(57)【要約】【課題】  レーザビームの焦点位置調整や、光軸ずれを補正するレーザビームの位置調整を加工中に自動的に行うことができるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】  集光レンズ２と加工点の中間に部分反射鏡３を配置して、集光レンズ２によって集光された集光ビームＳＢを加工用集光ビームＳＢ１とモニタ用集光ビームＳＢ２に分離し、モニタ用集光ビームＳＢ２の焦点位置を焦点位置検出器４で正確に検出し、加工用集光ビームＳＢ１の焦点位置や光軸のずれを、焦点位置調整手段５やノズル位置調整手段によって、最適位置に調整することができ、これによりレーザビームの焦点位置調整や、レーザビームの光軸の補正（ノズルの芯出し調整）を加工中に自動的に行うことができる。【選択図】      図１
2006192461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置において、
前記集光レンズが収納された加工ヘッドと、
この加工ヘッド内に、前記集光レンズの後方に配置され、該集光レンズによって集光された集光ビームを加工用とモニタ用とに分離する部分反射鏡と、
この部分反射鏡によって分離されたモニタ用集光ビームの焦点位置を検出する焦点位置検出器と、
この焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、加工用集光ビームの焦点位置を調整する焦点位置調整手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記焦点位置調整手段は、前記焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、加工用集光ビームの光軸方向の焦点位置を調整するものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記焦点位置調整手段は、前記焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、加工用集光ビームの光軸と直交する方向の焦点位置を調整するものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置において、
前記集光レンズが収納された加工ヘッドと、
この加工ヘッド内に、前記集光レンズの後方に配置され、該集光レンズによって集光された集光ビームを加工用とモニタ用とに分離する部分反射鏡と、
この部分反射鏡によって分離されたモニタ用集光ビームの焦点位置を検出する焦点位置検出器と、
この焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、前記加工ヘッドの先端に設けられたノズルの加工用集光ビームの光軸と直交する方向の位置を調整するノズル位置調整手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置において、
加工ヘッドに収納された前記集光レンズで集光されたレーザビームを、前記集光レンズの後方に配置された部分反射鏡によって、加工用とモニタ用とに分離し、分離されたモニタ用集光ビームの焦点位置を焦点位置検出器により検出し、
この焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、焦点位置調整手段により加工用集光ビームの焦点位置を調整することを特徴とするレーザ加工装置のレーザビーム焦点位置調整方法。
【請求項６】
レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置において、
加工ヘッドに収納された前記集光レンズで集光されたレーザビームを、前記集光レンズの後方に配置された部分反射鏡によって、加工用とモニタ用とに分離し、分離されたモニタ用集光ビームの焦点位置を焦点位置検出器により検出し、
この焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、ノズル位置調整手段により、前記加工ヘッドの先端に設けられたノズルの加工用集光ビームの光軸と直交する方向の位置を調整して、加工用集光ビームの光軸のずれを補正することを特徴とするレーザ加工装置のレーザビーム位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置、そのレーザビーム焦点位置調整方法およびレーザビーム位置調整方法に係り、特に、レーザビームの焦点位置を自動調整できるレーザ加工装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
レーザ加工装置のレーザビームの焦点位置調整は、集光レンズの高さ方向の位置を変化させて、試し加工を行い加工状態の良好な位置に設定する、手動調整が行われている。
