JP2014137615A - 加工プログラム生成装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工順指定で指示された加工の最中には、どのような加工も入れない結果、加工不良の除去及びそれをフォローするために必要となる再加工時間、追加材料費、追加加工代（人件費、電気等）を削減する。
【解決手段】加工形状に金型を割付け加工プログラムを生成する加工プログラム生成装置１である。そして、加工プログラム生成装置１は、金型に絶対加工順固定を設定する設定手段と、加工プログラムを生成する加工プログラム生成手段とを備える。絶対加工順固定がある場合に絶対加工順固定を考慮した加工プログラムを生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は加工プログラム生成装置及びその方法に関し、詳細には母材形状に割付けた金型に絶対加工順固定がある場合に絶対加工順固定を考慮した加工プログラムを生成する加工プログラム生成装置及びその方法に関する。

従来の加工順固定では、金型の交換回数を少なくする為、相対的に金型の加工順を守っていた。例えば、同じ金型で加工可能な形状を最初に加工し、続いて金型交換を行い、交換した金型で加工できる形状を加工するということを繰り返し行っている。

また、多数個取りＵＶマクロを分離する機能はあるが、結合する機能も必要である。

特許文献１を参照。

特願平９−１２９４３５号公報

従来の機能の場合、例えば、ワッシャーを多数個取りで加工する場合に、ハーフシャー加工を行なってから直ぐにツブシ加工を行なわなければならないが、既存の「加工順固定」機能では、多数個取りＵＶマクロが金型毎に分かれてしまう（ハーフシャー加工を連続して行った後にツブシ加工を連続して行う）為、ツブシ加工でハーフシャー加工に干渉してしまい、多数個取りのピッチを大きく取らなければ作成できないという問題があった。

また、パーツ外形の一部を残してその他の部分の外周を切断加工した後に、残された一部分を最終切断することによりパーツが母材から離れてその下側に開いた穴に落下させて製品を搬出するワークシュータ搬出において、最終切断部分しかパーツと母材がつながっていない状態で、当該母材を加工テーブル上を動かしたり、金型交換をすると、パーツ、母材がテーブルや金型の一部に引っかかり加工不良を引き起こす。その対策としては、外周切断後に連続して最終切断を行なうことにより、加工テーブルや金型交換の動作を最小限の範囲にとどめて、引っかかる可能性を低くすることが必要になる。

本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項１に係る発明は、加工形状に金型を割付け加工プログラムを生成する加工プログラム生成装置において、金型に絶対加工順固定を設定する設定手段と、加工プログラムを生成する加工プログラム生成手段とを備え、前記絶対加工順固定がある場合に前記絶対加工順固定を考慮した加工プログラムを生成することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記絶対加工順固定はハーフシャー加工の金型、及びツブシ加工の金型に対し設定することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記絶対加工順固定はシューターの切り落とし金型、及び関連する金型に対し設定することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、前記絶対加工順固定はＵＶマクロ機能として加工プログラムに組み込むことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、加工形状に金型を割付け加工プログラムを生成する加工プログラム生成方法において、金型に絶対加工順固定を設定する設定工程と、加工プログラムを生成する加工プログラム生成工程とを有し、前記絶対加工順固定がある場合に前記絶対加工順固定を考慮した加工プログラムを生成することを特徴とする。

絶対加工順指定で指示された加工の中には、どのような加工も入れない（パーツ加工で指示された加工順を多数個取りやシート加工、ネスティングシステムで絶対的な加工順としてまもる）ため、加工不良の除去及びそれをフォローするために必要となる再加工時間、追加材料費、追加加工代（人件費、電気等）を削減できるという効果を奏する。

