(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ノズルを被加工物に接近させて加工する場合であっても、被加工物との間隔を高精度に維持して加工を施すことが可能な物品加工装置を提供する。【解決手段】静電容量センサ６は、検出電極２２で検出した静電容量の変化量を電圧の変化量に変換して制御装置７に出力する処理部２３を備えている。また、処理部２３には、該処理部２３のゲインをローゲインとハイゲインに変更できるゲイン変更手段２４を設けている。加工開始前にノズル１５を所定高さ位置まで下降させる際には、制御装置７はローゲインの出力に基づいてノズル１５の下降作動を制御する。他方、切断加工中においては、制御装置７はハイゲインの出力に基づいてノズル１５を倣い制御する。【効果】加工ヘッドを速やかに所定高さ位置に位置決めできるとともに、被加工物２に対して高精度な加工を施すことが出来る。【選択図】　　図１
2004034051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に所要の加工を施す加工ヘッドと、上記被加工物に対して加工ヘッドを接近あるいは離隔させる間隔調整手段と、上記加工ヘッドと被加工物との間隔を測定して測定結果を出力する静電容量センサと、上記静電容量センサの出力に基づいて上記間隔調整手段の作動を制御する制御装置とを備えて、上記加工ヘッドと被加工物とを所要の間隔に維持して該被加工物に加工を施すように構成した物品加工装置において、
上記静電容量センサの出力ゲインを、上記加工ヘッドと被加工物との間隔が変化した際の間隔の変化量に対する出力の変化量の比率を大きくしたハイゲインと、上記加工ヘッドと被加工物との間隔が変化した際の間隔の変化量に対する出力の変化量の比率を小さくしたローゲインとに変更可能なゲイン変更手段を設け、上記制御装置は、加工ヘッドを所定距離まで被加工物に接近させる際には上記ローゲインに基づいて上記間隔調整手段の作動を制御するとともに、被加工物の加工中においては上記ハイゲインに基づいて上記間隔調整手段の作動を制御することを特徴とする物品加工装置。
【請求項２】
上記静電容量センサは、上記加工ヘッドに設けられて上記被加工物との間の間隔に応じた静電容量を検出する検出電極と、この検出電極で検出された静電容量の変化を電圧量の変化に変換する処理部と備え、
上記ゲイン変更手段は、上記処理部に設けられてハイゲインのデータとローゲインのデータとの２つのデータを記憶した第１記憶部を備え、
上記制御装置は、上記加工ヘッドを所定距離まで被加工物に接近させる際には、上記第１記憶部のデータからローゲインを選択するとともに、被加工物の加工中においては上記第１記憶部のデータからハイゲインを選択することを特徴とする請求項１に記載の物品加工装置。
【請求項３】
上記静電容量センサは、上記加工ヘッドに設けられて上記被加工物との間の間隔に応じた静電容量を検出する検出電極と、この検出電極で検出された静電容量の変化を電圧量の変化に変換して制御装置へ出力する処理部と備え、
上記ゲイン変更手段は、上記処理部に設けられてハイゲインのデータとローゲインのデータとのいずれか一方を記憶する第１記憶部と、上記制御装置に設けられてハイゲインのデータとローゲインのデータとを記憶する第２記憶部とを備え、
上記制御装置は、上記加工ヘッドを所定距離まで被加工物に接近させる際には、上記第２記憶部からローゲインのデータを第１記憶部にダウンロードするとともに、この第１記憶部に記憶されたローゲインに基づいて上記間隔調整手段の作動を制御し、被加工物の加工中においては上記第２記憶部からハイゲインのデータを第１記憶部にダウンロードするとともに、この第１記憶部に記憶されたハイゲインに基づいて上記間隔調整手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載の物品加工装置。
【請求項４】
