JP2016219717A - Gas laser oscillation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas laser oscillation device capable of clearly separating occurrence of presence or absence of misalignment of a rotary section caused by breakage of the bearing of a blower, or the like, capable of detecting misalignment without taking time after occurrence thereof, while furthermore capable of emergency stop of the rotary section when a determination is made that misalignment has occurred.SOLUTION: A gas laser oscillation device includes a blower for supplying laser gas, the rotary section of the blower includes a shaft provided with an impeller at the tip, a drive section for rotating the shaft, and a co-rotating ring placed between the impeller and an upper bearing. A non-rotating section includes a housing, a scroll covering the impeller, and a fixed part spacer placed at a position facing the co-rotating ring while having a predetermined gap thereto. A temperature detector in contact with the fixed part spacer is provided.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、レーザ媒質ガスを用いたレーザ発振装置に関するものである。   The present invention relates to a laser oscillation device using a laser medium gas.

ガスレーザ発振装置は、炭酸ガス等の混合ガス(以下レーザガス)を圧縮し且つ循環させる循環回路を有しており、更にレーザガスを密封した循環回路内には、電極と全反射鏡、部分反射鏡が設けられている。電極から生じる放電によりレーザガスが励起され、励起されたレーザガスを全反射鏡と部分反射鏡との間で共振させ、レーザ出力として取り出している。   The gas laser oscillation device has a circulation circuit that compresses and circulates a mixed gas such as carbon dioxide (hereinafter referred to as laser gas), and in the circulation circuit in which the laser gas is sealed, an electrode, a total reflection mirror, and a partial reflection mirror are provided. Is provided. The laser gas is excited by the discharge generated from the electrode, and the excited laser gas is resonated between the total reflection mirror and the partial reflection mirror, and is taken out as a laser output.

そのレーザガス循環回路の構成における一要素としてターボ翼を高速で回転させレーザガスを圧縮し、循環させるターボ型の送風装置がある。   As one element in the configuration of the laser gas circulation circuit, there is a turbo-type air blower that rotates a turbo blade at high speed to compress and circulate laser gas.

この種のターボ型送風装置は、ハウジング内の上方にターボ翼車が回転可能に配置され、レーザガスを圧縮して排出する機構を設けるとともに、下方にはこのターボ翼車を高速回転させるモータが配置されている。そして、このモータとロータとターボ翼ならびに回転軸等からなる回転体は軸受で支持される。   In this type of turbo-type blower, a turbo impeller is rotatably disposed above a housing, a mechanism for compressing and discharging laser gas is provided, and a motor for rotating the turbo impeller at a high speed is disposed below. Has been. And the rotary body which consists of this motor, a rotor, a turbo blade | wing, a rotating shaft, etc. is supported by the bearing.

送風装置は高速回転での長期の使用による軸受の劣化等により、回転部の軸ずれが起こり、回転部の翼車が非回転部のスクロールに接触し破損に至り、さらにはその破片が循環回路内を循環し、ガスレーザ発振装置全体が破損する可能性がる。   In the blower, the shaft of the rotating part is displaced due to deterioration of the bearing due to long-term use at high speed rotation, and the impeller of the rotating part comes into contact with the scroll of the non-rotating part, leading to breakage. Circulating the inside, there is a possibility that the entire gas laser oscillator is damaged.

すなわち、送風装置の回転軸が何らかの要因で軸ずれを引き起こし、回転部の翼車と、非回転部のスクロールが接触し破損し、さらにはその破片が循環回路内を循環し、ガスレーザ発振装置全体が破損するため、ガスレーザ発振装置の復旧には送風装置交換のほかレーザガス循環回路構成部品の交換も必要となり多大なる費用と時間を要する。そのため被害拡大前に送風装置を強制停止させることが課題となっていた。   That is, the rotating shaft of the blower causes an axis shift for some reason, the impeller of the rotating part and the scroll of the non-rotating part come into contact with each other, and the fragments circulate in the circulation circuit, so that the entire gas laser oscillation device Therefore, in order to restore the gas laser oscillation device, it is necessary to replace the laser gas circulation circuit components in addition to the replacement of the blower device, which requires much cost and time. Therefore, it has been a problem to forcibly stop the blower before the damage is expanded.

