JPH11226761A - レーザー加工装置 - Google Patents

レーザー加工装置

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JPH11226761A
JPH11226761A JP10028335A JP2833598A JPH11226761A JP H11226761 A JPH11226761 A JP H11226761A JP 10028335 A JP10028335 A JP 10028335A JP 2833598 A JP2833598 A JP 2833598A JP H11226761 A JPH11226761 A JP H11226761A
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JP
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laser
shield plate
processing apparatus
start switch
power supply
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Naoyoshi Hosoda
直義 細田
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NIPPON WELDING KK
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
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    • A61F9/06—Masks, shields or hoods for welders
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業員が防護マスクを正しく装着し、かつレ
ーザートーチの先端を被加工物へ接触させると、自動的
にレーザー光が発生して、レーザー加工が行われるよう
にする。 【解決手段】 レーザートーチ１３と、被加工物２４に
対する給電手段２５とを、作業員が顔面シールド板５を
装着することによって閉じられるようになっているスタ
ートスイッチ１１、１２、並びにレーザー発振器１９を
介して直列に接続し、作業員が前記顔面シールド板５を
装着することによってスタートスイッチ１１、１２を閉
じさせた状態で、レーザートーチ１３の先細ノズル１６
の先端と前記給電手段２５とを被加工物２４に接触させ
ると、前記レーザー発振器１９へ電源からの電流を送っ
て、これを発振させるように回路構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、簡便に、かつ安全
に使用しうる光ファイバー導光式レーザー加工装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】レーザー発振器により発生したレーザー
光を、光ファイバーをもって加工点に導き、切断や溶接
等の加工を行なうようにしたレーザー加工装置において
は、レーザー光の焦点を、被加工物に対して、常に正し
く結ばせることが必要である。
【０００３】また加工用レーザー光は、エネルギーが極
めて大であるため、安全面においても、格段の注意を払
う必要がある。そのため従来は、レーザートーチを、自
動装置によって、被加工物と所要の関係位置に保ちつつ
移動させて、加工するようにしているのが一般的であ
る。さらに、作業員が防護マスクを正しく装着した際に
のみ、レーザートーチからレーザー光が発射されるよう
にすると、安全性は向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】レーザートーチを、自
動装置をもって、被加工物と所定の関係位置を保持させ
つつ移動させるようにするためには、当然、装置が大型
化かつ複雑化して、高価となり、またその取扱いは簡単
ではなく、かつ少量の加工には、極めて非能率的であ
る。
【０００５】本発明は、作業員が防護マスクを頭部へ正
しく装着し、その顔面シールド板を下向回動させて、顔
面の直前を被うか、あるいはこの状態で、開閉式眼部シ
ールド板を閉じ、かつレーザートーチの光端を被加工物
へ接触させると、レーザー光が自動的に発生し、かつレ
ーザー光の焦点が自動的に正しく被加工部へ結ぶように
した、安全かつ取扱いの容易なレーザー加工装置を提供
することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のレーザー加工装置は、次のように構成され
ている。 （１）前端に先細ノズルを備える把持筒内に、レーザー
発振器で発生したレーザー光を導く光ファイバーの出射
端を設け、この出射端より出たレーザー光が、前記先細
ノズルの前端面付近において焦点を結ぶようにしたレー
ザートーチと、被加工物に対する給電手段とを、作業員
が顔面シールド板を装着することによって閉じられるよ
うになっているスタートスイッチ、並びに前記レーザー
発振器を介して直列に接続し、作業員が前記顔面シール
ド板を装着することによってスタートスイッチを閉じさ
