部品集合体の切断方法
【課題】本発明の目的は部品類一式の部品集合体の切断方法に関する。
【解決手段】本発明によると、本切断方法には次の工程が含まれる。すなわち、ａ）各部品の等高線を定める点とデカルト座標（Ｘ，Ｙ）系における部品集合体の各部品の位置に関連するデータの生成工程、ｂ）各構成部品が単一部品としてみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの構成部品内の部品の第１再編成工程、ｃ）各組立品が単一部品としてみなされる１つの枠で具体化される少なくとも１つの組立品内の構成部品の第２再編成工程、ｄ）それぞれ（ｂ）および（ｃ）工程で定められた構成部品と組立品をもとにした部品切断順序の設定工程、ｅ）切断工具が（ｄ）工程から設定された前記切断順序に応じて部品から部品へと移動する切断工程である。
【解決手段】本発明によると、本切断方法には次の工程が含まれる。すなわち、ａ）各部品の等高線を定める点とデカルト座標（Ｘ，Ｙ）系における部品集合体の各部品の位置に関連するデータの生成工程、ｂ）各構成部品が単一部品としてみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの構成部品内の部品の第１再編成工程、ｃ）各組立品が単一部品としてみなされる１つの枠で具体化される少なくとも１つの組立品内の構成部品の第２再編成工程、ｄ）それぞれ（ｂ）および（ｃ）工程で定められた構成部品と組立品をもとにした部品切断順序の設定工程、ｅ）切断工具が（ｄ）工程から設定された前記切断順序に応じて部品から部品へと移動する切断工程である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は部品集合体の切断方法に関するものである。本方法により部品切断順序の自動的かつ最適な方法での決定が可能となる。
【背景技術】
【０００２】
本発明の用途は、工業部品の機械加工分野、特に、その製作部品が様々な形状と大きさであると同時に、部品集合体が直線的流れ生産組織において必要に応じて作成される航空機産業分野に関する。
【０００３】
現在、板曲げ、プレスあるいは深絞りによる定型あるいは非定型の部品製作用には、一般的に金属合金、塑性材料または複合材料である板内においてこれらの部品に対応する地板の切断が行われる。非常に様々な形状を有する複数の地板が同一の板あるいは山積みの板内で切断されうる。以降の説明において、「部品」とは部品の製作に充てられる地板のことをさすものとする。
【０００４】
切断くずを減らすよう部品表面と板表面間の関係を最適化するため、部品類の幾何データならびに必要によっては対応する切断工具の行程から相互に部品を配置するための板取り配置処理が採用される。板上に配置される部品群全体により１つの部品集合体が構成される。
【０００５】
この板取り配置処理の後に、各部品はこれを取り囲む範囲により特にその範囲の中心の位置と部品集合体の座標の向きにより、位置が割り出されると同時に各部品が加工行程に関連づけられる。
【０００６】
各切断運転までに、部品集合体に関する部品の切断順序は番号の割り振りとともに同時に決定されねばならない上に、この順番は切断装置の制御装置に充てられるプログラムに登録されなくてはならない。
【０００７】
部品類はこの装置により誘導される切断工具によってこの順番で切断される。
【０００８】
現在、この切断順番の決定工程は経験のある助手を通じて手動で行われている。
【０００９】
切断順序の決定はこの処理方法では切断中の工具軌跡の条件となるので極めて重要な工程である。この順番は切断の精度すなわち、部品品質ならびに切断運転効率に関して無視できないほどの影響を有する。実際に、部品集合体の切断の進行に応じて、予め切断される部品類はもはや部品集合体に取り付いていないだけでなく、部品集合体（部品骨格模型）中に素材のない範囲が残される。これらの空白範囲の側にある切断されなくてはならない部品は、これらの部品が素材により支持されにくくなるのでさらに不安定な状態にさらされる。この切断中の不安定性によりさらに正確でない切断がもたらされると同時に部品類に悪い品質が生まれる理由となる。この順番は部品集合体が切断装置テーブル上に固定されにくい時には特に重大であると同時に、山積みの板の場合には尚更その深刻さが増す。さらに、山積み板の最小固定による切断方法は最大限の柔軟性をもたらすので、特に、直線流れタイプの生産に適合する方法でもある。従って、助手の部分の切断順序の賢明な選択が部品の製作の成功のためには重要となる。
【００１０】
また、この順番が適正に決定されない場合には、無用なときには危険な移動により既に切断された部品品質が悪化することもありえる。
【００１１】
手動決定という点により提起されるもう１つの技術上の不都合は、順序決定のため助手に必要な時間である。実際、航空機の分野では部品の製造は直線流れ生産であって、部品集合体は必要に応じて作られると同時にいずれの部品集合体も前のものと同じではなく、助手はこの順序を部品集合体の構成が変わるごとに毎回最適化しなくてはならない。
【００１２】
これらの問題を解決するため、本発明は、部品集合体から単純化される地形的形状をもとにした部品の切断順序の自動決定工程が含まれ、この決定工程が引き続き切断装置の切断プログラムに組み込まれるその運転方式が単純でかつ信頼性の高い切断方法を提案するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の第１目的はより高度な部品品質ならびに切断工程の効率改善の実現にある。
【００１４】
本発明の第２の目的は切断順序の半自動的あるいは自動的な方法による決定を可能にする切断プログラムを提案して運転者を固有の誤差の危険から解放させることにある。この部品集合体から特定される地形的形状に関する切断プログラムの挙動は、経験のある助手の行動の再現を可能とするスカラー量パラメータにより定められる。
【００１５】
このため、本発明は部品類に関する１つの部品集合体の切断方法を対象にしており、この切断は板の少なくとも片側における拘束列により固定される山積み板内の切断工具により実行され、切断工具の移動は制御装置により誘導される。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によると、本方法には
(ａ)部品集合体の各部品の等高線およびデカルト座標(Ｘ,Ｙ)における各部品の位置が定められる点に関するデータの生成工程
(ｂ)単一部品としてみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの構成部品への部品群再編成の第１工程
(ｃ)単一部品としてみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの組立品への前記構成部品群再編成の第２工程
(ｄ)前記の工程(ｂ)および(ｃ)でそれぞれ定められる構成部品および組立品をもとにした部品の切断進行順序の設定工程
(ｅ)切断工具が工程(ｄ)で作成される切断進行の前記順序に応じた部品から部品への移動、切断工程
が含まれる。
【００１７】
可能性のある様々な実施形態の中では、本発明は個別にあるいは可能性のある技術上の組合せに応じて検討されるはずの以下の説明の途中で明らかになる、以下のような特徴にも関係する。
すなわち、
・(ｂ)工程においては、各構成部品は板取り範囲が定められる主部品をもとに定められ、該部品は前記構成部品に属する板取り率βによる前記板取り範囲にあるのが好ましく、
・(ｃ)工程においては、各組立品が投影範囲を定める主構成部品をもとに定められ、該構成部品が前記組立品に属する重なり率スーパーβによる前記投影範囲内にあるのが好ましく、
部品群の構成部品への再編成の工程には、
・少なくとも１つの前記主部品の第１特定工程が含まれ、
・各主部品に関して、板取り範囲は照明方向により定められ、
・部品の第２特定工程は０から１にある板取り率βによる前記板取り範囲にあり、
構成部品群の組立品への再編成工程には
・少なくとも１つの前記主構成部品の第１特定工程が含まれ、
・主要各構成部品に関して、投影範囲が前記部品集合体の座標２軸のうちの１軸上に定められ、