上記ゲイン変更手段は、ハイゲインのデータとローゲインのデータとが一体となったデータを備えており、制御装置は、上記加工ヘッドが、上記被加工物から予め定めた所定距離と該所定距離よりも離隔した位置との間に位置する際はローゲインに基づいて間隔調整手段の作動を制御するとともに、上記予め定めた所定距離と被加工物に更に接近した位置との間に位置する際はハイゲインに基づいて間隔調整手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載の物品加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物品加工装置に関し、より詳しくは、静電容量センサを備えた物品加工装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電容量センサを備えたレーザ加工装置として、例えば特開平６−１５５０６７号公報の装置が知られている。
この公報の装置においては、加工ヘッドの下端となるノズルの先端を板状の被加工物に対して０．１ｍｍ程度まで接近させることにより、切断加工時におけるアシストガスの十分な圧力を確保すると同時にアシストガスの消費量を抑制するようにしている。
上記公報の装置においては、ノズルの先端と被加工物との間隔が０．１ｍｍ程度まで接近した状態で切断加工を行うので、静電容量センサの検出精度の誤差によって被加工物にノズルの先端が当接して加工不良を起こす虞がある。そこで、上記公報の装置においては、上記ノズルの先端部を非導電性材料で構成し、静電容量センサの検出電極を検出精度が十分に確保される適正な高さ位置に配置するようにしている。
また、上記従来技術のほかに静電容量センサを備えたレーザ加工装置として、例えば特開２０００−３４３２５５号公報が知られており、この公報の装置においては、静電容量センサの出力ゲイン（ならいゲイン）を上げることでセンサの応答性を向上させ、アプローチ動作時のノズルとワークの干渉を高速に回避させることが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平６−１５５０６７号公報の装置においては、上記静電容量センサの検出電極は上下方向のみならず横方向にも離れるため、厳密にいえば実際の加工箇所とノズルとの間隔を測定していることにならない。つまり、加工中においてノズルに対して相対的に移動してくる被加工物の表面に反りや撓みがある場合には、そのような反りや撓みの部分とノズルとの間隔を静電容量センサで早目のタイミングで検出することになる。そのために、ノズルの高さが、そのような反りや撓みに応じて少し速いタイミングで調整されることになり、ノズルと被加工物との間隔を予め設定した間隔に維持できないという欠点があった。特に、ノズルの被加工物との間隔を１ｍｍ未満となる接近状態に維持しようとする場合には、検出精度上、大きな欠点となるものであった。
また、上記特開２０００−３４３２５５号公報に開示されるように、静電容量センサの出力ゲインを高くすることでセンサの応答性が向上され、ひいては検出精度の向上に有効であることは知られている。
しかしながら、静電容量センサの出力ゲインを高くすると、静電容量センサによって検出可能な範囲は、例えば２ｍｍ程度と小さくなる。そして、その検出範囲内でなければノズルの移動が制動されることはなく、２ｍｍの高さでは通常用いる送り速度と同等の速度でノズルは移動される。つまりは、加工開始に際し、倣い制御を有効にしてノズルを被加工物に対し、１ｍｍ未満となる極めて接近した高さまで下降させて位置決めを行うと、ノズルの下降に充分な制動をかけることが困難となり、ノズルが被加工物に衝突する危険性がある。また、仮に被加工物への衝突を回避できたとしても、ゲインの高い静電容量センサからの出力に基づいてノズルが倣い制御されているので、ノズルは高速で上昇され設定した高さ位置を境に上下動を繰り返し、動作が振動的となる。このように静電容量センサのゲインを高くした状態でノズルを被加工物に接近させて加工を開始すると、ノズルの動作が不安定で必要な間隔に維持できないという欠点が生じる。
本発明の目的は、ノズルを被加工物に対して接近させて加工する場合であっても、被加工物との間隔を高精度に維持して加工を施すことが可能な物品加工装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述した事情に鑑み、本発明は、被加工物に所要の加工を施す加工ヘッドと、上記被加工物に対して加工ヘッドを接近あるいは離隔させる間隔調整手段と、上記加工ヘッドと被加工物との間隔を測定して測定結果を出力する静電容量センサと、上記静電容量センサの出力に基づいて上記間隔調整手段の作動を制御する制御装置とを備えて、上記加工ヘッドと被加工物とを所要の間隔に維持して該被加工物に加工を施すように構成した物品加工装置において、
