(57)【要約】【課題】  素材に設けられた貫通孔を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施すレーザ加工機において、前記貫通孔の位置とレーザ加工がされる部位の位置との関係を正確なものにする。【解決手段】  素材に対して相対的に移動自在なレーザ加工ヘッド１を移動しつつ素材の基準孔の周縁部へレーザ光を照射し、前記照射により発生する光の検出結果を用いて、素材が前記レーザ加工機に正確に載置されたときの位置に対する、前記素材が実際に載置されたときの位置ずれを検知し、レーザ加工ヘッド１の位置を補正するレーザ加工機である。【選択図】  図１
2006205182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材に設けられた基準孔を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施すレーザ加工機において、
前記素材に対して相対的に移動自在なレーザ加工ヘッドと；
前記レーザ加工ヘッドから出射したレーザ光が、前記素材の基準孔の周縁部に照射されたときに、前記照射によって発生する光を検出可能な光検出手段と；
前記素材に対して前記レーザ加工ヘッドを相対的に移動しつつ前記レーザ加工ヘッドから前記素材の基準孔の周縁部にレーザ光を照射し、前記照射により発生する光を前記光検出手段で検出し、前記光検出手段での光の検出結果を用いて、素材が前記レーザ加工機に正確に載置されたときの素材の位置に対する、前記素材が前記レーザ加工機に実際に載置されたときの前記素材の位置ずれを検知する位置ずれ検知手段と；
前記位置ずれ検知手段で求めた位置ずれに応じて、前記素材にレーザ加工を行うときの前記レーザ加工ヘッドの位置を補正する補正手段と；
を有することを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工機において、
前記基準孔は、円形に形成されており、前記位置ずれ検知手段は、前記基準孔の周縁上の少なくとも３つの点の座標を求めて前記基準孔の中心を求めることにより、前記素材が前記レーザ加工機に実際に載置されたときの位置ずれを検知する手段であり、
または、前記基準孔は、長方形状に形成されており、前記位置ずれ検知手段は、前記基準孔の各辺毎に、前記各辺上に存在する各点の座標を求めて前記基準孔の中心を求めることにより、前記素材が前記レーザ加工機に実際に載置されたときの位置ずれを検知する手段であることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーザ加工機において、
前記位置ずれ検知手段は、前記光検出手段で所定の時間以上連続して所定の強さ以上の光を検出した場合に、前記光を最初に検出したときの前記素材に対する前記レーザ加工ヘッドの位置から前記基準孔の周縁上または辺上に存在する各点の座標を求める手段であり、
若しくは、前記位置ずれ検知手段は、前記光検出手段で所定の時間以上連続して所定の強さ以上の光が検出されなくなった場合に、前記光を最後に検出したときの前記素材に対する前記レーザ加工ヘッドの位置から前記基準孔の周縁上または辺上に存在する各点の座標を求める手段であることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項４】
素材に設けられた基準孔を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施すレーザ加工方法において、
前記素材に対して前記レーザ加工ヘッドを相対的に移動しつつ前記レーザ加工ヘッドから前記素材の前記基準孔の周縁部にレーザ光を照射しこの照射により発生する光を検出する光検出段階と；
前記光検出段階での光の検出結果を用いて、素材が前記レーザ加工機に正確に載置されたときの素材の位置に対する、前記素材が前記レーザ加工機に実際に載置されたときの位置ずれを検知する位置ずれ検知段階と；
