特許 6386885 自動プログラミング装置および加工プログラム作成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6386885

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】自動プログラミング装置および加工プログラム作成方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20180827BHJP

   B21D 5/01 20060101ALI20180827BHJP

   B21D 28/36 20060101ALN20180827BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 602J

   B21D5/01 Z

   G06F17/50 624B

   G06F17/50 680C

   !B21D28/36 Z

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-230622(P2014-230622)

(22)【出願日】2014年11月13日

(65)【公開番号】特開2016-95621(P2016-95621A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2017年8月9日

(73)【特許権者】

【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】川端 寿明

【審査官】 松田 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３３６９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７８８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０９４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 金森 康孝、真下 尚久、畑仲 圭介，板金製造のＩＴ化による生産性向上，三菱電機技報，日本，三菱電機エンジニアリング株式会社，２０１０年１２月２５日，第８４巻，第１２号，p.31〜34

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １７／５０

Ｂ２１Ｄ ５／０１

Ｂ２１Ｄ ２８／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工機によって被加工部材を加工してパーツを作成する加工システムにおいて、前記パーツの情報および前記被加工部材の情報に基づいて前記加工機の加工プログラムを作成する自動プログラミング装置であって、
外部より中間フォーマットの展開図を取り込むための入力手段と、
前記中間フォーマットの展開図の要素を、加工プログラム作成処理で必要な板金加工属性に分類して認識する展開図抽出処理を実行する制御手段と、を有し、
前記展開図抽出処理が、パーツ郡が枠で囲われた展開図の場合、前記パーツを示す要素を含むパーツループを検出して前記パーツを認識する処理を有することを特徴とする自動プログラミング装置。

【請求項2】

前記展開図抽出処理が、前記認識したパーツの外側に存在するループを、前記パーツ郡を囲む枠として検出する処理を有することを特徴とする請求項１に記載の自動プログラミング装置。

【請求項3】

前記パーツを示す要素が、曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型の情報であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動プログラミング装置。

【請求項4】

前記展開図抽出処理が、
曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型の要素を認識する板金加工属性認識処理と、
前記板金加工属性認識処理で変換されなかった線および円弧を対象に、連続したループを群認識するループ認識処理と、
前記板金加工属性認識処理で認識された曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型からなる前記パーツを示す要素を含むパーツループを検出するパーツループ認識処理と、
前記パーツループを含むか否かを判定する処理と、
前記パーツループを含む場合、認識したパーツの更に外側に存在するループを検出して枠としてレイアウト情報に登録する枠認識処理と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の自動プログラミング装置。

【請求項5】

加工機によって被加工部材を加工してパーツを作成する加工システムにおいて、コンピュータよりなる自動プログラミング装置により、前記パーツの情報および前記被加工部材の情報に基づいて前記加工機の加工プログラムを作成する方法であって、
前記コンピュータにより、外部から中間フォーマットの展開図を取り込む工程と、
前記コンピュータにより、前記中間フォーマットの展開図の要素を、加工プログラム作成処理で必要な板金加工属性に分類して認識する展開図抽出処理を実行する工程と、を有し、
前記展開図抽出処理が、パーツ郡が枠で囲われた展開図の場合、前記パーツを示す要素を含むパーツループを検出して前記パーツの認識を行う処理を有することを特徴とする加工プログラム作成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＣＡＤ機能およびＣＡＭ機能を有する自動プログラミング装置に関し、特に、枠で囲われたパーツ群がレイアウトされている展開図の場合でも、確実に所定パーツの認識を行うことができる加工プログラム作成方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、図面データを基に、自動プログラミング装置のＣＡＤ/ＣＡＭにより展開図を展開し、ＮＣデータを作成し、製品の形状・特性に適した加工を行うブランク加工システムやベンディング加工システムが知られていた。

【0003】

このような加工システムでは、オペレータは、自動プログラミング装置のＣＡＤ機能を用いて、加工プログラムを得るための展開図を生成した後に、ＣＡＭ機能により、ＣＡＤで生成した展開図に対して適切な割り当てを行い、加工プログラムを作成して送信していた。

【0004】

外部から中間フォーマットで取り込んだ展開図は、線、円や円弧の要素が分類されず存在しているので、加工プログラム作成の前処理として、展開図の要素を加工プログラム作成処理で必要な外形線（パーツ）、穴、成形、特型、曲げ線、ケガキ線または、スリット線などの板金加工属性に分類して認識する展開図抽出を行うようにしていた（図９参照）。図９は、展開図の要素を板金加工属性に分類して認識する展開図抽出処理の説明図である。

【0005】

その展開図抽出において、線変換処理およびシンボル認識処理で変換されなかった線および円弧を対象に、連続した経路（ループ）を認識し、図面の一番外側に位置するループを外形路、その内側に含まれるループを内経路（穴）と認識することでパーツとその穴を認識するパーツ認識処理が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−２０９６６５号公報

