(57)【要約】【課題】スクラップがスキッドの間から落下する可能性を増大させることができるレーザ加工機を提供する。【解決手段】ＮＣ装置２０は、材料（板金Ｗ）内の開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するよう加工機本体８０を制御する。ＮＣ装置２０は、１本のスキッドが開口形成領域と干渉し、開口形成領域の第１の重心からスキッド１３の配列方向の余裕幅内に干渉するスキッド１３が位置しているとき、開口形成領域をスキッド１３から配列方向に所定の距離だけ離れた位置に設定された分割線で切断するよう加工機本体８０を制御する。所定の距離は、開口形成領域を分割線で切断したときに材料がスキッド１３に溶着しない距離であり、かつ、開口形成領域を分割線で切断し、開口形成領域の周囲を切断することによって形成される、スキッド１３と干渉するスクラップの第２の重心を、スキッド１３から余裕幅よりも長い距離に位置させる距離である。【選択図】図１
2019171412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザビームを照射して前記材料を切断する加工機本体と、
前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するよう前記加工機本体を制御する制御装置と、
を備え、
１本のスキッドが前記開口形成領域と干渉し、前記開口形成領域の第１の重心から前記複数のスキッドの配列方向の所定の余裕幅内に干渉するスキッドが位置しているとき、
前記制御装置は、
前記開口形成領域を前記スキッドから前記配列方向に所定の距離だけ離れた位置に設定された分割線で切断するよう前記加工機本体を制御し、
前記所定の距離は、
前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドに溶着しない距離であり、かつ、
前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップを第１のスクラップ、前記スキッドと干渉しないスクラップを第２のスクラップとしたとき、前記第１のスクラップの第２の重心を、前記スキッドから前記余裕幅よりも長い距離に位置させる距離である
レーザ加工機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記スキッドを挟んで前記第１の重心と反対側であって前記スキッドから前記所定の距離だけ離れた位置に設定された分割線で前記開口形成領域を切断するよう前記加工機本体を制御する請求項１に記載のレーザ加工機。
【請求項３】
複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザビームを照射して前記材料を切断する加工機本体と、
前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するよう前記加工機本体を制御する制御装置と、
を備え、
ｎを２以上の整数としてｎ本のスキッドが前記開口形成領域と干渉するとき、
前記制御装置は、
前記開口形成領域を、前記開口形成領域内に設定された少なくとも（ｎ−１）本の分割線で切断するよう前記加工機本体を制御し、
前記（ｎ−１）本の分割線の位置は、
前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドと溶着しない位置であり、かつ、
前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップの重心を、前記複数のスキッドの配列方向に前記スキッドから所定の余裕幅よりも長い距離に位置させる位置である
レーザ加工機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記配列方向における前記開口形成領域の第１の側から数えた（ｎ−１）列目のスキッドとｎ列目のスキッドとの中間位置に設定された分割線で前記開口形成領域を切断するよう前記加工機本体を制御する請求項３に記載のレーザ加工機。
【請求項５】
前記制御装置は、さらに、
前記第１の側から数えた１列目から（ｎ−１）列目までのスキッドの位置がそれぞれ第１の基準位置と設定され、前記第１の基準位置から前記第１の側に所定の距離だけ離れ、前記開口形成領域内に位置する位置を第１の離隔位置とし、
前記第１の離隔位置に設定された分割線で前記開口形成領域を切断するよう前記加工機本体を制御する
請求項４に記載のレーザ加工機。
【請求項６】
前記制御装置は、さらに、
前記第１の側から数えたｎ列目のスキッドの位置が第２の基準位置と設定され、前記第２の基準位置から前記第１の側とは反対側の第２の側に所定の距離だけ離れ、前記開口形成領域内に位置する位置を第２の離隔位置とし、
前記第２の離隔位置に設定された分割線で前記開口形成領域を切断するよう前記加工機本体を制御する
請求項５に記載のレーザ加工機。
【請求項７】
複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザビームを照射して前記材料を切断するレーザ加工機が、
１本のスキッドが前記材料の内部に設定された開口形成領域と干渉し、前記開口形成領域の第１の重心から前記複数のスキッドの配列方向の所定の余裕幅内に干渉するスキッドが位置しているとき、
前記開口形成領域を前記スキッドから前記配列方向に所定の距離だけ離れた位置に設定された分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって、前記開口形成領域を複数のスクラップに分割し、
前記所定の距離は、
前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドに溶着しない距離であり、かつ、
前記複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップを第１のスクラップ、前記スキッドと干渉しないスクラップを第２のスクラップとしたとき、前記第１のスクラップの第２の重心を、前記スキッドから前記余裕幅よりも長い距離に位置させる距離である
レーザ加工方法。
【請求項８】
前記レーザ加工機が、前記スキッドを挟んで前記第１の重心と反対側であって前記スキッドから前記所定の距離だけ離れた位置に設定された分割線で前記開口形成領域を切断する請求項７に記載のレーザ加工方法。
【請求項９】
複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザビームを照射して前記材料を切断するレーザ加工機が、
ｎを２以上の整数としてｎ本のスキッドが前記材料の内部に設定された開口形成領域と干渉するとき、
前記開口形成領域を、前記開口形成領域内に設定された少なくとも（ｎ−１）本の分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって、前記開口形成領域を複数のスクラップに分割し、
前記（ｎ−１）本の分割線の位置は、
前記開口形成領域を前記分割線で分割したときに前記材料が前記スキッドと溶着しない位置であり、かつ、
前記複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップの重心を、前記複数のスキッドの配列方向に前記スキッドから所定の余裕幅よりも長い距離に位置させる位置である
レーザ加工方法。
【請求項１０】
前記レーザ加工機は、前記配列方向における前記開口形成領域の第１の側から数えた（ｎ−１）列目のスキッドとｎ列目のスキッドとの中間位置に設定された分割線で前記開口形成領域を切断する請求項９に記載のレーザ加工方法。
【請求項１１】
前記レーザ加工機は、さらに、
前記第１の側から数えた１列目から（ｎ−１）列目までのスキッドの位置がそれぞれ第１の基準位置と設定され、前記第１の基準位置から前記第１の側に所定の距離だけ離れ、前記開口形成領域内に位置する位置を第１の離隔位置とし、
前記第１の離隔位置に設定された分割線で前記開口形成領域を切断する
請求項１０に記載のレーザ加工方法。
【請求項１２】
前記レーザ加工機は、さらに、
前記第１の側から数えたｎ列目のスキッドの位置が第２の基準位置と設定され、前記第２の基準位置から前記第１の側とは反対側の第２の側に所定の距離だけ離れ、前記開口形成領域内に位置する位置を第２の離隔位置とし、
前記第２の離隔位置に設定された分割線で前記開口形成領域を切断する
請求項１１に記載のレーザ加工方法。
【請求項１３】
レーザ加工機のテーブルに配列された複数のスキッド上に載置された材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するときの、前記開口形成領域と干渉するスキッドの本数を判定する干渉判定部と、
前記開口形成領域の第１の重心を算出する重心算出部と、
前記第１の重心から前記複数のスキッドの配列方向の所定の余裕幅内に干渉するスキッドが位置している近接状態であるか否かを判定する近接判定部と、
前記干渉判定部によって１本のスキッドが前記開口形成領域と干渉すると判定され、前記近接判定部によって前記近接状態であると判定されたとき、前記開口形成領域内の前記スキッドから前記配列方向に所定の距離だけ離れた位置に分割線を設定する分割線設定部と、
前記レーザ加工機が、前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断して、前記材料の内部に開口を形成するよう、ＮＣ装置が前記レーザ加工機を制御するＮＣデータを作成するＮＣデータ作成部と、
