本發(fā)明涉及激光加工機(jī)以及激光加工方法，尤其是涉及在具備對(duì)工件的尺寸、位置進(jìn)行測(cè)定的接觸式探針的激光加工機(jī)中校準(zhǔn)接觸式探針的位置的激光加工機(jī)以及激光加工方法。

背景技術(shù)：

近來(lái)，開(kāi)發(fā)出了如下的激光加工機(jī)：將接觸式探針、靜電電容傳感器安裝于激光加工機(jī)，以將工件安裝于激光加工機(jī)的狀態(tài)對(duì)工件的尺寸、形狀進(jìn)行測(cè)定。例如，在專利文獻(xiàn)1中記載有如下的激光加工機(jī)：在激光加工頭的前端設(shè)置靜電電容傳感器，并利用該靜電電容傳感器對(duì)激光加工頭的前端與工件的間隙進(jìn)行控制。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平9-220685號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

像這樣，在具備接觸式探針、靜電電容傳感器的激光加工機(jī)中，接觸式探針、靜電電容傳感器與照射激光的激光加工頭或光學(xué)頭的位置關(guān)系可以說(shuō)是作為設(shè)計(jì)值已知的，但在接觸式探針、靜電電容傳感器向激光加工頭或光學(xué)頭的安裝中，不可避免地會(huì)包含有安裝誤差。即使在專利文獻(xiàn)1的激光加工機(jī)中，由于沒(méi)有相對(duì)于從激光加工頭照射的激光的光軸、激光加工頭的前端的z軸上的位置對(duì)靜電電容傳感器的位置進(jìn)行測(cè)定，所以在由靜電電容傳感器測(cè)定的工件的尺寸、形狀中也會(huì)包含有由靜電電容傳感器向激光加工頭的安裝誤差引起的誤差。包含有這樣的誤差的測(cè)定結(jié)果會(huì)成為降低加工精度的原因。

本發(fā)明以解決這樣的以往技術(shù)的問(wèn)題為技術(shù)課題，其目的在于提供一種能夠測(cè)定接觸式探針相對(duì)于激光的光軸的位置并能夠高精度地進(jìn)行加工的激光加工機(jī)以及激光加工方法。

用于解決課題的手段

為了達(dá)成上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種激光加工機(jī)，所述激光加工機(jī)使載置于工作臺(tái)的工件和照射激光的光學(xué)頭相對(duì)移動(dòng)，通過(guò)對(duì)工件照射激光來(lái)加工工件，其中，所述激光加工機(jī)具備：光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器固定于所述光學(xué)頭；探針，所述探針固定于所述光學(xué)頭；以及校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元具有利用所述光學(xué)傳感器以及所述探針來(lái)測(cè)定位置的測(cè)定基準(zhǔn)和利用所述激光來(lái)形成加工痕跡的加工部。

