特許 7316500 レーザ加工ヘッド及びそれを備えたレーザ加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-20

(45)【発行日】2023-07-28

(54)【発明の名称】レーザ加工ヘッド及びそれを備えたレーザ加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20230721BHJP

【ＦＩ】

B23K26/00 Q

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021524707

(86)(22)【出願日】2020-04-24

(86)【国際出願番号】 JP2020017623

(87)【国際公開番号】W WO2020246170

(87)【国際公開日】2020-12-10

【審査請求日】2022-10-12

(31)【優先権主張番号】P 2019103835

(32)【優先日】2019-06-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】王 静波

(72)【発明者】

【氏名】西尾 正敏

(72)【発明者】

【氏名】柴田 憲三

(72)【発明者】

【氏名】西原 学

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２３７１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－７５６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１－１８６２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６１４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１９６０５０１８（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部が貫通形成され、当該開口部の端面には、少なくとも１つの光通過孔が形成されたシールドホルダと、
前記少なくとも１つの光通過孔から前記開口部内に向いた受光面を有し、前記シールドホルダに取り付けられた少なくとも１つの光センサと、
前記少なくとも１つの光センサの受光面に対向する外周端面を有し、前記シールドホルダの開口部内に設けられた保護ガラスとを備え、レーザ発振器により出射されたレーザ光を、前記保護ガラスを透過させてワークに向けて出射するレーザ加工ヘッドであって、
前記保護ガラスの外周端面における前記光センサの受光面との対向領域を除く領域、又は前記シールドホルダの開口部の端面における前記光通過孔を除く領域には、反射コーティング膜が形成されてい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に記載のレーザ加工ヘッドにおいて、
表裏面のうちの一方に反射コーティング膜が形成された環板状の押えリングをさらに備え、
前記シールドホルダの開口部の端面には、周方向に延びる突条部が突設され、当該突条部の開口部貫通方向一方の面には、反射コーティング膜が形成され、
前記押えリングは、前記押えリングの反射コーティング膜形成面を前記シールドホルダの突条部の反射コーティング膜形成面に対向させた状態で、前記保護ガラスの外周部を前記突条部とで開口部貫通方向両側から挟むように前記開口部内に配設されていることを特徴とするレーザ加工ヘッド。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のレーザ加工ヘッドにおいて、
前記光センサの数は、１つ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３に記載のレーザ加工ヘッドと、
レーザ発振器と、
前記レーザ発振器により出射されたレーザ光を前記レーザ加工ヘッドに導く光ファイバと、
前記光センサによって検出された光量が、所定の閾値を超えたときに、所定の処理を行うコントローラとを備えていることを特徴とするレーザ加工装置。

【請求項5】

請求項４に記載のレーザ加工装置において、
前記所定の処理は、警告の出力であることを特徴とするレーザ加工装置。

【請求項6】

請求項４に記載のレーザ加工装置において、
前記所定の処理は、前記レーザ発振器のレーザ発振を停止させる制御であることを特徴とするレーザ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ発振器により出射されたレーザ光をワークに向けて出射するレーザ加工ヘッド、及びそれを備えたレーザ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、レーザ発振器により出射されたレーザ光を、保護ガラスを透過させてワークに向けて出射するレーザ加工ヘッドが開示されている。レーザ加工ヘッドは、シールドホルダと、シールドホルダに取り付けられた光センサと、シールドホルダに設けられた保護ガラスとを備える。シールドホルダは、開口部が貫通形成され、当該開口部の端面には、光通過孔が形成されている。光センサは、前記光通過孔から前記開口部内にその受光面を向けた状態で、前記シールドホルダに取り付けられている。保護ガラスは、前記光センサの受光面にその外周端面を対向させた状態で、前記シールドホルダの開口部内に設けられている。このレーザ加工ヘッドでは、レーザ発振器により出射されたレーザ光の一部が、保護ガラス表面に付着した汚れにより散乱して保護ガラスの表裏面、外周端面及びシールドホルダの開口部の端面で反射する。反射したレーザ光は、保護ガラスの外周端面における光センサの受光面との対向領域から出射する。そして、当該対向領域から出射された散乱光の光量が、保護ガラス表面の汚れ度合いを示す数値として光センサによって検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２００２－５１５３４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１では、保護ガラスの外周端面及びシールドホルダの開口部の端面の反射率が一般的に低いので、保護ガラス表面に付着した微細な汚れを、光センサの検出値に反映できない場合がある。

