WO2022168724A1 - Laser machining method, machining program creation method, and laser machine tool - Google Patents

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遼 小林
真庸 成田
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株式会社アマダ
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting

Abstract

A laser machine tool that cuts at least one part among a plurality of parts nested on a sheet metal, cutting same as a first machining unit and by laser beam irradiation. The laser machine tool uses a laser beam to cut a crosspiece to a prescribed distance from the end of the sheet metal, without cutting the sheet metal, and forms a slit in the crosspiece, said crosspiece being between at least one part included in the first machining unit and an unmachined part among the plurality of parts nested on the sheet metal. A laser machine tool that cuts at least one part among the unmachined parts, by laser beam irradiation, as a second machining unit.

Description

レーザ加工方法、加工プログラム作成方法、及びレーザ加工機Laser processing method, processing program creation method, and laser processing machine
　本開示は、レーザ加工方法、加工プログラム作成方法、及びレーザ加工機に関する。 The present disclosure relates to a laser processing method, a processing program creation method, and a laser processing machine.
　レーザ加工機は、レーザ発振器より射出されたレーザビームを板金に照射して板金を切断し、所定の形状を有する複数のパーツを作製することがある。近年、レーザ発振器として、高出力のファイバレーザ発振器が広く用いられている。 A laser processing machine may irradiate a sheet metal with a laser beam emitted from a laser oscillator to cut the sheet metal to produce multiple parts with a predetermined shape. In recent years, high-power fiber laser oscillators have been widely used as laser oscillators.
特開平８－１３７５３３号公報JP-A-8-137533 国際公開第２０２０／２１８４７７号WO2020/218477
　ファイバレーザ発振器より射出されたレーザビームのように高出力のレーザビームを板金に照射して切断すると、低出力のレーザビームを板金に照射して切断する場合と比較して、板金への入熱量は各段に多くなる。従って、レーザ発振器としてファイバレーザ発振器を備えるレーザ加工機は、板金を切断する切断速度が速く、短時間でパーツを作製することが可能である。 When sheet metal is cut by irradiating it with a high-power laser beam, such as a laser beam emitted from a fiber laser oscillator, the amount of heat input to the sheet metal increases compared to cutting by irradiating the sheet metal with a low-power laser beam. increases with each step. Therefore, a laser processing machine equipped with a fiber laser oscillator as a laser oscillator has a high cutting speed for cutting sheet metal, and can produce parts in a short time.
　ところが、レーザ加工機が、１枚の板金から小さいパーツまたは穴が多いパーツを多数作製するよう板金を加工すると、板金が大きく反ることがある。典型的には、板金は、板金の面内の中央付近を頂点として、周辺に向かうほど下方に反る。板金が大きく反ると、パーツの寸法精度が低下したり、加工ヘッドまたはノズルチェンジャ等の構成部品が沿った板金に衝突したりする不具合が発生することがある。そこで、ファイバレーザ発振器等の高出力のレーザビームを射出するレーザ発振器を用いて板金を加工しても、板金の反り量を低減させることが求められる。 However, when a laser processing machine processes sheet metal so that many small parts or parts with many holes are produced from one sheet metal, the sheet metal may warp greatly. Typically, sheet metal warps downward toward the periphery, with the vertex near the center of the plane of the sheet metal. If the sheet metal is greatly warped, the dimensional accuracy of the parts may be lowered, and a problem may occur such that the component such as the processing head or the nozzle changer collides with the sheet metal along which it is bent. Therefore, even if a laser oscillator such as a fiber laser oscillator that emits a high-power laser beam is used to process the sheet metal, it is required to reduce the amount of warpage of the sheet metal.
　１またはそれ以上の実施形態の第１の態様によれば、板金にネスティングされている複数のパーツのうちの１またはそれ以上のパーツを第１の加工単位としてレーザビームの照射により切断し、前記第１の加工単位に含まれる１またはそれ以上のパーツと、前記板金にネスティングされている複数のパーツのうちの未加工のパーツとの間の桟を、前記板金の端部から所定の距離だけ前記板金を切断しない状態でレーザビームの照射により切断して、前記桟にスリットを形成し、前記未加工のパーツのうちの１またはそれ以上のパーツを第２の加工単位としてレーザビームの照射により切断するレーザ加工方法が提供される。 According to a first aspect of one or more embodiments, one or more parts among a plurality of parts nested in sheet metal are cut as a first processing unit by irradiation with a laser beam, and A crosspiece between one or more parts included in the first processing unit and an unprocessed part among the plurality of parts nested in the sheet metal is removed by a predetermined distance from the end of the sheet metal. The sheet metal is cut by irradiation with a laser beam in an uncut state to form a slit in the crosspiece, and one or more of the unprocessed parts are used as a second processing unit by irradiation with a laser beam. A laser processing method for cutting is provided.
　１またはそれ以上の実施形態の第１の態様は、第１の加工単位の加工に続けて、第１の加工単位に含まれる１またはそれ以上のパーツと、板金にネスティングされている複数のパーツのうちの未加工のパーツとの間の桟にスリットを形成するので、板金の反り量を低減させることができる。板金の反り量が低減するので、板金を切断して作製するパーツの寸法精度の低下、及び構成部品が板金に衝突する不具合を低減させることができる。 A first aspect of one or more embodiments is that following machining of the first work unit, one or more parts included in the first work unit and a plurality of parts nested in sheet metal. Since the slit is formed in the crosspiece between the unprocessed parts, the warp amount of the sheet metal can be reduced. Since the warp amount of the sheet metal is reduced, it is possible to reduce the deterioration of the dimensional accuracy of the parts manufactured by cutting the sheet metal and the problem of the component colliding with the sheet metal.
　１またはそれ以上の実施形態の第２の態様によれば、ｎを２以上の自然数とし、板金にネスティングされている複数のパーツを、前記複数のパーツの加工順に、１またはそれ以上のパーツを含むｎ個の加工単位に分割し、前記ｎ個の加工単位の隣接する加工単位の間に、前記板金の端部から所定の距離だけ前記板金を切断せず、他のスリット加工経路と連結していないスリット加工経路であって、前記ｎ個の加工単位のうちの最後に加工される加工単位を除く（ｎ－１）個の加工単位における各加工単位に対応付けられる（ｎ－１）個のスリット加工経路を設定し、前記（ｎ－１）個の加工単位における各加工単位の加工に続けて、前記各加工単位に対応付けられるスリット加工経路を加工するよう、前記複数のパーツと前記（ｎ－１）個のスリット加工経路との加工順を設定し、設定された加工順で前記板金を切断する加工プログラムを作成する加工プログラム作成方法が提供される。 According to a second aspect of the one or more embodiments, n is a natural number of 2 or more, and the plurality of parts nested in the sheet metal are divided into one or more parts in order of machining of the plurality of parts. between adjacent processing units of the n processing units, the sheet metal is not cut by a predetermined distance from the end of the sheet metal, and is connected to another slit processing path. (n-1) pieces associated with each processing unit in (n-1) processing units excluding the processing unit to be processed last of the n processing units, which are not slit processing paths , and following the processing of each processing unit in the (n-1) processing units, the plurality of parts and the There is provided a machining program creating method for setting a machining order with (n−1) slit machining paths and creating a machining program for cutting the sheet metal in the set machining order.
　１またはそれ以上の実施形態の第２の態様は、各加工単位の加工に続けて各加工単位に対応付けられるスリット加工経路を切断する加工プログラムを作成するので、レーザ加工機が板金の加工するときの板金の反り量を低減させることができる。板金の反り量が低減するので、板金を切断して作製するパーツの寸法精度の低下、及び構成部品が板金に衝突する不具合を低減させることができる。 A second aspect of one or more embodiments creates a processing program for cutting a slit processing path associated with each processing unit following processing of each processing unit, so that the laser processing machine can process sheet metal. It is possible to reduce the warp amount of the sheet metal at the time. Since the warp amount of the sheet metal is reduced, it is possible to reduce the deterioration of the dimensional accuracy of the parts manufactured by cutting the sheet metal and the problem of the component colliding with the sheet metal.
　１またはそれ以上の実施形態の第３の態様によれば、板金を切断する加工機本体と、加工プログラムに基づいて前記加工機本体を制御するＮＣ装置とを備え、前記ＮＣ装置は、前記板金より複数のパーツを作製するために予め作成された加工プログラムに基づいて、ｎを２以上の自然数とし、前記複数のパーツを、前記複数のパーツの加工順に、予め設定された累積加工時間に基づいて１またはそれ以上のパーツを含むｎ個の加工単位に分割し、前記ｎ個の加工単位の隣接する加工単位の間に、前記板金の端部から所定の距離だけ前記板金を切断せず、他のスリット加工経路と連結していないスリット加工経路であって、前記ｎ個の加工単位のうちの最後に加工される加工単位を除く（ｎ－１）個の加工単位における各加工単位に対応付けられる（ｎ－１）個のスリット加工経路を設定し、前記（ｎ－１）個の加工単位における各加工単位の加工に続けて、前記各加工単位に対応付けられるスリット加工経路を加工するよう、前記複数のパーツと前記（ｎ－１）個のスリット加工経路との加工順を設定し、前記予め作成された加工プログラムを、設定された前記複数のパーツと前記（ｎ－１）個のスリット加工経路との加工順で前記板金を切断するよう再構成して、再構成された新たな加工プログラムを作成し、前記新たな加工プログラムに基づいて前記板金を切断するよう前記加工機本体を制御するレーザ加工機が提供される。 According to a third aspect of one or more embodiments, a processing machine body for cutting sheet metal and an NC device for controlling the processing machine body based on a processing program, the NC device cutting the sheet metal Based on a machining program created in advance to manufacture more parts, n is a natural number of 2 or more, and the plurality of parts are processed in the order of machining of the plurality of parts based on a preset cumulative machining time. dividing the sheet metal into n working units containing one or more parts, and not cutting the sheet metal a predetermined distance from the edge of the sheet metal between adjacent working units of the n working units; A slit machining path that is not connected to other slit machining paths and corresponds to each machining unit in (n−1) machining units excluding the last machining unit among the n machining units (n−1) slit machining paths to be attached are set, and following the machining of each machining unit in the (n−1) machining units, the slit machining paths associated with the respective machining units are machined. setting the machining order of the plurality of parts and the (n−1) number of slit machining paths, and executing the previously created machining program for the plurality of parts and the (n−1) number of slit machining paths. reconfigure to cut the sheet metal in the order of slit machining path and processing, create a reconfigured new processing program, and cut the sheet metal based on the new processing program, the processing machine body A laser processing machine is provided that controls the
　１またはそれ以上の実施形態の第３の態様は、ＮＣ装置が新たな加工プログラム基づいて加工機本体を制御するので、加工機本体が板金の加工するときの板金の反り量を低減させることができる。板金の反り量が低減するので、板金を切断して作製するパーツの寸法精度の低下、及び構成部品が板金に衝突する不具合を低減させることができる。 A third aspect of one or more embodiments is that the NC unit controls the processing machine main body based on a new processing program, so that the amount of sheet metal warpage when the processing machine main body processes the sheet metal can be reduced. can. Since the warp amount of the sheet metal is reduced, it is possible to reduce the deterioration of the dimensional accuracy of the parts manufactured by cutting the sheet metal and the problem of the component colliding with the sheet metal.
