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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-78063(P2016-78063A)
(43)【公開日】2016年5月16日
(54)【発明の名称】レーザ加工機、レーザ加工方法、加工データ作成装置
(51)【国際特許分類】
B23K 26/38 20140101AFI20160411BHJP
B23K 26/00 20140101ALI20160411BHJP
【ＦＩ】
B23K26/38 A
B23K26/00 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2014-210488(P2014-210488)
(22)【出願日】2014年10月15日
(71)【出願人】
【識別番号】390014672
【氏名又は名称】株式会社アマダホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100100712
【弁理士】
【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦
(74)【代理人】
【識別番号】100101247
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100098327
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 俊雄
(72)【発明者】
【氏名】中村 翔太郎
【テーマコード（参考）】
4E168
【Ｆターム（参考）】
4E168AD07
4E168CB03
4E168FB01
4E168HA05
4E168JA02
(57)【要約】
【課題】穴形成領域を複数の区画に切り刻みながら板材を穴開け加工したときに、穴の切断面の品質を向上させることができるレーザ加工機を提供する。【解決手段】制御装置（ＮＣ装置３０）は、レーザ加工機１００を次のように制御して板材Ｗに穴Ｗopを形成するする。制御装置は、角に位置する区画における外周線上の第１の位置を切断開始点と設定する。制御装置は、外周線上の第２の位置を、外周線の切断を分割する分割点と設定する。制御装置は、外周線における切断開始点から分割点までを初期切断線として切断するよう制御する。制御装置は、外周線における分割点から切断開始点までを最終切断線としたとき、穴形成領域を、最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断し、最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断するよう制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板材に対して、前記板材を切断するレーザを照射するレーザヘッドと、
前記レーザヘッドを前記板材に対して所定距離離間させた状態で、前記レーザヘッドを前記板材に対して相対的に前記板材の面に沿った第１の方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向とに移動させる移動機構と、
前記移動機構によって前記レーザヘッドを前記板材に対して相対的に前記第１及び第２の方向に移動させて、所定の外周線で囲まれた穴形成領域をレーザで切断して前記板材に穴を形成するように制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記穴形成領域に０または１以上の第１の方向の分割線を設定し、前記穴形成領域に１または複数の前記第１の方向と直交する第２の方向の分割線を設定することによって、前記穴形成領域を複数の区画に分割するよう設定したとき、角に位置する区画における前記外周線上の第１の位置を、前記外周線の切断を開始する切断開始点とし、
前記外周線と、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記切断開始点に近い側の交点を第１の交点、前記切断開始点と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記外周線と前記分割線との交点をより多く通過する方向に、前記切断開始点から前記第２の交点に向かって切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置を、前記外周線の切断を分割する分割点とし、
前記外周線における前記切断開始点から前記分割点までを初期切断線として切断し、
前記外周線における前記分割点から前記切断開始点までを最終切断線としたとき、前記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断し、
前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断するよう制御する
ことを特徴とするレーザ加工機。
前記レーザヘッドを前記板材に対して所定距離離間させた状態で、前記レーザヘッドを前記板材に対して相対的に前記板材の面に沿った第１の方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向とに移動させる移動機構と、
前記移動機構によって前記レーザヘッドを前記板材に対して相対的に前記第１及び第２の方向に移動させて、所定の外周線で囲まれた穴形成領域をレーザで切断して前記板材に穴を形成するように制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記穴形成領域に０または１以上の第１の方向の分割線を設定し、前記穴形成領域に１または複数の前記第１の方向と直交する第２の方向の分割線を設定することによって、前記穴形成領域を複数の区画に分割するよう設定したとき、角に位置する区画における前記外周線上の第１の位置を、前記外周線の切断を開始する切断開始点とし、
前記外周線と、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記切断開始点に近い側の交点を第１の交点、前記切断開始点と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記外周線と前記分割線との交点をより多く通過する方向に、前記切断開始点から前記第２の交点に向かって切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置を、前記外周線の切断を分割する分割点とし、
前記外周線における前記切断開始点から前記分割点までを初期切断線として切断し、
前記外周線における前記分割点から前記切断開始点までを最終切断線としたとき、前記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断し、
前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断するよう制御する
ことを特徴とするレーザ加工機。
【請求項2】
前記制御装置は、
前記第２の交点を前記分割点とし、
前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と前記最終切断線とを一連の切断線として切断するよう制御する
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機。
前記第２の交点を前記分割点とし、
前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と前記最終切断線とを一連の切断線として切断するよう制御する
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機。
【請求項3】
前記制御装置は、前記第１の方向の分割線が１以上設定されているとき、前記穴形成領域における前記初期切断線を切断した後に、前記第２の方向の分割線を切断する前に、前記第１の方向の分割線を切断するよう制御することを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ加工機。
