JP4352632B2 - CAD / CAM device and scrap cutting line setting method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工機、ウォータジェット、プラズマ切断機等により複数個の製品を切り抜き切断加工した加工済板材のスクラップ処理に関するもので、特に、レーザ加工機、ウォータジェット、プラズマ切断機等の複数個の製品を切り抜き切断加工するＮＣプログラムデータを作成する自動プログラミング機能等に使用し、複数個の製品を切り抜き切断加工した加工済板材を複数に切断して加工済み板材のスクラップ処理できるような工具経路データを作成するレーザ加工機及びレーザ加工方法に関するものである。
【０００２】
なお、本発明は、市販のパソコンＯＳで操作できるＣＡＤ上で加工済板材のスクラップ処理、または、加工済板材のスクラップ処理およびスクラップ処理用の加工データつまりＮＣデータ生成に関し、専用機及び市販のパソコンＯＳで操作できるＣＡＤ／ＣＡＭ装置、自動プログラミング装置、およびソフトウェアとして使用することができる。
【０００３】
【従来の技術】
レーザ加工機等の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（ＮＣ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。
【０００４】
ここでレーザ加工機等のＮＣ切断装置を用いて、特定の板材から所定形状の製品を切り抜き切断する加工において、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置を使用して切断情報（工具経路データ）を作成する従来の手法について、図１１を用いて説明する。
【０００５】
図１１（ａ）〜（ｂ）は、従来における複合図形データの作成要領を示す説明図、図２は、従来における製品図形配置例を示す説明図である。
まず、図１１（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１１（ｂ）に示されているように、ＣＲＴの画面に表示させ、マウス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。
なお、図１１において実線で作図されている部分はレーザ光を出しながら切断する切断図形の穴や外周の切断線を示し、点線部分はレーザ光を出さずに加工ヘッドが移動するだけの早送り線を示す。
【０００６】
このようにして、図２に示す製品図形配置例がＣＡＤ／ＣＡＭ装置のＣＲＴの画面表示され、また、レーザ加工機等のＮＣ切断装置を用いて、特定の板材から所定形状の製品を切り抜き切断する加工が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特定の板材から所定形状の製品を切り抜き切断加工した特定の板材は、その後、所定形状の製品を取り除いた後、重ね折りしてスクラップとしていた。
しかし、重ね折りでは嵩高くなりスクラップ収納容器の利用効率及び収集車両の収集効率が良くなく、しかも折り重ね作業は重労働で危険も伴った。
【０００８】
そこで、特定の板材から所定形状の製品を切り抜き切断加工した特定の板材は、その後、所定形状の製品を取り除いた後、繋がっている部分を加工機オペレータが特にＮＣデータを使わずに切断状況を目視しながらマニュアル操作で直接加工機を適切に操作して複数分割し、複数枚の板材としている。
もしくは、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置のオペレータ側によるマニュアル操作で、画面を見ながらマウスなどを使い適切と考えられる位置に切断線を１本１本作画設定して、それを切断線とするＮＣデータに変換する操作を行っている。
【０００９】
ここで、前記ＣＡＤ／ＣＡＭ装置のオペレータ側のマニュアル操作による切断線設定の操作について説明する。
図１２は、所定形状の製品を取り除いた後の板材に対し、マニュアル操作でスクラップ切断線Ｃを入れた平面図である。
図１２に示すように、所定形状の製品を取り除いた後の板材１００に対して、レーザビーム等で直線状に切断線Ｃ１、切断線Ｃ２、切断線Ｃ３、切断線Ｃ４を形成している。
これらの切断線については、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置のオペレータが、画面を見ながらマウスなどを使い適切と考えられる位置に１本１本作画設定したものである。この中で、切断線Ｃ１、切断線Ｃ２、切断線Ｃ３については、交差するすべての外郭辺に対して偶然垂直に交差しているためほぼ問題無いが、切断線Ｃ４においては、レーザビームの進行方向と製品を取り除いた板材１００の図形データの外郭辺とが、切断線Ｃ４１及び切断線Ｃ４２で約２０度程度というかなりの鋭角で交差するため、例えば特開昭６３−１１６２１３号公報などにも示されている様に鋭角エッジの切断が難しいレーザ加工では、切断線Ｃ４と板材１００の図形データの外郭辺の交差点にて板材１００の一部が溶融し、その溶融物が落下したり、他の金属に接着したりするため、正常に切断できなくなる可能性が高くなり、格別注意を払わないと他の製品または機械を毀損するおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明は、所定形状の製品を取り除いた後の板材が他の製品または機械を毀損することなく所定の枚数の板材に分割できる加工済板材のスクラップ処理機能の提供を課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレーザ加工機は、各製品の形状を定義した図形データを入力し、複数個の製品の図形データが一枚の板材上に形成され、当該製品の前記図形データの穴や外郭辺を切断することにより、前記板材から複数個の製品を切り抜くＮＣデータを生成するＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、板材の横方向および縦方向の両方向もしくはいずれか片方向の板幅の範囲全体に、板材の一端辺から対向する他端辺まで直線で走査する走査手段と、走査の結果、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、または、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対してほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、その何れかを切断線とする切断線決定手段と、を具備したものである。
【００１２】
また、板材の横方向の幅をＷ(Ｗ≧１の整数)に分割、縦方向の幅をＨ(Ｈ≧１の整数)に分割するＷ、Ｈ分割数の両方もしくはいずれか片方を入力する分割数入力部と、前記Ｗ、Ｈ分割を直線で行うと見做し、前記Ｗ、Ｈ分割を均等に行うことを前提に、各均等分割位置をそれぞれの中央としてＷ分割領域ｍとＨ分割領域ｎを決定する分割領域決定部と、を具備し、Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎを前記板材の一端辺から対向する他端辺まで走査する際に、前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎを走査して、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、または、前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎにおいて、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対してほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、その何れかを切断線とする切断線決定手段と、を具備したものである。
【００１３】
また、走査手段により走査する際、走査方向に垂直な走査のピッチ幅Ｐ(Ｐ≧０)を入力するピッチ幅入力部を具備するものである。
【００１４】
また、複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺の端点やピアス線やミクロジョイントなどの近傍の通過を避ける退避距離Ｅ（Ｅ≧０）を入力する退避距離入力部と、を備え、走査により両端辺間を直線で結ぶ線を設定する際、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺のピアス線やミクロジョイントと交差する線と、複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺の端点やピアス線やミクロジョイントなどの近傍を通過する線は除外して、切断線を設定するものである。
【００１５】
また、切断線決定手段において、各均等分割位置それぞれの分割領域内に切断線が複数存在するときは、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記両端辺間を直線で結ぶ線を自動で選択し、更に、当該選択した線が複数存在するとき、各分割領域の中央である各均等分割位置により近い線を切断線として自動で決定することを最優先とし、次いで、前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎにおいて、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対してほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線を次の優先順で選択し、更に、当該選択した線が複数存在するとき、各分割領域の中央である各均等分割位置により近い線を切断線として決定するものである。
【００１６】
また、切断線決定手段において前記切断線が複数存在するときは、マニュアル操作によって選択するものである。
【００１７】
また、切断線決定手段において前記切断線が存在しないときは、走査する走査方向の角度を、前記板材に対して変化させるものである。
【００１８】
また、切断線決定手段にて決定した切断線の中で、図形データの外郭辺と交わるものについては、前記切断線上を始点とする当該外郭辺に交わるミクロジョイントピアス線を持つミクロジョイントを付加し、当該外郭辺と前記切断線との間は前記ミクロジョイントピアス線にて切り離す様にするものである。
【００１９】
また、切断線決定手段における切断線の候補として表示される複数本を表示してマニュアル選択操作する処理において、実際の切断線の候補を表示するのではなく、マニュアル選択可能な範囲を情報として表示しその範囲内で選択できるものである。
【００２０】
また、切断線決定手段において、板材端部で、板材から外に出る前に高さセンサをオフする機能と、板材の外から板材の内側に入った際に高さセンサをオンする機能とを備えるものである。
【００２１】
また、７０度乃至１１０度で複数個の部品を切り抜く図形データの各外郭辺と交わる線をほぼ垂直に近い範囲での交差とするものである。
【００２２】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、各製品の形状を定義した図形データを入力し、複数個の製品の図形データが一枚の板材上に形成され、当該製品の前記図形データの穴や外郭辺を切断することにより、前記板材から複数個の製品を切り抜くＮＣデータを生成するＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、板材の横方向および縦方向の両方向もしくはいずれか片方向の板幅の範囲全体に、板材の一端辺から対向する他端辺まで直線で走査する工程と、捜査の結果、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、または、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対してほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、その何れかを切断線とする工程と、を具備したものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下に添付図を参照して、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能で、レーザ加工機用のＣＡＤ／ＣＡＭ装置として使用されている事例の構成を示すブロック図である。
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等を生成するＣＰＵ１と、入力された各種データを記憶すると共に、一枚の板材上に形成する複数個の製品の図形データを描くことができ、かつ、加工済板材のスクラップ処理機能としての必要なソフトウエアが格納されるメモリ２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３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等を画面に表示すると共に、一枚の板材上に形成する複数個の製品の図形データの全てを描くことができるＣＲＴ、液晶等のディスプレイ４と、形状データや切断条件などの各種データを入力する入力手段としてのキーボード５と、ディスプレイ４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６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７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８とを有し、これらはすべてバス９により接続されている。
また、バス９には、ケーブル等を介して本実施の形態で使用するレーザ加工機等の切断装置が接続される場合もある。
【００２４】
図２は、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置のＣＲＴに画面表示された製品図形の配置例を示す。
図３は、本発明の実施の形態の加工済板材のスクラップ切断線作成の様子を示す。
図３の中で、描かれている矢印はスクラップ切断線とその進行方向を示し、範囲Ｘと範囲Ｙは板材のＸ方向Ｙ方向それぞれの板幅を示すとともにスクラップ切断線の設定範囲も示している。
この図では、縦方向横方向それぞれで、各図形の外郭線に接するもしくは交差することなく板材の両端点間を直線で結ぶ線や、各図形の外郭辺にほぼ９０度に近い角度で交差する線が示されている。
【００２５】
この板材において上端辺から下端辺方向に垂直の直線状に線を引く要領で、部品の外周変と交差するのかしないのか、交差する場合はその交差する位置のＸＹ座標値も認識しながら、後に示す様なコンピュータのＣＡＤ機能上の処理として走査し、しかもその垂直方向の走査処理を板幅の横方向全体に繰り返すことにより、部品の外郭辺と全く接するもしくは交差することがない線があればそれをスクラップ切断線とし、また、部品の外郭辺と交差する走査線であってもその交差する角度が７０乃至１１０度の範囲のものがあれば、図３に矢印で示す様なスクラップ切断線とする。
以上の様な処理により示されたスクラップ切断線は、いずれの部品の切断線にも接したり鋭角な角度で交差したりしなく、レーザ切断などにおいて安定した加工を行うことができ、つまり、この実施の形態によればその様なスクラップ切断線がＣＡＤ／ＣＡＭ装置の画面上で自動設定される。
そして、オペレータは、画面上に表示されたスクラップ線候補の中から、任意のスクラップ線をマウスなどにより選択することにより、切断加工されるスクラップ線が決定される。
【００２６】
なお、コンピュータ上で動作するＣＡＤ機能では、一般に、実際に線を作画するほかに、画面上に描画をしなくても直線と図形が交差したり接したりする位置を求めるとか、交差する際の角度を求める機能も標準的に搭載されている。
例えば処理の例として、部品の外郭辺が直線の線分の場合、線分の両端点はＣＡＤ画面上の情報として保有しているため、その角度は容易に得られ、例えばスクラップ切断線を走査する方向が垂直の場合での交差角度が判断でき、両端点間を通過する走査線は除外すべきかなどがコンピュータ処理上自動で判断できる。
この判断の方法は一例であり、本特許における直線や円弧の、交差するか、接するか、交差も接することもないかの判断処理は、それぞれのＣＡＤに標準的に搭載されている判断処理機能で実現する。
【００２７】
ここで、鋭角なエッジ角部分の切断角度と切断安定度との関係、および部品の外郭線と交差するスクラップ切断線の安定して切断できる許容範囲の設定と判断の仕組みを、図１６及び図１７を用いて以下に示す。
図１６は、全ての部品を切断し終えた後で最後のスクラップ切断線を切断している動作途中の状態を示し、板材１００から既に部品ＡやＢやＣの部分が切り抜きされており、その後のスクラップ線の切断としてＤとＦの部分が、板材１００の上端部から下に向かって切断されており、続けてＧの部分からスクラップ線切断が継続される動作において、図１６の中の角度θＡは偶然９０度で切断されたため、切断線Ｅの切断動作が徐々に進むにおいて、先頭部分のＥの位置付近では矢印ａに示す様に広い範囲に向かって熱が伝わって拡散していくため、Ｅの部分が入熱過多になって溶けてしまうようなことはなく、安定して切断動作が行われるが、角度θＢが例えば７０度より小さな鋭角であると、切断線Ｇの切断動作が徐々に進むにつれてθＢの部分に蓄積される熱は矢印ｂに示す様にあまり広い範囲に広がらないため入熱過多になり、切断面がドロドロに溶けて切断線Ｇが完全に切り離されないまま加工動作が続いてしまい、結果的にスクラップ用として切り離しがされないことになる。
