JP2002346784A - ミラー温度制御機構を有するレーザー加工機及びレーザー加工機のミラー温度制御方法 - Google Patents
ミラー温度制御機構を有するレーザー加工機及びレーザー加工機のミラー温度制御方法Info
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Abstract
学部品の水漏れによる損傷や、水配管による装置周りの
煩雑さを解消し、メンテナンス時の作業性を向上させ得
るミラー温度制御機構を有するレーザー加工機及びレー
ザー加工機のミラー温度制御方法の提供。 【解決手段】 レーザー光Leを反射する反射ミラーM
rにペルチェ効果を利用した冷却機構Kc、Kc′を具
備し、該冷却機構は、ペルチェ素子Peを用い、該素子
Peの低温側に反射ミラーMrを被着し、前記素子Pe
の高温側に放熱用の空冷フィンFiを設け、または空冷
フィンFiを設け、更にその外側に冷却用ファンFaを
重設して放熱効果を高め、反射ミラーの冷却作用を促す
と共に、ミラー表面の結露防止機能をも備えたことを特
徴とする。
Description
機構を有するレーザー加工機及びレーザー加工機のミラ
ー温度制御方法に関する。
機のレーザービーム伝送路中に、例えば、3〜9枚とい
うように複数枚設けられており、使用/設置個所は一箇
所に集中しておらず、冷却水用配管の設置しづらい個所
を含めて加工機の可動部分全体に亙っているのが普通で
ある。
光レンズ等の光学部品は出来るだけ水等の液体から縁を
きるのが望ましい。
ス時において、定期的にクリーニングを行う必要があ
る。
の冷却方法として、ミラーの一方を水の循環等により冷
却する方法が提示されている。
ンテナンス時において、水冷式の場合、冷却水配管は循
環回路となってチラー(Chiller)に直列に接続
されており取り外すことが出来ない為、狭い場所でミラ
ーに傷を付けないように作業を行わなければならず、水
漏れの心配も無視できない。
式の他に空冷方式があるが、レーザー発振器の高出力化
に伴い空冷方式では、熱放出が間に合わず、冷却不足と
なって発振機能の低下、延いてはレーザー出力の低下を
招来することとなる。
熱歪を誘起し、レーザー光路にズレを起こさせる為、高
精度加工には適応できないこととなる。
もので、水配管を必要最小限とし、反射ミラー等の光学
部品の水漏れによる損傷や、水配管による装置周りの煩
雑さを解消し、メンテナンス時の作業性を向上させ得る
ミラー温度制御機構を有するレーザー加工機及びレーザ
ー加工機のミラー温度制御方法を提供することを目的と
する。
備えることにより上記課題を解決できるものである。
ペルチェ効果を利用した冷却機構及び温度検知装置を具
備して成ることを特徴とするミラー温度制御機構を有す
るレーザー加工機。
い、該素子の低温側に反射ミラーを被着し、前記素子の
高温側に放熱用の空冷フィンを設けた構成としたことを
特徴とする前項(1)記載のミラー温度制御機構を有す
るレーザー加工機。
空冷フィンの外側に冷却用ファンを重設したことを特徴
とする前項(2)記載のミラー温度制御機構を有するレ
ーザー加工機。
背面にペルチェ素子を被着し、反射ミラー側を前記素子
の低温側とし、反対側の高温側に空冷フィンを設け、ま
たは前記空冷フィンを設け、更にその外側に冷却用ファ
ンを重設して放熱効果を高めると共に、反射ミラーの冷
却温度が周囲の空気の露点温度以下とならぬように温度
制御し、前記反射ミラーの冷却作用と同時に反射ミラー
表面の結露防止作用の二つの作用を両立可能な構成とし
たことを特徴とするレーザー加工機のミラー温度制御方
法。
御機構を有するレーザー加工機の実施の形態を説明す
る。
ェ素子を用いた冷却機構の要部構成を示す側断面図、
(a)は実施例1における説明図、(b)は実施例2に
おける説明図、図2は、本発明に係るペルチェ素子を用
いたミラー温度制御機構を有するレーザー加工機の概略
構成ブロック図、図3は、従来例におけるチラーによる
冷却機構の概略構成を示す側面図である。
ーム伝送路中においては、反射ミラーMrは、3〜9個
所設けられるのが一般的であり、レーザー光Leを反射
して角度を変え、所望の経路に沿って前記レーザー光L
eを加工点まで導く。
のみチラーを利用し、冷却配管を必要最小限に抑え、反
射ミラーMr背面にペルチェ素子Peと温度センサSt
を設け,NC装置内にペルチェ素子Pe用の直流電源及
