WO2022080247A1 - ガルバノスキャナ及びこれを用いたレーザ加工装置 - Google Patents

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galvano scanner
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貴視 村上
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ファナック株式会社
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    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors

Definitions

  • the present invention relates to a galvano scanner unit that scans a laser beam in a laser processing apparatus.
  • a laser processing device such as a laser cutting machine, a laser welding machine, or a laser marking device transmits a laser beam output from a laser oscillator to irradiate the work, and moves the laser light and the work relative to each other to obtain a predetermined value. Can be processed.
  • a galvano mirror and a drive device for rotating the galvano mirror around a predetermined axis are provided at the exit portion (for example, a processing head) of the laser processing device.
  • a galvano scanner provided is known to scan a laser beam against a work.
  • Patent Document 1 describes a laser processing machine in which a mirror is rotated around an axis to reflect a laser beam incident on the mirror in a predetermined direction.
  • the rotation angle detecting means of the mirror is a capacitance type rotation angle sensor, a container for airtightly accommodating the rotation angle sensor and the mirror is provided, and a portion of the container through which the laser beam is transmitted is the laser.
  • a configuration made of a material that allows the beam to pass through is disclosed. According to such a laser processing machine, in a structure that scans laser light, even if the humidity outside the container changes, the humidity inside can be kept constant while ensuring airtightness, and processing with excellent processing accuracy. It is said that you can do it.
  • Patent Document 2 describes a laser light source that emits a laser beam and a laser beam that is arranged in the middle of the optical path of the laser beam from the laser light source.
  • a galvano mirror having a galvano mirror that changes direction, a motor that rotates the galvano mirror to control its rotation angle, a galvano driving means having a drive circuit for driving this motor, and a laser beam from the galvano mirror are converged.
  • a laser marking device including a converging lens that irradiates the object to be marked, and marking characters, symbols, figures, etc. on the object to be marked, and a main body unit having the laser light source.
  • a head unit including the focusing lens, the galvano mirror, and the galvano driving means, and a coupling means for detachably connecting the main body unit and the head unit, and a plurality of types with respect to the main body unit.
  • head units corresponding to convergent lenses having different convergence rates which are interchangeable. According to such a laser marking device, it is not necessary to disassemble the scanning portion (scanning portion) of the laser marking device when the focusing lens is replaced due to the change of the printing area or the focal length, and each head unit is used. It is said that it can be exchanged.
  • the scanning unit is arranged at a position away from the work, and the laser light is focused on the work to perform processing.
  • "Processing" has been performed in recent years.
  • the unit including a galvano scanner is a robot arm or the like against the background of miniaturization of a galvano mirror and a drive mechanism.
  • a galvano scanner that scans a laser beam includes a galvano unit having a mirror and a mirror drive mechanism, a base member on which the galvano unit is mounted, and an outer peripheral member arranged so as to surround the galvano unit. , A frame member to which the base member and the outer peripheral member are attached, and the base member and the outer peripheral member are configured to be attached via the frame member and the sealing member.
  • a laser according to another aspect of the present invention comprising a laser oscillator that oscillates a laser beam, a machining head incorporating a galvano scanner that scans the laser beam, and an articulated robot that attaches the machining head to one end of a robot arm.
  • the galvano scanner includes a galvano unit having a mirror and a mirror drive mechanism, a base member on which the galvano unit is mounted, an outer peripheral member arranged so as to surround the galvano unit, and a base member and an outer peripheral member.
  • the base member and the outer peripheral member are configured to be attached via the frame member and the sealing member, including the frame member to be attached.
  • the rigidity of the entire galvano scanner is ensured by adopting a structure in which the base member on which the galvano unit is mounted and the outer peripheral member surrounding the galvano unit are attached to the frame member via a sealing member.
  • a galvano scanner that can enhance the airtightness of the internal space and a laser processing device using the same.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a laser processing apparatus to which a galvano scanner according to a first embodiment, which is a typical example of the present invention, is applied.
