JP6578176B2 - パイプ加工機およびその方法並びにそのコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、パイプをレーザ加工するパイプ加工機及びその方法並びにそのコンピュータプログラムに関するものである。

断面が矩形または円形のパイプ（素材）をレーザ加工するパイプ加工機が普及している。

従来のパイプ加工機に関する文献として、たとえば、特許文献１を掲げることができる。

特開２０１１−１０４６４２号公報

断面が矩形または円形のパイプ（素材）をレーザ加工する従来のパイプ加工機では、加工後の製品の移動は１方向（例えば、Ｘ軸方向）のみである。

すなわち、従来のパイプ加工機では、パイプの長手方向の所定の箇所でパイプの全周にわたってレーザ加工（切断加工）を行い、上記所定の箇所でパイプを製品と残りの素材（残りのパイプ）に切断した後、製品を残りの素材に対して１方向（パイプの長手方向）にのみ移動して、製品を残りの素材から分離する。

この場合、残りの素材と製品とを分ける形状（上記切断加工の形状）によっては残りの素材と製品とが一部で干渉し、製品を残りの素材から分離することができないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、パイプにレーザによる切断加工を行って生成された製品を１方向にのみ移動して残りのパイプから分離するときに、残りのパイプと干渉する干渉部が製品に形成されていても、製品を残りの素材から分離することができるパイプ加工機およびパイプ加工方法およびパイプ加工のコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、レーザ加工によりパイプを切断し、所定の方向へ製品を切り離すパイプ加工機において、前記パイプの切断形状を記憶する記憶手段と、前記記憶手段を参照し、前記パイプから前記製品を切り離すときに、前記製品の、前記パイプと干渉する干渉部を特定する特定手段と、前記干渉部に対する干渉解消加工を行う干渉解消加工手段とを備えたパイプ加工機である。

請求項２に記載の発明は、前記干渉解消加工は、前記干渉部と干渉する部位をスリット加工またはミクロジョイント加工で除去する請求項１記載のパイプ加工機である。

請求項３に記載の発明は、前記パイプの断面形状は矩形または円形である請求項１又は２記載のパイプ加工機である。

請求項４に記載の発明は、レーザ加工によりパイプを切断し、所定の方向へ製品を切り離すパイプ加工方法において、前記パイプの切断形状を記憶する記憶工程と、前記記憶工程に基づき、前記パイプから前記製品を切り離すときに、前記製品の、前記パイプと干渉する干渉部を特定する特定工程と、前記干渉部に対する干渉解消加工を行う干渉解消加工工程とを含むパイプ加工方法である。

請求項５に記載の発明は、レーザ加工によりパイプを切断し、所定の方向へ製品を切り離す制御をパイプ加工機に実行させるためのコンピュータプログラムであって、記憶手段に対して前記パイプの切断形状を記憶させ、特定手段に対して、前記記憶手段を参照し、前記パイプから前記製品を切り離すときに、前記製品の、前記パイプと干渉する干渉部を特定させ、干渉解消加工手段に対して、前記干渉部に対する干渉解消加工を行わせるように機能させるコンピュータプログラムである。

本発明によれば、加工機およびパイプ加工方法およびパイプ加工のコンピュータプログラムにおいて、パイプにレーザによる切断加工を行って生成された製品を１方向にのみ移動して残りのパイプから分離するときに、残りのパイプと干渉する干渉部が製品に形成されていても、製品を残りの素材から分離することができるという効果を奏する。

パイプ加工機の概略を示す概略図である。 パイプ加工機をＸ軸方向（図１の矢印ＩＩ方向）からみた概略図である。 （ａ）はパイプの切断形態の一例を説明する図であり、（ｂ）はパイプから切断された製品の使用例を示す図である。 干渉部を求める方法の一例を示す図である。 （ａ）はパイプの切断形態の一例を説明する図であり、（ｂ）はパイプから切断された製品の使用例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はパイプの切断形態の一例を説明する図であり、（ｃ）はその製品の切断形状を示す斜視図である。 パイプの切断形態の一例を説明する図である。 パイプの切断形態の一例を説明する図である。 パイプの切り離し時の干渉部（干渉パターン）を示す図である。 パイプの切り離し時の干渉部（干渉パターン）を示す説明図である。 パイプの分離形態の一例を示す図である。 パイプの分離形態の一例を示す斜視図である。 パイプの分離形態の一例を示す図である。 ミクロジョイントを用いたパイプの分離形態の一例を示す図である。 スリットを用いたパイプの分離形態の一例を示す図である。 パイプの分離形態の一例を示す図である。 パイプの分離形態の一例を示す図である。

