JP7542160B2 - レーザ加工方法及びレーザ加工機 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ加工方法及びレーザ加工機に関する。

板状のワーク（板金）を切断し、所定形状のパーツを作製する加工機が普及している。加工機の一例は、レーザビームによってワークを切断加工するレーザ加工機である。レーザ加工機は、レーザ加工機本体と、ＮＣ（数値制御：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置などの制御装置とを含み、制御装置は、加工プログラムに基づいてレーザ加工機本体を制御する。

従来、レーザ加工機の熱切断加工において製品の外側に向けた凸部を呈す角部（以下、外角と呼ぶ）の頂点（エッジ部）の加工を行う際に、このエッジ部の外方にループ状の加工経路を生成し、これによってエッジ部の下面の溶け落ちを抑制して加工品質の向上を図るようにしたものが知られている。

特許文献１には、エッジ部の外方のループ状の加工経路において熱切断加工を中断し、再度エッジ部近傍に到達した際に熱切断を再開する法が記載されている。

特開平１０－２４９５６３号公報

しかしながら、特許文献１の加工方法では、厚みのあるワークの熱切断加工時に、ループ状の加工経路において熱切断加工を中断した後、再度エッジ部近傍に到達し熱切断が再開される際、既に切断した近傍に熱が籠もり、過燃焼（Over-burning）が起こって切断面に凹みが生じるおそれがある。また、熱切断の再開時にエッジ部の下面に溶け落ちが発生することがある。

本発明の一態様は、
レーザビームをワークに向けて射出する加工ヘッドを、第１の辺、第２の辺、及び第１及び第２の辺が交わる一の角部を有する切断加工軌跡に沿って相対的に移動させることによってワークの切断加工を行うレーザ加工方法であって、
レーザビームを射出しながら、加工ヘッドを第１の辺に沿って角部まで減速せずに移動させ、
第１の辺に沿って移動する加工ヘッドが角部に到達した後に、レーザビームの射出を停止し、
レーザビームを間欠的に射出しながら、加工ヘッドを、角部から第２の辺に沿って第１所定距離だけ離れた第１所定位置まで移動させ、加工ヘッドが第１所定位置に到達した時に、レーザビームの射出を停止し、
レーザビームの射出を停止した状態で、加工ヘッドを第２の辺の延長線上かつ角部より手前の位置まで移動させた後に、加工ヘッドを角部に向けて加速させ、
角部に向けて加速する加工ヘッドが角部に到達した時にレーザビームの射出を開始して、加工ヘッドを第２の辺に沿って移動させる
レーザ加工方法である。

また、本発明の一態様は、レーザビームをワークに向けて射出する加工ヘッドを、第１の辺、第２の辺、及び第１及び第２の辺が交わる一の角部を有する切断加工軌跡に沿って相対的に移動させることによってワークの切断加工を行う加工機本体と、
加工機本体を制御する制御部と、
を備え、
制御部は、
レーザビームを射出しながら、加工ヘッドを第１の辺に沿って角部まで減速せずに移動し、
第１の辺に沿って移動する加工ヘッドが角部に到達した後に、レーザビームの射出および加工ヘッドの移動を停止し、
レーザビームを間欠的に射出しながら、加工ヘッドを、角部から第２の辺に沿って第１所定距離だけ離れた第１所定位置まで移動し、加工ヘッドが第１所定位置に到達した時に、レーザビームの射出を停止し、
レーザビームの射出を停止した状態で、加工ヘッドを第２の辺の延長線上かつ角部より手前の位置まで移動した後に、加工ヘッドを角部に向けて加速し、
角部に向けて加速する加工ヘッドが角部に到達した時にレーザビームの射出を開始して、加工ヘッドを第２の辺に沿って移動する
ように、加工機本体を制御するレーザ加工機である。

上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機は、切断加工の減速を行わずに、通常の切断時の速度を維持したまま角部まで切断加工を行い、加工ヘッドが角部に到達した後にレーザビームを停止する。これにより、角部に到達する前に加工ヘッドを減速して、切断条件が不安定になることを抑制でき、角部の溶け落ちを抑制できる。 また、上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機は、角部においてレーザビームの射出を停止するため、切り欠きの角部(製品側内部に凹みを呈す角部)にも適用可能となる。これにより、ワークの切断範囲を減少でき、歩留まりの低下を抑制できる。
上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機は、角部から、パルス発振のレーザ―ビームにより第２の辺に沿って所定距離だけ切り込みを入れることができる。パルス発振のレーザ―ビームにより切り込みを入れることにより、角部から第２の辺に沿って切断加工を開始する際に、既に切断した第１の辺の近傍に熱が籠もり、過燃焼が起こることを抑制できる。これにより、切断側面に凹みが発生することを抑制できる。また、角部において次に切断する第２の辺の切断断軌跡上にカッティングフロントを形成することができ、第２の辺の切断開始時に角部の下面に溶け落ちが発生することを抑制できる。
上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機の制御装置は、角部から通常の切断時の速度で第２の辺の切断加工を開始できる。これにより、切断条件が不安定になることを抑制でき、角部の溶け落ちを抑制できる。

また、本発明の一態様は、 ワークを切断加工することで得られる製品の外角の角部の頂点において突き合わされる２つの辺のうち一方の辺に沿ってワーク上を移動して頂点に達した通常加工条件のレーザビームを、頂点を通過し一方の辺の延長線に沿って、一方の辺の延長線上に位置する第１加工点までさらにワーク上で移動させ、
レーザビームのワーク上における照射位置を、第１加工点から、２つの辺のうち他方の辺の延長線上に位置する第２加工点に移動させ、
他方の辺の延長線及び他方の辺に沿って、第２加工点から頂点を経て他方の辺上の第３加工点まで、ワーク上でレーザビームを通常加工条件よりも低速低出力の角部加工条件で移動させ、
レーザビームの出力を停止させた状態で、レーザビームのワーク上における照射位置を第３加工点から第２加工点まで移動させ、
他方の辺の延長線に沿って第２加工点から頂点までワーク上を通常加工条件で移動させたレーザビームを、ワーク上で他方の辺に沿ってさらに通常加工条件で移動させる
レーザ加工方法である。

本発明の一態様は、
ワークを切断加工することで得られる製品の形状に応じた軌跡でワークにレーザビームを照射する加工機本体と、
加工機本体を制御する制御部と、
を備え、
制御部は、
製品の外角の角部の頂点において突き合わされる２つの辺のうち一方の辺に沿ってワーク上を移動して頂点に達した通常加工条件のレーザビームが、頂点を通過し一方の辺の延長線に沿って、一方の辺の延長線上に位置する第１加工点までさらにワーク上で移動し、
レーザビームのワーク上における照射位置が、第１加工点から、２つの辺のうち他方の辺の延長線上に位置する第２加工点に移動し、
レーザビームが、ワーク上で、他方の辺の延長線及び前記他方の辺に沿って、第２加工点から頂点を経て他方の辺上の第３加工点まで、通常加工条件よりも低速低出力の角部加工条件で移動し、
レーザビームのワーク上における照射位置が、レーザビームの出力を停止させた状態で、第３加工点から第２加工点まで移動し、
他方の辺の延長線に沿って第２加工点から頂点までワーク上を通常加工条件で移動したレーザビームが、ワーク上で第３加工点を通り他方の辺に沿ってさらに通常加工条件で移動する、
ように、加工機本体を制御するレーザ加工機である。

上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機は、製品の外角の角部の一方の辺に沿って外角の角部の頂点に達した通常加工条件のレーザビームを、一方の辺の延長線上の第１加工点に移動させる。製品の外角の角部の一方の辺に沿って外角の角部の頂点に達した通常加工条件のレーザビームが、一方の辺の延長線上の第１加工点に移動すると、ワークの一方の辺から第１加工点にかけて、外角の角部の頂点を通るカーフが形成される。第１加工点までのカーフは、外角の角部の一方の辺に沿って、ワーク上に直線状に配置され、他方の辺及びその延長線上に外角の角部の頂点を挟んで位置する第２加工点と第３加工点との間に配置される。

上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機は、第２加工点から第３加工点にレーザビームを移動させる。レーザビームが第２加工点から第３加工点に移動すると、レーザビームは、外角の角部の頂点を通るカーフの手前側と向こう側とを乗り継ぐ乗り継ぎ部を通過する。乗り継ぎ部を通過したレーザビームは、ワークのカーフと第３加工点との間に、外角の角部の他方の辺に沿ったカーフを形成する。このカーフは、乗り継ぎ部を通過するレーザビームのカッティングフロントとして機能する。

乗り継ぎ部を通過するレーザビームは、通常加工条件よりも低速及び低出力の角部加工条件である。したがって、カッティングフロントとして機能するカーフを形成する際に、乗り継ぎ部に入熱が籠もってカーフの切断面に変形が生じることを抑制できる。

第２加工点及び第３加工点は、製品の外角の角部の他方の辺又はその延長線上の、外角の角部の頂点を挟んだ両側に配置されている。上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機は、カッティングフロントとして機能するカーフの形成後、レーザビームを第２加工点から第３加工点を通り他方の辺に沿って移動させる。そして、上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機は、レーザビームを、他方の辺又はその延長線上で、速度及び出力を落とさずに直線条件（通常加工条件）で移動させることができる。

このため、上述した構成のレーザ加工方法及びレーザ加工機の制御装置では、製品の外角の角部の２つの辺に沿ってワークを切断加工する際に、加工条件の変化による切断面の変形が生じにくくなる。

本発明の一態様によれば、厚みのあるワークの熱切断加工においてエッジ部の品質向上を図ることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工機の全体構成の一例を示す図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るＮＣ装置を説明するブロック図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工機の切り欠きのエッジ部における処理を説明するための図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工機の外角のエッジ部における処理を説明するための図である。 図５Ａは、本発明の第１実施形態においてエッジ部から切り込みを入れない場合のレーザ加工の加工断面の模式図である。 図５Ｂは、本発明の第１実施形態においてエッジ部から切り込みを入れる場合のレーザ加工の加工断面の模式図である。 図６は、本発明の第１実施形態においてオペレータがエッジ加工処理に関する要求を入力する切断条件画面を説明する図である。 図７は、本発明の第１実施形態におけるエッジ加工処理の設定項目を説明する図である。 図８は、本発明の第１実施形態においてＣＡＭ上でエッジ加工処理を設定するパーツ編集画面を説明する図である。 図９は、本発明の第１実施形態において切り欠きのエッジ部のエッジ加工処理を行う際の加工プログラムの内容を示す図である。 図１０は、本発明の第１実施形態において外角のエッジ部のエッジ加工処理を行う際の加工プログラムの内容を示す図である。 図１１は、工具径補正について説明するための図である。 図１２は、工具径補正について説明するための図である。 図１３は、本発明の第２実施形態に係るレーザ加工機の全体構成の一例を示す図である。 図１４Ａは、図１３の加工機本体によるワークの切断加工について制御部が行う制御の内容を示す図である。 図１４Ｂは、図１４ＡのＩＩＢ－ＩＩＢ線断面図である。 図１５Ａは、図１の加工機本体によるワークの切断加工について制御部が行う制御の内容を示す図である。 図１５Ｂは、図１５ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線断面図である。 図１６Ａは、図１３の加工機本体によるワークの切断加工について制御部が行う制御の内容を示す図である。 図１６Ｂは、図１６ＡのＩＶＢ－ＩＶＢ線断面図である。 図１７Ａは、図１３の加工機本体によるワークの切断加工について制御部が行う制御の内容を示す図である。 図１７Ｂは、図１７ＡのＶＢ－ＶＢ線断面図である。 図１８は、図１３の工具軌跡制御部の構成例を示す図である。 図１９Ａは、本発明の第２実施形態におけるレーザビームによるワークの切断加工においてワークの切断面に生じるドラグラインの一例を示す図である。 図１９Ｂは、本発明の第２実施形態におけるレーザビームによるワークの切断加工においてワークの外角のエッジ部の切断面に生じる溶損の一例を示す図である。 図２０は、本発明の第２実施形態において、レーザビームによるワークの切断加工をワークの外角のエッジ部の頂点で一旦停止させて再開した場合のエッジ部の切断面の一例を示す図である。 図２１は、レーザビームの照射位置をワーク上でループ状に移動させて最終加工製品の外角のエッジ部を切断する場合のレーザビームの移動軌跡の一例を示す図である。 図２２Ａは、ワークのレーザビームを照射した箇所における入熱の分布を示す図である。 図２２Ｂは、ワークの既に形成されているカーフを跨いでレーザビームが移動する箇所における入熱の分布を示す図である。 図２２Ｃは、ワークの既に形成されているカーフを跨いで低速低出力のレーザビームが移動する箇所における入熱の分布を示す図である。 図２３Ａは、図２１のループ部分を通過しワークの既に形成されているカーフの手前側と向こう側との乗り継ぎ部を通過した後のレーザビームによってワークに形成される切断面の一例を示す図である。 図２３Ｂは、図２３Ａの切断面をループ部分の通過前のレーザビームによってワークに形成された切断面の一例と共に示す斜視図である。 図２４は、レーザビームによるワークの切断加工を乗り継ぎ部で低速低出力から通常加工条件に戻した場合に次の辺の切断面に発生する凹部の一例を示す図である。 図２５は、図１３のＮＣ装置が行う処理の手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一あるいは同等の部位、又は構成要素には、同一の符号を付している。

