JP2006012876A - Gas laser oscillation equipment and gas laser beam machine - Google Patents

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Hiroyuki Hayashikawa
洋之 林川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide highly reliable equipment in which magnification of a fault especially due to plugging of piping etc. can be prevented, and which can stably be used for long time in laser oscillation equipment using a blower and in a laser beam machine. <P>SOLUTION: Equipment is provided with a main exhaust mechanism 25 having at least one or more valves exhausting laser gas from a laser gas passageway 10, an auxiliary exhaust mechanism 26 exhausting laser gas from the driving part 22 of a blast means, and a controller 30 detecting the opening/closing period of a supply valve 31 of laser gas. A means is installed for detecting an opening/closing period of the supply valve 31 when the valve of the main exhaust mechanism 25 is opened and closed and comparing a value when the valve is opened and a value when the valve is closed so as to generate an alarm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は送風機によってレーザガスを循環するガスレーザ発振装置およびガスレーザ加工機に関するものである。   The present invention relates to a gas laser oscillation device that circulates a laser gas by a blower and a gas laser processing machine.

送風機によってレーザガスを循環する従来のレーザ発振装置は、送風機の駆動部分のオイルがレーザガス中に漏れでないように構成していた(例えば特許文献1参照)。   A conventional laser oscillation device that circulates laser gas using a blower is configured such that oil in a drive portion of the blower does not leak into the laser gas (see, for example, Patent Document 1).

図7は従来のレーザ発振装置120の構成図である。   FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional laser oscillation device 120.

図7において、従来のレーザ発振装置120には、レーザガスを循環させるための送風機108と、上記レーザガスを循環させるためのガス配管経路103と、上記ガス配管経路103にレーザガスを供給するレーザガス供給手段である供給側電磁弁110および装置外部に配置されるレーザガスボンベ130と、ガス配管経路103のレーザガスを排出するレーザガス排出手段である流量制限器111に直列接続された通常排出側電磁弁112と急速排出側電磁弁113および排気ポンプ114と、上記送風機108内のモータ室108cの減圧を行うモータ室減圧手段である流量制限器111および急速排出側電磁弁113に接続する配管経路とオイルトラップ116を有するレーザ発振装置120において、上記送風機108の翼車室108bとモータ室108cの圧力差を検出する差圧検出手段145と、予め上記送風機108の翼車室108bとモータ室108cの最低圧力差を差圧下限基準値として設定された差圧下限基準値設定部144と、上記差圧検出手段145の出力信号と上記差圧下限基準値設定部144に設定された差圧下限基準値とを比較する差圧下限比較部143と、予め上記送風機108の翼車室108bとモータ室108cの最高圧力差を差圧上限基準値として設定された差圧上限基準値設定部147と、上記差圧検出手段145の出力信号と上記差圧上限基準値設定部147に設定された差圧上限基準値とを比較する差圧上限比較部146と、上記差圧下限比較部143および差圧上限比較部146の出力をカウントまたは積分する積分手段142と、上記積分手段142の出力が所定値を超えた場合に警報を発生させる警報手段141を有した差圧監視装置150を有している。   In FIG. 7, the conventional laser oscillation device 120 includes a blower 108 for circulating laser gas, a gas piping path 103 for circulating the laser gas, and a laser gas supply means for supplying laser gas to the gas piping path 103. A normal discharge side solenoid valve 112 connected in series to a certain supply side solenoid valve 110 and a laser gas cylinder 130 arranged outside the apparatus, and a flow restrictor 111 which is a laser gas discharge means for discharging the laser gas in the gas piping path 103, and rapid discharge A side solenoid valve 113 and an exhaust pump 114, and a flow path limiter 111, which is a motor chamber decompression means for decompressing the motor chamber 108c in the blower 108, and an oil trap 116 connected to a rapid discharge side solenoid valve 113. In the laser oscillation device 120, the impeller chamber of the blower 108. The differential pressure detection means 145 for detecting the pressure difference between 08b and the motor chamber 108c, and the differential pressure lower limit reference value set in advance with the minimum pressure difference between the impeller chamber 108b and the motor chamber 108c of the blower 108 as the differential pressure lower limit reference value. A setting unit 144; a differential pressure lower limit comparison unit 143 that compares an output signal of the differential pressure detection means 145 and a differential pressure lower limit reference value set in the differential pressure lower limit reference value setting unit 144; A differential pressure upper limit reference value setting unit 147 in which the maximum pressure difference between the impeller chamber 108b and the motor chamber 108c is set as a differential pressure upper limit reference value, an output signal of the differential pressure detecting means 145, and the differential pressure upper limit reference value setting unit. The differential pressure upper limit comparison unit 146 that compares the differential pressure upper limit reference value set in 147, and the integration means 14 that counts or integrates the outputs of the differential pressure lower limit comparison unit 143 and the differential pressure upper limit comparison unit 146. If has a difference pressure monitoring device 150 having an alarm means 141 the output of the integration means 142 to generate an alarm when it exceeds a predetermined value.

