複合加工機の運転方法及び運転装置
【課題】複合加工機の運転中に加工を実施していない加工手段の待機時での消費エネルギを低減する。
【解決手段】パンチ・レーザ複合加工機１において、レーザ加工を実施していない材料搬入時や材料搬出時及びパンチ加工部Ａでのパンチ加工の間に、レーザ加工部Ｂを、その待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させる。
【解決手段】パンチ・レーザ複合加工機１において、レーザ加工を実施していない材料搬入時や材料搬出時及びパンチ加工部Ａでのパンチ加工の間に、レーザ加工部Ｂを、その待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに種類の異なる複数の加工手段を有する複合加工機の運転方法及び運転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合加工機としてパンチ加工とレーザ加工を行うパンチ・レーザ複合加工機がある（下記特許文献１参照）。この複合加工機は、パンチ加工とレーザ加工のいずれか一方の加工を行っている間は、他方の加工を行う加工部は待機状態となり、待機状態の加工部は待機電力を消費することになる。
【０００３】
例えば、上記複合加工機のパンチ加工部でパンチ加工を行っている間は、レーザ加工部（下記特許文献２参照）にとっては待ち時間となり、その待ち時間の間は、次のレーザ加工を素早く立ち上げるために、待機電力を消費する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９２４６５号公報
【特許文献２】特開平９−２７１９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、複合加工機の運転中に加工を実施していない加工部が待機電力を消費することから、エネルギ消費の観点から待機電力をより一層低減することが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、複合加工機の運転中に加工を実施していない加工手段の待機時での消費エネルギを低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、互いに種類の異なる複数の加工手段を有する複合加工機を運転するに際し、前記複数の加工手段のうち加工を実施していない加工手段を、該加工手段の待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加工を実施していない加工手段を、該加工手段の待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させるようにしたので、加工を実施していない加工手段の待機時での消費エネルギを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係わるパンチ・レーザ複合加工機を示す平面図である。
【図２】図１のパンチ・レーザ複合加工機による１枚目のワークの加工動作に対応するレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図３】図１のパンチ・レーザ複合加工機による２枚目のワークの加工動作に対応するレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図４】図１のパンチ・レーザ複合加工機による３枚目のワークの加工動作に対応するレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図５】レーザ加工部に対し省エネモードを採用した場合と採用しない場合とを比較して示した消費電力変化特性図である。
【図６】図１のＮＣ装置による省エネモード変更のタイミングを計算するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図７】図１のＮＣ装置による１枚目のワーク加工中に実行するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図８】図１のＮＣ装置によるＮ回目のレーザ加工後に省エネモードにすべきか判断するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図９】図１のＮＣ装置による２枚目以降のワーク加工中に実行するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１０】２枚目及び３枚目のワークに対する加工プログラムとレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図１１】２枚目及び３枚目のワークに対する図１０とは別の加工プログラムとレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図１２】パンチ加工部を省エネモードとする実施形態を示す、図４に対応するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係わる複合加工機としてのパンチ・レーザ複合加工機１を示す平面図である。このパンチ・レーザ複合加工機１は、パンチ加工部Ａとレーザ加工部Ｂとを備えている。これらパンチ加工部Ａ及びレーザ加工部Ｂは、互いに種類の異なる複数の加工手段を構成している。
【００１２】
そして、図示しないベース上に門形のフレーム３が立設しており、このフレーム３には回転可能な上部タレット５を、ベース上に配置した下部タレット７と対向して設けている。上部タレット５、下部タレット７ には、それぞれ周方向に適宜な間隔で相対向した複数のパンチＰ、ダイＤ を装着して上記したパンチ加工部Ａを構成している。
【００１３】
上部タレット５、下部タレット７は同期して回転し、加工を行うパンチＰ、ダイＤがパンチ加工位置Ｋに割り出される。パンチ加工位置Ｋにおいて、図示しないストライカを上下動させることにより、パンチ加工位置Ｋに位置決めされた板状のワークＷにパンチＰとダイＤとの協働でパンチング加工を行う。
【００１４】
ベース上には、パンチ・レーザ複合加工機１の機械全幅にほぼ等しい長さを持つキャレッジベース１１を、図示しない駆動モータ、ボールねじによってＹ軸方向に移動自在に設けている。キャレッジベース１１には、図示しない駆動モータ、ボールねじによってＸ方向へ移動自在なキャレッジ１３を設け、このキャレッジ１３には、加工テーブル１４上のワークＷをクランプする複数のワーククランプ１５を設けている。
【００１５】
また、パンチ・レーザ複合加工機１は、上記したパンチ加工位置Ｋに対してＸ軸方向左側の位置に、レーザ加工ヘッド１７を、図示しない駆動モータ、ボールねじによってＹ軸方向へ移動自在に設けて上記したレーザ加工部Ｂを構成している。
【００１６】
レーザ加工ヘッド１７はパンチ加工位置Ｋに対し、図１中でＸ軸方向左側へ距離Ｘ0だけオフセットされたレーザ加工位置ＬにおいてＹ軸方向に所定範囲移動する。
【００１７】
パンチ・レーザ複合加工機１は、門形のフレーム３を間に挟んでレーザ加工部Ｂと反対側にフロントテーブル１８を備え、このフロントテーブル１８の図１中で下部近傍にレーザ発振器１９を備えている。レーザ発振器１９からレーザビームをレーザ加工ヘッド１ ７に導くビームガイド手段は、レーザ加工位置Ｌの脇の第１のベンドミラー２１及びレーザ加工ヘッド１７上部に設置された第２のベンドミラー２３を有している。レーザ加工ヘッド１７がＹ軸方向の任意の位置に移動しても、レーザ発振器１９で出力されたレーザビームＬＢは、ベンドミラー２１，２３を経てレーザ加工ヘッド１７に案内され、レーザ加工ヘッド１７に備えられた集光レンズで集光された後、ワークＷへ向けて照射される。
【００１８】
レーザ加工を行う際は、レーザ加工ヘッド１７をワークＷの加工開始位置に位置合わせした後、レーザビームを照射しつつ、キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させてワークＷをＸ軸方向へ移動させるとともに、レーザ加工ヘッド１７をＹ軸方向へ移動させる。このようにして、ワークＷの所望位置にレーザ加工を行う。符号２４は、フロントテーブル１８に対しワークＷの搬入及び搬出を行うライン装置である。
