JPH09285886A - 板材切断加工用の自動プログラミング装置 - Google Patents

板材切断加工用の自動プログラミング装置

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JPH09285886A
JPH09285886A JP8102959A JP10295996A JPH09285886A JP H09285886 A JPH09285886 A JP H09285886A JP 8102959 A JP8102959 A JP 8102959A JP 10295996 A JP10295996 A JP 10295996A JP H09285886 A JPH09285886 A JP H09285886A
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Hiroaki Shibata
裕章 柴田
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    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通線切断において、切断過程での熱歪みに
よる製品の寸法精度の低下を極力抑えること。 【解決手段】 各製品形状を定義した図形データを入力
し、複数の製品が各々一枚の板材上で互いに隣接配置さ
れて相隣接する製品の外郭辺を一つの切断線により与
え、共通線切断が行われるように複合図形データを作成
する複合図形データ作成部1と、該作成部1により作成
された複合図形データにより定義された複合図形におい
て互いに角度をなす複数の外郭辺が残るように一番最初
の切断経路を複合図形の外周切断経路とし、残された外
郭辺の切断が最後に行われると云う条件で各図形データ
による製品が一つずつ板材より切り離されるよう共通線
切断を含んで以降の切断経路を設定し、全体の切断経路
を定義する切断経路データを加工装置用工具経路データ
として生成する切断経路データ生成部3とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工機など
の切断装置におけるNCプログラムデータを作成する自
動プログラミング装置に関し、特に一枚の板材より複数
個の製品を切り抜き切断する切断加工のための工具経路
データを作成する板材切断加工用の自動プログラミング
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザ加工機などのNC切断装置を用い
て板材より所定形状の製品を切り抜き切断する切断加工
における工具経路データは、NCプログラムデータ(N
Cデータ)として、通常、CAD/CAM装置、自動プ
ログラミング装置により自動作成される。
【0003】図7はレーザ加工機用のCAD/CAM装
置を示している。CAD/CAM装置は、入力された各
種データをもとに製品の形状を定義した図形データを作
成し、切断方向や切断条件を解析して切断情報などを生
成するCPU51と、入力された各種データを記憶する
メモリ52と、切断情報や画面の表示内容などの印刷を
行うプリンタ53と、定義済みの図形データや切断経
路、切断条件、入力要求メッセージなどを画面に表示す
るCRT54と、形状データや切断条件などの各種デー
タを入力するキーボード55と、CRT54に表示され
る図形やメニューの選択を行うポインティングデバイス
としてのマウス56と、定義済みの図形データを記憶す
るための補助記憶媒体装置57と、作成した図形データ
による図形などを用紙上に出力するプロッタ58とを有
し、これらはすべてバス59により接続されている。
【0004】一枚の板材より複数個の製品を切り抜き切
断する板材切断加工においては、特開平5−19831
号公報に示されているように、切断距離を短くするため
や材料の配置歩留まり率を上げるために、複数個の製品
が各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接する
製品の外郭辺を一つの切断線により与え、切断線の両側
を互いに隣接する二つの製品の外郭辺とするように切断
する、共通線切断を行う場合がある。
【0005】つぎに、上述のようなCAD/CAM装置
を使用して、実際に共通線切断を含む切断情報(工具経
路データ)を作成する従来の手法について示す。
【0006】まず、図8(a)に示すように切断する製
品の形状を定義する図形データをCAD機能などで作成
するか、あるいは予め登録しておき、それら図形データ
によって複数の製品形状を示す図形を、図8(b)に示
されているように、CRT54の画面に表示させ、マウ
ス56などを使って手動操作あるいは自動で、時には画
面上の図形表示を回転させながら適切な位置に移動配置
する。
