WO2024142215A1 - Numerical control device and computer-readable storage medium - Google Patents

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WO2024142215A1
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拓馬 宝田
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ファナック株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting

Definitions

  • This disclosure relates to a numerical control device and a computer-readable storage medium.
  • a conventional technique for avoiding this interference is to automatically move the processing head in the opposite direction to the plate material by a preset amount when positioning it. For example, see Patent Document 1.
  • the trajectory acquisition unit 11 acquires the cutting trajectory of the processing head of the laser processing machine.
  • the processing path of the laser processing machine is commanded by the processing program.
  • the processing path includes a cutting trajectory that cuts the plate material and a positioning path that moves to the next processing start point.
  • the closed shape detection unit 14 detects a closed shape based on the cutting trajectory and stores it in the closed shape storage unit 15.
  • the closed shape may be a closed shape made up of a combination of straight lines, a closed shape made up of arcs, a closed shape made up of a combination of straight lines and arcs, etc.
  • An arc can be regarded as a combination of straight lines. Detection of a closed shape made up of straight lines will be described with reference to Fig. 3. In the example of Fig. 3, five cutting trajectories (I) to (V) form a closed shape.
  • the cutting trajectory acquired by the trajectory acquisition unit 11 holds information on the intersections between the current trajectory and other trajectories.
  • the closed shape detection will be specifically described with reference to the example of FIG. 1.
  • Select cutting trajectory (I) as the first cutting trajectory.
  • the cutting trajectory (I) has two intersections, intersection A and intersection B. Of the two intersections, intersection B is selected. 3.
  • Cutting trajectory (II) shares an intersection point B with cutting trajectory (I).
  • Cutting trajectory (II) has another intersection point C.
  • Cutting trajectory (III) shares an intersection point C with cutting trajectory (II).
  • Cutting trajectory (III) has another intersection point D.
  • Cutting trajectory (IV) shares an intersection point D with cutting trajectory (III).
  • Cutting trajectory (IV) has another intersection point E.
  • the cutting trajectory (V) shares an intersection point E with the cutting trajectory (IV).
  • the cutting trajectory (V) shares an intersection point A with the cutting trajectory (I). Since the cutting trajectory (V) shares the intersection point A with the previously selected cutting trajectory (I), it can be seen that the cutting trajectory (I) to the cutting trajectory (V) form a closed shape.
  • the first method is to detect two points in the cut portion that are farthest apart, and use the distance between the two points as the retraction amount.
  • Fig. 4 is a plan view of the cut portion. In Fig. 4, the distance between two points A and B is the farthest apart in the cut portion.
  • the retraction amount calculation unit 16 calculates the length of line segment AB as the retraction amount. This calculation method was devised because when the cut portion is tilted and protrudes from the plate material, the height direction distance of the protruding portion is always shorter than the length of line segment AB. Note that existing technology is used to calculate the farthest distance in the cut portion.
  • step S2 positioning
  • step S6 the numerical control device 100 reads out the already stored cutting trajectory of the closed shape and determines whether the positioning path and the cutting trajectory of the closed shape intersect. If the cutting trajectory of the closed shape and the positioning path intersect (step S6; Yes), the numerical control device 100 adds a retreat operation and a return operation to the positioning operation of the machining head, and prevents interference between the cutting part and the machining head (step S7).
  • FIG. Fig. 9 shows the path of the machining head.
  • Fig. 10 shows the machining program.
  • the path of the machining head is assigned the block number of the machining program.
  • the G code "G90" in block number "N1" specifies absolute coordinates.
  • "E001" in block number "N2” calls the machining condition file "E001”.
  • the G code "G00 X80.0 Y100.0" of block number "N3" is a positioning command.
  • a closed shape is formed from block numbers "N4" to "N7.”
  • the closed shape detection unit 14 determines that the cutting trajectories from "N4" to "N7” form a closed shape. That is, the cutting trajectory of "N4" has an intersection with the cutting trajectory of "N5", the cutting trajectory of "N5" has an intersection with the cutting trajectory of "N6", and the cutting trajectory of "N6” has an intersection with "N7”.
  • the cutting trajectory of "N7” has an intersection with the cutting trajectory of "N4". Since the cutting trajectory of "N4" has an intersection selected in the past, it can be determined that it forms a closed shape.
  • the values of the start and end points of the path are used to associate the execution data with the cutting path.
  • the trajectory acquisition unit 11 acquires the execution data, it searches for a cutting path having the same start and end points as the execution data.
  • the trajectory acquisition unit 11 adds execution completion information to the cutting path having the same start and end points as the execution data.
  • the execution data and the cutting path may be associated with each other by adding a line number of the machining program to each of the execution data and the cutting path.
  • the non-volatile memory 114 is backed up by, for example, a battery (not shown), and retains its stored state even when the power supply to the numerical control device 100 is turned off.
  • the non-volatile memory 114 stores various data, such as programs read from the external device 120 via the interfaces 115, 118, and 119, and user operations input via the input unit 30.
  • the non-volatile memory 114 may also store programs and data for executing the numerical control device 100 of this embodiment.
  • the display unit 70 displays various data, measurement results, causes of invalid data, and the like.
  • the interface 115 is an interface for connecting the numerical control device 100 to an external device 120 such as an adapter. Programs, various parameters, etc. are read from the external device 120.
  • the interface 118 is an interface for connecting the numerical control device 100 to a display unit 70 such as a liquid crystal display. The display unit 70 displays various data loaded onto the memory, data obtained as a result of execution of a program, and the like.
  • the interface 119 is an interface for connecting the numerical control device 100 to an input unit 30 such as a keyboard, a pointing device, etc. The input unit 30 passes instructions, data, etc. based on operations by an operator to the CPU 111 via the interface 119.
  • the numerical control device (100) includes a trajectory acquisition unit (11) that acquires a cutting trajectory of a machining head of a machine tool that processes sheet metal, a path acquisition unit (13) that acquires a positioning path of the machining head, a closed shape detection unit (14) that detects a cutting trajectory that forms a closed shape, a retraction amount calculation unit (16) that calculates a retraction amount in the height direction of the machining head based on the closed shape, and an avoidance unit (18) that, when the closed shape and the positioning path intersect, determines that avoidance on the positioning path is necessary and adds to the positioning path a retraction operation that retracts the machining head in the height direction by the retraction amount and a return operation that restores the height of the machining head.
  • the storage medium (112, 113, 114) stores computer-readable instructions that cause one or more processors (111) to execute processing to acquire a cutting trajectory of a machining head of a machine tool that processes sheet metal, acquire a positioning path of the machining head, detect a cutting trajectory that forms a closed shape, calculate a heightwise retraction amount of the machining head based on the closed shape, and if the closed shape and the positioning path intersect, determine that avoidance on the positioning path is necessary, and add to the positioning path a retraction operation that retracts the machining head in the height direction by the retraction amount and a return operation that returns the height of the machining head.

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Abstract

This numerical control device acquires a cutting trajectory of a processing head of a machine tool for processing a board material, acquires a positioning path of the processing head, determines that avoidance on the positioning path is necessary when the cutting trajectory and the positioning path intersect, and adds a retreat movement and a return movement of the processing head in the height direction to the positioning path.

Description

数値制御装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体Numerical control device and computer-readable storage medium
 本開示は、数値制御装置、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に関する。 This disclosure relates to a numerical control device and a computer-readable storage medium.
