特許 5902747 加工再開準備機能を有するレーザ加工システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5902747

(24)【登録日】2016年3月18日

(45)【発行日】2016年4月13日

(54)【発明の名称】加工再開準備機能を有するレーザ加工システム

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20160331BHJP

   G05B 19/18 20060101ALI20160331BHJP

   G05B 19/4067 20060101ALI20160331BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/00 Q

   B23K26/00 M

   G05B19/18 W

   G05B19/18 X

   G05B19/4067

【請求項の数】13

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-93565(P2014-93565)

(22)【出願日】2014年4月30日

(65)【公開番号】特開2015-208775(P2015-208775A)

(43)【公開日】2015年11月24日

【審査請求日】2015年5月20日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100159684

【弁理士】

【氏名又は名称】田原 正宏

(72)【発明者】

【氏名】森 敦

【審査官】 豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２２５７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２０３２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０００４８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−０３９０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−２０４５８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００ − ２６／７０

Ｂ２３Ｋ １９／１８

Ｂ２３Ｋ １９／４０６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ加工機と、
与えられたレーザ加工プログラムに従い前記レーザ加工機を制御する制御装置と、
前記制御装置が前記レーザ加工プログラムの実行の中断後に該実行を再開するための、準備処理を行う再開準備装置とを具備し、
前記再開準備装置は、
前記レーザ加工プログラムの実行を中断したときの前記レーザ加工機の稼働状況が、ワークを現実に加工しているレーザ加工中であるか否かを判定する稼働状況判定部と、
前記稼働状況判定部の判定結果に応じて、前記レーザ加工プログラムの実行を再開するときの前記レーザ加工機の再始動条件を、前記レーザ加工プログラムにおける既定の条件の中で特定する再始動条件特定部とを備え、
前記稼働状況判定部は、前記レーザ加工プログラムの実行中断時に、前記レーザ加工機がワークを加工するために必要な所定の操作指令が前記制御装置から出力されているとき、又は前記レーザ加工機がワークを加工するために必要な所定の外部情報が前記制御装置に入力されているときに、前記稼働状況が前記レーザ加工中であると判定する、
レーザ加工システム。

【請求項2】

前記所定の操作指令は、アシストガス供給指令であり、前記所定の外部情報は、アシストガス供給モニタ信号である、請求項１に記載のレーザ加工システム。

【請求項3】

前記所定の操作指令は、シャッタ開指令であり、前記所定の外部情報は、シャッタ開モニタ信号である、請求項１に記載のレーザ加工システム。

【請求項4】

前記所定の操作指令は、ギャップ制御指令であり、前記所定の外部情報は、ギャップ量モニタ信号である、請求項１に記載のレーザ加工システム。

【請求項5】

前記稼働状況判定部は、前記所定の外部情報を予め定めた閾値と比較して、前記稼働状況が前記レーザ加工中であると判定する、請求項２又は４に記載のレーザ加工システム。

【請求項6】

前記稼働状況判定部は、前記レーザ加工機がワークを加工するために必要な複数の異なる操作指令のグループのうち少なくとも１つが、前記所定の操作指令として前記制御装置から実時間で出力されているときに、前記稼働状況が前記レーザ加工中であると判定する、請求項１に記載のレーザ加工システム。

【請求項7】

前記グループに含まれる前記操作指令は、アシストガス供給指令とシャッタ開指令とギャップ制御指令とのうち２つ以上の指令である、請求項６に記載のレーザ加工システム。

【請求項8】

前記稼働状況判定部は、前記レーザ加工機がワークを加工するために必要な複数の異なる外部情報のグループのうち少なくとも１つが、前記所定の外部情報として前記制御装置に実時間で入力されているときに、前記稼働状況が前記レーザ加工中であると判定する、請求項１に記載のレーザ加工システム。

【請求項9】

前記グループに含まれる前記外部情報は、アシストガス供給モニタ信号とシャッタ開モニタ信号とギャップ量モニタ信号とのうち２つ以上の信号である、請求項８に記載のレーザ加工システム。

【請求項10】

前記所定の操作指令が前記制御装置から出力されておらず、かつ前記所定の外部情報が前記制御装置に入力されていないときは、前記稼働状況判定部は、前記制御装置からレーザ発振指令が出力されているとき、又は前記制御装置にレーザ出力モニタ信号若しくはレーザ加工命令が入力されているときに、前記稼働状況が前記レーザ加工中であると判定する、請求項２〜５、７及び９のいずれか１項に記載のレーザ加工システム。

【請求項11】

前記再開準備装置は、前記レーザ加工プログラムの実行を中断した事由が解消したときに、前記準備処理を自動的に行って、前記再始動条件特定部が前記再始動条件を自動的に特定し、前記制御装置は、前記レーザ加工プログラムの実行を再開する再開命令が与えられるまでの間、前記レーザ加工機を前記再始動条件で再始動する位置に待機するように制御する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレーザ加工システム。

【請求項12】

前記稼働状況判定部が、前記稼働状況が前記レーザ加工中であると判定したときに、前記再始動条件特定部は、前記既定の条件のうち、
（１）前記レーザ加工プログラムの実行を中断した位置の直前の位置、又は
（２）前記レーザ加工プログラムの実行を中断した位置を含むブロックの始点の位置、又は
（３）前記レーザ加工プログラムの実行を中断した位置を含むブロックよりも前のブロックの始点の位置、又は
（４）前記レーザ加工プログラムの実行を中断した位置を含む加工経路の次の加工経路の加工開始点の位置を、
前記再始動条件として特定する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のレーザ加工システム。

【請求項13】

前記稼働状況判定部は、前記レーザ加工プログラムに記述されているレーザ加工の内容に応じて前記操作指令又は前記外部情報を選定し、選定した前記操作指令又は前記外部情報に基づき前記稼働状況を判定する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のレーザ加工システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工再開準備機能を有するレーザ加工システムに関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ光を用いてワークを加工するレーザ加工システムにおいて、制御装置がレーザ加工プログラムを実行している最中に、レーザ発振のための電力供給や媒体（特にガス）供給の異常、加工点へのアシストガス供給の異常等に起因して、或いはオペレータによる意図的な停止命令、安全確保のための緊急停止信号等に従って、レーザ加工プログラムの実行が中断される場合がある。レーザ加工プログラムに従って作動しているレーザ加工機（レーザ発振器及び加工ヘッドを含む）の稼働状況が、切断や溶接等の加工をワークに対し現実に行っている状況（本願で「レーザ加工中」と称する）の間に、レーザ加工プログラムの実行が中断されると、制御装置がレーザ加工プログラムの実行を再開するときのレーザ加工機の再始動条件（レーザ発振の有無、加工ヘッドの位置等）によっては、ワークの被加工部位の加工品質に影響を及ぼす恐れがある。例えば、レーザ加工中のプログラム中断時と同じ位置でレーザ加工機を再始動させると、レーザ出力が目標値に達しないうちに加工ヘッドが移動することになり、加工不良が生ずる場合がある。これを回避するべく、レーザ加工中のプログラム中断時の位置から加工経路を幾分戻った位置でレーザ加工機を再始動させると、ワーク上の同一部位を重複加工することになり、加工品質が劣化する場合がある。