而且，根據(jù)本發(fā)明，提供一種激光加工方法，所述激光加工方法使載置于工作臺(tái)的工件和照射激光的光學(xué)頭相對(duì)移動(dòng)，通過(guò)對(duì)工件照射激光來(lái)加工工件，其中，準(zhǔn)備固定于所述工作臺(tái)側(cè)并具有測(cè)定基準(zhǔn)以及加工部的校準(zhǔn)單元，利用所述激光在所述校準(zhǔn)單元的加工部加工出加工痕跡，利用固定于所述光學(xué)頭的光學(xué)傳感器測(cè)定所述加工部的加工痕跡的位置，并利用光學(xué)傳感器測(cè)定所述校準(zhǔn)單元的測(cè)定基準(zhǔn)的位置，利用固定于所述光學(xué)頭的探針測(cè)定所述校準(zhǔn)單元的測(cè)定基準(zhǔn)的位置，根據(jù)由所述光學(xué)傳感器測(cè)定出的加工痕跡的位置以及測(cè)定基準(zhǔn)的位置和由所述探針測(cè)定出的測(cè)定基準(zhǔn)的位置，計(jì)算所述激光的加工位置與所述探針的測(cè)定位置的偏移量，根據(jù)計(jì)算出的所述激光的加工位置與所述探針的測(cè)定位置的偏移量以及由所述探針測(cè)定出的所述工件的位置，對(duì)所述工件與所述激光的加工位置的相對(duì)位置進(jìn)行求解，基于求解出的所述工件與所述激光的加工位置的所述相對(duì)位置，使所述工作臺(tái)與所述光學(xué)頭相對(duì)移動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行加工。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)由光學(xué)傳感器和探針來(lái)測(cè)定測(cè)定基準(zhǔn)的位置，并利用激光在加工部形成加工痕跡，利用光學(xué)傳感器對(duì)加工痕跡的位置進(jìn)行測(cè)定，從而計(jì)算激光的加工位置與探針的測(cè)定位置的偏移量，根據(jù)計(jì)算出的激光的加工位置與探針的測(cè)定位置的偏移量以及由探針測(cè)定出的工件的位置，對(duì)工件與激光的加工位置的相對(duì)位置進(jìn)行求解，基于求解出的工件與激光的加工位置的相對(duì)位置，使工作臺(tái)與光學(xué)頭相對(duì)移動(dòng)并進(jìn)行加工，從而能夠精密地進(jìn)行激光加工。

附圖說(shuō)明

圖1是表示具備安裝于光學(xué)頭的接觸式探針的激光加工機(jī)的一例的略示剖視圖。

圖2是基于本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的校準(zhǔn)環(huán)集成體的立體圖。

圖3是利用校準(zhǔn)相機(jī)對(duì)圖2的校準(zhǔn)環(huán)集成體拍攝后的圖像，且是說(shuō)明基于校準(zhǔn)相機(jī)的測(cè)定的圖。

圖4是圖2的校準(zhǔn)環(huán)集成體的俯視圖，且是說(shuō)明基于接觸式探針的測(cè)定的圖。

圖5是表示應(yīng)用本發(fā)明的激光加工機(jī)的一例的立體圖。

圖6是將本發(fā)明應(yīng)用于水射流激光加工機(jī)的與圖1同樣的光學(xué)頭的略示剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

參照?qǐng)D5示出的應(yīng)用本發(fā)明的激光加工機(jī)的一例，激光加工機(jī)100具備：工作臺(tái)108，該工作臺(tái)108用于安裝工件；以及光學(xué)頭10，該光學(xué)頭10被設(shè)置成利用沿x軸、y軸、z軸的正交3軸向進(jìn)給的進(jìn)給裝置(未圖示)相對(duì)于該工作臺(tái)108能夠相對(duì)地直線移動(dòng)，該光學(xué)頭10以及工作臺(tái)108被長(zhǎng)方體狀的罩102包圍。罩102具有沿左右方向(x軸方向)能夠滑動(dòng)的安全門106，通過(guò)打開(kāi)該安全門106，操作員能夠穿過(guò)開(kāi)口部104而向光學(xué)頭10以及工作臺(tái)108靠近。另外，在工作臺(tái)108配設(shè)有校準(zhǔn)單元50。

另外，在罩102的正面?zhèn)缺诎惭b有用于對(duì)激光加工機(jī)100進(jìn)行操作的操作盤110。操作盤110具有顯示器112以及各種操作按鈕114，該顯示器112對(duì)表示激光加工機(jī)100的狀態(tài)、動(dòng)作的參數(shù)、教導(dǎo)并展示針對(duì)操作員的操作方法的圖標(biāo)等進(jìn)行顯示。能夠使顯示器112為操作員能夠通過(guò)用手指觸碰圖標(biāo)來(lái)對(duì)激光加工機(jī)100進(jìn)行各種操作的觸控屏。另外，操作盤110內(nèi)置有控制裝置，按照操作員的輸入、存儲(chǔ)于控制裝置內(nèi)的程序，對(duì)激光加工機(jī)100進(jìn)行控制。