【0007】つぎに、自動あるいは手動操作によりCR
T54の画面表示において隣り合っている二つの図形の
辺(外郭辺)を指定することにより、図8(c)に示さ
れているように共通線切断を行う部分Ccを設定する。
【0008】その後、切断情報(工具経路データ)を作
成する段階において、先に指定した共通線切断する部分
Ccに対しては1度のみしか切断を行わないように、自
動または手動で判断しながら切断情報を作成する。
【0009】また、共通線切断を行う板材切断加工の切
断情報を作成するCAD/CAM装置としては、上述の
ように画面上に製品図形を表示させてから共通線部分を
隣接させるように手動や自動で配置し直すもの以外に、
ネスティング機能のように、図形を自動配置する機能の
中に、共通線部分を自動的に設定する機能を内蔵させ、
図形を配置すると同時に共通線部分を自動的に隣接させ
るものが考えられる。また、図形(製品)の配置につい
ては、図9(a)に示されているように、2個ずつ製品
を共通線切断できるように並べたペアリング配置や、図
9(b)に示されているように、3個以上の製品を複数
個の共通線切断によって切り出せるように一列に並べた
ライン配置などがある。
【0010】共通線切断のために一枚の板材上で製品を
配置する場合の配置位置は、図8(a)に示されている
ように、本来別々に切断する製品を、相隣接する外郭辺
同士を重ね合わせることにより、ワンパス切断で、その
両方の製品の外郭辺を切り出すことが目的であるから、
図8(c)に示されているように外郭辺同士が重なる位
置に製品を配置することが行われ、そして、重なってい
る二つの外郭辺について1回だけ切断が行われるように
工具経路が自動的に設定することが行われる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来の共通線切断にお
いては、工具経路は、一筆書きやエアーカットパス長の
短縮を最重要視して設定されており、このため、図8
(c)に示す様な形状の外周部分を切断する場合には、
図10(a)に示されているように、A→B→C→D→
A→F→E→Dの順に連続して切断する経路、あるいは
A→D→C→B→A→F→E→Dの順に連続して切断す
る経路に設定される。
【0012】この場合、いずれの工具経路によっても、
図10(a)の左側の製品部分が先に切り落とされ、そ
の後に右側の製品部分が切断されることになる。右側の
製品の残りの辺をA→F→E→Dの順に切断していく際
に、既に左側の製品ABCDが切断済みであるため、切
断点がE点に近づいて行くときに熱歪みにより、A点が
図の左側へ、F点が図の下側へと変形しようとすること
をを阻止することができず、これに起因して切断寸法精
度が低下すると云う問題がある。すなわち、左側の製品
ABCDが切断済みで切り落ちているため、右側の製品
の辺D−Aの左方向への変位を阻止する力が働かず、右
側の製品が左方向に変形して切断後の寸法精度が保たれ
ないことが生じる。
【0013】図9(b)に示されている形状の外周部分
を切断する場合も、従来は、図10(b)に示されてい
るように、L→C、K→D、J→E、I→Fのそれぞれ
の共通線部分を切断後に、A→B→C→D→E→F→G
→H→I→J→K→L→Aの順に連続して切断するなど
の工具経路が設定され、これについてもG→Hの辺を切
断する際に、左側の各製品部分が、それぞれI−J、J
−K、K−Lの1辺ずつのみが切り残って接続されてい
るだけの状態であるため、熱歪みによりF−Gの辺が図
の上方に、F−Iの辺が図の左方向に変位させる力が発
生するのに対して、F−G、F−Iには切断幅分の間隙
が存在するため、その変形を阻止することができず、製
品の寸法精度が保たれない。
【0014】また、レーザ加工機などで板材切断する場
合、レーザビーム径により切断幅が必ず存在するため、
共通線切断する製品同士をそのままの寸法で図8(c)
に示されているように、外郭辺同士を重ねて配置する
と、切断方向によって、右側または左側、あるいは左右
両方の製品の横寸法が小さくなってしまうという問題が
ある。
【0015】具体的には、図11(a)に示す形状を、
A→B→C→Dの順で切断する際、切断幅がTcに示す
寸法であれば、その半分の寸法Tc/2によるオフセッ
ト指令だけ外側、つまり進行方向の左側の位置である点
線で示す軌跡の上を加工ヘッドが通過するよう切断経路
データを作成し、その後のD→Aの切断のために、図1
1(b)にて点線で示されているように、進行方向の左
側に切断幅の半分Tc/2だけオフセットされた位置を
通過するように、あるいはD点とA点とを結ぶ線分上を
通過するように、切断経路データを設定している。
【0016】このため、前者の場合には図にて右側の製
品の横寸法が切断幅分だけ小さくなってしまい、後者の
場合には左右両方の製品がそれぞれ切断幅の半分の寸法