図１を参照する。初めに座標軸を定義する。図１の紙面の左右方向に延びている軸をＸ軸とする（請求項に記載の所定方向）。図１の紙面に対して垂直な方向に延びている軸をＹ軸とする。図１の紙面の上下方向に延びている軸をＺ軸とする。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とはお互いが直交している。

パイプ加工機１は、本体（ベース体）３を備えており、本体３の上には、本体コンベア５が設置されている。本体コンベア５には複数のローラ５ａが回転自在に備えられており、鋼等の金属性のパイプ（素材）Ｗから切断された製品（半製品でもよい）Ｓがローラ５ａ上をＸ軸方向の一方向（図１の左方向）に移動して搬送するようになっている。

また、本体３の上方には、メインチャック７が設けられている。メインチャック７はＸ軸方向では、本体コンベア５による製品Ｓの搬送方向上流側で本体コンベア５から離れている。

メインチャック７のチャック部７ａにはパイプＷが固定されるようになっている。このとき、パイプＷの長手方向（中心軸の延伸方向）は、Ｘ軸と平行になっている。さらに、パイプＷは、本体３の上方に設けられているサポートチャック９に把持（クランプ）されるようになっている。そして、パイプＷはＸ軸方向に移動するようになっている。

詳しく説明する。メインチャック７は、複数のチャック部７ａのそれぞれを、パイプＷに接近する方向もしくはパイプＷから離す方向（たとえば、Ｙ軸方向やＺ軸方向）に移動することで、パイプＷをクランプ（保持）し、または、アンクランプ（解放）するようになっている。

サポートチャック９は、Ｘ軸方向では、メインチャック７と本体コンベア５との間に位置しており、メインチャック７と同様にして図示しないチャック部でパイプＷをクランプしまたアンクランプするようになっている。ただし、上記チャック部がローラ状となっており、パイプＷを相対的に移動可能に保持するようになっている。サポートチャック９はレーザ加工時にレーザヘッド１３と一体的に連結され、メインチャック７によってＸ軸方向に移動位置決めされるパイプＷを、レーザヘッド１３の近傍で相対的に移動可能に保持するようになっている。

メインチャック７はパイプＷをクランプした状態で、サポートチャック９に対して接近・離反するＸ軸方向に移動することにより、パイプＷを移動位置決めするようになっている。

レーザヘッド１３は、その先端（下端）から、メインチャック７でクランプしているパイプＷに向かってレーザ光を照射するようになっている。なお、レーザヘッド１３から射出されたレーザ光は、Ｚ軸方向で上から下に向かって進行する。

レーザヘッド１３は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向で、本体３に対して移動位置決め自在になっている。また、メインチャック７およびサポートチャック９は、クランプしているパイプＷを、パイプＷの中心軸Ｃ１まわりで回転位置決め自在になっている。

サポートチャック９とメインチャック７がクランプしているパイプＷをこの中心軸Ｃ１まわりで適宜回転位置決め、およびメインチャック７がＸ軸方向にパイプＷを移動位置決めする。パイプＷの回転及びＸ軸方向の位置決め、並びにレーザヘッド１３が、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動位置決めしレーザ光をパイプＷに照射することで、パイプＷの所定の部位でパイプＷの全周にわたって切断溝ＤＴ等が形成されるようになっている。

そして、切断溝ＤＴを隔てて、パイプＷから製品Ｓが切断されるようになっている。

切断溝ＤＴによって切断された製品Ｓは、詳しくは後述する干渉解消加工がなされることで、残りの素材（残りのパイプ）Ｗ１から分離可能になる（切り離し可能になる）。パイプＷから切断され、干渉解消加工がなされることで残りの素材Ｗ１から分離可能となった製品Ｓは、クランプ１１により保持されて本体コンベア５の移動と共にＸ軸方向に搬送されるようになっている。

パイプ加工機１は制御装置１５によって制御される。制御装置１５は、コンピュータからなり、ＲＯＭおよびＲＡＭが接続されたＣＰＵ１５ａを有しており、ＣＰＵ１５ａには、さらに、メモリ１５ｂ（記憶手段）等が接続されている。