  • 2 to 4 are front views or perspective views showing a specific configuration of the galvano scanner according to the first embodiment and an outline of each component.
  • FIG. 5 is a front view showing an example of a procedure for assembling the galvano scanner according to the first embodiment.
  • the laser processing apparatus 1 includes, as an example, a laser oscillator 10 that oscillates a laser beam LB and a galvano scanner 100 that scans the laser beam LB toward the work W.
  • the machined head 20 and the articulated robot 30 that attaches the machined head 20 to one end of the robot arm 32 are provided.
  • the laser machining apparatus 1 condenses the laser beam LB on the machining point P of the work W held on the machining table 40 and scans the laser beam to perform predetermined machining (remote machining) such as welding, cutting, or drilling. ).
  • the laser oscillator 10 oscillates the laser beam LB that processes the work W, and outputs the laser beam LB to the processing head 20 via a transmission path 12 such as an optical fiber. Further, the wavelength and output of the laser oscillator 10 are determined in consideration of the absorption rate to the work W and the like. Examples of such a laser oscillator 10 include those capable of fiber transmission such as a YAG laser, a YVO4 laser, a fiber laser, and a disk laser.
  • the processing head 20 includes a galvano scanner 100 according to the present invention, which will be described later, and is provided with a condenser lens (not shown), etc., and collects the laser light LB output from the laser oscillator 10 while scanning the work W. Further, the processing head 20 may have a known configuration such as a built-in galvano scanner 100 and a cooling mechanism for cooling other optical systems.
  • the articulated robot 30 is configured as a 6-axis or 7-axis type industrial robot equipped with a robot arm 32 at least at the tip. Then, the above-mentioned processing head 20 is attached to the tip of the robot arm 32, and the processing head 20 is moved to an arbitrary position and angle within the turning range.
  • the processing table 40 includes a chuck mechanism (not shown) for attaching the work W, and grips and fixes the work W.
  • the machining table 40 may include, for example, a rotation mechanism as well as a mechanism for moving the work W in the three-axis directions of the XYZ.
  • the galvano scanner 100 includes a base member 120 on which the galvano unit 110 is mounted, an outer peripheral member 130 arranged so as to surround the galvano unit 110, a base member 120, and an outer periphery. Includes a frame member 140 to which the member 130 is attached. Then, in the galvano scanner 100 according to the first embodiment, the base member 120 and the outer peripheral member 130 are attached via the frame member 140 and the sealing member 150.
  • the galvano unit 110 includes a mirror (galvano mirror) 112 that totally reflects the laser beam LB and a mirror drive mechanism 114 that rotationally drives the mirror 112 around a predetermined rotation axis C. ..
  • the mirror 112 is made of a material that totally reflects the transmitted laser beam LB, or is surface-treated. Then, by rotating the mirror 112 by the mirror drive mechanism 114, the laser beam LB can be scanned while being deflected in the direction of the transmission window 122 of the base member 120.
  • the base member 120 mounts the galvano unit 110 and transmits the laser beam LB reflected from the mirror 112 of the galvano unit 110 through the transmission window 122.
  • the transmission window 122 is sealed with a material that transmits the laser light LB used (that is, a material that is transparent to the wavelength of the laser light LB) in order to ensure the airtightness (watertightness) of the galvano scanner 100. It is preferable to be stopped.
  • the galvano unit 110 including one set of mirror 112 and the mirror drive mechanism 114 is used is illustrated, but the laser light LB is emitted twice by using two sets of mirror 112 and the mirror drive mechanism 114. It is also possible to use a deflecting galvano unit 110. As a result, the laser beam LB emitted from the transmission window 122 of the base member 120 can be scanned in a two-dimensional region.
  • the outer peripheral member 130 is arranged so as to surround the galvano unit 110, and is attached to the frame member 140 described later to form a closed space S (see FIG. 1) inside.
  • the outer peripheral member 130 is attached at a position corresponding to four side surfaces and one upper surface of the frame member 140 formed in a substantially hexahedron.
