JP2009058792A - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ照射ユニットのみを容易に交換することができるレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザマーキング装置は、レーザ光を出射するレーザ発振器を有したレーザ発振ユニットと、レーザ発振ユニットからのレーザ光を加工対象物に照射するための照射光学系を有したレーザ照射ユニットと、レーザ発振ユニットとレーザ照射ユニットとを接続する光ファイバケーブル部材３とを備える。光ファイバケーブル部材３の先端円筒部１４ｂには、レーザ照射ユニットの取付部に着脱可能な着脱ユニット１１が設けられる。着脱ユニット１１は、取付部に対して固定されるベース部材２１と、ベース部材２１に対して固定方向と直交する方向の位置調整が可能に固定されるスライドプレート２２と、スライドプレート２２に対してＺ軸中心に回動調整可能に設けられ、先端円筒部１４ｂを（その軸中心に）回転調整可能に保持する可動部材２５とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、レーザ光を加工対象物に照射して加工を行うレーザ加工装置に関するものである。

従来、レーザ加工装置としては、レーザ光を出射するレーザ発振器を収容したレーザ発振ユニットと、レーザ発振ユニットからのレーザ光を加工対象物に照射するための照射光学系（ガルバノミラーや収束レンズ等）を有したレーザ照射ユニットとが光ファイバケーブル部材で接続されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このようなレーザ加工装置では、レーザ発振ユニットとレーザ照射ユニットがそれぞれ独立した筐体を有することで、例えば、レーザ発振ユニット及び光ファイバケーブル部材に対して、レンズ等の損傷や不具合等が発生し易いレーザ照射ユニットのみの交換を容易に行うことができる。
特開２００４−３５１５１６号公報

ところで、上記した光ファイバケーブル部材には、個体差がある。詳しくは、光ファイバケーブル部材は、そのレーザ照射ユニット側端部から出射されるレーザ光の光軸が光ファイバケーブル部材のレーザ照射ユニット側端部における中心軸に対して僅かに傾斜しているものがあり、その角度に個体差がある。又、光ファイバケーブル部材は、そのレーザ照射ユニット側端部から出射されるレーザ光の光軸の位置が光ファイバケーブル部材のレーザ照射ユニット側端部における中心軸の位置から軸の直交する方向に僅かにずれているものがあり、その位置に個体差がある。

よって、例えば、レーザ発振ユニット及び光ファイバケーブル部材に対して、レーザ照射ユニットのみの交換を行う場合、レーザ照射ユニットに対する光ファイバケーブル部材の前記角度や前記位置を調整しながら交換作業を行う必要が生じることになり、その交換作業が繁雑になるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、レーザ照射ユニットのみを容易に交換することができるレーザ加工装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、レーザ光を出射するレーザ発振手段を有したレーザ発振ユニットと、前記レーザ発振ユニットからの前記レーザ光を加工対象物に照射するための照射光学系を有したレーザ照射ユニットと、前記レーザ発振ユニットと前記レーザ照射ユニットとを接続し、前記レーザ発振ユニットからの前記レーザ光を前記レーザ照射ユニットへ伝送する光ファイバケーブル部材とを備えたレーザ加工装置であって、前記光ファイバケーブル部材の前記レーザ照射ユニット側端部には、該レーザ照射ユニットの取付部に着脱可能な着脱ユニットが設けられ、前記着脱ユニットは、前記取付部に対して固定されるベース部材と、前記ベース部材に対して、前記光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸の傾き角の角度調整を可能にする角度調整機構と、前記ベース部材に対して、前記光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸と直交する方向の光軸位置の位置調整を可能にする位置調整機構とを備えたことをその要旨とする。

同構成によれば、レーザ発振ユニットとレーザ照射ユニットとが光ファイバケーブル部材にて接続される構成であるため、例えば、レーザ照射ユニットの損傷や不具合等が発生した場合でも、レーザ照射ユニットのみを交換することができる。

又、光ファイバケーブル部材のレーザ照射ユニット側端部には、該レーザ照射ユニットの取付部に着脱可能な着脱ユニットが設けられるため、着脱ユニットに対してレーザ照射ユニットを脱着することでレーザ照射ユニットのみの交換を容易に行うことができる。

