特開 2022-173867 加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法

(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】P2022173867

(43)【公開日】2022-11-22

(54)【発明の名称】加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/38 20140101AFI20221115BHJP

   B23K 26/082 20140101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

B23K26/38 A

B23K26/08 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021079855

(22)【出願日】2021-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(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】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】スバイア シバクマル

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168AD07

4E168AD13

4E168CB03

4E168CB07

4E168GA01

4E168GA02

4E168GA06

4E168JA01

4E168KA18

(57)【要約】

【課題】製品の搬出時に、製品がワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品を安定して搬出する。
【解決手段】加工データ作成装置２１は、製品の形状を含む製品データを取得する取得部２１ａと、製品データに基づいて、ワークから製品の外形を切り出すための外形切断線を設定する切断線設定部２１ｂと、外形切断線に対してレーザビームの切断経路を割り付けて製品の加工データを作成する割付設定部２１ｃと、を備えている。割付設定部２１ｃは、外形切断線においてＸ軸方向の左側に存在する線分のうち、Ｙ軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を基準線分として特定する。割付設定部２１ｃは、外形切断線においてレーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路を基準線分に割り付ける。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ切断加工を行う加工システムが板状のワークを切断して製品を作製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おいて、
前記加工システムは、
ワーク平面に沿った第１軸方向への前記ワークの移動と、前記第１軸方向に対して直交する、前記ワーク平面に沿った第２軸方向への加工ヘッドの移動とを組み合わせて前記加工ヘッドから出力されるレーザビームを前記ワークに対して２次元的に照射し、前記ワークを前記製品の形状に応じて切断する加工機と、
前記第１軸方向の一方の側である第１側へと移動して前記加工ヘッドに向かって進出することで、前記ワークから切断された前記製品を取り出す製品搬出装置と、を備え、
前記加工データ作成装置は、
前記製品の形状を含む製品データを取得する取得部と、
前記製品データに基づいて、前記ワークから前記製品の外形を切り出すための外形切断線を設定する切断線設定部と、
前記外形切断線に対して前記レーザビームの切断経路を割り付けて、前記製品の加工データを作成する割付設定部と、を備え、
前記割付設定部は、
前記外形切断線において前記第１軸方向の第１側にある線分のうち、前記第２軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を基準線分として特定し、
前記外形切断線において前記レーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路を、前記基準線分に割り付ける
加工データ作成装置。

【請求項2】

前記割付設定部は、
前記外形切断線の前記第１軸方向の第１側において最も外側となる位置を基準に、前記第１軸方向のうち前記第１側とは反対側の第２側に向かって基準距離となる範囲に検索範囲を設定し、
前記検索範囲の中で、前記基準線分を特定する
請求項１記載の加工データ作成装置。

【請求項3】

前記割付設定部は、
前記外形切断線において前記レーザビームが最後に切断を行う最終切断点から、前記第２軸方向に沿って逃げを設定する
請求項１又は２記載の加工データ作成装置。

【請求項4】

前記割付設定部は、
前記外形切断線に前記基準線分が存在しないと判断した場合、前記外形切断線において前記レーザビームが最後に切断を行う最終切断点が、前記外形切断線の前記第１軸方向の前記第１側において最も外側に位置するように、前記外形切断線に対して前記レーザビームの切断経路を割り付ける
請求項１から３いずれか一項記載の加工データ作成装置。

【請求項5】

レーザ切断加工を行う加工システムが、板状のワークを切断して製品を作製するレーザ切断加工方法において、
ワーク平面に沿った第１軸方向への前記ワークの移動と、前記第１軸方向に対して直交する、前記ワーク平面に沿った第２軸方向への加工ヘッドの移動とを組み合わせて前記加工ヘッドから出力されるレーザビームを前記ワークに対して２次元的に照射し、前記製品の外形を切り出すための外形切断線に沿って前記ワークを切断する切断工程と、
搬出アームを前記第１軸方向のうち一方の側である第１側へと移動して前記加工ヘッドに向かって進出させることで、前記搬出アームを用いて前記ワークから切断された前記製品を取り出す搬出工程とを、備え、
前記切断工程は、
前記外形切断線において前記第１軸方向の前記第１側に存在する線分のうち、前記第２軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を最後に切断して、前記ワークから前記製品を切り離す
レーザ切断加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、加工ヘッドから照射されるレーザビームを用いてレーザ切断加工を行う加工機を備えた加工システムが開示されている。加工機は、製品の外形を切り出すための外形切断線に沿ってレーザビームをワークに照射することで、ワークから製品を切り出すことができる。この加工機は、第１軸方向に沿ったワークの移動と、第１軸方向と直交する第２軸方向に沿った加工ヘッドの移動とを組み合わせることで、レーザビームをワークに対して２次元的に照射することができる。

