レーザ加工装置
【課題】煩雑な再調整作業を必要とすることなく、レーザヘッドを容易に交換し得るレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザ光Ｌを発生するレーザ発生手段１６を備えたレーザ出射ユニット１２と、レーザ出射ユニット１２から出力されるレーザ光Ｌを加工対象物Ｗに照射するガルバノスキャナ３９，４０を備えたレーザヘッド１４と、レーザ出射ユニット１２からレーザヘッド１４にレーザ光Ｌを伝送する光ファイバーケーブル１７とを備えたレーザ加工装置において、光ファイバーケーブル１７に、レーザヘッド１４に着脱可能に取着されるヘッドコネクタ１３を設け、ヘッドコネクタ１３にビームエキスパンダ備え、ビームエキスパンダには、光ファイバーケーブル１７から出射されるレーザ光を拡散させる拡散レンズ１８と、拡散レンズから出射されるレーザ光を平行光に収束させる収束レンズ２３とを備えた。
【解決手段】レーザ光Ｌを発生するレーザ発生手段１６を備えたレーザ出射ユニット１２と、レーザ出射ユニット１２から出力されるレーザ光Ｌを加工対象物Ｗに照射するガルバノスキャナ３９，４０を備えたレーザヘッド１４と、レーザ出射ユニット１２からレーザヘッド１４にレーザ光Ｌを伝送する光ファイバーケーブル１７とを備えたレーザ加工装置において、光ファイバーケーブル１７に、レーザヘッド１４に着脱可能に取着されるヘッドコネクタ１３を設け、ヘッドコネクタ１３にビームエキスパンダ備え、ビームエキスパンダには、光ファイバーケーブル１７から出射されるレーザ光を拡散させる拡散レンズ１８と、拡散レンズから出射されるレーザ光を平行光に収束させる収束レンズ２３とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を加工対象物に照射して加工を行うレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザ加工装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器を収容したレーザ出射ユニットと、該レーザ出射ユニットからのレーザ光を加工対象物に照射するためのレーザヘッド及び走査ユニットとが光ファイバーケーブルで接続されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなレーザ加工装置では、レーザヘッドと走査ユニットとが一体に形成され、そのレーザヘッド及び走査ユニットとレーザ出射ユニットとは独立した筐体で形成されている。そして、レーザ出射ユニットから出力されるレーザ光が光ファイバーケーブルを介してレーザヘッドに供給される。
【０００４】
また、レーザヘッド及び走査ユニットのメンテナンス時に、光ファイバーケーブルをレーザヘッドから取り外すことにより、レーザヘッド及び走査ユニットを容易に交換可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５１５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなレーザ加工装置では、レーザヘッドの光学系にばらつきがある。このため、レーザヘッドに対する光ファイバーケーブルの取付精度を確保できない場合には、レーザヘッドに供給されるレーザ光の光軸のずれが加工対象物の加工品質に大きく影響する。
【０００７】
すると、レーザヘッド及び走査ユニットの交換時には、レーザヘッドから走査ユニットに出力されるレーザ光のスポット径や光軸をレーザヘッド内のビームエキスパンダで再調整する必要がある。
【０００８】
従って、レーザヘッド及び走査ユニットの交換後に、煩雑な再調整作業が必要となるという問題点がある。
この発明の目的は、煩雑な再調整作業を必要とすることなく、レーザヘッドを容易に交換し得るレーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、レーザ光を発生するレーザ発生手段を備えたレーザ出射ユニットと、前記レーザ出射ユニットから出力されるレーザ光を加工対象物に照射するガルバノスキャナを備えたレーザヘッドと、前記レーザ出射ユニットから前記レーザヘッドにレーザ光を伝送する光ファイバーケーブルとを備えたレーザ加工装置において、前記光ファイバーケーブルに、前記レーザヘッドに着脱可能に取着されるヘッドコネクタを設け、前記ヘッドコネクタにビームエキスパンダを備え、前記ビームエキスパンダには、前記光ファイバーケーブルから出射されるレーザ光を拡散させる拡散レンズと、前記拡散レンズから出射されるレーザ光を平行光に収束させる収束レンズとを備えたことを要旨とする。
【００１０】
上記構成では、ヘッドコネクタにビームエキスパンダを備えたので、レーザヘッドに対しヘッドコネクタを付け替えても、加工対象物の加工精度が低下しない。
請求項２の発明は、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置において、前記ヘッドコネクタと前記レーザヘッドには、前記ヘッドコネクタから出射されるレーザ光の光軸に沿って、前記ヘッドコネクタを前記レーザヘッドに向かって案内する案内手段を設けたことを要旨とする。
【００１１】
上記構成では、ヘッドコネクタのレーザヘッドへの取付け作業が容易となる。
請求項３の発明は、請求項３に記載のレーザ加工装置において、前記案内手段は、前記レーザヘッドに、前記レーザ光の光軸に沿って設けられた凸部と、前記ヘッドコネクタに設けられ、前記凸部に摺動可能に嵌合する凹部とを備えたことを要旨とする。
【００１２】
上記構成では、ヘッドコネクタの凹部をレーザヘッドの凸部に嵌合して摺動させることにより、ヘッドコネクタをレーザヘッドに容易に取着することができる。
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザヘッドと前記ヘッドコネクタに、該レーザヘッドとヘッドコネクタとを接続する第１接続部と第２接続部とを設け、前記第１接続部と第２接続部の一方に突出部を設けるとともに、他方に該突出部を収容する収容部を設け、前記突出部と収容部のいずれかに前記ビームエキスパンダを収容したことを要旨とする。
【００１３】
上記構成では、突出部を収容部（窪み）に入り込ませることにより、ヘッドコネクタを取着したレーザヘッドの光軸方向の寸法を縮小することができる。
請求項５の発明は、請求項４記載のレーザ加工装置において、前記ヘッドコネクタに前記ビームエキスパンダを収容する突出部を設け、前記レーザヘッドに前記収容部を設けたことを要旨とする。
【００１４】
上記構成では、ビームエキスパンダから平行光を出射するために要する距離を突出部で確保することができるので、ヘッドコネクタを取着したレーザヘッドの光軸方向の寸法を縮小することができる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記拡散レンズと収束レンズとの離間距離を調節可能としたことを要旨とする。
