JP2781718B2 - Yagレーザ加工機 - Google Patents

Yagレーザ加工機

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JP2781718B2
JP2781718B2 JP5261100A JP26110093A JP2781718B2 JP 2781718 B2 JP2781718 B2 JP 2781718B2 JP 5261100 A JP5261100 A JP 5261100A JP 26110093 A JP26110093 A JP 26110093A JP 2781718 B2 JP2781718 B2 JP 2781718B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を被加工物に
放射し、穴あけ、切断、溶接などの加工を行うことので
きるYAGレーザ加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、工作機械の一種として、レーザ
光をレンズで集束させて被加工物に放射し、高密度の熱
エネルギによって穴あけ、切断、溶接などの加工を行う
YAGレーザ加工機が知られている。
【0003】以下、従来のYAGレーザ加工機の一例に
ついて図9により説明する。
【0004】図9は従来のYAGレーザ加工機の要部の
構成を示す模式図である。
【0005】図9に示すように、従来のYAGレーザ加
工機1は、所望の発振器ベース2上にYAGレーザ発生
装置3が配設されている。このYAGレーザ発生装置3
は、反射ミラー4と出力ミラー5との間にYAGロッド
6を設け、図示しない電源により駆動される励起ランプ
7からの光によりYAGロッド6内の原子を励起させた
後、出力ミラー5を通してレーザ光Lを放射するように
されている。この出力ミラー5から放射されたレーザ光
Lは、出力ミラー5の右方に配設された所望の分岐ミラ
ー8、分岐シャッタ9、集光レンズ10を順に通して光
コネクタなどからなるレーザ出力端11に導かれ複数に
分岐出力可能にされている。そして、レーザ出力端11
に導かれたレーザ光Lは、光ファイバ12を介して所望
の位置に配設された2個のレンズ13を有する適宜な出
射ユニット14から所望の被加工物15に放射されるよ
うになっている。さらに、YAGロッド6と反射ミラー
4および出力ミラー5との間には、それぞれ安全保持用
のメインシャッタ16が配設されている。また、出力ミ
ラー5と分岐ミラー8との間には、モニタミラー17が
配設されており、このモニタミラー17によりレーザ光
Lを所望のパワーモニタ18に導いて、出力ミラー5か
ら放射されるレーザ光Lの出力状態をチェックできるよ
うにされている。
【0006】前記発振器ベース2上の所望の位置には、
適宜なガイド光発生装置19が配設されている。このガ
イド光発生装置19は、光路調整に用いられるものであ
り、He−Neレーザなどの視認可能なビーム状のガイ
ド光Gが放射可能とされている。そして、ガイド光G
は、2個のガイド光ミラー20を用いてYAGレーザ発
生装置3の反射ミラー4の背面から入射された後、レー
ザ出力端11に導かれるようにされている。
【0007】このように形成されているYAGレーザ加
工機1においては、始業前点検時や定期点検時などに、
光路調整、例えば、YAGレーザ発生装置3自身の光軸
(光路)調整や、YAGレーザ発生装置3から放射され
るレーザ光Lの出力光軸(光路)調整などが行われてい
る。
【0008】前記光路調整は、発振器ベース2上の各機
器を上方から覆うようにして配設された図示しないカバ
ーを取り外したうえでメインシャッタ16を開けるとと
もに、YAGレーザ発生装置3およびガイド光発生装置
19が駆動可能な状態にて行われるようになっている。
さらに、出力光軸調整は、図示しないファイバースコー
プなどの適宜なガイド光視認確認手段を用いてガイド光
Gを視認することにより行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のYAGレーザ加工機1においては、光路調整を