分だけ小さくなってしまうと云う問題が生じる。
【0017】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、共通線切断において、切断過程で
の熱歪みによる製品の寸法精度の低下を極力抑え、また
切断幅に起因して製品寸法が小さくなることを回避する
適正な切断経路データを的確に作成する板材切断加工用
の自動プログラミング装置を得ることを目的としてい
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による板材切断加工用の自動プログラミ
ング装置は、一枚の板材より複数個の製品を切り抜き切
断する板材切断加工における自動プログラミング装置に
おいて、各製品の形状を定義した図形データを入力し、
複数個の製品が各々一枚の板材上で互いに隣接配置され
て相隣接する製品の外郭辺を一つの切断線により与え、
共通線切断が行われるように前記図形データを複合した
複合図形データを作成する複合図形データ作成部と、前
記複合図形データ作成部により作成された複合図形デー
タを入力し、複合図形データにより定義された複合図形
において互いに角度をなす複数個の外郭辺が残るように
一番最初の切断経路を複合図形の外周切断経路とし、そ
の残された外郭辺の切断が最後に行われると云う条件を
満たして各図形データによる製品が一つずつ前記板材よ
り切り離されるよう共通線切断を含んで以降の切断経路
を設定し、全体の切断経路を定義する切断経路データを
加工装置用工具経路データとして生成する切断経路デー
タ生成部とを有しているものである。
【0019】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、複合図形データ作成部が、各製品
の形状を定義した図形データを入力し、複数個の製品が
各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接する製
品の外郭辺を一つの切断線により与え、共通線切断が行
われるように図形データを複合した複合図形データを作
成し、切断経路データ生成部が、複合図形データ作成部
により作成された複合図形データを入力し、複合図形デ
ータにより定義された複合図形において互いに角度をな
す複数個の外郭辺が残るように一番最初の切断経路を複
合図形の外周切断経路とし、その残された外郭辺の切断
が最後に行われると云う条件を満たして各図形データに
よる製品が一つずつ前記板材より切り離されるよう共通
線切断を含んで以降の切断経路を設定し、全体の切断経
路を定義する切断経路データを加工装置用工具経路デー
タとして生成する。この切断経路データによる製品切断
においては、互いに角度をなす複数個の外郭辺をもって
板材に繋ながっている製品部分が、その製品部分の切断
以前に切断される製品の熱歪みによる変形を阻止するよ
うに作用し、切断過程の製品の熱変形が抑制される。
【0020】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、前記切断経路データ生成部
は、前記一番最初の切断経路の終点を、それ以降の共通
線切断の切断経路との交点を避けて設定し、最後に行わ
れる残された外郭辺の切断の開始位置を前記交点以外の
位置に設定するものである。
【0021】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、切断経路データ生成部は、一番最
初の切断経路の終点を、それ以降の共通線切断の切断経
路との交点を避けて設定し、最後に行われる残された外
郭辺の切断の開始位置を前記交点以外の位置に設定す
る。この切断経路データによる製品切断においては、最
後に行われる残された外郭辺の切断の開始位置は共通線
切断の切断経路より離れた位置になり、この切断開始が
共通線切断により既に板材より切り離された製品と干渉
することなく行われる。
【0022】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、前記切断経路データ生成部
は、前記以降の切断経路を共通線切断の切断線とし、共
通線切断の切断線が複数個存在する場合には前記残され
た外郭辺より最も遠ざかった位置にある共通線切断の切
断線を2回目の切断経路とし、これより前記残された外
郭辺に近づく位置にある共通線切断の切断線を順次それ
より以降の切断経路に設定するものである。
【0023】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、上述の自動プログラミング装置に
おける切断経路の設定順序が、より一層詳細に特定され
ており、この自動プログラミング装置によって作成され
た切断経路データによる製品切断においては、互いに角
度をなす複数個の外郭辺をもって板材に繋ながっている
製品部分が、その製品部分の切断以前に切断される製品
