JP5789393B2 - レーザ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ加工装置に関するものである。

レーザ加工装置において、光源から加工対象物に対してレーザ光を照射して加工を行う際に、ガルバノ駆動装置を用いて走査して加工を行っている。このガルバノ駆動装置の動作異常を検出することが行われている（例えば特許文献１）。

特開２００２−８２３０４号公報

ところで、ガルバノミラーの駆動系には寿命があり、メンテナンスが必要であるが、寿命が近いか否かの判断が困難であった。
本発明の目的は、ガルバノミラーの駆動系の寿命を容易に認識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、軸を中心として回動可能なガルバノミラーを回動させて、光源から出力されたレーザ光を走査しつつ加工対象物に照射して加工するレーザ加工装置であって、前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数を計数する計数手段と、前記計数手段による前記累計回数を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した前記累計回数に基づいて前記ガルバノミラーの寿命に関する情報を表示する表示手段と、を備えたことを要旨とする。

同構成によれば、計数手段によりガルバノミラーの反転動作の累計回数が計数される。記憶手段により、計数手段による反転動作の累計回数が記憶される。そして、表示手段により、記憶手段に記憶した反転動作の累計回数に基づいてガルバノミラーの駆動系の寿命に関する情報が表示される。その結果、ガルバノミラーの駆動系の寿命を容易に認識することができる。

請求項２に記載のように、請求項１に記載のレーザ加工装置において、第１の軸に中心として回動可能な第１のガルバノミラーおよび前記第１の軸に直交する第２の軸を中心として回動可能な第２のガルバノミラーを有し、前記計数手段は、前記第１のガルバノミラーの反転動作の累計回数および前記第２のガルバノミラーの反転動作の累計回数を計数し、前記表示手段は、前記第１のガルバノミラーの反転動作の累計回数および第２のガルバノミラーの反転動作の累計回数のうちの大きい方の累計回数を表示するとよい。

請求項３に記載のように、請求項２に記載のレーザ加工装置において、前記表示手段は、前記第１のガルバノミラーおよび第２のガルバノミラーのうちの前記レーザ光の下流側に配置したガルバノミラーの反転動作の累計回数を表示するとよい。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数とその回数に至るに要した期間から前記累計回数が規定値に達する時期を予測して前記表示手段に表示する予測手段を更に備えたことを要旨とする。

同構成によれば、予測手段により、計数手段によって計数されるガルバノミラーの反転動作の累計回数とその回数に至るまでに要した期間とからガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達する時期が予測され、その予測時期が表示手段に表示される。これにより、表示手段に表示される予測時期を見ることで、ガルバノミラーの駆動系が寿命に至る、おおよその時期を把握することができるため、利便性が向上する。

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、予測手段は、使用を開始してから規定の期間が経過したときに、その時点における前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数と前記規定の期間から前記累計回数が規定値に達する時期を予測し、前記表示手段に表示することを要旨とする。

同構成によれば、予測手段により、レーザ加工装置の駆動を開始してから規定の期間が経過したときに、その時点において計数手段により計数されているガルバノミラーの反転動作の累計回数と規定の期間とからガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達する時期が予測され、その予測された時期が表示手段に表示される。これにより、レーザ加工装置の駆動開始時から規定の期間が経過したときに、ガルバノミラーの駆動系が寿命に至る予測時期が表示手段に自動的に表示されるため、当該レーザ加工装置のメンテナンスが容易となる。

請求項６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、前記予測手段は、操作スイッチが操作されると、その時点における前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数とその回数に至るに要した期間から前記累計回数が規定値に達する時期を予測し、前記表示手段に表示することを要旨とする。

同構成によれば、操作スイッチが操作されると、その時点において計数手段により計数されているガルバノミラーの反転動作の累計回数とその回数に至るまでに要した期間とからガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達する時期が予測手段により予測され、その予測された時期が表示手段に表示される。これにより、所望のタイミングにて操作スイッチを操作すれば、ガルバノミラーの駆動系が寿命に至る予測時期をいつでも確認することができるため、利便性が向上する。

請求項７に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数から当該累計回数が規定値に達するまでの残りの前記ガルバノミラーの反転動作の回数を算出して前記表示手段に表示する残り回数算出手段を更に備えたことを要旨とする。

同構成によれば、残り回数算出手段により、計数手段により計数されるガルバノミラーの反転動作の累計回数から当該累計回数が規定値に達するまでの残りのガルバノミラーの反転動作の回数が算出され、表示手段に表示される。これにより、表示手段に表示される回数を見ることで、ガルバノミラーの駆動系が寿命に至る時期を容易に把握することができる。

請求項８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、前記予測手段による前記規定値に達する時期になったら警告する警告手段を更に備えたことを要旨とする。

同構成によれば、警告手段により、予測手段によって予測されるガルバノミラーの累計の使用回数が規定値に達する時期に至ったときに警告が行われる。これにより、予測時期になったことを認識することができる。

