JP6286139B2

JP6286139B2 - パンチングマシン及びこれに用いる加工プログラム修正方法

Info

Publication number: JP6286139B2
Application number: JP2013106758A
Authority: JP
Inventors: 圭介橋谷
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2018-02-28
Anticipated expiration: 2033-05-21
Also published as: JP2014228979A

Description

本発明は、金型を用いて板材を所定形状に切断するパンチングマシン及びこれに用いる加工プログラム修正方法に関する。

金型を用いて金属の板材を所定形状に切断する板金加工機を含んで構成されるパンチングマシンがある。一例として、板材より矩形状の部品を切り出す場合には、板金加工機は、部品のそれぞれの辺に沿って、板材を金型で打ち抜く。

この際、板金加工機は、金型で打ち抜く範囲を部分的に重複させて、金型を辺に沿って移動させながら、部品の辺に沿って板材を切断する。部品外周の全周を金型で打ち抜くと、切断された部品は板材から落下してしまう。そこで、板金加工機は、部品が板材から落下しないよう、ジョイントと称しているわずかな幅の連結部分を残して部品の外周を切断する。

特開２００８−３０７６０２号公報

金型によって板材を切断する際には、切断すべき線長を指定して加工する第１の方法と、金型を移動させるピッチを指定して加工する第２の方法とがある。第２の方法では、金型の幅が既知であるから、金型で打ち抜く範囲の重複長さであるラップ量を実質的に指定することができる。

ラップ量が大きいと板材を加工するときにかすが発生しやすい。第２の方法は、かすの発生を抑えることができるラップ量となるようオペレータがピッチを指定することができるので好ましい。

ところが、上記のように部品の外周にジョイントを設けるとピッチがずれてしまい、それぞれのラップ量が、オペレータが意図していたラップ量とは変わってしまうという問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑み、金型を移動させるピッチを指定して板材を切断する際に、ジョイントを設けてもオペレータが意図していたラップ量を極力維持させることができるパンチングマシン及びこれに用いる加工プログラム修正方法を提供することを目的とする。

本発明は、板材より所定形状の部品を切り出す際に、前記板材を金型で打ち抜く加工軌跡を所定のラップ量で重複させるラップ領域を形成しながら、前記金型を前記部品の外形に沿って移動させるピッチを指定するピッチ指定部と、前記板材を前記部品の外形に沿って切断するよう、前記金型を前記部品の外形に沿って前記ピッチ指定部で指定されたピッチで移動させて、複数の加工軌跡を配列させた加工プログラムを作成する加工プログラム作成部と、前記加工プログラム作成部によって作成された加工プログラムに基づく加工軌跡上で、前記部品と連結するジョイントを設定するためのピック位置を指定するピック位置指定部と、前記ピック位置指定部によって前記部品の辺上にピック位置が指定されたとき、指定された前記ピック位置に所定のジョイント量のジョイントを設定し、前記辺に沿って配列された複数の加工軌跡を前記ジョイントで分割し、前記ジョイントによって分割された加工軌跡の一方側及び他方側のそれぞれにおいて、前記ジョイントに隣接させて第１の加工軌跡を設定し、前記第１の加工軌跡以外では、互いに隣接する２つの加工軌跡間のピッチを前記ピッチ指定部で指定されたピッチとして前記所定のラップ量を維持させると共に、前記一方側及び前記他方側のそれぞれにおいて、前記第１の加工軌跡と前記第１の加工軌跡に隣接する第２の加工軌跡との間のラップ量を、前記ジョイントを設定することによる加工軌跡の位置のずれを吸収する調整ラップ量とするよう、前記加工プログラムを修正して修正加工プログラムを作成する加工プログラム修正部と、前記板材を前記金型を用いて切断して前記部品を形成する板金加工機と、前記修正加工プログラムに基づいて前記部品を形成するよう前記板金加工機を制御するＮＣ装置とを備えることを特徴とするパンチングマシンを提供する。

