JPH067979A

JPH067979A - レーザー加工機の自動焦点装置

Info

Publication number: JPH067979A
Application number: JP4167408A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Morita; 成人森田; Yoshio Nishikawa; 好男西川; Tatsuo Saeki; 達夫佐伯; Hiroo Nabeta; 浩雄鍋田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-01-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】被加工物との衝突を確実に回避することがで
きるとと共に金属表面上に塗布された電気絶縁体被膜面
上の加工用レーザーパワー密度を最大化することのでき
るレーザー加工機の自動焦点装置を提供する。【構成】スライド１１に沿って射出ヘッド８を位置調
整するボールネジ及びボールネジを回転させるサーボモ
ータ１６をハウジングに搭載し、射出ヘッドには被加工
物との間の相対距離を測定するレーザー変位計１７を装
着し、レーザー変位計により計測される相対距離が一定
位置となるようにサーボモータを駆動するサーボループ
を形成する。サーボループは、相対距離がサーボ作動上
限位置以下のときに作動状態となり、また、相対距離が
近接位置よりも小さくなると数値制御軸による送りを停
止して被加工物との衝突を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー加工機の自動
焦点装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザー加工機において、レーザー光の
焦点がずれると被加工物上のパワー密度が変化し加工性
能が大きく低下するため、精度の良い加工を行うために
は、レーザー光の自動焦点位置制御が重要な条件の一つ
となっている。従来、レーザー光の自動焦点位置制御と
しては、加工ヘッドと被加工物間の相対距離を検出し、
フィードバック制御する方式が一般的である。この相対
距離検出には、接触レバー式、気体流の背圧を利用する
エアセンサー式、静電容量変化を利用する方式が採用さ
れているが、その一例として、静電容量変化方式につい
て図８に示す。

【０００３】図８に示す数値制御レーザー加工機におい
て、加工ヘッド１０８は上下軸（Ｚ軸）１０１に沿って
上下動自在に支持され、モータ１０２を制御してレーザ
ー射出ノズル１０５を上下動させることにより、被加工
物１０６とのギャップを任意に調整可能となっている。
一方、レーザー射出ノズル１０５の周囲には電極１０４
が装着され、電極１０４と被加工物１０６との間の静電
容量１０７は発振回路の一部として用いられている。そ
の静電容量１０７は、レーザー射出ノズル１０５と被加
工物１０６と間のギャップに応じて変化する。コントロ
ールボックス１０３は、電極１０４と被加工物１０６と
の間の静電容量１０７の変化に伴う発振周波数の変化Δ
ｆに基づいて、発振周波数の変化Δｆを電圧変化±Δμ
に変換してモータ１０２へ出力し、加工ヘッド１０８を
上下動させて、レーザー射出ノズル１０５と被加工物１
０６とのギャップを焦点位置に合せる自動焦点サーボを
実行する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したレーザー加工
機において、被加工物１０６は、数値制御プログラムに
合致しない異品である場合や、取付不良があるために極
度に浮き上っている場合がある。そのような不測の場合
に、加工ヘッド１０８を上下軸１０１に沿って、プログ
ラム位置まで下降させ、自動焦点サーボを実行すると、
レーザー射出ノズル５と被加工物１０６とのギャップが
予想以下に減少し、レーザー射出ノズル１０５が被加工
物１０６に接触して破損することがあった。更に、レー
ザー射出用ノズル１０５の先端部に設けられる集光レン
ズは、毒物取締上の対象となるジンクセレン（焼損時に
毒物となる）が多用されているため、レーザー射出ノズ
ル１０５が破損すると、集光レンズの焼損により毒物が
発生する虞があった。

【０００５】また、航空機胴体外板の余肉取りに用いら
れる化学的蝕削（以下、ケミカル・ミーリングと称す）
においては、非蝕削部を保護するため化学的蝕削保護膜
を設けているが、蝕削部については化学的蝕削保護膜を
レーザー加工によりスクライビングする必要がある。し
かし、化学的蝕削保護膜の誘電率は、空気中の誘電率と
異なるため、従来の静電容量変化方式では、計測精度が
低下する問題がある。即ち、電極と被加工物との間の静
電容量は、化学的蝕削保護膜を設けると、空気と化学的
蝕削保護膜との合成静電容量とななる。例えば、電極と
被加工物との間距離を２ｍｍ程度とし、化学的蝕削保護
膜として比誘電率４、膜厚０．３mm程度のブタジェン・
スチレン系ゴムを使用する場合には、空気だけの場合に
比べて、空気と保護膜の合成静電容量が約１．３倍とな
る。