  • the frame member 140 has a substantially hexahedral skeleton structure including a vertical frame 141, a horizontal frame 142, and a height frame 143.
  • the outer peripheral member 130 has a shape corresponding to each of the surfaces formed by the vertical frame 141, the horizontal frame 142, and the height frame 143 of the frame member 140 described above.
  • the frame member 140 is configured as an integrally molded body in which the vertical frame 141, the horizontal frame 142, and the height frame 143 do not have joints (that is, joints, welds, etc.), respectively.
  • joints that is, joints, welds, etc.
  • the sealing member 150 is formed as an annular member having sides formed at positions corresponding to the arrangement of the vertical frame 141, the horizontal frame 142, or the height frame 143 of the frame member 140, as shown in FIG. ..
  • the sealing member 150 is formed of a material that can secure a sealed state when the base member 120 and the outer peripheral member 130 are attached to the frame member 140.
  • Examples of such a sealing member 150 include a rubber member such as an O-ring and a resin material that can be applied in the form of a paste.
  • the transmission line 12 that has transmitted the laser beam LB from the laser oscillator 10 is connected to the outer peripheral member 130 via the connecting member 132. There is. As a result, the laser beam LB is guided to the internal space S of the galvano scanner 100. In order to ensure airtightness, a sealing member 152 is provided between the connecting member 132 and the outer peripheral member 130.
  • a base member 120 on which the galvano unit 110 is mounted is interposed on the lower surface side of the frame member 140, and a sealing member 150 is interposed.
  • the outer peripheral members 130 are arranged on the side surface side and the upper surface side of the frame member 140, respectively, with the sealing member 150 interposed therebetween.
  • the frame member 140, the base member 120, and the outer peripheral member 130 are superposed via the sealing member 150, and a fixing means (for example, a fastening means such as a screw or a joining means such as welding or adhesion) (for example, a fastening means such as a screw) is omitted.
  • a fixing means for example, a fastening means such as a screw or a joining means such as welding or adhesion
  • a fastening means for example, a fastening means such as a screw
  • the base member 120, the outer peripheral member 130, and the frame member 140 are detachably attached. As a result, when parts are replaced due to a change in specifications or the like, only a part of the base member 120 and the outer peripheral member 130 needs to be removed, which facilitates maintenance.
  • the galvano scanner according to the first embodiment and the laser processing device using the galvano scanner have a base member on which the galvano unit is mounted and an outer peripheral member surrounding the galvano unit sealed in a frame member.
  • a structure attached via a member it is possible to realize a galvano scanner and a laser processing device using the galvano scanner, which can enhance the airtightness of the internal space while ensuring the rigidity of the entire galvano scanner.
  • FIG. 6 is a front view showing a specific configuration of a galvano scanner according to a second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment in the schematic views shown in FIGS. 1 to 5, those that can adopt the same or common configuration as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals. The explanation of the repetition of is omitted.
  • the galvano scanner 200 has the galvano unit 110, the base member 120, the outer peripheral member 130, the frame member 140, and the sealing member 150 shown in the first embodiment, as shown in FIG.
  • a transmission member 260 is further included between the outer peripheral member 130 and the sealing member 150.
  • FIG. 6 the case where the transmission member 260 is provided on the side surface side and the upper surface side, respectively, is illustrated, but it may be selectively arranged on any one or a plurality of these surfaces. ..
  • the transmission member 260 is formed of a material that transmits the laser light LB used (that is, a material that is transparent to the wavelength of the laser light LB). As a result, even when the outer peripheral member 130 is replaced, airtightness can be ensured between the frame member 140 and the transmission member 260, so that maintainability is further improved.
  • the galvano scanner according to the first embodiment according to the second embodiment and the laser processing apparatus using the same can be provided with a sealing member in addition to the effects described in the first embodiment.
  • a transmissive member that is transparent to the laser beam between the outer peripheral member and the outer peripheral member By further arranging a transmissive member that is transparent to the laser beam between the outer peripheral member and the outer peripheral member, airtightness can be easily ensured even when the outer peripheral member is frequently replaced, and maintainability is improved.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.
