JP2020522390A - 切断工具を有するジェット/ビーム切断デバイスを制御するための方法、ジェット/ビーム切断デバイスの切断工具を制御するための移動指令の自動決定および生成のためのコンピュータ実施方法、ならびに前記方法を実施するためのジェット/ビーム切断デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、FSは、切り抜かれるべきワークピース部分18の重心SPにおける重量力であり、hSは、支持線38から重心SPまでの距離であり、hKは、支持線38から切断輪郭17の切断輪郭点19までの距離である。後者の距離hKはロッカアームKhとも称される。切断輪郭点19において有効な最終的な許容力FZは、異なる支持線38を用いて計算された全ての許容力FZのうちの最小値として規定される。
特に、(図11における上の板取り内の左端のワークピース部分によって示されるように)リスク領域28が切断輪郭17全体を包含しているため、上記のことが当てはまらない場合には、さらなるステップ115において、ワークピース部分18の再位置決めが企てられ、後に、(直後に、またはワークピース16の全ての他のワークピース部分18の以前の処理の後に)その再位置決めステップ106〜113が繰り返されるか、あるいは(図11における上の板取り内の左のワークピース部分によって示されるように)マイクロブリッジ43が、切り抜かれるべきワークピース部分18上に設定される。ステップ115におけるどちらの方策も、後に、ワークピース部分18の無傾斜の切断を可能にする。代替的に、ワークピース16が再位置決めされ得るか、またはワークピース16内に存在する支持点32のうちの少なくとも1つが再位置決めされる。
コンピュータ210内の自動化ソフトウェア261が、コンピュータ210のワークピース支持体ライブラリ255内に記憶された仮想ワークピース支持体130を受け取る。仮想ワークピース支持体130は、実際のワークピース支持体30を有する、複数の支持点132を規定する。加えて、自動化ソフトウェア261は、板取り48に属する相対位置x0、y0および/または配向α0についての情報を受け取る。この情報は制御手段60から到来し、これは、この場合には、現実のワークピース16上の検出手段27を用いて検出されたもの、すなわち、実際の相対位置x、yおよび/または配向αであるか、あるいは仮想的な場合には、この情報は、それ自体、自動化ソフトウェア261によって初期零点位置として指定される。
その後、(ステップb)に係る)ステップ302において、ワークピース支持体30に対するワークピース16の相対位置x、yおよび/または配向αが決定される。相対位置および配向は、検出手段27、および/またはワークピース支持体30上の少なくとも機械的ストッパを用いて決定される。
Claims (28)
- 少なくとも1つのワークピース部分(18)が切断輪郭(17)に沿ってワークピース(16)から切り抜かれ得る切断工具(21)を有するビーム切断デバイス(15)を制御するための方法であって、前記ビーム切断デバイス(15)が、ワークピース(16)を受けるための複数の支持点(32)を含むワークピース支持体(30、130)を有し、前記方法が、
前記ワークピース(16)から切り抜かれるべき少なくとも1つのワークピース部分(18)のための少なくとも1つの切断輪郭(17)を有する前記ワークピース(16)のための少なくとも1つの板取り(48)を指定するステップと、
前記ワークピース支持体(30、130)に対する、前記ワークピース(16)、および/または、前記板取り(48)、および/または切り抜かれるべき少なくとも1つのワークピース部分(18)の相対位置および/または配向を決定するステップと、
少なくとも、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の下方における、前記ワークピース支持体(30、130)の前記少なくとも1つの支持点(32)の相対位置を決定するステップと、
切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)上の少なくとも1つのリスク領域(28)を決定するステップであって、前記リスク領域(28)における切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の切り離しの間に、前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の傾斜が起こり得る、決定するステップと、
切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)上の前記少なくとも1つの識別されたリスク領域(28)を考慮することによって、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)上の前記切断工具(21)のための少なくとも1つの切断開始点(29)および/または1つの切り離し点(129)を規定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、遅くともステップe)において、前記少なくとも1つの規定された切断開始点(29)の座標(xA,yA)および/または前記少なくとも1つの規定された切り離し点(129)の座標(xF,yF)が記憶手段(50、250)内に記憶されることを特徴とする方法。
