JPH11347771A - レ―ザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ加工装置において、レーザ加工の準備
作業としての焦点位置と加工トーチの位置の設定を簡便
かつ正確に自動的に行う。 【解決手段】 集光レンズ４と、加工トーチ１８と、集
光レンズ４と被加工物７の間隔を変えるためのサーボモ
ータ９ａと、サーボモータ９ａと加工テーブル１０ｂと
レーザ発振器１を制御する数値制御装置２１と、加工ト
ーチ１８に取り付けられ集光レンズ４と被加工物７の間
の距離を検出する倣い装置とを備えたレーザ加工装置で
あって、倣いセンサ部１９が集光レンズ４によって集光
したレーザ光１ａに沿ったテーパ状の穴を有しレーザ光
１ａと補助ガスを通過させる倣いセンサ部１９を加工ト
ーチ１８に沿ってレーザ光１ａの光軸と同軸に動かすた
めの倣いセンサ部１９と加工トーチ１８の間に設けられ
たガイド軸受けとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板等の溶接や切
断や穴明け等の加工を行う炭酸ガスレーザ等のレーザ加
工装置において、特に加工準備時間の短縮と、加工条件
の安定化により歩留りの向上を行った優れたレーザ加工
装置とその集光レンズ高さ制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等を切断する従来のレーザ加工装置
の構成を図６に示す。図６において、１はレーザ発振
器、１ａはレーザ光、２はレーザ光ガイド、３は折曲げ
鏡、４は集光レンズ、５はレンズガイド、６はレンズガ
イド５と合わせた長さが集光レンズ４の焦点距離とほぼ
一致する長さを有する加工トーチ、７は被加工物、８ａ
は補助ガス配管、８ｂは補助ガスボンベ、９ａは集光レ
ンズ４を取り付けた加工トーチ６を昇降するサーボモー
タ、９ｂはウォーム、９ｃはラックでウォーム９ｂとラ
ック９ｃでサーボモータ９ａと加工トーチ６が係合され
ている。１０ａは加工テーブルベース、１０ｂは加工テ
ーブル、１０ｃは被加工物支持用の剣山、１０ｄは加工
テーブル１０ｂの動作を駆動するサーボモータ、１１は
数値制御装置、１２は倣いセンサ部、１２ａは倣いセン
サ支持棒、１３は信号変換器、１４はレーザ出力指令信
号、１５は加工形状および加工速度を決めるサーボ指令
信号、１６はレンズ高さを設定するサーボ指令信号、１
７は倣い装置出力である。

【０００３】次に上記構成の従来のレーザ加工装置の動
作と加工開始前の加工に至るまでの準備作業について説
明する。レーザ発振器１はレーザ媒質を励起してレーザ
光１ａを出力する。レーザ光ガイド２を通過したレーザ
光１ａは光路の途中に設けられた折曲げ鏡３により反射
され光軸を集光レンズ４の方向に折曲げられて集光レン
ズ４に入射し、集光レンズ４によって集光されて集光レ
ンズ４の焦点の近くに置かれた被加工物７を照射する。
被加工物７は加工テーブル１０ｂ上の被加工物支持用の
剣山１０ｃの上に置かれ、サーボモータ１０ｄが加工テ
ーブル１０ｂを駆動することにより被加工物７を移動さ
せる。集光レンズ４と被加工物７の間には被加工物７に
近づくにつれて内径をテーパー状に絞った加工トーチ６
を設け、ガス配管８ａを通してガスボンベ８ｂによって
供給される補助ガスを集光したレーザ光１ａと同軸とな
るように被加工物７のレーザ照射部分に吹き付ける。加
工形状および被加工物７の移動速度やレーザ出力などの
加工条件が入力されている数値制御装置１１は、レーザ
出力指令信号１４をレーザ発振器１に出力して所定のレ
ーザ出力を得て、加工形状や必要な移動速度に応じてサ
ーボ指令信号１５をサーボモータ１０ｄに送り、加工テ
ーブル１０ｂ上の被加工物７を動かして所定の形状に加
工する。