【0005】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より微細な汚れを光センサの検出値に反映でき、保護ガラスの汚れを早い段階で検出できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本発明は、開口部が貫通形成され、当該開口部の端面には、少なくとも１つの光通過孔が形成されたシールドホルダと、前記少なくとも１つの光通過孔から前記開口部内に向いた受光面を有し、前記シールドホルダに取り付けられた少なくとも１つの光センサと、前記少なくとも１つの光センサの受光面に対向する外周端面を有し、前記シールドホルダの開口部内に設けられた保護ガラスとを備え、レーザ発振器により出射されたレーザ光を、前記保護ガラスを透過させてワークに向けて出射するレーザ加工ヘッドであって、前記保護ガラスの外周端面における前記光センサの受光面との対向領域を除く領域、又は前記シールドホルダの開口部の端面における前記光通過孔を除く領域には、反射コーティング膜が形成されていることを特徴とする。

【0007】

これにより、保護ガラスの外周端面、又はシールドホルダの開口部の端面に反射コーティング膜を形成しない場合に比べ、保護ガラスの外周端面、又はシールドホルダの開口部の端面における反射率が高くなり、光センサの受光面に入射する散乱光の光量が大きくなる。したがって、保護ガラスの外周端面、又はシールドホルダの開口部の端面に反射コーティング膜を形成しない場合に比べ、より微細な汚れを光センサの検出値に反映でき、保護ガラスの汚れを早い段階で検出できる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、より微細な汚れを光センサの検出値に反映でき、保護ガラスの汚れを早い段階で検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態１に係るレーザ加工装置の構成を示す概略図である。

【図2】レーザ加工ヘッドの構成を示す概略図である。

【図3A】保護ガラスユニットの平面図である。

【図3B】図３ＡのIIIb－IIIb線における断面図である。

【図4】（ａ）は、第２保護ガラスの平面図であり、（ｂ）は、第２保護ガラスの側面図である。

【図5】レーザ加工装置の機能ブロック図である。

【図6】保護ガラスユニットの光センサの検出値と時間との関係を示すグラフである。

【図7】（ａ）は、実施形態２の図３Ａ相当図であり、（ｂ）は、実施形態２の図３Ｂ相当図である。

【図8A】シールドホルダの平面図である。

【図8B】図８ＡのVIIIb－VIIIb線における断面図である。

【図9A】押えリングの平面図である。

【図9B】図９ＡのIXb－IXb線における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0011】

また、以降の説明において、「一致」するとは、厳密に一致するものの他、製造上の組立公差や加工公差を含んで一致するものも含まれる。

【0012】

（実施形態１）
図１は、本実施形態１に係るレーザ加工装置１００の構成を示し、レーザ加工装置１００は、レーザ加工ヘッド５０と、マニピュレータ６０と、コントローラ７０と、レーザ発振器８０と、光ファイバ９０とを備えている。

【0013】

レーザ加工ヘッド５０は、光ファイバ９０からのレーザ光ＬＢをワークＷに照射する。レーザ加工ヘッド５０は、マニピュレータ６０の先端に取り付けられている。マニピュレータ６０は、レーザ加工ヘッド５０を移動させる。コントローラ７０は、レーザ加工ヘッド５０の動作とマニピュレータ６０の動作と、レーザ発振器８０のレーザ発振を制御する。レーザ発振器８０は、発振によりレーザ光ＬＢを生成し、レーザ光ＬＢを光ファイバ９０に出射する。光ファイバ９０は、レーザ発振器８０により出射されたレーザ光ＬＢをレーザ加工ヘッド５０に導く。このような構成により、レーザ加工装置１００は、レーザ発振器８０から出射されたレーザ光ＬＢを、レーザ加工ヘッド５０及びマニピュレータ６０を動作させてワークＷに所望の軌跡で照射させる。

