JP3467965B2 - レーザ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光の焦点と
被加工物との位置制御における時間短縮を実現するレー
ザ加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ加工における加工面の品質を確保
するためには、レーザ光の焦点と被加工物との相対位置
を一定に保つことが重要である。しかしながら、被加工
物が平坦であることはまれであり、被加工物毎に異なっ
た反りがある。また、被加工物は、レーザ加工に伴う熱
影響によっても反りが発生してくる。したがって、従来
よりレーザ加工時には、このレーザ光の焦点と被加工物
との相対位置を一定に保つために、Ｘ，Ｙ軸の加工面上
を移動させながらＸ，Ｙ軸の加工面に垂直方向のＺ軸を
被加工物の反り状態に追従させる位置制御を行ってい
る。このＺ軸を被加工物の反り状態に追従させて位置制
御を行いながらＸ，Ｙ軸の加工面上を移動させる動作を
倣い動作と呼んでいる。

【０００３】しかし、レーザ加工においては、被加工物
に孔が開いていたり、既に行ったレーザ切断加工のため
に被加工物が存在しない領域が存在したりする。このよ
うな被加工物が存在しない領域上を加工ヘッドが倣い動
作状態で通過すると、加工ヘッドが落ち込んで加工ヘッ
ドを破損する危険がある。また、レーザ加工による切断
加工を行わないで移動する空走動作時には、被加工物の
反りの起伏以上に加工ヘッドを逃がしておかないと加工
ヘッドが被加工物の反りの起伏に衝突して破損する危険
がある。このような上記の問題を解決するために、レー
ザ加工する場合のみ倣い動作を行っている。レーザ加工
の加工終了点から次の加工開始点までの動作は、倣い動
作を停止させてＺ軸の機械原点方向に加工ヘッドを逃が
す操作を行い、加工ヘッドを逃がした状態を維持して次
の加工開始点まで早送り移動を行い、そして倣いアプロ
ーチ動作を開始してレーザ光の焦点と被加工物との相対
位置が一定になるギャップ基準位置にＺ軸の加工ヘッド
の位置決めを行い、そして倣い動作を行いながら次のレ
ーザ加工を開始していく。

【０００４】従来においては、この加工ヘッドを逃がし
た退避位置から倣い基準位置までの倣いアプローチ動作
と加工時における倣い動作との制御面での区別はなく、
倣い制御時と同じ制御で行われていた。

【０００５】図２０は第１従来例のレーザ加工装置にお
けるＺ軸の位置制御構成図である。第１従来例は通常動
作時移動指令生成部１から移動指令を受ける位置制御部
２と速度制御部３と電流制御部４とサーボドライバ５と
モータ６と位置検出器７とにより閉ループを構成してＺ
軸方向の加工ヘッドの位置制御を行っていた。そして、
倣い動作時には、まず、ギャップ比較器８は、加工ヘッ
ドと被加工物とのギャップを測定するギャップセンサ９
からのギャップ情報とレーザ光の焦点と被加工物との位
置関係を一定に保つ加工ヘッドのギャップ基準位置をギ
ャップ基準値として格納するギャップ基準値格納部１０
からのギャップ基準値情報との比較を行いギャップ基準
値からのずれ量を算出する。そして、倣い動作時移動指
令生成部１１では、ギャップ比較器８からのギャップ基
準値からのずれ量に対して倣いゲインを乗算して移動指
令を算出し、位置制御部２に移動指令を与えていた。こ
れにより、倣い動作時には加工ヘッドはギャップ基準位
置に制御され加工ヘッドと被加工物とのギャップは一定
に保たれていた。

【０００６】また、図２１は、第２従来例のレーザ加工
装置における他のＺ軸の位置制御構成図である。そし
て、図２０との相違は、倣い動作時速度指令生成部２５
がギャップ比較器８からのギャップ基準値からのずれ量
に対して倣いゲインを乗算して速度指令を算出し、速度
制御部３に与えていることである。倣い動作時に加工ヘ
ッドをギャップ基準位置に制御され加工ヘッドと被加工
物とのギャップを一定に保たれる動作は同様であるが、
位置制御部２を介さないため図２０に比してギャップ変
化に対する応答性は図２１の第２従来例がよくなる利点
があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、レーザ加工機に
おいては、レーザ加工がいろいろな加工物にも使用され
るようになり、加工単価を安くするためにレーザ加工時
間を短縮する要望が高くなってきている。この要望を解
決するためには、倣いアプローチ動作をより短時間で移
動させることが重要になってくる。

【０００８】しかしながら、上記の第１従来例の倣いア
プローチ動作時における移動指令を生成する方式では、
倣い動作時移動指令生成部１１内の倣いゲインを大きく
することで倣いアプローチ速度を上げることは可能であ
るが、倣いゲインを上げると通常の倣い動作中に発振現
象を発生させたり、倣いアプローチ動作の開始点におい
て急激な移動指令による移動速度のオーバーシュート現
象を発生させたりする。このように、倣いゲインには別
の要因による制約があるため、倣いアプローチ動作時の
移動速度をあまり上げられなかった。また、倣いアプロ
ーチ動作の減速時には、ギャップ基準値からのずれ量に
比例して倣いアプローチ速度が決定されるためギャップ
基準位置に近づくと移動速度が減少してギャップ基準位
置まで到達するのにかなり時間がかかっていた。

【０００９】図２２は、従来の倣いアプローチ動作にお
けるギャップセンサ値およびＺ軸移動速度の時間変化を
表した図である。Ａは移動速度のオーバーシュートの発
生する位置、Ｂは倣いアプローチ動作の減速時の移動速
度である。Ａの位置でオーバーシュートが発生する原因
は、倣いアプローチ動作の開始点のギャップセンサ値は
センサ飽和値になっており、倣いアプローチ動作へ制御
を切替えた時点で方形波的な移動指令が生成されてしま
うためである。倣いアプローチ速度を上げると、Ａの位
置でオーバーシュートの発生が顕著に現れてくる。倣い
アプローチ動作の減速時には、Ｂのようにギャップ基準
値からのずれ量が減少して移動速度も同様に減少するた
めギャップ基準位置に到達するまでの時間が長くなる欠
点を有していた。

【００１０】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、ギャップセンサからの情報を距離情報として制御す
ることにより、倣いアプローチ動作時の移動時間を短く
できるレーザ加工装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に第１発明のレーザ加工装置は、加工ヘッドと被加工物
とのギャップを測定するギャップセンサと、レーザ光の
焦点と被加工物との位置関係を一定に保つ加工ヘッドの
ギャップ基準位置をギャップ基準値として格納するギャ
ップ基準値格納部と、ギャップセンサからのギャップ情
報とギャップ基準値格納部からのギャップ基準値とを比
較して基準値からのずれ量を算出するギャップ比較器
と、ギャップ比較器からのずれ量をもとにギャップ基準
位置までの距離を算出するギャップ基準位置到達距離算
出部と、倣いアプローチ動作時の速度を格納する倣いア
プローチ速度格納部と、倣いアプローチ動作時の加減速
動作の加速度を格納する倣いアプローチ加減速時定数格
納部と、移動中の速度情報と倣いアプローチ加減速時定
数格納部からの加速度情報とをもとに移動中の速度から
減速停止した場合の停止距離を算出する倣いアプローチ
動作時減速停止距離演算部と、倣いアプローチ速度格納
部からの倣いアプローチ速度情報と倣いアプローチ加減
速時定数格納部からの加速度情報と倣いアプローチ動作
時減速停止距離演算部からの減速停止距離情報とギャッ
プ基準位置到達距離演算部からのギャップ基準位置まで
の距離情報とをもとに倣いアプローチ動作時の移動指令
を生成する倣いアプローチ動作時移動指令生成部とを備
え、倣い動作退避位置から倣い動作の基準位置までの倣
いアプローチ動作を予め設定された速度情報と加速度情
報とをもとに加減速動作させるように構成したものであ
る。