【請求項4】
前記制御装置は、前記第２の方向の分割線が複数設定されているとき、前記切断開始点とは最も離れた側の前記第２の方向の分割線より前記切断開始点に近い側の前記第２の方向の分割線へと順に切断するよう制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工機。
【請求項5】
板材における所定の外周線で囲まれた穴形成領域における第１の方向に０または１以上の第１の方向の分割線が設定され、前記穴形成領域における前記第１の方向と直交する第２の方向に１または複数の第２の方向の分割線が設定されることによって、前記穴形成領域を複数の区画に分割するよう設定されているとき、角に位置する区画における前記外周線上の第１の位置に、前記外周線の切断を開始する切断開始点が設定され、
前記外周線と、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記切断開始点に近い側の交点を第１の交点、前記切断開始点と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記外周線と前記分割線との交点をより多く通過する方向に、前記切断開始点から前記第２の交点に向かって切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置に、前記外周線の切断を分割する分割点が設定され、
前記外周線における前記切断開始点から前記分割点までを初期切断線として切断し、
前記外周線における前記分割点から前記切断開始点までを最終切断線としたとき、前記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断し、
前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断する
ことを特徴とするレーザ加工方法。
前記外周線と、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記切断開始点に近い側の交点を第１の交点、前記切断開始点と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記外周線と前記分割線との交点をより多く通過する方向に、前記切断開始点から前記第２の交点に向かって切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置に、前記外周線の切断を分割する分割点が設定され、
前記外周線における前記切断開始点から前記分割点までを初期切断線として切断し、
前記外周線における前記分割点から前記切断開始点までを最終切断線としたとき、前記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断し、
前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断する
ことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項6】
前記第２の交点に前記分割点が設定され、
前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と前記最終切断線とを一連の切断線として切断する
ことを特徴とする請求項５記載のレーザ加工方法。
前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と前記最終切断線とを一連の切断線として切断する
ことを特徴とする請求項５記載のレーザ加工方法。
【請求項7】
前記第１の方向の分割線が１以上設定されているとき、前記穴形成領域における前記初期切断線を切断した後に、前記第２の方向の分割線を切断する前に、前記第１の方向の分割線を切断することを特徴とする請求項５または６に記載のレーザ加工方法。
【請求項8】
前記第２の方向の分割線が複数設定されているとき、前記切断開始点とは最も離れた側の前記第２の方向の分割線より前記切断開始点に近い側の前記第２の方向の分割線へと順に切断することを特徴とすることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
【請求項9】
板材に対して所定の大きさ及び形状の穴を開ける穴形成領域が設定された図形データに基づき、前記穴形成領域を、０または１以上の第１の方向の分割線と１または複数の前記第１の方向と直交する第２の方向の分割線とによって、いくつの区画に分割するかを設定する分割数設定部と、
前記穴形成領域の外周線を切断する切断方向を設定する外周切断方向設定部と、
前記穴形成領域を複数の区画に分割したときの角に位置する区画における前記外周線上の第１の位置を、前記外周線の切断を開始する位置であるアプローチ位置と決定する外周切断アプローチ位置決定部と、
前記外周線と、前記アプローチ位置に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記アプローチ位置に近い側の交点を第１の交点、前記アプローチ位置と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記アプローチ位置から前記第２の交点に向かって前記切断方向に切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置を、前記外周線の切断を分割する位置である分割点と決定する分割点決定部と、
前記穴形成領域を加工する加工順を、
（１）前記外周線における前記アプローチ位置から前記分割点までを初期切断線として、前記外周切断方向設定部で設定された切断方向に切断；
（２）前記外周線における前記分割点から前記アプローチ位置までを最終切断線としたとき、記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断；
（３）前記穴形成領域を、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断；
よりなる（１）から（３）の順と決定する加工順決定部と、
前記加工順決定部が決定した加工順で前記板材を加工するようレーザ加工機を制御するための加工データを生成する加工データ生成部と、
を備えることを特徴とする加工データ作成装置。
前記穴形成領域の外周線を切断する切断方向を設定する外周切断方向設定部と、
前記穴形成領域を複数の区画に分割したときの角に位置する区画における前記外周線上の第１の位置を、前記外周線の切断を開始する位置であるアプローチ位置と決定する外周切断アプローチ位置決定部と、
前記外周線と、前記アプローチ位置に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記アプローチ位置に近い側の交点を第１の交点、前記アプローチ位置と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記アプローチ位置から前記第２の交点に向かって前記切断方向に切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置を、前記外周線の切断を分割する位置である分割点と決定する分割点決定部と、
前記穴形成領域を加工する加工順を、
（１）前記外周線における前記アプローチ位置から前記分割点までを初期切断線として、前記外周切断方向設定部で設定された切断方向に切断；
（２）前記外周線における前記分割点から前記アプローチ位置までを最終切断線としたとき、記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断；
（３）前記穴形成領域を、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断；
よりなる（１）から（３）の順と決定する加工順決定部と、
前記加工順決定部が決定した加工順で前記板材を加工するようレーザ加工機を制御するための加工データを生成する加工データ生成部と、
を備えることを特徴とする加工データ作成装置。
【請求項10】
前記外周切断アプローチ位置決定部は、
