CN104942453B - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

一种激光加工装置，具备：加工喷嘴，其用于对工件照射激光；驱动机构，其使加工喷嘴与工件相对移动；以及间隙传感器，其测量加工喷嘴与工件之间的间隙。激光加工装置具备：间隙控制部，其参照间隙传感器的测量值来运算用于控制驱动机构以将激光加工执行过程中的间隙维持为第一尺寸的操作量；电力监视部，其监视从电源供给的电力，在电力发生异常时对间隙控制部发送异常检测信号；以及控制动作切换部，在激光加工执行过程中对间隙控制部发送了异常检测信号时，该控制动作切换部切换间隙控制部的控制动作使得间隙从第一尺寸起扩大。

Description

激光加工装置

技术领域

本发明涉及一种激光加工装置。

背景技术

在具备用于对工件照射激光的加工喷嘴的激光加工装置中，已知如下一种结构：在对工件进行切割等激光加工的期间，一边执行用于将加工喷嘴的顶端与工件的被加工面之间的距离(在本申请中称为“间隙(gap)”)维持为固定的间隙控制，一边使加工喷嘴与工件相对移动。担心的是，当在间隙控制下进行激光加工的中途发生例如停电、电压降低这样的电源故障时，由于间隙传感器的误动作、安全制动器的启动延迟等，加工喷嘴无意地碰撞到工件。

提出了各种能够防止加工喷嘴无意地碰撞到工件的激光加工装置。例如日本实公平03-044388号公报(JP03-044388Y)公开了如下结构：在激光加工机中具备加工头下降防止装置，该加工头下降防止装置在用于使加工头上下运动的驱动装置的电源变为关闭(OFF)时，通过弹簧施力的卡定构件来使驱动装置所驱动的滚珠丝杠的旋转停止。

另外日本专利第2751766号公报(JP2751766B)公开了如下结构：在激光加工装置中，通过设置于具有加工头的可动部的止挡件与设置于具有加工头引导件的固定部的止挡件相抵接，来进行加工头的定位和滑落防止。可动部和固定部中的一方的止挡件具有能够改变与另一方止挡件抵接的位置的结构。

发明内容

激光加工执行过程中的间隙的尺寸根据加工条件等而不同，例如为几毫米左右。担心以往手法、即在维持这样狭小的间隙的中途发生电源故障时通过以机械构造强制停止加工喷嘴的移动来防止对工件的碰撞的方法缺乏可靠性。因此，期望的是，在激光加工执行过程中发生电源故障时，能够自动地扩大间隙。

本发明的一个方式是激光加工装置，该激光加工装置具备：加工喷嘴，其用于对工件照射激光；驱动机构，其使加工喷嘴与工件相对移动；间隙传感器，其测量加工喷嘴与工件之间的间隙；间隙控制部，其参照间隙传感器的测量值来运算用于控制驱动机构以将激光加工执行过程中的间隙维持为第一尺寸的操作量；电力监视部，其监视从电源供给的电力，在电力发生异常时对间隙控制部发送异常检测信号；以及控制动作切换部，在激光加工执行过程中对间隙控制部发送了异常检测信号时，该控制动作切换部切换间隙控制部的控制动作使得间隙从第一尺寸起扩大。

根据一个方式所涉及的激光加工装置，在发生停电、电压降低等电源故障时，控制动作切换部立即对来自电力监视部的异常检测信号做出反应而切换间隙控制部的控制动作，由此作为间隙控制的一环而能够将间隙从激光加工执行过程中的第一尺寸扩大到任意尺寸。通过使间隙与激光加工执行过程中的第一尺寸相比扩大，能够防止加工喷嘴无意地碰撞到工件。不需要如通过以机械构造强制停止加工喷嘴的移动来防止对工件的碰撞的以往方法那样的、用于强制停止的追加设备。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点通过与附图相关联的以下的实施方式的说明会变得更进一步明确。在该附图中，

