JP7263990B2

JP7263990B2 - レーザ加工装置及びパワーメータ

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Publication number: JP7263990B2
Application number: JP2019165595A
Authority: JP
Inventors: 光男廣田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2039-09-11
Also published as: JP2021041429A

Description

本開示は、パワーメータでレーザ光の出力を測定するレーザ加工装置、及び、レーザ光の出力を測定するパワーメータ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、測定対象光の受光量に応じた検出信号を出力する光電変換部を備え、前記測定対象光についての予め規定された光学的パラメータを前記検出信号の信号レベルに基づいて測定可能に構成された光パワーメータであって、前記測定対象光の通過が可能な入射孔が設けられて当該光パワーメータへの当該測定対象光の入射許容範囲を規定する入射許容範囲規定部と、前記入射孔を通過した前記測定対象光が透過可能に前記入射許容範囲規定部に隣接配置されて当該測定対象光を拡散させる透過拡散板と、筒状に形成されて一端部側に前記入射許容範囲規定部および前記透過拡散板が配設されると共に当該透過拡散板を透過した前記測定対象光を内面において拡散反射させる拡散反射部とを備えて、当該拡散反射部において拡散された前記測定対象光の一部が前記光電変換部によって受光されるように構成され、前記透過拡散板は、前記入射許容範囲規定部側の一面に凹部が形成されて前記入射孔を通過して当該凹部の底面において反射される前記測定対象光の一部が当該凹部の内側面から当該透過拡散板に入射可能に構成されると共に、前記凹部の周囲の厚みよりも薄い薄厚部が外縁部に設けられている光パワーメータが記載されている。

特開２０１８－３６０５６号公報

上記の光パワーメータは、いわゆる据置型であるため、レーザ加工装置においてレーザ光の出力を測定する場合、レーザ光が入射孔を通過するように、レーザ加工装置に対して、前後、左右、及び上下の３方向で位置合わせを行う必要があった。

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、パワーメータの位置合わせが容易なレーザ加工装置、及びレーザ加工装置に対する位置合わせが容易なパワーメータを提供する。

本明細書は、レーザ光を発振する発振器と、発振器で発振されたレーザ光を走査するガルバノスキャナと、ガルバノスキャナで走査されたレーザ光が出射する出射口を有する筐体と、筐体の出射口から出射されたレーザ光の出力を測定するパワーメータと、パワーメータが筐体の出射口に対向する状態で、パワーメータを筐体に取り付ける取付部と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置を開示する。

本明細書は、レーザ光を出射するレーザ加工装置の筐体に着脱可能であり、筐体に設けられた出射口から出射されたレーザ光の出力を測定するパワーメータであって、出射口から出射されたレーザ光を受光する受光部と、受光部が筐体の出射口に対向する状態で、パワーメータを筐体に取り付ける取付部と、を備えることを特徴とするパワーメータを開示する。

本開示によれば、レーザ加工装置では、レーザ光が出射する出射口を有する筐体に対して、レーザ光の出力を測定するパワーメータが、取付部によって取り付けられるため、パワーメータの位置合わせが容易である。

本開示によれば、パワーメータは、レーザ光の出力を測定するものであって、レーザ光が出射する出射口を有するレーザ加工装置の筐体に対して、取付部によって取り付けられるため、レーザ加工装置に対する位置合わせが容易である。

本実施形態のレーザマーカがエンクロージャーに備え付けられた状態で表された斜視図である。同レーザマーカがエンクロージャーに備え付けられた状態で表された平面図である。同レーザマーカとエンクロージャーとを図２の線Ｉ－Ｉで切断した断面が表された図である。図３の部分ＩＩが拡大して表された図である。同レーザマーカに備えられたパワーメータと取付部が表された斜視図である。パワーメータと取付部が表された平面図である。パワーメータと取付部を図６の線ＩＩＩ－ＩＩＩで切断した断面が表された図である。同レーザマーカの電気的構成が表されたブロック図である。同レーザマーカが実行する各処理が表されたフローチャートである。パワーメータと取付部の変更例が表された説明図である。パワーメータと取付部の変更例が表された説明図である。

以下、本開示のレーザマーカ及びパワーメータについて、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図１乃至図７、図１０、及び図１１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、上下方向は、図１、図３乃至図５、図７、図１０、及び図１１に示された通りである。

