WO2022239702A1 - 加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法 - Google Patents

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WO2022239702A1
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WO
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cutting
product
processing
axial direction
line
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PCT/JP2022/019545
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シバクマル スバイア
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株式会社アマダ
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting

Definitions

  • the present disclosure relates to a processing data creation device and a laser cutting method.
  • Patent Document 1 discloses a processing system equipped with a processing machine that performs laser cutting using a laser beam emitted from a processing head.
  • the processing machine can cut out the product from the work by irradiating the work with a laser beam along the contour cutting line for cutting out the contour of the product.
  • this processing machine irradiates the laser beam to the workpiece two-dimensionally. can be targeted.
  • the product cut out from the workpiece is picked up by the product unloading device and unloaded to a predetermined loading location.
  • the product may slip under the workpiece during processing.
  • the length of the final cutting path is short, the rigidity of the uncut portion before cutting the final cutting path is low, so processing defects such as waviness may occur when cutting the final cutting path. For this reason, when the product is unloaded, the product may be caught on the remaining work material, and the product may not be stably unloaded.
  • a processing data creation device creates processing data for a processing system that performs laser cutting processing to cut a plate-shaped work to create a product.
  • the machining system performs machining by combining movement of the workpiece in a first axial direction along the workpiece plane and movement of the machining head in a second axial direction along the workpiece plane perpendicular to the first axial direction.
  • a processing machine that two-dimensionally irradiates a laser beam output from a head to a workpiece and cuts the workpiece according to the shape of the product, and a processing machine that moves to the first side, which is one side in the first axial direction.
  • the processing data creation device includes an acquisition unit that acquires product data including the shape of the product, a cutting line setting unit that sets an outline cutting line for cutting out the outline of the product from the workpiece based on the product data, and an outline cutting line. and an allocation setting unit that allocates cutting paths of the laser beam to and creates processing data of the product.
  • the allocation setting unit specifies, as a reference line segment, a line segment parallel to the second axial direction and having a judgment length or more among the line segments on the first side in the first axial direction of the outline cutting line.
  • a final cutting path, which is the last path cut by the laser beam in is assigned to the reference line segment.
  • a machining data creation device includes a line segment parallel to the second axis direction and having a long length (reference line segment ) is assigned the final disconnection path. Since the length of the final cutting path is increased, the stiffness of the uncut portion of the final cutting path before cutting is increased. As a result, it is possible to suppress the occurrence of processing defects such as waviness when cutting along the final cutting path. Also, since the final cutting path is parallel to the Y-axis direction, the machining head moves only in the second axis direction when cutting along the final cutting path, and the workpiece does not move in the first axis direction. Therefore, it is possible to prevent the product from slipping under the workpiece during processing.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a processed data creation device and a processing system according to this embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a laser processing section provided in the processing machine.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the product unloading device provided in the processing system.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an outline cutting line.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of allocating the cutting paths of the laser beam to the outline cutting line.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing setting of relief.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the laser cutting method according to this embodiment.
  • FIG. 8A is an explanatory diagram showing the shape of a product with no reference line segment on the outline cutting line.
  • FIG. 8B is an explanatory diagram showing the shape of a product with no reference line segment on the outline cutting line.
  • FIG. 8C is an explanatory diagram showing the shape of a product with no reference line segment
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the processing data creation device and processing system according to this embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a laser processing section provided in the processing machine.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a product unloading device provided in the processing machine.
  • directions are defined as X-axis direction (first axis direction) and Y-axis direction (second axis direction) that are perpendicular to each other in the horizontal direction, and Z Use the axial direction.
  • the X-axis direction corresponds to the left-right direction, with one side being the left side (first side) and the other side opposite to the one side being the right side (second side).
  • the Y-axis direction corresponds to the front-rear direction, with one side being the front side and the other side being the rear side.
  • the Z-axis direction corresponds to the vertical direction, one side being the upper side and the other side being the lower rear side. Note that these directions are used only for convenience of explanation.
  • the processing data creation device 21 creates processing data for a processing system 40 that performs laser cutting processing to cut a plate-shaped work (for example, sheet metal) W to create a product P.
  • the machining system 40 performs machining by combining movement of the workpiece W in the X-axis direction along the workpiece plane and movement of the machining head 52a in the Y-axis direction along the workpiece plane perpendicular to the X-axis direction.
  • a processing machine 50 that two-dimensionally irradiates a laser beam output from a head 52a to the work W to cut the work W according to the shape of the product P, and a processing head that moves to the left in the X-axis direction.
  • a product unloading device 60 for taking out the cut product P from the work W by advancing toward 52a is provided.
  • the processing data creation device 21 includes an acquisition unit 21a that acquires product data including the shape of the product P, and a cutting line setting that sets an outline cutting line CL for cutting out the outline of the product P from the work W based on the product data. and an allocation setting unit 21c that allocates the cutting path of the laser beam to the outline cutting line CL and creates the processing data of the product P.
  • the allocation setting unit 21c specifies, as a reference line segment CLs, a line segment parallel to the Y-axis direction and having a length equal to or greater than the judgment length among the line segments on the left side of the outline cutting line CL in the X-axis direction.
  • the allocation setting unit 21c allocates the final cutting path Rcf, which is the last path cut by the laser beam on the outline cutting line CL, to the reference line segment CLs.
  • the overall system mainly includes a CAD (Computer Aided Design) 10, a CAM (Computer Aided Manufacturing) 20, a control device 30, and a processing system 40.
  • CAD Computer Aided Design
  • CAM Computer Aided Manufacturing
  • the CAD 10 is a computer equipped with CAD functions.
  • the CAD 10 is configured by a computer having a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit), memory, and various interfaces.
  • the memory and various interfaces are connected to the hardware processor via buses.
  • Various functions of the CAD 10 are implemented by causing the hardware processor to execute programs stored in the memory.
  • the CAD 10 functions as a product data creation device 11 by executing a computer program.
  • the product data creation device 11 creates product data, which is data relating to the product P cut out from the work W.
  • the product data includes information such as the shape, size and weight of the product P.
  • the product data created by the product data creation device 11 are input to the CAM 20 .
  • the CAM 20 is a computer equipped with CAM functions.
  • the CAM 20 is configured by a computer having a hardware processor such as a CPU, memory, and various interfaces.
  • the memory and various interfaces are connected to the hardware processor via buses.
  • Various functions of the CAM 20 are implemented by causing the hardware processor to execute programs stored in the memory.
  • the CAM 20 functions as a processing data creation device 21 by executing a computer program.
