JP6391861B1 - 選択装置、選択方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

選択装置は、ワークを棒材から加工する工作機械が、加工中の棒材の残りの部分である残材から加工対象のワークを加工不可能な場合に、工作機械が残材から加工可能な他のワークを工作機械に選択させる。選択装置は、工作機械が残材から加工する他のワークを選択する際に、工作機械の各装着箇所に装着可能な工具を示す装着可能工具データ(57)を参照して、工作機械に装着可能な工具により加工可能な他のワークを前記工作機械に選択させる選択手段(60)を備える。

Description

本発明は、棒材から加工するワークを選択する選択装置、選択方法及びプログラムに関する。

長手方向に沿って、棒材を移動させながら棒材に切削加工を施して、棒材から複数のワークを加工する自動旋盤が用いられている。一般に自動旋盤は、棒材の末端まで切削加工を施し難く、切削加工の終了時に残材を発生させてしまう。残材は、自動旋盤が切削加工を施すことができず、廃棄されてしまう。

そこで、特許文献１に示された自動旋盤は、棒材の残り長さを検出する検出手段を備える。特許文献１に示された自動旋盤は、長さの異なる複数のワークを加工する場合、検出手段の検出結果、即ち残材の長さに応じて加工するワークを選択することにより、残材を短くする。

実用新案登録第２５７８５９６号公報

しかしながら、特許文献１に示された自動旋盤は、残材の長さに応じてワークを選択加工するのみで、工作機械に装着された工具を考慮せずに加工プログラムを選択していたので、ワークの優先度に応じてワークを加工できずに、残材の有効活用を図ることができない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、残材の有効活用を図ることができる選択装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ワークを棒材から加工する工作機械が、加工中の棒材の残りの部分である残材から加工対象のワークを加工不可能な場合に、工作機械が残材から加工可能な他のワークを工作機械に選択させる選択装置である。選択装置は、工作機械が残材から加工する他のワークを選択する際に、工作機械の各装着箇所に装着可能な工具を示す装着可能工具データを参照して、工作機械に装着可能な工具により加工可能な他のワークを前記工作機械に選択させる選択手段を備える。

本発明に係る選択装置は、残材の有効活用を図ることができる、という効果を奏する。

実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置を備える加工設備の構成を示す図 実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置の構成を示す機能ブロック図 図１に示された加工設備の自動旋盤の構成を示す側面図 図３に示された自動旋盤の刃物台の正面図 図３に示された自動旋盤により加工されるワークの一例を示す斜視図 実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置の記憶手段が記憶した第４のワークを加工するための加工プログラムの一部を説明する図 実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置の記憶手段が記憶した、第５のワークを加工するための加工プログラムの一部を説明する図 実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置の記憶手段が記憶した第６のワークを加工するための加工プログラムの一部を説明する図 図２に示された数値制御装置の記憶手段が記憶した装着可能工具データの一例を示す図 実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置の選択手段が他のワークを選択する方法を示すフローチャート 実施の形態２に係る選択装置である数値制御装置を備える加工設備の構成を示す図 実施の形態２に係る選択装置である生産管理コンピュータの構成を示す機能ブロック図 実施の形態２に係る数値制御装置の構成を示す機能ブロック図 実施の形態２に係る選択装置である生産管理コンピュータの選択手段が他のワークを選択する方法を示すフローチャート 実施の形態１及び実施の形態２に係る選択装置である数値制御装置のハードウエア構成を示す図 実施の形態２に係る選択装置である生産管理コンピュータのハードウエア構成を示す図

以下に、実施の形態に係る選択装置及びプログラムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置を備える加工設備の構成を示す図である。図２は、実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置の構成を示す機能ブロック図である。図３は、図１に示された加工設備の自動旋盤の構成を示す側面図である。図４は、図３に示された自動旋盤の刃物台の正面図である。図５は、図３に示された自動旋盤により加工されるワークの一例を示す斜視図である。工具が装着される対象は、図３に示された刃物台２０２に限らず、タレットであってもよい。

実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置１は、図１及び図２に示すように、加工設備１００を構成する工作機械である自動旋盤２００を制御する。加工設備１００は、図１に示すように、自動旋盤２００と、各自動旋盤２００を制御する数値制御装置１とを備える。加工設備１００に備えられる自動旋盤２００の数は限定されず、複数であってもよいし、単数であってもよい。

自動旋盤２００は、図３に示すように、工場のフロア上に設置される装置本体２０１と、装置本体２０１に移動自在に設けられる刃物台２０２と、円柱状又は角柱状の棒材Ｂを刃物台２０２に向けて供給する材料供給部２０３と、棒材Ｂの中心軸回りに棒材Ｂを回転させる主軸台２０４と、刃物台２０２を装置本体２０１に対してＸ方向に移動させるＸ方向送り機構２０５Ｘと、刃物台２０２を装置本体２０１に対してＹ方向に移動させるＹ方向送り機構２０５Ｙとを備える。刃物台２０２は、装置本体２０１にリニアガイドによって水平方向と平行なＹ方向に移動自在に支持され、かつ装置本体２０１にリニアガイドによって鉛直方向と平行なＸ方向に移動自在に支持されている。

刃物台２０２は、図４に示すように、位置決め用の位置決め工具２０６と、加工用の工具である加工工具２０７とが装着される。刃物台２０２は、位置決め工具２０６が一つ装着され、加工工具２０７が複数装着される。実施の形態１において、刃物台２０２は、加工工具２０７を三つ装着する。刃物台２０２は、位置決め工具２０６及び複数の加工工具２０７をＹ方向に間隔をあけて配置する。実施の形態１において、刃物台２０２の位置決め工具２０６が装着される装着箇所Ｔを、以下、第１の装着箇所Ｔ１と呼び、刃物台２０２の三つの加工工具２０７が装着される装着箇所Ｔを、以下、第２の装着箇所Ｔ２、第３の装着箇所Ｔ３及び第４の装着箇所Ｔ４と呼ぶ。