詳しくは、まず着脱ユニットは、レーザ照射ユニットの取付部に対して固定されるベース部材を備えるため、ベース部材に対してレーザ照射ユニットを脱着することでレーザ照射ユニットのみの交換を容易に行うことができる。

更に、着脱ユニットは、ベース部材に対して、光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸の傾き角の角度調整を可能にする角度調整機構を備えるため、光ファイバケーブル部材の個体差等に基づく前記角度調整を、レーザ照射ユニットの交換時等に再度行わなければならなくなる可能性が低くなる。

しかも、着脱ユニットは、ベース部材に対して、光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸と直交する方向の光軸位置の位置調整を可能にする位置調整機構を備えるため、光ファイバケーブル部材の個体差等に基づく前記位置調整を、レーザ照射ユニットの交換時等に再度行わなければならなくなる可能性が低くなる。

よって、例えば、レーザ照射ユニットの損傷や不具合等が発生した場合でも、光ファイバケーブル部材の個体差等に基づく各調整を（再度）行うことなく、レーザ照射ユニットのみを容易に交換することができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のレーザ加工装置において、前記角度調整機構は、前記光ファイバケーブル部材の前記レーザ照射ユニット側端部を保持するとともにその軸中心の回転調整を可能とする回転調整機構と、前記ベース部材に対して、光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸に直交する１つの軸に関する傾き角の角度調整を可能にする１方向角度調整機構とからなることをその要旨とする。

同構成によれば、角度調整機構は、光ファイバケーブル部材のレーザ照射ユニット側端部を保持するとともにその軸中心の回転調整を可能とする回転調整機構と、ベース部材に対して、光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸に直交する１つの軸に関する傾き角の角度調整を可能にする１方向角度調整機構とからなるため、構成が簡単になる。

詳しくは、角度調整機構としては、例えば、１つの軸に関して回動可能な部材と、その部材に対して更に直交する軸に関して回動可能な部材とを設けるといった構成が考えられるが、上記構成では、簡単な構成の回転調整機構にて光軸の傾き角を１つの軸に関するもの（１つの回動可能な部材）だけにできるので、角度調整機構の構成が簡単になる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のレーザ加工装置において、前記回転調整機構は、締結部材による締め付けによって縮径して前記光ファイバケーブル部材の前記レーザ照射ユニット側端部を挟持可能とされた挟持部材であることをその要旨とする。

同構成によれば、回転調整機構は、締結部材による締め付けによって縮径して光ファイバケーブル部材のレーザ照射ユニット側端部を挟持可能とされた挟持部材であるため、締め付け前の状態で前記レーザ照射ユニット側端部がその軸中心に回転可能とされ、締め付けた状態でその回転が規制される。よって、光ファイバケーブル部材のレーザ照射ユニット側端部の軸中心の回転調整が可能とされ、回転調整機構を簡単な構成で具体的に得ることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記取付部及び前記ベース部材には、互いに係合する位置決め手段がそれぞれ設けられ、前記取付部及び前記ベース部材は、前記位置決め手段にて位置決め状態で固定されることをその要旨とする。

同構成によれば、前記取付部及び前記ベース部材には、互いに係合する位置決め手段がそれぞれ設けられ、取付部及びベース部材は、位置決め手段にて位置決め状態で固定されるため、レーザ照射ユニットの取付部に対するベース部材の位置関係を容易に高精度に一定とすることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のレーザ加工装置において、前記位置決め手段は、前記取付部及び前記ベース部材の一方に設けられるとともに前記光ファイバケーブル部材を挟む位置に設けられた位置決め凹部と、前記取付部及び前記ベース部材の他方に設けられるとともに前記光ファイバケーブル部材を挟む位置に設けられた位置決め凸部であることをその要旨とする。

同構成によれば、位置決め手段は、取付部及びベース部材の一方に設けられるとともに光ファイバケーブル部材を挟む位置に設けられた位置決め凹部と、取付部及びベース部材の他方に設けられるとともに光ファイバケーブル部材を挟む位置に設けられた位置決め凸部であるため、例えば、光ファイバケーブル部材を挟まない位置に設けられた場合に比べて、レーザ照射ユニットの取付部に対するベース部材の位置決め精度が高くなる。

