(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記治具組立体は、前記治具組立体を前記テーブルに対して支持する治具ベース上に、前記治具パーツを取り付けることにより作成されることを特徴とする、
３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項２】
前記治具パーツは、当該治具パーツにより支持される前記ワークを加工する３次元線形切断加工装置により切断加工されることを特徴とする、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項３】
前記複数の治具パーツは、同一の素材シートから切り出されることを特徴とする、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項４】
前記複数の治具パーツは、それら治具パーツを識別する識別符号が付されており、前記治具パーツを素材シートから切り出す際に、前記３次元線形切断加工装置により該識別符号を対応する治具パーツに、肉眼で識別可能な状態で付するようにして構成した、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項５】
前記治具パーツには、第１のパーツ接続手段が形成され、該パーツ接続手段を介して、前記治具パーツを前記治具ベースに取り付けることを特徴とする、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項６】
前記治具ベースには、第２のパーツ接続手段が形成され、該パーツ接続手段を介して、前記治具パーツを前記治具ベースに取り付けることを特徴とする、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項７】
前記治具パーツは、第１の方向に所定の間隔で平行に複数枚配置されると共に、該第１の方向に交差する方向である第２の方向に所定の間隔で平行に複数枚配置することにより、組み立てられることを特徴とする、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項８】
３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記複数の治具パーツは、それら治具パーツを識別する識別符号が付されており、前記治具パーツを素材シートから切り出す際に、前記３次元線形切断加工装置により該識別符号を対応する治具パーツに、肉眼で識別可能な状態で付し、
前記３次元線形切断加工装置はレーザ加工機であり、該レーザ加工機のトーチにより前記識別符号を治具パーツに、前記素材シートの表面を焼く形で印字することにより付し、
前記治具組立体は、前記治具組立体を前記テーブルに対して支持する治具ベース上に、前記治具パーツを取り付けることにより作成されることを特徴とする、
３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項９】
前記治具ベースに、前記治具パーツを装着すべき位置を示す識別符号を、前記治具ベースを素材シートから切り出す際に、前記３次元線形切断加工装置により肉眼で識別可能な状態で付するようにして構成した、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項１０】
前記治具組立体には、該治具組立体に搭載されたワークの移動を防止するワークの移動防止手段が形成されている、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項１１】
３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記治具組立体には、該治具組立体に搭載されたワークの移動を防止するワークの移動防止手段が形成されており、
前記ワークの移動防止手段は、前記治具パーツに形成されたワーク仮止め部であり、
該ワーク仮止め部は、前記治具パーツが素材シートから切り出される際に、同時に加工されるようにして構成した、３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項１２】
前記ワークの３次元形状を示す図面データは、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置により切断加工すべき加工形状を示した図面に関する図面データである、請求項１記載の３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項１３】
