JPH07129223A - 板金加工用自動プログラミングシステムにおける板取りデータ生成装置 - Google Patents
板金加工用自動プログラミングシステムにおける板取りデータ生成装置Info
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- JPH07129223A JPH07129223A JP5274360A JP27436093A JPH07129223A JP H07129223 A JPH07129223 A JP H07129223A JP 5274360 A JP5274360 A JP 5274360A JP 27436093 A JP27436093 A JP 27436093A JP H07129223 A JPH07129223 A JP H07129223A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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- Numerical Control (AREA)
- Punching Or Piercing (AREA)
Abstract
ペレータの意志を考慮して製品の配置位置を適正位置に
自動設定することにある。 【構成】 製品データと加工データとを入力するデータ
入力部と、マンマシンインタフェース部によりモード指
定され、ダイレクト配置モードと隣接配置モードの何れ
のモードを択一設定するモード設定部7を設け、ダイレ
クト配置モード時にはダイレクト配置処理部9によりデ
ータ入力部1が入力した製品データと加工データとを取
り込みマンマシンインタフェース部eにより指定された
素材上の位置に製品を配置する板取りデータを生成し、
隣接配置モード時には隣接配置処理部9によりデータ入
力部1が入力した製品データと加工データとを取り込み
マンマシンインタフェース部5により指定された素材上
の位置に基づき製品を当該指定位置に最も近い位置にて
配置可能な素材上の隅領域を検索して当該隅領域に製品
を配置する板取りデータを生成する。
Description
ス加工装置などによる板金加工用の自動プログラミング
システムにおける板取りデータ生成装置に関し、特に自
動ネスティング機能を有する板取りデータ生成装置に関
するものである。
ムとして、レーザ加工装置、プレス加工装置などにより
一枚の素材より複数個の製品を切り抜く板金加工におい
て、各製品の素材上の配置位置を設定する板取りデータ
生成装置を含んでいるものが既に知られている。
モードであるダイレクト配置モードと、オートモードで
ある自動ネスティングモードとを有し、オペレータによ
りその何れかのモードが択一的に選択設定されて板取り
デ−タを生成する。
ダイレクト配置モード時には、マウスなどのポインティ
ングデバイス、キーボードなどのマンマシンインタフェ
ース部により指定された素材上の位置に製品を配置する
板取りデータを生成することが行われる。これに対し自
動ネスティングモード時には、素材上の製品の配置位置
が素材よりはみ出したり、製品同士が重なり合うことが
なく、歩留まりがよいように自動設定してこの自動設定
による板取りデータを生成する。
においては、オペレータの意志通りに製品の配置位置が
決定されるが、その反面、素材上の製品の配置位置が素
材よりはみ出さないか、製品同士が重なり合うことがな
いかなどの判断をすべてオペレータが計算、実際の配置
位置を目視確認するなどして行わなければならず、オペ
レータに対する負担が大きい。
て自動的に製品の配置位置が決定されるから、ダイレク
ト配置モードにおける如き問題を生じることはない。し
かしこの配置位置の決定は、製品形状をすべて矩形と見
なし、予め定義された一定のネスティングロジックに従
って行われるため、場合によってはダイレクト配置モー
ドによる手動配置より歩留まりが悪かったり、配置の仕
方が実加工にそぐわないことが生じることがある。
於ける上述の如き問題点に着目してなされたものであ
り、ダイレクト配置モードと自動ネスティングモードの
双方の長所を活かし、オペレータに大きい負担を掛ける
ことなくオペレータの意志を考慮して製品の配置位置を
適正位置に自動設定することができる板金加工用自動プ
ログラミングシステムにおける板取りデータ生成装置を
提供することを目的としている。
明によれば、一枚の素材より複数個の製品を切り抜く板
金加工において各製品の素材上の配置位置を設定する板
金加工用自動プログラミングシステムにおける板取りデ
ータ生成装置において、製品データと加工データとを入
力するデータ入力部と、マンマシンインタフェース部に
よりモード指定され、ダイレクト配置モードと隣接配置
モードの何れのモードを択一設定するモード設定部と、