本発明は、板材より所定形状の部品を切り出す際に、前記板材を金型で打ち抜く加工軌跡を所定のラップ量で重複させるラップ領域を形成しながら、前記金型を前記部品の外形に沿って移動させるピッチを設定し、前記板材を前記部品の外形に沿って切断するよう、前記金型を前記部品の外形に沿って設定された前記ピッチで移動させて、複数の加工軌跡を配列させた加工プログラムを作成し、作成された加工プログラムに基づく加工軌跡上における前記部品の辺上に、前記部品と連結するジョイントを設定するためのピック位置を設定し、設定された前記ピック位置に所定のジョイント量のジョイントを設定し、前記辺に沿って配列された複数の加工軌跡を前記ジョイントで分割し、前記ジョイントによって分割された加工軌跡の一方側及び他方側のそれぞれにおいて、前記ジョイントに隣接させて第１の加工軌跡を設定し、前記第１の加工軌跡以外では、互いに隣接する２つの加工軌跡間のピッチを設定された前記ピッチとして前記所定のラップ量を維持させると共に、前記一方側及び前記他方側のそれぞれにおいて、前記第１の加工軌跡と前記第１の加工軌跡に隣接する第２の加工軌跡との間のラップ量を、前記ジョイントを設定することによる加工軌跡の位置のずれを吸収する調整ラップ量とするよう、前記加工プログラムを修正することを特徴とする加工プログラム修正方法を提供する。

本発明のパンチングマシン及びこれに用いる加工プログラム修正方法によれば、金型を移動させるピッチを指定して板材を切断する際に、ジョイントを設けてもオペレータが意図していたラップ量を極力維持させることができる。よって、板材を加工するときのかすの発生を抑えることができる。

パンチングマシンの一実施形態を示すブロック図である。板材を板金加工機の金型で切断する際の金型の移動を概念的に示す図である。部品の辺の所定箇所にジョイントを形成する場合の加工プログラムの修正を概念的に説明するための図である。部品の角部にジョイントを形成する場合の加工プログラムの修正を概念的に説明するための図である。加工プログラム修正方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。図５中のステップＳ４の詳細な処理を示すフローチャートである。

以下、パンチングマシン及びこれに用いる加工プログラム修正方法の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１において、ＣＡＭ１０には、操作部２０が接続されている。操作部２０は、金型を移動させるピッチを指定するピッチ指定部２１と、ジョイントの中心位置であるピック位置を指定するピック位置指定部２２とを有する。例えば、ピッチ指定部２１はキーボードによって構成することができ、ピック位置指定部２２はマウス等のポインティングデバイスによって構成することができる。

ＣＡＭ１０は、加工プログラム作成部１１と、加工プログラム修正部１２とを有する。ピッチ指定部２１によってピッチが指定されると、加工プログラム作成部１１は、板材を切断して形成しようとする部品の辺に沿って、金型を指定されたピッチで順次移動させていくための加工プログラムを作成する。

使用する金型の種類を操作部２０によって選択してもよい。金型の断面形状は長方形または正方形であり、本実施形態では金型の断面形状を長方形とする。

オペレータがピック位置指定部２２によってピック位置を指定することによって、ピック位置に対応した位置にジョイントを設定する指示がなされると、加工プログラム修正部１２はピック位置を設定し、ピック位置に基づいてジョイントを設定する。加工プログラム修正部１２は、ジョイントを設定することによる金型で切断すべき位置（加工軌跡）のずれを吸収するよう、加工プログラムを修正して修正加工プログラムを作成する。

ＣＡＭ１０が作成する加工プログラム（修正加工プログラム）は、機械制御コードであるＮＣデータである。

ＣＡＭ１０は、加工プログラム修正部１２によって作成された修正加工プログラムをＮＣ装置３０に転送する。ＮＣ装置３０は、修正加工プログラムに基づいて板金加工機４０における板材の加工を制御する。

本実施形態においては、金型を、切断しようとする部品の辺に沿って直線状に移動させて、板材を直線状に加工する場合を例とする。金型を曲率が比較的小さい曲線に沿って移動させて、板材を曲線状に加工することも可能である。

図２は、金型を、切断しようとする部品の辺に沿って直線状に移動させる状態を概念的に示している。図２に示すように、板材５０から、辺５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄで囲まれた長方形の部品５１を切り出す場合を考える。板金加工機４０は、金型で打ち抜く範囲である加工軌跡４１を部分的に重複させながら、例えば辺５１ａに沿って加工軌跡４１を順次移動させていき板材５０を切断する。

図２において、４１Ｌは加工軌跡４１が重複しているラップ領域である。ラップ領域４１Ｌの幅であるラップ量は、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。本実施形態では、ラップ量を１ｍｍとする。

板金加工機４０は、辺５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに沿って同様に板材５０を切断する。図２に示すように、加工軌跡４１は辺５１ａと辺５１ｂとの角部５１abから開始させるのではなく、角部５１abよりも外側にずれた位置から開始させる。角部５１ad等の他の角部でも同様である。これにより、部品５１の角部を適切に形成することができる。

加工プログラム作成部１１は、図２に示すように、金型を、切断しようとする部品５１の辺５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに沿って、ピッチ指定部２１で指定されたピッチで順次移動させていくための加工プログラムを作成する。