以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものである。この発明の技術的思想は、各構成要素の材質、形状、構造、配置、機能等を下記のものに特定するものでない。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工方法及びレーザ加工機について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工機１Ａの全体構成の一例を示す図である。図１において、レーザ加工機１Ａは、レーザビームによって、ワークＷの切断加工を行う加工機である。加工対象となるワークＷは、例えば軟鋼板である。加工対象となるワークＷは、例えばステンレス鋼等の、軟鋼板以外の鉄系の板金であっても構わないし、アルミニウム、アルミニウム合金、銅鋼などの板金であっても構わない。

図１に示すように、レーザ加工機１Ａは、レーザ発振器１０と、プロセスファイバ１２と、レーザ加工ユニット２０と、アシストガス供給装置４０とを備えている。レーザ発振器１０、プロセスファイバ１２、レーザ加工ユニット２０及びアシストガス供給装置４０は、加工機本体５０Ａを構成する。また、レーザ加工機１Ａは、制御部としてのＮＣ（数値制御：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置６０Ａと、操作表示部７０とを備えている。

レーザ発振器１０は、レーザビームを生成して射出する。レーザ発振器１０としては、レーザダイオードより発せられる励起光を増幅して所定の波長のレーザビームを射出するレーザ発振器、又はレーザダイオードより発せられるレーザビームを直接利用するレーザ発振器が好適である。レーザ発振器１０は、例えば、固体レーザ発振器、ファイバレーザ発振器、ディスクレーザ発振器、ダイレクトダイオードレーザ発振器（ＤＤＬ発振器）である。レーザ発振器１０には、レーザダイオードを媒質とするものの他、炭酸ガスを媒質に用いる炭酸ガスレーザを用いることもできる。

炭酸ガスレーザとレーザダイオードビームとは、波長の違いが大きい。炭酸ガスレーザのレーザ波長は１０μｍ帯（代表的には１０６００ｎｍの波長）である。対して、レーザダイオードビームのレーザ波長は１μｍ帯以下である。レーザダイオードビームの具体的なレーザ波長は、例えば、ファイバレーザ発振器、ディスクレーザ発振器が射出するレーザビームのレーザ波長は、代表的には１０６０ｎｍ～１０８０ｎｍである。また、ＤＤＬ発振器が射出するレーザビームのレーザ波長は、３００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲の何れかである。

炭酸ガスレーザとレーザダイオードビームとでは、炭酸ガスレーザとレーザダイオードビームとの波長の違いに起因して、レーザ光の加工対象となるワークＷへの吸収率（または反射率）が大きく異なる。この吸収率の違いにより、炭酸ガスレーザとレーザダイオードビームとでは、ワークＷの下面側における、レーザ光のカーフ内での反射と吸収の挙動、及び、吸収された後の熱伝導の挙動が異なる。

レーザ光のワークＷに対する吸収率は、レーザダイオードビームの方が入射角は小さくても高いので、炭酸ガスレーザよりもワークＷを融解させやすい。この吸収率の違いにより、ワークＷが下面側で融解し過ぎる可能性は、レーザダイオードビームの方が炭酸ガスレーザよりも高くなる。

第１実施形態のレーザ加工機１Ａによるレーザ加工方法は、ワークＷが下面側で融解し過ぎるのを抑制するのに効果的である。ワークＷが下面側で融解し過ぎる可能性が高いレーザダイオードビームをワークＷの切断加工に用いる際に、第１実施形態のレーザ加工機１Ａによるレーザ加工方法を用いることは、言うまでもなく有意義である。炭酸ガスレーザをワークＷの切断加工に用いる際にも、ワークＷが下面側で融解し過ぎる可能性が捨てきれないので、第１実施形態のレーザ加工機１Ａによるレーザ加工方法を用いることは有意義となる。以上に説明した事情から、レーザ発振器１０は、炭酸ガスレーザであってもよい。

プロセスファイバ１２は、レーザ発振器１０より射出されたレーザビームをレーザ加工ユニット２０へと伝送する。

レーザ加工ユニット２０は、プロセスファイバ１２によって伝送されたレーザビームを用いて、ワークＷを切断する。レーザ加工ユニット２０は、ワークＷを載せる加工テーブル２１と、門型のＸ軸キャリッジ２２と、Ｙ軸キャリッジ２３と、コリメータユニット３０とを有している。Ｘ軸キャリッジ２２は、加工テーブル２１上でＸ軸方向に沿って移動自在に構成されている。Ｙ軸キャリッジ２３は、Ｘ軸キャリッジ２２上でＸ軸に垂直なＹ軸方向に沿って移動自在に構成されている。

コリメータユニット３０は、プロセスファイバ１２によって伝送されたレーザビームをワークＷに照射する。コリメータユニット３０は、プロセスファイバ１２の射出端より射出したレーザビームが入射されるコリメータレンズ３１と、コリメータレンズ３１より射出したレーザビームをＸ軸及びＹ軸に垂直なＺ軸方向下方に向けて反射させるベンドミラー３３とを有している。また、コリメータユニット３０は、ベンドミラー３３で反射したレーザビームを集束させる集束レンズ３４を有している。コリメータレンズ３１、ベンドミラー３３及び集束レンズ３４は、予め光軸が調整された状態で配置されている。

コリメータユニット３０は、ワークＷにレーザビームを射出する加工ヘッド３５を有している。加工ヘッド３５の先端には、レーザビームを射出するノズル３６が着脱自在に取り付けられている。ノズル３６の先端部には、円形の開口が設けられており、集束レンズ３４で集束されたレーザビームは、ノズル３６の先端部の開口からワークＷに照射される。

コリメータユニット３０は、Ｙ軸方向に移動自在のＹ軸キャリッジ２３に固定され、Ｙ軸キャリッジ２３は、Ｘ軸方向に移動自在のＸ軸キャリッジ２２に設けられている。よって、加工機本体５０Ａは、加工ヘッド３５、即ち、レーザビームをワークＷに照射する位置を、ワークＷの面（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に沿って移動させることができる。なお、加工機本体５０Ａは、加工ヘッド３５をワークＷの面に沿って移動させる構成に代えて、加工ヘッド３５の位置を固定したまま、ワークＷを移動する構成であってもよい。加工機本体５０Ａは、ワークＷの面に対して加工ヘッド３５を相対的に移動させる構成を備えていればよい。

アシストガス供給装置４０は、酸素のアシストガスを加工ヘッド３５に供給する。アシストガスは、窒素と酸素との混合気体、又は空気であってもよい。アシストガスは、その目的が、少なくとも酸化反応熱を利用するものであればよく、窒素と酸素との混合比は任意に設定できる。ワークＷを加工する時、アシストガスはノズル３６の開口からワークＷへと吹き付けられる。アシストガスは、ワークＷが溶融したカーフ幅内の溶融金属を排出する。

以上のように構成されるレーザ加工機１Ａは、加工ヘッド３５より射出されたレーザビームによってワークＷを切断し、所定の形状を有するパーツを作製する。

ＮＣ装置６０Ａは、レーザ加工機１Ａの各部を制御する制御装置である。ＮＣ装置６０Ａは、コンピュータから構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ－Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有している。ＮＣ装置６０Ａには、操作表示部７０が接続されている。

ＮＣ装置６０Ａは、ＣＰＵがＲＯＭから各種プログラムを読み出し、ＲＡＭに展開し、展開したプログラムを実行することにより、各種の機能を実現する。図２は、本発明の第１実施形態に係るＮＣ装置６０Ａを説明するブロック図である。図２に示すように、ＮＣ装置６０Ａは、加工プログラム保持部６１、加工制御部６２、受付部６３としての機能を有している。

加工プログラム保持部６１は、加工プログラムを保持する。加工プログラム保持部６１が保持する加工プログラムは、ＣＡＭ（コンピュータ支援製造：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）などの外部装置によって作成されている。加工プログラム保持部６１は、外部装置から加工プログラムを取得する。なお、外部装置は、作成した加工プログラムを、図示しないデータ管理サーバ内のデータベースに格納してもよい。この場合、加工プログラム保持部６１は、データ管理サーバのデータベースに格納された加工プログラムを読み出すことで、加工プログラムを取得する。

加工プログラムは、ワークＷを複数の経路に沿って順番に切断してパーツを作製するために必要な加工機本体５０Ａの動作を定義するコードを含んでいる。

加工プログラムには、加工条件の設定、レーザビームの射出開始及びレーザビームの射出停止、要素毎の加工ヘッド３５の移動、経路から経路への移動といった、パーツを作製するために必要な加工機本体５０Ａの一連の動作を規定するコードが記述されている。パーツを作製する場合、加工機本体５０Ａは、パーツの内周及び外周である切断加工軌跡に沿って加工ヘッド３５（レーザビーム）を移動させることによって、ワークＷからパーツを切断する。また、ワークＷから複数のパーツを切断する場合、加工プログラムには、複数のパーツ毎にコードが記述されている。

第１実施形態において、加工機本体５０Ａは、切断開始点でレーザビームの射出を開始し、切断加工軌跡に沿って加工ヘッド３５を移動させ、切断終了点でレーザビームの射出を停止する。

加工制御部６２は、加工プログラムを実行して、加工機本体５０Ａを制御する。第１実施形態において、加工制御部６２は、パーツの角部（以下、エッジ部という）においてエッジ加工処理を行う。エッジ加工処理の詳細については、後述する。

受付部６３は、オペレータから、加工処理に関する要求を受け付ける。受付部６３は、オペレータから加工処理に関する要求を受け付けるための画面を操作表示部７０に表示させる。受付部６３は、加工制御部６２に、オペレータから受け付けた要求を実行するための情報を送信する。

操作表示部７０は、オペレータがＮＣ装置６０Ａに情報を入力するために必要な画面を表示する。操作表示部７０は、ＮＣ装置６０Ａに情報の入力を行うために、オペレータによって操作される。オペレータは、操作表示部７０を操作することにより、ＮＣ装置６０Ａにエッジ加工処理に関する様々な情報を入力することができる。操作表示部７０は、オペレータから入力されたエッジ加工処理に関する情報を、ＮＣ装置６０Ａに送信する。操作表示部７０は、オペレータから入力されたエッジ加工処理に関する情報を、受付部６３に送信する。

操作表示部７０は、例えば、液晶パネルに装着されて、液晶パネルに表示される情報に従って入力操作を行うことができるタッチパネルである。操作表示部７０は、表示部と操作部が別体あってもよい。

（エッジ加工処理）
以下、図３、図４を参照し、第１実施形態に係るレーザ加工機１Ａの加工方法におけるエッジ加工処理について説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工機の切り欠きのエッジ部における処理を説明するための図である。図４は、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工機１Ａの外角のエッジ部における処理を説明するための図である。

レーザ加工機１Ａの加工機本体５０Ａは、レーザビームをワークＷに向けて射出する加工ヘッド３５を、第１の辺Ｌ１、第２の辺Ｌ２、及び前記第１及び第２の辺Ｌ１、Ｌ２が交わるエッジ部Ａを有する切断加工軌跡に沿って相対的に移動させることによってワークＷの切断加工を行う。レーザ加工機１Ａは、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５を第１の辺Ｌ１に沿ってエッジ部Ａまで減速せずに移動させる。加工機本体５０Ａは、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後に、レーザビームの射出を停止する。レーザビームを間欠的に射出しながら、加工ヘッド３５を、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って第１所定距離（距離Ｄ１）だけ離れた第１所定位置（位置Ｄ）まで移動させる。加工機本体５０Ａは、加工ヘッド３５が第１所定位置に到達した時に、レーザビームの射出及び加工ヘッド３５の移動を停止する。加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２の延長線上かつエッジ部Ａより手前の位置（位置Ｅ）まで移動した後に、加工ヘッド３５をエッジ部Ａに向けて加速させる。レーザ加工機１Ａは、エッジ部Ａに向けて加速する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した時にレーザビームの射出を開始して、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２に沿って移動させる。加工機本体５０Ａは、ＮＣ装置６０Ａにより制御される。

