JP6145438B2 - 自動プログラミング装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、シート（板材）等の被加工部材にパーツ（部品）をネスティング（板取）するためのネスティングプログラムを作成する自動プログラミング装置及び方法に関するものである。
従来、オペレータは、自動ネスティングによってシートに自動配置されたパーツの全ての配置状況を確認していた。そして、オペレータは、歩留りの悪いシートについて、パーツの移動や複写コマンドを駆使して手動によって再配置を行い最適化を行っていた。
例えば、図９に示すようなパーツＰＸ、ＰＹの配置は自動では達成することができない。そのようなパーツＰＸ、ＰＹを自動でネスティングすると歩留りの悪い配置となってしまうので、従来、オペレータは、手動でパーツＰＸ、ＰＹを配置していた。
特開２００６−００７２７４号公報 特開２００６−００７２７５号公報
従来の自動ネスティングでは、シート上のパーツを編集するシート編集コマンドを使って全て再起動を行う必要があり、最適化に時間と手間を要する。特に、シート間で編集する必要がある場合にはシートを跨いで操作する必要があるためオペレータの手間が更に増えるという問題があった。
本発明は、オペレータのシートプログラムデータ作成のオペレーションを簡略化し、データ作成時間の短縮を実現することができる自動プログラミング装置および方法を提供する。
本発明は上述の問題を解決するためのものであり、本発明の特徴は、被加工部材に対してパーツを配置するネスティングを行い、そのネスティングの結果に基づいて加工機による前記被加工部材の加工を行う加工システムにおいて、前記加工機のネスティングの加工プログラムを作成する自動プログラミング装置であって、
前記ネスティングに投入するパーツの情報および被加工部材の情報を記憶する記憶手段と、前記ネスティングによるパーツ配置を表示する表示手段と、オペレータが所定の部分を指定するための入力手段と、
（Ａ）前記パーツの情報および前記被加工部材の情報に基づいてネスティングされた被加工部材の情報を取得する処理と、
（Ｂ）前記表示手段に前記ネスティングにより前記被加工部材に対して行われたパーツ配置を表示する処理と、
（Ｃ）前記表示手段に表示されたパーツ配置に対して、オペレータが前記入力手段を介して指定した再ネスティングの必要の無いパーツ配置をロックする処理と、
（Ｄ）ロックされたパーツ配置以外の部分を対象として、再ネスティング処理を行う処理と、
（Ｅ）全てのネスティング結果に基づいてネスティングプログラムを作成する処理と、を実行させる制御手段と、を有することである。
より好ましくは、前記制御手段が、前記ロックされたパーツ配置以外のパーツ配置に優先順位を設定し、前記優先順位に従って、前記ロックされたパーツ配置以外のパーツ配置の再ネスティング処理を行うことである。
本発明の他の特徴は、被加工部材に対してパーツを配置するネスティングを行い、そのネスティングの結果に基づいて加工機による前記被加工部材の加工を行う加工システムにおいて、入力手段、表示手段、記憶手段、および制御手段を有する自動プログラミング装置によって、前記加工機のネスティングの加工プログラムを作成する自動プログラミング方法であって、
（Ａ）前記制御手段により、前記記憶手段より読み出したパーツの情報および前記被加工部材の情報に基づいてネスティングされた被加工部材の情報を取得する工程と、
（Ｂ）前記制御手段により、前記表示手段に前記ネスティングにより前記被加工部材に対して行われたパーツ配置を表示する工程と、
（Ｃ）前記制御手段により、前記表示手段に表示されたパーツ配置に対して、オペレータが前記入力手段を介して指定した再ネスティングの必要の無いパーツ配置をロックする工程と、
（Ｄ）前記制御手段により、前記工程（Ｃ）においてロックされたパーツ配置以外の部分を対象として、再ネスティング処理を行う工程と、
（Ｅ）前記制御手段により、全てのネスティング結果に基づいてネスティングプログラムを作成する工程と、を有することである。
オペレータのシートプログラムデータ作成のオペレーションを簡略化し、データ作成時間の短縮を実現する効果がある。