【0003】

ワークから切り出された製品は、製品搬出装置によって取り出され、所定の積載場所に搬出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－１９２４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このような加工システムを用いたレーザ切断加工では、外形切断線のうちレーザビームが最後に切断する最終切断経路によっては、加工中に製品がずれてワークの下に潜ってしまう場合がある。また、最終切断経路の長さが短い場合には、最終切断経路の切断前における未切断部分の剛性が低いため、最終切断経路の切断時に波打ちなどの加工不良が発生する場合がある。このため、製品の搬出時に、製品がワーク残材に対して引っ掛かり、製品を安定して搬出することができないという問題が生じることがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様の加工データ作成装置は、レーザ切断加工を行う加工システムが板状のワークを切断して製品を作製するための加工データを作成する。加工システムは、ワーク平面に沿った第１軸方向へのワークの移動と、第１軸方向に対して直交する、ワーク平面に沿った第２軸方向への加工ヘッドの移動とを組み合わせて加工ヘッドから出力されるレーザビームをワークに対して２次元的に照射し、ワークを製品の形状に応じて切断する加工機と、第１軸方向の一方の側である第１側へと移動して加工ヘッドに向かって進出することで、ワークから切断された製品を取り出す製品搬出装置と、を備えている。加工データ作成装置は、製品の形状を含む製品データを取得する取得部と、製品データに基づいて、ワークから製品の外形を切り出すための外形切断線を設定する切断線設定部と、外形切断線に対してレーザビームの切断経路を割り付けて、製品の加工データを作成する割付設定部と、を備えている。割付設定部は、外形切断線において第１軸方向の第１側にある線分のうち、第２軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を基準線分として特定し、外形切断線においてレーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路を、基準線分に割り付ける。

【0007】

本発明の一態様の加工データ作成装置は、外形切断線において第１軸方向の第１側に存在する線分のうち、第２軸方向と平行、且つ長さの長い線分（基準線分）に対して最終切断経路を割り当てている。最終切断経路の長さが長くなるので、最終切断経路の切断前における未切断部分の剛性が高くなる。その結果、最終切断経路の切断時に波打ちなどの加工不良が発生することを抑制することができる。また、最終切断経路がＹ軸方向と平行となるので、最終切断経路の切断時には、加工ヘッドの第２軸方向への移動のみとなり、ワークの第１軸方向への移動を伴わない。したがって、加工中に製品がずれてワークの下に潜ってしまうことを抑制することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、製品がワーク残材に対して引っ掛かることなく、製品を安定して搬出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態に係る加工データ作成装置及び加工システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、加工機が備えるレーザ加工部の構成を簡略的に示す説明図である。

【図3】図３は、加工システムが備える製品搬出装置の構成を簡略的に示す説明図である。

【図4】図４は、外形切断線の説明図である。

【図5】図５は、外形切断線に対してレーザビームの切断経路を割り付ける方法を示す説明図である。

【図6】図６は、逃げの設定を示す説明図である。

【図7】図７は、本実施形態に係るレーザ切断加工方法を示す説明図である。

【図8】図８は、外形切断線に基準線分が存在しない製品の形状を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照し、本実施形態に係る加工データ作成装置、及びレーザ切断加工方法について説明する。

【0011】

図１は、本実施形態に係る加工データ作成装置及び加工システムの構成を示すブロック図である。図２は、加工機が備えるレーザ加工部の構成を簡略的に示す説明図である。図３は、加工機が備える製品搬出装置の構成を簡略的に示す説明図である。以下の説明では、方向の定義として、水平方向において直交するＸ軸方向（第１軸方向）及びＹ軸方向（第２軸方向）と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対してそれぞれ直交するＺ軸方向を用いる。Ｘ軸方向は、左右方向に対応し、一方の側が左側（第１側）、一方の側に対して反対となる他方の側が右側（第２側）となる。Ｙ軸方向は、前後方向に対応し、一方の側が前側、他方の側が後側となる。Ｚ軸方向は、上下方向に対応し、一方の側が上側、他方の側が下後側となる。なお、これらの方向は説明の便宜のために用いられるに過ぎない。

