(57)【要約】【課題】  加工前にオペレーターが被加工物と加工形状との位置が適切かどうか確認することができる。また適切でない場合は適切な加工開始位置に加工ヘッドを設定することができる加工装置を得ることを目的とする。【解決手段】  加工テーブル２上に置いてある被加工物７を加工データに基づく所定の形状に加工を行う前に、加工テーブル２上の被加工物７の表面において、前記所定の形状と同一の形状を実寸の加工形状映像９と加工開始位置を示す加工開始位置映像１９を映写する手段８と、その被加工物７の位置に応じて映写された実寸の加工形状映像９および加工開始位置映像１９の位置あるいは方向を自由に変更する手段１３，１４を具備したものである。【選択図】        図１
2005153070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を載置する加工テーブルと、
前記加工テーブル上に前記加工テーブルとの相対位置を可変に保持された加工ヘッドと、
前記加工ヘッドの位置を制御する数値制御装置を具備し、
前記数値制御装置に加工データを入力することで、該加工データに基づく所定の加工形状を加工する加工装置において、
前記加工テーブル上の被加工物の表面に、前記所定の加工形状の映像を映写する映写手段と、
前記映写手段により映写される加工形状の映像の映写位置あるいは方向を変更する変更手段と、
前記映写手段と前記変更手段の動作を制御する映写制御装置を具備したことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
被加工物を載置する加工テーブルと、
前記加工テーブル上に前記加工テーブルとの相対位置を可変に保持された加工ヘッドと、
前記加工ヘッドの位置を制御する数値制御装置を具備し、
前記数値制御装置に加工データを入力することで、該加工データに基づく所定の加工形状を加工する加工装置において、
前記加工テーブル上の被加工物の表面に、前記所定の加工形状の映像と前記加工データに基づく加工開始位置を示す映像とを映写する映写手段と、
前記映写手段により映写される加工形状の映像と加工開始位置を示す映像との映写位置あるいは方向を変更する変更手段と、
前記映写手段と前記変更手段の動作を制御する映写制御装置を具備したことを特徴とする加工装置。
【請求項３】
被加工物を載置する加工テーブルと、
前記加工テーブル上に前記加工テーブルとの相対位置を可変に保持された加工ヘッドと、
前記加工ヘッドの位置を制御する数値制御装置を具備し、
前記数値制御装置に加工データおよび配置データを入力することで、該加工データに基づく所定の加工形状を該配置データに基づく所定の配置で加工する加工装置において、
前記加工テーブル上の被加工物の表面に、前記所定の加工形状でかつ前記所定の配置の映像を映写する映写手段と、
前記映写手段により映写された所定の配置の加工形状の映像の映写位置あるいは方向を変更する変更手段と、
前記映写手段と前記変更手段の動作を制御する映写制御装置を具備したことを特徴とする加工装置。
【請求項４】
被加工物を載置する加工テーブルと、
前記加工テーブル上に前記加工テーブルとの相対位置を可変に保持された加工ヘッドと、
前記加工ヘッドの位置を制御する数値制御装置を具備し、
前記数値制御装置に加工データおよび配置データを入力することで、該加工データに基づく所定の加工形状を該配置データに基づく所定の配置で加工する加工装置において、
前記加工テーブル上の被加工物の表面に、前記所定の加工形状でかつ前記所定の配置の映像と前記加工データに基づく加工開始位置を示す映像とを映写する映写手段と、
前記映写手段により映写された所定の配置の加工形状の映像と加工開始位置を示す映像との映写位置あるいは方向を変更する変更手段と、
前記映写手段と前記変更手段の動作を制御する映写制御装置を具備したことを特徴とする加工装置。
【請求項５】
前記映写手段を複数具備し複数の方向から映写することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加工装置。
【請求項６】
前記映写位置あるいは方向の変更手段が、前記映写手段に設けられた映写角度を変更する第１の駆動装置および映写方向を軸にして前記映写手段を回転する第２の駆動装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加工装置。
【請求項７】
