JP5642445B2

JP5642445B2 - スキャニング方式のレーザ加工装置

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Publication number: JP5642445B2
Application number: JP2010165765A
Authority: JP
Inventors: 達郎渡辺; 繁之剱地; 弘行五十嵐; 純平加瀬; 巧司安達
Original assignee: Amada Miyachi Co Ltd
Current assignee: Amada Miyachi Co Ltd
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP2012024808A

Description

本発明は、ガルバノスキャナを用いて被加工物にレーザ光を照射して所望のレーザ加工を行うスキャニング方式のレーザ加工装置に関する。

スキャニング方式のレーザ加工は、レーザ光のビームスポットが当たる被加工物表面の微小部分（加工点）をレーザエネルギーで瞬間的に蒸発、変色または溶融させながら、被加工物表面上でレーザ光のビームスポットを所望のパターンでスキャニング（走査）する加工技術であり、マーキング加工が代表的であるが、シーム溶接にも用いられている（特許文献１，２参照）。

一般に、スキャニング方式のレーザ加工装置は、レーザ光を発振出力するレーザ発振器と、このレーザ発振器より出力されたレーザ光をスキャニングしながら被加工物に向けて照射するガルバノスキャナと、レーザ発振器およびガルバノスキャナの各動作（レーザ発振動作、スキャニング動作）を制御する制御部とを備えている。

レーザ発振器は、これまで、マーキング加工用にはＱスイッチパルスのＹＡＧレーザが多く用いられ、シーム溶接用にはロングパルスまたは連続（ＣＷ）発振のＹＡＧレーザが多く用いられてきた。最近は、ＹＡＧレーザからより高出力のファイバレーザに置き換わりつつある。

ガルバノスキャナは、スキャニングヘッド等とも称され、ボックス状のスキャナ筐体の中にレーザ光を２次元的にスキャニングするためのＸ軸ガルバノミラーおよびＹ軸ガルバノミラーを配置し、制御部より所望のスキャニング位置に応じた座標位置指令信号またはミラー振れ角指令信号を受けて各ガルバノミラーを電動の回転駆動部によって回転（首振り）駆動するように構成されている。スキャナ筐体の一壁面（通常は底壁）には、レーザ光を外へ出射するためのレーザ出射口が形成され、この窓にはＸ軸ガルバノミラーおよびＹ軸ガルバノミラーによってスキャニングされたレーザ光を被加工物の加工点に集光させるための光学レンズ（ｆθレンズ）が取り付けられている。

特開２００２−２１０５７３特開２００７−１２７５２

上記のようなスキャニング方式のレーザ加工装置において、ガルバノスキャナのＸ軸ガルバノミラーおよびＹ軸ガルバノミラーは、個別のミラーホルダを介してＸ軸回転駆動部およびＹ軸回転駆動部の回転軸にそれぞれ結合されている。そして、大概、Ｘ軸ガルバノミラーおよびＹ軸ガルバノミラーと各個別のミラーホルダとは接着剤によって結合されている。

ところが、ガルバノスキャナを用いて被加工物にレーザ光を照射すると、被加工物で反射した光の一部がスキャナ筐体の中へ戻ってきてミラーホルダに当たり、それによって（つまり反射光を吸収して）ミラーホルダの温度が上昇する。そして、反射光のパワーや照射持続時間にも依るが、ミラーホルダの温度がガルバノミラーをミラーホルダに固定している接着剤の耐熱温度（通常約６０℃〜８０℃）を超えることもある。そうなると、接着剤が軟化してガルバノミラーがぐらつき、それによってガルバノミラーの振れ角の精度が低下し、ひいてはレーザビームのスキャニング精度が低下する。

特に、使用するレーザ光に対して反射率の高い材質（たとえばアルミニウム）からなる被加工物に連続（ＣＷ）発振のレーザ光を照射してシーム溶接を行う場合は、当該被加工物からの反射光が多量かつ持続的にスキャナ筐体の中に入って来るので、上記のようなミラーホルダの過昇温、そして接着剤の軟化によるガルバノミラーのぐらつきが生じやすい。また、ミラーホルダ等の発熱の影響で温度が上昇すると、ガルバノミラーの反射率が変化して、レーザ光を正確に走査できなくなるおそれもある。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するものであり、ガルバノミラーを固定保持するミラーホルダに被加工物からの反射光が当たる場合に、ミラーホルダの温度を簡便に監視してその過昇温を確実に防止し、ガルバノミラーの機能を安定に保つようにしたスキャニング式のレーザ加工装置を提供する。

本発明の第１の観点におけるレーザ加工装置は、被加工物の加工点にレーザ光をスキャニング照射して所望のレーザ加工を行うスキャニング方式のレーザ加工装置であって、前記レーザ光を発振出力するレーザ発振部と、前記レーザ発振部からの前記レーザ光を前記加工点へ向けて反射するガルバノミラーと、前記ガルバノミラーを保持するミラーホルダと、前記ミラーホルダを介して前記ガルバノミラーを回転駆動する回転駆動部とを有するガルバノスキャナと、前記ガルバノスキャナの少なくとも前記ガルバノミラーおよび前記ミラーホルダを覆って収容し、前記レーザ光を外へ出射するためのレーザ出射口を有するスキャナ筐体と、前記スキャナ筐体内に配置される感温素子を有し、前記感温素子の温度が所定の監視温度を超えた時に前記感温素子の出力に基づいて所定のインターロック信号を発生する温度監視部と、前記温度監視部より発生された前記インターロック信号に応動して、前記レーザ発振部における前記レーザ光の発振出力を停止させる制御部とを具備し、前記ミラーホルダは、前記被加工物から前記レーザ出射口を通って前記スキャナ筐体の中に入ってくる光の一部を直接浴びる位置に配置され、前記感温素子は、前記ミラーホルダに近接して前記ガルバノミラーの回転動作に干渉しない位置であって、かつ、前記被加工物から前記レーザ出射口を通って前記スキャナ筐体の中に入ってくる光の一部を直接浴びる位置に配置される。

