WO2011004767A1 - 板取データ生成装置及び板取データ生成方法 - Google Patents

板取データ生成装置及び板取データ生成方法 Download PDF

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cutting
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龍憲 姫野
和久 野木
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株式会社 アマダ
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Definitions

  • the present invention relates to a cutting data generation apparatus and a cutting data generation method, and more particularly to a cutting data generation apparatus and a cutting data generation method for determining an arrangement position of a part to be cut in consideration of skid pitch information.
  • a cutting process for arranging a cutting shape of the plurality of parts on the workpiece is performed by a cutting data generation device (for example, a CAD / CAM device). Then, NC data is created based on the plate cutting process. NC data is transferred to the processing machine and the workpiece is cut.
  • a cutting data generation device for example, a CAD / CAM device
  • the purpose of the present invention is to take into account the position of the skid when placing the part, and prevent cutting and melting of the skid and the skid, and the cutting data that prevents the falling and tilting of the part after cutting. It is an object to provide an apparatus and a method for generating an image.
  • a first aspect of the present invention is a cutting data generation device for generating cutting data for cutting a part from a work supported by a plurality of support protrusions, wherein the shape of the part is arranged on the work.
  • a planing data generation unit that generates planing data, and when the planing data generation unit places the shape of the part on the workpiece, the planing data generation unit executes an avoidance process that avoids a failure caused by the support protrusion;
  • a board data generator is provided.
  • the cutting data generation unit executes, as the avoidance process, a pre-process for obtaining the shape arrangement of the part so that the part does not fall from the support protrusion after the part is cut from the workpiece. Is preferred.
  • the planing data generation unit executes a planing process for determining the arrangement of the shape of the part so that the support protrusion and the cutting path do not interfere when the part is cut from the workpiece. It is preferable.
  • the cutting edge data generation unit arranges the shape of the part on the workpiece, a contour expansion process for expanding the contour of the shape, and the arrangement of the shape within the expanded contour region. It is preferable to execute an arrangement adjustment process for performing fine adjustment.
  • the plate data generation unit executes an NC data creation process for generating NC data based on the generated plate data.
  • a second aspect of the present invention is a cutting data generation method for generating cutting data for cutting a part from a work supported by a plurality of support protrusions, wherein the shape of the part is arranged on the work.
  • a plate cutting data generation step for generating plate cutting data, and in the plate cutting data generation step, avoidance processing for avoiding a failure caused by the support protrusion is performed when the shape of the part is arranged on the workpiece.
  • a method for generating a planing data is provided.
  • a pre-process for obtaining an arrangement of the shape of the part is performed so that the part does not fall from the support protrusion after the part is cut from the workpiece.
  • a plate cutting process for determining the arrangement of the shape of the part is performed so that the support protrusion and the cutting path do not interfere when the part is cut from the workpiece.
  • the positional relationship between the support protrusion and the part is set so that the cut part does not fall from the support protrusion, stable cutting without any obstacle can be performed, and the laser head and the part after cutting can be separated. Interference can be prevented and the component carry-out device can be operated stably.
  • the thermal cutting path by a laser processing machine or the like does not interfere with the support protrusion, welding between the cut part and the support protrusion can be avoided. Further, melting of the support protrusion by the laser can be avoided.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2. It is a block diagram explaining the outline of a control part. It is a flowchart explaining the board cutting process by a control part. It is a flowchart explaining the board cutting process by a control part. (A) And (b) is explanatory drawing about a margin.
  • a portal frame 7 is erected in the vicinity of the center portion of the bed 3 extended in the X-axis direction (front-rear direction).
  • the upper frame 11 constituting a part of the frame 7 is supported by the left and right lower frames 9R and 9L, and is installed above the bed 3.
  • the upper frame 11 is provided with a Y-axis carriage 13 that is movable in the Y-axis direction (left-right direction).
  • the Y-axis carriage 13 is provided with a Z-axis carriage 15 that is movable in the Z-axis direction (vertical direction).
  • a head 17 is provided at the lower end of the Z-axis carriage 15.
  • the head 17 can be moved and positioned at arbitrary positions in the Y-axis direction and the Z-axis direction.
  • the Y-axis carriage 13 and the Z-axis carriage 15 are driven by a drive unit (not shown) and the NC control device 19.
  • the work table 5 is provided on the bed 3 so as to be movable in the X-axis direction.
  • the bed 3 is provided with an X-axis guide that extends in the X-axis direction.
