JP2004098150A

JP2004098150A - 切断加工方法と切断加工システム

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Publication number: JP2004098150A
Application number: JP2002266356A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nagayama; 長山　隆志; Shigeo Nishida; 西田　茂雄
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: JP4161177B2

Abstract

【解決手段】閉ループの輪郭Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を有する製品３（文字『カ』）を加工ヘッド１２により被加工物２から切り出すに当って、上記輪郭の複数箇所に傾斜切断領域１００を設ける（太字の線の箇所）。この傾斜切断領域１００は、加工ヘッドを傾斜させて被加工物２を切断加工する。
製品３の各輪郭全域をそれぞれ連続して切断加工すると、傾斜切断領域１００である製品３側の切断面は斜め下方を向いた傾斜面となり、残材側の切断面は斜め上方を向いた傾斜面となる。そのため、製品３側の傾斜面が残材側の傾斜面に載置されることで、製品３が残材から落下することがない。
【効果】従来のようなミクロジョイントを設ける必要がないので、切断加工後の分離作業等を省略できる。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切断加工方法と切断加工システムに関し、より詳しくは、板状の被加工物から閉ループの輪郭を備える製品を切り出す切断加工方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ加工機によって板状の被加工物を所要の形状に切断加工することは周知である。そして、レーザ加工機の加工ヘッドによって被加工物に対して鉛直方向からレーザ光線を照射して閉ループの輪郭を有する製品を切り出す場合には、上記製品の輪郭となる切断線の複数箇所を切断せずに僅かに残すようにしている。これらの切断しないで僅かに残す箇所は従来からミクロジョイントと称されている。
このように、従来では、切断加工時に複数のミクロジョイントを残すことにより、製品の外方側となる残材から製品が分離して落下するのを防止している。これによって、製品が落下することによる損傷を防止するとともに、レーザ切断の際に発生する火花によって既に切断加工済みの製品が損傷しないようにしている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特公平７−１１７８４７号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、従来では被加工物から閉ループの輪郭を有する製品を切り出す際にミクロジョイントを設けていたので、次のような欠点があった。すなわち、被加工物に対して製品となる輪郭（切断線）を切断加工した後に、上記複数のミクロジョイントを切り離して製品を被加工物から分離させる作業が必要になる。また、分離させた後には、製品の輪郭に残ったミクロジョイントであった部分のバリを取り除く仕上げ作業が必要であった。
このように、従来ではミクロジョイントを設けることに伴って、切断加工後における製品の分離作業と仕上げ作業が必要になるという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、請求項１に記載した第１の発明は、加工ヘッドを板状の被加工物に対して相対移動させて、上記被加工物から閉ループの輪郭を有する製品を切り出す切断加工方法であって、