上記構成のレーザ加工装置においては、レーザ加工中に、レーザ光を照射された被加工物で反射する光の多くがレーザ光と逆方向に伝搬してスキャナ筐体の中に入り、その一部はミラーホルダに直接当たり、他の一部は感温素子に直接当たる。ミラーホルダが被加工物からの反射光を直接浴びることによってミラーホルダの温度が上昇する時は、感温素子も該反射光を直接浴びることによって、感温素子の温度がミラーホルダの温度と一定の相関関係を保って上昇する。そして、被加工物からの反射光を吸収してミラーホルダの温度が所定の監視温度を超えそうな時、あるいは超えた時は、それと同時または前後して感温素子の温度が所定の監視温度を超えることにより、温度監視部が感温素子の出力に基づいてインターロック信号を発生し、これに応答して制御部がレーザ発振出力を停止させる。これにより、ガルバノミラーを固定保持するミラーホルダに被加工物からの反射光が当たる場合に、ミラーホルダの温度を簡便に監視してその過昇温を確実に防止して、ガルバノミラーの機能を安定に保つことができる。

本発明の第２の観点におけるレーザ加工装置は、被加工物の加工点にレーザ光をスキャニング照射して所望のレーザ加工を行うスキャニング方式のレーザ加工装置であって、前記レーザ光を発振出力するレーザ発振部と、前記レーザ発振部からの前記レーザ光を第２のガルバノミラーに向けて反射する第１のガルバノミラーと、前記第１のガルバノミラーを保持する第１のミラーホルダと、前記第１のミラーホルダを介して前記第１のガルバノミラーを第１の方向で回転駆動する第１の回転駆動部とを有する第１のガルバノスキャナと、前記第１のガルバノスキャナからの前記レーザ光を前記加工点へ向けて反射する前記第２のガルバノミラーと、前記第２のガルバノミラーを保持する第２のミラーホルダと、前記第２のミラーホルダを介して前記第２のガルバノミラーを前記第１の方向と直交する第２の方向で回転駆動する第２の回転駆動部とを有する第２のガルバノスキャナと、前記第１および第２のガルバノスキャナの少なくとも前記第１および第２のガルバノミラーおよび前記第１および第２のミラーホルダを覆って収容し、前記レーザ光を外へ出射するためのレーザ出射口を有するスキャナ筐体と、前記スキャナ筐体内で前記第１のミラーホルダおよび第２のミラーホルダに相対的に近接した位置にそれぞれ配置される第１および第２の感温素子を有し、前記第１の感温素子の温度が第１の監視温度を超えた時または前記第２の感温素子の温度が第２の監視温度を超えた時に、前記第１の感温素子または前記第２の感温素子の出力に基づいてインターロック信号を発生する温度監視部と、前記温度監視部より発生された前記インターロック信号に応動して、前記レーザ発振部における前記レーザ光の発振出力を停止させる制御部とを具備し、前記第１および第２のミラーホルダは、前記被加工物から前記レーザ出射口を通って前記スキャナ筐体の中に入ってくる光の一部を直接浴びる位置にそれぞれ配置され、前記第１および第２の感温素子は、前記ミラーホルダに近接して前記ガルバノミラーの回転動作に干渉しない位置であって、かつ、前記被加工物から前記レーザ出射口を通って前記スキャナ筐体の中に入ってくる光の一部を直接浴びる位置にそれぞれ配置される。

上記第２の観点においては、第１のミラーホルダおよび第２のミラーホルダに相対的に近接した位置にそれぞれ配置される第１および第２の感温素子が各々独立に動作するので、上記第１の観点と同様の作用効果が得られるだけでなく、二重のインターロック発生源（感温素子）により一層信頼性の高いインターロック機構が得られる。

本発明の好適な一態様においては、ガルバノスキャナのガルバノミラーがミラーホルダに接着剤を用いて結合され、温度監視部の監視温度は接着剤の耐熱保証温度に対応して設定される。この場合は、上記のようなインターロック機能により、ミラーホルダにおいてガルバノミラーが接着剤の軟化によってぐらつくようなことが防止されるので、ガルバノミラーの振れ角の精度が低下することや、レーザビームのスキャニング精度が低下することが回避される。

別の好適な一態様においては、温度監視部が、被加工物からの光に対してミラーホルダよりも光吸収率の高い材質からなるケーシングで感温素子を覆っており、被加工物からの光に対して、ケーシングの温度がミラーホルダの温度よりも先に上昇するようになっている。

好適な一態様においては、感温素子が、予め設定した温度になると電気回路の接点がオンまたはオフになるサーマルスイッチからなる。この場合、ミラーホルダの温度が監視温度を超えた時に、サーマルスイッチがオンまたはオフして、インターロック信号を生成する。

別の好適な一態様においては、感温素子が、周囲温度に応じた大きさの電気信号を生成する温度センサからなる。この場合、温度監視部は、温度センサからの電気信号を所定の基準値と比較して、電気信号が該基準値を超えた時にインターロック信号を出力するインターロック信号発生回路を有する。

本発明のスキャニング方式レーザ加工装置によれば、上記のような構成および作用により、接着剤を介してガルバノミラーを固定保持するミラーホルダに被加工物からの反射光が当たる場合に、ミラーホルダの温度を簡便に監視してその過昇温を確実に防止し、ガルバノミラーの機能を安定に保つことができる。このことによって、レーザビームのスキャニング精度および信頼性を安定に維持することができる。