【００１９】
このような構成のパンチ・レーザ複合加工機１は、ＮＣ装置２５によってあらかじめ組み込まれ設定されている加工プログラムに従って制御され、ワークＷに対してパンチ加工及びレーザ加工がなされる。
【００２０】
ここで、パンチ・レーザ複合加工機１における一般的な加工プログラムの一例を以下に示す。まず、「加工前段取工程」でライン装置２４によりワークＷを搬入した後、自動金型交換装置がある場合には金型交換を行ってから、「パンチ加工工程」で上記搬入したワークＷに対してパンチ加工、成形、タップ加工などを行う。
【００２１】
次に、「レーザ加工工程」で、パンチ加工モードからレーザ加工モードに切り換えて、上記したパンチ加工工程による加工後のワークＷに対してレーザ加工を行う。
【００２２】
その後は、次に搬入されるワークＷに対する加工に備え、レーザ加工モードからパンチ加工モードに切り換える。なお、レーザ加工の後にパンチ加工を行う場合もある。
【００２３】
最後の「加工後段取工程」では、加工し終わったワークＷをライン装置２４により搬出する。その際、場合によってはレーザ加工ヘッド１７のノズルクリーニングを実施する。
【００２４】
このような加工動作を行うパンチ・レーザ複合加工機１では、パンチ加工部Ａでパンチ加工を行っている間やワークＷの搬入及び搬出の間など、レーザ加工工程以外の工程では、レーザ加工部Ｂは、パンチ加工後のレーザ加工に備えて電源をオフとせずに待機状態としてあり、待機電力を消費している。
【００２５】
本実施形態では、このレーザ加工部Ｂの待機状態での消費エネルギとしての消費電力を低減するために、待機時の消費電力が通常の標準モードから、標準モードよりも待機時の消費電力が少ない省エネモードとする。
【００２６】
なお、ここでのレーザ加工部Ｂの待機状態の標準モードとは、レーザ発振器１９のベース放電（種火放電）を継続して行う状態であって、レーザ加工を即座に行える状態である。ベース放電とは、レーザ光が出射する加工可能な状態に対し、放電電圧を低くしてレーザ光が出射しない状態をいう。
【００２７】
一方、省エネモードとは、ベース放電を停止した状態で、炭酸ガスレーザにおけるレーザガスの供給圧力を低下させたり、あるいはレーザ発振器１９を冷却するための温調器２７による温度調節範囲を拡大させる広域制御とする状態などをいう。広域制御によってコンプレッサの作動、停止頻度を減少でき、電力消費量を低減することが可能となる。
【００２８】
例えば、レーザ発振器１９の待機電力は、標準モードで１５．８ｋＷであるのに対して省エネモードでは３．３ｋＷとなる。また、温調器２７の待機電力は、標準モードで１６ｋＷであるのに対して省エネモードでは１１ｋＷとなる。なお、ここでの省エネモードは、レーザ発振器１９では、ベース放電の停止とレーザガス供給用のターボブロアの停止を実施する場合であり、温調器２７では温度調節範囲を広域制御とする場合である。
【００２９】
このようなレーザガスの供給圧力低下や温調器２７による温度調節範囲の広域制御によって、省エネモードは標準モードに比較して省電力化を図っている。ここで、標準モードから省エネモードに移行する時間（以後、移行時間という）及び、省エネモードから標準モードに復旧するまでの時間（以後、復旧時間という）は、ある程度の時間を要する。
【００３０】
例えば、レーザ発振器１９については、移行時間が３５秒、復旧時間が１０秒で、温調器２７については、移行時間が１０秒、復旧時間が４０秒である。
【００３１】
なお、その他の省エネモードとして、レーザ発振器１９ではベース放電を停止するがターボブロアは動作させたままとし、温調器２７では温度調節範囲を上記の広域制御よりも狭いものとする場合もある。この場合の待機電力は、上記した数値よりも標準モードに近いものとなり、また移行時間及び復旧時間も上記した数値より短縮される。
【００３２】
本実施形態では、上記した省エネモードへの移行時間及び標準モードへの復旧時間を考慮して、標準モードから省エネモードへの移行及び、省エネモードから標準モードへの復旧をより効率的に行うようにしている。具体的には、前回のプログラム加工におけるレーザ加工を実施した時間を記憶しておき、２回目以降の同一のプログラム加工の際に効率的にレーザ加工部Ｂを省エネモードで運転させる。
【００３３】
図２は、図１のパンチ・レーザ複合加工機１により１枚目のワークＷを加工する際のタイムチャートである。加工動作としては、ワークＷをパンチ・レーザ複合加工機１に搬入する材料搬入を行った後に、パンチ加工部Ａによりパンチ加工を実施し、その後時間Ｔ１でレーザ加工部Ｂによりレーザ加工を実施する。
【００３４】
レーザ加工は時間Ｔ２で終了し、その後ワークＷをパンチ・レーザ複合加工機１から搬出する材料搬出を行って、時間Ｔ３で１枚目のワークＷの加工処理が完了（加工プログラム終了）する。この１枚目のワークＷに対する加工処理の間のレーザ加工部Ｂの運転モードは、標準モードであって省エネモードは実施しない。このため、１枚目のワークＷの加工後で２枚目のワークＷの加工開始前には、標準モードとなっている。
【００３５】
このようなレーザ加工部Ｂでの１枚目のワークＷに対する加工動作に関し、開始時間Ｔ１、終了時間Ｔ２、加工処理完了時間Ｔ３を、ＮＣ装置２５のデータベースＤＢに記憶する。このデータベースＤＢへ記憶した各時間に基づいて、制御手段としての制御部Ｓは、加工を実施していないレーザ加工部Ｂが前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間を計測する。また、データベースＤＢには、省エネモードから標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間及び、標準モードから省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間が、それぞれあらかじめ記憶されている。
【００３６】
すなわち、上記した制御部Ｓは、加工を実施していない加工手段が前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間を計測する待機時間計測手段を含んでいる。また、データベースＤＢは、標準モードから省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間及び、省エネモードから標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間をそれぞれ記憶するモード移行復旧時間記憶手段を構成している。
【００３７】
図３は、パンチ・レーザ複合加工機１で、２枚目のワークＷを加工する際のタイムチャートである。加工動作は、図２に示した１枚目と同様であるが、レーザ加工部Ｂで省エネモードを実施している状態を示している。運転モードの変化としては、加工動作開始後すぐに省エネモードへの移行時間（ｄ１）を設定し、さらに、レーザ加工を実施している時間、すなわちＴ１からＴ２までの間の時間の前後に、前記した省エネモードへの移行時間（ｄ１）及び標準モードへの復旧時間（ｄ２）を設定している。
【００３８】
このため、１枚目のワークＷの加工終了後は標準モードとなっているので２枚目の加工動作開始後すぐに時間（ｄ１）を要して省エネモードへ移行し、その後の時間（Ｔ１−ｄ２）まで省エネモードを実施し、その後はレーザ加工開始（時間Ｔ１）まで標準モードへの復旧時間（ｄ２）となる。また、レーザ加工終了時（時間Ｔ２）から時間（ｄ１）を要して省エネモードへ移行することになる。
【００３９】
ここで、移行時間（ｄ１）と復旧時間（ｄ２）とを加算した時間（ｄ１＋ｄ２）を、パンチ加工をするなどレーザ加工を実施していない時間（以後、レーザ加工休み時間という）が超える場合に省エネモードを実行する。なお、図３の２枚目のワークを加工する場合は１枚目の加工終了後に標準モードになっているため、さらに移行時間（ｄ１）を加算した時間（ｄ１＋ｄ１＋ｄ２）がパンチ加工をするなどレーザ加工を実施していない時間を超える場合に省エネモードを実行する。図３でのレーザ加工休み時間は、加工動作開始から時間Ｔ１までの時間と、時間Ｔ２から材料搬出完了の時間Ｔ３までの時間とを加算した時間となる。