請求項９に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達したか否か判定して判定結果を前記表示手段に表示する判定手段を更に備えたことを要旨とする。

同構成によれば、判定手段により、計数手段によって計数されるガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達したか否かが判定され、判定結果が表示手段に表示される。これにより、ガルバノミラーの駆動系が寿命に至ったか否かを容易に認識することができる。

請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載のレーザ加工装置において、前記判定手段による判定結果に基づいて警報する警報手段を更に備えたことを要旨とする。
同構成によれば、警報手段により、判定手段による判定結果に基づいて警報が行われる。これにより判定手段による判定結果をさらに容易に認識することができる。

請求項１１に記載の発明では、請求項９に記載のレーザ加工装置において、前記判定手段は、前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達する前の予め定めた値に達したか否か判定し、当該判定結果に基づいて警報するようにしたことを要旨とする。

同構成によれば、判定手段により、計数手段によるガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達する前の予め定めた値に達したか否かが判定され、判定結果に基づいて警報が行われる。これにより、警報を通じてユーザはガルバノミラーの駆動系が寿命に至る直前の状態であることを知ることができるため、ガルバノミラーの駆動系の交換部品を予め用意することができる。このため、利便性が向上する。

本発明によれば、ガルバノミラーの駆動系の寿命を容易に認識することができる。

本発明にかかるレーザ加工装置を具体化したレーザマーキング装置の第１の実施形態についてその概略構成を示す斜視図。 同第１の実施形態のレーザマーキング装置についてその概略構成を示すブロック図。 同第１の実施形態のレーザマーキング装置についてそのガルバノ駆動装置を示す模式図。 同第１の実施形態のレーザマーキング装置についてその表示器の正面図。 同第１の実施形態のレーザマーキング装置の作用を説明するための説明図。 同第１の実施形態のレーザマーキング装置についてガルバノミラーの使用回数（動作回数）をカウントする方法を説明するためのタイムチャート。 同第１の実施形態のレーザマーキング装置についてガルバノミラーの駆動系が寿命に至る時期を予測する方法を説明するためのタイムチャート。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかるレーザ加工装置を具体化したレーザマーキング装置の第２の実施形態についてガルバノミラーの動作時間を測定する方法を説明するためのタイミングチャート。 同第２の実施形態のレーザマーキング装置についてその表示器の正面図。 同第２の実施形態のレーザマーキング装置についてガルバノミラーの駆動系が寿命に至る時期を予測する方法を説明するためのタイムチャート。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかるレーザ加工装置をレーザマーキング装置に具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。

図１は、レーザマーキング装置１の斜視図であり、図２はレーザマーキング装置のブロック図である。
図１に示すように、レーザマーキング装置１は、レーザ光Ｌを出射するコントローラ２を備えている。コントローラ２にはファイバケーブル３を介してヘッド４が接続されている。また、コントローラ２には電気ケーブル５を介してヘッド４が接続されるとともに、コントローラ２には電気ケーブル６を介してコンソール７が接続されている。そして、レーザマーキング装置１は、載置台８に載置された加工対象物Ｗのマーキング面Ｗａ上に所望の文字、図形、記号等（以下、文字等という）をマーキングする。

ヘッド４の下面には、レーザ光Ｌが出射される窓部９が形成されている。そして、ヘッド４は、窓部９が加工対象物Ｗのマーキング面Ｗａと対向するように設置されている。
図２に示すように、コントローラ２はレーザ光源（レーザ発振器）２０を備え、レーザ光源２０からレーザ光Ｌが出射され、ファイバケーブル３に送られる。ファイバケーブル３を通してレーザ光がヘッド４に送られる。図１に示すようにヘッド４においてファイバケーブル３の一端がビームエキスパンダ収納部１０に接続されている。ビームエキスパンダ収納部１０にはビームエキスパンダ２１（図２参照）が収納されており、ファイバケーブル３からのレーザ光がビームエキスパンダ２１に送られる。

図２に示すように、ヘッド４においてレーザ光Ｌの光路途中には、レーザ光源２０側から順に、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂと、集光レンズ２４が配設されている。そして、ビームエキスパンダ２１からのレーザ光Ｌは第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂに入射される。第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂは、ボールベアリングを用いた機械式のガルバノ駆動装置（駆動手段）２５により駆動される。図３を用いて詳しく説明する。

図３において、第１の軸としてのａ１軸上には、ボールベアリング３０，３１、第１のガルバノモータ３４の回動軸、第１のガルバノミラー２３ａの回動軸３６が配置され、第１のガルバノモータ３４の両側のボールベアリング３０，３１により第１のガルバノミラー２３ａが回動可能に支持されている。同様に、第２の軸としてのａ２軸上には、ボールベアリング３２，３３、第２のガルバノモータ３５の回動軸、第２のガルバノミラー２３ｂの回動軸３７が配置され、第２のガルバノモータ３５の両側のボールベアリング３２，３３により第２のガルバノミラー２３ｂが回動可能に支持されている。各ガルバノモータ３４，３５により、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを互いに略直交するａ１，ａ２軸を中心としてそれぞれ正・逆方向に回動させることができる。

