JP2020131225A - レーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置 - Google Patents

レーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】立ち上がったスクラップとレーザヘッドとの干渉を防止することができるレーザ加工機を提供する。【解決手段】ＮＣ装置２０は、開口形成領域の所定方向の大きさが、所定の最大値より小さい場合に、その開口形成領域を第１の開口形成領域と判定し、開口形成領域の所定方向の大きさが、所定の最小値より大きい場合に、その開口形成領域をレーザヘッド１６と干渉するスクラップの形成される開口形成領域と判定する。開口形成領域の所定方向の大きさが、所定の最大値より小さく所定の最小値より大きい場合に、その開口形成領域に対して、所定の干渉幅を付加した干渉幅付加領域内の開口形成領域を第２の開口形成領域と判定し、その第２の開口形成領域を第１の開口形成領域の加工より先に加工する。【選択図】図４

Description

本発明は、レーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置に関する。
レーザ加工機は、複数のスキッドが配列されたテーブル上に載置された板金にレーザビームを照射して板金を切断して、所定の形状を有するパーツを切り出す。内部に開口が形成されるパーツであれば、レーザ加工機は開口が形成される開口形成領域の周囲を切断し、その後にパーツの周囲を切断する。切断されてパーツから取り除かれるべき部分はスクラップと称される。パーツはテーブル上に留められ、スクラップはスキッドの間から下方へと落下させられる（特許文献１参照）。
板取位置によっては、開口形成領域がスキッド上に位置する場合があり、そのような場合、開口形成領域の形状や大きさとスキッドの間隔等の条件によっては、スクラップはスキッドの間から落下せず、切断されたスクラップがスキッド上に留まって、立ち上がってしまうことがあった。
特開２０１６−７８０６３号公報
従来のレーザ加工機では、切断されたスクラップがスキッド上に留まって立ち上がってしまう場合、次に近くの穴を加工するとき、レーザビームを射出するレーザヘッドと立ち上がったスクラップとが干渉してしまう可能性があった。レーザヘッドと立ち上がったスクラップとが干渉した場合、レーザヘッドが損傷してしまう恐れがあった。
そこで、従来では、オペレータが手動で立ち上がっても干渉しない加工順を設定している。
しかしながら、立ち上がっても干渉しない加工順に設定するには、熟練したオペレータでなければ対応できない問題がある。
本発明は、加工順を手動で設定する必要がなく、立ち上がったスクラップとレーザヘッドとの干渉を防止することができるレーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置を提供することを目的とする。
本発明は、複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザヘッドよりレーザビームを照射して前記材料を切断する加工機本体と、前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するよう前記加工機本体を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、加工されることにより立ち上がるスクラップを形成する可能性のある前記開口形成領域を第１の開口形成領域と判定し、前記第１の開口形成領域を加工して前記スクラップが立ち上がった場合、その立ち上がったスクラップと干渉する位置に前記レーザヘッドが移動する前記開口形成領域を第２の開口形成領域とし、前記第２の開口形成領域を前記第１の開口形成領域の加工より先に加工する加工順となるよう前記加工機本体を制御するレーザ加工機を提供する。
本発明は、複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザヘッドよりレーザビームを照射して前記材料を切断するレーザ加工機が、
前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、加工されることにより立ち上がるスクラップを形成する可能性のある前記開口形成領域を第１の開口形成領域と判定し、前記第１の開口形成領域を加工して前記スクラップが立ち上がった場合、その立ち上がったスクラップと干渉する位置に前記レーザヘッドが移動する前記開口形成領域を第２の開口形成領域と判定し、前記第２の開口形成領域を前記第１の開口形成領域の加工より先に加工する加工順とするレーザ加工方法を提供する。