請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記光ファイバケーブル部材は、光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルのレーザ照射ユニット側端部に設けられた光出力ユニットとを備え、前記光出力ユニットは、前記光ファイバケーブルから所定の広がり角で出射されるレーザ光を平行光にするコリメータレンズを少なくとも有することをその要旨とする。

同構成によれば、光ファイバケーブル部材は、光ファイバケーブルと、光ファイバケーブルのレーザ照射ユニット側端部に設けられコリメータレンズを少なくとも有する光出力ユニットとを備えるため、光ファイバケーブル部材の個体差が光ファイバケーブルによるものと少なくともコリメータレンズを有する光出力ユニットによるものを組み合わせたものとなる。このように光ファイバケーブル部材は、その個体差が大きくなる虞があるため、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明の効果がより有効的となる。

本発明によれば、レーザ照射ユニットのみを容易に交換することができるレーザ加工装置を提供することができる。

以下、本発明をレーザマーキング装置に具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。図１に示すように、レーザ加工装置としてのレーザマーキング装置は、それぞれ独立した筐体を有するレーザ発振ユニット１及びレーザ照射ユニット２と、それらを接続する光ファイバケーブル部材３とを備える。

レーザ発振ユニット１は、レーザ光を出射するレーザ発振手段としてのレーザ発振器４を有している。
レーザ照射ユニット２は、レーザ発振ユニット１からのレーザ光Ｌを加工対象物Ｗ上に照射して文字等を印字するための照射光学系を有している。尚、照射光学系とは、レーザ光を加工対象物Ｗに照射すべく一般的に用いられるガルバノミラーや収束レンズで構成される光学系である。

光ファイバケーブル部材３は、レーザ発振ユニット１からのレーザ光をレーザ照射ユニット２へ伝送するためのものである。
そして、光ファイバケーブル部材３のレーザ照射ユニット２側端部には、図２及び図３に示すように、レーザ照射ユニット２の取付部２ａ（図２参照）に着脱可能な着脱ユニット１１が設けられている。

詳しくは、まずレーザ照射ユニット２（図１参照）の筐体の後端には、図２に示すように、筐体を閉塞すべく固定されるエンドプレート１２が設けられ、そのエンドプレート１２には、着脱ユニット１１の一部を挿通可能とする略四角形の挿通孔１２ａが形成され、その挿通孔１２ａの四隅と対応した位置に取付雌ネジ１２ｂが形成されている。そして、その取付雌ネジ１２ｂを含むエンドプレート１２における挿通孔１２ａの周囲が前記取付部２ａとされている。又、エンドプレート１２における挿通孔１２ａの周囲、即ち、取付部２ａには、一方の位置決め手段としての位置決め凹部１２ｃが形成されている。本実施の形態の位置決め凹部１２ｃは、円形に形成されるとともに、略四角形の挿通孔１２ａの（図２中、上下に）相対向する一対の辺のそれぞれの中央に対応した位置に（即ち一対）形成されている。

又、光ファイバケーブル部材３は、図２〜図４に示すように、光ファイバケーブル１３と、光ファイバケーブル１３のレーザ照射ユニット２側端部に設けられる光出力ユニット１４とを備えている。光出力ユニット１４は、図４に示すように、光ファイバケーブル１３より径の大きい略円筒状の大径円筒部１４ａと、大径円筒部１４ａから径がやや細くされて延びる先端円筒部１４ｂとを有するとともに、その筒状の内側にレンズ等が設けられて構成され、光ファイバケーブル１３を通ってきたレーザ光を（レンズ等を介して）先端円筒部１４ｂの先端中央から出射するようになっている。ここで、前記レンズ等とは、少なくとも、光ファイバケーブル１３から所定の広がり角で出射されるレーザ光を平行光にするコリメータレンズを含む。又、本実施の形態のレンズ等には、加工対象物Ｗからの戻り光を遮断するための光アイソレータや、光ファイバケーブル１３から出射されるレーザ光のビーム径を広げるためのビームエキスパンダを含む。

