JP4200725B2 - 板材加工機用加工プログラム作成装置および板材加工方法 - Google Patents
板材加工機用加工プログラム作成装置および板材加工方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチプレス機やレーザ加工機等の板材加工機用を制御する加工プログラムの作成装置および板材加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パンチプレス機等の板材加工機により素材板材から切断片を切り取る場合、切断片の全周を完全に切り取ってしまうと、ワークホルダの移動によるテーブル上での切断片の移動ができなくなる。このため、従来、図１１に示すように、素材板材Ｗに対して切断片Ｍの外周における１箇所の最終切断位置ｅを残して外周切断加工を行い、図１２のように、最終切断位置ｅを主加工ヘッド７A とは別のサブ加工ヘッド７B で切断することが行われている（例えば、特許文献１参照）。サブ加工ヘッド７B は、フレーム６の端部に配置されていて、最終切断位置ｅを切断したときに切断片Ｍはフレーム６から側方へ突出する。切断片６のこのフレーム６外に突出した部分を、アンローダ（図示せず）により吸着パッドで吸着して搬出する。
【０００３】
切断片Ｍの最終切断位置ｅは、図１１に示すように、素材板材Ｗのワークホルダ１３による把持側である前辺Ｍａ上の位置とされる。最終切断位置ｅを切断片Ｍの前辺Ｍａ上の位置とするのは、素材板材Ｗの残り部分の剛性が高い箇所であるためである。例えば、切断片Ｍの後辺Ｍｂよりも後ろ側の素材板材部分Ｗｓは、切断片Ｍの切断加工によって橋状に繋がった細い部分となるため、剛性が弱い。そのため、最終切断位置ｅが後辺Ｍｂ上にあると、切断片Ｍは素材板材Ｗの剛性の弱い部分に１箇所だけで繋がった状態になり、最終切断位置ｅがサブ加工ヘッド７B の位置に来るように素材板材Ｗを移動させるときに、切断片Ｍの姿勢が曲がってしまうことがある。切断片Ｍの姿勢が曲がると、最終切断位置ｅのサブ加工ヘッド７B による加工跡が不規則な形状となったり、切り離し後の切断片Ｍがアンローダで搬出できなかったりする。このため、最終切断位置ｅは前辺Ｍａに配置している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１２６８４０号公報
【特許文献２】
特公昭５８−２５５３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように最終切断位置ｅが前辺Ｍａであると、切断片Ｍが通常の大きさの場合は問題がないが、図１３のように切断片Ｍが小さい場合、最終切断位置ｅを切断するときに、切断片Ｍのフレーム６から突出する部分の大きさＡが小さなものとなる。そのため、アンローダの吸着パッドで吸着できず、自動運転による搬出が不能になることがある。
なお、上記特許文献２の装置では、切断片Ｍの最終切断位置ｅの切断前に、切断片Ｍの中央をアンローダで吸着し、その吸着状態で最終切断位置ｅを切断するようにしている。しかし、このような切断片Ｍの中央を常にアンローダで吸着するものは、フレーム６の下にアンローダを進入させる必要があって、板材加工機やアンローダの構造上の制約があり、種々の寸法の切断片Ｍを切断するものでは採用が困難である。
【０００６】
この発明の目的は、素材板材から切断片を切り出す際に、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片の姿勢変更をできるだけ防止しながら、比較的小さな切断片であっても吸着搬出ができるようにすることである。
この発明の他の目的は、このような加工を行う加工プログラムが簡単に作成できる加工プログラム作成装置を提供することである。
この発明の他の目的は、フレーム外に突出する切断片の大きさが所定以上あるか否かの判定が容易に行えるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の構成を実施形態に対応する図１と共に説明する。この板材加工機用加工プログラム作成装置（１）は、フレーム（６）内に収められた切断用の加工ヘッド（７（７A ，７B ））と、この加工ヘッド（７）に対して板材加工機（２）の前後方向（Ｙ軸方向）の前方に位置し、素材板材（Ｗ）の外周における上記前後方向（Ｙ軸方向）の前側に位置する辺である前辺（Ｗａ）を把持して加工ヘッド（７）に素材板材（Ｗ）を送る板材送り機構（８）とを備え、かつ前記加工ヘッド（７）で切断された切断片（Ｍ）を搬出するアンローダ（９）が設置された板材加工機（２）に適用される加工プログラム（３）の作成装置である。この加工プログラム作成装置（１）において、次のプログラム作成手段（３１）を有することを特徴とする。
このプログラム作成手段（３１）は、切断片（Ｍ）の加工図形データ（Ｄ）に対するプログラム部分（３ａ）として、素材板材（Ｗ）から切断片（Ｍ）の外周を一部ずつ順次切断するように上記加工ヘッド（７）および板材送り機構（８）を制御するプログラム部分（３ａ）を作成するものである。このプログラム作成手段（３１）は、原則的に、上記切断片（Ｍ）の外周の最終切断位置（ｅ）が切断片（Ｍ）の外周における上記前後方向（Ｙ軸方向）の前側に位置する辺である前辺（Ｍａ）上の定められた位置である所定位置となるように上記プログラム部分（３ａ）を作成し、最終切断位置（ｅ）が上記所定位置であると、最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が定められた長さである所定値以下となる場合に、突出する長さが変更前よりも長くなるように最終切断位置（ｅ）を他の位置に変更して上記プログラム部分（３ａ）を作成するものとする。
【０００８】
この加工プログラム作成装置（１）により作成された加工プログラム（３）によると、切断片（Ｍ）を素材板材（Ｗ）から切り離す最終切断位置（ｅ）を、通常は切断片（Ｍ）の前辺（Ｍａ）上とするので、素材板材（Ｗ）から切断片（Ｍ）を切り出す際に、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更が防止される。最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となる場合は、突出する長さが長くなるように最終切断位置（ｅ）を他の位置に変更するため、比較的小さな切断片（Ｍ）であっても、板材加工機（２）のフレーム（６）に阻害されずに、切断片（Ｍ）をアンローダ（９）で吸着して搬出することができる。最終切断位置（ｅ）の変更により、切断に伴う周辺部の剛性低下の問題が生じるが、最終切断位置（ｅ）を変更する切断片（Ｍ）は小さなものであるため、周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更が生じない。この加工プログラム作成装置（１）は、上記のように切断片（Ｍ）のフレーム外部に突出する長さ（Ａ）を判定して判定結果に応じたプログラム部分（３ａ）を作成するため、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更をできるだけ防止しながら、比較的小さな切断片（Ｍ）であっても吸着搬出ができる加工プログラム（３）を、容易に作成することができる。
【０００９】
なお、上記変更の後の最終切断位置（ｅ）は、例えば、切断片（Ｍ）の図芯回りに１８０°反転させた位置とする。この場合に、切断片（Ｍ）の外周全体の切断順序、または切断片（Ｍ）の方向を、切断片（Ｍ）の図芯回りに１８０°反転させるようにしても良い。また、切断片（Ｍ）の長さが長くなるように最終切断位置（ｅ）を変更するのは、必ずしも実際に長くなるか否かを判断する必要はなく、変更によって一般的に長くなると考えられる所定の基準で変更すれば良い。なお、最終切断位置（ｅ）の変更により、切断片（Ｍ）がフレーム（６）から突出する長さが所定値以上に長くなるか否かを判定し、長くならない場合はエラー処理を行う手段を設けても良い。
【００１０】
上記プログラム作成手段（３１）は、上記最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となるか否かを、切断片（Ｍ）の寸法と比較基準値とを比較して判定する判定手段（３６）を有するものとしても良い。
切断片（Ｍ）の寸法と比較基準値との比較によるため、切断片（Ｍ）のフレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となるか否かの判定が容易に行える。
【００１１】