【００２８】
そこで、本実施の形態１の特徴としては、スクラップ切断線として部品が外郭辺と接する、もしくは交差することが無い線があればそれをスクラップ切断線とするが、その様な線が無い場合でも、前記の様にエッジ部分が溶けない範囲の鋭角角度内でスクラップ切断線を設定できることにある。
これにおいて、材質や板厚やエッジ部分の入る角度、さらにレーザ出力の強さや切断速度などにより、エッジ部分における熱の蓄積や拡散の度合いが異なり、エッジ部分が入熱過多で溶けるか溶けないか、つまり安定して切断できるかできないかのの結果が異なるため、本実施の形態に示す角度の判断基準は、例えば７０度の至１１０度の値だけに限定されず、６０度乃至１２０度や、７５度乃至１１５度の範囲などになるなど、適宜切り替えが必要となる。
【００２９】
従って、実施の形態１に示す処理の中における、１本の走査線をスクラップ線とするかしないかの判断処理としては、図１７に示す様に、エッジ入角角度判断基準記憶部Ｓ２６としてオペレータがあらかじめ設定して記憶させておく部分を設け、その設定値以下の小さい鋭角の角度である場合はステップＳ２１の処理としてスクラップ切断線とするかしないかの判断を行う。
図１７の流れを示すと、まずステップＳ２１で走査線が部品の外郭辺と接するかもしくは交差するか判断し、一度も接したり交差したりしない場合にはステップＳ２２に進んでその線をそのままスクラップ切断線とする。
一度でも接したり交差したりする場合にはステップＳ２３に進み、その位置で接するかどうかを判断する。
接する場合にはステップＳ２４に進みその線はもうスクラップ切断線とはしない。
接しない場合にはステップＳ２５に進み、交差する角度を判断し、指定角度より小さな鋭角であればステップＳ２７に進んでその線はもうスクラップ切断線とはしない。
指定角度以上の角度であれば、ステップＳ２８に進みさらに接する、もしくは交差する位置があるか判定し、もう、接したり交差する位置が無ければステップＳ２９に進んでその線をスクラップ切断線と決定する。まだ他に接したり交差する位置がある場合には、ステップＳ２３に戻って判断処理を繰り返す。
【００３０】
本実施の形態によれば、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記板材の両端辺間を直線で結ぶことができれば、それを切断線とし、または、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対して７０乃至１１０度で交差する直線が存在すれば、それを切断線とすることができので、スクラップ処理する際に複数個の部品を切り抜いた板材が、喩え、レーザ加工機、プラズマ切断機等で切断しても、板材が部分的に溶融塊となって落下したり、或いは複数個の部品を切り抜いて分離する前の板材に対して切断しても、先鋭な端部が形成されないから、スクラップとしての扱いが安全となり、また、かなりの鋭角での切断も無いため安定した切断動作となる。
【００３１】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す。Ｐで示されている距離は、走査方向に垂直な走査のピッチ幅を示している。
前記実施の形態１では、板材の横方向および縦方向の両方もしくはいずれか片方向で、板幅の範囲全体に前記走査処理を行うため、配置されている部品が多いとか、配置されている部品の外郭辺形状が複雑などの際に、走査線と各部品の外郭辺とが接するか交差するかなどをチェックするコンピュータ処理において、時には多くの処理時間が必要となる場合がある。
そこで本実施の形態２では、実施の形態１に示す様なスクラップ切断線の自動設定処理において、走査のピッチ幅を指定し、板幅の範囲全体に走査処理を行う際にすき間無くコンピュータの処理可能な最小の細かさで走査するのではなくて、予め指定されたピッチ幅ずつの間隔だけで行うことにより、走査する本数を減らして全体の処理時間を短縮することができる。
なおこの場合、ピッチ幅の値はあらかじめオペレータが入力しておいたものを適用するとか、上記走査処理を行う際にそのたびにオペレータによる値の入力を促すとか、コンピュータやソフトウェアの性能などを判断してコンピュータ内部にその値を最初から保有しているものを適用してもよい。
ピッチ間隔ずつの平行線として、スクラップ切断線を設定する走査処理については、一般的なＣＡＤとして搭載されている機能を用いる。
【００３２】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す。
この図では横方向の分割数Ｗを４にしてつまり４等分に、縦方向の分割数Ｈを３にしてつまり３等分に板材を分割する場合を示し、３箇所の均等分割位置Ｗ４１、Ｗ４２、Ｗ４３と、２箇所の均等分割位置Ｈ３１、Ｈ３２それぞれを中央として、分割領域Ｗｍと分割領域Ｈｎの範囲が、後に示す様に設定されており、この範囲内でスクラップ処理の切断線を前記実施の形態１に示すのと同等の走査処理を行うことにより設定する。
この方法によれば、実施の形態１に示す場合に比べて走査する範囲が板幅の範囲全体ではなく限定されるため処理時間が短縮され、しかもオペレータが必要とする等分割位置での走査に限定されるため必要の無い位置でのスクラップ線が表示されず見やすくなり、実際のスクラップ線を選択する際の作業性が向上するという効果がある。
これにおいて、板材の横方向や縦方向の長さから指定された分割数で分割する際の均等分割位置を求めるコンピュータ内部処理においても、一般的なＣＡＤに搭載されている機能を適用する。
また、板材１００の横方向の幅を均等分割する処理において、必ずしも板材の横幅全体からその位置を求めなくても、例えば加工機上で板材１００の位置を固定するためのクランプ装置により、板材１００上に部品を配置するエリア面積が狭められるなどの場合、部品を配置できる範囲内の幅の距離において、均等分割する処理を行ってもよい。
なおここで、分割領域の範囲の値としては、あらかじめオペレータが入力しておいたものを適用するとか、上記走査処理を行う際にそのたびにオペレータによる値の入力を促すとか、コンピュータやソフトウェアの性能などを判断してコンピュータ内部にその値を最初から保有しているものを適用してもよい。
【００３３】
なお、分割数入力部からの板材の横方向の幅Ｗ(Ｗ≧１の整数)、縦方向の幅Ｈ(Ｈ≧１の整数)は、１、２、３、・・とすることができる。
横方向の幅Ｗまたは縦方向の幅Ｈが「１」であることは、当該横方向または縦方向の分割を行わないことを意味する。
このＷ、Ｈ分割数を入力する分割数入力部は、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置におけるキー入力等の数値入力ができる手段であればよい。
また、前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎを決定する分割領域決定部とは、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置におけるキー入力等の数値入力ができる手段で入力されたデータが、演算回路によって設定される回路を意味し、即ち、前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎのうちで切断線を見出すものである。
前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎは、ｍ，ｎ＝０で走査することなく、Ｗ分割点とＨ分割点を切断線とするものである。最大値は、ｍ＝Ｘ／Ｗ，ｎ＝Ｙ／Ｈとなる。
【００３４】
実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す。
図５に示す実施の形態３に示すスクラップ切断線の設定処理に対して、実施の形態２で説明した内容と同様にピッチ幅入力部を具備して、図６のＰｗやＰｈで示されている様に、コンピュータ上の処理において走査方向に垂直な方向でピッチ幅毎の位置に限定して走査処理を行うようにすることにより、実施の形態３に示す方法よりもさらに処理時間を短縮する効果を得られる。
【００３５】
実施の形態５．
図７は、本発明の実施の形態の加工済板材のスクラップ処理において、切断線の候補ではなく、切断線の候補としては除外されるものの例を示してある。
スクラップ切断線を設定する際、既に切断されている図形データの外郭辺の近傍や、ピアス線の線上や近傍や、ミクロジョイントの上や近傍を通過すると、切断不良が発生するとか場合によっては切り離れた形状にレーザ加工ヘッドが衝突するなどの可能性が高くなるので、それらの位置にはスクラップ切断線を設定しないように避ける必要がある。
そこで、退避距離入力部を具備しており、コンピュータ上の処理においてここに登録してある退避距離Ｅを基に判断することにより、図形の各要素から退避距離の範囲内に位置するスクラップ切断線を除外することができるので、例えば図７において、ジョイント幅Ｊｗで示してあるミクロジョイント付きの形状にて、ミクロジョイント付加位置から距離Ｅ１分も離れていない近傍の位置にスクラップ切断線Ｓ１が作画されているが、この様なスクラップ切断線は除外されるので設定されない。
同様に、ミクロジョイントから距離Ｅ２分も離れていない位置にスクラップ切断線Ｓ２が作画されているが、これも除外される。
当該図形のピアス線上から距離Ｅ３分も離れていない位置に作画されているスクラップ切断線Ｓ３も除外される。
当該図形のピアス線上から距離Ｅ４分も離れていない位置に作画されているスクラップ切断線Ｓ４も除外される。
ピアス線上に作画されているスクラップ切断線Ｓ５も除外される。
台形図形部品の外郭辺端点から距離Ｅ６分も離れていない位置に作画されているスクラップ切断線Ｓ６も除外される。
同じ図形の外郭辺端点から距離Ｅ７分も離れていない位置に作画されているスクラップ切断線Ｓ７も除外される。
【００３６】
つまりこれら退避距離Ｅを請求項５に示す退避距離入力部にコンピュータ上の記録としてあらかじめ設定しておくことにより、ミクロジョイントを構成する各要素から少なくとも退避距離Ｅ以上離れた位置にしか切断線を設定できないとか、ピアス線の線上や、図形データの外郭辺のうちほぼ垂直に交差する外郭辺以外の外郭線などからも、少なくとも退避距離Ｅ以上離れた位置にしか切断線を設定できないという条件を設けるようにする。
また、ほぼ垂直に交差する外郭線においても、切断線が交差した部分で外郭線が分割され、分割された外郭線の距離がＥ以下の長さになってしまう場合にも、候補として表示されないように制限を設けるようにすることができ、この結果、より切断安定性の高いスクラップ切断線だけを設定することができる。
【００３７】
実施の形態６．
図８は、本発明の実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す。
前記実施の形態３では、図５の均等等分割位置Ｗ４１Ｗ４２Ｗ４３を中心とした分割領域Ｗｍの中を走査してスクラップ切断線を設定するが、本実施の形態では、各分割領域の中央である各均等分割位置により近い線を切断線として自動で決定するものである。
そのため、例えば図８に示す様な分割領域Ｗｍ１の中で４本の分割線候補が示されている場合において、そのうち３本は図形データの外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することが無いため残りの１本よりもこの３本の方が優先され、しかもこの３本の中では、各分割領域内の中央である各均等分割位置Ｗ２１に一番近いものが優先されて切断線として決定できる。
これは、分割領域Ｗｍの中央である座標に基づき、切断線候補の座標と比較することにより、実現することができる。
また、分割領域Ｗｍ２の中にある切断線はすべて外郭辺にほぼ垂直で交差するものばかりであるため、この中の各分割領域内の中央である各均等分割位置Ｗ２２に一番近いものが優先されて切断線として決定される。
この様な処理により、実施の形態３、４に示す場合に比べて、数多く表示されるスクラップ切断線の中からオペレータが必要とするものを選択設定する操作をより簡単にすることができる。
【００３８】
実施の形態７．
図９は、本発明の実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す。
図９（ａ）の様に部品が配置されている状態において、上述した実施の形態に示すそれぞれの形態でのスクラップ線設定機能によって設定する位置９３と９４がオペレータによる手動選択もしくは実施の形態６に示す様なコンピュータによる自動選択処理で決定されると、図９（ｂ）の様に当該位置を通るスクラップ線ＡとＢが配置済みのいずれかの部品の外郭辺に交差するか調べる。
この図の場合、どちらのスクラップ切断線も外郭辺と交差するため、たとえば左右の図形データをレーザ加工機などで切断後に、あらためてスクラップ切断線Ａ、Ｂを板材１００の上端点から外郭辺の位置まで切断を行う際、板材１００から切り離しされた左側図形が偶然板材１００に引っかかったまま残っている場合などにレーザ加工ヘッドが衝突してしまうおそれがある。
【００３９】
そこで、スクラップ切断線が交差する図形データにおいてのみ、図９（ｂ）の様に、交差する外郭辺の位置でミクロジョイントを自動で付加し、スクラップ切断線が設定される時に図９（ｃ）の様に板材１００の上端点からミクロジョイントピアス線で既に切断されている位置Ｄまでしか切断が行わないように設定され、前記の様な衝突などの危険性を回避する。
具体的には、交差する外郭辺に対して、図９（ｃ）に示す様にスクラップ線の上を始点として、あらかじめ設定してある長さＪｐで、当該外郭辺に垂直に交わるジョイントピアス線を持つミクロジョイントを、あらかじめ設定されているジョイント幅Ｊｗで付加する。
図９（ｂ）に示す点線は、レーザ光などを出さずに早送り移動する早送り線を示す。
つまりこの場合、実際の切断動作としては、図９（ｃ）の、２個のミクロジョイントが付いている２種類の部品形状を先に切断し、その後でスクラップ線のＡやＢが切断されることになる。
【００４０】
なお、スクラップ線上を始点として、直線や円弧の外郭辺上に指定した一定距離で垂直に交差する直線（ミクロジョイントピアス線）を求める処理の例としては、当該外郭辺からの距離が指定した一定距離の直線や円弧を想定し、それにスクラップ線が交わる位置を始点とする方法などを用いればよく、一般的なＣＡＤではその様な処理機能は内部的に搭載しているのでそれを用いる。
図９の場合、左側のスクラップ切断線が外郭辺に交差する部分において偶然垂直になっているため、ミクロジョイントピアス線とスクラップ切断線は一直線上に位置することになる。
一方、右側図形データにおいては、外郭辺Ｃがスクラップ切断線と垂直ではないため、スクラップ切断線上を始点として指定された長さＪｐ分の、交差する外郭線に垂直に交差するミクロジョイントピアス線を持つミクロジョイントが自動で設定される。
この場合、ＣＡＤ内部の処理としては、指定された長さＪｐ分だけ外郭線Ｃから離れた距離の線を求め、その線とスクラップ切断線との交点を求めれば、ミクロジョイントピアス線の始点とすることができ、この様な図形上における距離や交点から特定の線や点を求める処理も通常のＣＡＤとして搭載している機能を用いて実現できる。
【００４１】
実施の形態８．
図１０は、本発明の実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す。たとえば図６に示すような実施の形態４による処理では、分割領域Ｗｍの範囲内でピッチＰ間隔に限定された位置だけで走査を行い条件を満たす切断線の候補だけが表示され、その中からオペレータが設定したいと考える線を任意にマウスなどを使って選ぶという操作でスクラップ切断線を設定する。
これに対して図１０に示す本実施の形態の場合では、切断線の候補が表示されるのではなく、切断線を設定することができる範囲の情報を画面上に示し、オペレータがマウスなどを使ってその範囲内の自由な位置に切断線を設定することができる。
表示されている候補の中から任意に選ぶという操作では、表示されている候補と候補のちょうど中間あたりが設定可能な位置で設定したい位置であっても設定することができないが、この実施例であれば設定可能な範囲が表示されているだけなので、走査のピッチ幅の間隔などに制限されず、その範囲内で任意な位置に設定することができる。
【００４２】
実施の形態９．
次に、本実施の形態の具体的動作について、図を用いて説明する。
図１３は本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能を搭載する自動プログラミング装置構成を示すブロック図、図１４は本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能の機能構成を示すブロック図を示す。
また、図１５は本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能の制御を行うフローチャートである。
図１３の加工済板材のスクラップ処理機能を搭載する自動プログラミング装置は、図1に示す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、一枚の板材１００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る。
【００４３】
各種図形データ記憶部１１は、まず最初にオペレータがＣＡＤ機能を使って各製品の形状を定義した図形データを入力し、それを格納しておく記憶部であり、図１のマウス６及びキーボード５及びＣＰＵ１並びにメモリ２や補助記憶媒体７が該当する。
また、必要に応じて補助記憶媒体装置７にある既に定義済みの図形データを読み込むこともある。
複合図形配置データ作成部１２は、各製品の形状を定義した図形データを各種図形データ記憶部１１から読み出したり、入力したりし、複数個の製品が各々一枚の板材１００上で配置されるデータを作成する。
