DE102017206075B4

DE102017206075B4 - Faserlaseroszillator

Info

Publication number: DE102017206075B4
Application number: DE102017206075.1A
Authority: DE
Inventors: Minoru Andou
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2019-12-24
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: CN107302173B; CN107302173A; DE102017206075A1; US10027082B2; JP6434443B2; JP2017191907A; US20170302046A1

Abstract

Faserlaseroszillator (10) mit einer optischen Einheit (12), die ein Schweißverbindungsteil aufweist, in dem optische Fasern verbunden werden, wobei der Faserlaseroszillator aufweist:ein Gehäuse (11), das die optische Einheit (12) so aufnimmt, dass diese herausziehbar ist;eine von dem Gehäuse (11) oder einer Seite der optischen Einheit (12) lösbare Reinraumbank (20), die einen geschlossenen Raum oberhalb der von dem Gehäuse (11) herausgezogenen optischen Einheit (12) bildet, der gegenüber einer Außenseite isoliert ist, undeine Grundplatte (13), welche die optische Einheit (12) fixiert und aus dem Gehäuse (11) herausziehbar ist,wobei in der Reinraumbank (20) eine mit einem Innenraum des Gehäuses (11) in Verbindung stehende Verbindungsöffnung (22) ausgebildet ist, undwobei die Reinraumbank (20) an der Grundplatte (13) angebracht ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Faserlaseroszillator, der eine optische Einheit aufweist, in der intern optische Fasern durch einen Schweißvorgang verbunden werden.
Verwandte Technik
Herkömmlicherweise ist ein Schweißverfahren (fusion process) für das Schweißen von optischen Fasern bekannt, das unter Verwendung einer Vorrichtung ausgeführt wird, bei der ein Arbeitsraum, wie eine Reinraumbank (clean bench), abgedeckt wird, bekannt. Beispielsweise sind Patentdokument 1 und Patentdokument 2 als Veröffentlichungen angegeben, die eine Technologie offenbaren, die sich auf diesen Typ von Faserlaseroszillator bezieht. Patentdokument 1 beschreibt eine Vorrichtung, bei der ein geschweißtes Teil einer optischen Faser innerhalb eines Schweißtisches angeordnet ist, der so aufgenommen ist, dass er aus einem Oszillatorgehäuse herausgenommen werden kann. Darüber hinaus beschreibt Patentdokument 2 eine Vorrichtung, die einen gefilterten Lüfter an einem unteren Teil eines optischen Faserverbindungsarbeitstisches aufweist, einen oberen Teil des Arbeitstisches mit einer transparenten Abdeckung abdeckt und Schweißverbindungsstellen.

Patentdokument 1: PCT Internationale Veröffentlichungs-Nr.: WO2014 / 065360 A1
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichungs-Nr.: JP 2010-054689 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Schweißvorgang wird üblicherweise innerhalb eines Reinraums einer Fabrik mit der optischen Faser einer optischen Einheit durchgeführt, die in einem Faserlaseroszillator aufgenommen ist. Allerdings ist eine großräumige Reinraumbank notwendig, um den Tisch lückenlos abzudecken, auf dem der Schweißvorgang durchgeführt werden soll und somit ist ein Transport zu einer Fertigungsstelle schwierig. In Fällen, in denen ein Arbeitstisch verwendet wird, da es erforderlich ist, Bauraum zu sichern, ist es notwendig, die optischen Fasern bis zum Arbeitstisch mit Länge zu handhaben.
Darüber hinaus, auch wenn es möglich ist, den Schweißvorgang innerhalb einer Reinraumkabine durchzuführen, wurde es so weit nicht betrachtet, die optische Faser zu entfernen und die optischen Komponenten zu ersetzen. Aus diesem Grund bestehen Bedenken hinsichtlich Staub, der die optische Einheit verunreinigen könnte, wenn die optischen Komponenten in einem Zustand ausgetauscht werden, in dem die optische Einheit aus einem Kombiniertisch oder dergleichen entnommen ist, und Defekte, die in optischen Komponenten aufgrund des Auftretens von Kondensation beim Starten des Oszillators in einem Zustand auftreten, wenn diese aus dem Kombiniertisch entnommenen sind und damit Wartungsarbeiten und ein Verifizierungsprozess, wie z. B. das Messen der Temperatur der optischen Komponenten nach dem Austausch sind schwierig waren.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Reinraumbank, die ein Versagen von optischen Komponenten aufgrund des Eindringens von Staub und Feuchtigkeit verhindern kann und es ermöglicht, einen Wartungsaustausch der optischen Einheit, Verifizierungsprozesse nach dem Austausch usw. vorteilhaft durchzuführen und einen Laserfaseroszillator, in dem die Reinraumbank aufgenommen ist, bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist durch den beigefügten unabhängigen Anspruch 1 definiert. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche beschreiben optionale Merkmale und bevorzugte Ausführungsformen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Faserlaseroszillator (z.B. den später beschriebenen Faserlaseroszillator 10), der mit einer optischen Einheit (z.B. der später beschriebenen optischen Einheit 12) ausgestattet ist, die ein Schweißverbindungsteil aufweist, in dem optisch Fasern verbunden werden, wobei der Faserlaseroszillator aufweist: ein Gehäuse (z.B. das später beschriebene Gehäuse 11), das die optische Einheit so aufnimmt, dass diese herausziehbar ist; eine Reinraumbank (z.B. die später beschriebene Reinraumbank 20), die an dem Gehäuse oder an einer Seite der optischen Einheit lösbar (abnehmbar) ist und einen geschlossenen Raum oberhalb der von dem Gehäuse herausgezogenen optischen Einheit bildet, der von außen isoliert ist, und eine Grundplatte (beispielsweise die später beschriebene Grundplatte 13), welche die optische Einheit fixiert und aus dem Gehäuse herausziehbar ist, wobei in der Reinraumbank eine mit einem Innenraum des Gehäuses in Verbindung stehende Verbindungsöffnung (z.B. die später beschriebene Verbindungsöffnung 22) ausgebildet ist, und wobei die Reinraumbank an der Grundplatte angebracht ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Faserlaseroszillator, wie im ersten Aspekt beschrieben ist, ferner aufweisen: einen Feuchtigkeitsdetektionsteil (z.B. den später beschriebenen Feuchtigkeitsdetektionsteil 91), der die Feuchtigkeit innerhalb der Reinraumbank erfasst; und eine Steuerungseinrichtung (z.B. die später beschriebene Steuerungseinrichtung 70), die auf Grundlage eines Erfassungswerts des Feuchtigkeitsdetektionsteils bestimmt, ob der Faserlaseroszillator betreibbar ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Faserlaseroszillator, wie er im ersten oder zweiten Aspekte beschrieben ist, die Reinraumbank ein für sichtbares Licht durchlässiges Teil aufweisen (beispielsweise die später beschriebene Platte 51, die für sichtbares Licht durchlässig ist).
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Faserlaseroszillator, wie er in einem der ersten bis dritten Aspekte beschrieben ist, die Reinraumbank ein Vorhangteil (beispielsweise das später beschriebene Vorhangteil 52) aufweisen, das durch ein Material ausgebildet ist, das für sichtbares Licht durchlässig ist, welches ein Material mit Flexibilität ist, an einer Außenfläche, die sich von einem Abschnitt unterscheidet, der das Gehäuse berührt.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem Faserlaseroszillator, wie er in einem der ersten bis vierten Aspekte beschrieben ist, die Reinraumbank so ausgebildet sein, dass sie ein Regal (shelf) (z.B. das Außenregal 25, das Innenregal 26, die später beschrieben werden) im Inneren oder außen davon, anordnen kann.
Zusätzlich bezieht sich ein sechster nicht beanspruchter Aspekt der vorliegenden Erfindung auf eine Reinraumbank (z.B. die später beschriebene Reinraumbank 20), die von einem Faserlaseroszillator (z.B. den später beschriebenen Faserlaseroszillator 10) mit einer optischen Einheit (z.B. die später beschriebene optische Einheit 12) mit einer Schweißverbindungsteil, in dem optische Fasern verbunden werden, und ein Gehäuse (beispielsweise das beschriebene Gehäuse 11), das die optische Einheit so aufnimmt, dass diese herausziehbar ist, lösbar ist, wobei die Reinraumbank oberhalb der aus dem Gehäuse herausgezogenen optischen Einheit einen geschlossenen Raum bildet, der von außen isoliert ist, und wobei eine Verbindungsöffnung (z.B. die später beschriebene Verbindungsöffnung 22), die mit einem Innenraum des Gehäuses in Verbindung steht, darin ausgebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Reinraumbank, die einen Ausfall von optischen Komponenten aufgrund des Eindringens von Staub und/oder Feuchtigkeit verhindern kann und ermöglicht, einen Wartungsaustausch der optischen Einheit, Verifizierungsprozesse nach dem Austausch usw. vorteilhaft durchzuführen, und einen Faserlaseroszillator, der diese aufnimmt, bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die einen Faserlaseroszillator zeigt, der eine Reinraumbank gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufnimmt;
2 ist eine schematische Ansicht, die eine Reinraumbank und einen Faserlaseroszillator in einem Zustand zeigt, in dem ein externes Regal installiert ist;
3 ist eine schematische Ansicht, die eine Reinraumbank und einen Faserlaseroszillator in einem Zustand zeigt, in dem ein internes Regal installiert ist;
4 ist eine schematische Ansicht, die eine Reinraumbank und einen Faserlaseroszillator in einem Zustand zeigt, in dem eine zweite Platte installiert ist; und
5 ist ein Blockdiagramm, das schematisch einen Teil einer elektrischen Ausbildung eines Faserlaseroszillators zeigt, der die Reinraumbank aufnimmt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, während auf die Figuren Bezug genommen wird. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Faserlaseroszillator 10 zeigt, der eine Reinraumbank 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufnimmt.