【0003】

レーザ加工プログラムの実行の中断後、中断時の位置とは異なる位置でレーザ加工プログラムの実行を再開することができるレーザ加工システムは知られている。例えば、特許文献１は、異常発生時に異常を検知して加工を停止する機能を備えたレーザ加工装置であって、異常が発生したときに異常が発生した位置とは別の位置から、或いは異常内容によっては異常が発生した位置から、自動的に再起動を行って加工を続行できるレーザ加工装置を開示する。特許文献１には、再起動位置を加工プログラム上で指定する旨、及びその例として、再起動位置を実行中のブロックの始点又は終点とする旨が記載されている。また特許文献１には、「加工が停止した加工プログラム上のブロックが位置決め移動中の場合は、レーザ光２により加工をしている最中ではないので、そのブロックの終点（位置決め目標点）まで移動して、そこから加工を再開すれば加工中の製品を不良品にしなくてすむ」、「加工が停止した加工プログラム上のブロックがピアシングの次の加工移動中の場合は、その移動ブロックの始点から再度加工をやり直せば加工中の製品を不良品にしなくてすむ場合が多い」という事項が記載されている。このように、特許文献１に記載の技術は、プログラム中断時のレーザ加工装置の稼働状況がレーザ加工中であったか否かを、加工プログラムの記述に基づき判定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５−１５８５２０号公報（特許請求の範囲、段落００３６、段落００３７）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

レーザ加工システムにおいて、レーザ加工プログラムの実行を中断したときのレーザ加工機の稼働状況を正確に判定して、レーザ加工プログラムの実行を再開するときのレーザ加工機の再始動条件を、中断時の稼働状況に応じて適切に設定できるようにすることが、プログラム中断及びプログラム再開によりワークの被加工部位の加工品質に及ぼされる影響を低減する観点で望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、レーザ加工機と、与えられたレーザ加工プログラムに従いレーザ加工機を制御する制御装置と、制御装置がレーザ加工プログラムの実行の中断後に実行を再開するための、準備処理を行う再開準備装置とを具備し、再開準備装置は、レーザ加工プログラムの実行を中断したときのレーザ加工機の稼働状況が、ワークを現実に加工しているレーザ加工中であるか否かを判定する稼働状況判定部と、稼働状況判定部の判定結果に応じて、レーザ加工プログラムの実行を再開するときのレーザ加工機の再始動条件を、レーザ加工プログラムにおける既定の条件の中で特定する再始動条件特定部とを備え、稼働状況判定部は、レーザ加工プログラムの実行中断時に、レーザ加工機がワークを加工するために必要な所定の操作指令が制御装置から出力されているとき、又はレーザ加工機がワークを加工するために必要な所定の外部情報が制御装置に入力されているときに、稼働状況が前記レーザ加工中であると判定する、レーザ加工システムである。

【発明の効果】

【0007】

一態様に係るレーザ加工システムによれば、再開準備装置の稼働状況判定部が、レーザ加工プログラムの実行を中断したときのレーザ加工機の稼働状況がレーザ加工中であったか否かを正確に判定することができるから、再開準備装置の再始動条件特定部は、レーザ加工プログラムの実行を再開するときのレーザ加工機の再始動条件を、プログラム実行中断時のレーザ加工機の稼働状況に応じて適切に設定できる。その結果、プログラム中断及びプログラム再開がワークＷの被加工部位の加工品質に及ぼす影響を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】レーザ加工システムの基本構成を示す機能ブロック図である。

【図2】一実施形態によるレーザ加工システムの構成を模式図的に示す図である。

【図3】レーザ加工システムが実施可能なレーザ加工の一例を模式図的に示す図である。

【図4】他の実施形態によるレーザ加工システムの制御構成を示す機能ブロック図である。

【図5】レーザ加工システムが実施可能なレーザ加工の他の例を模式図的に示す図である。

【図6】レーザ加工システムが実施可能なレーザ加工のさらに他の例を模式図的に示す図である。

【図7】レーザ加工システムが実施可能なレーザ加工のさらに他の例を模式図的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一態様によるレーザ加工システム１０の基本構成を機能ブロックで示す。レーザ加工システム１０は、レーザ加工機１２と、与えられたレーザ加工プログラムＰに従いレーザ加工機１２を制御する制御装置１４と、制御装置１４がレーザ加工プログラムＰの実行の中断後に実行を再開するための、準備処理を行う再開準備装置１６とを備える。再開準備装置１６は、レーザ加工プログラムＰの実行を中断したときのレーザ加工機１２の稼働状況Ｒが、ワークＷを現実に加工しているレーザ加工中であるか否かを判定する稼働状況判定部１８と、稼働状況判定部１８の判定結果に応じて、レーザ加工プログラムＰの実行を再開するときのレーザ加工機１２の再始動条件Ｃを、レーザ加工プログラムＰにおける既定の条件の中で特定する再始動条件特定部２０とを備える。

【0010】

上記基本構成を有するレーザ加工システム１０の機能を、図２に一実施形態として示すレーザ加工システム３０の構成を参照してさらに説明する。図２は、上記基本構成を有する一実施形態によるレーザ加工システム３０を模式図的に示すものであって、図１のレーザ加工システム１０の構成要素と対応する構成要素には共通の参照符号を付す。

【0011】

図２のレーザ加工システム３０において、レーザ加工機１２は、レーザ発振器３２、加工ヘッド３４、及び加工ヘッド３４とワークＷとを相対移動させる駆動機構３６を備える。レーザ加工機１２が、例えば金属又は非金属の材料からなるワークＷに対して切断・溶接・熱処理等のレーザ加工を施す構成を有する場合、レーザ発振器３２は、例えば１ｋＷ〜８ｋＷのような高出力のレーザ光を発振できるものであり、そのための電力が外部の電源３８からレーザ発振器３２に供給される。また、レーザ発振器３２が炭酸ガスレーザ発振器である場合、二酸化炭素（ＣＯ_２）、窒素（Ｎ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）等の混合気体からなるレーザ媒体が、外部のガス供給源４０からレーザ発振器３２に断続的又は連続的に供給される。レーザ発振器３２には、レーザ光の出射を物理的に遮断する開閉可能なシャッタ４２を付設することができる。

【0012】

レーザ発振器３２から出射されたレーザ光は、光ファイバ、反射鏡等を含む導光手段４４により加工ヘッド３４に導かれる。加工ヘッド３４は、レーザ光を集光するレンズ等の光学要素を備え、ヘッド先端に設けた加工ノズル４６からワークＷの表面の狭い領域にレーザ光を照射してレーザ加工を実施する。レーザ加工中、ワークＷの加工点及びその周辺には、酸素、窒素、空気、アルゴン等を成分とするアシストガスが吹き付けられる。アシストガスは、外部のガス供給源４８から加工ヘッド３４に供給される。

【0013】

駆動機構３６は、加工ヘッド３４とワークＷとを、互いに接近及び離反する方向へ択一的に移動させることができる。また駆動機構３６は、加工ヘッド３４とワークＷとを、ワーク表面に沿った方向へ相対移動させることができる。例えば、駆動機構３６は、直交３軸座標系における指令値に従い、３個の制御軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）がそれぞれに動作することで、加工ヘッド３４とワークＷとを３次元的に相対移動させることができる。この場合、駆動機構３６は、各制御軸にサーボモータ及び動力伝達機構を備えることができる。個々の制御軸は、加工ヘッド３４とワークＷとのいずれか一方又は双方に設定できる。例えば、加工ヘッド３４をＺ軸で駆動してワークＷに対し鉛直方向へ移動させ、ワークＷを固定したワークテーブル（図示せず）をＸ軸及びＹ軸で駆動して加工ヘッド３４に対し水平方向へ移動させる構成を採用できる。

【0014】

制御装置１４は、例えば数値制御装置の構成を有する。制御装置１４は、レーザ加工プログラムＰ（図１）を解釈して、レーザ加工機１２を含む制御対象に操作指令を出力し、駆動機構３６に加工ヘッド３４やワークＷを移動させたり、レーザ発振器３２にレーザ光を発振、出射させたり、ガス供給源４８にアシストガスを加工ヘッド３４へ供給させたりすることができる。また制御装置１４は、加工ノズル４６の先端とワークＷの加工点との間の最短距離（すなわちギャップ）Ｇを実時間で参照して、レーザ加工中のギャップＧを目標値に維持するよう駆動機構３６を制御するいわゆるギャップ制御を行うことができる。再開準備装置１６は、制御装置１４の一機能として構成できる。或いは再開準備装置１６を、制御装置１４とは別のＣＰＵによって構成することもできる。