を備え、
前記分割線設定部は、
前記所定の距離を、
前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドに溶着しない距離に設定し、かつ、
前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップを第１のスクラップ、前記スキッドと干渉しないスクラップを第２のスクラップとしたとき、前記第１のスクラップの第２の重心を、前記スキッドから前記余裕幅よりも長い距離に位置させる距離に設定する
加工プログラム作成装置。
【請求項１４】
前記分割線設定部は、前記スキッドを挟んで前記第１の重心と反対側であって前記スキッドから前記所定の距離だけ離れた位置に前記分割線を設定する請求項１３に記載の加工プログラム作成装置。
【請求項１５】
レーザ加工機のテーブルに配列された複数のスキッド上に載置された材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するときの、前記開口形成領域と干渉するスキッドの本数を判定する干渉判定部と、
前記干渉判定部によってｎを２以上の整数としてｎ本のスキッドが前記開口形成領域と干渉すると判定されたとき、前記開口形成領域内に少なくとも（ｎ−１）本の分割線を設定する分割線設定部と、
前記レーザ加工機が、前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断して、前記材料の内部に開口を形成するよう、ＮＣ装置が前記レーザ加工機を制御するＮＣデータを作成するＮＣデータ作成部と、
を備え、
前記分割線設定部は、
前記（ｎ−１）本の分割線の位置を、
前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドと溶着しない位置に設定し、かつ、
前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップの第１の重心を、前記複数のスキッドの配列方向に前記スキッドから所定の余裕幅よりも長い距離に位置させる位置に設定する
加工プログラム作成装置。
【請求項１６】
前記分割線設定部は、前記配列方向における前記開口形成領域の第１の側から数えた（ｎ−１）列目のスキッドとｎ列目のスキッドとの中間位置に分割線を設定する請求項１５に記載の加工プログラム作成装置。
【請求項１７】
前記分割線設定部は、さらに、
前記第１の側から数えた１列目から（ｎ−１）列目までのスキッドの位置をそれぞれ第１の基準位置と設定し、前記第１の基準位置から前記第１の側に所定の距離だけ離れ、前記開口形成領域内に位置する位置を第１の離隔位置と設定し、
前記第１の離隔位置に分割線を設定する
請求項１６に記載の加工プログラム作成装置。
【請求項１８】
前記分割線設定部は、さらに、
前記第１の側から数えたｎ列目のスキッドの位置を第２の基準位置と設定し、前記第２の基準位置から前記第１の側とは反対側の第２の側に所定の距離だけ離れ、前記開口形成領域内に位置する位置を第２の離隔位置と設定し、
前記第２の離隔位置に分割線を設定する
請求項１７に記載の加工プログラム作成装置。
【請求項１９】
前記分割線設定部は、複数のスクラップのうち、前記第１または第２の側の端部に位置する前記スキッドと干渉しない第１のスクラップと、前記第１のスクラップに隣接する第２のスクラップとの合成スクラップの第２の重心を算出して、前記第２の重心が前記スキッドから所定の余裕幅内に位置していなければ、前記第１のスクラップと前記第２のスクラップとの間に設定した分割線を削除して分割線を最適化する分割線最適化部をさらに備える請求項１８に記載の加工プログラム作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工機は、複数のスキッドが配列されたテーブル上に載置された板金にレーザビームを照射して板金を切断して、所定の形状を有するパーツを切り出す。内部に開口が形成されるパーツであれば、レーザ加工機は開口が形成される開口形成領域の周囲を切断し、その後にパーツの周囲を切断する。切断されてパーツから取り除かれるべき部分はスクラップと称される。パーツはテーブル上に留められ、スクラップはスキッドの間から下方へと落下させられる（特許文献１参照）。
【０００３】
スクラップの長さが隣接する２つのスキッドの間隔よりも長ければ、スクラップはスキッドの間から落下しない。そこで、レーザ加工機は、開口形成領域（スクラップ）を等分割して下方へと落下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−７８０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレーザ加工機は、スキッドの位置を考慮せず分割線を設定して開口形成領域を分割する。従って、分割線がスキッドに近接していると、切断されたスクラップがスキッドに溶着してスクラップが落下しないことがある。分割線がスキッドに近接していると、スキッドが溶解して消耗してしまう。切断されたスクラップの重心がスキッドに近接していると、切断されたスクラップがスキッド上に留まってしまい、落下しないことがある。
【０００６】
本発明は、スクラップがスキッドの間から落下する可能性を増大させることができ、スキッドの消耗の程度を低減させることができるレーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置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】
【０００７】
本発明は、複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザビームを照射して前記材料を切断する加工機本体と、前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するよう前記加工機本体を制御する制御装置とを備え、１本のスキッドが前記開口形成領域と干渉し、前記開口形成領域の第１の重心から前記複数のスキッドの配列方向の所定の余裕幅内に干渉するスキッドが位置しているとき、前記制御装置は、前記開口形成領域を前記スキッドから前記配列方向に所定の距離だけ離れた位置に設定された分割線で切断するよう前記加工機本体を制御し、前記所定の距離は、前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドに溶着しない距離であり、かつ、前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップを第１のスクラップ、前記スキッドと干渉しないスクラップを第２のスクラップとしたとき、前記第１のスクラップの第２の重心を、前記スキッドから前記余裕幅よりも長い距離に位置させる距離であるレーザ加工機を提供する。
【０００８】
本発明は、複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザビームを照射して前記材料を切断する加工機本体と、前記材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するよう前記加工機本体を制御する制御装置とを備え、ｎを２以上の整数としてｎ本のスキッドが前記開口形成領域と干渉するとき、前記制御装置は、前記開口形成領域を、前記開口形成領域内に設定された少なくとも（ｎ−１）本の分割線で切断するよう前記加工機本体を制御し、前記（ｎ−１）本の分割線の位置は、前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドと溶着しない位置であり、かつ、前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップの重心を、前記複数のスキッドの配列方向に前記スキッドから所定の余裕幅よりも長い距離に位置させる位置であるレーザ加工機を提供する。
【０００９】
本発明は、複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザビームを照射して前記材料を切断するレーザ加工機が、１本のスキッドが前記材料の内部に設定された開口形成領域と干渉し、前記開口形成領域の第１の重心から前記複数のスキッドの配列方向の所定の余裕幅内に干渉するスキッドが位置しているとき、前記開口形成領域を前記スキッドから前記配列方向に所定の距離だけ離れた位置に設定された分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって、前記開口形成領域を複数のスクラップに分割し、前記所定の距離は、前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドに溶着しない距離であり、かつ、前記複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップを第１のスクラップ、前記スキッドと干渉しないスクラップを第２のスクラップとしたとき、前記第１のスクラップの第２の重心を、前記スキッドから前記余裕幅よりも長い距離に位置させる距離であるレーザ加工方法を提供する。
【００１０】