Wie in 1 gezeigt ist, weist der Faserlaseroszillator 10 der vorliegenden Ausführungsform ein Gehäuse 11, eine Vielzahl von optischen Einheiten 12, eine Grundplatte 13, eine Klimaanlage 14 und eine Reinraumbank 20 auf.
Das Gehäuse 11 weist an seiner Innenseite einen Innenraum 31 auf, der eine Vielzahl von optischen Einheiten 12 zur Erzeugung eines Laserstrahls aufnimmt. Das Gehäuse 11 ist dazu eingerichtet, dass es möglich ist, eine Vielzahl der vertikal ausgerichteten optischen Einheiten 12 aufzunehmen.
Die optischen Einheit 12 ist mit einem darin befindlichen Schweißverbindungsteil (nicht dargestellt) versehen, in dem optische Fasern verschweißt (fusion spliced) werden und die optischen Komponenten usw. sind an dieser vorgesehen. Die Vielzahl von optischen Einheiten 12 ist ebenfalls durch verschiedene Kabel verschweißt. Es ist anzumerken, dass die optische Einheit 12 der vorliegenden Ausführungsform eine Einheit ist, innerhalb dieser optische Fasern verschweißt werden, wie beispielsweise ein Faserlasermodul, das einen Laserstrahl erzeugt, oder ein Strahlkombinierer, in dem eine Vielzahl von Faserlasern verbunden werden. Zusätzlich wird die optische Einheit 12 der vorliegenden Ausführungsform zu einer Struktur, in der das Innere durch Entfernen des Tischdeckels freigelegt wird.
Die Grundplatte 13 ist ein Stützelement, das die optische Einheit 12 trägt. Die Grundplatte 13 der vorliegenden Ausführungsform ist dazu eingerichtet, dass sie in horizontaler Richtung zwischen einer Gehäuseposition, in der die optische Einheit 12 innerhalb des Gehäuses 11 positioniert ist, und einer herausgezogenen Position, in der die optische Einheit 12, die von der Grundplatte 13 getragen wird, außerhalb des Gehäuses 11 positioniert ist, bewegbar ist. Als die Konfiguration, die es ermöglicht, dass die Grundplatte 13 gleitend bewegbar ist, können beispielsweise Gleitschienen usw. verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Grundplatte 13 entsprechend der Anzahl der in dem Gehäuse 11 aufgenommenen optischen Einheiten 12 ausgebildet.
Die Klimaanlage 14 führt innerhalb des Gehäuses 11 und der Reinraumbank 20 eine Klimatisierung durch.
Die Reinraumbank 20 ist eine Arbeitsabdeckung, die an der Grundplatte 13 angebracht ist, die aus dem Gehäuse 11 herausgezogen worden ist und ist dazu eingerichtet, dass sie relativ zu dem Faserlaseroszillator 10 entfernbar (lösbar) ist. Die Reinraumbank 20 ist so eingerichtet, dass sie klein ist, um das Tragen als Ganzes zu ermöglichen.
Als nächstes werden die jeweiligen Ausbildungen der Reinraumbank 20 erläutert. Es ist anzumerken, dass in der folgenden Erläuterung eine Fläche der Reinraumbank 20, die dem Gehäuse 11 gegenüberliegt, als eine Rückfläche bezeichnet wird und die gegenüberliegende Seite der Rückfläche als eine Vorderfläche bezeichnet wird.
Die Reinraumbank 20 der vorliegenden Ausführungsform bildet oberhalb der optischen Einheit 12 einen geschlossenen Raum in Form eines kastenartigen Bankhauptkörpers 21, in dem die Stirnfläche und die Bodenfläche offen sind, und eine Vorderplatte, die an der offenen Stirnfläche des Bankhauptkörpers 21 (erste Platte 50 in 1 oder zweite Platte 60 in 2) installiert ist.
Der Bankhauptkörper 21 weist eine Gesamtform auf, die in einer Größe ausgebildet ist, die in die aus dem Gehäuse 11 herausgezogene Grundplatte 13 fällt und an der Grundplatte 13 angebracht ist. Zusätzlich ist in einer Fläche des Bankhauptkörpers 21, die der Innenseite des Gehäuses 11 gegenüberliegt, eine Verbindungsöffnung 22 ausgebildet, die mit einem Innenraum 31 des Gehäuses 11 in Verbindung steht.
Zuerst wird die in 1 gezeigte erste Platte 50 beschrieben. Die erste Platte 50 ist eine Arbeitsplatte, die verwendet wird, wenn der Schweißvorgang an optischen Fasern durchgeführt wird.
Die erste Platte 50 der vorliegenden Ausführungsform weist eine für sichtbares Licht durchlässige Platte 51 auf, die oben angeordnet ist, in einem Zustand, in dem sie an der Vorderfläche des Bankhauptkörpers 21 installiert ist, und ein Vorhangteil 52, das an dem Boden davon angeordnet ist, auf.