上記プログラム作成手段（３１）は、具体的には、上記切断片（Ｍ）の外周の最終切断位置（ｅ）が切断片（Ｍ）の後辺（Ｍｂ）上の所定位置となるように上記プログラム部分（３ａ）を作成する基本作成部（３３）と、上記最終切断位置（ｅ）が上記所定位置であると、最終切断位置（ｅ）を切断するときの切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が設定値以下となるか否かを判定する判定手段（３６）と、この判定手段（３６）で設定値以下になると判定された場合に、最終切断位置（ｅ）の切断時における上記フレーム（６）の外部に突出する切断片（Ｍ）の長さが長くなるように上記最終切断位置（ｅ）を変更して上記プログラム部分（３ａ）を作成する最終切断位置変更手段（３７）とを有するものとしても良い。最終切断位置変更手段（３７）は、基本作成部（３３）で作成された加工プログラム部分（３ａ）を修正するものであっても良く、また上記判定手段（３６）による判定結果に応じて、上記加工プログラム部分（３ａ）における最終切断位置（ｅ）の設定を上記基本作成部（３３）と最終切断位置変更手段（３７）とで選択的に行うものとしても良い。
【００１２】
この発明の板材加工方法は、フレーム（６）内に収められた切断用の加工ヘッド（７（７A ，７B ））と、この加工ヘッド（７）に対して板材加工機（２）の前後方向（Ｙ軸方向）の前方に位置し、素材板材（Ｗ）の外周における上記前後方向（Ｙ軸方向）の前側に位置する辺である前辺（Ｗａ）を把持して加工ヘッド（７）に素材板材（Ｗ）を送る板材送り機構（８）とを備え、かつ前記加工ヘッド（７）で切断された切断片（Ｍ）を搬出するアンローダ（９）が設置された板材加工機（２）を用いて素材板材（Ｗ）から切断片（Ｍ）の外周を一部ずつ順次切断する板材加工方法であって、次の方法を採ることを特徴とする。
すなわち、原則的に、上記切断片（Ｍ）の外周の最終切断位置（ｅ）が切断片（Ｍ）の外周における上記前後方向（Ｙ軸方向）の前側に位置する辺である前辺（Ｍａ）上の定められた位置である所定位置となるように加工を行い、最終切断位置（ｅ）が上記所定位置であると、最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となる場合に、突出する長さが長くなるように最終切断位置（ｅ）を他の位置に変更して加工する。
通常は最終切断位置（ｅ）を切断片（Ｍ）の前辺（Ｍａ）上とするので、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更が防止される。フレーム外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となる場合は、最終切断位置（ｅ）を変更して大きく突出させるため、比較的小さな切断片（Ｍ）であっても、板材加工機（２）のフレーム（６）に阻害されずに、切断片（Ｍ）をアンローダ等で吸着して搬出することができる。このときは、切断片（Ｍ）が小さいため、周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更が生じない。
【００１３】
この発明方法は、この発明の加工プログラム作成装置（１）等によって、加工プログラム（３）を予め、この切断片（Ｍ）の大きさに応じた動作を行うものとしておく他に、加工プログラム（３）自体は、切断片（Ｍ）の大きさに係わらず同じものを用い、この加工プログラム（３）を実行する制御の段階で、切断片（Ｍ）の大きさに応じた最終切断位置（ｅ）の変更を行うものとしても良い。このような制御を行える板材加工機の制御装置（４Ａ）（図１０）として、例えば次の構成のものが採用できる。
この板材加工機の制御装置（４Ａ）は、フレーム（６）内に収められた切断用の加工ヘッド（７（７A ，７B ））と、この加工ヘッド（７）の前方に位置し、素材板材（Ｗ）の前辺（Ｗａ）を把持して加工ヘッド（７）に素材板材（Ｗ）を送る板材送り機構（８）とを備えた板材加工機（２）に対して、加工プログラム（３）に従って制御する制御装置（４Ａ）であって、
加工プログラム（３）における素材板材（Ｗ）から切断片（Ｍ）の外周を一部ずつ順次切断し、最終切断位置（ｅ）が切断片（Ｍ）の前辺（Ｍａ）上の所定位置となるように上記加工ヘッド（７）および板材送り機構（８）を制御するプログラム部分（３ａ）に対して、
最終切断位置（ｅ）が上記所定位置であると、最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となるか否かを判定する判定手段（４２）と、所定値以下となる場合に、最終切断位置（ｅ）が他の位置となるように、上記プログラム部分（３ａ）の各指令の実行順序を変更する実行順序変更手段（４３）とを有するものとする。
上記判定手段（４２）において、切断片（Ｍ）の長さは、例えばアンローダプログラム（３９）の有する切断片サイズデータ等を用いることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１において、この板材加工機用加工プログラム作成装置１は、板材加工機２に適用される加工プログラム３の作成装置であり、コンピュータおよびその制御用のプログラムやデータで構成される。作成された加工プログラム３は制御装置４により実行され、板材加工機２を制御する。板材加工機２は、フレーム６内に収められた加工ヘッド７（７A ，７B ）と、この加工ヘッド７の前方に位置し、素材板材Ｗの前辺Ｗａを把持して加工ヘッド７に素材板材Ｗを送る板材送り機構８とを備える。板材加工機２に対して、アンローダ９が設置されている。
【００１５】
図２，図３は、板材加工機２およびアンローダ９の具体例を示す。板材加工機２は、素材板材Ｗを載せるテーブル１０の上方の所定位置に加工ヘッド７が設けられ、加工ヘッド７はフレーム６に収容されている。ここで言うフレーム６は、支持部材となるフレーム本体とこのフレーム本体を覆うカバーとを含む意味である。また、このフレーム６は、板材加工機２の全体フレーム５のうち、テーブル１０よりも上方の部分を示す。加工ヘッド７は、孔明け加工等により板材の切断が可能なものであり、例えばパンチ加工を行うパンチ加工ヘッド、またはレーザ加工を行うレーザヘッド等とされる。この実施形態では、加工ヘッド７として、主加工ヘッド７A と、サブ加工ヘッド７B とが設けられている。サブ加工ヘッド７B は、主加工ヘッド７A よりもアンローダ９側に配置され、フレーム６の前端でかつアンローダ９側の端部に配置されている。この実施形態における板材加工機２は、パンチプレス機とされ、主加工ヘッド７A は、複数のパンチ工具（図示せず）を割出可能に搭載したタレット等の工具保持体１６のパンチ工具を所定位置で昇降駆動させるパンチ加工ヘッドとしてある。サブ加工ヘッド７B は、単独のパンチ工具を持つパンチ加工ヘッドとされている。
【００１６】
板材送り機構８は、ワークホルダ１３で素材板材Ｗの前辺Ｗａを把持し、加工ヘッド７（７A ，７B ）に対してテーブル１０上で素材板材Ｗを前後左右に送り可能なものである。板材送り機構８は、フレーム６に対して前後（Ｙ軸方向）移動自在なキャリッジ１１に、左右移動自在にクロススライド１２を搭載し、このクロススライド１２に、素材板材Ｗの前辺Ｗａを把持する複数のワークホルダ１３を左右に並べて設けたものである。キャリッジ１１は、全体フレーム５の下フレーム部分に設けられたレール１４上を前後に移動する。キャリッジ１１およびクロススライド１２は、サーボモータ（図示せず）により進退駆動される。
【００１７】
アンローダ９は、板材加工機２のテーブル１０上の切断片Ｍを、吸着パッド１５で吸着して搬出するものである。吸着パッド１５は、真空吸着パッドであり、パッド支持フレーム１６に平面的に並べて複数設けられている。パッド支持フレーム１６は、パッド移動機構１７により、板材加工機２に対して前後方向（Ｙ軸方向）、左右方向（Ｘ軸方向）、および上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされる。パッド移動機構１７は、板材加工機２の側方で前後方向に延びる固定レール１８と、この固定レール１８上を前後に移動自在な可動レール１９と、この可動レール１９に沿って左右移動自在な走行体２０とを備え、走行体２０にパッド支持フレーム１６が昇降自在に設置されている。可動レール１９は、板材加工機２側へフレーム６の近傍まで片持ち状に延びており、パッド支持フレーム１６はフレーム６の近傍まで移動可能である。パッド支持フレーム１６の各軸方向の移動は、それぞれサーボモータ等のモータ２１〜２３により行われる。このアンローダ９は、ローダを兼用するものであり、２本の固定レール１８の間に、切断片Ｍ、素材板材Ｗ、および切断片切抜き済みのスケルトン状のスラグ等を積載する各積載エリアＥ１〜Ｅ３が設けられている。積載エリアＥ１〜Ｅ３と板材加工機２との間には補助テーブル２４が設けられている。
【００１８】
図１において、加工プログラム作成装置１は、素材板材Ｗから切取る各切断片Ｍの加工図形データＤに対する加工プログラム３のプログラム部分３ａとして、素材板材Ｗから切断片Ｍの外周を一部ずつ順次切断するように、加工ヘッド７および板材送り機構８を制御するプログラム部分３ａを作成する加工プログラム作成手段３１を有している。この加工プログラム作成手段３１は、上記各プログラム部分３ａを含めて、加工プログラム３の全体を作成可能なものである。アンローダプログラム３９は、例えば、加工プログラム３の一部として構成される。 この場合に、加工プログラム作成手段３１がアンローダプログラム３９も作成するものとしても良い。また、加工プログラム作成装置１は、加工プログラム作成手段３１の他に、アンローダプログラム３９を作成するアンローダプログラム作成手段３８を有するものとしても良い。
