JP2016170504A - データ生成装置、加工装置、データ生成方法、及びデータ生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】隣接する部品で加工線を重ねて配列した複合形状の外周データを自動的にかつ簡便に取得することができるデータ生成装置を提供する。
【解決手段】データ生成装置（１）は、板材（Ｗ）から複数の部品を切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた複数の部品（Ｘａ〜Ｘｄ）の複合形状データを取得するデータ取得部１１と、隣接する部品の間の加工線を表す共通加工線（Ｅ１）を複合形状データ（Ｄ２）から除いた仮想形状（Ｆ３）の外周データ（Ｄ４）を生成する形状データ生成部１２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、データ生成装置、加工装置、データ生成方法、及びデータ生成プログラムに関する。

ワークである板材から複数の部品を切り出す加工装置として、例えば、数値制御（ＮＣ）されるレーザ加工機や、パンチプレスなどが知られている。これらレーザ加工機等は、板材から所望の部品の周囲を切断し、複数の部品の切り出しを行っている。レーザ加工機等において数値制御に用いられるＮＣデータは、例えば、各部品を切り出す加工線の位置と加工タイミングとを関連付けたものである。

また、板材から部品を切り出す加工線を隣接する部品で重ねることで、複数の部品を効率よく切り出す技術が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。隣接する部品で加工線を重ねる場合、ＮＣデータの生成には、例えば加工タイミングを定める上で、板材中において配列された各部品の外周データなどが使われる。例えば、先に一部の部品の外周を切断すると、この部品が板材から外れてしまう可能性があり、他の部品を切断する際に影響を与えることがあるため、隣接する部品を組み合わせた外周の加工線は最後に切断するように加工の順番が定められる。

特許第３２０４１６号明細書

隣接する部品で加工線を重ねた場合、この共通の加工線は、部品間の境界線に相当し、複数の部品を組み合わせた全体の外周の加工線から分岐した状態で表される。そのため、全体の外周の加工線をコンピュータなどで自動的に判別するには、例えば、分岐した加工線をそれぞれ切り替えながら全体の外周の加工線を見つけ出すといった判定処理が必要になり、部品数や加工線の数が多くなると処理やアルゴリズムが複雑になる。また、全体の外周の加工線をオペレータがマニュアル操作で指定することも行われているが、配列された複数の部品を見ながら適宜指定する作業が必要となり、部品数が多いと手間や時間を要するためオペレータの負担が大きくなる。

本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、隣接する部品で加工線を重ねて配列した形状の外周データを自動的にかつ簡便に取得することができるデータ生成装置、データ生成方法、及びデータ生成プログラムを提供することを目的とする。また、板材から複数の部品を効率よく切り出すことができる加工装置を提供することを目的とする。

本発明のデータ生成装置は、板材から複数の部品を切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた複数の部品の複合形状データを取得するデータ取得部と、隣接する部品の間の加工線を表す共通加工線を複合形状データから除いた仮想形状の外周データを生成する形状データ生成部と、を備える。

また、データ取得部は、複数の部品のそれぞれの形状を定義した部品データに基づいて、複合形状データを生成してもよい。また、形状データ生成部は、仮想形状から検出される閉じた加工線から外周データを生成してもよい。また、形状データ生成部は、閉じた加工線が複数検出される場合、外周データ以外の閉じた加工線から仮想形状の内周データを生成してもよい。また、形状データ生成部により除いた共通加工線を含めて、加工線を加工する順番を定義した加工データを生成する加工データ生成部を備えてもよい。また、加工データ生成部は、外周データの加工線を加工する順番を、共通加工線を加工する順番よりも後の順番に定義してもよい。また、加工データ生成部は、外周データの加工線を加工する順番を、最後の順番に定義してもよい。

また、本発明の加工装置は、上記のデータ生成装置により生成されたデータに基づいて板材から複数の部品を切り出す。

また、本発明のデータ生成方法は、板材から複数の部品を切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた複数の部品の複合形状データを取得することと、隣接する部品の間の加工線を表す共通加工線を複合形状データから除いた仮想形状の外周データを生成することと、を含む。