このような軸ずれを起こす要因の軸受は、潤滑不良や異物侵入等で発熱するため、第1の従来技術として、発熱を早期に検出し警報を出すことで送風装置の破損を防止しようとしたものがある(例えば、特許文献1参照)。   Since bearings that cause such shaft misalignment generate heat due to poor lubrication, foreign matter intrusion, etc., as a first conventional technique, an attempt was made to prevent damage to the blower by detecting heat early and issuing an alarm. There are some (see, for example, Patent Document 1).

また第2の従来技術として、同時に回転部の振動を検出することにより軸ずれを検知しようとするものもある。予め設定しておいた振動閾値を超えると、ターボ翼車に対する負荷を下げ軸ずれを低減させるために、レーザガスを密封した循環回路内のガス圧を下げる制御を設け送風装置の破損を防止ししていた(例えば、特許文献2参照)。   As a second prior art, there is one that attempts to detect an axis deviation by simultaneously detecting vibrations of a rotating part. In order to reduce the load on the turbo impeller and reduce the shaft misalignment when the preset vibration threshold is exceeded, control is provided to reduce the gas pressure in the circulation circuit sealed with laser gas to prevent damage to the blower. (For example, refer to Patent Document 2).

特開2011−113993号公報JP 2011-113993 A 特開2011−187526号公報JP 2011-187526 A

しかしながら、第1の従来技術に係るガスレーザ発振装置では、徐々に変化する軸受の劣化は検知することはできても、緊急に停止するべき軸ずれ発生を明確に判断するはできない。判断を厳しくし過ぎると不要に停止を繰り返すことになり、ゆるい基準を設けると軸ずれ発生の瞬間を見逃してしまう可能性がある。   However, in the gas laser oscillating device according to the first prior art, although it is possible to detect the gradually changing deterioration of the bearing, it is not possible to clearly determine the occurrence of the axis deviation that should be stopped urgently. If the judgment is made too severe, the stop is repeated unnecessarily, and if a loose reference is provided, there is a possibility that the moment of occurrence of the axis deviation may be missed.

また、第2の従来技術では、軸ずれの発生を振動という間接的減少を介して検知するため、軸ずれ発生を必ずしも間を置かずに検知できず、緊急停止に対応できない可能性がある。   In addition, in the second prior art, since the occurrence of the shaft misalignment is detected through an indirect decrease called vibration, the occurrence of the shaft misalignment cannot always be detected without an interval, and there is a possibility that the emergency stop cannot be handled.

さらに、従来技術の温度検出や振動検出による警報出す手法においては、回転軸の停止までに時間が掛り被害拡大防止という本来の目的を果たすには十分ではなかった。   Furthermore, the conventional method of issuing an alarm by temperature detection or vibration detection takes time until the rotating shaft stops, and is not sufficient to fulfill the original purpose of preventing damage expansion.

そこで本発明は、以上の問題を解決し、送風装置の軸受の破損等によって引き起こされる回転部の軸ずれの発生の有無を明確に分離し、かつ、軸ずれ発生後は間を入れずに検知でき、さらに、軸ずれ発生と判断した場合には緊急に回転部を停止させることができるガスレーザ発振装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, clearly separates the presence or absence of the occurrence of shaft misalignment of the rotating part caused by the blower bearing breakage, etc., and detects it immediately after the shaft misalignment occurs. Further, it is an object of the present invention to provide a gas laser oscillation device capable of urgently stopping the rotating portion when it is determined that the axis deviation has occurred.

