JP7028820B6 - ワークを切断するレーザ加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを切断するレーザ加工方法に関する。

レーザ光の光軸を、アシストガスを出射するノズルの出射口に対して変位させながらワークを切断するレーザ加工方法が知られている（例えば、特許文献１）。

特許第６１１６７５７号公報

ワークの切断箇所の両側で、求められるワークの切断品質（ドロスの寸法、切断面の粗さ、カーフのテーパ等）が異なる場合がある。具体的には、ワークの切断箇所の一方側では高い切断品質が求められる一方、該切断箇所の他方側では、該一方側と同等の切断品質が求められない場合がある。このような場合において、ワークの切断箇所の一方側の切断品質要求を効果的に満たすことができる技術が求められている。

本開示の一態様において、レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法は、切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、加工プログラムに従って第１領域と第２領域との間を切断線に沿って切断する間、切断品質要求の相違に応じてアシストガスの中心軸をレーザ光の光軸から第１領域に向かってずらした状態に維持する。

本開示によれば、ワークの切断箇所の両側に切断品質要求が異なる２つの領域が指定されている場合に、一方の領域の切断品質要求を効果的に満たすことができる。

一実施形態に係るレーザ加工機の図である。 図１に示すレーザ加工機のブロック図である。 一実施形態に係る移動装置の図である。 図３に示す移動装置が、アシストガスの中心軸をレーザ光の光軸からずらした状態を示す。 他の実施形態に係る移動装置の図である。 さらに他の実施形態に係る移動装置の図である。 図６に示す移動装置が、アシストガスの中心軸をレーザ光の光軸からずらした状態を示す。 さらに他の実施形態に係る移動装置の図である。 図８に示す移動装置が、アシストガスの中心軸をレーザ光の光軸からずらした状態を示す。 さらに他の実施形態に係る移動装置の図である。 図１０に示す移動装置が、アシストガスの中心軸をレーザ光の光軸からずらした状態を示す。 さらに他の実施形態に係る移動装置の図である。 切断対象のワークの一例を示す。 アシストガスとレーザ光とを同軸に出射した状態でワークを切断している状態を示す。 アシストガスとレーザ光とを非同軸に出射した状態でワークを切断している状態を示す。 アシストガスとレーザ光とを非同軸に出射した状態でワークを切断している状態を示す。 他の実施形態に係るレーザ加工機の図である。 図１７に示すレーザ加工機のブロック図である。 さらに他の実施形態に係るレーザ加工機の図である。 図１９に示すレーザ加工機のブロック図である。 図１９に示すレーザ加工機の動作フローの一例を示すフローチャートである。 さらに他の実施形態に係るレーザ加工機の図である。 図２２に示すレーザ加工機のブロック図である。 図２２に示すレーザ加工機の動作フローの一例を示すフローチャートである。 さらに他の実施形態に係るレーザ加工機の図である。 図２５に示すレーザ加工機のブロック図である。 一実施形態に係る機械学習装置のブロック図である。 試行用のワークに対する試行レーザ加工を説明するための図である。 試行レーザ加工によってワークに生じたドロスの一態様を示す。 他の実施形態に係る機械学習装置のブロック図である。 図３０に示す機械学習装置が実行する学習フローの一例を示すフローチャートである。 ニューロンのモデルを模式的に示す。 多層ニューラルネットワークのモデルを模式的に示す。 さらに他の実施形態に係る機械学習装置のブロック図である。 図１に示すレーザ加工機に、図３４に示す学習装置を実装させた形態を示す。 図３５に示すレーザ加工機のブロック図である。 さらなる切断線が指定されたワークの例を示す。 図１９に示すレーザ加工機の動作フローの他の例を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明においては、図中の直交座標系を方向の基準とし、便宜上、ｘ軸プラス方向を右方、ｙ軸プラス方向を前方、ｚ軸プラス方向を上方として言及することがある。

図１及び図２を参照して、一実施形態に係るレーザ加工機１０について説明する。レーザ加工機１０は、制御装置１２、レーザ発振器１４、加工ヘッド１６、アシストガス供給装置１８、移動機構２０、及び移動装置２２を備える。制御装置１２は、プロセッサ１３（ＣＰＵ、ＧＰＵ等）、及び記憶部１５（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）等を有し、レーザ加工機１０の各構成要素を直接的又は間接的に制御する。プロセッサ１３と記憶部１５とは、バス１７を介して、互いに通信可能に接続されている。

レーザ発振器１４は、制御装置１２からの指令に応じて、内部でレーザ発振し、レーザ光を外部へ出射する。レーザ発振器１４は、ＣＯ_２レーザ発振器、固体レーザ（ＹＡＧレーザ）発振器、又はファイバレーザ発振器等、如何なるタイプのものであってもよい。

加工ヘッド１６は、ヘッド本体２４、光学要素２６、レンズ駆動部２８、及びノズル３０を有する。ヘッド本体２４は、中空であって、その基端部に光ファイバ３２が接続されている。レーザ発振器１４から出射されたレーザ光は、光ファイバ３２内を伝搬して、ヘッド本体２４の内部に入射する。

光学要素２６は、コリメートレンズ又はフォーカスレンズ等を有し、加工ヘッド１６の光学系を構成する。光学要素２６は、ヘッド本体２４の内部に入射したレーザ光をコリメート又は集光し、ワークＷへ導光する。光学要素２６は、レーザ光の光軸Ａ_１の方向へ移動可能となるように、ヘッド本体２４の内部に収容されている。レンズ駆動部２８は少なくとも１つの光学要素２６を、光軸Ａ_１の方向へ移動させる。レンズ駆動部２８が光学要素２６の光軸Ａ_１の方向の位置を調整することによって、ノズル３０から出射されたレーザ光の光軸方向の焦点位置を制御できる。

ノズル３０は、中空であって、ヘッド本体２４の先端部に設けられている。ノズル３０は、その基端部から先端部へ向かうにつれて、光軸Ａ_１と直交する断面積が小さくなるような円錐台状の外形を有し、その先端部に円形の出射口３４を有する。ノズル３０及びヘッド本体２４の内部には、空洞のチャンバ３６が形成されている。光学要素２６から伝搬したレーザ光は、チャンバ３６を通過して、出射口３４から外部へ出射される。

アシストガス供給装置１８は、ガス供給管３５を介して、ヘッド本体２４及びノズル３０の内部に形成されたチャンバ３６にアシストガスを供給する。アシストガスは、例えば、窒素又は空気である。チャンバ３６に供給されたアシストガスは、レーザ光とともに出射口３４から噴流Ｂとして噴射される。

ノズル３０は、後述するように、アシストガスとレーザ光とを同軸及び非同軸に出射可能である。図１においては、アシストガスの噴流Ｂを点線で模式的に示している。ノズル３０がアシストガスとレーザ光とを同軸に出射したとき、レーザ光の光軸Ａ_１と、アシストガスの中心軸Ａ_２とは、ｚ軸に平行となる。なお、ｚ軸方向は、例えば、鉛直方向と平行である。

移動機構２０は、加工ヘッド１６とワークＷとを相対的に移動させる。具体的には、移動機構２０は、ワークテーブル３８、ｘ軸移動機構４０、ｙ軸移動機構４２、及びｚ軸移動機構４４を有する。ワークテーブル３８の上には、ワークＷが設置される。ｘ軸移動機構４０は、例えば、サーボモータ、及び、ｘ軸方向に延びるボールねじを含むボールねじ機構（ともに図示せず）を有し、制御装置１２からの指令に応じてワークテーブル３８をｘ軸方向へ移動させる。

ｙ軸移動機構４２は、例えば、サーボモータ、及び、ｙ軸方向に延びるボールねじを含むボールねじ機構（ともに図示せず）を有し、制御装置１２からの指令に応じてワークテーブル３８をｙ軸方向へ移動させる。ｚ軸移動機構４４は、例えば、サーボモータ、及び、ｚ軸方向に延びるボールねじを含むボールねじ機構（ともに図示せず）を有し、加工ヘッド１６をｚ軸方向へ移動させる。

移動装置２２は、制御装置１２から指令に応じて、加工ヘッド１６の光学系の光軸配置と、ノズル３０の位置と、アシストガスの噴射形態との少なくとも１つを変動させることにより、レーザ光の光軸Ａ_１と、アシストガスＢの中心軸Ａ_２とを相対的に移動させる。移動装置２２としては、種々の形態が考えられる。以下、図３～図１２を参照して、種々の形態に係る移動装置２２について説明する。

図３に示す移動装置２２は、ノズル移動機構４５を有する。図３に示す形態においては、ノズル３０は、ヘッド本体２４に対してｘ－ｙ平面（すなわち、光軸Ａ_１と直交する平面）に沿って移動可能となるように、該ヘッド本体２４に設けられている。例えば、ノズル３０とヘッド本体２４との間に、弾性材（例えば、環状のゴム）４３が介挿され、該弾性材４３によって、ノズル３０は、ヘッド本体２４に対してｘ－ｙ平面に可動に支持され得る。

ノズル移動機構４５は、複数の駆動部４６を有する。例えば、計４個の駆動部４６が、光軸Ａ_１の周りに略等間隔（すなわち、９０°の間隔）で配置される。各々の駆動部４６は、サーボモータ又は圧電素子等であって、先端がノズル３０に連結された駆動軸４６ａを有する。駆動部４６は、制御装置１２からの指令に応じて、互いに協働しつつ駆動軸４６ａを進退させることで、ノズル３０をヘッド本体２４に対してｘ－ｙ平面に沿って駆動する。

例えば、図４に示すように、ｘ軸方向に整列する２つの駆動部４６のうち、左側に位置する駆動部４６が、その駆動軸４６ａを左方へ後退させるのと同期して、右側に位置する駆動部４６が、その駆動軸４６ａを左方へ前進させる。これにより、ノズル３０をヘッド本体２４に対して左方へ移動させることができる。その結果、ノズル３０の出射口３４から出射されるアシストガスの中心軸Ａ_２が、レーザ光の光軸Ａ_１から左方へずれることになる。

同様にして、ｙ軸方向に整列する２つの駆動部４６のうち、後側に位置する駆動部４６が、その駆動軸４６ａを前方へ前進するのと同期して、前側に位置する駆動部４６が、その駆動軸４６ａを前方へ後退させる。これにより、ノズル３０をヘッド本体２４に対して、前方へ移動させることができる。制御装置１２のプロセッサ１３は、各々の駆動部４６の駆動軸４６ａの進退方向及び移動量を個別に制御することによって、ノズル３０をヘッド本体２４に対して、ｘ軸方向及びｙ軸方向へ（すなわち、ｘ－ｙ平面に沿って）移動させることができる。

図５に示す移動装置２２は、流量調整機構４７を有する。流量調整機構４７は、チャンバ３６に供給されるアシストガスの流量を、光軸Ａ_１周りの周方向に沿って異ならせることで、出射口３４から出射されるアシストガスＢの中心軸Ａ_２を、レーザ光の光軸Ａ_１からずらすように構成されている。

具体的には、加工ヘッド１６は、光軸Ａ_１周りの周方向に整列するように配置され、各々がチャンバ３６へ向かって開口する複数の放出口４８を有する。アシストガス供給装置１８から供給されたアシストガスは、各々の放出口４８を通して、チャンバ３６内に放出される。

流量調整機構４７は、各々の放出口４８の開口面積を変化させるように該放出口４８を遮蔽する複数の可動シャッタ５０と、各々の可動シャッタ５０を駆動する駆動部５２とを有する。駆動部５２は、サーボモータ等を有し、制御装置１２からの指令に応じて可動シャッタ５０を移動させることで放出口４８の開口面積を変化させ、これにより、各々の放出口４８からチャンバ３６内に導入されるアシストガスの流量を調整する。

例えば、流量調整機構４７は、図５に示すように、ｘ軸方向に対向して配置された２つの放出口４８のうち、左側に位置する放出口４８の一部を可動シャッタ５０によって遮蔽し、該放出口４８から吐出されるアシストガスの流量を、流量Ｑ_１に調整する。

その一方で、流量調整機構４７は、ｘ軸方向に対向して配置された２つの放出口４８のうち、右側に位置する放出口４８の可動シャッタ５０を全開し、該放出口４８から吐出されるアシストガスの流量を流量Ｑ_２（＞Ｑ_１）に調整する。このようにアシストガスの流量Ｑ_１及びＱ_２を調整することで、出射口３４から出射されるアシストガスの中心軸Ａ_２を、レーザ光の光軸Ａ_１から左方へずらすことができる。

同様に、流量調整機構４７は、ｙ軸方向に対向する２つの放出口４８のうち、後側に位置する放出口４８の一部を可動シャッタ５０によって遮蔽し、該放出口４８から吐出されるアシストガスの流量を流量Ｑ_３に調整する。その一方で、流量調整機構４７は、前側に位置する放出口４８の可動シャッタ５０を全開し、該放出口４８から吐出されるアシストガスの流量を流量Ｑ_４（＞Ｑ_３）に調整する。

このようにアシストガスの流量Ｑ_３及びＱ_４を調整することで、出射口３４から出射されるアシストガスの中心軸Ａ_２を、レーザ光の光軸Ａ_１から後方へずらすことができる。こうして、流量調整機構４７は、チャンバ３６内に供給されるアシストガスの流量Ｑを、光軸Ａ_１周りの周方向へ異ならせることによりアシストガスの噴射形態を変動させ、以って、アシストガスの中心軸Ａ_２をレーザ光の光軸Ａ_１からずらす。

図６に示す移動装置２２は、光ファイバ移動機構５６を有する。図６に示す形態においては、光ファイバ３２は、ヘッド本体２４の基端部２４ａに、ｘ－ｙ平面に沿って移動可能となるように、接続されている。光ファイバ移動機構５６は、サーボモータ又は圧電素子等を有し、光ファイバ３２を基端部２４ａに対して移動させる。その結果、光ファイバ３２からヘッド本体２４内に入射するレーザ光の位置（又は角度）が変化し、以って、レーザ光の光軸配置を変動させることができる。

例えば、光ファイバ移動機構５６は、図７に示すように、光ファイバ３２を基端部２４ａに対して、図６に示す位置から左方へ移動させる。その結果、光ファイバ３２からヘッド本体２４内に入射するレーザ光が、左方へ変位し、これにより、出射口３４から出射されるレーザ光の光軸Ａ_１が、図６の位置から左方へずれることになる。こうして、アシストガスの中心軸Ａ_２をレーザ光の光軸Ａ_１からずらすことができる。

図８に示す移動装置２２は、光学要素移動機構５８を有する。具体的には、光学要素移動機構５８は、サーボモータ又は圧電素子等を有し、ヘッド本体２４の内部に配置され、光学要素２６（例えば、フォーカスレンズ）をｘ－ｙ平面に沿って移動させる。この光学要素２６の移動とともに、該光学要素２６によって導光されるレーザ光の光軸もｘ－ｙ平面に沿って移動され、これにより、レーザ光の光軸配置を変動させることができる。