【特許文献2】特開２０００−１０５７７９号公報

【特許文献3】特開２００１−１０１２３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一般に、パーツ認識処理においては、一番外側のループを外形路、その内側の内経路を穴とするが、その穴の更に内側にループがある場合、それを別のパーツの外形路、その内側のループを穴と順番に認識するパーツインパーツ方式が取られていた。

【0008】

一方で、ＣＡＤ上で比較的小さいパーツ群がレイアウトされている場合、そのパーツ群が、ブランク加工等でまとめて搬出するための枠で更に囲われている場合がある。

【0009】

そこで、例えば、図１０（ａ）に示すようなパーツＰ１〜Ｐ３を認識する場合において、図１０（ｂ）に示すような、パーツＰ１〜Ｐ３が枠Ｘで囲われた展開図の場合、パーツインパーツ方式のルールに従うと、一番外側の枠Ｘがパーツ、その内側のループ群がそのパーツの穴となってしまい、図１０（ｃ）に示すようなパーツＰ１〜Ｐ３と誤って認識してしまう不具合があった。図１０は、パーツ郡が枠で囲われた展開図の場合のパーツの誤認識の説明図である。

【0010】

本発明は、上記した事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、枠で囲われたパーツ群がレイアウトされている展開図の場合でも、確実に所定パーツの認識を行うことができる自動プログラミング装置および加工プログラム作成方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項１に係る発明は、加工機によって被加工部材を加工してパーツを作成する加工システムにおいて、前記パーツの情報および前記被加工部材の情報に基づいて前記加工機の加工プログラムを作成する自動プログラミング装置であって、
外部より中間フォーマットの展開図を取り込むための入力手段と、
前記中間フォーマットの展開図の要素を、加工プログラム作成処理で必要な板金加工属性に分類して認識する展開図抽出処理を実行する制御手段と、を有し、
前記展開図抽出処理が、パーツ郡が枠で囲われた展開図の場合、前記パーツを示す要素を含むパーツループを検出して前記パーツを認識する処理を有することを特徴とする。

【0012】

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記展開図抽出処理が、前記認識したパーツの外側に存在するループを、前記パーツ郡を囲む枠として検出する処理を有することを特徴とする。

【0013】

請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、前記パーツを示す要素が、曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型の情報であることを特徴とする。

【0014】

請求項４の発明では、請求項１の発明において、前記展開図抽出処理が、
曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型の要素を認識する板金加工属性認識処理と、
前記板金加工属性認識処理で変換されなかった線および円弧を対象に、連続したループを群認識するループ認識処理と、
前記板金加工属性認識処理で認識された曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型からなる前記パーツを示す要素を含むパーツループを検出するパーツループ認識処理と、
前記パーツループを含むか否かを判定する処理と、
前記パーツループを含む場合、認識したパーツの更に外側に存在するループを検出して枠としてレイアウト情報に登録する枠認識処理と、を有することを特徴とする。

【0015】

請求項５の発明では、加工機によって被加工部材を加工してパーツを作成する加工システムにおいて、コンピュータよりなる自動プログラミング装置により、前記パーツの情報および前記被加工部材の情報に基づいて前記加工機の加工プログラムを作成する方法であって、
前記コンピュータにより、外部から中間フォーマットの展開図を取り込む工程と、
前記コンピュータにより、前記中間フォーマットの展開図の要素を、加工プログラム作成処理で必要な板金加工属性に分類して認識する展開図抽出処理を実行する工程と、を有し、
前記展開図抽出処理が、パーツ郡が枠で囲われた展開図の場合、前記パーツを示す要素を含むパーツループを検出して前記パーツの認識を行う処理を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

ＣＡＤ機能およびＣＡＭ機能を有する自動プログラミング装置における加工プログラムの作成において、枠で囲われたパーツ群がレイアウトされている展開図の場合でも、確実に所定パーツの認識を行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明によるプログラム作成方法が実施された自動プログラミング装置を有する加工システムの概略図である。

【図2】図１に示した自動プログラミング装置７の概略構成を示すブロック図である。

【図3】自動プログラミング装置７の加工プログラム作成動作を示すフローチャートである。

【図4】図３に示すパーツ認識処理の詳細なフローチャートである。

【図5】パーツには曲げ線が含まれる場合の枠の認識例を示す説明図である。

【図6】図３に示す展開図ＤＢ登録処理の詳細なフローチャートである。

【図7】取り込まれたパーツＤＢ登録情報および登録されたレイアウト情報の一例を示す説明図である。

【図8】パーツ反転の一例を示す説明図である。

【図9】展開図の要素を板金加工属性に分類して認識する展開図抽出処理の説明図である。

【図10】パーツ郡が枠で囲われた展開図の場合のパーツの誤認識の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本発明によるプログラム作成方法が実施された自動プログラミング装置を有する加工システムの概略図である。

