JP6225001B2 - Laser cutting processing method and apparatus, and automatic programming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、板状のワーク(製品)に適宜形状の穴の加工を行うレーザ切断加工方法及び装置並びにレーザ切断加工装置を制御するためのNCデータを生成する自動プログラミング装置に関する。さらに詳細には、レーザ切断加工装置によるワークの穴加工時に、レーザ加工穴内に生じる大きなスクラップを小さな複数のスクラップ片に分割し、スクラップ片とレーザ加工ヘッドとの干渉を生じることなく穴加工を行うことのできるレーザ切断加工方法及び装置並びに自動プログラミング装置に関する。 The present invention relates to a laser cutting method and apparatus for processing a hole having an appropriate shape on a plate-like workpiece (product), and an automatic programming apparatus for generating NC data for controlling the laser cutting apparatus. More specifically, a large scrap generated in a laser processing hole is divided into a plurality of small scrap pieces when drilling a workpiece by a laser cutting processing apparatus, and the hole processing is performed without causing interference between the scrap pieces and the laser processing head. The present invention relates to a laser cutting method and apparatus and an automatic programming apparatus.
板状のワークに対して比較的大きな穴のレーザ切断加工を行うと、上記穴内に大きなスクラップが生じることになる。このスクラップが、ワークを支持するワークテーブルに開閉自在に備えられたワークシュータよりも大きい場合には、スクラップの排出が難しいものである。また、ワークテーブルの1例として、ワークを支持するスキッドを適宜間隔に備えた加工テーブルによりワークを水平に支持して、ワークに穴のレーザ切断加工を行うと、生じたスクラップが前記スキッド上に残ることになる。そこで、前記スクラップをワークシュータから排出口内へスクラップを落下するために、又は加工テーブルにおけるスキッドの間隔内にスクラップを落下するために、前記穴内のスクラップを、小さな複数のスクラップ片に分割切断することが行われている(例えば特許文献1参照)。 When laser cutting of a relatively large hole is performed on a plate-shaped workpiece, a large scrap is generated in the hole. When this scrap is larger than the work shooter provided on the work table supporting the work so as to be freely opened and closed, it is difficult to discharge the scrap. Also, as an example of the work table, when the work is horizontally supported by a work table having a suitable distance between the skids for supporting the work, and the workpiece is subjected to laser cutting processing of holes, the generated scrap is placed on the skid. Will remain. Therefore, in order to drop the scrap from the work shooter into the discharge port or to drop the scrap within the interval of the skid on the processing table, the scrap in the hole is divided and cut into a plurality of small scrap pieces. (For example, refer to Patent Document 1).
前記特許文献1に記載の構成によれば、穴内に生じる大きなスクラップを小さなスクラップ片に分割するものであるから、スクラップ片の排出は比較的容易に行われ得るものである。しかし、穴内のスクラップを複数の小さなスクラップ片に分割切断して排出するとき、排出すべきスクラップ片に、例えば傾斜等が生じて穴内に引っ掛かりを生じると、スクラップ片の一部がワーク上面から突出することがある。このように、スクラップ片の一部がワーク上面から突出すると、この突出部とレーザ加工ヘッドとが干渉することがあり、連続してのレーザ切断加工が困難になることがある。
According to the configuration described in
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークに穴のレーザ切断加工を行うレーザ切断加工方法であって、The present invention was made in view of the problems as described above, and is a laser cutting method for performing laser cutting of a hole in a plate-shaped workpiece,
(a)前記穴のレーザ切断加工によって生じるスクラップを複数のスクラップ片に分割するために、前記穴の輪郭線に一端及び他端が接続した状態に分割線を前記穴内にレーザ加工する工程、(A) a step of laser machining a dividing line into the hole in a state in which one end and the other end are connected to a contour line of the hole in order to divide scrap generated by laser cutting of the hole into a plurality of scrap pieces;
(b)切断分離された後のスクラップ片の一部がワークの上面に突出した場合であっても、当該突出部とレーザ加工ヘッドとの干渉を防止するために、ワークから最後に落下すべきスクラップ片内にピアス加工を行い、前記分割線の一端及び他端から離れた位置において前記穴の輪郭線に交差する方向へレーザ切断加工を行う工程、(B) Even when a part of the scrap piece after being cut and separated protrudes from the upper surface of the workpiece, it should fall last from the workpiece in order to prevent interference between the protruding portion and the laser processing head. Performing a piercing process in the scrap piece and performing a laser cutting process in a direction intersecting the outline of the hole at a position away from one end and the other end of the dividing line;
(c)レーザ切断加工が前記輪郭線との交差位置に達したときに、前記輪郭線に沿って前記分割線の前記一端から離れる方向へレーザ切断加工を行う工程、(C) a step of performing laser cutting processing in a direction away from the one end of the dividing line along the contour line when the laser cutting processing has reached an intersecting position with the contour line;
(d)前記分割線の他端を経て前記分割線の一端にレーザ切断加工を行い、かつ分割線の前記一端から前記交差位置にレーザ切断加工を行う工程、(D) performing a laser cutting process on one end of the dividing line through the other end of the dividing line and performing a laser cutting process on the intersecting position from the one end of the dividing line;
を備えていることを特徴とするものである。 It is characterized by having.