【0012】

本実施形態に係る加工データ作成装置２１は、レーザ切断加工を行う加工システム４０が板状のワーク（例えば板金）Ｗを切断して製品Ｐを作製するための加工データを作成する。加工システム４０は、ワーク平面に沿ったＸ軸方向へのワークＷの移動と、Ｘ軸方向に対して直交する、ワーク平面に沿ったＹ軸方向への加工ヘッド５２ａの移動とを組み合わせて加工ヘッド５２ａから出力されるレーザビームをワークＷに対して２次元的に照射し、ワークＷを製品Ｐの形状に応じて切断する加工機５０と、Ｘ軸方向の左側へと移動して加工ヘッド５２ａに向かって進出することで、ワークＷから切断された製品Ｐを取り出す製品搬出装置６０と、を備えている。

【0013】

加工データ作成装置２１は、製品Ｐの形状を含む製品データを取得する取得部２１ａと、製品データに基づいて、ワークＷから製品Ｐの外形を切り出すための外形切断線ＣＬを設定する切断線設定部２１ｂと、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付けて、製品Ｐの加工データを作成する割付設定部２１ｃと、を備えている。割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてＸ軸方向の左側にある線分のうち、Ｙ軸方向と平行且つ判定長さ以上となる線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてレーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路Ｒｃｆを、基準線分ＣＬｓに割り付ける。

【0014】

以下、加工データ作成装置及び加工システムを包括する全体システムについて説明する。全体システムは、ＣＡＤ（Computer Aided Design）１０、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）２０、制御装置３０及び加工機５０を主体に構成されている。

【0015】

ＣＡＤ１０は、ＣＡＤの機能を搭載するコンピュータである。ＣＡＤ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、ＣＡＤ１０が備える種々の機能が実現される。

【0016】

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、製品データ作成装置１１として機能する。製品データ作成装置１１は、ワークＷから切り出す製品Ｐに関するデータである製品データを作成する。製品データには、製品Ｐの形状、大きさ、及び重量などの情報が含まれている。製品データ作成装置１１によって作成された製品データは、ＣＡＭ２０に入力される。

【0017】

ＣＡＭ２０は、ＣＡＭの機能を搭載するコンピュータである。ＣＡＭ２０は、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、ＣＡＭ２０が備える種々の機能が実現される。

【0018】

ＣＡＭ２０は、コンピュータプログラムを実行することにより、加工データ作成装置２１として機能する。加工データ作成装置２１は、加工システム４０を制御する制御装置３０によって用いられるデータを作成する。ＣＡＭ２０には、ＣＡＭ２０に対して情報を入力するための入力装置２２、及びＣＡＭ２０によって作成された情報を表示するための表示装置２３が接続されている。

【0019】

加工データ作成装置２１には、製品データ作成装置１１で作成された製品データが入力される。加工データ作成装置２１には、入力装置２２から、ワークＷの大きさ、板厚、材質などを含むワークデータなどが入力される。加工データ作成装置２１には、加工システム４０の加工機５０の情報を含む装置データが入力される。装置データは、加工機５０又は制御装置３０から取得してもよいし、加工機５０の情報を保有する外部の装置から取得してもよい。

【0020】

加工データ作成装置２１は、製品Ｐの加工データを作成する。製品Ｐの加工データは、ワークＷから製品Ｐの外形を切り出すための外形切断線ＣＬに対して、レーザビームの切断経路を割り付けたデータである。加工データ作成装置２１は、加工データに基づいて加工プログラムを作成する。加工プログラムは、制御装置３０が加工システム４０を制御する機械制御コードによって構成される。

【0021】

加工データ作成装置２１によって作成された加工プログラムは、制御装置３０内に格納される。なお、加工データ作成装置２１は、作成した加工プログラムを、図示しないデータ管理サーバ内のデータベースに格納してもよい。この場合、制御装置３０は、データ管理サーバのデータベースに格納された加工プログラムを読み出してもよい。

【0022】

本実施形態との関係において、加工データ作成装置２１は、取得部２１ａと、切断線設定部２１ｂと、割付設定部２１ｃとを備えている。取得部２１ａは、例えば製品データ作成装置１１から製品データを取得する。切断線設定部２１ｂは、製品データに基づいて、ワークＷから製品Ｐの外形を切り出すための外形切断線ＣＬを設定する。割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付けて、製品Ｐの加工データを作成する。