　１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工方法、加工プログラム作成方法、及びレーザ加工機によれば、板金の反り量を低減させることができ、板金を切断して作製するパーツの寸法精度の低下、及び構成部品が板金に衝突する不具合を低減させることができる。 According to the laser processing method, the processing program creation method, and the laser processing machine of one or more embodiments, it is possible to reduce the warp amount of the sheet metal, and reduce the dimensional accuracy of the parts produced by cutting the sheet metal. Also, it is possible to reduce the problem of the component colliding with the sheet metal.
図１は、１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工方法を実行するレーザ加工機、１またはそれ以上の実施形態の加工プログラム作成方法を実行するレーザ加工システム、１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工機を示すブロック図である。FIG. 1 shows a laser processing machine that executes a laser processing method of one or more embodiments, a laser processing system that executes a processing program creation method of one or more embodiments, and a laser of one or more embodiments. It is a block diagram showing a processing machine. 図２は、図１におけるＣＡＭ機器２０が作成する加工プログラムの一例を部分的に示す図である。FIG. 2 is a diagram partially showing an example of a machining program created by the CAM device 20 in FIG. 図３Ａは、１またはそれ以上の実施形態の加工プログラム作成方法で実行される処理を示す部分的なフローチャートである。FIG. 3A is a partial flow chart illustrating the processing performed in one or more embodiments of the machining programming method. 図３Ｂは、図３Ａに続く部分的なフローチャートである。FIG. 3B is a partial flowchart following FIG. 3A. 図４は、板金Ｗより円形のパーツＰ０を１４個作製するネスティング画像を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a nesting image in which 14 circular parts P0 are produced from the sheet metal W. As shown in FIG. 図５は、加工機本体３２が備える加工ヘッド３２１を概念的に示す部分側面図である。FIG. 5 is a partial side view conceptually showing the processing head 321 provided in the processing machine main body 32. As shown in FIG. 図６は、レーザ加工機３０が１４個のパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断し、各パーツＰ０のジョイントを切断して各パーツＰ０を取り外した状態を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a state in which the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W to produce 14 parts P0, cuts the joints of the parts P0, and removes the parts P0. 図７は、板金Ｗの板厚と、板金Ｗにレーザビームを照射して板金Ｗを切断するときの加工速度と、レーザ発振器が射出するレーザビームのレーザ出力とに応じた、板金Ｗに反りが発生するまでの時間を示す表である。FIG. 7 shows warping of the sheet metal W according to the thickness of the sheet metal W, the processing speed when the sheet metal W is cut by irradiating the sheet metal W with a laser beam, and the laser output of the laser beam emitted by the laser oscillator. is a table showing the time until the occurrence of 図８は、１４個のパーツＰ０を４つの加工単位に分割した例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example in which 14 parts P0 are divided into 4 processing units. 図９は、図４に示すネスティング画像１０１にＮＣ装置３１が特定したジョイントの位置をマークＪｔで示した状態を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a state in which the positions of the joints specified by the NC device 31 are indicated by marks Jt in the nesting image 101 shown in FIG. 図１０は、ネスティング画像１０１におけるジョイントを連結した状態のネスティング画像１０２を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a nesting image 102 in which joints in the nesting image 101 are connected. 図１１は、ネスティング画像１０２におけるアプローチＡｐと終点Ｅｐを削除した状態のネスティング画像１０３を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a nesting image 103 in which the approach Ap and the end point Ep in the nesting image 102 are deleted. 図１２は、図１１に示すネスティング画像１０３に一点鎖線で示す拡大された閉形状の線分を付加した状態を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the nesting image 103 shown in FIG. 11 with an enlarged closed line segment indicated by a dashed line. 図１３は、拡大された閉形状の線分に基づいて作成された閉形状の線分を含むネスティング画像１０４を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a nesting image 104 including closed-shaped line segments created based on the enlarged closed-shaped line segment. 図１４は、図１３に示すネスティング画像１０４に桟を通るスリット加工経路Ｐｓを付加した状態のネスティング画像１０５を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a nesting image 105 in which a slit processing path Ps passing through crosspieces is added to the nesting image 104 shown in FIG. 図１５は、図１４に示すスリット加工経路Ｐｓのうち、異なる加工単位の境界を通るスリット加工経路Ｐｓ０のみとしたネスティング画像１０６を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a nesting image 106 of only the slit machining paths Ps0 passing through the boundaries of different machining units among the slit machining paths Ps shown in FIG. 図１６は、各加工単位に隣接するスリット加工経路Ｐｓ０を各加工単位と対応付けた状態を示すネスティング画像１０７を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a nesting image 107 showing a state in which a slit machining path Ps0 adjacent to each machining unit is associated with each machining unit. 図１７は、各スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ３の始端側と終端側の端部を所定の距離だけ削除した状態を示すネスティング画像１０８を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a nesting image 108 showing a state in which the end portions on the starting end side and the terminal end side of each of the slitting paths Ps1 to Ps3 are deleted by a predetermined distance. 図１８は、ＮＣ装置３１が設定した、１４個のパーツＰ０とスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’に加工順を設定したネスティング画像１０９を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a nesting image 109 in which the 14 parts P0 and the slit machining paths Ps1' to Ps3' are set by the NC device 31 in order of machining. 図１９は、ＮＣ装置３１が図１８に示す加工順に基づいて再構成した新たな加工プログラムによるネスティング画像１１０を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a nesting image 110 according to a new machining program reconstructed by the NC device 31 based on the machining order shown in FIG. 図２０は、１４個のパーツＰ０を５つの加工単位に分割した例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example in which 14 parts P0 are divided into 5 processing units. 図２１は、図２０に示すように１４個のパーツＰ０が５つの加工単位に分割された場合における、各加工単位に隣接するスリット加工経路Ｐｓ０を各加工単位と対応付けた状態を示すネスティング画像１０７を示す図である。FIG. 21 is a nesting image showing a state in which a slit machining path Ps0 adjacent to each machining unit is associated with each machining unit when 14 parts P0 are divided into five machining units as shown in FIG. FIG. 107 is a diagram showing 107; 図２２は、各スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ４の始端側と終端側の端部を所定の距離だけ削除した状態を示すネスティング画像１０８を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a nesting image 108 showing a state in which the end portions on the start end side and end end side of each of the slit processing paths Ps1 to Ps4 are deleted by a predetermined distance. 図２３は、ＮＣ装置３１が設定した、１４個のパーツＰ０とスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ４’に加工順を設定したネスティング画像１０９を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a nesting image 109 in which the 14 parts P0 and the slit machining paths Ps1' to Ps4' are set by the NC device 31 in order of machining. 図２４は、ＮＣ装置３１が図２３に示す加工順に基づいて再構成した新たな加工プログラムによるネスティング画像１１０を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a nesting image 110 according to a new machining program reconfigured by the NC device 31 based on the machining order shown in FIG.
　以下、１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工方法、加工プログラム作成方法、及びレーザ加工機について、添付図面を参照して説明する。 A laser processing method, a processing program creation method, and a laser processing machine according to one or more embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings.
　図１は、１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工方法を実行するレーザ加工機、１またはそれ以上の実施形態の加工プログラム作成方法を実行するレーザ加工システム、１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工機を示すブロック図である。まず、図１を用いて、レーザ加工システムの全体的な構成例を説明する。 FIG. 1 shows a laser processing machine that executes a laser processing method of one or more embodiments, a laser processing system that executes a processing program creation method of one or more embodiments, and a laser of one or more embodiments. It is a block diagram showing a processing machine. First, with reference to FIG. 1, an overall configuration example of a laser processing system will be described.
　図１において、ＣＡＤ（Computer Aided Design）機器１０は１または複数のパーツの図形データを作成する。ＣＡＤ機器１０は、板金に１または複数のパーツをネスティングした画像データを作成して、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）機器２０に供給する。ＣＡＤ機器１０は、ＣＡＤプログラムを実行するコンピュータ機器で構成される。ＣＡＭ機器２０は、入力された画像データに基づいて、板金より１または複数のパーツを切断するための加工プログラムを作成する。ＣＡＭ機器２０は、ＣＡＭプログラムを実行するコンピュータ機器で構成される。ＣＡＭ機器２０には、表示部２１及び操作部２２が接続されている。操作部２２は、表示部２１と一体化されたタッチパネルであってもよい。ＣＡＤ機器１０とＣＡＭ機器２０とが１つのコンピュータ機器で構成され、コンピュータ機器がＣＡＤ／ＣＡＭ機器として機能してもよい。 In FIG. 1, a CAD (Computer Aided Design) device 10 creates graphic data for one or more parts. The CAD equipment 10 creates image data in which one or more parts are nested in a sheet metal, and supplies the image data to a CAM (Computer Aided Manufacturing) equipment 20 . The CAD equipment 10 is composed of computer equipment that executes a CAD program. The CAM device 20 creates a machining program for cutting one or more parts from the sheet metal based on the input image data. The CAM equipment 20 is composed of computer equipment that executes a CAM program. A display unit 21 and an operation unit 22 are connected to the CAM device 20 . The operation unit 22 may be a touch panel integrated with the display unit 21 . The CAD device 10 and the CAM device 20 may be composed of one computer device, and the computer device may function as the CAD/CAM device.
　レーザ加工機３０は、板金にレーザビームを照射して板金を切断する加工機本体３２と、加工機本体３２を制御するＮＣ（Numerical Control）装置３１と、ＮＣ装置３１に接続された表示部３３及び操作部３４を有する。加工機本体３２はファイバレーザ発振器を含む。操作部３４は、表示部３３と一体化されたタッチパネルであってもよい。ＮＣ装置３１は、ＣＡＭ機器２０によって作成された加工プログラムに基づいて加工機本体３２を制御する。後述するように、ＮＣ装置３１は、ＣＡＭ機器２０によって予め作成された加工プログラムを再構成して、再構成された新たな加工プログラムに基づいて加工機本体３２を制御することがある。 The laser processing machine 30 includes a processing machine body 32 that irradiates a sheet metal with a laser beam to cut the sheet metal, an NC (Numerical Control) device 31 that controls the processing machine body 32, and a display unit 33 connected to the NC device 31. and an operation unit 34 . The processing machine body 32 includes a fiber laser oscillator. The operation unit 34 may be a touch panel integrated with the display unit 33 . The NC device 31 controls the machine body 32 based on the machining program created by the CAM device 20 . As will be described later, the NC device 31 may reconfigure a machining program created in advance by the CAM device 20 and control the processing machine main body 32 based on the reconfigured new machining program.