图1是表示激光加工装置的基本结构的功能框图，

图2是表示一个实施方式的激光加工装置的结构的功能框图，

图3是表示其它实施方式的激光加工装置的结构的功能框图，以及

图4是表示电源故障时的加工喷嘴的动作控制流程的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

图1表示本发明的一个方式的激光加工装置10的基本结构。激光加工装置10具备：加工喷嘴12，其用于对工件W照射激光L；驱动机构14，其使加工喷嘴12与工件W相对移动；间隙传感器16，其测量加工喷嘴12与工件W之间的间隙；以及间隙控制部18，其参照间隙传感器16的测量值G来运算用于控制驱动机构14以将激光加工执行过程中的间隙维持为目标值的操作量。

激光加工装置10具备加工头(未图示)，该加工头内置有将从激光振荡器(未图示)射出的激光L引导并聚光到规定的光路的光学要素，在加工头的顶端设置有加工喷嘴12。加工喷嘴12能够以任意的焦距将激光L照射到工件W，并且能够将从辅助气体供给源(未图示)供给的辅助气体吹送到工件W。

驱动机构14具有使加工喷嘴12与工件W选择向相互接近和远离的方向之一移动的结构。另外，驱动机构14具有使加工喷嘴12与工件W在沿着工件表面的方向上相对移动的结构。例如，驱动机构14的三个控制轴(X轴、Y轴、Z轴)按照正交三轴坐标系下的指令值分别进行动作，由此能够使加工喷嘴12与工件W三维地相对移动。在该情况下，驱动机构14能够针对各控制轴具备伺服电动机和动力传递机构。各个控制轴能够设定于加工喷嘴12和工件W中的任一方或双方。例如，能够采用如下结构：沿Z轴驱动具备加工喷嘴12的加工头(未图示)，使其相对于工件W在铅垂方向上移动，沿X轴和Y轴驱动固定有工件W的工件台(未图示)，使其相对于加工喷嘴12在水平方向上移动。

间隙传感器16例如由非接触式的位移传感器构成，测量加工喷嘴12的顶端与工件W的被加工面之间的最短距离(即间隙)。间隙传感器16在激光加工装置10对工件W进行切割等激光加工的期间持续地测量间隙的尺寸，将其测量值G作为实时的反馈信息发送到间隙控制部18。

间隙控制部18构成为数控装置等控制装置(未图示)的一个功能。间隙控制部18在激光加工装置10对工件W进行切割等激光加工的期间，持续地参照间隙传感器16的测量值G来运算用于控制驱动机构14以将间隙维持为预先决定的目标值的操作量。在本申请中将激光加工执行过程中的间隙的目标值称为“第一尺寸”。在激光加工装置10对工件W进行切割等激光加工的期间，包含间隙控制部18的控制装置将与间隙控制部18运算得到的操作量(即用于将间隙维持为第一尺寸的操作量)对应的指令提供到驱动机构14。驱动机构14按照该指令来进行动作，使加工喷嘴12与工件W向相互接近或远离的方向移动来将间隙维持为第一尺寸。在本申请中将基于间隙控制部18运算得到的操作量的控制称为“间隙控制”。

作为未图示的补充结构，激光加工装置10能够具备以下结构：Z轴位置传感器，其检测使加工喷嘴12与工件W选择向相互接近和远离的方向之一移动的控制轴(以下，Z轴)的动作位置；以及Z轴位置控制部，其参照Z轴位置传感器的检测值来运算用于控制驱动机构14以将加工喷嘴12和工件W的Z轴位置维持为目标值的操作量。驱动机构14能够按照与Z轴位置控制部运算得到的操作量对应的指令，例如使加工喷嘴12从规定的待机位置向工件加工开始位置移动，或者使加工喷嘴12从工件加工完成位置向规定的待机位置移动。