図8は従来のガスレーザ発振装置120の送風機108手段周辺の構成図である。送風機108はレーザガスを高速循環させるための翼車108aを有した翼車室108bと、翼車108aを高速回転させるためのモータを有したモータ室108cに大別される。上記翼車室108bとモータ室108cの間にはシール108dが挿入されモータ室108c内の潤滑油108eが翼車室108bに漏れないように構成されていた。
特開2003−110170号公報
FIG. 8 is a configuration diagram around the fan 108 means of the conventional gas laser oscillation device 120. The blower 108 is roughly divided into an impeller chamber 108b having an impeller 108a for circulating laser gas at high speed and a motor chamber 108c having a motor for rotating the impeller 108a at high speed. A seal 108d is inserted between the impeller chamber 108b and the motor chamber 108c so that the lubricating oil 108e in the motor chamber 108c does not leak into the impeller chamber 108b.
JP 2003-110170 A

上述した従来のレーザ発振装置は、配管や電磁弁へのオイルミストの付着を防止できるが、構造が複雑でコストが高くなるという課題を有していた。   The above-described conventional laser oscillation device can prevent the oil mist from adhering to the piping and the solenoid valve, but has a problem that the structure is complicated and the cost is increased.

また、配管中に液化したオイルが付着および固化し経時的に配管が詰まってくる配管詰まりは、メンテナンスを行えば容易に回復するため、如何に配管詰まりを早期に検出できるかが大きな課題であった。   In addition, pipe clogging, in which liquefied oil adheres and solidifies in the pipe and clogs the pipe over time, can be easily recovered by performing maintenance. It was.

上記課題を解決するために本発明は、レーザガスを励起する放電手段と、レーザガスを送風する送風手段と、前記放電手段と送風手段との間のレーザガスの循環経路を形成するレーザガス経路と、前記送風手段を駆動する駆動部と、前記レーザガス経路にレーザガスを供給するための少なくとも一つ以上の弁を備えた供給機構と、前記レーザガス経路からレーザガスを排出するための少なくとも一つ以上の弁を備えた主排出機構と、前記駆動部からレーザガスを排出する副排出機構と、前記主排出機構と副排出機構との合計もしくは副排出機構のレーザガス排出量の検出手段を備え、前記主排出機構の弁の開時と閉時のそれぞれにおけるレーザガス排出量を比較する制御装置を設けたものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a discharge means for exciting laser gas, a blower means for blowing laser gas, a laser gas path forming a laser gas circulation path between the discharge means and the blower means, and the blower A drive unit for driving the means; a supply mechanism including at least one valve for supplying laser gas to the laser gas path; and at least one valve for discharging laser gas from the laser gas path. A main discharge mechanism; a sub-discharge mechanism that discharges laser gas from the drive unit; and a means for detecting a total of the main discharge mechanism and the sub-discharge mechanism or a laser gas discharge amount of the sub-discharge mechanism. A control device is provided for comparing the amount of laser gas discharged at each time of opening and closing.

本発明により、長期に渡って安定して使用できる信頼性の高いガスレーザ発振装置およびガスレーザ加工機を安価に提供できる。   According to the present invention, a highly reliable gas laser oscillation device and gas laser processing machine that can be used stably over a long period of time can be provided at low cost.

以下、本発明の実施の形態を用いる軸流型ガスレーザ発振装置の概略構成の一例を図5に示す。   FIG. 5 shows an example of a schematic configuration of an axial flow type gas laser oscillation apparatus using the embodiment of the present invention.