　ＣＡＭ機器２０によって作成された加工プログラムが図示していないデータベースに記憶され、ＮＣ装置３１がデータベースより加工プログラムを読み出してもよい。 A machining program created by the CAM device 20 may be stored in a database (not shown), and the NC unit 31 may read the machining program from the database.
　図２は、図１におけるＣＡＭ機器２０が作成する加工プログラムの一例を部分的に示す図である。加工プログラムはＧコード等の機械制御コードによって構成されている。図２に示すように、加工プログラムは、パーツＰ０１を加工するためのコード群と、パーツＰ０２を加工するためのコード群とを含む。加工プログラムは、パーツごとにコメントで区切られている。加工プログラムには、各パーツがサブプログラムで表現されていてもよい。 FIG. 2 is a diagram partially showing an example of a machining program created by the CAM device 20 in FIG. The machining program is composed of machine control code such as G code. As shown in FIG. 2, the machining program includes a code group for machining the part P01 and a code group for machining the part P02. The machining program is separated by comments for each part. Each part may be represented by a subprogram in the machining program.
　以下、１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工方法、加工プログラム作成方法、及びレーザ加工機を具体的に説明する。ＮＣ装置３１は１またはそれ以上の実施形態の加工プログラム作成方法を実行する。ＮＣ装置３１は、ＣＡＭ機器２０によって作成された加工プログラムを再構成して、再構成された新たな加工プログラムを作成する。ＮＣ装置３１は、板金の反り量を低減させることができる加工プログラムを作成する加工プログラム作成装置である。１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工機は、ＮＣ装置３１が新たな加工プログラムに基づいて板金を加工するよう加工機本体３２を制御するレーザ加工機３０である。１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工方法は、レーザ加工機３０で実行される。 A laser processing method, a processing program creation method, and a laser processing machine according to one or more embodiments will be specifically described below. The NC device 31 executes the machining program creation method of one or more embodiments. The NC device 31 reconstructs the machining program created by the CAM device 20 to create a new reconstructed machining program. The NC device 31 is a machining program creation device that creates a machining program capable of reducing the amount of sheet metal warpage. A laser processing machine of one or more embodiments is a laser processing machine 30 in which an NC device 31 controls a processing machine body 32 to process sheet metal based on a new processing program. The laser processing method of one or more embodiments is performed on laser processing machine 30 .
　ＣＡＭ機器２０が１またはそれ以上の実施形態の加工プログラム作成方法を実行してもよい。ＣＡＭ機器２０は、板金の反り量を低減させることができる加工プログラムを作成する加工プログラム作成装置であってもよい。１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工機は、ＮＣ装置３１が、ＣＡＭ機器２０が板金の反り量を低減させるように作成した加工プログラムに基づいて板金を加工するよう加工機本体３２を制御するレーザ加工機３０であってもよい。 The CAM device 20 may execute the machining program creation method of one or more embodiments. The CAM device 20 may be a machining program creation device that creates a machining program capable of reducing the amount of sheet metal warpage. In one or more embodiments of the laser processing machine, the NC device 31 controls the processing machine main body 32 so as to process the sheet metal based on the processing program created by the CAM device 20 so as to reduce the warp amount of the sheet metal. It may be the laser processing machine 30 .
　図３Ａは、１またはそれ以上の実施形態の加工プログラム作成方法で実行される処理を示す部分的なフローチャートである。図３Ｂは、図３Ａに続く部分的なフローチャートである。図４～図２４を参照しながら、１またはそれ以上の実施形態の加工プログラム作成方法が実行する処理を説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、ＮＣ装置３１がコンピュータプログラムを実行することによってなされる処理である。 FIG. 3A is a partial flowchart illustrating the processing performed in the machining program creation method of one or more embodiments. FIG. 3B is a partial flowchart following FIG. 3A. The processing performed by the machining program creation method of one or more embodiments will be described with reference to FIGS. 4-24. 3A and 3B show processing performed by the NC unit 31 executing a computer program.
　図３Ａにおいて、ＮＣ装置３１は、ステップＳ１にて、加工プログラムに基づいてネスティング画像を作成して、ネスティング画像を表示部３３に表示する。図４は、図１におけるＮＣ装置３１が表示部３３に表示するネスティング画像の一例を示す図である。ネスティング画像は、板金Ｗ（図５及び図６に図示）に複数のパーツがネスティングされた状態を示す描画線分である。図４に示すネスティング画像１０１は、板金Ｗの外形線を示す板金画像Ｗｉに切断すべきパーツを配置した画像である。 In FIG. 3A, the NC device 31 creates a nesting image based on the processing program and displays the nesting image on the display unit 33 in step S1. FIG. 4 is a diagram showing an example of a nesting image displayed on the display section 33 by the NC device 31 in FIG. The nesting image is drawn line segments showing a state in which a plurality of parts are nested in the sheet metal W (shown in FIGS. 5 and 6). A nesting image 101 shown in FIG. 4 is an image in which parts to be cut are arranged on a sheet metal image Wi showing the outline of the sheet metal W. As shown in FIG.
　図４は、板金Ｗより円形のパーツＰ０を１４個作製するネスティング画像を示す図である。各パーツＰ０には後述するジョイントが存在することから、非閉形状の線分で表されている。図４以降の図面において、＃１、＃２…は加工順を示す。図４に示す＃１～＃１４で示す加工順は一例である。板金Ｗより作製するパーツは全て同じ形状、または同じ大きさでなくてもよい。作製するパーツの形状と大きさは任意であり、形状または大きさが異なる複数のパーツの各パーツの個数も任意である。 FIG. 4 is a diagram showing a nesting image in which 14 circular parts P0 are produced from the sheet metal W. Since each part P0 has a joint, which will be described later, it is represented by a non-closed line segment. In the drawings after FIG. 4, #1, #2, . . . indicate the processing order. The order of processing indicated by #1 to #14 shown in FIG. 4 is an example. The parts made from sheet metal W do not all have the same shape or size. The shape and size of the parts to be manufactured are arbitrary, and the number of each part of a plurality of parts having different shapes or sizes is also arbitrary.
　図５は、加工機本体３２が備える加工ヘッド３２１を概念的に示す部分側面図である。加工ヘッド３２１の下端部にはノズル３２２が装着されている。加工ヘッド３２１は、一点鎖線で示すレーザビームをノズル３２２の先端に形成された開口より射出して、板金Ｗを切断する。 FIG. 5 is a partial side view conceptually showing the processing head 321 provided in the processing machine main body 32. FIG. A nozzle 322 is attached to the lower end of the processing head 321 . The processing head 321 cuts the sheet metal W by emitting a laser beam indicated by a dashed line from an opening formed at the tip of the nozzle 322 .
　レーザ加工機３０は、加工ヘッド３２１よりレーザビームを板金Ｗに照射して各パーツＰ０のアプローチＡｐを切断する。続けて、レーザ加工機３０は、各パーツＰ０の外形線に沿って終点Ｅｐまで板金Ｗを切断することによって各パーツＰ０を作製する。アプローチＡｐのパーツＰ０側の端部と、アプローチＡｐと離隔している終点Ｅｐとの間がジョイントとなる。 The laser processing machine 30 irradiates the sheet metal W with a laser beam from the processing head 321 to cut the approach Ap of each part P0. Subsequently, the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W to the end point Ep along the outline of each part P0 to produce each part P0. A joint is formed between the end of the approach Ap on the side of the part P0 and the end point Ep separated from the approach Ap.
　図６は、レーザ加工機３０が１４個のパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断し、各パーツＰ０のジョイントを切断して各パーツＰ０を取り外した状態を示す平面図である。板金Ｗには、１４個のパーツＰ０に対応する１４個の開口ＨＰ０が形成される。このように、板金Ｗから複数のパーツが取り外された後の板金Ｗの端材はスケルトンと称される。 FIG. 6 is a plan view showing a state in which the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W to produce 14 parts P0, cuts the joints of each part P0, and removes each part P0. The sheet metal W is formed with 14 openings HP0 corresponding to the 14 parts P0. In this way, the offcuts of the sheet metal W from which a plurality of parts have been removed are called a skeleton.
　図３Ａに戻り、ＮＣ装置３１は、ステップＳ２にて、板金Ｗより複数のパーツを作製するときの加工順と累積加工時間とに基づいて、複数のパーツを複数の加工単位に分割する。 Returning to FIG. 3A, in step S2, the NC unit 31 divides a plurality of parts into a plurality of processing units based on the processing order and cumulative processing time when manufacturing a plurality of parts from the sheet metal W.
　Ｅｌｐをレーザビームによる入熱エネルギ、Ｅｃｒを酸化反応によるエネルギとすると、金属加工に必要なエネルギＥｍは式（１）で表すことができる。
　Ｅｍ＝Ｅｌｐ＋Ｅｃｒ　　…（１）
　レーザビームによる入熱エネルギＥｌｐは、金属材料へのレーザビームの吸収率Ａと、そのときのレーザビームの加工（切断）への寄与度η、レーザ出力Ｐ（Ｗ（Ｊ／ｓ））の積である式（２）で表すことができる。
　Ｅｌｐ＝Ａ×η×Ｐ　　…（２） Assuming that Elp is the heat input energy from the laser beam and Ecr is the energy from the oxidation reaction, the energy Em required for metal processing can be expressed by Equation (1).
Em = Elp + Ecr (1)
The input heat energy Elp of the laser beam is the product of the absorption rate A of the laser beam to the metal material, the contribution η of the laser beam to processing (cutting) at that time, and the laser output P (W (J/s)). It can be represented by the formula (2).
Elp=A×η×P (2)
　板金Ｗとして鉄系の金属材料を加工するときには、アシストガスとして酸素が用いられるのが一般的である。アシストガスとして酸素が用いられると、板金Ｗの加工時に酸化による反応エネルギが付加される。そのときの単位時間当たりの発熱量Ｑ（Ｊ／ｓ）は式（３）で表すことができる。式（３）において、Ｖはカッティングフロントにおける金属材料の除去体積（ｍｍ３）、ρは材料密度（ｇ／ｍｍ３）、Ｍは原子量（ｇ／ｍｏｌ）、ΔＥは酸化による反応熱（Ｊ／ｓ）、ｔは時間（ｓ）である。
　Ｑ＝｛（Ｖ×ρ）／Ｍ｝×（ΔＥ／ｔ）　　…（３） When processing a ferrous metal material as the sheet metal W, oxygen is generally used as an assist gas. When oxygen is used as the assist gas, reaction energy due to oxidation is added when the sheet metal W is processed. The calorific value Q (J/s) per unit time at that time can be expressed by Equation (3). In equation (3), V is the removed volume of the metal material at the cutting front (mm 3 ), ρ is the material density (g/mm 3 ), M is the atomic weight (g/mol), ΔE is the heat of reaction due to oxidation (J/ s) and t is the time (s).
