JP6779463B2

JP6779463B2 - レーザー被膜剥離システム

Info

Publication number: JP6779463B2
Application number: JP2018171973A
Authority: JP
Inventors: 貴仁児島; 宏二平永; 明夫林
Original assignee: 明夫林
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: JP2020040115A

Description

本発明は、コンクリート建造物・鉄橋・鉄塔・金属板等の表面の被膜を剥離除去するレーザー被膜剥離除去装置やその方法に関する。

橋梁やビルディング等の構造物は雨や風に晒されるので、その表面に塗料を塗り表面を保護している。しかし、経年変化などにより表面を保護している塗料（塗膜または塗装膜ともいう）の一部が剥がれたり劣化したり変質したりするので、そのまま放置すると本体部分である鉄材料やコンクリートまで汚染したり劣化したりして、構造物の寿命を縮めてしまう。また鉄骨材料、鉄塔や塗装台座等に使用される鉄板等の表面の塗膜が剥がれたり傷がついたりして露出した鉄等が腐食し錆が成長するとこれらの構造物や材料の寿命が短くなってしまう。そこで、塗料を新しいものに塗り替える必要があるが、劣化した状態の塗膜や錆等の上に新しい塗膜を形成してもすぐにその塗膜も劣化して塗膜の寿命が短くなり、塗膜の形成頻度が頻繁になってしまう。従って、古い劣化した塗膜や錆等を完全に剥離除去した後で、新しい塗膜を付着させる必要がある。しかし、橋梁などは高い所にあり、危険な場所にあることも多く、人間を橋の上からつるして橋の裏側にまわって古い劣化した塗膜等を除去することが行なわれていて、危険で作業性も悪く塗膜剥離除去費用も大きい。また、高層マンションや高層のオフィスビルディングについても高い外壁の塗膜剥離除去も同様であり、危険で作業性も悪く塗膜剥離除去費用も大きい。

特開２０１１−１６０７６４特許第５５７４３５４号

近年レーザー技術の進歩・発展に伴い、レーザーを使用して塗膜を除去する装置が種々提案されている。たとえば、出口集光レンズを移動する距離調節手段を用いてレーザーを使用して塗膜を除去する装置や、構造物表面の塗膜をレーザー光を用いて剥離する技術が開示されている。（特許文献１、２）しかし、この方法では、狭い面積の塗膜を剥離・除去できても広い面積の対象物表面の塗膜を剥離・除去するのは時間や労力がかかるので困難である。また、レーザー剥離・除去の際に発生する飛散物が再度剥離・除去された部分を汚染するという問題もある。さらに、高所や危険な場所での塗膜剥離除去方法で人手による人海戦術以外の方法は殆ど提案されていない。

本発明は、上記課題を解決するために、レーザーヘッドを搬送ケース内に収納し、搬送ケース内でレーザーヘッドを移動させながら、搬送ケースの開口面を対象物表面に向けてレーザーヘッドからレーザーを照射して対象物表面の被膜を剥離除去する。具体的には以下の特徴を有する。尚、本発明は、構造物等の表面の塗膜だけでなく、構造物等の表面に付着した異物や塗膜以外の膜、構造物が鉄等の金属であるときは金属表面の錆（これも膜といえる）にも適用できるので、本発明の剥離物を総称して被膜と称する。
（１）本発明は、レーザーを出射するレーザーヘッド、前記レーザーヘッドを収納する１面が開口された略直方体形状のレーザーヘッド搬送ケース、前記レーザーヘッド搬送ケース内で前記レーザーヘッドを前記開口面と略水平方向（ＸＹ方向）において移動自在の移動機構、前記搬送ケースの外側に配置されるレーザー発振器、前記レーザー発振器と前記レーザーヘッドを接続する光ファイバーを有するレーザー被膜剥離システムであって、前記レーザーヘッドのレーザー出射口は前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面側を向いており、前記開口面側に配置された対象物表面にレーザーを照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去するレーザー被膜剥離システムである。

（２）本発明は、（１）に加えて、前記レーザーヘッドがＸ方向およびＹ方向へ移動しながらレーザーを照射して、前記開口面側に配置された前記対象物表面の開口面に面した領域の一部または全体を照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去し、Ｘ方向およびＹ方向へレーザーヘッドを移動する移動機構は、開口面に対して水平な面上において移動する機構であり、Ｘ方向移動機構はＸ方向に配置した軌道（Ｘ方向軌道）に取り付けたレーザーヘッドがＸ方向軌道に沿って移動する機構であり、Ｙ方向移動機構はＸ方向軌道に対して垂直に取り付けた軌道（Ｙ方向軌道）において、Ｘ方向軌道がＹ方向軌道に沿って移動する機構であり、さらに前記開口面に対して略垂直方向（Ｚ方向）へ前記レーザーヘッドを移動する移動機構（Ｚ方向移動機構）を有し、前記Ｚ方向移動機構は、Ｘ方向軌道またはＹ方向軌道に垂直方向（Ｚ方向）に取り付けた軌道（Ｚ方向軌道）において、Ｘ方向軌道またはＹ方向軌道がＺ方向軌道に沿って移動する機構であることを特徴とする。

（３）本発明は、（１）および（２）に加えて、前記レーザーヘッド搬送ケースにおいて前記開口面を底面としたときの側面周囲の一部または全体に真空吸着ラインを備えており、前記真空吸着ラインにより開口面側の側面端面から対象物表面を真空吸着して前記レーザーヘッド搬送ケースを対象物表面に固定し、前記レーザーヘッド搬送ケースにおいて前記開口面を底面としたときの側面周囲の一部または全体に排気ラインを備えており、前記排気ラインにより前記レーザーヘッド搬送ケース内の排気を行ない、Ｘ方向軌道にさらに流体噴射機構を取り付けて、前記流体噴射機構により対象物の被膜を剥離除去した領域（被膜剥離除去部）のクリーニングを行ない、前記流体は気体または液体であることを特徴とする。
（４）本発明は、（１）〜（３）に加えて、前記レーザーヘッド搬送ケース側面は、対象物表面の曲面または凹凸に合わせてＺ方向に伸縮する伸縮構造を有していて、前記伸縮構造は、蛇腹方式または下側側面が上側側面の内部に入り込む伸縮方式であり、前記側面の下側端面に柔軟性材料が配置されていることを特徴とする。

（５）本発明は、（１）〜（４）に加えて、前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から前記光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを含むレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に気体導入ラインが配置されており、前記気体導入ラインを通して気体が前記レンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出口へ導かれ、レーザーとともにレーザーヘッドのレーザー出射口から出射され、および／または、前記レーザーヘッドは、レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に流体導入ラインが配置されており、前記流体導入ラインを通して流体が対象物表面に噴出して対象物表面をクリーニングし、前記流体は液体または気体であり、前記レーザーヘッドは、レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に流体導入ラインが配置されており、前記流体導入ラインの先端に流体の流れ方向を変化させるガイドが配置されており、前記ガイドにより前記流体を前記レーザーヘッドの出射口へ流して、対象物表面へのレーザー照射による飛散物のレーザーヘッドへの侵入を防止し、および／または前記ガイドにより前記流体を対象物表面に噴出して対象物表面をクリーニングし、前記流体は気体または液体であり、さらに前記ガイドの下端が対象物の表面に接触しない場合は、レーザーを出射しない機能を有することを特徴とする。

（６）本発明は、（１）〜（５）に加えて、前記レーザーヘッドは、レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出口にはレーザーを透過する透過材料から構成される透過窓が配置されており、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に流体導入ラインが配置されており、前記流体導入ラインを通して流体が前記透過窓に噴出されて前記透過窓をクリーニングし、前記流体は気体または液体であり、および／または前記レーザーヘッドは、レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体にレーザーヘッド内側および／または外側を排気する排気ラインが配置されており、前記排気ラインを通してレーザーヘッド内側および／または外側の環境を排気することを特徴とする。

（７）本発明は、（１）〜（６）に加えて、前記レーザーヘッドは、レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の焦点可変機構を用いるか、Ｚ方向移動機構を用いて、レーザー焦点を調節して対象物表面のレーザー照射面積を一定にし、前記レーザーヘッドは自動焦点機能を有しており、前記レーザーヘッドと対象物との距離を測定可能であり、また、前記レーザーヘッドに距離測定センサーが取り付けられており、前記距離測定センサーを用いて被膜が除去されて対象物表面が露出したときを検出し、さらに、監視カメラを用いて対象物表面の剥離状態を画像認識して、レーザーの照射条件を最適化し、前記レーザーヘッドから出るレーザーは走査可能であり、前記レーザーヘッドは鉛直軸方向（Ｚ方向）に対して傾斜可能であり、前記レーザーヘッドは前記開口面と垂直方向（Ｚ方向）の軸に対して回転自在であることを特徴とする。

（８）本発明は、（１）〜（７）に加えて、前記レーザーヘッドは、レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レーザーヘッドのレンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出射口にシャッターが配置されていて、前記シャッターがレンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出射口を塞いでいる場合はレーザーを出射しない機能を有し、前記シャッターは、前記レーザー出射口を塞いで、前記レンズ・ミラー鏡筒部の内部の汚れ防止機能を有することを特徴とする。
（９）本発明は、（１）〜（８）に加えて、前記レーザーヘッド搬送ケースの上面（開口面と反対面）または側面に電磁石または磁性体板を取り付け、ドローンに取り付けた磁性体板または電磁石を前記レーザーヘッド搬送ケースに取り付けた電磁石または磁性体板に付着させて、ドローンを用いて前記レーザーヘッド搬送ケースを運搬して、対象物の所定位置に前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面を配置することを特徴とする。

本発明のレーザー被膜剥離システムは搬送ケース内でレーザーヘッドが前後左右上下に移動しながらレーザーを対象物表面に照射して対象物表面上の被膜をアブレーション剥離除去する。搬送ケース周囲に真空吸着ラインや排気ラインが配置されて対象物表面に確実に固定され、搬送ケース内の飛散物も排気される。レーザーヘッドには流体クリーニング機構および排気機構が備わり、レーザーヘッド内空間や対象物表面の剥離領域部をクリーニングし排気する。これによりレーザー照射条件を最適化でき対象物表面上の被膜剥離除去を確実に行なうことができる。橋梁や高層ビルの壁面上などの人間では危険で困難な場所における被膜剥離除去にも、ドローンを用いたりして本発明のレーザー被膜剥離システムを適用できる。

図１は、本発明のレーザー剥離システムの一実施形態を示す図である。図２は、本発明のレーザー剥離システムの正面図を示す図である。図３は、本発明のレーザーヘッドの構造の１実施形態を示す図である。図４は、レーザーヘッドの排気（排出）ライン外壁の下端（面）が対象物の表面に接触した場合を示す図である。図５は、本発明のレーザー剥離システムをドローンによる適用を示す図である。図６は、本発明のレーザーヘッドの別の実施形態を示す図である。図７は、レーザーヘッドが回転した場合の状態を示す図である。図８は、流体クリーニング機構を備えたレーザー剥離システムを示す図である。図９は、レーザーヘッド搬送ケース側面が対象物表面の形状に従い伸縮する伸縮構造に関する実施形態を示す図である。図１０は、レーザーヘッド搬送ケース側面における伸縮自在の分割側面の実施形態を示す図である。