図5に於いて、1はガラスなどの誘電体よりなる放電管であり、2、3は前記放電管周辺に設けられた電極である。4は前記電極に接続された電源である。5は前記電極2、3間に挟まれた放電管1内の放電空間である。6は全反射鏡、7は部分反射鏡であり、この全反射鏡6、部分反射鏡7は前記放電空間5の両端に固定配置され、光共振器を形成している。8は前記部分反射鏡7より出力されるレーザビームである。矢印9はレーザガスの流れる方向を示しており、軸流型ガスレーザ発振装置の中を循環している。10はレーザガス流路であり、11および12は放電空間5における放電と送風機の運転により温度上昇したレーザガスの温度を下げるための熱交換機、13はレーザガスを循環させるための送風手段であり、この送風手段13により放電空間5にて約100m/sec程度のガス流を得ている。レーザガス流路10と放電管1は、レーザガス導入部14で接続されている。   In FIG. 5, 1 is a discharge tube made of a dielectric material such as glass, and 2 and 3 are electrodes provided around the discharge tube. Reference numeral 4 denotes a power source connected to the electrode. Reference numeral 5 denotes a discharge space in the discharge tube 1 sandwiched between the electrodes 2 and 3. Reference numeral 6 denotes a total reflection mirror, and reference numeral 7 denotes a partial reflection mirror. The total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 are fixedly arranged at both ends of the discharge space 5 to form an optical resonator. Reference numeral 8 denotes a laser beam output from the partial reflecting mirror 7. An arrow 9 indicates the direction in which the laser gas flows, and circulates in the axial flow type gas laser oscillation device. 10 is a laser gas flow path, 11 and 12 are heat exchangers for lowering the temperature of the laser gas whose temperature has been increased by discharge in the discharge space 5 and the operation of the blower, and 13 is a blower means for circulating the laser gas. A gas flow of about 100 m / sec is obtained in the discharge space 5 by the means 13. The laser gas flow path 10 and the discharge tube 1 are connected by a laser gas introduction part 14.

次に本発明の実施の形態を用いるレーザ加工機の概略構成の一例を図6に示す。   Next, an example of a schematic configuration of a laser processing machine using the embodiment of the present invention is shown in FIG.

図6に於いて、レーザビーム8は、反射鏡15にて反射され、ワーク16近傍へ導かれる。レーザビーム8は、トーチ17内部に備えられた集光レンズ18によって高密度のエネルギビームに集光され、ワーク16に照射され、加工が行われる。ワーク16は加工テーブル19上に固定されており、X軸モータ20あるいはY軸モータ21によって、トーチ17はワーク16に対して相対的に移動する事で、所定の形状の加工が行われる。   In FIG. 6, the laser beam 8 is reflected by the reflecting mirror 15 and guided to the vicinity of the workpiece 16. The laser beam 8 is condensed into a high-density energy beam by a condensing lens 18 provided inside the torch 17, irradiated onto the workpiece 16, and processed. The workpiece 16 is fixed on the machining table 19, and the torch 17 is moved relative to the workpiece 16 by the X-axis motor 20 or the Y-axis motor 21, whereby a predetermined shape is machined.

送風手段13より送り出されたレーザガスは、レーザガス流路10を通り、レーザガス導入部14より放電管1内へ導入される。この状態で電源4に接続された電極2、3から放電空間5に放電を発生させる。放電空間5内のレーザガスは、この放電エネルギーを得て励起され、その励起されたレーザガスは全反射鏡6および部分反射鏡7により形成された光共振器で共振状態となり、部分反射鏡7からレーザビーム8が出力される。このレーザビーム8がレーザ加工等の用途に用いられる。   The laser gas sent out from the air blowing means 13 passes through the laser gas flow path 10 and is introduced into the discharge tube 1 from the laser gas introduction part 14. In this state, a discharge is generated in the discharge space 5 from the electrodes 2 and 3 connected to the power source 4. The laser gas in the discharge space 5 is excited by obtaining this discharge energy, and the excited laser gas is brought into a resonance state by an optical resonator formed by the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7. Beam 8 is output. This laser beam 8 is used for applications such as laser processing.

次に本発明の実施の形態を図面によって説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の形態例のレーザ発振装置の要部の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a laser oscillation apparatus according to an embodiment of the present invention.