上記構成では、ビームエキスパンダから出射されるレーザ光の焦点距離を調整することができる。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６記載のレーザ加工装置において、前記拡散レンズと収束レンズとの間に、前記収束レンズから出射されるレーザ光のビーム径を調整する調整レンズを備えたことを要旨とする。
【００１７】
上記構成では、ビームエキスパンダから出射されるレーザ光の焦点距離に対するビーム径（スポット径）を調整することができる。
請求項８の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザヘッドには、前記ヘッドコネクタとの接続状態を検出する接続状態検出手段を備えたことを要旨とする。
【００１８】
上記構成では、ヘッドコネクタとレーザヘッドとの外れを接続状態検出手段で検出することができる。
請求項９の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザヘッドと前記ヘッドコネクタには、該レーザヘッドとヘッドコネクタを前記レーザ光の光軸方向と直交する方向に位置決めする位置決め手段を備えたことを要旨とする。
【００１９】
上記構成では、位置決め手段によりヘッドコネクタからレーザヘッドに出射されるレーザ光の光軸を、レーザヘッドに対し位置決めすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、煩雑な再調整作業を必要とすることなく、レーザヘッドを容易に交換し得るレーザ加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態のレーザ加工装置を示す概要図である。
【図２】ヘッドコネクタを示す斜視図である。
【図３】レーザヘッドを示す斜視図である。
【図４】レーザヘッドからヘッドコネクタを取り外した状態を示す概要図である。
【図５】ヘッドコネクタをレーザヘッドに取着した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１に示すレーザマーキング装置（レーザ加工装置）１１は、レーザ出射ユニット１２から出力されるレーザ光をヘッドコネクタ１３を介してレーザヘッド１４に伝送し、レーザヘッド１４でレーザ光により加工対象物Ｗを加工するものである。
【００２３】
前記レーザ出射ユニット１２内には、装置全体の稼働状態を制御する制御部１５とレーザ光Ｌを発振するレーザ発振部（レーザ発振器）１６とが収容されている。制御部１５は、レーザ発振部１６と電気的に接続されるとともに、該レーザ発振部１６の駆動を制御する。
【００２４】
前記レーザ出射ユニット１２は、光ファイバーケーブル１７を介してヘッドコネクタ１３に接続されている。前記ヘッドコネクタ１３内には、光ファイバーケーブル１７の先端から出射されるレーザ光Ｌを拡散させるための拡散レンズ１８と、該拡散レンズ１８によって拡散されたレーザ光Ｌを所要の出射径（スポット径）を持つ平行光にするためのコリメートレンズ２３とが配置されている。拡散レンズ１８とコリメートレンズ２３とによりビームエキスパンダが構成されている。
【００２５】
そして、ビームエキスパンダにより、レーザ発振部１６から発振されるレーザ光Ｌは、ヘッドコネクタ１３から所要の平行光として出射されるようにあらかじめ調整されている。
【００２６】
図１及び図４に矢印で示すように、前記ビームエキスパンダは、前記拡散レンズ１８とコリメートレンズ２３との離間距離（相対的距離）を調整することによりレーザ光の焦点距離を調整可能である。また、拡散レンズ１８とコリメートレンズ２３との間に複数枚の調整レンズ４５が介在され、各レンズ４５の離間距離の調整により、ビーム径（出射径、平行光の幅）を調整し、よってビームエキスパンダの焦点距離におけるスポット径のサイズを調整可能となっている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、ヘッドコネクタ１３の先端部には同ヘッドコネクタ１３を前記レーザヘッド１４に着脱可能に嵌合する第１接続部１９が設けられている。前記第１接続部１９の中央部には、レーザ光Ｌの光軸方向に沿って突出する円筒状の突出部２０が突出長さＡで突出され、その突出部２０の先端の開口部２１は円板状の保護ガラス２２によって閉塞されている。前記突出部２０内に前記コリメートレンズ２３が配設されている。
【００２８】
前記ヘッドコネクタ１３の第１接続部１９の周囲には、四角枠状の第１接触面２４が形成され、その第１接触面２４の四隅部分には、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に固定するための固定ねじ２５が挿通孔２６にそれぞれ挿通されている。また、第１接触面２４の上部において、前記ねじ孔３４間には前方に向かって突出する一対の位置決めピン２７が設けられている。また、前記ヘッドコネクタ１３の下面には、溝状の凹部２８が設けられている。
【００２９】
図１及び図３に示すように、前記レーザヘッド１４の前記ヘッドコネクタ１３との接続面である第２接続部２９には、前記ヘッドコネクタ１３の突出部２０を収容可能とした円筒状の収容部３０が設けられている。
【００３０】
前記収容部３０の奥部３１とレーザヘッド１４の内部とは円板状の保護ガラス３２によって仕切られている。そして、突出部２０を収容部３０に収容した状態では、突出部２０の保護ガラス２２と収容部３０の保護ガラス３２とが近接して対向するようになっている。
【００３１】
図１及び図３に示すように、前記レーザヘッド１４の第２接続部２９には前記ヘッドコネクタ１３の第１接触面２４と接触する第２接触面３３が形成されている。前記第２接触面３３には前記ヘッドコネクタ１３の固定ねじ２５を螺合可能としたねじ孔３４と、位置決めピン２７を嵌合可能とした位置決め孔３５が形成されている。
【００３２】
また、各位置決め孔３５のうち、図３において左側に位置する位置決め孔３５は左右方向に長い長孔によって構成されているため、嵌入された位置決めピン２７の左右方向の若干の移動を許容するようになっている。なお、本実施形態では、各位置決めピン２７及び各位置決め孔３５により、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４とをレーザ光Ｌの光軸と直交する方向に位置決めする位置決め手段が構成されている。
【００３３】
前記第２接触面３３の各位置決め孔３５のうち、右側の位置決め孔３５とねじ孔３４との間には、接続状態検出手段としての近接センサ３６が該第２接触面３３と面一となるように設けられている。前記近接センサ３６は、レーザヘッド１４に対するヘッドコネクタ１３の接続状態を検出する。
【００３４】
前記レーザヘッド１４の第２接触面３３の上側には、前記制御部１５から延設される電気ケーブル３７を着脱自在に接続可能とした接続端子部３８が設けられている。
前記接続端子部３８は、前記近接センサ３６と、前記レーザヘッド１４内に配設されるガルバノモータ３９と電気的に接続されている。従って、前記制御部１５は電気ケーブル３７及び接続端子部３８を介して近接センサ３６及びガルバノモータ３９と電気的に接続されている。そして、制御部１５は、近接センサ３６から送信される検出信号に基づいてレーザヘッド１４に対するヘッドコネクタ１３の接続状態に異常があると判断した場合にレーザ発振部１６の駆動を停止するとともに、ガルバノモータ３９の駆動を制御する。
