JP2008110389A

JP2008110389A - レーザ加工装置

Info

Publication number: JP2008110389A
Application number: JP2006296487A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Mukai; 友則迎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: JP4828374B2

Abstract

【課題】加工ヘッドとワークの衝突を回避してワークの安定したレーザ加工を行なうレーザ加工装置を得ること。
【解決手段】レーザ加工装置において、ワーク１０４と加工ヘッド３の相対位置を制御するＮＣ制御部７と、ＮＣ制御部７が加工ヘッド３を退避位置から次の加工ポイントへアプローチさせる際にワーク１０４の加工面と加工ヘッド３との間の最短距離を距離情報として検出する距離検出部と、を備え、ＮＣ制御部７は、加工ヘッド３を退避位置から次の加工ポイントへアプローチさせる際に距離検出部が検出した距離情報に基づいて加工ヘッド３の倣い制御を行なうとともに、アプローチの際には加工ヘッド３を退避位置から次の加工ポイントへ斜め下降させる斜め下降制御を用いてアプローチさせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワークに対して加工ヘッドの退避およびアプローチを行いながら所定位置でワークのレーザ加工を行なうレーザ加工装置に関するものである。

レーザ加工装置では、ワーク上の複数の位置でレーザ加工を行なう場合、現在の加工位置から次の加工位置へ加工ノズル（加工ヘッド）を移動させてワークをレーザ加工している。ワーク上で現在の加工位置から次の加工位置へ加工ノズルを移動させる場合、まず加工ノズルを現在の加工位置から退避させて加工ノズルをワークから遠ざけた後、加工ノズルを次の加工位置へアプローチさせている。加工ノズルを次の加工位置へアプローチさせる際には、例えば加工ノズルを次の加工位置の近傍に近づけ、その後、静電容量型の非接触式センサ（加工ノズルとワークとの間の距離に応じた静電容量を測定するセンサ）を用いて加工ノズルとワークの衝突を回避しながら加工ノズルを所望の加工位置に移動（直下に下降）させている。

特許文献１に記載のレーザ加工機は、加工形状の加工終了点に加工ノズルが到達するとＺ軸を所定速度で所定量だけ移動させ、その後Ｘ，Ｙ軸を次の加工形状の加工開始点方向へ移動させている。そして、加工終了点と加工開始点の中間点でＺ軸の送り方向を反転させ、ワークと加工ノズルのギャップが所定量に達するとギャップセンサを有効にしてギャップ制御（ワークに倣う処理）を開始している。

特開２００４−１０６７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、ワークの反り返りや沈み込み等によって、ワークに対する加工ヘッド（加工ノズル）の退避開始位置（現在の加工位置）と次の加工位置とでワークの高さが異なる場合、ギャップ制御を行なう前に加工ヘッドをワークに衝突させてしまう場合があるといった問題があった。このため、ワークの安定した加工の実現が困難であるといった問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工ヘッドとワークの衝突を回避してワークの安定したレーザ加工を行なうレーザ加工装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、レーザ光を照射する加工ヘッドをワーク上の加工ポイントに移動させてレーザ加工を行なうとともに、前記加工ポイントのレーザ加工を完了した後に次の加工ポイントをレーザ加工する場合には、前記加工ポイントのレーザ加工が完了した加工ヘッドを前記ワークの上部側に位置する退避位置に退避させてから次の加工ポイントにアプローチさせて前記次の加工ポイントをレーザ加工するレーザ加工装置において、前記ワークと前記加工ヘッドの相対位置を制御する位置制御部と、前記位置制御部が前記加工ヘッドを前記退避位置から前記次の加工ポイントへアプローチさせる際に前記ワークの加工面と前記加工ヘッドとの間の最短距離を距離情報として検出する距離検出部と、を備え、前記位置制御部は、前記加工ヘッドを前記退避位置から前記次の加工ポイントへアプローチさせる際に前記距離検出部が検出した距離情報に基づいて前記加工ヘッドの倣い制御を行なうとともに、前記アプローチの際には前記加工ヘッドを前記退避位置から前記次の加工ポイントへ斜め下降させる斜め下降制御を用いてアプローチさせることを特徴とする。

この発明によれば、退避位置から次の加工ポイントへアプローチさせる際に、ワークの加工面と加工ヘッドとの間の距離情報を用いて加工ヘッドの倣い制御を行なうので、加工ヘッドとワークの衝突を回避することが可能となり、安定したレーザ加工を開始できるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかるレーザ加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態
図１は、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置を示す斜視図である。レーザ加工装置は、Ｘ軸方向に移動可能な加工テーブル２、レーザビームをワーク１０４へ照射する加工ヘッド３、加工ヘッド３の先端に取り付けられ静電センサとしての機能を有する加工ノズル４、加工ヘッド３をＺ軸方向に移動させるＺ軸ユニット５、Ｚ軸ユニット５をＹ軸方向に移動させるＹ軸ユニット６、を備えた加工機本体１と、レーザビームを出射するレーザ発振器８と、加工機本体１およびレーザ発振器８を制御するＮＣ制御部７と、からなり、加工テーブル２に載置されたワーク１０４の加工を行なうものである。

本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置は、倣い退避機能（加工ノズル４とワーク１０４の衝突を回避しながら倣い動作を行なう機能）を備えている。ここでの倣い退避機能は、ＮＣ制御部７に実装された倣い制御部（後述の倣い制御部２５）により実施される一機能（加工ノズル４とワーク１０４の距離（ギャップ量）を検知しながら、この検知結果を用いて加工ノズル４をワーク１０４へ近づける動作）である。

レーザ発振器８から出射されたレーザビームは、図示省略した光学系にて加工ヘッド３に導かれ、加工ヘッド３に設けられた加工ノズル４の先端よりワーク１０４に照射される。レーザ加工装置では、ＮＣ制御部７の指令により、ワーク１０４を載置した加工テーブル２をＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸ユニット６にて加工ヘッド３をＹ軸方向に移動させることで、ワーク１０４に所望の２次元形状を加工する。

つぎに、レーザ加工装置の詳細な構成について説明する。図２は、レーザ加工装置の構成を示す機能ブロック図である。レーザ加工装置は、操作部１１０、加工機本体１、ＮＣ制御部（位置制御部）７、レーザ発振器８を備えている。

