本發明涉及一種激光加工機，該激光加工機在判斷為加工頭到達工件的緣部時關閉仿形控制，避免與工件的碰撞。

背景技術：

如專利文獻1公開所示，現有的激光加工機基于在仿形控制中使用的距離傳感器的輸出，在控制裝置判斷為加工頭達到工件的緣部時，換言之，判斷為工件不處在加工嘴的下方而工件間距離變遠時，關閉仿形控制，使Z軸退避而避免與工件的碰撞。

專利文獻1：日本特開2003-181674號公報

技術實現要素：

然而，在專利文獻1公開的激光加工機中，當工件的周緣附近存在工件支架或者加工端這樣的障礙物的情況下，由于從由控制裝置進行的仿形控制的條件的變更后至電動機的驅動為止的控制系統的延遲，加工嘴可能會碰撞障礙物。

本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種防止加工嘴與在工件的周緣配置的障礙物碰撞的激光加工機。

為了解決上述的課題、實現目的，本發明是一種激光加工機，其實施仿形控制，以使得安裝于加工頭的加工嘴與工件的相對距離成為設定值，該激光加工機具有驅動單元，該驅動單元沿加工嘴與工件的距離發生變化的方向使加工頭的位置變化。另外，本發明具有第一距離傳感器，該第一距離傳感器通過檢測以加工嘴為中心的第一范圍內的工件，從而基于加工嘴與工件的距離進行輸出，沿加工嘴與工件的距離發生變化的方向追隨加工頭而進行移動。另外，本發明具有第二距離傳感器，該第二距離傳感器通過檢測以加工嘴為中心的比第一范圍寬的第二范圍內的工件，從而基于加工嘴與工件的距離進行輸出，不沿加工嘴與工件的距離發生變化的方向追隨加工頭而進行移動。另外，本發明具有控制裝置，該控制裝置基于第一距離傳感器或者第二距離傳感器的輸出，控制驅動單元而實施仿形控制。控制裝置基于第二距離傳感器的輸出而變更仿形控制的條件，以變更后的條件基于第一距離傳感器的輸出進行仿形控制。

發明的效果

本發明涉及的激光加工機取得下述效果，即，能夠防止加工嘴與在工件的周緣配置的障礙物碰撞。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式1涉及的激光加工機的結構的圖。

圖2是表示實施方式1涉及的激光加工機的第一距離傳感器的檢測范圍的圖。

圖3是表示實施方式1涉及的激光加工機的第二距離傳感器的檢測范圍的圖。

圖4是在實施方式1涉及的激光加工機所安裝的第一距離傳感器的檢測范圍的概念圖。

圖5是在實施方式1涉及的激光加工機所安裝的第二距離傳感器的檢測范圍的概念圖。

圖6是表示實施方式1涉及的激光加工機的工件上的各距離傳感器的檢測范圍的圖。

圖7是表示與實施方式1涉及的激光加工機的加工嘴相對于工件的位置相對應的第一距離傳感器和第二距離傳感器的輸出的圖。

圖8是表示實施方式1涉及的激光加工機的加工嘴與工件的位置關系的圖。

圖9是表示實施方式1涉及的激光加工機的控制裝置的處理的流程的流程圖。

圖10是表示實施方式1涉及的激光加工機的端面判定處理的流程圖。

圖11是表示實施方式1涉及的激光加工機的仿形控制的處理的流程的流程圖。

圖12是表示實施方式1涉及的激光加工機的加工嘴的動作的概念圖。

圖13是表示實施方式1涉及的激光加工機的第二距離傳感器和工件的距離、與第二距離傳感器的檢測范圍之間的關系的圖。

圖14是表示實施方式1涉及的激光加工機的第二距離傳感器和工件的距離、與第二距離傳感器的檢測范圍之間的關系的圖。

圖15是表示實施方式1涉及的激光加工機的第二距離傳感器的傳感器輸出數據、與第二距離傳感器相距加工開始點的在XY平面內的距離之間的關系的圖。

圖16是表示實施方式1涉及的激光加工機的第一距離傳感器及第二距離傳感器與工件的位置關系的圖。

圖17是表示實施方式1涉及的激光加工機的第一距離傳感器及第二距離傳感器與工件的位置關系的圖。

圖18是表示本發明的實施方式2涉及的激光加工機的控制裝置的處理的流程的流程圖。

圖19是表示實施方式2涉及的激光加工機的端面判定處理的流程的流程圖。

圖20是表示實施方式2涉及的激光加工機中的、在工件存在翹曲的情況下的第一距離傳感器輸出和第二距離傳感器的輸出的圖。

圖21是表示實施方式2涉及的激光加工機中的加工嘴與工件的位置關系的圖。

圖22是表示實施方式3涉及的激光加工機的加工嘴的動作的概念圖。

圖23是表示實施方式4涉及的激光加工機的端面處理的流程的流程圖。

圖24是表示實施方式4涉及的激光加工機的加工嘴的動作的概念圖。

圖25是表示實施方式5涉及的激光加工機的端面處理的流程的流程圖。

圖26是表示實施方式5涉及的激光加工機的加工嘴的動作的概念圖。

圖27是表示實施方式6涉及的激光加工機的在工件存在立起的情況下的第一距離傳感器及第二距離傳感器的輸出的圖。

圖28是表示實施方式6涉及的激光加工機的加工嘴與工件的位置關系的圖。

圖29是表示本發明的實施方式7涉及的激光加工機的結構的圖。

具體實施方式

下面，基于附圖對本發明的實施方式涉及的激光加工機詳細地進行說明。此外，本發明不限定于本實施方式。

實施方式1.

