WO2015080179A1

WO2015080179A1 - レーザ切断加工方法及び装置並びに自動プログラミング装置

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Publication number: WO2015080179A1
Application number: PCT/JP2014/081311
Authority: WO
Inventors: 昇吉川
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2016-05-27
Also published as: JP2015100828A; JP6225001B2

Abstract

　板状のワークに穴のレーザ切断加工を行うレーザ切断加工方法であって、穴Ｈのレーザ切断加工を行うことにより生じる大きなスクラップＳを複数の小さなスクラップ片ＳＡ，ＳＢに分割するための適数本のスクラップ分割線Ｌを、前記ワークにおいて前記穴Ｈに相当する穴相当領域内にレーザ切断加工を行った後、最後に落下すべきスクラップ片ＳＤ内から前記穴Ｈの輪郭線方向へのレーザ切断加工を開始し、かつ前記穴Ｈの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行う。

Description

レーザ切断加工方法及び装置並びに自動プログラミング装置

　本発明は、板状のワーク（製品）に適宜形状の穴の加工を行うレーザ切断加工方法及び装置並びにレーザ切断加工装置を制御するためのＮＣデータを生成する自動プログラミング装置に関する。さらに詳細には、レーザ切断加工装置によるワークの穴加工時に、レーザ加工穴内に生じる大きなスクラップを小さな複数のスクラップ片に分割し、スクラップ片とレーザ加工ヘッドとの干渉を生じることなく穴加工を行うことのできるレーザ切断加工方法及び装置並びに自動プログラミング装置に関する。

　板状のワークに対して比較的大きな穴のレーザ切断加工を行うと、上記穴内に大きなスクラップが生じることになる。このスクラップが、ワークを支持するワークテーブルに開閉自在に備えられたワークシュータよりも大きい場合には、スクラップの排出が難しくなる。また、ワークテーブルの一例として、ワークを支持するスキッドを適宜間隔に備えた加工テーブルによりワークを水平に支持して、ワークに穴のレーザ切断加工を行うと、生じたスクラップが前記スキッド上に残ることになる。そこで、前記スクラップをワークシュータから排出口内へスクラップを落下するために、又は加工テーブルにおけるスキッドの間隔内にスクラップを落下するために、前記穴内のスクラップを、小さな複数のスクラップ片に分割切断することが行われている（例えば特許文献１参照）。

特開平１０－２４４３９４号公報

　前記特許文献１に記載の構成によれば、穴内に生じる大きなスクラップを小さなスクラップ片に分割するものであるから、スクラップ片の排出は比較的容易に行われ得る。しかし、穴内のスクラップを複数の小さなスクラップ片に分割切断して排出するとき、排出すべきスクラップ片に、例えば傾斜等が生じて穴内に引っ掛かりを生じると、スクラップ片の一部がワーク上面から突出することがある。このように、スクラップ片の一部がワーク上面から突出すると、この突出部とレーザ加工ヘッドとが干渉することがあり、連続してのレーザ切断加工が困難になることがある。

　本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークに穴のレーザ切断加工を行うレーザ切断加工方法であって、穴のレーザ切断加工を行うことにより生じる大きなスクラップを複数の小さなスクラップ片に分割するための適数本のスクラップ分割線を、前記ワークにおいて前記穴に相当する穴相当領域内にレーザ切断加工を行った後、最後に落下すべきスクラップ片内から前記穴の輪郭線方向へのレーザ切断加工を開始し、かつ前記穴の輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行うことを特徴とするものである。

　また、前記レーザ切断加工方法において、前記スクラップ分割線の両端は前記穴の輪郭線に達しており、かつ前記各スクラップ片は前記穴の輪郭線に接続した状態に各スクラップ分割線のレーザ切断加工を行うことを特徴とするものである。

　また、ワークテーブル上の板状のワークに対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ相対的に移動自在なレーザ加工ヘッドを備えたレーザ切断加工装置であって、前記レーザ加工ヘッドの動作を制御する制御装置を備え、この制御装置は、板状の素材からワークの切断加工を行う図形を格納した図形データメモリと、上記図形データメモリに格納された図形データの図形を表示する表示手段と、この図形が表示された表示画面上において図形内の穴を選択する穴選択手段と、当該穴選択手段によって選択された穴内に適数本のスクラップ分割線を配置する分割線配置手段と、分割されたスクラップ片内にレーザ切断加工開始位置を設定する加工開始位置設定手段と、選択された前記穴の位置データ及び形状データと前記穴内に配置された分割線配置データ及びレーザ切断加工開始位置データに基いて、選択された前記穴内のスクラップの分割を行うレーザ切断加工及び選択された穴の輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うためのＮＣデータを生成するＮＣデータ生成手段と、生成された上記ＮＣデータを格納するＮＣデータメモリと、を備えていることを特徴とするものである。

