本發(fā)明涉及一邊進行仿形控制、一邊進行激光加工的激光加工裝置、生成在激光加工裝置中使用的校正數(shù)據(jù)的校正數(shù)據(jù)生成方法以及激光加工裝置所執(zhí)行的程序。

背景技術(shù)：

在激光加工裝置中，通過諸如靜電電容型的傳感器等單元進行下述操作，即，一邊進行將工件和加工頭之間的距離保持為恒定的仿形控制，一邊執(zhí)行激光加工。在專利文獻1中公開了下述技術(shù)，即，在加工前預先存儲與工件的上表面、工件的端面以及無工件的部位相對應的仿形傳感器的電壓值，在加工開始時根據(jù)所存儲的電壓值，進行是否是端面的判斷，對加工的開始進行指示。

專利文獻1：日本特開2000－33486號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

但是，根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，傳感器能夠?qū)κ欠裎挥诠ぜ砻嫔系墓ぜ亩嗣嫣庍M行判斷，但不能實現(xiàn)無論加工頭位于工件的中央、工件的端面或工件的角部等工件表面上的哪個位置，均與相距工件的端面的距離無關(guān)地保證穩(wěn)定的切入動作及跟蹤動作。

本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種激光加工裝置，該激光加工裝置能夠與相距工件的端面的距離無關(guān)地執(zhí)行穩(wěn)定的切入動作及跟蹤動作。

為了解決上述課題，實現(xiàn)目的，本發(fā)明是一種激光加工裝置，其基于校正數(shù)據(jù)，對加工噴嘴和工件之間的距離進行仿形控制而執(zhí)行激光加工，該校正數(shù)據(jù)對測定加工噴嘴和工件之間的靜電電容的傳感器的輸出值、和加工噴嘴和工件之間的距離的關(guān)系進行了規(guī)定，該激光加工裝置在工件的表面上的第1部位處，基于第1校正數(shù)據(jù)而對加工噴嘴的鉛垂方向的位置進行調(diào)整，在工件的表面上的與第1部位不同的第2部位處，基于與第1校正數(shù)據(jù)不同的第2校正數(shù)據(jù)而對加工噴嘴的鉛垂方向的位置進行調(diào)整。

發(fā)明的效果

本發(fā)明所涉及的激光加工裝置具有下述效果，即，能夠與相距工件的端面的距離無關(guān)地執(zhí)行穩(wěn)定的切入動作及跟蹤動作。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的激光加工裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示實施方式1所涉及的激光加工裝置的控制部的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。

圖3是表示在實施方式1所涉及的激光加工裝置中，剛更換加工噴嘴后的加工噴嘴相距工件的高度和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系的圖。

圖4是表示在實施方式1所涉及的激光加工裝置中，仿形校正后的加工噴嘴相距工件的高度和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系的圖。

圖5是表示使實施方式1中的加工噴嘴位于工件的中央或者端面緣部的情況下的靜電電容檢測區(qū)域及靜電電容的圖。

圖6是針對工件的中央以及端面緣部而示出實施方式1中的加工噴嘴相距工件的高度和靜電電容之間的關(guān)系的圖。

圖7是表示將在實施方式1中根據(jù)工件的中央處的測定值而生成的校正數(shù)據(jù)，與工件表面上的加工噴嘴的水平方向的位置無關(guān)地進行使用的情況的概念圖。

圖8是表示在實施方式1中僅基于根據(jù)工件表面上的中央處的傳感器輸出電壓值的測定值而得到的校正數(shù)據(jù)，在切入動作時以使在工件表面上的中央以及端面緣部處加工噴嘴的高度成為相同的方式進行仿形控制的情況下的情況的圖。

圖9是表示在實施方式1中基于根據(jù)工件表面上的中央處的測定值而得到的第1校正數(shù)據(jù)以及根據(jù)工件表面上的端面緣部處的測定值而得到的第2校正數(shù)據(jù)，在切入動作時以使在工件表面上的中央以及端面緣部處加工噴嘴的高度成為相同的方式進行仿形控制的情況下的情況的圖。

圖10是表示在實施方式1中將根據(jù)工件的中央以及端面緣部處的測定值而生成的插補校正數(shù)據(jù)，在加工噴嘴的水平方向的位置位于插補區(qū)域時進行使用的情況的概念圖。

圖11是表示實施方式1中的工件中央的校正數(shù)據(jù)、工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)以及插補校正數(shù)據(jù)的圖。