【0015】

図１及び図２に示すレーザ加工システム１０、３０において、制御装置１４がレーザ加工プログラムＰを実行している最中に、レーザ発振のための電力供給や媒体（特にガス）供給の異常、加工点へのアシストガス供給の異常等に起因して、或いはオペレータによる意図的な停止命令、安全確保のための緊急停止信号等に従って、レーザ加工プログラムＰの実行が中断される場合がある。図２のレーザ加工システム３０では、停電や電圧低下等の電源障害に起因する電力供給の異常は、停電検出器５０により検出され、異常検出信号が停電検出器５０から制御装置１４に送られる。また、ガス供給源４０、４８の動作障害等に起因するガス供給の異常は、ガス圧センサ５２により検出され、異常検出信号がガス圧センサ５２から制御装置１４に送られる。また、例えばレーザ加工中にワークＷの被加工部位を目視確認する等のために、オペレータが意図的にレーザ加工システム３０を停止させる際には、オペレータが停止スイッチ５４を操作することで、停止スイッチ５４から停止信号が制御装置１４に送られる。また、予め設定した進入禁止区域に人や他の物体が侵入したとき等、安全確保を図るときには、安全スイッチ５６が自動的に作動し、安全スイッチ５６から緊急停止信号が制御装置１４に送られる。

【0016】

制御装置１４は、上記した異常検出信号や停止信号を受信すると、直ちにレーザ加工プログラムＰの実行を中断し、稼働途中のレーザ加工機１２を停止させる。なお、レーザ加工システム１０、３０は、レーザ加工プログラムＰの実行を中断したときのレーザ加工機１２の稼働状況Ｒを記憶する記憶部５８（図２）を備えることができる。記憶部５８に記憶する稼働状況Ｒは、レーザ加工プログラムＰの中の命令文であったり、制御装置１４から制御対象に出力される操作指令であったり、制御対象から制御装置１４に入力されるフィードバック情報であったりすることができる。

【0017】

図１及び図２に示すレーザ加工システム１０、３０では、電力供給やガス供給の異常が解消されたとき、またオペレータによる停止命令や緊急停止信号が解除されたときに、制御装置１４がレーザ加工プログラムＰの実行を再開する。再開準備装置１６は、制御装置１４がレーザ加工プログラムＰの実行を再開するための準備処理として、プログラム実行再開時のレーザ加工機１２の再始動条件Ｃ（レーザ発振器３２の作動条件、加工ヘッド３４の位置等）を、プログラム実行中断時のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒに応じて適切に設定できるようにするための、下記の処理を行う。

【0018】

すなわち、稼働状況判定部１８は、レーザ加工プログラムＰの実行中断時に、レーザ加工機１２がワークＷを加工するために必要な所定の操作指令が制御装置１４から出力されているとき、又はレーザ加工機１２がワークＷを加工するために必要な所定の外部情報が制御装置１４に入力されているときに、プログラム実行中断時のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒが「レーザ加工中」であると判定する。また稼働状況判定部１８は、レーザ加工プログラムＰの実行中断時に、レーザ加工機１２がワークＷを加工するために必要な所定の操作指令が制御装置１４から出力されておらず、かつ、レーザ加工機１２がワークＷを加工するために必要な所定の外部情報が制御装置１４に入力されていないときに、プログラム実行中断時のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒが「レーザ加工中」ではないと判定する。ここで、プログラム実行中断時のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒは、記憶部５８（図２）から取得できる。

【0019】

上記構成において、所定の操作指令は、制御装置１４がレーザ加工プログラムＰを解読かつ演算して作成するものであり、制御装置１４から種々の制御対象に出力される。また上記構成において、所定の外部情報は、制御装置１４の種々の制御対象の制御量を検出する検出器が生成するものであり、それら検出器から制御装置１４にフィードバック情報として入力される。なお後述するように、加工ヘッド３４の移動に関する操作指令（例えば制御軸の移動指令）や外部情報（例えば制御軸の位置情報）は、それのみに基づいてレーザ加工機１２の稼働状況Ｒを正確に判定することが困難であるため、上記した所定の操作指令及び所定の外部情報から除外することができる。

【0020】

例えば、所定の操作指令は、制御装置１４がガス供給源４８の供給制御部（図示せず）に指令するアシストガス供給指令であることができる。また例えば、所定の外部情報は、加工ヘッド３４に付設されるアシストガス圧の測定器（図示せず）から制御装置１４にフィードバックされるアシストガス圧モニタ信号であることができる。この場合、稼働状況判定部１８は、アシストガス圧モニタ信号を予め定めた閾値と比較して、アシストガス圧が閾値を超えているときに、稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定することができる。

【0021】

或いは、所定の操作指令は、制御装置１４がシャッタ４２の開閉制御部（図示せず）に指令するシャッタ開指令であることができる。また所定の外部情報は、シャッタ４２の開閉検出器（図示せず）から制御装置１４にフィードバックされるシャッタ開モニタ信号であることができる。

【0022】

或いは、所定の操作指令は、制御装置１４が駆動機構３６に指令するギャップ制御指令であることができる。また所定の外部情報は、ギャップ測定器（図示せず）から制御装置１４にフィードバックされるギャップ量モニタ信号であることができる。この場合、稼働状況判定部１８は、ギャップ量モニタ信号を予め定めた閾値と比較して、ギャップ量が閾値以下のときに、稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定することができる。

【0023】

一般にレーザ加工は、アシストガス吹き付け、シャッタ開閉、ギャップ制御開始等の、レーザ光を発振する前や後にレーザ加工機１２が行う種々の先行動作や後続動作を含んでいる。例えばレーザ溶接の場合、フィラー供給も先行動作の１つであり、レーザ切断の場合、切断品質改善のためのワーク表面への油分供給も先行動作の１つである。これらの先行動作や後続動作は、加工品質に影響を及ぼすものであるから、レーザ光をワークＷに照射しているときだけでなくその先行動作や後続動作を含めて「レーザ加工中」と認識することが、プログラム実行中断後の再開準備処理を適切に実行するために有利である。

【0024】

例えば、加工ヘッド３４（図２）へのアシストガスの供給は、レーザ発振よりも先に開始される先行動作であり、アシストガスの圧力及び流量が目標値に達した後に現実の加工が開始される。また、レーザ光の照射を止めた後にワークＷを冷却したり高温のワークＷを空気中の酸素、窒素、水分等から遮断したりするために、レーザ発振停止後もアシストガスを供給（つまり後続動作）する場合がある。また、シャッタ３２（図２）の開閉動作は、レーザ発振の開始前に開く先行動作であるとともに、レーザ発振の終了後に閉じる後続動作である。またギャップ制御においては、レーザ発振を開始する前に、ギャップＧ（図２）の寸法（すなわちギャップ量）を目標値に到達させる先行動作が行われる。ワークＷを高速で切断する場合には、レーザ発振終了後もギャップ制御を継続（つまり後続動作）して、加工ヘッド３４をレーザ発振中と同一の速度で移動させる場合がある。

【0025】

このような観点で、稼働状況判定部１８は、前述した構成を有することにより、制御装置１４がレーザ加工プログラムＰの実行を中断したときのレーザ加工機１２の稼働状況Ｒが「レーザ加工中」であったか否かを、正確に判定することができる。稼働状況判定部１８がプログラム実行中断時の稼働状況Ｒを正確に判定すれば、再始動条件特定部２０は、レーザ加工プログラムＰの実行を再開するときのレーザ加工機１２の再始動条件Ｃ（レーザ発振器３２の作動条件、加工ヘッド３４の位置等）を適切に設定できる。以下、制御装置１４が数値制御（ＮＣ）装置の構成を有する場合の事例を説明する。