操作部１１０は、タッチパネル、マウス、キーボードなどの情報入力手段を備えて構成され、オペレータから入力される所定の指示情報（ワーク１０４を加工するための加工プログラムやワーク１０４に関する情報など）を受け付ける。操作部１１０は、オペレータから入力された指示情報をＮＣ制御部７に入力する。

ＮＣ制御部７は、オペレータが操作部１１０から入力した加工プログラムに基づいて、レーザ発振器８や加工機本体１の動作制御を行なう。具体的には、ＮＣ制御部７では、オペレータが操作部１１０から入力した加工プログラムに基づいて、レーザ発振器８のＯＮ／ＯＦＦの制御、加工機本体１に設けられた加工テーブル２の動作制御、加工ヘッド３を移動させるＺ軸ユニット５やＹ軸ユニット６の動作制御などを行なう。

ＮＣ制御部７は、ワーク１０４に対する加工ヘッド３の倣い動作を制御する機能（後述の倣い制御部２５）を備えており、この倣い制御部２５が、レーザ加工装置の倣い動作（加工テーブル２の動作制御、加工ヘッド３の動作）を制御する。具体的には、加工ヘッド３を下降させながら加工テーブル２へ近づける動作の開始と同時に倣い制御部２５が倣い動作の制御を開始する。倣い制御部２５は、加工ヘッド３が所定の位置（後述の倣い開始可能位置Ｌ，Ｍ）に到達した後、加工ヘッド３をＺ軸方向へ下降させながら加工テーブル２上の加工位置（ＸＹ位置）へ加工ヘッド３を移動（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向への同時移動）させる（以下、斜め下降移動という）。その後、倣い制御部２５は、加工ヘッド３のＺ軸方向への下降動作のみで加工テーブル２（ワーク１０４）上の加工位置に加工ヘッド３を近づける（以下、直下下降移動という）。

加工機本体１は、ＮＣ制御部７からの指示に基づいて、加工テーブル２の動作制御（加工テーブル２のＸ軸方向の移動制御）、Ｙ軸ユニット６の動作制御（加工ヘッド３のＹ軸方向の移動制御）、Ｚ軸ユニット５の動作制御（加工ヘッド３のＺ軸方向の移動制御）などを行なう。

レーザ発振器８は、ＮＣ制御部７からの指示に基づいて、レーザのＯＮ／ＯＦＦ処理などを行なう。レーザ発振器８から出射されたレーザビームは、加工機本体１へ送られ、加工機本体１の加工ヘッド３（加工ノズル４）からワーク１０４へ出斜される。

つぎに、ワーク１０４に対する加工ヘッド３の相対位置を移動させるための移動軸（加工ヘッド３の移動軸、加工テーブル２の移動軸）の構成について説明する。図３は、レーザ加工装置が備える各移動軸の構成を示す斜視図である。

加工ヘッド３（加工ノズル４）は、Ｚ軸ユニット５の先端部（ワーク１０４側）に取り付けられており、加工ヘッド３をＺ軸方向に移動させるＺ軸ユニット５は、Ｙ軸２４に接続されている。

Ｚ軸受１０３はサーボモータＳＭ３の駆動により加工ヘッド３をＺ方向（図内の矢印Ｚ方向）に移動させ、Ｙ軸受１０２はサーボモータＳＭ２の駆動により加工ヘッド３をＹ方向（図内の矢印Ｙ方向）に移動させ、Ｘ軸受１０１はサーボモータＳＭ１の駆動により加工テーブル２をＸ方向（図内の矢印Ｘ方向）に移動させる。

静電センサは、ワーク１０４と加工ノズル４と間の静電容量を電圧として検出する。サーボモータＳＭ１〜ＳＭ３は、ＮＣ制御部７からの駆動信号や静電センサからのセンサ信号（検出信号）に基づいて駆動する。加工ヘッド３や加工テーブル２は、静電センサからのセンサ信号に基づいて、ワーク１０４と加工ノズル４との距離が所定距離（ワーク１０４に対する加工ヘッド３の位置に応じた距離）よりも近付かないようサーボモータＳＭ１〜ＳＭ３によって駆動される。これにより、レーザビームのスポットが加工線１０５を倣うよう、加工テーブル２に対する加工ノズル４の位置（移動経路）が制御される。本実施の形態では、直下下降移動のみで倣い動作を行なうのではなく、斜め下降移動および直下下降移動の両方で倣い動作（アプローチ動作）を行なう。すなわち、Ｘ軸Ｙ軸移動時に斜めにアプローチしてくる際も倣いながら加工ノズル４を下降させる。

つぎに、図２に示したＮＣ制御部７に含まれる倣い制御部２５の詳細な構成について説明する。図４は、倣い制御部の詳細な構成を示すブロック図である。倣い制御部２５は、加工ノズル４の近傍に配設される静電センサを用いてワーク１０４と加工ノズル４との距離（加工ノズル４のＺ軸方向の位置）を制御する機能を有しており、Ａ／Ｄ変換部１１、ノズル高さデータ変換部１２、指令移動量作成部１３、サーボアンプ１４を備えている。

Ａ／Ｄ変換部１１は、静電センサが検出したセンサ信号（ワーク１０４と加工ノズル４の距離に関する信号（静電容量を示す電圧））をＡ／Ｄ（Analogue／Digital）変換し、変換後のデジタル信号をノズル高さデータ変換部１２に入力する。

ノズル高さデータ変換部１２は、Ａ／Ｄ変換部１１から入力された信号を、ワーク１０４に対する加工ノズル４の高さ（距離）のデータに変換（算出）する。ノズル高さデータ変換部１２は、例えば図５に示した電圧とノズル高さの関係図を用いてワーク１０４に対する現在の加工ノズル４の高さ（ワーク１０４と加工ノズル４の距離）を算出する。

指令移動量作成部１３は、ノズル高さデータ変換部１２が算出した加工ノズル４の高さと、加工プログラムにて指定された加工中の加工ノズル４とワーク１０４との間の設定距離（ノズル高さデータ）（倣い高さデータ）との差分を入力する。指令移動量作成部１３は、入力された差分のデータと、加工ノズル４の移動動作毎に予め設定された退避量データ（加工ノズル４に必要な退避量のデータ）とを用いて、加工ノズル４の移動量を指令する情報（指令移動量）を作成する。指令移動量作成部１３は、加工ノズル４の高さが予め設定されたノズル高さデータに一致するよう（加工ノズル４の高さとノズル高さデータの差が０となるよう）指令移動量を作成する。指令移動量作成部１３は、作成した指令移動量をサーボアンプ１４に入力する。