  • the processing data creation device 21 creates data used by the control device 30 that controls the processing system 40 .
  • An input device 22 for inputting information to the CAM 20 and a display device 23 for displaying information created by the CAM 20 are connected to the CAM 20 .
  • the product data created by the product data creation device 11 is input to the processing data creation device 21 .
  • Work data including the size, plate thickness, material, etc. of the work W is input from the input device 22 to the processing data creation device 21 .
  • Apparatus data including information on the processing machine 50 of the processing system 40 is input to the processing data creation apparatus 21 .
  • the device data may be acquired from the processing machine 50 or the control device 30, or may be acquired from an external device that holds information on the processing machine 50.
  • the processing data creation device 21 creates processing data for the product P.
  • the processing data of the product P is data in which the cutting path of the laser beam is assigned to the contour cutting line CL for cutting out the contour of the product P from the work W.
  • the machining data creation device 21 creates a machining program based on the machining data.
  • the machining program is composed of machine control code that controls the machining system 40 by the controller 30 .
  • a machining program created by the machining data creation device 21 is stored in the control device 30 .
  • the processing data creation device 21 may store the created processing program in a database in a data management server (not shown).
  • the control device 30 may read the machining program stored in the database of the data management server.
  • the processing data creation device 21 includes an acquisition section 21a, a cutting line setting section 21b, and an allocation setting section 21c.
  • the acquisition unit 21a acquires product data from the product data creation device 11, for example.
  • the cutting line setting unit 21b sets an outline cutting line CL for cutting out the outline of the product P from the work W based on the product data.
  • the allocation setting unit 21c generates processing data of the product P by allocating the cutting paths of the laser beams to the outline cutting lines CL.
  • the control device 30 is a device that controls the machining system 40 based on a machining program, and includes, for example, an NC device (Numerical Control device).
  • the control device 30 is configured by a computer having a hardware processor such as a CPU, a memory, and various interfaces. The memory and various interfaces are connected to the hardware processor via buses. Various functions of the control device 30 are implemented by causing the hardware processor to execute the programs stored in the memory.
  • control device 30 controls the processing machine 50 to cut out the product P from the work W based on the processing program.
  • the processing machine 50 cuts out the product P from the work W
  • the product P is manufactured.
  • control device 30 controls the product unloading device 60 to take out and unload the product P cut from the work W based on the machining program.
  • the product unloading device 60 unloads the products P, the products P are stacked on a stacking pallet (not shown).
  • the processing system 40 includes a processing machine 50 and a product unloading device 60.
  • the processing machine 50 includes a punching section 51 and a laser processing section 52 .
  • the punch processing unit 51 punches the workpiece W using a mold composed of a punch and a die.
  • the laser processing unit 52 performs laser cutting processing on the work W with a laser beam.
  • the processing machine 50 of the present embodiment is premised on a multi-tasking machine including a punch processing unit 51 and a laser processing unit 52, but since the main feature lies in the laser processing unit 52, Give an explanation.
  • a table configured to be movable in the Y-axis direction is arranged on the base of the processing machine 50, and a workpiece W is placed horizontally on the table so that the workpiece plane faces up and down.
  • a carriage 50a movable in the X-axis direction is provided near the table, and a plurality of clamping members 50b for holding the workpiece W are provided on the carriage 50a. By moving the carriage 50a in the X-axis direction, the workpiece W can be moved along the X-axis direction.
  • the laser processing unit 52 cuts out the product P from the work W by laser cutting.
  • the laser processing unit 52 includes a processing head 52a for irradiating the work W with a laser beam.
  • the processing head 52a is configured to be movable in the Y-axis direction and the Z-axis direction.
  • the processing machine 50 combines movement of the workpiece W in the X-axis direction and movement of the processing head 52a in the Y-axis direction to perform processing.
  • the workpiece W is two-dimensionally irradiated with a laser beam output from the head 52a. Thereby, the laser processing unit 52 cuts the work W according to the outer shape of the product P. As shown in FIG.
  • the product carry-out device 60 takes out and carries out the product P cut out from the work W.
  • the product P is carried out by the product carry-out device 60 each time the product P is cut out from the work W by the laser processing unit 52 .
  • the product carry-out device 60 includes a pair of carry-out arms 61 for separating the product P cut from the work W from the remaining work material and taking it out.
  • a plurality of suction pads 61a for sucking the product P are provided on the surface of each unloading arm 61 facing the work W. As shown in FIG.
  • the product carry-out device 60 moves the pair of carry-out arms 61 to the left in the X-axis direction, and moves the pair of carry-out arms 61 to the processing head 52a. advance toward When the pair of carry-out arms 61 reaches the product P, the product carry-out device 60 sucks the product P using the pair of carry-out arms 61, separates the product P from the remaining work material, and takes it out.
  • the product unloading device 60 unloads and stacks the taken-out products P onto a stacking pallet (not shown).
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an outline cutting line.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of allocating the cutting paths of the laser beam to the outline cutting line.
  • the cutting line setting unit 21b sets the outline cutting line CL based on the product data acquired by the acquisition unit 21a.
  • the outer shape cutting line CL is a cutting line for cutting out the outer shape of the product P from the work W, and corresponds to the shape of the outer shape of the product P.
  • the cutting line setting unit 21b specifies the outer shape of the product P from the product data, and sets the outer cutting line CL according to the outer shape of the product P.
  • the contour cutting line CL is composed of a plurality of line segments, and the plurality of line segments form a single closed figure. Each line segment forming the outline cutting line CL is composed of a straight line or an arc (curved line).
  • the allocation setting unit 21c allocates the cutting path of the laser beam to the outline cutting line CL.
  • the cutting path of the laser beam is the path along which the laser beam passes when cutting the workpiece W. As shown in FIG.
  • the cutting paths of the laser beam include a cutting path that cuts along the outline cutting line CL and an approach Ra that is a cutting path that cuts from the pierce Pa toward the outline cutting line CL.
  • the allocation setting unit 21c searches for a range of a reference distance toward the right side with reference to the outermost position on the left side of the outline cutting line CL in the X-axis direction, that is, the left end of the outline cutting line CL. Set the range Rs.
  • the allocation setting unit 21c specifies, as a reference line segment CLs, a line segment that satisfies the requirement that it be parallel to the Y-axis direction and equal to or greater than the determination length Lth within the search range Rs. In this way, the reference line segment CLs is identified from among the line segments on the left side of the outline cutting line CL in the X-axis direction.
