(57)【要約】【課題】レーザ加工機によって材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成するための、面ごとに加工する加工範囲及び加工順を自動的に決定することができる決定方法を提供する。【解決手段】材料の外面角部を展開補助線、材料の板厚に相当する範囲を、展開補助線を挟む一対の板厚線として設定し、材料に形成する穴またはノッチの加工範囲を設定した展開図データを準備する。ステップＳ１にて、加工範囲を展開補助線及び板厚線によって複数のブロックに分割し、板厚エリア以外の面エリアに位置するブロックが存在し、展開補助線を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっていれば、加工可であると判定する。ステップＳ２にて、複数のブロックを複数の加工グループにグループ分けして、加工開始面のブロックの高さが予め設定された開口部最小高さ以上であれば、加工可であると判定判定する。【選択図】図４
2014106761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の板厚を有する複数の面を有するアングルまたはチャンネルを加工対象の材料とし、前記複数の面を平面状に展開した展開図に対し、前記複数の面の外面角部を展開補助線として設定し、前記材料の板厚に相当する範囲を、前記展開補助線を挟む一対の板厚線として設定し、前記材料に形成する穴またはノッチの加工範囲を設定した展開図データを準備する展開図データ準備ステップと、
前記加工範囲を前記展開補助線及び前記板厚線によって複数のブロックに分割し、前記展開図における前記展開補助線と前記一対の板厚線における一方の板厚線とに囲まれた部分と、前記展開補助線と前記一対の板厚線における他方の板厚線とに囲まれた部分をそれぞれ板厚エリアとし、前記板厚エリア以外を面エリアとして、前記面エリアに位置するブロックが存在し、かつ、前記展開補助線を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっている第１の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定し、前記第１の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定するブロックの組み合わせ判定ステップと、
前記複数の面におけるいずれかの面を加工開始面とし、前記複数の面における他の１または２の面を前記加工開始面の後に加工される後加工面とし、前記複数のブロックを、前記加工開始面の前記面エリアのブロックのみで形成される第１の加工グループと、前記後加工面の前記面エリアのブロックと前記後加工面に隣接する板厚エリアのブロックとで形成される第２の加工グループとにグループ分けし、異なる加工開始面のそれぞれで前記第１及び第２の加工グループにグループ分けしたとき、前記加工開始面のブロックの高さが予め設定された開口部最小高さ以上である第２の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定し、前記第２の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定する加工グループ判定ステップと、
前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面のいずれか１つを選択して、面ごとの加工範囲と加工順を決定する決定ステップと、
を含むことを特徴とする材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法。
【請求項２】
前記加工グループ判定ステップにて加工可であると判定されたそれぞれのグループ分けで、前記加工開始面に隣接する板厚エリアに、切断形状を制御できない要素を含むか否かを判定し、切断形状を制御できない要素を含まない第３の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定し、前記第３の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定する板厚エリアの要素判定ステップをさらに含み、
前記決定ステップは、前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面のうち、前記板厚エリアの要素判定ステップにて前記第３の条件を満たす加工開始面のいずれか１つを選択して、面ごとの加工範囲と加工順を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法。
【請求項３】
前記板厚エリアの要素判定ステップは、切断形状を制御できない板厚エリアに、切断されるべき箇所の前記展開補助線と平行方向の最小値と最大値との差の距離が所定の距離未満であるとき前記第３の条件を満たし、前記所定の距離以上であるとき、前記第３の条件を満たさないと判定することを特徴とする請求項２記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法。
【請求項４】
板厚エリア以外の先に開ける開口部の前記展開補助線と平行方向の最小値及び最大値が、後から穴を開ける板厚エリアの前記展開補助線と平行方向の最小値及び最大値と、前記展開補助線と平行方向の同じ位置にあるか外側に位置している第４の条件を満たすか否かを判定する開口部と板厚部分との位置関係判定ステップをさらに含み、
前記決定ステップは、前記第４の条件を満たすか否かを考慮して加工開始面を選択し、面ごとの加工範囲と加工順を決定する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法。
【請求項５】
前記加工グループ判定ステップは、前記第１及び第２の加工グループがそれぞれ複数の領域に分断されていない１つの領域になっている第５の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定し、前記第５の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法。
【請求項６】
前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面に対して第１のポイントを設定し、
前記板厚エリアの要素判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面に対して第２のポイントを設定し、
前記開口部と板厚部分との位置関係判定ステップにて前記第４の条件を満たすと判定された加工開始面に対して第３のポイントを設定し、前記第４の条件を満たすと判定されなかった加工開始面に対して前記第３のポイントより小さい第４のポイントを設定し、
前記決定ステップは、前記第１のポイントと、前記第２のポイントと、前記第３または第４のポイントの一方との合計に基づいて加工開始面を選択する
ことを特徴とする請求項４記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法。
【請求項７】
前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面に対して第１のポイントを設定し、
前記板厚エリアの要素判定ステップにて前記第３の条件を満たすと判定された状態のうち、前記最小値と前記最大値との差の距離が０であると判定された加工開始面に対して第２のポイントを設定し、前記最小値と前記最大値との差の距離が０より大きく、前記所定の距離未満であると判定された加工開始面に対して第３のポイントを設定し、
前記開口部と板厚部分との位置関係判定ステップにて前記第４の条件を満たすと判定された加工開始面に対して第４のポイントを設定し、前記第４の条件を満たすと判定されなかった加工開始面に対して前記第４のポイントより小さい第５のポイントを設定し、
前記決定ステップは、前記第１のポイントと、前記第２または第３のポイントの一方と、前記第４または第５のポイントの一方との合計に基づいて加工開始面を選択する
ことを特徴とする請求項４記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法。
【請求項８】
コンピュータに、
所定の板厚を有する複数の面を有するアングルまたはチャンネルを加工対象の材料とし、前記複数の面を平面状に展開した展開図に対し、前記複数の面の外面角部を展開補助線として設定し、前記材料の板厚に相当する範囲を、前記展開補助線を挟む一対の板厚線として設定し、前記材料に形成する穴またはノッチの加工範囲を設定した展開図データを読み込ませる展開図データ読み込みステップと、
前記加工範囲を前記展開補助線及び前記板厚線によって複数のブロックに分割させ、前記展開図における前記展開補助線と前記一対の板厚線における一方の板厚線とに囲まれた部分と、前記展開補助線と前記一対の板厚線における他方の板厚線とに囲まれた部分をそれぞれ板厚エリアとし、前記板厚エリア以外を面エリアとして、前記面エリアに位置するブロックが存在し、かつ、前記展開補助線を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっている第１の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定させ、前記第１の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定させるブロックの組み合わせ判定ステップと、
前記複数の面におけるいずれかの面を加工開始面とし、前記複数の面における他の１または２の面を前記加工開始面の後に加工される後加工面とし、前記複数のブロックを、前記加工開始面の前記面エリアのブロックのみで形成される第１の加工グループと、前記後加工面の前記面エリアのブロックと前記後加工面に隣接する板厚エリアのブロックとで形成される第２の加工グループとにグループ分けし、異なる加工開始面のそれぞれで前記第１及び第２の加工グループにグループ分けしたとき、前記加工開始面のブロックの高さが予め設定された開口部最小高さ以上である第２の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定し、前記第２の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定する加工グループ判定ステップと、
前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面のいずれか１つを選択して、面ごとの加工範囲と加工順を決定させる決定ステップと、
を実行させることを特徴とする材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定プログラム。
【請求項９】
コンピュータに、
前記加工グループ判定ステップにて加工可であると判定されたそれぞれのグループ分けで、前記加工開始面に隣接する板厚エリアに、切断形状を制御できない要素を含むか否かを判定させ、切断形状を制御できない要素を含まない第３の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定させ、前記第３の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定させる板厚エリアの要素判定ステップをさらに実行させ、
前記決定ステップとして、前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面のうち、前記板厚エリアの要素判定ステップにて前記第３の条件を満たす加工開始面のいずれか１つを選択して、面ごとの加工範囲と加工順を決定させる
ことを特徴とする請求項８記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、
前記板厚エリアの要素判定ステップとして、切断形状を制御できない板厚エリアに、切断されるべき箇所の前記展開補助線と平行方向の最小値と最大値との差の距離が所定の距離未満であるとき前記第３の条件を満たし、前記所定の距離以上であるとき、前記第３の条件を満たさないと判定させることを特徴とする請求項９記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定プログラム。
【請求項１１】
コンピュータに、
