JP2018118279A

JP2018118279A - Laser processing machine

Info

Publication number: JP2018118279A
Application number: JP2017011103A
Authority: JP
Inventors: 宏則冨永; Hironori Tominaga; 渡辺　篤志; Atsushi Watanabe; 篤志渡辺
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2037-01-25
Also published as: JP6431937B2; WO2018139312A1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform inspection processing of a nozzle 51 including exchange of the nozzle 51 with good efficiency in a composite processing machine 1 equipped with an imaging unit 53.SOLUTION: A laser processing head 47 integrally comprises a camera 57 (imaging unit 53), which photographs from an upper direction, at a side part thereof. A first reflection mirror 75, which bends light inputted from a tip of the laser processing head 47 at a right angle and outputs said light, is integrally provided on a tip side of a nozzle rack 69. A second reflection mirror 77, which bends light LB inputted from the first reflection mirror 75 at a right angle and outputs said light to the camera 57 (imaging unit 53)side, is integrally provided on the tip side of the nozzle rack 69.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、ワークに向かって上方向からレーザ光を照射することにより、ワークに対してレーザ加工（レーザ切断加工）を行うレーザ加工機に関する。 The present invention relates to a laser processing machine that performs laser processing (laser cutting processing) on a workpiece by irradiating the workpiece with laser light from above.

一般に、レーザ加工機は、ワークを支持する加工テーブルと、加工テーブルの上方位置に設けられかつレーザ光を発振するレーザ発振器に光学的に接続された中空状（筒状）のレーザ加工ヘッドとを具備している。レーザ加工ヘッドは、その先端部（下端部）に、上方向からアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射するノズルを着脱可能に有している。 Generally, a laser processing machine includes a processing table that supports a workpiece, and a hollow (cylindrical) laser processing head that is provided above the processing table and optically connected to a laser oscillator that oscillates laser light. It has. The laser processing head has a nozzle that irradiates a laser beam while ejecting an assist gas from above in a detachable manner at the tip (lower end) thereof.

近年、パンチ加工済みのワークに対してレーザ加工を行う際に、レーザ加工の基準となる原点位置をパンチ加工の基準となる原点位置に合わせる機能を有したレーザ加工機が開発されている。そのレーザ加工機は、レーザ加工ヘッドの側部に、パンチ加工済みのワークに形成した基準穴上方向から撮像する撮像ユニットを備えている（特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art In recent years, a laser processing machine has been developed that has a function of aligning an origin position serving as a reference for laser processing with an origin position serving as a reference for punching when performing laser processing on a punched workpiece. The laser processing machine includes an image pickup unit that picks up an image from above a reference hole formed in a punched workpiece on a side portion of a laser processing head (see Patent Document 1).

ところで、レーザ加工ヘッドの先端部に指定のノズル径と異なるノズル径のノズルが装着されている場合、ノズルのノズル孔の周縁に損傷がある場合、又はノズルの先端面にドロスやスパッタ等の異物が付着した場合等には、ワークの切断不良を招くことになる。そのため、加工テーブル上の加工領域から外れた領域に設けられたノズル検査装置のカメラでノズル先端を撮像し、ノズルの不良を検出する技術がある（特許文献２参照）。 By the way, when a nozzle with a nozzle diameter different from the specified nozzle diameter is mounted at the tip of the laser processing head, when the periphery of the nozzle hole of the nozzle is damaged, or foreign matter such as dross or spatter on the tip of the nozzle In the case where the toner adheres to the workpiece, a cutting failure of the workpiece is caused. For this reason, there is a technique for detecting a nozzle defect by imaging the tip of a nozzle with a camera of a nozzle inspection device provided in a region outside the processing region on the processing table (see Patent Document 2).

特開２０１５−２２６９３３号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-226933 特開２００５−３３４９２２号公報JP 2005-334922 A

しかしながら、特許文献２に記載の先行技術においては、加工テーブル上の加工領域から外れた領域にノズル検査装置が固定的に設けられており、検査をする際にはレーザ加工ヘッドを加工領域から外れた領域まで移動させる必要がある。また、ノズル検査用のカメラやリングライト、ノズル検査装置の昇降機構等を専用に設備する必要がある。更に、ノズル検査装置はレーザ加工ヘッドの先端部を下方向から撮像するためにカメラを上向きにノズルの下側に設置しており、ドロスやスパッタ等の異物の侵入を防止するために専用のカバーが必要となる。また、この専用カバーを開いたとき、ノズル検査装置を昇降させるとき、カメラで撮像するときには、ノズルの下側にカメラが存在するために、ノズルに付着した異物がカメラのレンズ上に落下すると、カメラのレンズが損傷してしまったり、またカバー機構や昇降機構の故障につながり、ひいてはノズルの形状を正しく検査できないことになる。 However, in the prior art described in Patent Document 2, a nozzle inspection device is fixedly provided in a region outside the processing region on the processing table, and the laser processing head is removed from the processing region when performing inspection. It is necessary to move to the area. In addition, it is necessary to provide a dedicated camera such as a nozzle inspection camera, a ring light, and a lifting mechanism for the nozzle inspection apparatus. In addition, the nozzle inspection device is equipped with a camera facing upward to image the tip of the laser processing head from below, and a dedicated cover to prevent foreign materials such as dross and spatter from entering. Is required. Also, when opening this dedicated cover, when raising and lowering the nozzle inspection device, when imaging with the camera, because the camera exists under the nozzle, if foreign matter attached to the nozzle falls on the lens of the camera, The lens of the camera is damaged, and the cover mechanism and the lifting mechanism are broken down. As a result, the shape of the nozzle cannot be correctly inspected.

そのため、専用のノズル検査装置を用いることなく、カメラ等の損傷や故障を防止しつつ、指定のノズル径と異なるノズル径のノズルの装着の有無、ノズル孔の周縁の損傷の有無、又はスパッタ等の異物の付着の有無等、ノズルの点検処理を効率よく行うことが望まれている。 Therefore, without using a dedicated nozzle inspection device, the presence or absence of a nozzle with a nozzle diameter different from the specified nozzle diameter, the presence or absence of damage on the periphery of the nozzle hole, spatter, etc. It is desirable to efficiently perform nozzle inspection processing, such as the presence or absence of foreign matter adhesion.

そこで、前述の要望に応えることができる、新規な構成のレーザ加工機を提供することを目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a laser processing machine having a novel configuration that can meet the above-mentioned demand.

本発明の態様は、先端部にノズルを着脱可能に有したレーザ加工ヘッドと、前記レーザ加工ヘッドの側部に設けられ、撮像光軸（撮像位置）が前記レーザ加工ヘッドの照射光軸（照射位置）に対して水平方向にオフセットし、上方向から撮像する撮像ユニットと、前記レーザ加工ヘッドの先端部の画像を前記撮像ユニット側へ反射する反射ミラーと、を具備したことである。 An aspect of the present invention includes a laser processing head having a nozzle detachably attached to a tip portion, and a side portion of the laser processing head, and an imaging optical axis (imaging position) is an irradiation optical axis (irradiation) of the laser processing head. An imaging unit that is horizontally offset with respect to the position) and that captures an image from above, and a reflection mirror that reflects an image of the tip of the laser processing head toward the imaging unit.

本発明の態様によると、前記反射ミラーによって前記レーザ加工ヘッドの先端部の画像を前記撮像ユニット側へ反射する。これにより、前記撮像ユニットによって前記レーザ加工ヘッドの先端部の画像を撮像することができる。 According to the aspect of the present invention, the reflection mirror reflects an image of the tip of the laser processing head toward the imaging unit. Thereby, the image of the front-end | tip part of the said laser processing head can be imaged by the said imaging unit.

本発明によれば、前記撮像ユニット等の損傷や故障を防止しつつ、ノズルの点検処理を効率よく行うことができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently perform the nozzle inspection process while preventing damage or failure of the imaging unit or the like.

