JP2008091486A - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光源付近を冷却する冷却フィンに対して清掃等のメンテナンスを簡易かつ良好に行なうことができる構成を提供する。
【解決手段】レーザ加工装置１０は、本体ケース１００内にレーザ光源を設け、レーザ光源からのレーザ光を被加工対象物に照射して加工を行なう構成をなし、レーザ光源に装着される冷却フィン１４０を備えている。本体ケース１００は、当該本体ケース１００内外に貫通する開口部１０５と、開口部１０５を開閉可能に閉塞する閉塞部材１０６とを有し、冷却フィン１４０は、本体ケース１００内部において開口部１０５に臨む位置に配されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ加工装置に関する。

従来より、レーザ光を出射するレーザ光源を備えてなるレーザ加工装置が提供されている。この種のレーザ加工装置は、レーザ光源からのレーザ光を、加工物に対して加工可能なレベルにまで増幅し、その増幅されたレーザ光を収束レンズを介して被加工物上に照射して加工を施すようにしている。
特開２００４−３５４７８０公報

ところで、レーザ加工装置のレーザ光源はその構成上発熱を伴うため、放熱のための冷却フィンを設ける構成がある。この冷却フィンの冷却性を適切に維持するためには、埃等の付着物が付着することは好ましくないため、適宜清掃等を行なうことが好ましい。しかしながら、従来のレーザ加工装置では、その構成上レーザ光源を収容する本体ケース内部に作業者が容易にアクセスできないようにしていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、レーザ光源付近を冷却する冷却フィンに対して清掃等のメンテナンスを簡易かつ良好に行なうことができる構成を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、
本体ケース内にレーザ光源を設け、前記レーザ光源からのレーザ光を被加工対象物に照射して加工を行なうレーザ加工装置であって、
前記レーザ光源に装着される冷却フィンを備え、
前記本体ケースは、当該本体ケース内外に貫通する開口部と、前記開口部を開閉可能に閉塞する閉塞部材と、を有し、
前記冷却フィンは、前記本体ケース内部において前記開口部に臨む位置に配されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記本体ケースは、前記レーザ光源を収容する第１収容部と、前記冷却フィンを収容する第２収容部とが仕切壁によって仕切られた形態で設けられており、
前記冷却フィンは、前記仕切壁に取り付けられ、かつ当該仕切壁を介して前記レーザ光源に装着されており、
前記第２収容部の外壁部に前記開口部が形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置において、
前記冷却フィンは、前記レーザ光源に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記本体ケースは、前記レーザ光源を収容する第１収容部と、所定の第２収容部とが仕切壁によって仕切られた形態で設けられており、
前記冷却フィンは、一部が前記仕切壁とされ、かつ当該仕切壁から延びる延出部が前記第２収容部に収容されてることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４に記載のレーザ加工装置において、
前記開口部は、前記冷却フィンの載置面と対向する位置に配されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、
前記開口部が設けられた壁部に沿った面方向において、前記冷却フィンの配置領域よりも前記開口部の開口領域のほうが大きく形成されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、
所定位置において前記本体ケースの外部から内部へと空気を取り込むと共に、前記所定位置とは異なる位置において前記本体ケースの内部から外部へと空気を送り出す空気の対流を発生せる空気流発生手段を備えたことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、
前記本体ケースには、前記閉塞部材の開閉に応じて信号を出力するスイッチ手段が設けられ、
前記スイッチ手段からの検出信号に基づき、所定の算出方法で、前記本体ケース内のメンテナンスに関する時間情報を生成する時間情報生成手段と、
前記時間情報生成手段にて生成された時間情報に基づき、メンテナンス時期に関する報知を行なう報知手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、
前記本体ケースには、前記閉塞部材の開閉に応じて信号を出力するスイッチ手段が設けられ、
前記スイッチ手段からの検出信号に基づき、所定の算出方法で、前記本体ケース内のメンテナンス時間に関する時間情報を生成する時間情報生成手段と、
前記時間情報生成手段にて生成された時間情報に関する表示を行なう表示手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のレーザ加工装置において、
前記本体ケースには、前記閉塞部材の開閉に応じて信号を出力するスイッチ手段が設けられ、
前記レーザ光源からの前記レーザ光の出力中に、前記スイッチ手段により前記閉塞部材の開放が検出された場合に、当該レーザ光源からの前記レーザ光の出力を停止させる停止手段を備えたことを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、レーザ光源付近を冷却する冷却フィンに対して開口部を介してアクセスできるようになるため、清掃等のメンテナンスを簡易かつ良好に行なうことができるようになる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、第２収容部の外壁部のみ開放して冷却フィンにアクセスできるようになるため、レーザ光源側を隔離した形態でメンテナンスできるようになる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、冷却フィンを着脱して良好に清掃等のメンテナンスを行なうことができる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、冷却フィンを仕切壁として兼用できるため、部品点数を抑えつつ開口部側とレーザ光源側とを良好に仕切ることができ、さらに、良好な冷却を行なうことができる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、冷却フィン内部の隙間を視認し易く、かつ隙間内にアクセスしやすくなる。従って、隙間内の清掃作業等をより良好に行なうことができるようになる。

＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、冷却フィン全体にアクセスしやすく、冷却フィン全体にわたりより好適にメンテナンスを行なうことができる。

＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、冷却フィンの冷却効果をより一層高めることができる。一方、このようにすると、冷却フィンに埃等が付着しやすくなるが、本発明によれば開口部を介して付着物を好適に除去できるため、冷却性向上に伴う不具合を効果的に解消できる。

＜請求項８の発明＞
請求項８の発明によれば、スイッチ手段からの検出信号に基づいてメンテナンスに関する時間管理を好適に行なうことができ、メンテナンス時期を作業者に把握させやすくなる。

＜請求項９の発明＞
請求項９の発明によれば、スイッチ手段からの検出信号に基づいてメンテナンスに関する時間管理を好適に行なうことができ、どの程度メンテナンスがなされているが或いはなされていないのかを作業者に把握させやすくなる。

＜請求項１０の発明＞
請求項１０の発明によれば、レーザ光源が作動しているときに開放された場合にレーザ光源の出力が停止するため、より安全性を高めることができる。

＜実施形態１＞
１．実施形態１の構成
本発明の実施形態１のレーザ加工装置１０を図１に従って説明する。このレーザ加工装置１０は、いわゆるガルバノスキャニング式のレーザ加工装置であり、例えば１対のガルバノミラー４２Ａ，４２Ｂを備えた光走査機構４２（ガルバノスキャナ）を有する。このレーザ加工装置１０は、図示するように、本体ユニット２０と、ヘッドユニット３０と、伝送ケーブル５０とを有する。図中の一点鎖線によって囲まれた部分は、この発明のレーザ発生手段９０を示す。

本体ユニット２０は、図示するように、第１励起用半導体レーザ２４Ｃと第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂとを有する。

第１励起用半導体レーザ２４Ｃは、ドライバ２５Ｃを介して制御回路２３（ＣＰＵを含む。）によって駆動され、パルスレーザ光を光強度が一定となるようにして発生する。制御回路２３は、コンソール５１が接続されている。このコンソール５１は、被加工物に描く文字，図形等のデータを入力するものである。

本体ユニット２０は、図示するように、レーザ予備増幅器７１を有する。このレーザ予備増幅器７１は、第１励起用半導体レーザ２４Ｃが発生するパルスレーザ光を、光強度が文字，図形等を被加工物Ｗに描くことができる強度よりも低い強度まで増幅する。このレーザ予備増幅器７１は、希土類ドープ光ファイバ７２と、当該光ファィバ７２の一端に接続された光導入部７３と、光アイソレータ７４とによって構成される。

光導入部７３は、第１励起用半導体レーザ２４Ｃが発生するレーザ光を希土類ドープ光ファイバ７２に誘導する。光アイソレータ７４は、希土類ドープ光ファイバ７２の出射端面７２Ａに設けられ、レーザ光が、伝送ケーブル５０にのみ誘導されて第１励起用半導体レーザ２４Ｃに逆流することを防止する。希土類ドープ光ファイバ７２は、希土類元素である例えばイットリビウム（Ｙｂ）を含むガラスファイバである。

第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂは、発振波長が、後述する希土類ドープ光ファイバ３２の希土類元素を励起するために適した値に設定されている。なお、本体ユニット２０は、各種の信号をヘッドユニット３０と交換するため、信号入力回路２６を有する。

