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【発明の名称】 マシニングセンター支援システム
【発明者】 【氏名】川合 忠雄

【氏名】岡本 保正

【氏名】大野 誠

【氏名】小杉 隆司
【要約】 【課題】マシニングセンターの機械本体で所望の部品を本加工する前の試作工程の効率を高め、製品の開発期間を短縮することができ、且つ既設のマシニングセンターにも容易に適用が可能なマシニングセンター支援システムを提供することを課題とする。

【解決手段】ＣＡＭデータに基づいてマシニングセンター２の機械本体３が部品を加工しているとき、加工情報処理モジュール１ａは、機械本体３に装備された温度、振動等のセンサから出力された検知データを総合的に処理した加工時情報をホストコンピュータ５に伝送してホストコンピュータ５のディスプレイに当該部品の加工時情報をＣＡＤデータと対比可能に表示する。これによってマシニングセンターの担当者は、加工時情報とＣＡＤデータとの対比に基づいて当該部品の加工過程での改善情報を得ることができるため、試作工程の効率を高め、製品の開発期間を短縮することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ホストコンピュータと、部品のＣＡＤデータを作成するとともに当該ＣＡＤデータからＣＡＭデータ及びＮＣデータを作成するＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータと、前記ホストコンピュータにより管理されるとともに前記ＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータから転送されたＮＣデータにより動作されて前記部品の加工をする機械本体とを備えたマシニングセンターにおいて、前記機械本体の加工時の状態を検知する加工時状態検知手段と、前記加工時状態検知手段により検知された加工時状態検知データが前記ホストコンピュータからダウンロードされた処理プログラムに基づいて処理された加工時情報を通信網を介して前記ホストコンピュータに伝送する加工時情報出力手段と、前記加工時情報を前記ＣＡＤデータと対比可能に前記ホストコンピュータのディスプレイに表示させる表示手段とを備えたことを特徴とするマシニングセンター支援システム。
【請求項２】 前記加工時情報をデータベース化して提示する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター支援システム。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マシニングセンターにおける部品の加工を支援するマシニングセンター支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近来、一般に工業製品等の市場における寿命が短くなる傾向が強くなってきており、製品の開発競争が激化している。そのため、製品を構成する様々な部品の試作工程を効率化し、製品の開発期間を短くすることが市場競争に勝つための必須要件になっている。従来、マシニングセンターの機械本体によりワークを本加工して所望の部品を製作する前に、当該部品の試作加工が実施される。この場合、ＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータにより当該部品のＣＡＤデータが作成され、このＣＡＤデータからＣＡＭデータが作成されると、このＣＡＭデータに基づいて作成されたＮＣデータがマシニングセンター制御盤に伝送される。マシニングセンター制御盤は、当該ＮＣデータに基づいて機械本体を制御し、当該部品の試作加工をする。この試作工程において、マシニングセンターの担当者は、加工時に発生した音を聞いて加工の良否を判断したり、加工終了後の試作部品の寸法形状等を計測することによって当該試作部品の加工が適正に行われたか否かを判断する。そして、その加工が適正でなければ、当該試作部品が適正に加工されるまで試行錯誤的に試作加工を繰り返す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、マシニングセンターの担当者は、加工時に発生した音を聞いて加工の良否を判断したり、加工終了後の試作部品の寸法形状等を計測することによって当該試作部品の加工が適正に行われたか否かを判断するため、加工の良否判断がマシニングセンターの担当者の経験や勘に基づいて行われることが多い。そのため、マシニングセンターの機械本体で所望の部品を本加工する前の試作工程で時間がかかり過ぎ、各部品を用いる製品の開発期間を短縮することができないという問題がある。
【０００４】そこで本発明では、所望の部品を本加工する前の試作工程の効率を高め、部品を用いる製品の開発期間を短縮することが可能であり、且つ既設のマシニングセンターにも容易に適用することができるマシニングセンター支援システムを提供することを解決すべき課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、特許請求の範囲の欄に記載したマシニングセンター支援システムにより解決することができる。