材料供給部２０３は、水平方向と平行でかつＹ方向に直交するＺ方向に沿って棒材Ｂを刃物台２０２に向けて供給する。棒材Ｂは、金属により構成され、外径が一定の円柱状に形成されている。実施の形態１において、棒材Ｂは、円柱状に限らず角柱状でも良い。材料供給部２０３は、棒材Ｂをガイドするガイド部２０８と、棒材Ｂをチャック２１５で固定させて移動させる送り部２０９とを備える。ガイド部２０８は、工場のフロア上に設置されるガイド本体２１０と、ガイド本体２１０に回転自在に設けられ、かつガイド本体２１０との間に棒材Ｂを挟んで、棒材Ｂの移動方向を案内するガイドローラ２１１とを備える。ガイド部２０８は、棒材Ｂを図示しない押矢で押し出す構造を有している。

送り部２０９は、図３に示すように、装置本体２０１に取り付けられたサーボモータ９０２と、サーボモータ９０２の出力軸９０２ａにジョイント２１２を介して取り付けられたボールねじ軸２１３と、数値制御装置１から入力するＺ軸の移動量指令に従いサーボモータ９０２を制御する図２に示すＺ軸サーボ制御部９２とを備える。ボールねじ軸２１３は、Ｚ方向と平行に配置される。ボールねじ軸２１３には、主軸台２０４を取り付けたナット２１４がねじ込まれている。Ｚ軸サーボ制御部９２は、Ｚ軸の移動量指令を３相の電流に変換して、サーボモータ９０２に出力するサーボアンプである。

主軸台２０４は、リング状に形成され、かつ内側の孔２０４ａに棒材Ｂを通す。主軸台２０４は、棒材Ｂを保持するチャック２１５と、棒材Ｂを保持したチャック２１５を、棒材Ｂの中心軸回りに回転自在な主軸モータ９０４と、数値制御装置１から入力する回転指令に従い主軸モータ９０４を制御する図２に示す主軸制御部９４とを備える。主軸制御部９４は、回転指令を３相の電流に変換して、主軸モータ９０４に出力するサーボアンプである。なお、回転指令は、棒材Ｂの中心軸回りに棒材Ｂを回転させる回転方向の移動指令である。

材料供給部２０３は、主軸台２０４のチャック２１５が棒材Ｂをチャックした状態でサーボモータ９０２がボールねじ軸２１３を回転させることで、主軸台２０４と棒材ＢとをＺ方向に移動する。主軸台２０４は、チャック２１５が棒材Ｂをチャックした状態で主軸モータ９０４が棒材Ｂを中心軸回りに回転する。

Ｘ方向送り機構２０５Ｘは、刃物台２０２をＸ方向に移動させる。Ｘ方向送り機構２０５Ｘは、刃物台２０２をＸ方向に移動させる図２に示すサーボモータ９０１と、数値制御装置１から入力するＸ軸の移動量指令に従いサーボモータ９０１を制御する図２に示すＸ軸サーボ制御部９１とを備える。Ｘ軸サーボ制御部９１は、Ｘ軸の移動量指令を３相の電流に変換して、サーボモータ９０１に出力するサーボアンプである。Ｙ方向送り機構２０５Ｙは、刃物台２０２をＹ方向に移動させる。Ｙ方向送り機構２０５Ｙは、刃物台２０２をＹ方向に移動させる図２に示すサーボモータ９０３と、数値制御装置１から入力するＹ軸の移動量指令に従いサーボモータ９０３を制御する図２に示すＹ軸サーボ制御部９３とを備える。Ｙ軸サーボ制御部９３は、Ｙ軸の移動量指令を３相の電流に変換して、サーボモータ９０３に出力するサーボアンプである。

実施の形態１に係る自動旋盤２００は、棒材ＢからワークＷを加工する前に、棒材Ｂの端面ＢＳを位置決め工具２０６に接触させて、棒材Ｂを位置決めする。自動旋盤２００は、数値制御装置１がワークＷを加工するための図２に示す加工プログラム５３を実行することにより生成されるＺ軸の移動量指令、Ｙ軸の移動量指令及びＸ軸の移動量指令に従いサーボモータ９０２，９０３，９０１を制御する。また、自動旋盤２００は、回転指令に従い主軸モータ９０４を制御するとともに、チャック２１５を制御する。自動旋盤２００は、サーボモータ９０１，９０２，９０３、主軸モータ９０４及びチャック２１５を制御して、主軸台２０４のチャック２１５が棒材Ｂをチャックし、主軸モータ９０４が棒材Ｂを回転させながら送り部２０９が棒材Ｂを刃物台２０２に向けて供給し、刃物台２０２に取り付けられた加工工具２０７により棒材Ｂを切削して、棒材Ｂから図５に一例を示すワークＷを加工する。

このように、実施の形態１において、自動旋盤２００は、主軸台２０４がＺ方向に移動する所謂スイス型自動旋盤であるが、主軸台２０４が固定された固定型自動旋盤でも良い。通常、このタイプの自動旋盤２００は、刃物台２０２の代わりにタレットを有する。また、自動旋盤２００は、図５に示す形状のワークＷに限らず、種々の形状のワークＷを加工する。なお、ワークＷのＺ方向の長さＬは、ワークＷの加工長Ｌである。

