JP2015104739A - レーザ加工方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ加工によってワークに小さな穴を加工したとき、穴内に切断片が引っ掛かることのないレーザ加工方法及び装置を提供する。【解決手段】板状のワークに穴加工を行うレーザ加工方法であって、予め作成された穴加工用プログラムに従ってレーザ加工による穴加工を行った後、加工穴１内の切断片７を落下するために、当該加工穴１に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射条件を予めプログラムされた切断片落下用プログラムに従って前記レーザ加工ヘッドの動作を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、板状のワークに穴加工を行うレーザ加工方法及び装置に係り、さらに詳細には、レーザ加工によって穴加工を行ったときに生じた切断片（切抜片）が穴内に引っ掛かった状態になることを防止することのできるレーザ加工方法及び装置に関する。

従来、レーザ加工によって板状のワークに、例えば丸形状や四角形状などの種々の形状の穴加工が行われている。上述のように、レーザ加工によってワークに穴加工を行うと、カーフ幅が狭いので、穴の内側に切断された切断片が穴内に引っ掛かることがある。ましてファイバーレーザによるレーザ加工においてはＣＯ2 レーザの場合よりも前記カーフ幅はさらに狭くなり、前記引っ掛かりを生じ易いものである。

上述のように、ワークに切断片が引っ掛かった状態になると、ワークテーブルに対するワークの相対的な移動時に、ワークテーブルとワークとの間に切断片が入り込み、ワークに裏傷を生じることがある。そこで、ワークに穴加工を行った後に、切断片を穴内から強制的に落下するための切断分離装置を備えることが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平４−３６７３９１号公報

前記特許文献１に記載の構成は、レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッドを上下動自在に備え、かつレーザ加工ヘッドとは別個に切断分離装置を備えた構成である。そして、ワークに穴加工を行った後に、レーザ加工ヘッドを上昇し、この上昇したレーザ加工ヘッドの下側に前記切断分離装置を位置決めして、切断片を強制的に落下する構成である。したがって、全体的構成が複雑であると共に、例えば複数箇所に穴加工を連続的に行う場合、非能率的である、という問題がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークに穴加工を行うレーザ加工方法であって、予め作成された穴加工用プログラムに従ってレーザ加工による穴加工を行った後、加工穴内の切断片を落下するために、当該加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射を予めプログラムされた切断片落下用プログラムに従って前記レーザ加工ヘッドの動作を制御することを特徴とするものである。

また、板状のワークに穴加工を行うレーザ加工方法であって、予め作成された穴加工用プログラムに従ってレーザ加工による穴加工を行った後、加工穴内の切断片を落下するために、前記穴加工用プログラムを参照して前記加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射を含む切断片落下用プログラムを作成し、この作成した切断片落下用プログラムに従って前記レーザ加工ヘッドの動作を制御することを特徴とするものである。

また、板状のワークに穴加工を行うレーザ加工方法であって、予め作成された穴加工用プログラムに従ってレーザ加工による穴加工を行った後、加工穴内の切断片を落下するために、前記加工穴の直径又は短軸或は短辺の長さが予め設定された設定長より短い場合に、前記穴加工用プログラムを参照して前記加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射を含む切断片落下用プログラムを作成し、この作成した切断片落下用プログラムに従って前記レーザ加工ヘッドの動作を制御することを特徴とするものである。

また、板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納した第１のプログラム格納手段と、前記各穴加工用プログラムに従ってレーザ加工された加工穴内の切断片を落下するために、加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射を、前記各穴加工用プログラムに対応して予めプログラムされた複数の切断片落下用プログラムを格納した第２のプログラム格納手段と、板状のワークにレーザ加工を行うために、前記第１のプログラム格納手段から検索された穴加工用プログラムに対応した切断片落下用プログラムを前記第２のプログラム格納手段から選択するプログラム選択手段と、選択された前記穴加工用プログラム及び切断片落下用プログラムに従って、レーザ加工ヘッドの動作を制御する加工ヘッド動作制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