図１は、図２におけるII-II線に沿った図である。FIG. 1 is a view taken along line II-II in FIG. 図２は、本発明の実施形態に係る複合加工機（レーザ加工機）の模式的な側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the combined processing machine (laser processing machine) according to the embodiment of the present invention. 図３は、図２におけるIII-III線に沿った拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view taken along line III-III in FIG. 図４は、傾斜姿勢のシュータテーブルの上方のノズル交換領域においてノズルの交換を行う様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating how the nozzles are replaced in the nozzle replacement region above the shooter table in the inclined posture. 図５は、本発明の実施形態に係る複合加工機の要部を示す図である。FIG. 5 is a view showing a main part of the multi-tasking machine according to the embodiment of the present invention. 図６は、本発明の実施形態に係る複合加工機の制御ブロック図である。FIG. 6 is a control block diagram of the multi-tasking machine according to the embodiment of the present invention. 図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、カメラによってレーザ加工ヘッドの先端部を撮像した撮像画像（画像データ）を示す図である。図７（ａ）は、ノズルが正常な様子を示しており、図７（ｂ）は、ノズルのノズル孔の周縁に損傷がある様子を示しており、図７（ｃ）は、ノズルの先端面に異物が付着した様子を示している。7A, 7B, and 7C are diagrams illustrating captured images (image data) obtained by capturing the tip of the laser processing head with a camera. FIG. 7A shows a normal state of the nozzle, FIG. 7B shows a state where the peripheral edge of the nozzle hole of the nozzle is damaged, and FIG. 7C shows the tip of the nozzle. It shows the appearance of foreign matter adhering to the surface. 図８は、ノズルのノズル径の登録処理を示すフローチャート図である。FIG. 8 is a flowchart showing the nozzle diameter registration process. 図９は、ノズルの点検処理を示すフローチャート図である。FIG. 9 is a flowchart showing nozzle inspection processing.

本発明の実施形態について図１から図９を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意であり、「備えられる」と同義である。「備える」とは、直接的に備えることの他に、別部材を介して間接的に備えることを含む意であり、「設ける」と同義である。「Ｘ軸方向」とは、水平方向の１つであり、本発明の実施形態にあっては、左右方向のことである。「Ｙ軸方向」とは、Ｘ軸方向に直交する水平方向の１つであり、本発明の実施形態にあっては、前後方向のことである。また、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向をそれぞれ指している。 In the specification and claims of the present application, “provided” means not only being provided directly but also indirectly provided via another member. Is synonymous with. “Providing” means to provide indirectly through another member in addition to providing directly, and is synonymous with “providing”. The “X-axis direction” is one in the horizontal direction, and in the embodiment of the present invention, is the left-right direction. The “Y-axis direction” is one of the horizontal directions orthogonal to the X-axis direction, and in the embodiment of the present invention, is the front-rear direction. In the drawings, “FF” is the forward direction, “FR” is the backward direction, “L” is the left direction, “R” is the right direction, “U” is the upward direction, and “D” is the upward direction. Pointing down each.

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る複合加工機１は、板状のワーク（板金）Ｗに対してレーザ加工（レーザ切断加工）及びパンチ加工（打ち抜き加工及び成形加工を含む）行う複合タイプの加工機である。また、複合加工機１は、加工機本体（加工機ベース）３を具備しており、加工機本体３は、上下に対向した上部フレーム５と下部フレーム７を有したブリッジ型のベースフレーム９と、下部フレーム７の左右両側にそれぞれ設けられた支持フレーム（サイドフレーム）１１とを有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the multi-task machine 1 according to the embodiment of the present invention is configured to perform laser processing (laser cutting processing) and punch processing (punching processing and forming processing) on a plate-shaped workpiece (sheet metal) W. This is a complex type processing machine. The composite processing machine 1 includes a processing machine main body (processing machine base) 3, and the processing machine main body 3 includes a bridge-type base frame 9 having an upper frame 5 and a lower frame 7 opposed to each other in the vertical direction. And support frames (side frames) 11 provided on the left and right sides of the lower frame 7, respectively.

図１、図３、及び図４に示すように、加工機本体３は、その適宜位置に、ワークＷを支持する加工テーブル１３を備えている。加工テーブル１３の一部であるセンタ固定テーブル１５は、その左部に、ワークＷから分離した製品（図示省略）又は残材（図示省略）を外部へ排出するためのシュータテーブル２１を有している。シュータテーブル２１は、その基端側（左端側）の揺動中心２１ｓ周りに上下方向へ揺動可能になっており、その揺動によって水平な水平姿勢（図３参照）と水平方向に対して傾斜姿勢（図４参照）とに切換可能に構成されている。また、下部フレーム７は、その左側に、シュータテーブル２１を上下方向へ揺動させる揺動アクチュエータとして揺動シリンダ２３を備えている。更に、シュータテーブル２１には、レーザ光及びアシストガスを通過させるためのレーザ開口部２５が形成されており、レーザ開口部２５は、Ｙ軸方向へ延びている。 As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the processing machine main body 3 includes a processing table 13 that supports the workpiece W at an appropriate position. The center fixing table 15 which is a part of the processing table 13 has a shooter table 21 for discharging a product (not shown) or a remaining material (not shown) separated from the workpiece W to the left. Yes. The shuter table 21 can swing up and down around a swing center 21s on the base end side (left end side). It can be switched to an inclined posture (see FIG. 4). Further, the lower frame 7 includes a swing cylinder 23 on the left side as a swing actuator that swings the shooter table 21 in the vertical direction. Further, the shooter table 21 is formed with a laser opening 25 through which laser light and assist gas pass, and the laser opening 25 extends in the Y-axis direction.

図１及び図２に示すように、複合加工機１は、キャレッジベース２７と、キャレッジ２９と、複数のクランパ３１と、複数のパンチ金型３３と、上部タレット３５と、複数のダイ金型３７と、下部タレット３９と、ラム４１と、ストライカ４３とを具備している。なお、キャレッジベース２７及びキャレッジ２９等の構成は、特許文献１等に示すように、既に公知であり、それらの詳細については省略する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the multi-task machine 1 includes a carriage base 27, a carriage 29, a plurality of clampers 31, a plurality of punch dies 33, an upper turret 35, and a plurality of die dies. 37, a lower turret 39, a ram 41, and a striker 43. The structures of the carriage base 27 and the carriage 29 are already known as shown in Patent Document 1 and the like, and the details thereof are omitted.

ここで、ワークＷの端部を複数のクランパ３１によってクランプした状態で、キャレッジ２９をＸ軸方向へ移動させかつキャレッジベース２７をＹ軸方向へ移動させることにより、ワークＷをＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させて、パンチパンチ加工位置ＰＡに対して移動位置決めする。そして、パンチ加工位置ＰＡに割り出したパンチ金型３３ストライカ４３によって打圧することで、ワークＷに対してパンチ加工を行うことができる。 Here, in a state where the end portion of the workpiece W is clamped by the plurality of clampers 31, the carriage 29 is moved in the X-axis direction and the carriage base 27 is moved in the Y-axis direction. It is moved in the Y-axis direction and moved and positioned with respect to the punch punching position PA. The workpiece W can be punched by hitting with the punch die 33 striker 43 indexed to the punching position PA.

複合加工機１は、Ｙ軸スライダ４５と、中空状（筒状）のレーザ加工ヘッド４７と、ファイバレーザ発振器４９とを具備している。レーザ加工ヘッド４７は、その先端部(下端部）に、上方向からアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射するノズル５１を有している。なお、Ｙ軸スライダ４５及びレーザ加工ヘッド４７等の構成は、特許文献１等に示すように、既に公知であり、それらの詳細については省略する。 The composite processing machine 1 includes a Y-axis slider 45, a hollow (tubular) laser processing head 47, and a fiber laser oscillator 49. The laser processing head 47 has a nozzle 51 that irradiates the laser beam while injecting the assist gas from above at the tip (lower end) thereof. Note that the configurations of the Y-axis slider 45, the laser processing head 47, and the like are already known as shown in Patent Document 1 and the like, and details thereof are omitted.