複合図形配置データ作成部１２は、図１のマウス６及びキーボード５及びＣＰＵ１並びにメモリ２、必要に応じて補助記憶媒体装置７、ディスプレイ４が該当する。
切断経路データ生成部１３は、複合図形配置データ作成部１２により作成された複合図形データを得て、複合図形配置データ作成部１２により定義された複合図形の中の各個別の図形データ各々の中の切断経路を設定する処理として、中の穴形状が先に、外郭辺が最後の順になる様に各図形データによる製品が一つずつ板材１００より切り離す切断経路を設定し、全体の切断経路を定義する切断経路データをレーザ加工機等の切断装置の工具経路データとして生成する。
これは、個別の図形データにおいて、例えば図１１（ａ）の右側に示す図形データを切断する経路を設定する場合の例を示すと、外郭線の中に穴形状が２個あるため、その２個の穴を先に切断してから最後に外郭辺を切断する順番で設定する。
この切断経路データ生成部１３は、図１のＣＰＵ１並びにメモリ２、必要に応じて補助記憶媒体装置７、ディスプレイ４が該当する。
そして、後に示す通り、スクラップ処理生成部１４で処理する事により、図３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配置データに対して、スクラップのために切断する切断線を設定する。
【００４４】
次に、スクラップ処理生成部１４について、図１４に示す加工済板材のスクラップ処理機能の機能構成で説明する。
まず、切断経路データ生成部１３で生成した複合図形配置データ及び板材１００の縦横の大きさの情報を得る。
そして、分割数入力部１４１で板材１００の横方向の幅ＸをＷ(Ｗ≧１の整数)に分割、縦方向の幅ＹをＨ(Ｈ≧１の整数)に分割するＷ、Ｈ分割数の両方もしくはいずれか片方をオペレータが入力する。
Ｗ、Ｈ分割を直線で行うと見做し、Ｗ、Ｈ分割を均等に分割することを前提に、分割領域決定部１４２で均等分割位置を中央とした概略的な分割領域Ｗｍ、分割領域Ｈｎを決定する。
この分割領域Ｗｍと分割領域Ｈｎを決定する分割領域決定部１４２とは、オペレータがあらかじめ設定した横方向と縦方向の分割領域幅の値を基に設定するものであり、分割領域Ｗｍと分割領域Ｈｎの範囲内でスクラップ線を走査して設定するものである。
【００４５】
ピッチ幅入力部１４３では、分割領域Ｗｍ、分割領域Ｈｎの範囲で板材１００の一端辺から対向する他端辺まで、繰返し所定のピッチで走査する走査方向に直角なピッチ幅Ｐ(Ｐ≧０)をオペレータがあらかじめ入力しておく。
このピッチ幅入力部１４３は、板材１００の横方向の幅Ｘ側と、縦方向の幅Ｙ側との相するピッチを同一のピッチ幅Ｐ(Ｐ≧０)としてもよく、また二つの異なった横方向の幅Ｘ側をピッチ幅Ｐｗ、縦方向の幅Ｙ側をピッチ幅Ｐｈを設定してもよく、またこの横方向と縦方向の両方もしくはいずれか片方のみを設定してもよい。
そして、切断線決定手段１４４は、分割領域Ｗｍ、分割領域Ｈｎをピッチ幅Ｐで走査して、複数個の部品を切り抜く図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、板材１００の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、または、Ｗｍ、Ｈｎ分割領域をピッチ幅Ｐで走査したとき、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対して７０乃至１１０度のほぼ垂直に近い範囲の角度で全てが交差する板材１００の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、それらを切断線とするものである。
【００４６】
また、前記切断線が存在しないときは、繰返し所定のピッチで走査する走査方向の角度を、板材１００に対して変化させる方法で対処する。
例えば、１度乃至３度程度の傾きθによって走査し、その傾きには該当する切断線が見出せないとき、傾きを増加させ（θ←θ＋１）走査する。
このとき、１０乃至２０度程度まで角度を変更しながら走査するのが望ましい。
【００４７】
次に、図１５を参照して上述の構成による加工済板材のスクラップ処理機能の制御を行うフローチャートについて説明する。
まず、ステップＳ１で各製品の形状を定義した図形データを取り込み、その図形データを手動または自動で切断する位置に配置し、図形データを複合した図２の様な複合図形データを作成する。
このステップＳ１は複合図形配置データ作成部１２として機能する。
次に、ステップＳ２で、定義された複合図形に対して各部品の切断経路を設定する。
ステップＳ２は切断経路データ生成部１３に相当する。
次に、ステップＳ３で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。
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Ｓ２に戻り、全ての製品の切断経路の設定が完了するまでステップＳ２のルーチンを繰返し実行する。
なお、ステップＳ１乃至ステップＳ３は、各種図形データ記憶部１１、複合図形配置データ作成部１２、切断経路データ生成部１３を構成する。
これにより、複合図形配置データを得る。
【００４８】
次に、図１４の加工済板材のスクラップ処理機能のスクラップ処理生成部１４について説明する。
ステップＳ３で全ての製品の切断経路の設定が完了したと判別すると、ステップＳ４乃至ステップＳ１６からなるスクラップ処理生成部１４を実行する。
板材１００の横方向の幅ＸをＷに分割、縦方向の幅ＹをＨに分割するＷとＨをオペレータがあらかじめ登録しておき、ステップ４ではその値を取り込み設定し、さらにＷ、Ｈ分割を直線で行うと見做して、Ｗ、Ｈ分割を均等に分割することを前提に、ステップＳ５で均等分割位置を中央として概略的な分割領域Ｗｍ、分割領域Ｈｎを設定する。
走査する処理に必要となるピッチ幅Ｐはオペレータがあらかじめ入力しておき、ステップＳ６で板材１００の一端辺から対向する他端辺まで繰返し走査する走査方向に直角なピッチ幅Ｐを設定する。
ステップＳ７で、走査する角度として垂直から傾ける角度を最初に０（ゼロ）度に設定して、ステップＳ４乃至ステップＳ６で設定された条件でスクラップ線を設定する走査をステップ８にて行う。
その走査の結果設定できるスクラップ切断線が検出されたとき、ステップＳ１６で等分割位置Ｗ、Ｈに一番近いスクラップ切断線から優先するという優先順位に従ってＷ個、Ｈ個の切断線を自動的に特定する。
また、ステップＳ９でスクラップ切断線が検出されないときは、ステップＳ１０で走査方向の角度を１度だけ変化させ、ステップＳ１１でその角度で走査を行い、検出されなければステップ１２で同じ角度でマイナス方向に変えてステップＳ１３で走査を行う。
それでもスクラップ線が検出されなければ、ステップＳ１４で角度１０まで変更したかをチェックし、１０度より小さい角度の場合はステップＳ１０まで戻り、変化させる角度をステップＳ１０で１度ずつ増やしながら、ステップＳ１０からステップＳ１４までのルーチンを繰り返し、スクラップ切断線が検出されないかチェックする。
なお、角度１０度でもスクラップ切断線が検出されない場合は、ステップＳ１５で、本発明による方法ではなく従来からある手動操作方法でスクラップ切断線を設定するか、もしくは当該図形におけるスクラップ切断処理を断念する。
なお、ステップＳ１６の優先順位は、複数個の部品を切り抜く図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、両端辺間を直線で結ぶ単一の切断線を選択し、更に、当該選択した切断線が複数存在するときには、前記両図形データのより中央に近い線を切断線として決定することを最優先とする。
第２に、Ｗ、Ｈ分割領域ｎ、ｍにおいて、複数個の部品を切り抜く図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対して７０乃至１１０度のほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する板材１００の両端辺間を直線で結ぶ単一の切断線を選択する。
【００４９】
実施の形態では、主に、レーザ加工機に使用する事例で説明したが、本発明を実施する場合には、ウォータジェット、プラズマ切断機等の複数個の製品を切り抜き切断加工した加工済板材のスクラップ処理する加工データつまりＮＣデータ生成用のＣＡＭ装置に使用できる。
また、加工済板材のスクラップ処理機能の自動プログラミング装置として説明したが、本発明を実施する場合には、専用のＣＡＤ上でも、市販のパソコンＯＳでも操作できるＣＡＤ上でも加工済板材のスクラップ処理のプログラムを生成したり、または、レーザ加工機、ウォータジェット、プラズマ切断機等によって切断加工したりすることができる。
即ち、専用機及び市販のパソコンＯＳで操作できるＣＡＤ／ＣＡＭ装置、自動プログラミング装置およびソフトウェアとして使用することができる。
【００５０】
そして、本発明を実施する場合には、上記実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能は、板材１００の横方向の分割数Ｗ(Ｗ≧１の整数)、縦方向の分割数Ｈ(Ｈ≧１の整数)の何れかを『１』、つまり分割しない設定にすることができる。
更に、走査方向に直角な走査のピッチ幅Ｐ(Ｐ≧０)を、オペレータが自由に変更できたり、もしくはあらかじめコンピュータの処理能力を想定して例えば、特定の０．５ｍｍまたは１ｍｍピッチなどに固定しておくこともできる。
また、実施の形態１などに７０度至１１０度をほぼ垂直に近い角度と見倣すと示したが、６５度至１１５度にするなど、適宜パラメータを変更できる様にしてかまわない。
また、実施の形態５などにピアス線やミクロジョイントと交差する線は除外すると示したが、ピアス線やミクロジョイントに一定距離以内で近い線も除外するとか、図形データの外郭辺にスクラップ切断線が交差する部分で分断される外郭線の残り長さが一定距離以下になる場合も除外するなど、除外する場合の条件を適宜変更できる様にしてかまわない。
また、実施の形態５に示す退避量Ｅは、ピアス線、ミクロジョイント、外郭辺などの共通の退避量として示してあるが、ピアス線、ミクロジョイント、外郭辺などの各項目毎に、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３などと区別して、異なる値を設定できるようにすることもできる。
【００５１】
また、図９などに示す本発明の実施の形態において、スクラップ切断線は板材１００の端部から端部まで切断する様に示してあるが、レーザ加工ヘッドが板材との隙間ギャップを倣いながら移動する動作において、端部座標位置がわずかにずれるなどした場合にヘッドが板材端部に衝突してしまう可能性もあるため、その場合は板材端部から指定した距離だけ板材の内側の位置にて倣い制御を一時的に停止させ、板材端部から指定した距離だけ板材の外側に出てからレーザ光を出して板材の内側に向かって切断を開始し、板材端部から指定した距離だけ内側まで切断が進んだところで倣い制御を再開させるなどの動作をすることも可能である。
板材端部まで切断する場合においても、板材端部から指定した距離だけ板材の内側の位置で倣い制御を一時的に停止させたまま板材端部から指定した距離だけ外側まで切断動作を続けて切断動作を停止させるなどの動作をすることも可能である。
【００５２】
また、スクラップ線切断時に、板材端部で、板材から外に出る前に高さセンサをオフする機能と、板材の外から板材の内側に入った際に高さセンサをオンする機能とを備えることにより、設定された切断線を基に切断動作するにおいて、例えばレーザ加工機などでは板材と加工ヘッドとのすき間間隔を一定に保つ必要があるため高さセンサで高さ調整しながら移動する際、板材端部から外に出た時点で加工ヘッドが板材の高さより下に落ち込んでしまい衝突するなどの事態を避けなければならないが、加工済板材のスクラップ処理機能では、板材端部でセンサをオフさせて板材の外までレーザ光を出しながら切り離し動作をする加工プログラムを手動もしくは自動で作成することができる。
逆に、板材の端部から切り離し用に加工動作を開始する場合にも、一旦、板材端部でセンサをオフしてからレーザ光を出さないまま板材の外まで移動し、レーザ光を出したまま板材の内側に入って切り離し動作を行い、内側に入った時点でセンサをオンさせて加工動作を継続できる加工プログラムを手動もしくは自動で作成することができる。
【００５３】
【発明の効果】
第１の発明のスクラップ処理装置は、図形データの外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく板材の端辺から反対側の端辺まで直線で結ぶ線、もしくは外郭辺に所定の角度内で交差する線を検出することにより、安定して切断できるスクラップ切断線を設けることができる。
【００５４】
また、第２の発明のスクラップ処理装置は、板材を希望する大きさに分割する位置にて、安定して切断できるスクラップ切断線を設けることができる。
【００５５】
さらに、第３の発明のスクラップ処理装置は、走査する際、走査方向に垂直な走査のピッチ幅Ｐ(Ｐ≧０)を入力するピッチ幅入力部を有するため、前記板材の横方向および縦方向の両方もしくはいずれか片方向の板幅全体を走査する処理において、指定ピッチ幅ずつの飛び飛びの位置でのみ走査を行うため、走査範囲が広くても、もしくはコンピュータの処理性能が低くても、比較的端時間で走査処理を終えることができる。
【００５６】
また、第４の発明のスクラップ処理装置は、ピアス線として切断済みの位置やミクロジョイントとして設定済みの位置など、安定して切断できない可能性の高い位置を通過するものを避けて、安定して切断できるスクラップ切断線を設けることができる。
【００５７】
また、第５の発明のスクラップ処理装置は、予め設定した内容に従って、自動的にスクラップ線が決定されるので、オペレータの作業が低減し、作業効率が向上する。
【００５８】
また、第６の発明のスクラップ処理装置は、複数の切断線の候補がある場合でも、より切断安定度の高い、しかもよりオペレータの意図した等分割位置に近い側の切断線がスクラップ線として自動的に設定される。
【００５９】
また、第７の発明のスクラップ処理装置は、走査する走査方向の角度を、所定の方向に正または負の所定の角度だけ変異させるため、厳密に長方形の形状に限定しなくてもほぼ長方形に近い形状でスクラップ形状に切り離しすることができる切断個所の存在を見出すこともでき、切断可能個所の発見が容易になる。
【００６０】
また、第８の発明のスクラップ処理装置は、切断線上を始点とする当該外郭辺に交わるミクロジョイントピアス線を持つミクロジョイントを付加し、当該外郭辺と前記切断線との間は前記ミクロジョイントピアス線にて切り離す様にするため、レーザ加工機などで切断線を切断中に、図形データの外郭辺位置までレーザ加工ヘッドが移動して、切り離し済みの部品に衝突するなどのおそれが低くなり、また、ミクロジョイントピアス線が外郭辺に垂直に交差するため鋭角切断による切断不良などの発生も低減される。
【００６１】
また、第９の発明のスクラップ処理装置は、ピッチ幅などで本数が制限された候補の中から切断線を選択するのではなく、切断線を設けることが可能な位置を範囲の情報として表示するため、オペレータがＣＡＤ画面を見ながらより直感的に意図した位置に切断線を設定することができる。
【００６２】
また、第１０の発明のスクラップ処理装置は、切断線決定手段において、板材端部で、板材から外に出る前に高さセンサをオフすると共に、、板材の外から板材の内側に入った際に高さセンサをオンすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能で、レーザ加工機用のＣＡＤ／ＣＡＭ装置として使用されている事例の構成を示すブロック図である。
【図２】 ＣＡＤ／ＣＡＭ装置のＣＲＴに画面表示された製品図形の配置例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す図である。
【図４】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す図である。
【図５】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す図である。
【図６】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す図である。
【図７】 本発明の実施の形態の加工済板材のスクラップ処理において、切断線の候補ではなく、切断線の候補としては除外されるものの例を示した図である。
【図８】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す図である。
【図９】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す図である。
【図１０】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理の様子を示す図である。
【図１１】 従来における複合図形データの作成要領を示す説明図である。
【図１２】 従来の方法による、所定形状の製品を取り除いた後の板材に対し、マニュアル操作で切断線を入れた平面図である。
【図１３】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能の自動プログラミング機能構成を示すブロック図である。
【図１４】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能の機能構成を示すブロック図である。
【図１５】 本発明の一実施の形態の加工済板材のスクラップ処理機能の制御を行うフローチャートである。
