(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのワークピース部分（１８）が切断輪郭（１７）に沿ってワークピース（１６）から切り抜かれ得る切断工具（２１）を有するビーム切断デバイス（１５）を制御するための方法であって、前記ビーム切断デバイス（１５）が、ワークピース（１６）を受けるための複数の支持点（３２）を含むワークピース支持体（３０、１３０）を有し、前記方法が、
前記ワークピース（１６）から切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分（１８）のための少なくとも１つの切断輪郭（１７）を有する前記ワークピース（１６）のための少なくとも１つの板取り（４８）を指定するステップａ）と、
前記ワークピース支持体（３０、１３０）に対する、前記ワークピース（１６）、および／または、前記板取り（４８）、および／または切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分（１８）の相対位置および／または配向を決定するステップｂ）と、
少なくとも、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の下方における、前記ワークピース支持体（３０、１３０）の前記少なくとも１つの支持点（３２）の相対位置を決定するステップｃ）と、
切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）上の少なくとも１つのリスク領域（２８）を決定するステップｄ）であって、前記リスク領域（２８）における切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の切り離しの間に、前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の傾斜が起こり得る、決定するステップｄ）と、
切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）上の前記少なくとも１つの識別されたリスク領域（２８）を考慮することによって、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）上の前記切断工具（２１）のための少なくとも１つの切断開始点（２９）および／または１つの切り離し点（１２９）を規定するステップｅ）と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、遅くとも前記ステップｅ）において、前記少なくとも１つの規定された切断開始点（２９）の座標（ｘＡ，ｙＡ）および／または前記少なくとも１つの規定された切り離し点（１２９）の座標（ｘＦ，ｙＦ）が記憶手段（５０、２５０）内に記憶されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、前記ステップｅ）の後に、前記少なくとも１つの規定された切断開始点（２９）から開始し、および／または切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記少なくとも１つの規定された切り離し点（１２９）において終了する前記切断工具（２１）を用いた切断プロセスが実施され、有利には、それに続き、前記規定された切り離し点（１２９）から開始する、前記切断工具（２１）を搭載した切断ヘッド（２０）の位置決め移動が実施されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）の少なくとも１つの切断輪郭点（１９）、および／または少なくとも、前記切断輪郭点（１９）に隣接した前記切断輪郭（１７）の切断輪郭点において、前記切断工具（２１）によって、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）に対して及ぼされる加工力（ＦＢ）が決定され、有利には、前記加工力（ＦＢ）が、前記切断工具（２１）の少なくとも１つの切断パラメータに応じて決定され、さらに有利には、前記切断工具（２１）の前記少なくとも１つの切断パラメータが、切断ガス圧力、ノズル間隔、ノズル直径およびノズル形状のうちの少なくとも１つの切断工具パラメータであり、および／または前記少なくとも１つの切断パラメータが、前記切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）が切り離された後の前記切断ヘッド（２０）の前記位置決め移動のための基礎となる、位置決め速度、位置決め加速度および位置決め方向のうちの少なくとも１つの位置決めパラメータであることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法であって、前記ステップｃ）の後に、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の少なくとも１つのワークピース部分パラメータ、有利には、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の重心（ＳＰ）または少なくとも１つの重心線（ＳＬ）が決定され、ならびに／あるいは切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）内において、支持多角形（３７）の少なくとも１つの多角形パラメータ、有利には、前記支持多角形（３７）の支持線（３８）が、決定され、次に、
前記少なくとも１つのワークピース部分パラメータおよび／または前記少なくとも１つの多角形パラメータ、ならびに前記ワークピース（１６）の下方、または切り抜かれるべき前記ワークピース部分（１８）の下方における前記ワークピース支持体（３０）の前記少なくとも１つの支持点（３２）の前記決定された位置を用いて、あるいは
前記少なくとも１つのワークピース部分パラメータおよび／または前記少なくとも１つの多角形パラメータ、ならびに前記ワークピース（１６）の下方、または切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の下方における前記ワークピース支持体（３０）の前記少なくとも１つの支持点（３２）の前記決定された位置の、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）の前記少なくとも１つの切断輪郭点（１９）までの少なくとも１つの距離（ｈｋ，ｈｓ）を用いて、
切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）の少なくとも１つの切断輪郭点（１９）、有利には、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）の複数の切断輪郭点（１９）において、許容力（ＦＺ）が規定されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記ステップｄ）において、前記許容力（ＦＺ）と、少なくとも１つの以前に規定された傾斜力限界値、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）の少なくとも前記１つの切断輪郭点（１９）との力の比較が行われ、有利には、前記力の比較が、前記以前に規定された加工力（ＦＢ）、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）の前記切断輪郭点（１９）のうちの少なくとも１つに従って行われ、より有利には、前記以前に規定された加工力（ＦＢ）に安全係数が乗算されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記ステップｄ）において、前記力の比較に基づいて、前記少なくとも１つのリスク領域（２８）が規定されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の方法であって、前記力の比較において、前記許容力（ＦＺ）が少なくとも最小傾斜力限界値を超える、前記切断輪郭（１７）の前記切断輪郭点（１９）の少なくとも１つの低リスク領域（７５）が規定され、および／または前記力の比較において、前記許容力（ＦＺ）が少なくとも最大傾斜力限界値を超える、前記切断輪郭（１７）の前記切断輪郭点（１９）の少なくとも１つの無リスク領域（８０）が規定されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の方法であって、前記力の比較が最小および／または最大傾斜力限界値に対して実施され、有利には、これが最小および／または最大加工力（ＦＢ）から導かれることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載の方法であって、前記ステップｂ）の後に、前記支持多角形（３７）の前記少なくとも１つの多角形パラメータの位置に対する、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分パラメータの位置が決定され、および／または前記許容力（ＦＺ）のパリティが規定され、および／または有利には、前記ステップｄ）において決定された前記少なくとも１つのリスク領域（２８）が、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）の全ての切断輪郭点（１９）を含むかどうかがチェックされることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法であって、少なくとも１つのマイクロブリッジ（４３）が、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）内に残され、および／または切り抜かれるべき少なくとも別のワークピース部分が前記切断工具によって完全に切断されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法であって、前記ワークピース支持体（３０）に対する、前記ワークピース（１６）および／または切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記相対位置および／または配向が決定され（前記ステップｂ））、ならびに／あるいは切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の下方における、前記ワークピース支持体（３０）の前記少なくとも１つの支持点（３２）の少なくとも前記相対位置が（前記ステップｃ））、少なくとも１つの検出手段（２７）を用いて決定され、前記少なくとも１つの検出手段（２７）が、有利には、前記ビーム切断デバイス（１５）の前記切断工具（２１）を搭載した切断ヘッド（２０）上に位置する、前記ビーム切断デバイス（１５）のセンサシステムを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記センサシステムが、光学検出器、非接触式距離測定手段、およびカメラの群からなり、これにより、有利には、前記ワークピース（１６）の少なくとも１つの縁部および／または切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の縁部が検出されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法であって、前記ワークピース支持体（３０）に対する前記ワークピース（１６）の前記相対位置および／または配向が、前記ワークピース（１６）のための前記ビーム切断デバイス（１５）の少なくとも１つの機械的ストッパを用いて決定されること（前記ステップｂ））を特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法であって、（前記ステップｂ）に従う）ワークピース支持体（３０）上における前記ワークピース（１６）の前記相対位置および／または配向の決定後、および（前記ステップｄ）に従う）前記少なくとも１つのリスク領域（２８）の決定後に、有利には、前記ワークピース（１６）上の以前に作成または変更された板取り（４８）に従って、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）または前記ワークピース（１６）が再位置決めされ、ならびに／あるいは、有利には、前記ワークピース（１６）または切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の下方に横たわる少なくとも前記支持点（３２）が再位置決めされることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法であって、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）上の前記少なくとも１つのリスク領域（２８）の決定（前記ステップｄ））、ならびに／あるいは前記切断工具（２１）のための前記少なくとも１つの切断開始点（２９）および／または切り離し点（１２９）の前記規定（前記ステップｅ））が、前記切断輪郭（１７）の幾可学的形状、特に、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の切断輪郭の曲率に依存し、有利には、前記切断開始点（２９）が、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の凸状切断輪郭区分上で選択され、および／または有利には、切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）のための前記切断輪郭（１７）上の前記切断工具（２１）のための前記切断開始点（２９）の前記選択が、切断輪郭点法線（４２）に対して選択角（β）だけ傾いた少なくとも１つの選択直線（４０、４１）を用いて規定されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項３に記載の方法であって、切り抜かれるべき前記ワークピース部分（１８）の前記規定された切断開始点（２９）または規定された切り取り点（１２９）が、前記ワークピース（１６）上における前記切断工具（２１）の切断順序および／または位置決め経路を最適化するように前記ワークピース（１６）上に並べられ、前記切断プロセスが、前記規定された切断開始点（２９）または切り離し点（１２９）のうちの１つにおいて実施されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法であって、前記ステップｂ）の前に、切り抜かれるべき前記ワークピース部分（１８）の輪郭サイズが規定され、有利には、以前に規定された輪郭サイズ階級が付与されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法であって、前記方法のステップおよび要素が仮想空間内で画像化され、前記ワークピース支持体（３０）が仮想的なものであり、前記少なくとも１つの板取り（４８）が、仮想ワークピース（２１６）に対する仮想ワークピース支持体（１３０）の位置および／または配向に関する少なくとも１つの情報を有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、少なくとも１つのさらなる板取り（４９）を有する板取り（４８、４９）のセットが指定され、前記セットの各板取り（４８、４９）内における前記仮想ワークピース支持体（１３０）の前記位置および／または配向が異なり、ｘおよびｙ方向にオフセットしていることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、各板取り（４８、４９）が、前記仮想ワークピース支持体（１３０）に対する切り抜かれるべき前記少なくとも１つのワークピース部分（１８）の前記位置および／または配向に関する前記少なくとも１つの情報と、前記ワークピース（１６）に対する前記ビーム切断デバイス（１５）の前記ワークピース支持体（３０）の実際に決定された位置および／または配向との最大一致を有する板取り（４８、４９）の前記セットから選択されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、前記ワークピース（１６）に対する前記ワークピース支持体（３０）の前記実際に決定された位置に対する前記板取り（４８）が最適化されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法であって、連続的に切り抜かれるべき少なくとも２つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）上の１つを超える識別されたリスク領域（２８）を考慮することによる、順序で連続的に切り抜かれるべき前記少なくとも２つのワークピース部分（１８）の前記切断輪郭（１７）上における前記切断工具（２１）のための少なくとも２つの切断開始点（２９）および／または切り離し点（１２９）の前記順序の規定を特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１または２３に記載の方法であって、連続的に切り抜かれるべき前記２つのワークピース部分（１８）が、互いに隣接して、好ましくは横に並んで配置されることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、前記ワークピース部分（１８）が、中間位置決め経路が、切断されたワークピース部分を含まないように選択されることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の方法を遂行するビーム切断デバイス（１５）の切断工具（２１）を制御するための幾何学的要素および／または移動指令を自動的に規定し、生成するためのコンピュータ実施方法であって、前記ステップｅ）の後に、幾何学的要素を含む少なくとも１つのデータセット、ならびに／あるいは少なくとも、前記少なくとも１つの切断開始輪郭（３９）を指定し、および／または前記１つの切断開始点（２９）もしくは前記少なくとも１つの切り離し点（１２９）への前記切断工具（２１）の少なくとも移動を指定する少なくとも１つの移動指令、有利には、幾何学的要素を含む複数のデータセットおよび／または複数の移動指令が自動的に生成され、記憶されることを特徴とするコンピュータ実施方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載のコンピュータ実施方法であって、幾何学的要素を含む前記記憶されたデータセット、ならびに／あるいは少なくとも、前記少なくとも１つの切断開始輪郭（３９）、および／または少なくとも、前記少なくとも１つの切断開始点（２９）および／または前記少なくとも１つの切り離し点（１２９）への前記切断工具（２１）の移動を指定する前記記憶された移動指令が、前記ビーム切断デバイス（１５）の制御手段（６０）へ伝送されることを特徴とするコンピュータ実施方法。
