JP3385157B2 - 板材切断加工用の自動プログラミング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工機など
の切断装置におけるＮＣプログラムデータを作成する自
動プログラミング装置に関し、特に一枚の板材より複数
個の製品を切り抜き切断する切断加工のための工具経路
データを作成する板材切断加工用の自動プログラミング
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ加工機などのＮＣ切断装置を用い
て板材より所定形状の製品を切り抜き切断する切断加工
における工具経路データは、ＮＣプログラムデータ（Ｎ
Ｃデータ）として、通常、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置、自動プ
ログラミング装置により自動作成される。

【０００３】図７はレーザ加工機用のＣＡＤ／ＣＡＭ装
置を示している。ＣＡＤ／ＣＡＭ装置は、入力された各
種データをもとに製品の形状を定義した図形データを作
成し、切断方向や切断条件を解析して切断情報などを生
成するＣＰＵ５１と、入力された各種データを記憶する
メモリ５２と、切断情報や画面の表示内容などの印刷を
行うプリンタ５３と、定義済みの図形データや切断経
路、切断条件、入力要求メッセージなどを画面に表示す
るＣＲＴ５４と、形状データや切断条件などの各種デー
タを入力するキーボード５５と、ＣＲＴ５４に表示され
る図形やメニューの選択を行うポインティングデバイス
としてのマウス５６と、定義済みの図形データを記憶す
るための補助記憶媒体装置５７と、作成した図形データ
による図形などを用紙上に出力するプロッタ５８とを有
し、これらはすべてバス５９により接続されている。

【０００４】一枚の板材より複数個の製品を切り抜き切
断する板材切断加工においては、特開平５−１９８３１
号公報に示されているように、切断距離を短くするため
や材料の配置歩留まり率を上げるために、複数個の製品
が各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接する
製品の外郭辺を一つの切断線により与え、切断線の両側
を互いに隣接する二つの製品の外郭辺とするように切断
する、共通線切断を行う場合がある。

【０００５】つぎに、上述のようなＣＡＤ／ＣＡＭ装置
を使用して、実際に共通線切断を含む切断情報（工具経
路データ）を作成する従来の手法について示す。

【０００６】まず、図８（ａ）に示すように切断する製
品の形状を定義する図形データをＣＡＤ機能などで作成
するか、あるいは予め登録しておき、それら図形データ
によって複数の製品形状を示す図形を、図８（ｂ）に示
されているように、ＣＲＴ５４の画面に表示させ、マウ
ス５６などを使って手動操作あるいは自動で、時には画
面上の図形表示を回転させながら適切な位置に移動配置
する。

【０００７】つぎに、自動あるいは手動操作によりＣＲ
Ｔ５４の画面表示において隣り合っている二つの図形の
辺（外郭辺）を指定することにより、図８（ｃ）に示さ
れているように共通線切断を行う部分Ｃｃを設定する。

【０００８】その後、切断情報（工具経路データ）を作
成する段階において、先に指定した共通線切断する部分
Ｃｃに対しては１度のみしか切断を行わないように、自
動または手動で判断しながら切断情報を作成する。

【０００９】また、共通線切断を行う板材切断加工の切
断情報を作成するＣＡＤ／ＣＡＭ装置としては、上述の
ように画面上に製品図形を表示させてから共通線部分を
隣接させるように手動や自動で配置し直すもの以外に、
ネスティング機能のように、図形を自動配置する機能の
中に、共通線部分を自動的に設定する機能を内蔵させ、
図形を配置すると同時に共通線部分を自動的に隣接させ
るものが考えられる。また、図形（製品）の配置につい
ては、図９（ａ）に示されているように、２個ずつ製品
を共通線切断できるように並べたペアリング配置や、図
９（ｂ）に示されているように、３個以上の製品を複数
個の共通線切断によって切り出せるように一列に並べた
ライン配置などがある。