本発明の一実施形態におけるスキャニング方式のレーザ加工装置の構成を示す図である。実施形態のレーザ加工装置におけるスキャナ筐体の内部および外部の構成を示す側面図である。実施形態のレーザ加工装置におけるスキャナ筐体の内部および外部の構成を示す底面図である。実施形態のレーザ加工装置におけるミラーホルダ周りの構成を示す斜視図である。実施形態のレーザ加工装置におけるミラーホルダとサーマルインターロック部の位置関係を示す上面図である。実施形態のレーザ加工装置におけるミラーホルダとサーマルインターロック部の位置関係を示す上面図である。実施形態のレーザ加工装置におけるサーマルインターロック部の外観構成を示す斜視図である。実施形態のレーザ加工装置におけるサーマルインターロック部の内部構成を示す断面図である。実施形態の一実験におけるレーザ照射パターン（テストパターン１）の位置をスキャナ筐体のレーザ出射口に重ねて示した図である。上記テストパターン１の実験で得られた各部の温度の波形図である。実施形態の一実験におけるレーザ照射パターン（テストパターン２）の位置をスキャナ筐体のレーザ出射口に重ねて示した図である。上記テストパターン２の実験で得られた各部の温度の波形図である。実施形態の一実験におけるレーザ照射パターン（テストパターン３）の位置をスキャナ筐体のレーザ出射口に重ねて示した図である。上記テストパターン３の実験で得られた各部の温度の波形図である。実施形態の一実験におけるレーザ照射パターン（テストパターン４）の位置をスキャナ筐体のレーザ出射口に重ねて示した図である。上記テストパターン４の実験で得られた各部の温度の波形図である。実施形態の一実験におけるレーザ照射パターン（テストパターン５）の位置をスキャナ筐体のレーザ出射口に重ねて示した図である。上記テストパターン５の実験で得られた各部の温度の波形図である。実施形態の一実験におけるレーザ照射パターン（テストパターン６）の位置をスキャナ筐体のレーザ出射口に重ねて示した図である。上記テストパターン６の実験で得られた各部の温度の波形図である。実施形態の一実験におけるレーザ照射パターン（テストパターン７）の位置をスキャナ筐体のレーザ出射口に重ねて示した図である。上記テストパターン７の実験で得られた各部の温度の波形図である。実施形態の一実験におけるレーザ照射パターン（テストパターン８）の位置をスキャナ筐体のレーザ出射口に重ねて示した図である。上記テストパターン８の実験で得られた各部の温度の波形図である。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１に、本発明の一実施形態におけるスキャニング方式のレーザ加工装置の構成を示す。このレーザ加工装置は、ガルバノスキャナを用いるレーザ加工たとえばシーム溶接に適用可能なレーザ加工機であり、ファイバレーザ発振器１０、レーザ電源１２、レーザ伝送系１４、レーザ出射部１６、主制御部１８、タッチパネル２０を備えている。

ファイバレーザ発振器１０は、発振用の光ファイバ（以下「発振ファイバ」と称する。）２２と、この発振ファイバ２２の一端面にポンピング用の励起光ＭＢを照射する電気光学励起部２４と、発振ファイバ２２を介して光学的に相対向する一対の光共振器ミラー２６，２８とを有しており、発振器全体でレーザ電源１２より供給される電気エネルギーをレーザ光のレーザエネルギーに変換する電光変換部を構成している。

電気光学励起部２４は、励起光源としてのレーザダイオード（ＬＤ）３０および集光用の光学レンズ３２を有している。連続（ＣＷ）発振のレーザ光ＦＢによってシーム溶接が行われる際に、ＬＤ３０は、レーザ電源１２より所望の電流値を有するＣＷのＬＤ駆動電流Ｉ_Dを供給または注入され、ＣＷの励起光（ＬＤ光）ＭＢを発生する。光学レンズ３２は、ＬＤ３０からの励起光ＭＢを発振ファイバ２２の一端面に集光入射させる。ＬＤ３０と光学レンズ３２との間に配置される光共振器ミラー２６は、ＬＤ３０側から入射した励起光ＭＢを透過させ、発振ファイバ２２側から入射した発振光線を共振器の光軸上で全反射するように構成されている。

発振ファイバ２２は、図示省略するが、発光元素としてたとえば希土類元素のイオンをドープしたコアと、このコアを同軸に取り囲むクラッドとを有しており、コアを活性媒体とし、クラッドを励起光の伝播光路としている。上記のようにして発振ファイバ２２の一端面に入射したパルス励起光ＭＢは、クラッド外周界面の全反射によって閉じ込められながら発振ファイバ２２の中を軸方向に伝搬し、その伝搬中にコアを何度も横切ることでコア中の希土類元素イオンを光励起する。こうして、コアの両端面から軸方向に所定波長の発振光線が放出され、この発振光線が光共振器ミラー２６，２８の間を何度も行き来して共振増幅され、部分反射ミラーからなる片側の光共振器ミラー２８より該所定波長を有するＣＷのレーザ光ＦＢが取り出される。

なお、光共振器内において、光学レンズ３２，３４は、発振ファイバ２２の端面から放出されてきた発振光線を平行光にコリメートして光共振器ミラー２６，２８へ通し、光共振器ミラー２６，２８で反射して戻ってきた発振光線を発振ファイバ２２の端面に集光させる。また、発振ファイバ２２を通り抜けた励起光ＭＢは、光学レンズ３４および光共振器ミラー２８を透過したのち折り返しミラー３６にて側方のレーザ吸収体３８に向けて折り返される。光共振器ミラー２８より出力されたＣＷのレーザ光ＦＢは、この折り返しミラー３６をまっすぐ透過し、次いでビームスプリッタ４０を通ってファイバレーザ発振器１０の外へ出る。

ビームスプリッタ４０は、入射したレーザ光ＦＢのごく一部（たとえば１％）を所定方向つまりパワーモニタ用のフォトセンサ（ＰＤ）４２側へ反射し、残りの大部分（９９％）をまっすぐ透過させる。フォトセンサ（ＰＤ）４２の正面には、ビームスプリッタ４０からの反射光またはモニタ光Ｒ_FBを集光させる集光レンズ４４が配置されている。