【0014】

レーザ加工装置１００は、ワークＷの溶接を行うのに使用される。

【0015】

レーザ加工ヘッド５０は、図２に示すように、光ファイバ９０に接続される略筒状のコネクタ１を備えている。当該コネクタ１の反光ファイバ９０側の端部には、略筒状のレンズケース２の一端部が接続されている。当該レンズケース２の他端部には、略筒状のボディケース３の一端部が接続されている。当該ボディケース３の他端部には、内側ノズル４の導入口４ａ側端部が接続されている。内側ノズル４の導出口４ｂ側端部は先細り形状をなしている。

【0016】

レンズケース２の内側には、略筒状のレンズホルダ５が当該レンズケース２に略沿うように配設されている。このレンズホルダ５のボディケース３側の端部近傍の内側には、コリメーションレンズ６と、フォーカスレンズ７とがその表裏面をレンズホルダ５の軸方向に向けた状態で、反ボディケース３側から配設されている。レンズホルダ５の内側には、光ファイバ９０の出射端Ａが位置している。コリメーションレンズ６は、光ファイバ９０の出射端Ａから出射されて広がったレーザ光ＬＢを平行化する。フォーカスレンズ７は、コリメーションレンズ６によって平行化されたレーザ光ＬＢを、ワークＷにおける加工点付近で焦点を結ぶように集光させる。

【0017】

ボディケース３の内側には、略筒状の第１及び第２のホルダ８，９が、当該ボディケース３に略沿うようにレンズケース２側から順に配設されている。第１のホルダ８の内側には、第１の平行板１０が固定されている。第１のホルダ８の外周側には、第１のベルトプーリー１１がその軸方向を第１のホルダ８の軸方向に向けて配設されている。第１のベルトプーリー１１は、当該第１のベルトプーリー１１を回転させる第１のサーボモータ１２に取り付けられている。第１のベルトプーリー１１及び第１のホルダ８には、第１のタイミングベルト１３が取り付けられている。したがって、第１のサーボモータ１２で第１のベルトプーリー１１を回転させることにより、第１のホルダ８を回転させることができる。また、第１のサーボモータ１２周りには、第１のサーボモータ１２の回転量、回転速度、及び回転方向を検出する第１のエンコーダ（図５にのみ示す。）１４が設けられている。

【0018】

第２のホルダ９の内側には、第２の平行板１５が固定されている。第２のホルダ９の外周側には、第２のベルトプーリー１６がその軸方向を第２のホルダ９の軸方向に向けて配設されている。第２のベルトプーリー１６は、当該第２のベルトプーリー１６を回転させる第２のサーボモータ１７に取り付けられている。第２のベルトプーリー１６及び第２のホルダ９には、第２のタイミングベルト１８が取り付けられている。したがって、第２のサーボモータ１７で第２のベルトプーリー１６を回転させることにより、第２のホルダ９を回転させることができる。第２のサーボモータ１７周りには、第２のサーボモータ１７の回転量、回転速度、及び回転方向を検出する第２のエンコーダ（図５にのみ示す。）１９が設けられている。第１及び第２のホルダ８，９の回転軸は、光ファイバ９０から第１の平行板１０に入射するレーザ光ＬＢの光軸と一致する。

【0019】

内側ノズル４の導入口４ａ側端部近傍には、第１保護ガラス２０が、その表裏面を内側ノズル４の軸方向に向けた状態で配設されている。また、内側ノズル４の第１保護ガラス２０よりも若干導出口４ｂ側の周方向一部には、ホルダ挿入口４ｃが周方向に延びるように貫通形成されている。また、内側ノズル４の導入口４ａ側端部近傍の内周面には、段部４ｄが、当該段部４ｄの導出口４ｂ側が導入口４ａ側よりも内周側に位置するようにホルダ挿入口４ｃを除く全周に亘って形成されている。また、内側ノズル４の外周側には、当該内側ノズル４の外周面における導入口４ａ側端縁よりも若干導出口４ｂ側に下がった箇所から、軸方向略中央までの領域を覆う略筒状のノズルホルダ２１が配設されている。また、ノズルホルダ２１の導出口４ｂ側には、内側ノズル４の導出口４ｂ側端部を外周側から覆う外側ノズル２２が配設されている。

