JP5157407B2 - ネスティング装置 - Google Patents

Description

この発明は、パンチプレスやレーザ加工機等の板材加工機における加工プログラム等を作成するにつき、素材板材に対して部品板材の配置のネスティングを行うネスティング装置に関し、特に加工後の部品板材の仕分けの考慮に関する。

パンチプレスやレーザ加工機等の板材加工機は、数値制御装置により加工プログラムに従って制御される。このような板材加工機により、素材板材から複数の部品板材を切り取る加工を行う場合、自動プログラミング装置による加工プログラムの作成時等に、素材板材に対して部品板材の配置を定めるネスティングを行う。

板材加工機で切り取られた各部品板材は、部品板材毎の情報、例えば部品形状の情報をもとに、該当の仕分け先へ搬出するための情報を出力して、その情報をもとに仕分け先を決定している。ネスティングの段階では、一般的には、このような仕分け先を考慮することなく、ネスティングを行っている。

例えば、図４に示すように、素材板材Ｗに対して部品種類が「部品Ａ」，「部品Ｂ」，「部品Ｃ」の部品板材ｗを各３枚切り取る場合、ネスティングの段階では仕分け先を考慮せずにネスティングを行っている。板材加工機で加工された部品板材ｗは、例えば、部品種類毎に別の台車５０に仕分けしている。板材加工機から台車ｗへの部品板材ｗの搬送は、部品板材ｗを吸着する走行体を備えた板材搬送装置（図示せず）により行われる。

なお、仕分け先として、部品形状別の他に、次工程別や、納期別、製品グループ別等に仕分けしてパレット積みするように、ネスティングから板材搬送装置のプログラムまでを作成するものも提案されている（例えば特許文献１）。
特許第２８３０８２３号公報

従来の図４等に示す仕分け方法では、部品板材ｗの形状等の部品板材固有の情報では仕分け先を決定できるが、部品板材ｗに固有でない情報、例えば、複数の部品板材ｗが一つの箱等を構成するキット品であって、一組に仕分けしたい場合や、出荷先などの単位に分けて仕分けすることができない。
特許文献１の装置は、板材搬送装置の搬送プログラムまで自動生成し、目的に応じた仕分けが行える点で優れたものである。しかし、搬送プログラムまで作成するため、特定形式の板材搬送装置にしか適用できず、自動生成したネスティング結果の汎用性が低いという課題がある。

この発明の目的は、ネスティング結果の情報から、部品板材の仕分け先までわかり、かつ汎用性に優れたネスティング装置を提供することである。
この発明の他の目的は、ネスティング結果に付加した仕分け先の情報の利用についての汎用性をより高めることである。

この発明のネスティング装置は、素材板材（Ｗ）の形状に対して部品板材（ｗ）の形状を配置する処理であるネスティングを行うネスティング装置であって、一度にまとめてネスティングする各部品板材（ｗ）の形状データ（Ｆ１）を記憶する部品形状データ記憶手段（３）と、この部品形状データ記憶手段（３）に記憶された各部品板材（ｗ）ごとの仕分け先の情報（Ｆ２）を記憶する仕分け先情報記憶手段（４）と、前記部品形状データ記憶手段（３）に記憶された全ての部品板材（ｗ）につき、素材板材（Ｗ）の形状（ＧＷ）に対して部品板材（ｗ）の形状（Ｇｗ）を所定の規則（Ｒ）に従って配置する部品配置手段（５）と、この部品配置手段（５）で配置された部品配置結果情報（Ｆ３）に対して、前記仕分け先情報記憶手段（４）に記憶された各部品板材（ｗ）毎の仕分け先の情報（Ｆ２）を付加する仕分け先情報付加手段（６）とを備える。前記部品形状データ記憶手段（３）および前記仕分け先情報記憶手段（４）は、生産指示情報（Ｆ０）として与えられる一度にまとめてネスティングする各部品板材（ｗ）の形状データ（Ｆ１）とその各部品板材（ｗ）の仕分け先の情報（Ｆ２）を記憶する生産指示情報記憶手段（２）の各記憶エリアで構成される。
この構成によると、部品配置手段（３）で配置された部品配置結果情報（Ｆ３）に対して、仕分け先情報付加手段（６）により、各部品板材（ｗ）毎の仕分け先の情報（Ｆ２）が付加され、仕分け先付部品配置結果情報（Ｆ４）が作成される。このため、この仕分け先付部品配置結果情報（Ｆ４）から、部品板材（ｗ）の仕分け先までわかり、後の仕分けが容易に行える。この場合に、部品配置結果情報（Ｆ３）に対して、仕分け先の情報を付加した情報（Ｆ４）を生成するため、ネスティング結果から搬送プログラムを自動生成するものと異なり、仕分け先の情報が付加された部品配置結果情報（Ｆ４）の汎用性に優れる。