前記位置ずれ検知段階で求めた位置ずれに応じて、前記素材にレーザ加工を行うときの前記レーザ加工ヘッドの位置を補正する補正段階と；
前記補正を行い、予め格納されている加工プログラムに基づいて前記レーザ加工ヘッドで前記素材にレーザ加工を施す加工段階と；
を有することを特徴とするレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工機およびレーザ加工方法に係り、特に、素材に予め設けられた基準孔を加工基準にして前記素材に加工を施すものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パンチ加工で素材に丸孔等の貫通孔を設け、この後、前記貫通孔を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施し、前記素材から製品を切り出して生成する場合、前記パンチ加工の位置に対する前記レーザ加工の位置ずれ防止する方法として、次の方法が知られている。
【０００３】
第１の方法として、パンチ加工機で、素材に貫通孔を形成した後、前記素材を前記パンチ加工機から搬出してレーザ加工機に載置し、前記素材を前記レーザ加工機に実際に載置したときの前記貫通孔の位置（たとえば、基台に対する前記貫通孔の位置）をノギス等の測定具を用いて手動で測定し、この測定した値を前記レーザ加工装置の制御装置に手動で入力する。
【０００４】
続いて、前記入力した値に基づいて、前記貫通孔に対する前記レーザ加工ヘッドの位置を補正しつつ、予め格納されている加工プログラムに基づいて、前記レーザ加工ヘッドで前記素材にレーザ加工を施す方法が知られている。
【０００５】
また、第２の方法として、パンチ加工機で、素材に貫通孔を形成した後、前記素材を前記パンチ加工機から搬出してレーザ加工機に載置し、前記素材を前記レーザ加工に実際に載置したときの前記貫通孔の位置を、ＣＣＤカメラ等を用いた画像処理装置で求める。
【０００６】
続いて、前記求められた値を前記レーザ加工装置の制御装置に自動的に入力し、この入力した値に基づいて、前記貫通孔に対する前記レーザ加工ヘッドの位置を補正しつつ、予め格納されている加工プログラムに基づいて、前記レーザ加工ヘッドで前記素材にレーザ加工を施す方法が知られている。
【０００７】
なお、前記従来の方法に関連する技術文献として次の特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開昭６３−５６３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記従来の第１の方法では、手動で貫通孔（基準孔）の位置を測定し、この測定した値を手動で制御装置に入力するので、素材が替わる毎に測定と入力とを繰り返して行なわなけらばならず多くの工数が発生し、また、測定や入力の誤りによって、前記貫通孔の位置とレーザ加工がされる部位の位置との関係が不正確なものになる場合があるという問題がある。
【０００９】
また、前記従来の第２の方法では、レーザ加工ヘッドに対するＣＣＤカメラの位置を正確なものに調整しておく必要があると共に、加工機が発生する僅かに振動によってＣＣＤカメラの位置がずれる場合があり、前記貫通孔の位置とレーザ加工がされる部位の位置との関係が不正確なものになる場合があるという問題がある。
【００１０】
さらに、ＣＣＤカメラでは、小さな貫通孔の位置を測定することが困難である。また、カメラが写し出す範囲よりも大きい貫通孔は測定できない。
【００１１】