【図１６】 全ての部品を切断し終えた後で最後のスクラップ切断線を切断している動作途中の状態を示した図である。
【図１７】 １本の走査線をスクラップ線とするかしないかの判断処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１ 各種図形データ記憶部、１２ 複合図形データ作成部、１３ 切断経路データ生成部、１４ スクラップ処理生成部、１４１ 分割数入力部、１４２ 分割領域決定部、１４３ ピッチ幅入力部、１４４ 切断線決定部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to scrap processing of processed plate materials obtained by cutting and cutting a plurality of products with a laser processing machine, a water jet, a plasma cutting machine, etc., and in particular, a plurality of laser processing machines, water jets, plasma cutting machines, etc. A tool that can be used for the automatic programming function that creates NC program data for cutting and cutting individual products, and that can cut the processed plate material that has been cut and cut into multiple products into multiple pieces to scrap the processed plate material. The present invention relates to a laser processing machine and a laser processing method for creating route data.
[0002]
The present invention relates to scrap processing of processed plate materials on CAD that can be operated by a commercially available personal computer OS, or processing of scraps of processed plate materials and processing data for scrap processing, that is, NC data generation, and dedicated machines and commercially available personal computers. It can be used as a CAD / CAM device, an automatic programming device, and software that can be operated by the OS.
[0003]
[Prior art]
Tool path data in the cutting process that cuts and cuts a product of a predetermined shape from a plate material using an NC cutting device such as a laser processing machine is usually NC program data (NC data) by a CAD / CAM device or an automatic programming device. Automatically created.
[0004]
Here, a conventional method of creating cutting information (tool path data) using a CAD / CAM device in a process of cutting and cutting a product of a predetermined shape from a specific plate material using an NC cutting device such as a laser processing machine Will be described with reference to FIG.
[0005]
FIGS. 11A and 11B are explanatory views showing a conventional procedure for creating composite graphic data, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a conventional product graphic arrangement example.
First, as shown in FIG. 11 (a), graphic data defining the shape of a product to be cut is created by a CAD function or the like, or registered in advance, and a graphic showing a plurality of product shapes based on the graphic data is created. As shown in FIG. 11B, the image is displayed on the screen of the CRT, and is manually moved or automatically using a mouse or the like, and sometimes moved to an appropriate position while rotating the graphic display on the screen.
In FIG. 11, the portion drawn with a solid line indicates a hole of a cut figure to be cut while emitting a laser beam or a cutting line on the outer periphery, and the dotted line portion indicates a fast-forward line for moving the machining head without emitting the laser beam. Indicates.
[0006]
In this way, the product graphic layout example shown in FIG. 2 is displayed on the CRT screen of the CAD / CAM device, and a product of a predetermined shape is cut out from a specific plate material using an NC cutting device such as a laser processing machine. Processing is performed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
A specific plate material obtained by cutting and cutting a product having a predetermined shape from a specific plate material was then scraped by overlapping and folding after removing the product having the predetermined shape.
However, it becomes bulky in overfolding, so that the efficiency of using the scrap storage container and the collection efficiency of the collection vehicle are not good, and the folding operation is heavy labor and dangerous.
[0008]
Therefore, the specific plate material obtained by cutting and cutting a product with a predetermined shape from a specific plate material is then cut off without removing the product with the predetermined shape and the machine operator using the NC data especially for the connected part. The machine is divided into multiple pieces by appropriately operating the processing machine directly by manual operation while visually observing, thereby forming a plurality of plates.
Or, by manual operation by the operator of the CAD / CAM device, drawing a cutting line one by one at the position considered appropriate using a mouse etc. while looking at the screen, and converting it to NC data using that as the cutting line An operation is being performed.
[0009]
Here, the operation of setting the cutting line by manual operation on the operator side of the CAD / CAM apparatus will be described.
FIG. 12 is a plan view in which a scrap cutting line C is manually inserted into the plate material after removing a product having a predetermined shape.
As shown in FIG. 12, the cutting line C is linearly cut with a laser beam or the like on the plate member 100 after the product having a predetermined shape is removed. 1 , Cutting line C 2 , Cutting line C 3 , Cutting line C 4 Is forming.
About these cutting lines, the operator of the CAD / CAM apparatus draws and sets one by one at a position considered appropriate using a mouse or the like while viewing the screen. In this, cutting line C 1 , Cutting line C 2 , Cutting line C 3 Is almost no problem because it intersects perpendicularly to all intersecting edges, but the cutting line C 4 , The traveling direction of the laser beam and the outline of the graphic data of the plate member 100 from which the product has been removed are the cutting line C 41 And cutting line C 42 Therefore, in laser processing where it is difficult to cut an acute edge as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-116213, the cutting line C 4 Since part of the plate material 100 is melted at the intersection of the outer edges of the graphic data of the plate material 100 and the melted material falls or adheres to other metals, there is a high possibility that it cannot be cut normally. Failure to pay special attention may damage other products or machinery.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a scrap processing function of a processed plate material that can be divided into a predetermined number of plate materials without damaging other products or machines after the product of a predetermined shape is removed. is there.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The laser processing machine according to the present invention inputs graphic data defining the shape of each product, and graphic data of a plurality of products is formed on a single plate, and the hole or outline side of the graphic data of the product In the CAD / CAM device for generating NC data for cutting out a plurality of products from the plate material, the plate material is formed over the entire range of the plate width in both the horizontal and / or vertical directions of the plate material. Scanning means that scans in a straight line from one end side to the opposite other end side, and both ends of the plate material without touching or intersecting any of the outer edges of the graphic data that cut out a plurality of parts as a result of scanning When there is a line connecting a straight line, or at a position where it intersects with each outline side of the graphic data where a plurality of parts are cut out, it is substantially perpendicular to the tangent line of the straight line portion or the curved portion. Intersect at an angle close range, when the line connecting a straight line across the sides of the plate is present, is obtained by including a cutting line determining means for the one with the cutting line, the.