前述のように、部品５１の外周の全周を金型で打ち抜くと、切断された部品５１は板材５０から落下してしまうため、部品５１が板材５０から落下しないよう複数のジョイントを設定する必要がある。

図３を用いて、ジョイントの設定と、本実施形態によるラップ領域４１Ｌの調整について説明する。比較のため、従来のラップ領域４１Ｌの調整も併せてする。図３は、理解を容易にするため加工軌跡４１を拡大し、加工軌跡４１を７個のみとした概念図である。

図３の（ａ）は、ジョイントを設定していない状態の、加工プログラム作成部１１によって作成した加工プログラムに基づく加工軌跡を示している。それぞれの加工軌跡４１は、ラップ領域４１Ｌで重複している。

オペレータは、例えば矢印にて示す辺上の所定の位置にジョイントを設定するために、ピック位置指定部２２によってピック位置Ｐｐを指定する。

加工プログラム修正部１２は、図３の（ｂ）に示すように、ピック位置Ｐｐを中心とした幅Ｗｊなるジョイント量のジョイント５１ｊを設定する。ジョイント５１ｊのジョイント量（幅Ｗｊ）は０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。本実施形態においては、ジョイント量を０．３ｍｍとする。ここでは、ピック位置Ｐｐを中心として幅Ｗｊを設定しているが、これに限定されるものではない。

加工プログラム修正部１２は、複数の加工軌跡４１の配列をジョイント５１ｊで分割する。

加工プログラム修正部１２は、ジョイント５１ｊの左右に隣接する加工軌跡（第１の加工軌跡）４１を除き、互いに隣接する２つの加工軌跡４１のピッチをピッチ指定部２１で指定されたピッチに維持させる。従って、ジョイント５１ｊの左右に隣接する加工軌跡４１を除く、互いに隣接する２つの加工軌跡４１のラップ量は予め設定されたラップ量に維持されることになる。

加工プログラム修正部１２は、ジョイント５１ｊの左側においては、ジョイント５１ｊの左端部が加工軌跡４１の右端部となるように、加工軌跡４１を設定する。加工プログラム修正部１２は、ジョイント５１ｊの右側においては、ジョイント５１ｊの右端部が加工軌跡４１の左端部となるように、加工軌跡４１を設定する。

本実施形態においてはジョイント量が０．３ｍｍであるため、破線にて示すピック位置Ｐｐから左右に０．１５ｍｍずつ離れた位置が、加工軌跡４１の端部となる。

加工プログラム修正部１２は、ジョイント５１ｊの左右に隣接する加工軌跡４１と、さらにその左右に隣接する加工軌跡４１（第２の加工軌跡）とのラップ領域４１Ｌのラップ量を、ジョイント５１ｊを設定することによる加工軌跡の位置のずれを吸収する調整ラップ量とする。

具体的には、加工プログラム修正部１２は、ジョイント５１ｊの左側に隣接する加工軌跡４１と、その左側に位置する加工軌跡４１とのラップ領域４１Ｌを、予め設定されたラップ領域４１Ｌよりも広い調整ラップ領域４１Laとする。また、加工プログラム修正部１２は、ジョイント５１ｊの右側に隣接する加工軌跡４１と、その右側に位置する加工軌跡４１とのラップ領域４１Ｌを、予め設定されたラップ領域４１Ｌよりも狭い調整ラップ領域４１Laとする。

加工プログラム修正部１２は、以上説明したように加工プログラムを修正して、修正加工プログラムとする。

なお、ピック位置Ｐｐの設定によっては、ジョイント５１ｊの右側における加工軌跡４１間のラップ領域４１Ｌが全て予め設定されたラップ領域４１Ｌのままとなる場合が発生することがある。ピック位置Ｐｐが、ピック位置Ｐｐの右側に隣接する加工軌跡４１の左側端部より０．１５ｍｍ離れた位置であるとすると、ピック位置Ｐｐの右側に隣接する加工軌跡４１の位置はずれない。よって、この場合には、ジョイント５１ｊの右側においては、調整ラップ領域４１Laが発生せず、予め設定されたラップ領域４１Ｌが維持される。

図３の（ｃ）は、比較のため、従来のラップ領域４１Ｌの調整を示している。従来においては、ジョイント５１ｊを設定した場合、ジョイント５１ｊの左右で金型のピッチを変更する。よって、ジョイント５１ｊの左右で、ラップ領域４１Ｌ間のラップ領域４１Ｌは、全て調整ラップ領域４１Lbとなってしまう。