なお、前記レーザ・パンチ複合加工機１００を用いれば、素材を把持したまま、この素材にパンチ加工とレーザ加工とを施すことができるので、貫通孔の位置とレーザ加工がされる部位の位置との関係が不正確なものになりづらいが、素材の一部に折曲げ加工等の成型加工を施すことによって、素材が変形する場合があり、前記貫通孔の位置とレーザ加工がされる部位の位置との関係が不正確なものになる場合がある。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、素材に設けられた貫通孔を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施すレーザ加工機およびレーザ加工方法において、前記基準孔の位置とレーザ加工がされる部位の位置との関係を正確なものにすることができるレーザ加工機およびレーザ加工方法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】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、素材に設けられた基準孔を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施すレーザ加工機において、前記素材に対して相対的に移動自在なレーザ加工ヘッドと、前記レーザ加工ヘッドから出射したレーザ光が、前記素材の基準孔の周縁部に照射されたときに、前記照射によって発生する光を検出可能な光検出手段と、前記素材に対して前記レーザ加工ヘッドを相対的に移動しつつ前記レーザ加工ヘッドから前記素材の基準孔の周縁部にレーザ光を照射し、前記照射により発生する光を前記光検出手段で検出し、前記光検出手段での光の検出結果を用いて、素材が前記レーザ加工機に正確に載置されたときの素材の位置に対する、前記素材が前記レーザ加工機に実際に載置されたときの前記素材の位置ずれを検知する位置ずれ検知手段と、前記位置ずれ検知手段で求めた位置ずれに応じて、前記素材にレーザ加工を行うときの前記レーザ加工ヘッドの位置を補正する補正手段とを有するレーザ加工機である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザ加工機において、前記基準孔は、円形に形成されており、前記位置ずれ検知手段は、前記基準孔の周縁上の少なくとも３つの点の座標を求めて前記基準孔の中心を求めることにより、前記素材が前記レーザ加工機に実際に載置されたときの位置ずれを検知する手段であり、または、前記基準孔は、長方形状に形成されており、前記位置ずれ検知手段は、前記基準孔の各辺毎に、前記各辺上に存在する各点の座標を求めて前記基準孔の中心を求めることにより、前記素材が前記レーザ加工機に実際に載置されたときの位置ずれを検知する手段であるレーザ加工機である。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のレーザ加工機において、前記位置ずれ検知手段は、前記光検出手段で所定の時間以上連続して所定の強さ以上の光を検出した場合に、前記光を最初に検出したときの前記素材に対する前記レーザ加工ヘッドの位置から前記基準孔の周縁上または辺上に存在する各点の座標を求める手段であり、若しくは、前記位置ずれ検知手段は、前記光検出手段で所定の時間以上連続して所定の強さ以上の光が検出されなくなった場合に、前記光を最後に検出したときの前記素材に対する前記レーザ加工ヘッドの位置から前記基準孔の周縁上または辺上に存在する各点の座標を求める手段であるレーザ加工機である。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、素材に設けられた基準孔を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施すレーザ加工方法において、前記素材に対して前記レーザ加工ヘッドを相対的に移動しつつ前記レーザ加工ヘッドから前記素材の前記基準孔の周縁部にレーザ光を照射しこの照射により発生する光を検出する光検出段階と、前記光検出段階での光の検出結果を用いて、素材が前記レーザ加工機に正確に載置されたときの素材の位置に対する、前記素材が前記レーザ加工機に実際に載置されたときの位置ずれを検知する位置ずれ検知段階と、前記位置ずれ検知段階で求めた位置ずれに応じて、前記素材にレーザ加工を行うときの前記レーザ加工ヘッドの位置を補正する補正段階と、前記補正を行い、予め格納されている加工プログラムに基づいて前記レーザ加工ヘッドで前記素材にレーザ加工を施す加工段階とを有するレーザ加工方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、素材に設けられた貫通孔を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施すレーザ加工機およびレーザ加工方法において、前記基準孔の位置とレーザ加工がされる部位の位置との関係を正確なものにすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係るレーザ加工機は、素材（ワーク）Ｗをｘ軸方向にのみ移動可能としレーザ加工ヘッドをｙ軸方向にのみ移動加可能として、レーザ加工のみを行なうレーザ加工単体機であるものとする。
【００１９】
前記レーザ加工単体機は、板状の素材に設けられた基準孔（貫通孔）を加工基準にして前記素材にレーザ加工を施す装置であり、素材を載置する基台（図示せず）を備えている。
【００２０】
また、前記レーザ加工単体機には、レーザ加工ヘッド１（図１参照）が設けられている。このレーザ加工ヘッド１は、前記基台に一体的に設けられた門型の支柱（図示せず）に支持され、図示しないリニアガイドベアリング等によってガイドされ、図示しないボールねじや図示しないモータ等のアクチュエータにより、前記基台の上方で前記ｙ軸方向（水平方向の一方向）へ移動自在になっている。
【００２１】
図示しないレーザ発振器から出射されたレーザ光を図示しないベンドミラーを介して受け取り、前記レーザ加工ヘッド１から素材Ｗに向かってレーザ光を照射することにより、素材Ｗにレーザ加工を施すことができるようになっている。
【００２２】
また、前記レーザ加工単体機には、前記素材Ｗを把持してｘ軸方向（前記ｙ軸方向と直交する水平方向の一方向）に移動自在なｘ軸キャリッジ（図示せず）が設けられている。前記ｘ軸キャリッジは、図示しないリニアガイドベアリングによってガイドされ、図示しないボールねじや図示しないモータ等のアクチュエータにより、前記基台の上方で前記ｘ軸方向に移動自在になっている。
【００２３】
そして、前記レーザ加工単体機に設けられ前記レーザ加工機の動作を制御する制御装置（図示せず）の制御の下、クランプ機構（図示せず）を介して前記ｘ軸キャリッジに把持された素材Ｗを前記ｘ軸方向に適宜移動し、前記レーザ加工ヘッド１を前記ｙ軸方向に適宜移動し、換言すれば、レーザ加工すべく前記レーザ加工単体機に載置された素材Ｗに対してレーザ加工ヘッド１を相対的に適宜移動し、前記レーザ加工ヘッド１から前記素材Ｗにレーザ光を照射し、レーザ加工を行うようになっている。
【００２４】
また、前記レーザ加工ヘッド１の位置、前記ｘ軸キャリッジの位置は、たとえば、図示しない位置検出センサーを介して、前記制御装置で認識することができるようになっている。
【００２５】
ここで、前記レーザ加工ヘッド１について説明する
図1は、レーザ加工ヘッド１の概略構成を示す断面図である。
【００２６】
レーザ加工ヘッド１は、筒状の筐体３を備え、この筐体３の内部には、前記レーザ発振器から送られてきたレーザ光ＬＢ１を集光するためのレンズ５が設けられている。
【００２７】
前記レンズ５で集光されたレーザ光ＬＢ１が前記レーザ加工ヘッド１から素材Ｗに照射されると、この照射によって光（たとえば、可視光）ＬＢ３が発生する。この発生した光ＬＢ３を検出可能な光検出手段の例である光センサー７が、前記筐体３に設けられている。この光センサー７による前記光ＬＢ３の検出結果は前記制御装置に入力されるようになっている。なお、レーザ光ＬＢ１が前記素材Ｗに設けられた基準孔の内部を照射している等、素材Ｗ（素材Ｗの肉部）に照射されていない状態では、前記光ＬＢ３は発生しない。
【００２８】
なお、前記光センサー７は、前記レンズ５の上流側で、先端の光検出部が前記筐体３内に臨むように設けられているが、図１の位置ＰＳ１で示すように、前記レンズ５の下流側で、先端の光検出部が前記筐体３内に臨むように設けられていてもよい。このように、光検出部を筐体３の内部に設けることにより、レーザ加工の際に発生するスパッタや粉塵等の悪影響を回避することができる。