　また、前記レーザ切断加工装置において、前記加工開始位置設定手段は、最後に配置されたスクラップ分割線から穴の周方向に予め設定され距離だけ離れた位置であって、かつ前記穴の輪郭線の内側へ所定距離だけ離れた位置を加工開始位置として予め格納した加工開始位置メモリを備えていることを特徴とするものである。

　また、ワークテーブル上の板状の素材に対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ相対的に移動自在なレーザ加工ヘッドを備えたレーザ切断加工装置の制御装置に対して、前記板状素材のレーザ切断加工を行う加工プログラムを提供する自動プログラミング装置であって、製品形状データに基いて板状素材上に製品形状を配置する部品配置手段と、当該部品配置手段によって配置された板状素材上の製品及び板状素材を表示する表示手段と、板状素材が表示された表示画面上において、表示された製品内の穴を選択する穴選択手段と、当該穴選択手段によって選択された穴内に適数本のスクラップ分割線を配置する分割線配置手段と、分割されたスクラップ片内にレーザ切断加工開始位置を設定する加工開始位置設定手段と、選択された前記穴の位置データ及び形状データと前記穴内に配置された分割線配置データ及びレーザ切断加工開始位置データに基いて選択された穴内のスクラップの分割を行うレーザ切断加工及び選択された穴の輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うためのＮＣデータ及び前記素材内の製品のレーザ切断加工を行うためのＮＣデータを生成するＮＣデータ生成手段と、生成されたＮＣデータを格納するＮＣデータメモリと、を備えていることを特徴とするものである。

　また、前記自動プログラミング装置において、前記加工開始位置設定手段は、最後に配置されたスクラップ分割線から穴の周方向に予め設定された距離だけ離れた位置であって、かつ前記穴の輪郭線の内側へ所定距離だけ離れた位置を加工開始位置として予め格納した加工開始位置メモリを備えていることを特徴とするものである。

　本発明によれば、ワークに穴のレーザ切断加工を行うことにより生じる穴内のスクラップは小さなスクラップ片に分割されるので、スクラップ片の落下排出を容易に行うことができる。そして、スクラップ片に引っ掛かりが生じたような場合には、レーザ加工ヘッドの通過後に生じるものである。すなわち、レーザ加工ヘッドは、切断分離されたスクラップ片から離反する方向へレーザ切断加工を行うものであるから、スクラップ片の一部がワーク上面から突出したような場合であっても、レーザ加工ヘッドがスクラップ片と干渉するようなことはないものである。

図１Ａは、従来技術によりレーザ切断加工を受ける板状のワークの平面図であって、スクラップ片がレーザ加工ヘッドに干渉する態様を説明する図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態によりレーザ切断加工を受ける板状のワークの平面図であって、スクラップ片を分割した後に輪郭線に沿って切断する態様を説明する図である。図１Ｃは、本発明の一実施形態によりレーザ切断加工を受ける板状のワークの平面図であって、ワークが矩形に切断される態様を説明する図である。図２は、レーザ切断加工機における制御装置のブロックダイアグラムである。図３は、ディスプレイ上の表示画像の例であって、穴内に切断線を配置する過程を説明するための図である。図４Ａは、ディスプレイ上の表示画像の例であって、角度として９０°を入力した場合を説明するための図である。図４Ｂは、ディスプレイ上の表示画像の例であって、角度として０°を入力した場合を説明するための図である。図４Ｃは、ディスプレイ上の表示画像の例であって、角度として０°を入力した場合を説明するための図である。図５Ａは、本実施形態によりレーザ切断加工を受ける板状のワークの平面図であって、レーザ切断加工の開始位置であるピアシング加工位置と、矩形の輪郭線との関係を示す図である。図５Ｂは、本実施形態によりレーザ切断加工を受ける板状のワークの平面図であって、レーザ切断加工の開始位置であるピアシング加工位置と、円形の輪郭線との関係を示す図である。図６は、自動プログラミング装置のブロックダイアグラムである。

　本発明の幾つかの例示的な実施形態を添付の図面を参照して以下に説明する。図面は必ずしも正確な縮尺により示されておらず、従って相互の寸法関係は図示されたものに限られないことに、特に注意を要する。