・構成部品の第２特定工程は０から１にある重なり率スーパーβによる前記投影範囲と重ねられる投影部を有する。
【００１８】
本発明は添付の図面を参照してさらに詳細に説明されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は板取り配置処理後の様々な形態とサイズの部品集合体１の例を示す。各部品の位置は、その原点が部品集合体の左下側隅角部に取られる部品集合体のデカルト座標（Ｘ,Ｙ）により突き止められる。Ｘ軸は部品集合体の大きさの最大値の側に取られる。切断処理の間、部品の切断が行われる１枚の板または山積み板は、一方は下部辺上の拘束列２により、他方は残りの辺の中点ならびに両隅にある拘束アーム３により固定される。
【００２０】
すべての表示例において、切断順序の決定は次の切断約束事に従い、これらの約束事は経験的なものであるとともに板の処理法ならびに保持法により変化する約束事である。すなわち、
・切断は板素材を最大限残す範囲で完了させなくてはならない。
・最新の切断面は固定されてなくてはならないと同時に、部品類が先に切断される辺の部品骨格模型辺には向けられてはならない。
・切断の開始と完了は好ましくは小さい部品の端点になくてはならなく、断片類が、ここに示される例の少しも邪魔にならない場所では、部品切断の開始は部品の左下隅角部である。
・切断の進行はＸ座標が減少する方向にＸ軸に沿って向けられる
・部品集合体の切断は拘束列辺で完了して、ここで示される部品集合体の構成においては、切断の進行はＹ座標が減少する方向でなくてはならない。
・切断は部品辺が一気に走破する方向に行われる。
【００２１】
本発明の目的は部品切断の最適順序の自動的決定のために経験を通じた約束事を考慮して切断順序を定める助手により採用される法則の再現にある。本方法の原理は加重法パラメータ類をベースにしており、部品集合体に関する幾何学形状に関する１つの物理的パラメータにすべてが関係しており、これらのパラメータは部品集合体の地形的形状のタイプに応じて調整が可能である。
【００２２】
これらの加重法パラメータにより構成部品状態および組立品状態にある部品の連続再編成処理が行えることになる。切断順序はまずこれらの構成部品について、次いでこれらの組立品順について順次決定される。
【００２３】
構成部品中の部品の再編成工程ならびに組立品中の構成部品の再編成工程は、数レベルにある部品集合体の地形的形状の解析を可能にする繰り返し処理の部分をなすのが都合良い。部品の構成部品への再編成工程ならびに構成部品の組立品への再編成工程は最初のレベルの処理の２回繰り返しとなる。
【００２４】
本処理の第１工程は各部品の等高線を定める点およびデカルト座標（Ｘ,Ｙ）の部品集合体の各部品位置に関連するデータの生成からなる。
【００２５】
この工程において、一方で部品集合体を構成する各部品の等高線外形を分析しながら部品集合体の地形的形状の作成が可能となり、他方で部品集合体の全体座標点（Ｘ,Ｙ）での各部品の位置の割り出しが可能となる。
【００２６】
これらのデータには部品集合体のデカルト座標系（Ｘ,Ｙ）における各部品の等高線を定める点座標が含まれる。
【００２７】
これらの座標値をもとにして、長方形４の形状の等高線を有する部品ならびに円弧５の形状の等高線を有する部品の２種類の部品用等高線形状が定められる（図２）。
【００２８】
各部品は一般的に４点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３およびＰ４により定められる。部品集合体はすべての部品に関するこれらの４点の座標値により全体が定められる。
【００２９】
図２は、長方形形状を有する第１参照番号部品４ならびに円弧形状を有する第２参照番号部品５の、部品等高線の２つの形態を示す。部品４の場合には、４点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３およびＰ４は長方形の４辺の中点である。番号付の順序は点Ｐ１が部品集合体の座標の原点に最も近い点であると同時に、Ｐ１からＰ２に向けて延びると同時に、時計方向に部品の周りを回転しながらＰ１からＰ３まで移動するという条件を満足させなくてはならない。部品５の任意形状の部品に関する一般的な方法の場合においては、点Ｐ１と点Ｐ２は部品等高線上に位置する相互間が最も遠い２点であり、点Ｐ３およびＰ４は区間（Ｐ１,Ｐ２）をその中点で垂直に横断する直線の部品等高線との交差部である。説明を続けるため、部品はこれらの等高線の形状に応じて長方形部品または円弧部品に指定される。
【００３０】
長方形部品と円弧部品を区別するためには２つの約束事が必要である。第１の約束事は直線（Ｐ１,Ｐ２）に対するＰ３とＰ４の位置である。任意の部品は点Ｐ３とＰ４が直線（Ｐ１,Ｐ２）の両側に配置される１つの長方形部品として定められる。部品の等高線形状を定めることを可能にする第２の約束事は、凹みパラメータγである。１つの部品の凹みは次の方法で決定される。すなわち、４点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４は、それぞれ区間[Ｐ３,Ｐ４]の中点ならびに区間[Ｐ１,Ｐ２]のそれぞれ中点である点ＰｃnおよびＰｃをそれぞれ決定するために利用される（図２）。１つの部品は一方で第１約束事、他方で第２約束事がＤＰieをＰ１とＰ２間の距離とする場合に次のような関係、すなわち、γＤＰie≦ＤＣNが確認される場合には、円弧とみなされる。このパラメータγは固定パラメータであるとともに、その値は０から１の間にある。
【００３１】
本発明の方法によると、第２工程は構成部品中の部品の再編成からなる。
【００３２】
この構成部品中の部品再編成の工程には、各板取り範囲について定められる部品をもとにした主部品特定の第１工程ならびに板取り率βである加重法パラメーターに応じたこの板取り範囲内にある各部品特定の第２工程の２工程が含まれる。
【００３３】
板取り範囲は特定された照明方向により運ばれる影の範囲に相当するものとみることができる。すべての構成部品は切断の全体進行軸に垂直な軸による照明方向を考慮して構成される。ここで示されたすべての例において、部品から部品への全体進行は、板の長辺に相当するＸ軸により定められる（図３）。従って、構成部品はＹ軸により方向づけられる照明方向により構成される。図３ではこの原則が例示され、構成部品は進行方向ＰＸに応じて、ここではＸ値の減少方向に切断される。組立品のそれぞれに属する部品は方向ＰＹに応じて、ここではＹ値の同じく減少方向に切断される。
【００３４】
主部品は２つの判断基準により定められる。すなわち、主部品は最大部品を再編成するために最大限の大きさの板取り範囲を定めるようにＸ軸に沿う最大限の長さのものでなくてはなく、主部品は、Ｙ座標値が減少する方向の常に構成部品内で他の部品を越えるものであって、これはそのＹ座標が部品集合体の座標の部品であって、板取り範囲が部品集合体内で上から下に向けて定められる。
【００３５】
主部品が長方形部品である場合には、板取りの範囲は次の約束事により定められる。すなわち、長方形部品により定められる組立品に属する部品の区間[Ｐ１,Ｐ２]の投影後の点、ならびに主部品の区間[Ｐ１,Ｐ２]の投影後の点は板取り率βで一緒になる。パラメータβは０と１の間にあるとともに、同一の部品集合体のすべての構成部品について同一である。
【００３６】
図３には０.６５に設定された板取り率βで２例を横切る２つの長方形構成部品の場合が例示される。６で参照される最初の構成部品には１および２で番号付けされた２つの長方形部品が含まれる。第１番部品は主部品であるものとして特定される。第２番部品は主部品下に配置される。Ｘ軸上のその区間[Ｐ１,Ｐ２]の投影点ならびに主部品上の点は６５％以上で一緒になる。第２部品と第１番部品により構成部品が形成される。長方形構成部品の第２例には３から５の番号のついた３つの部品が含まれ、主部品は第３番部品であると同時に、他の２つの長方形部品の第４番と第５番は第３番部品により定められる板取り範囲の内側部品として特定される。この例では、２つの第４番と第５番の部品の区間[Ｐ１,Ｐ２]の投影後のすべての点は主部品の点と１００％一緒になる。
【００３７】