図２に示される数値制御装置１は、自動旋盤２００と対応し、対応する自動旋盤２００を数値制御（Numerical Control）するコンピュータである。数値制御装置１は、図２に示すように、表示装置１０、入力装置２０、及び制御手段である制御演算部３０を備える。表示装置１０は、情報を表示可能な表示画面１０ａを備える。入力装置２０は、情報を制御演算部３０に情報を入力可能とするものである。

数値制御装置１は、自動旋盤２００にワークＷを加工させる情報の入力に応じて、複数の加工プログラム５３の中の加工プログラム５３を選択して、自動起動する。自動起動で、解析処理部４０は、加工プログラム５３を解析して、共有エリア５５を経由して解析結果を補間処理部７０に渡す。補間処理部７０は、解析結果をもとに、Ｘ軸の移動量指令、Ｙ軸の移動量指令、Ｚ軸の移動量指令、回転指令を生成して、加減速処理部３７で加減速指令を加えて、軸データ出力部３９を介して、サーボ制御部９１，９２，９３及び主軸制御部９４へ供給する。Ｘ軸サーボ制御部９１、Ｙ軸サーボ制御部９２、Ｚ軸サーボ制御部９３、及び主軸制御部９４は、それぞれ、制御演算部３０から入力されたＸ軸の移動量指令、Ｙ軸の移動量指令、Ｚ軸の移動量指令、及び回転指令に従い、サーボモータ９０１，９０２，９０３及び主軸モータ９０４を駆動する。

制御演算部３０は、内蔵ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）３６、機械制御信号処理部３４、記憶手段５０、解析処理部４０、補間処理部７０、加減速処理部３７、軸データ出力部３９、入力制御部３２、画面処理部３１、パラメータ設定部３３及び選択手段６０を有する。

記憶手段５０は、数値制御装置１内の記憶装置である。記憶手段５０は、パラメータ５１、複数の加工プログラム５３、及び画面表示データ５４を記憶し、ワークスペースとしての共有エリア５５を有している。記憶手段５０は、自動旋盤２００が加工するワークＷに対応した複数の加工プログラム５３と、選択手段６０が他のワークＷを選択する際に実行する選択方法のプログラム５６と、自動旋盤２００の各装着箇所Ｔに装着された工具を示す装着可能工具データ５７とを記憶している。

本実施の形態において、装着可能工具とは、ワークＷの加工に使用可能な工具であり、工作機械がスイス型自動旋盤又は固定型自動旋盤である場合には、図３に示された刃物台２０２に装着された工具又はタレットに装着された工具をいう。本実施の形態において、工作機械がスイス型自動旋盤又は固定型自動旋盤である場合、工作機械に工具が装着されるとは、工作機械の刃物台２０２又はタレットに工具が取り付けられることをいう。

本実施の形態において、工作機械は、バーローダ付きＡＴＣ（Automatic Tool Changer：自動工具交換装置）付き複合旋盤であってもよい。この場合、装着可能工具は、ＡＴＣに収納されている工具が該当する。工作機械がバーローダ付きＡＴＣ付き複合旋盤である場合、工作機械に工具が装着されるとは、工作機械の主軸ヘッドに工具が取り付けられることをいう。

工作機械がバーローダ付きＡＴＣ付き複合旋盤は、主軸ヘッドを備えた加工部と、バーローダと、ＡＴＣとを備える。バーローダは、ワークを加工部に供給する。主軸ヘッドは、工具を装着する。主軸ヘッドは、装着された工具を用いてバーローダから供給されたワークＷを加工する。ＡＴＣは、複数の工具を収納する。ＡＴＣは、収容した工具の中からワークＷの加工に用いられる工具を主軸ヘッドに装着する。また、ＡＴＣは、主軸ヘッドに装着されている工具を取り外して収納する。

図６から図８は、実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置の記憶手段が記憶したワークを加工するための加工プログラムの一部を説明する図である。図９は、図２に示された数値制御装置の記憶手段が記憶した装着可能工具データの一例を示す図である。

実施の形態１において、記憶手段５０が記憶した加工プログラム５３は、異なるワークを加工する加工プログラム５３４，５３５及び５３６を含む。加工プログラム５３４によって加工されるワークＷは、加工プログラム５３５及び５３６によって加工されるワークＷとは、寸法及び形状の少なくとも一方が異なる。加工プログラム５３５によって加工されるワークＷは、加工プログラム５３６によって加工されるワークＷとは、寸法及び形状の少なくとも一方が異なる。加工プログラム５３４，５３５及び５３６によって加工されるワークＷは、棒材Ｂから加工される他のワークである。

加工プログラム５３は、Ｔコード５３Ａ、Ｓコード、Ｍコード及びＧコード５３Ｂにより記載されている。Ｔコード５３Ａは、加工に用いる加工工具２０７の選択を示すものであり、実施の形態１において、加工に用いる加工工具２０７が装着された装着箇所Ｔを示している。Ｓコードは主軸の回転指令であり、Ｍコードはクーラントのオン／オフといった機械のコンポーネントを制御する指令である。これらは、内蔵ＰＬＣ３６及び機械制御信号処理部３４で処理される。