サーボアンプ１４は、指令移動量をサーボモータＳＭ３へと伝える。サーボモータＳＭ３は、指令移動量に応じた距離だけＺ軸方向に加工ヘッド３を移動させる。倣い制御部２５は、加工ヘッド３の制御処理を所定の周期で繰り返すことによって加工ノズル４の倣い高さの制御を行なう。なお、ここでの静電センサ、Ａ／Ｄ変換部１１、ノズル高さデータ変換部１２が特許請求の範囲に記載の距離検出部に対応する。

つぎに、レーザ加工装置の倣い動作の処理手順について説明する。図６は、レーザ加工装置の倣い動作の処理手順を示すフローチャートである。レーザ加工装置は、所定の加工位置でのレーザ加工を終了すると、ＮＣ制御部７が加工プログラム（ＮＣプログラム）の中から退避コード（加工ヘッド３の退避動作（移動経路や移動速度）を示す情報）を読み込む（ステップＳ１０）。ここでの退避コード（Ｍ１９９やＭ１８９など）は、ワーク１０４の表面形状（凹凸など）や加工ヘッド３の移動距離などに基づいて予め設定される情報である。

つぎに、ＮＣ制御部７は、予めユーザに設定された斜め退避および斜めアプローチを行なうか否かを示す情報（斜め退避および斜めアプローチの有効／無効）に基づいて、ワーク１０４に対する加工ヘッド３の斜め退避動作およびワーク１０４への加工ヘッド３の斜めアプローチ動作（斜め下降移動、直下下降移動）が有効である否かを判断する（ステップＳ２０）。

ここでの斜め退避動作は、ワーク１０４上の加工終了ポイントから加工ヘッド３を斜め方向（Ｚ軸方向と非平行な方向）へ上昇させて退避させる動作であり、加工ヘッド３は加工終了ポイントからＺ軸方向の移動を行いながらＸ軸方向やＹ軸方向への移動も行なう。

また、ここでの斜めアプローチ動作は、加工終了ポイントから退避した後の加工ヘッド３（後述の加工開始可能位置Ｌ，Ｍに位置する加工ヘッド３）を、次の加工開始ポイントへ移動させる動作であり、加工ヘッド３は退避位置からＺ軸方向の移動を行いながらＸ軸方向やＹ軸方向への移動（斜め下降移動）を行ない、その後、Ｚ軸方向の移動（直下下降移動）のみを行なう。

ＮＣ制御部７は、ワーク１０４に対する加工ヘッド３の斜め退避動作およびワーク１０４への加工ヘッド３の斜めアプローチ動作は有効であると判断すると（ステップＳ２０、Ｙｅｓ）、アラームや手動停止によるレーザ加工装置の加工処理ストップ後の再スタートであるか否かを判断する（ステップＳ３０）。

レーザ加工装置の加工処理ストップ後の再スタートでなければ（ステップＳ３０、Ｎｏ）、ＮＣ制御部７は、サーボモータＳＭ１〜ＳＭ３を制御して加工ヘッド３や加工テーブル２を移動させ、加工ヘッド３に斜め退避動作を行なわせる。さらに、ＮＣ制御部７は、サーボモータＳＭ１〜ＳＭ３を制御して加工ヘッド３や加工テーブル２を移動させ、加工ヘッド３に斜めアプローチ動作を行なわせる。

斜めアプローチ動作のうち斜め下降移動を行なう際には、ＮＣ制御部７がサーボモータＳＭ１，ＳＭ２を制御して加工ヘッド３や加工テーブル２をＸＹ方向へ移動させながら、倣い制御部２５がサーボモータＳＭ３を制御して加工ヘッド３をＺ方向に移動（倣い動作を伴う下降）させる。また、斜めアプローチ動作のうち直下下降移動を行なう際には、ＮＣ制御部７の倣い制御部２５がサーボモータＳＭ３を制御して加工ヘッド３をＺ軸方向に移動（倣い動作を伴う下降）させる（ステップＳ４０）。

ＮＣ制御部７は、ワーク１０４に対する加工ヘッド３の斜め退避動作およびワーク１０４への加工ヘッド３の斜めアプローチ動作は有効でないと判断すると（ステップＳ２０、Ｎｏ）、通常の倣い動作（直下下降移動の際にのみ倣い動作する従来までの倣い動作）を行なう。すなわち、斜め下降移動の際には加工ノズル４の倣い動作（ワーク１０４に対する加工ノズル４の距離を検出しながらのアプローチ）を行なわず、予め設定した所定の座標値まで加工ノズル４を移動させる。そして、直下下降移動の際にのみ倣い制御部２５が加工ノズル４の倣い動作を行なう（ステップＳ５０）。

また、レーザ加工装置の加工処理ストップ後の再スタートの場合も（ステップＳ３０、Ｙｅｓ）、通常の倣い動作（直下下降移動のみの倣い動作）を行なう（ステップＳ５０）。斜め退避した後の斜めアプローチ処理や通常の倣い動作を終えると、ＮＣ制御部７は、加工ヘッド３の倣い動作を終了し、ワーク１０４のレーザ加工を開始する。

つぎに、斜め退避処理、斜めアプローチ処理の詳細な処理手順について説明する。図７は、斜め退避処理および斜めアプローチ処理の処理手順を示すフローチャートである。レーザ加工装置は、所定の加工位置でのレーザ加工を終了すると、次の加工位置への加工ノズル４の移動処理として、まず斜め退避処理を行なう（ステップＳ１１０）。加工ノズル４の斜め退避処理は、ＮＣ制御部７がサーボモータＳＭ１〜ＳＭ３を制御することによって行なう。

ここで斜め退避処理の際の加工ノズル４の移動経路について説明する。斜め退避処理の際の加工ノズル４の移動経路は、加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性があるエリア（加工ノズル４の侵入を許可しないエリア（侵入禁止エリア））、加工ノズル４の最大移動速度、加工テーブル２の最大移動速度などに基づいて設定される。

図８および図９は、加工ヘッドの侵入を許可しないエリアを説明するための図である。加工ノズル４の侵入を許可しない侵入禁止エリアＺ１，Ｚ２は、ワーク１０４の表面形状、加工終了ポイント（斜め退避を開始する位置）Ａ１や加工開始ポイント（斜めアプローチ処理を終了する位置）Ｂ１などに基づいて設定される。侵入禁止エリアＺ１，Ｚ２は、加工終了ポイントＡ１から次の加工開始ポイントＢ１までの上部に設定される。