圖12是說明實施方式1中的對插補區(qū)域進行分割而得到的分割區(qū)域的圖。

圖13是說明實施方式1中的切入動作的流程圖。

圖14是說明實施方式2中的跟蹤動作的流程圖。

具體實施方式

下面，基于附圖，對本發(fā)明的實施方式所涉及的激光加工裝置、校正數(shù)據(jù)生成方法以及程序進行詳細說明。此外，本發(fā)明不限定于本實施方式。

實施方式1

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的激光加工裝置10的結(jié)構(gòu)的圖。激光加工裝置10具有：加工頭1，其將激光照射至工件5；加工噴嘴2，其安裝于加工頭1的前端，噴射輔助氣體，并且射出激光；加工頭驅(qū)動部3，其3維地驅(qū)動加工頭1；以及控制部4，其對加工頭驅(qū)動部3進行控制。加工噴嘴2還具有靜電電容型的傳感器的功能。工件5具有端面51。加工頭驅(qū)動部3及控制部4構(gòu)成NC(Numerical Control)裝置、即數(shù)控裝置。激光加工裝置10通過從加工噴嘴2的前端部照射的激光束而對工件5進行加工。在加工時從加工噴嘴2還噴射輔助氣體。

圖2是表示實施方式1所涉及的激光加工裝置10的控制部4的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖?？刂撇?具有：運算部41，其執(zhí)行各種控制及運算處理；存儲器42，其由運算部41在工作區(qū)域中使用；以及存儲部43，其存儲各種信息。運算部41是中央運算處理裝置(CPU：Central Processing Unit)或系統(tǒng)LSI(Large Scale Integration)。存儲器42是諸如隨機訪問存儲器(RAM：Random Access Memory)等易失性存儲裝置。存儲部43是諸如硬盤驅(qū)動器或固態(tài)驅(qū)動器等非易失性存儲裝置?？刂撇?基于保存在存儲部43中的加工程序而對加工頭驅(qū)動部3進行控制。

加工噴嘴2兼作為對加工噴嘴2和工件5之間的靜電電容進行測定的靜電電容型的傳感器。靜電電容型的傳感器是對加工噴嘴2和工件5之間的靜電電容進行測定、將基于測定結(jié)果的物理量進行輸出的傳感器，作為該物理量而將作為電壓值的傳感器輸出電壓值進行輸出。加工噴嘴2和工件5之間的靜電電容是依賴于加工噴嘴2和工件5之間的距離的值。利用該關(guān)系，在激光加工裝置10中，控制部4基于與所測定出的靜電電容相對應的傳感器輸出電壓值，將加工噴嘴2和工件5之間的距離控制為恒定。但是，由于針對各種材料及每種板厚而使用孔徑或形狀不同的加工噴嘴2，因此每個加工噴嘴2作為靜電電容型的傳感器的特性不同。因此，在安裝新的加工噴嘴2時，需要對加工噴嘴2和工件5之間的距離和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系進行校正。該校正稱為仿形校正。

圖3是表示在實施方式1所涉及的激光加工裝置10中，在剛更換加工噴嘴后的加工噴嘴2相距工件5的高度和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系的圖。所謂加工噴嘴2相距工件5的高度，是指加工噴嘴2和工件5之間的距離。圖4是表示在實施方式1所涉及的激光加工裝置10中，仿形校正后的加工噴嘴2相距工件5的高度和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系的圖。在圖3及圖4中，傳感器輸出電壓值以對數(shù)表示。

激光加工裝置10以使加工噴嘴2相距工件5的高度和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系穩(wěn)定成為圖3的點劃線所示的“正”的圖形的方式執(zhí)行控制。加工噴嘴2相距工件5的高度和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系，具體地說，是如果加工噴嘴2相距工件5的高度為10mm，則傳感器輸出電壓值為10V的關(guān)系。該“正”的圖形的關(guān)系作為成為仿形校正的基準的關(guān)系而保存在存儲部43或者與其獨立地設(shè)置于控制部4內(nèi)的存儲區(qū)域中。在圖3中，以實線示出在加工噴嘴2的更換后，改變加工噴嘴2相距工件5的高度而對傳感器輸出電壓值進行測定所求出的校正數(shù)據(jù)。校正數(shù)據(jù)是對傳感器的輸出值即傳感器輸出電壓值、和加工噴嘴2與工件5的距離之間的關(guān)系進行規(guī)定的數(shù)據(jù)。