さらに、ＵＶマクロに結合することで、成形加工後のワークシューター金型での取出しなど、同一マクロ内で加工できるという効果を奏する。

プログラム生成装置の概略を示す概略図である。 （ａ）、（ｂ）は絶対加工順固定を説明する説明図である。 絶対加工順固定を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は絶対加工順固定を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は金型自動並び替えを説明する説明図である。 金型自動並び替えを説明する説明図である。 金型自動並び替えを説明する説明図である。 金型自動並び替えを説明する説明図である。 金型自動並び替えを説明する説明図である。 絶対加工順固定の動作を示すフローチャートである。 絶対加工順固定の動作を示すフローチャートである。 絶対加工順固定の有効性を説明する説明図である。 絶対加工順固定の有効性を説明する説明図である。 絶対加工順固定の有効性を説明する説明図である。 絶対加工順固定の有効性を説明する説明図である。

本願発明を図面を参照して説明する。図１を参照する。加工プログラム生成装置（自動プログラミング装置等）１は、ＥＭ加工機等を動かす加工プログラム（ＮＣデータ等）を出力する装置である。

加工プログラム生成装置（自動プログラミング装置等）１は、コンピュータ本体（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部等のコンピュータに必要なものを含む）２と、表示装置３と、キーボード４と、マウス５と、パーツ加工処理部６とを備える。前記表示装置３には、表示画面等が表示される。

前記パーツ加工処理部６はネスティングシステムを有し、このネスティングシステムは部品を効率的に板取り、加工機用の加工プログラム（ＮＣデータ等）を出力するソフトウェアである。

さらに、パーツ加工処理部６はＵＶマクロ機能６Ａを有する。多数個取りＵＶマクロを分離する機能と共に、結合する機能も備える。例えば、成形加工後のワークシューター金型での取出しなど、同一マクロ内で加工できる。

ＵＶマクロ機能の結合とは、例えば母材形状Ｗに対し、ハーフシャー加工（金型Ｔ２１０での加工）と、ツブシ加工（金型Ｔ２１９での加工）がある場合に、ＵＶマクロのデータＤ１をＵＶマクロデータＤ２に編成する。

なお、ＵＶマクロとは、複数の加工（金型）を１つの機能としてまとめ実行コマンド（G75W1Q4）として登録するものである。例えば、ＵＶマクロデータＤ２では、金型Ｔ２１０、金型Ｔ２１９、金型Ｔ２１０、金型Ｔ２１９の絶対加工順で加工が行われる。

ＥＭ加工機（タレットパンチプレス等）７は、パンチングの加工を行う加工機である。なお、加工機の動作を制御する加工機のパラメータは、加工プログラム生成装置（自動プログラミング装置等）１の機械パラメータに設定する。

図２（ａ）、（ｂ）を参照する。表示装置３に表示される加工順固定画面Ｇ１の「加工順固定」コマンドに「絶対加工順固定」のチェックボックスＮ１を追加したものである。チェックＯＮの場合に指示された絶対加工順で金型を交換しながら連続で加工する。

チェックＯＦＦの場合は、通常の加工順固定（デフォルト）で指示された加工順を相対的に守りながら加工する。

また、絶対加工順固定Ｎ２、終値設定画面Ｇ２に追加された絶対加工順固定Ｎ３がチェックＯＮの場合は工具軌跡（金型で加工した場合に生成する軌跡）は「ピンク色」で描画する。

絶対加工順固定とは、加工順を絶対的に固定し、この固定した加工の間に他の加工動作等が入らないように固定することをいう。

図３を参照する。加工プログラム生成装置（自動プログラミング装置等）１の概略の動作を示す。

ステップＳＡ０１では、母材形状Ｗに加工形状を生成する。この結果、円形状Ｃ１（２箇所）と円形状Ｃ２（２箇所）とが生成する。

ステップＳＡ０２では、加工形状（円形状Ｃ１と円形状Ｃ２）に対し金型の割付けを行う。この結果、ステップＳＡ０３では、円形状Ｃ１に対し、ハーフシャー加工の金型Ｔ２１０が割付けられ、円形状Ｃ２に対し、ツブシ加工の金型Ｔ２１９が割付けられる。

