(57)【要約】  本発明は、シート材料における機械切断を準備する方法（１００）に関し、この方法は、切断するべき幾何学的形状のセットを取得するステップ（１０１）と、その幾何学的形状のセットを切断のために位置決めするステップ（１０２）と、位置決めされた幾何学的形状に基づいてシート材料のフォーマットを決定するステップ（１０４）とを有する。本発明は、さらに、シート材料における機械切断用の対応するシステム及び対応するコンピュータプログラム製品に関する。【選択図】図１
2018521434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材料における機械切断を準備する方法であって、
・切断されるべき幾何学的形状のセットを得ること、
・切断のために、その幾何学的形状のセットを配置すること、
・配置された幾何学的形状に基づいて、結果として廃棄物の量が少なくなる少なくとも一つのシート材料のフォーマットを示すこと、
・シートフォーマットの一つ又は複数のプロバイダに接続された、又は、接続可能な中央コンピュータを介してシート材料の少なくとも一つの示されたフォーマットの利用可能性を検証すること、及び
・示されたフォーマットと、それらの利用可能性とに基づいてシート材料のフォーマットを決定すること
を含む方法。
【請求項２】
前記中央コンピュータが、シートフォーマットを蓄積するための一つ又は複数のストレージに接続され、又は、接続可能であり、前記一つ又は複数のストレージにおける利用可能性を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記利用可能性が、ＥＲＰ、ＭＥＳ又は他の管理システムのような関連したシステム及び処理における決定に依存して動的に調整され得る
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
シート材料のフォーマットの決定が、
・シート材料のフォーマットのサイズに関連した、位置決めされた幾何学的形状の延長、
・シート材料のフォーマットによって得られる切断されるべき幾何学的形状のセットに属さない廃棄物材料の量、及び／又は
・シート材料の様々なフォーマットのコスト
に基づいて行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
シート材料のフォーマットの決定が、フォーマットの候補セットから最適に適合するフォーマットを選択することから成る
ことを特徴とする請求項１又は４に記載の方法。
【請求項６】
幾何学的形状のセットの位置の変更を繰り返し行い、
幾何学的形状のセットの変更された位置に最適に適合するフォーマットを決め、
位置及びシート材料のフォーマットの組合せの候補セットを得る
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
シート材料のフォーマットを決定する前又は後に、
位置決めされた幾何学的形状を切断するための機械加工計画を作成することをさらに含む
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
幾何学的形状のセットが、自由形式形状の部品から成る少なくとも一つの集合体を有し、
前記部品が相互に近づけて配置され、部品の形状が許すときはいつでも、切断装置の一回の切断の厚みだけが、隣接する部品間に残るようにした
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
幾何学的形状のセットが、自由形態の形状の部品から成る複数の集合体である
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ビーム切断技術を用いた、シート材料における幾何学的形状の機械切断を有する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
コンピュータ支援設計（CAD）又はコンピュータ支援製造（CAM）のためのツールとして実行される
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の方法に従って、材料片から複数の部品を機械切断する方法であって、
さらに、シート材料の決められたフォーマットから位置決めされた幾何学的形状を切り出すことを含む方法。
【請求項１３】
材料片から複数の部品を機械切断するシステムであって、
切断するべき幾何学的形状のセットを取得し、その幾何学的形状のセットを切断のために位置決めし、その後、位置決めされた幾何学的形状に基づいてシート材料のフォーマットを決定するよう構成された処理ユニットと、