の熱歪みによる変形を阻止するように作用し、切断過程
の製品の熱変形が抑制される。
【0024】また上述の目的を達成するために、この発
明による板材切断加工用の自動プログラミング装置は、
一枚の板材より複数個の製品を切り抜き切断する板材切
断加工における自動プログラミング装置において、各製
品の形状を定義した図形データを入力し、複数個の製品
が各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接する
製品の外郭辺間に切断加工幅に相当する桟幅を与えて一
つの切断線により共通線切断が行われるように前記図形
データを配置した図形配置データを作成する図形配置デ
ータ作成部と、前記図形配置データ作成部により作成さ
れた図形配置データを入力し、図形配置データにより定
義された各製品が一つずつ前記板材より切り離されるよ
う切断経路を設定し、共通線切断の切断経路については
前記桟幅をおいて相隣接する2つの辺のうち片方の辺の
位置データを参照して設定し、全体の切断経路を定義す
る切断経路データを加工装置用工具経路データとして生
成する切断経路データ生成部とを有しているものであ
る。
【0025】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、図形配置データ作成部は、各製品
の形状を定義した図形データを入力し、複数個の製品が
各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接する製
品の外郭辺間に切断加工幅に相当する桟幅を与えて一つ
の切断線により共通線切断が行われるように図形データ
を配置した図形配置データを作成し、切断経路データ生
成部は、図形配置データ作成部により作成された図形配
置データを入力し、図形配置データにより定義された各
製品が一つずつ前記板材より切り離されるよう切断経路
を設定し、共通線切断の切断経路については前記桟幅を
おいて相隣接する2つの辺のうち片方の辺の位置データ
を参照して設定し、全体の切断経路を定義する切断経路
データを加工装置用工具経路データとして生成する。こ
の切断経路データによる製品切断においては、桟幅(切
断取り代)が設定されることで、切断幅の影響により製
品寸法が小さくなることが回避される。
【0026】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、前記切断経路データ生成部
は、切断加工の進行方向に応じて設定された工具径オフ
セット方向に応じて共通線切断の切断経路における位置
データ参照対象の辺を自動設定するものである。
【0027】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、切断経路データ生成部は切断加工
の進行方向に応じて設定された工具径オフセット方向に
応じて共通線切断の切断経路における位置データ参照対
象の辺を自動設定する。
【0028】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、CAD装置と接続され、C
AD装置より各製品の形状を定義した図形データを入力
するものである。
【0029】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、CAD装置より各製品の形状を定
義した図形データが与えられ、CAD/CAMシステム
を構築できる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。
【0031】(実施の形態1)図1はこの発明による板
材切断加工用の自動プログラミング装置の実施の形態1
を示している。この自動プログラミング装置は、一枚の
板材より複数個の製品を切り抜き切断する板材切断加工
のためのNCプログラムを自動作成するものであり、汎
用あるいは専用のマイクロコンピュータにより構成さ
れ、複合図形データ作成部1と、切断経路データ生成部
3とを有している。
【0032】複合図形データ作成部1は、各製品の形状
を定義した図形データを入力し、複数個の製品が各々一
枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接する製品の外
郭辺を一つの切断線により与え、共通線切断が行われる
ように、図8に例示されているような図形データを複合
した複合図形データを作成する。
【0033】複合図形データ作成部1は、CAD装置5
を接続され、CAD装置5より各製品の形状を定義した
図形データが与えられる。
【0034】切断経路データ生成部3は、複合図形デー
タ作成部1により作成された複合図形データを入力し、
複合図形データにより定義された複合図形において互い
に角度をなす複数個の外郭辺が残るように一番最初の切
