DE112014006909B4 - Laserbearbeitungsvorrichtung und Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms - Google Patents

Laserbearbeitungsvorrichtung und Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms Download PDF

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Abstract

Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Annäherungsvorgang ausführt, bei dem ein Bearbeitungskopf (7), der eine Düse (28) aufweist, nahe an ein Werkstück (12) herangefahren wird, um einen Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) auf einen ersten Abstand einzustellen, und, wenn der Abstand der Düse zum Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, aus der Düse einen mithilfe eines Laseroszillators erzeugten Laserstrahl auf das Werkstück (12) richtet, um ein Teil aus dem Werkstück (12) herauszuschneiden, wobei die Maschine aufweist: einen Sensor (19) zum Messen des Abstands zwischen der Düse und dem Werkstück (12); und eine Höhensteuerung (17) zur Vornahme des Annäherungsvorgangs so, dass, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) größer oder gleich einem zweiten Abstand ist, der größer ist als der erste Abstand, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) mit einer Annäherungsgeschwindigkeit herangefahren wird, und wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) kleiner oder gleich dem zweiten Abstand wird, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) herangefahren wird, bis der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, wobei eine Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes (7) pro Steuerintervall auf Basis eines Stellfaktors kleiner eingestellt wird als bei einem Verfahren mit der Annäherungsgeschwindigkeit, wobei die Höhensteuerung (17) eine erste Annäherungsgeschwindigkeit und einen ersten Stellfaktor verwendet, wenn der Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück (12) den gesamten Erfassungsbereich (19a) des Sensors (19) belegt, und eine zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die niedriger als die erste Annäherungsgeschwindigkeit ist, und einen zweiten Stellfaktor, der kleiner als der erste Stellfaktor ist, verwendet, wenn der Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück (12) nur einen Teil des Erfassungsbereichs (19a) belegt.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung und eine Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms.
  • Hintergrund
  • Üblicherweise verfahren Laserbearbeitungsmaschinen für die Laserbearbeitung eines Werkstücks, bei dem es sich um ein zu bearbeitendes plattenförmiges Objekt handelt, bei einer sequentiellen Bearbeitung zum Ausschneiden mehrerer Produkte einen Bearbeitungskopf jedes Mal nach Abschluss einer Laserbearbeitung eines Produkts zu einer Bearbeitungsposition für das nächste Produkt.
  • Ein Vorgang, bei dem ein Bearbeitungskopf, der zu einer Bearbeitungsposition verfahren wurde, nahe an ein Werkstück herangebracht wird, wird als Annäherungsvorgang bezeichnet. Bei einem Annäherungsvorgang wird der Bearbeitungskopf durch Überwachen einer elektrostatischen Kapazitätsprofilierungsspannung, die sich abhängig von dem Abstand zwischen einer am Bearbeitungskopfbefindlichen Düse und einem Werkstück ändert, in eine Position gebracht, an der sich die Düse in einem ersten Abstand zum Werkstück befindet.
  • Während des Annäherungsvorgangs wird, nachdem sich der Bearbeitungskopf dem Werkstück soweit genähert hat, dass der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück einem zweiten Abstand entspricht, der größer als der erste Abstand ist, die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes pro Steuerintervall mit kleiner werdendem Abstand zum Werkstück verringert, sodass der Bearbeitungskopf mit hoher Präzision an einer Position in Stellung gebracht werden kann, an der der Abstand zwischen Düse und Werkstück dem ersten Abstand entspricht. Die Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes wird, wenn die Entfernung der Düse von dem Werkstück größer als der zweite Abstand ist oder diesem entspricht, Annäherungsgeschwindigkeit genannt, und ein Verhältnis, das zur Bestimmung der Länge des Verfahrweges pro Zeiteinheit verwendet wird, nachdem der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück kleiner als der zweite Abstand geworden ist, wird Stellfaktor genannt.
  • Der Erfassungsbereich der elektrostatischen Kapazitätsprofilierungsspannung ist auf einen um den Bearbeitungskopf zentrierten kreisförmigen Bereich festgelegter Größe fixiert. Daher belegt ein Werkstück, wenn ein Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks erfolgt, den Erfassungsbereich nur teilweise. In einem Fall, bei dem das Werkstück den Erfassungsbereich nur teilweise belegt, ist die elektrostatische Kapazitätsprofilierungsspannung im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Annäherungsvorgang in einem zentralen Bereich des Werkstücks erfolgt, auch dann kleiner, wenn der Abstand zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück gleich bleibt. Daher wird, wenn der Annäherungsvorgang im Randkantenbereich des Werkstücks vorgenommen wird, der Bearbeitungskopf bei gleicher Annäherungsgeschwindigkeit und gleichem Stellfaktor an eine Position gefahren, an der der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück kleiner als der erste Abstand ist. In diesem Fall tritt eine Zielüberschreitung auf, die dazu führt, dass die Düse das Werkstück berührt. Wenn die Düse das Werkstück berührt, muss der Bearbeitungskopf von dem Werkstück weg- und anschließend nahe an das Werkstück herangefahren werden, sodass der Annäherungsvorgang einige Zeit in Anspruch nimmt.
  • Eine Technologie zum Verhindern von Zielüberschreitungen während eines Annäherungsvorgangs ist in JP 2013-86 172 A offenbart.
  • Bei der in der JP 2013-86 172 A offenbarten Erfindung wird die Höhe einer Positionsabweichung, d. h. die Differenz zwischen einer Positionsanweisung und der tatsächlichen Position eines Servomotors bestimmt, und ein Positionsstellfaktor auf Basis der Höhe der Positionsabweichung auf einen korrigierten Positionsstellfaktor geändert, um ein Berühren des Werkstücks mit der Düse aufgrund einer Zielüberschreitung zu vermeiden.
  • In der JP 2006-122 939 A wird eine Positionssteuerung für einen Bearbeitungskopf einer Laserbearbeitungsvorrichtung beschrieben, die den Abstand zwischen dem Bearbeitungskopf und einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche konstant hält. Hierzu werden die aktuelle Position der Bearbeitungsoberfläche und der aktuelle Abstand zwischen dem Bearbeitungskopf und der zu bearbeitenden Oberfläche erfasst und auf Basis der Abweichung von dem Sollabstand eine Positionieranweisung für den Bearbeitungskopf so berechnet, dass dieser mit maximaler Beschleunigung und Geschwindigkeit an die dem Sollabstand entsprechende Position verfahren wird.
  • Zusammenfassung
  • Technische Problemstellung
  • Während des Annäherungsvorgangs soll ein Bearbeitungskopf zur Verbesserung der Fertigungseffizienz so schnell wie möglich verfahren werden. Bei einem Annäherungsvorgang in einem zentralen Bereich eines Werkstücks kann der Abstand zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück auf Basis der elektrostatischen Kapazitätsprofilierungsspannung präzise erfasst werden, sodass eine Zielüberschreitung selbst dann wahrscheinlich zu keiner Berührung des Werkstücks mit der Düse führt, wenn der Bearbeitungskopf schnell verfahren wird. Bei der in dem Patentdokument 1 offenbarten Erfindung wird derselbe Annäherungsvorgang unabhängig davon vorgenommen, ob es sich bei einer Stelle, an der der Annäherungsvorgang erfolgt, um einen Bereich handelt, der nicht an einer Randkante eines Werkstücks liegt, oder um einen Bereich handelt, der an einer Randkante liegt. Folglich benötigt die in dem Patentdokument 1 offenbarte Erfindung für den Annäherungsvorgang außerhalb des Randkantenbereichs des Werkstücks eine unnötig lange Zeit, wenn der Annäherungsvorgang unter der Voraussetzung erfolgt, dass ein Berühren des Werkstücks mit der Düse verhindert wird, sodass ein Bedarf an einer weiteren Verbesserung der Fertigungseffizienz besteht.
  • Die vorliegende Erfindung entstand angesichts des oben Dargelegten, wobei eine Aufgabe der Erfindung darin besteht, eine Berührung des Werkstücks mit der Düse bei einer Durchführung eines Annäherungsvorgangs in einem Randkantenbereich des Werkstücks zu verhindern und die zur Ausführung des Annäherungsvorgangs in einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks erforderliche Zeit kürzer zu halten als die zum Ausführen des Annäherungsvorgangs in einem Randkantenbereich des Werkstücks erforderliche Zeit.
  • Lösung der Problemstellung
  • Zur Lösung des oben angegebenen Problems und zur Erfüllung der Aufgabe wird eine erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung angegeben, die einen Annäherungsvorgang ausführt, bei dem ein Bearbeitungskopf, der eine Düse aufweist, so an ein Werkstück herangeführt wird, dass ein Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück einem ersten Abstand entspricht, und, wenn der Abstand der Düse zum Werkstück dem ersten Abstand entspricht, aus der Düse einen von einem Laseroszillator erzeugten Laserstrahl auf das Werkstück richtet, um aus dem Werkstück ein Teil auszuschneiden, wobei die Maschine aufweist: einen Sensor, der den Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück misst, und eine Höhensteuerung, die den Annäherungsvorgang so ausführt, dass der Bearbeitungskopf, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück größer oder gleich einem zweiten Abstand ist, der größer als der erste Abstand ist, mit einer Annäherungsgeschwindigkeit an das Werkstück herangeführt wird, und der Bearbeitungskopf, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück kleiner oder gleich dem zweiten Abstand wird, solange an das Werkstück herangeführt wird, bis der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück dem ersten Abstand entspricht, wobei die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes pro Steuerintervall auf Basis eines Stellfaktors kleiner eingestellt wird, als während eines Verfahrens mit der Annäherungsgeschwindigkeit, und wobei die Höhensteuerung eine erste Annäherungsgeschwindigkeit und einen ersten Stellfaktor verwendet, wenn der Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks erfolgt, an dem das Werkstück den gesamten Erfassungsbereich des Sensors belegt, und eine zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die niedriger ist als die erste Annäherungsgeschwindigkeit, und einen zweiten Stellfaktor verwendet, der niedriger als der erste Stellfaktor ist, wenn der Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks erfolgt, an dem das Werkstück den Erfassungsbereich teilweise belegt.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Die von einer erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsvorrichtung erzielte Wirkung besteht darin, dass diese bei Ausführung eines Annäherungsvorgangs in einem Randkantenbereich des Werkstücks ein Berühren des Werkstücks mit der Düse verhindern kann, wobei die zur Ausführung des Annäherungsvorgangs in einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks erforderliche Zeit kürzer ist als die zum Ausführen des Annäherungsvorgangs in einem Randkantenbereich des Werkstücks erforderliche Zeit.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1 zeigt eine graphische Darstellung des Aufbaus einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Werkstücks, das sich bei Ausführung eines Annäherungsvorgangs an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks im Erfassungsbereich eines Abstandssensors befindet.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Werkstücks, das sich bei Ausführung eines Annäherungsvorgangs an einem Randkantenbereich des Werkstücks im Erfassungsbereich eines Abstandssensors befindet.
