特許 6960285 位置ずれ検出方法、位置ずれ補正方法、及び位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6960285

(24)【登録日】2021年10月13日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】位置ずれ検出方法、位置ずれ補正方法、及び位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/042 20140101AFI20211025BHJP

   B23K 26/00 20140101ALI20211025BHJP

   B23K 26/38 20140101ALI20211025BHJP

   B23K 10/00 20060101ALI20211025BHJP

   B23K 7/10 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/042

   B23K26/00 M

   B23K26/38 Z

   B23K10/00 502A

   B23K10/00 501A

   B23K7/10 501D

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-175923(P2017-175923)

(22)【出願日】2017年9月13日

(65)【公開番号】特開2019-51528(P2019-51528A)

(43)【公開日】2019年4月4日

【審査請求日】2020年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000150981

【氏名又は名称】日酸ＴＡＮＡＫＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(72)【発明者】

【氏名】花木 恭二

【審査官】 正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２４３７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７３７８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／０４２

Ｂ２３Ｋ ２６／００

Ｂ２３Ｋ ２６／３８

Ｂ２３Ｋ １０／００

Ｂ２３Ｋ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置において、前記複数の工具から選択した第１工具によって形成した基準点と前記複数の工具から選択した第２工具によって形成した加工点の前記ＸＹ方向における位置を位置検出手段によって検出し、前記基準点と前記加工点の前記ＸＹ方向における位置から算出したオフセット量に基づいて、前記第１工具と前記第２工具との位置ずれ量を検出し、前記第１工具が前記切断トーチとされ、前記基準点が前記切断トーチによって形成した第１基準溝及び前記第１基準溝と交差する方向に形成した第２基準溝をそれぞれ延長して構成される交点とされ、前記基準点と前記第２工具が形成した加工点との前記ＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、前記切断トーチと前記第２工具との位置ずれ量を検出することを特徴とする位置ずれ検出方法。

【請求項2】

ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置において、前記複数の工具から選択した第１工具によって形成した基準点と前記複数の工具から選択した第２工具によって形成した加工点の前記ＸＹ方向における位置を位置検出手段によって検出し、前記基準点と前記加工点の前記ＸＹ方向における位置から算出したオフセット量に基づいて、前記第１工具と前記第２工具との位置ずれ量を検出し、前記基準点は、前記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させながら前記第１工具によって前記被加工材に形成された第１基準溝と、前記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させながら前記第１工具によって前記被加工材に形成された第２基準溝と、が交差して形成される十字形の交点、または前記第１基準溝及び前記第２基準溝をそれぞれ延長して構成される交点とされ、前記基準点と前記第２工具が形成した加工点との前記ＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、前記切断トーチと前記第２工具との位置ずれ量を検出することを特徴とする位置ずれ検出方法。

【請求項3】

ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために設定された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、前記加工ヘッドに対して相対位置および向きが変わらないように固定されており十字形に直交して伸びる可視光レーザを照射することによって前記被加工材上にクロス点を形成し前記加工ヘッドの移動時のＸＹ座標によって前記被加工材上の前記クロス点の位置を検出可能な位置検出手段であるクロスラインレーザと、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置において、前記加工ヘッドを前記ＸＹ方向に移動することにより、前記複数の工具から選択したいずれかの第１工具によって形成した加工点に前記クロス点を一致させて前記ＸＹ方向における前記加工点の位置を検出し、前記位置と、前記第１工具を前記加工点を形成した位置に配置したときに前記クロスラインレーザおよび前記加工ヘッドの相対位置に基づく前記被加工材上の前記クロス点の位置と、の差から算出したオフセット量に基づいて、前記加工点を形成した前記第１工具の位置ずれ量を検出することを特徴とする位置ずれ検出方法。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置ずれ検出方法によって検出された前記オフセット量に基づいて前記位置ずれ量を補正することを特徴とする位置ずれ補正方法。

【請求項5】

ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置に適用される位置ずれ検出装置であって、
位置検出手段と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
位置検出手段により検出した前記複数の工具から選択した第１工具によって形成した基準点と前記複数の工具から選択した第２工具によって形成した加工点の前記ＸＹ方向における位置から前記第１工具と前記第２工具との前記ＸＹ方向におけるオフセット量を算出し、前記オフセット量に基づいて前記第１工具と前記第２工具との位置ずれ量を検出するように構成され、
前記第１工具が前記切断トーチとされ、
前記制御部は、
前記切断トーチによって形成した第１基準溝及び前記第１基準溝と交差する方向に形成した第２基準溝をそれぞれ延長して構成される交点を前記基準点とし、前記基準点と前記第２工具が形成した加工点との前記ＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、前記切断トーチと前記第２工具との位置ずれ量を検出するように構成されていることを特徴とする位置ずれ検出装置。

【請求項6】

ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置に適用される位置ずれ検出装置であって、
位置検出手段と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
位置検出手段により検出した前記複数の工具から選択した第１工具によって形成した基準点と前記複数の工具から選択した第２工具によって形成した加工点の前記ＸＹ方向における位置から前記第１工具と前記第２工具との前記ＸＹ方向におけるオフセット量を算出し、前記オフセット量に基づいて前記第１工具と前記第２工具との位置ずれ量を検出するように構成され、
前記基準点は、前記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させながら前記第１工具によって前記被加工材に形成された第１基準溝と、前記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させながら前記第１工具によって前記被加工材に形成された第２基準溝と、が交差して形成される十字形の交点、または前記第１基準溝及び前記第２基準溝をそれぞれ延長して構成される交点を前記基準点とし、前記基準点と前記第２工具が形成した加工点との前記ＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、前記切断トーチと前記第２工具との位置ずれ量を検出するように構成されていることを特徴とする位置ずれ検出装置。

【請求項7】

ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、前記加工ヘッドに対して相対位置および向きが変わらないように固定されており十字形に直交して伸びる可視光レーザを照射することによって前記被加工材上にクロス点を形成し前記加工ヘッドの移動時のＸＹ座標によって前記被加工材上の前記クロス点の位置を検出可能な位置検出手段であるクロスラインレーザと、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置に適用される位置ずれ検出装置であって、
位置検出手段と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記加工ヘッドを前記ＸＹ方向に移動することにより、前記位置検出手段が検出した前記複数の工具から選択したいずれかの第１工具の工具取付位置と、前記第１工具によって形成した加工点に前記クロス点を一致させて前記ＸＹ方向における前記加工点の位置を検出し、前記位置と、前記第１工具を前記加工点を形成した位置に配置したときに前記クロスラインレーザおよび前記加工ヘッドの相対位置に基づく前記被加工材上の前記クロス点の位置と、の差から算出したオフセット量に基づいて、前記加工点を形成した前記第１工具の位置ずれ量を検出するように構成されていることを特徴とする位置ずれ検出装置。

