JP2018182132A - レーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加工用のレーザビームGを生成する発振部10と、第1気体Mが封入された封入部20と、発振部10の動作に伴って封入部20に発生する塵芥とともに第1気体Mを排気する排気部60と、を備えるレーザ加工装置1であって、排気部60は、ドライポンプ61と、封入部20とドライポンプ61との間を接続する第1ライン63と、第1気体Mよりも圧力の高い第2気体Nをドライポンプ61に供給する第2ライン64と、第1ライン63及び第2ライン64を開閉する弁部70と、弁部70の開閉を制御する制御部90と、を備えるレーザ加工装置1に関する。
【選択図】図1
Description
まず、本発明に係る第1実施形態に係るレーザ加工装置について、図1〜図10を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザ加工装置を示す概略構成図である。図2は、第1実施形態のレーザ加工装置の制御部を示すブロック図である。図3は、第1実施形態のレーザ加工装置の装置停止前に、前回の開閉動作からの経過時間に基づいてドライポンプのパージを実施する動作を示すフローチャートである。図4は、第1実施形態のレーザ加工装置の発振部の起動前に、前回の開閉動作からの経過時間に基づいてドライポンプのパージを実施する動作を示すフローチャートである。図5は、第1実施形態のレーザ加工装置の装置停止前に、発振部の稼働時間に基づいてドライポンプのパージを実施する動作を示すフローチャートである。
供給ライン52は、管体である。供給ライン52は、ガスボンベ51から供給された第1気体Mを封入部20に供給可能に構成される。即ち、供給ライン52は、一端がガスボンベ51に接続され、他端が封入部20に接続される。具体的には、供給ライン52は、一端がガスボンベ51に接続され、他端が一方の導出ライン21に接続される。供給ライン52には、止め弁53及び流量制御弁54が設けられ、供給される第1気体Mの流量を調整可能になっている。
制御時間設定部93は、起動信号又は停止信号を起動停止部92から取得する。制御時間設定部93は、起動信号又は停止信号を取得すると、基準となる経過時間を記憶部91から取得する。また、制御時間設定部93は、弁部70を開閉動作した前回の時刻を記憶部91から取得する。制御時間設定部93は、弁部70を開閉動作した前回の時刻に基準となる経過時間を加える。制御時間設定部93は、加えた結果が計時部95から取得した現在の時刻を超えている場合に、パージを実行する信号を制御実行部97に送る。
レーザ加工装置1におけるドライポンプ61のパージは、制御時間設定部93、稼働時間計測部94、及び圧力比較部96の少なくとも1つから送られたパージを実施する信号に基づいて実施される。また、ドライポンプ61のパージは、第1状態又は第3状態(スタンバイ状態)において実施される。以下、順に説明する。
まず、ステップS51において、起動停止部92は、レーザ加工装置1を起動する操作がスイッチ(図示せず)になされたか否かを判断する。スイッチ(図示せず)が操作されていない場合(ステップS51:NO)、起動停止部92は、スイッチ(図示せず)が操作されるまで待機する。一方、スイッチ(図示せず)が操作された場合(ステップS51:YES)、起動停止部92は、圧力比較部96に起動信号を送る。また、起動停止部92は、供給ライン52の止め弁53を開き、ドライポンプ61を起動することにより、レーザ加工装置1を第4状態から第1状態に遷移させて、ステップS52へ進む。
(1)排気部60を、ドライポンプ61と、封入部20とドライポンプ61との間を接続する第1ライン63と、第1気体Mよりも圧力の高い第2気体Nをドライポンプ61に供給する第2ライン64と、第1ライン63及び第2ライン64を開閉する弁部70と、弁部70の開閉を制御する制御部90と、を含んで構成した。制御部90が弁部70を動作させることにより、第1ライン63及び第2ライン64の流路を開閉できる。これにより、制御部90は、第1気体M及び第2気体Nの少なくとも一方のドライポンプ61への流入を制御することができる。第1気体Mよりも圧力の高い第2気体Nをドライポンプ61へ流入させることにより、第1気体Mの排気に起因してドライポンプ61に蓄積された塵芥をパージすることができる。従って、ドライポンプ61の排気性能を容易に回復させることができ、ドライポンプ61の不具合発生を抑制することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係るレーザ加工装置について、図11を参照して説明する。第2実施形態以降の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。図11は、本発明の第2実施形態に係るレーザ加工装置を示す概略構成図である。