【００１２】また、第２発明のレーザ加工装置は、ギャ
ップセンサとギャップ基準値格納部とギャップ比較器と
ギャップ基準位置到達距離演算部と倣いアプローチ速度
格納部と倣いアプローチ動作時減速停止距離演算部と倣
いアプローチ動作時移動指令生成部とに加えて、倣いア
プローチ動作における加速時の加速度を格納する倣いア
プローチ加速時定数格納部と、倣いアプローチ動作にお
ける減速時の加速度を格納する倣いアプローチ減速時定
数格納部とを付加することにより、倣いアプローチ動作
時の加速時と減速時との加速度を分離することで倣いア
プローチ動作の加速動作をＺ軸移動の最大加速度まで高
められるように構成したものである。

【００１３】さらに第３発明のレーザ加工装置は、ギャ
ップセンサとギャップ基準値格納部とギャップ比較器と
ギャップ基準位置到達距離演算部と倣いアプローチ速度
格納部と倣いアプローチ加減速時定数格納部と倣いアプ
ローチ動作時減速停止距離演算部と倣いアプローチ動作
時移動指令生成部とに加えて、ギャップ基準位置到達距
離演算部からのギャップ基準位置までの距離情報と倣い
アプローチ動作時移動指令生成部からの移動中の速度情
報とをもとに倣いアプローチ動作時移動指令生成部が移
動指令を生成する時点でのギャップ基準位置までの距離
情報を予測して算出する予測ギャップ基準位置到達距離
演算部とを付加することにより、倣いアプローチ動作時
移動指令生成部からの移動指令が生成される時点におけ
るギャップ基準位置までの距離を予測して制御の内部遅
れを加味することで倣いアプローチ動作の減速動作の加
速度を高められるように構成したものである。

【００１４】また、第４発明のレーザ加工装置は、ギャ
ップセンサとギャップ基準値格納部とギャップ比較器と
ギャップ基準位置到達距離演算部と倣いアプローチ速度
格納部と倣いアプローチ加減速時定数格納部と倣いアプ
ローチ動作時減速停止距離演算部と倣いアプローチ動作
時移動指令生成部とに加えて、倣い動作時にギャップ比
較器からのギャップ基準値からのずれ量をもとに移動指
令を生成する倣い動作時移動指令生成部と、倣いアプロ
ーチ動作時においても倣い動作時移動指令生成部を仮想
的に動作させて得られる移動指令または倣いアプローチ
動作時移動指令生成部からの移動指令のどちらかを切替
える倣いアプローチ動作時移動指令切替器とを付加する
ことにより、倣いアプローチ動作における減速動作時に
移動指令を倣い動作時移動指令生成部に切替えることで
通常の倣い動作への移行を早める構成にしたものであ
る。

【００１５】さらに、第５発明のレーザ加工装置は、加
工ヘッドと被加工物とのギャップを測定するギャップセ
ンサと、レーザ光の焦点と被加工物との位置関係を一定
に保つための加工ヘッドのギャップ基準位置をギャップ
基準値として格納するギャップ基準値格納部と、ギャッ
プセンサからのギャップ情報とギャップ基準値格納部か
らのギャップ基準値とを比較して基準値からのずれ量を
算出するギャップ比較器と、ギャップ比較器からのずれ
量をもとにギャップ基準位置までの距離を算出するギャ
ップ基準位置到達距離演算部と、ギャップセンサによっ
て距離認識を可能とする範囲を格納したギャップ認識範
囲格納部と、倣いアプローチ動作時の加減速動作の加速
度を格納する倣いアプローチ加減速時定数格納部と、ギ
ャップ基準値格納部からのギャップ基準値とギャップ認
識範囲格納部からのギャップセンサの距離認識範囲の上
限値とによりギャップ基準位置から距離認識できる距離
を最大認識距離として算出するとともに倣いアプローチ
加減速時定数格納部からの加速度情報と最大認識距離と
により倣いアプローチ速度を算出する倣いアプローチ速
度演算部と、移動中の速度情報と倣いアプローチ加減速
時定数格納部からの加速度情報とをもとに移動中の速度
から減速停止した場合の停止距離を算出する倣いアプロ
ーチ動作時減速停止距離演算部と、倣いアプローチ速度
演算部からの倣いアプローチ速度情報と倣いアプローチ
加減速時定数格納部からの加速度情報と倣いアプローチ
動作時減速停止距離演算部からの減速停止距離情報とギ
ャップ基準位置到達距離演算部からのギャップ基準位置
までの距離情報とをもとに倣いアプローチ動作時の移動
指令を生成する倣いアプローチ動作時移動指令生成部と
を備え、倣い動作退避位置から倣い動作の基準位置まで
の倣いアプローチ動作を予め設定された加速度情報とギ
ャップセンサの距離認識範囲とをもとにギャップセンサ
からの情報を距離情報として加減速動作させるように構
成したものである。