実施の形態１において、図６、図７及び図８に示す加工プログラム５３４，５３５及び加工プログラム５３６は、Ｔコード５３Ａを装着箇所Ｔ１，Ｔ２で示しているが、これに限定されない。Ｇコード５３Ｂは、自動旋盤２００により棒材Ｂを加工してワークＷを加工するための棒材Ｂに対する加工工具２０７の動かし方を記述している。また、加工プログラム５３は、予め定められたブロックに加工プログラム５３が加工するワークＷの加工長Ｌを示す情報５３Ｃを記述している。即ち、ワークＷの加工長Ｌを示す情報５３Ｃは、ワークＷを自動旋盤２００が加工するための加工プログラム５３の一部であり、記憶手段５０に記憶される。実施の形態１では、加工長Ｌは、数値制御装置１が持つシミュレーション機能で加工するワークＷを描画し、その結果から算出しても良い。

加工プログラム５３４、加工プログラム５３５及び加工プログラム５３６には、予め設定されたブロックに加工に用いる加工工具２０７の名称を示す加工用工具名称情報５３Ｅが記述されている。

図９に示される装着可能工具データ５７は、自動旋盤２００の刃物台２０２の各装着箇所Ｔに装着可能な位置決め工具２０６及び加工工具２０７の名称を示すものである。実施の形態１において、装着可能工具データ５７は、各装着箇所Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と加工工具２０７の名称とを対応付けている。

制御演算部３０は、入力装置２０から自動旋盤２００に加工させるワークＷを指定する情報を受信すると、記憶手段５０に記憶した加工プログラム５３のうち入力装置２０から受信した情報により指定されたワークＷを加工するための加工プログラム５３を選択し、選択した加工プログラム５３を自動起動する。自動起動の信号は、内蔵ＰＬＣ３６を経由して機械制御信号処理部３４に入力される。機械制御信号処理部３４は、記憶手段５０経由で解析処理部４０に指示して加工プログラム５３の解析を始める。

解析処理部４０は、記憶手段５０から加工プログラム５３を読み出し、加工プログラム５３の各ブロック（各行）について解析処理を行う。解析処理部４０は、解析したブロック（行）にＧコード５３Ｂ以外のＴコード５３Ａ、Ｓコード、又はＭコードが含まれていれば、解析結果を記憶手段５０、機械制御信号処理部３４経由で内蔵ＰＬＣ３６へ渡す。解析処理部４０は、解析した行にＧコード５３Ｂが含まれていれば、解析結果を補間処理部７０に出力する。

内蔵ＰＬＣ３６は、Ｔコード５３Ａ、又はＭコードを入力した場合、ラダープログラム３６Ａにしたがって機械制御する。その後、内蔵ＰＬＣ３６は、加工プログラム５３の次のブロックを実行するための信号を機械制御信号処理部３４に出力する。

補間処理部７０は、解析処理部４０から解析結果である位置指令を受け取り、位置指令に対する補間処理を行い、補間処理の結果である移動量を加減速処理部３７へ供給する。補間処理部７０は、Ｘ方向の補間処理を行うＸ軸補間処理手段７１と、Ｙ方向の補間処理を行うＹ軸補間処理手段７３と、Ｚ方向の補間処理を行うＺ軸補間処理手段７２とを備える。

加減速処理部３７は、補間処理部７０から供給された補間処理の結果に対して加減速処理を行う。加減速処理部３７は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する加減速処理結果を軸データ出力部３９に出力する。軸データ出力部３９は、入力した加減速処理結果を、サーボ制御部９１，９２，９３を介してサーボモータ９０１，９０２，９０３に出力する。主軸に対しては、加減速処理なしでステップ指令が出力される。

数値制御装置１の選択手段６０は、自動旋盤２００が棒材Ｂの図３に示す残材ＢＭから、これから加工するワークＷ、すなわち加工対象のワークＷを残材ＢＭの長さが足りなくて加工不可能な場合に、自動旋盤２００が棒材Ｂの残材ＢＭから加工可能な他のワークＷを選択する。残材ＢＭは、少なくとも一つのワークＷが加工された棒材Ｂの残りの部分である。

制御演算部３０は、例えば、最初の棒材Ｂの長さを検出、又は記憶手段５０に登録し、現在加工中のワークＷの加工長Ｌを加工の度に減算し、残りの残材ＢＭの長さを算出する。制御演算部３０は、残材ＢＭの長さが加工するワークＷの加工長Ｌよりも短くなったら、残材ＢＭの長さが足りなくなったと検出する。制御演算部３０の残材長計算手段６１は、残材ＢＭの長さを検出する残材長さ検出手段である。

選択手段６０は、図２に示すように、残材長計算手段６１と、加工プログラム選択手段６３とを備える。残材長計算手段６１は、残材ＢＭの長さを計算する。実施の形態１において、残材長計算手段６１は、棒材Ｂの長さを検出、又は登録し、現在加工中のワークＷの加工長Ｌを加工の度に減算し、残材ＢＭの長さを算出する。

加工プログラム選択手段６３は、残材長計算手段６１が計算した残材ＢＭの長さと、加工プログラム５３に記述された、次に加工するワークＷの加工長Ｌとに基づいて、残材ＢＭからこれから加工するワークＷを加工可能であるか否か判定する。加工プログラム選択手段６３は、残材長計算手段６１が計算した残材ＢＭの長さが、これから加工するワークＷの加工長Ｌ以上である場合には、これから加工するワークＷを加工可能であると判定する。加工プログラム選択手段６３は、これから加工するワークＷを残材ＢＭから加工可能であると判定すると、制御演算部３０の加工プログラム５３の実行を継続させる。

加工プログラム選択手段６３は、残材長計算手段６１が計算した残材ＢＭの長さが、加工プログラム５３に記述された、これから加工するワークＷの加工長Ｌを下回っていると、これから加工するワークＷ、すなわち加工対象のワークＷを加工不可能であると判定する。これから加工するワークＷは特に限定されるものではないが、一例として、図２に示す記憶手段５０に記憶された生産スケジュールＳＫに定められたワークＷとすることができる。

