(57)【要約】【課題】多関節ロボットを使用したレーザ加工設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができるレーザ加工ヘッドおよびレーザ加工設備を提供すること。【解決手段】レーザ加工ヘッド１０の側面にブラケット２１，アーム２２，リンク２３が互いに係合されて設けられる。通常状態では，ブラケット２１がスプリング２４によって図中下方へ付勢され，リンク２３が右回りに付勢される。従って，レーザ遮蔽板３２によってレーザ光１１は遮蔽される。加工状態では，ワーク５によってブラケット２１が図中上方へ押圧され，リンク２３が左回りに移動する。従って，レーザ遮蔽板３２による遮蔽がなくなり，レーザ光１１はワーク５に照射される。レーザ管理区域のうち，加工状態において照射光が届く範囲のみを金属製遮蔽板で遮蔽し，それ以外は，半透明の簡易遮蔽板で遮蔽する。【選択図】　　　　　　図３
2004025216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ照射口からレーザ光を照射して加工対象物をレーザ加工するレーザ加工ヘッドにおいて，
加工対象位置に加工対象物が存在しているか否かを検知する加工対象物検知手段と，
通常状態ではレーザ光の照射を禁止するとともに，加工対象位置に加工対象物が存在していることが前記加工対象物検知手段により検知されている場合に限りその禁止を解除する照射禁止手段とを有することを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載するレーザ加工ヘッドにおいて，前記加工対象物検知手段は，
前記レーザ照射口から離間する方向に付勢されるとともに，加工時には前記レーザ照射口に接近する方向に加工対象物により押しつけられる移動部材であることを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載するレーザ加工ヘッドにおいて，前記照射禁止手段は，
前記移動部材の移動に連動し，通常状態では前記レーザ照射口からのレーザ光の光路上に突出するとともに，前記移動部材が前記レーザ照射口に接近する方向に押しつけられると光路から退避する遮光部材であることを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載するレーザ加工ヘッドにおいて，前記照射禁止手段は，
レーザ発振装置への電力供給を遮断することによりレーザ光の照射を禁止するスイッチであることを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項５】
レーザ照射口からレーザ光を照射して加工対象物をレーザ加工するレーザ加工ヘッドと，前記レーザ加工ヘッドおよび加工対象物の周囲を囲う遮蔽壁とを有するレーザ加工設備において，
前記レーザ加工ヘッドは，
多関節ロボット上に取り付けられており，
加工対象位置に加工対象物が存在しているか否かを検知する加工対象物検知手段と，
通常状態ではレーザ光の照射を禁止するとともに，加工対象位置に加工対象物が存在していることが前記加工対象物検知手段により検知されている場合に限りその禁止を解除する照射禁止手段とを有し，
前記遮蔽壁は，
正常な加工作業にて前記レーザ加工ヘッドからレーザ光が照射される方向を包含する範囲に不透明な材料で設けられた第１遮蔽板と，
残りの範囲に設けられた第２遮蔽板とを有し，
前記第２遮蔽板は，前記レーザ加工ヘッドからのレーザ光に対する減衰率が可視光に対する減衰率より大きい材質のものであることを特徴とするレーザ加工設備。
【請求項６】
請求項５に記載するレーザ加工設備において，