【請求項２８】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の方法を実施するためのビーム切断デバイス（１５）であって、切断工具（２１）、ワークピース支持体（３０）、制御手段（６０）および少なくとも１つの記憶手段（５０、２５０）、ならびに検出手段（２７）であって、前記少なくとも１つの検出手段（２７）が、前記ワークピース支持体（３０）に対する前記ワークピース（１６）の前記相対位置および／または配向を決定するための、有利には、前記ビーム切断デバイス（１５）の切断ヘッド（２０）上に位置する、前記ビーム切断デバイス（１５）のセンサシステム、および／または前記ワークピースのための機械的ストッパを含む、検出手段（２７）、ならびに／あるいは請求項２６または２７に記載の方法を実施するためのコンピュータを備えることを特徴とするビーム切断デバイス（１５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の切断工具を有するビーム切断デバイスを制御するための方法に関する。本発明は、さらに、請求項２１に記載のビーム切断デバイスの切断工具を制御するための移動指令を自動的に規定し、生成するためのコンピュータ実施方法、および請求項２３に記載の方法を実施するためのビーム切断デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用ビーム切断デバイス、例えば、レーザ切断デバイス、または他の流体ビーム切断デバイス、特に、フラットベッド切断デバイスでは、異なるサイズおよび形状のワークピース部分が、ワークピース、例えば、金属シートから切り抜かれる。特に、より薄いシートの場合には、ワークピース支持体上に位置決めされたワークピース部分（または被切断物）が切り離し後にしばしば傾斜し、さらなる切断プロセスにおいて切断ヘッドと衝突することになる。これは、製作くず、および切断ヘッドへの損傷を生じさせる。主として、より小さいものから中程度の寸法（長さ５０〜４００ｍｍ）および薄いものから中程度のワークピース厚さ（厚さ最大８ｍｍ）のワークピース部分、ならびにより大きな内部輪郭または複雑な外部輪郭を有するワークピース部分が問題となる。
【０００３】
ビーム切断デバイスにおける損傷の可能性を低減するために、センサシステムを用いて、傾斜したワークピース部分の、切断ヘッドとの衝突を能動的に検出し、切断ヘッドおよびビーム切断デバイスへの大きな損傷を回避するべく切断ヘッドの位置決め経路を変更するビーム切断デバイスが存在する。
【０００４】
この周知の解決策の不利な点は、ワークピースの移動が行われ、および／またはビーム切断デバイスのユーザの介入が必要となることである。加えて、切断ヘッドが依然として損傷を受けない可能性を排除することもできない。
【０００５】
下記特許文献１は、レーザビーム切断デバイスであって、ワークピースが、複数の支持点を有するワークピース支持体上に位置決めされる、レーザビーム切断デバイスを開示している。レーザ切断ヘッドのレーザビームがワークピースに対して移動され、これにより、ワークピース部分をワークピースから切り抜く。レーザビーム切断デバイスは、既知のワークピース支持体および切断すべき既知のワークピース部分を用いてワークピース部分の傾斜を評価する評価ユニットを備える。切断ヘッドの、傾斜したワークピース部分とのその後の衝突を防止するために、切断ヘッドは鉛直または水平に再位置決めされる。
【０００６】
この周知の解決策の不利点は、ワークピースから切断されたワークピース部分の傾斜が防止されないことである。これは、切断ヘッドが数回再位置決めされなければならず、そのために、切断ヘッドの位置決め経路、およびそれゆえ、切断プロセスの所要時間が延びるという結果を招く。
【０００７】
下記特許文献２は、ワークピース支持体が考慮される、ビーム切断デバイス上に配置されたワークピースのための入れ子状プランを作成するためのデバイスを開示している。この場合には、全てのワークピース部分の支持安定性ができるだけ大きくなるよう、ワークピース支持体の支持点、およびワークピース部分の重心を考慮することによって、ワークピースから切り抜かれるべきワークピース部分の幾何学的配置が反復的に規定される。
【０００８】
この周知の解決策の不利点は、入れ子状プランを作成する前にワークピースに対する支持点の位置が分かっていなければならないことである。これは、ワークピース支持体上のワークピースのための現在の積載システムでは不可能である。入れ子状プランの作成は長い計算時間を必要とするため、本方法は現在のシステム上では実用的でない。加えて、ワークピース部分の重心のみが、安定性を評価するために用いられ、したがって、小さな部分のみがワークピース支持体上に静的に不安定な様態で載っていることができるため、小さな部分の静的支持安定性のみが改善され得る。
【０００９】
下記特許文献３は、ビーム切断デバイスを用いたワークピースの分離加工のための方法を示している。加工プロセスの前に、切り抜かれるべきワークピース部分の周りの安全ゾーンが規定される。これは、分離され、傾斜したワークピース部分と、ビーム切断デバイスの切断ヘッドとの衝突を防止する。この場合には、切り抜かれるべきワークピース部分の周りの安全ゾーンを規定するために用いられる、分離したワークピース部分の傾斜の高さが計算される。さらに、ワークピース上の切断されるべきワークピース部分ごとの保持部分が選択され、保持部分を用いたワークピース部分の加工順序が規定される。
【００１０】
この周知の解決策の不利点は、切断されたワークピース部分が切り離し後に傾斜し、それゆえ、複雑な板取り内では切断ヘッドの加工プロセス経路が長くなることである。
【００１１】
下記特許文献４は、切断ビームおよび作業ガスビームを備える、ワークピース部分の分離加工のためのプロセスを開示している。ワークピースはワークピース支持体上で位置決めされ、切断ビームによって切り離される。この場合には、切断ビームのガス圧力がワークピース部分の切断輪郭に作用し、静的に安定したワークピース部分の場合でさえ、切り離し後に傾斜を生じさせるであろう。傾斜を防止するために、切断ヘッドが、２段階の移動ステップで、離れるよう選択的に位置決めされる。切断ヘッドは切断ガスビームの圧力ゾーン外へ駆動され、ノズル孔の隣のガス吸引ゾーン内へ移動される。それゆえ、切り離し点において切断ビームをオフにすることによって作用する、切断された部分に作用する圧力インパルスが最小限に抑えられ、分離されたワークピース部分の傾斜を防止する。
【００１２】
この周知の解決策の不利点は、ガス吸引の効果が非常に小さく、それゆえ、ワークピース支持体の支持点または支持線の間の距離が若干より大きい場合でさえ、分離したワークピース部分の傾斜が防止されないことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第８，４５５，７８７（Ｂ２）号明細書
【特許文献２】米国特許第９，０３１，６８８（Ｂ２）号明細書
【特許文献３】独国特許第１０２０１４２００２０８（Ｂ３）号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１６／０２０４１１（Ａ１）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
それゆえ、本発明の目的は、上述の不利点を有しない切断工具を有するビーム切断デバイスを制御するための方法を提供することであり、具体的には、ワークピース支持体上の切り抜かれるべきワークピース部分の、それらが切り離された後の傾斜を効果的に防止する方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、ビーム切断デバイスの切断工具を制御するための移動指令を自動的に規定し、生成するためのコンピュータ実施方法を提供すること、および本方法を実施するためのビーム切断デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
目的は独立請求項の特徴によって達成される。有利な発展が図および従属請求項において説明される。
【００１６】
少なくとも１つのワークピース部分が切断輪郭に沿ってワークピースから切り抜かれ得る切断工具を有するビーム切断デバイスを制御するための本発明に係る方法であって、ビーム切断デバイスが、ワークピースを受けるための複数の支持点を含むワークピース支持体を有する、方法は、以下のステップによって特徴付けられる：
【００１７】
ワークピースから切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分のための少なくとも１つの切断輪郭を有するワークピースのための少なくとも１つの板取りを指定する（ステップａ））。
【００１８】
その後、ワークピース支持体に対する、ワークピース、および板取り、および切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の相対位置および／または配向が決定される（ステップｂ））。
【００１９】
代替的に、または追加的に、ワークピース支持体に対する、ワークピース、または板取り、または切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の相対位置および／または配向が決定され、実施される（ステップｂ））。
【００２０】
さらに代替的に、または追加的に、ワークピース支持体に対する、ワークピースおよび板取りの相対位置および／または配向が決定される（ステップｂ））。
【００２１】
さらに代替的に、または追加的に、ワークピース支持体に対する、ワークピースおよび切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の相対位置および／または配向が決定される（ステップｂ））。
【００２２】
さらに代替的に、または追加的に、ワークピース支持体に対する、板取りおよび切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の相対位置および／または配向が決定される（ステップｂ））。
【００２３】
その後、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の下方における、ワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の相対位置が決定される（ステップｃ））。
【００２４】
代替的に、または追加的に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の下方におけるワークピース支持体の支持点、またはワークピース部分もしくは被切断物にあてがわれた支持点の数が決定される。
【００２５】
その後、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つのリスク領域が決定される。リスク領域内では、前記リスク領域内の切り抜かれるべきワークピース部分が切り離された時に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜が起こり得る（ステップｄ））。ここでは、分離後のワークピースの傾斜のための根本要因が考慮される。
【００２６】
さらに、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つの識別されたリスク領域を考慮することによって、切断工具のための少なくとも１つの切断開始点が、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上で規定される（ステップｅ））。
【００２７】
代替的に、または追加的に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つの識別されたリスク領域を考慮することによって、切断工具のための少なくとも１つの切り離し点が、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上で規定される（ステップｅ））。
【００２８】
上述された変形例の全てにおける本方法によれば、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分、すなわち、被切断物を切り離す、または切り抜いた時に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分または被切断物の傾斜が防止されるよう、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分上の切断開始点または切り離し点が選択される。少なくとも１つの規定された切断開始点または少なくとも１つの決定された切り離し点が、以前に決定された少なくとも１つのリスク領域によって決まるか、または考慮されるため、切り抜かれるべき傾斜したワークピース部分によって切断工具が損傷を受けることなく、ビーム切断デバイスの切断工具によって既定の板取りを迅速に切断することができる。当然、切り抜かれるべきワークピース部分ごとにリスク領域を規定し、それぞれの切断開始点または切り離し点を指定する際に考慮することができる。加えて、切断された切り抜かれるべきワークピース部分は、標準的な自動取り出しデバイスを用いて、切り抜かれるべきワークピース部分が損傷を受けるか、曲げを受けるか、または擦傷を受けることなく、容易に除去することができる。これは、いかなる切断プロセスでも、いかに複雑であろうとも、切り抜かれるべきワークピース部分、またはワークピース全体からの妨害および拒絶を生じずに実施することができ、したがって、コスト効率よく実施することができることを意味する。
【００２９】
上述の方法ステップ群において説明された諸変形例は、任意選択的に、１つの方法ステップ内で用いられるべきであり、方法ステップの間で所望に応じて組み合わせることができる。
【００３０】