図３の（ｃ）に示す例では、ジョイント５１ｊの左側では、予め設定されたラップ領域４１Ｌよりも広い調整ラップ領域４１Lbとなり、ジョイント５１ｊの右側では、予め設定されたラップ領域４１Ｌよりも狭い調整ラップ領域４１Lbとなる。

従来においては、図３の（ｃ）に示すように、ジョイント５１ｊを設定することによって、全てのラップ量がオペレータが意図していたラップ量と変わってしまう。これに対し、本実施形態においては、図３の（ｂ）に示すように、ラップ量がオペレータが意図していたラップ量と変わるのは、最大でも、ジョイント５１ｊの左右の１箇所のみとなる。本実施形態では、オペレータが意図するラップ量を最大限に維持させることが可能である。

図４は、例えば部品５１の辺５１ａと辺５１ｄとの角部５１adにジョイントを設定する場合の加工プログラムの修正を示している。図４の（ａ）は、ジョイントを設定していない状態の、加工プログラム作成部１１によって作成した加工プログラムに基づく加工軌跡を示している。それぞれの加工軌跡４１は、ラップ領域４１Ｌで重複している。辺５１ａと辺５１ｄのそれぞれで角部５１adよりも外側にずれた位置から金型による加工を開始するため、角部５１adで加工軌跡４１が部分的に重なっている。

オペレータは、矢印にて示すように、ピック位置指定部２２によって角部５１adにピック位置Ｐｐを指定する。

加工プログラム修正部１２は、図４の（ｂ）に示すように、角部５１adからそれぞれ幅Ｗja，Ｗjdずらした位置を加工軌跡４１の端部の位置に設定する。幅Ｗja，Ｗjdは互いに同じ幅であり、幅Ｗja，Ｗjdを合わせた幅が図３の幅Ｗｊに相当する。本実施形態では、幅Ｗja，Ｗjdはそれぞれ０．１５ｍｍである。

加工プログラム修正部１２は、辺５１ａ，５１ｄそれぞれで、角部５１ad（ジョイント）に隣接する加工軌跡４１を除き、加工軌跡４１のピッチをピッチ指定部２１で指定されたピッチに維持させる。加工プログラム修正部１２は、辺５１ａに対しては、角部５１adから幅Ｗjaの位置が加工軌跡４１の右端部となるように、加工軌跡４１を設定する。加工プログラム修正部１２は、辺５１ｄに対しては、角部５１adから幅Ｗjdの位置が加工軌跡４１の上端部となるように、加工軌跡４１を設定する。

加工プログラム修正部１２が図４の（ｂ）に示すように加工プログラムを修正すると、角部５１adに隣接する加工軌跡４１と、その左側または下側位置する加工軌跡４１とのラップ領域４１Ｌは予め設定されたラップ領域４１Ｌよりも広い調整ラップ領域４１Laとなる。他のラップ領域４１Ｌ間のラップ領域４１Ｌは、予め設定されたラップ領域４１Ｌのまま維持される。

本実施形態においては、部品５１の角部にジョイントを設定する場合でも、ラップ量がオペレータが意図していたラップ量と変わるのは、隣接する２つの辺の角部に最も近い１箇所ずつのみとなる。本実施形態では、オペレータが意図するラップ量を最大限に維持させることが可能である。

図５及び図６に示すフローチャートを用いて、本実施形態による加工プログラム修正方法を改めて説明する。ここでは、ＣＡＭ１０で実行される処理をフローチャートとして説明する。

オペレータは、ピッチ指定部２１によって、板材より所定形状の部品を切り出す際に、板材を金型で打ち抜く加工軌跡を所定のラップ量で重複させるラップ領域を形成しながら、金型を部品の外形に沿って移動させるピッチを指定する。図５において、ＣＡＭ１０は、ステップＳ１にて、オペレータによって指定されたピッチを設定する。

ＣＡＭ１０は、ステップＳ２にて、金型を設定されたピッチで移動させて、板材を部品の外形に沿って切断するよう、複数の加工軌跡（図３及び図４に示す加工軌跡４１）を配列させた加工プログラムを作成する。

オペレータは、ピック位置指定部２２によって、部品と連結するジョイントを設定するためのピック位置を指定する。ＣＡＭ１０は、ステップＳ３にて、オペレータによって指定されたピック位置を設定する。ＣＡＭ１０は、ステップＳ４にて、設定されたピック位置に応じて加工プログラムを修正する。