【００１９】
加工プログラム作成手段３１は、原則的に、切断片Ｍの外周の最終切断位置ｅが切断片Ｍの前辺Ｍａ上の所定位置となるように上記プログラム部分３ａを作成する。所定位置は、例えば前辺Ｍａの中央位置である。最終切断位置ｅを除く切断片Ｍの外周の切断順序は、例えば後部から前部へ順次行うようにされ、または他の所定の基準に従って行われる。プログラム作成手段３１は、最終切断位置ｅが上記所定位置であると、最終切断位置ｅの切断時に切断片Ｍのフレーム６から外部に突出する部分の大きさＡが所定値以下となる場合に、突出する大きさが大きくなるように最終切断位置ｅを他の位置に変更して上記プログラム部分３ａを作成するものとされている。上記の「大きさＡ」は、「長さＡ」のことであって、「突出する大きさが大きくなる」とは、「突出する長さが長くなる」という意味である（以下、同様）。変更の後の最終切断位置ｅは、例えば、図１（Ｃ）のように切断片Ｍの図芯回りに１８０°反転させた位置とする。この場合に、切断片Ｍの外周全体の切断順序を、切断片の図芯回りに１８０°反転させるようにしても良い。また、切断片Ｍを１８０°方向転換させても良い。最終切断位置ｅの変更により突出する大きさＢが大きくなるのは、変更の前後で異なる方向の寸法であっても良い。上記のように１８０°反転させる場合、切断片Ｍのフレーム６の側方に突出する寸法Ａが所定値以下である場合に、最終切断位置ｅの変更により、フレーム６から前方に突出する大きさＢが大きくなるようにしている。また、この実施形態で適用する板材加工機２の場合、切断片Ｍにおける最終切断位置ｅの他の外周部分は主加工ヘッド７A で切断し、最終切断位置ｅをサブ加工ヘッド７B で切断するように加工するものとする。
【００２０】
加工プログラム作成手段３１のより具体的な構成例を説明する。加工プログラム作成手段３１は、板取手段３２と基本作成部３３とを有していて、素材板材Ｗの寸法，材質等のデータである素材データＤ0 と、各切断片Ｍの加工図形データＤ（図４（Ａ）参照）とが入力される。加工プログラム作成手段３１は、この他に判定手段３６と最終切断位置変更手段３７とを有している。
板取手段３２は、入力データに応じて、素材板材Ｗの外形に対して、図４（Ｂ）に例示するように、各切断片Ｍの配置を設定基準に従って定める。すなわち、切断片配置図形データＤ１が作成される。設定基準は、例えば歩留りや、板材剛性、加工の行い易さ、精度等に応じた各種の制限基準である。なお、加工プログラム作成手段３１は、板取手段３２を有しないものとし、他の手段等で作成された切断片配置図形データＤ１が入力されるものとしても良い。
【００２１】
基本作成部３３は、切断片配置図形データＤ１に対して、どのように加工するかを定めた数値制御加工データＤ３を作成する。この数値制御加工データＤ３は各指令Ｓ（図では１行で示している）が順に並べられたものであり、実行形式のデータ、すなわち完成した加工プログラム３であっても、また所定の処理を加えることで実行形式とされる非実行形式のものであっても良い。基本作成部３３は、板材加工機２がパンチプレスである場合は、工具割付を行った後、加工順を設定することで、数値制御加工データＤ３を生成する。板材加工機２がレーザ加工機の場合は、工具割付が不要であり、基本作成部３３は直接に数値制御加工データＤ３を生成する。
【００２２】
ここでは、基本作成部３３は、工具割付手段３４と加工順設定手段３５とを有している場合につき説明する。工具割付手段３４は、切断片配置図形データＤ１（図４（Ｂ））における各切断片Ｍの加工図形データＤに対して、工具Ｔの配置を定めた工具割付データＤ２（図４（Ｃ））を作成する。同図の工具割付データＤ２は、切断片Ｍの外周形状に沿って、各パンチ箇所を示す矩形のパンチ工具Ｔを配置したデータとされている。
【００２３】
加工順設定手段３５は、この工具割付データＤ２に対して、各工具Ｔの加工順を設定した数値制御加工データＤ３を作成する。この実施形態の対象となるような主加工ヘッド７A とサブ加工ヘッド７B とを有する板材加工機２の場合は、加工順設定手段３５は、基本的には、主加工ヘッド７A で加工した後、サブ加工ヘッド７B で最終切断位置ｅを切断するときに、素材板材Ｗをできるだけ移動させる距離が短くて済むように加工順を設定する。例えば、４（Ｃ）の例では、後辺Ｍｂ、前辺Ｍａ、図の右の側辺Ｍｃ、左の側辺Ｍｄの順に加工するように設定される。各辺の加工は、その辺の一端から他端へ順次加工する順とされる。ただし、最終切断位置ｅとなる部分は、前辺Ｍａの加工時に、飛ばして加工するように設定する。
【００２４】
判定手段３６は、最終切断位置ｅが上記所定位置（前辺Ｍａ上の位置）であると、最終切断位置ｅを切断するときの切断片ＭのフレームＭから外部に突出する大きさＡが設定値以下となるか否かを判定する手段である。突出する大きさＡは所定方向の長さ寸法であっても、面積であっても良いが、ここでは左右方向（Ｘ軸方向）の寸法としている。判定手段３６は、外部に突出する大きさＡを判定するについて、その大きさＡを直接に設定値と比較しても良いが、切断片Ｍの寸法と比較基準値とを比較して判定するものとしても良い。サブ加工ヘッド７B の位置とフレーム６の側面との間の距離は板材加工機２によって定まっているため、切断片Ｍの寸法を比較することで、突出する大きさＡの判定が行える。切断片Ｍの寸法は、加工図形データＤから得るようにしても、アンローダプログラム作成手段３８より、その作成過程データやアンローダプログラム３９から得るようにしても良い。
【００２５】
最終切断位置変更手段３７は、判定手段３６で設定値以下になると判定された場合に、最終切断位置ｅの切断時におけるフレーム６の外部に突出する切断片Ｍの大きさが大きくなるように、最終切断位置ｅを変更してプログラム部分３ａを作成するものである。切断片Ｍの大きさが大きくなるように最終切断位置ｅを変更するのは、必ずしも実際に大きくなるか否かを判断する必要はなく、変更によって一般的に大きくなると考えられる所定の基準で変更すれば良い。ここでは、上記のように変更の後の最終切断位置ｅを、切断片Ｍの図芯回りに１８０°反転させた位置とする。また、最終切断位置変更手段３７は、基本作成部３３で作成されたプログラム部分３ａを修正するものとしており、具体的には、上記数値制御加工データＤ３における一つの切断片Ｍの加工プログラム部分３ａに対応する部分につき、切断片Ｍの外周全体の切断順序を、切断片Ｍの図芯回りに１８０°反転させるようにしている。あるいは、切断片Ｍを工具配置と共に１８０°方向転換させている。すなわち各指令Ｓの並び順を変更している。数値制御加工データＤ３が実行形式のものである場合は、その最終切断位置ｅの変更後の数値制御加工データＤ３は、実行される加工プログラム３そのものとなる。数値制御加工データＤ３が非実行形式のものである場合は、最終切断位置ｅの変更後のデータＤ３または変更不要の場合のデータＤ３が、所定の手段（図示せず）で実行形式に変更されて加工プログラム３となる。
【００２６】
なお、最終切断位置変更手段３７は、判定手段３６による判定結果に応じて、加工プログラム部分３ａにおける最終切断位置ｅの設定を、上記基本作成部３３と最終切断位置変更手段３７とで選択的に行うものとしても良い。
また、最終切断位置変更手段３７を上記いずれの形式とする場合でも、最終切断位置ｅを変更した後に切断片Ｍがフレーム６から突出する大きさが所定値以上に大きくなるか否かを判定し、大きくならない場合はエラー処理を行う手段（図示せず）を設けても良い。
【００２７】
アンローダプログラム作成手段３８は、アンローダ制御装置４０によってアンローダ９を制御するアンローダプログラム３９を作成する手段である。板材加工機２によって加工される切断片Ｍの大きさや形状は種々のものとなり、搬出時の適切な吸着箇所が異なるため、加工プログラム３の作成と平行してアンローダプログラム作成手段３８によりアンローダプログラム３９を作成するようにすると、効率良くかつ適切なアンローダプログラム３９の作成が行える。アンローダプログラム作成手段３８においても、最終切断位置ｅが前辺側の場合のプログラムに対して、加工プログラム作成手段３２による最終切断位置ｅの変更に応じた変更を行うようにしても良い。
【００２８】