フォトセンサ（ＰＤ）４２は、ビームスプリッタ４０からのモニタ光Ｒ_FBを光電変換して、レーザ光ＦＢのレーザ出力（パワー）を表す電気信号（レーザ出力測定信号）を出力する。レーザ出力測定回路４６は、フォトセンサ４２の出力信号に基づき、アナログ信号処理によってレーザ光ＦＢのレーザ出力測定値Ｍ_FBを求める。レーザ出力測定回路４６で得られたレーザ出力測定値Ｍ_FBは、フィードバック信号としてレーザ電源１２に与えられる。

ビームスプリッタ４０をまっすぐ透過してファイバレーザ発振器１０の外に出たレーザ光ＦＢは、レーザ伝送系１４に入り、最初にベントミラー４８で所定方向に折り返され、次いで入射ユニット５０内で集光レンズ５２により集光されて伝送用の光ファイバ（以下「伝送ファイバ」と称する。）５４の一端面に入射する。伝送光ファイバ５２は、たとえばＳＩ（ステップインデックス）形ファイバからなり、入射ユニット５０内で入射したレーザ光ＦＢをレーザ出射部１６まで伝送する。

レーザ出射部１６は、図２〜図１４につき後述するＸ軸ガルバノスキャナ５６_XおよびＹ軸ガルバノスキャナ５６_Yならびに温度監視部５８を取り付けたボックス形状のスキャナ筐体６０と、主制御部１８からのスキャニング制御信号に応じてＸ軸ガルバノスキャナ５６_XおよびＹ軸ガルバノスキャナ５６_Yの回転（首振り）動作を個別に制御するスキャナ制御部６２とを有している。

スキャナ筐体６０の一側壁には伝送光ファイバ５２の出口側端部が取り付けられるレーザ導入口６０ａが設けられ、その付近にコリメータレンズ６４が配置されている。伝送光ファイバ５２の出口端から所定の拡がり角で出たレーザ光ＦＢは、コリメータレンズ６４により平行光になってガルバノスキャナ５６_X，５６_Yに順次入射するようになっている。

また、スキャナ筐体６０の底壁には、レーザ光ＦＢを外へ出射するためのレーザ出射口６０ｂが設けられている。このレーザ出射口６０ｂには、レーザ光ＦＢを加工ステージ６６上の被加工物Ｗの加工点に集光するためのｆθレンズ６５が取り付けられている。

被加工物Ｗ上には加工点が所望のシーム溶接ラインとしてライン状に連続的に設定されている。レーザ光ＦＢのビームスポットが集光照射する各加工点では、レーザエネルギーによって被加工物Ｗが溶融し、ビームスポットが去った後に凝固してナゲットが形成される。

主制御部１８は、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）を含んでおり、プログラムメモリに格納している各種プログラム（ソフトウェア）にしたがって装置全体ないし各部の動作を制御し、タッチパネル２０の入力部２０ａおよび表示部２０ｂを介してユーザ（作業員、保守員等）と情報（設定値、モニタ情報等）をやりとりする。

図２および図３に、この実施形態におけるレーザ出射部１６の主要な部分を示す。図２はレーザ導入口６０ａ側から見た側面図、図３はレーザ出射口６０ｂ側から見た底面図である。

図２に示すように、スキャナ筐体６０側壁のレーザ導入口６０ａには、Ｘ軸ガルバノスキャナ５６_XのＸ軸ガルバノミラー７０_Xが約４５°斜めの姿勢で向き合っている。伝送光ファイバ５２の出口端から出たレーザ光ＦＢは、コリメータレンズ６４を透過した直後にＸ軸ガルバノミラー７０_Xに入射するようになっている。Ｘ軸ガルバノスキャナ５６_Xの回転駆動部７２_Xは、スキャナ筐体６０の外に突出して延びる円筒状のＸ軸ガルバノケーシング７４_X内に収められており、電気ケーブル７６_Xを介してスキャナ制御部６２（図１）に接続されている。

一方、図３に示すように、スキャナ筐体６０底壁のレーザ出射口６０ｂには、Ｙ軸ガルバノスキャナ５６_YのＹ軸ガルバノミラー７０_Yが約４５°斜めの姿勢で向き合っている。スキャナ筐体６０の中で、Ｘ軸ガルバノミラー７０_XとＹ軸ガルバノミラー７０_Y同士も互いに所定の交差する角度で斜めに対向している。Ｙ軸ガルバノスキャナ５６_Yの回転駆動部７２_Yは、スキャナ筐体６０の外に突出して延びる円筒状のＹ軸ガルバノケーシング７４_Y内に収められており、電気ケーブル７６_Yを介してスキャナ制御部６２（図１）に接続されている。

図２および図４に示すように、Ｘ軸ガルバノスキャナ５６_Xにおいて、Ｘ軸ガルバノミラー７０_Xは、その基端部が先細り（テーパ状）に形成され、そのエッジ部にて縦断面Ｕ形状のＸ軸ミラーホルダ７８_Xを介して回転駆動部７２_Xの回転軸８０_Xに結合されている。ここで、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xは回転軸８０_Xに一体結合されており、Ｘ軸ガルバノミラー７０_Xは接着剤を介してＸ軸ミラーホルダ７８_Xのミラー保持溝に結合されている。回転軸８０_Xは、クランプ部材８２_Xによって回転可能に保持されている。

Ｘ軸ミラーホルダ７８ｘのＵ形状の内側面であって、Ｘ軸ガルバノミラー７０ｘとの接着面には、横方向に延在する溝が形成されている。この溝は、Ｘ軸ガルバノミラー７０ｘを接着剤によって接着する際に、余分な接着剤が流れ込むようになっている。これにより、余分な接着剤が接着面の外に漏れ出すことがなくなるので、反射光によって接着剤が燃えるといった障害を防止することができる。

回転軸８０_Xには、水平な一方向に貫通するストッパピン８４_Xが取り付けられている。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、Ｘ軸ガルバノミラー７０_Xが大きく振れると、ストッパピン８４_Xが回転軸８０_Xに隣接する扇状突起部８６_Xの側面８６_L，８６_Rに当たり、それ以上は回転できないようになっている。このように、Ｘ軸ガルバノミラー７０_Xの回転角（振れ角）に物理的な上限が設けられている。