  • Laser processing equipment 10
  • Laser oscillator 12
  • Transmission line 20
  • Processing head 30
  • Articulated robot 32
  • Robot arm 40
  • Processing table 100
  • Galvano scanner 110
  • Galvano unit 112
  • Mirror (galvano mirror) 114
  • Mirror drive mechanism 120
  • Base member 122
  • Transparent window 130
  • Outer peripheral member 132
  • Connection member 140
  • Frame member 141
  • Vertical frame 142
  • Horizontal frame Height frame
  • Sealing member 152
  • Sealing member 200
  • Galvano scanner 260 Transmissive member

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Abstract

本発明による、レーザ光を走査するガルバノスキャナは、ミラー及びミラー駆動機構を有するガルバノユニット（１１０）と、当該ガルバノユニット（１１０）を搭載するベース部材（１２０）と、ガルバノユニット（１１０）を囲繞するように配置される外周部材（１３０）と、ベース部材（１２０）及び外周部材（１３０）を取り付けるフレーム部材（１４０）と、を含み、上記ベース部材（１２０）及び外周部材（１３０）は、フレーム部材（１４０）と封止部材（１５０）を介して取り付けられたものとして構成される。

Description

ガルバノスキャナ及びこれを用いたレーザ加工装置
　本発明は、レーザ加工装置におけるレーザ光を走査するガルバノスキャナユニットに関する。
　レーザ切断機やレーザ溶接機あるいはレーザマーキング装置等のレーザ加工装置は、レーザ発振器から出力されたレーザ光を伝送してワークに照射し、当該レーザ光とワークとを相対移動させることにより、所定の加工を行うことができる。このようなレーザ加工装置におけるレーザ光とワークとの相対移動の一例として、レーザ加工装置の出射部（例えば加工ヘッド等）にガルバノミラーとこのガルバノミラーを所定の軸まわりに回転させる駆動装置とを備えたガルバノスキャナを用いて、ワークに対してレーザ光を走査するものが知られている。
　こうしたガルバノスキャナを用いたレーザ加工装置の一例として、例えば特許文献１には、鏡を軸の回りに回転させ、前記鏡に入射するレーザビームを予め定める方向に反射させるようにしたレーザ加工機において、前記鏡の回転角度検出手段を静電容量型の回転角センサとし、この回転角センサと前記鏡とを気密的に収納する容器を設け、前記容器の前記レーザビームが透過する部分を前記レーザビームが透過可能な材料で形成した構成が開示されている。このようなレーザ加工機によれば、レーザ光を走査する構造において、容器外部の湿度が変化しても、気密性を確保しつつ内部の湿度を一定に保つことができ、加工精度に優れる加工をすることができるとされている。
　また、ガルバノスキャナを用いたレーザ加工装置の他の一例として、例えば特許文献２には、レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光の光路途中に配されて前記レーザ光の方向を変えるガルバノミラーと、このガルバノミラーを回動させてその回動角度を制御するモータと、このモータを駆動する駆動回路とを有するガルバノ駆動手段と、前記ガルバノミラーからのレーザ光を収束して、被マーキング対象物上に照射する収束レンズとを備え、前記被マーキング対象物上に文字・記号・図形等をマーキングするレーザマーキング装置であって、前記レーザ光源を有してなる本体ユニットと、前記収束レンズ、前記ガルバノミラー、及び前記ガルバノ駆動手段を備えてなるヘッドユニットと、これら本体ユニットとヘッドユニットとを着脱可能に結合する結合手段とを備え、前記本体ユニットに対して複数種類の収束率の異なる収束レンズに対応したヘッドユニットがそれぞれ交換可能とされたものが開示されている。