JP6200276B2

JP6200276B2 - 板材加工方法及び加工プログラム作成装置

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Publication number: JP6200276B2
Application number: JP2013222911A
Authority: JP
Inventors: 晃仙波
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2017-09-20
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Also published as: JP2015085330A

Description

本発明は、板材より所定形状の部品を切り出すための板材加工方法及び加工プログラム作成装置に関する。

金属の板材より所定形状の部品を切り出す際に、レーザ加工機が用いられる。板材をレーザによって切断して部品を切り出すとき、部品が板材より落下しないよう、レーザ加工機は、板材を、部品と板材とがわずかな部分（ジョイント）で連結した状態に加工する（特許文献１参照）。板材とジョイントで連結した部品は、手で容易に板材より取り外すことができる。

板材より切り出した平面状の部品を所定の位置で曲げて、最終的な製品とする場合がある。１枚の板材より複数の部品を切り出して曲げ加工する場合には、個々の部品を板材より取り外した後に、個々に曲げ加工するよりも、複数の部品がジョイントで連結した状態の板材を曲げ加工した後に、個々の部品を板材より取り外す方が効率的である。

そこで、曲げられた状態の複数の部品を得ようとするときには、次の手順とするのが一般的である。まず、板材を、レーザ加工機によって、ジョイントで連結した状態の複数の平面状の部品を形成するように加工する。この状態の部品をクラスタ部材と称する。次に、クラスタ部材を曲げ加工機によって曲げ加工する。最後に、板材より、曲げられた状態の個々の部品を手で取り外す。

特開２００１−３３４３７９号公報

レーザ加工機に用いるレーザとして、近年、ファイバレーザが比較的多く用いられている。ファイバレーザを用いたレーザ加工では、カーフ幅を他のレーザで加工した場合よりも狭くして板材を切断することが可能である。

一般に、金属の部品を所定の箇所（曲げ線）で曲げ加工すると、曲げられる内側の部分には圧縮応力が発生することにより、曲げ線の両端部が外側へと膨らむ。部品と板材とはカーフ幅によって分離されているものの、部品における曲げ線の両端部が膨らむと、膨らんだ部分が板材と干渉してしまうことがある。ファイバレーザを用いたレーザ加工ではカーフ幅が狭いため、膨らんだ曲げ線の両端部が板材と干渉しやすい。

曲げ線の両端部が板材と干渉すると、部品に傷が付いたり、板材に対する部品の位置に微小なずれが発生したりするという問題点がある。部品の位置がずれた状態で曲げ加工すると、不良品となることがある。また、曲げ線の両端部が板材と干渉すると、ジョイントが外れることがあるという問題点もある。

これらの問題点は、クラスタ部材を曲げ加工する場合に限って発生するものではない。１つの部品であっても、板材とジョイントで連結した部品を板材に形成し、部品を板材から取り外さない状態で板材を曲げ加工する場合には、上記の問題点が発生することがある。

本発明は、板材とジョイントで連結した部品を形成した板材を曲げ加工する場合に、曲げ線の両端部が膨らむことに起因する、部品の傷、部品の位置ずれ、ジョイント外れの発生を低減させることができる板材加工方法及び加工プログラム作成装置を提供することを目的とする。

本発明は、金属の板材より切り出す部品を前記板材に割り付ける割り付け工程と、前記部品を前記部品内の所定の位置に設定した曲げ線で折り曲げたときに、前記部品が折り曲げられることよって発生する圧縮応力に起因して前記曲げ線両端部において前記部品が外側へと膨らむ膨らみ部を含むように、前記部品の外側に切り落とし領域を設定する切り落とし領域設定工程と、前記切り落とし領域以外の部分に前記板材とのジョイントを設定した状態で、レーザによって前記板材に割り付けられた前記部品の外縁に沿って前記板材を切断して、所定の幅のカーフ幅を有する溝を形成する部品外縁切断工程と、レーザによる切断またはパンチングによって前記切り落とし領域を切り落として、前記曲げ線両端部に隣接する前記部品の外側に、前記カーフ幅を前記曲げ線の方向に拡張した開口を形成する開口形成工程とを含むことを特徴とする板材加工方法を提供する。