【００３５】
前記レーザヘッド１４内には、前記ヘッドコネクタ１３から保護ガラス３２を経て入射されるレーザ光Ｌを下方、すなわち加工対象物Ｗに向かって反射させる一対のガルバノミラー４０が配置されている。
【００３６】
各ガルバノミラー４０は、ガルバノモータ３９によってそれぞれ回動されるようになっている。そして、各ガルバノミラー４０の回動により、加工対象物Ｗに照射されるレーザ光ＬがＸ−Ｙ方向に走査されるようになっている。
【００３７】
前記ガルバノミラー４０の下方には、ガルバノミラー４０によって反射されたレーザ光Ｌを加工対象物Ｗの表面において所定のスポット径となるまで収束させてマーキング加工に適したエネルギー密度まで高めるためのｆθレンズ（収束レンズ）４１が設けられている。
【００３８】
前記ｆθレンズ４１の下方には、保護ガラス４３で仕切られた開口部４２が形成されている。そして、前記ｆθレンズ４１で収束されたレーザ光Ｌが保護ガラス４３を経て加工対象物Ｗの表面に沿って２次元走査される。このような動作により、加工対象物Ｗの表面に文字や図形などがマーキング（印字）される。
【００３９】
本実施形態では、保護ガラス３２、各ガルバノミラー４０、ｆθレンズ４１及び保護ガラス４３によって、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光Ｌを加工対象物Ｗに照射する照射光学系が構成されている。
【００４０】
前記レーザヘッド１４の第２接続部２９の下縁部（第２接触面３３よりも下側）には直方体状の凸部４４が設けられ、前記ヘッドコネクタ１３の凹部２８に嵌合可能となっている。また、凹部２８に凸部４４を嵌合した状態で、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に対し図１において左右方向に摺動可能となっている。
【００４１】
また、凸部４４の突出長さＢは、ヘッドコネクタ１３の前記突出部２０の突出長さＡよりも長くなるように設定されている。なお、凹部２８の前後方向の長さは、凸部４４の突出長さＢよりも若干長くなるように設定されている。
【００４２】
次に、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４とを接続する際の作用について説明する。
さて、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４とを接続する場合には、図４に示すように、まず、第１接続部１９と第２接続部２９とが対向するように、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４とを配置する。続いて、凹部２８の前端部を凸部４４の先端部に上から載せるようにして嵌合させる。これにより、ヘッドコネクタ１３の第１接続部１９に対してレーザヘッド１４の第２接続部２９が精度よく対向する。
【００４３】
このとき、凸部４４の突出長さＢは突出部２０の突出長さＡよりも長いため、突出部２０は第２接続部２９に衝突することなく収容部３０と対向する。続いて、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に向かって移動させる。このとき、ヘッドコネクタ１３及びレーザヘッド１４は、凸部４４と凹部２８との凹凸嵌合を維持しながら移動する。
【００４４】
そして、各ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４の第１及び第２接触面２４，３３が接触するまで移動させると、凸部４４の全てが凹部２８内に収められる（図５参照）。このとき、凸部４４と凹部２８とがガイドとして機能するため、突出部２０が収容部３０内に精度よく挿入されるとともに、各位置決めピン２７が各位置決め孔３５に精度よく嵌入される。そして、各位置決めピン２７と各位置決め孔３５との嵌合により、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４が精度よく位置決めされ、各ねじ挿通孔２６と各ねじ孔３４とがそれぞれ前後方向において精度よく重なり合う。
【００４５】
続いて、各固定ねじ２５を各ねじ挿通孔２６にそれぞれ挿通した状態で、該各固定ねじ２５を各ねじ孔３４に螺入する。すると、各固定ねじ２５により、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４が固定される。その後、制御部１５から延びる電気ケーブル３７を接続端子部３８に接続する。
【００４６】
このように、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４を接続する際に、凸部４４と凹部２８とを嵌合させてから第１接触面２４と第２接触面３３とを接触させることで、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４のずれが抑えられるので、各位置決めピン２７を各位置決め孔３５に容易に嵌入することができる。
【００４７】
すると、各位置決めピン２７を、第２接触面３３上を摺動させながら各位置決め孔３５に手探りで嵌入することがほとんどなくなる。このため、各位置決めピン２７と第２接触面３３とを無駄に擦り合わせることがないので、各位置決めピン２７の磨耗を防止することができる。従って、レーザヘッド１４へのヘッドコネクタ１３の着脱を繰り返しても、レーザヘッド１４へのヘッドコネクタ１３の取付精度の低下が抑制されるので、レーザ光Ｌの光軸の位置精度の低下を抑制することができる。
【００４８】
また、電気ケーブル３７が接続端子部３８に接続された状態で、万一、ヘッドコネクタ１３からレーザヘッド１４が脱落するという異常事態が発生してしまった場合には、近接センサ３６からの検出信号に基づいて制御部１５が該異常事態を把握して該レーザ発振部１６の駆動を停止する。このため、レーザ光Ｌがレーザマーキング装置１１外へ照射されることはない。
【００４９】
上記のようなレーザマーキング装置１１では、次のような作用効果を得ることができる。
（１）レーザヘッド１４に対し、ビームエキスパンダを備えたヘッドコネクタ１３を容易に着脱することができる。従って、レーザヘッド１４及びヘッドコネクタ１３のメンテナンスを容易に行うことができる。
（２）ヘッドコネクタ１３にビームエキスパンダを収容したので、レーザヘッド１４に対しヘッドコネクタ１３を付け替えても、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光は平行光であるので、加工対象物Ｗの加工品質を低下させることはない。すなわち、従来のように、光ファイバーケーブルをレーザヘッドに着脱する構成では、光ファイバーケーブルから出射されるレーザ光が拡散光となるので、光ファイバーケーブルの光軸中心を正確に調整する必要がある。これに対し、本実施形態では、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光は平行光となるため、光軸の調整を省略することができる。