切断装置と、
処理ユニットがどのフォーマットを選ぶかを決めるための、シートの複数のフォーマットの利用可能性を制御する中央コンピュータと、
制御ユニットと
を備え、
前記制御ユニットが、シート材料の決められたフォーマットから位置決めされた幾何学的形状を切断するよう切断装置を制御するように構成されている
ことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
切断装置がビーム切断装置である
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
処理ユニットが、さらに、位置決めされた幾何学的形状の切断のための機械加工計画を作成するよう構成され、
制御ユニットが、前記機械加工計画に従って、位置決めされた幾何学的形状を切断するよう切断装置を制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載のシステム。
【請求項１６】
実行されると、コンピュータ内でプロセッサが請求項１〜１２の何れか一項に記載の方法を実行することを可能にするコンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
コンピュータ内でプロセッサによって実行されるように構成された符号化された命令セットを表すデータを備え、前記命令が請求項１〜１２の何れか一項に方法から成る
ことを特徴とする非一過性の一つ又は複数の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材料の機械切断方法、対応するシステム、コンピュータプログラム製品及び非一過性の記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート材料から部品を切り出すために利用可能な様々な切断技術がある。これらの部品は、例えば、パンチプレス又はビーム切断によって切り出され得る。ビーム切断は、レーザ切断、プラズマ切断、イオンビーム切断、火炎又はトーチ切断、水切断、ペレット切断又は空気切断のような、切断手段として何らかの種類のビームを用いるものとして定義される。 パンチプレスでは、パンチ及びダイが、シート材料から材料を切断するために使用される。
【０００３】
従来の切断技術では、廃棄物を伴う大きな問題があり、通常の生産信頼性の高い切断計画では、20〜50％の廃棄物がある。 従って、廃棄物を最小限に抑えることが一般に望ましい。 従来は、切断される各単一部品は、その単一部品を囲む切断軌道によって画定され、これらの部品は、隣接する部品に対して安全距離を置いて配置される。一つの主要な廃棄物源は、シート材料から切り出される複数の部品の間に設けられる安全距離によって形成されるスクラップ材料である。
【０００４】
国際公開公報WO201 / 042058A1では、ビーム切断技術を用いて材料から数個の部品を機械切断する方法が開示されている。ここに開示された発明は、自由形式の形状を持つ部品からなる一つの集合体を形成するための一連の制御規則及び変数を提供し、これらの部品は互いに近接して配置され、前記部品の形状が許すときはいつでも、隣接する部品間における切断ビームによる切断は一回のみである。この方法は、個々の部品間の安全距離の必要性を減らし、従って、実質的に部品間の廃棄物を減少させる。
【０００５】
しかしながら、シート材料からの従来の切断プロセスが原因となる別の廃棄物源がある。従来、オペレータは、最初に、切断操作の基礎を形成するためのシートフォーマットを選択する。切断される形状は規則的な多角形で近似され、部品間に安全距離を設けた形式で位置決めされ配置される。安全距離は、対応する安全距離を設けるために各部品に対して近似された多角形を拡張することによって設けられる。それらの多角形は、多角形が互いに重なり合わないように、又はシートフォーマットの端と重ならないように、ノーフィットポリゴン（NFP）アルゴリズムによってシートフォーマット（又は、一つの多角形）上に配置される。形状の位置決めと切断が終了した時に残っている材料は、廃棄物又は残余シート材料とみなされる。 残余シート材料は新しいシートフォーマットにカットされ、廃棄物材料は無駄になる。
【０００６】
米国特許出願公開第2013/0218627号明細書には、複数の矩形要素をそれぞれ含む複数のグループを生成する方法が開示されている。この方法は、使用されるべきプレートのフォーマットを決定するステップを含む。典型的には、プレートのフォーマットは、シートの少なくとも一つの長さが予め決められているような、特定の幅を有するスチールロールから決定される。この方法は廃棄材料を減少させるが、依然として制限があり、自由形状の切断にはあまり適していない。
