JP2022173995A - 制御データ作成装置、及び制御データ作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品を適切に吸着することで、製品がワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品を安定して搬出する。【解決手段】制御データ作成装置２１は、製品データ上で搬出アーム６１ａ、６１ｂを移動させて搬出アーム６１ａ、６１ｂが製品Ｐを吸着する吸着位置を切り替え、吸着位置毎に吸着状態を評価するための指標を特定する特定部と、吸着位置毎に特定された指標のそれぞれに基づいて、製品Ｐに対して吸着位置を割り付けた制御データを作成する割付設定部２１ｃと、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、制御データ作成装置、及び制御データ作成方法に関する。

特許文献１には、板状のワークをパッドで吸着して搬送するローダ装置を制御する方法であって、ワークに対するパッドの吸着位置に基づいて、ワークの搬送状態に関する安定係数を算出し、安定係数に基づいてワークの搬送速度を設定する方法が開示されている。

特開２０１６－２０３２０１号公報

しかしながら、従来の手法によれば、ワークから切り出された製品を取り出す際に、製品に対する吸着状態が十分に考慮されていなかった。そのため、製品が斜めになったり、撓んだりすることで、ワーク残材に製品が引っかかるなどの問題があった。

本発明の一態様の制御データ作成装置は、加工機によって板状のワークから切断された製品を、製品搬出装置が取り出して搬出するための制御データを作成する装置であり、製品搬出装置は、ワーク平面に沿って移動自在に構成され、ワークと対向する面に製品を吸着する複数の吸着パッドが設けられた搬出アームを備えている。制御データ作成装置は、製品データ上で搬出アームを移動させて搬出アームが製品を吸着する吸着位置を切り替え、吸着位置毎に吸着状態を評価するための指標を特定する特定部と、吸着位置毎に特定された指標のそれぞれに基づいて、製品に対して吸着位置を割り付けた制御データを作成する割付設定部と、を備えている。

本発明の一態様の制御データ作成装置は、吸着位置毎に吸着状態を評価する指標を特定しているので、個々の吸着位置での吸着状態を評価することができる。これにより、適切な吸着状態を得ることができる吸着位置を特定することができるので、所望の制御データを作成することができる。

本発明の一態様によれば、製品を適切に吸着することができるので、製品がワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品を安定して搬出することができる。

図１は、第１の実施形態に係る制御データ作成装置及び加工システムの構成を示すブロック図である。 図２は、加工システムの構成を簡略的に示す説明図である。 図３は、搬出アームの要部を示す説明図である。 図４は、製品に対して搬出アームの吸着位置を割り付ける方法を示すフローチャートである。 図５は、吸着位置毎に吸着重心を特定する処理を示すフローチャートである。 図６は、製品データ上で搬出アームの吸着位置を切り替える方法を説明する図である。 図７は、製品データ上で搬出アームの吸着位置を切り替える方法を説明する図である。 図８は、製品データ上で搬出アームの吸着位置を切り替える方法を説明する図である。 図９は、製品データ上で搬出アームの吸着位置を切り替える方法を説明する図である。 図１０は、有効吸着パッド及び吸着重心を説明する図である。 図１１は、有効吸着パッドを説明する図である。 図１２は、製品重心と吸着重心との間の距離を説明する図である。 図１３は、第２の実施形態に係る制御データ作成装置及び加工システムの構成を示すブロック図である。 図１４は、製品搬出装置を構成する第１、第２及び第３搬出アームを説明する図である。 図１５は、製品に対して搬出アームの吸着位置を割り付ける方法を示すフローチャートである。 図１６は、製品サイズと吸着位置の特定方法との関係を説明する図である。 図１７は、製品サイズと吸着位置の特定方法との関係を説明する図である。 図１８は、製品サイズと吸着位置の特定方法との関係を説明する図である。

以下、図面を参照し、本実施形態に係る制御データ作成装置、及びレーザ切断加工方法について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る制御データ作成装置及び加工システムの構成を示すブロック図である。図２は、加工システムの構成を簡略的に示す説明図である。図３は、搬出アームの要部を示す説明図である。以下の説明では、方向の定義として、水平方向において直交するＸ軸方向（第１軸方向）及びＹ軸方向（第２軸方向）と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対してそれぞれ直交するＺ軸方向を用いる。Ｘ軸方向は左右方向に対応し、Ｙ軸方向は前後方向に対応し、Ｚ軸方向は上下方向に対応する。なお、これらの方向は説明の便宜のために用いられるに過ぎない。

本実施形態に係る制御データ作成装置２１は、加工機５０によって板状のワークＷから切断された製品Ｐを、製品搬出装置６０が取り出して搬出するための制御データを作成する装置である。製品搬出装置６０は、ワーク平面に沿って移動自在に構成され、ワークＷと対向する面に製品Ｐを吸着する複数の吸着パッド６２が設けられた搬出アーム６１ａ、６１ｂを備えている。制御データ作成装置２１は、製品データ上で搬出アーム６１ａ、６１ｂを移動させて搬出アーム６１ａ、６１ｂが製品Ｐを吸着する吸着位置を切り替え、吸着位置毎に吸着状態を評価するための指標を特定する特定部と、吸着位置毎に特定された指標のそれぞれに基づいて、製品Ｐに対して吸着位置を割り付けた制御データを作成する割付設定部２１ｃと、を備えている。

本実施形態において、特定部は、複数の吸着パッド６２のうち製品Ｐを吸着することができる有効吸着パッド６２ａの集合から計算される重心位置である吸着重心を、指標として特定する吸着重心特定部２１ｂを含む。割付設定部２１ｃは、吸着重心と製品重心との間の距離が小さくなるように、制御データを作成する。

以下、制御データ作成装置及び加工システムを包括する全体システムについて説明する。図１に示す全体システムは、ＣＡＤ（Computer Aided Design）１０、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）２０、制御装置３０、及び加工システム４０を主体に構成されている。

ＣＡＤ１０は、ＣＡＤの機能を搭載するコンピュータである。ＣＡＤ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、ＣＡＤ１０が備える種々の機能が実現される。

ＣＡＤ１０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、製品データ作成装置１１として機能する。製品データ作成装置１１は、ワークＷから切断する製品Ｐに関するデータである製品データを作成する。製品データには、製品Ｐの形状（２次元平面上で表される製品Ｐの形状を示す２次元データ）、大きさ、及び重量などの情報（図形データ）が含まれている。製品データ作成装置１１によって作成された製品データは、ＣＡＭ２０に入力される。

ＣＡＭ２０は、ＣＡＭの機能を搭載するコンピュータである。ＣＡＭ２０は、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、ＣＡＭ２０が備える種々の機能が実現される。

ＣＡＭ２０には、ＣＡＭ２０に対して情報を入力するための入力装置２２、及びＣＡＭ２０によって作成された情報を表示するための表示装置２３が接続されている。ＣＡＭ２０は、コンピュータプログラムを実行することにより、制御装置３０が加工システム４０を制御するための加工プログラムを作成する制御データ作成装置２１として機能する。制御データ作成装置２１の詳細については後述する。