又、着脱ユニット１１は、前記取付部２ａに対して固定されるベース部材２１と、ベース部材２１に対して、光ファイバケーブル部材３（光出力ユニット１４）から出射されるレーザ光における光軸の傾き角の角度調整（角度を変更して保持）を可能にする角度調整機構と、ベース部材２１に対して、光ファイバケーブル部材３（光出力ユニット１４）から出射されるレーザ光における光軸と直交する方向の光軸位置の位置調整（位置を変更して保持）を可能にする位置調整機構とを備えている。

詳述すると、ベース部材２１は、図２及び図４に示すように、前記取付部２ａ（図２参照）に対応した略四角形の板状に形成され、その中央には前記先端円筒部１４ｂより径の大きい円形の中央孔２１ａが形成され、その四隅の前記取付雌ネジ１２ｂと対応した位置には該取付雌ネジ１２ｂより若干大きい径の取付孔２１ｂが形成されている。又、ベース部材２１において前記位置決め凹部１２ｃ（図２参照）と対応した位置であって、前記中央孔２１ａを（図４中、上下に）挟む位置には、該位置決め凹部１２ｃと嵌合可能な他方の位置決め手段としての位置決め凸部２１ｃ（図４参照）が形成されている。尚、位置決め凸部２１ｃは突出方向から見て前記位置決め凹部１２ｃと同形状の円形に形成され、位置決め凹部１２ｃに嵌合された状態でその嵌合方向の直交方向に係合し同方向の互いの相対移動を規制するものである。又、図４に示すように、ベース部材２１において、各前記取付孔２１ｂの若干内側であって前記中央孔２１ａの周囲には、ベース雌ネジ２１ｄが（４つ）形成されている。

又、本実施の形態の着脱ユニット１１は、図３及び図４に示すように、前記角度調整機構及び前記位置調整機構を構成すべく、前記ベース部材２１に加えて、スライドプレート２２と、一対の軸支持部材２３，２４と、挟持部材としての回動部材２５とを備える。

スライドプレート２２は、図４に示すように、前記ベース部材２１より小さい略四角形の板状に形成され、その中央には前記先端円筒部１４ｂより径の大きい円形の中央孔２２ａが形成され、その四隅の前記ベース雌ネジ２１ｄと対応した位置には該ベース雌ネジ２１ｄより大きい径のスライド取付孔２２ｂが形成されている。このスライドプレート２２は、スライド取付孔２２ｂを貫通してベース雌ネジ２１ｄに螺合されるネジＮ１によってベース部材２１に固定される（図３参照）が、スライド取付孔２２ｂの径がベース雌ネジ２１ｄの径より大きくされることで、ベース部材２１に対して固定方向と直交する方向の位置調整（位置を変更して保持）が可能とされている。

一対の軸支持部材２３，２４は、図３及び図４に示すように、スライドプレート２２における前記位置決め凸部２１ｃと対応した側（即ち、図４中、上下）の端部に固定されるものであって、固定された状態で前記スライドプレート２２から（中央孔２１ａ，２２ａの軸方向に沿って）前記ベース部材２１の反対側に突出するように形成されている。又、これら軸支持部材２３，２４において前記ベース部材２１の反対側に突出した部分には、前記中央孔２２ａの中心軸線と直交する方向（即ち、図４中、上下方向）に貫通する円形の支持孔２３ａ，２４ａが形成されている。又、一方の軸支持部材２３には前記支持孔２３ａと平行に貫通する保持雌ネジ２３ｂが形成されている。

回動部材２５は、図３及び図４に示すように、一対の軸支持部材２３，２４間に収まる略四角柱状に形成され、その中央には中央孔２５ａが形成され、その軸支持部材２３，２４と対応した（図中、上下の）面には、各前記支持孔２３ａ，２４ａに挿入可能な支持突起２５ｂが一対（図中、上側の１つのみ図示）形成されている。この回動部材２５は、前記支持孔２３ａ，２４ａに支持突起２５ｂが挿入されることで該支持突起２５ｂを軸中心として前記一対の軸支持部材２３，２４（及びスライドプレート２２）に対して回動可能に支持される。又、回動部材２５は、一対の軸支持部材２３，２４（スライドプレート２２）に対する回動角度が、前記保持雌ネジ２３ｂに螺合されその先端が軸支持部材２３と対応した（図中、上側の）面に押圧接触されるネジＮ２により保持され、その後の回動が規制されることで回動調整可能になっている。即ち、本実施の形態では、軸支持部材２３，２４と回動部材２５とネジＮ２によって、ベース部材２１（スライドプレート２２及び軸支持部材２３，２４）に対して、光ファイバケーブル部材３（光出力ユニット１４）から出射されるレーザ光における１つの（図中、上下方向の）軸Ｚに関する傾き角の角度調整（角度を変更して保持）を可能にする１方向角度調整機構が構成されている。