本発明は、複数のスキッドが配列されたテーブルを有し、前記スキッド上に載置された材料にレーザビームを照射して前記材料を切断するレーザ加工機が、ｎを２以上の整数としてｎ本のスキッドが前記材料の内部に設定された開口形成領域と干渉するとき、前記開口形成領域を、前記開口形成領域内に設定された少なくとも（ｎ−１）本の分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって、前記開口形成領域を複数のスクラップに分割し、前記（ｎ−１）本の分割線の位置は、前記開口形成領域を前記分割線で分割したときに前記材料が前記スキッドと溶着しない位置であり、かつ、前記複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップの重心を、前記複数のスキッドの配列方向に前記スキッドから所定の余裕幅よりも長い距離に位置させる位置であるレーザ加工方法を提供する。
【００１１】
本発明は、レーザ加工機のテーブルに配列された複数のスキッド上に載置された材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するときの、前記開口形成領域と干渉するスキッドの本数を判定する干渉判定部と、前記開口形成領域の第１の重心を算出する重心算出部と、前記第１の重心から前記複数のスキッドの配列方向の所定の余裕幅内に干渉するスキッドが位置している近接状態であるか否かを判定する近接判定部と、前記干渉判定部によって１本のスキッドが前記開口形成領域と干渉すると判定され、前記近接判定部によって前記近接状態であると判定されたとき、前記開口形成領域内の前記スキッドから前記配列方向に所定の距離だけ離れた位置に分割線を設定する分割線設定部と、前記レーザ加工機が、前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断して、前記材料の内部に開口を形成するよう、ＮＣ装置が前記レーザ加工機を制御するＮＣデータを作成するＮＣデータ作成部とを備え、前記分割線設定部は、前記所定の距離を、前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドに溶着しない距離に設定し、かつ、前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップを第１のスクラップ、前記スキッドと干渉しないスクラップを第２のスクラップとしたとき、前記第１のスクラップの第２の重心を、前記スキッドから前記余裕幅よりも長い距離に位置させる距離に設定する加工プログラム作成装置を提供する。
【００１２】
本発明は、レーザ加工機のテーブルに配列された複数のスキッド上に載置された材料の内部に設定された開口形成領域の周囲を切断して開口を形成するときの、前記開口形成領域と干渉するスキッドの本数を判定する干渉判定部と、前記干渉判定部によってｎを２以上の整数としてｎ本のスキッドが前記開口形成領域と干渉すると判定されたとき、前記開口形成領域内に少なくとも（ｎ−１）本の分割線を設定する分割線設定部と、前記レーザ加工機が、前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断して、前記材料の内部に開口を形成するよう、ＮＣ装置が前記レーザ加工機を制御するＮＣデータを作成するＮＣデータ作成部とを備え、前記分割線設定部は、前記（ｎ−１）本の分割線の位置を、前記開口形成領域を前記分割線で切断したときに前記材料が前記スキッドと溶着しない位置に設定し、かつ、前記開口形成領域を前記分割線で切断し、前記開口形成領域の周囲を切断することによって形成される複数のスクラップのうち、前記スキッドと干渉するスクラップの第１の重心を、前記複数のスキッドの配列方向に前記スキッドから所定の余裕幅よりも長い距離に位置させる位置に設定する加工プログラム作成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のレーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置によれば、スクラップがスキッドの間から落下する可能性を増大させることができ、スキッドの消耗の程度を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態のレーザ加工機の全体的な構成例を示す図である。
【図２】一実施形態のレーザ加工機のテーブルに配列されたスキッドを示す斜視図である。
【図３】加工プログラム作成方法の概略を示すフローチャートである。
【図４】板金より複数のパーツを切り出すためにレーザ加工機のテーブル上に板金を配置した状態を示す概念図である。
【図５】図３のステップＳ４における分割線設定の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６Ａ】スキッドが開口形成領域と干渉しない場合の一例を示す図である。
【図６Ｂ】１本のスキッドが開口形成領域と干渉している場合の一例を示す図である。
【図６Ｃ】３本のスキッドが開口形成領域と干渉している場合の一例を示す図である。
【図７Ａ】開口形成領域の重心がスキッドに近接していない場合の一例を示す図である。
【図７Ｂ】開口形成領域の重心がスキッドに近接している場合の一例を示す図である。
【図８】図５のステップＳ４０５における分割線追加の処理の一例を示す図である。
【図９Ａ】スキッドを挟んで重心と反対側にスキッドから所定の距離を設定して分割線を設定した場合を示す図である。
【図９Ｂ】重心が位置する側にスキッドから所定の距離を設定して分割線を設定した場合を示す図である。
【図１０Ａ】図５のステップＳ４０６及びＳ４０７の処理によって、１列目のスキッドの位置を基準位置に設定して、基準位置から第１の側に第２の距離だけ離れた位置で開口形成領域の分割が可能な場合の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】図５のステップＳ４０６及びＳ４０７の処理によって、１列目のスキッドの位置を基準位置に設定して、基準位置から第１の側に第２の距離だけ離れた位置で開口形成領域の分割が不可能な場合の一例を示す図である。
【図１１】図５のステップＳ４０８において、１列目のスキッドの位置を基準位置に設定して基準位置から第１の側に第２の距離だけ離れた位置に分割線を設定した状態を示す図である。
【図１２】図５のステップＳ４０９において、２列目のスキッドの位置を基準位置に設定した状態を示す図である。
【図１３】図５のステップＳ４０８において、２列目のスキッドの位置を基準位置に設定して基準位置から第１の側に第２の距離だけ離れた位置に分割線を設定した状態を示す図である。
【図１４Ａ】最後のスキッドの位置を基準位置に設定して、基準位置から第２の側に第２の距離だけ離れた位置で開口形成領域の分割が可能な場合を示す図である。
【図１４Ｂ】最後のスキッドの位置を基準位置に設定して、基準位置から第２の側に第２の距離だけ離れた位置で開口形成領域の分割が不可能な場合を示す図である。
【図１５】最後のスキッドの位置を基準位置に設定して、基準位置から第２の側に第２の距離だけ離れた位置に分割線を設定した状態を示す図である。
【図１６】図５のステップＳ４１３において、最後のスキッドの位置を基準位置に設定して、基準位置から第１の側に、スキッド間隔の半分の距離だけ離れた位置に分割線を設定した状態を示す図である。
【図１７Ａ】スキッド間隔の半分の距離だけ離れた位置に分割線を設定して開口形成領域を切断したときのスクラップの重心の位置を示す図である。
【図１７Ｂ】スキッド間隔の半分の距離よりも格段に長い距離だけ離れた位置に分割線を設定して開口形成領域を切断したときのスクラップの重心の位置を示す図である。
【図１８】最後のスキッドの位置を基準位置に設定して、基準位置から第１の側に第２の距離だけ離れた位置に分割線を設定すると、最後のスキッドと干渉するスクラップが落下しにくくなることを示す図である。
【図１９】最後のスキッドの位置を基準位置に設定して、基準位置から第２の側に第２の距離だけ離れた位置に分割線を設定すると、最後のスキッドと干渉するスクラップが落下しやすくなることを示す図である。
【図２０】開口形成領域が２本または３本のスキッドと干渉するときに分割線の設定パターンの例をまとめて示す図である。
【図２１】ＮＣデータを作成するＣＡＭの機能的な構成例を示すブロック図である。
【図２２】図３のステップＳ４における分割線設定の処理に分割線最適化処理を加えた処理を部分的に示すフローチャートである。
【図２３】図２２に示す分割線最適化処理の具体的な処理を示すフローチャートである。
【図２４Ａ】第１の側の端部のスクラップがスキッドと干渉していない第１の例を示す図である。
【図２４Ｂ】第１の側の端部のスクラップがスキッドと干渉していない第２の例を示す図である。
【図２４Ｃ】第１の側の端部のスクラップがスキッドと干渉している一例を示す図である。
【図２５Ａ】図２４Ａに示す第１の例において、端部のスクラップと隣接するスクラップとの合成スクラップの重心の位置を示す図である。
【図２５Ｂ】図２４Ｂに示す第２の例において、端部のスクラップと隣接するスクラップとの合成スクラップの重心の位置を示す図である。
【図２６】分割線最適化処理によって図２５Ａにおける端部のスクラップと隣接するスクラップとの間に設定した分割線が削除された状態を示す図である。
【図２７】第２の側の端部のスクラップを判定対象に設定した状態を示す図である。
【図２８】図２７において、端部のスクラップと隣接するスクラップとの合成スクラップの重心の位置を示す図である。