まず、切り欠きのエッジ部Ａにおけるエッジ加工処理の詳細について、図３を参照して説明する。図３において、エッジ部Ａは切断加工軌跡上の切り欠きのエッジ部であり、レーザ加工機１Ａが、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後に、レーザビームの射出を停止する。このことは、レーザ加工機１Ａが、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した時に、レーザビームの射出を停止することを含む。

切り欠きのエッジ部Ａにおいて、加工機本体５０Ａは、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５を第１の辺Ｌ１に沿ってエッジ部Ａまで減速せずに移動させる。加工機本体５０Ａは、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した時に、レーザビームの射出を停止する。即ち、加工機本体５０Ａは、減速を行わずに第１の辺Ｌ１の切断時の速度を維持したまま、エッジ部Ａまで切断加工を行い、加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した時にレーザビームを停止する。これにより、エッジ部Ａに到達する前に加工ヘッドを減速して切断条件が不安定になることを抑制でき、エッジ部Ａの溶け落ちを抑制できる。また、エッジ部Ａにおいてレーザビームの射出を停止するため、切り欠きの角部にも適用可能となる。ワークの切断範囲を減少でき、歩留まりの低下を抑制できる。

加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５をエッジ部Ａから減速し、エッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って距離Ｄ３だけ離れた位置Ｃで、加工ヘッド３５の移動を停止する。距離Ｄ３は、例えば約１．０ｍｍに設定される。なお、距離Ｄ３の長さは、加工ヘッド３５をエッジ部Ａから十分に減速できる長さであればよく、特に限定されない。

加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｃから第１の辺の延長線に沿ってエッジ部Ａまで移動させる。なお、加工ヘッド３５を位置Ｃからエッジ部Ａまで移動させる経路はこれに限定されない。加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｃから、第２の辺Ｌ２の延長線上かつエッジ部Ａより手前の位置Ｅまで移動させた後、加工ヘッド３５を位置Ｅからエッジ部Ａまで移動させてもよい。この場合、加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｃから直線状の経路に沿って位置Ｅまで移動させた後、加工ヘッド３５を位置Ｅからエッジ部Ａまで移動させてもよい。また、加工機本体５０Ａはレーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｃから円弧状の経路に沿って位置Ｅまで移動させた後、加工ヘッド３５を位置Ｅからエッジ部Ａまで移動させてもよい。

加工機本体５０Ａは、加工ヘッド３５が位置Ｃからエッジ部Ａに到達した時に、レーザビームをパルス発振で射出する。加工機本体５０Ａは、レーザビームをパルス発振で射出しながら、加工ヘッド３５を、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って距離Ｄ１だけ離れた位置Ｄまで移動させる。加工機本体５０Ａは、加工ヘッド３５が位置Ｄに到達した時に、レーザビームの射出を停止して、加工ヘッド３５の移動を停止する。即ち、エッジ部Ａからパルス発振のレーザ―ビームにより第２の辺Ｌ２に沿って所定距離だけ切り込みを入れる。パルス発振のレーザビームによる切り込みを入れることで、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って切断加工を開始する際に、既に切断した第１の辺Ｌ１の近傍に熱が籠もり、過燃焼が起こることを抑制でき、切断側面に凹みが発生することを抑制できる。

距離Ｄ１は、切断加工時に切断面の下面の溶け落ちを抑制できような長さに設定され、例えば約１.０ｍｍに設定される。例えば、距離Ｄ１は、ワークＷの材質に基づいて設定される。距離Ｄ１は、例えばワークＷが電炉材の場合には、０．６～１．１ｍｍの範囲に設定される。また、距離Ｄ１は、例えばワークＷが高炉材の場合には、０．６～１．０ｍｍの範囲に設定される。レーザ加工機１Ａは、エッジ部Ａから、パルス発振のレーザ―ビームにより第２の辺Ｌ２に沿って切り込みを入れる距離Ｄ１を、材質に最も適した値に設定でき、よりエッジ部Ａの品質を向上できる。

加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で、加工ヘッド３５を位置Ｄから第２の辺Ｌ２の延長線上かつエッジ部Ａより手前の位置Ｅまで移動させた後に、加工ヘッド３５をエッジ部Ａに向けて加速させる。位置Ｅは、第２の辺Ｌ２の延長線上に、エッジ部Ａから距離Ｄ４だけ離れた位置である。距離Ｄ４は、例えば約１．０ｍｍに設定される。距離Ｄ４の長さは、位置Ｄからエッジ部Ａまでに加工ヘッド３５を切断時の定速まで加速できる長さであればよく、特に限定されない。

加工機本体５０Ａは、位置Ｅからエッジ部Ａに向けて加速する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した時にレーザビームの射出を開始して、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２に沿って移動させて、第２の辺Ｌ２の切断加工を開始する。加工ヘッド３５をエッジ部Ａの手前の位置Ｅから加速させ、エッジ部Ａから通常の切断時の速度で第２の辺の切断加工を開始することで、切断条件が不安定になることを抑制でき、エッジ部Ａの溶け落ちを抑制できる。加工機本体５０Ａは、加工ヘッド３５が切断終了点に到達し切断加工を終了するまで、同様の処理を切断加工軌跡上の切り欠きのエッジ部において繰り返す。

次に、外角のエッジ部Ａにおけるエッジ加工処理の詳細について図４を参照して説明する。図４において、エッジ部Ａは切断加工軌跡上の外角のエッジ部であり、レーザ加工機１Ａが、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後に、レーザビームの射出を停止する。このことは、レーザ加工機１Ａが、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５をエッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って第２所定距離（距離Ｄ２）だけ離れた第２所定位置（位置Ｂ）まで移動させ、加工ヘッド３５が第２所定位置Ｂに到達した時に、レーザビームの射出を停止することを含む。

外角のエッジ部Ａにおいて、加工機本体５０Ａは、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５を第１の辺に沿ってエッジ部Ａまで減速せずに移動させる。加工機本体５０Ａは、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５をエッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って距離Ｄ２だけ離れた位置Ｂまで移動させる。そして、加工ヘッド３５が位置Ｂに到達した時に、レーザビームの射出を停止する。即ち、外角のエッジ部Ａにおいては、加工機本体５０Ａは、エッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って距離Ｄ２だけ切り込みを入れる。

ここで、エッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って切り込みを入れる意義について、図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。図５Ａは、本発明の第１実施形態においてエッジ部Ａから切り込みを入れない場合のレーザ加工の加工断面の模式図である。レーザ加工機１Ａが厚みのあるワークＷを切断加工する際、図５Ａに示すように、ワークＷの切断面にはカッティングフロントが形成されている。加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した時にレーザビームの射出を停止した場合、即ち、エッジ部Ａから切り込みを入れない場合、領域Ｔにカッティングフロントが残り、エッジ部Ａにおいて切断面の下面が溶け落ちてしまうことがある。

図５Ｂは、本発明の第１実施形態においてエッジ部Ａから切り込みを入れる場合のレーザ加工の加工断面の模式図である。図５Ｂに示すように、加工機本体５０Ａが、加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５をエッジ部Ａから位置Ｂまで移動させる。加工ヘッド３５が位置Ｂに到達した時に、レーザビームの射出を停止した場合、即ちエッジ部Ａから切り込みを入れた場合、レーザビームがオンの状態でエッジ部Ａを通過する。このため、切断面にカッティングフロントが残らず、エッジ部Ａにおいて切断面の下面の溶け落ちが発生することを抑制できる。

図４の距離Ｄ２は、切断加工時に切断面の下面の溶け落ちを抑制できような長さに設定され、例えば約１．０ｍｍに設定される。距離Ｄ２は、ワークＷの材質に基づいて設定されてもよい。距離Ｄ２は、例えばワークＷが電炉材の場合には、０．１ｍｍ以上に設定される。また、距離Ｄ２は、例えばワークＷが高炉材の場合には、１．０ｍｍ以上に設定される。レーザ加工機１Ａは、エッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って切り込みを入れる距離Ｄ２を、材質に最も適した値に設定できる。これにより、よりエッジ部Ａの品質を向上できる。

加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｂから減速し、位置Ｂから第１の辺Ｌ１の延長線に沿ってさらに距離Ｄ５だけ離れた位置Ｆで、加工ヘッド３５の移動を停止する。距離Ｄ５は、例えば約１．０ｍｍに設定される。距離Ｄ５の長さは、加工ヘッド３５をエッジ部Ａから十分に減速できる長さであればよく、特に限定されない。

加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｆから第１の辺の延長線に沿ってエッジ部Ａまで移動させる。なお、加工ヘッド３５を位置Ｆからエッジ部Ａまで移動させる経路はこれに限定されない。加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｆから位置Ｅまで移動させた後、加工ヘッド３５を位置Ｅからエッジ部Ａまで移動させてもよい。この場合、加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｆから直線状の経路に沿って位置Ｅまで移動させた後、加工ヘッド３５を位置Ｅからエッジ部Ａまで移動させてもよい。また、加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｆから円弧状の経路に沿って位置Ｅまで移動させた後、加工ヘッド３５を位置Ｅからエッジ部Ａまで移動させてもよい。加工ヘッド３５を位置Ｆからエッジ部Ａまで移動させて以降の処理は、切り欠きのエッジ部Ａでのエッジ加工処理と同様のため、説明を省略する。

なお、切り欠きのエッジ部Ａでのエッジ加工処理において説明したとおり、加工機本体５０Ａがエッジ部Ａからパルス発振のレーザ―ビームにより第２の辺Ｌ２に沿って切り込みを入れることにより、エッジ部Ａにおいて切断側面に凹みが発生することを抑制する効果が得られる。このため、外角のエッジ部Ａにおいても、加工機本体５０Ａは、切り欠きのエッジ部Ａと同様のエッジ加工処理を行い、エッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って切り込みを入れる処理を行わなくてもよい。即ち、加工機本体５０Ａは、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した時に、レーザビームの射出を停止してもよい。また、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５をエッジ部Ａから減速し、エッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って距離Ｄ３だけ離れた位置Ｃで、加工ヘッド３５の移動を停止させてもよい。

（エッジ加工処理の実現方法）
次に、エッジ加工処理を実現する具体的な方法について図６～図８を参照して説明する。
第１実施形態のレーザ加工機１Ａにおいては、切断加工を開始する前に、ＮＣ装置６０Ａがオペレータからエッジ加工処理に関する要求を受け付けることにより、エッジ加工処理が実行される。図６は、本発明の第１実施形態においてオペレータがエッジ加工処理に関する要求を入力する切断条件画面を説明する図である。受付部６３は、切断加工を開始する前に、図６に示すような切断条件画面８０を表示する。切断条件画面８０は、エッジ加工処理条件の設定を行うためのエッジ加工設定部８１を備えている。エッジ加工設定部８１は、オペレータからエッジ加工処理の設定の要求を受け付けることができる。オペレータは、エッジ加工設定部８１を選択することで、ＮＣ装置６０Ａにエッジ加工処理の設定の要求を入力することができる。

オペレータが、エッジ加工設定部８１を選択した場合、即ち、受付部６３がエッジ加工処理の設定の要求を受け付けた場合には、受付部６３は、エッジ加工設定画面（図示せず）を表示する。受付部６３は、エッジ加工設定画面に、例えば図７に示すようなエッジ加工処理に必要な設定項目を表示する。図７は、本発明の第１実施形態におけるエッジ加工処理の設定項目を説明する図である。エッジ加工処理に必要な設定項目は、例えば、「角度」、「エッジ出力」、「復帰距離」、「復帰速度」、「復帰周波数」、「復帰デューティ」、「ノズルギャップ」、「切り込み距離」、「減速距離」、「アプローチランニング距離」である。

以下、各設定項目について説明する。
「角度」は、エッジ加工処理が適用されるエッジ部の最大角度であり、入力範囲は０～１８０°に設定される。「角度」は、例えば１４０°に設定される。

「エッジ出力」は、レーザビームをパルス発振で射出しながら、加工ヘッド３５を、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って距離Ｄ１だけ離れた位置Ｄまで移動させるときのレーザビームの出力値である。「エッジ出力」の入力範囲は０～９９９９Ｗに設定される。「エッジ出力」は、例えば第１の辺Ｌ１の切断時と同じ出力値に設定される。