本発明は、コンピュータ機器が、レーザ加工機が、複数のスキッドが配列されたテーブル上に載置された材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成する場合に、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、加工されることにより立ち上がるスクラップを形成する可能性のある開口形成領域を第１の開口形成領域と判定し、前記レーザ加工機が、前記第１の開口形成領域を加工してスクラップが立ち上がった場合に、立ち上がったスクラップと干渉する位置に前記レーザ加工機のレーザヘッドが移動する開口形成領域を第２の開口形成領域と判定し、前記第２の開口形成領域を前記第１の開口形成領域の加工より先に加工する加工順とする加工プログラムを作成する加工プログラム作成装置を提供する。
本発明のレーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置によれば、加工順を手動で設定する必要がなく、立ち上がったスクラップとレーザヘッドとの干渉を防止することができる。
一実施形態のレーザ加工機の全体的な構成例を示す図である。 一実施形態のレーザ加工機が板金より複数のパーツを切り出す場合の第１の例を示す平面図である。 加工プログラム作成方法の概略を示すフローチャートである。 図３のステップＳ３における加工経路決定の処理の詳細を示すフローチャートである。 一実施形態のレーザ加工機が備えるレーザヘッドの概略説明図であり、（ａ）は、レーザヘッドの側面図であり、（ｂ）は、レーザヘッドを下方から見た平面図である。 図２に示す第１の例に干渉幅を追加した状態を示す平面図である。 一実施形態のレーザ加工機が板金より複数のパーツを切り出す場合の第２の例を示す平面図である。 一実施形態のレーザ加工機が板金より非円形のパーツを切り出す際に設定する干渉幅の例を示す平面図である。
以下、一実施形態のレーザ加工機、及びレーザ加工方法について、添付図面を参照して説明する。
まず、図１を用いて、一実施形態のレーザ加工機１００の全体的な構成例を説明する。図１において、ベース１０上には、加工対象の材料である板金Ｗを載置するためのテーブル１２が設けられている。テーブル１２内には、例えば鉄板よりなる複数の列のスキッド１３がＸ方向に配列されている。スキッド１３の上端部には、複数の三角形状の突起が並んで形成されている。よって、板金Ｗは、複数の突起によって支えられている。
レーザ加工機１００は、テーブル１２を跨ぐよう配置された門型のフレーム１４を備える。フレーム１４は、サイドフレーム１４１及び１４２と上部フレーム１４３とを有する。フレーム１４は、ベース１０の側面に形成されたＸ方向のレール１１に沿って、Ｘ方向に移動するように構成されている。
上部フレーム１４３内には、Ｙ方向に移動自在のキャリッジ１５が設けられている。キャリッジ１５には、レーザビームを射出するレーザヘッド１６が取り付けられている。フレーム１４がＸ方向に移動し、キャリッジ１５がＹ方向に移動することによって、レーザヘッド１６は、板金Ｗの上方で、Ｘ及びＹ方向に任意に移動するように構成されている。レーザヘッド１６はＺ方向にも移動自在となっている。レーザヘッド１６が板金Ｗの上方を移動するとき、レーザヘッド１６は板金Ｗとの間隔を所定の距離に保つように制御される。
ベース１０、スキッド１３が配列されたテーブル１２、フレーム１４、レーザヘッド１６が取り付けられたキャリッジ１５は、加工機本体８５を構成する。ＮＣ装置２０は、加工機本体８５を制御する。ＮＣ装置２０は加工機本体８５を制御する制御装置の一例である。ＮＣ装置２０はレーザ加工機１００の一部として構成されているが、ＮＣ装置２０はレーザ加工機１００の外部機器であってもよい。
フレーム１４には、ＮＣ装置２０と接続された操作ペンダント２１が取り付けられている。操作ペンダント２１は、表示部２１１及び操作部２１２を有する。表示部２１１は、各種の情報を表示する。操作ペンダント２１は、オペレータが操作部２１２を操作することによって、ＮＣ装置２０に各種の指示信号を供給する。
ＮＣ装置２０には、ネットワークを介して、ソフトウェアであるＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）を動作させるコンピュータ機器３０及びデータベース４０が接続されている。以下、コンピュータ機器３０をＣＡＭ機器３０と称することとする。ＣＡＭ機器３０は、レーザ加工機１００を制御するための加工プログラムを作成して、ＮＣ装置２０またはデータベース４０に供給する。ＮＣ装置２０は、加工プログラムに基づいてレーザ加工機１００を制御する。データベース４０は、加工プログラムを作成するために必要な各種のデータを格納する。
以上のように構成されるレーザ加工機１００は、レーザヘッド１６をＸ方向またはＹ方向に移動させながら板金Ｗにレーザビームを照射して板金Ｗを切断して、板金Ｗより１または複数のパーツを切り出す。なお、板金Ｗには、レーザビームを照射するのに合わせて、アシストガスが吹き付けられる。図１では、アシストガスを吹き付ける構成の図示を省略している。
