JP2619737B2 - レ−ザ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はレーザ発振器から出射されたレーザ光を上
記レーザ発振器と異なる方向へ反射させるレーザ加工装
置に関するものである。

［従来の技術］ 近年、金属、プラスチック、木材等の加工にレーザ光
を利用した加工が広く普及しつつある。これらのレーザ
加工装置は、一般にベンドミラー等を含むレーザ光反射
装置を装置本体に内蔵しており、これによってレーザ光
の方向を制御している。

第６図は、例えば特開昭59−109023号公報に開示され
ている従来のレーザ光反射装置の構成を示すものであ
る。この第６図に示すものは、ミラーホルダー（６）の
ミラー保持面（60）に例えば光吸収剤を表面に塗布した
サーミスタ等から形成されるレーザ検出素子（61）が設
けられており、このレーザ検出素子（61）の出力端はリ
ード線（62）を介して増幅器（63）に接続され、この増
幅器（63）は高圧電源等を含むレーザ駆動装置（64）に
接続されている。従って、レーザ発振器より出射された
レーザ光（１）はベンドミラー（７）が正常状態の場合
には本来の方向に導かれ、ベンドミラー（７）が破損あ
るいはホルダー（６）から離脱している場合は上記レー
ザ検出素子（61）に照射される。その結果、レーザ検出
素子（61）から検出信号が出力され、この検出信号は増
幅器（63）で増幅された後、レーザ駆動装置（64）に入
力されレーザの発振が停止される。

又、第７図も上記公報に開示された例で、第７図
（ａ）が正常状態の場合を示し、第７図（ｂ）は異常状
態の場合を示すものである。ここに図示するものは、ミ
ラーホルダー（６）のミラー保持面（60）に、例えばア
ルミニウム等のレーザ反射材からなる反射部材（65）の
反射面がベンドミラー（７）と異なる反射角度で形成さ
れている。すなわち、ベンドミラー（７）が正常状態に
おいては第７図（ａ）に示すようにレーザ発振器からレ
ーザ光（１）は本来の方向に導かれ、ベンドミラー
（７）がミラーホルダー（６）から離脱した場合には、
レーザ光（１）は第７図（ｂ）に示されるように反射部
材（65）に反射されて、レーザ検出素子（61）に入射さ
れる。以下第６図に示すものと同様の動作が行われ、レ
ーザの発振が停止する。

又、第８図は、例えば特開昭62−28094号公報に開示
された従来のレーザ光反射装置の構造を示す断面図で、
図において（１）はレーザ光、（２）はレーザ光を反射
させて加工ヘッドへ導くベンドブロック、（７）はベン
ドミラー、（80）はねじ（81）によってベンドブロック
（２）に固定されるハウジング、（３）は筒状のミラー
ホルダーで、先端部の内壁にベンドミラー（７）の鏡面
側が当接する段部（82）を有するとともに、その反対側
（後端部側）の外周に外向きフランジが形成され、この
フランジに装着した複数組のねじ（83）とばね（84）及
びねじ（85）によってハウジング（80）に対して所定の
位置決めがなされる。（86）はねじ（87）によってミラ
ーホルダー（３）の後端に固定されたカバー、（88）は
このカバー（86）に螺合し、貫通してミラー押え（６）
を押圧するとともにベンドミラー（７）をミラーホルダ
ー（３）に固定するねじ、（89）はこのミラー押え
（６）内へ循環させる冷却水の入口、（90）は冷却水の
出口である。なお、ミラー押え（６）、カバー（86）、
ねじ（88）により、押圧機構（91）が構成されている。