【0023】

制御装置３０は、加工プログラムに基づいて加工システム４０を制御する装置であり、例えばＮＣ装置（数値制御（Numerical Control）装置）である。制御装置３０は、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、制御装置３０が備える種々の機能が実現される。

【0024】

例えば、制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、ワークＷから製品Ｐを切り出すように加工機５０を制御する。加工機５０がワークＷから製品Ｐを切り出すと、製品Ｐが作製される。また、制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、ワークＷから切断された製品Ｐを取り出して搬出するように製品搬出装置６０を制御する。製品搬出装置６０が製品Ｐを搬出すると、製品Ｐが集積パレット（図示せず）に集積される。

【0025】

加工システム４０は、加工機５０と、製品搬出装置６０とを備えている。

【0026】

加工機５０は、パンチ加工部５１と、レーザ加工部５２とを備えている。パンチ加工部５１は、パンチとダイとからなる金型により、ワークＷに対してパンチ加工を行う。レーザ加工部５２は、レーザビームにより、ワークＷに対してレーザ切断加工を行う。本実施形態の加工機５０は、パンチ加工部５１と、レーザ加工部５２とを備える複合加工機を前提しているが、主たる特徴はレーザ加工部５２にあるために、レーザ加工部５２を中心に説明を行う。

【0027】

加工機５０のベース上には、Ｙ軸方向に移動自在に構成されたテーブルが配置されており、テーブル上には、ワーク平面が上下を向くようにワークＷが水平に載置される。テーブルの近傍には、Ｘ軸方向へ移動自在なキャレッジ５０ａが設けられ、キャレッジ５０ａにはワークＷを保持する複数のクランプ部材５０ｂが設けられている。キャレッジ５０ａがＸ軸方向へと移動することで、ワークＷをＸ軸方向に沿って移動させることができる。

【0028】

レーザ加工部５２は、レーザ切断加工によって、ワークＷより製品Ｐを切り出す。レーザ加工部５２は、ワークＷに対してレーザビームを照射する加工ヘッド５２ａを備えている。加工ヘッド５２ａは、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向へ移動自在に構成されている。レーザ切断加工を行う際には、制御装置３０の制御のもと、加工機５０は、Ｘ軸方向へのワークＷの移動と、Ｙ軸方向への加工ヘッド５２ａの移動とを組み合わせて、加工ヘッド５２ａから出力されるレーザビームをワークＷに対して２次元的に照射する。これにより、レーザ加工部５２は、製品Ｐの外形に応じてワークＷを切断する。

【0029】

製品搬出装置６０は、ワークＷから切り出された製品Ｐを取り出して搬出する。製品搬出装置６０による製品Ｐの搬出は、レーザ加工部５２によってワークＷから製品Ｐが切り出される度に行われる。製品搬出装置６０は、ワークＷから切断された製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す一対の搬出アーム６１を備えている。個々の搬出アーム６１におけるワークＷと対向する面には、製品Ｐを吸着するための複数の吸着パッド６１ａが設けられている。製品Ｐの搬出を行う際には、制御装置３０の制御のもと、製品搬出装置６０は、一対の搬出アーム６１をＸ軸方向の左側へと移動させ、一対の搬出アーム６１を加工ヘッド５２ａに向かって進出させる。一対の搬出アーム６１が製品Ｐまで到達すると、製品搬出装置６０は、一対の搬出アーム６１を用いて製品Ｐを吸着し、製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す。製品搬出装置６０は、取り出した製品Ｐを集積パレット（図示せず）へと搬出して集積する。

【0030】

つぎに、加工データ作成装置２１が加工データを作成する手順を説明する。図４は、外形切断線の説明図である。図５は、外形切断線に対してレーザビームの切断経路を割り付ける方法を示す説明図である。

【0031】

まず、切断線設定部２１ｂは、取得部２１ａが取得した製品データに基づいて、外形切断線ＣＬを設定する。外形切断線ＣＬは、ワークＷから製品Ｐの外形を切り出すための切断線であり、製品Ｐの外形の形状と対応している。切断線設定部２１ｂは、製品データから製品Ｐの外形形状を特定し、製品Ｐの外形形状に応じた外形切断線ＣＬを設定する。外形切断線ＣＬは、複数の線分から構成されており、複数の線分が一続きに連なって閉じた１つの図形を構成している。外形切断線ＣＬを構成する個々の線分は、直線又は円弧（曲線）から構成されている。