【００１６】さらに、第６発明のレーザ加工装置は、加
工ヘッドと被加工物とのギャップを測定するギャップセ
ンサと、レーザ光の焦点と被加工物との位置関係を一定
に保つための加工ヘッドのギャップ基準位置をギャップ
基準値として格納するギャップ基準値格納部と、ギャッ
プセンサからのギャップ情報とギャップ基準値格納部か
らのギャップ基準値とを比較して基準値からのずれ量を
算出するギャップ比較器と、倣いアプローチ動作時に倣
いアプローチ速度から減速を開始するギャップ基準位置
からの距離を減速開始位置として格納する倣いアプロー
チ動作時減速開始位置格納部と、倣いアプローチ動作時
の加減速動作の加速度を格納する倣いアプローチ加減速
時定数格納部と、倣いアプローチ動作時減速開始位置格
納部からの減速距離情報と倣いアプローチ加減速時定数
格納部からの加速度情報とにより倣いアプローチ速度を
算出する倣いアプローチ速度演算部と、減速開始位置に
対応するギャップセンサ値を格納する倣いアプローチ動
作時減速開始センサ値格納部と、倣いアプローチ速度演
算部からの倣いアプローチ速度情報と倣いアプローチ加
減速時定数格納部からの加速度情報とにより加速動作、
定常速度動作を行うとともに倣いアプローチ動作時減速
開始センサ値格納部からの減速開始位置のギャップ値情
報とギャップセンサからのギャップ情報とにより減速動
作に移行させてギャップ基準位置まで倣いアプローチ動
作時の移動指令を生成する倣いアプローチ動作時移動指
令生成部とを備え、倣い動作退避位置から倣い動作の基
準位置までの倣いアプローチ動作を予め設定された減速
開始位置とその位置に対応するギャップセンサ値と加速
度情報とをもとにギャップセンサからの情報を距離情報
として加減速動作させるように構成したものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】第１発明のレーザ加工装置は、倣
い動作時に一定に保ちたい加工ヘッドと被加工物とのギ
ャップ位置をギャップ基準位置とし、そのギャップ情報
をギャップ基準値格納部に、倣いアプローチ速度を倣い
アプローチ速度格納部に、倣いアプローチ動作の加減速
動作時の加速度を倣いアプローチ加減速時定数格納部に
それぞれ格納しておく。倣いアプローチ動作時、倣いア
プローチ動作時移動指令生成部は、倣いアプローチ動作
時減速停止距離演算部より移動速度に対応した減速停止
距離情報と、ギャップ基準位置到達距離演算部よりギャ
ップ基準位置までの距離情報と、倣いアプローチ速度情
報と、加速度情報とをもとに倣いアプローチ動作時の移
動指令を算出して加減速動作を行う。そして、ギャップ
基準位置までの距離が減速停止距離より小さくなった時
点で減速動作へ移行する。倣いアプローチ動作の開始点
ではギャップ基準位置までの距離のほうが減速停止位置
より大きいため加速度情報に従って加速動作を行う。こ
のように、上記の減速動作へ移行する条件が成立するま
では倣いアプローチ速度まで加速し、倣いアプローチ速
度による定常速度動作を行う。このように、ギャップ基
準位置到達距離演算部と倣いアプローチ動作時減速停止
距離演算部との働きによりギャップセンサからの情報を
距離情報として加減速動作させることが可能になる作用
を有する。

【００１８】また、第２発明のレーザ加工装置は、上記
第１発明の作用に加えて、倣いアプローチ動作時の加減
速動作の加速度を加速時の加速度と減速時の加速度と別
々に格納できるようになるため、加速動作をＺ軸移動の
最大加速度まで高められ加速動作に有する時間を短縮で
きる作用を有する。

【００１９】さらに、第３発明のレーザ加工装置は、上
記第１発明の作用に加えて、予測ギャップ基準位置到達
距離演算部により、ギャップ基準位置到達距離演算部か
らのギャップ基準位置までの距離情報と倣いアプローチ
動作中の移動速度とをもとに倣いアプローチ動作時移動
指令生成部が移動指令を生成する時点でのギャップ基準
位置までの距離情報に算出し直すことで制御による内部
遅れが軽減されるため倣いアプローチ動作時に減速動作
の加速度が高められ、加速動作、減速動作に有する時間
を短縮できる作用を有する。

【００２０】さらに、第４発明のレーザ加工装置は、倣
いアプローチ動作時移動指令切替器により、倣いアプロ
ーチ動作時においても仮想的に倣い動作時移動指令生成
部を動作させて移動指令を受取り、減速動作時、前記倣
いアプローチ動作時移動指令生成部よりの移動指令と倣
い動作時移動指令生成部よりの移動指令との大小比較を
行い、前記倣い動作時移動指令生成部からの移動指令の
方が大きくなった時点で前記倣い動作時移動指令生成部
よりの移動指令に切替えることで、通常の倣い動作への
移行を早めることが可能になる作用を有する。

【００２１】さらに第５発明のレーザ加工装置は、ま
ず、倣い動作時に一定に保ちたい加工ヘッドと被加工物
とのギャップ位置をギャップ基準位置としそのギャップ
情報をギャップ基準値格納部に、ギャップセンサによっ
て距離認識を可能とする範囲をギャップ認識範囲格納部
に、倣いアプローチ動作時の加減速動作の加速度を倣い
アプローチ加減速時定数格納部にそれぞれ格納してお
く。つぎに、倣いアプローチ速度演算部により、ギャッ
プ基準値格納部からのギャップ基準値とギャップ認識範
囲格納部からのギャップセンサの距離認識範囲の上限値
とによりギャップ基準位置から距離認識できる距離を最
大認識距離として算出し、さらに倣いアプローチ動作時
加減速時定数格納部からの加速度情報とこの最大認識距
離とにより倣いアプローチ速度を算出する。そして、倣
いアプローチ動作時、倣いアプローチ動作時移動指令生
成部により、倣いアプローチ動作時減速停止距離演算部
より移動速度に対応した減速停止距離情報と、ギャップ
基準位置到達距離演算部よりギャップ基準位置までの距
離情報と、倣いアプローチ速度情報と、加速度情報とを
もとに倣いアプローチ動作時の移動指令を算出して加減
速動作を行う。なお、加減速動作の働きは、上記第１発
明の構成と同様なのでその説明は省略する。このよう
に、ギャップ基準位置到達距離演算部と倣いアプローチ
動作時減速停止距離演算部との働きによりギャップセン
サからの情報を距離情報として加減速動作させることが
可能になる作用を有する。

【００２２】さらに、第６発明のレーザ加工装置は、ま
ず、倣い動作時に一定に保ちたい加工ヘッドと被加工物
とのギャップ位置をギャップ基準位置としそのギャップ
情報をギャップ基準値格納部に、倣いアプローチ速度か
ら減速を開始するギャップ基準位置からの距離を減速開
始位置として倣いアプローチ動作時減速開始位置格納部
に、減速開始位置に対応するギャップセンサ値を倣いア
プローチ動作時減速開始センサ値格納部に、倣いアプロ
ーチ動作時の加減速動作の加速度を倣いアプローチ加減
速時定数格納部にそれぞれ格納しておく。つぎに、倣い
アプローチ速度演算部により、倣いアプローチ動作時減
速開始位置格納部からの減速距離情報と倣いアプローチ
動作時加減速時定数格納部からの加速度情報とにより倣
いアプローチ速度を算出する。そして、倣いアプローチ
動作時、倣いアプローチ動作時移動指令生成部により、
倣いアプローチ動作時減速開始センサ値格納部からの減
速開始ギャップセンサ値と、倣いアプローチ速度情報
と、加速度情報とをもとに倣いアプローチ動作時の移動
指令を算出して加減速動作を行う。そして、ギャップセ
ンサからのセンサ情報が減速開始ギャップセンサ値より
小さくなった時点で減速動作へ移行する。さらに、倣い
アプローチ動作の開始点では、ギャップセンサからのセ
ンサ情報のほうが減速開始ギャップセンサ値より大きい
ため加速度情報に従って加速動作を行う。上記の減速動
作へ移行する条件が成立するまでは倣いアプローチ速度
まで加速し、倣いアプローチ速度による定常速度動作を
行う。このように、ギャップ量対ギャップセンサ値とが
非線形なセンサにおいても、減速開始位置とその位置の
ギャップセンサ値を格納しておくことにより、ギャップ
センサからの情報を距離情報として加減速動作させるこ
とが可能になる。