このようなレーザマーキング装置によれば、印字エリアや焦点距離を変更することに伴って収束レンズを交換する場合に、レーザマーキング装置の走査部（スキャニング部分）を分解する必要がなく、ヘッドユニットごと交換することができるとされている。
特開２００１－１７９４７９号公報 特開２００４－１３６３５１号公報
　上記のようなレーザ光を走査する走査部を備えたレーザ加工装置を用いることにより、例えばワークから離れた位置に走査部を配置して、ワークにレーザ光を集光して加工を行う「リモート加工」が近年行われている。特に、ＹＡＧレーザ等のようにレーザ光を光ファイバで出射部まで伝送することが可能となり、またガルバノミラーや駆動機構が小型化していることを背景に、ガルバノスキャナを含むユニットをロボットアーム等の移動機構の先端に取り付けて、従来であれば加工へのアプローチが困難であった箇所へのレーザ加工が可能となりつつある。
　このような移動機構の先端にガルバノスキャナを含むユニットを取り付けたリモート加工では、周囲の環境や加工時に発生する塵埃等からユニット内部のガルバノスキャナを保護するために、高い防塵性能が要求される。一方、ユニットを移動機構で移動させるため、軽量化とともに衝突時や非常停止時にかかる外力（衝撃力）に耐え得る高い剛性が求められる。
　このような経緯から、剛性を確保しつつその内部空間の気密性を高められるガルバノスキャナ及びこれを用いたレーザ加工装置が求められている。
　本発明の一態様による、レーザ光を走査するガルバノスキャナは、ミラー及びミラー駆動機構を有するガルバノユニットと、当該ガルバノユニットを搭載するベース部材と、ガルバノユニットを囲繞するように配置される外周部材と、ベース部材及び外周部材を取り付けるフレーム部材と、を含み、ベース部材及び外周部材はフレーム部材と封止部材を介して取り付けられたものとして構成される。
　本発明の別の態様による、レーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ光を走査するガルバノスキャナを内蔵した加工ヘッドと、当該加工ヘッドをロボットアームの一端に取り付ける多関節ロボットと、を備えたレーザ加工装置において、上記ガルバノスキャナは、ミラー及びミラー駆動機構を有するガルバノユニットと、当該ガルバノユニットを搭載するベース部材と、ガルバノユニットを囲繞するように配置される外周部材と、ベース部材及び外周部材を取り付けるフレーム部材と、を含み、ベース部材及び外周部材はフレーム部材と封止部材を介して取り付けられたものとして構成される。
　本発明の一態様によれば、ガルバノユニットを搭載したベース部材とガルバノユニットを囲繞する外周部材とをフレーム部材に封止部材を介して取り付けた構造とすることにより、ガルバノスキャナ全体の剛性を確保しつつその内部空間の気密性を高められるガルバノスキャナ及びこれを用いたレーザ加工装置を実現できる。
第１の実施形態によるガルバノスキャナを適用したレーザ加工装置の構成を示す概要図である。 第１の実施形態によるガルバノスキャナの具体的な構成を示す正面図である。 第１の実施形態によるガルバノスキャナを構成する構成要素の概略を示す斜視図である。 第１の実施形態によるガルバノスキャナを構成する構成要素の概略を示す斜視図である。 第１の実施形態によるガルバノスキャナを組み立てる際の手順の一例を示す正面図である。 第２の実施形態によるガルバノスキャナの具体的な構成を示す正面図である。
　以下、本発明の代表的な一例による、レーザ光を走査するガルバノスキャナ、及びこれを用いたレーザ加工装置の実施形態を図面と共に説明する。
＜第１の実施形態＞
