(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビームを出射する加工ヘッドを有し前記ビームの照射によって溶融させた材料を被加工物へ付加して造形物を製造する付加製造装置を加工プログラムに従って制御する数値制御装置であって、
前記加工プログラムを基に、前記被加工物に対する前記加工ヘッドの移動速度の推移と、前記ビームの照射位置へ供給される材料の供給量の推移とを解析するプログラム解析部と、
前記プログラム解析部による解析結果に基づいて、前記被加工物への材料の付加が開始される第１の位置までの区間であって前記加工ヘッドを加速しながら移動させる第１の移動区間の長さである第１の距離を算出する移動距離算出部と、
前記加工ヘッドが前記第１の移動区間を移動する間に、時間当たりにおける材料の供給量をゼロから加工条件にしたがった指令値にまで増加させる供給指令を生成する条件指令生成部と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記条件指令生成部は、前記加工ヘッドが前記第１の位置に到達したときに前記ビームの出力を開始させる出力指令を生成することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記条件指令生成部は、前記第１の移動区間において前記付加製造装置のうち前記材料の供給のための駆動部が動作する方向を第１の方向として、前記第１の移動区間の始点から前記加工ヘッドが移動を開始するよりも前に、前記駆動部を前記第１の方向とは逆の第２の方向へ動作させる引き戻し動作のための指令を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記加工ヘッドを移動させる移動経路から、前記第１の位置が始点であってかつ前記第１の位置から継続された材料の付加が停止される第２の位置が終点である部分経路を抽出することによって、前記移動経路から分割された前記部分経路を生成する部分経路生成部と、
前記第１の距離を有する前記第１の移動区間を前記第１の位置における前記部分経路の接線方向へ設定する移動区間設定部と、
を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の数値制御装置。
【請求項５】
前記加工ヘッドの移動が可能な領域を抽出する領域抽出部を備え、
前記移動区間設定部は、前記領域抽出部によって抽出された領域内に前記第１の移動区間を設定することを特徴とする請求項４に記載の数値制御装置。
【請求項６】
ビームを出射する加工ヘッドを有し前記ビームの照射によって溶融させた材料を被加工物へ付加して造形物を製造する付加製造装置を加工プログラムに従って制御する数値制御装置であって、
前記加工プログラムを基に、前記被加工物に対する前記加工ヘッドの移動速度の推移と、前記ビームの照射位置へ供給される材料の供給量の推移とを解析するプログラム解析部と、
前記プログラム解析部による解析結果に基づいて、前記被加工物への材料の付加が停止される第２の位置からの区間であって前記加工ヘッドを減速しながら移動させる第２の移動区間の長さである第２の距離を算出する移動距離算出部と、
前記加工ヘッドが前記第２の移動区間を移動する間に、時間当たりにおける材料の供給量を加工条件にしたがった指令値からゼロにまで減少させる供給指令を生成する条件指令生成部と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項７】
前記条件指令生成部は、前記加工ヘッドが前記第２の位置に到達したときに前記ビームの出力を停止させる出力指令を生成することを特徴とする請求項６に記載の数値制御装置。
【請求項８】
前記条件指令生成部は、前記第２の移動区間において前記付加製造装置のうち前記材料の供給のための駆動部が動作する方向を第１の方向として、前記第２の移動区間の終点にて前記加工ヘッドが移動を停止した後に、前記駆動部を前記第１の方向とは逆の第２の方向へ動作させる引き戻し動作のための指令を生成することを特徴とする請求項６または７に記載の数値制御装置。
【請求項９】
前記加工ヘッドを移動させる移動経路から、前記被加工物への材料の付加が開始される第１の位置が始点であってかつ前記第２の位置が終点である部分経路を抽出することによって、前記移動経路から分割された前記部分経路を生成する部分経路生成部と、
前記第２の距離を有する前記第２の移動区間を前記第２の位置における前記部分経路の接線方向へ設定する移動区間設定部と、
を備えることを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の数値制御装置。
【請求項１０】
前記加工ヘッドの移動が可能な領域を抽出する領域抽出部を備え、
前記移動区間設定部は、前記領域抽出部によって抽出された領域内に前記第２の移動区間を設定することを特徴とする請求項９に記載の数値制御装置。
【請求項１１】
ビームを出射する加工ヘッドを有し前記ビームの照射によって溶融させた材料を被加工物へ付加して造形物を製造する付加製造装置を制御する方法であって、
加工プログラムを基に、前記被加工物に対する前記加工ヘッドの移動速度の推移と、前記ビームの照射位置へ供給される材料の供給量の推移とを解析する解析工程と、
前記解析工程における解析結果に基づいて、前記被加工物への材料の付加が開始される第１の位置までの区間であって前記加工ヘッドを加速しながら移動させる第１の移動区間の長さである第１の距離を算出する算出工程と、
前記加工ヘッドが前記第１の移動区間を移動する間に、時間当たりにおける材料の供給量をゼロから加工条件にしたがった指令値にまで増加させる供給指令を生成する指令生成工程と、
を含むことを特徴とする付加製造装置の制御方法。
【請求項１２】
ビームを出射する加工ヘッドを有し前記ビームの照射によって溶融させた材料を被加工物へ付加して造形物を製造する付加製造装置を制御する方法であって、
加工プログラムを基に、前記被加工物に対する前記加工ヘッドの移動速度の推移と、前記ビームの照射位置へ供給される材料の供給量の推移とを解析する解析工程と、
前記解析工程における解析結果に基づいて、前記被加工物への材料の付加が停止される第２の位置からの区間であって前記加工ヘッドを減速しながら移動させる第２の移動区間の長さである第２の距離を算出する算出工程と、
前記加工ヘッドが前記第２の移動区間を移動する間に、時間当たりにおける材料の供給量を加工条件にしたがった指令値からゼロにまで減少させる供給指令を生成する指令生成工程と、
を含むことを特徴とする付加製造装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、付加製造装置を制御する数値制御装置および付加製造装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
指向性エネルギ堆積（Direct  Energy  Deposition：ＤＥＤ）方式によって立体形状の造形物を製造する付加製造装置が知られている。付加製造装置には、加工ヘッドから出射するビームによって局所的に材料を溶融させ、溶融させた材料を被加工物へ付加することによって造形物を製造するものがある。【０００３】
数値制御装置によって付加製造装置を制御する場合において、数値制御装置へ入力される加工プログラムは、一般に、コンピュータ支援製造（Computer  Aided  Manufacturing：ＣＡＭ）装置によって作成される。数値制御装置は、加工プログラムの解析によって、加工ヘッドを移動させる移動経路を求め、移動経路上の単位時間ごとの補間点群である移動指令を生成する。数値制御装置は、移動指令にしたがって、付加製造装置が有する動作機構を制御する。また、数値制御装置は、加工プログラムによって指定される加工条件に従った指令を生成する。数値制御装置は、ビーム出力の条件に従った指令によってビーム源を制御し、材料の供給量の条件に従った指令によって材料の供給源を制御する。【０００４】
動作機構の駆動の加速および減速のための処理の影響または動作機構が持つ応答性能の影響によって、指令に応じた照射位置の移動速度と実際の照射位置の移動速度との間に誤差が生じることがある。この場合、指令に応じた移動速度で照射位置を移動させる場合に対して照射位置の移動速度と材料の供給量との関係が変化することによって、付加製造装置の加工精度に影響を及ぼすことがある。このような現象は、加工ヘッドの移動を開始させるとともに被加工物への材料の付加が開始される場合と、加工ヘッドの移動を停止させるとともに被加工物への付加を終了させる場合とにおいて生じ易い。【０００５】
特許文献１には、光硬化化合物を含む造形液の噴霧とともにレーザビームの照射によって造形液を硬化させる製造方法において、噴霧が行われる経路における加工ヘッドの速度を一定の速度とするための助走経路を設定することが開示されている。助走経路は、造形液の噴霧を行わずに加工ヘッドを移動させる経路であって、噴霧が行われる経路の前後に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−４８０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
付加製造装置では、材料の供給源が持つ応答性能の影響によって、時間当たりの材料の供給量について、指令に応じた供給量と実際の供給量との間に誤差が生じることがある。かかる誤差によって、指令に応じた供給量で材料が供給される場合に対して照射位置の移動速度と材料の供給量との関係が変化することによって、加工精度に影響を及ぼすことがある。このため、付加製造装置は、上記特許文献１にかかる従来の技術と同様に助走経路が設定されても、高い加工精度が得られないことがあるという問題があった。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い加工精度による加工を付加製造装置に行わせることができる数値制御装置および付加製造装置の制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる数値制御装置は、ビームを出射する加工ヘッドを有しビームの照射によって溶融させた材料を被加工物へ付加して造形物を製造する付加製造装置を加工プログラムに従って制御する。本発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムを基に、被加工物に対する加工ヘッドの移動速度の推移と、ビームの照射位置へ供給される材料の供給量の推移とを解析するプログラム解析部と、プログラム解析部による解析結果に基づいて、被加工物への材料の付加が開始される第１の位置までの区間であって加工ヘッドを加速しながら移動させる第１の移動区間の長さである第１の距離を算出する移動距離算出部と、加工ヘッドが第１の移動区間を移動する間に、時間当たりにおける材料の供給量をゼロから加工条件にしたがった指令値にまで増加させる供給指令を生成する条件指令生成部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる数値制御装置は、高い加工精度による加工を付加製造装置に行わせることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるＮＣ装置によって制御される付加製造装置を示す図