加工プログラム選択手段６３は、残材ＢＭから、これから加工するワークＷを加工不可能であると判定すると、他のワークＷを加工するための加工プログラム５３に記述された加工長Ｌを取得し、残材ＢＭから加工可能な他のワークＷを選択する。加工プログラム選択手段６３は、加工長Ｌが残材ＢＭの長さ以下の他のワークＷを選択する。こうして、選択手段６０は、記憶手段５０が記憶した複数の他のワークＷの加工長Ｌを示す情報５３Ｃと、残材ＢＭの長さとに基づいて、複数の他のワークＷのうち残材ＢＭから加工可能な他のワークＷを選択する。

加工プログラム選択手段６３は、他のワークＷを複数選択できた場合には、他のワークＷを加工するための加工プログラム５３を選択する。加工プログラム選択手段６３は、選択された加工プログラム５３と、装着可能工具データ５７とを参照し、装着可能工具データ５７の一部に一致する加工用工具名称情報５３Ｅが、選択された加工プログラム５３に記述されているか否かを判定する。加工プログラム選択手段６３は、装着可能工具データ５７の一部に一致する加工用工具名称情報５３Ｅが選択された加工プログラム５３に記述されている場合、選択された加工プログラム５３を実行して、ワークＷの加工を指示する。この場合、加工プログラム選択手段６３は、選択された加工プログラム５３を自動起動する。

次に、実施の形態１に係る数値制御装置１が、棒材Ｂの残材ＢＭから加工するワークＷ、すなわち加工対象のワークＷを加工不可能な場合に、他のワークＷを選択する選択方法を説明する。選択方法は、図２に示される数値制御装置１の選択手段６０が、記憶手段５０に記憶されたプログラム５６を実行することにより、実現される。

図１０は、実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置の選択手段が他のワークを選択する方法を示すフローチャートである。実施の形態１に係る数値制御装置１の選択手段６０は、ステップＳＴ１を実行し、棒材Ｂの残材ＢＭから加工可能な、次に加工することが定められていない他のワークＷがあるか否かを判定する。棒材Ｂの残材ＢＭから加工可能な、次に加工することが定められていない他のワークＷがある場合（ステップＳＴ１：Ｙｅｓ）、選択手段６０は、他のワークＷを加工するための加工プログラム５３を選択する（ステップＳＴ２）。

選択手段６０は、装着可能工具データ５７を参照し、ステップＳＴ２において選択されたワークＷを加工可能な加工工具２０７が刃物台２０２に装着されているか否かを判定する（ステップＳＴ２Ｃ）。選択手段６０は、ステップＳＴ２において選択された加工プログラム５３と、装着可能工具データ５７とを参照し、装着可能工具データ５７の一部に一致する加工用工具名称情報５３ＥがステップＳＴ２において選択された加工プログラム５３に記述されているか否かを判定する。

選択手段６０は、装着可能工具データ５７の一部にすべて一致する加工用工具名称情報５３ＥがステップＳＴ２において選択された加工プログラム５３に記述されていないと判定すると、加工可能な加工工具２０７が刃物台２０２に装着されていないと判定して（ステップＳＴ２Ｃ：Ｎｏ）、選択方法を終了する。

選択手段６０は、装着可能工具データ５７の一部にすべて一致する加工用工具名称情報５３ＥがステップＳＴ２において選択された加工プログラム５３に記述されていると判定すると、加工可能な加工工具２０７が刃物台２０２に装着されていると判定する（ステップＳＴ２Ｃ：Ｙｅｓ）。選択手段６０は、ステップＳＴ２において選択された加工プログラム５３を実行して、ワークＷの加工を指示し（ステップＳＴ３）、ステップＳＴ１に戻る。

選択手段６０は、ステップＳＴ１において、棒材Ｂの残材ＢＭから加工可能なワークＷを加工するための加工プログラム５３がないと判定する（ステップＳＴ１：Ｎｏ）まで、ステップＳＴ１からステップＳＴ３を繰り返す。こうして、数値制御装置１の選択手段６０は、自動旋盤２００が残材ＢＭから加工する他のワークＷを選択する際に、装着可能工具データ５７を参照して、自動旋盤２００に装着された加工工具２０７により加工可能なワークＷを選択する。

選択手段６０は、複数の他のワークＷのうち残材ＢＭから加工する他のワークＷを選択する際に、装着可能工具データ５７を参照して、自動旋盤２００に装着された加工工具２０７により加工可能なワークＷを選択するので、選択したワークＷを残材ＢＭから確実に加工でき、残材ＢＭの有効活用を図ることができる。

実施の形態１では、加工長を示す情報５３Ｃと加工用工具名称情報５３Ｅとを加工プログラム５３４，５３５，５３６に記述したが、加工長を示す情報５３Ｃと加工用工具名称情報５３Ｅとを各加工プログラム５３と対応付けて数値制御装置１の記憶手段５０に記憶しても良い。また、実施の形態１では、数値制御装置１の記憶手段５０に装着可能工具データ５７が記憶されたが、装着可能工具データ５７は、自動旋盤２００を制御する数値制御装置１内の記憶手段５０に記憶された加工プログラム５３の一部として、記憶手段５０に記憶されてもよい。