ダイレクト配置モード時に動作しデータ入力部が入力し
た製品データと加工データとを取り込みマンマシンイン
タフェース部により指定された素材上の位置に製品を配
置する板取りデータを生成するダイレクト配置処理部
と、隣接配置モード時に動作しデータ入力部が入力した
製品データと加工データとを取り込みマンマシンインタ
フェース部により指定された素材上の位置に基づき製品
を当該指定位置に最も近い位置にて配置可能な素材上の
隅領域を検索して当該隅領域に製品を配置する板取りデ
ータを生成する隣接配置処理部とを有していることを特
徴とする板取りデータ生成装置によって達成される。
は隣接配置処理部が動作し、隣接配置処理部データは、
入力部が入力した製品データと加工データとを取り込ん
で、マンマシンインタフェース部により指定された素材
上の位置に基づき製品を当該指定位置に最も近い位置に
て配置可能な素材上の隅領域を検索し、当該隅領域に製
品を配置する板取りデータを生成する。
説明する。
ラミングシステムにおける板取りデータ生成装置の一実
施例を示している。この板取りデータ生成装置は、デー
タ入力部1と、製品データ、加工データを記憶したメモ
リ部3と、ポインティングデバイス、キーボードなどに
よるマンマシンインタフェース部5と、モード設定部7
と、ダイレクト配置処理部9と、隣接配置処理部11
と、CRTなどによる表示装置13とを含んでいる。
タと加工データとを入力する。
ース部5によりモード指定され、その指定に応じてダイ
レクト配置モードと隣接配置モードの何れのモードを択
一設定する。
置モード時に動作し、データ入力部1が入力した製品デ
ータと加工データとを取り込み、オペレータ操作によっ
てマンマシンインタフェース部5により指定された素材
上の位置に製品をそのまま配置する板取りデータを生成
する。
に動作し、データ入力部1が入力した製品データと加工
データとを取り込み、オペレータ操作によってマンマシ
ンインタフェース部5により指定された素材上の位置、
即ちオペレータ指定の位置に基づき、製品をこのオペレ
ータ指定位置に最も近い位置にて配置可能な素材上の隅
領域(隣接配置候補頂点)を検索し、この条件に従って
検索された隅領域に製品を配置する板取りデータを生成
する。
その製品形状を完全に含む最小矩形(干渉外形)とす
る。これは、板金加工の場合、展開された製品形状のほ
とんどが矩形と見なしてよい形状であるからである。
している。図2(a)〜(d)の各々において、斜線部
分が製品形状であり、破線による矩形が干渉外形であ
る。なお、図2(d)はレーザ加工による例を示してい
る。
えられる基本パターンは図3(a)〜(d)に示されて
いる。図3(a)〜(d)において、符号Aは既配置の
製品配置位置を、符号Bは新規配置の製品配置を各々示
している。
による製品の隣接配置処理手順例を示している。図4
(a)〜(d)において、符号Wは矩形の定尺材よりな
る素材を示しており、またこの各図において隅部
は”「”により示されている。この隅には、新規に製品
を配置可能な領域より見て凹形の隅部と凸形の隅部(頂
点)とがあり、隣接配置処理部11はこの全てを認識し
ている。
においては、図4(a)に示されている如く、素材Wの
四隅に”「”で示す4個の隅部が存在し、これは製品非
配置領域、即ち新規に製品を配置可能な領域より見てす
べて凹形の隅部であり、この隅部は製品を配置可能な隅
部とされる。これは図3(a)に示されているパターン
に相当する。
れている如く、製品の配置位置は素材Wの4個の隅部の
うち、オペレータによる指定位置に最も近い位置にある
隅部に自動的にシフトされる。素材Wに製品が配置され
ると、凸形の隅部が生じ、場所および凹、凸頂点を算出
する。これにより図3(a)に示されているパターンの
各頂点が解る。
注目することにより、図3(b)〜(d)に示されてい
るパターンの頂点を算出する。なお、この頂点算出では
製品配置の大きさにより頂点が判明されないものも生じ
る可能性がある。
ペレータによる指定位置より最も近い位置にある頂点
(隅部)を求め、この頂点による隅領域に製品の配置位
置を設定する。
わせを示している。図5と図6より配置候補頂点が凸の
場合はすべて配置不可になり、配置候補頂点が凹の場合
は向き(〜)が相互に一致していれば、配置可とな
ることが解る。
ベクトル計算が用いられる。図7(a)に示されている
如く、配置可能領域は、たとえば反時計廻り方向のベク
トルにより郭定され、このベクトルの向きで見て左側が
配置可能領域とされる。
配置する製品および配置済みの製品はたとえば時計廻り
方向のベクトルにより郭定され、このベクトルの向きで
見て右側が配置可能領域とされる。
域とが識別される。
る矩形の配置可能領域wに対して図8(b)に示されて
いる製品gを配置すると、配置可能領域wは図8(c)
