(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー加工部からの反射レーザー光を遮蔽するレーザービーム保護カバーをワークテーブル上に開閉可能に設けたＮＣ制御装置付きレーザー加工機において、該レーザービーム保護カバーに透明なアクリル樹脂または透明なポリカーボネイト樹脂からなる外層部材と耐熱ガラス板からなる内層部材とを積層してなる観察窓を前記レーザー加工部を観察可能な位置に設けると共に、前記観察窓の内層部材下面に前記反射レーザー光を検出する赤外線センサーを設け、該赤外線センサーが設定された強度以上の赤外線レーザー光を受光したとき、前記ＮＣ制御装置のディスプレーにアラーム表示することを特徴とするレーザー加工機のレーザービーム保護カバー。
【請求項２】
レーザー加工部からの反射レーザー光を遮蔽するレーザービーム保護カバーをワークテーブル上に開閉可能に設けたＮＣ制御装置付きレーザー加工機において、該レーザービーム保護カバーに透明なアクリル樹脂または透明なポリカーボネイト樹脂からなる外層部材と耐熱ガラス板からなる内層部材との聞に空気層を設けてなる観察窓を前記レーザー加工部を観察可能な位置に設けると共に、前記内層部材の内部表面に断線検出用の断線検出回路を設け、該断線検出回路の断線を検出したとき前記ＮＣ制御装置のディスプレーに断線アラームを表示することを特徴とするレーザー加工機のレーザービーム保護カバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザー加工機のレーザービーム保護カバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開昭５６−１０４６９９号公報には、作業者を危険なレーザー光から保護するために、レーザー加工機をレーザービーム保護カバーで覆うと共に、加工時の加工部位が観察できるようにレーザービーム保護カバーの一部に透明な板材で作った開閉可能な小窓を設けた例が開示されている。また、実開平４−１２３８９号公報には、前記小窓部分の板材として、透明な板材の表面に遮光フィルムを張った板材を使用した例が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の実開昭５６−１０４６９９号公報の例においては、作業者をレーザー光から保護するために、小窓部分の板材の板厚を厚くすると透明度が低下して加工部がはっきり観察できないという問題がある。また、実開平４−１２３８９号公報の例においては、遮光フィルムに傷が付いたり、剥がれたりする可能性があり、安全性に若干の問題が残る。
【０００４】
本発明は上述の如き問題を解決するために成されたものであり、本発明の課題は、レーザー加工時の加工部の状態をはっきりと、かつ、安全に観察できる観察窓を設けたレーザー加工機のレーザービーム保護カバーを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のレーザー加工機のレーザービーム保護カバーは、レーザー加工部からの反射レーザー光を遮蔽するレーザービーム保護カバーをワークテーブル上に開閉可能に設けたＮＣ制御装置付きレーザー加工機において、該レーザービーム保護カバーに透明なアクリル樹脂または透明なポリカーボネイト樹脂からなる外層部材と耐熱ガラス板からなる内層部材とを積層してなる観察窓を前記レーザー加工部を観察可能な位置に設けると共に、前記観察窓の内層部材下面に前記反射レーザー光を検出する赤外線センサーを設け、該赤外線センサーが設定された強度以上の赤外線レーザー光を受光したとき、前記ＮＣ制御装置のディスプレーにアラーム表示することを要旨とするものである。
【０００６】
したがって、レーザー加工時の加工部からの反射レーザー光は、前記内層部材を通過する過程でほとんどが吸収され、作業者がレーザー光で危険に露されることはない。また、加工部から飛散する高温のスパッターは内層部材で遮断され、外層部材がスパッターで焦げるなどの損傷をうけないので、外層部材の透明度がスパッターによって低下することがない。そのため、作業者は、加工部の加工状況をはっきりと観察することが可能である。さらに、加工部から反射されるレーザー光の強度が設定値より大きい場合には、赤外線センサーがこれを検出してディスプレーにアラームとして表示するので、作業者は直ちに加工を中止して危険を回避することが可能である。