板取りは、ビーム切断デバイスの切断工具によってワークピースから分離されるべきものである、ワークピース内の切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分を含む。切り抜かれるべきワークピース部分は切断輪郭によって囲まれている。板取りは、例えば、コンピュータ内の好適なソフトウェアアプリケーションを介して、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断の開始前にワークピース上で生成される。
【００３１】
ワークピース内の切り抜かれるべきワークピース部分が複数ある場合には、切り抜かれるべきワークピース部分の複数の切断順序が板取り内で可能であり、切断順序の全てを、切断工具を備えるビーム切断デバイスを制御するための方法を用いて前もって規定することができる。
【００３２】
切り抜かれるべきワークピース部分の切断輪郭は複数の切断輪郭点からなる。
【００３３】
好ましくは、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の切断工具のための少なくとも１つの切断開始点および／または切り離し点の規定の前または最中に（ステップｅ））、少なくとも１つの特定の切断開始点および／または切り離し点の座標が記憶手段内に記憶される。
【００３４】
それゆえ、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上における切断工具のための切断開始点または切り離し点のより広い選択肢が存在し、それゆえ、任意選択的に決定された少なくとも１つのリスク領域を考慮することによって、ビーム切断デバイスの切断工具のための最も好都合な切断開始点または切り離し点を選択することができ、その後、それらの座標をさらなる最適化ステップのために考慮することができる。
【００３５】
有利に、ステップｅ）では、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の任意選択的に決定された少なくとも１つのリスク領域を考慮することによって、切断工具のための複数の切断開始点または複数の切り離し点が規定される。
【００３６】
さらに有利に、複数の切断開始点または複数の切り離し点は、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の複数の以前に規定されたリスク領域を考慮することによって規定される。
【００３７】
それゆえ、好適な切断開始点および／または切り離し点が前もって選択されると、切り抜かれるべきワークピース部分の傾斜が切り抜きの間に防止される。
【００３８】
好ましくは、ステップｅ）の後に、切断工具を用いて、少なくとも１つの特定の切断開始点から開始して、切断プロセスが実施される。切断プロセスは、切断工具を用いた切断輪郭に沿った切断を含む。これは、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の、前記ワークピース部分を傾斜させ、それゆえ、ワークピースのさらなる切断プロセスを乱すことのない、精密な切り抜きを確実にする。
【００３９】
代替的に、ステップｅ）の後に、切断工具を用いて、少なくとも１つの切断開始点から開始し、切断輪郭に沿って、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切り離し点まで、切断プロセスが実施される。これにより、上述された利点が適用され、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜が防止される。
【００４０】
好ましくは、切断は、切断工具を用いて、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭に沿って、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分がワークピースから切り離されるまで行われる。これにより、切断開始点および切り離し点は同一であり、切り抜かれるべきワークピース部分の精密な切断が可能になる。
【００４１】
有利に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断プロセスの後に、規定された切り離し点から開始して、切断ヘッドの位置決め移動が行われる。
【００４２】
有利に、切断工具の切断ビームの穿孔点は少なくとも１つの切断開始点から離間され、これにより、ワークピース部分は、発生し得る任意の穴開けのはねかすおよび輪郭損傷を大幅に免れる。穴開け後に、切断ビームは、切断開始輪郭に対応する切断移動で、切断輪郭へ、すなわち、切断開始点へ案内される。この場合には（網羅的なリストではないが）、切断開始輪郭は、特定の角度で切断輪郭内に併合する特定の長さの経路、または切断輪郭への移行半径が後に続く特定の長さの経路であることができる。しかし、切断開始輪郭が用いられないよう、挿入が切断開始点において直接行われることも可能である。
【００４３】
以下において、切断開始点の前に切断されるべき幾何学的要素としての切断開始輪郭の言及は省略される。なぜなら、これは、その後、切断されるべきワークピース部分の傾斜挙動にとって重要でないためである。
【００４４】
好ましくは、傾斜挙動の正確な力学的計算のため、およびそれゆえ、リスク領域を決定するために用いることができる加工力が、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点上で規定される。
【００４５】
切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点上で規定された加工力は、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分が切り離される時に、切断工具の切断ビームにより、切り抜かれるべきワークピース部分の切断輪郭のこの切断輪郭点に実際に作用する力である。
【００４６】
代替的に、または追加的に、加工力は、少なくとも、少なくとも１つの切断輪郭点に隣接した切断輪郭の切断輪郭点において、特に、これらの切断輪郭点における切断輪郭の幾可学的形状に応じて規定され、かくして、切断開始点または切り離し点の選択のより大きな柔軟性をもたらす。
【００４７】
有利に、加工力は、切断工具の少なくとも１つの切断パラメータに応じて規定され、これにより、例えば、ワークピースから切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分が切り離された後に、切断ビームの加工力を正確に考慮することができる。
【００４８】
さらに有利に、加工力を規定するために用いることができる、切断工具の少なくとも１つの切断パラメータは、切断ガス圧力、ノズル間隔、ノズル直径、またはノズル形状などの、少なくとも１つの切断工具パラメータであり、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜安定性を改善された方法で規定することができる。本発明は、安定性を評価するために、静的支持安定性のみが最適化され得る、ワークピース部分の重心のみが考慮されるべきでなく、ワークピース部分の位置安定性に影響を及ぼし、周知の解決策では考慮されていない、考慮されるべき他のパラメータが存在することを見出した。それゆえ、本発明によって、プロセスガスまたは切断ガス圧力が、切り抜かれるべきワークピース部分の静的に安定した支持の場合でさえ、切断直後に傾斜を生じさせ得る相当な力をワークピース部分に加えることが見出された。本発明によれば、これらの関連切断パラメータ、特に切断ガス圧力が、リスク領域を決定する際に含まれる。
【００４９】
代替的に、または追加的に、加工力を規定するために用いることができる、切断工具の少なくとも１つの切断パラメータは、切り抜かれるべきワークピース部分が切り離された直後における切断ヘッドの位置決め移動に基づく、位置決め速度、位置決め加速度、位置決め方向などの、少なくとも１つの位置決めパラメータである。本発明は、ワークピース部分の切り離しの直後における位置決めパラメータは、リスク領域の決定のためにも重要になり得ることを見出した。
【００５０】
上述の切断工具および位置決めパラメータを用いることで、切り離し時に作用する加工力の正確な計算が可能であり、これにより、ワークピースの加工前における切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜挙動、およびそれゆえ、リスク領域を精密に規定することができる。
【００５１】
好ましくは、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の下方におけるワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の相対位置（ステップｃ））が決定された後に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の少なくとも１つのワークピース部分パラメータが決定され、それゆえ、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜挙動の正確な計算がさらに可能になる。
【００５２】
有利に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の重心が、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の少なくとも１つのワークピース部分パラメータとして用いられ、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の支持安定性を容易に規定することができる。
【００５３】
さらに有利に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の少なくとも１つの重心線が、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の少なくとも１つのワークピース部分パラメータとして用いられ、これにより、より柔軟な安定性パラメータを用いることができる。
【００５４】
さらに有利に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭曲率が、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の少なくとも１つのワークピース部分パラメータとして用いられ、これにより、ワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の決定された位置と組み合わせて、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜安定性をより正確に決定することができる。
【００５５】
切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の少なくとも１つのワークピース部分パラメータの上述の決定の代わりに、またはそれに加えて、支持多角形の少なくとも１つの多角形パラメータが、切り抜かれるべきワークピース部分内で決定される。これは、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の支持状況の簡略図を見ることを可能にする。
【００５６】
この場合には、支持多角形は、観察されている切り抜かれるべきワークピース部分内に存在する、ワークピース支持体の全ての支持点の凸状の包括的多角形として規定される。
【００５７】
有利に、支持多角形の支持線が支持多角形の少なくとも１つの多角形パラメータとして用いられ、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の支持安定性の規定が著しく容易になる。例えば、最も近い支持線、または追加的に、少なくともその後の最も近い支持線が用いられ、これにより、本方法における柔軟性の増大が可能になる。その結果、切断工具を考慮することによって、切り抜かれるべきワークピース部分の傾斜傾向の精密な力学的計算が可能になる。
【００５８】
さらに有利に、支持多角形の少なくとも１つの多角形パラメータは支持多角形の角点の数であり、これにより、少なくとも１つの多角形パラメータを規定することが著しく容易になる。
【００５９】
その後、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点における許容力が、少なくとも１つのワークピース部分パラメータ、およびワークピース内におけるワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の決定された位置を用いて規定される（変形例１）。
【００６０】
許容力は、切断輪郭の切断輪郭点に作用した時に、切り抜かれるべきワークピース部分を、それが切り離された瞬間に傾斜させる力として規定される。
【００６１】
代替的に、または追加的に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点における上述の許容力は、少なくとも１つの多角形パラメータ、およびワークピース内におけるワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の決定された位置を用いて規定される（変形例２または変形例３）。
【００６２】
さらなる代替例では、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点における上述の許容力は、少なくとも１つのワークピース部分パラメータ、および切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点からのワークピース内におけるワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の決定された位置の少なくとも１つの距離を用いて規定される（変形例４）。
【００６３】
上述の変形例のさらなる代替例では、またはそれに加えて、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点における上述の許容力は、少なくとも１つの多角形パラメータ、および切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点からのワークピース内におけるワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の決定された位置の少なくとも１つの距離を用いて規定される（変形例５または変形例６）。
【００６４】
有利に、許容力は、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の複数の切断輪郭点において規定され、これにより、例えば、切断輪郭の少なくとも１つの部分輪郭における許容力が、好ましくは、全切断輪郭上で、包括的に規定され、本方法の柔軟性が増大する。
【００６５】
有利に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点からの、切り抜かれるべきワークピース部分内におけるワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の決定された位置の少なくとも１つの距離が用いられる。
【００６６】
有利に、許容力は、重心、ならびに互いの間の少なくとも１つの距離、および少なくとも１つの支持線と、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点との間の少なくとも１つの距離を有する、切り抜かれるべきワークピース部分内におけるワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の決定された位置の支持多角形の少なくとも１つの支持線を用いて規定され、これにより、許容力を著しく効果的に規定することができる。
【００６７】
好ましくは、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つのリスク領域（ステップｄ））が決定される間に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点上において、許容力と、少なくとも１つの以前に規定された傾斜力限界値との力の比較が行われ、これにより、ビーム切断デバイスの切断工具を用いた切断に先立って、切断輪郭上のリスク領域、すなわち、切り離しの間における傾斜に対する抵抗性を有しない切断輪郭の領域、および切断輪郭の無リスク領域、すなわち、傾斜に対する十分な抵抗性を有する領域を規定することができる。それゆえ、傾斜に対する抵抗性は、切断輪郭の切断輪郭点ごとに、許容力と以前に規定された傾斜力限界値との比を指示する。
【００６８】
有利に、力の比較は、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の切断輪郭点のうちの少なくとも１つの上における以前に規定された加工力に係る、傾斜力限界値に対して行われる。それゆえ、これは、ビーム切断デバイスの切断工具を用いた切断に先立って傾斜に対する抵抗性を確実にする。
【００６９】
さらに有利に、以前に規定された加工力に安全係数が乗算され、これにより、傾斜に対する抵抗性がさらに増大し、それゆえ、ワークピースから切り抜かれるべきワークピース部分の傾斜が確実に防止される。
【００７０】
切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の決定された少なくとも１つのリスク領域（ステップｄ））は、好ましくは、力の比較に基づいて規定される。これは、少なくとも１つのリスク領域の著しく精密な決定を実施することを可能にする。
【００７１】
好ましくは、最大許容力が少なくとも１つの最小傾斜力限界値を超える、切断輪郭の切断輪郭点の少なくとも１つの低リスク領域が、力の比較において規定され、これにより、１つのみが切り離しの間における低い傾斜リスクを有する、切断輪郭の領域内（切断輪郭点のサブセット）の複数の切断開始点および／または切り離し点を規定することができ、その後、複数のワークピース部分が切断される、または切り抜かれる順序を最適化することができる。この場合には、切断工具の選択された位置決めパラメータを考慮することができる。
【００７２】
代替的に、または追加的に、許容力が少なくとも最大傾斜力限界値を超える、切断輪郭の切断輪郭点の少なくとも１つの無リスク領域が、力の比較において規定される。これにより、切り離しの間における切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜を確実に生じさせない、切断輪郭の領域（切断輪郭点のサブセット）内の複数の切断開始点および／または切り離し点を規定することができ、それゆえ、切断工具の１つ以上の任意の位置決めパラメータを考慮することによって、切断開始点および／または切り離し点を切断輪郭のこの領域内で選択することができる。
【００７３】
好ましくは、許容力の力の比較は、超えた場合には、少なくとも１つの低リスク領域を示す、最小傾斜力限界値に対して行われる。この領域内では、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切り離し後に、ビーム切断デバイスの切断工具の高速３軸位置決め移動、特に、最初は水平の位置決め移動を実施することができる。
【００７４】
有利に、最小傾斜力限界値は、ワークピースから切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切り離し後に生じる、最小加工力から導かれる。その結果、切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点上における最小加工力を超えると、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜を防止することができる。それゆえ、切り離し時、および切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分上における後続の短期間の相互作用において、最小限の加工力のみを加える、最新のビーム切断デバイス、例えば、フラットベッドビーム切断デバイスにおいて通例となっている、高速３軸位置決め移動を実施することができる。３軸は、水平駆動軸Ｘ、Ｙの移動と同時に鉛直駆動軸Ｚの移動も含む、切断ヘッドの位置決め移動を指す。
【００７５】
代替的に、または追加的に、許容力の力の比較は、超えた場合には、少なくとも１つの無リスク領域を示す、最大傾斜力限界値に対して行われる。この領域内では、ワークピースから切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切り離し後に、ビーム切断デバイスの切断工具の単純な位置決め移動を行うこともできる。それゆえ、切り離し直後に切断ヘッドを鉛直に持ち上げることができ、たとえ、切断ビームが鉛直移動の間に最大の力をもってワークピース部分に作用しても、切り抜かれるべきワークピース部分は傾斜しない。当然、上述の３軸位置決め方法におけるもの以外の位置決めパラメータも切断ヘッドの位置決め移動のために用いられる。
【００７６】
有利に、最大傾斜力限界値は最大加工力から導かれ、最大加工力は切断工具パラメータおよび位置決めパラメータから計算することができる。それゆえ、切断工具が、切り離し時に、ワークピースから切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分に加える最大限の力が用いられ、無リスク領域を非常に正確に決定することができる。
【００７７】
必然的に、上述の低リスクおよび無リスク領域内に存在しない、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の切断輪郭点が、ステップｄ）に係るリスク領域を形成する。当然、最小および最大傾斜力限界値に加えて、他の等級分けされた領域が決定されることを可能にし、それゆえ、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切り離し後の位置決め移動の位置決めパラメータの選択における細かい漸次移行を可能にする、さらなるより低い、およびより高い、特に中間の、限界値も可能である。
【００７８】
好ましくは、ステップｂ）の後に、支持多角形の少なくとも１つの多角形パラメータの位置に対する、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分パラメータの位置が決定され、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の静的支持安定性が決定される。例えば、切り抜かれるべきワークピース部分が、切り抜かれるべきさらなるワークピース部分内に配置されており、切り抜かれるべきワークピース部分が、切り抜かれるべき外部のワークピース部分より先に切り抜かれた場合には、切り抜かれるべきワークピース部分の静的支持安定性は変化する。
【００７９】
代替的に、または追加的に、支持多角形の少なくとも１つの多角形パラメータの位置に対する、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分パラメータの位置を決定する代わりに、またはそれに加えて、許容力のパリティが規定される。それゆえ、負の許容力の場合には、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の不都合な支持安定性を容易に決定し、上述された利点と組み合わせることができる。
【００８０】
有利に、支持多角形の少なくとも１つの多角形パラメータの位置に対する、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分パラメータの位置を決定する代わりに、またはそれに加えて、ステップｄ）において規定された少なくとも１つのリスク領域が切断輪郭の全ての切断輪郭点を含むかどうかがチェックされる。そうである場合には、ワークピースまたは切り抜かれるべきワークピース部分の再位置決めを実施することができる。
【００８１】
好ましくは、少なくとも１つのマイクロブリッジが、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭内に残され、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分が傾斜しないよう固定される。例えば、ステップｄ）において規定された少なくとも１つのリスク領域が切断輪郭の全ての切断輪郭点を含む場合、すなわち、切断輪郭のどの切断輪郭点上の最小傾斜力限界値にも許容力が達しない場合、または支持安定性が低すぎる場合に、ワークピース上のマイクロブリッジが必要になる。この場合には、少なくとも１つのマイクロブリッジは、通常、切り抜かれるべきワークピース部分の外部輪郭に適用される。
【００８２】
マイクロブリッジがワークピース部分の切断輪郭内に残された場合には、このワークピース部分のための切り離し点は存在せず、１つ以上の切断開始点のみが存在する。
【００８３】
有利に、少なくとも１つのマイクロブリッジは、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の分離加工の間に、切り離し点の前の経路の少なくとも１つの区分が未加工のまま残るように設計される。その結果、ワークピース部分の切り離し、ひいては、傾斜が起きない。その結果、マイクロブリッジを用いない分離加工の場合のように、切断輪郭全体を、同じく妨害を伴わずに切断することができる。
【００８４】
さらに有利に、少なくとも１つのマイクロブリッジは、許容力が負の最小値に達する切断輪郭点、または切断輪郭点のサブセットにおいて生成される。これはまた、少なくとも１つのマイクロブリッジと共に２つの支持点のみを用いた、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分のための最大位置安定性をもたらす。
【００８５】
さらに、少なくとも１つのマイクロブリッジは、有利には、ワークピース支持体の少なくとも１つの支持点から少なくとも１つのワークピース部分パラメータ、例えば、重心への接続線の延長上に生成される。その結果、切り抜かれるべきワークピース部分はまた、１つの支持点によって、傾斜しないよう固定される。
【００８６】
少なくとも１つのマイクロブリッジを、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭内に残す代わりに、またはそれに加えて、ワークピースから切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分が切断工具によって完全に切断される。これは、特に、傾斜のリスクがあるワークピース部分内の孔または切り抜きの場合には、切り抜かれるべき切断輪郭が、切り離し後に、切断工具と衝突することなく、ワークピース支持体を直接通って落下することを確実にする。
【００８７】
好ましくは、ワークピース支持体に対する、ワークピースおよび／または切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の相対位置および／または配向が決定され（ステップｂ））、ならびに／あるいは切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の下方における、ワークピース支持体の少なくとも１つの支持点の少なくとも相対位置が（ステップｃ））、少なくとも１つの検出手段を用いて決定され、少なくとも１つの検出手段はビーム切断デバイスのセンサシステムを含み、これにより、ワークピース支持体上のワークピースの相対位置および配向を自動的に決定することができる。
【００８８】
センサシステムは、有利には、ビーム切断デバイスの切断ヘッド上に位置する。このように、ワークピース支持体上に位置決めされたワークピース、または切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分を高い分解能で検出することができる。
【００８９】
好ましくは、センサシステムは、光学検出器、非接触式距離測定手段、およびカメラの群からなり、これにより、ワークピース支持体上のワークピースの相対位置を精密に決定することができる。
【００９０】
有利に、ワークピースの少なくとも１つの縁部がこのように検出され、これにより、ワークピースの位置および配向の測定が非常に容易になる。
【００９１】
代替的に、または追加的に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の縁部が検出され、これにより、切り抜かれるべきワークピースを精密に検出することができる。
【００９２】
少なくとも１つのワークピース部分パラメータは、好ましくは、少なくとも１つの検出手段を用いて規定され、これにより、ワークピース支持体上における切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の相対位置を決定することができる。
【００９３】
代替的に、支持多角形の少なくとも１つの多角形パラメータは、少なくとも１つの検出手段を用いて規定され、これにより、ワークピース支持体上における切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の自由選択可能な支持を容易に規定することができる。
【００９４】
さらに代替的に、ステップｂ１）における少なくとも１つのワークピース部分パラメータおよび支持多角形の少なくとも１つの多角形パラメータは、少なくとも１つの検出手段を用いて規定され、これにより、上述の２つの利点を組み合わせることができ、切断プロセスの信頼できる継続が確実にされる。
【００９５】
代替的に、ワークピース支持体に対するワークピースの相対位置および／または配向（ステップｂ））は、ワークピースのためのビーム切断デバイスの少なくとも１つの機械的ストッパを用いて決定される。その結果、検出手段を用いる必要がなく、支持点が事前に決定される。
【００９６】
好ましくは、ステップｂ）に従って相対位置を決定した後、およびステップｄ）に従って少なくとも１つのリスク領域を決定した後に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分が再位置決めされ、これにより、ワークピース支持体上における切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の不都合な相対位置に対応することができる。これは、特に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の全ての切断輪郭点が少なくとも１つのリスク領域内に配置されている場合に、行われる。
【００９７】
代替的に、ステップｂ）に従って相対位置を決定した後、およびステップｄ）に従って少なくとも１つのリスク領域を決定した後に、ワークピース全体が再位置決めされ、これにより、ワークピース支持体上におけるワークピースの不都合な相対位置に対応することができる。これは、特に、切り抜かれるべき多くのワークピース部分の切断輪郭のリスク領域が、多くの、またはほぼ全ての切断輪郭点を包含する場合に、実施することができる。
【００９８】
有利に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分は、ワークピース上の以前に作成された板取りに従って再位置決めされ、これにより、板取り上の位置に対応することができる。
【００９９】
有利に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分は、ワークピース上の以前に変更された板取りに従って再位置決めされ、これにより、再位置決めの柔軟性が増大する。
【０１００】
代替的に、または追加的に、少なくとも、ワークピースまたは切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の下方に存在する支持点が再位置決めされ、これにより、ワークピース支持体を用いて、都合悪く位置決めされたワークピースに対応することもできる。
【０１０１】
好ましくは、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の幾可学的形状に従って、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つのリスク領域（ステップｄ））が決定され、ならびに／あるいは切断工具のための少なくとも１つの切断開始点および／または少なくとも１つの切り離し点（ステップｅ））が規定され、これにより、不都合な切断輪郭領域を回避することができ、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分を切断する際に、より低い加工力を用いることができる。
【０１０２】