また、本発明のデータ生成プログラムは、コンピュータに、板材から複数の部品を切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた複合形状データを取得することと、隣接する部品の間の加工線を表す共通加工線を複合形状データから除いた仮想形状の外周データを生成することと、を実行させる。

本発明に係るデータ生成装置、データ生成方法、及びデータ生成プログラムは、共通加工線を複合形状データから除いた仮想形状の外周データを生成する。仮想形状の外周は、複合形状の外周と同じであるが、共通加工線との分岐がないので判別が容易であり、仮想形状の外周をもとに複合形状の外周データを自動的にかつ簡便に取得することができる。また、本発明に係る加工装置は、上記のデータに基づいて動作するので、板材から複数の部品を効率よく切り出すことができる。

また、データ取得部は、複数の部品のそれぞれの形状を定義した部品データに基づいて、複合形状データを生成するものでは、部品データから複合形状の外周データを生成することができるので、利便性が高い。また、形状データ生成部は、仮想形状から検出される閉じた加工線から外周データを生成するものでは、複合形状の外周を簡便に検出することができるので、データ生成装置の処理やアルゴリズムをシンプルにすることができる。また、形状データ生成部は、閉じた加工線が複数検出される場合、外周データ以外の閉じた加工線から仮想形状の内周データを生成するものでは、例えば、仮想形状の内周データを板材の加工に利用することができるので、利便性が高い。

また、形状データ生成部により除いた共通加工線を含めて、加工線を加工する順番を定義した加工データを生成する加工データ生成部を備えるものでは、例えば、加工データに基づいて板材を加工することができ、利便性が高い。また、加工データ生成部は、外周データの加工線を加工する順番を、共通加工線を加工する順番よりも後の順番に定義するものでは、例えば、部品が板材から分離していない状態で共通加工線を加工することができ、共通加工線の加工時の位置ずれを抑制することができる。また、加工データ生成部は、外周データの加工線を加工する順番を、最後の順番に定義するものでは、例えば、板材から部品が最後の加工により分離することになるので、加工時の位置ずれを抑制することができる。

本実施形態のデータ生成装置および加工装置を示す図である。 本実施形態のデータ生成装置の構成図、及び各種データの概念図である。 外周と内周とを決定する処理の例を示す図である。 加工データの概念図、及び加工データに対応する加工を示す図である。 本実施形態のデータ生成方法を示すフローチャートである。 切断幅を加味して外周データを生成する処理を示す図である。 部品データから生成される外周データの例を示す概念図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＺ平面とする。このＸＺ平面に平行な任意の方向をＺ方向と表記し、Ｚ方向に直交する方向をＸ方向と表記する。また、ＸＺ平面に垂直な方向はＹ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

図１は、本実施形態に係るデータ生成装置１および加工装置２を示す図である。加工装置２は、例えばレーザ加工機であり、板材Ｗを切断可能である。加工装置２は、図１に示すように、例えば、加工パレット３、光源部４、レーザヘッド５、駆動部６、及び制御部７を備える。加工パレット３は、例えば、矩形板状の基台上に複数の支持プレート３ａが起立した状態で形成される。複数の支持プレート３ａは、Ｘ方向に並んで配置され、それぞれの上端が鋸歯状に形成される。ワークとしての板材Ｗは、複数の支持プレート３ａ上に載置され、水平面（ＸＹ平面）に沿って支持される。

また、加工パレット３は、不図示の駆動装置によって例えばＸ方向に移動可能に形成される。加工パレット３は、例えば、加工装置２から離れた位置で未加工の板材Ｗが載置され、板材Ｗを載置したまま移動することにより加工装置２に板材Ｗを搬入することができる。レーザヘッド５による板材Ｗの加工は、加工パレット３に載置したまま行われる。また、加工後の板材Ｗは、加工パレット３に載置されたまま、この加工パレット３を移動させることにより加工装置２から搬出される。なお、上記した加工パレット３は一例であって、他の形態であってもよい。例えば、鋸歯状の支持プレートに代えて、上端が波形の支持プレートでもよく、また、複数のピンが加工パレット３の基台上に形成され、これらピンの上端で板材Ｗを支持するものでもよい。