また、レーザ加工装置のアシストガス吹出口（ノズル）の中心と集光レンズで集光された集光ビームの中心（軸）を一致させるレーザビーム位置調整（光軸調整、実質はノズルの芯出し調整）は、集光ビームで試し加工（ワンショットパルス照射）して、スパッタの飛散状態が全方向に均一になるようにノズルの中心位置を手動で調整していた。
また、ノズルの先端に薄いテープを貼り付け、ワンショットパルスを照射して、テープに残ったノズルの開口跡と、ビーム（集光ビーム）によるピンホールとの中心のずれを見て修正する方法もある。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５１８７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２２５７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したようにしてレーザ加工装置のレーザビームの焦点位置を調整する場合、試し加工が必要であるので、手間と時間がかかるという問題がある。
また、レーザ光源（レーザ発振器）から集光レンズまでの距離の変化する方式のレーザ加工装置においては、その距離によって集光レンズの最適レンズ位置が変化するが、一度レンズ位置を決めてしまうと、その距離に対応してレンズ位置を修正することは、加工不安定になることから、できなかった。
また、上述したようにして焦点位置の水平方向のずれ、すなわちレーザビームの光軸ずれを補正するノズルの芯出し調整を行う場合、ワンショットパルスをワークに照射する方法も、テープに照射する方法も手動であるので、手間と時間がかかるという問題がある。
さらに、焦点位置を調整する場合と同様に、レーザ光源（レーザ発振器）から集光レンズまでの距離の変化する方式のレーザ加工装置においては、一つの距離で調整するだけで、距離の変化には、加工不良になることから、対応できなかった。
【０００５】
そして、最近ではレーザ加工装置においては、高速加工志向が強くなってきており、フライングオプティクスタイプの加工装置が増えつつあるが、この装置では光路長が変化するので、常に最適レンズ位置やノズル位置（集光ビームとの同芯度）も変化する。しかし、従来は上述したように、手動で調整するので、加工の途中で逐次修正を加えることは不可能であった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、レーザビームの焦点位置調整や、光軸ずれを補正するレーザビームの位置調整を加工中に自動的に行うことができるレーザ加工装置、そのレーザビーム焦点位置調整方法およびレーザビーム位置調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を解決するために、請求項１に記載のレーザ加工装置は、レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置において、前記集光レンズが収納された加工ヘッドと、この加工ヘッド内に、前記集光レンズの後方に配置され、該集光レンズによって集光された集光ビームを加工用とモニタ用とに分離する部分反射鏡と、この部分反射鏡によって分離されたモニタ用集光ビームの焦点位置を検出する焦点位置検出器と、この焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、加工用集光ビームの焦点位置を調整する焦点位置調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のレーザ加工装置は、請求項１に記載の発明において、前記焦点位置調整手段は、前記焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、加工用集光ビームの光軸方向の焦点位置を調整するものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のレーザ加工装置は、請求項１に記載の発明において、前記焦点位置調整手段は、前記焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、加工用集光ビームの光軸と直交する方向の焦点位置を調整するものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載のレーザ加工装置は、レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置において、前記集光レンズが収納された加工ヘッドと、この加工ヘッド内に、前記集光レンズの後方に配置され、該集光レンズによって集光された集光ビームを加工用とモニタ用とに分離する部分反射鏡と、この部分反射鏡によって分離されたモニタ用集光ビームの焦点位置を検出する焦点位置検出器と、この焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