【０００６】この為、集光レンズの焦点距離が５０ｍｍ
である場合、相対距離が焦点位置から０．２６ｍｍずれ
てしまい、このような焦点誤差は、パワー密度に換算す
ると約４７倍の差となる。この為、従来では、加工精度
が低下し、スクライビングに支障をきたすこととなって
いた。本発明は、上記従来技術に鑑みて成されたもので
あり、被加工物との衝突を確実に回避することができる
と共に金属表面上に塗布された電気絶縁体被膜面上の加
工用レーザーパワー密度を最大化することのできるレー
ザー加工機の自動焦点装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は複数の直線軸及び旋回軸に沿ってハウジン
グを数値制御により移動及び旋回させて、該ハウジング
に備えられた射出ヘッドからレーザー光を被加工物へ照
射することにより前記被加工物をレーザー加工する数値
制御レーザー加工機において、前記ハウジングには、前
記射出ヘッドを摺動自在に装着するスライド、該スライ
ドに沿って前記射出ヘッドを位置調整するボールネジ及
び該ボールネジを回転させるサーボモータを搭載する一
方、前記射出ヘッドには前記被加工物との間の相対距離
を測定するレーザー変位計を装着し、該レーザー変位計
により計測される相対距離が一定位置となるように前記
サーボモータを駆動するサーボループを形成し、前記サ
ーボループは、前記相対距離が前記一定位置より大きく
設定されたサーボ作動上限位置以下のときに作動状態と
なり、且つ、前記相対距離が前記一定位置より小さく設
定された近接位置よりも小さくなると前記直線軸及び旋
回軸による送りを停止して前記射出ヘッドと前記被加工
物との衝突を回避することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図１に、本発明の一実施例に
係るレーザー加工機を示す。本実施例のレーザー加工機
は、数値制御による三つの直線軸ｘ，ｙ，ｚ及び二つの
回転旋回軸ｂ，ｃを有する。即ち、直線軸ｘ方向（図
中、紙面と垂直方向）に移動可能なｙ軸レール１０上に
ｙ軸スライド１２がｙ軸方向（図中、左右方向）に滑動
自在に装着されると共にこのｙ軸スライド１２上にｚ軸
スライド１１及びカウンタバランスシリンダ１がｚ軸方
向（図中、上下方向）に滑動自在に装着されており、ｚ
軸ドライブモータ１３により、ｚ軸スライド１１とカウ
ンタバランスシリンダ１とは相互に逆方向に摺動する。
ｙ軸スライド１２には、パワートラック３を介して動力
源、信号線が接続している。

【０００９】ｚ軸スライド１１には、ｂ軸ホーク５が回
転旋回軸ｃを回転中心として回動自在に装着され、この
ｂ軸ホーク５には、射出ヘッド８を備えたｂ軸ハウジン
グ６が回転旋回軸ｂを回転中心として旋回自由に支承さ
れている。従って、ｂ軸ハウジング６は、直線軸ｘ，
ｙ，ｚに沿って直線的に移動することができると共に回
転旋回軸ｂ，ｃを中心として旋回することができ、これ
により、射出ヘッド８からレーザー光７を航空機胴体外
板１５の化学的蝕削保護膜１４（以下、マスカント７４
と呼ぶ）に照射して、これをスクライビングすることが
可能である。ｂ軸ハウジング６は、射出ヘッド８を備え
る共にレーザー変位計（レーザーセンサヘッド）１７を
備え、更に、図２及び図３にその詳細を示すように、本
実施例に係る自動焦点装置が構成されている。

【００１０】即ち、図２及び図３に示すように、ｂ軸ハ
ウジング６は、回転旋回軸ｂを回転中心として、中空シ
ャフト２２及びシャフト５０にて旋回自在に支承されて
おり、ｂ軸ハウジング６内では、回転旋回軸ｂを通る位
置にミラーホルダ５３がブラケット５４を介して保持さ
れている。このミラーホルダー５３には、ミラーアジャ
スター５２が調節自在に支承され、このミラーアジャス
ター５２にはミラー５１が傾斜して取付けられている。
ブラケット５４は、ｂ軸ハウジング６にボルト５５にて
取り付けられ、ロケーティングピン７０にて位置決めさ
れている。ミラーホルダー５３はブラケット５４にロケ
ーティングピン７１にて位置決めされている。