制御装置３０は、加工プログラムに基づいて加工システム４０を制御する装置であり、例えばＮＣ装置（数値制御（Numerical Control）装置）である。制御装置３０は、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、制御装置３０が備える種々の機能が実現される。

例えば、制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、ワークＷから製品Ｐを切り出すように加工機５０を制御する。加工機５０がワークＷから製品Ｐを切り出すと、製品Ｐが作製される。また、制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、ワークＷから切断された製品Ｐを取り出して搬出するように製品搬出装置６０を制御する。製品搬出装置６０が製品Ｐを搬出すると、製品Ｐが集積パレット（図示せず）に集積される。

加工システム４０は、加工機５０と、製品搬出装置６０とを備えている。

加工機５０は、パンチ加工部５１と、レーザ加工部５２とを備える複合加工機である。パンチ加工部５１は、パンチとダイとからなる金型により、ワークＷに対してパンチ加工を行う。レーザ加工部５２は、レーザビームにより、ワークＷに対してレーザ切断加工を行う。

レーザ加工部５２は、ワークＷに対してレーザビームを照射する加工ヘッド５２ａを備えている。加工ヘッド５２ａは、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向へ移動自在に構成されている。レーザ切断加工を行う際には、制御装置３０の制御のもと、加工機５０は、Ｘ軸方向へのワークＷの移動と、Ｙ軸方向への加工ヘッド５２ａの移動とを組み合わせて、加工ヘッド５２ａから出力されるレーザビームをワークＷに対して２次元的に照射する。これにより、レーザ加工部５２は、製品Ｐの内部形状及び外周形状に応じてワークＷを切断する。

製品搬出装置６０は、ワークＷから切り出された製品Ｐを取り出して搬出する。製品搬出装置６０による製品Ｐの搬出は、レーザ加工部５２によってワークＷから製品Ｐが切り出される度に行われる。製品搬出装置６０は、ワークＷから切り出された製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを備えている。

個々の搬出アーム６１ａ、６１ｂは、製品Ｐを吸着するための複数の吸着パッド６２を備えている。複数の吸着パッド６２は、搬出アーム６１ａ、６１ｂにおけるワークＷと対向する面に設けられている。複数の吸着パッド６２には、パッド径が異なる複数の種類の吸着パッドが含まれている。また、個々の搬出アーム６１ａ、６１ｂの先端側におけるワークＷと対向する面には、製品Ｐの有無を検出するためのセンサ６３が複数設けられている。

製品Ｐの搬出を行う際には、制御装置３０の制御のもと、製品搬出装置６０は、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂをＸ軸方向の左側へと移動させ、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを加工ヘッド５２ａに向かって進出させる。第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂが製品Ｐまで到達すると、製品搬出装置６０は、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを用いて製品Ｐを吸着し、製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す。製品搬出装置６０は、取り出した製品Ｐを集積パレット（図示せず）へと搬出して集積する。

以下、本実施形態の特徴の一つである、制御データ作成装置２１の構成について説明する。制御データ作成装置２１には、製品データ作成装置１１で作成された製品データが入力される。制御データ作成装置２１には、入力装置２２から、ワークＷの大きさ、板厚、材質などを含むワークデータなどが入力される。制御データ作成装置２１には、加工システム４０の製品搬出装置６０に関する情報を含む装置データが入力される。装置データは、製品搬出装置６０又は制御装置３０から取得してもよいし、加工システム４０の情報を保有する外部の装置から取得してもよい。

制御データ作成装置２１は、加工機５０によってワークＷから切り離された製品Ｐを、製品搬出装置６０が取り出して搬出するための制御データを作成する。この制御データは、製品Ｐに対して、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂが製品Ｐを吸着する吸着位置を割り付けたデータである。制御データ作成装置２１は、制御データに基づいて加工プログラムを作成する。加工プログラムは、制御装置３０が加工システム４０を制御する機械制御コードによって構成される。

制御データ作成装置２１によって作成された加工プログラムは、制御装置３０内に格納される。なお、制御データ作成装置２１は、作成した加工プログラムを、図示しないデータ管理サーバ内のデータベースに格納してもよい。この場合、制御装置３０は、データ管理サーバのデータベースに格納された加工プログラムを読み出してもよい。

本実施形態との関係において、制御データ作成装置２１は、製品重心特定部２１ａと、吸着重心特定部２１ｂと、割付設定部２１ｃとを備えている。製品重心特定部２１ａは、製品データ作成装置１１から製品データを取得する。製品重心特定部２１ａは、製品データに基づいて、製品Ｐの重心位置である製品重心を特定する。吸着重心特定部２１ｂは、製品データ上（２次元平面上で表される製品Ｐの形状を示すデータ）で第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを移動させながら、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂが製品Ｐを吸着する吸着位置を切り替える。吸着重心特定部２１ｂは、吸着位置毎に、複数の吸着パッド６２のうち製品Ｐを吸着することができる有効吸着パッドを特定し、吸着パッドの集合から計算される重心位置を吸着重心として特定する。割付設定部２１ｃは、吸着重心と製品重心との間の距離が小さくなるように、製品Ｐに対して第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置を割り付けた制御データを作成する。

なお、割付設定部２１ｃは、吸着位置を割り付けた制御データを作成する他、製品データに基づいて、製品Ｐを切断するためのレーザビームの切断線及び切断経路をワークＷ上に割り付けて、加工機５０のレーザ切断加工に必要な製品Ｐの加工データを作成することができる。

つぎに、制御データ作成装置２１が制御データを作成する手順を説明する。図４は、製品に対して搬出アームの吸着位置を割り付ける方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１０において、制御データ作成装置２１は、装置データ及び製品データを取得する。制御データ作成装置２１は、装置データを通じて、個々の搬出アーム６１ａ、６１ｂが備える吸着パッド６２の個数、個々の吸着パッド６２のアーム上での位置、パッド径などを認識することができる。また、制御データ作成装置２１は、製品データを通じて、製品Ｐの形状、大きさなどを認識することができる。

ステップＳ１１において、吸着重心特定部２１ｂは、吸着重心を特定する。図５は、吸着位置毎に吸着重心を特定する処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１１０において、吸着重心特定部２１ｂは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂが製品Ｐを吸着する吸着位置を設定する。本実施形態では、製品データ上の様々な吸着位置に対して吸着重心を特定することが好ましいことから、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置の設定は、場所を切り替えながら複数回行われる。以下、図６から図９を参照し、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置を切り替える方法を説明する。図６から図９は、製品データ上で搬出アームの吸着位置を切り替える方法を説明する図である。