「復帰距離」は、レーザビームをパルス発振で射出しながら、加工ヘッド３５を、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って距離Ｄ１だけ離れた位置Ｄまで移動させるときの距離Ｄ１である。「復帰距離」の入力範囲は０～９９．９ｍｍに設定される。「復帰距離」は、例えば１．０ｍｍに設定される。

「復帰速度」は、レーザビームをパルス発振で射出しながら、加工ヘッド３５を、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って距離Ｄ１だけ離れた位置Ｄまで移動させるときの加工ヘッド３５の移動速度である。「復帰速度」の入力範囲は０～９９９９ｍｍ／分に設定される。「復帰速度」は、例えば５００～１０００ｍｍ／分に設定される。

「復帰周波数」は、レーザビームをパルス発振で射出しながら、加工ヘッド３５を、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って距離Ｄ１だけ離れた位置Ｄまで移動させるときのレーザビームの周波数である。「復帰周波数」の入力範囲は５～３２７６７Ｈｚに設定される。「復帰周波数」は、例えば１０Ｈｚに設定される。

「復帰デューティ」は、レーザビームをパルス発振で射出しながら、加工ヘッド３５を、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って距離Ｄ１だけ離れた位置Ｄまで移動させるときの１パルス時間当たりのレーザビームオン時間の比率である。「復帰デューティ」の入力範囲は０～１００％に設定される。「復帰デューティ」は、例えば１５～３０％に設定される。

「ノズルギャップ」は、エッジ部Ａにおいてエッジ加工処理を行う際のワークＷの表面とノズル３６の先端との距離であり、入力範囲は０～９．９９９ｍｍに設定される。「ノズルギャップ」は、例えば第１の辺Ｌ１の切断時と同じ距離に設定される。

「切り込み距離」は、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５をエッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って距離Ｄ２だけ離れた位置Ｂまで移動させるときの距離Ｄ２である。「切り込み距離」の入力範囲は０～９９．９９９ｍｍに設定される。「切り込み距離」は、例えば１．０ｍｍに設定される。

「減速距離」は、レーザビームの射出を停止した状態で加工ヘッド３５を位置Ｂから減速し、位置Ｂから第１の辺Ｌ１の延長線に沿ってさらに距離Ｄ５だけ離れた位置Ｆで、加工ヘッド３５の移動を停止するときの距離Ｄ５である。「減速距離」の入力範囲は０～９９．９９９ｍｍに設定される。「減速距離」は、例えば１．０ｍｍに設定される。

「アプローチランニング距離」は、レーザビームの射出を停止した状態で、加工ヘッド３５を位置Ｄから第２の辺Ｌ２の延長線上に、エッジ部Ａから距離Ｄ４だけ離れた位置Ｅまで移動させるときの距離Ｄ４である。「アプローチランニング距離」の入力範囲は０～９９．９９９ｍｍに設定される。「アプローチランニング距離」は、例えば１．０ｍｍに設定される。

エッジ加工設定画面は、オペレータからエッジ加工処理に関する各設定項目の設定値を受け付ける。なお、エッジ加工設定画面は、オペレータから、エッジ条件Ｎｏを受け付けることにより、エッジ条件Ｎｏに対応して予め設定された各設定項目の数値を適用してもよい。また、「切り込み距離」、「減速距離」及び「アプローチランニング距離」は、ＮＣ装置上のマクロ変数に予め登録された数値を適用してもよい。ＮＣ装置６０Ａは、受け付けたエッジ加工処理に必要な設定項目の設定値に基づいて、エッジ加工処理を実行する。ＮＣ装置６０Ａは、エッジ加工処理に必要な設定項目の設定値に基づいて、加工プログラムにエッジ加工処理の動作に必要な座標及び指令コードを追加して、切断加工を実行する。

（変形例）
上記の説明では、ＮＣ装置６０Ａは、オペレータにより入力されたエッジ加工処理に必要な設定項目の設定値に基づいて、エッジ加工処理を実行した。しかしながら、設定項目が多いことから、エッジ加工処理の動作に必要な座標やコードが多く追加されるため、エッジ加工処理の制御が複雑になる。このため、エッジ加工処理を行うための加工プログラムを予めＣＡＭなどの外部装置により作成し、ＮＣ装置６０Ａに出力することで、エッジ加工処理を実現してもよい。

図８は、本発明の第１実施形態においてＣＡＭ上でエッジ加工処理を設定するパーツ編集画面８２を説明する図である。パーツ編集画面８２は、加工プログラムにより切断加工されるパーツの切断加工軌跡を表示する。ＣＡＭ側にエッジ加工処理を動作させる角度の情報を予め保持させることにより、パーツ編集画面８２では、パーツの切断加工軌跡から、エッジ加工処理を実行するエッジ部を選択可能になっている。パーツ編集画面８２は、パーツの切断加工軌跡上から、エッジ加工処理を実行するエッジ部を選択するエッジ部選択部８３と、エッジ部での処理の種類を選択するコーナー処理選択部８４と、を備えている。例えば、コーナー処理選択部８４において、オペレータが「エッジ部交差」を選択し、エッジ加工処理設定部８５の「切り込み量」と「エッジ長さ」を設定し、追加ボタン８６を押下することにより、パーツを切断加工する加工プログラムに、エッジ加工処理に必要な座標及び指令コードが追加される。エッジ加工処理に必要な座標及び指令コードが追加された加工プログラムは、ＮＣ装置６０Ａに出力される。

以下、図９及び図１０を参照して、エッジ加工処理に必要な座標及び指令コードが追加された加工プログラムの例を説明する。図９及び図１０の加工プログラムは、４０ｍｍ×４０ｍｍの正方形のパーツを切断加工するためのＧコードである。図９及び図１０のＧコード９０は、エッジ加工処理を設定する前の、４０ｍｍ×４０ｍｍの正方形のパーツを切断加工するための従来のＧコードである。

正方形のパーツの左上のエッジ部Ａにおいて、エッジ加工処理を実行したい場合、オペレータは、パーツ編集画面８２のエッジ部選択部８３において、左上のエッジ部Ａを選択する。次に、オペレータは、コーナー処理選択部８４において「エッジ部交差」を選択し、エッジ加工処理設定部８５の「切り込み量」と「エッジ長さ」を設定する。

エッジ部Ａが切り欠きの角部の場合には、オペレータは、例えば「切り込み量」を０、「エッジ長さ」を１．０ｍｍに設定する。そして、オペレータが追加ボタン８６を押下すると、従来のＧコード９０に、エッジ部Ａにおいてエッジ加工処理を実行するための座標及び指令コード１０１～１０６が追加されたＧコード９１が作成される。

図９は、本発明の第１実施形態において切り欠きのエッジ部のエッジ加工処理を行う際の加工プログラムの内容を示す図である。図９において、コード１０１は、レーザビームの射出を停止して減速し、加工ヘッド３５を第１の辺Ｌ１の延長線に沿ってエッジ部Ａから１．０ｍｍだけ離れた位置Ｃまで移動させることを指令するコードである。コード１０２は、加工ヘッド３５をエッジ部Ａまで移動させることを指令するコードである。コード１０３は、予め設定された加工条件Ｅ０２５を呼び出し、レーザビームをパルス発振で射出しながら、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２に沿ってエッジ部Ａから１．０ｍｍだけ離れた位置Ｄまで移動させることを指令するコードである。コード１０４は、レーザビームの射出を停止して、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２の延長線上に、エッジ部Ａから距離１．０ｍｍだけ離れた位置Ｅまで移動させることを指令するコードである。コード１０５は、加工ヘッド３５をエッジ部Ａまで移動させることを指令するコードである。コード１０６は、レーザビームの射出を開始して、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２に沿って次のエッジ部まで移動させることを指示するコードである。

一方、エッジ部Ａが外角の場合には、オペレータは、例えば「切り込み量」を１．０ｍｍ、「エッジ長さ」を１．０ｍｍに設定する。そして、オペレータが追加ボタン８６を押下すると、従来のＧコード９０に、エッジ部Ａにおいてエッジ加工処理を実行するための座標及び指令コード２０１～２０７が追加されたＧコード９１が作成される。

図１０は、本発明の第１実施形態において外角のエッジ部のエッジ加工処理を行う際の加工プログラムの内容を示す図である。図１０において、コード２０１は、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５をエッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って１．０ｍｍだけ離れた位置Ｂまで移動させることを指令するコードである。コード２０２は、レーザビームの射出を停止して減速し、加工ヘッド３５を第１の辺Ｌ１の延長線に沿って位置Ｂから１．０ｍｍだけ離れた位置Ｆまで移動させることを指令するコードである。コード２０３は、加工ヘッド３５をエッジ部Ａまで移動させることを指令するコードである。コード２０４は、予め設定された加工条件Ｅ０２５を呼び出し、レーザビームをパルス発振で射出しながら、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２に沿ってエッジ部Ａから１．０ｍｍだけ離れた位置Ｄまで移動させることを指令するコードである。コード２０５は、レーザビームの射出を停止して、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２の延長線上に、エッジ部Ａから距離１．０ｍｍだけ離れた位置Ｅまで移動させることを指令するコードである。コード２０６は、加工ヘッド３５をエッジ部Ａまで移動させることを指令するコードであり、コード２０７は、レーザビームの射出を開始して、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２に沿って次のエッジ部まで移動させることを指示するコードである。

ＮＣ装置６０Ａは、エッジ加工処理を実行するための座標及び指令コードが追加された加工プログラムを実行することにより、エッジ部においてエッジ加工処理を実行する。

以上の説明では、レーザ加工機１Ａのレーザ加工方法において、切断加工軌跡にそって切断加工を行うことを前提に説明した。しかしながら、第１実施形態のレーザ加工機１Ａにおいては、レーザビームのワーク上面における照射半径ｒに基づいて、加工ヘッド３５を移動させる軌跡を補正する工具径補正を行う場合がある。図１１及び図１２は、工具径補正について説明するための図である。工具径補正を行わない場合、図１１に示すように、加工機本体５０Ａは、第１の辺Ｌ１の切断時において、レーザビームＬＢ１を射出しながら加工ヘッド３５を第１の辺Ｌ１に沿ってエッジ部Ａまで移動させる。そして、加工機本体５０Ａは、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後に、レーザビームＬＢ１の射出を停止する。また、加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２の延長線上かつエッジ部Ａより手前の位置まで移動させた後に、加工ヘッド３５をエッジ部Ａに向けて加速させる。加工機本体５０Ａは、エッジ部Ａに向けて加速する加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した時に、レーザビームＬＢ２の射出を開始して、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２に沿って移動させる。即ち、第１の辺Ｌ１の切断後にレーザビームＬＢ１の射出を停止する位置と、第２の辺Ｌ２の切断時にレーザビームＬＢ２の射出を開始する位置は、いずれもエッジ部Ａである。

一方、工具径補正を行う場合、図１２に示すように、加工機本体５０Ａは、第１の辺Ｌ１の切断時において、レーザビームＬＢ１を射出しながら加工ヘッド３５を第１の辺Ｌ１から半径ｒだけ上にずらした経路Ｌ１′に沿って移動させる。加工機本体５０Ａは、加工ヘッド３５を経路Ｌ１′に沿ってエッジ部Ａから半径ｒだけ上の位置Ａ１まで移動させる。そして、加工機本体５０Ａは、経路Ｌ１′に沿って移動する加工ヘッド３５が位置Ａ１に到達した後に、レーザビームＬＢ１の射出を停止する。即ち、加工機本体５０Ａは、第１の辺Ｌ１の切断時において、エッジ部Ａよりも上の位置Ａ１でレーザビームＬＢ１の射出を停止する。

また、加工機本体５０Ａは、レーザビームの射出を停止した状態で、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２から半径ｒだけ左にずらした経路Ｌ２′の延長線上かつエッジ部Ａより手前の位置まで移動させた後に、加工ヘッド３５をエッジ部Ａから半径ｒだけ左の位置Ａ２に向けて加速させる。加工機本体５０Ａは、位置Ａ２に向けて加速する加工ヘッド３５が位置Ａ２に到達した時に、レーザビームＬＢ２の射出を開始して、加工ヘッド３５を経路Ｌ２′に沿って移動させる。即ち、加工機本体５０Ａは、第２の辺Ｌ２の切断時において、エッジ部Ａよりも奥側の位置Ａ２でレーザビームＬＢ２の射出を開始する。このため、第１の辺Ｌ１の切断後にレーザビームＬＢ１の射出を停止する位置Ａ１と、第２の辺Ｌ２の切断時にレーザビームＬＢ２の射出を開始する位置Ａ２には、エッジ部Ａから経路Ｌ１′の方向に半径ｒ分、経路Ｌ２′の方向に半径ｒ分のずれが生じている。