【００２９】
また、前記光センサー７を、位置ＰＳ３で示すように、筐体３の外部に設置してもよい。さらに、光ＬＢ３を検知する本体部を前記レーザ加工ヘッドから遠く離れたところに設置し、一端部が前記発生する光の近くに存在する光ファイバー等の光伝達媒体を介して、前記光ＬＢ３を検出してもよい。
【００３０】
また、前記レーザ加工単体機には、レーザ加工すべく前記レーザ加工単体機に載置された前記素材Ｗの位置ずれを検知可能な位置ずれ検知手段が設けられている。
【００３１】
前記位置ずれ検知手段は、前記レーザ加工単体機に載置された前記素材Ｗに対して前記レーザ加工ヘッド１を相対的に移動しつつ前記レーザ加工ヘッド１から前記素材Ｗの前記基準孔の周縁部にレーザ光ＬＢ１を照射しこの照射により発生する光ＬＢ３を前記光センサー７で検出し前記光センサー７での検出結果を用い前記基準孔の周縁上に存在する複数の点の座標を求めこれらの求められた各点の座標を用いて、素材Ｗが前記レーザ加工単体機に正確に載置されたと仮定したときの素材Ｗの位置に対する、素材Ｗが前記レーザ加工単体機に実際に載置されたときの位置ずれを検知する手段である。
【００３２】
前記位置ずれ検知手段は、たとえば、前記レーザ光ＬＢ１の照射位置が前記基準孔の外側から前記基準孔の内側へ向かう方向に移動するように前記レーザ加工ヘッド１または前記素材Ｗの少なくとも一方を前記基台に対して移動し、前記光ＬＢ３を検出しなくなったときの前記レーザ加工ヘッド１の位置から前記基準孔の周縁上に存在する複数の点の座標を求め、これらの求められた各点の座標を用いて、前記基準孔の位置を検知し、素材Ｗが前記レーザ加工単体機に実際に載置されたときの位置ずれを検知するようになっている。
【００３３】
なお、前記位置ずれ検知手段において、たとえば、前記レーザ光ＬＢ１の照射位置が前記基準孔の内側から前記基準孔の外側へ向かう方向に移動するように前記レーザ加工ヘッド１または前記素材Ｗの少なくとも一方を前記基台に対して移動し、前記光ＬＢ３を検出し始めたときの前記レーザ加工ヘッド１の位置から前記基準孔の周縁上に存在する複数の点の座標を求め、これらの求められた各点の座標を用いて、前記基準孔の位置を検知し、素材Ｗが前記レーザ加工単体機に実際に載置されたときの位置ずれを検知するようにしてもよい。
【００３４】
なお、前記位置ずれ検知手段による前記基準孔の位置を検知、座標を求める計算等は、前記制御装置によって行われる。
【００３５】
そして、前記位置ずれ検知手段で求めた前記素材Ｗの位置ずれに応じて、前記素材Ｗにレーザ加工を行うときの、前記素材Ｗに対する前記レーザ加工ヘッド１の相対的な位置を、前記制御装置によって補正するようになっている。
【００３６】
そして、予め前記制御装置のメモリに格納されている加工プログラムに基づいて、前記レーザ加工ヘッド１で前記素材Ｗにレーザ加工を行うようになっている。
【００３７】
次に、前記位置ずれ検知手段による前記基準孔の位置検出について具体的に例を掲げて説明する。
【００３８】
図２は、位置ずれ検知手段による基準孔の位置検出をする場合について説明する図である。なお、図２（ａ）は、斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＩＩ矢視図（平面図）である。
【００３９】
他の加工機（パンチ加工機）によって素材Ｗに予めあけられている孔Ｈ１は、円形に形成されているものとする。
【００４０】
前記位置ずれ検知手段は、前記基準孔Ｈ１の周縁上（円周上）の少なくとも３つの点の座標を求めて前記基準孔Ｈ１の中心を求めることにより、前記素材Ｗの位置ずれを検知するようになっている。
【００４１】