次にこの従来装置の動作について説明する。上記のよ
うに構成されたレーザ光反射装置において、使用される
ベンドミラー（７）は、通常、汚れや欠損などにより、
清掃又は交換を必要とするものである。例えばベンドミ
ラー（７）が汚れなどにより反射率が低下し、このベン
ドミラー（７）を交換、又は清掃などのために取り外す
場合、先ず、ねじ（87）をミラーホルダー（３）より取
り出し、カバー（86）の固定状態を解除し、このカバー
（86）とミラー押え（６）とを取り除いてから、ベンド
ミラー（７）をミラーホルダー（３）の後端開口より取
り外すようになっている。一方、清掃を完了したベンド
ミラー（７）、又は新規のベンドミラー（７）を取り付
けるには、上記と逆の手順で段部（82）に当接させたベ
ンドミラー（７）を、ねじ（88）によってミラー押え
（６）を介して押圧状態で固定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のレーザ加工装置は上記のように構成されている
ので、ベンドミラーがミラーホルダーから離脱した場
合、あるいはベンドミラーが破損した場合にはレーザの
発振を停止させるが、ベンドミラーを保持するミラーホ
ルダー自身が、レーザ加工装置の固定側から浮き上がっ
たり離脱した場合、あるいはベンドミラーの清掃又は交
換のために、ベンドミラーをミラーホルダーと共にレー
ザ加工装置から取り出す場合、レーザ発振器が発振中、
つまり、レーザ光がベンドミラーに照射されている状態
であればこれを停止させる事ができない。一般にレーザ
加工装置においては、その出力低下を招来しないため、
ベンドミラーの清掃又は交換作業がかなりの頻度で実施
され、従って前記従来装置はレーザ光が人体又は建物な
どに照射される可能性があって、安全上の問題が潜在し
ていると言わざるを得ない。

この発明は上記の問題点を解消し、安全性を一歩高め
たレーザ加工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〕

この発明に係るレーザ加工装置は、レーザ発振器と、
このレーザ発振器から出力されるレーザ光の光路のベー
ス部に支持部材によって支持されたミラーホルダと、こ
のミラーホルダに着脱自在に装着されるミラー押えと、
このミラー押えと前記ミラーホルダによって保持され、
前記レーザ光を反射するミラーと、前記ミラーホルダと
前記ミラー押えとの位置関係を検出する検出手段と、こ
の検出手段の検出信号により前記レーザ発振器の出力を
停止する制御装置とを有するものである。

また、ミラー押えは支持部材を操作することなくミラ
ーホルダの後方より前記ミラーホルダに着脱自在に取付
けられ、ミラーは前記ミラー押えに取付けられ前記ミラ
ーホルダに対し前記ミラー押えと一体構成物として着脱
可能であるものである。

〔作用〕

上記のように構成されたレーザ加工装置は、ミラー押
えのミラーホルダーに対する装着が完全な時、レーザ発
振が行なわれる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例であるレーザ光反射装置を
示す平面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図
は第１図のIII−III線断面図である。

第１図〜第３図において、（１）はレーザ光、（２）
はレーザ光（１）を加工ヘッドへ導くためのベンドブロ
ック、（３）はベンドブロック（２）にねじ（４）
（５）により所定の位置決めがなされ、固定されるミラ
ーホルダーである。ねじ（４）はその先端部がベンドブ
ロック（２）にねじ込まれ、ねじ（５）（第３図参照）
の先端部はベンドブロック（２）の表面に当接する構成
となっている。（６）はミラーホルダー（３）に後述す
る機構により着脱自在に取付けられるミラー押え、
（７）はミラー押え（６）に取付けられ、レーザ光
（１）を反射させるベンドミラーである。なお、このベ
ンドミラー（７）のミラーホルダー（３）への取付機構
については後述する。