断経路を複合図形の外周切断経路とし、その残された外
郭辺の切断が最後に行われると云う条件を満たして各図
形データによる製品が一つずつ前記板材より切り離され
るよう共通線切断を含んで以降の切断経路を設定し、全
体の切断経路を定義する切断経路データを加工装置用工
具経路データとして生成する。
【0035】また切断経路データ生成部3は、上述の設
定条件を満たした上で、一番最初の切断経路の終点を、
それ以降の共通線切断の切断経路との交点を避けて設定
し、最後に行われる残された外郭辺の切断の開始位置を
前記交点以外の位置に設定し、共通線切断の切断線が複
数個存在する場合には、残された外郭辺より最も遠ざか
った位置にある共通線切断の切断線を2回目の切断経路
とし、これより前記残された外郭辺に近づく位置にある
共通線切断の切断線を順次それより以降の切断経路に設
定する。
【0036】つぎに図2、図3を参照して上述の構成に
よる自動プログラミング装置による切断経路設定処理の
実例を説明する。まず、各製品の形状を定義した図形デ
ータを取り込み、その図形データによる製品図形を手動
または自動で共通線切断する位置に配置し、図形データ
を複合した複合図形データを作成する(ステップS10
1)。
【0037】つぎに、複合図形データにより定義された
複合図形において、一番最初の切断経路、即ち1回目の
外周切断経路を設定する(ステップS102)。この1
回目の外周切断経路については、互いに角度をなす複数
個の外郭辺が残るように経路設定する。図3に示されて
いるような共通線切断のための複合図形の場合には、C
点から切断を開始してC→D→E→F→Aの順に切断
し、この一番最初の切断経路の終点が、それ以降の共通
線切断の切断経路との交点(この場合、A点)位置にな
らないよう、A点からG点の方向にわずかに通過した位
置で1回目の切断を終了するように設定する。つまり図
3の実線で示す部分を切断するように設定する。
【0038】つぎに、1回目の切断において切り残しさ
れる辺について、互いに角度を成す複数の辺が残ってい
るかを判定する(ステップS103)。例えば、図3の
G点からG→B→C→D→E→F→Aの順で1回目切断
の切断経路を設定すると、1回目の切断において切り残
し辺はA−Gの辺のみになり、この場合には、NGと判
定し、ステップS102に戻る。これに対して前述のよ
うに、C点から切断を開始するようにすれば、1回目の
切断において、辺A−G、G−B、B−Cと云う3個、
つまり複数の辺が残っており、しかもその3辺が平行で
なく、互いに角度を有しているため、この場合にはOK
と判定する。
【0039】つぎに2回目の外周切断として、1回目切
断による切断済み位置で外周切断が開始され、しかも製
品が1個ずつ順次切り離しされるように切断経路を設定
する(ステップS104)。図3の例では、切断済みの
A点から始まり、D点まで切断するように切断経路を設
定する。これにより、図3の右側の製品1個を切り離す
切断経路が設定される。
【0040】つぎに、全ての製品の切断経路の設定が完
了したか否かを判別する(ステップS105)。まだ全
製品の切断経路の設定が完了していない場合には、ステ
ップS104に戻り、全ての製品の切断経路の設定が完
了するまで順次、3回目、4回目と、つぎの外周切断経
路を設定する。図3の例では、3回目の切断(最後の切
断)として、1回目切断で切断を終了した位置から開始
され、G→B→Cの順に通過する経路が設定される。こ
れにより左側の2個目の製品も切り離す切断経路が設定
され、全ての切断経路設定を完了する。
【0041】この切断経路設定処理において、1回目切
断を図3に示すC→D→E→F→A→Dの順にせずに、
A点からG点の方向にわずかに通過した位置まで切断し
て止める理由は、換言すれば、一番最初の切断経路の終
点を、それ以降の共通線切断の切断経路との交点を避け
て設定する理由は、右側の製品が先に切り離され、これ
が針山状ワークテーブル上で自重によって水平度を失っ
て傾き、つぎにA点から切断を開始する際に、加工機の
ヘッド部分にその製品が衝突する危険を防ぐためであ
る。
【0042】従って、衝突を回避するためにA点よりG
点の方向にわずかに通過する距離については、使用する
加工機によって異なるため、自由に設定できるものとす
る。
【0043】また、図3の点Gから開始してB→C→D
→E→F→Aの順に切断してNGと判定する理由は、1
回目の切断により残りの辺がA−Gの1辺だけになって
しまう事により、この製品の左右方向の歪みによる移動
を抑制する抗力が少なくなってしまうためである。
【0044】上述のように設定された切断経路データに
よる製品切断においては、互いに角度をなす複数個の外
郭辺(辺A−G、G−B、B−C)をもって板材に繋な
がっている製品部分BCDAGが、その製品部分の切断
以前に切断される製品ADEFの熱歪みによる変形を阻