　図１は、本発明の代表的な一例である、第１の実施形態によるガルバノスキャナを適用したレーザ加工装置の構成を示す概要図である。また、図２～図４は、第１の実施形態によるガルバノスキャナの具体的な構成及び各構成要素の概略を示す正面図又は斜視図である。さらに、図５は、第１の実施形態によるガルバノスキャナを組み立てる際の手順の一例を示す正面図である。
　図１に示すように、第１の実施形態によるレーザ加工装置１は、その一例として、レーザ光ＬＢを発振するレーザ発振器１０と、レーザ光ＬＢをワークＷに向けて走査するガルバノスキャナ１００を内蔵した加工ヘッド２０と、当該加工ヘッド２０をロボットアーム３２の一端に取り付ける多関節ロボット３０と、を備えている。そして、レーザ加工装置１は、加工テーブル４０上に保持されたワークＷの加工点Ｐにレーザ光ＬＢを集光させて走査することにより、例えば溶接や切断あるいは穴あけ等の所定の加工（リモート加工）を実施する。
　レーザ発振器１０は、ワークＷを加工するレーザ光ＬＢを発振し、例えば光ファイバ等の伝送路１２を介してレーザ光ＬＢを加工ヘッド２０に出力する。また、レーザ発振器１０はワークＷへの吸収率等を考慮して波長や出力が決定される。このようなレーザ発振器１０としては、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ファイバレーザ、ディスクレーザ等のファイバ伝送が可能なものが例示できる。
　加工ヘッド２０は、後述する本発明によるガルバノスキャナ１００を内蔵するとともに集光レンズ（図示せず）等を備え、レーザ発振器１０から出力されたレーザ光ＬＢをワークＷに走査しつつ集光する。また、加工ヘッド２０は、内蔵されるガルバノスキャナ１００やその他の光学系を冷却する冷却機構等の公知の構成を備えてもよい。
　多関節ロボット３０は、その一例として、少なくとも先端にロボットアーム３２を備えた６軸又は７軸タイプの産業用ロボットとして構成される。そして、ロボットアーム３２の先端には、上記した加工ヘッド２０が取り付けられ、当該加工ヘッド２０を旋回範囲内の任意の位置及び角度に移動させる。
　加工テーブル４０は、その一例として、ワークＷを取り付けるチャック機構（図示せず）を備え、ワークＷを把持固定する。また、加工テーブル４０は、例えばワークＷをＸＹＺの３軸方向に移動させる機構だけでなく、回転機構を備えてもよい。
　第１の実施形態によるガルバノスキャナ１００は、図２に示すように、ガルバノユニット１１０を搭載するベース部材１２０と、ガルバノユニット１１０を囲繞するように配置される外周部材１３０と、ベース部材１２０及び外周部材１３０を取り付けるフレーム部材１４０と、を含む。そして、第１の実施形態によるガルバノスキャナ１００において、ベース部材１２０及び外周部材１３０は、フレーム部材１４０と封止部材１５０を介して取り付けられている。
　ガルバノユニット１１０は、その一例として図３に示すように、レーザ光ＬＢを全反射するミラー（ガルバノミラー）１１２と、当該ミラー１１２を所定の回転軸Ｃまわりに回転駆動させるミラー駆動機構１１４を含む。ミラー１１２は伝送されてきたレーザ光ＬＢを全反射する材質で形成されるか、あるいは表面処理される態様で構成されている。そして、ミラー駆動機構１１４がミラー１１２を回転駆動させることにより、レーザ光ＬＢをベース部材１２０の透過窓１２２の方向に偏向しつつ走査することができる。
　ベース部材１２０は、ガルバノユニット１１０を搭載するとともに、当該ガルバノユニット１１０のミラー１１２から反射されたレーザ光ＬＢを透過窓１２２から透過させる。このとき、透過窓１２２は、ガルバノスキャナ１００の気密性（水密性）を確保するために、使用されるレーザ光ＬＢを透過する材料（すなわちレーザ光ＬＢの波長に対して透明な材料）で封止されるのが好ましい。
　なお、図３においては、１組のミラー１１２及びミラー駆動機構１１４を含むガルバノユニット１１０を用いた場合を例示したが、２組のミラー１１２及びミラー駆動機構１１４を用いてレーザ光ＬＢを２回偏向するガルバノユニット１１０とすることも可能である。これにより、ベース部材１２０の透過窓１２２から照射されるレーザ光ＬＢを２次元の領域で走査することができる。