具體地說，控制部4在工件5的中央處，使加工頭驅(qū)動部3將加工噴嘴2相距工件5的高度設(shè)為多個不同的值，對各個高度下的傳感器輸出電壓值進行測定。圖3的實線是基于該多個點處的測定結(jié)果而得到的校正數(shù)據(jù)。因此，校正數(shù)據(jù)與加工噴嘴2和工件5之間的不同距離相對應，對與各個不同距離相對應的傳感器輸出值進行規(guī)定。根據(jù)由加工噴嘴2相距工件5的多個高度以及與其相對應的傳感器輸出值構(gòu)成的測定數(shù)據(jù)的組而生成校正數(shù)據(jù)的步驟，使用諸如一次插補或多項式插補所示的公知的插補方法即可，不特別地限定。

在圖3中，以實線示出的剛更換加工噴嘴后的加工噴嘴2相距工件5的高度和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系與“正”的圖形不一致。因此，為了將加工噴嘴2相距工件5的高度設(shè)為H1，即使控制部4以使傳感器輸出電壓值成為V1的方式對加工頭驅(qū)動部3進行控制，也會產(chǎn)生下述誤差，即，實際上加工噴嘴2相距工件5的高度成為H2。

因此，為了使圖3的剛更換加工噴嘴后的加工噴嘴2相距工件5的高度和傳感器輸出電壓值之間的關(guān)系如圖4所示與“正”的圖形重疊，通過諸如將常數(shù)與傳感器輸出電壓值相乘這樣的計算而執(zhí)行仿形校正。該校正由控制部4執(zhí)行。然后，基于將常數(shù)與傳感器輸出電壓值相乘而得到的校正后的值，控制部4對加工噴嘴2和工件5之間的距離進行控制。即，控制部4以使加工噴嘴2和工件5之間的距離成為目標值的方式，對加工頭驅(qū)動部3進行控制。

通常，基于在工件5的中央處測定出的傳感器輸出電壓值而實施仿形校正，因此加工噴嘴2和工件5之間的靜電電容的值也可以設(shè)為將工件5近似為無限平面的情況下的值。但是，激光加工裝置10不僅能夠?qū)ぜ?的中央進行加工，還能夠?qū)ぜ?的端面51或者從工件5切掉的部分的緣部進行加工。

圖5是表示使加工噴嘴2位于工件5的中央或者端面緣部處的情況下的靜電電容檢測區(qū)域20及靜電電容的圖。在圖5的上部，示出加工噴嘴2及加工頭1和工件5之間的位置關(guān)系。在圖5的中部，在工件5的表面圖中示出與圖5的上部相對應的加工噴嘴位置2’及靜電電容檢測區(qū)域20。在圖5的下部，示出與圖5的上部相對應的加工噴嘴2的位置處的靜電電容。如圖5所示，如果接近工件5的端面51，則不能將工件5近似為無限平面而求出靜電電容，即使加工噴嘴2和工件5之間的距離相同，靜電電容的值與工件5的中央處的值相比也變得較小。圖6是針對工件5的中央及端面緣部而示出加工噴嘴2相距工件5的高度和靜電電容之間的關(guān)系的圖。工件5的中央處的加工噴嘴2相距工件5的高度和靜電電容之間的關(guān)系以實線示出，工件5的端面緣部處的加工噴嘴2相距工件5的高度和靜電電容之間的關(guān)系以點劃線示出。示出下述情況，即，在加工噴嘴2相距工件5的高度相同的情況下，與工件5的中央相比，靜電電容的值在端面緣部處較小。另外，在將靜電電容固定為C1的情況下，即，將傳感器輸出電壓值固定的情況下，與中央處的H3相比，加工噴嘴2相距工件5的高度的值在端面緣部處的H4較小。

圖7是表示將根據(jù)工件5的中央處的測定值而生成的校正數(shù)據(jù)，與工件5表面上的加工噴嘴2的水平方向的位置無關(guān)地進行使用的情況的概念圖。圖7表示在根據(jù)工件5的中央處的測定值而生成的校正數(shù)據(jù)中，將與加工噴嘴2相距工件5的目標值的高度相對應的傳感器輸出電壓值與工件5表面上的加工噴嘴2的水平方向的位置無關(guān)地進行使用的情況。如圖7所示，如果僅使用根據(jù)工件5的中央處的測定值而生成的校正數(shù)據(jù)進行仿形校正，則由于加工噴嘴2相距工件5的高度和靜電電容之間的關(guān)系在中央和端面緣部處不同，因此在工件5的端面緣部處，不能對加工噴嘴2和工件5之間的距離準確地進行控制。