上記製品の閉ループとなる輪郭に上記加工ヘッドの先端のノズル部を傾斜させて上記被加工物に切断加工を施す傾斜切断領域を設けて、上記製品の閉ループとなる輪郭に沿って加工ヘッドによって被加工物に連続的に切断加工を施す際に、上記傾斜切断領域において製品側の切断面を斜め下方を向いた傾斜面に形成するとともに、残材側の切断面を斜め上方を向いた傾斜面に形成して、上記製品がその周囲の残材から落下するのを防止した者である。
また、請求項５に記載した第２の発明は、傾斜角度を変更可能に構成されるとともに板状の被加工物に対して相対移動させて該被加工物を所要の形状に切断する加工ヘッドと、上記被加工物から切り出すべき製品の図面データをもとにして上記加工ヘッドを作動させるための加工データを作成する加工データ作成手段と、この加工データ作成手段で作成した加工データに基づいて上記加工ヘッドの作動を制御する制御装置とを備えて、上記被加工物から閉ループの輪郭を有する製品を切り出す切断加工システムであって、
上記加工データ作成手段により加工データを作成する際に、加工ヘッドによる被加工物の切断面が傾斜する傾斜切断領域を設定可能に構成し、上記加工ヘッドによる上記傾斜切断領域の切断加工の際には上記加工ヘッドのノズル部を傾斜させるように構成したものである。
上記第１の発明によれば、製品の輪郭となる部分の全域は、上述したミクロジョイントを設けることなく連続的に切断するようにしている。そして、切断加工後においては、製品側の斜め下方を向いた傾斜面が、残材側の斜め上方を向いた傾斜面に載置されるので、製品はその外方位置の残材から下方へ落下することはない。
また、上記第２の発明によれば、上記加工ヘッドにより上記傾斜切断領域の切断加工することにより、製品の輪郭となる部分の全域は、上述したミクロジョイントを設けることなく連続的に切断するようにしている。そして、切断加工後には、傾斜切断領域であった製品側の切断面を斜め下方を向いた傾斜面にすることができるとともに、残材側の切断面を斜め上方を向いた傾斜面とすることができる。そのため、製品側の傾斜面が残材側の傾斜面に載置されるので、製品はその外方位置の残材から下方へ落下することはない。
したがって、上記本発明においては、製品に対する切断加工が終了すると、該製品を残材から単に持ち上げて取り外すだけでよい。そのため、本発明においては、従来行なっていたミクロジョイントの分離作業およびその後の仕上げ作業を省略することができる。したがって、従来と比較して、切断加工後の作業が簡単な切断加工方法と切断加工システムを提供できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において１は切断加工システムであり、この切断加工システム１は板状の被加工物２に切断加工を施して所要の形状の製品３を切り出すことができる。図３に示すように、切断加工システム１によって被加工物２から切り出す製品３は、例えば『加』のように閉ループの輪郭を有する切り文字である。
切断加工システム１は、従来公知の構成を備えた３次元５軸レーザ加工機４と、製品３の図面データを作成する従来公知のＣＡＤ装置５と、ＣＡＤ装置５で作成した製品の図面データをもとにして、被加工物２から製品３を切り出すために必要な３次元５軸レーザ加工機４の加工データを作成するＣＡＭ装置６とを備えている。
ＣＡＤ装置５は従来公知のものと同じであり、このＣＡＤ装置５によって製品３の図面データを作成するようにしている。そして、このＣＡＤ装置５で作成した製品３の図面データは、ＣＡＭ装置６に送信されるようになっている。ＣＡＤ装置５で作成された製品３の図面データがＣＡＭ装置６に送信されると、それを基にして該製品３を切り出すために必要なレーザ加工機４の作動を制御する加工データが作成される。つまり、製品３の輪郭を構成する複数の線に応じた加工データがＣＡＭ装置６で作成される。
【０００６】
３次元５軸レーザ加工機４は、被加工物２を載置して水平面のＸ方向に移動可能に設けた加工テーブル７と、水平面における上記Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能に設けた可動ケーシング８と、レーザ光線を発振するレーザ発振器１１と、上記可動ケーシング８における下部にＺ方向（鉛直方向）に昇降自在に取付けられて被加工物２にレーザ光線を照射して切断加工を施す加工ヘッド１２とを備えている。