【図２９】分割線最適化処理によって図２８における端部のスクラップと隣接するスクラップとの間に設定した分割線が削除された状態を示す図である。
【図３０】ＣＡＭが分割線最適化処理を実行するときの機能的な構成例を示す部分ブロック図である。
【図３１】スキッドの配列方向の他の例を示す概念図である。
【図３２】スキッドが格子状に配列された例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、一実施形態のレーザ加工機、レーザ加工方法、及び加工プログラム作成装置について、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
まず、図１を用いて、一実施形態のレーザ加工機１００の全体的な構成例を説明する。図１において、ベース１０上には、加工対象の材料である板金Ｗを載置するためのテーブル１２が設けられている。テーブル１２内には、例えば鉄板よりなる複数のスキッド１３がＸ方向に配列されている。図２に示すように、スキッド１３の上端部には、複数の三角形状の突起１３１が形成されている。よって、板金Ｗは、複数の突起１３１によって支えられている。
【００１７】
レーザ加工機１００は、テーブル１２を跨ぐよう配置された門型のフレーム１４を備える。フレーム１４は、サイドフレーム１４１及び１４２と上部フレーム１４３とを有する。フレーム１４は、ベース１０の側面に形成されたＸ方向のレール１１に沿って、Ｘ方向に移動するように構成されている。
【００１８】
上部フレーム１４３内には、Ｙ方向に移動自在のキャリッジ１５が設けられている。キャリッジ１５には、レーザビームを射出するレーザヘッド１６が取り付けられている。フレーム１４がＸ方向に移動し、キャリッジ１５がＹ方向に移動することによって、レーザヘッド１６は、板金Ｗの上方で、Ｘ及びＹ方向に任意に移動するように構成されている。レーザヘッド１６はＺ方向にも移動自在となっている。レーザヘッド１６が板金Ｗの上方で移動するとき、レーザヘッド１６は板金Ｗとの間隔を所定の距離に保つように制御される。
【００１９】
ベース１０、スキッド１３が配列されたテーブル１２、フレーム１４、レーザヘッド１６が取り付けられたキャリッジ１５は、加工機本体８０を構成する。ＮＣ装置２０は、加工機本体８０を制御する。ＮＣ装置２０は加工機本体８０を制御する制御装置の一例である。ＮＣ装置２０はレーザ加工機１００の一部として構成されているが、ＮＣ装置２０はレーザ加工機１００の外部機器であってもよい。
【００２０】
フレーム１４には、ＮＣ装置２０と接続された操作ペンダント２１が取り付けられている。操作ペンダント２１は、表示部２１１及び操作部２１２を有する。表示部２１１は、各種の情報を表示する。操作ペンダント２１は、オペレータが操作部２１２を操作することによって、ＮＣ装置２０に各種の指示信号を供給する。
【００２１】
ＮＣ装置２０には、ネットワークを介して、ソフトウェアであるＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）を動作させるコンピュータ機器３０及びデータベース４０が接続されている。以下、コンピュータ機器３０をＣＡＭ機器３０と称することとする。ＣＡＭ機器３０は、レーザ加工機１００を制御するための加工プログラムを作成して、ＮＣ装置２０またはデータベース４０に供給する。ＮＣ装置２０は、加工プログラムに基づいてレーザ加工機１００を制御する。データベース４０は、加工プログラムを作成するために必要な各種のデータを格納する。
【００２２】
以上のように構成されるレーザ加工機１００は、レーザヘッド１６をＸ方向またはＹ方向に移動させながら板金Ｗにレーザビームを照射して板金Ｗを切断して、板金Ｗより１または複数のパーツを切り出す。なお、板金Ｗには、レーザビームを照射するのに合わせて、アシストガスが吹き付けられる。図１では、アシストガスを吹き付ける構成の図示を省略している。
【００２３】
板金Ｗより切り出すパーツが内部に開口が形成されるパーツであれば、レーザ加工機１００は、パーツの内部に設定された開口形成領域の周囲を切断する。開口形成領域の周囲が切断されると、パーツから切り離された開口形成領域はスクラップとなる。後述するように、レーザ加工機１００は、スキッド１３が開口形成領域（スクラップ）と干渉するとき、スキッド１３の位置を考慮して開口形成領域を分割することがある。スキッド１３が開口形成領域と干渉するとは、開口形成領域が隣接する２つのスキッド１３の間に位置しておらず、スキッド１３が開口形成領域の一方の端部から他方の端部までのいずれかの位置に位置しているということである。
【００２４】
図３及び図４を用いて、一実施形態の加工プログラム作成装置として動作するＣＡＭ機器３０による加工プログラム作成方法の概略を説明する。図４に示すように、テーブル１２上に載置された板金Ｗより、複数のパーツ５０を切り出すための加工プログラムを作成する場合を例とする。パーツ５０には内部に、矩形状の開口を形成するための開口形成領域５１が設定されている。
【００２５】
図３において、ＣＡＭ機器３０は、加工プログラム作成の処理が開始されると、ステップＳ１にて、パーツ５０にレーザビームによる切断軌跡（切断経路）を割り付ける。これは自動割付と称される。パーツ５０の図形データ（ＣＡＤデータ）は図示していないＣＡＤによって作成されて、データベース４０に記憶されている。ＣＡＭ機器３０は、データベース４０よりパーツ５０の図形データを読み出して自動割付の処理を実行する。ＣＡＭ機器３０がソフトウェアであるＣＡＤの機能を搭載していてもよい。即ち、コンピュータ機器３０はＣＡＤ／ＣＡＭ機器であってもよい。
【００２６】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ２にて、板金Ｗを示す図形データに複数のパーツ５０の図形データを配置する。これは自動板取と称される。板金Ｗの図形データはデータベース４０に記憶されている。ＣＡＭ機器３０は、データベース４０より板金Ｗの図形データを読み出して自動板取の処理を実行する。板金Ｗに配置するパーツ５０の数は自動的に設定されてもよいし、オペレータが手動で設定してもよい。
【００２７】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ３にて、データベース４０よりスキッド１３がどのように配置されているかを示すスキッド情報を取得する。スキッド情報は、図４に示すテーブル１２の原点位置Ｐ０を基準としてどの位置に配置されているかを示す。スキッド情報は、隣り合う２つのスキッド１３の間隔情報を含む。ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４にて、開口形成領域５１を分割する必要があるときには、開口形成領域５１を分割するための分割線を設定する。ステップＳ４の詳細については後述する。
【００２８】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ５にて、板金Ｗにレーザビームを照射して板金Ｗより複数のパーツ５０を切り出すための加工経路を決定する。加工経路には、ステップＳ４で設定した分割線を切断する加工経路が含まれる。ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ６にて、ＮＣデータを作成して、加工プログラム作成の処理を終了させる。ＮＣデータは、ＮＣ装置２０がレーザ加工機１００を制御するための機械制御コードによって構成された加工プログラムである。
【００２９】
図５に示すフローチャートを用いて、図３のステップＳ４の分割線設定の処理の詳細を説明する。図５において、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０１にて、スキッド１３が開口形成領域５１と干渉しているか否かを判定する。ＣＡＭ機器３０は、スキッド１３が開口形成領域５１と干渉していると判定されなければ（NO）、処理を終了させ、スキッド１３が開口形成領域５１と干渉していると判定されれば（YES）、ステップＳ４０２にて、干渉しているスキッド１３が１本であるか否かを判定する。
【００３０】
図６Ａは、スキッド１３が開口形成領域５１と干渉しない場合の一例を示している。この場合、レーザ加工機１００が開口形成領域５１の周囲を切断すれば、開口形成領域５１はスクラップとなって下方へと落下する。図６Ｂは、１本のスキッド１３が開口形成領域５１と干渉している場合の一例を示している。この場合、レーザ加工機１００が開口形成領域５１の周囲を切断すると、干渉するスキッド１３の位置によっては、スクラップが落下しないことがある。
【００３１】
図６Ｃは、３本のスキッド１３が開口形成領域５１と干渉している場合の一例を示している。この場合、レーザ加工機１００が単に開口形成領域５１の周囲を切断しただけではスクラップは落下しない。
【００３２】
板金Ｗはテーブル１２の原点位置Ｐ０を基準とした決められた位置に載置されており、図示していないクランプによって固定されている。ＣＡＭ機器３０は、スキッド情報を取得している。よって、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０１にてスキッド１３が開口形成領域５１と干渉しているか否かを判定することができ、ステップＳ４０２にて干渉しているスキッド１３の本数を判定することができる。
【００３３】