図１及び図２に表されたように、本実施形態のレーザマーカ１は、エンクロージャーＥにその上側から取り付けられており、外カバー１０及びレーザ発振器２１等を備えている。レーザ発振器２１は、そのレーザヘッド側が外カバー１０から突き出したように設けられている。レーザ発振器２１は、ファイバーレーザ、ＹＡＧレーザ等で構成されており、レーザ光を発振する。

図３に表されたように、レーザマーカ１では、外カバー１０内において、ガルバノスキャナ１２及びｆθレンズ１４，１５等が配設されている。ｆθレンズ１４，１５は、エンクロージャーＥに貫装された筐体７０内に設けられている。これにより、レーザマーカ１は、レーザ発振器２１で発振させたレーザ光を、ガルバノスキャナ１２で走査しつつｆθレンズ１４，１５で集光することによって、エンクロージャーＥ内に設置される加工対象物（不図示）に対し、マーキング（印字）加工を行うことができる。

レーザマーカ１では、レーザ発振器２１で発振させたレーザ光の出力を測定する際、その測定機器であるパワーメータ１００が、取付部２００を介して、筐体７０に取り付けられる。

図４に表されたように、筐体７０は、本体７２、キャップ７４、及び入射面７６等を備えている。本体７２は、円筒状であり、その上下方向の略中央において、一方のｆθレンズ１４が内装されている。キャップ７４は、本体７２の下端に外嵌されている。入射面７６は、本体７２の上面を構成し、その中央には、入射口７８が設けられている。入射口７８には、その上方から、ガルバノスキャナ１２で走査されたレーザ光Ｒが入射する。入射口７８と一方のｆθレンズ１４との間では、他方のｆθレンズ１５が本体７２の内部に備え付けられている。

キャップ７４は、平板部８２と突縁部８４とで構成されている。平板部８２は、リング状であって、本体７２の下端と相対している。突縁部８４は、平板部８２の外周縁から上方へ延出すると共に本体７２の外面に接している。本体７２の下端と平板部８２との間には、Ｏリング８６を介してカバーガラス８８が挟装されている。これにより、カバーガラス８８は、本体７２の下端内縁で形成される出射口９０を覆っている。

よって、ガルバノスキャナ１２で走査されたレーザ光Ｒは、筐体７０の入射口７８に入射すると、筐体７０内でｆθレンズ１４，１５、及びカバーガラス８８を通過し、筐体７０の出射口９０から出射する。

パワーメータ１００は、筐体７０の出射口９０から出射したレーザ光Ｒの出力測定を行うが、そのために、取付部２００によって、筐体７０に取り付けられ、筐体７０の出射口９０と対向する状態にされる。以下では、パワーメータ１００及び取付部２００について、上記図４に加えて、図５乃至図７を参照にして説明する。

パワーメータ１００は、ケース１０２、上カバー１０４、３つのネジ１０６、及びセンサディスク１０８等を備えている。ケース１０２は、円筒状であり、その上側において、上カバー１０４が各ネジ１０６で固定されている。センサディスク１０８は、パワーメータ１００のセンサヘッドであって、ケース１０２と上カバー１０４との間に挟装されている。上カバー１０４は、円板状であって、その中央に円形開口部１１０が設けられている。これにより、円形開口部１１０内は、センサディスク１０８が露出し、受光部１１２を形成している。従って、受光部１１２よりも上方側において、上カバー１０４が設けられている。

ケース１０２の内部には、基板１１４及びセンサ１１６等が格納されている。基板１１４は、受光部１１２がレーザ光Ｒを受光したときにセンサディスク１０８から出力される信号を、所定様式の電気信号に置き換えて、外部へ出力するものである。センサ１１６は、プランジャ式のリミットスイッチであって、そのプランジャ１１８が上カバー１０４から突き出すようにしてケース１０２に設けられている。

取付部２００は、第１アーム部２０２Ａ、第２アーム部２０２Ｂ、第３アーム部２０２Ｃ、及びツマミ付ネジ２０４等を備えている。以下の説明において、第１アーム部２０２Ａ、第２アーム部２０２Ｂ、及び第３アーム部２０２Ｃを区別せずに総称する場合は、アーム部２０２と表記する。