【請求項8】

請求項５〜７のいずれか１項に記載の位置ずれ検出装置を備え、
前記位置ずれ検出装置が検出したオフセット量に基づいて前記位置ずれ量を補正するように構成されていることを特徴とする位置ずれ補正装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、切断装置において、被加工材の加工面に沿って移動する工具の位置を調整するための位置ずれ検出方法、位置ずれ補正方法、及び位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、切断トーチを備えた切断装置を用いて被加工材を切断する場合、例えば、加工面に沿って切断トーチと予め設定された位置関係でマーキングトーチ等によって加工面にけがいたマーキング線（切断予定線）にしたがって切断トーチを移動させて被加工材に切溝を形成する切断方法や、後工程のために溶接記号や切断寸法確認線等をけがくマーキング方法が広く用いられている。

【0003】

そこで、切断トーチと被加工材との相対的位置を正確に把握して、被加工材を正確に切断するための技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0004】

しかしながら、切断トーチやマーキングトーチは、トーチ本体が消耗した場合など種々の状況に応じて適宜取り替えが必要であり、取り替えのたびに互いの相対位置関係が変化して位置ずれを生じることが知られている。

【0005】

そのため、切断装置では、切断トーチやマーキングトーチを取り替えるごとに相互の位置ずれ量を確認して、切断トーチやマーキングトーチの実際の取付け位置を本来の取付け位置にオフセットさせて位置ずれを相殺して運転することが一般的である。

【0006】

以下、図１０を参照して、従来方法における切断トーチやマーキングトーチ取り替え後に実施する切断トーチとマーキングトーチの位置ずれ量測定について説明する。図１０は、従来方法における切断トーチとマーキングトーチの位置ずれ量測定を説明する概念図である。
（１）まず、図１０に示すように、廃材等からなる位置ずれ確認用鋼板Ｗ１００を準備して、マーキングトーチを用いて四角形のマーキング線Ｌ１００をけがく。
（２）次に、マーキング線Ｌ１００の外側を切断トーチが等間隔をあけて移動するように設定し、マーキング線Ｌ１００の外側に四角形の切溝Ｃ１００を形成する（外側を除去する。
（３）次いで、確認用鋼板Ｗ１００に形成した切溝（切断線）Ｃ１００と、マーキング線Ｌ１００の各辺との間隔Ｘ１０１、Ｘ１０２、Ｙ１０１、Ｙ１０２を測定して、切断トーチに対するマーキングトーチのオフセット量を確認する。
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のオフセット量は、それぞれＸ軸方向のオフセット量ΔＸ＝（（Ｘ１０１−Ｘ１０２）／２）、Ｙ軸方向のオフセット量ΔＹ＝（（Ｙ１０１−Ｙ１０２）／２）で表わされる。
そして、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の位置ずれ量は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のオフセット量ΔＸ、ΔＹと等しい。なお、オフセット量ΔＸ＝０、ΔＹ＝０の場合は位置ずれが生じていないこととなる。
（４）そして、オフセット量ΔＸ、ΔＹに基づいて位置ずれ補正量を算出して、切断トーチに対するマーキングトーチの位置ずれ補正を実施する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１７−０２０７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、従来のずれ量確認方法では、マーキング線の外周を切断した後に、定盤内に入る必要があり、手間がかかるうえにやりにくい重筋作業等を強いられることとなる。
また、ずれ量の測定や算出においては、切断面を用いて測定するために、測定誤差や計算ミスが発生しやすいという問題がある。また、算出した補正値を設定する際に、補正値を間違えて入力する虞がある。
また、クロスラインレーザやレーザポインタの定期点検や位置調整をする場合に、いずれかの工具（例えば、切断トーチ）に対して基準となる位置に配置されたかどうかを調整する際に長い時間がかかるという問題がある。

【0009】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、切断装置において、被加工材の加工面に沿って移動する工具や、予め設定された相対位置を維持して配置された切断トーチをはじめとする複数の工具同士の位置ずれを効率的かつ正確に把握することが可能な位置ずれ検出方法、位置ずれ検出装置及び位置ずれを効率的かつ正確に補正する位置ずれ補正方法、位置ずれ補正装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置において、前記複数の工具から選択した第１工具によって形成した基準点と前記複数の工具から選択した第２工具によって形成した加工点の前記ＸＹ方向における位置を位置検出手段によって検出し、前記基準点と前記加工点の前記ＸＹ方向における位置から算出したオフセット量に基づいて、前記第１工具と前記第２工具との位置ずれ量を検出し、前記第１工具が前記切断トーチとされ、前記基準点が前記切断トーチによって形成した第１基準溝及び前記第１基準溝と交差する方向に形成した第２基準溝をそれぞれ延長して構成される交点とされ、前記基準点と前記第２工具が形成した加工点との前記ＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、前記切断トーチと前記第２工具との位置ずれ量を検出することを特徴とする。

【0011】

請求項５に記載の発明は、ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置に適用される位置ずれ検出装置であって、位置検出手段と、制御部と、を備え、前記制御部は、位置検出手段により検出した前記複数の工具から選択した第１工具によって形成した基準点と前記複数の工具から選択した第２工具によって形成した加工点の前記ＸＹ方向における位置から前記第１工具と前記第２工具との前記ＸＹ方向におけるオフセット量を算出し、前記オフセット量に基づいて前記第１工具と前記第２工具との位置ずれ量を検出するように構成され、前記第１工具が前記切断トーチとされ、前記制御部は、前記切断トーチによって形成した第１基準溝及び前記第１基準溝と交差する方向に形成した第２基準溝をそれぞれ延長して構成される交点を前記基準点とし、前記基準点と前記第２工具が形成した加工点との前記ＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、前記切断トーチと前記第２工具との位置ずれ量を検出するように構成されていることを特徴とする。