そして、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂは、ビームエキスパンダ２１からのレーザ光Ｌを反射し、その出射方向を変更させる。具体的には、第１のガルバノミラー２３ａは、回動して加工対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌを、そのマーキング面Ｗａの一方向（Ｘ方向、図１，２参照）に走査させる。また、第２のガルバノミラー２３ｂは、回動して加工対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌを、そのマーキング面ＷａのＸ方向に対して直交する方向（Ｙ方向、図１，２参照）に走査させる。従って、加工対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌは、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂにより、加工対象物Ｗのマーキング面Ｗａに対して、Ｘ方向及びＹ方向に走査されるようになっている。

このようにして、第１のガルバノミラー２３ａは第１の軸としてのａ１軸を中心として回動可能であり、第２のガルバノミラー２３ｂは第２の軸としてのａ２軸を中心として回動可能であり、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを回動させて、レーザ光源２０から出力されたレーザ光Ｌを走査しつつ加工対象物Ｗに照射して加工が行われる。

図１においてコンソール７には表示器７ａと操作部７ｂが設けられている。操作部７ｂはテンキー等を具備しており、操作部７ｂにより加工対象物Ｗに加工を行うレーザパワーの設定等を行うことができるようになっている。表示器７ａの詳細を図４に示す。

図４において、表示器７ａは、ガルバノミラー反転動作累計回数表示部４０とメンテナンス時期表示部４１を備えている。ガルバノミラー反転動作累計回数表示部４０には、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂの反転動作累計回数が表示される。メンテナンス時期表示部４１には、ガルバノ駆動装置２５がその動作により寿命に達する時期が表示される。

図２において、コントローラ２は、レーザマーキング装置１を統括的に制御する制御装置（制御手段）２６を備えている。制御装置２６は不揮発性メモリ２６ａを具備しており、不揮発性メモリ２６ａには、印字される文字等のマーキング情報が記憶されている。このマーキング情報は、文字等を構成する各線分の始点及び終点の座標値、レーザ光Ｌの照射により形成される線分の太さ等の情報を含む。

制御装置２６はコンソール７の操作部７ｂと接続され、制御装置２６には、操作部７ｂからレーザパワーの設定値等の情報が入力される。また、制御装置２６は、レーザ光源２０、及びガルバノミラー用の駆動装置２５と接続されている。ガルバノミラー用の駆動装置２５は、第１及び第２のガルバノモータ３４，３５を含んでおり、当該ガルバノモータ３４，３５を駆動することにより第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回動が制御される。

制御装置２６は、レーザ光源２０を駆動してレーザ光Ｌを出射させ、不揮発性メモリ２６ａに記憶されたマーキング情報に基づいて第１及び第２のガルバノモータ３４，３５を駆動制御することでレーザ光Ｌを２次元的に走査し、加工対象物Ｗのマーキング面Ｗａに所定の文字等をマーキングする。

次に、このように構成したレーザマーキング装置１の作用を説明する。
計数手段としての制御装置２６は、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂの動作の累計回数を計数する。特に、本実施形態においては、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂの反転動作（折り返し動作）の累計回数を計数する。図５，６を用いて詳しく説明する。なお、図５及び図６に示すＸ方向及びＹ方向は、先の図３に示すＸ方向及びＹ方向を示している。

図５には「ＡＢＣ」を印字する場合における第１のガルバノミラー２３ａ及び第２のガルバノミラー２３ｂのストロークの推移を示す。Ｘ方向用の第１のガルバノミラー２３ａとＹ方向用の第２のガルバノミラー２３ｂとは、時刻ｔ１で回動を開始し、時刻ｔ２でＹ方向用の第２のガルバノミラー２３ｂが反転し、時刻ｔ３でＸ方向用の第１のガルバノミラー２３ａ及びＹ方向用の第２のガルバノミラー２３ｂが反転する。

図６においては横軸に時間をとり、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂのストロークの推移を示す。
図６において、Ｘ方向用の第１のガルバノミラー２３ａの反転動作がカウントされていく。これを図中、ｎｘ＝１，２，３，４，５，６で示す。同様に、Ｙ方向用の第２のガルバノミラー２３ｂの反転動作がカウントされていく。これを図中、ｎｙ＝１，２，３，４，５で示す。

このカウント値ｎｘ，ｎｙは不揮発性メモリ２６ａに記憶される。
このようにして、制御装置２６は、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂを駆動させるガルバノモータ３４，３５への指令内容からガルバノミラー２３ａ，２３ｂの反転動作の累計回数（カウント値ｎｘ，ｎｙ）を計数する。