【００４０】
なお、省エネモードは、レーザ加工休み時間の長さに応じて適宜変更して最適な制御を実施する。例えば、レーザ加工休み時間が、レーザ発信器１９と温度調器２７の移行時間及び復旧時間を考慮して４５秒以内の場合は省エネモードを実施せず、４５秒以上５０秒以内の場合はレーザ発振器１９についてはベース放電のみ停止し、５０秒以上の場合はレーザ発振器１９についてはベース放電の停止とともにターボブロアも停止させる。また、レーザ加工とパンチ加工とを頻繁に切り換えるような場合には、レーザ発振器１９が不安定になることを防ぐために温調器２７を省エネモードとせずに、レーザ発振器１９のみを省エネモードとする。
【００４１】
図４は、パンチ・レーザ複合加工機１で、３枚目のワークＷを加工する際のタイムチャートである。加工動作は、図３に示した２枚目と同様であるが、レーザ加工部Ｂで省エネモードを実施している状態を示している。図３の２枚目の処理と比べて、加工動作開始時点ですでに省エネモードに移行している状態にあるため、加工動作開始後すぐの省エネモードへの移行時間（ｄ１）を必要としない点のみが異なる。運転モードの変化としては、レーザ加工を実施している時間、すなわちＴ１からＴ２までの間の時間の前後に、前記した省エネモードへの移行時間（ｄ１）及び標準モードへの復旧時間（ｄ２）を設定している。
【００４２】
このため、省エネモードは加工動作開始から時間（Ｔ１−ｄ２）まで実施し、その後はレーザ加工開始（時間Ｔ１）まで標準モードへの復旧時間（ｄ２）となる。また、レーザ加工終了時（時間Ｔ２）から時間（ｄ１）を要して省エネモードへ移行することになる。
【００４３】
図４でのレーザ加工休み時間は、加工動作開始から時間Ｔ１までの時間と、時間Ｔ２から材料搬出完了の時間Ｔ３までの時間とを加算した時間となる。
【００４４】
図５は、このようにして省エネモードを実施した場合（図４の３枚目の処理）の消費電力を実線で示し、省エネモードを実施せずに標準モードのままとした場合の消費電力を一点鎖線で示している。ここで図中の実線と一点鎖線で囲まれた斜線で示す部分が省エネモードを実施したことによる消費電力の削減分に相当する。
【００４５】
なお、図５中で、標準モードでの待機電力は、前述したレーザ発振器１９の１５．８ｋＷと温調器２７の１６ｋＷとを加算した３１．８ｋＷであり、省エネモードでの待機電力は、レーザ発振器１９の３．３ｋＷと温調器２７の１１ｋＷとを加算した１４．３ｋＷである。また、レーザ加工時での消費電力は５６ｋＷ（レーザ発振器１９が４０ｋＷ、温調器２７が１６ｋＷ）である。
【００４６】
次に、図６〜図９のフローチャートに基づいてＮＣ装置２５における制御部Ｓの制御動作について説明する。なお、前記した図２、図３及び図４では、１枚のワークに対し、パンチ加工の後にレーザ加工を１回行う場合を示しているが、以後の説明では、１枚のワークに対し、パンチ加工を間に挟んでレーザ加工を複数回行う例を示している。
【００４７】
図６において、ワークＷについて２枚目以降の加工を実行するかどうかを判断する（ステップ５０１）。なお、ここでの２枚目以降とは、１枚目のワークＷの加工後、それ以降も加工を続行するかどうか、を意味している。２枚目以降の加工を実行しない場合、つまり１枚目の加工で終了する場合には、レーザ加工部Ｂは省エネモードに移行せず、常時標準モードとして加工動作を開始する（ステップ５０３）。
【００４８】
図７は、１枚目のワークＷの加工中に実行する処理であり、加工プログラムが終了したかどうかを判断し（ステップ６０１）、終了していない場合にはレーザ加工を開始したかどうかを判断する（ステップ６０３）。ここでレーザ加工を開始した場合には、データベースＤＢにレーザ加工開始時間を記憶し（ステップ６０５）、その後レーザ加工が終了したかどうかを判断し（ステップ６０７）、終了したらデータベースＤＢにレーザ加工終了始時間を記憶する（ステップ６０９）。
【００４９】
そして、前記ステップ６０１で加工プログラムが終了したと判断したら、データベースＤＢにパンチ・レーザ複合加工機１の運転終了時間を記憶する（ステップ６１１）。
【００５０】
図６に戻り、ステップ５０１で２枚目以降の加工を実行すると判断した場合には、現在省エネモードであるかどうかを判断する（ステップ５０５）。省エネモードの場合には、１枚のワークＷに対する最初のレーザ加工開始までに、標準モードに復旧させる（ステップ５０７）。ここでの復旧開始時間は、図３、図４に示したように、１枚のワークＷに対する最初のレーザ加工開始時間Ｔ１に対し時間ｄ２だけ遡った時間（Ｔ１−ｄ２）となる。
【００５１】
図１０は、２枚目のワークＷに対する加工の後に省エネモードとなっている状態で、３枚目のワークＷに対するレーザ加工を実施する際の標準モードへ復旧するのに時間ｄ２を要していることを示している。なお、ここでは、１枚のワークＷに対するレーザ加工を２回実施する例を示しており、２回のレーザ加工相互間の省エネモードではパンチ加工を実施している。
【００５２】
上記ステップ５０５で現在省エネモードでないと判断した場合には、最初のレーザ加工開始時間Ｔ１＞（ｄ１＋ｄ２）であるかどうかを判断する（ステップ５０６）。ここで最初のレーザ加工開始時間Ｔ１＞（ｄ１＋ｄ２）の場合には、標準モードから省エネモードに移行しかつ省エネモードから標準モードに復旧する時間があるので、運転直後に省エネモードにする（ステップ５０８）。
【００５３】
次に、図８のＮ回目のレーザ加工後に省エネモードに移行すべきかを判断するアルゴリズムを示すフローチャートに進む（ステップ５０９）。図８において、ステップ７０１のＮは、何回目のレーザ加工かを示すカウンタであり、「Ｎ＜１枚のワークＷにおけるレーザ総加工回数」かどうか、つまり１枚のワークＷにおける最後のレーザ加工に対して１回前を含みそれより前のレーザ加工であるかどうかを判断する（ステップ７０３）。
【００５４】
ここで、「Ｎ＜レーザ総加工回数」の場合は、次回（Ｎ＋１回目）のレーザ加工開始時間と今回（Ｎ回目）のレーザ加工終了時間との差が、移行時間ｄ１と復旧時間ｄ２との加算値より大きいかどうか、つまり「次回（Ｎ＋１回目）のレーザ加工開始時間−今回（Ｎ回目）のレーザ加工終了時間（以降、（Ｎ＋１）−（Ｎ）と表現する）＞（ｄ１＋ｄ２）」であるかどうかを判断する（ステップ７０５）。
【００５５】
ここで、[（Ｎ＋１）−（Ｎ）]＞（ｄ１＋ｄ２）の場合は、今回のレーザ加工終了から次回のレーザ加工までの時間（レーザ加工休み時間）内に、今回のレーザ加工（標準モード）から省エネモードに移行する移行時間ｄ１及び、省エネモードから次回のレーザ加工（標準モード）に復旧する復旧時間ｄ２を設定可能である。このため、Ｎ回目（今回）のレーザ加工の終了後に、省エネモードに移行する（ステップ７０７）。
【００５６】
一方、[（Ｎ＋１）−（Ｎ）]＞（ｄ１＋ｄ２）でない場合は、レーザ加工休み時間内に移行時間ｄ１と復旧時間ｄ２とを設定できないので、省エネモードに移行しない（ステップ７０９）。
【００５７】
以後は、「Ｎ＋１」回目のレーザ加工を実行し（ステップ７１１）、ステップ７０３に戻り、該ステップ７０３で「Ｎ＜レーザ総加工回数」でない場合、つまり最後のレーザ加工である場合には終了する。
【００５８】
図８のアルゴリズムの後は、図６に戻り、[（１枚のワークＷに対するプログラム全体の加工時間−１枚のワークＷに対する最後のレーザ加工終了時間）＋次に加工するワークＷの最初のレーザ加工時間]＞（ｄ１＋ｄ２）であるかどうかを判断する（ステップ５１１）。ここで、[（１枚のワークＷに対するプログラム全体の加工時間−１枚のワークＷに対する最後のレーザ加工終了時間）＋次に加工するワークＷの最初のレーザ加工時間]＞（ｄ１＋ｄ２）であれば、最後のレーザ加工後に省エネモードに移行し（ステップ５１３）、そうでない場合には、最後のレーザ加工後に省エネモードに移行しない（ステップ５１５）。
