(57)【要約】【課題】シャッターの開閉時に粉塵が発生することを抑制することができると共に、シャッターの閉塞時にハウジング外部へ漏れ出るレーザー光の強度を減少させることができるレーザー光遮断装置およびレーザー加工装置を提供する。【解決手段】ハウジング開口が設けられた壁部、を有し、内部で照射されたレーザー光を遮断するハウジング３と、ハウジング開口を閉塞する閉塞位置と、ハウジング開口を開放する開放位置と、の間で、壁部との間に第１間隙を隔ててスライドする箱型のシャッター９と、シャッター９を閉塞位置と開放位置との間でスライド可能に覆うように壁部に取り付けられ、カバー開口が設けられた箱型のシャッターカバー１０と、を備え、閉塞位置に位置するシャッター９とシャッターカバー１０との間には、カバー開口と第１間隙とを接続する第２間隙が設けられることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング開口が設けられた壁部、を有し、内部で照射されたレーザー光を遮断するハウジングと、
前記ハウジング開口を閉塞する閉塞位置と、前記ハウジング開口を開放する開放位置と、の間で、前記壁部との間に第１間隙を隔ててスライドする箱型のシャッターと、
前記シャッターを前記閉塞位置と前記開放位置との間でスライド可能に覆うように前記壁部に取り付けられ、カバー開口が設けられた箱型のシャッターカバーと、を備え、
前記閉塞位置に位置する前記シャッターと前記シャッターカバーとの間には、前記カバー開口と前記第１間隙とを接続する第２間隙が設けられることを特徴とするレーザー光遮断装置。
【請求項２】
前記シャッターは、前記カバー開口に面する一面が開放された箱型であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー光遮断装置。
【請求項３】
前記シャッターカバーは、前記カバー開口の開口縁のうちシャッターのスライド方向における開放位置側の開放縁部から前記シャッターカバーの内側に連なるカバー片を有し、前記シャッターが前記閉塞位置に位置する状態で、前記閉塞位置にスライドする際に後方となる前記シャッターの内面である第１シャッター面と、前記カバー片と、の間に、第２間隙の一部が設けられることを特徴とする請求項２に記載のレーザー光遮断装置。
【請求項４】
前記第１間隙、および前記第２間隙の間隙幅は、それぞれ０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下で、且つ、前記シャッターの最も短い辺の長さは、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレーザー光遮断装置。
【請求項５】
ワークに対してレーザー光を照射するレーザー照射部と、
前記ワークが搬入されるハウジング開口が設けられた壁部、を有し、レーザー光を遮断するハウジングと、
前記ハウジング開口を閉塞する閉塞位置と、前記ハウジング開口を開放する開放位置と、の間で、前記壁部との間に第１間隙を隔ててスライドする箱型のシャッターと、
前記シャッターを前記閉塞位置と前記開放位置との間でスライド可能に覆うように前記壁部に取り付けられ、カバー開口が設けられた箱型のシャッターカバーと、を備え、
前記閉塞位置に位置する前記シャッターと前記シャッターカバーとの間には、前記カバー開口と前記第１間隙とを接続する第２間隙が設けられることを特徴とするレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに設けられた開口を開閉するシャッターを備えたレーザー光遮断装置およびレーザー加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザー光通路が配設されたキャビティプレートと、キャビティプレートに対して摺動自在に配設され、レーザー光通路を開閉するシャッターと、を備えた光学部品保護装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−０８８４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