【図２】図１に示す付加製造装置を制御するＮＣ装置の機能構成を示す図
【図３】実施の形態１にかかるＮＣ装置のハードウェア構成を示すブロック図
【図４】図２に示すＮＣ装置による動作の手順を示すフローチャート
【図５】実施の形態１の比較例にかかる関係であって加工ヘッドの移動速度とワイヤの供給速度とレーザビームの強度との関係を示す図
【図６】図２に示すＮＣ装置が有する条件調整部によって調整されるワイヤの供給速度とレーザビームの強度とについて説明する図
【図７】図２に示すＮＣ装置が有するプログラム解析部へ入力される加工プログラムの例を示す図
【図８】図７に示す加工プログラムにしたがった付加加工によって製造される造形物の例を示す図
【図９】図２に示すプログラム解析部による移動速度の解析結果の例を示す図
【図１０】図２に示すプログラム解析部による供給速度の解析結果の例を示す図
【図１１】図２に示すプログラム解析部によるレーザビームの強度の解析結果の例を示す図
【図１２】図２に示すＮＣ装置が有する移動距離算出部による処理について説明する第１の図
【図１３】図２に示すＮＣ装置が有する移動距離算出部による処理について説明する第２の図
【図１４】図２に示すＮＣ装置が有する移動区間設定部による処理について説明する第１の図
【図１５】図２に示すＮＣ装置が有する移動区間設定部による処理について説明する第２の図
【図１６】図２に示すＮＣ装置が有する条件調整部による処理について説明する第１の図
【図１７】図２に示すＮＣ装置が有する条件調整部による処理について説明する第２の図
【図１８】本発明の実施の形態２にかかるＮＣ装置の機能構成を示す図
【図１９】図１８に示すＮＣ装置による動作の手順を示すフローチャート
【図２０】図１８に示すＮＣ装置が有する移動区間設定部による処理について説明する第１の図
【図２１】図１８に示すＮＣ装置が有する移動区間設定部による処理について説明する第２の図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかる数値制御装置および付加製造装置の制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下の説明では、数値制御装置をＮＣ（Numerical  Control）装置と称することがある。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるＮＣ装置１によって制御される付加製造装置１００を示す図である。付加製造装置１００は、ビームの照射によって溶融させた材料を被加工物へ付加する付加加工によって造形物を製造する工作機械である。実施の形態１において、ビームはレーザビームであって、材料は金属材料のワイヤ５であるものとする。
【００１４】
付加製造装置１００は、ベース材１７にビードを堆積させることによって、金属材料による堆積物１８をベース材１７の表面に形成する。ビードは、溶融したワイヤ５が凝固することによって形成される線状の物体である。ベース材１７は、ステージ１５に置かれる。以下の説明において、被加工物とは、ベース材１７と堆積物１８とを指すものとする。造形物とは、加工プログラムにしたがった材料の付加を終えた後のベース材１７と堆積物１８とを指すものとする。図１に示すベース材１７は板材である。ベース材１７は、板材以外のものであっても良い。
【００１５】
付加製造装置１００は、ビームノズル１１とワイヤノズル１２とガスノズル１３とを有する加工ヘッド１０を備える。ビームノズル１１は、材料を溶融させるレーザビームを、被加工物へ向けて出射する。ワイヤノズル１２は、被加工物におけるレーザビームの照射位置へ向けてワイヤ５を進行させる。ガスノズル１３は、堆積物１８の酸化抑制およびビードの冷却のためのガスを被加工物へ向けて噴出する。
【００１６】
ビーム源であるレーザ発振器２は、レーザビームを発振する。レーザ発振器２からのレーザビームは、光伝送路であるファイバーケーブル３を通ってビームノズル１１へ伝搬する。ガス供給装置７は、配管８を通じてガスノズル１３へガスを供給する。
【００１７】
ワイヤ５が巻き付けられているワイヤスプール６は、材料の供給源である。サーボモータである回転モータ４の駆動に伴ってワイヤスプール６が回転することによって、ワイヤ５はワイヤスプール６から送り出される。回転モータ４は、材料の供給のための駆動部である。ワイヤスプール６から送り出されたワイヤ５は、ワイヤノズル１２を通されて、レーザビームの照射位置へ供給される。なお、ワイヤノズル１２には、ワイヤスプール６からワイヤ５を引き出すための動作機構が設けられても良い。付加製造装置１００は、ワイヤスプール６に連結される回転モータ４とワイヤノズル１２の動作機構との少なくとも一方が設けられることによって、レーザビームの照射位置へワイヤ５を供給可能とする。かかる動作機構は、材料の供給のための駆動部である。図１では、ワイヤノズル１２の動作機構の図示を省略している。
【００１８】
ヘッド駆動装置１４は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各方向へ加工ヘッド１０を移動させる。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに垂直な３軸である。Ｘ軸およびＹ軸は、水平方向に平行な軸である。Ｚ軸方向は、鉛直方向である。ヘッド駆動装置１４は、Ｘ軸方向への加工ヘッド１０の移動のための動作機構を構成するサーボモータと、Ｙ軸方向の加工ヘッド１０の移動のための動作機構を構成するサーボモータと、Ｚ軸方向への加工ヘッド１０の移動のための動作機構を構成するサーボモータとを有する。ヘッド駆動装置１４は、３軸のそれぞれの方向の並進運動を可能とする動作機構である。図１では、各サーボモータの図示を省略している。付加製造装置１００は、ヘッド駆動装置１４の駆動によって加工ヘッド１０を移動させることで、被加工物におけるレーザビームの照射位置を移動させる。
【００１９】
図１に示す加工ヘッド１０では、ビームノズル１１からＺ軸方向へレーザビームを進行させる。ワイヤノズル１２は、ＸＹ面内においてビームノズル１１とは離れた位置に設けられており、Ｚ軸に対して斜めの方向へワイヤ５を進行させる。この他、加工ヘッド１０は、ビームノズル１１から出射されるレーザビームの中心軸に沿うようにワイヤ５を進行させることとしても良い。すなわち、ビームノズル１１とワイヤノズル１２とが互いに同軸上に配置されていても良い。ビームノズル１１は、ワイヤ５を中心とするリング状にビーム断面の形状が調整されたレーザビーム、あるいはワイヤ５を中心としてワイヤ５の周囲に分散させた複数のビームを出射しても良い。かかるレーザビームは、被加工物の照射位置にて収束するように調整される。
【００２０】
図１に示す加工ヘッド１０において、ガスノズル１３は、ＸＹ面内においてビームノズル１１とは離れた位置に設けられており、Ｚ軸に対して斜めの方向へガスを噴出する。この他、加工ヘッド１０は、ビームノズル１１から出射されるレーザビームの中心軸に沿うようにガスを噴出しても良い。すなわち、ビームノズル１１とガスノズル１３とは、同軸上に配置されていても良い。
【００２１】
回転機構１６は、ステージ１５を回転させる動作機構である。回転機構１６は、ステージ１５とともに被加工物を回転させる。付加製造装置１００は、回転機構１６によりステージ１５を回転させることで、被加工物の姿勢を加工に適した姿勢にさせることができる。
【００２２】
ＮＣ装置１は、加工プログラムに従って付加製造装置１００を制御する。ＮＣ装置１は、ヘッド駆動装置１４へ移動指令を出力することによって、ヘッド駆動装置１４を制御する。ＮＣ装置１は、ビーム出力の条件に応じた指令である出力指令をレーザ発振器２へ出力することによって、レーザ発振器２によるレーザ発振を制御する。
【００２３】
ＮＣ装置１は、材料の供給量の条件に応じた指令である供給指令を回転モータ４へ出力することによって、回転モータ４を制御する。ＮＣ装置１は、回転モータ４を制御することによって、ワイヤスプール６から照射位置へ向かうワイヤ５の速度を調整する。以下の説明にて、かかる速度を、供給速度と称することがある。供給速度は、時間当たりの材料の供給量を表す。
【００２４】
ＮＣ装置１は、ガスの供給量の条件に応じた指令をガス供給装置７へ出力することによって、ガス供給装置７からガスノズル１３へのガスの供給量を制御する。ＮＣ装置１は、回転機構１６へ回転指令を出力することによって、回転機構１６を制御する。なお、ＮＣ装置１は、付加製造装置１００の構成要素の１つであっても良く、付加製造装置１００の外部の装置であっても良い。
【００２５】
図２は、図１に示す付加製造装置１００を制御するＮＣ装置１の機能構成を示す図である。ＮＣ装置１には、ＣＡＭ装置によって作成されたＮＣプログラムである加工プログラム２０が入力される。加工プログラム２０は、ステージ１５に置かれた被加工物に対して加工ヘッド１０を移動させる移動経路の指示によって、レーザビームの照射位置を移動させる経路である加工経路を指定する。
【００２６】
ＮＣ装置１は、各種加工条件のデータが格納されている加工条件テーブル２１を有する。加工プログラム２０には、加工条件テーブル２１にデータが格納されている加工条件の中から加工条件を選択するための指令が含まれている。
【００２７】