（３）ヘッドコネクタ１３に設けられたビームエキスパンダの調整により、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光が平行光となるように調整すれば、ビームエキスパンダのばらつきをレーザヘッド１４で補正する必要はない。従って、ビームエキスパンダのばらつきをレーザヘッド１４で補正するための補正値を制御部１５にあらかじめ格納する必要はない。
（４）ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に取着する際、第１接続部１９と第２接続部２９との擦れ合いを抑制しながら、各接続部１９，２９を容易に精度よく接続することができる。従って、レーザヘッド１４へのヘッドコネクタ１３の着脱を繰り返しても、レーザ光Ｌの光軸の位置精度の低下を抑制することができる。
（５）ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に取着する際に、突出部２０が収容部３０内に入り込むため、接続状態にあるヘッドコネクタ１３及びレーザヘッド１４の全長を短くして、レーザマーキング装置１１の小型化を図ることができる。
（６）ヘッドコネクタ１３に突出部２０を設け、レーザヘッド１４に収容部３０を設けたので、突出部２０を収容部３０に嵌合すると、ヘッドコネクタ１３を取着したレーザヘッド１４の外形寸法を、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光の光軸方向に縮小することができる。光ファイバーケーブル１７から出射されるレーザ光を平行光とするために必要とする拡散レンズ１８とコリメートレンズ２３との距離を突出部２０で確保することができる。
（７）レーザヘッド１４の凸部４４に対しヘッドコネクタ１３の凹部２８を嵌合して摺動させることにより、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４との連結位置に移動させることができる。従って、ヘッドコネクタ１３の重量が嵩む場合にも、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４との連結位置に容易に移動させることができる。
（８）第１接触面２４における上端部に各位置決めピン２７が設けられるとともに、第２接触面３３における上端部に各位置決めピン２７が嵌入可能な各位置決め孔３５が設けられている。このため、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に取着する際に、各位置決めピン２７を位置決め孔３５に嵌入することで、レーザ光Ｌの光軸方向と直交する方向でのヘッドコネクタ１３の位置決めを行うことができる。従って、レーザヘッド１４とヘッドコネクタ１３との取付精度を確保することができる。
（９）電気ケーブル３７が接続端子部３８に接続された状態で、レーザヘッド１４からヘッドコネクタ１３が脱落しても、近接センサ３６からの検出信号に基づいて制御部１５がレーザ発振部１６の駆動を停止する。このため、レーザ光Ｌのレーザヘッド１４外への照射を防止することができる。
（１０）ヘッドコネクタ１３は、レーザ出射ユニット１２に収容されたレーザ発振部１６から光ファイバーケーブル１７を介して伝送されるレーザ光Ｌを出射するように構成されている。すなわち、ヘッドコネクタ１３内にレーザ発振部１６が配置されていないため、ヘッドコネクタ１３の小型化を図ることができる。
【００５０】
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・レーザ発振部１６の出射部に上記ビームエキスパンダを備えたヘッドコネクタを一体に形成してもよい。このような構成により、レーザマーキング装置の全長を短縮することができる。
・レーザマーキング装置以外の、レーザ光を加工対象物に照射して加工（例えば、切断加工など）を施すレーザ加工装置に具体化してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１１…レーザマーキング装置、１２…レーザ出射ユニット、１３…ヘッドコネクタ、１４…レーザヘッド、１６…レーザ発生手段（レーザ発振部）、１７…光ファイバーケーブル、１８…ビームエキスパンダ（拡散レンズ）、２３…ビームエキスパンダ（コリメートレンズ）、２７…位置決め手段（位置決めピン、２８…案内手段（凹部）、３５…位置決め手段（位置決め孔）、３６…接続状態検出手段（近接センサ）、４０…ガルバノスキャナ（ガルバノミラー）、４４…案内手段（凸部）、Ｌ…レーザ光、Ｗ…加工対象物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を加工対象物に照射して加工を行うレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザ加工装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器を収容したレーザ出射ユニットと、該レーザ出射ユニットからのレーザ光を加工対象物に照射するためのレーザヘッド及び走査ユニットとが光ファイバーケーブルで接続されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなレーザ加工装置では、レーザヘッドと走査ユニットとが一体に形成され、そのレーザヘッド及び走査ユニットとレーザ出射ユニットとは独立した筐体で形成されている。そして、レーザ出射ユニットから出力されるレーザ光が光ファイバーケーブルを介してレーザヘッドに供給される。
【０００４】
また、レーザヘッド及び走査ユニットのメンテナンス時に、光ファイバーケーブルをレーザヘッドから取り外すことにより、レーザヘッド及び走査ユニットを容易に交換可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５１５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなレーザ加工装置では、レーザヘッドの光学系にばらつきがある。このため、レーザヘッドに対する光ファイバーケーブルの取付精度を確保できない場合には、レーザヘッドに供給されるレーザ光の光軸のずれが加工対象物の加工品質に大きく影響する。
【０００７】
すると、レーザヘッド及び走査ユニットの交換時には、レーザヘッドから走査ユニットに出力されるレーザ光のスポット径や光軸をレーザヘッド内のビームエキスパンダで再調整する必要がある。
【０００８】
従って、レーザヘッド及び走査ユニットの交換後に、煩雑な再調整作業が必要となるという問題点がある。
この発明の目的は、煩雑な再調整作業を必要とすることなく、レーザヘッドを容易に交換し得るレーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、レーザ光を発生するレーザ発生手段を備えたレーザ出射ユニットと、前記レーザ出射ユニットから出力されるレーザ光を加工対象物に照射するガルバノスキャナを備えたレーザヘッドと、前記レーザ出射ユニットから前記レーザヘッドにレーザ光を伝送する光ファイバーケーブルとを備えたレーザ加工装置において、前記光ファイバーケーブルに、前記レーザヘッドに着脱可能に取着されるヘッドコネクタを設け、前記ヘッドコネクタにビームエキスパンダを備え、前記ビームエキスパンダには、前記光ファイバーケーブルから出射されるレーザ光を拡散させる拡散レンズと、前記拡散レンズから出射されるレーザ光を平行光に収束させる収束レンズとを備えたことを要旨とする。