另外，作为未图示的补充结构，激光加工装置10能够具备以下结构：X轴位置传感器和Y轴位置传感器，它们检测使加工喷嘴12与工件W在沿着工件表面的方向上相对移动的控制轴(以下，X轴和Y轴)的动作位置；以及X轴位置控制部和Y轴位置控制部，它们分别参照X轴位置传感器和Y轴位置传感器的检测值来分别运算用于控制驱动机构14以将加工喷嘴12和工件W的X轴位置及Y轴位置维持为目标值的操作量。驱动机构14能够按照与X轴位置控制部和Y轴位置控制部运算得到的操作量对应的指令，例如使加工喷嘴12相对于工件W沿规定的加工路径从工件加工开始位置移动到工件加工完成位置。激光加工装置10能够在执行X轴和Y轴的位置控制的同时执行Z轴的间隙控制来对工件W进行规定的激光加工。

再次参照图1，激光加工装置10具备：电力监视部20，其监视从电源供给到激光加工装置10的电力，在电力发生异常时对间隙控制部18发送异常检测信号F；以及控制动作切换部22，在激光加工执行过程中对间隙控制部18发送了异常检测信号F时，该控制动作切换部22切换间隙控制部18的控制动作使得间隙从第一尺寸起扩大。

电力监视部20由附设于激光加工装置10的电源部(未图示)的IC等电子电路构成。电力监视部20始终监视从商用电源经由电源部供给到激光加工装置10的电力，在发生停电、电压降低等电源故障时立即输出异常检测信号F。

控制动作切换部22构成为数控装置等控制装置(未图示)的一个功能。控制动作切换部22是间隙控制部18所具有的诸多功能之一，如后所述，在从电力监视部20接收到异常检测信号F时，控制动作切换部22将间隙控制部18所进行的前述的操作量的运算处理从激光加工执行过程中的运算处理变更为异常检测时的运算处理(即切换控制动作)。在从电力监视部20接收到异常检测信号F时，间隙控制部18通过异常检测时的运算处理来运算用于使驱动机构14将间隙维持为目标值的操作量。驱动机构14按照与通过异常检测时的运算处理而运算得到的操作量对应的指令，使加工喷嘴12与工件W向相互远离的方向移动，将间隙扩大到大于第一尺寸的任意尺寸。

作为未图示的补充结构，激光加工装置10能够具有蓄电部，该蓄电部蓄积平时从商用电源经由电源部供给到激光加工装置10的电力。蓄电部具有预先决定的蓄电容量，在发生停电、电压降低等电源故障时，代替电源部而将与蓄电容量相应的电力供给到激光加工装置10。在激光加工装置10耗尽来自蓄电部的电力之前的期间，间隙控制部18进行前述的异常检测时的运算处理，驱动机构14将间隙从第一尺寸扩大到任意尺寸。

一般来说，在激光加工装置执行间隙控制的期间，间隙控制部要将间隙维持为目标值，因此难以扩大间隙。因此，考虑了以下情况：在发生停电、电压降低等电源故障时，控制装置将间隙控制切换为Z轴位置控制，进行用于扩大间隙的运算。但是，将间隙控制切换为Z轴位置控制来进行运算是需要时间的，因此担心的是，根据蓄电部的蓄电容量不同而导致在得出运算结果之前就耗尽了电力，结果是无法扩大间隙。

与此相对，根据具有上述结构的激光加工装置10，在发生停电、电压降低等电源故障时，控制动作切换部22立即对来自电力监视部20的异常检测信号F做出反应而切换间隙控制部18的控制动作，由此能够作为间隙控制的一环而将间隙从激光加工执行过程中的第一尺寸扩大到任意尺寸。与从间隙控制切换为Z轴位置控制相比，间隙控制部18的控制动作的切换能够在短时间内实施，因此能够在耗尽从蓄电部供给的电力之前的期间由驱动机构14使加工喷嘴12与工件W向相互远离的Z轴方向移动来将间隙扩大到任意尺寸。通过使间隙与激光加工执行过程中的第一尺寸相比扩大，能够可靠地防止加工喷嘴12无意地碰撞到工件W。不需要如通过以机械构造强制停止加工喷嘴的移动来防止对工件的碰撞的以往方法那样的、用于强制停止的追加设备。

