特許 6030802 レーザーポインタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6030802

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】レーザーポインタ

(51)【国際特許分類】

   B08B 3/02 20060101AFI20161114BHJP

   G02B 27/20 20060101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   B08B3/02 D

   G02B27/20

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-142752(P2016-142752)

(22)【出願日】2016年7月20日

【審査請求日】2016年7月21日

(31)【優先権主張番号】特願2015-200022(P2015-200022)

(32)【優先日】2015年10月8日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】595088078

【氏名又は名称】ファインマシーンカタオカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100083068

【弁理士】

【氏名又は名称】竹中 一宣

(74)【代理人】

【識別番号】100165489

【弁理士】

【氏名又は名称】榊原 靖

(72)【発明者】

【氏名】片岡 啓二

【審査官】 村山 睦

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５７２５１５４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−０６１０５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１７０４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０６６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１３６１５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｇ０２Ｂ ２７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械加工部品用洗浄機のノズルホルダにセットされるレーザーポインタであって、
光が通過する開口を備える本体ケースと、
前記本体ケースの外周面の軸方向中央に設けられた第一のネジ部、及び、前記第一のネジ部に対して径の小さい第二のネジ部と、
前記外周面の開口側に設けられたスリット、凹凸、及び梨地の何れかでなる防滑手段と、
前記本体ケースに内蔵され、前記光を発生させる励起光発生機と、
前記励起光発生機に電力を供給する電源と、
前記励起光発生機から照射された前記光を透過又は収束する凸レンズと、
前記凸レンズを透過又は収束した前記光を、十文字形に出力する十文字出力パーツと、
前記本体ケースに内蔵され、前記凸レンズ及び前記十文字出力パーツが嵌合固止されるレンズ枠体と、
を備えるレーザーポインタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザーポインタに関する。詳しくは、本発明は、洗浄機のノズルホルダに取付けられるレーザーポインタに関する。

【背景技術】

【0002】

洗浄機において、ノズルの噴射位置（被洗浄対象物の位置情報）は、ワークの洗浄、及び／又は、乾燥に対して、最も必要とする情報である。この噴射位置の不具合は、ワークの洗浄、及び／又は、乾燥に時間を要し、かつ品質が劣り、併せて製品不良を発生する。また、この噴射位置が不具合な状況は、速やかに解決しなければ、前述の品質劣化と、製品不良が多発し、大きな問題と成る。殊に、洗浄機メーカから遠隔地や、海外の場合には、社内、その他の技術者（技術者とする）が出張することは不可能に近く、近時においては、この対応が必須となっている。

【0003】

従来、本発明が意図する「ワークの穿孔内壁、及び／又は、内底を、洗浄、及び／又は、乾燥するノズルの被洗浄対象物の位置情報を（情報として）捉えるレーザーポインタと、このレーザーポインタによる被洗浄対象物の位置情報を利用できる制御部を備えた洗浄機」に関しては、見当たらない。但し、洗浄機の分野において、レーザーで金型をクリーニングする装置の発明がある。例えば、特開平１１−９９５２４号公報である。しかし、この発明は、レーザーによる洗浄であり、ノズルの被洗浄対象物の位置情報として検知する構造でない。一方、レーザーポインタに関して、レーザーポインタを用いて投影画像に対して直感的に操作入力を行うことが可能な情報処理装置がある。例えば、特開２０１５−１４８８２号公報である。前述した、ノズルの噴射位置を情報として検知する構造でない。

【0004】

また、従来のレーザーポインタは、例えば、特開２００１−２０６６８６号公報に記載の如く、筒状の本体部と、この本体部に内蔵した光源とレンズとの組合せであり、この本体部を、車体に取付ける構造である。従って、自由、かつ簡易に着脱できる構造でなく、利用分野が限られることと、着脱時に手間を要すること、等の課題が考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−９９５２４号公報

【特許文献2】特開２０１５−１４８８２号公報

【特許文献3】特開２００１−２０６６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来技術と文献１と文献２とにおいては、ノズルの被洗浄対象物の位置情報の設定、変更、又は調整（被洗浄対象物の位置情報）は、原則として、人手と経験則とに基づくものである。従って、この被洗浄対象物の位置情報が不具合（ノズルに対しての外的要因の衝突、保守管理の不備、経験不足、或いは取替え等により位置が狂うこと、故障）の場合には、前述した如く、ワークの洗浄、及び／又は、乾燥に時間を要し、かつ品質が劣り、併せて製品不良を発生する。