 従来、レーザ加工機、プラズマ加工機、ガス加工機など板材を加工する工作機械が存在する。このような工作機械では、加工ヘッドからレーザ、プラズマ、ガスなどのエネルギーを放出する。板材を閉形状に切断すると、切断部分が落下せずに一部が引っ掛かることで傾いた状態になり、板材から突き出た状態になることがある。この突き出た部分に加工ヘッドが干渉してしまうと、加工ヘッドの故障の原因となってしまう。  Conventionally, there are machine tools for processing sheet metal, such as laser processing machines, plasma processing machines, and gas processing machines. These machine tools emit energy from laser, plasma, gas, etc., from the processing head. When cutting sheet metal into a closed shape, the cut part may not fall but may become caught on something, causing it to tilt and protrude from the sheet metal. If the processing head interferes with this protruding part, it can cause the processing head to break down.
 この干渉を回避する従来技術として、加工ヘッドが位置決めを行う際に、板材と反対方向に、予め設定しておいた退避量を自動で移動する技術がある。例えば特許文献1。 A conventional technique for avoiding this interference is to automatically move the processing head in the opposite direction to the plate material by a preset amount when positioning it. For example, see Patent Document 1.
実開平03―101380号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 03-101380
 一般に、干渉を回避する際には一定の退避量で退避させる。しかしながら、余分な退避量は、無駄な加工時間や所要エネルギーが発生する。干渉回避動作では、効率のよい退避量を求める技術が望まれている。 Generally, when avoiding interference, the tool is moved away a fixed distance. However, any excess movement away from the tool results in wasted machining time and energy. There is a demand for technology that can determine an efficient movement away distance for interference avoidance operations.
 本開示の一態様である数値制御装置は、板材を加工する工作機械の加工ヘッドの切断軌跡を取得する軌跡取得部と、加工ヘッドの位置決め経路を取得する経路取得部と、切断軌跡と位置決め経路が交差する場合、位置決め経路における回避が必要であると判定し、加工ヘッドの高さ方向の退避動作及び復帰動作を前記位置決め経路に付加する回避部と、を備える。 The numerical control device according to one aspect of the present disclosure includes a trajectory acquisition unit that acquires the cutting trajectory of the machining head of a machine tool that processes sheet metal, a path acquisition unit that acquires the positioning path of the machining head, and an avoidance unit that, when the cutting trajectory and the positioning path intersect, determines that avoidance is necessary in the positioning path and adds a vertical retraction and return operation of the machining head to the positioning path.
第1の実施形態の数値制御装置のブロック図である。1 is a block diagram of a numerical control device according to a first embodiment; 切断部分の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a cut portion. 閉形状の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a closed shape. 退避量の算出方法を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a method for calculating a retraction amount. 退避量の算出方法を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a method for calculating a retraction amount. 回避の必要性の判定方法を説明する模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a method for determining the necessity of avoidance. 円弧を直線に分割する例を説明する模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of dividing a circular arc into straight lines. 数値制御装置の動作を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation of the numerical control device. 加工ヘッドの経路の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a path of a machining head. 加工プログラムの一例を示す画面表示図である。FIG. 4 is a screen display diagram showing an example of a machining program. 第2の実施形態の数値制御装置のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a numerical control device according to a second embodiment. 数値制御装置のハードウェア構成図である。FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a numerical control device.
 以下に説明する数値制御装置100は、板材の加工を行う工作機械を制御対象とする。板材の加工を行う工作機械としては、レーザ加工機、ガス切断機プラズマ切断機などがある。以下の実施形態では、レーザ加工機を例として説明する。
 なお、数値制御装置100の構成要素は、その機能を類別したものであって、物理構成及びプログラム構成において明確に区分できなくてもよい。
The numerical control device 100 described below controls a machine tool that processes plate materials. Machine tools that process plate materials include laser processing machines, gas cutters, plasma cutters, etc. In the following embodiment, a laser processing machine will be described as an example.
The components of the numerical control device 100 are classified according to their functions, and do not necessarily have to be clearly distinguished in terms of physical configuration and program configuration.
(第1の実施形態)
 以下、第1の実施形態の数値制御装置100について説明する。図1は、数値制御装置100のブロック図である。数値制御装置100は、軌跡取得部11、軌跡記憶部12、経路取得部13、閉形状検出部14、閉形状記憶部15、退避量算出部16、退避範囲記憶部17、回避部18、加工プログラム解析部19、加工プログラム実行部20を備える。
First Embodiment
A numerical control device 100 according to a first embodiment will be described below. Fig. 1 is a block diagram of the numerical control device 100. The numerical control device 100 includes a trajectory acquisition unit 11, a trajectory storage unit 12, a path acquisition unit 13, a closed shape detection unit 14, a closed shape storage unit 15, a retraction amount calculation unit 16, a retraction range storage unit 17, an avoidance unit 18, a machining program analysis unit 19, and a machining program execution unit 20.
 軌跡取得部11は、レーザ加工機の加工ヘッドの切断軌跡を取得する。レーザ加工機の加工経路は、加工プログラムで指令する。加工経路には、板材を切断する切断軌跡と、次の加工開始点に移動する位置決め経路がある。 The trajectory acquisition unit 11 acquires the cutting trajectory of the processing head of the laser processing machine. The processing path of the laser processing machine is commanded by the processing program. The processing path includes a cutting trajectory that cuts the plate material and a positioning path that moves to the next processing start point.
 切断軌跡は、加工経路の指令方法により、直線補間と円弧補間に分類される。直線補間は、加工プログラムで指定された終点に、始点から直線で移動する。円弧補間は、始点から円弧で移動する。NCプログラムでは、円の終点、円弧の中心、回転角度のうちいずれか2つ以上の情報を用いて円の形状を設定する。 Cutting trajectories are classified as linear or circular interpolation depending on how the machining path is specified. With linear interpolation, the cutting path moves in a straight line from the starting point to the end point specified in the machining program. With circular interpolation, the cutting path moves in an arc from the starting point. In an NC program, the shape of the circle is set using information on two or more of the end point of the circle, the center of the arc, and the rotation angle.
 経路取得部13は、位置決め経路を取得する。位置決め経路は、切断軌跡と異なり、レーザ出力を伴わない。位置決めでは、前の切断軌跡の終点から次の切断軌跡の始点に加工ヘッドを移動させる。加工ヘッドを位置決めする際、傾いた切断部分と加工ヘッドが干渉するおそれがある(図2参照)。 The path acquisition unit 13 acquires a positioning path. Unlike the cutting path, the positioning path does not involve laser output. In positioning, the processing head is moved from the end point of the previous cutting path to the start point of the next cutting path. When positioning the processing head, there is a risk of interference between the tilted cutting portion and the processing head (see Figure 2).
 閉形状検出部14は、切断軌跡を基に閉形状を検出し、閉形状記憶部15に記憶する。閉形状としては、直線の組み合わせからなる閉形状、円弧からなる閉形状、直線と円弧の組み合わせからなる閉形状などがある。円弧は直線の組み合わせとみなすことができる。
 図3を参照して直線からなる閉形状の検出について説明する。図3の例では、5本の切断軌跡(I)~(V)が閉形状を形成するものとする。軌跡取得部11が取得した切断軌跡は、自軌跡が他軌跡と作る交点の情報を保持する。
The closed shape detection unit 14 detects a closed shape based on the cutting trajectory and stores it in the closed shape storage unit 15. The closed shape may be a closed shape made up of a combination of straight lines, a closed shape made up of arcs, a closed shape made up of a combination of straight lines and arcs, etc. An arc can be regarded as a combination of straight lines.
Detection of a closed shape made up of straight lines will be described with reference to Fig. 3. In the example of Fig. 3, five cutting trajectories (I) to (V) form a closed shape. The cutting trajectory acquired by the trajectory acquisition unit 11 holds information on the intersections between the current trajectory and other trajectories.