レーザガス流路中のガス圧はガス圧センサ28によって常時監視されており、前記ガス圧センサ28、およびガス供給機構29は、制御装置30に接続されている。前記ガス供給機構29を前記制御装置30によって制御する事により、二つの排出機構から排出された分を補う形でガス供給機構29によって新鮮なレーザガスを外部より供給し、レーザガス流路中のガス圧は、常時一定に保たれている。   The gas pressure in the laser gas flow path is constantly monitored by a gas pressure sensor 28, and the gas pressure sensor 28 and the gas supply mechanism 29 are connected to a control device 30. By controlling the gas supply mechanism 29 with the control device 30, fresh laser gas is supplied from the outside by the gas supply mechanism 29 so as to compensate for the amount discharged from the two discharge mechanisms, and the gas pressure in the laser gas flow path is increased. Is always kept constant.

通常、ガス供給機構29には供給弁31が設けられており、レーザガス流路中のガス圧が一定の値以下となると、ガス圧の制御装置30によって弁が開かれ、レーザガス流路中にガスが供給される。ガスの供給によりレーザガス流路中のガス圧が一定値以上になると、弁が閉じられる。   Normally, the gas supply mechanism 29 is provided with a supply valve 31, and when the gas pressure in the laser gas flow path becomes a certain value or less, the valve is opened by the gas pressure control device 30, and the gas is introduced into the laser gas flow path. Is supplied. When the gas pressure in the laser gas flow path exceeds a certain value due to gas supply, the valve is closed.

主排出機構25のレーザガス排出経路には、排出弁32が設けられている。排出弁32は、常時開いており、一定量のレーザガスが通過している。   A discharge valve 32 is provided in the laser gas discharge path of the main discharge mechanism 25. The discharge valve 32 is always open, and a certain amount of laser gas passes through it.

真空ポンプ27からは、例えば約10L/hのガスが常時排出されている。この内訳は、主排出機構25から9L/h、副排出機構26から1L/h程度の割合である。主排出経路に対して、副排出経路は、経路の径を小さく設定しており、経路の抵抗の差により、排出量の差が発生するように設計的に設定されている。真空ポンプ27からのガス排出により、レーザガス流路10の圧力が減少する。この圧力はガス圧センサ28で常時監視されており、供給弁31が開閉する事で、減少分のガスを補給している。供給弁31の動作は、以下のようになる。ガス圧が一定値、例えば20.0kPa以下になると、制御装置30から供給弁31へ開信号が発せられ、ガスの供給が開始される。ガスの供給により、0.5秒程度でレーザガス流路中の圧力は一定値、例えば21.0kPaに達し、供給弁31は閉じられる。供給弁の開閉とは関係無く、常時真空ポンプ27からガス排出が継続されている。供給弁31が閉じると、レーザガス流路中の圧力は、21.0kPaから徐々に減少し、約19〜20秒で20.0kPaまで減少する。圧力が20.0kPaになると、再度供給弁31が開く。よって、この繰り返しサイクル、すなわち供給弁の開閉周期は約20秒となる。もし何らかの理由により真空ポンプ27からのガス排出量が減少すると、レーザガス流路中の圧力減少の単位時間当たりの割合も低下するため、供給弁31の開閉周期も長くなる。例えば、真空ポンプ27からのガス排出量が通常時の約10L/hから約5L/hになると、供給弁31の開閉周期も、通常の約20秒から約40秒程度へ伸びる事になる。すなわち供給弁31の開閉周期を制御装置30で監視すれば、間接的に真空ポンプ27からのガス排出量を求める事が出来る。   For example, about 10 L / h of gas is constantly discharged from the vacuum pump 27. This breakdown is a ratio of about 9 L / h from the main discharge mechanism 25 and about 1 L / h from the sub discharge mechanism 26. The sub discharge path is set smaller than the main discharge path, and is designed by design so that a difference in discharge amount occurs due to a difference in path resistance. As the gas is discharged from the vacuum pump 27, the pressure in the laser gas passage 10 decreases. This pressure is constantly monitored by the gas pressure sensor 28, and the supply valve 31 is opened and closed to replenish the reduced amount of gas. The operation of the supply valve 31 is as follows. When the gas pressure becomes a certain value, for example, 20.0 kPa or less, an open signal is issued from the control device 30 to the supply valve 31, and supply of gas is started. By supplying the gas, the pressure in the laser gas flow path reaches a certain value, for example, 21.0 kPa in about 0.5 seconds, and the supply valve 31 is closed. Regardless of whether the supply valve is opened or closed, the gas is continuously discharged from the vacuum pump 27. When the supply valve 31 is closed, the pressure in the laser gas flow path gradually decreases from 21.0 kPa and decreases to 20.0 kPa in about 19 to 20 seconds. When the pressure reaches 20.0 kPa, the supply valve 31 opens again. Therefore, this repeated cycle, that is, the opening / closing cycle of the supply valve is about 20 seconds. If the amount of gas discharged from the vacuum pump 27 decreases for some reason, the rate of pressure decrease per unit time in the laser gas flow path also decreases, and the opening / closing cycle of the supply valve 31 also increases. For example, when the gas discharge amount from the vacuum pump 27 is changed from about 10 L / h in the normal state to about 5 L / h, the opening / closing cycle of the supply valve 31 is also extended from about 20 seconds to about 40 seconds. That is, if the control device 30 monitors the opening / closing cycle of the supply valve 31, the amount of gas discharged from the vacuum pump 27 can be obtained indirectly.