【0007】

このような状況を回避するのが、本発明であり、特徴とか有益性は、次のようになる。特徴は、「ノズルの被洗浄対象物の位置情報の正確性を確保し、ワークの洗浄、及び／又は、乾燥の時間短縮、かつ品質劣化、併せて製品不良を無くし得る」ことである。また、有益性は、「洗浄機メーカから遠隔地とか、海外の場合の緊急時において、例えば、パソコン、電話、又はその他の通信手段を利用して、当事者に指示を与えて、この当事者が制御部を利用し、ノズルの被洗浄対象物の位置情報を、自分で修正し、正確な噴射位置を確保できる。従って、洗浄機メーカの技術者がわざわざ出張する必要がなくなる」ことである。

【0008】

本発明は、上述の事情の下になされたもので、利便性を向上させることができるレーザーポインタを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るレーザーポインタは、
機械加工部品用洗浄機のノズルホルダにセットされるレーザーポインタであって、
光が通過する開口を備える本体ケースと、
前記本体ケースの外周面の軸方向中央に設けられた第一のネジ部、及び、前記第一のネジ部に対して径の小さい第二のネジ部と、
前記外周面の開口側に設けられたスリット、凹凸、及び梨地の何れかでなる防滑手段と、
前記本体ケースに内蔵され、前記光を発生させる励起光発生機と、
前記励起光発生機に電力を供給する電源と、
前記励起光発生機から照射された前記光を透過又は収束する凸レンズと、
前記凸レンズを透過又は収束した前記光を、十文字形に出力する十文字出力パーツと、
前記本体ケースに内蔵され、前記凸レンズ及び前記十文字出力パーツが嵌合固止されるレンズ枠体と、
を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明では「洗浄機メーカから遠隔地とか、海外の場合の緊急時において、例えば、パソコン、電話、又はその他の通信手段を利用して、当事者に指示を与えて、この当事者が制御部を利用し、ノズルの被洗浄対象物の位置情報を、自分で修正し、正確な噴射位置を確保できる。従って、洗浄機メーカの技術者がわざわざ出張する必要がなくなる」有益性がある。また、「レーザーポインタを、洗浄機のノズルホルダに取付ける際に、最適な状態で取付けできる」利点がある。さらに、「第一・第二のネジ部を設けることで、少なくとも、二つのノズルホルダの内周面のネジ部の径の大小に対応可能となる」利便性を有する。
結果として、洗浄機のノズルホルダに取付けられるレーザーポインタの利便性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1-1】レーザーポインタと電源（バッテリー）との関係を示した一部省略の拡大模式図である。

【図1-2】レーザーポインタの拡大断面図である。

【図2】レーザーポインタを洗浄機のノズルホルダにセット（螺着）した状態の拡大模式図である。

【図3-1】洗浄室において、ノズルホルダを支持するアームが、スイング動作することを想定して構成した要部の概念図である。

【図3-2-1】ワークの加工孔の内壁、又は底部の何処の箇所に、レーザーポインタの照射位置（ノズルの噴射位置と同じ概念）を認識する状況を示しており、その結果をティーチング（伝達する倣い手段）で、制御部に記録するための一例を示した拡大模式図である。

【図3-2-2】ワークの加工孔の内壁、又は底部の何処の箇所に、レーザーポインタの照射位置をティーチングした制御部の指令により、理想とする洗浄と乾燥とが行われる状況を示した拡大模式図と、要部の拡大模式図である。

【図3-2-3】図３−２−２とは、別の箇所に、レーザーポインタの照射位置があることで、理想とする洗浄と乾燥とが行われるかを調査し、その調査結果を、伝達する倣い手段で、制御部に記録するための一例を示した拡大模式図である。

