(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を集光光学系により集光して被加工物に照射することにより、該被加工物のレーザ加工を行うレーザ加工装置において、
レーザ発振器からレーザ光学系を経由して出射されたレーザ光のうち、前記被加工物の表面で反射して前記レーザ発振器又は前記レーザ光学系に再入射する反射光の強度を検出する反射光強度検出部と、
前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を集光する集光光学系と、
前記被加工物の表面上に照射されるレーザ光の強度を、所定の時間範囲にわたって連続的に増加させる光強度増加部と、
前記被加工物の表面上に照射されるレーザ光の強度が増加している間に、前記反射光強度検出部によって検出された反射光強度の経時変化に基づいて、次工程の内容を選択する次工程選択部と、
前記次工程選択部が選択した次工程の内容に基づいて、レーザ加工の次工程を実行する実行部と、を備える、レーザ加工装置。
【請求項２】
前記光強度増加部は、前記集光光学系の集光点と被加工物との距離を変更する、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記光強度増加部は、前記集光光学系に入射するレーザ光のビーム径を変更する、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記次工程選択部によって選択される次工程の内容は、レーザ光の照射によって前記被加工物の表面に窪みが形成された後にレーザ加工を行うレーザ加工の続行、レーザ照射の停止若しくは加工プログラムの中止、又は、前記被加工物の表面に窪みを形成するために、レーザ光の強度を所定の時間範囲内で連続的に増加させる操作を繰り返すリトライ動作のいずれかである、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記被加工物の表面上に照射されるレーザ光の強度の増加率を設定する手段をさらに有する、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記反射光強度が減少に転じてから、前記次工程選択部により決定された次工程に移行するまでの時間を変更する手段をさらに有する、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記次工程選択部は、前記反射光強度が前記所定の時間内に減少に転じたときは、次工程としてレーザ加工の続行を選択する、請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記次工程選択部は、前記反射光強度が予め定めた第１の閾値を超えたときは、次工程としてレーザ照射の停止若しくは加工プログラムの中止を選択する、請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記次工程選択部は、前記反射光強度が前記所定の時間内に減少に転じず、かつ、前記所定の時間内に、前記反射光強度が予め定めた第１の閾値よりも低い第２の閾値に達しないときは、次工程としてレーザ加工の続行を選択する、請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
前記次工程選択部は、前記反射光強度が前記所定の時間内に減少に転じず、かつ、前記所定の時間経過後に、前記反射光強度が予め定めた第１の閾値よりも低くかつ、前記第１の閾値よりも低い第２の閾値より高いときは、次工程としてリトライ動作を選択する、請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項１１】
前記リトライ動作は、レーザ出力を増加し、又はレーザ光の強度の増加率を増加した後に実行される、請求項１０に記載のレーザ加工装置。
【請求項１２】
前記被加工物の表面上に照射されるレーザ光の強度を増加させる間、前記レーザ発振器より出力されるレーザ出力は一定に保たれる、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物からの反射光を抑制しつつ、該被加工物のレーザ加工を開始できる機能を備えたレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属材料等の被加工物（ワーク）にレーザ光を照射してレーザ加工を行う場合に、ワークからの反射光を利用して溶接品質の向上を図る技術が知られている。例えば特許文献１には、ワーク表面での反射によってレーザ発振器内に帰還される反射レーザ光のレベルを検出する反射光検出手段と、反射レーザ光のレベルが所定値以下に減少した時点を検知する検知手段と、所要の出力レベルでレーザ光を出力して穴あけ加工を開始し、反射レーザ光のレベルが所定値以下に減少した時点で穴あけ加工を終了し、継続して次の穴あけ加工の指令を出力する指令手段と、を有するレーザ加工装置が記載されている。