３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記ワーク支持部位の形状を複数生成し、単一の治具組立体上に複数のワークを支持し得るようにして構成した、３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項１４】
３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記ワーク支持部位の形状を異なるワークについて複数種類生成し、単一の治具組立体上で、複数種類のワークを支持し得るようにしたことを特徴とする、３次元線形切断加工用治具作成方法。
【請求項１５】
３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記ワーク支持部位の形状は、同一のワークに関して、異なる形で複数生成し、単一の治具組立体上で、前記同一のワークの搭載状態を変化させた形で支持し得るようにしたことを特徴とする、３次元線形切断加工用治具作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工機やプラズマガス切断装置などの３次元線形切断加工装置で、ワークを３次元切断加工する際に、ワークを固定するために使用する治具の作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光線やプラズマガスを用いた３次元線形切断加工においては、立体形状のワークを加工するために、加工に際してワークを固定する治具が用いられる。
【０００３】
この治具は、従来、加工すべきワーク毎に、熟練した職人による手作業で作成していたため、作成に時間と費用を要していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これでは、治具の作成に要する時間及び費用が、ワークそのものの切断加工に要する時間及び費用に対して大きなものとなる。こうした傾向は、ワークの加工数量が少ない場合、特に顕著に生じ、最近の趨勢である、多品種少量生産を実現する障害となっている。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、熟練した職人を要することなく、簡単に３次元切断加工用治具を作成することが出来る、３次元線形切断加工用治具作成方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、３次元線形切断加工装置（１）によりワーク（Ｗ）を切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データ（ＣＤ）から、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル（３）上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位（２３ａ）の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シート（２７）から、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツ（２５）を切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体（２３）を作成し、
前記治具組立体は、前記治具組立体を前記テーブルに対して支持する治具ベース上に、前記治具パーツを取り付けることにより作成されることを特徴として構成される。
【０００７】
請求項２の発明は、前記治具パーツは、当該治具パーツにより支持される前記ワークを加工する３次元線形切断加工装置（１）により切断加工されることを特徴として構成される。
【０００８】
請求項３の発明は、前記複数の治具パーツは、同一の素材シート（２７）から切り出されることを特徴として構成される。
【０００９】
請求項４の発明は、前記複数の治具パーツは、それら治具パーツを識別する識別符号（例えば、図５に示す、Ｘ１４、Ｘ１５……Ｙ０７、Ｙ０８など）が付されており、前記治具パーツを素材シートから切り出す際に、前記３次元線形切断加工装置により該識別符号を対応する治具パーツに、肉眼で識別可能な状態で付するようにして構成される。
【００１０】