【００２３】以下、本発明の実施の形態１ないし６につ
いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１のレーザ
加工装置における位置制御の基本構成図である。図１に
おいて、１〜１１は第１従来例（図２０）における各部
と同一機能を有するので、その詳細な説明は省略する。
１２はギャップ比較器１１からのギャップ基準位置から
のずれ量をもとにギャップ基準位置までの距離を算出す
るギャップ基準位置到達距離演算部、１３は倣いアプロ
ーチ動作時の速度を格納する倣いアプローチ速度格納
部、１４は倣いアプローチ動作時の加減速動作の加速度
を格納する倣いアプローチ加減速時定数格納部、１５は
移動中の速度情報と倣いアプローチ加減速時定数格納部
１４からの加速度情報とをもとに移動中の速度から減速
停止した場合の停止距離を算出する倣いアプローチ動作
時減速停止距離演算部、１６は倣いアプローチ速度格納
部１３からの倣いアプローチ速度情報と倣いアプローチ
加減速時定数格納部１４からの加速度情報と倣いアプロ
ーチ動作時減速停止距離演算部１５からの減速停止距離
情報とギャップ基準位置到達距離演算部１２からのギャ
ップ基準位置までの距離情報とをもとに倣いアプローチ
動作時の移動指令を生成する倣いアプローチ動作時移動
指令生成部である。

【００２４】上記構成において、作業者はまず倣いアプ
ローチ速度を倣いアプローチ速度格納部１３に、倣いア
プローチ動作時の加減速動作の加速度を時定数の形で倣
いアプローチ加減速時定数格納部１４に格納しておく。
ただし、ギャップセンサ９の距離認識には限界があるた
め、倣いアプローチ速度情報と加速度情報とにより定ま
る減速停止距離がギャップセンサ９の飽和値になるギャ
ップセンサ位置とギャプ基準位置との距離より短くなる
ように倣いアプローチ速度を設定する必要がある。倣い
アプローチ動作中は、ギャップ基準位置到達距離演算部
１２はギャップ比較器８からのギャップ基準位置からの
ずれ量をもとにギャップ基準位置までの距離を、倣いア
プローチ動作時減速停止距離演算部１５は移動中の速度
情報と倣いアプローチ加減速時定数格納部１４からの加
速度情報とをもとに移動中の速度から減速停止した場合
の停止距離を常に算出し続ける。また、倣いアプローチ
動作時移動指令生成部１６は、倣いアプローチ動作時減
速停止距離演算部１５より移動速度に対応した減速停止
距離情報と、ギャップ基準位置到達距離演算部１２より
ギャップ基準位置までの距離情報と、倣いアプローチ速
度情報と、加速度情報とをもとに倣いアプローチ動作時
の移動指令を算出して加減速動作を行う。図２は倣いア
プローチ動作におけるギャップセンサ値およびＺ軸移動
速度の時間変化を表した図である。図２の内の減速開始
センサ値とは倣いアプローチ速度からの減速停止距離だ
けギャップ基準位置より離れた位置のギャップセンサ値
である。Ｃはギャップ基準位置までの距離が減速停止距
離より小さくなった時点であり、この時点より減速動作
へ移行する。倣いアプローチ動作の開始点ではギャップ
基準位置までの距離のほうが減速開始距離より大きいた
め加速度情報に従って加速動作を行う。上記の減速動作
へ移行する条件が成立するまでは倣いアプローチ速度ま
で加速し、倣いアプローチ速度による定常速度動作を行
う。また、倣いアプローチ動作の減速動作を終了すると
倣い動作時移動指令生成部１１に制御を切替えて倣いア
プローチ動作自体を完了する。Ｄはこの倣いアプローチ
動作の完了点である。このように、ギャップ基準位置到
達距離演算部１２と倣いアプローチ動作時減速停止距離
演算部１５との働きによりギャップセンサ９からの情報
を距離情報として加減速動作を行っている。これによ
り、従来例（図２２）に比べて、設定される倣いアプロ
ーチ速度、加減速動作の加速度に依存するが、減速動作
に有する時間が大幅に短縮されることがわかる。

【００２５】図３は、図１の実施の形態１における倣い
動作時移動指令生成部１１を第２従来例のように倣い動
作時速度指令生成部２５に置き替えた変形例を示すブロ
ック構成図である。図３に示す変形例は、倣い動作時に
は倣い動作時速度指令生成部２５がギャップ比較器８か
らのギャップ基準値からのずれ量に対して倣いゲインを
乗算して速度指令を算出して速度制御部３に与える構成
である。この変形例のように、倣いアプローチ動作時に
関連する構成要素が、倣い動作時とは別に用意されるた
め、倣い動作時にギャップ比較器８からのギャップ情報
から生成された速度指令を速度制御部３に入力する構成
の場合においても容易に実現できることがわかる。

【００２６】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２のレーザ加工装置における位置制御の基本構成図で
ある。図４において、１〜１３，１５，１６は実施の形
態１における各部と同一機能を有するため、説明は省略
する。１７は倣いアプローチ動作時における加速時の加
速度を格納する倣いアプローチ加速時定数格納部、１８
は倣いアプローチ動作時における減速時の加速度を格納
する倣いアプローチ加速時定数格納部である。

【００２７】上記構成において、倣いアプローチ加速時
定数格納部１７は加速動作時に倣いアプローチ動作時移
動指令生成部１６に加速度情報を提供する。倣いアプロ
ーチ加速時定数格納部１８は倣いアプローチ動作時減速
停止距離演算部１５が減速停止距離を算出する加速度を
提供するとともに減速動作時には倣いアプローチ動作時
移動指令生成部１６に加速度情報を提供する。それ以外
の動作は実施の形態１と同じである。図５は倣いアプロ
ーチ動作におけるギャップセンサ値およびＺ軸移動速度
の時間変化を表した図である。図２に示した実施の形態
１と比べると、加速動作をＺ軸移動の最大加速度まで高
められるため加速動作に有する時間が短縮されることが
わかる。

【００２８】図６は、図４の実施の形態２における倣い
動作時移動指令生成部１１を第２従来例のように倣い動
作時速度指令生成部２５に置き替えた変形例を示すブロ
ック構成図である。図６に示す変形例は、倣い動作時に
は倣い動作時速度指令生成部２５がギャップ比較器８か
らのギャップ基準値からのずれ量に対して倣いゲインを
乗算して速度指令を算出して速度制御部３に与える構成
である。この変形例のように、倣いアプローチ動作時に
関連する構成要素が、倣い動作時とは別に用意されるた
め、倣い動作時にギャップ比較器８からのギャップ情報
から生成された速度指令を速度制御部３に入力する構成
の場合においても容易に実現できることがわかる。