上記課題を解決するために、本発明に係るガスレーザ発振装置は、レーザ媒体を励起する放電手段と、レーザガスを送風する送風装置と、前記放電手段と送風装置との間にレーザガスの循環経路を形成するレーザガス経路とを備え、前記送風装置は軸駆動手段によって回転を行う回転部と、回転を行わない非回転部と、それらの間に設けた上部軸受と下部軸受からなり、前記回転部は先端に翼車部を設けた軸と、前記軸を回転させる駆動部と、前記翼車と前記上部軸受との間に配置された共回転リングを備え、前記非回転部は前記回転部を納めるハウジングと、前記翼車を覆うスクロールと、前記共回転リングと所定の隙間を有して前記共回転リングと対向する位置に配置された固定部スペーサと、前記固定部スペーサに接する温度検出部を備えた、ものである。   In order to solve the above problems, a gas laser oscillation device according to the present invention forms a discharge path for exciting a laser medium, a blower for blowing laser gas, and a laser gas circulation path between the discharge means and the blower. The air blower includes a rotating part that is rotated by shaft driving means, a non-rotating part that does not rotate, and an upper bearing and a lower bearing provided between them, and the rotating part is a tip. A housing in which the impeller portion is provided, a drive portion for rotating the shaft, and a co-rotating ring disposed between the impeller and the upper bearing, wherein the non-rotating portion houses the rotating portion. A scroll that covers the impeller, a fixed spacer that is disposed at a position facing the co-rotating ring with a predetermined gap from the co-rotating ring, and a temperature detector that contacts the fixed spacer. For example it was, is intended.

さらに、前記軸の延長上に、前記軸方向に可動する軸押圧ブレーキ部をさらに備え、前記軸受異常と判断した場合に前記軸押圧ブレーキ部により前記送風装置の回転部を停止させるようにしたものである。   Further, on the extension of the shaft, a shaft pressing brake portion that is movable in the axial direction is further provided, and when the bearing is determined to be abnormal, the rotating portion of the blower is stopped by the shaft pressing brake portion. It is.

上記の構成により、本発明に係るガスレーザ発振装置では、固定部スペーサに接する温度検出部を備え、予め定めた温度閾値を設け、前記温度検出部により検出された温度が、前記上部軸受温度検出部より検出された温度より高くなった場合、軸受異常と判断する。すなわち、軸ずれが発生した場合、最初に回転部が接触する部材の摩擦熱を直接的に測定しているので、軸ずれの発生の有無を明確に分離し、かつ、軸ずれ発生後は間を入れずに検知できる。   With the above configuration, the gas laser oscillation device according to the present invention includes a temperature detection unit that is in contact with the fixed portion spacer, provides a predetermined temperature threshold value, and the temperature detected by the temperature detection unit is the upper bearing temperature detection unit. If the temperature is higher than the detected temperature, it is determined that the bearing is abnormal. In other words, when a shaft misalignment occurs, the frictional heat of the member that contacts the rotating part is directly measured first, so the presence or absence of the shaft misalignment is clearly separated, and after the shaft misalignment occurs Can be detected without putting

更に前記軸の延長上に、前記軸方向に可動する軸押圧ブレーキ部をさらに備え、前記軸受異常と判断した場合に前記軸押圧ブレーキ部により前記送風手段の回転部を停止させるものである。   Furthermore, a shaft pressing brake portion that is movable in the axial direction is further provided on the extension of the shaft, and when the bearing is determined to be abnormal, the rotating portion of the blowing means is stopped by the shaft pressing brake portion.

本発明の実施形態に係るガスレーザ発振装置の構成図Configuration diagram of a gas laser oscillation apparatus according to an embodiment of the present invention 本発明の実施形態に係る送風装置の構成断面図Cross-sectional view of a blower according to an embodiment of the present invention 本発明の実施形態に係る送風装置の部分詳細図Partial detail drawing of the air blower which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施形態に係る軸押圧ブレーキ部の詳細図Detailed view of shaft pressing brake part according to an embodiment of the present invention

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同じ構成要素については同じ符号を付しているので説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

(実施の形態1)
<ガスレーザ発振装置の主要構成と動作>
図1は本発明の実施形態に係るガスレーザ発振装置の構成図である。ガスレーザ発振装置100は、放電管101、電極102および103、電源104、全反射鏡106、部分反射鏡107、レーザガス流路110、熱交換器111および112、送風装置200を備えている。
(Embodiment 1)
<Main configuration and operation of gas laser oscillator>
FIG. 1 is a configuration diagram of a gas laser oscillation apparatus according to an embodiment of the present invention. The gas laser oscillation device 100 includes a discharge tube 101, electrodes 102 and 103, a power source 104, a total reflection mirror 106, a partial reflection mirror 107, a laser gas channel 110, heat exchangers 111 and 112, and a blower device 200.