  • the work table 5 can be positioned by being guided by the X-axis guide and moved in the X-axis direction. Further, similarly to the Y-axis carriage 13 and the Z-axis carriage 15, it is driven by a drive unit (not shown) and the NC control device 19.
  • a plurality of long plate members 23 are attached to the left and right side surfaces of the housing of the work table 5 at intervals in parallel to the X-axis direction. Each interval between the long plate members 23 is set to an X pitch in this embodiment (see FIG. 2).
  • Each long plate member 23 is formed with a plurality of support pins (support protrusions) 23a having a pointed end for supporting the workpiece horizontally. The intervals between the support pins 23a are Y pitches in this embodiment (see FIG. 3). Therefore, the entire lower surface of the work is supported on average by a large number of points.
  • the height position of the upper end of the support pin 23a is set to a position slightly below the upper end of the outer frame 21 (housing) of the work table 5. That is, the support pin 23a is provided so that the position of the work supported by the upper end of the support pin 23a is located inside the housing.
  • a part having a desired shape is controlled from the work by controlling the Y-axis carriage 13 provided with the head 17 and the work table 5 movable in the X-axis direction. Can be cut off. Note that the distance between the head 17 and the workpiece can be controlled by controlling the height of the Z-axis carriage 15.
  • the planing data creation device is a computer, and includes a computer main body, a display device, a keyboard, a mouse, and the like (not shown), and includes a data creation unit [data generating unit] 25. ing.
  • the data creation unit 25 includes a plan creation processing unit [planning processing unit] 27, a product read processing unit [product data acquisition processing unit] 29, a preprocessing unit [preparation processing unit] 31, and a planing processing unit [nesting processing unit]. ] And an NC data creation processing unit [NC
  • the pre-processing unit 31 includes a center-of-gravity calculation unit [CoM (center) of mass) / calculation / processing / unit 31a, an arrangement angle narrowing processing unit [arrangement / angle / refinement / unit] 31b, and an outline expansion processing unit [outline-expansion / processing / unit] 31c.
  • the planing processing unit 33 includes an arrangement processing unit [arrangement processing unit] 33a, an outline restoration processing unit [outline-restoration processing unit] 33b, and an arrangement adjustment processing unit [arrangement optimizing processing unit] 33c.
  • the function of the data creation unit 25 is a nesting system that creates NC data for efficiently cutting a part from a workpiece and laser cutting based on a production plan including the sheet thickness, material, production quantity and delivery date of the sheet metal product to be produced. It is.
  • This system is premised on a processing machine that uses a skid table, but it is also applicable to a processing machine with a multi-pin type (work is supported by a plurality of aligned pins) that performs the same function.
  • this system is premised on a laser processing machine, but a processing machine that continuously cuts by heat such as plasma processing and fusing processing is also an object.
  • avoidance processing that avoids a failure caused by the support pin 23a is also performed. That is, in the avoidance process, the part cutting position is arranged at a position where the part does not fall from the support pin 23a after the part. Further, in the avoidance process, the cutting path is set so that the cutting path in the thermal cutting with a laser processing machine or the like does not interfere with the support pin 23a.
  • the plan creation processing unit 27 executes a process for creating a plan for taking a developed shape of a product to be ordered on a workpiece.
  • the product reading processing unit 29 executes a process of reading product data such as a developed shape of the part created by the plan creation processing unit 27.
  • the preprocessing unit 31 will be described.
  • Product data read sequentially according to the plan is processed as follows. (1) The center of gravity of a product part is obtained in order to obtain a position where point support is possible at the tips of the plurality of support pins 23a. (2) From the relationship between the X and Y dimensions of the part shape and the X and Y pitches of the support points of the support pins 23a, the parts cannot be supported because the part dimensions are smaller than the support pin 23a spacing in one direction. Then, since the component size is larger than the interval between the support pins 23a, when the component can be supported, the arrangement direction of the component shape is determined in advance. (3) In order to make it possible to move the placement position somewhat after temporarily placing a part, a part graphic in which the part is relatively expanded is created in advance, and the data is stored in association with the part.
  • the center-of-gravity calculation unit 31a calculates the position of the center of gravity of the part from the shape of the part.
  • the arrangement angle narrowing processing unit 31b determines the arrangement position and direction of the component shape with reference to the center of gravity position of the component and the X pitch and Y pitch with respect to the reference position.