上記の板材加工方法において、前記膨らみ部の曲げ膨らみ量を取得する曲げ膨らみ量取得工程をさらに含み、前記切り落とし領域設定工程は、前記曲げ膨らみ量取得工程にて取得した曲げ膨らみ量に基づいて、前記切り落とし領域を設定することが好ましい。

上記の板材加工方法において、前記部品外縁切断工程は、レーザによって前記板材を切断し、前記開口形成工程は、レーザによる切断またはパンチングによって前記開口を形成することが好ましい。

上記の板材加工方法において、前記割り付け工程は、複数の部品を前記板材に割り付け、前記開口形成工程の後に、前記板材を、前記複数の部品における曲げ線が通る位置で曲げる曲げ加工工程をさらに含むことが好ましい。

また、本発明は、金属の板材より切り出す部品を前記板材に割り付ける割り付け部と、前記部品を前記部品内の所定の位置に設定した曲げ線で折り曲げたときに、前記部品が折り曲げられることよって発生する圧縮応力に起因して前記曲げ線両端部において前記部品が外側へと膨らむ膨らみ部を含むように、前記部品の外側に切り落とし領域を設定する切り落とし領域設定部と、前記切り落とし領域以外の部分に前記板材とのジョイントを設定した状態で、レーザによって前記板材に割り付けられた前記部品の外縁に沿って前記板材を切断して、所定の幅のカーフ幅を有する溝を形成するための第１の切断経路を算出する第１の切断経路算出部と、レーザによって前記切り落とし領域を切り落として、前記曲げ線両端部に隣接する前記部品の外側に、前記カーフ幅を前記曲げ線の方向に拡張した開口を形成するための第２の切断経路を算出する第２の切断経路算出部と、前記板材をレーザによって前記第１及び第２の切断経路に沿って切断するための切断加工データを生成する切断加工データ生成部とを備えることを特徴とする加工プログラム作成装置を提供する。

上記の加工プログラム作成装置において、前記膨らみ部の曲げ膨らみ量を取得する曲げ膨らみ量取得部をさらに備え、前記切り落とし領域設定部は、前記曲げ膨らみ量取得部が取得した曲げ膨らみ量に基づいて、前記切り落とし領域を設定することが好ましい。

上記の加工プログラム作成装置において、前記切り落とし領域設定部は、前記切り落とし領域として、前記膨らみ部を含む矩形状のバウンディングボックスを設定することが好ましい。

上記の加工プログラム作成装置において、前記割り付け部は、複数の部品を前記板材に割り付け、前記板材を、前記複数の部品における曲げ線が通る位置で曲げるための曲げ加工データを生成する曲げ加工データ生成部をさらに備えることが好ましい。

本発明の板材加工方法及び加工プログラム作成装置によれば、部品の傷、部品の位置ずれ、ジョイント外れの発生を低減させることができる。

一実施形態の加工プログラム作成装置を含む板材加工装置の全体構成を示すブロック図である。一実施形態の加工プログラム作成装置の概念的な詳細構成を示すブロック図である。板材に複数の部品を割り付けた状態を示す平面図である。部品を曲げ線の位置での曲げ加工したときに発生する膨らみ部を示す平面図である。膨らみ部に設定する矩形状のバウンディングボックスよりなる切り落とし領域を示す平面図である。膨らみ部の幅及び高さを示す部分平面図である。膨らみ部に設定する他の形状の切り落とし領域を示す部分平面図である。部品の外縁と切り落とし領域の外縁を切断する切断経路の例を示す図である。曲げ加工機による曲げ加工を説明するための図である。一実施形態の板材加工方法を示すフローチャートである。図１０中のステップＳ107の詳細な工程を示すフローチャートである。