また、ワークテーブル上の板状のワークに対してX,Y,Z軸方向へ相対的に移動自在なレーザ加工ヘッドを備えたレーザ切断加工装置であって、前記レーザ加工ヘッドの動作を制御する制御装置を備え、この制御装置は、板状の素材からワークの切断加工を行う図形を格納した図形データメモリと、上記図形データメモリに格納された図形データの図形を表示する表示手段と、この図形が表示された表示画面上において図形内の穴を選択する穴選択手段と、当該穴選択手段によって選択された穴内に一端及び他端が当該穴の輪郭線に接続した状態のスクラップ分割線を配置する分割線配置手段と、切断分離された後のスクラップ片の一部がワークの上面に突出した場合であっても、当該突出部とレーザ加工ヘッドとの干渉を防止するために、分割されたスクラップ片において最後に落下すべきスクラップ片内にレーザ切断加工開始位置を設定する加工開始位置設定手段と、選択された前記穴の位置データ及び形状データと前記穴内に配置された分割線配置データ及びレーザ切断加工開始位置データに基いて、前記レーザ切断開始位置から、前記分割線の一端及び他端から離れた位置において前記穴の輪郭線に交差する方向にレーザ切断加工を行ったときの、輪郭線と交差する位置から、前記スクラップ分割線の一端から離れる方向へ輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行い、かつ前記スクラップ分割線の他端から一端を経て前記交差位置に至るレーザ切断加工を行うためのNCデータを生成するNCデータ生成手段と、生成された上記NCデータを格納するNCデータメモリと、を備えていることを特徴とするものである。 Further, the laser cutting apparatus includes a laser processing head that is relatively movable in the X, Y, and Z axis directions with respect to a plate-like work on the work table, and controls the operation of the laser processing head. The control device includes a graphic data memory storing a graphic for cutting a workpiece from a plate-shaped material, display means for displaying a graphic data graphic stored in the graphic data memory, and A hole selecting means for selecting a hole in the figure on the display screen on which the figure is displayed, and a scrap dividing line in a state where one end and the other end are connected to the outline of the hole in the hole selected by the hole selecting means. a dividing line arrangement means for arranging a part of the scrap pieces after being cut and separated even when projecting on the upper surface of the workpiece, in order to prevent interference between the protruding portion and the laser processing head A machining start position setting means for setting the split laser cutting start position to the last drop to be scrap pieces in the scrap pieces, dividing lines disposed with the position data and the shape data of the hole which is selected in said bore When laser cutting is performed in a direction intersecting the outline of the hole at a position away from one end and the other end of the dividing line from the laser cutting start position based on the arrangement data and the laser cutting processing start position data Laser cutting is performed along the contour line in a direction away from one end of the scrap dividing line from a position intersecting the contour line, and laser cutting is performed from the other end of the scrap dividing line to the intersecting position through one end. NC data generating means for generating NC data for processing, and an NC data memory for storing the generated NC data. It is characterized in that that example.
また、前記レーザ切断加工装置において、前記加工開始位置設定手段は、最後に配置されたスクラップ分割線から穴の周方向に予め設定され距離だけ離れた位置であって、かつ前記穴の輪郭線の内側へ所定距離だけ離れた位置を加工開始位置として予め格納した加工開始位置メモリを備えていることを特徴とするものである。 Further, in the laser cutting apparatus, the processing start position setting means is a position that is set in advance in the circumferential direction of the hole by a distance from a scrap dividing line that is disposed last, and that is the contour line of the hole. A machining start position memory preliminarily stored as a machining start position at a position away from the inside by a predetermined distance is provided.
また、ワークテーブル上の板状の素材に対してX,Y,Z軸方向へ相対的に移動自在なレーザ加工ヘッドを備えたレーザ切断加工装置の制御装置に対して、前記板状素材のレーザ切断加工を行う加工プログラムを提供する自動プログラミング装置であって、製品形状データに基いて板状素材上に製品形状を配置する部品配置手段と、当該部品配置手段によって配置された板状素材上の製品及び板状素材を表示する表示手段と、板状素材が表示された表示画面上において、表示された製品内の穴を選択する穴選択手段と、当該穴選択手段によって選択された穴内に一端及び他端が当該穴の輪郭線に接続した状態のスクラップ分割線を配置する分割線配置手段と、切断分離された後のスクラップ片の一部がワークの上面に突出した場合であっても、当該突出部とレーザ加工ヘッドとの干渉を防止するために、分割されたスクラップ片において最後に落下すべきスクラップ片内にレーザ切断加工開始位置を設定する加工開始位置設定手段と、選択された前記穴の位置データ及び形状データと前記穴内に配置された分割線配置データ及びレーザ切断加工開始位置データに基いて、前記レーザ切断開始位置から、前記分割線の一端及び他端から離れた位置において前記穴の輪郭線に交差する方向にレーザ切断加工を行ったときの、輪郭線と交差する位置から、前記スクラップ分割線の一端から離れる方向へ輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行い、かつ前記スクラップ分割線の他端から一端を経て前記交差位置に至るレーザ切断加工を行うためのNCデータ及び前記板状素材内の製品のレーザ切断加工を行うためのNCデータを生成するNCデータ生成手段と、生成されたNCデータを格納するNCデータメモリと、を備えていることを特徴とするものである。 Further, the laser of the plate-shaped material is applied to a control device of a laser cutting processing device having a laser processing head that is relatively movable in the X, Y, and Z-axis directions with respect to the plate-shaped material on the work table. An automatic programming device that provides a processing program for performing cutting processing, wherein a part placement unit that places a product shape on a plate-like material based on product shape data, and a plate-like material placed by the part placement unit Display means for displaying the product and the plate material, a hole selection means for selecting a hole in the displayed product on the display screen on which the plate material is displayed, and one end in the hole selected by the hole selection means and a dividing line arrangement means the other end to place the scrap dividing line while connected to the contour of the hole, a part of the scrap pieces after being cut and separated even when projecting on the upper surface of the workpiece To prevent interference between the protruding portion and the laser processing head, a machining start position setting means for setting a laser cutting machining start position to the last to fall to scrap pieces in the divided scrap pieces, said selected Based on the position data and shape data of the hole, the dividing line arrangement data arranged in the hole, and the laser cutting processing start position data, the position is separated from one end and the other end of the dividing line from the laser cutting start position. Laser cutting is performed along the contour in a direction away from one end of the scrap dividing line from a position intersecting the contour when laser cutting is performed in a direction intersecting the contour of the hole, and the scrap through one end from the other end of the dividing line products laser cut in the NC data and the plate-like material for performing laser cutting extending in the intersecting position And NC data generation means for generating NC data for performing machining, and NC data memory for storing the generated NC data, is characterized in that it comprises a.