の光学部品保護装置は、シャッターを開閉した際に、シャッターとキャビティプレートとが擦れることにより、粉塵が生じるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、シャッターの開閉時に粉塵が発生することを抑制することができると共に、シャッターの閉塞時にハウジング外部へ漏れ出るレーザー光の強度を減少させることができるレーザー光遮断装置およびレーザー加工装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレーザー光遮断装置は、ハウジング開口が設けられた壁部、を有し、内部で照射されたレーザー光を遮断するハウジングと、ハウジング開口を閉塞する閉塞位置と、ハウジング開口を開放する開放位置と、の間で、壁部との間に第１間隙を隔ててスライドする箱型のシャッターと、シャッターを閉塞位置と開放位置との間でスライド可能に覆うように壁部に取り付けられ、カバー開口が設けられた箱型のシャッターカバーと、を備え、閉塞位置に位置するシャッターとシャッターカバーとの間には、カバー開口と第１間隙とを接続する第２間隙が設けられることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、シャッターがハウジングの壁部との間に第１間隙を隔ててスライドするため、シャッターとハウジングの壁部とが、擦れることがなく、シャッターの開閉時に粉塵が発生することを抑制することができる。また、シャッターとハウジングの壁部との間に第１間隙を設けたことで、シャッターの閉塞時にも、レーザー光が、ハウジング開口から漏れ出る場合があるが、シャッターカバーにより、カバー開口と第１間隙とを接続する第２間隙が設けられることで、レーザー光が、ハウジング開口に到達するまでに第２間隙および第１間隙を通過するため、ハウジング開口から漏れ出るまでに反射する回数を増やすことができる。したがって、シャッターの開閉時に粉塵が発生することを抑制することができると共に、シャッターの閉塞時にハウジング外部へ漏れ出るレーザー光の強度を減少させることができる。
【０００８】
この場合、シャッターは、カバー開口に面する一面が開放された箱型であることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、シャッターが、カバー開口に面する一面が開放された箱型であることで、シャッターの閉塞時に、レーザー光が、シャッターの内面に反射する。したがって、ハウジング開口から漏れ出るまでに反射する回数をより増やすことができる。
【００１０】
この場合、シャッターカバーは、カバー開口の開口縁のうちシャッターのスライド方向における開放位置側の開放縁部からシャッターカバーの内側に連なるカバー片を有し、シャッターが閉塞位置に位置する状態で、閉塞位置にスライドする際に後方となるシャッターの内面である第１シャッター面と、カバー片と、の間に、第２間隙の一部が設けられることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、カバー片と第１シャッター面との間に第２間隙の一部が設けられることで、レーザー光が、カバー開口の開放縁部側に入射した場合にも、レーザー光が、ハウジング開口から漏れ出るまでに反射する回数を増やすことができる。
【００１２】
この場合、第１間隙、および第２間隙の間隙幅は、それぞれ０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下で、且つ、前記シャッターの最も短い辺の長さは、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、レーザー光を適度な回数反射させることができる。
【００１４】