伝送ケーブル５０は、図示するように、伝送用光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３によって構成される。伝送用光ファイバＦ１は、希土類ドープ光ファイバ７２によって増幅されたパルスレーザ光を、ヘッドユニット３０に伝送する。伝送用光ファイバＦ２は、第２励起用半導体レーザ２４Ａが発生するパルスレーザ光をヘッドユニット３０に伝送する。また、伝送用光ファイバＦ３は、第２励起用半導体レーザ２４Ｂが発生するパルスレーザ光をヘッドユニット３０に伝送する。

ヘッドユニット３０は、図示するように、レーザ増幅器３１と、コリメータレンズ４１と、前記光走査機構４２と、集光レンズ４３と、入出力回路４４、シャッター４５とを有する。このレーザ増幅器３１は、第１励起用半導体レーザ２４Ｃが発生するパルスレーザ光を、光強度が文字，図形等を被加工物Ｗに描くことができる強度に増幅する。入出力回路４４は、本体ユニット２０から送信される信号を受信して光走査機構４２に出力するためのものである。シャッター４５は、制御回路２３から送信される開放信号若しくは閉鎖信号を受信して開閉される。

レーザ増幅器３１は、図示するように、希土類ドープ光ファイバ３２（レーザ媒質）を備えている。希土類ドープ光ファイバ３２は、希土類元素である例えばイットリビウム（Ｙｂ）を含むガラスファイバである。この希土類ドープ光ファイバ３２は、屈曲可能であり、図示しないボビンに巻着される。これによって、所要長の光路を確保することができる。この希土類ドープ光ファイバ３２は、図示するように、両端部に光結合部３３Ａ，３３Ｂがそれぞれ設けられている。

光結合部３３Ａは、図示するように、伝送用光ファイバＦ１に入射した第１励起用半導体レーザ２４Ｃからのパルスレーザ光と、伝送用光ファイバＦ２に入射した第２励起用半導体レーザ２４Ａからのパルスレーザ光とを、希土類ドープ光ファイバ３２の一端（前端）に入射させるものである。

一方、光結合部３３Ｂは、図示するように、伝送用光ファイバＦ３に入射した第２励起用半導体レーザ２４Ｂからのパルスレーザ光を、希土類ドープ光ファイバ３２の後端に入射させるものである。なお、図示しないが、光結合部３３Ａ，３３Ｂは、直方体のケース内に収容され、シリコン樹脂を充填することにより固定されている。

この希土類ドープ光ファイバ３２は、レーザ光を出射端面３２Ａから出射する。出射されたレーザ光は、シャッター４５が開放されると、コリメータレンズ４１によって平行光とされて光走査機構４２に誘導される。Ｘ軸ガルバノミラー４２Ａ及びＹ軸ガルバノミラー４２Ｂは、コリメータレンズ４１を通過したレーザ光を縦横に走査する。

さらに、ヘッドユニット３０は、レーザ光を被加工物Ｗに集光させて照射する集光レンズ（ｆθレンズ）４３を備えている。なお、図示しないが、レーザ加工装置１０は、冷却装置や各装置に動作電力を供給する電源回路等も有している。

２．実施形態１のレーザ加工装置の動作
次に、本実施形態のレーザ加工装置１０の動作を説明する。最初に、被加工物Ｗに描く文字，図形等のデータを、コンソール５１を操作して入力する。制御回路２３は、この文字，図形等の設定データや記憶されたプログラムによって、動作制御信号Ｓ１，Ｓ２を各ドライバ２５Ａ〜２５Ｃに送信するとともに、駆動制御信号Ｓ４を、入出力回路４４を経由してＸ軸ガルバノミラー４２Ａ及びＹ軸ガルバノミラー４２Ｂに送信する。この制御回路２３は、各信号Ｓ１〜Ｓ４を送信するとともに、閉鎖信号Ｓ５を、シャッター４５に送信する。

制御回路２３は、文字，図形等の設定データがコンソール５１によって入力され、レーザ加工装置１０が例えば文字，図形等を被加工物Ｗに描く加工動作を開始する直前に、動作制御信号Ｓ１をドライバ２５Ｃに送信する。第１励起用半導体レーザ２４Ｃは、ドライバ２５Ｃによって起動され、パルスレーザ光を出射する。出射されたパルスレーザ光は、光導入部７３、伝送用光ファイバＦ１及び光結合部３３Ａを介して希土類ドープ光ファイバ３２に入射される。この希土類ドープ光ファイバ３２は、入射されたパルスレーザ光によって励起されて予備的励起状態となり、パルスレーザ光を発生する。発生したパルスレーザ光は、光強度が文字，図形等を被加工物Ｗに描くことができる強度よりも低いものである。