又、回動部材２５の反スライドプレート２２側には、図４に示すように、スリット２５ｃ，２５ｄが形成されることで互いに近接する方向に変形可能とされ、近接するに従い中央孔２５ａの径を小さく（縮径）することができる一対の挟持片２５ｅ，２５ｆが形成されている。又、一方の挟持片２５ｅには、ネジ貫通孔２５ｇが形成され、他方の挟持片２５ｆには、前記ネジ貫通孔２５ｇを貫通した締結部材としてのネジＮ３が螺合可能な図示しない雌ネジが形成されている。そして、中央孔２１ａに前記光ファイバケーブル部材３の光出力ユニット１４における先端円筒部１４ｂが挿入され、その状態でネジ貫通孔２５ｇを貫通したネジＮ３が雌ネジに螺合されることで、一対の挟持片２５ｅ，２５ｆが近接する方向に締め付けられ、中央孔２５ａが縮径され、回動部材２５に対して光ファイバケーブル部材３の光出力ユニット１４における先端円筒部１４ｂが保持（挟持）されることになる。尚、この際、保持される光ファイバケーブル部材３の光出力ユニット１４における先端円筒部１４ｂは、保持される（ネジＮ３が螺合されて締め付けられる）前の状態で、前記回動部材２５の中央孔２５ａ内で回転可能とされ、保持された（ネジＮ３が螺合されて締め付けられた）後の状態で、回転が規制されるようになっている。即ち、本実施の形態では、回動部材２５とネジＮ３によって、光ファイバケーブル部材３（光出力ユニット１４）における先端円筒部１４ｂを保持するとともにその軸中心の回転調整（回転させて保持）を可能にする回転調整機構が構成されている。

上記のように構成された着脱ユニット１１では、前記１方向角度調整機構と前記回転調整機構とによって、前記角度調整機構が構成され、前記軸支持部材２３，２４及び回動部材２５が組み付けられたスライドプレート２２とネジＮ１とによって前記位置調整機構が構成される。

ここで、上記のように構成された着脱ユニット１１による前記角度調整の方法及び前記位置調整の方法について、図５（ａ）〜（ｃ）に示す模式図を用いて説明する。
まず、光ファイバケーブル部材３（光出力ユニット１４）には個体差があり、この例の光ファイバケーブル部材３は、図５（ａ）に示すように、出射されるレーザ光Ｌ１（図中、矢印で模式的に図示する）の光軸の基端位置が先端円筒部１４ｂにおける中心軸Ｘ１の位置から軸の直交する方向（図中、左下方向）に僅かにずれているものとする。又、この例の光ファイバケーブル部材３は、図５（ａ）に示すように、出射されるレーザ光Ｌ１（図中、矢印で模式的に図示する）の光軸が前記中心軸Ｘ１（図中、紙面直交方向に延びる軸）に対して（図中、紙面奥側から紙面手前側に向かって左上方向に）僅かに傾斜しているものとする。

この場合、例えば、まず前記先端円筒部１４ｂ（光ファイバケーブル部材３）を、回動部材２５の中央孔２５ａ内で回転させ、前記光軸の傾き角を前記１つの軸Ｚ（前記１方向角度調整機構）に関するものだけ（図５（ａ）中、破線矢印で示すように左右方向の成分のみ）として保持（前記ネジＮ３を螺合）させる。