行う場合に、YAGレーザ発生装置3およびガイド光発
生装置19が駆動可能な状態にて行われており、YAG
レーザ発生装置3の駆動状態を必要としない、例えば、
出力光軸調整時などに作業者の不注意な操作によりYA
Gレーザ発生装置3が駆動し、かつ、レーザ光Lが集光
レンズ10や光ファイバ12の端面などで反射して分岐
ミラー8の背面から図9に破線太矢印Aにて示すように
外部に漏洩してしまい安全性に劣るという問題点があっ
た。
【0010】また、出力光軸調整時には、ガイド光Gを
図示しないガイド光視認確認手段を用いて視認すること
になり、人体のもっとも光に対して敏感な目に負担を与
え、特に、調整に長時間を要する場合にはガイド光Gを
長時間視認することとなり、目に対する負担がより大き
くなるという問題点があった。
【0011】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、光路調整を行う場合における安全性を向上させ
るとともに、目に対する負担を低減することのできるY
AGレーザ加工機を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項1に記載の本発明のYAGレーザ加工機は、
YAGレーザ発生装置と、前記YAGレーザ発生装置の
光路調整に用いられる視認可能なガイド光を発生するガ
イド光発生装置と、光路調整時に放射されるレーザ光の
反射光の外部への漏洩を防止する着脱自在な反射光漏洩
防止手段と、前記反射光漏洩防止手段の取り外し動作に
連動して前記YAGレーザ発生装置を停止状態に保持す
る安全手段とを有することを特徴としている。
【0013】そして、請求項2に記載の本発明のYAG
レーザ加工機は、YAGレーザ発生装置と、前記YAG
レーザ発生装置の光路調整に用いられる視認可能なガイ
ド光を発生するガイド光発生装置と、光路調整に取着さ
れ前記ガイド光を視認する着脱自在なガイド光視認確認
手段と、前記ガイド光視認確認手段の取着動作に連動し
て前記YAGレーザ発生装置を停止状態に保持する安全
手段とを有することを特徴としている。
【0014】さらに、請求項3に記載の本発明のYAG
レーザ加工機は、YAGレーザ発生装置と、前記YAG
レーザ発生装置の光路調整に用いられる視認可能なガイ
ド光を発生するガイド光発生装置と、光路調整時に放射
されるレーザ光の反射光の外部への漏洩を防止する着脱
自在な反射光漏洩防止手段と、前記反射光漏洩防止手段
の取り外し動作に連動して前記YAGレーザ発生装置を
停止状態に保持する安全手段と、光路調整に取着され前
記ガイド光を視認する着脱自在なガイド光視認確認手段
と、前記ガイド光視認確認手段の取着動作に連動して前
記YAGレーザ発生装置を停止状態に保持する安全手段
とを有することを特徴としている。 また、請求項4に
記載の本発明のYAGレーザ加工機は、請求項2または
請求項3において、前記ガイド光視認確認手段が偏光板
を備えたファイバースコープであることを特徴としてい
る。
【0015】
【作用】請求項1に記載の本発明のYAGレーザ加工機
によれば、反射光漏洩防止手段により光路調整時に放射
されるレーザ光の反射光の外部への漏洩を防止すること
ができるとともに、反射光漏洩防止手段の取り外し動作
をもって安全手段が連動動作してYAGレーザ発生装置
を停止状態に保持することができる。
【0016】請求項2に記載の本発明のYAGレーザ加
工機によれば、ガイド光視認確認手段によりガイド光を
視認しながら出力光軸の光路調整を行うことができると
ともに、ガイド光視認確認手段の取着動作をもって安全
手段が連動動作してYAGレーザ発生装置を停止状態に
保持することができる。
【0017】請求項3に記載の本発明のYAGレーザ加
工機によれば、反射光漏洩防止手段により光路調整時に
放射されるレーザ光の反射光の外部への漏洩を防止し、
反射光漏洩防止手段の取り外し動作をもって動作する安
全手段によりYAGレーザ発生装置を停止状態に保持す
ることができるとともに、ガイド光視認確認手段により
ガイド光を視認しながら出力光軸の光路調整をし、ガイ