  • the contour expansion processing unit 31c performs processing for expanding the contour of a part whose arrangement position and direction are determined (see FIGS. 7A and 7B).
  • the margin is provided by offsetting the outline of the part by a predetermined amount.
  • the offset amount is an amount within a range in which the part shape can be finely adjusted later.
  • the board removal processing unit 33 will be described.
  • the planing processing unit 33 efficiently provisionally arranges the above-described expansion (margin) contour on the workpiece according to a predetermined arrangement direction.
  • a temporary arrangement is performed using a known method known as a general nesting method.
  • the extended contour is restored to the original contour.
  • it interferes with the support pin 23a when cutting a certain component (laser light is irradiated to the support pin 23a), or falls due to the positional relationship between the center of gravity and the support pin 23a after cutting a certain component. If it is determined, the arrangement position of the part is changed within the range of the extended area (margin) that does not affect other surrounding parts.
  • the component outline expanded by the outline expansion processing unit 31c is provisionally arranged by the above-described arrangement processing unit 33a.
  • the contour restoration processing unit 33b restores the expanded component contour to the original contour.
  • the placement adjustment processing unit 33c refers to the cutting path and the position of the center of gravity of the component, and the X pitch and the Y pitch with respect to the reference position, and determines whether the placement of the component is appropriate. If it is not appropriate, the arrangement adjustment processing unit 33c finely adjusts the arrangement position and direction within the extended range (margin).
  • the NC data creation processing unit 35 creates NC data for cutting all parts placed on the workpiece based on the position, angle, and contour information of the parts whose placement has been determined.
  • the NC data is transmitted to the NC controller 19, and laser cutting is executed by numerical control based on the NC data.
  • the preprocessing unit 31 performs preprocessing (step S01).
  • the preprocessing unit 31 acquires parameters (step S03). Specifically, the preprocessing unit 31 acquires parameters from a memory that stores skid information of the processing machine.
  • the main contents (parameters) of the skid information are the pitches of the support pins 23a in the X direction and the Y direction.
  • the reference points of the X pitch and the Y pitch are read, and the reference points of the workpiece placed on the support pins 23a are also read. Thereby, the relative positional relationship between the plurality of support pins 23a and the workpiece is obtained.
  • the center-of-gravity calculation processing unit 31a obtains the position of the center of gravity of the part (step S05). That is, the center-of-gravity calculation processing unit 31a obtains the center-of-gravity position of the component (the center-of-gravity position on the planar shape: indicated by the X and Y coordinate values) based on the part graphic data (part shape, etc.) read from the memory. .
  • the arrangement angle narrowing processing unit 31b narrows down the possible arrangement angles of the parts (step S07). That is, the arrangement angle of components that can limit the arrangement angle is limited in advance.
  • the arrangement angle narrowing processing unit 31b determines whether or not two conditions of [pin pitch X ⁇ development X dimension] and [pin pitch Y ⁇ development Y dimension ⁇ pin pitch X] are simultaneously satisfied (step S09). .
  • the arrangement angle is set to 0 ° or 180 ° (step S10), and the process proceeds to step S13.
  • the arrangement angle narrowing processing unit 31b determines whether the two conditions of [pin pitch X ⁇ development X dimension] and [pin pitch Y ⁇ development X dimension ⁇ pin pitch X] are simultaneously satisfied. Judgment is made (step S11). If the condition is satisfied, the arrangement angle is set to 90 ° or 270 ° (step S12), and the process proceeds to step S13. On the other hand, if the condition is not satisfied, the process proceeds to step S13 while the arrangement angle remains unconfirmed.
  • the contour expansion processing unit 31c sets a margin for the contour of the part (step S13). That is, the contour expansion processing unit 31c enlarges the contour of the component (offset outward), and sets a margin that allows slight movement / rotation after provisional placement.
  • the placement processing unit 33a temporarily places the component on the workpiece with the contour of the component expanded (step S15).
  • a temporary arrangement is performed using a known method known as a general nesting method.
  • the plate cutting processing unit 33 obtains an arrangement position and an arrangement angle (step S17). If the arrangement angle has already been determined in steps S07, S09, and S11, the arrangement angle is read and used. When the arrangement angle is not determined, the arrangement angle may be gradually changed to obtain an arrangement angle at which the cut parts do not fall.
  • the placement processing unit 33a determines whether or not there are any parts to be placed (step S19). If there are no parts to be arranged, the process ends.