【００２９】（実施の形態３）図７は本発明の実施の形
態３のレーザ加工装置における位置制御の基本構成図で
ある。図７において、１〜１６は実施の形態３における
各部と同一機能を有するので、その詳細な説明は省略す
る。１９はギャップ基準位置到達距離演算部１２からの
ギャップ基準位置までの距離情報と倣いアプローチ動作
時移動指令生成部１６からの移動中の速度情報とをもと
に倣いアプローチ動作時移動指令生成部１６が移動指令
を生成する時点でのギャップ基準位置までの距離情報を
予測して算出する予測ギャップ基準位置到達距離演算部
である。

【００３０】上記構成において、予測ギャップ基準位置
到達距離演算部１９はギャップ基準位置到達距離演算部
１２からのギャップ基準位置までの距離情報から内部遅
れによって生ずる移動量を移動速度から算出して差し引
くことで倣いアプローチ動作時移動指令生成部１６が移
動指令を生成する時点におけるギャップ基準位置までの
距離を算出する。それ以外の動作は実施の形態１と同じ
である。図８は倣いアプローチ動作におけるギャップセ
ンサ値およびＺ軸移動速度の時間変化を表した図であ
る。図２に示した実施の形態１と比べると、設置された
加速度に沿った減速動作が行われるようになりギャップ
基準位置到達付近のオーバーシュートが軽減され加減速
動作の加速度を高められるため、加減速動作に有する時
間が短縮されることがわかる。

【００３１】図９は、図７の実施の形態３における倣い
動作時移動指令生成部１１を第２従来例のように倣い動
作時速度指令生成部２５に置き替えた変形例を示すブロ
ック構成図である。図９に示す変形例は、倣い動作時に
は倣い動作時速度指令生成部２５がギャップ比較器８か
らのギャップ基準値からのずれ量に対して倣いゲインを
乗算して速度指令を算出して速度制御部３に与える構成
である。この変形例のように、倣いアプローチ動作時に
関連する構成要素が、倣い動作時とは別に用意されるた
め、倣い動作時にギャップ比較器８からのギャップ情報
から生成された速度指令を速度制御部３に入力する構成
の場合においても容易に実現できることがわかる。

【００３２】（実施の形態４）図１０は本発明の実施の
形態４のレーザ加工装置における位置制御の基本構成図
である。図１０において、１〜１６は実施の形態４にお
ける各部と同一機能を有するので、説明は省略する。２
０は倣いアプローチ動作時移動指令生成部１６からの移
動指令と倣い動作時移動指令生成部１１からの移動指令
とを倣いアプローチ動作の減速時に切り替える倣いアプ
ローチ動作時移動指令切替器である。

【００３３】上記構成において、倣いアプローチ動作時
移動指令切替器２０は倣いアプローチ動作時においても
仮想的に倣い動作時移動指令生成部１１を動作させて移
動指令を受取り、減速動作時、倣いアプローチ動作時移
動指令生成部１６よりの移動指令と倣い動作時移動指令
生成部１１よりの移動指令との大小比較を行い、倣い動
作時移動指令生成部１１からの移動指令の方が大きくな
った時点で倣い動作時移動指令生成部１１よりの移動指
令に切替える。それ以外の動作は実施の形態１と同じで
ある。図１１は倣いアプローチ動作におけるギャップセ
ンサ値およびＺ軸移動速度の時間変化を表した図であ
る。図２に示した実施の形態１では、倣いアプローチ動
作の終了時に倣いアプローチ動作の制御と倣い動作の制
御との切替えに伴ってギャップ基準位置到達付近でオー
バーシュートが発生する。しかし、倣いアプローチ動作
中に倣い動作時移動指令に切替えるため、倣いアプロー
チ動作終了時の上記オーバーシュートが無くなり倣い動
作への移行が早められることになる。

【００３４】（実施の形態５）図１２は本発明の実施の
形態５のレーザ加工装置における位置制御の基本構成図
である。図１２において、１〜１２，１４，１５，１６
は実施の形態１における各部と同一機能を有するので、
その詳細な説明は省略する。２１はギャップセンサ９に
よって距離認識を可能とする範囲を格納したギャップ認
識範囲格納部、２２はギャップ基準値格納部１０からの
ギャップ基準値とギャップ認識範囲格納部２１からのギ
ャップセンサ９の距離認識範囲の上限値とによりギャッ
プ基準位置から距離認識できる距離を最大認識距離とし
て算出するとともに倣いアプローチ加減速時定数格納部
１４からの加速度情報と最大認識距離とにより倣いアプ
ローチ速度を算出する倣いアプローチ速度演算部であ
る。

【００３５】上記構成において、作業者はまずギャップ
センサ９によって距離認識を可能とする範囲をギャップ
認識範囲格納部２１に、倣いアプローチ動作時の加減速
動作の加速度を倣いアプローチ加減速時定数格納部１４
にそれぞれ格納しておく。倣いアプローチ速度演算部２
２は、ギャップ基準値格納部１０からのギャップ基準値
とギャップ認識範囲格納部２１からのギャップセンサ９
の距離認識範囲の上限値とによりギャップ基準位置から
距離認識できる距離を最大認識距離として算出し、さら
に倣いアプローチ動作時加減速時定数格納部１４からの
加速度情報とこの最大認識距離とにより倣いアプローチ
速度を算出する。倣いアプローチ動作時においては、倣
いアプローチ速度演算部２２から倣いアプローチ速度を
得ること以外は実施の形態１と同じである。図１３は倣
いアプローチ動作におけるギャップセンサ値およびＺ軸
移動速度の時間変化を表した図である。図２に示した実
施の形態１と比べると、ギャップセンサ９の距離認識の
範囲をギャップセンサ９の飽和値の近くまで容易に設定
できるため、倣いアプローチ速度が高められるようにな
り倣いアプローチ動作に有する時間が短縮されることが
わかる。

【００３６】図１４は、実施の形態５において、実施の
形態２の構成を加えた、すなわち倣いアプローチ加減速
時定数格納部１４を倣いアプローチ加速時定数格納部１
７と倣いアプローチ減速時定数１８とに置き替えた変形
例を示したブロック構成図である。そして倣いアプロー
チ加速時定数１７の加速度情報は、倣いアプローチ動作
の加速動作時に倣いアプローチ動作時移動指令生成部１
６が移動指令を生成するために使用される。また倣いア
プローチ減速時定数格納部１８の加速度情報は、倣いア
プローチ速度演算部２２が倣いアプローチ速度を算出す
るため、倣いアプローチ動作時減速停止距離演算部１５
が移動中の速度における減速停止距離を算出するため、
さらに倣いアプローチ動作時移動指令生成部１６が倣い
アプローチ動作の減速動作時に移動指令を生成するため
に使用される。このように、実施の形態５に対して実施
の形態２の構成である倣いアプローチ加速時定数格納部
１７と倣いアプローチ減速時定数格納部１８との分離構
成とを容易に融合させられるため、倣いアプローチ動作
の加速動作に有する時間を短縮できるものである。

