JPH0439706A - Ｎｃプログラム生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は１例えばレーザ加工を行うに際し、最適なミ
クロジヨイント幅を自動的に設定しつつＮＣプログラム
を生成することができるＮＣプログラム生成方法に関す
るものである。

［従来の技術〕 第３図は例えば従来のレーザ加工に用いるＮＣプログラ
ムを、自動的に生成するレーザ加工機用自動プログラミ
ング装置のソフトウェア構成を示すブロック図であり、
図において、（１１はＣＡＤ機能等を用いて加工対象物
の形状を定義する形状定義部、（２）は上記定義された
形状のデータを保存する為の形状データベース、（３ａ
）は加工経路を指定する加工形状連続化処理部、（３ｂ
）は切り残し要素指定処理部（３ｃ）及び切り残し量設
定処理部（３ｄ）とからなり、切り残しビームオフ要素
を指定するミクロジヨイント指定部、（３）は加工形状
連続化処理部（３ａ）及びミクロジヨイント指定部（３
ｂ）とからなり、形状定義部（１１によって定義された
形状に対して加工情報を定義する加工定義部、　ｆ４ａ
ｌは切り残し距離解析処理部（４ｂ）を有し、加工定義
部（３）により定義された加工形状を解析してＮＣデー
タに変換する加工形状解析部、（４ｃ）は加工形状解析
部（４ａ）で生成されたＮＣデータに対して加工条件を
設定する加工条件自動設定部、（４）は加工形状解析部
（４ａ）と加工条件自動設定部（４ｃ）とからなり、加
工定義された加工形状からＮＣデータを生成するＮＣデ
ータ生成部、（５）は加工機のレーザ発振器の特性、加
工対象ワークの種類毎に加工実験を繰り返して求められ
た条件値（レーザ出力、パルスデューティ比、発振周波
数、加工速度等）を予め登録しておく加工条件データベ
ース、（６）はＮＣデータ生成部（４）によって生成さ
れた加工条件付のＮＣデータである。

次に動作について説明する０周知の様にレーザ加工終了
時においては、加工対象物である加工対象ワークからレ
ーザビームによって切り出された部材が落下しない様に
、微小な切り残し距離、いわゆるミクロジヨイント幅を
与える必要がある。

第４図はこのミクロジヨイント幅をＮＣプログラムに指
定しておく為のミクロジヨイント機能を示すアルゴリズ
ムであり、以下このアルゴリズムに従って、上記ミクロ
ジヨイント幅をＮＣプログラムに指定するプロセスにつ
いて説明する。なお、説明を簡単にする為に、第３図に
示す形状定義部ｆｉｌ　によって定義された、例えば第
５図ｔａ＋　に示す様な加工形状は、既に加工定義部（
３）によってその加工経路が決定され、形状データベー
ス（２）上にあるものとする。

先ず、第４図に示すステップ（Ｓｌｌ〜ステップ（Ｓ４
）で構成される加工定義部（３）の動作について説明す
る。

ステップ（Ｓｌｌに示す様に、先ずオペレータによって
第５図（ａｌに示す切り残し指定したいビームオフ要素
（２００１がマウス等によって指示される。

次にステップ（Ｓ２）に示す様に、ＮＣデータを生成す
る際にその要素が第５図（ｂｌ　に示すミクロジヨイン
ト幅（３００１指定であることが分かる様に、指定され
たビームオフ要素（２００１に切り残し属性を付加する
０次にステップ（Ｓ３）に示す様に、ミクロジヨイント
幅（３００１がオペレータによって入力され、続いてス
テップ（Ｓ４）に示す様に、上記付加された切り残し属
性の中に指定されたミクロジヨイント幅＋３００１を記
憶させて、形状データベース（２）に登録する。

次にステップ（Ｓ５）〜ステップ（Ｓ１５１で構成され
るＮＣデータ生成部（４）の動作について説明する。

上記ステップ（Ｓ４）に続き、目的とするＮＣＣブタ生
成する為に、加工対象ワークの材質、板厚等の加工パラ
メータが、ステップ（Ｓ５）においてオペレークによっ
て指定される。次にステップ（Ｓ６）に示す様に、加工
形状解析部（４ａ）によって切り残し等の加工属性が定
義された加工形状が、形状データベース（２）から−要
素ずつ逐次読み出される。