以下、一実施形態の板材加工方法及び加工プログラム作成装置について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、金属の板材より所定形状の部品を切り出す板材加工装置の全体構成及び動作について説明する。

ＣＡＤ１０は、部品データ作成装置１１を備える。部品データ作成装置１１は、板材より切り出す部品を示す部品データを作成する。部品データは、部品の形状、大きさ、曲げる位置及び曲げ角度、曲げによる伸び等の曲げ属性値等の情報を含む。部品データは、２次元（２Ｄ）データまたは３次元（３Ｄ）データである。部品データを２Ｄデータ及び３Ｄデータで構成してもよい。

ＣＡＤ１０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、部品データ作成装置１１の機能を実現することができる。

部品データ作成装置１１によって作成された部品データは、データ管理サーバ２０内の部品データ管理データベース（部品データ管理ＤＢ）２１に格納される。部品データ管理ＤＢ２１に格納された部品データは読み出されて、ＣＡＭ３０に入力される。部品データ作成装置１１によって作成された部品データを直接、ＣＡＭ３０に入力してもよい。

ＣＡＭ３０は、板材を切断して折り曲げることによって、板材より所定形状の部品を切り出すための加工プログラムを作成する加工プログラム作成装置３１を備える。加工プログラム作成装置３１には、板材データと部品データとが入力される。板材データは、板材の大きさ、板厚、材質等の情報を含む。板材の材質は、鉄、ステンレス、アルミニウム等である。

加工プログラム作成装置３１は、曲げ膨らみ量データベース（曲げ膨らみ量ＤＢ）３１０を有する。曲げ膨らみ量ＤＢ３１０は、板材の板厚と材質、及び、曲げ角度に応じた、曲げ線の両端部の曲げ膨らみ量を格納している。曲げ膨らみ量ＤＢ３１０は、曲げ膨らみ量に加えて、曲げ膨らみ形状を示す情報を格納するのが好ましい。

各種の板厚と材質と曲げ角度との組み合わせにおける曲げ膨らみ量を予め調べておき、曲げ膨らみ量ＤＢ３１０にそれぞれの曲げ膨らみ量を格納すればよい。加工プログラム作成装置３１は、加工対象の板材の板厚と材質、及び、曲げ角度に応じて曲げ膨らみ量ＤＢ３１０より曲げ膨らみ量を取得すればよい。

または、各種の板厚と材質と曲げ角度との組み合わせにおける曲げ膨らみ量を予め調べることによって、板厚と材質と曲げ角度との組み合わせに応じた曲げ膨らみ量を予測する計算式を求め、曲げ膨らみ量ＤＢ３１０に格納してもよい。この場合、加工プログラム作成装置３１は、曲げ膨らみ量ＤＢ３１０に格納されている計算式を用いて、加工対象の板材の板厚と材質、及び、曲げ角度に応じて曲げ膨らみ量を算出することによって、曲げ膨らみ量を取得すればよい。

加工プログラム作成装置３１は、板材データが示す板材に対して、部品データが示す部品を１または複数割り付けるネスティング処理を実行する。加工プログラム作成装置３１は、１または複数の部品が割り付けられた板材を切断するための切断加工データと、板材を曲げ加工するための曲げ加工データとを含む加工プログラムを作成する。

加工プログラム作成装置３１によって作成された加工プログラムは、データ管理サーバ２０内の加工プログラム管理データベース（加工プログラム管理ＤＢ）２２に格納される。加工プログラム管理ＤＢに２２に格納された加工プログラムは読み出され、ＮＣ装置４０に入力される。加工プログラム作成装置３１によって作成された加工プログラムを直接、ＮＣ装置４０に入力してもよい。

ＣＡＭ３０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、加工プログラム作成装置３１の機能を実現することができる。