ド光視認確認手段の取着動作をもって安全手段が連動動
作してYAGレーザ発生装置を停止状態に保持すること
ができる。
【0018】請求項4に記載の本発明のYAGレーザ加
工機によれば、偏光板を備えたファイバースコープから
なるガイド光視認確認手段により、出力光軸の光路調整
時における目に対する負担を低減させることができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図8につい
て説明する。なお、前述した従来のものと同一部分につ
いては、図面中に同一の符号を付してある。
【0020】図1は本発明に係るYAGレーザ加工機の
一実施例の正面側からみた外観斜視図であり、図2は背
面側からみた外観斜視図であり、図3は発振器ベース上
に配設された要部の構成を示す模式図であり、図4は反
射光漏洩防止手段の取付状態を示す要部の正面図であ
り、図5は図4の側面図であり、図6はガイド光視認確
認手段の取付状態を示す要部の正面図であり、図7は図
6の側面図であり、図8は偏光板の取付状態を示す正面
図である。
【0021】図1および図2に示すように、本実施例の
YAGレーザ加工機21は、略長方体に形成された架台
22を有している。そして、架台22の下部の四隅に
は、所望のキャスタ23およびアジャスティング・スク
リュウ24が配設されており、YAGレーザ加工機21
を移動自在とするとともに、レベル調整を可能としてい
る。さらに、架台22の少なくとも側面は所望のカバー
25により覆われている。
【0022】図1に示すように、架台22の側面の一面
は、操作側となる前面26とされており、この前面26
には図示しない所望の制御部に接続された主電源の継断
に用いられる適宜なメインスイッチ27およびキースイ
ッチ28などを有する主制御パネル29が配設されてい
る。この前面26は、上方に向けて延設された上部前面
パネル30を有しており、この上部前面パネル30に
は、図示しない所望の制御部を操作指令に基づいて動作
させるための所望の操作板31が配設されている。そし
て、上部前面パネル30の側面および上部の後方には、
架台22の上部に配設された所望の発振器ベース32の
上部を覆うようにして右上部カバー33aおよび左上部
カバー33bからなる2分割された所望の上部カバー3
3が着脱自在にして配設されている。この上部カバー3
3により加工状態におけるレーザ光Lの外部への漏洩が
防止されている。さらに、右上部カバー33aの上部に
は、光ファイバ12が挿通される所望の貫通孔34が形
成されている。
【0023】図3に示すように、前記発振器ベース32
上の略中央部には、YAGレーザ発生装置3が配設され
ている。このYAGレーザ発生装置3は、相互に平行に
延在するようにして設けられた姿勢制御自在な反射ミラ
ー4と出力ミラー5との間に、YAGロッド6を設け、
所望の位置に配設された図示しない駆動電源により駆動
される励起ランプ7からの光によりYAGロッド6内の
原子を励起させた後、出力ミラー5を通してレーザ光L
を放射するようにされている。この出力ミラー5から放
射されたレーザ光Lは、本実施例においては、出力ミラ
ー5の右方に配設された姿勢制御自在とされた分岐ミラ
ー8、開閉自在な分岐シャッタ9、姿勢制御自在とされ
た集光レンズ10を順に通して、直径0.2〜1.0m
m程度に集束されて、光コネクタなどからなる姿勢制御
自在とされたレーザ出力端11に導かれ複数に分岐出力
可能にされている。
【0024】そして、レーザ出力端11に導かれたレー
ザ光Lは、所望の光ファイバ12を介して外部の所望の
位置に配設された2個のレンズ13を有する適宜な出射
ユニット14から所望の被加工物15に放射され、穴あ
け、切断、溶接などの加工が施される。
【0025】さらに、YAGロッド6と反射ミラー4お
よび出力ミラー5との間には、それぞれ安全保持用の開
閉自在な所望のメインシャッタ16が配設されている。
【0026】また、出力ミラー5と分岐ミラー8との間
には、モニタミラー17が配設されており、このモニタ
ミラー17によりレーザ光Lを所望のパワーモニタ18
に導いて、出力ミラー5から出力されるレーザ光Lの出