板厚エリア以外の先に開ける開口部の前記展開補助線と平行方向の最小値及び最大値が、後から穴を開ける板厚エリアの前記展開補助線と平行方向の最小値及び最大値と、前記展開補助線と平行方向の同じ位置にあるか外側に位置している第４の条件を満たすか否かを判定する開口部と板厚部分との位置関係判定ステップをさらに実行させ、
前記決定ステップとして、前記第４の条件を満たすか否かを考慮して加工開始面を選択させ、面ごとの加工範囲と加工順を決定させる
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定プログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
前記加工グループ判定ステップとして、前記第１及び第２の加工グループがそれぞれ複数の領域に分断されていない１つの領域になっている第５の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定させ、前記第５の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定させることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定プログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、
前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面に対して第１のポイントを設定させ、
前記板厚エリアの要素判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面に対して第２のポイントを設定させ、
前記開口部と板厚部分との位置関係判定ステップにて前記第４の条件を満たすと判定された加工開始面に対して第３のポイントを設定させ、前記第４の条件を満たすと判定されなかった加工開始面に対して前記第３のポイントより小さい第４のポイントを設定させ、
前記決定ステップとして、前記第１のポイントと、前記第２のポイントと、前記第３または第４のポイントの一方との合計に基づいて加工開始面を選択させる
ことを特徴とする請求項１１記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定プログラム。
【請求項１４】
コンピュータに、
前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面に対して第１のポイントを設定させ、
前記板厚エリアの要素判定ステップにて前記第３の条件を満たすと判定された状態のうち、前記最小値と前記最大値との差の距離が０であると判定された加工開始面に対して第２のポイントを設定させ、前記最小値と前記最大値との差の距離が０より大きく、前記所定の距離未満であると判定された加工開始面に対して第３のポイントを設定させ、
前記開口部と板厚部分との位置関係判定ステップにて前記第４の条件を満たすと判定された加工開始面に対して第４のポイントを設定させ、前記第４の条件を満たすと判定されなかった加工開始面に対して前記第４のポイントより小さい第５のポイントを設定させ、
前記決定ステップとして、前記第１のポイントと、前記第２または第３のポイントの一方と、前記第４または第５のポイントの一方との合計に基づいて加工開始面を選択させる
ことを特徴とする請求項１１記載の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アングル（山形鋼）またはチャンネル（溝形鋼）のようにレーザ加工機によって回転させながら加工をすることができない材料に対して、複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法及び決定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザを用いて金属の材料を切断するレーザ加工機がある。材料の例として、外面の角部が曲面状ではないアングルやチャンネルがある。レーザ加工機によって、角部が曲面状ではないアングルやチャンネルを回転させながら加工することはできない。そこで、従来は、オペレータが材料の面ごとの展開データを作成し、どの面をどのように加工すればよいかの加工方法を考えた上で材料を加工している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８６２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オペレータは、レーザ加工機によって複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際に、面ごとに加工する加工範囲及び加工順を考えて、材料を加工する加工プログラムを手動で作成しなければならない。従って、オペレータは多大な労力を要する。そこで、面ごとに加工する加工範囲及び加工順を自動的に決定することができる決定方法及び決定プログラムが求められている。
【０００５】
本発明はこのような要望に対応するため、レーザ加工機によって材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成するための、面ごとに加工する加工範囲及び加工順を自動的に決定することができる決定方法及び決定プログラム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】
【０００６】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、所定の板厚を有する複数の面を有するアングルまたはチャンネルを加工対象の材料とし、前記複数の面を平面状に展開した展開図に対し、前記複数の面の外面角部を展開補助線として設定し、前記材料の板厚に相当する範囲を、前記展開補助線を挟む一対の板厚線として設定し、前記材料に形成する穴またはノッチの加工範囲を設定した展開図データを準備する展開図データ準備ステップと、前記加工範囲を前記展開補助線及び前記板厚線によって複数のブロックに分割し、前記展開図における前記展開補助線と前記一対の板厚線における一方の板厚線とに囲まれた部分と、前記展開補助線と前記一対の板厚線における他方の板厚線とに囲まれた部分をそれぞれ板厚エリアとし、前記板厚エリア以外を面エリアとして、前記面エリアに位置するブロックが存在し、かつ、前記展開補助線を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっている第１の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定し、前記第１の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定するブロックの組み合わせ判定ステップと、前記複数の面におけるいずれかの面を加工開始面とし、前記複数の面における他の１または２の面を前記加工開始面の後に加工される後加工面とし、前記複数のブロックを、前記加工開始面の前記面エリアのブロックのみで形成される第１の加工グループと、前記後加工面の前記面エリアのブロックと前記後加工面に隣接する板厚エリアのブロックとで形成される第２の加工グループとにグループ分けし、異なる加工開始面のそれぞれで前記第１及び第２の加工グループにグループ分けしたとき、前記加工開始面のブロックの高さが予め設定された開口部最小高さ以上である第２の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定し、前記第２の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定する加工グループ判定ステップと、前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面のいずれか１つを選択して、面ごとの加工範囲と加工順を決定する決定ステップとを含むことを特徴とする材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法を提供する。
【０００７】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、コンピュータに、所定の板厚を有する複数の面を有するアングルまたはチャンネルを加工対象の材料とし、前記複数の面を平面状に展開した展開図に対し、前記複数の面の外面角部を展開補助線として設定し、前記材料の板厚に相当する範囲を、前記展開補助線を挟む一対の板厚線として設定し、前記材料に形成する穴またはノッチの加工範囲を設定した展開図データを読み込ませる展開図データ読み込みステップと、前記加工範囲を前記展開補助線及び前記板厚線によって複数のブロックに分割させ、前記展開図における前記展開補助線と前記一対の板厚線における一方の板厚線とに囲まれた部分と、前記展開補助線と前記一対の板厚線における他方の板厚線とに囲まれた部分をそれぞれ板厚エリアとし、前記板厚エリア以外を面エリアとして、前記面エリアに位置するブロックが存在し、かつ、前記展開補助線を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっている第１の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定させ、前記第１の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定させるブロックの組み合わせ判定ステップと、前記複数の面におけるいずれかの面を加工開始面とし、前記複数の面における他の１または２の面を前記加工開始面の後に加工される後加工面とし、前記複数のブロックを、前記加工開始面の前記面エリアのブロックのみで形成される第１の加工グループと、前記後加工面の前記面エリアのブロックと前記後加工面に隣接する板厚エリアのブロックとで形成される第２の加工グループとにグループ分けし、異なる加工開始面のそれぞれで前記第１及び第２の加工グループにグループ分けしたとき、前記加工開始面のブロックの高さが予め設定された開口部最小高さ以上である第２の条件を満たすとき、前記加工範囲は加工可であると判定し、前記第２の条件を満たさないとき、前記加工範囲は加工不可であると判定する加工グループ判定ステップと、前記加工グループ判定ステップにて前記加工範囲は加工可であると判定された加工開始面のいずれか１つを選択して、面ごとの加工範囲と加工順を決定させる決定ステップとを実行させることを特徴とする材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定プログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法及び決定プログラムによれば、レーザ加工機によって材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成するための、面ごとに加工する加工範囲及び加工順を自動的に決定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】レーザ加工システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態で用いるアングルの端面平面図及び展開図である。
【図３】一実施形態で用いるチャンネルの端面平面図及び展開図である。
【図４】一実施形態による加工範囲及び加工順を決定する決定方法及び決定プログラムの概略的な手順を示すフローチャートである。
【図５】アングルに形成する複数の面に跨る穴をブロックに分割した状態を示す図である。
【図６】チャンネルに形成する複数の面に跨る穴をブロックに分割した状態を示す図である。
【図７】面エリアに位置するブロックが存在しない場合に加工不可であると判定する理由を説明するための図である。
【図８】面エリアに位置するブロックが存在する場合に加工可であると判定する理由を説明するための図である。
【図９】チャンネルに所定の穴を開ける第１の例であり、加工可であると判定される例を示す図である。
【図１０】チャンネルに所定の穴を開ける第２の例であり、加工不可であると判定される例を示す図である。
【図１１】チャンネルに所定の穴を開ける第３の例であり、加工不可であると判定される例を示す図である。
【図１２】チャンネルに所定の穴を開ける第４の例であり、加工可であると判定される例を示す図である。
【図１３】チャンネルに所定の穴を開ける第５の例であり、加工不可であると判定される例を示す図である。
【図１４】チャンネルに所定の穴を開ける第６の例であり、加工不可であると判定される例を示す図である。
【図１５】アングルにおける各部の名称の定義を示す図である。