在圖1中作為一例示出的光學(xué)頭10具備激光照射頭16，該激光照射頭16被配設(shè)在殼體12內(nèi)，并經(jīng)由光纖這樣的導(dǎo)光構(gòu)件14a接收來(lái)自激光振蕩器14的激光，并向準(zhǔn)直透鏡18照射激光。在光學(xué)頭10的殼體12的下端部設(shè)置有圓錐形的突出部12a，該圓錐形的突出部12a形成為向下方末端逐漸變細(xì)，在該突出部12a的下端的頂點(diǎn)形成有孔口12b。

來(lái)自激光照射頭16的激光利用準(zhǔn)直透鏡18而成為平行光線，并利用第1鏡20向第2鏡22反射，利用該第2鏡22向聚焦透鏡24反射。被聚焦透鏡24聚集了的激光穿過(guò)殼體12的孔口12b而向殼體12的外部照射。此時(shí)，光學(xué)頭10所照射的激光的光軸與z軸大致平行。

另外，光學(xué)頭10也可以是圖6所示那樣的、使激光在從噴嘴噴射液體而形成的柱狀的液體噴流中穿過(guò)來(lái)加工工件的水射流激光加工機(jī)。此外，以下，在圖6的光學(xué)頭10中，對(duì)與圖1的光學(xué)頭10相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，為了避免冗長(zhǎng)，省略其詳細(xì)的說(shuō)明，僅對(duì)不同的部分進(jìn)行說(shuō)明。

圖6所示的水射流激光加工機(jī)的光學(xué)頭10除了圖1的光學(xué)頭10之外，還具備用于向殼體12的外部噴射液體、例如水的噴嘴頭34。噴嘴頭34是從水供給源30經(jīng)由管路32來(lái)接收水的供給的中空狀的構(gòu)件。在噴嘴頭34的與工作臺(tái)108相向的底壁設(shè)置有噴出水射流的噴嘴34b，在該底壁的相反側(cè)的與聚焦透鏡24相向的上表面設(shè)置有由玻璃等透明的構(gòu)件構(gòu)成的窗34a。噴嘴34b穿過(guò)在光學(xué)頭10的殼體12的底面形成的孔口12a而與殼體12的外部連通。

第1鏡20和第2鏡22具有平面狀的反射面，通過(guò)調(diào)節(jié)該反射面的方向(與反射面垂直的方向)，能夠調(diào)節(jié)從光學(xué)頭10照射的激光的方向。另外，第1鏡20和第2鏡22、尤其是向聚焦透鏡24反射激光的第2鏡22與從激光振蕩器14照射的激光的波長(zhǎng)相適應(yīng)，包含有將該激光反射并將除了該激光的波長(zhǎng)以外的波長(zhǎng)的光透過(guò)的電介質(zhì)多層膜。更詳細(xì)而言，通過(guò)在玻璃板上蒸鍍這樣的電介質(zhì)多層膜來(lái)形成。通過(guò)由電介質(zhì)多層膜形成第2鏡22，能夠利用對(duì)準(zhǔn)調(diào)整相機(jī)26來(lái)監(jiān)視從孔口12b照射的激光與孔口12b的位置關(guān)系。

在光學(xué)頭10的殼體12的下端部安裝有接觸式探針40和作為光學(xué)傳感器的校準(zhǔn)相機(jī)42，該接觸式探針40具有用于對(duì)安裝于工作臺(tái)108的工件(未圖示)的尺寸、形狀進(jìn)行測(cè)定的觸頭40a。接觸式探針40的觸頭40a沿z軸方向下垂。校準(zhǔn)相機(jī)42的方向被配置成其光軸與z軸方向一致。