光源部４は、例えばファイバレーザなどであり、レーザ光ＬＢを発生する。光源部４からのレーザ光ＬＢは、光ファイバ８などを介してレーザヘッド５に導入される。レーザヘッド５は、加工パレット３の上方（Ｚ方向）に配置可能である。レーザヘッド５は、光源部４からのレーザ光ＬＢを板材Ｗ上に集光する光学系（図示せず）を有し、板材Ｗに向けてレーザ光ＬＢを照射する。駆動部６は、レーザヘッド５を、水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）および鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能である。

加工装置２は、例えば、加工データ（加工レシピ）を用いた数値制御（ＮＣ）により、板材Ｗを切断する。加工データは、例えば、部品を切り出す加工線（切断線）の位置および加工タイミング（加工の順番）を定めたＮＣデータである。制御部７は、加工データに基づいて、光源部４および駆動部６を制御する。制御部７は、光源部４の点灯、消灯、出力などを制御する。例えば、制御部７は、光源部４を点灯させることにより、レーザヘッド５からレーザ光ＬＢを照射させる。また、制御部７は、駆動部６を制御することにより、レーザヘッド５の位置を制御する。制御部７は、加工データに従って、レーザヘッド５からレーザ光ＬＢを照射させながら駆動部６によりレーザヘッド５を移動させ、板材Ｗを切断させる。

データ生成装置１は、加工装置２の数値制御に用いられるデータを生成する。例えば、データ生成装置１は、板材Ｗから複数の部品Ｘａ〜Ｘｄを切り出す加工に使われる加工データを生成する。データ生成装置１は、例えば、ＣＡＤシステムなどの設計装置９から、複数の部品Ｘａ〜Ｘｄのそれぞれの形状を定義した部品データを取得し、部品データをもとに加工データを生成する。データ生成装置１は、加工データを有線又は無線の通信で加工装置２に供給してもよいし、ユーザがＵＳＢメモリなどに加工データを保存して加工装置２に供給してもよい。なお、加工データには、加工する板材Ｗの材質や、板厚、加工速度（レーザヘッド５の移動速度）、レーザ光ＬＢの出力、レーザ光ＬＢのスポット径、レーザヘッド５に使用するノズル、レーザ加工時に使用するアシストガスの種類及び供給量、などのデータが含まれてもよい。

図２（Ａ）は、本実施形態に係るデータ生成装置１の構成を示す図であり、図２（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれ、部品データＤ１、複合形状データＤ２、仮想形状データＤ３を概念的に示す図である。図２（Ｂ）〜（Ｄ）において、部品データＤ１に定義された形状（部品形状）を符号Ｆ１で表し、複合形状データＤ２に定義された形状（複合形状）をＦ２で表し、仮想形状データＤ３に定義された形状（仮想形状）を符号Ｆ３で表した。なお、上記した部品データＤ１は、部品の形状ごとに異なるデータであり、図示した形状のデータに限定されない。

データ生成装置１は、データ取得部１１、形状データ生成部１２、及び加工データ生成部１３を備える。データ取得部１１は、図２（Ｃ）の複合形状データＤ２を取得する。例えば、データ取得部１１は、図２（Ｂ）の部品データＤ１に基づいて複合形状データＤ２を生成することで、複合形状データＤ２を取得する。

図２（Ｂ）の部品データＤ１は、十字型の部品形状Ｆ１のものである。部品データＤ１は、例えば、部品の複数の頂点（例、頂点Ｔａ、頂点Ｔｂ）のそれぞれの座標、及び頂点の連結情報を含む。連結情報は、例えば、頂点間の連結の有無により、頂点間に部品の縁（辺）が存在するか否かを表す。例えば、頂点Ｔａと頂点Ｔｂとを結ぶ線は、部品の縁Ｅになっており、連結情報は、頂点Ｔａと頂点Ｔｂとが連結されることを定義することで、頂点Ｔａと頂点Ｔｂとの間に縁Ｅがあることを表す。

図２（Ｃ）の複合形状データＤ２は、板材Ｗから複数の部品Ｘａ〜Ｘｄを切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた複数の部品の全体形状を表したデータである。加工線は、例えばレーザ加工のように切断幅が製造公差に対して無視できる場合、部品の縁と同じ位置に設定される。以下、加工線が部品の縁と同じ位置であるものとして説明する。データ取得部１１は、例えば、ネスティング処理により複数の部品Ｘａ〜Ｘｄの配置を決定し、その際に、隣接する部品間の加工線（以下、共通加工線Ｅ１という）に「共通加工線」の属性情報を付与する。複合形状データは、例えば、複合形状の全ての加工線の位置と、各加工線が共通加工線であるか否かの属性情報を含む。