　理解を容易にするために、先ず、スクラップ片とレーザ加工ヘッドとが干渉する原因について説明する。

　図１Ａに示すように、板状のワーク（製品）Ｗに適宜形状の穴Ｈのレーザ切断加工を行うと、この穴Ｈ内には穴Ｈの形状に対応した大きなスクラップＳが生じる。このスクラップＳを複数のスクラップ片ＳＡ，ＳＢに分割するために、穴Ｈのレーザ切断加工前に、前記穴Ｈの位置に相当する穴相当領域内に適数本の分割線Ｌをレーザ加工する。そして、前記分割線Ｌの一端ＬＡから矢印Ａで示すように、穴Ｈの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行い、前記分割線Ｌの他端ＬＢに達すると、スクラップ片ＳＢはワークＷから切断分離される。その後、前記矢印Ａ方向へのレーザ切断加工が進行し、前記他端ＬＢから前記一端ＬＡに達すると、穴Ｈの輪郭線に沿って一周のレーザ切断加工が行われることとなり、スクラップ片ＳＡもワークＷから切断分離されることになる。

　ワークＷから切断分離されたスクラップ片ＳＢが既に落下排出されていればよいが、ときとして、スクラップ片ＳＢに引っ掛かり、前記一端ＬＡ側がワークＷ上面から突出することがある。このように、先に切断したスクラップ片ＳＢの一部がワーク上面から突出すると、穴Ｈの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行って、レーザ加工ヘッドが前記一端ＬＡに近接すると、スクラップ片ＳＢとレーザ加工ヘッドとが干渉して、レーザ切断加工が停止することがある。

　そこで、本実施形態においては、図１Ｂに示すようにワークＷのレーザ切断加工を行う。すなわち、スクラップＳをスクラップ片ＳＡ，ＳＢに分割すべく分割線Ｌの加工を行う。そして、図１Ｂの（２）に示すように、スクラップ片ＳＢ内にピアス加工Ｐを行い、このピアス加工位置から、矢印Ａで示すように、穴Ｈの輪郭線方向へレーザ切断加工を行い、かつ輪郭線との交差位置Ｃから輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行う。

　この場合、レーザ切断加工が進行し、分割線Ｌの他端ＬＢにレーザ切断加工が達したとき、スクラップ片ＳＢは、分割線Ｌの一端ＬＡと前記交差位置Ｃとの間において、ワークＷに接続した状態にある。その後、穴Ｈの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工が、前記他端ＬＢから一端ＬＡに達すると、スクラップ片ＳＡはワークＷから切断分離される。しかし、スクラップ片ＳＢは、前記一端ＬＡと交差位置Ｃとの間においてワークＷと接続した状態にある。したがって、スクラップ片ＳＢの一端側はワークＷの上面に突出するようなことはない。よって、スクラップ片ＳＡの切断分離時に、スクラップ片ＳＢとレーザ加工ヘッドが干渉することはない。その後、分割線Ｌの一端ＬＡから前記交差位置Ｃにレーザ切断加工が行われることによって、スクラップ片ＳＢはワークＷから切断分離される。

　図１Ｃは、矩形状の穴ＨＡのレーザ切断加工を行う場合、複数の分割線Ｌ１，Ｌ２のレーザ切断加工を行い、スクラップ片ＳＣ内にピアス加工Ｐを行い、このピアス加工位置から穴ＨＡのレーザ切断加工を行う場合を示す。この場合、穴ＨＡの輪郭線に沿ってレーザ切断加工が矢印Ａ方向に進行すると、先ず、スクラップ片ＳＡがワークＷから切断分離され、次に、スクラップ片ＳＢ，ＳＣと順次切断分離され、スクラップ片ＳＣがワークＷから最後に切断分離される。ところで、図１Ｃにおいて、スクラップ片ＳＡにピアス加工を行ってレーザ切断加工を行うと、スクラップ片ＳＡがワークＷから最後に切断分離されることになる。同様に、スクラップ片ＳＢにピアス加工を行ってレーザ切断加工を行うと、スクラップ片ＳＢがワークＷから最後に切断分離されることになる。

　既に理解されるように、ワークＷに適宜形状の穴のレーザ切断加工を行うとき、穴の加工によって生じる大きなスクラップＳを複数の小さなスクラップ片ＳＡ，ＳＢに切断分割する場合、ワークの穴相当領域内に適数本の分割線Ｌをレーザ切断加工する。この際、上記各分割線Ｌの両端部は穴の輪郭線に接するように、又は重なるように、かつ、各スクラップ片ＳＡ，ＳＢは、穴の輪郭線に接続した状態に加工される。換言すれば、穴内に複数の分割線Ｌをレーザ加工するとき、分割線Ｌのみによって囲まれた領域を生じないように分割線Ｌを配置する。