侵入禁止エリアＺ１，Ｚ２は、斜め退避処理の際に加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性のある移動角度、斜めアプローチ処理の際に加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性のある移動角度、加工ノズル４をＸＹ平面方向（ワーク１０４の加工面と平行な面内方向）で移動させる際の高さｈ１（倣い退避位置）に基づいて設定する。

図８の侵入禁止エリアＺ１は、斜め退避処理の際に侵入が許可されないエリア上部の経路（Ｒ１）、高さｈ１で加工ノズル４をＸＹ平面方向内に移動させる際の経路（Ｒ２）、斜めアプローチ処理の際に侵入が許可されないエリア上部の経路（Ｒ３）、直下下降移動の経路（Ｒ４）、加工開始ポイントＢ１と加工終了ポイントＡ１とを結ぶ直線で囲まれる領域となる。

経路（Ｒ１）は、加工ノズル４を加工終了ポイントＡ１から高さｈ１の退避位置Ｋに到達させるまでに、加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性のあるエリアの外側に設定される。経路（Ｒ１）とワーク１０４の加工面とは、角度０度〜９０度内の何れかの角度を成している。ここでの退避位置Ｋは、ワーク１０４の上部側に位置し、ワーク１０４の加工面からの距離を指定した位置である。

経路（Ｒ２）は、加工ノズル４をＺ軸方向へ移動させることなくワーク１０４の加工面と平行な面内方向（ＸＹ平面方向）で移動させる際の高さｈ１の上部に設定される。経路（Ｒ２）が退避位置Ｋから斜めアプローチを開始してもよい位置（倣い開始可能位置Ｌ）までの経路となる。ここでの倣い開始可能位置Ｌは、高さｈ１から加工ノズル４を直下下降移動の許可ポイントＹ１（中継位置）まで最短経路で移動させた場合に、加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性がない位置である。

経路（Ｒ３）は、加工ノズル４を倣い開始可能位置Ｌから次の加工開始ポイントＢ１の上部（後述の直下下降移動の許可ポイントＹ１）に到達させるまでに、加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性のあるエリアの外側に設定される。経路（Ｒ３）とワーク１０４の加工面とは、角度９０度〜１８０度内の何れかの角度を成している。

経路（Ｒ４）は、直下下降移動の開始が許可される位置（直下下降移動の許可ポイントＹ１）から加工開始ポイントＢ１までの経路である。経路（Ｒ４）とワーク１０４の加工面とは、角度９０度を成している。

加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１との間の距離が所定値よりも近い場合、加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１の略中間点（以下、加工面内中間点という）までの間に加工ノズル４が高さｈ１まで上昇しない場合がある。このような場合は、加工面内中間点まで加工ノズル４を上昇（斜め退避）させ、その後加工ノズル４を高さｈ１まで上昇させることなく斜めアプローチ処理を行なってもよい。このようなアプローチ処理を行なう場合には、例えば、図９に示す侵入禁止エリアＺ２を設定する。

図９に示す侵入禁止エリアＺ２は、斜め退避処理の際に侵入が許可されないエリア上部の経路（Ｒ１１）、斜めアプローチ処理の際に侵入が許可されないエリア上部の経路（Ｒ１２）、直下下降移動の経路（Ｒ１３）、加工開始ポイントＢ１と加工終了ポイントＡ１とを結ぶ直線で囲まれる領域となる。

経路（Ｒ１１）は、加工ノズル４を加工終了ポイントＡ１から加工面内中間点上の倣い開始可能位置（退避終了位置）Ｍに到達させるまでに、加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性のあるエリアの外側に設定される。経路（Ｒ１１）とワーク１０４の加工面とは、角度０度〜９０度内の何れかの角度を成している。

経路（Ｒ１２）は、加工ノズル４を倣い開始可能位置Ｍから直下下降移動の許可ポイントＹ１まで斜め方向に下降させる際に、加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性のあるエリアの外側に設定される。経路（Ｒ１２）とワーク１０４の加工面とは、角度９０度〜１８０度内の何れかの角度を成している。経路（Ｒ１３）は、直下下降移動の許可ポイントＹ１から加工開始ポイントＢ１までの経路である。経路（Ｒ１３）とワーク１０４の加工面とは、角度９０度を成している。

本実施の形態では、侵入禁止エリアＺ１，Ｚ２に加工ノズル４が進入しないよう、ＮＣ制御部７が加工ノズル４の移動経路を制御する。また、ＮＣ制御部７は、可能な限り短時間で加工ノズル４の移動が完了するよう、加工ノズル４の移動速度を制御する。

ＮＣ制御部７は、斜め退避処理の際、例えばサーボモータＳＭ３を所定値以上の大きな出力（例えば最大出力）で駆動させて加工ノズル４をＺ軸方向に所定の早送り速度（ＮＣプログラムに設定しておかなくてもよい速度）で移動させる。このとき、ＮＣ制御部７は、加工ノズル４を加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１のＸＹ平面内の最短経路に沿わせながらＸＹ平面内を所定の早送り速度で移動させる。すなわち、加工ノズル４をＺ軸方向に所定の早送り速度で移動させるとともに、加工ノズル４をＸＹ平面方向の移動経路に沿わせながら加工ノズル４のＹ軸方向の移動または加工テーブル２のＸ軸方向の移動の少なくとも一方を所定の早送り速度にする。なお、ここでの早送り速度は、レーザ加工装置の性能等に基づいて設定される速度であり、所定値以上の速度とする。ＮＣ制御部７は、例えば、加工ノズル４をＺ軸方向に最大速度で移動させるとともにＹ軸方向またはＸ軸方向の少なくとも一方の方向に最大速度で移動させる。以下の説明では、加工ノズル４の早送り速度が最大速度である場合について説明する。

ＮＣ制御部７は、斜め退避処理を開始した後、設定された退避量（高さｈ１）分だけＺ軸方向に加工ノズル４が上昇したか否か（例えば退避位置Ｋに達したか）、加工ノズル４がＺ軸方向の原点位置に到達したか否かを判断する。ここでの加工ノズル４のＺ軸方向の原点位置は、Ｚ軸方向の機械座標値が０の位置である。例えば、加工ノズル４は、原点位置よりも下（マイナスの機械座標値）で使用される。ここでのＮＣ制御部７は、加工ノズル４が原点位置よりも上で使用されないよう、加工ノズル４がＺ軸方向の原点位置に到達したか否かを判断している。