例えば、光学要素移動機構５８は、図９に示すように、光学要素２６のうち、最も下側に位置する光学要素２６（フォーカスレンズ）を、図８に示す位置から左方へ移動させる。その結果、レーザ光の光軸配置が変動し、出射口３４から出射されるレーザ光の光軸Ａ_１が、図７の示す位置から左方へずれることになる。こうして、アシストガスの中心軸Ａ_２をレーザ光の光軸Ａ_１からずらすことができる。

なお、光学要素移動機構５８は、複数の光学要素２６のうちのいずれを移動させてもよいし、又は、２つ以上の光学要素２６を移動させることで、レーザ光の光軸配置を変動させてもよい。また、レンズ駆動部２８が、光学要素移動機構５８として機能し、それぞれの光学要素２６を光軸Ａ_１の方向へ移動させるとともに、レーザ光の光軸配置を変動させるべく少なくとも１つの光学要素２６をｘ－ｙ平面に沿って移動させてもよい。

図１０に示す移動装置２２は、光学要素移動機構６０Ａ及び６０Ｂを有する。図１０に示す形態においては、ヘッド本体２４の内部に、光学要素６２Ａ及び６２Ｂがさらに設けられている。光学要素６２Ａ及び６２Ｂは、光学要素２６とともに、加工ヘッド１６の光学系を構成する。

光学要素６２Ａは、レーザ光を導光可能な透明の平板部材であって、入射するレーザ光の光軸（すなわち、ｚ軸方向）に対して傾斜して配置され、該光軸周りに回転可能となるようにヘッド本体２４の内部に支持されている。光学要素６２Ｂは、光学要素６２Ａと同様に、レーザ光を導光可能な透明の平板部材であって、光学要素６２Ａに入射するレーザ光の光軸に対して傾斜して配置され、該光軸周りに回動可能となるようにヘッド本体２４の内部に支持されている。光学要素６２Ａ及び６２Ｂは、ｚ軸方向へ離隔して配置され、互いから独立して回転可能である。

光学要素移動機構６０Ａは、サーボモータ等を有し、ヘッド本体２４の内部に配置され、光学要素６２Ａを回転させる。また、光学要素移動機構６０Ｂは、サーボモータ等を有し、ヘッド本体２４の内部に配置され、光学要素６２Ｂを回転させる。光学要素移動機構６０Ａ及び６０Ｂが、それぞれ、光学要素６２Ａ及び６２Ｂを回転させることで、出射口３４から出射されるレーザ光の光軸配置を変動させることができる。

例えば、光学要素移動機構６０Ｂが、光学要素６２Ｂを、図１０に示す配置から図１１に示す配置へ回転させたとすると、光学要素６２Ｂに入射したレーザ光の伝搬方向が変動する。

その結果、レーザ光の光軸配置が変動し、出射口３４から出射されるレーザ光の光軸Ａ_１が、図１０に示す位置から左方へずれることになる。このように、光学要素移動機構６０Ａ及び６０Ｂは、光学要素６２Ａ及び６２Ｂの回転角度を変動させることにより、レーザ光の光軸配置を変動させ、以って、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１からずらずことができる。

図１２に示す移動装置２２は、光混合調整機構６４を有する。図１２に示す形態においては、ヘッド本体２４に複数のレーザ光Ｌｅが入射される。例えば、複数のレーザ光Ｌｅは、出射口３４の中心軸（すなわち、アシストガスの中心軸Ａ_２）の周りの周方向に略等間隔で整列するような配置で、ヘッド本体２４に入射する。

一例として、レーザ発振器１４が、複数のレーザ光Ｌｅを出射し、複数の光ファイバ３２を介してヘッド本体２４へ入射する。この場合において、レーザ発振器１４は、各々が１つのレーザ光を出射する複数のレーザ発振器を有してもよい。代替的には、レーザ発振器１４が、１つのレーザ光を出射し、該１つのレーザ光を、光分配器（図示せず）によって複数のレーザ光Ｌｅに分け、ヘッド本体２４に入射してもよい。

ヘッド本体２４の内部には、光混合部６６がさらに設けられている。光混合部６６は、光学要素２６とともに、加工ヘッド１６の光学系を構成する。光混合部６６は、ヘッド本体２４に入射した複数のレーザ光Ｌｅを混合し、１つのレーザ光として光学要素２６へ導光する。

光混合調整機構６４は、光混合部６６に入射するレーザ光Ｌｅの配分を調整する。例えば、光混合調整機構６４は、複数のレーザ光Ｌｅのうちの少なくとも１つをミラー（全反射鏡又は部分反射鏡）によって遮蔽することで、光混合部６６に入射する複数のレーザ光Ｌｅの配分を調整できる。

このようにレーザ光Ｌｅの配分が調整されると、光混合部６６における複数のレーザ光Ｌｅの混合形態が不均一となって、出射口３４から出射されるレーザ光の光軸Ａ_１が、ｘ－ｙ平面に沿って変位されることになる。このようにして、光混合調整機構６４は、光混合部６６に入射するレーザ光Ｌｅの配分を調整して該光混合部６６における混合形態を不均一にすることにより、レーザ光の光軸配置を変動させる。

なお、移動装置２２は、上述したノズル移動機構４５、流量調整機構４７、光ファイバ移動機構５６、光学要素移動機構５８、光学要素移動機構６０、及び光混合調整機構６４のうちの少なくとも２つを有してもよい。例えば、移動装置２２は、ノズル移動機構４５、及び光学要素移動機構５８を有し、ノズル３０の位置を変動させるとともに、レーザ光の光軸配置を変動させてもよい。

次に、レーザ加工機１０の機能について説明する。レーザ加工機１０は、加工プログラム７２に従って、例えば図１３に示すようなワークＷを切断線ｌに沿って切断する。この加工プログラム７２は、オペレータによって予め用意され、記憶部１５に格納される。加工プログラム７２には、ワークＷの切断線ｌと、該切断線ｌによって区切られた、該切断線ｌの両側の製品領域Ｅ_１及び廃材領域Ｅ_２とが、指定されている。

ここで、製品領域Ｅ_１は、ワークＷのうち、製品として使用される部分である一方、廃材領域Ｅ_２は、製品として使用されない部分である。図１３に示す例においては、切断線ｌは、連続する複数の切断線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７を含む。切断線ｌ_１は、加工開始点であるポイントＰ_１からポイントＰ_２まで前方へ直線状に延びる。切断線ｌ_２は、切断線ｌ_１と一直線に連続し、ポイントＰ_２からポイントＰ_３まで前方へ直線状に延びる。

切断線ｌ_３は、ポイントＰ_３からポイントＰ_４まで、右前方へ湾曲状に延びる。切断線ｌ_４は、ポイントＰ_４からポイントＰ_５まで右方へ直線状に延びる。切断線ｌ_５は、ポイントＰ_５からポイントＰ_６まで右後方へ直線状に延びる。切断線ｌ_６は、ポイントＰ_６からポイントＰ_７まで、左後方へ湾曲状に延びる。切断線ｌ_７は、ポイントＰ_７からポイントＰ_２まで左方へ直線状に延びる。

このように、本実施形態においては、切断線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_４、ｌ_５、及びｌ_７は直線である一方、切断線ｌ_３及びｌ_６は、湾曲状（例えば、円弧状）の曲線である。レーザ加工機１０は、ノズル３０から出射するレーザ光によって、切断線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って、製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を図１３中の矢印の方向へ切断する。

ここで、製品領域Ｅ_１に対する切断品質要求と、廃材領域Ｅ_２に対する切断品質要求とが、互いに異なる場合がある。切断品質要求は、例えば、ワークＷの切断箇所に生じるドロスの寸法、ワークＷの切断面の粗さ、切断線ｌに沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断したときの製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間のカーフのテーパ角度に対する要求を含む。

一例として、切断品質要求がドロスの寸法に対するものである場合、切断品質要求として、製品として用いられる製品領域Ｅ_１に形成されるドロスの寸法は、可能な限り小さい値であることが求められる一方、製品として用いられない廃材領域Ｅ_２に形成されるドロスの寸法は、比較的大きくてもよい場合がある。

他の例として、切断品質要求が切断面の粗さに対するものである場合、切断品質要求として、製品領域Ｅ_１の切断面の粗さは、可能な限り小さい値であることが求められる一方、廃材領域Ｅ_２の切断面の粗さは、比較的大きくてもよい場合がある。さらに他の例として、切断品質要求がカーフのテーパ角度に対するものである場合、切断品質要求として製品領域Ｅ_１のテーパ角度は、略０°であることが求められる一方、廃材部分である廃材領域Ｅ_２のテーパ角度は、比較的に大きくてもよい場合がある。

本発明者は、切断線に沿って２つの領域の間を切断する間、アシストガスの中心軸Ａ_２をレーザ光の光軸Ａ_１から、一方の領域へ向かってずらすと、これら２つの領域の切断品質に差が生じる点に着目し、切断線ｌに沿って製品領域Ｅ_１及び廃材領域Ｅ_２の間を切断する間、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１又廃材領域Ｅ_２へ向かってずらした状態に維持することで、製品領域Ｅ_１の切断品質を効果的に満足させることができることを見出した。

以下、図１４～図１６を参照して、アシストガスＢの中心軸Ａ_２をレーザ光Ｌの光軸Ａ_１からずらす態様について説明する。図１４は、アシストガスＢとレーザ光Ｌとを同軸に出射して切断線ｌ_１を切断している態様を示している。図１３に示すように、切断線ｌ_１の両側の領域は、ともに廃材領域Ｅ_２である。

よって、切断線ｌ_１の両側では切断品質要求が同じとなる。したがって、切断線ｌ_１を切断する間、レーザ加工機１０は、ノズル３０からレーザ光Ｌとアシストガスとを同軸に出射し、レーザ光ＬによってワークＷを切断する。その結果、ワークＷにカーフＫが形成されて、ワークＷが切断線ｌ_１に沿って切断される。

一方、切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿ってワークＷを切断する場合、これら切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７の両側は、切断品質要求の異なる製品領域Ｅ_１及び廃材領域Ｅ_２である。本実施形態においては、レーザ加工機１０は、切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びＬ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、これら領域Ｅ_１及びＥ_２の切断品質要求の相違に応じて、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１又は廃材領域Ｅ_２へ向かってずらした状態に維持する。

例えば、図１５に示す例では、レーザ加工機１０は、レーザ光Ｌによって、切断線ｌ_２に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断している。この例においては、レーザ加工機１０は、切断線ｌ_２を切断する間、アシストガスＢの中心軸Ａ_２を、レーザ光Ｌの光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１へ向かってずらし量δだけずらした状態に維持している。

このように中心軸Ａ_２をずらした場合、ワークＷの切断箇所において製品領域Ｅ_１に吹き付けられるアシストガスＢの割合を、廃材領域Ｅ_２よりも大きくすることができる。したがって、加工条件として定められる、ノズル３０へのアシストガスの供給圧力ＳＰを、アシストガスＢとレーザ光Ｌとを同軸に出射するとき（以下、「通常運転」と言及する）の加工条件と比べて低く設定したとしても、切断箇所にて製品領域Ｅ_１に吹き付けるアシストガスＢの流速を十分に確保することができ得る。

その結果、加工条件（例えば、供給圧力ＳＰ）を、通常運転時よりも低く設定したとしても、十分な流速で製品領域Ｅ_１に吹き付けられるアシストガスＢによって、レーザ光ＬによるワークＷの溶融材料を吹き飛ばすことができ、以って、製品領域Ｅ_１の裏面（すなわち、下側の面）に形成されるドロスの寸法を、切断品質要求を満たす値に収めることができ得る。

一方、図１６に示す例では、レーザ加工機１０は、切断線ｌ_２に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、アシストガスＢの中心軸Ａ_２を、レーザ光Ｌの光軸Ａ_１から廃材領域Ｅ_２へ向かってずらし量δだけずらした状態に維持している。ここで、本発明者は、レーザ光によってワークを切断したときの切断面の粗さは、切断時に切断箇所に吹き付けられるアシストガスＢの流速が大きい程、大きく（つまり、粗く）なる場合があるとの知見を得た。このことは、切断面の粗さは、切断箇所に吹き付けられるアシストガスＢの流速が小さい程、小さく（滑らかに）なる可能性があることを示唆している。

図１６に示すようにアシストガスＢの中心軸Ａ_２を廃材領域Ｅ_２へ向かってずらした場合、切断箇所において製品領域Ｅ_１に吹き付けられるアシストガスＢの割合が小さくなり、これにより、製品領域Ｅ_１に吹き付けられるアシストガスＢの流速が切断箇所で小さくなり得る。したがって、切断品質要求として、切断後の製品領域Ｅ_１の切断面の粗さが低いことが求められる場合、図１６に示すように中心軸Ａ_２を廃材領域Ｅ_２へずらすことにより、製品領域Ｅ_１の切断面の粗さを、切断品質要求を満たす値に収めることができ得る。

以上のように中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１又は廃材領域Ｅ_２へ向かってずらす制御は、切断線ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する場合についても同様である。このように、レーザ加工機１０は、切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、切断品質要求の相違に応じて中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１又は廃材領域Ｅ_２へ向かってずらした状態に維持する。

再度、図１及び図２を参照して、本実施形態においては、記憶部１５は、データテーブル７０を記憶する。このデータテーブル７０には、加工ヘッド１６を用いてワークＷを切断するときの加工条件のデータと、アシストガスＢの中心軸Ａ_２をレーザ光Ｌの光軸Ａ_１からずらすずらし量δとが、互いに関連付けて格納されている。

データテーブル７０の一例を、以下の表１に示す。

表１に示すように、データテーブル７０においては、加工条件のデータは、加工するワークＷの材質、ワークＷの厚さｔ、ワークＷを切断する加工速度ｖ、加工ヘッド１６のノズル口径φ、アシストガスの供給圧力ＳＰ、レーザ光の焦点位置ｚ、及び、レーザ光の出力特性値ＯＰを含む。

ワークの材質は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４等）、ニッケル、銅等である。ワークＷの厚さｔは、ワークＷをワークテーブル３８に設置したときのｚ軸方向（又は、照射されるレーザ光Ｌの光軸Ａ_１の方向）の厚さである。加工速度ｖは、ワークＷを切断するときのワークＷに対するレーザ光Ｌの速度であって、平均速度、最高速度、又は最低速度であり得る。ノズル口径φは、ノズル３０の出射口３４の直径（又は半径）である。

供給圧力ＳＰは、アシストガス供給装置１８から加工ヘッド１６のチャンバ３６内に供給されるアシストガスの圧力である。レーザ光Ｌの焦点位置ｚは、光学要素（フォーカスレンズ）２６によって集光されるレーザ光Ｌの焦点位置であって、ｚ軸の座標として示される。レーザ光Ｌの出力特性値ＯＰは、例えば、レーザ光Ｌのレーザパワー又はレーザ発振器１４へ送信されるレーザパワー指令値、レーザ発振器１４がＰＷ（パルス発振）レーザ光を出射する場合の周波数若しくはデューティ比等を含む。

