(57)【要約】【課題】  加工時間が短く、かつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができるシート裁断における加工順決定方法、装置、プログラムを提供する。【解決手段】  シート状素材Ｗの形状に対して切り出す各部品ｗの形状を配置した加工図形データＤ３から加工順を決定する装置である。現在選択されている部品ｗの代表点と残りの加工すべき各部品の代表点との間の部品間距離の逆数を計算する手段１２を設ける。現在選択されている部品ｗの近似形状と残りの各部品ｗの近似形状とのオーバーラップ量を計算する手段１３を設ける。前記部品間距離の逆数とオーバーラップ量とから定まる各部品の評価値を計算する手段１４を設ける。評価値が最も高い部品を次に加工する部品として選択する手段１５を設ける。【選択図】        図１
2016021112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状素材から複数の部品を切断機により順次切り出すときの各部品の加工順を決定するシート裁断における加工順決定装置において、
前記シート状素材の形状に対してこのシート状素材から切り出す各部品の形状を配置した加工図形データを記憶する加工図形データ記憶手段と、
前記加工図形データから、現在選択されている部品の代表点と残りの加工すべき各部品の代表点との間の距離である各部品間距離の逆数を計算する部品間距離計算手段と、
前記現在選択されている部品の近似形状と残りの加工すべき全て部品の近似形状とのオーバーラップ量を計算するオーバーラップ量計算手段と、
前記各計算手段で計算した部品間距離の逆数とオーバーラップ量とから所定の計算で定まる各部品の評価値を計算する総合評価値計算手段と、
この総合評価値計算手段で計算された評価値が最も高い部品を次に加工する部品として選択する次加工部品選択手段と、
この次加工部品選択手段による前記選択の後、前記部品間距離計算手段、オーバーラップ量計算手段、総合評価値計算手段、および次加工部品選択手段の行う各処理を繰り返しさらに次に加工する部品を選択する繰り返し手段とを備える、
ことを特徴とするシート裁断における加工順決定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート裁断における加工順決定装置において、前記近似形状は、所定方向の長方形で、かつ前記部品が丁度納まる大きさであるシート裁断における加工順決定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシート裁断における加工順決定装置において、前記所定の計算で定まる各部品の評価値は、前記部品間距離の逆数に重みパメラメータを乗算した値と、前記オーバーラップ量に重みパラメータを乗算した値とを加算した値とするシート裁断における加工順決定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシート裁断における加工順決定装置において、いずれかの部品が、他の部品に設けられる開口部分内にある場合は、この開口部分内の部品を、この開口部分を有する部品よりも先に加工するように加工順を定め、かつ前記開口部分内を他の領域とは分けた独立した領域とし、その開口部分内の領域を前記シート状素材の領域と同様に取り扱うことで、前記開口部分内の領域の各部品の加工につき、前記と同様に評価値を求めて加工順を決定する開口内部品優先手段を設けたシート裁断における加工順決定装置。
【請求項５】
シート状素材から複数の部品を切断機により順次切り出すときの各部品の加工順を決定するシート裁断における加工順決定方法において、
前記シート状素材の形状に対してこのシート状素材から切り出す各部品の形状を配置した加工図形データから、現在選択されている部品の代表点と残りの加工すべき各部品の代表点との間の距離である各部品間距離の逆数を計算する部品間距離計算過程と、
前記現在選択されている部品の近似形状と残りの加工すべき全て部品の近似形状とのオーバーラップ量を計算するオーバーラップ量計算過程と、
前記各計算過程で計算した部品間距離の逆数とオーバーラップ量とから所定の計算で定まる各部品の評価値を計算する総合評価値計算過程と、
この総合評価値計算過程で計算された評価値が最も高い部品を次に加工する部品として選択する次加工部品選択過程と、
この次加工部品選択過程による前記選択の後、前記部品間距離計算過程、オーバーラップ量計算過程、総合評価値計算過程、および次加工部品選択過程の行う各処理を繰り返しさらに次に加工する部品を選択する繰り返し過程とを含むことを特徴とするシート裁断における加工順決定方法。