【図１６】チャンネルにおける各部の名称の定義を示す図である。
【図１７】アングルに、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＜USL1かつLMin＞UMinなる関係を有する穴を開ける場合の加工グループの例を示す図である。
【図１８】チャンネルに、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＜USL1かつLMin≧MTL3なる関係を有する穴を開ける場合の加工グループの例を示す図である。
【図１９】チャンネルに、LMax≦MTL2かつLMax＞USL2、LMin＜USL2かつLMin>UMinなる関係を有する穴を開ける場合の加工グループの例を示す図である。
【図２０】チャンネルに、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＜USL2かつLMin＞UMinなる関係を有する穴を開ける場合の加工グループの例を示す図である。
【図２１】アングルに、LMax＝UMax、LMin＜USL1かつLMin＞UMinなる関係を有するノッチを形成する場合の加工グループの例を示す図である。
【図２２】アングルに、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＝UMinなる関係を有するノッチを形成する場合の加工グループの例を示す図である。
【図２３】チャンネルに、LMax＝UMax、LMin＜USL1かつLMin≧MTL3なる関係を有するノッチを形成する場合の加工グループの例を示す図である。
【図２４】チャンネルに、LMax≦MTL2かつLMax＞USL2、LMin＝UMinなる関係を有するノッチを形成する場合の加工グループの例を示す図である。
【図２５】チャンネルに、LMax＝UMax、LMin＜USL2かつLMin>UMinなる関係を有するノッチを形成する場合の加工グループの例を示す図である。
【図２６】チャンネルに、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＝UMinなる関係を有するノッチを形成する場合の加工グループの例を示す図である。
【図２７】最初に穴を開ける面エリアの高さが開口部最小高さ以上必要である理由を説明するための図である。
【図２８】最初に穴を開ける面エリアの高さが開口部最小高さ以上必要である理由を説明するための図である。
【図２９】アングルに穴を開ける場合に、９０度面を加工開始面とした場合には最初に穴を開ける面エリアの高さが開口部最小高さ未満となって加工不可となり、１８０度面を加工開始面とした場合には最初に穴を開ける面エリアの高さが開口部最小高さ以上となって加工可となる例を示す図である。
【図３０】チャンネルに穴を開ける場合に、９０度面，２７０度面を加工開始面とした場合には最初に穴を開ける面エリアの高さが開口部最小高さ未満となって加工不可となり、１８０度面を加工開始面とした場合には最初に穴を開ける面エリアの高さが開口部最小高さ以上となって加工可となる例を示す図である。
【図３１】１つの加工グループで加工する領域が複数に分断される場合には加工不可とする場合に、９０度面と１８０度面のいずれを加工開始面としても加工不可となる例を示す図である。
【図３２】１つの加工グループで加工する領域が複数に分断される場合には加工不可とする場合に、９０度面を加工開始面とした場合には加工可となり、１８０度面を加工開始面とした場合には加工不可となる例を示す図である。
【図３３】アングルに対してノッチを形成する場合に、９０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工可となり、１８０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工不可となる例を示す図である。
【図３４】アングルに対してノッチを形成する場合に、９０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工可となり、１８０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で警告となる例を示す図である。
【図３５】アングルに穴を開ける場合に、９０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工不可となり、１８０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工可となる例を示す図である。
【図３６】アングルに穴を開ける場合に、９０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工可となり、１８０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工不可となる例を示す図である。
【図３７】チャンネルに穴を開ける場合に、９０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工可となり、１８０度面及び２７０度面を加工開始面とした場合には板厚エリアの要素判定で加工不可となる例を示す図である。
【図３８】チャンネルに穴を開ける場合に、９０度面を加工開始面として、２７０度面，１８０度面の順に加工する場合には板厚エリアの要素判定で加工可となり、それ以外では加工不可となる例を示す図である。
【図３９】先に開ける開口部のＸ方向の最小値FMinX及び最大値FMaxXと後から穴を開ける板厚部分の最小値BMinX及び最大値BMaxXの定義を説明するための図である。
【図４０】最小値FMinX及び最大値FMaxXと最小値BMinX及び最大値BMaxXとの組が２箇所存在する例を示す図である。
【図４１】アングルに対して図３４と同じ形状のノッチを形成する場合に、９０度面を加工開始面とした場合にはFMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たし、１８０度面を加工開始面とした場合にはその関係を満たさないことを示す図である。
【図４２】アングルに対してノッチを形成する場合に、９０度面を加工開始面とした場合にはFMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たさず、１８０度面を加工開始面とした場合にはその関係を満たす例を示す図である。
【図４３】アングルに対してノッチを形成する場合に、９０度面を加工開始面とした場合にはFMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たさず、１８０度面を加工開始面とした場合にはその関係を満たす他の例を示す図である。
【図４４】アングルに対してノッチを形成する場合に、９０度面を加工開始面とした場合でも１８０度面を加工開始面とした場合でもFMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たす例を示す図である。
【図４５】アングルに図３６と同じ形状の穴を開ける場合に、９０度面を加工開始面とした場合にFMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たすことを示す図である。
【図４６】チャンネルに図３７と同じ形状の穴を開ける場合に、９０度面を加工開始面とした場合にFMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たすことを示す図である。
【図４７】チャンネルに図３８と同じ形状の穴を開ける場合に、９０度面を加工開始面として、２７０度面，１８０度面の順に加工する場合にFMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たすことを示す図である。
【図４８】一実施形態による加工範囲及び加工順を決定する決定方法及び決定プログラムの詳細な手順を示すフローチャートである。
【図４９】図４８に示すフローチャートによる判定によって加工不可となる例を示す図である。
【図５０】図４８に示すフローチャートによるポイントの設定及びポイントの合計に基づいた加工開始面の決定の第１例を示す図である。
【図５１】図４８に示すフローチャートによるポイントの設定及びポイントの合計に基づいた加工開始面の決定の第２例を示す図である。
【図５２】図４８に示すフローチャートによるポイントの設定及びポイントの合計に基づいた加工開始面の決定の第３例を示す図である。
【図５３】図４８に示すフローチャートによるポイントの設定及びポイントの合計に基づいた加工開始面の決定の第４例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、材料に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際の加工範囲及び加工順を決定する決定方法及び決定プログラムの一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
まず、図１に示すCAM１０とＮＣ装置３とレーザ加工機４とよりなるレーザ加工システムを用いて、アングルまたはチャンネルである材料に複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際に、面ごとに加工する加工範囲及び加工順を決定して材料を加工するまでの全体的な流れについて説明する。
【００１２】
CAM１０は、材料に複数の面に跨る穴またはノッチを形成する場合には、後述のようにして、個々の穴またはノッチを加工する際の加工範囲及び加工順を決定する。即ち、CAM１０は、加工範囲・加工順決定装置１を含む。CAM１０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、加工範囲・加工順決定装置１の機能を実現することができる。
【００１３】
穴またはノッチそれぞれの加工範囲及び加工順を決定した後、CAM１０は材料に対するレーザ光による加工の軌跡を表す割付けデータを生成する。即ち、CAM１０は、割付けデータ作成装置２を含む。同様に、CAM１０は、コンピュータプログラムを実行させることによって、割付けデータ作成装置２の機能を実現することができる。CAM１０は、割付けデータを機械制御コードであるＮＣデータに変換して、ＮＣ装置３に転送する。ＮＣ装置３は、ＮＣデータに基づいてレーザ加工機４における材料の加工を制御する。
【００１４】
以下、CAM１０（加工範囲・加工順決定装置１）が、複数の面に跨る穴またはノッチを設ける際の加工範囲及び加工順をどのように決定するかについて説明する。まず、CAM１０は、加工範囲及び加工順を決定するために、アングル及びチャンネルそれぞれの展開図を用いる。CAM１０には、加工の対象となっているアングルまたはチャンネルの展開図データを作成して記憶させておく。
【００１５】
CAM１０は、展開図データを作成するためのCADの機能を備えていてもよい。CAM１０がCADの機能を備えていない場合には、外部のCADによって展開図データを作成して、CAM１０に供給すればよい。
【００１６】
図２において、（ａ）はアングルA1の端面平面図、（ｂ）はアングルA1の展開図AD1を示している。アングルA1は、図２の（ａ）における垂直方向のフランジA11と、水平方向のウェブA12とが略９０度の角度で連結した形状である。このように、アングルA1における水平方向の面をウェブ、垂直方向の面をフランジと称することとする。アングルA1の内面角部はいわゆる内Ｒと称されている曲面部A1iRとなっている。
【００１７】
アングルA1の外面角部P0を展開図AD1における展開補助線USL1とする。ウェブA12の内面A12iと曲面部A1iRとの接続部P4からフランジA11の外面A11oまで伸ばした垂線が外面A11oと交差する交差部P1を、板厚線MTL1とする。フランジA11の内面A11iと曲面部A1iRとの接続部P3からウェブA12の外面A12oまで伸ばした垂線が外面A12oと交差する交差部P2を、板厚線MTL2とする。展開補助線USL1と板厚線MTL1とに挟まれた部分、及び、展開補助線USL1と板厚線MTL2とに挟まれた部分がアングルA1における板厚エリアである。
【００１８】
なお、展開補助線USL1と板厚線MTL1との間の距離は、ウェブA12の板厚によって決まる。展開補助線USL1と板厚線MTL2との間の距離は、フランジA11の板厚によって決まる。
【００１９】