前記映写位置あるいは方向の変更手段が、前記映写制御装置に設けられた前記映写手段に送信する映像信号を変更する手段であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加工装置。
【請求項８】
前記映写手段が指向性の高い可視光を走査し映像を作る映写機であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の加工装置。
【請求項９】
前記映写手段がビデオプロジェクターであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の加工装置。
【請求項１０】
前記映写制御装置に接続され、スイッチもしくはレバーを具備した操作箱を設け、該操作箱にて映写位置あるいは方向を変更する量を前記映写制御装置に伝えることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の加工装置。
【請求項１１】
前記映写制御装置あるいは前記数値制御装置もしくは両装置に接続され、スイッチもしくはレバーを具備した操作箱を設け、該操作箱に具備された切り替えスイッチにて前記映像もしくは前記加工ヘッドの位置を可変することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工機、ウォータジェット加工機、プラズマ切断機、タレットパンチプレス加工機など、複数個の製品を切り抜き切断加工する加工装置に関するものであり、特に、加工前に被加工物に加工形状を映写して加工形状や加工開始位置を確認して加工データや加工ワークの選択ミスがないか確認し、適切な加工開始位置を求めることができる加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の図形情報に基づいて動作が制御される切断機構によって切断する加工装置において、保持台上の被切断材を上記図形情報に基づく所定形状に切断する前に、上記保持台上の被切断材の表面で切断機構の動作位置に上記所定形状と同一の形状を映写機で実寸の加工形状映像として投射し、その被切断材に投射された実寸の加工形状映像に基づいて上記被切断材の位置を修正するというものがある。この場合、保持台上の被切断材に投射された実寸の加工形状映像を目視しながら、その実寸の加工形状映像の位置に被切断材の切断予定位置を合わせるように被切断材を保持台上で動かすことによって、切断機構による動作位置に被切断材の切断予定位置を物理的に合わせることが可能になる。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の切断加工を行う加工装置において、裁断テーブルに裁断部と位置決め部を設け、位置決め部上方には位置決め部に置かれた被裁断物上にパーツ画像を投影する移動自在な映写機が配設され、裁断部上方には移動自在な裁断機本体を配設する裁断装置がある。裁断テーブルの位置決め部において、被裁断物上に投射されたパーツ画像の位置および向きを、前記投写器の位置を変化させることで変化させ、投影されたパーツ画像が所望の位置になったときに、その位置データを裁断部の制御装置に入力する。この操作を繰り返し、全てのパーツの配置が決まったら、被裁断物を裁断テーブルの裁断部に移動させ加工を開始する（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２７９４７４号公報（段落０００６から０００７、第１図）
【特許文献２】特開平６−３２０４８６号公報（段落０００５、段落００１９から００２１、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の従来の加工装置では、被加工物が主に布地等の軽いものであり、実寸の加工形状映像を加工動作位置に投射し、被加工物をその映像に合わせるように加工テーブル上で移動させていた。しかし、レーザ加工機などによる加工では、布地に比べて鉄やステンレスやアルミ等の重量の重い金属板を加工対象とすることが多く、加工テーブル上で重い被加工物を適切な位置に動かす作業は困難で、従来の技術を適用することは不可能であった。また、加工目的や被加工物の材質などによっては、被加工物にキズが付くのを避けなければならず、つまり加工テーブルに一度被加工物を載せたら、被加工物を加工テーブルの上を擦らせながら位置をずらすことが許されないものもあり、その場合も従来の技術を適用できなかった。その為、レーザ加工機などの場合は、オペレータの目視判断により被加工物の適当な位置に加工ヘッドを移動させ、被加工物と加工形状との位置が適切かどうか明確には判らないまま、そこから加工を開始している。