ＮＣ装置４０は、加工プログラムに基づいて複合加工機５０を制御する。複合加工機５０は、レーザ加工機５１と曲げ加工機５２とを複合的に設けた加工機である。レーザ加工機５１は、切断加工データに基づいて板材を切断する。曲げ加工機５２は、曲げ加工データに基づいて板材を曲げ加工する。複合加工機５０は、例えば、板材の面を垂直にした状態でレーザによって板材を切断して曲げ加工する。

本実施形態においては、複合加工機５０を用いているが、別々のレーザ加工機と曲げ加工機とを用いてもよい。

図２及び図３〜図９を用いて、加工プログラム作成装置３１の概念的な詳細構成及び具体的な動作について説明する。

図２に示すように、加工プログラム作成装置３１は、概念的な構成として、割り付け部３１１，曲げ膨らみ量取得部３１２，切り落とし領域設定部３１３，切断経路算出部３１４，切断加工データ生成部３１５，曲げ加工データ生成部３１６を備える。切断経路算出部３１４は、部品切断経路算出部（第１の切断経路算出部）3141と切り落とし領域切断経路算出（第２の切断経路算出部）3142とを有する。

割り付け部３１１には、板材データと部品データとが入力される。割り付け部３１１は、板材データと部品データとに基づいて、図３に示すように、例えば、板材６０に３行×３列の９個の部品７０を割り付ける。図３の水平方向の並びを行、垂直方向の並びを列とする。図３は同じ複数の部品を割り付けたクラスタ部材であるが、複数の異なる部品を割り付けたクラスタ部材としてもよい。

割り付け部３１１は、板材６０に最大の個数の部品７０を割り付けてもよいし、最大の個数の範囲内で指定された個数だけ部品７０を割り付けてもよい。また、割り付け部３１１は、板材６０に部品７０を１つのみ割り付けてもよい。

図３に示す例では、それぞれの部品７０には曲げ線ＬＢが設定されている。部品７０は後述する曲げ加工処理によって曲げ線ＬＢの位置で曲げ加工され、曲げ加工された部品７０が板材６０より取り外されることになる。

図３において、三角形にて示すＰＪは板材６０と部品７０とを連結するジョイントを設ける位置の例を示している。図３は、ジョイントで連結した状態の複数の部品７０を示すクラスタ部材である。

図２に戻り、曲げ膨らみ量取得部３１２は、曲げ膨らみ量ＤＢ３１０に格納された曲げ膨らみ量または計算式に基づいて、図３のクラスタ部材を曲げ加工したときのそれぞれの部品７０の曲げ膨らみ量を取得する。

曲げ膨らみ量ＤＢ３１０に、各種の板厚と材質と曲げ角度との組み合わせにおける曲げ膨らみ量が格納されている場合には、曲げ膨らみ量取得部３１２は、板材６０の板厚と材質と曲げ線ＬＢの位置での曲げ角度との組み合わせに対応した曲げ膨らみ量を読み出せばよい。曲げ膨らみ量ＤＢ３１０に、曲げ膨らみ量を予測する計算式が格納されている場合には、曲げ膨らみ量取得部３１２は、板材６０の板厚と材質と曲げ線ＬＢの位置での曲げ角度との組み合わせに対応した曲げ膨らみ量を計算式に基づいて算出すればよい。

図４は、部品７０を曲げ線ＬＢの位置での曲げ加工したときに発生する、曲げ線ＬＢの両端部が外側へと膨らむ膨らみ部７０１を示している。図４では、理解を容易にするため、部品７０を平面状に広げた状態を示している。膨らみ部７０１は、概ね、曲げ線ＬＢの位置が最も曲げ膨らみ量が大きく、曲げ線ＬＢから離れるに従って曲げ膨らみ量が漸減する形状となる。

図２において、切り落とし領域設定部３１３は、図５に示すように、膨らんでいない状態の部品７０の外側の部分であり、膨らみ部７０１を含む切り落とし領域７０２を設定する。図５に示す例では、切り落とし領域設定部３１３は、切り落とし領域７０２として、膨らみ部７０１を含む矩形状のバウンディングボックスを設定している。