【0032】

割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付ける。レーザビームの切断経路は、ワークＷを切断するときにレーザビームが通る経路である。レーザビームの切断経路には、外形切断線ＣＬを切断する切断経路と、ピアスＰａから外形切断線ＣＬに向かって切断する切断経路であるアプローチＲａとが含まれる。

【0033】

具体的には、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬのＸ軸方向の左側にかけて最も外側となる位置、すなわち外形切断線ＣＬの左端を基準に、右側に向かって基準距離となる範囲に検索範囲Ｒｓを設定する。割付設定部２１ｃは、検索範囲Ｒｓの中で、Ｙ軸方向と平行、且つ、判定長さＬｔｈ以上という要件を満たす線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。このようにして、外形切断線ＣＬにおいてＸ軸方向の左側にある線分の中から、基準線分ＣＬｓが特定される。

【0034】

検索範囲Ｒｓの中に要件を満たす線分が複数存在する場合、割付設定部２１ｃは、複数の線分のうち、最も長い線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。最も長い線分が複数存在する場合、割付設定部２１ｃは、それらの線分のうち、最も左側に位置する線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。

【0035】

基準線分ＣＬｓを検索するための検索範囲Ｒｓを定義する基準距離及び判定長さＬｔｈは、予め設定された固定値を用いることができる。しかしながら、割付設定部２１ｃは、オペレータが入力装置２２を用いて入力した値を、検索範囲Ｒｓの基準距離及び判定長さＬｔｈとして用いてもよい。

【0036】

基準線分ＣＬｓが特定されると、割付設定部２１ｃは、基準線分ＣＬｓが最終切断経路Ｒｃｆとなるように、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付ける。最終切断経路Ｒｃｆは、外形切断線ＣＬを切断する切断経路のうちレーザビームが最後に通る経路であり、製品ＰがワークＷから切り離される経路である。図５に示すように、割付設定部２１ｃは、切断開始点Ｐｓを出発して外形切断線ＣＬを周回して、最終切断経路Ｒｃｆを経て切断開始点Ｐｓへと戻る経路を、レーザビームの切断経路として割り付ける。すなわち、最終切断経路Ｒｃｆとは、最終切断経路Ｒｃｆの終端が、切断開始点Ｐｓと到達する経路である。

【0037】

本実施形態に係る加工システム４０では、レーザ加工部５２が製品Ｐを一つ切り出す度に、製品搬出装置６０が製品Ｐを搬出する。製品搬出装置６０の搬出アーム６１は、レーザ加工部５２によるレーザ切断加工中、加工ヘッド５２ａから一定距離だけ右側に離れた位置に待機する。ワークＷから製品Ｐが切り出されて加工ヘッド５２ａが上昇すると、搬出アーム６１は、待機位置から左側へと移動する。これにより、搬出アーム６１は、加工ヘッド５２ａの下方へと進出し、切り出された製品Ｐを取り出す。本実施形態では、このような搬出アーム６１による製品Ｐの取り出し形態を考慮して、外形切断線ＣＬにおいて左側にある線分に対して、基準線分ＣＬｓ及び最終切断経路Ｒｃｆが設定される。

【0038】

また、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬを切断する切断経路に加え、ピアスＰａ、及びこのピアスＰａから外形切断線ＣＬに向かって切断するアプローチＲａを割り付ける。アプローチＲａは、ピアスＰａから外形切断線ＣＬの切断開始点Ｐｓへと至るように設定される。

【0039】

図６は、逃げの設定を示す説明図である。割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬを切断する切断経路、ピアスＰａ、及びアプローチＲａに加え、逃げＣＬｒを割り付けることができる。この場合、割付設定部２１ｃは、最終切断経路Ｒｃｆの終点からＹ軸方向に沿って直進するように、逃げＣＬｒを設定することが好ましい。なお、Ｙ軸方向に沿って逃げＣＬｒを設定することができない場合、割付設定部２１ｃは、製品Ｐと干渉しない範囲で、任意の方向に逃げＣＬｒを設定することが好ましい。