図３および図４に示すように、Ｙ軸ガルバノスキャナ５６_Yにおいても、Ｙ軸ガルバノミラー７０_Yの保持構造は、上述したＸ軸ガルバノミラー７０_Xの保持構造と同じである。すなわち、Ｙ軸ガルバノミラー７０_Yは、その基端部が先細り（テーパ状）に形成され、そのエッジ部にて縦断面Ｕ形状のＹ軸ミラーホルダ７８_Yを介して回転駆動部７２_Yの回転軸８０_Yに結合されている。ここで、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Yは回転軸８０_Yに一体結合されており、Ｙ軸ガルバノミラー７０_Yは接着剤を介してＹ軸ミラーホルダ７８_Yのミラー保持溝に結合されている。回転軸８０_Yは、クランプ部材８２_Yによって回転可能に保持されている。また、Ｙ軸ガルバノミラー７０_Yに対しても、上記と同様の首振りストッパ構造（８４_Y，８６_Y）が設けられている。

なお、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの材質は、軽量で加工性にすぐれ、レーザ光に対して吸収率の低いものが好ましく、通常はアルミニウムが用いられる。また、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの表面に高反射性のメッキ（例えば、金メッキ等）を施すこともできる。こうすれば、レーザ光の吸収を抑えることができ、ミラーホルダの過度な温度上昇を防止できる。また、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yにエアを吹き付けて温度上昇を抑制することができる。

この実施形態における温度監視部５８は、図３〜図５に示すように、スキャナ筐体６０内でＸ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yにそれぞれ近接してそれらの回転（首振り）運動に干渉しないように配置される棒状またはプローブ型のＸ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yを備えている。

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_X（Ｙ軸サーマルインターロック部９０_Y）は、筒状のケーシング９２_X（９２_Y）の内奥に感温素子としてサーマルスイッチ９４_X（９４_Y）を収容し、電気ケーブル９６_X（９６_Y）を介して内部のサーマルスイッチ９４_X（９４_Y）と外部の制御回路（主制御部１８）とを電気的に接続している。

ケーシング９２_X（９２_Y）の材質は、レーザ光ＦＢに対してミラーホルダ７８_X（７８_Y）の材質（アルミニウム）よりも光吸収率の高いものが好ましく、この実施形態ではステンレス鋼のＳＵＳ３０４を用いている。また、ケーシング９２_X（９２_Y）の形状はサーマルスイッチ９４_X（９４_Y）を殆ど隙間なくぴったり覆う形状が好ましく、その覆い壁は１ｍｍ程度に薄いのが好ましい。

ケーシング９２_X（９２_Y）の基端には、ボルト穴９８_X（９８_Y）の付いたフランジ１００_X（１００_Y）が一体に形成されており、このフランジ１００_X（１００_Y）がスキャナ筐体６０の外壁にボルトで固定される。

Ｘ軸サーマルインターロック部９０_X（Ｙ軸サーマルインターロック部９０_Y）において、サーマルスイッチ９４_X（９４_Y）は、周囲温度に応じてオン・オフするスイッチ機能を有しており、予め設定した動作温度以下ではオン（閉）状態を保ち、上記動作温度を超えるとオフ（開）状態になるように構成されている。

ここで、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_Xにおけるサーマルスイッチ９４_Xの動作温度は、通常はＸ軸ガルバノミラー７０_Xを固定保持する接着材の耐熱温度との関係でＸ軸ミラーホルダ７８_Xに対して設定される監視温度に対応している。一方、Ｙ軸サーマルインターロック部９０_Yにおけるサーマルスイッチ９４_Yの動作温度は、通常はＹ軸ガルバノミラー７０_Yを固定保持する接着材の保証温度との関係でＹ軸ミラーホルダ７８_Yに対して設定される監視温度に対応している。

もちろん、Ｘ軸側のサーマルスイッチ９４_Xの動作温度が、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xの監視温度に対応するのみならず、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度に対応してもよい。あるいは、Ｙ軸側のサーマルスイッチ９４_Yの動作温度が、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度に対応するのみならず、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xの監視温度に対応してもよい。

主制御部１８は、電気ケーブル９６_X（９６_Y）を介してサーマルスイッチ９４_X（９４_Y）のオン（閉）／オフ（開）状態を判別することができる。そして、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yのいずれか一方または双方でサーマルスイッチ９４_X（９４_Y）がオフした時は、そのスイッチ出力をインターロック信号として受け取り、レーザ電源１２を通じてファイバレーザ発振器１０のレーザ発振動作を直ちに停止させるようになっている。さらに、このようなインターロックがかかった時は、スキャナ制御部６２を通じて両ガルバノスキャナ５６_X，５６_Yのスキャニング動作も停止させる。

上記のように、この実施形態のレーザ加工装置は、スキャニング用のＸ軸ガルバノミラー７０_XおよびＹ軸ガルバノミラー７０_Yをそれぞれ接着剤を用いて固定保持するＸ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度を監視する温度監視部５８を備えている。この温度監視部５８は、スキャナ筐体６０内にＸ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yにそれぞれ近接する位置にプローブ型のＸ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yを配置している。そして、被加工物Ｗからスキャナ筐体６０内に入ってくる反射光の熱でＸ軸ミラーホルダ７８_Xの温度またはＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度のどちらかが所定の監視温度を超えた時は、それと同時または前後して、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XまたはＹ軸サーマルインターロック部９０_Y内の感温素子つまりサーマルスイッチ９４_X（９４_Y）がスイッチ動作して、インターロック信号を発生し、これに応答して主制御部１８がレーザ電源１２を通じてファイバレーザ発振器１０を止めるようになっている。