【０００４】上記の加工を行う場合に、事前にまずレン
ズガイド５を動かして、加工トーチ６の先端が被加工物
７表面に接触する間隔０を集光レンズ４と被加工物７と
の間の距離の座標原点として数値制御装置１１に原点設
定を行う。その後、加工トーチ６先端と被加工物７との
間の距離を数mmに設定し加工試験を行いながら加工トー
チ６先端と被加工物７との間の距離を調整し、最も切断
性のよい距離を倣い装置に設定する。

【０００５】一般にこの種のレーザ加工装置で軟鋼板等
の溶接や切断や穴明け加工を行うときには、集光レンズ
４で集光した焦点位置の付近に被加工物７を置いたとき
に、最も切断速度を高くかつ切断面粗度を小さくするこ
とができる。さらに、加工トーチ６の先端と被加工物７
の間隔を数mmとしたとき、レーザ光１ａで溶融した被加
工物７の除去が補助ガスによって促進され加工速度が速
くなる。上記焦点位置と被加工物７との間隔は加工する
板厚や材質によって決まるため、被加工物７や集光レン
ズ４を交換する度ごとに加工トーチ６の位置の設定を行
うことが必要であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のレーザ
加工装置では、焦点位置と被加工物７との間隔と、加工
トーチ６と被加工物７との間隔は、被加工物７や集光レ
ンズ４を交換する度ごとに設定する必要があるため、加
工開始のための準備に多くの時間を要し作業能率を著し
く低くしていた。また、集光レンズ４の焦点距離のばら
つきに対し、加工トーチ６の長さが固定であるため、加
工トーチ６と被加工物７との間隔を固定して加工する
と、焦点位置と被加工物７の相対位置が最適位置からず
れて、被加工物７に照射されるレーザ光１ａの照射条件
が変化し、加工品質がばらつき歩留りが低下するという
問題があった。

【０００７】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、レーザ加工の準備作業としての焦点位置と
加工トーチの位置の設定を簡便にし、作業能率を向上さ
せるとともに、加工歩留りの向上と加工品質の安定化が
実現できるレーザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のレーザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法
は、レーザ発振器と、集光レンズと、加工トーチと、被
加工物を保持して移動する加工テーブルと、集光レンズ
と被加工物の間隔を変えるためのサーボモータと、その
サーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を制御する
数値制御装置と、被加工物表面のレーザ光照射部から発
せられる光を検出する光センサとを備え、その光センサ
の出力の変化に応じて集光レンズと被加工物の間隔を記
憶する記憶装置を前記数値制御装置に設けたレーザ加工
装置において、集光レンズの焦点距離を含む範囲で集光
レンズと被加工物との間隔を変化させながら被加工物に
レーザ光を照射し、かつ被加工物を移動させながらレー
ザ光照射位置を変化させることによって、集光レンズと
被加工物との間隔の最大間隔と最小間隔を記憶装置に記
憶させ、その記憶させた集光レンズと被加工物との間隔
の最大間隔と最小間隔のほぼ中央位置を前記サーボモー
タの座標原点とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】上記した方法によれば、例えば被
加工物が軟鋼やステンレス鋼の場合、レーザ光の強度が
１cm²当り１０⁶Ｗ以上となる限界強度を越えると被加工
物表面からの発色光がオレンジ色から青色に変化するこ
とを利用し、被加工物表面からの発光色を青色フィルタ
付き光センサで監視し、被加工物の位置を変えながら加
工トーチを上下に移動させると、集光レンズの焦点を含
む上下の範囲で青色の発光が検出される。この動作を被
加工物の位置を変えて数回行い、青色の発光を検出した
範囲の上限と下限の中央を集光レンズの焦点として数値
制御装置に設定することにより、焦点位置の設定を自動
的に行うことができる。

【００１０】（実施の形態例）以下本発明の第１の実施
例について図面を参照して説明する。図１に本発明の方
法に用いるレーザ加工装置例の構成を示す。図１におい
て図６と同じ部分については同じ符号を付して説明は省
略し、異なる部分について説明する。