ＮＣ装置１は、加工プログラム２０を解析するプログラム解析部２２と、プログラム解析部２２による解析結果を基に移動指令を生成する指令値生成部２３とを有する。プログラム解析部２２は、加工プログラム２０のうち、現在行われている処理よりも後に行われる処理についての解析を行う。プログラム解析部２２は、加工プログラム２０に記述されている処理の内容を基に、加工ヘッド１０を移動させる移動経路を解析する。プログラム解析部２２は、解析された移動経路を示すデータを指令値生成部２３と部分経路生成部２４とへ出力する。指令値生成部２３は、移動経路上の単位時間ごとの補間点群である移動指令を生成する。
【００２８】
プログラム解析部２２は、加工プログラム２０において指定されている加工条件のデータを加工条件テーブル２１から読み出す。プログラム解析部２２は、加工条件テーブル２１にあらかじめ格納されている各種加工条件のデータの中から、指定された加工条件のデータを得る以外に、加工条件のデータが記述されている加工プログラム２０を基に、加工条件のデータを得ることとしても良い。この場合も、プログラム解析部２２は、加工プログラム２０を解析することによって、加工条件のデータを得ることができる。プログラム解析部２２は、得られた加工条件のデータを、後述する条件調整部２８へ出力する。
【００２９】
また、プログラム解析部２２は、得られた加工条件のデータを基に、被加工物に対する加工ヘッド１０の移動速度の推移と、レーザビームの照射位置へ供給されるワイヤ５の供給速度の推移とを推定する。プログラム解析部２２は、加工ヘッド１０の移動速度の推移についての推定結果を示すデータと、ワイヤ５の供給速度の推移についての推定結果を示すデータとを、後述する移動距離算出部２５へ出力する。また、プログラム解析部２２は、得られた加工条件のデータを基に、レーザビームの強度の推移を推定する。プログラム解析部２２は、レーザビームの強度の推移についての推定結果を示すデータを、移動距離算出部２５へ出力する。
【００３０】
ＮＣ装置１は、部分経路生成部２４と、移動距離算出部２５と、移動区間設定部２６とを有する。部分経路生成部２４は、加工ヘッド１０の移動経路を分割することによって複数の部分経路を生成する。部分経路生成部２４には、プログラム解析部２２から移動経路のデータが入力される。部分経路生成部２４は、第１の位置が始点であってかつ第２の位置が終点である部分経路を移動経路から抽出することによって、移動経路から分割された複数の部分経路を生成する。第１の位置は、被加工物への材料の付加が開始される位置である。第２の位置は、当該第１の位置から継続された材料の付加が停止される位置である。なお、移動経路から生成される部分経路の数は、加工プログラム２０にしたがって製造される造形物に応じた任意の数であって、１つである場合もあり得る。部分経路生成部２４は、生成された部分経路を示すデータを移動距離算出部２５と移動区間設定部２６とへ出力する。
【００３１】
移動距離算出部２５は、部分経路のデータを部分経路生成部２４から取得し、部分経路ごとに設定される第１の移動区間の長さである第１の距離と、部分経路ごとに設定される第２の移動区間の長さである第２の距離とを算出する。第１の移動区間は、加工ヘッド１０の移動を開始した位置から第１の位置まで加工ヘッド１０を加速しながら移動させる区間であって、材料の付加が開始される前の加速区間である。第２の移動区間は、第２の位置から加工ヘッド１０の移動を停止させる位置まで加工ヘッド１０を減速しながら移動させる区間であって、材料の付加が停止された後の減速区間である。
【００３２】
また、移動距離算出部２５は、加工ヘッド１０の移動速度の推移についての推定結果を示すデータと、材料の供給速度の推移についての推定結果を示すデータとを、プログラム解析部２２から取得する。移動距離算出部２５は、加工ヘッド１０の移動速度の推移の解析結果と材料の供給速度の推移の解析結果とを基に、第１の距離と第２の距離とを算出する。このように、移動距離算出部２５は、プログラム解析部２２による解析結果に基づいて、第１の距離および第２の距離を算出する。移動距離算出部２５は、部分経路ごとの第１の移動区間についての第１の距離を示すデータと、部分経路ごとの第２の移動区間についての第２の距離を示すデータとを、移動区間設定部２６へ出力する。
【００３３】
移動区間設定部２６は、部分経路のデータを部分経路生成部２４から取得し、かつ、部分経路ごとの第１の距離を示すデータと部分経路ごとの第２の距離を示すデータとを移動距離算出部２５から取得する。移動区間設定部２６は、部分経路ごとに、第１の距離を有する第１の移動区間と、第２の距離を有する第２の移動区間とを設定する。移動区間設定部２６は、部分経路ごとに、第１の位置における部分経路の接線方向への第１の移動区間を設定する。移動区間設定部２６は、部分経路ごとに、第２の位置における部分経路の接線方向への第２の移動区間を設定する。すなわち、移動区間設定部２６は、第１の距離を有する第１の移動区間を第１の位置における部分経路の接点方向へ設定する。移動区間設定部２６は、第２の距離を有する第２の移動区間を第２の位置における部分経路の接点方向へ設定する。移動区間設定部２６は、第１の移動区間の設定についてのデータと第２の移動区間の設定についてのデータとを、指令値生成部２３と条件調整部２８とへ出力する。
【００３４】
ＮＣ装置１は、条件指令生成部２７と、条件調整部２８とを有する。条件調整部２８は、加工条件のデータをプログラム解析部２２から取得する。条件調整部２８は、移動区間設定部２６による第１の移動区間と第２の移動区間との設定にしたがって、加工条件を調整する。条件調整部２８は、部分経路と、第１の移動区間と、第２の移動区間とについて、ワイヤ５の供給についての条件とレーザビームの出力についての条件とを調整する。条件指令生成部２７は、調整された加工条件のデータを条件指令生成部２７へ出力する。
【００３５】
条件指令生成部２７は、加工条件に従った指令を生成する。条件指令生成部２７は、調整された加工条件のデータを条件調整部２８から取得する。条件指令生成部２７は、取得された加工条件のデータを基に、各種指令を生成する。条件指令生成部２７は、材料の供給についての指令である供給指令と、レーザビームの出力についての出力指令とを生成する。条件指令生成部２７は、加工ヘッド１０が第１の移動区間を移動する間に、時間当たりにおける材料の供給量をゼロから加工条件にしたがった指令値にまで増加させる供給指令を生成する。条件指令生成部２７は、加工ヘッド１０が第２の移動区間を移動する間に、時間当たりにおける材料の供給量を加工条件にしたがった指令値からゼロにまで減少させる供給指令を生成する。条件指令生成部２７は、加工ヘッド１０が第１の位置に到達したときにレーザ発振によるレーザビームの出力を開始させる出力信号を生成する。条件指令生成部２７は、加工ヘッド１０が第２の位置に到達したときにレーザ発振の停止によりレーザビームを停止させる出力指令を生成する。
【００３６】
指令値生成部２３は、第１の移動区間の設定についてのデータと第２の移動区間の設定についてのデータとを移動区間設定部２６から取得する。指令値生成部２３は、第１の移動区間の設定についてのデータを基に、第１の移動区間における単位時間ごとの補間点群である移動指令を生成する。指令値生成部２３は、第２の移動区間の設定についてのデータを基に、第２の移動区間における単位時間ごとの補間点群である移動指令を生成する。指令値生成部２３は、各部分経路について、部分経路上の単位時間ごとの補間点群である移動指令を生成する。ＮＣ装置１は、指令値生成部２３にて生成された指令を出力する。
【００３７】
図１に示すヘッド駆動装置１４は、ヘッド駆動装置１４が有する各サーボモータの駆動を制御するサーボアンプ３１を備える。サーボアンプ３１は、ＮＣ装置１から出力される移動指令にしたがって各サーボモータの駆動を制御する。
【００３８】
図１に示す回転モータ４は、回転動作を制御するサーボアンプ３２を有する。サーボアンプ３２は、ＮＣ装置１から出力される指令のうち材料の供給速度についての指令にしたがって回転モータ４の駆動を制御する。図１に示すレーザ発振器２は、レーザ発振を制御する発振制御部３３を備える。発振制御部３３は、ＮＣ装置１から出力される指令のうちレーザ出力についての指令にしたがってレーザ発振を制御する。
【００３９】
この他、ＮＣ装置１は、ガスの供給量の条件に応じた指令をガス供給装置７へ出力する。ＮＣ装置１は、回転機構１６へ回転指令を出力する。このように、ＮＣ装置１は、各種指令を出力することによって、付加製造装置１００の全体を制御する。
【００４０】
次に、ＮＣ装置１のハードウェア構成について説明する。図２に示すＮＣ装置１の各機能部は、実施の形態１の付加製造装置１００の制御方法を実行するためのプログラムである制御プログラムがハードウェアを用いて実行されることによって実現される。
【００４１】
図３は、実施の形態１にかかるＮＣ装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。ＮＣ装置１は、各種処理を実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）４１と、データ格納領域を含むＲＡＭ（Random  Access  Memory）４２と、不揮発性メモリであるＲＯＭ（Read  Only  Memory）４３と、外部記憶装置４４と、ＮＣ装置１への情報の入力およびＮＣ装置１からの情報の出力のための入出力インタフェース４５とを有する。図３に示す各部は、バス４６を介して相互に接続されている。
【００４２】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３および外部記憶装置４４に記憶されているプログラムを実行する。図２に示すプログラム解析部２２、指令値生成部２３、部分経路生成部２４、移動距離算出部２５、移動区間設定部２６、条件指令生成部２７および条件調整部２８は、ＣＰＵ４１を使用して実現される。
【００４３】