Q={(V×ρ)/M}×(ΔE/t) (3)
　加工中に発生する酸化鉄の大半がＦｅＯである。反応熱ΔＥは酸化鉄ＦｅＯが生成されるときのエネルギ量と等しいとすると、２５７ｋＪ／ｍｏｌとなる。 Most of the iron oxide generated during processing is FeO. Assuming that the reaction heat ΔE is equal to the energy amount when iron oxide FeO is produced, it is 257 kJ/mol.
　これらを踏まえ、酸化反応によるエネルギＥｃｒは、加工中の溶融金属の割合Ｃ、そのときのレーザビームの加工（切断）への寄与度ε、単位時間当たりの発熱量Ｑの積である式（４）で表すことができる。
　Ｅｃｒ＝Ｃ×ε×Ｑ　　…（４） Based on these, the energy Ecr due to the oxidation reaction is the product of the ratio C of the molten metal during processing, the contribution ε to the processing (cutting) of the laser beam at that time, and the amount of heat generated per unit time Q. ).
Ecr=C×ε×Q (4)
　板金Ｗの反りが大きく発生する板金Ｗに加わるエネルギを１０００ｋＪと想定し、以上の式に基づき、板金Ｗに加わるエネルギが１０００ｋＪに達する時間Ｔ（分）（即ち、板金Ｗに反りが発生するまでの時間）は、式（５）で表すことができる。
　Ｔ＝（１００００００／Ｅｍ）／６０　　…（５） Assuming that the energy applied to the sheet metal W at which the sheet metal W warps greatly is 1000 kJ, based on the above formula, the time T (minutes) required for the energy applied to the sheet metal W to reach 1000 kJ (that is, until the sheet metal W warps time) can be expressed by Equation (5).
T=(1000000/Em)/60 (5)
　式（５）に基づき、板厚６．０ｍｍ～２５．０ｍｍの板金Ｗにおける反りが発生するまでの時間は、図７に示すとおりとなる。図７は、板金Ｗの板厚と、板金Ｗにレーザビームを照射して板金Ｗを切断するときの加工速度と、レーザ発振器が射出するレーザビームのレーザ出力とに応じた、板金Ｗに反りが発生するまでの時間を示す表である。図７に示す反りが発生するまでの時間は、理論的な計算値であり、各種の条件で変動する。各種の条件とは、例えば、板金Ｗの材質、または板金Ｗを冷却水で冷却しながら加工するか否か等である。 Based on the formula (5), the time until warping occurs in the sheet metal W with a thickness of 6.0 mm to 25.0 mm is as shown in FIG. FIG. 7 shows warping of the sheet metal W according to the thickness of the sheet metal W, the processing speed when the sheet metal W is cut by irradiating the sheet metal W with a laser beam, and the laser output of the laser beam emitted by the laser oscillator. is a table showing the time until the occurrence of The time until warpage occurs shown in FIG. 7 is a theoretically calculated value, and varies depending on various conditions. Various conditions include, for example, the material of the sheet metal W, or whether or not the sheet metal W is processed while being cooled with cooling water.
　しかしながら、本発明者による検証によって、理論的な計算値と、板金Ｗを図６に示すように加工したときの実際に反りが発生するまでの時間とは大きくは乖離していないことが確認されている。 However, verification by the inventors of the present invention has confirmed that the theoretically calculated value does not deviate greatly from the actual warping time when the sheet metal W is processed as shown in FIG. ing.
　ＮＣ装置３１は、式（５）に基づく計算によって、板金Ｗと板金Ｗを切断するときの条件とに応じて、反りが発生するまでのおおよその時間を求めることができる。ＮＣ装置３１は、板金Ｗと板金Ｗを切断するときの条件とに応じた反りが発生するまでの時間を保持する。 The NC unit 31 can obtain an approximate time until warping occurs according to the sheet metal W and the conditions for cutting the sheet metal W by calculation based on formula (5). The NC unit 31 holds the time until the warpage occurs according to the sheet metal W and the conditions for cutting the sheet metal W.
　ＮＣ装置３１は、１４個のパーツＰ０を、複数のパーツＰ０の累積加工時間が板金Ｗに反りが発生するまでの時間以内となる１群のパーツＰ０を１つの加工単位として、１４個のパーツＰ０を、複数の加工単位に分割する。図８は、１４個のパーツＰ０を４つの加工単位に分割した例を示す図である。図８に示すように、ＮＣ装置３１は、１４個のパーツＰ０を加工単位Ｕ１～Ｕ４の４つの加工単位に分割したとする。加工単位Ｕ１は、加工順＃１～＃３の３つのパーツＰ０よりなる。加工単位Ｕ２は、加工順＃４～＃７の４つのパーツＰ０よりなる。加工単位Ｕ３は、加工順＃８～＃１０の３つのパーツＰ０よりなる。加工単位Ｕ４は、加工順＃１１～＃１４の４つのパーツＰ０よりなる。 The NC unit 31 processes 14 parts P0 as one processing unit, which is a group of parts P0 in which the cumulative processing time of a plurality of parts P0 is within the time until the sheet metal W warps. P0 is divided into a plurality of processing units. FIG. 8 is a diagram showing an example in which 14 parts P0 are divided into 4 processing units. As shown in FIG. 8, it is assumed that the NC unit 31 divides 14 parts P0 into four processing units U1 to U4. A processing unit U1 is composed of three parts P0 of processing orders #1 to #3. The machining unit U2 consists of four parts P0 of machining order #4 to #7. The machining unit U3 consists of three parts P0 of machining order #8 to #10. The machining unit U4 consists of four parts P0 of machining order #11 to #14.
　累積加工時間に基づいて複数のパーツＰ０を複数の加工単位に分割する代わりに、反りが発生する時間から計算した切断経路の長さに基づいて複数のパーツＰ０を複数の加工単位に分割してもよい。オペレータが操作部３４を操作して、累積加工時間に基づいて複数の加工単位に分割したパーツＰ０を変更するとも可能である。同じ板金Ｗを複数枚加工する場合、オペレータが１枚目の板金Ｗの切断加工の反りの状態を確認し、より反りが少なくなるように、２枚目以降の板金Ｗの切断加工の際に加工単位を変更してもよい。 Instead of dividing the plurality of parts P0 into a plurality of processing units based on the cumulative processing time, the plurality of parts P0 are divided into a plurality of processing units based on the length of the cutting path calculated from the warpage time. good too. It is also possible for the operator to operate the operation unit 34 to change the part P0 divided into a plurality of processing units based on the cumulative processing time. When processing a plurality of sheets of the same sheet metal W, the operator checks the warping state of the cutting of the first sheet metal W, and cuts the second and subsequent sheet metals W so that the warp is reduced. You may change a processing unit.
　オペレータが、表示部３３に表示されているネスティング画像を見ながら操作部３４を操作することによって加工単位を設定してもよいし、複数の加工単位の選択肢の中からいずれかの加工単位を選択してもよい。各加工単位は、加工単位に含まれる１またはそれ以上のパーツＰ０の個数が、板金Ｗに反りが発生するまでの時間以内に加工が完了する個数に設定するのがよい。 The operator may set the processing unit by operating the operation unit 34 while viewing the nesting image displayed on the display unit 33, or select one processing unit from a plurality of processing unit options. You may For each processing unit, it is preferable to set the number of one or more parts P0 included in the processing unit to the number that the processing is completed within the time until the sheet metal W warps.
　このように、ＮＣ装置３１が複数のパーツＰ０を複数の加工単位に分割するときに１つの加工単位を決めるための参照値は累積加工時間または経路長さであってもよいし、オペレータが手動で設定した設定値であってもよい。設定値はパーツＰ０の個数であってもよい。パーツＰ０の個数は一定値であってもよいし、切断加工の進行の程度に応じた変動値であってもよい。 Thus, when the NC unit 31 divides a plurality of parts P0 into a plurality of machining units, the reference value for determining one machining unit may be the cumulative machining time or the path length, or the operator may manually It may be a set value set in . The set value may be the number of parts P0. The number of parts P0 may be a constant value, or may be a variable value according to the progress of the cutting process.
　図３Ａに戻り、ＮＣ装置３１は、ステップＳ３にて、加工プログラムを解析してジョイントの位置を特定する。上記のように、アプローチＡｐと終点Ｅｐの間をジョイントの位置と特定することができる。ジョイントの位置のさらに具体的な特定方法は特許文献２に記載されているので、特定方法の説明を省略する。図９は、図４に示すネスティング画像１０１にＮＣ装置３１が特定したジョイントの位置をマークＪｔで示した状態を示す図である。図９～図１８は、ＮＣ装置３１が表示部３３に表示する画像ではなく、ＮＣ装置３１が実行する内部処理を示す概念図である。 Returning to FIG. 3A, in step S3, the NC device 31 analyzes the machining program and identifies the positions of the joints. As described above, the position of the joint can be specified between the approach Ap and the end point Ep. A more specific method of specifying the joint position is described in Patent Document 2, so the description of the specifying method is omitted. FIG. 9 is a diagram showing a state in which the positions of the joints specified by the NC device 31 are indicated by marks Jt in the nesting image 101 shown in FIG. 9 to 18 are conceptual diagrams showing internal processing executed by the NC device 31 rather than images displayed on the display unit 33 by the NC device 31. FIG.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ４にて、ジョイントを連結し、ステップＳ５にて、アプローチＡｐと終点Ｅｐを削除する。図１０は、ネスティング画像１０１におけるジョイントを連結した状態のネスティング画像１０２を示す図である。図１１は、ネスティング画像１０２におけるアプローチＡｐと終点Ｅｐを削除した状態のネスティング画像１０３を示す図である。図１１に示すように、各ジョイントを連結し、アプローチＡｐと終点Ｅｐを削除すると、パーツＰ０は円形の外形線で囲まれた閉形状の線分で表される。 The NC device 31 connects the joints in step S4, and deletes the approach Ap and the end point Ep in step S5. FIG. 10 is a diagram showing a nesting image 102 in which joints in the nesting image 101 are connected. FIG. 11 is a diagram showing a nesting image 103 in which the approach Ap and the end point Ep in the nesting image 102 are deleted. As shown in FIG. 11, when each joint is connected and the approach Ap and the end point Ep are deleted, the part P0 is represented by a closed line segment surrounded by circular outlines.