止するように作用し、切断過程の製品の熱変形が抑制さ
れる。これにより切断過程での熱歪みによる製品の寸法
精度の低下が極力抑えられ、製品の寸法精度が改善され
る。
【0045】また、図3のA→Dや、1回目切断の終了
点からG→B→Cの順に通過する経路など、2回目以降
の外周切断では、既に切断済みの位置を開始点としてい
るため、通常の何も切断されていない板材上での切断開
始のためのピアッシングなどの機能を使用する必要が無
く、速やかに切断を開始することができる。
【0046】なお、これら共通線切断の外周切断を開始
する前に、各製品の中の穴形状については、あらかじめ
切断しておくように切断経路を設定しておくものとす
る。
【0047】図4に示されているような共通線切断のた
めの複合図形の場合も、上述と同様の手順で切断経路が
設定される。この複合図形では共通線切断の切断線が複
数個(4個)存在する。
【0048】この場合には、1回目の切断経路ととし
て、B点からB→C→D→E→F→G→H→I→J→K
→Lの順で、L点からA点の方向にわずかに通過した位
置まで経路を設定する。つまり、図4の実線で示す部分
を切断するように設定する。
【0049】つぎに、残された外郭辺より最も遠ざかっ
た位置にある共通線切断の切断線、つまりI→Fの辺の
経路を2回目の切断経路とする。
【0050】そして、J→Eの辺の経路を3回目の切断
経路、K→Dの辺の経路を4回目の切断経路、L→Cの
辺の経路を5回目の切断経路に順次設定し、最後に、1
回目切断で切断を終了した位置から開始されてA→Bの
順に通過する切断経路を設定する。
【0051】この場合も、互いに角度をなす複数個の外
郭辺(辺L−A、A−B)をもって板材に繋ながってい
る製品部分ABCLが、その製品部分の切断以前に切断
される各製品の熱歪みによる変形を阻止するように作用
し、切断過程の製品の熱変形が抑制される。これにより
切断過程での熱歪みによる製品の寸法精度の低下が極力
抑えられ、製品の寸法精度が改善される。
【0052】なお、上述の実施の形態では、1回目の外
周切断は右回りで切断する経路を設定する例を示した
が、当然左回りでもよく、また複数の一列に配置されて
いる一番端の製品の中の、1つの上側の角点から切断経
路が開始するように設定している例を示したが、辺の途
中から開始するように設定することもできる。
【0053】(実施の形態2)図5はこの発明による板
材切断加工用の自動プログラミング装置の実施の形態2
を示している。この自動プログラミング装置も、一枚の
板材より複数個の製品を切り抜き切断する板材切断加工
のためのNCプログラムを自動作成するものであり、汎
用あるいは専用のマイクロコンピュータにより構成さ
れ、図形配置データ作成部11と、切断経路データ生成
部13とを有している。
【0054】図形配置データ作成部11は、各製品の形
状を定義した図形データをCAD装置5より入力し、複
数個の製品が各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて
相隣接する製品の外郭辺間に切断加工幅に相当する桟幅
を与えて一つの切断線により共通線切断が行われるよう
に図形データを配置した図形配置データを作成する。
【0055】切断経路データ生成部13は、図形配置デ
ータ作成部11により作成された図形配置データを入力
し、図形配置データにより定義された各製品が一つずつ
前記板材より切り離されるよう切断経路を設定し、共通
線切断の切断経路については前記桟幅をおいて相隣接す
る2つの辺のうち片方の辺の位置データを参照して設定
し、全体の切断経路を定義する切断経路データを加工装
置用工具経路データとして生成する。
【0056】また切断経路データ生成部13は、切断加
工の進行方向に応じて設定された工具径オフセット方向
に応じて共通線切断の切断経路における位置データ参照
対象の辺を自動設定する。
【0057】なお、この実施の形態における切断経路
(順序)の設定は実施の形態1における場合と同等に行
われるものとする。
【0058】実施の形態2では、共通線切断を行う図形
を配置する際に、例えば、図6(a)や図6(b)に示
すように、共通線とする辺同士を、あらかじめ指定され
ている切断時の切断幅Tcと同じ寸法分だけ互いに離し
た位置に配置する。
【0059】2回目以降最後から2番目までの、切断幅
分離れている辺同士の共通線部分における外周切断経路
を設定する際に、切断進行方向によって自動的にオフセ
ット方向を考慮し、適切な片方の辺の位置を参照して共
通線切断する切断経路を作成する。例えば図6(a)の
D→A方向に切断するのであれば、進行方向の右側、つ
まり太線で示す側の辺の位置を切断経路設定用として採
用し、その辺から進行方向の左側にオフセット量(Tc
/2)だけ離れた位置を通過するような切断経路を作成
