(57)【要約】【課題】レーザ装置において光軸の調整や出射光の検査を行う際の作業効率を向上させる。【解決手段】レーザビームを発生させるレーザビーム発生手段４と、レーザビーム発生手段４において発生したレーザビームを被加工物に導く光学系５と、レーザビーム発生手段４と光学系５との間に配設されレーザビーム発生手段４において発生したレーザビームの光学系５への出射を遮断する遮断位置とレーザビーム発生手段４において発生したレーザビームの光学系５への出射を許容する開放位置とに選択的に位置づけられるシャッター手段６と、作業者の踏圧によりシャッター手段６を開放位置に位置づけるマットスイッチ７とを備え、作業者がマットスイッチ７に乗り降りするだけで、作業位置から移動することなく、レーザビームの光学系への出射の遮断と開放とを切り替えることができるため、レーザ装置のメンテナンス作業の作業効率を従来に比べて向上させることができる。【選択図】図２
2014140861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを発生させるレーザビーム発生手段と、
該レーザビーム発生手段において発生したレーザビームを被加工物に導く光学系と、
該レーザビーム発生手段と該光学系との間に配設され、該レーザビーム発生手段において発生したレーザビームの該光学系への出射を遮断する遮断位置と該レーザビーム発生手段において発生したレーザビームの該光学系への出射を許容する開放位置とに選択的に位置づけられるシャッター手段と、
作業者の踏圧により該シャッター手段を該開放位置に位置づけるマットスイッチと、
を備えたレーザ装置。
【請求項２】
少なくとも前記レーザビーム発生手段と前記光学系と前記シャッター手段とを収容するハウジングと、
該ハウジングの一部を構成するとともに該光学系へのアクセスを可能とする開閉扉と、
該開閉扉の開閉を検出する開閉センサと、
該開閉センサが該開閉扉の開きを検出した状態で該シャッター手段が前記開放位置に位置づけられた際に該レーザビーム発生手段によるレーザビームの発生を中止する緊急遮断回路を有効にする通常状態と、該緊急遮断回路を無効にして該開閉センサが該開閉扉の開きを検出した状態で該レーザビーム発生手段によるレーザビームの発生を中止することなく該シャッター手段が開放位置に位置づけられることを許容するメンテナンス状態とを切り替える切り替え手段と、を備え、
前記マットスイッチは、作業者が該開閉扉から該光学系へアクセスする際に踏圧する位置に移動可能に配設される、
請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記ハウジングの一部を構成するとともに前記光学系へのアクセスを可能とする第二開閉扉と、
該第二開閉扉の開閉を検出する第二開閉センサと、
作業者が該第二開閉扉から該光学系へアクセスする際に踏圧する位置に移動可能に配設された第二マットスイッチと、
前記マットスイッチのみが前記シャッター手段に接続された第一回路と、該第二マットスイッチのみが該シャッター手段に接続された第二回路と、該マットスイッチと該第二マットスイッチの両方が直列に該シャッター手段に接続された第三回路とを選択的に切り替えるマットスイッチ切り替え手段と、
を備えた請求項２に記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームを利用した加工や測定を行うレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置やレーザ測定装置といったレーザ装置では、装置の組み立て時や輸送後の立ち上げ作業時などに、光軸の調整や出射光の検査が行われる。
【０００３】
光軸調整時及び出射光検査時には、レーザ装置において発生するレーザビームがメンテナンス作業領域外に漏れないようにするために、レーザ装置の周囲を例えば特許文献１に開示されているようなパーティションで囲んで遮光している。
【０００４】