【0026】

例えば、レーザ加工機１２が軟鋼厚板ワークＷに対し酸素アシストガスを用いてレーザ穴明け加工を行う場合、レーザ光照射により未完成の穴を形成した後、レーザ光照射を止める一方で酸素アシストガスを継続して吹き付けることにより穴明け加工を進行させることがある。アシストガスのみで穴明けを行っている間、レーザ加工プログラムＰ（すなわちＮＣプログラム）には、レーザ光照射を止めるためのドウェル指令が記述されている。このような稼働状況Ｒにおいてレーザ加工プログラムＰの実行が中断された場合、レーザ加工プログラムＰの記述からレーザ加工中か否かを判定すると、ドウェル指令が記述されているために、穴明け加工が行われているにもかかわらずレーザ加工中ではないと判定することになる。これに対し、稼働状況判定部１８は、制御装置１４からアシストガス供給指令が出力されているか否か、又は制御装置１４にアシストガス圧モニタ信号が入力されているか否かを判定材料として、稼働状況Ｒがレーザ加工中であるか否かを判定できるから、プログラム実行中断時にアシストガスのみで穴明けを行っていた状況であっても、稼働状況Ｒがレーザ加工中であったと正確に判定することができる。

【0027】

また、レーザ加工中にワークＷの過熱を緩和するために、レーザ光照射を止める一方でアシストガスを継続して吹き付けることによりワークＷを冷却する場合がある。アシストガスによるワーク冷却は、加工品質に影響を及ぼすものであるからレーザ加工の一部であり、したがってこの間のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒは、レーザ加工中であると認識すべきである。このような稼働状況Ｒにおいてレーザ加工プログラムＰの実行が中断された場合も、上記したアシストガスのみによる穴明け加工の場合と同様に、レーザ加工プログラムＰの記述に基づく判定ではレーザ加工中でなかったと誤判定される恐れがあるのに対し、稼働状況判定部１８は、稼働状況Ｒがレーザ加工中であったと正確に判定することができる。

【0028】

また、レーザ加工中に加工ヘッド３４が障害物を回避するために、レーザ光照射を止めた状態で、各軸位置決めではなく直線補間や円弧補間を用いた早送り指令により加工ヘッド３４を退避動作させる場合がある。加工ヘッド３４の退避動作は、加工品質に影響を及ぼさないからレーザ加工の一部ではなく、したがってこの間のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒは、レーザ加工中でないと認識すべきである。このような稼働状況Ｒにおいてレーザ加工プログラムＰの実行が中断された場合、レーザ加工プログラムＰの記述に基づく判定では、直線補間や円弧補間を用いた送り指令が通常はレーザ加工中の動作指令であるため、レーザ加工中でないにもかかわらずレーザ加工中であると誤判定される恐れがある。これに対し、稼働状況判定部１８は、制御装置１４からギャップ制御指令が実時間で出力されているか否か、又は制御装置１４にギャップ量モニタ信号が実時間で入力されているか否かを判定材料として、稼働状況Ｒがレーザ加工中であるか否かを判定できるから、プログラム実行中断時にギャップ制御によらない早送り指令での退避動作を加工ヘッド３４が行っていた稼働状況Ｒは、レーザ加工中でなかったと正確に判定することができる。

【0029】

図３は、レーザ加工システム１０、３０が実施可能なレーザ加工の一例を模式図的に示す。図３を参照して、再開準備装置１６の再始動条件特定部２０（図１）が行うレーザ加工機１２の再始動条件Ｃ（図１、図２）の特定手法を説明する。

【0030】

一般にレーザ加工では、ワークの加工点の移動速度（つまり加工速度）を、加工点におけるレーザ光の入熱と溶融や熱伝導等による排熱とが釣り合う適切な速度に設定する。また、入熱と排熱との釣り合いを図りながら所定の加工速度まで加速するために、加工開始点の加工条件を定速加工中とは異なる特殊な条件に設定する場合がある。したがって、加工開始点や一定速度での加工中に、レーザ加工プログラムの中断により加工が停止すると、そのこと自体で加工不良が生ずる場合があり、また中断時の加工点で加工を再開することによりさらなる加工不良が生ずる場合がある。

【0031】

図３に示す加工例は、ＮＣプログラムからなるレーザ加工プログラムＰ（図１）に従い、板状のワークＷをレーザ切断して複数の矩形板Ｗ´を作製するものである。加工ヘッド３４は、矩形板Ｗ´の輪郭の内側の所定位置Ｑ１でピアシングを行った後、得られた孔からレーザ切断を開始して、矩形板Ｗ´の輪郭に相当する加工経路に沿って加工点をＱ２→Ｑ３→Ｑ４→Ｑ５→……と移動させていく。図３は、加工経路に沿ったレーザ加工中の位置Ｑ５でレーザ加工プログラムＰの実行が中断され、加工ヘッド３４が退避した状態を示す。このような状況では、位置Ｑ５で加工を再開することは前述した理由により困難であり、また未加工の加工経路内で加工を再開すると矩形板Ｗ´を作製できない。したがって通常、下記（１）〜（４）のいずれかの位置で加工を再開することを検討する。

【0032】

（１）レーザ加工プログラムＰの実行を中断した位置Ｑ５の直前の位置Ｑ４。
（２）レーザ加工プログラムＰの実行を中断した位置Ｑ５を含むブロック（命令文：図では直線補間）の始点の位置Ｑ３。
（３）レーザ加工プログラムＰの実行を中断した位置Ｑ５を含むブロックよりも前のブロック（命令文：図では直線補間）の始点の位置Ｑ２。
（４）レーザ加工プログラムＰの実行を中断した位置Ｑ５を含む加工経路の次の加工経路の加工開始点の位置Ｑ６。

【0033】

レーザ加工システム１０、３０において、再開準備装置１６の再始動条件特定部２０（図１）は、ワークＷの材質や厚み、レーザ加工の方法や求められる加工品質等に応じて、レーザ加工プログラムＰの実行を再開するときのレーザ加工機１２（図１、図２）の再始動条件Ｃ（加工ヘッド３４の位置）を、レーザ加工プログラムＰに記述されている既定の条件である上記（１）〜（４）の中で特定する。なお、再始動条件特定部２０が特定する再始動条件Ｃを（１）〜（４）の何れとするかについては、例えば、レーザ加工システムの設計時に規則として策定したり、オペレータがプログラム中断時に適宜選択して再開準備装置１６に命令したりすることができる。例えば、加工経路に沿ったワークＷの重複加工がある程度許容される場合は、（１）〜（３）のいずれかを再始動条件Ｃとして策定又は選択できる。重複加工距離が最も短いのは（１）であるが、（１）でレーザ加工プログラムＰを再開するには制御が比較的複雑になるので、（２）又は（３）を策定又は選択することも有り得る。ワークＷの重複加工が許容されない場合は、（４）を策定又は選択する。

【0034】

再始動条件特定部２０が、上記した規則又は命令に従い（１）〜（４）の何れかを再始動条件Ｃとして特定すると、制御装置１４は、特定した（１）〜（４）の何れかの位置に加工ヘッド３４を移動する制御を行う。（１）〜（４）の位置では、レーザ発振器３２の作動条件等の加工再開に必要な他の再始動条件が、レーザ加工プログラムＰにおける既定の条件として定められているので、制御装置１４が（１）〜（４）の何れかの位置でレーザ加工機１２を再始動させることで、レーザ加工プログラムＰに従うレーザ加工が再開される。