圖8是表示僅基于根據(jù)工件5表面上的中央處的傳感器輸出電壓值的測定值而得到的校正數(shù)據(jù)，在切入動作時以使在工件5表面上的中央及端面緣部處加工噴嘴2相距工件5的高度成為相同的方式進行仿形控制的情況下的狀況的圖。所謂切入動作，是指為了使加工噴嘴2向工件5的激光加工的開始位置接近，而使加工噴嘴2及加工頭1進行移動的動作。在切入動作中不照射激光，但在切入動作完成后照射激光。在圖8的上部，示出加工噴嘴2及加工頭1和工件5之間的位置關(guān)系。在圖8的下部，示出工件5的中央處的切入動作時的加工噴嘴2的高度隨時間的變化以及工件5的端面緣部處的切入動作時的加工噴嘴2的高度隨時間的變化。

在僅基于校正數(shù)據(jù)的情況下，為了將加工噴嘴2相距工件5的高度固定，即使以使傳感器輸出電壓值成為恒定的方式進行控制，在工件5的端面緣部處，也如圖6中說明所述，加工噴嘴2相距工件5的表面的高度小于目標值，該校正數(shù)據(jù)基于工件5的中央處的傳感器輸出電壓值的測定值。即，在工件5的表面處，鉛垂方向上的加工噴嘴2的位置比目標位置低。其由在圖8的下部所示的切入動作時，在加工噴嘴2的高度經(jīng)過時間而變?yōu)楹愣ㄖ禃r的中央處的情況和端面緣部處的情況的差異示出。并且，如果考慮到切入動作時驅(qū)動控制可能導致發(fā)生過沖，則在端面緣部處的加工噴嘴2的高度的控制中，能夠想到在比中央處所實現(xiàn)的目標值低的狀態(tài)下發(fā)生過沖。因此，根據(jù)圖8的下部所示的工件5的端面緣部處的切入動作的情況可以設(shè)想，還可能發(fā)生加工噴嘴2和工件5碰撞的情況。據(jù)此可知，在對工件5的端面緣部進行加工的情況下，不應該應用基于工件5的中央處的傳感器輸出電壓值的測定值而得到的校正數(shù)據(jù)。

因此，在實施方式1所涉及的激光加工裝置10中，在第1校正數(shù)據(jù)生成步驟的基礎(chǔ)上，執(zhí)行第2校正數(shù)據(jù)生成步驟，在該第1校正數(shù)據(jù)生成步驟中，基于在工件5表面上的中央處執(zhí)行的第1數(shù)據(jù)獲取步驟而得到的數(shù)據(jù)，生成第1校正數(shù)據(jù)，在該第2校正數(shù)據(jù)生成步驟中，基于在工件5表面上的端面緣部處執(zhí)行的第2數(shù)據(jù)獲取步驟而得到的數(shù)據(jù)，生成第2校正數(shù)據(jù)。

即，在第1數(shù)據(jù)獲取步驟中，在工件5的表面上的第1部位即工件5的中央處，將加工噴嘴2和工件5之間的距離設(shè)為多個不同的值，控制部4對該距離及該距離下的傳感器的輸出值即傳感器輸出電壓值進行測定。在這里，加工噴嘴2和工件5之間的距離的測定以下述方式執(zhí)行。在工件5的表面處設(shè)定有鉛垂方向上的原點位置，控制部4首先對以原點位置為基準的、工件5的表面的位置進行測量。然后，控制部4基于來自加工頭驅(qū)動部3的信息，以原點位置為基準而求出工件5的表面處鉛垂方向上的加工噴嘴2前端的位置。控制部4能夠基于所得到的工件5的表面的位置及加工噴嘴2前端的位置，求出加工噴嘴2和工件5之間的距離。

然后，在第1校正數(shù)據(jù)生成步驟中，控制部4基于在第1數(shù)據(jù)獲取步驟中測定出的加工噴嘴2和工件5之間的距離以及傳感器輸出電壓值，生成第1部位處的第1校正數(shù)據(jù)。