前記第２遮蔽板は，前記レーザ加工ヘッドからのレーザ光に対する減衰率が，１０−１〜１０−３の範囲内にある材質のものであることを特徴とするレーザ加工設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，レーザ光を使用して加工対象物に加工を行うレーザ加工ヘッドおよびレーザ加工設備に関する。さらに詳細には，レーザ加工ヘッドを多関節ロボットに取り付けて使用するレーザ加工ヘッドおよびレーザ加工設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より，ワークに対して溶接，切断，孔あけ等といった加工処理を行うために，レーザ加工設備が用いられている。レーザ加工では，高速で精密な加工が可能である反面，安全対策が重要となる。特にＹＡＧレーザによる加工設備では，レーザ光から人体を保護するために，設備の周囲を所定の範囲にわたってレーザ管理区域として指定している。そして，金属製の遮蔽板でレーザ管理区域のほぼ全周を囲い，その一部に特殊なフィルタによる観察用の窓を設けている。このフィルタは，例えば図８に示すような光学的特性を有する素材で形成されている。すなわち，可視光線はあまり吸収せず比較的よく透過させるのに対し，ＹＡＧレーザの波長域（図中に１点鎖線で表示）のレーザ光に対しては，かなり不透明な素材である。このような素材によって作成されたフィルタであって，ＹＡＧレーザ光の強度を１０−５程度にまで減衰させることのできる半透明のフィルタを窓に使用している。この特殊フィルタは非常に高価であるので，窓面積をあまり大きくとることは現実的でない。
【０００３】
一般的なＹＡＧレーザによる加工設備では，ワークへのレーザ照射方向はある程度限定されている。つまり，通常の作業形態を想定すると，管理区域の外周に直射レーザ光が届きうる範囲はある程度限定されている。それ以外の方向へ届くレーザ光は散乱光や反射光であり，これらは弱いものである。従って，直射レーザ光が届きうる範囲を金属製遮蔽板で遮蔽すればよい。その他の散乱光や反射光のみが届く範囲については，１０−１〜１０−３程度の減衰率のフィルタによっても十分に安全な程度まで減衰させることができる。この程度の減衰率であれば，安価で半透明なフィルタがあるので，大きな面積であっても使用することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記した従来のレーザ加工設備には，以下のような問題点があった。すなわち，多様な加工に対応するために，多関節ロボットにレーザ加工ヘッドを装着する場合には，安価なフィルタが使用できないのである。多関節ロボットを使用した場合，ロボットの暴走やティーチングミス等によるロボットの不測の動作を考慮する必要がある。つまり，加工のための予期された照射方向以外の方向へ照射してしまう可能性が無いとはいえないからである。この点を考慮すると，多関節ロボットを使用したレーザ加工設備では，上記した安価なフィルタを使用できる範囲はほとんどなくなってしまう。多関節ロボットの動作可能な範囲が広範囲であるため，散乱光や反射光のみが届くと断定できる範囲が，ほとんどないからである。その結果，多関節ロボットを使用する場合には，ほぼ全周を金属製遮蔽板で囲わなければならなかった。そのため，レーザ加工設備やレーザ加工が行われている工程が周囲から見えにくいものとなっていた。このことは，例えば，設備故障等の不測の事態に気づきにくくし，安全で素早い復旧を難しくするという問題点があった。
【０００５】
本発明は，前記した従来のレーザ加工設備が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，多関節ロボットにレーザ加工ヘッドが取り付けられた設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができるレーザ加工ヘッドおよびレーザ加工設備を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた本発明のレーザ加工ヘッドは，レーザ照射口からレーザ光を照射して加工対象物をレーザ加工するレーザ加工ヘッドであって，加工対象位置に加工対象物が存在しているか否かを検知する加工対象物検知手段と，通常状態ではレーザ光の照射を禁止するとともに，加工対象位置に加工対象物が存在していることが加工対象物検知手段により検知されている場合に限りその禁止を解除する照射禁止手段とを有するレーザ加工ヘッドである。
【０００７】