また、板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納した第１のプログラム格納手段と、前記各穴加工用プログラムに従ってレーザ加工された加工穴内の切断片を落下するために、加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路におけるレーザ加工ヘッドの相対的な速度条件、アシストガスの噴射条件を、前記各穴加工用プログラムに対応して設定可能な複数の切断片落下用プログラムを格納した第２のプログラム格納手段と、板状のワークにレーザ加工を行うために、前記第１のプログラム格納手段から選択された穴加工用プログラムに対応した切断片落下用プログラムを前記第２のプログラム格納手段から選択するプログラム選択手段と、各切断片落下用プログラム毎または加工するワークの板厚、材質毎に切断片落下用プログラムの移動経路上の速度条件及びアシストガスの噴射条件を設定するために入力する入力手段と、選択された前記穴加工用プログラム及び選択された切断片落下用プログラムまたは加工するワークの板厚、材質に対応して設定された移動経路上の速度条件及びアシストガスの噴射条件が入力された前記切断片落下用プログラムに従ってレーザ加工ヘッドの動作を制御する加工ヘッド動作制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

また、板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納したプログラム格納手段と、前記各穴加工用プログラムに従ってレーザ加工された加工穴内の切断片を落下するために、前記各穴加工用プログラムを参照して前記加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるレーザ加工ヘッドの相対的な速度条件、アシストガスの噴射条件を含む切断片落下用プログラムを作成するプログラム作成手段と、前記穴加工用プログラム及び前記切断片落下用プログラムに従ってレーザ加工ヘッドの動作を制御する加工ヘッド動作制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

また、板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納したプログラム格納手段と、前記各穴加工用プログラムに従ってレーザ加工した加工穴内の切断片を落下するために、前記加工穴の直径又は短軸或は短辺の長さが予め設定された設定長より短いか否か比較する比較手段と、上記比較手段の比較結果、直径又は短軸或は短辺の長さが前記設定長に等しい又は設定長よりも短い場合に、前記各穴加工用プログラムを参照して前記加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるレーザ加工ヘッドの相対的な速度条件、アシストガスの噴射条件を含む切断片落下用プログラムを作成するプログラム作成手段と、前記穴加工用プログラム及び前記切断片落下用プログラムに従ってレーザ加工ヘッドの動作を制御する加工ヘッド動作制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、板状のワークに対して、穴加工用プログラムに従ってレーザ加工による穴加工を行った後、切断片落下用プログラムに従ってレーザ加工ヘッドの動作を行う際、上記動作に関連して、加工穴内の切断片を落下するためにアシストガスの噴射を行うものである。したがって、加工穴内の切断片はアシストガスの吹き付けによって下方向へ強く押圧されることとなり、切断片を加工穴内から落下することができ、前述したごとき問題を解消することができるものである。

本発明の実施形態による穴のレーザ加工方法の説明図である。 レーザ加工を行った穴内から切断片を落下するためのレーザ加工ヘッドの動作説明図である。 レーザ加工装置における第１の実施形態に係る制御装置の構成を概念的、概略的に示した説明図である。 レーザ加工装置における第２の実施形態に係る制御装置の構成を概念的、概略的に示した説明図である。

レーザ加工機によって板状のワークに穴加工を行う場合、例えば丸形状や四角形状などの種々の形状の穴を切断加工することができる。しかし、穴加工としては丸形状や四角形状の穴加工を行うときに、上記穴内に切断片が引っ掛かることが多いものである。レーザ加工を行った加工穴内に切断片が引っ掛かることは丸穴や長穴においても同様である。そして、丸穴の場合は直径が３０mm程度以下の場合に多く、また長穴の場合には、短軸が３０mm程度以下の場合に多いものである。なお、レーザ加工機は既によく知られた構成であるから、レーザ加工機の全体的構成についての詳細な説明は省略する。

図１を参照するに、板状のワークＷに、例えば一辺が３０mm程度以下の小さな四角形状（正方形）の穴１のレーザ加工を行う場合、前記穴１の内側からレーザ加工を開始する。この場合、前記穴１の中心位置又は重心位置付近など適宜の位置にピアシング加工を行い、このピアシング加工位置Ｐから前記穴１の輪郭線３方向へレーザ加工を行う。そして、レーザ加工が前記輪郭線３の位置に達すると、輪郭線３とレーザ加工位置との交差位置５から輪郭線３に沿ってレーザ加工が行われる。

そして、穴１の輪郭線３に沿ってレーザ加工が進行し、レーザ加工が一巡して前記交差位置５に達すると、穴１のレーザ加工が終了することになり、レーザ光の照射とアシストガスの噴射（噴出）は停止される。前記交差位置５と加工終了位置とを同一視しても何等問題ないものである。したがって、交差位置５と加工終了位置は同義とする。