特に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の切断輪郭曲率に従って、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つのリスク領域（ステップｄ））が決定され、ならびに／あるいは切断工具のための少なくとも１つの切断開始点および／または少なくとも１つの切り離し点（ステップｅ））が規定され、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜の可能性が低減される。
【０１０３】
有利に、切断開始点は、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の凸状の切断輪郭区分上で選択され、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の傾斜の可能性がさらに低減される。
【０１０４】
有利に、切断輪郭の複数の切断輪郭点にわたって平均された切断輪郭曲率に従って、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つのリスク領域（ステップｄ））が決定され、ならびに／あるいは切断工具のための少なくとも１つの切断開始点および／または少なくとも１つの切り離し点（ステップｅ））が規定され、これにより、切断開始点および／または切り離し点が柔軟な仕方で選択される。
【０１０５】
有利に、切断工具パラメータ、例えば、切断ガス圧力の有効領域の半径内で平均された正および負の切断輪郭曲率に従って、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つのリスク領域が決定され（ステップｄ））、ならびに／あるいは切断工具のための少なくとも１つの切断開始点および／または少なくとも１つの切り離し点（ステップｅ））が規定される。その結果、切り離し点における加工力をさらに低減することができる。
【０１０６】
有利に、切断輪郭点法線に対して選択角だけ傾いた少なくとも１つの選択直線を用いて、より正確に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭上の少なくとも１つのリスク領域が決定され（ステップｄ））、ならびに／あるいは切断工具のための少なくとも１つの切断開始点および／または少なくとも１つの切り離し点が規定される（ステップｅ））。選択直線が、切断輪郭点に隣接したさらなる切断輪郭点と交差すると、切断輪郭点は切断開始点としては排除されるか、または切断輪郭点は切断輪郭のリスク領域に階級分けされる。この場合には、選択直線または選択角は、切断工具パラメータによって、例えば、流出円錐角（ｏｕｔｆｌｏｗ  ｃｏｎｅ  ａｎｇｌｅ）によって、または浮上位置決め（ｆｌｙ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）の場合には、ホッピング角（ｈｏｐｐｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）によって規定され、切断工具上の切断ノズルの種類に依存する。それゆえ、可能な切断開始点のこの選択はさらに限定され、傾斜挙動はより精密に計算される。
【０１０７】
有利に、少なくとも１つの規定された選択直線は二等辺三角形の構成要素であり、少なくとも１つの規定された選択直線の長さは、切断工具の切断ビームの有効領域を記述する。その結果、切り離しが傾倒のリスクの増大を実際に意味する切断輪郭点のみが除かれる。
【０１０８】
好ましくは、切り抜かれるべきワークピース部分の規定された切断開始点が、切断順序を最適化するようにワークピース上に並べられ、規定された切断開始点のうちの１つにおいて切断開始が行われる。これにより、切断プロセスの所要時間が最小限に抑えられる。
【０１０９】
好ましくは、切り抜かれるべきワークピース部分の規定された切り離し点が、切断順序を最適化するようにワークピース上に並べられ、規定された切り離し点のうちの１つにおいて切断開始が行われる。これにより、切断プロセスの所要時間が最小限に抑えられる。
【０１１０】
代替的に、または追加的に、切り抜かれるべきワークピース部分の規定された切断開始点が、ワークピース上の切断工具の位置決め経路を最適化するようにワークピース上に並べられ、規定された切断開始点のうちの１つにおいて切断開始が行われる。これにより、切断プロセスの所要時間が最小限に抑えられる。
【０１１１】
代替的に、切り抜かれるべきワークピース部分の規定された切り離し点が、ワークピース上の切断工具の位置決め経路を最適化するようにワークピース上に並べられ、規定された切り離し点のうちの１つにおいて切断開始が行われる。これにより、切断プロセスの所要時間が最小限に抑えられる。
【０１１２】
有利に、切り抜かれるべきワークピース部分の切断順序を最適化するための、ワークピース上の切り抜かれるべきワークピース部分の切断輪郭の切断輪郭点の所定の低リスク領域、およびそれらのワークピース輪郭が並べられ、最適な切断輪郭点における、切り抜かれるべき全てのワークピース部分の切断開始が、ワークピース部分の切断輪郭の最適な切断輪郭点において行われる。これは、最小限の切断プロセス所要時間を用いた非常に傾斜抵抗性の高い切断を保証する。
【０１１３】
有利に、切り抜かれるべきワークピース部分の切断順序およびそれらのワークピース輪郭は、ワークピースからすでに切り抜かれたワークピース部分が切断工具の位置決め経路内に存在せず、これにより、切断工具が、作用する切断ガス圧力のゆえに傾斜し得るであろう、切り抜かれたワークピース部分の上を通過することができないという点において、最適化される。
【０１１４】
さらに有利に、切断順序は、すでに切り抜かれたワークピース部分が切断工具の位置決めプロセスにおいて迂回され、これにより、すでに切り抜かれたワークピース部分が横断もされず、傾斜もしないという点において、最適化される。
【０１１５】
さらに有利に、切断工具の切断順序は、切断ヘッドがまず鉛直に引き上げられ、次に、例えば、切断ビームをオフにして、すでに切り抜かれたワークピース部分の上方において２軸で位置決めされるという点において、最適化される。これは、対応する切り離しが、切断輪郭の無リスク領域、すなわち、傾斜のない領域内に存在する場合に、可能である。位置決め移動の間に、すでに切り抜かれたワークピース部分が上を通過されない場合には、２軸位置決めの場合にさえ、切断ビームはオフにされる必要がない。これにより、位置決め時間を低減することができる。
【０１１６】
さらに、切断順序の上述の最適化次第で、位置決め経路が最小限に抑えられ、これにより、切断プロセスが可能な限り短時間で完了されると有利である。
【０１１７】
好ましくは、ワークピース支持体に対するワークピースおよび／または板取りの相対位置および／または配向を決定する前に（ステップｂ））、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の輪郭サイズが規定され、これにより、本発明に係る手順を事前に簡略化することができる。
【０１１８】
有利に、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分は、少なくとも１つの幾何学的図形、例えば、多角形または円によって包囲され、これにより、切り抜かれるべきワークピース部分の輪郭サイズを容易に規定することができる。
【０１１９】
有利に、幾何学的図形は四辺形、例えば、矩形として形成され、これにより、切り抜かれるべきワークピース部分の輪郭サイズを著しく容易に規定することができる。
【０１２０】
有利に、少なくとも１つの幾何学的図形は、ワークピース支持体の支持要素のうちの少なくとも１つと平行であるという意味で軸と平行である、軸平行矩形として形成され、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の輪郭サイズが容易に決定され、同時に、ワークピース支持体が考慮される。
【０１２１】
加えて、ワークピース支持体に対するワークピースおよび／または板取りの相対位置および／または配向を決定する前に（ステップｂ））、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の決定された輪郭サイズが、少なくとも１つの以前に規定された輪郭サイズ階級に割り振られる。それゆえ、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分を容易に階級分けすることができる。
【０１２２】
有利に、複数の輪郭サイズ階級が規定され、これにより、切り抜かれるべき異なるワークピース部分が簡単に組み合わせられる。
【０１２３】
有利に、輪郭サイズ階級はワークピース支持体に従って規定され、ワークピース支持体の支持要素の、ワークピース支持体の少なくとも１つのさらなる支持要素からの少なくとも１つの距離が考慮される。それゆえ、支持要素の間の空間が規定され、用いられるワークピース支持体に応じて、可能な輪郭サイズ階級を前もって規定することができる。
【０１２４】
有利に、ワークピース支持体はパラメータ化され、これにより、用いられるワークピース支持体に従って可能な輪郭サイズ階級を容易に規定することができる。
【０１２５】
有利に、輪郭サイズ階級は、輪郭サイズ階級のうちの少なくとも１つから切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分については、少なくとも１つのリスク領域が決定される必要がないように規定される。これにより、計算労力が低減される。
【０１２６】
有利に、少なくとも１つの輪郭サイズ階級は、２つの支持要素の間の距離よりも小さい輪郭サイズを有する、切り抜かれるべきワークピース部分が輪郭サイズ階級を形成するように規定される。通常、内部輪郭ツール部分または孔または切り抜きを表す、切り抜かれるべきこれらのワークピース部分は、それらが切り離された後に、外れてワークピース支持体の支持要素の間を自由落下する。
【０１２７】
有利に、少なくとも１つの輪郭サイズ階級は、２つの支持要素および／または支持点の間の距離の半分未満、および／または３分の１未満、または好ましくは、パラメータ化可能な割合未満の輪郭サイズ階級を形成する輪郭サイズを有する、切り抜かれるべきワークピース部分であるように規定され、それゆえ、この輪郭サイズ階級は、ワークピース支持体の支持要素の間を確実に落下する、切り抜かれるべきワークピース部分のみを有することが確実にされる。
【０１２８】
好ましくは、切り抜かれるべきすでに階級分けされたワークピース部分はさらに階級分けされず、そのため、ワークピースの全てのワークピース部分の全ての切断輪郭は輪郭サイズ階級に一義的に割り振られる。
【０１２９】
上述の規定および力の比較の代替例として、モーメントの規定および比較も同等に可能であり、これにより、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点において作用する力が規定されるだけでなく、切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点において作用するモーメントも規定され、比較される。例えば、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の切断輪郭の少なくとも１つの切断輪郭点において作用する力は、少なくとも１つのモーメント方程式から規定される。
【０１３０】
好ましくは、本方法のステップおよび要素は仮想空間内で画像化され、ワークピース支持体は仮想的なものであり、少なくとも１つの板取りは、仮想ワークピースに対する仮想ワークピース支持体の位置に関する少なくとも１つの情報を含む。
【０１３１】
代替的に、または追加的に、本方法のステップおよび要素は仮想空間内で画像化され、支持点を有するワークピース支持体は仮想的なものであり、少なくとも１つの板取りは、仮想ワークピースに対する仮想ワークピース支持体の配向に関する少なくとも１つの情報を含む。それゆえ、上述された方法を純粋に仮想的に遂行することができる。さらに、少なくとも１つの板取りを柔軟に決定または設計することができる。
【０１３２】
好ましくは、少なくとも１つのさらなる板取りを有する板取りのセットが指定され、セットの各板取り内の仮想ワークピース支持体の位置は異なり、ｘおよびｙ方向にオフセットしている。このように、仮想ワークピース支持体および仮想支持点の位置を考慮することによってリスク領域が規定された複数の板取りを、実際の加工または切断プロセスの前に作成することができる。それゆえ、決定されたリスク領域に応じて、切断開始点および／または切り離し点が設定される。
【０１３３】
有利な一変形例では、少なくとも１つのさらなる板取りを有する板取りのセットが指定され、セットの各板取り内の仮想ワークピース支持体の配向は異なる。それゆえ、上述の利点に加えて、若干ねじれた仮想ワークピース支持体を有する板取りを前もって計算することができ、これにより、ビーム切断デバイスのワークピース支持体上におけるワークピースの実際にあり得る支持状況ごとに、板取りを前もって仮想的に最適化することができる。
【０１３４】
好ましくは、仮想ワークピース支持体に対する切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の位置および／または配向に関する少なくとも１つの情報と、ワークピースに対するビーム切断デバイスのワークピース支持体の実際に決定された位置および／または配向との最大一致を有する各板取りが板取りのセットから選択される。それゆえ、最大限近い一致を有するワークピース支持体上におけるワークピースの実際の状況を反映する板取りを選択することができる。
【０１３５】
その板取りは、切断プロセスがビーム切断デバイス上で実施される直前に板取りのセットから選択され、これにより、ビーム切断デバイスは、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分の支持状況に最もよく一致した板取りを選択することができる。
【０１３６】
好ましくは、セットの選択された板取りは、本発明に係る方法に従ってワークピースに対するワークピース支持体の実際の位置に対して最適化され、これにより、仮想ワークピース支持体の位置および／または配向に関する情報を有する板取り、ならびに切り抜かれるべきワークピース部分の、結果として生じるリスク領域を、ワークピース支持体上のワークピースの実際の条件に対してさらに調整することができる。切り離された時のワークピースの傾斜を最大の確度をもって防止することができる。
【０１３７】
本発明の有利なさらなる発展では、連続的に切り抜かれるべき少なくとも２つのワークピース部分の切断輪郭上の１つを超える識別されたリスク領域を考慮することによって、順に連続的に切り抜かれるべき少なくとも２つのワークピース部分の切断輪郭上の切断工具のための少なくとも２つの切断開始点および／または切り離し点の順序が規定される。有利に、連続して切断されるワークピースの順序においてさえ、それゆえ、特に、順序における第２のワークピースの切断が、すでに切断されたものに影響を及ぼし得る場合に、これらのワークピースのうちの１つ以上の不所望の傾斜は生じ得ない。これは、ワークピースのうちのいずれのものも、他のものの切断に依存して傾斜することができないよう、順序を規定する際に考慮される。
【０１３８】
好ましくは、連続的に切り抜かれるべき２つのワークピース部分は、互いに隣接して、好ましくは横に並んで配置される。ワークピース部分は、中間位置決め経路が、切断されたワークピース部分を含まないように選択され得る。これは、中間位置決め経路上では、すでに切断されたワークピース部分が上を通過されないことを意味する。
【０１３９】
本発明に係る方法は、幾何学的要素を自動的に規定し、生成するためのコンピュータ実施方法として用いることもでき、ステップｅ）の後に、少なくとも、少なくとも１つの切断開始輪郭を指定する幾何学的要素を有する少なくとも１つのデータセットが自動的に生成され、記憶される。
【０１４０】
幾何学的要素を有する少なくとも１つのデータセットの自動生成および記憶の代わりに、またはそれに加えて、少なくとも、少なくとも１つの切断開始点および／または少なくとも１つの切り離し点への切断工具の移動を指定する少なくとも１つの移動指令が自動的に生成され、記憶される。
【０１４１】