- 請求項1または2に記載の方法であって、ステップe)の後に、前記少なくとも1つの規定された切断開始点(29)から開始し、および/または切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記少なくとも1つの規定された切り離し点(129)において終了する前記切断工具(21)を用いた切断プロセスが実施され、有利には、それに続き、前記規定された切り離し点(129)から開始する、前記切断ヘッド(20)の位置決め移動が実施されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法であって、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)の少なくとも1つの切断輪郭点(19)、および/または少なくとも、前記切断輪郭点(19)に隣接した前記切断輪郭(17)の切断輪郭点において、前記切断工具(21)によって、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)に対して及ぼされる加工力(FB)が決定され、有利には、前記加工力(FB)が、前記切断工具(21)の少なくとも1つの切断パラメータに応じて決定され、さらに有利には、前記切断工具(21)の前記少なくとも1つの切断パラメータが、切断ガス圧力、ノズル間隔、ノズル直径、ノズル形状などの、少なくとも1つの切断工具パラメータであり、および/または前記少なくとも1つの切断パラメータが、前記切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)が切り離された後の前記切断工具(21)の前記位置決め移動のための基礎となる、位置決め速度、位置決め加速度、位置決め方向などの少なくとも1つの位置決めパラメータであることを特徴とする方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法であって、ステップc)の後に、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の少なくとも1つのワークピース部分パラメータ、有利には、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の重心(SP)または少なくとも1つの重心線(SL)が決定され、ならびに/あるいは切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)内において、支持多角形(37)の少なくとも1つの多角形パラメータ、有利には、前記支持多角形(37)の支持線(38)が、決定され、次に、
前記少なくとも1つのワークピース部分パラメータおよび/または前記少なくとも1つの多角形パラメータ、ならびに前記ワークピース(16)の下方、または切り抜かれるべき前記ワークピース部分(18)の下方における前記ワークピース支持体(30)の前記少なくとも1つの支持点(32)の前記決定された位置を用いて、あるいは
前記少なくとも1つのワークピース部分パラメータおよび/または前記少なくとも1つの多角形パラメータ、ならびに前記ワークピース(16)の下方、または切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の下方における前記ワークピース支持体(30)の前記少なくとも1つの支持点(32)の前記決定された位置の、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)の前記少なくとも1つの切断輪郭点(19)までの少なくとも1つの距離(hk,hs)を用いて、
切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)の少なくとも1つの切断輪郭点(19)、有利には、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)の複数の切断輪郭点(19)において、許容力(FZ)が規定されることを特徴とする方法。 - 請求項5に記載の方法であって、ステップd)において、前記許容力(FZ)と、少なくとも1つの以前に規定された傾斜力限界値、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)の少なくとも前記1つの切断輪郭点(19)との力の比較が行われ、有利には、前記力の比較が、前記以前に規定された加工力(FB)、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)の前記切断輪郭点(19)のうちの少なくとも1つに従って行われ、より有利には、前記以前に規定された加工力(FB)に安全係数が乗算されることを特徴とする方法。
- 請求項6に記載の方法であって、ステップd)において、前記力の比較に基づいて、前記少なくとも1つのリスク領域(28)が規定されることを特徴とする方法。
- 請求項6または7に記載の方法であって、前記力の比較において、前記許容力(FZ)が少なくとも最小傾斜力限界値を超える、前記切断輪郭(17)の前記切断輪郭点(19)の少なくとも1つの低リスク領域(75)が規定され、および/または前記力の比較において、前記許容力(FZ)が少なくとも最大傾斜力限界値を超える、前記切断輪郭(17)の切断輪郭点(19)の少なくとも1つの無リスク領域(80)が規定されることを特徴とする方法。
- 請求項7または8に記載の方法であって、前記力の比較が最小および/または最大傾斜力限界値に対して実施され、有利には、これが最小および/または最大加工力(FB)から導かれることを特徴とする方法。