【０００３】
また特許文献２には、板状のワークのレーザ切断加工を行うに先立って、ワークに対する集光レンズの接近位置を種々変更してワークに対する焦点位置を種々変更した複数回のピアシング加工を行い、この複数回のピアシング加工時に検出した散乱光量の検出値が最小値のときの焦点位置を保持してワークのレーザ切断加工を行う方法が記載されている。
【０００４】
被加工物が鋼やアルミニウム等のレーザ光を反射しやすい金属材料である場合、被加工物にレーザ光を照射した瞬間に、該レーザ光の一部が往路と似た経路を逆方向に進み、反射光としてレーザ発振器に戻ることがあり、これによってレーザ発振器やレーザ光路が故障・破損することがある。このように、反射光がレーザ発振器内に戻ることによって、レーザ出力が制御不能となったり光学系が破損したりすることを防止するための従来技術例として、特許文献３には、照射レーザ光の光軸と反射光の光軸とが合致しないように、照射ヘッド及び反射材料の一方又は双方を傾斜させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７０６４９８号公報
【特許文献２】特開２０１２−０７６０８８号公報
【特許文献３】特開昭６２−２８９３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、レーザ加工の被加工物が、鋼やアルミニウム等のレーザ光を反射しやすい金属材料である場合や、加工点でのエネルギー密度が低い場合に、集光点が被加工物の表面上にあると、照射されたレーザ光の一部が往路と同じ経路を逆方向に進み、反射光としてレーザ発振器に戻ることがある。この反射光の量が多い（或いは強度が高い）ほど、レーザ加工機の光路や光源が損傷する可能性が高まる。従来は、過大な反射光を防止するために、予め被加工物の表面に暫定的な条件でレーザ光を照射し、反射光の強度が悪影響を及ぼす程度に高い場合は、反射光強度を下げるために加工条件を変更（最適化）する必要があった。
【０００７】
上述の特許文献１及び２に記載の技術は、反射光（散乱光）を検出するものではあるが、反射光がレーザ光源等に及ぼす悪影響を低減し又は排除するものではない。一方、特許文献３は、反射光による悪影響を回避するために、照射ヘッド及び反射材料の一方又は双方を傾斜させる旨を開示している。しかしながら、レーザ光を被加工物の表面に対して斜めに入射する必要があるため、レーザ加工では一般的な被加工物への略垂直な入射ができず、或いは、略垂直な入射を行うためにはレーザ光に対する被加工物の角度を自在に変更できる手段を設ける必要がある。
【０００８】
そこで本発明は、被加工物からの反射光による悪影響を排除しつつ、レーザ加工を効率的に開始できる機能を備えたレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本願第１の発明は、レーザ光を集光光学系により集光して被加工物に照射することにより、該被加工物のレーザ加工を行うレーザ加工装置において、レーザ発振器からレーザ光学系を経由して出射されたレーザ光のうち、前記被加工物の表面で反射して前記レーザ発振器又は前記レーザ光学系に再入射する反射光の強度を検出する反射光強度検出部と、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を集光する集光光学系と、前記被加工物の表面上に照射されるレーザ光の強度を、所定の時間範囲にわたって連続的に増加させる光強度増加部と、前記被加工物の表面上に照射されるレーザ光の強度が増加している間に、前記反射光強度検出部によって検出された反射光強度の経時変化に基づいて、次工程の内容を選択する次工程選択部と、前記次工程選択部が選択した次工程の内容に基づいて、レーザ加工の次工程を実行する実行部と、を備える、レーザ加工装置を提供する。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記光強度増加部は、前記集光光学系の集光点と被加工物との距離を変更する、レーザ加工装置を提供する。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明において、前記光強度増加部は、前記集光光学系に入射するレーザ光のビーム径を変更する、レーザ加工装置を提供する。
【００１２】