上記静電容量センサの出力ゲインを、上記加工ヘッドと被加工物との間隔が変化した際の間隔の変化量に対する出力の変化量の比率を大きくしたハイゲインと、上記加工ヘッドと被加工物との間隔が変化した際の間隔の変化量に対する出力の変化量の比率を小さくしたローゲインとに変更可能なゲイン変更手段を設け、上記制御装置は、加工ヘッドを所定間隔まで被加工物に接近させる際には上記ローゲインに基づいて上記間隔調整手段の作動を制御するとともに、被加工物の加工中においては上記ハイゲインに基づいて上記間隔調整手段の作動を制御するように構成したものである。
このような構成によれば、加工ヘッドを所定距離まで被加工物に接近させて位置決めする際には、制御装置は上記ローゲインに基づいて間隔調整手段の作動を制御するので、必要な間隔に安定的に加工ヘッドを位置決めすることができ、これに続く被加工物の加工中においては、制御装置は、上記ハイゲインに基づいて上記間隔調整手段の作動を制御するので、被加工物との間隔を高精度に維持して加工を施すことができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明をレーザ加工装置に適用した実施例について説明する。図１において、１はレーザ加工装置であり、このレーザ加工装置１は金属からなる板状の被加工物２にレーザ光を照射して所要の形状に切断加工を行なうことができる。
レーザ加工装置１は、被加工物２を支持して水平面におけるＸ方向に往復移動される加工テーブル３と、加工テーブル３の上方側に配置されて被加工物２に向けてレーザ光を照射する加工ヘッド４と、この加工ヘッド４を昇降させて該加工ヘッド４と被加工物２との間隔を調整する間隔調整手段５とを備えている。また、レーザ加工装置１は、図示しないレーザ発振器、および被加工物２と加工ヘッド４との間隔を測定する静電容量センサ６を備えるとともに、制御装置７を備えている。この制御装置７は、上記レーザ発振器の作動を制御するとともに、上記静電容量センサ６の出力に基づいて上記間隔調整手段５のモータ８の作動を制御するようになっている。
【０００６】
加工テーブル３は、図示しない駆動源によって水平面におけるＸ方向に移動されるようになっており、この加工テーブル３の駆動源の作動は、上記制御装置７によって制御されるようになっている。
上記加工テーブル３の上方側にはガイドレール１１を配置している。このガイドレール１１は図示しない一対の支柱にわたって架設されており、上記Ｘ方向と直交するＹ方向に水平に支持されている。このガイドレール１１に可動フレーム１２をＹ方向に沿って移動可能に取り付けてあり、さらに、この可動フレーム１２に上記加工ヘッド４および上記間隔調整手段５のモータ８を連結している。
可動フレーム１２は図示しない駆動源によってガイドレール１１に沿ってＹ方向に往復移動されるようになっており、この駆動源の作動は制御装置７によって制御されるようになっている。制御装置７によって、上記加工テーブル３および可動フレーム１２の駆動源の作動を制御することで、加工ヘッド４と被加工物２とを水平面におけるＸＹ方向に相対移動させることができるようになっている。
【０００７】
上記加工ヘッド４は、可動フレーム１２に鉛直下方へ向けて連結した筒状の導光路１３と、この導光路１３の下端部に連結した蛇腹状の伸縮部材１４と、この伸縮部材１４の下端部に連結した筒状のノズル１５とから構成している。
上記ノズル１５における先端側（下方部）は、先細りのテーパとなっており、ノズル１５内にはアシストガスの供給源１６からパイプ１７を介してアシストガスが供給されるようになっている。
図示しないレーザ発振器から放射されたレーザ光は図示しない複数の反射鏡を介して導光路１３へ導かれて、この導光路１３および伸縮部材１４の内部を通過した後にノズル１５内で集光されてから、その下端部１５ａに設けた孔から被加工物２に照射されるようになっている。その際には、上記アシストガスの供給源１６からノズル１５内に供給されたアシストガスが下端部１５ａの孔から被加工物２の加工位置へ噴射されるようになっている。