前述のごとく穴１のレーザ加工を行うとき、レーザ加工ヘッドからアシストガスが噴出（噴射）されているので、穴１の加工を行った際の切断片（切抜片）７の加工終了位置（交差位置）５に噴出されたアシストガスによって、ワークＷから切断片７が切り離された瞬間に、切断片７の加工終了位置５側が下方向へ吹き付けられるものである。

したがって、切断片７は穴１内において、例えば図１（Ｂ）に示すように、加工終了位置５側が低くなるように僅かに傾斜して引っ掛かることがある。また、図１（Ｃ）に示すように、切断片７における加工終了位置５側が穴１の下方向に移動し、上記加工終了位置５の反対側が穴１に引っ掛かることがある。なお、穴１から落下した切断片７はスクラップボックス（図示省略）内へ落下するものである。

上述のように、ワークＷに加工した穴１内に切断片７が引っ掛かると、ワークＷの移動時に、ワークテーブルとワークＷとの間に切断片７が入り込み、ワークＷの裏面に裏傷を生じることがある。また、切断片７が引っ掛るとレーザ加工ヘッドの相対的な移動の際にレーザ加工ヘッドと切断片が干渉することもある。

そこで、本実施形態においては、レーザ加工を行った前記穴１内から前記切断片７を落下するための動作を行うものである。

すなわち、前述したように、穴１の輪郭線３に沿ってレーザ加工を行い、加工終了位置５に達したときに、レーザ光の照射及びアシストガスの噴出を停止してレーザ加工を終了する。その後、レーザ加工ヘッドの高さ位置を変更することなく、前記加工終了位置５から穴１の中心位置付近又は重心位置付近或は前記ピアシング加工位置Ｐ方向へレーザ加工ヘッドを相対的に移動する。そして、中心位置又は重心位置（以後、中心位置Ｏと称す）を間にして前記加工終了位置５の反対側へレーザ加工ヘッドを相対的に移動するとき、前記中心位置Ｏ付近においてレーザ加工ヘッドからレーザ加工時と同じ又はより高圧の圧力でもってアシストガスを噴出（噴射）する。

この際、レーザ加工ヘッドが前記穴１の中心位置Ｏ付近に達したときに、レーザ加工ヘッドの相対的な移動を一時停止してアシストガスを集中的に噴出するものである。そして、アシストガスを噴出した状態でもって、前記加工終了位置５の反対側へ移動し、穴１の輪郭線３の位置又は輪郭線３に近接した位置（これらの各位置は、以後反対側位置９と称す）に達したときに移動を一時停止する。その後、前記加工終了位置５側へ戻ることになる。上述のように、加工終了位置５側へ戻る際にもアシストガスを継続して噴出するものである。

すなわち、前記穴１の中心位置Ｏ付近から前記反対側位置９への移動時及び前記反対側位置９から前記加工終了位置５側への戻り時に、レーザ加工ヘッドからアシストガスを噴出するものである。そして、前記加工終了位置５に戻ったときにアシストガスの噴出を停止するものである。

以上のごとき説明より理解されるように、加工終了位置５から反対側位置９にレーザ加工ヘッドを相対的に移動するとき、切断片７の中心位置Ｏ付近において移動を一時停止する。そして、この停止位置においてアシストガスを所定時間噴出するものである。したがって、切断片７が、図１（Ｂ）に示すように僅かに傾斜して穴１内に引っ掛かった状態にある場合、切断片７の中心位置Ｏ付近にアシストガスの噴出が集中的に行われ、アシストガスの吹き付けによる圧力が最初に作用する。すなわち、切断片７の中心Ｏ付近にアシストガスが所定時間集中して噴射されることになる。

よって、切断片７の中心位置Ｏ付近が、アシストガスの吹き付けによる作用によって下方向へ押圧されることとなり、切断片７全体がほぼ水平状態を保持して落下するように押圧されることになる。そして、中心位置Ｏ付近から反対側位置９へ移動するときにも、アシストガスを継続して噴出するものである。したがって、アシストガスの噴出によって切断片７を下方向に押圧する位置が変化し、穴１内から落下する傾向にある切断片７の反対側位置９側を押圧して、切断片７に上下方向の揺動を付与する傾向にある。よって、切断片７の落下をより確実に行うことができるものである。

また、前記中心位置Ｏ付近から反対側位置９側へ移動するときにアシストガスを噴出しており、かつ反対側位置９において移動を一時停止する。そして、この停止した状態においてアシストガスの噴出を所定時間集中して行うものである。したがって、図１（Ｃ）に示すように、切断片７が予め大きく傾斜して、反対側位置９付近が穴１に引っ掛かった状態にある場合には、切断片７の引っ掛かっている上部付近にアシストガスが集中して噴出されることとなり、切断片７の落下をより確実に行うことができるものである。