より詳しく説明すると、図２（ｂ）に示す孔Ｈ３は、前記素材Ｗが前記レーザ加工単体機に正確に載置された場合の孔の位置を示し、Ｃ３は、前記孔Ｈ３の中心を示す。また、各線分Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５は、前記中心Ｃ３から１２０°ずつ異なった方向に延出している。前記素材Ｗまたは前記レーザ加工ヘッド１を適宜移動させつつ、これらの各線分Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５に沿って、前記素材Ｗにケガキをする程度の弱いレーザ光ＬＢ１を照射する。この際、前記レーザ光ＬＢ１の照射位置が前記基準孔の外側から前記基準孔の内側へ向かう方向に移動するようになっている。
【００４２】
そして、前記光ＬＢ３の検出がされなくなったときの前記レーザ加工ヘッド１の位置から前記基準孔Ｈ１の周縁上に存在する３つの点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５の座標を求め、これらの求められた各点の座標を用いて、基準孔Ｈ１の位置（素材Ｗが前記レーザ加工単体機に実際に載置されたときの基準孔の位置）を検知するようになっている。
【００４３】
すなわち、中心のｘｙ座標が（ａ、ｂ）であり半径が（ｒ）である円の方程式は、式ｆ１；「（ｘ−ａ）２＋（ｘ−ｂ）２＝ｒ２」で表すことができるので、円周上の３点のｘｙ座標（点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５の座標）の値を、前記式ｆ１に代入して前記「ａ、ｂ」を求めることにより、前記円形の基準孔の中心位置（Ｃ１の位置）を求めることができる。
【００４４】
この求めた基準孔の中心位置Ｃ１によって、実際の素材Ｗの載置位置のずれΔＬを前記制御装置が認識し、前記補正を行うようになっている。
【００４５】
なお、前記例では、３点を求めて基準孔Ｈ１の中心位置Ｃ１を求めたが、図３（位置ずれ検知手段による基準孔の位置検出をする場合について説明する図）に示すように、円周上の４点Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１１、Ｐ１３の座標を求めて、これらの求められた各点の座標を用いて、基準孔Ｈ１の中心位置Ｃ１を検知するようにしてもよい。
【００４６】
この場合、レーザ光を照射する際の各線分Ｌ７、Ｌ９は、前記孔Ｈ３の中心から、前記ｙ軸方向に延出し、レーザ光を照射する際の各線分Ｌ１１、Ｌ１３は、前記孔Ｈ３の中心から、前記ｘ軸方向に延出しているものである。したがって、前記レーザ加工ヘッド１を前記ｙ軸方向にのみ移動して、および／または、前記素材Ｗを前記ｘ軸方向にのみ移動して、レーザ光ＬＢ１の照射が行われることになる。
【００４７】
そして、前記各点Ｐ１１、Ｐ１３の各ｘ座標の中央値によって、基準孔Ｈ１の中心Ｃ１のｘ座標の値が求められ、前記各点Ｐ７、Ｐ９の各ｙ軸座標の中央値によって、基準孔Ｈ１の中心Ｃ１のｙ座標の値が求められる。
【００４８】
なお、図４（２つの基準孔の位置検出をすることによって、素材Ｗの姿勢を検知する場合について説明する図）に示すように、前記素材Ｗに設けられた少なくとも２つの基準孔（互いが離れている基準孔）Ｈ５、Ｈ７の各中心Ｃ５、Ｃ７を求めて、前記素材Ｗの姿勢（傾き；鉛直方向に延伸しているｚ軸を中心にした回動量）θを求めてもよい。
【００４９】
ところで、前記レーザ光ＬＢ１の照射位置を前記基準孔の内側から前記基準孔の外側へ向かう方向に移動するようにして前記基準孔の位置を求めるにあたっては、前記光検出手段で所定の時間以上連続して所定の強さ以上の光を検出したときに、前記光を最初に検出したときの（前記光を検出し始めたときの）前記素材Ｗに対する前記レーザ加工ヘッド１の位置から前記基準孔の周縁上に存在する点の座標を、前記位置ずれ検知手段で求めるようにする。
【００５０】
また、前記レーザ光ＬＢ１の照射位置を前記基準孔の外側から前記基準孔の内側へ向かう方向に移動するようにして前記基準孔の位置を求めるにあたっては、前記光検出手段で所定の時間以上連続して所定の強さ以上の光が検出されなくなったときに、前記光を最後に検出したときの前記素材Ｗに対する前記レーザ加工ヘッド１の位置から前記基準孔の周縁上に存在する点の座標を、前記位置ずれ検知手段で求めるようにする。
【００５１】