また、前記自動プログラミング装置において、前記加工開始位置設定手段は、最後に配置されたスクラップ分割線から穴の周方向に予め設定された距離だけ離れた位置であって、かつ前記穴の輪郭線の内側へ所定距離だけ離れた位置を加工開始位置として予め格納した加工開始位置メモリを備えていることを特徴とするものである。 Further, in the automatic programming device, the processing start position setting means is a position separated from a scrap dividing line arranged last by a predetermined distance in the circumferential direction of the hole, and the contour line of the hole A machining start position memory preliminarily stored as a machining start position at a position away from the inside by a predetermined distance is provided.
本発明によれば、ワークに穴のレーザ切断加工を行うことにより生じる穴内のスクラップは小さなスクラップ片に分割されるので、スクラップ片の落下排出を容易に行うことができる。そして、スクラップ片に引っ掛かりが生じたような場合には、レーザ加工ヘッドの通過後に生じるものである。すなわち、レーザ加工ヘッドは、切断分離されたスクラップ片から離反する方向へレーザ切断加工を行うものであるから、スクラップ片の一部がワーク上面から突出したような場合であっても、レーザ加工ヘッドがスクラップ片と干渉するようなことはないものである。 According to the present invention, since the scrap in the hole generated by performing the laser cutting process on the workpiece is divided into small scrap pieces, the scrap pieces can be easily discharged and discharged. When the scrap piece is caught, it occurs after the laser processing head passes. That is, the laser processing head performs laser cutting processing in a direction away from the cut and separated scrap piece, so even if a part of the scrap piece protrudes from the upper surface of the workpiece, the laser processing head Will not interfere with the scrap pieces.
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、理解を容易にするために、先ず、スクラップ片とレーザ加工ヘッドとが干渉する原因について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. To facilitate understanding, first, a cause of interference between a scrap piece and a laser processing head will be described.
図1(A)に示すように、板状のワーク(製品)Wに適宜形状の穴Hのレーザ切断加工を行うと、この穴H内には穴Hの形状に対応した大きなスクラップSが生じる。このスクラップSを複数のスクラップ片SA,SBに分割するために、穴Hのレーザ切断加工前に、前記穴Hの位置に相当する穴相当領域内に適数本の分割線Lをレーザ加工する。そして、前記分割線Lの一端LAから矢印Aで示すように、穴Hの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行い、前記分割線Lの他端LBに達すると、スクラップ片SBはワークWから切断分離される。その後、前記矢印A方向へのレーザ切断加工が進行し、前記他端LBから前記一端LAに達すると、穴Hの輪郭線に沿って一周のレーザ切断加工が行われることとなり、スクラップ片SAもワークWから切断分離されることになる。 As shown in FIG. 1 (A), when a plate-shaped workpiece (product) W is subjected to laser cutting of an appropriately shaped hole H, a large scrap S corresponding to the shape of the hole H is generated in the hole H. . In order to divide the scrap S into a plurality of scrap pieces SA and SB, before the laser cutting of the hole H, an appropriate number of dividing lines L are laser processed in a hole equivalent region corresponding to the position of the hole H. . Then, as shown by an arrow A from one end LA of the dividing line L, laser cutting is performed along the contour line of the hole H, and when the other end LB of the dividing line L is reached, the scrap piece SB is removed from the workpiece W. Separated by cutting. Thereafter, when laser cutting in the direction of arrow A proceeds and reaches the one end LA from the other end LB, one round of laser cutting is performed along the contour line of the hole H. It is cut and separated from the workpiece W.
ワークWから切断分離されたスクラップ片SBが既に落下排出されていればよいが、ときとして、スクラップ片SBに引っ掛かりを生じて、前記一端LA側がワークW上面から突出することがある。このように、先に切断したスクラップ片SBの一部がワーク上面から突出すると、穴Hの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行って、レーザ加工ヘッドが前記一端LAに近接すると、スクラップ片SBとレーザ加工ヘッドとが干渉して、レーザ切断加工が停止することがある。 The scrap piece SB cut and separated from the work W may be dropped and discharged, but sometimes the scrap piece SB is caught and the one end LA side protrudes from the upper surface of the work W. Thus, when a part of the previously cut scrap piece SB protrudes from the upper surface of the workpiece, laser cutting is performed along the contour line of the hole H, and when the laser processing head approaches the one end LA, the scrap piece SB Laser cutting head may interfere with laser cutting.