制御装置２６は、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂの反転動作の累計回数（カウント値ｎｘ，ｎｙ）を表示器７ａのガルバノミラー反転動作累計回数表示部４０に表示させる。より詳しくは、Ｘ方向用の第１のガルバノミラー２３ａの反転動作のカウント値ｎｘ、及びＹ方向用の第２のガルバノミラー２３ｂの反転動作のカウント値ｎｙのうちの大きい方の値をガルバノミラー反転動作累計回数表示部４０に表示させる。

また、制御装置２６は、ガルバノ駆動装置２５の寿命予測を行う。これを、図７を用いて説明する。
図７では、横軸に時間をとり、縦軸にカウント値をとっている。時刻ｔ１０でレーザマーキング装置１の駆動が開始されたとする。レーザマーキング装置１の使用により、カウント値ｎｘは大きくなっていく。そして、制御装置２６は、現在の時点（時刻ｔ１１のタイミング）における駆動開始から現在までの期間Ｔ１と、現在のカウント値ｎｘの値ｎ１と、規定値ｎ１０とから、以下の式（１）に基づき第１のガルバノミラー２３ａの駆動系の寿命予測時期ｔ１２を算出する。なお、規定値ｎ１０は、ガルバノ駆動装置２５における第１のガルバノミラー２３ａの駆動系の寿命を示す使用回数（より詳細には、反転動作回数）である。

ｔ１２＝ｔ１１＋（Ｔ１・（ｎ１０−ｎ１））／ｎ１
・・・（１）
つまり、このままのペースでレーザマーキング装置１の使用を継続していった場合、第１のガルバノミラー２３ａの駆動系が寿命に至る時期（寿命回数に達する時期）を推定する。

具体的に説明する。例えば、設置後、一ヶ月分のデータをとり、このカウント値をｎ１として上記（１）式においてＴ１＝一ヶ月として寿命予測時期ｔ１２を算出する。また、第２のガルバノミラー２３ｂの駆動系が寿命に至る予測時期についても同様に算出する。

そして、制御装置２６は、このようにして算出した第１のガルバノミラー２３ａの駆動系の寿命予測時期、及び第２のガルバノミラー２３ｂの駆動系の寿命予測時期のうち、より直近の時期を示しているものをガルバノ駆動装置２５の寿命予測時期として、これを表示器７ａのメンテナンス時期表示部４１に表示させる。これにより、ガルバノ駆動装置２５がその動作により寿命に達する時期を知ることができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）レーザマーキング装置１は、ａ１軸及びａ２軸を中心として回動可能な第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを回動させて、レーザ光源２０から出力されたレーザ光Ｌを走査しつつ加工対象物Ｗに照射して加工する。計数手段及び記憶手段としての制御装置２６は、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの累計の使用回数（本実施形態では反転動作）を計数して、累計の使用回数を記憶する。表示手段としての表示器７ａでは、記憶した累計の使用回数に基づいてガルバノ駆動装置２５の寿命に関する情報を表示する。その結果、ガルバノ駆動装置２５の寿命を容易に認識することができる。

つまり、ガルバノ駆動装置２５のボールベアリング３０，３１，３２，３３はガルバノミラー２３ａ，２３ｂが反転するときに不均一な応力が作用して劣化する。よって、ボールベアリング３０，３１，３２，３３には寿命があり、メンテナンスが必要である。本実施形態ではボールベアリング３０〜３３の寿命が近いか否かの判断を容易に行うことができる。

（２）ａ１軸を中心として回動可能な第１のガルバノミラー２３ａ及びａ１軸に直交するａ２軸を中心として回動可能な第２のガルバノミラー２３ｂを有し、制御装置２６は、第１のガルバノミラー２３ａの累計の使用回数及び第２のガルバノミラー２３ｂの累計の使用回数を計数し、表示器７ａは、第１のガルバノミラー２３ａの累計の使用回数及び第２のガルバノミラー２３ｂの累計の使用回数のうちの大きい方の累計の使用回数を表示する。このような構成は、ガルバノ駆動装置２５の寿命を認識する上で好ましい。

（３）予測手段としての制御装置２６はガルバノミラーの累計の使用回数とその回数に至るまでに要した期間から累計の使用回数が規定値に達する時期（メンテナンス時期、交換時期）を予測してこれを表示器７ａに表示する。これにより、表示器７ａに表示される予測時期を見ることで、ガルバノ駆動装置２５が寿命に至る、おおよその時期を把握することができるため、利便性が向上する。

（４）特に、制御装置２６は、レーザマーキング装置１の駆動が開始されてから規定の期間（例えば一ヶ月）が経過したときに、その時点におけるガルバノミラーの累計の使用回数と規定の期間とから累計の使用回数が規定値に達する時期を予測して、これを表示器７ａに表示する。これにより、レーザ加工装置の駆動開始時から規定の期間が経過したときに、ガルバノ駆動装置２５の寿命予測時期が表示器７ａに自動的に表示されるため、当該レーザ加工装置のメンテナンスが容易となる。
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明にかかるレーザ加工装置をレーザマーキング装置に具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。本実施形態では、ガルバノミラーの累計の動作時間、及び同動作時間に基づいて求められるガルバノ駆動装置２５の寿命予測時期を表示器７ａにそれぞれ表示するようにしている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