請求項５の発明は、前記治具パーツには、第１のパーツ接続手段（２５ｃ）が形成され、該パーツ接続手段を介して、前記治具パーツを前記治具ベースに取り付けることを特徴として構成される。
【００１１】
請求項６の発明は、前記治具ベースには、第２のパーツ接続手段（２６ａ）が形成され、該パーツ接続手段を介して、前記治具パーツを前記治具ベースに取り付けることを特徴として構成される。
【００１２】
請求項７の発明は、前記治具パーツは、第１の方向（例えば図４、Ｘ軸方向）に所定の間隔で平行に複数枚配置されると共に、該第１の方向に交差する方向である第２の方向（例えば図４、Ｙ軸方向）に所定の間隔で平行に複数枚配置することにより、組み立てられることを特徴として構成される。
【００１３】
請求項８の発明は、３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記複数の治具パーツは、それら治具パーツを識別する識別符号が付されており、前記治具パーツを素材シートから切り出す際に、前記３次元線形切断加工装置により該識別符号を対応する治具パーツに、肉眼で識別可能な状態で付し、
前記３次元線形切断加工装置はレーザ加工機であり、該レーザ加工機のトーチ（７ｄ）により前記識別符号を治具パーツに、前記素材シートの表面を焼く形で印字することにより付し、
前記治具組立体は、前記治具組立体を前記テーブルに対して支持する治具ベース上に、前記治具パーツを取り付けることにより作成されることを特徴とするようにして構成される。
【００１４】
請求項９の発明は、前記治具ベースに、前記治具パーツを装着すべき位置を示す識別符号を、前記治具ベースを素材シートから切り出す際に、前記３次元線形切断加工装置により肉眼で識別可能な状態で付する（例えば、図５に示す、Ｘ１４、Ｘ１５……Ｙ０７、Ｙ０８など）ようにして構成される。
【００１５】
請求項１０の発明は、前記治具組立体には、該治具組立体に搭載されたワークの移動を防止するワークの移動防止手段（２３ｃ）が形成されて構成される。
【００１６】
請求項１１の発明は、３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記治具組立体には、該治具組立体に搭載されたワークの移動を防止するワークの移動防止手段が形成されており、
前記ワークの移動防止手段は、前記治具パーツに形成されたワーク仮止め部（２３ｃ）であり、該ワーク仮止め部は、前記治具パーツが素材シートから切り出される際に、同時に加工されるようにして構成される。
【００１７】
請求項１２の発明は、前記ワークの３次元形状を示す図面データは、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置により切断加工すべき加工形状を示した図面に関する図面データで構成される。
【００１８】
請求項１３の発明は、３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記ワーク支持部位（２３ａ）の形状を複数生成し、単一の治具組立体（２３）上に複数のワーク（Ｗ）を支持し得るようにして構成される。
【００１９】
請求項１４の発明は、３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記ワーク支持部位（２３ａ）の形状を異なるワーク（Ｗ）について複数種類生成し、単一の治具組立体上で、複数種類のワークを支持し得るようにしたことを特徴として構成される。
【００２０】
請求項１５の発明は、３次元線形切断加工装置によりワークを切断加工する際に、該ワークを固定するために使用する治具を作成する際に、
前記ワークの３次元形状を示す図面データから、当該ワークを前記３次元線形切断加工装置のテーブル上に前記治具を介して支持する際に、ワークと当接して該ワークを支持するワーク支持部位の形状を生成し、
該生成されたワーク支持部位の形状に基づいて、素材シートから、前記ワーク支持部位の形状に対応した形状を有する複数の治具パーツを切り出し、
それら切り出された複数の治具パーツを組み立てて、それら組み立てられた治具パーツにより前記ワーク支持部位に対応する形状を有する治具組立体を作成し、
前記ワーク支持部位（２３ａ）の形状は、同一のワーク（Ｗ）に関して、異なる形で複数生成し、単一の治具組立体上で、前記同一のワークの搭載状態を変化させた形（例えば、図１２に示すように、ワークＷを搭載状態Ａ１から搭載状態Ｂ１へ反転させるなど）で支持し得るようにしたことを特徴として構成される。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ワーク（Ｗ）の３次元形状を示す図面データ（ＣＤ）から、当該ワークを加工する際に使用する治具組立体を、当該ワーク（Ｗ）の３次元形状に対応した形状のワーク支持部位が形成された形で組立作成することが出来、熟練した職人を要することなく、簡単に３次元線形切断加工用治具を作成することが出来る。