【0035】

レーザ加工システム１０、３０において、レーザ加工機１２の稼働状況Ｒがレーザ加工中ではないときにレーザ加工プログラムＰの実行が中断された場合は、再始動条件特定部２０は、プログラム実行中断時の条件（加工ヘッド３４の位置）を再始動条件Ｃとして、レーザ加工プログラムＰにおける既定の条件の中で特定する。この再始動条件Ｃに基づき、制御装置１４は、プログラム実行中断時の位置と同じ位置に加工ヘッド３４を配置して、レーザ加工機１２を再始動させる。なお図３の加工例において、レーザ加工機１２の稼働状況Ｒがレーザ加工中でない状況は、例えば、加工ヘッド３４を１つの矩形板Ｗ´の加工終了点から次の矩形板Ｗ´の加工開始点に移動させる早送り指令が制御装置１４から出力されている間である。

【0036】

このように、レーザ加工システム１０、３０では、再開準備装置１６の稼働状況判定部１８が、レーザ加工プログラムＰの実行を中断したときのレーザ加工機１２の稼働状況Ｒがレーザ加工中であったか否かを正確に判定することができるから、再開準備装置１６の再始動条件特定部２０は、レーザ加工プログラムＰの実行を再開するときのレーザ加工機１２の再始動条件Ｃ（レーザ発振器３２の作動条件、加工ヘッド３４の位置等）を、プログラム実行中断時のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒに応じて適切に設定できる。その結果、レーザ加工システム１０、３０においては、プログラム中断及びプログラム再開がワークＷの被加工部位の加工品質に及ぼす影響を低減できる。

【0037】

稼働状況判定部１８が行う稼働状況Ｒの判定手法は、レーザ加工に必要な所定の操作指令の制御装置１４からの出力、又はレーザ加工に必要な所定の外部情報の制御装置１４への入力を監視して、この出力又は入力が実時間で行われているか否かに基づいて判定するものであるから、判定用の手段を既存のレーザ加工システムに追加する必要がない。よって、レーザ加工のための制御設計、プログラム作成及びシステム操作が容易になる。また、レーザ加工に関与するシステム構成要素の現実の状況を稼働状況判定部１８が監視することになるから、再開準備装置１６は、レーザ加工プログラムＰを最初から再度実行してプログラム中断時の稼働状況Ｒを再現するといった煩雑な作業を行うことなく、プログラム中断時の稼働状況Ｒを容易かつ迅速に再現でき、プログラム再開のための準備を効率的に実施できる。さらに、プログラム中断時の稼働状況Ｒをレーザ加工プログラムＰの記述に基づき判定する手法に比べて、プログラム解読や演算に起因するタイムラグを排除できるので、稼働状況Ｒがレーザ加工中か否かを一層正確に判定できる。

【0038】

レーザ加工システム１０、３０において、稼働状況判定部１８は、予め定めた１種類の操作指令（例えばアシストガス供給指令、シャッタ開指令又はギャップ制御指令）の制御装置１４からの出力、又は予め定めた１種類の外部情報（例えばアシストガス供給モニタ信号、シャッタ開モニタ信号又はギャップ量モニタ信号）の制御装置１４への入力を監視して、この出力又は入力が実時間で行われているときに、稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定することができる。稼働状況判定部１８が稼働状況Ｒの判定材料としてどの操作指令又はどの外部情報を用いるかについては、例えばレーザ加工システム１０、３０の設計者が、レーザ加工機１２の装置構成や実施されるレーザ加工の種類に応じて、予め選定できる。

【0039】

或いは稼働状況判定部１８は、レーザ加工機１２がワークＷを加工するために必要な複数種類の異なる操作指令の、制御装置１４からの出力を監視して、これら操作指令のグループのうち少なくとも１つが所定の操作指令として制御装置１４から実時間で出力されているときに、稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定することができる。この構成では、グループに含まれる複数種類の操作指令は、アシストガス供給指令とシャッタ開指令とギャップ制御指令とのうち２つ以上の指令であることができる。

【0040】

また稼働状況判定部１８は、レーザ加工機１２がワークＷを加工するために必要な複数の異なる外部情報の、制御装置１４への入力を監視して、これら外部情報のグループのうち少なくとも１つが所定の外部情報として制御装置１４に実時間で入力されているときに、稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定することができる。この構成では、グループに含まれる複数種類の外部情報は、アシストガス供給モニタ信号とシャッタ開モニタ信号とギャップ量モニタ信号とのうち２つ以上の信号であることができる。

【0041】

このように複数種類の操作指令又は外部情報を稼働状況Ｒの判定材料とすることで、判定の信頼性が向上する。稼働状況判定部１８が稼働状況Ｒの判定材料としてどのような操作指令のグループ又はどのような外部情報のグループを用いるかについては、例えばレーザ加工システム１０、３０の設計者が、レーザ加工機１２の装置構成や実施されるレーザ加工の種類に応じて、予め選定できる。

【0042】

図４は、図２のレーザ加工システム３０に対応する構成を有する他の実施形態によるレーザ加工システム６０の、主として制御構成を機能ブロックで示す。図４において、図１及び図２のレーザ加工システム１０、３０の構成要素と対応する構成要素には共通の参照符号を付す。レーザ加工システム６０では、制御装置１４は数値制御（ＮＣ）装置として構成され、ＮＣプログラムからなるレーザ加工プログラムＰが制御装置１４に与えられる。また、再開準備装置１６（図１、図２）は、制御装置１４の一機能として構成される。図４には、制御装置１４の一機能として稼働状況判定部１８が示されている。

【0043】

制御装置１４は、レーザ加工プログラムＰを解読するＮＣプログラム解読部６２と、解読されたレーザ加工プログラムＰに基づき、種々の制御対象の操作量をそれぞれに演算する機器制御部６４、レーザ制御部６６、補間制御部６８、Ｘ軸サーボ制御部７０、Ｙ軸サーボ制御部７２、Ｚ軸サーボ制御部７４及びギャップ制御部７６とを備える。機器制御部６４は、レーザ加工プログラムＰに基づき、ガス供給源４８（図２）の供給制御部であるアシストガスバルブ７８の操作量を演算し、当該操作量をアシストガス供給指令としてアシストガスバルブ７８に出力する。また機器制御部６４には、加工ヘッド３４（図２）に付設されるアシストガス圧の測定器であるアシストガス圧モニタ８０から、アシストガス圧モニタ信号が入力される。

【0044】

レーザ制御部６６は、レーザ加工プログラムＰに基づき、シャッタ４２（図２）の開閉制御部であるシャッタアクチュエータ８２の操作量を演算し、当該操作量をシャッタ開指令としてシャッタアクチュエータ８２に出力する。またレーザ制御部６６には、シャッタ４２（図２）の開閉検出器であるシャッタ開閉モニタ８４から、シャッタ開モニタ信号が入力される。レーザ制御部６６はさらに、レーザ加工プログラムＰに基づき、電源３８の制御部であるレーザ電源ユニット８６の操作量を演算し、当該操作量をレーザ出力指令としてレーザ電源ユニット８６に出力する。またレーザ制御部６６には、レーザ出力モニタ８８からレーザ出力モニタ信号が入力される。