次に、前記レーザ加工単体機の動作について説明する。
【００５２】
前記レーザ加工単体機に、基準孔が設けられた素材Ｗが載置されているものとする。この状態で、前記素材Ｗに対して前記レーザ加工ヘッド１を相対的に移動しつつ前記レーザ加工ヘッド１から前記素材Ｗの前記基準孔の周縁部にレーザ光を照射し光を検出する。
【００５３】
続いて、前記光の検出結果を用いて、素材Ｗが前記レーザ加工単体機に正確に載置されたときの素材Ｗの位置に対する、前記素材Ｗが前記レーザ加工単体機に実際に載置されたときの位置ずれを検知する。
【００５４】
前記求めた素材Ｗの位置ずれに応じて、前記素材Ｗにレーザ加工を行うときの、前記素材Ｗに対する前記レーザ加工ヘッド１の相対的な位置を補正する。
【００５５】
そして、前記素材Ｗに対する前記レーザ加工ヘッド１の位置を補正し、予め格納されている加工プログラムに基づいて、前記レーザ加工ヘッド１で前記素材Ｗにレーザ加工を施す。
【００５６】
なお、レーザ加工を施す場合、基準孔が、素材Ｗから生成される製品の近傍に設けられていることが望ましい。
【００５７】
たとえば、図５（素材Ｗにレーザ加工を施す場合の一形態を示す図）に示すように、素材Ｗにレーザ加工を施して前記素材Ｗから製品Ｍ１を切り出す場合、基準孔Ｈ９、Ｈ１１が、前記製品Ｍ１の外側で前記製品Ｍ１の近傍に設けられていることが望ましい。
【００５８】
さらに、図６（素材Ｗにレーザ加工を施す場合の他の一形態を示す図）に示すように、基準孔Ｈ１７、Ｈ１９とこの基準孔Ｈ１７、Ｈ１９以外の孔Ｈ２１、Ｈ２３が、前記素材Ｗから生成される製品Ｍ３内に設けられていると共に、前記基準孔Ｈ１７、Ｈ１９を囲むようにレーザ加工で素材Ｗが切り取られ、前記基準孔Ｈ１７、Ｈ１９が前記製品Ｍ３から切り取られるようにしてもよい。
【００５９】
前記レーザ加工単体機によれば、レーザ加工で発生する光を光検出手段で検出し、この検出結果に基づいて素材Ｗに対するレーザ加工ヘッド１の位置を補正するので、基準孔の位置とレーザ加工がされる部位の位置との関係を正確なものにすることができ、正確な形状の製品を生成することができる。
【００６０】
また、素材Ｗが替わる毎に手動にて測定と入力とを行なう必要がないので、加工工数を削減することができ、さらに、レーザ加工で発生する光を検出しているので、小さな基準孔であってもこの基準孔の位置を測定することができる。また、ＣＣＤカメラを用いた場合のように、レーザ加工ヘッドと光センサー７との位置関係を調整する必要がなくなる。
【００６１】
また、前記レーザ加工単体機によれば、たとえば、前記光検出手段で所定の時間以上連続して所定の強さ以上の光を検出した場合に、前記連続して検出された光を検出し始めたときの前記素材Ｗに対する前記レーザ加工ヘッド１の位置から前記基準孔の周縁上に存在する点の座標を求めるようにしているので、ノイズを除去し、貫通孔の位置を正確に求めることができる。
【００６２】
また、前記基準孔が、前記素材Ｗから生成される製品の近傍に設けられているので、素材Ｗが成型加工によって変形しても、前記基準孔と前記製品との位置関係が大きくずれることはなく、したがって、前記貫通孔の位置とレーザ加工がされる部位に位置との関係を正確なものにすることができる。
【００６３】
また、前記レーザ加工単体機によれば、製品内に設けられている基準孔を囲むようにレーザ加工で前記素材が切り取られるので、製品の基準孔が残らず、したがって、基準孔の位置を求めるために形成されたレーザ加工による痕跡が前記製品に残ることを防止することができると共に、前記基準孔以外の孔とレーザ加工により形成された製品の外形との位置関係を正確なものにすることができる。
【００６４】
なお、基準孔の位置を求めるために形成されたレーザ加工による痕跡が製品に残っていたとしても、ごく僅かなものであるので、問題にはなりにくい。
【００６５】
また、可視光レーザを出射する場合、素材Ｗに照射されてもけがきのような痕跡の問題は解消される。
【００６６】
ところで、前記実施形態では、基準孔として円形の孔を使用したが、他の形状の孔（たとえば長方形上の孔）を基準孔として採用してもよい。