本発明を実施したレーザ加工システムの概略を示す説明図である。 図１に示した自動プログラミング装置の概略構成を示すブロック図である。 自動プログラミング装置のネスティングのプログラム作成動作を示すフローチャートである。 自動プログラミング装置のネスティングのプログラム作成動作の説明図である。 自動プログラミング装置のネスティングのプログラム作成動作の説明図である。 パーツ位置ロックの場合の板取対象パーツ情報の取得処理および対象シート情報およびその優先順位の取得処理のフローチャートである。 シートロックの場合の板取対象パーツ情報の取得処理および対象シート情報およびその優先順位の取得処理のフローチャートである。 自動プログラミング装置のネスティングのプログラム作成動作の説明図である。 従来の技術を説明する従来図である。
図１は、本発明を実施したレーザ加工システムの概略を示す説明図である。
なお、この実施形態では、ネスティング後にパーツを加工する工作機械として、レーザ加工機を例に説明するが、これに限定されずに、ＮＣタレットパンチプレス、これらの複合機等にも適用できる。
図１に示すように、このレーザ加工システム１は、データベース（記憶手段）３内の被加工部材（シート）のデータ等を用いレーザ加工機５の加工プログラムを作成する自動プログラミング装置（制御手段）７を有している。その自動プログラミング装置７により作成された所定の加工プログラムによるＮＣデータがＮＣ装置９によりドライブデータに変換されてレーザ加工機５へ送られる。そのドライブデータに従ってレーザ加工機５の制御装置１１により各所の制御がおこなわれ、レーザ加工テーブル上の被加工部材のレーザ加工が行われるようになっている。
なお、上記データベース３内には、加工によって得られる部品（パーツ）のデータ等も蓄積される。また、レーザ加工機５の制御装置１１には、種々の情報表示を行うための表示部１３が備えられる。
図２は、図１に示した自動プログラミング装置７の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、自動プログラミング装置７は、コンピュータからなり、ＲＯＭ１７およびＲＡＭ１９が接続されたＣＰＵ１５を有しており、ＣＰＵ１５には、さらに、キーボードのような入力装置（入力手段）２１とデイスプレイのような表示装置２３が接続されている。また、上記ＣＰＵ１５に、データベース３が接続されるようになっている。
そして、この自動プログラミング装置７では、ＣＰＵ１５が、入力装置２１よりのオペレータからの指示に従い、データベース３内のデータを用いると共に、ＲＯＭ１７よりのコンピュータプログラムに従ってＲＡＭ１９を用いて、後述するようなネスティング処理を含むレーザ加工機１の加工プログラムを作成するようになっている。
次に、図３〜８を参照して、図１および図２に示した自動プログラミング装置７のネスティングのプログラム作成動作について説明する。
図３は、自動プログラミング装置７のネスティングのプログラム作成動作を示すフローチャートであり、図４、５、８は、自動プログラミング装置７のネスティングのプログラム作成動作の説明図である。
まず、ステップＳＡ０１において、自動プログラミング装置７は、シートおよびパーツのデータに基づいて自動ネスティングあるいは手動ネスティングで自動板取された板取シート情報（シート名称、シート枚数等）を取得する。
自動プログラミング装置７は、ステップＳＡ０２において、板取シート情報からオペレータの指定する再ネスティングの必要の無いパーツ配置をロックする。例えば、入力手段としての入力装置２１を介して、図４（ａ）に示すようなパーツ配置を、再ネスティングの必要の無いパーツ配置としてオペレータが指定し、そのパーツ配置をロックすると、図４（ｂ）に示すようなロックされたパーツＰ１〜Ｐ４を持つシートＳＴ１となる。図４（ｂ）に示す鍵マークＡ１は、このシートＳＴ１の外周に沿って、パーツＰ１〜Ｐ４がロックされていることを示す。
なお、パーツ配置のロックは、表示装置２３に表示されたパーツ配置を、オペレータが入力装置２１を介して指定することにより実行される。
次に、自動プログラミング装置７は、ステップＳＡ０３において、板取シート情報からオペレータの指定する再ネスティングの必要の無い歩留まりの良いシートをロックする。
例えば、図５（ａ）に示すような複数のシートＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３があると、図５（ｂ）に示すように、オペレータの指定する再ネスティングの必要の無い歩留まりの良いシートＳＴ１がロックされ、歩留まりの良くないシートＳＴ２、ＳＴ３がロックされないこととなる。図５（ｂ）に示す鍵マークＡ２は、このシートＳＴ１がロックされていることを示し、鍵マークＡ３、Ａ４は、これらのシートＳＴ２、ＳＴ３がロックされていないことを示す。