このコンピュータ実施方法を用いることで、ワークピースから切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分が切断される板取りを、ビーム切断デバイスのコンピュータ上、またはビーム切断デバイスとは独立したコンピュータ上で作成することができる。分離されるべきワークピース部分が傾斜せず、それゆえ、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分と切断ヘッドとのの衝突が生じ得ず、ワークピース部分が自動取り出しの間に擦傷を受けるか、曲げを受けるか、または損傷を受け得ないよう、ならびに全位置決め経路または全位置決め時間が最小限となるよう、切断工具の切断プロセス順序および／または位置決め経路を最適化することができる。
【０１４２】
有利に、幾何学的要素を有する複数のデータセット、ならびに／あるいは少なくとも、少なくとも１つの切断開始輪郭を指定し、および／または少なくとも、少なくとも１つの切断開始点および／または少なくとも１つの切り離し点への切断工具の移動を指定する複数の移動指令が自動的に生成され、記憶される。このように、ワークピースの全てのワークピース部分のために切断工具の位置決め移動を確実に制御することができる。
【０１４３】
好ましくは、幾何学的要素を有する記憶されたデータセット、ならびに／あるいは少なくとも、少なくとも１つの切断開始輪郭、および／または少なくとも、少なくとも１つの切断開始点および／または少なくとも１つの切り離し点への切断工具の移動を指定する、記憶された移動指令は、ビーム切断デバイスの制御手段へ伝送される。それゆえ、その後、切断プロセスを直ちに開始することができる。
【０１４４】
好ましくは、幾何学的要素を有する少なくとも１つのデータセット、および／または少なくとも１つの記憶された移動指令、有利には、幾何学的要素を有する複数のデータセット、および／または複数の移動指令は、ワークピースの板取りの変形として記憶手段内に記憶され、これにより、全ての規定された切断開始輪郭、ならびに／あるいは規定された切断開始点、および／または規定された切り離し点を含む板取り全体が記憶され、その後、切断工具によって切り抜かれるべき全てのワークピース部分のために、切断プロセスを、妨害を生じることなく単一パスで実施することができる。
【０１４５】
本発明によれば、切断工具、ワークピース支持体、制御手段、および少なくとも１つの記憶手段、ならびに上述の検出手段、および／または上述の機械的ストッパを備えるビーム切断デバイスが、以上において開示された方法のうちの１つを実施するように適合される。
【０１４６】
それゆえ、ビーム切断デバイスの切断工具を用いて、既定の板取りを、切り抜かれるべきワークピース部分が傾斜することなく、および切断工具が、切り抜かれるべき傾斜したワークピース部分によって損傷を受けることなく、迅速に、妨害を生じることなく実施することができる。切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分を、完全自動切断プロセスにおいてワークピースから迅速に、安価に切り抜くことができる。
【０１４７】
本発明のさらなる利点、特徴、および詳細が、本発明の例示的な諸実施形態が図面を参照して説明される以下の説明から浮かび上がる。
【０１４８】
参照符号のリストは、請求項および図の技術内容とともに、本開示の一部である。図は首尾一貫して包括的に説明されている。同じ参照符号は同じ構成要素を示し、異なる指数を有する参照符号は機能的に同一または同様の構成要素を指示する。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明に係る方法が実施され得る、ビーム切断デバイスの斜視図を示す。
【図２】図１に係るビーム切断デバイスのワークピース支持体の斜視図を示す。
【図３】図１および図２に係る、ワークピースおよびワークピース部分と併せた、ビーム切断デバイスの切断ヘッドおよび切断デバイスのワークピース支持体の詳細図を示す。
【図４】図３に係る、ワークピースおよびワークピース部分と併せた、ビーム切断デバイスの切断ヘッドおよびワークピース支持体の斜視図を示す。
【図５】ワークピース支持体上の異なる輪郭サイズを有する切り抜かれるべきワークピース部分を有するワークピースの板取りの詳細平面図を示す。
【図６】先行する図に係る、ワークピースから切り抜かれるべきワークピース部分の切断輪郭の幾可学的形状の詳細平面図を示す。
【図７】切断輪郭のリスク領域および低リスクもしくは無リスク領域を有する、図３に係るワークピース支持体上の複数のワークピース部分を有するワークピースの詳細平面図を示す。
【図８】本発明に係る方法の第１の実施形態のフローチャートを示す。
【図９】第２の実施形態としての本発明に係るコンピュータ実施方法の単純なグラフィック表現を示す。
【図１０】コンピュータ実施方法を実施するための図９に係るコンピュータを示す図である。
【図１１】本発明に係るコンピュータ実施方法に係る仮想ワークピース支持体を有する板取りのセットのうちの２つの板取りを示す図である。
【図１２】本発明に係る方法の第３の簡略化された実施形態のフローチャートを示す。
【図１３】本方法の簡略化された実施形態を示すための複数のワークピース部分および単純な探索領域を有するワークピースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１５０】
ワークピース１６からワークピース部分１８を切り抜くための図１〜図４に示されるビーム切断デバイス１５は、切断ヘッド２０上の切断工具２１と、ワークピース支持体３０とを備える。切断ヘッド２０およびワークピース支持体３０はビーム切断デバイス１５のラック２２によって支持されており、互いに対して移動可能である。切断ヘッド２０は、ビーム切断デバイス１５のブリッジ２３上に駆動軸Ｙ、Ｚに沿って移動可能に装着されている。ブリッジ２３を今度は駆動軸Ｘに沿って移動させることができる。この目的のために必要とされる駆動装置２５は制御手段６０の駆動制御装置２６によって制御され、これにより、切断ヘッド２０は、ワークピース部分１８を切り抜くための切断輪郭１７のための精密な移動経路に加えて、精密な位置決めパラメータを用いて高速な位置決め移動を遂行することもできる。
【０１５１】
上述の位置決めパラメータは、ワークピース部分１８が切り離された直後における切断ヘッド２０の位置決め移動のための基礎を形成する、とりわけ、位置決め速度、位置決め加速度、位置決め方向を含まない。
【０１５２】
ワークピース支持体３０は、複数の支持要素３１を有する支持面を含み、前記支持要素３１の各々は、上に載せられたワークピース１６を担持する複数の支持点３２を有する。ワークピース支持体３０はフレーム２４を有する。これは、ラック２２上で変位可能となるよう、ローラ３５上に載っていることができる。駆動軸Ｘ、Ｙのゼロ点に対するワークピース支持体３０の位置、および駆動軸Ｘ、Ｙのゼロ点に対する支持要素３１の支持点３２の各々の位置が制御手段６０の記憶手段５０内に記憶される。
【０１５３】
切断工具２１は、切断ビーム３４が切断工具２１から出てくる切断ノズル３６を含む。切断ビーム３４を用いて、切り抜かれるべきワークピース部分１８がワークピース１６から切り抜かれる。レーザ切断の場合には、切断ビーム３４は、レーザビーム、およびレーザビームを包囲するプロセスガスビーム、例えば、窒素からなる。レーザビームは加工ゾーンまたは切断輪郭１７内のワークピース１６を溶融し、プロセスガスビームは、溶融した材料を追い出す。切り抜かれるべきワークピース部分１８ごとに、ワークピース１６は切断輪郭１７を有する。切断輪郭１７は、いずれの場合にも、切断輪郭１７に属する切り抜かれるべきワークピース部分１８を区切るワークピース１６上の領域によって形成される。切断輪郭１７は切断輪郭点１９のセットによって形成される。切断ビーム３４は切断ビーム制御装置３３によって調整可能であり、これにより、その切断工具パラメータを調整することができる。特に、レーザ切断の場合には、レーザビームは、切断開始輪郭３９の出発点において、または切断開始点２９において極めて正確にオンにすることができ、切断輪郭１７を切断した後に、切り離し点において極めて正確に再びオフにすることができる。プロセスガスビームはレーザビームよりも先に前もってオンにされ、それは、さもなければ通常必要とされる減衰時間のゆえに、切断輪郭１７の間の位置決め移動の間、オフにされない。切断プロセスによって必要とされるプロセスガスビームの、例えば、１０バール以上の、高いガス圧力ゆえに、切断ビーム３４によって、切り抜かれるべきワークピース１６のワークピース部分１８の切断輪郭１７に対して及ぼされる加工力ＦＢが生じる。プロセスガスビームは、溶融した材料を追い出すだけでなく、切断ノズル３６の出口軸の周りの  −  ノズル間隔およびノズル形状に依存して  −  数ミリメートルの半径内において、切り抜かれるべきワークピース部分１８およびワークピース１６にも作用し、特に、そこに力を及ぼす。ワークピース１６からワークピース部分１８を切り抜く際に、切断ビーム３４は切断輪郭１７の切断輪郭点１９に沿って案内され、切断輪郭点１９の領域内においてワークピース１６からワークピース部分１８を分離する。切断プロセスでは、それゆえ、切り抜かれるべきワークピース部分１８とワークピース１６との間で切断輪郭１７に沿って切断間隙が生じる。切断間隙はおよそ切断ビーム３４の幅を有する。切り離し点１２９において、切断輪郭１７は閉じ、上述の加工力ＦＢは、今や切り離されたワークピース部分１８に対して、直後の位置決め移動に依存して、より強く、または弱く、ならびにより長く、またはより短く作用する。その結果、これは、支持安定性または傾斜安定性に依存して、傾斜し得る。
【０１５４】
上述の切断工具パラメータは、切断ガス圧力、ノズル間隔、ノズル直径、およびノズル形状を含まない。
【０１５５】
ビーム切断デバイス１５は、切断ビーム制御装置３３および駆動制御装置２６を含む制御手段６０を備える。さらに、ビーム切断デバイス１５は、少なくとも、少なくとも１つの切断開始点（２９）の座標（ｘＡ，ｙＡ）を記憶する記憶手段（５０）を備える。代替的に、または追加的に、記憶手段（５０）は、少なくとも、少なくとも１つの切り離し点（１２９）の座標（ｘＦ，ｙＦ）を記憶する。
【０１５６】
ビーム切断デバイス１５は、有利には、ワークピース１６に対するワークピース支持体３０の位置を決定するための、ワークピース１６、ワークピース部分１８、および／またはワークピース支持体３０を検出するための検出手段２７を有することができ、好ましい実施形態では、光学検出器、例えば、カメラまたは単純な光検出器である。代替または追加の実施形態（図示せず）では、検出手段２７はまた、非接触式距離測定手段であるか、またはワークピース１６をＸおよび／またはＹ方向に突き当てることができるワークピース１６のための少なくとも１つの機械的ストッパ（図示せず）によって置き換えることができる。
【０１５７】
この場合には、処理されるべきワークピース１６または被切断物は、大部分板状であり、金属で作製されており、ワークピース１６はまた、異なる形状を有することもでき、プラスチックまたは合金などの、別の材料からなることができる。ワークピース１６および切り抜かれるべきワークピース部分１８は、点ごとに、または区分ごとに、切断工具２１と反対側の表面が支持要素３１の支持点３２上に載っている。切り抜かれるべきワークピース部分１８は、切り抜かれるべきワークピース部分１８内に配列された支持点３２と接触している。切り抜かれるべきワークピース部分１８内の支持点３２の位置に依存して、ワークピース支持体３０上における切り抜かれるべきワークピース部分１８の支持安定性が規定される。支持安定性は、切り抜かれるべきワークピース部分１８の重心ＳＰおよびそれに作用する重量力ＦＳにさらに依存する。切り抜かれるべきワークピース部分１８の切断輪郭１７の最も近くに存在する支持点３２の仮想接続によって、切り抜かれるべきワークピース部分１８の傾斜が起こる軸となるであろう支持線３８を形成する辺の線を有する凸状の支持多角形３７が規定され得る。（図４）。
【０１５８】
図５〜図７は、切断工具２１を用いて切り抜かれるべき複数のワークピース部分１８を有するワークピース１６を示す。この場合には、切り抜かれるべきワークピース部分１８は異なるサイズを有し、板取り４８を規定する。切り抜かれるべきワークピース部分１８は切断輪郭１７を各々有し、ビーム切断デバイス１５のワークピース要素３１の支持点３２上に横たわっている。当然、簡単にするために、例示されているワークピース部分１８の切断輪郭１７は非常に単純な形状のみを有する。本発明に係る方法は任意のワークピース部分または切断輪郭形状に適用することができる。具体的には、任意のサイズおよび形状の１つ以上の孔または切り抜きを有するワークピース部分１８も可能であり、これらの孔または切り抜き自体の切断開始または切り離し点（２９、１２９）も、この場合も先と同様に、本発明に係る方法を用いて最適化され、傾斜しないように選択することができる。切断輪郭１７は、切り抜かれるべきワークピース部分１８を切り離す際に存在する傾斜安定性に依存して、異なる傾斜リスクの領域に分割することができる。例えば、リスク領域２８、低リスク領域７５、および無リスク領域８０が切断輪郭１７内に存在し得る。リスク領域２８内では、ワークピースがこのリスク領域３０内で切り離された場合には、ほぼ１００パーセント傾斜するリスクがある。他方、無リスク領域８０内では、ワークピース部分１８がこの無リスク領域８０内で切り離された時に、ワークピース部分１８が傾斜することになるリスクがない。
【０１５９】
支持要素３１は１つの次元において距離Δｘをもって離間配置されている。支持点３２はさらなる次元において支持要素３１に沿って距離Δｙをもって離間配置されている。切り抜かれるべきワークピース部分１８はそれらの輪郭サイズに従って階級に階級分けすることができる。切り抜かれるべきワークピース部分１８は、軸と平行であるか、または軸と平行でない、最小の可能な矩形によって包囲される。矩形の表面積は、それらの辺長ＳｘｉおよびＳｙｉを用いて規定される。辺長ＳｘＩおよびＳｙＩを有する最小の矩形によって包囲され得る切り抜かれるべきワークピース部分１８は、輪郭サイズ階級Ｉに割り振られる。この場合には、２つの寸法または辺長ＳｘＩおよびＳｙＩにおいて、ワークピース支持体の格子寸法、すなわち、距離ΔｘおよびΔｙの、規定された、またはパラメータ化可能な割合よりも小さい、切り抜かれるべきワークピース部分１８は、輪郭サイズ階級Ｉに割り振られる。辺長ＳｘＩおよびＳｙＩを有する最小の矩形によって包囲され得ない、切り抜かれるべきワークピース部分１８は、より大きな表面積の矩形によって包囲され、それゆえ、次のより大きな輪郭サイズ階級ＩＩに割り振られる。辺長ＳｘＩＩおよびＳｙＩＩは、この場合も先と同様に、距離ΔｘおよびΔｙのパラメータ化可能な割合によって規定される。２つの以前に規定された矩形によって包囲され得ない切り抜かれるべきワークピース部分１８は、辺長ＳｘＩＩＩおよびＳｙＩＩＩを有する次の最大輪郭サイズ階級ＩＩＩに割り振られる。任意の数の輪郭サイズ階級が想定可能である。加えて、輪郭サイズ階級内において、例えば、軸と平行な矩形ＩＩＩａおよびＩＩＩｂによって包囲された切り抜かれるべきワークピース部分１８、および軸と平行でない矩形ＩＩＩｃによって包囲された切り抜かれるべきワークピース部分１８が区別されなければならない。これは、本発明に係る方法のさらなるステップを用いることなく、具体的には、実際の支持状況の知識およびリスク領域の決定を用いることなく、傾斜挙動をヒューリスティックに推定することを可能にする。輪郭サイズ階級に依存して、自動マイクロブリッジ４３を切断輪郭１７内に設定すること、またはより大きな孔もしくは切り抜きの切断を実施することも可能である。有利に、切り離された後に確実にワークピース支持体を通って落下する輪郭サイズ階級Ｉに階級分けされた全てのワークピース部分１８は、本発明に係る方法ステップｂ）〜ｅ）から除外され、これにより、必要とされる計算時間が大幅に低減される。
【０１６０】
図６に示されるように、切り抜かれるべきワークピース部分１８の切断輪郭１７上における切断工具２１のための切断開始点２９または切り離し点１２９の選択は切断輪郭１７の幾可学的形状に依存し、切断輪郭点法線４２に対して選択角βだけ傾いた選択直線４０および４１を用いて決定される。この場合には、選択直線４１が、切断輪郭点１９に隣接したさらなる切断輪郭点１９と交差すると、切断輪郭点は切断開始点２９または切り離し点１２９としては排除される。この場合には、選択直線４０および４１あるいは選択角βは、切断工具パラメータによって、例えば、流出円錐角（ｏｕｔｆｌｏｗ  ｃｏｎｅ  ａｎｇｌｅ）によって、または浮上位置決め（ｆｌｙ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）の場合には、ホッピング角（ｈｏｐｐｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）によって決定され、切断工具２１上の切断ノズルの種類に依存する。図示されている選択直線４０および４１は二等辺三角形の部分であり、選択直線４０および４１の長さＬは切断工具２１の切断ビーム３４の有効領域を表す。