既に理解されるように、穴１のレーザ加工の終了後、加工終了位置５から中心位置Ｏ付近へレーザ加工ヘッドを相対的に移動し、この中心位置Ｏ付近から反対側位置９へレーザ加工ヘッドを相対的に移動するときに、レーザ加工ヘッドからアシストガスを連続して噴出することにより、穴１に対する切断片７の引っ掛かりをより確実に解除することができるものである。そして、本実施形態においては、反対側位置９から加工終了位置５へレーザ加工ヘッドを戻す工程においてもアシストガスの噴出を連続して行うものであるから、切断片７の引っ掛かりの解除を、さらに確実に行うことができるものである。

ところで、穴１のレーザ加工の終了後に、加工終了位置５から穴１の中心位置Ｏ側へレーザ加工ヘッドを相対的に移動する際にアシストガスを噴出することも可能である。この場合、例えば図１（Ｂ）に示すごとき状態にある切断片７の加工終了位置５付近にアシストガスを噴出することになる。したがって、切断片７の加工終了位置付近がアシストガスの噴出によって下方向へ押圧されて、図１（Ｃ）に示すごとき状態に変化することがある。

この場合、穴１の切断終了時に、最初から図１（Ｃ）に示すごとき状態になった場合とは異なり、アシストガスの噴出に起因して図１（Ｃ）に示すごとき状態となったものである。したがって、穴１に引っ掛かっている切断片７の挟み込みの力はアシストガスの噴出（吹き付け）に起因してより大きくなるものである。よって、切断片７の引っ掛かり解除はより難しくなるので、前記加工終了位置５から中心位置付近への移動時にアシストガスを噴出することは望ましいものではない。

以上のごとく、ワークＷに小さな穴（四角形状の場合、１辺が３０mm程度以下）のレーザ加工を行ったとき、穴１内の切断片（切抜片）７の有無に係わりなく、切断片７を落下するために、ワークＷに対してレーザ加工ヘッドの前述したごとき移動動作及びアシストガスの噴出動作を行うものである。そこで、本実施形態においては、ワークＷに前述のごとき小さな穴のレーザ加工を行った後に、切断片７の落下を行うためのレーザ加工ヘッドの前記動作が自動的に行われるものである。

以下、ワークＷに小さな穴１のレーザ加工を行った後に、切断片７を落下するためのレーザ加工ヘッドの動作を自動的に行う構成について説明する。なお、レーザ加工装置において、レーザ加工ヘッドを左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）へ移動する構成は既によく知られている構成であるから、レーザ加工装置の全体的構成についての図示、説明は省略し、レーザ加工ヘッドの動作を制御する制御装置の構成について説明することにする。

ところで、穴１から切断片７を落下するためのレーザ加工ヘッドの動作の制御は次の動作を制御するものである。すなわち、図２に示すように、加工終了位置５から中心位置Ｏ付近への移動動作（Ａ動作）、中心位置付近Ｏでの一時停止動作（Ｂ動作）、中心位置Ｏ付近でのアシストガスの噴出動作（Ｃ動作）、中心位置Ｏ付近から反対側位置９への移動動作（Ｄ動作）、反対側位置９での一時停止動作（Ｅ動作）、反対側位置９から加工終了位置５への移動動作（Ｆ動作）、加工終了位置５においてのアシストガスの噴出停止動作（Ｇ動作）の各動作である。上記各動作Ａ〜Ｇを図示的に示すと、図２に示すとおりである。

前記Ａ動作〜Ｇ動作の制御を行うために、レーザ加工装置におけるレーザ加工ヘッドの動作を制御するための制御装置１１は、概念的、概略的に示すと、図３に示すごとき構成である。すなわち、制御装置１１は、コンピュータから構成してあって、ＣＰＵ１３、ＲＡＭ１５、ＲＯＭ１７、入力手段１９及び表示手段２１を備えている。さらに、制御装置１１は、第１のプログラム格納手段２３を備えている。

上記第１のプログラム格納手段２３は、予め定義された四角形状や丸穴、長穴などの穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納するものである。上記穴加工用プログラムは、穴形状が異なる毎あるいはワークの材質、板厚が異なる毎に備えられているものであり、例えば穴形状コードと穴加工用プログラムは関連付けて格納してある。