したがって、シーム溶接加工において、たとえば、被加工物Ｗがアルミニウム材である場合に、被加工物Ｗから強い反射光がスキャナ筐体６０内に長時間持続的に入ってきて、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yが熱くなり、どちらかの温度が監視値を超えても、その時は直ちに上記のインターロック機能が働いて、レーザ光ＦＢの出射を止めるので、Ｘ軸ミラーホルダ７８_X（Ｙ軸ミラーホルダ７８_Y）においてＸ軸ガルバノミラー７０_X（Ｙ軸ガルバノミラー７０_Y）が接着剤の軟化によってぐらつくようなことは起こらない。

本発明者は、この実施形態のレーザ加工装置において、被加工物Ｗに対するレーザ照射パターンのスキャニング位置を８通りに変える実験を行って、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度とＸ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度との相関関係を調べた。

この実験では、試料としてアルミニウム板の表面に９４ｍｍ×９４ｍｍの正方形エリアＡＲを設定し、このエリアＡＲ内に約４４９Ｗ（ワット）のＣＷレーザ光ＦＢを８０ｍｍ／secの走査速度で照射して、テストパターンとして９０ｍｍ×１２ｍｍの長方形照射パターンＰＡを複数回（shot）繰り返して描画した。また、インターロック機能をオフ状態に保持した。

図７Ａ〜図１４Ａに各テストパターンとして選択されたレーザ照射パターンＰＡｎ（ｎ＝１・・８）の位置をスキャナ匡対６０のレーザ出射口６０ｂに重ねて示し、図７Ｂ〜図１４Ｂに各レーザ照射パターンＰＡｎに係る実験で得られた各部の温度の波形を示す。

図７Ａ〜図１４Ａからわかるように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_X、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Y、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yのいずれもレーザ出射口６０ｂを介して被加工物Ｗからの光を直接浴びるようになっている。特に、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xは、レーザ出射口６０ｂからスキャナ匡対６０内に入った光のうち、Ｘ軸ガルバノミラー７０_Xの傍らを軸方向に通り抜けた光をホルダ上面に浴びるだけでなく、Ｙ軸ガルバノミラー７０_Yで反射した光の一部をホルダ側面に浴びる。一方、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Yは、レーザ出射口６０ｂからスキャナ匡対６０内に入った光のうち、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Yに向かって直進してくる光をホルダ上面に浴びる。

図７Ｂ〜図１４Ｂにおいて、「Ｘホルダ」および「Ｙホルダ」はＸ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yにそれぞれ対応し、「Ｘサーマル」および「Ｙサーマル」はＸ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yにそれぞれ対応している。「Ｘホルダ」、「Ｙホルダ」、「Ｘサーマル」、「Ｙサーマル」の各温度は熱電対を用いて測定した。たとえば、図７Ｂにおいて、「２２shot／約１１０秒」は当該テストパターン（レーザ照射パターン）ＰＡ₁を約１１０秒の間に２２回繰り返し描画したことを意味する。

［テストパターン１］

図７Ａおよび図７Ｂは、レーザ照射パターンＰＡ₁をＹ座標軸（Ｘ＝０）と重なるようにエリアＡＲの中心部に横に描画した場合である。この場合は、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xの温度が優に６０℃を超えて最高７１℃まで上昇した。これに対して、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_Xの温度は８０℃を超えて最高８６．４℃（推定値）まで上昇した。一方、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Yの温度は６０℃に届かず、最高３３．５℃であった。これに対して、Ｙ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度は優に８０℃を超えて最高１１０℃（推定値）まで上昇した。

したがって、たとえば、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度を共に６０℃に設定し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの動作温度を共に８０℃に設定した場合、今回のようなレーザ照射パターンＰＡ₁のレーザ加工が実行されると、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xの温度が監視温度（６０℃）を超えるが、それとほぼ同時にＸ軸サーマルインターロック部９０_Xがスイッチ動作してインターロックをかける。もっとも、この場合は、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XよりもＹ軸サーマルインターロック部９０_Yが先にスイッチ動作してインターロックをかけることになる。インターロックがかかると、レーザ加工はその時点で停止する。

［テストパターン２］

図８Ａおよび図８Ｂは、レーザ照射パターンＰＡ₂をエリアＡＲの最下部に横に描画した場合である。この場合は、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度はいずれも６０℃に届かず、最高温度はそれぞれ３８．８℃および３３．２℃であった。これに対して、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度はいずれも８０℃に届かず、最高温度はそれぞれ５７℃および５５．６℃であった。

したがって、上記のように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度を共に６０℃に設定し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの動作温度を共に８０℃に設定した場合は、今回のようなレーザ照射パターンＰＡ₂のレーザ加工中はインターロックがかからず、それで全く問題ないことになる。つまり、安全かつ正常にレーザ加工が実施される。

［テストパターン３］

図９Ａおよび図９Ｂは、レーザ照射パターンＰＡ₃をエリアＡＲの最上部で横に描画した場合である。この場合も、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度はいずれも６０℃に届かず、最高温度はそれぞれ４３℃および３５．５℃であった。これに対し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度はいずれも８０℃に届かず、最高温度はそれぞれ４４℃および４３℃であった。

したがって、上記のように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度を共に６０℃に設定し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの動作温度を共に８０℃に設定した場合は、今回のようなレーザ照射パターンＰＡ₃のレーザ加工中はインターロックがかからず、それで全く問題ないことになる。

［テストパターン４］

図１０Ａおよび図１０Ｂは、レーザ照射パターンＰＡ₄をＸ座標軸（Ｙ＝０）と重なるようにエリアＡＲの中心部に縦に描画した場合である。この場合も、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度はいずれも６０℃に届かず、最高温度はそれぞれ５５．８℃および５４℃であった。これに対して、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度はいずれも８０℃に届かず、最高温度はそれぞれ６５℃および４７℃であった。

したがって、上記のように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度を共に６０℃に設定し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの動作温度を共に８０℃に設定した場合は、今回のようなレーザ照射パターンＰＡ₄のレーザ加工中はインターロックがかからず、それで全く問題ないことになる。