【請求項６】
コンピュータにより実行可能であって、シート状素材から複数の部品を切断機により順次切り出すときの各部品の加工順を決定するシート裁断における加工順決定プログラムにおいて、
前記シート状素材の形状に対してこのシート状素材から切り出す各部品の形状を配置した加工図形データから、現在選択されている部品の代表点と残りの加工すべき各部品の代表点との間の距離である各部品間距離の逆数を計算する部品間距離計算手順と、
前記現在選択されている部品の近似形状と残りの加工すべき全て部品の近似形状とのオーバーラップ量を計算するオーバーラップ量計算手順と、
前記各計算手順で計算した部品間距離の逆数とオーバーラップ量とから所定の計算で定まる各部品の評価値を計算する総合評価値計算手順と、
この総合評価値計算手順で計算された評価値が最も高い部品を次に加工する部品として選択する次加工部品選択手順と、
この次加工部品選択手順による前記選択の後、前記部品間距離計算手順、オーバーラップ量計算手順、総合評価値計算手順、および次加工部品選択手順の行う各処理を繰り返しさらに次に加工する部品を選択する繰り返し手順とを含むことを特徴とするシート裁断における加工順決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、合成樹脂シート、紙、布等のシート状素材からネスティングないしはマーキングされた複数の部品を切り抜くシート裁断における加工順決定方法、決定装置および決定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状素材を切断するレーザ加工機やシート裁断機などの切断機において、シート状素材から切り出したい部品形状を、ネスティングやマーキング等と呼ばれる過程で複数配置し、その配置されたデータを基に部品を切り出すための加工データを出力し、加工を行う（例えば、特許文献１）。これらの作業は計算機（ＣＡＤ／ＣＡＭシステム）上で行われるが、切り出したい部品形状は様々であり、またシート状素材上から歩留り良く部品を取るために残スペースができるだけ小さくなるよう部品配置が求められている。そのような配置データからどのような順序で加工を行うのかを決定する必要がある。
【０００３】
この作業を支援するための自動化システムとして、様々なシステムが開発されており、実用化されている。しかし、与えられる部品形状は様々であり、十分に対応できない場合が存在していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５１２００９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６２５４８号公報
【特許文献３】特開２００８−０５５４３８号公報
【特許文献４】特開２００８−１１６９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の自動化システムは、一般的に加工時間を評価値として考え、その時間が最短となるような加工順での加工データを出力していた。よって、加工される順序によっては不安定な状態での部品加工を行うような加工データが出力される場合があった。その一つを図９に示す。
【０００６】
この例では、３つの部品ｗ（Ａ，Ｂ，Ｃ）がシート状素材Ｗに配置され、それらの部品Ａ〜Ｃの加工順が決定された例である。同図に部品Ａ，Ｂ，Ｃ上に加工順を、丸囲み数字(1) 〜(3) の符号で示したような順序で加工を行うと、３番目に加工を行う部品Ｃの突起状の部分Ｃａの加工を行う際に、その周囲の残材が殆どない状態となり、特に薄く柔らかい素材では、不安定な状態での加工となる。そのため、切り出される部品形状の品質に悪影響を及ぼしていた。同図の例では、３番目に加工を行う部品Ｃを２番目に加工した方が、切り出される部品形状の品質を考えると、良い加工結果が得られる。
【０００７】
このように、加工時間を評価値として考えるだけでは、ユーザーを満足させる品質の加工が行えない加工データを生成してしまうという問題があった。
【０００８】
加工順を決定する方法の提案において、蓄熱による加工不良を回避することを目的とする例としては、特許文献２，３がある。また、加工ヘッドと被加工物との干渉を防止することを目的とした例として、特許文献４がある。しかし、加工品質を考慮して加工順を決定する提案はなされていない。
【０００９】
この発明は上記課題を解消し、加工時間が短く、かつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができるシート裁断における加工順決定装置、加工順決定方法、および加工順決定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のシート裁断における加工順決定装置（１）は、シート状素材（Ｗ）から複数の部品（ｗ）を切断機（２）により順次切り出すときの各部品（ｗ）の加工順を決定するシート裁断における加工順決定装置（１）において、