ＣＰＵ１５ａは、レーザ加工によりパイプＷを切断し、所定の方向へ製品Ｓを切り離すパイプ加工機１において、パイプＷの切断形状を記憶する記憶手段と、この記憶手段を参照し（記憶手段に記憶されている動作プログラムに基づき）、パイプＷから製品Ｓを切り離す（切断し分離する）ときに、製品Ｓの、パイプＷ（残りの素材Ｗ１）が干渉する干渉部（製品Ｓにおける干渉部）Ｈ１（図３（ａ）参照）を特定する特定手段と、干渉部Ｈ１に対する干渉解消加工を行う干渉解消加工手段とを備える。

詳細は後述するが、干渉部Ｈ１に対する干渉解消加工とは、残りの素材Ｗ１に所定の加工を行い、製品Ｓの干渉部Ｈ１の形状を変えることなく干渉部Ｈ１を干渉部ではなくすることである。すなわち、干渉部Ｈ１に対する干渉解消加工とは、図３（ａ）に示す除去部ＨＡを取り除く加工を行い、製品Ｓが残りの素材Ｗ１と干渉しないようにすることである。

干渉解消加工では干渉部Ｈ１と干渉する部位（残りの素材Ｗ１の部位；除去部）ＨＡをスリット加工またはミクロジョイント加工で除去するようになっている。スリット加工やミクロジョイント加工の詳細については後述する。

パイプはたとえば角パイプであり、パイプＷの断面形状（長手方向に対して直交する平面による断面の形状）は、たとえば、「ロ」字状（矩形な環状）になっているが、断面形状が円形状（円環状）等の他の形状であってもよい。たとえば、パイプＷが丸パイプであってもよい。

ミクロジョイント加工とは、図１４に示すように、端材になる部分ＡＥ３を微細な支持部ＭＪで製品につないでおいて、搬出した後に端材ＡＥ３を取り除くような加工をいう。スリット加工は、図１５に示すように、残りの素材Ｗ１にスリットＳＴを入れ、たとえば、製品Ｓを切り離す前に干渉部と干渉する部位（干渉する部位を一部に含む領域）ＡＥ３を切断する加工をいう。

図２を参照する。図２は、パイプ加工機１をＸ軸方向からみた図である。パイプＷの断面は矩形状である。切り離された製品Ｓは、上述したように、クランプ１１に挟まれＸ軸方向（図１の左方向）に搬出される。

ここで、パイプＷの切断と、製品Ｓの残りの素材Ｗ１からの分離について説明する。

パイプＷの切断とは、レーザヘッド１３からのレーザ光の照射によってパイプＷに切断溝ＤＴを入れることで、製品Ｓが残りの素材Ｗ１とつながっている状態を無くす加工をいう。

さらに説明すると、パイプＷの切断とは、パイプＷの厚さ方向を貫通している幅の狭い切断溝ＤＴを、パイプＷの全周に連続して形成することで、パイプＷにおける製品Ｓと残りの素材Ｗ１とのつながりを断ち切るまでの加工をいう。レーザ加工によるパイプＷの切断がなされたままで、製品Ｓが残りの素材Ｗとつながってはいない（僅かな幅の切断溝ＤＴを隔てている）。しかし、切断溝ＤＴが一直線状に延びているのではなく、所定の形状に曲がっているので、上述した干渉部（分離被阻害部）Ｈ１が形成される。

干渉部Ｈ１の存在によって、残りの素材Ｗ１に対して製品Ｓを、パイプＷの長手方向（Ｘ軸方向）に移動することが不可能になっている。ただし、レーザ加工によるパイプＷの切断が終了した状態では、レーザ加工で形成された幅狭の切断溝ＤＴの幅と同程度、残りの素材Ｗ１に対して製品ＳがパイプＷの長手方向に移動することができるようになっている。

また、製品Ｓの残りの素材Ｗ１からの分離とは、パイプＷを切断した後に製品Ｓを残りの素材Ｗ１から離すことをいう。この分離では、切断溝ＤＴが形成されるときに、切断溝ＤＴを形成するレーザ加工とは別のレーザ加工（たとえば、上述したスリット加工またはミクロジョイント加工）によってパイプＷに、切断溝ＤＴと同様なスリットＤＴＣ（図３（ａ）参照）を入れることで、干渉部Ｈ１と干渉する除去部（分離阻害部）ＨＡを除去し、製品Ｓを残りの素材Ｗ１から自由に離す。