  • 4 zeigt eine Tabelle zur anschaulichen Erläuterung der Länge des Verfahrweges eines Bearbeitungskopfs pro Steuerintervall.
  • 5 zeigt eine Tabelle zur anschaulichen Erläuterung der Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfs pro Steuerintervall.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Höhenkorrektur des Bearbeitungskopfes.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Prozessablaufs während einer Laserbearbeitung.
  • 8 zeigt eine Konzeptdarstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für Messpositionen von Maschinenkoordinatenpositionen an der Kontur eines Werkstücks.
  • 9 zeigt eine Konzeptdarstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels zum Messen von Konturabmessungen des Werkstücks.
  • 10 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Grenzlinie zwischen einem vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich und einem Randkantenbereich des Werkstücks.
  • 11 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung der Länge des Verfahrweges eines Bearbeitungskopfes pro Steuerintervall.
  • 12 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung der Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes pro Steuerintervall.
  • 13 zeigt eine graphische Darstellung des Aufbaus einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 14 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für bearbeitete Bereiche.
  • 15 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Prozessablaufs während einer Laserbearbeitung.
  • 16 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für Bereiche, an denen ein Annäherungsvorgang unter Verwendung von Parametern für einen Randkantenbereich ausgeführt wird.
  • 17 zeigt eine Darstellung eines Aufbaus einer Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 18 zeigt eine Darstellung eines Aufbaus eines bei der Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms eingesetzten Computers.
  • 19 zeigt eine Darstellung einer funktionellen Konfiguration der Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms.
  • 20 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Prozessablaufs an der Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms.
  • 21 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Bearbeitungspfad.
  • 22 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung eines Beispiels für ein numerisches Steuerprogramm, das mit einer Einheit zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms erstellt wurde.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Anschluss werden Ausführungsformen einer Laserbearbeitungsvorrichtung und einer Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlich beschrieben. Die Ausführungsformen sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken.
  • Erste Ausführungsform
  • Die graphische Darstellung von 1 zeigt den Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Laserbearbeitungsvorrichtung 100 weist eine numerische Steuereinheit 10, einen Sensordatenprozessor 18, einen Abstandssensor 19, einen X-Servoverstärker 20, einen Y-Servoverstärker 21, einen Z-Servoverstärker 22, einen X-Servomotor 23, einen Y-Servomotor 24, einen Z-Servomotor 25 und einen Laseroszillator 26 auf. Die numerische Steuereinheit 10 weist eine Hauptsteuerung 13, eine Maschinensteuerung 14, eine Positionssteuerung 15 und eine Höhensteuerung 17 auf.
  • Die Hauptsteuerung 13 steuert den Betrieb der gesamten Laserbearbeitungsvorrichtung 100. Die Maschinensteuerung 14 sendet Anweisungen an den Laseroszillator 26 und nimmt eine Ein-/Aus-Steuerung des Laserstrahls vor. Die Positionssteuerung 15 und die Höhensteuerung 17 geben den Richtungen der XYZ-Achsen entsprechende Positionsanweisungen an den X-Servoverstärker 20, den Y-Servoverstärker 21 und den Z-Servoverstärker 22 aus.
  • Der Abstandssensor 19 ist ein Sensor vom Kapazitätstyp und misst eine elektrostatische Kapazitätsprofilierungsspannung, deren Spannungswert einer elektrostatischen Kapazität zwischen einer Düse 28 und einem Werkstück 12 entspricht. Der Sensordatenprozessor 18 bezieht von dem Abstandssensor 19 einen Spannungswert zum Berechnen eines Abstands L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12. Der Abstandssensor 19 und der Sensordatenprozessor 18 bilden einen Sensor, der den Abstand zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 misst.
  • Der X-Servoverstärker 20 gibt an den X-Servomotor 23 die Länge des Verfahrweges in Richtung der X-Achse zum Verfahren des Bearbeitungskopfes 7 entlang der X-Achse aus. Der Y-Servoverstärker 21 gibt an den Y-Servomotor 24 die Länge des Verfahrweges in Richtung der Y-Achse zum Verfahren des Bearbeitungskopfes 7 entlang der Y-Achse aus. Der Z-Servoverstärker 22 gibt an den Z-Servomotor 25 die Länge des Verfahrweges in Richtung der Z-Achse zum Verfahren des Bearbeitungskopfes 7 entlang der Z-Achse aus. Der X-Servomotor 23, der Y-Servomotor 24 und der Z-Servomotor 25 weisen an den jeweiligen der XYZ-Achsen einen Positionsdetektor auf und bewegen den Bearbeitungskopf 7 entsprechend der von dem X-Servoverstärker 20, dem Y-Servoverstärker 21 und dem Z-Servoverstärker 22 jeweils eingespeisten Länge des Verfahrweges für die jeweiligen XYZ-Achsen.
  • Der Laseroszillator 26 schaltet das zur Bearbeitung des Werkstücks 12 verwendete Laserlicht auf Basis von Anweisungen der Maschinensteuerung 14 an oder aus.
  • Die Steuerung zur Ausführung einer einem numerischen Steuerprogramm gemäßen Bearbeitung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Hauptsteuerung 13 analysiert ein numerisches Steuerprogramm für eine Laserbearbeitung und stellt der Maschinensteuerung 14, der Positionssteuerung 15 und der Höhensteuerung 17 Informationen über den Inhalt der Programmanweisungen zur Verfügung.
  • Wenn eine Programmanweisung eine Anweisung an den Laseroszillator 26 darstellt, gibt die Hauptsteuerung 13 eine Anweisung an die Maschinensteuerung 14 aus. Bei der Anweisung an den Laseroszillator 26 handelt es sich beispielsweise um ein An-/Abschalten des Laserlichts. Ein von dem Laseroszillator 26 ausgehendes Signal wird über die Maschinensteuerung 14 an die Hauptsteuerung 13 übertragen. Auf diese Weise kann die numerische Steuereinheit 10 den Zustand des Laseroszillators 26 erkennen.
  • Bei einer Programmanweisung, die eine Positionsanweisung darstellt, stellt die Hauptsteuerung 13 der Positionssteuerung 15 Informationen über eine Verfahrposition und eine Verfahrgeschwindigkeit zur Verfügung. Die Positionssteuerung 15 berechnet die Verfahrstrecke auf Basis der zur Verfügung gestellten Information, teilt diese über die X- und Y-Achse auf und gibt die jeweilige Länge des Verfahrweges an den X-Servoverstärker 20 und den Y-Servoverstärker 21 aus. Die Positionssteuerung 15 verwaltet ferner die Istposition des Bearbeitungskopfes 7 auf Basis einer ausgegebenen Verfahrposition und der Informationen von dem X-Servoverstärker 20 und dem Y-Servoverstärker 21. Der X-Servoverstärker 20 und der Y-Servoverstärker 21 steuern den X-Servomotor 23 bzw. Y-Servomotor 24 an, um den Bearbeitungskopf 7 relativ zum Werkstück 12 zu verfahren. Die Laserbearbeitung erfolgt, indem der Bearbeitungskopfes 7 den Anweisungen des numerischen Steuerprogramms entsprechend verfahren wird, während aus der Düse 28 ein Laserstahl austritt. Die Positionssteuerung 15 überträgt Informationen über die Verfahrposition, die Länge des Verfahrweges und die verbleibende Verfahrstrecke an die Hauptsteuerung 13.
  • Bei einer Programmanweisung, die eine Anweisung zum Ein-/Ausschalten einer Nachverfolgungsfunktion darstellt, stellt die Hauptsteuerung 13 der Höhensteuerung 17 Anweisungsinformationen zur Verfügung. Bei einer Anweisung zum Einschalten der Nachverfolgungsfunktion führt die Höhensteuerung 17 die Nachverfolgungsfunktion aus, um den Abstand zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 gleich einem ersten Abstand zu halten. Beim Ausführen der Nachverfolgungsfunktion vergleicht die Höhensteuerung 17 von dem Sensordatenprozessor 18 zugeführte Informationen über den Abstand L mit dem vorgegebenen ersten Abstand und gibt eine Länge des Verfahrweges an den Z-Servoverstärker 22 aus, um den Unterschied zu beseitigen. Der Z-Servoverstärker 22 steuert den Z-Servomotor 25 zum vertikalen Verfahren des Bearbeitungskopfes 7 an. Der Abstandssensor 19 gibt dem Abstand L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 entsprechende Sensordaten aus. Die Sensordaten werden über den Sensordatenprozessor 18 zur Höhensteuerung 17 zurückgeführt. Wie oben dargelegt, ändern sich die Sensordaten, wenn sich der Abstand L aufgrund einer Krümmung des Werkstücks 12 ändert, wobei der Abstand L zwischen dem Bearbeitungskopf 7 und dem Werkstück 12 durch Ändern der Z-Achsenposition auf Basis der Änderung in den Sensordaten stets auf dem ersten Abstand gehalten wird. Die Höhensteuerung 17 überträgt Informationen über den Status der Nachverfolgung an die Hauptsteuerung 13.