本発明のレーザ加工ヘッドによれば，加工対象位置に加工対象物が存在しているか否かが加工対象物検知手段により検知されるとともに，加工対象位置に加工対象物が存在しない場合には，照射禁止手段によりレーザ光の照射が禁止される。レーザ光が照射されるのは，加工対象位置に加工対象物が存在する場合に限られ，このとき照射されたレーザ光は加工対象物に正しく当たることとなる。従って，加工対象物以外の方向に対してレーザ光が照射されることはない。このレーザ加工ヘッドが，行動可能範囲の大きい多関節ロボットに取り付けられた場合でも，加工対象物の方向のみを不透明の遮蔽壁で囲えば十分である。そして，それ以外の方向は，安価で半透明の遮蔽壁であっても安全性が確保される。これにより，多関節ロボットにレーザ加工ヘッドが取り付けられた設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができる。
【０００８】
また，本発明に係るレーザ加工ヘッドの加工対象物検知手段は，レーザ照射口から離間する方向に付勢されるとともに，加工時にはレーザ照射口に接近する方向に加工対象物により押しつけられる移動部材であることが望ましい。
加工時には必ず，レーザ加工ヘッドの加工対象位置に加工対象物が存在する。このため，加工対象物により移動部材が，レーザ照射口に接近する方向に押しつけられた状態となる。これにより，加工対象物が加工対象位置にあることを判断できるのである。
【０００９】
また，本発明に係るレーザ加工ヘッドの照射禁止手段は，移動部材の移動に連動し，通常状態ではレーザ照射口からのレーザ光の光路上に突出するとともに，移動部材がレーザ照射口に接近する方向に押しつけられると光路から退避する遮光部材であることが望ましい。
移動部材がレーザ照射口に接近する方向に押しつけられるのは，加工対象位置に加工対象物がセットされた場合である。そのときに遮光部材が光路から退避すれば，レーザ光は遮られることなく加工対象物に照射される。このため，レーザ加工の妨げにはならない。一方，通常状態では，遮光部材がレーザ光の光路上に突出しているので，レーザ光は遮光部材によって遮られる。従って，加工対象位置に加工対象物が存在しない場合には，レーザ光の外部への照射が禁止されることになるからである。
【００１０】
あるいは，本発明に係るレーザ加工ヘッドの照射禁止手段は，レーザ発振装置への電力供給を遮断することによりレーザ光の照射を禁止するスイッチであってもよい。
このようにしたレーザ加工ヘッドでは，加工対象物が加工対象位置にないときには，スイッチによってレーザ発振装置への電力供給が遮断される。これにより，加工対象位置に加工対象物が存在しない場合には，レーザ光の照射が禁止されることになるからである。
【００１１】
また，本発明のレーザ加工設備は，レーザ照射口からレーザ光を照射して加工対象物をレーザ加工するレーザ加工ヘッドと，レーザ加工ヘッドおよび加工対象物の周囲を囲う遮蔽壁とを有するレーザ加工設備であって，レーザ加工ヘッドは，多関節ロボット上に取り付けられており，加工対象位置に加工対象物が存在しているか否かを検知する加工対象物検知手段と，通常状態ではレーザ光の照射を禁止するとともに，加工対象位置に加工対象物が存在していることが加工対象物検知手段により検知されている場合に限りその禁止を解除する照射禁止手段とを有し，遮蔽壁は，正常な加工作業にてレーザ加工ヘッドからレーザ光が照射される方向を包含する範囲に不透明な材料で設けられた第１遮蔽板と，残りの範囲に設けられた第２遮蔽板とを有し，第２遮蔽板は，レーザ加工ヘッドからのレーザ光に対する減衰率が可視光に対する減衰率より大きい材質のものであるレーザ加工設備である。
【００１２】
本発明のレーザ加工設備のレーザ加工ヘッドは，加工対象物が加工対象位置に存在するとき以外はレーザ光の照射が禁止されるので，加工対象物以外の方向に対してレーザ光が照射されることはない。そこで，このレーザ加工ヘッドが多関節ロボットに取り付けられた設備では，正常な加工作業でレーザ加工ヘッドからレーザ光が照射される方向を包含する範囲に不透明な第１遮蔽壁が設けられる。この第１遮蔽壁によってレーザ光は遮蔽されるので，その方向の安全が確保される。一方，それ以外の方向に設けられる第２遮蔽壁は，可視光よりもレーザ光に対する減衰率が大きい。つまり，レーザ光はある程度減衰させるが可視光はかなり透過させるものであり，比較的安価なものがある。この第２遮蔽壁の方向へは弱いレーザ光が届くのみであるので，このような遮蔽壁で十分安全性が確保され，しかも内部を見通すことができる。これにより，多関節ロボットにレーザ加工ヘッドが取り付けられた設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができる。