第４の発明は、第１の発明において、前記次工程選択部によって選択される次工程の内容は、レーザ光の照射によって前記被加工物の表面に窪みが形成された後にレーザ加工を行うレーザ加工の続行、レーザ照射の停止若しくは加工プログラムの中止、又は、前記被加工物の表面に窪みを形成するために、レーザ光の強度を所定の時間範囲内で連続的に増加させる操作を繰り返すリトライ動作のいずれかである、レーザ加工装置を提供する。
【００１３】
第５の発明は、第１の発明において、前記被加工物の表面上に照射されるレーザ光の強度の増加率を設定する手段をさらに有する、レーザ加工装置を提供する。
【００１４】
第６の発明は、第１の発明において、前記反射光強度が減少に転じてから、前記次工程選択部により決定された次工程に移行するまでの時間を変更する手段をさらに有する、レーザ加工装置を提供する。
【００１５】
第７の発明は、第４の発明において、前記次工程選択部は、前記反射光強度が前記所定の時間内に減少に転じたときは、次工程としてレーザ加工の続行を選択する、レーザ加工装置を提供する。
【００１６】
第８の発明は、第４の発明において、前記次工程選択部は、前記反射光強度が予め定めた第１の閾値を超えたときは、次工程としてレーザ照射の停止若しくは加工プログラムの中止を選択する、レーザ加工装置を提供する。
【００１７】
第９の発明は、第４の発明において、前記次工程選択部は、前記反射光強度が前記所定の時間内に減少に転じず、かつ、前記所定の時間内に、前記反射光強度が予め定めた第１の閾値よりも低い第２の閾値に達しないときは、次工程としてレーザ加工の続行を選択する、レーザ加工装置を提供する。
【００１８】
第１０の発明は、第４の発明において、前記次工程選択部は、前記反射光強度が前記所定の時間内に減少に転じず、かつ、前記所定の時間経過後に、前記反射光強度が予め定めた第１の閾値よりも低くかつ、前記第１の閾値よりも低い第２の閾値より高いときは、次工程としてリトライ動作を選択する、レーザ加工装置を提供する。
【００１９】
第１１の発明は、第１０の発明において、前記リトライ動作は、レーザ出力を増加し、又はレーザ光の強度の増加率を増加した後に実行される、レーザ加工装置を提供する。
【００２０】
第１２の発明は、第１の発明において、前記被加工物の表面上に照射されるレーザ光の強度を増加させる間、前記レーザ発振器より出力されるレーザ出力は一定に保たれる、レーザ加工装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るレーザ加工装置によれば、レーザ光の強度を徐々に増加させながら反射光を検出（モニタ）し、検出された反射光強度の経時変化に基づいてレーザ加工の次工程の内容を選択・実行する、という処理を自動で行うことができる。従って作業者の熟練度等によらず、過大な反射光による悪影響を排除できるとともに、レーザ加工を効率的に開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好適な実施形態に係るレーザ加工装置の機能ブロック図である。
【図２】集光光学系を含む加工ヘッドをワークに対して接離可能にした構成例を示す図である。
【図３】加工ヘッド内の集光光学系をワークに対して接離可能にした構成例を示す図である。
【図４】レーザ光学系がビーム径を変更可能にした構成例を示す図である。
【図５】反射光強度が所定の時間内で減少に転じる例を説明するグラフである。
【図６】反射光強度が所定の時間内で減少に転じずに第１の閾値を超える例を説明するグラフである。
【図７】図５に類似し、レーザ光強度の増加率を変化させた例を説明するグラフである。
【図８】図５に類似し、反射光強度が減少に転じてから、次工程に移行するまでの時間を設定・変更する例を説明するグラフである。
【図９】レーザ照射によってワーク表面に形成された窪みが比較的浅い例を示す図である。
【図１０】レーザ照射によってワーク表面に形成された窪みが比較的深い例を示す図である。
【図１１】図５に類似し、反射光強度が減少に転じたことが検出されなかった場合でもレーザ加工を継続できる例を説明するグラフである。
【図１２】図１１に類似し、反射光強度が減少に転じたことが検出されなかった場合に、次工程としてリトライ動作に移行する例を説明するグラフである。
【図１３】リトライ動作の具体例として、レーザ出力を前回よりも大きい値に変更した例を説明するグラフである。
【図１４】リトライ動作の具体例として、レーザ光強度の増加率を前回よりも大きい値に変更した例を説明するグラフである。