[0012]
Also, the width in the horizontal direction of the plate is divided into W (an integer of W ≧ 1), and the width in the vertical direction is divided into H (an integer of H ≧ 1). Assuming that the division number input unit and the W and H divisions are performed in a straight line, and assuming that the W and H divisions are equally performed, the W division regions m and the H divisions with the respective equal division positions as the respective centers. A divided region determination unit that determines the region n, and when scanning the W divided region m and the H divided region n from one end side of the plate material to the other opposite side, the W divided region m and the H divided region Scanning the region n and cutting out a plurality of parts, when there is a line connecting the both ends of the plate material with a straight line without touching or intersecting any of the outer edges of the graphic data, or In the W divided area m and H divided area n, the graphic data for cutting out a plurality of parts When there is a line connecting the both ends of the plate with a straight line that intersects the tangent line of the straight line portion or the curved portion at a position that intersects with the straight line at a position that intersects each outer edge of the plate, And a cutting line determining means that uses k as a cutting line.
[0013]
Further, when scanning is performed by the scanning means, a pitch width input unit is provided for inputting a pitch width P (P ≧ 0) of scanning perpendicular to the scanning direction.
[0014]
A retreat distance input unit for inputting a retreat distance E (E ≧ 0) that avoids passing through the end points of the outline of the graphic data for cutting out a plurality of parts, and piercing lines, microjoints, and the like. When setting a line connecting both sides with a straight line by using the above, pierce lines and micro joints on the outer side of the graphic data that cut out a plurality of parts at positions that intersect with each outer side of the graphic data to cut out a plurality of parts The cutting line is set by excluding the line intersecting the line and the line passing through the outer edge of the graphic data cutting out a plurality of parts, the piercing line, the micro joint, and the like.
[0015]
Further, in the cutting line determination means, when there are a plurality of cutting lines in the divided areas at the respective equal dividing positions, the cutting lines are not touched or intersected with any of the outer edges of the graphic data to cut out the plurality of parts. , Automatically selecting a line connecting the both ends with a straight line, and when there are a plurality of the selected lines, a line closer to each equal division position at the center of each divided area is automatically determined as a cutting line. Then, in the W divided area m and the H divided area n, at a position intersecting with each outline side of the graphic data from which a plurality of parts are cut out, it is almost the tangent to the straight line portion or the curved portion. A line that intersects the edges of the plate with a straight line that intersects at an angle close to the vertical is selected in the following priority order, and when there are a plurality of the selected lines, the center of each divided area is selected. It is intended to determine the cutting line closer line by each equally divided positions.
[0016]
Further, when there are a plurality of the cutting lines in the cutting line determination means, they are selected by manual operation.
[0017]
In addition, when the cutting line does not exist in the cutting line determination means, the angle in the scanning direction for scanning is changed with respect to the plate material.
[0018]
Further, among the cutting lines determined by the cutting line determining means, those that intersect with the outer edge of the graphic data are added with a micro joint having a micro joint piercing line that intersects with the outer edge starting from the cutting line. The outer edge and the cutting line are separated by the micro joint piercing line.
[0019]
Also, in the process of displaying a plurality of lines displayed as cutting line candidates and performing manual selection operation in the cutting line determination means, instead of displaying actual cutting line candidates, a manually selectable range is displayed as information. However, it can be selected within the range.
[0020]
Also, in the cutting line determination means, at the end of the plate material, the function of turning off the height sensor before going out of the plate material, and the function of turning on the height sensor when entering the inside of the plate material from the outside of the plate material It is to be prepared.
[0021]
In addition, a line intersecting each outline side of graphic data obtained by cutting out a plurality of parts at 70 degrees to 110 degrees is set as an intersection in a nearly vertical range.
[0022]
Further, the laser processing method according to the present invention inputs graphic data defining the shape of each product, and graphic data of a plurality of products is formed on a single plate material, In the CAD / CAM device that generates NC data by cutting out a plurality of products from the plate material by cutting the outer side, in the entire width range of the plate material in both the horizontal direction and the vertical direction, or in any one direction, A step of scanning in a straight line from one end side of the plate material to the other end side opposite to each other, and as a result of the search, both ends of the plate material without touching or intersecting any of the outline sides of the graphic data cutting out a plurality of parts When there is a line connecting the sides with a straight line, or at a position where each of the outline data of the graphic data where the plurality of parts are cut out is intersected with the tangent of the straight line portion or the curved portion. Intersect at an angle of nearly vertical range, when the line connecting a straight line across the sides of the plate is present, is obtained by including a step of the one and the cutting line, the.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example used as a CAD / CAM device for a laser processing machine with a scrap processing function of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
The CAD / CAM apparatus creates graphic data defining the shape of the product based on various input data, analyzes the cutting direction and cutting conditions, and generates cutting information, etc., and various input data A memory 2 for storing graphic data of a plurality of products formed on a single plate material and storing necessary software as a scrap processing function for the processed plate material, and cutting A printer 3 that prints information and display contents of the screen, etc., and a plurality of products that are formed on a single plate material while displaying predefined graphic data, cutting paths, cutting conditions, input request messages, etc. on the screen A display 4 such as a CRT or a liquid crystal that can draw all of the graphic data, a keyboard 5 as an input means for inputting various data such as shape data and cutting conditions, and a display. A mouse 6 as a pointing device for selecting a figure and menu displayed on the ray 4, an auxiliary storage medium device 7 for storing predefined figure data, and a figure based on the created figure data are output on a sheet. These are all connected by a bus 9.
Further, the bus 9 may be connected to a cutting device such as a laser processing machine used in the present embodiment via a cable or the like.
[0024]
FIG. 2 shows an arrangement example of product figures displayed on the CRT of the CAD / CAM apparatus.
FIG. 3 shows a state of creating a scrap cutting line of the processed plate material according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 3, the drawn arrows indicate the scrap cutting line and the traveling direction thereof, and the range X and the range Y indicate the width of each plate in the X direction and the Y direction, and also indicate the set range of the scrap cutting line. Yes.
In this figure, in each of the vertical and horizontal directions, a line connecting the two ends of the plate material with a straight line without touching or intersecting the outline of each figure, or the outline of each figure intersects at an angle close to 90 degrees. A line is shown.
[0025]
In this plate material, in the way of drawing a line in a straight line perpendicular to the lower end side from the upper end side, whether or not it intersects with the outer periphery of the part, if it intersects, while also recognizing the XY coordinate value of the intersecting position, If there is a line that does not touch or intersect the outline of the part by scanning as a process on the computer CAD function as shown, and repeating the vertical scanning process in the entire horizontal direction of the plate width If it is a scrap cutting line, and there is a scanning line that intersects the outer edge of the part and the intersecting angle is in the range of 70 to 110 degrees, the scrap cutting line as shown by the arrow in FIG. And
The scrap cutting line shown by the above processing does not touch the cutting line of any part or intersects at an acute angle, and can perform stable processing in laser cutting or the like. According to the embodiment, such a scrap cutting line is automatically set on the screen of the CAD / CAM apparatus.
Then, the operator selects an arbitrary scrap line from among the scrap line candidates displayed on the screen with a mouse or the like, thereby determining a scrap line to be cut.
[0026]
In addition, in a CAD function that operates on a computer, in general, in addition to actually drawing a line, a position where a straight line and a figure intersect or touch each other without drawing on the screen is obtained. A function for finding the angle is also standard.
For example, as an example of processing, when the outline of a part is a straight line segment, since both end points of the line segment are stored as information on the CAD screen, the angle can be easily obtained, for example, a scrap cutting line is scanned. It is possible to determine the intersection angle when the direction to be performed is vertical, and to automatically determine whether or not to exclude the scanning line passing between both end points in terms of computer processing.
This determination method is an example, and the determination processing of whether a straight line or arc in this patent intersects, touches, or neither intersects nor touches is a standard processing function mounted on each CAD. Realize with.
[0027]
Here, the relationship between the cutting angle of the sharp edge corner portion and the cutting stability and the setting and determination mechanism of the allowable range in which the scrap cutting line intersecting with the outline of the component can be stably cut are shown in FIGS. 17 is shown below.
FIG. 16 shows a state in the middle of the operation of cutting the last scrap cutting line after all the parts have been cut, and the parts A, B, and C have already been cut out from the plate material 100. In the operation in which the portions D and F are cut downward from the upper end portion of the plate member 100 and the scrap line is continuously cut from the portion G, as shown in FIG. θ A Since it was cut at 90 degrees by chance, the cutting operation of the cutting line E gradually proceeds, so that heat is transferred and diffused toward a wide range near the position of E at the head portion as indicated by the arrow a, The portion of E does not melt due to excessive heat input, and the cutting operation is performed stably, but the angle θ B Is an acute angle smaller than, for example, 70 degrees, θ is gradually increased along with the cutting operation of the cutting line G. B The heat accumulated in this part does not spread over a wide range as shown by the arrow b, so the heat input is excessive, and the machining operation continues without the cut surface G being melted and the cutting line G being completely cut off. As a result, it is not separated for scrap.
[0028]
Therefore, as a feature of the first embodiment, if there is a line where the part does not touch or intersect with the outer edge as a scrap cutting line, it is a scrap cutting line, but even if there is no such line As described above, the scrap cutting line can be set within an acute angle within a range where the edge portion does not melt.
In this, the degree of heat accumulation and diffusion at the edge varies depending on the material, plate thickness, angle at which the edge enters, the intensity of the laser output and the cutting speed, etc., whether the edge melts due to excessive heat input or does not melt In other words, since the result of whether or not the cutting can be stably performed is different, the determination criterion of the angle shown in the present embodiment is not limited to a value of, for example, 70 degrees to 110 degrees, but 60 degrees to 120 degrees, Therefore, it is necessary to switch appropriately, for example, in the range of 75 degrees to 115 degrees.
[0029]
Therefore, in the process shown in the first embodiment, as a process for determining whether or not one scanning line is a scrap line, as shown in FIG. 17, an edge incident angle determination reference storage unit S26 is used as an operator. Is provided in advance and stored, and if it is a small acute angle smaller than the set value, it is determined whether or not to use a scrap cutting line as the process of step S21.
Referring to the flow of FIG. 17, first, in step S21, it is determined whether the scanning line touches or intersects the outline of the part. If the scanning line never touches or intersects, the process proceeds to step S22, and the line is directly scrapped. A cutting line.
When it touches even once or crosses, it progresses to step S23 and it is judged whether it contacts at the position.
In the case of contact, the process proceeds to step S24, and the line is no longer a scrap cutting line.
If not, the process proceeds to step S25, the intersecting angle is determined, and if it is an acute angle smaller than the specified angle, the process proceeds to step S27 and the line is no longer a scrap cutting line.
If the angle is equal to or greater than the specified angle, the process proceeds to step S28, where it is determined whether there is a position where it further touches or intersects. If there is no position where it touches or intersects, the process proceeds to step S29 and the line is determined as a scrap cutting line. . If there is another position that touches or intersects, the process returns to step S23 and the determination process is repeated.
[0030]
According to the present embodiment, if both ends of the plate material can be connected with a straight line without touching or intersecting any of the outline sides of the graphic data for cutting out a plurality of parts, the cutting line is cut. Or, if there is a straight line that intersects the straight line portion or the tangent line of the curved portion at 70 to 110 degrees at a position that intersects with each outline side of the graphic data from which a plurality of parts are cut out, the line is cut line Therefore, even if a plate material from which a plurality of parts are cut out during scrap processing is cut by a laser processing machine, plasma cutting machine, etc., the plate material partially falls as a molten lump. Or, even if it cuts to a plate material before cutting out and separating a plurality of parts, sharp edges are not formed, so it is safe to handle as scrap, and at a sharp angle Cutting becomes a stable cutting operation because there also.
[0031]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 shows a state of scrap processing of the processed plate material according to the second embodiment of the present invention. The distance indicated by P indicates the pitch width of scanning perpendicular to the scanning direction.