圖1是表示本發明的實施方式1涉及的激光加工機的結構的圖。激光加工機100具有：輸入裝置2，其用于操作者輸入加工條件；控制裝置1，其控制加工頭3的動作；X軸電動機4、Y軸電動機5以及Z軸電動機6，它們驅動加工頭3；加工嘴10，其安裝于加工頭3的前端；第一距離傳感器8，其為了檢測加工嘴10與工件7的距離而設置于加工嘴10；以及第二距離傳感器9，其為了檢測加工嘴10與工件7的距離而與加工嘴10分體地設置。Z軸電動機6是沿加工嘴10與工件7的距離發生變化的方向使加工頭3的位置進行變化的驅動單元。

激光加工機100還具有輸出激光的振蕩器這樣的結構，但由于與本發明的特征無直接關系，因此省略了圖示。下面，如圖1所示，將加工嘴10遠離工件7的方向設為Z軸正方向側，將與Z軸正交的2個軸設為X軸及Y軸。

圖2是表示實施方式1涉及的激光加工機的第一距離傳感器的檢測范圍的圖。第一距離傳感器8通過檢測以加工嘴10為中心的第一范圍即檢測范圍8a內的工件7，從而基于加工嘴10與工件7的距離進行輸出。第一距離傳感器8沿加工嘴10與工件7的距離發生變化的方向追隨加工頭3進行移動。如圖2所示，第一距離傳感器8由于在檢測范圍8a內與工件7的距離202固定，因此檢測誤差小，能夠應用于需要高精度的控制的仿形控制。第一距離傳感器8能夠應用靜電電容式傳感器。

圖3是表示實施方式1涉及的激光加工機的第二距離傳感器的檢測范圍的圖。第二距離傳感器9通過檢測以加工嘴10為中心的比第一范圍寬的第二范圍即檢測范圍9a內的工件7，從而基于加工嘴10與工件7的距離進行輸出。第二距離傳感器9不沿加工嘴10與工件7的距離發生變化的方向追隨加工頭3進行移動。即，第二距離傳感器9沿X軸方向及Y軸方向與加工頭3一體地移動，但不沿Z軸方向移動。因此，第二距離傳感器9與工件7之間的間隔保持固定，而與加工嘴10的Z軸方向的位置無關。第二距離傳感器9是包圍加工嘴10的X軸方向及Y軸方向的筒狀。第二距離傳感器9的檢測范圍9a雖然比第一距離傳感器8的檢測范圍8a寬，但測定誤差變大。測定誤差變大的原因在于第二距離傳感器9在檢測范圍9a的周緣部處的與工件7的距離200不同于在檢測范圍9a的非周緣部處的與工件7的距離201，檢測范圍9a全部范圍的測定值的平均值成為測定值而進行輸出。第二距離傳感器9能夠應用渦電流式傳感器。

在實施方式1中，雖然將第一距離傳感器8設為靜電電容式，將第二距離傳感器9設為渦電流式，但當然不限于此。

控制裝置1基于第二距離傳感器9的輸出而變更仿形控制的條件，基于第一距離傳感器8的輸出以變更后的條件進行仿形控制。控制裝置1具有：設定存儲部13，其存儲從輸入裝置2賦予的工件7的板厚及材料的信息、加工位置的信息、以及加工嘴間隙；以及數據存儲部12，其存儲廣域距離傳感器前次值數據及廣域距離傳感器本次值數據。加工嘴間隙是仿形控制的高度數據。數據存儲部12的存儲內容在加工中隨時更新。控制裝置1使用設定存儲部13及數據存儲部12的數據，驅動X軸電動機4、Y軸電動機5以及Z軸電動機6，進行加工頭3的控制。此外，對廣域距離傳感器前次值數據及廣域距離傳感器本次值數據的詳情進行后述。

圖4及圖5是在實施方式1涉及的激光加工機所安裝的第一距離傳感器及第二距離傳感器的檢測范圍的概念圖。圖4表示加工嘴10處于工件7的遠離緣部的部分之上、工件7位于第一距離傳感器8的檢測范圍8a及第二距離傳感器9的檢測范圍9a兩者的全部范圍的狀態。圖5是加工嘴10處于工件7的緣部之上、工件7的緣部位于第二距離傳感器9的檢測范圍9a內、工件7位于第一距離傳感器8的檢測范圍8a的全部范圍的圖。從圖4及圖5也明確可知，為了盡快檢測工件7的緣部，檢測范圍寬的傳感器是適合的。此外，工件7的“緣部”不僅是外周的緣部，還包含由于存在切口或者缺口而在外周以外的部分存在的緣部。