せた状態で、前記レーザートーチの先細ノズルの先端と
前記給電手段とを被加工物に接触させると、前記レーザ
ー発振器へ電源からの電流を送って、これを発振させる
ように回路構成する。
【０００７】（２）上記(１)項において、把持筒内に集
光レンズを設けるとともに、前記光ファイバーの出射端
をこの集光レンズの後方に設けることにより、前記出射
端から出たレーザー光が、先細ノズルの前端面付近にお
いて焦点を結ぶようにする。
【０００８】（３）上記(１)または(２)項において、給
電手段を、被加工物の一部へ挟着しうる給電クリップと
する。
【０００９】（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおい
て、スタートスイッチを、防護マスクにおける顔面シー
ルド板を上向回動させて開くと開き、作業員の顔面を覆
うように前記顔面シールド板を下向回動させると閉じる
ようになっているものとする。
【００１０】（５）上記(１)〜(４)項のいずれかにおい
て、スタートスイッチを、作業員が、その顔面を覆うよ
うに顔面シールド板を下向回動させた状態で、眼部シー
ルド板を開くと開き、眼部シールド板を閉じると閉じる
ようになっているものとする。
【００１１】（６）上記(５)項において、顔面シールド
板によって作動させられるスタートスイッチと、眼部シ
ールド板によって作動させられるスタートスイッチと
を、直列に接続する。
【００１２】（７）上記(１)〜(６)項のいずれかにおい
て、給電手段とレーザー発振器との間に、準備スイッチ
を設ける。
【００１３】（８）上記(７)項において、準備スイッチ
を、作業員が防護マスクを被ると閉じるようにして、防
護マスクに取付ける。
【００１４】（９）上記(７)項において、準備スイッチ
を、レーザートーチの一部に設ける。
【００１５】（10）上記(１)〜(９)項のいずれかにおい
て、防護マスクにおける各スイッチを結ぶ回路の途中に
無線送信器を、また電手段とレーザー発振器を結ぶ回路
の途中に、前記無線送信器からの電波を受信しうる無線
受信器を設ける。
【００１６】
【作用】作業員が防護マスクを正しく装着してから、レ
ーザートーチの前端を被加工物に当接させると、レーザ
ー発振器が自動的に作動して、レーザー光を発生すると
ともに、その焦点は、自動的に正しく被加工点に結ばれ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施に使用され
る溶接用防護マスク(１)の一例を示す。この防護マスク
(１)は、基本的には、公知のものと同様であり、作業員
の頭部へ嵌合される嵌合環(２)と、この嵌合環(２)と一
体をなし、かつ作業員の頭部の上面に被せられる吊支バ
ンド(３)と、嵌合環(２)の両側部に、左右方向を向く取
付軸(４)をもって両側上部が枢支された、縦長半円筒状
の顔面シールド板(５)とを備えている。
【００１８】顔面シールド板(５)の前面要所には眼部窓
枠(６)が設けられ、眼部窓枠(６)の上面には、左右方向
を向く枢軸(８)をもって、開閉式眼部シールド板(７)の
上縁が枢支されている。
【００１９】眼部シールド板(７)の一側縁と、顔面シー
ルド板(５)の前面における枢軸(８)のやや下方とに亘っ
て、引張りばね(９)が張設され、眼部シールド板(７)を
全開もしくは全閉すると、引張りばね(９)の作用線は、
枢軸(８)を通過してその上下に移動し、眼部シールド板
(７)は、全開または全閉状態が弾性保持されるようにな
っている。
【００２０】吊支バンド(３)の中央部下面には、押しボ
タン式の準備スイッチ(10)が取付けられている。準備ス
イッチ(10)は、作業員が吊支バンド(３)を被ると、その
頭の頂面により押されて閉じるようになっている。
【００２１】一側の取付軸(４)の後方において、嵌合環
(２)の側面には、傾斜片式の第１スタートスイッチ(11)
が取付けられている。
【００２２】顔面シールド板(５)を取付軸(４)まわりに
上向回動させると、第１スタートスイッチ(11)の傾斜片
(11a)は顔面シールド板(５)の側端縁(5a)により押され
て、第１スタートスイッチ(11)は開き、また、顔面シー
ルド板(５)を下向回動させて作業員の顔面を覆うと、傾
斜片(11a)は押されることなく突出し、第１スタートス
イッチ(11)の接点は閉じるようになっている。
【００２３】眼部窓枠(６)の一方の側壁の内側には、マ
イクロスイッチからなる第２スタートスイッチ(12)が取
付けられている。眼部シールド板(７)を上向回動させて
開くと、眼部シールド板(７)は第２スタートスイッチ(1
2)の作動突子(12a)から離れて、第２スタートスイッチ
(12)を開き、眼部シールド板(７)を閉じると、作動突子
(12a)は押されて、第２スタートスイッチ(12)は閉じる
ようになっている。
【００２４】準備スイッチ(10)、第１スタートスイッチ
(11)および第２スタートスイッチ(12)は、直列に接続さ
れて、溶接準備を完了させるものであるが、その詳細に
ついては後述する。
【００２５】図２は、上記防護マスク(１)を備える本発
明のレーザー溶接装置の一例を示す斜視図、図３は、同
じく回路図である。
【００２６】図２および図３における(13)はレーザート