（８）はベンドブロック（２）の内周部と、ミラーホ
ルダー（３）の外周部との隙間を遮へいするＯリング、
（９）はミラーホルダー（３）の外周部所要箇所に設け
られた第１のくぼみ、（10）はこの第１のくぼみ（９）
に収納されるばねで、ねじ（４）の頭部と第１のくぼみ
（９）の底部間に押圧力を発生し、ミラーホルダー
（３）をベンドブロック（２）に押圧する。（11）はミ
ラーホルダー（３）の所定箇所に設けられた突起部、
（12）は板状部材を概略Ｔ字形に折曲した押え部材で、
この押え部材（12）の一端部はミラー押え（６）に固定
され、他端部はボルト（13）とナット（14）によりミラ
ーホルダー（３）に保持されている。なお、（15）は押
え部材（12）に形成される孔で、突起部（11）にはまり
合い、押え部材（12）が振動等で移動しないようにその
位置を規制するものである。又、（16）はミラーホルダ
ー（３）に形成される第２のくぼみで、上記第１のくぼ
み（９）の形成箇所と異なる箇所に設けられると共に、
第１のくぼみ（９）と相反する方向に開口を有するもの
である。（17）はばねで、第２のくぼみ（16）内の底部
とナット（14）との間に介在され、上記ミラー押え
（６）をミラーホルダー（３）に密着させるものであ
る。（18）はベンドミラー（７）をミラー押え（６）に
固定あるいは解放する解除機構で、この解除機構（18）
は、次のように構成されている。

即ち、（19）は支点Ｐを中心にして矢印Ａ方向に回動
するハンドル、（20）はハンドル（19）の回動により、
このハンドル（19）の所定部位により押圧される押圧部
（21）を有する軸部で、この軸部（20）のガイド部（2
2）が、ミラー押え（６）の中央部に形成された孔（2
3）を、その軸方向に移動出来る構成になっている。（2
4）は軸部（20）のねじ部（25）に装着され、上記ガイ
ド部（22）の移動を微少距離の移動となるように規制す
る第１のナット、（26）は軸部（20）の先端部に装着さ
れる第２のナット、（27）は第１のナット（24）と第２
のナット（26）間に介在されるばね、（28）はばね（2
7）と第２のナット（26）間に介在される円板部材であ
る。

又、（29）はミラー押え（６）のベンドミラー（７）
との対向面に取付けられるブロック片、（30）はブロッ
ク片（29）に回動自在に装着されると共に、ベンドミラ
ー（７）の一端を保持する保持部材で、この保持部材
（30）にはテーパ面が形成されている。即ち、ベンドミ
ラー（７）の外周は、その大部分がミラー押え（６）の
内周面に、又、ベンドミラー（７）の外周の一部が保持
部材（30）に保持されてミラーホルダー（３）に圧接さ
れている。なお、円板部材（28）の外周部は、ベンドミ
ラー（７）がミラーホルダー（３）に装着されている時
に保持部材（30）のテーパ面と当接している。

又、（31）はこの発明の特徴部分を成す検出手段で、
この検出手段（31）は、ミラーホルダー（３）とミラー
押え（６）の位置関係を検出するものである。即ち、検
出手段（31）は、第１図、第３図に図示されているよう
に、ミラー押え（６）の先端部外周の所定箇所に、距離
Ｌをおいて並設された２個の永久磁石（32）（33）と、
ミラーホルダー（３）の内周面に先端部を位置させ、且
つ、２個の永久磁石（32）（33）の距離Ｌの２等分線上
にその中心を位置させた磁気検出器（34）から構成され
ている。（35）は磁気検出器（34）の検出信号線、（3
6）は磁気検出器（34）の永久磁石（32）（33）の距離
Ｌの２等分線上にあるときのみ、ミラー押え（６）とミ
ラーホルダー（３）を結合させる結合部材である。

この発明の一実施例装置は上記のように構成されてお
り、次にその操作手順について説明する。

先ず、ミラー押え（６）とベンドミラー（７）の一体
構成物をミラーホルダー（３）から取り外す場合につい
て、特に第２図を参照して説明する。

押え部材（12）を矢印Ｂ方向に引張ると、ミラーホル
ダー（３）の突起部（11）は、押え部材（12）の孔（1
5）からはずれる。この状態で押え部材（12）をボルト
（13）を中心として回動させ、押え部材（12）とミラー
押え（６）との係止を解除し、その後、ハンドル（19）
を矢印Ｃ方向に引張る。これによりミラー押え（６）と
ベンドミラー（７）の一体構成物をミラーホルダー
（３）から取り外すことができる。