【００１０】共通線切断のために一枚の板材上で製品を
配置する場合の配置位置は、図８（ａ）に示されている
ように、本来別々に切断する製品を、相隣接する外郭辺
同士を重ね合わせることにより、ワンパス切断で、その
両方の製品の外郭辺を切り出すことが目的であるから、
図８（ｃ）に示されているように外郭辺同士が重なる位
置に製品を配置することが行われ、そして、重なってい
る二つの外郭辺について１回だけ切断が行われるように
工具経路が自動的に設定することが行われる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の共通線切断にお
いては、工具経路は、一筆書きやエアーカットパス長の
短縮を最重要視して設定されており、このため、図８
（ｃ）に示す様な形状の外周部分を切断する場合には、
図１０（ａ）に示されているように、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→
Ａ→Ｆ→Ｅ→Ｄの順に連続して切断する経路、あるいは
Ａ→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ａ→Ｆ→Ｅ→Ｄの順に連続して切断す
る経路に設定される。

【００１２】この場合、いずれの工具経路によっても、
図１０（ａ）の左側の製品部分が先に切り落とされ、そ
の後に右側の製品部分が切断されることになる。右側の
製品の残りの辺をＡ→Ｆ→Ｅ→Ｄの順に切断していく際
に、既に左側の製品ＡＢＣＤが切断済みであるため、切
断点がＥ点に近づいて行くときに熱歪みにより、Ａ点が
図の左側へ、Ｆ点が図の下側へと変形しようとすること
を阻止することができず、これに起因して切断寸法精度
が低下すると云う問題がある。すなわち、左側の製品Ａ
ＢＣＤが切断済みで切り落ちているため、右側の製品の
辺Ｄ−Ａの左方向への変位を阻止する力が働かず、右側
の製品が左方向に変形して切断後の寸法精度が保たれな
いことが生じる。

【００１３】図９（ｂ）に示されている形状の外周部分
を切断する場合も、従来は、図１０（ｂ）に示されてい
るように、Ｌ→Ｃ、Ｋ→Ｄ、Ｊ→Ｅ、Ｉ→Ｆのそれぞれ
の共通線部分を切断後に、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ
→Ｈ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ→Ａの順に連続して切断するなど
の工具経路が設定され、これについてもＧ→Ｈの辺を切
断する際に、左側の各製品部分が、それぞれＩ−Ｊ、Ｊ
−Ｋ、Ｋ−Ｌの１辺ずつのみが切り残って接続されてい
るだけの状態であるため、熱歪みによりＦ−Ｇの辺が図
の上方に、Ｆ−Ｉの辺が図の左方向に変位させる力が発
生するのに対して、Ｆ−Ｇ、Ｆ−Ｉには切断幅分の間隙
が存在するため、その変形を阻止することができず、製
品の寸法精度が保たれない。

【００１４】また、レーザ加工機などで板材切断する場
合、レーザビーム径により切断幅が必ず存在するため、
共通線切断する製品同士をそのままの寸法で図８（ｃ）
に示されているように、外郭辺同士を重ねて配置する
と、切断方向によって、右側または左側、あるいは左右
両方の製品の横寸法が小さくなってしまうという問題が
ある。

【００１５】具体的には、図１１（ａ）に示す形状を、
Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順で切断する際、切断幅がＴｃに示す
寸法であれば、その半分の寸法Ｔｃ／２によるオフセッ
ト指令だけ外側、つまり進行方向の左側の位置である点
線で示す軌跡の上を加工ヘッドが通過するよう切断経路
データを作成し、その後のＤ→Ａの切断のために、図１
１（ｂ）にて点線で示されているように、進行方向の左
側に切断幅の半分Ｔｃ／２だけオフセットされた位置を
通過するように、あるいはＤ点とＡ点とを結ぶ線分上を
通過するように、切断経路データを設定している。

【００１６】このため、前者の場合には図にて右側の製
品の横寸法が切断幅分だけ小さくなってしまい、後者の
場合には左右両方の製品がそれぞれ切断幅の半分の寸法
分だけ小さくなってしまうと云う問題が生じる。