【０１６１】
本発明に係る方法の第１の実施形態が、図７を参照して説明され、およびビーム切断デバイス１５の上述の切断工具２１を用いてワークピース１６内で切り抜かれるべき、中心に配置されたワークピース部分１８の支持状況が、図８におけるフローチャートに示される。さらに、ワークピース部分１８の異なる支持状況の例が図１１によって示される。
【０１６２】
第１のステップ１０１において、ワークピース１６から切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分１８のための少なくとも１つの切断輪郭１７を有するワークピース１６のための少なくとも１つの板取り４８が（ステップａ）に従って）指定される。
【０１６３】
その後、第２のステップ１０２において、ワークピース支持体３０に対する、ワークピース１６または切り抜かれるべきワークピース部分１８の相対位置ｘ、ｙおよび／または配向αが（ステップｂ）に従って）決定される。ワークピース支持体３０に対する、ワークピース１６または切り抜かれるべきワークピース部分１８の相対位置は、検出手段２７を用いて決定される。検出手段２７は、例えば、ワークピース１６の縁部を検出する。代替的に、または追加的に、ステップ１０２は、ワークピース支持体３０上の少なくとも１つの機械的ストッパを用いて行われる。
【０１６４】
その後、ステップ１０３において、切り抜かれるべき第１のワークピース部分１８の輪郭サイズが規定される。切り抜かれるべきワークピース部分１８は、いずれの場合にも、軸と平行な矩形、または面積が最小であり、軸と平行でない矩形によって囲まれる。
【０１６５】
その後、ステップ１０４において、ワークピース部分１８は、切り抜かれるべきワークピース部分１８の以前に規定された輪郭サイズを用いて、以前に規定された、パラメータ化可能な輪郭サイズ階級Ｉ〜ＩＩＩに割り振られる。以前に規定された輪郭サイズ階級Ｉ〜ＩＩＩは、切り抜かれるべきワークピース部分１８を、以下のリスク領域の決定において考慮されなければならないワークピース部分１８（輪郭サイズ階級ＩＩ〜ＩＩＩ）、および以下のリスク領域の決定によって無視されるもの（輪郭サイズ階級Ｉ）に細分する。それゆえ、それらのワークピース部分１８のサイズのため、切り離された時に支持要素３１の間の空間を通って自動的に落下する切り抜かれるべきワークピース部分は考慮されない。板取り４８次第では、他の輪郭サイズ階級、例えば、輪郭サイズ階級ＩＶも除外されない。
【０１６６】
ワークピース１６から切り抜かれるべきワークピース部分１８が輪郭サイズ階級Ｉに割り振られた場合には、輪郭サイズ階級ＩＩ以上に割り振られた切り抜かれるべきワークピース部分１８が板取り４８上で選択されるまで、ステップ１０３および１０４が繰り返される（ステップ１０５）。
【０１６７】
その後、ステップ１０６において、切り抜かれるべきワークピース部分１８の下方におけるワークピース支持体３０の支持点３２の相対位置が（ステップｃ）に従って）決定される。
【０１６８】
その後、ステップ１０７において、切り抜かれるべきワークピース部分１８の切断輪郭１７上のリスク領域２８が決定される。これらのリスク領域２８においては、ワークピース部分が切り離された時に、切り抜かれるべきワークピース部分１８の傾斜が起こる可能性が非常に高い（ステップｄ）による）。
【０１６９】
リスク領域２８を決定するために、以下のサブステップ１０８〜１１３において説明されるとおりの力学的計算を実施することができるか、または代替的に、以下において、図１２を参照して本発明に係る方法の第３の実施形態において実施される単純な探索方法を実施することができる。力学的計算は、実際の予想傾斜挙動の非常に正確な決定を可能にする。
【０１７０】
力学的計算に基づいてリスク領域２８を決定するために、第１のサブステップ１０８において、切断工具２１の切断パラメータに依存する少なくとも１つの加工力ＦＢが決定される。切断パラメータは、１つ以上の切断工具パラメータおよび／または位置決めパラメータを含む。有利に、少なくとも１つの切断パラメータ、特に、位置決めパラメータに依存して、切断パラメータの調整値に依存して、切り離し時にワークピース部分１８に作用し得る、少なくとも１つの最小および１つの最大加工力ＦＢ，ｍｉｎ、ＦＢ，ｍａｘが規定される。
【０１７１】
代替的に、加工力ＦＢは、切断輪郭点１９に隣接した切断輪郭１７の切断輪郭点において追加的に規定される。
【０１７２】
その後、サブステップ１０９において、切り抜かれるべきワークピース部分１８の重心ＳＰがワークピース部分パラメータとして決定される。代替的に、１つ以上の重心線ＳＬを決定することができるであろう。
【０１７３】
さらなるサブステップ１１０において、その後、支持多角形３７の支持線３８が、切り抜かれるべきワークピース部分１８内の多角形パラメータとして規定され、支持多角形３７の角点の数が多角形パラメータとして規定される。本プロセスにおいて、切り抜かれるべきワークピース部分１８内の、切断輪郭１７の最も近くにある支持点３２が互いに仮想的に接続されるか、または考慮されている切り抜かれるべきワークピース部分１８内に存在する全ての支持点３２の凸状の包括的多角形３７が形成される。
【０１７４】
さらなるサブステップ１１１において、切り抜かれるべきワークピース部分１８の切断輪郭１７の複数の切断輪郭点１９における許容力ＦＺが規定される。許容力ＦＺは、対応する切断輪郭点１９に及ぼされた場合に、関連支持線３８を中心としたワークピース部分１８の傾斜を生じさせるであろう力である。有利に、許容力は、例えば、２つ１組で互いに近接した、切断輪郭１７の切断輪郭点１９の均等に離間したサブセットのために計算される。許容力ＦＺは、この切断輪郭点１９のために規定された支持線３８の各々について、静モーメント方程式から以下のように規定される：
【数１】
0006829328.tif 000002
ここで、ＦＳは、切り抜かれるべきワークピース部分１８の重心ＳＰにおける重量力であり、ｈＳは、支持線３８から重心ＳＰまでの距離であり、ｈＫは、支持線３８から切断輪郭１７の切断輪郭点１９までの距離である。後者の距離ｈＫはロッカアームＫｈとも称される。切断輪郭点１９において有効な最終的な許容力ＦＺは、異なる支持線３８を用いて計算された全ての許容力ＦＺのうちの最小値として規定される。
【０１７５】
その後、切断輪郭１７の切断輪郭点１９のためのさらなるサブステップ１１２において、許容力ＦＺと、切り抜かれるべきワークピース部分１８の切断輪郭１７の切断輪郭点１９における以前に規定された加工力ＦＢとの力の比較が行われる。力の比較において、切断輪郭１７の切断輪郭点１９のサブセット、例えば、許容力ＦＺが少なくとも最小傾斜力限界値、例えば、最小加工力ＦＢ，ｍｉｎを超える低リスク領域７５、および／または許容力が少なくとも最大傾斜力限界値、例えば、最大加工力ＦＢ，ｍａｘを超える切断輪郭の切断輪郭点の無リスク領域８０が選択される。許容力ＦＺ自体が最小傾斜力限界値を超えない切断輪郭点１９は、切り離し点１２９が後に規定され得ないか、または切り離しが行われ得ないリスク領域または領域群２８を形成する。
【０１７６】
さらなるサブステップ１１３において、切断輪郭点１９の以前に規定された低リスク領域７５、および／または無リスク領域８０が、不都合な輪郭の幾可学的形状のゆえに特定の輪郭領域を除外することによって、さらに限定される。不都合な輪郭領域は、例えば、狭い凹状の輪郭領域の場合、または切断輪郭１７が切断ビーム３４の有効領域内で明確に凹状である場合に存在する。概して、位置決め移動の結果として、切り離されたワークピース部分１８が、直線輪郭領域の場合よりも切断ビーム３４の相互作用領域内に著しく長くとどまる場合には、輪郭領域は切断開始または切り離し点の配置のために不都合である。不都合な輪郭領域は、図６に係る方法（選択直線４０、４１）を用いて、あるいは切断輪郭１７の複数の切断輪郭点１９にわたって平均された切断輪郭曲率を用いて、あるいは切断工具パラメータ、例えば、切断ガス圧力の有効領域３４の半径内で平均された正および負の切断輪郭曲率を用いて除外することができる。
【０１７７】
これらの今や限定された領域の各切断輪郭点１９において、切断開始点２９または切り離し点１２９を後に規定することができ、限定された無リスク領域内においては、最大加工力ＦＢ，ｍａｘを生み出すこのような切断パラメータまたは位置決めパラメータを有することを含む、切断パラメータ、特に、位置決めパラメータのためのいかなる条件も有しない切り離し点１２９または切断開始点２９、限定された低リスク領域内においては、最小加工力ＦＢ，ｍｉｎ、または少なくとも、最大加工力ＦＢ，ｍａｘよりも著しく低い加工力を生み出す切断工具の位置決めパラメータを有する切り離し点１２９または切断開始点２９を後に規定することができる。
【０１７８】
さらなるステップ１１４において、傾斜を生じることなくワークピース部分１８をワークピース１６から切り抜くことができるかどうかがチェックされる。
特に、（図１１における上の板取り内の左端のワークピース部分によって示されるように）リスク領域２８が切断輪郭１７全体を包含しているため、上記のことが当てはまらない場合には、さらなるステップ１１５において、ワークピース部分１８の再位置決めが企てられ、後に、（直後に、またはワークピース１６の全ての他のワークピース部分１８の以前の処理の後に）その再位置決めステップ１０６〜１１３が繰り返されるか、あるいは（図１１における上の板取り内の左のワークピース部分によって示されるように）マイクロブリッジ４３が、切り抜かれるべきワークピース部分１８上に設定される。ステップ１１５におけるどちらの方策も、後に、ワークピース部分１８の無傾斜の切断を可能にする。代替的に、ワークピース１６が再位置決めされ得るか、またはワークピース１６内に存在する支持点３２のうちの少なくとも１つが再位置決めされる。
【０１７９】
その後、ステップ１１６において、全ての今や規定された可能な切断開始点２９の座標ｘＡ、ｙＡ、または切り抜かれるべきワークピース部分１８の規定された可能な切り離し点１２９の座標ｘＦ、ｙＦが切断デバイス１５の記憶手段５０または外部記憶手段２５０内に記憶される。好ましくは、切り抜かれるべきワークピース部分１８の、ステップ１１３において限定された全ての低リスク領域７５、および全ての限定された無リスク領域８０が記憶される。
【０１８０】
ステップ１０３〜１１６は、ワークピース１６の全てのワークピース部分１８が処理されるまで繰り返される（ステップ１１７）。
【０１８１】
その後、ステップ１１８（ステップｅ））において、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分１８の切断輪郭１７上の少なくとも１つの識別されたリスク領域２８を考慮することによって、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分１８の切断輪郭１７上の切断工具２１のための１つまたは少なくとも１つの切断開始点２９および／または１つの切り離し点１２９が規定される。好ましくは、連続的に切り抜かれるべき少なくとも２つのワークピース部分１８の切断輪郭１７上の１つを超える識別されたリスク領域２８を考慮することによって、順序で連続的に切り抜かれるべき少なくとも２つのワークピース部分１８の切断輪郭１７上の切断工具２１のための少なくとも２つの切断開始点２９および／または切り離し点１２９の順序が規定される。連続的に切り抜かれるべきワークピースは、好ましくは、互いに隣接して、または横に並んで配置される。ワークピース部分１８は、中間位置決め経路が、切断されたワークピース部分を含まないように選択される。これは、すでに切断されたワークピース部分１８は中間位置決め経路上で通過されないことを意味する。
【０１８２】
好ましくは、切り抜かれるべきワークピース部分１８の記憶された切断開始点２９または切り離し点１２９の全てが、ワークピース１６上の切断工具２１の切断順序および位置決め経路を最適化するようにワークピース１６上に並べられ、最適な切断開始点および／または切り離し点が、以下において説明されるとおり、識別されたリスク領域に対して選択される。本プロセスにおいて、切り抜かれるべきワークピース部分１８のこれらの規定された切断開始点２９または切り離し点１２９は、以下の切断プロセスにおいて、ワークピース１６からすでに切り抜かれたワークピース部分が切断工具２１の位置決め経路内に配置されず、位置決め経路が低減される様態で、ワークピース１６上に並べられる。
【０１８３】
それゆえ、本ステップ１１８においては、各ワークピース部分１８の切断輪郭１７ごとの、場合により限定された、低リスクおよび無リスク領域７５、８０の全ての切断輪郭領域からの切断順序および位置決め経路のための最適化ルーチンが、ワークピース部分が、切り離された時、またはその後の位置決め移動の間に直ちに傾斜することのない、最適な切断順序および最小限の位置決め経路を可能にすることができるよう、規定された切断開始点２９を選択することができる（ステップｅ））。
【０１８４】
その後、ステップ１１９において、切断工具２１を用い、加工されるべきワークピース１６のための適切な切断工具パラメータを用いて、切断プロセスが実施される。切断プロセスは、切り抜かれるべき第１のワークピース部分の今や規定された切断開始点２９において開始するか、または始まり、切断輪郭１７に沿って案内され、傾斜安定性がない理由でマイクロブリッジ４３が設けられない場合には、対応して同一の切断輪郭点、切り離し点１２９において終了する。
【０１８５】
その後、ステップ１２０において、ワークピース部分１８が切り離された直後に、切断ヘッド２０を切り離し点１２９から離し、位置決め移動が実施される。切り離しが低リスク切断輪郭領域７５内で行われた場合には、対応する穏やかな３軸位置決め方法が、対応する位置決めパラメータを用いて実施される。切り離しが無リスク切断輪郭領域８０内で行われた場合には、２軸位置決め方法を実施することもできる。切り離し点１２９からの制御手段６０による適切な位置決めパラメータを用いた適切な位置決め方法の選定は、ステップ１０８において計算された加工力ＦＢまたは最小加工力ＦＢ，ｍｉｎまたは最大加工力ＦＢ，ｍａｘを超えないことを保証する。
【０１８６】
ワークピース１６が、切り抜かれるべき複数のワークピース部分１８を有する場合には、さらなるステップ１２１において、一列に並んだ次の切断開始点２９、およびそれゆえ、一列に並んだ次のワークピース部分１８が切断ヘッド２０によって接近される。
【０１８７】
ステップ１１９〜１２１は、切り抜かれるべき全てのワークピース部分１８がワークピース１６から切り抜かれるまで繰り返される（ステップ１２２）。
【０１８８】
第２の実施形態において、以前に開示された方法ステップおよび要素は仮想空間内で画像化され、例えば、全ての支持点３２を有するワークピース支持体３０は仮想的なものであり、少なくとも１つの板取り４８は、仮想ワークピース２１６に対する仮想ワークピース支持体１３０の位置および／または配向に関する少なくとも１つの情報を有し、後に用いられるべき実際のワークピース１６の寸法は、板取り４８において示される、ワークピースパネルの寸法と同一である、仮想ワークピース２１６によって理解される。
【０１８９】
それゆえ、図９〜図１１に示されるように、本発明に係る以前に開示された方法は、ビーム切断デバイス１５の切断工具２１および切断ヘッド２０を制御するための幾何学的要素および／または移動指令を自動的に規定し、生成するためのコンピュータ実施方法として表し、実施することができる。この目的のために、入力手段２１１およびコンピュータプロセッサ２１９を有するコンピュータ２１０が提供される。コンピュータ２１０はビーム切断デバイス１５上に直接配置されているか、またはそれから離間配置されており、それに接続され得る。具体的には、コンピュータ２１０をビーム切断デバイス１５と統合することができるか、または制御手段６０の１つ以上の構成要素の制御ソフトウェアをコンピュータ２１０と部分的に統合することができる。しかし、コンピュータ２１０はまた、コンピュータ実施方法をビーム切断デバイスとは独立して実施することもできる。
【０１９０】