図４では、第１番部品が主要円弧部品である８で参照される円弧構成部品の場合が例示される。この部品から定められる板取り範囲は、まず、最初に、外側範囲の板取り範囲を分離する第１輪郭線９により限定される。この輪郭線は円弧主部品の２点Ｐ１,Ｐ２を通る輪郭線に平行に描かれると同時に、ＤＣNが予め定められる部品の凹みであると同時に、εが距離ε×ＤＣNを変化させて板取り範囲の面積の変動を可能にする係数として、直線（Ｐ１,Ｐ２）ε×ＤＣNの距離に配置される。
【００３８】
この板取り範囲もまた中心をOとし半径Rを円弧部品のOおよびＰ４間の距離とする点Ｐ１,Ｐ４,およびＰ２を通る円１０により限定される。
【００３９】
２つ限界値を組み合わせながら、部品に関する板取り範囲は中心Oならびに半径Rの円１０、輪郭線９と第１番円弧部品間で限定される面積であって、この範囲は図４で線影が付けられている。
【００４０】
第２番、第３番および第４部品は線影が引かれたこの面積内にあるため、円弧部品により形成される構成部品に属する。第５番部品はこの板取り範囲外にありこの構成部品の部分をなさない。
【００４１】
図５は４つの構成部品の例を示し、第１構成部品は第１番と第２番部品から構成される。第３番と第４番部品は第２構成部品を構成するとともに、第５番と第６番部品は第３構成部品を構成する。最後の構成部品はその主部品が第７番部品である７から１０までの番号が振られる４つの部品から構成される。各構成部品は１つの枠により構成され、形成済み構成部品は単一部品としてみなされる。
【００４２】
この第１再編成工程により部品集合体の地形的形状の単純化が可能となると同時に、部品集合体の地形的形状の第１レベルの解析が構成される。
【００４３】
構成部品内のすべての部品の再編成工程の後、第２工程は組立品内の部品としてみなされる構成部品の再編成から構成される。図６ではiとjの２つの構成部品が示され、構成部品iは主構成部品であり、構成部品jはそのＸ軸上の投影が重なり率スーパーβにより構成部品iのものと重なる場合には構成部品iに属し、いいかえると、組立品jを取り囲む枠の長さに対する重なり範囲Δの比がスーパーβ以上であることになる。パラメータのスーパーβは０と１の間にある。
【００４４】
パラメータスーパーβが１に等しい場合は、部品集合体は構成部品のみで構成される。最適切断順序は構成部品により決定される。この事例は部品が列により構成部品に再編成される図７Ａに例示される。この場合の部品の切断順序はＸ座標の減少する方向の列から列への切断進行順序により定められる。各列内では、部品はＹ座標の減少する方向に次々と切断される。これらの進行方向は図７Ａの矢印により示される。
【００４５】
パラメータスーパーβが１に等しい場合は、すべての部品集合体は単一の組立品としてみなされ、この第２の極端な場合は部品が横層を通じて切断される図７Ｂに例示され、矢印がその切断進行方向を示している。
【００４６】
便利なことに、このパラメータスーパーβは、横層によるまたは縦列による切断の挙動あるいは部品集合体の切断順序を決定する２つの進行形態の組合せの再現を可能にする１つの加重法パラメータである。
【００４７】
一般的には、パラメータスーパーβの値は、部品類の幾何形状、これらの部品集合体に関する相互の配置状況および切断処理と板あるいは山積み板の固定方式のタイプに依存する切断の約束事に応じても選択される。
【００４８】
一般的には、横層は図７Ｂの事例のような部品が唯一の輪郭線しか含まない単一の横層である。別の本発明の実施形態では、横層は部品がお互いに極めて近い場合には部品の２本の輪郭線が含まれる二重の横層でありうる。すべての部品集合体が唯一の組立品としてみなされる図８にこの場合が例示され、パラメータスーパーβはこの場合０に等しい。この組立品には４つの横層が含まれ、第１横層は第１番、第２番、第３番、第４番、第５番部品により構成され、第２横層は第６番、第７番および第８番部品により構成され、第３横層は第９番および第１０番部品で構成されると同時に、最後に最終横層は第１１番、第１２番、第１３番、第１４番、および第１５番部品で構成される。第１横層では、第２番と第５番部品は第１番と第４番部品の上にあってそれぞれ第１横層の真ん中にある部品の第２輪郭線を構成する。最終横層では、第１３番と第１５番部品により第１２番と第１４番部品の輪郭線に対して部品の第２輪郭線が構成される。第１横層と最終横層は二重横層である。
【００４９】
本切断方法にはＹ軸により部品集合体上に全体的に縦方向に配置展開される部品の特定から構成される追加の工程が含まれる。任意の部品は、その点Ｐ１とＰ２が部品集合体上で縦方向に配置されると同時に、区間[Ｐ１,Ｐ２]のＹ軸上の投影がＸ軸上の区間[Ｐ３,Ｐ４]のものよりも少なくとも２倍大きいはずである場合に、縦方向に特定される。縦方向の部品として特定されるこれらの部品がある構成部品に属することはありえず、それぞれが１つの縦方向構成部品を構成すると同時に縦方向構成部品群が１つの縦方向組立品内に再編成される。
【００５０】
図９には部品集合体の最右端に配置される１つの縦方向組立品が例示される。
【００５１】
本発明によると、１つの縦方向組立品における切断の進行ＰＸは部品集合体座標のＸ座標が増える方向に向けられる。
【００５２】
縦方向でない１つの組立品における進行方向に関するこの特別な方向は、１つの部品の切断が未切断部品素材の最大値により固定される辺で常に完了し、最終切断辺は、その他の既に切断済み部品により残される穴が含まれる辺の骨格辺の方に向けられてはならないという切断の約束事によらなくてはならない。
切断工具により部品の切断が常に、各縦方向部品１５の左下隅角部から開始されることを考慮しながら切断が縦方向のある組立品においてＸ座標の減少する方向に進められる場合、図９上の第５番部品である最終切断部品の最終辺はそのとき部品骨格模型の辺の方に向けられる。切断方向がこの縦方向組立品内で反転される場合には、最終縦方向切断部品の最終辺はそのとき第１番部品であって、拘束アーム３により固定される側にある。
【００５３】
その結果として、また一般的に、部品集合体の右端に配置される縦方向組立品は、部品集合体の左端に配置される場合と同様に常に最初に切断される。
【００５４】
図１０には本発明の方法の再編成のすべての工程が図示される１番から２１番まで番号付けされた部品類の部品集合体の例が示される。
【００５５】
第１工程では、板取り率βが０.６５に等しく設定され、部品集合体にはこのとき３つの構成部品とそれぞれ単一縦方向部品、第１番から第５番までを含む５つの縦方向構成部品が含まれ、１６で参照される最初の構成部品には第６番から第１１番までの部品、１７で参照される第２組立品、第１２番から第１８番までの部品、１４で参照される第３組立品の第１９番から第２１番までの部品が含まれる。
【００５６】
本方法の第２工程では、３つの構成部品が１つの組立品および５つの縦方向構成部品を図１０において１３で参照される１つの縦方向組立品に形成するため再編成される。
【００５７】
従って切断順序はパラメータスーパーβの値に依存する。２つの極端な場合はスーパーβが０および１に等しい場合である。
【００５８】
最初の場合に、パラメータβが０に等しく選ばれる場合、すべての部品集合体が単一組立品としてみなされ、部品集合体の切断順序は以下の通りである。縦方向組立品が最初にかつＸ座標の増える方向に切断され、言いかえると、第５番から第１番までの縦方向部品の順序で次いで組立品の順序で、部品類は横層毎に切断される。
【００５９】
第２の場合はパラメータスーパーβが１に等しく、部品集合体の切断順序は、列に構成された構成部品と５つの縦方向構成部品だけをもとに定められる。すなわち、縦方向部品が番号５から１までの順番で最初に切断され、切断順序は構成部品１６である第１部品列から始まり構成部品１７に相当する第２列へさらに、構成部品１４に相当する第３列へと続き、各列内では、部品は上から下へと、Ｙ座標の減る方向に、切断が常に拘束列側で完了しなくてはならないことを示す切断の約束事に従って切断される。
【００６０】
切断方法はアルゴリズムによる切断プログラムに組み込まれると便利である。任意のプロセッサにより部品集合体のデータに応じた切断順序の自動決定用にこの切断プログラムは利用され、得られる順序は切断工具の前進を誘導するため制御装置に伝達される。Ｘ座標が減っていく切断の進行方向は本切断方法の最初に手動で運転者を通じて指示される。