前記複数の区画におけるそれぞれの角に位置する区画における前記外周線上に位置する複数の候補点より、前記切断方向に応じて候補点を抽出し、
抽出した候補点から選択した候補点を前記第１の位置とする
ことを特徴とする請求項９記載の加工データ作成装置。
前記複数の区画におけるそれぞれの角に位置する区画における前記外周線上に位置する複数の候補点より、前記切断方向に応じて候補点を抽出し、
抽出した候補点から選択した候補点を前記第１の位置とする
ことを特徴とする請求項９記載の加工データ作成装置。
【請求項11】
前記加工順決定部は、前記第１の方向の分割線が１以上設定されているとき、加工順（２）を、前記穴形成領域における前記初期切断線を切断した後に、前記第２の方向の分割線を切断する前に、前記第１の方向の分割線を切断する加工順と決定することを特徴とする請求項９または１０に記載の加工データ作成装置。
【請求項12】
前記加工順決定部は、前記第２の方向の分割線が複数設定されているとき、加工順（２）を、前記切断開始点とは最も離れた側の前記第２の方向の分割線より前記切断開始点に近い側の前記第２の方向の分割線へと順に切断する加工順と決定することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の加工データ作成装置。
【請求項13】
前記加工順決定部は、加工順（３）を、前記アプローチ位置に最も近い前記第２の方向の分割線と前記最終切断線とを一連の切断線として切断する加工順と決定することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の加工データ作成装置。
【請求項14】
前記分割数設定部、前記外周切断方向設定部、前記外周切断アプローチ位置決定部、前記分割点決定部、前記加工順決定部、前記加工データ生成部は、前記穴形成領域の形状が、角，長角，丸，長丸のいずれかの形状であるとき、それぞれの動作を行うことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の加工データ作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レーザによって板材を穴開け加工するレーザ加工機及びレーザ加工方法、レーザ加工機によって板材を穴開け加工するための加工データを作成する加工データ作成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
レーザによって金属の板材を切断するレーザ加工機が普及している。特許文献１に記載されているように、レーザ加工機によって板材を穴開け加工する場合には、レーザによって切断された穴の部分は、板材から取り除かれるべきスクラップとなる。
【0003】
スクラップを板材から取り除く方法の１つとして、板材における穴を形成する部分である穴形成領域をレーザによって複数の区画に分割することによって細かく切り刻み、切り刻んだ区画をスクラップ片として下方へと落下させる方法がある。この方法は、穴形成領域（即ち、スクラップ）が比較的大きい場合に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３８２５１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
穴形成領域を複数の区画に切り刻んで落下させる方法を採用すると、穴を形成した板材の穴側の端部の分割線を形成した位置に、凹部または凸部が発生してしまうという問題点がある。
【0006】
凸部が形成された場合には、やすりがけを行って凸部を除去しなければならない。凹部が形成された場合には、凹部を埋めなければならない。凸部を除去したり、凹部を埋めたりする作業には多大な労力が必要となり、品質不良となってしまう場合もある。そこで、板材に穴を形成したときの切断面の品質を向上させることが求められる。
【0007】
本発明は、穴形成領域を複数の区画に切り刻みながら板材を穴開け加工したときに、穴の切断面の品質を向上させることができるレーザ加工機、レーザ加工方法、加工データ作成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、板材に対して、前記板材を切断するレーザを照射するレーザヘッドと、前記レーザヘッドを前記板材に対して所定距離離間させた状態で、前記レーザヘッドを前記板材に対して相対的に前記板材の面に沿った第１の方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向とに移動させる移動機構と、前記移動機構によって前記レーザヘッドを前記板材に対して相対的に前記第１及び第２の方向に移動させて、所定の外周線で囲まれた穴形成領域をレーザで切断して前記板材に穴を形成するように制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記穴形成領域に０または１以上の第１の方向の分割線を設定し、前記穴形成領域に１または複数の前記第１の方向と直交する第２の方向の分割線を設定することによって、前記穴形成領域を複数の区画に分割するよう設定したとき、角に位置する区画における前記外周線上の第１の位置を、前記外周線の切断を開始する切断開始点とし、前記外周線と、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記切断開始点に近い側の交点を第１の交点、前記切断開始点と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記外周線と前記分割線との交点をより多く通過する方向に、前記切断開始点から前記第２の交点に向かって切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置を、前記外周線の切断を分割する分割点とし、前記外周線における前記切断開始点から前記分割点までを初期切断線として切断し、前記外周線における前記分割点から前記切断開始点までを最終切断線としたとき、前記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断し、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断するよう制御することを特徴とするレーザ加工機を提供する。
【0009】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、板材における所定の外周線で囲まれた穴形成領域における第１の方向に０または１以上の第１の方向の分割線が設定され、前記穴形成領域における前記第１の方向と直交する第２の方向に１または複数の第２の方向の分割線が設定されることによって、前記穴形成領域を複数の区画に分割するよう設定されているとき、角に位置する区画における前記外周線上の第１の位置に、前記外周線の切断を開始する切断開始点が設定され、前記外周線と、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記切断開始点に近い側の交点を第１の交点、前記切断開始点と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記外周線と前記分割線との交点をより多く通過する方向に、前記切断開始点から前記第２の交点に向かって切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置に、前記外周線の切断を分割する分割点が設定され、前記外周線における前記切断開始点から前記分割点までを初期切断線として切断し、前記外周線における前記分割点から前記切断開始点までを最終切断線としたとき、前記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断し、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断することを特徴とするレーザ加工方法を提供する。