図６に示すように、膨らみ部７０１の幅をW701、高さをH701とすると、バウンディングボックスである切り落とし領域７０２は、幅W701と高さH701それぞれにクリアランスを付加した矩形状の領域とすればよい。なお、幅W701及び高さH701は、曲げ膨らみ量取得部３１２によって取得することができる。

切り落とし領域設定部３１３は、幅W701及び高さH701それぞれに対するクリアランスを自動的に設定してもよいし、作業者が手動で設定してもよい。

切り落とし領域設定部３１３は、バウンディングボックスに限定されず、図７に示すように、膨らみ部７０１を円弧状に取り囲んだ切り落とし領域７０３を設定してもよい。切り落とし領域７０３よりも切り落とし領域７０２の方が設定が容易であり、この部分の板材６０の切り落とし作業も切り落とし領域７０２の方が容易である。よって、矩形状のバウンディングボックスである切り落とし領域７０２の方がよい。

以下、切り落とし領域設定部３１３が切り落とし領域７０２を設定した場合を中心に説明する。

切断経路算出部３１４は、部品７０の外縁と切り落とし領域７０２の外縁を切断する切断経路を算出する。部品切断経路算出部3141は、一例として、図８に示すように、部品７０の外縁に沿って、ピアスＰ１からピアスＰ２の近傍までの切断経路C70aと、部品７０の外縁に沿って、ピアスＰ２からピアスＰ１の近傍までの切断経路C70bとを算出する。切断経路C70a，C70bは、レーザ加工機５１によって板材６０における部品７０の外縁を切断する第１の切断経路である。

切断経路C70bの終端は切断経路C70aと連結していないため、切断経路C70aと切断経路C70bの終端との隙間がジョイントＪ１となる。切断経路C70aの終端は切断経路C70bと連結していないため、切断経路C70aの終端と切断経路C70bとの隙間がジョイントＪ２となる。

部品切断経路算出部3141は、切り落とし領域設定部３１３で設定された切り落とし領域７０２以外の部分にジョイントＪ１，Ｊ２が形成されるように、切断経路C70a，C70bを設定する。

切り落とし領域切断経路算出部3142は、図８に示すように、左右の切り落とし領域７０２の外縁に沿って、切断経路C70c，C70dを算出する。切断経路C70c，C70dは、レーザ加工機５１によって板材６０における切り落とし領域７０２の外縁を切断する第２の切断経路である。

切り落とし領域７０２の外縁を切断する際には、レーザを切断経路C70aのカーフ幅内から切り落とし領域７０２の外縁に沿って移動させていけばよい。よって、切断経路C70c，C70dに対してはピアスを設ける必要はない。

図８に示す切断経路C70a，C70bは単なる例である。部品７０の外縁を切断する切断経路は切断経路C70a，C70bに限定されることはなく、ジョイントの数も２つに限定されない。

切断加工データ生成部３１５は、切断経路C70a〜C70dに基づいて、レーザ加工機５１によって板材６０を切断するための切断加工データを生成する。切断加工データは、ＮＣ装置４０によってレーザ加工機５１を動作させるためのＮＣデータ（機械制御コード）である。

曲げ加工データ生成部３１６は、板材データと部品データ、及び、割り付け部３１１による割り付けデータに基づいて、レーザ加工機５１によって切断した板材６０を曲げ加工機５２によって曲げ加工するための曲げ加工データを生成する。曲げ加工データも、ＮＣ装置４０によって曲げ加工機５２を動作させるためのＮＣデータである。

