JP2007054880A - Laser machining method - Google Patents
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Description
本発明は、1枚の原板に対して複数の部材からなるネスティングデータを生成し、このネスティングデータに従ったレーザ加工の切断により、前記複数の部材を材料取りするレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing method for generating nesting data composed of a plurality of members for one original plate and taking materials of the plurality of members by cutting laser processing according to the nesting data.
本発明において、ネスティングデータは「ピアッシング孔穿孔データ」、「助走線形成データ」及び「部材切断データ」からなり、前記各データに基づいて穿孔又は切断されたものを「ピアッシング孔」、「助走線」及び「部材」と呼ぶ。 In the present invention, the nesting data includes “piercing hole drilling data”, “running line formation data”, and “member cutting data”, and those that have been drilled or cut based on the data are referred to as “piercing hole” and “running line”. And “members”.
レーザ加工により、1枚の原板から複数の部材を材料取りする場合、各部材のCADデータを基礎として原板に対するネスティングデータを生成し、このネスティングデータから作成したNCデータに基づいてレーザ加工機を制御する。従来は、各部材が独立していることから、特許文献1掲載の図5に見られるように、各部材切断データ毎にピアッシング孔穿孔データを設け、穿孔した各ピアッシング孔からそれぞれの部材に向け、助走線形成データに従って助走線を形成していた。すなわち、原板に対するネスティングデータは、前記部材単位のネスティングデータの単純な組み合せであった。
When multiple members are taken from one original plate by laser processing, nesting data for the original plate is generated based on the CAD data of each member, and the laser processing machine is controlled based on the NC data created from this nesting data To do. Conventionally, since each member is independent, as shown in FIG. 5 of
1枚の原板から各部材を材料取りする際に要する単位加工時間は、原板にピアッシング孔を穿孔する時間(ピアッシング孔穿孔時間)、前記ピアッシング孔から各部材に向けて助走線を形成する時間(助走線形成時間)、そして各部材の外形を切断する時間(部材切断時間)の合計からなる。また、1枚の原板から全部材を材料取りする全加工時間は、前記各部材に要する単位加工時間の合計からなる。 The unit processing time required when material is taken from each member from one original plate is the time for forming a piercing hole in the original plate (piercing hole drilling time), and the time for forming a running line from the piercing hole toward each member ( It consists of the total of the time required to cut the outer shape of each member (member cutting time). Further, the total processing time for taking all members from one original plate is the total of unit processing time required for each member.
材料取りに要する全加工時間が短ければ、レーザ加工を施す原板の数を増やすことができる。この点、部材切断時間は部材の形状によって決定されてしまうため、時間短縮することができない。また、助走線形成時間は、単位加工時間に占める割合も少ないため、あまり時間短縮に貢献しない。これに対し、ピアッシング孔穿孔時間は、板厚に比例して長くなる傾向にあり、単位加工時間に締める割合が大きく、問題となる。 If the total processing time required for material removal is short, the number of original plates to be subjected to laser processing can be increased. In this respect, since the member cutting time is determined by the shape of the member, the time cannot be shortened. Also, the run-up line formation time does not contribute much to time reduction because the proportion of the unit machining time is small. On the other hand, the piercing hole drilling time tends to increase in proportion to the plate thickness, and the ratio of tightening to the unit processing time is large, which is a problem.
しかし、レーザ加工による溶融物(以下、「ドロス」と呼ぶ。)の付着を抑制して良質な部材を材料取りするには、穿孔したピアッシング孔から各部材に向けた助走線を形成する手順は欠かせない。そこで、加工手順として必要なピアッシング孔の穿孔は残しながら、単位加工時間に対して占めるピアッシング孔穿孔時間の割合を減少させ、全加工時間を短縮するため、検討した。 However, in order to suppress the adhesion of the melted material (hereinafter referred to as “dross”) by laser processing and take a good quality material, the procedure for forming the run-up line from the drilled piercing hole to each member is as follows: necessary. In view of this, a study was conducted to reduce the ratio of the piercing hole drilling time to the unit machining time while reducing the total machining time while leaving the piercing holes necessary for the machining procedure.
検討の結果開発したものが、1枚の原板に対して複数の部材からなるネスティングデータを生成し、このネスティングデータに従ったレーザ加工の切断により、前記複数の部材を材料取りするに際し、ネスティングデータにおけるピアッシング孔穿孔データを複数の部材切断データで共通に設け、前記ピアッシング孔穿孔データに基づいて穿孔したピアッシング孔からこのピアッシング孔穿孔データを共通にする各部材に向けて助走線を形成するレーザ加工方法である。 What was developed as a result of the study was to generate nesting data consisting of a plurality of members for a single original plate, and to cut the materials of the plurality of members by laser processing cutting according to the nesting data. Piercing hole drilling data is commonly provided for a plurality of member cutting data, and laser processing is performed to form a running line from the piercing hole drilled based on the piercing hole drilling data to each member that shares this piercing hole drilling data. Is the method.