  • the arrangement processing unit 33a performs an interference check with the plurality of support pins 23a (skids) (step S21). When it is determined that interference occurs, the arrangement adjustment processing unit 33c determines whether or not the arrangement position can be finely adjusted (step S23). If it is determined that fine adjustment is impossible, the process returns to step S17. On the other hand, when it is determined that fine adjustment is possible, the arrangement adjustment processing unit 33c performs fine adjustment of the arrangement position (step S24).
  • step S25 when it is determined that there is no interference in step S21, or when the process of step S24 is performed, the arrangement processing unit 33a performs a component drop check (step S25). For example, when the center of gravity of the component is located inside at least three support pins 23a, it may be determined that the component will not fall. Alternatively, when the center of gravity is located outside the support pin 23a that supports the part after cutting, it may be determined that it falls (or tilts).
  • step S25 determines whether or not the arrangement position can be finely adjusted. If it is determined that fine adjustment is impossible, the process returns to step S17. On the other hand, when it is determined that fine adjustment is possible, the arrangement adjustment processing unit 33c performs fine adjustment of the arrangement position (step S28).
  • step S25 If it is determined in step S25 that it will not fall, or if the process of step S28 is performed, the contour restoration processing unit 33b restores the contour of the part (step S29).
  • step S24 and S28 the fine adjustment can be performed by rotating and moving the component in plan view.
  • the plate processing unit 33 returns the process to step 17 in order to arrange the next part (step S31).
  • the fine adjustment in steps S24 and S28 is an avoidance process for avoiding a failure (interference / drop) caused by the support protrusion 23a.
  • the said expansion process and the said fine adjustment may be performed for every component, after performing the said expansion process collectively to all the components arrange
  • the above expansion process may not be performed from the beginning. Further, in the fine adjustment in steps S24 and S28, overlapping of margins may be allowed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in other modes by making appropriate changes.