【図4】洗浄機に取付けられた制御部を示した縮尺模式図である。

【図5】レーザーポインタの動きと、他の部位との関係と、動作を示したフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１−１と図１−２において、後述するノズルホルダ１０に取付けられるレーザーポインタＡは、下記のような構造である。レーザーポインタＡは、開口１ａを備えた筒状の本体ケース１と、この本体ケース１の外周面の軸方向Ｘの中央部に並ぶように設けた大の第一のネジ部１００及び小の第二のネジ部１０１と、外周の開口側に設けたスリット、凹凸、梨地等でなる防滑手段１０２と、この本体ケース１の開口１ａから軸方向Ｘの尻１ｂに、順に並んで配置され、かつ内蔵された、十文字出力パーツ２と、凸レンズ３、及び励起光発生機５と、励起光発生機用の電源６と、レンズ枠体７と、を主部品とする。
第一のネジ部１００及び第二のネジ部１０１の外周面は、雄ネジ面から構成されている。大の第一のネジ部１００は、そのねじ山等の外周面が、小の第二のネジ部１０１のねじ山等の外周面よりも大径となるように形成されている。
十文字出力パーツ２と凸レンズ３とは、レンズ枠体７に嵌合収容され、止めネジで、本体ケース１の開口１ａより軸方向Ｘの内側に内蔵固止されている。また、励起光発生機５は、本体ケース１の軸方向Ｘの中央側から尻１ｂの部位側（後端側）に固止されている。従って、図示しない、スイッチをオンすると、励起光発生機５より発光されたレーザー光が、高調波レーザー光に変換された後、凸レンズ３で収束され、十文字出力パーツ２より外部に照射される。この十文字の焦点が、ワークＷの位置情報であり、後述するノズル１３の噴射位置（ノズル１３の狙い位置）となる。尚、十文字出力パーツ２は、図３−２−２の如く、凸レンズ３からのスポット光を、十文字ラインにする光学系パーツであり、例えば、十文字の映像を照射し、ノズル１３の噴射位置の中心箇所（部位）と、周辺箇所とを、適確に捉え得る特徴がある。即ち、噴射ポイントの中心を点で、かつその周辺を、十文字の十文字線で捉える照射をもって、この噴射ポイントを確実、かつ速やかに把握できる。

【0013】

第一のネジ部１００と、第二のネジ部１０１とは、後述するノズルホルダ１０の内周面のネジ部１０００の径の大小に対応可能とするために設けられている。この例では、図３−２−１の如く、大の第一のネジ部１００の時には、ノズルホルダ１０の内周面のネジ部１０００は、第一のネジ部１００が螺合される大きさに形成されている。一方、小の第一のネジ部１００の時は、ノズルホルダ１０の内周面のネジ部１０００（雌ねじ面）は、第二のネジ部１０１が螺合される大きさに形成されている。これによって、レーザーポインタＡの第一のネジ部１００及び第二のネジ部１０１（雄ネジ）は、ノズルホルダ１０のネジ部１０００（雌ネジ）の大小に対応可能とする。

【0014】

このレーザーポインタＡが取り付けられる洗浄機は、図３−１〜図３−２−２に示すように、ネジ部１０００を内周面に備えたノズルホルダ１０と、このノズルホルダ１０を支持するアーム１１と、このアーム１１がスイング動作する機構と、ワーク支持台１２と、を備えている。
ノズルホルダ１０には、レーザー光を照射するレーザーポインタＡ、及び、洗浄水又は乾燥風を噴射するノズル１３のいずれかが、取り付けられる。レーザーポインタＡが、ノズルホルダ１０に取り付けられている場合には、レーザーポインタＡのレーザー光は、例えば、モータ１２００で回転するワーク支持台１２に設置されたワークＷの孔Ｗ３、詳しくは、孔Ｗ３の内壁Ｗ１及び底部Ｗ２等に照射される。
ワーク支持台１２は、モータ１２００の回転軸の回転に基づいて、ワーク支持台１２に固定したワークＷを回転させる。従って、ワーク支持台１２に固定したワークＷが回転し、内壁Ｗ１，底部Ｗ２の各箇所に対してレーザーポインタＡからレーザー光が、個別に照射されるとともに、ターゲットとしてのそれぞれの照射位置を、制御部２１に伝達する（ティーチングする）。このような照射と伝達作業とは、内壁Ｗ１，底部Ｗ２（内底）の各箇所と、前記アーム１１が、スイング動作する、全ての動作箇所で、個別に、かつ正確に行われるとともに、倣い手段２０（教示手段）により、それぞれの照射位置を、制御部２１に、数値制御のターゲットとして記憶される。
尚、本実施形態では、アーム１１は、スイング動作をする。しかしながら、これに限られない。例えば、アーム１１は、スイング動作をするものでなくてもよい。アーム１１が、スイング動作をしない構造の場合、例えば、先端のノズルホルダ１０（ノズルホルダ１０は、ネジ部１０００を内周面に備えている。）が自在継手を介して、３６０°回転し、かつ首振り自在に構成される。
図中Ｒは、励起光発生機５のバッテリーを示している。