【００１１】ｂ軸ハウジング６の下面にはプレート３２
がボルト６９にて取り付けられ、このプレート３２に
は、スライドブッシュ３３を介して中空なスライダ３４
が図中上下動自在に装着されている。スライダ３４の上
端にはスライドムーバー３１を介して遮光筒４８が取付
られると共にこの遮光筒４８と重なり合う遮光筒４９が
上記ブラケット５４に取付られている。従って、図２に
おいて、中空シャフト２２を水平に通過したレーザー光
は、ミラー５１で９０度角度折曲られ、遮光筒４９，４
８を通過し、更に、中空スライド３４を経て、スライド
３４の下端に取付られた射出ヘッド８に入光する。スラ
イドムーバー３１にはドッグ（鉄片）４５が取り付けら
れ、このドッグ４５に対向する近接センサ４４，４７が
ブラケット４５′にて上下に配設されている。ブラケッ
ト４５′は、ボルト４６にてｂ軸ハウジング６に固定さ
れている。

【００１２】従って、スライド３４をスライドブッシュ
３３に沿って上下に摺動させると、近接センサ４４，４
７によりドッグ４５が検出され、これにより、スライダ
３４のストロークエンドが監視されている。スライダ３
４の上下の移動量は、その中央から±１０ｍｍとなって
いる。一方、ｂ軸ハウジング６内には、ボールネジ２１
が上下に配設されており、その上端及び下端はベヤリン
グ２５，６２にて回転自在に支承されている。即ち、ｂ
軸ハウジング６にボルト２８にて固定されたブラケット
２６には、ボールネジ２１の上端を支承するベヤリング
２５が装着されており、ベヤリング２５の外輪はクラン
プリング２４にて押圧固定されている。また、ベヤリン
グ２５の内輪は、ナット６０、ワッシャ６１及びカラー
２３で押圧固定されている。

【００１３】また、プレート３２に取り付けたハウジン
グ６５には、ボールネジ２１の下端を支承するベヤリン
グ６２が設けられ、ベヤリング６２は、ハウジング６５
内でスペーサー６３及びスナップリング６４で固定され
ている。更に、ｂ軸ハウジング６の上部にはサーボモー
タ１６が装着されると共にそのシャフト１８にシャフト
１９が接続され、このシャフト１９にカップリング２０
を介してボールネジ２１が接続されている。ボールネジ
２１にはボールナット３０が螺着され、このボールナッ
ト３０にスライドムーバー３１を介してスライド３４が
接続されている。従って、サーボモータ１６を駆動する
ことによりボールネジ２１を回転させて、スライドムー
バー２１及びスライダ３４を上下に移動させて任意の位
置に調整することができる。尚、ブラケット２６、ハウ
ジング６５には、ストロークエンドに到達したボールナ
ット３０と緩衝するためのラバークッション２７，２
７′が設けられている。

【００１４】スライド３４の下端には、航空機胴体外板
７５のマスカント７４へレーザー光を照射する射出ヘッ
ド８が取り付けられると共にマスカント７４との相対距
離を計測するレーザー変位計１７が支承されている。即
ち、図４に示すように、スライド３４の下端内周壁にリ
ング３８がねじ込まれると共にリング１８の上方外周壁
のネジ部にクランプナット３７が配設され、これにより
リング３８とスライド３４間の弛み止めがされている。
リング３８には、ＣＯ₂レーザー光７０を集光するレン
ズ７２がレンズサポート７２′にて押圧固定されてい
る。レンズサポート７２′は、リング３８にネジ込みさ
れ、レンズ７２の下面を支承押圧するものである。ま
た、リング３８とレンズ７２との間にはＯリング７１が
介装されている。リング３８にはリング３９がねじ込ま
れると共にこのリング３９下方部に、レーザー光射出用
のノズル４１がノズルアジャスト４０により支承されて
いる。ノズル４１は、調節用のボルト７３により、図上
横方向調節することができる。