【0019】

なお、この実施形態の場合、加工機としてＮＴＣ／レーザを有しているが、他の工作機でも実施可能である。

【0020】

図１に示すように、加工システム１は、データベース（記憶手段）３内のパーツデータおよび被加工部材のデータ等を用いＮＣＴ／レーザ５の加工プログラムを作成する自動プログラミング装置７を有している。

【0021】

自動プログラミング装置７により作成された所定の加工プログラムによるＮＣデータがＮＣ装置９によりドライブデータに変換されてＮＴＣ／レーザ５へ送られ、そのドライブデータに従ってレーザ加工が行われる。

【0022】

図２は、図１に示した自動プログラミング装置７の概略構成を示すブロック図である。

【0023】

図２に示すように、自動プログラミング装置７は、コンピュータからなり、ＲＯＭ１１およびＲＡＭ１３が接続されたＣＰＵ（制御手段）１５を有しており、ＣＰＵ１５には、さらに、キーボードのような入力装置（入力手段）１７とデイスプレイのような表示装置１９が接続されている。また、ＣＰＵ１５に、データベース３が接続される。

【0024】

この自動プログラミング装置７は、オペレータからの指示に従ったＣＰＵ１５の制御に基づいたＣＡＤ機能およびＣＡＭ機能を有し、ＣＡＤ機能を用いて、加工プログラムを得るための展開図を生成した後に、ＣＡＭ機能により、ＣＡＤで生成した展開図に対して適切な割り当てを行い、加工プログラムを作成する。

【0025】

なお、外部から中間フォーマットで取り込んだ展開図は、線、円や円弧の要素が分類されず存在しているので、加工プログラム作成の前処理として、展開図の要素を加工プログラム作成処理で必要な外形線（パーツ）、穴、成形、特型、曲げ線、ケガキ線または、スリット線などの板金加工属性に分類して認識する展開図抽出を行う。

【0026】

次に、図３を参照して、図１および図２に示した自動プログラミング装置７の加工プログラム作成動作について説明する。

【0027】

図３は、自動プログラミング装置７の加工プログラム作成動作を示すフローチャートである。なお、図３におけるステップ１０３〜１０９の処理が展開図抽出処理に相当する。

【0028】

図３のステップ１０１において、自動プログラミング装置７は、外部汎用ＣＡＤ等で描かれた展開図の図面を、ＤＸＦなどの中間フォーマットを媒体として入力装置を介して取り込む。

【0029】

次に、ステップ１０３において、自動プログラミング装置７は、以下に説明する線変換処理およびシンボル認識処理からなる板金加工属性認識処理を行う。

【0030】

線変換処理では、あらかじめ展開図面が持つ任意の線種、線色およびレイヤーに対して変換のルールが設定されており、そのルールに従い図面から曲げ線、ケガキ線やスリット線などを外形路や内経路（穴）ではない要素として自動で認識する処理が行われる。線変換処理としては、例えば、赤い破線を曲げ線と認識する等がある。

【0031】

シンボル認識処理では、予め、穴の形状や多重円の径の組み合わせなどに対して、成形や特型に置き換えるルールが設定されており、そのルールに従い図面から成形や特型の要素を自動で認識する処理が行われる。シンボル認識処理としては、例えば、径3.6と4.0の２重円をM4タップと認識する等がある。

【0032】

次に、ステップ１０５において、自動プログラミング装置７は、パーツとその穴を認識するパーツ認識処理を行う。

【0033】

パーツ認識処理では、線変換処理およびシンボル認識処理で認識されなかった線および円弧を対象に、連続した経路（ループ）を認識し、図面の一番外側に位置するループを外形路、その内側に含まれるループを内経路（穴）と認識することでパーツとその穴を認識する。

【0034】

図４および図５を参照して、パーツ認識処理について詳しく説明する。

【0035】

まず、従来技術で述べたように、ＣＡＤ上で比較的小さいパーツ群がレイアウトされている場合、更にブランク加工でまとめて搬出するための枠で囲われている場合があり、展開図上では、枠をパーツの外形路とは別な要素として扱う必要があった（図１０および発明が解決しようとする課題を参照）。

【0036】

しかしながら、通常のパーツインパーツ方式の認識ルールに従うと、一番外側の枠がパーツ、その内側のループ群がそのパーツの穴と誤認識してしまう。

【0037】

その解決方法として、本発明では、パーツ認識処理において図４の詳細フローに示す処理を行うようにしている。

【0038】

図４は、本発明を実施したパーツ認識処理のフローチャートである。

【0039】

図４のステップ２０１において、自動プログラミング装置７は、板金加工属性認識処理で変換されなかった線および円弧を対象に、連続した経路（ループ）を群認識するループ認識処理を行う。

