JP7243568B2 - レーザ加工装置 - Google Patents

Description

本開示は、レーザ発振ユニットからのレーザ光が入射するエキスパンダを備えたレーザ加工装置に関するものである。

従来より、上記のレーザ加工装置に関し、種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載の技術は、レーザ光を出射するレーザ発振器と、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光のビーム径を拡大するビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダを通ったレーザ光をミラーで反射させて方向を変更するガルバノスキャナと、前記ガルバノスキャナからのレーザ光を収束させる収束レンズと、を備えたレーザ加工装置であって、前記ビームエキスパンダが前記レーザ発振器の光出射口側の面に一体に組み付けられて構成されるレーザ光源ユニットと、前記ガルバノスキャナが筐体に収容されて構成されるとともに前記筐体の前記ビームエキスパンダと相対する箇所に開口を有するスキャナユニットとを備え、前記レーザ光源ユニットは、前記スキャナユニットの前記筐体に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。

特開２０１２－２２２２４２号公報

レーザ加工装置を構成する各部材の配置関係により、ガルバノスキャナとは別個のミラーであって、ビームエキスパンダから出射されたレーザ光をガルバノスキャナに向かわせるミラーが必要となる場合がある。かかる場合、上記別個のミラーがビームエキスパンダに対向して配設された状態で、ビームエキスパンダの交換作業が行われると、上記別個のミラーと、レーザ発振器に対するビームエキスパンダの取付箇所との位置関係によっては、上記別個のミラーが邪魔になって、ビームエキスパンダの交換作業に支障を来す虞があった。

そこで、本開示は、上述した点を鑑みてなされたものであり、第１ミラーに対向した状態にあるエキスパンダの交換作業性に優れたレーザ加工装置を提供する。

本明細書は、レーザ光を発振するレーザ発振ユニットと、レーザ発振ユニットに第１方向から螺合する第１ネジで固定され、レーザ発振ユニットから入射するレーザ光を第１方向へ出射するエキスパンダと、エキスパンダと第１方向で対向し、エキスパンダから入射するレーザ光を第２方向へ反射する第１ミラーと、第１ミラーと第２方向で対向し、第１ミラーから入射するレーザ光を第１方向とはねじれの位置にある第３方向へ反射する第２ミラーと、第２ミラーから入射するレーザ光を被加工物に向けて走査する走査ユニットと、を備え、少なくとも１つの第１ネジは、第１ネジの頭部面を第１方向に延長した第１仮想柱状領域が第１ミラーとは重ならないことを特徴とするレーザ加工装置を開示する。

本開示によれば、レーザ加工装置は、第１ミラーに対向した状態にあるエキスパンダの交換作業性に優れる。

レーザ加工装置が筐体カバーを外した状態で表された斜視図である。 同レーザ加工装置が内カバーを外した状態で表された斜視図である。 同レーザ加工装置が表された側面図である。 同レーザ加工装置が表された正面図である。 同レーザ加工装置がガルバノスキャナを外した状態で表された斜視図である。 同レーザ加工装置が表された側面図である。 同レーザ加工装置が表された正面図である。 レーザ加工装置のベース、内カバー、ガルバノスキャナ、ガルバノ基板、及び配線が模式的に表された図である。 レーザ加工装置の内カバーが表された斜視図である。 レーザ加工装置のレーザ発振ユニット、エキスパンダ、及び内カバーが模式的に表された図である。 レーザ加工装置のレーザ発振ユニット、エキスパンダ、及び内カバーが模式的に表された図である。 レーザ加工装置が筐体カバーを外した状態で表された背面図である。 レーザ加工装置の脚柱部材の変更例が表された正面図である。 レーザ加工装置の脚柱部材の変更例が表された正面図である。 レーザ加工装置の内カバーの変更例が表された斜視図である。

以下、本開示のレーザ加工装置について、具体化した実施形態に基づき、図面を参照しつつ説明する。以下の説明に用いる各図面では、基本的構成の一部が省略されて描かれており、描かれた各部の寸法比等は必ずしも正確ではない。尚、以下の説明において、前後方向、上下方向、及び左右方向は、各図面に示された通りである。

図１に表されたように、本実施形態のレーザ加工装置１は、ベース１０を備えている。ベース１０上には、レーザ発振ユニット１２、内カバー１４、ブラケット１６に固定された不図示のメイン基板、ガルバノ基板１８、フレーム２０、リア基板２２、及び電源供給ユニット（以下、「ＰＳＵ」という。）２４等が設けられている。

