(57)【要約】【課題】  レポジション動作時に、板材を安定的に押さえられる最適な押さえ位置を決定することができる装置およびプログラムを提供する。【解決手段】  この板材押さえ位置決定装置１は、押さえ位置の複数の候補位置Ｐを順次指定する候補位置指定部５と、押さえの安定性を評価値として評価する評価部７とを有する。探索終了条件に達するまで候補位置の指定および評価を行わせ、最も評価値の高い候補位置を押さえ位置として決定し出力する押さえ位置決定部８を有する。【選択図】        図１
2010158696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材に対して孔明け加工を行う板材加工機に適用される板材押さえ位置決定装置であって、
前記板材加工機は、板材を載せるテーブルと、このテーブル上の板材に孔明け加工を行う加工ヘッドと、板材を把持するワークホルダを有し板材を加工ヘッドに対して相対的に前後左右に移動させる板材送り機構と、前記ワークホルダによる板材の把持位置を変更するレポジション動作を行う時に、板材をテーブルに押さえ部材で押し付ける板材押さえ機構とを備え、
この板材押さえ位置決定装置は、
前記レポジション動作を開始する直前の板材の加工済み形状の情報を加工情報記憶手段に記憶させるデータ入力手段と、
この加工情報記憶手段に記憶された板材の加工済み形状に基づき前記押さえ部材が押える板材の位置である押さえ位置を決定する押さえ位置決定手段とを備え、
この押さえ位置決定手段は、
設定規則に従って押さえ位置の複数の候補位置を順次指定する候補位置指定部と、
この候補位置指定部により指定された候補位置が板材の押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する必要条件判定部と、
この必要条件判定部で必要条件を充足すると判定された候補位置につき、押さえ部材による押さえの安定性を設定規則に従って評価値として評価する評価部と、
探索終了条件に達するまで前記候補位置指定部による候補位置の指定および前記評価部による評価を行わせ、前記評価部で評価された最も評価値の高い候補位置を押さえ位置として決定し出力する押さえ位置決定部とを有する、
板材押さえ位置決定装置。
【請求項２】
前記候補位置指定部は、板材の中央を候補位置の初期位置とする請求項１記載の板材押さえ位置決定装置。
【請求項３】
前記評価部の前記設定規則は、前記候補位置が板材の中央に近い程度に関する評価項目と、前記押さえ部材による押える位置の周辺の板材の剛性の高さに関する評価項目とにつき項目別評価値を求め、両方の項目別評価値を統合した評価値を求める請求項１または請求項２記載の板材押さえ位置決定装置。
【請求項４】
前記押さえ位置決定部で決定して出力される押さえ位置は、前記板材加工機を数値制御する加工プログラムの自動プログラミング装置において、前記加工プログラムにおける板材押さえ機構による押さえ動作の命令の前に、板材送り機構に位置決め動作を行わせる送り命令の指令位置とされる位置である請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の板材押さえ位置決定装置。
【請求項５】
コンピュータにより実行可能であり、板材に対して孔明け加工を行う板材加工機の制御に適用される板材押さえ位置決定プログラムであって、
板材加工機のワークホルダによる板材の把持位置を変更する動作であるレポジション動作を開始する直前の板材の加工済み形状の情報を所定の記憶エリアに記憶させるデータ入力手順と、
この記憶された板材の加工済み形状に基づき、板材加工機の押さえ部材が押える板材の位置である押さえ位置を決定する押さえ位置決定手順とを含み、
この押さえ位置決定手順は、
設定規則に従って押さえ位置の複数の候補位置を順次指定する候補位置指定手順と、
この候補位置指定手順により指定された候補位置が板材の押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する必要条件判定手順と、
この必要条件判定手順で必要条件を充足すると判定された候補位置につき安定性を設定規則に従って評価値として評価する評価手順と、
探索終了条件に達するまで前記候補位置指定手順による候補位置の指定および前記評価手順による評価を行わせ、前記評価手順で評価された最も評価値の高い候補位置を押さえ位置として決定し出力する決定，出力手順とを含む、
板材加工機用板材押さえ位置決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パンチプレスやレーザ加工機等の板金加工機を代表とする板材加工機の加工プログラムの作成等に適用される板材押さえ位置決定装置および決定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
板材加工機が、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムによりワークに割り付けられた加工を行う際、最大加工可能な範囲を超えるか、またはデッドゾーンがあるなどの理由により、板材送り装置のワークホルダによる１回の把持位置では、全ての加工ができない場合がある。この場合、板材加工機はワークを把持しているワークホルダの掴み換えを行い、ワークのレポジションを行う。このレポジション中は、板材加工機は、ワークが設定位置からずれないように、レポジションパッド等の押さえ部材によりワークを押し付けている。
【０００３】