在第1數(shù)據(jù)獲取步驟的基礎(chǔ)上，在第2數(shù)據(jù)獲取步驟中，在與工件5的表面上的第1部位不同的第2部位即端面緣部處，將加工噴嘴2和工件5之間的距離設(shè)為多個不同的值，控制部4對該距離及該距離下的傳感器的輸出值即傳感器輸出電壓值進行測定。然后，在第2校正數(shù)據(jù)生成步驟中，控制部4基于在第2數(shù)據(jù)獲取步驟中測定出的加工噴嘴2和工件5之間的距離及傳感器輸出電壓值，生成第2部位處的第2校正數(shù)據(jù)。

然后，在工件5的表面上的第1及第2部位處，控制部4分別使用第1及第2校正數(shù)據(jù)進行仿形校正，對加工噴嘴2的鉛垂方向的位置、即加工噴嘴2相距工件5的表面的高度進行調(diào)整。

此外，在第1及第2數(shù)據(jù)獲取步驟中的測定不需要由實際進行加工的工件5進行，也可以預先將與實際要進行加工的工件5不同的測定用工件配置于工件5處，在測定用工件的中央和端面緣部這2個不同的部位實施上述測定?；谠摐y定結(jié)果，在第1及第2校正數(shù)據(jù)生成步驟中生成第1及第2校正數(shù)據(jù)即可。該2個不同的部位處的測定需要在切入動作及后述的跟蹤動作的執(zhí)行前、即執(zhí)行仿形控制前進行。基于測定結(jié)果通過公知的插補方法而求出的第1及第2校正數(shù)據(jù)被保存在存儲器42、存儲部43或者與它們獨立地設(shè)置于控制部4內(nèi)的存儲區(qū)域中。

圖9是表示在實施方式1中，基于根據(jù)工件5表面上的中央處的測定值得到的第1校正數(shù)據(jù)以及根據(jù)工件5表面上的端面緣部處的測定值而得到的第2校正數(shù)據(jù)，在切入動作時以使在工件5表面上的中央以及端面緣部處加工噴嘴2的高度成為相同的方式進行了仿形控制的情況下的狀況的圖。在圖9的上部，示出加工噴嘴2及加工頭1和工件5之間的位置關(guān)系。在圖9的下部，示出工件5的中央處的切入動作時的加工噴嘴2的高度隨時間的變化以及工件5的端面緣部處的切入動作時的加工噴嘴2的高度隨時間的變化。在工件5的端面緣部處，由于控制部4基于根據(jù)端面緣部處的傳感器輸出電壓值的測定值而得到的第2校正數(shù)據(jù)而執(zhí)行切入動作，因此能夠使經(jīng)過時間而變?yōu)楹愣ㄖ禃r的加工噴嘴2的高度，與基于第1校正數(shù)據(jù)而執(zhí)行切入動作的情況下的中央處的加工噴嘴2的高度一致。因此，還能夠防止由圖8中說明的過沖導致的碰撞。

并且，在與第1部位即工件中央以及第2部位即工件端面緣部中的任一個均不同的部位即插補區(qū)域中加工噴嘴2進行切入時，能夠使用根據(jù)第1及第2校正數(shù)據(jù)進行插補而得到的插補校正數(shù)據(jù)，對加工噴嘴2相距工件5的高度進行控制。

圖10是表示在實施方式1中將根據(jù)工件5的中央以及端面緣部處的測定值而生成的插補校正數(shù)據(jù)，在加工噴嘴2的水平方向的位置位于插補區(qū)域時進行使用的情況的概念圖。圖10表示將在插補校正數(shù)據(jù)中加工噴嘴2相距工件5的目標值的高度所對應的傳感器輸出電壓值在插補區(qū)域中進行使用的情況。插補區(qū)域設(shè)定于加工噴嘴2的水平方向的位置靠近工件5的端面51的區(qū)域中。插補區(qū)域的寬度由于依賴于加工噴嘴2的噴嘴直徑，因此在每次更換加工噴嘴2時會發(fā)生變更。

圖11是表示實施方式1中的工件中央的校正數(shù)據(jù)、工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)以及插補校正數(shù)據(jù)的圖。圖11的橫軸是加工噴嘴2相距工件5的高度，縱軸是傳感器輸出電壓。圖11的“工件中央的校正數(shù)據(jù)”是在工件5的表面上的第1部位即工件5的中央處，將加工噴嘴2相距工件5的高度設(shè)為多個不同的值，控制部4對各個高度下的傳感器輸出電壓值進行測定而得到的第1校正數(shù)據(jù)。圖11的“工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)”是在工件5的表面上的與第1部位不同的第2部位即端面緣部處，將加工噴嘴2相距工件5的高度設(shè)為多個不同的值，控制部4對各個高度下的傳感器輸出電壓值進行測定而得到的第2校正數(shù)據(jù)。