つぎに板材加工方法を説明する。この加工方法は、図１の加工プログラム作成装置１で作成した加工プログラム３を実行する場合の方法である。図５のように素材板材Ｗに対して各切断片Ｍを切り取る加工を行う場合に、原則的には、切断片Ｍの外周の最終切断位置ｅが切断片Ｍの前辺Ｍａ上の所定位置となるように加工を行う（図６）。最終切断位置ｅが上記前辺Ｍａ上の所定位置であると、図７（Ａ）のように、最終切断位置ｅの切断時に切断片ＭのフレームＭから外部に突出する大きさＡが所定値以下となる場合に、突出する大きさが大きくなるように最終切断位置ｅを他の位置に変更して加工する。この場合、例えば図７（Ｂ）のように、最終切断位置ｅを切断片Ｍの図芯回りに１８０°回転させた位置とし、後辺Ｍｂ上の位置となるようにする。このように最終切断位置ｅを変更することで、切断片ＭのフレームＭから突出する大きさ（この場合は前方に突出する大きさＢ）が、図７（Ｂ）のように大きくなり、アンローダ９の吸着パッド１５で吸着する面積が増えて、アンローダ９による搬出が容易になる。
【００２９】
最終切断位置ｅを変更する場合に、上記ように切断片Ｍの外周全体の切断順序を、切断片Ｄの図芯回りに１８０°反転させるようにし、または切断片Ｍの方向を工具配置と共に１８０°反転させると、変更処理が容易に行える。このような切断片Ｍの方向転換による切断順序の変更とすると、図８（Ａ）のように、切断片Ｍが内部加工部分Ｍｏを有する場合は、その内部加工部分Ｍｏを含めて切断片Ｍに対する指令の全体を順序変更するようにしても良く、これにより、最終切断位置ｅの変更処理が容易となる。
ただし、内部加工部分Ｍｏが三角形のような非対称の形状である場合、最終切断位置ｅの変更に伴って使用工具が異なることになる。そのため、板材加工機２のタレット等の工具保持手段１６が保持する工具のうち、１８０°方向転換した同一形状の加工が行える変換時使用工具の対象表（図示せず）を加工プログラム作成装置１に備えておくと、切断片全体の加工順変更による最終切断位置ｅの変更が容易に行える。また、工具保持手段１６が保持する工具の中で、丸形工具や長方形工具等の方向転換時使用可能な工具と、三角形工具等のように方向転換使用が不能な工具のリストを加工プログラム作成装置１に設けておくと、切断片全体の加工順変更による最終切断位置ｅの変更が可能か否かの判定が容易に行える。
【００３０】
図１０は、この発明の他の実施形態にかかる板材加工方法を実施する板材加工機の制御装置を示す。この板材加工機の制御装置４Ａは、加工プログラム３自体は、切断片Ｍ（図１，図５）の大きさに係わらず同じものを用い、この加工プログラム３を実行する制御の段階で、切断片Ｍの大きさに応じた最終切断位置ｅの変更を行うものである。
【００３１】
この板材加工機の制御装置４Ａは、加工プログラム３をそのまま実行する加工プログラム実行手段４１の他に、判定手段４２と実行順序変更手段４３とを備える。加工プログラム３は、素材板材Ｗから切断片Ｍの外周を一部ずつ順次切断し、最終切断位置ｅが切断片Ｍの前辺Ｍａ上の所定位置となるように上記加工ヘッド７（７A ，７B ）（図２，図３）および板材送り機構８を制御するプログラム部分３ａを有するものである。判定手段４２は、このプログラム部分３ａに対して、最終切断位置ｅが上記所定位置であると、最終切断位置ｅの切断時に切断片Ｍのフレーム６から外部に突出する大きさＡ（図６，図７）が所定値以下となるか否かを判定する手段である。判定手段４２は、突出する大きさＡが所定値以下となるか否かを、切断片Ｍの寸法と比較基準値とを比較して判定するものとしても良い。判定手段４２において、切断片Ｍの大きさは、例えばアンローダプログラム３９の有する切断片サイズデータ等を用いて判断することができる。
【００３２】
実行順序変更手段４３は、上記大きさＡが所定値以下となる場合に、最終切断位置ｅが他の位置となるように、加工プログラム実行手段４１による上記プログラム部分３ａの各指令の実行順序を変更する手段である。例えば、上記ように１８０°方向転換させ、切断片Ｍのプログラム部分３ａの全体に対して、指令実行順序の変更を行わせる。
【００３３】
アンローダの制御装置４０Ａは、アンローダプログラム３９をそのまま実行するプログラム実行手段４４の他に、板材加工機２に対して切断片Ｍを吸着するときの停止位置を変更する停止位置変更手段４５を有する。停止位置変更手段４５は、板材加工機の制御装置４Ａにおける実行順序変更手段４３で実行順序を変更した場合に、これに伴う切断片Ｍのフレーム６からの突出位置の変更に対応したアンローダ停止位置変更を行う。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の板材加工機用加工プログラム作成装置は、通常は、上記切断片の外周の最終切断位置が切断片の前辺上の所定位置となるように加工を行い、最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが所定値以下となる場合に、突出する長さが長くなるように最終切断位置を他の位置に変更して加工するように、加工プログラムを作成するものとしたため、その作成された加工プログラムによると、素材板材から切断片を切り出す際に、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片の姿勢変更をできるだけ防止しながら、比較的小さな切断片であっても吸着搬出ができる。また、プログラム作成に際して、切断片のフレーム外部に突出する長さを判定して判定結果に応じたプログラム部分を作成するため、上記加工プログラムを簡単に作成することができる。
上記プログラム作成手段が、上記最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが所定値以下となるか否かを、切断片の寸法と比較基準値とを比較して判定する判定手段を有するものである場合は、フレーム外に突出する切断片の長さが所定以上あるか否かの判定が容易に行える。
この発明の板材加工方法は、通常は切断片の外周の最終切断位置が切断片の前辺上の所定位置となるように加工を行い、最終切断位置が上記所定位置であると、最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが所定値以下となる場合に、突出する長さが長くなるように最終切断位置を他の位置に変更して加工するため、素材板材から切断片を切り出す際に、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片の姿勢変更をできるだけ防止しながら、比較的小さな切断片であっても吸着搬出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる加工プログラム作成装置の概念構成を示すブロック図、（Ｂ），（Ｃ）はその最終切断位置の変更処理を示す説明図である。
【図２】同加工プログラム作成装置の対象とする板材加工機およびアンローダの平面図である。
【図３】同板材加工機およびアンローダの正面図である。
【図４】同加工プログラム作成装置内のデータの変遷の説明図である。
【図５】素材板材に対する切断片とその最終切断位置の配置例の説明図である。
【図６】切断片とフレームの通常時の関係の説明図である。
【図７】（Ａ）は切断片とフレームの突出量不足状態の説明図、（Ｂ）はその最終切断位置変更後の状態の説明図である。
【図８】内部加工を含む場合の最終切断位置の変更例の説明図である。
【図９】タレットと工具の配置例の説明図である。
【図１０】この発明の他の実施形態における板材加工方法を実施する板材加工機の制御装置を示す概念構成のブロック図である。
【図１１】従来の素材板材と切断片とその最終切断位置の関係を示す説明図である。
【図１２】その切断片とフレームの通常時の関係の説明図である。
【図１３】その切断片とフレームの突出量不足状態の説明図である。
【符号の説明】
１…加工プログラム作成装置
２…板材加工機
３…加工プログラム
３ａ…プログラム部分
４…制御装置
６…フレーム
７（７A ，７B ）…加工ヘッド
８…板材送り機構
９…アンローダ
１５…吸着パッド
３１…加工プログラム作成手段
３３…基本作成部
３６…判定手段
３７…最終切断位置変更手段
Ａ，Ｂ…大きさ
ｅ…最終切断位置
Ｍ…切断片
Ｍａ…前辺
Ｍｂ…後辺
Ｗ…素材板材
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチプレス機やレーザ加工機等の板材加工機用を制御する加工プログラムの作成装置および板材加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パンチプレス機等の板材加工機により素材板材から切断片を切り取る場合、切断片の全周を完全に切り取ってしまうと、ワークホルダの移動によるテーブル上での切断片の移動ができなくなる。このため、従来、図１１に示すように、素材板材Ｗに対して切断片Ｍの外周における１箇所の最終切断位置ｅを残して外周切断加工を行い、図１２のように、最終切断位置ｅを主加工ヘッド７A とは別のサブ加工ヘッド７B で切断することが行われている（例えば、特許文献１参照）。サブ加工ヘッド７B は、フレーム６の端部に配置されていて、最終切断位置ｅを切断したときに切断片Ｍはフレーム６から側方へ突出する。切断片６のこのフレーム６外に突出した部分を、アンローダ（図示せず）により吸着パッドで吸着して搬出する。
【０００３】