形状データ生成部１２は、複合形状Ｆ２から全ての共通加工線Ｅ１を除いた仮想形状Ｆ３（図２（Ｄ）参照）の外周を表す外周データＤ４を生成する。例えば、形状データ生成部１２は、データ取得部１１から複合形状データＤ２を取得し、属性情報が「共通加工線」の加工線を複合形状Ｆ２から除去して、仮想形状Ｆ３を求める。また、形状データ生成部１２は、仮想形状Ｆ３から閉じた加工線Ｅ２を検出し、検出された閉じた加工線Ｅ２の位置を表した外周データＤ４を生成する。仮想形状Ｆ３の外周は、複合形状Ｆ２の外周（図２（Ｃ）参照）と同じであるが、共通加工線Ｅ１との分岐が無くなることで閉じた加工線Ｅ２になっており、シンプルな処理で検出可能である。

形状データ生成部１２は、仮想形状Ｆ３から複数の閉じた加工線Ｅ２、Ｅ３が検出された場合、複数の閉じた加工線Ｅ２、Ｅ３のうち１つ（閉じた加工線Ｅ２）を仮想形状Ｆ３の外周に決定し、他の閉じた加工線Ｅ３を仮想形状Ｆ３の内周（窓ともいう）に決定する。仮想形状Ｆ３の内周は、複合形状Ｆ２の内周と同じであるが、共通加工線Ｅ１との分岐が無いのでシンプルな処理で検出可能である。形状データ生成部１２は、仮想形状Ｆ３の内周の位置を表す内周データＤ５を生成する。

図３（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、仮想形状の外周と内周とを決定する処理の例を示す図である。図３（Ａ）の処理において、形状データ生成部１２は、例えば、複数の閉じた加工線Ｅ２、Ｅ３のそれぞれについて、閉じた加工線に囲まれる領域の面積を算出し、最大面積の領域に対応する閉じた加工線を仮想形状の外周に決定する。例えば、閉じた加工線Ｅ２に囲まれる領域ＡＲ１の面積は、閉じた加工線Ｅ３に囲まれる領域ＡＲ２の面積よりも大きいので、形状データ生成部１２は、閉じた加工線Ｅ２を外周に決定し、閉じた加工線Ｅ３を内周に決定する。

図３（Ｂ）の処理において、形状データ生成部１２は、仮想形状Ｆ３を横切る任意の直線Ｌ１と、閉じた加工線Ｅ２、Ｅ３との交点Ｃｐ１〜Ｃｐ４を算出する。形状データ生成部１２は、交点Ｃｐ１〜Ｃｐ４のうち直線Ｌ１上で最も外側に位置する交点Ｃｐ１、Ｃｐ４が属する閉じた加工線Ｅ２を、仮想形状Ｆ３の外周に決定する。また、形状データ生成部１２は、外周に決定した閉じた加工線Ｅ２以外の閉じた加工線Ｅ３を、仮想形状Ｆ３の内周に決定する。直線Ｌ２のように、閉じた加工線Ｅ２と交差し、閉じた加工線Ｅ３と交差しない場合もあるが、この場合、直線Ｌ２との交点Ｃｐ５、Ｃｐ６が属する閉じた加工線Ｅ２を仮想形状Ｆ３の外周に決定し、他の閉じた加工線Ｅ３を仮想形状の内周に決定すればよい。

形状データ生成部１２は、例えば、決定した外周に対応する閉じた加工線Ｅ２に含まれる各加工線に「外周」の属性情報を付加したものを、外周データとして生成する。同様に、形状データ生成部１２は、決定した内周に対応する閉じた加工線Ｅ３に含まれる各加工線に「内周」の属性情報を付加したものを、内周データとして生成する。