【0015】

次に、洗浄及び乾燥のためのノズル１３の噴射位置をティーチングするための教示方法についての一例を説明する。図３−２−１は、ワークＷの孔Ｗ３（加工孔）の内壁Ｗ１又は底部Ｗ２の何処の箇所に、レーザーポインタＡの照射位置（照射位置は、洗浄時及び乾燥時におけるノズル１３の噴射位置と同じ位置となる。）を認識する状況を示したものである。倣い手段２０（教示装置）は、ティーチングを行い、レーザーポインタＡの照射位置を、制御部２１の記憶部に記録する。これは、例えば、洗浄及び乾燥する作業での噴射位置を特定するための作業である。レーザーポインタＡは、例えば、孔Ｗ３（穿孔）の各所箇所を、十文字の焦点でピンポイントに照射する。そして、このそれぞれの照射位置は、洗浄及び乾燥する作業でのノズル１３のターゲット（後述するワークＷの孔Ｗ３の位置情報）であり、ターゲットはティーチングによる倣い手段２０により、制御部２１に、数値制御用のターゲットとして記憶される。このような照射とティーチングによる作業で、このワークＷの洗浄と乾燥にとって、必要とするノズル１３の噴射位置（噴射方向、及び／又は、噴射力等含む）の動きが（ターゲットとして）記録される。以上により、倣い手段２０（教示装置）によるティーチングが完了する。

【0016】

続いて、洗浄及び乾燥する作業について説明する。上記ティーチングの結果を踏まえて、図３−２−２に示すように、レーザー光の照射位置（特定した噴射位置）に向かって、ノズル１３からの洗浄水（薬液、水道水、リサイクル薬液、及びリサイクル水等の処理水）の噴射で洗浄し、孔Ｗ３から異物を除去する。次に、ノズル１３からの空気の噴射で、処理水を飛散させ、孔Ｗ３を乾燥させて、ワークＷ全体を乾燥させる。例えば、孔Ｗ３の各所箇所を、制御部２１に記録されている数値制御用のターゲットに基づいて、例えば、ピンポイント的に、それぞれの噴射位置（レーザー光の照射位置）に向かって、ノズル１３より洗浄水，乾燥用空気を噴射し、多数個の孔Ｗ３を、洗浄，乾燥する。
換言すると、ワークＷの回転と、ノズルホルダ１０のスイング動作とが行われて、ワークＷに対する洗浄と乾燥が始まると、制御部２１に記録されたターゲット（ワークＷの位置情報）により、ノズル１３の噴射位置が決定され、かつ洗浄作業と、乾燥作業とが順次行われて、ワークＷの各箇所の処理が行われる。

【0017】

この際に、ノズル１３の噴射位置に異変がある場合（不具合時）には、作業を停止し、制御部２１のターゲットを正常に戻し、再び作業を始めることで、容易に、かつ熟練を要することなく、正常に戻せる。しかし、作業者が、ターゲットの位置を正常に戻すことができない場合には、前述の如く、洗浄機メーカから遠隔地や、海外の場合の緊急時において、例えば、パソコン、電話、又はその他の通信手段を利用して、当事者に指示を与えて、制御部２１の記憶部に記憶された情報を修正する。制御部２１の記憶部に記憶された情報を利用して、ノズル１３の噴射位置を正常に戻すことができる。