【００６１】
本繰り返し処理は半自動であり、繰り返し回数は部品集合体の解析レベルが切断順序を生成するために十分であるかどうかを判断する運転者により指定されるので、処理の最後は運転者により指示される。
【００６２】
もう１つの実施形態では、加重法パラメータの値は助手により部分的に定められうるもので、切断順序の決定はこのとき半自動的形態である。この半自動的形態は自動形態の作動のためパラメータ類を固定する前に、部品集合体をじかに観察することによってこれらを定めるために利用可能である。
【００６３】
一般的には、利用される切断処理は高速切削による切断方法であると同時に板類の固定は最小の構成状態である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】相互に板取りが全体に配置された部品群の部品集合体の模式表現図で部品集合体の下部辺は拘束列により固定されると同時にその他の辺は中点部と隅角部だけが固定され、デカルト座標(Ｘ,Ｙ)を基準とした部品集合体の位置が部品の位置である。
【図２】長方形の形の等高線を有する部品図ならびに円弧の形を有する部品図であって、各部品は４点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４により定められる範囲で囲まれる。
【図３】長方形主部品について定められる板取り範囲の模式図である。
【図４】円弧主部品について定められる板取り範囲の模式図である。
【図５】４つの構成部品が含まれる部品集合体の例示図である。
【図６】２つの長方形による２つの構成部品間の重なり範囲の例示図である。
【図７Ａ】スーパーβが１に等しい時の縦列による切断構成の部品集合体例の模式図である。
【図７Ｂ】スーパーβが０に等しい時の横層による切断構成の部品集合体例の模式図である。
【図８】単一組立品としてみなされる単一横層および複横層により切断される部品集合体の例示図である。
【図９】部品集合体につき縦方向に配置展開される部品の例示図である。
【図１０】１つの縦方向組立図と３つの長方形構成部品が含まれる部品集合体の例示図である。
【符号の説明】
【００６５】
ＤＣＮ 部品の凹み
ＤPie Ｐ１とＰ２間の距離
Ｐｃn 区間[Ｐ３,Ｐ４]の中点
Ｐｃ 区間[Ｐ１,Ｐ２]の中点
ε 板取り範囲の面積の変動を可能にする係数
γ 凹みパラメータ
β 板取り率
スーパーβ 重なり率
Δ 組立品jの構成部品iに対する重なり範囲
１ 部品集合体
２ 拘束列
３ 拘束アーム
４ 長方形部品
５ 円弧部品
６、７ 長方形構成部品
８ 円弧構成部品
９ 輪郭線
１０ 円
１４、１６、１７構成部品
１５ 縦方向部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は部品集合体の切断方法に関するものである。本方法により部品切断順序の自動的かつ最適な方法での決定が可能となる。
【背景技術】
【０００２】
本発明の用途は、工業部品の機械加工分野、特に、その製作部品が様々な形状と大きさであると同時に、部品集合体が直線的流れ生産組織において必要に応じて作成される航空機産業分野に関する。
【０００３】
現在、板曲げ、プレスあるいは深絞りによる定型あるいは非定型の部品製作用には、一般的に金属合金、塑性材料または複合材料である板内においてこれらの部品に対応する地板の切断が行われる。非常に様々な形状を有する複数の地板が同一の板あるいは山積みの板内で切断されうる。以降の説明において、「部品」とは部品の製作に充てられる地板のことをさすものとする。
【０００４】
切断くずを減らすよう部品表面と板表面間の関係を最適化するため、部品類の幾何データならびに必要によっては対応する切断工具の行程から相互に部品を配置するための板取り配置処理が採用される。板上に配置される部品群全体により１つの部品集合体が構成される。
【０００５】
この板取り配置処理の後に、各部品はこれを取り囲む範囲により特にその範囲の中心の位置と部品集合体の座標の向きにより、位置が割り出されると同時に各部品が加工行程に関連づけられる。
【０００６】
各切断運転までに、部品集合体に関する部品の切断順序は番号の割り振りとともに同時に決定されねばならない上に、この順番は切断装置の制御装置に充てられるプログラムに登録されなくてはならない。
【０００７】
部品類はこの装置により誘導される切断工具によってこの順番で切断される。
【０００８】
現在、この切断順番の決定工程は経験のある助手を通じて手動で行われている。
【０００９】
切断順序の決定はこの処理方法では切断中の工具軌跡の条件となるので極めて重要な工程である。この順番は切断の精度すなわち、部品品質ならびに切断運転効率に関して無視できないほどの影響を有する。実際に、部品集合体の切断の進行に応じて、予め切断される部品類はもはや部品集合体に取り付いていないだけでなく、部品集合体（部品骨格模型）中に素材のない範囲が残される。これらの空白範囲の側にある切断されなくてはならない部品は、これらの部品が素材により支持されにくくなるのでさらに不安定な状態にさらされる。この切断中の不安定性によりさらに正確でない切断がもたらされると同時に部品類に悪い品質が生まれる理由となる。この順番は部品集合体が切断装置テーブル上に固定されにくい時には特に重大であると同時に、山積みの板の場合には尚更その深刻さが増す。さらに、山積み板の最小固定による切断方法は最大限の柔軟性をもたらすので、特に、直線流れタイプの生産に適合する方法でもある。従って、助手の部分の切断順序の賢明な選択が部品の製作の成功のためには重要となる。
【００１０】
また、この順番が適正に決定されない場合には、無用なときには危険な移動により既に切断された部品品質が悪化することもありえる。
【００１１】
手動決定という点により提起されるもう１つの技術上の不都合は、順序決定のため助手に必要な時間である。実際、航空機の分野では部品の製造は直線流れ生産であって、部品集合体は必要に応じて作られると同時にいずれの部品集合体も前のものと同じではなく、助手はこの順序を部品集合体の構成が変わるごとに毎回最適化しなくてはならない。
【００１２】
これらの問題を解決するため、本発明は、部品集合体から単純化される地形的形状をもとにした部品の切断順序の自動決定工程が含まれ、この決定工程が引き続き切断装置の切断プログラムに組み込まれるその運転方式が単純でかつ信頼性の高い切断方法を提案するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の第１目的はより高度な部品品質ならびに切断工程の効率改善の実現にある。
【００１４】
本発明の第２の目的は切断順序の半自動的あるいは自動的な方法による決定を可能にする切断プログラムを提案して運転者を固有の誤差の危険から解放させることにある。この部品集合体から特定される地形的形状に関する切断プログラムの挙動は、経験のある助手の行動の再現を可能とするスカラー量パラメータにより定められる。
【００１５】
このため、本発明は部品類に関する１つの部品集合体の切断方法を対象にしており、この切断は板の少なくとも片側における拘束列により固定される山積み板内の切断工具により実行され、切断工具の移動は制御装置により誘導される。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によると、本方法には
(ａ)部品集合体の各部品の等高線およびデカルト座標(Ｘ,Ｙ)における各部品の位置が定められる点に関するデータの生成工程
(ｂ)単一部品としてみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの構成部品への部品群再編成の第１工程
(ｃ)単一部品としてみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの組立品への前記構成部品群再編成の第２工程
(ｄ)前記の工程(ｂ)および(ｃ)でそれぞれ定められる構成部品および組立品をもとにした部品の切断進行順序の設定工程
(ｅ)切断工具が工程(ｄ)で作成される切断進行の前記順序に応じた部品から部品への移動、切断工程