【０００６】
特許文献２に記載の従来の加工装置では、１パーツ毎に画像を映写機により被加工物上に映写し映写機を移動させることでパーツの配置を決定する。よって、全パーツの配置を決定するには、パーツの数量分画像を表示し映写機を移動させパーツの配置を決定させなければならず、パーツの数量が多くなるとパーツの配置を決定するまでに時間がかかる。また、従来の切断装置では、映写機によりパーツ配置を決定するテーブルと実際加工するテーブルと２つのテーブルがあり、テーブルの設置面積がほぼ２倍必要という欠点があった。また、パーツ配置が完了した被加工物を加工テーブルへ移動させなければならず、被加工物が従来の革等軽量のものであれば手で移動させたり若しくは簡易な回転ベルト等での移動も可能であるが、重量の重い金属板を加工対象とする場合は、被加工物の移動は困難であり移動設備は大掛かりなものとなる。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、第１の目的は、加工前に加工テーブルに載置された被加工物上に映写された加工形状の映像と被加工物との位置関係の調整を、被加工物を移動させずに行うことができ、前記加工テーブル上で加工も行うことができる加工装置を得るものである。また、第２の目的は、オペレーターが簡易に適切な加工開始位置に加工ヘッドを設定することができる加工装置を得るものである。さらに、第３の目的は、部品の配置を短時間で決定することができる加工装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る加工装置は、加工テーブル上に置いてある被加工物を加工データに基づく所定の形状に加工を行う前に、前記加工テーブル上の被加工物の表面において、前記所定の形状と同一の形状を実寸の加工形状映像として映写する手段と、その被加工物の位置に応じて映写された実寸の加工形状映像の位置あるいは方向を自由に変更する手段を具備したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の加工装置は、加工テーブル上の被加工物表面に、映写機で実寸の加工形状の映像および加工開始位置映像を映写し、加工形状と被加工物の選択および位置関係が適切かどうか、加工前に判断することができる。また、適切でない場合は、その映像の位置を被加工物の位置に応じて調整することにより、被加工物を移動させずに簡易に位置等の修正ができ、その結果も映像により確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のレーザ加工機の概略を示す図である。１はレーザ加工機本体で、２は被加工物を載せるための加工テーブル、３は先端からレーザ光が発射される加工ヘッドで、加工ヘッド３の上部には図示していないが加工ヘッド３を固定し加工テーブル２上を加工ヘッド３が任意の位置に移動できるように構成された支持枠がある。４はレーザ加工機を動作させるためのコンピュータを搭載している数値制御装置、５は数値制御装置４に付いているディスプレイなどの表示装置、６は数値制御装置４に付いていて数値制御装置４を操作するためのキーボード類で、７は加工テーブル２上に置かれた鉄板などの被加工物、８は被加工物７の上にこれから加工を行う加工データに基づく形状を映写するための映写手段の一例である指向性の高い可視光（例えばレーザ光）の走査による映写機、９は被加工物７の上に映写されたこれから加工を行う加工形状の映像である。
【００１１】
つまり図１はまだ加工を行う前の状態で、被加工物７はまだ加工が行われていない元の長方形で、ただ単に加工形状映像９が表面上に映写されているだけの状態を示してある。１０は数値制御装置４と通信しながら加工ヘッド３の位置などを任意に動作させることのできる第１の手元操作箱である。１１は映写機８を制御する映写制御装置である。映写制御装置１１は、映写機８の動作を制御したり、数値制御装置４より加工データを取得し、該加工データをもとに被加工物７上に実物大の加工形状を映写機８により映写できるように、映写データを作成し映写機８にデータを送ったりする。１２は映写制御装置１１と通信しながら映写された映像の位置あるいは方向を任意に変化させることのできる第２の手元操作箱である。１３は映写機８を上下左右に角度を変化させる第１の駆動装置、１４は映写機８を映写方向を軸として映写機８を回転させる第２の駆動装置で、第１の駆動装置１３および第２の駆動装置１４とも映写制御装置１１に接続され映写制御装置１１により制御される。