、前記加工ヘッドの先端に設けられたノズルの加工用集光ビームの光軸と直交する方向の位置を調整するノズル位置調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載のレーザ加工装置のレーザビーム焦点位置調整方法は、レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置において、加工ヘッドに収納された前記集光レンズで集光されたレーザビームを、前記集光レンズの後方に配置された部分反射鏡によって、加工用とモニタ用とに分離し、分離されたモニタ用集光ビームの焦点位置を焦点位置検出器により検出し、この焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、焦点位置調整手段により加工用集光ビームの焦点位置を調整することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載のレーザ加工装置のレーザビーム位置調整方法は、レーザ発振器からのレーザビームを集光レンズによって集光してワークの加工を行うレーザ加工装置において、加工ヘッドに収納された前記集光レンズで集光されたレーザビームを、前記集光レンズの後方に配置された部分反射鏡によって、加工用とモニタ用とに分離し、分離されたモニタ用集光ビームの焦点位置を焦点位置検出器により検出し、この焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、ノズル位置調整手段により、前記加工ヘッドの先端に設けられたノズルの加工用集光ビームの光軸と直交する方向の位置を調整して、加工用集光ビームの光軸のずれを補正することを特徴とする。
【００１３】
請求項１および請求項５に記載の発明においては、レーザ発振器からのレーザビームは、加工ヘッド内の集光レンズによって集光されて集光ビームとなり、この集光ビームは部分反射鏡によって、加工用とモニタ用とに分離される。加工用の集光ビームは部分反射鏡を透過して、ワークの近傍で焦点を結び、モニタ用の集光ビームは部分反射鏡で反射して焦点位置検出器近傍で焦点を結ぶが、加工用集光ビームの集光レンズから部分反射鏡を透過し、焦点までの距離と、モニタ用集光ビームの集光レンズから部分反射鏡で反射し、焦点までの距離とは一致する。
【００１４】
したがって、レーザ発振器から集光レンズまでの経路におけるレーザビームの変動は、加工用の集光ビームの焦点近傍と、モニタ用の集光ビームの焦点近傍とで同じように変化する。よって、モニタ用集光ビームの集光レンズから部分反射鏡で反射し、焦点までの距離を焦点位置検出器によって検出することによって、加工用集光ビームの集光レンズから部分反射鏡を透過し、焦点までの距離を知ることができる。そして、加工用集光ビームの集光レンズから部分反射鏡を透過し、焦点までの距離が所定の最適値からずれを生じていた場合、このずれを自動的に修正するように、加工用集光ビームの光軸方向の焦点位置を焦点位置調整手段によって調整する。よって、レーザビームの光軸方向の焦点位置の調整を加工中に自動的に行うことができる。
【００１５】
また、レーザ発振器から集光レンズまでの経路におけるレーザビームの光軸のずれは、加工用集光ビームの焦点近傍と、モニタ用集光ビームの焦点近傍とで同じようになる。よって、モニタ用集光ビームの光軸のずれを焦点位置検出器によって検出することによって、加工用集光ビームの光軸のずれを知ることができる。そして、モニタ用集光ビームの光軸が所定の最適値からずれた場合、このずれを自動的に修正するように、加工用集光ビームの光軸と直交する方向の焦点位置を焦点位置調整手段によって調整する。したがって、レーザビームの光軸のずれの補正を加工中に自動的に行うことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明においては、焦点位置調整手段が、焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、加工用集光ビームの光軸方向の焦点位置を調整するものであるので、レーザビームの光軸方向の焦点位置の調整を加工中に自動的に行うことができる。このような焦点位置調整手段としては、例えば、焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、集光レンズの光軸方向の位置を動かしたり、あるいは、中間光学素子の曲率や中間光学素子間の距離を操作して、加工用集光ビームの光軸方向の焦点位置を調整するものなどがある。
【００１７】