実施の形態１において、選択手段６０は、複数の他のワークＷのうち、残材ＢＭから加工する他のワークＷを選択する際に、装着可能工具データ５７を参照して、自動旋盤２００に装着された加工工具２０７により加工可能なワークＷを選択した。選択手段６０は、残材ＢＭから複数の他のワークＷが加工可能である場合、さらに優先度に基づいてワークＷを選択してもよい。優先度は、予め設定された所定のブロックに残材ＢＭからワークＷが加工される際の優先順位を示す。優先度を示す情報が優先順位情報である。優先順位情報は、他のワークＷを加工するための加工プログラム５３４，５３５及び５３６に記述される。つまり、優先順位情報は、加工プログラム５３に記述される。このため、優先順位情報は、記憶手段５０に記憶される。実施の形態１において、優先順位情報は、ゼロ及び自然数で示される。優先順位情報は、ゼロが最も高いことを示す。

選択手段６０は、複数の他のワークＷのうち残材ＢＭから加工する他のワークＷを選択する際に、装着可能工具データ５７を参照して、自動旋盤２００に装着された加工工具２０７により加工可能なワークＷを選択する。複数の他のワークＷが選択された場合、選択手段６０は、それぞれの他のワークＷに対応する加工プログラム５３から優先順位情報を読み出し、優先度が高い他のワークＷ、実施の形態１では優先度が最も高い他のワークＷを選択する。

実施の形態１は、優先順位情報を加工プログラム５３に記述して記憶手段５０に記憶しているが、優先順位情報は加工プログラム５３に記述されることなく、数値制御装置１の外部に設置された生産管理コンピュータの記憶手段に記憶されても良い。実施の形態１において、装着可能工具データ５７は、数値制御装置１の記憶手段５０に記憶されるが、装着可能工具データ５７は、ネットワーク上のコンピュータ又はサーバに記憶されていても良い。この場合、数値制御装置１は、ネットワークに接続された入力制御部３２を介してネットワーク上のコンピュータ又はサーバに記憶されている装着可能工具データ５７を取得する。

以上、実施の形態１を説明したが、実施の形態１で説明した構成は、以下においても適宜適用できる。

実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１と同様であるが、生産管理コンピュータが、複数の他のワークＷのうち残材ＢＭから加工する他のワークＷを選択する選択手段を備える点が異なる。次に、実施の形態２を図面に基づいて説明する。以下の説明において、実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して、説明を省略する。

図１１は、実施の形態２に係る選択装置である数値制御装置を備える加工設備の構成を示す図である。図１２は、実施の形態２に係る選択装置である生産管理コンピュータの構成を示す機能ブロック図である。図１３は、実施の形態２に係る数値制御装置の構成を示す機能ブロック図である。

実施の形態２において、加工設備１００−２は、数値制御装置１−２と、外部コンピュータ装置である生産管理コンピュータ３００とが、コンピュータネットワークＮに接続されている。コンピュータネットワークＮは、生産管理コンピュータ３００と数値制御装置１−２とを相互に通信可能に接続するネットワークである。数値制御装置１−２と生産管理コンピュータ３００とは、コンピュータネットワークＮを介して通信できる。実施の形態２において、コンピュータネットワークＮは、ＬＡＮ（Local Area Network）であるが、これに限定されない。実施の形態２において、コンピュータネットワークＮには、複数の数値制御装置１−２が接続されているが、コンピュータネットワークＮに接続される数値制御装置１−２の数は単数でもよい。加工設備１００−２の他の構成は、実施の形態１の加工設備１００と同様である。

実施の形態２に係る選択装置は、生産管理コンピュータ３００である。外部コンピュータ装置である生産管理コンピュータ３００は、数値制御装置１−２の外部のコンピュータである。図１２に示すように、生産管理コンピュータ３００、詳細には記憶手段３５０は、装着可能工具データ５７を記憶している。装着可能工具データ５７は、各自動旋盤２００の刃物台２０２の各装着箇所Ｔに装着された位置決め工具２０６及び加工工具２０７の名称を示すものである。記憶手段３５０に記憶された各加工プログラム５３は、実施の形態１と同様に、予め設定されたブロックに加工用工具名称情報５３Ｅが記述されている。自動旋盤２００がこれから加工するワークＷが生産スケジュールに定められたワークＷである場合、記憶手段３５０は生産スケジュールを記憶する。

生産管理コンピュータ３００の選択手段３６０は、図１２に示すように、残材長計算手段３６１と、加工プログラム解析処理部３６２と、加工プログラム選択手段３６３とを備える。残材長計算手段３６１は、図２に示される数値制御装置１の残材長計算手段６１と同様の機能を有する。加工プログラム解析処理部３６２は、ワークＷの加工長Ｌをシミュレートする。数値制御装置１−２の解析処理部４０がワークＷの加工長Ｌをシミュレートする場合、選択手段３６０は、加工プログラム解析処理部３６２を有していなくてもよい。加工プログラム選択手段３６３は、図２に示される数値制御装置１の加工プログラム選択手段６３と同様の機能を有する。

選択手段３６０は、棒材Ｂから加工対象のワークＷを加工不可能な場合に他のワークＷを選択する。生産管理コンピュータ３００の選択手段３６０は、装着可能工具データ５７と、選択されたワークＷを加工するための加工プログラム５３とを参照して、選択されたワークＷを加工可能な加工工具２０７が装着されているか否かを判定し、加工工具２０７が装着されると判定するまで、ワークＷの選択を繰り返す。

生産管理コンピュータ３００の選択手段３６０は、複数の他のワークＷのうち残材ＢＭから加工するワークＷを選択する際に、装着可能工具データ５７を参照して、自動旋盤２００に装着された加工工具２０７により加工可能なワークＷを選択するので、選択したワークＷを残材ＢＭから確実に加工でき、残材ＢＭの有効活用を図ることができる。また、実施の形態２において、生産管理コンピュータ３００の選択手段３６０は、実施の形態１と同様に、さらに優先度に基づいて自動旋盤２００に装着された加工工具２０７により加工可能なワークＷを選択してもよい。