【0010】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、板材に対して所定の大きさ及び形状の穴を開ける穴形成領域が設定された図形データに基づき、前記穴形成領域を、０または１以上の第１の方向の分割線と１または複数の前記第１の方向と直交する第２の方向の分割線とによって、いくつの区画に分割するかを設定する分割数設定部と、前記穴形成領域の外周線を切断する切断方向を設定する外周切断方向設定部と、前記穴形成領域を複数の区画に分割したときの角に位置する区画における前記外周線上の第１の位置を、前記外周線の切断を開始する位置であるアプローチ位置と決定する外周切断アプローチ位置決定部と、前記外周線と、前記アプローチ位置に最も近い前記第２の方向の分割線との２つの交点のうち、前記アプローチ位置に近い側の交点を第１の交点、前記アプローチ位置と離れた側の交点を第２の交点とし、前記外周線を、前記アプローチ位置から前記第２の交点に向かって前記切断方向に切断したときに、前記第２の交点または前記第２の交点を過ぎた最初の区画における前記外周線上の第２の位置を、前記外周線の切断を分割する位置である分割点と決定する分割点決定部と、前記穴形成領域を加工する加工順を、（１）前記外周線における前記アプローチ位置から前記分割点までを初期切断線として、前記外周切断方向設定部で設定された切断方向に切断；（２）前記外周線における前記分割点から前記アプローチ位置までを最終切断線としたとき、記穴形成領域を、前記最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断；（３）前記穴形成領域を、前記切断開始点に最も近い前記第２の方向の分割線と、前記最終切断線とを切断することによって、前記最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断；よりなる（１）から（３）の順と決定する加工順決定部と、前記加工順決定部が決定した加工順で前記板材を加工するようレーザ加工機を制御するための加工データを生成する加工データ生成部とを備えることを特徴とする加工データ作成装置を提供する。
【発明の効果】
【0011】
本発明のレーザ加工機、レーザ加工方法、加工データ作成装置によれば、穴形成領域を複数の区画に切り刻みながら板材を穴開け加工したときに、穴の切断面の品質を向上させることができる。よって、本発明のレーザ加工機、レーザ加工方法、加工データ作成装置によれば、製品の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】一実施形態のレーザ加工機の全体的な構成例を示す斜視図である。
【図3】レーザ加工機を制御するＮＣ装置と、ＮＣ装置に接続されたＣＡＭと、ＣＡＭに接続されたＣＡＤを示すブロック図である。
【図5】板材に形成する穴の一例を示す図である。
【図8】外周切断アプローチ位置・分割点決定部が外周切断方向を考慮して抽出したアプローチ位置の候補点を示す図である。
【図9】外周切断アプローチ位置・分割点決定部が決定したアプローチ位置及び分割点を示す図である。
【図10】アプローチ位置の候補点の意味を説明するための図である。
【図12A】穴形成領域の外周線上に凹凸部が発生しにくい場合を説明するための図である。
【図12B】穴形成領域の外周線上に凹凸部が発生しやすい場合を説明するための図である。
【図13A】穴形成領域が長丸穴である場合の分割の仕方の一例を示す図である。
【図14A】穴形成領域が長穴である場合の分割の仕方の一例を示す図である。
【図15A】穴形成領域が丸穴である場合の分割の仕方の一例を示す図である。
【図16A】穴形成領域が細長い角穴である場合の分割の仕方の一例を示す図である。
【図17】一実施形態の加工データ作成装置による加工データの作成手順を示すフローチャートである。
【図20】穴形成領域が角穴である場合の分割の仕方と外周切断方向の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、一実施形態のレーザ加工機、レーザ加工方法、加工データ作成装置について、添付図面を参照して説明する。
【0014】
まず、図１を用いて、一実施形態のレーザ加工機１００の全体的な構成例を説明する。図１において、ベース５０上には、金属の板材Ｗを載置するためのテーブル６０が設けられている。テーブル６０内には、例えば鉄板よりなる複数のスキッド６１がＸ方向に配列されている。
【0015】
図２に示すように、スキッド６１の上端部には、複数の三角形状の突起６１０が形成されている。よって、板材Ｗは、複数の突起６１０によって支えられている。隣接する２つのスキッド６１の間隔は間隔６１ｉ、隣接する２つの突起６１０の間隔は間隔610iである。間隔６１ｉ，610iをスキッド間隔と称することとする。
【0016】
間隔６１ｉと間隔610iとは同じであってよいし、間隔610iが間隔６１ｉよりも小さくてもよい。
【0017】
板状のスキッド６１の代わりに、先端が尖った複数の棒状のスキッドをＸ方向及びＸ方向と直交するＹ方向に配列させた構成としてもよい。
【0018】
図１に戻り、レーザ加工機１００は、テーブル６０を跨ぐよう配置された門型のフレーム７０を備える。フレーム７０は、サイドフレーム７１，７２と上部フレーム７３とを有する。フレーム７０は、ベース５０の側面に形成したＸ方向のレール５１に沿って、Ｘ方向に移動するように構成されている。
【0019】
上部フレーム７３内には、Ｙ方向に移動自在のキャリッジ８０が設けられている。キャリッジ８０には、レーザを射出するレーザヘッド８１が取り付けられている。フレーム７０がＸ方向に移動し、キャリッジ８０がＹ方向に移動することによって、レーザヘッド８１は、板材Ｗの上方で、Ｘ及びＹ方向に任意に移動するように構成されている。
【0020】
レーザヘッド８１がＸ方向またはＹ方向に移動しながら、板材Ｗに対してレーザを照射することにより、板材Ｗは穴開け加工される。なお、板材Ｗには、レーザを照射するのに合わせて、アシストガスが吹き付けられる。図１では、アシストガスを吹き付ける構成の図示を省略している。
【0021】
レーザヘッド８１は、Ｚ方向にも移動自在となっている。レーザヘッド８１が板材Ｗの上方で移動するとき、レーザヘッド８１は板材Ｗとの間隔を所定の距離に保つように制御される。
【0022】
フレーム７０には、レーザ加工機１００を制御するためのＮＣ装置３０が取り付けられている。ＮＣ装置３０は、板材Ｗを加工するための加工データ（ＮＣデータ）に従ってレーザ加工機１００を制御する。ＮＣ装置３０は、レーザ加工機１００を制御する制御装置である。
【0023】
図１に示すレーザ加工機１００は、テーブル６０が固定であり、レーザヘッド８１がＸ方向及びＹ方向双方に移動するように構成されている。フレーム７０のＸ方向の位置が固定され、テーブル６０がＸ方向に移動するように構成されていてもよい。
【0024】
レール５１に沿ってＸ方向に移動するフレーム７０及びＹ方向に移動するキャリッジ８０は、レーザヘッド８１を板材Ｗに対して相対的に板材Ｗの面に沿った第１の方向及び第１の方向と直交する第２の方向とに移動させる移動機構である。
【0025】
移動機構は、レーザヘッド８１を板材Ｗに対して所定距離離間させた状態で、レーザヘッド８１を相対的に第１及び第２の方向に移動させる。上記のように、Ｘ方向に移動するテーブル６０及びＹ方向に移動するキャリッジ８０によって移動機構を構成することもできる。
【0026】
板材Ｗを二点鎖線で示すように切断して穴Ｗopを形成する場合を考える。穴Ｗopを形成する部分を穴形成領域と称することとする。板材Ｗにおける穴形成領域を複数の区画に細かく切り刻み、切り刻んだ区画をスキッド間隔よりも小さいスクラップ片として、下方へと落下させることが必要となる場合がある。
【0027】
穴形成領域を複数の区画に切り刻みながら板材Ｗを穴開け加工すると、板材Ｗの穴Ｗop側の端部には凹部または凸部（以下、凹凸部と称する）が形成されてしまう。具体的には、板材Ｗの穴Ｗop側の端部において、穴形成領域を複数の区画に切り刻むための分割線を形成した位置に凹凸部が形成される。
【0028】
次に、穴形成領域を複数の区画に切り刻みながら板材Ｗを穴開け加工したときに、板材Ｗの穴Ｗop側の端部に形成される凹凸部の箇所をより少なくするには、加工データをどのように作成すればよいかを説明する。
【0029】