図１は、本発明のレーザー剥離システムの一実施形態を示す図（斜視図で示す）である。本発明のレーザー剥離システム９は、対象物の被膜に照射して被膜を剥離するレーザーを出射するレーザーヘッド１１、レーザーヘッドを収納するレーザーヘッド搬送ケース１０、レーザーヘッド搬送ケース内でレーザーヘッド１１を移動する搬送部を含む。レーザーヘッド搬送ケース１０は剥離すべき被膜が付着した対象物表面側の面（図１において下側の面であるから下面と称するが、対象物との関係で横側や上側になることもある）は開口されており、レーザーヘッド１１のレーザー出射口から出たレーザー１５が対象物表面に付着した被膜に照射される。すなわち、レーザーヘッド搬送ケース１０の内側に配置されるレーザーヘッド１１のレーザー１５の出射口１１ｍはレーザーヘッド搬送ケース１０の開口面である下面を向いている。レーザーヘッド搬送ケース１０の下面は対象物表面側に配置されるので、対象物表面の被膜にレーザーヘッド１１のレーザー出射口１１ｍから出たレーザーが照射される。レーザーヘッド搬送ケース１０の下面１０ｂと反対側の面（上面と称する）１０ｕおよびレーザーヘッド搬送ケース１０の側面（上面と下面を接続する面）１０ｓ周囲は壁面となっている。

対象物表面の被膜にレーザーが照射されると被膜がアブレーションしたり飛散等したりして被膜が対象物表面から剥離し、剥離した被膜の気化（蒸発）物や飛散物等は周囲に放出されるが、レーザーヘッド搬送ケース１０の上面や（周囲）側面は壁面となっているので、レーザーヘッド搬送ケース１０の外側には剥離した被膜の気化（蒸発）物や飛散物等は放出されず、レーザーヘッド搬送ケース１０の外側環境は汚染されない。特にレーザーヘッド搬送ケース１０の開口面側の（周囲）側面の端面が対象物表面に接触して隙間がないか小さい場合は、レーザーヘッド搬送ケース１０の開口面側の（周囲）側面の端面と対象物表面の間からも剥離した被膜の気化（蒸発）物や飛散物等はレーザーヘッド搬送ケース１０の外側に漏れ出て行かないので、レーザーヘッド搬送ケース１０の外側環境は全く汚染されない。すなわち、本発明のレーザーヘッド搬送ケース１０の存在により、対象物表面の周囲環境に影響を及ぼさずに対象物表面の被膜や異物等を除去することができる。被膜にはたとえば、塗装した層や膜（塗膜または塗装膜）、対象物を変質させて対象物を保護した物（膜）（たとえば、アルミニウムの酸化被膜、銅の酸化被膜、その他金属の保護被膜）が含まれる。また被膜には広義に異物等も含まれ、異物等には、たとえば対象物表面に付着した物（付着物）、堆積物、汚れ、埃、錆（対象物が金属である場合）、被膜の剥離物、対象物の劣化（剥離・変質）物などが含まれる。たとえば、塗装用台座として用いた金属板（鉄板等）に付着した被膜の剥離物や金属板（鉄板等）が腐食した被膜（錆）やその剥離物が挙げられる。

また、レーザーが何らかの原因で下側ではなく横方向へ出射された場合や、レーザーが対象物表面で反射して横方向へ進行した場合でも、レーザーヘッド搬送ケース１０の開口面側の（周囲）側面の壁面に当たるので、レーザーヘッド搬送ケース１０の外側へ出て来ることがなく、安全である。特に壁面の材料をレーザーが透過できない材料とすれば、全く問題ない。壁面の材料がレーザーを透過する材料であったとしても、レーザーの一部はレーザーヘッド搬送ケース１０の内側に反射し、壁面を透過するレーザーの一部は壁面で吸収されるので、レーザーヘッド搬送ケース１０も外側へ出ていくレーザーのパワーは出射時よりもかなり弱くなるので、レーザーヘッド搬送ケース１０の外側へ出たレーザーが環境および人体等へ影響を与えることは殆どないと考えられる。あるいは、壁面の材料がレーザーを透過する材料である場合でも、レーザーヘッド搬送ケース１０の壁面の内側面に細かな凹凸等を付けておけば（いわゆる、表面荒れ状態にする）、レーザーの殆どは壁面内面で乱反射してレーザーはレーザーヘッド搬送ケース１０の外側へは殆ど出て来ない。

尚、レーザーヘッド搬送ケース１０の壁面を可視光に対して透明な材料にしておけば、外部からもレーザーヘッド搬送ケース１０の内側の状況（たとえば、対象物表面の被膜や異物等の剥離状態、レーザーヘッドの位置）を監視できる。レーザーヘッド搬送ケース１０の壁面を可視光に対して透明でない材料でも、図１に示すように、レーザーヘッド搬送ケース１０の内側に監視カメラ２０を配置することによって、レーザーヘッド搬送ケース１０の内側状態を常時把握できる。監視カメラ２０も移動自在や回転自在にしておけば、レーザーヘッド搬送ケース１０の外側からの遠隔操作によりレーザーヘッド搬送ケース１０の内側の全領域を把握することもできる。特に、剥離前の対象物表面の被膜や異物等の状態を的確に把握・判断して（たとえば、画像診断、レーザーヘッドと対象物表面との距離）、レーザーの照射条件（たとえば、照射面積（スポット径）、レーザーパワ−、照射エネルギー密度、照射時間、照射深度、焦点距離）を最適化できる。レーザーが肉眼で見えない場合（たとえば、炭酸（ＣＯ_２）レーザーは赤外線（波長１０．６μｍ）であるため肉眼では見えないが。監視カメラを赤外線対応にしておけば、監視カメラを通してレーザーを認識できる。）

レーザーヘッド１１はレーザーヘッド搬送ケース１０の内側で水平方向（Ｘ−Ｙ方向とする）および上下方向（Ｚ方向）にコンピュータ制御や手動で移動できる。ここで水平方向とは開口面１０ｂに平行な水平面内の方向であり、Ｘ方向とＹ方向は直交しており、レーザーヘッド搬送ケース１０が略直方体形状である場合は、Ｘ方向は２つの側面（図１では１０ｓ１および１０ｓ３）に平行な方向であり、Ｙ方向は２つの側面（図１では１０ｓ２および１０ｓ４）に平行な方向である。従って、レーザーヘッド搬送ケース１０の開口面１０ｂ側にある対象物表面の全域にレーザーを照射できるので、レーザーヘッド搬送ケース１０の開口面側にある対象物表面の全域の対象物表面の被膜や異物を剥離除去可能である。レーザーヘッドに備わるレンズ系を調節することにより、および／または上下方向（Ｚ方向）のレーザーヘッドの位置を調節することにより、レーザーの焦点距離および／またはレーザーの焦点位置と対象物表面との距離を調節できるので、対象物表面の被膜等における照射面積およびレーザーパワー等を調節して、最適の条件で対象物表面の被膜や異物を剥離除去できる。

図１に示すレーザーヘッド搬送ケース１０は略直方体形状であり、下面（底面）１０ｂ側が開口しており、上面（１０ｕ）および４側面（１０ｓ１、１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４）が壁面となっている。レーザーヘッド搬送ケース１０の４側面角部には上下移動（Ｚ方向移動）用のレール軌道１８（１８−１、１８−２、１８−３、１８−４）が配置されており、それらの（Ｚ方向移動用）レール軌道１８に上下方向（Ｚ方向）移動自在の横方向（Ｙ方向）移動用のレール軌道１７（１７−１、１７−２）が配置され、それらの（Ｙ方向移動用）レール軌道１７に横方向（Ｙ方向）移動自在の縦方向（Ｙ方向と直交するＸ方向）移動用のレール軌道１６が配置されている。（Ｘ方向移動用）レール軌道１６には縦方向（Ｘ方向）移動自在のレーザーヘッド固定台１４が配置されている。レーザーヘッド固定台１４にはレーザーヘッド１１のレーザー出射口が開口された下面１０ｂを向くようにレーザーヘッド１１が固定されている。レーザーヘッド１１の出射口１１ｍと異なる部分（図１では出射口１１ｍと反対側の上部）に光ファイバー１２が接続しており、光ファイバー１２はレーザーヘッド搬送ケース１０の上面からレーザーヘッド搬送ケース１０の外側に出て（レーザーヘッド搬送ケース１０の外側部分の光ファイバーは１３と付す）、光ファイバー１３は適当な長さを有してレーザー発振器へ接続する。

レーザーヘッド搬送ケース１０の開口された下面１０ｂは対象物表面と略平行な状態で対象物表面近くかまたは対象物表面に接触するようにして、レーザーヘッド搬送ケース１０が配置される。レーザーヘッド搬送ケース１０が適切に配置された後に対象物表面の剥離除去すべき被膜や異物の直上にレーザーヘッド１１を移動させる。対象物表面の剥離除去すべき被膜や異物の位置はレーザーヘッド搬送ケース１０の上部に配置した監視カメラ２０で正確に検知可能である。監視カメラ２０はレーザーヘッド搬送ケース１０内に複数台配置しても良く、レーザーヘッド１１に取り付けてレーザーヘッド１１と一緒に移動させることもできる。監視カメラの制御や位置認識等は無線または有線でレーザーヘッド搬送ケース１０の外側から遠隔操作できる。監視カメラ２０で得られる画像認識により、対象物表面の状態を把握してレーザー照射条件を最適化することもできる。

レーザーヘッド固定台１４に固定されたレーザーヘッド１１は、（Ｘ方向移動用）レール軌道１６に沿ってＸ方向へ移動でき、また（Ｙ方向移動用）レール軌道１７に沿ってＹ方向へ移動できるので、レーザーヘッド１１は下面１０ｂに平行な面上で移動でき、下面１０ｂに略平行な対象物表面の所望の位置に静止できる。これらの移動はたとえば電動モーターで遠隔操作可能である。レーザーヘッド１１の上下（Ｚ）方向の移動は、（Ｚ方向移動用）レール軌道１８に沿って（Ｙ方向移動用）レール軌道１７を移動させれば良い。レーザーヘッド１１の上下（Ｚ）方向の移動は、たとえば、レーザー１５の焦点位置を制御して、対象物表面の照射面積を適正化するときに使用できる。尚レーザーの焦点位置の移動はレーザーヘッド内にあるレンズ・ミラー系を有するレンズ・ミラー鏡筒を用いても可能である。

レーザーヘッド１１が所定位置に移動した後に、レーザー発振器で発生させたレーザーを光ファイバー１３および１２でレーザーヘッド１１へ導きレーザーヘッド１１でレーザーを増幅調整して、レーザーヘッド１１の出射口１１ｍからレーザー１５を対象物表面に照射する。これらの一連の走査はコンピュータ制御で自動化できる。レーザーヘッド１１はレーザーヘッド固定台１４に取り付けた状態でも回転することができ、レーザーをレーザーヘッド１１の直下だけでなく傾斜して照射することもできるし、レーザーヘッド１１内のレンズ系や反射鏡等（レンズ・ミラー鏡筒）を用いてレーザーを傾斜して走査することもできる。このように、本発明のレーザー剥離システムはレーザーヘッド１１の直接移動に加えてレーザーヘッド１１の回転・傾斜やレーザーの走査を行なって被膜等の除去に最適なレーザー照射が可能である。レーザーは、たとえば、固体レーザー（たとえば、ルビーレーザー、ＹＡＧレーザー）、半導体レーザー、気体レーザー（たとえば、ＣＯ_２レーザー、エキシマレーザー）、液体レーザー、ファイバーレーザーを使用でき、剥離する物質（被膜等）、剥離する物質が付着した対象物の種類などに応じて適宜選択できる。たとえば、ＣＯ_２レーザー（波長１０．６μｍ）を用いて、レーザーパワー２０００Ｗ、レーザーエネルギー密度１０^−３Ｊ（ジュール）/μｍ^２で使用できる。