外部記憶装置４４は、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）あるいはＳＳＤ（Solid  State  Drive）である。外部記憶装置４４は、制御プログラムと各種データとを記憶する。外部記憶装置４４は、図２に示す加工プログラム２０と加工条件テーブル２１とを記憶する。ＲＯＭ４３には、ＮＣ装置１であるコンピュータまたはコントローラの基本となる制御のためのプログラムであるＢＩＯＳ（Basic  Input/Output  System）あるいはＵＥＦＩ（Unified  Extensible  Firmware  Interface）といったブートローダであって、ハードウェアを制御するソフトウェアまたはプログラムが記憶されている。なお、制御プログラムは、ＲＯＭ４３に記憶されても良い。
【００４４】
ＲＯＭ４３および外部記憶装置４４に記憶されているプログラムは、ＲＡＭ４２にロードされる。ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４２に制御プログラムを展開して各種処理を実行する。入出力インタフェース４５は、ＮＣ装置１の外部の装置との接続インタフェースである。入出力インタフェース４５には、加工プログラム２０と、加工条件テーブル２１に格納されるデータとが入力される。また、入出力インタフェース４５は、各種指令を出力する。ＮＣ装置１は、キーボードおよびポインティングデバイスといった入力デバイス、およびディスプレイといった出力デバイスを有しても良い。
【００４５】
制御プログラムは、コンピュータによる読み取りが可能とされた記憶媒体に記憶されたものであっても良い。ＮＣ装置１は、記憶媒体に記憶された制御プログラムを外部記憶装置４４へ格納しても良い。記憶媒体は、フレキシブルディスクである可搬型記憶媒体、あるいは半導体メモリであるフラッシュメモリであっても良い。制御プログラムは、他のコンピュータあるいはサーバ装置から通信ネットワークを介して、ＮＣ装置１となるコンピュータあるいはコントローラへインストールされても良い。
【００４６】
ＮＣ装置１の機能は、付加製造装置１００の制御のための専用のハードウェアである処理回路によって実現されても良い。処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、又はこれらの組み合わせである。ＮＣ装置１の機能は、一部を専用のハードウェアで実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしても良い。
【００４７】
次に、ＮＣ装置１による動作について説明する。図４は、図２に示すＮＣ装置１による動作の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１において、プログラム解析部２２は、図３に示す外部記憶装置４４に記憶されている加工プログラム２０を読み出す。
【００４８】
移動指令の内容は、Ｇコードによって指定される。Ｇコードは、「Ｇ」の文字と数字との組み合わせによって表される。加工ヘッド１０を移動させる速度の指令である速度指令には、Ｆコードが使用される。Ｆコードは、「Ｆ」の文字と速度を表す数字との組み合わせによって表される。速度を表す数字は、速度値であっても良く、あるいは、外部記憶装置４４にあらかじめ格納されている速度値の中から速度値を選択するための識別子であっても良い。
【００４９】
また、加工プログラム２０には、加工条件テーブル２１にデータが格納されている各種加工条件の中から加工条件を指定するための情報が記述されている。加工条件を指定するための情報には、「Ｍ」の文字を含むＭコードが使用される。Ｍコードには、加工条件テーブル２１にデータが格納されている加工条件の中から加工条件を選択するための識別子が含まれる。プログラム解析部２２は、かかる識別子を基に加工条件を選択し、選択された加工条件のデータを加工条件テーブル２１から読み出す。加工条件を指定するための情報には、Ｇコードが使用されても良い。プログラム解析部２２は、目標とされる高さと目標とされる幅とを持つビードを付加加工によって形成するための加工条件を、ＧコードまたはＭコードによって選択する。なお、加工プログラム２０には、加工条件のデータが記述されていても良い。この場合、プログラム解析部２２は、加工プログラム２０から加工条件のデータを読み出す。
【００５０】
解析工程であるステップＳ２において、プログラム解析部２２は、ステップＳ１にて読み出された加工プログラム２０を基に、加工ヘッド１０の移動とワイヤ５の供給とレーザビームの出力とについて解析する。ステップＳ２において、プログラム解析部２２は、加工プログラム２０を先読みすることによって、現在行われている処理よりも後に行われる処理についての解析を行う。プログラム解析部２２は、加工プログラム２０を基に、加工ヘッド１０の移動経路と、被加工物に対する加工ヘッド１０の移動速度と、付加加工におけるレーザビームの出力と、付加加工におけるワイヤ５の供給速度との各情報を解析する。また、プログラム解析部２２は、加工ヘッド１０の移動速度の推移と、ワイヤ５の供給速度の推移と、レーザビームの出力の推移とを解析する。
【００５１】
部分経路生成工程であるステップＳ３において、部分経路生成部２４は、ステップＳ２において解析された移動経路を分割することによって、部分経路を生成する。部分経路生成部２４は、移動経路のうち、加工ヘッド１０が加工のための移動を開始させる位置を、第１の位置と判断する。部分経路生成部２４は、加工ヘッド１０が加工のための移動を停止させる位置を、第２の位置と判断する。部分経路生成部２４は、第１の位置が始点であってかつ第２の位置が終点である部分経路を、移動経路から抽出する。部分経路生成部２４は、Ｇコードによって指定される動作モードの変更を基に、移動の開始と移動の停止とを確認できる。なお、部分経路生成部２４は、加工のためのワイヤ５の供給が開始される位置を第１の位置、加工のためのワイヤ５の供給が停止される位置を第２の位置と判断しても良い。部分経路生成部２４は、加工のためのレーザビームの出力がオンとなる位置を第１の位置、加工のためのレーザビームの出力がオンからオフとなる位置を第２の位置とそれぞれ判断しても良い。この他、部分経路生成部２４は、加工条件の変更についてのＭコードによる指定を基に、第１の位置と第２の位置とを判断しても良い。
【００５２】
算出工程であるステップＳ４において、移動距離算出部２５は、ステップＳ３にて生成された各部分経路について、第１の距離と第２の距離とを算出する。移動距離算出部２５は、加工ヘッド１０の移動速度の推移の解析結果とワイヤ５の供給速度の推移の解析結果とを基に、第１の距離と第２の距離とを算出する。
【００５３】
図５は、実施の形態１の比較例にかかる関係であって加工ヘッド１０の移動速度とワイヤ５の供給速度とレーザビームの強度との関係を示す図である。図５の上段には、加工ヘッド１０の移動速度Ｆと時間ｔとの関係を示している。図５の中段には、ワイヤ５の供給速度Ｖと時間ｔとの関係を示している。図５の下段には、レーザビームの強度Ｐと時間ｔとの関係を示している。なお、図５に示す比較例の関係は、ＮＣ装置１が加工プログラム２０に記述される指令のとおりに加工ヘッド１０と回転モータ４とレーザ発振器２とを制御する場合における関係であって、上記の第１の移動区間および第２の移動区間を設定しなかった場合における関係を表している。ｔ＝ｔ１は、部分経路の始点とする。ｔ＝ｔ２は、部分経路の終点とする。
【００５４】
加工ヘッド１０の移動は、部分経路の始点において開始されて、部分経路の終点において停止される。移動速度Ｆは、始点から、加工プログラム２０の速度指令によって指定されている速度値Ｆ１に到達するまでの期間Δｔ１において加速される。その後、移動速度Ｆは、指定されている速度値Ｆ１にて維持された後、終点に到達するまでの期間Δｔ２において減速される。期間Δｔ１および期間Δｔ２における移動速度Ｆの推移は、ヘッド駆動装置１４の駆動についての加減速処理と、速度変化の緩和のためのスムージング処理との影響を受けたものとなる。加減速処理とスムージング処理とは、指令値生成部２３によって行われる。
【００５５】
ワイヤ５の供給は、部分経路の始点において開始されて、部分経路の終点において停止される。供給速度Ｖは、始点から、加工プログラム２０によって指定される速度値Ｖ１に到達するまでの期間Δｔ３において加速される。その後、供給速度Ｖは、指定されている速度値Ｖ１にて維持された後、終点に到達するまで減速される。期間Δｔ３および期間Δｔ４における供給速度Ｖの推移は、回転モータ４の駆動についての加減速処理と、加減速における速度変化の緩和のためのスムージング処理との影響を受けたものとなる。
【００５６】
レーザ発振器２によるレーザビームの出力は、部分経路の始点において開始されて、部分経路の終点において停止される。通常、レーザ発振器２の応答速度は、ヘッド駆動装置１４の応答速度よりも速く、かつ、回転モータ４の応答速度よりも速い。このため、レーザビームの強度Ｐは、部分経路の始点において、移動速度Ｆおよび供給速度Ｖがそれぞれ速度値Ｆ１，Ｖ１に到達するよりも先に、加工プログラム２０によって指定される強度値Ｐ１に到達する。また、レーザビームの強度Ｐは、部分経路の終点において、移動速度Ｆおよび供給速度Ｖがそれぞれ速度値Ｆ１，Ｖ１から減速を開始するよりも後に、強度値Ｐ１からの減少が開始される。図４に示す関係において、強度Ｐは始点と同時にゼロから強度値Ｐ１へ変化し、また、強度Ｐは終点と同時に強度値Ｐ１からゼロへ変化するものとする。
【００５７】
このように、図５に示す関係の場合、部分経路の始点からの期間Δｔ１と部分経路の終点までの期間Δｔ２とにおいて、加工プログラム２０によって指定される速度値Ｆ１と実際の移動速度Ｆとの間に誤差が生じる。また、部分経路の始点から期間Δｔ３と部分経路の終点までの期間Δｔ４とにおいて、加工プログラム２０によって指定される速度値Ｖ１と実際の供給速度Ｖとの間に誤差が生じる。部分経路のうちこのような誤差が生じる部分では、補間点ごとにおけるワイヤ５の供給量とレーザビームの強度との関係に変動が生じるため、加工精度が低下することがあり得る。
【００５８】
ステップＳ４では、移動距離算出部２５は、第１の移動区間を移動する間に供給速度Ｖをゼロから加工のための速度値Ｖ１にまで増加可能とする第１の距離を算出する。また、移動距離算出部２５は、第２の移動区間を移動する間に供給速度Ｖを速度値Ｖ１からゼロにまで減少可能とする第２の距離を算出する。
【００５９】