【００２２】
また、治具ベース（２６）上に治具パーツ（２５）を取り付けることにより、精度よく治具組立体を作成することが出来る。
【００２３】
請求項２の発明は、治具パーツが、当該治具パーツにより支持されるワークを加工する３次元線形切断加工装置（１）により切断加工されるので、治具パーツを加工する３次元線形切断加工装置を別に用意する必要が無く、経済的に治具組立体を作成することが出来る。
【００２４】
請求項３の発明は、複数の治具パーツを、同一の素材シート（２７）から切り出することにより、効率よく多数の治具パーツの切り出し加工が可能となる。
【００２５】
請求項４の発明は、識別符号により各治具パーツ（２５）を容易に識別することが出来るので、素材シートから多数の治具パーツを切り出す際に、それら治具パーツを混乱することなく認識して、治具組立体を効率よく組み立てることが出来る。
【００２６】
請求項５及び６の発明は、パーツ接続手段（２５ｃ、２６ａ）により、治具パーツと治具ベースとの間の接続を確実に行うことが出来る。
【００２７】
請求項７の発明は、治具パーツが互いに交差する方向に配置される形で組み立てられるので、交差する治具パーツ同士が一方が他方を支持する形で組み合わされ、多数の治具パーツを複雑な支持手段を設けることなく組み立てることが出来る。
【００２８】
請求項８の発明は、ワーク（Ｗ）を加工するトーチ（７ｄ）を利用して識別符号が付されるので、特別な装置を用いることなく識別符号を付することが出来る。
【００２９】
請求項９の発明は、治具ベースに付された識別符号により、治具ベースの各位置に対応する治具パーツを誤り無く取り付けることが出来る。
【００３０】
請求項１０の発明は、ワークの移動防止手段により、３次元線形切断加工装置によりワーク（Ｗ）を加工する際に、テーブル（３）の移動によりワーク（Ｗ）が治具組立体からずり落ちてしまうような事態の発生を未然に防止することが出来る。
【００３１】
請求項１１の発明は、ワーク仮止め部が治具パーツの素材シートからの切り出しに際して同時に加工されるので、ワーク仮止め部を加工するための特別の手間が不要となる。
【００３２】
請求項１２の発明は、加工すべきワークの加工形状を示した図面に関する図面データをそのまま治具の作成用に流用することが可能となり、治具組立体を作成するために別個に図面を作成する必要がない。
【００３３】
請求項１３の発明は、単一の治具組立体（２３）上に、複数のワーク（Ｗ）を支持することが出来るので、多数のワークの加工を同時に行うことが出来、加工効率が高く、また治具の稼働率も高めることが出来る。
【００３４】
請求項１４の発明は、単一の治具組立体（２３）上に、複数種類のワーク（Ｗ）を支持することが出来るので、多数種類のワークの加工を同時に行うことが出来、少量多品種生産においても加工効率を高く維持することが出来、治具の稼働率も高めることが出来る。
【００３５】
請求項１５の発明は、単一の治具組立体（２３）上に、同一のワーク（Ｗ）を、その搭載状態を変化させた形（例えば、図１２に示すように、ワークＷを搭載状態Ａ１から搭載状態Ｂ１へ反転させるなど）で支持することが出来るので、複雑な形状をしたワークの多数工程の加工を治具の段取り替えを行うことなく同時に行うことが出来る。従って、加工効率及び治具の稼働率も高めることが出来る。
【００３６】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
【００３８】
図１（ａ）は、３次元レーザ加工機の一例を示す斜視図、（ｂ）は、図１のレーザ加工機のトーチ部分の斜視図、図２は、図１に示す３次元レーザ加工機の制御ブロック図、図３は切断加工すべきワークの一例を示す図、図４は、治具組立体の一例を示す全体図、図５は、治具プレート及びベースプレートのネスティングの一例を示す図、図６は、図５のベースプレートを示す部分拡大図、図７は、図５の治具プレートを示す部分拡大図、図８は、ワークと治具プレートの位置関係を示す断面図、図９は、治具プレートの組立方法を示す斜視図、図１０は、治具プレートの一例を示す斜視図、図１１は、治具組立体の別の例を示す斜視図、図１２は、治具組立体の更に別の例を示す斜視図である。
【００３９】