【０００７】
請求項２に記載のレーザー加工機のレーザービーム保護カバーは、レーザー加工部からの反射レーザー光を遮蔽するレーザービーム保護カバーをワークテーブル上に開閉可能に設けたＮＣ制御装置付きレーザー加工機において、該レーザービーム保護カバーに透明なアクリル樹脂または透明なポリカーボネイト樹脂からなる外層部材と耐熱ガラス板からなる内層部材との聞に空気層を設けてなる観察窓を前記レーザー加工部を観察可能な位置に設けると共に、前記内層部材の内部表面に断線検出用の断線検出回路を設け、該断線検出回路の断線を検出したとき前記ＮＣ制御装置のディスプレーに断線アラームを表示することを要旨とするものである。
【０００８】
したがって、加工部から飛散する高温のスパッターは内層部材で遮断することができる。また、反射レーザー光によって内層部材の温度が上昇しても、空気層の断熱効果により外層部材の温度上昇を防止することができる。万一、内層部材が熱により破損しても、断線検出回路により断線が検出されて、ディスプレーに断線アラームとして表示するので、作業者は直ちに加工を中止して危険を回避することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面によって説明する。図１〜図３は本発明に係わるレーザー加工機のレーザービーム保護カバーを装着したレーザー加工機の例であり、図１は、このレーザー加工機の斜視図である。図２は、図１の平面図であり、図３は図１の左側面図である。
【００１１】
さて、図１〜図３を参照するに、レーザー加工機１は、基台３を備えており、正面側（図１〜図３において右側）の基台３上には、ワークテーブル５が固定して設けてある。また、前記基台３のほぼ中央部には門形のレーザー加工機本体７が一体的に設けてあると共に、前記基台３の背面側（図１〜図３において左側）には、レーザー発振器９が設けてある。
【００１２】
前記ワークテーブル５の上部には、Ｘ軸キャリッジ１１がＸ軸方向に移動自在に設けてあり、このＸ軸キャリッジ１１にはワークＷをクランプするワーククランプ１３が設けてある。
【００１３】
上記構成において、ワークテーブル５上に載置されたワークＷを、ワーククランプ１３でクランプし、前記Ｘ軸キャリッジ１１をＸ軸駆動装置（図示省略）によってＸ軸方向に移動させることにより、ワークＷをＸ軸方向に移動させることができる。
【００１４】
前記レーザー加工機本体７には、Ｙ軸駆動装置（図示省略）によってＹ軸方向に移動自在なレーザー加工ヘッド１５が設けてある。このＹ軸方向に移動するレーザー加工ヘッド１５の直下のワークテーブル５には、適宜な間隙を設けた２本の回転自在なワーク支持ローラー１７が設けてある。また、前記レーザー発振器９からのレーザービームＬＢは、複数のベンドミラー（Ｍ１  〜Ｍ３  ）を介してレーザー加工ヘッド１５に導かれ、このレーザー加工ヘッド１５内部に設けた集光レンズ（図示省略）で集光されたレーザービームが前記ワークＷに照射されてレーザー加工が行われる。前記レーザー加工機本体７の左側面に回動自在に設けたブラケット１９には、前記Ｘ軸駆動装置およびＹ軸駆動装置（図示省略）、レーザー発振器１１等を制御するＮＣ制御装置２１が設けてある。
【００１５】
したがって、ワークＷをＸ軸方向に移動させると共に、レーザー加工ヘッド１５をＹ軸方向に移動させることにより、ワークＷの任意の位置にレーザー加工を行うことができる。また、レーザー加工時に発生するスパッターおよび有害なガス等は前記ワーク支持ローラー１７の下方に設けたダクト（図示省略）を介して集塵装置（図示省略）に集塵されるようになっている。
【００１６】
前記ワークテーブル５の上面には、ワークテーブル５上に載置されたワークＷを含めてカバーする軟鋼板等の金属板からなるレーザービーム保護カバー２３が設けてある。このレーザービーム保護カバー２３は前記基台３に敷設したＸ軸方向に延伸する一対のガイドレール２５に案内されてＸ軸方向に移動可能に設けてある。このレーザービーム保護カバー２３の移動は通常は手動であるが、自動で移動させる様にすることもできる。