【００５９】
すなわち、前記した図１０において、１枚（２枚目）のワークＷに対するプログラム全体の加工時間をＴＡ、１枚（２枚目）のワークＷに対する最後のレーザ加工終了時間をＴＢ、次に加工するワーク（３枚目）の最初のレーザ加工開始時間をＴ１とすれば、（ＴＡ−ＴＢ）＋Ｔ１＝ＴＣである。このＴＣが（ｄ１＋ｄ２）よりも大きければ（時間が長ければ）、省エネモードに移行する時間があるので、上記ステップ５１３で最後のレーザ加工後に省エネモードに移行するのである。
【００６０】
ステップ５１３で省エネモードに移行した後は、最初のレーザ加工開始時間Ｔ１が標準モードに復旧する復旧時間ｄ２より短いかどうか、つまりＴ１＜ｄ２かどうかを判断し（ステップ５１７）、Ｔ１＜ｄ２であれば、省エネモードから標準モードに復旧させる（ステップ５１９）。逆に、Ｔ１＜ｄ２でない場合（Ｔ１≧ｄ２）には、省エネモードのままにして標準モードに復旧しない（ステップ５２１）。
【００６１】
図１１は、前記した図１０と同様に、２枚目のワークＷに対する加工後に省エネモードとなっている状態で、３枚目のワークＷに対するレーザ加工を実施する際の標準モードへ復旧するのに時間ｄ２を要していることを示している。この場合、復旧時間ｄ２が、３枚目のワークＷに対する加工プログラムでのレーザ加工開始時間Ｔ１より長いので、前の（２枚目の）ワークＷに対する加工プログラムの終了前の時間ＴＤで省エネモードから標準モードに復旧を開始している。
【００６２】
図９は、２枚目以降のワークＷの加工中に実行する処理であり、ステップ８０１におけるＭは、何回レーザ加工を実行するかを示すカウンタである。まず、加工プログラムが終了したかどうかを判断し（ステップ８０３）、終了していない場合には省エネモードを標準モードに復旧させる時間かどうかを判断する（ステップ８０５）。ここで、標準モードに復旧させる時間の場合には標準モードに復旧させる（ステップ８０７）。
【００６３】
その後、レーザ加工を開始したかどうかを判断し（ステップ８０９）、開始した場合には、データベースＤＢにレーザ加工開始時間を記憶する（ステップ８１１）。続くレーザ加工が終了したかどうかの判断で（ステップ８１３）、終了であればデータベースＤＢにレーザ加工終了始時間を記憶する（ステップ８１５）。
【００６４】
次に、Ｍ回目のレーザ加工後に、省エネモードにすべきかどうかを判断し（ステップ８１７）、省エネモードにすべき場合には、省エネモードに設定する（ステップ８１９）。そして、前記ステップ８０３で加工プラグラムが終了したと判断したら、パンチ・レーザ複合加工機１の運転終了時間をデータベースＤＢに記憶する（ステップ８２１）。
【００６５】
以上のように、本実施形態によれば、パンチ・レーザ複合加工機１において、材料搬入やパンチ加工が実施されていてレーザ加工を実施していない場合に、該レーザ加工を実施していないレーザ加工部Ｂを、その待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させるようにしている。このため、加工を実施していないレーザ加工部Ｂの待機時での消費エネルギを低減させることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、加工を実施していないレーザ加工部Ｂが前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間が、省エネモードから標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間と、標準モードから前記省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間とを加算した時間より長い場合に、加工を実施していないレーザ加工部Ｂを省エネモードとして待機させるようにしている。
【００６７】
これにより、レーザ加工部Ｂを省エネモードにすべき場合には確実に省エネモードに設定できて、消費電力の削減を効率よく行うことができる。
【００６８】
図１２は、パンチ加工部Ａを省エネモードとする実施形態を示す、前記図４に対応するタイムチャートである。ここでは、加工動作における時間Ｔ１〜Ｔ２の間でパンチ加工を実施しており、このパンチ加工を実施していない材料搬入時、レーザ加工を行っている間及び材料搬出時を、パンチ加工部Ａの省エネモードとする。
【００６９】
材料搬入時での省エネモードは、パンチ加工開始時Ｔ１から標準モードへの復旧時間ｄ２を差し引いた時間「Ｔ１−ｄ２」までとしている。
【００７０】
パンチ加工部Ａでの省エネモードとしては、例えば下記のような事項を実行する。電動サーボプレスのサーボアンプをオフにする。油圧プレスのブロアモータやアンプをオフにする。タレットや金型を回転させるサーボアンプをオフにする。油圧でダイを上昇させる機構のブロアモータを停止する。パンチの抜きカスを運ぶベルトコンベアのモータとアンプを停止する。
【００７１】
このパンチ加工部Ａでの省エネモードにおいても、パンチ加工の開始時間と終了時間を記憶しておき、２回目以降のパンチ加工を実施していない区間について上記した省エネモードに設定することで、パンチ加工部Ａの待機電力を削減することができる。
【００７２】
なお、省エネモードを実行するレーザ加工またはパンチ加工の開始時間と終了時間は、データベースＤＢの代わりに加工プログラムのヘッダに蓄えることでも代用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ パンチ・レーザ複合加工機（複合加工機）
Ａ パンチ加工部（加工手段）
Ｂ レーザ加工部（加工手段）
Ｓ 制御部（制御手段、待機時間計測手段）
ＤＢ データベース（モード復旧移行時間記憶手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに種類の異なる複数の加工手段を有する複合加工機の運転方法及び運転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合加工機としてパンチ加工とレーザ加工を行うパンチ・レーザ複合加工機がある（下記特許文献１参照）。この複合加工機は、パンチ加工とレーザ加工のいずれか一方の加工を行っている間は、他方の加工を行う加工部は待機状態となり、待機状態の加工部は待機電力を消費することになる。
【０００３】
例えば、上記複合加工機のパンチ加工部でパンチ加工を行っている間は、レーザ加工部（下記特許文献２参照）にとっては待ち時間となり、その待ち時間の間は、次のレーザ加工を素早く立ち上げるために、待機電力を消費する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９２４６５号公報
【特許文献２】特開平９−２７１９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、複合加工機の運転中に加工を実施していない加工部が待機電力を消費することから、エネルギ消費の観点から待機電力をより一層低減することが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、複合加工機の運転中に加工を実施していない加工手段の待機時での消費エネルギを低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、互いに種類の異なる複数の加工手段を有する複合加工機を運転するに際し、前記複数の加工手段のうち加工を実施していない加工手段を、該加工手段の待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加工を実施していない加工手段を、該加工手段の待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させるようにしたので、加工を実施していない加工手段の待機時での消費エネルギを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係わるパンチ・レーザ複合加工機を示す平面図である。