  • the layout setting unit 21c identifies the longest line segment among the multiple line segments as the reference line segment CLs. If there are a plurality of longest line segments, the layout setting unit 21c identifies the leftmost line segment among those line segments as the reference line segment CLs.
  • Preset fixed values can be used for the reference distance and determination length Lth that define the search range Rs for searching for the reference line segment CLs.
  • the allocation setting unit 21c may use values input by the operator using the input device 22 as the reference distance and the determination length Lth of the search range Rs.
  • the allocation setting unit 21c allocates the cutting path of the laser beam to the outline cutting line CL so that the reference line segment CLs becomes the final cutting path Rcf.
  • the final cutting path Rcf is the path through which the laser beam lastly passes among the cutting paths for cutting the outline cutting line CL, and is the path through which the product P is cut off from the work W.
  • the allocation setting unit 21c sets a path starting from the cutting start point Ps, circling the contour cutting line CL, passing through the final cutting path Rcf, and returning to the cutting start point Ps. Allocate as a route.
  • the final cutting path Rcf is a path in which the terminal end of the final cutting path Rcf reaches the cutting start point Ps.
  • the product carrying-out device 60 carries out the product P each time the laser processing unit 52 cuts out one product P.
  • the carry-out arm 61 of the product carry-out device 60 stands by at a position separated to the right by a certain distance from the processing head 52a during laser cutting processing by the laser processing unit 52 .
  • the carry-out arm 61 moves leftward from the standby position.
  • the carry-out arm 61 advances below the processing head 52a and takes out the cut product P.
  • the reference line segment CLs and the final cutting path Rcf are set for the line segment on the left side of the outline cutting line CL in consideration of such a form of taking out the product P by the carry-out arm 61 .
  • the allocation setting unit 21c allocates the pierce Pa and the approach Ra for cutting from the pierce Pa toward the outline cutting line CL, in addition to the cutting path for cutting the outline cutting line CL.
  • the approach Ra is set to reach the cutting start point Ps of the outline cutting line CL from the pierce Pa.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the escape setting.
  • the allocation setting unit 21c can allocate the clearance CLr in addition to the cutting path for cutting the outline cutting line CL, the pierce Pa, and the approach Ra. In this case, it is preferable that the allocation setting unit 21c sets the clearance CLr so as to move straight along the Y-axis direction from the end point of the final cutting path Rcf. If the clearance CLr cannot be set along the Y-axis direction, the allocation setting unit 21c preferably sets the clearance CLr in an arbitrary direction within a range that does not interfere with the product P.
  • the allocation setting unit 21c creates processing data for the product P by allocating the cutting path of the laser beam to the outline cutting line CL.
  • the allocation setting unit 21c creates processing data in which the suction positions of the pair of carry-out arms 61 are allocated to the product P so that the product P cut from the work W can be taken out by the product carry-out device 60 .
  • the allocation setting unit 21c allocates the suction positions of the pair of carry-out arms 61 to the product P based on the final cutting path Rcf and the product data.
  • the machining data creation device 21 creates a machining program based on these machining data. The created machining program is used by the control device 30 .
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the laser cutting method according to this embodiment.
  • the control device 30 controls the processing machine 50 and the product unloading device 60 based on the processing program.
  • the processing machine 50 cuts the workpiece W according to the external shape of the product P by laser cutting processing of the laser processing unit 52 .
  • the laser processing unit 52 starts emitting a laser beam from the processing head 52a at the pierce position to open the pierce Pa, cuts until reaching the cutting start point Ps on the outline cutting line CL, and approaches Ra to form
  • the laser processing unit 52 moves the processing head 52a clockwise along the outline cutting line CL from the cutting start point Ps.
  • the laser processing unit 52 cuts the final cutting point (cutting start point Ps) that is the end of the final cutting path Rcf, stops emitting the laser beam, and raises the processing head 52a.
  • the product unloading device 60 moves the unloading arm 61 to the left in the X-axis direction to advance toward the processing head 52a.
  • the product carry-out device 60 starts the suction operation by the suction pad 61a, separates the product P from the remaining work material, and takes it out.
  • the product unloading device 60 unloads and stacks the unloaded products P onto a stacking pallet (not shown).
  • the laser cutting method according to this embodiment is realized. This laser cutting method is performed each time the product P assigned to the work W is cut.
  • the allocation setting unit 21c selects a line segment that is parallel to the Y-axis direction and that is equal to or greater than the determination length Lth among the line segments that exist on the left side of the outline cutting line CL in the X-axis direction. It is specified as the reference line segment CLs. Then, the allocation setting unit 21c allocates the final cutting path Rcf, which is the last path cut by the laser beam on the outline cutting line CL, to the reference line segment CLs.
  • the processing data creation device 21 As described above, according to the processing data creation device 21 according to the present embodiment, among the line segments existing on the left side of the contour cutting line CL, the line segment that is as long as possible and that is parallel to the Y-axis direction is the final cut line segment. assigned as route Rcf. Since the length of the final cutting path Rcf is increased, the rigidity of the uncut portion before cutting the final cutting path Rcf is increased. As a result, it is possible to suppress the occurrence of processing defects such as waviness when cutting the final cutting path Rcf.
  • the machining head 52a moves only in the Y-axis direction and the workpiece W does not move in the X-axis direction when cutting along the final cutting path Rcf. Therefore, it is possible to prevent the product P from slipping under the workpiece W during processing. As a result, it is possible to prevent the product P from being caught on the remaining work material when the product P is carried out, so that the product P can be carried out stably.
  • the final cutting route Rcf is automatically allocated to the reference line segment CLs that satisfies the predetermined requirements. If there is no function for automatically allocating the final cutting route Rcf to the reference line segment CLs, the operator himself needs to correct the final cutting route Rcf. Appropriate knowledge and experience, such as knowledge of carrying out the product P by the product carry-out device 60, is required for allocating the final cutting path Rcf. Moreover, when the final cutting path Rcf is corrected, it is necessary to correct the suction position of the carry-out arm 61, and it takes much time to create processing data. However, according to this embodiment, since manual correction is not required, such inconvenience can be eliminated.
  • the line segment that is as long as possible and that is parallel to the Y-axis direction is cut last. . Therefore, the length of the final cutting path Rcf is increased, and the rigidity of the uncut portion before cutting the final cutting path Rcf is increased. As a result, it is possible to suppress the occurrence of processing defects such as waviness when cutting the final cutting path Rcf. Further, since the final cutting path Rcf is parallel to the Y-axis direction, the machining head 52a moves only in the Y-axis direction and the workpiece W does not move in the X-axis direction when cutting along the final cutting path Rcf. Therefore, it is possible to prevent the product P from slipping under the workpiece W during processing. As a result, it is possible to prevent the product P from being caught on the remaining work material when the product P is carried out, so that the product P can be carried out stably.