レーザーヘッド搬送ケース１０の下面１０ｂに対応する対象物表面全体の被膜等を除去する場合には、（Ｘ方向移動用）レール軌道１６および（Ｙ方向移動用）レール軌道１７を使ってレーザーヘッド搬送ケース１０の全領域にわたってレーザーヘッド１１を平行移動し、適宜（Ｚ方向移動用）レール軌道１８を用いてレーザーの照射条件を最適化しながら対象物表面にレーザー照射すれば良い。これに上記したレーザーヘッド回転・傾斜機構やレーザーヘッドから出るレーザーを走査（スキャン）したり焦点距離を変化させる機構を適宜調節したりすることもできる。対象物表面がレーザーヘッド搬送ケース１０の下面１０ｂより広い場合には、レーザーヘッド搬送ケース１０を移動させて同じ操作を繰り返していけば良い。レーザーヘッド搬送ケース１０の下面１０ｂは長方形（正方形を含む）であるから、隙間なくまた重ねることがなく効率的に対象物表面の被膜等を剥離除去できる。

図２は、図１に示す本発明のレーザー剥離システムの正面図を示す図である。レーザー剥離システム９の開口された下面１０ｂは対象物２１の表面に接触して配置されている。対象物２１は、材料がたとえば鉄、鉄骨財、アルミニウム、銅、亜鉛、ジュラルミン、トタン、ステンレス、その他各種金属、ガラス、セラミックス、コンクリートであり、形状がたとえば板、壁、柱である。これらは、たとえばビル・建物・道路・橋・トンネル等の建造物や構造物、トラック・乗用車・トラクター等の各種車の車体、船舶・航空機・列車等の乗り物、土台、台座、テーブルを構成する。対象物表面には被膜２２が付着しているが、経年変化等で被膜２２が劣化しているので、この被膜２２を剥離して新しい塗膜等を付着させる必要がある。本発明は、建造物や構造物を建て直せずにそのままの状態を保持しながら、レーザーを用いて効率的に被膜２２を剥離する装置（システム）である。図２に示すレーザー剥離システムは、図１に記載しなかった付加機能も示している。

レーザーヘッド１１のレーザー出射口１１ｍが対象物２１の表面を向くようにレーザーヘッド搬送ケース１０が配置される。レーザー剥離システム９の開口された下面１０ｂ側の（側面１０ｓの）端面には接触緩和材料７９が配置されており、対象物２１を損傷しないために、対象物２１に過度な衝撃を与えないようにしている。また、接触部に接触センサーを取り付けたり、監視カメラでの接触確認（自動的に行なうこともできる）をすればソフトに接触できる。レーザーヘッド搬送ケース１０の壁面材料は、たとえば鉄、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、ステンレス、トタン、その他各種金属・合金であり、あるいはプラスチック、セルロース、木材、その他各種高分子材料、あるいはガラス、その他各種セラミックスであり、その厚みは強度を確保できる限り極力薄くして、運搬しやすくするために軽量であることが望ましい。接触緩和材料７９の材料は、たとえばウレタン樹脂、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、天然ゴム、合成ゴムである。

レーザーヘッド搬送ケース１０の内側には仕切り壁板７３が配置されており、レーザーヘッド搬送ケース１０の壁面１０ｓと仕切り壁板７３の間に真空吸着室７１が備わっている。下面１０ｂ側の仕切り壁板７３の端面も対象物２１の表面に接触しており、真空吸着室７１の上面１０ｓに取り付けた真空引き孔７２を通して真空吸着室７１の空間を真空引きできるようになっている。真空引き孔７２には真空引きチューブが接続し、真空ポンプで真空引きできる。この結果真空吸着室７１は真空状態または気圧が低い状態になり、レーザーヘッド搬送ケース１０は対象物２１の表面に真空吸着される。対象物２１が水平状態にある場合はレーザーヘッド搬送ケース１０が置かれた位置から動くことはないが、対象物２１が傾斜していたり、鉛直に立っていたり、あるいは天井（逆さ状態）であったりする場合は、レーザーヘッド搬送ケース１０が動いたり、落下したりする危険性があるが、本発明のように真空吸着室７１を設けておけばレーザーヘッド搬送ケース１０を動かないようにすることができる。レーザーヘッド搬送ケース１０が動かなければ、レーザーヘッド１１と対象物表面との距離は安定して保持できるので、レーザーによる被膜等の剥離条件を安定して維持できる。尚、レーザーヘッド搬送ケース１０を天井へ（逆さ状態で）配置するときに最も真空吸着力を大きくする必要があるので、レーザーヘッド搬送ケース１０全体の重量、その時の必要な真空度、真空吸着室７１の吸着部面積をあらかじめ設計しておけば良い。側面の壁面１０ｓおよび仕切り壁板７３の端面に接触緩和材料７９を配置しておけば、対象物２１の表面との接触部分が少し荒れていても（凹凸があっても）接触部の隙間を生めて表面に密着して真空吸着室７１を良好な真空状態に保持できる。

レーザーヘッド１１の出射口１１ｍから出るレーザー１５は、対象物２１（その上に付着した被膜２２）の表面に対して略垂直に照射される。ＸＹＺ方向移動システムを用いて常に略垂直にレーザー１５を照射できることが本発明の特徴である。ただし、必要に応じてレーザーヘッド１１を傾斜してレーザー１５を傾斜（下面または対象物表面に対して）させることもできるし、レーザーヘッド１１内のレンズ系・ミラー（反射鏡）を用いてレーザー１５を走査（振る）することもできる。（走査して傾斜したレーザーを破線で示す。）レーザーヘッド１１の高さ（対象物２１（その上に付着した被膜２２）の表面からの距離）も（Ｚ方向）移動用のレール軌道１８やレーザーヘッド１１内に備わるレンズ系により調節できる（焦点距離も調整できる）ので、対象物２１（その上に付着した被膜２２）の表面における照射条件を最適化して、容易に対象物２１の表面に付着した被膜２２を剥離・アブレーションして除去できる。

連続発振（ＣＷ）レーザーを用いれば、レーザーヘッド１１を対象物２１表面に対して平行（Ｘ―Ｙ方向）に移動しながら、連続的に対象物２１表面上の被膜２２を剥離・アブレーション・除去できる。パルスレーザーの場合は、レーザーヘッド１１をステッピング移動して対象物２１表面上の被膜２２を剥離・アブレーション・除去できる。また、パルスレーザーの場合は、レーザーヘッド１１を傾斜させてレーザー照射する方法、レーザーを走査する方法、およびこれらの組み合わせを用いる方法によって、（垂直照射時のレーザースポットサイズよりかなり広い面積にレーザー照射できるので）ステッピング移動の距離を大きくできるので、レーザーヘッド搬送ケース１０がカバーする対象物２１表面の面積内の被膜等をより短時間で除去することができる。さらに、レーザーヘッド１１を回転（たとえば、レーザーの進行方向に対して）できるようにすれば、レーザー自体も回転することによりレーザーのスポット内の位置によるバラツキもなくすことができるので、被膜等を安定して除去できる。対象物２１や被膜２２の表面が突状に膨らんでいたり、対象物２１や被膜２２の表面に突状の汚れ等の異物が付着したりしていると、その部分への照射条件が変化して被膜や異物の剥離除去が困難になる場合があるので、監視カメラ等で異物等を画像認識（大きさ・形状等を把握）して、焦点距離・照射面積・レーザーパワー等の照射条件を最適化して異物等を剥離除去することもできる。これらの操作はすべて自動化することもできる。

レーザー１５の照射により剥離・アブレーション・除去された被膜２２の破片やガスはレーザーヘッド搬送ケース１０の空間内に漂流することになり、レーザーヘッド搬送ケース１０の空間内の環境を悪化し変化させる。レーザー１５の散乱が大きくなりレーザーの照射条件も変化する。またレーザーヘッド搬送ケース１０の各所に配置した監視カメラ２０の視界も変化して、画像認識や距離計測等にも影響を与える。そこで、本発明のレーザー剥離システム９では、レーザーヘッド搬送ケース１０内に排気ラインを設けてレーザーヘッド搬送ケース１０内の汚染物（被膜２２の破片やガス等）を吸い込んでレーザーヘッド搬送ケース１０の外部へ排出する。たとえば、真空吸着用の仕切り壁板７３の内側に排気用の仕切り壁板７７を設けて、真空吸着用仕切り壁板７３と排気用仕切り壁板７７との間に排気空間室７５を作る。排気空間室７５の上面１０ｕに排気穴７６を設けて、排気穴７６に接続した排気用チューブに接続した排気ポンプにより排気空間室７５の気体を排気する。排気用仕切り壁板７７には複数の排気口７８が開いていて、これらの排気口７８を通してレーザーヘッド搬送ケース１０の空間内の気体と一緒にレーザーヘッド搬送ケース１０内の汚染物（被膜２２の破片やガス等）２４を排気空間室７５へ吸い込んで、さらにこれらの汚染物（被膜２２の破片やガス等）２４を排気穴７６を通して外部へ排出する。尚このままではレーザーヘッド搬送ケース１０の空間内の気圧が低下するので、上面１０ｕに空気導入孔８０を適宜設けておくと、排気された分の空気が入って来るから、レーザーヘッド搬送ケース１０の空間内の気圧を一定に維持できる。また、図２ではレーザーヘッド１１に監視カメラ２０を配置しているので、よりレーザー１５に近い部分の状態を把握できる。

本発明のレーザー剥離システムには、図８に示すように流体クリーニング機構を備えることもできる。すなわち、図８は流体クリーニング機構を備えたレーザー剥離システムを示す図である。たとえば、Ｘ方向移動用レール軌道１６にＺ方向移動用軌道２７を取り付け、Ｚ方向移動用軌道２７に流体クリーニング本体２４を取り付ける。流体クリーニング本体２４からクリーニングノズル２５が下方に向けて回転自在に組み付けられている。流体クリーニング本体２４には流体供給チューブ（ホース）２６が接続し、レーザーヘッド搬送ケース１０の外側から流体ポンプ等を使用して流体供給チューブ（ホース）２６を通して流体クリーニング本体２４へ流体を供給できる。流体クリーニング本体２４はＺ方向移動用軌道２７によりＺ（高さ）方向へ移動でき、Ｘ方向移動用レール軌道１６によりＸ方向へ移動でき、Ｙ方向移動用レール軌道１７によりＹ方向へ移動できる。（尚、Ｙ方向についても、図１に示した以外に、この部分にＹ方向移動軌道を取り付けて移動できる。）これらの移動は、流体クリーニング本体２４やそれぞれの取り付け部に備わる電動モーターにより自在に行なうことができる。あるいは、電動シリンダーやエアーシリンダーを用いたシリンダー送り機構を用いても良い。