ーチで、内部に適宜の集光レンズ(14)を備える把持筒(1
5)の前端に先細ノズル(16)を設け、かつ把持筒(15)の一
側に、把持筒(15)の軸線とほぼ直交するようにして突出
する把手(17)を設けて構成されている。
【００２７】保持筒(15)内には、その後端より可撓チュ
ーブ(18)の先端部が挿入されている。
【００２８】可撓チューブ(18)内には、レーザー発振器
(19)から出た光ファイバー(20)と、レーザーコントロー
ル電源(21)から出た制御線(22)が挿入されている。光フ
ァイバー(20)の出射端(20a)は、把持筒(15)内における
集光レンズ(14)の直後に位置している。制御線(22)の先
端(22a)は把持筒(15)の一部に接続されている。
【００２９】防護マスク(１)における準備スイッチ(10)
の出力接点(10a)から出た導線(23)の先端には、金属で
ある被加工物(24)の適所に挟着しうる給電クリップ(25)
が止着されている。
【００３０】準備スイッチ(10)、第１スタートスイッチ
(11)および第２スタートスイッチ(12)は、導線(26)をも
って、その順に直列に接続され、第２スタートスイッチ
(12)の入力接点(12a)は、導線(27)をもって、レーザー
コントロール電源(21)に接続されている。
【００３１】次に、作用について説明する。給電クリッ
プ(25)を被加工物(24)の適所へ挟着させてから、作業員
は防護マスク(１)を着用し、その頭の頂面をもって、準
備スイッチ(10)を閉じさせる。
【００３２】ついで、顔面シールド板(５)および眼部シ
ールド板(７)を下向回動させて閉じると、直列に接続さ
れているスイッチ(10)(11)(12)は、導線(27)をもって、
レーザーコントロール電源(21)に接続される。
【００３３】この状態で、レーザートーチ(13)の把持筒
(15)の先細ノズル(16)の先端を、被加工物(24)における
溶接部付近へ接触させる。すると、レーザーコントロー
ル電源(21)の回路は形成されて、レーザー発振器(19)へ
電流が送られ、レーザー発振器(19)は作動させられて、
レーザー光が発生する。
【００３４】このレーザー光は、光ファイバー(20)の出
射端(20a)より出射し、集光レンズ(14)を経て、被加工
物(24)における溶接しようとする個所で焦点を結ぶ。従
って、レーザートーチ(13)を被加工物(24)の表面に当接
させつつ移動させることにより、簡単かつ安全に溶接を
行うことができる。
【００３５】レーザーコントロール電源(21)の回路を形
成するための準備スイッチ(10)を、防護マスク(１)の吊
支バンド(３)に取付ける代わりに、レーザートーチ(13)
の把手(17)の一部に、あるいは防護マスク(１)から離れ
た適宜の場所に取付けてもよい。
【００３６】図４は、図２、図３に示した、防護マスク
(１)の吊支バンド(３)の下面中央における準備スイッチ
(10)を廃し、その代わりに、レーザートーチ(13)の把手
(17)に取付けた引き金式準備スイッチ(28)を示してい
る。なお図４において、図２、図３と同様の部分には同
一の符号を付すにとどめて、その説明は省略する。
【００３７】給電クリップ(25)と第１スタートスイッチ
(11)とは、把手(17)に設けた引き金式準備スイッチ(28)
を介して接続されている。その他は、図２、図３と同様
である。
【００３８】このようにすれば、防護マスク(１)の吊支
バンド(３)に取付けた準備スイッチ(10)に比して、確実
に準備スイッチ(28)を作動させることができ、かつ直接
に作業を始める状態とならないと、レーザー発振器(19)
は作動することはないので、安全性は高くなる。
【００３９】上記実施例では、顔面シールド板(５)の開
閉により、で作動させられる第１スタートスイッチ(11)
と、眼部シールド板(７)の開閉により作動させられる第
２スタートスイッチ(12)とを、直列に接続して設け、こ
れらが共に閉じたとき、レーザー光が発生するようにし
たが、スタートスイッチは、上記の中のいずれか一方の
みとすることもある。
【００４０】防護マスク(１)における各スイッチ(10)(1
1)(12)とレーザーコントロール電源(21)とを導線(27)で
接続する代わりに、これらを、無線式に接続するように
してもよい。
【００４１】図５は、このようにしたものの一例を示
す。防護マスク(１)における各スイッチ(10)(11)(12)を
直列に結ぶ導線(26)の途中に無線送信器(29)を、また給
電クリップ(25)とレーザーコントロール電源(21)とを結
ぶ導線(23)の途中に、無線送信器(29)からの電波を受信
しうる無線受信器(30)を設けてある。その他は、図３と
同様である。
【００４２】図５のようにすると、配線が邪魔になるこ
とは少く、作業性は向上する。
【００４３】
【発明の効果】（ａ）作業員が防護マスクを正しく装着
して、レーザートーチの先端を、被加工物へ確実に接触
させた時に、レーザー光は自動的に発生するので、作業
は簡単であり、かつ不適切な状態でレーザー光が照射さ
れることはなく、安全である。
【００４４】（ｂ）レーザー光の焦点は、ノズルの前
端、すなわち被加工物の要所において、自動的に正しく