［テストパターン５］

図１１Ａおよび図１１Ｂは、レーザ照射パターンＰＡ₅をエリアＡＲの左隅部に縦に描画した場合である。この場合も、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度はいずれも６０℃に届かず、最高温度はそれぞれ５１．５℃および３２．８℃であった。これに対して、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度はいずれも８０℃に届かず、最高温度はそれぞれ７４．８℃および５５℃であった。

したがって、上記のように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度を共に６０℃に設定し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの動作温度を共に８０℃に設定した場合は、今回のようなレーザ照射パターンＰＡ₅のレーザ加工中はインターロックかからず、それで全く問題ないことになる。

［テストパターン６］

図１２Ａおよび図１２Ｂは、レーザ照射パターンＰＡ₆をエリアＡＲの右隅部に縦に描画した場合である。この場合も、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度はいずれも６０℃に届かず、最高温度はそれぞれ３４．６℃および３３．５℃であった。これに対して、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_Xの温度は８０℃に届かず、最高温度は３８．２℃であった。しかし、何故か、Ｙ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度は８０℃を超えて、最高温度は８８℃であった。

したがって、上記のように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度を共に６０℃に設定し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの動作温度を共に８０℃に設定した場合は、今回のようなレーザ照射パターンＰＡ₆のレーザ加工中はＸ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの温度がいずれも監視温度（６０℃）に届かないにもかかわらず、Ｙ軸サーマルインターロック部９０_Yからインターロックがかけられ、レーザ加工が途中で停止することになる。これは、本来の形態ではないが、Ｘ軸ガルバノミラー７０_XおよびＹ軸ガルバノミラー７０_Yを接着剤で保持するＸ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの安定性を最優先する観点からすれば、特に問題にはならない。

［テストパターン７］

図１３Ａおよび図１３Ｂは、レーザ照射パターンＰＡ₇をＸ軸ガルバノミラー７０_Xの面と略直交する４５°斜めの向きでエリアＡＲの中心部に描画した場合である。この場合は、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xの温度が６０℃を僅かに超えて最高６０．２℃まで上昇した。これに対して、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_Xの温度は８０℃に届かず、最高温度は５６．５℃であった、一方、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Yの温度は６０℃に届かず、最高４２．２℃であった。これに対して、何故か、Ｙ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度は８０℃を優に超えて、最高温度は１１０℃以上であった。

したがって、上記のように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度を共に６０℃に設定し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの動作温度を共に８０℃に設定した場合は、今回のようなレーザ照射パターンＰＡ₇のレーザ加工中はＹ軸サーマルインターロック部９０_Yからインターロックがかけられ、レーザ加工が途中で停止することになる。結果的には、これによって、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XにおけるＸ軸ガルバノミラー７０_Xの接着固定保持が保護されるので、特に問題ないといえる。

［テストパターン８］

図１４Ａおよび図１４Ｂは、レーザ照射パターンＰＡ₈をＸ軸ガルバノミラー７０_Xの面と略平行な４５°斜めの向きでエリアＡＲの中心部に描画した場合である。この場合は、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xの温度が６０℃を超えて最高６２．２℃まで上昇した。これに対して、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_Xの温度は８０℃を超えて最高９４．５℃（推定値）まで上昇した。一方、Ｙ軸ミラーホルダ７８_Yの温度は６０℃にも届かず、最高温度は４２．８℃であった。これに対して、Ｙ軸サーマルインターロック部９０_Yの温度は８０℃に届かず、最高６６．２℃であった。

したがって、上記のように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yの監視温度を共に６０℃に設定し、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの動作温度を共に８０℃に設定した場合、今回のようなレーザ照射パターンＰＡ₈のレーザ加工が実行されると、Ｘ軸ミラーホルダ７８_Xの温度が監視温度（６０℃）を超えるが、そうなる前にＸ軸サーマルインターロック部９０_Xがスイッチ動作してインターロックをかけることになり、それで全く問題ないことになる。

上記のように、Ｘ軸ミラーホルダ７８_XおよびＹ軸ミラーホルダ７８_Yに対して設定される監視温度とＸ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yに対して設定される動作温度との間には、多少の不規則性があるものの、全体としてみれば、普遍的な相関関係があり、本発明によって誤動作の少ない精確なインターロック機構が得られることが実験で検証できた。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものではない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。

たとえば、上記実施形態では、Ｘ軸サーマルインターロック部９０_XおよびＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの感温素子にサーマルスイッチ９４_X，９４_Yを用いたが、たとえば熱電対のように検出温度に応じた電気信号を出力する温度センサに置き換えることも可能である。その場合は、温度センサからの電気信号を所定の基準値と比較して、該電気信号が基準値を超えた時に（主制御部１８に向けて）インターロック信号を出力するインターロック信号発生回路が温度監視部５８内に設けられる。

また、上記実施形態におけるスキャニング方式のレーザ加工装置においては、各部について種種の変形・変更が可能である。たとえば、ファイバレーザ発振器１０を他の方式または形式のレーザ発振器（たとえばＹＡＧレーザ）に置き換えることができる。レーザ加工は、シーム溶接に限るものではなく、マーキング加工等にも本発明は適用可能である。したがって、レーザ発振器にＱスイッチレーザ発振器を用いることも可能である。

また、インターロック動作の精度または信頼性の低下を伴うが、温度監視部５８においてＸ軸サーマルインターロック部９０_XまたはＹ軸サーマルインターロック部９０_Yの片方のみを備える構成も可能である。そのように単一のサーマルインターロック部を備える場合は、その配置位置を一層任意に選定してよく、たとえばＸ軸ミラーホルダ７８_XとＹ軸ミラーホルダ７８_Yの中間に配置することも可能である。

１０ファイバレーザ発振器
１２レーザ電源
１４レーザ伝送系
１６レーザ出射部
１８主制御部
５６_XＸ軸ガルバノスキャナ
５６_YＸ軸ガルバノスキャナ
５８温度監視部
６０スキャナ筐体
７０_XＸ軸ガルバノミラー
７０_YＹ軸ガルバノミラー
７８_XＸ軸ミラーホルダ
７８_YＹ軸ミラーホルダ
９０_XＸ軸サーマルインターロック部
９０_YＹ軸サーマルインターロック部