放電管101はガラスなどの誘電体からなり、電極102および103は前記放電管周辺に設けられ、電源104は前記電極に接続される。前記電極102および103の間に挟まれた放電管101内で放電空間105が形成される。全反射鏡106、部分反射鏡107は前記放電空間105の両端に固定配置され、光共振器を形成している。レーザビーム108は前記部分反射鏡107より出力される。   The discharge tube 101 is made of a dielectric material such as glass, the electrodes 102 and 103 are provided around the discharge tube, and the power source 104 is connected to the electrodes. A discharge space 105 is formed in the discharge tube 101 sandwiched between the electrodes 102 and 103. The total reflection mirror 106 and the partial reflection mirror 107 are fixedly disposed at both ends of the discharge space 105 to form an optical resonator. The laser beam 108 is output from the partial reflection mirror 107.

レーザガス流109はガスレーザ発振装置100の中を循環している。レーザガス流路110は放電管101とレーザガス導入部115で接続されている。熱交換器111および112放電空間105における放電と送風装置200の運転により温度上昇したレーザガスの温度を下げる働きを有する。送風装置200はレーザガスを循環させ、放電空間105にて屋久100m/sec程度のガス流を得ている。   A laser gas flow 109 circulates in the gas laser oscillator 100. The laser gas flow path 110 is connected to the discharge tube 101 by a laser gas introduction part 115. The heat exchangers 111 and 112 have a function of lowering the temperature of the laser gas whose temperature has been increased by the discharge in the discharge space 105 and the operation of the blower 200. The blower 200 circulates the laser gas and obtains a gas flow of about 100 m / sec in the discharge space 105.

以上が本発明の実施の形態に係るガスレーザ発振装置の構成である。以上のように構成された本発明のガスレーザ発振装置の動作について説明する。   The above is the configuration of the gas laser oscillation apparatus according to the embodiment of the present invention. The operation of the gas laser oscillation apparatus of the present invention configured as described above will be described.

送風装置200より送り出されたレーザガスは、レーザガス流路110を通り、レーザガス導入部115より放電管101内へ導入される。この状態で電源104に接続された電極102および103から放電空間105に放電を発生させる。   The laser gas sent out from the blower 200 passes through the laser gas flow path 110 and is introduced into the discharge tube 101 from the laser gas introduction unit 115. In this state, discharge is generated in the discharge space 105 from the electrodes 102 and 103 connected to the power source 104.

放電空間105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106および部分反射鏡107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107からレーザビーム108がレーザ加工等の用途に用いられる。   The laser gas in the discharge space 105 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 106 and the partial reflection mirror 107, and the laser is emitted from the partial reflection mirror 107. The beam 108 is used for applications such as laser processing.

<送風装置の構成と動作の詳細>
次に本発明の実施の形態に係る送風装置200の構成と動作を図2を用いながら説明する。
<Details of configuration and operation of blower>
Next, the configuration and operation of the blower 200 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図2は本発明の実施形態に係る送風装置の構成断面図である。送風装置200は、モータロータ201、回転軸202、翼車203、モータステータ204、ハウジング205、スクロール206、上部軸受207、下部軸受208、共回転リング209、ナット210、固定部スペーサ211を備えている。   FIG. 2 is a structural cross-sectional view of the blower according to the embodiment of the present invention. The blower device 200 includes a motor rotor 201, a rotating shaft 202, an impeller 203, a motor stator 204, a housing 205, a scroll 206, an upper bearing 207, a lower bearing 208, a co-rotating ring 209, a nut 210, and a fixed portion spacer 211. .