【００１５】一方、スライド３４の下部にクランプ３６
が装着されると共にこのクランプ３６にボルト４２を介
してホルダー５６が取り付けられ、このホルダー５６に
レーザー変位計１７がボルト３５，３５′にて固定され
ている。ホルダー５６には給気ポート６８が２ケ所に設
けられ、給気ポート６８にはコネクタ６７を介して送気
管６６が接続されている。従って、送気管６６から圧縮
空気を給気ポーク６８に供給することにより、レーザー
加工に伴う発生煙及び飛散異物をパージすることができ
る。レーザー変位計１７は、マスカント上で反射したレ
ーザー光を受光して、相対的な距離を測定するＰＳＤ
（POSITION SENSING DEVICE ）を備えており、コネクタ
４３、ケーブル７６を介してレーザー変位計コントロー
ラ８１と接続している。従って、図５に示すようにレー
ザー変位計１７により計測されたマスカント７４との相
対距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃は、ケーブル７６を介してレーザ
ー変位計コントローラ８１へ出力される。また、ＰＳＤ
がスクライビング用レーザー７０の成分を受光しないよ
う上記ホルダー５６には遮光部を設けている。

【００１６】レーザー変位計コントローラ８１は、図７
に示すように、サーボモータドライバ８５と共にサーボ
ループを構成するものであり、レーザー変位計１７によ
り計測されたマスカント７４との相対距離に基づいてレ
ーザー変位計コントローラ８１が直流アナログ信号をサ
ーボモータドライバ８５に出力してサーボモータ１６を
駆動制御することにより、マスカント７４との相対距離
が一定となるように制御するものである。即ち、レーザ
ー変位計１７により検出された相対距離がケーブル７６
を介してレーザー変位計コントローラ８１へ入力される
と、コントローラ８１は、これを処理してアナログ信号
としてケーブル８２にてサーボモータドライバー８５へ
出力する。一方、サーボモータ１６に内蔵されたタコゼ
ネ（ＴＧ）は、検出した回転数をケーブル８４′にてサ
ーボモータドライバー８５へ出力する。そして、サーボ
モータドライバー８５は、レーザー変位計１７、サーボ
モータ１６のタコゼネからの信号を演算及び増幅して、
その信号をケーブル８４にてサーボモータ１６に出力す
る。これにより、ボールネジ２１が左右に回転して、こ
れと螺合するボールナット３０、スライドムーバー３
１、スライド３４及び射出ヘッド８が上下に移動するこ
とになる。

【００１７】例えば、図４に示すようにノズル４１と被
加工物マスカント７４のギャップが５ｍｍ、レーザー変
位計１７とマスカント７４との相対距離が４０ｍｍのと
きに焦点が合っているとすると、図６に示すようにレー
ザー変位計１７により計測される相対距離が４０ｍｍの
とき、コントローラ８１のアナログ出力がゼロボルトと
なり、サーボモータ１６が停止する。また、その相対距
離が４０ｍｍより小さいとき、コントローラ８１のアナ
ログ出力がプラスとなって射出ヘッド８が上昇し、ま
た、その相対距離が４０ｍｍより大きいとき、コントロ
ーラ８１のアナログ出力がマイナスとなって射出ヘッド
８が下降し、その相対距離が４０ｍｍとなるように制御
されるのである。つまり、レーザー変位計１７により計
測される相対距離が４０ｍｍとなる位置で、上記サーボ
ループは平衡状態となるのである。但し、サーボモータ
１６により射出ヘッド８を最大限上下に昇降させること
のできる範囲は、平行状態から±１０ｍｍである。

【００１８】ここで、レーザー変位計コントローラ８１
は、レーザー変位計１７により計測される相対距離が近
接位置以下となると、ＬＯＷ設定信号をシーケンサ８０
へ出力する。近接位置とは、サーボループにより維持し
ようとする一定値より小さな或る値であり、上記例で言
えば、図５に示すように相対距離３７ｍｍを言う。シー
ケンサ８０は、ＬＯＷ設定信号が入力されると、ＦＥＥ
Ｄ−ＨＯＬＤ信号を数値制御装置へ出力し、数値制御軸
である三つの直線軸ｘ，ｙ，ｚ及び二つの回転旋回軸
ｂ，ｃの送りを停止する。ＬＯＷ設定信号が入力されな
ければ、数値制御軸である三つの直線軸ｘ，ｙ，ｚ及び
二つの回転旋回軸ｂ，ｃの送り動作を継続する。