  • Bei einer Programmanweisung, die eine Anweisung zum Ausführen eines Annäherungsvorgangs darstellt, stellt die Hauptsteuerung 13 der Höhensteuerung 17 Informationen über eine Annäherungsgeschwindigkeit und eine Höhe der Düse zur Verfügung. Die Höhensteuerung 17 berechnet eine Verfahrstrecke auf Basis der zur Verfügung gestellten Informationen und gibt, wenn eine Anweisung zum Ausführen des Annäherungsvorgangs vorliegt, eine Länge des Verfahrweges in Richtung der Z-Achse an den Z-Servoverstärker 22 aus. Der Z-Servoverstärker 22 steuert den Z-Servomotor 25 auf Basis der von der Höhensteuerung 17 bereitgestellten Länge des Verfahrweges in Richtung der Z-Achse an, um den Bearbeitungskopf 7 nach unten zu verfahren. Der Abstandssensor 19 gibt dem Abstand L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 entsprechende Sensordaten aus. Die Sensordaten werden über den Sensordatenprozessor 18 zu der Höhensteuerung 17 zurückgeführt. Die Höhensteuerung 17 senkt den Bearbeitungskopf 7 auf Basis der von dem Sensordatenprozessor 18 zurückgeführten Sensordaten ab, bis der Abstand L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 gleich dem ersten Abstand wird.
  • Während des Annäherungsvorgangs erhält die Höhensteuerung 17 von dem Sensordatenprozessor 18 ein Ergebnis einer Messung des Abstands L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12. Die Höhensteuerung 17 verringert die Länge des Verfahrweges pro Steuerintervall des Bearbeitungskopfes 7 bei Annäherung der Düse 28 an das Werkstück 12 bis die Düse 28 einen zweiten Abstand erreicht, der größer als der erste Abstand ist. Dadurch kann der Bearbeitungskopf 7 bei einem Abstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12, der dem ersten Abstand entspricht, selbst dann angehalten werden, wenn der erste Abstand kleiner ist als die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall, wenn der Bearbeitungskopfes 7 mit Annäherungsgeschwindigkeit verfahren wird.
  • Vor Beginn einer Laserbearbeitung werden in der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 eine Annäherungsgeschwindigkeit und ein Stellfaktor, Parameter für die Durchführung des Annäherungsvorgangs, festgelegt. Bei der Annäherungsgeschwindigkeit handelt es sich um eine Verfahrgeschwindigkeit zum Heranfahren des Bearbeitungskopfes 7 an das Werkstück 12. Bei dem Stellfaktor handelt es sich um einen Faktor für die Länge des Verfahrweges pro Steuerintervall zur Verringerung der Geschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 7 nachdem die Düse 28 bei der Annäherung den zweiten Abstand passiert hat.
  • Bei der ersten Ausführungsform werden sowohl die Annäherungsgeschwindigkeit als auch der Stellfaktor, wenn der Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, auf niedrigere Werte gesetzt als bei einer Ausführung des Annäherungsvorgangs in einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12. Konkret verwendet die Höhensteuerung 17 bei Durchführung eines Annäherungsvorgangs in einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 eine erste Annäherungsgeschwindigkeit und einen ersten Stellfaktor, während die Höhensteuerung 17 bei Durchführung eines Annäherungsvorgang in einem Randkantenbereich des Werkstücks 12 eine zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die niedriger ist als die erste Annäherungsgeschwindigkeit, und einen zweiten Stellfaktor, der niedriger ist als der erste Stellfaktor, verwendet.
  • Zunächst werden die Gründe dafür erläutert, warum die Konditionen für den Annäherungsvorgang zwischen einem Randkantenbereich und einem vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 geändert werden. Ein Erfassungsbereich 19a des Abstandssensors 19 liegt innerhalb eines kreisförmigen um die Düse 28 zentrierten Bereichs. Die schematische Darstellung von 2 veranschaulicht ein Werkstück, das sich bei Ausführung eines Annäherungsvorgangs an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks im Erfassungsbereich des Abstandssensors befindet. Da das Werkstück 12 den gesamten Erfassungsbereich 19a des Abstandssensors 19 belegt, erfasst der Abstandssensor 19 eine elektrostatische Kapazitätsprofilierungsspannung, die einer elektrostatischen Kapazität entspricht, die zwischen einem Teil des Werkstücks 12, der der Fläche des Erfassungsbereichs entspricht, und der Düse 28 erzeugt wird.
  • Die schematische Darstellung von 3 veranschaulicht das Werkstück, das sich bei Ausführung eines Annäherungsvorgangs an einem Randkantenbereich des Werkstücks im Erfassungsbereich des Abstandssensors befindet. Wenn der Annäherungsvorgang in der Nähe eines Randes des Werkstücks 12 vorgenommen wird, belegt das Werkstück 12 nur die Hälfte des Erfassungsbereichs 19a des Abstandssensors 19. Bei gleichem Abstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12 beträgt die zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 erzeugte elektrostatische Kapazität daher die Hälfte. Folglich entspricht bei einem Annäherungsvorgang in der Nähe des Randes des Werkstücks 12 der Istabstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12 der Hälfte des von dem Sensordatenprozessor 18 auf Basis der Sensordaten des Abstandssensors 19 erfassten Abstands.
  • Der Annäherungsvorgang in der Nähe eines Randes des Werkstücks 12 wurde hier als Beispiel angeführt. Wird der Annäherungsvorgang in der Nähe der vier Ecken des Werkstücks 12 ausgeführt, beträgt der Istabstand der Düse 28 vom Werkstück 12 ein Viertel des von dem Sensordatenprozessor 18 auf Basis von Sensordaten des Abstandssensors 19 erfassten Abstands. In allen Fällen, in denen der Annäherungsvorgang in einem Zustand ausgeführt wird, bei dem das Werkstück 12 einen Teil des Erfassungsbereichs 19a des Abstandssensors 19 nicht belegt, weist der Istabstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12 einen geringeren Wert auf als der von dem Sensordatenprozessor 18 auf Basis von Sensordaten des Abstandssensors 19 erfasste Abstand.
  • Die Tabelle von 4 dient zur anschaulichen Erläuterung der Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall, wobei die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall für einen Annäherungsvorgang mit einer Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und einem Stellfaktor = 1,0 angegeben ist. Bei der ersten Ausführungsform wird angenommen, dass das Steuerintervall der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 auf 0,0050 s eingestellt ist. In dem hier angegebenen Beispiel ist der zweite Abstand auf 10 mm gesetzt. Wenn der Abstand zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 kleiner als 10 mm wird, ändert die Höhensteuerung 17 die Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall. Zur Erläuterung, wie 4 zu verstehen ist, wird als Beispiel ein Fall angenommen, bei dem der Abstand zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 größer oder gleich 3 mm und kleiner als 4 mm ist. Wie zu erkennen beträgt die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall, wenn sich der Abstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12 von 4 mm auf 3 mm verkürzt, 0,67 mm.
  • Wenn der Abstand zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 10 mm oder mehr beträgt, wird der Bearbeitungskopf 7 mit der Annäherungsgeschwindigkeit verfahren, das heißt, mit einer Geschwindigkeit von 20 m/min. Daher beträgt die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall, wenn der Abstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12 10 mm oder mehr beträgt, 1,67 mm.
  • Die Höhensteuerung 17 beginnt mit der Geschwindigkeitsreduktionssteuerung für die Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 7 zu dem Zeitpunkt, an dem der Sensordatenprozessor 18 auf Basis von Sensordaten des Abstandssensors 19 erkennt, dass der Abstand L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 kleiner als 10 mm wird, die dem zweiten Abstand entsprechen. Bei einem Stellfaktor = 1,0 ist die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall, wenn der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 9 mm oder mehr und weniger als 10 mm beträgt, jedoch gleich der bei einem Abstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12 von 10 mm oder mehr. Daher wird die Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 7 zu dem Zeitpunkt geändert, zu dem der Abstand L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 kleiner als 9 mm wird.
  • Üblicherweise reagieren Servomotoren auf eine Positionsanweisung mit einer Verzögerung. Daher reagiert auch der Z-Servomotor 25, der den Bearbeitungskopf 7 in Z-Richtung verfährt, verzögert auf eine Positionsanweisung. Bei dem Annäherungsvorgang mit der Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und dem Stellfaktor = 1,0 beträgt die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall etwas mehr als ein Sechstel des Abstands L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12. Selbst wenn der Bearbeitungskopf 7 über das Ziel hinausschießt, berührt die Düse 28 das Werkstück 12 daher solange nicht, als der Z-Servomotor 25 auf eine Positionsanweisung mit einer Verzögerung von fünf Steuerintervallen oder weniger reagiert.
  • Wenn der Annäherungsvorgang in einem vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich des Werkstückes 12 vorgenommen wird, kann er Abstand L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 mithilfe des Abstandssensors 19 und des Sensordatenprozessors 18 präzise erfasst werden. Wenn daher der Annäherungsvorgang im vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich des Werkstückes 12 unter der Bedingung einer Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und einem Stellfaktor = 1,0 vorgenommen wird, berührt die Düse 28 das Werkstück 12 solange nicht, als der Z-Servomotor 25 auf eine Positionsanweisung mit einer Verzögerung von fünf Steuerintervallen oder weniger reagiert.
  • Wenn der Annäherungsvorgang jedoch in der Nähe eines Randes des Werkstückes 12 durchgeführt wird, entspricht der Abstand L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 der Hälfte des von dem Sensordatenprozessor 18 auf Basis von Sensordaten des Abstandssensors 19 erfassten Abstands. Daher verringert die Höhensteuerung 17, wenn der Annäherungsvorgang in der Nähe eines Randes des Werkstückes 12 ausgeführt wird, die Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 7 zu einem Zeitpunkt, an dem der Abstand L zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 kleiner als 4,5 mm wird. Wenn der Annäherungsvorgang unter Bedingungen durchgeführt wird, bei denen die Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und der Stellfaktor = 1,0 ist, führt schon eine Verzögerung von drei Steuerintervallen bei der Reaktion des Z-Servomotors 25 auf eine Positionsanweisung dazu, dass die Düse 28 das Werkstück 12 berührt. Bei einer Berührung des Werkstückes 12 mit der Düse 28 wird der Annäherungsvorgang nach dem Anheben des Bearbeitungskopfes 7 wiederholt. Somit nimmt die für den Annäherungsvorgang erforderliche Zeit zu.
  • Wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks durchgeführt werden soll, muss der Annäherungsvorgang daher unter Bedingungen ausgeführt werden, die sich von denen an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks unterscheiden, um zu verhindern, dass die Düse 28 das Werkstück 12 aufgrund einer Zielüberschreitung berührt.