 交点の情報は、例えば、IDで保持する。ある切断軌跡と交差する切断軌跡が1本の場合には、この切断軌跡には1つのIDが対応づけられる。ある切断軌跡と交差する切断軌跡が2本の場合には、この切断軌跡には2つのIDが対応づけられる。2本以上の切断軌跡と交差する切断軌跡、すなわち、2つ以上のIDが対応付けられた切断軌跡を検索する。複数の切断軌跡と交差する場合、複数の切断軌跡の1つを選択する。
 そして、選択した切断軌跡が、他の切断軌跡と交差するのであれば、その切断軌跡を選択する。そして、選択した切断軌跡が他の切断軌跡と交差するのであれば、その切断軌跡を選択する。これを繰り返し、過去に選択した交点を有する切断軌跡が存在すれば、切断により閉形状が形成されることが分かる。
The intersection information is stored, for example, by an ID. When one cut trajectory intersects with a certain cut trajectory, one ID is associated with this cut trajectory. When two cut trajectories intersect with a certain cut trajectory, two IDs are associated with this cut trajectory. A cut trajectory that intersects with two or more cut trajectories, i.e., a cut trajectory associated with two or more IDs, is searched for. When a cut trajectory intersects with multiple cut trajectories, one of the multiple cut trajectories is selected.
If the selected cutting trajectory intersects with another cutting trajectory, the cutting trajectory is selected. If the selected cutting trajectory intersects with another cutting trajectory, the cutting trajectory is selected. This process is repeated, and if there is a cutting trajectory that has a previously selected intersection, it is determined that a closed shape will be formed by cutting.
 図3の例を参照して閉形状検出について具体的に説明する。
1.最初の切断軌跡として切断軌跡(I)を選択する。
2.切断軌跡(I)は、交点A及び交点Bの2つの交点を有する。2つの交点のうち交点Bを選択する。
3.切断軌跡(II)は、切断軌跡(I)と交点Bを共有する。切断軌跡(II)は、他の交点Cを有する。
4.切断軌跡(III)は、切断軌跡(II)と交点Cを共有する。切断軌跡(III)は、他の交点Dを有する。
5.切断軌跡(IV)は、切断軌跡(III)と交点Dを共有する。切断軌跡(IV)は、他の交点Eを有する。
6.切断軌跡(V)は、切断軌跡(IV)と交点Eを共有する。切断軌跡(V)は、切断軌跡(I)と交点Aを共有する。
 切断軌跡(V)は、過去に選択した切断軌跡(I)と交点Aを共有するため、切断軌跡(I)~切断軌跡(V)が閉形状を形成することが分かる。
The closed shape detection will be specifically described with reference to the example of FIG.
1. Select cutting trajectory (I) as the first cutting trajectory.
2. The cutting trajectory (I) has two intersections, intersection A and intersection B. Of the two intersections, intersection B is selected.
3. Cutting trajectory (II) shares an intersection point B with cutting trajectory (I). Cutting trajectory (II) has another intersection point C.
4. Cutting trajectory (III) shares an intersection point C with cutting trajectory (II). Cutting trajectory (III) has another intersection point D.
5. Cutting trajectory (IV) shares an intersection point D with cutting trajectory (III). Cutting trajectory (IV) has another intersection point E.
6. The cutting trajectory (V) shares an intersection point E with the cutting trajectory (IV). The cutting trajectory (V) shares an intersection point A with the cutting trajectory (I).
Since the cutting trajectory (V) shares the intersection point A with the previously selected cutting trajectory (I), it can be seen that the cutting trajectory (I) to the cutting trajectory (V) form a closed shape.
 退避量算出部16は、閉形状を基に加工ヘッドの退避量を算出し、閉形状記憶部15に記憶する。加工ヘッドの退避量とは、高さ方向の退避量である。退避量算出部16は、加工ヘッドの位置決め時に切断部分と干渉しない十分な高さを算出する。 The retraction amount calculation unit 16 calculates the retraction amount of the processing head based on the closed shape and stores it in the closed shape storage unit 15. The retraction amount of the processing head is the retraction amount in the height direction. The retraction amount calculation unit 16 calculates a sufficient height so that the processing head does not interfere with the cutting part when positioning the processing head.
 退避量の算出方法を2つ示す。
 1つ目は、切断部分の点であって最も離間した点を2点検出し、2点間の距離を退避量とする方法である。図4は、切断部分の平面図である。図4では、点A、点Bの2点間の距離が切断部分で最も離間している。退避量算出部16は、線分ABの長さを退避量として算出する。これは、切断部分が傾いて板材から突き出した際に、突き出し部分の高さ方向の距離は必ずこの線分ABの長さよりも短くなることから考えられた算出方法である。なお、切断部分の最も離間した距離の算出には、既存の技術を用いる。
Two methods for calculating the amount of retraction will be described.
The first method is to detect two points in the cut portion that are farthest apart, and use the distance between the two points as the retraction amount. Fig. 4 is a plan view of the cut portion. In Fig. 4, the distance between two points A and B is the farthest apart in the cut portion. The retraction amount calculation unit 16 calculates the length of line segment AB as the retraction amount. This calculation method was devised because when the cut portion is tilted and protrudes from the plate material, the height direction distance of the protruding portion is always shorter than the length of line segment AB. Note that existing technology is used to calculate the farthest distance in the cut portion.
 2つ目は、切断部分の重心を算出し、重心から最も遠い点までの距離を退避量とする方法である。図5は、切断部分の平面図である。図5では、点Cが最も重心から離間している。退避量算出部16は、重心Wと点Cを結ぶ線分WCの長さを退避量として算出する。これは切断部分が傾く際には、切断部分のいずれかの箇所が引っ掛かり、重心側に引っ掛かった箇所に対して重心側に傾くことから考えられた算出方法である。この考え方では、最も突き出し部分の高さ方向の距離が長くなるのは、重心Wから僅かに線分WC方向にずれた箇所が引っ掛かった場合になるので、線分WCの長さ分退避しておけば良いことになる。なお、重心W、及び重心Wから最も離間した点Cの算出には、既存の技術を用いる。 The second method is to calculate the center of gravity of the cut portion, and use the distance from the center of gravity to the farthest point as the retraction amount. Figure 5 is a plan view of the cut portion. In Figure 5, point C is the furthest from the center of gravity. The retraction amount calculation unit 16 calculates the length of the line segment WC connecting the center of gravity W and point C as the retraction amount. This calculation method is based on the fact that when the cut portion tilts, any part of the cut portion gets caught and tilts toward the center of gravity relative to the part that got caught on the center of gravity side. In this way, the longest height direction distance of the protruding part is when a part that is slightly shifted from the center of gravity W in the direction of the line segment WC gets caught, so it is sufficient to retract the part by the length of the line segment WC. Existing technology is used to calculate the center of gravity W and the point C that is the furthest from the center of gravity W.
 退避範囲記憶部17は、退避量の上限値又は下限値を記憶する。退避量算出部16は、算出した退避量が上限値又は下限値の範囲を超えている場合、上限値又は下限値の範囲に含まれるよう退避量を調整する。退避量が大きすぎる場合には調整が必要である。また、退避量が小さすぎると、切断部分のドロス(玉状や氷柱状に付着した溶融金属)と加工ヘッドが干渉するおそれがある。そのため、下限値を用いて退避量を調整する。 The retraction range memory unit 17 stores the upper or lower limit value of the retraction amount. If the calculated retraction amount exceeds the range of the upper or lower limit value, the retraction amount calculation unit 16 adjusts the retraction amount so that it is within the range of the upper or lower limit value. If the retraction amount is too large, adjustment is necessary. Also, if the retraction amount is too small, there is a risk that the dross (molten metal adhering in the form of balls or icicles) in the cutting area will interfere with the processing head. Therefore, the retraction amount is adjusted using the lower limit value.