【００１２】
ところで、加工データには加工開始位置情報が含まれており、その座標に加工ヘッドをセットすることにより、加工開始位置からの相対座標にて加工データに基づく所定の加工形状に加工を実施する。加工開始の位置は図面等で確認できるので、加工形状映像および図面を見ながら適当な位置に加工ヘッドをセットすることで、ほぼ加工形状映像どおりの加工ができる。しかし、前記映写制御装置１１が加工データから加工開始位置情報も読み取り、加工形状を映写する映像データに加工開始位置を映写するための映像データも付加して映写機８に出力するように構成することで、加工ヘッドのセット位置が明確になり確実に加工形状どおりの加工ができる。
【００１３】
例えば、図２の（ａ）〜（ｃ）は被加工物７に加工形状映像９を映写した図であるが、図２の１９は加工開始位置映像であり×印で映写されている。もちろん加工開始位置映像１９はその位置が判ればよいので丸印でもよく、例えばいくつかのパターンが映写制御装置１１に準備されておりオペレーターが適宜選択する構成でも良い。前記加工開始位置映像１９はオペレーターにより加工形状の映像９の位置および方向が変更された場合、加工形状映像９の変更に伴って位置が変化し常に加工形状映像９との相対的な位置関係は変化しない。よって、映像位置等を調整した後に、加工開始位置映像１９上に加工ヘッドをセットし、そこから加工を開始することで調整後の加工形状映像９通りの加工が実施される。
【００１４】
レーザ加工機では加工する段階においてオペレーターがまず指定された加工データを用意し、さらに加工する形状の大きさや個数なども確認し、指定された材料の材質や板厚を確認して、指定された全ての形状を指定された個数分加工するために必要となる材料の大きさを予測する。これは例えば図３の（Ａ）の様な大きさの部品を６個加工するという指定の場合、オペレーターは図３の（Ｂ）や（Ｃ）に示す様に部品（Ａ）を６個分適宜配置した状態の大きさを想定し、その時点で使用できる材料の中から適切な大きさのものを選択する。
【００１５】
例えばその時点で使用可能な材料が図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す様な３種類があった場合、図４の（Ａ）では６個全てが入りきらず、図４の（Ｂ）では切り残る部分が大きくしかも長方形に近い無駄の少ない残り方にもならず、また図４の（Ｂ）の様な材料は大きな形状を加工する際や大量の部品加工を一度に行いたい場合に適するもので、それに対して図４の（Ｃ）の材料は切断済みの穴が空いていて切断可能として残っている部分が今回の６個配置にほぼ適した無駄の少ない材料であるため、この場合は図４の（Ｃ）の材料を選択して加工を行うことになる。
【００１６】
なおこの際、図３（Ａ）に示す形状１個分の加工データを用意して、オペレーターは数値制御装置４の表示装置部分５を見ながらキーボード類６を操作してこの形状をどのように６回分加工するかの設定を行う。数値制御装置４の機能として、縦方向１列で６個分配置するとか、横方向１行で６個分、もしくは２行３列で配置するなど、各種の配置方法を容易に設定できる機能を搭載している。
【００１７】
具体的には、特開平３−２６２００８号公報の第６図に示すようなコンソールタイプのコンピュータ装置で、本明細書の図３（Ａ）に示す様な形状１個分の加工データ、つまりＮＣデータを生成し、そのＮＣデータは文字の情報で構成される形式になっており、それをフレキシブルディスクやネットワーク接続ケーブルを介して加工装置側の数値制御装置４に入力する。ＮＣデータ内には加工に必要な情報が入っており、当然形状１個分の縦方向横方向の最大寸法の情報も示されている、もしくは求めることができる。数値制御装置４側では、入力されたＮＣデータの加工形状と縦方向横方向の最大寸法を判断して分かりやすく画面に表示する機能を搭載しているものもあれば、搭載していないものもあり、搭載しているものであればオペレーターが図３の（Ｂ）や（Ｃ）等のようにどのように図形を配置するのか考えて縦方向横方向の並べる数と図形の間隔距離をインプットすることによりちょうど良いピッチで画面に並べて表示させ、並べた後の最大縦方向横方向の大きさを示し、オペレーターが必要な材料のサイズを認識することができる。
【００１８】