　そして、最後に落下すべきスクラップ片ＳＢ内にピアス加工Ｐを行ってレーザ切断加工を開始し、穴の輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行うことにより、複数の小さなスクラップ片ＳＡ，ＳＢを穴内から切断分離することができる。このようにスクラップ片ＳＡ，ＳＢの切断加工を行うことにより、穴の輪郭線に沿ってのレーザ加工ヘッドの進行方向の後側のスクラップ片ＳＡから順次切断分離され、ピアス加工を行ってレーザ切断加工を開始したスクラップ片ＳＢが最後に切断分離されることになる。

　したがって、切断分離された後のスクラップ片ＳＡの一部がワークＷの上面に突出したような場合であっても、当該突出部とレーザ加工ヘッドとが干渉するようなことはない。

　ところで、板状のワークに種々の形状のレーザ切断加工を行うレーザ切断加工装置は、既に知られているように、例えばスキッドを備えた加工パレットやワークテーブル（前記加工パレットもワークを支持するものであるからワークテーブルに相当する）上の板状のワークに対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ相対的に移動自在なレーザ加工ヘッド（図示省略）を備えている。また、レーザ切断加工装置は、ワークに対する前記レーザ加工ヘッドの動作を制御する制御装置１（図２参照）を備えている。

　前記制御装置１には汎用のまたは専用のコンピュータを利用することができ、ＣＰＵ３、ＲＡＭ５、ＲＯＭ７、入力手段９、表示手段１１を備えている。そして、前記入力手段９には、当該制御装置１に対して加工プログラムを供給（送信）する自動プログラミング装置１３が接続してある。なお、前記自動プログラミング装置１３において生成された加工プログラム（ＮＣデータ）を、制御装置１に対して供給する構成としては、適宜の記憶媒体を介して供給することも可能である。前記自動プログラミング装置において生成された加工プログラムを格納する加工プログラムメモリ１５が前記制御装置１に備えられている。また、前記制御装置１には、ワークＷに加工する穴Ｈ及び穴Ｈ内の大きなスクラップＳを複数の小さなスクラップ片ＳＡ，ＳＢに切断分離するためのレーザ切断加工を行うサブプログラムを格納するサブプログラムメモリ（ＮＣデータメモリ）１７が備えられている。

　さらに、制御装置１には図形データメモリ１９が備えられている。この図形データメモリ１９は、レーザ切断加工を行うワーク（製品）Ｗの形状データ及び上記ワークＷ内に配置される穴Ｈの位置、形状データを格納する。そして、この図形データメモリ１９に格納された図形データは、各種の演算を行う演算手段２１によって演算され、上記図形データに基づく図形は表示手段１１における表示画面２３に表示される。

　また、前記制御装置１には、前記表示画面２３に表示されたワーク（製品）Ｗ内に含まれる穴Ｈを選択する穴選択手段２５が接続してある。この穴選択手段２５は、表示画面２３に表示されたカーソル２７（図３参照）を操作する、例えばマウス等によって構成してある。そして穴Ｈの選択を行うときには、表示画面２３上の穴Ｈに前記カーソル２７を合せてクリックすることにより穴Ｈを選択する機能を有する。さらに、前記制御装置１には、分割線配置手段２９が接続して備えられている。この分割線配置手段２９は、前記表示画面２３に表示された直線状のスクラップ分割線３１（図３参照）を選択された穴Ｈ内に配置する機能を有するものであって、前記穴選択手段２５と共通のマウス等によって構成してある。

　なお、前記穴選択手段２５、分割線配置手段２９の構成としては、表示画面２３に接触することによって穴Ｈを選択することや、スクラップ分割線３１を配置する構成とすることも可能である。すなわち、マウス等に代えて、例えばタッチペン等とすることも可能である。

　前記スクラップ分割線３１は、入力手段９から角度として９０°を入力すると、図３，図４Ａに示されるように垂直な直線として表示画面２３に表示される。そして、角度として０°を入力すると、図４Ｂ，４Ｃに示されるように、水平な直線として表示される。また、スクラップ分割線３１の角度として、例えば＋４５°と入力すると、水平状態から反時計回り方向に４５°傾斜した状態に表示され、逆に、－４５°と入力すると、水平状態から時計回り方向に４５°傾斜した状態に表示される。すなわち、スクラップ分割線３１の傾斜角度は、ワークＷ内の穴Ｈの形状、寸法や傾斜に対応して所望の傾斜角とすることができる。