假設在第二距離傳感器9與加工嘴10一起沿Z軸方向移動的情況下，如果加工嘴10位于工件7的緣部附近，則檢測范圍所包含的工件7的大小會根據加工嘴10的Z軸方向的位置而變化。因此，在第二距離傳感器9與加工嘴10一起沿Z軸方向移動的構造中，控制裝置1需要與加工嘴10的Z軸方向的位置相匹配地對第二距離傳感器9的輸出進行校正。在實施方式1涉及的激光加工機100中，由于第二距離傳感器9與工件7之間的間隔保持固定，因此檢測范圍所包含的工件7的面積僅依賴于加工嘴10的X軸方向的位置及Y軸方向的位置。因此，控制裝置1無需與加工嘴10的Z軸方向的位置相匹配地對第二距離傳感器9的輸出值進行校正。

圖6是表示實施方式1涉及的激光加工機的工件上的各距離傳感器的檢測范圍的圖。第一距離傳感器8檢測工件7與加工嘴10的距離的檢測范圍8a是以加工嘴10的中心C為中心的圓形。第二距離傳感器9具有包含第一距離傳感器8的檢測范圍8a并將其包圍的檢測范圍9a。

圖7是表示與實施方式1涉及的激光加工機的加工嘴相對于工件的位置相對應的第一距離傳感器和第二距離傳感器的輸出的圖。圖7中的虛線是第一距離傳感器8的輸出，點劃線是第二距離傳感器9的輸出。圖8是表示實施方式1涉及的激光加工機的加工嘴與工件的位置關系的圖。圖8的位置A表示在圖7的時刻TA處的加工嘴10的位置。同樣地，圖8的位置B表示在圖7的時刻TB處的加工嘴10的位置，圖8的位置C表示在圖7的時刻TC處的加工嘴10的位置，圖8的位置D表示在圖7的時刻TD處的加工嘴10的位置，圖8的位置E表示在圖7的時刻TE處的加工嘴10的位置，圖8的位置F表示在圖7的時刻TF處的加工嘴10的位置。

加工嘴10從工件7之上的位置A移動至正下方不存在工件7的位置F。加工嘴10的行進方向是圖8的紙面右方。當加工嘴10處于位置A時，工件7處于第一距離傳感器8的檢測范圍8a及第二距離傳感器9的檢測范圍9a兩者的內側。當加工嘴10處于位置B時，工件7的緣部處于第二距離傳感器9的檢測范圍9a的行進方向側的邊界。當加工嘴10處于位置C時，工件7的緣部處于第一距離傳感器8的檢測范圍8a的行進方向側的邊界。當加工嘴10處于位置D時，工件7的緣部處于第一距離傳感器8的檢測范圍8a的行進方向相反側的邊界。當加工嘴10處于位置E時，工件7的緣部處于第二距離傳感器9的檢測范圍9a的行進方向相反側的邊界。當加工嘴10處于位置F時，無論在第一距離傳感器8的檢測范圍8a及第二距離傳感器9的檢測范圍9a的哪一方的內側均不存在工件7。

另外，控制裝置1從位置A至位置B進行通常的仿形控制，從位置B至位置F不進行Z軸方向的加工嘴10的移動。

如果根據在位置A的第一距離傳感器8及第二距離傳感器9的各自的輸出求出工件7與加工嘴10的距離，則會示出大概相同的值。由于從位置A至位置B進行仿形控制，因此第一距離傳感器8及第二距離傳感器9分別大致示出固定值。如果加工嘴10超過位置B向前行進，則由于工件7逐漸從第二距離傳感器9的檢測范圍9a消失，因此第二距離傳感器9的輸出變為大的值。另一方面，如果加工嘴10超過位置C向前行進，則由于工件7逐漸從第一距離傳感器8的檢測范圍8a消失，因此第一距離傳感器8的輸出逐漸變為大的值。如果加工嘴10超過位置D向前行進，則由于工件7從第一距離傳感器8的檢測范圍8a消失，因此第一距離傳感器8的輸出變為固定值。如果加工嘴10超過位置E向前行進，則由于工件7從第二距離傳感器9的檢測范圍9a消失，因此第二距離傳感器9的輸出變為固定值。隨后直至位置F為止，第一距離傳感器8及第二距離傳感器9的輸出分別保持為固定值。此外，這里對設定為在加工嘴10從工件7離開的情況下傳感器數據變大的例子進行了說明。

圖9是表示實施方式1涉及的激光加工機的控制裝置的處理的流程的流程圖。在步驟S1，控制裝置1將數據存儲部12的廣域距離傳感器本次值數據及廣域距離傳感器前次值數據分別刪除，進行數據初始化處理。廣域距離傳感器本次值數據是第二距離傳感器9的最新的數據，廣域距離傳感器前次值數據是第二距離傳感器9的1周期前的數據。這里的一周期是指，執行從圖9的步驟S2至步驟S5，在步驟S5為No后再次返回至步驟S2。

在步驟S2，控制裝置1利用廣域距離傳感器本次值數據的值改寫廣域距離傳感器前次值數據，從第二距離傳感器9取得數據而保管在廣域距離傳感器本次值數據，由此更新廣域距離傳感器前次值數據及廣域距離傳感器本次值數據。接下來，在步驟S3，控制裝置1進行檢測工件7的緣部的端面判定處理。此外，對端面判定處理的具體的內容進行后述。在步驟S4，控制裝置1進行后述的仿形控制。

在步驟S5，控制裝置1判斷是否加工結束。如果處在加工中，則步驟S5為No，返回至步驟S2而從第二距離傳感器9取得數據。如果加工結束，則步驟S5為Yes，控制裝置1停止激光加工機100，流程結束。