【００３７】図１５は、実施の形態５において、実施の
形態３の構成を加えた、すなわち予測ギャップ基準位置
到達距離演算部１９を加えた変形例を示すブロック構成
図である。予測ギャップ基準位置到達距離演算部１９
は、ギャップ基準位置到達距離演算部１２からのギャッ
プ基準位置までの距離情報と倣いアプローチ動作時移動
指令生成部１６からの移動中の速度情報とをもとに倣い
アプローチ動作時移動指令生成部１６が移動指令を生成
する時点でのギャップ基準位置までの距離情報を予測し
て算出し倣いアプローチ動作時移動指令生成部１６に与
えている。このように、実施の形態５に対して実施の形
態３の構成である予測ギャップ基準位置到達距離演算部
１９を追加する構成とを容易に融合させられるため、倣
いアプローチ動作の減速動作に有する時間を短縮できる
ものである。

【００３８】図１６は、実施の形態５において、実施の
形態４の構成を加えた、すなわち倣いアプローチ動作時
移動指令切替器２０を加えた変形例を示すブロック構成
図である。倣いアプローチ動作時移動指令切替器２０
は、倣いアプローチ動作時移動指令生成部１６からの移
動指令と倣い動作時移動指令生成部１１からの移動指令
とを倣いアプローチ動作の減速時に切替えている。この
ように、実施の形態５に対して実施の形態４の構成であ
る倣いアプローチ動作時移動指令切替器２０を追加する
構成を容易に融合させられるため、通常の倣い動作への
移行を早められ総合的に倣いアプローチ動作に有する時
間を短縮できるものである。

【００３９】なお、この実施の形態５に、倣いアプロー
チ動作時の加減速動作の加速度を加速時と減速時と分離
する実施の形態２の構成、ギャップ基準位置到達距離を
移動中の速度の応じて演算し直す実施の形態３の構成、
及び倣いアプローチ動作の減速動作中に倣い動作時の制
御に切替える実施の形態４の構成の３つの構成を融合す
る構成にすれば、倣いアプローチ動作に有する時間のさ
らなる短縮の効果を得ることができる。

【００４０】（実施の形態６）図１７は本発明の実施の
形態６のレーザ加工装置における位置制御の基本構成図
である。図１７において、１〜１１，１４，１６は実施
の形態１における各部と同一機能を有するので、説明は
省略する。２３は倣いアプローチ動作時に倣いアプロー
チ速度から減速を開始するギャップ基準位置からの距離
を減速開始位置として格納する倣いアプローチ動作時減
速開始位置格納部、２２は倣いアプローチ動作時減速開
始位置格納部２３からの減速開始位置からの減速距離情
報と倣いアプローチ加減速時定数格納部１４からの加速
度情報とにより倣いアプローチ速度を算出する倣いアプ
ローチ速度演算部、２４は減速開始位置に対応するギャ
ップセンサ値を格納する倣いアプローチ動作時減速開始
センサ値格納部である。

【００４１】上記構成において、作業者はまず倣いアプ
ローチ速度から減速を開始するギャップ基準位置からの
距離を減速開始位置として倣いアプローチ動作時減速開
始位置格納部２３に、減速開始位置に対応するギャップ
センサ値を倣いアプローチ動作時減速開始センサ値格納
部２４に、倣いアプローチ動作時の加減速動作の加速度
を倣いアプローチ加減速時定数格納部１４にそれぞれ格
納しておく。そして倣いアプローチ速度演算部２２は倣
いアプローチ動作時減速開始位置格納部２３からの減速
距離情報および倣いアプローチ動作時加減速時定数格納
部１４からの加速度情報とにより倣いアプローチ速度を
算出する。そして倣いアプローチ動作時、倣いアプロー
チ動作時移動指令生成部１６は倣いアプローチ動作時減
速開始センサ値格納部２４からの減速開始ギャップセン
サ値と、倣いアプローチ速度情報と、加速度情報とをも
とに倣いアプローチ動作時の移動指令を算出して加減速
動作を行う。図１８はギャップ量対ギャップセンサ値が
非線形なセンサの場合のギャップ基準位置とギャップ基
準値、減速開始位置と減速開始位置センサ値、センサ飽
和値との相関関係を表した図である。また、図１９は倣
いアプローチ動作におけるギャップセンサ値ならびにＺ
軸移動速度の各時間変化を表した図である。Ｅはギャッ
プセンサ９からのセンサ情報が減速開始センサ値より小
さくなる時点であり、この時点より僅かの時間遅れて減
速動作へ移行する。倣いアプローチ動作の開始点ではギ
ャップセンサ９からのセンサ情報の方が減速開始センサ
値より大きいため加速度情報に従って加速動作を行う。
そして上記の減速動作へ移行する条件が成立するまでは
倣いアプローチ速度まで加速し、倣いアプローチ速度に
よる定常速度動作を行う。また、倣いアプローチ動作の
減速動作を終了すると倣い動作時移動指令生成部１１に
制御を切替えて倣いアプローチ動作自体を完了する。こ
のように、ギャップ量対ギャップセンサ値が非線形なセ
ンサを用いても、予め減速開始位置とその位置のギャッ
プセンサ値を格納しておくことにより、ギャップセンサ
９からの情報を距離情報として加減速動作させることが
可能になることがわかる。

【００４２】なお、この実施の形態６に、倣いアプロー
チ動作時の加減速動作の加速度を加速時と減速時と分離
する実施の形態２の構成と、及び倣いアプローチ動作の
減速動作中に倣い動作時の制御に切替える実施の形態３
の構成の２つの構成を融合すれば、倣いアプローチ動作
に有する時間のさらなる短縮の効果を得ることができ
る。

【００４３】以上の説明から明らかなように、本実施例
によるレーザ加工装置は、倣いアプローチ動作をギャッ
プセンサからのギャップ情報を距離情報として加減速動
作させられるようになり、倣いアプローチ速度のアップ
と倣いアプローチ動作時の加速動作、減速動作に有する
時間等を短縮できるため、レーザ加工時間の大幅な短縮
が容易に実現できる優れた効果が得られる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように第１発明のレーザ加工装置
は、倣い動作退避位置から倣い動作の基準位置までの倣
いアプローチ動作をギャップセンサからの情報を距離情
報として加減速動作させるので、倣いアプローチ速度を
大幅にアップできるとともに加速動作および減速動作に
有する時間を短縮することができ、レーザ加工時間の短
縮が容易に実現できる優れた効果を奏するものである。

【００４５】また第２発明のレーザ加工装置は、倣いア
プローチ動作時の加速時と減速時との加速度が分離され
た構成であるため減速時の加速度の制約に依存せずにＺ
軸移動の最大加速度まで高められるので、第１発明より
さらに加速動作に有する時間を短縮することができ、レ
ーザ加工時間の短縮が容易に実現できる優れた効果を奏
するものである。

【００４６】さらに第３発明のレーザ加工装置は、ギャ
ップ基準位置到達距離を移動中の速度に応じて制御の内
部遅れを加味して演算し直す構成であるため、倣いアプ
ローチ動作時の減速動作におけるギャップ基準位置到達
付近のオーバーシュートが軽減され、加減速時の加速度
を高められるので第１発明よりさらに加減速動作に有す
る時間を短縮することができ、レーザ加工時間の短縮が
容易に実現できる優れた効果を奏するものである。