　ところで、図４において、終点Ｅｐから円形のパーツＰ０の法線方向に向かう、アプローチＡｐと平行の所定の長さの逃げが設定されることがある（特許文献２の図７Ｂ参照）。パーツＰ０に逃げが設定されている場合には、ＮＣ装置３１はステップＳ４にてアプローチＡｐと逃げを削除する。 By the way, in FIG. 4, a relief of a predetermined length parallel to the approach Ap may be set in the normal direction of the circular part P0 from the end point Ep (see FIG. 7B of Patent Document 2). If relief is set for part P0, NC unit 31 deletes approach Ap and relief in step S4.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ６にて、いずれかの閉形状の線分を選択する。なお、ＮＣ装置３１は、ステップＳ６の処理を２回目以降繰り返すときには、選択済みの閉形状の線分を除く未選択の閉形状の線分の中からいずれかの閉形状の線分を選択する。ＮＣ装置３１は、ステップＳ７にて、選択した閉形状が未判定の閉形状であるか否かを判定する。 The NC device 31 selects any closed line segment in step S6. When repeating the process of step S6 for the second time or later, the NC unit 31 selects any closed line segment from unselected closed line segments excluding selected closed line segments. . In step S7, the NC device 31 determines whether or not the selected closed shape is an undetermined closed shape.
　ステップＳ７にて閉形状の線分が未判定であれば（YES）、ＮＣ装置３１は、ステップＳ８にて、選択した閉形状の線分が他の閉形状の線分の内側に存在するか否かを判定する。選択した閉形状の線分が他の閉形状の線分の内側に存在すれば（YES）、ＮＣ装置３１は、ステップＳ９にて、選択した閉形状の線分を破棄して、処理をステップＳ６に戻す。選択した閉形状の線分が他の閉形状の線分の内側に存在しなければ（NO）、ＮＣ装置３１は、ステップＳ１０にて、選択した閉形状の線分を残して、処理をステップＳ６に戻す。 If the closed-shaped line segment has not been determined in step S7 (YES), the NC unit 31 determines whether the selected closed-shaped line segment exists inside other closed-shaped line segments in step S8. determine whether or not If the selected closed-shaped line segment exists inside other closed-shaped line segments (YES), the NC unit 31 discards the selected closed-shaped line segment in step S9, and continues the process. Return to S6. If the selected closed-shaped line segment does not exist inside other closed-shaped line segments (NO), the NC unit 31 leaves the selected closed-shaped line segment in step S10 and continues the process. Return to S6.
　ステップＳ８～Ｓ１０の処理によって、各パーツの閉形状の線分の内側に穴を示す閉形状の線分が存在するときには、穴を示す閉形状の線分が破棄される。また、他のパーツの閉形状の線分の内側にパーツの閉形状の線分が存在するときには、内側に存在するパーツの閉形状の線分が破棄される。 By the processing of steps S8 to S10, when there is a closed line segment indicating a hole inside the closed line segment of each part, the closed line segment indicating the hole is discarded. Also, when the closed-shaped line segment of the part exists inside the closed-shaped line segment of another part, the closed-shaped line segment of the part existing inside is discarded.
　パーツＰ０は、内側に穴を示す閉形状の線分もパーツの閉形状の線分も存在しないので、ステップＳ８～Ｓ１０の処理を繰り返しても、図１１に示すネスティング画像１０３のままである。ステップＳ８～Ｓ１０の処理の後、ＮＣ装置３１は、ネスティング画像１０３に基づいて、パーツＰ０の部分を開口にした、図６に示すスケルトンと同様のスケルトン画像を生成してもよい。 Since the part P0 does not have a closed-shaped line segment indicating a hole inside or a closed-shaped line segment of the part, even if the processing of steps S8 to S10 is repeated, the nesting image 103 shown in FIG. 11 remains. After the processing of steps S8 to S10, the NC device 31 may generate a skeleton image similar to the skeleton shown in FIG.
　全ての閉形状の線分の選択が完了すると、ステップＳ７にて選択した閉形状が未判定の閉形状ではない（NO）と判定され、ＮＣ装置３１は、処理を図３ＢのステップＳ１１に移行させる。ネスティング画像１０３は、板金画像Ｗｉ内にパーツＰ０の各外形線で囲まれた閉形状の線分を含む。 When all closed shape line segments have been selected, it is determined that the closed shape selected in step S7 is not an undetermined closed shape (NO), and the NC unit 31 shifts the process to step S11 in FIG. 3B. Let The nesting image 103 includes closed-shaped line segments surrounded by outlines of the part P0 in the sheet metal image Wi.
　図３Ｂにおいて、ＮＣ装置３１は、ステップＳ１１にて、閉形状の線分（またはスケルトン画像の開口）を、設定された幅だけ拡大する。図１２は、図１１に示すネスティング画像１０３に一点鎖線で示す拡大された閉形状の線分を付加した状態を示す図である。図１２において、ネスティング画像１０３には拡大された円形の線分ＥＬ０が付加されている。ＮＣ装置３１は、ステップＳ１２にて、拡大された線分に基づいて新たに閉形状の線分を作成する。 In FIG. 3B, in step S11, the NC device 31 expands the closed line segment (or the opening of the skeleton image) by the set width. FIG. 12 is a diagram showing the nesting image 103 shown in FIG. 11 with an enlarged closed line segment indicated by a dashed line. In FIG. 12, the nesting image 103 is added with an enlarged circular line segment EL0. In step S12, the NC unit 31 creates a new closed line segment based on the enlarged line segment.
　図１３は、拡大された閉形状の線分に基づいて作成された閉形状の線分（またはスケルトン画像の開口）を含むネスティング画像１０４を示す図である。図１３において、拡大された閉形状の線分ＥＬＰ０が形成されている。閉形状の線分ＥＬＰ０はパーツＰ０の外形線を広げた形状の線分に相当する。拡大されたパーツの閉形状の線分は、隣接する拡大されたパーツの閉形状の線分とは接触しないとする。 FIG. 13 is a diagram showing a nesting image 104 including closed-shaped line segments (or openings in skeleton images) created based on the enlarged closed-shaped line segments. In FIG. 13, an enlarged closed line segment ELP0 is formed. The line segment ELP0 of the closed shape corresponds to a line segment of a shape obtained by widening the outline of the part P0. It is assumed that the closed-shape line segments of the enlarged part do not touch adjacent closed-shape line segments of the enlarged part.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ１３にて、最終的に残った全ての桟を通るスリット加工経路を作成する。図１４は、図１３に示すネスティング画像１０４に桟を通るスリット加工経路Ｐｓを付加した状態のネスティング画像１０５を示す図である。スリット加工経路Ｐｓは、桟の幅方向の中央、即ち、隣接する２つの線分ＥＬＰ０から等距離となる位置に配置されている。 At step S13, the NC device 31 creates a slit machining path that passes through all the remaining crosspieces. FIG. 14 is a diagram showing a nesting image 105 in which a slit processing path Ps passing through crosspieces is added to the nesting image 104 shown in FIG. The slit processing path Ps is arranged at the center of the crosspiece in the width direction, that is, at a position equidistant from two adjacent line segments ELP0.
　ＮＣ装置３１がパーツＰ０の閉形状の線分を線分ＥＬ０に拡大した上でスリット加工経路Ｐｓを設定するのは次の理由による。パーツＰ０の外形線とスリット加工経路Ｐｓとが近接していると、板金Ｗをスリット加工経路Ｐｓで切断することができないことがある。拡大された閉形状の線分ＥＬＰ０間の桟にスリット加工経路Ｐｓを設定すれば、レーザ加工機３０は板金Ｗをスリット加工経路Ｐｓでほぼ確実に切断することができる。 The reason why the NC unit 31 sets the slit processing path Ps after enlarging the line segment of the closed shape of the part P0 to the line segment EL0 is as follows. If the outline of the part P0 and the slitting path Ps are close to each other, the sheet metal W may not be cut along the slitting path Ps. By setting the slit processing path Ps on the crosspiece between the enlarged closed-shape line segments ELP0, the laser processing machine 30 can almost certainly cut the sheet metal W along the slit processing path Ps.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ１４にて、図１４に示すスリット加工経路Ｐｓのうち、１つの加工単位内に存在するスリット加工経路Ｐｓを削除し、異なる加工単位の境界を通るスリット加工経路Ｐｓのみを残す。図１５は、図１４に示すスリット加工経路Ｐｓのうち、異なる加工単位の境界を通るスリット加工経路Ｐｓ０のみとしたネスティング画像１０６を示す図である。 In step S14, the NC unit 31 deletes the slit machining paths Ps existing in one machining unit from among the slit machining paths Ps shown in FIG. leave. FIG. 15 is a diagram showing a nesting image 106 of only the slit machining paths Ps0 passing through the boundaries of different machining units among the slit machining paths Ps shown in FIG.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ１５にて、各加工単位に隣接するスリット加工経路Ｐｓ０を各加工単位と対応付ける。図１６は、各加工単位に隣接するスリット加工経路Ｐｓ０を各加工単位と対応付けた状態を示すネスティング画像１０７を示す図である。 At step S15, the NC device 31 associates the slit machining path Ps0 adjacent to each machining unit with each machining unit. FIG. 16 is a diagram showing a nesting image 107 showing a state in which a slit machining path Ps0 adjacent to each machining unit is associated with each machining unit.
　図１６に示すように、ＮＣ装置３１は、加工順＃１～＃３のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）よりなる加工単位Ｕ１に、実線で示すようにスリット加工経路Ｐｓ１を対応付ける。ＮＣ装置３１は、加工順＃４～＃７のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）よりなる加工単位Ｕ２に、一点鎖線で示すようにスリット加工経路Ｐｓ２を対応付ける。ＮＣ装置３１は、加工順＃８～＃１０のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）よりなる加工単位Ｕ３に、破線で示すようにスリット加工経路Ｐｓ３を対応付ける。図１６においては、スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ３の区別を容易にするため、互いの線種を分けて表示している。 As shown in FIG. 16, the NC device 31 associates a slit machining path Ps1 as indicated by a solid line with a machining unit U1 made up of parts P0 (line segment ELP0) of machining orders #1 to #3. The NC unit 31 associates a slit machining path Ps2 as indicated by a dashed line with a machining unit U2 made up of parts P0 (line segment ELP0) of machining orders #4 to #7. The NC unit 31 associates the slit machining path Ps3 as indicated by the dashed line with the machining unit U3 consisting of parts P0 (line segment ELP0) of machining orders #8 to #10. In FIG. 16, in order to easily distinguish between the slitting paths Ps1 to Ps3, the lines are displayed separately.