レーザー照射により被膜２２が剥離除去された部分２３には、残留物（たとえば、被膜カス）が残ったり、アブレーションによる飛散物や反応物が付着したりしている。これらを完全に取り除き剥離除去された部分２３をクリーニングするのが、流体クリーニング機構である。流体クリーニング本体２４を移動機構を用いてクリーニングが最適になるような場所へ移動させて、クリーニングノズル２５を適切に回転させて（傾斜もできる）剥離除去された部分２３に向けて、流体をクリーニングに適切な圧力（場合によっては、高圧）と適量で噴出させる（流体の噴出方向は破線矢印２８）。流体の圧力は外側に設置した流体ポンプ等や流体クリーニング本体２４で制御する。流体は気体（たとえば、空気、Ｏ_２、Ｎ_２、ＣＯ_２）または液体（たとえば、水）であるが、液体を使用した場合は、その次に乾燥用の気体噴射も行なうことが望ましい。あるいは、液体用と気体用と複数台を設置しても良い。剥離除去された部分２３の剥離状態や流体の噴出状況は監視カメラ２０を用いて監視できる。また、剥離除去前後の被膜２２の状態は監視カメラを用いた画像認識で正確に把握できる。画像認識で剥離除去されたことを検出してレーザー照射を停止することもできる。また剥離除去残りが出た場合も画像認識によりその場所（位置）を検出して、その残渣物に再度レーザー照射することもできる。尚、レーザーヘッドのＹ方向、Ｚ方向移動機構も流体クリーニング本体２４と同じ機構を用いることもできる。さらに、一連の動作・作業は、ＡＩ（人工知能）制御もできるし、外部制御も可能である。（尚、本明細書に記載されているものに関しても同様である。）あるいは、レーザーヘッドの内側または外側または搬送ケース内に距離測定センサーを取り付けて、レーザーヘッドと対象物表面または対象物表面上の被膜表面との距離を測定できるようにする。これにより、レーザーの焦点と対象物表面または対象物表面上の被膜表面との距離も正確に知ることができるので、たとえば、対象物表面または対象物表面上の被膜表面上のレーザー照射面積を計算でき、レーザーの最適条件を決定することができる。また、対象物表面上の被膜が剥離除去されて対象物表面が露出したときを検出できるので、レーザーを照射する領域におけるレーザー照射を停止する時間（エンドポイント）を指定でき、あるいは、レーザーを照射する領域を別の領域に移動して（たとえば、レーザーを走査するとき）、過度なレーザー照射を防止し、レーザーによる対象物へのダメッジも防止できる。距離測定センサーとして、たとえば赤外線や超音波を用いたセンサーが挙げられる。あるいは、レーザーやレーザー以外の光を用いてレンズ・ミラー鏡筒の調節（たとえば、レンズ間距離を変化させる）により、またはＺ方向移動機構を用いて、レーザーヘッドと対象物(表面および表面上の被膜)との距離を検出できる（たとえば、対象物(表面および表面上の被膜)に焦点（ピント）を合わせる）ので、上記（距離測定センサーを用いた場合）と同様の操作が可能である。これらの操作は自動で行なうことができる（自動焦点（合わせ）（コンピュータ制御）機能）ので、極めて短時間（１秒以下）で操作可能である。

図３は、本発明のレーザーヘッドの構造の１実施形態を示す図である。レーザー発信器３１で発生したレーザーは光ファイバー３２を通って、レーザーヘッド３０に導入される。光ファイバー３２とレーザーヘッド３０はフェルール２９で連結されている。フェルール２９からレーザーヘッド３０へ入力されたレーザーはレーザー入力空間３３を通って第１レンズ３４および第２レンズ３６を通って増幅・集光してレーザー出力空間３７、さらにレーザー出射空間３８に入り、レーザー出射口３９および第２気体出口４５から出射される。第１レンズ３４および第２レンズ３６間距離を調節することによって、レーザーの焦点距離を変えることができる。たとえば、第１レンズ３４および第２レンズ３６の間のレンズ間空間３５を２つの部分に分けてその部分を伸縮できるようにすれば良い。あるいは、第２レンズ３６に加えてコリメートレンズを用いてレーザーを平行ビームとすることもできる。あるいは、第２レンズ３６を通ったレーザーにミラー（反射鏡）を用いてレーザーを走査する（振らす）こともできる。この場合、レーザー出口部（出射口等）を大きくしておけば、レーザーヘッド３０がカバーする領域（たとえば、最外側外壁５８で規制される）における対象物表面全体へレーザーを照射して、その領域の被膜等を除去できる。このときは、レーザーが傾斜（鉛直方向、すなわち対象物表面に垂直な方向に対して傾斜）するので、鉛直方向の照射に比べて照射密度が小さくなるから、照射条件を変化させる必要があるが、レーザーの傾斜角は分かるのでコンピュータ制御により容易に最適照射条件に制御できる。第１レンズ３４および第２レンズ３６の間の距離を調整すれば焦点距離を調整できる（焦点可変機構）ので、レーザーのレーザー焦点を調節して対象物表面のレーザー照射面積を一定にすることもできる。またレーザーヘッドのＺ方向移動を調節しても（Ｚ方向移動機構）焦点位置を調整できるので、レーザーのレーザー焦点を調節して対象物表面のレーザー照射面積を一定にすることもできる。尚、上記のレンズ系配置は一例であり、本発明のレンズ系（反射鏡を含む）は種々の方法を用いてレーザーヘッドからレーザーを出射することができる。

レンズ系を組み込んだ入力空間３３、レンズ間空間３５および出力空間３７を含む領域（レンズ・ミラー鏡筒）の周囲にその一部または全部を囲む（第１）気体導入ライン４１を設けて、レーザー入力部側から気体５６（たとえば、空気、窒素、酸素、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ等））を（第１）気体導入ライン４１に入れて、出力空間３７へ（第１）気体５６を導入して出力空間３７を陽圧にする。従って、出力空間３７に入った気体は出力空間３７のレーザー出口部につながるレーザー出射空間３８に入り、出射口３９からレーザーとともに外側へ出ていく。（気体の流れを矢印５０で示す。）さらに、気体導入ライン４１の周囲にその一部または全部を囲む（第２）気体導入ライン４２を設けて、レーザー入力部側から（第２）気体４９（たとえば、空気、窒素、酸素、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ等））を（第２）気体導入ライン４２に入れて、レーザー出射口３９の外側空間４８へ導入する。外側空間４８に入った（第２）気体は第２気体出口４５からレーザーヘッドの外側へ出ていくが、外側空間４８を囲むガイド板４６により、外側空間４８から外側へ出る（第２）気体の流れ方向が決まる。すなわち、ガイド板４６はレーザー出射口３９側へ傾斜しているとともにその傾斜角度を自由に変えてレーザーヘッドの外側へ出ていく第２気体の流れ方向５７を制御できる。ガイド板４６は気体噴出ノズルを構成してガイド板４６の傾斜角を変えてノズル口（気体出口）４５のサイズを変えることができる。また、ガイド板４６でノズル口（気体出口）４５を閉じることもでき（いわゆるシャッターの役目を果たす）、レーザー照射を行なわないときや気体を流さないときなどに、飛散物のレーザーヘッド３０内部への侵入を防止してレーザーヘッド３０内部を保護することもできる。

出射口３９から出たレーザー６１は対象物５１の表面および対象物５１の表面に付着した被膜５２に照射されて、その照射部６２の被膜５２を剥離・アブレーションさせる。そのときに被膜５２の破片や気体等５４が飛散する。（飛散物の飛散方向を破線矢印５５で示す。）これらの飛散物５４はレーザーヘッド３０の周囲にも達するが、レーザー出力空間３７やレーザー出射空間３８は（第１）気体で陽圧になっていて、かつ絶えず出射口３９から（第１）気体が外側へ出ているので、飛散物５４はレーザー出力空間３７やレーザー出射空間３８内へ入ることはない。さらに（第２）気体も外側空間（第２気体出口部）４８を陽圧にして、かつ絶えず（第２）気体出口４５から（第２）気体が外側へ出ているので、飛散物５４は外側空間４８へ入ることもなく、かつ当然にレーザー出力空間３７やレーザー出射空間３８内へ入ることもない。すなわち、レンズ・ミラー鏡筒の周囲に第１ガスおよび第２ガス導入ラインを設けることによって、レーザー照射によって発生する飛散物によってレーザーヘッド３０内が汚染されることはなく、（特に重要なレンズ系の汚染もない）常に安定してかつ長寿命でレーザーヘッド３０を維持することができる。ガイド板４６により気体出口４５の開口面積を変化させて気体圧力を制御することもできるので、飛散物等５６の発生量に応じてガイド板４６の傾斜度を変化できる。

また、ガイド板４６を制御して第２気体の流れ方向５７をレーザー照射部へ当てて照射部に残存する被膜やその破片等を吹き飛ばして対象物表面をきれいに露出させることもできる。すなわち剥離部５３をクリーニングすることもできる。第２気体をレーザー照射部へ当てて飛散物等を吹き飛ばすときに飛散物が飛び散るが、第１気体も出射口３９から出ているので、飛散物等が出射口３９からレーザーヘッド内部へ侵入することはない。出射口３９に開閉シャッターを取り付けておき、第２気体をレーザー照射部へ当てるときは開閉シャッターを開いて出射口３９を塞げば、飛散物等が出射口３９からレーザーヘッド内部へ侵入すること完璧に防止できる。尚、第１気体導入機構（第１気体導入ライン４１を通して、第１気体を最外側のレンズ・反射鏡の外側に存在するレーザー出力空間３７に導入して、レーザー出射口３９からレーザーとともに第１気体を出射し、レーザーヘッド内部へ飛散物が侵入しないようにする機構）および第２気体導入機構（第２気体導入ライン４２を通して、第２気体をレーザー出射口外側空間に導入し、レーザー出射口からレーザーヘッド内部へ飛散物が侵入しないようにする機構）の両方を取り付けることにより、レーザーヘッド内部へ飛散物が侵入することは完璧になるが、第１気体導入機構か第２気体導入機構のどちらかを備えることによってもほぼ完璧にレーザーヘッド内部へ飛散物が侵入しないようにすることができる。

飛散物がレーザー出射口３９と照射される対象物５１の間に存在すると、レーザーが飛散物により散乱されるので、所定のレーザー照射条件を達成できず対象物表面に付着した被膜や異物等の除去が不十分になる。また監視カメラや各種センサーの検知にも悪影響を及ぼす。たとえば、赤外線を利用する温度センサーを用いる場合（対象物表面温度、レーザーヘッドの外側温度、レーザーヘッド搬送ケース内温度、レーザーヘッド搬送ケース壁面温度等を計測）、飛散物が赤外線の進行を妨げるので、正確な温度測定が困難となる。そこで、レーザーヘッド３０は、レーザー照射により発生した飛散物５４を排気する機構（飛散物排出機構）を備えている。すなわち、本発明のレーザーヘッド３０は、第２気体導入ライン４２の外側周囲の一部または全部に排気（排出）ライン４３を設ける。すなわち、第２気体導入ライン４２の外壁の外側に排気（排出）ライン外壁５８を設ける。第２気体導入ライン４２の外壁と排気（排出）ライン外壁５８との間の空間が排気（排出）ライン４３となる。排気（排出）ライン外壁５８はレーザーヘッド３０の側面の一部または全体を被っており、特に第２気体導入ライン４２のガイド板４６および第２気体出口４５（第２気体を使用しない場合は、レーザー出射口３９）を被う様に配置される。

排気（排出）ライン４３は、レーザーヘッド３０の上部まで配置されて、その排気（排出）口６３は排気（排出）チューブに接続し、さらにレーザーヘッド搬送ケース外側に設置される排気（排出）ポンプに接続する。排気（排出）ライン吸い込み口４０はその外側（下方）よりも負圧になっているので、排気（排出）ライン吸い込み口４０の外側（下方）に存在する飛散物等５４は、排気（排出）ライン吸い込み口４０から排気（排出）ライン４３に吸い込まれ（破線矢印６０で示す）、排気（排出）ライン４３を通って排気（排出）チューブを通り排気（排出）ポンプから排気（排出）される。排気（排出）ライン外壁５８には複数の排気（排出）孔４７が形成されて、レーザーヘッド搬送ケース１０内（レーザーヘッド３０の外側）の飛散物や気体（空気等）を吸い込んで排気（排出）することもできる。第１気体や第２気体がレーザーヘッド３０外へ出ているので、レーザーヘッド３０の外側やレーザーヘッド搬送ケース１０内が極度の負圧になることはない、このように、本発明のレーザーヘッド３０は排気（排出）システムを有しているので、レーザーヘッド３０の外側やレーザーヘッド搬送ケース１０内の環境をクリーニングでき、レーザーの照射条件を安定して維持することができる。

図４は、図３と類似する図であり、レーザーヘッド３０の排気（排出）ライン外壁５８の下端（面）が対象物５１（上に付着した被膜５２）の表面に接触した場合を示す図である。図３では、レーザーヘッド３０の排気（排出）ライン外壁５８の下端（面）が対象物５１（上に付着した被膜５２）の表面に接触せず、隙間があいているため、飛散物等５４はレーザーヘッド３０（の排気（排出）ライン外壁５８）の外側のレーザーヘッド搬送ケース１０の内側空間に出て来て、レーザーヘッド搬送ケース１０の内側空間を飛散物等５４で汚染してしまうが、図４に示すように、レーザーヘッド３０の排気（排出）ライン外壁５８の下端（面）が対象物５１（上に付着した被膜５２）の表面に接触して、隙間があいていないため、飛散物等５４はレーザーヘッド３０（の排気（排出）ライン外壁５８）の外側のレーザーヘッド搬送ケース１０の内側空間に出て来ない。