【0018】

ワークＷの回転スピード、ノズルホルダ１０のスイングスピード等は、制御部２１によって制御することが可能である。
続いて、レーザーポインタＡの照射によるワークＷの位置情報の制御部２１への記憶と、この記憶に基づく、ノズル１３の噴射位置の決定と、正常な作業、併せて不具合時のメンテナンス等に関して、一例を、図５のフローチャートに基づいて説明する。
最初のステップＳＴ−１では、制御部２１は、モータ１２００を回転させて、ワークＷと共にワーク支持台１２を回転させ、かつノズルホルダ１０をスイングさせる（ＳＴ−１）。
次のステップＳＴ−２では、作業者が、電源６をオンする（ＳＴ−２）。これにより、ノズルホルダ１０に取り付けたレーザーポインタＡによるレーザー光の照射が始まる（ＳＴ−３）。即ち、孔Ｗ３の各箇所にレーザー光を照射し、的確な位置であるか否かを、洗浄メーカの技術者が目視で判断する（ＳＴ−４）。その際に、従来の技術、及び／又は、経験等を参考とする。
判断の結果、ＮＯ（不具合）の場合（ＳＴ−４：ＮＯ）は、（ＳＴ−３）に戻る。一方、判断の結果、ОＫ（良）の場合（ＳＴ−４：ＯＫ）は、レーザー光を照射して得た位置を、ノズル１３の噴射位置（ターゲット）として捉え、倣い手段２０（教示装置）は、このワークＷの位置情報を、数値制御用の噴射位置情報（ターゲット）として、制御部２１の記憶部に記憶させることで、ティーチングする（ＳＴ−５）、（ＳＴ−６）。
次に、ノズルホルダ１０から、レーザーポインタＡを取り外し、代わって、ノズル１３を取付ける。
次のステップＳＴ−７では、制御部２１は、モータ１２００を回転させ、ワークＷと共にワーク支持台１２を回転させ、かつノズルホルダ１０をスイングさせる（ＳＴ−７）。このノズル１３の噴射位置と噴射方向は、制御部２１に記憶されている情報によって保証されているので、このワークＷの所定箇所に対して、確実かつ個別に噴射されて、所定の洗浄と、所定の乾燥とを図ることができる。
次のステップＳＴ−８では、洗浄と、乾燥とが、正しく、図れた否かを、作業者が、目視、及び／又は、経験則で判断する（ＳＴ−８）。この判断で、ОＫの場合（ＳＴ−８：ＯＫ）は、処理済みとなり（ＳＴ−９）、一連の作業は終了する。また、ＮＯの場合（ＳＴ−８：ＮＯ）には、ステップＳＴ−６に戻り（ＳＴ−８ａ）、再び、ティーチングを行う（ＳＴ−５）、（ＳＴ−６）。

【0019】

尚、フローチャートに図示しない作業等は、従来の例に準ずる。

【0020】

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

【符号の説明】

【0021】

Ａ レーザーポインタ
１ 本体ケース
１ａ 開口
１ｂ 尻
１００ 第一のネジ部
１０１ 第二のネジ部
１０２ 防滑手段
２ 十文字出力パーツ
３ 凸レンズ
５ 励起光発生機
６ 電源
７ レンズ枠体
１０ ノズルホルダ
１０００ ネジ部
１１ アーム
１２ ワーク支持台
１２００ モータ
１３ ノズル
２０ 倣い手段
２１ 制御部
Ｒ バッテリー
Ｗ ワーク
Ｗ１ 内壁
Ｗ２ 底部
Ｗ３ 孔
Ｘ 軸方向

【要約】

【課題】利便性を向上させることができるレーザーポインタを提供する。
【解決手段】レーザーポインタＡは、機械加工部品用洗浄機のノズルホルダにセットされるレーザーポインタＡであって、光が通過する開口１ａを備える本体ケース１と、本体ケース１の外周面の軸方向中央に設けられた第一のネジ部１００、及び、第一のネジ部１００に対して径の小さい第二のネジ部１０１と、外周面の開口側に設けられたスリット、凹凸、及び梨地の何れかでなる防滑手段と、本体ケース１に内蔵され、前記光を発生させる励起光発生機と、励起光発生機に電力を供給するバッテリーＲと、励起光発生機から照射された前記光を透過又は収束する凸レンズと、凸レンズを透過又は収束した前記光を、十文字形に出力する十文字出力パーツと、本体ケース１に内蔵され、凸レンズ及び十文字出力パーツが嵌合固止されるレンズ枠体と、を備える。
【選択図】図１−１

【図1-1】

【図1-2】

【図2】

【図3-1】

【図3-2-1】

【図3-2-2】

【図3-2-3】

【図4】

【図5】