【0040】

このようにして、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬに対してレーザビームの切断経路を割り付けることで、製品Ｐの加工データを作成する。また、割付設定部２１ｃは、ワークＷから切断された製品Ｐを製品搬出装置６０が取り出すために、製品Ｐに対して一対の搬出アーム６１の吸着位置を割り付けた加工データを作成する。割付設定部２１ｃは、最終切断経路Ｒｃｆ及び製品データに基づいて、製品Ｐに対して一対の搬出アーム６１の吸着位置を割り付ける。加工データ作成装置２１は、これらの加工データに基づいて加工プログラムを作成する。作製された加工プログラムは、制御装置３０によって利用される。

【0041】

図７は、本実施形態に係るレーザ切断加工方法を示す説明図である。制御装置３０は、加工プログラムに基づいて、加工機５０及び製品搬出装置６０を制御する。まず、加工機５０は、レーザ加工部５２のレーザ切断加工により、製品Ｐの外形形状に応じてワークＷを切断する。具体的には、レーザ加工部５２は、ピアス位置で加工ヘッド５２ａからレーザビームの射出を開始してピアスＰａを開け、外形切断線ＣＬ上の切断開始点Ｐｓに到達するまで切断してアプローチＲａを形成する。レーザ加工部５２は、切断開始点Ｐｓから加工ヘッド５２ａを外形切断線ＣＬに沿って時計回りに移動させる。そして、レーザ加工部５２は、最終切断経路Ｒｃｆの終端である最終切断点（切断開始点Ｐｓ）を切断してレーザビームの射出を停止し、加工ヘッド５２ａを上昇させる。

【0042】

レーザビームによって最終切断経路Ｒｃｆが切断されると、製品ＰがワークＷから完全に切り離される。製品搬出装置６０は、搬出アーム６１をＸ軸方向の左側へと移動して、加工ヘッド５２ａに向かって進出させる。製品搬出装置６０は、個々の搬出アーム６１を所定の吸着位置まで進出させると、吸着パッド６１ａによる吸着動作を開始し、製品Ｐをワーク残材から分離して取り出す。製品搬出装置６０は、取り出された製品Ｐを集積パレット（図示せず）へと搬出して集積する。

【0043】

このような一連の工程を経て、本実施形態に係るレーザ切断加工方法が実現される。このレーザ切断加工方法は、ワークＷに割り付けられた製品Ｐを切断する毎に行われる。

【0044】

このように本実施形態によれば、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてＸ軸方向の左側に存在する線分のうち、Ｙ軸方向と平行且つ判定長さＬｔｈ以上となる線分を基準線分ＣＬｓとして特定する。そして、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてレーザビームが最後に切断する経路である最終切断経路Ｒｃｆを、基準線分ＣＬｓに割り付けている。

【0045】

このように、本実施形態に係る加工データ作成装置２１によれば、外形切断線ＣＬの左側に存在する線分のうち、なるべく長い線分、且つ、Ｙ軸方向と平行する線分が最終切断経路Ｒｃｆとして割り当てられる。最終切断経路Ｒｃｆの長さが長くなるので、最終切断経路Ｒｃｆを切断する前の未切断部分の剛性が高くなる。その結果、最終切断経路Ｒｃｆの切断時に波打ちなどの加工不良が発生することを抑制することができる。また、最終切断経路ＲｃｆがＹ軸方向と平行となるので、最終切断経路Ｒｃｆの切断時には、加工ヘッド５２ａのＹ軸方向の移動のみとなり、ワークＷのＸ軸方向への移動を伴わない。したがって、加工中に製品ＰがずれてワークＷの下に潜ってしまうことを抑制することができる。これにより、製品Ｐの搬出時に、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることを抑制することができるので、製品Ｐを安定して搬出することができる。

【0046】

また、本実施形態に係る加工データ作成装置２１によれば、上述の如く、所定の要件を満たす基準線分ＣＬｓに対して最終切断経路Ｒｃｆが自動的に割り付けられることとなる。基準線分ＣＬｓに対して最終切断経路Ｒｃｆを自動的に割り付ける機能がない場合には、オペレータ自身が最終切断経路Ｒｃｆを修正する必要が生じる。最終切断経路Ｒｃｆの割り付けには、製品搬出装置６０による製品Ｐの搬出に関する知識といったように、それ相応の知識及び経験が必要となる。また、最終切断経路Ｒｃｆを修正した場合には、搬出アーム６１の吸着位置を修正する必要があり、加工データの作成に多くの時間を要する。しかしながら、本実施形態によれば、手動による修正を必要としないので、このような不都合を解消することができる。