【００１３】
また，本発明に係るレーザ加工設備の第２遮蔽板は，レーザ加工ヘッドからのレーザ光に対する減衰率が，１０−１〜１０−３の範囲内にある材質のものであることが望ましい。
この程度の減衰率であれば，安価で半透明のものがあるので，大きな窓を設けることに問題はないからである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
「第１の実施の形態」
以下，本発明を具体化した第１の実施の形態について，添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態は，多関節ロボットに取り付けられたレーザ加工ヘッドおよびそのレーザ加工ヘッドを使用したレーザ溶接設備として本発明を具体化したものである。
【００１５】
本実施の形態のレーザ溶接設備１は，図１の平面図に示すように，床面に設置された垂直多関節ロボット２の先端部に，ＹＡＧレーザ光１１を照射するレーザ加工ヘッド１０が装着された溶接装置を中心とした設備である。レーザ加工ヘッド１０は，光ファイバ３によってレーザ発振器４に接続されている。このレーザ溶接設備１によって溶接作業が行われるときには，レーザ加工ヘッド１０から照射されたレーザ光の焦点位置に相当する溶接対象位置に，溶接対象物であるワーク５が設置される。
【００１６】
このレーザ溶接設備１では，装置周辺にレーザ管理区域６が設定され，その周囲には人体保護のための遮蔽板が設けられている。遮蔽板の一部は不透明な金属製遮蔽板７であり，残りの部分は半透明な簡易遮蔽板８である。金属製遮蔽板７の材質は，鉛等の重金属である必要はなく，鉄やアルミ等の一般的なもので十分である。簡易遮蔽板８の材質は，図８に示したように，可視光線はある程度透過させ，ＹＡＧレーザ光はあまり透過させない特性を有するものである。簡易遮蔽板８は，このような材質によって，ＹＡＧレーザ光に対する減衰率が１０−１〜１０−３程度の半透明の板状に構成されている。簡易遮蔽板８は，ＹＡＧレーザ光に対し１０−５程度の高い減衰率を有するフィルタに比較して安価なものである。この金属製遮蔽板７が第１遮蔽板に，簡易遮蔽板８が第２遮蔽板に相当する。
【００１７】
レーザ管理区域６の境界のうち，金属製遮蔽板７による遮蔽範囲は次のようにして決定される。まず，溶接作業中にレーザ加工ヘッド１０から照射される直射レーザ光１１の照射範囲は，図１に破線で示すように，レーザ加工ヘッド１０の位置から決定される。レーザ加工ヘッド１０がワーク５の端から端まで移動することを考慮すると，図１に斜線で示した領域Ｄが，レーザ光１１のうち強い直射レーザ光の届きうる範囲となる。金属製遮蔽板７は，少なくともこの領域Ｄを囲うように設けられる。あるいは，通常の溶接作業時のあらゆる状態についてレーザ管理区域６の境界におけるレーザ強度を計測して，その計測結果に従って金属製遮蔽板７の範囲を決定してもよい。すなわち，計測されたレーザ強度が，人体に有害なレベルに達する箇所は，金属製遮蔽板７で囲わなければならない。そして，レーザ管理区域６の境界のうち，このように決定された金属製遮蔽板７の遮蔽範囲以外の部分が，簡易遮蔽板８によって囲われている。簡易遮蔽板８で覆われた範囲は十分大きいので，レーザ溶接設備１の作業工程を外部からよく見通すことができる。
【００１８】
多関節ロボット２は，図２に示すように，床面に土台１３が据え付けられて使用される。これは，複数の関節部を有し，各関節部を回転させることにより，先端のハンド部１４をさまざまな位置，角度に動かすことができるものである。そして，ハンド部１４には，光ファイバ３が接続されたレーザ加工ヘッド１０が取り付けられている。この多関節ロボット２は，外部から制御信号を受信したり，内蔵されている記憶装置に記憶された制御信号を順次読み出して，その制御信号に従って動作する。そこで，各種の移動指令や作業指令をティーチングによって記憶させ，一連の連続した溶接作業を行わせることができる。なお，多関節ロボット２は，図２に示したものに限らず，どのようなタイプでもよい。