図３において、ＣＡＤ（Computer Aided Design）１０は、板材Ｗに対して形成する穴Ｗopの位置、形状、大きさの各情報を含むＣＡＤデータを作成する。ＣＡＤデータは、板材Ｗに対して所定の大きさ及び形状の穴を開ける穴形成領域が設定された図形データである。ＣＡＤデータは、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）２０に入力される。
【0030】
ＣＡＭ２０は、後述するように、ＮＣデータを作成する。ＣＡＭ２０には、操作部２１が接続されている。ＣＡＭ２０は、オペレータが操作部２１を操作することによって、部分的にオペレータの手動による設定に基づいて、ＮＣデータを作成してもよい。
【0031】
ＣＡＭ２０は、一実施形態の加工データ作成装置を構成する。ＮＣデータは、ＮＣ装置３０に入力される。ＣＡＭ２０と、レーザ加工機１００が備えるＮＣ装置３０とは、例えばネットワークによって接続されている。ＣＡＤ１０及びＣＡＭ２０は、レーザ加工機１００とは離れた場所に設置されていてもよい。
【0032】
図４を用いて、ＮＣデータを作成するＣＡＭ２０の具体的な構成及び動作を説明する。図４において、対象穴データ取得部２０１は、入力されたＣＡＤデータに基づいて、分割対象となる穴Ｗopの形状及び寸法を示す対象穴データを取得する。対象穴データは、分割数・外周切断方向設定部２０２に入力される。
【0033】
分割数・外周切断方向設定部２０２は、穴形成領域を分割する分割数と、穴形成領域の外周を切断する方向（外周切断方向）とを設定する。分割数とは、分割の仕方を含む。分割の仕方とは、Ｘ方向に何分割、Ｙ方向に何分割するかということである。分割数・外周切断方向設定部２０２は、分割数と外周切断方向とを自動的に設定することができる。
【0034】
Ｘ方向とＹ方向とのうちの一方を第１の方向、他方を第２の方向とする。分割数・外周切断方向設定部２０２は、０または１以上の第１の方向の分割線を設定し、１または複数の第２の方向の分割線を設定することによって、穴形成領域を複数の区画に分割するよう設定することができる。即ち、分割数・外周切断方向設定部２０２は、第１の方向には分割線を設定しない場合があってもよい。
【0035】
本実施形態では、Ｘ方向を第１の方向、Ｙ方向を第２の方向とした場合を説明する。
【0036】
ＣＡＭ２０にスキッド６１のスキッド間隔を保持させておくことにより、分割数・外周切断方向設定部２０２は、穴Ｗopの大きさとスキッド間隔とに基づいて、最適な分割数に自動的に設定することができる。
【0037】
分割数・外周切断方向設定部２０２は、破線の矢印にて示すように、オペレータが操作部２１を操作した手動設定に基づいて、分割数と外周切断方向とを設定してもよい。
【0038】
分割数・外周切断方向設定部２０２は、分割数設定部と、外周切断方向設定部とに分離されていてもよい。
【0040】
図５に示すように、対象穴データ取得部２０１が、板材Ｗに穴Ｗopを形成するための矩形状の外周線４０よりなる対象穴データを取得したとする。ここでの穴Ｗopは長角穴である。板材Ｗを外周線４０に沿って切断すると、外周線４０の内側の部分がスクラップ４００となる。
【0041】
図６に示すように、分割数・外周切断方向設定部２０２は、一例として、外周線４０で囲まれた穴形成領域（スクラップ４００）をＸ方向に４分割、Ｙ方向に２分割して、８分割するよう設定する。図６に示す分割の仕方を２行、４列の分割と称することとする。
【0042】
また、図６に示すように、分割数・外周切断方向設定部２０２は、一例として、外周切断方向を図６における左回りと設定する。左回り及び右回りとは便宜上の呼称である。分割数・外周切断方向設定部２０２は、レーザヘッド８１を板材Ｗ上で左回りまたは右回りに相当する方向に移動させるよう設定すればよい。
【0043】
分割数・外周切断方向設定部２０２が図６に示すように分割数を８とすると、スクラップ４００は、区画４０１〜４０８それぞれのスクラップ片に分割される。
【0044】
図４に戻り、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、分割数・外周切断方向設定部２０２が設定した分割数と外周切断方向に基づいて、外周線４０を切断する際のアプローチ位置を決定する。
【0045】
外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３におけるアプローチ位置の決定動作の一例を、図７〜図１０を用いて説明する。まず、図６に示す外周切断方向を考慮せず、板材Ｗの穴Ｗop側の端部に形成される凹凸部の箇所を少なくするには、アプローチ位置の候補点は、図７に黒丸にて示す候補点4011，4012，4021，4022，4071，4072，4081，4082のいずれかとなる。
【0046】
Ｘ方向及びＹ方向の角に位置する区画（図７では、区画４０１，４０２，４０７，４０８）にアプローチ位置の候補点を設定すれば、凹凸部の箇所を少なくすることが可能となる。図６，図７に示す８分割の場合、区画４０１，４０２，４０７，４０８以外に候補点を設けると、凹凸部が発生する箇所は１か所増えてしまう。
【0047】
候補点4011，4021，4071，4081は、区画４０１，４０２，４０７，４０８における外周線４０のＸ方向側の部分のいずれかの位置に位置していればよい。図７においては、候補点4011，4021，4071，4081は、Ｘ方向側の部分のほぼ中央部に位置している。
【0048】
候補点4012，4022，4072，4082は、区画４０１，４０２，４０７，４０８における外周線４０のＹ方向側の部分のいずれかの位置に位置していればよい。図７においては、候補点4012，4022，4072，4082は、Ｙ方向側の部分のほぼ中央部に位置している。
【0049】
ここでは理解を容易にするための候補点を黒丸にて示している。アプローチ位置の候補点の具体的な意味については後述する。
【0050】
外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、図６に示す外周切断方向を考慮して、区画４０１〜４０８を１つずつ落下させることができる候補点を抽出する。ここでは外周切断方向は左回りであるため、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、図８に示すように、候補点4021，4022，4071，4072を最終的な候補点として抽出する。
【0051】
穴形成領域を区画４０１〜４０８それぞれのスクラップ片に切り刻むには、レーザ加工機１００は次のように板材Ｗを加工すればよい。レーザ加工機１００は、Ｘ方向に分割する分割線ＣＸ１によって、区画４０１，４０３，４０５，４０７と区画４０２，４０４，４０６，４０８との境界を切断する。
【0052】
レーザ加工機１００は、Ｙ方向に分割する分割線ＣＹ１〜ＣＹ３によって、区画４０５，４０６と区画４０７，４０８との境界、区画４０３，４０４と区画４０５，４０６との境界、区画４０１，４０２と区画４０３，４０４との境界を切断する。レーザ加工機１００は、外周線４０を切断する。
【0053】
分割線ＣＸ１による切断と、分割線ＣＹ１〜ＣＹ３による切断と、外周線４０の切断の順については後述する。
【0054】
図７において、候補点4021，4022，4071，4072以外の候補点を選択して外周線４０を左回りに切断すると、分割線ＣＸ１による切断や分割線ＣＹ１〜ＣＹ３による切断によって複数の区画がかたまりで落下してしまうことがある。
【0055】
外周線４０を左回りに切断する場合、区画４０１〜４０８のうちの複数の区画をかたまりで落下させず、１つずつの区画として落下させるためには、図８に示す候補点4021，4022，4071，4072のいずれかから外周線４０を切断することが必要となる。
【0056】
外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、候補点4021，4022，4071，4072の中から、いずれか１つを選択して、外周切断のアプローチ位置と決定する。外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、自動的に任意の１つの候補点を選択してアプローチ位置を決定することができる。