在工作臺(tái)108上，利用沿激光加工機(jī)100的x軸、y軸、z軸的正交3軸進(jìn)給的進(jìn)給裝置，使光學(xué)頭10和工作臺(tái)108相對(duì)移動(dòng)，從而將校準(zhǔn)單元50配置在能夠與光學(xué)頭10相向的位置。校準(zhǔn)單元50具備固定于工作臺(tái)108的基底52、固定于基底52的上表面的接觸式開(kāi)關(guān)54以及校準(zhǔn)環(huán)集成體60。接觸式開(kāi)關(guān)54在上端部具備靜電電容開(kāi)關(guān)、無(wú)觸點(diǎn)微型開(kāi)關(guān)這樣的反應(yīng)部54a。另外，接觸式開(kāi)關(guān)54的反應(yīng)部54a被配置在與作為校準(zhǔn)環(huán)集成體60的加工部而插入于槽62a的板68的上表面相同的高度。

參照?qǐng)D2，校準(zhǔn)環(huán)集成體60具備圓筒狀的主體部62、從該主體部62的內(nèi)表面向半徑方向內(nèi)側(cè)擴(kuò)展的環(huán)狀的凸緣部64以及沿主體部62的直徑方向延伸的作為加工部的板68。主體部62具有被精密地加工而成的圓筒外周面。凸緣部64的內(nèi)周64a被精密地加工成圓形。另外，校準(zhǔn)環(huán)集成體60的圓筒狀的主體部62和凸緣部64的內(nèi)周64a被精密地形成為同心。

在主體部62的兩側(cè)部隔著主體部62的直徑地形成有一對(duì)槽62a，長(zhǎng)方體狀的板68作為加工部能夠裝卸地插入于該槽62a。槽62a被配置成能夠使插入于該槽62a的板68的上表面緊貼于凸緣部64的下表面。板68的表面由被精加工了的例如不銹鋼這樣的金屬構(gòu)件構(gòu)成，以使上表面成為將從光學(xué)頭10照射的激光反射的反射面。

以下，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。

首先，在操作員按下操作盤110的校準(zhǔn)開(kāi)始按鈕時(shí)，利用沿激光加工機(jī)100的x軸、y軸、z軸進(jìn)給的進(jìn)給裝置，光學(xué)頭10開(kāi)始向校準(zhǔn)位置移動(dòng)。在校準(zhǔn)位置，光學(xué)頭10被配置在校準(zhǔn)單元50的接觸式開(kāi)關(guān)54的上方。接下來(lái)，光學(xué)頭10的殼體12的突出部12a的前端(下端)沿著z軸向下移動(dòng)，直至與接觸式開(kāi)關(guān)54的反應(yīng)部54a接觸。當(dāng)突出部12a的前端與接觸式開(kāi)關(guān)54的反應(yīng)部54a接觸時(shí)，停止光學(xué)頭10的向下移動(dòng)的動(dòng)作，并將此時(shí)的z軸坐標(biāo)存儲(chǔ)在激光加工機(jī)100的控制裝置(未圖示)中。

接下來(lái)，將接觸式探針40的觸頭40a配置在校準(zhǔn)單元50的接觸式開(kāi)關(guān)54的上方。接下來(lái)，使觸頭40a沿z軸方向向下移動(dòng)，直至與接觸式開(kāi)關(guān)54接觸。當(dāng)觸頭40a的前端與接觸式開(kāi)關(guān)54的反應(yīng)部54a接觸時(shí)，停止光學(xué)頭10的向下移動(dòng)的動(dòng)作，并將此時(shí)的z坐標(biāo)存儲(chǔ)在激光加工機(jī)100的控制裝置中。另外，以光學(xué)頭10的殼體12的突出部12a的前端為基準(zhǔn)，預(yù)先對(duì)激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整，從突出部12a的前端起到激光的焦點(diǎn)位置為止的z軸方向的距離是已知的?；谶@樣求解出的突出部12a的前端與接觸式開(kāi)關(guān)54接觸時(shí)的z坐標(biāo)、觸頭40a的前端與接觸式開(kāi)關(guān)54接觸時(shí)的z坐標(biāo)以及從突出部12a的前端起到激光的焦點(diǎn)位置為止的z軸方向的距離，通過(guò)計(jì)算來(lái)求解激光的焦點(diǎn)位置與觸頭40a的z軸方向的偏移量。