【0045】

補間制御部６８は、レーザ加工プログラムＰに基づき、駆動機構３６（図２）に設けられる３個の制御軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）に関する直線補間や円弧補間の操作量を演算し、当該補間操作量をＸ軸サーボ制御部７０、Ｙ軸サーボ制御部７２及びＺ軸サーボ制御部７４に与える。Ｘ軸サーボ制御部７０は、与えられた補間操作量から駆動機構３６のＸ軸サーボモータ９０の操作量を演算して、当該操作量を駆動機構３６のＸ軸サーボアンプ９２に出力する。またＸ軸サーボ制御部７０には、Ｘ軸サーボモータ９０に付設されるＸ軸パルスコーダ９４からＸ軸位置モニタ信号が入力される。Ｙ軸サーボ制御部７２は、与えられた補間操作量から駆動機構３６のＹ軸サーボモータ９６の操作量を演算して、当該操作量を駆動機構３６のＹ軸サーボアンプ９８に出力する。またＹ軸サーボ制御部７２には、Ｙ軸サーボモータ９６に付設されるＹ軸パルスコーダ１００からＹ軸位置モニタ信号が入力される。Ｚ軸サーボ制御部７４は、与えられた補間操作量から駆動機構３６のＺ軸サーボモータ１０２の操作量を演算して、当該操作量を駆動機構３６のＺ軸サーボアンプ１０４に出力する。またＺ軸サーボ制御部７４には、Ｚ軸サーボモータ１０２に付設されるＺ軸パルスコーダ１０６からＺ軸位置モニタ信号が入力される。

【0046】

ギャップ制御部７６は、レーザ加工プログラムＰに基づき、ギャップＧ（図２）を目標値に維持するためのＺ軸サーボモータ１０２の操作量を演算して、当該操作量をＺ軸サーボ制御部７４に与え、Ｚ軸サーボ制御部７４が当該操作量をギャップ制御指令としてＺ軸サーボアンプ１０４に出力する。ギャップ制御部７６には、ギャップ測定器１０８からギャップ量モニタ信号が入力される。

【0047】

レーザ加工システム６０において、制御装置１４の一機能である稼働状況判定部１８は、レーザ加工機１２（図１、図２）がワークＷ（図１、図２）を加工するために必要な所定の操作指令（アシストガス供給指令、シャッタ開指令若しくはギャップ制御指令、又はこれらの適当な組合せ）の、制御装置１４からの出力を監視して、レーザ加工プログラムＰの実行中断時に、当該操作指令が制御装置１４から出力されている場合は、プログラム実行中断時のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定する。また稼働状況判定部１８は、レーザ加工機１２（図１、図２）がワークＷ（図１、図２）を加工するために必要な所定の外部情報（アシストガス供給モニタ信号、シャッタ開モニタ信号若しくはギャップ量モニタ信号、又はこれらの適当な組合せ）の、制御装置１４への入力を監視して、レーザ加工プログラムＰの実行中断時に、当該外部情報が制御装置１４に入力されている場合は、プログラム実行中断時のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定する。さらに稼働状況判定部１８は、レーザ加工プログラムＰの実行中断時に、上記操作指令の制御装置１４からの出力及び上記外部情報の制御装置１４への入力がいずれも行われていない場合は、プログラム実行中断時のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒがレーザ加工中ではないと判定する。

【0048】

図５〜図７は、レーザ加工システム１０、３０、６０が実施可能なレーザ加工の他の幾つかの例を模式図的に示す。図５〜図７を参照して、再開準備装置１６が行う準備処理の事例をさらに説明する。

【0049】

図５に示す加工例は、ＮＣプログラムからなるレーザ加工プログラムＰ（図４）に従い、板状のワークＷをレーザ切断して図示実線の形状を有する板Ｗ´を作製するものである。加工ヘッド３４（図２）は、板Ｗ´の輪郭に相当する加工経路に沿って、補間指令に従いＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ２→Ｓ６→……と移動する。この加工例を記述するレーザ加工プログラムＰは、板Ｗ´の角部の熱集中による切断品質劣化を防ぐために、Ｓ１→Ｓ２をレーザ発振せずに加速してＳ２でレーザ発振し、Ｓ２→Ｓ３を一定速度で移動しながらレーザ切断した後、Ｓ３→Ｓ４→Ｓ３をレーザ発振せずに送り、Ｓ３→Ｓ５→Ｓ２を再び一定速度で移動しながらレーザ切断し、Ｓ２でレーザ発振を止めた後、Ｓ６で板Ｗ´の加工を終了するものである。Ｓ２が加工開始点及び加工終了点ではないから、加減速時の低速によるレーザ切断を回避できる。またＳ３で減速しないので、角部の周辺を低速でレーザ切断することがない。これにより、Ｓ２及びＳ３の周辺の加工品質は他の箇所と同等になる。なお、ワークＷを厚さ１ｍｍの冷間圧延鋼板とし、レーザ発振器３２（図２）から発信されるレーザ光の出力を１ｋＷとし、加工ヘッド３４（図２）からワークＷに吹き付けるアシストガスを酸素とすることができる。

【0050】

上記加工例では、Ｓ１→Ｓ２の工程及びＳ３→Ｓ４→Ｓ３の工程は、いずれもワークＷにレーザ光を照射しないので、レーザ加工プログラムＰにレーザ発振命令は記述されていない。しかし、Ｓ１→Ｓ２又はＳ３→Ｓ４→Ｓ３を移動している間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、Ｓ２又はＳ３（Ｓ４後）でレーザ加工機１２（図１、図２）を再始動させると、Ｓ２又はＳ３の直後の切断速度は命令速度に達していないので、所望の切断品質を得ることが困難である。

【0051】

そこで、再開準備装置１６の稼働状況判定部１８（図１、図２）は、上記したプログラム実行中断時に、制御装置１４（図１、図２）からアシストガス供給指令が出力されているとき、又は制御装置１４にアシストガス圧モニタ信号が入力されているときに、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒ（図１）がレーザ加工中であると判定する。上記加工例では、Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ２の間、アシストガスバルブ７８（図４）にアシストガス供給指令が出力され、またアシストガス圧モニタ８０（図４）からアシストガス圧モニタ信号が入力される。したがって、Ｓ１→Ｓ２又はＳ３→Ｓ４→Ｓ３の間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、稼働状況判定部１８は、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であったと判定する。

【0052】

そして再始動条件特定部２０（図１）は、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であった場合の再始動条件Ｃの前述した選択肢（１）〜（４）から、適当な再始動条件Ｃを特定する。例えば、（３）を再始動条件Ｃとして、Ｓ１に戻ってレーザ加工機１２を再始動させたり、或いは、（４）を再始動条件Ｃとして、次に切断する板Ｗ´の加工開始点（Ｓ１相当）でレーザ加工機１２を再始動させたりすることができる。

【0053】

或いは、稼働状況判定部１８は、上記したプログラム実行中断時に、制御装置１４からシャッタ開指令が出力されているとき、又は制御装置１４にシャッタ開モニタ信号が入力されているときに、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定する。上記加工例では、Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ２→Ｓ６の間、シャッタアクチュエータ８２（図４）にシャッタ開指令が出力され、またシャッタ開閉モニタ８４（図４）からシャッタ開モニタ信号が入力される。したがって、Ｓ１→Ｓ２又はＳ３→Ｓ４→Ｓ３の間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、稼働状況判定部１８は、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であったと判定する。

【0054】

なお、シャッタ４２（図２）の開閉時期は、レーザ加工プログラムＰで適宜設定できる。例えば、ワークＷを交換する間や、１つの製品の加工終了点から次の製品の加工開始点までの移動の間等、レーザ発振器３２が予め定めた時間を越えてレーザ発振を行わない場合に、シャッタ４２を閉じることができる。上記加工例におけるＳ３→Ｓ４→Ｓ３のような、短時間だけレーザ発振を止める間は、シャッタ４２を開いたままにしておくことができる。