まず、図６に示すように、吸着重心特定部２１ｂは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置を第１基準位置に設定する。第１基準位置は、例えば図６に示す製品Ｐの隅部に設定される。具体的には、製品Ｐの隅部は、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂが進出する左側、且つ、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂのうち第１搬出アーム６１ａがある後側、すなわち、図６における製品Ｐの左下に対応する。吸着重心特定部２１ｂは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを第１基準位置に設定すると、第２搬出アーム６１ｂをＹ軸方向に沿って一定のピッチで移動させることで、第２搬出アーム６１ｂの吸着位置を切り替える。第２搬出アーム６１ｂのＹ軸方向への移動は、第２搬出アーム６１ｂが製品ＰにおけるＹ軸方向の端部位置に到達するまで繰り返される。

第２搬出アーム６１ｂをＹ軸方向に移動させるピッチは、例えば製品Ｐの面積に応じて設定することができる。例えば、製品Ｐの面積が大きい程、第２搬出アーム６１ｂをＹ軸方向に移動させるピッチを大きくするといった如くである。ピッチの定め方は、後述するＸ軸方向の移動であっても同様である。

第２搬出アーム６１ｂが製品ＰにおけるＹ軸方向の端部位置まで到達すると、吸着重心特定部２１ｂは、図７に示すように、第２搬出アーム６１ｂを第１基準位置まで戻す。そして、吸着重心特定部２１ｂは、第２搬出アーム６１ｂをＸ軸方向に沿って一定のピッチで移動させることで、第２搬出アーム６１ｂの吸着位置を切り替える。

第２搬出アーム６１ｂが製品ＰにおけるＸ軸方向の端部位置まで到達すると、吸着重心特定部２１ｂは、図８に示すように、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを、第２基準位置（初期位置）へと移動させる。第２基準位置は、第１基準位置よりＹ軸方向へと一定距離だけオフセットした位置となる。吸着重心特定部２１ｂは、図６及び図７に示したように、第２搬出アーム６１ｂをＹ軸方向及びＸ軸方向に沿って一定のピッチで移動させ、第２搬出アーム６１ｂの吸着位置を切り替える。そして、吸着重心特定部２１ｂは、Ｙ軸方向に沿って第２基準位置を更新しながら、第２基準位置が製品ＰにおけるＹ軸方向の端部位置に到達するまで、図６及び図７に示す吸着位置の切り替えを行う。

第２基準位置が製品ＰにおけるＹ軸方向の端部位置に到達すると、吸着重心特定部２１ｂは、図９に示すように、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを、第３基準位置へと移動させる。第３基準位置は、第１基準位置よりＸ軸方向へと一定距離だけオフセットした位置となる。吸着重心特定部２１ｂは、図６及び図７に示したように、第２搬出アーム６１ｂをＹ軸方向及びＸ軸方向に沿って一定のピッチで移動させ、第２搬出アーム６１ｂの吸着位置を切り替える。そして、吸着重心特定部２１ｂは、Ｘ軸方向に沿って基準位置を更新しながら、基準位置が製品ＰにおけるＸ軸方向の端部位置に到達するまで、図６及び図７に示す吸着位置の切り替えを行う。

図１０は、有効吸着パッド及び吸着重心を説明する図である。上述のように第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置が切り替えられると、吸着位置毎に、吸着重心特定部２１ｂは、吸着重心Ｂｇを計算する（ステップＳ１１１）。吸着重心Ｂｇは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂが備える全ての吸着パッド６２のうち、製品Ｐを吸着することができる有効吸着パッド６２ａの集合から計算される重心位置である。

具体的には、吸着重心特定部２１ｂは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの備える全ての吸着パッド６２のうち、製品Ｐの外周形状を定める外周線よりも内側に存在する吸着パッド６２を、有効吸着パッド６２ａとして特定する。図１０では、ハッチングで示すように、複数の有効吸着パッド６２ａが特定される。

吸着重心特定部２１ｂは、有効吸着パッド６２ａに対して外接する四角形状の枠体であるバウンディングボックスＢＢを生成する。吸着重心特定部２１ｂは、バウンディングボックスＢＢの重心位置を、吸着重心Ｂｇとして計算する。

なお、吸着重心Ｂｇの計算方法は、バウンディングボックスＢＢを用いた方法に限らない。例えば、有効吸着パッド６２ａの吸着力は、有効吸着パッド６２ａのパッド径に依存することから、以下に示す重心の計算式を用いて、吸着重心Ｂｇを計算してもよい。
ｘｇ＝（ｒ１・ｘ１＋・・・ｒｎ・ｘｎ）／（ｒ１＋・・・＋ｒｎ）
ｙｇ＝（ｒ１・ｘ１＋・・・ｒｎ・ｘｎ）／（ｒ１＋・・・＋ｒｎ）

ここで、「ｘｇ」は、吸着重心ＢｇのＸ軸座標であり、「ｙｇ」は、吸着重心ＢｇのＹ軸座標である。ｘ１～ｘｎは、ｎ個の有効吸着パッド６２ａの各Ｘ軸座標であり、ｙ１～ｙｎは、ｎ個の有効吸着パッド６２ａの各Ｙ軸座標である。ｒ１～ｒｎは、ｎ個の有効吸着パッド６２ａの各パッド径である。このように、吸着重心Ｂｇは、個々の有効吸着パッド６２ａの座標位置及び吸着力を考慮して計算してもよい。

図１１は、有効吸着パッドを説明する図である。製品Ｐによっては、製品Ｐの内部に所要の形状の穴Ｐａを備えることがある。この場合、吸着重心特定部２１ｂは、製品Ｐの外周線よりも内側に存在する吸着パッド６２であっても、吸着パッド６２の全部又は一部が穴Ｐａと干渉する吸着パッド６２を有効吸着パッド６２ａとして取り扱わない。これにより、製品Ｐの吸着に寄与する吸着パッド６２のみを、有効吸着パッド６２ａとして扱うことができる。

また、吸着重心特定部２１ｂは、有効吸着パッド６２ａの集合から得られる総吸着力を計算する。上述したように、吸着パッド６２の吸着力は、有効吸着パッド６２ａのパッド径に依存する。吸着重心特定部２１ｂは、マップ又は計算式を用いて、有効吸着パッド６２ａのパッド径から吸着力を特定する。そして、吸着重心特定部２１ｂは、個々の有効吸着パッド６２ａの吸着力を合算することで、総吸着力を計算する。

さらに、吸着重心特定部２１ｂは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂによって吸着された状態で製品Ｐに生じるたわみ量を計算する。例えば、吸着重心特定部２１ｂは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置に基づいてたわみが生じる自由端までの長さを求める。そして、吸着重心特定部２１ｂは、自由端までの長さ、ワークＷのヤング率、断面２次モーメントに基づいて、たわみ量を計算する。

図５に示すステップＳ１１２において、吸着重心特定部２１ｂは、以下に示す３つの要件を具備するか否かを判断する。第１の要件は、各搬出アーム６１ａ、６１ｂに設けられた複数のセンサ６３のうち、少なくとも１つのセンサ６３が製品Ｐを検出していることである。第２の要件は、有効吸着パッド６２ａの集合による総吸着力が製品Ｐの重量よりも大きいことである。第３の要件は、製品Ｐに生じるたわみ量が予め設定された許容たわみ量以内となっていることである。