力状態をチェックできるようにされている。
【0027】前記発振器ベース32のYAGレーザ発生
装置3の図3において上方には、所望のガイド光発生装
置19が配設されている。このガイド光発生装置19
は、YAGレーザ発生装置3自身の光軸(光路)および
YAGレーザ発生装置3から放射されるレーザ光Lの出
力光軸(光路)などの光路調整(各種の光軸調整の総
称)に用いられるものであり、He−Neレーザなどの
視認可能なビーム状のガイド光Gが放射可能とされてい
る。このガイド光Gは、姿勢制御自在とされた2個のガ
イド光ミラー20を用いてYAGレーザ発生装置3の反
射ミラー4の背面から入射された後、レーザ出力端11
に導かれるようにされている。
【0028】前記発振器ベース32の図3において右上
に示す分岐ミラー8、分岐シャッタ9、集光レンズ10
を結ぶ延長線上の外側面には、光路調整時に取着される
着脱自在な反射光漏洩防止手段35またはガイド光視認
確認手段36(図6参照)のいずれか一方が必要に応じ
て取着可能とされている。
【0029】図4および図5に示すように、前記反射光
漏洩防止手段35は、本実施例においては、略平板状の
所望の遮光板35aにより形成されており、光路調整時
において発振器ベース32に取着され、光路調整時おけ
るYAGレーザ発生装置3自身の光軸調整時に集光レン
ズ10および光ファイバ12の端面などから反射される
レーザ光Lの図3において破線太矢印にて示す反射光L
bが外部に漏洩するのを防止するものである。
【0030】前記遮光板35a取付位置近傍の発振器ベ
ース32の上面には、遮光板35aの着脱動作により動
作する安全装置37としてのリミットスイッチ37aが
配設されている(図1、図4、図5)。このリミットス
イッチ37aは、本実施例においては、常には、前記左
上部カバー33bの内側面に当接状態とされてYAGレ
ーザ発生装置3を駆動可能とし、左上部カバー33bが
取り外された光路調整時には非当接状態とされYAGレ
ーザ発生装置3を停止状態に保持するとともに、遮光板
35aの取付動作により遮光板35aと当接状態とされ
YAGレーザ発生装置3を駆動可能とし、遮光板35a
の取り外し動作により非当接状態とされYAGレーザ発
生装置3を停止状態に保持するようにされている。
【0031】なお、常には遮光板35aを発振器ベース
32上にリミットスイッチ37aと当接状態を保持する
ように配設し、光路調整時における遮光板35aの取り
外し動作によりリミットスイッチ37aがYAGレーザ
発生装置3を停止状態に保持する構成としてもよく、特
に、本実施例の構成に限定されるものではない。また、
安全装置37としては、遮光板35aの着脱動作により
動作するものであればよく、例えば、マイクロスイッチ
などの接触式のものや、近接スイッチ、光スイッチなど
の非接触式のものなどから設計コンセプトにより選択す
ればよい。
【0032】図6および図7に示すように、前記ガイド
光視認確認手段36は、光路調整時(詳しくは出力光軸
調整時)にガイド光Gを視認するものであり、本実施例
においては、所望のファイバースコープ38とされてい
る。このファイバースコープ38は、所望のスコープホ
ルダ39に対して着脱自在とされており、光路調整時に
スコープホルダ39を発振器ベース32の所定の位置に
取着することにより、発振器ベース32に取着されるよ
うになっている。そして、ファイバースコープ38の接
眼側には、図8に示すように、ガイド光Gの強さを調節
できる所望の偏光板40が配設されている。
【0033】前記スコープホルダ39は、常にはファイ
バースコープ38を外した状態で発振器ベース32の適
宜な位置41(図3)に取着されており、光路調整時に
発振器ベース32の所定位置に取着されるようになって
いる。
【0034】図6および図7に示すように、前記スコー
プホルダ39のファイバースコープ取付位置近傍には、
ファイバースコープ38の着脱動作により動作する安全
装置42としてのリミットスイッチ42aが配設されて
いる。このリミットスイッチ42aは、スコープホルダ
39にファイバースコープ38が取着されない常なる状