前記シート状素材（Ｗ）の形状に対してこのシート状素材（Ｗ）から切り出す各部品（ｗ）の形状を配置した加工図形データ（Ｄ３）を記憶する加工図形データ記憶手段（１１）と、
前記加工図形データ（Ｄ３）から、現在選択されている部品（ｗ）の代表点と残りの加工すべき各部品（ｗ）の代表点との間の距離である各部品間距離の逆数を計算する部品間距離計算手段（１２）と、
前記現在選択されている部品（ｗ）の近似形状と残りの加工すべき全て部品（ｗ）の近似形状とのオーバーラップ量を計算するオーバーラップ量計算手段（１３）と、
前記各計算手段で計算した部品間距離の逆数とオーバーラップ量とから所定の計算で定まる各部品（ｗ）の評価値を計算する総合評価値計算手段（１４）と、
この総合評価値計算手段（１４）で計算された評価値が最も高い部品（ｗ）を次に加工する部品（ｗ）として選択する次加工部品選択手段（１５）と、
この次加工部品選択手段（１５）による前記選択の後、前記部品間距離計算手段（１２）、オーバーラップ量計算手段（１３）、総合評価値計算手段（１４）、および次加工部品選択手段（１５）の行う各処理を繰り返しさらに次に加工する部品（ｗ）を選択する繰り返し手段とを備える。
前記「オーバーラップ量」は、各部品間の密着度合いを決定するファクターであり、例えば両部品（ｗ）の近似形状の重なり面積、または各部品（ｗ）間の最近接辺量（最も近接する辺の長さ）などを「オーバーラップ量」とすることができる。
【００１１】
この構成によると、現在加工されている部品（ｗ）から見て、残された全ての部品（ｗ）につき、部品間距離の逆数と、部品（ｗ）の近似形状間のオーバーラップ量とから各部品（ｗ）の評価値を計算し、評価値の最も優れた部品（ｗ）を次に加工する部品（ｗ）として定める。このため、部品間距離が短く、部品（ｗ）の近似形状間のオーバーラップ量が多い部品（ｗ）が、次に加工する部品（ｗ）として定まる。部品（ｗ）の近似形状間のオーバーラップ量が多い部品（ｗ）を先に加工するため、細長い突起形状部分がある場合は、オーバーラップ量が多くなって先に加工されることになる。
そのため、シート状素材（Ｗ）に対して歩留り向上のために密に各部品（ｗ）が配置されていて、細長い突起形状部分が入り込んで部品配置がなされていても、その突起形状部分を有する部品（ｗ）が先に加工されることになって、周辺に残材が多い状態で切り出し加工することができる。したがって、残材部分の少ない状態で突起形状部分が加工されることによる剛性不足で切断線に歪みが生じることが回避され、その突起形状部分に良好な加工品質が得られる。
また、オーバーラップ量だけでなく、部品間距離を考慮し、部品間距の短い部品（ｗ）を先に加工することになるため、現在加工中の部品（ｗ）と次に加工する部品（ｗ）の間で、シート状素材（Ｗ）または切断機（２）の加工ヘッドを移動させる距離が短くなり、加工時間も短縮される。
加工時間と加工品質とのいずれを優先させるかは、シート状素材（Ｗ）の材質や、必要な加工品質によって、前記評価値における部品間距離の逆数とオーバーラップ量との重視割合を変えることによって定めることができる。
【００１２】
この発明において、前記近似形状は、所定方向の長方形で、かつ前記部品が丁度納まる大きさとしても良い。
近似形状を前記のような長方形とすると、近似形状の作成が容易で、オーバーラップ量の計算も容易である。また、細長い突起形状部分がある場合にオーバーラップ量が大きくなり、残材部分の少ない状態で突起形状部分が加工されることの回避を、オーバーラップ量の考慮により適切に行える。
【００１３】
この発明において、前記所定の計算で定まる各部品（ｗ）の評価値は、前記部品間距離の逆数に重みパラメータを乗算した値と、前記オーバーラップ量に重みパラメータを乗算した値とを加算した値としても良い。
部品間距離の逆数とオーバーラップ量とに重み付けすることで、各重みパラメータを調整することにより、加工時間と加工品質との優先度を調整することができる。
なお、ここでは、部品間距離の逆数とオーバーラップ量の重み和を評価値とするため、重みパラメータを決定するための何らかの調整を行う。
【００１４】