【００１７】
前記レーザービーム保護カバー２３は、Ｘ軸方向に移動可能に設けてあるから、ワークＷをワークテーブル５の上に搬入したり、ワークテーブル５から搬出させたりする時には、レーザービーム保護カバー２３を、左側に移動させることにより、ワークテーブル５の上方が開放されて、ワークＷを容易に搬入搬出することができる。
【００１８】
図１、図２に示す如く、前記レーザービーム保護カバー２３の上面には、レーザー加工時の加工部の状態を観察するための複数の観察窓２７を設けてある。
【００１９】
上記レーザービーム保護カバー２３の第１の実施形態における観察窓２７Ａの詳細を図４を参照しながら説明する。なお、図４は図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【００２０】
さて、上記観察窓２７Ａは、衝撃荷重に強い透明なアクリル樹脂またはポリカーボネイト樹脂等のプラスチックスからなる外層部材２９と、耐熱ガラス板からなる内層部材３１とを積層した２層構造となっている。この内層部材３１の下面（レーザー加工ヘッド側）の周囲には、４個の赤外線センサー３３が取付けてあり、Ｙ軸方向に加工位置が移動する加工部から反射されるレーザー光を受光できるように設けてある。
【００２１】
前記赤外線センサー３３は、設定した強度以上の赤外線レーザー光を受光した場合、赤外線センサー３３の出力信号により、前記ＮＣ制御装置２１はディスプレー３５にアラームを表示して、観察窓２７Ａが損傷の危険状態にあることを作業者に知らせるようになっている。
【００２２】
前記２層構造の観察窓２７Ａのレーザービーム保護カバー２３への取付けは、観察窓２７Ａを設ける位置のレーザービーム保護カバー２３の内側に、雌ねじを切った取付けブロック３７を設け、押さえ板３９と、レーザービーム保護カバー２３との間に観察窓２７Ａを挟持し、押さえ板３９をボルト４１で締付て固定してある。なお、押さえ板３９と観察窓２７Ａとの間には、テフロンシートなどのクッション材４３を介在させてある。
【００２３】
観察窓２７Ａを上記の如く構成したことにより、レーザー加工時の加工部からの反射レーザー光ＬＢは、前記内層部材３１を通過する過程でほとんどが吸収され、作業者がレーザー光ＬＢに露される危険を防止することができる。また、加工部から飛散する高温のスパッターは内層部材３１で遮断され、外層部材がスパッターで焦げるなどの損傷をうけることがないので、外層部材の透明度がスパッターによって低下することがない。
【００２４】
したがって、作業者は、加工部の加工状況を何時もはっきりと観察することができる。さらに、加工部から反射されるレーザー光ＬＢの強度が設定値よりも大きい場合には、赤外線センサー３３がこれを検出してＮＣ制御装置２１のディスプレー３５にアラームとして表示するので、作業者は直ちに加工を中止して危険を回避することが可能である。なお、アラーム表示と同時にレーザー発振器を停止させるようにすることも可能である。
【００２５】
また、観察窓２７Ａの外層部材２９は、万一、観察窓２７Ａ上に重たいものを落下させたときでも、外層部材２９の弾性で落下物の衝撃に十分に耐えると共に、衝撃を吸収することができるので、内層部材３１が破損するのを防止することができる。
【００２６】
図５は、前記レーザービーム保護カバー２３の第２の実施形態における観察窓２７Ｂを示したものである。なお、図５は前記図４と同一のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図として示したものであり、前記図４と同一の部品には同一の符号を付してある。
【００２７】
さて、図５を参照するに、観察窓２７Ｂは、衝撃荷重に強い透明なアクリル樹脂またはポリカーボネイト樹脂の等のプラスチックスからなる外層部材２９と、耐熱ガラス板からなる内層部材３１とで空気層４５をサンドイッチした構造としたものである。外層部材２９と内層部材３１との間の空気層を密閉するために、テフロンブロックまたは硬質ゴムなどのシール部材４７が外層部材２９と内層部材３１の周囲に設けてある。