【００１０】
上記構成では、ヘッドコネクタにビームエキスパンダを備えたので、レーザヘッドに対しヘッドコネクタを付け替えても、加工対象物の加工精度が低下しない。
請求項２の発明は、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置において、前記ヘッドコネクタと前記レーザヘッドには、前記ヘッドコネクタから出射されるレーザ光の光軸に沿って、前記ヘッドコネクタを前記レーザヘッドに向かって案内する案内手段を設けたことを要旨とする。
【００１１】
上記構成では、ヘッドコネクタのレーザヘッドへの取付け作業が容易となる。
請求項３の発明は、請求項３に記載のレーザ加工装置において、前記案内手段は、前記レーザヘッドに、前記レーザ光の光軸に沿って設けられた凸部と、前記ヘッドコネクタに設けられ、前記凸部に摺動可能に嵌合する凹部とを備えたことを要旨とする。
【００１２】
上記構成では、ヘッドコネクタの凹部をレーザヘッドの凸部に嵌合して摺動させることにより、ヘッドコネクタをレーザヘッドに容易に取着することができる。
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザヘッドと前記ヘッドコネクタに、該レーザヘッドとヘッドコネクタとを接続する第１接続部と第２接続部とを設け、前記第１接続部と第２接続部の一方に突出部を設けるとともに、他方に該突出部を収容する収容部を設け、前記突出部と収容部のいずれかに前記ビームエキスパンダを収容したことを要旨とする。
【００１３】
上記構成では、突出部を収容部（窪み）に入り込ませることにより、ヘッドコネクタを取着したレーザヘッドの光軸方向の寸法を縮小することができる。
請求項５の発明は、請求項４記載のレーザ加工装置において、前記ヘッドコネクタに前記ビームエキスパンダを収容する突出部を設け、前記レーザヘッドに前記収容部を設けたことを要旨とする。
【００１４】
上記構成では、ビームエキスパンダから平行光を出射するために要する距離を突出部で確保することができるので、ヘッドコネクタを取着したレーザヘッドの光軸方向の寸法を縮小することができる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記拡散レンズと収束レンズとの離間距離を調節可能としたことを要旨とする。
上記構成では、ビームエキスパンダから出射されるレーザ光の焦点距離を調整することができる。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６記載のレーザ加工装置において、前記拡散レンズと収束レンズとの間に、前記収束レンズから出射されるレーザ光のビーム径を調整する調整レンズを備えたことを要旨とする。
【００１７】
上記構成では、ビームエキスパンダから出射されるレーザ光の焦点距離に対するビーム径（スポット径）を調整することができる。
請求項８の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザヘッドには、前記ヘッドコネクタとの接続状態を検出する接続状態検出手段を備えたことを要旨とする。
【００１８】
上記構成では、ヘッドコネクタとレーザヘッドとの外れを接続状態検出手段で検出することができる。
請求項９の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザヘッドと前記ヘッドコネクタには、該レーザヘッドとヘッドコネクタを前記レーザ光の光軸方向と直交する方向に位置決めする位置決め手段を備えたことを要旨とする。
【００１９】
上記構成では、位置決め手段によりヘッドコネクタからレーザヘッドに出射されるレーザ光の光軸を、レーザヘッドに対し位置決めすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、煩雑な再調整作業を必要とすることなく、レーザヘッドを容易に交換し得るレーザ加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態のレーザ加工装置を示す概要図である。
【図２】ヘッドコネクタを示す斜視図である。
【図３】レーザヘッドを示す斜視図である。
【図４】レーザヘッドからヘッドコネクタを取り外した状態を示す概要図である。
【図５】ヘッドコネクタをレーザヘッドに取着した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１に示すレーザマーキング装置（レーザ加工装置）１１は、レーザ出射ユニット１２から出力されるレーザ光をヘッドコネクタ１３を介してレーザヘッド１４に伝送し、レーザヘッド１４でレーザ光により加工対象物Ｗを加工するものである。
【００２３】
前記レーザ出射ユニット１２内には、装置全体の稼働状態を制御する制御部１５とレーザ光Ｌを発振するレーザ発振部（レーザ発振器）１６とが収容されている。制御部１５は、レーザ発振部１６と電気的に接続されるとともに、該レーザ発振部１６の駆動を制御する。
【００２４】
前記レーザ出射ユニット１２は、光ファイバーケーブル１７を介してヘッドコネクタ１３に接続されている。前記ヘッドコネクタ１３内には、光ファイバーケーブル１７の先端から出射されるレーザ光Ｌを拡散させるための拡散レンズ１８と、該拡散レンズ１８によって拡散されたレーザ光Ｌを所要の出射径（スポット径）を持つ平行光にするためのコリメートレンズ２３とが配置されている。拡散レンズ１８とコリメートレンズ２３とによりビームエキスパンダが構成されている。
【００２５】
そして、ビームエキスパンダにより、レーザ発振部１６から発振されるレーザ光Ｌは、ヘッドコネクタ１３から所要の平行光として出射されるようにあらかじめ調整されている。
【００２６】
図１及び図４に矢印で示すように、前記ビームエキスパンダは、前記拡散レンズ１８とコリメートレンズ２３との離間距離（相対的距離）を調整することによりレーザ光の焦点距離を調整可能である。また、拡散レンズ１８とコリメートレンズ２３との間に複数枚の調整レンズ４５が介在され、各レンズ４５の離間距離の調整により、ビーム径（出射径、平行光の幅）を調整し、よってビームエキスパンダの焦点距離におけるスポット径のサイズを調整可能となっている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、ヘッドコネクタ１３の先端部には同ヘッドコネクタ１３を前記レーザヘッド１４に着脱可能に嵌合する第１接続部１９が設けられている。前記第１接続部１９の中央部には、レーザ光Ｌの光軸方向に沿って突出する円筒状の突出部２０が突出長さＡで突出され、その突出部２０の先端の開口部２１は円板状の保護ガラス２２によって閉塞されている。前記突出部２０内に前記コリメートレンズ２３が配設されている。
【００２８】