  • Bei der ersten Ausführungsform werden, wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstückes 12 ausgeführt wird, sowohl die Annäherungsgeschwindigkeit als auch der Stellfaktor niedriger eingestellt als bei Ausführung eines Annäherungsvorgangs in einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12.
  • Konkret werden bei einem Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstückes 12 sowohl die Annäherungsgeschwindigkeit als auch der Stellfaktor auf Werte gesetzt, die niedriger sind als die Werte, die bei einem Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich verwendet werden. Beispielsweise werden bei dem Annäherungsvorgang an dem vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich die erste Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und der erste Stellfaktor = 1,0 verwendet, und bei dem Annäherungsvorgang am Randkantenbereich die zweite Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und der zweite Stellfaktor = 0,5 verwendet.
  • Die Tabelle von 4 dient zur anschaulichen Erläuterung der Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall und insbesondere der Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall während des Annäherungsvorgangs mit der Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und dem Stellfaktor = 0,5. Wie oben erläutert beträgt das Steuerintervall der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 0,0050 s. Bei der Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und dem Stellfaktor = 0,5 wird der Bearbeitungskopf 7 während eines Steuerintervalls solange um 0,83 mm verfahren, bis der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12, der mittels des Sensordatenprozessors 18 auf Basis von Sensordaten des Abstandssensors 19 erfasst wird, kleiner als 10 mm wird. Somit wird der Bearbeitungskopf 7 bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor Beginn der Verringerung der Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 7 mit 0,83 mm pro Steuerintervall verfahren. Damit führt eine Zielüberschreitung aufgrund einer um zehn Steuerintervalle oder weniger verzögerten Reaktion des Z-Servomotors 25 nicht dazu, dass die Düse 28 das Werkstück 12 berührt.
  • Bei der Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und dem Stellfaktor = 0,5 beträgt die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall 0,083 mm, wenn der Abstand zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 1 mm oder mehr und weniger als 2 mm beträgt. Wenn der erste Abstand 1 mm beträgt, kann die Positionierung daher mit einer Genauigkeit von 0,083 mm erfolgen.
  • Bei einer Ausführung des Annäherungsvorgangs am Randkantenbereich des Werkstücks 12 wird der Abstand zwischen der Düse 28 und dem Werkstück 12 kleiner als der Zielabstand. Daher wird, wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 korrigiert, indem der Bearbeitungskopf 7 am Ende angehoben wird.
  • Bei einem der Erläuterung dienenden speziellen Beispiel entspricht der Abstand, der von dem Sensordatenprozessor 18 auf Basis von Sensordaten des Abstandssensors 19 erfasst wird, wenn das Werkstück 12 lediglich die Hälfte des Erfassungsbereichs 19a des Abstandssensors 19 belegt, dem Doppelten des tatsächlichen Abstands. Wenn daher der Versuch unternommen wird, den Bearbeitungskopf 7 soweit zu verfahren, bis der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 dem ersten Abstand entspricht, dann wird der Bearbeitungskopf 7 in einer Position angehalten, bei der der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 der Hälfte des ersten Abstands entspricht. Daher wird der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 auf den ersten Abstand eingestellt, indem der Bearbeitungskopf 7 am Ende des Annäherungsvorgangs um die Hälfte des ersten Abstands angehoben wird.
  • Die schematische Darstellung von 6 veranschaulicht ein Beispiel für eine Höhenkorrektur des Bearbeitungskopfes 7. Bei dem vorliegenden Beispiel ist der erste Abstand H. Wenn das Werkstück 12 nur die Hälfte des Erfassungsbereichs 19a des Abstandssensors 19 belegt und der Bearbeitungskopf 7 an einer Position angehalten wird, an der der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 der Hälfte des Abstandes H entspricht, wird am Ende des Annäherungsvorgangs ein Vorgang zum Anheben des Bearbeitungskopfes 7 um die Hälfte des ersten Abstands H ausgeführt. In der Folge entspricht der korrigierte Abstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12 dem ersten Abstand H.
  • Wenn das Werkstück 12 in ähnlicher Weise nur ein Viertel des Erfassungsbereichs 19a des Abstandssensors 19 belegt, dann beträgt der mittels des Sensordatenprozessors 18 auf Basis von Sensordaten des Abstandssensors 19 erfasste Abstand das Vierfache des tatsächlichen Abstands. Wenn daher versucht wird, den Bearbeitungskopf 7 soweit zu verfahren, dass der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 dem ersten Abstand entspricht, dann wird der Bearbeitungskopf 7 an einer Position angehalten, an der der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 einem Viertel des ersten Abstands entspricht. Durch Anheben des Bearbeitungskopfes 7 um drei Viertel des ersten Abstands am Ende des Annäherungsvorgangs wird daher der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 auf den ersten Abstand eingestellt. Durch Vornahme des Korrekturvorgangs zum Anheben des Bearbeitungskopfes 7 auf Basis des Anteils, den das Werkstück 12 in dem Erfassungsbereich 19a des Abstandssensors 19 am Ende des Annäherungsvorgangs belegt, kann der Bearbeitungskopf 7 so positioniert werden, dass der Abstand zwischen Düse 28 und Werkstück 12 dem ersten Abstand selbst dann entspricht, wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 vorgenommen wird.
  • Das Flussdiagramm von 7 veranschaulicht einen Prozessablauf während einer Laserbearbeitung. Bei den in 7 dargestellten Abläufen wird ein Werkstück 12 mit einer rechteckigen Form unterstellt.
  • Vorliegend wird angenommen, dass die erste Annäherungsgeschwindigkeit und der erste Stellfaktor, bei denen es sich um Parameter für den Annäherungsvorgang in einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 handelt, auf eine Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min bzw. einen Stellfaktor = 1,0 gesetzt sind. Andererseits wird angenommen, dass die zweite Annäherungsgeschwindigkeit und der zweite Stellfaktor, bei denen es sich um Parameter für den Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 handelt, auf eine Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min bzw. einen Stellfaktor = 0,5 gesetzt sind. Der Wert der Größe des Randkantenbereichs ist kleiner als der des Durchmessers des Erfassungsbereichs 19a des Abstandssensors 19 und ist zum Beispiel auf denselben Wert gesetzt wie der Radius des Erfassungsbereichs 19a des Abstandssensors 19. Daher belegt das Werkstück 12 im Randkantenbereich des Werkstücks 12 nur einen Teil des Erfassungsbereichs 19a des Abstandssensors 19, während es in einem von dem Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 den gesamten Erfassungsbereich 19a des Abstandssensors 19 belegt. Bei dem vorliegenden Beispiel wird angenommen, dass der Radius des Erfassungsbereichs des Abstandsensors 19 10 mm beträgt und die Größe des Randkantenbereichs auf 10 mm festgelegt ist.
  • Zu Beginn einer Laserbearbeitung misst die Hauptsteuerung 13 die Maschinenkoordinatenpositionen von drei Punkten an der Kontur des Werkstücks 12, woraus die Schräglage des Werkstücks 12 in einer X-Y-Ebene berechnet wird (Schritt S101). Da das Werkstück eine rechteckige Form besitzt, kann die Schräglage in der X-Y-Ebene aus der Messung von drei Punkten an zwei benachbarten Seiten berechnet werden. 8 zeigt eine Konzeptdarstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für Messpunkte von Maschinenkoordinatenpositionen an der Kontur des Werkstücks. Bei einem wie in 8 veranschaulichten Beispiel werden die Maschinenkoordinatenpositionen eines Punktes P1 sowie eines Punktes P2 an einer langen Seite und eines Punktes P3 an einer kurzen Seite des Werkstücks 12 gemessen. Die Maschinenkoordinatenpositionen stellen mechanische Koordinatenpositionen der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 dar, die durch Anweisungen an den X-Servomotor 23 und den Y-Servomotor 24 angegeben werden. Daher führt die Hauptsteuerung 13 die Prozesse im weiteren Verlauf mit einer Korrektur der Schräglage des Werkstücks 12 in der X-Y-Ebene aus.
  • Als Nächstes misst die Hauptsteuerung 13 die Abmessungen des Werkstücks 12 (Schritt S102). 9 zeigt eine Konzeptdarstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels zum Messen der Abmessungen der Kontur des Werkstücks. Wie aus 9 ersichtlich können, da das Werkstück 12 eine rechteckige Form aufweist, die Längs- und Querabmessung gemessen werden. Beim Messen der Abmessungen des Werkstücks 12 wird die in Schritt S101 berechnete Schräglage des Werkstücks 12 in der X-Y-Ebene korrigiert, um die tatsächliche Längs- und Querabmessung des Werkstücks 12 zu messen.
  • Zu dem Zeitpunkt, an dem die Vermessung des Werkstücks 12 abgeschlossen ist, kann zwischen dem vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich und dem Randkantenbereich des Werkstücks 12 unterschieden werden. Die schematische Darstellung von 10 veranschaulicht ein Beispiel für eine Grenze zwischen dem vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich und dem Randkantenbereich. Im vorliegenden Beispiel ist die Größe des Randkantenbereichs auf 10 mm festgesetzt. Daher wird der Randkantenbereich von einem äußeren Randbereich 251 gebildet, einem rahmenförmigen Bereich 10 mm von der Kontur des Werkstücks 12. Ferner wird der von dem Randkantenbereich verschiedene Bereich von dem zentralen Bereich 252 gebildet, der einen rechteckigen Bereich darstellt, zu dem der äußere Randkantenbereich 251 nicht gehört.
  • Die Hauptsteuerung 13 verfährt den Bearbeitungskopf 7 zu einer Bearbeitungsstartposition entsprechend einer Bearbeitungskopfverfahranweisung des numerischen Steuerprogramms (Schritt S103).