　前記分割線配置手段２９は、表示画面２３に表示されたスクラップ分割線３１にカーソル２７を合せて、表示画面２３上においてカーソル２７を左右方向又は上下方向に移動することにより、前記スクラップ分割線３１を上下左右方向へ移動する機能を備えている。そして、スクラップ分割線３１を配置したい穴Ｈとスクラップ分割線３１とが交差した位置にカーソル２７を合せ（図４Ａの（１），図４Ｂの（２），図４Ｃの（１）参照）、クリックすると、穴Ｈが選択されると共に、図４Ａの（２），図４Ｂの（３），図４Ｃの（２）に示すように、穴Ｈ内に分割線Ｌが配置されることになる。この場合、分割線Ｌの両端は、穴Ｈの輪郭線に接続した状態にある。

　穴Ｈ内に配置する分割線Ｌの本数は、分割するスクラップ片ＳＡ，ＳＢの大きさに対応して所望の本数とすることができる。また、分割線Ｌの傾斜角も所望の傾斜角とすることができる。すなわち、穴Ｈ内の大きなスクラップＳを、所望の小さい複数のスクラップ片ＳＡ，ＳＢに分割することができる。なお、穴Ｈ内に複数本の分割線Ｌを配置するに際しては、複数本の分割線Ｌによって囲繞された領域が生じないように配置する。上述のように複数本の分割線Ｌを配置することにより、穴Ｈ内において小さなスクラップ片ＳＡ，ＳＢに切断分離される各スクラップ片ＳＡ，ＳＢは、穴Ｈの輪郭線に接続した状態に分割される。

　なお、穴Ｈ内にスクラップ分割線３１を配置する機能としては、次のごとき機能を備えることによっても配置可能である。すなわち、穴Ｈ内の輪郭線の適宜位置にカーソル２７を合わせてクリックすると、カーソル２７を合わせた輪郭線の位置から穴Ｈ内にスクラップ分割線３１を表示する機能を備える。この場合、前記輪郭線が直線の場合には、当該輪郭線に対して垂直に、前記輪郭線が曲線の場合には、当該輪郭線の接線に対して垂直にスクラップ分割線３１を表示する機能を備えることが望ましい。

　また、前記制御装置１には、分割線データメモリ３３が備えられている。この分割線データメモリ３３は、ワークＷ内の選択された穴Ｈの位置データ及び穴Ｈの形状データを格納すると共に、当該穴Ｈに配置された適数の分割線Ｌの配置データが格納される。

　さらに、前記制御装置１には、加工ヘッド動作制御手段３５が備えられている。この加工ヘッド動作制御手段３５は、ワークＷ、穴Ｈのレーザ切断加工を行うために、前記加工プログラムメモリ１５に格納された加工プログラムに従ってレーザ加工ヘッド（図示省略）のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向への動作を制御する機能を有するものである。

　また、前記制御装置１には、穴Ｈ内に分割線Ｌのレーザ切断加工を行った後に、穴Ｈの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を開始する加工開始位置設定手段３７が備えられている。上記加工開始位置を設定する手段としては、所望のスクラップ片ＳＡ，ＳＢ内へカーソル２７を移動した後にマウスをクリックする構成とすることも可能である。この場合、穴Ｈ内に配置される分割線Ｌの切断順に拘わりなく所望位置のストラップ片ＳＡ，ＳＢ内に加工開始位置を配置することが可能である。したがって、最後の切断加工を行った分割線Ｌの位置から加工開始位置が大きく離れることがあり、能率向上を図る上において望ましいものではない。

　そこで、本実施形態においては、加工開始位置設定手段３７に加工開始位置メモリ３９を備えている。この加工開始位置メモリ３９には、図５に示すように、穴Ｈ内の分割線Ｌのレーザ切断加工を行うとき、最後に切断加工を行うことになる分割線ＬＬの加工終端ＬＥから穴Ｈの周方向の距離ＣＤ及び穴Ｈの輪郭線から内方の距離ＩＤにそれぞれを設定して格納してある。したがって、最後に切断加工される分割線ＬＬが決定されると、加工開始位置すなわちピアシング加工位置Ｐは直ちに設定可能である。