ここで、副排出経路26が経時的にオイルにより詰まってきた場合を考えてみる。副排出経路26からの排出量は、主排出経路25に比べて非常に小さいため、仮に副排出経路26が詰まって、排出量が減少したとしても、その分、主排出経路からの排出量が増えるだけであり、真空ポンプ27からのガス排出量は10L/hのまま、ほとんど変わらない。よって、真空ポンプ27からのガス排出量を直接監視、あるいは上述した通り、供給弁31の開閉周期を利用して間接的に監視したとしても、副排出経路26詰まりによりガス排出量の変化を検出することは非常に難しい。仮にある値をスレッシュホールドとして設定したとしても、誤動作の可能性が高く、実用的とは言えない。   Here, consider the case where the sub-discharge path 26 is clogged with oil over time. Since the discharge amount from the sub discharge path 26 is very small compared to the main discharge path 25, even if the sub discharge path 26 is clogged and the discharge amount is reduced, the discharge amount from the main discharge path is correspondingly reduced. The gas discharge amount from the vacuum pump 27 remains at 10 L / h and hardly changes. Therefore, even if the gas discharge amount from the vacuum pump 27 is directly monitored or indirectly monitored using the opening / closing cycle of the supply valve 31 as described above, a change in the gas discharge amount is detected due to the clogging of the sub discharge path 26. It is very difficult to do. Even if a certain value is set as the threshold, there is a high possibility of malfunction and it cannot be said that it is practical.

本実施の形態のポイントは、主排出機構25に設けた排出弁32にある。通常は排出弁32は開いたままの状態であるが、運転中に一定時間、排出弁32閉じてみる。すると真空ポンプ27からの排出は、副排出経路26のみとなる。副排出経路26のオイルミストなどによる詰まりがほとんど無い状態では、真空ポンプ27からの排出量は10L/hのまま、ほとんど変化しない。これは元々主排出経路25から排出していた分のガスまで、副排出経路から排出するように圧力バランスが自然と変化するためである。一方、副排出経路26がオイルミストなどによりほとんど完全に目詰まりを起こしている場合、排出弁32を閉じると、真空ポンプ27からのガス排出量は、大きく減少し、初期状態10L/hから例えば1〜2L/hまで減少する。   The point of this embodiment resides in the discharge valve 32 provided in the main discharge mechanism 25. Normally, the discharge valve 32 remains open, but the discharge valve 32 is closed for a certain time during operation. Then, the discharge from the vacuum pump 27 is only the sub discharge path 26. In a state where there is almost no clogging due to oil mist or the like in the sub discharge path 26, the discharge amount from the vacuum pump 27 remains at 10 L / h and hardly changes. This is because the pressure balance naturally changes so that the gas that was originally discharged from the main discharge path 25 is discharged from the sub-discharge path. On the other hand, when the sub discharge path 26 is almost completely clogged with oil mist or the like, when the discharge valve 32 is closed, the amount of gas discharged from the vacuum pump 27 is greatly reduced from the initial state of 10 L / h, for example. Decrease to 1-2 L / h.

よって排出弁32を開いている時と閉じた時とでの、真空ポンプ27からのガス排出量を制御装置30で監視し、相互に比較する、あるいは所定の値と比較する事で、副排出機構26の目詰まりを検出出来る。この時に制御装置30からアラームを発し、使用者に副配管機構26内の清掃を促す事で、駆動部22内のオイル32から発したオイルミストがレーザガス流路10中に侵入する事を未然に防止する事が出来る。   Therefore, the amount of gas discharged from the vacuum pump 27 when the discharge valve 32 is opened and closed is monitored by the control device 30 and compared with each other, or by comparing with a predetermined value, The clogging of the mechanism 26 can be detected. At this time, an alarm is issued from the control device 30 to prompt the user to clean the sub-piping mechanism 26, so that oil mist emitted from the oil 32 in the drive unit 22 can enter the laser gas flow path 10 in advance. Can be prevented.