ＮＣ制御部７は、予め設定された退避量（高さｈ１）分だけＺ軸方向に加工ノズル４が上昇した場合（ステップＳ１２０、Ｙｅｓ）、Ｚ軸方向の加工ノズル４の移動を停止させ、加工ノズル４の移動をＸ軸方向やＹ軸方向（ＸＹ平面内）のみに限定する（ステップＳ１３０）。

また、ＮＣ制御部７は、加工ノズル４がＺ軸方向の原点位置に到達した場合（ステップＳ１２０、Ｙｅｓ）、Ｚ軸方向の加工ノズル４の移動を停止させ、加工ノズル４の移動をＸ軸方向やＹ軸方向のみに限定する（ステップＳ１３０）。

Ｚ軸方向の加工ノズル４の移動を停止させ、Ｘ軸方向やＹ軸方向のみに加工ノズル４を移動させると、ＮＣ制御部７は、加工ノズル４のＸ方向の位置やＹ方向の位置が斜めアプローチを開始する位置（倣い開始可能位置Ｌ）にまで到達したか否かを判断する（ステップＳ１４０）。ＮＣ制御部７は、加工ノズル４が倣い開始可能位置Ｌにまで到達するまで、加工ノズル４が倣い開始可能位置Ｌにまで到達したか否かを判断し続ける。

ここで、加工ノズル４が斜め退避処理を行なう際の移動経路について説明する。図１０は、加工ノズルの斜め退避経路を説明するための図である。図１０では、侵入禁止エリアＺ１が設定される場合の加工ノズルの斜め退避経路を示している。

図１０に示した経路（２）は、加工ノズル４を最大の移動速度（Ｚ軸方向）で移動させるとともに、加工ノズル４をＸＹ平面方向の移動経路に沿わせながら加工ノズル４のＹ軸方向の移動または加工テーブル２のＸ軸方向の移動の少なくとも一方を最大速度にした場合を示している。この場合、加工ノズル４が高さｈ１（退避位置）に到達すると、加工ノズル４をＸＹ平面内で倣い開始可能位置Ｌまで移動させる。

なお、加工ノズル４や加工テーブル２を最大速度にして移動させた場合に、加工ノズル４が侵入禁止エリアＺ１に侵入する場合（加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度に対して加工ノズル４のＸ軸方向、Ｙ軸方向の移動速度が速い場合）（速度比が所定の比率よりも大きい場合）は、侵入禁止エリアＺ１（経路（１））に沿うように加工ノズル４の移動を制御する。具体的には、加工ノズル４のＺ軸方向を最大の移動速度で移動させつつ、加工ノズル４をＸＹ平面方向の移動経路に沿わせて移動させる。このとき、加工ノズル４のＹ軸方向の移動速度や加工テーブル２のＸ軸方向の移動速度を抑えて、加工ノズル４が侵入禁止エリアＺ１に侵入しないようにする。そして、加工ノズル４が高さｈ１（退避位置）に到達すると、加工ノズル４をＸＹ平面内で倣い開始可能位置Ｌまで移動させる。加工ノズル４が倣い開始可能位置Ｌに到達すると、ＮＣ制御部７は、加工ノズル４の斜めアプローチ処理を開始する（ステップＳ１６０）。

一方、ＮＣ制御部７は、ステップＳ１２０の処理において、設定された退避量（高さｈ１）分だけＺ軸方向に加工ノズル４が上昇していなければ（ステップＳ１２０、Ｎｏ）、加工ノズル４がＸＹ平面内で加工面内中間点に到達したか否かを判断する（ステップＳ１５０）。

ＮＣ制御部７は、加工ノズル４が移動経路中の加工面内中間点に到達していなければ（ステップＳ１５０、Ｎｏ）、加工ノズル４の斜め退避処理を継続する（ステップＳ１１０）。加工ノズル４が移動経路中で加工面内中間点に到達すると（ステップＳ１５０、Ｙｅｓ）、ＮＣ制御部７は、この加工面内中間点を倣い開始可能位置（退避終了位置）Ｍとして、加工ノズル４の斜めアプローチ処理を開始する（ステップＳ１６０）。なお、予め設定された退避量（高さｈ１）に対応する位置（高さ）、Ｚ軸方向の原点位置、加工面内中間点と同じ高さの位置が特許請求の範囲に記載の退避位置に対応する。

ここで、加工ノズル４が図１０とは異なる他の斜め退避処理（加工面内中間点を経由する場合の退避処理）を行なう際の移動経路について説明する。図１１は、加工ノズルの他の斜め退避経路を説明するための図である。図１１では、侵入禁止エリアＺ２が設定される場合の加工ノズルの斜め退避経路を示している。

図１１に示した経路（４）は、加工ノズル４を最大の移動速度（Ｚ軸方向）で移動させるとともに、加工ノズル４をＸＹ平面方向の移動経路に沿わせながら加工ノズル４のＹ軸方向の移動または加工テーブル２のＸ軸方向の移動の少なくとも一方を最大速度にした場合を示している。

加工ノズル４が、加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１の加工面内中間点（倣い開始可能位置Ｍ）と同じ高さ（退避位置）まで到達すると、加工ノズル４のＺ軸方向の移動を停止して加工ノズル４をＸＹ平面内で倣い開始可能位置Ｍまで移動させる。加工ノズル４が、倣い開始可能位置Ｍまで到達すると、加工ノズル４の斜めアプローチ処理を開始する。

なお、加工ノズル４や加工テーブル２を最大速度にして移動させた場合に、加工ノズル４が侵入禁止エリアＺ１に侵入する場合（加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度に対して加工ノズル４のＸ軸方向、Ｙ軸方向の移動速度が速い場合）は、侵入禁止エリアＺ２（経路（３））に沿うように加工ノズル４の移動を制御する。具体的には、加工ノズル４のＺ軸方向を最大の移動速度で移動させつつ、加工ノズル４をＸＹ平面方向の移動経路に沿わせて移動させる。このとき、加工ノズル４のＹ軸方向の移動速度や加工テーブル２のＸ軸方向の移動速度を抑えて、加工ノズル４が侵入禁止エリアＺ１に侵入しないようにする。そして、加工ノズル４が、加工面内中間点（倣い開始可能位置Ｍ）（退避位置）まで到達すると、加工ノズル４の斜めアプローチ処理を開始する。