  • the allocation setting unit 21c uses the outermost position on the left side of the outline cutting line CL as a reference, and the range of the reference distance toward the right side in the X-axis direction. is set to search range Rs. The allocation setting unit 21c then specifies the reference line segment CLs within the search range Rs.
  • the allocation setting unit 21c can perform the process of specifying the reference line segment CLs by limiting to the line segments existing in the search range Rs among the plurality of line segments forming the outline cutting line CL. becomes. Since the allocation setting unit 21c does not need to determine whether or not all the line segments forming the outline cutting line CL correspond to the reference line segments CLs, the calculation load can be reduced. Further, by setting the search range Rs, the line segment existing on the left side of the outline cutting line CL is extracted, so that the reference line segment CLs can be specified on the left side of the outline cutting line CL.
  • the allocation setting unit 21c moves along the Y-axis direction from the final cutting point (cutting start point Ps) where the laser beam finally cuts on the outline cutting line CL. Escape CLr is set.
  • the cutting of the relief CLr is performed only by movement of the machining head 52a in the Y-axis direction, and does not involve movement of the workpiece W in the X-axis direction. Therefore, it is possible to prevent the product P from slipping under the workpiece W due to the cutting of the clearance CLr. As a result, it is possible to prevent the product P from being caught on the remaining work material when the product P is carried out, so that the product P can be carried out stably.
  • the outer shape of the product P has a line segment parallel to the Y-axis direction and having the determination length Lth or more.
  • a reference line segment CLs may be set for a line segment parallel to the Y-axis direction.
  • FIGS. 8A to 8C are explanatory diagrams showing the shape of a product with no reference line segment on the outline cutting line.
  • a line segment parallel to the Y-axis direction may not exist depending on the external shape of the product P, such as a circle, triangle, or trapezoid.
  • the allocation setting unit 21c arranges the laser beam so that the final cutting point (cutting start point Ps) at which the laser beam finally cuts on the outline cutting line CL is located on the left side of the outline cutting line CL and is located on the outermost side. are preferably allocated.
  • the cutting path of the laser beam can be assigned in consideration of the product unloading by the product unloading device 60 .

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Abstract

加工データ作成装置（２１）は、製品の形状を含む製品データを取得する取得部（２１ａ）と、製品データに基づいて、ワークから製品の外形を切り出すための外形切断線を設定する切断線設定部（２１ｂ）と、外形切断線に対してレーザビームの切断経路を割り付けて製品の加工データを作成する割付設定部（２１ｃ）と、を備えている。割付設定部（２１ｃ）は、外形切断線においてＸ軸方向の左側に存在する線分のうち、Ｙ軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を基準線分として特定する。割付設定部（２１ｃ）は、外形切断線においてレーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路を基準線分に割り付ける。

Description

加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法
　本開示は、加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法に関する。
　特許文献１には、加工ヘッドから照射されるレーザビームを用いてレーザ切断加工を行う加工機を備えた加工システムが開示されている。加工機は、製品の外形を切り出すための外形切断線に沿ってレーザビームをワークに照射することで、ワークから製品を切り出すことができる。この加工機は、第１軸方向に沿ったワークの移動と、第１軸方向と直交する第２軸方向に沿った加工ヘッドの移動とを組み合わせることで、レーザビームをワークに対して２次元的に照射することができる。
　ワークから切り出された製品は、製品搬出装置によって取り出され、所定の積載場所に搬出される。
特開２００６－１９２４６５号公報