このレポジション動作を実行するに当たって、板材加工機のＣＡＭシステムは、ワークを押えるレポジションパッド等の押さえ部材が加工済みの穴形状を回避しているか否かを判断する必要がある。さらに、レポジションが変化する毎に、回避しなければならない加工済み形状は、常に変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レポジションパッドがワークを押える際に重要となるのは、加工済み穴形状が刻々と変化する中で、より安定的に押さえられる箇所を判断することである。ここで、述べる「安定的」とは、ワーク位置のずれや、ワークの反りなどの形状変化が起こり難い状態のことである。もし、「安定的」でない場合、加工精度の悪化など、最終製品に不具合が生じてしまうことが懸念される。
【０００６】
例えば、図１１に示すように、レポジションパッドの押さえ位置がワークＷの端に偏ってしまう場合、ワーク形状の反りが大きくなり、再びワークＷを把持する際に悪影響を与える。さらにこのとき、図１１に矢印Ｆで示すように、不意の外力が加わった場合、モーメントアームＬが長いため、ワーク位置がずれ易い。
【０００７】
また、図１２に示すように、ワークＷにおけるレポジションパッドの位置付近の剛性が低ければ、ワークＷの反りが大きく、仮に、極端に剛性が低ければ、ワークの塑性変形にも繋がりかねない。
従来技術において、「安定性」を考慮したワーク押さえ位置の決定方法を確立されていない。
【０００８】
この発明の目的は、レポジション動作時に、板材を安定的に押さえられる適切な押さえ位置を、実用可能な演算処理時間で自動的に決定することができる板材加工機用板材押さえ位置決定装置および決定プログラムを提供することである。
この発明の他の目的は、板材を安定的に押さえられる適切な押さえ位置の計算が、より少なくて済むようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、より一層安定的に押えられる最適な押さえ位置の計算が簡易に行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、板材加工機の加工プログラムの自動プログラミング過程における、押さえ位置の決定が適切に行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の板材加工機用板材押さえ位置決定装置（１）は、板材（Ｗ）に対して孔明け加工を行う板材加工機（３０）に適用されるものであって、
前記板材加工機（３０）は、板材（Ｗ）を載せるテーブル（３１）と、このテーブル（３１）上の板材（Ｗ）に孔明け加工を行う加工ヘッド（３２）と、板材（Ｗ）を把持するワークホルダ（３６）を有し板材（Ｗ）を加工ヘッド（３２）に対して相対的に前後左右に移動させる板材送り機構（３３）と、前記ワークホルダ（３６）による板材（Ｗ）の把持位置を変更するレポジション動作を行う時に、板材（Ｗ）をテーブル（３１）に押さえ部材（４１）で押し付ける板材押さえ機構（４２）とを備える。
この板材押さえ位置決定装置（１）は、
前記レポジション動作を開始する直前の板材（Ｗ）の加工済み形状の情報を加工情報記憶手段記憶（３）させるデータ入力手段（２）と、
この加工情報記憶手段（３）に記憶された板材（Ｗ）の加工済み形状に基づき前記押さえ部材（４１）が押える板材（Ｗ）の位置である押さえ位置を決定する押さえ位置決定手段（４）とを備える。
この押さえ位置決定手段（４）は、
設定規則（Ｒ１）に従って押さえ位置の複数の候補位置（Ｐ）を順次指定する候補位置指定部（５）と、
この候補位置指定部（５）により指定された候補位置（Ｐ）が板材（Ｗ）の押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する必要条件判定部（６）と、
この必要条件判定部（６）で必要条件を充足すると判定された候補位置（Ｐ）につき安定性を設定規則（Ｒ２）に従って評価値として評価する評価部（７）と、
探索終了条件に達するまで前記候補位置指定部（５）による候補位置（Ｐ）の指定および前記評価部（７）による評価を行わせ、前記評価部（７）で評価された最も評価値の高い候補位置（Ｐ）を押さえ位置として決定し出力する押さえ位置決定部（８）とを有する。
【００１０】
この構成によると、データ入力手段（２）により、レポジション動作を開始する直前の板材の加工済み形状の情報を加工情報記憶手段（３）に記憶させる。加工済み形状の情報は、直接にその形状を示す情報に限らず、例えば、使用工具の識別情報と、各工具による加工位置の情報と、使用工具の形状の情報とであっても良い。
押さえ位置決定手段（４）は、候補位置指定部（５）により、設定規則（Ｒ１）に従って押さえ位置の複数の候補位置を順次指定する。必要条件判定部（６）は、候補位置指定部（５）により指定された候補位置（Ｐ）が板材（Ｗ）の押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する。評価部（７）は、必要条件判定部（６）で必要条件を充足すると判定された候補位置（Ｐ）につき、安定性を設定規則（Ｒ２）に従って評価値として評価する。押さえ位置決定部（８）は、探索終了条件に達するまで前記候補位置指定部（５）による候補位置（Ｐ）の指定および前記評価部（７）による評価を行わせ、前記評価部（７）で評価された最も評価値の高い候補位置（Ｐ）を押さえ位置として決定し出力する。
このように、押さえ位置とする複数の候補位置（Ｐ）につき、安定性を評価値として評価し、最も評価値の高い候補位置（Ｐ）を押さえ位置として決定する。そのため、板材（Ｗ）を安定的に押さえられる適切な押さえ位置を決定することができる。また、押さえ位置とする複数の候補位置（Ｐ）につき、順次、安定性を計算して比較するため、候補位置（Ｐ）の決定や探索終了条件の設定を適宜行うことで、実用可能な演算処理時間で適切な押さえ位置を決定することができる。
【００１１】