曲げ加工データは、曲げ加工機５２における金型のレイアウト情報、曲げ順の情報、板材６０に突き当てる突き当てに関する情報等を含む。

図９は、ＮＣ装置４０が切断加工データに基づいてレーザ加工機５１を制御して、レーザ加工機５１が板材６０を切断した状態を示している。それぞれの部品７０は、切断経路C70a，C70bがレーザによって切断されることによって、ジョイントＪ１，Ｊ２を除き、所定のカーフ幅の溝６５によって囲まれている。部品７０は、ジョイントＪ１，Ｊ２によって板材６０と連結している。

切り落とし領域７０２の外縁である切断経路C70c，C70dがレーザによって切断されることによって、切り落とし領域７０２の部分が切り落とされている。これによって、部品７０の外側であり、曲げ線ＬＢの両端部に隣接する開口６６が形成されている。開口６６は、溝６５のカーフ幅よりも曲げ線ＬＢの方向に拡張されている。開口６６は、板材６０（部品７０）を曲げ加工したときに曲げ線ＬＢの両端部に発生する膨らみ部７０１を含む大きさを有する。

図９に示す板材６０を曲げ加工機５２によって曲げ加工するには、１行の３つの部品７０を同時に曲げ線ＬＢで曲げればよい。そこで、曲げ加工データ生成部３１６は、図９に示す１行目の３つの部品７０の曲げ線ＬＢを一直線状に連結した太い一点鎖線で示す曲げ線ＬＢ１に沿って板材６０を曲げ加工する曲げ加工データを生成すればよい。

同様にして、図９では図示を省略している２行目及び３行目のそれぞれ３つの部品７０の曲げ線ＬＢを一直線状に連結した曲げ線に沿って板材６０を曲げ加工する曲げ加工データを生成すればよい。

ＮＣ装置４０は、１〜３行目のそれぞれ３つの部品７０の曲げ線ＬＢを一直線状に連結した曲げ線に沿って板材６０を曲げ加工する曲げ加工データに基づいて、板材６０を曲げ加工するよう曲げ加工機５２を制御する。

９個の部品７０（クラスタ部材）を有する板材６０は、３回の曲げ加工によって全ての部品７０が曲げ線ＬＢを曲げ位置として曲げられる。そして、ジョイントＪ１，Ｊ２を手で分断させながら、板材６０より個々の部品７０を取り外すことによって、所望の形状の部品７０が得られる。

図１０に示すフローチャートを用いて、本実施形態の板材加工方法による工程を改めて説明する。

加工プログラム作成装置３１（割り付け部３１１）は、ステップＳ101にて、金属の板材６０より切り出す部品７０を板材６０に割り付けるネスティングを実行する（割り付け工程）。加工プログラム作成装置３１（曲げ膨らみ量取得部３１２）は、ステップＳ102にて、部品７０を部品７０内の所定の位置に設定した曲げ線ＬＢで折り曲げたときの、曲げ線ＬＢ両端部における部品７０の外側への曲げ膨らみ量を取得する（曲げ膨らみ量取得工程）。

加工プログラム作成装置３１（切り落とし領域設定部３１３）は、ステップＳ103にて、膨らんでいない状態の部品７０の外側の部分であり、曲げ膨らみ量を有する膨らみ部７０１を含むバウンディングボックスを設定する（切り落とし領域設定工程）。バウンディングボックスは、膨らみ部７０１を含む切り落とし領域の一例である。

加工プログラム作成装置３１（切断経路算出部３１４）は、ステップＳ104にて、部品７０の外縁と切り落とし領域７０２の外縁を切断する切断経路を算出する（切断経路算出工程）。このとき、加工プログラム作成装置３１（切断経路算出部３１４）は、部品７０が板材６０から落下しないよう、板材６０と部品７０とを連結するジョイントＪ１，Ｊ２が形成されるような切断経路を算出する。

加工プログラム作成装置３１（切断加工データ生成部３１５）は、ステップＳ105にて、レーザ加工機５１によって板材６０を切断するための切断加工データを生成する（切断加工データ生成工程）。