移動距離算出部２５は、部分経路の補間点ごとにおけるワイヤ５の供給量とレーザビームの強度との関係を一定の関係とさせるための、第１の距離と第２の距離とを算出する。移動距離算出部２５は、移動速度Ｆの推移の解析結果と供給速度Ｖの推移の解析結果と強度Ｐの推移の解析結果とを基に、第１の距離と第２の距離とを算出する。
【００６０】
移動区間設定工程であるステップＳ５において、移動区間設定部２６は、各部分経路の第１の移動区間および第２の移動区間を設定する。移動区間設定部２６は、ステップＳ４にて算出された第１の距離を基に、部分経路ごとの第１の移動区間を設定する。移動区間設定部２６は、ステップＳ４にて算出された第２の距離を基に、部分経路ごとの第２の移動区間を設定する。また、移動区間設定部２６は、部分経路ごとに、第１の位置における部分経路の接線方向と第２の位置における移動経路の接線方向とを求める。移動区間設定部２６は、第１の位置における接線方向と同じ方向の第１の移動区間を部分経路ごとに設定する。移動区間設定部２６は、第２の位置における接線方向と同じ方向の第２の移動区間を部分経路ごとに設定する。
【００６１】
条件調整工程であるステップＳ６において、条件調整部２８は、各部分経路の第１の移動区間と第２の移動区間とについて、ワイヤ５の供給についての条件とレーザビームの出力についての条件とを調整する。指令生成工程であるステップＳ７において、条件指令生成部２７は、ステップＳ６にて調整された条件を基に、第１の移動区間と第２の移動区間とにおけるワイヤ５の供給指令とレーザビームの出力指令とを生成する。また、条件指令生成部２７は、条件調整部２８によって調整された条件を基に、部分経路についての各種指令を生成する。
【００６２】
図６は、図２に示すＮＣ装置１が有する条件調整部２８によって調整されるワイヤ５の供給速度とレーザビームの強度とについて説明する図である。図６の上段には、加工ヘッド１０の移動速度Ｆと時間ｔとの関係を示している。図６の中段には、ワイヤ５の供給速度Ｖと時間ｔとの関係を示している。図６の下段には、レーザビームの強度Ｐと時間ｔとの関係を示している。
【００６３】
条件調整部２８は、第１の移動区間において供給速度Ｖのゼロからの加速の開始を設定する。ワイヤ５の加速を開始させるタイミングは、部分経路の始点において供給速度Ｖを速度値Ｖ１にまで増加させ得るタイミングとされる。条件調整部２８は、第２の移動区間の始点、すなわち部分経路の終点において供給速度Ｖの減速の開始を設定する。供給速度Ｖは、第２の移動区間において速度値Ｖ１からゼロまで減少する。条件調整部２８は、部分経路の始点と同時に強度値Ｐ１のレーザビームの出力を開始させる設定と、部分経路の終点と同時に強度値Ｐ１のレーザビームの出力を停止させる設定とを行う。
【００６４】
移動指令生成工程であるステップＳ８において、指令値生成部２３は、部分経路と第１の移動区間と第２の移動区間とにおける移動指令を生成する。これにより、ＮＣ装置１は、図４に示す手順による動作を終了する。付加製造装置１００は、第１の移動区間と第２の移動区間とにおいてレーザビームの出力を停止させることによって、第１の移動区間と第２の移動区間とでは付加加工を停止させる。また、付加製造装置１００は、部分経路では、補間点ごとにおけるワイヤ５の供給量とレーザビームの強度との関係を一定にさせることによって、高い加工精度の実現が可能となる。
【００６５】
次に、図２に示すＮＣ装置１の各構成要素における処理の詳細な内容について説明する。図７は、図２に示すＮＣ装置１が有するプログラム解析部２２へ入力される加工プログラム２０の例を示す図である。図８は、図７に示す加工プログラム２０にしたがった付加加工によって製造される造形物５０の例を示す図である。
【００６６】
図８に示す造形物５０は、ベース材１７と、堆積物１８である２つの柱状物５１，５２とを有する。柱状物５１，５２は、ベース材１７の表面に形成される。柱状物５１と柱状物５２とは、Ｘ軸方向において間隔をなして設けられる。柱状物５１と柱状物５２との各々は、円環状の複数のビードをＺ軸方向において堆積させていくことによって形成される。
【００６７】
図７に示す加工プログラム２０には、柱状物５１の加工のための処理と、柱状物５２の加工のための処理とが記述されている。「Ｎ１００」のブロックから始まるブロック群２０ａは、柱状物５１の加工のための処理を表す。「Ｎ２００」のブロックから始まるブロック群２０ｂは、柱状物５２の加工のための処理を表す。
【００６８】
ブロック群２０ａのうち、「Ｎ１０１」のブロックは、早送りによる座標（ｘ，ｙ，ｚ）の位置への移動による位置決めを表す。「Ｎ１０４」のブロックは、加工条件「Ｄ１」の指定を表す。ブロック群２０ａのうち「Ｎ１０５」以降のブロックは、柱状物５１の形状を表現する座標値群である。ブロック群２０ｂのうち、「Ｎ２００」のブロックは、早送りによる座標（ｘ２，ｙ２，ｚ２）の位置への移動による位置決めを表す。「Ｎ２０２」のブロックは、加工条件「Ｄ２」の指定を表す。ブロック群２０ｂのうち、「Ｎ２０３」以降のブロックは、柱状物５２の形状を表現する座標値群である。
【００６９】
柱状物５１の加工条件である加工条件「Ｄ１」には、加工ヘッド１０の移動速度Ｆを速度値Ｆ１、ワイヤ５の供給速度Ｖを速度値Ｖ１、レーザビームの強度Ｐを強度値Ｐ１とする各条件を含むものとする。また、Ｖ１＝（１／２）×Ｆ１を満足するものとする。柱状物５２の加工条件である加工条件「Ｄ２」には、移動速度Ｆを速度値Ｆ２、供給速度Ｖを速度値Ｖ２、強度Ｐを強度値Ｐ２とする各条件を含むものとする。また、Ｆ２＝Ｆ１、Ｖ２＝２×Ｆ１、Ｐ２＝Ｐ１を満足するものとする。
【００７０】
以下の説明にて、加工プログラム２０に基づく解析結果である移動速度Ｆの解析値を、推定速度Ｆｃと称する。また、推定速度ＦｃをＦｃ（ｔ，ｋ）と表すことがある。ｔは時刻を表す変数とする。ｋは柱状物５１，５２を表す変数とする。ｋ＝１は、柱状物５１，５２のうち１番目に加工される柱状物５１を表す。ｋ＝２は、柱状物５１，５２のうち２番目に加工される柱状物５２を表す。プログラム解析部２２は、柱状物５１の形状の解析結果を基に、柱状物５１の加工における移動速度Ｆの推移を解析する。
【００７１】
図９は、図２に示すプログラム解析部２２による移動速度の解析結果の例を示す図である。時刻ｔ１０は、加工ヘッド１０の移動の開始時である。時刻ｔ１３は、加工ヘッド１０の移動の停止時である。時刻ｔ１０におけるＦｃ（ｔ１０，１）から、時刻ｔ１１におけるＦｃ（ｔ１１，１）にまで加工ヘッド１０の移動は加速されて、Ｆｃ（ｔ１１，１）は速度値Ｆ１に達する。時刻ｔ１１におけるＦｃ（ｔ１１，１）から時刻ｔ１２におけるＦｃ（ｔ１２，１）まで、推定速度Ｆｃは一定の速度値Ｆ１とされる。時刻ｔ１２におけるＦｃ（ｔ１２，１）から、時刻ｔ１３におけるＦｃ（ｔ１３，１）にまで加工ヘッド１０の移動は減速されて、Ｆｃ（ｔ１３，１）はゼロとなる。
【００７２】
以下の説明にて、加工プログラム２０に基づく解析結果である供給速度Ｖの解析値を、推定速度Ｖｃとする。また、推定速度ＶｃをＶｃ（ｔ，ｋ）と表すことがある。プログラム解析部２２は、加工条件「Ｄ１」に含まれる供給速度Ｖの条件を基に、柱状物５１の加工における供給速度Ｖの推移を解析する。
【００７３】
図１０は、図２に示すプログラム解析部２２による供給速度の解析結果の例を示す図である。時刻ｔ２０は、ワイヤ５の供給の開始時である。時刻ｔ２３は、ワイヤ５の供給の停止時である。時刻ｔ２０におけるＶｃ（ｔ２０，１）から、時刻ｔ２１におけるＶｃ（ｔ２１，１）にまでワイヤ５の供給は加速されて、Ｖｃ（ｔ２１，１）は速度値Ｖ１に達する。時刻ｔ２１におけるＶｃ（ｔ２１，１）から時刻ｔ２２におけるＶｃ（ｔ２２，１）まで、推定速度Ｖｃは一定の速度値Ｖ１とされる。時刻ｔ２２におけるＶｃ（ｔ２２，１）から、時刻ｔ２３におけるＶｃ（ｔ２３，１）にまでワイヤ５の供給は減速されて、Ｖｃ（ｔ２３，１）はゼロとなる。
【００７４】
以下の説明にて、加工プログラム２０に基づく解析結果である強度Ｐの解析値を、推定強度Ｐｃとする。また、推定強度ＰｃをＰｃ（ｔ，ｋ）と表すことがある。プログラム解析部２２は、加工条件「Ｄ１」に含まれる強度Ｐの条件を基に、柱状物５１の加工における強度Ｐの推移を解析する。
【００７５】
図１１は、図２に示すプログラム解析部２２によるレーザビームの強度の解析結果の例を示す図である。時刻ｔ３０は、レーザビームの出力の開始時である。時刻ｔ３１は、レーザビームの出力の停止時である。推定強度Ｐｃは、時刻ｔ３０においてゼロから強度値Ｐ１へ変化する。時刻ｔ３０におけるＰｃ（ｔ３０，１）から時刻ｔ３１におけるＰｃ（ｔ３１，１）まで、推定強度Ｐｃは一定の強度値Ｐ１とされる。推定強度Ｐｃは、時刻ｔ３１において強度値Ｐ１からゼロへ変化する。このように、Ｐｃ（ｔ，ｋ）＝Ｐ１の関係が成り立つ。
【００７６】
プログラム解析部２２は、柱状物５２の形状の解析結果を基に、柱状物５２の加工における移動速度Ｆの推移を解析する。プログラム解析部２２は、柱状物５１の場合と同様に、柱状物５２の加工における移動速度Ｆの推移を解析する。柱状物５２についての推定速度ＦｃであるＦｃ（ｔ，２）は、加速終了から減速開始までにおいて一定の速度値Ｆ２とされる。プログラム解析部２２は、柱状物５１の場合と同様に、柱状物５２の加工における供給速度Ｖの推移を解析する。柱状物５２についての推定速度ＶｃであるＶｃ（ｔ，２）は、加速終了から減速開始までにおいて一定の速度値Ｖ２とされる。プログラム解析部２２は、柱状物５１の場合と同様に、柱状物５２の加工における強度Ｐの推移を解析する。柱状物５２についての推定強度ＰｃであるＰｃ（ｔ，２）は、加速終了から減速開始までにおいて一定の強度値Ｐ２とされる。
【００７７】
プログラム解析部２２による加工プログラム２０の解析処理は、図２に示す指令値生成部２３、部分経路生成部２４、移動距離算出部２５、移動区間設定部２６、条件指令生成部２７および条件調整部２８による処理と並行して行っても良い。
【００７８】
プログラム解析部２２は、加工プログラム２０の実行によって形成される堆積物１８全体の形状の解析結果を基に、堆積物１８全体の加工における加工ヘッド１０の移動経路を解析する。部分経路生成部２４は、かかる移動経路のうちＶｃ（ｔ，ｋ）がゼロとなる位置を部分経路間の境界と判断する。部分経路生成部２４は、かかる境界ごとに移動経路を分割することによって、部分経路を生成する。
【００７９】