在圖9的步驟S5，可以僅在到達了加工結束位置的情況下判斷為加工結束，也可以在檢測到工件7的緣部的情況下判斷為加工結束。在本實施方式中，僅在到達了加工結束位置的情況下判斷為加工結束。此外，相對于現有的仿形控制，在本發明中追加的處理為：步驟S2的更新廣域距離傳感器本次值數據及廣域距離傳感器前次值數據的處理、步驟S3的端面判定處理。

圖10是表示實施方式1涉及的激光加工機的端面判定處理的流程圖，是在圖9的步驟S2更新了第二距離傳感器9的數據之后執行的處理。首先，在步驟S101，控制裝置1計算第二距離傳感器9的數據的變化量ΔVw。ΔVw是通過從廣域傳感器本次值數據減去廣域傳感器前次值數據而進行計算的。接下來，在步驟S102，控制裝置1判斷ΔVw是否小于預先規定的固定值α。如果ΔVw大于或等于固定值α，則在步驟S102為No，進入至步驟S103，進行在工件7的緣部的部分處變更仿形控制的條件的端面處理。此外，對端面處理的具體的內容進行后述。另一方面，如果ΔVw小于固定值α，則在步驟S102為Yes，結束端面判定處理。

此外，在步驟S102設為ΔVw的比較對象的固定值α是通過實驗所決定出的值，預先保存在圖1的設定存儲部13。另外，在上述的說明中，設為在ΔVw＝α的情況下向步驟S103前進而進行端面處理，但也可以在ΔVw＝α的情況下不向步驟S103前進而結束端面判定處理。

在步驟S103執行的端面處理是變更仿形控制的條件的處理，在實施方式1涉及的激光加工機100中，是將加工嘴10的Z軸方向的移動速度設為0的處理。即，在實施方式1中，在實施步驟S103之后，即使進行后述的仿形控制也不會進行仿形動作，在實質上停止仿形控制。

圖11是表示實施方式1涉及的激光加工機的仿形控制的處理的流程的流程圖。仿形控制是步驟S3的端面判定處理之后在步驟S4執行的。如果仿形控制開始，則在步驟S201，控制裝置1讀取預先在設定存儲部13存儲的設定值即加工嘴間隙以及第一距離傳感器8的測定數據。在步驟S202，控制裝置1對第一距離傳感器8的測定數據與加工嘴間隙的差值進行運算。

實施方式1涉及的激光加工機100設置有檢測范圍不同的兩種距離傳感器，在步驟S202的處理中使用的距離傳感器是檢測范圍較窄的第一距離傳感器8。接下來，在步驟S203，控制裝置1判斷在步驟S202運算出的差值是否比在設定存儲部13預先存儲的閾值Thr大。在步驟S202運算出的差值比閾值Thr大的情況下，在步驟S203為Yes，在步驟S204，控制裝置1使加工嘴10沿靠近工件7的方向進行移動。另一方面，在步驟S202運算出的差值小于或等于預先規定的閾值Thr的情況下，在步驟S203為No，在步驟S205，控制裝置1使加工嘴10沿遠離工件7的方向進行移動。

此外，在上述的說明中，設為在步驟S202運算出的差值等于Thr的情況下，向步驟S205前進而使加工嘴10沿遠離工件7的方向進行移動，但也可以使加工嘴10沿靠近工件7的方向進行移動。

接下來，在步驟S206，控制裝置1使加工嘴10沿XY平面方向進行移動。

此外，由于仿形控制的處理內容不是本發明的本質，因此只要是將加工嘴10與工件7的距離保持為設定值的處理即可，也可以進行與圖11不同的處理。

圖12是表示實施方式1涉及的激光加工機的加工嘴的動作的概念圖。加工嘴10位于工件7的緣部附近，在加工嘴10的行進方向側存在工件7的緣部，在工件7的緣部的前方露出了工件支架11。位置A是在第二距離傳感器9的檢測范圍9a的行進方向側的邊界存在工件7的緣部的位置。控制裝置1通過下述方式檢測工件7的緣部，即，在加工嘴10超過位置A的定時，與預先設定的固定值α相比，第二距離傳感器9的輸出的變化量開始增大。這在圖10的流程圖中與步驟S102的“No”相對應。隨后，在圖10的步驟S103的端面處理中將加工嘴10的Z軸方向的移動速度設定為0，實施圖9的步驟S4的仿形控制，但由于Z軸方向的移動速度為0，因此不進行向Z軸方向的移動。隨后，在加工結束位置B處加工結束，加工嘴10停止。

這樣，通過設置第二距離傳感器9，在工件7的緣部的檢測中使用第二距離傳感器9，由此與使用第一距離傳感器8相比能夠盡快地實現工件7的緣部的檢測，因此即使存在控制系統的延遲，也能夠可靠地防止與諸如工件支架11的障礙物的碰撞。另外，由于第一距離傳感器8可以是比第二距離傳感器9窄的檢測范圍，因此能夠使用誤差少的傳感器，能夠提高仿形控制的精度。