アーム部２０２は、ケース１０２と上カバー１０４とに挟まれた状態で各ネジ１０６の締結力によって固定され、ケース１０２と上カバー１０４との間からケース１０２の外方へ放射線状に延び出ている。第１アーム部２０２Ａ、第２アーム部２０２Ｂ、及び第３アーム部２０２Ｃには、それらの先端が上方へ曲折することによって、第１曲折部２０３Ａ、第２曲折部２０３Ｂ、及び第３曲折部２０３Ｃが形成されている。以下の説明において、第１曲折部２０３Ａ、第２曲折部２０３Ｂ、及び第３曲折部２０３Ｃを区別せずに総称する場合は、曲折部２０３と表記する。

第１アーム部２０２Ａの第１曲折部２０３Ａには、埋込式ナット２０６が貫装されている。埋込式ナット２０６には、ツマミ付ネジ２０４が、そのツマミ２０５を第１アーム部２０２Ａよりも外側に位置する状態で螺挿されている。

パワーメータ１００が筐体７０に取り付けられる際は、パワーメータ１００の上カバー１０４が筐体７０のカバーガラス８８に向き合って接した状態にされる。これにより、パワーメータ１００の上カバー１０４は、筐体７０において、キャップ７４が備えるリング状の平板部８２の内側に配置される。

取付部２００では、第１アーム部２０２Ａの第１曲折部２０３Ａに設けられたツマミ付ネジ２０４が、そのツマミ２０５の回転によって、埋込式ナット２０６内を筐体７０側へねじ込まれる。これにより、ツマミ付ネジ２０４の先端が、筐体７０のキャップ７４が備える突縁部８４の外面に圧接されると、ツマミ付ネジ２０４の締付力によって、第２アーム部２０２Ｂの第２曲折部２０３Ｂ及び第３アーム部２０２Ｃの第３曲折部２０３Ｃが、筐体７０の本体７２の外面と、筐体７０のキャップ７４が備える突縁部８４の外面とに圧接される。

つまり、取付部２００は、筐体７０の本体７２の外面と、筐体７０のキャップ７４が備える突縁部８４の外面とを、アーム部２０２で挟さんで支持（挟持）する。このようにして、筐体７０に対しては、本体７２の外面と、キャップ７４が備える突縁部８４の外面とに、取付部２００が装着されることによって、上カバー１０４の外周面が、キャップ７４が備えるリング状の平板部８２の内周面の内側に配置され、パワーメータ１００がインロー構造で取り付けられる。

筐体７０に取り付けられたパワーメータ１００では、その受光部１１２に対して、筐体７０のカバーガラス８８と出射口９０とを通過したレーザ光Ｒが照射されることによって、レーザ光Ｒの出力測定が可能となる。

また、パワーメータ１００が筐体７０に取り付けられると、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とが接して当着しているので、パワーメータ１００のセンサ１１６のプランジャ１１８が、パワーメータ１００のケース１０２の内方へ向かって移動する。これに対して、パワーメータ１００が筐体７０から取り外されると、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とが離れるので、パワーメータ１００のセンサ１１６のプランジャ１１８が、パワーメータ１００のケース１０２の外方（上方）へ向かって移動する。

これにより、パワーメータ１００のセンサ１１６は、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８との距離に応じた電気信号を出力することから、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とが当着した状態にあるか否か、つまり、パワーメータ１００が筐体７０に取り付けられているか否かを検出することが可能である。

次に、レーザマーカ１の回路構成について説明する。図８に表されたように、レーザマーカ１は、印字情報作成部２とレーザ加工部３とを有している。先ず、レーザ加工部３の回路構成について説明する。

レーザ加工部３は、レーザコントローラ６、ガルバノコントローラ３５、ガルバノドライバ３６、レーザドライバ３７、半導体レーザドライバ３８、センサ１１６、及びパワーメータ１００等から構成されている。レーザコントローラ６は、レーザ加工部３の全体を制御する。レーザコントローラ６には、ガルバノコントローラ３５、レーザドライバ３７、半導体レーザドライバ３８、センサ１１６、及びパワーメータ１００等が電気的に接続されている。また、レーザコントローラ６には、外部の印字情報作成部２が双方向通信可能に接続されている。レーザコントローラ６は、印字情報作成部２から送信された各情報（例えば、印字情報、レーザ加工部３に対する制御パラメータ、ユーザからの各種指示情報等）を受信可能に構成されている。