レーザ発振ユニット１２、上記メイン基板、ガルバノ基板１８、フレーム２０、リア基板２２、及びＰＳＵ２４等は、六角穴付ネジ２６又は取付ネジ２８等によって、ベース１０上で組み付けられている。

上記メイン基板及びリア基板２２は、レーザ加工装置１を制御するための基板である。ガルバノ基板１８は、後述のガルバノスキャナ（図２の符号７０）を制御するための基板である。フレーム２０の上部には、リア基板２２が固定されている。フレーム２０の内側には、不図示の排気ファンが備え付けられている。更に、フレーム２０には、通信用接続ポート２０２、ＰＣ用接続ポート２０４、ＡＣインレット２０６、電源スイッチであるターンキー２０８、及び結束バンド２１０等が設けられているが、それらの配置関係については後述する。ＰＳＵ２４は、レーザ加工装置１に対して電力を供給するものである。

内カバー１４は、ベース１０上において、後述のエキスパンダ（図２の符号３０）の先端部分、脚柱部材（図２の符号５０）、ガルバノスキャナ（図２の符号７０）、及びｆθレンズ（図２の符号８０）等を取り囲むものである。内カバー１４は、下面が開放された略直方体形状をなし、隔壁８２、切欠部８４（図８及び図９参照）、右側延出部８６、及び左側延出部８８等を有している。隔壁８２は、内カバー１４の後面を構成するものである。切欠部８４は、隔壁８２の下辺左側の一部が外部へ折り曲げられることによって形成された開口である。隔壁８２及び切欠部８４の詳細な説明は、後述する。

右側延出部８６は、内カバー１４の右面下辺からベース１０に沿って右方向へ延びている。右側延出部８６には、一対の固定穴８７が設けられている。左側延出部８８は、内カバー１４の左面下辺からベース１０に沿って左方向へ延びている。左側延出部８８には、一対の締結スリット９０が設けられている。各固定穴８７及び各締結スリット９０では、後述の六角穴付ネジ（図９の符号９４）が、各固定穴８７及び各締結スリット９０に通された状態でベース１０にねじ込まれている。これにより、内カバー１４は、ベース１０に載せ置かれた状態で、ベース１０に固定されている。各締結スリット９０の詳細な説明は、後述する。

尚、ベース１０及びフレーム２０には、取付ネジ２８と同種の取付ネジ（不図示）によって、不図示の筐体カバーが取り付けられる。上記した筐体カバーによって、レーザ発振ユニット１２、内カバー１４、上記メイン基板、ガルバノ基板１８、フレーム２０、リア基板２２、及びＰＳＵ２４等は、ベース１０上で覆われる。

図２乃至図４には、内カバー１４がベース１０から外された状態のレーザ加工装置１が表されている。尚、符号１１は、ベース１０上に設けられたネジ穴であって、上記した六角穴付ネジ（図９の符号９４）、つまり、内カバー１４をベース１０に固定するためのネジがねじ込まれる穴である。また、符号２１２は、フレーム２０に設けられた結束バンドである。

レーザ発振ユニット１２は、レーザ光Ｒを発振するものであって、略直方体状のケースに収められたＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ等で構成されている。レーザ発振ユニット１２の前面には、エキスパンダ３０が突設されている。エキスパンダ３０は、上記したＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ等から入射されたレーザ光Ｒの光径を調整し、その調整されたレーザ光Ｒを前方向Ｄ１へ出射するものである。

エキスパンダ３０は、略円柱形状をなし、その円形後端には、レーザ発振ユニット１２の前面に沿って外周側へ延び出した固定用フランジ３２が一体的に設けられている。固定用フランジ３２では、その周方向に等ピッチで配設された３個の六角穴付ネジ３４が、前方向Ｄ１から固定用フランジ３２に通された状態でレーザ発振ユニット１２の前面にねじ込まれている。これにより、エキスパンダ３０は、レーザ発振ユニット１２に固定されている。エキスパンダ３０の側面には、その周方向に亘って外周側へ延び出した中間フランジ３６が一体的に設けられている。尚、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための３個の六角穴付ネジ３４のうち、最も左側にある六角穴付ネジ３４と、最も右側にある六角穴付ネジ３４は、左右方向に並んで配設されている。

エキスパンダ３０よりも前方向Ｄ１の側には、脚柱部材５０がベース１０上に設けられている。脚柱部材５０は、脚柱本体５２、固定部５４、第１ミラー５６、及び第２ミラー５８等を有している。脚柱本体５２は、上下方向に長い略平板形状をなし、ベース１０上に上下方向に沿って立設されている。