上記のような工具径補正を行うレーザ加工機１Ａにエッジ加工処理を適用し、位置Ａ２においてパルス発振のレーザビームの射出を開始して経路Ｌ２′に沿って所定距離だけ切り込みを入れるとする。この場合、エッジ部Ａ付近での熱量が不足して、切り込みの際にワークＷの下面までレーザが到達せず、第２の辺Ｌ２の切断時に熱が籠もって過燃焼による爆発が起こることがある。つまり、エッジ部Ａにおいて加工不良が発生するおそれがある。第１実施形態のレーザ加工機１Ａの加工方法において工具径補正が行われている場合には、加工機本体５０Ａは、レーザビームＬＢ１の射出を停止する位置Ａ１を、経路Ｌ１′の方向に半径ｒだけ左にずらし、レーザビームＬＢ２の射出を開始する位置Ａ２を、経路Ｌ２′の方向に半径ｒだけ上にずらすことにより、位置Ａ１と位置Ａ２の位置のずれを解消でき、エッジ加工処理時の加工不良を抑制できる。

（第１実施形態の作用効果）
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。

本発明の第１実施形態に係るレーザ加工方法及びレーザ加工機１Ａは、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５を第１の辺Ｌ１に沿って角部（エッジ部Ａ）まで減速せずに移動させ、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５が角部に到達した後に、レーザビームの射出を停止する。レーザビームを間欠的に射出しながら、加工ヘッド３５を、角部から第２の辺Ｌ２に沿って第１所定距離（距離Ｄ１）だけ離れた第１所定位置（位置Ｄ）まで移動させ、加工ヘッド３５が第１所定位置に到達した時に、レーザビームの射出及び加工ヘッド３５の移動を停止する。レーザビームの射出を停止した状態で、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２の延長線上かつ角部より手前の位置Ｅまで移動させた後に、加工ヘッド３５を角部に向けて加速させ、角部に向けて加速する加工ヘッド３５が角部に到達した時にレーザビームの射出を開始して、加工ヘッド３５を第２の辺Ｌ２に沿って移動させる。

第１実施形態に係るレーザ加工方法は、減速を行わずに通常の切断時の速度を維持したままエッジ部Ａまで切断加工を行い、加工ヘッド３５がエッジ部Ａに到達した後にレーザビームを停止する。これにより、エッジ部Ａに到達する前に加工ヘッド３５を減速して切断条件が不安定になることを抑制でき、エッジ部Ａの溶け落ちを抑制できる。

また、第１実施形態に係るレーザ加工方法は、エッジ部Ａにおいてレーザビームの射出を停止するため、切り欠きのエッジ部Ａにも適用可能となる。ワークＷの切断範囲を減少でき、歩留まりの低下を抑制できる。

第１実施形態に係るレーザ加工方法は、エッジ部Ａから、パルス発振のレーザ―ビームにより第２の辺Ｌ２に沿って所定距離だけ切り込みを入れることができる。パルス発振のレーザ―ビームにより切り込みを入れることで、エッジ部Ａから第２の辺Ｌ２に沿って切断加工を開始する際に、既に切断した第１の辺Ｌ１の近傍に熱が籠もり、過燃焼が起こることを抑制できる。これにより、切断側面に凹みが発生することを抑制できる。また、エッジ部Ａにおいて次に切断する第２の辺Ｌ２の切断断軌跡上にカッティングフロントを形成することができ、第２の辺Ｌ２の切断開始時にエッジ部Ａの下面に溶け落ちが発生することを抑制できる。

第１実施形態に係るレーザ加工方法は、エッジ部Ａから通常の切断時の速度で第２の辺Ｌ２の切断加工を開始できる。これにより、切断条件が不安定になることを抑制でき、エッジ部Ａの溶け落ちを抑制できる。

以上から、厚みのあるワークＷの熱切断加工においてエッジ部Ａの品質向上を図ることができ、且つ切り欠きのエッジ部にも適用できる。

本発明の第１実施形態に係るレーザ加工方法において、角部は切断加工軌跡上の外角の角部であり、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５が角部に到達した後に、レーザビームの射出を停止することは、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５が角部に到達した後、レーザビームを射出しながら、加工ヘッド３５を角部から第１の辺Ｌ１の延長線に沿って第２所定距離（距離Ｄ２）だけ離れた第２所定位置（位置Ｂ）まで移動させ、加工ヘッドが第２所定位置に到達した時に、レーザビームの射出を停止することを含む。

これにより、第１実施形態に係るレーザ加工方法は、エッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って所定距離だけ切り込みを入れることができる。切り込みを入れることにより、エッジ部Ａの下面の溶け落ちをより抑制できる。また、第１の辺Ｌ１の切断時に発生した熱がこもり、過燃焼による爆発が起こることをさらに抑制できる。

第１実施形態に係るレーザ加工方法において、角部が切断加工軌跡上の切り欠きの角部であり、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５が角部に到達した後に、レーザビームの射出を停止することは、第１の辺Ｌ１に沿って移動する加工ヘッド３５が角部に到達した時に、レーザビームの射出を停止することを含む。

これにより、第１実施形態に係るレーザ加工方法は、角部の切断加工時に加工ヘッド３５を減速して切断条件が不安定になることを抑制でき、エッジ部Ａの溶け落ちを抑制できる。また、エッジ部Ａにおいてレーザビームの射出を停止することにより、切り欠きのエッジ部Ａにも適用可能となる。

第１実施形態に係るレーザ加工方法において、第２所定距離は、ワークＷの材質に基づいて設定される。エッジ部Ａから第１の辺Ｌ１の延長線に沿って切り込みを入れる所定距離を、材質に最も適した値に設定でき、よりエッジ部Ａの品質を向上できる。

第１実施形態に係るレーザ加工方法において、第１所定距離は、ワークＷの材質に基づいて設定される。エッジ部Ａから、パルス発振のレーザ―ビームにより第２の辺Ｌ２に沿って切り込みを入れる所定距離を、材質に最も適した値に設定でき、よりエッジ部Ａの品質を向上できる。

［第２実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２実施形態に係るレーザ加工方法及びレーザ加工機を説明する。図１３は、本発明の第２実施形態に係るレーザ加工機１Ｂの全体構成の一例を示す図である。図１４Ａ～図１７Ａは、図１３の加工機本体５０Ｂによるワークの切断加工について制御部６０Ｂが行う制御の内容を示す図である。図１４Ｂ～図１７Ｂは、図１４Ａ～図１７ＡのＩＩＢ～ＶＢ線の各断面図である。

図１３に示すように、第２実施形態に係るレーザ加工機１Ｂは、
ワークＷを切断加工することで得られる製品４００の形状に応じた軌跡でワークＷにレーザビームを照射する加工機本体５０Ｂと、
加工機本体５０Ｂを制御する制御部（ＮＣ装置）６０Ｂと、
を備え、
制御部６０Ｂは、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、
製品４００の外角のエッジ部４０１の頂点において突き合わされる２つの辺のうち一方の辺に沿ってワークＷ上を移動して頂点に達した通常加工条件のレーザビームＬＢが、頂点を通過し一方の辺の延長線に沿って、一方の辺の延長線上に位置する第１加工点４０３までさらにワークＷ上で移動し、
レーザビームＬＢのワークＷ上における照射位置が、第１加工点４０３から、２つの辺のうち他方の辺の延長線上に位置する第２加工点４０５に移動し、
レーザビームＬＢが、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、ワークＷ上で、他方の辺の延長線及び他方の辺に沿って、第２加工点４０５から頂点を経て他方の辺上の第３加工点４０７まで、通常加工条件よりも低速低出力の角部加工条件で移動し、
レーザビームＬＢのワークＷ上における照射位置が、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、レーザビームＬＢの出力を停止させた状態で、第３加工点４０７から第２加工点４０５まで移動し、
図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、他方の辺の延長線に沿って第２加工点４０５から頂点までワークＷ上を通常加工条件で移動したレーザビームＬＢが、ワークＷ上で第３加工点４０７を通り他方の辺に沿ってさらに通常加工条件で移動する、
ように、加工機本体５０Ｂを制御する。

以下、第２実施形態のレーザ加工機１Ｂの詳細について説明する。

図１３において、レーザ加工機１Ｂは、レーザビームによって、ワークＷの切断加工を行う加工機である。図１３に示すように、レーザ加工機１Ｂは、レーザ発振器１０と、プロセスファイバ１２と、加工機本体５０Ｂと、制御部としてのＮＣ装置６０Ｂとを備える。ＮＣ装置６０Ｂは、レーザ発振器１０と加工機本体５０Ｂとを制御する。レーザ発振器１０はレーザビームを生成して射出する。レーザ発振器１０から射出されたレーザビームは、プロセスファイバ１２を介して加工機本体５０Ｂへ伝送される。加工機本体５０Ｂは、ワークＷにレーザビームを照射し、かつ、ワークＷとレーザビームのビームスポットとの相対位置を変化させることにより、ワークＷを最終加工製品（製品）の形状に切断加工する。

レーザ発振器１０は、第１実施形態のレーザ加工機１Ａにおけるレーザ発振器１０と同様の構成を備える。レーザ発振器１０には、レーザダイオードを媒質とするものの他、炭酸ガスを媒質に用いる炭酸ガスレーザを用いることもできる。

第２実施形態のレーザ加工機１Ｂによるレーザ加工方法は、ワークＷが下面側で融解し過ぎるのを抑制するのに効果的である。ワークＷが下面側で融解し過ぎる可能性が高いレーザダイオードビームをワークＷの切断加工に用いる際に、第２実施形態のレーザ加工機１Ｂによるレーザ加工方法を用いることは、言うまでもなく有意義である。炭酸ガスレーザをワークＷの切断加工に用いる際にも、ワークＷが下面側で融解し過ぎる可能性が捨てきれないので、第２実施形態のレーザ加工機１Ｂによるレーザ加工方法を用いることは有意義となる。以上に説明した事情から、第２実施形態のレーザ加工機１Ｂのレーザ発振器１０は、炭酸ガスレーザであってもよい。

加工機本体５０Ｂは、ワークＷを載せる加工テーブル２１と、門型のＸ軸キャリッジ２２と、Ｙ軸キャリッジ２３と、加工ユニット３００と、工具軌跡制御部３０１とを有する。レーザ発振器１０から射出されたレーザビームは、プロセスファイバ１２を介して加工機本体５０Ｂの加工ユニット３００へ伝送される。工具軌跡制御部３０１は加工ユニット３００の内部に収容されている。

Ｘ軸キャリッジ２２及びＹ軸キャリッジ２３の構成は、第１実施形態のレーザ加工機１ＡにおけるＸ軸キャリッジ２２及びＹ軸キャリッジ２３と同様であるため、説明は省略する。

加工ユニット３００ノズル３０３が取り付けられている。ノズル３０３の先端部には円形の開口部３０２が形成されている。加工ユニット３００に伝送されたレーザビームは、ノズル３０３の開口部３０２から射出され、ワークＷの上面に照射される。

加工ユニット３００には、酸素のアシストガスが供給される。ワークＷを加工する時、アシストガスはノズル３０３の開口部３０２からワークＷへと吹き付けられる。

工具軌跡制御部３０１は、加工ユニット３００内を進行して開口部３０２から射出されるレーザビームを、非円形状の振動パターンで振動させるビーム振動機構として機能する。工具軌跡制御部３０１がレーザビームを非円形状の振動パターンで振動させることにより、加工ユニット３００は非円形状の工具軌跡によりワークＷを切断加工する。工具軌跡制御部３０１の具体的な構成例、及び、工具軌跡制御部３０１がレーザビームのビームスポットを非円形状の振動パターンで振動させる方法については後述する。

ここで、工具軌跡とは、一定時間内に非円形状の振動パターンで振動させたビーム振動によってなされたビームの軌跡が描いた図形であって、振動工具形状を指す。つまり、通常は、ノズル３０３から射出される円形のレーザビームそのものが切断工具であり、そのビーム半径分が工具径補正となるが、ここでは、振動パターンで描いた図形の工具軌跡を切断工具とする。ノズル３０３と加工テーブル２１との相対位置が固定されている状態における切断加工軌跡は、工具軌跡に対応する。