なお、発明者らは、主排出機構25自体を廃止し、最初から副排出機構26のみで、レーザガスの排出を行う案も検討したが、この場合、送風手段13部と駆動部22との圧力差は常に一定以上確保する事が出来ると考えられ、オイルミストのレーザガス流路への侵入に対しては効果があるが、但し、本来の主排出機構の機能である乖離したレーザガスを約10L/h排出し続けるという役割を果たす事が困難となる。なぜなら副排出機構は、わずか数10μmの隙間しか無い隔壁部24を介して、レーザガスの流れを形成しているため、10L/hのオーダーのガス排出を実現する事は非常に難しいからである。   In addition, although the inventors abolished the main discharge mechanism 25 itself and examined the plan which discharges | emits a laser gas only by the sub discharge mechanism 26 from the beginning, in this case, the pressure of the ventilation means 13 part and the drive part 22 is examined. It is considered that the difference can always be secured above a certain level and is effective against the oil mist entering the laser gas flow path. However, the separated laser gas, which is the function of the original main discharge mechanism, is reduced to about 10 L / It becomes difficult to play the role of continuing to discharge. This is because it is very difficult to realize gas discharge on the order of 10 L / h because the sub-discharge mechanism forms a laser gas flow through the partition wall 24 having a gap of only several tens of μm.

本実施の形態において、副排出機構の目詰まり検出のために排出弁32を閉じる期間は、数分程度で充分であり、その時間で判定を行う事が出来る。通常運転時に、本判定シーケンスを数時間に1回行う事で、副配管機構26の詰まりを検出出来る。排出弁32を長時間(数10分以上)閉じた場合、乖離したレーザガスの排出不充分によりレーザ出力の低下などの2次災害が考えられるが、数分程度であれば問題ない。   In the present embodiment, the period for closing the discharge valve 32 to detect clogging of the sub-discharge mechanism is sufficient for several minutes, and determination can be made within that period. By performing this determination sequence once every few hours during normal operation, clogging of the sub piping mechanism 26 can be detected. When the discharge valve 32 is closed for a long time (several tens of minutes or more), secondary disasters such as a decrease in laser output due to insufficient discharge of the separated laser gas can be considered.

本実施の形態において、真空ポンプ27よりのガス排出量変化を検出する手段としては、図1に示す通り、供給弁の開閉周期により間接的に求める方法が可能である。他にも、図2のように主排出機構と副排出機構の合流位置の下流、あるいは図3のように副排出機構の途中に、流量センサ34を設ける事も可能である。あるいは、図4のように副排出機構の2箇所に圧力検出ポートを設け、圧力差により流量を検出する事も可能である。   In the present embodiment, as a means for detecting a change in the amount of gas discharged from the vacuum pump 27, as shown in FIG. In addition, it is also possible to provide a flow sensor 34 downstream of the joining position of the main discharge mechanism and the sub discharge mechanism as shown in FIG. 2 or in the middle of the sub discharge mechanism as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 4, it is possible to provide pressure detection ports at two locations of the sub-discharge mechanism and detect the flow rate by the pressure difference.

本発明によって、送風機を用いたガスレーザ発振装置およびガスレーザ加工機に関して、特に長期に渡って安定して使用できる高い信頼性を安価な構成で提供でき産業上有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a gas laser oscillation device and a gas laser processing machine using a blower are industrially useful because they can provide high reliability that can be used stably over a long period of time with an inexpensive configuration.

本発明の実施の形態例のレーザ発振装置およびレーザ加工機の要部の構成図Configuration diagram of main parts of laser oscillation apparatus and laser beam machine according to embodiments of the present invention 本発明の他の実施の形態例のレーザ発振装置およびレーザ加工機の要部の構成図The block diagram of the principal part of the laser oscillation apparatus of another embodiment of this invention and a laser beam machine 本発明の他の実施の形態例のレーザ発振装置およびレーザ加工機の要部の構成図The block diagram of the principal part of the laser oscillation apparatus of another embodiment of this invention and a laser beam machine 本発明の他の実施の形態例のレーザ発振装置およびレーザ加工機の要部の構成図The block diagram of the principal part of the laser oscillation apparatus of another embodiment of this invention and a laser beam machine ガスレーザ発振装置の構成図Configuration diagram of gas laser oscillator ガスレーザ加工機の構成図Configuration diagram of gas laser processing machine 従来のガスレーザ発振装置の構成図Configuration diagram of conventional gas laser oscillator 従来のガスレーザ発振装置の送風手段の要部の構成図Configuration diagram of the main part of the blowing means of a conventional gas laser oscillator