【0012】

この発明に係る位置ずれ検出方法、位置ずれ検出装置によれば、位置検出手段により第１工具によって形成した基準点と第２工具によって形成した加工点のＸＹ方向における位置を検出し、基準点と加工点のＸＹ方向における位置からＸＹ方向におけるオフセット量を算出し、このオフセット量に基づいて第１工具と第２工具との位置ずれ量を検出する。
その結果、切断装置において加工ヘッドに取付けられた工具又は工具同士の位置ずれ量を効率的かつ正確に把握することができる。
また、この発明に係る位置ずれ検出方法、位置ずれ検出装置によれば、切断トーチ（第１工具）によって形成した第１基準溝及び第２基準溝をそれぞれ延長して構成される基準点と、第２工具によって形成された加工点のＸＹ方向における位置を位置検出手段により特定して、基準点と加工点のＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、切断トーチと第２工具との位置ずれ量を検出するので、切断トーチと第２工具との位置ずれ量を効率的かつ正確に把握することができる。

【0013】

ここで、工具とは、被加工材に加工孔又は切断溝を形成する切断トーチ（例えば、ガストーチ、プラズマトーチ、レーザトーチ）、被加工材に線又は点をけがくマーキングトーチやプリンタ等、加工面に沿って互いに予め設定された間隔をあけて取付けられる種々の工具をいう。

【0014】

また、この明細書において加工点とは、複数の工具から選択されたいずれかの工具によって形成されるピアシング孔、切溝、けがき線、又はこれらによって被加工材の加工面における位置を特定可能に構成される点（交点等、点の集合としても線を含む）等をいう。

【0015】

また、基準点とは、加工点の一形態であり、基準点と加工点とは相対的なものである。例えば、切断トーチのように、切断装置において目的たる加工を実行する工具（第１工具）が形成した加工点とすることが好適であるが、複数の工具のうちいずれの工具を第１工具とするか、第２工具とするかは任意に選択することができる。

【0016】

また、位置検出手段とは、クロス中心を有するモニタ用カメラやレーザポインタ、クロスラインレーザ等、被加工材の加工面に沿って基準点、加工点の位置を特定することが可能な機器等をいう。また、位置検出手段による加工点（基準点）の特定に際しては、位置検出手段内でクロス点を移動させてもよいし、加工ヘッドを移動してクロス点を移動させてもよい。

【0017】

請求項２に記載の発明は、ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置において、前記複数の工具から選択した第１工具によって形成した基準点と前記複数の工具から選択した第２工具によって形成した加工点の前記ＸＹ方向における位置を位置検出手段によって検出し、前記基準点と前記加工点の前記ＸＹ方向における位置から算出したオフセット量に基づいて、前記第１工具と前記第２工具との位置ずれ量を検出し、前記基準点は、前記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させながら前記第１工具によって前記被加工材に形成された第１基準溝と、前記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させながら前記第１工具によって前記被加工材に形成された第２基準溝と、が交差して形成される十字形の交点、または前記第１基準溝及び前記第２基準溝をそれぞれ延長して構成される交点とされ、前記基準点と前記第２工具が形成した加工点との前記ＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、前記切断トーチと前記第２工具との位置ずれ量を検出することを特徴とする。

【0018】

請求項６に記載の発明は、ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置に適用される位置ずれ検出装置であって、位置検出手段と、制御部と、を備え、前記制御部は、位置検出手段により検出した前記複数の工具から選択した第１工具によって形成した基準点と前記複数の工具から選択した第２工具によって形成した加工点の前記ＸＹ方向における位置から前記第１工具と前記第２工具との前記ＸＹ方向におけるオフセット量を算出し、前記オフセット量に基づいて前記第１工具と前記第２工具との位置ずれ量を検出するように構成され、前記基準点は、前記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させながら前記第１工具によって前記被加工材に形成された第１基準溝と、前記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させながら前記第１工具によって前記被加工材に形成された第２基準溝と、が交差して形成される十字形の交点、または前記第１基準溝及び前記第２基準溝をそれぞれ延長して構成される交点を前記基準点とし、前記基準点と前記第２工具が形成した加工点との前記ＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、前記切断トーチと前記第２工具との位置ずれ量を検出するように構成されていることを特徴とする。

【0020】

請求項３に記載の発明は、ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために設定された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、前記加工ヘッドに対して相対位置および向きが変わらないように固定されており十字形に直交して伸びる可視光レーザを照射することによって前記被加工材上にクロス点を形成し前記加工ヘッドの移動時のＸＹ座標によって前記被加工材上の前記クロス点の位置を検出可能な位置検出手段であるクロスラインレーザと、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置において、前記加工ヘッドを前記ＸＹ方向に移動することにより、前記複数の工具から選択したいずれかの第１工具によって形成した加工点に前記クロス点を一致させて前記ＸＹ方向における前記加工点の位置を検出し、前記位置と、前記第１工具を前記加工点を形成した位置に配置したときに前記クロスラインレーザおよび前記加工ヘッドの相対位置に基づく前記被加工材上の前記クロス点の位置と、の差から算出したオフセット量に基づいて、前記加工点を形成した前記第１工具の位置ずれ量を検出することを特徴とする。

【0021】

請求項７に記載の発明は、ＸＹ方向に延在する被加工材の加工面に沿って前記被加工材と相対移動する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに配置され予め設定した互いの相対位置を維持するために形成された複数の工具取付位置に取り付けられる複数の工具と、前記加工ヘッドに対して相対位置および向きが変わらないように固定されており十字形に直交して伸びる可視光レーザを照射することによって前記被加工材上にクロス点を形成し前記加工ヘッドの移動時のＸＹ座標によって前記被加工材上の前記クロス点の位置を検出可能な位置検出手段であるクロスラインレーザと、を備え、前記複数の工具のうち少なくとも一つが前記被加工材を切断する切断トーチとされた切断装置に適用される位置ずれ検出装置であって、位置検出手段と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記加工ヘッドを前記ＸＹ方向に移動することにより、前記位置検出手段が検出した前記複数の工具から選択したいずれかの第１工具の工具取付位置と、前記第１工具によって形成した加工点に前記クロス点を一致させて前記ＸＹ方向における前記加工点の位置を検出し、前記位置と、前記第１工具を前記加工点を形成した位置に配置したときに前記クロスラインレーザおよび前記加工ヘッドの相対位置に基づく前記被加工材上の前記クロス点の位置と、の差から算出したオフセット量に基づいて、前記加工点を形成した前記第１工具の位置ずれ量を検出するように構成されていることを特徴とする。

【0022】

この発明に係る位置ずれ検出方法、位置ずれ検出装置によれば、位置検出手段が検出したいずれかの工具の工具取付位置とこの工具によって形成した加工点のＸＹ方向におけるオフセット量に基づいて、加工点を形成した工具の位置ずれ量を検出するので、該工具の位置ずれ量を効率的かつ正確に把握することができる。