３つの要件を全て具備する場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、吸着重心特定部２１ｂは、ステップＳ１１１の計算結果から、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置に対応する吸着重心Ｂｇを特定する（ステップＳ１１３）。このとき、吸着重心特定部２１ｂは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置に対して、吸着重心Ｂｇ及び総吸着力を関連付けた上で、これらの情報を記憶する。一方、３つの要件のうちいずれか一つの要件を具備しない場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、吸着重心特定部２１ｂは、ステップＳ１１１の計算結果を、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置に対応する吸着重心Ｂｇとして特定することなく、次の処理に進む。このように、吸着重心特定部２１ｂは、上述した要件を満たす吸着位置を対象として、吸着重心Ｂｇを特定及び記憶（収集）する処理を行う。

ステップＳ１１４では、吸着重心特定部２１ｂは、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂに対する吸着位置の切り替えが終了したか否かを判断する。図６から図９に示す全ての切り替えが終了した場合には、本ルーチンを終了する（Ｓ１１４：ＹＥＳ）。一方
図６から図９に示す全ての切り替えが終了してない場合には、ステップＳ１１０の処理に戻り、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置の設定（切り替え）を行う。

図１２は、製品重心と吸着重心との間の距離を説明する図である。ステップＳ１２において、製品重心特定部２１ａは、製品データに基づいて、製品Ｐの重心位置である製品重心Ｐｇを特定する。一方、割付設定部２１ｃは、吸着位置毎に特定された吸着重心Ｂｇと、製品重心Ｐｇとの間の距離を特定する。そして、割付設定部２１ｃは、吸着重心Ｂｇと製品重心Ｐｇとの間の距離が最も小さくなる吸着位置を特定する。

ステップＳ１３において、割付設定部２１ｃは、吸着重心Ｂｇと製品重心Ｐｇとの間の距離が最も小さくなる吸着位置が複数存在する場合、各吸着位置において計算された総吸着力を評価する。そして、割付設定部２１ｃは、複数の吸着位置のうち、総吸着力が最も高くなる吸着位置を特定する。

ステップＳ１４において、割付設定部２１ｃは、製品Ｐに対して割り付ける第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置を特定する。具体的には、吸着重心Ｂｇと製品重心Ｐｇとの間の距離が最も小さくなる吸着位置が一つに定まる場合、割付設定部２１ｃは、この吸着位置を特定する。一方、吸着重心Ｂｇと製品重心Ｐｇとの間の距離が最も小さくなる吸着位置が複数ある場合、割付設定部２１ｃは、総吸着力が最も高くなる吸着位置を特定する。

ステップＳ１５において、割付設定部２１ｃは、特定された第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置を、製品Ｐに対して割り付けることで制御データを作成する。

このようにして制御データが作成されると、制御データ作成装置２１は、吸着位置の制御データ及び製品Ｐの加工データに基づいて加工プログラムを作成する。作製された加工プログラムは、制御装置３０によって利用される。

制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、加工機５０及び製品搬出装置６０を制御する。これにより、加工機５０は、レーザ加工部５２の加工ヘッド５２ａから射出されるレーザビームを用いて、製品Ｐの内部形状及び外周形状に応じてワークＷを切断する。

レーザビームによって製品Ｐの外周形状が切断されると、製品ＰがワークＷから完全に切り離される。製品搬出装置６０は、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂをＸ軸方向の左側へと移動して、加工ヘッド５２ａに向かって進出させる。製品搬出装置６０は、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを吸着位置まで進出させると、吸着パッド６２による吸着動作を開始し、製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す。製品搬出装置６０は、取り出された製品Ｐを集積パレット（図示せず）へと搬出して集積する。

このような一連の工程を経て、本実施形態に係るレーザ切断加工方法が実現される。このレーザ切断加工方法は、ワークＷに割り付けられた製品Ｐを切断する毎に行われる。

本実施形態に係る制御データ作成装置２１によれば、割付設定部２１ｃが、吸着位置毎に特定された吸着重心Ｂｇに基づいて、製品Ｐに対して第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置を割り付けた制御データを作成する。

この構成によれば、吸着重心Ｂｇを考慮して第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂの吸着位置を設定することができるので、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂによって製品Ｐを適切に吸着することができる。製品Ｐを適切に吸着することができるので、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品Ｐを安定して搬出することができる。

本実施形態によれば、割付設定部２１ｃが、吸着重心Ｂｇと製品重心Ｐｇとの間の距離が最も小さくなる吸着位置に基づいて、制御データが作成される。これにより、最もバランスがとれた位置で製品Ｐを吸着することができる。製品Ｐをバランスよく吸着することができるので、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品Ｐを安定して搬出することができる。

本実施形態によれば、割付設定部２１ｃが、吸着重心Ｂｇと製品重心Ｐｇとの間の距離が小さくなるように、且つ、製品Ｐの吸着力が大きくなるように、制御データを作成している。これにより、製品Ｐをバランスよく吸着することができ、また高い吸着力で製品Ｐを吸着することができる。その結果、製品Ｐを安定して搬出することができる。

本実施形態によれば、吸着重心特定部２１ｂは、総吸着力が製品Ｐの重量よりも大きい吸着位置を対象として、吸着重心Ｂｇを特定する処理を行っている。このため、製品Ｐを吸着することができないような吸着位置では吸着重心Ｂｇを特定しないので、不要なデータが蓄積されることを抑制することができる。

本実施形態によれば、吸着重心特定部２１ｂは、複数のセンサ６３のうち少なくとも１つのセンサ６３が製品Ｐを検出することができる吸着位置を対象として、吸着重心Ｂｇを特定する処理を行っている。複数のセンサ６３の全部で製品Ｐを検出しない場合には、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂによる吸着動作が実行されない。よって、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂによる吸着動作が実行されないような吸着位置では吸着重心Ｂｇを特定しないので、不要なデータが蓄積されることを抑制することができる。

本実施形態によれば、吸着重心特定部２１ｂは、製品Ｐのたわみ量が予め設定された許容たわみ量以内となる吸着位置を対象として、吸着重心Ｂｇを特定する処理を行っている。この構成によれば、製品ＰのたわみによってワークＷと干渉が発生するような吸着位置では吸着重心Ｂｇを特定しないので不要なデータが蓄積されることを抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、１つの製品Ｐを２つの搬出アーム６１ａ、６１ｂで吸着する例を示した。しかしながら、本実施形態の方法は、１つの製品Ｐを３つ以上の搬出アームで吸着する場合や、１つの製品Ｐを１つの搬出アームで吸着する場合において適用してもよい。