　なお、図１５において、ＮＣ装置３１は、２つの加工単位の間に存在するスリット加工経路Ｐｓ０は、加工順の早い方の加工単位に対応付ける。よって、加工単位Ｕ１～Ｕ３にそれぞれスリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ３が対応付けられる。 In FIG. 15, the NC device 31 associates the slit machining path Ps0 existing between two machining units with the machining unit earlier in the machining order. Therefore, the slit processing paths Ps1 to Ps3 are associated with the processing units U1 to U3, respectively.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ１６にて、各スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ３の始端側と終端側の端部を所定の距離だけ削除する。所定の距離は一例として１０ｍｍである。図１７は、各スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ３の始端側と終端側の端部を所定の距離だけ削除した状態を示すネスティング画像１０８を示す図である。図１７に示すように、スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ３は、始端側と終端側の端部が所定の距離だけ削除されてスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’とされる。 At step S16, the NC device 31 deletes the ends of the respective slit processing paths Ps1 to Ps3 on the starting and terminal sides by a predetermined distance. The predetermined distance is 10 mm as an example. FIG. 17 is a diagram showing a nesting image 108 showing a state in which the end portions on the starting end side and the terminal end side of each of the slitting paths Ps1 to Ps3 are deleted by a predetermined distance. As shown in FIG. 17, the slit processing paths Ps1 to Ps3 are formed by slitting paths Ps1' to Ps3' by removing the ends of the starting end side and the terminal end side by a predetermined distance.
　ｎを２以上の自然数とし、複数のパーツが加工順にｎ個の加工単位に分割されているとする。各加工単位は１またはそれ以上のパーツを含む。このとき、ｎ個の加工単位のうちの最後に加工される加工単位を除く（ｎ－１）個の加工単位にスリット加工経路が対応付けられることになる。即ち、スリット加工経路は（ｎ－１）個となる。ネスティング画像１０８における最終的な（ｎ－１）個のスリット加工経路は、板金Ｗの端部から所定の距離だけ板金Ｗを切断せず、他のスリット加工経路と連結していないスリット加工経路である。 Assume that n is a natural number of 2 or more, and that multiple parts are divided into n processing units in order of processing. Each work unit contains one or more parts. At this time, the slit machining paths are associated with (n-1) machining units of the n machining units excluding the last machining unit. That is, there are (n-1) slitting paths. The final (n−1) slit machining paths in the nesting image 108 are slit machining paths that do not cut the sheet metal W by a predetermined distance from the edge of the sheet metal W and are not connected to other slit machining paths. be.
　レーザ加工機３０には、板金Ｗを支持する支持テーブルに支持テーブルと板金Ｗとを一体的に固定する複数のクランプが設けられていることがある。板金Ｗの端部から所定の距離だけ板金Ｗを切断しないスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’とするのは、クランプによって板金Ｗを把持して板金Ｗのずれが抑え、板金Ｗがずれることによる寸法精度の悪化を防ぐためである。例えば、スリット加工によって分離される加工単位の部分がクランプによって把持されている場合は、板金Ｗの端部の非切断の部分を残さず、端部まで板金Ｗを切断することも可能である。 The laser processing machine 30 may be provided with a plurality of clamps for integrally fixing the support table and the sheet metal W to the support table that supports the sheet metal W. The slit processing paths Ps1′ to Ps3′, which do not cut the sheet metal W by a predetermined distance from the end of the sheet metal W, are because the sheet metal W is held by clamps to suppress the displacement of the sheet metal W, and the displacement of the sheet metal W is reduced. This is to prevent deterioration of accuracy. For example, when the portion of the processing unit separated by slitting is gripped by a clamp, it is possible to cut the sheet metal W up to the end without leaving an uncut portion at the end of the sheet metal W.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ１７にて、１４個のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）とスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’の加工順を設定する。ＮＣ装置３１は、各加工単位Ｕ１～Ｕ３の直後に各スリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’の加工が実行されるように加工順を設定する。図１８は、ＮＣ装置３１が設定した、１４個のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）とスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’に加工順を設定したネスティング画像１０９を示す図である。ＮＣ装置３１は、加工順＃１～＃３のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）の次にスリット加工経路Ｐｓ１’を加工順＃４に設定する。その結果、ＮＣ装置３１は、当初加工順＃４～＃７であったパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）を加工順＃５～＃８に繰り下げ、次にスリット加工経路Ｐｓ２’を加工順＃９に設定する。 At step S17, the NC device 31 sets the processing order of the 14 parts P0 (line segments ELP0) and the slit processing paths Ps1' to Ps3'. The NC unit 31 sets the order of machining so that the machining of each of the slit machining paths Ps1' to Ps3' is executed immediately after each of the machining units U1 to U3. FIG. 18 is a diagram showing a nesting image 109 in which the 14 parts P0 (line segments ELP0) and the slit machining paths Ps1' to Ps3' are set in the order of machining, which are set by the NC device 31. FIG. The NC device 31 sets the slit machining path Ps1' next to the part P0 (line segment ELP0) in the machining order #1 to #3 in the machining order #4. As a result, the NC unit 31 shifts the part P0 (line segment ELP0), which was initially in the processing order #4 to #7, to the processing order #5 to #8, and then shifts the slit processing path Ps2' to the processing order #9. set.
　また、ＮＣ装置３１は、当初加工順＃８～＃１０であったパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）を加工順＃１０～＃１２に繰り下げ、次にスリット加工経路Ｐｓ３’を加工順＃１３に設定する。最後に、ＮＣ装置３１は、当初加工順＃１１～＃１４であったパーツＰ０を加工順＃１４～＃１７に繰り下げる。 In addition, the NC unit 31 shifts the part P0 (line segment ELP0), which was originally in the processing order #8 to #10, to the processing order #10 to #12, and then sets the slit processing path Ps3' to the processing order #13. do. Finally, the NC device 31 shifts the part P0, which was originally in the machining order #11 to #14, to the machining order #14 to #17.
　ＮＣ装置３１がステップＳ１７にて１４個のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）とスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’の加工順を設定した後に、オペレータが操作部３４を操作して、スリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’のうちの少なくとも１つのスリット加工経路の位置を変更してもよい。オペレータがスリット加工経路の位置を変更すると、少なくとも２つの加工単位が変更される。スリット加工経路の位置の変更による加工単位の変更（変更）も、オペレータが加工単位を手動で設定した設定値に相当する。なお、スリット加工経路の位置を変更すると、加工順を設定し直す必要がある。 After the NC device 31 sets the processing order of the 14 parts P0 (line segments ELP0) and the slit processing paths Ps1' to Ps3' in step S17, the operator operates the operation unit 34 to set the slit processing path Ps1'. to Ps3' may be changed. When the operator changes the position of the slit machining path, at least two machining units are changed. A change (change) in the machining unit due to a change in the position of the slit machining path also corresponds to a set value manually set by the operator for the machining unit. Note that if the position of the slit machining path is changed, it is necessary to reset the order of machining.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ１８にて、加工プログラムを再構成して、再構成された新たな加工プログラムを作成して処理を終了させる。図１９は、ＮＣ装置３１が図１８に示す加工順に基づいて再構成した新たな加工プログラムによるネスティング画像１１０を示す図である。 At step S18, the NC device 31 reconstructs the machining program, creates a new reconstructed machining program, and terminates the process. FIG. 19 is a diagram showing a nesting image 110 according to a new machining program reconstructed by the NC device 31 based on the machining order shown in FIG.
　ＮＣ装置３１が新たに作成した加工プログラムに基づいて板金Ｗを加工するようレーザ加工機３０（加工機本体３２）を制御すると、レーザ加工機３０は次のように板金Ｗを加工する。レーザ加工機３０は、板金Ｗにネスティングされている複数のパーツのうちの１またはそれ以上のパーツを第１の加工単位としてレーザビームの照射により切断する。レーザ加工機３０は、第１の加工単位に含まれる１またはそれ以上のパーツと、板金Ｗにネスティングされている複数のパーツのうちの未加工のパーツとの間の桟を、板金Ｗの端部から所定の距離だけ板金Ｗを切断しない状態でレーザビームの照射により切断して、その桟にスリットを形成する。レーザ加工機３０は、未加工のパーツのうちの１またはそれ以上のパーツを第２の加工単位としてレーザビームの照射により切断する。 When the NC device 31 controls the laser processing machine 30 (processing machine main body 32) to process the sheet metal W based on the newly created processing program, the laser processing machine 30 processes the sheet metal W as follows. The laser processing machine 30 cuts one or more parts out of the plurality of parts nested in the sheet metal W by irradiating a laser beam as a first processing unit. The laser processing machine 30 cuts a crosspiece between one or more parts included in the first processing unit and an unprocessed part among a plurality of parts nested in the sheet metal W to the edge of the sheet metal W. A slit is formed in the cross piece by cutting the sheet metal W by irradiating a laser beam in a state where the sheet metal W is not cut by a predetermined distance from the part. The laser processing machine 30 cuts one or more parts out of the unprocessed parts by irradiating a laser beam as a second processing unit.
　このとき、第１及び第２の加工単位の各加工単位に含まれるパーツの個数を、各加工単位に含まれる１またはそれ以上のパーツの累積加工時間が予め設定された累積加工時間以内となるように設定するのがよい。予め設定された累積加工時間は、板金Ｗに反りが発生するまでの時間以内に設定するのがよい。 At this time, the number of parts included in each machining unit of the first and second machining units is such that the cumulative machining time of one or more parts included in each machining unit is within the preset cumulative machining time. It is better to set The preset cumulative machining time is preferably set within the time required for the sheet metal W to warp.
　より具体的に説明すると、まず、レーザ加工機３０は、加工順＃１～＃３の３つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断する。すると、板金Ｗに反りが発生するまでの時間に近い累積加工時間が経過している。レーザ加工機３０は、加工順＃４のスリット加工経路Ｐｓ１’を切断して、板金Ｗにスリットを形成する。これにより、板金Ｗの反りが軽減または防止される。板金Ｗの端部を切り残して加工順＃１～＃３の３つのパーツＰ０の領域を完全に切断しないようにすることによって、板金Ｗの位置ずれ等の不具合が防止される。 More specifically, first, the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce three parts P0 in processing order #1 to #3. Then, an accumulated processing time close to the time required for the sheet metal W to warp has elapsed. The laser processing machine 30 forms a slit in the sheet metal W by cutting the slit processing path Ps1' of processing order #4. This reduces or prevents the sheet metal W from warping. By leaving the ends of the metal sheet W uncut so as not to completely cut the regions of the three parts P0 in the order of processing #1 to #3, problems such as misalignment of the metal sheet W can be prevented.