次にステップ（Ｓ７）において、上記読み比された形状
要素に切り残し属性が付加されていることが確認されれ
ば、ステップ（Ｓ８）に示す様に切り残し距離解析処理
部（４ｂ）により、切り残し属性の中からミクロジヨイ
ント幅（３００１の情報が取り出される。

次にステップ（Ｓ９）において、上記ステップ（Ｓ３）
でオペレータによって指定されたミクロジヨイント幅（
３００１になる様に、ビームオフする為の座々が計算さ
れ、切り残し属性の付加されているピームオ）要素（２
００）の終点座標が更新される。次にステップｆｓ１０
１　において、一連の形状要素の始点、終点情報を基に
加工形状が解析された後ＮＣデータに変換され、ワーク
エリアであるＮＣデータバッファに出力される。なお、
上記ＮＣデータバッファには数ブロック分を保持するこ
とが可能なＦＩ　Ｆ　Ｏ（Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎ　Ｆｉｒｓ
ｔ　０ｕｔ）方式のバッファが用いられている。次に、
ステップ（Ｓｌｌ）において、加工条件自動設定部（４
ｃ）により上記ステップ（Ｓ５）で指定された加工対象
ワークの材質、板厚等の加工パラメータと、Ｎ、Ｃデー
クパッファ内に生成された加工ヘッドの移動軌跡に基づ
き、加工条件データベース（５）からＪ’ｉ適な加工条
件が検索される。

次にステップ（３１２１において、上記ステップ（ｓｌ
ｏｌで生成されたＮＣデータバッファ内のＮＣデータに
対して、上記ステップ（Ｓｉｌｌで得られた加工条件が
付加される。続いてステップ（Ｓ１３１において、上記
処理によって加工条件が確定された分のＮＣデータがＮ
Ｃデータバッファから取り出され、加二条作付ＮＣデー
タ（６）としてＮＣデータファイルあるいは紙テープに
出力される。最後に、ステップ（Ｓ１４１　において、
次ブロックのＮＣデータ生成処理の為、ＮＣデータバッ
ファから不要になったブロックのデータが破棄される。

以後、上記ＮＣデータ生成部（４）のステップ（Ｓ６）
〜ｆｓ１４１で示す処理は、加工対象の形状要素がある
間繰り返され、ステップ（Ｓ１５１　において最終形状
要素が確認された時点で全ての処理を終了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のＮＣプログラム生成方法は以上の様に行われてい
るので、設定されたミクロジヨイント幅（３００１が小
さすぎた場合には、加工済みの加工対象ワークをレーザ
加工機の加工テーブルから移動する際、上記ミクロジヨ
イント幅（３００１部分が切断してしまい加工された部
材が脱落し易く、又。

上記ミクロジヨイント幅（３００１部分が大きすぎた場
合には、加工済みの加工対象ワークから容易に上記部材
を取り外すことができない為、ビームオフ要素［２００
１にミクロジヨイント幅（３００１を指定する際には、
加工対象ワークの材質、板厚等を十分考慮した上で指定
しなければならず、最適なミクロジヨイント幅＋３００
１の設定が困難であるといった解決すべき課題があった
。

この発明は上記の様な課題を解決する為になされたもの
で、最適なミクロジヨイント幅を、人手を介すことな（
自動的に設定しつつＮＣプログラムを生成することがで
きるＮＣプログラム生成方法を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るＮＣプログラム生成方法は、加工対象物
の材質、板厚等の加工パラメータに対応させ、上記加工
対象物から切り出される部材の加工終了点に切り残し部
分を設定する為のミクロジヨイント幅データを予め設定
しておく段階と、加工対象物に切り残し部分が設定され
ているか否かを判定する段階と、切り残し部分が設定さ
れている場合には、該加工対象物の加工パラメータに対
応させて、上記設定されたミクロジヨイント輻デタを読
み出す段階と、該読み出されたミクロジヨイント幅デー
タに基づき、上記部材の切り出し終了位置を決定したＮ
Ｃプログラムを生成する段階とからなるものである。