また、図１１に示す例では、製品Ｐの内部で穴Ｐａが切り抜かれた状態の製品Ｐを搬出アーム６１ａ、６１ｂで吸着することを想定している。しかしながら、製品Ｐの内部にある穴Ｐａを完全に切り抜かずに、ジョイント部を設けて穴Ｐａに相当するワーク領域を残したままとする加工態様も考えられる。この場合、吸着重心特定部２１ｂは、穴Ｐａに存在する吸着パッド６２であっても、有効吸着パッド６２ａとして扱うことが好ましい。ただし、ジョイント部を除く穴Ｐａの切断線上に吸着パッド６２が重複する場合、その吸着パッド６２は吸着力を発揮しないので、有効吸着パッド６２ａから除外して扱うことが好ましい。また、製品重心特定部２１ａは、製品Ｐの内部に穴Ｐａがないものとして、製品重心を計算することが好ましい。このような演算を行うため、製品データのみならず、製品Ｐの加工データも参照することが好ましい。

本実施形態によれば、吸着重心特定部２１ｂは、製品データにおける所定の製品隅部、具体的には製品左後方を起点として第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂを前後及び左右にそれぞれ移動させて吸着位置の切り替えを行っている。これにより、第１及び第２搬出アーム６１ａ、６１ｂ並びに加工ヘッド５２ａの動きを考慮した、最も効率的に製品Ｐを搬出することができる位置から、吸着位置の計算を開始することができる。

上述した実施形態では、制御データ作成装置２１が、製品データに基づいて製品重心Ｐｇを特定する製品重心特定部２１ａを備えている。しかしながら、制御データ作成装置２１は、製品重心特定部２１ａを必ずしも備える必要はない。例えば、製品データ作成装置１１が作成する製品データに製品重心Ｐｇの情報が含まれているような場合、制御データ作成装置２１は、製品データに基づいて製品重心Ｐｇを取得することができる。よって、割付設定部２１ｃは、製品データから取得される製品重心Ｐｇを用いて必要な演算を行うことができる。ただし、制御データ作成装置２１が製品重心特定部２１ａを備える場合には、製品データのみならず、製品Ｐの加工データに基づいて製品重心を特定することができるので、搬出アーム６１ａ、６１ｂが実際に吸着する製品形状に応じた製品重心Ｐｇを精度よく特定することができる。

（第２の実施形態）
図１３は、第２の実施形態に係る制御データ作成装置及び加工システムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係る制御データ作成装置２１は、加工機５０によって板状のワークＷから切断された製品Ｐを、製品搬出装置６０が取り出して搬出するための制御データを作成する装置である。製品搬出装置６０は、ワーク平面に沿って移動自在に構成され、ワークＷと対向する面に製品Ｐを吸着する複数の吸着パッド６６が設けられた搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを備えている。制御データ作成装置２１は、製品データ上で搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを移動させて搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃが製品Ｐを吸着する吸着位置を切り替え、吸着位置毎に吸着状態を評価するための指標を特定する特定部と、吸着位置毎に特定された指標のそれぞれに基づいて、製品Ｐに対して吸着位置を割り付けた制御データを作成する割付設定部２１ｃと、を備えている。

本実施形態において、特定部は、複数の吸着パッド６６のうち製品Ｐを吸着することができる有効吸着パッドの集合から計算される総吸着力を、指標として特定する吸着力特定部２１ｄを含む。割付設定部２１ｃは、総吸着力が最も大きい吸着位置に基づいて、制御データを作成する。

以下、制御データ作成装置及び加工システムを包括する全体システムについて説明する。全体システムは、ＣＡＤ１０、ＣＡＭ２０、制御装置３０、及び加工システム４０を主体に構成されている。なお、第１の実施形態と重複する内容については説明を省略することとし、相違点を中心に説明を行う。

加工システム４０は、加工機５０と、製品搬出装置６０とを備えている。

加工機５０は、レーザ加工部５３を備えるレーザ加工機である。レーザ加工部５３は、レーザビームにより、ワークＷに対してレーザ切断加工を行う。

図１４は、製品搬出装置を構成する第１、第２及び第３搬出アームを説明する図である。製品搬出装置６０は、ワークＷから切り出された製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを備えている。

第１搬出アーム６５ａは、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの中で最も大きな面積を有する搬出アームである。第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃは、第１搬出アーム６５ａを隔てて左右の両側にそれぞれ配置されている。第１搬出アーム６５ａと、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃとは一対の伸縮ロッド６８でそれぞれ連結されている。

伸縮ロッド６８は、最も縮んだ状態と、最も伸びた状態と、これら２つの状態の間の任意の状態とすることができる。伸縮ロッド６８を最も縮んだ状態とすると、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃは、第１搬出アーム６５ａの側方に隣接した状態、すなわち閉じた状態となる。一方、伸縮ロッド６８を最も伸びた状態とすると、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃは、第１搬出アーム６５ａから所定距離だけ離間した状態、すなわち開いた状態となる。

第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、製品Ｐを吸着するための複数の吸着パッド６６を備えている。複数の吸着パッド６６は、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃにおけるワークＷと対向する面に設けられている。吸着パッド６６には、吸着オンオフが同期して制御される複数の小径パッドからなるマルチパッド６６ａが含まれている。また、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃにおけるＹ軸方向の中央には、複数のセンサ６７がＸ軸方法に並ぶように設けられている。個々のセンサ６７は、製品Ｐの有無を検出するためのセンサである。

第１搬出アーム６５ａは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へとそれぞれ移動自在に構成されている。また、第１搬出アーム６５ａは、第１搬出アーム６５ａの中心位置であるアーム中心Ａｇを中心に水平面内で回転自在であり、正逆それぞれ９０度の範囲（１８０度の範囲）で水平回転することができる。第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃは、伸縮ロッド６８を介して第１搬出アーム６５ａと連結されている。そのため、第１搬出アーム６５ａが移動及び回転すると、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの全体が移動及び回転する。なお、アーム中心Ａｇは、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃ全体の中心位置でもある。

製品Ｐの搬出を行う際には、制御装置３０の制御のもと、製品搬出装置６０は、第１搬出アーム６５ａを前後及び左右に移動させたり、水平回転させたりすることで、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを製品Ｐの上方へと位置させる。また、製品搬出装置６０は、製品Ｐのサイズに応じて伸縮ロッド６８を伸縮させ、第１搬出アーム６５ａに対して第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃを開閉する。製品搬出装置６０は、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを用いて製品Ｐを吸着し、製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す。製品搬出装置６０は、取り出した製品Ｐを集積パレット（図示せず）へと搬出して集積する。

以下、本実施形態の特徴の一つである、ＣＡＭ２０の制御データ作成装置２１について説明する。制御データ作成装置２１は、製品重心特定部２１ａと、吸着力特定部２１ｄと、割付設定部２１ｃとを備えている。製品重心特定部２１ａは、製品データ作成装置１１から製品データを取得する。製品重心特定部２１ａは、製品データに基づいて、製品Ｐの重心位置である製品重心を特定する。吸着重心特定部２１ｂは、製品データ上で第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを移動させながら、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃが製品Ｐを吸着する吸着位置を切り替える。吸着重心特定部２１ｂは、吸着位置毎に、複数の吸着パッド６６のうち製品Ｐを吸着することができる有効吸着パッドを特定し、有効吸着パッドの集合から計算される総吸着力を特定する。割付設定部２１ｃは、総吸着力が最も大きくなる吸着位置に基づいて、製品Ｐに対して第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を割り付けた制御データを作成する。