【００１１】図１において、１８は加工トーチ、１９は
ノズル付き倣いセンサ、２０は倣いセンサ支持棒、２１
は数値制御装置、２２は光センサ、２２ａは光センサ出
力である。また、図２はノズル先端部の構造の詳細を示
す断面図で、図２において、１９ａはガイドローラ、１
９ｂはテーパー状の穴、１９ｃはレーザ光照射部を覗く
ための開口部、２２ｂは青色フィルタ、２３はガイド軸
受け、２４はアシストガスパッキン、２５ａ，２５ｂは
ノズル付き倣いセンサ１９の落下防止用のストッパであ
る。

【００１２】図１および図２に示すレーザ加工装置にお
いて、レーザ光ガイド２の一端はレーザ発振器１の出力
口に接続され、レーザ光ガイド２の途中には折曲げ鏡３
が設けられ、レーザ光ガイド２の他の一端は円形の断面
を有する筒状となっており、集光レンズ４を取り付けた
レンズガイド５が挿入されている。レンズガイド５の側
面には昇降用ラック９ｃが取り付けられ、サーボモータ
９ａに結合された昇降用ウォーム９ｂを昇降用ラック９
ｃに係合させ、サーボモータ９ａによりレンズガイド５
を昇降させる。さらにレンズガイド５に接続されている
加工トーチ１８の側面には信号変換器１３が取り付けら
れ、また加工トーチ１８の側面が補助ガス配管８ａによ
り補助ガスボンベ８ｂに接続されている。

【００１３】レンズガイド５の先端には加工トーチ１８
が取り付けられる。加工トーチ１８は集光レンズ４から
離れるに従い、集光レンズ４の約半分の径まで内径が細
くなり、その後先端まで円筒状となる。加工トーチ１８
の先端の内面にガイド軸受け２３が取り付けられ、ガイ
ド軸受け２３にノズル付き倣いセンサ１９が挿入され
る。また、加工トーチ１８の内面にはノズル付き倣いセ
ンサ１９と加工トーチ１８の間で補助ガスの気密を保つ
ガスパッキン２４とノズル付き倣いセンサ１９脱落防止
用ノズルストッパ２５ｂが取り付けられ、ノズル付き倣
いセンサ１９側にはノズル付き倣いセンサ１９脱落防止
用ノズルストッパ２５ｂに対向するノズル付き倣いセン
サ１９脱落防止用ノズルストッパ２５ａが設けられてい
る。さらに加工トーチ１８の外壁には光センサ２２が取
り付けられ光センサ出力２２ａが数値制御装置２１に接
続されている。

【００１４】ノズル付き倣いセンサ１９は、内部に集光
されたレーザ光に沿うテーパー穴１９ｂが設けられてお
り、テーパー穴１９ｂの中心軸とレーザ光軸とを一致さ
せ補助ガス流の中心をほぼ一致させる。ノズル付き倣い
センサ１９の下面には被加工物７と一定の間隔を保つた
めのガイドローラ１９ａが埋め込まれ、加工トーチ１８
の側面に取り付けられた光センサ２２とレーザ光照射部
の間を遮らないように開口部１９ｃを設けている。

【００１５】数値制御装置２１は被加工物７の加工形
状、移動速度およびレーザ出力などの加工条件を入力さ
れ、レーザ出力指令信号１４をレーザ発振器１に出力
し、加工形状や移動速度に応じてサーボ指令信号１５を
サーボモータ１０ｄに送り、加工テーブル１０ｂによっ
て被加工物７を動かす。

【００１６】次に、動作について説明する。図１に示す
例において、数値制御装置２１からの指令によりレーザ
発振器１はレーザ媒質を励起してレーザ光１ａを出力す
る。レーザ光ガイド２を通過したレーザ光１ａは折曲げ
鏡３により光軸を集光レンズ４の方向に折曲げられ集光
レンズ４に入射して集光され、集光レンズ４のほぼ焦点
付近に置かれた被加工物７を照射する。被加工物７は加
工テーブル上の加工物支持剣山１０ｃ上に載置され、サ
ーボモータ１０ｄが加工テーブル１０ｂを駆動すること
によって、被加工物７を移動させる。ガスボンベ８ｂか
ら補助ガスをガス配管８ａを通して加工トーチ１８に供
給し、加工トーチ１８とノズル付き倣いセンサ１９は集
光されたレーザ光と同軸に補助ガスを被加工物７のレー
ザ光照射部に吹き付ける。以上のようにして、加工テー
ブル１０ｂに載置された被加工物７にはレーザ加工が行
われる。

