が記
憶されていることを条件として加工を実行させ、「未」
の場合には当該加工を省略すればよい。

【００４８】以上のような処理の結果、工具に欠損など
がなければ全部のワークについての処理が終了する。ま
た、一部の工具に欠損が生じ、しかも予備の工具が存在
しない場合には、欠損が生じた以降の当該工具、および
この工具を前加工工具とする他の工具についての加工が
省略されたワークが生産される。また、このような未加
工部を有するワークの存在は、一連の自動運転が終了し
た後、本工具完了テーブル３０における「未」の有無を
チェックすることによって容易に判別することができ
る。

【００４９】なお、上記実施例では本来のＦＭＳシステ
ムと別個に設けられたパソコンなどをスケジュール設定
部として利用するようにしたが、この機能を本加工プロ
グラムのレベルで行うこと、あるいは、各マシニングセ
ンタの制御装置のレベルで行うことも可能である。

【００５０】また、上記実施例では各マシニングセンタ
の工具マガジンに工具を格納するとともに、システム全
体に対して工具ストッカを設けるようにしたが、マシニ
ングセンタの工具マガジンを省略して、単一の工具スト
ッカから各マシニングセンタへ工具を供給する方式を採
用することもできる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一連の機械加工を複数のマシニングセンタによって並列
的に実行しようとする場合に、工具の使用順序を入れ換
えて工具スケジュールを設定することにより、同一の工
具の同時使用を回避することができ、したがって、シス
テム全体における保有工具数を可及的に減少させ、ある
いは多種類の工具の保有を可能として連続運転の可能性
を高めることができる。また、加工に用いられる工具を
レベル毎に分類して各レベル内で使用順序を入れ換える
ことにより、複数の工具が必要とされる加工を円滑に行
うことができる。さらに、各工具についての加工の完了
の有無、および工具の欠損の有無を記憶させることによ
り、欠損が生じた後、その工具を用いた加工、あるい
は、その工具を前処理とする加工を自動的に省略するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】一実施例に適用されるワーク斜視図である。

【図３】加工レベルテーブルのメモリマップ図である。

【図４】レベル１における工具スケジュールテーブルの
ＭＣ１〜ＭＣ３のタイミングチャート図である。

【図５】レベル２における工具スケジュールテーブルの
ＭＣ１のタイミングチャートである。

【図６】レベル２における工具スケジュールテーブルの
ＭＣ２のシフト前のタイミングチャート図である。

【図７】レベル２における工具スケジュールテーブルの
ＭＣ２のシフト後のタイミングチャート図である。

【図８】レベル２における工具スケジュールテーブルの
ＭＣ３のシフト後のタイミングチャート図である。

【図９】工具スケジュール設定処理全体のフローチャー
トである。

【図１０】レベル２における工具スケジュール設定処理
のフローチャートである。

【図１１】ＭＣ１〜ＭＣ３の工具スケジュールテーブル
の修正後のタイミングチャートである。

【図１２】レベル１の工具の欠損発生後のＭＣ２のタイ
ミングチャートである。

【図１３】本工具完了テーブルのメモリマップである。

【図１４】レベル２の工具の欠損発生後のＭＣ１〜ＭＣ
３のタイミングチャートである。

【図１５】本発明を適用して制御されるＦＭＳの概略図
である。

【符号の説明】

２搬送路４ワークキャリア
６工具マガジン８主軸１２搬送路１
４工具キャリア１６工具ストッカ２０スケジュール設定部
２２本加工プログラム２４ＦＭＳコントローラ２６加工レベル
テーブル２７加工順テーブル２８工具スケジ
ュールテーブル３０本加工完了テーブル３２前加工テー
ブル３６，３８，４０，４２，４４穴ＭＣ１〜ＭＣ３マシニングセンタ（加工機）Ｗ
ワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工具スケジュールテーブルに時系列的に
設定された順序に従って工具を交換しつつワークに対し
てそれぞれ機械加工を行う自動工作機械からなる複数の
加工部と、これらの加工部で用いられる工具を格納する
ストック部と、前記複数の加工部へワークを搬入しある
いは搬出するワーク搬送部と、前記ストック部と前記加
工部との間で工具を搬送する工具搬送部と、これら加工
部、ストック部、ワーク搬送部、および工具搬送部を制
御する制御部とから構成された自動加工システムにおい
て、前記工具スケジュールテーブルに設定すべき工具お
よびその加工時間を記憶する加工レベルテーブルと、前
記工具スケジュールテーブルに設定された各加工機の工
具毎の設定内容を比較して比較結果を表示するとともに
必要に応じて設定内容を変更するスケジュール設定部と
を設けたことを特徴とする自動加工装置。
【請求項２】前記加工レベルテーブルには工具が複数
種に分類して記憶され、前記スケジュール設定部は、各
分類の工具毎に前記加工順テーブルの設定内容の比較お
よびその設定変更を行うことを特徴とする請求項１の自
動加工装置。
【請求項３】前記加工レベルテーブルは、加工の優先
順位にしたがって工具を分類していることを特徴とする
請求項２の自動加工装置。
【請求項４】前記制御部は、加工順テーブルに設定さ
れた工具に使用不可能なものがあるか否かを判断し、使
用不可能な工具が存在する場合には工具スケジュールテ
ーブル中の当該工具による加工を省略すべく加工部を制
御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記
載の自動加工装置。
【請求項５】前記制御部は、前記工具による加工を開
始する前に、各工具に必要に応じて施される前加工に用
いられる前加工工具を記憶する前加工工具テーブル、お
よび、各工具が所定の加工を実行したか否かを記憶する
本工具完了テーブルを参照し、前加工工具による加工が
終了していることを条件として加工を実行し、終了して
いない場合には前記工具スケジュールテーブル上の次の
工具による処理を実行することを特徴とする請求項１〜
４のいずれか一に記載の自動加工装置。