実施の形態２において、図１３に示すように、数値制御装置１−２は、図２に示す実施の形態１の数値制御装置１が有していた選択手段６０を有さない。数値制御装置１−２は、制御演算部３０−２内に通信部８０を有する。通信部８０は、コンピュータネットワークＮに接続される。数値制御装置１−２と生産管理コンピュータ３００とは、通信部８０及びコンピュータネットワークＮを介して通信する。

次に、実施の形態２に係る生産管理コンピュータ３００が、棒材Ｂの残材ＢＭから加工するワークＷ、すなわち加工対象のワークＷを加工不可能な場合に、他のワークＷを選択する選択方法を説明する。選択方法は、図１２に示される生産管理コンピュータ３００の選択手段３６０が、記憶手段３５０に記憶されたプログラム５６を実行することにより、実現される。

図１４は、実施の形態２に係る選択装置である生産管理コンピュータの選択手段が他のワークを選択する方法を示すフローチャートである。生産管理コンピュータ３００の選択手段３６０が他のワークＷを選択する方法のステップＳＴ１１、ステップＳＴ１２及びステップＳＴ１３は、実施の形態１に係る選択装置である数値制御装置１の選択手段６０が他のワークＷを選択する方法のステップＳＴ１、ステップＳＴ２及びステップＳＴ３と同様なので、説明を省略する。

ステップＳＴ１２Ｃにおいて、選択手段３６０は、生産管理コンピュータ３００の装着可能工具データ５７を参照し、ステップＳＴ１２において選択されたワークＷを加工可能な加工工具２０７が刃物台２０２に装着されているか否かを判定する。選択手段３６０は、ステップＳＴ１２において選択された加工プログラム５３と、装着可能工具データ５７とを参照し、装着可能工具データ５７の一部にすべて一致する加工用工具名称情報５３ＥがステップＳＴ１２において選択された加工プログラム５３に記述されているか否かを判定する。

選択手段３６０は、装着可能工具データ５７の一部にすべて一致する加工用工具名称情報５３ＥがステップＳＴ１２において選択された加工プログラム５３に記述されていないと判定すると、加工可能な加工工具２０７が刃物台２０２に装着されていないと判定して（ステップＳＴ１２Ｃ：Ｎｏ）、他のワークＷを選択する方法を終了する。

選択手段３６０は、装着可能工具データ５７の一部にすべて一致する加工用工具名称情報５３ＥがステップＳＴ１２において選択された加工プログラム５３に記述されていると判定すると、加工可能な加工工具２０７が刃物台２０２に装着されていると判定する（ステップＳＴ１２Ｃ：Ｙｅｓ）。選択手段３６０は、ステップＳＴ１２において選択された加工プログラム５３を実行して、ワークＷの加工を指示し（ステップＳＴ１３）、ステップＳＴ１１に戻る。選択手段３６０は、残材ＢＭから複数の他のワークＷが加工可能である場合、さらに優先度に基づいてワークＷを選択してもよい。

選択手段３６０は、複数の他のワークＷのうち残材ＢＭから加工する他のワークＷを選択する際に、装着可能工具データ５７を参照して、自動旋盤２００に装着された加工工具２０７により加工可能なワークＷを選択するので、選択したワークＷを残材ＢＭから確実に加工でき、残材ＢＭの有効活用を図ることができる。

実施の形態２において、装着可能工具データ５７は、生産管理コンピュータ３００の記憶手段３５０に記憶されるが、装着可能工具データ５７は、ネットワーク上のコンピュータ又はサーバに記憶されていても良い。この場合、数値制御装置１は、ネットワーク及び入力手段３８０を介して、ネットワーク上のコンピュータ又はサーバに記憶されている装着可能工具データ５７を取得する。

図１５は、実施の形態１及び実施の形態２に係る数値制御装置のハードウエア構成を示す図である。図１５を用いて実施の形態１及び実施の形態２に係る数値制御装置１，１−２を説明する。実施の形態に係る数値制御装置１，１−２は、ＯＳ（Operating System）２上でコンピュータプログラムを実行するコンピュータであって、図１５に示すように、表示装置１０と、入力装置２０と、記憶装置３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６と、通信インタフェース７と、を備える。ＣＰＵ４、ＲＡＭ５、ＲＯＭ６、記憶装置３、表示装置１０、入力装置２０及び通信インタフェース７は、バスＢを介して接続されている。

制御演算部３０の画面処理部３１、入力制御部３２、パラメータ設定部３３、機械制御信号処理部３４、補間処理部７０、加減速処理部３７、及び軸データ出力部３９の機能は、ＣＰＵ４がＲＡＭ５を作業領域として使用しながら、ＲＯＭ６及び記憶装置３に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。プログラムは、ソフトウエア、ファームウエア、又はソフトウエアとファームウエアとの組み合わせにより実現される。

数値制御装置１が有する選択手段６０の機能は、ＣＰＵ４がＲＡＭ５を作業領域として使用しながら、ＲＯＭ６及び記憶装置３に記憶されているプログラム５６を実行することにより実現される。プログラム５６は、ソフトウエア、ファームウエア、又はソフトウエアとファームウエアとの組み合わせにより実現される。各実施の形態において、記憶装置３は、ＳＳＤ（Solid State Drive）又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）であるが、記憶装置３は、ＳＳＤ又はＨＤＤに限定されない。記憶手段５０の機能は、ＲＯＭ６及び記憶装置３により実現される。