　しかしながら、このような加工システムを用いたレーザ切断加工では、外形切断線のうちレーザビームが最後に切断する最終切断経路によっては、加工中に製品がずれてワークの下に潜ってしまう場合がある。また、最終切断経路の長さが短い場合には、最終切断経路の切断前における未切断部分の剛性が低いため、最終切断経路の切断時に波打ちなどの加工不良が発生する場合がある。このため、製品の搬出時に、製品がワーク残材に対して引っ掛かり、製品を安定して搬出することができないという問題が生じることがある。
　本開示の一態様の加工データ作成装置は、レーザ切断加工を行う加工システムが板状のワークを切断して製品を作製するための加工データを作成する。加工システムは、ワーク平面に沿った第１軸方向へのワークの移動と、第１軸方向に対して直交する、ワーク平面に沿った第２軸方向への加工ヘッドの移動とを組み合わせて加工ヘッドから出力されるレーザビームをワークに対して２次元的に照射し、ワークを製品の形状に応じて切断する加工機と、第１軸方向の一方の側である第１側へと移動して加工ヘッドに向かって進出することで、ワークから切断された製品を取り出す製品搬出装置と、を備えている。加工データ作成装置は、製品の形状を含む製品データを取得する取得部と、製品データに基づいて、ワークから製品の外形を切り出すための外形切断線を設定する切断線設定部と、外形切断線に対してレーザビームの切断経路を割り付けて、製品の加工データを作成する割付設定部と、を備えている。割付設定部は、外形切断線において第１軸方向の第１側にある線分のうち、第２軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を基準線分として特定し、外形切断線においてレーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路を、基準線分に割り付ける。
　本開示の一態様の加工データ作成装置は、外形切断線において第１軸方向の第１側に存在する線分のうち、第２軸方向と平行、且つ長さの長い線分（基準線分）に対して最終切断経路を割り当てている。最終切断経路の長さが長くなるので、最終切断経路の切断前における未切断部分の剛性が高くなる。その結果、最終切断経路の切断時に波打ちなどの加工不良が発生することを抑制することができる。また、最終切断経路がＹ軸方向と平行となるので、最終切断経路の切断時には、加工ヘッドの第２軸方向への移動のみとなり、ワークの第１軸方向への移動を伴わない。したがって、加工中に製品がずれてワークの下に潜ってしまうことを抑制することができる。
　本開示の一態様によれば、製品がワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品を安定して搬出することができる。
図１は、本実施形態に係る加工データ作成装置及び加工システムの構成を示すブロック図である。 図２は、加工機が備えるレーザ加工部の構成を簡略的に示す説明図である。 図３は、加工システムが備える製品搬出装置の構成を簡略的に示す説明図である。 図４は、外形切断線の説明図である。 図５は、外形切断線に対してレーザビームの切断経路を割り付ける方法を示す説明図である。 図６は、逃げの設定を示す説明図である。 図７は、本実施形態に係るレーザ切断加工方法を示す説明図である。 図８Ａは、外形切断線に基準線分が存在しない製品の形状を示す説明図である。 図８Ｂは、外形切断線に基準線分が存在しない製品の形状を示す説明図である。 図８Ｃは、外形切断線に基準線分が存在しない製品の形状を示す説明図である。
　以下、図面を参照し、本実施形態に係る加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法について説明する。
　図１は、本実施形態に係る加工データ作成装置及び加工システムの構成を示すブロック図である。図２は、加工機が備えるレーザ加工部の構成を簡略的に示す説明図である。図３は、加工機が備える製品搬出装置の構成を簡略的に示す説明図である。以下の説明では、方向の定義として、水平方向において直交するＸ軸方向（第１軸方向）及びＹ軸方向（第２軸方向）と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対してそれぞれ直交するＺ軸方向を用いる。Ｘ軸方向は、左右方向に対応し、一方の側が左側（第１側）、一方の側に対して反対となる他方の側が右側（第２側）となる。Ｙ軸方向は、前後方向に対応し、一方の側が前側、他方の側が後側となる。Ｚ軸方向は、上下方向に対応し、一方の側が上側、他方の側が下後側となる。なお、これらの方向は説明の便宜のために用いられるに過ぎない。
　本実施形態に係る加工データ作成装置２１は、レーザ切断加工を行う加工システム４０が板状のワーク（例えば板金）Ｗを切断して製品Ｐを作製するための加工データを作成する。加工システム４０は、ワーク平面に沿ったＸ軸方向へのワークＷの移動と、Ｘ軸方向に対して直交する、ワーク平面に沿ったＹ軸方向への加工ヘッド５２ａの移動とを組み合わせて加工ヘッド５２ａから出力されるレーザビームをワークＷに対して２次元的に照射し、ワークＷを製品Ｐの形状に応じて切断する加工機５０と、Ｘ軸方向の左側へと移動して加工ヘッド５２ａに向かって進出することで、ワークＷから切断された製品Ｐを取り出す製品搬出装置６０と、を備えている。
　加工データ作成装置２１は、製品Ｐの形状を含む製品データを取得する取得部２１ａと、製品データに基づいて、ワークＷから製品Ｐの外形を切り出すための外形切断線ＣＬを設定する切断線設定部２１ｂと、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付けて、製品Ｐの加工データを作成する割付設定部２１ｃと、を備えている。割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてＸ軸方向の左側にある線分のうち、Ｙ軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてレーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路Ｒｃｆを、基準線分ＣＬｓに割り付ける。
　以下、加工データ作成装置及び加工システムを包括する全体システムについて説明する。全体システムは、ＣＡＤ（Computer Aided Design）１０、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）２０、制御装置３０、及び加工システム４０を主体に構成されている。
　ＣＡＤ１０は、ＣＡＤの機能を搭載するコンピュータである。ＣＡＤ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、ＣＡＤ１０が備える種々の機能が実現される。
　ＣＡＤ１０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、製品データ作成装置１１として機能する。製品データ作成装置１１は、ワークＷから切り出す製品Ｐに関するデータである製品データを作成する。製品データには、製品Ｐの形状、大きさ、及び重量などの情報が含まれている。製品データ作成装置１１によって作成された製品データは、ＣＡＭ２０に入力される。
　ＣＡＭ２０は、ＣＡＭの機能を搭載するコンピュータである。ＣＡＭ２０は、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、ＣＡＭ２０が備える種々の機能が実現される。
　ＣＡＭ２０は、コンピュータプログラムを実行することにより、加工データ作成装置２１として機能する。加工データ作成装置２１は、加工システム４０を制御する制御装置３０によって用いられるデータを作成する。ＣＡＭ２０には、ＣＡＭ２０に対して情報を入力するための入力装置２２、及びＣＡＭ２０によって作成された情報を表示するための表示装置２３が接続されている。
　加工データ作成装置２１には、製品データ作成装置１１で作成された製品データが入力される。加工データ作成装置２１には、入力装置２２から、ワークＷの大きさ、板厚、材質などを含むワークデータなどが入力される。加工データ作成装置２１には、加工システム４０の加工機５０の情報を含む装置データが入力される。装置データは、加工機５０又は制御装置３０から取得してもよいし、加工機５０の情報を保有する外部の装置から取得してもよい。