板金Ｗより切り出すパーツが内部に開口が形成されるパーツであれば、レーザ加工機１００は、パーツの内部に設定された開口形成領域の周囲を切断する。開口形成領域の周囲が切断されると、パーツから切り離された開口形成領域はスクラップとなる。このとき、開口形成領域が隣接する２つのスキッド１３の間に位置しておらず、スキッド１３が開口形成領域の一方の端部から他方の端部までのいずれかの位置に位置していると、スクラップが落下せず、スクラップが立ち上がることがある。この場合、レーザヘッドと立ち上がったスクラップとの干渉を回避する必要がある。
図２及び図３を用いて、一実施形態の加工プログラム作成装置として動作するＣＡＭ機器３０による加工プログラム作成方法の概略を説明する。図２に示すように、テーブル１２上に載置された板金Ｗより、パーツ５０を切り出すための加工プログラムを作成する場合を例とする。パーツ５０には内部に、円形状の開口を形成するための開口形成領域５１〜６４が設定されている。
図２において、開口形成領域５１〜６４は３種類の大きさの円形状領域を含む。パーツ５０の四隅のそれぞれに、第１の直径Ｌ１を有する開口形成領域５１〜５４が設定され、パーツ５０の中央部の左右に、第２の直径Ｌ２を有する開口形成領域５５、５６が設定される。開口形成領域５５の周囲に、第３の直径Ｌ３を有する４つの開口形成領域５７〜６０が設定され、開口形成領域５６の周囲に、第３の直径Ｌ３を有する４つの開口形成領域６１〜６４が設定されている。
図２において、パーツ５０は、スキッド１３上に載置されており、スキッド１３の先端１３ａが、点により表示されている。
図３において、ＣＡＭ機器３０は、加工プログラム作成の処理が開始されると、ステップＳ１にて、開口形成領域５１〜６４が設定されたパーツ５０にレーザビームによる切断軌跡（切断経路）を割り付ける。これは自動割付と称される。パーツ５０の図形データ（ＣＡＤデータ）は図示していないＣＡＤによって作成されて、データベース４０に記憶されている。ＣＡＭ機器３０は、データベース４０よりパーツ５０の図形データを読み出して自動割付の処理を実行する。ＣＡＭ機器３０がソフトウェアであるＣＡＤの機能を搭載していてもよい。即ち、コンピュータ機器３０はＣＡＤ／ＣＡＭ機器であってもよい。
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ２にて、板金Ｗを示す図形データに複数のパーツ５０の図形データを配置する。これは自動板取と称される。板金Ｗの図形データはデータベース４０に記憶されている。ＣＡＭ機器３０は、データベース４０より板金Ｗの図形データを読み出して自動板取の処理を実行する。板金Ｗに配置するパーツ５０の数は自動的に設定されてもよいし、オペレータが手動で設定してもよい。板金Ｗに配置するパーツ５０の数は１つであってもよい。
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３にて、板金Ｗにレーザビームを照射して板金Ｗよりパーツ５０を切り出すための加工経路を決定する。加工経路には、１つのパーツ５０における外形及び開口形成領域５１〜６４の加工順番と、複数のパーツ５０の加工順番とが含まれる。本実施形態では、ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１〜６４の加工順番を決定するにあたり、立ち上がったスクラップとレーザヘッドとが干渉しないような加工経路を決定する。この加工経路決定については後で詳しく説明する。
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４にて、ＮＣデータを作成して、加工プログラム作成の処理を終了させる。ＮＣデータは、ＮＣ装置２０がレーザ加工機１００を制御するための機械制御コードによって構成された加工プログラムである。
図４に示すフローチャートを用いて、図３のステップＳ３の加工経路決定の処理の詳細を説明する。図４において、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３０１にて、開口形成領域５１〜６４のうち、加工後に生じるスクラップが立ち上がる可能性のある開口形成領域があるか否かを判定する。
ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１〜６４の大きさ情報及びスキッド１３の情報をデータベース４０から取得する。開口形成領域の大きさ情報は、Ｘ方向（所定方向）における開口形成領域の長さ情報である。なお、図２に示すように、Ｘ方向には、スキッド１３が複数の列で配列される。Ｘ方向における開口形成領域の長さ情報は、開口形成領域の形状や大きさ及びスキッド１３上に載置された向き等の情報から取得される。
開口形成領域の大きさ情報は、図２に示すように、開口形成領域の形状が円形状の場合、その直径となる。スキッド情報は、図２に示すテーブル１２の原点位置を基準としてどの位置に配置されているかを示し、隣り合う２列のスキッド１３の間隔情報Ｌ４を含む。
ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１〜６４の直径Ｄが、所定の最大値Ｘ１より小さい開口形成領域（Ｄ＜Ｘ１）か否かを判定する。最大値Ｘ１より小さい開口形成領域を、加工後に生じるスクラップが立ち上がる可能性のある開口形成領域（第１の開口形成領域）と判定する。