つぎに、制御データ作成装置２１が制御データを作成する手順を説明する。図１５は、製品に対して搬出アームの吸着位置を割り付ける方法を示すフローチャートである。図１６から図１８は、製品サイズと吸着位置の特定方法との関係を説明する図である。

ステップＳ２０において、制御データ作成装置２１は、装置データ及び製品データを取得する。制御データ作成装置２１は、装置データを通じて、個々の搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃが備える吸着パッド６６の個数、個々の吸着パッド６６のアーム上での位置、パッド径などを認識することができる。また、制御データ作成装置２１は、製品データを通じて、製品Ｐの形状、大きさなどを認識することができる。

ステップＳ２１において、制御データ作成装置２１は、製品Ｐをサイズで分類する。制御データ作成装置２１は、ワークＷの長手方向のサイズが第１サイズＬａ未満の場合、このワークＷを小物と分類する。図１６に示すように、第１サイズＬａは、伸縮ロッド６８の伸縮方向における第１搬出アーム６５ａのサイズに相当する。制御データ作成装置２１は、ワークＷの長手方向のサイズが第１サイズＬａ以上、第２サイズＬｂ未満の場合、このワークＷを中物と分類する。図１７に示すように、第２サイズＬｂは、伸縮ロッド６８が最も縮んだ状態において、伸縮ロッド６８の伸縮方向における第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃのサイズに相当する。制御データ作成装置２１は、ワークＷの長手方向のサイズが第２サイズＬｂ以上の場合、このワークＷを大物と分類する。

ステップＳ２２において、制御データ作成装置２１は、製品データ上で第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を切り換え、各吸着位置における総吸着力を計算する。総吸着力の計算では、製品サイズの分類に応じて、吸着位置の切り換え方法が相違する。

ここで、総吸着力は、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃにおける有効吸着パッドの集合から得られる吸着力の合算のことである。なお、有効吸着パッドの概念は、第１実施形態と同様であり、その詳細な説明は省略する。

以下、図１６を参照し、小物と分類された製品Ｐについて説明する。制御データ作成装置２１は、第１搬出アーム６５ａの吸着位置を基準位置に設定する。基準位置は、第１搬出アーム６５ａの中心であるアーム中心Ａｇと、製品重心Ｐｇとが一致する位置である。

このとき、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃは、第１搬出アーム６５ａに対して閉じた状態とする。また、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの回転状態は、初期状態、すなわち０度（回転なし）とする。

まず、制御データ作成装置２１は、基準位置における総吸着力を計算する。有効吸着パッドの個数は総吸着力と相関があるので、本実施形態における総吸着力の計算は、有効吸着パッドの個数をカウントすることより行われる。

つぎに、制御データ作成装置２１は、例えば１ｍｍといった所定の距離ピッチでアーム中心ＡｇをＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動させ、これにより、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を切り換える。制御データ作成装置２１は、個々の吸着位置において総吸着力の計算をそれぞれ行う。アーム中心Ａｇを移動させる範囲は、製品重心Ｐｇを中心とする所定の範囲、例えばＸ軸方向に±１００ｍｍ、Ｙ軸方向に±１００ｍｍの範囲とする。

制御データ作成装置２１は、０度以外にも、０度から９０度まで間の第１角度α１、及び９０度の２つの回転パターンを設定し、個々の回転パターンにおいて、上述の通りＸ軸及びＹ軸方向への吸着位置の切り換えを行う。なお、図１６に示すよう、第１角度α１は、センサ６７とマルチパッド６６ａとの関係により決定される角度、例えば４０．６度である。

図１７を参照し、中物と分類された製品Ｐについて説明する。中物の製品Ｐに対する総吸着力の計算は、上述した小物の製品Ｐにおける計算方法と同じであるが、角度パターンが相違する。

具体的には、制御データ作成装置２１は、０度、０度から９０度までの間の正の第２角度α２、９０度、０度から－９０度までの間にある負の第２角度α２の４つの回転パターンを設定する。そして、制御データ作成装置２１は、個々の回転パターンにおいて、上述の通りＸ軸及びＹ軸方向への吸着位置の切り換えを行う。図１７に示すように、第２角度α２は、センサ６７とマルチパッド６６ａとの関係により決定される角度、例えば５９．７２度である。

図１８を参照し、大物と分類された製品Ｐについて説明する。制御データ作成装置２１は、第１搬出アーム６５ａの吸着位置を基準位置に設定する。基準位置は、第１搬出アーム６５ａの中心であるアーム中心Ａｇと、製品重心Ｐｇとが一致する位置である。

このとき、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃは、第１搬出アーム６５ａに対して閉じた状態とする。また、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの回転状態は、初期状態、すなわち０度（回転なし）とする。

まず、制御データ作成装置２１は、基準位置における総吸着力を計算する。

つぎに、制御データ作成装置２１は、例えば１ｍｍといった所定の距離ピッチでアーム中心ＡｇをＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動させ、これにより、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を切り換える。制御データ作成装置２１は、個々の吸着位置において総吸着力の計算をそれぞれ行う。アーム中心Ａｇを移動させる範囲は、製品重心Ｐｇを中心とする所定の範囲、例えばＸ軸方向に±１００ｍｍ、Ｙ軸方向に±１００ｍｍの範囲とする。

制御データ作成装置２１は、個々のＸＹパターン毎に、例えば１度といった所定の角度ピッチで第１搬出アーム６５ａを正方向及び負方向にそれぞれ回転させ、これにより、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を切り換える。回転を行う範囲は、０度を境として、正方向に５０度、負方向に５０度の範囲とする。

さらに、制御データ作成装置２１は、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃが閉じた状態以外にも、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃが開いた状態でも、上述のＸＹパターン及び角度パターンに従って吸着位置を切り換えながら、総吸着力の計算を行う。第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃが開いた状態とは、製品Ｐのサイズに応じた最大の位置、例えば製品Ｐの外縁よりも－１０ｍｍとなる位置まで、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃが開いた状態をいう。なお、伸縮ロッド６８を最も伸ばした状態で、第２搬出アーム６５ｂから第３搬出アーム６５ｃまでのサイズが製品Ｐの長手方向のサイズよりも小さい場合は、伸縮ロッド６８が最も開いた状態とする。このように、本実施形態では、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃの開閉の切り換えも、吸着位置の切り換えに含まれるものとする。

ステップＳ２３において、制御データ作成装置２１は、上述の通り各吸着位置で計算された複数の総吸着力を評価する。上述した通り、制御データ作成装置２１は、総吸着力として有効吸着パッドの個数を計算している。よって、このステップＳ２３では、吸着位置毎に、有効吸着パッドの個数を評価する。