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Abstract

 板取データ生成装置は、複数の支持突起で支持されるワークから部品を切断するための板取データを生成する。板取データ生成装置は、前記ワーク上に前記部品の形状を配置して板取データを生成する板取データ生成ユニットを備えている。板取データ生成ユニットは、前記部品の前記形状を前記ワーク上に配置する際に、前記支持突起に起因する障害を回避する回避処理を実行する。板取データ生成装置によれば、前記部品の前記形状を配置する際に、前記支持突起の位置を考慮して、部品と支持突起との溶着や支持突起の溶融を防止でき、また、部品切断後の部品の落下や傾きを防止できる。 

Description

板取データ生成装置及び板取データ生成方法
 本発明は、板取データ生成装置及び板取データ生成方法に関し、特に、スキッドのピッチ情報を考慮して切断される部品の配置位置を決める板取データ生成装置及び板取データ生成方法に関する。
 従来、一般にワークから複数の部品を切断する場合、最初に板取[nesting]データ生成装置(例えばCAD/CAM装置)によって複数部品の切断形状をワーク上に配置する板取処理が行われる。そして、板取処理に基づいてNCデータが作成される。NCデータは加工機に転送されワークが切断される。
 レーザ加工機の場合、ネスティングプログラムを用いて複数の部品の展開形状をワークに板取る際には、部品の展開形状は、歩留まりを考慮して配置されるが、加工機の複数の支持突起を持つスキッドのピッチ情報は考慮されていない(日本国特開平09-150285号公報)。
 従来の板取データ生成装置や板取データ生成方法では、以下のような問題が発生する。例えば、スキッドの位置とパーツとの位置関係が考慮されないので、レーザ経路とスキッドとが干渉する箇所では、切断後の部品とスキッドとが溶着したり、スキッドがレーザの熱で溶けるという問題が発生する。
 また、スキッドと部品の配置位置とによっては、切断後の部品がスキッドから落下したり、傾いたりする問題が発生する。
 本発明の目的は、部品を配置する際にスキッドの位置を考慮して、切断後の部品とスキッドとの溶着やスキッドの溶融を防止でき、切断後の部品の落下や傾きを防止できる板取データを生成する装置及び方法を提供することにある。
 本発明の第一の態様は、複数の支持突起で支持されるワークから部品を切断するための板取データを生成する板取データ生成装置であって、前記ワーク上に前記部品の形状を配置して板取データを生成する板取データ生成ユニットを備え、当該板取データ生成ユニットが、前記部品の前記形状を前記ワーク上に配置する際に、前記支持突起に起因する障害を回避する回避処理を実行する、板取データ生成装置を提供する。
 ここで、前記板取データ生成ユニットが、前記部品の前記ワークからの切断後に前記部品が前記支持突起から落下しないように前記部品の前記形状の配置を求める前処理を、前記回避処理として実行することが好ましい。
 ここで、前記板取データ生成ユニットが、前記部品の前記ワークからの切断時に前記支持突起と切断経路とが干渉しないように前記部品の前記形状の配置を求める板取処理を、前記回避処理として実行することが好ましい。
 ここで、前記板取データ生成ユニットが、前記部品の前記形状を前記ワーク上に配置する際に、前記形状の輪郭を拡張する輪郭拡張処理と、拡張された輪郭の領域内で前記形状の配置の微調整を行う配置調整処理と、を実行することが好ましい。
 ここで、前記板取データ生成ユニットが、生成した前記板取データに基づいてNCデータを生成するNCデータ作成処理を実行することが好ましい。
 本発明の第二の態様は、複数の支持突起で支持されるワークから部品を切断するための板取データを生成する板取データ生成方法であって、前記ワーク上に前記部品の形状を配置して板取データを生成する板取データ生成工程を含み、前記板取データ生成工程では、前記部品の前記形状を前記ワーク上に配置する際に、前記支持突起に起因する障害を回避する回避処理が実行される、板取データ生成方法を提供する。
 ここで、前記回避処理として、前記部品の前記ワークからの切断後に前記部品が前記支持突起から落下しないように前記部品の前記形状の配置を求める前処理が実行されることが好ましい。
 ここで、前記回避処理として、前記部品の前記ワークからの切断時に前記支持突起と切断経路とが干渉しないように前記部品の前記形状の配置を求める板取処理が実行されることが好ましい。
 本発明によれば、支持突起及び部品の位置関係が、切断後の部品が支持突起から落下しないように設定されるので、障害の無い安定した切断を行え、レーザヘッドと切断後の部品との干渉を防止でき、部品搬出装置を安定して動作させることができる。
 また、本発明によれば、レーザ加工機等による熱切断経路が、支持突起と干渉しないので切断後の部品と支持突起との溶着を回避できる。また、支持突起のレーザによる溶融を回避できる。