切断片Ｍの最終切断位置ｅは、図１１に示すように、素材板材Ｗのワークホルダ１３による把持側である前辺Ｍａ上の位置とされる。最終切断位置ｅを切断片Ｍの前辺Ｍａ上の位置とするのは、素材板材Ｗの残り部分の剛性が高い箇所であるためである。例えば、切断片Ｍの後辺Ｍｂよりも後ろ側の素材板材部分Ｗｓは、切断片Ｍの切断加工によって橋状に繋がった細い部分となるため、剛性が弱い。そのため、最終切断位置ｅが後辺Ｍｂ上にあると、切断片Ｍは素材板材Ｗの剛性の弱い部分に１箇所だけで繋がった状態になり、最終切断位置ｅがサブ加工ヘッド７B の位置に来るように素材板材Ｗを移動させるときに、切断片Ｍの姿勢が曲がってしまうことがある。切断片Ｍの姿勢が曲がると、最終切断位置ｅのサブ加工ヘッド７B による加工跡が不規則な形状となったり、切り離し後の切断片Ｍがアンローダで搬出できなかったりする。このため、最終切断位置ｅは前辺Ｍａに配置している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１２６８４０号公報
【特許文献２】
特公昭５８−２５５３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように最終切断位置ｅが前辺Ｍａであると、切断片Ｍが通常の大きさの場合は問題がないが、図１３のように切断片Ｍが小さい場合、最終切断位置ｅを切断するときに、切断片Ｍのフレーム６から突出する部分の大きさＡが小さなものとなる。そのため、アンローダの吸着パッドで吸着できず、自動運転による搬出が不能になることがある。
なお、上記特許文献２の装置では、切断片Ｍの最終切断位置ｅの切断前に、切断片Ｍの中央をアンローダで吸着し、その吸着状態で最終切断位置ｅを切断するようにしている。しかし、このような切断片Ｍの中央を常にアンローダで吸着するものは、フレーム６の下にアンローダを進入させる必要があって、板材加工機やアンローダの構造上の制約があり、種々の寸法の切断片Ｍを切断するものでは採用が困難である。
【０００６】
この発明の目的は、素材板材から切断片を切り出す際に、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片の姿勢変更をできるだけ防止しながら、比較的小さな切断片であっても吸着搬出ができるようにすることである。
この発明の他の目的は、このような加工を行う加工プログラムが簡単に作成できる加工プログラム作成装置を提供することである。
この発明の他の目的は、フレーム外に突出する切断片の大きさが所定以上あるか否かの判定が容易に行えるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の構成を実施形態に対応する図１と共に説明する。この板材加工機用加工プログラム作成装置（１）は、フレーム（６）内に収められた切断用の加工ヘッド（７（７A ，７B ））と、この加工ヘッド（７）に対して板材加工機（２）の前後方向（Ｙ軸方向）の前方に位置し、素材板材（Ｗ）の外周における上記前後方向（Ｙ軸方向）の前側に位置する辺である前辺（Ｗａ）を把持して加工ヘッド（７）に素材板材（Ｗ）を送る板材送り機構（８）とを備え、かつ前記加工ヘッド（７）で切断された切断片（Ｍ）を搬出するアンローダ（９）が設置された板材加工機（２）に適用される加工プログラム（３）の作成装置である。この加工プログラム作成装置（１）において、次のプログラム作成手段（３１）を有することを特徴とする。
このプログラム作成手段（３１）は、切断片（Ｍ）の加工図形データ（Ｄ）に対するプログラム部分（３ａ）として、素材板材（Ｗ）から切断片（Ｍ）の外周を一部ずつ順次切断するように上記加工ヘッド（７）および板材送り機構（８）を制御するプログラム部分（３ａ）を作成するものである。このプログラム作成手段（３１）は、原則的に、上記切断片（Ｍ）の外周の最終切断位置（ｅ）が切断片（Ｍ）の外周における上記前後方向（Ｙ軸方向）の前側に位置する辺である前辺（Ｍａ）上の定められた位置である所定位置となるように上記プログラム部分（３ａ）を作成し、最終切断位置（ｅ）が上記所定位置であると、最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が定められた長さである所定値以下となる場合に、突出する長さが変更前よりも長くなるように最終切断位置（ｅ）を他の位置に変更して上記プログラム部分（３ａ）を作成するものとする。
【０００８】
この加工プログラム作成装置（１）により作成された加工プログラム（３）によると、切断片（Ｍ）を素材板材（Ｗ）から切り離す最終切断位置（ｅ）を、通常は切断片（Ｍ）の前辺（Ｍａ）上とするので、素材板材（Ｗ）から切断片（Ｍ）を切り出す際に、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更が防止される。最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となる場合は、突出する長さが長くなるように最終切断位置（ｅ）を他の位置に変更するため、比較的小さな切断片（Ｍ）であっても、板材加工機（２）のフレーム（６）に阻害されずに、切断片（Ｍ）をアンローダ（９）で吸着して搬出することができる。最終切断位置（ｅ）の変更により、切断に伴う周辺部の剛性低下の問題が生じるが、最終切断位置（ｅ）を変更する切断片（Ｍ）は小さなものであるため、周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更が生じない。この加工プログラム作成装置（１）は、上記のように切断片（Ｍ）のフレーム外部に突出する長さ（Ａ）を判定して判定結果に応じたプログラム部分（３ａ）を作成するため、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更をできるだけ防止しながら、比較的小さな切断片（Ｍ）であっても吸着搬出ができる加工プログラム（３）を、容易に作成することができる。
【０００９】
なお、上記変更の後の最終切断位置（ｅ）は、例えば、切断片（Ｍ）の図芯回りに１８０°反転させた位置とする。この場合に、切断片（Ｍ）の外周全体の切断順序、または切断片（Ｍ）の方向を、切断片（Ｍ）の図芯回りに１８０°反転させるようにしても良い。また、切断片（Ｍ）の長さが長くなるように最終切断位置（ｅ）を変更するのは、必ずしも実際に長くなるか否かを判断する必要はなく、変更によって一般的に長くなると考えられる所定の基準で変更すれば良い。なお、最終切断位置（ｅ）の変更により、切断片（Ｍ）がフレーム（６）から突出する長さが所定値以上に長くなるか否かを判定し、長くならない場合はエラー処理を行う手段を設けても良い。
【００１０】
上記プログラム作成手段（３１）は、上記最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となるか否かを、切断片（Ｍ）の寸法と比較基準値とを比較して判定する判定手段（３６）を有するものとしても良い。
切断片（Ｍ）の寸法と比較基準値との比較によるため、切断片（Ｍ）のフレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となるか否かの判定が容易に行える。
【００１１】
上記プログラム作成手段（３１）は、具体的には、上記切断片（Ｍ）の外周の最終切断位置（ｅ）が切断片（Ｍ）の後辺（Ｍｂ）上の所定位置となるように上記プログラム部分（３ａ）を作成する基本作成部（３３）と、上記最終切断位置（ｅ）が上記所定位置であると、最終切断位置（ｅ）を切断するときの切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が設定値以下となるか否かを判定する判定手段（３６）と、この判定手段（３６）で設定値以下になると判定された場合に、最終切断位置（ｅ）の切断時における上記フレーム（６）の外部に突出する切断片（Ｍ）の長さが長くなるように上記最終切断位置（ｅ）を変更して上記プログラム部分（３ａ）を作成する最終切断位置変更手段（３７）とを有するものとしても良い。最終切断位置変更手段（３７）は、基本作成部（３３）で作成された加工プログラム部分（３ａ）を修正するものであっても良く、また上記判定手段（３６）による判定結果に応じて、上記加工プログラム部分（３ａ）における最終切断位置（ｅ）の設定を上記基本作成部（３３）と最終切断位置変更手段（３７）とで選択的に行うものとしても良い。
【００１２】
この発明の板材加工方法は、フレーム（６）内に収められた切断用の加工ヘッド（７（７A ，７B ））と、この加工ヘッド（７）に対して板材加工機（２）の前後方向（Ｙ軸方向）の前方に位置し、素材板材（Ｗ）の外周における上記前後方向（Ｙ軸方向）の前側に位置する辺である前辺（Ｗａ）を把持して加工ヘッド（７）に素材板材（Ｗ）を送る板材送り機構（８）とを備え、かつ前記加工ヘッド（７）で切断された切断片（Ｍ）を搬出するアンローダ（９）が設置された板材加工機（２）を用いて素材板材（Ｗ）から切断片（Ｍ）の外周を一部ずつ順次切断する板材加工方法であって、次の方法を採ることを特徴とする。