スリットＤＴＣが形成されるときとは、切断溝ＤＴを形成する前、もしくは、切断溝ＤＴを形成している途中のときである。

さらに説明すると、図３（ａ）で示すように、切断溝ＤＴとスリットＤＴＣとをパイプＷに形成して除去部ＨＡを取り除くことで、製品Ｓが、残りの素材Ｗ１に対して、パイプＷの長手方向であって残りの素材Ｗ１から離れる方向にのみ所定の距離だけ移動した後、製品Ｓが残りの素材Ｗ１から分離される。

図２、図３（ａ）で示すように、パイプＷは４つの平面状の壁部Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４を備えている。図３（ａ）では壁部Ｗ１１が主として現れている。図３（ａ）において、レーザ加工によって形成された切断溝ＤＴは、壁部Ｗ１１を貫通している切断溝ＤＴが示されている。

パイプＷの他の壁部Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４に形成される切断溝について説明する。図３（ａ）における切断溝ＤＴの上端をＤＴＡとし下端をＤＴＢとする。壁部（図３（ａ）の上端の壁部）Ｗ１２にレーザ加工によって形成される切断溝は、切断溝ＤＴの上端ＤＴＡを図３（ａ）の紙面の奥側に直線で延長した形態になっており、壁部Ｗ１２の全幅にわたって延びている。

壁部（図３（ａ）の下端の壁部）Ｗ１４にレーザ加工によって形成される切断溝は、切断溝ＤＴの下端ＤＴＢを図３（ａ）の紙面の奥側に直線で延長した形態になっており、壁部Ｗ１４の全幅にわたって延びている。壁部（壁部Ｗ１１と対向している図３（ａ）の紙面奥側の壁部）Ｗ１３にレーザ加工によって形成される切断溝は、壁部Ｗ１１に形成される切断溝ＤＴと同形状になっている（図３（ａ）では重なっている）。

以上のように、切断溝ＤＴが、各壁部Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４で連続して、パイプＷの長手方向の所定の部位にパイプＷの全周にわたって形成されることで、パイプＷから製品Ｓが切断される。

ところで、図３（ａ）に示す例では、パイプＷから製品Ｓを切断後、製品ＳをＸ軸方向（図３（ａ）の左方向）に移動させようとしても、製品Ｓの移動をすることができない。

すなわち、図３（ａ）に示す形態では、製品Ｓの端面（残りの素材Ｗ１側の端面）に凸部Ｓ１が形成されており、凸部Ｓ１の一部に三角形状の干渉部Ｈ１（図９（ａ）も併せて参照）が存在することで、製品Ｓを残りの素材Ｗ１からの分離をすることができない。なお、干渉部Ｈ１は、壁部Ｗ１１と壁部Ｗ１３とで２箇所存在している。

一般的に、パイプＷの長手方向端面切り離し部（切断溝ＤＴ）に、嵌合または係止（爪が引っかかって止まる）形状の部位が存在するものは、製品ＳをＸ軸方向にのみ移動するだけでは、残りの素材Ｗ１から製品Ｓを分離することができない。

さらに説明すると、図３（ａ）で示す形態では、切断溝ＤＴが５本の直線状の溝構成部ＤＴ１〜ＤＴ５で構成されている。溝構成部ＤＴ１は、Ｚ軸方向に対して斜めになっており、切断溝ＤＴの上端ＤＴＡから所定の長さ（壁部Ｗ１のＺ軸方向の寸法よりも短い長さ）だけ斜め下方（残りの素材Ｗ１側）に延びている。

溝構成部ＤＴ２は、溝構成部ＤＴ１に対して直交し、溝構成部ＤＴ１の下端から所定の長さ（溝構成部ＤＴ１よりも短い長さ）だけ斜め上方（残りの素材Ｗ１側）に延びている。

溝構成部ＤＴ３は、溝構成部ＤＴ２に対して直交し溝構成部ＤＴ１と平行になって、溝構成部ＤＴ２の上端から所定の長さ（溝構成部ＤＴ１と同程度の長さ）だけ斜め下方（残りの素材Ｗ１側）に延びている。

溝構成部ＤＴ４は、溝構成部ＤＴ３に対して直交し溝構成部ＤＴ２と平行になって、溝構成部ＤＴ３下端から所定の長さ（溝構成部ＤＴ２と同程度の長さ）だけ斜め下方（残りの素材Ｗ１とは反対側）に延びている。

溝構成部ＤＴ５は、溝構成部ＤＴ４に対して直交し溝構成部ＤＴ１の延長線上で、溝構成部ＤＴ４下端から所定の長さ、切断溝ＤＴの下端ＤＴＢまで斜め下方（残りの素材Ｗ１）に延びている。