この発明において、前記仕分け先の情報（Ｆ２）が、前記素材板材（Ｗ）に対して部品板材（ｗ）を切り取る加工を行う板材加工機（９）から、板材搬送装置（１０）で搬出する搬出先となる複数の台車（１１）のうちのいずれの台車（１１）であるかを識別する搬出先台車識別情報であっても良い。
仕分け先の情報（Ｆ２）が、搬出先の台車（１１）を識別する情報であると、複数の台車（１１）を使い分ける運用形態によって、同じ仕分け先情報（Ｆ２）を、種々の仕分け目的に利用することができ、汎用性がより高くなる。すなわち、仕分け先を台車（１１）として指定していると、例えば、台車（１１）を後工程別に分けるか、出荷先別に分けるか、納期別に分けるか等の台車運用形態を異ならせることで、後工程別、出荷先別、納期別等の種々の仕分けを行うことができる。

この発明のネスティング装置は、素材板材の形状に対して部品板材の形状を配置する処理であるネスティングを行うネスティング装置であって、一度にまとめてネスティングする各部品板材の形状データを記憶する部品形状データ記憶手段と、この部品形状データ記憶手段に記憶された各部品板材ごとの仕分け先の情報を記憶する仕分け先情報記憶手段と、前記部品形状データ記憶手段に記憶された全ての部品板材につき、素材板材の形状に対して部品板材の形状を所定の規則に従って配置する部品配置手段と、この部品配置手段で配置された部品配置結果情報に対して、前記仕分け先情報記憶手段に記憶された各部品板材毎の仕分け先の情報を付加する仕分け先情報付加手段とを備え、前記部品形状データ記憶手段および前記仕分け先情報記憶手段は、生産指示情報として与えられる一度にまとめてネスティングする各部品板材の形状データとその各部品板材の仕分け先の情報を記憶する生産指示情報記憶手段の各記憶エリアで構成されるため、部品配置結果情報から、部品板材の仕分け先までわかり、部品配置結果情報が汎用性に優れたものとなる。
前記仕分け先の情報が、前記素材板材に対して部品板材を切り取る加工を行う板材加工機から、板材搬送装置で搬出する搬出先となる複数の台車のうちのいずれの台車であるかを識別する搬出先台車識別情報である場合は、ネスティング結果に付加した仕分け先の情報の利用についての汎用性が、より高いものとなる。

この発明の一実施形態を図１ないし図３に基づいて説明する。このネスティング装置は板材加工機９の制御用の加工プログラム８を生成する自動プログラミング装置１に設けられる。

板材加工機９は、素材板材Ｗから複数の部品板材ｗを切り取る加工が可能な装置であって、パンチプレスまたはレーザ加工機等からなる。板材加工機９は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラ等からなる加工機制御装置１２により制御される。前記加工プログラム８は、この加工機制御装置１２で実行される。
板材加工機９により加工された部品板材ｗは、板材搬送装置１０により、所定の搬出場所に搬出される。所定の搬出場所には、例えば複数の台車１１が並べて配置され、板材搬送装置１０は、これら複数の台車１１に振り分けて部品板材ｗを可能なものとされる。この台車１１は、板材が置かれる板材載置部を有し、それが搬送可能なものを言い、車輪付や車輪無しのパレット等を含む。板材加工機９は、コンピュータ式のプログラマブルコントローラ等からなる搬送制御装置１３により制御される。

図２は、板材加工機９および板材搬送装置１０の具体例を示す。この例では、板材加工機９はタレット式のパンチプレスであり、パンチ工具２１を搭載したタレット２２と、加工位置Ｑでパンチ工具２１を昇降させるパンチ駆動機構と（図示せず）、板材送り機構２３とを備える。板材送り機構２３は、テーブル２４上の素材板材Ｗをワークホルダ２７で把持し前後左右に移動させる機構であり、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ２５に、左右移動するクロススライド２６が設けられ、クロススライド２６に前記ワークホルダ２７取付けられている。