【００４７】また、第４発明のレーザ加工装置は、倣い
アプローチ動作の減速動作中に倣い動作時の制御に切替
える構成であるため倣いアプローチ動作終了時の倣いア
プローチ動作と倣い動作との制御の切替えによってギャ
ップ基準位置到達付近発生するオーバーシュートが無く
なり倣い動作への移行が早められることで倣いアプロー
チ動作に関わる時間を短縮することができ、レーザ加工
時間の短縮が容易に実現できる優れた効果を奏するもの
である。

【００４８】さらに第５発明のレーザ加工装置は、ギャ
ップセンサの距離認識範囲に対応した倣いアプローチ速
度を自動的に算出するため、ギャップセンサの距離認識
範囲をギャップセンサの飽和値に近く設定できることで
最適な倣いアプローチ速度で動作させることが容易にな
るため、倣いアプローチ動作に関わる時間を短縮するこ
とができ、レーザ加工時間の短縮が容易に実現できる優
れた効果を奏するものである。

【００４９】また、第６発明のレーザ加工装置は、予め
設定された減速開始位置とその位置に対応するギャップ
センサ値と加減速動作時の加速度とをもとにギャップセ
ンサからの情報を距離情報として加減速動作させる構成
であるため減速途中のギャップセンサ値を距離情報とし
て使用しないのでギャップ量対ギャップセンサ値が非線
形なギャップセンサに対して適用でき、非線形特性を有
するギャップセンサを使用したレーザ加工装置における
倣いアプローチ動作に関わる時間を短縮することができ
る優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のレーザ加工装置におけ
る位置制御のブロック構成図

【図２】同実施の形態１のレーザ加工装置における倣い
アプローチ動作のギャップセンサ値ならびにＺ軸移動速
度の各時間変化を示す特性図

【図３】同実施の形態１のレーザ加工装置の変形例を示
すブロック図

【図４】同実施の形態２のレーザ加工装置における位置
制御のブロック構成図

【図５】同実施の形態２のレーザ加工装置における倣い
アプローチ動作のギャップセンサ値ならびにＺ軸移動速
度の各時間変化を示す特性図

【図６】同実施の形態２のレーザ加工装置の変形例を示
すブロック構成図

【図７】同実施の形態３のレーザ加工装置における位置
制御のブロック構成図

【図８】同実施の形態３のレーザ加工装置における倣い
アプローチ動作のギャップセンサ値ならびにＺ軸移動速
度の各時間変化を示す特性図

【図９】同実施の形態３のレーザ加工装置の変形例を示
すブロック構成図

【図１０】同実施の形態４のレーザ加工装置における位
置制御のブロック構成図

【図１１】同実施の形態４のレーザ加工装置における倣
いアプローチ動作のギャップセンサ値ならびにＺ軸移動
速度の時間変化を示す特性図

【図１２】同実施の形態５のレーザ加工装置における位
置制御のブロック構成図

【図１３】同実施の形態５のレーザ加工装置における倣
いアプローチ動作のギャップセンサ値ならびにＺ軸移動
速度の時間変化を示す特性図

【図１４】同実施の形態５のレーザ加工装置において実
施の形態２の構成図である、倣いアプローチ加速時定数
格納部と倣いアプローチ減速時定数格納部とを加えた変
形例を示すブロック構成図

【図１５】同実施の形態５のレーザ加工装置において
実施の形態３の構成である、予測ギャップ基準位置到達
距離演算部を加えた変形例を示すブロック構成図

【図１６】同実施の形態５のレーザ加工装置において実
施の形態４の構成である、倣いアプローチ動作時移動指
令切替器を加えた変形例を示すブロック構成図

【図１７】同実施の形態６のレーザ加工装置における位
置制御のブロック構成図

【図１８】非線形特性を持つギャップセンサのギャップ
量対ギャップセンサ値との相関関係を示す特性図

【図１９】同実施の形態６のレーザ加工装置における倣
いアプローチ動作のギャップセンサ値ならびにＺ軸移動
速度の時間変化を示す特性図

【図２０】第１従来例のレーザ加工装置における位置制
御のブロック構成図

【図２１】第２従来例のレーザ加工装置における位置制
御のブロック構成図

【図２２】第１従来例のレーザ加工装置における倣いア
プローチ動作のギャップセンサ値ならびにＺ軸移動速度
の時間変化を示す特性図

【符号の説明】

８ ギャップ比較器 ９ ギャップセンサ １０ ギャップ基準値格納部 １１ 倣い動作時移動指令生成部 １２ ギャップ基準位置到達距離演算部 １３ 倣いアプローチ速度格納部 １４ 倣いアプローチ加減速時定数格納部 １５ 倣いアプローチ動作時減速停止距離演算部 １６ 倣いアプローチ動作時移動指令生成部 １７ 倣いアプローチ加速時定数格納部 １８ 倣いアプローチ減速時定数格納部 １９ 予測ギャップ基準位置到達距離演算部 ２０ 倣いアプローチ動作時移動指令切替器 ２１ ギャップ認識範囲格納部 ２２ 倣いアプローチ速度演算部 ２３ 倣いアプローチ動作時減速開始位置格納部 ２４ 倣いアプローチ動作時減速開始センサ値格納部 ２５ 倣い動作時速度指令生成部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−31474（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−16773（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−185263（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/42