【0057】
外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、図４に破線の矢印にて示すように、オペレータが操作部２１を操作することによって１つの候補点を指定した手動操作に基づいて、アプローチ位置を決定してもよい。
【0058】
図９に示すように、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、一例として、候補点4021をアプローチ位置に決定したとする。
【0059】
外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、外周切断アプローチ位置決定部と、分割点決定部とに分離されていてもよい。
【0060】
ここで、図１０を用いて、アプローチ位置の候補点の意味を具体的に説明する。図９に示す候補点4021より切断を開始して外周線４０を切断するとき、候補点4021の位置を直接切断の開始位置とすることはできない。
【0061】
図１０に示すように、区画４０２内の所定の位置にレーザによってピアスＰｓを開け、ピアスＰｓから外周線４０に向かうように板材Ｗを切断する。ピアスＰｓと外周線４０との間は分割線１４１が形成される。外周切断のアプローチ位置とは、ピアスＰｓに連続させた分割線１４１を外周線４０まで到達させた、外周線４０上の切断を開始する位置である。
【0062】
候補点4021をアプローチ位置Ａ０と称することとする。アプローチ位置Ａ０は第１の位置であり、外周線４０の切断を開始する切断開始点となる。
【0063】
レーザが外周線４０上のアプローチ位置Ａ０に到達すれば、レーザヘッド８１を移動させる方向を９０度曲げることによって、外周線４０を切断することが可能となる。
【0064】
外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、アプローチ位置Ａ０を決定したら、外周線４０上に、外周線４０の切断を２分割するための分割点を決定する。分割点は、アプローチ位置Ａ０から外周線４０を、分割数・外周切断方向設定部２０２で設定した切断方向に切断していったときに、外周線４０の切断を一旦停止させる外周切断停止位置となる。
【0065】
分割点は、凹凸部が発生する箇所をより少なくすることができる位置であり、スクラップ４００が板材Ｗと接続された状態となる位置に設けることが必要である。この条件を満たすため、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、図９に白丸で示すように、外周線４０上の区画４０１，４０３の境界Ｂ１３を分割点Ｄ０として決定する。分割点Ｄ０は第２の位置に位置している。
【0066】
分割点Ｄ０を設定する位置は、次のような決定方法で決定することができる。外周線４０と、アプローチ位置Ａ０（切断開始点）に最も近いＹ方向（第２の方向）の分割線ＣＹ３との２つの交点のうち、アプローチ位置Ａ０に近い側の交点を第１の交点、アプローチ位置Ａ０と離れた側の交点を第２の交点とする。後述する図１１の境界Ｂ２４が第１の交点、境界Ｂ１３が第２の交点である。
【0067】
なお、アプローチ位置Ａ０に近い側の交点、離れた側の交点とは、アプローチ位置Ａ０と２つの交点それぞれとの外周線４０上の距離が短い側が近い側の交点、距離が長い側が離れた側の交点ということである。
【0068】
図９に示すように、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、第２の交点に分割点Ｄ０を設定すればよい。
【0069】
ここでは外周切断方向が左回りと設定されているので、外周線４０を、アプローチ位置Ａ０から分割点Ｄ０まで左回りに切断すると、外周切断線は、外周線４０と分割線ＣＸ１，ＣＹ１〜ＣＹ３との交点をより多く通過することになる。よって、凹凸部が発生する箇所をより少なくすることができる。
【0070】
外周線４０を、外周線４０分割線ＣＸ１，ＣＹ１〜ＣＹ３との交点をより多く通過する方向に、アプローチ位置Ａ０から第２の交点に向かって切断したときに、第２の交点を過ぎた最初の区画における位置を第２の位置として、分割点Ｄ０を設定してもよい。例えば、図９において、境界Ｂ１３よりも左側の外周線４０上で、区画４０１のＸ方向側の部分に分割点Ｄ０を設定してもよい。
【0071】
この場合に発生する凹凸部の箇所の数は、第２の交点に分割点Ｄ０を設定した場合と同じとなる。しかしながら、第２の交点を過ぎた位置を第２の位置として分割点Ｄ０を設定すると、分割線ＣＹ３の切断と、分割点Ｄ０からアプローチ位置Ａ０までの左回りの切断とを別々のピアッシングで加工しなければならない。よって、加工時間及び消費電力が増加してしまう。
【0072】
従って、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、第２の交点に分割点Ｄ０を設定するのが最もよい。
【0073】
なお、外周線４０の全周を連続的に一度に切断しないのは次の理由による。レーザヘッド８１は板材Ｗとの間隔を所定の距離に保つように制御されている。よって、外周線４０を一度に切断してスクラップ４００が落下すると、レーザヘッド８１が穴Ｗopより下方へと移動してしまう可能性がある。
【0074】
また、外周線４０を一度に切断すると、外周線４０の切断面の品質が悪化しやすい。外周線４０を一度に切断すると、スクラップ４００が立ち上がってしまう可能性もある。
【0075】
よって、外周線４０を切断する際には、アプローチ位置Ａ０から分割点Ｄ０までの、外周線４０と分割線ＣＸ１，ＣＹ１〜ＣＹ３との交点をより多く通過する方向の切断と、残りの分割点Ｄ０からアプローチ位置Ａ０までの切断とに分割するのがよい。
【0076】
アプローチ位置Ａ０以外の任意のアプローチ位置の場合も同様にして、上記の決定方法によって分割点の位置を決定することができる。
【0077】
図４において、加工順決定部２０４は、分割数・外周切断方向設定部２０２が設定した分割数と外周切断方向、及び、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３が決定したアプローチ位置Ａ０と分割点Ｄ０とに基づいて、板材Ｗを切断する加工順（切断順）を決定する。
【0078】
加工順決定部２０４は、概略的には、外周線４０を部分的に切断する初期切断、穴形成領域（スクラップ４００）を切り刻む分割切断、残りの外周線４０を切断する最終切断の順となるように切断順を決定する。
【0079】
このような切断順とすれば、スクラップ４００は外周線４０の最終切断を行うまでは板材Ｗと連結した状態が維持される。また、穴形成領域を区画ごとに切断して、スクラップ片として落下させることができる。
【0080】
図１１を用いて、加工順決定部２０４によって決定する具体的な加工順を説明する。図１１に示すように、まず、加工順決定部２０４は、実線にて示すように、外周線４０をアプローチ位置Ａ０から分割点Ｄ０まで切断する外周切断線C401を初期切断に設定する。外周切断線C401に括弧書きにて付している＃１は、１番目の切断であることを示す。
【0081】
加工順決定部２０４は、外周切断線C401の次に、細破線にて示すように、Ｘ方向の分割線ＣＸ１を設定する。分割線ＣＸ１は、後述する最終切断の外周切断線C402と交わる第１の分割線である。分割線ＣＸ１に括弧書きにて付している＃２は、２番目の切断線であることを示す。
【0082】
加工順決定部２０４は、分割線ＣＸ１の次に、一点鎖線にて示すように、Ｙ方向の分割線ＣＹ１，ＣＹ２を、分割線ＣＹ１を先、分割線ＣＹ２を後の順に設定する。分割線ＣＹ１，ＣＹ２は、外周切断線C402とは交わらない第２の分割線である。分割線ＣＹ１，ＣＹ２に括弧書きにて付している＃３，＃４は、３，４番目の切断線であることを示す。
【0083】
最終切断線と交わらない分割線が複数存在する場合には、切断する順を、アプローチ位置（切断開始点）とは最も離れた側の分割線よりアプローチ位置に近い側の分割線への順とする。
【0084】