【図２】図１のパンチ・レーザ複合加工機による１枚目のワークの加工動作に対応するレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図３】図１のパンチ・レーザ複合加工機による２枚目のワークの加工動作に対応するレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図４】図１のパンチ・レーザ複合加工機による３枚目のワークの加工動作に対応するレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図５】レーザ加工部に対し省エネモードを採用した場合と採用しない場合とを比較して示した消費電力変化特性図である。
【図６】図１のＮＣ装置による省エネモード変更のタイミングを計算するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図７】図１のＮＣ装置による１枚目のワーク加工中に実行するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図８】図１のＮＣ装置によるＮ回目のレーザ加工後に省エネモードにすべきか判断するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図９】図１のＮＣ装置による２枚目以降のワーク加工中に実行するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１０】２枚目及び３枚目のワークに対する加工プログラムとレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図１１】２枚目及び３枚目のワークに対する図１０とは別の加工プログラムとレーザ加工部の運転モードを示すタイムチャートである。
【図１２】パンチ加工部を省エネモードとする実施形態を示す、図４に対応するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係わる複合加工機としてのパンチ・レーザ複合加工機１を示す平面図である。このパンチ・レーザ複合加工機１は、パンチ加工部Ａとレーザ加工部Ｂとを備えている。これらパンチ加工部Ａ及びレーザ加工部Ｂは、互いに種類の異なる複数の加工手段を構成している。
【００１２】
そして、図示しないベース上に門形のフレーム３が立設しており、このフレーム３には回転可能な上部タレット５を、ベース上に配置した下部タレット７と対向して設けている。上部タレット５、下部タレット７ には、それぞれ周方向に適宜な間隔で相対向した複数のパンチＰ、ダイＤ を装着して上記したパンチ加工部Ａを構成している。
【００１３】
上部タレット５、下部タレット７は同期して回転し、加工を行うパンチＰ、ダイＤがパンチ加工位置Ｋに割り出される。パンチ加工位置Ｋにおいて、図示しないストライカを上下動させることにより、パンチ加工位置Ｋに位置決めされた板状のワークＷにパンチＰとダイＤとの協働でパンチング加工を行う。
【００１４】
ベース上には、パンチ・レーザ複合加工機１の機械全幅にほぼ等しい長さを持つキャレッジベース１１を、図示しない駆動モータ、ボールねじによってＹ軸方向に移動自在に設けている。キャレッジベース１１には、図示しない駆動モータ、ボールねじによってＸ方向へ移動自在なキャレッジ１３を設け、このキャレッジ１３には、加工テーブル１４上のワークＷをクランプする複数のワーククランプ１５を設けている。
【００１５】
また、パンチ・レーザ複合加工機１は、上記したパンチ加工位置Ｋに対してＸ軸方向左側の位置に、レーザ加工ヘッド１７を、図示しない駆動モータ、ボールねじによってＹ軸方向へ移動自在に設けて上記したレーザ加工部Ｂを構成している。
【００１６】
レーザ加工ヘッド１７はパンチ加工位置Ｋに対し、図１中でＸ軸方向左側へ距離Ｘ0だけオフセットされたレーザ加工位置ＬにおいてＹ軸方向に所定範囲移動する。
【００１７】
パンチ・レーザ複合加工機１は、門形のフレーム３を間に挟んでレーザ加工部Ｂと反対側にフロントテーブル１８を備え、このフロントテーブル１８の図１中で下部近傍にレーザ発振器１９を備えている。レーザ発振器１９からレーザビームをレーザ加工ヘッド１ ７に導くビームガイド手段は、レーザ加工位置Ｌの脇の第１のベンドミラー２１及びレーザ加工ヘッド１７上部に設置された第２のベンドミラー２３を有している。レーザ加工ヘッド１７がＹ軸方向の任意の位置に移動しても、レーザ発振器１９で出力されたレーザビームＬＢは、ベンドミラー２１，２３を経てレーザ加工ヘッド１７に案内され、レーザ加工ヘッド１７に備えられた集光レンズで集光された後、ワークＷへ向けて照射される。
【００１８】
レーザ加工を行う際は、レーザ加工ヘッド１７をワークＷの加工開始位置に位置合わせした後、レーザビームを照射しつつ、キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させてワークＷをＸ軸方向へ移動させるとともに、レーザ加工ヘッド１７をＹ軸方向へ移動させる。このようにして、ワークＷの所望位置にレーザ加工を行う。符号２４は、フロントテーブル１８に対しワークＷの搬入及び搬出を行うライン装置である。
【００１９】
このような構成のパンチ・レーザ複合加工機１は、ＮＣ装置２５によってあらかじめ組み込まれ設定されている加工プログラムに従って制御され、ワークＷに対してパンチ加工及びレーザ加工がなされる。
【００２０】
ここで、パンチ・レーザ複合加工機１における一般的な加工プログラムの一例を以下に示す。まず、「加工前段取工程」でライン装置２４によりワークＷを搬入した後、自動金型交換装置がある場合には金型交換を行ってから、「パンチ加工工程」で上記搬入したワークＷに対してパンチ加工、成形、タップ加工などを行う。
【００２１】
次に、「レーザ加工工程」で、パンチ加工モードからレーザ加工モードに切り換えて、上記したパンチ加工工程による加工後のワークＷに対してレーザ加工を行う。
【００２２】
その後は、次に搬入されるワークＷに対する加工に備え、レーザ加工モードからパンチ加工モードに切り換える。なお、レーザ加工の後にパンチ加工を行う場合もある。
【００２３】
最後の「加工後段取工程」では、加工し終わったワークＷをライン装置２４により搬出する。その際、場合によってはレーザ加工ヘッド１７のノズルクリーニングを実施する。
【００２４】
このような加工動作を行うパンチ・レーザ複合加工機１では、パンチ加工部Ａでパンチ加工を行っている間やワークＷの搬入及び搬出の間など、レーザ加工工程以外の工程では、レーザ加工部Ｂは、パンチ加工後のレーザ加工に備えて電源をオフとせずに待機状態としてあり、待機電力を消費している。
【００２５】
本実施形態では、このレーザ加工部Ｂの待機状態での消費エネルギとしての消費電力を低減するために、待機時の消費電力が通常の標準モードから、標準モードよりも待機時の消費電力が少ない省エネモードとする。
【００２６】
なお、ここでのレーザ加工部Ｂの待機状態の標準モードとは、レーザ発振器１９のベース放電（種火放電）を継続して行う状態であって、レーザ加工を即座に行える状態である。ベース放電とは、レーザ光が出射する加工可能な状態に対し、放電電圧を低くしてレーザ光が出射しない状態をいう。
【００２７】
一方、省エネモードとは、ベース放電を停止した状態で、炭酸ガスレーザにおけるレーザガスの供給圧力を低下させたり、あるいはレーザ発振器１９を冷却するための温調器２７による温度調節範囲を拡大させる広域制御とする状態などをいう。広域制御によってコンプレッサの作動、停止頻度を減少でき、電力消費量を低減することが可能となる。
【００２８】
例えば、レーザ発振器１９の待機電力は、標準モードで１５．８ｋＷであるのに対して省エネモードでは３．３ｋＷとなる。また、温調器２７の待機電力は、標準モードで１６ｋＷであるのに対して省エネモードでは１１ｋＷとなる。なお、ここでの省エネモードは、レーザ発振器１９では、ベース放電の停止とレーザガス供給用のターボブロアの停止を実施する場合であり、温調器２７では温度調節範囲を広域制御とする場合である。