加工データ生成部１３（図２参照）は、形状データ生成部１２により除いた共通加工線Ｅ１を含めて、加工線を加工する順番を定義した加工データを生成する。例えば、加工線には「共通加工線」、「外周」、または「内周」の属性情報が付与されており、加工データ生成部１３は、例えば属性情報を参照して、加工データを生成する。

図４（Ａ）は加工データＤ６を概念的に示す図であり、図４（Ｂ）〜（Ｄ）は加工データに対応する加工を示す図である。加工データＤ６は、例えば、工程番号、切断開始位置、及び切断終了位置の情報を有する。工程番号は、加工（切断）を行う順番を示す番号であり、切断を先に行う順に１、２、・・・、ｎのように割り当てられる。切断開始位置、切断終了位置は、それぞれ、加工線の始点、終点であり、図１のレーザヘッド５の位置に対応する。図４（Ａ）の加工データＤ６において、切断開始位置および切断終了位置には、図４（Ｂ）〜（Ｄ）に対応する符号を記載した。図４（Ａ）には、各工程で加工する加工線の番号（ＩＤ）および属性情報を参考用に示した。

工程番号１〜４は、図４（Ｂ）に対応しており、共通加工線Ｅ１の加工を行う。工程番号１では、駆動部６（図１参照）によってレーザヘッド５を移動させることにより、図４（Ｂ）の板材Ｗの位置Ｐ１から位置Ｐ２まで切断し、共通加工線Ｅ１のうち加工線Ｅ１ａを加工する。工程番号２で位置Ｐ３から位置Ｐ４までを切断し、共通加工線Ｅ１の加工線Ｅ１ｂを加工する。工程番号３で位置Ｐ５から位置Ｐ６まで切断し、共通加工線Ｅ１の加工線Ｅ１ｃを加工する。工程番号４で位置Ｐ７から位置Ｐ８までを切断し、共通加工線Ｅ１の加工線Ｅ１ｄを加工する。

工程番号５〜８は、図４（Ｃ）に対応しており、閉じた加工線Ｅ３（内周）の加工を行う。工程番号５では、図４（Ｂ）の板材Ｗの位置Ｑ１から位置Ｑ２まで切断し、閉じた加工線Ｅ３のうち加工線Ｅ３ａを加工する。工程番号６で位置Ｑ２から位置Ｑ３までを切断し、閉じた加工線Ｅ３の加工線Ｅ３ｂを加工する。工程番号７で位置Ｑ３から位置Ｑ４まで切断し、閉じた加工線Ｅ３の加工線Ｅ３ｃを加工する。工程番号８で位置Ｐ７から位置Ｐ８までを切断し、閉じた加工線Ｅ３の加工線Ｅ３ｄを加工する。工程番号５〜８を行うと、閉じた加工線Ｅ３に囲まれる部分（端材）が板材Ｗから切り離される。このような端材が生じるよりも前に、共通加工線Ｅ１の加工を終わらせておくと、端材が加工の妨げにならない。

工程番号９〜ｎは、図４（Ｄ）に対応しており、閉じた加工線Ｅ２（外周）の加工を行う。工程番号９では、図４（Ｂ）の板材Ｗの位置Ｒ１から位置Ｒ２まで切断し、閉じた加工線Ｅ２のうち加工線Ｅ２ａを加工する。以下同様に、閉じた加工線Ｅ２に含まれる加工線を順に切断し、工程番号ｎで位置Ｒｎから位置Ｒ１まで切断し、閉じた加工線Ｅ２のうち加工線Ｅ２ｎを加工する。工程番号９〜ｎを行うと、閉じた加工線Ｅ２に囲まれる複数の部品Ｘａ〜Ｘｄが板材Ｗから切り離される。このように、加工データ生成部１３は、例えば、外周データの加工線（属性情報が「外周」の加工線）を加工する順番を、共通加工線Ｅ１（属性情報が「共通加工線」の加工線）を加工する順番よりも後（例、最後）の順番に定義する。