 回避部18は、加工ヘッドの位置決めを実行する際、位置決め経路における回避の必要性を判定し、回避が必要な場合には、加工ヘッドの退避動作及び復帰動作を位置決め経路に付加する。 When positioning the machining head, the avoidance unit 18 determines the necessity of avoidance in the positioning path, and if avoidance is necessary, adds a retraction operation and a return operation of the machining head to the positioning path.
 回避の必要性は、閉形状を形成する切断軌跡と位置決め経路が交差するか否かで判定する。判定方法の一例として、ベクトルの外積を用いた方法がある。
 図6を参照して、切断軌跡ABと、位置決め経路CDが交差するか否かを判定する方法について説明する。説明のため、加工面をXY平面、加工面からの高さ方向をZ軸とする。
 なお、切断軌跡ABは、閉形状に含まれる切断軌跡の1つとする。閉形状に含まれる切断軌跡の1つが位置決め経路と交差する場合には、閉形状の切断部分と位置決め経路が交差すると判定する。
The necessity of avoidance is judged based on whether or not a cutting path that forms a closed shape intersects with the positioning path. One example of a method of judgment is a method using the cross product of vectors.
A method for determining whether or not the cutting trajectory AB intersects with the positioning path CD will be described with reference to Fig. 6. For the sake of explanation, the machining surface is defined as the XY plane, and the height direction from the machining surface is defined as the Z axis.
The cutting trajectory AB is one of the cutting trajectories included in the closed shape. If one of the cutting trajectories included in the closed shape intersects with the positioning path, it is determined that the cutting portion of the closed shape intersects with the positioning path.
 加工面上での切断軌跡と位置決め経路の交差を判定するために、切断軌跡と位置決め経路を加工面(XY平面)に投影する。投影では、切断軌跡AB及び位置決め経路CDのZ軸成分を無視した、点ABCDを求める。ベクトルABとベクトルACの外積と、ベクトルABとベクトルADの外積の符号が不一致かつ、ベクトルCAとベクトルCBの外積と、ベクトルCDとベクトルCBの外積の符号が不一致であれば、切断軌跡と位置決め経路が交差することが分かる。切断軌跡と位置決め経路が交差する場合、回避部18は回避が必要であると判定する。 To determine whether the cutting trajectory and positioning path intersect on the machining surface, the cutting trajectory and positioning path are projected onto the machining surface (XY plane). In the projection, a point ABCD is found, ignoring the Z-axis components of the cutting trajectory AB and positioning path CD. If the signs of the cross product of vector AB and vector AC and the cross product of vector AB and vector AD do not match, and if the signs of the cross product of vector CA and vector CB and the cross product of vector CD and vector CB do not match, it is found that the cutting trajectory and positioning path intersect. If the cutting trajectory and positioning path intersect, the avoidance unit 18 determines that avoidance is necessary.
 板材を円弧に加工する場合、回避部18は、図7に示すように、円弧を複数の直線に分割し、分割した線分と、位置決め経路が交差するか否かを判定する。 When machining a plate material into a circular arc, the avoidance unit 18 divides the circular arc into multiple straight lines as shown in FIG. 7, and determines whether the divided lines intersect with the positioning path.
 回避部18は、位置決め経路と閉形状が交差する場合、回避が必要であると判定して、加工ヘッドの退避動作及び復帰動作を位置決め経路に付加する。加工ヘッドを退避する高さは、退避量算出部16が算出する。通常、退避動作は、位置決め経路の始点で開始する。復帰動作は、位置決め経路の残りの距離が所定の距離を下回ったときに開始する。
 退避動作及び復帰動作の開始タイミングは、これに限定されず、退避した高さで加工ヘッドが切断部分を通過すればよい。
 退避動作及び復帰動作の間、XY軸方向の移動速度は変化しない。本実施形態の数値制御装置100は、位置決めにおける加工ヘッドのXY軸方向の移動速度は変化させず、XY平面上を直線で移動させるため、切断部分を迂回させるよりも素早く位置決めができる。
When the positioning path intersects with the closed shape, the avoidance unit 18 determines that avoidance is necessary and adds a retraction operation and a return operation of the machining head to the positioning path. The height to which the machining head is retracted is calculated by the retraction amount calculation unit 16. Usually, the retraction operation starts at the start point of the positioning path. The return operation starts when the remaining distance of the positioning path falls below a predetermined distance.
The start timing of the retraction operation and the return operation is not limited to this, and it is sufficient that the processing head passes through the cutting portion at the retracted height.
During the retraction and return operations, the movement speed in the XY axis direction does not change. In the numerical control device 100 of the present embodiment, the movement speed of the machining head in the XY axis direction during positioning is not changed, and the machining head moves in a straight line on the XY plane, so that positioning can be performed more quickly than by detouring the cutting portion.
 回避部18は、交差判定において、1ブロック分の位置決め経路と、当該ブロックより前に実行されたブロックの切断軌跡との交差を判定する。なお、ブロックとは、加工プログラムの1行を意味する。
 回避部18は、加工プログラムに位置決めのブロック(例えば、指令「G00」を含むブロック)が存在する場合、このブロック以前の切断軌跡と、このブロックの位置決め経路とが交差するか否かを判定する。
In the intersection determination, the avoidance unit 18 determines whether the positioning path for one block intersects with the cutting trajectory of the block executed before the block in question. Note that a block means one line of the machining program.
When a positioning block (for example, a block including the command "G00") exists in the machining program, the avoidance unit 18 determines whether or not the cutting trajectory before this block intersects with the positioning path of this block.
 加工プログラム解析部19は、加工プログラムを基に加工ヘッドの切断経路及び位置決め経路を算出する。 The machining program analysis unit 19 calculates the cutting path and positioning path of the machining head based on the machining program.
 加工プログラム実行部20は、加工プログラム解析部19の解析結果に従い、加工ヘッドの移動、レーザの出力などを制御する。回避部18は、退避動作の開始位置、復帰動作の開始位置、退避量などを、加工プログラム実行部20に出力する。加工プログラム実行部20は、加工ヘッドの位置決め動作に、退避動作と復帰動作を付加する。 The machining program execution unit 20 controls the movement of the machining head, the output of the laser, etc., according to the analysis results of the machining program analysis unit 19. The avoidance unit 18 outputs the start position of the retraction operation, the start position of the return operation, the retraction amount, etc. to the machining program execution unit 20. The machining program execution unit 20 adds the retraction operation and the return operation to the positioning operation of the machining head.
 図8を参照して、数値制御装置100の動作について説明する。
 数値制御装置100は、加工プログラムを解析する(ステップS1)。数値制御装置100は、ブロックのプログラム経路が切断経路か、位置決め経路かを判定する。経路が切断経路の場合(ステップS2;切断)、数値制御装置100は、切断経路が閉形状を形成するか否かを判定する。切断経路が閉形状を形成しない場合(ステップS3;No)、数値制御装置は100、ステップS8に移行する。
 切断経路が閉形状を形成する場合(ステップS3;Yes)、数値制御装置100は、閉形状を基に加工ヘッドの退避量を算出する(ステップS4)。数値制御装置100は、閉形状及び退避量を記憶し(ステップS5)、ステップS8に移行する。
The operation of the numerical control device 100 will be described with reference to FIG.
The numerical control device 100 analyzes the machining program (step S1). The numerical control device 100 judges whether the program path of the block is a cutting path or a positioning path. If the path is a cutting path (step S2; cutting), the numerical control device 100 judges whether the cutting path forms a closed shape. If the cutting path does not form a closed shape (step S3; No), the numerical control device 100 proceeds to step S8.