データテーブル７０では、これら種々の加工条件に関連付けて、ずらし量δが格納されている。なお、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１へ向かってずらす場合（例えば、切断品質要求がドロスの寸法である場合）と、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から廃材領域Ｅ_２へ向かってずらす場合（例えば、切断品質要求が切断面の粗さである場合）とのそれぞれについて、互いに異なる２つのデータテーブル７０Ａ及び７０Ｂが準備されてもよい。

データテーブル７０に格納されているずらし量δは、対応する加工条件の下でレーザ加工を実行したときに、製品領域Ｅ_１の切断品質要求（ドロス寸法、切断面粗さ等）を満足できる最適な値として、求められている。データテーブル７０の加工条件とずらし量δとは、実験的手法（経験則）又はシミュレーション的手法から求めてもよいし、又は、後述する機械学習によって求めてもよい。

このデータテーブル７０を参照すれば、加工条件を決定したときに、該加工条件の下で切断品質要求を満足できる最適なずらし量δを一義的に決定できる。例えば、オペレータが、加工条件として、ワークＷの材質を「材質２」、厚さｔを「ｔ_２」として入力すると、プロセッサ１３は、他の加工条件を、加工速度ｖ＝「ｖ_２」、ノズル口径φ＝「φ_２」、供給圧力ＳＰ＝「ＳＰ_２」、焦点位置ｚ＝「ｚ_２」、出力特性値＝「ＯＰ_２」として決定するとともに、ずらし量δを「δ_２」として自動で決定できる。

次に、本実施形態に係るレーザ加工の詳細について説明する。レーザ加工の準備プロセスとして、例えば、プロセッサ１３は、切断品質要求に関する情報の入力を受け付ける。切断品質要求に関する情報として、オペレータは、例えば、ドロスの寸法、切断面の粗さといった情報を入力し、プロセッサ１３は、入力された切断品質要求に関する情報から、中心軸Ａ_２をずらす方向（すなわち、製品領域Ｅ_１へ向かう方向、又は廃材領域Ｅ_２へ向かう方向）を決定する。代替的には、オペレータは、中心軸Ａ_２をずらす方向を、直接、制御装置１２に入力してもよい。

また、プロセッサ１３は、オペレータから加工条件（例えば、ワークの材質及び厚さｔ）の入力を受け付ける。そして、プロセッサ１３は、入力された加工条件を、入力された切断品質要求（すなわち、中心軸Ａ_２をずらす方向）に対応するデータテーブル７０に当て嵌めて、ずらし量δを決定する。以下、受け付けた切断品質要求がドロス寸法に対するものであり、製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、アシストガスＢの中心軸Ａ_２を、光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１へ向かってずらす場合について、説明する。

制御装置１２のプロセッサ１３は、決定した加工条件及びずらし量δが規定された加工プログラム７２に従って、ワークＷを切断するレーザ加工を行う。具体的には、プロセッサ１３は、移動機構２０を動作させて、レーザ光Ｌの光軸Ａ_１がポイントＰ_１（図１３）と交差するように、加工ヘッド１６をワークＷに対して配置する。

次いで、プロセッサ１３は、アシストガス供給装置１８に指令を送り、ノズル３０へアシストガスの供給を開始するとともに、レーザ発振器１４に指令を送り、レーザ発振器１４からレーザ光を出射させる。これにより、ノズル３０の出射口３４からレーザ光ＬとアシストガスＢとが出射され、レーザ光ＬによってポイントＰ_１にピアッシングが行われて、該ポイントＰ_１に貫通孔が形成される。なお、該ピアッシングを行うとき、移動装置２２は、レーザ光ＬとアシストガスＢとを同軸に配置させている。

次いで、プロセッサ１３は、移動機構２０を動作させて、ワークＷに対してレーザ光Ｌを前方へ相対的に移動させ、ポイントＰ_１からポイントＰ_２までの切断線ｌ_１に沿ってワークＷを切断する。ここで、加工プログラム７２において、ポイントＰ_１からポイントＰ_２までの切断線ｌ_１の両側の領域（第３領域及び第４領域）は、ともに廃材領域Ｅ_２に指定されている。したがって、切断線ｌ_１の両側の領域では切断品質要求が異ならないので、切断線ｌ_１に沿ってワークＷを切断する間、プロセッサ１３は、レーザ光ＬとアシストガスＢとを同軸の状態に維持する。

そして、レーザ光ＬがポイントＰ_２へ達したとき（又は、達する直前）に、プロセッサ１３は、移動装置２２を動作させて、ずらし量δに従って中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１へ向かってずらす。その結果、図１５に示すように、アシストガスＢの中心軸Ａ_２が光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１へ向かってずらし量δだけずれることになる。

そして、プロセッサ１３は、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１からずらした状態を維持しながら、移動機構２０を動作させてワークＷに対してレーザ光Ｌを前方へ直線状に相対移動させ、レーザ光Ｌによって、ポイントＰ_２からポイントＰ_３まで切断線ｌ_２に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する。

次いで、プロセッサ１３は、ワークＷに対してレーザ光Ｌを右前方へ湾曲状に相対移動させて、ポイントＰ_３からポイントＰ_４まで、切断線ｌ_３に沿ってワークＷを切断する。次いで、プロセッサ１３は、ポイントＰ_４からポイントＰ_５まで、ワークＷに対してレーザ光Ｌを右方へ直線状に相対移動させて、切断線ｌ_４に沿ってワークＷを切断した後、ポイントＰ_５からポイントＰ_６まで、ワークＷに対してレーザ光Ｌを右後方へ直線状に相対移動させて、切断線ｌ_５に沿ってワークＷを切断する。

次いで、プロセッサ１３は、ワークＷに対してレーザ光Ｌを左後方へ湾曲状に相対移動させて、ポイントＰ_６からポイントＰ_７まで、切断線ｌ_６に沿ってワークＷを切断した後、ポイントＰ_７からポイントＰ_２まで、ワークＷに対してレーザ光を左方へ直線状に相対移動させて、切断線ｌ_７に沿ってワークＷを切断する。その結果、ワークＷの製品領域Ｅ_１が廃材領域Ｅ_２から切り離される。

プロセッサ１３は、切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断している間、アシストガスＢの中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１へ向かってずらした状態に維持する。例えば、プロセッサ１３は、中心軸Ａ_２を、加工方向（すなわち、レーザ光ＬがワークＷに対して移動する方向）と直交し、且つｘ－ｙ平面と平行な方向へ、製品領域Ｅ_１へ向かってずれるように、移動装置２２を制御する。

なお、本実施形態において、受け付けた切断品質要求が、例えば切断面の粗さに対するものである場合、プロセッサ１３は、切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断している間、アシストガスＢの中心軸Ａ_２を、光軸Ａ_１から廃材領域Ｅ_２へ向かってずらすように、移動装置２２を制御してもよい。

以上のように、本実施形態においては、制御装置１２は、切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、切断品質要求（ドロス寸法、切断面粗さ）の相違に応じて、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１又は廃材領域Ｅ_２へ向かってずらした状態に維持している。この構成によれば、ワークＷの切断箇所（カーフＫ）の両側に切断品質要求が異なる製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２とが指定されている場合に、該製品領域Ｅ_１の切断品質要求を効果的に満たすことができる。

また、例えば切断品質要求がドロスの寸法である場合、上述したように、加工条件としてのアシストガスの供給圧力ＳＰをより低く設定したとしても、切断箇所にて製品領域Ｅ_１に吹き付けるアシストガスＢの流速を十分に確保し、以って、製品領域Ｅ_１の切断箇所に形成されるドロス寸法を、切断品質要求を満たす程度に抑えることができ得る。したがって、加工条件を低くしつつ、製品領域Ｅ_１の切断品質要求を満たすことができる。

なお、上述の実施形態においては、制御装置１２が、切断線ｌ_１を切断する間はノズル３０からレーザ光Ｌとアシストガスとを同軸に出射する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、制御装置１２は、ピアッシング時又はその直後に、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１又は廃材領域Ｅ_２へ向かってずらし、切断線ｌ_１を切断する間、該中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１からずらした状態に維持してもよい。

次に、図１７及び図１８を参照して、他の実施形態に係るレーザ加工機８０について説明する。レーザ加工機８０は、上述のレーザ加工機１０と、プログラム作成装置８２をさらに備える点で相違する。プログラム作成装置８２は、例えばＣＡＤ及びＣＡＭ等のコンピュータであって、プロセッサ、記憶部、入力装置（キーボード、マウス、タッチパネル等）、及びディスプレイ（ＬＣＤ、有機ＥＬ等。ともに図示せず)等を有する。

オペレータは、プログラム作成装置８２のディスプレイを視認しつつ、入力装置を操作して、加工対象のワークの図面データを作成する。以下、オペレータが、プログラム作成装置８２で、図１３に示すワークＷの図面データを作成した場合について説明する。

オペレータは、作成したワークＷの図面データの画像を視認しつつ、プログラム作成装置８２の入力装置を操作して、ワークＷの画像情報により、切断線ｌ、製品領域Ｅ_１、及び廃材領域Ｅ_２を指定する。オペレータが指定した切断線ｌ、製品領域Ｅ_１、及び廃材領域Ｅ_２の画像情報に基づいて、プログラム作成装置８２のプロセッサは、切断線ｌに沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断するときの加工速度ｖを自動で決定する。

一例として、プログラム作成装置８２のプロセッサは、切断線ｌの軌跡の形状に応じて加工速度ｖを変化させるように、該加工速度ｖを決定する。例えば、切断線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断するときの切断速度ｖを、それぞれ、ｖ_ｌ１、ｖ_ｌ２、ｖ_ｌ３、ｖ_ｌ４、ｖ_ｌ５、ｖ_ｌ６、及びｖ_ｌ７とした場合、直線状の切断線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_４、ｌ_５、及びｌ_７に沿って切断するときの切断速度ｖ_ｌ１、ｖ_ｌ２、ｖ_ｌ４、ｖ_ｌ５、及びｖ_ｌ７を、所定の速度ｖ_Ｈに設定する。

その一方で、プログラム作成装置８２のプロセッサは、湾曲状の切断線ｌ_３及びＬ_６に沿って切断するときの切断速度ｖ_ｌ３及びｖ_ｌ６を、速度ｖ_Ｈよりも小さいｖ_Ｌ（＜ｖ_Ｈ）に設定する。このように、プログラム作成装置８２のプロセッサは、切断線ｌの軌跡に応じて加工速度ｖを変化させるように、該加工速度ｖを設定する。

なお、切断速度ｖ_ｌ１、ｖ_ｌ２、ｖ_ｌ４、ｖ_ｌ５、及びｖ_ｌ７は、切断速度ｖ_ｌ３及びｖ_ｌ６よりも大きく、且つ、互いに異なる値に設定されてもよい。また、切断速度ｖ _ｌ３ 及びｖ _ｌ６ も、互いに異なる値に設定されてもよい。また、オペレータが切断線ｌ、製品領域Ｅ_１、及び廃材領域Ｅ_２を手動で指定するのに限らず、プログラム作成装置８２のプロセッサが、オペレータが作成したワークＷの図面データに基づいて、切断線ｌ、製品領域Ｅ_１、及び廃材領域Ｅ_２を自動で指定してもよい。

次いで、オペレータは、プログラム作成装置８２の入力装置を操作して、各々の加工条件のデータを入力する。具体的には、オペレータは、上述した加工条件のデータのうち、ワークＷの材質、ワークＷの厚さｔ、加工ヘッド１６のノズル口径φ、アシストガスの供給圧力ＳＰ、レーザ光の焦点位置ｚ、及びレーザ光の出力特性値ＯＰを入力する。

一方、切断速度ｖに関しては、切断線ｌに応じて決定されている。そして、オペレータは、決定された加工速度ｖに応じて変化するようにずらし量δを手動で設定する。このとき、オペレータは、記憶部１５に記憶されたデータテーブル７０を参照して、加工速度ｖに適したずらし量δを選択することができる。

具体的には、ずらし量δは、加工速度ｖが大きい程、小さな値となるように、決定され得る。すなわち、この場合、切断線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_４、ｌ_５、及びｌ_７に沿って切断速度ｖ_Ｈで製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断するときのずらし量δは、δ_Ｈに設定される一方、切断線ｌ_３及びｌ_６に沿って切断速度ｖ_Ｌで製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断するときのずらし量δは、δ_Ｈよりも大きなδ_Ｌ（＞δ_Ｈ）に設定され得る。

なお、オペレータが手動でずらし量δを設定する代わりに、プログラム作成装置８２のプロセッサが、切断速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌに応じて、ずらし量δ_Ｈ及びδ_Ｌを自動で設定してもよい。この場合において、該プロセッサは、データテーブル７０を参照し、決定した切断速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌと、加工速度ｖ以外の加工条件のデータとから、最適なずらし量δ_Ｈ及びδ_Ｌをデータテーブル７０から読み出してきてもよい。

こうして、プログラム作成装置８２により、加工プログラム８４（図１８）が作成される。この加工プログラム８４においては、ワークＷに切断線ｌ、製品領域Ｅ_１、及び廃材領域Ｅ_２が指定され、加工条件として、ワークＷの材質及び厚さｔ、ノズル口径φ、供給圧力ＳＰ、焦点位置ｚ、及びレーザ光Ｌの出力特性値ＯＰとともに、切断線ｌに応じて決定された加工速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌが規定されている。そして、加工プログラム８４には、加工速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌに応じて設定されたずらし量δが規定されている。プログラム作成装置８２により作成された加工プログラム８４は、制御装置１２の記憶部１５に格納される。

このような加工プログラム８４に従ってワークＷを切断線ｌに沿って切断する場合、プロセッサ１３は、切断線ｌに沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、加工速度ｖに応じて、アシストガスＢの中心軸Ａ_２とレーザ光Ｌの光軸Ａ_１との位置関係を変化させる。

具体的には、プロセッサ１３は、移動装置２２を動作させて、切断線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_４、ｌ_５、及びｌ_７に沿って切断する間は、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１（又は廃材領域Ｅ_２）へ向かってずらし量δ_Ｈだけずらした状態に維持する一方、切断線ｌ_３及びｌ_６に沿って切断する間は、ずらし量δを変化させて、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１（又は廃材領域Ｅ_２）へ向かってずらし量δ_Ｌ（＞δ_Ｈ）だけずらした状態に維持する。

なお、プロセッサ１３は、加工プログラムを実行してワークＷを切断しているときに、加工速度ｖ（すなわち、ワークＷに対するレーザ光Ｌの移動速度）を取得し、取得した該加工速度ｖに応じて、中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させてずらし量δを制御してもよい。

加工速度ｖは、例えば、移動機構２０のサーボモータから送信されるフィードバック（サーボモータの回転数を検出するエンコーダから送信される回転数等）から求めることができる。したがって、この場合、移動機構２０のサーボモータに設けられたエンコーダは、加工速度ｖを取得する加工速度取得部を構成する。

一例として、プロセッサ１３は、ワークの切断中に取得した加工速度ｖが、第１の閾値ｖ_ｔｈ１よりも小さい場合（ｖ＜ｖ_ｔｈ１）は、ずらし量δ＝δ_Ｌに制御する一方、加工速度ｖが、第１の閾値ｖ_ｔｈ１よりも大きい場合（ｖ≧ｖ_ｔｈ１）は、ずらし量δ＝δ_Ｈ（＜δ_Ｌ）に設定してもよい。