【００１７】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、共通線切断において、切断過程で
の熱歪みによる製品の寸法精度の低下を極力抑え、また
切断幅に起因して製品寸法が小さくなることを回避する
適正な切断経路データを的確に作成する板材切断加工用
の自動プログラミング装置を得ることを目的としてい
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による板材切断加工用の自動プログラミ
ング装置は、一枚の板材より複数個の製品を切り抜き切
断する板材切断加工における自動プログラミング装置に
おいて、各製品の形状を定義した図形データを入力し、
複数個の製品が各々一枚の板材上で互いに隣接配置され
て相隣接する製品の外郭辺を一つの切断線により与え、
共通線切断が行われるように前記図形データを複合した
複合図形データを作成する複合図形データ作成部と、前
記複合図形データ作成部により作成された複合図形デー
タを入力し、複合図形データにより定義された複合図形
において互いに角度をなす複数個の外郭辺が残るように
一番最初の切断経路を複合図形の外周切断経路とし、そ
の残された外郭辺の切断が最後に行われると云う条件を
満たして各図形データによる製品が一つずつ前記板材よ
り切り離されるよう共通線切断を含んで以降の切断経路
を設定し、全体の切断経路を定義する切断経路データを
加工装置用工具経路データとして生成する切断経路デー
タ生成部とを有しているものである。

【００１９】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、複合図形データ作成部が、各製品
の形状を定義した図形データを入力し、複数個の製品が
各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接する製
品の外郭辺を一つの切断線により与え、共通線切断が行
われるように図形データを複合した複合図形データを作
成し、切断経路データ生成部が、複合図形データ作成部
により作成された複合図形データを入力し、複合図形デ
ータにより定義された複合図形において互いに角度をな
す複数個の外郭辺が残るように一番最初の切断経路を複
合図形の外周切断経路とし、その残された外郭辺の切断
が最後に行われると云う条件を満たして各図形データに
よる製品が一つずつ前記板材より切り離されるよう共通
線切断を含んで以降の切断経路を設定し、全体の切断経
路を定義する切断経路データを加工装置用工具経路デー
タとして生成する。この切断経路データによる製品切断
においては、互いに角度をなす複数個の外郭辺をもって
板材に繋ながっている製品部分が、その製品部分の切断
以前に切断される製品の熱歪みによる変形を阻止するよ
うに作用し、切断過程の製品の熱変形が抑制される。

【００２０】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、前記切断経路データ生成部
は、前記一番最初の切断経路の終点を、２回目以降に行
われる共通線切断の切断経路との交点を避けて設定し、
最後に行われる残された外郭辺の切断の開始位置を前記
交点以外の位置に設定するものである。

【００２１】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、切断経路データ生成部は、一番最
初の切断経路の終点を、２回目以降に行われる共通線切
断の切断経路との交点を避けて設定し、最後に行われる
残された外郭辺の切断の開始位置を前記交点以外の位置
に設定する。この切断経路データによる製品切断におい
ては、最後に行われる残された外郭辺の切断の開始位置
は共通線切断の切断経路より離れた位置になり、この切
断開始が共通線切断により既に板材より切り離された製
品と干渉することなく行われる。

【００２２】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、前記切断経路データ生成部
は、前記以降の切断経路を共通線切断の切断線とし、共
通線切断の切断線が複数個存在する場合には前記残され
た外郭辺より最も遠ざかった位置にある共通線切断の切
断線を２回目の切断経路とし、この２回目の切断経路よ
り前記残された外郭辺に近づく位置にある１〜複数の共
通線切断の切断線を順次３回目以降の切断経路に設定す
るものである。

【００２３】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、上述の自動プログラミング装置に
おける切断経路の設定順序が、より一層詳細に特定され
ており、この自動プログラミング装置によって作成され
た切断経路データによる製品切断においては、互いに角
度をなす複数個の外郭辺をもって板材に繋ながっている
製品部分が、その製品部分の切断以前に切断される製品
の熱歪みによる変形を阻止するように作用し、切断過程
の製品の熱変形が抑制される。

【００２４】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、前記複合図形データ作成部
は、前記外郭辺間に切断加工幅に相当する桟幅を与えて
一つの切断線により共通線切断が行われるように前記図
形データを配置した複合図形データを作成し、前記切断
経路データ生成部は、共通線切断の切断経路については
前記桟幅をおいて相隣接する２つの辺のうち片方の辺の
位置データを参照して設定することにより、前記加工装
置用工具経路データを生成することを特徴とする。