レーザコントローラ６は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、及びＲＯＭ４３等を備えている。ＣＰＵ４１は、レーザ加工部３の全体の制御を行う演算装置及び制御装置である。ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、及びＲＯＭ４３は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。

ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１により演算された各種の演算結果や印字パターンの（ＸＹ座標）データ等を一時的に記憶させておくためのものである。

ＲＯＭ４３は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、例えば、印字情報作成部２から送信された印字情報に基づいて印字パターンのＸＹ座標データを算出してＲＡＭ４２に記憶するプログラム等が記憶されている。尚、各種プログラムには、上述したプログラムに加えて、例えば、印字情報作成部２から入力された印字情報に対応する印字パターンの太さ、深さ及び本数、レーザ発振器２１のレーザ出力、レーザ光Ｒのレーザパルス幅、ガルバノスキャナ１２によるレーザ光Ｒを走査する速度等を示す各種制御パラメータをＲＡＭ４２に記憶するプログラム等がある。更に、ＲＯＭ４３には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行う。

ＣＰＵ４１は、印字情報作成部２から入力された印字情報に基づいて算出した印字パターンのＸＹ座標データ、及びガルバノスキャナ１２によるレーザ光Ｒを走査する速度等を示すガルバノ走査速度情報等を、ガルバノコントローラ３５に出力する。また、ＣＰＵ４１は、印字情報作成部２から入力された印字情報に基づいて設定したレーザ発振器２１のレーザ出力、及びレーザ光Ｒのレーザパルス幅等を示すレーザ駆動情報を、レーザドライバ３７に出力する。

ＣＰＵ４１は、可視半導体レーザ２８の点灯開始を指示するオン信号又は消灯を指示するオフ信号を半導体レーザドライバ３８に出力する。可視半導体レーザ２８は、可視可干渉光である可視レーザ光、例えば、赤色レーザ光を出射する。尚、可視レーザ光は、例えば、レーザ光Ｒでマーキング（印字）加工すべき印字パターンの像又はその像を取り囲んだ矩形の像を加工対象物に対して投影するものである。

ガルバノコントローラ３５は、レーザコントローラ６から入力された各情報（例えば、印字パターンのＸＹ座標データ、ガルバノ走査速度情報等）に基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度及び回転速度を示すモータ駆動情報をガルバノドライバ３６に出力する。ガルバノドライバ３６は、ガルバノコントローラ３５から入力されたモータ駆動情報に基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２を駆動制御する。

ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２は、ガルバノスキャナ１２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走査ミラーが内側で互いに対向している。そして、各モータ３１、３２の回転制御で、各走査ミラーを回転させることによって、レーザ光Ｒ又は上記の可視レーザ光を２次元走査する。

レーザドライバ３７は、レーザコントローラ６から入力されたレーザ発振器２１のレーザ出力、及びレーザ光Ｒのレーザパルス幅等を示すレーザ駆動情報等に基づいて、レーザ発振器２１を駆動させる。半導体レーザドライバ３８は、レーザコントローラ６から入力されたオン信号又はオフ信号に基づいて、可視半導体レーザ２８を点灯駆動又は、消灯させる。

次に、印字情報作成部２の回路構成について説明する。印字情報作成部２は、制御部５１、入力操作部５５、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５６、及びＣＤ－ＲＯＭドライブ５８等を備えている。制御部５１には、不図示の入出力インターフェースを介して、入力操作部５５、液晶ディスプレイ５６、及びＣＤ－ＲＯＭドライブ５８等が接続されている。

入力操作部５５は、不図示のマウス及びキーボード等から構成されており、例えば、各種指示情報をユーザが入力する際に使用される。

ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８は、各種データ、及び各種アプリケーションソフトウェア等をＣＤ－ＲＯＭ５７から読み込むものである。

制御部５１は、印字情報作成部２の全体を制御するものであって、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、及びハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」という。）６６等を備えている。ＣＰＵ６１は、印字情報作成部２の全体の制御を行う演算装置及び制御装置である。ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、及びＲＯＭ６３は、不図示のバス線により相互に接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。更に、ＣＰＵ６１とＨＤＤ６６とは、不図示の入出力インターフェースを介して接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。

ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１により演算された各種の演算結果等を一時的に記憶させておくためのものである。ＲＯＭ６３は、各種のプログラム等を記憶させておくものである。