する。図6(b)においても、それぞれI→F、J→
E、K→D、L→Cの方向に切断するのであれば、太線
で示す側の辺を採用して、その辺から左側にオフセット
量(Tc/2)だけ離れた位置を通過するような切断経
路を作成する。
【0060】これにより、切断幅に起因して製品寸法が
小さくなることを回避する適正な切断経路データが作成
され、この切断経路データによる製品切断においては、
共通線切断部分に切断取り代が設定されることで、切断
幅の影響により製品寸法が小さくなることが回避され、
設計寸法通りの製品が確実に得られる。
【0061】なお、この実施の形態では、切断幅と進行
方向とを考慮し、共通線部分を構成する隣接する2つの
辺のうちどちらを採用するかを、切断経路を設定する際
に判断する例を示したが、他の方法として、切断経路設
定処理の後に実際に切断情報を作成する段階において判
断することにしても、同様の効果を実現することができ
る。
【0062】この発明による自動プログラミング装置が
適用される切断装置としては、レーザビーム切断機以外
に、ウォータージェット切断加工機、エアープラズマ切
断加工機、ガス熔断切断機があり、またこの発明による
自動プログラミング装置はコンソール形のコンピュータ
装置に限らず、加工機制御装置に内蔵されている切断情
報作成機能などでも適用できる。
【0063】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による板材切断加工用の自動プログラミング装置にお
いては、共通の切断線を有する複数の製品の切断におい
て、最後に切断される製品が、それ以前に切断される製
品の熱歪みによる変形を阻止するように切断する切断経
路を設定するから、それぞれの製品において、切断寸法
精度の低下を防ぐことができ、寸法精度が高い製品を生
産することが可能になる。
【0064】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、最後に行われる残された
外郭辺の切断の開始位置が共通線切断の切断経路より離
れた位置になり、この切断開始が共通線切断により既に
板材より切り離された製品と干渉することなく行われる
ようになる。
【0065】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、共通線切断の切断線が複
数個存在する場合においても、最後に切断される製品
が、それ以前に切断される製品の熱歪みによる変形を阻
止するように切断経路を設定するから、それぞれの製品
において、切断寸法精度の低下を防ぐことができ、寸法
精度が高い製品を生産することが可能になる。
【0066】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、共通線切断部分に桟幅
(切断取り代)が設定されることで、切断幅の影響によ
り製品寸法が小さくなることが回避され、設計寸法通り
の製品が得られる。
【0067】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、切断加工の進行方向に応
じて設定された工具径オフセット方向に応じて共通線切
断の切断経路における位置データ参照対象の辺を自動設
定するから、人為的な設定ミスを生じることなく適正な
切断経路データが生成され、設計寸法通りの製品が得ら
れる。
【0068】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、CAD装置より各製品の
形状を定義した図形データが与えられ、CAD/CAM
システムを構築できる。
【0069】また、何れの場合にあっても、共通線切断
を行うことにより、製品配置の歩留まりが向上すること
や、切断距離の短縮による切断時間の短縮、使用する加
工ガスの節約などの効果が、そのまま適用されることと
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による板材切断加工における自動プロ
グラミング装置の実施の形態1を示すブロック線図であ
る。
【図2】実施の形態1における切断経路設定処理のフロ
ーチャートである。
【図3】実施の形態1における共通線切断用切断経路の
設定の手順の例を示す説明図である。
【図4】実施の形態1における共通線切断用切断経路設
定の手順の他の例を示す説明図である。
【図5】この発明による板材切断加工における自動プロ
グラミング装置の実施の形態2を示すブロック線図であ
る。
【図6】(a)、(b)は実施の形態2における共通線
切断用切断経路設定の手順の例を示す説明図である。
【図7】従来におけるレーザ加工機用CAD/CAM装
置の構成を示すブロック線図である。
【図8】(a)〜(c)は共通線切断用の複合図形デー
タの作成要領を示す説明図である。
【図9】(a)、(b)は共通線切断用の複合図形の配