なお、歩留まりの良いシートのロックは、表示装置２３に表示された複数のシートを、オペレータが、入力手段としての入力装置２１を介して指定することにより実行される。
ここでは、再ネスティングの必要の無い歩留まりの良いシートをオペレータが指定するようにしていたが、自動的に再ネスティングの必要の無い歩留まりの良いシートを指定してロックするようにしても良い。
次に、自動プログラミング装置７は、ステップＳＡ０４において、板取対象パーツ情報を取得し、ステップＳＡ０５において、対象シート情報およびその優先順位を取得する。そのステップＳＡ０４およびステップＳＡ０５について、パーツ位置ロック（ステップＳＡ０２）の場合と、シートロック（ステップＳＡ０３）の場合のそれぞれについて詳しく説明する。
図６は、パーツ位置ロックの場合の板取対象パーツ情報の取得処理および対象シート情報およびその優先順位の取得処理のフローチャートである。
自動プログラミング装置７は、図６のステップＳＢ０１において、ロックされていないパーツ情報を板取対象パーツ情報（自動配置が必要なパーツ）として取得する。例えば、図４（ａ）に示すようなパーツ配置をオペレータが指定してパーツ配置をロックした場合において、図４（ｃ）に示すようなパーツＰ５〜Ｐ８がロックされていないパーツだとすると、パーツＰ５〜Ｐ８の情報が板取対象パーツ情報として取得される。
自動プログラミング装置７は、ステップＳＢ０２において、パーツ配置ロックされた部分以外の部分をユーザ指定シートとして保存する。例えば、図４（ｂ）に示すシートＳＴ１におけるロックされたパーツＰ１〜Ｐ４の内側の部分がユーザ指定シートとして保存される。
自動プログラミング装置７は、ステップＳＢ０３において、保存されたユーザ指定シートに優先順位を設定する。例えば、図４（ｂ）に示すシートＳＴ１におけるロックされたパーツＰ１〜Ｐ４の内側の部分のユーザ指定シートが、Priority１との優先順位とされる。
図３に戻り、自動プログラミング装置７は、ステップＳＡ０６において、上述した状態で再ネスティング処理を実行すると、優先順位Priority１として保存されたユーザ指定シート（シートＳＴ１におけるロックされたパーツＰ１〜Ｐ４の内側の部分）に、板取対象パーツ情報として取得されたパーツＰ５〜Ｐ８（図４（ｃ）参照）をネスティングし、図４（ｄ）に示すような結果になる。
この場合、優先順位が１つ（Priority１）の例で説明したが、複数の優先順位を持つ複数のユーザ指定シートがある場合、その優先順位の高いユーザ指定シートから板取対象パーツのネスティングが行われる。
次に、自動プログラミング装置７は、ステップＳＡ０７において、ネスティング結果（例えば、図４（ｄ）に示す状態）を表示装置２３に表示する。
そして、自動プログラミング装置７は、ステップＳＡ０９において、全てのネスティング結果に基づいてネスティングプログラムを作成する。
図７は、シートロックの場合の板取対象パーツ情報の取得処理および対象シート情報およびその優先順位の取得処理のフローチャートである。
自動プログラミング装置７は、図７のステップＳＣ０１において、シートロックされていないシートにおけるパーツ情報を板取対象パーツ情報として取得する。例えば、図５（ｂ）に示すように、シートＳＴ１がシートロックされ、シートＳＴ２、ＳＴ３がシートロックされていない場合、シートＳＴ２、ＳＴ３のパーツＰ９〜Ｐ１６の情報が板取対象パーツ情報として取得される。
自動プログラミング装置７は、ステップＳＣ０２において、シートロックされていないシート情報を取得材料情報（自動配置が必要なシート）として取得する。例えば、図５（ｂ）に示すシートロックされていないシートＳＴ２、ＳＴ３が取得材料情報として取得される。
自動プログラミング装置７は、ステップＳＣ０３において、取得材料情報に優先順位を設定する。例えば、図５（ｂ）に示すシートシートＳＴ２、ＳＴ３が、それぞれPriority２、Priority３との優先順位とされる。