コンピュータ２１０は、コンピュータプロセッサ２１９内で実行される複数のソフトウェアアプリケーション２６０および自動化ソフトウェア２６１を有するソフトウェアパッケージ２１２を含む。代替的に、図９に示されるように、自動化ソフトウェア２６１はクラウドサービスとして実行され得る。本発明に係る方法の仮想ステップは自動化ソフトウェア２６１においてコンピュータ実施方法として実施される。この場合には、切断開始輪郭３９の幾何学的要素を生成し、および／または移動させることによって、ワークピース１６、２１６のワークピース部分１８および板取り４８の切断開始点２９および切断順序を最適化するための仮想ステップを純粋に幾可平面上で実施することができるか、あるいは同時に、切断工具２１のための移動指令を生成することができる。
【０１９１】
ステップａ）によれば、ユーザ２０５は、切断工具２１のための幾何学的要素および／または移動指令を有する板取り４８を作成することができる。この目的のために、ユーザ２０５は、好適なソフトウェアアプリケーション２６０、例えば、コンピュータ支援設計（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ、ＣＡＤ）プログラムを用いる。板取り４８は、コンピュータ２１０内、およびその内部に配置された記憶手段２５０内、あるいは外部記憶手段２５０内に記憶される。代替的に、板取り４８は、ユーザ２０５がそれを明示的に作成することなく、外部記憶手段２５０からロードすることができる。
【０１９２】
第１段階において、自動化ソフトウェアにおいて実施される１つ以上の板取りを最適化するための本発明に係る方法は、ステップｂ）およびｃ）に従って以下のように進行する：
コンピュータ２１０内の自動化ソフトウェア２６１が、コンピュータ２１０のワークピース支持体ライブラリ２５５内に記憶された仮想ワークピース支持体１３０を受け取る。仮想ワークピース支持体１３０は、実際のワークピース支持体３０を有する、複数の支持点１３２を規定する。加えて、自動化ソフトウェア２６１は、板取り４８に属する相対位置ｘ０、ｙ０および／または配向α０についての情報を受け取る。この情報は制御手段６０から到来し、これは、この場合には、現実のワークピース１６上の検出手段２７を用いて検出されたもの、すなわち、実際の相対位置ｘ、ｙおよび／または配向αであるか、あるいは仮想的な場合には、この情報は、それ自体、自動化ソフトウェア２６１によって初期零点位置として指定される。
【０１９３】
任意選択的に、自動化ソフトウェアは、少なくとも１つのさらなる板取り４９を有する板取り４８、４９のセットを初期化する。セットの各板取り４８、４９における仮想ワークピース支持体１３０の相対位置ｘｉ、ｙｉおよび／または配向αｉは異なり、ｘおよびｙ方向にオフセットしており、また、配向がねじれていることができる。好ましくは、セットの板取り４９は、任意選択的に、仮想ワークピースに対する仮想ワークピース支持体の変更された位置から生じる任意のリスク領域を考慮することによって、板取り４８と同じワークピース部分１８、特に、同様に、ワークピース部分１８の同じ配置を包含する。
【０１９４】
第２段階において、その後、切断セットの板取り４８またはさらなる板取り４９のための自動化ソフトウェア２６１は、（図８に係る）ステップ１０３〜１１８によって例として示される、本発明に係るステップを純粋に仮想的な仕方で実施する。この場合には、最終的に最適化された板取り４８または最終的に最適化された板取り４８、４９のセットは記憶手段２５０内に記憶され、直後に、または後に記憶手段５０へ転送される。これで、コンピュータ実施方法の完了となる。
【０１９５】
第３の段階において、次に、現実の加工プロセスがビーム切断デバイス１５上で行われ、１つの最適化された板取り４８が制御手段６０によって直接処理されるか、あるいは、最適化された板取りのセットの場合には、まず、ワークピース支持体３０に対するワークピース１６の実際の相対位置ｘ、ｙおよび／または配向αが検出手段２７を用いて検出され、次に、好適な板取り４９が選択され、次に、加工プロセスが、選択された板取り４９および対応する移動指令に従ってビーム切断デバイス１５上で遂行される。
【０１９６】
本プロセスでは、仮想ワークピース支持体１３０に対する切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分（１８）の位置ｘｉ、ｙｉおよび／または配向αｉに関する少なくとも１つの情報と、ビーム切断デバイス１５のワークピース支持体３０の実際の位置ｘ、ｙおよび／または実際の配向αとの最大一致を有する板取り４８、４９が板取り４８、４９のセットから選択される。少なくともリスク領域２８が、自動化ソフトウェア２６１を用いて再び規定され、それらが異なる場合には、切断開始点および／または切り離し点が再設定されるという点において、板取り４８は、ワークピース１６に対するワークピース支持体３０の実際の位置ｘ、ｙおよび／または実際の配向αに対してさらに最適化することができる。
【０１９７】
本発明に係る方法の第３の実施形態が、図１３、および図１２に係るフローチャートに示されている。第１の実施形態との主な相違は、少なくとも１つのワークピース部分１８の切断輪郭１７のリスク領域２８が単純な探索方法を用いて規定されることである。その結果、必要とされる計算動作がより少なくなる。
【０１９８】
（ステップａ）に係る）第１のステップ３０１において、ワークピース１６から切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分１８のための少なくとも１つの板取り４８が指定される。
その後、（ステップｂ）に係る）ステップ３０２において、ワークピース支持体３０に対するワークピース１６の相対位置ｘ、ｙおよび／または配向αが決定される。相対位置および配向は、検出手段２７、および／またはワークピース支持体３０上の少なくとも機械的ストッパを用いて決定される。
【０１９９】
その後、（ステップｃ）に係る）ステップ３０３において、少なくとも１つのワークピース部分１８の下方に配列されたワークピース支持体３０の支持点３２の各々およびそれらの相対位置が決定される。
【０２００】
（ステップｄ）に係る）さらなるステップ３０４において、切り抜かれるべきワークピース部分１８の切断輪郭１７上のリスク領域２８が決定される。これらのリスク領域２８においては、切り離しの間に、切り抜かれるべきワークピース部分１８の傾斜が起こる可能性が非常に高い。
【０２０１】
第１のサブステップ３０５において、ワークピース１８の下方に位置する支持点３２の近傍における切断輪郭１７の切断輪郭点１９の単純な探索が実施される（図１３ａに示される）。切断輪郭点１７が、半径Ｒｆを有する円内に存在する場合には、それらは、無条件で、すなわち、任意の位置決め移動、特に、最大加工力ＦＢ，ｍａｘを伴う２軸位置決め移動を用いて切り離しが行われ得る、後に切断開始点２９または切り離し点１２９が規定され得る、無リスク切断輪郭領域８０に階級分けされる。さらなる切断輪郭点１９が、半径Ｒａを有する円内に存在する場合には、これらは、条件付きで、すなわち、特に、最小加工力ＦＢ，ｍｉｎを伴う３軸位置決め移動を用いて切り離しが行われる、切断開始点２９または切り離し点１２９が後に規定され得る、低リスク切断輪郭領域７５に階級分けされる。切り離し後における加工力の漸次移行、または他の位置決めパラメータを用いた位置決め移動を表すか、またはそれを可能にするさらなる中間切断輪郭領域を形成するために、Ｒｆ〜Ｒａの半径を有するさらなる円を規定することができる。依然として階級分けされていない切断輪郭１７の全ての切断輪郭点１９は、切断開始点２９または切り離し点１２９が後に規定されることを可能とされないリスク領域２８もしくはリスク領域群２８に属する。
【０２０２】
代替的に、第１のサブステップ３０６において、支持多角形３７が、考慮されている切り抜かれるべきワークピース部分１８内に存在する全ての支持点３２の凸状の包括的多角形として規定される。この場合、支持多角形３７は、複数の支持線３８を支持多角形３７の角点の接続区分として有し、切り離し後には、これらの支持線３８の周りにワークピース１８の傾斜が生じ得るであろう。
【０２０３】
その後、サブステップ３０７において、サブステップ３０５の代替として、以前に規定された支持線３８の近傍における切断輪郭１７の切断輪郭点１９の単純な探索が実施される（図１３ｂに示される）。切断輪郭点が、支持多角形３７を半径Ｒｆだけ広げることによって作り出された輪郭内に存在する場合には、これらは無リスク切断輪郭領域８０に階級分けされる。切断輪郭点１９が、支持多角形３７を半径Ｒａだけ広げることによって作り出された輪郭内に存在する場合には、これらは低リスク切断輪郭領域７５に階級分けされる。サブステップ３０５の場合と同じことが、さらなる中間切断輪郭領域を規定すること、ならびに決定された切断輪郭領域を考慮することによる切断開始点２９または切り離し点１２９の、対応するその後の規定のために適用される。依然として階級分けされていない切断輪郭１７の全ての切断輪郭点１９は、切断開始点２９または切り離し点１２９が後に規定されることを可能とされないリスク領域２８もしくはリスク領域群２８に属する。
【０２０４】
このステップ３０４において決定された切断輪郭領域は、加工力が規定されることも、ワークピース部分１８の切断輪郭１７上の許容力の計算も必要とせず、これにより、本方法が非常に簡単に実施されることが可能になる。
【０２０５】
その後、ステップ３０８において、全ての今や規定された可能な切断開始点２９の座標ｘＡ、ｙＡ、または切り抜かれるべきワークピース部分１８の決定された可能な切り離し点１２９の座標ｘＦ、ｙＦが切断デバイス１５の記憶手段５０または外部記憶手段２５０内に記憶される。これらは全て、切断輪郭１７の以前に規定された低リスクおよび無リスク切断輪郭領域７５、８０内の可能な切断開始点２９または切り離し点１２９である。
【０２０６】
ステップ３０３〜３０８は、ワークピース１６の全てのワークピース部分１８が処理されるまで繰り返される（ステップ３０９）。
【０２０７】
その後、ステップ３１０（ステップｅ））において、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分１８の切断輪郭１７上の少なくとも１つの識別されたリスク領域２８を考慮することによって、切り抜かれるべき少なくとも１つのワークピース部分１８の切断輪郭１７上の切断工具２１のための１つまたは少なくとも１つの切断開始点２９および／または１つの切り離し点１２９が規定される。好ましくは、切り抜かれるべきワークピース部分１８の記憶された切断開始点２９または切り離し点１２９の全てが、ワークピース１６上の切断工具２１の切断順序および位置決め経路を最適化するようにワークピース１６上に並べられ、最適な切断開始点および／または切り離し点が、以下において説明されるとおり、識別されたリスク領域に対して選択される。それゆえ、本ステップにおいては、各ワークピース部分１８の切断輪郭１７ごとの低リスクおよび無リスク領域７５、８０の全ての切断輪郭領域からの切断順序および位置決め経路のための最適化ルーチンが、ワークピース部分が、切り離された時、またはその後の位置決め移動の間に直ちに傾斜することのない、最適な切断順序および最小限の位置決めが可能にされるよう、規定された切断開始点２９を選択することができる（ステップｅ））。
【０２０８】
その後、ステップ３１１において、切断工具２１を用いて切断プロセスが実施される。切断プロセスは、切り抜かれるべき第１のワークピース部分の今や規定された切断開始点２９において開始するか、または始まり、切断輪郭１７に沿って案内され、対応して同一の切断輪郭点、切り離し点１２９において終了する。
【０２０９】
その後、ステップ３１２において、ワークピース部分１８が切り離された直後に、切り離し点１２９から離れた切断ヘッド２０を用いて位置決め移動が実施される。切り離し点１２９が低リスク切断輪郭領域７５内にあるのか、それとも１つの無リスク切断輪郭区域８０内にあるのかに依存して、好適な位置決めパラメータが切り離しの直後の位置決め移動のために用いられる。これは、切り離されたワークピース部分１８が傾斜しないこと確実にすることができる。
【０２１０】
ワークピース１６が、切り抜かれるべき複数のワークピース部分１８を有する場合には、さらなるステップ３１３において、一列に並んだ次の切断開始点２９、およびそれゆえ、一列に並んだ次のワークピース部分１８が切断ヘッド２０によって接近される。
【０２１１】
ステップ３１１〜３１３は、切り抜かれるべき全てのワークピース部分１８がワークピース１６から切り抜かれるまで繰り返される（ステップ３１４）。
【０２１２】
当然、本発明に係る方法の第３の実施形態も、図９および図１１に係るコンピュータ実施方法として表し、実施することができ、図１２に係る第３の実施形態のステップは、実際の加工プロセスの前、またはその最中に仮想的に行われる。具体的には、板取り４８、４９のセットを事前に最適化することができ、それが後にビーム切断デバイス１５へ転送される。実際の切断プロセスの開始前に、まず、ステップｂ）が実施される。すなわち、ワークピース支持体３０に対するワークピース１６の実際の位置ｘ、ｙおよび／または配向αが決定される。
【符号の説明】
【０２１３】
１５  ビーム切断デバイス、  １６  ワークピース、  １７  切断輪郭、  １８  切り抜かれるべきワークピース部分、  １９  切断輪郭点、  ２０  切断ヘッド、  ２１  切断工具、  ２２  １５のラック、  ２３  １５のブリッジ、  ２４  ３０のフレーム、  ２５  駆動装置、  ２６  駆動制御装置、  ２７  検出手段、  ２８  リスク領域（単数または複数）、  ２９  切断開始点（単数または複数）、  ３０  ワークピース支持体、  ３１  支持要素（単数または複数）、  ３２  支持点（単数または複数）、  ３３  切断ビーム制御装置、  ３４  円錐形有効領域を有する切断ビーム、  ３５  ローラ、  ３６  切断ノズル、  ３７  支持多角形、  ３８  支持線、  ３９  切断開始輪郭、  ４０  選択直線、  ４１  選択直線、  ４２  切断輪郭点法線、  ４３  マイクロブリッジ、  ４８  板取り、  ４９  さらなる板取り、  ５０  １５の記憶手段、  ６０  制御手段、  ７５  切断輪郭の低リスク領域、  ８０  切断輪郭の無リスク領域、  １０１〜１２２  第１の実施形態の方法ステップ、  ３０１〜３１４  第３の実施形態の方法ステップ、  １２９  切り離し点、  １３０  仮想ワークピース支持体、  １３２  仮想支持点、  ２０５  ユーザ、  ２１０  コンピュータ、  ２１１  入力手段、  ２１２  ソフトウェアパッケージ、  ２１６  仮想ワークピース、  ２１９  コンピュータプロセッサ、  ２５０  外部記憶手段、  ２５５  ワークピース支持体ライブラリ、  ２６０  ソフトウェアアプリケーション、  ２６１  自動化ソフトウェア、  Ｆｚ  許容力、  ＦＢ  加工力、  ＦＢ，ｍｉｎ  最小加工力、  ＦＢ，ｍａｘ  最大加工力、  ＦＳ  重量力、  ｈｋ  ３８から１９までの距離、  ＳＰ  重心、  ＳＬ  重心線、  ｈＳ  ３８からＳＰまでの距離、  Ｋｈ  ロッカアーム、  Ｍｋ  傾斜モーメント、  Ｌ  ４０、４１の長さ、  Ｘ、Ｙ、Ｚ  １５の駆動軸、  β  選択角、  Ｓｘｉ  周囲の矩形の第１の辺長、  Ｓｙｉ  周囲の矩形の第２の辺長、  Δｘ  支持要素３１の間の距離、  Δｙ  支持点３２の間の距離、  ｘＡ、ｙＡ  切断開始点の座標、  ｘＦ、ｙＦ  切り離し点の座標、  Ｉ〜ＩＩＩ  輪郭サイズ階級、  ｘ、ｙ  １６の実際の位置、  α  １６の実際の配向、  ｘｉ，ｙｉ  １６の仮想位置、  αｉ  １６の仮想配向、  Ｒｆ  ８０のための半径、  Ｒａ  ７５のための半径。
【図１】
0006829328.tif 000003
【図２】
0006829328.tif 000004
【図３】
0006829328.tif 000005
【図４】
0006829328.tif 000006
【図５】
0006829328.tif 000007
【図６】
0006829328.tif 000008
【図７】
0006829328.tif 000009
【図８】
0006829328.tif 000010
【図９】
0006829328.tif 000011
【図１０】
0006829328.tif 000012
【図１１】
0006829328.tif 000013
【図１２】
0006829328.tif 000014
【図１３ａ）】
0006829328.tif 000015
【図１３ｂ）】
0006829328.tif 000016