所定の最大値Ｘ１は、その開口形成領域を加工した場合に生じるスクラップが、スキッド１３から落下することなく、スキッド１３上に安定して載置される値に設定される。図２に示す開口形成領域５１〜６４の場合、所定の最大値Ｘ１は、スキッド１３の間隔Ｌ４の２倍に設定される。これは、開口形成領域の直径Ｄが最大値Ｘ１以上の場合、スクラップが落下せず、立ち上がらないことを想定して設定される。
図２に示す第１の例では、全ての開口形成領域５１〜６４の直径は最大で第２の直径Ｌ２であり、最大値Ｘ１より小さいので、全ての開口形成領域５１〜６４が、スクラップが立ち上がる可能性のある第１の開口形成領域と判定される。
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３０２にて、開口形成領域５１〜６４のうち、立ち上がったスクラップがレーザヘッド１６に届いて干渉する開口形成領域であるか否かを判定する。
ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１〜６４の直径Ｄが、所定の最小値Ｘ２より大きい開口形成領域（Ｘ２＜Ｄ）か否かを判定する。最小値Ｘ２より大きい開口形成領域を、加工後に立ち上がったスクラップがレーザヘッド１６に届いて干渉する開口形成領域と判定する。
最小値Ｘ２は、板金Ｗとレーザヘッド１６との間隔（本実施形態では、図５（ａ）のＴに相当）に基づいて設定され、スクラップが立ち上がっても、その立ち上がったスクラップの先端がレーザヘッド１６に届かない値（Ｘ２＝Ｔ×２−α；αは微少な余裕値）となる。図５において、Ｔはレーザヘッド１６移動時の板金Ｗからノズルの先端部までの距離である。
図２に示す第１の例では、開口形成領域５１〜５４の大きさ（第１の直径Ｌ１）は、最小値Ｘ２より小さいので、開口形成領域５１〜５４は、スクラップが立ち上がってもレーザヘッド１６と干渉しないと判定される。開口形成領域５５、５６の大きさ（第２の直径Ｌ２）は、最大値Ｘ１より小さく最小値Ｘ２より大きいので、開口形成領域５５、５６は、スクラップが立ち上がるとレーザヘッド１６と干渉すると判定される。開口形成領域５７〜６４の大きさ（第３の直径Ｌ３）は、最小値Ｘ２より小さいので、開口形成領域５７〜６４は、スクラップが立ち上がってもレーザヘッド１６と干渉しないと判定される。
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３０３にて、スクラップが立ち上がるとレーザヘッド１６と干渉すると判定された開口形成領域の外周に、所定の干渉幅を付加する。
干渉幅は、レーザヘッド１６の直径方向の大きさであるレーザヘッド１６の幅に対応し、レーザヘッド１６の先端部の形状に関係する。図５（ａ）は、レーザヘッド１６の側面図であり、図５（ｂ）は、レーザヘッド１６を下方から見た平面図である。図５に示すような形状のレーザヘッド１６では、干渉幅はレーザヘッド１６の幅Ｌ５／２となる。干渉幅Ｌ５は、開口形成領域の立ち上がったスクラップにレーザヘッド１６が干渉する距離である。
図２に示す第１の例では、開口形成領域５５、５６が、スクラップが立ち上がるとレーザヘッド１６と干渉すると判定されるので、図６に示すように、開口形成領域５５、５６のそれぞれの外周に、干渉幅Ｌ５を付加した干渉幅付加領域５５ａ、５６ａが設定される。
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３０４にて、干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域があるか否かを判定する。ＣＡＭ機器３０は、図６に示す干渉幅付加領域５５ａ、５６ａに干渉する開口形成領域があるか否かを判定する。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５７〜６０が干渉幅付加領域５５ａに干渉する開口形成領域であると判定し、開口形成領域６１〜６４が干渉幅付加領域５６ａに干渉する開口形成領域であると判定する。
開口形成領域５５、５６の大きさ（第２の直径Ｌ２）は、最大値Ｘ１より小さく、最小値Ｘ２より大きく、かつ干渉幅付加領域５５ａ、５６ａに干渉する開口形成領域５７〜６０または６１〜６４があるので、開口形成領域５５、５６は、スクラップが立ち上がった場合に、そのスクラップがレーザヘッド１６と干渉する可能性がある開口形成領域と判定される。開口形成領域５７〜６０または６１〜６４は、第１の開口形成領域である開口形成領域５５、５６を加工してスクラップが立ち上がった場合、その立ち上がったスクラップと干渉する位置にレーザヘッド１６が移動する第２の開口形成領域と判定される。