なお、プロセッサ１３は、加工速度ｖに対して第１の閾値ｖ_ｔｈ１から第ｎの閾値ｖ_{ｔｈ（ｎ）}まで、計ｎ個の閾値（ｎは、２以上の整数）を設定し、加工速度ｖが大きい程ずらし量δが小さくなるように、加工速度ｖの大きさに応じてずらし量δを多段階に制御してもよい。また、プロセッサ１３は、加工速度ｖの代わりに、加速度を取得してもよい。

以上のように、本実施形態においては、オペレータ又はプログラム作成装置８２は、ワークＷの画像情報に基づき加工速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌを決定し、制御装置１２は、切断線ｌに沿って切断する間、決定した加工速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌに応じて中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させている。

ここで、より高速の加工速度ｖでワークＷを切断した場合、製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間に形成されるカーフＫの、加工方向と直交する方向の幅ｗは、より低速の加工速度ｖで切断した場合と比べて、小さくなる場合がある。このようにカーフ幅ｗが小さい場合、中心軸Ａ_２のずらし量δを小さく設定したとしても、製品領域Ｅ_１の切断品質要求を満たすことができ得る。本実施形態によれば、レーザ加工時に中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を、加工速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌに応じて精細に制御しているので、製品領域Ｅ_１の切断品質要求を、より効果的に満足することができる。

また、本実施形態において、プログラム作成装置８２のプロセッサが、ワークＷの画像情報に基づいて加工速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌを自動で決定している。この構成によれば、加工プログラム８４を用意する作業を簡単化することができる。また、本実施形態において、プログラム作成装置８２のプロセッサが、切断速度ｖ_Ｈ及びｖ_Ｌに応じてずらし量δ_Ｈ及びδ_Ｌを自動で設定する場合、加工プログラム８４を用意する作業を、さらに簡単化することができる。

次に、図１９及び図２０を参照して、さらに他の実施形態に係るレーザ加工機９０について説明する。レーザ加工機９０は、上述のレーザ加工機１０と、温度センサ９２をさらに備える点で相違する。温度センサ９２は、レーザ光ＬでワークＷを切断する間に、ワークＷの温度Ｔを検出する。一例として、温度センサ９２は、ワークＷを切断する間、形成されたカーフＫの一方側の製品領域Ｅ_１の表面（すなわち、上側の面）の温度Ｔ_１を検出する。

他の例として、温度センサ９２は、ワークＷを切断する間、形成されたカーフＫの一方側にある製品領域Ｅ_１の表面の温度Ｔ_１と、他方側にある廃材領域Ｅ_２の表面の温度Ｔ_２とを検出する。この場合において、１つの温度センサ９２が、カーフＫの両側の温度Ｔ_１及びＴ_２を検出してもよいし、又は、温度センサ９２は、製品領域Ｅ_１の温度Ｔ_１を検出する第１の温度センサ９２Ａと、廃材領域Ｅ_２の温度Ｔ_２を検出する第２の温度センサ９２Ｂとを有してもよい。

温度センサ９２は、ワークＷに対するレーザ光Ｌの移動方向の後方側で光軸Ａ_１に近接する位置で、ワークＷの温度Ｔを検出する。換言すれば、温度センサ９２は、レーザ光Ｌによって形成された直後のカーフＫの一方側（又は両側）で、ワークＷの温度Ｔを検出する。

制御装置１２は、切断線ｌに沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、移動装置２２を制御して、温度センサ９２が検出した温度Ｔに応じて、アシストガスの中心軸Ａ_２とレーザ光Ｌの光軸Ａ_１との位置関係を変化させる。このような制御について、以下に説明する。

レーザ加工により生じるドロスは高温であるので、仮に、製品領域Ｅ_１又は廃材領域Ｅ_２の裏面に大きな寸法のドロスが生じた場合、該ドロスの温度が裏面から表面に伝導し、該表面の温度が、ドロスが生じていない場合と比べて上昇する。つまり、レーザ加工時の製品領域Ｅ_１及び廃材領域Ｅ_２の温度Ｔは、切断品質（ドロス寸法）と相関すると見做すことができる。

そこで、本実施形態においては、制御装置１２は、切断線ｌに沿ってワークＷを切断する間、温度センサ９２が検出した温度に応じて、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δを変化させる。以下、図２１を参照して、レーザ加工機９０の動作フローについて説明する。

制御装置１２のプロセッサ１３は、記憶部１５に格納された加工プログラム９４に従って、図２１に示すフローを実行する。よって、加工プログラム９４には、図２１に示すフローを実行するための各種指令が規定されている。図２１に示すフローは、プロセッサ１３が、使用者、上位コントローラ、又は加工プログラム９４から、レーザ加工開始指令を受け付けたときに、開始する。

ステップＳ１において、プロセッサ１３は、レーザ加工を開始する。具体的には、プロセッサ１３は、上述の実施形態と同様に、ポイントＰ_１でレーザ光Ｌによりピアッシングを行い、次いで、移動機構２０を制御して、ワークＷに対してレーザ光Ｌを相対的に移動させて、切断線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する。なお、ピアッシング実行時、及び切断線ｌ_１に沿って廃材領域Ｅ_２を切断する間、プロセッサ１３は、アシストガスＢとレーザ光とを同軸に出射する。

切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、プロセッサ１３は、移動装置２２を動作させて、アシストガスＢの中心軸Ａ_２をレーザ光Ｌの光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１へ向かってずらした状態に維持する。ここで、プロセッサ１３は、レーザ光Ｌが切断線ｌ_２の始点であるポイントＰ_２に達したときに、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から初期ずらし量δ_０だけずらす。

この初期ずらし量δ_０は、データテーブル７０から決定してもよい。例えば、オペレータが、レーザ加工前に加工条件（例えば、ワークＷの材質、厚さｔ）を決定したときに、プロセッサ１３は、決定された加工条件に対応するずらし量δをデータテーブル７０から読み出し、初期ずらし量δ_０として決定してもよい。

ステップＳ２において、プロセッサ１３は、温度センサ９２による温度Ｔの検出を開始する。一例として、温度センサ９２が、温度Ｔとして、製品領域Ｅ_１の表面の温度Ｔ_１を検出する場合、プロセッサ１３は、ワークＷを切断する間に温度センサ９２が検出した温度Ｔ_１を、該温度センサ９２から連続的（例えば、周期的）に取得する。

他の例として、温度センサ９２が、温度Ｔとして、製品領域Ｅ_１の表面の温度Ｔ_１と廃材領域Ｅ_２の表面の温度Ｔ_２とを検出する場合、プロセッサ１３は、レーザ光ＬでワークＷを切断する間に温度センサ９２が検出した温度Ｔ_１及びＴ_２を、該温度センサ９２から連続的（例えば、周期的）に取得する。

ステップＳ３において、プロセッサ１３は、直近に温度センサ９２から取得した温度Ｔが第１の閾値Ｔ_ｔｈ１以上であるか否かを判定する。一例として、温度センサ９２から温度Ｔ_１を取得した場合、プロセッサ１３は、直近に取得した温度Ｔ_１が、第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_１}以上（Ｔ_１≧Ｔ_{ｔｈ１_１}）であるか否かを判定する。この第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_１}は、温度Ｔ_１に対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

他の例として、温度センサ９２から温度Ｔ_１及びＴ_２を取得した場合、プロセッサ１３は、直近に取得した温度Ｔ_１と温度Ｔ_２との温度差Ｔ_Δ（＝Ｔ_１－Ｔ_２）を算出し、該温度差Ｔ_Δが、第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_２}以上（Ｔ_Δ≧Ｔ_{ｔｈ１_２}）であるか否かを判定する。この第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_２}は、温度差Ｔ_Δに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

又は、プロセッサ１３は、直近に取得した温度Ｔ_１と温度Ｔ_２との温度比Ｒ_Ｔ（＝Ｔ_１／Ｔ_２）を算出し、該温度比Ｒ_Ｔが、第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_３}以上（Ｒ_Ｔ≧Ｔ_{ｔｈ１_３}）であるか否かを判定する。この第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_３}は、温度比Ｒ_Ｔに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

ここで、温度Ｔ_１は、製品領域Ｅ_１の表面の温度を直接的に示すものであり、温度差Ｔ_Δ及び温度比Ｒ_Ｔは、製品領域Ｅ_１の表面の温度を、廃材領域Ｅ_２の表面の温度に対する相対値として示すものである。したがって、温度Ｔ_１、Ｔ_Δ、Ｒ_Ｔは、いずれも、製品領域Ｅ_１の切断品質（ドロス寸法）と相関すると見做すことができる。

プロセッサ１３は、温度Ｔ（Ｔ_１、Ｔ_Δ、又はＲ_Ｔ）が第１の閾値Ｔ_ｔｈ１（Ｔ_{ｔｈ１_１}、Ｔ_{ｔｈ１_２}、又はＴ_{ｔｈ１_３}）以上である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ５へ進む。一方、プロセッサ１３は、温度Ｔが第１の閾値Ｔ_ｔｈ１よりも小さい（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４において、プロセッサ１３は、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δが初期ずらし量δ_０となるように、移動装置２２を制御する。これにより、中心軸Ａ_２は光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１へ向かって初期ずらし量δ_０だけずれた状態に維持される。

ステップＳ５において、プロセッサ１３は、第１のアラームを出力する。例えば、プロセッサ１３は、「製品領域の切断品質要求（ドロス寸法）を満足していない可能性があります」という音声又は画像の信号を生成し、制御装置１２に設けられたスピーカ又はディスプレイ（図示せず）を通して出力する。

ステップＳ６において、プロセッサ１３は、直近に温度センサ９２から取得した温度Ｔが第２の閾値Ｔ_ｔｈ２（＞Ｔ_ｔｈ１）以上であるか否かを判定する。一例として、温度センサ９２から温度Ｔ_１を取得した場合、プロセッサ１３は、直近に取得した温度Ｔ_１が、第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_１}以上（Ｔ_１≧Ｔ_{ｔｈ２_１}）であるか否かを判定する。この第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_１}は、上記第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_１}よりも大きな値（すなわち、Ｔ_{ｔｈ２_１}＞Ｔ_{ｔｈ１_１}）として、温度Ｔ_１に対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

他の例として、温度センサ９２から温度Ｔ_１及びＴ_２を取得した場合、プロセッサ１３は、直近に算出した温度差Ｔ_Δ（＝Ｔ_１－Ｔ_２）が、第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_２}以上（Ｔ_Δ≧Ｔ_{ｔｈ２_２}）であるか否かを判定する。この第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_２}は、上記第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_２}よりも大きな値（すなわち、Ｔ_{ｔｈ２_２}＞Ｔ_{ｔｈ１_２}）として、温度差Ｔ_Δに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

又は、プロセッサ１３は、直近に算出した温度比Ｒ_Ｔが、第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_３}以上（Ｒ_Ｔ≧Ｔ_{ｔｈ２_３}）であるか否かを判定する。この第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_３}は、上記第１の閾値Ｔ_{ｔｈ１_３}よりも大きな値（すなわち、Ｔ_{ｔｈ２_３}＞Ｔ_{ｔｈ１_３}）として、温度比Ｒ_Ｔに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

プロセッサ１３は、温度Ｔ（Ｔ_１、Ｔ_Δ、又はＲ_Ｔ）が第２の閾値Ｔ_ｔｈ２（Ｔ_{ｔｈ２_１}、Ｔ_{ｔｈ２_２}、又はＴ_{ｔｈ２_３}）以上である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ８へ進む。一方、プロセッサ１３は、温度Ｔが第２の閾値Ｔ_ｔｈ２よりも小さい（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７において、プロセッサ１３は、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δが第１のずらし量δ_１となるように、移動装置２２を制御する。この第１のずらし量δ_１は、初期ずらし量δ_０よりも大きな値（すなわち、δ_１＞δ_０）として予め定められる。これにより、中心軸Ａ_２は光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１へ向かって第１のずらし量δ_１だけずれた状態に維持される。

ステップＳ８において、プロセッサ１３は、直近に温度センサ９２から取得した温度Ｔが第３の閾値Ｔ_ｔｈ３（＞Ｔ_ｔｈ２）以上であるか否かを判定する。一例として、温度センサ９２から温度Ｔ_１を取得した場合、プロセッサ１３は、直近に取得した温度Ｔ_１が、第３の閾値Ｔ_{ｔｈ３_１}以上（Ｔ_１≧Ｔ_{ｔｈ３_１}）であるか否かを判定する。この第３の閾値Ｔ_{ｔｈ３_１}は、上記第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_１}よりも大きな値（すなわち、Ｔ_{ｔｈ３_１}＞Ｔ_{ｔｈ２_１}）として温度Ｔ_１に対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

他の例として、温度センサ９２から温度Ｔ_１及びＴ_２を取得した場合、プロセッサ１３は、直近に算出した温度差Ｔ_Δ（＝Ｔ_１－Ｔ_２）が、第３の閾値Ｔ_{ｔｈ３_２}以上（Ｔ_Δ≧Ｔ_{ｔｈ３_２}）であるか否かを判定する。この第３の閾値Ｔ_{ｔｈ３_２}は、上記第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_２}よりも大きな値（すなわち、Ｔ_{ｔｈ３_２}＞Ｔ_{ｔｈ２_２}）として温度差Ｔ_Δに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

又は、プロセッサ１３は、直近に算出した温度比Ｒ_Ｔが、第３の閾値Ｔ_{ｔｈ３_３}以上（Ｒ_Ｔ≧Ｔ_{ｔｈ３_３}）であるか否かを判定する。この第３の閾値Ｔ_{ｔｈ３_３}は、上記第２の閾値Ｔ_{ｔｈ２_３}よりも大きな値（すなわち、Ｔ_{ｔｈ３_３}＞Ｔ_{ｔｈ２_３} ）として、温度比Ｒ_Ｔに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。

プロセッサ１３は、温度Ｔ（Ｔ_１、Ｔ_Δ、又はＲ_Ｔ）が第３の閾値Ｔ_ｔｈ３（Ｔ_{ｔｈ３_１}、Ｔ_{ｔｈ３_２}、又はＴ_{ｔｈ３_３}）以上である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ１０へ進む。一方、プロセッサ１３は、温度Ｔが第３の閾値Ｔ_ｔｈ３よりも小さい（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ９において、プロセッサ１３は、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δが第２のずらし量δ_２となるように、移動装置２２を制御する。この第２のずらし量δ_２は、第１のずらし量δ_１よりも大きな値（すなわち、δ_２＞δ_１）として予め定められる。これにより、中心軸Ａ_２は光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１へ向かって第２のずらし量δ_２だけずれた状態に維持される。

一方、ステップＳ８でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１０において、プロセッサ１３は、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δが第３のずらし量δ_３となるように、移動装置２２を制御する。この第３のずらし量δ_３は、第２のずらし量δ_２よりも大きな値（すなわち、δ_３＞δ_２）として予め定められる。