また、制御装置１１には、第２のプログラム格納手段２５が備えられている。この第２プログラム格納手段２５には、前記第１プログラム格納手段２３に格納された各穴加工用プログラムのプログラムコード又は前記穴形状コードに関連付けて切断片落下用プログラムが格納してある。上記切断片落下用プログラムは、穴形状に対応しての前記Ａ動作〜Ｇ動作が予めプログラムされているものである。すなわち、穴１の形状が図１に示すように正方形の場合には、穴形状に対応して、図２に示したＡ動作〜Ｇ動作が行われるものである。

なお、穴１の形状としては、例えば長方形や長穴、楕円、丸穴などの種々の形状があり、各穴形状のレーザ加工を行う各穴加工用プログラムに対応して前記Ａ動作〜Ｇ動作が予めプログラムされているものである。

したがって、上記構成においては、入力手段１９から自動プログラム装置などで作成された複数の穴形状又は穴形状コードを含むＮＣ加工プログラムを適宜記憶媒体や転送手段を介して制御装置１１に供給する。または直接キーボードなどを使ってＮＣ加工プログラムを直接入力手段から入力することも可能である。穴形状コードを含むＮＣ加工プログラムが入力されると、制御装置１１に備えたプログラム選択手段２７によって、ＮＣ加工プログラム内の上記穴形状コードに対応した穴加工用プログラムが前記第１プログラム格納手段２３から選択される。そして、選択された上記穴加工用プログラムに従って、加工ヘッド動作制御手段２９の制御の下にレーザ加工ヘッド３１の動作が制御され、穴１がレーザ加工される。

また、前記選択された穴加工用プログラムのプログラムコード又は前記穴形状コードに対応した切断片落下用プログラムが第２プログラム格納手段２５から選択される。そして、前記穴加工用プログラムによる穴のレーザ加工が終了すると、当該穴加工用プログラムに対応して選択された切断片落下用プログラムに従って、前記加工ヘッド動作制御手段２９の制御の下に、レーザ加工ヘッド３１の前記Ａ動作〜Ｇ動作が制御されて、加工穴内から切断片７を落下するための動作が行われる。

上記構成によれば、ワークＷにレーザ加工を行う所望の穴形状（穴形状コード）を含むＮＣ加工プログラムが制御装置１１に入力されると、当該穴のレーザ加工を行うための穴加工用プログラム及び当該穴に対応した切断片落下用プログラムが選択されて、穴のレーザ加工と、加工穴内の切断片を落下するための前記Ａ動作〜Ｇ動作が自動的に行われるものである。そして順次複数の穴に対しこれを繰り返すことによりワークＷに所望のレーザ加工と切断片の落下を行うことができる。したがって、操作が容易であると共に、複数の穴のレーザ加工が繰り返されるような場合、穴のレーザ加工を能率よく行うことができるものである。

ところで、前記説明においては、第２プログラム格納手段２５には、各穴加工用プログラムに対応して前記Ａ動作〜Ｇ動作が予めプログラムされた切断片落下用プログラムが格納されている旨説明した。しかし、次のごとき構成とすることも可能である。

すなわち、前記Ａ動作、Ｄ動作、Ｆ動作における移動動作を、速度パラメータメモリ３３に予め格納されている速度パラメータから選択し、適正の速度を設定する。また、前記Ｂ動作及びＥ動作における一時停止動作における停止時間を、時間パラメータメモリ３５に予め格納されている時間パラメータから選択して適正な停止時間を設定する。さらに、前記Ｃ動作である噴出動作におけるアシストガスの噴出圧を、噴出圧パラメータメモリ３７に予め格納されている噴出圧パラメータから選択して適正な噴出圧に設定する。

上記各パラメータの設定は、前記第２プログラム格納手段２５から検索した切断片落下用プログラムを表示手段２１に表示し、Ａ動作〜Ｇ動作において速度パラメータ、時間パラメータ、噴出圧パラメータに該当する部分に、速度パラメータメモリ３３、時間パラメータメモリ３５、噴出圧パラメータメモリ３７に格納されている各パラメータを、入力手段１９によって入力すればよいものである。

上記構成によれば、穴１内の切断片７に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動速度の条件（速度条件）、アシストガスの噴出圧の条件、及びアシストガスの噴出時間の条件（切断片７に対するアシストガスの噴射時間の条件）を適正に設定できることとなる。したがって、例えばレーザ切断面の切断精度等に対応して切断片７の落下をより確実に行うことができるものである。換言すれば、ワークＷにレーザ加工を行う穴形状が同一の場合であっても、ワークＷの材質に起因する切断面の精度に対応して、またワークＷの板厚の違いによる引っ掛かりの状態などに対応して前記Ａ動作〜Ｇ動作を個別に設定可能なものである。