また、光軸調整時及び出射光検査時にはレーザビームが光学系に出射されていなければならないため、作業中は、レーザビーム発生手段から常時レーザビームを出射させつつ、作業者は、パーティションによって囲まれたメンテナンス作業領域内において防護服や防護めがねを着用して作業を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３３７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、作業者が作業中にわずかの間だけメンテナンス作業領域外に出る場合や他の作業者がメンテナンス作業領域内に入る場合にはパーティションを開閉しなければならないが、このような場合は、メンテナンス領域外にレーザビームが漏れるのを防止するために、パーティションの開閉の都度オペレーションパネルを操作してレーザビームの出射を停止させなければならなかった。また、出射光を検査するために測定器を設置する際にも、レーザビームの出射を停止させていた。
【０００７】
一方、レーザビームの出射停止の都度、作業者が作業位置からオペレーションパネルの位置まで移動するのでは、作業効率が非常に低いという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、その目的は、レーザ装置において光軸の調整や出射光の検査を行う際の作業効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、レーザビームを発生させるレーザビーム発生手段と、レーザビーム発生手段において発生したレーザビームを被加工物に導く光学系と、レーザビーム発生手段と光学系との間に配設されレーザビーム発生手段において発生したレーザビームの光学系への出射を遮断する遮断位置とレーザビーム発生手段において発生したレーザビームの光学系への出射を許容する開放位置とに選択的に位置づけられるシャッター手段と、作業者の踏圧によりシャッター手段を開放位置に位置づけるマットスイッチとを備えたレーザ装置に関する。
【００１０】
上記レーザ装置には、少なくともレーザビーム発生手段と光学系とシャッター手段とを収容するハウジングと、ハウジングの一部を構成するとともに光学系へのアクセスを可能とする開閉扉と、開閉扉の開閉を検出する開閉センサと、開閉センサが開閉扉の開きを検出した状態でシャッター手段が開放位置に位置づけられた際にレーザビーム発生手段によるレーザビームの発生を中止する緊急遮断回路を有効にする通常状態と、緊急遮断回路を無効にして開閉センサが開閉扉の開きを検出した状態でレーザビーム発生手段によるレーザビームの発生を中止することなくシャッター手段が開放位置に位置づけられることを許容するメンテナンス状態とを切り替える切り替え手段と、を備え、マットスイッチは、作業者が開閉扉から光学系へアクセスする際に踏圧する位置に移動可能に配設されることが望ましい。
【００１１】
また、ハウジングの一部を構成するとともに光学系へのアクセスを可能とする第二開閉扉と、第二開閉扉の開閉を検出する第二開閉センサと、作業者が第二開閉扉から光学系へアクセスする際に踏圧する位置に移動可能に配設された第二マットスイッチと、マットスイッチのみがシャッター手段に接続された第一回路と、第二マットスイッチのみがシャッター手段に接続された第二回路と、マットスイッチと第二マットスイッチの両方が直列にシャッター手段に接続された第三回路とを選択的に切り替えるマットスイッチ切り替え手段とを備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るレーザ装置は、光学系へのレーザビームの出射の遮断と開放とを切り替えるシャッター手段と、作業者の踏圧によりシャッター手段を開放位置に位置づけるマットスイッチとを備えていることにより、作業者がマットスイッチに乗り降りするだけで、作業位置から移動することなく、レーザビームの光学系への出射の遮断と開放とを切り替えることができるため、レーザ装置のメンテナンス作業の作業効率を従来に比べて向上させることができる。
【００１３】
また、レーザ装置は、開閉扉と、開閉扉の開閉を検出する開閉センサと、通常状態とメンテナンス状態とを切り替える切り替え手段とを備えているため、切り替え手段を通常状態に設定しておいた場合は、メンテナンス以外の目的で開閉扉が開いたときにはレーザビームの出射を停止するため、安全性を確保することができる。一方、切り替え手段をメンテナンス状態に設定しておいた場合は、開閉扉が開いてもレーザビームの出射を停止させることなくメンテナンスを行うことができるため、メンテナンス作業を阻害しない。
【００１４】