ＣＡＤ（コンピュータ支援設計：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置６０１は、ワークＷを切断加工することによって得られる最終加工製品の寸法及び形状を含む製品形状情報に基づいて製品形状データ（ＣＡＤデータ）ＳＤを生成する。ＣＡＤ装置６０１は、生成した製品形状データＳＤをＣＡＭ装置６０２へ出力する。ＣＡＭ装置６０２は、製品形状データＳＤに基づいて、レーザ加工機１ＢがワークＷを切断加工するための加工プログラム（ＮＣデータ）ＰＰを生成し、加工条件ＣＰを指定する。即ち、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとは、最終加工製品の寸法及び形状を含む製品形状情報に基づいて設定される。

加工プログラムＰＰには、切断工具の軌跡を切断加工の進行方向の左側に工具径補正量分だけシフトさせるＧ４１（左工具径補正）、又は、進行方向の右側にシフトさせるＧ４２（右工具径補正）のＧコードが含まれている。切断工具の軌跡をＧコードで制御することで、ビームの軌跡が最終加工製品の輪郭の内側又は外側にずれるのを回避することができる。

ＣＡＭ装置６０２は、加工条件ＣＰとして、切断工具に相当する工具軌跡を指定する。工具軌跡は例えば非円形状を有する。ＣＡＭ装置６０２は、形状又は工具径が異なる複数の工具軌跡を指定することができる。加工条件ＣＰには、切断加工中に工具軌跡を変更するための切断工具情報が含まれている。

加工条件ＣＰには、ワークＷの材質及び厚さ等の材料パラメータが指定された加工対象情報が含まれている。加工条件ＣＰには、レーザビームの出力、加工速度、及び、ノズル３０３の開口部３０２の直径（ノズル径）等の加工パラメータ、及び、アシストガス条件等の切断加工情報が含まれている。即ち、加工条件ＣＰには、工具軌跡等の切断工具情報と加工対象情報と切断加工情報とが含まれている。

ＣＡＭ装置６０２は、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとをレーザ加工機１ＢのＮＣ装置６０Ｂへ出力する。ＮＣ装置６０Ｂは、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいてレーザ発振器１０を制御する。ＮＣ装置６０Ｂは、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいて、加工機本体５０Ｂを制御してＸ軸キャリッジ２２及びＹ軸キャリッジ２３を駆動させることにより、ノズル３０３を目的の位置へ移動させる。

ＮＣ装置６０Ｂは、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいて、工具軌跡制御部３０１を制御することにより、ノズル３０３の開口部３０２より射出されるレーザビームのビームスポットの軌跡を制御する。ビームスポットの軌跡は工具軌跡に相当する。

ＮＣ装置６０Ｂは、工具径補正量演算部６４と、加工軌跡演算部６５と、駆動制御部６６とを有する。工具径補正量演算部６４、及び、加工軌跡演算部６５には、ＣＡＭ装置６０２から加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとが入力される。工具径補正量演算部６４は、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいて、ワークＷを切断加工するための切断工具の工具径を補正するための工具径補正情報ＴＣを生成する。

工具径補正量演算部６４は、加工条件ＣＰに含まれる工具軌跡を認識する。工具径補正量演算部６４は、認識された工具軌跡とノズル３０３の軌跡（以下、ノズル軌跡とする）と切断加工の進行方向とに基づいて、工具径補正情報ＴＣを生成する。工具軌跡はワークＷを切断加工するための切断工具に相当する。工具軌跡の形状は切断工具の形状に相当する。工具軌跡は例えば非円形状を有する。

工具径補正情報ＴＣは、工具軌跡における制御中心点と、ノズル軌跡におけるノズル３０３の中心点（以下、ノズル中心点とする）とを含む。なお、制御中心点とは、一般的なレーザ加工の工具径補正の場合のレーザビームの中心に相当する。第２実施形態においては、工具軌跡を非円形状の切断工具としており、切断ラインを切断工具と製品の境界とするとき、工具軌跡の制御中心点は、切断ラインに対して制御する切断工具の中心の位置となる。ノズル軌跡とは、具体的にはノズル中心点の軌跡である。ノズル３０３の中心点と開口部３０２の中心点とは一致している。

レーザ加工機の場合、工具軌跡はレーザビームのビームスポットの軌跡に相当する。ビームスポットは工具軌跡上を往復移動する。又は、ビームスポットは非円形状であれば周期移動してもよい。

工具径補正量演算部６４は、加工条件ＣＰに含まれる工具軌跡を認識し、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいて、工具軌跡に基づく補正情報とノズル軌跡に基づく補正情報とを含む工具径補正情報ＴＣを生成する。工具径補正量演算部６４は、工具径補正情報ＴＣを加工軌跡演算部６５へ出力する。また、工具径補正量演算部６４は、左工具径補正と右工具径補正の両方の補正情報を含む工具径補正情報ＴＣを加工軌跡演算部６５へ出力する。

加工軌跡演算部６５には、ＣＡＭ装置６０２から加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとが入力され、工具径補正量演算部６４から工具径補正情報ＴＣが入力される。加工軌跡演算部６５は、加工プログラムＰＰに含まれているＧコードを翻訳する。なお、加工プログラムＰＰはＧコードの代わりにロボット言語等を含んでいてもよい。

加工軌跡演算部６５は、翻訳結果と加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰと工具径補正情報ＴＣとに基づいて、切断加工補正条件を決定する。切断加工補正条件は、例えば、ノズル軌跡を用いて左工具径補正又は右工具径補正にて切断加工するか、工具軌跡を用いて左工具径補正又は右工具径補正にて切断加工するかのいずれかとすることができる。

工具軌跡を用いて切断加工する場合、駆動制御部６６は、工具軌跡と工具軌跡における制御中心点とに基づいて駆動制御信号ＣＳを生成する。ノズル軌跡を用いて切断加工する場合、駆動制御部６６は、ノズル軌跡とノズル軌跡におけるノズル中心点とに基づいて駆動制御信号ＣＳを生成する。

駆動制御部６６は、駆動制御信号ＣＳにより、加工機本体５０Ｂの工具軌跡制御部３０１を制御する。工具軌跡制御部３０１は、駆動制御信号ＣＳに基づいて、ノズル３０３の開口部３０２より射出されるレーザビームのビームスポットの軌跡を制御する。

図１８は、図１３の工具軌跡制御部３０１の構成例を示す図である。図１８を用いて、工具軌跡制御部３０１がレーザビームのビームスポットを非円形状の振動パターンで振動させる方法の一例を説明する。

図１８に示すように、工具軌跡制御部３０１は加工ユニット３００の内部に収容されている。工具軌跡制御部３０１は、コリメータレンズ３３１と、ガルバノスキャナユニット３４０と、ベンドミラー３３４と、集束レンズ３３５とを有する。コリメータレンズ３３１は、プロセスファイバ１２より射出されたレーザビームを平行光（コリメート光）に変換する。

駆動部３４２は、駆動制御部６６の制御により、スキャンミラー３４１を所定の方向（例えばＸ方向）に所定の角度範囲で往復駆動させることができる。スキャンミラー３４１は、コリメータレンズ３３１により平行光に変換されたレーザビームをスキャンミラー３４３に向けて反射する。

駆動部３４４は、駆動制御部６６の制御により、スキャンミラー３４３を、スキャンミラー３４１の駆動方向とは異なる方向（例えばＹ方向）に所定の角度範囲で往復駆動させることができる。スキャンミラー３４３は、スキャンミラー３４１により反射されたレーザビームをベンドミラー３３４に向けて反射する。

ベンドミラー３３４は、スキャンミラー３４３により反射されたレーザビームをＸ軸及びＹ軸に垂直なＺ軸方向下方に向けて反射させる。集束レンズ３３５はベンドミラー３３４により反射したレーザビームを集束して、ワークＷに照射する。

ガルバノスキャナユニット３４０は、スキャンミラー３４１とスキャンミラー３４３とのいずれか一方又は双方を高速で往復振動させることにより、切断加工軌跡を多種の非円形状にすることができる。即ち、一定の光強度以上のレーザビームを単位時間当たりに複数個所へ集束させることにより、ワークＷに接して実質的に加工に寄与する工具形状を、多種の非円形状にすることができる。

レーザビームを振動させない場合、ビーム振動機構に関連する工具軌跡制御部３０１のスキャンミラー３４１、スキャンミラー３４３、ベンドミラー３３４を省略することができる。レーザビームを振動させない場合は、コリメータレンズ３３１を通過したレーザビームの平行光を、集束レンズ３３５で収束してワークＷに照射する。レーザビームを振動させない場合の工具軌跡は、ノズル３０３の開口部３０２より射出されるレーザビームのビームスポットの輪郭と一致する。

図１３の工具径補正量演算部６４は、加工条件ＣＰに工具軌跡切り替え情報が含まれているか否かを認識する。加工条件ＣＰに工具軌跡切り替え情報が含まれていない場合、工具径補正量演算部６４は、加工条件ＣＰに含まれる工具軌跡を認識する。加工条件ＣＰに工具軌跡切り替え情報が含まれている場合、工具径補正量演算部６４は、工具軌跡切り替え情報に含まれる複数の工具軌跡を認識する。

工具径補正量演算部６４は、加工条件ＣＰに基づいて、複数の工具軌跡を含む上記の工具軌跡切り替え情報を有する工具径補正情報ＴＣを生成する。また、工具径補正量演算部６４は、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいて、複数の工具軌跡における制御中心点を含む工具軌跡変更情報を有する工具径補正情報ＴＣを生成する。即ち、工具径補正情報ＴＣには、上記の工具軌跡切り替え情報と工具軌跡変更情報とが含まれている。工具径補正量演算部６４は、工具径補正情報ＴＣを加工軌跡演算部６５へ出力する。

加工軌跡演算部６５は、加工プログラムＰＰに含まれているＧコードを翻訳する。加工軌跡演算部６５は、翻訳結果と加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰと工具径補正情報ＴＣとに基づいて、切断加工補正条件を決定する。加工軌跡演算部６５は、切断加工補正条件を、ノズル軌跡を用いて左工具径補正又は右工具径補正にて切断加工するか、工具軌跡を用いて左工具径補正又は右工具径補正にて切断加工するか、のいずれかに決定することができる。

加工軌跡演算部６５は、工具径補正制御信号ＴＳを駆動制御部６６へ出力する。駆動制御部６６は、工具径補正制御信号ＴＳに基づいて駆動制御信号ＣＳを生成する。駆動制御部６６は、駆動制御信号ＣＳにより、加工機本体５０Ｂを制御する。加工機本体５０Ｂは、駆動制御信号ＣＳに基づいて、Ｘ軸キャリッジ２２及びＹ軸キャリッジ２３を駆動させてノズル軌跡を制御する。また、加工機本体５０Ｂは、駆動制御信号ＣＳに基づいて、工具軌跡制御部３０１を駆動させて工具軌跡を制御する。

加工機本体５０Ｂは、ＮＣ装置６０Ｂの制御によりノズル３０３の開口部３０２から射出されたレーザビームにより、最終加工製品の輪郭に沿ってワークＷを切断加工することができる。

図１９Ａは、本発明の第２実施形態におけるレーザビームＬＢによるワークＷの切断加工においてワークＷの切断面に生じるドラグラインの一例を示す図である。ワークＷをレーザビームＬＢで切断加工すると、図１９Ａに示すように、ワークＷの切断面５００に多数のドラグライン（drag lines）５０１が形成される。ドラグライン５０１は、ワークＷの上面に対するレーザビームＬＢの照射による入熱で溶融された金属の流れに応じた形状となる。

レーザビームＬＢの照射によるワークＷの溶融は、レーザビームＬＢが照射される上面側よりも、反対側の下面側の方が遅れて発生するので、ドラグライン５０１の向きは、ワークＷの下面側に近いほどレーザビームＬＢの移動方向Ｒの上流側にずれる。ドラグライン５０１のずれは、レーザビームＬＢの移動速度が速いほど大きくなる。

図１９Ｂは、本発明の第２実施形態におけるレーザビームＬＢによるワークＷの切断加工においてワークＷの外角のエッジ部の切断面に生じる異常な溶け落ち部（以下、溶損部（abnormal meltdown portion）と呼ぶ）の一例を示す図である。最終加工製品の外角のエッジ部でレーザビームの移動方向Ｒを次の辺に沿った方向に変えると、レーザビームからの入熱が遅れて届く下面側ほど、ワークＷのエッジ部の頂点よりも内側の部分が入熱により溶融する。この溶融により、ワークＷの下面側では、図１９Ｂに示す溶損部５０５がエッジ部５０３に発生する。