　次に、レーザ加工機３０は、加工順＃５～＃８の４つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断する。すると、板金Ｗに反りが発生するまでの時間に近い累積加工時間が経過している。レーザ加工機３０は、加工順＃９のスリット加工経路Ｐｓ２’を切断して、板金Ｗにスリットを形成する。これにより、板金Ｗの反りが軽減または防止され、板金Ｗの位置ずれ等の不具合が防止される。 Next, the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce four parts P0 of processing order #5 to #8. Then, an accumulated processing time close to the time required for the sheet metal W to warp has elapsed. The laser processing machine 30 forms a slit in the sheet metal W by cutting the slit processing path Ps2' of processing order #9. As a result, warping of the metal sheet W is reduced or prevented, and problems such as misalignment of the metal sheet W are prevented.
　続けて、レーザ加工機３０は、加工順＃１０～＃１２の３つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断する。すると、板金Ｗに反りが発生するまでの時間に近い累積加工時間が経過している。レーザ加工機３０は、加工順＃１３のスリット加工経路Ｐｓ３’を切断して、板金Ｗにスリットを形成する。これにより、板金Ｗの反りが軽減または防止され、板金Ｗの位置ずれ等の不具合が防止される。最後に、レーザ加工機３０は、加工順＃１４～＃１７の４つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断する。 Subsequently, the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce three parts P0 of processing order #10 to #12. Then, an accumulated processing time close to the time required for the sheet metal W to warp has elapsed. The laser processing machine 30 forms a slit in the sheet metal W by cutting the slit processing path Ps3' of the processing order #13. As a result, warping of the metal sheet W is reduced or prevented, and problems such as misalignment of the metal sheet W are prevented. Finally, the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce four parts P0 of processing orders #14 to #17.
　以上のようにして、１またはそれ以上の実施形態のレーザ加工方法、加工プログラム作成方法、及びレーザ加工機によれば、板金Ｗの反り量を低減させることができる。板金Ｗの反り量が低減するので、板金Ｗを切断して作製するパーツの寸法精度の低下、及び構成部品が板金に衝突する不具合を低減させることができる。 As described above, according to the laser processing method, the processing program creation method, and the laser processing machine of one or more embodiments, the amount of warpage of the sheet metal W can be reduced. Since the warp amount of the sheet metal W is reduced, it is possible to reduce the deterioration of the dimensional accuracy of the parts manufactured by cutting the sheet metal W and the problem of the component colliding with the sheet metal.
　図２０は、１４個のパーツＰ０を５つの加工単位に分割した例を示す図である。図２０において、加工単位Ｕ１は、加工順＃１～＃３の３つのパーツＰ０よりなる。加工単位Ｕ２は、加工順＃４～＃６の３つのパーツＰ０よりなる。加工単位Ｕ３は、加工順＃７及び＃８の２つのパーツＰ０よりなる。加工単位Ｕ４は、加工順＃９及び＃１０の２つのパーツＰ０よりなる。加工単位Ｕ５は、加工順＃１１～＃１４の４つのパーツＰ０よりなる。 FIG. 20 is a diagram showing an example of dividing 14 parts P0 into 5 processing units. In FIG. 20, a processing unit U1 is composed of three parts P0 of processing orders #1 to #3. The processing unit U2 consists of three parts P0 of processing orders #4 to #6. The processing unit U3 consists of two parts P0 of processing orders #7 and #8. A processing unit U4 consists of two parts P0 of processing orders #9 and #10. The machining unit U5 consists of four parts P0 of machining order #11 to #14.
　ＮＣ装置３１は、ステップＳ１５にて、各加工単位に隣接するスリット加工経路Ｐｓ０を各加工単位と対応付ける。図２１は、図２０に示すように１４個のパーツＰ０が５つの加工単位に分割された場合における、各加工単位に隣接するスリット加工経路Ｐｓ０を各加工単位と対応付けた状態を示すネスティング画像１０７を示す図である。 At step S15, the NC device 31 associates the slit machining path Ps0 adjacent to each machining unit with each machining unit. FIG. 21 is a nesting image showing a state in which a slit machining path Ps0 adjacent to each machining unit is associated with each machining unit when 14 parts P0 are divided into five machining units as shown in FIG. 107 is a diagram showing 107. FIG.
　図２１に示すように、ＮＣ装置３１は、加工順＃１～＃３のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）よりなる加工単位Ｕ１に、実線で示すようにスリット加工経路Ｐｓ１を対応付ける。ＮＣ装置３１は、加工順＃４～＃６のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）よりなる加工単位Ｕ２に、一点鎖線で示すようにスリット加工経路Ｐｓ２を対応付ける。ＮＣ装置３１は、加工順＃７及び＃８のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）よりなる加工単位Ｕ３に、点線で示すようにスリット加工経路Ｐｓ３を対応付ける。ＮＣ装置３１は、加工順＃９及び＃１０のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）よりなる加工単位Ｕ４に、破線で示すようにスリット加工経路Ｐｓ４を対応付ける。 As shown in FIG. 21, the NC unit 31 associates a slit machining path Ps1 as indicated by a solid line with a machining unit U1 made up of parts P0 (line segments ELP0) in machining orders #1 to #3. The NC unit 31 associates a slit machining path Ps2 as indicated by a dashed line with a machining unit U2 made up of parts P0 (line segments ELP0) of machining orders #4 to #6. The NC unit 31 associates the slit machining path Ps3 as indicated by the dotted line with the machining unit U3 made up of parts P0 (line segment ELP0) of machining orders #7 and #8. The NC unit 31 associates a slit machining path Ps4 as indicated by a dashed line with a machining unit U4 made up of parts P0 (line segment ELP0) of machining orders #9 and #10.
　図２１に示す例では、スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ４によって、加工順＃７及び＃８のパーツＰ０を囲む閉経路が形成されている。 In the example shown in FIG. 21, the slit machining paths Ps1 to Ps4 form a closed path surrounding parts P0 of machining orders #7 and #8.
　図２２は、各スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ４の始端側と終端側の端部を所定の距離だけ削除した状態を示すネスティング画像１０８を示す図である。図２２に示すように、スリット加工経路Ｐｓ１～Ｐｓ４は、始端側と終端側の端部が所定の距離だけ削除されてスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ４’とされる。スリット加工経路Ｐｓ３は両端部が所定の距離だけ削除されて、スリット加工経路Ｐｓ１’及びＰｓ２’から離れたスリット加工経路Ｐｓ３’とされている。 FIG. 22 is a diagram showing a nesting image 108 showing a state in which the end portions on the starting end side and the terminal end side of each of the slit processing paths Ps1 to Ps4 are deleted by a predetermined distance. As shown in FIG. 22, the slit processing paths Ps1 to Ps4 are formed into slit processing paths Ps1' to Ps4' by removing the ends of the starting end side and the terminal end side by a predetermined distance. Both ends of the slitting path Ps3 are removed by a predetermined distance to form a slitting path Ps3' separated from the slitting paths Ps1' and Ps2'.
　図２３は、ＮＣ装置３１が設定した、１４個のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）とスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ４’に加工順を設定したネスティング画像１０９を示す図である。１４個のパーツＰ０（線分ＥＬＰ０）とスリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ４’に加工順は、図２３に示すとおりとなる。図２４は、ＮＣ装置３１が図２３に示す加工順に基づいて再構成した新たな加工プログラムによるネスティング画像１１０を示す図である。 FIG. 23 is a diagram showing a nesting image 109 in which the 14 parts P0 (line segment ELP0) and the slit machining paths Ps1' to Ps4' are set by the NC device 31 in order of machining. The processing order of the 14 parts P0 (line segment ELP0) and the slit processing paths Ps1' to Ps4' is as shown in FIG. FIG. 24 is a diagram showing a nesting image 110 according to a new machining program reconfigured by the NC device 31 based on the machining order shown in FIG.
　レーザ加工機３０は、加工順＃１～＃３の３つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断した後、加工順＃４のスリット加工経路Ｐｓ１’を切断して、板金Ｗにスリットを形成する。レーザ加工機３０は、加工順＃５～＃７の３つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断した後、加工順＃８のスリット加工経路Ｐｓ２’を切断して、板金Ｗにスリットを形成する。 The laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce three parts P0 in the processing order #1 to #3, and then cuts the slit processing path Ps1′ in the processing order #4 to form slits in the sheet metal W. do. The laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce three parts P0 in the processing order #5 to #7, and then cuts the slit processing path Ps2′ in the processing order #8 to form slits in the sheet metal W. do.
　続けて、レーザ加工機３０は、加工順＃９及び＃１０の２つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断した後、加工順＃１１のスリット加工経路Ｐｓ３’を切断して、板金Ｗにスリットを形成する。レーザ加工機３０は、加工順＃１２及び＃１３の２つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断した後、加工順＃１４のスリット加工経路Ｐｓ４’を切断して、板金Ｗにスリットを形成する。最後に、レーザ加工機３０は、加工順＃１５～＃１８の４つのパーツＰ０を作製するよう板金Ｗを切断する。 Subsequently, the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce two parts P0 in the processing order #9 and #10, and then cuts the slit processing path Ps3′ in the processing order #11 to cut the sheet metal W. Form a slit. The laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce two parts P0 in the processing order #12 and #13, and then cuts the slit processing path Ps4' in the processing order #14 to form a slit in the sheet metal W. do. Finally, the laser processing machine 30 cuts the sheet metal W so as to produce four parts P0 of processing order #15 to #18.
　以上の１またはそれ以上の実施形態においては、ＮＣ装置３１が、ＣＡＭ機器２０によって作成された加工プログラムを再構成して、再構成された新たな加工プログラムを作成している。ＮＣ装置３１は、新たな加工プログラムに基づいて板金Ｗを加工するよう加工機本体３２を制御する。 In one or more of the above embodiments, the NC device 31 reconstructs the machining program created by the CAM device 20 to create a new reconstructed machining program. The NC device 31 controls the processing machine main body 32 to process the sheet metal W based on the new processing program.
　ＣＡＭ機器２０が、スリット加工経路Ｐｓ１’～Ｐｓ３’またはＰｓ１’～Ｐｓ４’を予め設定した加工プログラムを作成してもよい。この場合、ＮＣ装置３１は、ＣＡＭ機器２０が作成した加工プログラムに基づいて板金Ｗを加工するよう加工機本体３２を制御する。具体的には、ＣＡＭ機器２０はネスティング画像を作成すると共に複数のパーツの加工順を設定する。複数のパーツの加工順を設定したら、ＣＡＭ機器２０は、複数のパーツＰ０の累積加工時間等の条件に基づき板金Ｗに反りが発生するまでの時間以内となる１群のパーツＰ０を１つの加工単位として、複数のパーツを複数の加工単位に分割する。以降の処理は、図３Ａ及び図３Ｂと同様であり、ステップＳ１８では、新規に加工プログラムが作成される。 The CAM device 20 may create a machining program that presets the slit machining paths Ps1' to Ps3' or Ps1' to Ps4'. In this case, the NC device 31 controls the processing machine main body 32 to process the sheet metal W based on the processing program created by the CAM device 20 . Specifically, the CAM device 20 creates a nesting image and sets the processing order of a plurality of parts. After setting the processing order of the plurality of parts, the CAM device 20 processes a group of parts P0 within the time until warpage occurs in the sheet metal W based on conditions such as the cumulative processing time of the plurality of parts P0. As a unit, multiple parts are divided into multiple processing units. Subsequent processing is the same as in FIGS. 3A and 3B, and a new machining program is created in step S18.