勢い良く飛び散った飛散物等５４や漂流した飛散物等５４は排気（排出）ライン外壁５８にあたって跳ね返って、レーザーヘッド３０の排気（排出）ライン外壁５８の内側だけに飛散物等５４が存在する。それらのレーザーヘッド３０の排気（排出）ライン外壁５８の内側に存在する飛散物等５４は排気（排出）ライン４３に吸い込まれて排気（排出）ライン４３および排気（排出）チューブを通り排気（排出）ポンプからレーザーヘッド搬送ケース１０の外側へ排気（排出）される。レーザーヘッド３０（の排気（排出）ライン外壁５８）の外側のレーザーヘッド搬送ケース１０の内側空間は飛散物もなく汚染もされていないので、レーザーヘッド３０の排気（排出）ライン外壁５８には図２に示すような排気（排出）孔４７は空けられていない。従って、図２に示す場合よりも少ない排気（排出）パワーおよび排気（排出）量で済む。また、第１気体および／または第２気体が排気空間５９（第２気体出口４５から対象物表面までの領域空間）へ出ていくので、排気（排出）空間５９が極度の負圧状態になることはない。

図５は、本発明のレーザー剥離システム９をドローン（無人飛行機、無人ヘリコプター等）や風船（飛行船も含む：水素やヘリウムを入れて浮遊させたもの）等の飛行体（本発明では総称してドローンと記載）を使用した適用例を示す図である。人間や機械が入れないか入るのが困難な橋や建物等の建造物や構造物の被膜を剥離・除去したいという要求がある。そのような建造物等の被膜の剥離・除去に本発明のレーザー剥離システム９を適用する例を示す。図５（ａ）は、図２に示すタイプのレーザー剥離システム９を水平な表面を有する対象物へ適用する場合を示す図である。（符号については図２も参照）レーザー剥離システム９の上面１０ｕに電磁石板８２を付着させておき、ドローン８１の下部にもその電磁石板８２（の面積）に合わせた鉄板やフェライト等の磁性体の板８３を付着させておく。ドローン８１をレーザー剥離システム９の上面に飛ばして、ドローン８１の下部に取り付けた磁性体板８３をレーザー剥離システム９の上面に付着した電磁石板８２に合わせて配置する。電磁石板８２に通電するとドローン８１の下部に取り付けた磁性体板８３とレーザー剥離システム９の上面に付着した電磁石板８２は付着する。

その後で、ドローン８１を上空へ上げるとレーザー剥離システム９も一緒に上がる。その状態で対象物まで飛ばして対象物表面にレーザー剥離システム９の下面を配置する。必要な場合には、真空吸着室７１の空間を真空引きしてレーザー剥離システム９を対象物８４表面（の被膜８５）の上に真空吸着すれば、被膜剥離作業中などにレーザー剥離システム９が動かないようにすることができる。尚、図５では真空引き孔７２（真空引きチューブ、真空ポンプ）、排気穴７６（排気ライン、排気ポンプ）、光ファイバー１２、１３（レーザー発振器）、電力ライン（レーザーヘッド用電力ライン、レーザーヘッド搬送用電力ライン、各種センサー（カメラを含む）用電力ライン等）を示していないが、これらはドローン８１による運搬に支障がない場所に配置する。ただし、これらの機能を無線で行なう場合はその機能に関するラインは不要となる。対象物表面にレーザー剥離システム９の下面を配置した後に、レーザーヘッドからレーザーを出射し、レーザーヘッドを移動して、対象物表面の被膜を剥離除去する。

尚、ドローンで運搬するので、レーザー剥離システム９を構成する材料は機能や強度に影響ない程度で可能な限り軽量（小型化も含めて）にすることが望ましい。対象物表面の所定場所の被膜剥離除去が終了したら、真空吸着を解除してドローンを使って別の場所（次に被膜剥離除去したい所）に移動する。ドローンの電力が不足する場合は、ドローンだけを戻して給電することもできるし、ドローン自体に有線の電力ラインをつなげておき、必要時に電力供給すれば良い。有線の電力供給の場合は、ドローンは蓄電池を持つ必要がないので、その分ドローンが軽くなるので、より重い（大きな）サイズのレーザー剥離システム９を運搬できる。さらに大電力を使用できるのでドローンの運搬応力も高めることができる。尚、上記の電磁石板をドローン側に設けることもできる。この場合は、レーザー剥離システム９側は磁性体板でも良いが、レーザー剥離システム９側にも電磁石板を使用すれば、さらに大きな付着力を出すことができる。尚、ドローン８１とレーザーヘッド搬送ケース上面との距離が小さい場合は、吊り下げ部材を用いてドローン８１とレーザーヘッド搬送ケース上面との距離を大きくすれば良い。軽い吊り下げ部材を用いるとともにドローン８１の浮遊力を大きくすれば特に問題はない。

図５（ｂ）は、対象物が垂直に立っている場合（たとえば、ビルの外壁面や鉄塔）におけるレーザー剥離システム９の適用例である。搬送ケース１０も側面１０ｓに電磁石８３を取り付けて、ドローン上部へ磁性体板を取り付けてレーザー剥離システム９を持ち上げて運搬すれば良い。ドローン８１とレーザーヘッド搬送ケース側面との距離が小さい場合は、厚みのある軽い部材をレーザーヘッド搬送ケース側面と電磁石８３との間に介在させれば良い。所定の対象物の位置に配置したら、対象物表面にレーザー剥離システム９を真空吸着すれば良い。真空吸着だけで固定が不十分であれば、ドローン８１でもレーザー剥離システム９を支えれば良い。このときは、ドローン８１に有線で電力を供給して長時間駆動できるようにすると良い。所定の被膜剥離除去後に真空吸着を解除して、ドローン８１を用いて次の場所に運んだり位置をずらしたりする。

図５（ｃ）は、水平建造板の裏面（下面）の被膜等を除去する場合における本発明のドローンによるレーザー剥離システム９の適用例を示す図である。水平建造板とは、たとえば（高速）道路、線路、橋などの高架やトンネルの天井である。それらの高架下の被膜が劣化して、被膜を剥離除去して新しい被膜（塗膜）を付着する必要がある。また、被膜がない場合でも高架下の汚れや錆等の異物が落下する場合もそれらの異物を剥離除去する必要があり、本発明のレーザー剥離システム９を適用できる。そこで、ドローン８１の上部に磁性体板８２を取り付ける。レーザー剥離システム９の上面に電磁石板８３を取り付けて、レーザー剥離システム９を逆さにして、ドローン８１の上部の磁性体板８２の上に配置して、電磁石板８３に通電して電磁石板８３と磁性体板８２を付着した後に、ドローン８１を駆動させて飛ばし、レーザー剥離システム９を持ち上げて、水平建造板の裏面（下面）の所定場所に運搬する。水平建造板の裏面（下面）にレーザーヘッド搬送ケース下面（実際は開口されている）の開口部を囲む側面１０ｓの端面を接触させた後、真空吸着させて、水平建造板の裏面（下面）に固定する。真空吸着が不十分な場合は、ドローン８１で支える。レーザー剥離システム９を固定後、レーザーヘッドを移動させながら対象物８４表面上の被膜８５をレーザー照射して剥離除去する。所定面積を被膜剥離除去した後に、ドローン８１を駆動させた状態で真空吸着を解除して、水平建造板の裏面（下面）の側面端面を対象物８４の表面から離して、次の場所にレーザー剥離システム９を運ぶ。

対象物が金属等の磁性体材料で構成されている場合（たとえば鉄橋）、対象物は磁石に付着するので、真空吸着の代わりに、または真空吸着に加えて、レーザーヘッド搬送ケース１０の側面１０ｓの端面部（図２における７９）に、永久磁石または電磁石を取り付けておけば、対称物表面への吸着力を増大できる。このようにドローンを用いれば、人間や機械が入れないか入るのが困難な橋や建物等の建造物の被膜等を剥離・除去できる。たとえば、高層ビルなどでも本発明のレーザー剥離システムを利用でき、クレーン車を使用したり、足場を組んだり、吊り下げゴンドラを使用するなどする必要がなくなり、安全で安価で効率の良い被膜剥離除去作業を実現できる。

図６は、本発明のレーザーヘッドの別の実施形態を示す図である。本実施形態はレーザーヘッド６０の出射部分に駆動可能なガイド板を設けて流体の吹き出し方向を変化させるものである。レンズ系を組み込んだ入力空間３３、レンズ間空間３５および出力空間３７を含む領域（レンズ・ミラー鏡筒）の周囲の一部または全部を囲む（第１）流体導入ライン８９、さらにその周囲の一部または全部を囲む（第２）流体導入ライン８８を設けて、レーザー入力部側から流体９７、９８（気体（たとえば、空気、窒素、酸素）または液体）を（第１または第２）流体導入ライン８８、８９に入れて、レーザーの出射口や対象物５１表面へ（第１または第２）流体を流す。本実施形態のレンズ・ミラー鏡筒のレーザー出射口にはレーザーを透過する透過窓９１が配置される。透過窓９１はプラスチックまたはガラス・石英等のセラミックスである。透過窓９１があるために、内部のレンズ系（たとえば、３４、３６、その他各種レンズ、ミラー）がレーザーヘッド９０の外部環境により。汚染されないが、透過窓９１の外側の面は外部環境により汚染される可能性がある。たとえば、前述したように、レーザー照射時に発生する被膜剥離除去に伴う飛散物（たとえば、破片、残留物、アブレーションにより生じたガス）による透過窓９１の汚染等である。

出射口に取り付けた透過窓９１の外側で透過窓９１を取り囲む枠体９２が取り付けられている。第１流体導入ライン８９の出口部において、第１流体導入ライン８９の外壁８７に第１流体ガイド板回転支軸９４が取り付けられ、第１流体ガイド板回転支軸９４に第１流体ガイド板９３が取り付けられていて、第１流体ガイド板９３は第１流体ガイド板回転支軸９４の周りに回転できるようになっている。図６（ａ）では、第１流体ガイド板９３は枠体９２に接触しており、第１流体９７は外側に流れない。いわば、第１流体ガイド板９３は第１流体の開閉弁の役目を果たす。第１流体導入ライン８９の外壁８７の周囲は枠体９２より当然広いので、第１流体ガイド板９３は内側に回転するときは傘のようにしぼむ弁と考えれば良い。第２流体導入ライン８８の出口部において、第２流体導入ライン８８の外壁８６に第２流体ガイド板回転支軸９６が取り付けられ、第２流体ガイド板回転支軸９６に第２流体ガイド板９５が取り付けられていて、第２流体ガイド板９５は第２流体ガイド板回転支軸９６の周りに回転できるようになっている。図６（ａ）では、第２流体ガイド板９５は内側に回転しており、第１流体ガイド板９３と第２流体ガイド板９５との間に隙間があいており、第２流体は透過窓９１に流れ込む。（第２流体流れを破線９８で示す。）このように、第２流体ガイド板９５は（第１流体ガイド板９３と共同した）第２流体の開閉弁の役目を果たす。