図２の（ｂ）に示す例は、アングルA1に円形状の穴H1と矩形状の穴H2を開け、ノッチN1を形成し、凹部C1を有する外形とした状態を示している。これらの穴H1，H2及びノッチN1は、１つの面内に形成されている。ここでは図示していないが、アングルA1にフランジA11及びウェブA12に跨る穴またはノッチを形成する場合には、穴またはノッチの加工範囲を設定しておく。
【００２０】
図３において、（ａ）はチャンネルC1の端面平面図、（ｂ）はチャンネルC1の展開図CD1を示している。チャンネルC1は、図３の（ａ）における垂直方向のフランジC11，C12とウェブC13とを連結した形状である。フランジC11の内面C11iとウェブC13の内面C13iとの内面角部は内Ｒの曲面部C1iR1となっている。フランジC12の内面C12iとウェブC13の内面C13iとの内面角部も内Ｒの曲面部C1iR２となっている。内面C11i，C12iは、所定のテーパ角度を有している。
【００２１】
チャンネルC1の一方の外面角部P01を展開図CD1における展開補助線USL1とする。チャンネルC1のもう一方の外面角部P02を展開図CD1における展開補助線USL2とする。ウェブC13の内面C13iと曲面部C1iR1との接続部P14からフランジC11の外面C11oまで伸ばした垂線が外面C11oと交差する交差部P11を、板厚線MTL1とする。フランジC11の内面C11iと曲面部C1iR1との接続部P13からウェブC13の外面C13oまで伸ばした垂線が外面C13oと交差する交差部P12を、板厚線MTL2とする。
【００２２】
ウェブC13の内面C13iと曲面部C1iR2との接続部P24からフランジC12の外面C12oまで伸ばした垂線が外面C12oと交差する交差部P21を、板厚線MTL4とする。フランジC12の内面C12iと曲面部C1iR2との接続部P23からウェブC13の外面C13oまで伸ばした垂線が外面C13oと交差する交差部P22を、板厚線MTL3とする。展開補助線USL1と板厚線MTL1とに挟まれた部分、展開補助線USL1と板厚線MTL2とに挟まれた部分、展開補助線USL2と板厚線MTL3とに挟まれた部分、展開補助線USL2と板厚線MTL4とに挟まれた部分がチャンネルC1における板厚エリアである。
【００２３】
なお、展開補助線USL1と板厚線MTL1との間の距離と、展開補助線USL2と板厚線MTL4との間の距離は、ウェブC13の板厚によって決まる。展開補助線USL1と板厚線MTL2との間の距離は、フランジC11の板厚によって決まり、展開補助線USL2と板厚線MTL3との間の距離は、フランジC12の板厚によって決まる。
【００２４】
図３の（ｂ）に示す例は、チャンネルC1に円形状の穴H3と矩形状の穴H4を開け、ノッチN2を形成し、凹部C2を有する外形とした状態を示している。これらの穴H3，H4及びノッチN2は、１つの面内に形成されている。ここでは図示していないが、チャンネルC1にフランジC11，C12とウェブC13のうちの少なくとも２つの面に跨る穴またはノッチを形成する場合には、穴またはノッチの加工範囲を設定しておく。
【００２５】
レーザ加工機４によって、アングルA1またはチャンネルC1に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する場合には、CAM１０は、概略して、図４に示すような手順で材料を加工できるか否かを判定して、加工可能な場合に面ごとの加工範囲と加工順を決定する。図４では図示を省略しているが、CAM１０は、予め準備されて記憶させておいた加工の対象となっているアングルまたはチャンネルの展開図データを記憶部より読み込む。
【００２６】
CAM１０は、加工範囲と加工順を決定するための処理を開始させると、ステップＳ１にて、ブロックの組み合わせを判定する。CAM１０は、ステップＳ２にて、それぞれの加工グループが加工可能な状態でグループになっているか否かを判定する。CAM１０は、ステップＳ３にて、どの面から加工を開始すると切断形状を制御しながら加工できるかを判定するため、板厚エリアの要素を判定する。
【００２７】
CAM１０は、ステップＳ４にて、先に穴を開ける開口部と後から穴を開ける板厚部分との位置関係を判定する。CAM１０は、ステップＳ１〜Ｓ４の判定結果に基づいて、材料を加工可能な場合には、ステップＳ５にて、面ごとの加工範囲と加工順を決定する。以下、ステップＳ１〜Ｓ５それぞれの手順を具体的に説明する。
【００２８】
＜ステップＳ１：ブロックの組み合わせ判定＞
図５は、展開図AD1より分かるように、アングルA１に対してフランジA11及びウェブA12にまたがる穴Ha1を開ける場合を示している。図５に示すように、穴Ha1を展開補助線USL1及び板厚線MTL1，MTL2でブロックに分割して考える。穴Ha1は、板厚以外のエリアに位置する２つのブロックB0と、板厚エリアに位置するブロックB1，B2よりなる。ブロックB1は、フランジA11の平面における板厚エリアに位置するブロックである。ブロックB2は、ウェブA12の平面における板厚エリアに位置するブロックである。
【００２９】
展開図AD1における板厚以外のエリアを、フランジA11またはウェブA12の面のエリアである面エリアと称することとする。
【００３０】
図６は、展開図CD1より分かるように、チャンネルC1に対してフランジC11及びウェブC13にまたがる穴Hc1を開ける場合を示している。図６に示すように、穴Hc1を展開補助線USL1，USL2及び板厚線MTL1，MTL2，MTL3，MTL4でブロックに分割して考える。穴Hc1は、板厚以外のエリアに位置する２つのブロックB0と、板厚エリアに位置するそれぞれ２つのブロックB1，B2よりなる。ブロックB1は、フランジC11，C12の平面における板厚エリアに位置するブロックである。ブロックB2は、ウェブC13の平面における板厚エリアに位置するブロックである。
【００３１】
同様に、展開図CD1における板厚以外のエリアを、フランジC11，C12またはウェブC13の面のエリアである面エリアと称することとする。
【００３２】
このように、アングルA１やチャンネルC1に対して穴またはノッチを形成する場合に、CAM１０は、穴またはノッチを、面エリアに位置するブロックと、板厚エリアに位置するブロックとに分ける。
【００３３】
CAM１０は、面エリアに位置するブロックが存在しない場合には、加工不可であると判定する。また、CAM１０は、展開補助線USL1，USL2を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっていない場合には、加工不可であると判定する。CAM１０は、これら以外の状態であれば加工可であると判定する。
【００３４】
即ち、CAM１０は、ステップＳ１にて、面エリアに位置するブロックが存在し、かつ、展開補助線USL1，USL2を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっている第１の条件を満たすとき、穴またはノッチの加工範囲は加工可であると判定する。CAM１０は、ステップＳ１にて、第１の条件を満たさないとき、穴またはノッチの加工範囲は加工不可であると判定する。
【００３５】
図７を用いて、面エリアに位置するブロックが存在しない場合に加工不可であると判定する理由を説明する。図７の（ａ），（ｃ）に示す展開図AD1より分かるように、アングルA１に板厚エリアに位置するブロックB1，B2のみよりなる穴Ha2を開けるとする。図７の（ｂ）に示すように、９０度面のフランジA11からレーザ加工機４のヘッド４０によってブロックB1，B2にレーザ光を照射しても、板厚エリアを切断することはできない。同様に、図７の（ｄ）に示すように、１８０度面のウェブA12からヘッド４０によってブロックB1，B2にレーザ光を照射しても、板厚エリアを切断することはできない。
【００３６】
図７の（ｂ），（ｄ）に示す側面図では、アングルA１におけるフランジA11及びウェブA12端部の曲面形状や内面角部の曲面部A1iRを省略して、形状を簡略化した状態を示している。図８以降も同様である。
【００３７】
図８を用いて、面エリアに位置するブロックが存在する場合に加工可であると判定する理由を説明する。図８の（ａ）に示す展開図AD1より分かるように、アングルA１に、面エリアに位置するブロックB0と板厚エリアに位置するブロックB1，B2よりなる穴Ha3を開けるとする。図８の（ｂ）に示すように、９０度面のフランジA11からヘッド４０によってブロックB0を切断すると、図８の（ｃ）に示すように、ブロックB0の部分には穴HB0が開く。すると、板厚エリアに位置するブロックB1，B2の部分は薄くなるので、ブロックB1，B2を切断することが可能となる。
【００３８】
CAM１０が、展開補助線USL1，USL2を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっていない場合には、加工不可であると判定する理由を説明する。図８の（ｃ）より分かるように、ヘッド４０によってブロックB2にレーザ光を照射すれば、ブロックB1も切断される。同様に、ブロックB1にレーザ光を照射すれば、ブロックB2も切断される。ブロックB2を切断せずブロックB1のみを切断することはできず、ブロックB1を切断せずブロックB2のみを切断することはできない。
【００３９】
従って、アングルA１の場合には、板厚エリアに位置するブロックB1，B2が組となっていることが必要である。チャンネルC1の場合には、フランジC11，C12の板厚エリアに位置するブロックB1とウェブC13の板厚エリアに位置するブロックB2とが組となっていることが必要である。
【００４０】
図９〜図１４にブロックの組み合わせ判定の例を示す。図９は、展開図CD1より分かるように、チャンネルC1に対して矩形状ではない穴Hc2，Hc3を開ける場合を示している。穴が矩形状ではない場合には、穴Hc2，Hc3を一点鎖線で囲んでいるように、穴をバウンディングで考える。穴Hc2，Hc3をバウンディングで考えてブロックに分割した矢印右に示す図より分かるように、図９の場合には、面エリアに位置するブロックが存在し、板厚エリアに位置するブロックが組となっている。従って、CAM１０は加工可であると判定する。
【００４１】
図１０は、チャンネルC1に対して矩形状ではない穴Hc4，Hc5を開ける場合を示している。穴Hc4，Hc5をバウンディングで考えてブロックに分割した矢印右に示す図より分かるように、図１０の場合には、面エリアに位置するブロックが存在するものの、穴Hc5において板厚エリアに位置するブロックが組となっていない。従って、CAM１０は加工不可であると判定する。
【００４２】
図１１は、チャンネルC1に対して矩形状の穴Hc6を開ける場合を示している。ブロックに分割した矢印右に示す図より分かるように、図１１の場合には、板厚エリアに位置するブロックが組となっていない部分があるため、CAM１０は加工不可であると判定する。図１２は、チャンネルC1に対して矩形状の穴Hc7を開ける場合を示している。ブロックに分割した矢印右に示す図より分かるように、図１２の場合には、面エリアに位置するブロックが存在し、板厚エリアに位置するブロックが組となっている。従って、CAM１０は加工可であると判定する。
【００４３】
図１３は、チャンネルC1に対して矩形状の穴Hc8を開ける場合を示している。ブロックに分割した矢印右に示す図より分かるように、図１３の場合には、板厚エリアに位置するブロックが組となっているものの、面エリアに位置するブロックが存在しないため、CAM１０は加工不可であると判定する。図１４は、チャンネルC1に対して矩形状の穴Hc9を開ける場合を示している。ブロックに分割した矢印右に示す図より分かるように、図１４の場合には、板厚エリアに位置するブロックが組となっていないため、CAM１０は加工不可であると判定する。
【００４４】
＜ステップＳ２：加工グループの判定＞
CAM１０は、板厚エリアに位置する組となっているブロックが同時に加工されることを考慮して、加工する面ごとに加工グループを形成する。後述のように、加工を開始できる面は複数存在する場合がある。加工を開始する面が異なれば、異なる加工グループが形成されることになる。なお、加工を開始する面は必ず面エリアの面となる。CAM１０は、最初に穴を開ける面エリアの高さＹが開口部最小高さ（Open Hole Minimum Height）以上であるかを確認する。以下、開口部最小高さをHMHと略記する。HMHの詳細についても後述する。
【００４５】
CAM１０は、最初に穴を開ける面エリアの高さＹがHMH未満であれば、加工不可であると判定する。CAM１０は、これら以外の状態であれば加工可であると判定する。加工を開始できる面が複数存在する場合には、それぞれの面から加工を開始する場合のそれぞれで加工可・不可を判定する。