If the cutting path forms a closed shape (step S3; Yes), the numerical controller 100 calculates the retraction amount of the machining head based on the closed shape (step S4). The numerical controller 100 stores the closed shape and the retraction amount (step S5) and proceeds to step S8.
 プログラム経路が位置決め経路の場合(ステップS2;位置決め)、数値制御装置100は、既に記憶した閉形状の切断軌跡を読み出し、位置決め経路と閉形状の切断軌跡が交差するか否かを判定する。閉形状の切断軌跡と位置決め経路が交差する場合(ステップS6;Yes)、数値制御装置100は、加工ヘッドの位置決め動作に退避動作及び復帰動作を付加し、切断部分と加工ヘッドの干渉の回避を実行する(ステップS7)。 If the program path is a positioning path (step S2; positioning), the numerical control device 100 reads out the already stored cutting trajectory of the closed shape and determines whether the positioning path and the cutting trajectory of the closed shape intersect. If the cutting trajectory of the closed shape and the positioning path intersect (step S6; Yes), the numerical control device 100 adds a retreat operation and a return operation to the positioning operation of the machining head, and prevents interference between the cutting part and the machining head (step S7).
 数値制御装置100は、読み出したブロックが加工プログラムの終了か否かを判定する。加工プログラムの終了でなければ(ステップS8;No)、ステップS1に移行し、次のブロックを読み出す。加工プログラムの終了であれば(ステップS8;Yes)、動作を終了する。 The numerical control device 100 determines whether the block that was read is the end of the machining program. If it is not the end of the machining program (step S8; No), it moves to step S1 and reads the next block. If it is the end of the machining program (step S8; Yes), it ends the operation.
 以上説明したように、第1の実施形態の数値制御装置100は、既に切断を実行した経路(切断軌跡)から閉形状の切断部分が存在するか否かを検出し、閉形状の切断部分が存在する場合には、閉形状の形状を基に退避量を算出する。数値制御装置100は、算出した退避量で、退避動作及び復帰動作を実行し、閉形状の切断部分と加工ヘッドとの干渉を回避する。 As described above, the numerical control device 100 of the first embodiment detects whether or not a closed cut portion exists from the path (cutting trajectory) on which cutting has already been performed, and if a closed cut portion exists, calculates the retraction amount based on the shape of the closed shape. The numerical control device 100 executes the retraction operation and return operation with the calculated retraction amount, and avoids interference between the closed cut portion and the machining head.
 第1の実施形態の数値制御装置100は、閉形状の切断部分と位置決め経路の交差の有無を基に、加工ヘッドの回避の要不要を判定する。回避が不要な場合には、加工時間及び所要エネルギーが節約できる。 The numerical control device 100 of the first embodiment determines whether or not the machining head needs to avoid the cut based on whether or not the cut portion of the closed shape intersects with the positioning path. If avoidance is not required, machining time and required energy can be saved.
 また、第1の実施形態の数値制御装置100は、閉形状の切断部分と位置決め経路の交差を基に、加工ヘッドの退避動作と復帰動作が決まる。そのため、予め回避経路もしくは加工プログラム以外の回避経路を生成するための情報を設定する必要がなく、汎用性が高い。 In addition, the numerical control device 100 of the first embodiment determines the retraction and return operations of the machining head based on the intersection of the cut portion of the closed shape and the positioning path. Therefore, there is no need to set up an avoidance path or information for generating an avoidance path other than the machining program in advance, making it highly versatile.
 また、第1の実施形態の数値制御装置100は、閉形状記憶部15を有するため、複数の加工プログラムを実行して1枚の板材を加工する場合でも、過去の加工プログラムの閉形状を記憶し、複数の加工プログラムにまたがって、切断軌跡と位置決め経路が交差するか否かを判定することができる。 In addition, since the numerical control device 100 of the first embodiment has a closed shape memory unit 15, even when multiple machining programs are executed to machine a single sheet of workpiece, it can store the closed shapes of past machining programs and determine whether the cutting trajectory and positioning path intersect across multiple machining programs.
 また、退避動作と復帰動作の情報を、加工プログラムに対応付けて記憶してもよい。回避部18は、同じ加工プログラムを実行する際に、既に実行した退避動作と復帰動作の情報を参照することで、演算負荷を削減することができる。 In addition, information on the evacuation and return operations may be stored in association with the machining program. When executing the same machining program, the avoidance unit 18 can reduce the computational load by referring to information on the evacuation and return operations that have already been executed.
(実施例)
 図9を参照して、第1の実施形態の数値制御装置100の動作を具体的に説明する。
 図9は、加工ヘッドの経路を示す。図10は、加工プログラムを示す。加工ヘッドの経路には、加工プログラムのブロック番号が付加されている。ブロック番号「N1」のGコード「G90」は、絶対座標を指定する。ブロック番号「N2」の「E001」は、加工条件ファイル「E001」を呼び出す。
 ブロック番号「N3」のGコード「G00 X80.0 Y100.0」は位置決め指令である。加工ヘッドは、座標(X,Y)=(80.0,100.0)に移動する。「N3」ブロックの手前のブロックでは、閉形状が生成されていない。そのため、回避は実行されない。
(Example)
The operation of the numerical control device 100 of the first embodiment will be specifically described with reference to FIG.
Fig. 9 shows the path of the machining head. Fig. 10 shows the machining program. The path of the machining head is assigned the block number of the machining program. The G code "G90" in block number "N1" specifies absolute coordinates. "E001" in block number "N2" calls the machining condition file "E001".
The G code "G00 X80.0 Y100.0" of block number "N3" is a positioning command. The machining head moves to coordinates (X, Y) = (80.0, 100.0). No closed shape has been generated in the block before the "N3" block. Therefore, avoidance is not performed.
 ブロック番号「N4」から「N7」では閉形状が形成される。閉形状の頂点の座標は、(X,Y)=(80.0,100.0)、(130.0,100.0)、(130.0,70.0)、(80.0,70.0)である。
 閉形状検出部14は、「N4」から「N7」の切断軌跡が閉形状を形成すると判定する。すなわち、「N4」の切断軌跡は「N5」の切断軌跡との交点を有し、「N5」の切断軌跡は「N6」の切断軌跡との交点を有し、「N6」の切断軌跡は「N7」との交点を有する。「N7」の切断軌跡は「N4」の切断軌跡と交点を有する。「N4」の切断軌跡は過去に選択した交点を有するので、閉形状を形成すると判断できる。
A closed shape is formed from block numbers "N4" to "N7." The coordinates of the vertices of the closed shape are (X, Y) = (80.0, 100.0), (130.0, 100.0), (130.0, 70.0), and (80.0, 70.0).
The closed shape detection unit 14 determines that the cutting trajectories from "N4" to "N7" form a closed shape. That is, the cutting trajectory of "N4" has an intersection with the cutting trajectory of "N5", the cutting trajectory of "N5" has an intersection with the cutting trajectory of "N6", and the cutting trajectory of "N6" has an intersection with "N7". The cutting trajectory of "N7" has an intersection with the cutting trajectory of "N4". Since the cutting trajectory of "N4" has an intersection selected in the past, it can be determined that it forms a closed shape.
 退避量算出部16は、閉形状の頂点を基に退避量を算出する。退避量は、閉形状の頂点で最も長い距離である。「N4」から「N7」が形成した閉形状の退避量は「58.3」である。 The retraction amount calculation unit 16 calculates the retraction amount based on the vertices of the closed shape. The retraction amount is the longest distance between the vertices of the closed shape. The retraction amount of the closed shape formed by "N4" to "N7" is "58.3".