【0055】

或いは、稼働状況判定部１８は、上記したプログラム実行中断時に、制御装置１４からギャップ制御指令が出力されているとき、又は制御装置１４にギャップ量モニタ信号が入力されているときに、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定する。上記加工例では、Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ２→Ｓ６の間、Ｚ軸サーボアンプ１０４（図４）にギャップ制御指令が出力され、またギャップ測定器１０８（図４）からギャップ量モニタ信号が入力される。したがって、Ｓ１→Ｓ２又はＳ３→Ｓ４→Ｓ３の間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、稼働状況判定部１８は、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であったと判定する。

【0056】

上記加工例では、Ｓ１→Ｓ２で加速した後はＳ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ２→Ｓ６を一定速度で移動することにより、短時間で板Ｗ´を切断することを可能にしている。レーザ発振を止めるＳ３→Ｓ４→Ｓ３の間も、レーザ発振しているステップと同じギャップ制御を行うことにより、Ｓ２以降を一定速度で移動することが可能となる。レーザ発振を止めている間のこのような移動は、加工品質に影響を及ぼすものであるからレーザ加工の一部であり、この間のレーザ加工機１２の稼働状況Ｒは、稼働状況判定部１８によりレーザ加工中であると正確に判定される。

【0057】

他方、Ｓ３→Ｓ４→Ｓ３の間、ギャップ制御を行わずに、或いはギャップＧ（図２）を拡大するギャップ制御を行って、加工ヘッド３４を一時的に退避させる場合もある。この場合、加工品質を維持するために、Ｓ３→Ｓ４→Ｓ３で加工ヘッド３４を減速及び加速する。この場合には、稼働状況判定部１８は、制御装置１４に入力されるギャップ量モニタ信号を予め定めた閾値と比較して、ギャップ量が閾値以下のとき（すなわちＳ３→Ｓ４→Ｓ３を除く工程）に、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定する。

【0058】

図６に示す加工例は、ＮＣプログラムからなるレーザ加工プログラムＰ（図４）に従い、板状のワークＷにピアシングを行うものである。図示加工例は、ワークＷに比較的短時間で比較的大径の孔Ｈを加工するための以下のステップＴ１〜Ｔ５を有する。なお、ワークＷを厚さ６ｍｍの軟鋼板とし、加工ノズル４６からワークＷに吹き付けるアシストガスを酸素とすることができる。

【0059】

ステップＴ１：
レーザ発振に先立ち、加工ノズル４６がワークＷに近接し、レーザ発振器３２（図２）に付設したシャッタ４２が開く。

【0060】

ステップＴ２：
アシストガスＡを加工ノズル４６からワークＷに吹き付け、加工ノズル４６の内圧が所定ガス圧になった時点でレーザ光Ｌを０．３秒間ワークＷに照射する。レーザ光Ｌにより高温になったワークＷの表面は、高濃度のアシストガスの雰囲気中で燃焼する。

【0061】

ステップＴ３：
レーザ光の照射を止める一方、アシストガスＡを継続して約０．７秒間ワークＷに吹き付ける。これにより燃焼が進み、孔Ｈが形成される。

【0062】

ステップＴ４：
アシストガスの供給を停止し、燃焼反応を終了させて孔Ｈの形成を完了する。この状態で約０．４秒放置してワークＷを冷却すると、再度アシストガスを供給しても燃焼は生じない。

【0063】

ステップＴ５：
ワークＷへのレーザ光Ｌの照射とアシストガスＡの供給を再開し、加工ノズル４６とワークＷとを相対移動させて、孔Ｈを起点にレーザ加工を開始する。

【0064】

上記加工例において、レーザ光Ｌが出射されないステップＴ３又はステップＴ４では、レーザ加工プログラムＰにレーザ発振命令は記述されていない。しかし、ステップＴ３又はステップＴ４の間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、孔Ｈの形成が不完全となり、ステップＴ５からレーザ加工機１２（図１、図２）を再始動させると、不完全な孔Ｈを加工開始点とするためにその後のレーザ切断が加工不良となる場合がある。

【0065】

そこで、再開準備装置１６の稼働状況判定部１８は、上記したプログラム実行中断時に、制御装置１４からシャッタ開指令が出力されているとき、又は制御装置１４にシャッタ開モニタ信号が入力されているときに、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定する。上記加工例では、ステップＴ３及びステップＴ４の間、シャッタアクチュエータ８２（図４）にシャッタ開指令が出力され、またシャッタ開閉モニタ８４（図４）からシャッタ開モニタ信号が入力される。したがって、ステップＴ３又はステップＴ４の間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、稼働状況判定部１８は、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であったと判定する。

【0066】

そして再始動条件特定部２０（図１）は、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であった場合の再始動条件Ｃの前述した選択肢（１）〜（４）から、適当な再始動条件Ｃを特定する。例えば、（３）を再始動条件Ｃとして、ステップＴ１の初期位置に戻ってレーザ加工機１２を再始動させることができる。

【0067】

或いは、稼働状況判定部１８は、上記したプログラム実行中断時に、制御装置１４からアシストガス供給指令が出力されているとき、又は制御装置１４にアシストガス圧モニタ信号が入力されているときに、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定する。上記加工例では、ステップＴ４でアシストガスの供給が止まると、加工ノズル４６内に残留するアシストガスの圧力が徐々に減じ、それに伴い燃焼反応が停止する。したがって、ステップＴ３又はステップＴ４の間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、稼働状況判定部１８は、アシストガス圧モニタ信号を予め定めた閾値と比較して、アシストガス圧が閾値を超えているときに、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であったと判定する。

【0068】

図７に示す加工例は、ＮＣプログラムからなるレーザ加工プログラムＰ（図４）に従い、板状のワークＷにレーザ溶接や熱処理を行うものであり、以下のステップＵ１〜Ｕ４を有する。なお、ワークＷを厚さ１ｍｍの軟鋼板とすることができる。

【0069】

ステップＵ１：
レーザ発振に先立ち、加工ノズル４６が所定位置からワークＷに近接し、レーザ発振器３２（図２）に付設したシャッタ４２が開く。所定位置からの加工ノズル４６のワークＷへの近接動作は、ギャップ制御により行われる。

【0070】

ステップＵ２：
ギャップＧが目標値に達した後、レーザ光の照射を開始して、ギャップ制御を行いながら補間指令に従い加工ノズル４６を移動し、ワークＷにレーザ溶接や熱処理を行う。

【0071】

ステップＵ３：
１つの加工経路の加工が完了した後、レーザ発信を停止し、補間指令に従い次の加工経路の加工開始点に加工ノズル４６を移動する。このとき、例えば障害物を避けるため、ギャップ制御を一端中止して、ギャップ目標値よりも大きなギャップ量が得られるまで加工ノズル４６を上方へ退避させる制御を行い、障害物を通過した後にギャップ制御を再開してギャップ目標値まで加工ノズル４６をワークＷに近接させる。

【0072】

ステップＵ４：
ギャップＧが目標値に達した後、レーザ光の照射を開始して、ギャップ制御を行いながら補間指令に従い加工ノズル４６を移動し、次の加工経路に沿ってレーザ溶接や熱処理を行う。

【0073】

上記加工例において、レーザ光Ｌが出射されないステップＵ１又はステップＵ３では、レーザ加工プログラムＰにレーザ発振命令は記述されていない。しかし、ステップＵ１の間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、ギャップＧが目標値に達していないので、ステップＵ２からレーザ加工機１２（図１、図２）を再始動させると、ギャップＧが目標値に達するまでの間が加工不良となる場合がある。

【0074】

そこで、再開準備装置１６の稼働状況判定部１８は、上記したプログラム実行中断時に、制御装置１４からギャップ制御指令が出力されているとき、又は制御装置１４にギャップ量モニタ信号が入力されているときに、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定する。上記加工例では、ステップＵ１及びステップＵ３（但しギャップ制御中）の間、Ｚ軸サーボアンプ１０４（図４）にギャップ制御指令が出力され、またギャップ測定器１０８（図４）からギャップ量モニタ信号が入力される。したがって、ステップＵ１及びステップＵ３（但しギャップ制御中）の間にレーザ加工プログラムＰの実行が中断した場合、稼働状況判定部１８は、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であったと判定する。