【0020】

前記内側ノズル４のホルダ挿入口４ｃには、図３Ａ及び図３Ｂにも示す略長方形板状のシールドホルダ２３がその板面を導出口側に向けた状態で挿入されている。シールドホルダ２３の長手方向は、その挿入方向に沿っている。当該シールドホルダ２３の長手方向一端部が内側ノズル４の段部４ｄに内側から嵌合している。シールドホルダ２３は、例えば、アルミニウム合金、鋼材又はステンレス鋼からなる。シールドホルダ２３の長手方向他端部には、表裏両側及び短手方向両側に張り出す張出部２３ａが形成されている。シールドホルダ２３の長手方向中央よりも反張出部２３ａ寄りには、その厚さ方向に貫通するように円形の開口部２３ｂが形成されている。当該開口部２３ｂの端面における張出部２３ａ側端部には、１つの光通過孔としての光センサ取付孔２３ｃが形成されている。光センサ取付孔２３ｃは、シールドホルダ２３の厚さ方向中央部に位置している。また、この光センサ取付孔２３ｃは、シールドホルダ２３の張出部２３ａ側端面の中央部に連通している。光センサ取付孔２３ｃの内部には、１つの光センサ２４が、光センサ取付孔２３ｃから開口部２３ｂ内にその受光面２４ａを向けた状態で取り付けられている。また、開口部２３ｂの端面における導出口４ｂ側（出射側）端部には、周方向に延びる突条部２３ｄが全周に亘って突設されている。また、開口部２３ｂの端面には、光センサ取付孔２３ｃ形成箇所及び突条部２３ｄ突設箇所を除く全体に亘って雌ねじ（図示せず）が切られている。言うまでもなく、開口部２３ｂの端面における光センサ取付孔２３ｃ形成箇所及び突条部２３ｄ突設箇所を除く領域のうち、後述する押えリング２６を取り付けるために必要な最低限の領域にのみ雌ねじ（図示せず）が切られるようにしてもよい。

【0021】

シールドホルダ２３の開口部２３ｂ内には、図４（ａ）及び図４（ｂ）にも示す円形板状の第２保護ガラス２５が、開口部２３ｂの端面及び光センサ２４の受光面２４ａにその外周端面を対向させた状態で設けられている。当該第２保護ガラス２５の表裏面２５ｂ，２５ｃには、反射防止コーティング膜（図示せず）が全面に亘って形成されている。反射防止コーティング膜としては、酸化物やフッ化物等で構成された誘電体膜が用いられる。また、第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄは、光センサ２４の受光面２４ａと対向する対向領域２５ｅと、対向領域２５ｅを除く領域２５ｆとを含む。第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄにおける領域２５ｆには、全体に亘って、反射コーティング膜２５ａが形成されている。第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄにおける反射コーティング膜２５ａ非形成領域が、反射光出口部３００を構成している。反射光出口部３００の周方向の位置は、光センサ２４の受光面２４ａの周方向の位置と一致している。反射コーティング膜２５ａは、金、銀、アルミニウム等、レーザ光ＬＢに対する反射率の高い金属の蒸着によって形成されてよい。反射コーティング膜２５ａは、反射コーティング膜２５ａ形成面にレーザ光ＬＢが垂直に入射するときの反射率が９０％以上になるように形成されている。なお、その反射率は１００％に近いほうが望ましい。