【００４６】
まず、アングルA１またはチャンネルC1に穴やノッチを設ける際のパターンを分類分けするために、展開図AD1，CD1における各部の名称を図１５，図１６に示すように定義することとする。図１５はアングルA１における名称の定義、図１６はチャンネルC1における名称の定義を示している。
【００４７】
図１５に示すように、アングルA１の展開図AD1において、下端部を展開図の最小値UMin、上端部を展開図の最大値UMaxとする。図２で説明した展開補助線USL1を第１展開補助線USL1、板厚線MTL1と板厚線MTL2をそれぞれ第１板厚線MTL1と第２板厚線MTL2と称することとする。穴またはノッチの軌跡の下端部を軌跡の最小値LMin、上端部を軌跡の最大値LMaxとする。
【００４８】
図１６に示すように、チャンネルC1の展開図CD1において、同様に、下端部を展開図の最小値UMin、上端部を展開図の最大値UMaxとする。図３で説明した展開補助線USL1を第１展開補助線USL1、展開補助線USL2を第２展開補助線USL2、板厚線MTL1と板厚線MTL2を第１板厚線MTL1と第２板厚線MTL2、板厚線MTL3と板厚線MTL4を第３板厚線MTL3と第４板厚線MTL4と称することとする。同様に、穴またはノッチの軌跡の下端部を軌跡の最小値LMin、上端部を軌跡の最大値LMaxとする。
【００４９】
図１７の（ａ）は、アングルA１に、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＜USL1かつLMin＞UMinなる関係を有する穴Ha10を開けるパターンAH1を示している。パターンAH1の場合には、図１７の（ｂ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工することができる。LMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、USL1〜LMinの範囲が加工グループ番号２である。クロスハッチを付したMTL1〜USL1の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。以下同様に、クロスハッチを付した領域は、所定の加工グループ番号による加工によって受動的に加工される部分である。
【００５０】
また、パターンAH1の場合には、図１７の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に９０度面を加工することができる。MTL2〜LMinの範囲が加工グループ番号１、LMax〜USL1の範囲が加工グループ番号２である。USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００５１】
図１８の（ａ）は、チャンネルC1に、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＜USL1かつLMin≧MTL3なる関係を有する穴Hc10を開けるパターンCH1を示している。パターンCH1の場合には、図１８の（ｂ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工することができる。LMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、USL1〜LMinの範囲が加工グループ番号２である。MTL1〜USL1の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００５２】
また、パターンCH1の場合には、図１８の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に９０度面を加工することができる。MTL2〜LMinの範囲が加工グループ番号１、LMax〜USL1の範囲が加工グループ番号２である。USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００５３】
図１９の（ａ）は、チャンネルC1に、LMax≦MTL2かつLMax＞USL2、LMin＜USL2かつLMin＞UMinなる関係を有する穴Hc20を開けるパターンCH2を示している。パターンCH2の場合には、図１９の（ｂ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に２７０度面を加工することができる。LMax〜MTL3の範囲が加工グループ番号１、USL2〜LMinの範囲が加工グループ番号２である。MTL3〜USL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００５４】
また、パターンCH2の場合には、図１９の（ｃ）に示すように、２７０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工することができる。MTL4〜LMinの範囲が加工グループ番号１、LMax〜USL2の範囲が加工グループ番号２である。USL2〜MTL4の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００５５】
図２０の（ａ）は、チャンネルC1に、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＜USL2かつLMin＞UMinなる関係を有する穴Hc30を開けるパターンCH3を示している。パターンCH3の場合には、図２０の（ｂ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工し、最後に２７０度面を加工することができる。LMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、USL1〜MTL3の範囲が加工グループ番号２、USL2〜LMinの範囲が加工グループ３である。MTL1〜USL1の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、MTL3〜USL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００５６】
また、パターンCH3の場合には、図２０の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に２７０度面を加工し、最後に９０度面を加工することができる。MTL2〜MTL3の範囲が加工グループ番号１、USL2〜LMinの範囲が加工グループ番号２、LMax〜USL1の範囲が加工グループ番号３である。MTL3〜USL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００５７】
さらに、パターンCH3の場合には、図２０の（ｄ）に示すように、２７０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工し、最後に９０度面を加工することができる。MTL4〜LMinの範囲が加工グループ番号１、MTL2〜USL2の範囲が加工グループ番号２、LMax〜USL1の範囲が加工グループ番号３である。USL2〜MTL4の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００５８】
さらにまた、パターンCH3の場合には、図２０の（ｅ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に２７０度面を加工し、最後に１８０度面を加工することができる。LMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、MTL4〜LMinの範囲が加工グループ番号２、USL1〜USL2の範囲が加工グループ番号３である。MTL1〜USL1及びUSL2〜MTL4の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００５９】
図２１の（ａ）は、アングルA１に、LMax＝UMax、LMin＜USL1かつLMin＞UMinなる関係を有するノッチNa10を形成するパターンAN1を示している。パターンAN1の場合には、図２１の（ｂ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工することができる。UMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、USL1〜LMinの範囲が加工グループ番号２である。MTL1〜USL1の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００６０】
また、パターンAN1の場合には、図２１の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に９０度面を加工することができる。MTL2〜LMinの範囲が加工グループ番号１、UMax〜USL1の範囲が加工グループ番号２である。USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００６１】
図２２の（ａ）は、アングルA１に、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＝UMinなる関係を有するノッチNa20を形成するパターンAN2を示している。パターンAN2の場合には、図２２の（ｂ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工することができる。LMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、USL1〜UMinの範囲が加工グループ番号２である。MTL1〜USL1の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００６２】
また、パターンAN2の場合には、図２２の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に９０度面を加工することができる。MTL2〜UMinの範囲が加工グループ番号１、LMax〜USL1の範囲が加工グループ番号２である。USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００６３】
図２３の（ａ）は、チャンネルC1に、LMax＝UMax、LMin＜USL1かつLMin≧MTL3なる関係を有するノッチNc10を形成するパターンCN1を示している。パターンCN1の場合には、図２３の（ｂ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工することができる。UMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、USL1〜LMinの範囲が加工グループ番号２である。MTL1〜USL1の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００６４】
また、パターンCN1の場合には、図２３の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に９０度面を加工することができる。MTL2〜LMinの範囲が加工グループ番号１、UMax〜USL1の範囲が加工グループ番号２である。USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００６５】
図２４の（ａ）は、チャンネルC1に、LMax≦MTL2かつLMax＞USL2、LMin＝UMinなる関係を有するノッチNc20を形成するパターンCN2を示している。パターンCN2の場合には、図２４の（ｂ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に２７０度面を加工することができる。LMax〜MTL3の範囲が加工グループ番号１、USL2〜UMinの範囲が加工グループ番号２である。MTL3〜USL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００６６】
また、パターンCN2の場合には、図２４の（ｃ）に示すように、２７０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工することができる。MTL4〜UMinの範囲が加工グループ番号１、LMax〜USL2の範囲が加工グループ番号２である。USL2〜MTL4の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工される。