【００２５】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、複合図形データ作成部は、前記外
郭辺間に切断加工幅に相当する桟幅を与えて一つの切断
線により共通線切断が行われるように図形データを配置
した複合図形データを作成し、切断経路データ生成部
は、共通線切断の切断経路については前記桟幅をおいて
相隣接する２つの辺のうち片方の辺の位置データを参照
して設定して加工装置用工具経路データを生成する。こ
の工具経路データによる製品切断においては、桟幅（切
断取り代）が設定されることで、切断幅の影響により製
品寸法が小さくなることが回避される。

【００２６】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、前記切断経路データ生成部
は、切断加工の進行方向に応じて設定された工具径オフ
セット方向に応じて共通線切断の切断経路における位置
データ参照対象の辺を自動設定するものである。

【００２７】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、切断経路データ生成部は切断加工
の進行方向に応じて設定された工具径オフセット方向に
応じて共通線切断の切断経路における位置データ参照対
象の辺を自動設定する。

【００２８】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置は、上述の板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置においては、ＣＡＤ装置と接続され、Ｃ
ＡＤ装置より各製品の形状を定義した図形データを入力
するものである。

【００２９】この発明による板材切断加工用の自動プロ
グラミング装置では、ＣＡＤ装置より各製品の形状を定
義した図形データが与えられ、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム
を構築できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００３１】（実施の形態１）図１はこの発明による板
材切断加工用の自動プログラミング装置の実施の形態１
を示している。この自動プログラミング装置は、一枚の
板材より複数個の製品を切り抜き切断する板材切断加工
のためのＮＣプログラムを自動作成するものであり、汎
用あるいは専用のマイクロコンピュータにより構成さ
れ、複合図形データ作成部１と、切断経路データ生成部
３とを有している。

【００３２】複合図形データ作成部１は、各製品の形状
を定義した図形データを入力し、複数個の製品が各々一
枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接する製品の外
郭辺を一つの切断線により与え、共通線切断が行われる
ように、図８に例示されているような図形データを複合
した複合図形データを作成する。

【００３３】複合図形データ作成部１は、ＣＡＤ装置５
を接続され、ＣＡＤ装置５より各製品の形状を定義した
図形データが与えられる。

【００３４】切断経路データ生成部３は、複合図形デー
タ作成部１により作成された複合図形データを入力し、
複合図形データにより定義された複合図形において互い
に角度をなす複数個の外郭辺が残るように一番最初の切
断経路を複合図形の外周切断経路とし、その残された外
郭辺の切断が最後に行われると云う条件を満たして各図
形データによる製品が一つずつ前記板材より切り離され
るよう共通線切断を含んで以降の切断経路を設定し、全
体の切断経路を定義する切断経路データを加工装置用工
具経路データとして生成する。

【００３５】また切断経路データ生成部３は、上述の設
定条件を満たした上で、一番最初の切断経路の終点を、
それ以降の共通線切断の切断経路との交点を避けて設定
し、最後に行われる残された外郭辺の切断の開始位置を
前記交点以外の位置に設定し、共通線切断の切断線が複
数個存在する場合には、残された外郭辺より最も遠ざか
った位置にある共通線切断の切断線を２回目の切断経路
とし、これより前記残された外郭辺に近づく位置にある
共通線切断の切断線を順次それより以降の切断経路に設
定する。

【００３６】つぎに図２、図３を参照して上述の構成に
よる自動プログラミング装置による切断経路設定処理の
実例を説明する。まず、各製品の形状を定義した図形デ
ータを取り込み、その図形データによる製品図形を手動
または自動で共通線切断する位置に配置し、図形データ
を複合した複合図形データを作成する（ステップＳ１０
１）。