被加工物２は金属製で板状に形成されており、この被加工物２が加工テーブル７上に載置されると、クランプ９により被加工物２の一側が把持されて加工テーブル７の所定位置に位置決めされるようになっている。このように加工テーブル７上に載置された被加工物２は水平に支持されるようになっている。
【０００７】
図２に示すように、加工ヘッド１２は、その先端部には円錐形のノズル１２Ａを取り付けており、水平軸を回転中心とするＡ軸を正逆に回転して傾斜角度を変更できるとともに、上記Ｚ軸と平行な鉛直軸を回転中心とするＣ軸を回転できるようになっている。これにより、加工ヘッド１２は、所要の傾斜角度に傾斜できるようになっている。なお、このような構成を有する加工ヘッド１２は、例えば特公平３−５５２３４号によって公知なので詳細な説明は省略する。
さらに、図１に示すように、３次元５軸レーザ加工機４は、上記加工ヘッド１２他の作動部材の作動を制御する制御装置１３を備えている。上記ＣＡＭ装置６で作成した加工データは、この制御装置１３に送信されるようになっている。そして、この制御装置１３によって、上記加工テーブル７の駆動源、レーザ発振器１１、可動ケーシング８の駆動源、加工ヘッド１２を昇降および揺動させる駆動源の作動を制御するようにしている。
このように、制御装置１３によって上記レーザ発振器１１および上記各駆動源の作動を制御することにより、加工テーブル７上の被加工物２と加工ヘッド１２のノズル１２Ａとを相対移動させて、板状の被加工物２に所要の切断加工を施すことができるようになっている。
上述した切断加工システム１の構成および作動は従来公知のものと変わる所はない。
【０００８】
しかして、本実施例は、上述した構成を前提として、被加工物２にミクロジョイント（微小な切り残し部）を設けることなく閉ループの輪郭を有する製品３を切り出すことができるようにしたものである。
すなわち、図３に例示したように、閉ループの輪郭を備えた製品３となる『加』を切り出す場合において、閉ループの輪郭の一部について加工ヘッド１２により被加工物２を切断面が斜めになるように切断する複数の傾斜切断領域１００を設けたものである（太字で表示した箇所）。このように傾斜切断領域１００を設けることによって、閉ループとなる製品３の輪郭の全域を連続的に切断加工することができ、切断加工後において製品３がその周囲の残材（非製品部分）から下方へ落下しないようにしている。
【０００９】
本実施例では、ＣＡＤ装置５からＣＡＭ装置６に製品３の図面データが送信されると、このＣＡＭ装置６において図面データを読み込み、切断図形として画面に表示させ、その図形を構成する線のうち傾斜切断領域１００となる線をオペレータがＣＡＭ装置６の画面上で指定するようにしている。これとともに、切断開始位置、切断経路、配置等を指定することによってＣＡＭ装置において、加工データが作成されることになる。
ここで、図３に示した製品３としての切り文字『加』を被加工物２から切り出す場合を例にとって説明する。この場合には、左方側の『力』と右方側の『口』とによって切り文字である製品３が構成されるので、それら『力』と『口』とを閉ループの輪郭に沿って被加工物２に加工ヘッド１２で切断加工を施すことになる。
右方側の『口』における外方側の輪郭Ｒ１は８本の直線Ａ〜Ｈによって閉ループとして構成されており、また、『口』における内方側の輪郭Ｒ２は、４本の直線Ａ’〜Ｄ’によって閉ループとして構成されている。
また、左方側の『カ』については、この文字の外方側の輪郭Ｒ３が閉ループとなっており、この閉ループの輪郭Ｒ３は１４本の直線（Ｊ、Ｋ、Ｍ、Ｏ、Ｐ、Ｒ、Ｓ、Ｕ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ａ１，Ｂ１）と４本の曲線（Ｌ、Ｎ、Ｑ、Ｖ）とによって構成されている。
上記３つの閉ループの輪郭Ｒ１〜Ｒ３に沿って被加工物２を連続的に切断加工することで、『加』という切り文字の製品３を切り出すことができるようになっている。