接下來(lái)，使光學(xué)頭10向校準(zhǔn)環(huán)集成體60的板68的上方移動(dòng)。接下來(lái)，從光學(xué)頭10照射激光。照射出的激光被對(duì)準(zhǔn)調(diào)整相機(jī)26拍攝，并作為激光點(diǎn)與孔口12b一起在操作盤110的顯示器112中被顯示。操作員通過(guò)調(diào)節(jié)第1鏡20和第2鏡22的配置方向，從而調(diào)整激光相對(duì)于光學(xué)頭10的孔口12b的對(duì)準(zhǔn)，以使在顯示器112中顯示的激光點(diǎn)與孔口12b的圖像一致。

接下來(lái)，一邊照射激光，一邊使光學(xué)頭10相對(duì)于工作臺(tái)108沿x軸方向以及y軸方向進(jìn)給，從而在作為加工部的板68的上表面(反射面)形成如圖3、4所示的正交的2根直線l1、l2。此時(shí)的激光的輸出比上述的激光的對(duì)準(zhǔn)調(diào)整時(shí)的輸出高出能夠在板68的上表面加工直線l1、l2的程度。在控制裝置存儲(chǔ)：為了加工直線l2而利用進(jìn)給裝置將光學(xué)頭10沿y軸方向進(jìn)行了直線進(jìn)給時(shí)的x坐標(biāo)、和為了加工直線l1而利用進(jìn)給裝置將光學(xué)頭10沿x軸方向進(jìn)行了直線進(jìn)給時(shí)的y坐標(biāo)，來(lái)作為直線l1、l2的交點(diǎn)p與激光一致的坐標(biāo)。

接下來(lái)，利用校準(zhǔn)相機(jī)42對(duì)板68的上表面進(jìn)行拍攝，并在顯示器112中顯示其圖像。此時(shí)，在顯示器112中，在校準(zhǔn)相機(jī)42的視野的中心顯示表示校準(zhǔn)相機(jī)42的光軸的交叉線lc1、lc2(參照?qǐng)D3)。接下來(lái)，使光學(xué)頭10相對(duì)于工作臺(tái)108沿x軸、y軸方向相對(duì)地進(jìn)給，利用進(jìn)給裝置將光學(xué)頭10在x軸方向和y軸方向上定位，以使交叉線lc1、lc2的交點(diǎn)pc與作為在加工部形成的加工痕跡的直線l1、l2的交點(diǎn)p一致。根據(jù)此時(shí)的xy坐標(biāo)和直線l1、l2的交點(diǎn)p與激光一致的坐標(biāo)，通過(guò)計(jì)算來(lái)測(cè)定在xy平面內(nèi)的激光的光軸與校準(zhǔn)相機(jī)42的光軸的偏移量。