第2実施形態に係るレーザ加工装置1は、図11に示すように、弁部70が第1ライン63を開閉する第1止め弁72と、第2ライン64を開閉する第2止め弁73と、を備える点で第1実施形態と異なる。また、第2実施形態に係るレーザ加工装置1は、制御部90(制御実行部97)が、ドライポンプ61のパージを実施する動作が第1実施形態と異なる。具体的には、制御部90(制御実行部97)は、第1止め弁72及び第2止め弁73を開いて、第1ライン63及び第2ライン64それぞれからドライポンプ61へ第1気体M及び第2気体Nを供給し、所定時間経過後に、第2止め弁73を閉じる。或いは、第2止め弁73を開いて、第2ライン64からドライポンプ61へ第2気体Nを供給し、所定時間経過後に、第2止め弁73を閉じ、第1止め弁72を開いてもよい。
次に、本発明の第3実施形態に係るレーザ加工装置について、図12を参照して説明する。図12は、本発明の第3実施形態に係るレーザ加工装置を示す概略構成図である。
第3実施形態に係るレーザ加工装置1は、図12に示すように、第2ライン64が、封入部20に接続される点で第2実施形態と異なる。
(10)第2ライン64を、封入部20に接続した。封入部20に第2気体Nを導入することにより、第1ライン63を介して封入部20内の第1気体Mを排気でき、その後第2気体Nによってドライポンプ61をパージできる。これにより、封入部20の内部についてもパージできるので、ドライポンプ61内に塵芥が蓄積されるまでの時間をより長くすることができ、次のパージまでの時間をより長くすることができる。
次に、本発明の第4実施形態に係るレーザ加工装置について、図13を参照して説明する。図13は、本発明の第4実施形態に係るレーザ加工装置を示す概略構成図である。
第4実施形態に係るレーザ加工装置1は、図13に示すように、封入部20がワークを加工するチャンバ100である点で第1実施形態と異なる。また、第4実施形態に係るレーザ加工装置1は、吸気部及び排気部60がチャンバ100に接続されている点で第1実施形態と異なる。
排気部60は、チャンバ100内で加工ワークKを加工した結果生じた塵芥を第1気体Mとともに排気可能に構成される。
(11)排気部60を、チャンバ100内で加工ワークKを加工した結果生じた塵芥を第1気体Mとともに排気可能に構成した。ドライポンプ61に供給される気体を第1気体M及び第2気体Nのいずれかに切り換え可能としたので、ドライポンプ61を第2気体Nのみでパージすることができる。これにより、第1気体Mを同時にパージに用いる場合に比べ、塵芥を含む第1気体Mを排除することができるので、パージ性能を向上することができる。
次に、本発明の第5実施形態に係るレーザ加工装置について、図14を参照して説明する。図14は、本発明の第5実施形態に係るレーザ加工装置を示す概略構成図である。
第5実施形態に係るレーザ加工装置1は、図14に示すように、弁部70が第1ライン63を開閉する第1止め弁72と、第2ライン64を開閉する第2止め弁73と、を備える点で第4実施形態と異なる。また、第5実施形態に係るレーザ加工装置1は、制御部90(制御実行部97)が、ドライポンプ61のパージを実施する動作が第4実施形態と異なる。具体的には、制御部90(制御実行部97)は、第1止め弁72及び第2止め弁73を開いて、第1ライン63及び第2ライン64それぞれからドライポンプ61へ第1気体M及び第2気体Nを供給し、所定時間経過後に、第2止め弁73を閉じる。或いは、第2止め弁73を開いて、第2ライン64からドライポンプ61へ第2気体Nを供給し、所定時間経過後に、第2止め弁73を閉じ、第1止め弁72を開いてもよい。