【０００７】
従って、非矩形形状の幾何学的形状の切断には、さらなる改良が必要とされる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の欠点を減らすことにあり、特にシート材料から一組の幾何形状を切り出す時に生じる廃棄物の量を低減することにある。
【０００９】
従って、本発明は、シート材料の機械切断のための方法であって、
・切断されるべき幾何学的形状のセットを得ること、
・切断のために、その幾何学的形状のセットを配置すること、
・結果として廃棄物の量が少なくなるよう配置された幾何学的形状に基づいて、少なくとも一つのシート材料のフォーマットを示すこと、
・中央コンピュータを介してシート材料の少なくとも一つのフォーマットの利用可能性を検証すること、及び
・示されたフォーマットとその利用可能性に基づいてシート材料のフォーマットを決定すること
を含む方法に関する。
【００１０】
本発明による方法の工程は、請求項に特定されたものと異なる順序で行うことができる。 例えば、中央コンピュータを介してシート材料のフォーマットの利用可能性を検証する工程、第一の工程として行われてもよく、その場合、結果として廃棄物の量が少なくなるよう配置された幾何学的形状に基づいて、少なくとも一つのシート材料のフォーマットを示す工程は、前記検証工程の後で行われることになり、従って、利用可能性のあるフォーマット間の選択に制限される。
【００１１】
本発明はまた、中央コンピュータを介して、中央コンピュータに接続又は接続可能な、異なるプロバイダからの及び／又は異なるストレージにおける利用可能性を検証する可能性を提供する。中央コンピュータを介した利用可能性の検証は、自動的に、半自動的に、又はオペレータによって手動で行われ得る。
【００１２】
次のステップでは、シート材料の決定されたフォーマットから位置決めされた幾何学的形状が切断される。コンピュータは、典型的には、利用可能なシートフォーマットのような情報を記憶するためのメモリ及びプロセッサを含む。
【００１３】
従って、本発明の重要な特徴は、シート材料のフォーマットが、幾何学的形状のセットが二次元空間に配置された後に決められることにある。本発明は、後続の切断操作で使用されるシート材料のフォーマットが、幾何学的形状のセットの実際に決められた分布に対して最適化され得るという利点を有する。従って、生成される廃棄物の量は、従来技術に対して著しく低減され得る。このことは、製造コストを削減し、環境への影響を低減するという利点を有する。（例えば、従来のＮＦＰに関して）最適化された幾何学的形状の位置決めは、計算集約型処理であり、本発明は、廃棄材料を削減しながら、任意の幾何学的形状のセットに対するシートフォーマットの最適化をするために必要な計算タスクの量を削減するというさらなる利点を有する。さらに、このようなフォーマットの利用可能性を、中央コンピュータを介して制御するステップは、切断工具及び／又はシートフォーマットの決定のプログラミングのために、切断工具及び／又はコンピューティング装置を、物理的に若しくは仮想的に及び／又はシート材料の生産者によって、自動的に、動的に、半自動的に及び／又はリアルタイムで、シートの中央ストレージに接続することを可能にする。これにより、シートフォーマットのデータ駆動型意思決定を自動的、半自動的又は手動で行うことが可能になり、シートフォーマットの利用可能性、コスト、サイズ、形状、品質などのデータを、他のシステム及び／又はプロセスに従って動的に更新することが可能になる。これにより、中央ストレージ又はシート供給者が、廃棄物を減らす処理に関与することになり、処理をより効果的な状態にし、廃棄材料の全体的な無駄を減らす。さらに、これは処理全体のどの工程も遅くすることなく達成される。
【００１４】
シート材料のフォーマットは、シート材料の平面における材料の二次元的な延長として定義される。フォーマットは、二次フォーマット、矩形フォーマット又は不規則フォーマットであってもよい。このフォーマットは、シート材料の平面におけるシート材料の形状及び寸法を含む。
【００１５】