插補校正數(shù)據(jù)是圖11的“第1插補校正數(shù)據(jù)”、“第2插補校正數(shù)據(jù)”、…“第(n－1)插補校正數(shù)據(jù)”?！暗?插補校正數(shù)據(jù)”、“第2插補校正數(shù)據(jù)”、…“第(n－1)插補校正數(shù)據(jù)”在將圖10的插補區(qū)域分割為n個而得到的分割區(qū)域內(nèi)的除最靠近端面51的分割區(qū)域以外的(n－1)個分割區(qū)域中進行使用?；凇肮ぜ醒氲男Ｕ龜?shù)據(jù)”及“工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)”，利用諸如一次插補或多項式插補的公知的插補方法進行插補并計算“第1插補校正數(shù)據(jù)”、“第2插補校正數(shù)據(jù)”、…“第(n－1)插補校正數(shù)據(jù)”。簡單的一次插補與分割區(qū)域相距工件端面51的距離相應地，對“工件中央的校正數(shù)據(jù)”及“工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)”進行加權(quán)，決定在該分割區(qū)域中使用的插補校正數(shù)據(jù)。具體地說，以使靠近工件端面51的分割區(qū)域的插補校正數(shù)據(jù)成為接近“工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)”的值，以使靠近工件中央的分割區(qū)域的插補校正數(shù)據(jù)成為接近“工件中央的校正數(shù)據(jù)”的值的方式進行加權(quán)并計算求出。該計算既可以在對“工件中央的校正數(shù)據(jù)”及“工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)”進行獲取后立即執(zhí)行，也可以在實際地使用插補校正數(shù)據(jù)時執(zhí)行。在仿形控制的執(zhí)行前對插補校正數(shù)據(jù)進行計算并求出的情況下，該插補校正數(shù)據(jù)保存在存儲器42、存儲部43或與它們獨立地設(shè)置于控制部4內(nèi)的存儲區(qū)域中。

圖12是說明對實施方式1中的插補區(qū)域進行分割而得到的分割區(qū)域的圖。如果將加工噴嘴2相距工件5的左側(cè)的端面51的距離設(shè)為x，則x大于或等于l₁且小于或等于l_n的區(qū)域是插補區(qū)域，按照l₁、l₂、…l_n-1將插補區(qū)域分割為多個分割區(qū)域。從端面51至中央為止的距離為l_M。相距端面51的距離x和所使用的校正數(shù)據(jù)之間的關(guān)系針對各個分割區(qū)域如下所示。

x＜l₁“工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)”，

l₁≤x＜l₂“第1插補校正數(shù)據(jù)”，

l₂≤x＜l₃“第2插補校正數(shù)據(jù)”，

…

l_n-1≤x＜l_n“第(n－1)插補校正數(shù)據(jù)”，

l_n≤x＜l_M“工件中央的校正數(shù)據(jù)”

在圖12中，將與工件5的左側(cè)的端面51相距的距離設(shè)為x而進行說明，但還同樣地決定與工件5的右側(cè)的端面51相對應的插補區(qū)域，確定所要使用的校正數(shù)據(jù)。由于l_n決定插補區(qū)域的寬度，因此如上所述，在每次更換加工噴嘴2時會發(fā)生變更。如果能夠確定l_n，則以能夠使用同一校正數(shù)據(jù)的誤差的范圍適當?shù)貨Q定l₁、l₂、…l_n-1即可。

下面說明使用以上述方式確定出的插補校正數(shù)據(jù)而使加工噴嘴2進行切入動作的動作例。圖13是說明實施方式1中的切入動作的流程圖。

最初，如果用戶按下激光加工裝置10的未圖示的開始按鈕，則控制部4開始程序運轉(zhuǎn)(步驟S11)。具體地說，控制部4基于保存在存儲部43中的加工程序，開始切入動作的準備。首先，在步驟S12中，控制部4決定位置信息。即，控制部4基于照相機信息、與工件5的形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)以及加工程序，對工件5的當前的形狀進行確認，決定工件5表面的2維上的加工頭1所要進行切入的位置及工件5的端面51的位置。在進行該決定時，可以使用公知的手段。