【００１９】また、レーザー変位計コントローラ８１
は、レーザー変位計１７により計測される相対距離がサ
ーボ作動開始位置以下となると、ＨＩＧＨ設定信号をシ
ーケンサ８０へ出力する。サーボ作動開始位置とは、サ
ーボループにより保持しようとする一定値より大きな或
る値であり、上記例で言えば、図５に示すように相対距
離４３ｍｍを言う。シーケンサ８０は、ＨＩＧＨ設定信
号が入力されると、サーボモータドライバ８５へＳＥＲ
ＶＯ−ＯＮ信号を出力してサーボモータドライバ８５を
作動状態とする。ＨＩＧＨ設定信号が入力されなけれ
ば、サーボモータドライバ８５へＳＥＲＶＯ−ＯＦＦ信
号を出力してサーボモータドライバ８５を非作動状態と
する。つまり、レーザー変位計１７により計測される相
対距離が４３ｍｍ（サーボ作動開始位置）以下とならな
ければ、サーボループはアクティブとならない。

【００２０】更に、レーザー変位計コントローラ８１
は、被加工物の光沢過大、反射率のリミット以下のとき
に、アラーム信号をシーケンサ８０へ出力する。シーケ
ンサ８０は、アラーム信号が入力されると、ＦＥＥＤ−
ＨＯＬＤ信号を数値制御装置へ出力して数値制御軸の送
りを停止する。また、サーボモータ１６の異常高速回転
がタコゼネにより検出され、サーボモータドライバー８
５に入力されると、サーボモータドライバー８５からＡ
ＬＡＲＭ信号がシーケンサ８０へ入力され、数値制御軸
を非常停止させる。尚、レーザー変位計コントローラ８
１とサーボモータドライバー８５のＡＬＡＲＭ出力の共
通端子には、ＤＣ＋２４Ｖが印加され、また、サーボモ
ータドライバー８５には外部抵抗による電流制限調整用
端子、レーザー変位計コントローラ８１にはＡＣ１００
ボルト入力用端子が設けられている。

【００２１】上記構成を有する本実施例における自動焦
点装置の動作を、図５を参照して説明する。図５は、射
出ヘッド８がマスカント７４へアプローチする状況を示
している。先ず、図５（ａ）に示すように、射出ヘッド
８とマスカント７４との相対距離Ｌ₁が４３ｍｍより大
きなスタート点では、サーボモータドライバ８５へはＳ
ＥＲＶＯ−ＯＦＦ信号が出力され、サーボループは非作
動状態である。このスタート点では、スライド３４はス
トロークエンドである最下端まで下降している。

【００２２】図５（ｂ）に示すアプローチの途中経過に
おいては、ＮＣ軸送りにより射出ヘッド８とマスカント
７４との相対距離Ｌ₂が４３ｍｍに達すると、レーザー
変位計コントローラ８１からＨＩＧＨ設定信号がシーケ
ンサ８０へ入力され、シーケンサ８０からＳＥＲＶＯ−
ＯＮ指令が出力され、サーボモータドライバー８５は作
動状態、つまり、サーボループはアクティブとなる。但
し、図５（ｂ）の状態では相対距離Ｌ₂が４０ｍｍ以上
であるので、スライド３４は未だ最下端まで下降した状
態であり、ｂ軸ハウジング６は引続きＮＣ軸送りで下降
を続ける。

【００２３】その後、図５（ｃ）に示すように、射出ヘ
ッド８とマスカント７４との相対距離Ｌ₂が４０ｍｍよ
り減少しはじめると同時にスライド３４が上昇して、相
対距離を４０ｍｍに維持しようと制御する。この動作
は、射出ヘッド８とマスカント７４との相対距離Ｌ₃が
４０ｍｍになるまで続行され、最終的に４０ｍｍになる
と、ｂ軸ハウジング６のＮＣ軸による下降とスライド３
４の上昇は停止する。ここで、ワークが異品又は取付ミ
スで図上で正規プログラム位置に対してマスカント７４
が上方に変位している場合は、スライダ３４はストロー
クエンドである最上端まで上昇する。この状態でｂ軸ハ
ウジング６の下降が続き、相対距離Ｌ₃が３７ｍｍ以下
となると、レーザー変位計コントローラ８１からＬＯＷ
設定信号がシーケンサ８０に入力され、シーケンサ８０
が数値制御装置にＦＥＥＤ−ＨＯＬＤ信号を出力し、数
値制御軸の送り速度をゼロにする。これにより、射出ヘ
ッド８とマスカント７４との衝突が未然に回避されるこ
とになる。