加工順決定部２０４は、分割線ＣＹ２の次に、太破線で示すように、外周線４０上の区画４０２，４０４の境界Ｂ２４から分割点Ｄ０までの分割線ＣＹ３に続けて、分割点Ｄ０からアプローチ位置Ａ０まで外周線４０を切断する外周切断線C402を最終切断に設定する。
【0085】
分割線ＣＹ３と外周切断線C402に括弧書きにて付している＃５は、５番目の切断線であることを示す。分割線ＣＹ３と外周切断線C402とは１つの切断線として連続的に行われることから、全体を５番目の切断線とする。
【0086】
分割線ＣＹ３の切断と外周切断線C402の切断とを分けて、分割線ＣＹ３を５番目の切断線、外周切断線C402を最終の６番目の切断線としてもよい。但し、分割線ＣＹ３と外周切断線C402とを連続的な１つの切断線とすることが好ましい。
【0087】
仮に、加工順決定部２０４が分割線ＣＸ１の前に分割線ＣＹ１を設定したとする。この順とすると、外周切断線C401及び分割線ＣＹ１によって、区画４０７，４０８がスクラップ片として落下し、区画４０７，４０８の部分は穴となる。この状態で、分割線ＣＸ１の加工を行うと、レーザヘッド８１が区画４０５，４０６を通過後に、レーザヘッド８１が下方へと移動してしまう可能性がある。
【0088】
加工順決定部２０４が分割線ＣＹ１の前に分割線ＣＸ１を設定することにより、レーザヘッド８１が下方へと移動することを回避することができる。
【0089】
以上のように、加工順決定部２０４は、複数の分割線（ここではＣＸ１，ＣＹ１〜ＣＹ３）のうち、最終切断線（外周切断線C402）と交わる分割線（ここではＣＸ１）を、初期切断線（外周切断線C401）に続く分割線として設定するのがよい。
【0090】
Ｘ方向の分割線が複数ある場合には、複数のＸ方向の分割線を全て、初期切断線に続く分割線として設定すればよい。複数のＸ方向の分割線を切断する順番は任意である。
【0091】
図１１においては、分割線ＣＹ１，ＣＹ２の方向を下から上にしているが、逆であってもよい。分割線ＣＹ１の方向と分割線ＣＹ２の方向は同一の方向でなくてもよく、互いに逆の方向であってもよい。
【0092】
図４に戻り、加工順決定部２０４が加工順を決定したら、ＮＣデータ生成部２０５は、ＮＣ装置３０がレーザ加工機１００を制御するためのＮＣデータを生成する。ＮＣデータ生成部２０５は、加工データ生成部である。ＮＣデータは、ＮＣ装置３０に供給される。
【0093】
ここで、板材Ｗを図１１に示す切断順によって加工すると、凹凸部が発生する箇所を最少にすることができる理由を説明する。図１２Ａは、外周線４０上の区画４０５，４０７の境界Ｂ５７の付近を拡大して示している。図１２Ｂは、分割点Ｄ０の付近を拡大して示している。
【0094】
図１２Ａに示すように、境界Ｂ５７では、外周切断C401によって予め形成されている線状の開口の側面に、分割線ＣＹ１によるハッチングを付して示す線状の開口を連結させればよい。よって、境界Ｂ５７に凹凸部は発生しにくい。境界Ｂ３５，Ｂ４６，Ｂ６８も同様である。
【0095】
一方、図１２Ｂに示すように、分割点Ｄ０では、外周切断C401によって予め形成されている線状の開口の端部に、分割線ＣＹ３及び外周切断線C402によるハッチングを付して示す線状の開口を連結させなければならない。よって、分割点Ｄ０に凹凸部が発生しやすい。
【0096】
アプローチ位置Ａ０では、外周切断線C401の始端と外周切断線C402の終端とを連結させなければならず、境界Ｂ１２では、分割線ＣＸ１の始端と外周切断線C402とを交差させなければならないため、凹凸部が発生しやすい。図１１では、凹凸部が発生する箇所は、アプローチ位置Ａ０と、分割点Ｄ０と、境界Ｂ１２との３か所のみである。
【0097】
次に、以上説明した長角穴以外の形状の穴を開ける場合を説明する。図１３Ａに示すように、長丸状の外周線４１を切断して長丸穴を形成する場合、分割数・外周切断方向設定部２０２は、外周線４１で囲まれた穴形成領域を例えば区画４１１〜４１８に分割するよう設定する。分割数・外周切断方向設定部２０２は、外周切断方向を右回りに設定したとする。
【0098】
図１３Ｂに示すように、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、例えば、区画４１８の外周線４１上の位置をアプローチ位置Ａ１と決定し、外周線４１上の区画４１５，４１７の境界を分割点Ｄ１と決定する。加工順決定部２０４は、図１３Ｂに示す切断順＃１〜＃５を決定する。
【0099】
図１４Ａに示すように、角状の外周線４２を切断して角穴を形成する場合、分割数・外周切断方向設定部２０２は、外周線４２で囲まれた穴形成領域を例えば区画４２１〜４２４に分割するよう設定する。分割数・外周切断方向設定部２０２は、外周切断方向を右回りに設定したとする。
【0100】
図１４Ｂに示すように、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、例えば、区画４２４の外周線４２上の位置をアプローチ位置Ａ２と決定し、外周線４２上の区画４２１，４２３の境界を分割点Ｄ２と決定する。加工順決定部２０４は、図１４Ｂに示す切断順＃１〜＃３を決定する。
【0101】
図１５Ａに示すように、円形の外周線４３を切断して丸穴を形成する場合、分割数・外周切断方向設定部２０２は、外周線４３で囲まれた穴形成領域を例えば区画４３１〜４３４に分割するよう設定する。分割数・外周切断方向設定部２０２は、外周切断方向を右回りに設定したとする。
【0102】
図１５Ｂに示すように、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、例えば、区画４３４の外周線４３上の位置をアプローチ位置Ａ３と決定し、外周線４３上の区画４３１，４３３の境界を分割点Ｄ３と決定する。加工順決定部２０４は、図１５Ｂに示す切断順＃１〜＃３を決定する。
【0104】
図１６Ａに示すように、細長い長角状の外周線４４を切断して長角穴を形成する場合、分割数・外周切断方向設定部２０２は、外周線４４で囲まれた穴形成領域を例えば区画４４１〜４４４に分割するよう設定する。分割数・外周切断方向設定部２０２は、外周切断方向を左回りに設定したとする。
【0105】
図１６Ｂに示すように、外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３は、例えば、区画４４４１の外周線４４上の位置をアプローチ位置Ａ４と決定し、外周線４４上の区画４４１，４４２の境界を分割点Ｄ４と決定する。加工順決定部２０４は、図１６Ｂに示す切断順＃１〜＃４を決定する。
【0107】
図１７において、ＣＡＭ２０は、ステップＳ０１にて、ＣＡＤデータを読み込む。ＣＡＭ２０は、ステップＳ０２にて、分割対象の穴があるか否かを判定する。穴形成領域が所定の大きさ以上に大きい場合に、分割対象としなくてよい。
【0108】
分割対象の穴があれば（YES）、ＣＡＭ２０は処理をステップＳ０３へと移行させ、分割対象の穴がなければ（NO）、ＣＡＭ２０は処理をステップＳ１０へと移行させる。
【0109】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ０３にて、分割対象の穴を１つ選択し、ステップＳ０４にて、選択した穴の穴形状を取得する。ＣＡＭ２０は、ステップＳ０５にて、穴形状が角，長角，丸，長丸のいずれかであるか否かを判定する。
【0110】
例えば穴形状がＬ字形や星形のような角，長角，丸，長丸以外の穴形状の場合には、本実施形態の手法による分割切断の対象としない。
【0111】
穴形状が角，長角，丸，長丸のいずれかであれば（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ０６，Ｓ０７にて、本実施形態の手法による分割切断の割付を実施する。穴形状が角，長角，丸，長丸のいずれかでなければ（NO）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ０９にて、従来から行われている通常の穴分割の割付を実施して、処理をステップＳ０８へと移行させる。
【0112】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ０６にて、分割線を設定し、ステップＳ０７にて、加工順・加工軌跡を生成し、処理をステップＳ０８へと移行させる。ステップＳ０６，Ｓ０７の具体的な手順については後述する。