本発明のレーザー加工装置は、ワークに対してレーザー光を照射するレーザー照射部と、ワークが搬入されるハウジング開口が設けられた壁部、を有し、レーザー光を遮断するハウジングと、ハウジング開口を閉塞する閉塞位置と、ハウジング開口を開放する開放位置と、の間で、壁部との間に第１間隙を隔ててスライドする箱型のシャッターと、シャッターを閉塞位置と開放位置との間でスライド可能に覆うように壁部に取り付けられ、カバー開口が設けられた箱型のシャッターカバーと、を備え、閉塞位置に位置するシャッターとシャッターカバーとの間には、カバー開口と第１間隙とを接続する第２間隙が設けられることを特徴とするレーザー加工装置。
【００１５】
この構成によれば、シャッターがハウジングの壁部との間に第１間隙を隔ててスライドするため、シャッターとハウジングの壁部とが、擦れることがなく、シャッターの開閉時に粉塵が発生することを抑制することができる。これにより、粉塵の少ない環境下で、ワークに対してレーザー加工を行うことができ、粉塵によりワークの品質が損なわれることを抑制することができる。また、シャッター開閉時には、ハウジング開口およびカバー開口から、ワークをハウジング内部に搬入することができる。これにより、レーザー光を照射してワークを加工することができる。また、シャッターとハウジングの壁部との間に第１間隙を設けたことで、シャッターの閉塞時にも、レーザー光が、ハウジング開口から漏れ出る場合があるが、カバー開口と第１間隙とを接続する第２間隙が設けられるシャッターカバーを設けたことで、レーザー光が、ハウジング開口から漏れ出るまでに反射する回数を増やすことができる。したがって、シャッターの開閉時に粉塵が発生することを抑制することができると共に、シャッターの閉塞時にハウジング外部へ漏れ出るレーザー光の強度を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザー加工装置の構成図である。
【図２】レーザー加工装置の搬入口の斜視図であり、（ａ）は、シャッターが閉塞位置に位置する状態であり、（ｂ）は、シャッターが開放位置に位置する状態を示している。
【図３】第１の例の搬入口の断面図である。
【図４】第２の例の搬入口の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照し、本発明のレーザー光遮断装置を用いたレーザー加工装置について説明する。このレーザー加工装置は、例えば、クラス４レベルの高出力のレーザー光を、ワークに照射し、ワークの所望の位置に、シリアル番号やＩＤ等のマーキング加工を施すものである。ワークとしては、例えば、インクジェットヘッドの部品等の電子部品が用いられる。また、レーザー加工装置は、クリーンルームに設置されている。
なお、以下では、図に示した「前」「後」「上」「下」「左」「右」を用いて説明するが、これらの方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されるものではない。
【００１８】
図１に示すように、レーザー加工装置１は、レーザー光をワークＷに照射するレーザー照射部２と、レーザー照射部２により照射されたレーザー光を遮断するハウジング３を有するレーザー光遮断部４と、ハウジング３内に収容された搬送部５と、を備えている。
【００１９】
レーザー照射部２は、ハウジング３の内部に搬入されたワークＷに対し、レーザー光を照射する。
【００２０】
搬送部５は、後述する搬入口６から搬出口７へ、ワークＷを搬送する。搬送部５は、粉塵の発生が少ないものが好ましく、例えば、リニアモーター駆動のものを用いることができる。
【００２１】
レーザー光遮断部４は、高出力のレーザー光を外部に漏らさないように遮断するハウジング３を備えている。さらに、レーザー光遮断部４は、搬入口６に設けられた搬入側シャッター部８ａと、搬出口７に設けられた搬出側シャッター部８ｂと、を備えている。
【００２２】
搬入側シャッター部８ａおよび搬出側シャッター部８ｂは、それぞれ、搬入口６または搬出口７を開閉するシャッター９と、シャッター９を間隙を隔てて覆うようにハウジング３の壁面に取り付けられたシャッターカバー１０と、シャッターカバー１０内でシャッター９を上下にスライドさせるエアーシリンダー１１と、シャッター９をスライド可能に支持する直動ガイド（図示省略）と、を備えている。なお、本実施形態における搬入側シャッター部８ａおよび搬出側シャッター部８ｂの構成を「第１の例」とする。