【0023】

請求項４に記載の発明は、位置ずれ補正方法であって、請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置ずれ検出方法によって検出された前記オフセット量に基づいて前記位置ずれ量を補正することを特徴とする。

【0024】

請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか１項に記載の位置ずれ検出装置を備え、前記位置ずれ検出装置が検出したオフセット量に基づいて前記位置ずれ量を補正するように構成されていることを特徴とする。

【0025】

この発明に係る位置ずれ補正方法、位置ずれ補正装置によれば、検出されたオフセット量に基づいて、工具の位置ずれ量を補正するので、工具又は工具同士の相対位置を効率的かつ正確に補正することができる。

【発明の効果】

【0026】

この発明に係る位置ずれ検出方法、位置ずれ検出装置によれば、切断装置において加工ヘッドに取付けられた工具又は工具同士の位置ずれ量を効率的かつ正確に検出することができる。
この発明に係る位置ずれ補正方法、位置ずれ補正装置によれば、切断装置において加工ヘッドに取付けられた工具又は工具同士の相対位置を効率的かつ正確に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係るレーザ切断装置の概略構成の一例を説明する概略構成図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るレーザ切断装置の制御部の概略構成の一例を説明するブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るレーザトーチとマーキングトーチの位置ずれ検出方法の概略を説明するフローチャートである。

【図4】本発明の第１実施形態に係る位置ずれ検出方法におけるレーザトーチとマーキングトーチの位置ずれ量検出の概略を説明する概念図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係るレーザ切断装置の制御部の概略構成の一例を説明するブロック図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係るレーザトーチとマーキングトーチの位置ずれ検出方法の概略を説明するフローチャートである。

【図7】本発明の第２実施形態に係る位置ずれ検出方法におけるレーザトーチとマーキングトーチの位置ずれ量検出の概略を説明する概念図である。

【図8】本発明の第３実施形態に係るクロスラインレーザによるマーキングトーチの位置ずれ検出方法の概略を説明するフローチャートである。

【図9】本発明の第３実施形態に係る位置ずれ検出方法におけるクロスラインレーザによるマーキングトーチの位置ずれ量検出の概略を説明する概念図である。

【図10】従来方法における切断トーチとマーキングトーチの位置ずれ量測定を説明する概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図４を参照し、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザ切断装置の概略構成の一例を説明する概略構成図であり、図２は第１実施形態に係るレーザ切断装置の制御部の概略構成の一例を説明するブロック図である。符号１００はレーザ切断装置（切断装置）を、符号１０は加工ヘッドを、符号２０はレーザトーチ（切断トーチ、第１工具）を、符号３０はマーキングトーチ（第２工具）を、符号４０はクロスラインレーザ（位置検出手段）を、符号５０はモニタ用カメラ（位置検出手段）を、符号６０は制御部（位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置）を、符号Ｗは被加工材を示している。

【0029】

レーザ切断装置（切断装置）１００は、図１に示すように、例えば、被加工材Ｗを載置する定盤１と、加工ヘッド１０と、レーザトーチ（切断トーチ、第１工具）２０と、マーキングトーチ（第１工具）３０と、クロスラインレーザ（位置検出手段）４０と、モニタ用カメラ（位置検出手段）５０と、制御部（位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置）６０とを備え、加工ヘッド１０が被加工材Ｗの加工面に沿って移動して被加工材Ｗを切断するように構成されている。

【0030】

定盤１は、例えば、矩形形状に形成され、上面には被加工材Ｗを載置することが可能とされている。また、定盤１は、床面に水平に配置されている。

【0031】

加工ヘッド１０は、例えば、走行台車１１及び走行台車１１に載置された横行台車１２に搭載された移動台１３に設けられていて、制御部６０の指示に従って、被加工材Ｗの加工面に沿って定盤１上をＸ軸方向（走行方向）、Ｙ軸方向（横行方向）に移動可能とされている。また、加工ヘッド１０は、Ｚ軸方向（高さ方向）に昇降可能とされている。

【0032】

また、加工ヘッド１０には、レーザトーチ２０、マーキングトーチ３０、クロスラインレーザ４０、モニタ用カメラ５０が配置されていて、それぞれ加工ヘッド１０とともに定盤１上を移動可能とされている。

【0033】

レーザトーチ（切断トーチ、第１工具）２０は、先端側が略円錐形の筒状体とされていて、先端に開口するノズル孔（不図示）からレーザビームを照射するとともにアシストガスを噴射して被加工材Ｗに切溝を形成するようになっている。また、レーザトーチ２０は、例えば、ねじ構造によって加工ヘッド１０に着脱可能に取り付けられている。

【0034】

マーキングトーチ（第２工具）３０は、例えば、先端側にノズル孔（不図示）が形成されていて、このノズル孔から亜鉛等のマーキング粉末を噴射し、火炎で焼き付けることで被加工材Ｗの表面にマーキング線を形成するようになっている。
また、マーキングトーチ３０は、例えば、ねじ構造によって加工ヘッド１０に着脱可能に取り付けられている。

【0035】

クロスラインレーザ（位置検出手段）４０は、例えば、矩形に形成された筐体の一方側の面に形成された照射部から照射した十字形に直交する伸びる可視光レーザによってクロス点を形成するように構成されている。また、加工ヘッド１０を移動させてクロス点を加工点又は基準点に合致させ、合致したときの加工ヘッド１０のＸＹ座標によって加工点又は基準点の位置を検出可能とされている。
また、この実施形態において、クロスラインレーザ４０は取付ステー４１を介して加工ヘッド１０に堅固に固定されて、加工ヘッド１０との相対位置及び向きが変わらないようになっている。

【0036】

モニタ用カメラ（位置検出手段）５０は、例えば、撮像用レンズを被加工材Ｗの表面に向けて配置され、レーザトーチ２０が形成した切溝によって構成される加工点（又は基準点）、マーキングトーチ３０が形成した加工点（又は基準点）を同時に撮像可能な充分な視野を有している。
また、この実施形態において、モニタ用カメラ５０は取付ステー４１を介して加工ヘッド１０に堅固に固定されて、加工ヘッド１０との相対位置及び撮像用レンズの向きが変わらないようになっている。