次に、図５（ｂ）に示すように、回動部材２５と共に先端円筒部１４ｂを、前記支持突起２５ｂ（軸Ｚ）を軸中心としてスライドプレート２２（前記一対の軸支持部材２３，２４）に対して回動させ、前記光軸の傾き角を前記スライドプレート２２の平面の直交方向と平行にして保持（前記ネジＮ２を螺合）させる。尚、図５（ｂ）では、このときのベース部材２１の平面の直交方向から見た中心を中心点Ｘ２として図示し、ベース部材２１の平面の直交方向と平行になった（図中、紙面直交方向に延びる）レーザ光Ｌ２を中心点Ｘ２の左下に図示している。

次に、図５（ｃ）に示すように、スライドプレート２２を回動部材２５と共に前記ベース部材２１に対してスライド移動（前記レーザ光Ｌ２（図５（ｂ）参照）の光軸と直交する方向に移動）させ、前記レーザ光Ｌ２の光軸位置を前記中心点Ｘ２と一致させて保持（前記ネジＮ１を螺合）させる。

これにより、ベース部材２１に対して、光ファイバケーブル部材３（光出力ユニット１４）から出射されるレーザ光における光軸の傾き角の角度調整、及び前記光軸と直交する方向の光軸位置の位置調整が終了する。

そして、上記したように調整が終了した着脱ユニット１１は、そのベース部材２１が前記レーザ照射ユニット２の取付部２ａに固定される。詳しくは、図２に示すように、前記位置決め凹部１２ｃに前記位置決め凸部２１ｃ（図３参照）が嵌合された位置決め状態で、前記取付孔２１ｂを貫通して前記取付雌ネジ１２ｂに螺合されるネジＮ４によって着脱ユニット１１のベース部材２１とレーザ照射ユニット２の取付部２ａとが固定される。

次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）レーザ発振ユニット１とレーザ照射ユニット２とが光ファイバケーブル部材３にて接続される構成であるため、例えば、レーザ照射ユニット２の損傷や不具合等が発生した場合でも、レーザ照射ユニット２のみを交換することができる。

又、光ファイバケーブル部材３のレーザ照射ユニット２側端部（光出力ユニット１４）には、該レーザ照射ユニット２の取付部２ａに着脱可能な着脱ユニット１１が設けられるため、着脱ユニット１１に対してレーザ照射ユニット２を脱着することでレーザ照射ユニット２のみの交換を容易に行うことができる。

詳しくは、まず着脱ユニット１１は、レーザ照射ユニット２の取付部２ａに対して固定されるベース部材２１を備えるため、ベース部材２１に対してレーザ照射ユニット２を脱着することでレーザ照射ユニット２のみの交換を容易に行うことができる。

更に、着脱ユニット１１は、ベース部材２１に対して、光ファイバケーブル部材３から出射されるレーザ光における光軸の傾き角の角度調整を可能にする角度調整機構を備えるため、光ファイバケーブル部材３の個体差等に基づく前記角度調整を、レーザ照射ユニット２の交換時等に再度行わなければならなくなる可能性が低くなる。

しかも、着脱ユニット１１は、ベース部材２１に対して、光ファイバケーブル部材３から出射されるレーザ光における光軸と直交する方向の光軸位置の位置調整を可能にする位置調整機構を備えるため、光ファイバケーブル部材３の個体差等に基づく前記位置調整を、レーザ照射ユニット２の交換時等に再度行わなければならなくなる可能性が低くなる。

よって、例えば、レーザ照射ユニット２の損傷や不具合等が発生した場合でも、光ファイバケーブル部材３の個体差等に基づく各調整を（再度）行うことなく、レーザ照射ユニット２のみを容易に交換することができる。

（２）前記角度調整機構は、光ファイバケーブル部材３のレーザ照射ユニット２側端部（光出力ユニット１４）を保持するとともにその軸中心の回転調整を可能とする回転調整機構と、ベース部材２１に対して、光ファイバケーブル部材３から出射されるレーザ光における光軸に直交する１つの軸に関する傾き角の角度調整を可能にする１方向角度調整機構とからなるため、構成が簡単になる。

詳しくは、角度調整機構としては、例えば、１つの軸に関して回動可能な部材と、その部材に対して更に直交する軸に関して回動可能な部材とを設けるといった構成が考えられるが、上記実施の形態では、簡単な構成の回転調整機構にて光軸の傾き角を１つの軸に関するもの（１つの回動可能な部材（回動部材２５））だけにできるので、角度調整機構の構成が簡単になる。