　また、前記制御装置１には、ＮＣデータ生成手段４１が備えられている。このＮＣデータ生成手段４１は、穴Ｈ内に配置された複数の分割線Ｌ及び穴Ｈの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うＮＣデータを生成する機能を有するものである。すなわち、ＮＣデータ生成手段４１は、前記分割線データメモリ３３に格納された穴Ｈの位置データ、形状データ及び複数の分割線Ｌの配置データ並びに前記加工開始位置メモリ３９に格納された加工開始位置（ピアシング加工位置Ｐ）のデータに基いて、前記穴Ｈ内に配置された複数の分割線Ｌ及び穴Ｈの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うために、前記加工ヘッド動作制御手段３５で実行可能なＮＣデータ（加工プログラム）を生成する機能を有するものである。

　なお、穴Ｈ内の分割線Ｌ及び穴Ｈの輪郭線のレーザ切断加工を行うための加工条件は、前記加工プログラムメモリ１５に格納される加工プログラムと同一の加工条件である。そして、前記ＮＣデータ生成手段４１によって生成されたＮＣデータ（加工プログラム）は、前記サブプログラムメモリ１７に格納され、該当する穴Ｈのレーザ切断加工時に実行される。

　以上のごとき構成において、自動プログラミング装置１３において生成された加工プログラムが制御装置１に入力されると、当該加工プログラムは加工プログラムメモリ１５に格納される。また、前記加工プログラムと同時にワーク（製品）Ｗの形状データが入力されると、この形状データは図形データメモリ１９に格納される。なお、上記図形データメモリ１９にワークＷの形状データを格納する構成としては、制御装置１にプログラム解析手段（図示省略）を備える。そして、このプログラム解析手段によって加工プログラムの解析を行って、ワークＷの形状データを図形データメモリ１９に格納することも可能である。

　前記図形データメモリ１９に格納された形状データに基いてワークＷの形状を表示手段１１における表示画面２３に表示すると共に、上記表示画面２３にカーソル２７及びスクラップ分割線３１を表示する。そして、図３に示すように、上記スクラップ分割線３１にカーソル２７を合せて、ワークＷ内の所望の穴Ｈの位置へ移動する。そして、所望の穴Ｈの位置へ前記スクラップ分割線３１を配置すると共に、当該穴Ｈの輪郭線と前記スクラップ分割線３１との交差位置にカーソル２７を合せ（図４Ａの（１），図４Ｂの（２），図４Ｃの（１）参照）、クリックすると、当該穴Ｈが選択されると共に、当該穴Ｈ内に分割線Ｌが配置される（図４Ａの（２），図４Ｂの（３），図４Ｃの（２）参照）。なお、図４Ｂは、図４Ａにおいて９０°であったスクラップ分割線３１を０°に変更した場合でもって例示してある。

　前述のごとき操作を複数回及びスクラップ分割線３１の角度を変更しての操作を複数回行うことにより、選択された穴Ｈ内に複数本の分割線Ｌが配置されることになる。なお、ワークＷ内の各穴Ｈに対して同様の操作を行うことにより、各穴Ｈ内にそれぞれ複数の分割線Ｌが配置されることになる。そして、各穴Ｈ内に配置した各分割線Ｌのレーザ切断加工順は、各穴Ｈに対する各分割線Ｌの配置順に予め設定してある。したがって、最後に配置した分割線Ｌに対応してピアシング加工位置Ｐが設定されることになる。

　前述のごとく、ワークＷの各穴Ｈに対して分割線Ｌを配置すると、各穴Ｈの位置データ、形状データ、分割線Ｌの配置データ及び最後になった分割線Ｌに対応して設定されたピアシング加工位置Ｐの位置データが、各穴Ｈ毎に分割線データメモリ３３に格納される。そして、上記分割線データメモリ３３に格納された各穴Ｈのそれぞれに対応したデータに基いて、各穴Ｈ内の各分割線Ｌのレーザ切断加工及び各穴Ｈの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うＮＣデータ（加工プログラム）がＮＣデータ生成手段４１によって生成される。そして、生成された上記ＮＣデータはサブプログラムメモリ（ＮＣデータメモリ）１７に格納される。

　上述のように、ワークＷのレーザ加工を行うための加工プログラムが加工プログラムメモリ１５に格納され、かつワークＷにおける各穴Ｈ内の大きなスクラップＳを複数の小さなスクラップ片ＳＡ，ＳＢに分割するための複数本の分割線Ｌ及び各穴Ｈの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うための加工プログラムがサブプログラムメモリ１７に格納されると、加工ヘッド動作制御手段３５の制御の下にレーザ加工ヘッドの動作が制御されて、ワークＷのレーザ切断加工が行われる。