ステップＳＡ０４では、ハーフシャー加工の金型Ｔ２１０と、ツブシ加工の金型Ｔ２１９に対し絶対加工順固定の指示が行われる。

ステップＳＡ０５、ステップＳＡ０６では、絶対加工順固定が設定される。すなわち、金型Ｔ２１０（１−１）、金型Ｔ２１９（１−２）、金型Ｔ２１０（２−１）、金型Ｔ２１９（２−２）の絶対加工順に加工するように絶対加工順固定が設定される。

ステップＳＡ０７では、加工プログラム（ＮＣデータ等）の作成を行う。ステップＳＡ０８では、絶対加工順固定の情報（パターン、形状、詳細等の情報）が記憶される。この結果、ハーフシャー加工の金型（Ｔ２１０）、ツブシ加工の金型Ｔ２１９の絶対加工順を保持すると共にこの順番で設定回数の加工が行われる。

図４（ａ）、（ｂ）は、多数個取りする場合のＵＶマクロ機能の、（ｃ）は多数個取りしない場合の例を示す。

図４（ａ）を参照する。母材形状ＷのエリアＥＲ１内にハーフシャー加工の金型Ｔ２１０と、ツブシ加工の金型Ｔ２１９が割付けられている。エリアＥＲ２内にハーフシャー加工の金型Ｔ２１０と、ツブシ加工の金型Ｔ２１９が割付けられている。

図４（ｂ）を参照する。図４（ａ）において、「絶対加工順固定」された軌跡（加工）を多数個取りする場合、１つのＵＶマクロで出力する。１つのＵＶマクロ内で金型交換をしながら加工を行う。本例では、「Ｕ１」と「Ｖ１」の間に配列された金型番号の順に加工を行う１つのＵＶマクロが生成されている。

図４（ｃ）を参照する。多数個取りしない場合である。加工プログラム内に配列された金型番号の順番で金型交換しながら加工を行う。

図５〜図９を参照し、加工プログラム生成装置（自動プログラミング装置等）１の絶対加工順固定の処理を詳しく説明する。

図５（ａ）を参照する。展開図（スケッチ用材）が生成される。本例では、上行に丸形状が３つ、中行に三角形状が３つ、下行に四角形状が３つ生成する。

図５（ｂ）を参照する。展開図（スケッチ用材）に金型が割付けられる。本例では、丸形状に丸形状の金型、三角形状に三角形状の金型、四角形状に四角形状の金型が割付けられる。

図５（ｃ）を参照する。次に加工形状に割り付けられた金型（金型形状または加工形状でもよい）に絶対加工順固定が設定される。本例では、右列の丸形状の金型Ａ、右列に三角形状の金型Ｂ、右列の四角形状の金型Ｃの順に絶対加工順固定が設定される。すなわち、右列の金型に絶対加工順固定が設定される。

図６を参照する。使用金型の金型優先順を決定するパラメータ画面Ｇ３に示すように、加工順には絶対加工順固定と併せて、形状優先の加工順固定、サイズ優先の加工順固定を設定することが可能である。この結果、最優先の絶対加工順固定を守りながら、形状優先の加工、あるいは、サイズ優先の加工が可能となる。

図７を参照する。絶対加工順固定を追加した軌跡の中で最後の金型と同じ金型で一番最初に加工される加工軌跡が見つかる３つのケースを示す。

金型割付け順（並び替え前）ＢＦの金型に対し、金型並び替え後（経路短縮実施後）AＦが示されている。

さらに、絶対加工順固定の追加により、並び替え結果が異なる３つのケース（ケースＫ１、ケースＫ２、ケースＫ３）を示す。

ケースＫ１の場合の並び替え結果は、図示の加工順１〜加工順９での加工であり、絶対加工順固定が加工順５の金型Ａ、加工順６の金型Ｂ、加工順７の金型Ｃ（右列）であり、加工順８の金型（中列の下）が一番最初に加工される加工軌跡として見つかる。