ここで、図３（ａ）において、切断溝ＤＴの各部位の角度を、角度Ａ、角度Ｂ、角度Ｃとする。角度Ａは、製品ＳにおけるパイプＷの上面と溝構成部ＤＴ１との交差角度である。角度Ｂは、残りの素材Ｗ１における溝構成部ＤＴ１と溝構成部ＤＴ２との交差角度である。角度Ｃは、残りの素材Ｗ１における溝構成部ＤＴ４と溝構成部ＤＴ５との交差角度である。

角度Ｂが角度Ａよりも小さいか、または、角度Ｃが、「１８０°−角度Ａ」よりも小さい場合、切断溝ＤＴを設けただけでは、製品ＳをＸ軸方向にのみ移動して残りの素材Ｗ１から分離することができない。

図３（ａ）に示す態様では、角度Ｃが、「１８０°−角度Ａ」よりも大きいので問題はないが、角度Ｂが角度Ａよりも小さいので製品ＳをＸ軸方向にのみ移動しても干渉部Ｈ１が存在し残りの素材Ｗ１から分離することができない。まずこの角度の条件を判断することで、分離可能かを認識することができる。

次に、分離できないと認識されたＨ１に対して図３（ａ）に示すようにスリットＤＣＴを設ければ、除去部ＨＡは取り除かれるので、この場合ＤＴ１とＤＣＴの交差角度が角度Ａよりも小さいかを判断すればよいが、この場合は角度Ａよりも小さくなく同じなので製品ＳをＸ軸方向にのみ移動して残りの素材Ｗ１から分離することができるようになる。

そこで、パイプの上面と平行な線（ＤＴ１とＤＣＴの交差角度が角度Ａと同じ線）ＤＣＴと、ＤＴ２とＤＴ３の交点とを結ぶ線をスリット加工する線として決定する。この場合、ＤＴ１とＤＣＴの交差角度が角度Ａと同じパイプの上面と平行な線としたが、ＤＴ１とＤＣＴの交差角度は角度Ａより大きい値に適宜設定すればよい。

このように、干渉解消加工位置を決定し残りの素材Ｗ１にレーザ加工を行う。

その他実施形態として、図４を参照しつつ干渉解消加工における除去部ＨＡを求める方法を例示する。除去部ＨＡを求める方法では、残りの素材Ｗ１に対して、干渉解消加工による除去部ＨＡを、切断溝ＤＴの場合と同様にして、レーザ加工でパイプＷに形成する（スリットＤＴＣを設ける）。

図４は、図３（ａ）と同じ図であり、切断溝ＤＴが形成されている。

まず、Ｚ軸方向に延びる仮想線分ＶＬを製品Ｓ内に引く。図４（ａ）では、仮想線分ＶＬが切断溝ＤＴの上端ＤＴＡを通っているが、仮想線分ＶＬが、残りの素材Ｗ１となる部位を通らない態様であれば、仮想線分ＶＬが、上端ＤＴＡ（切断溝ＤＴ）よりも左側（残りの素材Ｗ１から離れる側）に位置していてもよい。

続いて、仮想線分ＶＬと、切断溝ＤＴと、パイプＷの端面（上面や下面；図４（ａ）では下面）を示す直線とで囲まれた図形の内部（仮想線分ＶＬ、切断溝ＤＴ、パイプＷの端面を含んでもよい）に、乱数の発生によって多数の点ＳＰを設定する。これらの点ＳＰは、切断溝ＤＴに存在しているものを含むことが望ましい。

なお、図４（ａ）では説明の便宜のために、点ＳＰの数を実際よりも少なく描いてある。

図４（ｂ）で示すように、多数の点ＳＰのそれぞれから、製品Ｓの分離方向（矢印ＡＲの方向）に延びる半直線ＨＬ１〜ＨＬ１０（仮想線分ＶＬまで延びる線分でもよい）を引く。