【０００８】
ノズル１５における上方外周部には、半径方向外方へ突出させた突出部１５ｂを形成してあり、この突出部１５ｂに上下方向の貫通孔を穿設し、そこにめねじ部１５ｃを形成している。上記モータ８の駆動軸に鉛直下方へ向けたねじ軸１８を接続してあり、このねじ軸１８を上記突出部１５ｂのめねじ部１５ｃに螺合させて貫通させている。これにより、上記ノズル１５が鉛直下方に向けて支持されている。
本実施例の間隔調整手段５は、上記モータ８、ねじ軸１８、ノズル１５のめねじ部１５ｃおよび上記モータ８に作動電圧を付与するサーボアンプ２１によって構成している。上記モータ８の作動は、サーボアンプ２１を介して制御装置７によって制御されるようになっている。
【０００９】
次に、静電容量センサ６は、上記ノズル１５の下端部１５ａに接続されて、その下端部１５ａと被加工物２との間の間隔の変化に応じた静電容量を検出する電極２２と、この電極２２で検出した静電容量の変化を電圧量の変化に変換して上記制御装置７へ出力する処理部２３とから構成している。
制御装置７は、静電容量センサ６の処理部２３から出力さえた電圧量をモータ８の作動電圧に換算して、その換算した電圧量を指令信号として上記サーボアンプ２１に伝達するようになっている。サーボアンプ２１は、上記制御装置７から伝達された電圧量をモータ８に付与して該モータ８を所要量だけ正逆に回転させるようになっている。これにより、ねじ軸１８が正逆に所要量だけ回転されるのでノズル１５が昇降されて、ノズル１５の下端部１５ａと被加工物２との間隔（ノズル１５の下端部１５ａの高さ）を所要の間隔に維持できるようになっている。
制御装置７には、ピアッシング加工時におけるノズル１５の下端部１５ａと被加工物２との間隔のデータが予め記憶されている。また、制御装置７には、切断加工時におけるノズル１５の下端部１５ａと被加工物２との間隔のデータが予め記憶されている。そして、制御装置８は、上記静電容量センサ６の処理部２３からの出力電圧を基にして上記間隔調整手段５の作動を制御して、ピアッシング時および切断加工時におけるノズル１５の下端部１５ａと被加工物２との間隔を予め記憶した所定間隔に維持する倣い制御を行なうようになっている。
【００１０】
しかして、本実施例は、上述した構成を前提とした上で、静電容量センサ６の出力ゲインをハイゲインとローゲインとに変更可能なゲイン変更手段２４を設けたものでありノズル１５を所定高さ位置まで下降させて位置決めする際には、ローゲインによる処理部２３からの出力電圧に基づいて制御装置７が間隔調整手段５を制御するとともに、切断加工中においては、ハイゲインによる処理部２３からの出力電圧に基づいて制御装置７が間隔調整手段５を制御するようにしたものである。
本実施例のゲイン変更手段２４は処理部２３に設けている。ゲイン変更手段２４は第１記憶部２４Ａを備えており、この第１記憶部２４Ａは、ノズル１５の下端部１５ａと被加工物２との間隔の変化量に対して出力電圧の変化量の比率を大きくしたハイゲインＨ（図２の想像線）のデータを記憶している。また、上記第１記憶部２４Ａは、ノズル１５の下端部１５ａと被加工物２との間隔の変化量に対して出力電圧の変化量の比率を小さくしたローゲインＬ（図２の実線）のデータを記憶している。
そして、本実施例では、切断加工中には、制御装置７からゲイン変更手段２４に対して、静電容量センサ６のゲインをハイゲインＨに変更するように指令信号を伝達するようにしている。すると、ゲイン変更手段２４は、静電容量センサ６のゲインを第１記憶部２４Ａに記憶したハイゲインＨに変更するようになっている。
また、本実施例では、切断加工に際し、ノズル１５を所定高さ位置まで下降させて位置決めする際には、制御装置７からゲイン変更手段２４に対してゲインをローゲインＬに変更するように指令信号を伝達するようにしている。すると、ゲイン変更手段２４はゲインを第１記憶部２４Ａに記憶したローゲインＬに変更するようになっている。
【００１１】