【0037】

また、モニタ用カメラ５０は、視野内でクロス中心を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能とされている。また、クロス中心を、レーザトーチ２０が形成した第１切溝（Ｘ軸方向）と第２切溝（Ｙ軸方向）をそれぞれ延長して構成される交点（基準点）、マーキングトーチ３０が形成した加工点（又は基準点）に合致させて、合致したときの加工ヘッド１０のＸＹ座標によって加工点（又は基準点）の位置を検出可能とされている。
また、モニタ用カメラ５０は、加工ヘッド１０を移動させてクロス中心を加工点又は基準点に合致させ、合致したときの加工ヘッド１０のＸＹ座標によって加工点又は基準点の位置を検出可能とされている。

【0038】

制御部（位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置）６０は、図２に示すように、例えば、モニタ用カメラ５０のクロス中心をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動するクロス中心駆動部６１と、位置ずれ検出部６２と、位置ずれ補正部６３と、加工ヘッド１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動する駆動制御部６４と、を備えている。

【0039】

クロス中心駆動部６１は、クロス中心操作部６１Ａと、モニタ用カメラ５０と接続されていて、クロス中心操作部６１Ａを操作することにより、モニタ用カメラ５０のクロス中心を視野内でＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動するようになっている。

【0040】

位置ずれ検出部６２は、記憶指示部６２Ａと、モニタ用カメラ５０と接続されていて、モニタ用カメラ５０のクロス中心がレーザトーチ２０が形成した加工点（又は基準点）、マーキングトーチ３０が形成した加工点（又は基準点）と合致した場合に、記憶指示部６２ＡをＯＮすることにより、合致したときの加工点（又は基準点）のＸ軸座標、Ｙ軸座標と対応するクロス中心の位置を記憶するようになっている。

【0041】

また、位置ずれ検出部６２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向におけるレーザトーチ２０とマーキングトーチ３０の相互のオフセット量（位置ずれ量）を算出するようになっている。
位置ずれ検出部６２は、算出したＸ軸方向、Ｙ軸方向のオフセット量（位置ずれ量）を位置ずれ補正部６３に出力するようになっている。

【0042】

位置ずれ補正部６３は、位置ずれ検出部６２が検出した位置ずれ量に基づいて、レーザトーチ２０とマーキングトーチ３０のＸ軸方向、Ｙ軸方向のオフセット量（位置ずれ量）がゼロとなるように、加工ヘッド１０を移動する際の補正量を算出するようになっている。
また、位置ずれ補正部６３は補正指示部６３Ａと接続されていて、補正指示部６３Ａの指示に基づいて補正量を駆動制御部に出力するようになっている。

【0043】

駆動制御部６４は、加工ヘッド操作部６４Ａと接続されていて、加工ヘッド操作部６４Ａを手動操作することにより走行台車１１及び横行台車１２を駆動して、加工ヘッド１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動するようになっている。
また、駆動制御部６４は、位置検出センサ６５と接続されていて、位置検出センサ６５から加工ヘッド１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向位置が入力され、加工ヘッド１０が所定位置に達したら走行台車１１及び横行台車１２を停止するようになっている。

【0044】

また、駆動制御部６４は、切断軌跡等が記憶されたＮＣデータが入力可能とされていて、自動操作することにより、加工ヘッド１０をＮＣデータに基づいてＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動するようになっている。
また、駆動制御部６４は、位置ずれ補正部６３が位置ずれ補正指示を出力している場合は、位置ずれ補正部６３から入力された位置ずれ補正データに基づいて補正した後の信号を加工ヘッド１０に出力するようになっている。

【0045】

次に、図２、図３、図４を参照して、第１実施形態に係る位置ずれ検出方法の概略を説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係るレーザトーチとマーキングトーチの位置ずれ検出方法の概略を説明するフローチャートであり、図４は、第１実施形態に係る位置ずれ検出方法におけるレーザトーチとマーキングトーチの位置ずれ量検出の概略を説明する概念図である。図４において、符号ＣＸ、ＣＹはレーザトーチによる第１基準溝、第２基準溝を、符号ＰＣは基準点を、符号ＭＸ、ＭＹはマーキングトーチによるＸ軸方向マーキング線、Ｙ軸方向マーキング線を、符号ＰＭは加工点を、符号Ｐ５０はモニタ用カメラのクロス中心を示している。なお、位置ずれ確認用鋼板は定盤に載置されているものとする。

【0046】

（１）Ｘ軸方向マーキング線の形成（Ｓ１１）
Ｘ軸方向マーキング線ＭＸの形成は、加工ヘッドをＹ軸方向に移動させてマーキングトーチのＹ軸方向位置をレーザトーチのＹ軸方向位置と対応（例えば、一致）させて、加工ヘッドをＸ軸方向に移動させながらマーキングトーチによってＸ軸方向マーキング線ＭＸを形成する。なお、マーキングトーチをレーザトーチと対応させる際に、予め設定した量だけオフセットさせてもよい。
（２）Ｙ軸方向マーキング線の形成（Ｓ１２）
Ｙ軸方向マーキング線ＭＹの形成の形成は、加工ヘッドをＸ軸方向に移動させてマーキングトーチのＸ軸方向位置をレーザトーチのＸ軸方向位置と対応（例えば、一致）させて、加工ヘッドをＹ軸方向に移動させながらマーキングトーチによってＹ軸方向マーキング線ＭＹを形成する。
（３）第１基準溝の形成（Ｓ１３）
第１基準溝ＣＸは、加工ヘッドをＸ軸方向に移動させながらレーザトーチからレーザビームを照射して形成する。
（４）第２基準溝の形成（Ｓ１４）
第２基準溝ＣＹは、加工ヘッドをＹ軸方向に移動させながらレーザトーチからレーザビームを照射して形成する。
（５）モニタ用カメラのクロス中心を基準点に移動（Ｓ１５）
クロス中心操作部６１Ａを操作して、図４（Ａ）に示すように、モニタ用カメラのクロス中心Ｐ５０が、第１基準溝ＣＸと第２基準溝ＣＹを延長して得られる交点で構成される基準点ＰＣと合致するようにクロス中心Ｐ５０を移動させる。
（６）基準点のＸＹ座標位置を特定（Ｓ１６）
基準点ＰＣのＸＹ座標位置の特定は、図４（Ｂ）に示すように、モニタ用カメラのクロス中心Ｐ５０が基準点ＰＣと合致したら、記憶指示部６２Ａを操作して、合致した時の基準点ＰＣのＸＹ座標（例えば、Ｘ１１、Ｙ１１）を記憶装置（不図示）に記憶させる。
（７）モニタ用カメラのクロス中心を加工点に移動（Ｓ１７）
クロス中心操作部６１Ａを操作して、モニタ用カメラのクロス中心Ｐ５０が、Ｘ軸方向マーキング線とＹ軸方向マーキング線の交点で構成される基準点ＰＭと合致するようにクロス中心Ｐ５０を移動させる。
（８）加工点のＸＹ座標位置特定（Ｓ１８）
加工点ＰＭのＸＹ座標位置の特定は、図４（Ｃ）に示すように、モニタ用カメラのクロス中心Ｐ５０が加工点ＰＭと合致したら、記憶指示部６２Ａを操作して、合致した時の加工点ＰＭのＸＹ座標（例えば、Ｘ１２、Ｙ１２）を記憶装置（不図示）に記憶させる。
（９）位置ずれ量の算出（Ｓ１９）
レーザトーチとマーキングトーチのＸ軸方向のオフセット量は、Ｓ１６で記憶した基準点ＰＣのＸＹ座標（Ｘ１１、Ｙ１１）と、Ｓ１８で記憶した加工点ＰＭのＸＹ座標（Ｘ１２、Ｙ１２）に基づいて次の数式によって算出する。レーザトーチとマーキングトーチのＸ軸方向のオフセット量（位置ずれ量）ΔＸ１（＝Ｘ１１−Ｘ１２）、Ｙ軸方向のオフセット量（位置ずれ量）ΔＹ１（＝Ｙ１１−Ｙ１２）。
そして、Ｘ軸方向の位置ずれ量ΔＸ１、Ｙ軸方向の位置ずれ量ΔＹの少なくともいずれかがゼロでない場合は位置ずれがあるものと判断する。
（１０）位置ずれ補正量算出（Ｓ２０）
Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置ずれ補正量は、例えば、レーザトーチに対するマーキングトーチのＸ軸方向の位置ずれ量ΔＸ、Ｙ軸方向の位置ずれ量ΔＹ１に基づいて、これらが許容値以下となるように補正量を算出する。
（１１）位置ずれ補正の実行（Ｓ２１）
次いで、例えば、補正指示部６３ＡをＯＮにして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の補正量に基づいて、マーキングトーチのＸ軸方向及びＹ軸方向の基準位置を補正する。