ＮＣ制御部７は、加工ノズル４の斜めアプローチ処理として、倣い開始可能位置Ｌや倣い開始可能位置Ｍから加工ノズル４を直下下降移動の許可ポイントＹ１へ移動（斜め下降移動）させる。

ここで斜め下降移動の際の加工ノズル４の移動経路について説明する。斜め下降移動の際の加工ノズル４の移動経路は、加工ノズル４がワーク１０４に衝突する可能性があるエリア（侵入禁止エリアＺ１，Ｚ２）、加工ノズル４の最大移動速度、加工テーブル２の最大移動速度などに基づいて設定される。

ＮＣ制御部７は、斜め下降移動処理の際、例えばサーボモータＳＭ３を最大出力で駆動させて加工ノズル４をＺ軸方向に最大速度で移動させる。このとき、ＮＣ制御部７は、加工ノズル４を加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１のＸＹ平面内の最短経路に沿わせながらＸＹ平面内を最大速度で移動させる。すなわち、加工ノズル４をＺ軸方向に最大の移動速度で下降させるとともに、加工ノズル４をＸＹ平面方向の移動経路に沿わせながら加工ノズル４のＹ軸方向の移動または加工テーブル２のＸ軸方向の移動の少なくとも一方を最大速度にする。

本実施の形態では、ＮＣ制御部７の倣い制御部２５は、斜め下降移動処理の際に、倣い制御を行なう。斜め下降移動処理を開始すると、静電センサがワーク１０４と加工ノズル４の距離に関する信号を検出し、センサ信号としてＡ／Ｄ変換部１１に入力する。

Ａ／Ｄ変換部１１は、静電センサが検出したセンサ信号をＡ／Ｄ変換し、変換後のデジタル信号をノズル高さデータ変換部１２に入力する。ノズル高さデータ変換部１２は、Ａ／Ｄ変換部１１から入力された信号を、ワーク１０４に対する加工ノズル４の高さのデータに変換する。

指令移動量作成部１３は、ノズル高さデータ変換部１２が算出した加工ノズル４の高さと加工プログラムにて指定されたノズル高さデータとの差分と、予め設定された退避量データとを用いて、指令移動量を作成する。指令移動量作成部１３は、作成した指令移動量をサーボアンプ１４に入力する。サーボアンプ１４は、指令移動量をサーボモータＳＭ３へと伝える。サーボモータＳＭ３は、指令移動量に応じた距離だけＺ軸方向に加工ヘッド３を移動させる。ここでの倣い制御部２５は、直下下降移動の許可ポイントＹ１の高さまで加工ヘッド３を倣い制御しながら下降させる。

ＮＣ制御部７は、加工ノズル４が直下下降移動の許可ポイントＹ１まで到達したか否かを判断する（ステップＳ１７０）。ＮＣ制御部７は、加工ノズル４が直下下降移動の許可ポイントＹ１まで到達していなければ（ステップＳ１７０、Ｎｏ）、加工ノズル４が直下下降移動の許可ポイントＹ１に到達するまで加工ノズル４に斜めアプローチの斜め下降移動を行わせる。

ここで、加工ノズル４が斜め下降移動を行なう際の移動経路について説明する。図１２は、加工ノズルが斜め下降移動を行なう際の移動経路を説明するための図である。図１２では、侵入禁止エリアＺ１が設定される場合の加工ノズル４の斜め下降移動経路を示している。

加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度に対して加工ノズル４のＸ軸方向、Ｙ軸方向の移動速度が遅い場合（速度比が所定の比率よりも小さい場合）に、加工ノズル４や加工テーブル２を最大速度にして移動させると、加工ノズル４が侵入禁止エリアＺ１に侵入することとなる。したがって、このような場合は、侵入禁止エリアＺ１（経路（５））に沿うように加工ノズル４の移動を制御する。具体的には、加工ノズル４のＹ軸方向への移動や加工テーブル２のＸ軸方向への移動を最大の移動速度で行いつつ加工ノズル４を経路（５）に沿わせて移動させる。このとき、加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度を抑えて、加工ノズル４が侵入禁止エリアＺ１に侵入しないようにする。これにより、ＮＣ制御部７は、加工ノズル４を直下下降移動の許可ポイントＹ１まで移動させる。

なお、加工ノズル４のＸ軸方向、Ｙ軸方向の移動速度に対して加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度が遅い場合（速度比が所定の比率よりも小さい場合）、加工ノズル４をＸＹ平面方向（高さｈ１）で移動させる処理を延長してもよい。この場合、ＮＣ制御部７は、倣いの開始位置（倣い開始位置Ｎ１）を倣い開始可能位置Ｌよりも加工開始ポイントＢ１に近づけて、加工ノズル４を移動させる。そして、ＮＣ制御部７は、加工ノズル４を直下下降移動の許可ポイントＹ１まで移動させる（経路（６））。

ここでの倣い開始可能位置Ｎ１は、倣い開始可能位置Ｌと同一のＸＹ平面内に位置であり、例えば加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度を最大速度にしても加工ノズル４が直下下降移動の許可ポイントＹ１まで最短経路で移動できる位置に設定する。

また、加工ノズル４が図１１の斜め退避処理（加工面内中間点を経由する場合の退避処理）を行って倣い開始可能位置Ｍに移動してきた場合も図１２の斜め下降移動経路と同様の移動経路によって加工ノズル４を直下下降移動の許可ポイントＹ１まで移動させる。

図１３は、加工ノズルの他の斜め下降移動を行なう際の移動経路を説明するための図である。図１３では、侵入禁止エリアＺ２が設定される場合の加工ノズルの斜め下降移動経路を示している。

図１３の移動経路でも図１２の移動経路と同様に、加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度に対して加工ノズル４のＸ軸方向、Ｙ軸方向の移動速度が遅い場合は、侵入禁止エリアＺ１（経路（７））に沿うように加工ノズル４の移動を制御する。

また、加工ノズル４のＸ軸方向、Ｙ軸方向の移動速度に対して加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度が遅い場合、加工ノズル４をＸＹ平面方向（高さｈ１）で移動させる処理を追加または延長してもよい。この場合、ＮＣ制御部７は、倣いの開始位置（倣い開始位置Ｎ２）を倣い開始可能位置Ｌよりも加工開始ポイントＢ１に近づけて、加工ノズル４を移動させる。そして、ＮＣ制御部７は、加工ノズル４を直下下降移動の許可ポイントＹ１まで移動させる。