そこで、本実施形態においては、図1(B)に示すようにワークWのレーザ切断加工を行うものである。すなわち、スクラップSをスクラップ片SA,SBに分割すべく分割線Lの加工を行う。そして、図1(B)の(2)に示すように、スクラップ片SB内にピアス加工Pを行い、このピアス加工位置から、矢印Aで示すように、穴Hの輪郭線方向へレーザ切断加工を行い、かつ輪郭線との交差位置Cから輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行うものである。 Therefore, in this embodiment, laser cutting of the workpiece W is performed as shown in FIG. That is, the dividing line L is processed to divide the scrap S into scrap pieces SA and SB. Then, as shown in (2) of FIG. 1 (B), piercing P is performed in the scrap piece SB, and laser cutting is performed from the piercing position to the outline direction of the hole H as indicated by an arrow A. In addition, laser cutting processing is performed along the contour line from the intersection position C with the contour line.
この場合、レーザ切断加工が進行し、分割線Lの他端LBにレーザ切断加工が達したとき、スクラップ片SBは、分割線Lの一端LAと前記交差位置Cとの間において、ワークWに接続した状態にある。その後、穴Hの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工が、前記他端LBから一端LAに達すると、スクラップ片SAはワークWから切断分離される。しかし、スクラップ片SBは、前記一端LAと交差位置Cとの間においてワークWと接続した状態にある。したがって、スクラップ片SBの一端側はワークWの上面に突出するようなことはないものである。よって、スクラップ片SAの切断分離時に、スクラップ片SBとレーザ加工ヘッドが干渉することはないものである。その後、分割線Lの一端LAから前記交差位置Cにレーザ切断加工が行われることによって、スクラップ片SBはワークWから切断分離されるものである。 In this case, when the laser cutting process proceeds and the laser cutting process reaches the other end LB of the dividing line L, the scrap piece SB is placed on the workpiece W between one end LA of the dividing line L and the intersection position C. Connected. Thereafter, when laser cutting along the contour line of the hole H reaches the one end LA from the other end LB, the scrap piece SA is cut and separated from the workpiece W. However, the scrap piece SB is in a state of being connected to the workpiece W between the one end LA and the intersection position C. Accordingly, one end side of the scrap piece SB does not protrude from the upper surface of the workpiece W. Therefore, when the scrap piece SA is cut and separated, the scrap piece SB and the laser processing head do not interfere with each other. Thereafter, the scrap piece SB is cut and separated from the workpiece W by performing laser cutting processing from one end LA of the dividing line L to the intersection position C.
図1(C)は、矩形状の穴HAのレーザ切断加工を行う場合、複数の分割線L1,L2のレーザ切断加工を行い、スクラップ片SC内にピアス加工Pを行い、このピアス加工位置から穴HAのレーザ切断加工を行う場合を示すものである。この場合、穴HAの輪郭線に沿ってレーザ切断加工が矢印A方向に進行すると、先ず、スクラップ片SAがワークWから切断分離され、次に、スクラップ片SB,SCと順次切断分離され、スクラップ片SCがワークWから最後に切断分離されるものである。ところで、図1(C)において、スクラップ片SAにピアス加工を行ってレーザ切断加工を行うと、スクラップ片SAがワークWから最後に切断分離されることになる。同様に、スクラップ片SBにピアス加工を行ってレーザ切断加工を行うと、スクラップ片SBがワークWから最後に切断分離されることになるものである。 In FIG. 1C, when laser cutting of a rectangular hole HA is performed, laser cutting of a plurality of dividing lines L1 and L2 is performed, and piercing P is performed in the scrap piece SC. From this piercing position, The case where laser cutting of the hole HA is performed is shown. In this case, when the laser cutting process proceeds in the direction of arrow A along the outline of the hole HA, the scrap pieces SA are first cut and separated from the workpiece W, and then sequentially cut and separated from the scrap pieces SB and SC. The piece SC is finally cut and separated from the workpiece W. Incidentally, in FIG. 1C, when the scrap piece SA is pierced and laser cut, the scrap piece SA is finally cut and separated from the workpiece W. Similarly, when the scrap piece SB is subjected to piercing and laser cutting, the scrap piece SB is finally cut and separated from the workpiece W.
既に理解されるように、ワークWに適宜形状の穴のレーザ切断加工を行うとき、穴の加工によって生じる大きなスクラップSを複数の小さなスクラップ片SA,SBに切断分割する場合、ワークの穴相当領域内に適数本の分割線Lをレーザ切断加工する。この際、上記各分割線Lの両端部は穴の輪郭線に接するように、又は重なるように、かつ、各スクラップ片SA,SBは、穴の輪郭線に接続した状態に加工するものである。換言すれば、穴内に複数の分割線Lをレーザ加工するとき、分割線Lのみによって囲まれた領域を生じないように分割線Lを配置するものである。 As already understood, when laser cutting of a hole having an appropriate shape is performed on the workpiece W, when the large scrap S generated by the hole processing is cut and divided into a plurality of small scrap pieces SA and SB, the hole equivalent region of the workpiece An appropriate number of dividing lines L are laser-cut by the laser cutting process. At this time, both scrap portions SA and SB are processed so as to be in contact with or overlap the outline of the hole and to be connected to the outline of the hole. . In other words, when the plurality of dividing lines L are laser processed in the hole, the dividing lines L are arranged so as not to generate a region surrounded only by the dividing lines L.