一つ又は幾つかのシートフォーマットの利用可能性を検証するステップは、切断されるべき形状の切断前の任意の時点で行うことができる。従って、好ましいフォーマットの決定がなされた後に所望のフォーマットの利用可能性をチェックするステップが行われる場合、そのフォーマットが利用可能でない場合には、決定を再度行わなければならないことがある。別の例では、例えば、各フォーマットに対する利用可能性がチェックされ得、そして、許容可能な利用可能性を持つ第一のフォーマットが選択されるように、優先順に、複数のフォーマットが示される。利用可能性は、シートフォーマットが選択される前に検証してもよい。このことは、実行する必要がある計算の回数を減らすことができるので有利である。一つの実施可能な実施形態では、利用可能であるフォーマットに制限はない。このような実施形態では、利用可能性を検証するステップは形式的なものに過ぎない。利用可能性の定義には、利用可能性、コスト、サイズ、装置サイズ、切削テーブルのサイズ、形状、品質又はその他の特性等のいくつかの変数が含まれていてもよく、利用可能性は自動的、半自動又は手動で検証され得る。利用可能性の特性を定義する情報又はデータは、例えば、ＥＲＰ，ＭＥＳ又は他の管理システムにおける他のデータ、処理、及びそれらの状態に従って動的に更新され得る。
【００１６】
それを介して利用可能性が検証される中央コンピュータは、任意の場所に物理的に配置され得る。「中央」という用語は、例えば、切断工具、及び／又は、例えば、切断工具を制御してプログラミングするコンピューティング装置、及び／又は、物理的又は仮想的の両方であり得るシート材料フォーマットのストレージ及び／又はシーと材料の供給者の間を接続するコンピュータを示す。中央コンピュータは、エンドユーザ、例えば、切断装置の操作者及び／又はプログラマ、又は仲介サービスプロバイダが、フォーマットの利用可能性を制御することを可能にして、所望のフォーマットの利用可能性を瞬時に検証することができるようにする。
【００１７】
所望のフォーマットと利用可能なフォーマットとの間の一致が成功したことに応答して、同一又は異なるフォーマットの一つ又は複数のシートのオーダーが形成され得る。オーダーは、オペレータによる確認を必要としてもよく、また必要としなくてもよい。さらに、オーダーは、例えば、特定のフォーマットがローカルストレージで利用可能であることを検証及びオーダーすることから成る内部オーダーであり得、また、それは、別に存在するシステムに対する外部オーダーであってもよく、金銭の取引及び／又は任意の価値のコミットメントを含むことができる。
【００１８】
残りのシートフォーマットを含む利用可能なシートフォーマットを蓄積することに加えて、この方法は、作成されたオーダーを蓄積するステップを含むことができる。
【００１９】
オーダーを管理し、そして、一つ又は複数のシートフォーマットの利用可能性を検証するために、インターネット、LAN又は他のネットワークを介してシステム及び／又は人々の間で情報が共有される。その情報は、例えば、切断装置の位置、中央コンピュータ及びシート供給者の間で、ローカル及び／又は外部で共有される。
【００２０】
異なるシートフォーマットの利用可能性を検証するステップは、シートの生産者、ストレージ、切断装置及び特定の場合には特定のシートから切り取られた部品の供給者又はストレージのような異なる場所間での一つ又はそれ以上のシートフォーマットのロジスティクスを検証することを含むことができる。
【００２１】
本発明に係る方法は、オペレータがシートフォーマットを決定することができるように、オペレータに利用可能なシートフォーマットの候補を示すステップをさらに含む。選択的に、シートフォーマットに加えて、廃棄率、利用可能性、位置、切断レイアウトなどの情報を、シートフォーマットを決定するために、このような情報を使用することができるオペレータに示すことができる。
【００２２】
従って、利用可能性を検証するための進歩性のあるステップは、様々なフォーマットオプションの利用可能性を反映して、オペレータに示される情報に基づいて、自動的に、半自動的に、又は手動で実行され得る。利用可能性は、ERP、MES又は他の管理システムのような接続されたプロセス及び／又はシステムにおける時間及び他の決定に応じて動的に調整され得る。
【００２３】
シート材料のフォーマットを決定することは、フォーマットの候補セットから最適なフォーマットを選択することを含み得る。
【００２４】
従って、標準フォーマットや蓄積されたフォーマット等のような利用可能なフォーマットのセットが、シート材料のフォーマットの選択に関する決定の基礎を形成し得る。
【００２５】
この方法は、位置決めの候補セットとシート材料のフォーマットとの組み合わせを得るために、幾何学的形状のセットの位置を繰り返し変更すること、及び幾何学的形状のセットの変更された位置に最適に適合するフォーマットを決定することを含み得る。
【００２６】