［作用］ この発明においては、加工対象物に切り残し部分が設定
されている場合には、予め上記加工対象物の加工パラメ
ータに対応して設定されているミクロジヨイント幅デー
タを読み出し、該ミクロジヨイント幅データに基づいて
、上記加工対象物から切り出される部材の最適な切り出
し終了位置を決定したＮＣプログラムを生成する。

〔発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（５ａ）は加工機のレーザ発振器の特性、
加工対象ワークの種類毎に加工実験を繰り返して求めら
れた条件値（レーザ出力、パルスデューティ比１発振周
波数、加工速度等）を予め登録しておくと共に、上記加
工対象ワークの材質、板厚等の加工パラメータに対応し
た最適なミクロジヨイント幅データを登録しておく加工
条件データベース、＋３０ｂｌは切り残し要素指定処理
部（３ｃ）を有し、切り残しビームオフ要素（２００１
を指定するミクロジヨイント指定部、（３０）は加工形
状連続化処理部（３ａ）及びミクロジヨイント指定部（
３ｏｂ）とからなり、形状定義部（１１によって定義さ
れた形状に対して加工情報を定義する加工定義部。

（４０ａ）は加工定義部（３０）により定義された加工
形状を解析してＮＣデータに変換する加工形状解析部、
　　（４０ｃｌは加工条件データベース（５ａ）に予め
設定された加工対象ワークの加工パラメータを検索のキ
ーワードとして加工条件データベース（５ａ）を検索し
、最適なミクロジヨイント幅（３００１を自動設定する
切り残し距離自動設定部ｆ４０ｄｌを有すると共に、加
工形状解析部（４０ａｌで生成されたＮＣデータに対し
て加工条件を設定する加工条件自動設定部、（４０）は
加工形状解析部（４０ａｌ及び加工条件自動設定部（４
０ｃｌ　とからなり、加工定義された加工形状からＮＣ
データを生成するＮＣデータ生成部である。

なお、同図において従来例を示す第３図と同一の符号に
ついては同一の部分を示しているので、その説明を省略
する。

次に動作について説明する。第２図はミクロジヨイント
幅（３００１をＮＣプログラムに指定しておく為のミク
ロジヨイント機能を示すアルゴリズムであり、以下この
アルゴリズムに従って、上記ミクロジヨイント幅（３０
０）が自動的に設定されるＮＣプログラムの生成プロセ
スを説明する。なお、従来例同様、説明を簡単にする為
に第１図に示す形状定義部（１１によって定義された１
例えば第５図（ａｌに示す様な加工形状は、既に加工定
義部（３０）によってその加工経路が決定され、形状デ
ータベース（２）上にあるものとする。

先ず、第２図に示すステップ（Ｓｌｌ及びステップ（Ｓ
ｌ）で構成される加工定義部（３０）の動作について説
明する。

ステップ［Ｓｌ）に示す様に、先ずオペレータによって
第５図（ａｌ　に示す切り残しを指定したいビームオフ
要素（２００１がマウス等によって指示される。

次にステップ（Ｓｌ）に示す様に、ＮＣデータを生成す
る際に、その要素がミクロジヨイント幅指定であること
が分かる様に、指定されたビームオフ要素＋２００１　
に切り残し属性を付加する。