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３０５にて、ステップＳ３０４にて干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域があり、その干渉する開口形成領域が、スクラップが立ち上がる可能性がある開口形成領域であるか否かを判定する。
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３０５にて干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域が、スクラップの立ち上がる可能性がある開口形成領域でない場合、ステップＳ３０６にて、全ての開口形成領域の加工順を決定する。
第１の例を用いて、開口形成領域の加工順の決定方法について説明する。上記のように、図６において、干渉幅付加領域５５ａに干渉する開口形成領域は開口形成領域５７〜６０と判定され、干渉幅付加領域５６ａに干渉する開口形成領域は開口形成領域６１〜６４と判定される。開口形成領域５５及び開口形成領域５７〜６０を第１の干渉領域６５とし、開口形成領域５６及び開口形成領域６１〜６４を第２の干渉領域６６とする。
この場合、ＣＡＭ機器３０は、第１及び第２の干渉領域以外の領域に位置する開口形成領域５１〜５４を先に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、レーザヘッド１６の移動距離を考慮して開口形成領域５１〜５４の加工順を決定する。
具体的には次のとおりである。レーザヘッド１６の待機位置が、図２における右上方である場合、ＣＡＭ機器３０は、レーザヘッド１６の待機位置に最も近い開口形成領域５２を最初に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５２に最も近い開口形成領域５４を次に加工し、開口形成領域５４に最も近い開口形成領域５３をその次に加工し、開口形成領域５３に最も近い開口形成領域５１を最後に加工する加工順とする。
次に、ＣＡＭ機器３０は、第１の干渉領域６５と第２の干渉領域６６とのうち、開口形成領域５１に最も近い第１の干渉領域６５の開口形成領域５５及び５７〜６０を加工する加工順を決定する。
ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５５と、干渉幅付加領域５５ａと干渉する開口形成領域５７〜６０とのうち、開口形成領域５７〜６０を先に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１に最も近い開口形成領域５７を加工し、開口形成領域５７に近い開口形成領域５９を次に加工し、開口形成領域５９に最も近い開口形成領域６０をその次に加工し、開口形成領域６０に最も近い開口形成領域５８をさらにその次に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５７、５８、６０、５９の加工順としてもよい。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５５を最後に加工する加工順とする。
このように、ＣＡＭ機器３０は、干渉幅付加領域５５ａと干渉している開口形成領域５７〜６０を、開口形成領域５５より先に加工する加工順を決定する。従って、開口形成領域５５を加工してスクラップが立ち上がっても、レーザヘッド１６と立ち上がったスクラップとが干渉しない。
次に、ＣＡＭ機器３０は、第２の干渉領域６６の開口形成領域５６及び開口形成領域６１〜６４を加工する加工順を決定する。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５６と、開口形成領域６１〜６４とのうち、開口形成領域６１〜６４を先に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５８に最も近い開口形成領域６１を加工し、開口形成領域６１に近い開口形成領域６３を次に加工し、開口形成領域６３に最も近い開口形成領域６４をその次に加工し、開口形成領域６４に最も近い開口形成領域６２をさらにその次に加工する加工順とされる。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域６１、６２、６４、６３の加工順としてもよい。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５６を最後に加工する加工順とする。
このように、ＣＡＭ機器３０は、干渉幅付加領域５６ａと干渉している開口形成領域６１〜６４を、開口形成領域５６より先に加工する加工順を決定する。従って、開口形成領域５６を加工してスクラップが立ち上がっても、レーザヘッド１６と立ち上がったスクラップとが干渉しない。
図４に戻り、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３０５にて、干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域が、スクラップの立ち上がる可能性がある開口形成領域である場合、ステップＳ３０７にて、一方の開口形成領域にジョイントを形成する。