【図１５】レーザ出力がパルス波形を呈する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明の好適な実施形態に係るレーザ加工装置１０の機能ブロック図である。レーザ加工装置１０は、レーザ発振器１２からレーザ光学系１４を経由して出力されたレーザ光を、集光光学系１６により集光して被加工物（ワーク）１８の表面２０に(好ましくは略垂直に）照射して（図２−３参照）、ワーク１８に対して切断、溶接、ピアシング、マーキング等の所定のレーザ加工を行うように構成されている。
【００２４】
レーザ加工装置１０は、レーザ発振器１２からレーザ光学系１４を経由して出射されたレーザ光のうち、ワーク１８の表面２０で反射してレーザ発振器１２又はレーザ光学系１４に再入射する反射光の強度を検出（監視）する光センサ等の反射光強度検出部２２と、ワーク表面２０上に照射されるレーザ光の強度を、所定の時間範囲にわたって連続的に増加（漸増）させる光強度増加部２４と、ワーク表面２０上に照射されるレーザ光の強度が増加している間に、反射光強度検出部２２によって検出された反射光強度の経時変化に基づいて、次工程の内容を選択（決定）する次工程選択（決定）部２６と、次工程選択部２６が選択（決定）した次工程の内容に基づいて、レーザ加工の次工程を実行する実行部２８とを備える。
【００２５】
図１に記載の各構成要素の動作は、レーザ加工装置１０の基本動作を制御する制御装置３０によって自動的に実行・制御可能であるが、制御装置３０とは別の装置によって自動的に実行・制御することも可能である。また後述するレーザ加工装置１０の機能（レーザ光の強度の増加率を設定する手段、次工程に移行するまでの時間を変更する手段等）についても、制御装置３０が担うことができるが、制御装置３０とは別の装置に担わせることも可能である。
【００２６】
なお本願明細書における反射光（の）強度とは、ワーク表面で反射した光の単位面積あたりの光の強さ、又は反射光を検出するセンサに入射する光の強さを云い、ワーク表面上に照射されるレーザ光（の）強度とは、ワーク表面に向かうレーザ光の光軸方向に垂直な面における単位面積あたりの光の強さを云うものとする。
【００２７】
図２−図４は、光強度増加部２４に相当する装置の具体例を示す図である。図２は、集光光学系（集光レンズ）１６を加工ヘッド３２内に固定配置し、加工ヘッド３２をワーク１８に対して接離（上下動）可能に構成した例を示す。駆動軸等を用いて加工ヘッド３２をワーク２０に対して移動させることによって、ワーク表面２０に照射されるレーザ光のエネルギー密度（レーザ光強度）を徐々に増加（漸増）させることができる。
【００２８】
図３は、図２の代替例として、集光光学系（集光レンズ）１６を加工ヘッド３２内に可動に配置し、集光光学系１６をワーク１８に対して接離（上下動）可能に構成した例を示す。駆動軸等を用いて集光光学系１６をワーク２０に対して移動させることによって、ワーク表面２０に照射されるレーザ光のエネルギー密度（レーザ光強度）を徐々に増加（漸増）させることができる。図２及び図３の例はいずれも、集光レンズ１６の集光点３４とワーク表面２０との距離を変更可能とした点で共通している。
【００２９】
図４は、集光光学系（集光レンズ）１６に入射するレーザ光のビーム径を変更する手段を示しており、具体的には、図１に記載したレーザ光学系１４を用いて、レーザ発振器１２から出射されたレーザ光のビーム径を変化させることができる。例えば、レーザ光学系１４としてＡＯ（Adaptive Optics）ミラー（曲率可変ミラー）を使用し、該ＡＯミラーの曲率を変えることによって、集光光学系１６に入射するレーザ光のビーム径を変化させることができ、その結果、ワーク表面２０に照射されるレーザ光のエネルギー密度（レーザ光強度）を徐々に増加させることができる。
【００３０】
図５は、レーザ加工装置１０におけるレーザ出力と、ワーク表面２０に照射されるレーザ光の強度と、ワーク表面２０からの反射光の強度とを、同一時間軸で略示したグラフである。時刻ｔ１においてレーザ出力が開始されると（グラフ３６）、図２−図４に例示したような光強度増加部が、ワーク表面２０に照射されるレーザ強度を、所定の時間範囲にわたって徐々に増加させる（グラフ３８）。このとき、ワーク表面２０に照射されるレーザ光強度の増加に伴って反射光強度も増加するが、多くの場合、レーザ光がワーク表面２０に吸収されることによって、ワーク表面２０には窪み（クレータ）が形成され、グラフ４０に示すように、反射光強度（モニタ強度）は減少に転じる。
【００３１】
従って、反射光強度の減少が検出されたことを以てワーク表面２０に窪みが形成されたと判断でき、また窪みが形成されれば、ワーク表面２０はレーザ光をより吸収しやすい表面状態となる。故に図５の例では、時刻ｔ２までレーザ光強度を増加し続ける必要はなく、反射光強度が減少に転じたら直ちに（例えば時刻ｔ３）、レーザ出力を停止し、次工程（レーザ加工の続行）に移行することができる。次工程では、初期から高いレーザ光強度での加工が可能であり、すなわち、ワーク表面２０に照射されるレーザ強度を徐々に増加させなくとも（つまりいきなり高強度のレーザをワークに照射しても）、反射光が抑制された状態での加工開始が可能となる。