エッジ部５０３の溶損部５０５を低減させるには、遅れているワークＷの下面側の溶融がエッジ部５０３の頂点に達するのを待って、エッジ部５０３の頂点から次の辺に沿った方向にレーザビームＬＢを移動させるのが有効である。

図２０は、本発明の第２実施形態において、レーザビームＬＢによるワークＷの切断加工をワークＷのエッジ部５０３の頂点で一旦停止させて再開した場合の、エッジ部５０３の切断面の一例を示す図である。仮に、遅れている下面側の溶融がエッジ部５０３の頂点に達するまでレーザビームの照射をエッジ部５０３の頂点で一旦停止させると、図２０に示すように、エッジ部５０３の溶損部５０５の発生が低減する。

エッジ部５０３の頂点で一旦停止させたレーザビームの照射を、次の辺に沿った向きで再開すると、切断したワークＷの切断面５０７に不規則な表面の凹凸５０９が生じる。この不規則な表面の凹凸５０９は、次の辺に沿った向きでレーザビームＬＢの照射を再開させてから、レーザビームＬＢの移動速度が安定するまでの間、次の辺の切断面５０７に発生する。

図２１は、レーザビームＬＢの照射位置をワークＷ上でループ状に移動させて最終加工製品の外角のエッジ部５０３を切断する場合のレーザビームＬＢの移動軌跡の一例を示す図である。図２１では、レーザビームＬＢの照射によりワークＷに形成されたカーフ５１１を、レーザビームＬＢの移動軌跡として図示している。

図２１に示すように、エッジ部５０３でレーザビームＬＢをループ状に移動させ、ワークＷの下面側をエッジ部５０３の頂点まで溶融させてから、次の辺の切断面５０７が形成されるようにすることも考えられる。ループ部分の曲率が小さいほど、ループ部分のレーザビームＬＢの通過速度を下げなくても入熱過多を回避でき、直線移動時と同じ通常加工条件のままで、ループ部分をレーザビームＬＢに移動させることができる。

通常加工条件のままループ部分を移動したレーザビームＬＢは、ループ前のレーザビームＬＢの照射によってワークＷに既に形成されているカーフ５１１を手前側から向こう側に乗り継ぐ乗り継ぎ部５１３を通過する。

図２２Ａは、ワークＷのレーザビームＬＢを照射した箇所における入熱の分布を示す図である。図２２Ｂは、ワークＷの既に形成されているカーフ５１１を跨いでレーザビームＬＢが移動する箇所における入熱の分布を示す図である。図２２Ｃは、ワークＷの既に形成されているカーフ５１１を跨いで低速低出力のレーザビームＬＢが移動する箇所における入熱の分布を示す図である。

図２２Ａに示すように、ワークＷのレーザビームＬＢの照射箇所において、レーザビームＬＢからの入熱は、レーザビームＬＢが照射されるワークＷの上面に沿って放射されて同心円状に分布する。レーザビームＬＢが乗り継ぎ部５１３を通過する際には、カーフ５１１の手前側に照射されたレーザビームＬＢからの入熱は、カーフ５１１の向こう側に伝わらない。乗り継ぎ部５１３の手前側に照射されたレーザビームＬＢからの入熱は、図２２Ｂに示すように、ワークＷの乗り継ぎ部５１３の手前側に籠もる。

図２３Ａは、図２１のループ部分を通過しワークＷの既に形成されているカーフ５１１の手前側と向こう側との乗り継ぎ部５１３を通過した後のレーザビームによってワークＷに形成される切断面の一例を示す図である。図２３Ｂは、図２３Ａの切断面をループ部分の通過前のレーザビームによってワークＷに形成された切断面の一例と共に示す斜視図である。

乗り継ぎ部５１３の手前側にこもった入熱は、ループ部分を通過した後のレーザビームＬＢによって切断されるワークＷの切断面５１５の上面側に、図２３Ａ及び図２３Ｂに示す凹部５１７を発生させる。

乗り継ぎ部５１３の手前側において、レーザビームの加工条件を、通常加工条件よりも低速低出力に変更すれば、図２２Ｃに示すように、乗り継ぎ部５１３の手前側に籠もる入熱が減り、図２３Ａ及び図２３Ｂの凹部５１７の発生を抑制することができる。

乗り継ぎ部５１３の手前側でレーザビームを低速低出力の加工条件に変更した場合は、レーザビームＬＢの照射箇所が乗り継ぎ部５１３を跨ぐ際に、レーザビームを元の高速高出力の通常加工条件に戻す。レーザビームＬＢを通常加工条件に戻して次の辺の切断を継続すると、レーザビームＬＢの移動速度及び出力の急激な変化で、ワークＷの溶融金属の流れが急変する。

図２４は、レーザビームＬＢによるワークＷの切断加工を乗り継ぎ部５１３で低速低出力から通常加工条件に戻した場合に次の辺の切断面５１５に発生する凹部の一例を示す図である。通常加工条件に戻したレーザビームＬＢによって次の辺の切断を継続すると、図２４に示すように、ワークＷの溶融金属の流れが急変し、次の辺の切断面５１５に凹部５１９が発生する。

第２実施形態のレーザ加工機１Ｂでは、ワークＷを最終加工製品の形状に切断加工する際に、最終加工製品の各外角のエッジ部において、エッジ部で突き合わされる２つの辺のレーザビームＬＢをループ状に移動させる。ループ部分を通過したレーザビームＬＢが、ワークＷに既に形成されているカーフの手前側から向こう側に乗り継ぐ乗り継ぎ部を通過する際に、低速低出力の角部加工条件としたレーザビームＬＢをワークＷの乗り継ぎ部に照射する。乗り継ぎ部に角部加工条件でレーザビームＬＢを照射することで、乗り継ぎ部の向こう側にカッティングフロントを形成する。

カッティングフロントの形成後に、改めて、乗り継ぎ部からカッティングフロントを通り次の辺に沿って、通常加工条件のレーザビームＬＢを照射し、次の辺に沿ってワークＷを切断する。

図２５は、図１３のＮＣ装置６０Ｂが行う処理の手順の一例を示すフローチャートである。第２実施形態のレーザ加工機１Ｂでは、加工機本体５０Ｂは、ワークＷを切断加工することで得られる製品の形状に応じた軌跡でワークＷにレーザビームＬＢを照射する。ＮＣ装置６０Ｂは、製品の各外角のエッジ部において加工機本体５０Ｂが製品の形状に応じた切断加工を行うために、図２５の手順で、加工機本体５０Ｂを制御する処理を実行する。

図１３のＮＣ装置６０Ｂは、加工機本体５０Ｂの制御処理を、図２５に示す第１～第５の５つのステップ（ステップＳ１～ステップＳ９）によって実行する。

第１ステップ（ステップＳ１）では、ＮＣ装置６０Ｂは、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、製品４００の外角のエッジ部４０１の頂点において突き合わされる２つの辺のうち一方の辺に沿ってワークＷ上を移動するレーザビームＬＢの移動を制御する。図１４Ａ及び図１４Ｂでは、レーザビームＬＢの照射によりワークＷ上に形成されたカーフ４０９を、レーザビームＬＢの移動軌跡として図示している。

具体的には、ＮＣ装置６０Ｂは、第１ステップにおいて、エッジ部４０１の一方の辺に沿って移動しエッジ部４０１の頂点に達した通常加工条件のレーザビームＬＢを、エッジ部４０１の頂点を通過し一方の辺の延長線に沿って、さらにワークＷ上で移動させる。ＮＣ装置６０Ｂは、エッジ部４０１の頂点を通過したレーザビームＬＢを、一方の辺の延長線上に位置する第１加工点４０３まで移動させる。

図２５の第２ステップ（ステップＳ３）では、ＮＣ装置６０Ｂは、レーザビームＬＢのワークＷ上における照射位置を、第１加工点４０３から、エッジ部４０１の２つの辺のうち他方の辺の延長線上に位置する第２加工点４０５に移動させる。図１４Ａ及び図１４Ｂでは、レーザビームＬＢのワークＷ上における照射位置を、エッジ部４０１の一方の辺の延長線に沿って第１加工点４０３から始まり他方の辺の延長線に沿って第２加工点４０５に至るループ４１１を通って移動させる。図１４Ａ及び図１４Ｂでは、レーザビームＬＢの出力を継続したまま、レーザビームＬＢの照射箇所を第１加工点４０３から第２加工点４０５に移動させる場合を示している。即ち、図１４Ａ及び図１４Ｂでは、通常加工条件のレーザビームＬＢをワークＷ上で第１加工点４０３から第２加工点４０５に移動させる。

ループ４１１の曲率が小さくループ４１１の半径が大きいほど、直線移動時と同じ通常加工条件のままで、ループ４１１のレーザビームＬＢの通過速度を下げなくても入熱過多を回避できる。ループ４１１の半径が大きいほど、直線移動時と同じ通常加工条件のままで、ループ４１１をレーザビームＬＢに移動させることができる。

図２５の第３ステップ（ステップＳ５）では、ＮＣ装置６０Ｂは、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、レーザビームＬＢをワークＷ上で、他方の辺及びその延長線の辺に沿って、第２加工点４０５から他方の辺上の第３加工点４０７まで移動させる。ＮＣ装置６０Ｂは、レーザビームＬＢを、通常加工条件よりも低速低出力の角部加工条件で、第２加工点４０５からエッジ部４０１の頂点を経て第３加工点４０７まで移動させる。

この移動によりレーザビームＬＢは、ループ４１１よりも前にレーザビームＬＢが照射されてワークＷに形成されているカーフ４０９を手前側から向こう側に乗り継ぐ乗り継ぎ部４１５を通過する。乗り継ぎ部４１５を通過した角部加工条件のレーザビームＬＢは、ワークＷのカーフ４０９の向こう側に、カッティングフロントとなるカーフ４１３を形成する。

図１５Ａに示す乗り継ぎ部４１５からのカーフ４１３の長さＳは、通常加工条件のレーザビームＬＢを乗り継ぎ部４１５からカーフ４１３に移動させる際に、カーフ４１３がレーザビームＬＢのカッティングフロントとして機能する長さであればよい。ワークＷの板厚、材料等にもよるが、カーフ４１３の長さＳは、例えば、１ｍｍとすることができる。

カッティングフロントとなるカーフ４１３を形成するレーザビームＬＢは、低速低出力の角部加工条件でワークＷに照射される。これにより、カーフ４１３の形成の際、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４に示す凹部５１７，５１９の発生が抑制される。

図２５の第４ステップ（ステップＳ７）では、ＮＣ装置６０Ｂは、レーザビームＬＢの出力を停止させた状態で、レーザビームＬＢのワークＷ上での照射位置を、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、第３加工点４０７から第２加工点４０５まで移動させる。

図２５の第５ステップ（ステップＳ９）では、ＮＣ装置６０Ｂは、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、レーザビームＬＢをワークＷ上で、エッジ部４０１の他方の辺の延長線に沿って第２加工点４０５からエッジ部４０１の頂点まで通常加工条件で移動させる。ＮＣ装置６０Ｂは、さらに、レーザビームＬＢをワークＷ上でエッジ部４０１の頂点から第３加工点４０７を通りエッジ部４０１の他方の辺に沿って通常加工条件で移動させる。

この移動により、ワークＷには、第２加工点４０５からエッジ部４０１の頂点を経て、エッジ部４０１の他方の辺に沿うカーフ４０９が形成される。第２加工点４０５からレーザビームＬＢが通常加工条件で移動する際には、レーザビームＬＢの加工条件が変更されない。よって、レーザビームＬＢの速度及び出力の急激な変化によるワークＷの溶融金属の流れの急変により、ワークＷに形成されるカーフ４０９の切断面に図２４の凹部５１９のような変形が発生するのを、抑制することができる。

第５ステップでレーザビームＬＢを第２加工点４０５からエッジ部４０１の頂点を経て移動させる際に、レーザビームＬＢは、エッジ部４０１の頂点を通過するまでに、通常加工条件の速度及び出力で安定している必要がある。このため、第２加工点４０５は、第２加工点４０５から移動し始めたレーザビームＬＢの速度及び出力が、エッジ部４０１の頂点を通過するまでに通常加工条件の速度及び出力で安定するのに十分な間隔を、エッジ部４０１の頂点との間に有している必要がある。