【００１７】このようにレーザ加工を行うレーザ光１ａ
を集光レンズ４により集光したときの、レーザ光１ａの
ビーム径とレンズ４からの距離の関係を図４（Ａ）に、
レーザ強度とレンズ４からの距離の関係を図４（Ｂ）
に、さらに集光したレーザ光１ａを被加工物７に照射し
たときに被加工物７表面で観測される発光色の変化とレ
ンズ４からの距離の関係を図４（Ｃ）に示す。図４
（Ａ）に示すようにビーム径はレンズ位置と焦点位置間
の距離に比例した変化をする。これに対して、ビーム強
度はビーム断面積に反比例して増加する。すなわち、ビ
ーム強度はレンズ位置と焦点位置間の距離の２乗に反比
例して変化する。ビーム強度が次第に増加して、軟鋼や
ステンレス鋼の場合１平方センチメートル当り約１０の
６乗Ｗ以上となる限界強度Ｉ_o を越えるとき、発光色が
オレンジ色から青色に変化する。図４（Ｂ）において
は、出力ａの場合レンズから距離Ｚａのとき限界強度Ｉ
_o となり、距離Ｚａから焦点位置Ｚｆまでの範囲と、焦
点位置ＺｆからＺａ点の焦点位置Ｚｆに対して対称の位
置までの範囲では青色の発光が得られる。出力ｂの場合
は青色の発光が得られるのは、レンズからの距離Ｚｂか
ら焦点位置Ｚｆまでの範囲と、焦点位置ＺｆからＺｂ点
の焦点位置Ｚｆに対して対称の位置までの範囲となり、
出力ｃでは青色発光するのは焦点位置の１点においてだ
けである。

【００１８】この例においては、数値制御装置２１は、
まず集光レンズ４の焦点距離とされる高さの約１０％高
い位置および焦点距離とされる高さの約１０％低い位置
を定め、次にレーザ発振器１に指令してレーザ光１ａを
出力しながら、かつ被加工物を移動してレーザ照射位置
を徐々にずらしながら、サーボモータ９ａによって集光
レンズ４を、焦点とされる位置に対して焦点距離の±１
０％の範囲で下降または上昇させる。このときのレーザ
出力は図４（Ｂ）に示す出力ａまたはｂのように、限界
強度Ｉ_o を越えるレンズからの距離が幅を持つ値とす
る。

【００１９】集光レンズ４が上昇または下降し、焦点位
置に近付くのに伴い、レーザ光は集光されて、被加工物
７表面に照射されるレーザ光の強度はビーム断面積に反
比例して増加し、レーザ光照射点から出る光の色はオレ
ンジ色から青色に変化する。さらに、集光レンズ４を焦
点位置を通過させて上昇または下降させると、集光レン
ズ４が焦点位置を通過してから、逆にレーザ光は拡散し
レーザ光強度は低下し、レーザ光照射点から出る光の色
は青色からオレンジ色に変化する。

【００２０】加工トーチ１８に装着された光センサ２２
は、受光部の青色フィルタ２２ｂによりオレンジ色は遮
断され、オレンジ色は感知しない。レーザ光照射時にレ
ーザ光照射点から出る光の色がオレンジ色から青色に変
化すると、青色の光は受光部の青色フィルタ２２ｂを透
過し、光センサ２２が青色フィルタ２２ｂを透過した光
を感知して出力信号２２ａを出力する。数値制御装置２
１は、光センサ２２が出力信号２２ａを出力し始めた集
光レンズ４の高さと出力信号２２ａが出力されなくなっ
た集光レンズ４の高さを記憶し、その２つの高さの中央
の値を演算し、サーボモータ９ａを制御し受光レンズ４
を上下に移動させ、２つの高さの中央の値の高さを受光
レンズ４の基準高さとして、その高さに受光レンズ４を
設定する。集光レンズ４の焦点位置は発光色が青色とな
る範囲の中央にあるので、以上の動作により被加工物７
の表面に集光レンズ４の焦点が設定される。この集光レ
ンズ４の位置をもって加工トーチ１８を昇降させるサー
ボモータ９ａの座標原点とする。