さらに、第二開閉扉と、第二開閉扉の開閉を検出する開閉センサと、第二マットスイッチと、マットスイッチ切り替え手段とを備えることにより、２つのマットスイッチの個々の状態及び双方の状態に応じてシャッター手段の遮断と開放とを切り替えることができるため、メンテナンス作業の内容に応じてきめ細かな設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】レーザ装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態のレーザ装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図３】レーザ装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図４】第２実施形態のレーザ装置の構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（１）第１実施形態
図１に示すレーザ加工装置１は、ハウジング２の内部においてレーザ加工が行われる装置であり、その前面には、ハウジング２の一部を構成する開閉扉３０と、開閉扉３０の開閉を検出する開閉センサ３１とが配設されている。
【００１７】
レーザ加工装置１のハウジング２の内部には、図２に示すように、レーザビームを発生させるレーザビーム発生手段４と、レーザビーム発生手段４において発生したレーザビームを被加工物に導く光学系５とが収容されている。
【００１８】
ハウジング２の内部には、レーザビーム発生手段４から光学系５に向けて出射されるレーザビームの通過と遮断とを選択的に切り替えるシャッター手段６が収容されている。シャッター手段６は、レーザビーム発生手段４と光学系５との間に配設され、レーザビームの光路上と光路外との間を移動可能となっており、レーザビーム発生手段４において発生したレーザビームの光学系５への出射を遮断する遮断位置と、レーザビーム発生手段４において発生したレーザビームの光学系５への出射を許容する開放位置とに選択的に位置づけられる。
【００１９】
光学系５は、レーザビームを反射させて所定の位置に導く反射板５０と、レーザビームを集光する凸レンズ５１とを備えている。凸レンズ５１の下方には被加工物が位置しており、レーザビームを被加工物の所定位置に集光して加工することができる。図１に示した開閉扉３０を開けることにより、光学系５へのアクセスが可能となっている。
【００２０】
レーザビーム発生手段４の内部には緊急遮断回路４０を備えており、緊急遮断回路４０は、有効状態と無効状態とをとりうる。緊急遮断回路４０は、有効状態においては、シャッター手段６の状態のいかんにかかわらず、レーザビーム発生手段４によるレーザビームの発生を中止することができる。一方、緊急遮断回路４０が無効化された状態においては、レーザビーム発生手段４からレーザビームが発生され続ける。
【００２１】
シャッター手段６は、レーザ加工装置１が置かれた床に敷かれたマットスイッチ７に接続されている。マットスイッチ７は、作業者の踏圧の有無によりオン／オフするスイッチであり、作業者が開閉扉３０から光学系５へアクセスする際に踏圧される位置に移動可能に配設されている。マットスイッチ７は、例えば図１に示すように、開閉扉３０の前方に敷かれており、マットスイッチ７を踏圧することによりとシャッター手段６を開放位置に位置づけることができる。
【００２２】
図１に示すように、レーザ加工装置１には、装置の動作モードを通常状態とメンテナンス状態とに選択的に切り替える切り替え手段８が設けられている。ここで、通常状態とは、開閉センサ３１が開閉扉３０の開きを検出した状態でシャッター手段６が前記開放位置に位置づけられた際に緊急遮断回路４０を有効にしてレーザビームの発生を停止させる状態をいう。一方、メンテナンス状態とは、緊急遮断回路４０を無効にして開閉センサ３１が開閉扉３０の開きを検出した状態でレーザビーム発生手段４によるレーザビームの発生を中止することなくシャッター手段６が開放位置に位置づけられることを許容する状態である。
【００２３】
このように構成されるレーザ加工装置１において、被加工物の加工時には、切り替え手段８を通常状態に設定しておく。通常状態においては、開閉扉３０が開くと、開閉センサ３１がそのことを検出して緊急遮断回路４０を有効化するため、レーザビーム発生手段４におけるレーザビームの発生がただちに停止される。
【００２４】