板材搬送装置１０は、レール２８上を前後移動する可動レール２９に、走行体３０を左右移動自在に設置し、走行体３０に、部品板材ｗや素材板材Ｗを吸着して把持する複数の真空吸着パッドの並び等からなる板材把持部材３１を設けたものである。所定の搬出場所Ｅには、複数（図示の例では３台）の台車１１が出入り可能に設置されている。板材搬送装置１０は、可動レール２９の前後移動と、走行体３０の左右移動とで、搬出場所Ｅにある任意の台車１１に振り分けて部品板材ｗの搬出が可能である。

図１において、自動プログラミング装置１は、コンピュータおよびこれに実行されるプログラム，データからなり、部品形状データ記憶手段３、仕分け先情報記憶手段４、部品配置手段５、仕分け先情報付加手段６、および実行ＮＣデータ化手段７を有している。

部品形状データ記憶手段３は、一度にまとめてネスティングする各部品板材ｗの形状データＦ１を記憶する手段である。部品板材ｗの形状データＦ１は、例えば、部品板材ｗの外周形状を示す線データにより構成される。同一の部品種類（例えば、部品種類名が「部品Ａ」）として分類される同じ形状の部品板材ｗについては、部品板材ｗの形状データＦ１は、その部品種類に対して一つだけ設けられて、同じ形状データを部品種類の情報で読み出すようにしても良い。
仕分け先情報記憶手段４は、部品形状データ記憶手段３に記憶された各部品板材ｗごとの仕分け先の情報Ｆ２を記憶する手段である。仕分け先の情報Ｆ２は、部品板材ｗの１枚毎に設けられる。仕分け先の情報Ｆ２は、例えば、板材加工機９から、板材搬送装置１０で搬出する搬出先となる複数の台車１１のうちのいずれの台車１１であるかを識別する搬出先台車識別情報（図示の例では、「イ」，「ロ」，「ハ」の区別の情報）である。

一度にまとめてネスティングする各部品板材ｗの形状データＦ１とその各部品板材ｗの仕分け先の情報Ｆ２は、生産指示情報Ｆ０として与えられる。部品形状データ記憶手段３および仕分け先情報記憶手段４は、このように与えられる生産指示情報Ｆ０を記憶する手段である生産指示情報記憶手段２の各記憶エリアで構成される。

部品配置手段５は、部品形状データ記憶手段３に記憶された全ての部品板材ｗにつき、素材板材Ｗの形状ＧＷ（図３）に対して部品板材ｗの形状（Ｇｗ）を所定の規則Ｒに従って配置する手段であり、その配置結果である部品配置結果情報Ｆ３を生成して出力する。素材板材Ｗの形状ＧＷのデータは、部品配置手段５に設けておいても良く、また部品配置手段５とは別に素材形状データ記憶手段（図示せず）を設けておいて、この記憶手段から呼び出すようにしても良い。

上記所定の規則Ｒとしては、歩留りを最大とする規則、部品板材ｗの相互間や素材板材の外周と部品板材ｗとの間の間隔を設定距離以上とする規則、素材板材Ｗの原点位置（例えば素材板材の左手前側の角）から、どの方向に部品板材ｗ配列するかの配列順設定規則などがある。また、上記所定の規則Ｒとして、全ての部品板材ｗを１枚の素材板材Ｗに対してネスティングすることができない場合は、複数枚の素材板材Ｗに対してネスティングを行う規則がある。

図３は、部品配置結果の一例を示す。この例は、部品種類がそれぞれ「部品Ａ」，「部品Ｂ」，「部品Ｃ」である各３枚（合計９枚）の部品板材ｗの形状Ｇｗを、素材板材Ｗの形状ＧＷに対して配置した結果を示す。同図の例では、各部品板材ｗは、全て長方形で図示したが、部品板材ｗは三角形や、部分的に突片や切欠を有する形状など、任意の形状のものであってもよい。部品配置結果情報Ｆ３は、例えば線データの集まりである。

仕分け先情報付加手段６は、部品配置手段５で配置されたネスティング結果の情報である部品配置結果情報Ｆ３に対して、仕分け先情報記憶手段４に記憶された各部品板材ｗ毎の仕分け先の情報Ｆ２を付加して、仕分け先付部品配置結果情報Ｆ４とする手段である。部品配置結果情報Ｆ３は、上記のように線データの集まり等からなるが、各部品板材ｗの図形Ｇｗの線データの集まりとなるため、例えば、その各部品板材ｗ毎の線データに対して、仕分け先の情報Ｆ２を関連付けた情報とする。