この発明の上記いずれかの構成のシート裁断における加工順決定装置（１）において、いずれかの部品（ｗｄ）が、他の部品（ｗｃ）に設けられる開口部分（ｗｃｃ）内にある場合は、この開口部分（ｗｃｃ）内の部品（ｗｄ）を、この開口部分（ｗｃｃ）を有する部品（ｗｃ）よりも先に加工するように加工順を定め、かつ前記開口部分（ｗｃｃ）内を他の領域とは分けた独立した領域とし、その開口部分（ｗｃｃ）内の領域を前記シート状素材（Ｗ）の領域と同様に取り扱うことで、前記開口部分（ｗｃｃ）内の領域の各部品（ｗｄ）の加工につき、前記と同様に評価値を求めて加工順を決定する開口内部品優先手段（１７）を設けても良い。
部品（ｗ）の開口部分（ｗｃｃ）内に配置された部品（ｗ）を先に加工することで、シート状素材（Ｗ）の支持上の問題を生じることなく、このような開口部分内の部品（ｗ）の加工が実現できる。また、開口部分（ｗｃｃ）内に配置された各部品（ｗ）についても、加工時間が短くかつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができる。
【００１５】
この発明のシート裁断における加工順決定方法は、シート状素材（Ｗ）から複数の部品（ｗ）を切断機（２）により順次切り出すときの各部品（ｗ）の加工順を決定するシート裁断における加工順決定方法において、
前記シート状素材（Ｗ）の形状に対してこのシート状素材（Ｗ）から切り出す各部品（ｗ）の形状を配置した加工図形データ（Ｄ３）から、現在選択されている部品（ｗ）の代表点と残りの加工すべき各部品（ｗ）の代表点との間の距離である各部品間距離の逆数を計算する部品間距離計算過程（Ｒ１）と、
前記現在選択されている部品（ｗ）の近似形状と残りの加工すべき全て部品（ｗ）の近似形状との重なり量であるオーバーラップ量を計算するオーバーラップ量計算過程（Ｒ２）と、
前記各計算過程で計算した部品間距離の逆数とオーバーラップ量とから所定の計算で定まる各部品（ｗ）の評価値を計算する総合評価値計算過程（Ｒ３）と、
この総合評価値計算過程（Ｒ３）で計算された評価値が最も高い部品（ｗ）を次に加工する部品（ｗ）として選択する次加工部品選択過程（Ｑ３）と、
この次加工部品選択過程（Ｑ３）による前記選択の後、前記部品間距離計算過程（Ｒ１）、オーバーラップ量計算過程（Ｒ２）、総合評価値計算過程（Ｒ３）、および次加工部品選択過程（Ｑ３）の行う各処理を繰り返しさらに次に加工する部品（ｗ）を選択する繰り返し過程（Ｑ４）とを含むことを特徴とする。
【００１６】
この方法によると、この発明のシート状素材（Ｗ）の加工順決定装置（１）について説明したと同様に、加工時間が短く、かつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができる。
【００１７】
この発明のシート裁断における加工順決定プログラムは、コンピュータにより実行可能であって、シート状素材（Ｗ）から複数の部品を切断機（２）により順次切り出すときの各部品の加工順を決定するシート状素材（Ｗ）の加工順決定プログラムにおいて、
前記シート状素材（Ｗ）の形状に対してこのシート状素材（Ｗ）から切り出す各部品の形状を配置した加工図形データ（Ｄ３）から、現在選択されている部品の代表点と残りの加工すべき各部品の代表点との間の距離である各部品間距離の逆数を計算する部品間距離計算手順（Ｒ１）と、
前記現在選択されている部品（ｗ）の近似形状と残りの加工すべき全て部品（ｗ）の近似形状との重なり量であるオーバーラップ量を計算するオーバーラップ量計算手順（Ｒ２）と、
前記各計算手順で計算した部品間距離の逆数とオーバーラップ量とから所定の計算で定まる各部品（ｗ）の評価値を計算する総合評価値計算手順（Ｒ３）と、
この総合評価値計算手順（Ｒ３）で計算された評価値が最も高い部品（ｗ）を次に加工する部品（ｗ）として選択する次加工部品選択手順（Ｑ３）と、
この次加工部品選択手順（Ｑ３）による前記選択の後、前記部品間距離計算手順（Ｒ１）、オーバーラップ量計算手順（Ｒ２）、総合評価値計算手順（Ｒ３）、および次加工部品選択手順（Ｑ３）の行う各処理を繰り返しさらに次に加工する部品を選択する繰り返し手順（Ｑ４）とを含むことを特徴とする。
【００１８】
この方法によると、この発明のシート状素材（Ｗ）の加工順決定装置（１）について説明したと同様に、加工時間が短く、かつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明のシート裁断における加工順決定装置によると、加工時間が短く、かつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができる。
【００２０】
この発明のシート裁断における加工順決定方法によると、加工時間が短く、かつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができる。
【００２１】