図７に示す加工プログラム２０において、「Ｎ１０３」のブロックは、Ｇコードである「Ｇ１」によって指定されるモードでの加工ヘッド１０の移動を表す。付加製造装置１００は、「Ｎ１０３」のブロックにて指定されるモードによって加工ヘッド１０を移動させて、柱状物５１を加工する。柱状物５１の加工を終えると、加工ヘッド１０は、「Ｎ２００」のブロックにおいて示される位置決めを行う。その後、付加製造装置１００は、「Ｎ２０１」のブロックにて指定されるモードによって加工ヘッド１０を移動させて、柱状物５２を加工する。「Ｇ０」を含むブロックは、当該ブロックよりも前に指定されたモードでの移動を停止させて位置決めを行うこと、すなわちＶｃ（ｔ，ｋ）が一時的にゼロとなることを示している。
【００８０】
次に、部分経路生成部２４による処理について説明する。部分経路生成部２４は、移動経路のデータをプログラム解析部２２から取得する。部分経路生成部２４は、移動経路のうち、「Ｇ０」によって加工が停止されるときの位置を、部分経路の終点である第２の位置と判断する。また、部分経路生成部２４は、移動経路のうち、「Ｇ１」によって加工が開始されるときの位置を、部分経路の始点である第１の位置と判断する。図７に示す加工プログラム２０の場合、部分経路生成部２４は、堆積物１８全体の加工における移動経路を、柱状物５１の加工における部分経路Ｌ１と柱状物５２の加工における部分経路Ｌ２との２つに分割する。上記のように、部分経路生成部２４は、Ｇコードによって指定される動作モードの変更を基に、部分経路間の境界を判断する。なお、部分経路生成部２４は、ワイヤ５の供給の開始と供給の停止とによって、境界を判断しても良く、レーザビームの出力のオンとオフとによって、境界を判断しても良い。この他、部分経路生成部２４は、加工条件の変更についてのＭコードによる指定を基に、第１の位置と第２の位置とを判断しても良い。
【００８１】
次に、移動距離算出部２５による処理について説明する。移動距離算出部２５は、各部分経路について、第１の移動区間の第１の距離と第２の移動区間の第２の距離とを算出する。移動距離算出部２５は、加工ヘッド１０の推定速度Ｆｃの推移を基に、各部分経路について、移動指令に対する加工ヘッド１０の整定時間Ｔｓを求める。整定時間Ｔｓは、推定式である次の式（１）により求められる。なお、Ａｓは、加工ヘッド１０の移動についてあらかじめ設定されている加速度とする。τｓはヘッド駆動装置１４が有するサーボモータのフィルタ時定数とする。
Ｔｓ＝（Ｆｃ／Ａｓ）＋τｓ    ・・・（１）
【００８２】
移動距離算出部２５は、ワイヤ５の推定速度Ｖｃの推移を基に、各部分経路について、供給指令に対する回転モータ４の整定時間Ｔｗを求める。整定時間Ｔｗは、推定式である次の式（２）により求められる。なお、Ａｗは、ワイヤ５の供給についてあらかじめ設定されている加速度とする。τｗは回転モータ４のフィルタ時定数とする。
Ｔｗ＝（Ｖｃ／Ａｗ）＋τｗ    ・・・（２）
【００８３】
図１２は、図２に示すＮＣ装置１が有する移動距離算出部２５による処理について説明する第１の図である。ここでは、部分経路Ｌ１についての第１の距離と第２の距離との算出を例とする。第１の図は、Ｔｓ＞Ｔｗである場合を示している。加工ヘッド１０の移動とワイヤ５の供給とは、同じ時刻ｔ０に開始されるものとする。付加製造装置１００は、第１の位置において推定速度Ｆｃと推定速度Ｖｃとの関係を一定の関係とするために、時刻ｔ０から整定時間Ｔｓの経過時、すなわち推定速度Ｆｃが速度値Ｆ１に到達したときに加工を開始させる必要がある。移動距離算出部２５は、整定時間Ｔｓに基づいて、第１の距離を算出する。移動距離算出部２５は、次の式（３）により、第１の距離である距離Ｓｒ１を算出する。
Ｓｒ１＝Ｆｃ×｛Ｔｓ−（Ｆｃ／２Ａｓ）｝    ・・・（３）
【００８４】
移動距離算出部２５は、第２の距離も、第１の距離と同様に算出する。加工ヘッド１０の移動とワイヤ５の供給とは、同じ時刻ｔ３に停止されるものとする。Ｔｓ＞Ｔｗである場合、付加製造装置１００は、第２の位置において推定速度Ｆｃと推定速度Ｖｃとの関係を一定の関係とするために、時刻ｔ３から整定時間Ｔｓを遡った時、すなわち推定速度Ｆｃが速度値Ｆ１からの下降を開始したときに加工を停止させる必要がある。移動距離算出部２５は、第１の距離と同様に、上記の式（３）により、第２の距離である距離Ｓｒ１を算出する。この例では、第１の距離と第２の距離とは、同じ距離Ｓｒ１となる。
【００８５】
図１３は、図２に示すＮＣ装置１が有する移動距離算出部２５による処理について説明する第２の図である。第２の図は、Ｔｓ＜Ｔｗである場合を示している。付加製造装置１００は、第１の位置において推定速度Ｆｃと推定速度Ｖｃとの関係を一定の関係とするために、時刻ｔ０から整定時間Ｔｗの経過時、すなわち推定速度Ｖｃが速度値Ｖ１に到達したときに加工を開始させる必要がある。移動距離算出部２５は、ワイヤ５の整定時間Ｔｗに基づいて、第１の距離と第２の距離とを算出する。移動距離算出部２５は、次の式（４）により、第１の距離である距離Ｓｒ１を算出する。
Ｓｒ１＝Ｆｃ×｛Ｔｗ−（Ｆｃ／２Ａｓ）｝    ・・・（４）
【００８６】
ここで、移動距離算出部２５による距離Ｓｒ１の算出の具体例を説明する。本具体例では、上記のフィルタ時定数τｓ，τｗについてτｓ＝τｗ＝０が成り立つとする。また、あらかじめ設定されている加速度Ａｓ，Ａｗは、それぞれ同じ加速度αであるとする。また、Ｖｃ＝Ｆｃ／２が成り立つとする。本具体例において、整定時間Ｔｓは、上記の式（１）により、Ｔｓ＝Ｆｃ／αと表される。整定時間Ｔｗは、上記の式（２）により、Ｔｗ＝Ｆｃ／２αと表される。整定時間Ｔｓと整定時間Ｔｗとの間にはＴｓ＞Ｔｗの関係が成り立つことから、移動距離算出部２５は、上記の式（３）により距離Ｓｒ１を算出する。本具体例において、距離Ｓｒ１は、式（３）により、Ｆｃ２／２αと算出される。
【００８７】
移動距離算出部２５は、第２の距離も、第１の距離と同様に算出する。Ｔｓ＜Ｔｗである場合、付加製造装置１００は、第２の位置において推定速度Ｆｃと推定速度Ｖｃとの関係を一定の関係とするために、時刻ｔ３から整定時間Ｔｗの分だけ遡った時、すなわち推定速度Ｖｃが速度値Ｖ１からの下降を開始したときに加工を停止させる必要がある。移動距離算出部２５は、第１の距離と同様に、上記の式（４）により、第２の距離である距離Ｓｒ１を算出する。この例では、第１の距離と第２の距離とは、同じ距離Ｓｒ１となる。
【００８８】
移動距離算出部２５は、上記の式（３）または（４）によって、第１の移動区間を移動する間に供給速度Ｖをゼロから加工のための速度値Ｖ１にまで増加可能とする第１の距離と、第２の移動区間を移動する間に供給速度Ｖを速度値Ｖ１からゼロにまで減少可能とする第２の距離とを算出する。移動距離算出部２５が上記の式（３）または（４）に基づいて第１の距離と第２の距離とを算出することによって、ＮＣ装置１は、部分経路Ｌ１における移動速度Ｆと供給速度Ｖとの関係を一定の関係とさせ得る第１の移動区間と第２の移動区間との設定が可能となる。移動距離算出部２５は、部分経路Ｌ１の場合と同様に、部分経路Ｌ２についても、第１の距離および第２の距離である距離Ｓｒ２とを算出する。
【００８９】
次に、移動区間設定部２６による処理について説明する。図１４は、図２に示すＮＣ装置１が有する移動区間設定部２６による処理について説明する第１の図である。第１の図では、部分経路Ｌ１についての第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２との設定について説明する。
【００９０】
移動区間設定部２６は、第１の位置５３における部分経路Ｌ１の接線方向と、第２の位置５４における部分経路Ｌ１の接線方向とを求める。具体的には、移動区間設定部２６は、第１の位置５３の座標と、第１の位置５３に隣接する補間点の座標とを基に、第１の位置５３における接線方向を求める。移動区間設定部２６は、第２の位置５４の座標と、第２の位置５４に隣接する補間点の座標とを基に、第２の位置５４における接線方向を求める。
【００９１】
移動区間設定部２６は、第１の位置５３の接線方向と同じ方向の第１の移動区間Ｌ１１を求める。第１の移動区間Ｌ１１の始点５５は、第１の位置５３から、第１の距離すなわち距離Ｓｒ１の位置である。第１の位置５３は、第１の移動区間Ｌ１１の終点である。移動区間設定部２６は、第２の位置５４の接線方向と同じ方向の第２の移動区間Ｌ１２を求める。第２の移動区間Ｌ１２の終点５６は、第２の位置５４から、第２の距離すなわち距離Ｓｒ１の位置である。第２の位置５４は、第２の移動区間Ｌ１２の始点である。このようにして、移動区間設定部２６は、部分経路Ｌ１についての第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２とを設定する。
【００９２】
図１５は、図２に示すＮＣ装置１が有する移動区間設定部２６による処理について説明する第２の図である。第２の図では、部分経路Ｌ２についての第１の移動区間Ｌ２１と第２の移動区間Ｌ２２との設定について説明する。
【００９３】
移動区間設定部２６は、第１の位置５７における部分経路Ｌ２の接線方向と、第２の位置５８における部分経路Ｌ２の接線方向とを求める。具体的には、移動区間設定部２６は、第１の位置５７の座標と、第１の位置５７に隣接する補間点の座標とを基に、第１の位置５７における接線方向を求める。移動区間設定部２６は、第２の位置５８の座標と、第２の位置５８に隣接する補間点の座標とを基に、第２の位置５８における接線方向を求める。
【００９４】
移動区間設定部２６は、第１の位置５７の接線方向と同じ方向の第１の移動区間Ｌ２１を求める。第１の移動区間Ｌ２１の始点５９は、第１の位置５７から、第１の距離すなわち距離Ｓｒ２の位置である。第１の位置５７は、第１の移動区間Ｌ２１の終点である。移動区間設定部２６は、第２の位置５８の接線方向と同じ方向の第２の移動区間Ｌ２２を求める。第２の移動区間Ｌ２２の終点６０は、第２の位置５８から、第２の距離すなわち距離Ｓｒ２の位置である。第２の位置５８は、第２の移動区間Ｌ２２の始点である。このようにして、移動区間設定部２６は、部分経路Ｌ２についての第１の移動区間Ｌ２１と第２の移動区間Ｌ２２とを設定する。
【００９５】