  • Nach dem Verfahren des Bearbeitungskopfes 7 zur Bearbeitungsstartposition führt die Hauptsteuerung 13 eine Annäherungsanweisung des numerischen Steuerprogramms aus (Schritt S104). Bei Ausführen der Annäherungsanweisung bestimmt die Hauptsteuerung 13, ob die Position, an der der Bearbeitungskopf 7 angehalten wurde, am Randkantenbereich des Werkstücks 12 liegt oder nicht (Schritt S105). Das heißt, ob der Bearbeitungskopf 7 im äußeren Randkantenbereich 251 des Werkstücks 12 angehalten wurde oder nicht. Wenn die Position, an der der Bearbeitungskopf 7 angehalten wurde, im Randkantenbereich des Werkstücks 12 liegt (Schritt S105/JA), dann führt die Höhensteuerung 17 den Annäherungsvorgang auf Basis einer Anweisung der Hauptsteuerung 13 unter Verwendung von Parametern für den Randkantenbereich aus (Schritt S106). Konkret wird der Bearbeitungskopf 7 mit der Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und dem Stellfaktor = 0,5 an das Werkstück herangefahren, wobei der Bearbeitungskopf 7 am Ende so angehoben wird, dass der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 dem ersten Abstand entspricht. Wenn die Position, an der der Bearbeitungskopf 7 angehalten wird, nicht am Randkantenbereich des Werkstücks 12 liegt (Schritt S105/NEIN), führt die Höhensteuerung 17 den Annäherungsvorgang unter Verwendung von Parametern für den vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich aus (Schritt S107). Konkret wird der Bearbeitungskopf 7 mit einer Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und einem Stellfaktor = 1,0 an das Werkstück 12 herangefahren, um den Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 auf den ersten Abstand einzustellen.
  • Nachdem der Bearbeitungskopf 7 so positioniert wurde, dass der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 dem ersten Abstand entspricht, führt die Hauptsteuerung 13 eine dem numerischen Steuerprogramm entsprechende Laserbearbeitung eines Teils aus (Schritt S108). Die Laserbearbeitung erfolgt durch Verfahren des Bearbeitungskopfes 7 in der X-Y-Ebene bei eingeschaltetem Laser.
  • Wenn die Bearbeitung eines Teils abgeschlossen und der Laser ausgeschaltet ist, hebt die Hauptsteuerung 13 den Bearbeitungskopf 7 dem numerischen Steuerprogramm entsprechend an (Schritt S109). Die Laserbearbeitung des Werkstücks 12 ist beendet, wenn alle Teile bearbeitet wurden (Schritt S110JA). Solange nicht alle Teile bearbeitet wurden (Schritt S110/NEIN), verfährt die Hauptsteuerung 13 den Bearbeitungskopf 7 einer Bearbeitungskopfverfahranweisung des numerischen Steuerprogramms entsprechend zu einer Bearbeitungsstartposition für einen als Nächstes zu bearbeitenden Teil (Schritt S111). Nach Schritt S111 wird der Ablauf mit Schritt S104 fortgeführt, bei dem eine Annäherungsanweisung ausgeführt wird.
  • Bei der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden ersten Ausführungsform werden die Annäherungsgeschwindigkeit und der Stellfaktor zwischen der Ausführung eines Annäherungsvorgangs im Randkantenbereich des Werkstücks 12 und der Ausführung eines Annäherungsvorgangs in vom einem Randkantenbereich verschiedenen Bereich 12 geändert. Konkret werden, wenn der Annäherungsvorgang an dem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereichs des Werkstücks 12 ausgeführt wird, die erste Annäherungsgeschwindigkeit und der erste Stellfaktor verwendet, und wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 vorgenommen wird, die zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die niedriger als die erste Annäherungsgeschwindigkeit ist, und der zweite Stellfaktor, der kleiner als der erste Stellfaktor ist, verwendet. Dadurch kann verhindert werden, dass die Düse 28 das Werkstück 12 bei einer Annäherung an den Randkantenbereich des Werkstücks 12 berührt, und zudem kann der Bearbeitungskopf 7 bei einer Annäherung an einen vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 den Bearbeitungskopf 7 schneller verfahren als bei Annäherung an den Randkantenbereich, sodass die für den Annäherungsvorgang erforderliche Zeit gegenüber der für den Annäherungsvorgang am Randkantenbereich erforderlichen Zeit verkürzt werden kann.
  • Zudem kann das Werkstück 12 effizienter genutzt werden, da aus dem Randkantenbereich des Werkstücks 12 Teile ausgeschnitten werden können.
  • Zweite Ausführungsform
  • Der Geräteaufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnelt dem der ersten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform verwendet eine Höhensteuerung 17 eine erste Annäherungsgeschwindigkeit und einen ersten Stellfaktor, bei denen es sich um Parameter für einen Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 handelt, wenn der Annäherungsvorgang in einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird. Die Höhensteuerung 17 verwendet eine zweite Annäherungsgeschwindigkeit und den ersten Stellfaktor, bei denen es sich um Parameter für einen Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks 12 handelt, wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 vorgenommen wird. Das bedeutet, dass die Höhensteuerung 17 den ersten Stellfaktor unabhängig davon verwendet, ob der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 erfolgt oder ob der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 erfolgt. Der Wert der zweiten Annäherungsgeschwindigkeit ist niedriger als der der ersten Annäherungsgeschwindigkeit. Bei einem konkreten Beispiel werden die Parameter für den Annäherungsvorgang an dem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 so gesetzt, dass die Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und der Stellfaktor = 1,0 ist, während die Parameter für den Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 so gesetzt werden, dass die Annäherungsgeschwindigkeit = 5 m/min und der Stellfaktor = 1,0 ist.
  • 11 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung der Länge des Verfahrweges eines Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall und insbesondere die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall während des Annäherungsvorgangs mit der Annäherungsgeschwindigkeit = 5 m/min und dem Stellfaktor = 1,0. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Steuerintervall der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 auf 0,0050 s gesetzt. Die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall nachdem der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12, der von dem Sensordatenprozessor 18 auf Basis eines Abstandssensors 19 erfasst wird, kleiner als 9 mm wird, ist dieselbe wie bei der Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und dem Stellfaktor = 0,5, die in 5 dargestellt ist. Das heißt, dass wenn der Annäherungsvorgang mit einer Annäherungsgeschwindigkeit = 5 m/min und einem Stellfaktor = 1,0 vorgenommen wird, die Positionierung in Richtung der Z-Achse mit derselben Genauigkeit wie bei einer Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und einem Stellfaktor = 0,5 erfolgen kann.
  • Bei der Annäherungsgeschwindigkeit = 5 m/min und dem Stellfaktor = 1,0 wird der Bearbeitungskopf 7 während eines Steuerintervalls solange um 0,42 mm verfahren, bis der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12, der von dem Sensordatenprozessor 18 auf Basis von Sensordaten des Abstandssensors 19 erfasst wird, kleiner als 9 mm wird. Das bedeutet, dass der Bearbeitungskopf 7 unmittelbar vor Beginn der Verringerung der Verfahrgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 7 mit 0,42 mm pro Steuerintervall verschoben wird. Daher führt eine Zielüberschreitung aufgrund einer um einundzwanzig Steuerintervalle oder weniger verzögerten Reaktion eines Z-Servomotors 25 nicht dazu, dass die Düse 28 das Werkstück 12 berührt.
  • Daher kann, wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 vorgenommen wird, selbst dann, wenn lediglich die Annäherungsgeschwindigkeit im Vergleich zu dem Fall verringert wird, bei dem der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, verhindert werden, dass die Düse 28 das Werkstück 12 aufgrund einer Zielüberschreitung berührt.
  • Wenn nur die Annäherungsgeschwindigkeit verringert wird, dauert es länger bis der Bearbeitungskopf 7 eine Position erreicht, an der der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 einem zweiten Abstand entspricht. Konkret beträgt bei der Annäherungsgeschwindigkeit = 5 m/min und dem Stellfaktor = 1,0 die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall bei einem Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 von 10 mm oder mehr 0,42 mm. Diese Länge des Verfahrweges entspricht der Hälfte der einer Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und dem Stellfaktor = 0,5. Daher entspricht die Zeit, die der Bearbeitungskopf 7 bei der Annäherungsgeschwindigkeit = 5 m/min und dem Stellfaktor = 1,0 zum Erreichen der Position benötigt, an der der Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 dem zweiten Abstand entspricht, dem Doppelten der Zeit, die bei der Annäherungsgeschwindigkeit = 10 m/min und dem Stellfaktor = 0,5 benötigt wird.
  • Daher kann, indem wie bei der zweiten Ausführungsform lediglich die Annäherungsgeschwindigkeit reduziert wird, verhindert werden, dass die Düse 28 bei einer Zielüberschreitung das Werkstück 12 berührt. Wenn man jedoch wie bei der ersten Ausführungsform sowohl die Annäherungsgeschwindigkeit als auch den Stellfaktor reduziert, wird zusätzlich zu dem Effekt, dass eine Berührung des Werkstücks 12 mit der Düse 28 aufgrund einer Zielüberschreitung verhindert wird, erreicht, dass die für den Annäherungsvorgang erforderliche Zeit reduziert werden kann.
  • Auch, wenn die oben dargelegten Erläuterungen ein Beispiel angegeben, bei dem, wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, lediglich die Annäherungsgeschwindigkeit im Vergleich zu dem Fall reduziert wird, bei dem der Annäherungsvorgang an dem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, ist es auch möglich, lediglich den Stellfaktor zu verringern. In dem Fall, bei dem lediglich der Stellfaktor verringert wird, verwendet die Höhensteuerung 17 die erste Annäherungsgeschwindigkeit und den ersten Stellfaktor, bei denen es sich um Parameter für den Annäherungsvorgang in einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 handelt, wenn der Annäherungsvorgang an dem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird. Die Höhensteuerung 17 verwendet die erste Annäherungsgeschwindigkeit und einen zweiten Stellfaktor, bei denen es sich um Parameter für den Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 handelt, wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird. Das heißt, dass die Höhensteuerung 17 die erste Annäherungsgeschwindigkeit unabhängig davon verwendet, ob der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 oder am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird. Der Wert des zweiten Stellfaktors ist kleiner als der des ersten Stellfaktors. Bei einem konkreten Beispiel sind die Parameter für den Annäherungsvorgang im vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 so gesetzt, dass die Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und der Stellfaktor = 1,0 sind, während die Parameter für den Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 so gesetzt sind, dass die Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und der Stellfaktor = 0,25 sind.
  • 12 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung der Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes pro Steuerintervall, in der insbesondere die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall während des Annäherungsvorgangs mit einer Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und dem Stellfaktor = 0,25 dargestellt ist.