【0113】
ＣＡＭ２０は、ステップＳ０８にて、分割対象の穴全ての加工順・加工軌跡を設定したか否かを判定する。分割対象の穴全ての加工順・加工軌跡を設定していなければ（NO）、ＣＡＭ２０は、処理をステップＳ０３に戻して、新たな分割対象の穴を選択して、同様の処理を繰り返す。
【0114】
分割対象の穴全ての加工順・加工軌跡を設定したら（YES）、ＣＡＭ２０は、ステップＳ１０にて、ＮＣデータを生成して、処理を終了させる。ＮＣデータは、ＮＣ装置３０がレーザ加工機１００を制御するための機械制御コードで構成することができる。
【0116】
例えば図２０に示すような矩形状の外周線４５を切断して角穴を形成する場合、ＣＡＭ２０は、外周線４５で囲まれた穴形成領域を例えば区画４５１〜４５９に９分割し、外周切断方向を左回りに設定する。
【0117】
ＣＡＭ２０（外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３）は、ステップＳ６２にて、角（ここでは四隅）に位置する区画を判定する。図２１に示すように、ＣＡＭ２０は、区画４５１，４５３，４５７，４５９が角に位置する区画であると判定する。
【0118】
ＣＡＭ２０（外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３）は、ステップＳ６３にて、外周切断のアプローチ位置の候補点を図２２の黒丸で示すように設定する。
【0119】
ＣＡＭ２０（外周切断アプローチ位置・分割点決定部２０３）は、ステップＳ６４にて、図２３に示すように、外周切断方向を考慮して、図２２に示すアプローチ位置の候補点から、区画４５１〜４５９を１つずつ落下させることができる最終的な候補点を抽出する。
【0120】
また、ＣＡＭ２０は、ステップＳ６４にて、自動割付または手動操作によって、最終的な候補点の中から１つの候補点を選択して、図２４に示すようにアプローチ位置Ａ５を決定する。アプローチ位置Ａ５が決定したら、ＣＡＭ２０は、ステップＳ６４にて、白丸で示す分割点Ｄ５を決定する。
【0121】
図１９は、ステップＳ０７の具体的な手順を示す。図１９において、ＣＡＭ２０（加工順決定部２０４）は、ステップＳ７１にて、最終切断線と、最終切断線と交わる分割線を取得する。アプローチ位置Ａ５及び分割点Ｄ５が図２４に示すように決定された場合、ＣＡＭ２０は、図２５に示す最終切断線C452と、最終切断線C452と交わる分割線ＣＸ１，ＣＸ２を取得する。
【0122】
ＣＡＭ２０（加工順決定部２０４）は、ステップＳ７２にて、最終切断線と交わる分割線を初期切断線の次に加工するよう設定する。
【0123】
図２５に示すように、ＣＡＭ２０は、アプローチ位置Ａ５から分割点Ｄ５までの外周線４５に沿った初期切断線C451と交わる分割線ＣＸ１，ＣＸ２を２番目と３番目に加工するよう設定する。図２５では、分割線ＣＸ１を２番目、分割線ＣＸ２を３番目としているが、逆でもよい。
【0124】
ＣＡＭ２０（加工順決定部２０４）は、ステップＳ７３にて、最終切断線と交わらない分割線を、最終切断線と交わる分割線の次に加工するよう設定する。最終切断線と交わらない分割線が複数存在する場合には、ＣＡＭ２０は、アプローチ位置Ａ５と最も離れた側の分割線よりアプローチ位置Ａ５に近い側の分割線への順に加工順を設定する。
【0125】
図２５に示すように、ＣＡＭ２０は、分割線ＣＹ１を４番目、分割線ＣＹ２を５番目に加工するよう設定する。
【0126】
ＣＡＭ２０（加工順決定部２０４）は、ステップＳ７４にて、最終切断線を最後に加工するよう設定し、ステップＳ７２〜Ｓ７４で設定した順番で加工順を決定する。
【0127】
図２５に示すように、ＣＡＭ２０は、最終切断線C452を最後に加工するよう設定する。分割線ＣＹ２と最終切断線C452とは一連の切断線として加工すればよいので、ＣＡＭ２０は、分割線ＣＹ２と最終切断線C452との全体を５番目に加工する切断線として設定する。
【0128】
図１９に示す手順によって、ＣＡＭ２０は、穴形成領域を複数の区画に分割して切断する加工順及び加工軌跡を生成することができる。
【0129】
本実施形態のレーザ加工機１００、レーザ加工機１００によって実行される本実施形態のレーザ加工方法、レーザ加工機１００を制御するための加工データを生成する本実施形態の加工データ作成装置によれば、次の各構成によって次のような効果を奏する。
【0130】
穴形成領域に０または１以上の第１の方向の分割線を設定し、穴形成領域に１または複数の前記第１の方向と直交する第２の方向の分割線を設定することによって、穴形成領域を複数の区画に分割するよう設定したとする。このとき、角に位置する区画における外周線上の第１の位置を、外周線の切断を開始する切断開始点（アプローチ位置）とすることにより、板材Ｗの穴Ｗop側の端部に形成される凹凸部の箇所を少なくすることができる。
【0131】
外周線と、切断開始点に最も近い第２の方向の分割線との２つの交点のうち、切断開始点に近い側の交点を第１の交点、切断開始点と離れた側の交点を第２の交点とする。外周線を、外周線と分割線との交点をより多く通過する方向に、切断開始点から第２の交点に向かって切断したときに、第２の交点または第２の交点を過ぎた最初の区画における外周線上の第２の位置を、外周線の切断を分割する分割点に設定する。
【0132】
第２の交点または第２の交点を過ぎた最初の区画における外周線上の第２の位置を、外周線の切断を分割する分割点に設定することにより、凹凸部の箇所をより少なくすることができる。外周線の切断を分割することにより、レーザヘッド８１が下方へと移動してしまうことを回避しつつ、外周線の切断面の品質を向上させることができる。
【0133】
外周線における切断開始点から分割点までを初期切断線とする。外周線における分割点から切断開始点までを最終切断線としたとき、穴形成領域を、最終切断線を含む区画以外の区画が１つずつの区画として落下するように切断する。切断開始点に最も近い第２の方向の分割線と、最終切断線とを切断することによって、最終切断線を含む区画が最後に落下するように切断する。
【0134】
このような加工順とすることにより、穴形成領域を分割したそれぞれの区画を１つずつのスクラップ片として落下させることができる。
【0135】
具体的には、第１の方向の分割線が設定されている場合には、穴形成領域を、初期切断線の切断の次に、最終切断線と交わる１または複数の分割線によって分割する。その次に、穴形成領域を、最終切断線と交わらない分割線によって分割する。
【0136】
また、第２の方向の分割線が複数設定されている場合には、穴形成領域を、切断開始点とは最も離れた側の第２の方向の分割線より切断開始点に近い側の第２の方向の分割線へと順に切断する。
【0137】
複数の区画におけるそれぞれの角に位置する区画における外周線上に位置する複数の候補点より、外周切断方向に応じて候補点を抽出すれば、予め設定されている外周切断方向に応じて適切な候補点の中から、アプローチ位置を決定することができる。
【0138】
本実施形態による分割切断を、穴形成領域の形状が、角，長角，丸，長丸のいずれかの形状であるときに限定すれば、以上のそれぞれの効果を的確に奏することができる。
【0139】
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。板状のスキッド６１または棒状のスキッドのスキッド間隔よりスクラップ（スクラップ片）を落下させる代わりに、カッティングプレートよりスクラップ（スクラップ片）を落下させる構成であってもよい。
【符号の説明】
【0140】
２０ ＣＡＭ（加工データ作成装置）３０ ＮＣ装置（制御装置）
４０〜４５ 外周線
７０ フレーム（移動機構）
８０ キャリッジ（移動機構）
８１ レーザヘッド
１００ レーザ加工機
２０１ 対象穴データ取得部
２０２ 分割数・外周切断方向設定部（分割数設定部，外周切断方向設定部）
２０３ 外周切断アプローチ位置・分割点決定部（外周切断アプローチ位置決定部，分割点決定部）
２０４ 加工順決定部
２０５ ＮＣデータ生成部（加工データ生成部）
Ｗ 板材
Ｗop 穴