【００１０】
本実施例では、右方側の『口』における外側の輪郭Ｒ１に沿って被加工物２に切断加工を施す場合には、直線Ａの一端の近くにピアッシング孔Ｐ１を穿設し、そこから切断箇所を移動させてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄという反時計回りで、直線Ａ〜Ｈを連続的に切断加工するようにしている。また、内方側の輪郭Ｒ２に切断加工を施す場合には、その内方側の位置に先ずピアシング孔Ｐ２を穿設し、その後から切断箇所を直線Ａ’まで移動させ、その後は反時計回りでＡ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’さらにＡ’の残りの順序で切断を行なうようになっている。ここで、内方側の輪郭Ｒ２は、その内方側の部分を切り捨てることになるので、この輪郭２の一部には傾斜切断領域を設けていない。
【００１１】
また、左方側の『カ』の輪郭Ｒ３に切断加工を施す場合には、直線Ｊの近辺にピアシング孔Ｐ３を穿設した後、直線Ｊの端部まで連続的に切断位置を移動させて、以下、直線Ｊ、Ｋ、次に曲線Ｌ、さらに直線Ｍという反時計回りで輪郭Ｒ３を構成する直線と曲線を連続的に切断するようにしている。
そこで、本実施例では、ＣＡＭ装置６の画面上において、先ず、右方側の『口』における外側の輪郭Ｒ１に関して、直線Ｈの箇所およびそれから最も離隔してそれと平行な２つの直線Ｂ、Ｆの箇所を傾斜切断領域１００としてオペレータが指定する（太線の部分）。また、傾斜切断領域１００として指定した直線Ｈ、Ｂ、Ｆの隣接箇所の直線Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇは、接続領域１０２となり、上記傾斜切断領域１００、接続領域１０２以外の輪郭Ｒ１を構成する線の箇所は、通常切断領域となる。通常切断領域では加工ヘッド１２のノズル１２Ａを鉛直方向に支持して、被加工物２に切断加工を施すものであり、傾斜切断領域１００では加工ヘッド１２のノズル１２Ａを鉛直方向に対して所定角度傾斜させて被加工物２に切断加工を施すものである。さらに、接続領域では、加工ヘッド１２のノズル１２Ａを鉛直方向の支持状態から徐々に傾斜させ、あるいは所定角度の傾斜状態から鉛直方向に復帰させ、あるいは、復帰後において逆に傾斜させて切断加工を施すものである。
なお、上述したように内方側の輪郭Ｒ２の内側は、切り落として分離させる不要部分となるので、この輪郭Ｒ２を構成する各線には、傾斜切断領域を設けず、全て加工ヘッド１２のノズル１２Ａを鉛直方向に支持して切断加工を行う通常切断領域とする。
【００１２】
上記傾斜切断領域１００および接続領域１０２は、被加工物２に対して各輪郭Ｒ１〜Ｒ３に沿って加工ヘッド１２が切断加工を施す際に、加工ヘッド１２のノズル１２Ａを傾斜させる領域となるものである。また、通常切断領域においては、被加工物２に対して各輪郭Ｒ１〜Ｒ３に沿って加工ヘッド１２で切断加工を施す際に加工ヘッド１２のノズル１２Ａを鉛直方向に支持させるものである。このように鉛直方向に支持される加工ヘッド１２のノズル１２Ａの軸心を基準として、上記傾斜切断領域１００では、切断加工の進行方向に向かって右方側（残材となる側）に所定角度θだけ傾斜させるようにしている（図４参照）。また、傾斜切断領域１００の手前側となる接続領域１０２（例えば直線Ａ、直線Ｅ）においては、鉛直方向から上記所定角度まで徐々に加工ヘッド１２を先端が切断加工の進行方向後側に傾斜させるようにしてあり、他方、傾斜切断領域１００を過ぎた隣接箇所の接続領域１０２（例えば直線Ｃ）においては、所定角度の傾斜状態から徐々に傾斜角度を減少させて鉛直方向に復帰させるようになっている。傾斜切断領域１００に挟まれた接続領域１０２（例えば、直線Ｇ）においては、所定角度の傾斜状態から徐々に傾斜角度を減少させて、略中央部での鉛直状態を経て、反対側に所定角度まで傾斜させるようになっている。
【００１３】