- 請求項5〜9のいずれか1項に記載の方法であって、ステップb)の後に、前記支持多角形(37)の前記少なくとも1つの多角形パラメータの位置に対する、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分パラメータの位置が決定され、および/または前記許容力(FZ)のパリティが規定され、および/または有利には、ステップd)において決定された前記少なくとも1つのリスク領域(28)が、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)の全ての切断輪郭点(19)を含むかどうかがチェックされることを特徴とする方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法であって、少なくとも1つのマイクロブリッジ(43)が、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)内に残され、および/または切り抜かれるべき少なくとも別のワークピース部分が前記切断工具によって完全に切断されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法であって、前記ワークピース支持体(30)に対する、前記ワークピース(16)および/または切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記相対位置および/または配向が決定され(ステップb))、ならびに/あるいは切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の下方における、前記ワークピース支持体(30)の前記少なくとも1つの支持点(32)の少なくとも前記相対位置が(ステップc))、少なくとも1つの検出手段(27)を用いて決定され、前記少なくとも1つの検出手段(27)が、有利には、前記ビーム切断デバイス(15)の前記切断ヘッド(20)上に位置する、前記ビーム切断デバイス(15)のセンサシステムを含むことを特徴とする方法。
- 請求項12に記載の方法であって、前記センサシステムが、光学検出器、非接触式距離測定手段、およびカメラの群からなり、これにより、有利には、前記ワークピース(16)の少なくとも1つの縁部および/または切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の縁部が検出されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法であって、前記ワークピース支持体(30)に対する前記ワークピース(16)の前記相対位置および/または配向が、前記ワークピース(16)のための前記ビーム切断デバイス(15)の少なくとも1つの機械的ストッパを用いて決定されること(ステップb))を特徴とする方法。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法であって、(ステップb)に従う)ワークピース支持体(30)上における前記ワークピース(16)の前記相対位置および/または配向の決定後、および(ステップd)に従う)前記少なくとも1つのリスク領域(28)の決定後に、有利には、前記ワークピース(16)上の以前に作成または変更された板取り(48)に従って、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)または前記ワークピース(16)が再位置決めされ、ならびに/あるいは、有利には、前記ワークピース(16)または切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の下方に横たわる少なくとも前記支持点(32)が再位置決めされることを特徴とする方法。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法であって、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)上の前記少なくとも1つのリスク領域(28)の決定(ステップd))、ならびに/あるいは前記切断工具(21)のための前記少なくとも1つの切断開始点(29)および/または切り離し点(129)の前記規定(ステップe))が、前記切断輪郭(17)の幾可学的形状、特に、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の切断輪郭の曲率に依存し、有利には、前記切断開始点(29)が、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の凸状切断輪郭区分上で選択され、および/または有利には、切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)のための前記切断輪郭(17)上の前記切断工具(21)のための前記切断開始点(29)の前記選択が、切断輪郭点法線(42)に対して選択角(β)だけ傾いた少なくとも1つの選択直線(40、41)を用いて規定されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法であって、切り抜かれるべき前記ワークピース部分(18)の前記規定された切断開始点(29)または規定された切り取り点(129)が、前記ワークピース(16)上における