本実施例では、出力ゲインとして、図２に示すハイゲインＨとローゲインＬとを備えている。ハイゲインＨは被加工物２とノズル１５の間隔が０．２ｍｍ変化する（０．２ｍｍに相当する静電容量の変化が検出される）毎に１Ｖの電圧を出力する割合（ゲイン）に設定されていて、間隔が２ｍｍの時に１０Ｖの電圧を出力させ、２ｍｍを越えると検出不能となるので１０Ｖの電圧を出力させ続けるよう設定されている。一方、ローゲインＬは被加工物２とノズル１５の間隔が１ｍｍ変化する（１ｍｍに相当する静電容量の変化が検出される）毎に１Ｖの電圧を出力する割合（ゲイン）に設定されていて、間隔が１０ｍｍの時に１０Ｖの電圧を出力させ、１０ｍｍを越えると検出不能となるので１０Ｖの電圧を出力させ続けるよう設定されている。
制御装置７は静電容量センサ６の処理部２３が出力する電圧量に応じて、モータ８を作動させるのに必要な作動電圧値をサーボアンプ２１に指令するようになっており、例えば、図２で示すローゲインＬを用いた場合では、１０Ｖの電圧が処理部２３から出力されると、制御装置７はこれに対応したモータ８の作動電圧値をサーボアンプ２１に指令し、モータ８をノズル１５が下降する方向に回転させる。モータ８の作動でノズル１５が下降して被加工物２とノズル１５の間隔が小さくなると、それに伴い処理部２３からの出力電圧も減少してくるのでモータ８の作動量（回転量）も減少されノズル１５の下降速度は減速される。そして、被加工物２とノズル１５の間隔が０ｍｍとなったら、処理部２３からの出力電圧は０Ｖとなるのでモータ８の作動は停止されることになる。
本実施例における倣い制御では、静電容量センサ６からの出力電圧が０Ｖを維持するように、ノズル１５の昇降動を制御するようにしている。このような倣い制御において、被加工物２とノズル１５が維持する所定間隔の設定の仕方について説明する。
ローゲインＬでは図３に実線で示すように、間隔が１ｍｍ変化する毎に１Ｖの電圧を出力する割合に設定されているので、例えば、維持する被加工物２とノズル１５の間隔を２ｍｍに設定する場合には、２ｍｍに相当する静電容量の変化が検出される時に０Ｖの電圧が出力されるようにすればよく、予め設定された実線で示す割合で出力される電圧に対して、処理部２３において２Ｖ分を差し引き、実線で示す予め設定したゲインに基づく電圧値に対して−２Ｖ分オフセットさせたオフセット電圧を制御装置７に出力するようにする。これにより、モータ８は被加工物２とノズル１５の間隔が２ｍｍの時は回転されず２ｍｍを推持する。また、被加工物２とノズル１５の横方向への相対移動により被加工物２の反りや撓みのある個所がノズル１５の下方に位置されたときには、検出される静電容量の変化に対応した電圧が処理部２３から出力されるので、制御装置７はこれに対応した作動指令をサーボアンプ２１に出力してモータ８を作動させて、処理部２３からの出力電圧が０Ｖとなるようにノズル１５を昇降させ、設定した２ｍｍの間隔を推持するように制御する。なお、以上においては主にノズル１５を下降させるケースについて説明したが、例えば、被加工物２とノズル１５の間隔が２ｍｍを下回った場合には、負の値のオフセット電圧が出力され、この場合には制御装置７はモータ８をノズル１５が上昇する方向へ回転させるよう制御する。
−方、ハイゲインＨの場合は、図４に２点鎖線で示すように、間隔が０．２ｍｍ変化する毎に１Ｖの電圧を出力する割合に設定されているので、例えば、維持する被加工物２とノズル１５の間隔を０．２ｍｍに設定する場合には、０．２ｍｍに相当する静電容量の変化が検出される時に０Ｖの電圧が出力されるようにすればよく、予め設定された２点鎖線で示す割合で出力される電圧に対して、処理部２３において１Ｖ分を差し引き、２点鎖線で示す予め設定したゲインに基づく電圧値に対して−１Ｖ分オフセットさせたオフセット電圧を制御装置７に出力するようにする。これにより上述したローゲインＬの場合と同様に、モータ８は被加工物２とノズル１５の間隔が０．２ｍｍの時は回転されず０．２ｍｍを維持する。