先の図２に破線で示すように、本実施形態では、第１のガルバノモータ３４の回動軸３６の回転角度を検出する回転角度センサ５０、及び第２のガルバノモータ３５の回動軸３７の回転角度を検出する回転角度センサ５１をそれぞれ設けるようにしている。なお、本実施形態では、これら回転角度センサ５０，５１が、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回動位置を検出する位置検出手段となる。そして、これらのセンサ５０，５１の出力信号は、制御装置２６に取り込まれている。制御装置２６は、回転角度センサ５０，５１を通じて回動軸３６，３７の回転角度を検出するとともに、それらの回転角度の変化を監視する。そして、回動軸３６，３７の回転角度が変化している間の時間を、内蔵されるタイマ２６ｂ，２６ｃによってそれぞれ計測することで、第１のガルバノミラー２３ａ及び第２のガルバノミラー２３ｂの動作時間をそれぞれ求める。

次に、図８を参照して、ガルバノミラーの累計の動作時間を求める方法について説明する。なお、図８では、便宜上、第１のガルバノミラー２３ａの動作時間を求める方法についてのみ説明する。

加工対象物Ｗのマーキング面Ｗａに所定の文字を印字するにあたり、例えば図８（ａ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの期間、レーザ光Ｌが加工対象物Ｗに照射されたとするときに、第１のガルバノモータ３４の回動軸３６の回転角度θ１が図中に示すように変化したとする。このとき、制御装置２６は、時刻ｔ１で回転角度センサ５０を通じて検出される回動軸３６の回転角度θ１の変化を検出すると、図８（ｂ）に示すように、その時点からタイマ２６ｂのカウントアップを開始する。その後、図８（ａ）に示すように、時刻ｔ２で回動軸３６の回転角度θ１の変化を検出することができなくなると、タイマ２６ｂのカウントアップを停止する。このとき、制御装置２６は、図８（ｃ）に示すように、タイマ２６ｂの値Ｔａを、不揮発性メモリ２６ａに記憶されている第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間Ｓ０に値Ｔａを加算する。これにより、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間Ｓｘは図中の時間Ｓ１（＝Ｓ０＋Ｔａ）となる。またこのとき、制御装置２６は、タイマ２６ｂの値を初期化する。その後、図８（ａ）に示すように、時刻ｔ３で再び回動軸３６の回転角度θ１の変化を検出すると、図８（ｂ）に示すように、その時点からタイマ２６ｂのカウントアップを再び開始する。さらに、図８（ａ）に示すように、印字の終了に伴い時刻ｔ４で回動軸３６の回転角度θ１の変化を検出することができなくなると、図８（ｂ）に示すように、その時点でタイマ２６ｂのカウントアップを停止する。そしてこのときにも、制御装置２６は、図８（ｃ）に示すように、タイマ２６ｂの値Ｔｂを、不揮発性メモリ２６ａに記憶されている第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間Ｓ１に加算する。これにより、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間Ｓｘは図中の時間Ｓ２（＝Ｓ１＋Ｔｂ）となる。またこのとき、制御装置２６は、タイマ２６ｂの値を初期化する。

本実施形態では、このようにタイマ２６ｂの値を累積することにより第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間Ｓｘを計数するとともに、その値を不揮発性メモリ２６ａに記憶するようにしている。なお、第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間についても同様に計数するとともに、計数された動作時間を不揮発性メモリ２６ａに記憶するようにしている。そして、制御装置２６は、図９に示すように、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間、及び第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間のうち、長い方の動作時間を表示器７ａのガルバノミラー累計動作時間表示部４２に表示する。

一方、本実施形態では、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの累計の動作時間に基づいてガルバノ駆動装置２５の寿命予測を行うようにしている。次に、図１０を参照して、ガルバノ駆動装置２５の寿命を予測する方法について説明する。

図１０に示すように、例えば、時刻ｔ１０でレーザマーキング装置１の駆動が開始された後、同装置１の使用に伴い、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間Ｓｘが時間Ｓ１まで増加したとする。このとき、制御装置２６は、現在の時刻ｔ１１の時点における駆動開始から現在までの期間Ｔ１と、現在の動作時間Ｓ１と、規定時間Ｓ１０とから、以下の式（２）に基づき第１のガルバノミラー２３ａの駆動系の寿命予測時期ｔ１２を算出する。なお、規定時間Ｓ１０は、ガルバノ駆動装置２５における第１のガルバノミラー２３ａの駆動系の寿命を示す動作時間である。