【０００６】請求項１に記載のマシニングセンター支援システムによれば、ＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータにより部品のＣＡＤデータが作成され、当該ＣＡＤデータからＣＡＭデータ及びＮＣデータが作成されると、ＮＣデータにより機械本体が動作されて部品の加工が行われる。部品の加工が行われている過程で、機械本体の加工時の状態が加工時状態検知手段により検知されると、加工時情報出力手段は、加工時状態検知手段により検知された加工時状態検知データを、ホストコンピュータからダウンロードされた処理プログラムに基づいて処理する。そして処理プログラムに基づいて処理された加工時情報が通信網を介してホストコンピュータに伝送されると、表示手段は、この加工時情報をＣＡＤデータと対比可能にホストコンピュータのディスプレイに表示させる。このように、加工時情報をＣＡＤデータと対比可能にホストコンピュータのディスプレイに表示させることができるため、マシニングセンターの担当者は、加工時情報とＣＡＤデータとの対比により加工過程での改善情報を得ることができる。これによって、所望の部品を本加工する前の試作工程の効率を高めることができるようになり、製品の開発期間を短縮することができる。また、既設のマシニングセンターに、加工時状態検知手段と加工時情報出力手段と表示手段とを設けることにより、マシニングセンター支援システムを構成することができるため、マシニングセンター支援システムを容易に既設のマシニングセンターに適用することができる。
【０００７】請求項２に記載のマシニングセンター支援システムによれば、加工時情報をデータベース化して提示することができるため、熟練した技術者が持つような加工ノウハウを電子化して提供することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、部品を本加工する前の試作工程の効率を高めるためのマシニングセンター支援システム１をマシニングセンター２の全体的な構成とともに示したシステム系統図である。尚、説明の便宜上、このシステム系統図中に、マシニングセンター支援システム１に関係するフローチャートを記載している。
【０００９】図１において、マシニングセンター２の機械本体３は、マシニングセンター制御盤４により駆動制御されるＮＣ工作機械であり、マシニングセンター制御盤４は、ＬＡＮ（構内通信網）を介してホストコンピュータ５と接続されている。また、マシニングセンター２の機械本体３により部品に加工されるワークＷのＣＡＤデータを作成するとともにＣＡＭデータ及びＮＣデータを作成するためのＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータ６が設けられており、ＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータ６はコンピュータオペレータ７により操作される。尚、このＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータ６は、ＬＡＮ（構内通信網）を介してマシニングセンター制御盤４に接続されているとともに、ホストコンピュータ５にも接続されており、ＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータ６で作成されたＣＡＤデータは、ホストコンピュータ５に伝送されるとともに、ＣＡＭデータからＮＣデータに変換されてマシニングセンター制御盤４に伝送される。
【００１０】マシニングセンター２の機械本体３には、図示をしていないが、工具の刃先温度を検知するための工具温度センサ、駆動モータの温度センサ、加工中のワークＷの振動を検知するワーク振動センサ、冶具の振動を検知する冶具振動センサ、及び切削負荷センサ等が取り付けられており、それぞれのセンサは、それぞれの検知データをマシニングセンター支援システム１の加工情報処理モジュール１ａに出力する。即ち、それぞれのセンサは、マシニングセンター２の機械本体３の加工時状態を検知する加工時状態検知手段として機能する。尚、マシニングセンター支援システム１の加工情報処理モジュール１ａは、ＬＡＮ（構内通信網）を介してホストコンピュータ５と接続されている。
【００１１】マシニングセンター支援システム１の加工情報処理モジュール１ａは、例えば組み込み型ＣＰＵを中枢に用いており、データ入力インターフェース、ホストコンピュータ５から後述のようにダウンロードされる加工情報処理ソフトウエアプログラムを格納するプログラム記憶部、データ出力インターフェース、ネットワーク通信機能などを有し、前述の工具温度センサ、駆動モータの温度センサ、ワーク振動センサ、冶具振動センサ、及び切削負荷センサ等から出力された検知データをデータ入力インターフェースを介して入力する。
【００１２】尚、ホストコンピュータ５から加工情報処理モジュール１ａに上記の加工情報処理ソフトウエアプログラムがダウンロードされる場合、ホストコンピュータ５は、前述のマシニングセンター制御盤４から伝送された制御コード等に対応した加工情報処理ソフトウエアプログラムを加工情報処理モジュール１ａにダウンロードする。