【0040】

ステップ２０３において、自動プログラミング装置７は、板金加工属性認識処理で認識された曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型を含むパーツループを検出するパーツループ認識処理を行う。

【0041】

通常、内経路（穴）の中に曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形や特型は存在しないので、それらを含むパーツループを検出することにより、パーツが認識される。この時、全てのループが曲げ線や成形を含まなくても、同じ階層のループが一つでも曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型を含めばパーツを自動で認識できる。すなわち、これらの曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型を、パーツを示す要素として取り扱う。

【0042】

次に、ステップ２０５においてパーツループを含むか否かが判定され、パーツループを含む場合、ステップ２０７において、自動プログラミング装置７は、パーツが認識されたので、認識したパーツの更に外側に存在するループを検出し、存在する場合は枠としてレイアウト情報に登録するための枠認識処理を行う。

【0043】

例えば、図５に示す例の場合、パーツＰ１には曲げ線Ｙが含まれるのでパーツと認識され、そのパーツＰ１の外側に存在するループが枠Ｘと認識される。図５は、パーツに曲げ線が含まれる場合の枠の認識例を示す説明図である。

【0044】

ステップ２０５においてパーツループを含まない場合、ステップ２０９において、自動プログラミング装置７は、パーツが認識されなかったので、ループの階層状態に従い、一番外側のループをパーツの外形、２番目のループをそのパーツの内径（穴）、３番目のループを別のパーツの外形・・・としてパーツを認識するループ階層認識処理（パーツインパーツ方式）を行う。

【0045】

このように、パーツループの判定を行っているので、枠で囲われたパーツ群がレイアウトされている展開図の場合でも、確実にパーツの認識を行うことができる。

【0046】

図３に戻り、ステップ１０７において、自動プログラミング装置７は、展開図面から認識したパーツの外形路、内経路（穴）と、曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形や特型などの各種板金加工属性情報を整理してデータベース３に登録する展開図ＤＢ登録処理を行う。

【0047】

図６は、本発明を実施した展開図ＤＢ登録処理のフローチャートである。

【0048】

図６のステップ３０１において、自動プログラミング装置７は、パーツデータをデータベースに取り込む前に、既に登録済みのパーツの図形情報との比較を行って、完全に一致するパーツを検出するパーツインスタンス認識処理を行う。この時、配置角度違いの同一形状も同一パーツとみなす。

【0049】

ステップ３０３において、自動プログラミング装置７は、同一パーツか否かを判定し、同一パーツでない場合、ステップ３０５において、自動プログラミング装置７は、パーツ認識処理で認識した複数のパーツに連番を振るなどして命名し、パーツ単位でデータベース３に取り込むパーツＤＢ登録処理を行う。図７（ａ）は、取り込まれたパーツＤＢ登録情報の一例を示す説明図である。

【0050】

ステップ３０３において同一パーツである場合、ステップ３０７において、自動プログラミング装置７は、認識したパーツとその各インスタンスが展開図面のどの位置に、どの角度で存在しているかの情報をデータベースに登録するレイアウト情報登録処理を行う。図７（ｂ）は、登録されたレイアウト情報の一例を示す説明図である。

【0051】

図３に戻り、ステップ１０９において、自動プログラミング装置７は、展開図抽出結果をビジュアライズ化して確認できるようにするため、誤認識が認められた場合、一番外側のループを枠、その内側のループをパーツ、その内側のループを穴・・・と認識結果を反転する処理を実行して枠とパーツを正しく認識するパーツ反転処理を行う。図８は、パーツ反転の一例を示す説明図である。

【0052】

ステップ１１１において、自動プログラミング装置７は、展開図ＤＢからパーツの図形情報を取り出し、レイアウト情報に従って配置することで、パーツとそこに含まれる穴、曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形や特型などの情報と、展開図面で指定された各パーツの配置情報を読み込んで、加工プログラムを作成する加工プログラム作成処理を行う。

【0053】

このように、本発明の実施形態によれば、曲げ線、ケガキ線、スリット線、成形または特型等のパーツを示す要素を検出してパーツを自動認識するので、枠で囲われたパーツ群がレイアウトされている展開図の場合でも、確実に所定パーツの認識を行うことができるという効果を奏する。

【0054】

この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。

【符号の説明】

【0055】

１ 加工システム
３ データベース（記憶手段）
５ ＮＴＣ／レーザ
７ 自動プログラミング装置
９ ＮＣ装置９
１１ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１５ ＣＰＵ
１７ 入力装置
１９ 表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】