　加工データ作成装置２１は、製品Ｐの加工データを作成する。製品Ｐの加工データは、ワークＷから製品Ｐの外形を切り出すための外形切断線ＣＬに対して、レーザビームの切断経路を割り付けたデータである。加工データ作成装置２１は、加工データに基づいて加工プログラムを作成する。加工プログラムは、制御装置３０が加工システム４０を制御する機械制御コードによって構成される。
　加工データ作成装置２１によって作成された加工プログラムは、制御装置３０内に格納される。なお、加工データ作成装置２１は、作成した加工プログラムを、図示しないデータ管理サーバ内のデータベースに格納してもよい。この場合、制御装置３０は、データ管理サーバのデータベースに格納された加工プログラムを読み出してもよい。
　本実施形態との関係において、加工データ作成装置２１は、取得部２１ａと、切断線設定部２１ｂと、割付設定部２１ｃとを備えている。取得部２１ａは、例えば製品データ作成装置１１から製品データを取得する。切断線設定部２１ｂは、製品データに基づいて、ワークＷから製品Ｐの外形を切り出すための外形切断線ＣＬを設定する。割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付けて、製品Ｐの加工データを作成する。
　制御装置３０は、加工プログラムに基づいて加工システム４０を制御する装置であり、例えばＮＣ装置（数値制御（Numerical Control）装置）を含んでいる。制御装置３０は、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、制御装置３０が備える種々の機能が実現される。
　例えば、制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、ワークＷから製品Ｐを切り出すように加工機５０を制御する。加工機５０がワークＷから製品Ｐを切り出すと、製品Ｐが作製される。また、制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、ワークＷから切断された製品Ｐを取り出して搬出するように製品搬出装置６０を制御する。製品搬出装置６０が製品Ｐを搬出すると、製品Ｐが集積パレット（図示せず）に集積される。
　加工システム４０は、加工機５０と、製品搬出装置６０とを備えている。
　加工機５０は、パンチ加工部５１と、レーザ加工部５２とを備えている。パンチ加工部５１は、パンチとダイとからなる金型により、ワークＷに対してパンチ加工を行う。レーザ加工部５２は、レーザビームにより、ワークＷに対してレーザ切断加工を行う。本実施形態の加工機５０は、パンチ加工部５１と、レーザ加工部５２とを備える複合加工機を前提としているが、主たる特徴はレーザ加工部５２にあるために、レーザ加工部５２を中心に説明を行う。
　加工機５０のベース上には、Ｙ軸方向に移動自在に構成されたテーブルが配置されており、テーブル上には、ワーク平面が上下を向くようにワークＷが水平に載置される。テーブルの近傍には、Ｘ軸方向へ移動自在なキャレッジ５０ａが設けられ、キャレッジ５０ａにはワークＷを保持する複数のクランプ部材５０ｂが設けられている。キャレッジ５０ａがＸ軸方向へと移動することで、ワークＷをＸ軸方向に沿って移動させることができる。
　レーザ加工部５２は、レーザ切断加工によって、ワークＷより製品Ｐを切り出す。レーザ加工部５２は、ワークＷに対してレーザビームを照射する加工ヘッド５２ａを備えている。加工ヘッド５２ａは、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向へ移動自在に構成されている。レーザ切断加工を行う際には、制御装置３０の制御のもと、加工機５０は、Ｘ軸方向へのワークＷの移動と、Ｙ軸方向への加工ヘッド５２ａの移動とを組み合わせて、加工ヘッド５２ａから出力されるレーザビームをワークＷに対して２次元的に照射する。これにより、レーザ加工部５２は、製品Ｐの外形に応じてワークＷを切断する。
　製品搬出装置６０は、ワークＷから切り出された製品Ｐを取り出して搬出する。製品搬出装置６０による製品Ｐの搬出は、レーザ加工部５２によってワークＷから製品Ｐが切り出される度に行われる。製品搬出装置６０は、ワークＷから切断された製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す一対の搬出アーム６１を備えている。個々の搬出アーム６１におけるワークＷと対向する面には、製品Ｐを吸着するための複数の吸着パッド６１ａが設けられている。製品Ｐの搬出を行う際には、制御装置３０の制御のもと、製品搬出装置６０は、一対の搬出アーム６１をＸ軸方向の左側へと移動させ、一対の搬出アーム６１を加工ヘッド５２ａに向かって進出させる。一対の搬出アーム６１が製品Ｐまで到達すると、製品搬出装置６０は、一対の搬出アーム６１を用いて製品Ｐを吸着し、製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す。製品搬出装置６０は、取り出した製品Ｐを集積パレット（図示せず）へと搬出して集積する。
　つぎに、加工データ作成装置２１が加工データを作成する手順を説明する。図４は、外形切断線の説明図である。図５は、外形切断線に対してレーザビームの切断経路を割り付ける方法を示す説明図である。
　まず、切断線設定部２１ｂは、取得部２１ａが取得した製品データに基づいて、外形切断線ＣＬを設定する。外形切断線ＣＬは、ワークＷから製品Ｐの外形を切り出すための切断線であり、製品Ｐの外形の形状と対応している。切断線設定部２１ｂは、製品データから製品Ｐの外形形状を特定し、製品Ｐの外形形状に応じた外形切断線ＣＬを設定する。外形切断線ＣＬは、複数の線分から構成されており、複数の線分が一続きに連なって閉じた１つの図形を構成している。外形切断線ＣＬを構成する個々の線分は、直線又は円弧（曲線）から構成されている。
　割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付ける。レーザビームの切断経路は、ワークＷを切断するときにレーザビームが通る経路である。レーザビームの切断経路には、外形切断線ＣＬを切断する切断経路と、ピアスＰａから外形切断線ＣＬに向かって切断する切断経路であるアプローチＲａとが含まれる。
　具体的には、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬのＸ軸方向の左側にかけて最も外側となる位置、すなわち外形切断線ＣＬの左端を基準に、右側に向かって基準距離となる範囲に検索範囲Ｒｓを設定する。割付設定部２１ｃは、検索範囲Ｒｓの中で、Ｙ軸方向と平行、且つ、判定長さＬｔｈ以上という要件を満たす線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。このようにして、外形切断線ＣＬにおいてＸ軸方向の左側にある線分の中から、基準線分ＣＬｓが特定される。
　検索範囲Ｒｓの中に要件を満たす線分が複数存在する場合、割付設定部２１ｃは、複数の線分のうち、最も長い線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。最も長い線分が複数存在する場合、割付設定部２１ｃは、それらの線分のうち、最も左側に位置する線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。
　基準線分ＣＬｓを検索するための検索範囲Ｒｓを定義する基準距離及び判定長さＬｔｈは、予め設定された固定値を用いることができる。しかしながら、割付設定部２１ｃは、オペレータが入力装置２２を用いて入力した値を、検索範囲Ｒｓの基準距離及び判定長さＬｔｈとして用いてもよい。
　基準線分ＣＬｓが特定されると、割付設定部２１ｃは、基準線分ＣＬｓが最終切断経路Ｒｃｆとなるように、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付ける。最終切断経路Ｒｃｆは、外形切断線ＣＬを切断する切断経路のうちレーザビームが最後に通る経路であり、製品ＰがワークＷから切り離される経路である。図５に示すように、割付設定部２１ｃは、切断開始点Ｐｓを出発して外形切断線ＣＬを周回して、最終切断経路Ｒｃｆを経て切断開始点Ｐｓへと戻る経路を、レーザビームの切断経路として割り付ける。すなわち、最終切断経路Ｒｃｆとは、最終切断経路Ｒｃｆの終端が、切断開始点Ｐｓと到達する経路である。