そして、最後に落下すべきスクラップ片SB内にピアス加工Pを行ってレーザ切断加工を開始し、穴の輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行うことにより、複数の小さなスクラップ片SA,SBを穴内から切断分離することができるものである。このようにスクラップ片SA,SBの切断加工を行うことにより、穴の輪郭線に沿ってのレーザ加工ヘッドの進行方向の後側のスクラップ片SAから順次切断分離され、ピアス加工を行ってレーザ切断加工を開始したスクラップ片SBが最後に切断分離されることになる。 Then, piercing P is performed in the scrap piece SB to be dropped last, laser cutting is started, and laser cutting is performed along the outline of the hole, whereby a plurality of small scrap pieces SA and SB are placed in the hole. Can be cut and separated. By cutting the scrap pieces SA and SB in this way, the scrap pieces SA are sequentially cut and separated from the scrap pieces SA on the rear side of the laser processing head in the traveling direction along the outline of the hole, and laser cutting is performed by piercing. The scrap piece SB that has started processing is finally cut and separated.
したがって、切断分離された後のスクラップ片SAの一部がワークWの上面に突出したような場合であっても、当該突出部とレーザ加工ヘッドとが干渉するようなことはないものである。 Therefore, even when a part of the scrap piece SA after being cut and separated protrudes from the upper surface of the workpiece W, the protruding portion and the laser processing head do not interfere with each other.
ところで、板状のワークに種々の形状のレーザ切断加工を行うレーザ切断加工装置は、既に知られているように、例えばスキッドを備えた加工パレットやワークテーブル(前記加工パレットもワークを支持するものであるからワークテーブルに相当する)上の板状のワークに対してX,Y,Z軸方向へ相対的に移動自在なレーザ加工ヘッド(図示省略)を備えている。また、レーザ切断加工装置は、ワークに対する前記レーザ加工ヘッドの動作を制御する制御装置1(図2参照)を備えている。 By the way, as already known, a laser cutting apparatus for performing laser cutting processing of various shapes on a plate-shaped workpiece, for example, a processing pallet or work table provided with a skid (the processing pallet also supports the workpiece). Therefore, it is provided with a laser processing head (not shown) that is relatively movable in the X, Y, and Z axis directions with respect to a plate-like work on the work table). Further, the laser cutting processing apparatus includes a control device 1 (see FIG. 2) that controls the operation of the laser processing head with respect to the workpiece.
前記制御装置1は、コンピュータから構成してあって、CPU3、RAM5、ROM7、入力手段9、表示手段11を備えている。そして、前記入力手段9には、当該制御装置1に対して加工プログラムを供給(送信)する自動プログラミング装置13が接続してある。なお、前記自動プログラミング装置13において生成された加工プログラム(NCデータ)を、制御装置1に対して供給する構成としては、適宜の記憶媒体を介して供給することも可能である。前記自動プログラミング装置において生成された加工プログラムを格納する加工プログラムメモリ15が前記制御装置1に備えられている。また、前記制御装置1には、ワークWに加工する穴H及び穴H内の大きなスクラップSを複数の小さなスクラップ片SA,SBに切断分離するためのレーザ切断加工を行うサブプログラムを格納するサブプログラムメモリ(NCデータメモリ)17が備えられている。
The
さらに、制御装置1には図形データメモリ19が備えられている。この図形データメモリ19は、レーザ切断加工を行うワーク(製品)Wの形状データ及び上記ワークW内に配置される穴Hの位置、形状データを格納するものである。そして、この図形データメモリ19に格納された図形データは、各種の演算を行う演算手段21によって演算され、上記図形データに基づく図形は表示手段11における表示画面23に表示される。
Further, the
また、前記制御装置1には、前記表示画面23に表示されたワーク(製品)W内に含まれる穴Hを選択する穴選択手段25が接続してある。この穴選択手段25は、表示画面23に表示されたカーソル27(図3参照)を操作する、例えばマウス等によって構成してある。そして穴Hの選択を行うときには、表示画面23上の穴Hに前記カーソル27を合せてクリックすることにより穴Hを選択する機能を有するものである。さらに、前記制御装置1には、分割線配置手段29が接続して備えられている。この分割線配置手段29は、前記表示画面23に表示された直線状のスクラップ分割線31(図3参照)を選択された穴H内に配置する機能を有するものであって、前記穴選択手段25と共通のマウス等によって構成してある。
The
なお、前記穴選択手段25、分割線配置手段29の構成としては、表示画面23に接触することによって穴Hを選択することや、スクラップ分割線31を配置する構成とすることも可能である。すなわち、マウス等に代えて、例えばタッチペン等とすることも可能である。
In addition, as a structure of the said hole selection means 25 and the dividing line arrangement | positioning means 29, it can also be set as the structure which selects the hole H by contacting the
前記スクラップ分割線31は、入力手段9から角度として90°を入力すると、図3,図4(A)に示されるように垂直な直線として表示画面23に表示される。そして、角度として0°を入力すると、図4(B),(C)に示されるように、水平な直線として表示される。また、スクラップ分割線31の角度として、例えば+45°と入力すると、水平状態から反時計回り方向に45°傾斜した状態に表示され、逆に、−45°と入力すると、水平状態から時計回り方向に45°傾斜した状態に表示されるものである。すなわち、スクラップ分割線31の傾斜角度は、ワークW内の穴Hの形状、寸法や傾斜に対応して所望の傾斜角とすることができるものである。
The
前記分割線配置手段29は、表示画面23に表示されたスクラップ分割線31にカーソル27を合せて、表示画面23上においてカーソル27を左右方向又は上下方向に移動することにより、前記スクラップ分割線31を上下左右方向へ移動する機能を備えている。そして、スクラップ分割線31を配置したい穴Hとスクラップ分割線31とが交差した位置にカーソル27を合せ(図4(A)−(1),図4(B)−(2),図4(C)−(1)参照)、クリックすると、穴Hが選択されると共に、図4(A)−(2),図4(B)−(3),図4(C)−(2)に示すように、穴H内に分割線Lが配置されることになる。この場合、分割線Lの両端は、穴Hの輪郭線に接続した状態にある。
The dividing
穴H内に配置する分割線Lの本数は、分割するスクラップ片SA,SBの大きさに対応して所望の本数とすることができる。また、分割線Lの傾斜角も所望の傾斜角とすることができるものである。すなわち、穴H内の大きなスクラップSを、所望の小さい複数のスクラップ片SA,SBに分割することができるものである。なお、穴H内に複数本の分割線Lを配置するに際しては、複数本の分割線Lによって囲繞された領域が生じないように配置するものである。上述のように複数本の分割線Lを配置することにより、穴H内において小さなスクラップ片SA,SBに切断分離される各スクラップ片SA,SBは、穴Hの輪郭線に接続した状態に分割されるものである。 The number of dividing lines L arranged in the hole H can be set to a desired number corresponding to the size of the scrap pieces SA and SB to be divided. Further, the inclination angle of the dividing line L can also be set to a desired inclination angle. That is, the large scrap S in the hole H can be divided into a desired plurality of small scrap pieces SA and SB. In addition, when the plurality of dividing lines L are arranged in the hole H, the dividing lines L are arranged so as not to generate a region surrounded by the plurality of dividing lines L. By arranging a plurality of dividing lines L as described above, each scrap piece SA, SB cut and separated into small scrap pieces SA, SB in the hole H is divided into a state where it is connected to the outline of the hole H. It is what is done.