図３に戻り、自動プログラミング装置７は、ステップＳＡ０６において、上述した状態で再ネスティング処理を実行し、優先順位Priority２として保存された取得材料情報（シートＳＴ２）に、板取対象パーツ情報として取得されたパーツＰ９〜Ｐ１６をネスティングし、図８（ｃ）に示すような結果となる。
この場合、優先順位が２つ（Priority２、Priority３）の例で説明したが、さらに数の多い場合も同様である。
また、この再ネスティング処理では、パーツ位置ロックしている場合の板取対象パーツのネスティング、シートロックの場合の板取対象パーツのネスティングの順で行われる。
次に、自動プログラミング装置７は、ステップＳＡ０７において、ネスティング結果（例えば、図８（ｃ）に示す状態）を表示装置２３に表示する。
その後、全てのネスティング結果の確認が行われ、パーツの配置が決定されて、ネスティングプログラムの作成処理が終了する。
上述のように、本実施形態によれば、パーツの自動配置されたシートの配置状況の確認し、自動配置が必要なシートあるいはパーツのみを指定して自動配置するので、データ作成のオペレーション操作の簡略化、データ作成時間に短縮、データ作成ミスの削減を行うという効果を奏する。
この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
１ レーザ加工システム
３ データベース（記憶手段）
５ レーザ加工機
７ 自動プログラミング装置
１１ 制御装置
１３ 表示部
１５ ＣＰＵ
１７ ＲＯＭ
１９ ＲＡＭ
２１ 入力装置
２３ 表示装置

Claims (3)

  1. 被加工部材に対してパーツを配置するネスティングを行い、そのネスティングの結果に基づいて加工機による前記被加工部材の加工を行う加工システムにおいて、前記加工機のネスティングの加工プログラムを作成する自動プログラミング装置であって、
    前記ネスティングに投入するパーツの情報および被加工部材の情報を記憶する記憶手段と、前記ネスティングによるパーツ配置を表示する表示手段と、オペレータが所定の部分を指定するための入力手段と、
    （Ａ）前記パーツの情報および前記被加工部材の情報に基づいてネスティングされた被加工部材の情報を取得する処理と、
    （Ｂ）前記表示手段に前記ネスティングにより前記被加工部材に対して行われたパーツ配置を表示する処理と、
    （Ｃ）前記表示手段に表示されたパーツ配置に対して、オペレータが前記入力手段を介して指定した再ネスティングの必要の無いパーツ配置をロックする処理と、
    （Ｄ）ロックされたパーツ配置以外の部分を対象として、再ネスティング処理を行う処理と、
    （Ｅ）全てのネスティング結果に基づいてネスティングプログラムを作成する処理と、を実行させる制御手段と、を有する自動プログラミング装置。
  2. 前記制御手段が、前記ロックされたパーツ配置以外のパーツ配置に優先順位を設定し、前記優先順位に従って、前記ロックされたパーツ配置以外のパーツ配置の再ネスティング処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動プログラミング装置。
  3. 被加工部材に対してパーツを配置するネスティングを行い、そのネスティングの結果に基づいて加工機による前記被加工部材の加工を行う加工システムにおいて、入力手段、表示手段、記憶手段、および制御手段を有する自動プログラミング装置によって、前記加工機のネスティングの加工プログラムを作成する自動プログラミング方法であって、
    （Ａ）前記制御手段により、前記記憶手段より読み出したパーツの情報および前記被加工部材の情報に基づいてネスティングされた被加工部材の情報を取得する工程と、
    （Ｂ）前記制御手段により、前記表示手段に前記ネスティングにより前記被加工部材に対して行われたパーツ配置を表示する工程と、
    （Ｃ）前記制御手段により、前記表示手段に表示されたパーツ配置に対して、オペレータが前記入力手段を介して指定した再ネスティングの必要の無いパーツ配置をロックする工程と、
    （Ｄ）前記制御手段により、前記工程（Ｃ）においてロックされたパーツ配置以外の部分を対象として、再ネスティング処理を行う工程と、
    （Ｅ）前記制御手段により、全てのネスティング結果に基づいてネスティングプログラムを作成する工程と、を有する自動プログラミング方法。
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