なお、図４（ｂ）では説明の便宜のために、点ＳＰや半直線ＨＬの数を実際よりもさらに少なく描いてある。

続いて、各半直線ＨＬのそれぞれが、残りの素材Ｗ１（切断溝ＤＴの形成後に残りの素材Ｗ１になる部位）を通過しているか否かを判断する。

図４（ｂ）を参照しつつ具体的に説明すると、半直線ＨＬ１は、残りの素材Ｗ１を通過していない。半直線ＨＬ２は、残りの素材Ｗ１を通過している。半直線ＨＬ３は、残りの素材Ｗ１を通過している。半直線ＨＬ４は、残りの素材Ｗ１を通過している。半直線ＨＬ５は、残りの素材Ｗ１を通過していない。半直線ＨＬ６は、残りの素材Ｗ１を通過していない。半直線ＨＬ７は、残りの素材Ｗ１を通過していない。半直線ＨＬ８は、残りの素材Ｗ１を通過していない。半直線ＨＬ９は、残りの素材Ｗ１を通過していない。半直線ＨＬ１０は、残りの素材Ｗ１を通過していない。

続いて、残りの素材Ｗ１を通過している半直線ＨＬの端点になっている多数の点ＳＰの集合を求める。図４（ｂ）では、上記集合は、点ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４になる。

続いて、図４（ｃ）で示すように、点ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４等の多数の点が内在しているエリア（点ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４等の多数の点を囲む包絡線内の領域）ＡＥ１をもとめる。この求めたエリアＡＥ１が、干渉部（製品Ｓ側の分離被阻害部）Ｈ１になる（図９（ａ）も併せて参照）。

また、図４（ｃ）で示すように、各半直線ＨＬ２，ＨＬ３，ＨＬ４等の多数の半直線が通過している残りの素材Ｗ１のエリアＡＥ２が、除去部（残りの素材Ｗ１側の分離阻害部）ＨＡになる。

そこで、製品Ｓを矢印ＡＲの方向にのみ移動して、製品Ｓを残りの素材Ｗ１から分離するには、図４（ｃ）で示すように、レーザ加工でスリット（切断溝）ＤＴＣを残りの素材Ｗ１に設けた後に切断溝ＤＴを設ける。これにより除去部ＨＡが分離され、製品Ｓを残りの素材Ｗ１から分離することができる。

なお、残りの素材Ｗ１から少なくとも除去部ＨＡを除去すればよいので、スリットＤＴＣを設けることに代えて、線分Ｌ１Ａや線分Ｌ１Ｂで示す切断溝を設けることで、除去部ＨＡを一部に含む残りの素材Ｗ１の領域を取り除いてもよい。

また、パイプＷが矩形な筒状に形成されているので、除去部ＨＡをパイプＷの４つの側面（壁部）Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４でもとめ（パイプＷの全周でもとめ）、４つの側面Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４の総てで除去部ＨＡを取り除く。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）の製品Ｓの使用例を示している（たとえば、特開２００７−１０７６７５号公報参照）。

切断溝ＤＴが、図３や図４で示す場合とは逆向きに傾いて延びている場合には、図９（ｂ）で示す干渉部Ｈ１が存在する。この場合も、図４を用いて説明した場合と同様にして、残りの素材Ｗ１から除去部を取り除く。

図３や図４で示す態様では、切断溝ＤＴの一部（溝構成部ＤＴ２、溝構成部ＤＴ３、溝構成部ＤＴ４）で矩形な凸状の部位Ｓ１が形成されているが、図５（ａ）で示す態様では、切断溝ＤＴが斜めに傾いているとともに、等脚台形状の凸状の部位（凸なアリミゾ状の部位）Ｓ１が形成されている。

そして、図５（ａ）や図１０（ａ）で示すような干渉部Ｈ１が存在する。この場合も、図４を用いて説明した場合と同様にして、残りの素材Ｗ１の除去部ＨＡ（図５参照）を除去する。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）の製品Ｓの使用例を示している（たとえば、上述した特開２００７−１０７６７５号公報参照）。

図５（ａ）で示すとは逆向きに傾いて切断溝ＤＴが延びている場合には、図１０（ｂ）で示す干渉部Ｈ１が存在する。この場合も、図４を用いて説明した場合と同様にして、残りの素材Ｗ１の除去部を取り除く。

図６（ａ）では、切断溝ＤＴが全体的に傾くことなく上下方向に延びており、切断溝ＤＴの一部で「Ｌ」字状で鍵形状な凸状の部位Ｓ１が形成されている。これにより、干渉部Ｈ１（図１０（ｄ）も併せて参照）が存在する。この場合も、図４を用いて説明した場合と同様にして、残りの素材Ｗ１の除去部ＨＡ（図６（ａ）参照）を取り除く。