ここでの倣い開始可能位置Ｎ２は、倣い開始可能位置Ｌと同一のＸＹ平面内に位置であり、例えば加工ノズル４のＺ軸方向の移動速度を最大速度にしても加工ノズル４が直下下降移動の許可ポイントＹ１まで最短経路で移動できる位置に設定する。

ＮＣ制御部７は、加工ノズル４が直下下降移動の許可ポイントＹ１まで到達すると（ステップＳ１７０、Ｙｅｓ）、加工ノズル４の移動目標位置を直下下降移動の許可ポイントＹ１からワーク１０４上の加工開始ポイントＢ１に変更する。これにより、加工ノズル４のアプローチ位置を、実際にレーザ加工を行なう位置（レーザ加工のノズル高さ位置）に変更する（ステップＳ１８０）。

ＮＣ制御部７は、レーザ加工のノズル高さ位置（新たに設定したアプローチ位置（加工開始ポイントＢ１））に加工ノズル４を直下下降移動（アプローチ）させる（ステップＳ１９０）。

ＮＣ制御部７は、加工ノズル４がレーザ加工のノズル高さ位置まで到達したか否かを判断する（ステップＳ２００）。ＮＣ制御部７は、加工ノズル４がレーザ加工のノズル高さ位置まで到達していなければ（ステップＳ２００、Ｎｏ）、加工ノズル４がレーザ加工のノズル高さ位置に到達するまで加工ノズル４に直下下降移動を行わせる。

図１４および図１５は、加工ノズル４の移動経路の一例を示す図である。図１４では、図８に示した侵入禁止エリアＺ１が設定された場合の斜め退避処理、斜めアプローチ処理を示している。ここでは、侵入禁止エリアＺ１に沿うように加工ノズル４の移動を制御している。

具体的には、まず加工終了ポイントＡ１から高さｈ１の退避位置Ｋまで加工ノズル４の移動を制御して加工ノズル４の斜め退避処理を行っている。この加工終了ポイントＡ１から退避位置Ｋまでの移動経路は図１０に示した経路（１）に対応している。この後、退避位置Ｋから倣い開始可能位置Ｌまで、高さｈ１で加工ノズル４をＸＹ平面方向内に移動させている。

そして、倣い開始可能位置Ｌから直下下降移動の許可ポイントＹ１まで、加工ノズル４の斜め下降移動処理を行ない、直下下降移動の許可ポイントＹ１から加工開始ポイントＢ１（レーザ加工位置）まで加工ノズル４の直下下降移動処理を行っている。

図１５では、図９に示した侵入禁止エリアＺ２が設定された場合の斜め退避処理、斜めアプローチ処理を示している。ここでは、侵入禁止エリアＺ２に沿うように加工ノズル４の移動を制御している。

具体的には、まず加工終了ポイントＡ１から倣い開始可能位置Ｍまで加工ノズル４の移動を制御して加工ノズル４の斜め退避処理を行っている。この加工終了ポイントＡ１から倣い開始可能位置Ｍまでの移動経路は図１１に示した経路（３）に対応している。

この後、倣い開始可能位置Ｍから直下下降移動の許可ポイントＹ１まで、加工ノズル４の斜め下降移動処理を行ない、直下下降移動の許可ポイントＹ１から加工開始ポイントＢ１（レーザ加工位置）まで加工ノズル４の直下下降移動処理を行っている。

本実施の形態では、斜め下降移動処理と直下下降移動処理を行なう際に、倣い動作を行なっている。斜め下降移動処理の際に倣い動作を行なっているので、斜め下降移動処理の際の加工ノズル４の移動速度が斜め退避処理の際の加工ノズル４の移動速度よりも遅くなる場合がある。このため、加工ノズル４の斜め退避処理と斜め下降移動処理とでは、加工ノズル４の移動角度（上昇角度と下降角度）が異なる場合がある。この場合は、加工ノズル４の移動角度の相異量や角度比に応じて、倣い開始位置を変更してもよい。例えば、図１２示した倣い開始位置Ｎ１を高さｈ１上のＸＹ平面内で倣い開始可能位置Ｌに近づけてもよい。また、図１３示した倣い開始位置Ｎ２を高さｈ１上のＸＹ平面内で倣い開始可能位置Ｍに近づけてもよい。

レーザ加工装置は、加工ノズル４がレーザ加工のノズル高さ位置まで到達すると（ステップＳ２００、Ｙｅｓ）、斜め退避処理および斜めアプローチ処理を終了し、新たな加工開始ポイントＢ１でのレーザ加工を開始する。

このように、レーザ加工装置は、斜め下降移動処理と直下下降移動処理を行なう際に、倣い動作（アプローチ動作）を行なっているので、ワーク１０４に反り返り（沈み込み）や段差があって加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１との高さが異なる場合であっても、加工ノズル４とワーク１０４の衝突を回避することが可能となる。

ここで、加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１との高さが異なる場合の加工ノズル４の移動経路について説明する。図１６および図１７は、移動ポイント間で高さが異なる場合の加工ノズルの移動経路を説明するための図である。

図１６では、図８に示した侵入禁止エリアＺ１が設定された場合の斜め退避処理、斜めアプローチ処理を示している。ここでは、侵入禁止エリアＺ１に沿うように加工ノズル４の移動を制御している。

また、図１７では、図９に示した侵入禁止エリアＺ２が設定された場合の斜め退避処理、斜めアプローチ処理を示している。ここでは、侵入禁止エリアＺ２に沿うように加工ノズル４の移動を制御している。

図１６や図１７に示すように、加工終了ポイントＡ１よりも加工開始ポイントＢ１が高い場合であっても、斜め下降移動処理を行なう際に倣い動作を行なっているので、加工ノズル４とワーク１０４との間の距離が所定値以下（位置Ｐ）になると、加工ノズル４のＺ軸方向への移動を停止して直下下降移動の許可ポイントＹ１に移動（ＸＹ平面内での移動）する。

なお、本実施の形態では、レーザ加工装置が、Ｘ軸方向にワーク１０４が移動し、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に加工ヘッド３が移動する場合について説明したが、ワーク１０４を固定するとともに、加工ヘッド３をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させてもよい。また、加工ヘッド３を固定し、ワーク１０４をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させてもよい。これらの場合も本実施の形態のレーザ加工装置と同様な効果が得られる。