なお、図４では、全ての共通加工線Ｅ１の加工が終了した後に、閉じた加工線Ｅ３（内周）に属する加工線Ｅ３ａ〜Ｅ３ｄの加工を行うが、加工線Ｅ３ａ〜Ｅ３ｄの少なくとも一部を、共通加工線Ｅ１の加工が終了する前に行ってもよい。また、図４では、閉じた加工線Ｅ３（内周）に属する全ての加工線Ｅ３ａ〜Ｅ３ｄの加工が終了した後に、閉じた加工線Ｅ２（外周）に属する加工線Ｅ２ａ〜Ｅ２ｎの加工を行うが、加工線Ｅ２ａ〜Ｅ２ｎの一部を、共通加工線Ｅ１の加工が終了する前、あるいは加工線Ｅ３ａ〜Ｅ３ｄの加工が終了する前に行ってもよい。

なお、図４（Ａ）の加工線の番号と属性情報の少なくとも一方は、加工データＤ６に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。加工データＤ６は、１つの工程番号の加工ごとに又は複数の工程番号の加工で共通に、切断速度（例、レーザヘッド５の速度）、レーザ光ＬＢの出力の情報を有してもよい。また、加工の順番は、各加工を行う時刻などで定義されてもよい。

次に、図２に示したデータ生成装置１の構成に基づき、データ生成方法について説明する。図５は、本実施形態に係るデータ生成方法を示すフローチャートである。ステップＳ１において、データ取得部１１は、複合形状データＤ２を取得する。例えば、ステップＳ１０において、データ取得部１１は、部品データＤ１を取得する。また、ステップＳ１１において、データ取得部１１は、隣接する部品で加工線を重ねて、複数の部品をデータ上で配列する。また、ステップＳ１２において、データ取得部１１は、配列された複数の部品について、加工線の位置と、「共通加工線」の属性情報とを含む複合形状データＤ２を生成する。

次に、ステップＳ２において、形状データ生成部１２は、仮想形状Ｆ３の外周データＤ４を生成する。例えば、ステップＳ２１において、形状データ生成部１２は、複合形状Ｆ２から共通加工線Ｅ１を除いて、仮想形状Ｆ３を算出する。また、ステップＳ２２において、形状データ生成部１２は、仮想形状Ｆ３から閉じた加工線を検出する。また、ステップＳ２３において、形状データ生成部１２は、閉じた加工線の数が１つであるか否かを判定する。

形状データ生成部１２は、閉じた加工線の数が１つであると判定した場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、ステップＳ２４において、検出した閉じた加工線を示す外周データＤ４を生成する。形状データ生成部１２は、閉じた加工線の数が複数であると判定した場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、ステップＳ２５において、複数の閉じた加工線から外周を決定する。形状データ生成部１２は、外周に決定した閉じた加工線に基づき、ステップＳ２４において外周データＤ４を生成する。また、ステップＳ２６において、形状データ生成部１２は、外周以外の閉じた加工線を内周に決定する。ステップＳ２７において、形状データ生成部１２は、内周データＤ５を生成する。

次に、ステップＳ３において、加工データ生成部１３は、加工データを生成する。このようにして生成された加工データを用いて加工装置２を数値制御し、板材Ｗを加工すること等により、複数の部品Ｘａ〜Ｘｄが製造（形成）される。

上述のデータ生成装置１は、例えば、コンピュータがデータ生成プログラムに従って各種の処理を行う形態である。このデータ生成プログラムは、例えば、コンピュータに設けられるハードディスクなどの記憶装置に記憶されており、コンピュータは、データ生成プログラムを記憶装置から読み出して処理を実行する。このデータ生成プログラムは、コンピュータに、板材から複数の部品を切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた複数の部品の複合形状データを取得することと、隣接する部品の間の加工線を表す共通加工線を複合形状から除いた仮想形状の外周データを生成することと、を実行させる。このデータ生成プログラムは、コンピュータで読み取り可能なＵＳＢメモリやＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記録されて、提供されてもよい。

なお、上述の実施形態において、レーザ加工機による切断幅が十分に小さいものとし、加工線を各部品の縁（辺）と一致させているが、例えばパンチプレスなどで板材を切断する場合、切断幅が製造公差に対して無視できない場合がある。同様に、レーザ加工機においても、使用するレーザ光ＬＢのスポット径が大きいと、切断幅が大きくなる。このような場合、切断幅を加味して加工線を定めてもよい。すなわち、本明細書において、共通する加工線は、切断幅を加味して所定の間隔を持つ加工線を含む意味で用いている。