レーザ加工装置の概略を説明する概略図である。 スキッドを説明する平面図である。 図2中のA-A線に沿った断面図である。 制御部の概略を説明するブロック図である。 制御部による板取処理を説明するフローチャートである。 制御部による板取処理を説明するフローチャートである。 (a)及び(b)は、マージンについての説明図である。
 本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
 図1に示されるように、レーザ加工装置1では、X軸方向(前後方向)に延伸されたベッド3の中央部付近に、門型のフレーム7が立設されている。フレーム7の一部を構成する上部フレーム11は、左右の下部フレーム9R、9Lに支えられており、前記ベッド3の上方に架設されている。上部フレーム11には、Y軸方向(左右方向)に移動自在なY軸キャリッジ13が設けている。Y軸キャリッジ13には、Z軸方向(上下方向)に移動自在なZ軸キャリッジ15が設けられている。Z軸キャリッジ15の下端部には、ヘッド17が設けられている。
 上記構成によって、ヘッド17は、Y軸方向とZ軸方向の任意位置に移動されて位置決めされることが可能である。なお、Y軸キャリッジ13およびZ軸キャリッジ15は、駆動ユニット(図示せず)とNC制御装置19とによって駆動される。
 ベッド3には、ワークテーブル5がX軸方向に移動自在に設けられている。ベッド3には、X軸方向に延伸されたX軸ガイドが設けられている。
 上記構成によって、ワークテーブル5は、X軸ガイドに案内されてX軸方向に移動されて位置決めされることが可能である。また、Y軸キャリッジ13およびZ軸キャリッジ15と同様に、駆動ユニット(図示せず)とNC制御装置19とによって駆動される。
 図2及び図3に示されるように、ワークテーブル5のハウジングには、複数の長板部材23がX軸方向に平行に間隔をおいて左右側面に取付けられている。長板部材23の各間隔は、本実施形態ではXピッチとされている(図2参照)。各長板部材23には、ワークを水平に支持する、尖端を持つ複数の支持ピン(支持突起[support projection])23aが間隔をおいて形成されている。支持ピン23aの各間隔は、本実施形態ではYピッチとされている(図3参照)。従って、ワークは、多数の尖端によって下面全体が平均的に支持される。
 また、支持ピン23aの上端の高さ位置は、前記ワークテーブル5の外枠21(ハウジング)の上端よりもやや下方位置に設定されている。すなわち、支持ピン23aの上端に支持されるワークの位置がハウジングの内部に位置するように、支持ピン23aが設けられている。
 複数の支持ピン23aに支持されたワークから部品を切断する場合、ヘッド17を備えたY軸キャリッジ13とX軸方向に移動自在のワークテーブル5とを制御することにより、ワークから所望形状の部品を切断することができる。なお、Z軸キャリッジ15の高さを制御することでヘッド17とワークとの距離を制御することができる。
 図4に示されるように、板取データ作成装置は、コンピュータであり、コンピュータ本体、表示装置、キーボード、マウス等により構成されており(図示せず)、データ作成ユニット[data generating unit]25を備えている。
 データ作成ユニット25は、計画作成処理ユニット[planning processing unit]27と、製品読込処理ユニット[product data acquisition processing unit]29と、前処理ユニット[preparation processing unit]31と、板取処理ユニット[nesting processing unit]33と、NCデータ作成処理ユニット[NC data generating processing unit]35とを備えている。前処理ユニット31は、重心算出ユニット[CoM (center of mass) calculation processing unit]31aと、配置角度絞込処理ユニット[arrangement angle refinement unit]31bと、輪郭拡張処理ユニット[outline-expansion processing unit]31cと、を備えている。板取処理ユニット33は、配置処理ユニット[arrangement processing unit]33aと、輪郭復元処理ユニット[outline-restoration processing unit]33bと、配置調整処理ユニット[arrangement optimizing processing unit]33cと、を備えている。
 データ作成ユニット25の機能は、生産すべき板金製品の板厚、材質、生産数および納期を含む生産計画に基づいて、ワークから効率良く部品を板取してレーザ切断するNCデータを作成するネスティングシステムである。
 本システムはスキッドテーブルを使用する加工機が前提であるが、同様の機能を果たすマルチピンタイプ(整列された複数のピンでワークが支えられる)のテーブル構造を持つ加工機も対象となる。また、本システムはレーザ加工機が前提であるが、プラズマ加工、溶断加工等の熱により連続的に切断する加工機も対象となる。
 また、本システムでは、支持ピン23aに起因する障害を回避する回避処理[avoidance process]も行われる。すなわち、回避処理では、部品を後に部品が支持ピン23aから落下しない位置に、部品切断位置を配置される。さらに、回避処理では、レーザ加工機等による熱切断における切断経路が支持ピン23aと干渉しないように切断経路が設定される。