なお、これらの速度パラメータ、時間パラメータ、噴出圧パラメータを板厚と材質毎に対応付け予め設定し格納しておき、例えば入力手段１９から供給されるＮＣ加工プログラム内に書かれている板厚と材質情報に基づいて、これに対応する適正な速度パラメータ、時間パラメータ、噴出圧パラメータを選択することも可能である。

図４は、制御装置１１の第２の実施形態を示すものである。この第２の実施形態に係る制御装置１１Ａにおいて、前述した制御装置１１における構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。この制御装置１１Ａにおいて、前述した制御装置１１と大きく相違するところは、第２のプログラム格納手段２５を省略して、代わりにプログラム作成手段３９を備えた構成である。

上記プログラム作成手段３９は、プログラム選択手段２７によってプログラム格納手段２３から選択された穴加工用プログラムを参照して、当該穴加工用プログラムに従ってレーザ加工された加工穴内の切断片を落下するための切断片落下用プログラムを作成するものである。

前記構成において、入力手段１９から自動プログラム装置などで作成された加工すべき穴形状コードを含むＮＣ加工プログラムが入力されると、この穴形状コードに関連付けられた穴加工用プログラムがプログラム格納手段２３から順次選択され、この選択された穴加工用プログラムに従ってワークに穴のレーザ加工が行われる。前述のごとく、穴加工用プログラムが選択されると、プログラム先読み手段４１によって当該穴加工用プログラムの先読みが行われる。

そして、上記プログラム先読み手段４１によって読み込まれた前記穴加工用プログラムにおける各種データを参照して、穴形状が四角形状の場合には短辺の寸法が読み取られ、穴形状が丸の場合には直径寸法が、また長穴の場合には短軸寸法が読み取られる。また、前記穴加工用プログラムから読み取られた加工終了位置５、中心位置Ｏを参照して、演算手段４３によって反対側位置９が求められる。

したがって、プログラム作成手段３９においては、穴加工用プログラムを先読みすることによって求められた加工終了位置５、中心位置Ｏ及び反対側位置９を参照し、前記Ａ動作〜Ｇ動作を設定することになる。この際、前記速度パラメータメモリ３３、時間パラメータメモリ３５及び噴出圧パラメータメモリ３７からそれぞれ適正なパラメータを選択し、前述したＡ動作〜Ｇ動作を設定することにより、選択された穴加工用プログラムに対応した切断片落下用プログラムが作成され、この作成された切断片落下用プログラムに従って、加工穴内から切断片７を落下するための動作が行われるものである。

なお、切断片落下用プログラムの作成は、レーザ加工中の穴加工用プログラムの選択の都度行う方法に代えて、レーザ加工前にＮＣ加工プログラム中のすべての穴加工用プログラムをプログラム先読み手段４１によって読み込み、すべての穴加工プログラムに対応する切断片落下用プログラムを予め作成、格納しておき、このＮＣ加工プログラムに従ってレーザ加工する際には穴加工プログラムに対応する格納された切断片落下用プログラムを選択することで切断片の落下動作を行うことも可能である。

すなわち、この実施形態においては、プログラム格納手段２３から選択された穴加工用プログラムに従って穴のレーザ加工を行う。そして、上記穴加工用プログラムの各種データを参照して作成した切断片落下用プログラムに従って、前記Ａ動作〜Ｇ動作の各動作が行われるものである。したがって、本実施形態によれば、穴加工用プログラムに対応しての切断片落下用プログラムを予め作成する必要がないものである。よって、従来から備えられている穴加工用プログラムによる穴のレーザ加工の後に、後付け的に切断片落下用プログラムを容易に実施し得るものである。上述のように切断片落下用プログラムを作成する場合、前記穴加工用プログラムに予め要否のフラグを備え、ＯＮの場合にのみ切断片落下用プログラムを作成することも可能である。