ケースＫ２の場合の並び替え結果は、図示の加工順１〜加工順９での加工であり、絶対加工順固定が加工順５の金型Ａ、加工順６の金型Ｂ、加工順７の金型Ｃ（中央列）であり、加工順８の金型（右列の下）が一番最初に加工される加工軌跡として見つかる。

ケースＫ３の場合の並び替え結果は、図示の加工順１〜加工順９での加工であり、絶対加工順固定が加工順５の金型Ａ、加工順６の金型Ｂ、加工順７の金型Ｃ（左列）であり、加工順８の金型（右列の下）が一番最初に加工される加工軌跡として見つかる。

図８を参照する。絶対加工順固定を追加した軌跡の中で最初の金型と同じ金型で一番最後に加工される加工軌跡が見つかるケースである。

絶対加工順固定した並び替え結果は、図示の加工順１〜加工順７での加工であり、絶対加工順固定が加工順３の金型Ａ、加工順４の金型Ｂ、加工順５の金型Ｃ（左列）であり、加工順２の金型（中列の上）が一番最後に加工される加工軌跡として見つかる。

図９を参照する。絶対加工順固定した並び替え結果は、図示の加工順１〜加工順５での加工であり、絶対加工順固定が加工順３の金型Ａ、加工順４の金型Ｂ、加工順５の金型Ｃ（左列）であり、一番最初の金型、一番最後の金型の、どちらも見つからないケースである。

図１０を参照する。加工プログラム生成装置（自動プログラミング装置等）１の絶対加工順固定の処理をフローチャートで説明する。（図５〜図９で説明した処理を応用している）
ステップＳＢ０１では、加工軌跡の割付を行う。続いて、ステップＳＢ０２では、絶対加工順固定の指示を行う。

ステップＳＢ０３では、金型の優先順を決定する。ステップＳＢ０４では、経路の短縮を行う。ステップＳＢ０５では、絶対加工順固定を設定する。

図１１を参照する。図１０に示す絶対加工順固定の動作を詳しく説明するフローチャートである。

ステップＳＣ０１では、絶対加工順固定があるか否かの判断を行う。絶対加工固定があると判断した場合に処理はステップＳＣ０２に進む。絶対加工順固定が無いと判断した場合に処理は終了する。

ステップＳＣ０２では、絶対加工順固定以外に加工軌跡があるか否かの判断を行う。絶対加工固定以外に加工軌跡があると判断した場合に処理はステップＳＣ０３に進む。絶対加工順固定以外に加工軌跡が無いと判断した場合に処理は終了する。

ステップＳＣ０３では、絶対加工順固定を連続させた状態で全体の加工軌跡から抜き出す。

ステップＳＣ０４では、絶対加工順固定の最後の金型と最初の金型を記憶する。

ステップＳＣ０５では、全体の加工軌跡の中で記憶した最後の金型と同じ金型で一番最初に加工される加工軌跡を探す。

ステップＳＣ０６では、加工軌跡が見つかったか否かの判断を行う。加工軌跡が見つかったと判断した場合に処理はステップＳＣ０７に進む。加工軌跡が見つからないと判断した場合に処理はステップＳＣ０８に進む。

ステップＳＣ０７では、見つかった加工軌跡の直前に絶対加工順固定を連続させた状態で戻す。

ステップＳＣ０８では、全体の加工軌跡の中で記憶した最初の金型と同じ金型で一番最後に加工される加工軌跡を探す。

ステップＳＣ０９では、加工軌跡が見つかったか否かの判断を行う。加工軌跡が見つかったと判断した場合に処理はステップＳＣ１０に進む。加工軌跡が見つからないと判断した場合に処理はステップＳＣ１１に進む。