請求項３に記載の発明においては、焦点位置調整手段が、焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、加工用集光ビームの光軸と直交する方向の焦点位置を調整するものであるので、レーザビームの光軸のずれの補正を加工中に自動的に行うことができる。このような焦点位置調整手段としては、例えば、焦点位置検出器によって検出された焦点位置に基づいて、中間光学素子のあおり角などを操作して、加工用集光ビームの光軸と直交する方向の焦点位置を調整するものなどがある。
【００１８】
請求項４および請求項６に記載の発明においては、レーザ発振器からのレーザビームは、加工ヘッド内の集光レンズによって集光されて集光ビームとなり、この集光ビームは部分反射鏡によって、加工用とモニタ用とに分離される。加工用の集光ビームは部分反射鏡を透過して、ワークの近傍で焦点を結び、モニタ用の集光ビームは部分反射鏡で反射して焦点位置検出器近傍で焦点を結ぶが、加工用集光ビームの集光レンズから部分反射鏡を透過し、焦点までの距離と、モニタ用集光ビームの集光レンズから部分反射鏡で反射し、焦点までの距離とは一致する。
したがって、レーザ発振器から集光レンズまでの経路におけるレーザビームの光軸のずれは、加工用集光ビームの焦点近傍と、モニタ用集光ビームの焦点近傍とで同じようになる。よって、モニタ用集光ビームの光軸のずれを焦点位置検出器によって検出することによって、加工用集光ビームの光軸のずれを知ることができる。そして、モニタ用集光ビームの光軸が所定の最適値からずれた場合、このずれを自動的に修正するように、ノズル位置調整手段により、ノズルの加工用集光ビームの光軸と直交する方向の位置を調整する。よって、レーザビームの光軸のずれの補正（ノズルの芯出し調整）を加工中に自動的に行うことができる
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、集光レンズと加工点の中間に部分反射鏡を配置して、集光レンズによって集光された集光ビームを加工用集光ビームとモニタ用集光ビームに分離し、モニタ用集光ビームの焦点位置を焦点位置検出器で正確に検出することができる。したがって、この検出値に基づいて、加工用の集光ビームの焦点位置（光軸方向、光軸と直交する方向）や光軸のずれを、焦点位置調整手段やノズル位置調整手段によって、加工を中断せずに、最適位置に調整することができる。したがって、レーザビームの焦点位置調整や、レーザビームの光軸の補正（ノズルとの同芯度の調整）を加工中に自動的に行うことができる。よって、常に安な加工状態を維持できる。また、オペレータが長時間かけてこれらの条件設定や修正作業を繰り返す必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、レーザ加工装置は図示しないレーザ発振器からのレーザビームＬＢを集光レンズによって集光してワークの加工を行うものであり、加工ヘッド１と、集光レンズ２と、部分反射鏡３と、焦点位置検出器４と、焦点位置調整手段５とを備えている。
【００２１】
加工ヘッド１は、その先端部にノズル６を備えるとともに、内部に集光レンズ２が収納されたものであり、加工製品の形状などに対応して、サーボモータ等で駆動されるようになっている。
集光レンズ２は、レーザ発振器からのレーザビームＬＢを集光して集光ビームＳＢとするものであり、前記焦点位置調整手段５に取り付けられている。
この焦点位置調整手段５は、加工ヘッド１の胴部１ａの内面に上下に移動自在に設けられた筒状の移動体５ａと、この移動体５ａの外周部から胴部１ａの外部に水平に延出するアーム５ｂと、胴部１ａの外周部にブラケットを介して取り付けられたサーボモータ５ｃとを備えている。このサーボモータ５ｃの回転軸５ｄには雄ねじが形成されており、この雄ねじが前記アーム５ｂに形成されたねじ孔に螺合している。なお、胴部１ａには、前記アーム５ｂを胴部１ａの外部に延出させるとともに、アーム５ｂを上下に移動させるための縦長のスリットが形成されている。また、前記移動体５ａの内側に集光レンズ２が収納固定されている。
そして、焦点位置調整手段５では、サーボモータ５ｃの回転軸５ｄが回転することによって、アーム５ｂが上下に移動し、これによって移動体５ａが上下に移動して、集光レンズ２が上下に移動するようになっている。つまり、集光レンズ２が上下に移動することによって、集光ビームＳＢの上下方向（光軸方向）における焦点位置を調整できるようになっている。
【００２２】
前記部分反射鏡（ハーフミラー）３は、集光レンズ２の後方（直下）に配置されており、該集光レンズ２によって集光された集光ビームＳＢを加工用の集光ビームＳＢ１とモニタ用の集光ビームＳＢ２とに分離するようになっている。つまり、集光ビームＳＢの大部分は部分反射鏡３を透過して、加工用集光ビームＳＢ１としてワークを加工するようになっており、残りは部分反射鏡３で反射してモニタ用集光ビームＳＢ２として焦点位置検出器４に照射されるようになっている。