これにより、中心軸Ａ_２は光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１へ向かって第３のずらし量δ_３だけずれた状態に維持される。なお、上述の第１のずらし量δ_１、第２のずらし量δ_２、及び第３のずらし量δ_３は、実験的手法又はシミュレーション的手法等を用いて、温度Ｔ及び切断品質（ドロス寸法）と相関するパラメータとして求められ得る。

また、第１のずらし量δ _１ 、第２のずらし量δ_２、及び第３のずらし量δ_３と、温度Ｔ（Ｔ_１、Ｔ_Δ、Ｒ_Ｔ）とを関連付けて格納したさらなるデータデーブルを、上記のデータテーブル７０とは別に（又は、データテーブル７０の中に）作成し、プロセッサ１３は、該さらなるデータデーブルを参照して、検出した温度Ｔに応じてずらし量δを決定してもよい。

ステップＳ１１において、プロセッサ１３は、レーザ加工が完了したか否かを判定する。例えば、プロセッサ１３は、加工プログラム９４に含まれる指令、又は移動機構２０のサーボモータのフィードバックから、レーザ光Ｌが、切断線ｌ_７の終点であるポイントＰ_２へ達したか否かを判定する。プロセッサ１３は、レーザ光Ｌが切断線ｌ_７のポイントＰ_２へ達した場合にＹＥＳと判定し、図２１に示すフローを終了する。一方、プロセッサ１３は、レーザ光Ｌが切断線ｌ_７のポイントＰ_２へ達していない場合にＮＯと判定し、ステップＳ３へ戻る。

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ１３は、切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、製品領域Ｅ_１の切断品質（ドロス寸法）と相関する温度Ｔ（Ｔ_１、Ｔ_Δ、Ｒ_Ｔ）に応じて、中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させている。

より具体的には、プロセッサ１３は、Ｔ＜Ｔ_ｔｈ１の場合は初期ずらし量δ_０とし、Ｔ_ｔｈ１≦Ｔ＜Ｔ_ｔｈ２の場合は第１のずらし量δ_１とし、Ｔ_ｔｈ２≦Ｔ＜Ｔ_ｔｈ３の場合は第２のずらし量δ_２とし、Ｔ_ｔｈ３≦Ｔの場合は第３のずらし量δ_３とするように、温度Ｔの大きさに応じてずらし量δを変化させている。

この構成によれば、製品領域Ｅ_１に生じたドロス寸法が大きい蓋然性が高くなる程（つまり、温度Ｔが高くなる程）、製品領域Ｅ_１の側への中心軸Ａ_２のずらし量δを大きくし、製品領域Ｅ_１に吹き付けるアシストガスＢの割合を大きくできる。その結果、製品領域Ｅ_１の生じるドロス寸法を、ずらし量δを制御することにより、低減できる。

また、上述の温度差Ｔ_Δ及び温度比Ｒ_Ｔは、製品領域Ｅ_１の表面の温度を、廃材領域Ｅ_２の表面の温度との比較として相対的に示すものであるので、レーザ光Ｌによって製品領域Ｅ_１が高温となったとしても、レーザ光Ｌによる温度上昇の影響を排除し、製品領域Ｅ_１に形成されたドロスの寸法を、温度差Ｔ_Δ及び温度比Ｒ_Ｔによって高精度且つ定量的に評価することが可能となる。

なお、本実施形態においては、プロセッサ１３がレーザ加工中に中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１へ向かってずらした状態に維持する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、プロセッサ１３は、レーザ加工中に中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１から廃材領域Ｅ_２へ向かってずらした状態に維持してもよい。加工条件（供給圧力ＳＰ等）によっては、中心軸Ａ_２を廃材領域Ｅ_２へ向かってずらした場合に、カーフＫにおけるアシストガスの流速が増大してドロス寸法を低減できる可能性がある。

次に、図２２及び図２３を参照して、さらに他の実施形態に係るレーザ加工機１００について説明する。レーザ加工機１００は、上述のレーザ加工機１０と、寸法測定器１０２をさらに備える点で相違する。寸法測定器１０２は、例えば、光学式変位計、カメラ、又は視覚センサ等を有し、レーザ光ＬでワークＷを切断する間に、製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間に形成されるカーフＫの幅ｗを測定する。

制御装置１２は、切断線ｌに沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、寸法測定器１０２が測定したカーフ幅ｗに応じて、アシストガスの中心軸Ａ_２とレーザ光Ｌの光軸Ａ_１との位置関係を変化させる。ここで、カーフ幅ｗが小さい場合、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δを小さくしたとしても、製品領域Ｅ_１の切断品質要求（ドロス寸法、切断面粗さ等）を満たすことができ得る。

そこで、本実施形態においては、制御装置１２は、切断線ｌに沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、寸法測定器１０２が測定したカーフ幅ｗに応じて、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δを変化させる。以下、図２４を参照して、レーザ加工機１００の動作フローについて説明する。なお、図２４において、上述した図２１に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。

制御装置１２のプロセッサ１３は、記憶部１５に格納された加工プログラム１０４に従って、図２４に示すフローを実行する。よって、加工プログラム１０４には、図２４に示すフローを実行するための各種指令が規定されている。図２４に示すフローは、プロセッサ１３が、使用者、上位コントローラ、又は加工プログラム１０４から、レーザ加工開始指令を受け付けたときに、開始する。

ステップＳ１において、プロセッサ１３は、レーザ加工を開始し、レーザ光Ｌが切断線ｌ_２の始点であるポイントＰ_２に達したときに、アシストガスＢの中心軸Ａ_２をレーザ光Ｌの光軸Ａ_１から製品領域Ｅ_１（又は廃材領域Ｅ_２）へ向かって、初期ずらし量δ_０だけずらす。

ステップＳ２１において、プロセッサ１３は、寸法測定器１０２によるカーフ幅ｗの測定を開始する。具体的には、プロセッサ１３は、ワークＷを切断する間に寸法測定器１０２が測定したカーフ幅ｗを、該寸法測定器１０２から連続的（例えば、周期的）に取得する。

ステップＳ２２において、プロセッサ１３は、直近に寸法測定器１０２から取得したカーフ幅ｗが第１の閾値ｗ_ｔｈ１以上であるか否かを判定する。この第１の閾値ｗ_ｔｈ１は、カーフ幅ｗに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。プロセッサ１３は、カーフ幅ｗが第１の閾値ｗ_ｔｈ１以上である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ２３へ進む。一方、プロセッサ１３は、カーフ幅ｗが第１の閾値ｗ_ｔｈ１よりも小さい（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ２３において、プロセッサ１３は、直近に寸法測定器１０２から取得したカーフ幅ｗが第２の閾値ｗ_ｔｈ２以上であるか否かを判定する。この第２の閾値ｗ_ｔｈ２は、上記第１の閾値ｗ_ｔｈ１よりも大きな値（すなわち、ｗ_ｔｈ２＞ｗ_ｔｈ１）として、カーフ幅ｗに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。プロセッサ１３は、カーフ幅ｗが第２の閾値ｗ_ｔｈ２以上である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ２５へ進む一方、カーフ幅ｗが第２の閾値ｗ_ｔｈ２よりも小さい（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２４において、プロセッサ１３は、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δが第１のずらし量δ_４となるように、移動装置２２を制御する。この第１のずらし量δ_４は、初期ずらし量δ_０よりも大きな値（すなわち、δ_４＞δ_０）として予め定められる。これにより、中心軸Ａ_２は光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１（又は廃材領域Ｅ _２ ）へ向かって第１のずらし量δ_４だけずれた状態に維持される。

ステップＳ２５において、プロセッサ１３は、直近に寸法測定器１０２から取得したカーフ幅ｗが第３の閾値ｗ_ｔｈ３以上であるか否かを判定する。この第３の閾値ｗ_ｔｈ３は、上記第２の閾値ｗ_ｔｈ２よりも大きな値（すなわち、ｗ_ｔｈ３＞ｗ_ｔｈ２）として、カーフ幅ｗに対して予め定められ、記憶部１５に記憶される。プロセッサ１３は、カーフ幅ｗが第３の閾値ｗ_ｔｈ３以上である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ２７へ進む一方、カーフ幅ｗが第３の閾値ｗ_ｔｈ３よりも小さい（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ２６へ進む。

ステップＳ２６において、プロセッサ１３は、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δが第２のずらし量δ_５となるように、移動装置２２を制御する。この第２のずらし量δ_５は、第１のずらし量δ_４よりも大きな値（すなわち、δ_５＞δ_４）として予め定められる。これにより、中心軸Ａ_２は光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１（又は廃材領域Ｅ _２ ）へ向かって第２のずらし量δ_５だけずれた状態に維持される。

一方、ステップＳ２５でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２７において、プロセッサ１３は、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δが第３のずらし量δ_６となるように、移動装置２２を制御する。この第３のずらし量δ_６は、第２のずらし量δ_５よりも大きな値（すなわち、δ_６＞δ_５）として予め定められる。

これにより、中心軸Ａ_２は光軸Ａ_１から、製品領域Ｅ_１（又は廃材領域Ｅ _２ ）へ向かって第３のずらし量δ_６だけずれた状態に維持される。なお、上述の第１のずらし量δ_４、第２のずらし量δ_５、及び第３のずらし量δ_６は、実験的手法又はシミュレーション的手法等を用いて、カーフ幅ｗ及び切断品質（ドロス寸法、切断面粗さ等）に相関するパラメータとして求められ得る。

また、第１のずらし量δ_４、第２のずらし量δ_５、及び第３のずらし量δ_６と、カーフ幅ｗとを関連付けて格納したさらなるデータデーブルを、上記のデータテーブル７０とは別に（又は、データテーブル７０の中に）作成し、プロセッサ１３は、該さらなるデータデーブルを参照して、測定したカーフ幅ｗに応じてずらし量δを決定してもよい。

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ１３は、切断線ｌ_２、ｌ_３、ｌ_４、ｌ_５、ｌ_６、及びｌ_７に沿って製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、カーフ幅ｗに応じて、中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させている。より具体的には、プロセッサ１３は、ｗ＜ｗ_ｔｈ１の場合は初期ずらし量δ_０とし、ｗ_ｔｈ１≦ｗ＜ｗ_ｔｈ２の場合は第１のずらし量δ_４とし、ｗ_ｔｈ２ ≦ｗ＜ｗ_ｔｈ３の場合は第２のずらし量δ_５とし、ｗ_ｔｈ３ ≦ｗの場合は第３のずらし量δ_６とするように、カーフ幅ｗの大きさに応じてずらし量δを変化させている。

ここで、カーフ幅ｗが大きい程、製品領域Ｅ_１の切断箇所に吹き付けるアシストガスＢの割合を増やすために中心軸Ａ_２のずらし量δを大きくすることが必要となり得る。本実施形態によれば、カーフ幅ｗに応じて、中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させ、これにより、製品領域Ｅ_１に吹き付けるアシストガスＢの割合を精細に調整することができる。その結果、製品領域Ｅ_１の切断品質要求（ドロス寸法）を、より効果的に満足することが可能となる。

なお、レーザ加工機８０、９０、及び１００においては、プロセッサ１３が、中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１からずらすずらし量δを、加工速度ｖ、温度Ｔ、及びカーフ幅ｗに応じて決定する場合について述べた。しかしながら、プロセッサ１３は、ずらし量δを、ワークＷの切断工程において達成することが求められる要件に応じて決定してもよい。

一例として、オペレータは、達成すべき要件として、高速切断、高精度切断、又は省ガス切断を選択する。高速切断の要件を選択した場合、プロセッサ１３は、加工速度ｖを、データテーブル７０で規定されている通常の加工条件よりも高速とする高速モードでレーザ加工を行う。例えば、プロセッサ１３は、この高速モードでレーザ加工を行うときに、ずらし量δを、データテーブル７０で規定されている通常のずらし量よりも小さく設定する。

また、高精度切断の要件を選択した場合、プロセッサ１３は、加工速度ｖを、データテーブル７０で規定されている通常の加工条件よりも低速とし、レーザ光Ｌが切断線ｌを正確に通過するように移動機構２０を精細に制御する高精度モードでレーザ加工を行う。例えば、プロセッサ１３は、この高精度モードでレーザ加工を行うときに、ずらし量δを、データテーブル７０で規定されている通常のずらし量よりも大きく設定する。

また、省ガス切断の要件を選択した場合、プロセッサ１３は、供給圧力ＳＰを、データテーブル７０で規定されている通常の加工条件よりも低くする省ガスモードでレーザ加工を行う。例えば、プロセッサ１３は、この省ガスモードでレーザ加工を行うときに、ずらし量δを、データテーブル７０で規定されている通常のずらし量よりも大きく設定する。このように、ずらし量δを、ワークＷの切断工程において達成することが求められる要件に応じて決定することで、該要件に対応しつつ、製品領域Ｅ１の切断品質要求を効果的に満たすことができる。

次に、図２５及び図２６を参照して、さらに他の実施形態に係るレーザ加工機１１０について説明する。レーザ加工機１１０は、上述のレーザ加工機１０と、位置検出部１１２をさらに備える点で相違する。位置検出部１１２は、レーザ加工前又はレーザ加工中に、ノズル３０から出射されるレーザ光Ｌの光軸Ａ_１とアシストガスＢの中心軸Ａ_２の位置関係を確認する。

一例として、位置検出部１１２は、カメラ、視覚センサ、又はビームプロファイラ（例えば、ナイフエッジ型）等を有し、レーザ光Ｌの光軸Ａ_１上に配置される。この場合、位置検出部１１２は、ノズル３０から出射されるレーザ光Ｌを直接検出するとともに、ノズル３０の出射口３４の中心点を検出し、これらレーザ光Ｌと出射口中心点の検出データに基づいて、光軸Ａ_１と中心軸Ａ_２との位置関係（例えば、ｘ－ｙ平面の座標）を検出できる。

例えば、位置検出部１１２は、レーザ加工前に、制御装置１２からの所定の指令値に応じて移動装置２２が光軸Ａ_１と中心軸Ａ_２とを同軸から非同軸へずらしたときの、光軸Ａ_１と中心軸Ａ_２との位置関係を検出する。このように検出された位置関係のデータを用いて、オペレータは、制御装置１２の指令値とずらし量δとの相関関係を校正できる。その結果、プロセッサ１３は、レーザ加工中に、移動装置２２を動作させて、光軸Ａ_１から中心軸Ａ_２を、目的とする方向へ、目的とするずらし量δだけ、正確にずらすことが可能となる。

他の例として、移動装置２２がサーボモータを有する場合において、位置検出部１１２は、移動装置２２のサーボモータの回転角度を検出するエンコーダを有する。このサーボモータの回転角度は、光軸Ａ_１と中心軸Ａ_２との位置関係（ｘ－ｙ平面の座標）を示す情報となる。制御装置１２のプロセッサ１３は、位置検出部１１２から回転角度を取得し、取得した回転角度から、光軸Ａ_１と中心軸Ａ_２との位置関係を確認できる。この例の場合、位置検出部１１２は、レーザ加工中に光軸Ａ_１と中心軸Ａ_２との位置関係を検出できる。