Claims

被加工物の加工点にレーザ光をスキャニング照射して所望のレーザ加工を行うスキャニング方式のレーザ加工装置であって、
前記レーザ光を発振出力するレーザ発振部と、
前記レーザ発振部からの前記レーザ光を前記加工点へ向けて反射するガルバノミラーと、前記ガルバノミラーを保持するミラーホルダと、前記ミラーホルダを介して前記ガルバノミラーを回転駆動する回転駆動部とを有するガルバノスキャナと、
前記ガルバノスキャナの少なくとも前記ガルバノミラーおよび前記ミラーホルダを覆って収容し、前記レーザ光を外へ出射するためのレーザ出射口を有するスキャナ筐体と、
前記スキャナ筐体内に配置される感温素子を有し、前記感温素子の温度が所定の監視温度を超えた時に前記感温素子の出力に基づいて所定のインターロック信号を発生する温度監視部と、
前記温度監視部より発生された前記インターロック信号に応動して、前記レーザ発振部における前記レーザ光の発振出力を停止させる制御部と
を具備し、
前記ミラーホルダは、前記被加工物から前記レーザ出射口を通って前記スキャナ筐体の中に入ってくる光の一部を直接浴びる位置に配置され、
前記感温素子は、前記ミラーホルダに近接して前記ガルバノミラーの回転動作に干渉しない位置であって、かつ、前記被加工物から前記レーザ出射口を通って前記スキャナ筐体の中に入ってくる光の一部を直接浴びる位置に配置される、
レーザ加工装置。
前記ガルバノスキャナにおいて、前記ガルバノミラーは前記ミラーホルダに接着剤を用いて結合され、
前記温度監視部において、前記監視温度は前記接着剤の耐熱保証温度に対応して設定される、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
被加工物の加工点にレーザ光をスキャニング照射して所望のレーザ加工を行うスキャニング方式のレーザ加工装置であって、
前記レーザ光を発振出力するレーザ発振部と、
前記レーザ発振部からの前記レーザ光を第２のガルバノミラーに向けて反射する第１のガルバノミラーと、前記第１のガルバノミラーを保持する第１のミラーホルダと、前記第１のミラーホルダを介して前記第１のガルバノミラーを第１の方向で回転駆動する第１の回転駆動部とを有する第１のガルバノスキャナと、
前記第１のガルバノスキャナからの前記レーザ光を前記加工点へ向けて反射する前記第２のガルバノミラーと、前記第２のガルバノミラーを保持する第２のミラーホルダと、前記第２のミラーホルダを介して前記第２のガルバノミラーを前記第１の方向と直交する第２の方向で回転駆動する第２の回転駆動部とを有する第２のガルバノスキャナと、
前記第１および第２のガルバノスキャナの少なくとも前記第１および第２のガルバノミラーおよび前記第１および第２のミラーホルダを覆って収容し、前記レーザ光を外へ出射するためのレーザ出射口を有するスキャナ筐体と、
前記スキャナ筐体内で前記第１のミラーホルダおよび第２のミラーホルダに相対的に近接した位置にそれぞれ配置される第１および第２の感温素子を有し、前記第１の感温素子の温度が第１の監視温度を超えた時または前記第２の感温素子の温度が第２の監視温度を超えた時に、前記第１の感温素子または前記第２の感温素子の出力に基づいてインターロック信号を発生する温度監視部と、
前記温度監視部より発生された前記インターロック信号に応動して、前記レーザ発振部における前記レーザ光の発振出力を停止させる制御部と
を具備し、
前記第１および第２のミラーホルダは、前記被加工物から前記レーザ出射口を通って前記スキャナ筐体の中に入ってくる光の一部を直接浴びる位置にそれぞれ配置され、
前記第１および第２の感温素子は、前記ミラーホルダに近接して前記ガルバノミラーの回転動作に干渉しない位置であって、かつ、前記被加工物から前記レーザ出射口を通って前記スキャナ筐体の中に入ってくる光の一部を直接浴びる位置にそれぞれ配置される、
レーザ加工装置。
前記第１および第２のガルバノスキャナにおいて、前記第１および第２のガルバノミラーは前記第１および第２のミラーホルダに接着剤を用いてそれぞれ結合され、
前記温度監視部において前記第１および第２の監視温度は前記接着剤の耐熱保証温度に対応してそれぞれ設定される、
請求項３に記載のレーザ加工装置。
前記温度監視部は、前記被加工物からの光に対して前記ミラーホルダよりも光吸収率の高い材質からなるケーシングで前記感温素子を覆っており、前記被加工物からの光に対して、前記ケーシングの温度が前記ミラーホルダの温度よりも先に上昇する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
前記ミラーホルダがアルミニウムからなり、前記ケーシングがステンレス鋼からなる、請求項５に記載のレーザ加工装置。
前記ミラーホルダの表面に高い光反射性を有する金属メッキが施されている、請求項１〜６いずれか一項に記載のレーザ加工装置。
前記感温素子が、予め設定した温度になると電気回路の接点がオンまたはオフになるサーマルスイッチからなり、
前記ミラーホルダの温度が前記監視温度を超えた時に、前記サーマルスイッチがオンまたはオフして、前記インターロック信号を生成する、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
前記感温素子が、周囲温度に応じた大きさの電気信号を生成する温度センサからなり、
前記温度監視部が、前記温度センサからの前記電気信号を所定の基準値と比較して、前記電気信号が前記基準値を超えた時に前記インターロック信号を出力するインターロック信号発生回路を有する、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
前記レーザ発振部が、前記レーザ光を連続発振し、
前記被加工物に設定された所定の直線上または曲線上の加工点に連続波の前記レーザ光をスキャニング照射してシーム溶接を行う、請求項１〜９のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。