【0075】

そして再始動条件特定部２０（図１）は、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒがレーザ加工中であった場合の再始動条件Ｃの前述した選択肢（１）〜（４）から、適当な再始動条件Ｃを特定する。例えば、（３）を再始動条件Ｃとして、ステップＵ１の初期位置に戻ってレーザ加工機１２を再始動させることができる。

【0076】

レーザ加工システム１０、３０、６０において、例えば、高出力のレーザ発振器３２（図２）を備えている場合、レーザ発振器３２の熱的状態が安定するまではレーザ光の出力が不安定になることがある。この対処策として、例えば図３、図５〜図７に示すような一連のレーザ加工工程に先立ち、シャッタ４２（図２）を閉じたままでレーザ発振を開始し、レーザ光をレーザ発振器３２に内蔵したレーザ吸収器に吸収させることでレーザ発振器３２を適当に暖機した後に、シャッタ４２を開いてレーザ光を加工ヘッド３４（図２）から出射する制御を行う場合がある。この場合には、シャッタ４２を閉じた状態でのレーザ発振もレーザ加工の一部と見なすべきである。

【0077】

そこで、レーザ加工システム１０、３０、６０は、所定の操作指令（アシストガス供給指令、シャッタ開指令又はギャップ制御指令）が制御装置１４（図１、図２）から出力されておらず、かつ所定の外部情報（アシストガス供給モニタ信号、シャッタ開モニタ信号又はギャップ量モニタ信号）が制御装置１４に入力されていないときは、稼働状況判定部１８（図１）が、制御装置１４からレーザ発振指令がレーザ電源ユニット８６（図４）に出力されているとき、又は制御装置１４にレーザ出力モニタ信号がレーザ出力モニタ８８から入力されているか若しくはレーザ加工プログラムＰによってレーザ加工命令が入力されているときに、稼働状況Ｒがレーザ加工中であると判定するように、構成することができる。この構成によれば、稼働状況判定部１８は、例えば、シャッタ４２が開いている稼働状況Ｒだけでなく、シャッタ４２が閉じている一方でレーザ発振している稼働状況Ｒも、レーザ加工中と判定することができる。

【0078】

さらに、レーザ加工システム１０、３０、６０は、再開準備装置１６（図１）が、レーザ加工プログラムＰ（図１）の実行を中断した事由が解消したときに、前述した準備処理を自動的に行って、再始動条件特定部２０（図１）が再始動条件Ｃ（図１）を自動的に特定し、制御装置１４（図１）が、レーザ加工プログラムＰの実行を再開する再開命令が与えられるまでの間、レーザ加工機１２（図１）を再始動条件Ｃで再始動する位置に待機するように制御する構成を、有することができる。

【0079】

この構成によれば、例えば図３、図５〜図７に示すような一連のレーザ加工工程において、レーザ加工プログラムＰの実行中断後にその事由（停電等）が解消されると、レーザ加工機１２は再始動条件Ｃで再始動する位置に自動的に配置される。そして、例えばオペレータは、レーザ加工機１２に機能上の問題が無いこと、レーザ加工機１２の作業領域の安全が確保されていること等、レーザ加工プログラムＰの実行再開に支障の無いことを確認した後に、制御装置１４に再開命令を与える。この再開命令により、レーザ加工機１２が再始動するので、プログラム実行再開後の安全を保証できる。

【0080】

さらに、レーザ加工システム１０、３０、６０は、稼働状況判定部１８が、レーザ加工プログラムＰに記述されているレーザ加工の内容に応じて、前述した所定の操作指令又は所定の外部情報を選定し、選定した操作指令又は外部情報に基づき稼働状況Ｒを判定するように、構成することができる。この構成によれば、例えばレーザ加工機１２（図１）が、異なる素材や寸法を有する複数種類のワークＷに対して順次、内容の異なるレーザ加工を実施する場合、何れかのレーザ加工プログラムＰの実行が中断されたときに、当該レーザ加工プログラムＰの加工内容に適した操作指令や外部情報を稼働状況Ｒの判定材料として選定することで、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒを正確に判定することができる。

【0081】

前述した所定の操作指令又は所定の外部情報と、レーザ加工の内容との相関性は、例えば以下のように解釈できる。
（ｉ）アシストガス供給指令又はアシストガス供給モニタ信号
圧力の高いアシストガスや、純度の高いアシストガスが要求されるレーザ加工において、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒの判定材料として好適である。例えば、ステンレス厚板は高圧の窒素ガスを必要とし、軟鋼厚板は高純度の酸素ガスを必要とする。高圧の窒素ガスの場合、レーザ発振の前に加工ヘッド内のアシストガスの圧力を目標値まで上昇させるのに時間を要する。また高純度の酸素ガスの場合、レーザ発振の前にアシストガス配管や加工ヘッド内の空気を排除してアシストガスの純度を上げるのに時間を要する。これらの先行動作を「レーザ加工中」と判定することで、適切な再開準備処理を行うことができる。

【0082】

（ｉｉ）シャッタ開指令又はシャッタ開モニタ信号
レーザ加工全般において、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒの判定材料として好適である。但し、レーザ加工機１２（図１）の機械構成に依存してレーザ加工のサイクル時間を意図的に短縮したい場合等、前述した先行動作や後続動作ではない状況（例えば加工終了点から次の加工開始点への移動）でもシャッタ４２（図２）を開放する場合がある。このような場合は、シャッタ開指令又はシャッタ開モニタ信号を稼働状況Ｒの判定材料とはしないことが望ましい。

【0083】

（ｉｉｉ）ギャップ制御指令又はギャップ量モニタ信号
レーザ加工全般において、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒの判定材料として好適である。但し、軟鋼厚板のピアシングに際し、ノズル退避時と同程度のギャップ量の位置でレーザ発振を開始する場合がある。また、塗装鋼板の切断に際し、切断に先立って塗装を剥がすためにノズル退避時よりも大きなギャップ量を維持しながら切断経路に沿ってレーザ光を照射する場合がある。これらのような場合は、ギャップ制御指令又はギャップ量モニタ信号を稼働状況Ｒの判定材料とはしないことが望ましい。

【0084】

（ｉｖ）レーザ出力指令又はレーザ出力モニタ信号若しくはレーザ加工命令
レーザ発振に関わる命令、指令やフィードバック信号は、前述したように、単独では稼働状況Ｒの誤判定の要因となり得るので、（ｉ）〜（ｉｉｉ）のいずれかと組み合わせて用いることが好適である。但し、ワークＷの素材が木材、紙、布等の場合は、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の操作指令や外部情報の状況に関わらずレーザ光を照射しさえすれば良好な切断が期待できるので、レーザ出力指令又はレーザ出力モニタ信号若しくはレーザ加工命令だけを稼働状況Ｒの判定材料とすることもできる。

【0085】

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、プログラム実行中断時の稼働状況Ｒの判定材料となる所定の操作指令又は所定の外部情報は、上記（ｉ）〜（ｉｖ）に限定されない。

【符号の説明】

【0086】

１０、３０、６０ レーザ加工システム
１２ レーザ加工機
１４ 制御装置
１６ 再開準備装置
１８ 稼働状況判定部
２０ 再始動条件特定部
３２ レーザ発振器
３４ 加工ヘッド
３６ 駆動機構
４２ シャッタ
４６ 加工ノズル
７６ ギャップ制御部
Ｃ 再始動条件
Ｐ レーザ加工プログラム
Ｒ 稼働状況

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】