が含まれる。
【００１７】
可能性のある様々な実施形態の中では、本発明は個別にあるいは可能性のある技術上の組合せに応じて検討されるはずの以下の説明の途中で明らかになる、以下のような特徴にも関係する。
すなわち、
・(ｂ)工程においては、各構成部品は板取り範囲が定められる主部品をもとに定められ、該部品は前記構成部品に属する板取り率βによる前記板取り範囲にあるのが好ましく、
・(ｃ)工程においては、各組立品が投影範囲を定める主構成部品をもとに定められ、該構成部品が前記組立品に属する重なり率スーパーβによる前記投影範囲内にあるのが好ましく、
部品群の構成部品への再編成の工程には、
・少なくとも１つの前記主部品の第１特定工程が含まれ、
・各主部品に関して、板取り範囲は照明方向により定められ、
・部品の第２特定工程は０から１にある板取り率βによる前記板取り範囲にあり、
構成部品群の組立品への再編成工程には
・少なくとも１つの前記主構成部品の第１特定工程が含まれ、
・主要各構成部品に関して、投影範囲が前記部品集合体の座標２軸のうちの１軸上に定められ、
・構成部品の第２特定工程は０から１にある重なり率スーパーβによる前記投影範囲と重ねられる投影部を有する。
【００１８】
本発明は添付の図面を参照してさらに詳細に説明されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は板取り配置処理後の様々な形態とサイズの部品集合体１の例を示す。各部品の位置は、その原点が部品集合体の左下側隅角部に取られる部品集合体のデカルト座標（Ｘ,Ｙ）により突き止められる。Ｘ軸は部品集合体の大きさの最大値の側に取られる。切断処理の間、部品の切断が行われる１枚の板または山積み板は、一方は下部辺上の拘束列２により、他方は残りの辺の中点ならびに両隅にある拘束アーム３により固定される。
【００２０】
すべての表示例において、切断順序の決定は次の切断約束事に従い、これらの約束事は経験的なものであるとともに板の処理法ならびに保持法により変化する約束事である。すなわち、
・切断は板素材を最大限残す範囲で完了させなくてはならない。
・最新の切断面は固定されてなくてはならないと同時に、部品類が先に切断される辺の部品骨格模型辺には向けられてはならない。
・切断の開始と完了は好ましくは小さい部品の端点になくてはならなく、断片類が、ここに示される例の少しも邪魔にならない場所では、部品切断の開始は部品の左下隅角部である。
・切断の進行はＸ座標が減少する方向にＸ軸に沿って向けられる
・部品集合体の切断は拘束列辺で完了して、ここで示される部品集合体の構成においては、切断の進行はＹ座標が減少する方向でなくてはならない。
・切断は部品辺が一気に走破する方向に行われる。
【００２１】
本発明の目的は部品切断の最適順序の自動的決定のために経験を通じた約束事を考慮して切断順序を定める助手により採用される法則の再現にある。本方法の原理は加重法パラメータ類をベースにしており、部品集合体に関する幾何学形状に関する１つの物理的パラメータにすべてが関係しており、これらのパラメータは部品集合体の地形的形状のタイプに応じて調整が可能である。
【００２２】
これらの加重法パラメータにより構成部品状態および組立品状態にある部品の連続再編成処理が行えることになる。切断順序はまずこれらの構成部品について、次いでこれらの組立品順について順次決定される。
【００２３】
構成部品中の部品の再編成工程ならびに組立品中の構成部品の再編成工程は、数レベルにある部品集合体の地形的形状の解析を可能にする繰り返し処理の部分をなすのが都合良い。部品の構成部品への再編成工程ならびに構成部品の組立品への再編成工程は最初のレベルの処理の２回繰り返しとなる。
【００２４】
本処理の第１工程は各部品の等高線を定める点およびデカルト座標（Ｘ,Ｙ）の部品集合体の各部品位置に関連するデータの生成からなる。
【００２５】
この工程において、一方で部品集合体を構成する各部品の等高線外形を分析しながら部品集合体の地形的形状の作成が可能となり、他方で部品集合体の全体座標点（Ｘ,Ｙ）での各部品の位置の割り出しが可能となる。
【００２６】
これらのデータには部品集合体のデカルト座標系（Ｘ,Ｙ）における各部品の等高線を定める点座標が含まれる。
【００２７】
これらの座標値をもとにして、長方形４の形状の等高線を有する部品ならびに円弧５の形状の等高線を有する部品の２種類の部品用等高線形状が定められる（図２）。
【００２８】
各部品は一般的に４点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３およびＰ４により定められる。部品集合体はすべての部品に関するこれらの４点の座標値により全体が定められる。
【００２９】
図２は、長方形形状を有する第１参照番号部品４ならびに円弧形状を有する第２参照番号部品５の、部品等高線の２つの形態を示す。部品４の場合には、４点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３およびＰ４は長方形の４辺の中点である。番号付の順序は点Ｐ１が部品集合体の座標の原点に最も近い点であると同時に、Ｐ１からＰ２に向けて延びると同時に、時計方向に部品の周りを回転しながらＰ１からＰ３まで移動するという条件を満足させなくてはならない。部品５の任意形状の部品に関する一般的な方法の場合においては、点Ｐ１と点Ｐ２は部品等高線上に位置する相互間が最も遠い２点であり、点Ｐ３およびＰ４は区間（Ｐ１,Ｐ２）をその中点で垂直に横断する直線の部品等高線との交差部である。説明を続けるため、部品はこれらの等高線の形状に応じて長方形部品または円弧部品に指定される。
【００３０】
長方形部品と円弧部品を区別するためには２つの約束事が必要である。第１の約束事は直線（Ｐ１,Ｐ２）に対するＰ３とＰ４の位置である。任意の部品は点Ｐ３とＰ４が直線（Ｐ１,Ｐ２）の両側に配置される１つの長方形部品として定められる。部品の等高線形状を定めることを可能にする第２の約束事は、凹みパラメータγである。１つの部品の凹みは次の方法で決定される。すなわち、４点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４は、それぞれ区間[Ｐ３,Ｐ４]の中点ならびに区間[Ｐ１,Ｐ２]のそれぞれ中点である点ＰｃnおよびＰｃをそれぞれ決定するために利用される（図２）。１つの部品は一方で第１約束事、他方で第２約束事がＤＰieをＰ１とＰ２間の距離とする場合に次のような関係、すなわち、γＤＰie≦ＤＣNが確認される場合には、円弧とみなされる。このパラメータγは固定パラメータであるとともに、その値は０から１の間にある。
【００３１】
本発明の方法によると、第２工程は構成部品中の部品の再編成からなる。
【００３２】
この構成部品中の部品再編成の工程には、各板取り範囲について定められる部品をもとにした主部品特定の第１工程ならびに板取り率βである加重法パラメーターに応じたこの板取り範囲内にある各部品特定の第２工程の２工程が含まれる。
【００３３】
板取り範囲は特定された照明方向により運ばれる影の範囲に相当するものとみることができる。すべての構成部品は切断の全体進行軸に垂直な軸による照明方向を考慮して構成される。ここで示されたすべての例において、部品から部品への全体進行は、板の長辺に相当するＸ軸により定められる（図３）。従って、構成部品はＹ軸により方向づけられる照明方向により構成される。図３ではこの原則が例示され、構成部品は進行方向ＰＸに応じて、ここではＸ値の減少方向に切断される。組立品のそれぞれに属する部品は方向ＰＹに応じて、ここではＹ値の同じく減少方向に切断される。
【００３４】
主部品は２つの判断基準により定められる。すなわち、主部品は最大部品を再編成するために最大限の大きさの板取り範囲を定めるようにＸ軸に沿う最大限の長さのものでなくてはなく、主部品は、Ｙ座標値が減少する方向の常に構成部品内で他の部品を越えるものであって、これはそのＹ座標が部品集合体の座標の部品であって、板取り範囲が部品集合体内で上から下に向けて定められる。
【００３５】