【0047】

また、本実施形態に係るレーザ切断加工方法によれば、外形切断線ＣＬの左側に存在する線分のうち、なるべく長い線分、且つ、Ｙ軸方向と平行する線分が最後に切断される。このため、最終切断経路Ｒｃｆの長さが長くなるので、最終切断経路Ｒｃｆを切断する前の未切断部分の剛性が高くなる。その結果、最終切断経路Ｒｃｆの切断時に波打ちなどの加工不良が発生することを抑制することができる。また、最終切断経路ＲｃｆがＹ軸方向と平行となるので、最終切断経路Ｒｃｆの切断時には、加工ヘッド５２ａのＹ軸方向の移動のみとなり、ワークＷのＸ軸方向への移動を伴わない。したがって、加工中に製品ＰがずれてワークＷの下に潜ってしまうことを抑制することができる。これにより、製品Ｐの搬出時に、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることを抑制することができるので、製品Ｐを安定して搬出することができる。

【0048】

本実施形態に係る加工データ作成装置２１によれば、割付設定部２１ｃが、外形切断線ＣＬの左側において最も外側となる位置を基準に、Ｘ軸方向のうち右側に向かって基準距離となる範囲に検索範囲Ｒｓを設定している。そして、割付設定部２１ｃは、検索範囲Ｒｓの中で基準線分ＣＬｓを特定している。

【0049】

この構成によれば、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬを構成する複数の線分のうち、検索範囲Ｒｓに存在する線分に限定して、基準線分ＣＬｓを特定する処理を行うこととなる。割付設定部２１ｃが、外形切断線ＣＬを構成する全ての線分を対象として基準線分ＣＬｓに該当するか否かを判断する必要がないので、演算負荷を軽減することができる。また、検索範囲Ｒｓを設定することで、外形切断線ＣＬのうち左側に存在する線分が抽出されるので、外形切断線ＣＬの左側で基準線分ＣＬｓを特定することができる。

【0050】

本実施形態に係る加工データ作成装置２１によれば、割付設定部２１ｃが、外形切断線ＣＬにおいてレーザビームが最後に切断を行う最終切断点（切断開始点Ｐｓ）から、Ｙ軸方向に沿って逃げＣＬｒを設定している。

【0051】

この構成によれば、逃げＣＬｒの切断は、加工ヘッド５２ａのＹ軸方向の移動のみとなり、ワークＷのＸ軸方向への移動を伴わない。したがって、逃げＣＬｒの切断に製品ＰがずれてワークＷの下に潜ってしまうことを抑制することができる。これにより、製品Ｐの搬出時に、製品Ｐがワーク残材に対して引っ掛かることを抑制することができるので、製品Ｐを安定して搬出することができる。

【0052】

なお、上述した実施形態によれば、製品Ｐの外形形状に、Ｙ軸方向と平行、且つ判定長さＬｔｈ以上となる線分があることが前提となっている。ただし、製品Ｐの外形形状によっては、Ｙ軸方向と平行な線分があるものの、判定長さＬｔｈ以上とならないことがある。このような場合には、Ｙ軸方向と平行な線分に対して、基準線分ＣＬｓを設定すればよい。これにより、製品搬出装置６０の製品搬出を考慮して、最終切断経路Ｒｃｆを設定することができる。

【0053】

図８は、外形切断線に基準線分が存在しない製品の形状を示す説明図である。円、三角形、台形といったように製品Ｐの外形形状によっては、Ｙ軸方向と平行な線分が存在しないこともある。この場合、割付設定部２１ｃは、外形切断線ＣＬにおいてレーザビームが最後に切断を行う最終切断点（切断開始点Ｐｓ）が、外形切断線ＣＬの左側において最も外側に位置するように、レーザビームの切断経路を割り付けることが好ましい。

【0054】

この構成によれば、製品搬出装置６０の製品搬出を考慮して、レーザビームの切断経路を割り当てることができる。

【0055】

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【符号の説明】

【0056】

１０ ＣＡＤ
１１ 製品データ作成装置
２０ ＣＡＭ
２１ 加工データ作成装置
２１ａ 取得部
２１ｂ 切断線設定部
２１ｃ 割付設定部
２２ 入力装置
２３ 表示装置
３０ 制御装置
４０ 加工システム
５０ 加工機
５０ａ キャレッジ
５０ｂ クランプ部材
５１ パンチ加工部
５２ レーザ加工部
５２ａ 加工ヘッド
６０ 製品搬出装置
６１ 搬出アーム
６１ａ 吸着パッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】