【0022】

また、シールドホルダ２３の開口部２３ｂ内には、円環板状の押えリング２６が、第２保護ガラス２５の外周部を突条部２３ｄとで開口部２３ｂ貫通方向両側から挟むように配設されている。押えリング２６は、例えば、アルミニウム合金、鋼材又はステンレス鋼からなる。押えリング２６の外周面には、雄ねじ（図示せず）が切られており、当該雄ねじは、シールドホルダ２３の開口部２３ｂの端面の雌ねじと螺合している。シールドホルダ２３、光センサ２４、第２保護ガラス２５、及び押えリング２６により、保護ガラスユニット２７が構成されている。したがって、シールドホルダ２３の光センサ取付孔２３ｃに光センサ２４を挿入し、かつシールドホルダ２３の突条部２３ｄに第２保護ガラス２５を載置した状態で、押えリング２６の雄ねじをシールドホルダ２３の雌ねじに螺合させることにより、保護ガラスユニット２７を一体に組み付けることができる。押えリング２６は、円形に限らず、三角、四角、六角のような多角形の外形を有してもよい。

【0023】

マニピュレータ６０は、図５に示すように、サーボモータ６１及びエンコーダ６２を関節軸毎に有している。

【0024】

コントローラ７０は、制御部７１と、表示部７２と、入力部７３とを有している。

【0025】

制御部７１は、入力部７３から入力された制御プログラムに従って、レーザ発振器８０のレーザ光出力を制御するように構成されている。

【0026】

また、制御部７１は、入力部７３から入力された制御プログラム、及びレーザ加工ヘッド５０に設けられた第１及び第２のエンコーダ１４，１９からのフィードバック信号に従って、第１及び第２のサーボモータ１２，１７に回転指令を送り、第１及び第２のサーボモータ１２，１７の回転速度及び回転量を制御する。

【0027】

さらに、制御部７１は、入力部７３から入力された制御プログラム及びマニピュレータ６０に設けられたエンコーダ６２からのフィードバック信号に従って、マニピュレータ６０に設けられたサーボモータ６１に位置指令を送信し、サーボモータ６１の回転速度及び回転量を制御する。

【0028】

また、制御部７１は、図６に示すように、光センサ２４によって検出された光量が、所定の第１の閾値Ｖｓｃａ１を超えたときに、表示部７２に警告を表示出力させる。さらに、制御部７１は、光センサ２４によって検出された光量が、第１の閾値Ｖｓｃａ１よりも大きい第２の閾値Ｖｓｃａ２を超えたときに、レーザ発振器８０に対し、レーザ発振を停止させる制御を行う。

【0029】

表示部７２は、制御部７１による制御により、レーザ発振器８０の出力状態、マニピュレータ６０の動作状態、及び警告等を表示するように構成されている。

【0030】

入力部７３は、レーザ発振器８０の出力やマニピュレータ６０の移動速度及び移動量を決定するための制御プログラム等の入力を受け付ける。また、入力部７３は、第１及び第２のサーボモータ１２，１７の回転速度及び回転時間を決定するための制御プログラム等の入力を受け付ける。

【0031】

プログラムの作成（教示）及び実行を行うティーチペンダントをコントローラ７０に設け、当該ティーチペンダントによって表示部７２と入力部７３の機能が実現されるようにしてもよい。また、制御プログラムがティーチペンダントによって作成されるようにしてもよい。