主部品が長方形部品である場合には、板取りの範囲は次の約束事により定められる。すなわち、長方形部品により定められる組立品に属する部品の区間[Ｐ１,Ｐ２]の投影後の点、ならびに主部品の区間[Ｐ１,Ｐ２]の投影後の点は板取り率βで一緒になる。パラメータβは０と１の間にあるとともに、同一の部品集合体のすべての構成部品について同一である。
【００３６】
図３には０.６５に設定された板取り率βで２例を横切る２つの長方形構成部品の場合が例示される。６で参照される最初の構成部品には１および２で番号付けされた２つの長方形部品が含まれる。第１番部品は主部品であるものとして特定される。第２番部品は主部品下に配置される。Ｘ軸上のその区間[Ｐ１,Ｐ２]の投影点ならびに主部品上の点は６５％以上で一緒になる。第２部品と第１番部品により構成部品が形成される。長方形構成部品の第２例には３から５の番号のついた３つの部品が含まれ、主部品は第３番部品であると同時に、他の２つの長方形部品の第４番と第５番は第３番部品により定められる板取り範囲の内側部品として特定される。この例では、２つの第４番と第５番の部品の区間[Ｐ１,Ｐ２]の投影後のすべての点は主部品の点と１００％一緒になる。
【００３７】
図４では、第１番部品が主要円弧部品である８で参照される円弧構成部品の場合が例示される。この部品から定められる板取り範囲は、まず、最初に、外側範囲の板取り範囲を分離する第１輪郭線９により限定される。この輪郭線は円弧主部品の２点Ｐ１,Ｐ２を通る輪郭線に平行に描かれると同時に、ＤＣNが予め定められる部品の凹みであると同時に、εが距離ε×ＤＣNを変化させて板取り範囲の面積の変動を可能にする係数として、直線（Ｐ１,Ｐ２）ε×ＤＣNの距離に配置される。
【００３８】
この板取り範囲もまた中心をOとし半径Rを円弧部品のOおよびＰ４間の距離とする点Ｐ１,Ｐ４,およびＰ２を通る円１０により限定される。
【００３９】
２つ限界値を組み合わせながら、部品に関する板取り範囲は中心Oならびに半径Rの円１０、輪郭線９と第１番円弧部品間で限定される面積であって、この範囲は図４で線影が付けられている。
【００４０】
第２番、第３番および第４部品は線影が引かれたこの面積内にあるため、円弧部品により形成される構成部品に属する。第５番部品はこの板取り範囲外にありこの構成部品の部分をなさない。
【００４１】
図５は４つの構成部品の例を示し、第１構成部品は第１番と第２番部品から構成される。第３番と第４番部品は第２構成部品を構成するとともに、第５番と第６番部品は第３構成部品を構成する。最後の構成部品はその主部品が第７番部品である７から１０までの番号が振られる４つの部品から構成される。各構成部品は１つの枠により構成され、形成済み構成部品は単一部品としてみなされる。
【００４２】
この第１再編成工程により部品集合体の地形的形状の単純化が可能となると同時に、部品集合体の地形的形状の第１レベルの解析が構成される。
【００４３】
構成部品内のすべての部品の再編成工程の後、第２工程は組立品内の部品としてみなされる構成部品の再編成から構成される。図６ではiとjの２つの構成部品が示され、構成部品iは主構成部品であり、構成部品jはそのＸ軸上の投影が重なり率スーパーβにより構成部品iのものと重なる場合には構成部品iに属し、いいかえると、組立品jを取り囲む枠の長さに対する重なり範囲Δの比がスーパーβ以上であることになる。パラメータのスーパーβは０と１の間にある。
【００４４】
パラメータスーパーβが１に等しい場合は、部品集合体は構成部品のみで構成される。最適切断順序は構成部品により決定される。この事例は部品が列により構成部品に再編成される図７Ａに例示される。この場合の部品の切断順序はＸ座標の減少する方向の列から列への切断進行順序により定められる。各列内では、部品はＹ座標の減少する方向に次々と切断される。これらの進行方向は図７Ａの矢印により示される。
【００４５】
パラメータスーパーβが１に等しい場合は、すべての部品集合体は単一の組立品としてみなされ、この第２の極端な場合は部品が横層を通じて切断される図７Ｂに例示され、矢印がその切断進行方向を示している。
【００４６】
便利なことに、このパラメータスーパーβは、横層によるまたは縦列による切断の挙動あるいは部品集合体の切断順序を決定する２つの進行形態の組合せの再現を可能にする１つの加重法パラメータである。
【００４７】
一般的には、パラメータスーパーβの値は、部品類の幾何形状、これらの部品集合体に関する相互の配置状況および切断処理と板あるいは山積み板の固定方式のタイプに依存する切断の約束事に応じても選択される。
【００４８】
一般的には、横層は図７Ｂの事例のような部品が唯一の輪郭線しか含まない単一の横層である。別の本発明の実施形態では、横層は部品がお互いに極めて近い場合には部品の２本の輪郭線が含まれる二重の横層でありうる。すべての部品集合体が唯一の組立品としてみなされる図８にこの場合が例示され、パラメータスーパーβはこの場合０に等しい。この組立品には４つの横層が含まれ、第１横層は第１番、第２番、第３番、第４番、第５番部品により構成され、第２横層は第６番、第７番および第８番部品により構成され、第３横層は第９番および第１０番部品で構成されると同時に、最後に最終横層は第１１番、第１２番、第１３番、第１４番、および第１５番部品で構成される。第１横層では、第２番と第５番部品は第１番と第４番部品の上にあってそれぞれ第１横層の真ん中にある部品の第２輪郭線を構成する。最終横層では、第１３番と第１５番部品により第１２番と第１４番部品の輪郭線に対して部品の第２輪郭線が構成される。第１横層と最終横層は二重横層である。
【００４９】
本切断方法にはＹ軸により部品集合体上に全体的に縦方向に配置展開される部品の特定から構成される追加の工程が含まれる。任意の部品は、その点Ｐ１とＰ２が部品集合体上で縦方向に配置されると同時に、区間[Ｐ１,Ｐ２]のＹ軸上の投影がＸ軸上の区間[Ｐ３,Ｐ４]のものよりも少なくとも２倍大きいはずである場合に、縦方向に特定される。縦方向の部品として特定されるこれらの部品がある構成部品に属することはありえず、それぞれが１つの縦方向構成部品を構成すると同時に縦方向構成部品群が１つの縦方向組立品内に再編成される。
【００５０】
図９には部品集合体の最右端に配置される１つの縦方向組立品が例示される。
【００５１】
本発明によると、１つの縦方向組立品における切断の進行ＰＸは部品集合体座標のＸ座標が増える方向に向けられる。
【００５２】
縦方向でない１つの組立品における進行方向に関するこの特別な方向は、１つの部品の切断が未切断部品素材の最大値により固定される辺で常に完了し、最終切断辺は、その他の既に切断済み部品により残される穴が含まれる辺の骨格辺の方に向けられてはならないという切断の約束事によらなくてはならない。
切断工具により部品の切断が常に、各縦方向部品１５の左下隅角部から開始されることを考慮しながら切断が縦方向のある組立品においてＸ座標の減少する方向に進められる場合、図９上の第５番部品である最終切断部品の最終辺はそのとき部品骨格模型の辺の方に向けられる。切断方向がこの縦方向組立品内で反転される場合には、最終縦方向切断部品の最終辺はそのとき第１番部品であって、拘束アーム３により固定される側にある。
【００５３】
その結果として、また一般的に、部品集合体の右端に配置される縦方向組立品は、部品集合体の左端に配置される場合と同様に常に最初に切断される。
【００５４】
図１０には本発明の方法の再編成のすべての工程が図示される１番から２１番まで番号付けされた部品類の部品集合体の例が示される。
【００５５】
第１工程では、板取り率βが０.６５に等しく設定され、部品集合体にはこのとき３つの構成部品とそれぞれ単一縦方向部品、第１番から第５番までを含む５つの縦方向構成部品が含まれ、１６で参照される最初の構成部品には第６番から第１１番までの部品、１７で参照される第２組立品、第１２番から第１８番までの部品、１４で参照される第３組立品の第１９番から第２１番までの部品が含まれる。
【００５６】
本方法の第２工程では、３つの構成部品が１つの組立品および５つの縦方向構成部品を図１０において１３で参照される１つの縦方向組立品に形成するため再編成される。
【００５７】
従って切断順序はパラメータスーパーβの値に依存する。２つの極端な場合はスーパーβが０および１に等しい場合である。