例えば、エンコーダを有する位置検出部１１２を、上述のレーザ加工機８０、９０、又は１１０に適用した場合、プロセッサ１３は、加工速度ｖ、温度Ｔ、又はカーフ幅ｗに応じて中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させるときに、位置検出部１１２から取得した回転角度に基づいて光軸Ａ_１に対する中心軸Ａ_２の位置を随時確認できる。したがって、プロセッサ１３は、レーザ加工中に、光軸Ａ_１に対する中心軸Ａ_２の位置を確認しつつ、加工速度ｖ、温度Ｔ、又はカーフ幅ｗに応じて中心軸Ａ_２のずらし量δを正確に制御できる。

次に、図２７を参照して、一実施形態に係る機械学習装置１２０について説明する。機械学習装置１２０は、ノズル３０から出射されるレーザ光ＬとアシストガスＢとを同軸から非同軸へずらすときのずらし量δを学習するための装置である。機械学習装置１２０は、プロセッサ及び記憶部を有するコンピュータ、又は、学習アルゴリズム等のソフトウェアから構成され得る。機械学習装置１２０は、例えば、上述のデータテーブル７０を作成するために用いられ得る。

ずらし量δを学習するために、本実施形態においては、レーザ加工機１０は、試行用加工プログラム１２１に従って試行用ワークＷ_Ｔを切断する試行レーザ加工を繰り返し実行する。図２８に、試行用ワークＷ_Ｔの一例を示す。このワークＷ_Ｔは、四角形の平板部材である。試行用加工プログラム１２１においては、複数の切断線ｌ_Ｔ１、ｌ_Ｔ２、ｌ_Ｔ３、及びｌ_Ｔ４がワークＷ_Ｔに指定されている。

試行レーザ加工において、レーザ加工機１０は、任意に設定した加工条件（ワークＷの材質、厚さｔ、加工速度ｖ、ノズル口径φ、供給圧力ＳＰ、焦点位置ｚ、レーザ光Ｌの出力特性値ＯＰ）の下、試行用加工プログラム１２１に従って、切断線ｌ_Ｔ１、ｌ_Ｔ２、ｌ_Ｔ３、及びｌ_Ｔ４に沿ってワークＷ_Ｔを後端から前端まで前方へ順に切断する。

切断線ｌ_Ｔ１、ｌ_Ｔ２、ｌ_Ｔ３、及びｌ_Ｔ４を切断する間、レーザ加工機１０は、ノズル３０からレーザ光ＬとアシストガスＢとを出射するとともに、該アシストガスＢの中心軸Ａ_２を、該レーザ光Ｌの光軸Ａ_１から、任意の方向へ任意のずらし量δだけずらした状態に維持する。レーザ加工機１０は、それぞれの切断線ｌ_Ｔ１、ｌ_Ｔ２、ｌ_Ｔ３、及びｌ_Ｔ４を切断する毎に、中心軸Ａ_２のずらし量δ及びずらす方向をランダムに変更する。このような試行レーザ加工を、複数のワークＷ_Ｔに対して繰り返し実行する。

１つの切断線ｌ_Ｔ１、ｌ_Ｔ２、ｌ_Ｔ３、又はｌ_Ｔ４に沿ってワークＷ_Ｔの切断後、測定部１２５が、ワークＷ_Ｔの切断箇所に生じるドロスの寸法を測定する。図２９に、試行レーザ加工の結果、ワークＷ_Ｔの裏面に生じたドロスの一例を示す。図２９に示す例では、試行レーザ加工の結果、ワークＷ_Ｔの切断箇所にカーフＫが形成され、該カーフＫの左側にドロスＤ_１が生じている一方、カーフＫの右側にドロスＤ_２が生じている。

ドロスＤ_１の寸法Ｆ_１としては、例えば、ドロスＤ_１のｚ軸方向の高さＨ_１、又は、ドロスＤ_１のｘ－ｙ平面における面積（最大占有面積）Ｇ_１がある。同様に、ドロスＤ_２の寸法Ｆ_２としては、例えば、ドロスＤ_２のｚ軸方向の高さＨ_２、又は、ドロスＤ_２のｘ－ｙ平面における面積（最大占有面積）Ｇ_２がある。測定部１２５は、寸法測定ゲージ、カメラ、又は視覚センサ等を有し、ドロスＤ_１及びＤ_２の寸法Ｆ_１及びＦ_２を測定する。

図２７に示すように、機械学習装置１２０は、状態観測部１２２、及び学習部１２４を備える。状態観測部１２２は、試行レーザ加工の実行のためにレーザ加工機１０に与えられる加工プログラム１２１に含まれる加工条件データ、及び、該加工プログラム１２１を実行したときに生じるドロスＤ_１、Ｄ_２の寸法Ｆ_１、Ｆ_２の測定データを、ワークＷ_Ｔを切断する環境の現在状態を表す状態変数ＳＶとして観測する。

測定データは、ワークＷ_Ｔの切断箇所（又は、カーフＫ）の両側におけるドロスＤ_１及びＤ_２の個々の寸法Ｆ_１及びＦ_２、又は、ドロスＤ_１及びＤ_２の相互の寸法差ΔＦ（＝｜Ｆ_２－Ｆ_１｜）を含む。加工条件データは、例えば、ワークＷ_Ｔの材質及び厚さｔ、加工速度ｖ、ノズル口径φ、供給圧力ＳＰ、焦点位置ｚ、並びに、レーザ光Ｌの出力特性値ＯＰのうちの少なくとも１つを含む。学習部１２４は、状態変数ＳＶ（すなわち、加工条件データ、測定データＦ_１、Ｆ_２、ΔＦ）を用いて、ずらし量δを、ワークＷ_Ｔの切断品質と関連付けて学習する。本実施形態において、切断品質とは、ドロス寸法である。

学習部１２４は、機械学習と総称される任意の学習アルゴリズムに従い、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δを学習する。学習部１２４は、試行レーザ加工を繰り返し実行することで得られる状態変数ＳＶを含むデータ集合に基づいて学習を反復実行することができる。

このような学習サイクルを繰り返すことにより、学習部１２４は、切断品質（ドロス寸法＝測定データＦ_１、Ｆ_２、ΔＦ）とずらし量δとの相関性を暗示する特徴を自動的に識別することができる。学習アルゴリズムの開始時には、測定データＦ_１、Ｆ_２、ΔＦとずらし量δとの相関性は実質的に未知であるが、学習部１２４は、学習を進めるに従い徐々に特徴を識別して相関性を解釈する。

測定データＦ_１、Ｆ_２、ΔＦとずらし量δとの相関性が、ある程度信頼できる水準まで解釈されると、学習部１２４が反復出力する学習結果は、現在状態のワークＷ_Ｔを切断するときに、切断品質要求を満たすために中心軸Ａ_２をどの程度ずらすべきかという行動の選択（つまり意思決定）を行うために使用できるものとなる。

つまり、学習部１２４は、学習アルゴリズムの進行に伴い、ワークＷ_Ｔの現在状態と、該現在状態のワークＷ_Ｔを切断するときに切断品質要求を満たすために中心軸Ａ_２をどの程度ずらすべきかという行動との相関性を表すずらし量δを、最適解に徐々に近づけることができる。なお、この場合の切断品質要求は、例えば、寸法Ｆ_１及びＦ_２のいずれか一方が、ゼロ（又は、ゼロに近い値）になることである。

以上のように、機械学習装置１２０は、状態観測部１２２が観測した状態変数ＳＶ（加工条件データ、寸法Ｆ_１及びＦ_２）を用いて、学習部１２４が機械学習アルゴリズムに従い、光軸Ａ_１からの中心軸Ａ_２のずらし量δを学習するものである。機械学習装置１２０によれば、学習部１２４の学習結果を用いることで、ずらし量δを、自動的且つ正確に求めることができるようになる。

ずらし量δを自動的に求めることができれば、加工条件データから、切断品質要求を満たすのに必要なずらし量δを迅速に決定することができる。したがって、様々な加工条件の下でずらし量δを求める作業を大幅に簡単化することができる。また、膨大なデータ集合に基づいてずらし量δを学習することから、切断品質要求（ドロス寸法）を満足するのに最適なずらし量δを高精度に取得できる。

機械学習装置１２０では、学習部１２４が実行する学習アルゴリズムは特に限定されず、例えば、教師あり学習、教師なし学習、強化学習、又はニューラルネットワーク等、機械学習として公知の学習アルゴリズムを採用できる。

図３０は、図２７に示す機械学習装置１２０の一形態であって、学習アルゴリズムの一例として強化学習を実行する学習部１２４を備えた構成を示す。強化学習は、学習対象が存在する環境の現在状態（つまり入力）を観測するとともに現在状態で所定の行動（つまり出力）を実行し、その行動に対し何らかの報酬を与えるというサイクルを試行錯誤的に反復して、報酬の総計が最大化されるような方策（本実施形態では、ずらし量δ）を最適解として学習する手法である。

図３０に示す機械学習装置１２０において、学習部１２４は、ドロスＤ_１、Ｄ_２の寸法Ｆ_１、Ｆ_２、ΔＦに関連する報酬Ｒを求める報酬計算部１２６と、報酬Ｒを用いて、ずらし量δの価値を表す関数ＥＱを更新する関数更新部１２８とを備える。学習部１２４は、関数更新部１２８が関数ＥＱの更新を繰り返すことによって、ずらし量δを学習する。

学習部１２４が実行する強化学習のアルゴリズムの一例を説明する。この例によるアルゴリズムは、Ｑ学習（Q-learning）として知られるものであって、行動主体の状態ｓと、その状態ｓで行動主体が選択し得る行動ａとを独立変数として、状態ｓで行動ａを選択した場合の行動の価値を表す関数ＥＱ（ｓ，ａ）を学習する手法である。

状態ｓで価値関数ＥＱが最も高くなる行動ａを選択することが最適解となる。状態ｓと行動ａとの相関性が未知の状態でＱ学習を開始し、任意の状態ｓで種々の行動ａを選択する試行錯誤を繰り返すことで、価値関数ＥＱを反復して更新し、最適解に近付ける。ここで、状態ｓで行動ａを選択した結果として環境（つまり状態ｓ）が変化したときに、その変化に応じた報酬（つまり行動ａの重み付け）ｒが得られるように構成し、より高い報酬ｒが得られる行動ａを選択するように学習を誘導することで、価値関数ＥＱを比較的短時間で最適解に近付けることができる。

価値関数ＥＱの更新式は、一般に下記の式（１）のように表すことができる。

式（１）において、ｓ_ｔ及びａ_ｔはそれぞれ時刻ｔにおける状態及び行動であり、行動ａ_ｔにより状態はｓ_ｔ＋１に変化する。ｒ_ｔ＋１は、状態がｓ_ｔからｓ_ｔ＋１に変化したことで得られる報酬である。ｍａｘＱの項は、時刻ｔ＋１で最大の価値Ｑになる（と時刻ｔで考えられている）行動ａを行ったときのＱを意味する。α及びγはそれぞれ学習係数及び割引率であり、０＜α≦１、０＜γ≦１で任意設定される。

学習部１２４がＱ学習を実行する場合、状態観測部１２２が観測した状態変数ＳＶは、更新式の状態ｓに該当し、現在状態のワークＷ_Ｔを切断するときに中心軸Ａ_２を光軸Ａ_１からどの程度ずらすべきかという行動（つまり、ずらし量δ）は、更新式の行動ａに該当する。また、報酬計算部１２６が求める報酬Ｒは、更新式の報酬ｒに該当する。よって関数更新部１２８は、現在状態のワークＷ_Ｔを切断するときのずらし量δの価値を表す関数ＥＱを、報酬Ｒを用いたＱ学習により繰り返し更新する。

一例として、報酬計算部１２６は、ワークＷ_Ｔの切断箇所（又はカーフＫ）の両側におけるドロスＤ_１及びＤ_２の相互の寸法差ΔＦ（＝｜Ｆ_２－Ｆ_１｜）に応じて異なる報酬Ｒを求める。例えば、報酬計算部１２６が求める報酬Ｒは、ドロスＤ_１の寸法Ｆ_１と、ドロスＤ_２の寸法Ｆ_２との寸法差ΔＦが生じた場合に正（プラス）の報酬Ｒとする一方、寸法差ΔＦが生じなかった場合に負（マイナス）の報酬Ｒとする。正負の報酬Ｒの絶対値は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。

また、報酬計算部１２６は、寸法差ΔＦが大きい程、絶対値が大きくなる報酬Ｒを与えてもよい。例えば、０＜ΔＦ≦ΔＦ_ｔｈ１の場合、報酬Ｒ＝＋１を与え、ΔＦ_ｔｈ１＜ΔＦ≦ΔＦ_ｔｈ２の場合、報酬Ｒ＝＋２を与え、ΔＦ_ｔｈ２＜ΔＦの場合、報酬Ｒ＝＋５を与えてもよい。このように条件によって重み付けされた報酬Ｒを求めることで、Ｑ学習を比較的短時間で最適解に収束させることができる。

他の例として、報酬計算部１２６は、ワークＷ_Ｔの切断箇所（又はカーフＫ）の両側におけるドロスＤ_１及びＤ_２の個々の寸法Ｆ_１及びＦ_２に応じて異なる報酬Ｒを求める。例えば、報酬計算部１２６が求める報酬Ｒは、寸法Ｆ_１及びＦ_２の一方が、閾値Ｆ_ｔｈ１よりも小さく、且つ、寸法Ｆ_１及びＦ_２の他方が、閾値Ｆ_ｔｈ２よりも大きい場合に合に正の報酬Ｒとする。この閾値Ｆ_ｔｈ１及びＦ_ｔｈ２は、互いに同じ値（Ｆ_ｔｈ１＝Ｆ_ｔｈ２）、又は、互いに異なる値（例えば、Ｆ_ｔｈ１＜Ｆ_ｔｈ２）として、定められ得る。

一方、報酬計算部１２６が求める報酬Ｒは、寸法Ｆ_１と寸法Ｆ_２とが同じである場合、負の報酬Ｒとする。又は、閾値Ｆ_ｔｈ１＜閾値Ｆ_ｔｈ２である場合において、報酬計算部１２６が求める報酬Ｒは、寸法Ｆ_１及びＦ_２が、Ｆ_ｔｈ１＜Ｆ_１＜Ｆ_ｔｈ２、且つ、Ｆ_ｔｈ１＜Ｆ_２＜Ｆ_ｔｈ２である場合に、負の報酬Ｒを求める。

さらに、報酬計算部１２６は、寸法Ｆ_１及びＦ_２、又は寸法差ΔＦに加えて、加工条件データの違いに応じて異なる報酬Ｒを求めてもよい。例えば、報酬計算部１２６は、寸法差ΔＦが生じ、且つ、加工条件データのうちの供給圧力ＳＰが基準値ＳＰ_Ｒよりも小さい場合に、正の報酬Ｒを与える。この基準値ＳＰ_Ｒは、例えば、過去の経験則等から、オペレータによって予め定められ得る。