脚柱本体５２の上端部では、第１ミラー５６が、回動機構６０によって、エキスパンダ３０と前方向Ｄ１で対向する位置に回動可能に設けられている。回動機構６０は、脚柱本体５２及び第１ミラー５６に左方向Ｄ３に平行に軸通される、左右方向に平行な回動ボルト６１等で構成されている。つまり、第１ミラー５６は、回動機構６０の回動ボルト６１によって、エキスパンダ３０と前方向Ｄ１で対向する位置にあり、左方向Ｄ３を回動軸心として回動することが可能である。

第１ミラー５６は、レーザ光Ｒを反射する鏡面部５７を有している。第１ミラー５６は、その鏡面部５７がエキスパンダ３０からのレーザ光Ｒを下方向Ｄ２へ反射する姿勢となるように、脚柱本体５２の上端部に回動機構６０の回動ボルト６１で固定されている。

脚柱本体５２の下端部には、第１ミラー５６と下方向Ｄ２で対向する位置において、第２ミラー５８が、ベース１０に載置された状態で付設されている。第２ミラー５８は、レーザ光Ｒを反射する鏡面部５９を有している。鏡面部５９は、左方向Ｄ３へ向かうに連れて下方向Ｄ２へ向かうように傾斜している。これにより、第２ミラー５８では、その鏡面部５９によって、第１ミラー５６からのレーザ光Ｒが前方向Ｄ１とはねじれの位置にある左方向Ｄ３へ反射する。尚、第２ミラー５８の鏡面部５９の鏡面積は、第１ミラー５６の鏡面部５７の鏡面積よりも大きい。

更に、脚柱本体５２の下端部には、前後方向へ延びた固定部５４が、ベース１０に載置された状態で突設されている。固定部５４では、後述の一対の六角穴付ネジ（図６の符号６３）が、固定部５４に通された状態でベース１０にねじ込まれている。これにより、脚柱部材５０は、ベース１０に固定されている。

脚柱部材５０よりも左方向Ｄ３の側には、ガルバノスキャナ７０がベース１０上に設けられている。ガルバノスキャナ７０は、Ｘ軸ガルバノミラー７２、Ｙ軸ガルバノミラー７４、ガルバノＸ軸モータ７６、ガルバノＹ軸モータ７８等を有している。Ｘ軸ガルバノミラー７２は、第２ミラー５８からのレーザ光ＲをＹ軸ガルバノミラー７４へ反射するものである。Ｙ軸ガルバノミラー７４は、Ｘ軸ガルバノミラー７２からのレーザ光Ｒを後述のｆθレンズ８０へ反射するものである。

ガルバノＸ軸モータ７６及びガルバノＹ軸モータ７８は、ガルバノスキャナ７０において、それぞれのモータ軸が互いに直交するように取り付けられ、各モータ軸の先端部に取り付けられたＸ軸ガルバノミラー７２及びＹ軸ガルバノミラー７４が内側で互いに対向している。ガルバノＸ軸モータ７６及びガルバノＹ軸モータ７８は、後述の配線（図８の符号１９）によって、ガルバノ基板１８に接続されている。これにより、ガルバノＸ軸モータ７６及びガルバノＹ軸モータ７８は、ガルバノ基板１８の回転制御によって、Ｘ軸ガルバノミラー７２及びＹ軸ガルバノミラー７４を回転させ、レーザ光Ｒを２次元走査する。

Ｙ軸ガルバノミラー７４よりも下側には、ｆθレンズ８０が、ベース１０の貫通穴に嵌装されている。ｆθレンズ８０は、ｆθレンズ８０よりも下側に配置された被加工物Ｗに対して、Ｙ軸ガルバノミラー７４からのレーザ光Ｒを集光させるものである。

従って、レーザ加工装置１では、レーザ発振ユニット１２で発振したレーザ光Ｒが、エキスパンダ３０、第１ミラー５６、第２ミラー５８、Ｘ軸ガルバノミラー７２、Ｙ軸ガルバノミラー７４、及びｆθレンズ８０を経て、被加工物Ｗ上で２次元走査される。これにより、被加工物Ｗには、文字又は図形等の像がマーキング（印字）加工される。

図２に表された第１仮想柱状領域Ｖ１は、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための３個の六角穴付ネジ３４のうち、最も下側にある六角穴付ネジ３４の頭部面を前方向Ｄ１に延長したものである。最も下側にある六角穴付ネジ３４は、エキスパンダ３０の固定用フランジ３２において、エキスパンダ３０からのレーザ光Ｒを下方向Ｄ２へ反射する姿勢にある第１ミラー５６に対して上記した第１仮想柱状領域Ｖ１が重ならない位置に配設されている。