ステップＳ４０２にて図６Ｂのように干渉しているスキッド１３が１本であると判定されれば（YES）、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０３にて、開口形成領域５１の重心（第１の重心）を算出する。ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０４にて、開口形成領域５１の重心がスキッド１３に近接しているか否かを判定する。
【００３４】
図７Ａは開口形成領域５１の重心５１ｃがスキッド１３に近接していない場合の一例、図７Ｂは開口形成領域５１の重心５１ｃがスキッド１３に近接している場合の一例を示している。ＣＡＭ機器３０は、重心５１ｃからスキッド１３の配列方向の双方の余裕幅Ａｗ１内にスキッド１３が位置しているか否かによってスキッド１３に近接しているか否かを判定する。余裕幅Ａｗ１の距離は適宜に設定すればよく、ＣＡＭ機器３０が余裕幅Ａｗ１の設定値を保持していてもよいし、オペレータが余裕幅Ａｗ１を設定してもよい。
【００３５】
余裕幅Ａｗ１は、スキッド１３が余裕幅Ａｗ１内に位置すると、開口形成領域５１の周囲を切断したときに形成されるスクラップが落下しないおそれがある距離に設定されるのがよい。余裕幅Ａｗ１の具体的な距離は設計事項として適宜の距離に設定すればよい。
【００３６】
ステップＳ４０４にて図７Ａのように重心５１ｃがスキッド１３に近接していると判定されなければ（NO）、ＣＡＭ機器３０は処理を終了させる。ステップＳ４０４にて図７Ｂのように重心５１ｃがスキッド１３に近接していると判定されれば（YES）、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０５にて、スキッド１３を挟んで重心５１ｃとスキッド１３の配列方向の反対側に分割線を設定して処理を終了させる。重心５１ｃがスキッド１３に近接しなければ開口形成領域５１はスクラップとなって下方へと落下するため、開口形成領域５１を分割する必要はない。
【００３７】
図８は、ステップＳ４０５における分割線の追加の処理の一例を示している。図８に示すように、ＣＡＭ機器３０は、スキッド１３を挟んで重心５１ｃと反対側にスキッド１３から所定の距離Ｌ１を設定し、距離Ｌ１の位置に分割線５２を設定する。ＣＡＭ機器３０が距離Ｌ１の設定値を保持していてもよいし、オペレータが距離Ｌ１を設定してもよい。距離Ｌ１の具体的な距離は設計事項として適宜の距離に設定すればよい。
【００３８】
レーザ加工機１００がステップＳ４０５で設定される分割線５２で開口形成領域５１を切断すると、分割線５２はスキッド１３から離れているので、開口形成領域５１（板金Ｗの材料）がスキッド１３に溶着することはなく、スキッド１３が溶解することもない。
【００３９】
ＣＡＭ機器３０が重心５１ｃと反対側に分割線５２を設定する理由は次のとおりである。図９Ａは、図８と同様に、重心５１ｃと反対側にスキッド１３から距離Ｌ１を設定して分割線５２を設定した場合を示している。開口形成領域５１が分割線５２によって２つに分割され、スキッド１３と干渉している側の開口形成領域５１を開口形成領域５１１、干渉していない側の開口形成領域５１を開口形成領域５１２とする。開口形成領域５１１の重心５１１ｃとスキッド１３との距離は距離Ｌ９ａである。
【００４０】
レーザ加工機１００が開口形成領域５１を分割線５２で切断し、開口形成領域５１の周囲を切断すると、開口形成領域５１１はスキッド１３と干渉する第１のスクラップとなり、開口形成領域５１２はスキッド１３と干渉しない第２のスクラップとなる。
【００４１】
図９Ｂは、図８とは逆に、重心５１ｃが位置する側にスキッド１３から距離Ｌ１を設定して分割線５２を設定した場合を示している。この場合、開口形成領域５１１の重心５１１ｃとスキッド１３との距離は距離Ｌ９ｂである。距離Ｌ９ｂは距離Ｌ９ａよりも短いことが分かる。開口形成領域５１１（第１のスクラップ）の重心５１１ｃとスキッド１３との距離が長くなるほど開口形成領域５１１は落下しやすくなり、距離が短くなるほど開口形成領域５１１は落下しにくくなる。
【００４２】
このように、スキッド１３を挟んで重心５１ｃと反対側に分割線５２を設定することにより、開口形成領域５１を分割線５２で切断し、開口形成領域５１の周囲を切断することによって形成される２つのスクラップのうち、スキッド１３と干渉する第１のスクラップが落下する可能性を増大させることができる。
【００４３】
ＣＡＭ機器３０によるステップＳ４０２〜Ｓ４０５に示す処理は、開口形成領域５１と干渉するスキッド１３が１本であり、重心５１ｃがスキッド１３から余裕幅Ａｗ１内に位置する近接状態であるときに、次のように分割線５２を設定することを意味する。
【００４４】
第１の条件として、ＣＡＭ機器３０は、干渉しているスキッド１３から十分に離れた距離であって、レーザ加工機１００が開口形成領域５１を分割線５２で切断したときに、開口形成領域５１の材料がスキッド１３に溶着しない距離に分割線５２を設定する。
【００４５】
レーザ加工機１００が開口形成領域５１を分割線５２で切断し、開口形成領域５１の周囲を切断すると、開口形成領域５１はスキッド１３と干渉する第１のスクラップとスキッド１３と干渉しない第２のスクラップとに分割される。第２の条件として、ＣＡＭ機器３０は、第１のスクラップの重心（第２の重心）を、干渉するスキッド１３から余裕幅Ａｗ１よりも長い距離に位置させる距離に分割線５２を設定する。
【００４６】
ステップＳ４０３〜Ｓ４０５に示す処理によれば、開口形成領域５１と干渉するスキッド１３が１本であるときに必要な第１及び第２の条件を容易に満たすことができる。
【００４７】
図５に戻り、ステップＳ４０２にて図６Ｃのように干渉しているスキッド１３が１本であると判定されなければ（NO）（即ち、２本以上であれば）、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０６にて、パーツ５０の第１の側の１列目のスキッド１３の位置を基準位置に設定する。ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０７にて、基準位置から第１の側に所定の距離離れた位置で開口形成領域５１の分割が可能か否かを判定する。
【００４８】
図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて、ステップＳ４０６及びステップＳ４０７の処理を具体的に説明する。ここでは、３本のスキッド１３が開口形成領域５１と干渉している場合を例とする。パーツ５０（または開口形成領域５１）の第１の側とは、パーツ５０におけるスキッド１３の配列方向の両端部のうちの一方の側である。パーツ５０におけるスキッド１３の配列方向の両端部のうちの他方の側が第２の端部である。両端部のうちのどちらを第１の側、どちらを第２の側としても構わない。
【００４９】
図１０Ａに示すように、ＣＡＭ機器３０は、パーツ５０の第１の側の１列目のスキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定し、基準位置Ｐｒｅｆから第１の側に所定の距離Ｌ２（第２の距離）だけ離れた位置で開口形成領域５１の分割が可能か否かを判定する。距離Ｌ２はスキッド間隔よりも十分に短い距離であって、ステップＳ４０５で用いる距離Ｌ１と同じ距離であってもよいし、異なる距離であってもよい。ＣＡＭ機器３０が距離Ｌ２の設定値を保持していてもよいし、オペレータが距離Ｌ２を設定してもよい。距離Ｌ２の具体的な距離は設計事項として適宜の距離に設定すればよい。
【００５０】
図１０Ａの場合、ＣＡＭ機器３０は、距離Ｌ２だけ離れた位置で開口形成領域５１の分割が可能であると判定する。
【００５１】
一方、図１０Ｂの場合、基準位置Ｐｒｅｆから第１の側に距離Ｌ２だけ離れた位置は開口形成領域５１の外（パーツ５０内）となるので、ＣＡＭ機器３０は、距離Ｌ２だけ離れた位置で開口形成領域５１の分割は可能ではないと判定する。
【００５２】
ステップＳ４０７にて開口形成領域５１の分割が可能であると判定されれば（YES）、ＣＡＭ機器３０は、図１１に示すように、ステップＳ４０８にて、基準位置Ｐｒｅｆから第１の側に距離Ｌ２だけ離れた位置に分割線５２１を設定して、処理をステップＳ４０９に移行させる。ステップＳ４０７にて開口形成領域５１の分割が可能であると判定されなければ（NO）、ＣＡＭ機器３０は処理をステップＳ４０９に移行させる。
【００５３】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０９にて、第２の側の隣のスキッド１３の位置を基準位置に設定する。ＣＡＭ機器３０がステップＳ４０９の処理を初めて実行する場合、第２の側の隣のスキッド１３は図１２に示すように２列目のスキッド１３となる。
【００５４】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１０にて、第１の側から数えたときの最後のスキッド１３の位置を基準位置に設定したか否かを判定する。最後のスキッド１３の位置を基準位置に設定したと判定されなければ（NO）、ＣＡＭ機器３０は処理をステップＳ４０７に戻し、ステップＳ４０７〜Ｓ４１０の処理を繰り返す。
【００５５】
図１２に示すように２列目のスキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定した場合、２列目のスキッド１３は最後のスキッド１３ではない。そこで、図１３に示すように、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４０８にて、基準位置Ｐｒｅｆから第１の側に距離Ｌ２だけ離れた位置に分割線５２２を設定する。