Die für sichtbares Licht durchlässige Platte 51 ist ein Plattenelement, das durch eine Platte ausgebildet ist, die für sichtbares Licht durchlässig ist. Der Bediener wird somit in die Lage versetzt, das Innere der Reinraumbank 20 durch die für sichtbares Licht durchlässige Platte 51 visuell zu bestätigen (beobachten).
Das Vorhangteil 52 ist ein unterer Teil der ersten Platte 50 und ist unterhalb der für sichtbares Licht durchlässigen Platte 51 angeordnet. Das Vorhangteil 52 ist durch ein lichtdurchlässiges Material ausgebildet, das ein Material mit Flexibilität ist.
In dem Vorhangteil 52 der vorliegenden Ausführungsform ist ein in Längsrichtung verlaufender, langer, schmaler Spalt ausgebildet. Beispielsweise wird der in dem Vorhangteil 52 in Längsrichtung verlaufende, lange schmale Spalt durch eine horizontale Anordnung einer Vielzahl von rechteckigen Elementen ausgebildet, die vertikal lang und schmal sind oder durch eine Vielzahl von Schlitzen ausgebildet, die sich in Längsrichtung relativ zu einem Element erstrecken, oder dergleichen. Durch diesen Spalt ist es möglich, es so einzurichten, dass das Innere der Reinraumbank 20 nicht stark nach außen freiliegt, auch wenn ein Bediener das Vorhangteil 52 auseinanderdrückt, um eine Hand einzuführen.
Durch die aus der ersten Tafel 50 und dem oben erwähnten Bankhauptkörper 21 ausgebildeten Reinraumbank 20 wird über der von der Grundplatte 13 getragenen optischen Einheit 12 ein geschlossener Arbeitsraum gebildet, und es wird ermöglicht, Wartungsarbeiten usw. an optischen Einheiten 12 in diesem Arbeitsraum durchzuführen. Zusätzlich ist die Reinraumbank 20 über die Grundplatte 13 installiert; daher ist es möglich, die Arbeit des Entfernens der Tischplatte eines Gehäuses der optischen Einheit 12 innerhalb des geschlossenen Raums durchzuführen.
Zusätzlich ist die Reinraumbank 20 der vorliegenden Ausführungsform dazu eingerichtet, dass sie ein an der Außenseite des Bankhauptkörpers 21 angeordnetes Außenregal 25 (external shelf) installieren kann. 2 ist eine schematische Ansicht, die die Reinraumbank 20 und den Faserlaseroszillator 10 in einem Zustand zeigt, in dem das externe Regal 25 installiert ist.
In 2 ist ein Zustand gezeigt, in dem die erste Platte 50 (oder die zweite Platte 60, die später beschrieben wird) von dem Bankhauptkörper 21 entfernt ist. In dem Zustand, in dem die erste Platte 50 entfernt ist, nimmt es einen Zustand an, in dem die Vorderfläche geöffnet ist und der Innenraum 40 der Reinraumbank 20 freigelegt ist, und somit ein Austausch der optischen Einheit 12 oder von Komponenten, die in die optische Einheit 12 eingebaut sind, durch diesen Öffnungsabschnitt möglich wird.
Das Außenregal 25 ist ein Plattenelement, das an einer Außenfläche der Reinraumbank 20 angeordnet ist. Das Außenregal 25 wird als Komponentenregal verwendet, wenn die optische Einheit 12 selbst oder optische Komponenten innerhalb der optischen Einheit 12 ausgetauscht wird/werden. Das Außenregal 25 ermöglicht es, Werkzeuge für den Austausch von Komponenten und Verbrauchsgütern für die Reinigung, wie z.B. Bemcot, an der Oberseite des Außenregals 25 zu platzieren. Beispielsweise wird die erste Platte 50 von dem Bankhauptkörper 21 der Reinraumbank 20 entfernt und das Außenregal 25 an einer Außenfläche der Reinraumbank 20 installiert. Optische Fasern, die mit einem beschädigten Teil verbunden sind, werden in diesem Zustand getrennt, Austauscharbeit usw. des beschädigten Teils durchgeführt, und anschließend wird mit einer Arbeit zur Erzeugung von optischen Fasern innerhalb der Reinraumbank 20 fortgefahren.
Als nächstes wird der Schweißvorgang der optischen Fasern erläutert. Bei dem Schweißvorgang der vorliegenden Ausführungsform wird der Schweißvorgang in einem Zustand durchgeführt, in dem ein Innenregal 26 innerhalb des Bankhauptkörpers 21 angeordnet ist. 3 ist eine schematische Ansicht, die die Reinraumbank 20 und den Faserlaseroszillator 10 in einem Zustand zeigt, in dem das Innenregal 26 installiert ist. Es sei angemerkt, dass 3 einen Zustand zeigt, in dem die erste Platte 50 (oder die zweite Platte 60, die später beschrieben wird) aus dem Bankhauptkörper 21 entfernt worden ist.