ここで、パンチ加工済みのワークＷの端部を複数のクランパ３１によってクランプした状態で、キャレッジ２９をＸ軸方向へ移動させかつレーザ加工ヘッド４７をＹ軸方向へ移動させることで、パンチ加工済みのワークＷをレーザ加工ヘッド４７の照射光軸（照射位置）４７ａに対して相対的に移動位置決めして、レーザ加工（レーザ切断加工）を行うことができる。
する。 Here, the punched workpiece W has been punched by moving the carriage 29 in the X-axis direction and the laser machining head 47 in the Y-axis direction with the ends of the punched workpiece W clamped by the plurality of clampers 31. The workpiece W can be moved and positioned relative to the irradiation optical axis (irradiation position) 47a of the laser processing head 47 to perform laser processing (laser cutting processing).
To do.

レーザ加工ヘッド４７は、その側部に、パンチ加工済みのワークＷに形成した基準穴（図示省略）等を上方向から撮像する撮像ユニット（撮像部）５３を一体的に備えている。そして、撮像ユニット５３の具体的な構成は、次の通りである。 The laser processing head 47 is integrally provided with an image pickup unit (image pickup portion) 53 for picking up an image of a reference hole (not shown) formed in the punched workpiece W or the like from above on a side portion thereof. The specific configuration of the imaging unit 53 is as follows.

図２及び図５に示すように、レーザ加工ヘッド４７は、その側部に、筒状の撮像ケース５５を一体的に備えており、撮像ケース５５の下側は、解放（開口）されている。また、撮像ケース５５は、その内部に、上方向から下側の撮像対象を撮像するカメラ５７を備えている。カメラ５７は、撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Device ）又はＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）を有している。カメラ５７（撮像ユニット５３）の撮像光軸（撮像位置）５７ａは、レーザ加工ヘッド４７の照射光軸（照射位置）４７ａに対してＹ軸方向にのみオフセットしている。更に、撮像ケース５５は、その下部に、（基準穴を含む周辺に）上方向から照明光を照射する照明源としてリングライト５９を備えている。なお、カメラ５７の撮像光軸５７ａがレーザ加工ヘッド４７の照射光軸４７ａに対してＹ軸方向にのみオフセットする代わりに、Ｘ軸方向にのみオフセットし、又はＸ軸方向とＹ軸方向の両方向にオフセットしてもよい。 As shown in FIGS. 2 and 5, the laser processing head 47 is integrally provided with a cylindrical imaging case 55 on its side, and the lower side of the imaging case 55 is released (opened). . In addition, the imaging case 55 includes a camera 57 that captures an imaging target from the upper side to the lower side. The camera 57 has a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) as an image sensor. The imaging optical axis (imaging position) 57a of the camera 57 (imaging unit 53) is offset only in the Y-axis direction with respect to the irradiation optical axis (irradiation position) 47a of the laser processing head 47. Further, the imaging case 55 includes a ring light 59 as an illumination source for irradiating illumination light from above (on the periphery including the reference hole) at the lower part thereof. The imaging optical axis 57a of the camera 57 is offset only in the Y-axis direction instead of being offset only in the Y-axis direction with respect to the irradiation optical axis 47a of the laser processing head 47, or both directions in the X-axis direction and the Y-axis direction. May be offset.

ベースフレーム９は、その後部に、レーザ加工ヘッド４７の先端部に対してノズル５１の交換を行うためのノズル交換機構６１を備えている。そして、ノズル交換機構６１の具体的な構成は、次の通りである。 The base frame 9 includes a nozzle replacement mechanism 61 for replacing the nozzle 51 with respect to the tip of the laser processing head 47 at the rear part. The specific configuration of the nozzle replacement mechanism 61 is as follows.

図３及び図４に示すように、ベースフレーム９は、その後部に、Ｙ軸方向へ延びた昇降台６３を昇降可能（上下方向へ移動可能）に備えている。ベースフレーム９は、昇降台６３の下側に、昇降台６３を昇降させる昇降アクチュエータとして一対の昇降シリンダ６５を備えており、一対の昇降シリンダ６５は、Ｙ軸方向に離隔している。また、昇降台６３は、その上面（上側）に、Ｙ軸方向へ延びたスライドプレート６７をＹ軸方向へ移動可能に備えている。昇降台６３は、その適宜位置に、スライドプレート６７をＹ軸方向へ移動させるためのＹ軸シリンダ（図示省略）を備えている。なお、昇降台６３は、ベースフレーム９の後部に直接的に設ける代わりに、一対の昇降シリンダ６５を介して間接的に設けてもよい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the base frame 9 includes a lifting platform 63 extending in the Y-axis direction at its rear part so as to be movable up and down (movable in the vertical direction). The base frame 9 includes a pair of elevating cylinders 65 as elevating actuators for elevating the elevating platform 63 below the elevating platform 63, and the pair of elevating cylinders 65 are separated in the Y-axis direction. Further, the lifting / lowering base 63 includes a slide plate 67 extending in the Y-axis direction on the upper surface (upper side) thereof so as to be movable in the Y-axis direction. The lifting platform 63 is provided with a Y-axis cylinder (not shown) for moving the slide plate 67 in the Y-axis direction at an appropriate position. The lifting platform 63 may be provided indirectly via a pair of lifting cylinders 65 instead of being directly provided at the rear portion of the base frame 9.

スライドプレート６７は、その上面に、複数のノズル５１を収納するノズルラック６９を備えている。ノズルラック６９は、その上面に、ノズル５１を保持する複数の保持孔（保持部）７１を有しており、複数の保持孔７１は、Ｙ軸方向に並んでいる。また、ノズルラック６９は、センタ固定テーブル１５の後方の段取り領域ＳＡと傾斜姿勢のシュータテーブル２１の後部の上方のノズル交換領域ＣＡとの間において、スライドプレート６７と一体的にＹ軸方向へ移動するように構成されている。換言すれば、ノズルラック６９は、任意の保持孔７１をノズル交換領域ＣＡに位置したレーザ加工ヘッド４７の先端部に上下に対向させるように、キャレッジベース２７の下側を経由してＹ軸方向へ移動可能に構成されている。ここで、段取り領域ＳＡとは、ノズル５１をノズルラック６９の保持孔７１にセットするために作業者が作業する領域のことである。ノズル交換領域ＣＡとは、レーザ加工ヘッド４７の先端部に対して自動的にノズル５１の交換を行うための領域のことである。 The slide plate 67 includes a nozzle rack 69 that houses the plurality of nozzles 51 on the upper surface thereof. The nozzle rack 69 has a plurality of holding holes (holding portions) 71 for holding the nozzles 51 on its upper surface, and the plurality of holding holes 71 are arranged in the Y-axis direction. The nozzle rack 69 moves integrally with the slide plate 67 in the Y-axis direction between the setup area SA behind the center fixing table 15 and the nozzle exchange area CA above the rear portion of the inclined shooter table 21. Is configured to do. In other words, the nozzle rack 69 has a Y-axis via the lower side of the carriage base 27 so that an arbitrary holding hole 71 is vertically opposed to the tip of the laser processing head 47 located in the nozzle replacement area CA. It is configured to be movable in the direction. Here, the setup area SA is an area where an operator works to set the nozzle 51 in the holding hole 71 of the nozzle rack 69. The nozzle replacement area CA is an area for automatically replacing the nozzle 51 with respect to the tip portion of the laser processing head 47.