本発明のレーザ加工方法は、まず最初の部材を材料取りする際に、前記最初の部材を含む複数の部材に共通なピアッシング孔を穿孔し、続く2つ目の部材を材料取りする際は新たにピアッシング孔を穿孔することなく、先に穿孔したピアッシング孔に戻ってレーザを発射し、前記2つ目の部材に向けて助走線を形成していく。これにより、2つ目以降の部材にピアッシング孔穿孔時間が不要となり、それだけ単位加工時間、更には全加工時間を短縮できる。 In the laser processing method of the present invention, when taking the material of the first member, a piercing hole common to the plurality of members including the first member is drilled, and when taking the material of the subsequent second member, Without piercing the piercing hole, the laser beam is emitted back to the piercing hole previously drilled, and a running line is formed toward the second member. As a result, the piercing hole drilling time is not required for the second and subsequent members, and the unit processing time and further the total processing time can be shortened accordingly.
ここで、本発明に言う「ピアッシング孔」は、レーザ加工機のレーザにより穿孔される狭義のピアッシング孔はもちろん、このピアッシング孔を中心として開孔され、助走線の始端を形成する開始端孔を含む。各部材は、ピアッシング孔(狭義のピアッシング孔又は前記開始端孔)から各助走線だけ離れているため、先に穿孔したピアッシング孔に戻ってレーザを発射した際にドロスが発生しても、このピアッシング孔を共通にする複数の部材が影響を受ける虞はない。 Here, the “piercing hole” referred to in the present invention includes not only a piercing hole in a narrow sense that is drilled by a laser of a laser processing machine, but also a starting end hole that is opened around this piercing hole and forms the starting end of the run-up line. Including. Since each member is separated from the piercing hole (the piercing hole in the narrow sense or the start end hole) by the run-up line, even if dross is generated when the laser is fired back to the piercing hole drilled earlier, There is no possibility that a plurality of members having a common piercing hole will be affected.
ネスティングデータにおけるピアッシング孔穿孔データは、隣り合う2つの部材切断データの中間線上に設けるとよい。ピアッシング孔穿孔データを隣り合う2つの部材切断データで共通にするだけでも、単位加工時間、更には全加工時間を約半分に短縮できる。また、ピアッシング孔穿孔データを隣り合う2つの部材切断データの中間線上に設けることで、各部材に向けた助走線が略等しくなり、ピアッシング孔を共通にすることによる助走線形成時間の増加を抑制又は防止できる。これから、ネスティングデータにおけるピアッシング孔穿孔データを、隣り合う3以上の部材切断データそれぞれから略等距離となる中間点に設けるとよい。 The piercing hole drilling data in the nesting data may be provided on an intermediate line between two adjacent member cutting data. Even if the piercing hole drilling data is shared by two adjacent member cutting data, the unit machining time and further the total machining time can be reduced to about half. Also, by providing the piercing hole drilling data on the intermediate line between two adjacent member cutting data, the running line toward each member becomes substantially equal, and the increase in the running line formation time due to the common piercing hole is suppressed. Or it can be prevented. From this, it is preferable to provide the piercing hole drilling data in the nesting data at an intermediate point that is substantially equidistant from each of three or more adjacent member cutting data.
本発明は、1つのピアッシング孔に割り当てる部材数が増えるほど必要なピアッシング孔を減らす、すなわちピアッシング孔穿孔時間が単位加工時間に占める割合を減らして、結果全加工時間を短縮する効果を有する。 The present invention has the effect of reducing the number of necessary piercing holes as the number of members allocated to one piercing hole is increased, that is, reducing the ratio of the piercing hole drilling time to the unit processing time, thereby reducing the total processing time.