前記切断工具(21)の切断順序および/または位置決め経路を最適化するように前記ワークピース(16)上に並べられ、前記切断プロセスが、前記規定された切断開始点(29)または切り離し点(129)のうちの1つにおいて実施されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法であって、ステップb)の前に、切り抜かれるべき前記ワークピース部分(18)の輪郭サイズが規定され、有利には、以前に規定された輪郭サイズ階級が付与されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法であって、前記方法のステップおよび要素が仮想空間内で画像化され、前記ワークピース支持体(30)が仮想的なものであり、前記少なくとも1つの板取り(48)が、仮想ワークピース(216)に対する仮想ワークピース支持体(130)の位置および/または配向に関する少なくとも1つの情報を有することを特徴とする方法。
- 請求項19に記載の方法であって、少なくとも1つのさらなる板取り(49)を有する板取り(48、49)のセットが指定され、前記セットの各板取り(48、49)内における前記仮想ワークピース支持体(130)の前記位置および/または配向が異なり、xおよびy方向にオフセットしていることを特徴とする方法。
- 請求項20に記載の方法であって、各板取り(48、49)が、前記仮想ワークピース支持体(130)に対する切り抜かれるべき前記少なくとも1つのワークピース部分(18)の前記位置および/または配向に関する前記少なくとも1つの情報と、前記ワークピース(16)に対する前記ビーム切断デバイス(15)の前記ワークピース支持体(30)の実際に決定された位置および/または配向との最大一致を有する板取り(48、49)の前記セットから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜21のいずれか1項に記載の方法であって、前記ワークピース(16)に対する前記ワークピース支持体(30)の前記実際の位置に対する前記板取り(48)が最適化されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法であって、連続的に切り抜かれるべき少なくとも2つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)上の1つを超える識別されたリスク領域(28)を考慮することによる、順序で連続的に切り抜かれるべき前記少なくとも2つのワークピース部分(18)の前記切断輪郭(17)上における前記切断工具(21)のための少なくとも2つの切断開始点(29)および/または切り離し点(129)の前記順序の規定を特徴とする方法。
- 請求項1または23に記載の方法であって、連続的に切り抜かれるべき前記2つのワークピース部分(18)が、互いに隣接して、好ましくは横に並んで配置されることを特徴とする方法。
- 請求項24に記載の方法であって、前記ワークピース部分(18)が、中間位置決め経路が、切断されたワークピース部分を含まないように選択されることを特徴とする方法。
- 請求項19〜22または19〜25のいずれか1項に記載の方法を遂行するビーム切断デバイス(15)の切断工具(21)を制御するための幾何学的要素および/または移動指令を自動的に規定し、生成するためのコンピュータ実施方法であって、ステップe)の後に、幾何学的要素を含む少なくとも1つのデータセット、ならびに/あるいは少なくとも、前記少なくとも1つの切断開始輪郭(39)を指定し、および/または前記1つの切断開始点(29)もしくは前記少なくとも1つの切り離し点(129)への前記切断工具(21)の少なくとも前記移動を指定する少なくとも1つの移動指令、有利には、幾何学的要素を含む複数のデータセットおよび/または複数の移動指令が自動的に生成され、記憶されることを特徴とするコンピュータ実施方法。
- 請求項26に記載のコンピュータ実施方法であって、幾何学的要素を含む前記記憶されたデータセット、ならびに/あるいは少なくとも、前記少なくとも1つの切断開始輪郭(39)、および/または少なくとも、前記少なくとも1つの切断開始点(29)および/または前記少なくとも1つの切り離し点(129)への前記切断工具(21)の前記移動を指定する前記記憶された移動指令が、前記ビーム切断デバイス(15)の前記制御手段(60)へ伝送されることを特徴とするコンピュータ実施方法。
- 請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法を実施するためのビーム切断デバイス(15)であって、切断工具(21)、ワークピース支持体(30)、制御手段(60)および少なくとも1つの記憶手段(50、250)、ならびに検出手段(27)であって、前記少なくとも1つの検出手段(27)が、前記ワークピース支持体(30)に対する前記ワークピース(16)の前記相対位置および/または配向を決定するための、有利には、前記ビーム切断デバイス(15)の切断ヘッド(20)上に位置する、前記ビーム切断デバイス(15)のセンサシステム、および/または前記ワークピースのための機械的ストッパを含む、検出手段(27)、ならびに/あるいは請求項26または27に記載の方法を実施するためのコンピュータを備えることを特徴とするビーム切断デバイス(15)。
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