に示されている如く、変化する。
を示している。先ず表示装置13に配置可能な製品を一
覧表示する。オペレータはマンマシンインタフェース部
5により配置しようとする製品を選択する。この選択が
行われると、配置しようとする製品に関する製品寸
法、、加工データなどのデータをメモリ3より呼び出す
(ステップ1)。
接配置モードの二つのモードがあり、マンマシンインタ
フェース部5によるオペレータ指示に従ってモード設定
部7が何れのモードを択一設定する(ステップ2)。こ
のモード選択は各配置モード実行時においてもキー割込
により割込処理される。
置モードのいずれか一方の配置モードによるオペレート
が実行されているときも、オペレータの意志により他方
の配置モードに自由に変更することが可能である。
を行ったのちに、手動配置および手動による製品の移
動、複写を行うことができる。
と、ダイレクト配置処理部9が動作し、オペレータ操作
によってマンマシンインタフェース部5により指定され
た素材上の位置に製品をそのまま配置する板取りデータ
を生成する(ステップ3)。このダイレクト配置モード
の動作は従来のものと同一であってよい。
配置処理部11が動作し、オペレータ操作によってマン
マシンインタフェース部5により指定された素材上の位
置、即ちオペレータ指定の位置に基づき、製品をこのオ
ペレータ指定位置に最も近い位置にて配置可能な素材上
の隅領域を検索し、この条件に従って検索された隅領域
に製品を配置する板取りデータを生成する(ステップ
4)。
示装置13には干渉外形と共に実際の製品形状が、表示
色、描画線種の違いなどにより干渉外形とは識別可能に
表示される。これによりオペレータは表示装置13の画
面表示を見ながらビシュアルな環境下にて作業すること
ができる。
了のキー入力を監視し(ステップ5、6)、処理の中断
が選択されると、配置処理を終了し、これに対し処理の
完了が選択されると、その製品の配置を完了し、次に配
置する製品の選択およびデータ呼出のためにステップ1
に戻る。
ド判定およびその後の配置処理ステップ(ステップ3あ
るいは4)を繰り返す。
ている。この隣接配置処理フローにおいては、先ず、コ
モンテーブルの初期化、製品配置可能領域の初期登録を
行い(ステップ10)、配置済み製品の位置を配置済み
製品数だけ取得し(ステップ20)、製品配置可能領域
を更新する。
3に画面表示され、オペレータはマウスなどを使用して
新たに配置する製品の配置位置を画面上で指定する。こ
の指定が完了すると、隣接配置候補頂点を演算/決定し
(ステップ30)、これに基づいて製品を仮配置する
(ステップ40)。この仮配置の位置は表示装置13に
画面表示される。
た製品の仮配置位置を目視により確認する(ステップ5
0)。この仮配置位置でよければ、OK操作により製品
の配置位置が本決定され、配置可能領域が更新される
(ステップ60)。これに対しこの仮配置位置でよくな
い場合はNG操作により仮配置位置の設定がキャンセル
され、仮配置位置の表示が消去される(ステップ7
0)。
ーチンを示している。この演算/決定ルーチンにおいて
は、初期処理(ステップ100)後、全凹頂点について
凹頂点座標とその方向を取得し(ステップ110)、こ
れに基づいて配置製品より配置可能な頂点を選択し(ス
テップ120)、2点間の距離を算出する(ステップ1
30)。
クトルを取得し(ステップ140)、そして全ベクトル
(凹+凸の頂点数)についてベクトルを取得し(ステッ
プ150)、2つのベクトルの交点を求め(ステップ1
60)、2点間の距離を算出する(ステップ170)。
(ステップ180)、ベクトルの交点を求め、この交点
をチェックし(ステップ190)、配置製品より配置可
能な頂点を求め(ステップ200)、2点間の距離を算
出する(ステップ210)。次に製品の隣接配置処理に
おけるデータ構造について説明する。
提条件は、 1.配置の最大域は反時計廻り方向のベクトルを設定 2.配置済の製品については時計廻り方向のベクトルを
設定 3.配置可能な領域はベクトル進行方向左側となる とする。
に示されている如く、ベクトルが左曲がりに交差するこ
と、図12(b)、(c)に示されている如く、二つの
ベクトルの距離が配置する製品の幅x、yを超えないこ
と、即ちベクトルが配置製品と接していることの何れか
と、配置可能な点が他の製品に含まれないこととする。
より説明する。
外枠のベクトルをコモンに格納する。
4参照)。
iXY(1、1)に格納 b ←方向ベクトルのY座標値 LSHiXY(1、
2)に格納 c ↓方向ベクトルのX座標値 LSHiXY(1、
3)に格納 d →方向ベクトルのY座標値 LSHiXY(1、
4)に格納 e ↑方向ベクトルのX座標値 LSHiXY(i、
1)に格納 f ←方向ベクトルのY座標値 LSHixY(i、