ＨＤＤ６６には、各種アプリケーションソフトウェアのプログラム、及び各種データファイル等が記憶される。

図９のフローチャートで表されたプログラムは、レーザコントローラ６のＲＯＭ４３に記憶されており、レーザ光Ｒの出力測定が行われる前に、レーザコントローラ６のＣＰＵ４１により実行される。

図９のフローチャートで表されたプログラムでは、先ず、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する。）１０において、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とが当着した状態にあるかが判定される。すなわち、パワーメータ１００が筐体７０に取り付けられているかが判定される。この判定は、パワーメータ１００のセンサ１１６からの電気信号に基づいて行われる。

ここで、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とが当着した状態にある場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、発振可能処理が行われる（Ｓ１２）。この処理では、レーザドライバ３７に対して、レーザ光Ｒの発振を許可する旨の情報を含んだレーザ駆動情報が送信されることによって、レーザ発振器２１において、レーザ光Ｒの発振が可能にされる。その後は、上述したＳ１０の処理が繰り返し行われる。尚、Ｓ１２において発振可能処理が行われた場合、レーザドライバ３７は、レーザ発振器２１を駆動させ、レーザ光Ｒを発振させる。

これに対して、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とが離隔した状態にある場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、つまり、パワーメータ１００が筐体７０から取り外された場合には、発振禁止処理が行われる（Ｓ１４）。この処理では、レーザドライバ３７に対して、レーザ光Ｒの発振を禁止する旨の情報を含んだレーザ駆動情報が送信されることによって、レーザ発振器２１において、レーザ光Ｒの発振が禁止にされる。その後は、上述したＳ１０の処理が繰り返し行われる。

以上詳細に説明したように、本実施の形態のレーザマーカ１では、レーザ光Ｒが出射する出射口９０を有する筐体７０に対して、レーザ光Ｒの出力を測定するパワーメータ１００が、取付部２００によって取り付けられるため、パワーメータ１００の位置合わせが容易である。

また、本実施形態において、パワーメータ１００は、レーザ光Ｒの出力を測定するものであって、レーザ光Ｒが出射する出射口９０を有するレーザマーカ１の筐体７０に対して、取付部２００によって取り付けられるため、レーザマーカ１に対する位置合わせが容易である。

また、本実施の形態のレーザマーカ１において、パワーメータ１００で出力が測定されるレーザ光Ｒは、エンクロージャーＥ内でパワーメータ１００よりも下方に設置される加工対象物に集光するためのｆθレンズ１４，１５を通過しており、パワーメータ１００よりも下方で集光するものであるので、上下方向において、パワーメータ１００が配置された位置に集光することはない。そのため、本実施の形態のレーザマーカ１は、レーザ光Ｒの出力測定を安全に行うことができる。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、パワーメータ１００が筐体７０に取り付けられると、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とが接して、筐体７０の本体７２の下端内縁で形成される出射口９０が、パワーメータ１００によって覆い隠される。これにより、パワーメータ１００と筐体７０との間からレーザ光Ｒが漏れないようにされている。更に、パワーメータ１００側で発生した熱は、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とを経由して、筐体７０側に逃がすことができる。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、パワーメータ１００のセンサ１１６の検出結果に基づいて、パワーメータ１００の上カバー１０４と筐体７０のカバーガラス８８とが離隔した状態にあると判定されると（Ｓ１０：ＮＯ）、レーザ発振器２１におけるレーザ光Ｒの発振が禁止にされるので（Ｓ１４）、レーザ発振器２１によるレーザ光Ｒの誤発振が抑制され、これによっても、パワーメータ１００と筐体７０との間からレーザ光Ｒが漏れないようにされている。

ちなみに、本実施形態において、レーザマーカ１は、「レーザ加工装置」の一例である。レーザ発振器２１は、「発振器」の一例である。ＣＰＵ４１は、「制御部」の一例である。筐体７０の本体７２の下端は、「出射面」の一例である。筐体７０の本体７２の外面と、筐体７０のキャップ７４が備える突縁部８４の外面とは、「側面」の一例である。上カバー１０４は、「当接部」の一例である。第１アーム部２０２Ａ、第２アーム部２０２Ｂ、及び第３アーム部２０２Ｃは、「複数のアーム部」の一例である。

尚、本開示は、上記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、取付部２００のアーム部２０２は、２つ又は４つ以上であってもよい。