透過窓９１の外側の表面はレーザーヘッド９０の外側環境により汚染されるので、図６（ａ）に示すように、適宜第２流体を透過窓９１の外側の表面に吹きつけてクリーニングする。第２流体ガイド板９５の回転角を調整して第２流体ガイド板９５と第１流体ガイド板９３との間の隙間を調整して第２流体流れ９８の量と速度を制御して透過窓９１にあてる。透過窓９１の汚れが激しいときは、隙間を狭めて第２流体流れ９８の速度を大きくして透過窓９１の汚れを落とす。第２流体が気体（空気、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、各種不活性ガス）の場合は、汚れを吹き飛ばし、第２流体が水等の液体の場合は汚れを吹き飛ばすか洗い流す。最初に液体を流し、次に気体を流して乾燥を兼ねて汚れを吹き飛ばすこともできる。すなわち、第２流体９８は気体と液体を切り替えて使用することもできる。液体の場合は汚れを落とす能力が大きいが、乾燥が必要となるので、２つの流体を使い分けることが望ましい。尚、第１流体ガイド板回転支軸９４に小型回転アクチュエータや小型回転モーター等を取り付けて第１流体ガイド９３を回転できる。同様に、第２流体ガイド板回転支軸９６に小型回転アクチュエータや小型回転モーター等を取り付けて第２流体ガイド９５を回転できる。

図６（ｂ）は、第１流体ガイド板９３と第２流体ガイド９５の回転を調整して第１流体を透過窓９１へ吹き付けて、透過窓９１の汚れを取る場合を示す。第１流体ガイド板９３を第１流体ガイド板回転支軸９４の周りに回転させて、第１流体ガイド板９３と枠体９２の間に隙間をあけて第１流体を透過窓９１へ吹き付けることができるようにする。第１流体ガイド板９３の回転を調節すれば、第１流体の速度・量を調整できる。一方、第２流体ガイド９５を第２流体ガイド板回転支軸９６の周りに回転させて第１流体ガイド板９３と第２流体ガイド９５を接触させて第２流体９８の流れを止めることができる。第２流体（液体）で透過窓９１の汚れを取り（図６（ａ））、第１流体（気体：たとえば、空気、Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ２、各種不活性ガス）で乾燥および汚れを吹き飛ばす。（図６（ｂ））あるいは、図６（ｂ）の状態で、第１流体（液体：たとえば、水）で透過窓９１の表面を洗い、次に気体に切り換えて、第１気体で乾燥および汚れを吹き飛ばすこともできる。

図６（ｃ）は、第１流体および／または第２流体を用いてレーザー照射して対象物表面上の被膜を剥離除去後の対象物表面をクリーニングする方法を示す。レーザーヘッド９０からレーザーを照射して対象物５１表面上の被膜５２を剥離除去する。レンズ・ミラー鏡筒内にミラー等をそなえレーザーを走査（スキャン）してレーザー照射した場合は、比較的広い面積の被膜を剥離除去できるが、垂直入射に比べて照射面積が広くなり照射部のレーザーエネルギー密度が小さくなるので、剥離除去部５３に被膜の残留物が残りやすい。また、飛散物が剥離除去部５３に付着する場合もある。そこで、第２流体ガイド板９５および／または第１流体ガイド板９３を回転させて、剥離除去部５３へ第２流体および／または第１流体を吹き付けてクリーニングする。すなわち、第２流体ガイド板９５を第２流体ガイド板回転支軸９６の周りに回転させて、第２流体ガイド板９５の方向を剥離除去部５３の端よりも外側に向ける。

また、第１流体ガイド板９３を第１流体ガイド板回転支軸９４の周りに回転させて、第１流体ガイド板９３の方向を剥離除去部５３の中心付近に向ける。このようにすると、第２流体は、第１流体ガイド板９３および第２流体ガイド板９５の間の隙間を流れて、剥離除去部５３へ吹き付けられる。第２流体は、３６０度周辺から吹きつける（破線矢印９８）ので、剥離除去部５３全体へ当たり、その洗浄力および吹きつけ力で剥離除去部５３に付着（または残留）している異物等を除去して、クリーニングできる。第２流体として最初に液体を吹き付ければ、除去力が大きく、次に気体に切り換えて乾燥できる。第１流体も第１流体ガイド９３でガイドされて剥離除去部５３に向けて吹き付けて第２流体を補完する。第２流体がない場合は、第１流体がメインの剥離除去部５３のクリーニング流体となる。すなわち、第１流体ガイド板９３の方向を剥離除去部５３の周辺に向けておけば、第１流体を剥離除去部５３全体へ吹き付けることができる。第１流体として最初に液体を吹き付けて剥離除去部５３を剥離除去クリーニングして、次に気体に切り換えて乾燥クリーニングすることもできる。尚、クリーニング中に透過窓９１が汚染しないようにシャッター９９で透過窓９１をカバーすることもできる。枠体９２にシャッター９９を収納しておき、小型アクチュエータ等を枠体９２に取り付けて自動でシャッター９９を出入（開閉）することができる。尚、このようなシャッターによる汚れ防止機能は、透過窓がない場合にも使用できる。

以上のように、レンズ・ミラー鏡筒の周囲に流体ラインを取り付け、レンズ・ミラー鏡筒のレーザー出射部に流体流れを制御する流体流れガイドを取り付けたレーザーヘッドを用いて、流体流れガイドをアクチュエータ等で流れ方向を変えて、レンズ・ミラー鏡筒の出射口に配置されたレーザー透過窓に吹きつけたり、レーザー照射後の対象物表面の剥離除去箇所を洗浄クリーニングしたりすることができる。本機能は、レーザー照射中にもレーザー周りに気体を吹き付けたり周辺へ気体を吹き付けたりして、対象物の被膜剥離除去中に発生する飛散物等から透過窓の汚染も防止することができる。

第２流体ガイド板９５をレーザーのシールドとして活用することもできる。第２流体ガイド板９５を対象物表面に近づけておけば、レーザーが対象物表面や対象物表面上の被膜に照射されたときの反射光がレーザーヘッド９０の外側に漏れないようにすることもできるし、レーザーを走査（スキャン）させた場合でもレーザーが直接レーザーヘッド９０の外側に出ていかないようにすることもできる。特にレーザーヘッド９０を対象物表面に近づけて、第２流体ガイド板９５を外側方向へ回転させたときに第２流体ガイド板９５（の下端）が対象物表面（またはその上の被膜表面）に接触したときを接触センサーやカメラ等で検知したことを確認した後にレーザーが出射および／または照射されるようにすれば、出射後のレーザーは第２流体ガイド板９５と対象物表面との閉空間に存在するので、レーザーやその反射光がレーザーヘッド９０の外側に出ていくことも、漏れ出ることもなく、極めて安全である。あるいは、第２流体ガイド板９５（の下端）が対象物表面（またはその上の被膜表面）に接触しない場合は、レーザーを出射しないようにする。

またシャッター９９もレーザーがレーザーヘッド９０の外側に出ていくことを防止できる。シャッター９９で透過窓９１をカバーした（シャッター９９が開く）とき（すなわち、シャッターがレンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出射口を塞いでいるとき）に、レーザーが出力（または出射）しないようにすれば、安全性はさらに向上する。たとえば、レーザー発振器でレーザー発振用電力を切りレーザーが出ないようにする。シャッター９９がレーザーヘッド９０の透過窓９１をカバーしても、誤作動等でレーザーが出力しても問題（たとえば、レンズ・ミラー鏡筒内の損傷）を生じないように、シャッター９９の透過窓９１側の面にレーザーの吸収率の高い物質（たとえば、カーボン）をコーティングするか、シャッター９９そのものをレーザーの吸収率の高い物質にすれば良い。前述した第２流体ガイド板９５が対象物表面（またはその上の被膜表面）に接触しないとシャッター９９が閉じないようにすれば、レーザーがレンズ・ミラー鏡筒の外側へ出ないようにできるので、さらに安全性が高まる。尚、透過窓がない場合にもシャッター９９を使用でき、上述した機能を発揮できる。

以上のように、レンズ・ミラー鏡筒の周囲に流体ラインを取り付け、レンズ・ミラー鏡筒のレーザー出射部に流体流れを制御する流体流れガイドを取り付けたレーザーヘッドを用いて、流体流れガイドをアクチュエータ等で流れ方向を変えて、レンズ・ミラー鏡筒の出射口に配置されたレーザー透過窓に吹きつけたり、レーザー照射後の対象物表面の剥離除去箇所を洗浄クリーニングしたりすることができる。本機能は、レーザー照射中にもレーザー周りに気体を吹き付けたり周辺へ気体を吹き付けたりして、対象物の被膜剥離除去中に発生する飛散物等から透過窓の汚染も防止することができる。上述したレーザーヘッドは、レーザーヘッド搬送ケース内に配置せずに、単独でも用いることができる。その場合、小型にすれば人間が持ち運ぶことができ（ハンディタイプのレーザーヘッド）、対象物に角部などの奥まった部分が存在しても、その角部等の被膜等の剥離除去もできる。

図７は、レーザーヘッド１１が回転した場合の状態を示す図である。通常レーザーヘッド１１は、図２に示すように出射口１１ｍから出るレーザー１５はレーザーヘッド搬送ケースの開口面（下面）に対して垂直方向に進行するようにＸ方向移動用レール軌道１６に配置される。しかし、この状態だけでは照射する領域が限定されてしまい、剥離除去に時間がかかる。レーザーヘッドはＸ方向へ移動する場合は、余り問題にならない（Ｘ方向の移動速度に依存するので）が、Ｙ方向の場合は照射する領域が狭いとＹ方向のステップ間隔（ピッチ）が短くなり、剥離除去に時間がかかってしまう。そこで、レーザーヘッド１１を傾斜（傾斜角θ）できるようにし、（最大傾斜角θ0）、しかも鉛直軸Ｖの周りに回転できるようにする。（回転矢印で示す。）傾斜や回転も電動モーターで自動化も可能である。回転は何回でも回転させることもできるし、途中で反転することもできる。回転によりＹ方向（紙面と垂直方向）および３６０度の方向に傾斜させることができる。回転させながらレーザー照射し、回転しながら徐々に傾斜角度θを０〜θ_０まで増やしていけば、より広い面積に照射できる。さらにレーザー１５を走査させる（破線矢印で示す）ことによって、さらに広い面積に照射できる。この結果Ｘ方向への移動速度も速くでき、Ｙ方向へのステップ間隔も大きくできるので、対象物表面の被膜剥離時間を大幅に短縮できる。レーザーヘッド１１を傾斜したりレーザーを走査したりすればレーザーも傾斜するので、垂直入射よりも照射面積が大きくなり、同じレーザーパワーではレーザーエネルギー密度が小さくなる。しかし、傾斜角は事前に分かるのでコンピュータ制御により、レーザーパワーを調節して常に一定のレーザーのエネルギー密度にできるので、剥離除去速度は一定に保持（または最適剥離除去条件を保持）することもできる。尚、レーザーヘッド１１に取り付けた監視カメラ等の各種センサーも回転や傾斜もできるようにすれば、レーザーヘッド１１が回転してレーザーの照射位置が変わってもレーザーの照射位置を常にモニターできる。

本発明のレーザー被膜剥離システムは対象物表面が平坦でないものについても適用できる。たとえば、側面を開口面の形状に対して柔軟に変化する構造（たとえば、側面を蛇腹状）にしてＺ方向に伸縮できるようにすれば良い。図９は、レーザー被膜剥離システムのレーザーヘッド搬送ケース側面（保護シール壁と呼んでも良い）が対象物表面の形状に従い伸縮する伸縮構造を有する実施形態を示す図である。レーザーヘッド搬送ケース側面以外は図１に示すレーザー被膜剥離システムと同様であるから、説明に必要な部位のみ符号を付している。対象物表面の形状を曲線１０１、１０２、１０３、１０４で示す。レーザーヘッド搬送ケース側面１０ｓ１、１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４は、それぞれ対象物表面形状１０１、１０２、１０３、１０４に沿って対象物表面に接触する。対象物表面は高さ方向に湾曲しているので、レーザーヘッド搬送ケース側面１０ｓ１における各位置においてＺ方向の側面長さが異なる。（レーザーヘッド搬送ケースの他の側面１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４も同様である。）そこで、レーザーヘッド搬送ケース側面１０ｓ１は対象物表面形状１０１のＺ方向の湾曲度合い（高さの違い）に従って、側面１０ｓ１の長さが変化（伸縮）するようにして、Ｘ方向移動用レール軌道１６およびＹ方向移動用レール軌道１７を水平に保持してレーザーヘッド１１を水平移動できる。また、レーザーヘッド搬送ケース側面は常に対象物表面と接触しているので、レーザーおよびその反射光が外部へ漏れることもなく安全性を確保できる。さらに、レーザー照射により剥離除去された異物等がレーザーヘッド搬送ケース外側へ出ていくことがないので、環境に悪影響を与えることがない。