これにより、切断のためのシート材料のフォーマットを決定するための候補として、多数の異なる位置決め及びシート材料フォーマットの組み合わせを得ることができる。
【００２７】
シート材料のフォーマットの決定は、
・シート材料のフォーマットのサイズに関して配置された幾何的形状の延長、
・シート材料のフォーマットによって得られる切断されるべき幾何学的形状に属さない廃棄材料の量、及び／又は
・シート材料の様々なフォーマットのコスト
に基づき得る。
【００２８】
従って、おそらく様々なフォーマットのコストと組み合わせて、位置決めされた幾何学的形状の広がり及び／又は廃棄物の量は、シート材料のフォーマットの決定の基礎として使用され得る。それにより、コスト及び／又は廃棄の最小化を使用して、シートフォーマットの最良適合を決定することができる。位置決めされた幾何学的形状の広がりは、例えば、多角形による、位置決めされた幾何学的形状の外形の近似であり得る。外形の近似は、矩形のような正多角形又は等しくない辺の長さ及び／又は角度を有する不規則な多角形であり得る。
【００２９】
シート材料の決定されたフォーマットは、幾何学的形状がシート材料から切出される時のフレームを形成する、付加的な安全領域を伴う位置決めされた幾何学的形状の延長に基づき得る。フレームは、0.01~250mmの範囲の幅、又は、1000mmより大きい幅を有し得るが、好ましくは、5〜50mmの幅を有し得る。
【００３０】
この方法は、さらに、位置決めされた幾何学的形状を切断するための機械加工計画を作成する工程を含み得る。
【００３１】
機械加工計画は、シート材料のフォーマットを決定する前又は後に作成され得る。
【００３２】
この方法は、ビーム切断技術を用いてシート材料内の幾何学的形状を機械で切断することを含み得る。ビーム切断技術は、レーザ切断、プラズマ切断、イオンビーム切断、火炎又はトーチ切断、水切断、ペレット切断又はエア切断等であり得る。選択的に、この方法は、パンチプレスやナイフ切断等による機械切断を含むことができる。シート材料は、例えば、金属シート材料、プラスチックシート材料、織物シート材料、布地シート材料、紙又は厚紙シート材料、木材シート材料又は複合シート材料等であり得る。
【００３３】
幾何学的形状のセットは、少なくとも一つの自由形式形状の部品を備えた少なくとも一つの部品集合体を有し得、その集合体の部品は、相互に近づくように配置され、切断装置の一回の切断の厚みだけが、隣接する部品間に残るようにされている。
【００３４】
これにより、部品集合体における廃棄物量を減らすことができ、かつ、部品集合体は、幾何学的形状のセット内で他の幾何学的形状と共に配置され得る。幾何学的形状のセットは、代わりに、少なくとも一つの自由形式形状の部品を備えた複数の部品集合体であり得る。一つ又は複数の集合体は、自由形式形状の複数の部品で構成されてもよい。
【００３５】
形状は、少なくとも一つの曲線又は線を含む閉じた輪郭として定義され得る。自由形式形状は、不規則な長さの辺及び／又は角度を有し、及び／又は少なくとも一つの曲線を含むような不規則な形状として定義され得る。規則的な形状は、例えば、正方形、長方形、三角形等である。自由形式形状は、少なくとも一つの曲線又は直線を含む閉じた輪郭であって、その輪郭が少なくとも一つの凹んだ部分を規定しているものとして定義され得る。前記凹んだ部分は、凹んだ曲線部分であってもよく、また、一つ又はそれ以上の直線及び／又は曲線によって形成されていてもよい。自由形式形状は、位置決めをする間に、その実際の形状によって表され、矩形などの近似された正多角形では表されない。従って、自由形式形状は、互いにより近くに配置され得る。
【００３６】
この方法は、コンピュータ支援設計（CAD）又はコンピュータ支援製造（CAM）のためのツールとして実行され得る。
【００３７】
従って、この方法は、設計又は製造のためのコンピュータベースシステムにおける不可欠な部分であり得る。
【００３８】
本発明は、さらに、材料片から複数の部品を切り出す装置用のシステムに関し、
該システムは、
切断するべき幾何学的形状のセットを取得し、その幾何学的形状のセットを切断をするために位置決めし、その後、位置決めされた幾何学的形状に基づいてシート材料のフォーマットを決定するように構成された処理ユニットと、
切断装置と、
処理ユニット用のシートの複数のフォーマットの利用可能性を制御する中央コンピュータと、
制御ユニットと
を備え、
前記制御ユニットが、決定したフォーマットのシート材料から位置決めされた幾何学的形状を切り出すように切断装置を制御するよう構成されている。
【００３９】