なお、穴H内にスクラップ分割線31を配置する機能としては、次のごとき機能を備えることによっても配置可能である。すなわち、穴H内の輪郭線の適宜位置にカーソル27を合わせてクリックすると、カーソル27を合わせた輪郭線の位置から穴H内にスクラップ分割線31を表示する機能を備えるものである。この場合、前記輪郭線が直線の場合には、当該輪郭線に対して垂直に、前記輪郭線が曲線の場合には、当該輪郭線の接線に対して垂直にスクラップ分割線31を表示する機能を備えることが望ましいものである。
In addition, as a function which arrange | positions the
また、前記制御装置1には、分割線データメモリ33が備えられている。この分割線データメモリ33は、ワークW内の選択された穴Hの位置データ及び穴Hの形状データを格納すると共に、当該穴Hに配置された適数の分割線Lの配置データが格納されるものである。
The
さらに、前記制御装置1には、加工ヘッド動作制御手段35が備えられている。この加工ヘッド動作制御手段35は、ワークW、穴Hのレーザ切断加工を行うために、前記加工プログラムメモリ15に格納された加工プログラムに従ってレーザ加工ヘッド(図示省略)のX,Y,Z軸方向への動作を制御する機能を有するものである。
Further, the
また、前記制御装置1には、穴H内に分割線Lのレーザ切断加工を行った後に、穴Hの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を開始する加工開始位置設定手段37が備えられている。上記加工開始位置を設定する手段としては、所望のスクラップ片SA,SB内へカーソル27を移動した後にマウスをクリックする構成とすることも可能である。この場合、穴H内に配置される分割線Lの切断順に拘わりなく所望位置のストラップ片SA,SB内に加工開始位置を配置することが可能である。したがって、最後の切断加工を行った分割線Lの位置から加工開始位置が大きく離れることがあり、能率向上を図る上において望ましいものではない。
Further, the
そこで、本実施形態においては、加工開始位置設定手段37に加工開始位置メモリ39を備えている。この加工開始位置メモリ39には、図5に示すように、穴H内の分割線Lのレーザ切断加工を行うとき、最後に切断加工を行うことになる分割線LLの加工終端LEから穴Hの周方向の距離CD及び穴Hの輪郭線から内方の距離IDにそれぞれを設定して格納してある。したがって、最後に切断加工される分割線LLが決定されると、加工開始位置すなわちピアシング加工位置Pは直ちに設定可能なものである。
Therefore, in this embodiment, the machining start
また、前記制御装置1には、NCデータ生成手段41が備えられている。このNCデータ生成手段41は、穴H内に配置された複数の分割線L及び穴Hの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うNCデータを生成する機能を有するものである。すなわち、NCデータ生成手段41は、前記分割線データメモリ33に格納された穴Hの位置データ、形状データ及び複数の分割線Lの配置データ並びに前記加工開始位置メモリ39に格納された加工開始位置(ピアシング加工位置P)のデータに基いて、前記穴H内に配置された複数の分割線L及び穴Hの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うために、前記加工ヘッド動作制御手段35で実行可能なNCデータ(加工プログラム)を生成する機能を有するものである。
Further, the
なお、穴H内の分割線L及び穴Hの輪郭線のレーザ切断加工を行うための加工条件は、前記加工プログラムメモリ15に格納される加工プログラムと同一の加工条件である。そして、前記NCデータ生成手段41によって生成されたNCデータ(加工プログラム)は、前記サブプログラムメモリ17に格納され、該当する穴Hのレーザ切断加工時に実行されるものである。
The processing conditions for performing laser cutting processing of the dividing line L in the hole H and the contour line of the hole H are the same processing conditions as the processing program stored in the
以上のごとき構成において、自動プログラミング装置13において生成された加工プログラムが制御装置1に入力されると、当該加工プログラムは加工プログラムメモリ15に格納される。また、前記加工プログラムと同時にワーク(製品)Wの形状データが入力されると、この形状データは図形データメモリ19に格納される。なお、上記図形データメモリ19にワークWの形状データを格納する構成としては、制御装置1にプログラム解析手段(図示省略)を備える。そして、このプログラム解析手段によって加工プログラムの解析を行って、ワークWの形状データを図形データメモリ19に格納することも可能である。
In the configuration as described above, when the machining program generated in the
前記図形データメモリ19に格納された形状データに基いてワークWの形状を表示手段11における表示画面23に表示すると共に、上記表示画面23にカーソル27及びスクラップ分割線31を表示する。そして、図3に示すように、上記スクラップ分割線31にカーソル27を合せて、ワークW内の所望の穴Hの位置へ移動する。そして、所望の穴Hの位置へ前記スクラップ分割線31を配置すると共に、当該穴Hの輪郭線と前記スクラップ分割線31との交差位置にカーソル27を合せ(図4(A)−(1),図4(B)−(2),図4(C)−(1)参照)、クリックすると、当該穴Hが選択されると共に、当該穴H内に分割線Lが配置される(図4(A)−(2),図4(B)−(3),図4(C)−(2)参照)。なお、図4(B)は、図4(A)において90°であったスクラップ分割線31を0°に変更した場合でもって例示してある。
Based on the shape data stored in the