ｔ１２＝ｔ１１＋（Ｔ１・（Ｓ１０−Ｓ１））／Ｓ１
・・・（２）
なお、第２のガルバノミラー２３ｂの駆動系が寿命に至る予測時期についても同様に算出する。

そして、制御装置２６は、このようにして算出した第１のガルバノミラー２３ａの駆動系の予測時期、及び第２のガルバノミラー２３ｂの駆動系の寿命予測時期のうち、より直近の時期を示しているものをガルバノ駆動装置２５の寿命予測時期として、これを先の図９に示した表示器７ａのメンテナンス時期表示部４１に表示する。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（５）制御装置２６では、タイマ２６ｂ，２６ｃを用いて第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの累計の動作時間をそれぞれ計数するとともに、計数された累計の動作時間を不揮発性メモリ２６ａに記憶することとした。そして、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの累計の動作時間に基づいてガルバノ駆動装置２５の寿命に関する情報を表示器７ａに表示することとした。これにより、ガルバノ駆動装置２５の寿命を容易に認識することができる。

（６）表示器７ａでは、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間、及び第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間のうち、長い方の動作時間を表示することとした。このような構成は、ガルバノ駆動装置２５の寿命を認識する上で好ましい。

（７）制御装置２６では、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの累計の動作時間とその動作時間に至るまでに要した時間から、累計の動作時間が規定値に達する時期（メンテナンス時期、交換時期）を予測してこれを表示器７ａに表示することとした。これにより、表示器７ａに表示される予測時期を見ることで、ガルバノ駆動装置２５が寿命に至る、おおよその時期を把握することができるため、利便性が向上する。

（８）特に、制御装置２６では、レーザマーキング装置１の駆動を開始してから規定の期間（例えば一ヶ月）が経過したときに、その時点におけるガルバノミラーの累計の動作時間と規定の期間とから累計の動作時間が規定時間に達する時期を予測し、これを表示器７ａに表示することとした。これにより、レーザ加工装置の駆動開始時から規定の期間が経過したときに、ガルバノ駆動装置２５が寿命に至る予測時期が表示器７ａに自動的に表示されるため、当該レーザ加工装置のメンテナンスが容易となる。

＜他の実施形態＞
上記各実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。

・上記第１の実施形態では、第１のガルバノミラー２３ａの動作の累計回数（カウント値ｎｘ）、及び第２のガルバノミラー２３ｂの動作の累計回数（カウント値ｎｙ）の両方の値を、ガルバノミラー反転動作累計回数表示部４０に表示させるようにしてもよい。また、上記第２の実施形態では、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間、及び第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間の両方の値を、ガルバノミラー累計動作時間表示部４２に表示させるようにしてもよい。

・上記第１の実施形態では、第１のガルバノミラー２３ａの動作の累計回数（カウント値ｎｘ）と、第２のガルバノミラー２３ｂの動作の累計回数（カウント値ｎｙ）との和を、ガルバノミラー反転動作累計回数表示部４０に表示させるようにしてもよい。また、上記第２の実施形態では、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間と、第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間との和を、ガルバノミラー累計動作時間表示部４２に表示させるようにしてもよい。

・上記第１及び第２の実施形態では、第１のガルバノミラー２３ａの駆動系及び第２のガルバノミラー２３ｂの駆動系のうちの寿命が短い方のガルバノミラーについてその動作（反転動作）の累計回数あるいは累計時間を、表示部４０，４２に表示させるようにしてもよい。

・上記第１の実施形態では、制御装置２６が、操作スイッチが操作されると、その時点におけるガルバノミラーの累計の使用回数とその回数に至るまでに要した期間から累計の使用回数が規定値に達する時期を予測して、その予測時期を表示器７ａに表示するようにしてもよい。つまり、操作スイッチを押下した時点を基準として上記（１）式にて寿命予測時期ｔ１２を算出して、これを表示器７ａに表示するようにしてもよい（更新機能を持たせてもよい）。また、上記第２の実施形態でも、同様に、操作スイッチの押下に基づいて寿命予測時期ｔ１２を算出して、これを表示器７ａに表示するようにしてもよい。これにより、所望のタイミングにて操作スイッチを操作すれば、ガルバノ駆動装置２５が寿命に至る予測時期をいつでも確認することができるため、利便性が向上する。

・上記第１の実施形態では、制御装置２６が、ガルバノミラーの累計の使用回数から当該使用回数が規定値に達するまでの残りのガルバノミラーの使用回数を算出して、これを表示器７ａに表示するようにしてもよい。なおこの場合、制御装置２６が残り回数算出手段となる。また、第２の実施形態でも、同様に、ガルバノミラーの累計の動作時間と規定時間との差分の時間を算出して、これを表示器７ａに表示してもよい。これにより、表示器７ａに表示される回数を見ることで、ガルバノ駆動装置２５が寿命に至る、おおよその時期を容易に把握することができる。

・上記第１及び第２の実施形態では、ガルバノ駆動装置２５の寿命予測時期になったときに、例えばアラームなどにより警告を行うようにしてもよい。これにより、予測時期になったことを認識することができる。なおこの場合、アラームなどが警告手段となる。