【００１９】
次に，多関節ロボット２のハンド部１４に取り付けられるレーザ加工ヘッド１０について説明する。レーザ加工ヘッド１０は，図３と図４に示すように，光ファイバ３によって伝送されたレーザ光１１を照射位置に向けて照射するための照射口２０を有するものである。図３，図４に破線で示しているレーザ光１１は，照射された場合の光路を示しているのみであり，常に照射されていることを意味するものではない。また，レーザ加工ヘッド１０の側面には，ブラケット２１とアーム２２とそれらを連結するリンク２３とが取り付けられている。
【００２０】
ブラケット２１は，スプリング２４によって図中下方へ付勢されている。そして，レーザ加工ヘッド１０の側面に固定されたケース２５に沿って，図中上下方向に移動可能にされている。ブラケット２１の下部は，レーザ光１１の光路に向かってやや斜めに形成され，下端部には押さえローラ２６が取り付けられている。また，ケース２５の内部には，ストッパ２７が内側へ突出して固定されている。ブラケット２１は，図中上方へ移動するとストッパ２７に当接することとなる。これにより，ブラケット２１の移動の上限位置が規定されている。この上限位置は，図４に示す溶接作業状態での位置である。このとき，押さえローラ２６の先端位置とレーザ光１１の照射焦点位置とが，照射口２０からほぼ等距離にある。一方，図３に示したのは，スプリング２４の付勢力のみがブラケット２１に作用している通常状態である。このブラケット２１が，移動部材に相当する。
【００２１】
また，アーム２２は，レーザ加工ヘッド１０の側面に，軸３１を中心として回動可能に取り付けられている。また，アーム２２の下端部には，レーザ光１１に対して不透明でかつ十分な強度をもつ材質（金属等）で形成されたレーザ遮蔽板３２が固定されている。図３に示す通常状態では，レーザ遮蔽板３２は押さえローラ２６に当接し，レーザ光１１の照射位置を遮蔽している。このレーザ遮蔽板３２が，遮光部材に相当する。
また，リンク２３は，略Ｌ字型に形成され，レーザ加工ヘッド１０の側面に，軸３３を中心として回動可能に取り付けられている。また，ブラケット２１とアーム２２には，それぞれ図中上端近傍にピン３４，３５が設けられている。そして，ブラケット２１のピン３４は，リンク２３の図中左端部に設けられた溝３６と係合されている。また，アーム２２のピン３５は，リンク２３の図中右端部に設けられた溝３７と係合されている。
【００２２】
これらの構成により，ブラケット２１の上下動は，リンク２３の回動を介して，アーム２２の回動に変換されるようになっている。まず，図３に示した通常状態では，レーザ光１１の光路上にレーザ遮蔽板３２が配置されているので，レーザ光１１はレーザ遮蔽板３２によって遮蔽される。なお，この状態は，レーザ加工ヘッド１０の溶接対象位置にワーク５が設置されていない状態である。正常な溶接作業においては，この状態でレーザ光１１が照射口２０から照射されることはないが，万一レーザ光１１が照射された場合においても，レーザ遮蔽板３２によって遮蔽されているので，レーザ加工ヘッド１０の外部へ照射光が漏れることはない。このときレーザ遮蔽板３２は，照射禁止手段として機能する。
【００２３】
図３の状態から，溶接作業の開始にあたって，溶接されるワーク５が所定の位置にセットされる。それから，多関節ロボット２を駆動させて，レーザ加工ヘッド１０をワーク５に対向して接近させる。まず，押さえローラ２６の先端部がワーク５に当接し，さらに，レーザ加工ヘッド１０をワーク５に向かって押しつける。すると，スプリング２４を縮めながら，ブラケット２１がレーザ加工ヘッド１０に対して相対的に図中上方向へ押し上げられる。このブラケット２１の移動により，リンク２３が時計方向，アーム２２が反時計方向に回動される。従って，アーム２２の下端部は図中右方向に移動し，レーザ遮蔽板３２はレーザ光１１の光路からはずれた位置に移動する。最後に，ブラケット２１の上端がストッパ２７に当接することにより，ワーク５が，溶接対象位置であるレーザ光１１の焦点位置に配置される。その結果，図４に示す溶接作業状態となる。この状態でレーザ光１１を照射口２０から照射すれば，レーザ光１１はワーク５に照射され，ワーク５が溶接される。このときブラケット２１は，加工対象物検知手段として機能する。