図５乃至図７には、内カバー１４及びガルバノスキャナ７０がベース１０から外された状態のレーザ加工装置１が表されている。図６に表されたように、レーザ加工装置１では、前方向Ｄ１におけるエキスパンダ３０と第１ミラー５６の鏡面部５７との間でのレーザ光Ｒの光路長さＬ１が、下方向Ｄ２における第１ミラー５６の鏡面部５７と第２ミラー５８の鏡面部５９との間でのレーザ光Ｒの光路長さＬ２よりも短くなるように、脚柱部材５０が配設されている。

図５及び図６に表された第２仮想柱状領域Ｖ２は、脚柱部材５０をベース１０に固定するための各六角穴付ネジ６３の頭部面を、各六角穴付ネジ６３のねじ込み方向（上下方向）に延長したものである。各六角穴付ネジ６３は、脚柱部材５０の固定部５４において、脚柱部材５０の脚柱本体５２に対して上記した第２仮想柱状領域Ｖ２が重ならない位置に配設されている。

図８に表されたように、内カバー１４がガルバノスキャナ７０等を取り囲んだ状態でベース１０上に固定されると、内カバー１４の後面を構成する隔壁８２が、ガルバノスキャナ７０とガルバノ基板１８との間に配置される。これにより、隔壁８２は、ガルバノスキャナ７０とガルバノ基板１８との間を遮っている。

更に、隔壁８２の切欠部８４には、ガルバノスキャナ７０とガルバノ基板１８とを接続する配線１９が通されている。配線１９には、その一部に緩衝材１５が巻かれている。緩衝材１５は、ベース１０上において、切欠部８４に装填された状態にある。つまり、緩衝材１５は、配線１９と切欠部８４との間に配置されている。尚、緩衝材１５は、配線１９の被覆材として設けられてもよい。尚、配線１９は、上記した図１乃至図７では省略されている。

図９に表されたように、内カバー１４の左側延出部８８に設けられた各締結スリット９０には、その上側から六角穴付ネジ９４が通される。各締結スリット９０は、隔壁８２が延びる方向である左右方向に沿って設けられている。各締結スリット９０の幅９２は、六角穴付ネジ９４の頭部９６の径９７よりも小さいが、六角穴付ネジ９４の軸部９８の径９９よりも大きくされている。そのため、六角穴付ネジ９４の軸部９８は、各締結スリット９０に隙間のある状態で通される。これに対して、六角穴付ネジ９４の頭部９６は、各締結スリット９０を通ることができず、左側延出部８８に当接する。

また、隔壁８２には、その右側において、エキスパンダ３０の先端部分が挿入される差込穴１００が設けられている。そのため、差込穴１００の径１０２は、図１０に表されたように、エキスパンダ３０の径３８よりも大きくされるが、エキスパンダ３０の中間フランジ３６の径４０よりも小さくされている。よって、図１１に表されたように、隔壁８２の差込穴１００にエキスパンダ３０の先端部分が挿入された状態では、エキスパンダ３０の中間フランジ３６が隔壁８２に当接する。

図１２に表されたように、フレーム２０の背面には、上記した通信用接続ポート２０２、ＰＣ用接続ポート２０４、ＡＣインレット２０６、ターンキー２０８、及び各結束バンド２１０，２１２に加えて、排気口２００が設けられている。排気口２００は、上記した不図示の排気ファンよりも後側に配設されている。排気口２００よりも上側には、通信用接続ポート２０２及びＰＣ用接続ポート２０４が左右方向に並んで配設されている。排気口２００よりも左側には、ＡＣインレット２０６及びターンキー２０８が上下方向に並んで配設されている。

結束バンド２１０は、排気口２００よりも右斜め上側において、ＰＣ用接続ポート２０４と排気口２００との間に配設されている。これにより、通信用接続ポート２０２又はＰＣ用接続ポート２０４から延びる不図示の配線は、結束バンド２１０で束ねられることによって、排気口２００の外方側に垂れ下がらないようにすることが可能である。また、結束バンド２１２は、排気口２００よりも左斜め下側において、ＡＣインレット２０６と排気口２００との間に配設されている。これにより、ＡＣインレット２０６から延びる不図示の電源コードは、結束バンド２１２で束ねられることによって、排気口２００の外方側に垂れ下がらないようにすることが可能である。このようにして、各結束バンド２１０，２１２は、上記した不図示の排気ファンの性能を確保する。