【００３２】
図６は、図５に類似したグラフであるが、図５のように所定の時間範囲内（ｔ１〜ｔ２）で窪みが形成されない例を示す。具体的には図６は、時刻ｔ１においてレーザ出力が開始され（グラフ３６）、ワーク表面２０に照射されるレーザ強度が所定の時間範囲にわたって徐々に増加する間（グラフ３８）に、反射光強度が予め定めた第１の閾値Ｌ１を時刻ｔ４において超えた場合を示している（グラフ４２）。このように、レーザ光強度を増加してもワーク表面に窪み等が形成されず、反射光強度が第１の閾値Ｌ１を超えた場合は、反射光によってレーザ発振器等が故障・損傷する可能性があるので、レーザ出力を停止することが好ましい。換言すれば、第１の閾値Ｌ１は、レーザ発振器等に損傷等を与え得る強度、又はこれから所定のマージンを差し引いた値に設定され、例えば経験的に定めることができる。従ってこの場合の次工程は、レーザ照射の停止又はレーザ加工に関する加工プログラムの停止となる。
【００３３】
ワークが反射率の高い材料からなる場合、レーザ光の強度にもよるが、レーザ光をワークに照射した瞬間に高い反射光が生じ、この反射光によってレーザ発振器等が故障・損傷する場合がある。図６に示す実施例では、第１の閾値を超えたら直ちにレーザ出力（レーザ発振器）を停止できるので、反射光によるレーザ発振器等の故障・損傷を確実に防止することができる。なお反射光強度が第１の閾値Ｌ１を超えたときに、作業者がその旨を迅速に知ることができるように、アラームを発生するようにしてもよい。
【００３４】
図７は、図５に類似したグラフであるが、レーザ光強度（エネルギー密度）の増加率を変化させた例を示す。レーザ光強度の増加率により反射光強度も変化するため、レーザ光強度の最適値を求めておくことで、反射光に対する裕度を持たせることができる。図７の例では、時刻ｔ１からｔ２までのレーザ光の強度変化を破線グラフ４４から実線グラフ４６のように変更したとすると、反射光強度は破線グラフ４８から実線グラフ５０のように変化する。
【００３５】
一般に、反射光強度は変動し、ワーク表面の状態によっては反射光強度が急激に高くなる場合がある。そのため、反射光強度は、アラーム発生（レーザ照射停止）の基準となる第１の閾値Ｌ１に対して、できるだけ低いことが望ましい。そこで、レーザ光の強度の増加率を変化させ、反射光強度が最小となる最適条件を求めておくことで、反射光強度が変動しても第１の閾値を超えないようにし、次工程（通常のレーザ加工）に確実に移行することが可能となる。図７の例では、実線グラフ５０で示される反射光強度（の最大値）の方が、破線グラフ４８で示されるものよりも第１の閾値Ｌ１に対する余裕があるので、実線グラフの方がより適した条件といえる。
【００３６】
なおレーザ光強度の増加率を変化させる手段としては種々のものが考えられるが、例えば、図２における加工ヘッド３２のワーク１８に対する移動速度、又は、図３における集光光学系１６のワーク１８に対する移動速度を変化させることが挙げられる。また図４において、ＡＯミラー（可変曲率ミラー）の曲率の変化割合を変化させてもよい。
【００３７】
図８は、図５に類似したグラフであるが、反射光強度が減少に転じてから、次工程に移行するまでの時間を設定・変更する例を示す。例えば、反射光強度が減少に転じた直後（時刻ｔ３）は、図９に示すように形成された窪み５２は比較的浅く、その後もレーザ照射を続けると（例えば時刻ｔ２）、図１０に示すように形成された窪み５４は比較的深いものとなる。このように、反射光が減少した後もレーザ光の照射を続行することでワーク表面に形成される窪みの深さを調整することが可能となる。窪みが比較的深ければ、例えば次工程でピアス加工を行う場合、ピアス加工時間が短縮でき、より低いレーザ出力でのピアス加工が可能となる。
【００３８】
図１１は、図５に類似したグラフであるが、反射光強度が減少に転じたことが検出されなかった場合でもレーザ加工を継続できる例を示す。例えば、ワークが反射率の低い材料からなるときは、ワーク表面に窪み等が形成されて反射光強度が減少に転じたことを検出することが難しい場合がある。そこで、図１１のグラフ５６に示すように、上述の第１の閾値Ｌ１より低い第２の閾値Ｌ２を設定しておき、反射光強度が減少に転じたことが検出されず、かつ反射光強度が第２の閾値Ｌ２に達することなく所定の時間（ｔ１〜ｔ２）が経過した場合は、次工程（レーザ加工の続行）に移行することができる。
【００３９】