また、筐体７０の本体７２や、パワーメータ１００のケース１０２は、それらの断面が多角形のものであってもよい。

また、取付部２００は、パワーメータ１００に設けられていたが、レーザマーカ１の筐体７０に設けられてもよい。このような場合、取付部２００は、アーム部２０２によって、パワーメータ１００のケース１０２の側面を挟んで支持（挟持）する。

また、取付部２００は、パワーメータ１００及びレーザマーカ１の筐体７０とは別体に構成されていてもよい。このような場合、取付部２００は、曲折部２０３に代えて、アーム部２０２から上下方向へ延びる曲折部を備える。上下方向へ延びる曲折部のうち、上方へ延びる曲折部は、レーザマーカ１の筐体７０の本体７２の外面（側面）等を挟んで支持（挟持）し、下方へ延びる曲折部は、パワーメータ１００のケース１０２の側面を挟んで支持（挟持）する。

また、上記実施形態の筐体７０、パワーメータ１００、及び取付部２００に代えて、図１０に表された筐体３００、パワーメータ４００、及び取付部５００が使用されてもよい。尚、以下の説明では、上記実施形態と実質的に共通する部分には同一の名称を付し、詳しい説明を省略する。

筐体３００は、円筒状の本体３０２と、本体３０２の側面３０４と、本体３０２の下面である出射面３０６と、出射面３０６に設けられた出射口３０８とを備えている。また、本体３０２の内部には、内面３１０と、カバーガラス３１２とが設けられている。内面３１０は、出射面３０６に連なることで出射口３０８を形成している。カバーガラス３１２は、内面３１０に保持されている。更に、出射面３０６に連なる側面３０４の下側には、雄ネジ３１４が設けられている。

パワーメータ４００は、円筒状のケース４０２を備えている。ケース４０２の上側には、上カバー４０４が設けられている。上カバー４０４は、その中央に設けられた凸部４０５を有している。凸部４０５の上面である当接部４０６には、円形開口部４０８が設けられている。円形開口部４０８の下側には、センサディスク４１０が設けられている。円形開口部４０８内は、センサディスク４１０が露出し、受光部４１２を形成している。当接部４０６には、受光部４１２の周囲において、緩衝材４１４が設けられている。

取付部５００は、周突部５０２及び雌ネジ５０６を備えている。周突部５０２は、パワーメータ４００のケース４０２の側面及び上カバー４０４の側面から、それらの周方向に沿って上方向へ突出している。雌ネジ５０６は、周突部５０２の内面５０４に設けられている。

図１１に表されたように、パワーメータ４００が取付部５００によって筐体３００に取り付けられる際は、パワーメータ４００の上カバー４０４の凸部４０５が、筐体３００の出射口３０８を形成する内面３１０に嵌め入れられる。更に、パワーメータ４００が水平方向で回転させられることによって、取付部５００の雌ネジ５０６が筐体３００の雄ネジ３１４に螺合させられる。

これにより、パワーメータ４００の当接部４０６は、緩衝材４１４を介して、筐体３００のカバーガラス３１２に当着した状態となる。その際、取付部５００の周突部５０２は、筐体３００の側面３０４の周方向に沿ってパワーメータ４００から突出し、取付部５００の周突部５０２の内面５０４には、筐体３００の側面３０４が嵌め入れられた状態となる。そのため、筐体３００の出射面３０６は、取付部５００の周突部５０２に取り囲まれる。

このようにして、本変更例では、レーザ光Ｒが出射する出射口３０８を有する筐体３００に対して、レーザ光Ｒの出力を測定するパワーメータ４００を、取付部５００によって取り付けるため、パワーメータ４００の位置合わせが容易である。

また、本変更例では、パワーメータ４００が筐体３００に取り付けられると、パワーメータ４００の上カバー４０４の凸部４０５が、筐体３００の出射口３０８を形成する内面３１０に嵌め入れられる。更に、取付部５００の周突部５０２の内面５０４に筐体３００の側面３０４が嵌め入れられると共に、取付部５００の雌ネジ５０６と筐体３００の雄ネジ３１４とが螺合する。そのため、パワーメータ４００の位置合わせが正確に行われる。また、筐体３００の出射口３０８がパワーメータ４００によって覆い隠されることから、パワーメータ４００と筐体３００との間からレーザ光Ｒが漏れないようにされている。更に、パワーメータ４００側で発生した熱は、パワーメータ４００の上カバー４０４と筐体３００の本体３０２の内面３１０等を経由して、筐体７０側に逃がすことができる。尚、そのような熱伝導による放熱効果は、パワーメータ４００の上カバー４０４や筐体３００の本体３０２が金属製であれば、より一層に発揮される。