接下來(lái)，如圖3所示，作為用于校準(zhǔn)相機(jī)42的測(cè)定基準(zhǔn)點(diǎn)，沿著校準(zhǔn)環(huán)集成體60的凸緣部64的內(nèi)周64a選擇三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3。在圖3中，圖示出了沿著凸緣部64的內(nèi)周等間隔地配置有三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3，但本發(fā)明不限定于此，三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3能夠沿著凸緣部64的內(nèi)周在任意的位置進(jìn)行選擇。在顯示校準(zhǔn)相機(jī)42所拍攝的圖像的顯示器112中，如已述那樣，顯示表示校準(zhǔn)相機(jī)42的光軸的交叉線lc1、lc2。通過(guò)使該交叉線lc1、lc2的交點(diǎn)pc依次與各個(gè)測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3相匹配，從而依次對(duì)該三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3的坐標(biāo)(xc1、yc1)、(xc2、yc2)、(xc3、yc3)進(jìn)行測(cè)定。為了便于說(shuō)明，在圖3中，以將交叉線lc1、lc2分別重疊在測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3上的狀態(tài)進(jìn)行了圖示，但實(shí)際上，僅顯示1組交叉線lc1、lc2，通過(guò)使進(jìn)給裝置沿x軸方向以及y軸方向移動(dòng)，從而使交叉線lc1、lc2依次與測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3一致。對(duì)于測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3的坐標(biāo)而言，能夠使用光學(xué)頭10的機(jī)械坐標(biāo)系、例如x軸以及y軸的數(shù)字標(biāo)尺的讀數(shù)。通過(guò)三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pc1、pc2、pc3的圓的中心的坐標(biāo)(xc、yc)由下式給出。

[數(shù)式1]

[數(shù)式2]

接下來(lái)，如圖4所示，作為用于接觸式探針40的測(cè)定基準(zhǔn)點(diǎn)，在校準(zhǔn)環(huán)集成體60的主體部62的外周面選擇三個(gè)在z軸方向位于同一高度的測(cè)定點(diǎn)pp1、pp2、pp3。在圖4中，三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pp1、pp2、pp3被圖示成沿著主體部62的外周面等間隔地配置，但本發(fā)明不限定于此，只要三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pp1、pp2、pp3在z軸方向位于同一高度，就能夠沿著主體部62的外周面在任意的位置進(jìn)行選擇。

將接觸式探針40的觸頭40a在z軸方向上維持為恒定，并使觸頭40a依次與校準(zhǔn)環(huán)集成體60的主體部62的外周面上的三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pp1、pp2、pp3接觸。根據(jù)觸頭40a與三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pp1、pp2、pp3接觸時(shí)的激光加工機(jī)100的x軸、y軸的數(shù)字標(biāo)尺的讀數(shù)，對(duì)測(cè)定點(diǎn)pp1、pp2、pp3的各個(gè)坐標(biāo)(xp1、yp1)、(xp2、yp2)、(xp3、yp3)進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)三個(gè)測(cè)定點(diǎn)pp1、pp2、pp3的圓的中心的坐標(biāo)(xp、yp)由下式給出。

[數(shù)式3]

[數(shù)式4]

如已述那樣，由于校準(zhǔn)環(huán)集成體60的圓筒狀的主體部62和凸緣部64的內(nèi)周64a被精密地形成為同心，所以穿過(guò)用于校準(zhǔn)相機(jī)42的測(cè)定基準(zhǔn)點(diǎn)pc1、pc2、pc3的圓的中心和通過(guò)用于接觸式探針40的觸頭40a的測(cè)定基準(zhǔn)點(diǎn)pp1、pp2、pp3的圓的中心在校準(zhǔn)環(huán)集成體60的加工精度內(nèi)必然一致。因此，根據(jù)穿過(guò)測(cè)定基準(zhǔn)點(diǎn)pc1、pc2、pc3的圓的中心坐標(biāo)(xc、yc)和通過(guò)測(cè)定基準(zhǔn)點(diǎn)pp1、pp2、pp3的圓的中心坐標(biāo)(xp、yp)的偏差，通過(guò)計(jì)算來(lái)求解校準(zhǔn)相機(jī)42的光軸和接觸式探針40的觸頭40a在xy平面內(nèi)的偏移量。