図６は、切断幅を加味して外周データを生成する処理を示す図である。図６（Ａ）において、符号Ａ１は、切断により板材Ｗから除去される加工領域（ぬきしろ）を示す。加工領域Ａ１は、部品Ｘａの縁に沿って切断幅Ｂで設けられる。このような場合、例えば、加工線Ｅｃを加工領域Ａ１の中心線上に設定する。

図６（Ｂ）に示すように、隣接する部品（例、部品Ｘａと部品Ｘｂ）とで加工線Ｅｃが重なるように、複数の部品Ｘａ〜Ｘｄをデータ上で配列すると、複合形状データＤ２が得られる。また、複合形状データＤ２から共通加工線Ｅ１を除くと、図６（Ｃ）に示すように、仮想形状データＤ３が得られる。また、仮想形状Ｆ３から閉じた加工線Ｅ２を検出すること等により、外周データＤ４が得られる。

また、仮想形状Ｆ３から検出される複数の閉じた加工線Ｅ２、Ｅ３のうち、外周以外の閉じた加工線Ｅ３を求めることなどにより、内周データＤ５が得られる。また、共通加工線Ｅ１のデータ、外周データＤ４、内周データＤ５等を用いると、加工データを生成することができる。このような加工データを用いる場合、例えば、加工線Ｅｃに切断刃を位置合わせして、加工領域Ａ１を打ち抜くと、隣接する部品（例、部品Ｘａ、部品Ｘｂ）の縁を一括して形成することができ、複数の部品Ｘａ〜Ｘｄを効率よく切り出すことができる。

なお、図１で加工装置２がレーザ加工機であるものとして説明したが、加工装置２は、切断刃により板材Ｗを切断可能なパンチプレスなどでもよいし、レーザ加工機とパンチプレスとの複合機であってもよい。例えば、加工線の一部をレーザ加工機により加工し、他の加工線をパンチプレスにより加工してもよい。例えば、共通加工線Ｅ１をレーザ加工機により加工し、複合形状の内周の加工線（閉じた加工線Ｅ３）および外周の加工線（閉じた加工線Ｅ２）をパンチプレスにより加工してもよい。

なお、部品の形状、数などについては適宜変更できる。図７（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、部品データから生成される外周データの例を概念的に示す図である。図２などにおいて複合形状データＤ２は、１つの内周を有するが、内周が無くてもよいし、２つ以上の内周を有するものでもよい。

図７（Ａ）の部品データＤ１はＬ字型の部品のものであり、加工線を重ねて配列することで、複合形状データＤ２が得られる。複合形状Ｆ２は、外形が十字状であり、内周が無い形状である。このような複合形状データＤ２についても、共通加工線Ｅ１を除くと仮想形状Ｆ３が得られる。また、仮想形状Ｆ３において閉じた加工線Ｅ２を検出することにより、仮想形状Ｆ３の外周データＤ４を生成可能である。

図７（Ｂ）の部品データＤ１はＣ字型の部品のものであり、加工線を重ねて配列することで、複合形状データＤ２が得られる。複合形状Ｆ２は、外形が矩形状であり、矩形状の２つの内周を有する形状である。このような形状の複合形状データＤ２についても、共通加工線Ｅ１を除くと仮想形状Ｆ３が得られる。また、仮想形状Ｆ３において閉じた加工線Ｅ２を検出することにより、仮想形状Ｆ３の外周データＤ４を生成可能である。また、仮想形状Ｆ３において、外周以外の閉じた加工線Ｅ３を内周に決定し、仮想形状Ｆ３の内周データＤ５を生成可能である

また、図２において複数の部品Ｘａ〜Ｘｄは、形状が１種類であるが、形状が２種類以上であってもよい。図７（Ｃ）では、Ｌ字型の部品の部品データＤ１０、三角形状の部品の部品データＤ１１、及び矩形状の部品の部品データＤ１２を用いる。このような複数種類の部品データＤ１１〜Ｄ１２を用いて、加工線を重ねて配列することで複合形状データＤ２が得られる。このような形状の複合形状データＤ２についても、共通加工線Ｅ１を除くと仮想形状Ｆ３が得られる。また、仮想形状Ｆ３から閉じた加工線Ｅ２を検出することにより、仮想形状Ｆ３の外周データＤ４を生成可能である。