　本発明は以上説明した１またはそれ以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。 The present invention is not limited to one or more embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
　本願は、２０２１年２月３日に日本国特許庁に出願された特願２０２１－０１５６５５号に基づく優先権を主張するものであり、その全ての開示内容は引用によりここに援用される。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-015655 filed with the Japan Patent Office on February 3, 2021, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

Claims (8)

  1. 　板金にネスティングされている複数のパーツのうちの１またはそれ以上のパーツを第１の加工単位としてレーザビームの照射により切断し、
    　前記第１の加工単位に含まれる１またはそれ以上のパーツと、前記板金にネスティングされている複数のパーツのうちの未加工のパーツとの間の桟を、前記板金の端部から所定の距離だけ前記板金を切断しない状態でレーザビームの照射により切断して、前記桟にスリットを形成し、
    　前記未加工のパーツのうちの１またはそれ以上のパーツを第２の加工単位としてレーザビームの照射により切断する
    　レーザ加工方法。     Cutting one or more parts among the plurality of parts nested in the sheet metal as a first processing unit by irradiating a laser beam;
    A crosspiece between one or more parts included in the first processing unit and an unprocessed part among a plurality of parts nested in the sheet metal is moved a predetermined distance from an end of the sheet metal. cutting the sheet metal by irradiating a laser beam in a state where the sheet metal is not cut, forming a slit in the crosspiece;
    A laser processing method, wherein one or more parts among the unprocessed parts are cut by irradiating a laser beam as a second processing unit.
  2. 　前記第１及び第２の加工単位の各加工単位に含まれるパーツの個数を、前記各加工単位に含まれる１またはそれ以上のパーツの累積加工時間が予め設定された累積加工時間以内となるように設定する請求項１に記載のレーザ加工方法。 The number of parts included in each machining unit of the first and second machining units is adjusted so that the cumulative machining time of one or more parts included in each machining unit is within a preset cumulative machining time. 2. The laser processing method according to claim 1, wherein .
  3. 　前記板金の板厚と、前記板金にレーザビームを照射して前記板金を切断するときの加工速度と、レーザ発振器が射出するレーザビームのレーザ出力とに応じた、前記板金に反りが発生するまでの時間が予め求められており、
    　前記予め設定された累積加工時間を前記板金に反りが発生するまでの時間以内に設定する
    　請求項２に記載のレーザ加工方法。     Until warping occurs in the sheet metal according to the thickness of the sheet metal, the processing speed at which the sheet metal is cut by irradiating the sheet metal with a laser beam, and the laser output of the laser beam emitted from the laser oscillator. is pre-determined,
    3. The laser processing method according to claim 2, wherein the preset cumulative processing time is set within the time until the sheet metal warps.
  4. 　ｎを２以上の自然数とし、板金にネスティングされている複数のパーツを、前記複数のパーツの加工順に、１またはそれ以上のパーツを含むｎ個の加工単位に分割し、
    　前記ｎ個の加工単位の隣接する加工単位の間に、前記板金の端部から所定の距離だけ前記板金を切断せず、他のスリット加工経路と連結していないスリット加工経路であって、
    前記ｎ個の加工単位のうちの最後に加工される加工単位を除く（ｎ－１）個の加工単位における各加工単位に対応付けられる（ｎ－１）個のスリット加工経路を設定し、
    　前記（ｎ－１）個の加工単位における各加工単位の加工に続けて、前記各加工単位に対応付けられるスリット加工経路を加工するよう、前記複数のパーツと前記（ｎ－１）個のスリット加工経路との加工順を設定し、
    　設定された加工順で前記板金を切断する加工プログラムを作成する
    　加工プログラム作成方法。     n is a natural number of 2 or more, and a plurality of parts nested in the sheet metal are divided into n processing units containing one or more parts in the order of processing of the plurality of parts,
    A slit processing path that does not cut the sheet metal by a predetermined distance from the edge of the sheet metal between adjacent processing units of the n processing units and is not connected to other slit processing paths,
    setting (n-1) slit machining paths associated with each machining unit in (n-1) machining units excluding the last machining unit among the n machining units,
    Following the processing of each processing unit in the (n-1) processing units, the plurality of parts and the (n-1) slits are processed so that the slit processing paths associated with the respective processing units are processed. Set the machining route and machining order,
    A machining program creation method for creating a machining program for cutting the sheet metal in a set machining order.
  5. 　前記板金の板厚と、前記板金にレーザビームを照射して前記板金を切断するときの加工速度と、レーザ発振器が射出するレーザビームのレーザ出力とに応じた、前記板金に反りが発生するまでの時間が予め求められており、
    　前記加工単位に含まれる１またはそれ以上のパーツの個数を、前記板金に反りが発生するまでの時間以内に加工が完了する個数に設定する
    　請求項４に記載の加工プログラム作成方法。     Until warping occurs in the sheet metal according to the thickness of the sheet metal, the processing speed at which the sheet metal is cut by irradiating the sheet metal with a laser beam, and the laser output of the laser beam emitted from the laser oscillator. is pre-determined,
    5. The machining program creation method according to claim 4, wherein the number of one or more parts included in the machining unit is set to the number of parts to be machined within the time until the sheet metal warps.
  6. 　前記複数のパーツの各パーツは、アプローチと、ジョイントを形成するための前記アプローチとは離隔した終点または逃げとを有する非閉形状の線分で表されており、
    　前記各パーツにおける前記ジョイントを連結し、かつ前記アプローチと前記終点または前記逃げを削除して、前記各パーツの外形線に相当する閉形状の線分を作成し、
    　前記各パーツの閉形状の線分の内側に穴を示す閉形状の線分が存在するときには前記穴を示す閉形状の線分を破棄し、他のパーツの閉形状の線分の内側にパーツの閉形状の線分が存在するときには内側に存在するパーツの閉形状の線分を破棄し、
    　残ったパーツの閉形状の線分を設定された幅だけ拡大し、
    　拡大されたパーツの閉形状の線分間の桟を通る前記（ｎ－１）個のスリット加工経路を設定する
    　請求項４または５に記載の加工プログラム作成方法。     each part of the plurality of parts is represented by a non-closed line segment having an approach and an end point or relief spaced from the approach for forming a joint;
    Connecting the joints in each part and deleting the approach and the end point or the relief to create a closed line segment corresponding to the outline of each part,
    When there is a closed-shape line segment indicating a hole inside the closed-shape line segment of each part, the closed-shape line segment indicating the hole is discarded, and the part is placed inside the closed-shape line segment of the other parts. When there is a closed-shaped line segment of , discard the closed-shaped line segment of the part that exists inside
    Expand the closed line segments of the remaining parts by the set width,
    6. The machining program creation method according to claim 4 or 5, wherein the (n-1) slit machining paths are set through crosspieces between closed-shape line segments of the enlarged part.
  7. 　板金を切断する加工機本体と、
    　加工プログラムに基づいて前記加工機本体を制御するＮＣ装置と、
    　を備え、
    　前記ＮＣ装置は、
    　前記板金より複数のパーツを作製するために予め作成された加工プログラムに基づいて、ｎを２以上の自然数とし、前記複数のパーツを、前記複数のパーツの加工順に、予め設定された累積加工時間に基づいて１またはそれ以上のパーツを含むｎ個の加工単位に分割し、
    　前記ｎ個の加工単位の隣接する加工単位の間に、前記板金の端部から所定の距離だけ前記板金を切断せず、他のスリット加工経路と連結していないスリット加工経路であって、前記ｎ個の加工単位のうちの最後に加工される加工単位を除く（ｎ－１）個の加工単位における各加工単位に対応付けられる（ｎ－１）個のスリット加工経路を設定し、
    　前記（ｎ－１）個の加工単位における各加工単位の加工に続けて、前記各加工単位に対応付けられるスリット加工経路を加工するよう、前記複数のパーツと前記（ｎ－１）個のスリット加工経路との加工順を設定し、
    　前記予め作成された加工プログラムを、設定された前記複数のパーツと前記（ｎ－１）個のスリット加工経路との加工順で前記板金を切断するよう再構成して、再構成された新たな加工プログラムを作成し、
    　前記新たな加工プログラムに基づいて前記板金を切断するよう前記加工機本体を制御する
    　レーザ加工機。     a processing machine body for cutting sheet metal;
    an NC device that controls the processing machine main body based on a processing program;
    with
    The NC device is
    Based on a processing program created in advance for manufacturing a plurality of parts from the sheet metal, n is a natural number of 2 or more, and the plurality of parts are processed in the order of processing of the plurality of parts for a preset cumulative processing time. into n machining units containing one or more parts based on
    A slit processing path that does not cut the sheet metal by a predetermined distance from an end of the sheet metal between adjacent processing units of the n processing units and is not connected to other slit processing paths, setting (n-1) slit machining paths associated with each machining unit in (n-1) machining units excluding the last machining unit out of the n machining units,
    Following the processing of each processing unit in the (n-1) processing units, the plurality of parts and the (n-1) slits are processed so that the slit processing paths associated with the respective processing units are processed. Set the machining path and machining order,
    The previously created machining program is reconfigured to cut the sheet metal in the set machining order of the plurality of parts and the (n−1) slit machining paths, and a reconfigured new Create a machining program,
    A laser processing machine that controls the processing machine main body to cut the sheet metal based on the new processing program.
  8. 　前記板金の板厚と、前記板金にレーザビームを照射して前記板金を切断するときの加工速度と、レーザ発振器が射出するレーザビームのレーザ出力とに応じた、前記板金に反りが発生するまでの時間が予め求められており、
    　前記ＮＣ装置は、前記累積加工時間を前記板金に反りが発生するまでの時間以内に設定する
    　請求項７に記載のレーザ加工機。     Until warping occurs in the sheet metal according to the thickness of the sheet metal, the processing speed at which the sheet metal is cut by irradiating the sheet metal with a laser beam, and the laser output of the laser beam emitted from the laser oscillator. is pre-determined,
    The laser processing machine according to claim 7, wherein the NC device sets the cumulative processing time within the time required for the sheet metal to warp.
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