この発明において、前記候補位置指定部（５）は、板材（Ｗ）の中央を候補位置の初期位置としても良い。板材（Ｗ）の全体的なバランスの点からは、板材（Ｗ）の中央が最も安定的に押さえられる位置である可能性が高く、板材（Ｗ）の端に偏るに従って安定性が低下すると考えられる。このように、最も安定的に押さえられる位置である可能性が高い位置を候補位置の初期位置とすることにより、最も安定的に押さえられる位置を少ない計算で早く見つけることができる。
【００１２】
この発明において、前記評価部（７）の前記設定規則（Ｒ２）は、前記候補位置（Ｐ）が板材（Ｗ）の中央に近い程度に関する評価項目（Ａ）と、前記押さえ部材（４１）による押える位置の周辺の板材（Ｗ）の剛性の高さに関する評価項目（Ｂ）とにつき項目別評価値を求め、両方の項目別評価値を統合した評価値を求めるようにしても良い。
板材（Ｗ）が安定的に押さえられるか否は、板材全体のバランスと、押える位置の剛性とに依存する。そのため、板材（Ｗ）の中央に近い程度に関する評価項目（Ａ）と、押える位置の周辺の板材（Ｗ）の剛性の高さに関する評価項目（Ｂ）とを設け、両方の項目別評価値を統合した評価値を求めることで、より最適な安定性の得られる押さえ位置を決定することができる。
【００１３】
この発明において、前記押さえ位置決定部（８）で決定して出力される押さえ位置は、前記板材加工機（３０）を数値制御する加工プログラム（１５）の自動プログラミング装置（１４）において、前記加工プログラム（１５）における板材押さえ機構（４２）による押さえ動作の命令（Ｒｂ）の前に、板材送り機構（３３）に位置決め動作を行わせる送り命令（Ｒａ）の指令位置とされる位置であっても良い。
この構成により、加工プログラム（１５）の自動プログラミング過程における、押さえ位置の適切な決定を行うことができる。
【００１４】
この発明の板材加工機用板材押さえ位置決定プログラムは、コンピュータにより実行可能であり、板材（Ｗ）に対して孔明け加工を行う板材加工機（３０）の制御に適用される板材押さえ位置決定プログラムであって、
板材加工機（３０）のワークホルダ（３６）による板材（Ｗ）の把持位置を変更する動作であるレポジション動作を開始する直前の板材（Ｗ）の加工済み形状の情報を所定の記憶エリア（３ａ）に記憶させるデータ入力手順（Ｓ１）と、
この記憶された板材（Ｗ）の加工済み形状に基づき、板材加工機（３０）の押さえ部材（４１）が押える板材の位置である押さえ位置を決定する押さえ位置決定手順（Ｓ２）とを含む。
この押さえ位置決定手順（Ｓ２）は、
設定規則（Ｒ１）に従って押さえ位置の複数の候補位置（Ｐ）を順次指定する候補位置指定手順（Ｑ１，Ｑ７）と、
この候補位置指定手順（Ｑ１，Ｑ７）により指定された候補位置（Ｐ）が板材（Ｗ）の押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する必要条件判定手順（Ｑ２）と、
この必要条件判定手順（Ｑ２）で必要条件を充足すると判定された候補位置（Ｐ）につき安定性を設定規則（Ｒ２）に従って評価値として評価する評価手順（Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５）と、
探索終了条件に達するまで前記候補位置指定手順（Ｑ７）による候補位置（Ｐ）の指定および前記評価手順（Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５）による評価を行わせ、前記評価手順（Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５）で評価された最も評価値の高い候補位置（Ｐ）を押さえ位置として決定し出力する決定，出力手順（Ｑ６，Ｑ８）とを含む。
このため、この発明の板材押さえ位置決定装置（１）につき説明したと同様に、レポジション動作時に、板材を安定的に押さえられる適切な押さえ位置を、実用可能な演算処理時間で自動的に決定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この板材加工機用板材押さえ位置決定装置は、レポジション動作を開始する直前の板材の加工済み形状の情報を加工情報記憶手段に記憶させるデータ入力手段と、この加工情報記憶手段に記憶された板材の加工済み形状に基づき前記押さえ部材が押える板材の位置である押さえ位置を決定する押さえ位置決定手段とを備え、この押さえ位置決定手段は、設定規則に従って押さえ位置の複数の候補位置を順次指定する候補位置指定部と、この候補位置指定部により指定された候補位置が板材の押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する必要条件判定部と、この必要条件判定部で必要条件を充足すると判定された候補位置につき、押さえ部材による押さえの安定性を設定規則に従って評価値として評価する評価部と、探索終了条件に達するまで前記候補位置指定部による候補位置の指定および前記評価部による評価を行わせ、前記評価部で評価された最も評価値の高い候補位置を押さえ位置として決定し出力する押さえ位置決定部とを有するため、レポジション動作時に、板材を安定的に押さえられる適切な押さえ位置を、実用可能な演算処理時間で自動的に決定することができる。
【００１６】
前記候補位置指定部が、板材の中央を候補位置の初期位置とする場合は、板材を安定的に押さえられる適切な押さえ位置の計算が、より少なくて済む。
前記評価部の前記設定規則が、前記候補位置が板材の中央に近い程度に関する評価項目と、前記押さえ部材による押える位置の周辺の板材の剛性の高さに関する評価項目とにつき項目別評価値を求め、両方の項目別評価値を統合した評価値を求める構成である場合は、より一層安的に押えられる最適な押さえ位置の計算を簡易に行うことができる。