(12)弁部70を、第1ライン63を開閉する第1止め弁72と、第2ライン64を開閉する第2止め弁73と、を含んで構成した。また、制御部90に、第1止め弁72及び第2止め弁73を開いて、第1ライン63及び第2ライン64それぞれからドライポンプ61へ第1気体M及び第2気体Nを供給し、所定時間経過後に、第2止め弁73を閉じさせた。封入部20の気体を排気する第1ライン63に対して、第2ライン64及び第2止め弁73を単に追加するだけでよいので、三方弁71を設ける場合に比べ、必要となるコストを低下させることができる。
次に、本発明の第6実施形態に係るレーザ加工装置について、図15を参照して説明する。図15は、本発明の第6実施形態に係るレーザ加工装置を示す概略構成図である。
第6実施形態に係るレーザ加工装置1は、図15に示すように、第2ライン64が、封入部20に接続される点で第5実施形態と異なる。
(13)第2ライン64を、封入部20に接続した。封入部20に第2気体Nを導入することにより、第1ライン63を介して封入部20内の第1気体Mを排気でき、その後第2気体Nによってドライポンプ61をパージできる。これにより、封入部20の内部についてもパージできるので、ドライポンプ61内に塵芥が蓄積されるまでの時間をより長くすることができ、次のパージまでの時間をより長くすることができる。
5 レーザ発振器
10 発振部
20 封入部
60 排気部
61 ドライポンプ
63 第1ライン
64 第2ライン
70 弁部
71 三方弁
72 第1止め弁
73 第2止め弁
80 圧力測定部
90 制御部
G レーザビーム
M 第1気体
N 第2気体
Claims (10)
- 加工用のレーザビームを生成する発振部と、第1気体が封入された封入部と、前記発振部の動作に伴って前記封入部に発生する塵芥とともに第1気体を排気する排気部と、を備えるレーザ加工装置であって、
前記排気部は、
ドライポンプと、
前記封入部と前記ドライポンプとの間を接続する第1ラインと、
第1気体よりも圧力の高い第2気体を前記ドライポンプに供給する第2ラインと、
前記第1ライン及び前記第2ラインを開閉する弁部と、
前記弁部の開閉を制御する制御部と、
を備えるレーザ加工装置。 - 前記第2ラインは、前記第1ラインの途中に接続され、
前記弁部は、前記第1ラインと前記第2ラインとが接続される接続部に配置される三方弁であり、
前記制御部は、前記第1ラインから前記ドライポンプへ第1気体が流入する第1流入状態から、前記第2ラインから前記ドライポンプへ第2気体が流入する第2流入状態へ切り換え、所定時間経過後に前記第1流入状態に切り換えるように、前記三方弁を制御する、
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記弁部は、
前記第1ラインを開閉する第1止め弁と、
前記第2ラインを開閉する第2止め弁と、
を備え、
前記制御部は、前記第1止め弁及び前記第2止め弁を開いて、前記第1ライン及び第2ラインそれぞれから前記ドライポンプへ第1気体及び第2気体を供給し、所定時間経過後に、前記第2止め弁を閉じる、
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記第2ラインは、前記封入部に接続される、請求項3に記載のレーザ加工装置。
- 前記制御部は、予め定められた開閉タイミングに基づいて前記弁部を開閉する、請求項1〜4のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記制御部は、前記弁部の前回の開閉動作から経過した経過時間に基づいて前記弁部を開閉させる、請求項5に記載のレーザ加工装置。
- 前記制御部は、前記発振部の稼働開始からの積算時間に基づいて前記弁部を開閉させる、請求項5又は6に記載のレーザ加工装置。
- 前記制御部は、前記発振部の動作開始前又は動作停止後に前記弁部を開閉させる、請求項5〜7のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記封入部の内部の第1気体の圧力を測定する圧力測定部を更に備え、
前記制御部は、測定された圧力が所定の基準圧力を満たしているか否かに基づいて前記弁部を開閉させる、請求項1〜8のいずれかに記載のレーザ加工装置。 - 前記制御部は、測定された圧力と前記基準圧力との差に基づいて、前記第2ラインを開く時間的長さを設定する、請求項9に記載のレーザ加工装置。
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