３次元線形切断加工装置である３次元レーザ加工機１は、ベース２を有し、ベース２には水平なＸ軸方向に移動駆動自在にテーブル３が設けられている。テーブル３上には加工すべきワークＷが設置自在になっている。ベース２には前記テーブル３上方を跨ぐ形でコラム５が設けられており、該コラム５には水平なＹ軸方向（前記Ｘ軸方向とは直交する方向）に移動駆動自在なサドル６が設けられている。
【００４０】
前記サドル６には、上下方向であるＺ軸方向に移動駆動自在にヘッドユニット７が設けられている。ヘッドユニット７は、図１（ｂ）に示すように、サドル６側の第１部分７ａと、Ｚ軸に平行な前記第１部分７ａの軸心ＣＴ１を中心に前記第１部分７ａに対してＡ軸方向に回転駆動自在に設けられた第２部分７ｂと、水平な前記第２部分７ｂの軸心ＣＴ２を中心に前記第２部分７ｂに対してＢ軸方向に回転駆動自在に設けられた第３部分７ｃと、該第３部分７ｃの先端側に設けられたトーチ７ｄとで構成されている。なお、図示しないレーザ発振手段が、トーチ７ｄよりレーザ光を射出自在に設けられている。
【００４１】
以上のようにレーザ加工機１は、テーブル３をＸ軸方向に、サドル６をＹ軸方向に、ヘッドユニット７をＺ軸方向に、トーチ７ｄをＡ軸及びＢ軸方向に、それぞれ駆動・位置決めしながら、テーブル３上に設置されたワークＷとトーチ７ｄ先端の相対位置関係を３次元的に変化させ、トーチ７ｄよりレーザ光を射出して、前記ワークＷに対する３次元的な加工を行うようになっている。
【００４２】
また、レーザ加工機１は、図２に示すように、主制御部９を有しており、主制御部９にはバス線１０を介して、加工データ作成部１１、入出力制御部１２、治具形状生成部１３、治具パーツ展開部１５、治具ネスティング部１６、加工制御部１７、入力部１８、加工データメモリ１９などが接続している。また、入出力制御部１２は、ローカルエリアネットワークやインターネットなどの通信ネットワーク２０を介してＣＡＤ装置２１に接続している。
【００４３】
レーザ加工機１などは、以上のような構成を有するので、レーザ加工機１を用いて、図３に示すシート状の３次元加工形状を有するワークＷを加工する場合、まず、公知のＣＡＤ装置２１を用いて、ワークＷに対する加工図面、即ち、レーザ加工機１によって切断加工すべき加工形状を示した図面を作成する。
【００４４】
ワークＷに対する加工図面が図面データであるＣＡＤデータＣＤとしてＣＡＤ装置２１で作成されたところで、当該ＣＡＤデータＣＤを、通信ネットワーク２０を介してレーザ加工機１へ出力する。ＣＡＤデータＣＤには、図３に示すワークＷの３次元形状が示されており、当該ＣＡＤデータＣＤは、直ちに加工データ作成部１１に格納される。
【００４５】
主制御部９は、加工データ作成部１１に対して、ＣＡＤデータＣＤで表現されたワークの３次元形状に基づいて、ヘッドユニット７によるワークＷに対する加工動作を指令する加工プログラムＰＲＯを、公知の手法で自動作成するように指令し、該作成された加工プログラムＰＲＯは加工データメモリ１９に格納する。
【００４６】
主制御部９は、加工データ作成部１１によるワークＷの加工プログラムＰＲＯの作成と同時に、治具形状生成部１３に対して、ＣＡＤデータＣＤに基づいて、ワークＷをテーブル３上の所定位置に支持するための治具組立体のデータを生成するように指令する。
【００４７】
すると、治具形状生成部１３は、図３に示すように、ＣＡＤデータＣＤで表示されたワークＷを、メモリ内で仮想的に展開し、当該ワークＷをテーブル３上に支持するための仮想支持立体２３ｂを、図４に示すように、仮想的に生成する。ワークＷの具体的な形状は、ＣＡＤデータＣＤから明らかなので、当該ワークＷをテーブル３上の所定位置に保持するための仮想支持立体２３ｂの生成は、仮想支持立体２３ｂの、ワークＷの表面と当接して当該ワークＷを支持するワーク支持部位としてのワーク支持面２３ａが、図８に示すように、当該ワークＷの表面形状に沿った形となるように、生成することにより行う。
【００４８】
具体的には、オペレータにより入力部１８から入力された、図８に示す、治具組立体２３によるワークＷの保持位置を指令する加工基準高さ位置Ｌ１に基づき、図４に示すように、ワークＷをテーブル３上に支持するための仮想支持立体２３ｂを想定する。この立体２３ｂは、上部にワーク支持面２３ａが形成され、下部はテーブル３上に載置される形となる。
【００４９】
ワーク支持面２３ａの形状は、ワークＷのＣＡＤデータＣＤを流用することにより、容易に生成することが出来る。こうして、仮想支持立体２３ｂが生成されたところで、主制御部９は治具パーツ展開部１５に対して、生成された仮想支持立体２３ｂに基づいて、治具パーツ２５を展開するように指令する。