 計画作成処理ユニット27は、受注した生産する製品の展開形状をワーク上に板取する計画を作成する処理を実行する。
 製品読込処理ユニット29は、計画作成処理ユニット27で作成された部品の展開形状等の製品データを読込む処理を実行する。
 前処理ユニット31を説明する。計画に従って順次読み込まれた製品データは、以下のように処理される。
(1)複数の支持ピン23aの先端で点支持できる位置を求めるために、製品の部品の重心が求められる。
(2)部品形状のX寸法及びY寸法と支持ピン23aの支持点のXピッチ及びYピッチとの関係から、一方向では部品寸法が支持ピン23a間隔より小さいので部品を支持できないが、他方向では部品寸法が支持ピン23a間隔より大きいので部品を支持できる場合には、当該部品形状の配置方向が予め決定される。
(3)部品を仮配置した後にその配置位置を多少移動可能とするために、部品を相対的に拡張した部品図形が予め作成され、そのデータが当該部品と関連付けられて記憶される。
 上記処理において、重心算出ユニット31aは、部品の形状から当該部品の重心位置を算出する。配置角度絞込処理ユニット31bは、前記部品の重心位置と基準位置に対するXピッチ及びYピッチとを参照して部品形状の配置位置及び方向等を決定する。
 輪郭拡張処理ユニット31cは、配置位置及び方向が決められた部品に対して、その部品の輪郭を拡張する処理を行う(図7(a)及び図7(b)参照)。例えば、部品の輪郭を外側に所定量オフセットしてマージンを設ける。オフセット量は部品形状を後で微調整できる範囲内の量である。
 板取処理ユニット33について説明する。板取処理ユニット33は、上述した拡張(マージン)輪郭を、予め決められた配置方向に従ってワーク上に効率良く仮配置する。この場合、一般的なネスティング方法として知られている公知の方法が用いられて仮配置が行われる。
 仮配置後に拡張輪郭はもとの輪郭に復元される。ここで、ある部品の切断時に支持ピン23aと干渉する(レーザ光が支持ピン23aに照射される)、あるいは、ある部品の切断後に重心と支持ピン23aとの位置関係に起因して落下する、と判断された場合、当該部品の配置位置が、周囲の他の部品に影響を与えない拡張領域(マージン)の範囲内で変更される。
 具体的には、上述した配置処理ユニット33aによって、輪郭拡張処理ユニット31cによって拡張された部品輪郭が仮配置される。
 次いで、輪郭復元処理ユニット33bが、拡張された部品輪郭をもとの輪郭に復元する。
 次いで、配置調整処理ユニット33cが、切断経路及び部品の重心位置と、基準位置に対するXピッチ及びYピッチとを参照して、部品の配置が適切か否かを判断する。適切でない場合、配置調整処理ユニット33cは、拡張範囲(マージン)内で配置位置や方向を微調整する。
 NCデータ作成処理ユニット35は、配置が決定された部品の位置、角度、および、輪郭情報に基づいて、ワーク上に配置された全部品を切断するNCデータを作成する。NCデータはNC制御装置19に送信され、NCデータに基づく数値制御によってレーザ切断が実行される。
 図5及び図6のフローチャートを参照して板取データ作成装置25の動作を説明する。
 初めに、前処理ユニット31が前処理を行う(ステップS01)。
 次に、前処理ユニット31がパラメータを取得する(ステップS03)。具体的には、前処理ユニット31は、加工機のスキッド情報を記憶しているメモリからパラメータを取得する。
 スキッド情報の主な内容(パラメータ)は、支持ピン23aのX方向及びY方向のピッチである。また、Xピッチ及びYピッチの基準点も読み込まれると共に、支持ピン23a上に載置されるワークの基準点も読み込まれる。これにより、複数の支持ピン23aとワークとの相対的位置関係が求められる。
 次に、重心算出処理ユニット31aが、部品の重心位置を求める(ステップS05)。すなわち、重心算出処理ユニット31aは、メモリから読み込んだ部品の図形データ(部品の形状等)に基づいて、部品の重心位置(平面形状上の重心位置:X,Y座標値で示される)を求める。
 次に、配置角度絞込処理ユニット31bが、部品の配置可能角度の絞込を行う(ステップS07)。すなわち、配置角度を限定できる部品は、予め配置角度が限定される。
 次に、配置角度絞込処理ユニット31bは、[ピンピッチX≦展開X寸法]かつ[ピンピッチY≦展開Y寸法<ピンピッチX]の2つの条件が同時に満たされるか否かを判断する(ステップS09)。2つの条件が満たされる場合、配置角度が0°または180°に設定され(ステップS10)、処理はステップS13に進む。
 一方、前記条件が満たされない場合、配置角度絞込処理ユニット31bは、[ピンピッチX≦展開X寸法]かつ[ピンピッチY≦展開X寸法<ピンピッチX]の2つの条件が同時に満たされるか否かを判断する(ステップS11)。条件が満たされる場合、配置角度が90°または270°に設定され(ステップS12)、処理はステップS13に進む。一方、条件が満たされない場合、配置角度が未確定のまま、処理はステップS13に進む。
 次に、輪郭拡張処理ユニット31cが、部品の輪郭に対してマージンを設定する(ステップS13)。すなわち、輪郭拡張処理ユニット31cは、部品の輪郭を大きく(外側にオフセット)して、仮配置後に若干の移動/回転を許容するマージンを設定する。
 次に、配置処理ユニット33aが、部品の輪郭が拡張された状態で、ワーク上に部品が仮配置される(ステップS15)。上述したように、一般的なネスティング方法として知られている公知の方法が用いられて仮配置が行われる。