前記押さえ位置決定部で決定して出力される押さえ位置は、前記板材加工機を数値制御する加工プログラムの自動プログラミング装置において、前記加工プログラムにおける板材押さえ機構による押さえ動作の命令の前に、板材送り機構に位置決め動作を行わせる送り命令の指令位置とされる位置である場合は、板材加工機の加工プログラムの自動プログラミング過程における、押さえ位置の決定を適切に行うことができる。
【００１７】
この発明の板材加工機用板材押さえ位置決定プログラムは、コンピュータにより実行可能であり、板材加工機のワークホルダによる板材の把持位置を変更する動作であるレポジション動作を開始する直前の板材の加工済み形状の情報を所定の記憶エリアに記憶させるデータ入力手順と、この記憶された板材の加工済み形状に基づき、板材加工機の押さえ部材が押える板材の位置である押さえ位置を決定する押さえ位置決定手順とを含み、この押さえ位置決定手順は、設定規則に従って押さえ位置の複数の候補位置を順次指定する候補位置指定手順と、この候補位置指定手順により指定された候補位置が板材の押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する必要条件判定手順と、この必要条件判定手順で必要条件を充足すると判定された候補位置につき安定性を設定規則に従って評価値として評価する評価手順と、探索終了条件に達するまで前記候補位置指定手順による候補位置の指定および前記評価手順による評価を行わせ、前記評価手順で評価された最も評価値の高い候補位置を押さえ位置として決定し出力する決定，出力手順とを含むため、レポジション動作時に、板材を安定的に押さえられる適切な押さえ位置を、実用可能な演算処理時間で自動的に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態に係る板材押さえ位置決定装置を備えた自動プログラミング装置の概念構成の説明図、（Ｂ）はその板材押さえ位置決定装置と板材加工機の概念構成を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係る板材押さえ位置決定プログラムの概略流れ図である。
【図３】同板材押さえ位置決定プログラムの押さえ位置決定手順の流れ図である。
【図４】加工済み形状に押さえ部材が干渉するか否かを調べる処理の説明図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ候補位置を移動させる移動順，移動位置の説明図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、いずれも押さえ位置の剛性にかかる評価値の算出方法を示す説明図である。
【図７】評価値の算出における重み付け内容によって選択される違いを示す説明図である。
【図８】この実施形態の板材押さえ位置決定装置で決定される押さえ位置と加工済み形状との関係を示す説明図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ評価値の算出における重み付け内容によって選択される押さえ位置の決定結果の説明図である。
【図１０】同板材押さえ位置決定装置の決定結果を利用する板材加工機の一例を示す斜視図である。
【図１１】従来の板材押さえ位置の不適切例を示す説明図である。
【図１２】従来の板材押さえ位置の他の不適切例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の一実施形態を図１ないし図１０と共に説明する。図１０は、この板材押さえ位置決定装置を適用する板材加工機３０の一例を示す。この板材加工機３０は、板材Ｗを載せるテーブル３１と、このテーブル３１上の板材Ｗに孔明け加工を行う加工ヘッド３２と、板材Ｗを把持するワークホルダ３６を有し板材Ｗを加工ヘッド３２に対して相対的に前後左右に移動させる板材送り機構３３と、ワークホルダ３６による板材Ｗの把持位置を変更するレポジション動作を行う時に、板材Ｗをテーブル３１に押さえ部材４１で押し付ける板材押さえ機構４２とを備える。
【００２０】
この実施形態の板材加工機３０は、タレット式のパンチプレスであって、複数のパンチ工具（図示せず）を搭載した水平旋回可能なタレット４４を有し、加工ヘッド３２は、所定の加工位置Ｏに位置したパンチ工具を昇降させるラムからなる。板材送り機構３３は、フレーム４５の下フレーム部４５ａ上を前後（Ｙ方向）に移動自在なキャリッジ３４に、クロススライド３５を左右（Ｘ方向）移動自在に搭載し、クロススライド３５に複数のワークホルダ３６を左右に並べて取付けてなる。キャリッジ３４およびクロススライド３５は、それぞれ各軸のサーボモータ３７，３８（図１）により、ボールねじ等の送りねじ機構を介して進退させられる。ワークホルダ３６は、板材Ｗの縁部を上下に挟む上下一対の顎部を有していて、エアシリンダ（図示せず）等の駆動源により開閉駆動される。板材押さえ機構４２は、レポジションパッド等と呼ばれる押さえ部材４１を、エアシリンダ等の昇降駆動源４３で昇降させるものであり、フレーム４５の上フレーム部４５ｂに設置されている。板材押さえ機構４２は、この例では、左右の２箇所に押さえ部材４１を有するが、押さえ部材４１は２箇所以上であっても、また１箇所であっても良い。
【００２１】
図１において、この板材押さえ位置決定装置１は、加工プログラム１５を作成する自動プログラミング装置１４の一部として設けられる。加工プログラム１５は、板材加工機３０を数値制御する数値制御装置（図示せず）に実行させるプログラムである。加工プログラム１５は、板材加工機３０の板材送り機構３３の各軸の送り命令や、加工ヘッド３２に加工動作を行わせる命令（例えば、ラムからなる加工ヘッド３２を下降させるパンチ動作命令）などを、ＮＣコード等によって実行順に記載したプログラムである。この加工プログラム１５の命令の一つとして、レポジション命令Ｒが設けられる。
【００２２】