この発明の加工順決定プログラムによると、加工時間が短く、かつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施形態に係るシート裁断における加工順決定装置の概念構成を示すブロック図である。
【図２】同加工順決定装置が実行する加工順決定プログラムの流れ図である。
【図３】同加工順決定プログラムにおける評価値計算手順の具体例を示す流れ図である。
【図４】同加工順決定装置で実行する加工順決定方法の説明図である。
【図５】同加工順決定装置で実行するオーバーラップ量の計算方法の一例を示す説明図である。
【図６】同加工順決定装置の加工順で決定する部品配置例の説明図である。
【図７】同加工順決定装置の加工順で決定する他の部品配置例の説明図である。
【図８】同加工順決定装置で実行する開口内部品であるか否かの区別方法の一例を示す説明図である。
【図９】従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。このシート裁断における加工順決定装置１は、シート状素材Ｗから複数の部品ｗを切断機２により順次切り出すときの各部品ｗの加工順を決定する装置であり、この例では加工プログラム作成装置３の一部として設けられている。前記シート状素材Ｗは、例えば合成樹脂シート、紙、布等の金属板よりも柔らかいシートないし板状の素材であり、例えば長方形の素材である。切断機２は、任意の形状にシート状素材Ｗを切断する機械であり、レーザ加工機、またはカッターを用いたシート裁断機等からなり、加工プログラム４に従って加工を制御する数値制御装置であるＮＣ装置５を備えている。加工プログラム４は、例えばＮＣコードを用いて構成される。
【００２４】
加工プログラム作成装置３は、素材データＤ１と、加工を行う各部品ｗの外形を示す図形データである部品図形データＤ２とから、前記加工プログラム４を作成する装置である。素材データＤ１は、長方形の直交する各辺の長さを示す数値データ、または図形データからなる。素材データＤ１は、この他にシート厚および材質のデータを有している。この明細書で言う図形データは、ＣＡＤデータまたはＣＡＭデータである。加工プログラム作成装置３は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータのハードウェアおよびオペレーションプログラムと、これに実行されるアプリケーションプログラムである加工プログラム作成プログラム（図示せず）を備え、これらより、ネスティング手段６、前記加工順決定装置１となる加工順決定手段、および実行ＮＣ化手段７が構成されている。
【００２５】
ネスティング手段６は、前記素材データＤ１と部品図形データＤ２とから、前記素材データＤ１に示される外形に対して、前記部品図形データＤ２で示される部品の形状を割り付けたデータである加工図形データＤ３を、設定規則に従って作成する手段である。前記設定規則としては、例えば、歩留りを最少にする規則や、各部品ｗ間の最少距離、各部品ｗと素材ｗの外周との間の最少距離、素材Ｗにおける部品配置順の最初となる角部位置等が定められている。前記部品図形データＤ２および加工図形データＤ３は、線データの集まり等で構成される。なお、この明細書，図面において、図形データにおける素材Ｗおよび部品ｗは、実際の素材Ｗおよび部品ｗと同じ符号で説明する。
【００２６】
加工順決定装置１は、上記のように作成された加工図形データＤ３から、各部品ｗの加工順、すなわちどの部品ｗを加工し、次にどの部品ｗを加工するかの順を決定する装置であり、前記加工図形データＤ３の各部品ｗに加工順を付した加工順付き加工図形データＤ４を作成する。
実行ＮＣ化手段７は、このように作成された加工順付き加工図形データＤ４に、切断機２に応じた加工条件等を付加し、実行可能な加工プログラム４とする手段である。
【００２７】
加工順決定装置１は、このような加工プログラム作成装置３の一部として構成され、この加工プログラム作成装置３を構成する前記コンピュータのハードウェアおよびオペレーションプログラムと、図２，図３に示す加工順決定プログラムとで構成される。この加工順決定プログラムは、コンピュータにより実行可能なプログラムであり、前記のように加工プログラム作成プログラムの一部として構成される。なお、この加工順決定プログラムは、加工プログラム作成プログラムとは独立したプログラムであっても良い。
【００２８】
加工順決定装置１は、加工図形データ記憶手段１１、部品間距離計算手段１２、オーバーラップ量計算手段１３、評価値計算手段１４、次加工部品選択手段１５、繰り返し手段１６、および開口部内部品優先手段１７を備える。加工図形データ記憶手段１１は、前記シート状素材Ｗの形状に対してこのシート状素材Ｗから切り出す各部品ｗの形状を配置した加工図形データＤ３を記憶する手段である。他の各手段１２〜１７の機能については、図２，図３に示す加工順決定プログラムと共に説明する。