図７を用いて、干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域が、スクラップの立ち上がる可能性がある開口形成領域である場合について説明する。図７（ａ）に示すように、テーブル１２上に載置された板金Ｗ（図７では図示省略）より、パーツ７０を切り出すための加工プログラムを作成する場合を例とする。パーツ７０には内部に、円形状の開口を形成するための開口形成領域７１〜８２が設定されている。
図７（ａ）に示すように、干渉幅付加領域７５ａに干渉する開口形成領域が、開口形成領域７６〜８０であり、そのうちの開口形成領域７６が、スクラップの立ち上がる可能性がある開口形成領域である。この場合、ＣＡＭ機器３０は、図７（ｂ）に示すように、開口形成領域７６にジョイント７６ｂを設定する。第２の例では、ジョイント７６ｂは２箇所となっているが、１箇所以上であればよい。
次に、ステップＳ３０８にて、一方の開口形成領域にジョイントを形成した場合における全ての開口形成領域の加工順を決定する。
図７に示す第２の例を用いて、開口形成領域の加工順の決定方法について説明する。干渉幅付加領域７５ａに干渉する開口形成領域は、開口形成領域７６〜８０と判定される。この場合、開口形成領域７５及び開口形成領域７７〜８２を干渉領域８３とする。
この場合、ＣＡＭ機器３０は、干渉領域８３以外の領域に位置する開口形成領域７１〜７４を先に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、レーザヘッド１６の移動距離を考慮して開口形成領域７１〜７４の加工順を決定する。
具体的には次のとおりである。レーザヘッド１６の待機位置が、図７（ａ）、（ｂ）における右上方である場合、ＣＡＭ機器３０は、レーザヘッド１６の待機位置に最も近い開口形成領域７２を最初に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域７２に最も近い開口形成領域７４を次に加工し、開口形成領域７４に最も近い開口形成領域７３をその次に加工し、開口形成領域７３に最も近い開口形成領域７１を最後に加工する加工順とする。
次に、ＣＡＭ機器３０は、干渉領域８３の開口形成領域７５、７６及び開口形成領域７７〜８２を加工する加工順を決定する。
ＣＡＭ機器３０は、ジョイント７６ｂを形成した開口形成領域７６側の加工を先に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域７５に最も遠い開口形成領域８１を加工し、開口形成領域８１に近い開口形成領域８２を次に加工し、開口形成領域８２に最も近いジョイント付きの開口形成領域７６をその次に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、レーザヘッド１６と干渉するスクラップが立ち上がる可能性があると判定された開口形成領域７５に対して遠い順に加工する加工順とする。
ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域７５と、干渉幅付加領域７５ａと干渉する開口形成領域７７〜８０とのうち、開口形成領域７７〜８０を先に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域７６に近い開口形成領域７８を加工し、開口形成領域７８に近い開口形成領域８０を次に加工し、開口形成領域８０に最も近い開口形成領域７９をその次に加工し、開口形成領域７９に最も近い開口形成領域７７をさらにその次に加工する加工順とする。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域７７、７８、８０、７９の加工順としてもよい。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域７５を最後に加工する加工順とする。
このように、ＣＡＭ機器３０は、干渉幅付加領域７５ａと干渉している開口形成領域７７〜８０を、開口形成領域７５より先に加工する加工順を決定する。従って、開口形成領域７５を加工してスクラップが立ち上がっても、レーザヘッド１６と立ち上がったスクラップとが干渉しない。また、ステップＳ３０１において加工後に生じるスクラップが立ち上がる可能性のある開口形成領域がなく、ステップＳ３０２において立ち上がったスクラップがレーザヘッド１６に届いて干渉する開口形成領域がなく、ステップＳ３０４において干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域がない場合、ステップＳ３０９において、ＣＡＭ機器３０は、レーザヘッド１６の移動距離が近い順に加工する加工順とする。
本実施形態のレーザ加工機１００は、以上のように作成されたＮＣデータに基づいて板金Ｗより複数のパーツ５０または７０を切り出すので、加工順を手動で設定する必要がなく、立ち上がったスクラップとレーザヘッドとの干渉を防止することができる。