このように、所定の時間範囲内で反射光強度が、第１の閾値より低い第２の閾値を超えなかった場合は、レーザ加工を継続しても反射光によってレーザ発振器等が損傷する可能性は低いと考えられるので、反射光強度が減少に転じたことを検出できなくても、レーザ加工を継続することができる。なお第２の閾値も、経験的に定めることができる。
【００４０】
図１２は、図１１に類似したグラフであるが、反射光強度が減少に転じたことが検出されなかった場合に、次工程としてリトライ動作に移行する例を示す。図１２の例では、グラフ５８で示すように、所定の時間範囲内（ｔ１〜ｔ２）において反射光強度が減少に転じたことが検出されず、かつ、時刻ｔ２において反射光強度のピークが第１の閾値Ｌ１と第２の閾値Ｌ２の間の値となっている。このような場合の次工程は、レーザ加工の中止（図６のように反射光強度が第１の閾値を超えた場合）でもレーザ加工の続行（図１１のように反射光強度が第２の閾値を超えない場合）でもなく、リトライ動作とする（つまりレーザ光強度を所定の時間範囲内で徐々に増加する操作を繰り返す）ことが好ましい。リトライ動作を行うことにより、所定の時間範囲内でワーク表面に窪みが形成される（反射光強度が減少に転じる）可能性が高まるので、結果的には図５のようにレーザ加工の継続に移行できるようになる。また図１２の例では、ワーク表面に窪みが形成されずに、次工程で過大な反射光が再入射されることを防ぐこともできる。
【００４１】
図１３及び図１４は、図１２に関連して説明したリトライ動作の好適な具体例を説明するグラフである。リトライ動作は、前回と同様の条件（すなわちワーク表面へのレーザ光強度の増加率が同じ）で行ってもよいが、図１３のグラフ６０に示すように、レーザ出力を前回よりも大きい値に変更してリトライ動作を行ってもよい。その場合、レーザ光強度はグラフ６２に示すように変化する。或いは、図１４のグラフ６４に示すように、レーザ光強度の増加率を前回よりも大きい値に変更してリトライ動作を行ってもよい。
【００４２】
レーザ加工では、ワーク表面の状態が悪い等の理由によって反射光強度が大きくバラつき、加工条件を特定しづらい場合がある。そのような場合は、図１３又は図１４に示したように、条件を変えて（具体的には、レーザ出力の増加又はレーザ光強度の増加率の増加）リトライ動作することで、ワーク表面の状態によらず確実に窪みを形成することが可能となる。
【００４３】
なお図５〜図１４に示した各実施例において、時刻ｔ１からｔ２までの時間は、加工条件にもよるが、概ね１〜１０秒、より好ましくは３〜５秒である。レーザ光強度を漸増させる時間（所定の時間範囲）は、反射光強度の経時変化の各パターン（反射光強度が減少に転じたことや第１の閾値を超えたこと）に応じて、適切な次工程の内容を選択・決定する処理が行える程度の長さに設定される。
【００４４】
また、図５〜図１４に示した各実施例において、レーザ発振器から出力されるレーザ出力（上段グラフ）は、レーザ光強度（中段グラフ）を増加させている間、一定に保たれることが好ましい。反射光を抑えるためには、低いレーザ出力でレーザ加工を開始し、レーザ出力を徐々に増加させていく方法もあるが、本実施例では、レーザ出力は一定でよいため、複雑なレーザ出力制御を必要としない。またここでの「一定に保つ」とは、図５〜図１４に示したようにレーザ出力を連続波形（ＣＷ）とする場合に加え、図１５に示すような一定出力のパルス波形とする場合も含む。
【００４５】
本発明に係る実施例では、レーザ光の強度を徐々に増加させながら反射光を検出（モニタ）し、モニタされた反射光強度の変化パターンに基づいて、次工程の内容を選択して実行する。例えば、反射光強度が減少に転じた時点で、材料表面には窪みが形成されていると判断でき、一旦窪みが形成され始めれば、レーザ光がワーク材料に吸収されやすい状態になるため、次工程の加工では反射光が軽減される。また、反射光に対して、閾値を設定することにより、ワーク表面に窪み等が形成されずに反射光が増大したとしても、過大な反射光が発生する前にレーザ発振器を停止させることが可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１０    レーザ加工装置
１２    レーザ発振器
１４    レーザ光学系
１６    集光光学系
１８    ワーク
２０    ワーク表面
２２    反射光強度検出部
２４    光強度増加部
２６    次工程選択部
２８    実行部
３０    制御装置
３２    加工ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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