また、図７（Ｄ）の部品データＤ２１〜Ｄ２４は、それぞれ、外周に曲線を含む形状の部品のものである。このような部品データＤ２１〜Ｄ２４についても、加工線を重ねて配列することで、複合形状データＤ２が得られる。複合形状データＤ２についても、複合形状Ｆ２から共通加工線Ｅ１を除くと、仮想形状Ｆ３が得られる。また、仮想形状Ｆ３から閉じた加工線Ｅ２を検出することにより、仮想形状Ｆ３の外周データＤ４を生成可能である。

なお、データ生成装置１は、部品データから複合形状データを生成する処理を行わなくてもよい。例えば、設計装置９が複合形状データを生成し、データ取得部１１は、設計装置９から複形状合データを取得してもよい。また、データ生成装置１は、加工データを生成する処理を行わなくてもよい。例えば、データ生成装置１は、少なくとも外周データを外部の装置に出力し、この外部の装置が外周データを用いて加工データを生成してもよい。また、データ生成装置１は、設計装置９に設けられていてもよいし、設計装置９の少なくとも一部を含んでいてもよい。

以上、実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。また、上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、他の構成と適宜組み合わせることができる。

また、上述した実施形態において、加工装置２は、板材Ｗに対してレーザヘッド５を移動させることにより板材Ｗを加工しているが、これに限定されない。例えば、レーザヘッド５を固定して板材Ｗ（加工パレット３）を移動させて板材Ｗを加工するものや、レーザヘッド５及び板材Ｗの双方を相対的に移動させて板材Ｗを加工するものでもよい。

１・・・データ生成装置、２・・・加工装置、１１・・・データ取得部、
１２・・・形状データ生成部、１３・・・加工データ生成部、Ｗ・・・板材、
Ｘａ〜Ｘｄ・・・複数の部品、Ｄ１・・・部品データ、Ｄ２・・・複合形状データ、
Ｄ４・・・外周データ、Ｄ５・・・内周データ、Ｄ６・・・加工データ、
Ｅ１・・・共通加工線、Ｅ２、Ｅ３・・・閉じた加工線

Claims (10)

1. 板材から複数の部品を切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた前記複数の部品の複合形状データを取得するデータ取得部と、
   前記隣接する部品の間の前記加工線を表す共通加工線を前記複合形状データから除いた仮想形状の外周データを生成する形状データ生成部と、を備えるデータ生成装置。
2. 前記データ取得部は、前記複数の部品のそれぞれの形状を定義した部品データに基づいて、前記複合形状データを生成する、請求項１に記載のデータ生成装置。
3. 前記形状データ生成部は、前記仮想形状から検出される閉じた前記加工線から前記外周データを生成する、請求項１または請求項２に記載のデータ生成装置。
4. 前記形状データ生成部は、前記閉じた加工線が複数検出される場合、前記外周データ以外の前記閉じた加工線から前記仮想形状の内周データを生成する、請求項３に記載のデータ生成装置。
5. 前記形状データ生成部により除いた前記共通加工線を含めて、前記加工線を加工する順番を定義した加工データを生成する加工データ生成部を備える、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のデータ生成装置。
6. 前記加工データ生成部は、前記外周データの前記加工線を加工する順番を、前記共通加工線を加工する順番よりも後の順番に定義する、請求項５に記載のデータ生成装置。
7. 前記加工データ生成部は、前記外周データの前記加工線を加工する順番を、最後の順番に定義する、請求項６に記載のデータ生成装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のデータ生成装置により生成されたデータに基づいて前記板材から前記複数の部品を切り出す加工装置。
9. 板材から複数の部品を切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた前記複数の部品の複合形状データを取得することと、
   前記隣接する部品の間の前記加工線を表す共通加工線を前記複合形状データから除いた仮想形状の外周データを生成することと、を含むデータ生成方法。
10. コンピュータに、
    板材から複数の部品を切り出す加工線を、隣接する部品で重ねた前記複数の部品の複合形状データを取得することと、
    前記隣接する部品の間の前記加工線を表す共通加工線を前記複合形状データから除いた仮想形状の外周データを生成することと、を実行させるデータ生成プログラム。

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