【００２３】
ハウジング３は、略直方体状であり、ハウジング上壁Ｔ１、ハウジング下壁Ｂ１、ハウジング左壁Ｌ１、ハウジング右壁Ｒ１、ハウジング前壁Ｆ１およびハウジング後壁Ｒｅ１を備え、ハウジング後壁Ｒｅ１にレーザー照射部２が取り付けられている。ハウジング左壁Ｌ１に設けられた搬入口６から、図示しない搬入ロボット等によりワークＷが搬入され、ハウジング右壁Ｒ１に設けられた搬出口７から、図示しない搬出ロボット等によりワークＷが搬出される。なお、搬入側シャッター部８ａおよび搬出側シャッター部８ｂは、同様の構成となっているため、以降においては、搬入側シャッター部８ａについて代表して説明する。
また、ハウジング左壁Ｌ１は、特許請求の範囲における「壁部」の一例である。
【００２４】
図２および図３に示すように、シャッター９は、右面が開放されている略直方体状の箱型であり、右面を除いた５面にそれぞれ、シャッター上壁Ｔ２、シャッター下壁Ｂ２、シャッター前壁Ｆ２、シャッター後壁Ｒｅ２およびシャッター左壁Ｌ２を備えている。シャッター９は、搬入口６を開放する開放位置Ｐ１と閉塞する閉塞位置Ｐ２と、の間で移動することで、搬入口６の開閉を行う。また、シャッター９は、シャッター左壁Ｌ２とハウジング左壁Ｌ１との間に、左間隙Ｇ１を設けて、上下にスライドする。左間隙Ｇ１の間隙幅は、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。また、シャッター９が、閉塞位置Ｐ２に位置する状態で、閉塞位置Ｐ２にスライドする際に後方となるシャッター上壁Ｔ２の内面である第１シャッター面は、後述するカバー片１４と向き合っている。
なお、左間隙Ｇ１は、特許請求の範囲における「第１間隙」の一例である。
【００２５】
シャッターカバー１０は、カバー上壁Ｔ３、カバー下壁Ｂ３、カバー前壁Ｆ３、カバー後壁Ｒｅ３およびカバー右壁Ｒ３を備えている。カバー右壁Ｒ３には、ハウジング開口１２と合致する位置にカバー開口１３が設けられている。カバー右壁Ｒ３は、カバー開口１３の開口縁の上側（スライド方向における開放位置側）の開放縁部からシャッターカバー１０の内側に連なるカバー片１４を有している。カバー片１４と向き合っている第１シャッター面との間には、上間隙Ｇ２が設けられる。また、シャッター９が、閉塞位置Ｐ２に位置する状態で、シャッター下壁Ｂ２とカバー下壁Ｂ３との間には下間隙Ｇ３が設けられる。下間隙Ｇ３の間隙幅は、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。また、下間隙Ｇ３および左間隙Ｇ１の両間隙を含む短い辺の長さは、例えば、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
なお、上間隙Ｇ２は、特許請求の範囲における「第２間隙の一部」の一例であり、下間隙Ｇ３は、特許請求の範囲における「第２間隙」の一例である。
【００２６】
エアーシリンダー１１は、空気圧により上下に進退するピストンロッド１５を有し、ピストンロッド１５の先端がシャッター９のシャッター上壁Ｔ２に固定されている。ピストンロッド１５が進退することで、シャッター９を開放位置Ｐ１と閉塞位置Ｐ２との間で上下に移動させることができる。
【００２７】
なお、レーザー光遮断部４の各構成要素は、レーザー光が乱反射するよう、つや消し処理などの反射防止処理が施されていることが好ましい。
【００２８】
次に、レーザー加工装置１は以下の流れで動作する。レーザー加工装置１は、搬入側シャッター部８ａのシャッター９を開放位置Ｐ１に移動させ、搬入口６を開放し、搬入ロボット等によりワークＷを搬入し、搬送部５に載置する。続いて、レーザー加工装置１は、シャッター９を閉塞位置Ｐ２に移動させ、搬入口６を閉塞する。搬送部５に載置されたワークＷは、搬送部５により右方向へ搬送され、レーザー光の照射位置で搬送部５が停止し、レーザー照射部２によりワークＷが加工される。加工されたワークＷは、再び、搬送部５により右方向に搬送され、搬出側シャッター部８ｂまで搬送される。レーザー加工装置１は、搬出側シャッター部８ｂのシャッター９を開放位置Ｐ１に移動させ、搬出口７を開放し、搬出ロボット等によりワークＷをハウジング３の外部に取り出す。レーザー加工装置１は、ワークＷを取り出した後、搬出側シャッター部８ｂのシャッター９を閉塞位置Ｐ２に移動させ、搬出口７を閉塞する。