送風装置200の構成は、回転部と非回転部とに分けられ、回転部は前記モータロータ201、回転軸202、翼車203、上部軸受207および下部軸受208で構成されている。非回転部は、前記前記回転部を納めるハウジング205、翼車を覆うスクロール206と、共回転リング209で構成されている。   The structure of the blower device 200 is divided into a rotating part and a non-rotating part, and the rotating part is composed of the motor rotor 201, the rotating shaft 202, the impeller 203, the upper bearing 207, and the lower bearing 208. The non-rotating portion includes a housing 205 that houses the rotating portion, a scroll 206 that covers the impeller, and a co-rotating ring 209.

モータロータ201は回転軸202と結合され、回転軸202の先端に翼車203が備えられている。モータロータ201と同軸にモータステータ204が配置され、モータステータ204はハウジング205に固定されている。モータステータ204へ外部より交流電力が供給されると、モータロータ201が回転し、回転軸202を介して翼車203を回転させる。   The motor rotor 201 is coupled to the rotating shaft 202, and an impeller 203 is provided at the tip of the rotating shaft 202. A motor stator 204 is disposed coaxially with the motor rotor 201, and the motor stator 204 is fixed to the housing 205. When AC power is supplied to the motor stator 204 from the outside, the motor rotor 201 rotates and rotates the impeller 203 via the rotating shaft 202.

翼車203の周囲にはスクロール206が配置され、翼車203の回転によりレーザガス流109が発生する。回転軸202は上下2ヶ所に配置された上部軸受207および下部軸受208により、回転可能な状態で保持されている。上部軸受207および下部軸受208は回転軸202と結合されている。   A scroll 206 is disposed around the impeller 203, and a laser gas flow 109 is generated by the rotation of the impeller 203. The rotating shaft 202 is held in a rotatable state by an upper bearing 207 and a lower bearing 208 that are arranged at two locations on the upper and lower sides. The upper bearing 207 and the lower bearing 208 are coupled to the rotating shaft 202.

さらに、本発明の実施の形態に係る送風装置200の特徴部分に関して、部分詳細図の図3を用いながら説明する。   Furthermore, the characteristic part of the air blower 200 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated, using FIG. 3 of a fragmentary detailed view.

送風装置200の翼車203には共回転リング209が取り付けられており、翼車203と共回転リング209の位置関係が回転時にずれると回転部のバランスが崩れ、振れ回りの原因となるため、共回転リング209は翼車203に圧入および芯出しされ固定されている。   A co-rotating ring 209 is attached to the impeller 203 of the blower device 200. If the positional relationship between the impeller 203 and the co-rotating ring 209 is shifted during rotation, the balance of the rotating part is lost, which causes a swing. The co-rotating ring 209 is press-fitted and centered on the impeller 203 and fixed.

回転軸202には上部軸受207の内輪が圧入により固定されており、翼車203および共回転リング209は回転軸202の上部に取り付けられたナット210の締め付けによって、上部軸受207の内輪に押し付けられる形で回転軸202に固定されている。   The inner ring of the upper bearing 207 is fixed to the rotating shaft 202 by press fitting, and the impeller 203 and the co-rotating ring 209 are pressed against the inner ring of the upper bearing 207 by tightening the nut 210 attached to the upper part of the rotating shaft 202. It is fixed to the rotary shaft 202 in the form.

固定部スペーサ211は温度検出手段215を備えており、共回転リング209と対向する形でハウジング205に固定されている。また、固定部スペーサ211と共回転リング209には隙間が設けられており、その隙間は翼車203とスクロール206との隙間より十分小さいものである。   The fixed part spacer 211 includes temperature detecting means 215 and is fixed to the housing 205 so as to face the co-rotating ring 209. Further, a gap is provided between the fixed portion spacer 211 and the co-rotating ring 209, and the gap is sufficiently smaller than the gap between the impeller 203 and the scroll 206.