切断装置は、ビーム切断装置であり得る。処理ユニットは、さらに、位置決めされた幾何学的形状の切断のための加工計画を作成するように構成され得、その場合、制御ユニットは、加工計画に従って位置決めされた幾何学的形状を切断するように切断装置を制御するよう構成される。
【００４０】
本発明はさらに、実行時に、コンピュータ内のプロセッサが、本明細書で開示した方法を実行することを可能にするコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品に関する。
【００４１】
本発明はさらに、コンピュータ内のプロセッサによって実行されるように構成されたコード化命令セットを表すデータを含む一つ又は複数の非一過性の記録媒体であって、前記命令が明細書で開示されている方法を含む記憶媒体に関する。
【００４２】
システム、コンピュータプログラム製品及び非一過性の記録媒体は、本明細書で開示される方法の対応する特徴に関連して指摘したものと同様の利点を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】シート材料の機械切断を準備する方法を示す。
【図２】シート材料の機械切断を準備する方法のステップを示す。
【図３】シート材料の機械切断のためのシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に、本発明に関連する様々な実施形態及び実施例を添付の図面を参照して説明する。
図1には、シート材料の機械切断を準備する方法100が示されている。この方法は、最初に、切断される幾何学的形状のセットを取得するステップ101を含む。 幾何学的形状は、任意の種類の形状又は部品集合体であり得る。幾何学的形状のセットは、好ましくは隣接する部品間の廃棄物が最小になるように切断のために位置決めされる（ステップ102）。位置決めされた幾何学的形状のセットに基づいて、次いで、シート材料のフォーマットが決定される（ステップ104）。
【００４５】
加工計画、例えば、切断計画が、位置決めされた幾何学的形状の切断のために作成される（ステップ103）。加工計画は、図面に示すように、シート材料のフォーマットを決定する前に作成することができるが、シート材料のフォーマットを決定した後に作成することもできる。加工計画は、どのようにして、どのような順序で切断処理を実行するかを規定する。その後、幾何学的形状は、切断計画に従って、決定されたシートフォーマットから切断される（ステップ105）。シートフォーマットの利用可能性を検証するステップ106は、使用するべきシートフォーマットの最終決定の前に行われる。しかしながら、シートフォーマットの利用可能性を検証するステップ106は、幾何学的形状を位置決めする（ステップ102）前に行ってもよい。そのような場合、幾何学的形状を位置決めするステップは、様々な利用可能なフォーマットのセットにおいて行われ得、最も有利はフォーマットが使用するものに決められる（ステップ104）。シートフォーマットの利用可能性を検証するステップ106は、また、幾何学的形状のセットを取得する前に行ってもよい。このような実施例では、利用可能性の検証ステップは、例えば、中央コンピュータから様々なシートフォーマットの最新情報を得ることによって、連続して行われ得る。
【００４６】
シート材料のフォーマットを決定するステップ104は、シート材料のフォーマットのサイズと関連する一つ又は複数の位置決めされた幾何学的形状の延長、シート材料のフォーマットによって得られる切断されるべき幾何学的形状のセットに属さない廃棄物の量及びシート材料の様々なフォーマットのコストに基づいて行われる。位置決めされた幾何学的形状の延長は、例えば、多角形による位置決めされた幾何学的形状の外形の近似であり得る。外形の近似は、矩形のような規則的な多角形であってもよく、また、異なる長さの辺及び／又は異なる角度を有する不規則な多角形であってもよい。シート材料のフォーマットから得られる廃棄物の量は、シート材料の特定のフォーマットを準備するためのコスト及び／又はシート材料の重量当たりのコストと釣り合わせられ得る。シート材料の決定されたフォーマットは規則的又は不規則な形状を有し得る。
【００４７】
一つの別の実施例として、シート材料のフォーマットを決定することは、シート材料の候補セットから、幾何学的形状に最適なフォーマットを選択することを含む。これは、幾何学的形状のセットの位置を繰り返し変更し、幾何学的形状のセットの変更された位置に対して最適なフォーマットを選択し、位置及びシート材料のフォーマットの組み合わせの候補セットを得ることによって行われ得る。この位置及びシート材料のフォーマットの組み合わせの候補セットは、上述した基準に基づいて決められ得る。従って、廃棄材料の量を減らし、かつ、材料コストを低減する最適な位置及びシート材料のフォーマットの組合せが選択され得る。