また、制御回路２３は、レーザ加工装置１０が例えば文字，図形等を被加工物Ｗに描く加工動作を開始する直前に、前記動作制御信号Ｓ１をドライバ２５Ｃに送信するとともに、動作制御信号Ｓ２をドライバ２５Ａ，２５Ｂに送信する。第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂは、それぞれドライバ２５Ａ，２５Ｂによって起動され、パルスレーザ光を出射する。出射されたパルスレーザ光は、伝送用光ファイバＦ２，Ｆ３及び光結合部３３Ａ，３３Ｂを介して希土類ドープ光ファイバ３２に入射される。この希土類ドープ光ファイバ３２は、入射されたパルスレーザ光によって励起されて高励起状態となり、パルスレーザ光を出射端面３２Ａから出射する。シャッター４５は、制御回路２３から送信される閉鎖信号を受信し、閉鎖されている。

出射端面３２Ａから出射されるパルスレーザ光は、光強度が文字，図形等を被加工物Ｗに描くことができるものものとなるまで増幅される。出射端面３２Ａから出射されるパルスレーザ光は、シャッター４５の開放時間に亘ってシャッター４５を通過する。シャッター４５を通過したパルスレーザ光は、図１に図示するように、コリメータレンズ４１によって平行光にされる。この平行光は、光走査機構４２によって反射し、集光レンズ４３によってスポット光とされて被加工物Ｗに照射される。

文字、図形等は、スポットレーザ光を、Ｘ軸ガルバノミラー４２Ａによって一つの方向に走査し、Ｙ軸ガルバノミラー４２ＢによってＸ軸ガルバノミラー４２Ａの走査方向と直交する方向に走査することにより、被加工物Ｗに描かれる。シャッター４５の開放時間Ｔ３は、コンソール５１によって、被加工物Ｗに描く文字，図形等に合わせて変更される。

３．冷却フィンをメンテナンスするための構成
次に、レーザ光源を冷却する冷却フィンのメンテナンスに関する構成について説明する。図２は、本体ケースの内部構成を概略的に説明する斜視図であり、図３は、本体ケースの内部構成を概略的に示す側断面図である。
図２、図３に示すように、本実施形態に係るレーザ加工装置１０は、本体ユニット２０の本体ケース１００内にレーザ光源が設けられ、レーザ光源（第１励起用半導体レーザ２４Ｃ及び第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂ）からのレーザ光を被加工対象物に照射して加工を行なう構成をなし、レーザ光源（第１励起用半導体レーザ２４Ｃ及び第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂ）と、このレーザ光源に装着される冷却フィン１４０とを備えている。

レーザ光源としての第１励起用半導体レーザ２４Ｃ及び第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂは、基板１２０上に配されており、この基板１２０におけるレーザ光源とは反対側には、層状のペルチェ素子１３０が配されている。このペルチェ素子１３０と冷却フィン１４０の間には、レーザ光源を収容する第１収容部１１１と、冷却フィン１４０を収容する第２収容部１１２とを仕切る仕切壁１２５が配されている。冷却フィン１４０は、仕切壁１２５にねじ等の締結部材などによって着脱可能に取り付けられることにより、レーザ光源に対して仕切壁１２５を介して着脱可能に装着されている。

また、本体ケース１００には、当該本体ケース１００内外に貫通する開口部１０５が形成されると共に、開口部１０５を開閉可能に閉塞する閉塞部材１０６が設けられており、、冷却フィン１４０は、本体ケース１００内部において開口部１０５に臨む位置に配されている。

本体ケース１００は、レーザ光源を収容する第１収容部１１１と、冷却フィン１４０を収容する第２収容部１１２とが仕切壁１２５によって仕切られた形態で設けられており、第２収容部１１２の外壁部１１２Ａに開口部１０５が形成されている。

冷却フィン１４０は、所定方向に突出する複数の板状部を備え、開口部１０５は、複数の板状部の突出端部と対向する位置かつ冷却フィン１４０の載置面（即ち、仕切壁１２５の壁面）と対向する位置に配されている。開口部１０５が設けられた壁部に沿った面方向において、冷却フィン１４０の配置領域よりも開口部１０５の開口領域のほうが大きく形成されている。