び温度制御回路を設けた例をブロック図で示した。
冷却機構Kcを具備し、この冷却機構Kc(図1
(a))は、ペルチェ素子(Peltier Devi
ce)Peを用い、該素子Peの低温側に反射ミラーM
rを被着し、前記素子Peの高温側に放熱用の空冷フィ
ンFiを設けると共に、反射ミラーMrの冷却温度が周
囲の空気の露点温度以下とならぬように温度制御し、前
記反射ミラーMrの冷却作用と同時に反射ミラーMr表
面の結露防止作用の二つの作用を両立可能な構成として
ある。
チェ素子Pe、温度センサSt、空冷フィンFi及びこ
れらを被覆する被覆体から形成されるミラーユニットY
mは、ケーブルコネクターを介して電源コードと着脱自
在に構成される。
DC5〜24Vであり、ペルチェ素子Peの極性を有す
る2本のリード線に接続される。
所に温度センサStを設け、所定の温度または露点温度
以下にならぬ様に温度制御を行うように構成されてい
る。
素子Peに通電し、レーザー光Leの光路変更反射動作
に備える。
ーMrの温度上昇が大きい場合、または反射ミラーMr
が過度に冷却されて結露する虞が感知される場合は、反
射ミラーMrの温度状況を監視している温度センサSt
からの信号により、ペルチェ素子Peの電源ON/OF
F、電流量の加減調節(電圧調整)、等の制御操作によ
り、また冷却用ファンFaのON/OFF制御も加え
て、反射ミラーMrの温度を適正に保持するようになっ
ている。
空気の露点温度を検出し、この検出値と温度センサSt
から送られてくる温度値とを比較し、反射ミラーMrの
温度が露点温度以下とならぬように、前述の温度制御操
作を行うようになっている。
でミラーユニットYmを外してレーザー加工機外へ持ち
出す場合は、ケーブルコネクターを外すことによって、
容易に実施することが出来る。
1の構成に冷却用ファンFaを付加した構成としたもの
で、ペルチェ素子Peの高温側に被着した空冷フィンF
iの外側に更に冷却用ファンFaを重設して冷却機構K
c′(図1(b))を形成して放熱効果を更に高めると
共に、反射ミラーMrの冷却温度が周囲の空気の露点温
度以下とならぬように温度制御し、前記反射ミラーMr
の冷却作用と同時に反射ミラーMr表面の結露防止作用
の二つの作用を両立可能な構成としたものである。
あるので、以下の説明は省略する。
ーの冷却にペルチェ素子を利用したことにより、空冷方
式よりも熱放出効率を良くし、水冷方式の問題点となる
水配管を複数箇所有る反射ミラーの部分から無くし、水
漏れ等の故障原因を無くし、更にメンテナンス時の作業
性を向上させ得る等の効果が期待できる。
し、反射ミラー等の光学部品の水漏れによる損傷や、水
配管による装置周りの煩雑さを解消し、メンテナンス時
の作業性を向上させ、延いては冷却設備費の削減にも寄
与することが出来る、という効果を呈する。
いた冷却機構の要部構成を示す側断面図、(a)は実施
例1における説明図、(b)は実施例2における説明図
度制御機構を有するレーザー加工機の概略構成ブロック
図
構成を示す側面図
Claims (4)
- 【請求項1】 レーザー光を反射する反射ミラーにペル
チェ効果を利用した冷却機構及び温度検知装置を具備し
て成ることを特徴とするミラー温度制御機構を有するレ
ーザー加工機。 - 【請求項2】 前記冷却機構は、ペルチェ素子を用い、
該素子の低温側に反射ミラーを被着し、前記素子の高温
側に放熱用の空冷フィンを設けた構成としたことを特徴
とする請求項1記載のミラー温度制御機構を有するレー
ザー加工機。 - 【請求項3】 前記素子の高温側に設けた放熱用の空冷
フィンの外側に冷却用ファンを重設したことを特徴とす
る請求項2記載のミラー温度制御機構を有するレーザー
加工機。 - 【請求項4】 レーザー光を反射する反射ミラーの背面
にペルチェ素子を被着し、反射ミラー側を前記素子の低
温側とし、反対側の高温側に空冷フィンを設け、または
前記空冷フィンを設け、更にその外側に冷却用ファンを
重設して放熱効果を高めると共に、反射ミラーの冷却温
度が周囲の空気の露点温度以下とならぬように温度制御
し、前記反射ミラーの冷却作用と同時に反射ミラー表面
の結露防止作用の二つの作用を両立可能な構成としたこ
とを特徴とするレーザー加工機のミラー温度制御方法。
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