【0047】

第１実施形態に係るレーザ切断装置１００によれば、レーザトーチ２０によって形成した第１基準溝ＣＸ及び第２基準溝ＣＹをそれぞれ延長して構成される基準点ＰＣとマーキングトーチ３０によって形成される加工点ＰＭとのＸＹ方向におけるオフセット量に基づいてレーザトーチ２０とマーキングトーチ３０とのＸＹ方向における位置ずれ量を検出するので、レーザトーチ２０とマーキングトーチ３０の位置ずれ量ΔＸ１、ΔＹ１を効率的かつ正確に把握することができる。

【0048】

また、第１実施形態に係るレーザ切断装置１００によれば、検出された位置ずれ量ΔＸ１、ΔＹ１に基づいて算出した補正量によって、レーザトーチ２０とマーキングトーチ３０のＸＹ方向の相対位置を位置ずれ補正するので、レーザトーチ２０とマーキングトーチ３０の相対位置を効率的かつ正確に補正することができる。

【0049】

また、第１実施形態に係るレーザ切断装置１００によれば、モニタ用カメラ５０として視野内で移動可能なクロス中心Ｐ５０を適用するので、加工ヘッド１０を移動させることなく、クロス点５０による位置検出をすることができる。その結果、例えば、クロスラインレーザ（位置検出手段）４０と工具（レーザトーチ２０、マーキングトーチ３０）との位置ずれを直接的かつ効率的に検出することができる。

【0050】

また、第１実施形態に係るレーザ切断装置１００によれば、位置ずれ量ΔＸ１、ΔＹ１を検出する際に、レーザ切断装置１００内に入ったり、手に取った鋼板を直接測定する必要がないので、やりにくい重筋作業から解放されるとともに測定誤差が生じるのを抑制することができる。

【0051】

＜第２実施形態＞
以下、図５〜図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、第１実施形態ではモニタ用カメラ５０の視野内でＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるクロス中心Ｐ５０により位置検出していたのに対して、第２実施形態では視野の中で固定した状態のクロス中心Ｐ５０Ａを用いて、加工ヘッド１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動することで、クロス中心Ｐ５０Ａを基準点ＰＣ及び加工点ＰＭに合致させる点である。また、第２実施形態に係るレーザ切断装置は、制御部６０に代えて制御部６０Ａを備えている。
なお、第２実施形態において、モニタ用カメラ５０のクロス点Ｐ５０Ａに代えて、クロスラインレーザ４０が形成するクロス点Ｐ４０により基準点ＰＣ、加工点ＰＭを位置検出してもよい。

【0052】

まず、図５を参照して、制御部６０Ａについて説明する。図５は、第２実施形態に係るレーザ切断装置の制御部の概略構成の一例を説明するブロック図である。
制御部（位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置）６０Ａは、図５に示すように、例えば、位置ずれ検出部６２と、位置ずれ補正部６３と、加工ヘッド１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動する駆動制御部６４と、を備えている。
制御部６０Ａは、制御部６０におけるクロス中心駆動部６１、クロス中心駆動部６１へのクロス中心操作部６１Ａ、モニタ用カメラ５０との接続を有さず、位置ずれ検出部６２が位置検出センサ６５と接続されていて、位置検出センサ６５から加工ヘッド１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向位置が入力されるように構成されている。

【0053】

位置ずれ検出部６２は、位置検出センサ６５から入力された加工ヘッド１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向位置を示す信号によって、例えば、レーザトーチ（切断トーチ、第１工具）２０の位置を検出し、レーザトーチ２０、マーキングトーチ３０相互のＸ軸方向、Ｙ軸方向のオフセット量（位置ずれ量）を算出するようになっている。
また、位置ずれ検出部６２は、算出したＸ軸方向、Ｙ軸方向のオフセット量（位置ずれ量）を位置ずれ補正部６３に出力するようになっている。
その他は、第１実施形態に係る制御部６０と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。

【0054】

次に、図５〜図７を参照して、第２実施形態に係る位置ずれ検出方法の概略を説明する。図６は、第２実施形態に係るレーザトーチとマーキングトーチの位置ずれ検出方法の概略を説明するフローチャートであり、図７は位置ずれ検出方法におけるレーザトーチとマーキングトーチの位置ずれ量算出の概略を説明する概念図である。図７に示す符号Ｐ５０Ａは視野内で固定された状態のクロス中心を示しており、符号ＣＸ、ＣＹ、ＰＣ、ＭＸ、ＭＹ、ＰＭは第１実施形態と同様である。