態においては、YAGレーザ発生装置3を駆動可能と
し、光路調整時におけるファイバースコープ38のスコ
ープホルダ39に対する取着動作により、YAGレーザ
発生装置3を停止状態に保持するようにされている。
【0035】つぎに、前述した構成からなる本実施例の
作用について説明する。
【0036】本実施例のYAGレーザ加工機21におけ
る光路調整は、左上部カバー33bを取り外したうえで
YAGレーザ発生装置3およびガイド光発生装置19を
駆動可能状態とするとともに、メインシャッタ16を開
けた状態で行われる。そして、左上部カバー33bを取
り外した状態においては、左上部カバー33bの内側面
に当接状態とされている遮光板35aの着脱動作により
動作する安全装置37としてのリミットスイッチ37a
が、左上部カバー33bの取り外しにより非当接状態と
され、YAGレーザ発生装置3を確実に停止状態に保持
することができるので、安全性を確実に確保することが
できる。
【0037】そして、光路調整は、ガイド光Gの光軸と
レーザ光Lの光軸とを合致させたうえで、レーザ光Lを
用いたYAGレーザ発生装置3自身の光軸調整や、ガイ
ド光Gを用いた出力光軸調整などが行われる。
【0038】前記レーザ光Lを用いた光軸調整時には、
図4および図5に示すように、発振器ベース32の所定
位置に遮光板35aが取着され、集光レンズ10および
光ファイバ12から反射されて分岐ミラー8の背面から
外部に漏洩する反射光Lbを遮光板35aの取付位置に
て確実に阻止するとともに、遮光板35aの着脱動作に
より動作する安全装置37としてのリミットスイッチ3
7aが遮光板35aの取付動作により遮光板35aと当
接状態とされYAGレーザ発生装置3を駆動可能とし、
光路調整時における安全性を確実に向上させることがで
きる。
【0039】前記ガイド光Gを用いた出力光軸調整時に
は、発振器ベース32から遮光板35aが取り外される
とともに、スコープホルダ39を発振器ベース32の所
定位置に取着し、スコープホルダ39にファイバースコ
ープ38が取着された後、ファイバースコープ38を介
してガイド光Gを視認しながら行うことができる。
【0040】すなわち、発振器ベース32から遮光板3
5aが取り外されることにより、遮光板35aの着脱動
作により動作する安全装置37としてのリミットスイッ
チ37aが遮光板35aと非当接状態となってYAGレ
ーザ発生装置3を停止状態に保持することができるとと
もに、スコープホルダ39にファイバースコープ38が
取着されることにより、ファイバースコープ38の着脱
動作により動作する安全装置42としてのリミットスイ
ッチ42aがファイバースコープ38と当接状態となっ
てYAGレーザ発生装置3を停止状態に保持することが
でき、光路調整時における安全性をさらに確実に向上さ
せることができる。
【0041】すなわち、YAGレーザ発生装置3の駆動
状態を要しないガイド光Gを用いた出力光軸調整時に
は、遮光板35aの着脱動作により動作する安全装置3
7とファイバースコープ38の着脱動作により動作する
安全装置42とにより、YAGレーザ発生装置3の停止
状態を二重に確保することができ、光路調整時における
安全性をより向上させることができる。
【0042】なお、遮光板35aが着脱可能な構造で本
発明を説明したが、取り外しができないよう固定されて
いる場合、ファイバースコープ38は反射光Lbの光路
上に配設されていればよいので、ファイバースコープ3
8を用いる場合の安全確保についてみれば、ファイバー
スコープ38の着脱動作により動作する安全装置42の
みを用いてYAGレーザ発生装置3の駆動状態を適正に
制御すればファイバースコープ38を用いる場合の安全
確保については充分である。
【0043】また、ファイバースコープ38に偏光板4
0を設けたことにより、ガイド光Gの強さを低減し、ガ
イド光Gを視認した場合の目に対する負担、特に、長時
間ガイド光Gを視認した場合の負担を確実に低減するこ
とができる。