また、本体ケースには、冷却フィン１４０に対する空気の対流を発生せるファン１０４が装着され、さらに、本体ケース１００の内部と外部とを連通する形態で形成された貫通孔１０２が形成されている。ファン１０４による送風は、冷却フィン１４０側に空気を送り込む構成であってもよく、冷却フィン１４０側から空気を吸引する構成であってもよい。ファン１０４は、板状部１４１の並び方向とは直交する方向において互いに対向する一対の壁部１０１Ａ，１０１Ｂのうちの一方側の壁部１０１Ｂに形成されており、他方側の壁部１０１Ａに貫通孔１０２が形成されている。従って、貫通孔１０２とファン１０４との間で流れる風が、板状部１４１間を良好に流通するようになっている。

また、本体ケース１００には、閉塞部材１０６の開閉に応じて信号を出力する近接センサなどのセンサ１６０（センサ１６０はスイッチ手段の一例に相当する）が設けられている。本実施形態では、このセンサ１６０（スイッチ手段）からの検出信号に基づき、所定の算出方法で、本体ケース１００内のメンテナンスに関する時間情報を生成している。なお、制御回路２３が時間情報生成手段の一例に相当している。

具体的には、制御回路２３内に内部時計が設けられており、センサ１６０が閉塞部材１０６の開放を検出すると、その開放された日時を取得するようになっている。制御回路は、内部時計と開放日時とに基づいてメンテナンス時期に関する報知を行なう。例えば、開放された日時から一定の期間を経過しても次回の開放がなされない場合に、表示部１７０の表示画面に報知（例えば、メンテナンス時期が到来した旨の報知）を行なうようにしている。この場合、表示部１７０が報知手段の一例に相当する。また、この場合、「閉塞部材の開放日時及び開放された日時からの経過時間」がメンテナンスに関する時間情報である。

また、このようにせずに、閉塞部材１０５が開放された後、レーザ加工装置稼動している稼働時間を積算し、一定の積算稼働時間を超えても閉塞部材１０６が開放されない場合に、メンテナンス時期が到来した旨の報知を行なうようにしてもよい。この場合、「開放時からの積算稼働時間」がメンテナンスに関する時間情報である。

また、本体ケース１００内のメンテナンス時間に関する時間情報を生成し、生成された時間情報に関する表示を行なうようにしてもよい。例えば、「開放日時そのもの」を表示するようにしてもよく、開放日時に基づいて、次回のメンテナンス予定日を表示するようにしてもよい。

或いは、次回のメンテナンスまでの残り日数を表示したり、開放日時からの通算積算時間やメンテナンスまでの残積算時間などを表示するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態の構成によれば、レーザ光源付近を冷却する冷却フィン１４０に対して開口部１０５を介してアクセスできるようになるため、清掃等のメンテナンスを簡易かつ良好に行なうことができるようになる。

本体ケース１００は、レーザ光源を収容する第１収容部と、冷却フィン１４０を収容する第２収容部とが仕切壁によって仕切られた形態で設けられており、第２収容部の外壁部に開口部１０５が形成されている。従って、第２収容部の外壁部のみ開放して冷却フィン１４０にアクセスできるようになるため、レーザ光源側を隔離した形態でメンテナンスできるようになる。

冷却フィン１４０は、所定方向に突出する複数の板状部を備え、開口部１０５は、複数の板状部の突出端部と対向する位置に配されている。この構成によれば、冷却フィン１４０内部の隙間を視認し易く、かつ隙間内にアクセスしやすくなる。従って、隙間内の清掃作業等をより良好に行なうことができるようになる。

開口部１０５が設けられた壁部に沿った面方向において、冷却フィン１４０の配置領域よりも開口部１０５の開口領域のほうが大きく形成されている。従って、冷却フィン１４０全体にアクセスしやすく、冷却フィン１４０全体にわたりより好適にメンテナンスを行なうことができる。

冷却フィン１４０に対する空気の対流を発生せるファンと、本体ケース１００の内部と外部とを連通する形態で形成された貫通孔と、を備えている。従って、冷却フィン１４０の冷却効果をより一層高めることができる。一方、このようにすると、冷却フィン１４０に埃等が付着しやすくなるが、本発明によれば開口部１０５を介して付着物を好適に除去できるため、冷却性向上に伴う不具合を効果的に解消できる。