前述の構成により、シュータテーブル２１を水平姿勢から傾斜姿勢に切り替えた後に、Ｙ軸シリンダの駆動によりノズルラック６９を段取り領域ＳＡからノズル交換領域ＣＡへ移動させて、ノズルラック６９の空の保持孔７１をノズル交換領域ＣＡに位置したレーザ加工ヘッド４７の先端部に上下に対向させる。次に、一対の昇降シリンダ６５の駆動によりノズルラック６９を昇降台６３と一体的に上昇させて、ノズルラック６９の空の保持孔７１によってノズル５１を保持（収容）する。そして、一対の昇降シリンダ６５の駆動によりノズルラック６９を昇降台６３と一体的に下降させる。これにより、レーザ加工ヘッド４７の先端部からノズル５１を離脱させて、ノズルラック６９の空の保持孔７１にノズル５１を収納することができる。 With the above-described configuration, after the shooter table 21 is switched from the horizontal posture to the inclined posture, the nozzle rack 69 is moved from the setup area SA to the nozzle replacement area CA by driving the Y-axis cylinder, and the nozzle rack 69 has an empty holding hole. 71 is vertically opposed to the tip of the laser processing head 47 located in the nozzle exchange area CA. Next, the nozzle rack 69 is raised integrally with the lifting platform 63 by driving the pair of lifting cylinders 65, and the nozzles 51 are held (accommodated) by the empty holding holes 71 of the nozzle rack 69. Then, the nozzle rack 69 is lowered integrally with the lifting platform 63 by driving the pair of lifting cylinders 65. Thereby, the nozzle 51 can be detached from the tip of the laser processing head 47 and the nozzle 51 can be accommodated in the empty holding hole 71 of the nozzle rack 69.

レーザ加工ヘッド４７をＹ軸方向へ移動させて、ノズルラック６９の所定の保持孔７１をレーザ加工ヘッド４７の先端部に上下に対向させる。次に、一対の昇降シリンダ６５の駆動によりノズルラック６９を昇降台６３と一体的に上昇させて、レーザ加工ヘッド４７の先端部にノズル５１のプラグを挿入（接続）する。そして、一対の昇降シリンダ６５の駆動によりノズルラック６９を昇降台６３と一体的に下降させる。これにより、レーザ加工ヘッド４７の先端部にノズル５１を装着して、ノズルラック６９の所定の保持孔７１から分離させる（切り離す）ことができる。 The laser processing head 47 is moved in the Y-axis direction, and a predetermined holding hole 71 of the nozzle rack 69 is vertically opposed to the tip portion of the laser processing head 47. Next, the nozzle rack 69 is raised integrally with the lifting platform 63 by driving the pair of lifting cylinders 65, and the plug of the nozzle 51 is inserted (connected) to the tip of the laser processing head 47. Then, the nozzle rack 69 is lowered integrally with the lifting platform 63 by driving the pair of lifting cylinders 65. Thereby, the nozzle 51 can be mounted on the tip of the laser processing head 47 and separated (separated) from the predetermined holding hole 71 of the nozzle rack 69.

図５に示すように、ノズルラック６９は、その先端側（前端側）に、Ｙ軸方向へ延びた支持アーム７３を一体的に備えており、支持アーム７３は、レーザ加工ヘッド４７の先端部の下方位置に相対的に位置決め可能になっている。また、支持アーム７３は、その基端側（後端側）に、レーザ加工ヘッド４７の先端部から入射される光（リングライト５９からの照明光の反射光）を直角に曲げて出射する第１反射ミラー７５を一体的に備えている。更に、支持アーム７３は、その先端側（前端側）に、第１反射ミラー７５から入射される光を直角に曲げてカメラ５７（撮像ユニット５３）側へ出射する第２反射ミラー７７を一体的に備えている。換言すれば、ノズルラック６９の先端側におけるＹ軸方向に離隔した位置には、第１反射ミラー７５及び第２反射ミラー７７が支持アーム７３を介して一体的に設けられている。 As shown in FIG. 5, the nozzle rack 69 is integrally provided with a support arm 73 extending in the Y-axis direction on the front end side (front end side), and the support arm 73 is a front end portion of the laser processing head 47. It is possible to position relative to the lower position. Further, the support arm 73 first emits light (reflected light of illumination light from the ring light 59) incident from the front end portion of the laser processing head 47 to the base end side (rear end side) thereof at a right angle. A reflection mirror 75 is integrally provided. Further, the support arm 73 integrally has a second reflection mirror 77 that bends light incident from the first reflection mirror 75 at a right angle and emits the light toward the camera 57 (imaging unit 53) on the front end side (front end side). In preparation. In other words, the first reflection mirror 75 and the second reflection mirror 77 are integrally provided via the support arm 73 at positions separated in the Y-axis direction on the tip side of the nozzle rack 69.

ここで、第１反射ミラー７５の入射光軸（第１反射ミラー７５の設置位置）７５ａに対する第２反射ミラー７７の出射光軸（第２反射ミラー７７の設置位置）７７ａは、第１反射ミラー７５の入射光軸７５ａに対する第２反射ミラー７７の出射光軸７７ａのオフセット方向に合わせて、Ｙ軸方向にのみオフセットしている。第１反射ミラー７５の入射光軸７５ａに対する第２反射ミラー７７の出射光軸７７ａのオフセット量δは、レーザ加工ヘッド４７の照射光軸４７ａに対するカメラ５７の撮像光軸５７ａのオフセット量λと同じである。また、第１反射ミラー７５及び第２反射ミラー７７は、Ｙ軸方向（水平方向）に対向しかつ水平方向に対して互いに反対側へ４５度傾斜している。これにより、第１反射ミラー７５及び第２反射ミラー７７は、レーザ加工ヘッド４７の先端部の画像をカメラ５７側へ反射することができる。なお、第１反射ミラー７５の入射光軸７５ａに対する第２反射ミラー７７の出射光軸７７ａのオフセット方向に合わせて、第１反射ミラー７５の入射光軸７５ａに対する第２反射ミラー７７の出射光軸７７ａをＸ軸方向にのみ、又はＸ軸方向とＹ軸方向の両方向にオフセットさせてもよい。 Here, the outgoing optical axis (installation position of the second reflection mirror 77) 77a of the second reflection mirror 77 with respect to the incident optical axis (installation position of the first reflection mirror 75) 75a of the first reflection mirror 75 is the first reflection mirror. It is offset only in the Y-axis direction in accordance with the offset direction of the outgoing optical axis 77a of the second reflecting mirror 77 with respect to the 75 incident optical axes 75a. The offset amount δ of the outgoing optical axis 77a of the second reflective mirror 77 with respect to the incident optical axis 75a of the first reflective mirror 75 is the same as the offset amount λ of the imaging optical axis 57a of the camera 57 with respect to the irradiation optical axis 47a of the laser processing head 47. It is. Further, the first reflection mirror 75 and the second reflection mirror 77 are opposed to each other in the Y-axis direction (horizontal direction) and are inclined 45 degrees to the opposite sides with respect to the horizontal direction. Thereby, the first reflection mirror 75 and the second reflection mirror 77 can reflect the image of the tip of the laser processing head 47 to the camera 57 side. The outgoing optical axis of the second reflecting mirror 77 relative to the incident optical axis 75a of the first reflecting mirror 75 is aligned with the offset direction of the outgoing optical axis 77a of the second reflecting mirror 77 relative to the incident optical axis 75a of the first reflecting mirror 75. 77a may be offset only in the X-axis direction or in both the X-axis direction and the Y-axis direction.