一方、メンテナンス作業として、図２に示したレーザビーム発生手段４や反射板５０の向きを調整してレーザビームの光軸を調整したり、出射光が所望の周波数や出力を有しているか等を検査したりする場合は、切り替え手段８をメンテナンス状態に設定する。そして、メンテナンスを行おうとする作業者は、マットスイッチ７を踏圧してシャッター手段６を開放位置に位置づけ、開閉扉３０を開けて光学系５にアクセスする。メンテナンス状態においては、緊急遮断回路４０が無効となり、シャッター手段６が開放位置にあり、開閉扉３０が開いた状態においてもレーザビーム発生手段４によるレーザビームの発生が中止されないため、開閉扉３０を開けた状態でメンテナンス作業を行うことができる。
【００２５】
作業者がレーザ加工装置１のメンテナンスを行っている途中において、例えば作業者が一時的にメンテナンス作業領域外に出る場合は、作業者がマットスイッチ７を踏圧した状態を解除する。そうすると、シャッター手段６が遮断位置に移動し、レーザビームの光学系５への出射が遮断される。したがって、レーザ加工装置１の周囲にレーザビームが漏れるのを防止することができる。
【００２６】
一方、作業者がメンテナンス作業領域外に戻る際には再びマットスイッチ７を踏圧するため、シャッター手段６が開放位置に戻り、光学系５へのレーザビームの出射が再開される。
【００２７】
このように、マットスイッチ７を踏圧するだけで、シャッター手段６を開放位置に移動させることができるため、レーザビームの出射と遮断とをオペレーションパネルを操作して停止する必要がない。したがって、作業者がオペレーションパネルまで移動せずに済むため、レーザ加工装置１のメンテナンス作業の作業効率を従来に比べて向上させることができる。
【００２８】
また、レーザ加工装置１には、通常状態とメンテナンス状態とを切り替える切り替え手段８を備えているため、開閉扉３０が開いた場合において、加工時にはレーザビームの発生を停止させ、メンテナンス時にはレーザビームの発生を続行させることができる。したがって、開閉扉３０が開いていてもメンテナンスを行うことができ、メンテナンス作業の効率がより向上する。また、マットスイッチ７は移動可能であるため、開閉扉３０の位置やメンテナンス作業の内容に応じてマットスイッチ７の設置位置を調整することにより、メンテナンス作業をより行いやすくすることができる。
【００２９】
（２）第２実施形態
図３、４に示すレーザ加工装置１０は、図１に示したレーザ加工装置１に、ハウジング２の一部を構成するとともに光学系５へのアクセスを可能とする第二開閉扉３０ａと、第二開閉扉３０ａの開閉を検出する第二開閉センサ３１ａと、作業者が第二開閉扉３０ａから光学系５へアクセスする際に踏圧する位置に移動可能に配設された第二マットスイッチ７ａとが付加されている。
【００３０】
図４に示すように、シャッター手段６には、マットスイッチ切り替え手段９が接続されている。マットスイッチ切り替え手段９には、第一回路１１ｂと第二回路１１ｃと第三回路１１ａとが並列に接続されており、マットスイッチ切り替え手段９は、マットスイッチ７のみがシャッター手段６に接続された第一回路１１ｂと、第二マットスイッチ７ａのみがシャッター手段６に接続された第二回路１１ｃと、マットスイッチ７と第二マットスイッチ７ａの両方が直列にシャッター手段６に接続された第三回路１１ａとを選択的に切り替えることにより、これら３つの回路のうちの１つを選択してシャッター手段６を駆動することができる。
【００３１】
第一回路１１ｂでは、図１及び図２に示したマットスイッチ７がオンとなることで閉回路が形成される。第二回路１１ｃでは、第二マットスイッチ７ａがオンとなることで閉回路が形成される。第三回路１１ａでは、マットスイッチ７及び第二マットスイッチ７ａがともにオンとなることで閉回路が形成される。
【００３２】
図３に示すように、スイッチ切り替え手段９は、マットスイッチ７を有効にする第一マットスイッチ有効ボタン９ａと、第二マットスイッチ７ａを有効にする第二マットスイッチ有効ボタン９ｂとから構成されている。
【００３３】
第一マットスイッチ有効ボタン９ａのみがオンとなっている状態では、マットスイッチ７がオンの状態においてシャッター手段６が開放状態となる。第二マットスイッチ有効ボタン９ｂのみがオンとなっている状態では、第二マットスイッチ７ａがオンの状態においてシャッター手段６が開放状態となる。第一マットスイッチ有効ボタン９ａ及び第二マットスイッチ有効ボタン９ｂがオンとなっている状態では、マットスイッチ７と第二マットスイッチ７ａとが双方ともオンの状態においてシャッター手段６がオンとなる。