また、加工ノズル４の倣い動作をレーザビームを利用したレーザ加工装置以外の装置に適用してもよい。例えば、プラズマ風を利用したプラズマ加工機や水流を利用したウォータジェット加工機等の、加工ヘッドとワークの相対位置を変化させつつワークを加工する加工機に適用しても良い。

また、加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１の中間点である加工面内中間点を、加工ノズル４の斜め退避処理と斜め下降移動処理と移動角度の相違量や角度比に応じて設定してもよい。また、加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１の中間点である加工面内中間点を、直下下降移動の許可ポイントＹ１の高さ（ワーク１０４からのＺ軸方向の距離）にに応じて設定してもよい。

また、本実施の形態では、直下下降移動の許可ポイントＹ１から加工開始ポイントＢ１までの直下下降移動処理（経路（Ｒ４））の際に、ワーク１０４の加工面に対して角度９０度で加工ノズル４を移動させる場合について説明したが、ワーク１０４の加工面に対して９０度以外の角度（例えば８０度）で加工ノズル４を移動させてもよい。

このように実施の形態によれば、斜めアプローチの際に加工ノズル４の倣い制御を行なっているので、加工終了ポイントＡ１と加工開始ポイントＢ１との高さが異なる場合であっても、加工ノズル４とワーク１０４の衝突を回避することが可能となる。これにより、加工ノズル４の退避動作を円滑に実施し、次の加工ポイントでワーク１０４の安定したレーザ加工を開始できるレーザ加工装置を得ることが可能となる。

また、加工ノズル４のＺ軸方向の上昇速度をＸ軸方向やＹ軸方向の移動速度よりも早くすることにより、加工ノズル４が略真上（Ｚ軸方向）に上がるため、ワーク１０４との衝突を回避でき、次の加工位置への迅速な移動が可能となる。

また、加工ノズル４の退避高さを設定された退避量または原点位置までに限定するので、ワーク１０４に対する加工ノズル４の無駄な退避処理を省くことが可能となり、効率の良い退避処理を行なうことが可能となる。

また、加工面内中間点で斜め退避処理を終了して斜めアプローチ処理を開始するので、短い経路で迅速に加工ノズル４を次の加工位置（加工開始ポイントＢ１）に移動させることが可能となる。

以上のように、本発明にかかるレーザ加工装置は、ワークに対する加工ヘッドの退避処理およびアプローチ処理に適している。

本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置を示す斜視図である。レーザ加工装置の構成を示す機能ブロック図である。レーザ加工装置が備える各移動軸の構成を示す斜視図である。倣い制御部の詳細な構成を示すブロック図である。電圧とノズル高さの関係を示す図である。レーザ加工装置の倣い動作の処理手順を示すフローチャートである。斜め退避処理および斜めアプローチ処理の処理手順を示すフローチャートである。加工ヘッドの侵入を許可しないエリアを説明するための図（１）である。加工ヘッドの侵入を許可しないエリアを説明するための図（２）である。加工ノズルの斜め退避経路を説明するための図（１）である。加工ノズルの斜め退避経路を説明するための図（２）である。加工ノズルが斜め下降移動を行なう際の移動経路を説明するための図（１）である。加工ノズルが斜め下降移動を行なう際の移動経路を説明するための図（２）である。加工ノズルの移動経路の一例を示す図（１）である。加工ノズルの移動経路の一例を示す図（２）である。移動ポイント間で高さが異なる場合の加工ノズルの移動経路を説明するための図（１）である。移動ポイント間で高さが異なる場合の加工ノズルの移動経路を説明するための図（２）である。

符号の説明

１加工機本体
２加工テーブル
３加工ヘッド
４加工ノズル
５Ｚ軸ユニット
６Ｙ軸ユニット
７ＮＣ制御部
８レーザ発振器
１１Ａ／Ｄ変換部
１２ノズル高さデータ変換部
１３指令移動量作成部
１４サーボアンプ
２５倣い制御部
１０４ワーク
１０５加工線
１１０操作部
ＳＭ１〜ＳＭ３サーボモータ

Claims

レーザ光を照射する加工ヘッドをワーク上の加工ポイントに移動させてレーザ加工を行なうとともに、前記加工ポイントのレーザ加工を完了した後に次の加工ポイントをレーザ加工する場合には、前記加工ポイントのレーザ加工が完了した加工ヘッドを前記ワークの上部側に位置する退避位置に退避させてから次の加工ポイントにアプローチさせて前記次の加工ポイントをレーザ加工するレーザ加工装置において、
前記ワークと前記加工ヘッドの相対位置を制御する位置制御部と、
前記位置制御部が前記加工ヘッドを前記退避位置から前記次の加工ポイントへアプローチさせる際に前記ワークの加工面と前記加工ヘッドとの間の最短距離を距離情報として検出する距離検出部と、
を備え、
前記位置制御部は、前記加工ヘッドを前記退避位置から前記次の加工ポイントへアプローチさせる際に前記距離検出部が検出した距離情報に基づいて前記加工ヘッドの倣い制御を行なうとともに、前記アプローチの際には前記加工ヘッドを前記退避位置から前記次の加工ポイントへ斜め下降させる斜め下降制御を用いてアプローチさせることを特徴とするレーザ加工装置。
前記位置制御部は、前記アプローチの際には、前記加工ヘッドを前記ワークの加工面に垂直な方向および前記ワークの加工面内方向に同時に移動させることによって前記次の加工ポイントの上部に位置する中継位置まで前記斜め下降制御で前記加工ヘッドを前記ワーク方向へ斜め下降させ、その後、前記加工ヘッドを前記中継位置から前記次の加工ポイントまで下降させて前記加工ヘッドを前記次の加工ポイントにアプローチさせることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記退避位置は、前記ワークの上部側で前記ワークの加工面からの距離を指定した位置であることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
前記退避位置は、レーザ加工を完了した加工ポイントと前記次の加工ポイントとの間の位置で、かつ前記加工ヘッドを前記退避位置に退避させる際の加工ヘッドの移動速度および前記退避位置から前記次の加工ポイントへ前記加工ヘッドをアプローチさせる際の加工ヘッドの移動速度に応じて設定される位置であることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
前記位置制御部は、前記加工ヘッドの移動速度を所定の早送り速度に設定して前記加工ヘッドを前記退避位置に退避させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。