図１及び図６に示すように、複合加工機１は、加工プログラムに基づいて、シュータテーブル２１（揺動シリンダ２３）、キャレッジベース２７、キャレッジ２９、上部タレット３５、下部タレット３９、ラム４１、Ｙ軸スライダ４５、レーザ加工ヘッド４７、撮像ユニット５３、及びノズル交換機構６１等の動作を制御する制御装置７９を具備している。また、制御装置７９は、１つ又は複数のコンピュータによって構成されており、制御装置７９は、加工プログラム、ワーク情報、金型情報等を記憶するメモリと、加工プログラムを解釈して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）とを備えている。ワーク情報には、ワークＷの各寸法、材質等が含まれており、金型情報には、パンチ金型３３及びダイ金型３７の形状、各寸法等が含まれている。 As shown in FIGS. 1 and 6, the multi-tasking machine 1 is based on a machining program and includes a shooter table 21 (a swing cylinder 23), a carriage base 27, a carriage 29, an upper turret 35, a lower turret 39, and a ram 41. , A control device 79 for controlling operations of the Y-axis slider 45, the laser processing head 47, the imaging unit 53, the nozzle replacement mechanism 61, and the like. The control device 79 includes one or a plurality of computers. The control device 79 stores a processing program, work information, mold information, and the like, and a CPU ( Central Processing Unit). The workpiece information includes each dimension and material of the workpiece W, and the mold information includes the shapes and dimensions of the punch mold 33 and the die mold 37.

制御装置７９のＣＰＵは、ノズル径取得部８３としての機能、ノズル径登録部８５としての機能、及び正常判定部８７としての機能を有している。また、正常判定部８７は、装着判定部８９と、真円判定部９１と、ノズル径判定部９３と、付着判定部９５とからなっている。そして、ノズル径取得部８３等の具体的な構成は、次の通りである。 The CPU of the control device 79 has a function as a nozzle diameter acquisition unit 83, a function as a nozzle diameter registration unit 85, and a function as a normality determination unit 87. The normality determination unit 87 includes a mounting determination unit 89, a perfect circle determination unit 91, a nozzle diameter determination unit 93, and an adhesion determination unit 95. The specific configuration of the nozzle diameter acquisition unit 83 and the like is as follows.

ノズル径取得部８３は、ノズルラック６９の保持孔７１に保持されたノズル５１をレーザ加工ヘッド４７の先端部に装着した後に、所定の条件の下で、カメラ５７からの撮像画像（画像データ）に基づいて、ノズル５１のノズル径（ノズル孔５１ｈ（図７（ａ）参照）の直径）を演算により取得するように構成されている。具体的には、ノズル径取得部８３は、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、ノズル５１のノズル径を角度位置を変えて複数回検出し、検出結果（検出値）の平均値をノズル５１のノズル径として演算する。所定の条件とは、第１反射ミラー７５の入射光軸７５ａをレーザ加工ヘッド４７の照射光軸４７ａに、第２反射ミラー７７の出射光軸７７ａをカメラ５７の撮像光軸５７ａにそれぞれ一致させた状態で、カメラ５７によってレーザ加工ヘッド４７の先端部を上方向から撮像したことである。 The nozzle diameter acquisition unit 83 mounts the nozzle 51 held in the holding hole 71 of the nozzle rack 69 on the tip of the laser processing head 47 and then takes a captured image (image data) from the camera 57 under a predetermined condition. The nozzle diameter of the nozzle 51 (the diameter of the nozzle hole 51h (see FIG. 7A)) is obtained based on the calculation. Specifically, the nozzle diameter acquisition unit 83 detects the nozzle diameter of the nozzle 51 a plurality of times while changing the angular position based on the captured image from the camera 57, and calculates the average value of the detection results (detection values). Is calculated as the nozzle diameter. The predetermined condition is that the incident optical axis 75a of the first reflecting mirror 75 is matched with the irradiation optical axis 47a of the laser processing head 47, and the outgoing optical axis 77a of the second reflecting mirror 77 is matched with the imaging optical axis 57a of the camera 57. In this state, the tip of the laser processing head 47 is imaged from above by the camera 57.

ノズル径登録部８５は、取得されたノズル５１のノズル径をノズルラック６９の保持孔７１に対応させて登録するように構成されている。具体的には、ノズル径登録部８５は、取得されたノズル５１のノズル径をノズルラック６９の保持孔７１の保持情報（位置情報）に対応させて制御装置７９のメモリに登録する。 The nozzle diameter registration unit 85 is configured to register the acquired nozzle diameter of the nozzle 51 in association with the holding hole 71 of the nozzle rack 69. Specifically, the nozzle diameter registration unit 85 registers the acquired nozzle diameter of the nozzle 51 in the memory of the control device 79 in association with the holding information (position information) of the holding hole 71 of the nozzle rack 69.

正常判定部８７は、前記所定の条件の下で、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、レーザ加工ヘッド４７の先端部に指定のノズル径を有した正常なノズル５１が装着されているか否かについて判定するように構成されている。また、正常判定部８７の処理は、装着判定部８９の処理、真円判定部９１の処理、ノズル径判定部９３の処理、及び付着判定部９５の処理によって実行される。 The normality determination unit 87 determines whether or not the normal nozzle 51 having the specified nozzle diameter is attached to the tip of the laser processing head 47 based on the captured image from the camera 57 under the predetermined condition. It is comprised so that it may determine about. Further, the process of the normality determination unit 87 is executed by the process of the mounting determination unit 89, the process of the perfect circle determination unit 91, the process of the nozzle diameter determination unit 93, and the process of the adhesion determination unit 95.

装着判定部８９は、前記所定の条件の下で、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、レーザ加工ヘッド４７の先端部にノズル５１が装着されているか否かについて判定するように構成されている。具体的には、装着判定部８９は、カメラ５７からの撮像画像にノズル５１のノズル孔５１ｈに相当する部位又はノズル５１の外輪郭に相当する部位が存在しているか否か判定する。 The mounting determination unit 89 is configured to determine whether or not the nozzle 51 is mounted at the tip of the laser processing head 47 based on the captured image from the camera 57 under the predetermined condition. . Specifically, the mounting determination unit 89 determines whether or not a portion corresponding to the nozzle hole 51 h of the nozzle 51 or a portion corresponding to the outer contour of the nozzle 51 exists in the captured image from the camera 57.

真円判定部９１は、レーザ加工ヘッド４７の先端部にノズル５１が装着されていると判定された場合に、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、ノズル５１のノズル孔５１ｈが真円であるか否かについて判定するように構成されている。具体的には、真円判定部９１は、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、ノズル５１のノズル孔５１ｈの重心位置を演算し、その重心位置からノズル５１のノズル孔５１ｈの周縁までの距離を異なる角度位置において複数回検出し、複数の検出結果（検出値）が同じであるか否かについて判定する。 When it is determined that the nozzle 51 is attached to the tip of the laser processing head 47, the perfect circle determination unit 91 is based on the captured image from the camera 57, and the nozzle hole 51h of the nozzle 51 is a perfect circle. It is configured to determine whether or not. Specifically, the perfect circle determination unit 91 calculates the position of the center of gravity of the nozzle hole 51 h of the nozzle 51 based on the captured image from the camera 57, and the distance from the position of the center of gravity to the periphery of the nozzle hole 51 h of the nozzle 51. Are detected a plurality of times at different angular positions, and it is determined whether or not a plurality of detection results (detection values) are the same.