次に、第２図に示すステップ（３５１〜ステツプ（Ｓ１
５１　で構成されるＮＣデータ生成部（４０）の動作に
ついて説明する。

上記ステップ（Ｓｌ）に続き、目的とするＮ　Ｃデータ
を生成する為に、加工対象ワークの材質、板厚等の加工
パラメータが、ステップ（Ｓ５）においてオペレータに
よって指定される０次にステップ（Ｓ６）に示す様に、
加工形状解析部（４０ａｌ　によって切り残し等の加工
属性が定義された加工形状が、形状データベース（２）
から−要素ずつ逐次読み出される０次にステップ（Ｓ７
）において、上記読み出された形状要素に切り残し属性
が付加されていることが確認されれば、ステップ（Ｓ８
ａ）に示す様に、加工対象ワークの材質、板厚等の加工
パラメータを検索のキーワードとして、加工条件データ
ベース（５ａ）が検索され、最適なミクロジヨイント幅
（３００１が得られる。続いてステップ（Ｓ９）におい
て、ステップ（Ｓ８ａｌ　で得られた距離が切り残され
る様に、ビームオフする座標が計算され、切り残し属性
の付加されていたビームオ）要素（２００１の終点座標
が更新される。次にステップ（３１０１において、連の
形状要素の始点、終点情報を基に加工形状が解析された
後ＮＣデータに変換され、ワークエリアであるＮＣデー
タバッファに出力される。なお、上記ＮＣデータバッフ
ァには、従来例同様数ブロック分を保持することが可能
なＦＩＦＯ方式のバッファが用いられている。次にステ
ップ（Ｓｉｌｌ　において、加工条件自動設定部（４０
ｃｌにより、上記ステップ（Ｓ５）で指定され、た加工
対象ワークの材質、板厚等の加工パラメータと、ＮＣデ
ータバッファ内に生成された加工ヘッドの移動軌跡に基
づき、加工条件データベース（５ａ）から最適な加工条
件が検索される。次にステップ（Ｓ１２１において、上
記ステップ＋ＳＩＯ＋で生成されたＮＣデータバッファ
内のＮＣデータに対して、上記ステップ（Ｓｉｌｌで得
られた加工条件が付加される。続いてステップ（Ｓ１３
１　において、上記処理によって加工条件が確定された
分のＮＣデータがＮＣデータバッファから取り出され、
加工条件骨ＮＣテーク（６）としてＮＣデータファイル
あるいは紙テープに出力される。最後に、ステップ（Ｓ
１４１において１次ブロックのＮＣデータ生成処理の為
、ＮＣデータバッファから不要になったブロックのデー
タが破棄される。

以後、上記ＮＣデータ生成部（４０）のステップ（Ｓ６
）〜（Ｓ１４１で示す処理は、加工対象の形状要素があ
る間繰り返され、ステップ＋Ｓ１５＋　において最終形
状要素が確認された時点で全ての処理を終了する。

なお、上記実施例ではレーザ加工機に用いるＮＣプログ
ラムの生成方法について説明したが、これに限定される
ものではなく、例えばワイヤ放電加工装置等の様に、加
工対象物から部材を切り出す際に、加工終了点に切り残
し部分を設ける様なもの全てに適用できることは言うま
でもない。

又、上記実施例では自動プログラミング装置を用いた場
合について説明したが、一般のＣＡＤ／ＣＡＭシステム
等ＮＣデータを生成するものであれば、上記実施例と同
様の効果を奏することは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上の様に、この発明によれば加工対象物に切り残し部
分が設定されている場合には、予め上記加工対象物の加
工パラメータに対応して設定されているミクロジヨイン
ト幅データを読み出し、該ミクロジヨイント幅データに
基づいて、上記加工対象物から切り出される部材の最適
な切り出し終了位置を決定したＮＣプログラムを生成す
る様にしたので１人手を介すこ、となく最適なミクロジ
ヨイント幅を自動的に設定できるものが得られるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるレーザ加工に用いる
ＮＣプログラムを自動的に生成する。レーザ加工機用自
動プログラミング装置のソフトウェア構成を示すブロッ
ク図、第２図はこの発明の一実施例によるミクロジヨイ
ント幅をＮＣプログ用いるＮＣプログラムを自動的に生
成する、レーザ加工機用自動プログラミング装置のソフ
トウェア構成を示すブロック図、第４図は従来のミクロ
５図はミクロジヨイント部分の具体例を示す図である。 図において、（！）ａｌは加工条件データベース、（３
ｏｂ）はミクロジヨイント指定部、（４０ｃｌは加工条
件自動設定部、＋４０ｄｌは切り残し距離自動設定部で
ある。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工対象物の材質、板厚等の加工パラメータに対応させ
   、上記加工対象物から切り出される部材の加工終了点に
   切り残し部分を設定する為のミクロジョイント幅データ
   を予め設定しておく段階と、加工対象物に切り残し部分
   が設定されているか否かを判定する段階と、切り残し部
   分が設定されている場合には、該加工対象物の加工パラ
   メータに対応させて、上記設定されたミクロジョイント
   幅データを読み出す段階と、該読み出されたミクロジョ
   イント幅データに基づき、上記部材の切り出し終了位置
   を決定したＮＣプログラムを生成する段階とからなるこ
   とを特徴とするＮＣプログラム生成方法。