【００２４】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように本発明の自動焦点装置は、レーザー射出ヘッド
と被加工物との不測の衝突を未然に回避し、これに起因
する加工用レーザーの集光レンズ焼損に伴う毒物発生確
率を格段に減少させたことにより、ＮＣレーザー加工機
によるレーザー加工中の人間による常時看視を不要とす
ることができた。また、本発明では化学的蝕削保護膜の
最上面を半導体レーザー計測することにより、従来の静
電容量式自動焦点装置の欠点である化学的蝕削保護膜の
高誘電率による静電容量誤差がなくなる為、化学的蝕削
保護膜上に最適なパワー密度を有するレーザー光を常時
照射することができ、切れ幅０．２ｍｍ以内の高精度ス
クライビングが安定してできるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の適用の対象となる５軸ＮＣ
機を示す説明図である。

【図２】本発明の一実施例に係る自動焦点機構を一部破
断して示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る自動焦点機構を、図２
中のＡ方向から一部破断して示す断面図である。

【図４】図２、図３に示す射出ヘッドの詳細を示す断面
図である。

【図５】射出ヘッドが下降する様子を示す本発明の作用
説明図である。

【図６】測定範囲とアナログ出力との関係を示すグラフ
である。

【図７】レーザー変位計コントローラ、シーケンサ及び
サーボモータドライバの説明図である。

【図８】従来の自動焦点技術を示す説明図である。

【符号の説明】

１カウンタバランスシリンダ３パワートラック４軸ドライブモータ５ｂ軸ホーク６ｂ軸ハウジング７レーザー光８レーザー光射出ヘッド１０ｙ軸レール１２ｙ軸スライド１３ｚ軸スライドモータ１６サーボモータ１７レーザー変位計１８，１９シャフト２１ボールネジ２５，６２ベヤリング２６，４５′５４ブラケット２７，２７′ ラバークッション３１スライドムバー３２プレート３４中空スライド３５，３５′，４２，５５，６９ボルト３７クランプナット３８，３９リング４０ノズルアジャスト４１ノズル４３コネクタ４４，４７近接センサ４５ドッグ４８，４９遮光筒５１ミラー５２ミラーアジャスタ５３ミラーホルダ５６ホルダ６３スペーサカラー６４スナップリング６５ハウジング６６送気管６７コネクタ７０，７１ロケーティングピン７２レンズ７２′ レンズサポート７４被加工マスカント７６変位計ケーブル８０シーケンサ８１レーザー変位コントローラ８４ケーブル８５サーボモータドライバ１０１上下軸１０２モータ１０３コントロールボックス１０４電極１０５レーザー射出ノズル１０６被加工物１０７静電容量１０８加工ヘッドｃ回転旋回軸ｂ回転旋回軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐伯達夫愛知県名古屋市港区大江町10番地三菱重工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作所内 (72)発明者鍋田浩雄愛知県名古屋市港区大江町10番地三菱重工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の直線軸及び旋回軸に沿ってハウジ
ングを数値制御により移動及び旋回させて、該ハウジン
グに備えられた射出ヘッドからレーザー光を被加工物へ
照射することにより前記被加工物をレーザー加工する数
値制御レーザー加工機において、前記ハウジングには、
前記射出ヘッドを摺動自在に装着するスライド、該スラ
イドに沿って前記射出ヘッドを位置調整するボールネジ
及び該ボールネジを回転させるサーボモータを搭載する
一方、前記射出ヘッドには前記被加工物との間の相対距
離を測定するレーザー変位計を装着し、該レーザー変位
計により計測される相対距離が一定位置となるように前
記サーボモータを駆動するサーボループを形成し、前記
サーボループは、前記相対距離が前記一定位置より大き
く設定されたサーボ作動上限位置以下のときに作動状態
となり、また、前記相対距離が前記一定位置より小さく
設定された近接位置よりも小さくなると前記直線軸及び
旋回軸による送りを停止して前記射出ヘッドと前記被加
工物との衝突を回避することを特徴とするレーザー加工
機の自動焦点装置。