【0032】

そして、上述のように構成されたレーザ加工装置１００では、レーザ発振器８０がレーザ光ＬＢを出射すると、出射されたレーザ光ＬＢは、光ファイバ９０によってレーザ加工ヘッド５０に導かれる。レーザ加工ヘッド５０に導かれたレーザ光ＬＢは、コリメーションレンズ６によって平行化され、その後、フォーカスレンズ７によって集光される。フォーカスレンズ７を通過したレーザ光ＬＢは、第１及び第２の平行板１０，１５によって光軸を調整され、その後、第１保護ガラス２０及び第２保護ガラス２５を通過してワークＷに照射される。このとき、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第２保護ガラス２５の表面２５ｂに汚れＤが付着していると、第２保護ガラス２５に入射したレーザ光ＬＢの一部は、当該汚れＤにより散乱する。その散乱光ＳＬが第２保護ガラス２５の表裏面２５ｂ，２５ｃ及び外周端面２５ｄの反射コーティング膜２５ａで多重に反射する。反射した散乱光ＳＬの一部は、第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄにおける光センサ２４の受光面２４ａとの対向領域２５ｅである反射光出口部３００から出射される。第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄの反射コーティング膜２５ａ形成領域に入射する散乱光ＳＬの反射率は、第２保護ガラス２５の表裏面２５ｂ，２５ｃに入射する散乱光ＳＬの反射率に比べて高くなる。図４中、散乱光ＳＬの一部の光路を仮想線で示す。そして、当該反射光出口部３００から出射された散乱光ＳＬの光量が、第２保護ガラス２５の表面２５ｂの汚れ度合いを示す数値として光センサ２４によって検出される。光センサ２４によって検出された光量が、第１の閾値Ｖｓｃａ１を超えると、表示部７２が、制御部７１の制御により警告を出力表示する。これにより、出力表示された警告を視認したユーザは、第２保護ガラス２５の交換時期又は清掃時期が近いことを認識できる。また、光センサ２４によって検出された光量が、レーザ加工中における第２保護ガラス２５の，何らかの理由による突然の汚れによって第２の閾値Ｖｓｃａ２を超えると、レーザ発振器８０が、制御部７１の制御によりレーザ発振を停止する。これにより、ユーザに第２保護ガラス２５の交換又は清掃を促せるとともに、第２保護ガラス２５の表面２５ｂの汚れに起因する加工品質の劣化を防止できる。このとき、第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄに反射コーティング膜２５ａが形成されているので、反射コーティング膜２５ａを形成しない場合に比べ、第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄの反射率が高くなり、光センサ２４の受光面２４ａに入射する散乱光ＳＬの光量が大きくなる。したがって、本実施形態１のように、設ける光センサ２４の数を１つとした場合でも、より微細な汚れを光センサ２４の検出値に反映でき、第２保護ガラス２５の汚れを早い段階で検出できる。その結果、第２保護ガラス２５に付着した汚れＤに起因する警告出力及びレーザ発振停止のタイミングをより適切に制御できる。

【0033】

（実施形態２）
図７（ａ）は、本発明の実施形態２の図３Ａ相当図であり、図７（ｂ）は、本実施形態２の図３Ｂ相当図である。シールドホルダ２３の開口部２３ｂの端面は、シールドホルダ２３の厚さ方向略中央部を有する。略中央部は、光センサ取付孔２３ｃと、光センサ取付孔２３ｃを除く領域とを含む。突条部２３ｄは、導入口４ａ側（入射側）の面と、導出口４ｂ側（出射側）の面とを有する。本実施形態２では、図８Ａ及び図８Ｂにも示すように、上記の光センサ取付孔２３ｃを除く領域と、突条部２３ｄの導出部４ｂ側（出射側）の面とに、全体に亘って、反射コーティング膜２３ｅが連続して形成されている。シールドホルダ２３の開口部２３ｂの端面における光センサ取付孔２３ｃ形成箇所、導入口４ａ側（入射側）端部、及び突条部２３ｄ先端には、反射コーティング膜２３ｅが形成されていない。また、図９Ａ及び図９Ｂにも示すように、押えリング２６の表裏面のうち導入口４ａ側の面に、全体に亘って、反射コーティング膜２６ａが連続して形成されている。つまり、押えリング２６は、その反射コーティング膜２６ａ形成面を、突条部２３ｄの反射コーティング膜２３ｅ形成面に対向させている。また、第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄに反射コーティング膜２５ａが形成されていない。また、シールドホルダ２３の開口部２３ｂの端面における反射コーティング膜２３ｅ形成領域、すなわち第２保護ガラス２５の外周端面２５ｄとの対向領域には、光を共通の方向に反射させる目的で、雌ねじが切られていない。シールドホルダ２３の開口部２３ｂの端面における押えリング２６を取り付けるために必要な最低限の領域にのみ雌ねじが切られている。