【００２９】
図２，図３および図４を用いて、加工順決定プログラムにつき説明する。なお、この加工順決定プログラムにおける各手順が、加工順決定方法における各過程となる。
まず、加工部品選択過程Ｑ１では、加工図形データＤ３における最初に加工する部品ｗを選択する（手順Ｑ１）。この選択は、所定の規則、例えば素材Ｗの所定角に最も近い部品ｗを選択する規則に従って行われる。図４（ａ）の例では、図の左下となる符号Ａを付した部品ｗ（以下、符号Ａ〜Ｃを付した部品ｗを、それぞれ「部品Ａ」…「部品Ｃ」と称す）である。
【００３０】
次に、前記加工図形データＤ３から、現在選択されている部品Ａから見て、残りの加工すべき全ての品Ｂ，Ｃについての所定の評価値を計算する（評価値計算手順Ｑ２）。この評価値の計算では、次に加工する部品として最良かどうかを評価するための評価関数を用いて評価値Ｅを計算する。この評価値計算手順（Ｑ２）で計算された評価値Ｅが最も高い部品を、次に加工する部品として選択する（次加工部品選択手順Ｑ３）。
【００３１】
前記加工図形データＤ３の部品における全ての部品が既に選択されたか否かを判断し、選択されていない部品が残っている場合は、前記評価値計算手順Ｑ２および次加工部品選択手順Ｑ３を繰り返す（繰り返し手順Ｑ４）。加工図形データＤ３の部品における全ての部品が選択されると、加工順決定の処理を終了する。
【００３２】
前記評価値計算手順Ｑ２は、図３に詳細を示すように、部品間距離計算手順Ｒ１、オーバーラップ量計算手順Ｒ２、および総合評価値計算手順Ｒ３からなる。
【００３３】
部品間距離計算手順Ｒ１では、現在選択されている部品ｗの代表点と、残りの各部品ｗの代表点との間の距離である各部品間距離の逆数Ｄを計算する。すなわち、Ｄの値は、距離が近くなるほど値が大きくなるように取る。部品ｗの代表点は、任意に設定すれば良いが、例えば、部品ｗの図形の重心（図心とも言う）とする。
【００３４】
図４（ｂ）の例では、部品間距離計算手順Ｒ１において、部品Ａが現在選択されている最初の部品ｗであるとすると、次に加工する部品ｗを選択するために、部品Ａと部品Ｂとの部品間距離の逆数Ｄｂと、部品Ａと部品Ｃとの部品間距離の逆数Ｄｂを計算する。
【００３５】
オーバーラップ量計算手順Ｒ２では、現在選択されている部品ｗの近似形状と、残りの各部品ｗの近似形状との重なり量であるオーバーラップ量Ｓを計算する。「部品ｗの近似形状」は、部品が占める直交２軸方向の領域を表す簡素な形状であれば良いが、この例では、シート状素材Ｗの基準辺Ｗａとこの基準辺Ｗａに直交する辺Ｗｂとに各辺がそれぞれ平行な長方形であって、部品ｗが丁度納まる大きさとなる形状を近似形状とする。オーバーラップ量Ｓは、各部品間の密着度合いを決定するファクターであり、近似形状同士の重なり量を表現できる量であれば良く、例えば部品ｗの近似形状同士の重なり面積とする。なお、図４（ｄ）に部品Ｃの近似形状Ｃ′を一点鎖線で示す。
【００３６】
図４（ｃ）の例では、部品Ａと部品Ｂの近似形状のオーバーラップ量は、右上がりの斜線で示す範囲Ｓｂとなり、部品Ａと部品Ｃの近似形状のオーバーラップ量は、左上がりの斜線で示す範囲Ｓｃとなる。
【００３７】
オーバーラップ量は、上記近似形状の重なり面積の他に、例えば図５に示すように、各部品ｗ間の最近接辺量（最も近接する辺の長さ）などをオーバーラップ量としても良い。同図の例では、左上がりの斜線で示す領域に接する辺の長さが、部品Ａと部品Ｂとのオーバーラップ量であり、右上がりの斜線で示す領域に接する辺の長さが、部品Ａと部品Ｃとのオーバーラップ量である。
【００３８】
総合評価値計算手順Ｒ３は、前記各計算手順で計算した部品間距離の逆数Ｄとオーバーラップ量Ｓとから所定の計算で定まる各部品の評価値Ｅを計算する手順である。
つまり、評価値Ｅを示す関数Ｆは、
Ｅ＝Ｆ（Ｄ，Ｓ）
と表現でき、評価値ＥはＤ，Ｓをパラメータとする関数Ｆとして定義する。
【００３９】
評価関数Ｆの具体的な内容は、必ずしも限定されず、加工時間や加工品質のどの項目を重視することによって変わって来る。ユーザーによる判断の違いによって、この評価関数Ｆを変更することで、ユーザーが望む加工順結果を出力することが可能となる。
【００４０】
評価関数Ｆの具体例を挙げると、次の線形式、
Ｅ＝ａＤ＋ｂＳ                  …（１）
とする。
各項目の係数にあたるａ，ｂは、各項目の重みパラメータであり、加工時間重視であれば、ａの値を大きくし、加工品質重視であれば、ｂの値を大きくする。