【００６７】
図２５の（ａ）は、チャンネルC1に、LMax＝UMax、LMin＜USL2かつLMin＞UMinなる関係を有するノッチNc30を形成するパターンCN3を示している。パターンCN3の場合には、図２５の（ｂ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工し、最後に２７０度面を加工することができる。UMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、USL1〜MTL3の範囲が加工グループ番号２、USL2〜LMinの範囲が加工グループ３である。MTL1〜USL1の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、MTL3〜USL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００６８】
また、パターンCN3の場合には、図２５の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に２７０度面を加工し、最後に９０度面を加工することができる。MTL2〜MTL3の範囲が加工グループ番号１、USL2〜LMinの範囲が加工グループ番号２、UMax〜USL1の範囲が加工グループ番号３である。MTL3〜USL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００６９】
さらに、パターンCN3の場合には、図２５の（ｄ）に示すように、２７０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工し、最後に９０度面を加工することができる。MTL4〜LMinの範囲が加工グループ番号１、MTL2〜USL2の範囲が加工グループ番号２、UMax〜USL1の範囲が加工グループ番号３である。USL2〜MTL4の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００７０】
さらにまた、パターンCN3の場合には、図２５の（ｅ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に２７０度面を加工し、最後に１８０度面を加工することができる。UMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、MTL4〜LMinの範囲が加工グループ番号２、USL1〜USL2の範囲が加工グループ番号３である。MTL1〜USL1及びUSL2〜MTL4の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００７１】
図２６の（ａ）は、チャンネルC1に、LMax＜UMaxかつLMax＞USL1、LMin＝UMinなる関係を有するノッチNc40を形成するパターンCN4を示している。パターンCN4の場合には、図２６の（ｂ）に示すように、２７０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工し、最後に９０度面を加工することができる。MTL4〜UMinの範囲が加工グループ番号１、MTL2〜USL2の範囲が加工グループ番号２、LMax〜USL1の範囲が加工グループ３である。USL2〜MTL4の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００７２】
また、パターンCN4の場合には、図２６の（ｃ）に示すように、１８０度面を加工開始面とし、次に２７０度面を加工し、最後に９０度面を加工することができる。MTL2〜MTL3の範囲が加工グループ番号１、USL2〜UMinの範囲が加工グループ番号２、LMax〜USL1の範囲が加工グループ番号３である。MTL3〜USL2の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、USL1〜MTL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００７３】
さらに、パターンCN4の場合には、図２６の（ｄ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工し、最後に２７０度面を加工することができる。LMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、USL1〜MTL3の範囲が加工グループ番号２、USL2〜UMinの範囲が加工グループ番号３である。MTL1〜USL1の範囲は、加工グループ番号２を加工することによって併せて加工され、MTL3〜USL2の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００７４】
さらにまた、パターンCN4の場合には、図２６の（ｅ）に示すように、９０度面を加工開始面とし、次に２７０度面を加工し、最後に１８０度面を加工することができる。LMax〜MTL1の範囲が加工グループ番号１、MTL4〜UMinの範囲が加工グループ番号２、USL1〜USL2の範囲が加工グループ番号３である。MTL1〜USL1及びUSL2〜MTL4の範囲は、加工グループ番号３を加工することによって併せて加工される。
【００７５】
ここで、図２７，図２８を用いて、最初に穴を開ける面エリアの高さＹがHMH以上必要である理由を説明する。HMHを例えば20mmと設定する。HMHは、材料の材質、板厚、レーザ光の強度に応じて最適な値を設定すればよい。
【００７６】
図２７の（ａ）は、図１７で説明したパターンAH1である。９０度面を加工開始面とし、LMax〜MTL1が15mmであるとする。図２７の（ｂ）に示すように、まず、ヘッド４０によるレーザ光の照射によって、９０度面のLMax〜MTL1の範囲に穴を開け、次に、１８０度面のUSL1〜LMinの範囲にレーザ光を照射したとする。９０度面に開けたLMax〜MTL1の範囲の穴の高さが、最初に穴を開けた面エリアの高さＹである。
【００７７】
高さＹがHMHに設定している20mmより小さい15mmであるため、図２７の（ｃ）に示すように、９０度面の穴を開けた部分の端面がレーザ光の照射によって溶けてしまう。よって、最初に穴を開ける面エリアの高さＹがHMH未満であれば、加工不可であると判定することが必要である。
【００７８】
一方、図２８の（ａ）は、１８０度面を加工開始面とし、MTL2〜LMinが45mmであるとする。図２８の（ｂ）に示すように、まず、ヘッド４０によるレーザ光の照射によって、１８０度面のMTL2〜LMinの範囲に穴を開け、次に、９０度面のLMax〜USL1の範囲にレーザ光を照射する。この場合、高さＹがHMH以上であるため、１８０度面の穴を開けた部分の端面がレーザ光の照射によって溶けることはない。なお、高さＹがHMH未満であるか否かの判定を使用しない場合には、HMHを0とすればよい。
【００７９】
図２９，図３０を用いて、ステップＳ２における加工グループの判定の例を説明する。図２９の（ａ）は、図１７の（ａ）と同じであり、アングルA１に穴Ha10を開けるパターンAH1を示している。この場合、加工する面ごとに加工グループを形成すると、加工する面の順番は図２９の（ｂ）または（ｃ）のいずれかとなる。図２９の（ｂ）は、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工する順番である。図２９の（ｃ）は、１８０度面を加工開始面とし、次に９０度面を加工する順番である。
【００８０】
図２９の（ｂ）の場合には、最初に穴を開ける面エリアの高さＹが15mmである。本実施形態では、HMHは20mmに設定されている。従って、CAM１０は、高さＹがHMH以上ではないと判定して加工不可であると判定する。加工不可であることを×で表す。図２９の（ｃ）の場合には、高さＹが30mmであるので、CAM１０は、高さＹがHMH以上であると判定して加工可であると判定する。加工可であることを○で表す。
【００８１】
図３０の（ａ）は、図２０の（ａ）と同じであり、チャンネルC1に穴Hc30を開けるパターンCH3を示している。この場合、加工する面ごとに加工グループを形成すると、加工する面の順番は図３０の（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）のいずれかとなる。図３０の（ｂ）は、９０度面を加工開始面とし、１８０度面、２７０度面の順に加工するパターンである。図３０の（ｃ）は、１８０度面を加工開始面とし、２７０度面、９０度面の順に加工するパターンである。図３０の（ｄ）は、２７０度面を加工開始面とし、１８０度面、９０度面の順に加工するパターンである。図３０の（ｅ）は、９０度面を加工開始面とし、２７０度面、１８０度面の順に加工するパターンである。
【００８２】
図３０の（ｂ），（ｄ），（ｅ）の場合には、最初に穴を開ける面エリアの高さＹが10mmであるので、CAM１０は加工不可であると判定する。図３０の（ｃ）の場合には、高さＹが25mmであるので、CAM１０は加工可であると判定する。
【００８３】
以上のように、CAM１０は、ステップＳ１にて分割した複数のブロックを、ステップＳ２にて次のようにグループ分けする。CAM１０は、複数の面エリアにおけるいずれかの面を加工開始面とし、複数の面における他の１または２の面を加工開始面の後に加工される後加工面とする。
【００８４】
CAM１０は、複数のブロックを、加工開始面の面エリアのブロックのみで形成される第１の加工グループと、後加工面の面エリアのブロックと後加工面に隣接する板厚エリアのブロックとで形成される第２の加工グループとにグループ分けする。チャンネルC1の場合には、第２の加工グループが２つ存在する。CAM１０は、異なる加工開始面のそれぞれで第１及び第２の加工グループにグループ分けする。
【００８５】
そして、CAM１０は、ステップＳ２にて、高さＹがHMH以上である第２の条件を満たすとき、穴またはノッチの加工範囲は加工可であると判定する。CAM１０は、ステップＳ２にて、第２の条件を満たさないとき、穴またはノッチの加工範囲は加工不可であると判定する。
【００８６】
CAM１０は、ステップＳ２の加工グループの判定において、付加的に、１つの加工グループ内で加工する領域が分かれてしまう場合は、加工不可であると判定してもよい。これは、穴やノッチのパターンが複雑になるためである。図３１，図３２は、１つの加工グループ内で加工する領域が分かれてしまう場合に加工不可であると判定する例である。
【００８７】
図３１の（ａ）は、図２１の（ａ）に示すパターンAN1に相当するものの、アングルA１に対して、矩形状のノッチNa10ではなく凹部C11を有する形状のノッチNa11を形成するパターンを示している。凹部C11の底部C11bは、第１展開補助線USL1よりも上方に位置している。この場合、ノッチNa11を面エリアに位置するブロックB0と板厚エリアに位置するブロックB1，B2とに分割し、上述したように加工する面ごとに加工グループを形成すると、加工する面の順番は図３１の（ｂ）または（ｃ）のいずれかとなる。
【００８８】
図３１の（ｂ）は、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工する順番である。図３１の（ｃ）は、１８０度面を加工開始面とし、次に９０度面を加工する順番である。図３１の（ｂ），（ｃ）のいずれも、１つの加工グループ内で加工する領域が２つに分かれてしまう。加工の複雑化を避ける場合には、CAM１０は加工不可であると判定してもよい。
【００８９】
図３２の（ａ）は、アングルA１に対して、図２９の（ａ）に示すノッチNa11が有する凹部C11よりも浅い凹部C12を有する形状のノッチNa12を形成するパターンを示している。凹部C12の底部C12bは、第１展開補助線USL1よりも下方に位置している。この場合、加工する面ごとに加工グループを形成すると、加工する面の順番は図３２の（ｂ）または（ｃ）のいずれかとなる。
【００９０】
図３２の（ｂ）は、９０度面を加工開始面とし、次に１８０度面を加工する順番である。図３２の（ｃ）は、１８０度面を加工開始面とし、次に９０度面を加工する順番である。図３２の（ｂ）の場合には、１つの加工グループ内で加工する領域はそれぞれ１つであるので、CAM１０は加工可であると判定する。図３２の（ｃ）の場合には、１８０度面の加工グループ内で加工する領域が２つに分かれてしまう。加工の複雑化を避ける場合には、CAM１０は加工不可であると判定してもよい。