  • Durch die Reduzierung des Stellfaktors wird die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall kleiner, sodass die Genauigkeit der Positionierung des Bearbeitungskopfes 7 an einer Zielposition erhöht wird. Konkret beträgt, wenn der Annäherungsvorgang mit der Annäherungsgeschwindigkeit = 20 m/min und dem Stellfaktor = 0,25 durchgeführt wird, die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall bei einem Abstand L zwischen Düse 28 und Werkstück 12 von 1 mm oder mehr und weniger als 2 mm 0,083 mm. Daher kann, wenn der erste Abstand 1 mm beträgt, die Positionierung der Z-Achse mit einer Genauigkeit von 0,083 mm vorgenommen werden.
  • In einem Fall, bei dem lediglich der Stellfaktor verringert wird, wenn der Annäherungsvorgang am Randbereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, empfiehlt es sich die Größe des zweiten Abstands so zu setzen, dass ein Berühren des Werkstücks 12 mit der Düse 28 auch bei Auftreten einer Zielüberschreitung angesichts einer verzögerten Reaktion des Z-Servomotors 25 verhindert wird.
  • Bei der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform werden die Annäherungsgeschwindigkeit oder der Stellfaktor zwischen der Ausführung eines Annäherungsvorgangs am Randkantenbereich des Werkstücks 12 und der Ausführung eines Annäherungsvorgangs an einem vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich geändert. Konkret werden, wenn der Annäherungsvorgang an dem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, die erste Annäherungsgeschwindigkeit und der erste Stellfaktor verwendet, und wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 vorgenommen wird, die zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die niedriger als die erste Annäherungsgeschwindigkeit ist, und der erste Stellfaktor oder die erste Annäherungsgeschwindigkeit und der zweite Stellfaktor, der kleiner als der erste Stellfaktor ist, verwendet. Dadurch kann verhindert werden, dass die Düse 28 das Werkstück 12 bei einer Annäherung an den Randkantenbereich des Werkstücks 12 berührt, und zudem kann der Bearbeitungskopf 7 bei einer Annäherung an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 den Bearbeitungskopf 7 schneller verfahren als bei Annäherung am Randkantenbereich, sodass die für den Annäherungsvorgang erforderliche Zeit kürzer als die für den Annäherungsvorgang am Randkantenbereich erforderliche Zeit gemacht werden kann.
  • Die oben ausgeführte Erläuterung gibt ein Beispiel an, bei dem lediglich die Annäherungsgeschwindigkeit ohne Änderung des Stellfaktors verringert wird, und ein Beispiel, bei dem lediglich der Stellfaktor ohne Änderung der Annäherungsgeschwindigkeit reduziert wird, wenn der Annäherungsvorgang, im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, am Randkantenbereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird. Es ist jedoch auch möglich, im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird, die Annäherungsgeschwindigkeit zu verringern und den Stellfaktor zu vergrößern, und ferner ist es möglich den Stellfaktor zu verringern und die Annäherungsgeschwindigkeit zu erhöhen, wenn die Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes 7 pro Steuerintervall im Vergleich zu dem Fall verringert wird, bei dem der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird.
  • Dritte Ausführungsform
  • 13 zeigt eine graphische Darstellung des Aufbaus einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Komponenten, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht weiter beschrieben. Eine Laserbearbeitungsvorrichtung 110 gemäß der dritten Ausführungsform weist im Vergleich zur Laserbearbeitungsvorrichtung 100 der ersten Ausführungsform einen Bearbeiteter-Bereich-Speicher 29 auf.
  • Wenn bei der dritten Ausführungsform ein Annäherungsvorgang an einen bearbeiteten Bereich ausgeführt wird, der von einer Bearbeiteter-Bereich-Information angezeigt wird, die in dem Bearbeiteter-Bereich-Speicher 29 gespeichert ist, führt die Höhensteuerung 17 den Annäherungsvorgang unter Verwendung einer zweiten Annäherungsgeschwindigkeit und eines zweiten Stellfaktors aus, die Parameter für einen Randkantenbereich darstellen.
  • Der bearbeitete Bereich ist ein Bereich, an dem eine Laserbearbeitung zum Ausschneiden eines Teils vorgenommen wurde, wobei es sich um einen Bereich mit einer rechteckigen Form handelt, in dem sich ein Bereich befindet, bei dem die Form des Teils in X- und Y-Richtung um eine Größe eines Randkantenbereichs vergrößert ist. 14 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für bearbeitete Bereiche. Bereiche, die in 14 von gestrichelten Linien umgrenzt sind, stellen bearbeitete Bereiche 300 dar. Die bearbeiteten Bereiche 300 weisen eine rechteckige Form auf, deren Seiten sich unabhängig von Form und Ausrichtung der durch Laserbearbeitung ausgeschnittenen Teile in dieselben Richtungen erstrecken wie die Längs- und Querrichtung des Werkstücks 12. Konkret werden die bearbeiteten Bereiche 300 mit rechteckigen Formen, deren Seiten sich in dieselben Richtungen erstrecken wie die Längs- und Querrichtung des Werkstücks 12, nicht nur um einen Bereich, aus dem ein rechteckiges Teil 301 mit zu den Kanten des Werkstücks 12 parallelen Seiten ausgeschnitten wurde, sondern auch um Bereiche, aus denen ein dreieckiges Teil 302 und eine rechteckiges Teil 303 mit zu den Kanten des Werkstücks 12 nicht parallelen Seiten ausgeschnitten wurde, gesetzt.
  • Bei der Bearbeiteter-Bereich-Information handelt es sich um eine Information, die die Positionen der bearbeiteten Bereiche 300 an dem Werkstück 12 angibt.
  • Das Flussdiagramm von 15 veranschaulicht den Prozessablauf während einer Laserbearbeitung. Gegenüber der ersten Ausführungsform wurde zwischen Schritt S108 und Schritt S109 ein Ablauf zum Speichern der Bearbeiteter-Bereich-Information in dem Bearbeiteter-Bereich-Speicher 29 (Schritt S121) eingefügt.
  • In einem Fall, bei dem zwei oder mehr Teile aus dem Werkstück 12 mittels Laserbearbeitung herausgeschnitten werden, bestimmt die Höhensteuerung 17 bei einem Annäherungsvorgang an einem zweiten und weiteren Teil, wenn die Position, an der der Bearbeitungskopf 7 angehalten wurde, in einem bearbeiteten Bereich liegt, dessen Informationen in der Abwicklung von Schritt S121 in dem Bearbeiteter-Bereich-Speicher 29 gespeichert wurden, bei der Abwicklung von Schritt S105, dass der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 erfolgt, und führt den Annäherungsvorgang unter Verwendung der zweiten Annäherungsgeschwindigkeit und des zweiten Stellfaktors, bei denen es sich um Parameter für den Randkantenbereich handelt, aus. Dadurch kann bei einer Ausführung des Annäherungsvorgangs an den bearbeiteten Bereichen 300 verhindert werden, dass die Düse 28 das Werkstück 12 berührt. Dadurch kann der Abstand zwischen den Teilen verringert und die Nutzungsgrad des Werkstücks 12 verbessert werden.
  • 16 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für Bereiche, an denen ein Annäherungsvorgang unter Verwendung von Parametern für einen Randkantenbereich ausgeführt wird. Die Höhensteuerung 17 behandelt die bearbeiteten Bereiche 300 zusätzlich zu dem äußeren Randbereich 251 des Werkstücks 12 als Randkantenbereich und führt den Annäherungsvorgang unter Verwendung der zweiten Annäherungsgeschwindigkeit und des zweiten Stellfaktors aus. Die Höhensteuerung 17 bezieht die Bereiche 253 mit ein, aus denen Teile aufgrund der Laserbearbeitung in den bearbeiteten Bereichen 300 herausgelöst wurden, sodass die Bereiche 253 aus denen die Teile herausgelöst wurden, ebenfalls als Randkantenbereich des Werkstücks 12 behandelt werden. Bei einem fachgerecht erstellten numerischen Steuerprogramm wird der Annäherungsvorgang indes nicht an den Bereichen 253 vorgenommen, aus denen die Teile herausgelöst wurden. Daher kommt es auch dann zu keinen Schwierigkeiten, wenn die Höhensteuerung 17 die Bereiche 253, aus denen die Teile herausgelöst wurden, als Randkantenbereich des Werkstücks 12 behandelt.
  • Die oben ausgeführte Erläuterung gibt ein Beispiel an, bei dem sowohl die Annäherungsgeschwindigkeit als auch der Stellfaktor verringert werden, wenn der Annäherungsvorgang anders als in dem Fall, bei dem der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt wird, am Randkantenbereich des Werkstücks 12 ausgeführt wird. Wie bei der zweiten Ausführungsform können jedoch auch nur die Annäherungsgeschwindigkeit oder nur der Stellfaktor verringert werden.
  • Vierte Ausführungsform
  • Die Darstellung von 17 zeigt einen Aufbau einer Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Vorrichtung 200 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms wird von einem Computer 210 gebildet, der eine Software 220 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms ausführt. Mit anderen Worten bildet der die Software 220 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms ausführende Computer 210 die Vorrichtung 200 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms.
  • 18 zeigt eine Darstellung eines Aufbaus des bei der Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms eingesetzten Computers. Der Computer 210 weist eine Zentraleinheit (CPU) 211, einen Speicher 212, eine Eingabeeinheit 213, eine Anzeige 214 und eine Kommunikationsschnittstelle 215 auf. Durch die Ausführung der Software 220 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms an der CPU 211 werden auf dem Computer 210 mehrere funktionale Komponenten ausgebildet. Der Speicher 212 speichert die zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms erforderlichen Informationen. Die zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms erforderlichen Informationen werden unten erläutert. Bei der Eingabeeinheit 213 handelt es sich um ein Eingabegerät, wobei konkrete Beispiele hierfür eine Tastatur und eine Maus umfassen. Die Anzeige 214 wird von einer Anzeigevorrichtung gebildet, wobei konkrete Beispiele hierfür einen Flüssigkristallbildschirm umfassen. Die Kommunikationsschnittstelle 215 ist eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einer Laserbearbeitungsvorrichtung 120. Als Laserbearbeitungsvorrichtung 120 kann eine Laserbearbeitungsvorrichtung mit einem üblichen Geräteaufbau ohne Spezialkomponenten verwendet werden.