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ発振器よりのレーザ光を集光するレ
   ンズを設けた加工ヘッドにレーザを光入射させ、前記加
   工にヘッドより集光されたレーザ光の焦点と被加工物の
   位置関係を一定に保つ倣い動作のために、前記加工ヘッ
   ドＺ軸方向の移動を制御して加工するレーザ加工装置に
   おいて、前記加工ヘッドと被加工物とのギャップを測定
   するギャップセンサと、レーザ光の焦点と被加工物との
   位置関係を一定に保つための前記加工ヘッドのギャップ
   基準位置をギャップ基準値として格納するギャップ基準
   値格納部と、前記ギャップセンサからのギャップ情報と
   前記ギャップ基準値格納部からのギャップ基準値とを比
   較して基準値からのずれ量を算出するギャップ比較器
   と、前記ギャップ比較器からのずれ量をもとにギャップ
   基準位置までの距離を算出するギャップ基準位置到達距
   離演算部と、倣いアプローチ動作時の速度を格納する倣
   いアプローチ速度格納部と、倣いアプローチ動作時の加
   減速動作の加速度を格納する倣いアプローチ加減速時定
   数格納部と、移動中の速度情報と前記倣いアプローチ加
   減速時定数格納部からの加速度情報とをもとに移動中の
   速度から減速停止した場合の停止距離を算出する倣いア
   プローチ動作時減速停止距離演算部と、前記倣いアプロ
   ーチ速度格納部からの倣いアプローチ速度情報と前記倣
   いアプローチ加減速時定数格納部からの加速度情報と前
   記倣いアプローチ動作時減速停止距離演算部からの減速
   停止距離情報と前記ギャップ基準位置到達距離演算部か
   らのギャップ基準位置までの距離情報とをもとに倣いア
   プローチ動作時の移動指令を生成する倣いアプローチ動
   作時移動指令生成部とを備え、倣い動作退避位置から倣
   い動作の基準位置までの倣いアプローチ動作を予め設定
   された速度情報と加速度情報とをもとにギャップセンサ
   からの情報を距離情報として加減速動作させることを特
   徴とするレーザ加工装置。
2. 【請求項２】倣いアプローチ動作における加速時の加速
   度を格納する倣いアプローチ加速時定数格納部と、倣い
   アプローチ動作における減速時の加速度を格納する倣い
   アプローチ減速時定数格納部とを備え、倣いアプローチ
   動作時の加速時と減速時との加速度を分離することで倣
   いアプローチ動作の加速動作をＺ軸移動の最大加速度ま
   で高めることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装
   置。
3. 【請求項３】ギャップ基準位置到達距離演算部からのギ
   ャップ指令位置までの距離情報と倣いアプローチ動作時
   移動指令生成部からの移動中の速度情報とをもとに前記
   倣いアプローチ動作時移動指令生成部が移動指令を生成
   する時点でのギャップ基準位置までの距離情報を予測し
   て算出する予測ギャップ基準位置到達距離演算部を備
   え、倣いアプローチ動作時移動指令生成部からの移動指
   令が生成される時点におけるギャップ基準位置までの距
   離を予測して制御の内部遅れを加味することで倣いアプ
   ローチ動作の減速時動作の加速度を高めることを特徴と
   する請求項１記載のレーザ加工装置。
4. 【請求項４】倣い動作時にギャップ比較器からのギャッ
   プ基準値からのずれ量をもとに移動指令を生成する倣い
   動作時移動指令生成部と、倣いアプローチ動作時におい
   ても倣い動作時移動指令生成部を仮想的に動作させて得
   られる移動指令または倣いアプローチ動作時移動指令生
   成部からの移動指令のどちらかを切替える倣いアプロー
   チ動作時移動指令切換器とを備え、倣いアプローチ動作
   における減速動作時に移動指令を前記倣い動作時移動指
   令生成部に切替えることで通常の倣い動作への移行を早
   めたことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
5. 【請求項５】レーザ発振器よりのレーザ光を集光するレ
   ンズを設けた加工ヘッドにレーザ光を入射させ、前記加
   工ヘッドにより集光されたレーザ光の焦点と被加工物の
   位置関係を一定に保つ倣い動作のために、前記加工ヘッ
   ドのＺ軸方向の移動を制御して加工するレーザ加工装置
   において、前記加工ヘッドと被加工物とのギャップを測
   定するギャップセンサと、レーザ光の焦点と被加工物と
   の位置関係を一定に保つための前記加工ヘッドのギャッ
   プ基準位置をギャップ基準値として格納するギャップ基
   準値格納部と、前記ギャップセンサからのギャップ情報
   と前記ギャップ基準値格納部からのギャップ基準値とを
   比較して基準値からのずれ量を算出するギャップ比較器
   と、前記ギャップ比較器からのずれ量をもとにギャップ
   基準位置までの距離を算出するギャップ基準位置到達距
   離演算部と、前記ギャップセンサによって距離認識を可
   能とする範囲を格納したギャップ認識範囲格納部と、倣
   いアプローチ動作時の加減速動作の加速度を格納する倣
   いアプローチ加減速時定数格納部と、前記ギャップ基準
   値格納部からのギャップ基準値と前記ギャップ認識範囲
   格納部からのギャップセンサの距離認識範囲の上限値と
   によりギャップ基準位置から距離認識できる距離を最大
   認識距離として算出するとともに前記倣いアプローチ加
   減速時定数格納部からの加速度情報と最大認識距離とに
   より倣いアプローチ速度を算出する倣いアプローチ速度
   演算部と、移動中の速度情報と前記倣いアプローチ加減
   速時定数格納部からの加速度情報とをもとに移動中の速
   度から減速停止した場合の停止距離を算出する倣いアプ
   ローチ動作時減速停止距離演算部と、前記倣いアプロー
   チ速度演算部からの倣いアプローチ速度情報と前記倣い
   アプローチ加減速時定数格納部からの加速度情報と前記
   倣いアプローチ動作時減速停止距離演算部からの減速停
   止距離情報と前記ギャップ基準位置到達距離演算部から
   のギャップ基準位置までの距離情報とをもとに倣いアプ
   ローチ動作時の移動指令を生成する倣いアプローチ動作
   時移動指令生成部とを備え、倣い動作退避位置から倣い
   動作の基準位置までの倣いアプローチ動作を予め設定さ
   れた加速度情報とギャップセンサの距離認識範囲とをも
   とにギャップセンサからの情報を距離情報として加減速
   動作させることを特徴とするレーザ加工装置。
6. 【請求項６】レーザ発振器よりのレーザ光を集光するレ
   ンズを設けた加工ヘッドに入射させ、前記加工ヘッドに
   より集光されたレーザ光の焦点と被加工物の位置関係を
   一定に保つ倣い動作のために、前記加工ヘッドのＺ軸方
   向の移動を制御して加工するレーザ加工装置において、
   前記加工ヘッドと被加工物とのギャップを測定するギャ
   ップセンサと、レーザ光の焦点と被加工物との位置関係
   を一定に保つための前記加工ヘッドのギャップ基準位置
   をギャップ基準値として格納するギャップ基準値格納部
   と、前記ギャップセンサからのギャップ情報と前記ギャ
   ップ基準値格納部からのギャップ基準値とを比較して基
   準値からのずれ量を算出するギャップ比較器と、倣いア
   プローチ動作時に倣いアプローチ速度から減速を開始す
   るギャップ基準位置からの距離を原則開始位置として格
   納する倣いアプローチ動作時減速開始位置格納部と、倣
   いアプローチ動作時の加減速動作の加速度を格納する倣
   いアプローチ加減速時定数格納部と、前記倣いアプロー
   チ動作時減速開始位置格納部からの減速距離情報と前記
   倣いアプローチ加減速時定数格納部からの加速度情報と
   により倣いアプローチ速度を算出する倣いアプローチ速
   度演算部と、減速開始位置に対応するギャップセンサ値
   を格納する倣いアプローチ動作時減速開始センサ値格納
   部と、前記倣いアプローチ速度演算部からの倣いアプロ
   ーチ速度情報と前記倣いアプローチ加減速時定数格納部
   からの加速度情報とにより加速動作，定常速度動作を行
   うとともに前記倣いアプローチ動作時減速開始センサ値
   格納部からの減速開始位置のギャップセンサ値と前記ギ
   ャップセンサからのセンサ情報とにより減速動作に移行
   させてギャップ基準位置まで倣いアプローチ動作時の移
   動指令を生成する倣いアプローチ動作時移動指令生成部
   とを備え、倣い動作退避位置から倣い動作の基準位置ま
   での倣いアプローチ動作を予め設定された減速開始位置
   とその位置に対応するギャップセンサ値と加速度情報と
   をもとにギャップセンサからの情報を距離情報として加
   減速動作させることを特徴とするレーザ加工装置。