レポジション命令Ｒは、次の一連の命令、すなわち板材送り機構３３により板材Ｗを押さえ部材４１により押える位置へ移動させる移動命令Ｒａ、板材押さえ機構４２に押さえ動作を行わせる押さえ命令Ｒｂ、ワークホルダ３６を開いて把持を解除させる命令（図示せず）、ワークホルダ３６を板材Ｗの次の把持位置に移動させる移動命令Ｒｃ、その移動後にワークホルダ３６を再度把持させる命令（図示せず）により構成される。
板材押さえ位置決定装置１は、上記の板材Ｗを押さえ部材４１で押える位置へ移動させる移動命令Ｒａにおける移動先を決定する装置である。
【００２３】
自動プログラミング装置１４は、コンピュータとこれに実行させるプログラム（図示せず）とでなり、これらによって、板取り手段１６、実行ＮＣデータ化手段１９、工具情報記憶手段１７、および工具割り付け手段１８が構成されている。板取り手段１６は、素材板材Ｗの形状を示す素材形状データＤ１と、素材板材Ｗから切り取る複数の部品板材Ｍ（図８参照）の形状を示す部品形状データＤ２とから、素材板材Ｗに対する各部品板材Ｍの配置を、設定規則によって定める処理であるネスティングを行う手段である。部品形状データＤ２は、外周形状を示す図形データと、部品板材Ｍの内部の穴の形状を示す図形データとが含まれる。実行ＮＣデータ化手段１９は、素材板材Ｗに対して部品板材Ｍの配置が定められたデータから、実行可能な形式の加工プログラム１５を生成する手段である。工具情報記憶手段１７は工具の形状等を記憶した手段であり、工具割り付け手段１８は工具情報記憶手段１７に記憶した工具の形状等を設定規則に従って割り付ける手段である。板取り手段１６は、工具割り付け手段１８による工具割り付けの前後のいずれに行うものとしても良い。
板材加工機３０がパンチプレスである場合、工具情報記憶手段１７は、その板材加工機３０が保有する各パンチ工具の識別情報（工具番号等）および工具の形状を記憶する。また、その場合、工具割り付け手段１８は、部品板材Ｍの外周や内部の穴の加工に、工具情報記憶手段１７に記憶されたパンチ工具のうちのどのパンチ工具を用いるかを設定規則によって定める。
板材加工機３０がレーザ加工機である場合は、工具情報記憶手段１７には、工具であるレーザヘッドの情報、例えば、レーザ照射幅の情報等が記憶される。また、この場合、工具割り付け手段１８は、部品板材Ｍの外周や内部の穴の加工に、工具情報記憶手段１７に記憶されたレーザ照射幅等を設定規則によって定める。
【００２４】
板材押さえ位置決定装置１は、上記自動プログラミング装置１４の実行ＮＣデータ化手段１９の一部として設けられ、自動プログラミング装置１４を構成するコンピュータのハードウェアおよびそのオペレーションシステム（図示せず）と、これに実行させる板材押さえ位置決定プログラムとで構成される。板材押さえ位置決定プログラムは、後に図２，図３に流れ図で示すプログラムである。
【００２５】
板材押さえ位置決定装置１は、上記のコンピュータと板材押さえ位置決定プログラムとにより、図１（Ｂ）に示す各機能達成手段が構成されたものである。この板材押さえ位置決定装置１は、データ入力手段２と、押さえ位置決定手段４とを備える。データ入力手段２は、図２の板材押さえ位置決定プログラムを示す流れ図のうち、データ入力手順Ｓ１を実行する手段であり、押さえ位置決定手段４は図２の押さえ位置決定手順Ｓ２を実行する手段である。
【００２６】
データ入力手段２は、レポジション動作を開始する直前の板材Ｗの加工済み形状の情報（以下、「加工済み形状情報」と称す）を、自動プログラミング装置１４の板取り手段１６や実行ＮＣデータ化手段１９から得て、加工情報記憶手段３の加工情報記憶部３ａに記憶させる手段である。上記加工済み形状情報は、板取り手段１６によるネスティング、および工具使用の場合の工具割り付けが完了したデータのうち、レポジション動作を行わせるときまでに加工が完了する形状を示すデータである。データ入力手段２は、上記ネスティング、および工具使用の場合の工具割り付けが完了したデータは、板取り手段１６や工具割り付け手段１８から得て、いつレポジション動作を行わせるかのデータは、実行ＮＣデータ化手段１９から得る。
【００２７】
加工済み形状情報は、必ずしも形状を直接に示すデータでなくてもよく、例えば、使用工具の識別情報と、その工具を使用する座標位置のデータであっても良い。その場合、データ入力手段２は、使用工具の識別情報を工具情報記憶手段１７と照合して使用工具の形状を得て、その使用工具の形状と使用する座標位置とから加工済み形状の図形を作成し、加工情報記憶部３ａに記憶させるものとしても良い。
【００２８】
データ入力手段２は、加工済み形状情報の他に、加工機情報と任意設定条件とを、キーボードやその他の手動入力機器（図示せず）や、データ通信手段（図示せず）から得て、加工情報記憶手段３の加工機情報記憶部３ｂおよび任意設定情報記憶部３ｃにそれぞれ記憶させる。
上記「加工機情報」は、板材加工機３０の構成や機能に関する情報であり、例えば、複数のワークホルダ３６の配置間隔、大きさの情報、板材送り機構３３の前後左右のストローク範囲の情報、各押さえ部材４１の加工位置Ｏに対する位置の情報等である。これらの「加工機情報」は、押さえ位置決定手段４における処理で、変数に代入する実際の数値として用いられる。なお、これらの「加工機情報」は、必ずしてもデータ入力手段２から入力して加工機情報記憶部３ｂに記憶させなくても良く、例えば、押さえ位置決定手段４に定数として設定しておいても良い。
上記「任意設定条件」は、押さえ位置決定手段４で設定条件等として用いる値のうち、オペレータが任意の値または任意に選択できる値などである。「任意設定条件」の具体例は、後に、関連する各記載毎に説明する。データ入力手段２による「任意設定条件」の入力は、例えば、データ入力手段２によって、液晶ディスプレイ等の表示装置（図示せず）の画面に入力を案内する記載と、入力された値を示す画面とを出力し、キーボードやマウス等の入力機器から入力させる。