このように、傾斜切断領域１００を設定することで、各輪郭Ｒ１からＲ３に対して切断加工が終了した時点において、上記傾斜切断領域１００は、製品３となる側の切断面は斜め下方を向いた傾斜面３Ａとなり、残材側の切断面は斜め上方を向いた傾斜面２Ａとなる（図５）。そして、製品３の傾斜面３Ａが残材の傾斜面２Ａに載置されることで、製品３がその周囲の残材から下方へ落下するのを防止するようにしている。
本実施例では、被加工物２の板厚の違いに応じて、上記傾斜面２Ａ，３Ａの角度、すなわち傾斜切断領域１００での加工ヘッド１２の傾斜角度θを異ならせるようにしている。
本実施例では、オペレータがＣＡＭ装置６で傾斜切断領域１００を設定すると、ＣＡＭ装置６は予め記憶した計算式によって傾斜角度θを演算して求めるようになっている。つまり、被加工物２の肉厚が薄い場合であっても、各輪郭Ｒ１〜Ｒ３を切断加工が終わった時点において、製品３の傾斜面３Ａが残材の傾斜面２Ａに確実に載置されるような傾斜角度θをＣＡＭ装置６で演算して求めるようにしている。なお、本実施例においては、ほとんどの厚さの被加工物２は、切断不良を防止するために傾斜角度θを２０度以内に設定するようにしてあり、傾斜角度θを求める計算式は次のようになっている。
図５において、加工ヘッド１２によるレーザ切断の切断幅をＷ（固定値）とし、被加工物２の板厚をｔとして、次の計算式を用いる。
傾斜角度θ＝Ｓｉｎ^−１（Ｗ÷ｔ×２）
なお、この計算式は加工テーブルが高速で移動して製品が残材に対して多少ずれても落下しないよう余裕をもたせた式であり、ずれ具合により適宜決めるようにすればよい。
また、本実施例では、鉛直方向に支持した加工ヘッド１２のノズル１２Ａを傾斜させる場合には、次のように行なうようにしている。すなわち、図２に示すように、先ずＣ軸により上記加工ヘッド１２を所要量だけ回転させて、Ａ軸の中心軸を傾斜切断領域１００に略平行にしておく。その状態で製品の輪郭に沿うようにＸＹ軸を駆動し、接続領域にさしかかると、Ａ軸のみを回転させて加工ヘッド１２のノズル１２Ａを傾斜させて、予め予定した傾斜角度と略平行に位置させることで、上記傾斜切断領域１００において加工ヘッド１２のノズル１２Ａを所定傾斜角度に支持するようにしている。
同様に、左方側の『カ』について直線Ｚと、それと平行でそれから最も離隔した直線Ｔと、直線Ｔに続く直線Ｕと、直線Ｚから最も離隔した直線Ｍについて、ＣＡＭ装置６により傾斜切断領域１００としてオペレータが指定する（太線の部分）。また、傾斜切断領域１００として指定した直線Ｚ、Ｍ、Ｔ、Ｕの隣接箇所である曲線Ｌ，Ｎ、直線Ｓ、曲線Ｖ、直線Ｙ、Ａ１は、接続領域１０２となり、上記傾斜切断領域１００、接続領域１０２以外の輪郭Ｒ３を構成する線の箇所は、通常切断領域となる。
以上のようにして、各輪郭Ｒ１からＲ３についてＣＡＭ装置６で傾斜切断領域１００、接続領域１０２、通常切断領域が設定される。そして、これらの各領域に付いて、被加工物２を加工ヘッド１２で切断加工を施すに際してのレーザ加工機４の駆動源などを作動させるための加工データがＣＡＭ装置６で作成され、それを制御装置１３へ送信する。
【００１４】
−−−−−−−（作動説明）
以上の構成において、被加工物２から切り出すべき製品３の図面データがＣＡＤ装置５で作成されたら、該製品３の図面データはＣＡＭ装置６に送信される。
そして、ＣＡＭ装置６によって製品３を切断加工するためのレーザ加工機４用の加工データが作成される。また、その際、オペレータは、被加工物２の板厚ｔをＣＡＭ装置６に入力するとともに上述した傾斜切断領域１００を指定する。これにより、ＣＡＭ装置６は、上述した計算式によって傾斜切断領域１００における加工ヘッド１２の傾斜角度θを演算して求める。
ＣＡＭ装置６で作成した加工データおよび傾斜角度θに関するデータが制御装置１３に送信されると、制御装置１３は上記加工データおよび傾斜角度θのデータに基づいて、レーザ発振器１１、加工ヘッド１２の駆動源等の作動を制御して、被加工物２に対して図３に示した輪郭Ｒ１からＲ３に沿って連続的に切断加工を行なう。