【0055】

（１）Ｘ軸方向マーキング線の形成（Ｓ３１）
（２）Ｙ軸方向マーキング線の形成（Ｓ３２）
（３）第１基準溝の形成（Ｓ３３）
（４）第２基準溝の形成（Ｓ３４）
Ｓ３１〜Ｓ３４は、第１実施形態のＳ１１〜Ｓ１４と同様であるので説明を省略する。
（５）モニタ用カメラのクロス中心を加工ヘッドにより基準点に移動（Ｓ３５）
加工ヘッド操作部６４Ａを操作して、図７（Ａ）に示すように、モニタ用カメラのクロス中心Ｐ５０Ａが、第１基準溝ＣＸと第２基準溝ＣＹを延長して得られる交点で構成される基準点ＰＣと合致するように加工ヘッドを移動する。
（６）基準点のＸＹ座標位置を特定（Ｓ３６）
基準点ＰＣのＸＹ座標位置の特定は、図７（Ｂ）に示すように、モニタ用カメラのクロス中心Ｐ５０Ａが基準点ＰＣと合致したら、記憶指示部６２Ａを操作して、合致した時の基準点ＰＣのＸＹ座標（例えば、Ｘ１１、Ｙ１１）を記憶装置（不図示）に記憶させる。
（７）モニタ用カメラのクロス中心を加工ヘッドにより加工点に移動（Ｓ３７）
加工ヘッド操作部６４Ａを操作して、モニタ用カメラのクロス中心Ｐ５０Ａが、Ｘ軸方向マーキング線とＹ軸方向マーキング線の交点で構成される基準点ＰＭと合致するように加工ヘッドを移動する。
（８）加工点のＸＹ座標位置特定（Ｓ３８）
加工点ＰＭのＸＹ座標位置の特定は、図７（Ｃ）に示すように、クロス中心Ｐ５０Ａが加工点ＰＭと合致したら、記憶指示部６２Ａを操作して、合致した時の加工点ＰＭのＸＹ座標（例えば、Ｘ１２、Ｙ１２）を記憶装置（不図示）に記憶させる。
（９）位置ずれ量の算出（Ｓ３９）
レーザトーチとマーキングトーチのＸ軸方向のオフセット量は、Ｓ３６で記憶した基準点ＰＣのＸＹ座標（Ｘ１１、Ｙ１１）と、Ｓ３８で記憶した加工点ＰＭのＸＹ座標（Ｘ１２、Ｙ１２）に基づいて第１実施形態と同様の数式によって算出する。
（１０）位置ずれ補正量算出（Ｓ４０）
（１１）位置ずれ補正の実行（Ｓ４１）
Ｓ４０、Ｓ４１は、第１実施形態のＳ２０、Ｓ２１と同様であるので説明を省略する。

【0056】

第２実施形態に係るレーザ切断装置によれば、基準点ＰＣと加工点ＰＭとのＸＹ方向におけるオフセット量に基づいてレーザトーチ２０とマーキングトーチ３０とのＸＹ方向における位置ずれ量を検出するので、レーザトーチ２０とマーキングトーチ３０の位置ずれ量を効率的かつ正確に把握することができる。

【0057】

また、第２実施形態に係るレーザ切断装置によれば、位置ずれ量に基づいて算出した補正量によって位置ずれ補正するので、レーザトーチ２０とマーキングトーチ３０の相対位置を効率的かつ正確に補正することができる。

【0058】

第２実施形態に係るレーザ切断装置によれば、モニタ用カメラ５０として視野内で固定されて移動させる必要がないクロス中心Ｐ５０Ａを適用するので、モニタ用カメラ５０及び御部６０Ａの構成を簡素にするとともにコスト削減することができる。

【0059】

＜第３実施形態＞
次に、図８、図９を参照して、第３実施形態に係る位置ずれ検出方法の概略を説明する。図８は、第３実施形態に係るクロスラインレーザ（位置検出手段）４０によるマーキングトーチ（工具）３０の位置ずれ検出方法の概略を説明するフローチャートであり、図９は第３実施形態に係るクロスラインレーザ４０によるマーキングトーチ３０の位置ずれ量検出の概略を説明する概念図である。
なお、第３実施形態において、クロスラインレーザ４０が形成するクロス点Ｐ４０に代えて、モニタ用カメラ５０のクロス中心Ｐ５０Ａにより加工点ＰＭを位置検出してもよい。

【0060】

（１）Ｘ軸方向マーキング線の形成（Ｓ５１）
（２）Ｙ軸方向マーキング線の形成（Ｓ５２）
Ｓ５１、Ｓ５２は、第１実施形態のＳ１１、Ｓ１２と同様であるので説明を省略する。
（３）クロスラインレーザのクロス点を加工ヘッドにより加工点に移動（Ｓ５３）
図９（Ａ）は、マーキングトーチ（工具）３０が加工点ＰＭに位置されている状態における加工点ＰＭとクロスラインレーザのクロス点Ｐ４０の位置関係を示す図である。この状態で、記憶指示部６２を操作して、クロス点Ｐ４０のＸＹ座標（Ｘ２１、Ｙ２１）を記憶装置（不図示）に記憶させる。
クロス点Ｐ４０のＸＹ座標（Ｘ２１、Ｙ２１）を記憶させたら、加工ヘッド操作部６４Ａを操作して、クロスラインレーザのクロス点Ｐ４０が加工点ＰＭと合致するように加工ヘッドを移動する。
（４）加工点のＸＹ座標位置を特定（Ｓ５４）
加工点ＰＭのＸＹ座標位置の特定は、図９（Ｂ）に示すように、クロス点Ｐ４が加工点ＰＭと合致したら、記憶指示部６２Ａを操作して、合致した時の加工点ＰＭのＸＹ座標（例えば、Ｘ２２、Ｙ２２）を記憶装置（不図示）に記憶させる。
（５）位置ずれ量の算出（Ｓ５５）
クロスラインレーザ４０とマーキングトーチ３０のＸ軸方向のオフセット量は、Ｓ５３で記憶したクロス点Ｐ４０のＸＹ座標（Ｘ２１、Ｙ２１）と、Ｓ５４で記憶した加工点ＰＭのＸＹ座標（Ｘ２２、Ｙ２２）に基づいて次の数式によって算出する。クロスラインレーザとマーキングトーチのＸ軸方向のオフセット量（位置ずれ量）ΔＸ２（＝Ｘ２１−Ｘ２２）、Ｙ軸方向のオフセット量（位置ずれ量）ΔＹ２（＝Ｙ２１−Ｙ２２）。
そして、Ｘ軸方向の位置ずれ量ΔＸ２、Ｙ軸方向の位置ずれ量ΔＹ２の少なくともいずれかがゼロでない場合は位置ずれがあるものと判断する。
（６）位置ずれ補正量算出（Ｓ５６）
Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置ずれ補正量は、例えば、クロスラインレーザに対するマーキングトーチのＸ軸方向の位置ずれ量ΔＸ２、Ｙ軸方向の位置ずれ量ΔＹ２に基づいて、これらが許容値以下となるように補正量を算出する。
（７）位置ずれ補正の実行（Ｓ５７）
次いで、例えば、補正指示部６３ＡをＯＮにして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の補正量に基づいて、マーキングトーチのＸ軸方向及びＹ軸方向の基準位置を補正する。