加工プログラム作成装置３１（曲げ加工データ生成部３１６）は、ステップＳ106にて、曲げ加工機５２によって板材６０を曲げ加工するための曲げ加工データを生成する（曲げ加工データ生成工程）。

次に、ＮＣ装置４０は、ステップＳ107にて、切断加工データに従ってレーザ加工機５１を動作させ、板材６０を切断経路に沿って切断する（板材切断工程）。最後に、ＮＣ装置４０は、ステップＳ108にて、曲げ加工データに従って曲げ加工機５２を動作させ、板材６０を、複数の部品７０における曲げ線ＬＢが通る位置で曲げ加工する（曲げ加工工程）。

図１１は、ステップＳ107に示す板材切断工程の詳細を示している。ＮＣ装置４０は、ステップＳ1071にて、レーザ加工機５１によって部品７０の外縁を切断させる（部品外縁切断工程）。ＮＣ装置４０は、ステップＳ1072にて、レーザ加工機５１によって切り落とし領域７０２（７０３）の外縁を切断して、曲げ線ＬＢの両端部に隣接する部品７０の外側に開口６６を形成させる（開口形成工程）。

ステップＳ1072における開口形成工程は、ステップＳ1071における部品外縁切断工程と同様、レーザによって切り落とし領域７０２（７０３）の外縁を切断するのが好ましい。但し、ステップＳ1072における開口形成工程のみ、パンチングによって板材６０を切断して開口６６を形成させてもよい。

パンチングによって開口６６を形成させる場合には、複合加工機５０の他にパンチングマシンを用いる。

ところで、図２に示す加工プログラム作成装置３１においては、望ましい構成として、曲げ膨らみ量ＤＢ３１０及び曲げ膨らみ量取得部３１２を備える。また、図１０に示す板材加工方法においては、望ましい手順として、ステップＳ102の曲げ膨らみ量取得工程を含む。

しかしながら、簡略化した構成として曲げ膨らみ量ＤＢ３１０及び曲げ膨らみ量取得部３１２を削除し、簡略化した手順として曲げ膨らみ量取得工程を省略することが可能である。

切り落とし領域設定部３１３は、部品７０を曲げ線ＬＢで折り曲げたときに、曲げ線ＬＢの両端部において部品の外側へと膨らむ膨らみ部７０１を含むように、部品７０の外側に切り落とし領域７０２（７０３）を設定すればよい。切り落とし領域設定工程でも同様である。

曲げ膨らみ量を厳密に取得しなくても、例えば、経験的に最大の曲げ膨らみ量を求めておき、最大の曲げ膨らみ量を有する膨らみ部７０１を含むように切り落とし領域７０２（７０３）を設定してもよい。切り落とし領域７０２（７０３）は、膨らみ部７０１に対して数ｍｍの余裕量を有してもよい。

また、板厚を大まかに複数に分類して、それぞれの分類ごとに曲げ膨らみ量を想定して、切り落とし領域７０２（７０３）を設定してもよい。

このように、切り落とし領域７０２（７０３）は膨らみ部７０１を含む大きさとすればよく、膨らみ部７０１の大きさを超えるようにある程度大まかに大きさを設定してもよい。

以上説明した本実施形態の板材加工方法及び加工プログラム作成装置３１によれば、次のような作用効果を奏する。板材６０を曲げ加工して、部品７０の曲げ線ＬＢの両端部が外側へと膨らんで膨らみ部７０１が発生しても、開口６６が形成されていることから、膨らみ部７０１が板材６０と干渉する可能性をほとんどなくすことができる。よって、部品７０の傷、部品７０の位置ずれ、ジョイント外れの発生を低減させることができる。