そして、切断加工後においては、上記傾斜切断領域１００における製品３の斜め下方を向いた傾斜面３Ａが、残材側の斜め上方を向いた傾斜面２Ａに確実に載置されることになる。つまり、製品３の縁部となる傾斜面３Ａが、残材の傾斜面２Ａに支持されるので、製品３がその周囲の残材から下方に落下することがない。
【００１５】
そのため、被加工物２からの製品３の切り出しが（切断加工）が終了した後に製品３を移送するには、該製品３を単に持ち上げて残材から取り外すだけでよい。つまり、作業者あるいはロボットにより、残材から製品３を単に持ち上げて移動させるだけでよく、従来のようなミクロジョイントを設けないので、ミクロジョイントの分離作業、分離後のバリを除去する仕上作業が必要ない。したがって、本発明においては、従来と比較して、切断加工終了後の作業が極めて簡単な切断加工方法と切断加工システムを提供できる。
【００１６】
−−−−−−−−−（第２実施例）
次に、図６および図７は、上記ＣＡＭ装置６によって図３に示したものとは異なる形状の製品３を被加工物から切り出す場合の傾斜切断領域１００の設定の仕方を示したものである。これら図６および図７に示す製品３も全て閉ループの輪郭を備えている。
すなわち、図６は、被加工物から切り文字『０』を切り出す場合を示したものである。この図６の製品においては、内方側と外方側に閉ループの輪郭Ｒ１、Ｒ２を備えており、内方側の輪郭Ｒ２は、その内部は不要部分となる。そのため、輪郭Ｒ２については、ＣＡＭ装置６による傾斜切断領域は指定せず、輪郭Ｒ２については加工ヘッド１２を鉛直方向に支持する通常切断領域としている。
この例では、外方側の輪郭Ｒ１の右方側にピアッシング孔Ｐを穿設して、そこから輪郭Ｒ１を時計回りで切断加工を施すようにしている。そして、外方側の輪郭Ｒ１については、上下位置の相互に最も離隔した円弧の部分を傾斜切断領域１００として設定するようにしている。円弧の切断の場合、加工ヘッド１２のＡ軸の回転中心軸を円弧の中点における接線と平行になるようにＣ軸を回転させて、その状態から傾斜切断領域１００の開始点から徐々に所定角度に傾斜角度を増していき、中点で所定角度となり、中点を過ぎると傾斜角度が徐々に減少し、傾斜切断領域の終点で鉛直状態となるようになっている。そして、輪郭Ｒ１におけるその他の箇所は通常切断領域と設定するようにしている。
このような形状の製品３を上記切断加工システム１で切断加工すると、２箇所の傾斜切断領域１００を設けた箇所の切断面が傾斜するので、製品３がその周囲の残材によって支持されて、落下するのが防止されることになる。
【００１７】
−−−−−−−−−（第３実施例）
つぎに、図７は切り文字『ム』を切り出す場合を示している。この例では、文字の形状が概略△となっており、その△の３箇所の頂部の位置となる直線（太字で表示部分）を傾斜切断領域１００として設定するようにしている。また、ピアッシング孔Ｐは、上記△の底辺となる線の隣接位置に穿設してあり、そこから輪郭Ｒ１を構成する各線を時計回りで切断するようにしている。
このような形状の製品３を切断加工システム１で切断加工すると、３箇所の傾斜切断領域１００の切断面が傾斜面となるので、製品３がその周囲の残材によって支持されて、落下するのが防止されることになる。
なお、第１、第２実施例のような場合には、加工ヘッドをＡ軸の回転中心軸を傾斜切断領域にほぼ平行にした切断開始状態のまま、切断終了までＣ軸を回転することなく切断加工できるが、第３実施例の場合には、１つの傾斜切断領域の切断後に次の傾斜切断領域までの間でＣ軸を回転して、次の傾斜切断領域の線とほぼ平行になるように加工ヘッドの動作が必要となる。
【００１８】
また、傾斜切断領域は閉ループの輪郭全てに指定するようにしても良い。
なお、上記実施例は本発明を３次元５軸レーザ加工機４を有する切断加工システム１に適用した場合について説明したが、被加工物に切断加工を施すウォータジェット加工機やガス溶断機等にも本発明を適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来と比較して切断加工後の作業が簡単な切断加工方法と切断加工システムを提供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。