【0044】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、必要に応じて変更することができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように本発明のYAGレー
ザ加工機によれば、安全装置により光路調整時における
安全性を確実に向上させることができるとともに、偏光
板により光路調整時における目に対する負担を確実に低
減できるという極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るYAGレーザ加工機の一実施例の
正面側からみた外観斜視図
【図2】本発明に係るYAGレーザ加工機の一実施例の
背面側からみた外観斜視図
【図3】発振器ベース上に配設された要部の構成を示す
模式図
【図4】反射光漏洩防止手段の取付状態を示す要部の正
面図
【図5】図4の側面図
【図6】ガイド光視認確認手段の取付状態を示す要部の
正面図
【図7】図6の側面図
【図8】偏光板の取付状態を示す正面図
【図9】従来のYAGレーザ加工機の要部の構成を示す
模式図
【符号の説明】
3 YAGレーザ発生装置 4 反射ミラー 5 出力ミラー 6 YAGロッド 7 励起ランプ 8 分岐ミラー 9 分岐シャッタ 10 集光レンズ 11 レーザ出力端 12 光ファイバ 14 出射ユニット 16 メインシャッタ 19 ガイド光発生装置 20 ガイド光ミラー 21 YAGレーザ加工機 35 反射光漏洩防止手段 35a (反射光漏洩防止手段としての)遮光板 36 ガイド光視認確認手段 37 (反射光漏洩防止手段により動作する)安全装置 37a (反射光漏洩防止手段により動作する安全装置
としての)リミットスイッチ 38 (ガイド光視認確認手段としての)ファイバース
コープ 39 スコープホルダ 40 偏光板 42 (ガイド光視認確認手段により動作する)安全装
置 42a (ガイド光視認確認手段により動作する安全装
置としての)リミットスイッチ G ガイド光 L レーザ光 Lb (レーザ光の)反射光

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 YAGレーザ発生装置と、前記YAGレ
    ーザ発生装置の光路調整に用いられる視認可能なガイド
    光を発生するガイド光発生装置と、光路調整時に放射さ
    れるレーザ光の反射光の外部への漏洩を防止する着脱自
    在な反射光漏洩防止手段と、前記反射光漏洩防止手段の
    取り外し動作に連動して前記YAGレーザ発生装置を停
    止状態に保持する安全手段とを有することを特徴とする
    YAGレーザ加工機。
  2. 【請求項2】 YAGレーザ発生装置と、前記YAGレ
    ーザ発生装置の光路調整に用いられる視認可能なガイド
    光を発生するガイド光発生装置と、光路調整に取着され
    前記ガイド光を視認する着脱自在なガイド光視認確認手
    段と、前記ガイド光視認確認手段の取着動作に連動して
    前記YAGレーザ発生装置を停止状態に保持する安全手
    段とを有することを特徴とするYAGレーザ加工機。
  3. 【請求項3】 YAGレーザ発生装置と、前記YAGレ
    ーザ発生装置の光路調整に用いられる視認可能なガイド
    光を発生するガイド光発生装置と、光路調整時に放射さ
    れるレーザ光の反射光の外部への漏洩を防止する着脱自
    在な反射光漏洩防止手段と、前記反射光漏洩防止手段の
    取り外し動作に連動して前記YAGレーザ発生装置を停
    止状態に保持する安全手段と、光路調整に取着され前記
    ガイド光を視認する着脱自在なガイド光視認確認手段
    と、前記ガイド光視認確認手段の取着動作に連動して前
    記YAGレーザ発生装置を停止状態に保持する安全手段
    とを有することを特徴とするYAGレーザ加工機。
  4. 【請求項4】 前記ガイド光視認確認手段が偏光板を備
    えたファイバースコープであることを特徴とする請求項
    2または請求項3に記載のYAGレーザ加工機。
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