【００９１】
このように、CAM１０は、ステップＳ２にて、第１及び第２の加工グループがそれぞれ複数の領域に分断されていない１つの領域になっているという条件を満たさないとき、穴またはノッチの加工範囲は加工不可であると判定してもよい。
【００９２】
＜ステップＳ３：板厚エリアの要素判定＞
CAM１０は、板厚エリアの要素判定に基づいて、どの面から加工を開始すると加工が成立するかを判定する。具体的には、CAM１０は、ステップＳ２にて加工可であると判定された加工グループにおいて、切断形状を制御できない板厚エリアの要素を含むか否かを判定する。加工を開始できる面が複数存在する場合には、それぞれの面から加工を開始する場合のそれぞれで切断形状を制御できない板厚エリアの要素を含むか否かを判定する。切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素が存在する場合には加工が成立せず、その部分は未切断となって加工不良となる。
【００９３】
第２の加工グループを加工することよって後加工面の面エリアと併せて加工される板厚エリアに隣接する板厚エリアは、切断形状を制御できない板厚エリアである。CAM１０は、切断形状を制御できない板厚エリアに、Ｘ成分が0.5mm以上の要素が存在するか否かを判定する。図３３の（ａ）にＸ方向，Ｙ方向を示す。Ｘ方向は、アングルA１の展開図AD1の第１展開補助線USL1やチャンネルC1の展開図CD1の第１展開補助線USL1，第２展開補助線USL2と平行な方向である。Ｘ成分とは、切断形状を制御できない板厚エリアにおいて、本来であれば切断されるべき箇所のＸ方向の最小値と最大値との差の距離である。
【００９４】
CAM１０は、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素が存在する場合には加工不可であると判定する。CAM１０は、板厚エリアにＸ成分が0より大きく0.5mm未満の要素が存在する場合には、例えばCAM１０が備える図示していない表示部に警告情報を表示させる。警告処理は、表示部に警告情報を表示させる以外に音声による警告であってもよく、両者を組み合わせてもよい。CAM１０は、これら以外の状態であれば加工可であると判定する。
【００９５】
なお、警告情報を表示させた後に、加工範囲及び加工順を決定する処理を継続させる指示がなされた場合には、CAM１０は、加工可の判定と同様に以降の処理を実行させる。
【００９６】
CAM１０は、ステップＳ３にて、加工開始面に隣接する板厚エリアに、切断形状を制御できない要素を含むか否かを判定し、切断形状を制御できない要素を含まない第３の条件を満たすとき、穴またはノッチの加工範囲は加工可であると判定する。CAM１０は、ステップＳ３にて、第３の条件を満たさないとき穴またはノッチの加工範囲は加工不可であると判定する。
【００９７】
図３３〜図３８を用いて、ステップＳ３における加工開始面の判定の例を説明する。図３３の（ａ）は、アングルA１に対して、長方形と略三角形とを連結させたような形状のノッチNa13を形成するパターンを示している。ステップＳ２における加工グループの判定によって、加工する面の順番は図３３の（ｂ）または（ｃ）のいずれかとなる。９０度面を加工開始面とした図３３の（ｂ）の場合には、板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素は存在しない。よって、CAM１０は、加工可であると判定する。
【００９８】
１８０度面を加工開始面とした図３３の（ｃ）の場合には、切断形状を制御できない板厚エリアにおいて、本来であれば切断されるべき箇所は破線で示す位置である。図３３の（ｃ）に、本来であれば切断されるべき左側の破線で示す箇所と右側の破線で示す箇所のそれぞれ、Ｘ方向の最小値MinXとＸ方向の最大値MaxXを示している。図３３の（ｃ）の場合には、最小値MinXと最大値MaxXとの差の距離であるＸ成分として0.5mm以上の要素が存在する。よって、CAM１０は、加工不可であると判定する。
【００９９】
CAM１０は、ステップＳ３にて、Ｘ成分が所定の距離未満（本実施形態では0.5mm）未満であるとき、切断形状を制御できない要素を含まないとして第３の条件を満たすと判定する。
【０１００】
図３４の（ａ）は、アングルA１に対して、長方形と台形とを連結させたような形状のノッチNa14を形成するパターンを示している。ステップＳ２における加工グループの判定によって、加工する面の順番は図３４の（ｂ）または（ｃ）のいずれかとなる。９０度面を加工開始面とした図３４の（ｂ）の場合には、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素は存在しない。よって、CAM１０は、加工可であると判定する。１８０度面を加工開始面とした図３４の（ｃ）の場合には、Ｘ成分として0を超える0.5mm未満の要素が存在する。この場合、CAM１０は、警告処理を実行させる。Ｘ成分として0を超える0.5mm未満の要素が存在する警告対象の状態を□で表す。
【０１０１】
図３５の（ａ）は、アングルA１に図示のような形状の穴Ha11を開けるパターンを示している。ステップＳ２における加工グループの判定によって、加工する面の順番は図３５の（ｂ）または（ｃ）のいずれかとなる。９０度面を加工開始面とした図３５の（ｂ）の場合には、破線で示すように、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素が存在する。よって、CAM１０は加工不可であると判定する。１８０度面を加工開始面とした図３５の（ｃ）の場合には、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素は存在しない。よって、CAM１０は加工可であると判定する。
【０１０２】
図３６の（ａ）は、アングルA１に図示のような形状の穴Ha12を開けるパターンを示している。ステップＳ２における加工グループの判定によって、加工する面の順番は図３６の（ｂ）または（ｃ）のいずれかとなる。９０度面を加工開始面とした図３６の（ｂ）の場合には、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素は存在しない。よって、CAM１０は加工可であると判定する。１８０度面を加工開始面とした図３５の（ｃ）の場合には、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素が存在する。よって、CAM１０は加工不可であると判定する。
【０１０３】
図３７の（ａ）は、チャンネルC1に図示のような形状の穴Hc31を開けるパターンを示している。ステップＳ２における加工グループの判定によって、加工する面の順番は図３７の（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれかとなる。図３７の（ｂ）の場合には、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素は存在しない。よって、CAM１０は加工可であると判定する。図３７の（ｃ），（ｄ）の場合には、破線で示すように、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素が存在する。よって、CAM１０は加工不可であると判定する。
【０１０４】
図３８の（ａ）は、チャンネルC1に図示のような形状の穴Hc32を開けるパターンを示している。ステップＳ２における加工グループの判定によって、加工する面の順番は図３８の（ｂ）〜（ｅ）のいずれかとなる。図３８の（ｂ）〜（ｄ）の場合には、破線で示すように、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素が存在する。よって、CAM１０は加工不可であると判定する。図３８の（ｅ）の場合には、切断形状を制御できない板厚エリアにＸ成分が0.5mm以上の要素は存在しない。よって、CAM１０は加工可であると判定する。
【０１０５】
＜ステップＳ４：先に開ける開口部と後から穴を開ける板厚部との位置関係判定＞
CAM１０は、板厚エリア以外の先に開ける開口部のＸ方向の最小値FMinX及び最大値FMaxXと、後から穴を開ける板厚エリアの最小値BMinX及び最大値BMaxXとを比較することによって、未切断となり得る要素が存在するか否かを判定する。CAM１０は、FMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たすとき、未切断となり得る要素は存在せず、適切な加工が可能であると判定する。
【０１０６】
CAM１０は、上記の関係を満たさないとき、未切断となり得る要素は存在するものの、加工不可とはせず、選択肢の候補として残す。これは、上記の関係を満たさない場合でも、切断形状を制御できているからである。
【０１０７】
図３９は、アングルA１に対して図示のような形状のノッチNa15を形成するパターンを示している。展開図AD1の破線で囲んだ部分を左右に拡大して示している。９０度面を加工開始面とすると、先に開ける開口部のＸ方向の最小値FMinX及び最大値FMaxXは、それぞれ●で示す位置となる。次に、１８０度面を加工すると、後から穴を開ける板厚部分の最小値BMinX及び最大値BMaxXは、それぞれ太線の下端部の位置となる。太線を囲む一点鎖線はバウンディングを示している。図３９に示すノッチNa15の場合には、上記の関係を満たしていない。
【０１０８】
図４０は図３８と同じであり、チャンネルC1に穴Hc32を開けるパターンを示している。この場合には、先に開けた開口部のＸ方向の最小値FMinX及び最大値FMaxXと、後から穴を開ける板厚エリアの最小値BMinX及び最大値BMaxXとの組は、２箇所存在している。このように、最小値FMinX及び最大値FMaxXと最小値BMinX及び最大値BMaxXとの組が複数箇所存在する場合には、それぞれの箇所において、CAM１０は、上記の関係を満たすか否かを判定する。
【０１０９】
図４１〜図４７を用いて、ステップＳ４における先に開ける開口部と後から穴を開ける板厚部との位置関係判定の例を説明する。図４１の（ａ）〜（ｃ）は図３４の（ａ）〜（ｃ）と同じである。図４１の（ｂ）の場合には、図４１の（ｄ）に示すように、上記の関係を満たす。上記の関係を満たす状態を○で表す。図４１の（ｃ）の場合には、図４１の（ｅ）に示すように、上記の関係を満たさない。上記の関係を満たさない状態を△で表す。
【０１１０】
図４２の（ａ）は、アングルA１に対して図示のような形状のノッチNa16を形成するパターンを示している。この場合、ステップＳ３において、９０度面を加工開始面とすると図４２の（ｂ）に示すように加工可となり、１８０度面を加工開始面とすると図４２の（ｃ）に示すように警告対象となる。図４２の（ｂ）の場合には、図４２の（ｄ）に示すように、上記の関係を満たさない。図４２の（ｃ）の場合には、図４２の（ｅ）に示すように、上記の関係を満たす。
【０１１１】
図４３の（ａ）は、アングルA１に対してノッチNa15を形成するパターンを示している。この場合、ステップＳ３において、９０度面を加工開始面とすると図４３の（ｂ）に示すように加工可となり、１８０度面を加工開始面とすると図４３の（ｃ）に示すように警告対象となる。図４３の（ｂ）の場合には、図４３の（ｄ）に示すように、上記の関係を満たさない。図４３の（ｃ）の場合には、図４３の（ｅ）に示すように、上記の関係を満たす。
【０１１２】
図４４の（ａ）は、アングルA１に対して図示のような形状のノッチNa17を形成するパターンを示している。この場合、ステップＳ３において、図４４の（ｂ），（ｃ）に示すように、９０度面を加工開始面としても１８０度面を加工開始面としても警告対象となる。図４４の（ｂ），（ｃ）いずれの場合も、図４４の（ｄ），（ｅ）に示すように上記の関係を満たす。
【０１１３】
図４５の（ａ）〜（ｃ）は、図３６の（ａ）〜（ｃ）と同じである。図４５の（ｂ）の場合には、図４５の（ｄ）に示すように、上記の関係を満たす。図４５の（ｃ）では加工不可であるため、ステップＳ４の判定を行わない。
【０１１４】
図４６の（ａ），（ｂ）は、図３７の（ａ），（ｂ）と同じである。図４６の（ｂ）の場合には、図４６の（ｃ）に示すように、２箇所それぞれにおいて上記の関係を満たす。図４７の（ａ），（ｂ）は、図３８の（ａ），（ｅ）と同じである。図４７の（ｂ）の場合には、図４７の（ｃ）に示すように、２箇所それぞれにおいて上記の関係を満たす。