【図２】図１に示した加工ヘッドの斜視図。
【図３】図１に示した製品３の図形を基にＣＡＭ装置６で傾斜切断領域１００等の設定状態を示す図。
【図４】傾斜切断領域での加工ヘッド１２の傾斜状態を示す図。
【図５】傾斜切断領域１００での切断面を示す図。
【図６】図３とは異なる形状の製品について図１に示したＣＡＭ装置６で傾斜切断領域１００を設定する場合を示す図。
【図７】図３とは異なる形状の製品について図１に示したＣＡＭ装置６で傾斜切断領域１００を設定する場合を示す図。
【符号の説明】
１…切断加工システム　　　　２…被加工物
２Ａ…傾斜面　　　　　　　　３Ａ…傾斜面
３…製品　　　　　　　　　　３…３次元５軸レーザ加工機
６…ＣＡＭ装置（加工データ作成手段）
１２…加工ヘッド　　　　　　１３…制御装置
１００…傾斜切断領域

Claims

加工ヘッドを板状の被加工物に対して相対移動させて、上記被加工物から閉ループの輪郭を有する製品を切り出す切断加工方法であって、
上記製品の閉ループとなる輪郭に上記加工ヘッドの先端のノズル部を傾斜させて上記被加工物に切断加工を施す傾斜切断領域を設けて、上記製品の閉ループとなる輪郭に沿って加工ヘッドによって被加工物に連続的に切断加工を施す際に、上記傾斜切断領域において製品側の切断面を斜め下方を向いた傾斜面に形成するとともに、残材側の切断面を斜め上方を向いた傾斜面に形成して、上記製品がその周囲の残材から落下するのを防止したことを特徴とする切断加工方法。
上記加工ヘッドの先端のノズル部を傾斜させる傾斜角度は、被加工物の板厚の違いに応じて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の切断加工方法。
上記製品の輪郭は連続する複数の線によって構成されており、上記傾斜切断領域は上記複数の線における１つの線を単位として設定したことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の切断加工方法。
上記傾斜切断領域は上記輪郭を構成する線のうち少なくとも２本の線に設けてあることを特徴とする請求項３に記載の切断加工方法。
傾斜角度を変更可能に構成されるとともに板状の被加工物に対して相対移動させて該被加工物を所要の形状に切断する加工ヘッドと、上記被加工物から切り出すべき製品の図面データをもとにして上記加工ヘッドを作動させるための加工データを作成する加工データ作成手段と、この加工データ作成手段で作成した加工データに基づいて上記加工ヘッドの作動を制御する制御装置とを備えて、上記被加工物から閉ループの輪郭を有する製品を切り出す切断加工システムであって、
上記加工データ作成手段により加工データを作成する際に、加工ヘッドによる被加工物の切断面が傾斜する傾斜切断領域を設定可能に構成し、上記加工ヘッドによる上記傾斜切断領域の切断加工の際には上記加工ヘッドのノズル部を傾斜させるように構成したことを特徴とする切断加工システム。
上記加工データ作成手段は、上記被加工物の板厚の違いに応じて上記加工ヘッドのノズル部の傾斜角度を求めることを特徴とする請求項５に記載の切断加工システム。
上記製品の輪郭は連続する複数の線によって構成されており、上記加工データ作成手段は、上記製品の輪郭を構成する１つの線単位で上記傾斜切断領域を設定することを特徴とする請求項５および請求項６に記載の切断加工システム。
上記加工ヘッドは被加工物にレーザ光線を照射して切断加工を施す５軸３次元レーザ加工機の加工ヘッドであって、この加工ヘッドは、鉛直軸を回転中心軸とするＣ軸と、水平軸を回転中心軸とするＡ軸を有することを特徴とする請求項５〜７に記載の切断加工システム。
上記傾斜切断領域となる線が円弧の場合には上記Ｃ軸を回転させて上記Ａ軸の回転中心軸を上記円弧の中点における接線とほぼ平行とした状態からＡ軸を回転することにより円弧の中点で加工ヘッドのノズル部が所定角度に傾斜するように上記傾斜切断領域を切断加工することを特徴とする請求項８に記載の切断加工システム。