前記ヘッドコネクタ１３の第１接続部１９の周囲には、四角枠状の第１接触面２４が形成され、その第１接触面２４の四隅部分には、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に固定するための固定ねじ２５が挿通孔２６にそれぞれ挿通されている。また、第１接触面２４の上部において、前記ねじ孔３４間には前方に向かって突出する一対の位置決めピン２７が設けられている。また、前記ヘッドコネクタ１３の下面には、溝状の凹部２８が設けられている。
【００２９】
図１及び図３に示すように、前記レーザヘッド１４の前記ヘッドコネクタ１３との接続面である第２接続部２９には、前記ヘッドコネクタ１３の突出部２０を収容可能とした円筒状の収容部３０が設けられている。
【００３０】
前記収容部３０の奥部３１とレーザヘッド１４の内部とは円板状の保護ガラス３２によって仕切られている。そして、突出部２０を収容部３０に収容した状態では、突出部２０の保護ガラス２２と収容部３０の保護ガラス３２とが近接して対向するようになっている。
【００３１】
図１及び図３に示すように、前記レーザヘッド１４の第２接続部２９には前記ヘッドコネクタ１３の第１接触面２４と接触する第２接触面３３が形成されている。前記第２接触面３３には前記ヘッドコネクタ１３の固定ねじ２５を螺合可能としたねじ孔３４と、位置決めピン２７を嵌合可能とした位置決め孔３５が形成されている。
【００３２】
また、各位置決め孔３５のうち、図３において左側に位置する位置決め孔３５は左右方向に長い長孔によって構成されているため、嵌入された位置決めピン２７の左右方向の若干の移動を許容するようになっている。なお、本実施形態では、各位置決めピン２７及び各位置決め孔３５により、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４とをレーザ光Ｌの光軸と直交する方向に位置決めする位置決め手段が構成されている。
【００３３】
前記第２接触面３３の各位置決め孔３５のうち、右側の位置決め孔３５とねじ孔３４との間には、接続状態検出手段としての近接センサ３６が該第２接触面３３と面一となるように設けられている。前記近接センサ３６は、レーザヘッド１４に対するヘッドコネクタ１３の接続状態を検出する。
【００３４】
前記レーザヘッド１４の第２接触面３３の上側には、前記制御部１５から延設される電気ケーブル３７を着脱自在に接続可能とした接続端子部３８が設けられている。
前記接続端子部３８は、前記近接センサ３６と、前記レーザヘッド１４内に配設されるガルバノモータ３９と電気的に接続されている。従って、前記制御部１５は電気ケーブル３７及び接続端子部３８を介して近接センサ３６及びガルバノモータ３９と電気的に接続されている。そして、制御部１５は、近接センサ３６から送信される検出信号に基づいてレーザヘッド１４に対するヘッドコネクタ１３の接続状態に異常があると判断した場合にレーザ発振部１６の駆動を停止するとともに、ガルバノモータ３９の駆動を制御する。
【００３５】
前記レーザヘッド１４内には、前記ヘッドコネクタ１３から保護ガラス３２を経て入射されるレーザ光Ｌを下方、すなわち加工対象物Ｗに向かって反射させる一対のガルバノミラー４０が配置されている。
【００３６】
各ガルバノミラー４０は、ガルバノモータ３９によってそれぞれ回動されるようになっている。そして、各ガルバノミラー４０の回動により、加工対象物Ｗに照射されるレーザ光ＬがＸ−Ｙ方向に走査されるようになっている。
【００３７】
前記ガルバノミラー４０の下方には、ガルバノミラー４０によって反射されたレーザ光Ｌを加工対象物Ｗの表面において所定のスポット径となるまで収束させてマーキング加工に適したエネルギー密度まで高めるためのｆθレンズ（収束レンズ）４１が設けられている。
【００３８】
前記ｆθレンズ４１の下方には、保護ガラス４３で仕切られた開口部４２が形成されている。そして、前記ｆθレンズ４１で収束されたレーザ光Ｌが保護ガラス４３を経て加工対象物Ｗの表面に沿って２次元走査される。このような動作により、加工対象物Ｗの表面に文字や図形などがマーキング（印字）される。
【００３９】
本実施形態では、保護ガラス３２、各ガルバノミラー４０、ｆθレンズ４１及び保護ガラス４３によって、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光Ｌを加工対象物Ｗに照射する照射光学系が構成されている。
【００４０】
前記レーザヘッド１４の第２接続部２９の下縁部（第２接触面３３よりも下側）には直方体状の凸部４４が設けられ、前記ヘッドコネクタ１３の凹部２８に嵌合可能となっている。また、凹部２８に凸部４４を嵌合した状態で、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に対し図１において左右方向に摺動可能となっている。
【００４１】
また、凸部４４の突出長さＢは、ヘッドコネクタ１３の前記突出部２０の突出長さＡよりも長くなるように設定されている。なお、凹部２８の前後方向の長さは、凸部４４の突出長さＢよりも若干長くなるように設定されている。
【００４２】
次に、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４とを接続する際の作用について説明する。
さて、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４とを接続する場合には、図４に示すように、まず、第１接続部１９と第２接続部２９とが対向するように、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４とを配置する。続いて、凹部２８の前端部を凸部４４の先端部に上から載せるようにして嵌合させる。これにより、ヘッドコネクタ１３の第１接続部１９に対してレーザヘッド１４の第２接続部２９が精度よく対向する。
【００４３】
このとき、凸部４４の突出長さＢは突出部２０の突出長さＡよりも長いため、突出部２０は第２接続部２９に衝突することなく収容部３０と対向する。続いて、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に向かって移動させる。このとき、ヘッドコネクタ１３及びレーザヘッド１４は、凸部４４と凹部２８との凹凸嵌合を維持しながら移動する。
【００４４】
そして、各ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４の第１及び第２接触面２４，３３が接触するまで移動させると、凸部４４の全てが凹部２８内に収められる（図５参照）。このとき、凸部４４と凹部２８とがガイドとして機能するため、突出部２０が収容部３０内に精度よく挿入されるとともに、各位置決めピン２７が各位置決め孔３５に精度よく嵌入される。そして、各位置決めピン２７と各位置決め孔３５との嵌合により、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４が精度よく位置決めされ、各ねじ挿通孔２６と各ねじ孔３４とがそれぞれ前後方向において精度よく重なり合う。
【００４５】