次に、条件調整部２８による処理について説明する。ここでは、部分経路Ｌ１と、部分経路Ｌ１について設定された第１の移動区間Ｌ１１および第２の移動区間Ｌ１２とについての調整を例として説明する。条件調整部２８は、移動区間設定部２６による第１の移動区間Ｌ１１および第２の移動区間Ｌ１２の設定にしたがって、柱状物５１の加工条件を調整する。条件調整部２８は、部分経路Ｌと第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２とにおける、ワイヤ５の供給についての条件とレーザビームの出力についての条件とを調整する。
【００９６】
条件調整部２８は、加工ヘッド１０が始点５５からの移動を開始すると同時にワイヤ５の供給が開始されるように、ワイヤ５の供給についての条件を調整する。図１２に示すようにＴｓ＞Ｔｗである場合、条件調整部２８は、推定速度Ｆｃが速度値Ｆ１に到達したときにレーザビームの出力が開始されるように、レーザビームの出力についての条件を調整する。Ｔｓ＞Ｔｗである場合、推定速度Ｆｃが速度値Ｆ１に到達するときにおける加工ヘッド１０の位置が第１の位置５３となる。図１３に示すようにＴｓ＜Ｔｗである場合、条件調整部２８は、推定速度Ｖｃが速度値Ｖ１に到達したときにレーザビームの出力が開始されるように、レーザビームの出力についての条件を調整する。Ｔｓ＜Ｔｗである場合、推定速度Ｖｃが速度値Ｖ１に到達するときにおける加工ヘッド１０の位置が第１の位置となる。このようにワイヤ５の供給についての条件とレーザビームの出力についての条件とが調整されることによって、ＮＣ装置１は、移動速度Ｆが一定の速度値Ｆ１であってかつレーザビームが照射されている期間において、一定の速度値Ｖ１でワイヤ５を供給させることができる。
【００９７】
条件指令生成部２７は、条件調整部２８によって調整された条件を基に、第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２とにおけるワイヤ５の供給指令とレーザビームの出力指令とを生成する。また、条件指令生成部２７は、条件調整部２８によって調整された条件を基に、部分経路Ｌ１についての各種指令を生成する。条件指令生成部２７は、生成された各種指令を出力する。
【００９８】
指令値生成部２３は、部分経路Ｌ１と第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２とにおける移動指令を生成する。指令値生成部２３は、あらかじめ設定された加速度での加減速を可能とする速度波形を生成する処理である加減速処理と、速度波形を滑らかにする処理であるスムージング処理とを行う。スムージング処理は、移動平均フィルタ処理とも称される。指令値生成部２３は、生成された移動指令を出力する。
【００９９】
図１に示す回転モータ４は、第１の移動区間Ｌ１１の始点から第２の移動区間Ｌ１２の終点まで加工ヘッド１０を移動させる間において、第１の方向である順方向へ回転する。回転モータ４が順方向へ回転することによって、ワイヤ５は被加工物のほうへ供給される。条件指令生成部２７は、第１の移動区間Ｌ１１の始点から加工ヘッド１０が移動を開始するよりも前に、第１の方向とは逆の第２の方向である逆方向へ回転モータ４を動作させる引き戻し動作のための指令を生成しても良い。条件指令生成部２７は、第２の移動区間Ｌ１２の終点にて加工ヘッド１０が移動を停止した後に、逆方向へ回転モータ４を動作させる引き戻し動作のための指令を生成しても良い。ＮＣ装置１は、かかる引き戻し動作によって、余剰分となるワイヤ５の送り出しを抑制させることができる。ＮＣ装置１は、部分経路の加工開始時において、ワイヤ５の先端の位置をレーザビームの照射位置に合わせることができる。
【０１００】
ここで、回転モータ４に引き戻し動作を行わせるための条件調整部２８の処理について説明する。図１６は、図２に示すＮＣ装置１が有する条件調整部２８による処理について説明する第１の図である。Ｔｓ＞Ｔｗである場合、加工ヘッド１０が第１の移動区間Ｌ１１を移動する間にワイヤ５が移動する長さＳｗは、次の式（５）によって表される。長さＳｗは、加工ヘッド１０が第２の移動区間Ｌ１２を移動する間にワイヤ５が移動する長さでもある。
Ｓｗ＝Ｖｃ×｛Ｔｓ−（Ｖｃ／２Ａｗ）｝    ・・・（５）
【０１０１】
図１７は、図２に示すＮＣ装置１が有する条件調整部２８による処理について説明する第２の図である。Ｔｓ＜Ｔｗである場合、加工ヘッド１０が第１の移動区間Ｌ１１を移動する間にワイヤ５が移動する長さＳｗは、次の式（６）によって表される。長さＳｗは、加工ヘッド１０が第２の移動区間Ｌ１２を移動する間にワイヤ５が移動する長さでもある。
Ｓｗ＝Ｖｃ×｛Ｔｗ−（Ｖｃ／２Ａｗ）｝    ・・・（６）
【０１０２】
条件調整部２８は、第１の移動区間Ｌ１１、部分経路Ｌおよび第２の移動区間Ｌ１２における回転動作に加えて、上記の式（５）または式（６）によって算出された長さＳｗのワイヤ５を引き戻す引き戻し動作を回転モータ４に行わせるための調整を行う。条件指令生成部２７は、条件調整部２８によって調整された条件を基に、引き戻し動作のための指令を生成する。なお、条件指令生成部２７は、第１の移動区間Ｌ１１の始点５５から加工ヘッド１０が移動を開始するよりも前の引き戻し動作のための指令と、第２の移動区間Ｌ１２の終点５６にて加工ヘッド１０が移動を停止した後の引き戻し動作のための指令との少なくとも一方を生成すれば良いものとする。ＮＣ装置１は、始点５５から加工ヘッド１０が移動を開始するよりも前の引き戻し動作と、終点５６にて加工ヘッド１０が移動を停止した後の引き戻し動作との少なくとも一方を行わせることによって、余剰分となるワイヤ５の送り出しを抑制させることができる。
【０１０３】
なお、条件調整部２８は、部分経路Ｌ２と第１の移動区間Ｌ２１と第２の移動区間Ｌ２２とについても、部分経路Ｌ１と第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２との場合と同様に条件を調整する。条件指令生成部２７は、条件調整部２８によって調整された条件を基に、第１の移動区間Ｌ２１と第２の移動区間Ｌ２２とにおけるワイヤ５の供給指令とレーザビームの出力指令とを生成する。また、条件指令生成部２７は、条件調整部２８によって調整された条件を基に、部分経路Ｌ２についての各種指令を生成する。
【０１０４】
実施の形態１によると、ＮＣ装置１は、プログラム解析部２２による解析結果に基づいて第１の距離を算出し、第１の長さを有する第１の移動区間を加工ヘッド１０が移動する間に時間当たりにおける材料の供給量をゼロから加工条件にしたがった指令値にまで増加させる。ＮＣ装置１は、プログラム解析部２２による解析結果に基づいて第２の距離を算出し、第２の長さを有する第２の移動区間を加工ヘッド１０が移動する間に時間当たりにおける材料の供給量を加工条件にしたがった指令値からゼロにまで減少させる。ＮＣ装置１は、第１の移動区間における供給量の制御と第２の区間における供給量の制御とによって、移動経路の補間点ごとにおけるワイヤ５の供給量を一定にさせることができる。これにより、ＮＣ装置１は、高い加工精度による加工を付加製造装置１００に行わせることができるという効果を奏する。
【０１０５】
なお、実施の形態１において、ビームはレーザビーム以外のビームであっても良く、電子ビームであっても良い。付加製造装置１００は、ビーム源である電子ビーム発生源を備えるものであっても良い。また、実施の形態１において、材料はワイヤ５以外の材料であっても良く、金属粉であっても良い。ＮＣ装置１は、ビームがレーザビーム以外のビームである場合、あるいは材料がワイヤ５以外の材料である場合も、高い加工精度による加工を付加製造装置１００に行わせることができる。
【０１０６】
移動距離算出部２５は、第１の距離と第２の距離とを算出するものに限られず、第１の距離と第２の距離とのうちの一方を算出するものであっても良い。条件指令生成部２７は、第１の移動区間において材料の供給量を増加させる供給指令と第２の移動区間において材料の供給量を減少させる供給指令とを生成するものに限られず、第１の移動区間において材料の供給量を増加させる供給指令と第２の移動区間において材料の供給量を減少させる供給指令とのうちの一方を生成するものであっても良い。移動区間設定部２６は、第１の移動区間と第２の移動区間とを設定するものに限られず、第１の移動区間と第２の移動区間とのうちの一方を設定するものであっても良い。ＮＣ装置１は、第１の移動区間と第２の移動区間との少なくとも一方において実施の形態１と同様に材料の供給量を制御することによって、高い加工精度を付加製造装置１００に行わせるという効果を得ることができる。
【０１０７】
実施の形態２．
図１８は、本発明の実施の形態２にかかるＮＣ装置７０の機能構成を示す図である。ＮＣ装置７０は、加工ヘッド１０の移動が可能な領域を抽出する領域抽出部７１を有し、領域抽出部７１によって抽出された領域内に第１の移動区間と第２の移動区間とを設定する。ＮＣ装置７０は、領域抽出部７１が設けられている以外は、実施の形態１にかかるＮＣ装置１と同様の構成を有する。ＮＣ装置７０の機能は、実施の形態１にかかるＮＣ装置１と同様に、ハードウェア構成を用いて実現される。実施の形態２では、上記の実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１とは異なる構成について主に説明する。
【０１０８】
領域抽出部７１は、部分経路のデータを部分経路生成部２４から取得する。領域抽出部７１は、第１の位置までの加工ヘッド１０の移動と第２の位置からの加工ヘッド１０の移動とが可能な領域を部分経路ごとに抽出する。領域抽出部７１は、三次元方向のうち加工ヘッド１０が移動可能な最大ストロークの範囲である最大可動範囲を求める。最大ストロークのデータは、図３に示す外部記憶装置４４に記憶される。領域抽出部７１は、外部記憶装置４４に記憶されている最大ストロークのデータを基に、最大可動範囲を求める。
【０１０９】
さらに、領域抽出部７１は、部分経路ごとに、加工ヘッド１０を移動させることが可能な領域である可動領域を最大可動範囲から抽出する。領域抽出部７１は、部分経路ごとに、当該部分経路における加工が行われるよりも前に加工済みとなる堆積物が占める空間を可動領域の対象から除外して、残された領域である可動領域を抽出する。このように、領域抽出部７１は、付加製造装置１００の構成上の理由から加工ヘッド１０を進入させることができない領域と加工済みの堆積物が存在することになる領域とが除外された領域である可動領域を抽出する。領域抽出部７１は、抽出された可動領域のデータを移動区間設定部２６へ出力する。