ところで板状のワークＷにレーザ加工によって穴１の加工を行った場合、例えば四角形の場合には１辺が３０mm程度以下の小さな穴の場合に、加工穴内に切断片７が引っ掛かり易いものである。前記加工穴１が丸穴の場合であっても、図１（Ｂ）に示すように、水平に対して僅かに傾斜すると、切断片７が引っ掛かることがある。この場合も、直径が３０mm程度以下の場合に引っ掛かりを生じ易いものである。したがって、前記切断片落下用プログラムによる前述のＡ動作〜Ｇ動作は、切断片７が穴１内に引っ掛かり易い小さな穴の場合に実施すればよいものである。

そこで、前記プログラム作成手段３９によって切断片落下用プログラムを作成する場合、例えば四角形の穴の場合には、一辺の長さが予め設定された設定長（例えば３０mm）以下であるか否かを判別し、丸穴や長円の場合には、直径又は短軸が設定長以下であるかを判別し、以下である場合にのみ切断片落下用プログラムを作成することが望ましいものである。この場合、前記構成に比較手段（判別手段）４５を備えることによって容易に実施可能である。

すなわち、プログラム選択手段２７によってプログラム格納手段２３から選択した穴加工用プログラムを、プログラム先読み手段４１によって先読みした各種データによって、選択した穴加工用プログラムによって加工される穴の形状、寸法を知ることができる。したがって、選択された穴加工用プログラムを参照して穴形状、寸法を演算手段４３によって求め、四角形の穴の場合には短辺の寸法と設定値メモリ４７に予め格納されている設定長とを比較手段４５によって比較する。丸穴や長円形の場合には直径、短軸と前記設定長とを比較する。

そして、短辺、直径、短軸等が前記設定値と等しい場合及び前記設定値よりも小さい場合にのみ、選択された穴加工用プログラムに対応した切断片落下用プログラムを作成するための要求信号を、前記比較手段４５から前記プログラム作成手段３９に対して出力することになる。このように、比較手段４５からプログラム作成手段３９に要求信号が出力されると、前述したように、プログラム作成手段３９は、選択された穴加工用プログラムに対応した切断片落下用プログラムを作成するものである。

既に理解されるように、上記実施形態においては、プログラム格納手段２３から選択された穴加工用プログラムの全てに対応して切断片落下用プログラムを作成するものではなく、穴１内に切断片７が引っ掛かり易い小さな穴の場合のみに切断片落下用プログラムを作成するものである。したがって、制御装置１１Ａの負荷を抑制でき、ワークＷに対して複数の穴加工を行う場合、能率よく穴加工を行うことができるものである。

なお、図３に基づく実施形態の第１のプログラム格納手段２３及び図４に基づくプログラム格納手段２３は、穴加工用プログラムを格納するものであが、これが自動プログラミング装置などで予め作成したＮＣ加工プログラムに含まれている場合は、このＮＣ加工プログラムから直接穴加工用プログラムを選択あるいは、ＮＣ加工プログラム内から複数の穴加工用プログラムを抽出し第１のプログラム格納手段２３に格納することも可能である。

また、図３に基づく実施形態の第１のプログラム格納手段２３、第２のプログラム格納手段２５、及びプログラム選択手段２７を制御装置１１に備える構成を説明したが、ＮＣ加工プログラムを作成する自動プログラミング装置などに設けることも可能である。この際は自動プログラミング装置で作成されるＮＣ加工プログラムには複数の穴加工用プログラム及び切断片落下用プログラムをあらかじめ含むものとなり、このＮＣ加工プログラムを制御装置１１に供給し順次実行することにより、所望の穴加工及び切断片の落下動作が行われる。

図４の第２の実施形態においても同様に、プログラム格納手段２３、プログラム選択手段２７、プログラム作成手段３９、プログラム先読み手段４１、演算手段４３、及び比較手段４５を制御装置１１Ａに備える構成を説明したが、これをＮＣ加工プログラムを作成する自動プログラミング装置などに設けることも可能である。

１ 穴
３ 輪郭線
５ 交差位置（加工終了位置）
７ 切断片（切抜片）
９ 反対側位置
１１，１１Ａ 制御装置
２３ 第１プログラム格納手段
２５ 第２プログラム格納手段
２７ プログラム選択手段
２９ 加工ヘッド動作制御手段
３１ レーザ加工ヘッド
３３ 速度パラメータメモリ
３５ 時間パラメータメモリ
３７ 噴出圧パラメータメモリ
３９ プログラム作成手段
４１ プログラム先読み手段
４５ 比較手段（判別手段）

Claims (7)