【００２９】
押さえ位置決定手段４は、候補位置指定部５と、必要条件判定部６と、評価部７と、押さえ位置決定部８とを有する。各部５〜８の詳細は、後に図３の流れ図、および図４〜図９と共に説明するが、まず、その基本となる機能を説明する。
【００３０】
候補位置指定部５は、設定規則Ｒ１に従って押さえ位置の複数の候補位置Ｐ（Ｐ1 ，Ｐ2 …）（図５参照）を順次指定する手段である。ここでは、候補位置Ｐは、２つの押さえ部材４１，４１間の中央の位置としている。候補位置指定部５は、図３のステップＱ１、Ｑ７の手順を実行する手段である。
【００３１】
必要条件判定部６は、候補位置指定部５により指定された候補位置Ｐが板材Ｗの押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する手段である。この判定は、候補位置Ｐで特定される個々の２つの押さえ部材４１，４１の個々の位置に対して行われ、両方の押さえ部材４１，４１につき、必要条件を充足する場合に条件充足とする。必要条件判定部６は、図３のステップＱ２の手順を実行する手段である。
【００３２】
評価部７は、必要条件判定部６で必要条件を充足すると判定された候補位置Ｐにつき、押さえ部材４１による押さえの安定性を設定規則Ｒ２に従って評価値として評価する手段である。
評価部７は、評価値計算部９と、評価値比較部１０と、候補位置仮選択部１１とで構成される。評価部７は、上記設定規則Ｒ２の一部となる設定規則Ｒ２ａによって、候補位置Ｐの評価値を計算する。評価値比較部１０は、各候補位置Ｐの評価値を比較する。この比較は、最良評価値記憶部（図示せず）に記憶された評価値と比較する処理とされる。候補位置仮選択部１１は、評価値の最も高い候補位置Ｐを、押さえ位置として仮選択し、その候補位置Ｐの評価値で、最良評価値記憶部（図示せず）に記憶された評価値を更新する。なお最初の候補位置Ｐについては、比較対象がないため、比較は行われず、その候補位置Ｐの評価値が最良評価値記憶部（図示せず）の初期設定値となる。上記評価値計算部９、評価値比較部１０、および候補位置仮選択部１１は、それぞれ図３のステップＱ３、Ｑ４、Ｑ５の手順を実行する手段である。
【００３３】
押さえ位置決定部８は、探索終了条件に達するまで候補位置指定部５による候補位置Ｐの指定、および評価部７による評価を行わせ、評価部７で評価された最も評価値の高い候補位置Ｐを押さえ位置として決定し出力する手段である。押さえ位置決定部８は、終了判定部１２と、決定，出力部１３とを有する。終了判定部１２は、探索終了条件を充足するか否かを判定し、非充足の場合に、候補位置指定部５による別候補位置Ｐの指定、評価部７による評価を繰替えさせる。決定，出力部１３は、終了判定部１２で探索終了条件が充足されたときに、最も評価値の高い候補位置Ｐを押さえ位置として決定し出力する。終了判定部１２および決定，出力部１３は、図３の流れ図のステップＱ６，Ｑ８の手順を実行する手段である。
【００３４】
図２，図３と共に、板材押さえ位置決定プログラムの概要を説明する。この板材押さえ位置決定プログラムは、データ入力手順Ｓ１と、押さえ位置決定手順Ｓ２とで構成され、押さえ位置決定手順Ｓ２は、図３に流れ図で示す各手順で構成される。
データ入力手順Ｓ１は、図１のデータ入力手段２につき前述した入力処理、つまりレポジション動作を開始する直前の板材Ｗの加工済み形状情報を、自動プログラミング装置１４の板取り手段１６や実行ＮＣデータ化手段１９から得て、所定の記憶エリアとなる加工情報記憶部３ａに記憶させる手順である。データ入力手順Ｓ１では、この他に、加工機情報記憶部３ｂへの前述の加工機情報、および任意設定条件記憶部３ｃへの「任意設定条件」の入力の処理を行う。
【００３５】
押さえ位置決定手順Ｓ２を、図３と共に説明する。
押さえ位置決定手順Ｓ２は、設定規則に従って押さえ位置の複数の候補位置Ｐを順次指定する候補位置指定手順Ｑ１，Ｑ７と、
この候補位置指定手順Ｑ１，Ｑ７により指定された候補位置Ｐが板材Ｗの押え可能な必要条件を充足するか否かを判定する必要条件判定手順Ｑ２と、
この必要条件判定手順Ｑ２で必要条件を充足すると判定された候補位置Ｐにつき安定性を設定規則Ｒ２に従って評価値として評価する評価手順Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５と、
探索終了条件に達するまで前記候補位置指定手順Ｑ７による候補位置Ｐの指定および前記評価手順Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５による評価を行わせ、前記評価手順Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５で評価された最も評価値の高い候補位置Ｐを押さえ位置として決定し出力する決定，出力手順Ｑ８とでなる。
【００３６】
図３の手順の詳細と、図１の各手段の機能の詳細を説明する。
図３のステップＱ１の初期位置設定手順では、板材Ｗの中央を候補位置Ｐの初期位置とする。板材Ｗの中央は、左右方向（Ｘ軸方向）および前後方向（Ｙ方向）の両方についての中央である。この中央は、板材Ｗが長方形でない場合は、板材Ｗの外形を示す図の図芯とされる。なお、この「板材Ｗの中央」は、必ずしも正確な中央位置でなくても良く、例えば、任意に設定したオフセット値等でずらせた位置としても良い。
【００３７】
ステップＱ２の必要条件の充足手順は、押さえ部材４１が板材Ｗを押えるのに最低必要な条件である、次の３条件を充足するか否かを判定する手順である。
（１）押さえ部材４１が、板材Ｗの加工済の穴を回避している。
（２）押さえ部材４１が、板材Ｗの外周から外れない。