すなわち、原則的に、上記切断片（Ｍ）の外周の最終切断位置（ｅ）が切断片（Ｍ）の外周における上記前後方向（Ｙ軸方向）の前側に位置する辺である前辺（Ｍａ）上の定められた位置である所定位置となるように加工を行い、最終切断位置（ｅ）が上記所定位置であると、最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となる場合に、突出する長さが長くなるように最終切断位置（ｅ）を他の位置に変更して加工する。
通常は最終切断位置（ｅ）を切断片（Ｍ）の前辺（Ｍａ）上とするので、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更が防止される。フレーム外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となる場合は、最終切断位置（ｅ）を変更して大きく突出させるため、比較的小さな切断片（Ｍ）であっても、板材加工機（２）のフレーム（６）に阻害されずに、切断片（Ｍ）をアンローダ等で吸着して搬出することができる。このときは、切断片（Ｍ）が小さいため、周辺部の剛性低下による切断片（Ｍ）の姿勢変更が生じない。
【００１３】
この発明方法は、この発明の加工プログラム作成装置（１）等によって、加工プログラム（３）を予め、この切断片（Ｍ）の大きさに応じた動作を行うものとしておく他に、加工プログラム（３）自体は、切断片（Ｍ）の大きさに係わらず同じものを用い、この加工プログラム（３）を実行する制御の段階で、切断片（Ｍ）の大きさに応じた最終切断位置（ｅ）の変更を行うものとしても良い。このような制御を行える板材加工機の制御装置（４Ａ）（図１０）として、例えば次の構成のものが採用できる。
この板材加工機の制御装置（４Ａ）は、フレーム（６）内に収められた切断用の加工ヘッド（７（７A ，７B ））と、この加工ヘッド（７）の前方に位置し、素材板材（Ｗ）の前辺（Ｗａ）を把持して加工ヘッド（７）に素材板材（Ｗ）を送る板材送り機構（８）とを備えた板材加工機（２）に対して、加工プログラム（３）に従って制御する制御装置（４Ａ）であって、
加工プログラム（３）における素材板材（Ｗ）から切断片（Ｍ）の外周を一部ずつ順次切断し、最終切断位置（ｅ）が切断片（Ｍ）の前辺（Ｍａ）上の所定位置となるように上記加工ヘッド（７）および板材送り機構（８）を制御するプログラム部分（３ａ）に対して、
最終切断位置（ｅ）が上記所定位置であると、最終切断位置（ｅ）の切断時に切断片（Ｍ）の上記フレーム（６）から外部に突出する長さ（Ａ）が所定値以下となるか否かを判定する判定手段（４２）と、所定値以下となる場合に、最終切断位置（ｅ）が他の位置となるように、上記プログラム部分（３ａ）の各指令の実行順序を変更する実行順序変更手段（４３）とを有するものとする。
上記判定手段（４２）において、切断片（Ｍ）の長さは、例えばアンローダプログラム（３９）の有する切断片サイズデータ等を用いることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１において、この板材加工機用加工プログラム作成装置１は、板材加工機２に適用される加工プログラム３の作成装置であり、コンピュータおよびその制御用のプログラムやデータで構成される。作成された加工プログラム３は制御装置４により実行され、板材加工機２を制御する。板材加工機２は、フレーム６内に収められた加工ヘッド７（７A ，７B ）と、この加工ヘッド７の前方に位置し、素材板材Ｗの前辺Ｗａを把持して加工ヘッド７に素材板材Ｗを送る板材送り機構８とを備える。板材加工機２に対して、アンローダ９が設置されている。
【００１５】
図２，図３は、板材加工機２およびアンローダ９の具体例を示す。板材加工機２は、素材板材Ｗを載せるテーブル１０の上方の所定位置に加工ヘッド７が設けられ、加工ヘッド７はフレーム６に収容されている。ここで言うフレーム６は、支持部材となるフレーム本体とこのフレーム本体を覆うカバーとを含む意味である。また、このフレーム６は、板材加工機２の全体フレーム５のうち、テーブル１０よりも上方の部分を示す。加工ヘッド７は、孔明け加工等により板材の切断が可能なものであり、例えばパンチ加工を行うパンチ加工ヘッド、またはレーザ加工を行うレーザヘッド等とされる。この実施形態では、加工ヘッド７として、主加工ヘッド７A と、サブ加工ヘッド７B とが設けられている。サブ加工ヘッド７B は、主加工ヘッド７A よりもアンローダ９側に配置され、フレーム６の前端でかつアンローダ９側の端部に配置されている。この実施形態における板材加工機２は、パンチプレス機とされ、主加工ヘッド７A は、複数のパンチ工具（図示せず）を割出可能に搭載したタレット等の工具保持体１６のパンチ工具を所定位置で昇降駆動させるパンチ加工ヘッドとしてある。サブ加工ヘッド７B は、単独のパンチ工具を持つパンチ加工ヘッドとされている。
【００１６】
板材送り機構８は、ワークホルダ１３で素材板材Ｗの前辺Ｗａを把持し、加工ヘッド７（７A ，７B ）に対してテーブル１０上で素材板材Ｗを前後左右に送り可能なものである。板材送り機構８は、フレーム６に対して前後（Ｙ軸方向）移動自在なキャリッジ１１に、左右移動自在にクロススライド１２を搭載し、このクロススライド１２に、素材板材Ｗの前辺Ｗａを把持する複数のワークホルダ１３を左右に並べて設けたものである。キャリッジ１１は、全体フレーム５の下フレーム部分に設けられたレール１４上を前後に移動する。キャリッジ１１およびクロススライド１２は、サーボモータ（図示せず）により進退駆動される。
【００１７】
アンローダ９は、板材加工機２のテーブル１０上の切断片Ｍを、吸着パッド１５で吸着して搬出するものである。吸着パッド１５は、真空吸着パッドであり、パッド支持フレーム１６に平面的に並べて複数設けられている。パッド支持フレーム１６は、パッド移動機構１７により、板材加工機２に対して前後方向（Ｙ軸方向）、左右方向（Ｘ軸方向）、および上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされる。パッド移動機構１７は、板材加工機２の側方で前後方向に延びる固定レール１８と、この固定レール１８上を前後に移動自在な可動レール１９と、この可動レール１９に沿って左右移動自在な走行体２０とを備え、走行体２０にパッド支持フレーム１６が昇降自在に設置されている。可動レール１９は、板材加工機２側へフレーム６の近傍まで片持ち状に延びており、パッド支持フレーム１６はフレーム６の近傍まで移動可能である。パッド支持フレーム１６の各軸方向の移動は、それぞれサーボモータ等のモータ２１〜２３により行われる。このアンローダ９は、ローダを兼用するものであり、２本の固定レール１８の間に、切断片Ｍ、素材板材Ｗ、および切断片切抜き済みのスケルトン状のスラグ等を積載する各積載エリアＥ１〜Ｅ３が設けられている。積載エリアＥ１〜Ｅ３と板材加工機２との間には補助テーブル２４が設けられている。
【００１８】
図１において、加工プログラム作成装置１は、素材板材Ｗから切取る各切断片Ｍの加工図形データＤに対する加工プログラム３のプログラム部分３ａとして、素材板材Ｗから切断片Ｍの外周を一部ずつ順次切断するように、加工ヘッド７および板材送り機構８を制御するプログラム部分３ａを作成する加工プログラム作成手段３１を有している。この加工プログラム作成手段３１は、上記各プログラム部分３ａを含めて、加工プログラム３の全体を作成可能なものである。アンローダプログラム３９は、例えば、加工プログラム３の一部として構成される。 この場合に、加工プログラム作成手段３１がアンローダプログラム３９も作成するものとしても良い。また、加工プログラム作成装置１は、加工プログラム作成手段３１の他に、アンローダプログラム３９を作成するアンローダプログラム作成手段３８を有するものとしても良い。
【００１９】
加工プログラム作成手段３１は、原則的に、切断片Ｍの外周の最終切断位置ｅが切断片Ｍの前辺Ｍａ上の所定位置となるように上記プログラム部分３ａを作成する。所定位置は、例えば前辺Ｍａの中央位置である。最終切断位置ｅを除く切断片Ｍの外周の切断順序は、例えば後部から前部へ順次行うようにされ、または他の所定の基準に従って行われる。プログラム作成手段３１は、最終切断位置ｅが上記所定位置であると、最終切断位置ｅの切断時に切断片Ｍのフレーム６から外部に突出する部分の大きさＡが所定値以下となる場合に、突出する大きさが大きくなるように最終切断位置ｅを他の位置に変更して上記プログラム部分３ａを作成するものとされている。上記の「大きさＡ」は、「長さＡ」のことであって、「突出する大きさが大きくなる」とは、「突出する長さが長くなる」という意味である（以下、同様）。変更の後の最終切断位置ｅは、例えば、図１（Ｃ）のように切断片Ｍの図芯回りに１８０°反転させた位置とする。この場合に、切断片Ｍの外周全体の切断順序を、切断片の図芯回りに１８０°反転させるようにしても良い。また、切断片Ｍを１８０°方向転換させても良い。最終切断位置ｅの変更により突出する大きさＢが大きくなるのは、変更の前後で異なる方向の寸法であっても良い。上記のように１８０°反転させる場合、切断片Ｍのフレーム６の側方に突出する寸法Ａが所定値以下である場合に、最終切断位置ｅの変更により、フレーム６から前方に突出する大きさＢが大きくなるようにしている。また、この実施形態で適用する板材加工機２の場合、切断片Ｍにおける最終切断位置ｅの他の外周部分は主加工ヘッド７A で切断し、最終切断位置ｅをサブ加工ヘッド７B で切断するように加工するものとする。