【００５０】
治具パーツ２５は、図４に示すように、仮想支持立体２３ｂを互いに直交する方向であるＸ軸及びＹ軸方向に平行な平面で切断した際の断面形状に等しく形成されている。即ち、仮想支持立体２３ｂは、図４に示すように、例えば、Ｘ軸方向に間隔がＬ２で設定された７枚の平行な切断平面（Ｘ１２、Ｘ１３、……Ｘ１８）で切断されており、Ｙ軸方向に間隔がＬ３で設定された４枚の平行な切断平面（Ｙ０７、Ｙ０８、Ｙ０９、Ｙ１０）で切断されている。そして、各治具パーツ２５は、図７に示すように、これら切断面の断面に等しい形状に形成され、従って、治具パーツ２５の内、ワークＷと当接してワークＷを支持する治具パーツ２５の対応する部位には、図７に示すように、ワーク支持面２３ａと対応する形状のワーク支持部２５ｄが形成される。なお、ワーク支持部２５ｄの形状は、各治具パーツ２５の対応する仮想支持立体２３ｂの切断部位に対応するので、Ｙ軸方向の治具パーツ２５のように必ずしも曲線ばかりではなく、Ｘ軸方向の治具パーツ２５のように直線状に形成される場合も当然ある。
【００５１】
各治具パーツ２５は、図９に示すように、Ｘ軸方向とＹ軸方向の治具パーツ２５が、互いに交差する形で係合することが出来るように、係合溝２５ａが形成されており、Ｙ軸方向の治具パーツ２５には、当該治具パーツ２５と係合するＸ軸方向の治具パーツ２５が係合する７本の係合溝２５ａが、間隔Ｌ２で、図７下方の装着部２５ｂから上方に向けて形成されている。また、Ｘ軸方向の治具パーツ２５には、当該治具パーツ２５と係合するＹ軸方向の治具パーツ２５が係合する４本の係合溝２５ａが、間隔Ｌ３で、図７上方から下方の装着部２５ｂに向けて形成されている。これらの係合溝は、図９に示すように、Ｘ軸及びＹ軸方向の治具パーツ２５が、互いに係合溝２５ａを介して係合した際に、仮想支持立体２３ｂの一部を構成する治具組立体２３を構成するように、形成されている。
【００５２】
また、Ｘ軸（又はＹ軸）方向の治具パーツ２５の下部には、図９及び図１０に示すように、取り付けノッチ２５ｃが１個以上形成されており、取り付けノッチ２５ｃは、後述する、治具ベース２６に穿設された取り付け穴２６ａと係合自在に形成されている。
【００５３】
こうして、仮想支持立体２３ｂについて、当該仮想支持立体２３ｂに対応する治具パーツ２５が展開されたところで、主制御部９は治具ネスティング部１６に対して治具パーツ２５及び当該治具パーツ２５が装着される治具ベース２６のネスティングを指令する。
【００５４】
これを受けて治具ネスティング部１６は、図５に示すように、ワークＷの加工に使用する治具組立体２３を構成する各治具パーツ２５（合計１１枚）及びそれら治具パーツ２５が装着される治具ベース２６を、素材シート２７から取り出すためのネスティングを行う。この際、治具ネスティング部１６は、素材シート２７における各治具パーツ２５を区別するために、各治具パーツ２５の仮想支持立体２３ｂにおける断面位置を示す符号、Ｘ１２、Ｘ１３、……Ｘ１８、Ｙ０７、Ｙ０８、Ｙ０９、Ｙ１０等のパーツ区分符号ＤＮを、ネスティングを行った各治具パーツ２５に対して付与する。また、それらパーツ区分符号ＤＮが、各治具パーツ２５がトーチ７ｄにより切断される際に、パーツ表面にレーザ光線により素材シート２７表面を焼く形で印字されるように、区分記号印字指令を生成する。
【００５５】
また、治具ネスティング部１６は、治具パーツ２５が装着される治具ベース２６のネスティングを行うに際して、同時に、当該ネスティングされた治具ベース２６の所定位置に、各治具パーツ２５を装着するための取り付け穴２６ａの配置も演算決定する。取り付け穴２６ａは、図６に示すように、治具パーツ展開部１５で各治具パーツ２５を生成する際に設定されたＸ軸方向の各切断平面（Ｘ１２、Ｘ１３、……Ｘ１８）と同一の間隔Ｌ２で設定されており、更に、Ｘ軸方向の治具パーツ２５にそれぞれ形成された取り付けノッチ２５ｃに対応する位置に配置されている。また、治具ネスティング部１６は、取り付け穴２６ａの配置と同時に、それら取り付け穴２６ａに装着されるべきＸ軸方向の治具パーツ２５のパーツ区分符号ＤＮおよび、Ｘ軸方向の治具パーツ２５に交差する形で装着されるＹ軸方向の軸方向の治具パーツ２５のパーツ区分符号ＤＮも、先程同様に、それらパーツ区分符号ＤＮが、治具ベース２６がトーチ７ｄにより切断される際に、ベース表面にレーザ光線により素材シート２７表面を焼く形で印字されるように、区分記号印字指令を生成する。