【００３７】つぎに、複合図形データにより定義された
複合図形において、一番最初の切断経路、即ち１回目の
外周切断経路を設定する（ステップＳ１０２）。この１
回目の外周切断経路については、互いに角度をなす複数
個の外郭辺が残るように経路設定する。図３に示されて
いるような共通線切断のための複合図形の場合には、Ｃ
点から切断を開始してＣ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ａの順に切断
し、この一番最初の切断経路の終点が、それ以降の共通
線切断の切断経路との交点（この場合、Ａ点）位置にな
らないよう、Ａ点からＧ点の方向にわずかに通過した位
置で１回目の切断を終了するように設定する。つまり図
３の実線で示す部分を切断するように設定する。

【００３８】つぎに、１回目の切断において切り残しさ
れる辺について、互いに角度を成す複数の辺が残ってい
るかを判定する（ステップＳ１０３）。例えば、図３の
Ｇ点からＧ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ａの順で１回目切断
の切断経路を設定すると、１回目の切断において切り残
し辺はＡ−Ｇの辺のみになり、この場合には、ＮＧと判
定し、ステップＳ１０２に戻る。これに対して前述のよ
うに、Ｃ点から切断を開始するようにすれば、１回目の
切断において、辺Ａ−Ｇ、Ｇ−Ｂ、Ｂ−Ｃと云う３個、
つまり複数の辺が残っており、しかもその３辺が平行で
なく、互いに角度を有しているため、この場合にはＯＫ
と判定する。

【００３９】つぎに２回目の外周切断として、１回目切
断による切断済み位置で外周切断が開始され、しかも製
品が１個ずつ順次切り離しされるように切断経路を設定
する（ステップＳ１０４）。図３の例では、切断済みの
Ａ点から始まり、Ｄ点まで切断するように切断経路を設
定する。これにより、図３の右側の製品１個を切り離す
切断経路が設定される。

【００４０】つぎに、全ての製品の切断経路の設定が完
了したか否かを判別する（ステップＳ１０５）。まだ全
製品の切断経路の設定が完了していない場合には、ステ
ップＳ１０４に戻り、全ての製品の切断経路の設定が完
了するまで順次、３回目、４回目と、つぎの外周切断経
路を設定する。図３の例では、３回目の切断（最後の切
断）として、１回目切断で切断を終了した位置から開始
され、Ｇ→Ｂ→Ｃの順に通過する経路が設定される。こ
れにより左側の２個目の製品も切り離す切断経路が設定
され、全ての切断経路設定を完了する。

【００４１】この切断経路設定処理において、１回目切
断を図３に示すＣ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ａ→Ｄの順にせずに、
Ａ点からＧ点の方向にわずかに通過した位置まで切断し
て止める理由は、換言すれば、一番最初の切断経路の終
点を、それ以降の共通線切断の切断経路との交点を避け
て設定する理由は、右側の製品が先に切り離され、これ
が針山状ワークテーブル上で自重によって水平度を失っ
て傾き、つぎにＡ点から切断を開始する際に、加工機の
ヘッド部分にその製品が衝突する危険を防ぐためであ
る。

【００４２】従って、衝突を回避するためにＡ点よりＧ
点の方向にわずかに通過する距離については、使用する
加工機によって異なるため、自由に設定できるものとす
る。

【００４３】また、図３の点Ｇから開始してＢ→Ｃ→Ｄ
→Ｅ→Ｆ→Ａの順に切断してＮＧと判定する理由は、１
回目の切断により残りの辺がＡ−Ｇの１辺だけになって
しまう事により、この製品の左右方向の歪みによる移動
を抑制する抗力が少なくなってしまうためである。

【００４４】上述のように設定された切断経路データに
よる製品切断においては、互いに角度をなす複数個の外
郭辺（辺Ａ−Ｇ、Ｇ−Ｂ、Ｂ−Ｃ）をもって板材に繋な
がっている製品部分ＢＣＤＡＧが、その製品部分の切断
以前に切断される製品ＡＤＥＦの熱歪みによる変形を阻
止するように作用し、切断過程の製品の熱変形が抑制さ
れる。これにより切断過程での熱歪みによる製品の寸法
精度の低下が極力抑えられ、製品の寸法精度が改善され
る。