【００２９】
このようなレーザガスの供給圧力低下や温調器２７による温度調節範囲の広域制御によって、省エネモードは標準モードに比較して省電力化を図っている。ここで、標準モードから省エネモードに移行する時間（以後、移行時間という）及び、省エネモードから標準モードに復旧するまでの時間（以後、復旧時間という）は、ある程度の時間を要する。
【００３０】
例えば、レーザ発振器１９については、移行時間が３５秒、復旧時間が１０秒で、温調器２７については、移行時間が１０秒、復旧時間が４０秒である。
【００３１】
なお、その他の省エネモードとして、レーザ発振器１９ではベース放電を停止するがターボブロアは動作させたままとし、温調器２７では温度調節範囲を上記の広域制御よりも狭いものとする場合もある。この場合の待機電力は、上記した数値よりも標準モードに近いものとなり、また移行時間及び復旧時間も上記した数値より短縮される。
【００３２】
本実施形態では、上記した省エネモードへの移行時間及び標準モードへの復旧時間を考慮して、標準モードから省エネモードへの移行及び、省エネモードから標準モードへの復旧をより効率的に行うようにしている。具体的には、前回のプログラム加工におけるレーザ加工を実施した時間を記憶しておき、２回目以降の同一のプログラム加工の際に効率的にレーザ加工部Ｂを省エネモードで運転させる。
【００３３】
図２は、図１のパンチ・レーザ複合加工機１により１枚目のワークＷを加工する際のタイムチャートである。加工動作としては、ワークＷをパンチ・レーザ複合加工機１に搬入する材料搬入を行った後に、パンチ加工部Ａによりパンチ加工を実施し、その後時間Ｔ１でレーザ加工部Ｂによりレーザ加工を実施する。
【００３４】
レーザ加工は時間Ｔ２で終了し、その後ワークＷをパンチ・レーザ複合加工機１から搬出する材料搬出を行って、時間Ｔ３で１枚目のワークＷの加工処理が完了（加工プログラム終了）する。この１枚目のワークＷに対する加工処理の間のレーザ加工部Ｂの運転モードは、標準モードであって省エネモードは実施しない。このため、１枚目のワークＷの加工後で２枚目のワークＷの加工開始前には、標準モードとなっている。
【００３５】
このようなレーザ加工部Ｂでの１枚目のワークＷに対する加工動作に関し、開始時間Ｔ１、終了時間Ｔ２、加工処理完了時間Ｔ３を、ＮＣ装置２５のデータベースＤＢに記憶する。このデータベースＤＢへ記憶した各時間に基づいて、制御手段としての制御部Ｓは、加工を実施していないレーザ加工部Ｂが前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間を計測する。また、データベースＤＢには、省エネモードから標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間及び、標準モードから省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間が、それぞれあらかじめ記憶されている。
【００３６】
すなわち、上記した制御部Ｓは、加工を実施していない加工手段が前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間を計測する待機時間計測手段を含んでいる。また、データベースＤＢは、標準モードから省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間及び、省エネモードから標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間をそれぞれ記憶するモード移行復旧時間記憶手段を構成している。
【００３７】
図３は、パンチ・レーザ複合加工機１で、２枚目のワークＷを加工する際のタイムチャートである。加工動作は、図２に示した１枚目と同様であるが、レーザ加工部Ｂで省エネモードを実施している状態を示している。運転モードの変化としては、加工動作開始後すぐに省エネモードへの移行時間（ｄ１）を設定し、さらに、レーザ加工を実施している時間、すなわちＴ１からＴ２までの間の時間の前後に、前記した省エネモードへの移行時間（ｄ１）及び標準モードへの復旧時間（ｄ２）を設定している。
【００３８】
このため、１枚目のワークＷの加工終了後は標準モードとなっているので２枚目の加工動作開始後すぐに時間（ｄ１）を要して省エネモードへ移行し、その後の時間（Ｔ１−ｄ２）まで省エネモードを実施し、その後はレーザ加工開始（時間Ｔ１）まで標準モードへの復旧時間（ｄ２）となる。また、レーザ加工終了時（時間Ｔ２）から時間（ｄ１）を要して省エネモードへ移行することになる。
【００３９】
ここで、移行時間（ｄ１）と復旧時間（ｄ２）とを加算した時間（ｄ１＋ｄ２）を、パンチ加工をするなどレーザ加工を実施していない時間（以後、レーザ加工休み時間という）が超える場合に省エネモードを実行する。なお、図３の２枚目のワークを加工する場合は１枚目の加工終了後に標準モードになっているため、さらに移行時間（ｄ１）を加算した時間（ｄ１＋ｄ１＋ｄ２）がパンチ加工をするなどレーザ加工を実施していない時間を超える場合に省エネモードを実行する。図３でのレーザ加工休み時間は、加工動作開始から時間Ｔ１までの時間と、時間Ｔ２から材料搬出完了の時間Ｔ３までの時間とを加算した時間となる。
【００４０】
なお、省エネモードは、レーザ加工休み時間の長さに応じて適宜変更して最適な制御を実施する。例えば、レーザ加工休み時間が、レーザ発信器１９と温度調器２７の移行時間及び復旧時間を考慮して４５秒以内の場合は省エネモードを実施せず、４５秒以上５０秒以内の場合はレーザ発振器１９についてはベース放電のみ停止し、５０秒以上の場合はレーザ発振器１９についてはベース放電の停止とともにターボブロアも停止させる。また、レーザ加工とパンチ加工とを頻繁に切り換えるような場合には、レーザ発振器１９が不安定になることを防ぐために温調器２７を省エネモードとせずに、レーザ発振器１９のみを省エネモードとする。
【００４１】
図４は、パンチ・レーザ複合加工機１で、３枚目のワークＷを加工する際のタイムチャートである。加工動作は、図３に示した２枚目と同様であるが、レーザ加工部Ｂで省エネモードを実施している状態を示している。図３の２枚目の処理と比べて、加工動作開始時点ですでに省エネモードに移行している状態にあるため、加工動作開始後すぐの省エネモードへの移行時間（ｄ１）を必要としない点のみが異なる。運転モードの変化としては、レーザ加工を実施している時間、すなわちＴ１からＴ２までの間の時間の前後に、前記した省エネモードへの移行時間（ｄ１）及び標準モードへの復旧時間（ｄ２）を設定している。
【００４２】
このため、省エネモードは加工動作開始から時間（Ｔ１−ｄ２）まで実施し、その後はレーザ加工開始（時間Ｔ１）まで標準モードへの復旧時間（ｄ２）となる。また、レーザ加工終了時（時間Ｔ２）から時間（ｄ１）を要して省エネモードへ移行することになる。
【００４３】
図４でのレーザ加工休み時間は、加工動作開始から時間Ｔ１までの時間と、時間Ｔ２から材料搬出完了の時間Ｔ３までの時間とを加算した時間となる。
【００４４】
図５は、このようにして省エネモードを実施した場合（図４の３枚目の処理）の消費電力を実線で示し、省エネモードを実施せずに標準モードのままとした場合の消費電力を一点鎖線で示している。ここで図中の実線と一点鎖線で囲まれた斜線で示す部分が省エネモードを実施したことによる消費電力の削減分に相当する。
【００４５】
なお、図５中で、標準モードでの待機電力は、前述したレーザ発振器１９の１５．８ｋＷと温調器２７の１６ｋＷとを加算した３１．８ｋＷであり、省エネモードでの待機電力は、レーザ発振器１９の３．３ｋＷと温調器２７の１１ｋＷとを加算した１４．３ｋＷである。また、レーザ加工時での消費電力は５６ｋＷ（レーザ発振器１９が４０ｋＷ、温調器２７が１６ｋＷ）である。
【００４６】
次に、図６〜図９のフローチャートに基づいてＮＣ装置２５における制御部Ｓの制御動作について説明する。なお、前記した図２、図３及び図４では、１枚のワークに対し、パンチ加工の後にレーザ加工を１回行う場合を示しているが、以後の説明では、１枚のワークに対し、パンチ加工を間に挟んでレーザ加工を複数回行う例を示している。