2)に格納 g ↓方向ベクトルのX座標値 LSHixY(i、
3)に格納 h →方向ベクトルのY座標値 LSHixY(i、
4)に格納 ただし、i≧2(配置済み製品の数) 上記ベクトルの成分格納時にiSHiDXにはインデッ
クスを格納する(図14参照)。
ートし、このソート時にiSHiDXも同時に入れ替え
を行う。ソートの結果、LSHiXYとiSHiDXは
図15に示されているようになる。iSHiDXの各値
は、LSHiXYの各座標値がどの製品の成分であるか
を示すインデックスとなる。
る。格納の方法は、図16に示されている如く、iを縦
方向のイデックス、jを横方向のインデックスとする
と、下記の式が成立する。
ていれば、iSHMiXをインデックスにしてLSHi
XYを参照する。
iSHiDX、iSHMiXをインデックスにしてLE
HiXYを参照する。
トルを消去する。
済み製品とする。この例の場合、A2 、はすでに配置処
理には使用されない製品とし、この製品A2 の各成分を
消去する。ただし、実際にデータを消去するのではな
く、図18に示されている如く、iSHMiXの値を負
にすることによって有効または無効の区分をする。
条件のチェックを行う。
の検索を行う。検索を行うパターンとして次に示す4パ
ターンがある。
(a))の配置位置 LSHiXY(x,1)とLSHiXY(x,2)の組
合せ ↓方向の左上部コーナ(図19(b))の配置位置 LSHiXY(x,2)とLSHiXY(x,3)の組
合せ →方向の左下部コーナ(図19(c))の配置位置 LSHiXY(x,3)とLSHiXY(x,4)の組
合せ ↑方向の右下部のコーナの配置位置 LSHiXY(x,4)とLSHiXY(x,1)の組
合せ 図20に示された配置製品を例にとって上述ののコー
ナの検索方法を説明する。
HiXY(x,1)をサーチし、配置製品のfの座標値
をキーとして、LSHiXY(x,2)をサーチする。
この処理を配置条件を満たすまで繰り返す。
い、最短の配置位置を探す。
1、図22参照)。
上座標値は、製品1について見ると、
件を満たしているかのチェックを行う。この配置条件
は、 左向きに2つの製品のベクトルが交差 配置製品が2つの製品に接すること 配置点が他の製品に含まれないこと である。
基本的具体例を説明する。なお、この具体例では、説明
を簡素化するために、桟幅は0とする。
0mm )Wに、干渉形状が400 ×600mm の製品P1 と、干
渉形状が400 ×200mm の製品P2 と、干渉形状が400 ×
800mm の製品P3 とが既に配置された状態を示してい
る。
点であり、同図においては、隣接配
存在するが、これからは配置しようとする製品の大きさ
(干渉形状の縦横寸法)によっては、隣接配置候補頂点
として取り扱われないものも存在する。この実例が図2
4〜図26に示されている。
配置しようとする製品の干渉形状の大きさを、(b)は
配置しようとする製品の大きさに応じて隣接配置候補頂
点となる頂点のリストを各々示している。なお、図24
(b)において、〇印は実際に隣接配置候補頂点となる
頂点、×は実際の隣接配置候補頂点にはならない頂点で
ある。
は、実際に素材の大きさの枠内に実際の寸法の製品を配
置しておき、配置しようとする製品を枠内でずらしてみ
て、引っかかるか否かに等しい。このとき、製品は重な
ってもよいものとする。この理由は、図27に例示され
ている如く、製品を含む干渉形状(矩形)は重なって
も、実際の製品は重ならない場合があるからである。
は、「干渉の可能性があります」の如きワーニングメッ
セージを画面表示し、オペレータに目視確認させる。
おけるか否かに拘らず、仮配置された製品の配置位置の
適否を、画面表示を見ながら判断できる。また計算上で
は配置不可能な場所でも、物理的に配置可能な場合があ
ることを考慮している。
域はBの領域に含まれ、Bの領域はCに含まれる。従っ
て、配置する製品は図29に示された表のいずれかに当
てはまり、各ケースについてメッセージを画面表示す
る。ケース1の場合は、「配置はよろしいですか?」と
言うメッセージを、ケース2の場合は、「耳切り、デッ
ドゾーンに干渉しますが、よろしいですか?」と言うワ
ーニングメッセージを、ケース3の場合は、「製品が材
料より少し逸脱しますが、よろしいですか?」と言うワ
ーニングメッセージを、ケース4の場合は、「製品が材
料より大幅に逸脱しました」と言うエラーメッセージを
各々画面表示する。またこの他に、配置済みの製品と重
なる場合には、上述の如く、「干渉の可能性がありま
す」の如きワーニングメッセージを画面表示が、ケース
1、2、3、4と重複する場合は、ケース1、2、3、
4のメッセージが優先する。
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