（３）回転調整機構は、ネジＮ３による締め付けによって中央孔２５ａが縮径して光ファイバケーブル部材３の光出力ユニット１４における先端円筒部１４ｂを挟持可能とされた回動部材２５である。これにより、保持される（ネジＮ３が螺合されて締め付けられる）前の状態で、前記先端円筒部１４ｂがその軸中心に回転可能とされ、保持された（ネジＮ３が螺合されて締め付けられた）後の状態で、前記先端円筒部１４ｂの回転が規制される。よって、光ファイバケーブル部材３の光出力ユニット１４における先端円筒部１４ｂの軸中心の回転調整が可能とされ、回転調整機構を簡単な構成で具体的に得ることができる。

（４）取付部２ａとベース部材２１には、互いに係合する位置決め凹部１２ｃと位置決め凸部２１ｃがそれぞれ設けられ、取付部２ａ及びベース部材２１は位置決め凹部１２ｃ及び位置決め凸部２１ｃによって位置決め状態で固定されるため、レーザ照射ユニット２の取付部２ａに対するベース部材２１の位置関係を容易に高精度に一定とすることができる。

（５）位置決め凹部１２ｃと位置決め凸部２１ｃは、光ファイバケーブル部材３のレーザ照射ユニット２側端部（光出力ユニット１４）を挟む位置に設けられるため、例えば、光ファイバケーブル部材３を挟まない位置に設けられた場合に比べて、レーザ照射ユニット２の取付部２ａに対するベース部材２１の位置決め精度が高くなる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
（６）光ファイバケーブル部材３は、光ファイバケーブル１３と、光ファイバケーブル１３のレーザ照射ユニット２側端部に設けられコリメータレンズを少なくとも有する光出力ユニット１４とを備える。よって、光ファイバケーブル部材３の個体差は、光ファイバケーブル１３によるものと少なくともコリメータレンズを有する光出力ユニット１４によるものを組み合わせたものとなる。このように光ファイバケーブル部材３は、その個体差が大きくなる虞があるため、上記した効果がより有効的となる。

・上記実施の形態では、前記角度調整機構は、前記回転調整機構と前記１方向角度調整機構とからなるとしたが、ベース部材に対して、光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸の傾き角の角度調整（角度を変更して保持）を可能にするものであれば、他の構成の角度調整機構に変更してもよい。

例えば、図６に模式的に示すように、変更してもよい。この例（図６参照）では、前記スライドプレート２２に対して１つの軸Ａに関して回動可能な第１回動部材５１と、該第１回動部材５１に対して更に直交する軸Ｂに関して回動可能な（先端円筒部１４ｂを保持する）第２回動部材５２とを備えた構成とされ、第１及び第２回動部材５１，５２の回動により前記角度調整が可能とされている。

又、この例（図６参照）では、上記実施の形態の位置決め凸部２１ｃが形成されていない。そして、この例（図６参照）の前記取付部２ａ（図２参照）側には、ベース部材２１の１つの角の両辺と係合可能な略Ｌ字状の位置決め部５３（図６中、２点鎖線で示す）が形成されている。このようにしても、ベース部材２１の１つの角の両辺と位置決め部５３とが位置決め手段を構成し、それらにて位置決めがなされるため、取付部２ａに対するベース部材２１の位置関係を容易に高精度に一定とすることができる。

・上記実施の形態の位置調整機構及び角度調整機構は、同様の機能を有する構成であれば、他の構成に変更してもよい。例えば、ベース部材２１に対して１つの軸に関して回動可能な第１回動部材と、該第１回動部材に対して更に直交する軸に関して回動可能な第２回動部材と、前記先端円筒部１４ｂを保持し、前記第２回動部材に固定されるとともにその固定方向と直交する方向の位置調整が可能なスライドプレートにて位置調整機構及び角度調整機構を構成してもよい。

・上記実施の形態では、本発明を加工対象物Ｗ上に文字等を印字するレーザマーキング装置に具体化したが、これに限定されず、レーザ光を加工対象物に照射して加工を施すものであれば他のレーザ加工装置に具体化してもよい。