 ブロック番号「N8」のGコード「G00 X20.0 Y50.0」は位置決め指令である。加工ヘッドは、「N7」の終点(80.0,70.0)から「N8」の指令先(20.0,50.0)に移動する。ここで、閉形状を形成するブロック「N4」~「N7」の切断経路と「N8」の位置決め経路は交差しない。「N8」の経路は、「N4」~「N8」が形成した閉形状の上を通らないと判定される。 The G code for block number "N8" "G00 X20.0 Y50.0" is a positioning command. The machining head moves from the end point of "N7" (80.0, 70.0) to the command destination of "N8" (20.0, 50.0). Here, the cutting path of blocks "N4" to "N7", which form a closed shape, and the positioning path of "N8" do not intersect. It is determined that the path of "N8" does not pass over the closed shape formed by "N4" to "N8".
 ブロック番号「N9」から「N12」では閉形状が形成される。閉形状の頂点の座標は、(X,Y)=(20.0,50.0)、(50.0,50.0)、(50.0,30.0)、(20.0,30.0)である。 A closed shape is formed from block numbers "N9" to "N12". The coordinates of the vertices of the closed shape are (X,Y) = (20.0,50.0), (50.0,50.0), (50.0,30.0), (20.0,30.0).
 退避量算出部16は、閉形状の頂点の座標を基に退避量を算出する。退避量は、閉形状の頂点で最も長い距離である。ブロック番号「N9」から「N12」で形成された閉形状の退避量は「36.1」である。 The retraction amount calculation unit 16 calculates the retraction amount based on the coordinates of the vertices of the closed shape. The retraction amount is the longest distance between the vertices of the closed shape. The retraction amount of the closed shape formed by block numbers "N9" to "N12" is "36.1".
 ブロック番号「N13」のGコード「G00 X200.0 Y120.0」は位置決め指令である。加工ヘッドは、「N12」の終点(20.0,50.0)から「N13」の指令先(200.0,120.0)に移動する。
 回避部18は、「N13」の位置決め経路が、「N4」から「N7」の切断部分と交差すると判定する。ブロック番号「N4」から「N7」で形成される閉形状の最も長い距離は「58.3」なので、退避量を「58.3」として、「N13」の「G00(位置決め動作)」に、加工ヘッドの退避動作及び復帰動作を付加する。
The G code "G00 X200.0 Y120.0" of block number "N13" is a positioning command. The machining head moves from the end point (20.0, 50.0) of "N12" to the command destination (200.0, 120.0) of "N13".
The avoidance unit 18 determines that the positioning path of "N13" intersects with the cut portion from "N4" to "N7." Since the longest distance of the closed shape formed by block numbers "N4" to "N7" is "58.3", the retraction amount is set to "58.3", and the retraction and return operations of the machining head are added to "G00 (positioning operation)" of "N13."
(第2の実施形態)
 図11は、第2の実施形態の数値制御装置100のブロック図である。
 第2の実施形態の数値制御装置100は、事前解析部21を備える。
 事前解析部21は、事前に加工プログラムを解析する。軌跡記憶部12は、事前解析部21が算出した加工経路を記憶する。事前解析部21が算出した加工経路には、切断経路と、位置決め経路がある。
Second Embodiment
FIG. 11 is a block diagram of a numerical control device 100 according to the second embodiment.
The numerical control device 100 of the second embodiment includes a pre-analysis unit 21 .
The pre-analysis unit 21 analyzes the machining program in advance. The trajectory storage unit 12 stores the machining paths calculated by the pre-analysis unit 21. The machining paths calculated by the pre-analysis unit 21 include a cutting path and a positioning path.
 レーザ加工機の駆動時、軌跡取得部11は、加工プログラム実行部20の実行データを取得する。軌跡取得部11は、加工プログラム実行部20の実行データを基に、事前に算出した切断経路に実行済み情報を付加する。実行済み情報が付加されると、切断経路は切断軌跡となる。 When the laser processing machine is operating, the trajectory acquisition unit 11 acquires execution data from the processing program execution unit 20. The trajectory acquisition unit 11 adds execution information to the cutting path calculated in advance based on the execution data from the processing program execution unit 20. When the execution information is added, the cutting path becomes a cutting trajectory.
 実行データと切断経路の対応付けには、例えば、経路の始点及び終点の値を用いる。軌跡取得部11は、実行データを取得すると、実行データと同じ始点及び終点を持つ切断経路を探索する。軌跡取得部11は、実行データと同じ始点及び終点を持つ切断経路に実行済み情報を付加する。
 なお、実行データと切断経路のそれぞれに加工プログラムの行番号を付加して、実行データと切断経路とを関連付けてもよい。
For example, the values of the start and end points of the path are used to associate the execution data with the cutting path. When the trajectory acquisition unit 11 acquires the execution data, it searches for a cutting path having the same start and end points as the execution data. The trajectory acquisition unit 11 adds execution completion information to the cutting path having the same start and end points as the execution data.
The execution data and the cutting path may be associated with each other by adding a line number of the machining program to each of the execution data and the cutting path.
 第2の実施形態の数値制御装置100は、事前に加工経路を算出するため、加工実行時の演算負荷を削減することができる。その他、回避した先に別の障害物がないかなど、先読みが可能になる。さらに、加工を開始する前に、事前に算出した退避量と加工経路を表示部70に表示し、入力部30を介して、ユーザの設定(例えば、退避量、退避処理の実行の可否)を受け付けることもできる。 The numerical control device 100 of the second embodiment calculates the machining path in advance, which reduces the computational load when machining is performed. In addition, it is possible to predict whether there is another obstacle ahead of the avoided obstacle. Furthermore, before machining begins, the retraction amount and machining path calculated in advance can be displayed on the display unit 70, and user settings (e.g., retraction amount, whether or not to execute the retraction process) can be accepted via the input unit 30.
 以下、本開示を適用し数値制御装置100のハードウェア構成について説明する。図12は、数値制御装置100のハードウェア構成図である。数値制御装置100は、図12に示すように、数値制御装置100を全体的に制御するCPU111、プログラムやデータを記録するROM112、一時的にデータを展開するためのRAM113を備え、CPU111はバスを介してROM112に記録されたシステムプログラムを読み出し、システムプログラムに従って回避を実行する。 Below, the hardware configuration of the numerical control device 100 to which this disclosure is applied will be described. FIG. 12 is a hardware configuration diagram of the numerical control device 100. As shown in FIG. 12, the numerical control device 100 comprises a CPU 111 that controls the numerical control device 100 as a whole, a ROM 112 that records programs and data, and a RAM 113 for temporarily expanding data, and the CPU 111 reads out the system program recorded in the ROM 112 via the bus and executes a workaround in accordance with the system program.
 不揮発性メモリ114は、例えば、図示しないバッテリでバックアップされるなどして、数値制御装置100の電源がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ114には、インタフェース115、118、119を介して外部装置120から読み込まれたプログラムや入力部30を介して入力されたユーザ操作などの各種データが記憶される。不揮発性メモリ114に、本実施形態の数値制御装置100を実行するためのプログラムおよびデータを記憶してもよい。また、表示部70には各種データ、測定結果、不正なデータの要因などが表示される。 The non-volatile memory 114 is backed up by, for example, a battery (not shown), and retains its stored state even when the power supply to the numerical control device 100 is turned off. The non-volatile memory 114 stores various data, such as programs read from the external device 120 via the interfaces 115, 118, and 119, and user operations input via the input unit 30. The non-volatile memory 114 may also store programs and data for executing the numerical control device 100 of this embodiment. In addition, the display unit 70 displays various data, measurement results, causes of invalid data, and the like.