根據(jù)如已述那樣通過(guò)計(jì)算求解出的在xy平面內(nèi)的激光的光軸與校準(zhǔn)相機(jī)42的光軸的偏移量、和在xy平面內(nèi)的校準(zhǔn)相機(jī)42的光軸與接觸式探針40的偏移量，能夠求解由接觸式探針40測(cè)定出的工件的位置與激光的加工位置的相對(duì)位置?；谶@樣求解出的由接觸式探針40測(cè)定出的工件的位置與激光的加工位置的相對(duì)位置，使光學(xué)頭10相對(duì)于工作臺(tái)108相對(duì)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行加工，從而能夠精密地進(jìn)行激光加工。

作為本發(fā)明的實(shí)施方式，以圓筒狀的校準(zhǔn)環(huán)集成體60作為一例進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以使用由平行于yz平面的測(cè)定基準(zhǔn)面和平行于xz平面的測(cè)定基準(zhǔn)面構(gòu)成的l字形或四邊形的構(gòu)件，來(lái)代替校準(zhǔn)環(huán)集成體60。在該情況下，能夠使接觸式探針40的觸頭40a與平行于yz平面的測(cè)定基準(zhǔn)面接觸，對(duì)接觸式探針40的x位置進(jìn)行求解，并使校準(zhǔn)相機(jī)42的交叉線與平行于yz平面的測(cè)定基準(zhǔn)面一致，對(duì)校準(zhǔn)相機(jī)42的光軸的x位置進(jìn)行求解，從而計(jì)算x軸方向的偏移量。只要使用平行于xz平面的測(cè)定基準(zhǔn)面，也能夠?qū)軸方向進(jìn)行同樣的計(jì)算。但是，在此情況下，難以對(duì)l字形或四邊形設(shè)置與yz平面完全平行的面，存在會(huì)包含些許傾斜誤差的可能性。與此相對(duì)，由于圓筒狀的校準(zhǔn)環(huán)集成體60不會(huì)受到繞z軸的傾斜的影響，所以有能夠精度更高地求解偏移量這樣的效果。

另外，作為本發(fā)明的實(shí)施方式，對(duì)使校準(zhǔn)環(huán)集成體60的圓筒狀的主體部62與凸緣部64的內(nèi)周64a同心的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以不使主體部62與凸緣部64的內(nèi)周64a為同心位置。在此情況下，預(yù)先求解出主體部62與凸緣部64的內(nèi)周64a的偏移量，并在計(jì)算階段加上主體部62與凸緣部64的內(nèi)周64a的偏移量即可。但是，將主體部62與凸緣部64的內(nèi)周64a形成為同心的情形更容易計(jì)算，另外，有如下的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)利用車床制作校準(zhǔn)環(huán)集成體60時(shí)，同心的情形能夠高精度地進(jìn)行加工。

另外，作為本發(fā)明的實(shí)施方式的光學(xué)傳感器，說(shuō)明了利用校準(zhǔn)相機(jī)42進(jìn)行拍攝的例子，但光學(xué)傳感器也可以是激光測(cè)長(zhǎng)傳感器。在利用激光測(cè)長(zhǎng)傳感器進(jìn)行計(jì)測(cè)的情況下，一邊利用進(jìn)給裝置沿x軸方向或y軸方向移動(dòng)，一邊進(jìn)行掃描，對(duì)位移的變化進(jìn)行檢測(cè)。將在板68上形成的加工痕跡的直線l1、l2、凸緣部64的內(nèi)周64a的位置作為位移變化的部位進(jìn)行檢測(cè)。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10光學(xué)頭

12殼體

14激光振蕩器

16激光照射頭

18準(zhǔn)直透鏡

20第1鏡

22第2鏡

24聚焦透鏡

26對(duì)準(zhǔn)調(diào)整相機(jī)

30水供給源

34噴嘴頭

34b噴嘴

40接觸式探針

42校準(zhǔn)相機(jī)

50校準(zhǔn)單元

54接觸式開(kāi)關(guān)

60校準(zhǔn)環(huán)集成體

62主體部

64凸緣部

68板

100激光加工機(jī)

108工作臺(tái)

110操作盤

112顯示器