前述のごとき操作を複数回及びスクラップ分割線31の角度を変更しての操作を複数回行うことにより、選択された穴H内に複数本の分割線Lが配置されることになる。なお、ワークW内の各穴Hに対して同様の操作を行うことにより、各穴H内にそれぞれ複数の分割線Lが配置されることになる。そして、各穴H内に配置した各分割線Lのレーザ切断加工順は、各穴Hに対する各分割線Lの配置順に予め設定してある。したがって、最後に配置した分割線Lに対応してピアシング加工位置Pが設定されることになる。 By performing the operation as described above a plurality of times and the operation by changing the angle of the scrap dividing line 31 a plurality of times, a plurality of dividing lines L are arranged in the selected hole H. A plurality of dividing lines L are arranged in each hole H by performing the same operation on each hole H in the workpiece W. The order of laser cutting processing of the dividing lines L arranged in the holes H is set in advance in the order of arrangement of the dividing lines L with respect to the holes H. Accordingly, the piercing processing position P is set corresponding to the dividing line L arranged last.
前述のごとく、ワークWの各穴Hに対して分割線Lを配置すると、各穴Hの位置データ、形状データ、分割線Lの配置データ及び最後になった分割線Lに対応して設定されたピアシング加工位置Pの位置データが、各穴H毎に分割線データメモリ33に格納される。そして、上記分割線データメモリ33に格納された各穴Hのそれぞれに対応したデータに基いて、各穴H内の各分割線Lのレーザ切断加工及び各穴Hの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うNCデータ(加工プログラム)がNCデータ生成手段41によって生成される。そして、生成された上記NCデータはサブプログラムメモリ(NCデータメモリ)17に格納される。
As described above, when the dividing line L is arranged for each hole H of the workpiece W, the position data, the shape data, the arrangement data of the dividing line L, and the last dividing line L are set for each hole H. The position data of the piercing position P is stored in the dividing
上述のように、ワークWのレーザ加工を行うための加工プログラムが加工プログラムメモリ15に格納され、かつワークWにおける各穴H内の大きなスクラップSを複数の小さなスクラップ片SA,SBに分割するための複数本の分割線L及び各穴Hの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うための加工プログラムがサブプログラムメモリ17に格納されると、加工ヘッド動作制御手段35の制御の下にレーザ加工ヘッドの動作が制御されて、ワークWのレーザ切断加工が行われる。
As described above, a machining program for performing laser machining on the workpiece W is stored in the
この際、ワークWの各穴H内のスクラップは、適数本の分割線Lによって小さなスクラップ片に分割される。そして、各穴Hの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行うときは、最後に落下すべきスクラップ片内のピアシング加工位置Pからレーザ切断加工を行うものである。したがって、各スクラップ片を各穴H内においてワークWから切断分離するとき、レーザ加工ヘッドの進行方向の後側において順次切断分離されるものである。よって、切断分離された後のスクラップ片の一部がワークWの上面から突出したような場合であっても、この一部が突出したスクラップ片とレーザ加工ヘッドとが干渉するようなことはないものである。すなわち、スクラップ片とレーザ加工ヘッドとの干渉によってレーザ切断加工が停止するようなことはないものである。 At this time, the scrap in each hole H of the workpiece W is divided into small scrap pieces by an appropriate number of dividing lines L. And when performing laser cutting along the outline of each hole H, laser cutting is performed from the piercing position P in the scrap piece to be dropped last. Therefore, when each scrap piece is cut and separated from the workpiece W in each hole H, the scrap pieces are sequentially cut and separated on the rear side in the traveling direction of the laser processing head. Therefore, even when a part of the scrap piece after being cut and separated protrudes from the upper surface of the workpiece W, the scrap piece from which the part protrudes does not interfere with the laser processing head. Is. That is, the laser cutting process is not stopped by the interference between the scrap piece and the laser processing head.