ステップＳ２４では、制御データ作成装置２１は、最も総吸着力の高い吸着位置、すなわち、有効吸着パッドの個数が最も多くなる吸着位置を特定する。なお、有効吸着パッドの個数が最多となる吸着位置が複数ある場合、制御データ作成装置２１は、以下に示す１～３のいずれか一つ、または複数の条件を具備する吸着位置を特定する。
（１）有効吸着パッドの総吸着力を実際に計算し、最も高い総吸着力となるもの
（２）有効吸着パッドの各パッド面積を合算したエリア（面積）が大きいもの
（３）アーム中心Ａｇと製品重心Ｐｇとが近いもの

ステップＳ２５において、制御データ作成装置２１は、特定された第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を、製品Ｐに対して割り付けることで制御データを作成する。

このようにして制御データが作成されると、制御データ作成装置２１は、吸着位置の制御データ及び製品Ｐの加工データに基づいて加工プログラムを作成する。作製された加工プログラムは、制御装置３０によって利用される。

本実施形態に係る制御データ作成装置２１において、割付設定部２１ｃは、吸着位置毎に特定された総吸着力に基づいて、製品Ｐに対して第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を割り付けた制御データを作成する。

この構成によれば、総吸着力を考慮して第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を設定することができるので、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃによって製品Ｐを適切に吸着することができる。製品Ｐを適切に吸着することができるので、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品Ｐを安定して搬出することができる。

本実施形態によれば、割付設定部２１ｃが、総吸着力が最も大きくなる吸着位置に基づいて、制御データが作成される。これにより、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃから最も大きい総吸着力が得られる位置で製品Ｐを吸着することができる。製品Ｐを適切に吸着することができるので、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品Ｐを安定して搬出することができる。

本実施形態において、吸着力特定部２１ｄは、製品データ上で第１搬出アーム６５ａの移動及び回転、並びに伸縮ロッド６８による第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃの移動を行うことで、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃが製品Ｐを吸着する吸着位置を切り替える。そして、吸着力特定部２１ｄは、吸着位置毎に、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃにおける有効吸着パッドから総吸着力を特定する。

この構成によれば、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの回転及び伸縮動作を考慮して、吸着位置を適切に切り換えることができる。これにより、各吸着位置における評価を適切に行うことができる。

本実施形態において、製品Ｐの長手方向のサイズが第１サイズＬａ未満の場合、吸着力特定部２１ｄは、アーム中心Ａｇと製品重心Ｐｇとを一致させた状態で、０度、０度から９０度の間の第１角度α１、及び９０度を含む３つの角度パターンで第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを回転させる回転処理と、角度パターン毎に、前後及び左右に沿って所定の移動ピッチで第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを移動させる移動処理と、を行うことにより、吸着位置を切り替える。

この構成によれば、第１搬出アーム６５ａが製品Ｐの全域を網羅するように、吸着位置が切り換えられる。これにより、製品Ｐに対する第１搬出アーム６５ａの吸着位置を適切に切り換えることができる。

本実施形態において、製品Ｐの長手方向のサイズが第１サイズＬａ以上であって第２サイズＬｂ未満の場合、吸着力特定部２１ｄは、アーム中心Ａｇと製品重心Ｐｇとを一致させた状態で、０度、０度から９０度の間の正の第２角度α２、９０度、及び０度から－９０度の間の負の第２角度α２を含む４つの角度パターンで第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを回転させる回転処理と、角度パターン毎に前後及び左右に沿って所定の移動ピッチで第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを移動させる移動処理とを行うことにより、吸着位置を切り替える。

この構成によれば、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃが製品Ｐの全域を網羅するように、吸着位置が切り換えられる。これにより、製品Ｐに対する第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃの吸着位置を適切に切り換えることができる。

本実施形態において、ワークの長手方向のサイズが前記第２サイズ以上の場合、吸着力特定部２１ｄは、アーム中心Ａｇと製品重心Ｐｇとを一致させた状態で、伸縮ロッド６８が最も縮んだ状態と、伸縮ロッド６８を伸ばした状態とを含む２つの伸縮パターンで、第１搬出アーム６５ａに対して第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃを移動させる伸縮処理と、伸縮パターン毎に前後及び左右に沿って所定の距離ピッチで第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを移動させる移動処理と、所定の距離ピッチで第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを移動させる度に、所定の角度ピッチで第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを回転させる回転処理とを行うことにより、吸着位置を切り替える。

この構成によれば、第２及び第３搬出アーム６５ｂ、６５ｃの開閉も考慮することで、第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃが製品Ｐの全域をカバーするように、吸着位置が切り換えられる。これにより、製品Ｐに対する第１、第２及び第３搬出アーム６５ａ、６５ｂ、６５ｃを適切に切り換えることができる。

なお、第１の実施形態と、第２の実施形態とは相互に共通する概念を備えており、それぞれの実施形態に示す手法を相互に利用することができる。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

１０ ＣＡＤ
１１ 製品データ作成装置
２０ ＣＡＭ
２１ 制御データ作成装置
２１ａ 製品重心特定部
２１ｂ 吸着重心特定部
２１ｃ 割付設定部
２１ｄ 吸着力特定部
２２ 入力装置
２３ 表示装置
３０ 制御装置
４０ 加工システム
５０ 加工機
５１ パンチ加工部
５２ レーザ加工部
５２ａ 加工ヘッド
５３ レーザ加工部
６０ 製品搬出装置
６１ａ、６１ｂ 第１及び第２搬出アーム
６２ 吸着パッド
６３ センサ
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ 第１、第２及び第３搬出アーム
６６ 吸着パッド
６６ａ マルチパッド
６７ センサ

Claims (17)