【０１１５】
図４１〜図４５の例では、加工グループ番号１による加工が板厚エリア以外の先に開ける開口部を形成し、加工グループ番号２による加工が後から穴を開ける板厚エリアに穴を開ける。図４６の例では、加工グループ番号１による加工が板厚エリア以外の先に開ける開口部を形成し、加工グループ番号２による加工が後から穴を開ける板厚エリアに穴を開ける。これに加えて、図４６の例では、加工グループ番号２による加工が板厚エリア以外の先に開ける開口部を形成し、加工グループ番号３による加工が後から穴を開ける板厚エリアに穴を開ける。
【０１１６】
図４７の例では、加工グループ番号１による加工が板厚エリア以外の先に開ける開口部を形成し、加工グループ番号３による加工が後から穴を開ける板厚エリアに穴を開ける。これに加えて、図４７の例では、加工グループ番号２による加工が板厚エリア以外の先に開ける開口部を形成し、加工グループ番号３による加工が後から穴を開ける板厚エリアに穴を開ける。
【０１１７】
CAM１０は、ステップＳ４にて、板厚エリア以外の先に開ける開口部のＸ方向の最小値FMinX及び最大値FMaxXが、後から穴を開ける板厚エリアのＸ方向の最小値BMinX及び最大値BMaxXと、Ｘ方向の同じ位置にあるか外側に位置している第４の条件を満たすか否かを判定する。そして、CAM１０は、後述するステップ５にて、第４の条件を満たすか否かを考慮して加工開始面を選択し、面ごとの加工範囲と加工順を決定する。
【０１１８】
＜ステップＳ５：面ごとの加工範囲と加工順の決定＞
CAM１０は、ステップＳ１にて加工可であると判定され、ステップＳ２にて加工グループが加工可能な状態でグループとなっている場合に、ステップＳ３における加工開始面の判定結果と、ステップＳ４におけるＸ方向の位置関係の判定結果とを総合して、最終的に加工開始面を決定する。CAM１０は、加工開始面を決定することによって、面ごとの加工範囲と加工順を決定する。
【０１１９】
図４８を用いて、CAM１０による以上のステップＳ１〜Ｓ５による加工範囲と加工順の具体的な手順について説明する。図４８において、CAM１０は、ステップS101にて、加工の対象となっている予め保持されているアングルA１またはチャンネルC1の展開図データを記憶部より読み込む。CAM１０は、ステップS102にて、複数の面を跨ぐ穴またはノッチがあるか否かを判定する。複数の面を跨ぐ穴またはノッチがなければ（NO）、CAM１０は、処理を終了させる。
【０１２０】
複数の面を跨ぐ穴またはノッチがあれば（YES）、CAM１０は、ステップS103にて、穴またはノッチのいずれか１つを選択し、選択した穴またはノッチに対して、ブロックの組み合わせ判定を実行させる。具体的には、CAM１０は、ステップS103にて、面エリアに位置するブロックが存在するか否か、展開補助線USL1，USL2を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっているか否かを判定する。
【０１２１】
CAM１０は、ステップS104にて、ステップS103での判定結果に基づいて加工可であるか否かを判定する。具体的には、CAM１０は、ステップS104にて、面エリアに位置するブロックが存在し、展開補助線USL1，USL2を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっている場合には、ステップS104にて加工可であると判定する。CAM１０は、面エリアに位置するブロックが存在しない、または、展開補助線USL1，USL2を挟んで隣り合う板厚エリアに位置するブロックが組となっていない場合には、ステップS104にて加工可ではないと判定する。
【０１２２】
CAM１０は、ステップS104にて加工可であれば（YES）、処理をステップS105に移行させ、加工可でなければ（NO）、ステップS115にて加工不可と決定して処理を終了させる。ステップS103及びステップS104の処理は、図４におけるステップＳ１に相当する。
【０１２３】
CAM１０は、ステップS105にて、板厚エリア以外のいずれかの面を加工開始面として選択し、板厚エリアに位置する組となっているブロックが同時に加工されることを考慮して加工グループを形成する。加工開始面が複数存在する場合には、CAM１０は、ステップS105にて、加工開始面が異なる複数の加工グループを形成する。
【０１２４】
CAM１０は、ステップS106にて、最初に穴を開ける面エリアの高さＹがHMH以上であれば、ステップS105にて形成した加工グループが加工可であると判定する。CAM１０は、ステップS106にて、高さＹがHMH未満であれば、加工可ではないと判定する。CAM１０は、ステップS106にて加工可であれば（YES）、処理をステップS107に移行させ、加工可でなければ（NO）、ステップS115に移行させる。
【０１２５】
加工の複雑化を避けるために、ステップS106にて、１つの加工グループ内で加工する領域が複数に分かれていない１つの領域になっている第５の条件を満たすか否かを追加して、第５の条件を満たす場合に加工可とし、第５の条件を満たさない場合に加工不可としてもよい。
【０１２６】
一例として、CAM１０は、ステップＳ２〜Ｓ４それぞれの判定結果に対してポイントを設定し、ポイントの合計に基づいてステップＳ５による決定を実行させる。そこで、CAM１０は、ステップS107にて、加工可の加工グループである加工開始面に対して例えば３ポイントを設定する。ステップS105〜ステップS107の処理は、図４におけるステップＳ２に相当する。
【０１２７】
次に、CAM１０は、ステップS108にて、板厚エリアの要素判定に基づいて加工が成立するか否かを判定する。CAM１０は、板厚エリアに存在するＸ成分が0であれば加工可であると判定する。CAM１０は、板厚エリアに存在するＸ成分が0より大きく0.5mm未満であれば、警告の後に処理を継続させる指示がなされた場合には実質的に加工可であると判定する。CAM１０は、板厚エリアに存在するＸ成分が0.5mm以上であれば、加工不可であると判定する。CAM１０は、ステップS108にて加工可であれば（YES）、処理をステップS109に移行させ、加工可でなければ（NO）、ステップS115に移行させる。
【０１２８】
CAM１０は、ステップS109にて、例えば、Ｘ成分が0のとき３ポイント、Ｘ成分が0より大きく0.5mm未満のとき２ポイントを設定する。ステップS108及びステップS109の処理は、図４におけるステップＳ３に相当する。
【０１２９】
CAM１０は、ステップS110にて、板厚エリア以外の先に開ける開口部のＸ方向の最小値FMinX及び最大値FMaxXと、後から穴を開ける板厚エリアの最小値BMinX及び最大値BMaxXとを比較する。CAM１０は、FMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たすか否かを判定する。CAM１０は、その関係を満たせば（YES）、ステップS111にて、例えば３ポイントを設定する。CAM１０は、その関係を満たさなければ（NO）、ステップS112にて、例えば１ポイントを設定する。ステップS110〜ステップS112の処理は、図４におけるステップＳ４に相当する。
【０１３０】
そして、CAM１０は、ステップS113にて、ステップＳ２〜Ｓ４それぞれで設定したポイントを合計し、ポイントの合計が最も高い加工開始面の加工グループを選択する。これによって、CAM１０は、加工開始面を決定し、面ごとの加工範囲と加工順を決定する。ステップS113は、図４におけるステップＳ５に相当する。
【０１３１】
CAM１０は、ステップS114にて、他の複数の面を跨ぐ穴またはノッチがあるか否かを判定する。他の穴またはノッチがあれば（YES）、CAM１０は、処理をステップS103に戻し、ステップS103〜S115の処理を繰り返す。他の穴またはノッチがなければ（NO）、処理を終了させる。
【０１３２】
図４９〜図５３を用いて、以上説明したポイントの設定及びポイントの合計に基づいた加工開始面の決定の例を説明する。図４９〜図５３は加工する材料をチャンネルC1とした場合を示しており、加工開始面の90°&270°は、図２０の（ｅ）、図２５の（ｅ）、図２６の（ｅ）に示す加工順を示している。
【０１３３】
図４９に示す例では、ステップS103，S104によるブロックの組み合わせ判定で加工可であると判定され、ステップS105〜S107による加工グループの判定で全ての加工開始面で加工可と判定されている。しかしながら、ステップS108による板厚エリアの要素判定で全ての加工開始面で加工不可であると判定されている。よって、図４９に示す例は、どの面を加工開始面としても加工不可である。
【０１３４】
図５０に示す例でも、ブロックの組み合わせ判定で加工可であると判定され、加工グループの判定で全ての加工開始面で加工可と判定されている。図５０に示す例では、板厚エリアの要素判定で加工開始面90°&270°のみ加工可であると判定されている。ステップS110による先に開ける開口部と後から穴を開ける板厚部分との位置関係判定で、FMinX≦BMinXかつFMaxX≧BMaxXなる関係を満たさないと判定されている。図５０の場合、ポイント合計は７である。加工可となる加工開始面は90°&270°のみであるので、加工開始面90°&270°が選択される。
【０１３５】
図５１に示す例でも、ブロックの組み合わせ判定で加工可であると判定され、加工グループの判定で全ての加工開始面で加工可と判定されている。図５１に示す例では、板厚エリアの要素判定で加工開始面90°と加工開始面270°が加工可であると判定されている。図５１に示す例では、先に開ける開口部と後から穴を開ける板厚部分との位置関係判定で、加工開始面90°では上記の関係を満たさず、加工開始面270°では上記の関係を満たすと判定されている。図５１の場合、加工開始面90°のポイント合計は７であり、加工開始面270°のポイント合計は９であるので、加工開始面270°が選択される。
【０１３６】
同様にして、図５２に示す例では、加工開始面90°のポイント合計は８であり、加工開始面180°のポイント合計は７であるので、加工開始面90°が選択される。但し、加工開始面90°では板厚エリアの要素判定で、Ｘ成分として0を超える0.5mm未満の要素が存在して警告となっており、警告により処理が中止された場合には、加工開始面180°が選択されることになる。
【０１３７】
図５３に示す例では、加工開始面90°と加工開始面270°のポイント合計が９であり、加工開始面180°のポイント合計は７である。このようにポイント合計が同じ場合は、CAM１０は加工開始面の角度の小さい方を選択する。よって、この場合は、加工開始面90°が選択される。
【０１３８】
以上のように、本実施形態によれば、レーザ加工機によって材料（アングルA1またはチャンネルC1）に対して複数の面に跨る穴またはノッチを形成する際に、面ごとに加工する加工範囲及び加工順を自動的に決定することが可能となる。
【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。穴またはノッチの形状が図３３〜図４７（重複する同一形状も含む）のような複雑な形状の場合には、ステップＳ３，Ｓ４が必要となる。しかしながら、穴またはノッチの形状が例えば単純な矩形の場合には、ステップＳ３，Ｓ４は不要となる。
【０１４０】
さらに、図１１〜図１３，図１７〜図２６，図２９，図３０に示される穴またはノッチの形状においては、展開図データを準備して読み込むステップに加えて、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５のみを実行させてもよい。穴またはノッチの形状によっては、上述した各種の判定を適宜省略して簡略化することができる。
【０１４１】
本発明は、加工範囲及び加工順を決定する決定プログラムを記録したコンピュータにて読み取り可能な記録媒体であってもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１  加工範囲・加工順決定装置
２  割付けデータ作成装置
３  ＮＣ装置
４  レーザ加工機
１０  CAM
A1  アングル
A11，C11，C12  フランジ
A12，C13  ウェブ
AD1，CD1  展開図
C1  チャンネル
USL1，USL2  展開補助線
MTL1〜MTL4  板厚線
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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