【００２８】
また、内層部材３１の内部表面には、導電性シートの細線、または銅線からなる断線検出回路４９が、内層部材３１の表面全体に亘って適宜な間隔で配線してある。この断線検出回路４９の配線のパターンは任意であるが、例えば櫛形に配線するようにしてもよい。
【００２９】
上記断線検出回路４９には、微弱な電流が前記ＮＣ制御装置２１から供給されており、この回路が断線したときには、前記ＮＣ制御装置２１によって、この断線を検出すると共に、該ＮＣ制御装置２１のディスプレーに、断線アラームを表示をするように設けてある。なお、上記構成の観察窓２７Ｂのレーザービーム保護カバー２３への取付けは、前記観察窓２７Ａと同一の方法で取付けてあるので説明を省略する。
【００３０】
観察窓２７Ｂを上記の如く構成したことにより、加工部から飛散する高温のスパッターは、内層部材３１で遮断され、外層部材がスパッターで焦げるなどの損傷をうけないので、外層部材の透明度がスパッターによって低下することがない。また、反射レーザー光ＬＢによって内層部材３１の温度が上昇しても、空気層４５の断熱効果により外層部材２９の温度上昇を防止することができる。
【００３１】
万一、内層部材が熱により破損し、断線検出回路４９が断線したときは、前記ＮＣ制御装置２１がこの断線を検出して、ディスプレー３５に断線アラームとして表示することができる。なお、第１の実施形態と同様に、アラーム表示と同時にレーザー発振器を停止させるようにすることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上の如き実施の形態の説明から理解されるように、請求項１または請求項２に記載の発明によれば、レーザー加工時の加工部から反射されるレーザー光は、内装部材を通過する過程でほとんどが吸収され、作業者がレーザー光に曝される危険を防止することができる。また、加工部から飛散する高温のスパッターは内層部材で遮断され、外装部材がスパッターで焦げるなどの損傷を受けないので、外層部材の透明度がスパッターによって低下することがない。
【００３３】
したがって、作業者は、加工部の加工状況を何時もはっきりと観察することができる。万一、加工部から反射されるレーザー光の強度が内層部材が損傷を受けるほど大きいときには、内層部材に設けた赤外線センサー、または、断線検出回路によって、これを検出してディスプレーにアラームとして表示するので、作業者は直ちに加工を中止して危険を回避することが可能である。また、安心して加工状況を確認しながら作業ができるので不良品の発生が低下すると共に、レーザー加工機の故障なども発見できるなどの利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるレーザー加工機のレーザービーム保護カバーを装着したレーザー加工機の斜視図。
【図２】図１の平面図。
【図３】図１の左側面図。
【図４】レーザー加工機のレーザービーム保護カバーの第１の実施形態を示す図で、図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。
【図５】レーザー加工機のレーザービーム保護カバーの第２の実施形態を示す図で、図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１  レーザー加工機
３  基台
５  ワークテーブル
７  レーザー加工機本体
９  レーザー発振器
１１  Ｘ軸キャリッジ
１３  ワーククランプ
１５  レーザー加工ヘッド
１７  ワーク支持ローラー
１９  ブラケット
２１  ＮＣ制御装置
２３  レーザービーム保護カバー
２５  ガイドレール
２７（Ａ、Ｂ）  観察窓
２９  外層部材
３１  内層部材
３３  赤外線センサー
３５  ディスプレー
３７  取付けブロック
３９  押さえ板
４１  ボルト
４３  クッション材
４５  空気層
４７  シール部材
４９  断線検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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