如果在步驟S12中決定出加工頭1所要進行切入的位置及端面51的位置，則從與所要進行切入的位置最近的端面51至加工噴嘴2為止的工件表面上的距離x被決定，因此分割區(qū)域被決定。即，加工頭1在上述多個分割區(qū)域中的哪個分割區(qū)域內(nèi)進行切入被確定。因此，能夠決定控制部4將要使用的校正數(shù)據(jù)(步驟S13)。具體地說，作為校正數(shù)據(jù)，能夠決定將“工件中央的校正數(shù)據(jù)”、“工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)”、“第1插補校正數(shù)據(jù)”、“第2插補校正數(shù)據(jù)”、…“第(n－1)插補校正數(shù)據(jù)”中的哪一個作為校正數(shù)據(jù)進行使用。

如果在步驟S13中將要使用的校正數(shù)據(jù)被決定，則控制部4將該校正數(shù)據(jù)設(shè)定于諸如存儲器42或保存有加工程序的存儲部43的存儲區(qū)域中(步驟S14)。此外，校正數(shù)據(jù)也可以設(shè)定于與存儲器42及存儲部43獨立地設(shè)置于控制部4內(nèi)的未圖示的存儲區(qū)域中。然后，控制部4基于設(shè)定于存儲區(qū)域中的校正數(shù)據(jù)執(zhí)行仿形校正，開始切入動作(步驟S15)。由于校正數(shù)據(jù)規(guī)定了與加工噴嘴2和工件5之間的各個不同距離相對應的傳感器的輸出值、即傳感器輸出電壓值，因此也可以使將切入動作設(shè)為目標的加工噴嘴2和工件5之間的距離隨著加工頭1進行切入的工件5表面上的水平方向的位置的不同而變化。即，在執(zhí)行切入動作后的激光加工時，也可以不使加工噴嘴2和工件5之間的距離的目標值為固定值，而是隨著執(zhí)行激光加工的工件5表面上的水平方向的位置的不同而變化。

如以上說明所述，根據(jù)實施方式1所涉及的激光加工裝置10，通過依賴于加工頭1所要進行切入的位置而對校正數(shù)據(jù)進行切換，從而能夠?qū)庸娮?相距工件5的高度準確地進行檢測。其結(jié)果，即使靠近工件5的端面51，也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的切入動作，能夠與相距端面51的距離無關(guān)地執(zhí)行穩(wěn)定的切入動作。即，能夠與工件表面上的2維的位置無關(guān)地實現(xiàn)穩(wěn)定的切入動作。由此，能夠執(zhí)行端面緣部處的切入動作而不發(fā)生加工不良，能夠期待激光加工裝置10的成品率的提高。并且，在端面緣部處的切入動作中，即使發(fā)生了過沖，也能夠避免加工噴嘴2和工件5的碰撞。

實施方式2

在實施方式2中，說明緊接著實施方式1所涉及的激光加工裝置10的切入動作的動作、即跟蹤動作。因此，實施方式2所涉及的激光加工裝置10與實施方式1相同。在跟蹤動作中，加工噴嘴2在工件5的表面上2維地進行移動。在跟蹤動作中也執(zhí)行仿形控制。在跟蹤動作中，執(zhí)行對工件5照射激光的激光加工，但也可以存在使激光的照射處于停止的期間。圖14是說明實施方式2中的跟蹤動作的流程圖。

在步驟S21中開始跟蹤動作?？刂撇?基于保存在存儲部43中的加工程序而開始跟蹤動作。具體地說，首先，在步驟S22中控制部4決定位置信息。即，控制部4基于照相機信息、與工件5的形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)以及加工程序，對工件5的當前的形狀進行確認，決定工件5表面的2維上的加工頭1要進行跟蹤的位置及工件5的端面51的位置。在進行該決定時，可以使用公知的方法。

在步驟S22中，如果加工頭1要進行跟蹤的位置及端面51的位置被決定，則從與要進行跟蹤的位置最近的端面51至加工噴嘴2為止的工件表面上的距離x被決定，因此分割區(qū)域被決定。即，加工頭1對在實施方式1中說明的多個分割區(qū)域中的哪個分割區(qū)域進行跟蹤被確定。因此，能夠決定控制部4將要使用的校正數(shù)據(jù)(步驟S23)。具體地說，作為校正數(shù)據(jù)，能夠決定將“工件中央的校正數(shù)據(jù)”、“工件端面緣部的校正數(shù)據(jù)”、“第1插補校正數(shù)據(jù)”、“第2插補校正數(shù)據(jù)”、…“第(n－1)插補校正數(shù)據(jù)”中的哪一個作為校正數(shù)據(jù)進行使用。