これら維持すべき被加工物２とノズル１５の間隔に対するオフセットさせる電圧値のデータは制御装置７に記憶されており、設定される間隔の値に応じて処理部２３に指令されるようになっている。また、以上の説明からも明らかなように、図３で示すローゲインＬの場合と図４で示すハイゲインＨの場合とでは、仮に間隔を０．２ｍｍに設定しようとすると、ローゲインＬの場合はオフセットさせる電圧の値は−０．２ＶとなりハイゲインＨの場合は−１Ｖとなるように、ゲインが異なればオフセットさせる電圧値も異なるので、制御装置７はオフセットさせる電圧値のデータを各ゲイン毎に記憶していて、用いる出力ゲインに対応させてオフセットさせる電圧値を指令するようになっている。
【００１２】
以上の構成において、レーザ加工装置１によってノズル１５の高さ条件を、ピアッシング時２ｍｍ、切断時０．２ｍｍに設定して、被加工物２に切断加工を行う場合を例にとり作動を説明する。
加工開始時には、予め処理部２３に用いる出力ゲインをローゲインＬとすること、および倣い制御により維持する間隔を２ｍｍ、つまり、−２Ｖ分を出力電圧をオフセットすることが制御装置７により設定されている。
そして、制御装置７により加工ヘッド４および可動フレーム１２の駆動源の作動を制御して、加工ヘッド４を被加工物２における加工開始位置２ａの上方まで移動させる。この時点においては、ノズル１５の下端部１５ａと被加工物２との間隔（下端部１５ａの高さ）は３００ｍｍとなっている。
次に、制御装置７は、倣い制御を有効にした状態で間隔調整手段５のサーボアンプ２１に作動指令を出力するので、サーボアンプ２１からモータ８に作動電圧が付与されてモータ８が回転される。これにより加工ヘッド４（ノズル１５の下端部１５ａ）が被加工物２上の３００ｍｍの高さから−２Ｖ分オフセットされた８Ｖの出力電圧に対応する速度で下降される。
【００１３】
そして、加工ヘッド４が下降されて、ノズル１５の下端部１５ａの高さが１０ｍｍ以下となると、静電容量センサ６の処理部２３からローゲインＬに基づく出力電圧が低下され始めるので、これに伴ないノズル１５の下降速度は減少される。そして、処理部２３からの出力電圧が零となったら、すなわちノズル１５の下端部１５ａと被加工物２との間隔が２ｍｍとなったら、モータ８の回転を停止させる。
これにより、ノズル１５の下端部１５ａの高さ、すなわちこの下端部１５ａと被加工物２との間隔（距離）が２ｍｍとなるようにノズル１５が位置決めされる。
この後、制御装置７は、間隔調整手段５に対する倣い制御を一旦無効にして加工開始位置２ａにピアッシング加工を行う。
【００１４】
ピアッシング加工が終了すると、制御装置７は、オフセットさせる電圧を−２Ｖから−０．２Ｖに変更して倣い制御により維持する間隔を、切断時の条件である０．２ｍｍに変更するとともに、レーザ発振器を作動させて、加工ヘッド４と被加工物２とを相対移動させてノズル１５を加工開始位置２ａから横方向に移動させて切断加工を開始させる。その後で、制御装置７は、間隔調整手段５に対する倣い制御を有効にするので、処理部２３からローゲインＬに基づく出力電圧が制御装置７に出力され、制御装置７はそれに基づきノズル１５をピアッシング加工時の２ｍｍの高さから切断加工時の条件である０．２ｍｍまで下降させて接近させる。
そして、処理部２３から制御装置７への出力電圧が零となると、すなわち、ノズル１５ａの下端部１５ａと被加工物２との間隔（距離）が０．２ｍｍとなると、制御装置７はゲイン変更手段２４に対して出力ゲインをハイゲインＨに変更するように指令信号を伝達する。また、それと同時に、制御装置７は、処理部２３に対してその出力電圧を−１Ｖ分オフセットして制御装置７へ出力するように指令信号を伝達する。
これにより、制御装置７は、ノズル１５ａの下端部１５ａと被加工物２との間隔がハイゲインＨに基づいて０．２ｍｍに維持されるように間隔調整手段５を制御して切断加工を行う。
【００１５】
以上の様に、加工ヘッドを３００ｍｍから２ｍｍ、２ｍｍから０．２ｍｍといった所定距離まで被加工物２に接近させる際には、出力ゲインをローゲインに基づいて間隔調整手段５の作動を制御するようにしたので、加工ヘッド４は十分に減速されながら接近され、振動的にならず安定的かつ速やかに位置決めすることができる。
さらに、加工中においては、ハイゲインに基づいて間隔調整手段５の作動を制御するようにしたので応答性が良く、また、加工中であれば加工ヘッド４の上下方向の変化はごく小さなものであるため振動的になることはなく、０．１ｍｍ未満といった極めて接近した間隔であっても高精度に維持することができる。