图2表示一个实施方式的激光加工装置30的结构。激光加工装置30同样具备前述的激光加工装置10所具备的基本结构，对相对应的结构要素标注共同的参照标记并省略其详细说明。

激光加工装置30具备加工喷嘴12、驱动机构14、间隙传感器16、间隙控制部18、电力监视部20以及控制动作切换部22。激光加工装置30还具备：具备加工喷嘴12的加工头32；包含间隙控制部18的数控装置等控制装置34；电源部36；以及蓄电部38。激光加工装置30按照包含正交三轴坐标系下的加工路径指令的加工程序来进行动作，对工件W实施切割等激光加工。加工程序中还包含切换间隙控制与对Z轴的位置控制的切换指令。

驱动机构14具有使加工头32选择向接近和远离工件W的方向之一移动的Z轴伺服电动机40和Z轴动力传递装置42。在Z轴伺服电动机40处附设有检测Z轴的动作位置的Z轴位置传感器(例如编码器)44。驱动机构14还具有使固定有工件W的工件台(未图示)相对于加工喷嘴12在水平方向上移动的X轴伺服电动机和X轴动力传递装置以及Y轴伺服电动机和Y轴动力传递装置。在图2中省略了驱动机构14的X轴和Y轴的结构。

间隙传感器16安装于加工喷嘴12的顶端，测量加工喷嘴12的顶端与工件W的被加工面之间的间隙，将测量值G作为实时的反馈信息发送到间隙控制部18。

控制装置34具有Z轴移动量计算部46和Z轴伺服控制部48。Z轴移动量计算部46包括间隙控制部18和Z轴位置控制部50。Z轴位置控制部50读取例如保存在控制装置34的存储部(未图示)中的加工程序，对加工程序中包含的Z轴的加工路径指令进行分析，经过插值处理后输出Z轴移动指令(即Z轴位置控制的操作量)。Z轴移动量计算部46还包括切换处理部52，该切换处理部52按照加工程序中包含的切换位置控制与间隙控制的切换指令，在间隙控制部18与Z轴位置控制部50之间切换移动量(操作量)的计算功能。

在使加工喷嘴12从规定的待机位置向工件加工开始位置移动的期间、以及使加工喷嘴12从工件加工完成位置向规定的待机位置移动的期间，切换处理部52将Z轴位置控制部50与Z轴伺服控制部48连接，由此Z轴移动量计算部46将Z轴位置控制部50计算出的移动量(操作量)提供到Z轴伺服控制部48。当加工喷嘴12到达工件加工开始位置时，切换处理部52按照加工程序中包含的切换指令，将移动量(操作量)的计算功能从Z轴位置控制部50切换到间隙控制部18。在使加工喷嘴12相对于工件W沿规定的加工路径从工件加工开始位置移动到工件加工完成位置的期间，切换处理部52将间隙控制部18与Z轴伺服控制部48连接，由此Z轴移动量计算部46将间隙控制部18计算出的移动量(操作量)提供到Z轴伺服控制部48。当加工喷嘴12到达工件加工完成位置时，切换处理部52按照加工程序中包含的切换指令，将移动量(操作量)的计算功能从间隙控制部18切换到Z轴位置控制部50。

Z轴伺服控制部48具有：位置处理部54，其对Z轴移动量计算部46计算出的间隙控制的操作量或Z轴位置控制的操作量(均为位置指令)进行运算处理来输出速度指令；速度处理部56，其对速度指令进行运算处理来输出转矩指令；以及电流处理部58，其对转矩指令进行运算处理来输出电流指令。控制装置34将Z轴伺服控制部48输出的电流指令、转矩指令或速度指令作为Z轴指令值C提供到驱动机构14的Z轴伺服电动机40。Z轴位置传感器44检测Z轴伺服电动机40的动作位置，将检测值P作为反馈信息发送到位置处理部54。