なお、ミラー押え（６）とベンドミラー（７）の一体
構成物をミラーホルダー（３）に装着する時は、上記と
逆の操作により装着する。

次に、ミラーホルダー（３）から取り外したミラー押
え（６）とベンドミラー（７）の一体構成物がミラーホ
ルダー（３）から取り外された状態において、ベンドミ
ラー（７）をミラー押え（６）から取り外す場合につい
て説明する。

先ずハンドル（19）を支点Ｐを中心にして矢印Ａ方向
に回動する。この回動動作によってハンドル（19）の所
定部位により軸部（20）の押圧部（21）が押圧され、軸
部（20）のねじ部（25）に装着された第１のナット（2
4）により規制される微少距離をガイド部（22）が移動
する。このガイド部（22）の移動により、円板部材（2
8）が保持部材（30）との係止を解除され、保持部材（3
0）は矢印Ｄ方向に回動する。これにより、ベンドミラ
ー（７）はミラー押え（６）から解放される。なお、ベ
ンドミラー（７）をミラー押え（６）に装着する場合は
上記の逆の操作により装着する。

以上がミラー押え（６）とベンドミラー（７）の一体
構成物を、ミラーホルダー（３）に対して脱着する場合
の説明、並びにミラー押え（６）に対してベンドミラー
（７）を脱着する場合の説明であるが、ミラーホルダー
（３）からミラー押え（６）とベンドミラー（７）の一
体構成物を取り外す場合、あるいは上記一体構成物がミ
ラーホルダー（３）に装着されてはいるが、その装着状
態が正常でない場合、例えば第４図に図示するように、
ミラー押え（６）が正規の装着位置から、何等かの理由
（人為的又は振動等）により、微少距離L₁だけ移動、即
ち浮き上がった状態の時、磁気検出器（34）と永久磁石
（32）（33）の各中心位置も微少距離L₁離れ、結果的に
永久磁石（32）（33）による磁界を磁気検出器（34）が
検出できなくなる。従って磁気検出器（34）は検出信号
線（35）に検出信号を出力しなくなる。

なお、第３図はミラー押え（６）とミラーホルダー
（３）の装着状態が正規の状態を図示しているが、この
時、磁気検出器（34）の中心は永久磁石（32）（31）の
中心と一致しており、磁気検出器（34）は永久磁石（3
2）（33）から発生する磁界を検出し、検出信号線（3
5）に検出信号を出力する。従って、この磁気検出器（3
4）の検出信号によりミラー押え（６）とミラーホルダ
ー（３）の装着状態が適確に検出できる。

第５図は前記実施例に基づくレーザ光反射装置を、レ
ーザ加工装置に用いた場合のブロック説明図である。

第５図において、（50）はレーザ光（１）を出射する
レーザ発振器、（51）はレーザ光反射装置、（52）はレ
ーザ光（１）が導かれる加工ヘッド、（53）はレーザ加
工を行なう加工テーブル、（54）はレーザ加工機本体、
（55）はレーザ発振器（50）及びレーザ加工機本体（5
4）を制御する制御装置、（56）は検出信号線（35）に
より送られる検出信号を増幅する増幅器、（57）は増幅
器（56）からの電流を受けて動作するリレー、（58）は
リレー（57）の制御信号をレーザ発振器（50）に送る制
御ケーブルである。

次にこの装置の動作について説明する。

第３図はミラー押え（６）とミラーホルダー（３）との
装着状態が正常の場合を図示しているが、この場合は前
記説明の通り、検出信号線（35）に検出信号が出力さ
れ、この検出信号が制御装置（55）に送られる。制御装
置（55）では送られた検出信号を増幅器（56）で増幅
し、リレー（57）に送る。リレー（57）は検出信号が
「入」の状態をうけ、レーザ発振器（50）に対し、レー
ザ発振可能であることを「入信号」として指令する。レ
ーザ発振器（50）は、これをうけてはじめてレーザ発振
動作準備が完了し、発振指令の受付が可能となる。従っ
て、前記検出信号が「切状態」の時は、発振指令を受付
けない。