【００４５】また、図３のＡ→Ｄや、１回目切断の終了
点からＧ→Ｂ→Ｃの順に通過する経路など、２回目以降
の外周切断では、既に切断済みの位置を開始点としてい
るため、通常の何も切断されていない板材上での切断開
始のためのピアッシングなどの機能を使用する必要が無
く、速やかに切断を開始することができる。

【００４６】なお、これら共通線切断の外周切断を開始
する前に、各製品の中の穴形状については、あらかじめ
切断しておくように切断経路を設定しておくものとす
る。

【００４７】図４に示されているような共通線切断のた
めの複合図形の場合も、上述と同様の手順で切断経路が
設定される。この複合図形では共通線切断の切断線が複
数個（４個）存在する。

【００４８】この場合には、１回目の切断経路として、
Ｂ点からＢ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ
の順で、Ｌ点からＡ点の方向にわずかに通過した位置ま
で経路を設定する。つまり、図４の実線で示す部分を切
断するように設定する。

【００４９】つぎに、残された外郭辺より最も遠ざかっ
た位置にある共通線切断の切断線、つまりＩ→Ｆの辺の
経路を２回目の切断経路とする。

【００５０】そして、Ｊ→Ｅの辺の経路を３回目の切断
経路、Ｋ→Ｄの辺の経路を４回目の切断経路、Ｌ→Ｃの
辺の経路を５回目の切断経路に順次設定し、最後に、１
回目切断で切断を終了した位置から開始されてＡ→Ｂの
順に通過する切断経路を設定する。

【００５１】この場合も、互いに角度をなす複数個の外
郭辺（辺Ｌ−Ａ、Ａ−Ｂ）をもって板材に繋ながってい
る製品部分ＡＢＣＬが、その製品部分の切断以前に切断
される各製品の熱歪みによる変形を阻止するように作用
し、切断過程の製品の熱変形が抑制される。これにより
切断過程での熱歪みによる製品の寸法精度の低下が極力
抑えられ、製品の寸法精度が改善される。

【００５２】なお、上述の実施の形態では、１回目の外
周切断は右回りで切断する経路を設定する例を示した
が、当然左回りでもよく、また複数の一列に配置されて
いる一番端の製品の中の、１つの上側の角点から切断経
路が開始するように設定している例を示したが、辺の途
中から開始するように設定することもできる。

【００５３】（実施の形態２）図５はこの発明による板
材切断加工用の自動プログラミング装置の実施の形態２
を示している。この自動プログラミング装置も、一枚の
板材より複数個の製品を切り抜き切断する板材切断加工
のためのＮＣプログラムを自動作成するものであり、汎
用あるいは専用のマイクロコンピュータにより構成さ
れ、図形配置データ作成部１１と、切断経路データ生成
部１３とを有している。

【００５４】図形配置データ作成部１１は、各製品の形
状を定義した図形データをＣＡＤ装置５より入力し、複
数個の製品が各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて
相隣接する製品の外郭辺間に切断加工幅に相当する桟幅
を与えて一つの切断線により共通線切断が行われるよう
に図形データを配置した図形配置データを作成する。

【００５５】切断経路データ生成部１３は、図形配置デ
ータ作成部１１により作成された図形配置データを入力
し、図形配置データにより定義された各製品が一つずつ
前記板材より切り離されるよう切断経路を設定し、共通
線切断の切断経路については前記桟幅をおいて相隣接す
る２つの辺のうち片方の辺の位置データを参照して設定
し、全体の切断経路を定義する切断経路データを加工装
置用工具経路データとして生成する。

【００５６】また切断経路データ生成部１３は、切断加
工の進行方向に応じて設定された工具径オフセット方向
に応じて共通線切断の切断経路における位置データ参照
対象の辺を自動設定する。

【００５７】なお、この実施の形態における切断経路
（順序）の設定は実施の形態１における場合と同等に行
われるものとする。

【００５８】実施の形態２では、共通線切断を行う図形
を配置する際に、例えば、図６（ａ）や図６（ｂ）に示
すように、共通線とする辺同士を、あらかじめ指定され
ている切断時の切断幅Ｔｃと同じ寸法分だけ互いに離し
た位置に配置する。