【００２４】
そして，溶接が終了したら，レーザ光１１の照射を停止するとともに，多関節ロボット２を駆動してレーザ加工ヘッド１０をワーク５から離す。従って，レーザ加工ヘッド１０に対するワーク５による押圧がなくなり，スプリング２４の付勢力によってブラケット２１は図中下方へ押し戻される。これにより，リンク２３は反時計方向，アーム２２は時計方向へ回動される。その結果，アーム２２の下端部は，レーザ遮蔽板３２が押さえローラ２６に当接するところまで図中左方向へ移動して，図３の通常状態に戻る。なお，押さえローラ２６を利用して，線状に溶接作業を行うことができる。すなわち，レーザ加工ヘッド１０をワーク５に押しつけて溶接を行っている状態で，押さえローラ２６がワーク５の表面上を転がるようにレーザ加工ヘッド１０を移動させるのである。これにより，ワーク５に対して焦点距離を保ちつつ，スムーズに連続して溶接を行うことができる。線状の溶接が終了したら，前述と同様にレーザ加工ヘッド１０をワーク５から離す方向に移動させればよい。
【００２５】
一方，多関節ロボット２の暴走やティーチングミス等の不測の原因によって，予期されていない方向へレーザ加工ヘッド１０が向いた場合を考える。当然ながらこの場合，レーザ加工ヘッド１０はワーク５からはずれてしまう。よって，ワーク５の配置は，レーザ加工ヘッド１０に対して溶接対象位置ではなくなる。つまり，ブラケット２１は図３に示す通常状態となり，レーザ光１１の光路はレーザ遮蔽板３２によって遮蔽される。従って，レーザ加工ヘッド１０の外部へは，レーザ光１１の照射が禁止される。
【００２６】
これにより，レーザ加工ヘッド１０の外部へレーザ光１１が照射されるのは，ワーク５が溶接対象位置に存在し，溶接作業が行われているときのみである。このため，直射レーザ光１１が届く可能性のある範囲は，図１に示した領域Ｄに限られることになる。この領域Ｄにおける外周はすべて金属製遮蔽板７で覆われているので，この直射レーザ光１１はすべて金属製遮蔽板７によって遮蔽される。それ以外の部分は弱い散乱光や反射光が届くのみであるので，簡易遮蔽板８によって十分減衰される。従って，この金属製遮蔽板７と簡易遮蔽板８を組み合わせた遮蔽板によって，人体に対する安全が確保されている。
【００２７】
以上詳細に説明したように，第１の実施の形態のレーザ溶接設備１によれば，溶接作業のためにレーザ加工ヘッド１０の溶接対象位置にワーク５を存在させると，ワーク５によって押さえローラ２６が押圧される。これにより，ブラケット２１とリンク２３とに連動してアーム２２が左回りに回動され，レーザ遮蔽板３２はレーザ光１１の光路上から外れた位置に移動する。この状態で，ワーク５にレーザ光１１を照射して溶接することができる。一方，レーザ加工ヘッド１０の溶接対象位置にワーク５が存在していないときには，スプリング２４の付勢力によってブラケット２１が図中下方へ押し下げられる。これにより，ブラケット２１とリンク２３とに連動してアーム２２が右回りに回動され，レーザ遮蔽板３２はレーザ光１１の光路上に配置される。従って，この通常状態では，レーザ光１１はレーザ遮蔽板３２によって遮蔽される。これにより，溶接作業によって照射光の届く可能性のある範囲にのみ高減衰率を有する金属製遮蔽板７を設ければよいこととなるので，それ以外の範囲は低減衰率で半透明の簡易遮蔽板８を使用することができる。従って，多関節ロボット２を使用したレーザ溶接設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができた。
【００２８】
「第２の実施の形態」
以下，本発明を具体化した第２の実施の形態について，添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態のレーザ溶接設備は，レーザ加工ヘッド４０の一部が，第１の実施の形態のレーザ溶接設備１のレーザ加工ヘッド１０と異なるのみであるので，異なる部分についてのみ説明する。