【００４７】
図６において、ワークＷについて２枚目以降の加工を実行するかどうかを判断する（ステップ５０１）。なお、ここでの２枚目以降とは、１枚目のワークＷの加工後、それ以降も加工を続行するかどうか、を意味している。２枚目以降の加工を実行しない場合、つまり１枚目の加工で終了する場合には、レーザ加工部Ｂは省エネモードに移行せず、常時標準モードとして加工動作を開始する（ステップ５０３）。
【００４８】
図７は、１枚目のワークＷの加工中に実行する処理であり、加工プログラムが終了したかどうかを判断し（ステップ６０１）、終了していない場合にはレーザ加工を開始したかどうかを判断する（ステップ６０３）。ここでレーザ加工を開始した場合には、データベースＤＢにレーザ加工開始時間を記憶し（ステップ６０５）、その後レーザ加工が終了したかどうかを判断し（ステップ６０７）、終了したらデータベースＤＢにレーザ加工終了始時間を記憶する（ステップ６０９）。
【００４９】
そして、前記ステップ６０１で加工プログラムが終了したと判断したら、データベースＤＢにパンチ・レーザ複合加工機１の運転終了時間を記憶する（ステップ６１１）。
【００５０】
図６に戻り、ステップ５０１で２枚目以降の加工を実行すると判断した場合には、現在省エネモードであるかどうかを判断する（ステップ５０５）。省エネモードの場合には、１枚のワークＷに対する最初のレーザ加工開始までに、標準モードに復旧させる（ステップ５０７）。ここでの復旧開始時間は、図３、図４に示したように、１枚のワークＷに対する最初のレーザ加工開始時間Ｔ１に対し時間ｄ２だけ遡った時間（Ｔ１−ｄ２）となる。
【００５１】
図１０は、２枚目のワークＷに対する加工の後に省エネモードとなっている状態で、３枚目のワークＷに対するレーザ加工を実施する際の標準モードへ復旧するのに時間ｄ２を要していることを示している。なお、ここでは、１枚のワークＷに対するレーザ加工を２回実施する例を示しており、２回のレーザ加工相互間の省エネモードではパンチ加工を実施している。
【００５２】
上記ステップ５０５で現在省エネモードでないと判断した場合には、最初のレーザ加工開始時間Ｔ１＞（ｄ１＋ｄ２）であるかどうかを判断する（ステップ５０６）。ここで最初のレーザ加工開始時間Ｔ１＞（ｄ１＋ｄ２）の場合には、標準モードから省エネモードに移行しかつ省エネモードから標準モードに復旧する時間があるので、運転直後に省エネモードにする（ステップ５０８）。
【００５３】
次に、図８のＮ回目のレーザ加工後に省エネモードに移行すべきかを判断するアルゴリズムを示すフローチャートに進む（ステップ５０９）。図８において、ステップ７０１のＮは、何回目のレーザ加工かを示すカウンタであり、「Ｎ＜１枚のワークＷにおけるレーザ総加工回数」かどうか、つまり１枚のワークＷにおける最後のレーザ加工に対して１回前を含みそれより前のレーザ加工であるかどうかを判断する（ステップ７０３）。
【００５４】
ここで、「Ｎ＜レーザ総加工回数」の場合は、次回（Ｎ＋１回目）のレーザ加工開始時間と今回（Ｎ回目）のレーザ加工終了時間との差が、移行時間ｄ１と復旧時間ｄ２との加算値より大きいかどうか、つまり「次回（Ｎ＋１回目）のレーザ加工開始時間−今回（Ｎ回目）のレーザ加工終了時間（以降、（Ｎ＋１）−（Ｎ）と表現する）＞（ｄ１＋ｄ２）」であるかどうかを判断する（ステップ７０５）。
【００５５】
ここで、[（Ｎ＋１）−（Ｎ）]＞（ｄ１＋ｄ２）の場合は、今回のレーザ加工終了から次回のレーザ加工までの時間（レーザ加工休み時間）内に、今回のレーザ加工（標準モード）から省エネモードに移行する移行時間ｄ１及び、省エネモードから次回のレーザ加工（標準モード）に復旧する復旧時間ｄ２を設定可能である。このため、Ｎ回目（今回）のレーザ加工の終了後に、省エネモードに移行する（ステップ７０７）。
【００５６】
一方、[（Ｎ＋１）−（Ｎ）]＞（ｄ１＋ｄ２）でない場合は、レーザ加工休み時間内に移行時間ｄ１と復旧時間ｄ２とを設定できないので、省エネモードに移行しない（ステップ７０９）。
【００５７】
以後は、「Ｎ＋１」回目のレーザ加工を実行し（ステップ７１１）、ステップ７０３に戻り、該ステップ７０３で「Ｎ＜レーザ総加工回数」でない場合、つまり最後のレーザ加工である場合には終了する。
【００５８】
図８のアルゴリズムの後は、図６に戻り、[（１枚のワークＷに対するプログラム全体の加工時間−１枚のワークＷに対する最後のレーザ加工終了時間）＋次に加工するワークＷの最初のレーザ加工時間]＞（ｄ１＋ｄ２）であるかどうかを判断する（ステップ５１１）。ここで、[（１枚のワークＷに対するプログラム全体の加工時間−１枚のワークＷに対する最後のレーザ加工終了時間）＋次に加工するワークＷの最初のレーザ加工時間]＞（ｄ１＋ｄ２）であれば、最後のレーザ加工後に省エネモードに移行し（ステップ５１３）、そうでない場合には、最後のレーザ加工後に省エネモードに移行しない（ステップ５１５）。
【００５９】
すなわち、前記した図１０において、１枚（２枚目）のワークＷに対するプログラム全体の加工時間をＴＡ、１枚（２枚目）のワークＷに対する最後のレーザ加工終了時間をＴＢ、次に加工するワーク（３枚目）の最初のレーザ加工開始時間をＴ１とすれば、（ＴＡ−ＴＢ）＋Ｔ１＝ＴＣである。このＴＣが（ｄ１＋ｄ２）よりも大きければ（時間が長ければ）、省エネモードに移行する時間があるので、上記ステップ５１３で最後のレーザ加工後に省エネモードに移行するのである。
【００６０】
ステップ５１３で省エネモードに移行した後は、最初のレーザ加工開始時間Ｔ１が標準モードに復旧する復旧時間ｄ２より短いかどうか、つまりＴ１＜ｄ２かどうかを判断し（ステップ５１７）、Ｔ１＜ｄ２であれば、省エネモードから標準モードに復旧させる（ステップ５１９）。逆に、Ｔ１＜ｄ２でない場合（Ｔ１≧ｄ２）には、省エネモードのままにして標準モードに復旧しない（ステップ５２１）。
【００６１】
図１１は、前記した図１０と同様に、２枚目のワークＷに対する加工後に省エネモードとなっている状態で、３枚目のワークＷに対するレーザ加工を実施する際の標準モードへ復旧するのに時間ｄ２を要していることを示している。この場合、復旧時間ｄ２が、３枚目のワークＷに対する加工プログラムでのレーザ加工開始時間Ｔ１より長いので、前の（２枚目の）ワークＷに対する加工プログラムの終了前の時間ＴＤで省エネモードから標準モードに復旧を開始している。
【００６２】
図９は、２枚目以降のワークＷの加工中に実行する処理であり、ステップ８０１におけるＭは、何回レーザ加工を実行するかを示すカウンタである。まず、加工プログラムが終了したかどうかを判断し（ステップ８０３）、終了していない場合には省エネモードを標準モードに復旧させる時間かどうかを判断する（ステップ８０５）。ここで、標準モードに復旧させる時間の場合には標準モードに復旧させる（ステップ８０７）。
【００６３】
その後、レーザ加工を開始したかどうかを判断し（ステップ８０９）、開始した場合には、データベースＤＢにレーザ加工開始時間を記憶する（ステップ８１１）。続くレーザ加工が終了したかどうかの判断で（ステップ８１３）、終了であればデータベースＤＢにレーザ加工終了始時間を記憶する（ステップ８１５）。
【００６４】
次に、Ｍ回目のレーザ加工後に、省エネモードにすべきかどうかを判断し（ステップ８１７）、省エネモードにすべき場合には、省エネモードに設定する（ステップ８１９）。そして、前記ステップ８０３で加工プラグラムが終了したと判断したら、パンチ・レーザ複合加工機１の運転終了時間をデータベースＤＢに記憶する（ステップ８２１）。
【００６５】