【００５９】２回目以降最後から２番目までの、切断幅
分離れている辺同士の共通線部分における外周切断経路
を設定する際に、切断進行方向によって自動的にオフセ
ット方向を考慮し、適切な片方の辺の位置を参照して共
通線切断する切断経路を作成する。例えば図６（ａ）の
Ｄ→Ａ方向に切断するのであれば、進行方向の右側、つ
まり太線で示す側の辺の位置を切断経路設定用として採
用し、その辺から進行方向の左側にオフセット量（Ｔｃ
／２）だけ離れた位置を通過するような切断経路を作成
する。図６（ｂ）においても、それぞれＩ→Ｆ、Ｊ→
Ｅ、Ｋ→Ｄ、Ｌ→Ｃの方向に切断するのであれば、太線
で示す側の辺を採用して、その辺から左側にオフセット
量（Ｔｃ／２）だけ離れた位置を通過するような切断経
路を作成する。

【００６０】これにより、切断幅に起因して製品寸法が
小さくなることを回避する適正な切断経路データが作成
され、この切断経路データによる製品切断においては、
共通線切断部分に切断取り代が設定されることで、切断
幅の影響により製品寸法が小さくなることが回避され、
設計寸法通りの製品が確実に得られる。

【００６１】なお、この実施の形態では、切断幅と進行
方向とを考慮し、共通線部分を構成する隣接する２つの
辺のうちどちらを採用するかを、切断経路を設定する際
に判断する例を示したが、他の方法として、切断経路設
定処理の後に実際に切断情報を作成する段階において判
断することにしても、同様の効果を実現することができ
る。

【００６２】この発明による自動プログラミング装置が
適用される切断装置としては、レーザビーム切断機以外
に、ウォータージェット切断加工機、エアープラズマ切
断加工機、ガス熔断切断機があり、またこの発明による
自動プログラミング装置はコンソール形のコンピュータ
装置に限らず、加工機制御装置に内蔵されている切断情
報作成機能などでも適用できる。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による板材切断加工用の自動プログラミング装置にお
いては、共通の切断線を有する複数の製品の切断におい
て、最後に切断される製品が、それ以前に切断される製
品の熱歪みによる変形を阻止するように切断する切断経
路を設定するから、それぞれの製品において、切断寸法
精度の低下を防ぐことができ、寸法精度が高い製品を生
産することが可能になる。

【００６４】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、最後に行われる残された
外郭辺の切断の開始位置が共通線切断の切断経路より離
れた位置になり、この切断開始が共通線切断により既に
板材より切り離された製品と干渉することなく行われる
ようになる。

【００６５】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、共通線切断の切断線が複
数個存在する場合においても、最後に切断される製品
が、それ以前に切断される製品の熱歪みによる変形を阻
止するように切断経路を設定するから、それぞれの製品
において、切断寸法精度の低下を防ぐことができ、寸法
精度が高い製品を生産することが可能になる。

【００６６】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、共通線切断部分に桟幅
（切断取り代）が設定されることで、切断幅の影響によ
り製品寸法が小さくなることが回避され、設計寸法通り
の製品が得られる。

【００６７】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、切断加工の進行方向に応
じて設定された工具径オフセット方向に応じて共通線切
断の切断経路における位置データ参照対象の辺を自動設
定するから、人為的な設定ミスを生じることなく適正な
切断経路データが生成され、設計寸法通りの製品が得ら
れる。

【００６８】つぎの発明による板材切断加工用の自動プ
ログラミング装置においては、ＣＡＤ装置より各製品の
形状を定義した図形データが与えられ、ＣＡＤ／ＣＡＭ
システムを構築できる。

【００６９】また、何れの場合にあっても、共通線切断
を行うことにより、製品配置の歩留まりが向上すること
や、切断距離の短縮による切断時間の短縮、使用する加
工ガスの節約などの効果が、そのまま適用されることと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による板材切断加工における自動プロ
グラミング装置の実施の形態１を示すブロック線図であ
る。