【００２９】
第２の実施の形態のレーザ加工ヘッド４０は，図５に示すように，スプリング２４に代えてエアホース４１とエア抜きバルブ４２とがケース２５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド４０は，エアホース４１を介してケース２５内にエアを導入することにより，エアの圧力によって，ブラケット２１を図中下方へ付勢した状態で使用される。エア抜きバルブ４２は，不要になったエアを外部へ排出するためのものである。導入されるエアの量により，エアの圧力を調節できる。従って，ブラケット２１にかかる付勢力や，押さえローラ２６のワーク５に対する押圧力も調節することができる。
【００３０】
この第２の実施の形態のレーザ加工ヘッド４０においても，レーザ加工ヘッド４０の溶接対象位置にワーク５が存在していない通常状態では，レーザ遮蔽板３２によってレーザ光１１が遮蔽される。また，レーザ加工ヘッド４０の溶接対象位置にワーク５が存在する溶接作業状態では，レーザ光１１はワーク５に照射される。これらの点においては，第１の実施の形態のレーザ加工ヘッド１０と同様である。従って，第１の実施の形態と同様に，レーザ管理区域６を囲う遮蔽板のうちの所定の範囲を簡易遮蔽板８とすることができる。その一方，ブラケット２１にかかる付勢力は，第１の実施の形態のスプリング２４と異なり，導入されるエアの量によって調節可能である。これにより，ワーク５の種類や溶接作業の内容によって，押さえローラ２６の押圧力を変える等の細かな調整をすることが可能である。
【００３１】
以上詳細に説明したように，第２の実施の形態のレーザ溶接設備によれば，第１の実施の形態と同様に，多関節ロボット２を使用したレーザ溶接設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができる。さらに，ワーク５に対する押圧力を調節することもできる。なお，エアホース４１とエア抜きバルブ４２に代えて油ホースと油抜きバルブを使用すれば，ブラケット２１に対する付勢力としてエア圧に代えて油圧を用いることもできる。
【００３２】
「第３の実施の形態」
以下，本発明を具体化した第３の実施の形態について，添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態のレーザ溶接設備は，レーザ加工ヘッド５０の一部が，第１の実施の形態のレーザ溶接設備１のレーザ加工ヘッド１０と異なるのみであるので，異なる部分についてのみ説明する。
【００３３】
第３の実施の形態のレーザ加工ヘッド５０は，図６に示すように，レーザ加工ヘッド１０のアーム２２とリンク２３とに代えて，スイッチ５１が設けられている。スイッチ５１によって開閉される導線は，レーザ発振器４の電源入力線に接続されている。また，スイッチ５１は，自動ＯＦＦタイプのリミットスイッチであり，その可動片はブラケット２１の図中上部に配置されている。
【００３４】
図６に示した通常状態では，ブラケット２１はスプリング２４によって図中下方に押し下げられているので，ブラケット２１とスイッチ５１の可動片とは接していない。従って，スイッチ５１はＯＦＦ状態であり，レーザ発振器４には電源が供給されないので，レーザ光１１が照射されることはない。そして，レーザ加工ヘッド５０の溶接対象位置にワーク５がセットされて，押さえローラ２６がワーク５に押圧されることによりブラケット２１が図中上方へ移動すると，ブラケット２１によってスイッチ５１の可動片が押し上げられる。これによって，スイッチ５１がＯＮ状態となり，レーザ発振器４に電源が供給される。すなわち，レーザ加工ヘッド５０の溶接対象位置にワーク５が存在して溶接作業状態となったとき以外は，レーザ光１１は照射されない。これにより，このレーザ加工ヘッド５０では，レーザ遮蔽板３２が不要であり，より簡単な構成で，実施することができる。
【００３５】