【００５６】
ステップＳ４１０にて最後のスキッド１３の位置を基準位置に設定したと判定されれば（YES）、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１１にて、基準位置から第２の側に所定の距離離れた位置で開口形成領域５１の分割が可能か否かを判定する。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１の分割が可能であると判定されれば（YES）、処理をステップＳ４１２に移行させ、開口形成領域５１の分割が可能であると判定されなければ（NO）、処理をステップＳ４１３に移行させる。
【００５７】
図１４Ａは、最後のスキッド１３である３列目のスキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定し、基準位置Ｐｒｅｆから第２の側に距離Ｌ２だけ離れた位置で開口形成領域５１の分割が可能な場合を示している。図１４Ｂは、基準位置Ｐｒｅｆから第２の側に距離Ｌ２だけ離れた位置が開口形成領域５１の外（パーツ５０内）となって、開口形成領域５１の分割が可能ではない場合を示している。なお、図１４Ｂは、一例として、第１の側の１列目のスキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定したときに、分割線５２１を設定できなかった場合を示している。
【００５８】
図１４Ａの場合、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１１にて、基準位置Ｐｒｅｆから第２の側に距離Ｌ２だけ離れた位置で開口形成領域５１の分割が可能であると判定する。そこで、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１２にて、図１５に示すように、基準位置Ｐｒｅｆから第２の側に距離Ｌ２だけ離れた位置に分割線５２３を設定する。
【００５９】
引き続き、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１３にて、基準位置Ｐｒｅｆから第１の側に、スキッド間隔の半分の距離だけ離れた位置に分割線を設定して、処理を終了させる。図１６に示すように、ＣＡＭ機器３０は、基準位置Ｐｒｅｆから第１の側にスキッド間隔の半分の距離Ｌ３だけ離れた位置に分割線５２４を設定する。
【００６０】
このように、最後のスキッド１３と、最後のスキッド１３の第１の側の隣のスキッド１３との中央位置に分割線を設定することが好ましいが、中央位置から多少ずれてもよい。ＣＡＭ機器３０は、最後のスキッド１３と第１の側の隣のスキッド１３との中間位置に分割線を設定すればよい。
【００６１】
図１７Ａ及び図１７Ｂを用いて、中間位置をどのように設定するのが好ましいかについて説明する。図１７Ａは、図１６に示すように、３列目のスキッド１３から第１の側にスキッド間隔の半分の距離Ｌ３だけ離れた位置に分割線５２４を設定した場合を示している。レーザ加工機１００が開口形成領域５１を分割線５２１〜５２４で切断し、開口形成領域５１の周囲を切断したとき、分割線５２２と分割線５２４との間の開口形成領域５１２と、分割線５２３と分割線５２４との間の開口形成領域５１３はスキッド１３と干渉するスクラップとなる。
【００６２】
図１７Ａより明らかなように、開口形成領域５１２の重心５１２ｃは干渉しているスキッド１３から余裕幅Ａｗ１内には位置しておらず、スキッド１３から十分に離れている。同様に、開口形成領域５１３の重心５１３ｃは干渉しているスキッド１３から余裕幅Ａｗ１内には位置しておらず、スキッド１３から十分に離れている。従って、開口形成領域５１２及び５１３のスクラップはほぼ確実に落下する。
【００６３】
図１７Ｂは、３列目のスキッド１３から第１の側にスキッド間隔の半分の距離Ｌ３よりも長い距離Ｌ３０だけ離れた位置に分割線５２４を設定した場合を示している。この場合、開口形成領域５１２の重心５１２ｃが干渉しているスキッド１３から余裕幅Ａｗ１内に位置して、スキッド１３と近接することがある。従って、開口形成領域５１２のスクラップが落下しないことがある。
【００６４】
即ち、最後のスキッド１３と、最後のスキッド１３の第１の側の隣のスキッド１３との間に分割線を設定する中間位置は、最後のスキッド１３または第１の側の隣のスキッド１３と干渉する２つのスクラップの重心を、スキッド１３から余裕幅Ａｗ１内に位置させないという条件を満たす位置とすればよい。スキッド間隔の半分の距離Ｌ３は、その条件を容易に満たすことができる。
【００６５】
最後のスキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定したときのみ、基準位置Ｐｒｅｆから第２の側に距離Ｌ２だけ離れた位置に分割線を設定する理由は次のとおりである。
【００６６】
図１８は、最後のスキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定した場合も基準位置Ｐｒｅｆから第１の側に距離Ｌ２だけ離れた位置に分割線５２３を設定した場合の一例を示している。ここでも、第１の側の１列目のスキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定したときに、分割線５２１を設定できなかった場合を示している。
【００６７】
開口形成領域５１が分割線５２２及び５２３よって切断され、分割された開口形成領域５１を開口形成領域５１１〜５１３とする。図１８において、レーザ加工機１００が開口形成領域５１を分割線５２２及び５２３で切断し、開口形成領域５１の周囲を切断すると、開口形成領域５１１〜５１３はスキッド１３と干渉する第１〜第３のスクラップとなる。開口形成領域５１３（第３のスクラップ）の重心５１３ｃとスキッド１３とが近接して、開口形成領域５１３が落下しないことがある。
【００６８】
図１９は、図５に示す処理によって分割線５２３及び５２４を設定した状態を示している。開口形成領域５１が分割線５２２〜５２４によって切断され、分割された開口形成領域５１を開口形成領域５１１〜５１４とする。図１９において、レーザ加工機１００が開口形成領域５１を分割線５２２〜５２４で切断し、開口形成領域５１の周囲を切断すると、開口形成領域５１１〜５１３はスキッド１３と干渉する第１〜第３のスクラップとなり、開口形成領域５１４はスキッド１３と干渉しない第４のスクラップとなる。開口形成領域５１３（第３のスクラップ）の重心５１３ｃとスキッド１３との距離は十分に長いため、開口形成領域５１３は落下しやすい。
【００６９】
このように、ＣＡＭ機器３０は、最後のスキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定したときに基準位置Ｐｒｅｆから第２の側に距離Ｌ２だけ離れた位置に分割線５２３を設定し、基準位置Ｐｒｅｆから第１の側に例えば距離Ｌ３だけ離れた中間位置に分割線５２４を設定する。これにより、最後のスキッド１３と干渉している開口形成領域５１３が落下する可能性を増大させることができる。
【００７０】
レーザ加工機１００がステップＳ４０８、Ｓ４１２、及びＳ４１３で設定される分割線５２１〜５２４で開口形成領域５１を切断すると、分割線５２１〜５２４はいずれもスキッド１３から離れているので、開口形成領域５１の材料がスキッド１３に溶着することはなく、スキッド１３が溶解することもない。
【００７１】
ところで、図１１〜図１６においては、各スキッド１３の位置を基準位置Ｐｒｅｆに設定し、第１の側または第２の側に距離Ｌ２だけ離れた位置に分割線５２１〜５２３を設定している。距離Ｌ２は全て同じ距離でなくてもよい。各基準位置Ｐｒｅｆに対して個別の距離を設定して、各分割線を設定してもよい。
【００７２】
ＣＡＭ機器３０によるステップＳ４０６〜Ｓ４１３に示す処理は、開口形成領域５１と干渉するスキッド１３が２本以上であるときに、次のように分割線を設定することを意味する。
【００７３】
図２０は、開口形成領域５１が２本のスキッド１３と干渉するときに分割線の設定パターンの例と、開口形成領域５１が３本のスキッド１３と干渉するときに分割線の設定パターンの例とを示している。開口形成領域５１が２本のスキッド１３と干渉するとき、分割線は最少で１本、最多で３本である。開口形成領域５１が３本のスキッド１３と干渉するとき、分割線は最少で２本、最多で４本である。即ち、開口形成領域５１がｎ本のスキッド１３と干渉するとき、分割線は最少で（ｎ−１）本、最多で（ｎ＋１）本となる。
【００７４】
図２０において、開口形成領域５１を分割線５２１〜５２４で切断した開口形成領域５１０〜５１４のうち、スキッド１３と干渉する開口形成領域（スクラップ）には黒丸にて重心を示している。
【００７５】
ＣＡＭ機器３０は、次の条件を満たすように分割線を設定すればよい。第１の条件として、ＣＡＭ機器３０は、スキッド１３と干渉するスクラップから十分に離れた距離であって、レーザ加工機１００が開口形成領域５１を分割線で切断したときに、開口形成領域５１の材料がスキッド１３に溶着することがない位置に分割線を設定する。第２の条件として、ＣＡＭ機器３０は、スキッド１３と干渉するスクラップの重心（第１の重心）を、干渉するスキッド１３から余裕幅Ａｗ１よりも長い距離に位置させる位置に分割線を設定する。
【００７６】