以上詳細に説明したように、本実施の形態のレーザ加工装置１では、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための３個の六角穴付ネジ３４のうち、最も下側にある六角穴付ネジ３４の頭部面を前方向Ｄ１に延長した第１仮想柱状領域Ｖ１が、エキスパンダ３０と前方向Ｄ１で対向する第１ミラー５６とは重ならない。そのため、作業者は、最も下側にある六角穴付ネジ３４の頭部面に対して、前方向Ｄ１から不図示の六角レンチ等を掛け易い。よって、本実施の形態のレーザ加工装置１は、第１ミラー５６に対向した状態にあるエキスパンダ３０の交換作業性に優れる。

また、本実施の形態のレーザ加工装置１では、前方向Ｄ１におけるエキスパンダ３０と第１ミラー５６の鏡面部５７との間でのレーザ光Ｒの光路長さＬ１が、下方向Ｄ２における第１ミラー５６の鏡面部５７と第２ミラー５８の鏡面部５９との間でのレーザ光Ｒの光路長さＬ２よりも短い。そのため、エキスパンダ３０と第１ミラー５６の鏡面部５７との間におけるレーザ光Ｒの光路のズレ量は、第１ミラー５６の鏡面部５７と第２ミラー５８の鏡面部５９との間におけるレーザ光Ｒの光路のズレ量よりも小さく抑えられることとなる。これにより、第１ミラー５６の鏡面部５７の鏡面積を第２ミラー５８の鏡面部５９の鏡面積より小さくすることができる。その結果、第１ミラー５６を第１仮想柱状領域Ｖ１に重ならないようにすることがより容易にできる。

すなわち、各鏡面部５７，５９の鏡面積の大きさ関係を言い換えると、第１ミラー５６の鏡面部５７の鏡面積は、第２ミラー５８の鏡面部５９の鏡面積よりも小さい。よって、作業者は、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための３個の六角穴付ネジ３４に対して、不図示の六角レンチ等を掛け易い。

また、本実施の形態のレーザ加工装置１では、第１ミラー５６、第２ミラー５８、及びガルバノスキャナ７０のＸ軸ガルバノミラー７２とＹ軸ガルバノミラー７４とを取り囲む内カバー１４の隔壁８２が、ガルバノスキャナ７０とガルバノ基板１８との間に配置されることによって、ガルバノスキャナ７０とガルバノ基板１８との間を遮っている。そのため、ガルバノスキャナ７０で２次元走査されたレーザ光Ｒが、マーキング（印字）加工に不要な迷光になって、ガルバノ基板１８に向かっても、隔壁８２によって遮光されるので、そのような迷光によるガルバノ基板１８の損傷が抑制される。

また、本実施の形態のレーザ加工装置１では、ガルバノスキャナ７０とガルバノ基板１８とを接続する配線１９の一部に巻かれた緩衝材１５が、配線１９と隔壁８２の切欠部８４との間に装填されている。そのため、配線１９と隔壁８２の切欠部８４との間の間隙が密閉されるため、上記したマーキング（印字）加工に不要な迷光がガルバノ基板１８に届くことはなく、ガルバノ基板１８の損傷が抑制される。また、埃等が内カバー１４の内部へ侵入することが抑制される。

また、本実施の形態のレーザ加工装置１では、内カバー１４の隔壁８２において、エキスパンダ３０の先端部分が挿入される差込穴１００が設けられている。差込穴１００の径１０２は、エキスパンダ３０の径３８よりも大きく、エキスパンダ３０の中間フランジ３６の径４０よりも小さい。そのため、隔壁８２の差込穴１００にエキスパンダ３０の先端部分が挿入されると、エキスパンダ３０の中間フランジ３６が隔壁８２に当接した状態となる。これにより、上記したマーキング（印字）加工に不要な迷光が差込穴１００から内カバー１４の外部へ出射することが抑制されると共に、埃等が差込穴１００から内カバー１４の内部へ侵入することが抑制される。