実行ＮＣデータ化手段７は、上記のように生成された仕分け先付部品配置結果情報Ｆ４を、加工機制御装置１２で実行可能な形式の加工プログラム８に変換する手段である。加工プログラム８は、ＮＣコード等からなる命令を実行順に記述した命令部分と、板厚や注釈等の非実行データを記述とした非実行部分とからなる。仕分け先付部品配置結果情報Ｆ４における仕分け先情報Ｆ２については、加工プログラム８のうちの上記非実行部分に記述される。

この構成のネスティング装置によると、上記のように仕分け先情報付加手段６を設けたため、部品配置手段５で配置された部品配置結果情報Ｆ３に対して、各部品板材ｗ毎の仕分け先の情報Ｆ２が付加された仕分け先付部品配置結果情報Ｆ４が作成される。この仕分け先付部品配置結果情報Ｆ４によると、部品配置結果だけでなく、部品板材ｗの仕分け先までわかる。この仕分け先情報Ｆ２を搬送制御装置１３により、あるいは搬送制御装置１３の搬送制御プログラム（図示せず）を生成する装置で利用することにより、後の仕分けを容易に行うことができる。
この場合に、部品配置結果情報Ｆ３に対して、仕分け先の情報を付加した情報Ｆ４とするため、ネスティング結果から搬送プログラムを自動生成するものと異なり、仕分け先の情報が付加された部品配置結果の情報Ｆ４の汎用性に優れる。

また、仕分け先付部品配置結果情報Ｆ４に含む仕分け先情報Ｆ２が、上記のように搬出先の台車１１を識別する情報であると、複数の台車１１を使い分ける運用形態によって、同じ仕分け先情報Ｆ２を、種々の仕分け目的に利用することができ、汎用性がより高くなる。すなわち、仕分け先を台車１１として指定していると、例えば、台車１１を後工程別に分けるか、出荷先別に分けるか、納期別に分けるか等の台車運用形態を異ならせることで、後工程別、出荷先別、納期別等の種々の仕分けを行うことができる。

この発明の一実施形態に係るネスティング装置を含む自動プログラミング装置および板材加工設備の概念構成を示すブロック図である。 同板材加工設備の一例の平面図である。 部品配置結果情報の一例を示す説明図である。 従来例の説明図である。

符号の説明

１…自動プログラミング装置
３…部品形状データ記憶手段
４…仕分け先情報記憶手段
５…部品配置手段
６…仕分け先情報付加手段
８…加工プログラム
９…板材加工機
１０…板材搬送装置
１１…台車
１２…加工機制御装置
１３…搬送制御装置
Ｆ０…生産指示情報
Ｆ１…部品板材の形状データ
Ｆ２…仕分け先の情報
Ｆ３…部品配置結果情報
Ｆ４…仕分け先付部品配置結果情報
ＧＷ…素材板材の形状
Ｇｗ…部品板材の形状
Ｗ…素材板材
ｗ…部品板材

Claims (2)

1. 素材板材の形状に対して部品板材の形状を配置する処理であるネスティングを行うネスティング装置であって、一度にまとめてネスティングする各部品板材の形状データを記憶する部品形状データ記憶手段と、この部品形状データ記憶手段に記憶された各部品板材ごとの仕分け先の情報を記憶する仕分け先情報記憶手段と、前記部品形状データ記憶手段に記憶された全ての部品板材につき、素材板材の形状に対して部品板材の形状を所定の規則に従って配置する部品配置手段と、この部品配置手段で配置された部品配置結果情報に対して、前記仕分け先情報記憶手段に記憶された各部品板材毎の仕分け先の情報を付加する仕分け先情報付加手段とを備え、前記部品形状データ記憶手段および前記仕分け先情報記憶手段は、生産指示情報として与えられる一度にまとめてネスティングする各部品板材の形状データとその各部品板材の仕分け先の情報を記憶する生産指示情報記憶手段の各記憶エリアで構成されることを特徴とするネスティング装置。
2. 前記仕分け先の情報が、前記素材板材に対して部品板材を切り取る加工を行う板材加工機から、板材搬送装置で搬出する搬出先となる複数の台車のうちのいずれの台車であるかを識別する搬出先台車識別情報である請求項１記載のネスティング装置。

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