 インタフェース115は、数値制御装置100とアダプタ等の外部装置120と接続するためのインタフェースである。外部装置120側からはプログラムや各種パラメータ等が読み込まれる。
 インタフェース118は、数値制御装置100と液晶ディスプレイ等の表示部70とを接続するためのインタフェースである。表示部70には、メモリ上に読み込まれた各データ、プログラム等が実行された結果として得られたデータ等が表示される。
 インタフェース119は、数値制御装置100とキーボード、ポインティングデバイス等の入力部30とを接続するためのインタフェースである。入力部30は、オペレータによる操作に基づく指令、データ等を、インタフェース119を介してCPU111に渡す。
The interface 115 is an interface for connecting the numerical control device 100 to an external device 120 such as an adapter. Programs, various parameters, etc. are read from the external device 120.
The interface 118 is an interface for connecting the numerical control device 100 to a display unit 70 such as a liquid crystal display. The display unit 70 displays various data loaded onto the memory, data obtained as a result of execution of a program, and the like.
The interface 119 is an interface for connecting the numerical control device 100 to an input unit 30 such as a keyboard, a pointing device, etc. The input unit 30 passes instructions, data, etc. based on operations by an operator to the CPU 111 via the interface 119.
 本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、又は、請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組合せて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。 Although the present disclosure has been described in detail, the present disclosure is not limited to the individual embodiments described above. Various additions, substitutions, modifications, partial deletions, etc. are possible to these embodiments without departing from the gist of the present disclosure, or without departing from the gist of the present disclosure derived from the contents described in the claims and their equivalents. These embodiments can also be implemented in combination. For example, in the above-mentioned embodiments, the order of each operation and the order of each process are shown as examples, and are not limited to these.
 上記実施形態及び変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
 数値制御装置(100)は、板材を加工する工作機械の加工ヘッドの切断軌跡を取得する軌跡取得部(11)と、前記加工ヘッドの位置決め経路を取得する経路取得部(13)と、閉形状を形成する切断軌跡を検出する閉形状検出部(14)と、前記閉形状を基に前記加工ヘッドの高さ方向の退避量を算出する退避量算出部(16)と、前記閉形状と前記位置決め経路が交差する場合、前記位置決め経路における回避が必要であると判定し、前記加工ヘッドを前記退避量だけ高さ方向に退避させる退避動作と、前記加工ヘッドの高さを復帰させる復帰動作と、を前記位置決め経路に付加する回避部(18)と、を備える。
(付記2)
 前記退避量は、前記閉形状の外周上の2点のうち最も離間した点の距離である。
(付記3)
 前記退避量は、前記閉形状の重心から最も離間した前記閉形状の外周上の点と、前記重心との距離である。
(付記4)
 前記回避部(18)は、前記位置決め経路における回避が必要であると判定した場合にのみ、前記加工ヘッドの退避動作及び復帰動作を実行する。
(付記5)
 前記数値制御装置(100)は、前記数値制御加工プログラムを解析し、切断経路及び位置決め経路を含む加工経路を算出する加工プログラム解析部(19)と、前記加工プログラムの解析結果に基づき、前記工作機械を駆動する加工プログラム実行部(20)と、を備え、前記軌跡取得部(11)は、前記加工プログラム実行部(20)が加工を実行した加工経路を切断軌跡として取得し、前記経路取得部(13)は、前記加工プログラム解析部(19)から位置決め経路を取得する。
(付記6)
 前記数値制御装置(100)は、事前に加工プログラムを解析し、前記加工ヘッドの加工経路を算出する事前解析部(21)と、前記加工プログラムを解析し、前記加工ヘッドの加工経路を算出する加工プログラム解析部(19)と、前記加工プログラムの解析結果に基づき、前記工作機械を駆動する加工プログラム実行部(20)と、を備え、前記加工経路は、切断経路と位置決め経路を含み、前記軌跡取得部(11)は、前記切断経路に対し、前記加工プログラム実行部の実行済み情報を付加し、前記切断軌跡として取得する。
(付記7)
 前記数値制御装置(100)は、複数の加工プログラムの切断軌跡を記憶する軌跡記憶部(12)を備え、前記回避部(18)は、前記複数の加工プログラムで形成される閉形状と前記位置決め経路が交差する場合、前記位置決め経路における回避が必要であると判定する。
(付記8)
 前記軌跡記憶部(12)は、前記退避動作及び復帰動作の情報を、前記加工プログラムに対応付けて記憶し、前記加工プログラムを実行する際に、前記退避動作及び復帰動作の情報を参照する。
(付記9)
 記憶媒体(112、113、114)は、1つ又は複数のプロセッサ(111)に、板材を加工する工作機械の加工ヘッドの切断軌跡を取得し、前記加工ヘッドの位置決め経路を取得し、閉形状を形成する切断軌跡を検出し、前記閉形状を基に前記加工ヘッドの高さ方向の退避量を算出し、前記閉形状と前記位置決め経路が交差する場合、前記位置決め経路における回避が必要であると判定し、前記加工ヘッドを前記退避量だけ高さ方向に退避させる退避動作と、前記加工ヘッドの高さを復帰させる復帰動作と、を前記位置決め経路に付加する、処理を実行させるコンピュータが読み取り可能な命令を記憶する。
The following supplementary notes are further disclosed regarding the above embodiment and modified examples.
(Appendix 1)
The numerical control device (100) includes a trajectory acquisition unit (11) that acquires a cutting trajectory of a machining head of a machine tool that processes sheet metal, a path acquisition unit (13) that acquires a positioning path of the machining head, a closed shape detection unit (14) that detects a cutting trajectory that forms a closed shape, a retraction amount calculation unit (16) that calculates a retraction amount in the height direction of the machining head based on the closed shape, and an avoidance unit (18) that, when the closed shape and the positioning path intersect, determines that avoidance on the positioning path is necessary and adds to the positioning path a retraction operation that retracts the machining head in the height direction by the retraction amount and a return operation that restores the height of the machining head.
(Appendix 2)
The retraction amount is the distance between the two points on the periphery of the closed shape that are the furthest apart.
(Appendix 3)
The retraction amount is the distance between the center of gravity and a point on the outer periphery of the closed shape that is farthest from the center of gravity of the closed shape.
(Appendix 4)
The avoidance unit (18) executes the retraction and return operations of the machining head only when it is determined that avoidance on the positioning path is necessary.
(Appendix 5)
The numerical control device (100) comprises a machining program analysis unit (19) that analyzes the numerical control machining program and calculates a machining path including a cutting path and a positioning path, and a machining program execution unit (20) that drives the machine tool based on the analysis results of the machining program, and the trajectory acquisition unit (11) acquires the machining path along which the machining program execution unit (20) executed machining as a cutting trajectory, and the path acquisition unit (13) acquires the positioning path from the machining program analysis unit (19).
(Appendix 6)
The numerical control device (100) comprises a pre-analysis unit (21) that analyzes a machining program in advance and calculates a machining path of the machining head, a machining program analysis unit (19) that analyzes the machining program and calculates the machining path of the machining head, and a machining program execution unit (20) that drives the machine tool based on the analysis results of the machining program, and the machining path includes a cutting path and a positioning path, and the trajectory acquisition unit (11) adds executed information of the machining program execution unit to the cutting path and acquires it as the cutting trajectory.
(Appendix 7)
The numerical control device (100) includes a trajectory memory unit (12) that stores cutting trajectories of a plurality of machining programs, and the avoidance unit (18) determines that avoidance is necessary in the positioning path when a closed shape formed by the plurality of machining programs intersects with the positioning path.
(Appendix 8)
The trajectory storage unit (12) stores information on the retreat motion and the return motion in association with the machining program, and refers to the information on the retreat motion and the return motion when executing the machining program.