関数更新部１２８は、状態変数ＳＶと報酬Ｒとを、関数ＥＱで表される行動価値（例えば数値）と関連付けて整理した行動価値テーブルを持つことができる。この場合、関数更新部１２８が関数ＥＱを更新するという行為は、関数更新部１２８が行動価値テーブルを更新するという行為と同義である。

Ｑ学習の開始時には環境の現在状態とずらし量δとの相関性は未知であるから、行動価値テーブルにおいては、種々の状態変数ＳＶと報酬Ｒとが、無作為に定めた行動価値の値（関数ＥＱ）と関連付けた形態で用意されている。なお、報酬計算部１２６は、寸法Ｆ_１及びＦ_２、又は寸法差ΔＦを取得すれば、対応の報酬Ｒを直ちに算出でき、算出した報酬Ｒの値が行動価値テーブルに書き込まれる。

ドロス寸法（Ｆ_１、Ｆ_２、ΔＦ）に応じた報酬Ｒを用いてＱ学習を進めると、より高い報酬Ｒが得られる行動（つまり、ずらし量δ）を選択する方向へ学習が誘導される。そして、選択した行動を現在状態で実行した結果として変化する環境の状態（つまり、状態変数ＳＶ）に応じて、現在状態で行う行動についての行動価値の値（関数ＥＱ）が書き替えられ、行動価値テーブルが更新される。

この更新を繰り返すことにより、行動価値テーブルに表示される行動価値の値（関数ＥＱ）は、適正な行動（ずらし量δ）ほど大きな値となるように書き換えられる。このようにして、未知であった環境の現在状態（ドロス寸法Ｆ_１、Ｆ_２、ΔＦ）と、それに対する行動（ずらし量δ）との相関性が、徐々に明らかになる。

次に、図３１を参照して、学習部１２４が実行するＱ学習のフローの一例について、さらに説明する。このフローにおいては、学習部１２４は、寸法差ΔＦ及び加工条件データに応じた報酬Ｒを用いて、Ｑ学習を行う。ステップＳ３１において、関数更新部１２８は、その時点での行動価値テーブルを参照しながら、状態観測部１２２が観測した状態変数ＳＶが示す現在状態で行う行動としてずらし量δを無作為に選択する。

ステップＳ３２において、関数更新部１２８は、状態観測部１２２が観測している現在状態の状態変数ＳＶとして寸法差ΔＦを取り込む。具体的には、レーザ加工機１０は、任意の加工条件の下、ステップＳ１で選択したずらし量δに従って試行レーザ加工を実行する。状態観測部１２２は、該試行レーザ加工を行うときの加工条件データと、試行レーザ加工の結果として得られた寸法差ΔＦを、状態変数ＳＶとして観測する。関数更新部１２８は、状態観測部１２２が観測した状態変数ＳＶを取り込む。

ステップＳ３３において、関数更新部１２８は、ステップＳ３２で取り込んだ寸法差ΔＦがゼロよりも大きいか否かを判定する。関数更新部１２８は、寸法差ΔＦがゼロよりも大きい場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ３４へ進む一方、寸法差ΔＦがゼロである場合にＮＯと判定し、ステップＳ３５へ進む。なお、関数更新部１２８は、寸法差ΔＦが、ゼロに近い値として予め定められた閾値ΔＦ_ｔｈ０（＞０）よりも大きい場合にＹＥＳと判定してもよい。

ステップＳ３４において、報酬計算部１２６は、正の報酬Ｒを求める。このとき、報酬計算部１２６は、上述したように、寸法差ΔＦが大きい程、報酬Ｒの絶対値が大きくなるように、報酬Ｒを求めてもよい。報酬計算部１２６は、求めた正の報酬Ｒを、関数ＥＱの更新式に適用する。このように、寸法差ΔＦに応じた報酬Ｒを与えることによって、学習部１２４による学習が、寸法差ΔＦが大きくなる（換言すれば、寸法Ｆ_１及びＦ_２のいずれか一方が小さくなる）行動を選択する方向へ誘導される。

一方、ステップＳ３３でＮＯと判定した場合、ステップＳ３５において、報酬計算部１２６は、負の報酬Ｒを求め、関数ＥＱの更新式に適用する。なお、報酬計算部１２６は、このステップＳ３５において、負の報酬Ｒを与える代わりに、報酬Ｒ＝０として、関数ＥＱの更新式に適用してもよい。

ステップＳ３６において、関数更新部１２８は、ステップＳ３２で取り込んだ加工条件データに、正の報酬Ｒを与えるべき違いがあるか否かを判定する。例えば、関数更新部１２８は、加工条件データのうちの供給圧力ＳＰが、基準値ＳＰ_Ｒよりも小さいか否かを判定し、供給圧力ＳＰが基準値ＳＰ_Ｒよりも小さい場合にＹＥＳと判定する。

代替的には、関数更新部１２８は、加工条件データのうちの加工速度ｖが、基準値ｖ_Ｒよりも大きいか否かを判定し、加工速度ｖが基準値ｖ_Ｒよりも大きい場合にＹＥＳと判定してもよい。関数更新部１２８は、ＹＥＳと判定した場合、ステップＳ３７へ進む一方、ＮＯと判定した場合、ステップＳ３８へ進む。

ステップＳ３７において、報酬計算部１２６は、正の報酬Ｒを求める。このときに求められる報酬Ｒは、上述のステップＳ３６で違いを判定した加工条件データに応じた値として、オペレータによって予め定められてもよい。例えば、ステップＳ３６において、加工条件データとして供給圧力ＳＰの違いを判定した場合、報酬計算部１２６は、供給圧力ＳＰに応じた正の報酬Ｒを与える。このように供給圧力ＳＰに応じた報酬Ｒを与えることによって、学習部１２４による学習が、供給圧力ＳＰが小さくなる（換言すれば、消費アシストガスが小さくなる）行動を選択する方向へ誘導されることになる。

一方、ステップＳ３６において、加工条件データとして加工速度ｖの違いを判定した場合、報酬計算部１２６は、加工速度ｖに応じた正の報酬Ｒを与える。このように加工速度ｖに応じた報酬Ｒを与えることによって、学習部１２４による学習が、加工速度ｖが大きくなる（換言すれば、サイクルタイムが小さくなる）行動を選択する方向へ誘導されることになる。報酬計算部１２６は、求めた正の報酬Ｒを、関数ＥＱの更新式に適用する。

ステップＳ３８において、関数更新部１２８は、現在状態における状態変数ＳＶと報酬Ｒと行動価値の値（更新後の関数ＥＱ）とを用いて、行動価値テーブルを更新する。このように、学習部１２４は、ステップＳ３１～Ｓ３８を繰り返すことで行動価値テーブルを反復して更新し、ずらし量δの学習を進行させる。

上述した強化学習を進めるときに、例えばＱ学習の代わりに、ニューラルネットワークを用いることができる。図３２は、ニューロンのモデルを模式的に示す。図３３は、図３２に示すニューロンを組み合わせて構成した三層のニューラルネットワークのモデルを模式的に示す。ニューラルネットワークは、例えば、ニューロンのモデルを模したプロセッサや記憶装置等によって構成できる。

図３２に示すニューロンは、複数の入力ｉ（図では例として入力ｉ１～ｉ３）に対し結果ｏを出力する。個々の入力ｉ（ｉ１、ｉ２、ｉ３）には、それぞれに重みｗ（ｗ１、ｗ２、ｗ３）が乗算される。入力ｉと結果ｏとの関係は、下記の式（２）で表すことができる。なお、入力ｉ、結果ｏ、及び重みｗは、いずれもベクトルである。また式（２）において、θはバイアスであり、ｆ_ｋは活性化関数である。

図３３に示す三層のニューラルネットワークは、左側から複数の入力ｉ（図では例として入力ｉ１～入力ｉ３）が入力され、右側から結果ｏ（図では例として結果ｏ１～結果ｏ３）が出力される。図示の例では、入力ｉ１、ｉ２、ｉ３のそれぞれに、対応の重み（総称してＷ１で表す）が乗算されて、個々の入力ｉ１、ｉ２、ｉ３がいずれも、３つのニューロンＮ１１、Ｎ１２、Ｎ１３に入力されている。

図３３では、ニューロンＮ１１～Ｎ１３の各々の出力を、総称してＨ１で表す。Ｈ１は、入力ベクトルの特徴量を抽出した特徴ベクトルと見なすことができる。図示の例では、特徴ベクトルＨ１のそれぞれに、対応の重み（総称してＷ２で表す）が乗算されて、個々の特徴ベクトルＨ１がいずれも、２つのニューロンＮ２１、Ｎ２２に入力されている。特徴ベクトルＨ１は、重みＷ１と重みＷ２との間の特徴を表す。

図３３では、ニューロンＮ２１～Ｎ２２の各々の出力を、総称してＨ２で表す。Ｈ２は、特徴ベクトルＨ１の特徴量を抽出した特徴ベクトルと見なすことができる。図示の例では、特徴ベクトルＨ２のそれぞれに、対応の重み（総称してＷ３で表す）が乗算されて、個々の特徴ベクトルＨ２がいずれも、３つのニューロンＮ３１、Ｎ３２、Ｎ３３に入力されている。特徴ベクトルＨ２は、重みＷ２と重みＷ３との間の特徴を表す。最後にニューロンＮ３１～Ｎ３３は、それぞれ結果ｏ１～ｏ３を出力する。

機械学習装置１２０においては、状態変数ＳＶを入力ｉとして、学習部１２４が上記したニューラルネットワークに従う多層構造の演算を行うことで、ずらし量δ（結果ｏ）を出力することができる。なおニューラルネットワークの動作モードには、学習モードと価値予測モードとがあり、例えば学習モードで学習データセットを用いて重みＷを学習し、学習した重みＷを用いて価値予測モードで行動の価値判断を行うことができる。なお価値予測モードでは、検出、分類、推論等を行うこともできる。

上記した機械学習装置１２０の構成は、コンピュータのプロセッサが実行する機械学習方法（又は、ソフトウェア）として記述できる。この機械学習方法は、プロセッサが、レーザ加工機１０に与えられる加工プログラム１２１に含まれる加工条件データ、及び該加工プログラム１２１を実行したワークＷ_Ｔの切断箇所（又はカーフＫ）に生じるドロスＤ_１、Ｄ_２の寸法Ｆ_１、Ｆ_２、ΔＦの測定データを、ワークＷ_Ｔを切断する環境の現在状態を表す状態変数ＳＶとして観測し、該状態変数ＳＶを用いて、ずらし量δをワークＷ_Ｔの切断品質（ドロス寸法）と関連付けて学習する。

図３４は、他の実施形態に係る機械学習装置１３０を示す。機械学習装置１３０は、上述の機械学習装置１２０と、意思決定部１３２をさらに備える点で相違する。意思決定部１３２は、学習部１２４による学習結果に基づいて、レーザ加工機１０に指令されるずらし量δの指令値Ｃδを出力する。

意思決定部１３２が指令値Ｃδを出力すると、それに応じて、環境１３４の状態（ドロス寸法Ｆ_１、Ｆ_２、ΔＦ）が変化する。状態観測部１２２は、意思決定部１３２が出力した指令値Ｃδに従って加工プログラム１２１を実行したときのドロス寸法Ｆ_１、Ｆ_２、ΔＦを、次の学習サイクルにおける測定データとして、状態変数ＳＶを観測する。

学習部１２４は、変化した状態変数ＳＶを用いて、例えば価値関数ＥＱ（すなわち行動価値テーブル）を更新することで、ずらし量δを学習する。意思決定部１３２は、学習したずらし量δの下、状態変数ＳＶに応じて指令値Ｃδを出力する。このサイクルを繰り返すことにより、機械学習装置１３０は、ずらし量δの学習を進め、該ずらし量δの信頼性を徐々に向上させる。

機械学習装置１３０は、上述した機械学習装置１２０と同等の効果を奏する。特に機械学習装置１３０は、意思決定部１３２の出力によって環境１３４の状態を変化させることができる。他方、機械学習装置１３０では、学習部１２４の学習結果を環境に反映させるための意思決定部に相当する機能を、外部装置（例えば、制御装置１２）に求めることができる。

なお、上述の機械学習装置１２０又は１３０の変形例として、状態観測部１２２は、状態変数ＳＶとして、ワークＷ_Ｔの裏面におけるカーフ幅ｗの測定データをさらに観測することができる。裏面のカーフ幅ｗは、例えば、上述の寸法測定器１０２によって測定することができる。学習部１２４は、状態変数としてカーフ幅ｗをさらに用いて、ずらし量δを学習することができる。

例えば、図３０に示す機械学習装置１２０において、報酬計算部１２６は、カーフ幅ｗがゼロ（又は、ゼロに近い閾値以下）である場合に、負の報酬Ｒを求めてもよい。試行レーザ加工を実行したときに、ワークＷ_Ｔの裏面のカーフ幅ｗがゼロである場合、レーザ光ＬがワークＷ_Ｔを貫通していないことになる。この場合、そもそもドロスＤ_１、Ｄ_２が形成されないので、報酬Ｒを負とすることによって、学習部１２４による学習を、裏面のカーフ幅ｗがゼロとなるのを避ける行動を選択する方向へ誘導させることができる。

上述の機械学習装置１２０又は１３０を、レーザ加工機１０に実装させることができる。以下、図３５及び図３６を参照して、機械学習装置１３０が実装されたレーザ加工機１０’について説明する。レーザ加工機１０’は、上述の測定部１２５をさらに備え、ワークテーブル３８に設置された試行用ワークＷ_Ｔに対して試行レーザ加工を実行できる。

図３６に示すように、プロセッサ１３は、上述の機械学習装置１３０（すなわち、状態観測部１２２、学習部１２４、及び意思決定部１３２）としての機能を担う。測定部１２５は、ドロスＤ_１及びＤ_２の寸法Ｆ_１及びＦ_２を測定し、制御装置１２は、測定部１２５から送信されたデータから、測定データＦ_１、Ｆ_２、ΔＦを取得する。

また、プロセッサ１３は、試行レーザ加工を実行するための加工プログラム１２１に含まれる加工条件データ（ワークＷ_Ｔの材質、厚さｔ、加工速度ｖ、ノズル口径φ、供給圧力ＳＰ、焦点位置ｚ、レーザ光Ｌの出力特性値）を取得する。この加工条件データは、例えば、制御装置１２に設けられた入力装置（キーボード、マウス、タッチパネル等。図示せず）を通してオペレータによって入力されてもよい。このように、プロセッサ１３は、加工条件データ及び測定データを取得する状態データ取得部１３６として機能する。

本実施形態に係るレーザ加工機１０’は、制御装置１２に機械学習装置１３０を備えたことにより、試行レーザ加工を繰り返し実行したときの学習部１２４の学習結果を用いて、切断品質（ドロス寸法）に最適なずらし量δを、自動的且つ正確に求めることができる。

なお、加工プログラム７２、８４、９４、又は１０４において、製品領域Ｅ_１を横断するさらなる切断線がワークＷに指定されてもよい。このようなワークＷの変形例を図３７に示す。図３７に示すワークＷ’には、切断線ｌ_１～ｌ_７に加えて、ポイントＰ_８からポイントＰ_９まで直線状に延びる切断線ｌ_８がさらに指定されている。この場合、加工プログラム７２、８４、９４、又は１０４において、切断線ｌ_８の両側の領域は、ともに製品領域Ｅ_１に指定される。