（３）押さえ部材４１が、ワークホルダ３６と干渉しない。
なお、この判定手順では、複数（２つ）の押さえ部材４１の中央位置として指定された候補位置Ｐの座標から求められる個々の押さえ部材４１について判定され、全ての押さえ部材４１について、上記（１）〜（３）の条件を充足している場合に、必要条件充足の判定結果とされる。条件充足の場合は次のステップＱ３に進み、非充足の場合は探索終了条件の判定ステップＱ６へ進む。
【００３８】
押さえ部材４１が板材Ｗの加工済穴Ｈを回避しているか否かは、例えば、図４に示す処理により行われる。まず、候補位置Ｐから特定される個々の押さえ部材４１の中心位置を通るテスト直線Ｌ１，Ｌ２を設定し、加工済み穴形状とテスト直線との交点を調べる。加工済み穴形状の範囲は、テスト直線Ｌ１，Ｌ２に太線で示す範囲である。押さえ部材４１の位置が、加工済み穴形状の範囲外にあり、なおかつ、押さえ部材４１の中心回りの押さえ部材外径の領域内に加工済み穴形状の範囲が干渉しなければ、押さえ部材４１は加工済み穴形状の外側にあると判断される。
なお、加工済穴Ｈを回避しているか否かの判定等に用いられる加工済穴Ｈの範囲は、ネスティングされた部品形状データＤ２における穴形状を示すデータそのものであっても良いが、上記工具割り付け手段１８による工具割り付け結果の情報である加工形状で示される範囲であっても良い。
【００３９】
ステップＱ３の評価値の計算手順を説明する。押さえ部材４１で板材Ｗを押えるときの「安定性」については、次の評価項目（Ａ），（Ｂ）が重視される。
（Ａ）押さえ部材４１の押さえ位置（複数の押さえ部材４１がある場合は、これら複数の押さえ部材４１の配列の中央位置）が、板材Ｗの中央に近い方が良い。
（Ｂ）個々の押さえ部材４１の押さえ位置の周辺の板材Ｗの剛性が高い方が良い。
この手順Ｑ３では、評価項目（Ａ），（Ｂ）の評価内容を数値化するため、次の（ａ）と（ｂ）の評価関数を用意する。
（ａ）板材Ｗの中央座標と、候補位置Ｐ（複数の押さえ部材４１の配列の中央位置）との距離をパラメータとする関数。
（ｂ）押さえ部材４１が、加工済み穴形状にかからない領域を、具体的に数値化した指標をパラメータとする関数。
この実施形態では、これら（ａ），（ｂ）の関数により定まる項目別評価値の和を、候補位置Ｐの「評価値」とする。各項目別評価値は、その和を用いる代わりに、積や他の適宜の演算式で演算される方法で統合し、評価値としても良い。なお、（ａ），（ｂ）の項目別評価値について、重み付けを行っても良い。その重みは、例えば、データ入力手順（Ｓ１）における上記任意設定条件の一つであり、このデータ入力手順（Ｓ１）で入力する。
【００４０】
上記（ｂ）については、例えば、次の(b-1) ，(b-2) ，(b-3) のいずれかのパラメータを組み合わせて、または単独で用いる。
(b-1) ：図６（Ａ）に示すように、候補位置Ｐから定まる押さえ部材４１の位置を中心Ｐａとして、穴形状部分Ｈにかからない最大円Ｃの半径ｒ。
（穴形状部分Ｈは、同図にハッチングを施して示す部分）
(b-2) ：図６（Ｂ）に示すように、候補位置Ｐから定まる押さえ部材４１の位置を中心Ｐａとする、ある領域内において、円Ｃｉ（ｉは、１から任意設定数までの自然数）の径を段階的に大きくしたいったときの、穴形状部分Ｈにかかっていない線分の長さの和（同図の円弧の和）。
【００４１】
【数１】
2010158696.tif 000003
なお、各段階の半径は任意に設定すれば良い。
【００４２】
(b-3) ：図６（Ｃ）に示すように、候補位置Ｐから定まる押さえ部材４１の位置を中心Ｐａとする、ある領域内において、前後左右方向の格子状の検査線Ｌ３を設定したときの、穴形状部分Ｈにかかっていない線分ｌｉ（ｉは、１から任意設定数までの自然数）の長さの和（同図に図示された検査線Ｌ３の線分長さの和）。
【数２】
2010158696.tif 000004
【００４３】
上記(b-1) ，(b-2) ，(b-3) のパラメータを組み合わせる場合、個々のパラメータについて重みを付け、個々のパラメータの和を、上記（Ｂ）かかる安定性の項目についての評価値としても良い。例えば、評価値＝（(b-1) の重み）×（最大円Ｃの半径ｒ）＋（(b-2) の重み）×（穴形状部分Ｈにかかっていない線分の長さの和）＋（(b-3) の重み）×（線分ｌｉの長さの和）、としても良い。
その場合、(b-1) ，(b-2) ，(b-3) について、評価値（評価点数と同義）の重み〔(b-1) の重み），（(b-2) の重み），（(b-3) の重み）を調整することにより、図７（Ａ）に示すような、部品板材Ｍを繋ぐリブＷｒが細い場合と、図７（Ｂ）のようにリブＷｒが太い場合とのいずれが好ましいかを選択することが可能である。その重みは、例えば、データ入力手順（Ｓ１）における上記任意設定条件の一つであり、このデータ入力手順（Ｓ１）で入力する。
(b-3) の重み大の場合の押さえ部材４１の押さえ位置決定例を図９（Ａ）に、(b-3) の重み小の場合の押さえ部材４１の押さえ位置決定例を図９（Ｂ）にそれぞれ示す。
【００４４】
図３のステップＱ４の評価値比較の手順では、上記のように計算される候補位置Ｐの評価値を比較する。このとき、上記のように、最良評価値記憶部（図示せず）に記憶された評価値と比較する。候補位置Ｐの初期位置の場合は、ステップＱの評価値比較の手順は省略される。最良評価値記憶部に記憶された評価値よりも高い場合は次のステップＱ５に進み、低い場合は探索終了条件充足の判定ステップＱ６へ進む。
【００４５】
ステップＱ５の候補位置Ｐの仮選択の手順では、評価値比較手順（Ｑ４）での比較の結果、最良評価値記憶部（図示せず）の評価値よりも高い評価値が得られた場合、その評価値の高い候補位置Ｐを新たな仮選択の押さえ位置とし、最良評価値記憶部（図示せず）の評価値をその評価値の高い候補位置Ｐの評価値に更新する。なお、最良評価値記憶部（図示せず）の評価値と同じ値の評価値となる候補位置Ｐの場合は、先と後のいずれの候補位置Ｐを仮選択の押さえ位置とするかは、任意に設定しておく。