そのため、通常は接触することはないが、軸受異常によって軸ずれが発生すると、回転軸202が回転中に振れ回り、点212を中心に傾いた際、共回転リング209と固定部スペーサ211が最初に接触する。   For this reason, contact is not usually made, but if a shaft misalignment occurs due to a bearing abnormality, the rotating shaft 202 swings during rotation, and when the co-rotating ring 209 and the fixed portion spacer 211 are first tilted around the point 212, To touch.

この時、固定部スペーサ211と共回転リング209には隙間は、翼車203とスクロール206との隙間より十分小さいものであるため、スクロール206と翼車203が接触することを防ぐことができる。   At this time, since the gap between the fixed portion spacer 211 and the co-rotating ring 209 is sufficiently smaller than the gap between the impeller 203 and the scroll 206, it is possible to prevent the scroll 206 and the impeller 203 from contacting each other.

また回転軸202が回転中に振れ回り、点212を中心に傾き、共回転リング209と固定部スペーサ211が接触した際、固定部スペーサに摩擦熱が生じる。この摩擦熱を固定部スペーサ211に設けた温度検出手段215により検出する。   Further, when the rotating shaft 202 swings during rotation and tilts around the point 212, when the co-rotating ring 209 and the fixed portion spacer 211 come into contact, frictional heat is generated in the fixed portion spacer. This frictional heat is detected by temperature detecting means 215 provided on the fixed portion spacer 211.

温度検出手段215からの信号は制御手段113に入力され、制御手段113において予め設定した温度に対する値と入力された値とを比較し、入力された値が予め設定した値以上と判断した場合、電源104とモータステータ204に送られる外部電力を停止させるとともに、警報手段114を動作させ、作業者に異常を伝えるようにしている。   When the signal from the temperature detection means 215 is input to the control means 113, the value for the temperature preset in the control means 113 is compared with the input value, and when the input value is determined to be greater than or equal to the preset value, While stopping the external electric power sent to the power supply 104 and the motor stator 204, the alarm means 114 is operated and an abnormality is reported to an operator.

更に、送風装置200は図4のように、軸押圧ブレーキ装置213が設けられている。スクロール206にブレーキホルダ214が取り付けられており、軸押圧ブレーキ装置213は回転軸202の軸方向真上にブレーキホルダ214により保持されている。   Further, the blower 200 is provided with a shaft pressing brake device 213 as shown in FIG. A brake holder 214 is attached to the scroll 206, and the shaft pressing brake device 213 is held by the brake holder 214 immediately above the rotation shaft 202 in the axial direction.

また軸押圧ブレーキ装置213は回転軸202方向に可動式となっており、制御手段113において予め設定した温度に対する値と入力された値とを比較し、入力された値が予め設定した値以上と判断した場合、軸押圧ブレーキ装置213が回転軸202方向に可動し、回転軸202と接触させ、軸押圧ブレーキ装置213と回転軸202に摩擦力を生じさせることで回転軸202を強制的に停止させる。   Further, the shaft pressing brake device 213 is movable in the direction of the rotating shaft 202 and compares the value for the temperature set in advance by the control means 113 with the input value, and the input value is greater than or equal to the preset value. When the determination is made, the shaft pressing brake device 213 moves in the direction of the rotating shaft 202, is brought into contact with the rotating shaft 202, and the rotating shaft 202 is forcibly stopped by generating a frictional force between the shaft pressing brake device 213 and the rotating shaft 202. Let

更に、軸押圧ブレーキ装置213が回転軸202方向に可動し、回転軸202と接触した際、回転軸202をさらに下方向に押さえつけることで、スクロール206と翼車203との隙間がさらに広がり、スクロール206と翼車203との接触を避けることが可能となる。   Further, when the shaft pressing brake device 213 moves in the direction of the rotating shaft 202 and comes into contact with the rotating shaft 202, the rotating shaft 202 is further pressed downward, so that the gap between the scroll 206 and the impeller 203 is further expanded. Contact between 206 and the impeller 203 can be avoided.