本体ケース１００には、閉塞部材１０６の開閉に応じて信号を出力するスイッチ手段が設けられ、スイッチ手段からの検出信号に基づき、所定の算出方法で、本体ケース１００内のメンテナンスに関する時間情報を生成する時間情報生成手段と、時間情報生成手段にて生成された時間情報に基づき、メンテナンス時期に関する報知を行なう報知手段と、を備えている。従って、スイッチ手段からの検出信号に基づいてメンテナンスに関する時間管理を好適に行なうことができ、メンテナンス時期を作業者に把握させやすくなる。

本体ケース１００には、閉塞部材１０６の開閉に応じて信号を出力するスイッチ手段が設けられ、スイッチ手段からの検出信号に基づき、所定の算出方法で、本体ケース１００内のメンテナンス時間に関する時間情報を生成する時間情報生成手段と、時間情報生成手段にて生成された時間情報に関する表示を行なう表示手段と、を備えている。従って、スイッチ手段からの検出信号に基づいてメンテナンスに関する時間管理を好適に行なうことができ、どの程度メンテナンスがなされているが或いはなされていないのかを作業者に把握させやすくなる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した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内において構成の一部を適宜変更して実施することができる。

上記実施形態では、冷却フィン１４０に臨む位置として冷却フィン１４０の先端部側と対向する位置を例示したが、冷却フィン１４０の側端部と対向する位置であってもよい。

上記実施形態では、液晶表示パネル等の表示部１７０により報知を行なうようにしていたが、報知手段は、ＬＥＤなどのランプや、ブザーなどの音声手段などであってもよい。或いはアクチュエータを利用して自動的に閉塞部材を開放する構成であってもよい。

レーザ加工装置１０，１０Ａは、第１励起用半導体レーザを１つ、第２励起用半導体レーザを２つとして構成したが、第１励起用半導体レーザを２つ、第２励起用半導体レーザを１つとして構成したものであってもよい。

レーザ加工装置１０，１０Ａは、文字，図形，線等を被加工物Ｗに描くものとしたが、孔を被加工物に設ける加工を行うものであってもよい。

レーザ加工装置１０，１０Ａは、１対のガルバノミラー４２Ａ，４２Ｂを備えた光走査機構４２に代えて、反射ミラー等を用いて構成したものであってもよい。

レーザ加工装置１０，１０Ａは、希土類ドープ光ファイバ３２の希土類元素が、Ｙ（イットリウム）やＥｒ（エルビューム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｎｄ（ネジウム）等のランダノイドを含む他の希土類元素であってもよい。

上記実施形態では図１のようなレーザ加工装置１０を例示したが、図４のようなレーザ加工装置１０Ａであってもよい。このレーザ加工装置１０Ａは、レーザ媒質と、当該レーザ媒質にレーザ光を入射してレーザ媒質を励起状態とする励起用レーザ光源とを備えてパルスレーザ光を発生するレーザ発生手段と、レーザ発生手段から出射されたレーザ光を被加工物に集光させる集光レンズと、制御手段と、を有するレーザ加工装置であって、レーザ発生手段から出射され集光レンズに至るレーザ光の光路上に配置され、当該レーザ光の遮断と通過とを択一的に行う開閉手段を有するとともに、レーザ発生手段は、反射ミラーとＱスイッチとを有し、制御手段は、レーザ光を被加工物に集光させて当該被加工物を加工する加工動作の直前に、開閉手段を閉鎖した状態で、励起用レーザ光源を駆動して、レーザ媒質が発生するレーザ光を反射ミラーによって繰り返し反射させて当該レーザ媒質が高励起状態となったことを条件として、開閉手段を開放してレーザ光を通過するように制御することを特徴とする。
ここでは、実施形態１のレーザ加工装置１０と同一の装置等は同一の符号を付しその説明を省略する。本実施形態では、ヘッドユニット３０が、レーザ増幅器６１を備えている。このレーザ増幅器６１は、レーザ媒質となるＹＡＧ結晶６２と、全反射ミラー６３と、部分透過ミラー６４と、Ｑスイッチ６５とによって構成される。
第１励起用半導体レーザ２４Ｃ及び第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂは、レーザ加工装置１０Ａが例えば文字，図形等を被加工物Ｗに描く加工動作を開始する直前に、ドライバ２５Ｃ及びドライバ２５Ａ，２５Ｂによって駆動され、レーザ光を出射する。出射されたレーザ光は、伝送用光ファイバＦ１〜Ｆ３を介してＹＡＧ結晶６２に入射される。このＹＡＧ結晶６２は、入射されたレーザ光によって高励起状態となり、レーザ光を出射する。
ＹＡＧ結晶６２から出射されたレーザ光は、Ｑスイッチ６５が制御回路２３からの制御信号を受信してオフ状態のときに、ＹＡＧ結晶６２を直進して全反射ミラー６３と部分透過ミラー６４の間で反射を繰り返す。それに伴って、レーザ光は、誘導放出によって、所定の立ち上がり時間まではシャッター４５を閉鎖し、光強度が文字，図形等を被加工物Ｗに描くことができるものものとなるまで増幅されつつ部分透過ミラー６４を透過する。ＹＡＧ結晶６２から出射されたレーザ光は、Ｑスイッチ６５が繰り返し周波数によってオンオフ動作を繰り返すことにより、パルスレーザ光となる。