1. 加工機によって板状のワークから切断された製品を、製品搬出装置が取り出して搬出するための制御データを作成する制御データ作成装置において、
   前記製品搬出装置は、
   ワーク平面に沿って移動自在に構成され、前記ワークと対向する面に前記製品を吸着する複数の吸着パッドが設けられた搬出アームを備え、
   前記制御データ作成装置は、
   前記製品データ上で前記搬出アームを移動させて前記搬出アームが前記製品を吸着する吸着位置を切り替え、前記吸着位置毎に吸着状態を評価するための指標を特定する特定部と、
   前記吸着位置毎に特定された前記指標のそれぞれに基づいて、前記製品に対して前記吸着位置を割り付けた制御データを作成する割付設定部と、
   を備える制御データ作成装置。
2. 前記特定部は、
   前記複数の吸着パッドのうち前記製品を吸着することができる有効吸着パッドの集合から計算される重心位置である吸着重心を、前記指標として特定する吸着重心特定部を含み、
   前記割付設定部は、
   前記吸着重心と前記製品の重心位置である製品重心との間の距離が小さくなるように、前記制御データを作成する
   請求項１記載の制御データ作成装置。
3. 前記割付設定部は、
   前記吸着重心と前記製品重心との間の距離が最も小さくなる前記吸着位置に基づいて、前記制御データを作成する
   請求項２記載の制御データ作成装置。
4. 前記吸着重心特定部は、
   前記吸着位置毎に、前記有効吸着パッドの集合から得られる総吸着力をさらに特定し、
   前記割付設定部は、
   前記吸着重心と前記製品重心との間の距離が小さく、且つ前記総吸着力が大きくなるように、前記制御データを作成する
   請求項２記載の制御データ作成装置。
5. 前記割付設定部は、
   前記吸着重心と前記製品重心との間の距離が最も小さくなる前記吸着位置が複数存在する場合には、複数の前記吸着位置の中で、前記総吸着力が最も大きくなる前記吸着位置に基づいて、前記制御データを作成する
   請求項４記載の制御データ作成装置。
6. 前記吸着重心特定部は、
   前記総吸着力が前記製品の重量よりも大きくなる前記吸着位置を対象として、前記吸着重心を特定する処理を行う
   請求項４記載の制御データ作成装置。
7. 前記搬出アームは、前記ワークと対向する面に、前記製品を検出する複数のセンサを備え、
   前記吸着重心特定部は、
   前記複数のセンサのうち少なくとも１つのセンサが前記製品を検出することができる前記吸着位置を対象として、前記吸着重心を特定する処理を行う
   請求項２から６いずれか一項記載の制御データ作成装置。
8. 前記吸着重心特定部は、
   前記搬出アームによって吸着された状態で前記製品に生じるたわみ量を演算し、
   前記たわみ量が予め設定された許容たわみ量以内となる前記吸着位置を対象として、前記吸着重心を特定する処理を行う
   請求項２から７いずれか一項記載の制御データ作成装置。
9. 前記搬出アームは、
   前記ワーク平面に沿って前後及び左右に移動自在な第１搬出アームと、
   前記ワーク平面に沿って前後及び左右に移動自在な第２搬出アームと、を含み、
   前記吸着重心特定部は、
   前記製品データ上で前記第１及び第２搬出アームを移動させて前記第１及び第２搬出アームが前記製品を吸着する吸着位置を切り替え、
   前記吸着位置毎に、前記第１及び第２搬出アームにおける前記有効吸着パッドに基づいて前記吸着重心を特定する
   請求項２から８いずれか一項記載の制御データ作成装置。
10. 前記吸着重心特定部は、
    前記製品データにおける所定の製品隅部を起点として前記第１及び第２搬出アームを前後及び左右にそれぞれ移動させて前記吸着位置の切り替えを行う
    請求項９記載の制御データ作成装置。
11. 前記特定部は、
    前記複数の吸着パッドのうち前記製品を吸着することができる有効吸着パッドの集合から計算される総吸着力を、前記指標として特定する吸着力特定部を含み、
    前記割付設定部は、
    前記総吸着力が最も大きくなる前記吸着位置に基づいて、前記制御データを作成する
    請求項１記載の制御データ作成装置。
12. 前記搬出アームは、
    前記ワーク平面に沿って前後及び左右に移動自在、且つ、前記ワーク平面と平行な面内で回転自在な第１搬出アームと、
    前記第１搬出アームを隔てて両側に配置され、伸縮ロッドを介して前記第１搬出アームに対して移動自在に連結される第２及び第３搬出アームと、を含み、
    前記吸着力特定部は、
    前記製品データ上で前記第１搬出アームの移動及び回転、並びに前記伸縮ロッドによる前記第２及び第３搬出アームの移動を行うことで、前記第１、第２及び第３搬出アームが前記製品を吸着する吸着位置を切り替え、
    前記吸着位置毎に、前記第１、第２及び第３搬出アームにおける前記有効吸着パッドに基づいて前記総吸着力を特定する
    請求項１１記載の制御データ作成装置。
13. 前記伸縮ロッドの伸縮方向における前記第１搬出アームのサイズを第１サイズとしたときに、前記製品の長手方向のサイズが前記第１サイズ未満の場合、
    前記吸着力特定部は、
    前記搬出アームの中心位置であるアーム中心と前記製品の重心位置である製品重心とを一致させた状態で、０度、０度から９０度の間の第１角度、及び９０度を含む３つの角度パターンで前記搬出アームを回転させる回転処理と、
    前記角度パターン毎に、前後及び左右に沿って所定の移動ピッチで前記搬出アームを移動させる移動処理と、
    を行うことにより、前記吸着位置を切り替える
    請求項１２記載の制御データ作成装置。
14. 前記伸縮ロッドが最も縮んだ状態において、前記伸縮ロッドの伸縮方向における前記第１、第２及び第３搬出アームのサイズを第２サイズとしたときに、前記製品の長手方向のサイズが前記第１サイズ以上であって前記第２サイズ未満の場合、
    前記吸着力特定部は、
    前記アーム中心と前記製品重心とを一致させた状態で、０度、０度から９０度の間の正の第２角度、９０度、及び０度から－９０度の間の負の第２角度を含む４つの角度パターンで前記搬出アームを回転させる回転処理と、
    前記角度パターン毎に、前後及び左右に沿って所定の移動ピッチで前記搬出アームを移動させる移動処理と、
    を行うことにより、前記吸着位置を切り替える
    請求項１３記載の制御データ作成装置。
15. 前記製品の長手方向のサイズが前記第２サイズ以上の場合、
    前記吸着力特定部は、
    前記アーム中心と前記製品重心とを一致させた状態で、前記伸縮ロッドが最も縮んだ状態と、前記伸縮ロッドを伸ばした状態とを含む２つの伸縮パターンで、前記第１搬出アームに対して前記第２及び第３搬出アームを移動させる伸縮処理と、
    前記伸縮パターン毎に、前後及び左右に沿って所定の距離ピッチで前記搬出アームを移動させる移動処理と、
    前記所定の距離ピッチで前記搬出アームを移動させる度に、所定の角度ピッチで前記搬出アームを回転させる回転処理と、
    を行うことにより、前記吸着位置を切り替える
    請求項１４記載の制御データ作成装置。
16. 前記製品の形状を含む製品データに基づいて、前記製品重心を特定する製品重心特定部をさらに有する
    請求項２から１０、１３から１５いずれか一項記載の制御データ作成装置。
17. 加工機によって板状のワークから切断された製品を、製品搬出装置が取り出して搬出するための制御データを作成する制御データ作成方法において、
    前記製品搬出装置は、
    ワーク平面に沿って移動自在に構成され、前記ワークと対向する面に前記製品を吸着する複数の吸着パッドが設けられた搬出アームを備え、
    前記制御データ作成方法は、
    コンピュータが、
    前記製品データ上で前記搬出アームを移動させて前記搬出アームが前記製品を吸着する吸着位置を切り替え、前記吸着位置毎に吸着状態を評価するための指標を特定し、
    前記吸着位置毎に特定された前記指標のそれぞれに基づいて、前記製品に対して前記吸着位置を割り付けた制御データを作成する
    制御データ作成方法。

Images