例えば、レーザ加工機１０、８０、９０、１００、又は１１０の制御装置１２は、切断線ｌ_１～ｌ_７に沿ってワークＷ’を切断した後、切断線ｌ_８に沿って製品領域Ｅ_１の左側領域（第３領域）と右側領域（第４領域）との間をレーザ光Ｌで切断する。切断線ｌ_８の両側の領域では切断品質要求が異ならないので、切断線ｌ_８に沿って製品領域Ｅ_１を切断する間、プロセッサ１３は、レーザ光ＬとアシストガスＢとを同軸の状態に維持する。

また、上述のレーザ加工機９０の動作の一例として、図２１に示すフローを説明した。しかしながら、これに限らず、レーザ加工機９０の動作フローの他の例も考えられる。以下、図３８を参照して、レーザ加工機９０の動作フローの他の例について説明する。なお、図３８に示すフローにおいて、図２１に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。

図３８に示すフローにおいては、レーザ加工機９０のプロセッサ１３は、温度Ｔ（Ｔ_１、Ｔ_Δ、又はＲ_Ｔ）が第１の閾値Ｔ_ｔｈ１（Ｔ_{ｔｈ１_１}、Ｔ_{ｔｈ１_２}、又はＴ_{ｔｈ１_３}）以下の範囲に収まるように、ずらし量δを段階的に増大させている。具体的には、プロセッサ１３は、ステップＳ７の後、ステップＳ３又はＳ１１でＹＥＳと判定するまで、ステップＳ３及びＳ１１をループし、ずらし量δを第１のずらし量δ_１に維持する。一方、プロセッサ１３は、ステップＳ７の直後に実行したステップＳ３でＹＥＳと判定した場合は、ステップＳ９において、ずらし量δを、第１のずらし量δ_１から第２のずらし量δ_２へ増大させる。

ステップＳ９の後、プロセッサ１３は、ステップＳ３又はＳ１１でＹＥＳと判定するまで、ステップＳ３及びＳ１１をループし、ずらし量δを第２のずらし量δ_２に維持する。一方、プロセッサ１３は、ステップＳ９の直後に実行したステップＳ３でＹＥＳと判定した場合は、ステップＳ１０において、ずらし量δを、第２のずらし量δ_２から第３のずらし量δ_３へ増大させる。

ステップＳ１０の後、プロセッサ１３は、ステップＳ３又はＳ１１でＹＥＳと判定するまで、ステップＳ３及びＳ１１をループし、ずらし量δを第３のずらし量δ_３に維持する。一方、プロセッサ１３は、ステップＳ１０の直後に実行したステップＳ３でＹＥＳと判定した場合、ステップＳ４１に進む。

ステップＳ４１において、プロセッサ１３は、第２のアラームを出力する。例えば、プロセッサ１３は、「アシストガスの中心軸のずらし量が最大となっていますが、製品領域の切断品質要求（ドロス寸法）を満足していない可能性があります」という音声又は画像の信号を生成し、制御装置１２に設けられたスピーカ又はディスプレイ（図示せず）を通して出力する。その後、プロセッサ１３は、ステップＳ１１でＹＥＳと判定するまで、ずらし量δを第３のずらし量δ_２に維持したまま、レーザ加工を継続する。

このように、図３８に示すフローによれば、プロセッサ１３は、温度Ｔ（Ｔ_１、Ｔ_Δ、又はＲ_Ｔ）が第１の閾値Ｔ_ｔｈ１（Ｔ_{ｔｈ１_１}、Ｔ_{ｔｈ１_２}、又はＴ_{ｔｈ１_３}）以下の範囲に収まるように、製品領域Ｅ_１の側への中心軸Ａ_２のずらし量δを温度Ｔに応じて段階的に増大させている。この構成によれば、製品領域Ｅ_１に生じたドロス寸法を、切断品質要求に合致するように制御することができる。

なお、上述したカーフＫの幅ｗは、レーザ光の出力特性値ＯＰに相関する。具体的には、ワークＷに照射されるレーザ光Ｌのレーザパワーが大きい程、形成されるカーフＫの幅ｗが大きくなり得る。したがって、プロセッサ１３は、レーザ光の出力特性値ＯＰに応じてずらし量δを制御してもよい。

例えば、図２４に示すフローにおいて、カーフＫの幅ｗの代わりに、レーザ光の出力特性値ＯＰを取得し、取得した出力特性値ＯＰに応じて中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させて、ずらし量δを制御させてもよい。この場合、プロセッサ１３は、ステップＳ２１において、出力特性値ＯＰの取得を開始する。例えば、出力特性値ＯＰがレーザ光Ｌのレーザパワーの場合、レーザ加工機１００は、寸法測定器１０２の代わりに（又は加えて）、レーザパワー測定器を備え、プロセッサ１３は、該レーザパワー測定器から出力特性値ＯＰとしてレーザパワーを取得できる。

代替的には、出力特性値ＯＰが、レーザパワー指令値、又はＰＷレーザ光の周波数若しくはデューティ比である場合、これらパラメータは、加工プログラムに規定されているか、又は記憶部１５に設定値として記憶されている。したがって、プロセッサ１３は、レーザパワー指令値、又はＰＷレーザ光の周波数若しくはデューティ比のデータを、加工プログラム又は記憶部１５から取得できる。

ステップＳ２２において、プロセッサ１３は、直近に取得した出力特性値ＯＰが第１の閾値ＯＰ_ｔｈ１以上であるか否かを判定する。プロセッサ１３は、出力特性値ＯＰが第１の閾値ＯＰ_ｔｈ１以上である場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ２３へ進む一方、出力特性値ＯＰが第１の閾値ＯＰ_ｔｈ１よりも小さい場合にＮＯと判定し、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ２３において、プロセッサ１３は、直近に取得した出力特性値ＯＰが第２の閾値ＯＰ_ｔｈ２（＞ＯＰ_ｔｈ１）以上であるか否かを判定する。プロセッサ１３は、出力特性値ＯＰが第２の閾値ＯＰ_ｔｈ２以上である場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ２５へ進む一方、出力特性値ＯＰが第２の閾値ＯＰ_ｔｈ２よりも小さい場合にＮＯと判定し、ステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２５において、プロセッサ１３は、直近に取得した出力特性値ＯＰが第３の閾値ＯＰ_ｔｈ３（＞ＯＰ_ｔｈ２）以上であるか否かを判定する。プロセッサ１３は、出力特性値ＯＰが第３の閾値ＯＰ_ｔｈ３以上である場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ２７へ進む一方、出力特性値ＯＰが第３の閾値ＯＰ_ｔｈ３よりも小さい場合にＮＯと判定し、ステップＳ２６へ進む。

こうして、プロセッサ１３は、製品領域Ｅ_１と廃材領域Ｅ_２との間を切断する間、出力特性値ＯＰに応じて、中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させる。具体的には、プロセッサ１３は、ＯＰ＜ＯＰ_ｔｈ１の場合は初期ずらし量δ_０とし、ＯＰ_ｔｈ１≦ＯＰ＜ＯＰ_ｔｈ２の場合は第１のずらし量δ_４とし、ＯＰ_ｔｈ２≦ＯＰ＜ＯＰ_ｔｈ３の場合は第２のずらし量δ_５とし、ＯＰ_ｔｈ３≦ＯＰの場合は第３のずらし量δ_６とするように、出力特性値ＯＰの大きさに応じてずらし量δを変化させている。

この構成によれば、出力特性値ＯＰに依存してカーフ幅ｗが変化するのに応じて、中心軸Ａ_２と光軸Ａ_１との位置関係を変化させ、これにより、製品領域Ｅ_１に吹き付けるアシストガスＢの割合を精細に調整することができる。その結果、製品領域Ｅ_１の切断品質要求（ドロス寸法）を、より効果的に満足することが可能となる。

なお、記憶部１５は、制御装置１２に内蔵されるものに限らず、制御装置１２に外付けされるメモリ装置（ハードディスク、ＥＥＰＲＯＭ等）であってもよいし、又は、制御装置１２にネットワークを介して接続される外部機器（サーバ等）に内蔵されてもよい。

また、上述の光ファイバ３２を省略し、レーザ発振器１４から出射されたレーザ光を、例えばミラーで反射させることで、加工ヘッド１６へ導光させてもよい。また、移動機構２０は、上記の構成に限定されない。例えば、移動機構２０は、加工ヘッド１６（又はワークテーブル）を、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向へ移動させるように構成されてもよい。

また、ワークＷは、図１３に示す例に限定されない。例えば、ワークＷにおいて、切断線ｌ_３又はｌ_６が、鋭角、直角又は鈍角を形成するように屈曲する屈曲線であってもよい。この場合において、屈曲する切断線ｌ_３及びＬ_６に沿って切断するときの切断速度ｖ_ｌ３及びｖ_ｌ６は、上述の実施形態と同様に、速度ｖ_Ｈよりも小さい速度ｖ_Ｌに設定される。

以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。

１０，１０’，８０，９０，１００，１１０ レーザ加工機
１２ 制御装置
１３ プロセッサ
１４ レーザ発振器
１５ 記憶部
１６ 加工ヘッド
１８ アシストガス供給装置
２０ 移動機構
２２ 移動装置
３０ ノズル
７０ データテーブル
７２，８４，９４，１０４，１２１ 加工プログラム
１２０，１３０ 機械学習装置

Claims (14)

1. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
   切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
   前記加工プログラムに従ってレーザ加工を開始した後、前記アシストガスの中心軸と前記レーザ光の光軸とが平行となるように、前記加工ヘッドから前記アシストガス及び前記レーザ光を出射し、
   前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記中心軸を前記光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持する、レーザ加工方法。
2. 前記加工プログラムは、前記切断線の両側で切断品質要求が異ならない第３領域及び第４領域の指定を含み、
   前記加工プログラムに従って前記第３領域と前記第４領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記アシストガスと前記レーザ光とを同軸の状態に維持する、請求項１に記載のレーザ加工方法。
3. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
   切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
   前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記アシストガスの中心軸を前記レーザ光の光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持し、
   前記加工プログラムに含まれる加工条件のデータと前記中心軸を前記光軸からずらすずらし量とを互いに関連付けて格納したデータテーブルを用意し、
   前記第１領域と前記第２領域との間を切断する間、前記ずらし量に従って前記中心軸を前記光軸からずらした状態に維持する、レーザ加工方法。
4. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
   切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
   前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記アシストガスの中心軸を前記レーザ光の光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持し、
   前記加工プログラムを用意するときに、前記切断線、前記第１領域、及び前記第２領域を画像情報により指定するとともに、前記画像情報に基づき、前記第１領域と前記第２領域との間を切断する加工速度を決定し、
   前記第１領域と前記第２領域との間を切断する間、前記加工速度に応じて前記中心軸と前記光軸との位置関係を変化させる、レーザ加工方法。
5. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
   切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
   前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記アシストガスの中心軸を前記レーザ光の光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持し、
   前記加工プログラムを実行しているときに、前記第１領域と前記第２領域との間を切断する加工速度を取得し、
   前記第１領域と前記第２領域との間を切断する間、前記加工速度に応じて前記中心軸と前記光軸との位置関係を変化させる、レーザ加工方法。
6. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
   切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
   前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記アシストガスの中心軸を前記レーザ光の光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持し、
   前記加工プログラムを実行しているときに前記第１領域及び前記第２領域の温度を測定し、
   前記第１領域と前記第２領域との間を切断する間、前記温度に応じて前記中心軸と前記光軸との位置関係を変化させる、レーザ加工方法。
7. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
   切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
   前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記アシストガスの中心軸を前記レーザ光の光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持し、
   前記加工プログラムを実行しているときに前記第１領域と前記第２領域との間のカーフ幅を測定し、
   前記第１領域と前記第２領域との間を切断する間、前記カーフ幅に応じて前記中心軸と前記光軸との位置関係を変化させる、レーザ加工方法。
8. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
   切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
   前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記アシストガスの中心軸を前記レーザ光の光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持し、
   前記加工プログラムを実行しているときに、レーザ光の出力特性値を取得し、
   前記第１領域と前記第２領域との間を切断する間、前記出力特性値に応じて前記中心軸と前記光軸との位置関係を変化させる、レーザ加工方法。
9. 前記加工ヘッドは、
   前記レーザ光を導光する光学系と、
   導光された前記レーザ光を出射するとともに前記アシストガスを噴射するノズルと、を有し、
   前記第１領域と前記第２領域との間を切断するときに、前記加工ヘッドにおける前記光学系の光軸配置と、前記ノズルの位置と、前記アシストガスの噴射形態と、の少なくとも１つを変動させることにより、前記中心軸を前記光軸からずらした状態に維持する、請求項１～８のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
10. 前記加工ヘッドは、ノズル移動機構を有し、
    前記第１領域と前記第２領域との間を切断するときに、前記ノズル移動機構の動作により前記ノズルの位置を変動させる、請求項９に記載のレーザ加工方法。
11. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
    切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
    前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記アシストガスの中心軸を前記レーザ光の光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持し、
    前記加工ヘッドは、
    前記レーザ光を導光する光学系と、
    アシストガスを放出する複数の放出口と、
    導光された前記レーザ光を出射するとともに前記アシストガスを噴射するノズルと、を有し、
    前記第１領域と前記第２領域との間を切断するときに、前記複数の放出口における前記アシストガスの流量を異ならせることで前記加工ヘッドにおける噴射形態を変動させることにより、前記中心軸を前記光軸からずらした状態に維持する、レーザ加工方法。
12. 前記光学系は、前記レーザ光を導光する光学要素を有し、
    前記第１領域と前記第２領域との間を切断するときに、前記光学要素を移動することにより前記光軸配置を変動させる、請求項９に記載のレーザ加工方法。
13. レーザ光とアシストガスとを同軸及び非同軸に出射可能な加工ヘッドを用いてワークを切断するレーザ加工方法であって、
    切断線と、該切断線の両側で切断品質要求の異なる第１領域及び第２領域と、をワークに指定した加工プログラムを用意し、
    前記加工プログラムに従って前記第１領域と前記第２領域との間を前記切断線に沿って切断する間、前記切断品質要求の相違に応じて前記アシストガスの中心軸を前記レーザ光の光軸から前記第１領域に向かってずらした状態に維持し、
    前記加工ヘッドは、
    前記レーザ光を導光する光学系であって、複数のレーザ光を混合する光混合部を有する、光学系と、
    導光された前記レーザ光を出射するとともに前記アシストガスを噴射するノズルと、を有し、
    前記第１領域と前記第２領域との間を切断するときに、前記光混合部における前記複数のレーザ光の混合形態を不均一にすることで前記加工ヘッドにおける前記光学系の光軸配置を変動させることにより、前記中心軸を前記光軸からずらした状態に維持する、レーザ加工方法。
14. 前記中心軸を前記光軸からずらすずらし量を、ワークの切断工程において達成することが求められる要件に応じて決定する、請求項１～１３のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。

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