【００５６】
こうして、治具パーツ２５及びそれら治具パーツ２５を装着する治具ベース２６が素材シート２７上にネスティングされ、各治具パーツ２５を表示するパーツ区分符号ＤＮの区分記号印字指令が生成されたところで、主制御部９は、それら生成されたデータに基づいて、加工制御部１７に対して、ワークＷを切断加工するための治具組立体２３の作成を開始するように指令する。
【００５７】
これを受けて、加工制御部１７は、テーブル３上に、素材シート２７を図示しないハンドリングロボットなどを介して配置すると共に、当該配置された素材シート２７に対して、図５に示すように、各治具パーツ２５及びそれら治具パーツ２５を装着する治具ベース２６を、ヘッドユニット７からレーザ光線を供給することにより、切断加工する。各治具パーツ２５及びそれら治具パーツ２５を装着する治具ベース２６は、素材シート２７に無駄な部分が生じないように、適正に配置されているので、治具パーツ２５及び治具ベース２６は、素材シート２７から材料効率よく切断加工される。
【００５８】
こうして、素材シート２７から治具パーツ２５及び治具ベース２６が切り出されたところで、今度は、当該切り出された治具ベース２６を、図１（ａ）に示すテーブル３上に搭載し、更に、治具ベース２６及び治具パーツ２５にトーチ７ｄにより印字された各パーツ区分符号ＤＮを参考にして、オペレータは、対応するＸ軸方向の治具パーツ２５を、まず治具ベース２６に、取り付け穴２６ａに取り付けノッチ２５ｃを嵌入係合させる形で、間隔Ｌ２で互いに平行に装着する。次に、Ｙ軸方向の治具パーツ２５を、同様にパーツ区分符号ＤＮを参照することにより、既に治具ベース２６上に取り付けられた状態のＸ軸方向の治具パーツ２５に対して、係合溝２５ａ、２５ａを互いに図４に示すように間隔Ｌ３で互いに平行になるように嵌入させる形で係合させ、最終的に治具組立体２３を、治具ベース２６上に組み立てる。
【００５９】
これにより、テーブル３上には、Ｘ軸及びＹ軸方向に互いに直角に交差する形で組み立てられた複数の治具パーツ２５からなる治具組立体２３が形成され、その形成された治具組立体２３の上面には、各治具パーツ２５に形成されたワーク支持部２５ｄから形成されるワーク支持面２３ａが、直ちに形成される。なお、このように、複数の治具パーツ２５を互いに交差する方向に係合させて組み立てることにより、治具パーツ２５は、交差する治具パーツ同士が、一方が他方を支持する形で組み合わされる結果、それ自体３次元的に組み立てられるので、多数の治具パーツを複雑な支持手段を設けることなく組み立てることが出来る。
【００６０】
そこで、当該ワーク支持面２３ａに、加工すべきワークＷを、図３に示すように載置する。ワーク支持面２３ａは既に述べたように、ワークＷの３次元図面を作図した際のＣＡＤデータＣＤに基づいて作成されているので、図８に示すように、ワークＷのワーク支持面２３ａ側に面した形状と対応する形に形成されている。従って、ワークＷは、ワーク支持面２３ａ上に、ピッタリとフィットする形で搭載される。
【００６１】
この状態で、主制御部９は、加工制御部１７に対して、ワークＷの加工プログラムＰＲＯに基づく加工を指令し、これを受けて加工制御部１７は、ワークＷに対する加工を実行するが、ワークＷは、治具組立体２３上に保持されているので、正確な加工を行うことが出来る。
【００６２】
なお、上述の実施例は、治具組立体２３を、互いに直交する形で組み立てられた治具パーツ２５から構成した場合について述べたが、治具パーツ２５は、互いに直交する方向に交差する形で組み立てられる必要はなく、直角以外の互いに交差する方向に組立てることも可能である。さらに、治具パーツ２５を互いに交差させる形で組み立てる他にも治具パーツ２５の組立態様は各種採用することができる。即ち、複数の治具パーツ２５が集合することにより、加工すべきワークＷの被支持部の表面形状に沿ったワーク支持部２３ａが形成され得る限りよりどのような組み立て態様のものでもよい。
【００６３】
また、上述の実施例は、治具パーツ２５を、ワークＷを加工する３次元レーザ加工機１等の３次元線形切断加工装置で加工する場合について述べたが、治具パーツ２５の加工は、ワークＷを加工する３次元線形切断加工装置とは別の３次元線形切断加工装置を用いることも当然可能である。
【００６４】
更に、治具パーツ２５を加工する３次元線形切断加工装置は、３次元レーザ加工機１のほかに、プラズマガス加工機その他の適宜な線形切断加工装置を用いることが出来る。
【００６５】
