[发明专利]三维激光加工机

说明书

技术领域

本发明涉及三维激光加工机。

背景技术

近年来，不断扩大采用高张力钢板(高强度材料)，并用在各种领域中。例如，在汽车产业中，为了提高汽车的燃油经济性，要求实现车身部件的轻量化，并保持或提高轻量化的车身部件的安全性，作为用于同时实现车身部件的轻量化和高刚性化的材料而采用高强度材料。

使用了高强度材料的车身部件等与使用了软钢材的以往的零件相比具有非常高的刚性，利用以往的冲压方式而进行的切断、开孔的加工变得困难。由此，在使用了高强度材料的部件中，实施利用激光而进行的切断、开孔的加工，而不是利用冲压方式进行的加工。

利用激光所进行的加工由三维激光加工机进行(例如，专利文献1及专利文献2)。激光加工向作为被加工物的工件的被加工部照射激光而使部件熔融，并利用气体等吹走熔融的部件，由此进行工件的切断、开孔。

三维激光加工机为了提高激光加工的加工精度等而具备聚光透镜，经由聚光透镜而照射激光。通过聚光透镜使激光会聚于工件的被加工部或被加工部附近，从而在被加工部能够减小照射激光的照射面积。由此，被激光熔融的部分减小，能够实施细微的形状、小范围的切断、开孔的加工，因此能够进行高精度的加工。

即，被加工物的激光的照射面积会影响激光加工的加工精度。作为决定激光的照射面积的要素，有激光会聚的焦点位置与工件的被加工部之间的距离。因此，掌握上述距离而在激光加工时将上述距离设定为预定距离十分重要。

因此，在以往的三维激光加工机中，在激光照射部附近具备静电电容传感器、激光位移计等距离检测器(间隙传感器)。通过间隙传感器来测定距工件的被加工部的距离(间隙)，根据间隙测定值来算出照射的激光的焦点位置与工件的被加工部之间的距离，并确认计算结果是否处于激光加工的加工设定值的公差内。

在间隙传感器的计算结果在加工设定值的公差内的情况下，从激光照射部照射激光，实施切断、开孔的加工。在间隙传感器的计算结果在加工设定值的公差外的情况下，使具有激光照射部的激光头移动，再次测定间隙传感器的间隙、算出激光的焦点位置与工件的被加工部之间的距离、确认计算结果，在间隙传感器的计算结果成为加工设定值的公差内之后，对工件的被加工部实施激光加工。

对于一个被加工部进行以上那样的从间隙测定到激光加工的一系列动作，在具有多个被加工部的工件的激光加工中，对于工件中的每个被加工部进行上述一系列动作。

专利文献1：日本特开2010-17745号公报

专利文献2：日本特开昭61-27192号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，由于在间隙传感器测定间隙、算出激光的焦点位置与工件的被加工部之间的距离、确认计算结果的期间，并不是利用激光进行切断、开孔的加工，因此会妨碍提高三维激光加工机的加工效率。

当然，若为了提高三维激光加工机的加工效率，不计测激光的焦点位置与工件的被加工部之间的距离地进行激光加工，则无法使该距离与预定加工设定值一致，导致激光加工的加工精度下降。

本发明是鉴于上述问题而作出的，目的在于提高三维激光加工机中的激光加工的加工效率。

用于解决课题的方案

解决上述课题的第一技术方案的三维激光加工机将通过聚光透镜而会聚的激光的焦点位置设定在距被加工物中的被加工部为预定距离的位置，由此对上述被加工部实施高精度的激光加工，上述三维激光加工机的特征在于，上述三维激光加工机具备测定上述被加工物的三维形状的三维形状测定器，基于由上述三维形状测定器测定的上述被加工物的三维形状数据，将上述激光的焦点位置设定在距上述被加工部为预定距离的位置。

解决上述课题的第二技术方案的三维激光加工机以第一技术方案的三维激光加工机为基础，其特征在于，在上述被加工物的换产调整空间设置上述三维形状测定器，在对上述被加工物实施激光加工之前，测定在上述换产调整空间进行换产调整后的上述被加工物的三维形状。

解决上述课题的第三技术方案的三维激光加工机以第一或第二技术方案的三维激光加工机为基础，其特征在于，通过上述三维形状测定器测定激光加工后的上述被加工物的三维形状，并通过激光加工后的上述被加工物的三维形状数据来确认激光加工的加工精度。

发明效果