なお、この実施形態では、部品間距離の逆数とオーバーラップ量の重み和を評価値とするため、重みパラメータａ，ｂを決定するための何らかの調整を行う。部品間距離などの単位としては、m、cm、mm、inch、feetなどいろいろな単位が採用されるので、どれかに統一しておき、重みパラメータの調整で解決する。
【００４１】
次に、図４（ａ）の例を用いて順に説明する。この例では、３つの部品Ａ，Ｂ，Ｃ  が配置されており、最初に加工する部品として部品Ａを選択した場合につき考える。そして、次に加工する部品ｗを選択するために、残された部品Ｂ，Ｃと部品Ａとの間で評価値Ｅを求める。この評価値Ｅを求めるにつき、部品点間距離Ｄおよびオーバーラップ量Ｓを求める。そのイメージを図４（ｂ），（ｃ）に示す。
【００４２】
図４（ｂ）では、各部品ｗの代表点を部品ｗの重心位置とし、その重心位置の距離を部品点間距離Ｄｂ，Ｄｃとする。図４（ｃ）では、各部品ｗを矩形近似し、その矩形の近似形状の端でのオーバーラップ領域をオーバーラップ量としている。なお、オーバーラップ量の設定には様々な方法を用いることができる。
【００４３】
評価値Ｅについては、この例では部品Ｂの評価値Ｅｂは、
Ｅｂ＝ａ＊Ｄｂ＋ｂ＊Ｓｂ
となる。部品Ｃの評価値Ｅｃは、
Ｅｃ＝ａ＊Ｄｃ＋ｂ＊Ｓｃ
となる。
この例では、Ｄｂ＞Ｄｃ、でかつＳｂ＜Ｓｃであり、重みパラメータａ，ｂの値によって、Ｅｂ，Ｅｃのどちらの評価値が大きくなるかが変わり、部品Ｂ，Ｃのいずれが先に加工される部品であるかが変わって来る。
【００４４】
よって、加工するシート状素材Ｗの切断機２への固定に問題がなく、加工時間を優先した加工順が得たい場合には、パラメータａの重みを重くし、そうでない場合にはパラメータｂの重みを重くし、加工品質を高くした加工順が得られるようにする。このように、扱うシート状素材Ｗによって最良の加工順が得られるようなシステムが可能となる。
【００４５】
また、この例では、部品Ａを最初に加工する部品ｗとして選択したが、他の部品Ｂ，Ｃを最初に加工する部品ｗとして選択した場合も、前記と同様に、加工時間、加工品質の希望に応じた加工順を得ることができる。
【００４６】
なお、図４は、説明のために部品配置を簡易化して示したが、上記実施形態によって評価される部品配置例を図６，図７に示す。これらの例で示された配置例に対して、効果的な加工順を得ることが可能であった。図６の例では、大きなコの字形状の部品ｗａの内側にも内部部品ｗｂが配置されているが、コの字形状部品ｗａが切り出された後に、コの字先端の部品ｗｂから加工されるのではなく、内側に配置の部品ｗｂから先に加工されるような加工順が得られる。この一連の処理を行う手段が、図１の開口部内部品優先手段１７である。
【００４７】
図７に示す部品配置の例では、部品ｗｃに窓穴、つまり開口部分ｗｃｃがあって、その開口部分ｗｃｃ内にも部品ｗｄが配置されている。この例では、開口部分ｗｃｃ内に配置された部品Ｗｄを、その外周の開口部分ｗｃｃを有する部品ｗｃよりも先に加工することで、開口部分ｗｃｃ内の部品Ｗｄを加工することが可能となる。この場合に、開口部分ｗｃｃ内の領域を、他の領域とは分けた独立する領域、つまり１枚のシート状素材Ｗの領域として仮定し、この開口部分ｗｃｃ内の領域内の各部品ｗｄの加工につき、前記と同様に評価値を求めて加工順を決定することで、部品ｗの形状，品質を考慮した加工順を得ることが可能になる。
【００４８】
開口部分内の部品であるか否かの区別の方法につき、図８と共に一例を説明する。
同図（Ａ）のコの字形状の部品ｗａの場合、その内側領域が開口部分ｗａａとなる。このような部品であるか否かに係らず、図８（Ｂ）に示すように、各部品ｗにつき、その部品を凸形状に閉じるような稜線Ｌを生成し、その閉じた領域を開口部分ｗａａ,ｗｆａとする（同図に斜線を施した領域）。その領域内に完全に含まれる部品を開口部分ｗａａ内の部品ｗｂとする。同図の例では、コの字形状の部品ｗａの開口部分ｗａａには３つの部品ｗｂが完全に含まれていて開口部分ｗａａ内の部品であると判定されるが、Ｌ字形状の部品ｗｆの開口部分ｗｆａにある部品ｗｇは、一部しか開口部分ｗｆａ内に位置しないので、開口部分ｗｆａ内にある部とはされない。
なお、図７に示すような窓穴からなる全周が閉じた開口部分ｗｃｃを有する部品ｗｃについては、上記のような凸形状に閉じるような稜線Ｌを生成することなく、閉図形内の領域に位置するか否かの判別過程を加えることで、開口部分内の部品であるか否かの区別を行う。
【００４９】