なお、ステップＱ６の終了判定は後に説明する。
【００４６】
ステップＱ７の別候補位置の指定の手順（すなわち、候補位置Ｐを移動させる手順）では、例えば、図５（Ａ）または（Ｂ）に示す方法が採用できる。これらは、いずれも、板材Ｗの中央を候補位置Ｐの初期位置として、中央から次第に遠ざかる各点を候補位置Ｐとして指定する方法である。
図５（Ａ）の方法では、前後左右に格子状に仮想直線を定め、その各交点を候補位置Ｐとする方法である。格子状の仮想直線を定める範囲（同図の破線の矩形で示す）は、例えば機械制約による探索可能な範囲である。各候補位置Ｐを選択する順は、中央となる初期位置の候補位置Ｐ1 を含む仮想直線上で、前後方向について中央に近い位置を次の候補位置Ｐ2 として、前後交互に指定し、前後方向の仮想直線上の各交点（Ｐ1 〜Ｐ5 ）の次に、左右いずれか隣の前後方向の仮想直線を選び、その仮想直線上の各交点（Ｐ6 〜Ｐ10）を、前記と同様に前後交互に順に選ぶ方法である。左右方向の仮想直線の選択も、左右交互に行う。
上記仮想直線は、図４の穴形状部分の内外判定に用いるテスト直線Ｌ１，Ｌ２を利用することができる。この場合、穴形状部分の内外判定に用いるテスト直線の本数は最小で済む。
【００４７】
図６（Ｂ）の方法は、中央となる初期位置の候補位置Ｐ1 から、角形の渦巻き状に、順次遠ざかる位置を候補位置Ｐとする方法である。渦巻きの各角部を候補位置Ｐとする。この場合、上記評価値の計算で、項目（Ａ）にかかる評価値がなるべく低下しない順に候補位置Ｐの指定を行うことになる。
【００４８】
ステップＱ６の探索終了条件の充足判定では、例えば、次のいずれかの探索終了条件を充足する場合に、充足したとし、ステップＱ８に進む。。
（１）評価値が、任意に設定した閾値を超えた場合。
（２）探索を進めても、評価値が高い候補位置Ｐが得られないことが明らかになった場合。（例えば、上記（ａ）（ｂ）の項目別評価値の和を候補位置Ｐの評価値とする場合、（ｂ）に関して例えば満点が出た場合、それ以上探索を進めても（ａ）に関する評価値は下がるだけであり、（ａ）と（ｂ）の項目別評価値の和が増えることはない。）
（３）評価した候補位置Ｐの個数が、任意に設定される最大探索回数に達した場合。
【００４９】
ステップＱ８の候補位置の決定，出力の手順では、終了判定手順Ｑ６で探索終了条件（探索終了条件）が充足されたときに、最も評価値の高い候補位置Ｐを押さえ位置として決定し出力する。上記のように、最良評価値記憶部（図示せず）を設けた場合は、その最良評価値記憶部の最終更新時の候補位置Ｐが、押さえ位置として決定され、図１の実行ＮＣデータ化手段における、押さえ位置決定処理の後過程部分に出力される。
【００５０】
図８は、上記のようにして決定される押さえ位置Ｐo の結果の例を示す具体例である。Ｅ１はワークホルダ３６による現在の把持位置で加工可能な現加工範囲を、Ｅ２はレポジション後に加工可能となる次の加工範囲をそれぞれ示す。板材Ｗにおける加工範囲Ｅ１からはずれた範囲は、レポジション直前の加工済み形状としては、未加工の形状の部分となる。
【００５１】
この板材押さえ位置決定装置１および決定プログラムによると、このように、押さえ位置とする複数の候補位置Ｐにつき、安定性を評価値として評価し、最も評価値の高い候補位置Ｏを押さえ位置として決定する。そのため、板材Ｗを安定的に押さえられる適切な押さえ位置を決定することができる。また、押さえ位置とする複数の候補位置Ｐにつき、順次、安定性を計算して比較するため、候補位置Ｐの決定や終了条件を適宜行うことで、実用可能な演算処理時間で適切な押さえ位置を決定することができる。
【００５２】
なお、前記実施形態では、加工プログラム１５の作成過程における板材押さえ位置の決定に適用した場合につき説明したが、この板材押さえ位置決定装置１および決定プログラムは、加工プログラム１５を数値制御装置で実行する過程で板材押さえ位置を決定する処理に用いても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１…板材押さえ位置決定装置
２…データ入力手段
３…加工情報記憶手段
３ａ…加工情報記憶部
３ｂ…加工機情報記憶部
３ｃ…任意設定情報記憶部
４…押さえ位置決定手段
５…候補位置指定部
６…必要条件判定部
７…評価部
８…押さえ位置決定部
９…評価値計算部
１０…評価値比較部
１１…候補位置仮選択部
１２…終了判定部
１３…決定，出力部
１４…自動プログラミング装置
１５…加工プログラム
１６…板取り手段
１７…工具情報記憶手段
１８…工具割り付け手段
３０…板材加工機
３１…テーブル
３２…加工ヘッド
３３…板材送り機構
３６…ワークホルダ
４１…押さえ部材
４２…板材押さえ機構
Ｈ…穴形状部分
Ｍ…部品板材
Ｏ…加工位置
Ｒ…レポジション命令
Ｒａ，Ｒｃ…移動命令
Ｒｂ…押さえ命令
Ｒ１，Ｒ２…設定規則
Ｐo …押さえ位置
Ｐ（Ｐ1 ，Ｐ2 …）…候補位置
Ｗ…板材
【図１】
2010158696.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010158696.tif 000012
【図９】
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【図１０】
2010158696.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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