【0034】

その他の構成は、実施形態１と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

【0035】

したがって、本実施形態２によると、反射コーティング膜２３ｅ，２６ａを、第２保護ガラス２５よりも交換の頻度の低いシールドホルダ２３及び押えリング２６に形成したので、実施形態１のように反射コーティング膜２５ａを第２保護ガラス２５に形成する場合に比べ、コストを削減できる。

【0036】

また、反射コーティング膜２３ｅをシールドホルダ２３の突条部２３ｄの導出部４ｂ側の面と、押えリング２６の導入口４ａ側の面にも形成したので、シールドホルダ２３の開口部２３ｂの端面だけに形成した場合に比べ、突条部２３ｄの導出部４ｂ側の面、及び押えリング２６の導入口４ａ側の面の反射率が高くなり、光センサ２４の受光面２４ａに入射する散乱光ＳＬの光量が大きくなる。したがって、さらに微細な汚れを光センサ２４の検出値に反映でき、その結果、第２保護ガラス２５に付着した汚れに起因する警告出力及びレーザ発振停止のタイミングをさらに適切に制御できる。

【0037】

なお、上記実施形態１，２では、光センサ２４によって検出された光量が第１の閾値Ｖｓｃａ１を超えたときに、コントローラ７０に、警告表示を出力させたが、警告音を出力させるようにしてもよいし、コントローラ７０の外部の装置によって受信される警告信号を出力させるようにしてもよい。

【0038】

また、上記実施形態１，２では、光センサ２４によって検出された光量が第１の閾値Ｖｓｃａ１を超えたときにコントローラ７０に行わせる処理を、警告の出力としたが、その他の所定の処理としてもよい。同様に、光センサ２４によって検出された光量が第２の閾値Ｖｓｃａ２を超えたときにコントローラ７０に行わせる処理を、レーザ発振器８０のレーザ発振を停止させる制御としたが、その他の所定の処理としてもよい。

【0039】

また、上記実施形態１，２では、光センサ取付孔２３ｃ及び光センサ２４を１組設けたが、複数組設け、複数の光センサ２４の検出値が所定の条件を満たしたときに、コントローラ７０が警告の出力、レーザ発振器８０のレーザ発振を停止させる制御等の所定の処理を行うようにしてもよい。

【0040】

また、上記実施形態２では、シールドホルダ２３の開口部２３ｂの端面における光センサ取付孔２３ｃを除く領域と、突条部２３ｄの導出部４ｂ側の面とに、反射コーティング膜２３ｅを形成したが、突条部２３ｄの導出部４ｂ側の面に、反射コーティング膜２３ｅを設けなくてもよい。

【0041】

また、上記実施形態２では、押えリング２６の導入口４ａ側の面に、全体に亘って、反射コーティング膜２６ａを形成したが、形成しなくてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明のレーザ加工ヘッドは、より微細な汚れを光センサの検出値に反映できるようにでき、レーザ加工装置に適用する上で有用である。

【符号の説明】

【0043】

２３ シールドホルダ
２３ｂ 開口部
２３ｃ 光センサ取付孔（光通過孔）
２３ｄ 突条部
２３ｅ 反射コーティング膜
２４ 光センサ
２４ａ 受光面
２５ 第２保護ガラス
２５ａ 反射コーティング膜
２５ｂ 第２保護ガラスの表面
２５ｃ 第２保護ガラスの裏面
２５ｄ 第２保護ガラスの外周端面
２５ｅ 第２保護ガラスの外周端面における対向領域
２５ｆ 第２保護ガラスの外周端面における対向領域を除く領域
２６ 押えリング
２６ａ 反射コーティング膜
５０ レーザ加工ヘッド
７０ コントローラ
８０ レーザ発振器
９０ 光ファイバ
１００ レーザ加工装置
ＬＢ レーザ光
Ｗ ワーク
Ｖｓｃａ１ 第１の閾値
Ｖｓｃａ２ 第２の閾値

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】