図１に示す加工順決定装置１と、図２，３に示した各手順との関係につき説明する。部品間距離計算手段１２は部品間距離計算手順（Ｒ１）を実行する手段、オーバーラップ量計算手段１３はオーバーラップ量計算手順Ｒ２を実行する手段、総合評価値計算手段１４は総合評価値計算手順（Ｒ３）を実行する手段である。上記部品間距離計算手段１２、オーバーラップ量計算手段１３、および総合評価値計算手段１４により、評価値計算手段１８が構成される。次加工部品選択手段１５は次加工部品選択手順（Ｑ３）を実行する手段により、また、繰り返し手段１６は繰り返し手順Ｑ４を実行する手順によりそれぞれ構成される。
【００５０】
加工順決定装置１を構成する前記各手段１１〜１６の要点を説明すると、部品間距離計算手段１２は加工図形データＤ３から、現在選択されている部品ｗの代表点と残りの加工すべき各部品ｗの代表点との間の距離である各部品間距離の逆数Ｄを計算する。オーバーラップ量計算手段１３は、前記現在選択されている部品ｗの近似形状と残りの加工すべき全て部品の近似形状との重なり量であるオーバーラップ量Ｓを計算する。総合評価値計算手段１４は、前記各計算手段１２，１３で計算した部品間距離の逆数Ｄとオーバーラップ量Ｓとから所定の計算で定まる各部品ｗの評価値Ｅを計算する。次加工部品選択手段１５は、総合評価値計算手段１４で計算された評価値Ｅが最も高い部品ｗを次に加工する部品として選択する。繰り返し手段１６は、次加工部品選択手段１５で現在選択されている部品ｗを現在選択されている部品として、前記部品間距離計算手段１２、オーバーラップ量計算手段１３、総合評価値計算手段１４、および次加工部品選択手段１５の行う各処理を繰り返しさらに次に加工する部品を選択する。
上記各手段１２〜１６の具体的な機能は、図２〜図９の各手順につき説明したとおりである。
【００５１】
この構成によると、このように、現在加工されている部品ｗから見て、残された全ての部品ｗにつき、部品間距離の逆数と、部品ｗの近似形状間のオーバーラップ量とから各部品ｗの評価値を計算し、評価値の最も優れた部品ｗを次に加工する部品ｗとして定める。このため、部品間距離が短く、部品ｗの近似形状間のオーバーラップ量が多い部品ｗが、次に加工する部品ｗとして定まる。部品ｗの近似形状間のオーバーラップ量が多い部品ｗを先に加工するため、細長い突起形状部分がある場合は、オーバーラップ量が多くなって先に加工されることになる。
そのため、シート状素材Ｗに対して歩留り向上のために密に各部品ｗが配置されていて、細長い突起形状部分が入り込んで部品配置がなされていても、その突起形状部分を有する部品ｗが先に加工されることになって、周辺に残材が多い状態で切り出し加工することができる。したがって、残材部分の少ない状態で突起形状部分が加工されることによる剛性不足で切断線に歪みが生じることが回避され、その突起形状部分に良好な加工品質が得られる。
また、オーバーラップ量だけでなく、部品間距離を考慮し、部品間距の短い部品ｗを先に加工することになるため、現在加工中の部品ｗと次に加工する部品ｗの間で、シート状素材Ｗまたは切断機２の加工ヘッドを移動させる距離が短くなり、加工時間も短縮される。
【００５２】
前記開口内部品優先手段１７は、前述のように、いずれかの部品ｗｄ（図７）が、他の部品ｗｃに設けられる開口部分ｗｃｃ内にある場合は、この開口部分ｗｃｃ内の部品ｗｄを、この開口部分ｗｃｃを有する部品ｗｃよりも先に加工するように加工順を定め、かつ前記開口部分ｗｃｃ内を他の領域とは分けた独立した領域とし、その開口部分ｗｃｃ内の領域を前記シート状素材Ｗの領域と同様に取り扱うことで、前記開口部分ｗｃｃ内の領域の各部品ｗｄの加工につき、前記と同様に評価値を求めて加工順を決定する。そのため、開口部分内の部品ｗｄの加工が実現でき、また開口部分ｗｃｃ内に配置された各部品ｗについても、加工時間が短くかつ加工後の部品形状の品質に優れる加工順を決定することができる。
【００５３】
なお、この発明のシート裁断における加工順決定方法は、マーキング作業によってシート状素材Ｗ上に各部品ｗが配置されている場合における加工順の決定にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…加工順決定装置
２…切断機
３…加工プログラム作成装置
４…加工プログラム
１１…加工図形データ記憶手段
１２…部品間距離計算手段
１３…オーバーラップ量計算手段
１４…総合評価値計算手段
１５…次加工部品選択手段
１６…繰り返し手段
１７…開口部内部品優先手段
１８…評価値計算手段
Ｄ３…加工図形データ
Ｄ４…加工順付き加工図形データ
Ｗ…シート状素材
ｗ…部品
【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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