また軸押圧ブレーキ装置213が取り付けられている箇所は、レーザガス流109の流路の一部であるため、軸押圧ブレーキ装置213はレーザガス流109への影響が少ない形状を有する。   Further, since the portion where the shaft pressing brake device 213 is attached is a part of the flow path of the laser gas flow 109, the shaft pressing brake device 213 has a shape with little influence on the laser gas flow 109.

以上に述べたように、本実施の形態のガスレーザ発振装置によれば、送風装置の軸受の破損等によって引き起こされる回転部の軸ずれの発生の有無を明確に分離し、かつ、軸ずれ発生後は間を入れずに検知でき、さらに、軸ずれ発生と判断した場合には緊急に回転部を停止させることができる。   As described above, according to the gas laser oscillation device of the present embodiment, the presence or absence of the occurrence of axial misalignment of the rotating part caused by the breakage of the bearing of the blower is clearly separated, and after the occurrence of the axial misalignment Can be detected without any delay, and when it is determined that an axis deviation has occurred, the rotating part can be stopped urgently.

つまり、本発明によるガスレーザ発振装置は、送風装置の回転軸が軸ずれを起こした際、一早く軸ずれ発生を検出し送風装置を緊急停止させることができる。更に回転軸も強制的に停止させることができるため、送風装置停止時間をさらに短くでき、回転部の翼車と、非回転部のスクロールが接触による破損を防止し、さらには破損拡大をも防止できるため、ガスレーザ発振装置の復旧にかかる費用と時間を大幅に低減できる。   In other words, the gas laser oscillation device according to the present invention can detect the occurrence of the axial displacement and stop the air blowing device urgently as soon as the rotation shaft of the air blowing device is displaced. In addition, the rotating shaft can be forcibly stopped, so the blower stop time can be further shortened, and the impeller of the rotating part and the scroll of the non-rotating part can be prevented from being damaged by contact, and further, the damage can be prevented from expanding. Therefore, the cost and time required for restoration of the gas laser oscillation device can be greatly reduced.

本発明にかかるガスレーザ発振装置は、送風装置の軸受の破損等によって引き起こされる回転部の軸ずれの発生の有無を明確に分離し、かつ、軸ずれ発生後は間を入れずに検知でき、さらに、軸ずれ発生と判断した場合には緊急に回転部を停止させることができるものであり、レーザ媒質ガスを用いたレーザ発振装置等において有用である。   The gas laser oscillation device according to the present invention clearly separates the presence or absence of the occurrence of axial misalignment of the rotating part caused by the damage of the bearing of the blower, and can detect without any gap after the occurrence of the axial misalignment, When it is determined that an axis deviation has occurred, the rotating part can be stopped urgently, which is useful in a laser oscillation device using a laser medium gas.

100 ガスレーザ発振装置
101 放電管
102 電極
103 電極
104 電源
105 放電空間
106 全反射鏡
107 部分反射鏡
108 レーザビーム
109 レーザガス流
110 レーザガス流路
111 熱交換器
112 熱交換器
113 制御手段
114 警報手段
115 レーザガス導入部
200 送風装置
201 モータロータ
202 回転軸
203 翼車
204 モータステータ
205 ハウジング
206 スクロール
207 上部軸受
208 下部軸受
209 共回転リング
210 ナット
211 固定部スペーサ
212 回転軸が傾く際の中心点
213 軸押圧ブレーキ装置
214 ブレーキホルダ
215 温度検出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Gas laser oscillation device 101 Discharge tube 102 Electrode 103 Electrode 104 Power supply 105 Discharge space 106 Total reflection mirror 107 Partial reflection mirror 108 Laser beam 109 Laser gas flow 110 Laser gas flow path 111 Heat exchanger 112 Heat exchanger 113 Control means 114 Alarm means 115 Laser gas Introducing portion 200 Blower device 201 Motor rotor 202 Rotating shaft 203 Impeller 204 Motor stator 205 Housing 206 Scroll 207 Upper bearing 208 Lower bearing 209 Co-rotating ring 210 Nut 211 Fixing portion spacer 212 Center point when the rotating shaft is tilted 213 Shaft pressing brake device 214 Brake holder 215 Temperature detection means