置例を示す説明図である。
【図10】(a)、(b)は従来における共通線切断用
切断経路設定の手順を示す説明図である。
【図11】(a)、(b)は従来における製品図形配置
例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 複合図形データ作成部,3 切断経路データ生成
部,5 CAD装置,11 図形配置データ作成部,1
3 切断経路データ生成部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B23K 7/00 504 B23K 7/00 504Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一枚の板材より複数個の製品を切り抜き
    切断する板材切断加工用の自動プログラミング装置にお
    いて、 各製品の形状を定義した図形データを入力し、複数個の
    製品が各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接
    する製品の外郭辺を一つの切断線により与え、共通線切
    断が行われるように前記図形データを複合した複合図形
    データを作成する複合図形データ作成部と、 前記複合図形データ作成部により作成された複合図形デ
    ータを入力し、複合図形データにより定義された複合図
    形において互いに角度をなす複数個の外郭辺が残るよう
    に一番最初の切断経路を複合図形の外周切断経路とし、
    その残された外郭辺の切断が最後に行われると云う条件
    を満たして各図形データによる製品が一つずつ前記板材
    より切り離されるよう共通線切断を含んで以降の切断経
    路を設定し、全体の切断経路を定義する切断経路データ
    を加工装置用工具経路データとして生成する切断経路デ
    ータ生成部と、 を有していることを特徴とする板材切断加工用の自動プ
    ログラミング装置。
  2. 【請求項2】 前記切断経路データ生成部は、前記一番
    最初の切断経路の終点を、それ以降の共通線切断の切断
    経路との交点を避けて設定し、最後に行われる残された
    外郭辺の切断の開始位置を前記交点以外の位置に設定す
    ることを特徴とする請求項1に記載の板材切断加工用の
    自動プログラミング装置。
  3. 【請求項3】 前記切断経路データ生成部は、前記以降
    の切断経路を共通線切断の切断線とし、共通線切断の切
    断線が複数個存在する場合には前記残された外郭辺より
    最も遠ざかった位置にある共通線切断の切断線を2回目
    の切断経路とし、これより前記残された外郭辺に近づく
    位置にある共通線切断の切断線を順次それより以降の切
    断経路に設定することを特徴とする請求項1または2に
    記載の板材切断加工用の自動プログラミング装置。
  4. 【請求項4】 一枚の板材より複数個の製品を切り抜き
    切断する板材切断加工用の自動プログラミング装置にお
    いて、 各製品の形状を定義した図形データを入力し、複数個の
    製品が各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接
    する製品の外郭辺間に切断加工幅に相当する桟幅を与え
    て一つの切断線により共通線切断が行われるように前記
    図形データを配置した図形配置データを作成する図形配
    置データ作成部と、 前記図形配置データ作成部により作成された図形配置デ
    ータを入力し、図形配置データにより定義された各製品
    が一つずつ前記板材より切り離されるよう切断経路を設
    定し、共通線切断の切断経路については前記桟幅をおい
    て相隣接する2つの辺のうち片方の辺の位置データを参
    照して設定し、全体の切断経路を定義する切断経路デー
    タを加工装置用工具経路データとして生成する切断経路
    データ生成部と、 を有していることを特徴とする板材切断加工用の自動プ
    ログラミング装置。
  5. 【請求項5】 前記切断経路データ生成部は、切断加工
    の進行方向に応じて設定された工具径オフセット方向に
    応じて共通線切断の切断経路における位置データ参照対
    象の辺を自動設定することを特徴とする請求項4に記載
    の板材切断加工用の自動プログラミング装置。
  6. 【請求項6】 CAD装置と接続され、CAD装置より
    各製品の形状を定義した図形データを入力することを特
    徴とする請求項1〜5の何れかに記載の板材切断加工用
    の自動プログラミング装置。
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