 次に、板取処理ユニット33が、配置位置及び配置角度を求める(ステップS17)。なお、上述したステップS07、S09、及び、S11において配置角度が既に決定している場合は、その配置角度が読み込まれて使用される。また、配置角度が決定されていない場合には、配置角度を徐々に変化させて、切断後の部品が落下しない配置角度を求めるようにしてもよい。
 次に、配置処理ユニット33aが、配置する部品が無いか否かを判断する(ステップS19)。配置する部品が無い場合には、処理は終了する。
 配置する部品がある場合には、配置処理ユニット33aが、複数の支持ピン23a(スキッド)との干渉チェックを行う(ステップS21)。干渉すると判断された場合、配置調整処理ユニット33cは、配置位置の微調整が可能か否か判断する(ステップS23)。微調整が不可能と判断された場合、処理はステップS17に戻る。一方、微調整が可能と判断された場合、配置調整処理部33cは、配置位置の微調整を行う(ステップS24)。
 また、ステップS21で干渉しないと判断された場合、または、ステップS24の処理が行われた場合、配置処理ユニット33aは、部品の落下チェックを行う(ステップS25)。例えば、少なくとも3つの支持ピン23aの内側に部品の重心が位置している場合は落下しないと判断してもよい。あるいは、切断後の部品を支える支持ピン23aの外側に重心が位置する場合は落下する(または、傾く)と判断してもよい。
 ステップS25で落下すると判断された場合、配置調整処理ユニット33cは、配置位置の微調整が可能か否か判断する(ステップS27)。微調整が不可能と判断された場合、処理はステップS17に戻る。一方、微調整が可能と判断された場合、配置調整処理部33cは、配置位置の微調整を行う(ステップS28)。
 また、ステップS25で落下しないと判断された場合、または、ステップS28の処理が行われた場合、輪郭復元処理ユニット33bは、部品の輪郭を復元する(ステップS29)。なお、ステップS24及びS28では、部品を平面視で回転・移動させて上記微調整を行うことができる。
 次に、板取処理ユニット33が、次の部品の配置を行うために処理をステップ17に戻す(ステップS31)。
 ステップS24及びS28の微調整が、支持突起23aに起因する障害(干渉・落下)を回避する回避処理である。なお、一つの部品毎に上記拡張処理及び上記微調整を行っても良いが、ワーク上に配置される部品の全てに上記拡張処理を一括して行った後に、上記微調整を行っても良い。また、全ての部品に対して微調整が不要な場合は、初めから上記拡張処理を行わないようにしても良い。また、ステップS24及びS28の微調整では、マージン同士の重なりを許容してもよい。
 本発明は前記実施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。

Claims (8)

  1.  複数の支持突起で支持されるワークから部品を切断するための板取データを生成する板取データ生成装置において、
     前記ワーク上に前記部品の形状を配置して板取データを生成する板取データ生成ユニットを備えており、
     当該板取データ生成ユニットが、前記部品の前記形状を前記ワーク上に配置する際に、前記支持突起に起因する障害を回避する回避処理を実行する、板取データ生成装置。
  2.  前記板取データ生成ユニットが、前記部品の前記ワークからの切断後に前記部品が前記支持突起から落下しないように前記部品の前記形状の配置を求める前処理を、前記回避処理として実行する、請求項1に記載の板取データ生成装置。
  3.  前記板取データ生成ユニットが、前記部品の前記ワークからの切断時に前記支持突起と切断経路とが干渉しないように前記部品の前記形状の配置を求める板取処理を、前記回避処理として実行する、請求項1又は2に記載の板取データ生成装置。
  4.  前記板取データ生成ユニットが、前記部品の前記形状を前記ワーク上に配置する際に、前記形状の輪郭を拡張する輪郭拡張処理と、拡張された輪郭の領域内で前記形状の配置の微調整を行う配置調整処理と、を実行する、請求項2又は3に記載の板取データ生成装置。
  5.  前記板取データ生成ユニットが、生成した前記板取データに基づいてNCデータを生成するNCデータ作成処理を実行する、請求項1乃至4いずれか1項に記載の板取データ生成装置。
  6.  複数の支持突起で支持されるワークから部品を切断するための板取データを生成する板取データ生成方法において、
     前記ワーク上に前記部品の形状を配置して板取データを生成する板取データ生成工程を含み、
     前記板取データ生成工程では、前記部品の前記形状を前記ワーク上に配置する際に、前記支持突起に起因する障害を回避する回避処理が実行される、板取データ生成方法。
  7.  前記回避処理として、前記部品の前記ワークからの切断後に前記部品が前記支持突起から落下しないように前記部品の前記形状の配置を求める前処理が実行される、請求項6に記載の板取データ生成方法。
  8.  前記回避処理として、前記部品の前記ワークからの切断時に前記支持突起と切断経路とが干渉しないように前記部品の前記形状の配置を求める板取処理が実行される、請求項6又は7に記載の板取データ生成方法。
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