  • Die Darstellung von 19 zeigt eine funktionelle Konfiguration der Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms. In der CPU 211 werden eine Editoreinheit 111 und eine Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms ausgebildet. Die Editoreinheit 111 veranlasst die Anzeige 214 zur Darstellung einer Bearbeitungsmaske für die Eingabe von Informationen, die zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms erforderlich sind, das heißt, Informationen über Form und Größe eines Werkstücks 12, die Größe eines Randkantenbereichs und einen Bearbeitungspfad. Die Editoreinheit 111 veranlasst den Speicher 212 zum Speichern von Informationen 121 über Form und Größe des Werkstücks 12, Informationen 122 über die Größe des Randkantenbereichs und Bearbeitungspfadinformationen 123, die über eine Betätigung der Eingabeeinheit 213 eingegeben werden. Im Speicher 212 werden Anweisungen 124 gespeichert, die bei dem numerischen Steuerprogramm verwendet werden können. Die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms erstellt das numerische Steuerprogramm auf Basis der in dem Speicher 212 gespeicherten Informationen. Das von der Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms erstellte numerische Steuerprogramm wird über die Kommunikationsschnittstelle 215 an die Laserbearbeitungsvorrichtung 120 übertragen.
  • Das Flussdiagramm von 20 veranschaulicht den Prozessablauf an der Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms. Die Editoreinheit 111 veranlasst die Anzeige 214 zur Darstellung einer Maske, die eine Eingabe der Form und der Größe des Werkstücks 12 anfordert, und veranlasst den Speicher 212 zum Speichern der mittels Betätigung der Eingabeeinheit 213 eingegebenen Information 121 über Form und Größe des Werkstücks (Schritt S201). Die Editoreinheit 111 veranlasst die Anzeige 214 zur Darstellung einer Maske, die eine Eingabe der Größe des Randkantenbereichs anfordert, und veranlasst den Speicher 212 zum Speichern der mittels Betätigung der Eingabeeinheit 213 eingegebenen Information 122 über die Größe des Randkantenbereichs (Schritt S202). Die Editoreinheit 111 veranlasst die Anzeige 214 zur Darstellung einer Maske, die eine Eingabe eines Bearbeitungspfads anfordert, und veranlasst den Speicher 212 zum Speichern der mittels Betätigung der Eingabeeinheit 213 eingegebenen Information 123 über den Bearbeitungspfad (Schritt S203).
  • Die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms erstellt eine Anweisung des numerischen Steuerprogramms auf Basis der Information 121 über Form und Größe des Werkstücks 12, der Information 122 über die Größe des Randkantenbereichs und der Information 123 über den Bearbeitungspfad, die in dem Speicher 212 gespeichert sind (Schritt S204). Beim Erstellen einer Anweisung des numerischen Steuerprogramms bestimmt die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms, ob es sich bei einer zu erstellenden Anweisung um eine Annäherungsanweisung handelt oder nicht (Schritt S205). Wenn es sich bei der zu erstellenden Anweisung nicht um eine Annäherungsanweisung handelt (Schritt S205/NEIN), dann wird die Anweisung unter Verwendung einer Anweisung erstellt, die einem Arbeitsvorgang entspricht, wobei die Anweisung eine der in dem Speicher 212 aufgezeichneten Anweisungen 124 ist (Schritt S206). Wenn es sich bei der zu erstellenden Anweisung um eine Annäherungsanweisung handelt (Schritt S205/JA), bestimmt die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms, ob es sich um eine Anweisung zur Annäherung an einem Randkantenbereich des Werkstücks 12 handelt oder nicht (Schritt S207). Wenn es sich um eine Anweisung zur Annäherung an einem Randkantenbereich des Werkstücks 12 handelt (Schritt S207/JA), erstellt die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms die Annäherungsanweisung, wobei von den in dem Speicher 212 gespeicherten Anweisungen eine Annäherungsanweisung für den Randkantenbereich verwendet wird (Schritt S208). Wenn es sich um eine Anweisung zur Annäherung an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 handelt (Schritt S207/NEIN), erstellt die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms die Annäherungsanweisung unter Verwendung einer Annäherungsanweisung für den vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich (Schritt S209).
  • Im Anschluss an die Schritte S206, S208 oder S209 bestimmt die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms auf Basis der in dem Speicher 212 gespeicherten Bearbeitungspfadinformation 123, ob das numerische Steuerprogramm bis zum Ende der Bearbeitung erstellt wurde (Schritt S210). Wenn das numerische Steuerprogramm bis zum Ende der Bearbeitung erstellt wurde (Schritt S210/JA) ist die Prozedur beendet. Wenn das numerische Steuerprogramm nicht bis zum Ende der Bearbeitung erstellt wurde (Schritt S210/NEIN), wird der Prozessablauf an Schritt S204 fortgeführt, um das Erstellen des numerischen Steuerprogramms fortzuführen.
  • Die schematische Darstellung von 21 veranschaulicht ein Beispiel für einen Bearbeitungspfad. Bei dem dargestellten Bearbeitungspfad wird der Bearbeitungskopf 7 zu einer Position A verfahren, die eine Bearbeitungsstartposition darstellt; anschließend wird der Bearbeitungskopf 7 zu einer Position B verfahren, die sich am Randkantenbereich des Werkstücks 12 befindet, wobei an der Position B ein Annäherungsvorgang zum Ausschneiden eines Teils mittels Laserbearbeitung ausgeführt wird. Nach dem Ausschneiden des Teils wird der Bearbeitungskopf 7 angehoben und zu einer Position C verfahren, die sich an dem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 befindet, wobei an der Position C der Annäherungsvorgang zum Ausschneiden eines Teils mittels Laserbearbeitung vorgenommen wird. Nach dem Ausschneiden des Teils wird der Bearbeitungskopf 7 angehoben und der Bearbeitungskopf 7 zu einer Position D verfahren, die sich in einem bearbeiteten Bereich des Teils befindet, wobei an der Position D der Annäherungsvorgang zum Ausschneiden eines Teils mittels Laserbearbeitung ausgeführt wird.
  • Wenn die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms ein numerisches Steuerprogramm auf Basis des in 21 dargestellten Bearbeitungspfades erstellt, erstellt die Einheit 112 zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms, da es sich bei dem Annäherungsvorgang an der Position B um den Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 handelt, eine Annäherungsanweisung unter Verwendung der Anweisung für den Randkantenbereich. Da es sich bei dem Annäherungsvorgang an der Position C um den Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 handelt, wird eine Annäherungsanweisung unter Verwendung der Anweisung für den vom Randkantenbereich verschiedenen Bereich erstellt. Da es sich bei dem Annäherungsvorgang an der Position D um den Annäherungsvorgang am bearbeiteten Bereich handelt, wird er wie der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich behandelt und eine Annäherungsanweisung wird unter Verwendung der Anweisung für den Randkantenbereich erstellt.
  • 22 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung eines Beispiels für ein numerisches Steuerprogramm, das mit einer Einheit zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms erstellt wurde. Konkret wird in 22 ein numerisches Steuerprogramm zur Durchführung einer dem Bearbeitungspfad von 21 entsprechenden Laserbearbeitung veranschaulicht, bei dem eine Anweisung ”M198” als Anweisung für die Annäherung an der sich am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 befindenden Position C verwendet wird, während eine Anweisung ”M200” für Anweisungen zur Annäherung an der am Randbereich gelegenen Position B und an der am bearbeiteten Bereich des Werkstücks 12 gelegenen Position D verwendet wird. Dadurch kann die Laserbearbeitungsvorrichtung 120 bei der Ausführung des numerischen Steuerprogramms den Annäherungsvorgang mit der ersten Annäherungsgeschwindigkeit und dem ersten Stellfaktor durchführen, wenn eine Anweisung M198 ausgeführt wird, und den Annäherungsvorgang mit der zweiten Annäherungsgeschwindigkeit und dem zweiten Stellfaktor durchführen, wenn eine Anweisung M200 ausgeführt wird. Das heißt, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung 120 lediglich die Annäherungsgeschwindigkeit und den Stellfaktor auf Basis des Typs einer für eine Annäherungsanweisung verwendeten Anweisung ändern muss.
  • Die Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms gemäß der vierten Ausführungsform erstellt eine Annäherungsanweisung, um die erste Annäherungsgeschwindigkeit und den ersten Stellfaktor zu verwenden, wenn der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 vorgenommen wird, und erstellt eine Annäherungsanweisung, um die zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die geringer als die erste Annäherungsgeschwindigkeit ist, und den zweiten Stellfaktor, der kleiner als der erste Stellfaktor ist, zu verwenden, wenn der Annäherungsvorgang am Randkantenbereich des Werkstücks 12 vorgenommen wird. Daher kann die Laserbearbeitungsvorrichtung 120 die Annäherungsgeschwindigkeit und den Stellfaktor zwischen dem Randkantenbereich und dem vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 alleine durch Ausführen des numerischen Steuerprogramms ändern.
  • Die oben angegebene Erläuterung gibt ein Beispiel für ein Erstellen einer Annäherungsanweisung an, um bei Erstellen einer Annäherungsanweisung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs am Randkantenbereich des Werkstücks 12 im Vergleich zu einem Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks 12 verschiedenen Bereich des Werkstücks 12 sowohl die Annäherungsgeschwindigkeit als auch den Stellfaktor zu reduzieren. Es kann jedoch auch eine Annäherungsanweisung erstellt werden, um lediglich die Annäherungsgeschwindigkeit oder lediglich den Stellfaktor zu reduzieren, wenn im Unterschied zu dem Fall, bei dem der Annäherungsvorgang am vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks ausgeführt wird, eine Annäherungsanweisung zur Ausführung des Annäherungsvorgangs am Randkantenbereich des Werkstücks 12 erstellt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 7 Bearbeitungskopf, 10 numerische Steuereinheit, 12 Werkstück, 13 Hauptsteuerung, 14 Maschinensteuerung, 15 Positionssteuerung, 17 Höhensteuerung, 18 Sensordatenprozessor, 19 Abstandssensor, 19a Erfassungsbereich, 20 X-Servoverstärker, 21 Y-Servoverstärker, 22 Z-Servoverstärker, 23 X-Servomotor, 24 Y-Servomotor, 25 Z-Servomotor, 26 Laseroszillator, 28 Düse, 29 Bearbeiteter-Bereich-Speicher, 100, 110, 120 Laserbearbeitungsvorrichtung, 111 Editoreinheit, 112 Einheit zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms, 121 Form und Größe des Werkstücks, 122 Größe des Randkantenbereichs, 123 Bearbeitungspfad, 124 Anweisung, 200 Vorrichtung zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms, 210 Computer, 211 CPU, 212 Speicher, 213 Eingabeeinheit, 214 Anzeige, 215 Kommunikationsschnittstelle, 220 Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms, 251 äußerer Randbereich, 252 zentraler Bereich, 253 Bereich aus denen ein Teil herausgelöst wurde, 300 bearbeiteter Bereich.