【００４８】
幾何学的形状のセットは、複数の自由形式形状の部品から成る少なくとも一つの集合体を有し得、前記部品は、相互に近づくように配置され、部品の形状がそれを許すときはいつでも、切断ビームの一回の切断の厚みだけが、隣接する部品間に残るようにされている。従って、隣接する部品間の廃棄物の量は、著しく低減され得る。別の実施例として、幾何学的形状のセットは、自由形式形状の部品から成る複数のこのような集合体のみを有し得る。従って、シートフォーマットは、最も効率的に利用され得る。
【００４９】
図2には、本発明に係る方法のステップが図示されている。図２（ａ）では、幾何学的形状２０１，２０１’及び２０１’’から成るセット２００が用意されている。図示された幾何学的形状のセットは、矩形の形態の規則的な幾何学的形状２０１と、二つの自由形式の不規則な形状の幾何学的形態２０１’及び２０１’’から成る。自由形式形状の幾何学的形状は両方共、その外周に沿って凹み部分を備えている。幾何学的形状２０１，２０１’及び２０１’’は、位置決めの間、各々の実際の形状によって表され、即ち、長方形のような近似された規則的な多角形によっては表されない。
【００５０】
この幾何学的形状のセットはお互いに対して位置決めされる。図２（ｂ）の実施例では、両方の自由形式形状の部品と規則的な形状の部品とを含む部品の集合体２０２が形成されている。幾何学的形状は、位置決めの間は、各々実際の形状で表されているので、図２（ｂ）に示すように、それらは相互に近づけて配置され得る。自由形式形状の部品の集合体の形成及び切断は、国際公開公報WO 2011/042058 A1にさらに開示されている。
【００５１】
図2（c）では、配置された幾何学的形状に基づいてシート材料のフォーマット203が決定される。シートのフォーマットは、シート材料の平面内に配置された幾何学的形状の延長として定義され、この場合、フォーマットは共通の長方形を有する。しかしながら、本発明に基づいて、不規則な形状のシートフォーマットも決定され得る。図2に示す図は単純化されており、通常の生産規模の処理では、幾何学的形状の数は10、100又は1000個の部品を、さらに上回る可能性があることに留意されたい。
【００５２】
また、図2（d）の実施例では、図2（b）に示すような複数の集合体202を、配置された幾何学的形状のセットとして得た後、その位置決めされた幾何学的形状に基づいてシート材料のフォーマット203が決定される。この処理は、本発明によれば、これは、シートフォーマットの一つ以上のプロバイダ及び／又はシートフォーマットを記憶するための一つ又は複数のストレージに接続された中央コンピュータを介して行われる。
【００５３】
図3には、シート材料片303から数個の部品を機械で切り出すためのシステム300が示されている。このシステムは、処理ユニット３０１を備え、該処理ユニット３０１は、切断されるべき幾何学的形状のセットを取得し、切断のためにその幾何学的形状のセットを配置し、その後、配置された幾何学的形状に基づいて、シート材料のフォーマットを決定するように構成されている。上述したように、どのフォーマットを使用するかの決定は、シートフォーマットの利用可能性を検証するステップの前又は後に行われる。さらに、処理ユニットは、配置された幾何学的形状の切断のための機械加工計画を作成するように構成される。
【００５４】
システムはさらに、切断装置304及び制御ユニット302を備え、制御ユニットは、機械加工計画に従って、シート材料の決められたフォーマットから位置決めされた幾何学的形状を切断するように切断装置を制御する。図３に示す実施例では、切断装置は、ビーム切断装置である。別の実施例では、切断装置としてパンチプレスを備えたシステム及びナイフ切断を利用するシステムも提案される。
【図１】
2018521434.tif 000003
【図２（ａ）】
2018521434.tif 000004
【図２（ｂ）】
2018521434.tif 000005
【図２（ｃ）】
2018521434.tif 000006
【図２（ｄ）】
2018521434.tif 000007
【図３】
2018521434.tif 000008
【国際調査報告】
2018521434.tif 000009
2018521434.tif 000010
2018521434.tif 000011