　この際、ワークＷの各穴Ｈ内のスクラップは、適数本の分割線Ｌによって小さなスクラップ片に分割される。そして、各穴Ｈの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行うときは、最後に落下すべきスクラップ片内のピアシング加工位置Ｐからレーザ切断加工を行う。したがって、各スクラップ片を各穴Ｈ内においてワークＷから切断分離するとき、レーザ加工ヘッドの進行方向の後側において順次切断分離される。よって、切断分離された後のスクラップ片の一部がワークＷの上面から突出したような場合であっても、この一部が突出したスクラップ片とレーザ加工ヘッドとが干渉するようなことはない。すなわち、スクラップ片とレーザ加工ヘッドとの干渉によってレーザ切断加工が停止するようなことはない。

　ところで、前記説明においては、ワークＷにおける穴Ｈ内の分割線Ｌのレーザ切断加工及び穴Ｈの輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うＮＣデータ（加工プログラム）を制御装置１において生成する旨の説明を行った。しかし、前記自動プログラミング装置１３において前記ＮＣデータを生成することも可能である。すなわち、前記自動プログラミング装置１３は、前記制御装置１と同様にコンピュータから構成してある。そして、前記制御装置１における構成要素と同一機能を奏する構成要素を備えている。なお、同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

　自動プログラミング装置１３は、図６に示すように、前記ワーク（製品）Ｗの外形形状のデータを格納した製品形状データメモリ４３を備えていると共に、各種の形状寸法の穴Ｈのデータを格納した穴形状データメモリ４５を備えている。さらに、自動プログラミング装置１３には、板状の素材上に前記製品Ｗを配置すると共に、当該製品Ｗに対して各種穴Ｈを配置する部品配置手段４７を備えている。この部品配置手段４７は、例えばマウスから構成してあって、表示手段１１における表示画面２３に表示されたカーソル２７を操作して、製品Ｗ、穴Ｈの配置を行う。

　すなわち、入力手段９から板状素材の形状寸法を入力すると、この板状素材の形状が表示画面２３上に表示される。そして、製品形状データメモリ４３に格納された製品形状データに基いて製品（ワーク）Ｗを表示画面２３に表示する。この表示された製品Ｗに、部品配置手段４７を操作してカーソル２７を合せ、表示画面２３に表示されている板状素材の内部へ上記カーソル２７を移動することにより、板状素材に対する製品Ｗの配置が行われる。その後、穴形状データメモリ４５に格納されているデータに基いて各種の穴Ｈを表示画面２３に表示する。そして、部品配置手段４７を操作し、表示画面２３上の穴Ｈにカーソル２７を合せ、この穴Ｈを製品Ｗ内へ移動することにより、製品Ｗに対する穴Ｈの配置が行われる。

　上述のように、板状素材に対して製品Ｗを配置し、この製品Ｗに対して各穴Ｈを配置すると、この配置データが部品配置データメモリ４９に格納される。すなわち、板状素材に対する製品Ｗの位置データ及び製品の形状データが部品配置データメモリ４９に格納される。さらに、部品配置データメモリ４９には、前記製品Ｗに対する各穴Ｈの位置データ及び各穴Ｈの形状データが格納される。そして、この部品配置データメモリ４９に格納されたデータに基いて、図３に示すように、製品Ｗ及び穴Ｈが表示画面２３に表示される。

　上述のように、製品Ｗ及び穴Ｈが表示された表示画面２３にスクラップ分割線３１及びカーソル２７を表示することにより、前述と同様の操作によって、製品Ｗ内の各穴Ｈ内にそれぞれ複数の分割線Ｌを配置することができる。したがって、自動プログラミング装置１３に備えたＮＣデータ生成手段４１によって、各穴Ｈ内の分割線Ｌ及び各穴Ｈの輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行う加工プログラムを生成でき、サブプログラムメモリ１７に格納することができる。

　既に理解されるように、ワーク（製品）Ｗに備えた穴Ｈ内の大きなスクラップＳを小さな複数のスクラップＳＡ，ＳＢに分割するための加工プログラムは、制御装置１においても生成することができ、また、自動プログラミング装置１３においても生成することができる。

　なお、自動プログラミング装置１３から前記制御装置１へ加工プログラムを供給する場合、ワークＷのレーザ加工を行う加工プログラムと、前記サブプログラムメモリ１７に格納された加工プログラムとを一連の加工プログラムとして供給することも可能である。