ステップＳ４０６〜Ｓ４１３に示す処理によれば、開口形成領域５１と干渉するスキッド１３が２本以上であるときに必要な第１及び第２の条件を容易に満たすことができる。ステップＳ４０６〜Ｓ４１３に示す処理においては、各スクラップの重心を算出していないが、距離Ｌ２及びＬ３を適宜に設定することにより、第１及び第２の条件を満たすことが可能である。
【００７７】
図５に示すＣＡＭ機器３０による分割線設定の処理は、開口形成領域５１と干渉するスキッド１３が１本であるときに必要な第１及び第２の条件、及び、開口形成領域５１と干渉するスキッド１３が２本以上であるときに必要な第１及び第２の条件を満たすのに好適な処理である。図５に示す処理をまとめると次のとおりである。
【００７８】
ＣＡＭ機器３０は、１本のスキッド１３が開口形成領域５１と干渉すると判定したとき、次の処理を実行する。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１の重心５１ｃを算出する。ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１の重心５１ｃからスキッド１３の配列方向の所定の余裕幅Ａｗ１内に干渉するスキッド１３が位置している近接状態であるか否かを判定する。ＣＡＭ機器３０は、近接状態であると判定すれば、開口形成領域５１内の干渉するスキッド１３を挟んで重心５１ｃと反対側であって干渉するスキッド１３から距離Ｌ１だけ離れた位置に第１の分割線（分割線５２）を設定する。
【００７９】
ＣＡＭ機器３０は、開口形成領域５１がｎを２以上の整数とし、ｎ本のスキッド１３が開口形成領域５１と干渉すると判定したとき、次の処理を実行する。ＣＡＭ機器３０は、スキッド１３の配列方向におけるパーツ５０の第１の側から数えた１列目から（ｎ−１）列目までのスキッド１３の位置それぞれを第１の基準位置（基準位置Ｐｒｅｆ）と設定する。ＣＡＭ機器３０は、第１の基準位置から第１の側に距離Ｌ２だけ離れた第１の離隔位置が開口形成領域５１内に位置するか否かを判定する。距離Ｌ２は距離Ｌ１と同じまたは異なる距離である。
【００８０】
ＣＡＭ機器３０は、第１の離隔位置が開口形成領域５１内に位置すると判定すれば、第１の離隔位置に第２の分割線を設定する。ｎが３の場合、第２の分割線は分割線５２１及び５２２の２本または分割線５２２の１本となる。
【００８１】
ＣＡＭ機器３０は、（ｎ−１）列目のスキッド１３と第１の側から数えたｎ列目のスキッド１３との中間位置に第３の分割線（分割線５２４）を設定する。このとき、ＣＡＭ機器３０は、ｎ列目のスキッド１３の位置を第２の基準位置（基準位置Ｐｒｅｆ）と設定し、第３の分割線を、第２の基準位置から第１の側にスキッド間隔の半分の距離だけ離れた位置に設定するのがよい。ＣＡＭ機器３０は、第３の分割線を、（ｎ−１）列目のスキッド１３の位置である第１の基準位置から第１の側とは反対側の第２の側にスキッド間隔の半分の距離だけ離れた位置に設定してもよい。
【００８２】
前述のように、第３の分割線の位置は第１または第２の基準位置からスキッド間隔の半分の距離だけ離れた位置に設定することに限定されず、スキッド間隔の中間位置に設定すればよい。
【００８３】
ＣＡＭ機器３０は、第２の基準位置から、第２の側に第２の距離だけ離れた第２の離隔位置が開口形成領域５１内に位置するか否かを判定する。ＣＡＭ機器３０は、第２の離隔位置が開口形成領域５１内に位置すると判定すれば、第２の離隔位置に第４の分割線（分割線５２３）を設定する。
【００８４】
以上説明した図５に示す処理によって、図３のステップＳ４では、開口形成領域５１と干渉しているスキッド１３の本数に応じた最適な位置に分割線が設定される。
【００８５】
図２１は、図３及び図５に示す処理を実現するＣＡＭ機器３０の機能的な構成例を示している。ＣＡＭ機器３０は、ＣＡＭのソフトウェア（コンピュータプログラム）を実行することにより、図２１に示すような機能的な構成を備える。
【００８６】
図２１において、切断軌跡割付部３００１は、データベース４０から読み出されたパーツ５０の図形データ（以下、パーツ図形データ）に基づいてパーツ５０に切断軌跡を割り付け、切断軌跡情報を出力する。板取設定部３００２は、パーツ図形データ情報及びデータベース４０から読み出された板金Ｗの図形データ（以下、材料図形データ）に基づいて板取を実行して、板取情報を出力する。
【００８７】
干渉判定部３００３は、板取情報とデータベース４０から読み出されたスキッド情報とに基づいて、スキッド１３が開口形成領域５１と干渉するか否かを判定し、干渉する場合には、干渉するスキッド１３の本数を判定する。開口形成領域５１と干渉するスキッド１３の本数が１本であれば、重心算出部３００４、近接判定部３００５、及び分割線設定部３００６が動作する。開口形成領域５１と干渉するスキッド１３の本数が２本以上であれば、基準位置設定部３００７、分割可否判定部３００８、及び分割線設定部３００９が動作する。
【００８８】
重心算出部３００４は、板取情報に基づいて、開口形成領域５１の重心を算出し、重心の位置情報を近接判定部３００５に供給する。近接判定部３００５は、スキッド情報と重心の位置情報とに基づいて、スキッド１３が重心５１ｃと近接している近接状態であるか否かを判定する。分割線設定部３００６は、近接状態であれば第１の分割線を設定し、近接状態でなければ分割線を設定しない。
【００８９】
基準位置設定部３００７は、スキッド１３の配列方向の第１の側の１列目のスキッド１３の位置を第１の基準位置と設定する。分割可否判定部３００８は、第１の離隔位置が開口形成領域５１内に位置するか否かによって開口形成領域５１の分割が可能か否かを判定する。分割線設定部３００９は、分割が可能であれば第１の離隔位置に第２の分割線を設定し、分割が可能でなければ分割線を設定しない。
【００９０】
基準位置設定部３００７は、分割可否判定部３００８が開口形成領域５１の分割が可能か否かを判定するたびに、第１の基準位置と設定するスキッド１３を第１の側から第２の側へと順にずらす。基準位置設定部３００７が（ｎ−１）列目のスキッド１３の位置を第１の基準位置と設定するまで、分割可否判定部３００８及び分割線設定部３００９は同じ動作を繰り返す。
【００９１】
基準位置設定部３００７がｎ列目のスキッド１３の位置を第２の基準位置と設定すると、分割可否判定部３００８は、第２の離隔位置が開口形成領域５１内に位置するか否かによって開口形成領域５１の分割が可能か否かを判定する。分割線設定部３００９は、分割が可能であれば第２の離隔位置に第４の分割線を設定し、分割が可能でなければ分割線を設定しない。
【００９２】
さらに、分割線設定部３００９は、第４の分割線を設定するか否かにかかわらず、第２の基準位置から第１の側に例えばスキッド間隔の半分の距離だけ離れた位置に第３の分割線を設定する。
【００９３】
加工経路決定部３０１０は、切断軌跡情報、板取情報、及び分割線設定部３００６または３００９で設定した分割線に基づいて、レーザビームによって板金Ｗを切断する加工経路を決定する。
【００９４】
開口形成領域５１内に分割線が設定されている場合には、加工経路決定部３０１０は、開口形成領域５１を分割線で切断した後に開口形成領域５１の周囲を切断し、その後に、パーツ５０の周囲を切断するよう、加工経路を決定する。このようにすれば、まず開口形成領域５１が複数のスクラップに分割されて落下して板金Ｗから取り除かれ、その後に、板金Ｗからパーツ５０が切り出される。
【００９５】
開口形成領域５１内に分割線が設定されていない場合には、加工経路決定部３０１０は、開口形成領域５１の周囲を切断した後に、パーツ５０の周囲を切断するよう、加工経路を決定する。
【００９６】
ＮＣデータ作成部３０１１は、加工経路決定部３０１０が決定した加工経路に従って板金Ｗを切断するためのＮＣデータを作成する。ＮＣデータは、ＮＣ装置２０に供給されてもよいし、データベース４０に供給されて記憶されてもよい。ＮＣ装置２０は、ＣＡＭ機器３０から供給されたＮＣデータに基づいて加工機本体８０を制御してもよいし、データベース４０から読み出したＮＣデータに基づいて加工機本体８０を制御してもよい。
【００９７】
ところで、開口形成領域５１内に設定する分割線は、スクラップを落下させる効果が同程度であれば、少ない方が好ましい。図５に示す処理の改善として、図２２に示すように、ステップＳ４１３の後に、ステップＳ４１４の分割線最適化処理を設けてもよい。図２３は、分割線最適化処理の具体的な処理を示している。
【００９８】
図２３に示す分割線最適化処理の具体的な処理を、図２４Ａ〜図２９を参照しながら説明する。図２３において、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４１にて、第１の側の端部のスクラップを判定対象に設定する。ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４２にて、判定対象に設定されたスクラップがスキッド１３と干渉しているか否かを判定する。
【００９９】
図２４Ａ及び図２４Ｂは第１の側の端部のスクラップＳｒ１がスキッド１３と干渉していない第１及び第２の例であり、図２４Ｃは第１の側の端部のスクラップＳｒ１がスキッド１３と干渉している一例である。ＣＡＭ機器３０は、判定対象に設定されたスクラップがスキッド１３と干渉してれば（YES）処理をステップＳ４１４６に移行させ、干渉していなければ（NO）処理ステップＳ４１４３に移行させる。