Wie in 3 gezeigt ist, ist das Innenregal 26 (internal shelf) oberhalb der optischen Einheit 12 innerhalb des Bankhauptkörpers 21 angeordnet. An einer Innenfläche des Innenregals 26 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Gleitschiene (nicht dargestellt) als Rahmenelement vorgesehen, das das Innenregal 26 trägt. Bei der Durchführung des Schweißvorganges wird das Innenregal 26 von der Seite der Vorderseite her zu der Seite der Hinterseite hin, entlang der Gleitschiene, von außen in den Bankhauptkörper 21 eingeführt, in einem Zustand, in dem die Vorderseite offen ist und wird dann an einer Innenseite des Bankhauptkörpers 21 befestigt. Aufgrund einer Struktur, die ein Gleiten entlang des Rahmenelements ermöglicht, wird auch eine Situation, in der das Innenregal 26 während des Einsetzens auf die Seite der optischen Einheit 12 herunterfällt, zuverlässig verhindert.
Die in dem Schweißvorgang verwendete Arbeitsvorrichtung, z.B. eine Schweißmaschine, die den Schweißvorgang (nicht dargestellt) durchführt, wird auf dem so angeordneten Innenregal 26 platziert. Mittels dem Innenregal 26 ist es möglich, den Schweißvorgang in einem stabilen Zustand durchzuführen, ohne dass die Arbeitsvorrichtung oder dergleichen versehentlich zur Seite der optischen Einheit 12 fällt. Nach dem Einstellen der optischen Faser in der Schweißmaschine wird die erste Platte 50, die so eingerichtet ist, dass sie für sichtbares Licht durchlässig ist, an dem Bankhauptkörper 21 angebracht, und nachdem innerhalb der Reinraumbank 20 ein hoher Reinheitsgrad erreicht wird, wird der Schweißvorgang durchgeführt.
Der Bediener kann mit der Schweißmaschine arbeiten, während er den Zustand innerhalb der Reinraumbank 20 durch die für sichtbares Licht durchlässige Platte 51 bestätigt. Da außerdem das Vorhangteil 52 unterhalb der für sichtbares Licht durchlässigen Platte 51 angeordnet ist, ist es möglich, die Schweißmaschine unter Beibehaltung eines hohen Reinheitsgrades zu betreiben. Nach dem Schweißvorgang wird die erste Platte 50 aus dem Bankhauptkörper 21 entfernt, die Schweißmaschine von der optischen Faser abgenommene (gelöst) und das Innenregal 26 aus der Reinraumbank 20 herausgezogen und die Konstruktionsarbeiten der optischen Faser werden fortgesetzt.
Als nächstes wird die zweite Platte 60, die bei der Validierung der optischen Faser verwendet wird, erläutert. 4 ist eine schematische Ansicht, die die Reinraumbank 20 und den Faserlaseroszillator 10 in einem Zustand zeigt, in dem die zweite Platte 60 installiert ist.
Die zweite Platte 60 der vorliegenden Ausführungsform weist ein plattenartiges Basiselement 61 und einen Feuchtigkeits-Temperatursensor 90 zum Erfassen der Feuchtigkeit und der Temperatur innerhalb der Reinraumbank 20 auf.
Das plattenartige Basiselement 61 ist so ausgebildet, dass es die Vorderfläche des Bankhauptkörpers 21 abdeckt. Eine Öffnung 62 ist an der oberen Mitte eines ebenen Abschnitts des Basiselements 61 ausgebildet. Der Feuchtigkeits-Temperatursensor 90 ist an einer Rückseite der Basisplatte 61 angeordnet. Der Feuchtigkeits-Temperatursensor 90 hat eine Funktion zum Erfassen einer Feuchtigkeit und einer Temperatur innerhalb der Reinraumbank 20.
Die oben erläuterte zweite Platte 60 ist an einer Vorderseite des Bankhauptkörpers 21 angebracht. Wie oben erwähnt, steht das Innere der Reinraumbank 20 mit der Innenseite des Gehäuses 11 durch die Verbindungsöffnung 22 in Kommunikation, die in dem Bankhauptkörper 21 ausgebildet ist, und wird zu einer Struktur, in der das Innere der Reinraumbank 20 und des Gehäuses 11 in Bezug auf ein Feuchtigkeitsniveau miteinander verbunden sind.
Als nächstes wird das Abdeckelement 32 des Gehäuses 11, das in einem Zustand verwendet wird, in dem die zweite Platte 60 an dem Bankhauptkörper 21 installiert ist, erläutert. Das Abdeckelement 32, das in dem schraffierten Bereich in 4 gezeigt ist, ist so installiert, dass es einen Teil des Gehäuses 11 abdeckt, der nicht ein Abschnitt ist, der in der Reinraumbank 20 verborgen ist. Das Abdeckelement 32 ist aus einem Material mit einer Flexibilität, wie eine Vinylfolie, ausgebildet und verhindert eine Situation, in der Staub den Innenraum 31 des Gehäuses 11 verunreinigt. Es ist dadurch ebenfalls möglich, eine Verunreinigung des Inneren der optischen Einheit 12 mit Staub auf dem Fabrikboden auf ein Minimum zu reduzieren.