以上のように、本実施形態によれば、パンチ・レーザ複合加工機１において、材料搬入やパンチ加工が実施されていてレーザ加工を実施していない場合に、該レーザ加工を実施していないレーザ加工部Ｂを、その待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させるようにしている。このため、加工を実施していないレーザ加工部Ｂの待機時での消費エネルギを低減させることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、加工を実施していないレーザ加工部Ｂが前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間が、省エネモードから標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間と、標準モードから前記省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間とを加算した時間より長い場合に、加工を実施していないレーザ加工部Ｂを省エネモードとして待機させるようにしている。
【００６７】
これにより、レーザ加工部Ｂを省エネモードにすべき場合には確実に省エネモードに設定できて、消費電力の削減を効率よく行うことができる。
【００６８】
図１２は、パンチ加工部Ａを省エネモードとする実施形態を示す、前記図４に対応するタイムチャートである。ここでは、加工動作における時間Ｔ１〜Ｔ２の間でパンチ加工を実施しており、このパンチ加工を実施していない材料搬入時、レーザ加工を行っている間及び材料搬出時を、パンチ加工部Ａの省エネモードとする。
【００６９】
材料搬入時での省エネモードは、パンチ加工開始時Ｔ１から標準モードへの復旧時間ｄ２を差し引いた時間「Ｔ１−ｄ２」までとしている。
【００７０】
パンチ加工部Ａでの省エネモードとしては、例えば下記のような事項を実行する。電動サーボプレスのサーボアンプをオフにする。油圧プレスのブロアモータやアンプをオフにする。タレットや金型を回転させるサーボアンプをオフにする。油圧でダイを上昇させる機構のブロアモータを停止する。パンチの抜きカスを運ぶベルトコンベアのモータとアンプを停止する。
【００７１】
このパンチ加工部Ａでの省エネモードにおいても、パンチ加工の開始時間と終了時間を記憶しておき、２回目以降のパンチ加工を実施していない区間について上記した省エネモードに設定することで、パンチ加工部Ａの待機電力を削減することができる。
【００７２】
なお、省エネモードを実行するレーザ加工またはパンチ加工の開始時間と終了時間は、データベースＤＢの代わりに加工プログラムのヘッダに蓄えることでも代用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ パンチ・レーザ複合加工機（複合加工機）
Ａ パンチ加工部（加工手段）
Ｂ レーザ加工部（加工手段）
Ｓ 制御部（制御手段、待機時間計測手段）
ＤＢ データベース（モード復旧移行時間記憶手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに種類の異なる複数の加工手段を有する複合加工機を運転するに際し、前記複数の加工手段のうち加工を実施していない加工手段を、該加工手段の待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させることを特徴とする複合加工機の運転方法。
【請求項２】
前記加工を実施していない加工手段が前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間が、前記省エネモードから前記標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間と、前記標準モードから前記省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間とを加算した時間より長い場合に、前記加工を実施していない加工手段を前記省エネモードとして待機させることを特徴とする請求項１に記載の複合加工機の運転方法。
【請求項３】
互いに種類の異なる複数の加工手段を有する複合加工機の運転装置であって、前記複数の加工手段のうち少なくとも一つは、加工を実施していない状態での待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない消費エネルギとなる省エネモードを備え、前記複合加工機を運転するに際し、前記省エネモードを備える加工手段を、加工を実施していない状態で前記省エネモードで待機するよう制御する制御手段を備えていることを特徴とする複合加工機の運転装置。
【請求項４】
前記加工を実施していない加工手段が前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間を計測する待機時間計測手段と、前記標準モードから前記省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間及び、前記省エネモードから前記標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間をそれぞれ記憶するモード移行復旧時間記憶手段とを有し、前記制御手段は、前記待機時間計測手段が計測した待機時間が、前記モード移行復旧時間記憶手段が記憶する前記省エネモード移行時間と前記標準モード復旧時間とを加算した時間より長い場合に、前記加工を実施していない加工手段を前記省エネモードとして待機させるよう制御することを特徴とする請求項３に記載の複合加工機の運転装置。
【請求項１】
互いに種類の異なる複数の加工手段を有する複合加工機を運転するに際し、前記複数の加工手段のうち加工を実施していない加工手段を、該加工手段の待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない省エネモードで待機させることを特徴とする複合加工機の運転方法。
【請求項２】
前記加工を実施していない加工手段が前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間が、前記省エネモードから前記標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間と、前記標準モードから前記省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間とを加算した時間より長い場合に、前記加工を実施していない加工手段を前記省エネモードとして待機させることを特徴とする請求項１に記載の複合加工機の運転方法。
【請求項３】
互いに種類の異なる複数の加工手段を有する複合加工機の運転装置であって、前記複数の加工手段のうち少なくとも一つは、加工を実施していない状態での待機時の消費エネルギが通常待機時の標準モードに比較して少ない消費エネルギとなる省エネモードを備え、前記複合加工機を運転するに際し、前記省エネモードを備える加工手段を、加工を実施していない状態で前記省エネモードで待機するよう制御する制御手段を備えていることを特徴とする複合加工機の運転装置。
【請求項４】
前記加工を実施していない加工手段が前回加工を終了した時点から次回加工を開始する時点までの待機時間を計測する待機時間計測手段と、前記標準モードから前記省エネモードに移行するのに必要な省エネモード移行時間及び、前記省エネモードから前記標準モードに復旧するのに必要な標準モード復旧時間をそれぞれ記憶するモード移行復旧時間記憶手段とを有し、前記制御手段は、前記待機時間計測手段が計測した待機時間が、前記モード移行復旧時間記憶手段が記憶する前記省エネモード移行時間と前記標準モード復旧時間とを加算した時間より長い場合に、前記加工を実施していない加工手段を前記省エネモードとして待機させるよう制御することを特徴とする請求項３に記載の複合加工機の運転装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１７１０８４（Ｐ２０１２−１７１０８４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８５１３（Ｐ２０１１−３８５１３）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
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