なお、文字情報であるＮＣデータからそのＮＣデータで加工される形状を求める技術については特許第２５８４２２９号公報などに示されている。また上記の様な機能を搭載していない機種では、オペレーターがあらかじめ別途図形の縦方向横方向のサイズを知っておき、数値制御装置４の画面で縦方向と横方向それぞれの並べる個数と、図形を配置する縦方向横方向それぞれのピッチ距離を入力することにより同様の処理を実現できる。
【００１９】
ピッチ距離を入力することにより、数値制御装置４の内部的な処理としてはひとつの加工データの動作を指定された距離分平行移動させた位置で繰り返し実行開始する処理が行われることによる。この場合、ピッチ距離は図形のサイズとすき間の間隔距離を考慮した数値にしなければならないため、オペレーターがピッチ距離を間違えて小さ過ぎる数値を入れてしまうと、図形を切断する動作において図形が重なってしまうことになる。
【００２０】
以上の様に、数値制御装置４の機種によっては図３の（Ｂ）や（Ｃ）の様な配置の様子を画面に表示する機能を搭載しているものと搭載していないものがあり、搭載していない機種であっても実際の加工上の動作は実現できる。また図３の（Ｄ）に示す様な形状の場合は、図３の（Ｅ）に示す様に平行に配置すると無駄が多いので、例えばあらかじめ加工プログラムを生成する前記の様なコンソールタイプのＣＡＤ／ＣＡＭ装置側で図３の（Ｆ）に示す様に組み合わせした状態での加工データを生成し、それを数値制御装置４に入力してペアの状態で図３の（Ｇ）の様に３個分配置するなどの操作を行う場合もある。
【００２１】
また別の例として、あらかじめ使用可能な材料の寸法を把握しておき、特開平３−２６２００８号公報の第１１図に示す様なネスティング配置機能を使い、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置側でその寸法材料を想定して適切な配置処理を行った後の状態の加工データを生成して使用するという場合もある。この方法では、加工データ内に含まれる加工する部品の種類は１種類だけでなく複数種類になる場合もある。
【００２２】
以上より、複数部品を加工する場合は、部品の加工データと縦方向横方向の並べる数と図形の間隔距離等からなる配置データを使って加工を実施するが、被加工物の形状により部品の配置を適宜変更する必要が発生する。この場合は配置データを再入力により処理する。加工形状映像が加工データおよび配置データを基に加工する全ての部品を含んだ状態で映写されることにより、部品の配置が適切かどうかオペレータにより容易に判断できる。また、配置データの修正が有った場合は、加工形状映像も部品の配置が修正された映像に切り替わることで、部品配置の最適化を短時間に行うことができる。
【００２３】
次に本発明に係る加工機の動作について図５のフローチャートを参考に説明する。本説明では、加工開始位置映像の映写が可能であり、また、複数部品の加工をするために配置データを入力する加工機にて説明する。
まず、例えば図３（Ａ）に示す様な形状の加工データを数値制御装置４にキーボード類６にて入力する（ステップＳ０１）。次に、被加工物７の板厚等の情報を数値制御装置４にキーボード類６にて入力し（ステップＳ０２）、部品の配置（例えば、横２列縦３行の合計６個に部品間隔を適宜空けて配置）を数値制御装置４にキーボード類６にて入力する（ステップＳ０３）。映写制御装置１１は数値制御装置４より該加工データおよび該部品配置情報を読み取り、これを基に加工形状映像９のデータを作成し映写機８へ出力する。映写機８は、被加工物７上に所望の配置個数および配置寸法にて加工形状映像９を映写する（ステップＳ０４）。
【００２４】
オペレータの目視により、被加工物７と映写された加工形状映像９との位置関係が適切かどうか判断し（ステップＳ０５）、もし適切であれば、加工開始位置映像１９が映写された位置まで、オペレータが第１の手元操作箱１０を操作し、加工ヘッド３を移動させ加工開始位置真上に加工ヘッド３をセットする（ステップＳ１１）。そして、加工を開始する（ステップＳ１２）。ステップＳ０５にて、もし図２（ａ）のように被加工物７の置いた位置が所望の位置より水平方向にずれていたために、加工形状映像９が被加工物７の表面上の適切な位置から外れてしまった場合には、映写制御装置１１に接続された第２の手元操作箱１２に具備されたレバーなどを操作することで、操作信号が映写制御装置１１に出力され、これに応じて映写制御装置１１は映写機８に具備された上下および左右に映写機８の角度を変える第１の駆動装置１３を動作させ、加工形状映像９の水平位置を変え、加工形状映像９と被加工物７との位置が適切になるように修正する（ステップＳ０６）。
【００２５】