続いて、各固定ねじ２５を各ねじ挿通孔２６にそれぞれ挿通した状態で、該各固定ねじ２５を各ねじ孔３４に螺入する。すると、各固定ねじ２５により、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４が固定される。その後、制御部１５から延びる電気ケーブル３７を接続端子部３８に接続する。
【００４６】
このように、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４を接続する際に、凸部４４と凹部２８とを嵌合させてから第１接触面２４と第２接触面３３とを接触させることで、ヘッドコネクタ１３とレーザヘッド１４のずれが抑えられるので、各位置決めピン２７を各位置決め孔３５に容易に嵌入することができる。
【００４７】
すると、各位置決めピン２７を、第２接触面３３上を摺動させながら各位置決め孔３５に手探りで嵌入することがほとんどなくなる。このため、各位置決めピン２７と第２接触面３３とを無駄に擦り合わせることがないので、各位置決めピン２７の磨耗を防止することができる。従って、レーザヘッド１４へのヘッドコネクタ１３の着脱を繰り返しても、レーザヘッド１４へのヘッドコネクタ１３の取付精度の低下が抑制されるので、レーザ光Ｌの光軸の位置精度の低下を抑制することができる。
【００４８】
また、電気ケーブル３７が接続端子部３８に接続された状態で、万一、ヘッドコネクタ１３からレーザヘッド１４が脱落するという異常事態が発生してしまった場合には、近接センサ３６からの検出信号に基づいて制御部１５が該異常事態を把握して該レーザ発振部１６の駆動を停止する。このため、レーザ光Ｌがレーザマーキング装置１１外へ照射されることはない。
【００４９】
上記のようなレーザマーキング装置１１では、次のような作用効果を得ることができる。
（１）レーザヘッド１４に対し、ビームエキスパンダを備えたヘッドコネクタ１３を容易に着脱することができる。従って、レーザヘッド１４及びヘッドコネクタ１３のメンテナンスを容易に行うことができる。
（２）ヘッドコネクタ１３にビームエキスパンダを収容したので、レーザヘッド１４に対しヘッドコネクタ１３を付け替えても、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光は平行光であるので、加工対象物Ｗの加工品質を低下させることはない。すなわち、従来のように、光ファイバーケーブルをレーザヘッドに着脱する構成では、光ファイバーケーブルから出射されるレーザ光が拡散光となるので、光ファイバーケーブルの光軸中心を正確に調整する必要がある。これに対し、本実施形態では、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光は平行光となるため、光軸の調整を省略することができる。
（３）ヘッドコネクタ１３に設けられたビームエキスパンダの調整により、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光が平行光となるように調整すれば、ビームエキスパンダのばらつきをレーザヘッド１４で補正する必要はない。従って、ビームエキスパンダのばらつきをレーザヘッド１４で補正するための補正値を制御部１５にあらかじめ格納する必要はない。
（４）ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に取着する際、第１接続部１９と第２接続部２９との擦れ合いを抑制しながら、各接続部１９，２９を容易に精度よく接続することができる。従って、レーザヘッド１４へのヘッドコネクタ１３の着脱を繰り返しても、レーザ光Ｌの光軸の位置精度の低下を抑制することができる。
（５）ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に取着する際に、突出部２０が収容部３０内に入り込むため、接続状態にあるヘッドコネクタ１３及びレーザヘッド１４の全長を短くして、レーザマーキング装置１１の小型化を図ることができる。
（６）ヘッドコネクタ１３に突出部２０を設け、レーザヘッド１４に収容部３０を設けたので、突出部２０を収容部３０に嵌合すると、ヘッドコネクタ１３を取着したレーザヘッド１４の外形寸法を、ヘッドコネクタ１３から出射されるレーザ光の光軸方向に縮小することができる。光ファイバーケーブル１７から出射されるレーザ光を平行光とするために必要とする拡散レンズ１８とコリメートレンズ２３との距離を突出部２０で確保することができる。
（７）レーザヘッド１４の凸部４４に対しヘッドコネクタ１３の凹部２８を嵌合して摺動させることにより、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４との連結位置に移動させることができる。従って、ヘッドコネクタ１３の重量が嵩む場合にも、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４との連結位置に容易に移動させることができる。
（８）第１接触面２４における上端部に各位置決めピン２７が設けられるとともに、第２接触面３３における上端部に各位置決めピン２７が嵌入可能な各位置決め孔３５が設けられている。このため、ヘッドコネクタ１３をレーザヘッド１４に取着する際に、各位置決めピン２７を位置決め孔３５に嵌入することで、レーザ光Ｌの光軸方向と直交する方向でのヘッドコネクタ１３の位置決めを行うことができる。従って、レーザヘッド１４とヘッドコネクタ１３との取付精度を確保することができる。
（９）電気ケーブル３７が接続端子部３８に接続された状態で、レーザヘッド１４からヘッドコネクタ１３が脱落しても、近接センサ３６からの検出信号に基づいて制御部１５がレーザ発振部１６の駆動を停止する。このため、レーザ光Ｌのレーザヘッド１４外への照射を防止することができる。
（１０）ヘッドコネクタ１３は、レーザ出射ユニット１２に収容されたレーザ発振部１６から光ファイバーケーブル１７を介して伝送されるレーザ光Ｌを出射するように構成されている。すなわち、ヘッドコネクタ１３内にレーザ発振部１６が配置されていないため、ヘッドコネクタ１３の小型化を図ることができる。
【００５０】
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・レーザ発振部１６の出射部に上記ビームエキスパンダを備えたヘッドコネクタを一体に形成してもよい。このような構成により、レーザマーキング装置の全長を短縮することができる。
・レーザマーキング装置以外の、レーザ光を加工対象物に照射して加工（例えば、切断加工など）を施すレーザ加工装置に具体化してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１１…レーザマーキング装置、１２…レーザ出射ユニット、１３…ヘッドコネクタ、１４…レーザヘッド、１６…レーザ発生手段（レーザ発振部）、１７…光ファイバーケーブル、１８…ビームエキスパンダ（拡散レンズ）、２３…ビームエキスパンダ（コリメートレンズ）、２７…位置決め手段（位置決めピン、２８…案内手段（凹部）、３５…位置決め手段（位置決め孔）、３６…接続状態検出手段（近接センサ）、４０…ガルバノスキャナ（ガルバノミラー）、４４…案内手段（凸部）、Ｌ…レーザ光、Ｗ…加工対象物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発生するレーザ発生手段を備えたレーザ出射ユニットと、