Zusätzlich ist der Innenraum 31 des Gehäuses durch das Abdeckelement 32 gegenüber der Umgebung abgeschlossen und das Innere der Reinraumbank 20 steht über die Verbindungsöffnung 22 mit dem Innenraum 31 in Verbindung; daher nähern sich die Feuchtigkeit und die Temperatur innerhalb der Reinraumbank 20 und des Innenraums des Gehäuses 11 weiter einem gleichen Zustand an. Daher ist es möglich, die Feuchtigkeit innerhalb der Reinraumbank 20, die mit dem Innenraum 31 des Gehäuses 11 über die an dem Faserlaseroszillator 10 angebrachte Klimaanlage 14 in Verbindung steht, feiner zu steuern.
Bei der Validierung der optischen Faser wird die Temperaturmessung der optischen Faser durch eine Thermographie (nicht dargestellt) durch die Öffnung 62 durchgeführt, und das Vorhandensein von Anomalien in der hergestellten optischen Faser wird in einem Zustand bestätigt, in dem die zweite Tafel 60 und das Abdeckelement 32 an dem Faserlaseroszillator 10 angebracht sind, an dem die Reinraumbank 20 angebracht ist. Daher wird es möglich, eine Validierung der Komponenten innerhalb (der Reinraumbank) auf dem Fabrikboden auf einer Baustelle (in the field) durchzuführen, während die Tischplatte der optischen Einheit 12 geöffnet ist.
5 ist ein Blockdiagramm, das schematisch einen Teil der elektrischen Ausbildung des Faserlaseroszillators 10 zeigt, der die Reinraumbank 20 aufnimmt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Steuerung zum Verhindern eines durch Kondensation verursachten Fehlers basierend auf den erfassten Werten des Feuchtigkeitstemperatursensors 90 durchgeführt.
Die Steuerungseinrichtung 70 ist ein Computer, der verschiedene Steuerungen an dem Faserlaseroszillator 10 ausführt. Die Steuerungseinrichtung 70 der vorliegenden Ausführungsform überwacht die Feuchtigkeit innerhalb der Reinraumbank 20 und führt eine Feuchtigkeitssteuerung auf der Innenseite der Reinraumbank 20 durch.
Wie in 5 gezeigt ist, weist die Steuerungseinrichtung 70 der vorliegenden Ausführungsform einen Feuchtigkeitssteuerteil 71, einen Ausgabebefehlsteil 72, einen Taupunkttemperaturberechnungsteil 73 und einen Alarmdetektionsteil 74 auf.
Feuchtigkeitsinformationen der Innenseite der Reinraumbank 20, die von einem Feuchtigkeitsdetektionsteil 91 des Feuchtigkeitstemperatursensors 90 erfasst werden, werden an den Feuchtigkeitssteuerteil 71 und den Taupunkttemperaturberechnungsteil 73 gesendet. Zusätzlich werden Temperaturinformationen der Innenseite der Reinraumbank 20, die von einem Temperaturerfassungsteil 92 des Feuchtigkeitstemperatursensors 90 erfasst werden an den Taupunkttemperaturberechnungsteil 73 gesendet.
Das Feuchtigkeitssteuerteil 71 stellt die Feuchtigkeit innerhalb der Reinraumbank 20 durch Steuern der Klimaanlage 14 auf Grundlage der Feuchtigkeitsinformationen der Innenseite der Reinraumbank 20 ein. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Feuchtigkeit unter Verwendung der Klimaanlage 14 gesteuert, um einen im Voraus eingestellten, zulässigen Wert nicht zu überschreiten. Dadurch ist es möglich, ein Bauteilversagen aufgrund von Kondensation innerhalb der optischen Einheiten 12 zu verhindern.
Der Ausgabebefehlsteil 72 ist mit einer Laserstromversorgung 80 verbunden und steuert das Betätigen und Stoppen der optischen Einheiten 12.
Der Taupunkttemperaturberechnungsteil 73 berechnet die Taupunkttemperatur auf Grundlage der Feuchtigkeitsinformationen und der Temperaturinformationen der Innenseite der Reinraumbank 20. Die von dem Taupunkttemperaturberechnungsteil 73 berechnete Taupunkttemperaturinformation wird an den Alarmerfassungsteil 74 gesendet.
Der Alarmerfassungsteil 74 bestimmt auf Grundlage der von dem Taupunkttemperaturberechnungsteil 73 berechneten Taupunkttemperatur, ob ein Zustand vorliegt, in dem eine Kondensation auftreten wird und unterbricht den Laserausgangsbefehl bei Annäherung an eine Temperatur, bei der eine Kondensation innerhalb der Reinraumbank 20 auftritt. Hierdurch ist es zuverlässig möglich, eine Situation zu verhindern, in der der Faserlaseroszillator 10 in einer Umgebung betrieben wird, in der eine Kondensation innerhalb der optischen Einheiten 12 stattfinden kann und ein Komponentenfehler auftritt.