ステップＳＣ１０では、見つかった加工軌跡の直後に絶対加工順固定を連続させた状態で戻す。

ステップＳＣ１１では、全体の先頭に絶対加工順固定を連続させた状態で戻す。

加工プログラム生成装置（自動プログラミング装置等）１は、上述のように機能するので、下記のような場合に応用できる。

図１２（ａ）、（ｂ）、図１３（ａ）、（ｂ）を参照する。図１２（ａ）に示すようにワッシャーＷＳＨを多数個取りで加工する場合にて、ハーフシャー金型（パンチセットＰＳ、ダイセットＤＳ）でハーフシャー加工を行なう。この結果を図１２（ｂ）に示す。図１３（ａ）に示すように、ハーフシャー加工の直ぐ後にツブシ金型（パンチＰ、ダイＤ）でツブシ加工を行なわなければならない。この結果を図１３（ｂ）に示す。

既存の「加工順固定」機能では、多数個取りＵＶマクロが金型毎に分かれてしまう為、ツブシ加工でハーフシャー加工に干渉してしまい、多数個取りのピッチを大きく取らなければ作成できない。「絶対加工順固定」では２つの金型がひとつのＵＶマクロにまとまる為、ピッチを小さくすることができ、歩留まりが向上する。この結果を、図１４（ａ）、（ｂ）に示す。ワッシャーＷＳＨが適正なピッチで加工されている。

図１５を参照する。パーツ外形の一部分ＥＧを残してその他の部分の外周を金型Ｋで切断加工した後に、残された一部分ＥＧを最終金型ＥＫで最終切断することによりパーツＰが母材形状Ｗから離れてその下側に開いた穴Ｈ１、Ｈ２に落下させてパーツＰを搬出するワークシュータ搬出において、最終切断部分しかパーツＰと母材形状Ｗがつながっていない状態で、当該母材形状Ｗを加工テーブル上を動かしたり、金型交換をすると、パーツＰまたは母材形状Ｗがテーブルや金型の一部に引っかかり加工不良を引き起こす。その対策としては、外周切断後に連続して最終切断を行なうことにより、加工テーブルや金型交換の動作を最小限の範囲にとどめて、引っかかる可能性を低くすることが必要になる。

本例では、「絶対加工順固定」された軌跡（加工）が１つのＵＶマクロで出力されるため、外周切断後に連続して最終切断を行なうことになり、加工テーブルや金型交換の動作を最小限の範囲にとどめて、引っかかる可能性が低くなる。

この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。

１ 自動プログラミング装置
２ コンピュータ本体
３ 表示装置
４ キーボード
５ マウス
６ パーツ加工処理部
６Ａ 加工プログラム生成手段
７ ＥＭ加工機
Ｗ 母材形状
Ｄ１ ＵＶマクロデータ
Ｄ２ ＵＶマクロデータ

Claims (5)

1. 加工形状に金型を割付け加工プログラムを生成する加工プログラム生成装置において、
   金型に絶対加工順固定を設定する設定手段と、加工プログラムを生成する加工プログラム生成手段とを備え、
   前記絶対加工順固定がある場合に前記絶対加工順固定を考慮した加工プログラムを生成することを特徴とする加工プログラム生成装置。
2. 前記絶対加工順固定はハーフシャー加工の金型、及びツブシ加工の金型に対し設定することを特徴とする請求項１に記載の加工プログラム生成装置。
3. 前記絶対加工順固定はシューターの切り落とし金型、及び関連する金型に対し設定することを特徴とする請求項１または２に記載の加工プログラム生成装置。
4. 前記絶対加工順固定はＵＶマクロ機能として加工プログラムに組み込むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工プログラム生成装置。
5. 加工形状に金型を割付け加工プログラムを生成する加工プログラム生成方法において、
   金型に絶対加工順固定を設定する設定工程と、加工プログラムを生成する加工プログラム生成工程とを有し、
   前記絶対加工順固定がある場合に前記絶対加工順固定を考慮した加工プログラムを生成することを特徴とする加工プログラム生成方法。