【００２０】
加工プログラム作成手段３１のより具体的な構成例を説明する。加工プログラム作成手段３１は、板取手段３２と基本作成部３３とを有していて、素材板材Ｗの寸法，材質等のデータである素材データＤ0 と、各切断片Ｍの加工図形データＤ（図４（Ａ）参照）とが入力される。加工プログラム作成手段３１は、この他に判定手段３６と最終切断位置変更手段３７とを有している。
板取手段３２は、入力データに応じて、素材板材Ｗの外形に対して、図４（Ｂ）に例示するように、各切断片Ｍの配置を設定基準に従って定める。すなわち、切断片配置図形データＤ１が作成される。設定基準は、例えば歩留りや、板材剛性、加工の行い易さ、精度等に応じた各種の制限基準である。なお、加工プログラム作成手段３１は、板取手段３２を有しないものとし、他の手段等で作成された切断片配置図形データＤ１が入力されるものとしても良い。
【００２１】
基本作成部３３は、切断片配置図形データＤ１に対して、どのように加工するかを定めた数値制御加工データＤ３を作成する。この数値制御加工データＤ３は各指令Ｓ（図では１行で示している）が順に並べられたものであり、実行形式のデータ、すなわち完成した加工プログラム３であっても、また所定の処理を加えることで実行形式とされる非実行形式のものであっても良い。基本作成部３３は、板材加工機２がパンチプレスである場合は、工具割付を行った後、加工順を設定することで、数値制御加工データＤ３を生成する。板材加工機２がレーザ加工機の場合は、工具割付が不要であり、基本作成部３３は直接に数値制御加工データＤ３を生成する。
【００２２】
ここでは、基本作成部３３は、工具割付手段３４と加工順設定手段３５とを有している場合につき説明する。工具割付手段３４は、切断片配置図形データＤ１（図４（Ｂ））における各切断片Ｍの加工図形データＤに対して、工具Ｔの配置を定めた工具割付データＤ２（図４（Ｃ））を作成する。同図の工具割付データＤ２は、切断片Ｍの外周形状に沿って、各パンチ箇所を示す矩形のパンチ工具Ｔを配置したデータとされている。
【００２３】
加工順設定手段３５は、この工具割付データＤ２に対して、各工具Ｔの加工順を設定した数値制御加工データＤ３を作成する。この実施形態の対象となるような主加工ヘッド７A とサブ加工ヘッド７B とを有する板材加工機２の場合は、加工順設定手段３５は、基本的には、主加工ヘッド７A で加工した後、サブ加工ヘッド７B で最終切断位置ｅを切断するときに、素材板材Ｗをできるだけ移動させる距離が短くて済むように加工順を設定する。例えば、４（Ｃ）の例では、後辺Ｍｂ、前辺Ｍａ、図の右の側辺Ｍｃ、左の側辺Ｍｄの順に加工するように設定される。各辺の加工は、その辺の一端から他端へ順次加工する順とされる。ただし、最終切断位置ｅとなる部分は、前辺Ｍａの加工時に、飛ばして加工するように設定する。
【００２４】
判定手段３６は、最終切断位置ｅが上記所定位置（前辺Ｍａ上の位置）であると、最終切断位置ｅを切断するときの切断片ＭのフレームＭから外部に突出する大きさＡが設定値以下となるか否かを判定する手段である。突出する大きさＡは所定方向の長さ寸法であっても、面積であっても良いが、ここでは左右方向（Ｘ軸方向）の寸法としている。判定手段３６は、外部に突出する大きさＡを判定するについて、その大きさＡを直接に設定値と比較しても良いが、切断片Ｍの寸法と比較基準値とを比較して判定するものとしても良い。サブ加工ヘッド７B の位置とフレーム６の側面との間の距離は板材加工機２によって定まっているため、切断片Ｍの寸法を比較することで、突出する大きさＡの判定が行える。切断片Ｍの寸法は、加工図形データＤから得るようにしても、アンローダプログラム作成手段３８より、その作成過程データやアンローダプログラム３９から得るようにしても良い。
【００２５】
最終切断位置変更手段３７は、判定手段３６で設定値以下になると判定された場合に、最終切断位置ｅの切断時におけるフレーム６の外部に突出する切断片Ｍの大きさが大きくなるように、最終切断位置ｅを変更してプログラム部分３ａを作成するものである。切断片Ｍの大きさが大きくなるように最終切断位置ｅを変更するのは、必ずしも実際に大きくなるか否かを判断する必要はなく、変更によって一般的に大きくなると考えられる所定の基準で変更すれば良い。ここでは、上記のように変更の後の最終切断位置ｅを、切断片Ｍの図芯回りに１８０°反転させた位置とする。また、最終切断位置変更手段３７は、基本作成部３３で作成されたプログラム部分３ａを修正するものとしており、具体的には、上記数値制御加工データＤ３における一つの切断片Ｍの加工プログラム部分３ａに対応する部分につき、切断片Ｍの外周全体の切断順序を、切断片Ｍの図芯回りに１８０°反転させるようにしている。あるいは、切断片Ｍを工具配置と共に１８０°方向転換させている。すなわち各指令Ｓの並び順を変更している。数値制御加工データＤ３が実行形式のものである場合は、その最終切断位置ｅの変更後の数値制御加工データＤ３は、実行される加工プログラム３そのものとなる。数値制御加工データＤ３が非実行形式のものである場合は、最終切断位置ｅの変更後のデータＤ３または変更不要の場合のデータＤ３が、所定の手段（図示せず）で実行形式に変更されて加工プログラム３となる。
【００２６】
なお、最終切断位置変更手段３７は、判定手段３６による判定結果に応じて、加工プログラム部分３ａにおける最終切断位置ｅの設定を、上記基本作成部３３と最終切断位置変更手段３７とで選択的に行うものとしても良い。
また、最終切断位置変更手段３７を上記いずれの形式とする場合でも、最終切断位置ｅを変更した後に切断片Ｍがフレーム６から突出する大きさが所定値以上に大きくなるか否かを判定し、大きくならない場合はエラー処理を行う手段（図示せず）を設けても良い。
【００２７】
アンローダプログラム作成手段３８は、アンローダ制御装置４０によってアンローダ９を制御するアンローダプログラム３９を作成する手段である。板材加工機２によって加工される切断片Ｍの大きさや形状は種々のものとなり、搬出時の適切な吸着箇所が異なるため、加工プログラム３の作成と平行してアンローダプログラム作成手段３８によりアンローダプログラム３９を作成するようにすると、効率良くかつ適切なアンローダプログラム３９の作成が行える。アンローダプログラム作成手段３８においても、最終切断位置ｅが前辺側の場合のプログラムに対して、加工プログラム作成手段３２による最終切断位置ｅの変更に応じた変更を行うようにしても良い。
【００２８】
つぎに板材加工方法を説明する。この加工方法は、図１の加工プログラム作成装置１で作成した加工プログラム３を実行する場合の方法である。図５のように素材板材Ｗに対して各切断片Ｍを切り取る加工を行う場合に、原則的には、切断片Ｍの外周の最終切断位置ｅが切断片Ｍの前辺Ｍａ上の所定位置となるように加工を行う（図６）。最終切断位置ｅが上記前辺Ｍａ上の所定位置であると、図７（Ａ）のように、最終切断位置ｅの切断時に切断片ＭのフレームＭから外部に突出する大きさＡが所定値以下となる場合に、突出する大きさが大きくなるように最終切断位置ｅを他の位置に変更して加工する。この場合、例えば図７（Ｂ）のように、最終切断位置ｅを切断片Ｍの図芯回りに１８０°回転させた位置とし、後辺Ｍｂ上の位置となるようにする。このように最終切断位置ｅを変更することで、切断片ＭのフレームＭから突出する大きさ（この場合は前方に突出する大きさＢ）が、図７（Ｂ）のように大きくなり、アンローダ９の吸着パッド１５で吸着する面積が増えて、アンローダ９による搬出が容易になる。
【００２９】
最終切断位置ｅを変更する場合に、上記ように切断片Ｍの外周全体の切断順序を、切断片Ｄの図芯回りに１８０°反転させるようにし、または切断片Ｍの方向を工具配置と共に１８０°反転させると、変更処理が容易に行える。このような切断片Ｍの方向転換による切断順序の変更とすると、図８（Ａ）のように、切断片Ｍが内部加工部分Ｍｏを有する場合は、その内部加工部分Ｍｏを含めて切断片Ｍに対する指令の全体を順序変更するようにしても良く、これにより、最終切断位置ｅの変更処理が容易となる。