【００１３】ホストコンピュータ５から加工情報処理モジュール１ａに、前記制御コード等に対応した加工情報処理ソフトウエアプログラムがダウンロードされると、加工情報処理モジュール１ａは、前述の工具温度センサ、駆動モータの温度センサ、ワーク振動センサ、冶具振動センサ、及び切削負荷センサ等から出力された検知データを総合的に処理した加工時情報をデータ出力インターフェース、ネットワーク通信機能、及びＬＡＮ（構内通信網）を介してホストコンピュータ５に伝送する。
【００１４】加工情報処理モジュール１ａから上記のように加工時情報がホストコンピュータ５に伝送されると、ホストコンピュータ５は、その加工時情報を前述のＣＡＤデータと対比可能にディスプレイに表示する。これにより、マシニングセンターの担当者は、加工時情報とＣＡＤデータとの対比により、例えば工具の回転速度の変更や工具パスの変更などの改善情報を得ることができるため、その改善情報に基づいてＣＡＭデータ及びＮＣデータを補正することにより、試作部品の加工効率を上げることができる。
【００１５】また、ホストコンピュータ５には、予め部品のＣＡＤデータや工具管理情報が格納されており、ホストコンピュータ５は、機械本体３の工具パスを部品の加工位置とともに表示することができる。
【００１６】更に、ホストコンピュータ５は、前記加工時情報をデータベース化して提示することができる。これによって、熟練した技術者が持つような加工ノウハウを電子化して提供することができる。
【００１７】次に、マシニングセンター支援システム１の作用をマシニングセンター２の稼動とともに説明する。図１のステップＳ１に示すように、コンピュータオペレータ７により操作されるＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータ６により、前述のワークＷを加工して得られる部品のＣＡＤデータが作成されると、作成されたＣＡＤデータは前述のようにホストコンピュータ５に伝送されるとともに、ステップＳ２に示すように当該ＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータ６においてＣＡＤデータに基づくＣＡＭデータ及びＮＣデータが作成される。尚、このＣＡＭデータが作成される場合、ＣＡＤ・ＣＡＭコンピュータ６のデータベースとして格納されているマシニングセンター２の工具情報やワークＷの材料情報が参照される。このようにして作成されたＮＣデータはマシニングセンター制御盤４に伝送されるため、機械本体３はマシニングセンター２の稼動開始指令を待つ。
【００１８】以上のような準備作業が終了すると、ステップＳ３において、マシニングセンター２の動作が確認されたあと、ステップＳ４において、ワークＷの加工が開始されて部品の試作が行われる。この部品の試作工程において、ホストコンピュータ５は、加工情報処理モジュール１ａから出力された前述の加工時情報を入力したうえ、この加工時情報と予め格納されている当該部品のＣＡＤデータとに基づいて、その加工時情報を前述のＣＡＤデータと対比可能にディスプレイに表示する。
【００１９】ステップＳ５において、マシニングセンターの担当者は、ホストコンピュータ５のディスプレイに表示された加工時情報とＣＡＤデータとを対比することによって試作部品が適正に加工されたと判断した場合、ステップＳ６に示すように本加工に移行する。反面、加工時情報とＣＡＤデータとの対比により試作部品が適正に加工されていないと判断した場合、上記ディスプレイの表示情報から部品の加工過程での改善情報を得たうえ、ステップＳ２に戻り、その改善情報に対応してＣＡＭデータ、ＮＣデータを補正し、部品の加工をさせる。このような手段によって、部品を本加工する前の試作工程の効率を高め、複数の部品を用いる製品の開発期間を短縮することができる。
【００２０】尚、以上説明したマシニングセンター支援システム１は、機械本体３に前述の各種センサを取り付けるとともに、加工情報処理モジュール１ａと、加工情報処理モジュール１ａから出力された加工時情報を前述のＣＡＤデータと対比可能にホストコンピュータ５のディスプレイに表示するソフトウエアプログラム等を供給することによって、既設のマシニングセンターにも容易に適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、マシニングセンターの機械本体で所望の部品を本加工する前の試作工程の効率を高めることができるため、複数の部品を用いる製品の開発期間を短縮することができる。また、既設のマシニングセンターにも適用することができる。
【出願人】 【識別番号】５０２０４８４０５
【氏名又は名称】株式会社ユニオン電子工業
【識別番号】５９８０９１８６０
【氏名又は名称】財団法人名古屋産業科学研究所
【識別番号】３９１００２７１９
【氏名又は名称】株式会社エイ・ジイ
【識別番号】５０２０９４５７２
【氏名又は名称】株式会社アールテック
【出願日】 平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）
【代理人】 【識別番号】１０００８６５２０
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義久
【公開番号】 特開２００３−２７１２１１（Ｐ２００３−２７１２１１Ａ）
【公開日】 平成１５年９月２６日（２００３．９．２６）
【出願番号】 特願２００２−７２５７６（Ｐ２００２−７２５７６）