【００６７】
ここで、基準孔として長方形状の孔を採用した場合について説明する。
【００６８】
図７は、基準孔として長方形状の孔を採用した場合について説明する図である。
【００６９】
基準孔が長方形状に形成されている場合には、前記位置ずれ検知手段は、前記基準孔の各辺毎に、前記各辺上に存在する各点の座標を求めて前記基準孔の中心を求めることにより、前記基準孔の中心位置を検知するようになっている。
【００７０】
より詳しく説明すると、図７に示す孔Ｈ２５は、素材Ｗが正確に前記レーザ加工単体機に載置された場合の孔の位置を示し、Ｃ２５は、前記孔Ｈ２５の中心を示す。また、各線分Ｌ１５、Ｌ１７、Ｌ１９、Ｌ２１は、前記中心Ｃ２５から前記ｙ軸方向や前記ｘ軸方向に延出している。前記素材Ｗや前記レーザ加工ヘッド１を適宜移動させつつ、これらの各線分Ｌ１５、Ｌ１７、Ｌ１９、Ｌ２１に沿って、前記素材Ｗにケガキをする程度の弱いレーザ光または可視光レーザを照射する。
【００７１】
そして、前記基準孔Ｈ２９の周縁上に存在する４つの点Ｐ１５、Ｐ１７、Ｐ１９、Ｐ２１の座標を求める。さらに、前記４つの点の座標に加えて、５つ目の点（前記基準孔Ｈ２９の１つの辺上の点；前記ｙ軸に平行な線分Ｌ２３上の点）Ｐ２３の座標を求める。
【００７２】
これらの５つの点の座標から、基準孔Ｈ２９の位置（素材Ｗが前記レーザ加工単体機に実際に載置されたときの基準孔の位置）や姿勢を検知することになる。
【００７３】
５つ目の点Ｐ２３を求める理由は、前記４つの点Ｐ１５、Ｐ１７、Ｐ１９、Ｐ２１のみを使用すると、孔Ｈ２７と孔Ｈ２９との２種類に孔が存在してしまうからであり、基準孔Ｈ２９の孔を基準孔として特定する必要があるからである。
【００７４】
さらに、長方形の基準孔を用いる場合、１つの基準孔によって、前述したように素材Ｗの姿勢を求めることができるが、より、正確に素材Ｗの姿勢を求める必要があれば、素材Ｗに設けられた少なくとも２つの基準孔（互いが離れている基準孔）の中心を求めて、素材Ｗの姿勢を求めることが望ましい。
【００７５】
なお、前記実施形態は、レーザ加工単体機を例に掲げて説明したが、レーザ加工単体機に限らず、レーザ・パンチ複合加工機等、その他、レーザ加工ヘッドを備えレーザ加工を行なうレーザ加工機にも、前記実施形態を適用することができる。
【００７６】
さらに、レーザ加工のみならず、溶断等の熱切断加工を行う加工機にも前記実施形態を適用することができる。
【００７７】
さらに、本実施形態では、予め素材Ｗに基準孔を捨て孔として設けた説明であるが、わざわざ捨て孔を設けないで、製品孔を基準孔として使用することも可能であることは論を待たない。寧ろその方が素材の歩留まりを良好とし、捨て孔加工工数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】レーザ加工ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図２】位置ずれ検知手段による基準孔の位置検出をする場合について説明する図である。
【図３】位置ずれ検知手段による基準孔の位置検出をする場合について説明する図である。
【図４】位置ずれ検知手段による基準孔の位置検出をする場合について説明する図である。
【図５】素材にレーザ加工を施す場合の一形態を示す図である。
【図６】素材にレーザ加工を施す場合の他の一形態を示す図である。
【図７】基準孔として長方形状の孔を採用した場合について説明する図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  レーザ加工ヘッド
７  光センサー
Ｗ  素材
Ｈ１、Ｈ５、Ｈ７、Ｈ９、Ｈ１１、Ｈ１７、Ｈ１９、Ｈ２９  基準孔
Ｍ１、Ｍ３  製品
【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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