In the first embodiment, since the scanning process is performed on the entire range of the plate width in both the horizontal direction and the vertical direction of the plate material or in any one direction, there are many components arranged or components arranged. In the computer processing for checking whether the scanning line and the outer side of each component are in contact with each other or the like when the outer side shape is complicated, it may sometimes require a lot of processing time.
Therefore, in the second embodiment, in the automatic setting process of the scrap cutting line as shown in the first embodiment, the pitch width of the scan is specified, and the processing of the computer is performed without any gap when performing the scanning process over the entire range of the plate width. By scanning only at intervals of a predetermined pitch width instead of scanning with the smallest possible fineness, it is possible to reduce the number of scanning and shorten the overall processing time.
In this case, the value of the pitch width input by the operator in advance is applied, the operator is prompted to input the value each time the scanning process is performed, or the performance of the computer or software is determined. Then, it is possible to apply the one having the value in the computer from the beginning.
For the scanning processing for setting scrap cutting lines as parallel lines at pitch intervals, a function mounted as a general CAD is used.
[0032]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 shows a state of the scrap processing of the processed plate material according to the embodiment of the present invention.
This figure shows a case in which the plate material is divided into four divisions W, that is, into four equal parts, and the vertical division number H into three, that is, into three equal parts. 41 , W 42 , W 43 And two equally divided positions H 31 , H 32 The ranges of the divided area Wm and the divided area Hn are set as will be described later with each being the center, and the cutting process cutting line equivalent to that shown in the first embodiment is performed within this range. Set by
According to this method, the scanning range is limited rather than the entire range of the plate width as compared with the case shown in the first embodiment, so that the processing time is shortened and the scanning at the equally divided position required by the operator is performed. Since it is limited, scrap lines at unnecessary positions are not displayed and are easy to see, and there is an effect that workability when selecting an actual scrap line is improved.
In this case, a function installed in a general CAD is also applied to a computer internal process for obtaining an equal division position when dividing a plate material by a specified number of divisions from the length in the horizontal direction or the vertical direction.
Further, in the process of equally dividing the width of the plate material 100, the plate material 100 is not necessarily obtained from the entire width of the plate material, for example, by a clamping device for fixing the position of the plate material 100 on a processing machine. In the case where the area area in which the component is arranged is narrowed or the like, the process of equally dividing may be performed at a distance within the range in which the component can be arranged.
Here, as the value of the range of the divided area, a value previously input by the operator is applied, or the operator is prompted to input a value each time the scanning process is performed, or a computer or software You may apply what judges the performance etc. and has the value from the beginning inside a computer.
[0033]
It should be noted that the width W (an integer of W ≧ 1) and the vertical width H (an integer of H ≧ 1) of the plate material from the division number input unit can be 1, 2, 3,. .
The horizontal width W or the vertical width H being “1” means that the horizontal or vertical division is not performed.
The division number input unit for inputting the W and H division numbers may be any means capable of inputting numerical values such as key input in the CAD / CAM device.
The divided area determination unit for determining the W divided area m and the H divided area n is a circuit in which data input by means capable of numerical input such as key input in a CAD / CAM device is set by an arithmetic circuit. That is, the cutting line is found in the W divided area m and the H divided area n.
The W division area m and the H division area n are configured such that the W division point and the H division point are cut lines without scanning at m, n = 0. The maximum values are m = X / W and n = Y / H.
[0034]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 shows a state of the scrap processing of the processed plate material according to the embodiment of the present invention.
For the scrap cutting line setting process shown in the third embodiment shown in FIG. 5, the pitch width input unit is provided in the same manner as described in the second embodiment, and is indicated by Pw and Ph in FIG. As described above, in the processing on the computer, the processing time is further shortened as compared with the method shown in the third embodiment by performing the scanning processing in a direction perpendicular to the scanning direction and limited to the position for each pitch width. The effect can be obtained.
[0035]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 7 shows an example of what is excluded as a candidate for a cutting line instead of a candidate for a cutting line in the scrap processing of the processed plate material according to the embodiment of the present invention.
When setting a scrap cutting line, if it passes near the outer edge of the already cut graphic data, on or near the pierced line, or on or near the micro joint, cutting may occur or depending on the situation. Since there is a high possibility that the laser processing head collides with a distant shape, it is necessary to avoid setting scrap cutting lines at these positions.
Accordingly, a scrap cutting line is provided that includes a retract distance input unit and is determined based on the retract distance E registered in the processing on the computer, and is located within the retract distance range from each element of the figure. For example, in the shape with the micro joint indicated by the joint width Jw in FIG. 7, the distance E from the micro joint addition position can be excluded. 1 A scrap cutting line S1 is drawn at a position that is not far away, but such a scrap cutting line is excluded and is not set.
Similarly, the distance E from the micro joint 2 The scrap cutting line S2 is drawn at a position that is not far apart, but this is also excluded.
Distance E from the piercing line of the figure 3 A scrap cutting line S3 drawn at a position not far apart is also excluded.
Distance E from the piercing line of the figure 4 The scrap cutting line S4 drawn at a position not far apart is also excluded.
The scrap cutting line S5 drawn on the piercing line is also excluded.
Distance E from outside edge of trapezoidal figure part 6 The scrap cutting line S6 drawn at a position not far apart is also excluded.
Distance E from the outer edge of the same figure 7 The scrap cutting line S7 drawn at a position not far apart is also excluded.
[0036]
In other words, by setting these retreat distances E in advance in the retreat distance input section shown in claim 5 as a record on a computer, a cutting line is set only at a position at least a retreat distance E away from each element constituting the micro joint. There is a condition that cutting lines can only be set at positions that are at least the retraction distance E or more, such as on pierced lines or on outline lines other than the outline edges that intersect almost vertically among the outline edges of graphic data. Try to provide it.
In addition, even if the outline line intersects almost vertically, the outline line is divided at the portion where the cutting line intersects, and the distance of the divided outline line becomes a length equal to or shorter than E, it is not displayed as a candidate. As a result, it is possible to set only a scrap cutting line with higher cutting stability.
[0037]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 8 shows a state of the scrap processing of the processed plate material according to the embodiment of the present invention.
In the third embodiment, the equal equal division position W in FIG. 41 W 42 W 43 A scrap cutting line is set by scanning in the divided area Wm centering on the center, but in this embodiment, a line closer to each equally divided position at the center of each divided area is automatically determined as a cutting line. It is.
Therefore, for example, the divided area W as shown in FIG. m1 When four dividing line candidates are shown, three of them do not touch or intersect any of the outer edges of the graphic data, so these three are more than the remaining one. Among these three, priority is given to each equal division position W which is the center in each division area. 21 The one closest to is given priority and can be determined as a cutting line.
This can be realized by comparing with the coordinates of the cutting line candidate based on the coordinates that are the center of the divided area Wm.
Further, the divided area W m2 Since all of the cutting lines in the line intersect with the outline side almost perpendicularly, each equal division position W that is the center in each of the division areas is included. 22 The one closest to is preferentially determined as a cutting line.
By such processing, it is possible to simplify the operation of selecting and setting what is required by the operator from among many scrap cutting lines that are displayed, as compared to the cases shown in the third and fourth embodiments.
[0038]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 9 shows a state of scrap processing of the processed plate material according to the embodiment of the present invention.
In the state where the components are arranged as shown in FIG. 9A, positions 93 and 94 set by the scrap line setting function in each of the embodiments described above are manually selected by the operator or in the sixth embodiment. When it is determined by the automatic selection processing by the computer as shown in FIG. 9, it is checked whether the scrap lines A and B passing through the position intersect with the outline of any of the arranged parts as shown in FIG.
In the case of this figure, since both scrap cutting lines intersect with the outer edge, for example, after cutting the left and right graphic data with a laser processing machine or the like, the scrap cutting lines A and B are newly positioned from the upper end point of the plate material 100 to the position of the outer edge. There is a possibility that the laser processing head may collide when the left side figure separated from the plate member 100 is accidentally left on the plate member 100.
[0039]
Therefore, only in the graphic data where the scrap cutting lines intersect, as shown in FIG. 9B, the micro joint is automatically added at the position of the intersecting outer edge, and when the scrap cutting line is set, FIG. 9C. As described above, the cutting is set so as to cut only from the upper end point of the plate member 100 to the position D that has already been cut by the micro joint piercing line, thereby avoiding the danger such as the collision described above.
Specifically, with respect to the intersecting outer sides, as shown in FIG. 9C, a joint pierced line that intersects the outer sides perpendicularly with a preset length Jp starting from the top of the scrap line. Is added with a preset joint width Jw.
A dotted line shown in FIG. 9B shows a fast-forward line that moves fast-forward without emitting laser light or the like.
In other words, in this case, as an actual cutting operation, the two types of part shapes with two micro joints in FIG. 9C are cut first, and then scrap lines A and B are cut. It will be.
[0040]
In addition, as an example of processing to obtain a straight line (micro joint piercing line) that intersects perpendicularly at a specified distance on the outline of a straight line or arc starting from the scrap line, the distance from the outer edge is a specified constant. Assuming a straight line or circular arc of distance and using a method starting from the position where the scrap line intersects, a general CAD uses such a processing function because it is mounted internally.
In the case of FIG. 9, since the scrap cutting line on the left side is accidentally perpendicular at the portion intersecting the outer edge, the micro joint piercing line and the scrap cutting line are positioned on a straight line.
On the other hand, in the right figure data, since the outer edge C is not perpendicular to the scrap cutting line, the micro joint piercing line that intersects the intersecting outer line perpendicularly to the length Jp specified from the scrap cutting line as the starting point is shown. The micro joint that you have is automatically set.
In this case, as processing inside the CAD, if a line having a distance from the contour line C by the specified length Jp is obtained, and the intersection of the line and the scrap cutting line is obtained, the starting point of the micro joint piercing line is obtained. Processing for obtaining a specific line or point from the distance or intersection on the figure can also be realized by using a function installed as a normal CAD.
[0041]
Embodiment 8 FIG.
FIG. 10 shows a state of the scrap processing of the processed plate material according to the embodiment of the present invention. For example, in the process according to the fourth embodiment as shown in FIG. 6, scanning is performed only at a position limited to the pitch P interval within the range of the divided region Wm, and only cutting line candidates that satisfy the condition are displayed. The scrap cutting line is set by the operation of selecting the line that the operator wants to set with a mouse or the like.
On the other hand, in the case of the present embodiment shown in FIG. 10, the cutting line candidates are not displayed, but information on the range in which the cutting line can be set is displayed on the screen, and the operator moves the mouse or the like. You can use it to set the cutting line at any position within that range.
In the operation of arbitrarily selecting from the displayed candidates, it is not possible to set even if it is a position that can be set at a position that can be set in the middle between the displayed candidates. If there is, a settable range is only displayed, and therefore, it is not limited by the interval of the scanning pitch width, and can be set at an arbitrary position within the range.
[0042]
Embodiment 9 FIG.
Next, a specific operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an automatic programming device equipped with a scrap processing function for a processed plate material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14 shows a function of the scrap processing function for the processed plate material according to an embodiment of the present invention. The block diagram which shows a structure is shown.
FIG. 15 is a flowchart for controlling the scrap processing function of the processed plate material according to the embodiment of the present invention.
The automatic programming apparatus equipped with the scrap processing function for processed plate material shown in FIG. 13 is constituted by a general-purpose or dedicated microcomputer shown in FIG. 1, and performs plate material cutting processing for cutting and cutting a plurality of products from one plate material 100. An NC program is automatically created.
[0043]
The various graphic data storage unit 11 is a storage unit in which graphic data defining the shape of each product is first input by an operator using the CAD function, and stored therein. The mouse 6 and the keyboard 5 in FIG. And the CPU 1, the memory 2, and the auxiliary storage medium 7.
Also, already defined graphic data in the auxiliary storage medium device 7 may be read as necessary.
The composite graphic arrangement data creation unit 12 reads or inputs graphic data defining the shape of each product from various graphic data storage units 11, and a plurality of products are arranged on a single plate member 100. Create data.
The composite graphic arrangement data creation unit 12 corresponds to the mouse 6, the keyboard 5, the CPU 1, the memory 2, and the auxiliary storage medium device 7, and the display 4 as necessary.
The cutting path data generation unit 13 obtains the composite graphic data created by the composite graphic arrangement data creation unit 12, and includes each of the individual graphic data in the composite graphic defined by the composite graphic arrangement data creation unit 12. As the processing for setting the cutting path, the cutting path for cutting the product by each graphic data one by one from the plate material 100 is set so that the inner hole shape is first and the outer edge is in the last order, and the entire cutting path is set. The cutting path data to be defined is generated as tool path data of a cutting device such as a laser processing machine.