　外周部材１３０は、ガルバノユニット１１０を囲繞するように配置され、後述するフレーム部材１４０に取り付けられることにより、内部に密閉空間Ｓ（図１参照）を形成する。図１に示す例では、外周部材１３０は略６面体に形成されたフレーム部材１４０の４つの側面と１つの上面に対応する位置に取り付けられる。
　フレーム部材１４０は、その一例として図４に示すように、縦フレーム１４１と横フレーム１４２と高さフレーム１４３とからなる略６面体の骨格構造を有している。一方、外周部材１３０は、上記したフレーム部材１４０の縦フレーム１４１、横フレーム１４２及び高さフレーム１４３で形成される面にそれぞれ対応する形状を有している。
　また、フレーム部材１４０は、縦フレーム１４１と横フレーム１４２と高さフレーム１４３とが、それぞれ結合部（すなわち接合部や溶接部等）のない一体成型体として構成されるのが好ましい。これにより、フレーム毎の結合部（継ぎ目）による隙間が形成されることがないため、封止部材１５０と接触する面が平坦となって密着性が高まるとともに内部空間Ｓの気密性がより高められる。
　封止部材１５０は、その一例として図４に示すように、フレーム部材１４０の縦フレーム１４１、横フレーム１４２あるいは高さフレーム１４３の配置にそれぞれ対応する位置に辺を形成する環状部材として形成される。ここで、封止部材１５０は、フレーム部材１４０にベース部材１２０及び外周部材１３０を取り付けたときに密閉状態を確保できる素材で形成される。このような封止部材１５０としては、Ｏリングのようなゴム製部材やペースト状で塗布可能な樹脂材等が例示できる。
　そして、外周部材１３０のうちのいずれかの側面において、図４に示すように、レーザ発振器１０からレーザ光ＬＢを伝送してきた伝送路１２が、接続部材１３２を介して外周部材１３０に接続されている。これにより、ガルバノスキャナ１００の内部空間Ｓにレーザ光ＬＢが導かれる。なお、気密性を確保するために、接続部材１３２と外周部材１３０との間には封止部材１５２が設けられる。
　これらの構成要素を用いて、第１の実施形態によるガルバノスキャナ１００は、図５に示すように、フレーム部材１４０の下面側にガルバノユニット１１０を搭載したベース部材１２０を、封止部材１５０を介在させて配置するとともに、フレーム部材１４０の側面側及び上面側にそれぞれ外周部材１３０を、封止部材１５０をそれぞれ介在させて配置する。
　続いて、フレーム部材１４０とベース部材１２０及び外周部材１３０とを、封止部材１５０を介して重ね合わせ、図示を省略する固着手段（例えば、ネジ等の締結手段や溶接あるいは接着等の接合手段）によりガルバノスキャナ１００として一体固定する。これにより、フレーム部材１４０の剛性を確保しつつ内部空間Ｓの気密性（水密性）を高めることができる。
　なお、ベース部材１２０及び外周部材１３０とフレーム部材１４０とは、着脱自在に取り付けられるのが好ましい。これにより、仕様変更等で部品交換を行う場合にベース部材１２０や外周部材１３０の一部だけ取り外せば良いため、メンテナンスが容易となる。
　上記のような構成を備えることにより、第１の実施形態によるガルバノスキャナ及びこれを用いたレーザ加工装置は、ガルバノユニットを搭載したベース部材とガルバノユニットを囲繞する外周部材とをフレーム部材に封止部材を介して取り付けた構造とすることにより、ガルバノスキャナ全体の剛性を確保しつつその内部空間の気密性を高められるガルバノスキャナ及びこれを用いたレーザ加工装置を実現できる。
＜第２の実施形態＞
　図６は、本発明の第２の実施形態によるガルバノスキャナの具体的な構成を示す正面図である。なお、第２の実施形態においては、図１～図５に示した概略図等において、第１の実施形態と同一あるいは共通の構成を採用し得るものについては、同一の符号を付してこれらの繰り返しの説明は省略する。