控制装置34还具有X轴移动量计算部和X轴伺服控制部、以及Y轴移动量计算部和Y轴伺服控制部。X轴移动量计算部和Y轴移动量计算部不包括间隙控制部18和切换处理部52，但是分别包括与Z轴位置控制部50同样的X轴位置控制部和Y轴位置控制部。X轴伺服控制部和Y轴伺服控制部具有与Z轴伺服控制部48同样的结构。控制装置34将X轴伺服控制部和Y轴伺服控制部分别输出的X轴指令值和Y轴指令值分别提供到驱动机构14的X轴伺服电动机(未图示)和Y轴伺服电动机(未图示)。在图2中省略了控制装置34的X轴和Y轴的结构。

作为未图示的补充结构，控制装置34还能够输出加工头32的聚光光学系统的移动指令、激光振荡器(未图示)的激光输出或开关的指令、辅助气体供给源(未图示)的气体压力或开关的指令等。

间隙控制部18具有控制动作切换部22和操作量运算部60，该操作量运算部60运算用于使驱动机构14将间隙维持为目标值的操作量。控制动作切换部22具备目标值选择部66，该目标值选择部66选择第一尺寸62和第二尺寸64中的某一个来作为间隙的目标值，该第一尺寸62是作为激光加工执行过程中的间隙的目标值而预先设定的尺寸，该第二尺寸64被预先设定成大于第一尺寸62。第一尺寸62和第二尺寸64例如保存在控制装置34的存储部(未图示)中。

在激光加工装置30对工件W进行切割等激光加工的期间，目标值选择部66选择第一尺寸62作为间隙的目标值。在激光加工装置30对工件W进行切割等激光加工的期间，操作量运算部60基于第一尺寸62与从间隙传感器16发送的测量值G(A/D转换后的值)的偏差来运算操作量。像这样，第一尺寸62是操作量运算部60运算用于间隙控制的操作量时的标准值。Z轴伺服控制部48对Z轴伺服电动机40输出与操作量运算部60以第一尺寸62为目标值而运算出的间隙控制的操作量对应的Z轴指令值C。Z轴伺服电动机40按照该Z轴指令值C进行动作，使得加工喷嘴12在Z轴方向上移动而将间隙维持为第一尺寸62。

电力监视部20始终监视从商用电源68经由电源部36供给到激光加工装置30的电力。在商用电源68发生停电、电压降低等电源故障时，电力监视部20探测出该故障并立即对间隙控制部18输出异常检测信号F。在发生电源故障时，具有预先决定的蓄电容量的蓄电部38代替电源部36而将与蓄电容量相应的电力S供给到激光加工装置30。

当在激光加工装置30对工件W进行切割等激光加工的期间从电力监视部20对间隙控制部18发送了异常检测信号F时，目标值选择部66选择第二尺寸64来代替第一尺寸62作为间隙的目标值。操作量运算部60基于第二尺寸64与从间隙传感器16发送的测量值G(A/D转换后的值)的偏差来运算操作量。即，间隙控制部18在从电力监视部20接收到异常检测信号F时，运算用于控制驱动机构14以将间隙维持为第二尺寸64的操作量。Z轴伺服控制部48对Z轴伺服电动机40输出与操作量运算部60以第二尺寸64为目标值而运算出的间隙控制的操作量对应的Z轴指令值C。Z轴伺服电动机40按照该Z轴指令值C进行动作，使得加工喷嘴12向远离工件W的Z轴方向移动(即退避)而将间隙维持为第二尺寸64。

根据具有上述结构的激光加工装置30，在商用电源68发生停电、电压降低等电源故障时，控制动作切换部22的目标值选择部66立即对来自电力监视部20的异常检测信号F做出反应，将间隙的目标值从第一尺寸62变更为第二尺寸64，由此能够通过间隙控制部18的控制动作来将间隙从激光加工执行过程中的第一尺寸62扩大到第二尺寸64。由目标值的变更引起的间隙控制部18的控制动作的切换只是目标值选择部66将目标值从第一尺寸62变更为第二尺寸64，而操作量运算部60进行与激光加工执行过程中同样的运算处理，因此与切换处理部52的从间隙控制部18向Z轴位置控制部50的切换以及Z轴位置控制部50对Z轴移动指令的运算所需的时间相比，能够在短时间内实施。因此根据激光加工装置30，能够在耗尽从蓄电部38供给的电力S之前的期间，由Z轴伺服电动机40使加工喷嘴12向远离工件W的Z轴方向移动而将间隙维持为第二尺寸64。通过将间隙维持为比激光加工执行过程中的第一尺寸62大的第二尺寸64，能够可靠地防止加工喷嘴12无意地碰撞到工件W。