符号の説明Explanation of symbols

1 放電管
2 電極
3 電極
4 電源
5 放電空間
6 全反射鏡
7 部分反射鏡
8 レーザビーム
9 レーザガスの流れる方向
10 レーザガス流路
11 熱交換器
12 熱交換器
13 送風機
14 レーザガス導入部
15 反射鏡
16 ワーク
17 トーチ
18 集光レンズ
19 加工テーブル
20 X軸モータ
21 Y軸モータ
22 駆動部
23 軸
24 隔壁部
25 主排出機構
26 副排出機構
27 真空ポンプ
28 ガス圧センサ
29 ガス供給機構
30 制御装置
31 供給弁
32 排出弁
33 オイル
34 流量センサ
35 圧力ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge tube 2 Electrode 3 Electrode 4 Power supply 5 Discharge space 6 Total reflection mirror 7 Partial reflection mirror 8 Laser beam 9 Laser gas flow direction 10 Laser gas flow path 11 Heat exchanger 12 Heat exchanger 13 Blower 14 Laser gas introduction part 15 Reflector 16 Work 17 Torch 18 Condensing lens 19 Processing table 20 X-axis motor 21 Y-axis motor 22 Drive part 23 Axis 24 Bulkhead part 25 Main discharge mechanism 26 Sub-discharge mechanism 27 Vacuum pump 28 Gas pressure sensor 29 Gas supply mechanism 30 Control device 31 Supply Valve 32 Drain valve 33 Oil 34 Flow sensor 35 Pressure port

Claims (11)