による板金加工用自動プログラミングシステムにおける
板取りデータ生成装置によれば、隣接配置モード時には
隣接配置処理部が動作し、隣接配置処理部データは、入
力部が入力した製品データと加工データとを取り込ん
で、マンマシンインタフェース部により指定された素材
上の位置に基づき製品を当該指定位置に最も近い位置に
て配置可能な素材上の隅領域を検索し、当該隅領域に製
品を配置する板取りデータを生成するから、オペレータ
に大きい負担を掛けることなくオペレータの意志を考慮
して製品の配置位置が適正位置に自動設定される。
ステムにおける板取りデータ生成装置の一実施例を示す
ブロック線図である。
である。
パターンを示す説明図である。
隣接配置処理手順例を示す説明図である。
る。
る。
る製品および配置済みの製品の領域わを郭定するベクト
ルを示す説明図である。
を示す説明図である。
すフローチャートである。
ートである。
すフローチャートである。
する説明図である。
図である。
マップ図である。
マップ図である。
マップ図である。
マップ図である。
マップ図である。
材の一例を示す説明図である。
大きさを示す説明図、(b)は配置しようとする製品の
大きさに応じて隣接配置候補頂点となる頂点のリストを
示す説明図である。
大きさを示す説明図、(b)は配置しようとする製品の
大きさに応じて隣接配置候補頂点となる頂点のリストを
示す説明図である。
大きさを示す説明図、(b)は配置しようとする製品の
大きさに応じて隣接配置候補頂点となる頂点のリストを
示す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 一枚の素材より複数個の製品を切り抜く
板金加工において各製品の素材上の配置位置を設定する
板金加工用自動プログラミングシステムにおける板取り
データ生成装置において、 製品データと加工データとを入力するデータ入力部と、 マンマシンインタフェース部によりモード指定され、ダ
イレクト配置モードと隣接配置モードの何れのモードを
択一設定するモード設定部と、 ダイレクト配置モード時に動作し、データ入力部が入力
した製品データと加工データとを取り込み、マンマシン
インタフェース部により指定された素材上の位置に製品
を配置する板取りデータを生成するダイレクト配置処理
部と、 隣接配置モード時に動作し、データ入力部が入力した製
品データと加工データとを取り込み、マンマシンインタ
フェース部により指定された素材上の位置に基づき製品
を当該指定位置に最も近い位置にて配置可能な素材上の
隅領域を検索し、当該隅領域に製品を配置する板取りデ
ータを生成する隣接配置処理部と、 を有していることを特徴とする板金加工用自動プログラ
ミングシステムにおける板取りデータ生成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27436093A JP3593353B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 板金加工用自動プログラミングシステムにおける板取りデータ生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27436093A JP3593353B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 板金加工用自動プログラミングシステムにおける板取りデータ生成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07129223A true JPH07129223A (ja) | 1995-05-19 |
JP3593353B2 JP3593353B2 (ja) | 2004-11-24 |
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ID=17540578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27436093A Expired - Fee Related JP3593353B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 板金加工用自動プログラミングシステムにおける板取りデータ生成装置 |
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-
1993
- 1993-11-02 JP JP27436093A patent/JP3593353B2/ja not_active Expired - Fee Related
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