图3示出其它实施方式的激光加工装置70的结构。激光加工装置70同样地具备前述的激光加工装置10所具备的基本结构，对相对应的结构要素标注共同的参照标记并省略其详细说明。另外，激光加工装置70相对于前述的激光加工装置30，除了发生电源故障时间隙控制部18所执行的间隙控制的结构不同以外，具备同样的结构，对相对应的结构要素标注共同的参照标记并省略其详细说明。

激光加工装置70具备加工喷嘴12、驱动机构14、间隙传感器16、间隙控制部18、电力监视部20以及控制动作切换部22。激光加工装置70还具备加工头32、数控装置等控制装置34、电源部36以及蓄电部38。激光加工装置70按照包含正交三轴坐标系下的加工路径指令的加工程序进行动作，对工件W实施切割等激光加工。

驱动机构14具有使加工头32选择向接近和远离工件W的方向之一移动的Z轴伺服电动机40和Z轴动力传递装置42。在Z轴伺服电动机40处附设有检测Z轴的动作位置的Z轴位置传感器(例如编码器)44。在图3中省略了驱动机构14的X轴和Y轴的结构。

控制装置34具有Z轴移动量计算部46和Z轴伺服控制部48。Z轴移动量计算部46包括间隙控制部18、Z轴位置控制部50以及切换处理部52。切换处理部52按照加工程序中包含的切换位置控制与间隙控制的切换指令，在间隙控制部18与Z轴位置控制部50之间切换移动量(操作量)的计算功能。Z轴伺服控制部48具有位置处理部54、速度处理部56以及电流处理部58。控制装置34将Z轴伺服控制部48输出的电流指令、转矩指令或速度指令作为Z轴指令值C提供到驱动机构14的Z轴伺服电动机40。在图3中省略了控制装置34的X轴和Y轴的结构。

间隙控制部18具有控制动作切换部22和操作量运算部60。控制动作切换部22具备信息选择部74，该信息选择部74选择间隙传感器16的测量值G和预先设定成小于第一尺寸62的喷嘴退避用的指令值72中的某一个来作为间隙控制部18所参照的反馈信息。第一尺寸62和指令值72例如保存在控制装置34的存储部(未图示)中。

在激光加工装置70对工件W进行切割等激光加工的期间，信息选择部74选择间隙传感器16的测量值G(A/D转换后的值)来作为间隙控制部18所参照的反馈信息。在激光加工装置70对工件W进行切割等激光加工的期间，操作量运算部60基于作为目标值而预先设定的第一尺寸62与从间隙传感器16发送的测量值G的偏差来运算操作量。Z轴伺服控制部48对Z轴伺服电动机40输出与操作量运算部60以间隙传感器16的测量值G为反馈信息而运算出的间隙控制的操作量对应的Z轴指令值C。Z轴伺服电动机40按照该Z轴指令值C进行动作，使得加工喷嘴12在Z轴方向上移动而将间隙维持为第一尺寸62。

电力监视部20始终监视从商用电源68经由电源部36供给到激光加工装置70的电力。在商用电源68发生停电、电压降低等电源故障时，电力监视部20探测该故障并立即对间隙控制部18输出异常检测信号F。在发生电源故障时，具有预先决定的蓄电容量的蓄电部38代替电源部36而将与蓄电容量相应的电力S供给到激光加工装置70。