又、第４図はミラー押え（６）とミラーホルダー
（３）との装着状態が正規の状態でない場合を図示した
ものであるが、この場合は前記説明の通り、検出信号線
（35）に検出信号が出力されず、制御装置（55）には検
出不能、即ち検出信号が「切」の状態であることが伝え
られる。この信号は増幅器（56）を介してリレー（57）
に送られ、リレー（57）は検出信号「切状態」を受け、
レーザ発振器（50）に対し、即時レーザ発振を停止させ
るために「切信号」として指令し、レーザ発振動作は停
止される。

なお、上記各実施例の説明においては、ミラーホルダ
ー（３）に磁気検出器（34）を設け、ミラー押え（６）
に永久磁石（32）（33）を装着した例について説明した
が、ミラーホルダー（３）に永久磁石を設け、ミラー押
え（６）に磁気検出器を設けても同様であり、又、ミラ
ー押え（６）のミラーホルダー（３）への装着状態を検
出する手段として永久磁石とこの磁力を検出する磁気検
出器を例に挙げて説明したが、この発明はこれに限定さ
れるものでなく、例えば、光を利用した光学的検出手段
あるいは他の検出手段を用いても良い事は勿論であり、
諸種の設計的変更を包含するものである。

更に又、上記各実施例の説明において、ミラー押え
（６）からベンドミラー（７）の脱落あるいはベンドミ
ラー（７）の破損に対する保護については図示説明しな
かったが、これらの保護対策については、前記従来例で
説明した特開昭59−109023号公報に開示された技術を利
用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によるレーザ加工装置によれ
ば、ベンドミラーを装着するミラー押えのミラーホルダ
への装着状態に応じた検出信号が得られ、この検出信号
に基づきベンドミラーの取換え時あるいは清掃時等に確
実にレーザの発振を停止させることができ、ベンドミラ
ーの取換え時あるいは清掃時等の安全面に効果を発揮す
る。言い換えればレーザ光は一般に目に見えない不可視
光であり、前記ベンドミラーの取換えあるいは清掃の人
間への異存度が高い昨今において、この発明は人体への
安全面に大きく寄与する。また、ベンドミラーの取換え
時等にミラーホルダをベース部からはずす必要がなく、
ベンドミラーの脱着作業を容易にすることができる、と
いった効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示すレーザ光反射装置の
平面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は第
１図のIII−III線断面図、第４図は第１図〜第３図に示
すレーザ光反射装置の動作を説明する部分断面図、第５
図はこの発明の一実施例によるレーザ光反射装置を備え
たこの発明のレーザ加工装置の一実施例を示すブロック
構成図、第６図、第７図及び第８図は夫々異なる従来例
を説明する図である。 図中、（１）はレーザ光、（３）はミラーホルダー、
（６）はミラー押え、（７）はベンドミラー、（31）は
検出手段、（50）はレーザ発振器、（52）は加工ヘッ
ド、（55）は制御装置である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ発振器と、このレーザ発振器から出
   力されるレーザ光の光路のベース部に支持部材によって
   支持されたミラーホルダと、このミラーホルダに着脱自
   在に装着されるミラー押えと、このミラー押えと前記ミ
   ラーホルダによって保持され、前記レーザ光を反射する
   ミラーと、前記ミラーホルダと前記ミラー押えとの位置
   関係を検出する検出手段と、この検出手段の検出信号に
   より前記レーザ発振器の出力を停止する制御装置とを有
   することを特徴とするレーザ加工装置。
2. 【請求項２】ミラー押えは支持部材を操作することなく
   ミラーホルダの後方より前記ミラーホルダに着脱自在に
   取付けられ、ミラーは前記ミラー押えに取付けられ前記
   ミラーホルダに対し前記ミラー押えと一体構成物として
   着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載のレー
   ザ加工装置。