また、本実施の形態のレーザ加工装置１において、隔壁８２が延びる方向（左右方向）に沿って内カバー１４の左側延出部８８に設けられた各締結スリット９０は、その幅９２が、六角穴付ネジ９４の軸部９８の径９９よりも大きく、六角穴付ネジ９４の頭部９６の径９７よりも小さくされている。そのため、六角穴付ネジ９４の軸部９８は、各締結スリット９０に隙間のある状態で通される。これにより、作業者は、内カバー１４を六角穴付ネジ９４でベース１０に固定する際において、各締結スリット９０に六角穴付ネジ９４が通された状態の内カバー１４を、隔壁８２が延びる方向（左右方向）等に動かすことによって、ベース１０上における内カバー１４の位置を調整することができる。よって、本実施の形態のレーザ加工装置１では、ベース１０に対する内カバー１４の固定作業が容易である。

また、本実施の形態のレーザ加工装置１では、脚柱部材５０の固定部５４に通された六角穴付ネジ６３で、脚柱部材５０がベース１０に固定される。六角穴付ネジ６３の頭部面を六角穴付ネジ６３のねじ込み方向（上下方向）に延長した第２仮想柱状領域Ｖ２は、脚柱部材５０の脚柱本体５２とは重ならない。そのため、作業者は、六角穴付ネジ６３の頭部面に対して、六角穴付ネジ６３のねじ込み方向（上下方向）の上側から不図示の六角レンチ等を掛け易い。よって、本実施の形態のレーザ加工装置１は、脚柱部材５０の交換作業性に優れる。

ちなみに、本実施形態において、内カバー１４は、「カバー」の一例である。ガルバノ基板１８は、「制御基板」の一例である。六角穴付ネジ３４は、「第１ネジ」の一例である。中間フランジ３６は、「フランジ」の一例である。回動機構６０は、「移動機構」の一例である。六角穴付ネジ６３は、「第３ネジ」の一例である。六角穴付ネジ６３のねじ込み方向（上下方向）は、「第３ネジの螺合方向」の一例である。Ｘ軸ガルバノミラー７２及びＹ軸ガルバノミラー７４は、「ガルバノミラー」の一例である。ガルバノ基板１８、Ｘ軸ガルバノミラー７２、及びＹ軸ガルバノミラー７４は、「走査ユニット」の一例である。左側延出部８８は、「延出部」の一例である。一対の締結スリット９０は、「複数の締結部」の一例である。六角穴付ネジ９４は、「第２ネジ」の一例である。前方向Ｄ１は、「第１方向」の一例である。下方向Ｄ２は、「第２方向」の一例である。左方向Ｄ３は、「第３方向」の一例である。前方向Ｄ１におけるエキスパンダ３０と第１ミラー５６との間でのレーザ光Ｒの光路長さＬ１は、「第１方向におけるエキスパンダと第１ミラーとの間でのレーザ光の光路長さ」の一例である。下方向Ｄ２における第１ミラー５６と第２ミラー５８との間でのレーザ光Ｒの光路長さＬ２は、「第２方向における第１ミラーと第２ミラーとの間でのレーザ光の光路長さ」の一例である。

尚、本開示は、本実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態では、３個の六角穴付ネジ３４によりエキスパンダ３０がレーザ発振ユニット１２に固定されているが、少なくとも１個の六角穴付ネジ３４によりエキスパンダ３０がレーザ発振ユニット１２に固定されてもよい。
更に、脚柱部材５０は、回動機構６０を備えなくてもよい。このような変更例では、第１ミラー５６は回動不能となるが、少なくとも１個の六角穴付ネジ３４が、エキスパンダ３０の固定用フランジ３２において、当該六角穴付ネジ３４の頭部面を前方向Ｄ１に延長した第１仮想柱状領域が第１ミラー５６とは重ならない位置に配設されていればよい。

また、脚柱部材５０は、回動機構６０に代えて、第１ミラー５６を脚柱本体５２に沿って上下方向に移動させる昇降機構を備えてもよい。このような変更例では、例えば、エキスパンダ３０からのレーザ光Ｒを下方向Ｄ２へ反射する姿勢で第１位置にある第１ミラー５６を、上記した昇降機構で下方向へ動かすことによって、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための全ての六角穴付ネジ３４の頭部面を前方向Ｄ１に延長した各第１仮想柱状領域が第１ミラー５６とは重ならなくなる第２位置にまで移動させる。尚、上記した昇降機構は、「移動機構」の一例である。

また、図１３に表されたように、エキスパンダ３０を前側から視た場合、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための３個の六角穴付ネジ３４のうち、最も下側にある六角穴付ネジ３４と、最も左側にある六角穴付ネジ３４とが、エキスパンダ３０の固定用フランジ３２において、エキスパンダ３０からのレーザ光Ｒを下方向Ｄ２へ反射する姿勢にある第１ミラー５６に対して重ならない位置に配設されてもよい。このような場合、最も下側にある六角穴付ネジ３４の第１仮想柱状領域Ｖ１と同様にして、最も左側にある六角穴付ネジ３４の頭部面を前方向Ｄ１に延長した第１仮想柱状領域が、エキスパンダ３０と前方向Ｄ１で対向する第１ミラー５６とは重ならない。