　レーザ切断加工に伴って生じるスクラップ片がレーザ加工ヘッドに干渉しないレーザ切断加工方法及び装置並びに自動プログラミング装置が提供される。

Claims

　板状のワークに穴のレーザ切断加工を行うレーザ切断加工方法であって、
　穴のレーザ切断加工を行うことにより生じる大きなスクラップを複数の小さなスクラップ片に分割するための適数本のスクラップ分割線を、前記ワークにおいて前記穴に相当する穴相当領域内にレーザ切断加工を行い、
　前記穴相当領域内にレーザ切断加工を行う段階に続いて、前記複数のスクラップ片から選択された最後に落下すべき一のスクラップ片内から前記穴の輪郭線方向へレーザ切断加工を行い、
　前記穴の前記輪郭線方向へレーザ切断加工を行う段階に続いて、前記穴の輪郭線に沿ってレーザ切断加工を行う、
　ことを含むレーザ切断加工方法。
　請求項１に記載のレーザ切断加工方法であって、前記穴相当領域内にレーザ切断加工を行う段階において、前記スクラップ分割線の両端を前記穴の輪郭線に達さしめ、前記各スクラップ片は前記穴の輪郭線に接続した状態にする、レーザ切断加工方法。
　板状のワークに穴のレーザ切断加工を行うレーザ切断加工装置であって、
　前記ワークを載せるワークテーブルと、
　前記ワークテーブル上の前記ワークに対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ相対的に移動自在なレーザ加工ヘッドと、
　前記レーザ加工ヘッドの動作を制御する制御装置であって、
　板状の素材からワークの切断加工を行う図形を格納した図形データメモリと、
　前記図形データメモリに格納された図形データの図形を表示する表示手段と、
　前記図形が表示された表示画面上において前記図形内の穴を選択する穴選択手段と、
　前記穴選択手段によって選択された前記穴内に適数本のスクラップ分割線を配置する分割線配置手段と、
　分割されたスクラップ片内にレーザ切断加工開始位置を設定する加工開始位置設定手段と、
　選択された前記穴の位置データ及び形状データと前記穴内に配置された分割線配置データ及びレーザ切断加工開始位置データに基いて、選択された前記穴内のスクラップの分割を行うレーザ切断加工及び選択された穴の輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うためのＮＣデータを生成するＮＣデータ生成手段と、
　生成された上記ＮＣデータを格納するＮＣデータメモリと、
　を備えた制御装置と、
　を備えたレーザ切断加工装置。
　請求項３に記載のレーザ切断加工装置であって、前記加工開始位置設定手段は、前記複数本のスクラップ分割線から選択された最後に配置される一のスクラップ分割線から穴の周方向に予め設定された距離だけ離れた位置であって、かつ前記穴の輪郭線の内側へ所定距離だけ離れた位置を、加工開始位置として予め格納した加工開始位置メモリを備えている、レーザ切断加工装置。
　ワークテーブル上の板状の素材に対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ相対的に移動自在なレーザ加工ヘッドを備えたレーザ切断加工装置の制御装置に対して、前記板状素材のレーザ切断加工を行う加工プログラムを提供する自動プログラミング装置であって、
　製品形状データに基いて板状素材上に製品形状を配置する部品配置手段と、
　前記部品配置手段によって配置された前記板状素材上の製品及び前記板状素材を表示する表示手段と、
　前記板状素材が表示された表示画面上において、表示された前記製品内の穴を選択する穴選択手段と、
　当該穴選択手段によって選択された前記穴内に適数本のスクラップ分割線を配置する分割線配置手段と、
　分割されたスクラップ片内にレーザ切断加工開始位置を設定する加工開始位置設定手段と、
　選択された前記穴の位置データ及び形状データと前記穴内に配置された分割線配置データ及びレーザ切断加工開始位置データに基いて選択された前記穴内のスクラップの分割を行うレーザ切断加工及び選択された穴の輪郭線に沿ってのレーザ切断加工を行うためのＮＣデータ及び前記板状素材内の製品のレーザ切断加工を行うためのＮＣデータを生成するＮＣデータ生成手段と、
　生成された前記ＮＣデータを格納するＮＣデータメモリと、
　を備えた自動プログラミング装置。
　請求項５に記載の自動プログラミング装置であって、前記加工開始位置設定手段は、前記複数本のスクラップ分割線から選択された最後に配置される一のスクラップ分割線から穴の周方向に予め設定された距離だけ離れた位置であって、かつ前記穴の輪郭線の内側へ所定距離だけ離れた位置を、加工開始位置として予め格納した加工開始位置メモリを備えている、自動プログラミング装置。