圖13及圖14是表示實施方式1涉及的激光加工機的第二距離傳感器和工件的距離、與第二距離傳感器的檢測范圍之間的關系的圖。圖13表示第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離小的情況，圖14表示第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離大的情況。圖15是表示實施方式1涉及的激光加工機的第二距離傳感器的傳感器輸出數據、與第二距離傳感器相距加工開始點的在XY平面內的距離之間的關系的圖。在圖15中，點線為第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離小的情況下的傳感器輸出數據，虛線為第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離大的情況下的傳感器輸出數據。如圖13所示，在第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離小的情況下，檢測范圍9a變窄，如圖14所示，在第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離大的情況下，檢測范圍9a變寬。因此，在第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離小的情況下，與第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離大的情況相比，如果在XY平面內的直至工件7的緣部為止的距離不變得更小，則不能檢測出工件7的緣部。即，在第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離小的情況下，與第二距離傳感器9與工件7的Z軸方向的距離大的情況相比，從能夠檢測出工件7的緣部的位置至工件7的緣部為止的XY平面內的距離L變小。換言之，如圖15所示，如果第二距離傳感器9與工件7之間的Z軸方向的距離改變，則意味著從開始工件7的緣部的識別的位置至工件7的緣部為止的XY平面內的距離改變，意味著第二距離傳感器9的傳感器輸出數據的傾斜度發生變化。

通常，在與工件7的緣部相距的XY平面內的距離變得小于或等于固定值時，希望停止Z軸方向的移動控制。在第二距離傳感器追隨加工頭而沿Z軸方向進行移動的激光加工機中，為了在與工件7的緣部相距的XY平面內的距離變得小于或等于固定值時停止Z軸方向的移動控制，如圖15所示，必須基于第二距離傳感器9的Z軸方向的位置，變更在圖10的步驟S102使用的傾斜度的判定基準，并且計算從檢測出傳感器輸出數據的變化的位置至希望檢測工件7的緣部的位置為止的偏移量O。即，需要用于根據第二距離傳感器2的Z軸方向的位置數據計算判定值的處理，并且在檢測出工件7的緣部之后還需要在端面處理的執行之前求出第二距離傳感器9移動的距離的處理，運算量增加而成為問題。

圖16及圖17是表示實施方式1涉及的激光加工機的第一距離傳感器及第二距離傳感器與工件的位置關系的圖。圖16表示加工嘴10與工件7的Z軸方向的距離小的情況，圖17表示加工嘴10與工件7的Z軸方向的距離大的情況。如圖16及圖17所示，在實施方式1涉及的激光加工機100中是下述結構，即，第二距離傳感器9與第一距離傳感器8獨立地進行固定，即使第一距離傳感器8追隨加工頭3而沿Z軸方向進行移動，第二距離傳感器9也不移動。通過設為第二距離傳感器9不追隨加工頭3進行移動的結構，從而由于圖7所示的第二距離傳感器9的輸出保持固定的傾斜度，因此無需變更判定基準。另外，從能夠檢測出工件7的緣部的位置至工件7的緣部為止的XY平面內的距離L也不變，也無需偏移量的計算，因此能夠防止運算量的增大。

由于第二距離傳感器9在Z軸方向固定，因此關于希望變更控制的與工件7的緣部相距的位置調整，可以僅在初始設定時進行一次沿Z軸方向機械性的位置調整。

實施方式2.

本發明的實施方式2涉及的激光加工機的結構與實施方式1相同，不同點在于，在數據存儲部12除了存儲廣域距離傳感器前次值數據及廣域距離傳感器本次值數據之外，還存儲狹域距離傳感器前次值數據及狹域距離傳感器本次值數據。狹域距離傳感器本次值數據是第一距離傳感器8的最新數據，狹域距離傳感器前次值數據是第一距離傳感器8的1周期前的數據。

在實施方式1中，將端面判定處理僅基于第二距離傳感器9的輸出而進行，但在本實施方式中，使用第二距離傳感器9的輸出和第一距離傳感器8的輸出這兩者而進行。圖18是表示實施方式2涉及的激光加工機的控制裝置的處理的流程的流程圖。對進行與圖9所示的實施方式1相同的處理的步驟，標注了相同的步驟編號。與實施方式1的不同點在于追加了步驟S6的處理，該步驟S6的處理為，控制裝置1將狹域距離傳感器本次值數據的值移動至狹域距離傳感器前次值數據，取得來自第一距離傳感器8的數據而保管在狹域距離傳感器本次值數據，由此更新狹域距離傳感器本次值數據及狹域距離傳感器前次值數據。此外，步驟S6及步驟S2無論先進行哪一方都可以。

圖19是表示實施方式2涉及的激光加工機的端面判定處理的流程的流程圖。對進行與圖10所示的實施方式1的端面判定處理相同的處理的步驟，標注了相同的步驟編號。與實施方式1的不同點在于，追加了步驟S104及步驟S105的處理，將步驟S102替換為步驟S106。在步驟S104，控制裝置1進行第一距離傳感器8的數據的變化量ΔVn的運算。ΔVn是通過從狹域傳感器本次值數據減去狹域傳感器前次值數據進行計算的。在步驟S105，控制裝置1從ΔVn減去ΔVw。在步驟S106，控制裝置1將步驟S105中的運算結果ΔVn-ΔVw與預先規定的固定值β進行比較。如果步驟S105中的運算結果ΔVn-ΔVw大于或等于固定值β，則在步驟S106為No，與實施方式1相同地進入至步驟S103的處理而進行端面處理。如果步驟S105中的運算結果ΔVn-ΔVw比固定值β小，則在步驟S106為Yes，結束端面判定處理。這里，固定值β與固定值α相同地是通過實驗所決定出的值，預先保存在圖1的設定存儲部13。