【００５８】
最初の場合に、パラメータβが０に等しく選ばれる場合、すべての部品集合体が単一組立品としてみなされ、部品集合体の切断順序は以下の通りである。縦方向組立品が最初にかつＸ座標の増える方向に切断され、言いかえると、第５番から第１番までの縦方向部品の順序で次いで組立品の順序で、部品類は横層毎に切断される。
【００５９】
第２の場合はパラメータスーパーβが１に等しく、部品集合体の切断順序は、列に構成された構成部品と５つの縦方向構成部品だけをもとに定められる。すなわち、縦方向部品が番号５から１までの順番で最初に切断され、切断順序は構成部品１６である第１部品列から始まり構成部品１７に相当する第２列へさらに、構成部品１４に相当する第３列へと続き、各列内では、部品は上から下へと、Ｙ座標の減る方向に、切断が常に拘束列側で完了しなくてはならないことを示す切断の約束事に従って切断される。
【００６０】
切断方法はアルゴリズムによる切断プログラムに組み込まれると便利である。任意のプロセッサにより部品集合体のデータに応じた切断順序の自動決定用にこの切断プログラムは利用され、得られる順序は切断工具の前進を誘導するため制御装置に伝達される。Ｘ座標が減っていく切断の進行方向は本切断方法の最初に手動で運転者を通じて指示される。
【００６１】
本繰り返し処理は半自動であり、繰り返し回数は部品集合体の解析レベルが切断順序を生成するために十分であるかどうかを判断する運転者により指定されるので、処理の最後は運転者により指示される。
【００６２】
もう１つの実施形態では、加重法パラメータの値は助手により部分的に定められうるもので、切断順序の決定はこのとき半自動的形態である。この半自動的形態は自動形態の作動のためパラメータ類を固定する前に、部品集合体をじかに観察することによってこれらを定めるために利用可能である。
【００６３】
一般的には、利用される切断処理は高速切削による切断方法であると同時に板類の固定は最小の構成状態である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】相互に板取りが全体に配置された部品群の部品集合体の模式表現図で部品集合体の下部辺は拘束列により固定されると同時にその他の辺は中点部と隅角部だけが固定され、デカルト座標(Ｘ,Ｙ)を基準とした部品集合体の位置が部品の位置である。
【図２】長方形の形の等高線を有する部品図ならびに円弧の形を有する部品図であって、各部品は４点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４により定められる範囲で囲まれる。
【図３】長方形主部品について定められる板取り範囲の模式図である。
【図４】円弧主部品について定められる板取り範囲の模式図である。
【図５】４つの構成部品が含まれる部品集合体の例示図である。
【図６】２つの長方形による２つの構成部品間の重なり範囲の例示図である。
【図７Ａ】スーパーβが１に等しい時の縦列による切断構成の部品集合体例の模式図である。
【図７Ｂ】スーパーβが０に等しい時の横層による切断構成の部品集合体例の模式図である。
【図８】単一組立品としてみなされる単一横層および複横層により切断される部品集合体の例示図である。
【図９】部品集合体につき縦方向に配置展開される部品の例示図である。
【図１０】１つの縦方向組立図と３つの長方形構成部品が含まれる部品集合体の例示図である。
【符号の説明】
【００６５】
ＤＣＮ 部品の凹み
ＤPie Ｐ１とＰ２間の距離
Ｐｃn 区間[Ｐ３,Ｐ４]の中点
Ｐｃ 区間[Ｐ１,Ｐ２]の中点
ε 板取り範囲の面積の変動を可能にする係数
γ 凹みパラメータ
β 板取り率
スーパーβ 重なり率
Δ 組立品jの構成部品iに対する重なり範囲
１ 部品集合体
２ 拘束列
３ 拘束アーム
４ 長方形部品
５ 円弧部品
６、７ 長方形構成部品
８ 円弧構成部品
９ 輪郭線
１０ 円
１４、１６、１７構成部品
１５ 縦方向部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断が拘束列（２）により固定される一枚の板あるいは山積みの板において前記板あるいは前記山積みの板の少なくとも一端上において切断工具により実行され、前記切断工具の移動が制御装置により誘導される部品集合体（１）の切断方法において、
（ａ）部品集合体の各部品の等高線を定める点およびデカルト座標（Ｘ,Ｙ）における各部品の位置に関するデータの生成工程、
（ｂ）各構成部品が単一部品とみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの構成部品への部品群の第１再編成工程、
（ｃ）各組立品が単一部品とみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの組立品への前記構成部品群の第２再編成工程、
（ｄ）それぞれ前記（ｂ）および前記（ｃ）工程で定められた構成部品および組立品をもとにした部品切断進行順序の決定工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程で定められた前記切断進行順序に応じた切断工具の部品から部品への移動、切断工程が含まれることを特徴とする切断方法。
【請求項２】
前記（ｂ）工程において、各構成部品が板取り範囲を定める１つの主部品から定められ、部品群は前記構成部品に属する板取り率βによる前記板取り範囲にあること、ならびに前記（ｃ）工程では、各組立品が投影範囲を定める１つの主構成部品から定められ、構成部品群が前記組立品に属する重なり率スーパーβによる前記投影範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の切断方法。
【請求項３】
前記第１再編成工程（ｂ）および前記第２再編成工程（ｃ）が半自動繰り返し処理部分をなし、前記（ａ）工程および前記（ｂ）工程が前記処理の最初の２回繰り返しであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切断方法。
【請求項４】
各部品等高線を定める点に関する前記データに、部品集合体のデカルト座標（Ｘ,Ｙ）における各点の座標値が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項５】
各部品の等高線形状が０から１までの凹みパランメーターγにより決定され、前記パラメータにより部品等高線が長方形（４）または円弧（５）の形状であるかどうかの決定が可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項６】
構成部品内の前記部品の再編成工程（ｂ）に
・少なくとも１つの前記主部品を特定する第１工程
・各主部品について、照明方向により定められる板取り範囲
・０から１にある板取り率βによる前記板取り範囲にある部品を特定する第２工程
が含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項７】
前記照明方向が切断進行軸に対し垂直な軸により定められることを特徴とする請求項６に記載の切断方法。
【請求項８】
切断の進行がＸ軸方向に向けられ、板取り範囲の前記照明方向がＹ軸方向に向けられることを特徴とする請求項７に記載の切断方法。
【請求項９】
最大の板取り範囲が構成されるように前記主部品はＸ軸方向の長さが最大の部品であることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１０】
同一長さの部品については、主部品は前記部品集合体の座標におけるＹ座標が最大値を有する部品であることを特徴とする請求項９に記載の切断方法。
【請求項１１】
組立品類の前記構成部品の再編成工程（ｃ）に、
・少なくとも１つの主構成部品の第１特定工程
・各主構成部品について、前記部品集合体の第２座標軸のどちらかに定められる投影範囲
・０と１の間にあるスーパーβの重なり率による前記投影範囲と重ねられる投影部を有する構成部品の第２特定工程
が含まれることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１２】