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。上述した実施形態では、円形状の開口形成領域を加工する場合について説明したが、図８に示すように、Ｌ字形状の開口形成領域９０に対しても適用できる。ここでは、Ｌ字形状の開口形成領域９０のＸ方向の長さはＬ６であり、長さＬ６が、所定の最大値より小さく、所定の最小値より大きいか否かが判定される。開口形成領域９０が、所定の最大値より小さく、所定の最小値より大きい場合、開口形成領域９０は、レーザヘッド１６と干渉するスクラップが立ち上がる可能性がある開口形成領域と判定される。開口形成領域９０に所定の干渉幅Ｌ５を付加した干渉幅付加領域に干渉する他の開口形成領域が有るか否かが判定され、干渉幅付加領域に干渉する他の開口形成領域が有る場合、ＣＡＭ機器３０は、その他の開口形成領域の加工を、開口形成領域９０の加工より先に行う加工順とする。
１２ テーブル
１３ スキッド
２０ ＮＣ装置（制御装置）
３０ コンピュータ機器（ＣＡＭ機器）
４０ データベース
５０、７０ パーツ
５１〜６４、７１〜８２ 開口形成領域
６５、６６、８３ 干渉領域
８０ 加工機本体
１００ レーザ加工機
Ｗ 板金（材料）
本発明は、複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザヘッドよりレーザビームを照射して前記材料を切断する加工機本体と、前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するよう前記加工機本体を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、Ａ） 前記開口形成領域が、加工後に生じるスクラップが立ち上がる可能性のある開口形成領域か否かを判定し、Ｂ） 上記Ａ）においてスクラップが立ち上がる可能性のあると判定された前記開口形成領域が、立ち上がったスクラップにより前記レーザヘッドと干渉する開口形成領域か否かを判定し、Ｃ） 上記Ｂ）において前記レーザヘッドと干渉すると判定された開口形成領域の周囲に、所定の干渉幅を付加した干渉幅付加領域を設定し、Ｄ） 前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域があるか否かを判定し、Ｅ） 前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域があり、その干渉する開口形成領域がスクラップが立ち上がった場合に前記レーザヘッドと干渉する開口形成領域か否かを判定し、Ｆ） 上記Ｅ）において前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域が前記レーザヘッドと干渉する開口形成領域でない場合、上記Ｂ)において前記レーザヘッドと干渉すると判定された開口形成領域およびその周囲の干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域を干渉領域とし、Ｇ） 前記干渉領域以外の開口形成領域を、前記レーザヘッドの待機場所を起点とし、前記待機位置から近い順に先に加工するように設定し、Ｈ）上記Ｅ）において前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域が前記レーザヘッドと干渉する開口形成領域でない場合、上記Ｂ）においてスクラップが立ち上がった場合に前記レーザヘッドと干渉すると判定された前記開口形成領域に対し、前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域を先に加工する加工順となるよう前記加工機本体を制御するレーザ加工機を提供する。
本発明は、複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザヘッドよりレーザビームを照射して前記材料を切断するレーザ加工機が、Ａ） 前記開口形成領域が、加工後に生じるスクラップが立ち上がる可能性のある開口形成領域か否かを判定し、Ｂ） 上記Ａ）においてスクラップが立ち上がる可能性のあると判定された前記開口形成領域が、立ち上がったスクラップにより前記レーザヘッドと干渉する開口形成領域か否かを判定し、Ｃ） 上記Ｂ）において前記レーザヘッドと干渉すると判定された開口形成領域の周囲に、所定の干渉幅を付加した干渉幅付加領域を設定し、Ｄ） 前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域があるか否かを判定し、Ｅ） 前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域があり、その干渉する開口形成領域がスクラップが立ち上がった場合に前記レーザヘッドと干渉する開口形成領域か否かを判定し、Ｆ） 