焦点位置検出器４は、前記加工ヘッド１の胴部１ａの外周部に設けられたハウジング１ｂ内に設けられており、胴部１ａとハウジング１ｂとの間に形成された隙間を通して前記モニタ用集光ビームＳＢ２が照射されるようになっている。焦点位置検出器４はモニタ用集光ビームＳＢ２の焦点近くに配置されており、該焦点の空間位置（３次元座標）を求めるようになっている。
そして、この焦点位置検出器４によって検出されたモニタ用集光ビームＳＢ２の焦点位置（光軸方向の位置）に基づいて、前記焦点位置調整手段５のサーボモータ５ｃが作動して、集光レンズ２を上下動させて、加工用集光ビームＳＢ１の高さ方向（光軸方向）の焦点位置を調整するようになっている。
【００２３】
ここで、焦点位置検出器４としては下記のようなものが挙げられるが、これに限るものではない。
（１）モニタ用集光ビームの焦点近傍でセンサ（ピンホール）を立体的にスキャンして焦点位置を求めるもの。
（２）ＣＣＤセンサをモニタ用集光ビームの光軸方向にスキャンして求めるもの。
（３）上記ＣＣＤセンサの代わりに、熱電対をアレイ状に配置したものをモニタ用集光ビームの光軸方向にスキャンして求めるもの。
（４）立体的（例えば、螺旋状に）に熱電対を配置したもの。
【００２４】
また、前記加工ヘッド１の先端部には、ノズル６の位置を調整するノズル位置調整手段７が設けられている。
このノズル位置調整手段７は、図２に示すように、前記ノズル６が取り付けられた取付プレート７ａと、前記加工ヘッド１の先端部１ｃにブラケットを介して取り付けられたサーボモータ７ｂとを備えている。このサーボモータ７ｂの回転軸７ｃには雄ねじが形成されており、この雄ねじが前記取付プレート７ａに形成されたねじ孔に螺合している。取付プレート７ａは水平面内において縦横に移動可能に設けられており、前記サーボモータ７ｂは、水平面内において縦方向に取付プレート７ａを移動させるものと、横方向に取付プレート７ａを移動させるものとの２つを備えている。したがって、ノズル６は取付プレート７ａの移動によって、加工ヘッド１の先端部１ｃから独立して移動できるようになっている。なお、加工ヘッド１の先端部１ｃには、アシストガス供給孔８が形成されており、この供給孔８から供給されたアシストガスはノズル６から噴出するようになっている。
このようなノズル位置調整手段７では、サーボモータ７ｂの回転軸７ｃが回転することによって、取付プレート７ａが水平面内において縦横に移動し、これによってノズル６が水平面内において縦横に移動して、該ノズル６の位置を調整できるようになっている。
そして、前記焦点位置検出器４によって検出されたモニタ用集光ビームＳＢ２の焦点位置（光軸方向と直交する方向の位置）に基づいて、前記ノズル位置調整手段７のサーボモータ７ｂが作動して、ワークや加工用集光ビームＳＢ１の光軸に対して最適な位置にノズル６を移動するようになっている。
【００２５】
次に、上記構成のレーザ加工装置によって、レーザビームの焦点位置調整や、レーザビームの光軸ずれの補正としてのノズルの芯出し調整（レーザビーム位置調整）を自動的に行う方法について説明する。
まず、レーザビームの焦点位置を修正する方法について、図３を参照して説明する。
レーザ発振器からのレーザビームＬＢは、加工ヘッド内の集光レンズ２によって集光されて集光ビームＳＢとなり、この集光ビームＳＢは部分反射鏡３によって、加工用とモニタ用とに分離される。加工用の集光ビームＳＢ１は部分反射鏡３を透過して、ワークＷの近傍で焦点を結び、モニタ用の集光ビームＳＢ２は部分反射鏡３で反射して焦点位置検出器４近傍で焦点を結ぶ。ここで、加工用集光ビームＳＢ１の集光レンズ２から部分反射鏡３を透過し、焦点ａまでの距離Ｌａと、モニタ用集光ビームＳＢ２の集光レンズ２から部分反射鏡３で反射し、焦点ｂまでの距離Ｌｂとは一致する。つまり２つの光路長Ｌａ＝Ｌｂとなる
【００２６】
したがって、レーザ発振器から集光レンズ２までの経路におけるレーザビームの変動は、前記加工用の集光ビームＳＢ１の焦点近傍と、モニタ用の集光ビームＳＢ２の焦点近傍とで同じように変化する。
よって、モニタ用集光ビームＳＢ２の集光レンズ２から部分反射鏡３で反射し、焦点ｂまでの距離Ｌｂを焦点位置検出器４によって検出することによって、加工用集光ビームＳＢ１の集光レンズ２から部分反射鏡３を透過し、焦点ａまでの距離を知ることができる。そして、加工用集光ビームＳＢ１の集光レンズ２から部分反射鏡３を透過し、焦点ａまでの距離Ｌａが所定の最適値からずれを生じていた場合、このずれを自動的に修正するように、集光レンズ２の高さ方向の焦点位置ａを焦点位置調整手段５によって調整する。
この場合、焦点ｂまでの距離Ｌｂを焦点位置検出器４によって検出し、その検出値に基づいて、焦点位置検出器４から信号が出力され、この信号がサーボモータ５ｃに入力されることによって、サーボモータ５ｃの回転軸５ｄが所定量回転する。これによって、アーム５ｂが上下に移動し、移動体５ａが上下に移動して、集光レンズ２が上下に移動する。つまり、集光レンズ２が上下に移動することによって、集光ビームＳＢの上下方向（光軸方向）における焦点位置ａを調整できる。したがって、レーザビームの焦点位置調整を加工中に加工を中断せずに自動的に行うことができる。