当在激光加工装置70对工件W进行切割等激光加工的期间从电力监视部20对间隙控制部18发送了异常检测信号F时，信息选择部74选择喷嘴退避用的指令值72来代替间隙传感器16的测量值G作为间隙控制部18所参照的反馈信息。操作量运算部60基于第一尺寸62与指令值72的偏差来运算操作量。即，间隙控制部18在从电力监视部20接收到异常检测信号F时，将喷嘴退避用的指令值72作为反馈信息来参照，运算用于控制驱动机构14以将间隙维持为第一尺寸62的操作量。Z轴伺服控制部48对Z轴伺服电动机40输出与操作量运算部60以指令值72为反馈信息而运算出的间隙控制的操作量对应的Z轴指令值C。Z轴伺服电动机40按照该Z轴指令值C使加工喷嘴12在Z轴方向上移动。

在此，喷嘴退避用的指令值72是小于第一尺寸62的固定值，因此即使Z轴伺服电动机40使加工喷嘴12在Z轴方向上移动，第一尺寸62与指令值72的偏差也不变，间隙控制部18计算出的操作量维持固定的正的值。因而，Z轴伺服控制部48持续输出使间隙扩大的方向的Z轴指令值C。其结果，Z轴伺服电动机40按照使间隙扩大的方向的Z轴指令值C进行动作，使得加工喷嘴12向远离工件W的Z轴方向移动(即退避)而使间隙从第一尺寸62起扩大。

根据具有上述结构的激光加工装置70，在商用电源68发生停电、电压降低等电源故障时，控制动作切换部22的信息选择部74立即对来自电力监视部20的异常检测信号F做出反应，将间隙控制部18所参照的反馈信息从间隙传感器16的测量值G变更为喷嘴退避用的指令值72，由此能够通过间隙控制部18的控制动作将间隙从激光加工执行过程中的第一尺寸62扩大到任意尺寸。由反馈信息的变更引起的间隙控制部18的控制动作的切换只是信息选择部74将反馈信息从测量值G变更为指令值72，而操作量运算部60进行与激光加工执行过程中相同的运算处理，因此与切换处理部52的从间隙控制部18向Z轴位置控制部50的切换以及Z轴位置控制部50对Z轴移动指令的运算所需的时间相比，能够在短时间内实施。因此根据激光加工装置70，能够在耗尽从蓄电部38供给的电力S之前的期间，由Z轴伺服电动机40使加工喷嘴12向远离工件W的Z轴方向移动而将间隙扩大到任意尺寸。通过使间隙与激光加工执行过程中的第一尺寸62相比扩大，能够可靠地防止加工喷嘴12无意地碰撞到工件W。特别是，根据激光加工装置70，在发生电源故障时切断间隙传感器16与间隙控制部18之间的连接，因此能够与间隙传感器16的检测范围、运行状态无关地扩大间隙。

在上述结构中，能够将喷嘴退避用的指令值72设定为与间隙传感器16的接近侧的检测极限值相当的值。通过该结构，能够确保作为目标值的第一尺寸62与喷嘴退避用的指令值72的偏差。

激光加工装置70具备检测加工喷嘴12与工件W在Z轴方向上的相对位置的位置检测部(Z轴位置传感器44)。在激光加工装置70中，间隙控制部18能够构成为参照Z轴位置传感器44检测出的Z轴伺服电动机40的动作位置的检测值P、并且参照预先设定成大于第一尺寸62的第二尺寸76(例如保存在控制装置34的存储部(未图示)中)。在该情况下，在Z轴位置传感器44的检测值P达到与第二尺寸76对应的值时，间隙控制部18执行使操作量运算部60输出的操作量为零的控制动作。根据该结构，间隙控制部18接收来自电力监视部20的异常检测信号F后输出固定的正的操作量，Z轴伺服电动机40使加工喷嘴12向远离工件W的Z轴方向移动，此时在间隙达到第二尺寸76的时间点使Z轴伺服电动机停止，从而能够将间隙维持为规定的第二尺寸76。第二尺寸76能够设定为大于间隙传感器16的检测范围的值。