通過這樣的結構，在實施方式2中，與現有結構相比能夠盡快地檢測出工件7的緣部，因此具有下述與實施方式1相同的效果，即，即使存在控制系統的延遲，也能夠可靠地防止與諸如工件支架11的障礙物的碰撞。另外，與實施方式1相同，由于第一距離傳感器8可以是比第二距離傳感器9窄的檢測范圍，因此能夠使用誤差少的傳感器，能夠提高仿形控制的精度。

另外，在實施方式2中還具有以下的效果。圖20是表示實施方式2涉及的激光加工機中的、在工件存在翹曲的情況下的第一距離傳感器輸出和第二距離傳感器的輸出的圖。圖20中的虛線是第一距離傳感器8的輸出，點劃線是第二距離傳感器9的輸出。圖21是表示實施方式2涉及的激光加工機中的加工嘴與工件的位置關系的圖。圖21的位置A表示在圖20的時刻TA處的加工嘴10的位置。同樣地，圖21的位置B表示在圖20的時刻TB處的加工嘴10的位置，圖21的位置C表示在圖20的時刻TC處的加工嘴10的位置，圖21的位置D表示在圖20的時刻TD處的加工嘴10的位置。即，圖21表示圖20的時間TA、TB、TC及TD處的加工嘴10與工件7的位置關系。在工件7存在翹曲的部位，第一距離傳感器8和第二距離傳感器9示出相同的傾斜度。在這種情況下，在實施方式1中可能會將工件7的翹起判定為緣部，不能適當地進行仿形控制而停止加工，但在實施方式2中，在與實施方式1相同的效果的基礎上，即使在工件7存在翹曲等，也能夠繼續適當的仿形加工。

實施方式3.

本發明的實施方式3涉及的激光加工機的結構與實施方式1相同。關于實施方式3涉及的激光加工機，控制裝置1的動作也與實施方式1相同，但端面處理的內容與實施方式1不同。在實施方式1中的端面處理是將加工嘴10的Z軸方向的移動速度設為0的處理，與之相對，在實施方式3中，將加工嘴10的X軸方向及Y軸方向的移動速度設為初始設定的標準值的一半。

另外，在實施方式3中，是否加工結束的判定處理設為下述的與實施方式1不同的處理。即，在圖9的步驟S5，判定在前面的端面判定處理步驟S3中是否經過了步驟S103的端面處理，換言之判定在圖10的步驟S102是否為No，當判定為在圖10的步驟S102為No而經過了步驟S103的情況下，在步驟S5為Yes而加工結束。

在實施方式3中，對于從進行端面處理起至加工結束為止的期間的處理時間和控制延遲時間，通過以X軸方向及Y軸方向的移動速度變為一半的變更后的加工條件進行移動控制，從而避免與障礙物的碰撞。即，通過使從端面檢測至上述的加工結束為止的X軸方向及Y軸方向的加工嘴10的移動距離變短，從而避免與碰撞物的碰撞。此外，在上述的說明中，例舉了將加工嘴10的X軸方向及Y軸方向的移動速度變為一半的情況，但當然只要能夠使加工嘴10的X軸方向及Y軸方向的移動速度變慢即可獲得同樣的效果。舉個具體例，即使將加工嘴10的X軸方向及Y軸方向的移動速度變為3分之1或者4分之1，也能夠避免加工嘴10與障礙物碰撞。

圖22是表示實施方式3涉及的激光加工機的加工嘴的動作的概念圖。在位置A檢測到工件7的緣部，從位置A起實施將加工嘴10的X軸方向及Y軸方向的移動速度變為標準值的一半的仿形控制，通過判定為在前面的端面判定處理中經過了端面處理，從而加工結束，在位置B處停止。

在實施方式3中，也與實施方式1相同地，即使存在控制系統的延遲，也能夠可靠地防止與諸如工件支架11的障礙物的碰撞。另外，由于第一距離傳感器8也可以比第二距離傳感器9的檢測范圍窄，因此能夠使用誤差少的傳感器，能夠提高仿形控制的精度。

實施方式4.

本發明的實施方式4涉及的激光加工機的結構與實施方式1相同。關于實施方式4涉及的激光加工機，控制裝置1的動作也與實施方式1相同，但端面處理的內容與實施方式1不同。在實施方式1中的端面處理是將加工嘴10的Z軸方向的移動速度設為0的處理，與之相對，在實施方式4中，將Z軸的1周期最大可移動距離設為初始設定的標準值的一半。換言之，將加工嘴10在控制裝置1的1個周期的處理周期期間能夠向Z軸方向移動的最大移動距離設為標準值的一半。

另外，在實施方式4中，是否加工結束的判定處理設為下述的與實施方式1不同的處理。即，在圖9的步驟S5，判定在前面的端面判定處理步驟S3中是否經過了步驟S103的端面處理，換言之判定在圖10的步驟S102是否為No，當判定為在圖10的步驟S102為No而經過了步驟S103的情況下，在步驟S5為Yes而加工結束。