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図1は本発明に従って生成されたネスティングデータ1を当て嵌めた原板の例を表す斜視図、図2〜図7はピアッシング孔穿孔データ11を隣り合う2つの部材切断データ13,15の中間線上に設けたネスティングデータ1に従ってレーザ加工により材料取りする手順を表した図1中部分斜視図であり、図2はピアッシング孔21の穿孔手順、図3は最初の部材23に向けた助走線22の形成手順、図4は最初の部材23の切断手順、図5はピアッシング孔21上へレーザノズル3を戻す復帰手順、図6はピアッシング孔21へレーザ31を発射する再開手順、図7は2つ目の部材25に向けた助走線形成手順をそれぞれ表している。各図における部材切断データ13,15は、説明の便宜上、間隔を大きくあけている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of an original plate fitted with
図2〜図7中、原板2とレーザノズル3とを離隔し、発射するレーザ31が見えるように図示しているが、これは説明の便宜上のものであり、実際にはレーザ31が見えないほどレーザノズル3は原板2に近接している。また、各図中、ピアッシング孔穿孔データ11、助走線形成データ12,14及び部材切断データ13,15からなるネスティングデータ1を破線で表示し、ピアッシング孔21、助走線22,24及び部材23,25を実線で表示している。
2 to 7, the
原板2に対するネスティングデータ1は、図1に見られるように、各部材のCADデータを基礎として効率よく材料取りできるように生成される。本例では、同種の部材を2つずつ組にしてピアッシング孔を共通にするため、ピアッシング孔穿孔データ11を中心に点対称の位置関係で2つずつ部材切断データ13,15を配置している。これから、ネスティングデータ1におけるピアッシング孔穿孔データ11は、組とした2つの部材切断データ13,15の中間線M上に設けられることになり、各部材切断データ13,15の同じ位置に向けた助走線形成データ12,14は等しい長さになる。
As shown in FIG. 1, the
このネスティングデータ1に従った材料取りは、次の手順に従う。まず、図2に見られるように、最初にピアッシング孔穿孔データ11に従って、レーザノズル3からレーザ31を発射し、原板2にピアッシング孔21を穿孔する。例えば、出力4kWのレーザを用いてステンレス鋼からなる原板2にピアッシング孔21を穿孔する場合、板厚が1mmであればピアッシング孔穿孔時間は1秒程度であるが、板厚が9mmであればピアッシング孔穿孔時間は7秒程度となる。これから、本発明は、原板2の板厚が増すほどに効果が高くなることが理解される。
The material removal according to the
ピアッシング孔21の穿孔が終われば、最初の部材23についての材料取りは従来同様で、図3に見られるようにピアッシング孔21から助走線形成データ12に従ってレーザノズル3を移動させて助走線22を形成してから、図4に見られるように、部材切断データ13に従ってレーザノズル3を移動させて部材23を切断していく。
When the
本発明の特徴は、最初の部材23の材料取りを終えた後、図5に見られるように、レーザの発射を一時中断してレーザノズル3を先に穿孔したピアッシング孔21上に移動させ、このピアッシング孔21を利用して2つ目の部材25の材料取りを実施する点にある。移動させたレーザノズル3は、図6に見られるように、既に穿孔されているピアッシング孔21に対してレーザ31の発射を再開し、続いて図7に見られるように、2つ目の部材(図7中は未だ部材切断データ15のまま)に向けてレーザノズル3を移動させて助走線24を形成していく。2つ目の部材の材料取りに際し、既に穿孔しているピアッシング孔21を利用することで、この2つ目の部材の単位加工時間におけるピアッシング孔穿孔時間が省略できることになり、全加工時間も短縮される。
The feature of the present invention is that, after finishing the material removal of the
図8は本発明に従って生成されたネスティングデータ1を当て嵌めた原板2の別例を表す斜視図である。より多くの部材に対してピアッシング孔を共通にする場合、図8に見られるように、ネスティングデータ1におけるピアッシング孔穿孔データ11を中心として点対称及び線対称の位置関係に、隣り合う4つの部材切断データ13,15,17,19を配し、前記ピアッシング孔穿孔データ11から各部材切断データ13,15,17,19に向けて略等しい助走線形成データ12,14,16,17を設けるとよい。
FIG. 8 is a perspective view showing another example of the
ピアッシング孔穿孔データに割り当てる部材切断データの数は、各部材の形状や大きさ等を勘案して決定する。ピアッシング孔穿孔データ、助走線形成データ及び部材切断データからなるネスティングデータは、部材のCADデータを基礎として、ソフトウェア的に自由に生成できるため、ピアッシング孔穿孔データに割り当てる部材切断データの数も自由に変更できる。 The number of member cutting data assigned to the piercing hole drilling data is determined in consideration of the shape and size of each member. Nesting data consisting of piercing hole drilling data, run-up line formation data, and member cutting data can be freely generated by software based on the CAD data of the member, so the number of member cutting data assigned to piercing hole drilling data is also free Can be changed.
1 ネスティングデータ
11 ピアッシング孔穿孔データ
12 最初の部材の助走線形成データ
13 最初の部材の部材切断データ
14 2つ目の部材の助走線形成データ
15 2つ目の部材の部材切断データ
16 3つ目の部材の助走線形成データ
17 3つ目の部材の部材切断データ
18 4つ目の部材の助走線形成データ
19 4つ目の部材の部材切断データ
2 原板
21 ピアッシング孔
22 最初の部材の助走線
23 最初の部材
24 2つ目の部材の助走線
3 レーザノズル
31 レーザ
1 Nesting data
11 Piercing hole drilling data
12 First line run-up line formation data
13 Part cutting data for the first part
14 Run-up line formation data of the second member
15 Part cutting data for the second part
16 Run-up line formation data for the third member
17 Member cutting data for third member
18 Run-up line formation data for the 4th member
19 Material cutting data of the
21 Piercing hole
22 First member run-up line
23 First part
24 The run-up line of the
31 laser
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CN114700635A (en) * | 2022-03-29 | 2022-07-05 | 新代科技(苏州)有限公司 | Simple close-packed processing method based on laser pipe cutting |
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- 2005-08-26 JP JP2005246028A patent/JP2007054880A/en active Pending
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