【図２】実施の形態１における切断経路設定処理のフロ
ーチャートである。

【図３】実施の形態１における共通線切断用切断経路の
設定の手順の例を示す説明図である。

【図４】実施の形態１における共通線切断用切断経路設
定の手順の他の例を示す説明図である。

【図５】この発明による板材切断加工における自動プロ
グラミング装置の実施の形態２を示すブロック線図であ
る。

【図６】（ａ）、（ｂ）は実施の形態２における共通線
切断用切断経路設定の手順の例を示す説明図である。

【図７】従来におけるレーザ加工機用ＣＡＤ／ＣＡＭ装
置の構成を示すブロック線図である。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は共通線切断用の複合図形デー
タの作成要領を示す説明図である。

【図９】（ａ）、（ｂ）は共通線切断用の複合図形の配
置例を示す説明図である。

【図１０】（ａ）、（ｂ）は従来における共通線切断用
切断経路設定の手順を示す説明図である。

【図１１】（ａ）、（ｂ）は従来における製品図形配置
例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 複合図形データ作成部，３ 切断経路データ生成
部，５ ＣＡＤ装置，１１ 図形配置データ作成部，１
３ 切断経路データ生成部

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一枚の板材より複数個の製品を切り抜き
   切断する板材切断加工用の自動プログラミング装置にお
   いて、 各製品の形状を定義した図形データを入力し、複数個の
   製品が各々一枚の板材上で互いに隣接配置されて相隣接
   する製品の外郭辺を一つの切断線により与え、共通線切
   断が行われるように前記図形データを複合した複合図形
   データを作成する複合図形データ作成部と、 前記複合図形データ作成部により作成された複合図形デ
   ータを入力し、複合図形データにより定義された複合図
   形において互いに角度をなす複数個の外郭辺が残るよう
   に一番最初の切断経路を複合図形の外周切断経路とし、
   その残された外郭辺の切断が最後に行われると云う条件
   を満たして各図形データによる製品が一つずつ前記板材
   より切り離されるよう共通線切断を含んで以降の切断経
   路を設定し、全体の切断経路を定義する切断経路データ
   を加工装置用工具経路データとして生成する切断経路デ
   ータ生成部と、 を有していることを特徴とする板材切断加工用の自動プ
   ログラミング装置。
2. 【請求項２】 前記切断経路データ生成部は、前記一番
   最初の切断経路の終点を、２回目以降に行われる共通線
   切断の切断経路との交点を避けて設定し、最後に行われ
   る残された外郭辺の切断の開始位置を前記交点以外の位
   置に設定することを特徴とする請求項１に記載の板材切
   断加工用の自動プログラミング装置。
3. 【請求項３】 前記切断経路データ生成部は、前記以降
   の切断経路を共通線切断の切断線とし、共通線切断の切
   断線が複数個存在する場合には前記残された外郭辺より
   最も遠ざかった位置にある共通線切断の切断線を２回目
   の切断経路とし、この２回目の切断経路より前記残され
   た外郭辺に近づく位置にある１〜複数の共通線切断の切
   断線を順次３回目以降の切断経路に設定することを特徴
   とする請求項１または２に記載の板材切断加工用の自動
   プログラミング装置。
4. 【請求項４】 前記複合図形データ作成部は、前記外郭
   辺間に切断加工幅に相当する桟幅を与えて一つの切断線
   により共通線切断が行われるように前記図形データを配
   置した複合図形データを作成し、 前記切断経路データ生成部は、共通線切断の切断経路に
   ついては前記桟幅をお いて相隣接する２つの辺のうち片
   方の辺の位置データを参照して設定することにより、前
   記加工装置用工具経路データを生成することを特徴とす
   る請求項１〜３の何れか一つに記載の 板材切断加工用の
   自動プログラミング装置。
5. 【請求項５】 前記切断経路データ生成部は、切断加工
   の進行方向に応じて設定された工具径オフセット方向に
   応じて共通線切断の切断経路における位置データ参照対
   象の辺を自動設定することを特徴とする請求項４に記載
   の板材切断加工用の自動プログラミング装置。
6. 【請求項６】 ＣＡＤ装置と接続され、ＣＡＤ装置より
   各製品の形状を定義した図形データを入力することを特
   徴とする請求項１〜５の何れかに記載の板材切断加工用
   の自動プログラミング装置。