　本実施形態に係る加工システム４０では、レーザ加工部５２が製品Ｐを一つ切り出す度に、製品搬出装置６０が製品Ｐを搬出する。製品搬出装置６０の搬出アーム６１は、レーザ加工部５２によるレーザ切断加工中、加工ヘッド５２ａから一定距離だけ右側に離れた位置に待機する。ワークＷから製品Ｐが切り出されて加工ヘッド５２ａが上昇すると、搬出アーム６１は、待機位置から左側へと移動する。これにより、搬出アーム６１は、加工ヘッド５２ａの下方へと進出し、切り出された製品Ｐを取り出す。本実施形態では、このような搬出アーム６１による製品Ｐの取り出し形態を考慮して、外形切断線ＣＬにおいて左側にある線分に対して、基準線分ＣＬｓ及び最終切断経路Ｒｃｆが設定される。
　また、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬを切断する切断経路に加え、ピアスＰａ、及びこのピアスＰａから外形切断線ＣＬに向かって切断するアプローチＲａを割り付ける。アプローチＲａは、ピアスＰａから外形切断線ＣＬの切断開始点Ｐｓへと至るように設定される。
　図６は、逃げの設定を示す説明図である。割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬを切断する切断経路、ピアスＰａ、及びアプローチＲａに加え、逃げＣＬｒを割り付けることができる。この場合、割付設定部２１ｃは、最終切断経路Ｒｃｆの終点からＹ軸方向に沿って直進するように、逃げＣＬｒを設定することが好ましい。なお、Ｙ軸方向に沿って逃げＣＬｒを設定することができない場合、割付設定部２１ｃは、製品Ｐと干渉しない範囲で、任意の方向に逃げＣＬｒを設定することが好ましい。
　このようにして、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付けることで、製品Ｐの加工データを作成する。また、割付設定部２１ｃは、ワークＷから切断された製品Ｐを製品搬出装置６０が取り出すために、製品Ｐに対して一対の搬出アーム６１の吸着位置を割り付けた加工データを作成する。割付設定部２１ｃは、最終切断経路Ｒｃｆ及び製品データに基づいて、製品Ｐに対して一対の搬出アーム６１の吸着位置を割り付ける。加工データ作成装置２１は、これらの加工データに基づいて加工プログラムを作成する。作製された加工プログラムは、制御装置３０によって利用される。
　図７は、本実施形態に係るレーザ切断加工方法を示す説明図である。制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、加工機５０及び製品搬出装置６０を制御する。まず、加工機５０は、レーザ加工部５２のレーザ切断加工により、製品Ｐの外形形状に応じてワークＷを切断する。具体的には、レーザ加工部５２は、ピアス位置で加工ヘッド５２ａからレーザビームの射出を開始してピアスＰａを開け、外形切断線ＣＬ上の切断開始点Ｐｓに到達するまで切断してアプローチＲａを形成する。レーザ加工部５２は、切断開始点Ｐｓから加工ヘッド５２ａを外形切断線ＣＬに沿って時計回りに移動させる。そして、レーザ加工部５２は、最終切断経路Ｒｃｆの終端である最終切断点（切断開始点Ｐｓ）を切断してレーザビームの射出を停止し、加工ヘッド５２ａを上昇させる。
　レーザビームによって最終切断経路Ｒｃｆが切断されると、製品ＰがワークＷから完全に切り離される。製品搬出装置６０は、搬出アーム６１をＸ軸方向の左側へと移動して、加工ヘッド５２ａに向かって進出させる。製品搬出装置６０は、個々の搬出アーム６１を所定の吸着位置まで進出させると、吸着パッド６１ａによる吸着動作を開始し、製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す。製品搬出装置６０は、取り出された製品Ｐを集積パレット（図示せず）へと搬出して集積する。
　このような一連の工程を経て、本実施形態に係るレーザ切断加工方法が実現される。このレーザ切断加工方法は、ワークＷに割り付けられた製品Ｐを切断する毎に行われる。
　このように本実施形態によれば、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてＸ軸方向の左側に存在する線分のうち、Ｙ軸方向と平行且つ判定長さＬｔｈ以上となる線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。そして、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてレーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路Ｒｃｆを、基準線分ＣＬｓに割り付けている。
　このように、本実施形態に係る加工データ作成装置２１によれば、外形切断線ＣＬの左側に存在する線分のうち、なるべく長い線分、且つ、Ｙ軸方向と平行する線分が最終切断経路Ｒｃｆとして割り当てられる。最終切断経路Ｒｃｆの長さが長くなるので、最終切断経路Ｒｃｆを切断する前の未切断部分の剛性が高くなる。その結果、最終切断経路Ｒｃｆの切断時に波打ちなどの加工不良が発生することを抑制することができる。また、最終切断経路ＲｃｆがＹ軸方向と平行となるので、最終切断経路Ｒｃｆの切断時には、加工ヘッド５２ａのＹ軸方向の移動のみとなり、ワークＷのＸ軸方向への移動を伴わない。したがって、加工中に製品ＰがずれてワークＷの下に潜ってしまうことを抑制することができる。これにより、製品Ｐの搬出時に、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることを抑制することができるので、製品Ｐを安定して搬出することができる。
　また、本実施形態に係る加工データ作成装置２１によれば、上述の如く、所定の要件を満たす基準線分ＣＬｓに対して最終切断経路Ｒｃｆが自動的に割り付けられることとなる。基準線分ＣＬｓに対して最終切断経路Ｒｃｆを自動的に割り付ける機能がない場合には、オペレータ自身が最終切断経路Ｒｃｆを修正する必要が生じる。最終切断経路Ｒｃｆの割り付けには、製品搬出装置６０による製品Ｐの搬出に関する知識といったように、それ相応の知識及び経験が必要となる。また、最終切断経路Ｒｃｆを修正した場合には、搬出アーム６１の吸着位置を修正する必要があり、加工データの作成に多くの時間を要する。しかしながら、本実施形態によれば、手動による修正を必要としないので、このような不都合を解消することができる。
　また、本実施形態に係るレーザ切断加工方法によれば、外形切断線ＣＬの左側に存在する線分のうち、なるべく長い線分、且つ、Ｙ軸方向と平行する線分が最後に切断される。このため、最終切断経路Ｒｃｆの長さが長くなるので、最終切断経路Ｒｃｆを切断する前の未切断部分の剛性が高くなる。その結果、最終切断経路Ｒｃｆの切断時に波打ちなどの加工不良が発生することを抑制することができる。また、最終切断経路ＲｃｆがＹ軸方向と平行となるので、最終切断経路Ｒｃｆの切断時には、加工ヘッド５２ａのＹ軸方向の移動のみとなり、ワークＷのＸ軸方向への移動を伴わない。したがって、加工中に製品ＰがずれてワークＷの下に潜ってしまうことを抑制することができる。これにより、製品Ｐの搬出時に、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることを抑制することができるので、製品Ｐを安定して搬出することができる。
　本実施形態に係る加工データ作成装置２１によれば、割付設定部２１ｃが、外形切断線ＣＬの左側において最も外側となる位置を基準に、Ｘ軸方向のうち右側に向かって基準距離となる範囲に検索範囲Ｒｓを設定している。そして、割付設定部２１ｃは、検索範囲Ｒｓの中で基準線分ＣＬｓを特定している。
　この構成によれば、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬを構成する複数の線分のうち、検索範囲Ｒｓに存在する線分に限定して、基準線分ＣＬｓを特定する処理を行うこととなる。割付設定部２１ｃが、外形切断線ＣＬを構成する全ての線分を対象として基準線分ＣＬｓに該当するか否かを判断する必要がないので、演算負荷を軽減することができる。また、検索範囲Ｒｓを設定することで、外形切断線ＣＬのうち左側に存在する線分が抽出されるので、外形切断線ＣＬの左側で基準線分ＣＬｓを特定することができる。