本実施の形態におけるレーザマーキング装置の構成図。 本実施の形態における取付部と着脱ユニットを説明するための斜視図。 本実施の形態における光ファイバケーブル及び着脱ユニットの斜視図。 本実施の形態における光ファイバケーブル及び着脱ユニットの分解斜視図。 （ａ）〜（ｃ）本実施の形態における着脱ユニットによる角度調整の方法及び位置調整の方法を説明するための模式図。 別例における着脱ユニットを説明するための模式図。

符号の説明

１…レーザ発振ユニット、２…レーザ照射ユニット、２ａ…取付部、３…光ファイバケーブル部材、４…レーザ発振器（レーザ発振手段）、１１…着脱ユニット、１２ｃ…位置決め凹部（位置決め手段）、１３…光ファイバケーブル、１４…光出力ユニット、２１…ベース部材、２１ｃ…位置決め凸部（位置決め手段）、２２…位置調整機構の一部を構成するスライドプレート、２３，２４…角度調整機構及び１方向角度調整機構の一部を構成する軸支持部材、２５…角度調整機構、１方向角度調整機構及び回転調整機構の一部を構成する回動部材（挟持部材）、５３…位置決め部（位置決め手段）、Ｎ１…位置調整機構の一部を構成するネジ、Ｎ２…角度調整機構及び１方向角度調整機構の一部を構成するネジ、Ｎ３…回転調整機構の一部を構成するネジ（締結部材）、Ｌ…レーザ光、Ｗ…加工対象物。

Claims (6)

1. レーザ光を出射するレーザ発振手段を有したレーザ発振ユニットと、
   前記レーザ発振ユニットからの前記レーザ光を加工対象物に照射するための照射光学系を有したレーザ照射ユニットと、
   前記レーザ発振ユニットと前記レーザ照射ユニットとを接続し、前記レーザ発振ユニットからの前記レーザ光を前記レーザ照射ユニットへ伝送する光ファイバケーブル部材と
   を備えたレーザ加工装置であって、
   前記光ファイバケーブル部材の前記レーザ照射ユニット側端部には、該レーザ照射ユニットの取付部に着脱可能な着脱ユニットが設けられ、
   前記着脱ユニットは、
   前記取付部に対して固定されるベース部材と、
   前記ベース部材に対して、前記光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸の傾き角の角度調整を可能にする角度調整機構と、
   前記ベース部材に対して、前記光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸と直交する方向の光軸位置の位置調整を可能にする位置調整機構と
   を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
2. 請求項１に記載のレーザ加工装置において、
   前記角度調整機構は、
   前記光ファイバケーブル部材の前記レーザ照射ユニット側端部を保持するとともにその軸中心の回転調整を可能とする回転調整機構と、
   前記ベース部材に対して、光ファイバケーブル部材から出射されるレーザ光における光軸に直交する１つの軸に関する傾き角の角度調整を可能にする１方向角度調整機構と
   からなることを特徴とするレーザ加工装置。
3. 請求項２に記載のレーザ加工装置において、
   前記回転調整機構は、締結部材による締め付けによって縮径して前記光ファイバケーブル部材の前記レーザ照射ユニット側端部を挟持可能とされた挟持部材であることを特徴とするレーザ加工装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
   前記取付部及び前記ベース部材には、互いに係合する位置決め手段がそれぞれ設けられ、前記取付部及び前記ベース部材は、前記位置決め手段にて位置決め状態で固定されることを特徴とするレーザ加工装置。
5. 請求項４に記載のレーザ加工装置において、
   前記位置決め手段は、前記取付部及び前記ベース部材の一方に設けられるとともに前記光ファイバケーブル部材を挟む位置に設けられた位置決め凹部と、前記取付部及び前記ベース部材の他方に設けられるとともに前記光ファイバケーブル部材を挟む位置に設けられた位置決め凸部であることを特徴とするレーザ加工装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
   前記光ファイバケーブル部材は、光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルのレーザ照射ユニット側端部に設けられた光出力ユニットとを備え、
   前記光出力ユニットは、前記光ファイバケーブルから所定の広がり角で出射されるレーザ光を平行光にするコリメータレンズを少なくとも有することを特徴とするレーザ加工装置。

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