ところで、前記説明においては、ワークWにおける穴H内の分割線Lのレーザ切断加工及び穴Hの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うNCデータ(加工プログラム)を制御装置1において生成する旨の説明を行った。しかし、前記自動プログラミング装置13において前記NCデータを生成することも可能である。すなわち、前記自動プログラミング装置13は、前記制御装置1と同様にコンピュータから構成してある。そして、前記制御装置1における構成要素と同一機能を奏する構成要素を備えている。なお、同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
By the way, in the above description, the
自動プログラミング装置13は、図6に示すように、前記ワーク(製品)Wの外形形状のデータを格納した製品形状データメモリ43を備えていると共に、各種の形状寸法の穴Hのデータを格納した穴形状データメモリ45を備えている。さらに、自動プログラミング装置13には、板状の素材上に前記製品Wを配置すると共に、当該製品Wに対して各種穴Hを配置する部品配置手段47を備えている。この部品配置手段47は、例えばマウスから構成してあって、表示手段11における表示画面23に表示されたカーソル27を操作して、製品W、穴Hの配置を行うものである。
As shown in FIG. 6, the
すなわち、入力手段9から板状素材の形状寸法を入力すると、この板状素材の形状が表示画面23上に表示される。そして、製品形状データメモリ43に格納された製品形状データに基いて製品(ワーク)Wを表示画面23に表示する。この表示された製品Wに、部品配置手段47を操作してカーソル27を合せ、表示画面23に表示されている板状素材の内部へ上記カーソル27を移動することにより、板状素材に対する製品Wの配置が行われる。その後、穴形状データメモリ45に格納されているデータに基いて各種の穴Hを表示画面23に表示する。そして、部品配置手段47を操作し、表示画面23上の穴Hにカーソル27を合せ、この穴Hを製品W内へ移動することにより、製品Wに対する穴Hの配置が行われるものである。
That is, when the shape dimension of the plate material is input from the
上述のように、板状素材に対して製品Wを配置し、この製品Wに対して各穴Hを配置すると、この配置データが部品配置データメモリ49に格納される。すなわち、板状素材に対する製品Wの位置データ及び製品の形状データが部品配置データメモリ49に格納される。さらに、部品配置データメモリ49には、前記製品Wに対する各穴Hの位置データ及び各穴Hの形状データが格納される。そして、この部品配置データメモリ49に格納されたデータに基いて、図3に示すように、製品W及び穴Hが表示画面23に表示される。
As described above, when the product W is arranged on the plate-shaped material and each hole H is arranged on the product W, the arrangement data is stored in the component
上述のように、製品W及び穴Hが表示された表示画面23にスクラップ分割線31及びカーソル27を表示することにより、前述と同様の操作によって、製品W内の各穴H内にそれぞれ複数の分割線Lを配置することができるものである。したがって、自動プログラミング装置13に備えたNCデータ生成手段41によって、各穴H内の分割線L及び各穴Hの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行う加工プログラムを生成でき、サブプログラムメモリ17に格納することができるものである。
As described above, by displaying the
既に理解されるように、ワーク(製品)Wに備えた穴H内の大きなスクラップSを小さな複数のスクラップSA,SBに分割するための加工プログラムは、制御装置1においても生成することができ、また、自動プログラミング装置13においても生成することができるものである。
As already understood, a machining program for dividing the large scrap S in the hole H provided in the workpiece (product) W into a plurality of small scraps SA and SB can be generated also in the
なお、自動プログラミング装置13から前記制御装置1へ加工プログラムを供給する場合、ワークWのレーザ加工を行う加工プログラムと、前記サブプログラムメモリ17に格納された加工プログラムとを一連の加工プログラムとして供給することも可能である。
When a machining program is supplied from the
1 制御装置
11 表示手段
13 自動プログラミング装置
15 加工プログラムメモリ
17 サブプログラムメモリ(NCデータメモリ)
19 図形データメモリ
23 表示画面
25 穴選択手段
27 カーソル
29 分割線配置手段
31 スクラップ分割線
33 分割線データメモリ
37 加工開始位置設定手段
39 加工開始位置メモリ
41 NCデータ生成手段
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
(a)前記穴のレーザ切断加工によって生じるスクラップを複数のスクラップ片に分割するために、前記穴の輪郭線に一端及び他端が接続した状態に分割線を前記穴内にレーザ加工する工程、(A) a step of laser machining a dividing line into the hole in a state in which one end and the other end are connected to a contour line of the hole in order to divide scrap generated by laser cutting of the hole into a plurality of scrap pieces;
(b)切断分離された後のスクラップ片の一部がワークの上面に突出した場合であっても、当該突出部とレーザ加工ヘッドとの干渉を防止するために、ワークから最後に落下すべきスクラップ片内にピアス加工を行い、前記分割線の一端及び他端から離れた位置において前記穴の輪郭線に交差する方向へレーザ切断加工を行う工程、(B) Even when a part of the scrap piece after being cut and separated protrudes from the upper surface of the workpiece, it should fall last from the workpiece in order to prevent interference between the protruding portion and the laser processing head. Performing a piercing process in the scrap piece and performing a laser cutting process in a direction intersecting the outline of the hole at a position away from one end and the other end of the dividing line;
(c)レーザ切断加工が前記輪郭線との交差位置に達したときに、前記輪郭線に沿って前記分割線の前記一端から離れる方向へレーザ切断加工を行う工程、(C) a step of performing laser cutting processing in a direction away from the one end of the dividing line along the contour line when the laser cutting processing has reached an intersecting position with the contour line;
(d)前記分割線の他端を経て前記分割線の一端にレーザ切断加工を行い、かつ分割線の前記一端から前記交差位置にレーザ切断加工を行う工程、(D) performing a laser cutting process on one end of the dividing line through the other end of the dividing line and performing a laser cutting process on the intersecting position from the one end of the dividing line;
を備えていることを特徴とするレーザ切断加工方法。 A laser cutting method characterized by comprising:
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