Claims (8)

  1. Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Annäherungsvorgang ausführt, bei dem ein Bearbeitungskopf (7), der eine Düse (28) aufweist, nahe an ein Werkstück (12) herangefahren wird, um einen Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) auf einen ersten Abstand einzustellen, und, wenn der Abstand der Düse zum Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, aus der Düse einen mithilfe eines Laseroszillators erzeugten Laserstrahl auf das Werkstück (12) richtet, um ein Teil aus dem Werkstück (12) herauszuschneiden, wobei die Maschine aufweist: einen Sensor (19) zum Messen des Abstands zwischen der Düse und dem Werkstück (12); und eine Höhensteuerung (17) zur Vornahme des Annäherungsvorgangs so, dass, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) größer oder gleich einem zweiten Abstand ist, der größer ist als der erste Abstand, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) mit einer Annäherungsgeschwindigkeit herangefahren wird, und wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) kleiner oder gleich dem zweiten Abstand wird, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) herangefahren wird, bis der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, wobei eine Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes (7) pro Steuerintervall auf Basis eines Stellfaktors kleiner eingestellt wird als bei einem Verfahren mit der Annäherungsgeschwindigkeit, wobei die Höhensteuerung (17) eine erste Annäherungsgeschwindigkeit und einen ersten Stellfaktor verwendet, wenn der Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück (12) den gesamten Erfassungsbereich (19a) des Sensors (19) belegt, und eine zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die niedriger als die erste Annäherungsgeschwindigkeit ist, und einen zweiten Stellfaktor, der kleiner als der erste Stellfaktor ist, verwendet, wenn der Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück (12) nur einen Teil des Erfassungsbereichs (19a) belegt.
  2. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, die aufweist: einen Bearbeiteter-Bereich-Speicher zum Speichern eines bearbeiteten Bereichs, bei dem das Teil aus dem Werkstück (12) herausgeschnitten wurde, wobei die Höhensteuerung (17) die zweite Annäherungsgeschwindigkeit und den zweiten Stellfaktor verwendet, wenn der Annäherungsvorgang im bearbeiteten Bereich durchgeführt wird.
  3. Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Annäherungsvorgang ausführt, bei dem ein Bearbeitungskopf (7), der eine Düse aufweist, nahe an ein Werkstück (12) herangefahren wird, um einen Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) auf einen ersten Abstand einzustellen, und, wenn der Abstand der Düse zum Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, aus der Düse einen mithilfe eines Laseroszillators erzeugten Laserstrahl auf das Werkstück (12) richtet, um ein Teil aus dem Werkstück (12) herauszuschneiden, wobei die Maschine aufweist: einen Sensor (19) zum Messen des Abstands zwischen der Düse und dem Werkstück (12); und eine Höhensteuerung (17) zur Vornahme des Annäherungsvorgangs so, dass, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) größer oder gleich einem zweiten Abstand ist, der größer ist als der erste Abstand, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) mit einer Annäherungsgeschwindigkeit herangefahren wird, und wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) kleiner oder gleich dem zweiten Abstand wird, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) herangefahren wird, bis der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, wobei eine Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes (7) pro Steuerintervall kleiner eingestellt wird als beim Verfahren mit der Annäherungsgeschwindigkeit, wobei die Höhensteuerung (17) eine erste Annäherungsgeschwindigkeit verwendet, wenn der Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück den gesamten Erfassungsbereich (19a) des Sensors (19) belegt, und eine zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die niedriger ist als die erste Annäherungsgeschwindigkeit, verwendet, wenn der Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück (12) nur einen Teil des Erfassungsbereichs (19a) belegt.
  4. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, die aufweist: einen Bearbeiteter-Bereich-Speicher zum Speichern eines bearbeiteten Bereichs, bei dem das Teil aus dem Werkstück (12) herausgeschnitten wurde, wobei die Höhensteuerung (17) die zweite Annäherungsgeschwindigkeit verwendet, wenn der Annäherungsvorgang im bearbeiteten Bereich durchgeführt wird.
  5. Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms, das einen Computer (210) zur Ausführung von Prozessen zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms für eine Laserbearbeitungsvorrichtung (120) veranlasst, der einen Abstand zwischen einer Düse, die sich an einem Bearbeitungskopf (7) befindet, und dem Werkstück (12) mithilfe eines Sensors (19) misst, einen Annäherungsvorgang so durchführt, dass, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) größer oder gleich einem zweiten Abstand ist, der größer ist als ein erster Abstand, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) mit einer Annäherungsgeschwindigkeit herangefahren wird, und wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) kleiner oder gleich dem zweiten Abstand wird, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) herangefahren wird, bis der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, wobei eine Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes (7) pro Steuerintervall auf Basis eines Stellfaktors kleiner eingestellt wird als beim Verfahren mit der Annäherungsgeschwindigkeit, und, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, aus der Düse einen mithilfe eines Laseroszillators erzeugten Laserstrahls auf das Werkstück (12) richtet, um ein Teil aus dem Werkstück (12) herauszuschneiden, wobei die Software beim Erstellen einer Annäherungsanweisung, um die Laserbearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs zu veranlassen, den Computer (210) veranlasst eine Prozedur auszuführen, um auf Basis von Informationen über Größe und Form des Werkstücks (12), Größe des Randkantenbereichs des Werkstücks (12) und einen Bearbeitungspfad zu bestimmen, ob der Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird oder nicht, eine Prozedur auszuführen, um die Annäherungsanweisung zu erzeugen, wenn der Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück (12) den gesamten Erfassungsbereich (19a) des Sensors (19) belegt, wobei eine Anweisung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs eine erste Annäherungsgeschwindigkeit und einen ersten Stellfaktor verwendet, und eine Prozedur auszuführen, um die Annäherungsanweisung zu erzeugen, wenn der Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück den Erfassungsbereich (19a) nur zum Teil belegt, wobei eine Anweisung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs eine zweite Annäherungsgeschwindigkeit, die niedriger als die erste Annäherungsgeschwindigkeit ist, und einen zweiten Stellfaktor, der kleiner als der erste Stellfaktor ist, verwendet.
  6. Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms nach Anspruch 5, die den Computer zum Erstellen einer Annäherungsanweisung veranlasst, um die Laserbearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs an einem Bereich zu veranlassen, an dem das Teil aus dem Werkstück (12) ausgeschnitten wurde, wobei eine Anweisung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs die zweite Annäherungsgeschwindigkeit und den zweiten Stellfaktor verwendet.
  7. Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms, das einen Computer (210) zur Ausführung eines Prozesses zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms für eine Laserbearbeitungsvorrichtung (120) veranlasst, der einen Abstand zwischen einer Düse, die sich an einem Bearbeitungskopf (7) befindet, und dem Werkstück (12) mithilfe eines Sensors (19) misst, einen Annäherungsvorgang so durchführt, dass, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) größer oder gleich einem zweiten Abstand ist, der größer ist als ein erster Abstand, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (12) mit einer Annäherungsgeschwindigkeit herangefahren wird, und wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) kleiner oder gleich dem zweiten Abstand wird, der Bearbeitungskopf (7) an das Werkstück (7) herangefahren wird, bis der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, wobei eine Länge des Verfahrweges des Bearbeitungskopfes (7) pro Steuerintervall kleiner eingestellt wird als beim Verfahren mit der Annäherungsgeschwindigkeit, und, wenn der Abstand zwischen der Düse und dem Werkstück (12) dem ersten Abstand entspricht, aus der Düse einen mithilfe eines Laseroszillators erzeugten Laserstrahl auf das Werkstück (12) richtet, um ein Teil aus dem Werkstück (12) herauszuschneiden, wobei die Software beim Erstellen einer Annäherungsanweisung, um die Laserbearbeitungsvorrichtung (120) zur Durchführung des Annäherungsvorgangs zu veranlassen, den Computer (210) veranlasst eine Prozedur auszuführen, um auf Basis von Informationen über Größe und Form des Werkstücks (12), Größe des Randkantenbereichs des Werkstücks (12) und einen Bearbeitungspfad zu bestimmen, ob der Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird oder nicht, eine Prozedur auszuführen, um die Annäherungsanweisung zu erzeugen, wenn der Annäherungsvorgang an einem vom Randkantenbereich des Werkstücks verschiedenen Bereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück (12) den gesamten Erfassungsbereich (19a) des Sensors (19) belegt, wobei eine Anweisung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs eine erste Annäherungsgeschwindigkeit verwendet, und eine Prozedur auszuführen, um die Annäherungsanweisung zu erzeugen, wenn der Annäherungsvorgang an einem Randkantenbereich des Werkstücks (12) durchgeführt wird, an dem das Werkstück (12) den Erfassungsbereich (19a) nur zum Teil belegt, wobei eine Anweisung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs eine zweite Annäherungsgeschwindigkeit verwendet, die niedriger als die erste Annäherungsgeschwindigkeit ist.
  8. Software zum Erstellen eines numerischen Steuerprogramms nach Anspruch 7, die den Computer zum Erstellen einer Annäherungsanweisung veranlasst, um die Laserbearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs an einem Bereich zu veranlassen, an dem das Teil aus dem Werkstück (12) ausgeschnitten wurde, wobei eine Anweisung zur Durchführung des Annäherungsvorgangs die zweite Annäherungsgeschwindigkeit verwendet.
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