レーザガスを励起する放電手段と、レーザガスを送風する送風手段と、前記放電手段と送風手段との間のレーザガスの循環経路を形成するレーザガス経路と、前記送風手段を駆動する駆動部と、前記レーザガス経路にレーザガスを供給するための少なくとも一つ以上の弁を備えた供給機構と、前記レーザガス経路からレーザガスを排出するための少なくとも一つ以上の弁を備えた主排出機構と、前記駆動部からレーザガスを排出する副排出機構と、前記主排出機構と副排出機構との合計もしくは副排出機構のレーザガス排出量の検出手段を備え、前記主排出機構の弁の開時と閉時のそれぞれにおけるレーザガス排出量を比較する制御装置を設けたガスレーザ発振装置。 Discharge means for exciting laser gas, blower means for blowing laser gas, laser gas path forming a circulation path of laser gas between the discharge means and blower means, a drive unit for driving the blower means, and the laser gas path A supply mechanism having at least one valve for supplying laser gas to the main body, a main discharge mechanism having at least one valve for discharging laser gas from the laser gas path, and laser gas from the drive unit. A sub-discharge mechanism for discharging and a means for detecting a total of the main discharge mechanism and the sub-discharge mechanism or a laser gas discharge amount of the sub-discharge mechanism, and a laser gas discharge amount when the valve of the main discharge mechanism is opened and closed, respectively. A gas laser oscillation device provided with a control device for comparing the two. 前記供給機構の弁の開閉周期検出手段を設け、前記制御装置で前記主排出機構の弁の開時と閉時のそれぞれにおける前記供給機構の弁の開閉周期検出手段からの信号を比較する請求項1記載のガスレーザ発振装置。 A valve opening / closing cycle detection unit for the supply mechanism is provided, and the control device compares signals from the valve opening / closing cycle detection unit for the supply mechanism when the valve of the main discharge mechanism is opened and closed. The gas laser oscillation apparatus according to 1. レーザガス排出量検出手段として、前記主排出機構と副排出機構との合流後の流量を測定する流量センサを用いる請求項1記載のガスレーザ発振装置。 2. The gas laser oscillation apparatus according to claim 1, wherein a flow rate sensor for measuring a flow rate after joining the main discharge mechanism and the sub discharge mechanism is used as the laser gas discharge amount detection means. レーザガス排出量検出手段として、前記副排出機構に流量を測定する流量センサを用いる請求項1記載のガスレーザ発振装置。 The gas laser oscillation apparatus according to claim 1, wherein a flow rate sensor for measuring a flow rate is used for the sub-discharge mechanism as the laser gas discharge amount detection means. レーザガス排出量検出手段として、前記副排出機構の少なくとも2箇所以上にガス圧力検出手段と、ガス圧力検出手段よりの信号に基づき演算を行う手段を設けた請求項1記載のガスレーザ発振装置。 The gas laser oscillation apparatus according to claim 1, wherein the laser gas discharge amount detection means includes a gas pressure detection means and a means for performing a calculation based on a signal from the gas pressure detection means at at least two locations of the sub discharge mechanism. レーザガスを励起する放電手段と、レーザガスを送風する送風手段と、前記放電手段と送風手段との間のレーザガスの循環経路を形成するレーザガス経路と、前記送風手段を駆動する駆動部と、前記レーザガス経路にレーザガスを供給するための少なくとも一つ以上の弁を備えた供給機構と、前記レーザガス経路からレーザガスを排出するための少なくとも一つ以上の弁を備えた主排出機構と、前記駆動部からレーザガスを排出する副排出機構と、前記主排出機構と副排出機構との合計もしくは副排出機構のレーザガス排出量の検出手段を備え、前記主排出機構の弁の開時と閉時のそれぞれにおけるレーザガス排出量を比較する制御装置を設けたガスレーザ加工機。 Discharge means for exciting laser gas, blower means for blowing laser gas, laser gas path forming a circulation path of laser gas between the discharge means and blower means, a drive unit for driving the blower means, and the laser gas path A supply mechanism having at least one valve for supplying laser gas to the main body, a main discharge mechanism having at least one valve for discharging laser gas from the laser gas path, and laser gas from the drive unit. A sub-discharge mechanism for discharging and a means for detecting a total of the main discharge mechanism and the sub-discharge mechanism or a laser gas discharge amount of the sub-discharge mechanism, and a laser gas discharge amount when the valve of the main discharge mechanism is opened and closed, respectively. A gas laser processing machine provided with a control device for comparing the two. 前記供給機構の弁の開閉周期検出手段を備え、前記主排出機構の弁の開時および閉時それぞれにおける、前記供給機構の弁の開閉周期検出手段よりの信号を相互に比較あるいは所定の値と比較し、アラームを発生させる手段を備えた請求項6記載のガスレーザ加工機。 A valve opening / closing cycle detection means of the supply mechanism, and the signals from the valve opening / closing cycle detection means of the supply mechanism when the valve of the main discharge mechanism is opened and closed are compared with each other or with a predetermined value. The gas laser processing machine according to claim 6, further comprising means for comparing and generating an alarm. 前記供給機構の弁の開閉周期検出手段を設け、前記制御装置で前記主排出機構の弁の開時と閉時のそれぞれにおける前記供給機構の弁の開閉周期検出手段からの信号を比較する請求項6記載のガスレーザ加工機。 A valve opening / closing cycle detection unit for the supply mechanism is provided, and the control device compares signals from the valve opening / closing cycle detection unit for the supply mechanism when the valve of the main discharge mechanism is opened and closed. 6. The gas laser processing machine according to 6. レーザガス排出量検出手段として、前記主排出機構と副排出機構との合流後の流量を測定する流量センサを用いる請求項6記載のガスレーザ加工機。 7. The gas laser processing machine according to claim 6, wherein a flow rate sensor for measuring a flow rate after joining the main discharge mechanism and the sub discharge mechanism is used as the laser gas discharge amount detection means. レーザガス排出量検出手段として、前記副排出機構に流量を測定する流量センサを用いる請求項6記載のガスレーザ加工機。 The gas laser processing machine according to claim 6, wherein a flow rate sensor for measuring a flow rate is used for the auxiliary discharge mechanism as the laser gas discharge amount detection means. レーザガス排出量検出手段として、前記副排出機構の少なくとも2箇所以上にガス圧力検出手段と、ガス圧力検出手段よりの信号に基づき演算を行う手段を設けた請求項6記載のガスレーザ加工機。 7. The gas laser processing machine according to claim 6, wherein as the laser gas discharge amount detection means, a gas pressure detection means and means for performing calculation based on a signal from the gas pressure detection means are provided in at least two places of the sub discharge mechanism.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011113993A (en) * 2009-11-24 2011-06-09 Panasonic Corp Gas laser oscillation device and gas laser finishing machine

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