如果在步驟S23中將要使用的校正數(shù)據(jù)被決定，則控制部4將該校正數(shù)據(jù)設(shè)定于諸如存儲器42或者保存有加工程序的存儲部43的存儲區(qū)域中(步驟S24)。此外，校正數(shù)據(jù)也可以設(shè)定于與存儲器42及存儲部43獨立地設(shè)置于控制部4內(nèi)的未圖示的存儲區(qū)域中。然后，控制部4基于設(shè)定于存儲區(qū)域中的校正數(shù)據(jù)，一邊執(zhí)行仿形校正，一邊開始在步驟S23中求出的分割區(qū)域中的跟蹤動作(步驟S25)。在跟蹤動作中，通過加工頭驅(qū)動部3的驅(qū)動軸的移動，從而使加工頭1還在水平方向上進行移動。與切入動作同樣地，在跟蹤動作中，也可以使設(shè)為目標的加工噴嘴2和工件5之間的距離隨著加工頭1所跟蹤的工件5表面上的水平方向的位置的不同而變化。即，也可以在跟蹤動作中使執(zhí)行激光加工時的加工噴嘴2和工件5之間的距離的目標值不為固定值，而隨著執(zhí)行激光加工的工件5表面上的水平方向的位置的不同而變化。

在步驟S25中，在步驟S23中求出的分割區(qū)域內(nèi)的跟蹤動作已結(jié)束的情況下，即在加工頭1需要對與該分割區(qū)域不同的區(qū)域進行跟蹤的情況下，返回步驟S22，重復進行上述動作。

如以上說明所述，根據(jù)實施方式2所涉及的激光加工裝置10，通過依賴于加工頭1所要跟蹤的位置而對校正數(shù)據(jù)進行切換，從而能夠?qū)庸娮?相距工件5的高度準確地進行檢測。其結(jié)果，即使靠近工件5的端面51，也能夠進行穩(wěn)定的跟蹤動作，能夠與相距端面51的距離無關(guān)地執(zhí)行穩(wěn)定的跟蹤動作。即，能夠與工件表面上的2維的位置無關(guān)地實現(xiàn)穩(wěn)定的跟蹤動作。由此，能夠執(zhí)行端面緣部處的跟蹤動作而不會發(fā)生加工不良，能夠期待激光加工裝置10的成品率的提高。并且，在端面緣部處的跟蹤動作中，即使發(fā)生過沖，也能夠避免加工噴嘴2和工件5的碰撞。

在實施方式1及2中，說明了靜電電容型的傳感器對與加工噴嘴2和工件5之間的靜電電容相對應的電壓值、即傳感器輸出電壓值進行輸出，但也可以是對加工噴嘴2和工件5之間的靜電電容的值、即靜電電容值本身進行輸出的傳感器。

另外，在實施方式1及2中，將校正數(shù)據(jù)作為表示加工噴嘴2和工件5之間的距離、和與加工噴嘴2和工件5之間的靜電電容相對應的電壓值之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)進行了說明，但也可以是表示加工噴嘴2和工件5之間的距離、與加工噴嘴2和工件5之間的靜電電容值之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)。在該情況下，如果將圖6的實線及點劃線的關(guān)系分別視為通過工件中央處的測定而生成的第1校正數(shù)據(jù)以及通過在工件端面緣部處的測定而生成的第2校正數(shù)據(jù)，則插補校正數(shù)據(jù)存在于圖6的實線和點劃線之間。并且，也可以將相當于圖3的“正”的圖形的距離和靜電電容值之間的關(guān)系作為成為仿形校正的基準的關(guān)系而預先設(shè)定于控制部4內(nèi)的存儲區(qū)域中。

以上的實施方式所示的結(jié)構(gòu)表示本發(fā)明的內(nèi)容的一個例子，還可以與其他的公知技術(shù)進行組合，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，還能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的一部分進行省略、變更。

標號的說明

1加工頭，2加工噴嘴，2’加工噴嘴位置，3加工頭驅(qū)動部，4控制部，5工件，10激光加工裝置，20靜電電容檢測區(qū)域，41運算部，42存儲器，43存儲部，51端面。