圖23是表示實施方式4涉及的激光加工機的端面處理的流程的流程圖。如果端面處理開始，則在步驟S301，控制裝置1將加工嘴10的Z軸方向的移動速度Vz與1個周期的時間Δt相乘，計算Z軸移動距離ΔZ。接下來，在步驟S302，控制裝置1將Z軸移動距離ΔZ與在設定存儲部13預先存儲的Z軸1周期最大可移動距離ΔZmax的一半的值進行比較。如果Z軸移動距離ΔZ比Z軸1周期最大可移動距離ΔZmax的一半的值小，則在步驟S302為Yes，結束端面處理。如果Z軸移動距離ΔZ大于或等于Z軸1周期最大可移動距離ΔZmax的一半的值，則在步驟S302為No，在步驟S303，控制裝置1將Z軸方向的移動速度Vz變更為(ΔZmax/2)/Δt。通過將Z軸方向的移動速度Vz設定為(ΔZmax/2)/Δt，從而加工嘴10的1周期的Z軸移動距離不會超過ΔZmax。

對于端面處理的詳情，不限于圖23的處理，只要是能夠使Z軸的1周期最大可移動距離變小的處理即可。此外，在上述的說明中，將加工嘴10的Z軸移動距離ΔZ設為1周期最大可移動距離的一半，但只要能夠使1周期最大可移動距離變短，即可獲得同樣的效果。舉個具體例，即使將加工嘴10的Z軸移動距離ΔZ設為1周期最大可移動距離的3分之1或者4分之1，也能夠避免加工嘴10與障礙物碰撞。

圖24是表示實施方式4涉及的激光加工機的加工嘴的動作的概念圖。在位置A與實施方式1相同，檢測工件7的緣部。從位置A起至加工結束為止進行仿形控制，由于1周期最大可移動距離變為標準值的一半，因此Z軸方向的移動被限制，在加工結束位置B處停止而不與工件支架11碰撞。在實施方式4中，對于從進行圖10的S103的端面處理起至在圖9的S5加工結束為止的期間的處理時間和控制延遲時間，通過以變更后的仿形條件進行仿形控制，從而避免與碰撞物的碰撞。

在實施方式4中，也與實施方式1相同地，即使存在控制系統的延遲，也能夠可靠地防止與諸如工件支架11的障礙物的碰撞。另外，由于第一距離傳感器8可以比第二距離傳感器9的檢測范圍窄，因此能夠使用高分辨率的傳感器，能夠提高仿形控制的精度。此外，在端面處理中，即使不是將1周期最大可移動距離設為標準值的一半，而是將Z軸方向的移動速度設為標準值的一半，當然也可獲得同樣的效果。

實施方式5.

本發明的實施方式5涉及的激光加工機的結構與實施方式1相同。關于實施方式5涉及的激光加工機，控制裝置1的動作也與實施方式1相同，但端面處理的內容與實施方式1不同。在實施方式1中的端面處理是將加工嘴10的Z軸方向的移動速度設為0的處理，與之相對，在實施方式5中設為，在使加工嘴10靠近工件7時，加工嘴10不超過工件7的Z軸方向的位置。換言之，在將工件7的Z軸方向的位置設為Z＝0、將加工中的加工嘴10的位置設為Z＞0的情況下，使加工嘴10的位置不成為工件7的下側即Z＜0。

另外，在實施方式5中，是否加工結束的判定處理設為下述的與實施方式1不同的處理。即，在圖9的步驟S5，判定在前面的端面判定處理步驟S3中是否經過了步驟S103的端面處理，換言之判定在圖10的步驟S102是否為No，當判定為在圖10的步驟S102為No而經過了步驟S103的情況下，在步驟S5為Yes而加工結束。

圖25是表示實施方式5涉及的激光加工機的端面處理的流程的流程圖。在步驟S401，控制裝置1判斷在端面處理中加工嘴10的移動后的Z軸方向的位置是否超過0。如果在端面處理中加工嘴10的移動后的Z軸方向的位置超過0，則在步驟S401為Yes，結束端面處理。如果在端面處理中加工嘴10的移動后的Z軸方向的位置小于或等于0，則在步驟S401為No，在步驟S402，控制裝置1將加工嘴10的Z軸方向的位置設為0。即，控制裝置1使加工嘴10不會下降至工件7的下方。

圖26是表示實施方式5涉及的激光加工機的加工嘴的動作的概念圖。在位置A，與實施方式1相同地檢測工件7的緣部，從位置A起至加工結束為止使加工嘴10沿Z軸方向移動。由于Z軸方向的位置不會成為工件7的下側，因此在加工結束位置C處停止而不與工件支架11碰撞。此外，加工結束位置是對在前面的端面判定處理步驟S3中是否經過了步驟S103的端面處理進行判定而判定為經過的位置。

在實施方式5中，也與實施方式1相同，即使存在控制系統的延遲，也能夠可靠地防止與諸如工件支架11的障礙物的碰撞。另外，由于第一距離傳感器8可以比第二距離傳感器9的檢測范圍窄，因此能夠使用高分辨率的傳感器，能夠提高仿形控制的精度。

實施方式6.