ノズル径判定部９３は、ノズル５１のノズル孔５１ｈが真円であると判定された場合に、ノズル５１のノズル径が指定のノズル径である否かについて判定するように構成されている。なお、ノズル径判定部９３は、制御装置７９のメモリに記憶された正常ノズルの参照画像（図示省略）を用いて、パターンマッチングにより撮像画像中のノズル５１のノズル径と正常ノズルのノズル径（指定のノズル径）が一致しているか否かについて判定してもよい。この場合には、真円判定部９１の処理は不要になるため、真円判定部９１を省略する。 The nozzle diameter determination unit 93 is configured to determine whether or not the nozzle diameter of the nozzle 51 is a specified nozzle diameter when it is determined that the nozzle hole 51h of the nozzle 51 is a perfect circle. The nozzle diameter determination unit 93 uses the reference image (not shown) of the normal nozzle stored in the memory of the control device 79, and the nozzle diameter of the nozzle 51 and the nozzle diameter of the normal nozzle ( It may be determined whether or not the specified nozzle diameters match. In this case, since the process of the true circle determining unit 91 is not necessary, the true circle determining unit 91 is omitted.

付着判定部９５は、ノズル５１のノズル径が指定のノズル径であると判定された場合に、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、ノズル５１のノズル孔５１ｈの周辺にスパッタ等の異物Ｆ（図７（ｃ）参照）が付着しているか否かについて判定するように構成されている。具体的には、付着判定部９５は、撮像画像中における、ノズル５１の先端面に相当する部位とノズル孔５１ｈに相当する部位とのコントラスト差が正常なコントラスト差から低下しているか否かについて判定する。なお、付着判定部９５は、前記正常ノズルの参照画像を用いて、撮像画像中のノズル５１の先端面に相当する部位と前記正常ノズルの参照画像の対応する部分とのコントラスト差があるか否かについて判定してもよい。 When it is determined that the nozzle diameter of the nozzle 51 is the specified nozzle diameter, the adhesion determination unit 95, based on the captured image from the camera 57, the foreign matter F (such as spatter around the nozzle hole 51h of the nozzle 51). It is configured to determine whether or not (see FIG. 7C) is attached. Specifically, the adhesion determination unit 95 determines whether or not the contrast difference between the portion corresponding to the tip surface of the nozzle 51 and the portion corresponding to the nozzle hole 51h in the captured image has decreased from the normal contrast difference. judge. The adhesion determination unit 95 uses the reference image of the normal nozzle to determine whether there is a contrast difference between a portion corresponding to the tip surface of the nozzle 51 in the captured image and a corresponding portion of the reference image of the normal nozzle. You may determine about.

続いて、本発明の実施形態の第１の作用として、第１反射ミラー７５及び第２反射ミラー７７に関する作用について説明する。 Subsequently, as the first operation of the embodiment of the present invention, the operation relating to the first reflection mirror 75 and the second reflection mirror 77 will be described.

図５に示すように、第１反射ミラー７５の入射光軸７５ａをレーザ加工ヘッド４７の照射光軸４７ａに、第２反射ミラー７７の出射光軸７７ａをカメラ５７の撮像光軸５７ａにそれぞれ一致させる。すると、レーザ加工ヘッド４７の先端部から入射される光を第１反射ミラー７５によって直角に曲げて出射する。そして、第１反射ミラー７５から入射される光を第２反射ミラー７７によって直角に曲げてカメラ５７側へ出射する。換言すれば、第１反射ミラー７５及び第２反射ミラー７７によってレーザ加工ヘッド４７の先端部の画像をカメラ５７側へ反射する。これにより、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、カメラ５７（撮像ユニット５３）によってレーザ加工ヘッド４７の先端部の画像を確実に撮像することができる。 As shown in FIG. 5, the incident optical axis 75a of the first reflecting mirror 75 coincides with the irradiation optical axis 47a of the laser processing head 47, and the outgoing optical axis 77a of the second reflecting mirror 77 coincides with the imaging optical axis 57a of the camera 57. Let Then, light incident from the tip of the laser processing head 47 is bent at a right angle by the first reflecting mirror 75 and emitted. Then, the light incident from the first reflection mirror 75 is bent at a right angle by the second reflection mirror 77 and emitted to the camera 57 side. In other words, the image of the tip of the laser processing head 47 is reflected by the first reflection mirror 75 and the second reflection mirror 77 to the camera 57 side. As a result, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, an image of the tip of the laser processing head 47 can be reliably captured by the camera 57 (imaging unit 53).

なお、図７（ａ）は、ノズル５１が正常な様子を示しており、図７（ｂ）は、ノズル５１のノズル孔５１ｈの周縁に損傷がある様子を示しており、図７（ｃ）は、ノズル５１の先端面に異物Ｆが付着した様子を示している。 7A shows a state in which the nozzle 51 is normal, and FIG. 7B shows a state in which the peripheral edge of the nozzle hole 51h of the nozzle 51 is damaged. FIG. Shows a state in which the foreign matter F adheres to the tip surface of the nozzle 51.

続いて、本発明の実施形態の第２の作用として、ノズル５１のノズル径の登録処理について図１から図６、図８参照して説明する。 Subsequently, as a second operation of the embodiment of the present invention, nozzle diameter registration processing of the nozzle 51 will be described with reference to FIGS. 1 to 6 and FIG. 8.

ノズル交換機構６１等によってレーザ加工ヘッド４７の先端部にノズル５１を装着して、ノズルラック６９の所定の保持孔７１から分離させる（図８におけるステップＳ１０１）。そして、第１反射ミラー７５の入射光軸７５ａをレーザ加工ヘッド４７の照射光軸４７ａに、第２反射ミラー７７の出射光軸７７ａをカメラ５７の撮像光軸５７ａにそれぞれ一致させた状態で、カメラ５７によってレーザ加工ヘッド４７の先端部を上方向から撮像する（図８におけるステップＳ１０２）。 The nozzle 51 is mounted on the tip of the laser processing head 47 by the nozzle replacement mechanism 61 and the like, and separated from the predetermined holding hole 71 of the nozzle rack 69 (step S101 in FIG. 8). The incident optical axis 75a of the first reflecting mirror 75 is aligned with the irradiation optical axis 47a of the laser processing head 47, and the outgoing optical axis 77a of the second reflecting mirror 77 is aligned with the imaging optical axis 57a of the camera 57. The tip of the laser processing head 47 is imaged from above by the camera 57 (step S102 in FIG. 8).

図８におけるステップＳ１０２の処理の終了後に、ノズル径取得部８３は、カメラ５７からの撮像画像（画像データ）に基づいて、ノズル５１のノズル径（ノズル孔５１ｈの直径）を演算により取得する（図８におけるステップＳ１０３）。そして、ノズル径登録部８５は、取得されたノズル５１のノズル径をノズルラック６９の所定の保持孔７１に対応させて登録する（図８におけるステップＳ１０４）。更に、ノズル交換機構６１等によってノズル５１をレーザ加工ヘッド４７の先端部から離脱させて、ノズルラック６９の空の所定の保持孔７１に戻す（図８におけるステップＳ１０５）。 After the process of step S102 in FIG. 8 ends, the nozzle diameter acquisition unit 83 acquires the nozzle diameter of the nozzle 51 (the diameter of the nozzle hole 51h) by calculation based on the captured image (image data) from the camera 57 ( Step S103 in FIG. 8). Then, the nozzle diameter registration unit 85 registers the acquired nozzle diameter of the nozzle 51 in association with the predetermined holding hole 71 of the nozzle rack 69 (step S104 in FIG. 8). Further, the nozzle 51 is separated from the tip of the laser processing head 47 by the nozzle replacement mechanism 61 and the like, and returned to the empty predetermined holding hole 71 of the nozzle rack 69 (step S105 in FIG. 8).