スーパーβが１に等しく、前記部品集合体の切断順序が構成部品に再編成された部品群によってのみ定められることを特徴とする請求項１１に記載の切断方法。
【請求項１３】
スーパーβが０に等しく、前記部品集合体が１つの単一組立品とみなされ、前記部品集合体の切断順序が層状に構成される部品群により定められることを特徴とする請求項１１に記載の切断方法。
【請求項１４】
前記層に単一の層が含まれることを特徴とする請求項１３に記載の切断方法。
【請求項１５】
前記層に２重の層が含まれることを特徴とする請求項１３に記載の切断方法。
【請求項１６】
前記切断進行がＸ座標の減少する方向に向けられることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１７】
前記切断方法に前記部品集合体の前記座標におけるＹ軸により縦方向に配置されて広げられる部品群を特定する追加の工程が含まれ、前記部品群が縦方向組立品に再編成されることを特徴とする請求項１に記載の切断方法。
【請求項１８】
前記縦方向組立品内で、前記切断進行順序がＸの増加する方向に向けられることを特徴とする請求項１７に記載の切断方法。
【請求項１９】
前記切断工具の誘導用制御装置が含まれ、前記装置に請求項１から請求項１８までのいずれか１項に記載の切断手順が組み込まれた切断プログラムが含まれることを特徴とする切断装置。
【請求項１】
切断が拘束列（２）により固定される一枚の板あるいは山積みの板において前記板あるいは前記山積みの板の少なくとも一端上において切断工具により実行され、前記切断工具の移動が制御装置により誘導される部品集合体（１）の切断方法において、
（ａ）部品集合体の各部品の等高線を定める点およびデカルト座標（Ｘ,Ｙ）における各部品の位置に関するデータの生成工程、
（ｂ）各構成部品が単一部品とみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの構成部品への部品群の第１再編成工程、
（ｃ）各組立品が単一部品とみなされる１つの枠により具体化される少なくとも１つの組立品への前記構成部品群の第２再編成工程、
（ｄ）それぞれ前記（ｂ）および前記（ｃ）工程で定められた構成部品および組立品をもとにした部品切断進行順序の決定工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程で定められた前記切断進行順序に応じた切断工具の部品から部品への移動、切断工程が含まれることを特徴とする切断方法。
【請求項２】
前記（ｂ）工程において、各構成部品が板取り範囲を定める１つの主部品から定められ、部品群は前記構成部品に属する板取り率βによる前記板取り範囲にあること、ならびに前記（ｃ）工程では、各組立品が投影範囲を定める１つの主構成部品から定められ、構成部品群が前記組立品に属する重なり率スーパーβによる前記投影範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の切断方法。
【請求項３】
前記第１再編成工程（ｂ）および前記第２再編成工程（ｃ）が半自動繰り返し処理部分をなし、前記（ａ）工程および前記（ｂ）工程が前記処理の最初の２回繰り返しであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切断方法。
【請求項４】
各部品等高線を定める点に関する前記データに、部品集合体のデカルト座標（Ｘ,Ｙ）における各点の座標値が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項５】
各部品の等高線形状が０から１までの凹みパランメーターγにより決定され、前記パラメータにより部品等高線が長方形（４）または円弧（５）の形状であるかどうかの決定が可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項６】
構成部品内の前記部品の再編成工程（ｂ）に
・少なくとも１つの前記主部品を特定する第１工程
・各主部品について、照明方向により定められる板取り範囲
・０から１にある板取り率βによる前記板取り範囲にある部品を特定する第２工程
が含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項７】
前記照明方向が切断進行軸に対し垂直な軸により定められることを特徴とする請求項６に記載の切断方法。
【請求項８】
切断の進行がＸ軸方向に向けられ、板取り範囲の前記照明方向がＹ軸方向に向けられることを特徴とする請求項７に記載の切断方法。
【請求項９】
最大の板取り範囲が構成されるように前記主部品はＸ軸方向の長さが最大の部品であることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１０】
同一長さの部品については、主部品は前記部品集合体の座標におけるＹ座標が最大値を有する部品であることを特徴とする請求項９に記載の切断方法。
【請求項１１】
組立品類の前記構成部品の再編成工程（ｃ）に、
・少なくとも１つの主構成部品の第１特定工程
・各主構成部品について、前記部品集合体の第２座標軸のどちらかに定められる投影範囲
・０と１の間にあるスーパーβの重なり率による前記投影範囲と重ねられる投影部を有する構成部品の第２特定工程
が含まれることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１２】
スーパーβが１に等しく、前記部品集合体の切断順序が構成部品に再編成された部品群によってのみ定められることを特徴とする請求項１１に記載の切断方法。
【請求項１３】
スーパーβが０に等しく、前記部品集合体が１つの単一組立品とみなされ、前記部品集合体の切断順序が層状に構成される部品群により定められることを特徴とする請求項１１に記載の切断方法。
【請求項１４】
前記層に単一の層が含まれることを特徴とする請求項１３に記載の切断方法。
【請求項１５】
前記層に２重の層が含まれることを特徴とする請求項１３に記載の切断方法。
【請求項１６】
前記切断進行がＸ座標の減少する方向に向けられることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１７】
前記切断方法に前記部品集合体の前記座標におけるＹ軸により縦方向に配置されて広げられる部品群を特定する追加の工程が含まれ、前記部品群が縦方向組立品に再編成されることを特徴とする請求項１に記載の切断方法。
【請求項１８】
前記縦方向組立品内で、前記切断進行順序がＸの増加する方向に向けられることを特徴とする請求項１７に記載の切断方法。
【請求項１９】
前記切断工具の誘導用制御装置が含まれ、前記装置に請求項１から請求項１８までのいずれか１項に記載の切断手順が組み込まれた切断プログラムが含まれることを特徴とする切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００９−５２４８６２（Ｐ２００９−５２４８６２Ａ）
【公表日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５１７７１（Ｐ２００８−５５１７７１）
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５０６１９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８５５８４
【国際公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（５０１４４６２２８）エアバス・フランス (93)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５０６１９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８５５８４
【国際公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（５０１４４６２２８）エアバス・フランス (93)
【Ｆターム（参考）】
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