本發明的實施方式6涉及的激光加工機的結構與實施方式1相同。關于實施方式6涉及的激光加工機，控制裝置1的動作也與實施方式1相同，但端面處理的內容與實施方式1不同。在實施方式1中的端面處理是將加工嘴10的Z軸方向的移動速度設為0的處理，與之相對，在實施方式6中，停止激光加工機的動作。另外，圖9的步驟S5的是否加工結束的判定處理與實施方式1相同，僅在到達了加工結束位置的情況下使加工結束。在實施方式6中，希望避免與加工嘴10碰撞的障礙物是工件7的立起。

圖27是表示實施方式6涉及的激光加工機的在工件存在立起的情況下的第一距離傳感器及第二距離傳感器的輸出的圖。圖27中的虛線是第一距離傳感器8的輸出，點劃線是第二距離傳感器9的輸出。圖28是表示實施方式6涉及的激光加工機的加工嘴與工件的位置關系的圖。圖27表示從位置A起至加工嘴10即將與工件7的立起700碰撞為止的第一距離傳感器8及第二距離傳感器9的輸出。圖28的位置A表示在圖27的時刻TA處的加工嘴10的位置。同樣地，圖28的位置B表示在圖27的時刻TB處的加工嘴10的位置。此外，從位置A起至B為止，加工嘴10沒有Z軸方向的移動。位置A是在第一距離傳感器8的檢測范圍8a及第二距離傳感器9的檢測范圍9a兩者存在工件7的狀態，位置B是在第二距離傳感器9的檢測范圍9a的行進方向側的邊界存在工件7的立起700的狀態。第一距離傳感器8在工件7的立起700進入了檢測范圍8a的時刻，傳感器輸出降低，第二距離傳感器9在工件7的立起700進入了檢測范圍9a的時刻，傳感器輸出降低。

在實施方式6涉及的激光加工機中，在位置B處檢測工件7的端面，進入至圖10的步驟S103，激光加工機停止。因此，如果加工嘴10到達至位置B，則實施方式6涉及的激光加工機的第一距離傳感器8及第二距離傳感器9的輸出變為0。此外，在圖27中，為了進行參考，由細線示出在加工嘴10到達位置B的時刻TB處不停止激光加工機的情況下的傳感器數據輸出值，但由于實際上在時刻TB處激光加工機停止，因此傳感器數據輸出值變為0。

由此，在工件7存在立起700的情況下也與實施方式1相同，即使存在控制系統的延遲，也能夠可靠地防止向工件7的立起700的碰撞。另外，與實施方式1相同，由于第一距離傳感器8可以比第二距離傳感器9的檢測范圍窄，因此能夠使用高分辨率的傳感器，能夠提高仿形控制的精度。

實施方式7.

圖29是表示本發明的實施方式7涉及的激光加工機的結構的圖。與實施方式1的激光加工機100的不同點在于，在實施方式7涉及的激光加工機101中，代替第二距離傳感器9而具有圖像傳感器14。圖像傳感器14通過圖像處理檢測工件7的緣部，而不檢測加工嘴10與工件7的距離。在實施方式7中，第一距離傳感器8是在以加工嘴10為中心的第一范圍檢測加工嘴10與工件7的距離的第一傳感器，圖像傳感器14是在以加工嘴10為中心的比第一范圍寬的第二范圍內檢測工件7的緣部的第二傳感器。圖像傳感器14與實施方式1的第二距離傳感器9相同地，沿X軸方向及Y軸方向追隨加工頭3進行移動，但不沿Z軸方向追隨加工頭3進行移動。因此，圖像傳感器14與工件7之間的間隔保持固定，而與加工頭3的Z軸方向的位置無關。因此，無需調整圖像傳感器14的焦點位置，換言之，無需調整焦距，能夠使用單焦點的廉價的圖像傳感器14。

圖像傳感器14具有拍攝比第一距離傳感器8的檢測范圍寬的范圍的視角。因此，圖像傳感器14能夠在比第一距離傳感器8的檢測范圍即第一范圍寬的第二范圍檢測工件7的緣部。

實施方式7涉及的激光加工機101與實施方式1涉及的激光加工機100的不同點在于，在工件7的緣部的檢測中使用圖像傳感器14，但圖像傳感器14與第二距離傳感器9的共通點在于，比第一距離傳感器8的檢測范圍寬。因此，與實施方式1的激光加工機相同地，在圖像傳感器14檢測出工件7的緣部的時刻，使仿形動作中的加工頭3的Z軸方向的移動停止，從而能夠防止加工嘴10與工件支架11碰撞。

此外，實施方式7涉及的激光加工機101通過利用圖像傳感器14檢測工件7的緣部，從而也能夠進行與實施方式3至實施方式6相同的動作。

以上的實施方式所示的結構表示本發明的內容的一個例子，還可以與其他的公知技術進行組合，在不脫離本發明的主旨的范圍內，還能夠對結構的一部分進行省略、變更。

標號的說明

1控制裝置，2輸入裝置，3加工頭，4X軸電動機，5Y軸電動機，6Z軸電動機，7工件，8第一距離傳感器，8a、9a檢測范圍，9第二距離傳感器，10加工嘴，11工件支架，12數據存儲部，13設定存儲部，14圖像傳感器，100、101激光加工機，200、201、202距離。