膨らみ部７０１が発生した部品７０は、必要に応じて、膨らみ部７０１の部分を削除することによって、本来得ようとする形状の部品７０とすることが可能である。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１０ＣＡＤ
１１部品データ作成装置
２０データ管理サーバ
３０ＣＡＭ
３１加工プログラム作成装置
４０ＮＣ装置
５０複合加工機
５１レーザ加工機
５２曲げ加工機
３１１割り付け部
３１２曲げ膨らみ量取得部
３１３切り落とし領域設定部
３１４切断経路算出部
３１５切断加工データ生成部
３１６曲げ加工データ生成部
3141 第１の切断経路算出部
3142 第２の切断経路算出部

Claims

金属の板材より切り出す部品を前記板材に割り付ける割り付け工程と、
前記部品を前記部品内の所定の位置に設定した曲げ線で折り曲げたときに、前記部品が折り曲げられることよって発生する圧縮応力に起因して前記曲げ線両端部において前記部品が外側へと膨らむ膨らみ部を含むように、前記部品の外側に切り落とし領域を設定する切り落とし領域設定工程と、
前記切り落とし領域以外の部分に前記板材とのジョイントを設定した状態で、レーザによって前記板材に割り付けられた前記部品の外縁に沿って前記板材を切断して、所定の幅のカーフ幅を有する溝を形成する部品外縁切断工程と、
レーザによる切断またはパンチングによって前記切り落とし領域を切り落として、前記曲げ線両端部に隣接する前記部品の外側に、前記カーフ幅を前記曲げ線の方向に拡張した開口を形成する開口形成工程と、
を含むことを特徴とする板材加工方法。
前記膨らみ部の曲げ膨らみ量を取得する曲げ膨らみ量取得工程をさらに含み、
前記切り落とし領域設定工程は、前記曲げ膨らみ量取得工程にて取得した曲げ膨らみ量に基づいて、前記切り落とし領域を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の板材加工方法。
前記部品外縁切断工程は、レーザによって前記板材を切断し、
前記開口形成工程は、レーザによる切断またはパンチングによって前記開口を形成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の板材加工方法。
前記割り付け工程は、複数の部品を前記板材に割り付け、
前記開口形成工程の後に、前記板材を、前記複数の部品における曲げ線が通る位置で曲げる曲げ加工工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の板材加工方法。
金属の板材より切り出す部品を前記板材に割り付ける割り付け部と、
前記部品を前記部品内の所定の位置に設定した曲げ線で折り曲げたときに、前記部品が折り曲げられることよって発生する圧縮応力に起因して前記曲げ線両端部において前記部品が外側へと膨らむ膨らみ部を含むように、前記部品の外側に切り落とし領域を設定する切り落とし領域設定部と、
前記切り落とし領域以外の部分に前記板材とのジョイントを設定した状態で、レーザによって前記板材に割り付けられた前記部品の外縁に沿って前記板材を切断して、所定の幅のカーフ幅を有する溝を形成するための第１の切断経路を算出する第１の切断経路算出部と、
レーザによって前記切り落とし領域を切り落として、前記曲げ線両端部に隣接する前記部品の外側に、前記カーフ幅を前記曲げ線の方向に拡張した開口を形成するための第２の切断経路を算出する第２の切断経路算出部と、
前記板材をレーザによって前記第１及び第２の切断経路に沿って切断するための切断加工データを生成する切断加工データ生成部と、
を備えることを特徴とする加工プログラム作成装置。
前記膨らみ部の曲げ膨らみ量を取得する曲げ膨らみ量取得部をさらに備え、
前記切り落とし領域設定部は、前記曲げ膨らみ量取得部が取得した曲げ膨らみ量に基づいて、前記切り落とし領域を設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の加工プログラム作成装置。
前記切り落とし領域設定部は、前記切り落とし領域として、前記膨らみ部を含む矩形状のバウンディングボックスを設定することを特徴とする請求項５または６に記載の加工プログラム作成装置。
前記割り付け部は、複数の部品を前記板材に割り付け、
前記板材を、前記複数の部品における曲げ線が通る位置で曲げるための曲げ加工データを生成する曲げ加工データ生成部をさらに備える
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の加工プログラム作成装置。