また、治具組立体２３を支持する治具ベース２６は、必ずしも、各ワークＷを支持する治具パーツ２５と共に形成する必要はなく、予め用意された治具ベースを各治具組立体に共用のベースとして使用することも当然可能である。
【００６６】
更に、治具組立体２３の適宜な位置に、ワーク支持部２３ａに搭載されたワークＷが、加工中にずれないように、ボルトナットなどからなるワークの仮止め装置や、移動防止のノッチなどのワーク仮止め部２３ｃ（図８参照）などのワークの移動防止手段を設けてもよい。ワーク仮止め部２３ｃを治具パーツ２５に形成する場合には、治具パーツ２５を切断加工時に同時に加工するようにすると、ワーク仮止め部２３ｃを後付けするよりも簡単で都合がよい。
【００６７】
ワークの移動防止手段は、図８に示すようなものの外に各種のものが考えられるが、例えば、図１１に示すように、一端を治具パーツ２５に穿設された穴２５ｅに係合されたバネ２３ｄを用い、該バネ２３ｄの他端にワーク挟持用のクリップ２３ｇを設けるように構成することも可能である。この場合、各治具パーツ２５のワーク支持部２５ｄからなるワーク支持面２３ａ上に搭載されたワークＷを、略９０゜ピッチで配設された４個のクリップ２３ｇにより挟持し、ワークＷが加工中に不用意に移動しないように構成することが出来る。
【００６８】
また、上述の実施例は、ワークＷとして、シート状のもので説明したが、ワークＷの形状は、シート状のものに限らず、３次元線形切断加工装置により加工可能なワークで有ればどのような形状のものでもよい。
【００６９】
更に、図１２に示すような複雑な形状を有するワークＷの場合には、ワークのテーブル上での搭載位置を、例えば図中搭載状態Ａ１から搭載状態Ｂ１に変化させながら、複数工程で加工する必要が生じることがある。こうした場合には、当該ワークＷの３次元形状を示す図面データＣＤから、搭載状態Ａ１のワークＷを支持すべきワーク支持部位であるワーク支持面２３ａと、搭載状態Ｂ１のワークＷを支持すべきワーク支持面２３ａとが（必要なら、更に多くのワーク支持面２３ａが）、同一の治具組立体２３上に形成されるように、各治具パーツ２５を形成し、工程毎に治具組立体２３を交換することなく、単にワークＷを治具組立体２３上で移動させるだけで、複数工程の加工が完了するように構成することも可能である。
【００７０】
更に、単一の種類のワークＷに付いてのワーク支持面２３ａを、同一の治具組立体２３上に複数形成し、複数のワークＷを一度に治具組立体２３上に搭載して加工を行う、多数個取り加工も可能である。
【００７１】
なお、治具組立体２３上に形成することの出来る複数の種類のワーク支持面２３ａは、同一種類のワークＷの、複数工程分のワーク支持面２３ａに限らず、異なる種類のワークＷについて、同一の治具組立体２３上にそれらを支持するためのワーク支持面２３ａそれぞれ形成するようにすることも当然可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】    （ａ）は、３次元レーザ加工機の一例を示す斜視図、（ｂ）は、図１のレーザ加工機のトーチ部分の斜視図。
【図２】    図１に示す３次元レーザ加工機の制御ブロック図。
【図３】    切断加工すべきワークの一例を示す図。
【図４】    治具組立体の一例を示す全体図。
【図５】    治具プレート及びベースプレートのネスティングの一例を示す図。
【図６】    図５のベースプレートを示す部分拡大図。
【図７】    図５の治具プレートを示す部分拡大図。
【図８】    ワークと治具プレートの位置関係を示す断面図。
【図９】    治具プレートの組立方法を示す斜視図。
【図１０】    治具プレートの一例を示す斜視図。
【図１１】    治具組立体の別の例を示す斜視図である。
【図１２】    治具組立体の更に別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１……３次元線形切断加工装置（レーザ加工機）
３……テーブル
７ｄ……トーチ
２３……治具組立体
２３ａ……ワーク支持部位（ワーク支持面）
２３ｃ……ワーク仮止め部
２５……治具パーツ
２５ｃ……パーツ接続手段（取り付けノッチ）
２６……治具ベース
２６ａ……パーツ接続手段（取り付け穴）
２７……素材シート
ＣＤ……図面データ（ＣＡＤデータ）
Ｗ……ワーク
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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