・上記第１の実施形態では、制御装置２６が、第１のガルバノミラー２３ａの累計の使用回数が規定値に達したか、あるいは第２のガルバノミラー２３ｂの累計の使用回数が規定値に達したか否かを判定して、その判定結果を表示器７ａに表示するようにしてもよい。なお、判定結果の表示方法としては、例えば表示器７ａにガルバノミラー寿命表示灯を新たに設けた上で、第１のガルバノミラーの累計の使用回数が規定値に達したとき、あるいは第２のガルバノミラーの累計の使用回数が規定値に達したときに、ガルバノミラー寿命表示灯を点灯させるといった方法などを採用することができる。また、上記第２の実施形態でも、同様に、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間が規定時間に達したか、あるいは第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間が規定時間に達したかを判定して、その判定結果を表示記７ａに表示してもよい。なおこの場合、制御装置２６が判定手段となる。

・上記第１の実施形態では、制御装置２６が、第１のガルバノミラー２３ａの累計の使用回数が規定値に達したとき、あるいは第２のガルバノミラー２３ｂの累計の使用回数が規定値に達したときに、例えばアラームなどを用いて音により警報を行ってもよい。また、上記第２の実施形態でも、同様に、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間が規定時間に達したとき、あるいは第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間が規定時間に達したときに警報を行うようにしてもよい。これにより、ガルバノ駆動装置２５が寿命に至ったか否かを容易に認識することができる。

・上記第１の実施形態では、制御装置２６が、第１のガルバノミラー２３ａの累計の使用回数、あるいは第２のガルバノミラー２３ｂの累計の使用回数が規定値よりも小さい予め定めた値に達したとき、例えばアラームなどにより警報を行ってもよい。また、上記第２の実施形態でも、同様に、第１のガルバノミラー２３ａの累計の動作時間、あるいは第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間が規定時間よりも短い所定時間に達したとき、警報を行ってもよい。これにより、警報を通じてユーザはガルバノ駆動装置２５が寿命に至る直前の状態であることを知ることができるため、ガルバノ駆動装置２５の交換部品を予め用意することができる。このため、利便性が向上する。なおこの場合、アラームなどが警報手段となる。

・上記第１の実施形態のように、第１のガルバノミラー２３ａの累計の使用回数及び第２のガルバノミラー２３ｂの累計の使用回数のうちの大きい方の累計の使用回数を表示器７ａに表示するようにした場合には、次のような問題が生じるおそれがある。まず、第１のガルバノミラー２３ａの使用回数の方が多い状況では第２のガルバノミラー２３ｂの使用回数が表示器７ａに表示されないため、こうした状況が継続すると、ユーザは第２のガルバノミラー２３ｂの使用回数を確認することができない。よって、例えばレーザ光の下流側に配置された第２のガルバノミラー２３ｂの寿命の方が短い場合には、第２のガルバノミラー２３ｂの使用回数をユーザが確認することができないまま、第２のガルバノミラー２３ｂの駆動系が寿命に至ってしまうおそれがあり、好ましくない。そこで、表示器７ａでは、第２のガルバノミラー２３ｂの累計の使用回数を別途表示するようにしてもよい。これにより、レーザ光の下流側に配置したガルバノミラーの寿命の方が短い場合であっても、寿命が短いガルバノミラーの動作の累計回数について容易に認識することができる。また、上記第２の実施形態でも、同様に、第２のガルバノミラー２３ｂの累計の動作時間を表示器７ａに表示するようにしてもよい。

・ガルバノミラーの駆動系の寿命は、ガルバノミラーの重量が重くなるほど、短くなる傾向がある。そこで、上記各実施形態では、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂのうちの重量の重い方の累計の使用回数、あるいは累計の動作時間を表示器７ａに表示してもよい。これにより、ガルバノ駆動装置２５の寿命をより的確に把握することができる。

・ガルバノミラーの累計の使用回数あるいは累計の動作時間を表示するときにその画面内に規定値を同時に表示するようにしてもよい。
・上記第１の実施形態では、表示の切替手段（切替スイッチ）を設けた上で、切替手段（切替スイッチ）を操作することにより、ガルバノミラー反転動作累計回数表示部４０に表示される情報を、累計の使用回数、規定値（寿命回数）、及び規定値に達するまでの残り回数のいずれかに選択的に切り替えることができるようにしてもよい。また、上記第２の実施形態でも、これに準じた構成を採用することができる。

・上記第１の実施形態では、例えば操作スイッチの操作などを通じて、レーザマーキング装置１の動作モードを、規定値の値を変更することができる第１のモードと、規定値よりも小さい予め定めた値を変更することのできる第２のモードとのいずれかに選択的に切り替えることができるようにしてもよい。また、上記第２の実施形態でも、これに準じた構成を採用することができる。

・上記第１の実施形態では、制御装置２６が、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂの動作を検出するセンサ（ガルバノミラー動作検出手段）によるガルバノミラー動作検出信号に基づいてガルバノミラー２３ａ，２３ｂの動作の累計回数を計数するようにしてもよい。