前記レーザ出射ユニットから出力されるレーザ光を加工対象物に照射するガルバノスキャナを備えたレーザヘッドと、
前記レーザ出射ユニットから前記レーザヘッドにレーザ光を伝送する光ファイバーケーブルと
を備えたレーザ加工装置において、
前記光ファイバーケーブルに、前記レーザヘッドに着脱可能に取着されるヘッドコネクタを設け、前記ヘッドコネクタにビームエキスパンダを備え、
前記ビームエキスパンダには、
前記光ファイバーケーブルから出射されるレーザ光を拡散させる拡散レンズと、
前記拡散レンズから出射されるレーザ光を平行光に収束させる収束レンズと
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記ヘッドコネクタと前記レーザヘッドには、前記ヘッドコネクタから出射されるレーザ光の光軸に沿って、前記ヘッドコネクタを前記レーザヘッドに向かって案内する案内手段を設けたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザ加工装置において、
前記案内手段は、
前記レーザヘッドに、前記レーザ光の光軸に沿って設けられた凸部と、
前記ヘッドコネクタに設けられ、前記凸部に摺動可能に嵌合する凹部と
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記レーザヘッドと前記ヘッドコネクタに、該レーザヘッドとヘッドコネクタとを接続する第１接続部と第２接続部とを設け、前記第１接続部と第２接続部の一方に突出部を設けるとともに、他方に該突出部を収容する収容部を設け、前記突出部と収容部のいずれかに前記ビームエキスパンダを収容したことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項４記載のレーザ加工装置において、
前記ヘッドコネクタに前記ビームエキスパンダを収容する突出部を設け、前記レーザヘッドに前記収容部を設けたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記拡散レンズと収束レンズとの離間距離を調節可能としたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
請求項６記載のレーザ加工装置において、
前記拡散レンズと収束レンズとの間に、前記収束レンズから出射されるレーザ光のビーム径を調整する調整レンズを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記レーザヘッドには、前記ヘッドコネクタとの接続状態を検出する接続状態検出手段を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記レーザヘッドと前記ヘッドコネクタには、該レーザヘッドとヘッドコネクタを前記レーザ光の光軸方向と直交する方向に位置決めする位置決め手段を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１】
レーザ光を発生するレーザ発生手段を備えたレーザ出射ユニットと、
前記レーザ出射ユニットから出力されるレーザ光を加工対象物に照射するガルバノスキャナを備えたレーザヘッドと、
前記レーザ出射ユニットから前記レーザヘッドにレーザ光を伝送する光ファイバーケーブルと
を備えたレーザ加工装置において、
前記光ファイバーケーブルに、前記レーザヘッドに着脱可能に取着されるヘッドコネクタを設け、前記ヘッドコネクタにビームエキスパンダを備え、
前記ビームエキスパンダには、
前記光ファイバーケーブルから出射されるレーザ光を拡散させる拡散レンズと、
前記拡散レンズから出射されるレーザ光を平行光に収束させる収束レンズと
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記ヘッドコネクタと前記レーザヘッドには、前記ヘッドコネクタから出射されるレーザ光の光軸に沿って、前記ヘッドコネクタを前記レーザヘッドに向かって案内する案内手段を設けたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザ加工装置において、
前記案内手段は、
前記レーザヘッドに、前記レーザ光の光軸に沿って設けられた凸部と、
前記ヘッドコネクタに設けられ、前記凸部に摺動可能に嵌合する凹部と
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記レーザヘッドと前記ヘッドコネクタに、該レーザヘッドとヘッドコネクタとを接続する第１接続部と第２接続部とを設け、前記第１接続部と第２接続部の一方に突出部を設けるとともに、他方に該突出部を収容する収容部を設け、前記突出部と収容部のいずれかに前記ビームエキスパンダを収容したことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項４記載のレーザ加工装置において、
前記ヘッドコネクタに前記ビームエキスパンダを収容する突出部を設け、前記レーザヘッドに前記収容部を設けたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記拡散レンズと収束レンズとの離間距離を調節可能としたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
請求項６記載のレーザ加工装置において、
前記拡散レンズと収束レンズとの間に、前記収束レンズから出射されるレーザ光のビーム径を調整する調整レンズを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記レーザヘッドには、前記ヘッドコネクタとの接続状態を検出する接続状態検出手段を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記レーザヘッドと前記ヘッドコネクタには、該レーザヘッドとヘッドコネクタを前記レーザ光の光軸方向と直交する方向に位置決めする位置決め手段を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９１１９１（Ｐ２０１２−９１１９１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３９８５２（Ｐ２０１０−２３９８５２）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００１０６２２１）パナソニック電工ＳＵＮＸ株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００１０６２２１）パナソニック電工ＳＵＮＸ株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
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