以上詳細に説明したように，第３の実施の形態のレーザ溶接設備によれば，第１の実施の形態と同様に，多関節ロボット２を使用したレーザ溶接設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができる。さらに，この実施の形態によれば，多関節ロボット２の暴走，ティーチングミス等により，誤った位置でレーザ照射信号が入力されてもレーザ光１１を照射することが無く，さらに安全性の高いものとなる。
【００３６】
「第４の実施の形態」
以下，本発明を具体化した第４の実施の形態について，添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態のレーザ溶接設備は，レーザ加工ヘッド６０の一部が，第３の実施の形態のレーザ溶接設備のレーザ加工ヘッド５０と異なるのみであるので，異なる部分についてのみ説明する。
【００３７】
第４の実施の形態のレーザ加工ヘッド６０は，図７に示すように，第３の実施の形態のスイッチ５１に代えて，ブラケット２１の図中上端部に接続端子６１を設けたものである。また，ストッパ２７を導電性を有する材質で形成し，接続端子６１とストッパ２７との接触・非接触によって，スイッチとして機能させる。そして，第３の実施の形態のスイッチ５１と同様に，レーザ発振器４の電源入力線を開閉可能なように接続されている。これにより，レーザ加工ヘッド６０の溶接対象位置にワーク５が存在してブラケット２１が図中上方に押し上げられ，接続端子６１とストッパ２７とが接触している間のみ，レーザ発振器４に電源が供給される。
【００３８】
以上詳細に説明したように，第４の実施の形態のレーザ溶接設備によれば，第３の実施の形態と同様に，多関節ロボット２を使用したレーザ溶接設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができる。
【００３９】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記各実施の形態では，本発明をレーザ溶接設備に実施しているが，レーザ加工ヘッドを使用して行う設備であれば，他の加工設備にも実施できる。例えば，切断や孔あけ等のレーザ加工設備に本発明を実施することもできる。
また例えば，上記各実施の形態では，ブラケット２１の先端部に押さえローラ２６が取り付けられているが，押さえローラ２６に代えて転がりボールとしてもよい。あるいは，ブラケット２１の先端部を滑りのよい材質で形成して，ワーク５の表面上をすべらせることもできる。このようにすれば，ワーク５に沿っていずれの方向へも移動させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明のレーザ加工ヘッドおよびレーザ加工設備によれば，多関節ロボットを使用したレーザ加工設備であっても，安全性を確保しつつ安価で見通しのよいものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ溶接設備の全体構成を示す平面図である。
【図２】多関節ロボットの外観を示す外観図である。
【図３】第１の実施の形態に係るレーザ加工ヘッドの構成を示す側面図である。
【図４】第１の実施の形態に係るレーザ加工ヘッドの構成を示す側面図である。
【図５】第２の実施の形態に係るレーザ加工ヘッドの構成を示す側面図である。
【図６】第３の実施の形態に係るレーザ加工ヘッドの構成を示す側面図である。
【図７】第４の実施の形態に係るレーザ加工ヘッドの構成を示す側面図である。
【図８】特殊フィルタの特性を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１　レーザ溶接設備
２　多関節ロボット
５　ワーク
７　金属製遮蔽板
８　簡易遮蔽板
１０，４０，５０，６０　レーザ加工ヘッド
【図１】
2004025216.tif 000003
【図２】
2004025216.tif 000004
【図３】
2004025216.tif 000005
【図４】
2004025216.tif 000006
【図５】
2004025216.tif 000007
【図６】
2004025216.tif 000008
【図７】
2004025216.tif 000009
【図８】
2004025216.tif 000010