図６は、ステップＳ４の具体的な処理を示す。ＣＡＭ１０は、ステップＳ４１にて、設定されたピック位置に対応させて、所定のジョイント量のジョイントを設定する。ＣＡＭ１０は、ステップＳ４２にて、複数の加工軌跡の配列をジョイントで分割する。ＣＡＭ１０は、ステップＳ４３にて、ジョイントに隣接させて第１の加工軌跡を設定する。

ＣＡＭ１０は、ステップＳ４４にて、第１の加工軌跡以外では、互いに隣接する２つの加工軌跡間のピッチを設定されたピッチとして所定のラップ量を維持させる。また、ＣＡＭ１０は、ステップＳ４４にて、第１の加工軌跡と第１の加工軌跡に隣接する第２の加工軌跡との間のラップ量を、ジョイントを設定することによる加工軌跡の位置のずれを吸収する調整ラップ量とする。

以上説明したように、本実施形態のパンチングマシン及びこれに用いる加工プログラム修正方法によれば、金型を移動させるピッチを指定して板材を切断する際に、ジョイントを設けてもオペレータが意図していたラップ量を極力維持させることが可能となる。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１０ＣＡＭ
１１加工プログラム作成部
１２加工プログラム修正部
２０操作部
２１ピッチ指定部
２２ピック位置指定部
３０ＮＣ装置
４０板金加工機

Claims

板材より所定形状の部品を切り出す際に、前記板材を金型で打ち抜く加工軌跡を所定のラップ量で重複させるラップ領域を形成しながら、前記金型を前記部品の外形に沿って移動させるピッチを指定するピッチ指定部と、
前記板材を前記部品の外形に沿って切断するよう、前記金型を前記部品の外形に沿って前記ピッチ指定部で指定されたピッチで移動させて、複数の加工軌跡を配列させた加工プログラムを作成する加工プログラム作成部と、
前記加工プログラム作成部によって作成された加工プログラムに基づく加工軌跡上で、前記部品と連結するジョイントを設定するためのピック位置を指定するピック位置指定部と、
前記ピック位置指定部によって前記部品の辺上にピック位置が指定されたとき、指定された前記ピック位置に所定のジョイント量のジョイントを設定し、前記辺に沿って配列された複数の加工軌跡を前記ジョイントで分割し、前記ジョイントによって分割された加工軌跡の一方側及び他方側のそれぞれにおいて、前記ジョイントに隣接させて第１の加工軌跡を設定し、前記第１の加工軌跡以外では、互いに隣接する２つの加工軌跡間のピッチを前記ピッチ指定部で指定されたピッチとして前記所定のラップ量を維持させると共に、前記一方側及び前記他方側のそれぞれにおいて、前記第１の加工軌跡と前記第１の加工軌跡に隣接する第２の加工軌跡との間のラップ量を、前記ジョイントを設定することによる加工軌跡の位置のずれを吸収する調整ラップ量とするよう、前記加工プログラムを修正して修正加工プログラムを作成する加工プログラム修正部と、
前記板材を前記金型を用いて切断して前記部品を形成する板金加工機と、
前記修正加工プログラムに基づいて前記部品を形成するよう前記板金加工機を制御するＮＣ装置と、
を備えることを特徴とするパンチングマシン。
板材より所定形状の部品を切り出す際に、前記板材を金型で打ち抜く加工軌跡を所定のラップ量で重複させるラップ領域を形成しながら、前記金型を前記部品の外形に沿って移動させるピッチを設定し、
前記板材を前記部品の外形に沿って切断するよう、前記金型を前記部品の外形に沿って設定された前記ピッチで移動させて、複数の加工軌跡を配列させた加工プログラムを作成し、
作成された加工プログラムに基づく加工軌跡上における前記部品の辺上に、前記部品と連結するジョイントを設定するためのピック位置を設定し、
設定された前記ピック位置に所定のジョイント量のジョイントを設定し、前記辺に沿って配列された複数の加工軌跡を前記ジョイントで分割し、前記ジョイントによって分割された加工軌跡の一方側及び他方側のそれぞれにおいて、前記ジョイントに隣接させて第１の加工軌跡を設定し、前記第１の加工軌跡以外では、互いに隣接する２つの加工軌跡間のピッチを設定された前記ピッチとして前記所定のラップ量を維持させると共に、前記一方側及び前記他方側のそれぞれにおいて、前記第１の加工軌跡と前記第１の加工軌跡に隣接する第２の加工軌跡との間のラップ量を、前記ジョイントを設定することによる加工軌跡の位置のずれを吸収する調整ラップ量とするよう、前記加工プログラムを修正する
ことを特徴とする加工プログラム修正方法。