更に、作業者は、第１ミラー５６を、回動機構６０の回動ボルト６１によって、左方向Ｄ３に平行な回動軸心６２周りに回動させることで、図１３に表された位置から、図１４に表された位置（例えば、鏡面部５７を含む第１ミラー５６が左右方向に平行な状態にある位置）に移動させる。

第１ミラー５６が図１４に表された位置にある状態では、第１ミラー５６の下方向Ｄ２における長さＬ３が、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための３個の六角穴付ネジ３４の下方向Ｄ２における間隔Ｌ４よりも小さくなる。更に、図１４に表された位置にある第１ミラー５６は、上下方向において、最も左側及び最も右側にある各六角穴付ネジ３４と、最も下側にある六角穴付ネジ３４との間に介在する。

そのため、前側から視て、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための全ての六角穴付ネジ３４は、図１４に表された位置にある第１ミラー５６に対して重ならない。このような場合、最も下側にある六角穴付ネジ３４の第１仮想柱状領域Ｖ１と同様にして、最も左側にある六角穴付ネジ３４の頭部面を前方向Ｄ１に延長した第１仮想柱状領域と、最も右側にある六角穴付ネジ３４の頭部面を前方向Ｄ１に延長した第１仮想柱状領域は、エキスパンダ３０と前方向Ｄ１で対向する第１ミラー５６とは重ならない。

従って、図１３及び図１４に表された変更例においても、作業者は、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための３個の六角穴付ネジ３４の各頭部面に対して、前方向Ｄ１から不図示の六角レンチ等を掛け易いので、第１ミラー５６に対向した状態にあるエキスパンダ３０の交換作業性に優れる。

ちなみに、上記した変更例において、図１３に表された第１ミラー５６の位置は、「第１位置」の一例である。図１４に表された第１ミラー５６の位置は、「第２位置」の一例である。長さＬ３は、「第２位置における第１ミラーの第２方向の長さ」の一例である。間隔Ｌ４は、「エキスパンダを固定する複数の第１ネジの第２方向の間隔」の一例である。

また、エキスパンダ３０をレーザ発振ユニット１２に固定するための六角穴付ネジ３４は、１個でもよい。このような変更例では、当該１個の六角穴付ネジ３４は、エキスパンダ３０の固定用フランジ３２において、当該１個の六角穴付ネジ３４の頭部面を前方向Ｄ１に延長した第１仮想柱状領域が第１ミラー５６とは重ならない位置に配設される。

また、内カバー１４の左側延出部８８には、各締結スリット９０に代えて、図１５に表された一対の締結穴１０４が設けられてもよい。このような変更例において、各締結穴１０４の径１０６は、六角穴付ネジ９４の頭部９６の径９７よりも小さいが、六角穴付ネジ９４の軸部９８の径９９よりも大きくされる。これにより、六角穴付ネジ９４の軸部９８は、各締結穴１０４に隙間のある状態で通される。これに対して、六角穴付ネジ９４の頭部９６は、各締結穴１０４を通ることができず、左側延出部８８に当接する。

１：レーザ加工装置、１０：ベース、１２：レーザ発振ユニット、１４：内カバー、１５：緩衝材、１８：ガルバノ基板、１９：配線、３０：エキスパンダ、３４：六角穴付ネジ、３６：中間フランジ、５０：脚柱部材、５２：脚柱本体、５４：固定部、５６：第１ミラー、５７：第１ミラーの鏡面部、５８：第２ミラー、５９：第２ミラーの鏡面部、６０：回動機構、６２：回転軸心、６３：六角穴付ネジ、７２：Ｘ軸ガルバノミラー、７４：Ｙ軸ガルバノミラー、８２：隔壁、８４：切欠部、８８：左側延出部、９０：締結スリット、９２：締結スリットの幅、９４：六角穴付ネジ、９６：六角穴付ネジの頭部、９７：六角穴付ネジの頭部の径、９８：六角穴付ネジの軸部、９８：六角穴付ネジの軸部の径、１００：差込穴、１０２：差込穴の径、Ｄ１：前方向、Ｄ２：下方向、Ｄ３：左方向、Ｌ１：前方向におけるエキスパンダと第１ミラーとの間でのレーザ光の光路長さ、Ｌ２：下方向における第１ミラーと第２ミラーとの間でのレーザ光の光路長さ、Ｌ３：第２位置における第１ミラーの下方向の長さ、Ｌ４：六角穴付ネジの下方向の間隔、Ｒ：レーザ光、Ｖ１：第１仮想柱状領域、Ｖ２：第２仮想柱状領域、Ｗ：被加工物

