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JP-2026075718-A - レーザー加工補助具

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Abstract

【課題】レーザー光による表面処理において、レーザー照射部から発せられるレーザー光が直接的に照射されない領域に対して効率よく表面処理が可能なレーザー加工補助具を提供する、 【解決手段】レーザー光による表面処理を補助するレーザー加工補助器具であって、レーザー加工装置が有するレーザー照射部に取り付けられる固定部と、前記レーザー照射部から照射されるレーザー光を反射するミラー部と、前記固定部及び前記ミラー部を接続する接続部とを備えているレーザー加工補助具。 【選択図】図１

Inventors

  • 新免 謙一
  • 平永 宏二

Assignees

  • 株式会社新免鉄工所

Dates

Publication Date
20260511
Application Date
20241023

Claims (6)

  1. レーザー光による表面処理を補助するレーザー加工補助器具であって、 レーザー加工装置が有するレーザー照射部に取り付けられる固定部と、 前記レーザー照射部から照射されるレーザー光を反射するミラー部と、 前記固定部及び前記ミラー部を接続する接続部とを備えていることを特徴とするレーザー加工補助具。
  2. 前記固定部は、前記レーザー照射部に着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工補助具。
  3. 前記固定部は、前記レーザー照射部の周囲に被嵌可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載のレーザー加工補助具。
  4. 前記ミラー部は、前記接続部に対して首振り可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザー加工補助具。
  5. 前記接続部は、棒状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザー加工補助具。
  6. 前記接続部は、伸縮自在に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザー加工補助具。