　第２の実施形態によるガルバノスキャナ２００は、その一例として図６に示すように、第１の実施形態で示したガルバノユニット１１０、ベース部材１２０、外周部材１３０、フレーム部材１４０及び封止部材１５０に加えて、外周部材１３０と封止部材１５０との間に透過部材２６０をさらに含む。ここで、図６においては、透過部材２６０を側面側及び上面側にそれぞれ設けた場合を例示しているが、これらの面のいずれか１つあるいは複数の面に選択的に配置してもよい。
　透過部材２６０は、使用されるレーザ光ＬＢを透過する材料（すなわちレーザ光ＬＢの波長に対して透明な材料）で形成される。これにより、外周部材１３０を交換する際でも、フレーム部材１４０と透過部材２６０との間で気密性が確保できるため、メンテナンス性がさらに向上する。
　上記のような構成を備えることにより、第２の実施形態による第１の実施形態によるガルバノスキャナ及びこれを用いたレーザ加工装置は、第１実施形態で説明した効果に加えて、封止部材と外周部材との間に、レーザ光に対して透明な透過部材をさらに配置することにより、外周部材を頻繁に交換する際でも気密性の確保が容易となり、メンテナンス性が向上する。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
　１　レーザ加工装置
　１０　レーザ発振器
　１２　伝送路
　２０　加工ヘッド
　３０　多関節ロボット
　３２　ロボットアーム
　４０　加工テーブル
　１００　ガルバノスキャナ
　１１０　ガルバノユニット
　１１２　ミラー（ガルバノミラー）
　１１４　ミラー駆動機構
　１２０　ベース部材
　１２２　透過窓
　１３０　外周部材
　１３２　接続部材
　１４０　フレーム部材
　１４１　縦フレーム
　１４２　横フレーム
　１４３　高さフレーム
　１５０　封止部材
　１５２　封止部材
　２００　ガルバノスキャナ
　２６０　透過部材

Claims (8)

  1. 　レーザ光を走査するガルバノスキャナであって、
    　ミラー及びミラー駆動機構を有するガルバノユニットと、
    　前記ガルバノユニットを搭載するベース部材と、
    　前記ガルバノユニットを囲繞するように配置される外周部材と、
    　前記ベース部材及び前記外周部材を取り付けるフレーム部材と、
    を含み、前記ベース部材及び前記外周部材は、前記フレーム部材と封止部材を介して取り付けられたガルバノスキャナ。
  2. 　前記ベース部材及び前記外周部材と前記フレーム部材とは、着脱自在に取り付けられている請求項１に記載のガルバノスキャナ。
  3. 　前記フレーム部材は、結合部のない一体成型体として構成されている請求項１又は２に記載のガルバノスキャナ。
  4. 　前記封止部材と前記外周部材との間に、前記レーザ光に対して透明な透過部材をさらに含む請求項１～３のいずれか１項に記載のガルバノスキャナ。
  5. 　レーザ光を発振するレーザ発振器と、前記レーザ光を走査するガルバノスキャナを内蔵した加工ヘッドと、前記加工ヘッドをロボットアームの一端に取り付ける多関節ロボットと、を備えたレーザ加工装置であって、
    　前記ガルバノスキャナは、
    　ミラー及びミラー駆動機構を有するガルバノユニットと、
    　前記ガルバノユニットを搭載するベース部材と、
    　前記ガルバノユニットを囲繞するように配置される外周部材と、
    　前記ベース部材及び前記外周部材を取り付けるフレーム部材と、
    を含み、前記ベース部材及び前記外周部材は、前記フレーム部材と封止部材を介して取り付けられたものであるレーザ加工装置。
  6. 　前記ベース部材及び前記外周部材と前記フレーム部材とは、着脱自在に取り付けられている請求項５に記載のレーザ加工装置。
  7. 　前記フレーム部材は、結合部のない一体成型体として構成されている請求項５又は６に記載のレーザ加工装置。
  8. 　前記封止部材と前記外周部材との間に、前記レーザ光に対して透明な透過部材をさらに含む請求項５～７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
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