また、本変更例では、パワーメータ４００が筐体３００に取り付けられる際は、パワーメータ４００の当接部４０６が緩衝材４１４を介して筐体３００のカバーガラス３１２に接するので、カバーガラス３１２が傷つくことが防止されている。

１：レーザマーカ、１２：ガルバノスキャナ、１４：ｆθレンズ、１５：ｆθレンズ、２１：レーザ発振器、４１：ＣＰＵ、７０：筐体、７２：本体、８４：突縁部、８８：カバーガラス、９０：出射口、１００：パワーメータ、１０４：上カバー、１１２：受光部、１１６：センサ、２００：取付部、２０２：アーム部、３００：筐体、３０４：側面、３０６：出射面、３０８：出射口、３１０：内面、３１２：カバーガラス、３１４：雄ネジ、４００：パワーメータ、４０６：当接部、４１２：受光部、４１４：緩衝材、５００：取付部、５０２：周突部、５０４：内面：５０４、５０６：雌ネジ、Ｒ：レーザ光、Ｓ１２：発振可能処理、Ｓ１４：発振禁止処理

Claims

レーザ光を発振する発振器と、
前記発振器で発振されたレーザ光を走査するガルバノスキャナと、
前記ガルバノスキャナで走査されたレーザ光が出射する出射口を有する筐体と、
前記筐体の前記出射口から出射されたレーザ光の出力を測定するパワーメータと、
前記パワーメータが前記筐体の前記出射口に対向する状態で、前記パワーメータを前記筐体に取り付ける取付部と、
前記筐体の前記出射口を覆う状態で前記筐体に配設されることによって、前記ガルバノスキャナで走査されたレーザ光が通過するカバーガラスと、を備え、
前記パワーメータは、
前記カバーガラスを通過したレーザ光を受光する受光部と、
前記受光部よりも突出し、前記カバーガラスに当着される当接部と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
前記筐体に内設され、前記ガルバノスキャナで走査されたレーザ光を集光するｆθレンズを備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記筐体は、
前記出射口が開口された出射面と、
前記出射面に連設された側面と、を備え、
前記取付部は、前記筐体の前記側面に装着されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置。
前記取付部は、前記筐体の前記側面を挟持する複数のアーム部であることを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
前記取付部は、
前記筐体の前記側面周方向に沿って前記パワーメータから突出し、前記筐体の前記側面が嵌め入れられることによって前記筐体の前記出射面を取り囲む周突部と、を備えることを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
前記筐体の前記側面に設けられた雄ネジと、
前記取付部の前記周突部の内面に設けられ、前記雄ネジと螺合する雌ネジと、を備えることを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。
前記筐体の前記出射口は、前記パワーメータで掩蔽されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
前記パワーメータは、前記出射口を形成する前記筐体の内面に嵌め入れられることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
前記当接部は、前記カバーガラスに当着される緩衝材を備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記当接部に配設され、前記当接部から前記カバーガラスまでの距離に応じた信号を出力するセンサと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記センサの出力信号に基づいて前記カバーガラスと前記当接部とが当着した状態にあると判定したときに、前記発振器におけるレーザ光の発振を可能にし、
前記センサの出力信号に基づいて前記カバーガラスと前記当接部とが離隔した状態にあると判定したときに、前記発振器におけるレーザ光の発振を禁止にすることを特徴とする請求項１又は請求項９に記載のレーザ加工装置。
レーザ光を出射するレーザ加工装置の筐体に着脱可能であり、前記筐体に設けられた出射口から出射され、前記出射口を覆う状態で前記筐体に配設されるカバーガラスを通過した前記レーザ光の出力を測定するパワーメータであって、
前記出射口から出射された前記レーザ光を受光する受光部と、
前記受光部が前記筐体の前記出射口に対向する状態で、前記パワーメータを前記筐体に取り付ける取付部と、
前記受光部よりも突出し、前記カバーガラスに当着される当接部と、を備えることを特徴とするパワーメータ。