また、図５に図示するようなレーザ加工装置１０Ｂであってもよい。レーザ加工装置１０Ｂは、本体ユニット２０が、信号用半導体レーザ２１、当該信号用半導体レーザ２１，第１励起用半導体レーザ２４Ｃからのそれぞれのパルスレーザ光を合流させる光結合部７５を有するものであってもよい。このレーザ加工装置１０Ｂは、第１励起用半導体レーザ２４Ｃをドライバ２５Ｃによって駆動した後に、信号用半導体レーザ２１及び第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂをそれぞれドライバ２２，２５Ａ，２５Ｂによって駆動させ、パルスレーザ光を、光強度が文字等を被加工物Ｗに描くことができるものとして出射する。このレーザ加工装置１０Ｂは、信号用半導体レーザ２１が出射するレーザ光を、光強度の値を高いものとすることができるとともに、第１励起用半導体レーザ２４Ｃによって予備励起状態とされた希土類ドープ光ファイバ３２を、第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂによって高励起状態とし、信号用半導体レーザ２１が出射するレーザ光を、所定の光強度に到達する時間を早めたものとすることができる。

尚、上記実施形態では、本体ユニット２０に冷却ファン、開口部、閉塞部材が設けられた構成を例示したが、上記いずれかの実施形態のヘッドユニット側に冷却ファン、開口部、閉塞部材が設けられていてもよい。この場合、レーザ増幅器に冷却ファンを設け、ヘッドユニットの本体ケースにおいて冷却ファンに臨む位置に開口部及び閉塞部材を設けるようにしてもよい。

上記実施形態では、本体ケース１００に、閉塞部材１０６の開閉に応じて信号を出力するセンサ１６０（スイッチ手段）が設けられているが、レーザ光源（第１励起用半導体レーザ２４Ｃ及び第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂ）からのレーザ光の出力中に、センサ１６０により閉塞部材１０６の開放が検出された場合に、当該レーザ光源（第１励起用半導体レーザ２４Ｃ及び第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂ）からのレーザ光の出力を停止させるようにしてもよい。この場合、制御回路２３が停止手段に相当する。

本体ケース１００は、レーザ光源（第１励起用半導体レーザ２４Ｃ及び第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂ）を収容する第１収容部１１１と、所定の第２収容部１１２とが仕切壁１２５によって仕切られた形態で設けられているが、この仕切壁１２５を冷却フィンの一部としてもよい。例えば、図２の冷却フィンを省略し、変わりに仕切壁１２５から冷却ファン１４０の板状部１４１と同様の板状部（延出部）が当該仕切壁１２５と直交して延びるように構成してもよい。この場合、板状部（延出部）は、第２収容部１１２に収容されることとなる。

また、開口部及び閉塞部材の構成は上記実施形態の構成に限定されない。例えば、図６のように箱状の閉塞部材１０６を冷却フィン１４０を覆う形態で設け、これを回動可能に構成することで、開閉できるようにしてもよい。或いは、図７、図８のようにスライドする閉塞部材１０６を設けるようにしてもよい。図７は、閉塞部材１０６が、第２収容部１１２の外壁部１１２Ａの壁面に沿ってスライドすることで開口部１０５が開閉する構成を示している。また、図８は、球状に形成された外壁部１１２Ａの壁面に沿ってスライドすることで開口部１０５が開閉する構成を示している。また、図９は、第２収容部１１２の外壁面１１２Ａに沿って閉塞部材１０６が回動することで図９のような閉塞位置と、図１０のような開放位置とで変位するようになっている。なお、開放位置では、図１０のように、開口部１０５を介して冷却フィン１４０にアクセスできることとなる。