(Appendix 9)
The storage medium (112, 113, 114) stores computer-readable instructions that cause one or more processors (111) to execute processing to acquire a cutting trajectory of a machining head of a machine tool that processes sheet metal, acquire a positioning path of the machining head, detect a cutting trajectory that forms a closed shape, calculate a heightwise retraction amount of the machining head based on the closed shape, and if the closed shape and the positioning path intersect, determine that avoidance on the positioning path is necessary, and add to the positioning path a retraction operation that retracts the machining head in the height direction by the retraction amount and a return operation that returns the height of the machining head.
  100 数値制御装置
  11  軌跡取得部
  12  軌跡記憶部
  13  経路取得部
  14  閉形状検出部
  15  閉形状記憶部
  16  退避量算出部
  17  退避範囲記憶部
  18  回避部
  19  加工プログラム解析部
  20  加工プログラム実行部
  21  事前解析部
  111 CPU
  112 ROM
  113 RAM
  114 不揮発性メモリ
REFERENCE SIGNS LIST 100 Numerical control device 11 Trajectory acquisition unit 12 Trajectory storage unit 13 Path acquisition unit 14 Closed shape detection unit 15 Closed shape storage unit 16 Retraction amount calculation unit 17 Retraction range storage unit 18 Avoidance unit 19 Machining program analysis unit 20 Machining program execution unit 21 Pre-analysis unit 111 CPU
112 ROM
113 RAM
114 Non-volatile memory

Claims (9)

  1.  板材を加工する工作機械の加工ヘッドの切断軌跡を取得する軌跡取得部と、
     前記加工ヘッドの位置決め経路を取得する経路取得部と、
     閉形状を形成する切断軌跡を検出する閉形状検出部と、
     前記閉形状を基に前記加工ヘッドの高さ方向の退避量を算出する退避量算出部と、
     前記閉形状と前記位置決め経路が交差する場合、前記位置決め経路における回避が必要であると判定し、前記加工ヘッドを前記退避量だけ高さ方向に退避させる退避動作と、前記加工ヘッドの高さを復帰させる復帰動作と、を前記位置決め経路に付加する回避部と、
     を備える数値制御装置。
    a trajectory acquisition unit that acquires a cutting trajectory of a machining head of a machine tool that processes a plate material;
    A path acquisition unit that acquires a positioning path of the processing head;
    a closed shape detection unit that detects a cutting trajectory that forms a closed shape;
    a retraction amount calculation unit that calculates a retraction amount in a height direction of the processing head based on the closed shape;
    an avoidance unit that determines that avoidance is necessary on the positioning path when the closed shape and the positioning path intersect, and adds to the positioning path a retraction operation that retracts the machining head in a height direction by the retraction amount and a return operation that returns the height of the machining head;
    A numerical control device comprising:
  2.  前記退避量は、前記閉形状の外周上の2点のうち最も離間した点の距離である、請求項1記載の数値制御装置。 The numerical control device according to claim 1, wherein the retraction amount is the distance between the two points on the periphery of the closed shape that are the furthest apart.
  3.  前記退避量は、前記閉形状の重心から最も離間した前記閉形状の外周上の点と、前記重心との距離である、請求項1記載の数値制御装置。 The numerical control device according to claim 1, wherein the retraction amount is the distance between the center of gravity and a point on the periphery of the closed shape that is farthest from the center of gravity of the closed shape.
  4.  前記回避部は、前記位置決め経路における回避が必要であると判定した場合にのみ、前記加工ヘッドの退避動作及び復帰動作を実行する、請求項1記載の数値制御装置。 The numerical control device according to claim 1, wherein the avoidance unit executes the retraction and return operations of the machining head only when it is determined that avoidance is necessary on the positioning path.
  5.  加工プログラムを解析し、切断経路及び位置決め経路を含む加工経路を算出する加工プログラム解析部と、
     前記加工プログラムの解析結果に基づき、前記工作機械を駆動する加工プログラム実行部と、を備え、
     前記軌跡取得部は、前記加工プログラム実行部が加工を実行した加工経路を切断軌跡として取得し、
     前記経路取得部は、前記加工プログラム解析部から位置決め経路を取得する、請求項1記載の数値制御装置。
    A machining program analysis unit that analyzes a machining program and calculates a machining path including a cutting path and a positioning path;
    a machining program execution unit that drives the machine tool based on an analysis result of the machining program,
    The trajectory acquisition unit acquires a machining path along which the machining program execution unit executes machining as a cutting trajectory,
    The numerical control device according to claim 1 , wherein the path acquisition unit acquires the positioning path from the machining program analysis unit.
  6.  事前に加工プログラムを解析し、前記加工ヘッドの加工経路を算出する事前解析部と、
     前記加工プログラムを解析し、前記加工ヘッドの加工経路を算出する加工プログラム解析部と、前記加工プログラムの解析結果に基づき、前記工作機械を駆動する加工プログラム実行部と、を備え、
     前記加工経路は、切断経路と位置決め経路を含み、
     前記軌跡取得部は、前記切断経路に対し、前記加工プログラム実行部の実行済み情報を付加し、前記切断軌跡として取得する、請求項1記載の数値制御装置。
    A pre-analysis unit that analyzes a machining program in advance and calculates a machining path of the machining head;
    a machining program analysis unit that analyzes the machining program and calculates a machining path of the machining head; and a machining program execution unit that drives the machine tool based on a result of the analysis of the machining program,
    The processing path includes a cutting path and a positioning path,
    The numerical control device according to claim 1 , wherein the trajectory acquisition unit adds execution information of the machining program execution unit to the cutting path and acquires the result as the cutting trajectory.
  7.  複数の加工プログラムの切断軌跡を記憶する軌跡記憶部を備え、
    前記回避部は、前記複数の加工プログラムで形成される閉形状と前記位置決め経路が交差する場合、前記位置決め経路における回避が必要であると判定する、請求項1記載の数値制御装置。
    A trajectory storage unit is provided for storing cutting trajectories of a plurality of machining programs,
    The numerical control device according to claim 1 , wherein the avoidance unit determines that avoidance on the positioning path is necessary when a closed shape formed by the plurality of machining programs intersects with the positioning path.
  8.  前記軌跡記憶部は、前記退避動作及び復帰動作の情報を、前記加工プログラムに対応付けて記憶し、前記加工プログラムを実行する際に、前記退避動作及び復帰動作の情報を参照する、請求項7記載の数値制御装置。 The numerical control device according to claim 7, wherein the trajectory memory unit stores information on the retreat and return operations in association with the machining program, and refers to the information on the retreat and return operations when executing the machining program.
  9.  1つ又は複数のプロセッサに、
     板材を加工する工作機械の加工ヘッドの切断軌跡を取得し、
     前記加工ヘッドの位置決め経路を取得し、
     閉形状を形成する切断軌跡を検出し、
     前記閉形状を基に前記加工ヘッドの高さ方向の退避量を算出し、
     前記閉形状と前記位置決め経路が交差する場合、前記位置決め経路における回避が必要であると判定し、前記加工ヘッドを前記退避量だけ高さ方向に退避させる退避動作と、前記加工ヘッドの高さを復帰させる復帰動作と、を前記位置決め経路に付加する、
     処理を実行させるコンピュータが読み取り可能な命令を記憶する記憶媒体。
    One or more processors,
    The cutting trajectory of the machining head of the machine tool that processes the plate material is acquired,
    Obtaining a positioning path of the processing head;
    Detecting a cutting path that forms a closed shape;
    Calculating a retraction amount in a height direction of the processing head based on the closed shape;
    When the closed shape and the positioning path intersect, it is determined that an avoidance in the positioning path is necessary, and a retraction operation for retracting the machining head in a height direction by the retraction amount and a return operation for returning the height of the machining head to the original position are added to the positioning path.
    A storage medium that stores computer-readable instructions for executing a process.
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