【０１１０】
次に、ＮＣ装置７０による動作について説明する。図１９は、図１８に示すＮＣ装置７０による動作の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１からステップＳ４の手順は、図４に示すステップＳ１からステップＳ４と共通の手順である。
【０１１１】
ステップＳ１１において、領域抽出部７１は、可動領域を抽出する。なお、ステップＳ４の動作とステップＳ１１の動作との順序は図１９に示す順序とは逆であっても良い。ＮＣ装置７０は、ステップＳ４の動作とステップＳ１１の動作とを同時に行うこととしても良い。
【０１１２】
ステップＳ１２において、移動区間設定部２６は、各部分経路について、ステップＳ１１にて抽出された可動領域内に第１の移動区間および第２の移動区間を設定する。ステップＳ６からステップＳ８の手順は、図４に示すステップＳ６からステップＳ８と共通の手順である。これにより、ＮＣ装置７０は、図１９に示す手順による動作を終了する。
【０１１３】
次に、図１８に示すＮＣ装置７０の各構成要素における処理の詳細な内容について説明する。領域抽出部７１は、部分経路ごとに、当該部分経路における加工が行われるよりも前に加工済みとなる堆積物が占める空間を最大可動範囲から除外することによって、可動領域Ｒを抽出する。この他、領域抽出部７１は、加工済みとなる堆積物が占める空間以外の空間の領域と、最大可動範囲である領域とを求めておき、当該２つの領域のどちらにもあてはまる領域である可動領域Ｒを抽出しても良い。
【０１１４】
移動区間設定部２６は、実施の形態１の場合と同様に、部分経路ごとの第１の移動区間および第２の移動区間を求める。移動区間設定部２６は、求められた第１の移動区間および第２の移動区間の全てが可動領域Ｒに含まれるか否かを判断する。求められた第１の移動区間および第２の移動区間の全てが可動領域Ｒに含まれる場合、移動区間設定部２６は、当該第１の移動区間および第２の移動区間を、実施の形態１の場合と同様に設定する。
【０１１５】
一方、求められた第１の移動区間および第２の移動区間の中に可動領域Ｒに含まれない部分がある場合、移動区間設定部２６は、第１の移動区間および第２の移動区間の全てを可動領域Ｒに含ませるための修正を行う。
【０１１６】
図２０は、図１８に示すＮＣ装置１が有する移動区間設定部２６による処理について説明する第１の図である。第１の図では、部分経路Ｌ１について求められた第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２との例を示している。部分経路Ｌ１における加工が行われるよりも前に加工済みとなる堆積物が無いことから、部分経路Ｌ１についての可動領域Ｒは、最大可動範囲と同じ領域である。図２０に示す例では、求められた第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２との全てが可動領域Ｒに含まれるとする。この場合、移動区間設定部２６は、部分経路Ｌ１について第１の移動区間Ｌ１１と第２の移動区間Ｌ１２とを設定する。
【０１１７】
図２１は、図１８に示すＮＣ装置１が有する移動区間設定部２６による処理について説明する第２の図である。第２の図では、部分経路Ｌ２について求められた第１の移動区間Ｌ２１と第２の移動区間Ｌ２２との例を示している。部分経路Ｌ２における加工が行われるよりも前に加工済みとなる堆積物である柱状物５１があることから、部分経路Ｌ２についての可動領域Ｒは、最大可動範囲から柱状物５１が占める空間が除かれた領域である。図２１に示す例では、求められた第１の移動区間Ｌ２１の一部が、柱状物５１が占める空間に入り込むこととなり可動領域Ｒに含まれていない。また、求められた第２の移動区間Ｌ２２のうち終点６０を含む部分が、最大可動範囲を超えることとなり可動領域Ｒに含まれていない。
【０１１８】
移動区間設定部２６は、第１の移動区間Ｌ２１の始点５９を第１の位置５７側へ移動させることによって、始点５９の位置を柱状物５１よりも部分経路Ｌ２側の位置へ変更する。移動区間設定部２６は、移動距離算出部２５によって算出された第１の距離を短くする修正を行う。また、移動区間設定部２６は、第２の移動区間Ｌ２２の終点６０を第２の位置５８側へ移動させることによって、終点６０の位置を可動領域Ｒ内の位置へ変更する。移動区間設定部２６は、移動距離算出部２５によって算出された第２の距離を短くする修正を行う。これにより、移動区間設定部２６は、部分経路Ｌ２について、第１の移動区間Ｌ２１および第２の移動区間Ｌ２２の全てを可動領域Ｒ内とさせるための修正を行う。
【０１１９】
条件調整部２８は、部分経路Ｌ２について、実施の形態１と同様に行われる条件の調整に加えて、移動区間設定部２６による第１の距離および第２の距離の変更に伴う条件の調整を行う。第１の距離が上記の「Ｓｒ２」から「Ｓｒ２’」へ変更された場合、条件調整部２８は、第１の移動区間Ｌ２１について、ワイヤ５の供給についての条件とレーザビームの出力についての条件とを修正する。
【０１２０】
条件調整部２８は、実施の形態１において距離Ｓｒ１，Ｓｒ２の算出において使用された上記の式（３）および式（４）を基に、推定速度Ｆｃ，Ｖｃと整定時間Ｔｓ，Ｔｗとを修正する。ここで、修正された推定速度Ｆｃ，Ｖｃを「Ｆｃ’」、「Ｖｃ’」、修正された整定時間Ｔｓ，Ｔｗを「Ｔｓ’」、「Ｔｗ’」とする。上記の式（３）または式（４）の左辺を「Ｓｒ２’」に置き換えるとともに「Ｆｃ」を「Ｆｃ’」に置き換えて得られた式を、「Ｆｃ’」を変数とする二次方程式であるものとして、かかる二次方程式を解くことによって、「Ｆｃ’」が求められる。「Ｆｃ’」および「Ｔｓ’」は、「Ｆｃ」および「Ｔｓ」と同様に上記の式（１）の関係を満足することから、求められた「Ｆｃ’」と式（１）とから「Ｔｓ’」が求められる。「Ｆｃ’」および「Ｔｗ’」は、「Ｆｃ」および「Ｔｗ」と同様に上記の式（２）の関係を満足することから、求められた「Ｆｃ’」と式（２）とから「Ｔｗ’」が求められる。
【０１２１】
条件調整部２８は、加工ヘッド１０が始点５５からの移動を開始させると同時にワイヤ５の供給が開始されるように、ワイヤ５の供給についての条件を修正する。条件調整部２８は、図１２に示す場合と同様にＴｓ’＞Ｔｗ’である場合、推定速度Ｆｃ’が速度値Ｆ１に到達したときにレーザビームの出力が開始されるように、レーザビームの出力についての条件を修正する。条件調整部２８は、図１３に示す場合と同様にＴｓ’＜Ｔｗ’である場合、推定速度Ｖｃ’が速度値Ｖ１に到達したときにレーザビームの出力が開始されるように、レーザビームの出力についての条件を調整する。なお、推定速度Ｖｃ’は、上記の式（５）および式（６）を基に求められる。
【０１２２】
条件調整部２８は、第２の移動区間Ｌ２２についても、第１の移動区間Ｌ２１の場合と同様に、ワイヤ５の供給についての条件とレーザビームの出力についての条件とを修正する。指令値生成部２３は、部分経路Ｌ２について、修正された第１の移動区間Ｌ２１と修正された第２の移動区間Ｌ２２とにおける移動指令を生成する。
【０１２３】
実施の形態２によると、ＮＣ装置７０は、領域抽出部７１による領域の抽出によって、加工ヘッド１０の移動が可能な領域に第１の移動区間と第２の移動区間とを設定することができる。ＮＣ装置７０は、第１の距離の変更あるいは第２の距離の変更に応じてワイヤ５の供給についての条件とレーザビームの出力についての条件とを修正することによって、移動経路の補間点ごとにおけるワイヤ５の供給量を一定にさせることができる。これにより、ＮＣ装置７０は、高い加工精度による加工を付加製造装置１００に行わせることができるという効果を奏する。
【０１２４】
領域抽出部７１は、可動領域Ｒ内に第１の移動区間と第２の移動区間とを設定するものに限られず、可動領域Ｒ内に第１の移動区間と第２の区間とのうちの一方を設定するものであっても良い。ＮＣ装置７０は、第１の移動区間と第２の移動区間との少なくとも一方を実施の形態２と同様に可動領域Ｒ内に設定することによって、高い加工精度による加工を付加製造装置１００に行わせるという効果を得ることができる。
【０１２５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１，７０  ＮＣ装置、２  レーザ発振器、３  ファイバーケーブル、４  回転モータ、５  ワイヤ、６  ワイヤスプール、７  ガス供給装置、８  配管、１０  加工ヘッド、１１  ビームノズル、１２  ワイヤノズル、１３  ガスノズル、１４  ヘッド駆動装置、１５  ステージ、１６  回転機構、１７  ベース材、１８  堆積物、２０  加工プログラム、２０ａ，２０ｂ  ブロック群、２１  加工条件テーブル、２２  プログラム解析部、２３  指令値生成部、２４  部分経路生成部、２５  移動距離算出部、２６  移動区間設定部、２７  条件指令生成部、２８  条件調整部、３１，３２  サーボアンプ、３３  発振制御部、４１  ＣＰＵ、４２  ＲＡＭ、４３  ＲＯＭ、４４  外部記憶装置、４５  入出力インタフェース、４６  バス、５０  造形物、５１，５２  柱状物、５３，５７  第１の位置、５４，５８  第２の位置、５５，５９  始点、５６，６０  終点、７１  領域抽出部、１００  付加製造装置、Ｌ１１，Ｌ２１  第１の移動区間、Ｌ１２，Ｌ２２  第２の移動区間、Ｒ  可動領域。
【要約】
数値制御装置（１）は、加工プログラム（２０）を基に、被加工物に対する加工ヘッドの移動速度の推移と、ビームの照射位置へ供給される材料の供給量の推移とを解析するプログラム解析部（２２）と、プログラム解析部（２２）による解析結果に基づいて、被加工物への材料の付加が開始される第１の位置までの区間であって加工ヘッドを加速しながら移動させる第１の移動区間の長さである第１の距離を算出する移動距離算出部（２５）と、加工ヘッドが第１の移動区間を移動する間に、時間当たりにおける材料の供給量をゼロから加工条件にしたがった指令値にまで増加させる供給指令を生成する条件指令生成部（２７）と、を備える。【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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