【０１００】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４３にて、端部のスクラップと隣接するスクラップとの合成スクラップの重心（第２の重心）を算出する。図２４Ａ及び図２４Ｂの場合、ＣＡＭ機器３０は、それぞれ図２５Ａ及び図２５Ｂに示すように、端部のスクラップＳｒ１と隣接するスクラップＳｒ２との合成スクラップＳｒ１２の重心Ｓｒ１２ｃを算出する。
【０１０１】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４４にて、合成スクラップの重心がスキッド１３に近接しているか否かを判定する。ＣＡＭ機器３０は、近接していれば（YES）処理をステップＳ４１４６に移行させ、近接していなければ（NO）処理ステップＳ４１４５に移行させる。図２５Ａにおいては、スキッド１３は重心Ｓｒ１２ｃから余裕幅Ａｗ１内に位置しておらず、合成スクラップＳｒ１２の重心Ｓｒ１２ｃはスキッド１３に近接していない。図２５Ｂにおいては、スキッド１３は重心Ｓｒ１２ｃから余裕幅Ａｗ１内に位置しており、合成スクラップＳｒ１２の重心Ｓｒ１２ｃがスキッド１３に近接している。
【０１０２】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４５にて、端部のスクラップと隣接するスクラップとの間に設定した分割線を削除する。図２５Ａの場合、図２６に示すように、ＣＡＭ機器３０は分割線５２１を削除する。
【０１０３】
ステップＳ４１４５に続けて、または、ステップＳ４１４２から移行して、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４６にて、第２の側の端部のスクラップを判定対象に設定する。図２７に示すように、ＣＡＭ機器３０は、第２の側の端部のスクラップＳｒ４を判定対象に設定する。ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４７にて、第１及び第２の側の端部で分割線の最適化が完了したか否かを判定する。ここでは第２の側の端部で分割線の最適化が完了していないので、ＣＡＭ機器３０は最適化が完了していない（NO）と判定して処理をステップＳ４１４２に戻す。
【０１０４】
ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４３にて、図２８に示すように、端部のスクラップＳｒ４と隣接するスクラップＳｒ３との合成スクラップＳｒ３４の重心Ｓｒ３４ｃを算出する。図２８においては、スキッド１３は重心Ｓｒ３４ｃから余裕幅Ａｗ１内に位置しておらず、合成スクラップＳｒ３４の重心Ｓｒ１２ｃはスキッド１３に近接していない。
【０１０５】
そこで、ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４５にて、図２９に示すように、端部のスクラップＳｒ４と隣接するスクラップＳｒ３との間に設定した分割線５２３を削除する。ＣＡＭ機器３０は、ステップＳ４１４７にて、第１及び第２の側の端部で分割線の最適化が完了した（YES）と判定して処理を終了させる。
【０１０６】
図２３において、ステップＳ４１４１にて第２の側の端部のスクラップを判定対象に設定し、ステップＳ４１４６にて第１の側の端部のスクラップを判定対象に設定してもよい。
【０１０７】
図２２に示すステップＳ４１４の分割線最適化処理を設ける場合、ＣＡＭ機器３０は、図３０に示すような機能的な構成を備えればよい。図３０において、図２１と同一部分には同一符号を付す。干渉判定部３００３には、分割線設定部３００９で設定された分割線の設定情報が入力される。干渉判定部３００３は、図２３のステップＳ４１４２の処理を実行する。重心算出部３００４は、図２３のステップＳ４１４３の処理を実行する。近接判定部３００５は、図２３のステップＳ４１４４の処理を実行する。
【０１０８】
分割線設定部３００９は分割線最適化部３０１９を有する。分割線最適化部３０１９は、図２３のステップＳ４１４５の処理を実行する。分割線最適化部３０１９は、近接判定部３００５によって合成スクラップの重心がスキッド１３に近接していなければ、分割線を削除して分割線を最適化する。図２３に示す処理及び図３０に示す構成によって、一旦設定した分割線のうち、必ずしも必要のない分割線を削除して、分割線を減らすことができる。
【０１０９】
本実施形態のレーザ加工機１００は、以上のように作成されたＮＣデータに基づいて板金Ｗより複数のパーツ５０を切り出すので、スクラップがスキッド１３の間から落下する可能性を増大させることができ、スキッド１３の消耗の程度を低減させることができる。本実施形態のレーザ加工機１００によれば、スキッド１３の位置を考慮せず分割線を設定して、開口形成領域５１を等分割する従来のレーザ加工機が有していた問題点をことごとく解消または低減することができる。
【０１１０】
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。図３１に示すように、スキッド１３が図１に示す配列方向と直交する方向（Ｙ方向）に配置されていてもよい。この場合、パーツ５０のＹ方向の両端部が第１の側及び第２の側となる。図３２に示すように、スキッド１３が格子状に配列されていてもよい。この場合、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれで図５に示す処理を実行すればよい。
【０１１１】
本実施形態においては、ＣＡＭ機器３０が内部に開口が形成されるパーツを板金Ｗより切り出すためのＮＣデータを作成し、レーザ加工機１００が内部に開口が形成されるパーツを板金Ｗより切り出す場合を例としている。ＣＡＭ機器３０は、板金Ｗの内部に開口を形成するためのＮＣデータを作成し、レーザ加工機１００が板金Ｗの内部に開口を形成するよう板金Ｗを切断してもよい。このような場合であっても、開口形成領域がスキッドと干渉するときにスキッドの位置を考慮して分割線を設定して、スクラップが落下しやすいようにスクラップを分割することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１２  テーブル
１３  スキッド
２０  ＮＣ装置（制御装置）
３０  コンピュータ機器（ＣＡＭ機器）
４０  データベース
５０  パーツ
５１  開口形成領域
８０  加工機本体
１００  レーザ加工機
３００１  切断軌跡割付部
３００２  板取設定部
３００３  干渉判定部
３００４  重心算出部
３００５  近接判定部
３００６，３００９  分割線設定部
３００７  基準位置設定部
３００８  分割可否判定部
３０１０  加工経路決定部
３０１１  ＮＣデータ作成部
３０１９  分割線最適化部
Ｗ  板金（材料）
【図１】
2019171412.tif 000003
【図２】
2019171412.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019171412.tif 000007
【図６Ａ】
2019171412.tif 000008
【図６Ｂ】
2019171412.tif 000009
【図６Ｃ】
2019171412.tif 000010
【図７Ａ】
2019171412.tif 000011
【図７Ｂ】
2019171412.tif 000012
【図８】
2019171412.tif 000013
【図９Ａ】
2019171412.tif 000014
【図９Ｂ】
2019171412.tif 000015
【図１０Ａ】
2019171412.tif 000016
【図１０Ｂ】
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【図１１】
2019171412.tif 000018
【図１２】
2019171412.tif 000019
【図１３】
2019171412.tif 000020
【図１４Ａ】
2019171412.tif 000021
【図１４Ｂ】
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【図１５】
2019171412.tif 000023
【図１６】
2019171412.tif 000024
【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
2019171412.tif 000027
【図１９】
2019171412.tif 000028
【図２０】
2019171412.tif 000029
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
2019171412.tif 000033
【図２４Ｂ】
2019171412.tif 000034
【図２４Ｃ】
2019171412.tif 000035
【図２５Ａ】
2019171412.tif 000036
【図２５Ｂ】
2019171412.tif 000037
【図２６】
2019171412.tif 000038
【図２７】
2019171412.tif 000039
【図２８】
2019171412.tif 000040
【図２９】
2019171412.tif 000041
【図３０】
2019171412.tif 000042
【図３１】
2019171412.tif 000043
【図３２】
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