修正後、再度オペレータの目視により、被加工物７と映写された加工形状映像９との位置関係が適切かどうか判断し（ステップＳ０７）、もし適切であれば、ステップＳ１１、ステップＳ１２へと進み加工を開始する。ステップＳ０７にて、もし図２（ｂ）のように被加工物７の置いた位置が所望の位置より回転方向にずれていたために、加工形状映像９が被加工物７の表面上の適切な位置から外れてしまった場合には、映写制御装置１１に接続された第２の手元操作箱１２に具備されたレバーなどを操作することとで操作信号が映写制御装置１１に出力され、これに応じて映写制御装置１１は映写機８に具備された映写方向を軸として映写機８を回転させる駆動装置１４を動作させ、加工形状映像９を被加工物７上で回転させ、加工形状映像９と被加工物７との位置が適切になるように修正する（ステップＳ０８）。このときに、加工形状映像９を回転させた角度が映写制御装置１１に表示される。
【００２６】
修正後、再びオペレータの目視により、被加工物７と映写された加工形状映像９との位置関係が適切かどうか判断し（ステップＳ０９）、もし適切であれば、まず映写制御装置１１に表示された加工形状映像９の回転角度の補正値を数値制御装置４にキーボード類６を用いて入力し、加工データ内指令値の角度認識演算処理を修正する（ステップＳ１０）。これにより、加工も該入力した角度だけ回転して実施される。この角度の補正は、映写制御装置１１と数値制御装置４とにより、自動的に補正できるようにしても良い。そして、ステップＳ１１、ステップＳ１２へと進み加工を開始する。ステップＳ０９にて、もし図２（ｃ）のように部品の配置が適切でないために、加工形状映像９が被加工物７の表面上からはみ出てしまった場合には、部品の配置を修正するためにステップＳ０３へ戻る。
【００２７】
上記動作説明では、被加工物７と映写された加工形状映像９との位置関係が適切でない場合、まず加工形状映像９の水平位置を修正し（ステップＳ０６）、次に加工形状映像９の回転角度を修正し（ステップＳ０８）、次に加工部品の再配置を実施（ステップＳ０３）との順番で位置の補正を行っているが、この順番は特に限定されるものではなく、まず角度を修正してからでもよいし、部品配置が明らかに適切でないことが判ったら、最初に再配置を行ってもよい。
【００２８】
また、上記のように加工形状映像９を被加工物上７で移動させる場合、例えば図１に示す様な加工テーブル２や映写機８の位置関係では斜め上方向から映写するため、被加工物７上の映写位置を変更すれば映写機８から出される映像角度も変わり、映像を適宜変更しなければ被加工物上での映像の実寸寸法や形状が保持されないため、それについては映写制御装置１１にて映像データを適切に補正処理される。また、加工テーブルの高さが変わる場合や、被加工物である板材の板の厚さが変わる場合などにおいても、同様に実寸寸法が保持されるように適切に補正処理される。
【００２９】
以上のように、本発明の実施の形態１の加工装置は、加工テーブル上に置いてある被加工物を加工データに基づく所定の形状に加工を行う前に、前記加工テーブル上の被加工物の表面において、前記所定の形状と同一の形状を実寸の加工形状映像として映写する手段と、その被加工物の位置に応じて映写された実寸の加工形状映像の位置あるいは方向を自由に変更する手段を具備したものである。これにより、加工前に、加工テーブルに載置された被加工物上に映写された加工形状の映像と被加工物との位置関係が適切か加工前に判断することができる、また、適切でない場合は、被加工物を移動させずに簡易に位置関係の調整を行うことができ、その結果も映像にて確認できる。更に、前記加工テーブル上で加工も行うことができる
【００３０】
また、加工データに基づく加工開始位置を示す加工開始位置映像も加工形状映像と同時に所定の位置に映写する手段を具備することにより、オペレーターが簡易に適切な加工開始位置に加工ヘッドを設定することができ、加工形状映像どおりの加工が確実に行える。
【００３１】
さらに、加工データに基づく部品を複数同一被加工物上に加工する場合、加工前に入力された配置データに基づき複数の部品を所定の位置に配置し、かつ配置データは適宜変更でき、映写される映像も所定の配置と同一の配置をした実寸の加工形状映像の複数部品が映写できるように構成することで、部品の配置を短時間で決定することができる。
【００３２】
なお本発明では映写制御装置１１と数値制御装置４とは別々の装置として図示したが、一つの装置内で両方の処理を実現させてもよく、また、別々の装置で実現させながら、それぞれの装置を一つの筐体の中に収めて見かけ上一つの装置内で両方の処理を実現させてもかまわない。