結ばれるので、切断もしくは溶接等の加工が、確実かつ
適切に行われる。
【００４５】（ｃ）レーザー光が、把持筒およびノズル
により完全に遮蔽されるので、安全である。
【００４６】（ｄ）ノズルの前端を被加工物と当接した
ままでレーザー加工が行われるので、レーザートーチの
移動を、確実かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレーザー加工装置における防護マスク
の斜視図である。
【図２】本発明のレーザー加工装置の概要を略示する斜
視図である。
【図３】図２に示すものの回路図である。
【図４】図３とは異なる例を示す回路図である。
【図５】図４とはさらに異なる回路図である。
【符号の説明】
(１)防護マスク (２)嵌合環 (３)吊支バンド (４)取付軸 (５)顔面シールド板 (5a)側端縁 (６)眼部窓枠 (７)眼部シールド板 (８)枢軸 (９)引張りばね (10)準備スイッチ (10a)出力接点 (11)第１スタートスイッチ (11a)傾斜片 (12)第２スタートスイッチ (12a)入力接点 (13)レーザートーチ (14)集光レンズ (15)把持筒 (16)先細ノズル (17)把手 (18)可撓チューブ (19)レーザー発振器 (20)光ファイバー (20a)出射端 (21)レーザーコントロール電源 (22)制御線 (22a)先端 (23)導線 (24)被加工物 (25)給電クリップ (26)(27)導線 (28)準備スイッチ (29)無線送信器 (30)無線受信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 9/32 Ｂ２３Ｋ 9/32 Ｂ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前端に先細ノズルを備える把持筒内に、
    レーザー発振器で発生したレーザー光を導く光ファイバ
    ーの出射端を設け、この出射端より出たレーザー光が、
    前記先細ノズルの前端面付近において焦点を結ぶように
    したレーザートーチと、被加工物に対する給電手段と
    を、作業員が顔面シールド板を装着することによって閉
    じられるようになっているスタートスイッチ、並びに前
    記レーザー発振器を介して直列に接続し、作業員が前記
    顔面シールド板を装着することによってスタートスイッ
    チを閉じさせた状態で、前記レーザートーチの先細ノズ
    ルの先端と前記給電手段とを被加工物に接触させると、
    前記レーザー発振器へ電源からの電流を送って、これを
    発振させるように回路構成したことを特徴とするレーザ
    ー加工装置。
  2. 【請求項２】 把持筒内に集光レンズを設けるととも
    に、前記光ファイバーの出射端をこの集光レンズの後方
    に設けることにより、前記出射端から出たレーザー光
    が、先細ノズルの前端面付近において焦点を結ぶように
    したことを特徴とする請求項１記載のレーザー加工装
    置。
  3. 【請求項３】 給電手段が、被加工物の一部へ挟着しう
    る給電クリップであることを特徴とする請求項１または
    ２記載のレーザー加工装置。
  4. 【請求項４】 スタートスイッチが、防護マスクにおけ
    る顔面シールド板を上向回動させて開くと開き、作業員
    の顔面を覆うように前記顔面シールド板を下向回動させ
    ると閉じるようになっているものである請求項１〜３の
    いずれかに記載のレーザー加工装置。
  5. 【請求項５】 スタートスイッチが、作業員が、その顔
    面を覆うように顔面シールド板を下向回動させた状態
    で、眼部シールド板を開くと開き、眼部シールド板を閉
    じると閉じるようになっているものである請求項１〜４
    のいずれかに記載のレーザー加工装置。
  6. 【請求項６】 顔面シールド板によって作動させられる
    スタートスイッチと、眼部シールド板によって作動させ
    られるスタートスイッチとを、直列に接続してなる請求
    項５記載のレーザー加工装置。
  7. 【請求項７】 給電手段とレーザー発振器との間に、準
    備スイッチを設けてなる請求項１〜６のいずれかに記載
    のレーザー加工装置。
  8. 【請求項８】 準備スイッチを、作業員が防護マスクを
    被ると閉じるようにして、防護マスクに取付けてなる請
    求項７記載のレーザー加工装置。
  9. 【請求項９】 準備スイッチを、レーザートーチの一部
    に設けてなる請求項７記載のレーザー加工装置。
  10. 【請求項１０】 防護マスクにおける各スイッチを結ぶ
    回路の途中に無線送信器を、また給電手段とレーザー発
    振器を結ぶ回路の途中に、前記無線送信器からの電波を
    受信しうる無線受信器を設けてなる請求項１〜９のいず
    れかに記載のレーザー加工装置。
JP10028335A 1998-02-10 1998-02-10 レーザー加工装置 Pending JPH11226761A (ja)

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