図６（ｂ）では、切断溝ＤＴが全体的に傾くことなく上下方向に延びており、切断溝ＤＴの一部で「Ｔ」字状で鍵形状な凸状の部位Ｓ１が形成されている。これにより、干渉部Ｈ１（図１０（ｅ）も併せて参照）が存在する。この場合も、図４を用いて説明した場合と同様にして、残りの素材Ｗ１の除去部ＨＡ（図６（ｂ）参照）を取り除く。なお、図６（ｃ）は、図６（ａ）、図６（ｂ）の態様で形成された凸状の部位Ｓ１が設けられている製品Ｓの斜視図である。

図７では、切断溝ＤＴが全体的に傾くことなく上下方向に延びており、切断溝ＤＴの一部で平行四辺形状で凸状の部位Ｓ１が形成されている。これにより、干渉部Ｈ１（図９（ｃ）（ｄ）も併せて参照）が存在する。この場合も、図４を用いて説明した場合と同様にして、残りの素材Ｗ１の除去部ＨＡ（図７参照）を取り除く。

図８では、切断溝ＤＴが全体的に傾くことなく上下方向に延びており、切断溝ＤＴの一部でアリ溝状で凸状の部位Ｓ１が形成されている。これにより、干渉部Ｈ１（図１０（ｃ）も併せて参照）が存在する。この場合も、図４を用いて説明した場合と同様にして、残りの素材Ｗ１の除去部ＨＡ（図８参照）を取り除く。

ところで、図８では、除去部ＨＡのみを残りの素材Ｗ１から除去しているが、上述したように、また、図１１、図１３で示すように、除去部ＨＡを含み除去部ＨＡよりも広い台形状の領域（三角形状等の他の形状でもよい）ＡＥ３を、残りの素材Ｗ１から除去してもよい。

さらに、図１２で示す態様では、壁部Ｗ１１，Ｗ１３において、除去部を含む領域ＡＥ３が凸部Ｓ１の一方の側（上側）にしか存在していないが、除去部が不存在である箇所にも領域ＡＥ３を設け、領域ＡＥ３を除去してもよい。すなわち、凸部Ｓ１の上側に領域ＡＥ３を設け除去するだけでなく、凸部Ｓ１の下側にも領域ＡＥ３を設け、これらの領域ＡＥ３を除去してもよい。

ところで、図１３（ｂ）で示す干渉部を含む領域（部位）ＡＥ３が、図１４で示すように、ミクロジョイントＭＪにより製品Ｓに接続されていてもよい。すなわち、部位ＡＥ３がくっついている製品Ｓを残りの素材Ｗ１から分離してもよい。この後、ミクロジョイントＭＪのところに力を加えて製品Ｓから部位ＡＥ３を取り外す（製品Ｓと部位ＡＥ３とを分割する）ようにしてもよい。このような加工は、端材になる部分を微細な支持部で製品につないでおき後で端材を取り除くミクロジョイント加工である。

また、図１５で示すように、残りの素材Ｗ１にレーザヘッド１３からのレーザ光の照射によってスリットＳＴを設け（スリット加工をし）、また、切断溝ＤＴを設けることで、干渉部を含む領域（部位）ＡＥ３を分離してもよい。この場合、パイプＷから製品Ｓを分離する前に、スリットＳＴと切断溝ＤＴの一部とをパイプＷに設けてパイプＷから部位ＡＥ３を除去し、この後、残りの切断溝ＤＴをパイプＷに設け、残りの素材Ｗ１から製品Ｓを分離してもよい。

なお、図１５で示す態様において、切断溝ＤＴとスリットＳＴとによって、パイプＷを、残りの素材Ｗ１と製品Ｓと部位ＡＥ３とに同時に分離してもよい。

ところで、図３〜図８で示す態様では、切断溝ＤＴによって、製品Ｓに凸部Ｓ１が形成されているが、図１６、図１７では、切断溝ＤＴによって、製品Ｓに凹部（残りの素材Ｗ１では凸部）Ｓ３が形成されている。この場合、干渉部を含む領域ＡＥ３が、残りの素材Ｗ１から除去される。

図１６で示す態様では、残りの素材Ｗ１にアリミゾ状（等脚台形状）の凸部Ｓ３（領域ＡＥ３）が形成されており、領域ＡＥ３が残りの素材Ｗ１から除去される。

図１７で示す態様では、残りの素材Ｗ１にＴ字状の凸部Ｓ３（領域ＡＥ３）が形成されており、領域ＡＥ３が残りの素材Ｗ１から除去される。

ここで、パイプ加工機１の動作について、図３、図４で示す場合を例に掲げて説明する。

初期状態として、メインチャック７とサポートチャック９とでパイプＷをクランプしており、クランプ１１は、パイプＷをクランプしていない。

上記初期状態から、レーザヘッド１３を適宜移動位置決めし、パイプＷを適宜回転位置決めし、レーザヘッド１３からのパイプＷに向けてのレーザ光の照射を開始する。

続いて、レーザヘッド１３を適宜移動し、パイプＷを適宜回転して、パイプＷの４つの壁部Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４にスリットＤＴＣを形成するとともに、切断溝ＤＴを形成する。