Description

本発明は、レーザー加工補助具に関する。特に、レーザー光による表面処理において、レーザー照射部から発せられるレーザー光を直接的に照射できない領域に対して効率よく表面処理が可能なレーザー加工補助具に関する。 従来から、橋梁や鉄塔、プラント、タンク、機械部品等対して、防錆のために防錆塗装が施されている。防錆塗装に際しては、橋梁等の塗装対象物と防錆用塗料との密着性を向上させるために、例えば、塗装対象物の表面（露出表面）に対してレーザークリーニングを施したのち、防錆用塗料が塗布される。 ここで、塗装対象物に対するレーザークリーニングは、例えば、図９に示すように塗装対象物の上方側からレーザー光を照射して行われる。なお、レーザー光は、レーザークリーニング用のレーザー加工装置１００から塗装対象物に対して照射されるが、この時、例えば、図１０（ａ）から（ｃ）に示すように、レーザー光を塗装対象物に対して所定領域内で走査させることにより行われるのが一般的である。なお、この所定領域内でのレーザー光の走査を、位置を変えて順次行うことにより、塗装予定範囲の全領域のレーザークリーニングが実施される。また、図１０（ａ）は、レーザー光をＸ－Ｙ平面内でジグザグ状に移動させながら走査させる場合を示す説明図であり、図１０（ｂ）は、レーザー光を渦巻状に走査させる場合を示す説明図である。また、図１０（ｃ）は、円を描くようにレーザー光を照射させつつ、ボルト頭の外周側から中心に向けてレーザー光の照射位置を段階的に変更して走査させる場合を示す説明図である。 このようなレーザークリーニングによる表面処理は、走査されるレーザー光によって行われるため、極めて短時間で、塗装予定範囲全域のレーザークリーングを実施できることから極めて有用な方法であるが、レーザー加工装置から照射されるレーザー光が当たる面に対してのみしかレーザークリーニングを施すことができず、レーザー光を直接的に当てることができない領域、例えば、図９において矢印Ｚで示されるような隙間に面する領域に対しては、クリーニング処理を施すことができないという問題があった。なお、このようにレーザー光を直接的に当てることができない領域に対しては、ワイヤブラシ等を用いて磨くことにより防錆用塗料との密着性を向上させるためのクリーニング（表面処理）が実施されるか、或いは、当該領域に対しては、クリーニングを実施しないというのが実情であった。 本発明のレーザー加工補助具の概略構成正面図である。図１におけるＡ－Ａ断面を示す概略構成断面図である。図１におけるＢ－Ｂ断面を示す概略構成断面図である。図１に示すレーザー加工補助具をレーザー加工装置が有するレーザー照射部に取り付けた状態を示す説明図である。図１に示すレーザー加工補助具の機能を説明するための概略構成正面図である。図１に示すレーザー加工補助具の機能を説明するための概略構成正面図である。図１に示すレーザー加工補助具の使用方法を説明するための説明図である。図１に示すレーザー加工補助具の使用方法を説明するための説明図である。レーザークリーニング法を説明するための説明図である。レーザー加工装置から照射されるレーザー光の走査パターンの例を説明するための説明図である。 以下、本発明の一実施形態に係るレーザー加工補助具１について添付図面を参照して説明する。本発明に係るレーザー加工補助具１は、レーザー照射部から発せられるレーザー光を直接的に照射できない領域に対して効率よく表面処理（レーザークリーニング等）を行うために使用される器具であって、図１の概略構成正面図や、この図１におけるＡ－Ａ断面を示す図２の概略構成断面図、図１におけるＢ－Ｂ断面を示す図３の概略構成断面図に示すように、固定部２と、ミラー部３と、接続部４とを備えている。 固定部２は、図４の説明図に示すように、レーザー加工装置１００が有するレーザー照射部１０１に取り付けられる部位であり、レーザー照射部１０１に着脱自在に取り付け可能に構成されることが好ましい。この固定部２は、例えば、レーザー照射部１０１の外周部分に被嵌される円筒状部材又はリング状部材として構成されており、当該円筒状部材（又はリング状部材）の側壁外側から側壁内側に向けて螺入されるボルト部材２１を備えるように構成することができる。固定部２の側壁外側から螺入されるボルト部材２１の先端が、レーザー照射部１０１の外周部分を押圧することにより、レーザー照射部１０１の外周部分に固定部２を被嵌設置し、レーザー加工補助具１が落下することが防止される。なお、レーザー照射部１０１の外周部分の所定位置に、固定部２の側壁外側から螺入されるボルト部材２１の先端が螺合される雌ネジ付きの穴が形成されることがより好ましい。 ミラー部３は、レーザー照射部から照射されるレーザー光を反射する部材であり、例えば、平面視矩形状のプレート状の基台部３１の上面側にプレート状のミラー体３２を設置して構成されている。ミラー体３２は、例えば、石英やガラス等によって形成される基材プレートの一方面にミラーコーティングを施すことにより構成されている。 接続部４は、固定部２とミラー部３とを接続する部材であり、一方端側に固定部２が接続固定されており、他方端側にミラー部３が接続される棒状体として構成することが好ましい。また、この接続部４は、図１や図５に示すように、その長手方向に沿って伸縮自在に構成されていることが好ましい。なお、図１や図５においては、接続部４を伸縮棒として構成しているが、長手方向に沿って伸縮自在に構成される構成であれば、このような伸縮棒の構成に特に限定されない。 また、接続部４の他方端側において、ミラー部３が接続されているが、このミラー部３は、図１や図６に示すように、接続部４に対して首振り可能に構成される。なお、ミラー部３は、レーザー照射部から照射されるレーザー光を反射可能な範囲で首振りできるように構成されている。ミラー部３の首振り機構については、特に限定されないが、例えば、接続部４の他端側に設けられた回転軸部４１に対してミラー部３の基台部３１を回動可能に接続する構成を例示することができる。なお、回転軸部４１は、その軸線が接続部４の長手方向に対して直行する方向となるように設置される。 このような本発明に係るレーザー加工補助具１は、図４に示すように、固定部２を、レーザー加工装置１００が有するレーザー照射部１０１の周囲に被嵌して使用される。ここで、レーザー加工装置１００は、レーザー照射部１０１から照射されるレーザー光が、図９に示すように、所定領域内で走査できるように構成されることが好ましい。レーザー照射部１０１に設置されたレーザー加工補助具１は、図７や図８に示すように、レーザー照射部１０１から発せられるレーザー光を直接的に照射することが困難な表面処理困難領域Ｚが面する隙間領域にミラー部３を差し入れる、または、当該表面処理困難領域Ｚの上方側にミラー部３を配置してセットされ、その後、レーザー照射部１０１からレーザー光をミラー部３に対して照射することにより、ミラー部３において反射されたレーザー光が、表面処理困難領域Ｚに到達し、当該領域に対して表面処理（レーザークリーニング）を施すことができる。つまり、本発明に係るレーザー加工補助具１によれば、レーザー光を直接的に照射することが困難な領域に対しても効率よく表面処理を施すことが可能となる。 また、接続部４は、その長手方向に沿って伸縮可能に構成されているため、固定部２とミラー部３との間の距離を変更することが可能となる、これにより、レーザー加工装置１００が有するレーザー光照射部１０１から照射されるレーザー光の焦点位置とミラー体３２との距離を簡便に変更することができる。その結果、加工対象物に付与されるレーザーエネルギーを簡便に変更することができ、最適な表面処理状態を実現できるレーザー照射部１０１とミラー体３２との距離を見出して表面処理を実施することが可能となる。 また、ミラー部３は、接続部４に対して首振り可能に構成されているため、レーザー照射部から照射されたレーザー光の反射角度を変更することが可能となり、加工対象物における表面処理困難領域Ｚの位置や範囲にあわせて、適宜ミラー部３の接続部４に対する角度を変更することにより、幅広く表面処理を行うことが可能となる。 また、接続部４を棒状に構成することにより、狭い空間内にミラー部３を差し込みやすくなるため、表面処理を行う作業者の作業性を高めつつ、加工対象物における表面処理困難領域Ｚに対する表面処理を実施することができる。 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態においては、固定部２が、レーザー加工装置１００におけるレーザー照射部１０１に着脱自在に取り付け可能となるように構成されているが、このような構成に特に限定されず、レーザー照射部１０１と着脱自在とならない態様で一体的に固定されるような構成を採用してもよい。 また、固定部２は、レーザー照射部１０１の周囲に被嵌可能なように円筒状部材又はリング状部材として構成されているが、レーザー照射部１０１に安定的に接続固定できる構造であれば、このような円筒状部材又はリング状部材として構成する必要はない。 また、上記実施形態においては、接続部４が伸縮可能となるような構成を備えているが、このような伸縮自在となる構成は必須のものではなく、接続部４が伸縮自在とならないように構成してもよい。また、ミラー部３は、接続部４に対して首振り可能に構成し、レーザー照射部１０１から照射されるレーザー光の反射角度を変更できるように構成されているが、接続部４に対して特定の角度でミラー部３を接続固定し、首振りできないように構成してもよい。 また、上記実施形態の説明において、レーザー加工補助具１を用いたレーザー光による表面処理の内容として主にレーザークリーニングについて説明しているが、表面処理の具体的内容はクリーニングに特に限定されず、レーザー光による刻印（マーキング）や表面変質にも本発明に係るレーザー加工補助具１を活用することができる。