・上記第１の実施形態では、Ｘ方向用の第１のガルバノミラー２３ａの動作（反転動作）の累計回数を計数するとともにＹ方向用の第２のガルバノミラー２３ｂの動作（反転動作）の累計回数を計数したが、一方のガルバノミラーの動作（反転動作）の累計回数のみを計数してこれを表示器７ａに表示するようにしてもよい。また、上記第２の実施形態でも、これに準じた構成を採用することができる。

・上記第１の実施形態では、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂの反転動作の累計回数を計数したが、これに限ることなく、他にも例えばガルバノミラー２３ａ，２３ｂが少しでも回動したらその数をカウントしてもよい。

・このようなレーザマーキング装置では、一般に、上記マーキング情報に基づく第１及び第２のガルバノモータ３４，３５の駆動制御が次のように行われる。まず、制御装置２６は、マーキング情報のうち、文字等を構成する各線分の始点及び終点の座標データを不揮発性メモリ２６ａから読み込むと、各線分を始点から終点までの間で更に細かく分解して、始点から終点に至るまでの軌跡上の複数の座標を求める。そして、求めた複数の座標データをガルバノ駆動装置２５に所定の時間間隔で順次送信することで、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回転角度を徐々に変化させ、レーザ光Ｌを始点から終点まで移動させるようにしている。そこで、上記第２の実施形態では、制御装置２６が、始点に対応する座標データをガルバノ駆動装置２５に送信した時点から、終点に対応する座標データをガルバノ駆動装置２５に送信した時点までの経過時間を計測し、この計測された経過時間を第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの動作時間としてもよい。これにより、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの動作時間を計測するにあたり、上述した回転角度センサ５０，５１などを省略することができるため、構造の簡素化を図ることができる。

・上記各実施形態では、本発明にかかるレーザ加工装置を、レーザマーキング装置に具体化したが、これに限定されるものではなく、他のレーザ加工装置、例えばレーザ溶接機、レーザ穴あけ機、レーザ切断機等に具体化してもよい。

１…レーザマーキング装置、７ａ…表示器、２０…レーザ光源、２３ａ…第１のガルバノミラー、２３ｂ…第２のガルバノミラー、２６…制御装置、３４…第１のガルバノモータ、３５…第２のガルバノモータ、４０…ガルバノミラー反転動作累計回数表示部、４１…メンテナンス時期表示部、Ｌ…レーザ光、Ｗ…加工対象物。

Claims (11)

1. 軸を中心として回動可能なガルバノミラーを回動させて、光源から出力されたレーザ光を走査しつつ加工対象物に照射して加工するレーザ加工装置であって、
   前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数を計数する計数手段と、
   前記計数手段による前記累計回数を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶した前記累計回数に基づいて前記ガルバノミラーの寿命に関する情報を表示する表示手段と、
   を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
2. 第１の軸に中心として回動可能な第１のガルバノミラーおよび前記第１の軸に直交する第２の軸を中心として回動可能な第２のガルバノミラーを有し、
   前記計数手段は、前記第１のガルバノミラーの反転動作の累計回数および前記第２のガルバノミラーの反転動作の累計回数を計数し、前記表示手段は、前記第１のガルバノミラーの反転動作の累計回数および第２のガルバノミラーの反転動作の累計回数のうちの大きい方の累計回数を表示す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. 前記表示手段は、前記第１のガルバノミラーおよび第２のガルバノミラーのうちの前記レーザ光の下流側に配置したガルバノミラーの反転動作の累計回数を表示することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数とその回数に至るに要した期間から前記累計回数が規定値に達する時期を予測して前記表示手段に表示する予測手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
5. 前記予測手段は、使用を開始してから規定の期間が経過したときに、その時点における前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数と前記規定の期間から前記累計回数が規定値に達する時期を予測し、前記表示手段に表示することを特徴とする請求項４に記載のレーザ加工装置。
6. 前記予測手段は、操作スイッチが操作されると、その時点における前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数とその回数に至るに要した期間から前記累計回数が規定値に達する時期を予測し、前記表示手段に表示することを特徴とする請求項４に記載のレーザ加工装置。
7. 前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数から当該累計回数が規定値に達するまでの残りの前記ガルバノミラーの反転動作の回数を算出して前記表示手段に表示する残り回数算出手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
8. 前記予測手段による前記規定値に達する時期になったら警告する警告手段を更に備えたことを特徴とする請求項４に記載のレーザ加工装置。
9. 前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達したか否か判定して判定結果を前記表示手段に表示する判定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
10. 前記判定手段による判定結果に基づいて警報する警報手段を更に備えたことを特徴とする請求項９に記載のレーザ加工装置。
11. 前記判定手段は、前記計数手段による前記ガルバノミラーの反転動作の累計回数が規定値に達する前の予め定めた値に達したか否か判定し、当該判定結果に基づいて警報するようにしたことを特徴とする請求項９に記載のレーザ加工装置。

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