　本実施形態に係る加工データ作成装置２１によれば、割付設定部２１ｃが、外形切断線ＣＬにおいてレーザビームが最後に切断を行う最終切断点（切断開始点Ｐｓ）から、Ｙ軸方向に沿って逃げＣＬｒを設定している。
　この構成によれば、逃げＣＬｒの切断は、加工ヘッド５２ａのＹ軸方向の移動のみとなり、ワークＷのＸ軸方向への移動を伴わない。したがって、逃げＣＬｒの切断に製品ＰがずれてワークＷの下に潜ってしまうことを抑制することができる。これにより、製品Ｐの搬出時に、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることを抑制することができるので、製品Ｐを安定して搬出することができる。
　なお、上述した実施形態によれば、製品Ｐの外形形状に、Ｙ軸方向と平行、且つ判定長さＬｔｈ以上となる線分があることが前提となっている。ただし、製品Ｐの外形形状によっては、Ｙ軸方向と平行な線分があるものの、判定長さＬｔｈ以上とならないことがある。このような場合には、Ｙ軸方向と平行な線分に対して、基準線分ＣＬｓを設定すればよい。これにより、製品搬出装置６０の製品搬出を考慮して、最終切断経路Ｒｃｆを設定することができる。
　図８Ａから図８Ｃは、外形切断線に基準線分が存在しない製品の形状を示す説明図である。円、三角形、台形といったように製品Ｐの外形形状によっては、Ｙ軸方向と平行な線分が存在しないこともある。この場合、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてレーザビームが最後に切断を行う最終切断点（切断開始点Ｐｓ）が、外形切断線ＣＬの左側において最も外側に位置するように、レーザビームの切断経路を割り付けることが好ましい。
　この構成によれば、製品搬出装置６０の製品搬出を考慮して、レーザビームの切断経路を割り当てることができる。
　上記のように、本開示の実施形態を記載したが、この実施形態の一部をなす論述及び図面はこの開示を限定するものであると理解すべきではない。この実施形態から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　本願の開示は、２０２１年５月１０日に出願された特願２０２１－０７９８５５号に記載の主題と関連しており、それらの全ての開示内容は引用によりここに援用される。

Claims (5)

  1. 　レーザ切断加工を行う加工システムが板状のワークを切断して製品を作製するための加工データを作成する加工データ作成装置において、
    　前記加工システムは、
    　ワーク平面に沿った第１軸方向への前記ワークの移動と、前記第１軸方向に対して直交する、前記ワーク平面に沿った第２軸方向への加工ヘッドの移動とを組み合わせて前記加工ヘッドから出力されるレーザビームを前記ワークに対して２次元的に照射し、前記ワークを前記製品の形状に応じて切断する加工機と、
    　前記第１軸方向の一方の側である第１側へと移動して前記加工ヘッドに向かって進出することで、前記ワークから切断された前記製品を取り出す製品搬出装置と、を備え、
    　前記加工データ作成装置は、
    　前記製品の形状を含む製品データを取得する取得部と、
    　前記製品データに基づいて、前記ワークから前記製品の外形を切り出すための外形切断線を設定する切断線設定部と、
    　前記外形切断線に対して前記レーザビームの切断経路を割り付けて、前記製品の加工データを作成する割付設定部と、を備え、
    　前記割付設定部は、
    　前記外形切断線において前記第１軸方向の第１側にある線分のうち、前記第２軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を基準線分として特定し、
    　前記外形切断線において前記レーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路を、前記基準線分に割り付ける
    　加工データ作成装置。
  2. 　前記割付設定部は、
    　前記外形切断線の前記第１軸方向の第１側において最も外側となる位置を基準に、前記第１軸方向のうち前記第１側とは反対側の第２側に向かって基準距離となる範囲に検索範囲を設定し、
    　前記検索範囲の中で、前記基準線分を特定する
    　請求項１記載の加工データ作成装置。
  3. 　前記割付設定部は、
    　前記外形切断線において前記レーザビームが最後に切断を行う最終切断点から、前記第２軸方向に沿って逃げを設定する
    　請求項１又は２記載の加工データ作成装置。
  4. 　前記割付設定部は、
    　前記外形切断線に前記基準線分が存在しないと判断した場合、前記外形切断線において前記レーザビームが最後に切断を行う最終切断点が、前記外形切断線の前記第１軸方向の前記第１側において最も外側に位置するように、前記外形切断線に対して前記レーザビームの切断経路を割り付ける
    　請求項１から３いずれか一項記載の加工データ作成装置。
  5. 　レーザ切断加工を行う加工システムが、板状のワークを切断して製品を作製するレーザ切断加工方法において、
    　ワーク平面に沿った第１軸方向への前記ワークの移動と、前記第１軸方向に対して直交する、前記ワーク平面に沿った第２軸方向への加工ヘッドの移動とを組み合わせて前記加工ヘッドから出力されるレーザビームを前記ワークに対して２次元的に照射し、前記製品の外形を切り出すための外形切断線に沿って前記ワークを切断する切断工程と、
    　搬出アームを前記第１軸方向のうち一方の側である第１側へと移動して前記加工ヘッドに向かって進出させることで、前記搬出アームを用いて前記ワークから切断された前記製品を取り出す搬出工程とを、備え、
    　前記切断工程は、
    　前記外形切断線において前記第１軸方向の前記第１側に存在する線分のうち、前記第２軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を最後に切断して、前記ワークから前記製品を切り離す
    　レーザ切断加工方法。
PCT/JP2022/019545 2021-05-10 2022-05-06 加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法 WO2022239702A1 (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013035056A (ja) * 2011-08-11 2013-02-21 Murata Machinery Ltd レーザ加工システム
JP2013094838A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Nissan Tanaka Corp レーザ切断方法及びレーザ切断装置
US20180099359A1 (en) * 2015-06-16 2018-04-12 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Unloading a cut-free workpiece part during machining

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013035056A (ja) * 2011-08-11 2013-02-21 Murata Machinery Ltd レーザ加工システム
JP2013094838A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Nissan Tanaka Corp レーザ切断方法及びレーザ切断装置
US20180099359A1 (en) * 2015-06-16 2018-04-12 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Unloading a cut-free workpiece part during machining

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