なお、上記実施例においては、ゲイン変更手段２４を、静電容量センサ６の処理部２３に設けていたが、この処理部２３ではなく制御装置７にゲイン変更手段２４を設けても良い。そのような構成であっても、上述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
次に、本発明に関する他の実施例としては、次のような構成であっても良い。すなわち、上記ゲイン変更手段２４を、上記処理部２３に設けられてハイゲインＨのデータとローゲインＬのデータとのいずれか一方を記憶する第１記憶部２４Ａと、上記制御装置７に設けられてハイゲインＨのデータとローゲインＨのデータとを記憶する第２記憶部２４Ｂとで構成する。
そして、制御装置７は、間隔調整手段５により上記ノズル１５を被加工物２に接近させて位置決めする際には、上記第２記憶部２４ＢからローゲインＬのデータを第１記憶部２４Ａにダウンロードする。そして、このときには第１記憶部２４Ａに記憶されたローゲインＬに基づく出力電圧が制御装置７へ出力され、制御装置７はその出力電圧に基づいて上記間隔調整手段５の作動を制御する。
また、制御装置７は、被加工物２の切断加工中においては上記第２記憶部２４ＢからハイゲインＨのデータを第１記憶部２４Ａにダウンロードするとともに、この第１記憶部２４Ａに記憶されたハイゲインＨに基づく出力が制御装置７へ出力されて、制御装置７はその出力電圧に基づいて上記間隔調整手段５の作動を制御する。
その他の構成は、上記最初の実施例と同じである。このような第２実施例によっても、上記最初の実施例と同様の作用、効果を得ることができる。
【００１７】
さらに、第３実施例として、次のような構成であっても良い。
つまり、上記処理部２３にゲイン変更手段２４を設けて、そのゲイン変更手段２４の第１記憶部２４Ａに、ハイゲインＨのデータとローゲインＬのデータとが一体となった複合データを記憶させる（図６）。この複合データでは、上記ノズル１５の下端部１５ａの高さが０．２ｍｍを越える高さにおいてはローゲインＬに基づいて電圧を出力するよう設定してあり、また、ノズル１５の下端部１５ａの高さが０．２ｍｍを下回ると、ハイゲインＨに基づいて電圧を出力するよう設定している。
このような第３実施例であっても上記各実施例と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００１８】
なお、上記各実施例においては、静電容量センサ６から制御装置７へ電圧を出力していたが、電流を用いていも良い。
また、上記実施例は、静電容量センサ６を備えたレーザ加工装置１に本発明を適用した場合を説明したものであるが、静電容量センサを備えたウォータジェット加工機やその他の加工ヘッドを備えた切断加工機にも本発明を適用することが出来ることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、加工ヘッドを被加工物に対して接近させて加工する場合であっても、被加工物との間隔を高精度に維持して加工を施すことが出来るという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略の構成図。
【図２】ハイゲインとローゲインとの関係を示す図。
【図３】ローゲインとオフセット電圧との関係を示す図。
【図４】ハイゲインとオフセット電圧との関係を示す図。
【図５】本発明の第２実施例の要部を示す図。
【図６】第３実施例におけるローゲインとハイゲインを複合した出力ゲインを示す図。
【符号の説明】
１…レーザ加工装置　　　　２…被加工物
３…加工テーブル　　　　　４…加工ヘッド
５…間隔調整手段　　　　　６…静電容量センサ
７…制御装置　　　　　　　２４…ゲイン変更手段
【図１】
2004034051.tif 000003
【図２】
2004034051.tif 000004
【図３】
2004034051.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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