Die folgenden derartigen Effekte werden entsprechend der Reinraumbank 20 und dem Faserlaseroszillator 10, der diese aufnimmt, gemäß der oben erläuterten Ausführungsform erzielt. Der Faserlaseroszillator 10 der vorliegenden Ausführungsform weist das Gehäuse 11, das die optische Einheit 12 derart aufnimmt, dass diese herausgezogen werden kann, und die Reinraumbank 20, die an der Seite der optischen Einheit 12 abnehmbar ist und oberhalb der aus dem Gehäuse 11 herausgezogenen optischen Einheit 12 einen geschlossenen Raum bildet, der gegenüber der Außenseite isoliert ist, wobei in der Reinraumbank 20 eine Verbindungsöffnung ausgebildet ist, die mit dem Innenraum 31 des Gehäuses 11 in Kommunikation steht.
Durch Anbringen der abnehmbaren Reinraumbank 20 an die optische Einheit 12 ist es somit möglich, eine Umgebung, in der ein Austausch der optischen Einheit 12 oder von optischen Komponenten, die in die optische Einheit 12 eingebaut sind, effizient durchgeführt werden kann, auf einfache Weise zu erzeugen, während eine Kontamination mit Staub des Inneren der optischen Einheiten 12 verhindert wird, auch unter einer Baustellenumgebung mit einer Fülle von Staub oder Feuchtigkeit. Es ist nicht nur möglich, den Schweißvorgang durchzuführen, sondern es ist auch möglich, diese bei effizienten Instandhaltungsarbeiten, wie z. B. Demontage und Konstruktion von optischen Fasern (Lichtwellenleitern), Austauscharbeiten an der optischen Einheit 12 und den optischen Komponenten und Verifizierungsprozessen nach dem Schweißen, zu nutzen, und es ist möglich, effektiv die Bedienbarkeit des Faserlaseroszillators 10 zu verbessern. Zusätzlich neigen die feuchte Umgebung innerhalb des Gehäuses 11 des Faserlaseroszillators 10 und die feuchte Umgebung innerhalb der Reinraumbank 20 dazu, durch die Verbindungsöffnung 22 gleich zu werden, und somit kann das Feuchtigkeitsmanagement leicht durchgeführt werden; Daher ist es möglich, den Ausfall von optischen Komponenten aufgrund des Auftretens von Kondensation wirksam zu verhindern, und somit kann auch die Zuverlässigkeit verbessert werden. Beispielsweise wird es möglich, eine Entfeuchtung innerhalb der optischen Einheit 12 in einem Zustand durchzuführen, in dem die optische Einheit 12 herausgezogen ist. Daher kann auch in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit eine Arbeit verrichtet werden, um den Oszillator zu starten, während ein Komponentenversagen aufgrund des Auftretens von Kondensation verhindert wird und die Validierung von optischen Komponenten wird möglich. Darüber hinaus kann durch Erstellung einer Ausbildung, die es ermöglicht, die Reinraumbank 20 zu lösen, wodurch die Reinraumbank eine leichte Reinraumbank wird die zu einer Fertigungshallte auf der Baustelle getragen werden kann, möglich, und die Konstruktion von optischen Fasern oder die Installation von optischen Komponenten, die in einem Reinraum einer Fabrik ausgeführt werden müssen, und der Schweißvorgang von optischen Fasern in einer Fabrikhalle auf der Baustelle durchzuführen, und somit ist es möglich, die Wartungsarbeiten an der optischen Einheit 12 oder an in die optische Einheit 12 eingebauten, optischen Komponenten vorteilhaft durchzuführen.
Zusätzlich weist der Faserlaseroszillator 10 der vorliegenden Ausführungsform den Feuchtigkeitsdetektionsteil 91, der die Feuchtigkeit innerhalb der Reinraumbank 20 erfasst, und die Steuerungseinrichtung 70, die auf Grundlage des Erfassungswerts des Feuchtigkeitsdetektionsteils 91 bestimmt, ob der Faserlaseroszillator 10 betreibbar ist, auf.
Hierdurch ist es möglich, zuverlässig eine Situation zu verhindern, in der der Faserlaseroszillator 10 in einem Zustand betrieben wird, in dem eine Kondensation auftreten kann und optische Komponenten usw. ausfallen, indem die Feuchtigkeit innerhalb der Reinraumbank 20 kontrolliert wird (managing).
Zusätzlich weist der Faserlaseroszillator 10 der vorliegenden Ausführungsform die Grundplatte 13 auf, die die optische Einheit 12 befestigt und aus dem Gehäuse 11 herausziehbar ist, in dem die Reinraumbank 20 an der Grundplatte 13 installiert ist.
Da es sich nicht um einen Zustand handelt, in dem die Reinraumbank 20 direkt an der optischen Einheit 12 angebracht ist, ist es somit möglich, die Tischplatte der optischen Einheit (Faserlasermodul, Strahlkombinierer usw.) 12 nach dem Anordnen der Reinraumbank 20 zu lösen 20, und eine Verunreinigung mit Staub des Inneren kann zuverlässig verhindert werden.