図８におけるステップＳ１０５の処理の終了後に、制御装置７９のＣＰＵは、ノズルラック６９に収納された全ノズル５１のノズル径を登録したか否かについて判断する（図８におけるステップＳ１０６）。そして、ノズルラック６９に収納された全ノズル５１のノズル径を登録していない場合（図８におけるステップＳ１０６のＮｏの場合）には、図８におけるステップＳ１０１の前に戻って、ノズル５１のノズル径の登録処理を続行する。ノズルラック６９に収納された全ノズル５１のノズル径を登録した場合（図８におけるステップＳ１０６のＹｅｓの場合）には、ノズル５１のノズル径の登録処理を終了する。 After the process of step S105 in FIG. 8 is completed, the CPU of the control device 79 determines whether or not the nozzle diameters of all the nozzles 51 housed in the nozzle rack 69 have been registered (step S106 in FIG. 8). If the nozzle diameters of all the nozzles 51 housed in the nozzle rack 69 are not registered (in the case of No in step S106 in FIG. 8), the process returns to step S101 in FIG. Continue the diameter registration process. When the nozzle diameters of all the nozzles 51 housed in the nozzle rack 69 are registered (Yes in step S106 in FIG. 8), the nozzle diameter registration process of the nozzles 51 is terminated.

続いて、本発明の実施形態の第３の作用として、ノズル５１の点検処理について図１から図６、図９を参照して説明する。 Subsequently, as a third operation of the embodiment of the present invention, an inspection process for the nozzle 51 will be described with reference to FIGS. 1 to 6 and FIG. 9.

第１反射ミラー７５の入射光軸７５ａをレーザ加工ヘッド４７の照射光軸４７ａに、第２反射ミラー７７の出射光軸７７ａをカメラ５７の撮像光軸５７ａにそれぞれ一致させた状態で、カメラ５７によってレーザ加工ヘッド４７の先端部を上方向から撮像する（図９におけるステップＳ２０１）。次に、装着判定部８９は、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、レーザ加工ヘッド４７の先端部にノズル５１が装着されているか否かについて判定する（図９におけるステップＳ２０２）。そして、レーザ加工ヘッド４７の先端部にノズル５１が装着されていないと判定した場合（図９におけるステップＳ２０２のＮｏの場合）には、ノズル交換機構６１等によってレーザ加工ヘッド４７の先端部に対してノズル５１の交換を行う（図９におけるステップＳ２０３）。 With the incident optical axis 75a of the first reflecting mirror 75 aligned with the irradiation optical axis 47a of the laser processing head 47 and the outgoing optical axis 77a of the second reflecting mirror 77 aligned with the imaging optical axis 57a of the camera 57, the camera 57 Thus, the tip of the laser processing head 47 is imaged from above (step S201 in FIG. 9). Next, the mounting determination unit 89 determines whether or not the nozzle 51 is mounted at the tip of the laser processing head 47 based on the captured image from the camera 57 (step S202 in FIG. 9). If it is determined that the nozzle 51 is not attached to the tip of the laser processing head 47 (No in step S202 in FIG. 9), the nozzle replacement mechanism 61 or the like applies the tip of the laser processing head 47 to the tip. Then, the nozzle 51 is replaced (step S203 in FIG. 9).

レーザ加工ヘッド４７の先端部にノズル５１が装着されていると判定した場合（図９におけるステップＳ２０２のＹｅｓの場合）には、真円判定部９１は、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、ノズル５１のノズル孔５１ｈが真円であるか否かについて判定する（図９におけるステップＳ２０４）。そして、ノズル５１のノズル孔５１ｈの周縁の損傷等によりノズル５１のノズル孔５１ｈが真円でないと判定された場合（図９におけるステップＳ２０４のＮｏの場合）には、ノズル交換機構６１等によってレーザ加工ヘッド４７の先端部に対してノズル５１の交換を行う（図９におけるステップ２０３）。 When it is determined that the nozzle 51 is attached to the tip of the laser processing head 47 (Yes in step S202 in FIG. 9), the perfect circle determination unit 91 is based on the captured image from the camera 57. It is determined whether or not the nozzle hole 51h of the nozzle 51 is a perfect circle (step S204 in FIG. 9). When it is determined that the nozzle hole 51h of the nozzle 51 is not a perfect circle due to damage or the like of the peripheral edge of the nozzle hole 51h of the nozzle 51 (No in step S204 in FIG. 9), the nozzle replacement mechanism 61 or the like performs laser processing. The nozzle 51 is exchanged for the tip of the processing head 47 (step 203 in FIG. 9).

ノズル５１のノズル孔５１ｈが真円であると判定された場合（図９におけるステップＳ２０４のＹｅｓの場合）には、ノズル径判定部９３は、ノズル５１のノズル径が指定のノズル径である否かについて判定する（図９におけるステップＳ２０５）。そして、ノズル５１のノズル径が指定のノズル径でないと判定された場合（図９におけるステップＳ２０５のＮｏの場合）には、ノズル交換機構６１等によってレーザ加工ヘッド４７の先端部に対してノズル５１の交換を行う（図９におけるステップ２０３）。 When it is determined that the nozzle hole 51h of the nozzle 51 is a perfect circle (Yes in step S204 in FIG. 9), the nozzle diameter determination unit 93 determines whether the nozzle diameter of the nozzle 51 is the specified nozzle diameter. Is determined (step S205 in FIG. 9). When it is determined that the nozzle diameter of the nozzle 51 is not the specified nozzle diameter (No in step S205 in FIG. 9), the nozzle replacement mechanism 61 or the like causes the nozzle 51 to move toward the tip of the laser processing head 47. Are exchanged (step 203 in FIG. 9).

ノズル５１のノズル径が指定のノズル径であると判定された場合（図９におけるステップＳ２０５のＹｅｓの場合）には、付着判定部９５は、カメラ５７からの撮像画像に基づいて、ノズル５１のノズル孔５１ｈの周辺に異物が付着しているか否かについて判定する（図９におけるステップＳ２０６）。そして、ノズル５１のノズル孔５１ｈの周辺に異物が付着してないと判定された場合（図９におけるステップＳ２０６のＮｏの場合）には、ノズル５１の点検処理が終了する。ノズル５１のノズル孔５１ｈの周辺に異物が付着していると判定された場合（図９におけるステップＳ２０６のＹｅｓの場合）には、制御装置７９のＣＰＵは、ノズル５１の清掃を行うためのアラームを発生させる（図９におけるステップＳ２０７）。なお、制御装置７９のＣＰＵがアラームを発生させる代わりに、ノズル交換機構６１等によってレーザ加工ヘッド４７の先端部に対してノズル５１の交換を行ってもよい。 When it is determined that the nozzle diameter of the nozzle 51 is the designated nozzle diameter (Yes in step S205 in FIG. 9), the adhesion determination unit 95 determines whether the nozzle 51 has the nozzle 51 based on the captured image from the camera 57. It is determined whether or not foreign matter is attached around the nozzle hole 51h (step S206 in FIG. 9). And when it determines with the foreign material not adhering around the nozzle hole 51h of the nozzle 51 (in the case of No of step S206 in FIG. 9), the inspection process of the nozzle 51 is complete | finished. When it is determined that foreign matter is attached to the periphery of the nozzle hole 51h of the nozzle 51 (Yes in step S206 in FIG. 9), the CPU of the control device 79 issues an alarm for cleaning the nozzle 51. Is generated (step S207 in FIG. 9). The CPU of the control device 79 may replace the nozzle 51 with respect to the tip of the laser processing head 47 by the nozzle replacement mechanism 61 or the like instead of generating an alarm.

以上の如き、本発明の実施形態によれば、撮像ユニット５３を具備した複合加工機１において、加工テーブル１３上の加工領域から外れた領域にまでレーザ加工ヘッド４７を移動させることなく、ノズル５１の交換を含むノズル５１の点検処理を効率良く行うことができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, in the multi-tasking machine 1 including the imaging unit 53, the nozzle 51 can be moved without moving the laser processing head 47 to a region outside the processing region on the processing table 13. Thus, the inspection process of the nozzle 51 including replacement can be performed efficiently.