【００２９】
以上、本発明の一実施形態におけるレーザー加工装置１によれば、シャッター左壁Ｌ２がハウジング左壁Ｌ１との間に左間隙Ｇ１を隔ててスライドするため、シャッター左壁Ｌ２とハウジング左壁Ｌ１とが、擦れることがなく、シャッター９の開閉時に粉塵が発生することを抑制することができる。また、シャッター左壁Ｌ２とハウジング左壁Ｌ１との間に左間隙Ｇ１を設けたことで、シャッター９の閉塞時にも、レーザー光が、ハウジング開口１２から漏れ出る場合があるが、シャッターカバー１０により、カバー開口１３と左間隙Ｇ１とを接続する下間隙Ｇ３が設けられることで、レーザー光が、ハウジング開口１２に到達するまでに下間隙Ｇ３および左間隙Ｇ１を通過するため、ハウジング開口１２から漏れ出るまでに反射する回数を増やすことができる。また、シャッター９が、カバー開口１３に面する一面が開放された箱型であることで、シャッター９の閉塞時に、レーザー光が、シャッター９の内面に反射することで、ハウジング開口１２から漏れ出るまでに反射する回数をより増やすことができる。なお、レーザー光が、ハウジング開口１２から漏れ出るまでに反射する回数は、例えば、合計６回の反射回数である。また、１回の反射においてレーザー光の強度は１／１０に減少する。合計６回反射した場合には、レーザー光の強度は１／１０6に減少する。したがって、シャッター９の開閉時に粉塵が発生することを抑制することができると共に、シャッター９の閉塞時にハウジング外部へ漏れ出るレーザー光の強度を減少させることができる。
【００３０】
続いて、本実施形態のレーザー加工装置１における、搬入側シャッター部８ａおよび搬出側シャッター部８ｂの変形例である第２の例について説明する（図４参照）。第２の例の搬入側シャッター部８ａおよび搬出側シャッター部８ｂが備えているシャッター９は、カバー開口１３と面する一面が開放されていない箱型である点、つまりブロック形状である点が、相違する。以下、異なる点を中心に説明する。
【００３１】
シャッター９は、シャッター上壁Ｔ２、シャッター下壁Ｂ２、シャッター前壁Ｆ２、シャッター後壁Ｒｅ２、シャッター左壁Ｌ２およびシャッター右壁Ｒ２を備えている。
【００３２】
シャッターカバー１０は、ハウジング開口１２と合致する位置にカバー開口１３を設けてはいるが、カバー片１４を備えていない。
【００３３】
以上、本実施形態のレーザー加工装置１において、第２の例の搬入側シャッター部８ａを備えた場合にも、シャッター左壁Ｌ２がハウジング左壁Ｌ１との間に左間隙Ｇ１を隔ててスライドするため、シャッター左壁Ｌ２とハウジング左壁Ｌ１とが、擦れることがなく、シャッター９の開閉時に粉塵が発生することを抑制することができる。なお、シャッター左壁Ｌ２とハウジング左壁Ｌ１との間に左間隙Ｇ１を設けたことで、シャッター９の閉塞時にも、レーザー光が、ハウジング開口１２から漏れ出る場合がある。しかしながら、レーザー光が、カバー開口１３を通り抜け、下間隙Ｇ３側に入り込む場合であれば、シャッターカバー１０により、カバー開口１３と左間隙Ｇ１とを接続する下間隙Ｇ３が設けられることで、レーザー光が、ハウジング開口１２から漏れ出るまでに反射する回数を増やすことができる。したがって、シャッター９の開閉時に粉塵が発生することを抑制することができると共に、シャッター９の閉塞時にハウジング３外部へ漏れ出るレーザー光の強度を減少させることができる。
【符号の説明】
【００３４】
３…ハウジング、４…レーザー光遮断部、９…シャッター、１０…シャッターカバー、１２…ハウジング開口、１３…カバー開口、Ｐ１…開放位置、Ｐ２…閉塞位置、Ｇ１…左間隙、Ｇ３…下間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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