Claims (11)

1. レーザ光を発振するレーザ発振ユニットと、
   前記レーザ発振ユニットに第１方向から螺合する第１ネジで固定され、前記レーザ発振ユニットから入射するレーザ光を前記第１方向へ出射するエキスパンダと、
   前記エキスパンダと前記第１方向で対向し、前記エキスパンダから入射するレーザ光を第２方向へ反射する第１ミラーと、
   前記第１ミラーと前記第２方向で対向し、前記第１ミラーから入射するレーザ光を前記第１方向とはねじれの位置にある第３方向へ反射する第２ミラーと、
   前記第２ミラーから入射するレーザ光を被加工物に向けて走査する走査ユニットと、を備え、
   少なくとも１つの前記第１ネジは、前記第１ネジの頭部面を前記第１方向に延長した第１仮想柱状領域が前記第１ミラーとは重ならないことを特徴とするレーザ加工装置。
2. 複数の前記第１ネジを備え、
   全ての前記第１ネジは、各々の前記第１仮想柱状領域が前記第１ミラーに重ならないことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 前記第１ミラーを第１位置と第２位置との間で移動させる移動機構を備え、
   前記第１位置は、前記第１ミラーがレーザ光を前記第２方向へ反射する位置であり、
   前記第２位置は、少なくとも１つの前記第１ネジの前記第１仮想柱状領域が前記第１ミラーに重ならない位置であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記移動機構は、前記第３方向を回転軸心として前記第１ミラーを前記第１位置と前記第２位置との間で回動させる回動機構であり、
   前記第２位置における前記第１ミラーの前記第２方向の長さは、前記エキスパンダを固定する複数の前記第１ネジの第２方向の間隔より小さいことを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
5. 前記第１方向における前記エキスパンダと前記第１ミラーとの間でのレーザ光の光路長さは、前記第２方向における前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間でのレーザ光の光路長さよりも短く、
   前記エキスパンダからのレーザ光が反射可能な前記第１ミラーの鏡面積が、前記第１ミラーからのレーザ光が反射可能な前記第２ミラーの鏡面積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
6. 前記走査ユニットは、
   前記第２ミラーから入射するレーザ光を走査するガルバノミラーと、
   前記ガルバノミラーを制御する制御基板と、を備え、
   前記ガルバノミラーと前記制御基板との間に介在し、前記ガルバノミラーと前記制御基板との間を遮る隔壁を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
7. 前記隔壁は、前記ガルバノミラーと前記制御基板とを接続する配線を挿通する切欠部を備え、
   前記配線と前記切欠部との間には緩衝材を備えることを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工装置。
8. 前記隔壁を含み、前記第１ミラー、前記第２ミラー、及び前記ガルバノミラーを取り囲むカバーを備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のレーザ加工装置。
9. 前記カバーは、前記エキスパンダが挿入される差込穴を備え、
   前記エキスパンダは、前記エキスパンダの側面に前記差込穴の径より大きなフランジを備えることを特徴とする請求項８に記載のレーザ加工装置。
10. 前記レーザ発振ユニットが載せ置かれるベースを備え、
    前記カバーは、
    前記ベースに沿って延びる延出部と、
    前記延出部に設けられ、前記カバーを前記ベースに固定するための第２ネジの軸部が通される複数の締結部と、を備え、
    前記複数の締結部の少なくとも１つは、前記隔壁が延びる方向と平行であって、前記第２ネジの軸部の径よりも大きく前記第２ネジの頭部の径よりも小さな幅の締結スリットであることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のレーザ加工装置。
11. 前記第１ミラー及び前記第２ミラーが設けられる脚柱部材を備え、
    前記脚柱部材は、
    前記ベースに立設する脚柱本体と、
    前記ベースに前記脚柱部材を固定するための第３ネジが通される固定部と、を備え、
    前記第３ネジは、前記第３ネジの頭部面を前記ベースに対する前記第３ネジの螺合方向に延長した第２仮想柱状領域が前記脚柱本体とは重ならないことを特徴とする請求項１０に記載のレーザ加工装置。

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