For example, in the case of setting a path for cutting the graphic data shown on the right side of FIG. 11A in individual graphic data, there are two hole shapes in the outline. Set in order of cutting the outer edges first after cutting the holes first.
The cutting path data generation unit 13 corresponds to the CPU 1 and the memory 2 in FIG. 1, and the auxiliary storage medium device 7 and the display 4 as necessary.
Then, as will be described later, by the processing by the scrap processing generation unit 14, a cutting line to be cut for scrap is set for the composite graphic arrangement data obtained by combining the graphic data as illustrated in FIG. .
[0044]
Next, the scrap processing generation unit 14 will be described in terms of the functional configuration of the scrap processing function of processed plate material shown in FIG.
First, the composite graphic layout data generated by the cutting path data generation unit 13 and the vertical and horizontal size information of the plate material 100 are obtained.
Then, the division number input unit 141 divides the horizontal width X of the plate member 100 into W (an integer of W ≧ 1) and divides the vertical width Y into H (an integer of H ≧ 1). The operator inputs both or one of the above.
Assuming that the W and H divisions are performed in a straight line, on the assumption that the W and H divisions are equally divided, the division region determination unit 142 uses the approximate division region Wm and the division region Hn centered on the equal division position. To decide.
The divided area determination unit 142 that determines the divided area Wm and the divided area Hn is set based on the values of the divided area widths in the horizontal and vertical directions set in advance by the operator. The scrap line is scanned and set within the range of Hn.
[0045]
In the pitch width input unit 143, a pitch width P (P ≧ 0) perpendicular to the scanning direction in which scanning is repeatedly performed at a predetermined pitch from one end side of the plate member 100 to the opposite other end side in the range of the divided region Wm and the divided region Hn. Is input in advance by the operator.
The pitch width input unit 143 may have the same pitch width P (P ≧ 0) as the pitch between the width X side in the horizontal direction and the width Y side in the vertical direction of the plate member 100. The horizontal width X side may be set to the pitch width Pw, and the vertical width Y side may be set to the pitch width Ph, or both or both of the horizontal direction and the vertical direction may be set.
Then, the cutting line determination unit 144 scans the divided area Wm and the divided area Hn with the pitch width P, and does not touch or intersect any of the outer sides of the graphic data for cutting out a plurality of parts. When there is a line connecting the both ends of the line with a straight line, or when the Wm, Hn divided region is scanned with the pitch width P, the straight line is cut at a position intersecting with each outline side of the graphic data to cut out a plurality of parts. When there is a line connecting both ends of the plate material 100 that intersects at an angle in the range of almost perpendicular to 70 to 110 degrees with respect to the tangent line of the portion or the curved portion, these are used as cutting lines. is there.
[0046]
Further, when the cutting line does not exist, it is dealt with by a method in which the angle in the scanning direction for repeatedly scanning at a predetermined pitch is changed with respect to the plate member 100.
For example, scanning is performed with an inclination θ of about 1 to 3 degrees, and when a corresponding cutting line cannot be found in the inclination, the inclination is increased (θ ← θ + 1) and scanning is performed.
At this time, it is desirable to scan while changing the angle to about 10 to 20 degrees.
[0047]
Next, a flowchart for controlling the scrap processing function of the processed plate material having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
First, in step S1, graphic data defining the shape of each product is fetched, and the graphic data is arranged at a position to be cut manually or automatically, and composite graphic data as shown in FIG.
This step S1 functions as the composite figure arrangement data creation unit 12.
Next, in step S2, a cutting path for each part is set for the defined composite graphic.
Step S <b> 2 corresponds to the cutting path data generation unit 13.
Next, in step S3, it is determined whether or not all product cutting path settings have been completed.
If the setting of cutting paths for all products has not been completed yet, the process returns to step S2, and the routine of step S2 is repeatedly executed until the setting of cutting paths for all products is completed.
Steps S1 to S3 constitute various graphic data storage unit 11, composite graphic arrangement data creation unit 12, and cutting path data generation unit 13.
Thereby, composite figure arrangement data is obtained.
[0048]
Next, the scrap processing generation unit 14 of the scrap processing function of the processed plate material of FIG. 14 will be described.
If it is determined in step S3 that the setting of cutting paths for all products has been completed, the scrap processing generation unit 14 including steps S4 to S16 is executed.
The operator registers in advance W and H which divide the width X of the plate 100 into W and divide the vertical width Y into H. In step 4, the operator takes in the values and sets them, and further divides them into W and H. In step S5, the approximate divided areas Wm and divided areas Hn are set with the equal divided position as the center on the assumption that W and H are divided equally.
A pitch width P necessary for the scanning process is input in advance by the operator, and a pitch width P perpendicular to the scanning direction in which scanning is repeatedly performed from one end side of the plate member 100 to the other opposite end side is set in step S6.
In step S7, the scanning angle is first set to 0 (zero) as the scanning angle, and scanning is performed in step 8 to set scrap lines under the conditions set in steps S4 to S6.
When a scrap cutting line that can be set as a result of the scan is detected, W and H cutting lines are automatically selected in accordance with the priority order in which priority is given to the scrap cutting line closest to the equally divided positions W and H in step S16. Identify.
If the scrap cutting line is not detected in step S9, the angle in the scanning direction is changed by 1 degree in step S10, scanning is performed at that angle in step S11. Instead, scanning is performed in step S13.
If the scrap line is still not detected, it is checked whether the angle is changed to 10 in step S14. If the angle is smaller than 10 degrees, the process returns to step S10, and the angle to be changed is increased by 1 degree in step S10, step S10. The routine from step S14 to step S14 is repeated to check whether a scrap cutting line is detected.
If a scrap cutting line is not detected even at an angle of 10 degrees, in step S15, a scrap cutting line is set by a conventional manual operation method instead of the method according to the present invention, or the scrap cutting processing in the figure is abandoned. .
The priority order of step S16 is to select a single cutting line that connects both sides with a straight line without touching or intersecting any of the outer sides of the graphic data for cutting out a plurality of parts. When there are a plurality of the selected cutting lines, the highest priority is given to determining a line closer to the center of both graphic data as a cutting line.
Secondly, in the W and H divided regions n and m, at a position intersecting with each outer edge of the graphic data for cutting out a plurality of parts, it is almost perpendicular to the tangent line of the straight line portion or the curved portion. A single cutting line that connects the both ends of the plate member 100 intersecting at an angle in a close range with a straight line is selected.
[0049]
In the embodiment, the description has been mainly made of the case of using the laser processing machine. However, when the present invention is implemented, a processed plate material obtained by cutting and cutting a plurality of products such as a water jet and a plasma cutting machine is used. It can be used for processing data for scrap processing, that is, CAM apparatus for generating NC data.
In addition, although described as an automatic programming device for scrap processing function of processed plate material, when the present invention is implemented, scrap processing of processed plate material can be performed on a dedicated CAD or a CAD that can be operated by a commercially available personal computer OS. A program can be generated or cut by a laser beam machine, a water jet, a plasma cutting machine, or the like.
That is, it can be used as a CAD / CAM device, an automatic programming device and software that can be operated by a dedicated machine and a commercially available personal computer OS.
[0050]
And when implementing this invention, the scrap processing function of the processed board | plate material of the said embodiment is the division | segmentation number W (an integer of W> = 1) of the board | plate material 100, and the division | segmentation number H (H of the vertical direction). Any one of ≧ 1) can be set to “1”, that is, not divided.
In addition, the scanning pitch width P (P ≧ 0) perpendicular to the scanning direction can be freely changed by the operator, or is fixed at a specific 0.5 mm or 1 mm pitch, for example, assuming the processing capability of the computer in advance. You can also keep it.
In addition, in Embodiment 1 and the like, it is shown that 70 degrees to 110 degrees is regarded as an angle that is almost vertical, but the parameters may be changed as appropriate, such as 65 degrees to 115 degrees.
In addition, in Embodiment 5, etc., the lines that intersect with the pierced lines and the micro joints are excluded. It may be possible to appropriately change the conditions for exclusion, such as excluding the case where the remaining length of the contour line that is divided at the crossing portion is less than a certain distance.
Further, the retraction amount E shown in the fifth embodiment is shown as a common retraction amount such as a piercing line, a micro joint, and an outer side, but for each item such as a piercing line, a micro joint, and an outer side, E1, Different values can be set in distinction from E2, E3, and the like.
[0051]
In the embodiment of the present invention shown in FIG. 9 and the like, the scrap cutting line is shown as cutting from end to end of the plate material 100, but the laser processing head moves while following the gap gap with the plate material. In the operation, the head may collide with the edge of the plate when the edge coordinate position slightly shifts.In that case, at the position inside the plate for the specified distance from the edge of the plate. The scanning control is temporarily stopped, the laser beam is emitted from the outside of the plate material for the specified distance, and then the laser beam is started to cut toward the inside of the plate material. It is also possible to perform an operation such as resuming the copying control when the cutting progresses.
Even when cutting to the edge of the plate material, the cutting operation is continuously cut from the edge of the plate material to the specified distance while the scanning control is temporarily stopped at the position inside the plate material for the specified distance from the edge of the plate material. It is also possible to perform operations such as stopping the operation.
[0052]
Also, at the time of scrap line cutting, it has a function to turn off the height sensor before going out of the plate material at the end of the plate material, and a function to turn on the height sensor when entering the inside of the plate material from the outside of the plate material Therefore, when the cutting operation is performed based on the set cutting line, for example, in a laser processing machine, it is necessary to keep the clearance between the plate material and the processing head constant, so when moving while adjusting the height with the height sensor However, it is necessary to avoid a situation where the processing head falls below the height of the plate material and collides with it when it goes out of the plate end portion. It is possible to manually or automatically create a machining program that performs the separation operation while turning off and emitting the laser beam to the outside of the plate material.
On the contrary, even when starting the processing operation for cutting off from the edge of the plate material, the sensor was turned off at the edge of the plate material and then moved to the outside of the plate material without emitting the laser beam, and the laser beam was emitted. It is possible to manually or automatically create a machining program capable of continuing the machining operation by turning on the sensor when entering the inside of the plate material as it is and entering the inside, and cutting the sensor.
[0053]
【The invention's effect】
The scrap processing apparatus according to the first aspect of the present invention is a line connecting a straight line from the edge of the plate to the opposite edge without contacting or intersecting any of the outer edges of the graphic data, or within a predetermined angle to the outer edge. By detecting intersecting lines, a scrap cutting line that can be stably cut can be provided.
[0054]
Moreover, the scrap processing apparatus of 2nd invention can provide the scrap cutting line which can be cut | disconnected stably in the position which divides | segments a board | plate material into the desired magnitude | size.
[0055]
Furthermore, since the scrap processing apparatus of the third invention has a pitch width input portion for inputting a scanning pitch width P (P ≧ 0) perpendicular to the scanning direction when scanning, the horizontal direction and the vertical direction of the plate material In the process of scanning the entire plate width in either or both directions, since the scan is performed only at the jump position of the specified pitch width, even if the scanning range is wide or the processing performance of the computer is low, comparison The scanning process can be completed at the target end time.
[0056]
In addition, the scrap processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention is stable, avoiding those that pass through positions that are likely not to be stably cut, such as positions that have been cut as piercing lines and positions that have been set as micro joints. A scrap cutting line that can be cut can be provided.
[0057]
In the scrap processing apparatus according to the fifth aspect of the invention, the scrap line is automatically determined according to the preset contents, so that the operator's work is reduced and the work efficiency is improved.
[0058]
In addition, the scrap processing apparatus of the sixth aspect of the present invention is such that even when there are a plurality of cutting line candidates, the cutting line having higher cutting stability and closer to the equally divided position intended by the operator is automatically used as the scrap line. Is set automatically.
[0059]
Further, the scrap processing apparatus of the seventh invention changes the angle of the scanning direction to be scanned by a predetermined positive or negative angle in a predetermined direction, so that it is almost rectangular even if not strictly limited to a rectangular shape. It is also possible to find the existence of a cutting point that can be cut into a scrap shape with a close shape, and it becomes easy to find a cutting possible point.
[0060]
The scrap processing apparatus according to an eighth aspect of the invention adds a micro joint having a micro joint piercing line intersecting with the outer edge starting from the cutting line, and the micro joint piercing is provided between the outer edge and the cutting line. In order to cut off with a line, the laser processing head moves to the outer edge position of the graphic data while cutting the cutting line with a laser processing machine, etc., and the risk of colliding with the separated parts is reduced. In addition, since the micro joint piercing line intersects the outline side perpendicularly, the occurrence of cutting failure due to acute angle cutting is reduced.