上記Ｅ）において前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域が前記レーザヘッドと干渉する開口形成領域でない場合、上記Ｂ)において前記レーザヘッドと干渉すると判定された開口形成領域およびその周囲の干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域を干渉領域とし、Ｇ） 前記干渉領域以外の開口形成領域を、前記レーザヘッドの待機場所を起点とし、前記待機位置から近い順に先に加工するように設定し、Ｈ）上記Ｅ）において前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域が前記レーザヘッドと干渉する開口形成領域でない場合、上記Ｂ）においてスクラップが立ち上がった場合に前記レーザヘッドと干渉すると判定された前記開口形成領域に対し、前記干渉幅付加領域に干渉する開口形成領域を先に加工する加工順とするレーザ加工方法を提供する。

Claims (7)

  1. 複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザヘッドよりレーザビームを照射して前記材料を切断する加工機本体と、
    前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するよう前記加工機本体を制御する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、加工されることにより立ち上がるスクラップを形成する可能性のある前記開口形成領域を第１の開口形成領域と判定し、前記第１の開口形成領域を加工して前記スクラップが立ち上がった場合、その立ち上がったスクラップと干渉する位置に前記レーザヘッドが移動する前記開口形成領域を第２の開口形成領域とし、前記第２の開口形成領域を前記第１の開口形成領域の加工より先に加工する加工順となるよう前記加工機本体を制御する
    レーザ加工機。
  2. 複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザヘッドよりレーザビームを照射して前記材料を切断するレーザ加工機が、
    前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、加工されることにより立ち上がるスクラップを形成する可能性のある前記開口形成領域を第１の開口形成領域と判定し、
    前記第１の開口形成領域を加工して前記スクラップが立ち上がった場合、その立ち上がったスクラップと干渉する位置に前記レーザヘッドが移動する前記開口形成領域を第２の開口形成領域と判定し、
    前記第２の開口形成領域を前記第１の開口形成領域の加工より先に加工する加工順とする
    レーザ加工方法。
  3. コンピュータ機器が、
    レーザ加工機が、複数のスキッドが配列されたテーブル上に載置された材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成する場合に、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、加工されることにより立ち上がるスクラップを形成する可能性のある開口形成領域を第１の開口形成領域と判定し、
    前記レーザ加工機が、前記第１の開口形成領域を加工してスクラップが立ち上がった場合に、立ち上がったスクラップと干渉する位置に前記レーザ加工機のレーザヘッドが移動する開口形成領域を第２の開口形成領域と判定し、
    前記第２の開口形成領域を前記第１の開口形成領域の加工より先に加工する加工順とする加工プログラムを作成する
    加工プログラム作成装置。
  4. 前記コンピュータ機器は、前記開口形成領域の所定方向の大きさが、所定の最大値より小さい開口形成領域を、前記第１の開口形成領域と判定する請求項３に記載の加工プログラム作成装置。
  5. 前記コンピュータ機器は、前記開口形成領域の所定方向の大きさが、前記所定の最大値より小さく所定の最小値より大きい開口形成領域を、前記レーザヘッドと干渉するスクラップの形成される可能性のある開口形成領域と判定する請求項４に記載の加工プログラム作成装置。
  6. 前記コンピュータ機器は、前記開口形成領域の所定方向の大きさが、前記所定の最大値より小さく前記所定の最小値より大きい開口形成領域に対して、所定の干渉幅を付加した干渉幅付加領域を設定し、前記干渉幅付加領域と干渉する開口形成領域を前記第２の開口形成領域と判定する請求項５に記載の加工プログラム作成装置。
  7. 前記所定の最大値は、前記開口形成領域を加工した場合に生じるスクラップが、前記スキッドから落下することなく、前記スキッド上に安定して載置される値に設定されており、前記所定の最小値は、前記開口形成領域を加工した場合に生じるスクラップが立ち上がった場合でも、立ち上がったスクラップが前記レーザヘッドと干渉しない値に設定されている請求項６に記載の加工プログラム作成装置。
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