【００２７】
次に、ノズルの芯出し調整を行う方法について、図４を参照して説明する。
レーザ発振器からのレーザビームＬＢは、加工ヘッド内の集光レンズ２によって集光されて集光ビームＳＢとなり、この集光ビームＳＢは部分反射鏡３によって、加工用とモニタ用とに分離される。加工用の集光ビームＳＢ１は部分反射鏡３を透過して、ワークの近傍で焦点を結び、モニタ用の集光ビームＳＢ２は部分反射鏡３で反射して焦点位置検出器４近傍で焦点を結ぶが、加工用集光ビームＳＢ１の集光レンズ２から部分反射鏡３を透過し、焦点までの距離と、モニタ用集光ビームＳＢ２の集光レンズ２から部分反射鏡３で反射し、焦点までの距離とは一致する。
【００２８】
したがって、レーザ発振器から集光レンズ２までの経路におけるレーザビームＬＢの光軸のずれは、前記加工用の集光ビームＳＢ１の焦点近傍と、モニタ用の集光ビームＳＢ２の焦点近傍とで同じようになる。
よって、モニタ用集光ビームＳＢ２の光軸のずれｇ２を焦点位置検出器４によって検出することによって、加工用集光ビームＳＢ１の光軸のずれｇ１を知ることができる。なお、この光軸のずれｇ１は、前記焦点位置検出器４によって、モニタ用集光ビームＳＢ２，ＳＢ２の焦点の位置を水平面内において縦横（Ｙ軸、Ｘ軸）の方向で検出することにより知ることができる。
そして、モニタ用集光ビームＳＢ２の光軸が所定の最適値からずれた場合、このずれｇ２を自動的に修正するように、ノズル６の位置をノズル位置調整手段７によって調整する。
この場合、ずれｇ２を上記のようにして焦点位置検出器４によって検出し、その検出値に基づいて、焦点位置検出器４から信号が出力され、この信号がサーボモータ７ｂに入力されることによって、このサーボモータ７ｂの回転軸７ｃが回転して、取付プレート７ａが水平面内において縦横（Ｙ軸、Ｘ軸）に移動し、これによってノズル６が水平面内において縦横（Ｙ軸、Ｘ軸）に移動して、該ノズル６の位置を調整できる。つまり、ワークや加工用集光ビームＳＢ１の光軸に対して最適な位置にノズル６を移動するようになっている。したがって、ノズルの芯出し調整を加工中に加工を中断せずに自動的に行うことができる。
【００２９】
なお、レーザ加工装置の初期設定は以下のようにする。
すなわち、焦点の位置や径を測定する通称「フォーカスモニタ」と称される測定装置で、加工側の焦点位置を測定し、この測定位置を元に、各パラメータＺ0，Ｚ´，Ｘ0，Ｘ´Ｙ0，Ｙ´を決定する。また、試し加工でも可能である。
ここで、Ｚ0：集光レンズの基準位置、
Ｘ0，Ｙ0：ノズルの基準位置、
Ｚ´，Ｘ´，Ｙ´：焦点検出器の基準位置である。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図５は第２の実施の形態を示すもので、レーザ加工装置の概略構成を示す図である。この図に示すレーザ加工装置では、第１の実施の形態の焦点位置調整手段５に代えて、以下のような構成で集光ビームＳＢの光軸方向の焦点位置を調整するようにしたものである。
すなわち、集光レンズ２の高さＺを動かす代わりに、中間光学素子１０の曲率や、中間光学素子１０，１１間の距離を操作して、焦点のＺ方向の位置を調整するようになっている。
また、第１の実施の形態のノズル位置調整手段７に代えて、以下のような構成で集光ビームＳＢの焦点のＸＹ方向の位置を調整するようにしたものである。
すなわち、ノズル６をＸＹ方向（光軸と直交する方向）に動かす代わりに、中間光学素子１２のあおり角θ，φなどを操作して、焦点のＸＹ方向の位置を調整するようになっている。
このようなレーザ加工装置によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置を示すもので、その概略構成を示す断面図である。
【図２】同、ノズル位置調整手段を示す断面図である。
【図３】同、レーザビームの焦点位置を修正する方法を説明する図である。
【図４】同、ノズルの位置を修正する方法説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  加工ヘッド
２  集光レンズ
３  部分反射鏡
４  焦点位置検出器
５  焦点位置調整手段
６  ノズル
７  ノズル位置調整手段
ＳＢ  集光ビーム
ＬＢ  レーザビーム
ＳＢ１  加工用集光ビーム
ＳＢ２  モニタ用集光ビーム
【図１】
2006192461.tif 000003
【図２】
2006192461.tif 000004
【図３】
2006192461.tif 000005
【図４】
2006192461.tif 000006
【図５】
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