側面１０ｓ１の長さが変化（伸縮）する具体的な方法として、たとえば図９に示すように、側面をＺ方向に２分割し、また幅方向に複数（ここではｎｊ個：ｊ＝１〜４（４側面を意味する））に分割する。幅方向に複数（ここではｎｊ個：ｊ＝１〜４（４側面を意味する））に分割されたそれぞれを１０ｓｊ−ｉ（ｊ＝１〜４（４側面を意味する）、ｉ＝１〜ｎj（幅方向へｎｊ分割：ｊ＝１〜４（４側面を意味する））に分割されており、Ｚ方向には水平面１０５で側面１０ｓｊが２分割され、上側の側面（１０ｓｊ-ｉ-１：ｊ＝１〜４、ｉ＝１〜ｎｊ）の長さ（Ｌｓｊ-ｉ-１）は一定（Ｌ_０）とし、下側の側面（１０ｓｊ-ｉ-２：ｊ＝１〜４、ｉ＝１〜ｎｊ）の長さ（Ｌｓｊ-ｉ-２）は対象物の形状によって変化する。

Ｚ方向移動用レール軌道１８も２分割して（上側１８−ｊ−１、下側１８−ｊ−２：ｊ＝１〜４）して、１８−ｊ−１の長さ（Ｌ_{１８−ｊ−１}）をＬ_０にし、１８−ｊ−２の長さ（Ｌ_{１８−ｊ−２}）は対象物の形状によって変化する。Ｘ方向移動用レール軌道１６およびＹ方向移動用レール軌道１７はＺ方向移動用レール上側軌道１８−ｊ−１内で移動するようにすれば、Ｘ方向移動用レール軌道１６およびＹ方向移動用レール軌道１７を水平に保持してレーザーヘッド１１を水平移動できる（すなわち、上面１０ｕに平行に移動する）。細かく分割された側面の下側部分１０ｓｊ-ｉ-２が接触する対象物表面の形状に応じてそれぞれ変動していくので、側面と対象物表面とは常に接触した状態となる。対象物の形状が大きく変動する場合は、ｎを大きくすれば良く、対象物の形状の変動が小さい場合はｎは小さくて良い。

図１０は、図９に示したレーザーヘッド搬送ケース側面における伸縮自在の分割側面の実施形態を示す図である。図１０（ａ）は挿入型伸縮方式を示す図である。分割側面１０ｓｊ-ｉ（ｊ＝１〜４：４側面を示す。ｉ＝１〜ｎｊ：ｎｊは分割個数を示す。）は板状（直方体形状）であり、（Z方向）長さL_０の上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１と下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２に分かれている。上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１の幅をＷi、厚みをＴiとすれば、厚みＴiは側面１０ｓｊ-ｉの厚みＴで、側面１０ｓｊの幅をＷsjとすればＷi＝Ｗsj／ｎｊである。上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１の内部は空洞となっており、下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２が上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１の下側から挿入できるように入れ子になっている。上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１の内部空洞にスプリング１１１が配置されており、下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２の上面に接触または付着している。下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２の下面が接触する対象物表面の湾曲（凹凸）に応じて下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２が上下して（矢印１１３で示す）、下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２の一部が上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１の内側に入り込んだり、内側に入り込んだ下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２が出たりして、対象物表面が湾曲（凹凸）していても下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２の下面が対象物表面に接触する。上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１の内部空洞に配置されたスプリング１１１により、上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１の内部空洞に入り込んだ下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２を押し出す。上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１の内部空洞に挿入された下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２が自重で下降できる場合は、図５（ａ）に示すような対象物表面が下側にあるときは、スプリング１１１は不要な場合もあるが、図５（ｂ）や図５（ｃ）に示すようなときはスプリング１１１が必要となる。尚、上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１と下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２は分離しないように接続している。隣接した上側分割側面１０ｓｊ−ｉ−１と１０ｓｊ−ｉ＋１−１は幅方向に接続している。上側分割側面はＺ方向には動かないので、幅方向に固定して接続されていても良い。また隣接した下側分割側面１０ｓｊ−ｉ−２と１０ｓｊ−ｉ＋１−２は幅方向に柔軟性材料で接続している。下側分割側面１０ｓｊ−ｉ−２は個々にＺ方向には動くので、柔軟性材料が伸縮しながら接続する。柔軟性材料は、たとえばウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、天然ゴム、合成ゴム、繊維状の各種金属、これらの複合体である。

下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２が対象物表面に接触する部分１１２の一部または全部に柔軟性材料（接触緩和材料）を使用する。対象物表面に小さな凹凸（湾曲を含む）があっても、柔軟性材料（接触緩和材料）がそれらの凹凸に合わせて形状を変化させるので、対象物表面との接触が隙間なく行なわれる。また、レーザーヘッド搬送ケースと対象物表面との接触で片方または両者が損傷することも防止できる。柔軟性材料（接触緩衝材料）は、たとえばウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、天然ゴム、合成ゴム、繊維状の各種金属、これらの複合体であり、形状としては、たとえばスポンジ状等の多孔質体でも良い。

図１０（ｂ）は、蛇腹式伸縮方式を示す。蛇腹式は、屈曲式またはパンタグラフ式または折り畳み提灯状と称しても良い。分割側面１０ｓｊ-ｉ（ｊ＝１〜４：４側面を示す。ｉ＝１〜ｎｊ：ｎｊは分割個数を示す。）は、（Z方向）長さL_０の上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１と下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２に分かれている。上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１は板状であり、下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２は１つまたは複数の蛇腹形状（図では６角形状）柱体１１６を横にしてＺ方向に重ねた形状体である。これらの蛇腹形状体はＺ方向の力に対して復元力および弾性力を有しＺ方向に伸縮する。従って、対象物の表面形状に対応して蛇腹形状体が伸縮するが、蛇腹形状体ではない上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１は伸縮せずその板状体を保持する。すなわち、蛇腹形状体である下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２の下面は常に対象物の表面に接触する。下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２の下面で対象物の表面に接触する部分１１５の一部または全部に柔軟性材料（接触緩和材料）を使用すれば、対象物表面に小さな凹凸（湾曲を含む）があっても、柔軟性材料（接触緩和材料）がそれらの凹凸に合わせて形状を変化させるので、対象物表面との接触が隙間なく行なわれる。尚、上側分割側面１０ｓｊ-ｉ-１と下側分割側面１０ｓｊ-ｉ-２は分離しないように接続している。隣接した上側分割側面１０ｓｊ−ｉ−１と１０ｓｊ−ｉ＋１−１は幅方向に接続している。上側分割側面はＺ方向には動かないので、幅方向に固定して接続されていても良い。また隣接した下側分割側面１０ｓｊ−ｉ−２と１０ｓｊ−ｉ＋１−２は幅方向に柔軟性材料で接続している。下側分割側面１０ｓｊ−ｉ−２は個々にＺ方向には動くので、柔軟性材料が伸縮しながら接続する。柔軟性材料は、たとえばウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、天然ゴム、合成ゴム、繊維状の各種金属、これらの複合体である。尚、これらの伸縮自在の伸縮構造はレーザーヘッドにも適用できる。たとえば、図４に示す排気（排出）ライン外壁５８にも使用でき、同様の効果を示すことができ、レーザーヘッド単独で使用するときに偉力を発揮する。

レンズ・ミラー鏡筒部を小型にし、レーザーヘッドを小型にすればレーザーヘッド搬送ケースもさらにレーザー被膜剥離システムも小型にでき、小型の構造物、たとえば各種部材や半製品や自動車の被膜剥離除去にも本発明を適用できる。この場合、ＸＹ移動機構は開口面または対象物表面に対して（略）水平にならず、またＺ方向移動機構は開口面または対象物表面に対して（略）垂直にならない場合もあるが、本発明のレーザー被膜剥離システムの適用範囲はこのような場合も含む。小型化する場合は、たとえば、レーザーヘッドのサイズを直径５〜８ｃｍ、長さを７ｃｍから１５ｃｍにすることも可能であり、必要ならもっと小型にすることもできる。レーザーヘッド搬送ケースはたとえばレーザーヘッドサイズの３〜１０倍とすればレーザーヘッド搬送ケースは１５〜１００ｃｍ（縦、横）、高さ３０ｃｍ〜７０ｃｍにすることもできる。このように小型化すればドローン等による運搬や人間による運搬も容易となる。自動車やクレーンなどの機械力を使えばより大きなレーザーヘッド搬送ケースおよびレーザー被膜剥離システムを運搬することもできる。

以上詳細に説明した様に、本発明のレーザー被膜剥離システムは搬送ケース内でレーザーヘッドが前後左右上下に移動しながらレーザーを対象物表面に照射して対象物表面上の被膜をアブレーション剥離除去する。搬送ケース周囲に真空吸着ラインや排気ラインが配置されて対象物表面に確実に固定され、搬送ケース内の飛散物も排気される。レーザーヘッドには流体クリーニング機構および排気機構が備わり、レーザーヘッド内空間や対象物表面の剥離領域部をクリーニングし排気する。これによりレーザー照射条件を最適化でき対象物表面上の被膜剥離除去を確実に行なうことができる。尚、本明細書において、明細書のある部分に記載し説明した内容について記載しなかった他の部分においても矛盾なく適用できることに関しては、当該他の部分に当該内容を適用できることは言うまでもない。さらに、前記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき、本発明の権利範囲が前記実施形態に限定されないことも言うまでもない。

本発明のレーザー被膜剥離システムは、小型化することも可能であるから、自動車や小型部品における被膜剥離にも適用できる。

１０・・・レーザーヘッド搬送ケース、１１・・・レーザーヘッド、
１１ｍ・・・レーザー出射口、１２・・・光ファイバー（搬送ケース内）、
１３・・・光ファイバー（搬送ケース外）、１５・・・レーザー、
１６・・・Ｘ方向移動用レール軌道、１７・・・Ｙ方向移動用レール軌道、
１８・・・Ｚ方向移動用レール軌道１８、２０・・・監視カメラ、２１・・・対象物、
２２・・・被膜、２３・・・剥離除去された部分、２４・・・汚染物、
７１・・・真空吸着室、７２・・・真空引き孔、７３・・・仕切り壁板、
７５・・・排気空間室、７６・・・排気穴、７７・・・仕切り壁板、７８・・・排気口、
７９・・・接触緩和材料、８０・・・空気導入孔、