【００３３】
上記実施の形態は、加工ヘッドからレーザ光が照射されるレーザ加工機への適用を例に挙げているが、加工ヘッドから水が発射されるウォータジェット加工機、加工ヘッドからプラズマが発射されるプラズマ切断機、加工ヘッド先端に取り付けられた金型を押し付けるタレットパンチプレス加工機などに適用しても同様の効果が得られる。
【００３４】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２のレーザ加工機の概略を示す図である。１０８は被加工物７の上にこれから加工を行う加工データによる形状を映写するための映写手段の一例であるビデオプロジェクターによる映写機である。１１０は数値制御装置４および映写制御装置１１と通信しながら加工ヘッド３の位置および映写された映像の位置あるいは方向を任意に変化させることのできる手元操作箱であり、加工ヘッド３を操作するか加工形状映像９を操作するかは手元操作箱１１０に具備された切り替えスイッチにより切り替える。また本実施例には実施例１にて構成されていた映写機の角度および回転を変化させる駆動装置は無く映写機１０８の角度および回転は固定されている。更に前記映写機１０８は加工テーブルのほぼ全面に映像を映し出すことができるよう調整されている。
【００３５】
基本動作は実施の形態１の図５のフローチャートと同様である。以下に動作を説明する。数値制御装置４および映写機１０８に接続された映写制御装置１１が数値制御装置４より入力された加工データおよび配置データを読み取り、所定の加工形状を所定の配置に映写できるよう映像データを作成し映写機１０８へ出力することにより、その通りの配置個数と配置寸法で被加工物上に加工形状の映像９と加工開始位置映像１９が映写される（ステップＳ０１〜Ｓ０４）。
【００３６】
このときに被加工物７に対して加工形状映像９の水平位置が適切でなかった場合は、手元操作箱１１０の切り替えスイッチで加工形状映像９を操作できるように切り替え、手元操作箱１１０に具備されたレバーなどを適宜操作することで操作信号が映写制御装置１１に出力され、これに応じて映写制御装置１１は映写機１０８に出力する映像データをその都度書き換えることで加工形状映像９および加工開始位置映像１９の位置を変化させる（ステップＳ０６）。これはパソコン等の表示画面に表示されている図形を、マウスもしくは矢印キー等で画面中を移動させる処理と同じような処理であり、パソコン等の表示画面をプロジェクターにて被加工物上に映写しているのと類似している。
【００３７】
次に被加工物７に対して加工形状映像９の方向が適切でなかった場合は、手元操作箱１１０の切り替えスイッチで加工形状映像９を操作できるように切り替え、手元操作箱１１０に具備されたレバーなどを適宜操作することで操作信号が映写制御装置１１に出力され、これに応じて映写制御装置１１は映写機１０８に出力する映像データをその都度書き換えることで加工形状映像９の方向および加工開始位置映像１９の位置を変化させる（ステップＳ０８）。これもパソコン等の表示画面に表示されている図形を、マウスもしくは矢印キー等で画面中を回転させる処理と同じような処理である。
【００３８】
更に被加工物７に対して部品の配置が適切でなかった場合は、実施例１と同様に数値制御装置４に再度配置データを入力することで加工形状映像９もそれに合わせて変化する（ステップＳ０３）。
【００３９】
上記のように加工形状映像９の位置を修正する際、前記映写機１０８は加工テーブル２のほぼ全面に映写できるように調整されているため、加工形状映像９は加工テーブル２内の任意の位置に移動することが可能であり、よって、被加工物７は加工テーブル２内であれば任意の位置に設置することができる。また、本実施の形態では映写機の角度や回転を変化させるための駆動装置が必要ないのでメンテナンス性が向上する。
【００４０】
前記の様な操作手順にてオペレーターにより映写位置が適切に調整され被加工物上に映写された後は、もし角度の調整を実施した場合は加工データ内指令値の角度認識演算処理を修正する（ステップＳ１０）。次に、手元操作箱１１０の切り替えスイッチで加工ヘッド３を操作できるように切り替え、手元操作箱１１０に具備されたレバーなどを適宜操作し加工ヘッド３を移動させ加工開始位置映像１９の真上に加工ヘッド３をセットする。その後加工を開始することで映写された加工形状の映像９の通りに所定の加工が実施される。このように手元操作箱にて加工ヘッド３および加工形状映像９をともに操作できるようにすることで、作業の種類によって手元操作箱を持ち替える煩雑さが無くなる。