ただし、内部加工部分Ｍｏが三角形のような非対称の形状である場合、最終切断位置ｅの変更に伴って使用工具が異なることになる。そのため、板材加工機２のタレット等の工具保持手段１６が保持する工具のうち、１８０°方向転換した同一形状の加工が行える変換時使用工具の対象表（図示せず）を加工プログラム作成装置１に備えておくと、切断片全体の加工順変更による最終切断位置ｅの変更が容易に行える。また、工具保持手段１６が保持する工具の中で、丸形工具や長方形工具等の方向転換時使用可能な工具と、三角形工具等のように方向転換使用が不能な工具のリストを加工プログラム作成装置１に設けておくと、切断片全体の加工順変更による最終切断位置ｅの変更が可能か否かの判定が容易に行える。
【００３０】
図１０は、この発明の他の実施形態にかかる板材加工方法を実施する板材加工機の制御装置を示す。この板材加工機の制御装置４Ａは、加工プログラム３自体は、切断片Ｍ（図１，図５）の大きさに係わらず同じものを用い、この加工プログラム３を実行する制御の段階で、切断片Ｍの大きさに応じた最終切断位置ｅの変更を行うものである。
【００３１】
この板材加工機の制御装置４Ａは、加工プログラム３をそのまま実行する加工プログラム実行手段４１の他に、判定手段４２と実行順序変更手段４３とを備える。加工プログラム３は、素材板材Ｗから切断片Ｍの外周を一部ずつ順次切断し、最終切断位置ｅが切断片Ｍの前辺Ｍａ上の所定位置となるように上記加工ヘッド７（７A ，７B ）（図２，図３）および板材送り機構８を制御するプログラム部分３ａを有するものである。判定手段４２は、このプログラム部分３ａに対して、最終切断位置ｅが上記所定位置であると、最終切断位置ｅの切断時に切断片Ｍのフレーム６から外部に突出する大きさＡ（図６，図７）が所定値以下となるか否かを判定する手段である。判定手段４２は、突出する大きさＡが所定値以下となるか否かを、切断片Ｍの寸法と比較基準値とを比較して判定するものとしても良い。判定手段４２において、切断片Ｍの大きさは、例えばアンローダプログラム３９の有する切断片サイズデータ等を用いて判断することができる。
【００３２】
実行順序変更手段４３は、上記大きさＡが所定値以下となる場合に、最終切断位置ｅが他の位置となるように、加工プログラム実行手段４１による上記プログラム部分３ａの各指令の実行順序を変更する手段である。例えば、上記ように１８０°方向転換させ、切断片Ｍのプログラム部分３ａの全体に対して、指令実行順序の変更を行わせる。
【００３３】
アンローダの制御装置４０Ａは、アンローダプログラム３９をそのまま実行するプログラム実行手段４４の他に、板材加工機２に対して切断片Ｍを吸着するときの停止位置を変更する停止位置変更手段４５を有する。停止位置変更手段４５は、板材加工機の制御装置４Ａにおける実行順序変更手段４３で実行順序を変更した場合に、これに伴う切断片Ｍのフレーム６からの突出位置の変更に対応したアンローダ停止位置変更を行う。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の板材加工機用加工プログラム作成装置は、通常は、上記切断片の外周の最終切断位置が切断片の前辺上の所定位置となるように加工を行い、最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが所定値以下となる場合に、突出する長さが長くなるように最終切断位置を他の位置に変更して加工するように、加工プログラムを作成するものとしたため、その作成された加工プログラムによると、素材板材から切断片を切り出す際に、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片の姿勢変更をできるだけ防止しながら、比較的小さな切断片であっても吸着搬出ができる。また、プログラム作成に際して、切断片のフレーム外部に突出する長さを判定して判定結果に応じたプログラム部分を作成するため、上記加工プログラムを簡単に作成することができる。
上記プログラム作成手段が、上記最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが所定値以下となるか否かを、切断片の寸法と比較基準値とを比較して判定する判定手段を有するものである場合は、フレーム外に突出する切断片の長さが所定以上あるか否かの判定が容易に行える。
この発明の板材加工方法は、通常は切断片の外周の最終切断位置が切断片の前辺上の所定位置となるように加工を行い、最終切断位置が上記所定位置であると、最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが所定値以下となる場合に、突出する長さが長くなるように最終切断位置を他の位置に変更して加工するため、素材板材から切断片を切り出す際に、切断に伴う周辺部の剛性低下による切断片の姿勢変更をできるだけ防止しながら、比較的小さな切断片であっても吸着搬出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる加工プログラム作成装置の概念構成を示すブロック図、（Ｂ），（Ｃ）はその最終切断位置の変更処理を示す説明図である。
【図２】同加工プログラム作成装置の対象とする板材加工機およびアンローダの平面図である。
【図３】同板材加工機およびアンローダの正面図である。
【図４】同加工プログラム作成装置内のデータの変遷の説明図である。
【図５】素材板材に対する切断片とその最終切断位置の配置例の説明図である。
【図６】切断片とフレームの通常時の関係の説明図である。
【図７】（Ａ）は切断片とフレームの突出量不足状態の説明図、（Ｂ）はその最終切断位置変更後の状態の説明図である。
【図８】内部加工を含む場合の最終切断位置の変更例の説明図である。
【図９】タレットと工具の配置例の説明図である。
【図１０】この発明の他の実施形態における板材加工方法を実施する板材加工機の制御装置を示す概念構成のブロック図である。
【図１１】従来の素材板材と切断片とその最終切断位置の関係を示す説明図である。
【図１２】その切断片とフレームの通常時の関係の説明図である。
【図１３】その切断片とフレームの突出量不足状態の説明図である。
【符号の説明】
１…加工プログラム作成装置
２…板材加工機
３…加工プログラム
３ａ…プログラム部分
４…制御装置
６…フレーム
７（７A ，７B ）…加工ヘッド
８…板材送り機構
９…アンローダ
１５…吸着パッド
３１…加工プログラム作成手段
３３…基本作成部
３６…判定手段
３７…最終切断位置変更手段
Ａ，Ｂ…大きさ
ｅ…最終切断位置
Ｍ…切断片
Ｍａ…前辺
Ｍｂ…後辺
Ｗ…素材板材
Claims (3)
- フレーム内に収められた切断用の加工ヘッドと、この加工ヘッドに対して板材加工機の前後方向の前方に位置し、素材板材の外周における上記前後方向の前側に位置する辺である前辺を把持して加工ヘッドに素材板材を送る板材送り機構とを備え、かつ前記加工ヘッドで切断された切断片を搬出するアンローダが設置された板材加工機に適用される加工プログラムの作成装置であって、
切断片の加工図形データに対するプログラム部分として、素材板材から切断片の外周を一部ずつ順次切断するように上記加工ヘッドおよび板材送り機構を制御するプログラム部分を作成するプログラム作成手段を有し、
このプログラム作成手段は、上記切断片の外周の最終切断位置が切断片の外周における上記前後方向の前側に位置する辺である前辺上の定められた位置である所定位置となるように上記プログラム部分を作成し、最終切断位置が上記所定位置であると、最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが、定められた長さである所定値以下となる場合に、突出する長さが変更前よりも長くなるように最終切断位置を他の位置に変更して上記プログラム部分を作成するものとしたことを特徴とする板材加工機用加工プログラム作成装置。 - 上記プログラム作成手段は、上記最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが所定値以下となるか否かを、切断片の寸法と比較基準値とを比較して判定する判定手段を有するものとした請求項１に記載の板材加工機用加工プログラム作成装置。
- フレーム内に収められた切断用の加工ヘッドと、この加工ヘッドに対して板材加工機の前後方向の前方に位置し、素材板材の外周における上記前後方向の前側に位置する辺である前辺を把持して加工ヘッドに素材板材を送る板材送り機構とを備え、かつ前記加工ヘッドで切断された切断片を搬出するアンローダが設置された板材加工機を用いて素材板材から切断片の外周を一部ずつ順次切断する板材加工方法であって、
上記切断片の外周の最終切断位置が切断片の外周における上記前後方向の前側に位置する辺である前辺上の定められた位置である所定位置となるように加工を行い、最終切断位置が上記所定位置であると、最終切断位置の切断時に切断片の上記フレームから外部に突出する長さが、定められた長さである所定値以下となる場合に、突出する長さが変更前よりも長くなるように最終切断位置を他の位置に変更して加工することを特徴とする板材加工方法。
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