Claims (7)

レーザ媒体を励起する放電手段と、レーザガスを送風する送風装置と、前記放電手段と送風装置との間にレーザガスの循環経路を形成するレーザガス経路とを備え、
前記送風装置は軸駆動手段によって回転を行う回転部と、回転を行わない非回転部と、それらの間に設けた上部軸受と下部軸受からなり、
前記回転部は先端に翼車部を設けた軸と、前記軸を回転させる駆動部と、前記翼車と前記上部軸受との間に配置された共回転リングを備え、
前記非回転部は前記回転部を納めるハウジングと、前記翼車を覆うスクロールと、前記共回転リングと所定の隙間を有して前記共回転リングと対向する位置に配置された固定部スペーサと、前記固定部スペーサに接する温度検出部を備えた、ガスレーザ発振装置。
A discharge means for exciting the laser medium, a blower for blowing laser gas, and a laser gas path for forming a circulation path of the laser gas between the discharge means and the blower,
The blower device is composed of a rotating part that rotates by shaft driving means, a non-rotating part that does not rotate, and an upper bearing and a lower bearing provided therebetween,
The rotating part includes a shaft provided with an impeller part at a tip thereof, a driving part for rotating the shaft, and a co-rotating ring arranged between the impeller and the upper bearing,
The non-rotating part is a housing that houses the rotating part, a scroll that covers the impeller, a fixed part spacer that is disposed at a position facing the co-rotating ring with a predetermined gap from the co-rotating ring, A gas laser oscillation apparatus comprising a temperature detection unit in contact with the fixed unit spacer.
前記固定部スペーサの材質は、前記軸に対して硬度を低くした請求項1に記載のガスレーザ発振装置。   The gas laser oscillator according to claim 1, wherein the material of the fixed portion spacer is lower in hardness than the shaft. 前記固定部スペーサと前記共回転リングとの隙間は、前記翼車と前記スクロールとの隙間に対し小さくした請求項1または2に記載のガスレーザ発振装置。   3. The gas laser oscillation device according to claim 1, wherein a gap between the fixed portion spacer and the co-rotating ring is smaller than a gap between the impeller and the scroll. 予め定めた温度閾値を設け、前記温度検出部により検出された温度が、前記上部軸受温度検出部より検出された温度より高くなった場合、軸受異常と判断する請求項1から3のいずれかに記載のガスレーザ発振装置。   A predetermined temperature threshold value is provided, and when the temperature detected by the temperature detection unit is higher than the temperature detected by the upper bearing temperature detection unit, it is determined that the bearing is abnormal. The gas laser oscillation device described. 前記軸の延長上に、前記軸方向に可動する軸押圧ブレーキ部をさらに備え、前記軸受異常と判断した場合に前記軸押圧ブレーキ部により前記送風装置の回転部を停止させる請求項1から4のいずれかに記載のガスレーザ発振装置。   The shaft pressing brake part movable in the axial direction is further provided on the extension of the shaft, and the rotating part of the blower is stopped by the shaft pressing brake part when it is determined that the bearing is abnormal. The gas laser oscillation device according to any one of the above. 前記軸押圧ブレーキ部は、前記軸の延長上で、かつ、レーザガス流路を塞がないように前記スクロールに設置された請求項5に記載のガスレーザ発振装置。   The gas laser oscillation device according to claim 5, wherein the shaft pressing brake portion is installed on the scroll so as to extend the shaft and not block the laser gas flow path. 前記押圧ブレーキ部は、前記軸の軸方向に対し可動し、前記軸受異常と判断した場合前記軸と接触し前記送風装置の回転部を停止させる請求項5または6に記載のガスレーザ発振装置。   The gas laser oscillation device according to claim 5 or 6, wherein the pressing brake portion is movable in the axial direction of the shaft, and contacts the shaft to stop the rotating portion of the blower when it is determined that the bearing is abnormal.
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