【００４１】
また、加工物の材質や表面状態によっては、透明アクリル材や鏡面仕上げされたステンレス材など映写された映像を目視確認しにくいものもあるため、状況に応じてオペレーターが手元操作箱１１０を操作して、映像の光量や明るさや光の性質や映写方法などを切り替え可能な仕組みを設けても良い。
【００４２】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３のレーザ加工機の概略を示す図である。２０８および３０８は被加工物７の上にこれから加工を行う加工データによる形状を映写するための映写手段の一例であるビデオプロジェクターによる第１の映写機および第２の映写機である。映写制御装置１１は第１の映写機２０８および第２の映写機３０８に映像信号を送れるように接続されている。また第１の映写機２０８および第２の映写機３０８のそれぞれの映像は被加工物上では全く同じ映像が丁度重なるように調整されており、もちろん映像の配置や位置や方向を変化させたときも同じ変化をし、常に重なった映像を映写する。実施例１および２では映写機は１台のみしか設けておらず、この場合一方向からのみの映写となるため、加工ヘッド３やその支持部材等が影になり被加工物７上に映像が映らない部分が発生する可能性がある。本実施例の場合２方向から映写をすることにより映像が映らない部分を軽減することができ、被加工物７と加工形状映像９との関係が適切かどうかを判断することや、加工開始位置映像１９が影になることなく真上に加工ヘッド３をセットすることも容易となる。もちろんさらに複数の映写機を用いることも可能である。
【００４３】
ところで、上記実施の形態１から３では、加工テーブルが移動せず固定され、加工ヘッドがテーブル上に移動自在に保持されたタイプの加工装置での例を示したが、加工テーブルが一方向（例えばＸ方向）、加工ヘッドがそれに垂直な方向（例えばＹ方向）に移動することにより加工を実現するタイプの加工装置や、加工ヘッドが移動せず加工テーブルが水平方向に自由に移動することで加工を実現するタイプの加工機でも、映写機を加工テーブルに固定する等で加工テーブルと同期して移動させることで同様の効果を有することができる。もしくは映写機を加工テーブルと同期して移動させなくても、移動した加工テーブルの位置情報等から演算して、映像の映写位置を適切に設定することで同様の効果を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、レーザ加工機、ウォータジェット加工機、プラズマ切断機、タレットパンチプレス加工機など、複数個の製品を切り抜き切断加工する加工装置に適用でき、特に被加工物が鉄やステンレスやアルミ等の重量の重い金属板で、加工テーブル上で被加工物を適切な位置に動かす作業が困難な場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１のレーザ加工機の概略を示す図である。
【図２】加工テーブルに載せられた被加工物と、それに映写された加工データおよび配列データに基づく加工形状実寸の加工形状映像および加工開始位置映像の一例を示す図。
【図３】加工する部品の形状の例と、それを配置した例を示した図である。
【図４】加工に使用する材料の形状と、それぞれに加工形状を６個配置した例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１のレーザ加工機の動作を説明するフローチャート図。
【図６】本発明の実施の形態２に係るレーザ加工機の概略を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るレーザ加工機の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
２  加工テーブル、３  加工ヘッド、４  数値制御装置、７  被加工物、８  映写機、９  加工形状映像、１０  第１の手元操作箱、１１  映写制御装置、１２  第２の手元操作箱、１３  第１の映写機駆動装置、１４  第２の映写機駆動装置、１９  加工開始位置映像、１０８  ビデオプロジェクター
【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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