【００２１】図３に第２の実施例に用いる、光センサ２
２の出力信号２２ａの処理回路を示している。図３にお
ける信号処理回路では、光センサ２２の出力信号２２ａ
をパルスカウンタ２６に入力し、サーボモータ９ａの昇
降信号が出力されている間の出力信号２２ａのパルス数
を計数し、パルスカウンタ２６の出力側を信号レジスタ
２７と比較演算器２８の一方の入力側に接続する。信号
レジスタ２７は昇降信号１６の出力の最初にパルスカウ
ンタ２６の出力を記憶して出力する。信号レジスタ２７
の出力側は比較演算器２８の他の１つの入力側に接続さ
れる。この実施例では光センサ出力２２ａではなく、比
較演算器２８の出力２９が数値制御装置２１に接続され
る。

【００２２】以下、第２の実施例の動作について説明す
る。ビーム強度はレーザ出力に比例するので、図４
（Ｂ）に示すように出力ａから出力ｂ，ｃと低下させる
に従い、レーザ光照射点から出る光の色が青色となる範
囲が減少し、最大強度である焦点位置Ｚｆにおけるビー
ム強度が限界強度Ｉ_o と一致する出力ｃの焦点位置Ｚｆ
でのみ青色の発光色が被加工物表面から発せられる。被
加工物に平均出力を増減しながらパルス状のレーザ光を
照射するとともに、集光レンズと被加工物の間隔を増加
または減少させていくと、限界強度Ｉ_o を越えるビーム
強度のパルスレーザ光が被加工物に照射された時にだけ
青色の発光が得られ、パルスカウンタ２６がカウントす
るので、レンズ位置が移動して焦点位置が被加工物に近
付くと次第にパルスカウント数が増加し、焦点位置が被
加工物から遠ざかるとパルスカウント数が減少する。

【００２３】したがって、第２の実施例では、数値制御
装置２１は集光レンズ４の位置が、集光レンズ４の焦点
距離とされる高さより１０％高い位置と、焦点距離とさ
れる高さより１０％低い位置との間を上下するようにサ
ーボモータ９ａを動かす。次にレーザ発振器１にパルス
ピーク出力を一定の幅で増減しながらパルス出力を出力
させる。パルスピーク出力が１往復の出力増減を行って
いる間に、被加工物７の表面に青い発光があると光セン
サ２２がパルス状の出力信号２２ａを出力し、出力信号
２２ａのパルス数をパルスカウンタ２６で計測する。パ
ルス増減が終わると集光レンズ４を下降または上昇させ
る。この時、サーボモータ９ａの昇降信号１６が出力さ
れる最初の瞬間に信号レジスタ２７がパルスカウンタ２
６が計数したパルス数を保持する。次にレーザ発振器１
のパルス出力ピーク値を増減して同様にパルス信号を計
数する。集光レンズが下降または上昇を続けていくと、
被加工物が集光レンズ４の焦点位置に近付くに従いレー
ザ光は集光され、同一出力でも照射レーザビーム強度が
増加するので、パルスピーク出力の増減の１周期中に青
色の発光を伴う限界ビーム強度Ｉ_o を越えるパルス数が
増加する。その結果、パルスカウンタ２６の出力は増え
続け、焦点位置が被加工物上に来た時に最大となる。パ
ルスカウンタ２６の出力と信号レジスタ２７の出力を比
較演算器２８によって比較し、集光レンズ４を移動する
毎にパルスカウンタの方がパルス数が増加していれば焦
点位置が被加工物７に近付き、逆にパルスカウンタの方
がパルス数が減少し始めた時に、焦点位置が被加工物７
上にあることになる。したがって、比較演算器２８の出
力の正負符号が反転したときの被加工物７に対する集光
レンズ４の位置を、加工トーチ１８を昇降するサーボモ
ータ９ａの座標原点とする。