图4示出由激光加工装置30、70执行的电源故障时的加工喷嘴12的动作控制流程。首先，在步骤S1中，电力监视部20监视电源部36的供给电力。在步骤S2中，电力监视部20判断电源部36的供给电力是否发生异常，在未发生异常的情况下返回到步骤S1来继续进行监视。在步骤S2中判断为供给电力发生了异常的情况下，电力监视部20对间隙控制部18发送异常检测信号F。当从电力监视部20对间隙控制部18发送了异常检测信号F时，在步骤S3中，控制装置34判断是否正在按照加工程序执行激光加工。如果没在执行激光加工，则返回到步骤S1，电力监视部20继续监视电源部36。在步骤S3中判断为正在执行激光加工的情况下，在步骤S4中，控制动作切换部22将间隙控制中的目标值从第一尺寸62切换为第二尺寸64(图2)、或者将间隙控制中的反馈信息从间隙传感器16的测量值G切换为喷嘴退避用的指令值72(图3)。然后在步骤S5中，Z轴伺服电动机40向远离工件W的退避方向移动加工喷嘴12。

以上，说明了本发明的实施方式，但是本领域技术人员会理解能够不脱离前述的权利要求书的公开范围地进行各种修正和变更。

Claims (4)

1.一种激光加工装置，具备：

加工喷嘴，其用于对工件照射激光；

驱动机构，其使上述加工喷嘴与工件相对移动；

间隙传感器，其测量上述加工喷嘴与工件之间的间隙；

间隙控制部，其参照上述间隙传感器的测量值来运算用于控制上述驱动机构以将激光加工执行过程中的上述间隙维持为第一尺寸的操作量；

电力监视部，其监视从电源供给的电力，在电力发生异常时对上述间隙控制部发送异常检测信号；以及

控制动作切换部，在激光加工执行过程中对上述间隙控制部发送了上述异常检测信号时，该控制动作切换部切换上述间隙控制部的控制动作使得上述间隙从上述第一尺寸起扩大，

其中，上述控制动作切换部具备目标值选择部，该目标值选择部选择预先设定的上述第一尺寸和预先设定成大于上述第一尺寸的第二尺寸中的某一个作为上述间隙的目标值，

在激光加工执行过程中对上述间隙控制部发送了上述异常检测信号时，上述目标值选择部选择上述第二尺寸来代替上述第一尺寸，上述间隙控制部运算用于控制上述驱动机构以将上述间隙维持为上述第二尺寸的操作量。

2.一种激光加工装置，具备：

加工喷嘴，其用于对工件照射激光；

驱动机构，其使上述加工喷嘴与工件相对移动；

间隙传感器，其测量上述加工喷嘴与工件之间的间隙；

间隙控制部，其参照上述间隙传感器的测量值来运算用于控制上述驱动机构以将激光加工执行过程中的上述间隙维持为第一尺寸的操作量；

电力监视部，其监视从电源供给的电力，在电力发生异常时对上述间隙控制部发送异常检测信号；以及

控制动作切换部，在激光加工执行过程中对上述间隙控制部发送了上述异常检测信号时，该控制动作切换部切换上述间隙控制部的控制动作使得上述间隙从上述第一尺寸起扩大，

其中，上述控制动作切换部具备信息选择部，该信息选择部选择上述间隙传感器的测量值和预先设定成小于上述第一尺寸的喷嘴退避用的指令值中的某一个作为上述间隙控制部所参照的反馈信息，

在激光加工执行过程中对上述间隙控制部发送了上述异常检测信号时，上述信息选择部选择上述指令值来代替上述测量值，上述间隙控制部参照上述指令值来运算上述操作量。

3.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，

上述指令值是上述间隙传感器的接近侧的检测极限值。

4.根据权利要求2或3所述的激光加工装置，其特征在于，

还具备位置检测部，该位置检测部检测上述加工喷嘴与工件的相对位置，

在上述位置检测部的检测值达到与预先设定成大于上述第一尺寸的第二尺寸对应的值时，上述间隙控制部使上述操作量为零。