【0061】

第３実施形態に係る位置ずれ検出方法によれば、クロスラインレーザ４０とマーキングトーチ（工具）３０により形成した加工点ＰＭとのＸＹ方向におけるオフセット量に基づいてクロスラインレーザ４０とマーキングトーチ３０との位置ずれ量を検出するので、位置ずれ量ΔＸ２、ΔＹ２を正確に把握することができる。

【0062】

また、第３実施形態に係る位置ずれ補正方法によれば、検出された位置ずれ量ΔＸ２、ΔＹ２に基づいて、マーキングトーチ３０のＸＹ方向の相対位置を補正するのでマーキングトーチ３０の位置を補正してマーキングトーチ３０を正確に駆動することができる。

【0063】

なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、切断トーチがレーザトーチである場合について説明したが、レーザトーチに代えて、プラズマトーチやガストーチに適用してもよい。

【0064】

また、上記実施形態においては、例えば、工具がレーザトーチ２０と、マーキングトーチ３０である場合について説明したが、被加工材に線又は点をけがくマーキング用のインクジェットプリンタ、レーザマーカー等、加工面に沿って配置される種々の工具を対象とすることが可能である。

【0065】

また、上記実施形態においては、第１工具をレーザトーチ２０とし、第２工具をマーキングトーチ３０とする場合について説明したが、例えば、第１工具をマーキングトーチ３０とし、第２工具をレーザトーチ２０としてもよい。また、レーザトーチ２０以外を第１工具として、他の工具を第２工具としてもよい。

【0066】

また、上記実施形態においては、位置検出手段として、モニタ用カメラ５０のクロス中心Ｐ５０、Ｐ５０Ａ、クロスラインレーザ４０のクロス点Ｐ４０を用いる場合について説明したが、例えば、レーザポインタ等、モニタ用カメラ５０のクロス中心Ｐ５０、Ｐ５０Ａ、クロスラインレーザ４０のクロス点Ｐ４０以外を適用して位置検出する構成としてもよい。

【0067】

また、第２実施形態においては、モニタ用カメラ５０のクロス中心Ｐ５０Ａを移動して基準点ＰＣと加工点ＰＭを位置検出する場合について説明したが、例えば、モニタ用カメラ５０のクロス点Ｐ５０Ａに代えて、クロスラインレーザ４０のクロス点Ｐ４０を用いて位置検出してもよい。

【0068】

また、第３実施形態においては、クロスラインレーザ４０のクロス点Ｐ４０を移動して加工点ＰＭを位置検出する場合について説明したが、例えば、モニタ用カメラ５０のクロス中心Ｐ５０Ａを用いて位置検出してもよい。

【0069】

また、上記実施形態においては、第１基準溝ＣＸと第２基準溝ＣＹが基準点ＰＣにおいて接続されていない場合について説明したが、第１基準溝ＣＸと第２基準溝ＣＹが基準点ＰＣにおいて接続されていてもよいし、第１基準溝ＣＸ及び第２基準溝ＣＹがそれぞれ延長線上に形成された二つの切溝を有していて、第１基準溝ＣＸを構成する二つの切溝と、第２基準溝ＣＹを構成する二つの切溝を平面視したときに、十字形に配置されるように構成してもよく、基準点、加工点の構成については任意に設定することができる。

【0070】

また、上記実施形態においては、基準点と加工点のオフセット量を検出する場合に、モニタ用カメラ５０のクロス中心Ｐ５０を手動で移動させる場合について説明したが、クロス中心Ｐ５０を基準点や加工点に合致させる操作の一部又は全部を自動で行う構成としてもよい。
また、モニタ用カメラ５０のクロス中心Ｐ５０Ａ、クロスラインレーザ４０のクロス点Ｐ４０を適用する場合についても同様である。

【0071】

また、上記実施形態においては、加工ヘッド１０が定盤１に対してＸＹ方向に移動することにより、レーザトーチ２０が被加工材Ｗに対して移動する場合について説明したが、例えば、加工ヘッド１０に対して定盤１が移動してもよいし、加工ヘッド１０と定盤１の双方が移動する構成としてもよい。

【0072】

また、上記実施形態においては、マーキングトーチ３０を用いて加工点ＰＭを形成した後に、レーザトーチ２０によって第１基準溝ＣＸと第２基準溝ＣＹを形成する場合について説明したが、第１基準溝ＣＸと第２基準溝ＣＹを形成した後に、マーキングトーチ３０を用いて加工点ＰＭを形成してもよい。
また、加工点ＰＭ構成する際のＸ軸方向マーキング線ＭＸとＹ軸方向マーキング線ＭＹ、及び基準点ＰＣを構成する際の第１準溝ＣＸと第２基準溝ＣＹを形成する順序については、Ｘ軸方向とＹ軸方向のいずれを先に形成するかは任意に設定することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明に係る位置ずれ検出方法、位置ずれ補正方法、及び位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置によれば、被加工材の加工面に沿って移動する工具の位置を調整することができるので産業上利用可能である。

【符号の説明】

【0074】

ＣＸ 第１基準溝
ＣＹ 第２基準溝
ＰＣ 基準点
ＰＭ 加工点
Ｐ４０ クロス点
Ｐ５０、Ｐ５０Ａ クロス中心
Ｗ 被加工材
１０ 加工ヘッド
２０ レーザトーチ（切断トーチ、第１工具）
３０ マーキングトーチ（第２工具）
４０ クロスラインレーザ（位置検出手段）
５０ モニタ用カメラ（位置検出手段）
６０、６０Ａ 制御部（位置ずれ検出装置、位置ずれ補正装置）
１００ レーザ切断装置（切断装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】