【００２４】図５にパルスピーク出力の増減に伴う、各
位置におけるビーム強度およびセンサパルス出力を示
す。すなわち、図５（Ａ）はレーザ光の出力オーバーラ
イドを増減させるパターン図、図５（Ｂ）はパルスピー
ク出力の増減に伴う３種類のワーク位置におけるビーム
強度の変化を示すグラフ、図５（Ｃ）はパルスピーク出
力の増減に伴う３種類のワーク位置におけるセンサパル
ス出力を示すグラフであり、図中のＺａ，ＺｂおよびＺ
ｆは図４（Ｂ）および（Ｃ）におけるＺａ，Ｚｂおよび
Ｚｆに対応している。

【００２５】上記２つの実施例は、被加工物７へのレー
ザ光の照射による、被加工物７表面における青色発光を
光センサ２２により検出することにより、焦点位置を捜
すものであったが、被加工物７へのレーザ光の照射によ
る、被加工物７表面における青色発光時に破裂音を発す
ることを利用しても、焦点位置を捜すことができ、サー
ボモータ９ａの原点を設定することができる。すなわ
ち、光センサ２２の代わりに集音センサを用い、被加工
物７表面における青色発光時に発する破裂音を検出し、
集音センサの出力を光センサ２２の出力の代わりに利用
することにより、上記２つの実施例を同様に実現するこ
とが可能である。

【００２６】上記の実施例に示す、集光レンズ４の位置
を変化させながら焦点位置を被加工物７上に合わせる手
順は、数値制御装置２１内の記憶装置に記憶固定され、
数値制御装置２１により原点設定を実行する。

【００２７】以上の構成および方法により、集光レンズ
の焦点位置を被加工物の表面上に設定する作業を自動化
することが可能であり、装置を操作する作業者の個人差
による焦点位置設定のばらつきや、集光レンズ自体の焦
点距離のばらつきに関係することなく、加工トーチと被
加工物の間隔、および集光レンズの焦点位置と被加工物
の相対位置を、常に最適に保つことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の集光レンズ高さ制御方法によれば、作業者の個人差に
よる焦点位置設定のばらつきや、集光レンズ自体の焦点
距離のばらつきに関係することなく、加工トーチと被加
工物の間隔、および集光レンズの焦点位置と被加工物の
相対位置を、常に最適に保つことができるため、レーザ
光の照射条件が変化せず、照射条件のばらつきによる加
工品質のばらつきや歩留りの低下を未然に防止できる。
さらに、焦点位置を被加工物表面に設定する作業が自動
化されるので、作業準備時間が大幅に短縮され、また、
焦点位置を被加工物表面に設定するのに熟練を必要とし
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いるレーザ加工装置例の構成図

【図２】同例のノズル部分の拡大断面図

【図３】第２の実施例に用いる光センサの出力信号の処
理回路図

【図４】（Ａ）はレンズ位置からの距離とレーザビーム
径の関係図 （Ｂ）はレンズ位置からの距離とレーザビーム強度の関
係図 （Ｃ）はレンズ位置からの距離とワーク表面発光色の関
係図

【図５】（Ａ）はレーザ光の出力オーバーライドの増減
パターン図 （Ｂ）はパルスピーク出力の増減に伴う３種類のワーク
位置におけるビーム強度の変化を示すグラフ （Ｃ）はパルスピーク出力の増減に伴う３種類のワーク
位置におけるセンサパルス出力を示すグラフ

【図６】従来のレーザ加工装置の構成図

【符号の説明】

１ レーザ発振器 １ａ レーザ光 ２ レーザ光ガイド ３ 折曲げ鏡 ４ 集光レンズ ７ 被加工物 ８ｂ 補助ガスボンベ（補助ガス源） ９ａ サーボモータ １０ｂ 加工テーブル １０ｄ サーボモータ １３ 信号変換器 １８ 加工トーチ １９ ノズル付き倣いセンサ（倣いセンサ部） １９ｂ テーパー状の穴 ２１ 数値制御装置 ２２ 光センサ ２３ ガイド軸受け