1. 板状のワークに穴加工を行うレーザ加工方法であって、予め作成された穴加工用プログラムに従ってレーザ加工による穴加工を行った後、加工穴内の切断片を落下するために、当該加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射を予めプログラムされた切断片落下用プログラムに従って前記レーザ加工ヘッドの動作を制御することを特徴とするレーザ加工方法。
2. 板状のワークに穴加工を行うレーザ加工方法であって、予め作成された穴加工用プログラムに従ってレーザ加工による穴加工を行った後、加工穴内の切断片を落下するために、前記穴加工用プログラムを参照して前記加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射を含む切断片落下用プログラムを作成し、この作成した切断片落下用プログラムに従って前記レーザ加工ヘッドの動作を制御することを特徴とするレーザ加工方法。
3. 板状のワークに穴加工を行うレーザ加工方法であって、予め作成された穴加工用プログラムに従ってレーザ加工による穴加工を行った後、加工穴内の切断片を落下するために、前記加工穴の直径又は短軸或は短辺の長さが予め設定された設定長より短い場合に、前記穴加工用プログラムを参照して前記加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射を含む切断片落下用プログラムを作成し、この作成した切断片落下用プログラムに従って前記レーザ加工ヘッドの動作を制御することを特徴とするレーザ加工方法。
4. 板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、
   穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納した第１のプログラム格納手段と、
   前記各穴加工用プログラムに従ってレーザ加工された加工穴内の切断片を落下するために、加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるアシストガスの噴射を、前記各穴加工用プログラムに対応して予めプログラムされた複数の切断片落下用プログラムを格納した第２のプログラム格納手段と、
   板状のワークにレーザ加工を行うために、前記第１のプログラム格納手段から選択された穴加工用プログラムに対応した切断片落下用プログラムを前記第２のプログラム格納手段から選択するプログラム選択手段と、
   選択された前記穴加工用プログラム及び切断片落下用プログラムに従って、レーザ加工ヘッドの動作を制御する加工ヘッド動作制御手段と、
   を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
5. 板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、
   穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納した第１のプログラム格納手段と、
   前記各穴加工用プログラムに従ってレーザ加工された加工穴内の切断片を落下するために、加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路におけるレーザ加工ヘッドの相対的な速度条件、アシストガスの噴射条件を前記各穴加工用プログラムに対応して設定可能な複数の切断片落下用プログラムを格納した第２のプログラム格納手段と、
   板状のワークにレーザ加工を行うために、前記第１のプログラム格納手段から選択された穴加工用プログラムに対応した切断片落下用プログラムを前記第２のプログラム格納手段から選択するプログラム選択手段と、
   各切断片落下用プログラム毎または加工するワークの板厚、材質毎に切断片落下用プログラムの移動経路上の速度条件及びアシストガスの噴射条件を設定するために入力する入力手段と、
   選択された前記穴加工用プログラム及び選択された切断片落下用プログラムまたは加工するワークの板厚、材質に対応して設定された移動経路上の速度条件及びアシストガスの噴射条件が入力された前記切断片落下用プログラムに従ってレーザ加工ヘッドの動作を制御する加工ヘッド動作制御手段と、
   を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
6. 板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、
   穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納したプログラム格納手段と、
   前記各穴加工用プログラムに従ってレーザ加工された加工穴内の切断片を落下するために、前記各穴加工用プログラムを参照して前記加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるレーザ加工ヘッドの相対的な速度条件、アシストガスの噴射条件を含む切断片落下用プログラムを作成するプログラム作成手段と、
   前記穴加工用プログラム及び前記切断片落下用プログラムに従ってレーザ加工ヘッドの動作を制御する加工ヘッド動作制御手段と、
   を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
7. 板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、
   穴形状の切断加工をレーザ加工によって行うための複数の穴加工用プログラムを格納したプログラム格納手段と、
   前記各穴加工用プログラムに従ってレーザ加工した加工穴内の切断片を落下するために、前記加工穴の直径又は短軸或は短辺の長さが予め設定された設定長より短いか否か比較する比較手段と、
   上記比較手段の比較結果、直径又は短軸或は短辺の長さが前記設定長に等しい又は設定長よりも短い場合に、前記各穴加工用プログラムを参照して前記加工穴に対するレーザ加工ヘッドの相対的な移動経路及び当該移動経路上におけるレーザ加工ヘッドの相対的な速度条件、アシストガスの噴射条件を含む切断片落下用プログラムを作成するプログラム作成手段と、
   前記穴加工用プログラム及び前記切断片落下用プログラムに従ってレーザ加工ヘッドの動作を制御する加工ヘッド動作制御手段と、
   を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。

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