Zusätzlich weist die Reinraumbank 20 der vorliegenden Ausführungsform die für sichtbares Licht durchlässige Platte 51 auf. Es ist somit möglich, verschiedene Tätigkeiten auszuführen, während das Innere der Reinraumbank 20 durch die für sichtbares Licht durchlässige Platte 51 bestätigt (beobachtet) wird, während eine Reinraumumgebung durch die Reinraumbank 20 aufrechterhalten wird.
Zusätzlich weist die Reinraumbank 20 der vorliegenden Ausführungsform das Vorhangteil 52 an einer Außenfläche, die sich von einem Abschnitt unterscheidet, der das Gehäuse 11 berührt, auf, das aus einem Material gebildet ist, das für sichtbares Licht durchlässig ist und ein Material mit einer Flexibilität ist.
Hierdurch ist es möglich, den Schweißvorgang unter Verwendung einer Schweißmaschine usw. und Wartungsarbeiten durchzuführen, während eine Hand eingeführt wird und/oder eine Implementierung innerhalb des Vorhangteil 52 der Reinraumbank 20, das für sichtbares Licht eine Durchlässigkeit aufweist, durchzuführen, und den Zustand im Inneren zu bestätigt, während eine Reinraumumgebung durch die Reinraumbank 20 aufrechterhalten wird.
Zusätzlich ist die Reinraumbank 20 der vorliegenden Ausführungsform so eingerichtet, dass sie in der Lage ist, das Außenregal 25 an der Außenseite anzuordnen, und so eingerichtet ist, dass sie das Innenregal 26 im Inneren anordnen kann. Hierdurch ist es möglich, eine Schweißmaschine auf das Innenregal 26 zu legen oder ein Werkzeug zur Wartung auf dem Außenregal 25 im Bereich der Fabrikhalle zu platzieren und damit die Bedienbarkeit beim Komponentenaustausch deutlich zu verbessern.
Obwohl oben eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform beschränkt und es sind geeignete Modifikationen möglich. Beispielsweise ist bei der oben erwähnten Ausführungsform das Feuchtigkeitssteuerteil 71 eine Ausbildung, die eine Feuchtigkeitssteuerung auf Grundlage der Feuchtigkeitsinformation des Inneren der Reinraumbank 20 durchführt; Es kann jedoch auch eine Ausbildung vorgenommen werden, die eine Feuchtigkeitssteuerung durch Berücksichtigung der durch den Taupunkttemperaturberechnungsteil 73 berechneten Taupunkttemperaturinformation durchführt.
Bezugszeichenliste

10: Faserlaseroszillator
11: Gehäuse
12: Optische Einheit
13: Grundplatte
20: Reinraumbank
22: Verbindungsöffnung
25: Außenregal
26: Innenregal
51: Platte, die für sichtbares Licht durchlässig ist (Teil, das für sichtbares Licht durchlässig ist)
52: Vorhangteil
70: Steuerungseinrichtung
91: Feuchtigkeitsdetektionsteil

Claims

Faserlaseroszillator (10) mit einer optischen Einheit (12), die ein Schweißverbindungsteil aufweist, in dem optische Fasern verbunden werden, wobei der Faserlaseroszillator aufweist: ein Gehäuse (11), das die optische Einheit (12) so aufnimmt, dass diese herausziehbar ist; eine von dem Gehäuse (11) oder einer Seite der optischen Einheit (12) lösbare Reinraumbank (20), die einen geschlossenen Raum oberhalb der von dem Gehäuse (11) herausgezogenen optischen Einheit (12) bildet, der gegenüber einer Außenseite isoliert ist, und eine Grundplatte (13), welche die optische Einheit (12) fixiert und aus dem Gehäuse (11) herausziehbar ist, wobei in der Reinraumbank (20) eine mit einem Innenraum des Gehäuses (11) in Verbindung stehende Verbindungsöffnung (22) ausgebildet ist, und wobei die Reinraumbank (20) an der Grundplatte (13) angebracht ist.
Faserlaseroszillator (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Feuchtigkeitsdetektionsteil (91), der die Feuchtigkeit innerhalb der Reinraumbank (20) erfasst; und eine Steuerungseinrichtung (70), die auf Grundlage eines Erfassungswerts des Feuchtigkeitsdetektionsteils (91) bestimmt, ob der Faserlaseroszillator (10) betreibbar ist.
Faserlaseroszillator (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Reinraumbank (20) ein für sichtbares Licht durchlässiges Teil (51) aufweist.
Faserlaseroszillator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reinraumbank (20) an einer Außenfläche, die sich von einem mit dem Gehäuse (11) in Berührung stehenden Abschnitt unterscheidet, ein Vorhangteil (52) aufweist, das durch ein Material, das für sichtbares Licht durchlässig ist, ausgebildet ist, das ein Material mit Flexibilität ist.
Faserlaseroszillator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Reinraumbank (20) dazu eingerichtet ist, dass ein Regal (25, 26) im Inneren oder außen davon angeordnet werden kann.