カメラ５７は下向きに設置され、かつノズル５１とはオフセットした位置にあるので、ノズル５１の先端面に付着したドロスやスパッタ等がカメラ５７に落下することはなく、カメラ５７の損傷や故障を防止することができる。また、ノズル５１の先端面にドロスやスパッタ等が落下しても、支持アーム７３の中間部に直接落下するか、第１反射ミラー７５（或いは第２反射ミラー）の傾斜に沿って支持アーム７３の中間部に落下することになるので、カメラ５７の撮像に全く影響がなく、レーザ加工ヘッド４７の先端部を正確に撮像することができる。 Since the camera 57 is installed downward and is offset from the nozzle 51, dross, spatter, etc. adhering to the tip surface of the nozzle 51 will not fall on the camera 57 and prevent damage or failure of the camera 57. can do. Even if dross, spatter, or the like falls on the tip surface of the nozzle 51, it falls directly on the intermediate portion of the support arm 73, or along the inclination of the first reflection mirror 75 (or the second reflection mirror). Therefore, the imaging of the camera 57 is not affected at all, and the tip of the laser processing head 47 can be accurately imaged.

また、本発明の実施形態によれば、撮像ユニット５３を利用してノズル５１のノズル径の登録処理を自動的に行うことができるため、複合加工機１に関する人手による登録処理の手間を極力減らすことができる。 In addition, according to the embodiment of the present invention, since the registration process of the nozzle diameter of the nozzle 51 can be automatically performed using the imaging unit 53, the labor of the registration process for the multi-tasking machine 1 is reduced as much as possible. be able to.

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。即ち、複合加工機１は適用した技術的思想を単体のレーザ加工機（図示省略）に適用してもよい。また、撮像ユニット５３の垂直方向（鉛直方向）に対する傾斜角を変更できるように撮像ユニット５３を水平な揺動軸心周りに揺動可能に構成してもよい。この場合には、撮像ユニット５３の垂直方向に対する傾斜角を例えば６０度に変更して、第１反射ミラー７５の水平方向に対する傾斜角を例えば３０度にすることにより、第２反射ミラー７７を省略することができる。 In addition, this invention is not restricted to description of the above-mentioned embodiment, For example, it can implement in a various aspect as follows. That is, the combined processing machine 1 may apply the applied technical idea to a single laser processing machine (not shown). Further, the imaging unit 53 may be configured to be swingable around a horizontal swing axis so that the tilt angle of the image pickup unit 53 with respect to the vertical direction (vertical direction) can be changed. In this case, the second reflection mirror 77 is omitted by changing the inclination angle of the imaging unit 53 with respect to the vertical direction to, for example, 60 degrees and setting the inclination angle of the first reflection mirror 75 with respect to the horizontal direction to, for example, 30 degrees. can do.

そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。 The scope of rights encompassed by the present invention is not limited to the above-described embodiment.

１複合加工機（レーザ加工機）
３加工機本体
５上部フレーム
７下部フレーム
９ベースフレーム
１１支持フレーム
１３加工テーブル
２１シュータテーブル
２３揺動シリンダ
４５Ｙ軸スライダ
４７レーザ加工ヘッド
４７ａレーザ加工ヘッドの照射光軸
４９ファイバレーザ発振器（レーザ発振器）
５１ノズル
５１ｈノズル孔
５３撮像ユニット（撮像部）
５５撮像ケース
５７カメラ
５９リングライト
６１ノズル交換機構
６３昇降台
６５昇降シリンダ
６７スライドプレート
６９ノズルラック
７１保持孔（保持部）
７３支持アーム
７５第１反射ミラー
７５ａ第１反射ミラーの入射光軸
７７第２反射ミラー
７７ａ第２反射ミラーの出射光軸
７９制御装置
８３ノズル径取得部
８５ノズル径登録部
８７正常判定部
８９装着判定部
９１真円判定部
９３ノズル径判定部
９５付着判定部
ＣＡノズル交換領域
ＰＡパンチ加工位置 1 Combined processing machine (laser processing machine)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Processing machine main body 5 Upper frame 7 Lower frame 9 Base frame 11 Support frame 13 Processing table 21 Shutter table 23 Swing cylinder 45 Y-axis slider 47 Laser processing head 47a Irradiation optical axis 49 of laser processing head Fiber laser oscillator (laser oscillator)
51 Nozzle 51h Nozzle hole 53 Imaging unit (imaging unit)
55 Imaging Case 57 Camera 59 Ring Light 61 Nozzle Exchange Mechanism 63 Elevating Table 65 Elevating Cylinder 67 Slide Plate 69 Nozzle Rack 71 Holding Hole (Holding Section)
73 Support arm 75 First reflection mirror 75a Incident optical axis 77 of the first reflection mirror Second reflection mirror 77a Output optical axis 79 of the second reflection mirror Controller 83 Nozzle diameter acquisition section 85 Nozzle diameter registration section 87 Normal determination section 89 Mounting Determination unit 91 Perfect circle determination unit 93 Nozzle diameter determination unit 95 Adhesion determination unit CA Nozzle replacement area PA Punch processing position

Claims

A laser processing head having a nozzle detachably attached to the tip;
An imaging unit that is provided at a side of the laser processing head, the imaging optical axis is offset in a horizontal direction with respect to the irradiation optical axis of the laser processing head, and images from above;
A laser processing machine comprising: a reflection mirror that reflects an image of a tip portion of the laser processing head toward the imaging unit.

The reflection mirror is
A first reflecting mirror that bends and emits light incident from the tip of the laser processing head at a right angle;
The laser processing machine according to claim 1, further comprising: a second reflection mirror that bends light incident from the first reflection mirror at a right angle and emits the light toward the imaging unit.

The first reflection mirror and the second reflection mirror face each other and are inclined in directions opposite to each other with respect to the horizontal direction, and an offset amount of the installation position of the second reflection mirror with respect to the installation position of the first reflection mirror is: The laser processing machine according to claim 2, wherein the laser processing machine has the same offset amount as the imaging optical axis of the imaging unit with respect to the irradiation optical axis of the laser processing head.

The laser processing machine according to claim 2 or 3, wherein a support arm including the first reflection mirror and the second reflection mirror can be relatively positioned at a position below a tip portion of the laser processing head. .

The laser processing machine according to claim 1, wherein the imaging unit is configured to be swingable about a horizontal swing axis so that an inclination angle with respect to a vertical direction can be changed.

A support arm on the distal end side, having a plurality of holding portions for holding the nozzles, and comprising a nozzle rack for storing the plurality of nozzles;
The nozzle rack is configured to be movable in a horizontal direction relative to the laser processing head so that an arbitrary holding portion is vertically opposed to a tip portion of the laser processing head, and the reflection mirror is the support The laser processing machine according to claim 1, wherein the laser processing machine is provided on an arm.

In the state where the incident optical axis of the first reflecting mirror coincides with the irradiation optical axis of the laser processing head and the outgoing optical axis of the second reflecting mirror coincides with the imaging optical axis of the imaging unit, the imaging unit On the condition that the tip of the laser processing head is imaged from above, a normal nozzle having a specified nozzle diameter is attached to the tip of the laser processing head based on the captured image from the imaging unit. The laser beam machine according to any one of claims 1 to 6, further comprising a normality determination unit that determines whether or not there is any.

The nozzle held by the holding part is attached to the tip of the laser processing head, the incident optical axis of the first reflecting mirror is set as the irradiation optical axis of the laser processing head, and the outgoing optical axis of the second reflecting mirror is set. On the basis of the captured image from the imaging unit, on the condition that the tip of the laser processing head was imaged from the upper direction by the imaging unit in a state in which the imaging unit is aligned with the imaging optical axis of the imaging unit, A nozzle diameter acquisition unit for acquiring the nozzle diameter of the nozzle;
The laser processing machine according to claim 6, further comprising: a nozzle diameter registration unit that registers the acquired nozzle diameter of the nozzle in correspondence with the holding unit of the nozzle rack.