本発明の実施形態１に係るレーザ加工装置の概略構成図 本体ケースの内部構成を概略的に説明する斜視図 本体ケースの内部構成を概略的に示す側断面図 他の実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成図 他の実施形態に関し、図４とは異なるレーザ加工装置の概略構成図 図３とは異なる閉塞部材の別例１を示す図 閉塞部材の別例２を示す図 閉塞部材の別例３を示す図 閉塞部材の別例４を示す図 図９の状態から閉塞部材が開放した状態を示す図

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ…レーザ加工装置
２３…制御回路（時間情報生成手段、
２４Ａ，２４Ｂ…第２励起用半導体レーザ（レーザ光源）
２４Ｃ…第１励起用半導体レーザ（レーザ光源）
１００…本体ケース
１０２…貫通孔
１０４…ファン
１０５…開口部
１０６…閉塞部材
１１１…第１収容部
１１２…第２収容部
１１２Ａ…第２収容部の外壁部
１２５…仕切壁
１４０…冷却フィン
１４１…板状部
１４１Ａ…突出端部
１６０…センサ（スイッチ手段）
１７０…表示部（報知手段、表示手段）

Claims (10)

1. 本体ケース内にレーザ光源を設け、前記レーザ光源からのレーザ光を被加工対象物に照射して加工を行なうレーザ加工装置であって、
   前記レーザ光源に装着される冷却フィンを備え、
   前記本体ケースは、当該本体ケース内外に貫通する開口部と、前記開口部を開閉可能に閉塞する閉塞部材と、を有し、
   前記冷却フィンは、前記本体ケース内部において前記開口部に臨む位置に配されていることを特徴とするレーザ加工装置。
2. 前記本体ケースは、前記レーザ光源を収容する第１収容部と、前記冷却フィンを収容する第２収容部とが仕切壁によって仕切られた形態で設けられており、
   前記冷却フィンは、前記仕切壁に取り付けられ、かつ当該仕切壁を介して前記レーザ光源に装着されており、
   前記第２収容部の外壁部に前記開口部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 前記冷却フィンは、前記レーザ光源に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記本体ケースは、前記レーザ光源を収容する第１収容部と、所定の第２収容部とが仕切壁によって仕切られた形態で設けられており、
   前記冷却フィンは、一部が前記仕切壁とされ、かつ当該仕切壁から延びる延出部が前記第２収容部に収容されてることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
5. 前記開口部は、前記冷却フィンの載置面と対向する位置に配されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
6. 前記開口部が設けられた壁部に沿った面方向において、前記冷却フィンの配置領域よりも前記開口部の開口領域のほうが大きく形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
7. 所定位置において前記本体ケースの外部から内部へと空気を取り込むと共に、前記所定位置とは異なる位置において前記本体ケースの内部から外部へと空気を送り出す空気の対流を発生せる空気流発生手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
8. 前記本体ケースには、前記閉塞部材の開閉に応じて信号を出力するスイッチ手段が設けられ、
   前記スイッチ手段からの検出信号に基づき、所定の算出方法で、前記本体ケース内のメンテナンスに関する時間情報を生成する時間情報生成手段と、
   前記時間情報生成手段にて生成された時間情報に基づき、メンテナンス時期に関する報知を行なう報知手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
9. 前記本体ケースには、前記閉塞部材の開閉に応じて信号を出力するスイッチ手段が設けられ、
   前記スイッチ手段からの検出信号に基づき、所定の算出方法で、前記本体ケース内のメンテナンス時間に関する時間情報を生成する時間情報生成手段と、
   前記時間情報生成手段にて生成された時間情報に関する表示を行なう表示手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
10. 前記本体ケースには、前記閉塞部材の開閉に応じて信号を出力するスイッチ手段が設けられ、
    前記レーザ光源からの前記レーザ光の出力中に、前記スイッチ手段により前記閉塞部材の開放が検出された場合に、当該レーザ光源からの前記レーザ光の出力を停止させる停止手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のレーザ加工装置。

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