表示装置１０は、文字及び画像を表示する。各実施の形態において、表示装置１０は、液晶表示装置が例示される。通信インタフェース７は、通信部８０の機能を実現する。入力装置２０は、ユーザからの操作入力を受け付ける。入力装置２０は、タッチパネル、キーボード、マウス、トラックボール又はこれらの組み合わせにより構成される。

図１６は、実施の形態２に係る生産管理コンピュータのハードウエア構成を示す図である。図１６を用いて実施の形態２に係る生産管理コンピュータ３００を説明する。生産管理コンピュータ３００は、ＯＳ３０１上でコンピュータプログラムを実行するコンピュータであって、図１６に示すように、表示装置３１０と、入力装置３２０と、記憶装置３０３と、ＣＰＵ３０４と、ＲＡＭ３０５と、ＲＯＭ３０６と、通信インタフェース３０７と、を備える。ＣＰＵ３０４、ＲＡＭ３０５、ＲＯＭ３０６、記憶装置３０３、表示装置３１０、入力装置３２０及び通信インタフェース３０７は、バスＢ３００を介して接続されている。

選択手段３６０の機能は、ＣＰＵ３０４がＲＡＭ３０５を作業領域として使用しながら、ＲＯＭ３０６及び記憶装置３０３に記憶されているプログラム５６を実行することにより実現される。プログラム５６は、ソフトウエア、ファームウエア、又はソフトウエアとファームウエアとの組み合わせにより実現される。実施の形態において、記憶装置３０３は、ＳＳＤ又はＨＤＤであるが、記憶装置３０３は、ＳＳＤ又はＨＤＤに限定されない。記憶手段３５０の機能は、ＲＯＭ３０６及び記憶装置３０３により実現される。

表示装置３１０は、文字及び画像を表示する。実施の形態において、表示装置３１０は、液晶表示装置が例示される。通信インタフェース３０７は、通信手段３７０の機能を実現する。入力装置３２０は、入力手段３８０の機能を実現する。入力装置３２０は、ユーザからの操作入力を受け付ける。入力装置３２０は、タッチパネル、キーボード、マウス、トラックボール又はこれらの組み合わせにより構成される。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１−２ 数値制御装置、３０ 制御演算部（制御手段）、５０，３５０ 記憶手段、５３，５３４，５３５，５３６ 加工プログラム、５３Ｃ 加工長を示す情報、５６ プログラム、５７ 装着可能工具データ、６０，３６０ 選択手段、２００ 自動旋盤（工作機械）、２０７ 加工工具（工具）、３００ 生産管理コンピュータ、Ｂ 棒材、ＢＭ 残材、ＳＫ 生産スケジュール、Ｌ 加工長、Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ 装着箇所。

Claims (8)

1. ワークを棒材から加工する工作機械が、加工中の前記棒材の残りの部分である残材から加工対象のワークを加工不可能な場合に、前記工作機械が前記残材から加工可能な他のワークを前記工作機械に選択させる選択装置であって、
   前記工作機械が前記残材から加工する前記他のワークを選択する際に、前記工作機械の各装着箇所に装着可能な工具を示す装着可能工具データを参照して、前記工作機械に装着可能な前記工具により加工可能な前記他のワークを前記工作機械に選択させる選択手段を備える
   ことを特徴とする選択装置。
2. 前記装着可能工具データが前記工作機械を制御する数値制御装置内の記憶装置の装着可能工具データとして記憶され、
   前記選択手段は、前記工作機械が前記残材から加工する前記他のワークを選択する際に、前記装着可能工具データを参照して、加工可能な前記他のワークを選択させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の選択装置。
3. 前記装着可能工具データが前記工作機械を制御する数値制御装置内の記憶装置の加工プログラムの一部として記憶され、
   前記選択手段は、前記工作機械が前記残材から加工するワークを選択する際に、前記装着可能工具データを参照して、加工可能な前記他のワークを選択させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の選択装置。
4. 前記装着可能工具データが外部コンピュータ装置に記憶され、
   前記選択手段は、前記工作機械が前記残材から加工するワークを選択する際に、前記外部コンピュータ装置の前記装着可能工具データを参照して、加工可能な前記他のワークを選択させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の選択装置。
5. 前記選択手段は、
   前記残材から複数の前記他のワークが加工可能である場合、優先度に基づいて加工可能な前記他のワークを選択させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の選択装置。
6. 複数の前記他のワークの加工長を示す情報を記憶する記憶手段を有し、
   前記選択手段は、前記記憶手段が記憶した複数の前記他のワークの加工長を示す情報と、前記残材の長さとに基づいて、前記残材から加工可能な前記他のワークを選択させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の選択装置。
7. 棒材の残材の長さに基づいて、工作機械が加工対象のワークを加工可能であるか否かを判定するステップと、
   加工対象の前記ワークを加工不可能であると判定されると、前記工作機械の各装着箇所に装着可能な工具を示す装着可能工具データに基づいて、複数の他のワークのうち前記残材から加工可能なワークを前記工作機械に選択させるステップと、
   を備える
   ことを特徴とする選択方法。
8. 棒材の残材の長さに基づいて、工作機械が加工対象のワークを加工可能であるか否かを判定するステップと、
   前記ワークを加工不可能であると判定されると、前記工作機械の各装着箇所に装着された工具を示す装着可能工具データに基づいて、複数の他のワークのうち前記残材から加工可能なワークを前記工作機械に選択させるステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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