[0061]
In addition, the scrap processing apparatus according to the ninth aspect of the present invention does not select a cutting line from candidates whose number is limited by a pitch width or the like, but displays a position where the cutting line can be provided as range information. Therefore, the cutting line can be set at a position more intuitively intended by the operator looking at the CAD screen.
[0062]
In the scrap processing apparatus of the tenth invention, when the cutting line determining means turns off the height sensor at the edge of the plate material before exiting from the plate material and enters the inside of the plate material from the outside of the plate material. The height sensor can be turned on.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example used as a CAD / CAM device for a laser processing machine in a scrap processing function of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of product figures displayed on the CRT of the CAD / CAM device.
FIG. 3 is a diagram showing a state of scrap processing of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of scrap processing of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of scrap processing of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a state of scrap processing of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an example of what is excluded as a cutting line candidate instead of a cutting line candidate in the scrap processing of the processed plate material according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state of scrap processing of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a state of scrap processing of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a state of scrap processing of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a conventional procedure for creating composite graphic data.
FIG. 12 is a plan view in which a cutting line is manually inserted in a plate material after a product having a predetermined shape is removed by a conventional method.
FIG. 13 is a block diagram showing an automatic programming function configuration of a scrap processing function of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a functional configuration of a scrap processing function of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart for controlling a scrap processing function of a processed plate material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a state in the middle of the operation of cutting the last scrap cutting line after all the parts have been cut.
FIG. 17 is a flowchart showing a process for determining whether or not one scanning line is a scrap line.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Various figure data storage part, 12 Composite figure data creation part, 13 Cutting path data generation part, 14 Scrap process generation part, 141 Division number input part, 142 Division area determination part, 143 Pitch width input part, 144 Cutting line determination part .

Claims (10)

各製品の形状を定義した図形データを入力し、複数個の製品の図形データが一枚の板材上に形成され、当該製品の前記図形データの穴や外郭辺を切断することにより、前記板材から複数個の製品を切り抜くＮＣデータを生成するＣＡＤ／ＣＡＭ装置において、
前記板材の横方向および縦方向の両方向もしくはいずれか片方向の板幅の範囲全体に、板材の一端辺から対向する他端辺まで直線で走査する走査手段と、
走査の結果、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、または、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対してほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、その何れかを切断線とする切断線決定手段と、
複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺の端点やピアス線やミクロジョイントなどの近傍の通過を避ける退避距離Ｅ（Ｅ≧０）を入力する退避距離入力部と、を備え、
走査により両端辺間を直線で結ぶ線を設定する際、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺のピアス線やミクロジョイントと交差する線と、複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺の端点やピアス線やミクロジョイントなどの近傍を通過する線は除外して、切断線を設定することを特徴とするＣＡＤ／ＣＡＭ装置。By inputting graphic data defining the shape of each product, the graphic data of a plurality of products is formed on a single plate material, and by cutting the holes and outer sides of the graphic data of the product, In a CAD / CAM device that generates NC data for cutting out multiple products,
Scanning means for scanning in a straight line from one end side of the plate material to the other end side facing the entire plate width range in both the horizontal direction and the vertical direction of the plate material or in any one direction;
As a result of scanning, when there is a line connecting both ends of the plate material with a straight line without touching or intersecting any of the outer edges of the graphic data that cuts out a plurality of parts, or a plurality of parts There is a line connecting the both ends of the plate material with a straight line that intersects the tangent line of the straight line portion or the curved portion at an angle in a range that is almost perpendicular to the outer edge of the graphic data. A cutting line determining means for setting one of them as a cutting line;
A retreat distance input unit for inputting a retreat distance E (E ≧ 0) that avoids the vicinity of the end points of the figure data to cut out a plurality of parts, the piercing line, the micro joint, and the like,
When setting a line connecting both sides with a straight line by scanning, a pierced line or a micro of the outer side of the graphic data from which a plurality of parts are cut out at a position where each of the outer edges of the graphic data is cut out. A CAD is characterized in that a cutting line is set by excluding a line intersecting a joint and a line passing through the outer edge of the graphic data cutting out a plurality of parts, a piercing line, a micro joint, or the like. / CAM device . 前記板材の横方向の幅をＷ(Ｗ≧１の整数)に分割、縦方向の幅をＨ(Ｈ≧１の整数)に分割するＷ、Ｈ分割数の両方もしくはいずれか片方を入力する分割数入力部と、
前記Ｗ、Ｈ分割を直線で行うと見做し、前記Ｗ、Ｈ分割を均等に行うことを前提に、各均等分割位置をそれぞれの中央としてＷ分割領域ｍとＨ分割領域ｎを決定する分割領域決定部と、を具備し、
前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎを前記板材の一端辺から対向する他端辺まで走査する際に、前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎを走査して、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、または、前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎにおいて、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対してほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、その何れかを切断線とする切断線決定手段と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ／ＣＡＭ装置。Dividing the width of the plate material into W (W ≧ 1 integer), dividing the vertical width into H (H ≧ 1 integer) and dividing either W or H division number or one of them A number input section,
Assuming that the W and H divisions are performed in a straight line, and assuming that the W and H divisions are performed equally, the divisions for determining the W division region m and the H division region n with the respective equal division positions as the respective centers. An area determination unit,
When scanning the W-divided area m and the H-divided area n from one end side of the plate material to the other opposite end, the W-divided area m and the H-divided area n are scanned to cut out a plurality of parts. When there is a line connecting the two sides of the plate with a straight line without touching or intersecting any of the outer edges of the graphic data, or in the W divided area m and the H divided area n, a plurality of There is a line that connects the two sides of the plate with straight lines that intersects the tangent of the straight line part or curved part at an angle that is almost perpendicular to the outline of the graphic data that cuts out the part. The CAD / CAM device according to claim 1, further comprising: a cutting line determination unit that uses one of them as a cutting line. 切断線決定手段において、各均等分割位置それぞれの分割領域内に切断線が複数存在するときは、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記両端辺間を直線で結ぶ線を自動で選択し、更に、当該選択した線が複数存在するとき、各分割領域の中央である各均等分割位置により近い線を切断線として自動で決定することを最優先とし、次いで、前記Ｗ分割領域ｍとＨ分割領域ｎにおいて、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対してほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線を次の優先順で選択し、更に、当該選択した線が複数存在するとき、各分割領域の中央である各均等分割位置により近い線を切断線として決定することを特徴とする、請求項２に記載のＣＡＤ／ＣＡＭ装置。In the cutting line determination means, when there are a plurality of cutting lines in each divided region at each equal division position, without touching or intersecting any of the outer edges of the graphic data to cut out a plurality of parts, Automatically selecting a line connecting both sides with a straight line, and when there are a plurality of the selected lines, automatically determining a line closer to each equally divided position that is the center of each divided area as a cutting line Next, in the W divided area m and H divided area n, at a position that intersects each outer edge of the graphic data from which a plurality of parts are cut out, it is substantially perpendicular to the tangent line of the straight line portion or the curved portion. Select a line connecting the two ends of the plate with a straight line that intersects at an angle in the near range in the following priority order, and when there are a plurality of the selected lines, each level that is the center of each divided area is selected. And determining a cutting line near the line by the dividing position, CAD / CAM apparatus of claim 2. 前記切断線決定手段において前記切断線が複数存在するときは、マニュアル操作によって選択することを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載のＣＡＤ／ＣＡＭ装置。Wherein when the cutting line in the cutting line determining means there is a plurality, CAD / CAM apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that selected by manual operation. 切断線決定手段において前記切断線が存在しないときは、走査する走査方向の角度を、前記板材に対して変化させることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のＣＡＤ／ＣＡＭ装置。When not the cutting line is present at the cutting line determining means, the angle of the scanning direction for scanning, CAD / CAM apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that changing to the plate material. 切断線決定手段にて決定した切断線の中で、図形データの外郭辺と交わるものについては、前記切断線上を始点とする当該外郭辺に交わるミクロジョイントピアス線を持つミクロジョイントを付加し、当該外郭辺と前記切断線との間は前記ミクロジョイントピアス線にて切り離す様にすることを特徴とする、請求項１乃至５何れかに記載のＣＡＤ／ＣＡＭ装置。Among the cutting lines determined by the cutting line determination means, those that intersect with the outer edges of the graphic data are added with a micro joint having a micro joint piercing line that intersects the outer edges starting from the cutting line. The CAD / CAM device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the outer side and the cutting line are separated by the micro joint piercing line. 切断線決定手段における切断線の候補として表示される複数本を表示してマニュアル選択操作する処理において、実際の切断線の候補を表示するのではなく、マニュアル選択可能な範囲を情報として表示しその範囲内で選択できることを特徴とする、請求項１乃至６何れかに記載のＣＡＤ／ＣＡＭ装置。In the process of manually selecting and displaying multiple lines displayed as cutting line candidates in the cutting line determination means, instead of displaying actual cutting line candidates, the manually selectable range is displayed as information. characterized in that can be selected in the range, CAD / CAM apparatus according to any one of claims 1 to 6. 切断線決定手段において、板材端部で、板材から外に出る前に高さセンサをオフする機能と、板材の外から板材の内側に入った際に高さセンサをオンする機能とを備えることを特徴とする、請求項１乃至７何れかに記載のＣＡＤ／ＣＡＭ装置。The cutting line determination means has a function of turning off the height sensor at the edge of the plate material before exiting from the plate material and a function of turning on the height sensor when entering the plate material from outside the plate material. and wherein, CAD / CAM apparatus according to any one of claims 1 to 7. ７０度乃至１１０度で複数個の部品を切り抜く図形データの各外郭辺と交わる線をほぼ垂直に近い範囲での交差とすることを特徴とする請求項１乃至８に記載のＣＡＤ／ＣＡＭ装置。 CAD / CAM apparatus of claim 1 to 8, characterized in that the intersection of almost nearly vertical range lines intersecting the respective outer sides of the graphic data cutting out a plurality of parts 70 degrees to 110 degrees. 各製品の形状を定義した図形データを入力し、複数個の製品の図形データが一枚の板材上に形成され、当該製品の前記図形データの穴や外郭辺を切断することにより、前記板材から複数個の製品を切り抜くＮＣデータを生成するＣＡＤ／ＣＡＭ装置を用いたスクラップ切断線設定方法において、
前記板材の横方向および縦方向の両方向もしくはいずれか片方向の板幅の範囲全体に、板材の一端辺から対向する他端辺まで直線で走査する工程と、
捜査の結果、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺のいずれにも接するもしくは交差することなく、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、または、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、その直線部分または曲線部分の接線に対してほぼ垂直に近い範囲の角度で交差する、前記板材の両端辺間を直線で結ぶ線が存在するとき、その何れかを切断線とする工程と、
複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺の端点やピアス線やミクロジョイントなどの近傍の通過を避ける退避距離Ｅ（Ｅ≧０）を入力する工程と、を備え、
走査により両端辺間を直線で結ぶ線を設定する際、複数個の部品を切り抜く前記図形データの各外郭辺と交わる位置において、複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺のピアス線やミクロジョイントと交差する線と、複数個の部品を切り抜く前記図形データの外郭辺の端点やピアス線やミクロジョイントなどの近傍を通過する線は除外して、切断線を設定することを特徴としたスクラップ切断線設定方法。By inputting graphic data defining the shape of each product, the graphic data of a plurality of products is formed on a single plate material, and by cutting the holes and outer sides of the graphic data of the product, In a scrap cutting line setting method using a CAD / CAM device that generates NC data for cutting out a plurality of products,
A step of scanning in a straight line from one end side of the plate material to the other end side facing the entire plate width range in both the horizontal direction and the vertical direction of the plate material or any one direction; and
As a result of the investigation, when there is a line connecting the both ends of the plate material with a straight line without touching or intersecting any of the outer sides of the graphic data that cut out a plurality of parts, or a plurality of parts There is a line connecting the both ends of the plate material with a straight line that intersects the tangent line of the straight line portion or the curved portion at an angle in a range that is almost perpendicular to the outer edge of the graphic data. A step of cutting one of them,
A step of inputting a retreat distance E (E ≧ 0) that avoids the vicinity of the end points of the outline data, the piercing line, the micro joint, etc. of the graphic data that cuts out a plurality of parts,
When setting a line connecting both sides with a straight line by scanning, a pierced line or a micro of the outer side of the graphic data from which a plurality of parts are cut out at a position where each of the outer edges of the graphic data is cut out. Scraps characterized by setting cutting lines by excluding lines that intersect joints and lines that pass through the outer edges of the graphic data that cut out multiple parts, and pierced lines and microjoints. Cutting line setting method.
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