続いて、レーザヘッド１３からのレーザ光の射出を停止し、クランプ１１で製品３をクランプし、本体コンベヤ５で搬送する。

パイプ加工機１によれば、パイプＷにレーザによる切断加工を行って生成された製品ＳをＸ軸方向にのみ移動して残りのパイプＷ１から分離するときに、残りのパイプＷ１と干渉する干渉部Ｈ１が製品Ｓに形成されていても、残りのパイプＷ１から除去部ＨＡが取り除されるので、製品Ｓを残りの素材Ｗ１から分離することができる。

また、除去部ＨＡをミクロジョイント加工で製品Ｓ側に残しておけば、除去部ＨＡが、パイプ加工機１内で散乱する事態を防ぐことができる。

また、除去部ＨＡをスリット加工で除去すれば、本体コンベヤ５に製品のみを取り出すことができる。

ところで、上記説明はパイプ加工機のものであるが、上記説明内容を、パイプ加工方法としても実施することが可能である。すなわち、レーザ加工によりパイプを切断し、所定の方向へ製品を切り離すパイプ加工方法において、前記パイプの切断形状を記憶する記憶工程と、前記記憶工程に基づき、前記パイプから前記製品を切り離すときに、前記製品の、前記パイプと干渉する干渉部を特定する特定工程と、前記干渉部に対する干渉解消加工を行う干渉解消加工工程とを含むパイプ加工方法として把握することができる。

また、パイプ加工機１のプログラム発明として把握することが可能である。

すなわち、レーザ加工によりパイプを切断し、所定の方向へ製品を切り離す制御をパイプ加工機に実行させるためのコンピュータプログラムにおいて、前記パイプの切断形状を記憶する記憶手段と、前記記憶手段を参照し、前記パイプから前記製品を切り離すときに、前記製品の、前記パイプと干渉する干渉部を特定する特定手段と、前記干渉部に対する干渉解消加工を行う干渉解消加工手段として機能させるコンピュータプログラムとして把握することができる。

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 パイプ加工機
３ 本体
５ 本体コンベア
５ａ ローラ
７ メインチャック
７ａ チャック部
９ サポートチャック
１１ クランプ
１３ レーザヘッド
１５ 制御装置
Ｗ パイプ
Ｓ 製品

Claims (5)

1. レーザ加工によりパイプを切断し、所定の方向へ製品を切り離すパイプ加工機において、
   前記パイプの切断形状を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段を参照し、前記パイプから前記製品を切り離すときに、前記製品の、前記パイプと干渉する干渉部を特定する特定手段と、
   前記干渉部に対する干渉解消加工を行う干渉解消加工手段とを備えたことを特徴とするパイプ加工機。
2. 前記干渉解消加工は、前記干渉部と干渉する部位をスリット加工またはミクロジョイント加工で除去することを特徴とする請求項１記載のパイプ加工機。
3. 前記パイプの断面形状は矩形または円形であることを特徴とする請求項１又は２記載のパイプ加工機。
4. レーザ加工によりパイプを切断し、所定の方向へ製品を切り離すパイプ加工方法において、
   前記パイプの切断形状を記憶する記憶工程と、
   前記記憶工程に基づき、前記パイプから前記製品を切り離すときに、前記製品の、前記パイプと干渉する干渉部を特定する特定工程と、
   前記干渉部に対する干渉解消加工を行う干渉解消加工工程とを含むことを特徴とするパイプ加工方法。
5. レーザ加工によりパイプを切断し、所定の方向へ製品を切り離す制御をパイプ加工機に実行させるためのコンピュータプログラムであって、
   記憶手段に対して前記パイプの切断形状を記憶させ、
   特定手段に対して、前記記憶手段を参照し、前記パイプから前記製品を切り離すときに、前記製品の、前記パイプと干渉する干渉部を特定させ、
   干渉解消加工手段に対して、前記干渉部に対する干渉解消加工を行わせるように機能させるコンピュータプログラム。

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