Claims

レーザーを出射するレーザーヘッド、
前記レーザーヘッドを収納し１面が開口された略直方体形状のレーザーヘッド搬送ケース、
前記レーザーヘッド搬送ケース内で前記レーザーヘッドを前記開口面と略水平方向（ＸＹ方向）において移動自在の移動機構、
前記搬送ケースの外側に配置されるレーザー発振器、および
前記レーザー発振器と前記レーザーヘッドを接続する光ファイバー
を有し、
前記レーザーヘッドのレーザー出射口は前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面側を向いており、前記開口面側に配置された対象物表面にレーザーを照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去するレーザー被膜剥離システムであって、
前記レーザーヘッド搬送ケースの上面（開口面と反対面）または側面に電磁石または磁性体板を取り付け、ドローンに取り付けた磁性体板または電磁石を前記レーザーヘッド搬送ケースに取り付けた電磁石または磁性体板に付着させて、ドローンを用いて前記レーザーヘッド搬送ケースを運搬して、対象物の所定位置に前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面を配置することを特徴とする、レーザー被膜剥離システム。
レーザーを出射するレーザーヘッド、
前記レーザーヘッドを収納し１面が開口された略直方体形状のレーザーヘッド搬送ケース、
前記レーザーヘッド搬送ケース内で前記レーザーヘッドを前記開口面と略水平方向（ＸＹ方向）において移動自在の移動機構、
前記搬送ケースの外側に配置されるレーザー発振器、および
前記レーザー発振器と前記レーザーヘッドを接続する光ファイバー
を有し、
前記レーザーヘッドのレーザー出射口は前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面側を向いており、前記開口面側に配置された対象物表面にレーザーを照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去するレーザー被膜剥離システムであって、
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、
前記レーザーヘッドのレンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出射口にシャッターが配置されており、
前記シャッターが前記レンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出射口を塞いでいる場合は、レーザーを出射しない機能を有することを特徴とする、レーザー被膜剥離システム。
レーザーを出射するレーザーヘッド、
前記レーザーヘッドを収納し１面が開口された略直方体形状のレーザーヘッド搬送ケース、
前記レーザーヘッド搬送ケース内で前記レーザーヘッドを前記開口面と略水平方向（ＸＹ方向）において移動自在の移動機構、
前記搬送ケースの外側に配置されるレーザー発振器、および
前記レーザー発振器と前記レーザーヘッドを接続する光ファイバー
を有し、
前記レーザーヘッドのレーザー出射口は前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面側を向いており、前記開口面側に配置された対象物表面にレーザーを照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去するレーザー被膜剥離システムであって、
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力する、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、
前記レーザーヘッドのレンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出射口にシャッターが配置されており、
前記シャッターは、前記レーザー出射口を塞いで、前記レンズ・ミラー鏡筒部の内部の汚れ防止機能を有することを特徴とする、レーザー被膜剥離システム。
レーザーを出射するレーザーヘッド、
前記レーザーヘッドを収納し１面が開口された略直方体形状のレーザーヘッド搬送ケース、
前記レーザーヘッド搬送ケース内で前記レーザーヘッドを前記開口面と略水平方向（ＸＹ方向）において移動自在の移動機構、
前記搬送ケースの外側に配置されるレーザー発振器、および
前記レーザー発振器と前記レーザーヘッドを接続する光ファイバー
を有し、
前記レーザーヘッドのレーザー出射口は前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面側を向いており、前記開口面側に配置された対象物表面にレーザーを照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去するレーザー被膜剥離システムであって、
前記レーザーヘッドに距離測定センサーが取り付けられており、前記距離測定センサーを用いて被膜が除去されて対象物表面が露出したときを検出することを特徴とする、レーザー被膜剥離システム。
レーザーを出射するレーザーヘッド、
前記レーザーヘッドを収納し１面が開口された略直方体形状のレーザーヘッド搬送ケース、
前記レーザーヘッド搬送ケース内で前記レーザーヘッドを前記開口面と略水平方向（ＸＹ方向）において移動自在の移動機構、
前記搬送ケースの外側に配置されるレーザー発振器、および
前記レーザー発振器と前記レーザーヘッドを接続する光ファイバー
を有し、
前記レーザーヘッドのレーザー出射口は前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面側を向いており、前記開口面側に配置された対象物表面にレーザーを照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去するレーザー被膜剥離システムであって、
前記レーザーヘッド搬送ケースにおいて前記開口面を底面としたときの側面周囲の一部または全体に真空吸着ラインを備えており、前記真空吸着ラインにより開口面側の側面端面から対象物表面を真空吸着して前記レーザーヘッド搬送ケースを対象物表面に固定することを特徴とする、レーザー被膜剥離システム。
レーザーを出射するレーザーヘッド、
前記レーザーヘッドを収納し１面が開口された略直方体形状のレーザーヘッド搬送ケース、
前記レーザーヘッド搬送ケース内で前記レーザーヘッドを前記開口面と略水平方向（ＸＹ方向）において移動自在の移動機構、
前記搬送ケースの外側に配置されるレーザー発振器、および
前記レーザー発振器と前記レーザーヘッドを接続する光ファイバー
を有し、
前記レーザーヘッドのレーザー出射口は前記レーザーヘッド搬送ケースの開口面側を向いており、前記開口面側に配置された対象物表面にレーザーを照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去するレーザー被膜剥離システムであって、
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から前記光ファイバーを通してレーザーが入力し、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に流体導入ラインが配置されており、
前記流体導入ラインの先端に流体の流れ方向を変化させるガイドが配置されており、前記ガイドにより前記流体を前記レーザーヘッドの出射口へ流して、対象物表面へのレーザー照射による飛散物のレーザーヘッドへの侵入を防止し、および／または前記ガイドにより前記流体を対象物表面に噴出して対象物表面をクリーニングし、前記流体は気体または液体であることを特徴とする、レーザー被膜剥離システムであって、
前記ガイドの下端が対象物の表面に接触しない場合は、レーザーを出射しない機能を有することを特徴とする、レーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッド搬送ケースの側面は、複数のブロックに分割されており、当該複数のブロックは個々独立して、対象物表面の曲面または凹凸に合わせてＺ方向（ここで、Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に略垂直方向である）に伸縮する伸縮構造を有していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッド搬送ケース側面は上側側面および下側側面からなり、前記伸縮構造は、前記下側側面が蛇腹方式であることを特徴とする、請求項７に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッド搬送ケース側面は上側側面および下側側面からなり、
前記伸縮構造は、前記下側側面が前記上側側面の内部に入り込む伸縮方式であることを特徴とする、請求項７に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッド搬送ケース側面の分割されたブロックの側面同士は柔軟性材料で接続していることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
Ｘ方向軌道にさらに流体噴射機構を取り付けて、前記流体噴射機構により対象物の被膜を剥離除去した領域（被膜剥離除去部）に流体を噴射して前記被膜剥離除去部のクリーニングを行ない、前記流体は気体または液体であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から光ファイバーを通してレーザーが入力し、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に流体導入ラインが配置されており、
前記流体導入ラインを通して流体が対象物表面に噴出して対象物表面をクリーニングし、前記流体は液体または気体であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から前記光ファイバーを通してレーザーが入力し、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に流体導入ラインが配置されており、
前記流体導入ラインの先端に流体の流れ方向を変化させるガイドが配置されており、前記ガイドにより前記流体を対象物表面に噴出して対象物表面をクリーニングし、前記流体は液体であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記流体導入ラインには、さらに気体を導入することが可能であるか、または前記流体導入ラインの他に第２流体導入ラインが配置されており第２流体は気体であることを特徴とする、請求項１３に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記ガイドにより前記液体を対象物表面に噴出して対象物表面をクリーニングした後、前記ガイドにより前記気体を対象物表面に噴出して前記対象物表面を乾燥させることを特徴とする、請求項１４に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から前記光ファイバーを通してレーザーが入力し、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出口にはレーザーを透過する透過材料から構成される透過窓が配置されており、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に流体導入ラインが配置されており、前記流体導入ラインを通して流体が前記透過窓に噴出されて前記透過窓をクリーニングし、前記流体は液体であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記流体導入ラインには、気体を導入することが可能であるか、または前記流体導入ラインの他に第２流体導入ラインが配置されており第２流体は気体であることを特徴とする、請求項１６に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記流体導入ラインを通して液体が前記透過窓に噴出されて前記透過窓をクリーニングした後、前記流体導入ラインを通して気体が前記透過窓に噴出されて前記透過窓を乾燥させるか、または第２流体導入ラインを通して気体が前記透過窓に噴出されて前記透過窓を乾燥させることを特徴とする、請求項１７に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から前記光ファイバーを通してレーザーが入力し、レンズ系および／またはミラーを含むレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に気体導入ラインが配置されており、前記気体導入ラインを通して気体が前記レンズ・ミラー鏡筒部のレーザー出口へ導かれ、レーザーとともにレーザーヘッドのレーザー出射口から出射されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッド搬送ケース内で前記開口面と略水平方向（ＸＹ方向）およびＸＹ方向に垂直な方向（Ｚ方向）において移動自在の流体クリーニング機構を有し、前記流体クリーニング機構は流体を被膜が剥離除去された対象物表面上の領域に噴出させてクリーニングする機構であり、前記流体は液体および／または気体であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記流体クリーニング機構において、液体を用いて被膜が剥離除去された対象物表面上の領域をクリーニングした後、気体を用いて前記領域を乾燥させることを特徴とする、請求項２０に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から前記光ファイバーを通してレーザーが入力し、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に第１流体導入ラインが配置されており、
前記第１流体導入ラインの先端に流体の流れ方向を変化させるガイド（第１ガイド）が配置されており、前記第１ガイドにより前記流体を前記レーザーヘッドの出射口へ流して、対象物表面へのレーザー照射による飛散物のレーザーヘッドへの侵入を防止し、および／または前記第１ガイドにより前記流体を対象物表面に噴出して対象物表面をクリーニングし、前記流体は気体または液体であることを特徴とし、
さらに、前記第１流体導入ラインの周囲の一部または全体に第２流体導入ラインが配置されており、前記第２流体導入ラインの先端に流体の流れ方向を変化させるガイド（第２ガイド）が配置されており、前記第２ガイドにより前記流体を前記レーザーヘッドの出射口へ流して、対象物表面へのレーザー照射による飛散物のレーザーヘッドへの侵入を防止し、および／または前記第２ガイドにより前記流体を対象物表面に噴出して対象物表面をクリーニングし、前記流体は気体または液体であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記第１ガイドおよび第２ガイドを調節して、第１流体および／または第２流体の流れ方向および／または第１流体および／または第２流体の流速を調節することを特徴とする、請求項２２に記載のレーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッドがＸ方向およびＹ方向へ移動しながらレーザーを照射して、前記開口面側に配置された前記対象物表面の開口面に面した領域の一部または全体に照射して、前記対象物表面上の被膜を剥離除去することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
Ｘ方向およびＹ方向へレーザーヘッドを移動する移動機構は、開口面に対して水平な面上において移動する機構であり、Ｘ方向移動機構はＸ方向に配置した軌道（Ｘ方向軌道）に取り付けたレーザーヘッドがＸ方向軌道に沿って移動する機構であり、Ｙ方向移動機構はＸ方向軌道に対して垂直に取り付けた軌道（Ｙ方向軌道）において、Ｘ方向軌道がＹ方向軌道に沿って移動する機構であることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。
さらに前記開口面に対して略垂直方向（Ｚ方向）へ前記レーザーヘッドを移動する移動機構（Ｚ方向移動機構）を有し、
前記Ｚ方向移動機構は、Ｘ方向軌道またはＹ方向軌道に垂直方向（Ｚ方向）に取り付けた軌道（Ｚ方向軌道）において、Ｘ方向軌道および/またはＹ方向軌道がＺ方向軌道に沿って移動する機構であることを特徴とする、請求項１〜２５のいずれかの項に記載の記レーザー被膜剥離システム。
前記レーザーヘッドは、前記レーザー発振器から前記光ファイバーを通してレーザーが入力し、レンズ系および／またはミラーを有するレンズ・ミラー鏡筒部を有し、前記レンズ・ミラー鏡筒部の周囲の一部または全体に前記レーザーヘッド内側および／または外側を排気する排気ラインが配置されており、前記排気ラインを通して前記レーザーヘッド内側および／または外側の環境を排気することを特徴とする、請求項１〜２６のいずれかの項に記載のレーザー被膜剥離システム。