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ発振器と、集光レンズと、加工トー
   チと、被加工物を保持して移動する加工テーブルと、集
   光レンズと被加工物の間隔を変えるためのサーボモータ
   と、そのサーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を
   制御する数値制御装置と、被加工物表面のレーザ光照射
   部から発せられる光を検出する光センサとを備え、その
   光センサの出力の変化に関連して集光レンズと被加工物
   の間隔を複数回記憶する記憶装置を前記数値制御装置に
   設けたレーザ加工装置を用いて、集光レンズの焦点距離
   を含む範囲で集光レンズと被加工物との間隔を変化させ
   ながら被加工物にレーザ光を照射し、かつ被加工物を移
   動させながらレーザ光照射位置を変化させることによっ
   て光センサからの出力があるときの集光レンズと被加工
   物との間隔の最大間隔と最小間隔を記憶装置に記憶さ
   せ、その記憶させた集光レンズと被加工物との間隔の最
   大間隔と最小間隔の中央位置を前記サーボモータの座標
   原点とするレーザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法。
2. 【請求項２】レーザ発振器と、集光レンズと、加工トー
   チと、被加工物を保持して移動する加工テーブルと、集
   光レンズと被加工物の間隔を変えるためのサーボモータ
   と、そのサーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を
   制御する数値制御装置と、被加工物表面のレーザ光照射
   部から発せられる光を検出する光センサと、光センサの
   出力を入力するパルスカウンタと、数値制御装置がサー
   ボモータの駆動信号を出力するごとに駆動信号が出力さ
   れる直前のパルスカウンタ出力を保持する信号レジスタ
   とを備え、パルスカウンタ出力と信号レジスタ出力とを
   比較演算器に入力してその比較演算器出力を入力するレ
   ーザ加工装置を用いて、被加工物に平均出力を増減しな
   がらパルス状のレーザ光を照射し、平均出力の増減の１
   周期ごとに集光レンズと被加工物との間隔を増加または
   減少させていき、比較演算器の出力の正負の符号が反転
   したときの被加工物に対する集光レンズの位置をサーボ
   モータの座標原点とするレーザ加工装置の集光レンズ高
   さ制御方法。
3. 【請求項３】レーザ発振器と、集光レンズと、加工トー
   チと、被加工物を保持して移動する加工テーブルと、集
   光レンズと被加工物の間隔を変えるためのサーボモータ
   と、そのサーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を
   制御する数値制御装置と、被加工物表面のレーザ光照射
   部より発射される音を検出する集音センサとを備え、集
   音センサ出力の変化に関連して集光レンズと被加工物の
   間隔を複数回記憶する記憶装置を数値制御装置に設けた
   レーザ加工装置を用いて、集光レンズの焦点距離を含む
   範囲で集光レンズと被加工物との間隔を変化させながら
   被加工物にレーザ光を照射し、かつ被加工物を移動させ
   ながらレーザ光照射位置を変化させることによって集音
   センサの出力があるときの集光レンズと被加工物との間
   隔の最大間隔と最小間隔を記憶装置に記憶させ、その記
   憶させた集光レンズと被加工物との間隔の最大間隔と最
   小間隔の中央位置を前記サーボモータの座標原点とする
   レーザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法。
4. 【請求項４】レーザ発振器と、集光レンズと、加工トー
   チと、被加工物を保持して移動する加工テーブルと、集
   光レンズと被加工物の間隔を変えるためのサーボモータ
   と、そのサーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を
   制御する数値制御装置と、集音センサ出力を入力するパ
   ルスカウンタと、数値制御装置がサーボモータの駆動信
   号を出力するごとに駆動信号が出力される直前のパルス
   カウンタ出力を保持する信号レジスタとを備え、パルス
   カウンタ出力と信号レジスタ出力とを比較演算器に入力
   してその比較演算器出力を入力するレーザ加工装置を用
   いて、被加工物に平均出力を増減しながらパルス状のレ
   ーザ光を照射し、平均出力の増減の１周期ごとに集光レ
   ンズと被加工物との間隔を増加または減少させていき、
   比較演算器の出力の正負の符号が反転したときの集光レ
   ンズと被加工物の間隔となる集光レンズの位置をサーボ
   モータの座標原点とするレーザ加工装置の集光レンズ高
   さ制御方法。
5. 【請求項５】サーボモータの座標原点を設定する手順を
   数値制御装置内の記憶装置に記憶させて実行する請求項
   ２〜５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置の集光レ
   ンズ高さ制御方法。