【００３４】
第１実施形態で示したレーザ加工装置１と同様に、被加工物の加工時には、図１に示した切り替え手段８を通常状態に設定しておく。通常状態においては、開閉扉３０または第二開閉扉３０ａが開くと、開閉センサ３１又は第二開閉センサ３１ａがそのことを検出して緊急遮断回路４０を有効化するため、レーザビーム発生手段４におけるレーザビームの発生がただちに停止される。
【００３５】
一方、メンテナンス作業時は、切り替え手段８をメンテナンス状態に設定する。例えば、ひとりの作業者のみがメンテナンス作業を行う場合は、第一マットスイッチ有効ボタン９ａ又は第二マットスイッチ有効ボタン９ｂのいずれか一方のみをオンにしておく。そして、作業者は、有効にしたマットスイッチを踏圧した状態で開閉扉を開けてメンテナンス作業を行う。例えば第二マットスイッチ有効ボタン９ｂのみをオンとした場合は、作業者は、第二マットスイッチ７ａを踏圧することによりシャッター手段６を開放位置に位置づけ、開閉扉３０を開けて光学系５にアクセスしてメンテナンス作業を行う。
【００３６】
ふたりの作業者がメンテナンス作業を行う場合は、切り替え手段８をメンテナンス状態に設定するとともに、第一マットスイッチ有効ボタン９ａ及び第二マットスイッチ有効ボタン９ｂをともにオンにしておく。そして、一方の作業者はマットスイッチ７を踏圧し、他方の作業者は第二マットスイッチ７ａを踏圧する。こうして２つのマットスイッチをともに踏圧することにより、シャッター手段６が開放状態となり、レーザビームが光学系５に出射されてメンテナンスが可能となる。
【００３７】
例えば一方の作業者が一時的にメンテナンス作業領域外に出る場合は、その作業者がマットスイッチ７を踏圧した状態を解除する。そうすると、シャッター手段６が遮断位置に移動し、レーザビームの光学系５への出射が遮断される。したがって、レーザ加工装置１の周囲にレーザビームが漏れるのを防止することができる。
【００３８】
一方、作業者がメンテナンス作業領域外に戻る際には再びマットスイッチ７を踏圧するため、シャッター手段６が開放位置に戻り、光学系５へのレーザビームの出射が再開される。
【００３９】
なお、一方の作業者がマットスイッチを離れる場合においてもレーザビームの出射を中断したくない場合は、その作業者が踏圧しているマットスイッチを有効化しているマットスイッチ有効スイッチをオフにすることにより、他方の作業者がメンテナンス作業を続行することができる。例えば第二マットスイッチ７ａを踏圧している作業者が第二マットスイッチ７ａを離れてもレーザビームの出射を中断したくない場合は、第二マットスイッチ７ａを離れる前に、第二マットスイッチ有効ボタン９ｂをオフにすれば、その作業者が第二マットスイッチ７ａを離れた後も、レーザビームの出射が継続されるため、他の作業者がメンテナンス作業を続行することができる。
【００４０】
このように、レーザ加工装置１０においては、２つの開閉扉から光学系にアクセスする際に踏圧する位置に２つのマットスイッチ７、７ａを備えているため、いずれか一方または双方のマットスイッチが踏圧されている場合にシャッター手段６を開放位置に位置づけることにより、メンテナンス作業を行うことができる。
【００４１】
なお、上記２つの実施形態ではレーザ加工装置を例に挙げて説明したが、レーザ測定装置等の他のレーザ装置にも本発明も適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１、１０：レーザ加工装置
２：ハウジング
３０：開閉扉  ３０ａ：第二開閉扉
３１：開閉センサ  ３１ａ：第二開閉センサ
４：レーザビーム発生手段  ４０：緊急遮断回路
５：光学系
５０：反射板  ５１：凸レンズ
６：シャッター手段
７：マットスイッチ  ７ａ：第二マットスイッチ
８：切り替え手段
９：マットスイッチ切り替え手段
９ａ：第一マットスイッチ有効ボタン  ９ｂ：第二マットスイッチ有効ボタン
１１ｂ：第一回路  １１ｃ：第二回路  １１ａ：第三回路
【図１】
2014140861.tif 000003
【図２】
2014140861.tif 000004
【図３】
2014140861.tif 000005
【図４】
2014140861.tif 000006