なお、ステップＳ１～ステップＳ９の手順でＮＣ装置６０Ｂに加工機本体５０Ｂの動作を制御させるための入力は、例えば、図１３のＣＡＭ装置６０２において、エッジ部４０１のパーツ割り付けメニューでループ４１１を通るルートを指定する形式としてもよい。この場合、ＣＡＭ装置６０２は、エッジ部４０１及びループ４１１の位置を特定するのに必要な座標値をＮＣ装置６０Ｂに出力する。ＮＣ装置６０Ｂは、ＣＡＭ装置６０２からの座標値を用いて、ループ４１１を通ってレーザビームＬＢを移動させるためのＮＣコードを生成する。

また、ステップＳ１～ステップＳ９の手順でＮＣ装置６０Ｂに加工機本体５０Ｂの動作を制御させるための入力は、例えば、加工機本体５０Ｂの操作盤（図示せず）を介して、ＮＣ装置６０ＢにＧコード等のＮＣコードを直接入力する形式でもよい。

（第２実施形態の作用効果）
本発明の第２実施形態に係るレーザ加工方法及びレーザ加工機１Ｂでは、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、製品４００の外角のエッジ部４０１の一方の辺に沿ってエッジ部４０１の頂点に達した通常加工条件のレーザビームＬＢを、一方の辺の延長線上の第１加工点４０３に移動させる。すると、ワークＷの一方の辺から第１加工点４０３にかけて、エッジ部４０１の頂点を通るカーフ４０９が形成される。第１加工点４０３までのカーフ４０９は、エッジ部４０１の一方の辺に沿って、ワークＷ上に直線状に配置される。カーフ４０９は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、他方の辺及びその延長線上にエッジ部４０１の頂点を挟んで位置する第２加工点４０５と第３加工点４０７との間に配置される。

第２加工点４０５から第３加工点４０７にレーザビームＬＢを移動させると、レーザビームＬＢは、エッジ部４０１の頂点を通るカーフ４０９の手前側と向こう側とを乗り継ぐ乗り継ぎ部４１５を通過する。乗り継ぎ部４１５を通過したレーザビームＬＢは、ワークＷのカーフ４０９と第３加工点４０７との間に、エッジ部４０１の他方の辺に沿ったカーフ４１３を形成する。このカーフ４１３は、乗り継ぎ部４１５を通過するレーザビームＬＢのカッティングフロントとして機能する。

乗り継ぎ部４１５を通過するレーザビームＬＢは、通常加工条件よりも低速及び低出力の角部加工条件である。このため、カッティングフロントとして機能するカーフ４０９の形成の際に、乗り継ぎ部４１５に入熱が籠もってカーフ４０９の切断面に変形が生じることが抑制される。

第２加工点４０５及び第３加工点４０７は、製品のエッジ部４０１の他方の辺又はその延長線上の、エッジ部４０１の頂点を挟んだ両側に配置されている。カッティングフロントとして機能するカーフ４０９の形成後には、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、レーザビームＬＢを、第２加工点４０５からエッジ部４０１の頂点及び第３加工点４０７を通り、他方の辺に沿って移動させる。レーザビームＬＢは、他方の辺又はその延長線上で、速度及び出力を落とさずに直線条件（通常加工条件）で移動させることができる。

このため、製品のエッジ部４０１の２つの辺に沿ってワークＷを切断加工する際に、加工条件の変化による切断面の変形が生じにくくなる。

第２実施形態のレーザ加工機１Ｂでは、ワークＷを切削加工することで得られる製品４００の２つの辺が突き合わされるエッジ部４０１を、直線移動時の通常加工条件のレーザビームＬＢで切断加工でき、製品のエッジ部４０１を高い品質で加工することができる。

図２５の第２ステップにおける第１加工点４０３から第２加工点４０５へのレーザビームＬＢの照射箇所の移動は、ループ４１１以外のルートを通ってもよい。第２ステップにおける第１加工点４０３から第２加工点４０５へのレーザビームＬＢの照射箇所の移動は、レーザビームＬＢの出力を停止させた状態で行ってもよい。

レーザビームＬＢを、出力を停止させずに移動させる場合は、ループ４１１の曲率を下げてループ４１１の半径が大きくする。ループ４１１の半径が大きくすることで、速度及び出力の加工条件を通常加工条件から変えずに、第１加工点４０３から第２加工点４０５にレーザビームＬＢの照射箇所を移動させることができる。レーザビームＬＢの加工条件を変えないことで、第２加工点４０５の先をレーザビームＬＢの照射で切断加工する際に、切断面に変形が発生しにくくすることができる。

以上に説明した構成により、以下に示すレーザ加工方法の発明を開示することができる。

第２実施形態に係るレーザ加工方法において、レーザビームのワーク上における照射位置を、第１加工点から、２つの辺のうち他方の辺の延長線上に位置する第２加工点に移動させる第２ステップは、以下の内容としてもよい。例えば、第２ステップにおける、レーザビームのワーク上における照射位置を、一方の辺の延長線に沿って第１加工点から始まり他方の辺の延長線に沿って第２加工点に至るループを通って移動させてもよい。また、第２ステップにおいて、通常加工条件のレーザビームをワーク上で第１加工点から第２加工点に移動させてもよい。

開示される上記の発明では、第２ステップにおいてレーザビームの出力を下げずに第１加工点から第２加工点に移動させることができ、第２ステップ後の移動の際にレーザビームを元の出力に戻す必要がなくなる。レーザビームの出力を変更する必要を減らすことで、レーザビームの出力変更によるワークの溶融金属の流れの変化を抑制し、製品の外角のエッジ部の切断面に変形が生じるのを抑制することができる。

本願の開示は、２０２１年９月９日に出願された特願２０２１－１４６９４５号及び２０２１年９月９日に出願された特願２０２１－１４６９６５号に記載の主題と関連しており、それらの全ての開示内容は引用によりここに援用される。

Claims (10)

1. レーザビームをワークに向けて射出する加工ヘッドを、第１の辺、第２の辺、及び前記第１及び第２の辺が交わる一の角部を有する切断加工軌跡に沿って相対的に移動させることによって前記ワークの切断加工を行うレーザ加工方法であって、
   前記レーザビームを射出しながら、前記加工ヘッドを前記第１の辺に沿って前記角部まで減速せずに移動させ、
   前記第１の辺に沿って移動する前記加工ヘッドが前記角部に到達した後に、前記レーザビームの射出を停止し、
   前記レーザビームを間欠的に射出しながら、前記加工ヘッドを、前記角部から前記第２の辺に沿って第１所定距離だけ離れた第１所定位置まで移動させ、前記加工ヘッドが前記第１所定位置に到達した時に、前記レーザビームの射出および前記加工ヘッドの移動を停止し、
   前記レーザビームの射出を停止した状態で、前記加工ヘッドを前記第２の辺の延長線上かつ前記角部より手前の位置まで移動させた後に、前記加工ヘッドを前記角部に向けて加速させ、
   前記角部に向けて加速する前記加工ヘッドが前記角部に到達した時に前記レーザビームの射出を開始して、前記加工ヘッドを前記第２の辺に沿って移動させる
   レーザ加工方法。
2. 前記角部は前記切断加工軌跡上の製品の外側に向けた凸部を呈す角部であり、
   前記第１の辺に沿って移動する前記加工ヘッドが前記角部に到達した後に、前記レーザビームの射出を停止することは、
   前記第１の辺に沿って移動する前記加工ヘッドが前記角部に到達した後、前記レーザビームを射出しながら、前記加工ヘッドを前記角部から前記第１の辺の延長線に沿って第２所定距離だけ離れた第２所定位置まで移動させ、
   前記加工ヘッドが前記第２所定位置に到達した時に、前記レーザビームの射出を停止する
   ことを含む
   請求項１に記載のレーザ加工方法。
3. 前記角部は前記切断加工軌跡上の切り欠きの角部であり、
   前記第１の辺に沿って移動する前記加工ヘッドが前記角部に到達した後に、前記レーザビームの射出を停止することは、
   前記第１の辺に沿って移動する前記加工ヘッドが前記角部に到達した時に、前記レーザビームの射出を停止する
   ことを含む
   請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。
4. 前記第２所定距離は、前記ワークの材質に基づいて設定される
   請求項２に記載のレーザ加工方法。
5. 前記第１所定距離は、前記ワークの材質に基づいて設定される
   請求項１～４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
6. レーザビームをワークに向けて射出する加工ヘッドを、第１の辺、第２の辺、及び前記第１及び第２の辺が交わる一の角部を有する切断加工軌跡に沿って相対的に移動させることによって前記ワークの切断加工を行う加工機本体と、
   前記加工機本体を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記レーザビームを射出しながら、前記加工ヘッドを前記第１の辺に沿って前記角部まで減速せずに移動し、
   前記第１の辺に沿って移動する前記加工ヘッドが前記角部に到達した後に、前記レーザビームの射出および前記加工ヘッドの移動を停止し、
   前記レーザビームを間欠的に射出しながら、前記加工ヘッドを、前記角部から前記第２の辺に沿って第１所定距離だけ離れた第１所定位置まで移動し、前記加工ヘッドが前記第１所定位置に到達した時に、前記レーザビームの射出を停止し、
   前記レーザビームの射出を停止した状態で、前記加工ヘッドを前記第２の辺の延長線上かつ前記角部より手前の位置まで移動した後に、前記加工ヘッドを前記角部に向けて加速し、
   前記角部に向けて加速する前記加工ヘッドが前記角部に到達した時に前記レーザビームの射出を開始して、前記加工ヘッドを前記第２の辺に沿って移動する
   ように、前記加工機本体を制御する
   レーザ加工機。
7. ワークを切断加工することで得られる製品の外側に向けた凸部を呈す角部の頂点において突き合わされる２つの辺のうち一方の辺に沿って前記ワーク上を移動して前記頂点に達した通常加工条件のレーザビームを、前記頂点を通過し前記一方の辺の延長線に沿って、前記一方の辺の延長線上に位置する第１加工点までさらに前記ワーク上で移動させ、
   前記レーザビームの前記ワーク上における照射位置を、前記第１加工点から、前記２つの辺のうち他方の辺の延長線上に位置する第２加工点に移動させ、
   前記他方の辺の延長線及び前記他方の辺に沿って、前記第２加工点から前記頂点を経て前記他方の辺上の第３加工点まで、前記ワーク上で前記レーザビームを前記通常加工条件よりも低速低出力の角部加工条件で移動させ、
   前記レーザビームの出力を停止させた状態で、前記レーザビームの前記ワーク上における照射位置を前記第３加工点から前記第２加工点まで移動させ、
   前記他方の辺の延長線に沿って前記第２加工点から前記頂点まで前記ワーク上を前記通常加工条件で移動させた前記レーザビームを、前記ワーク上で前記他方の辺に沿ってさらに前記通常加工条件で移動させる
   レーザ加工方法。
8. 前記レーザビームの前記ワーク上における照射位置を、前記一方の辺の延長線に沿って前記第１加工点から始まり前記他方の辺の延長線に沿って前記第２加工点に至るループを通って移動させる請求項７に記載のレーザ加工方法。
9. 前記通常加工条件の前記レーザビームを前記ワーク上で前記第１加工点から前記第２加工点に移動させる請求項７又は８に記載のレーザ加工方法。
10. ワークを切断加工することで得られる製品の形状に応じた軌跡で前記ワークにレーザビームを照射する加工機本体と、
    前記加工機本体を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記製品の外側に向けた凸部を呈す角部の頂点において突き合わされる２つの辺のうち一方の辺に沿って前記ワーク上を移動して前記頂点に達した通常加工条件の前記レーザビームが、前記頂点を通過し前記一方の辺の延長線に沿って、前記一方の辺の延長線上に位置する第１加工点までさらに前記ワーク上で移動し、
    前記レーザビームの前記ワーク上における照射位置が、前記第１加工点から、前記２つの辺のうち他方の辺の延長線上に位置する第２加工点に移動し、
    前記レーザビームが、前記ワーク上で、前記他方の辺の延長線及び前記他方の辺に沿って、前記第２加工点から前記頂点を経て前記他方の辺上の第３加工点まで、前記通常加工条件よりも低速低出力の角部加工条件で移動し、
    前記レーザビームの前記ワーク上における照射位置が、前記レーザビームの出力を停止させた状態で、前記第３加工点から前記第２加工点まで移動し、
    前記他方の辺の延長線に沿って前記第２加工点から前記頂点まで前記ワーク上を前記通常加工条件で移動した前記レーザビームが、前記ワーク上で前記第３加工点を通り前記他方の辺に沿ってさらに前記通常加工条件で移動する、
    ように、前記加工機本体を制御する、
    レーザ加工機。

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