JP3006772B2 - ガスレーザの排気方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ加工等に使用されるガスレーザ装置の
ガスレーザの排気方法に関し、特にオイル蒸気を除去す
るようにしたガスレーザの排気方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、ガスレーザ装置では、高速にレーザガスを循環
させるためにルーツブロアが使用されている。このルー
ツブロアには、オイルが充填されたギヤボックスが設け
られている。オイルはオイルシールによってギヤボック
スから漏れないようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、運転中にルーツブロアの温度が上昇したり、
ギヤ回転によってオイルが飛散したりする。このため、
オイルはギヤボックス内において蒸気となり、その一部
はギヤボックスから漏れてレーザガスに混入する。

したがって、光学部品が汚染され、レーザ出力の低下
やモードの劣化を招く。その結果、加工特性が低下す
る。

これを防止するために、従来はガスレーザ装置立上げ
時に十分な排気を行ってオイル蒸気を除去するようにし
ていた。そのため、装置立上げ時間が長大になり、作業
上の妨げになっていた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
ガスレーザ装置立上げ時の作業を妨げることなく、オイ
ル蒸気を除去して光学部品の汚染を防止するガスレーザ
の排気方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、放電管にレー
ザガスを循環させながらレーザ発振を行うガスレーザ装
置のガスレーザの排気方法において、電源オフ信号を検
出し、放電部内を密閉して、レーザガスを循環させる送
風機のギアボックス内の排気を前記送風機が十分冷却さ
れるまでの時間行い、前記ギアボックスを密閉して、放
電部内の不純物排気を行い、前記放電部及び前記ギアボ
ックスを密閉して、前記放電部に新しいレーザガスを大
気圧で充填することを特徴とするガスレーザの排気方法
が提供される。

〔作用〕

電源オフ信号が検出されると、まずギアボックスのみ
を送風機が十分冷却されるまでの時間行い、これにより
送風機の温度上昇によるギアボックスのオイル蒸発の発
生が停止し、十分にオイル蒸気を排気する。

次に放電部を排気して放電部を排気するので放電部内
のオイル蒸気も十分に排出される。

その上でギアボックス及び放電部を密閉して、放電部
内を大気圧に新しいレーザガスを充填する。

これにより、ガスレーザ装置立上げ時に、長時間のオ
イル蒸気等の不純物排気を行うことなく直ちに立ち上げ
運転を開始することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のガスレーザ装置の構成を概略的に示
す図である。図において、放電管１の電極２、３には励
起用電源４から高周波電流が供給される。高周波電流が
供給されると、放電を生じて配電管１内部のレーザガス
Ａが励起される。

リア鏡５及び出力結合鏡６は、励起されたレーザガス
Ａから放出される光を増幅して一部を出力結合鏡６から
レーザ光として外部に出力する。

ルーツブロア７は、レーザガスＡを図中矢印方向に沿
って循環させる。

熱交換器８は放電管１でレーザ発振を行って高温とな
ったレーザガスＡを冷却するための熱交換器であり、熱
交換器９はルーツブロア７による圧縮熱を除去するため
の熱交換器である。

レーザガスＡはガスボンベ10からレーザガス制御弁11
を経由して供給される。一方、放電によって劣化したレ
ーザガスＡは排気量調節弁13を経由して排気ポンプ12に
よって排出される。

ルーツブロア７のギヤボックス14と排気量調節弁13と
の間に排気弁15が設けられている。

さらに、排気弁16が排気量調節弁13の手前に設けられ
ている。この排気弁16を閉じると放電管１側は排気され
ないようになっている。

ルーツブロア７のモータ室17は熱交換器８側に接続さ
れている。

制御装置20はレーザガス制御用の数値制御装置であ
る。制御装置20には励起用電源４が接続されており、励
起用電源４に指令信号を出力して高周波電流を制御す
る。

制御装置20にはPMC（プログラマブル・マシン・コン
トローラ）21が内蔵されている。このPMC21にはレーザ
ガス制御弁11、排気量調節弁13、排気弁15、16、排気ポ
ンプ12及び電源オフボタン18が接続されている。この電
源オフボタン18はレーザ運動をオフするためのものであ
る。

次に、このPMC21による制御を説明する。

PMC21は、電源オフボタン18からレーザ運動オフの信
号が送られてくると、排気弁16を閉じ、排気弁15を開放
する。この状態で排気ポンプ12を作動させる。このと
き、ギヤボックス14の排気が行われ、ギヤボックス14内
のオイル蒸気は排気弁15及び排気量調節弁13を経由して
排出される。

この排気は、ルーツブロア７が過熱している間はギヤ
ボックス14内のオイルが蒸気化するため、ルーツブロア
７が十分冷却されるまでの時間T1（例えば30分間）にわ
たって行われる。

さらに、この排気は排気弁16を閉じた状態で行われる
ため、放電管１側は隔離された状態とする。すなわち、
ギヤボックス14だけが排気される。したがって、排気中
に、比較的クリーンに保持されている放電管１側にオイ
ル蒸気が侵入することはない。

ギヤボックス14の排気が終了すると、排気弁16を開放
し、さらに所定時間T2（例えば５分間）排気ポンプ12を
作動させ、排気を続行する。このとき、放電管１側のレ
ーザガスＡが排出され、レーザ運転中にレーザガスＡに
混入したオイル蒸気が除去される。

次に、排気量調節弁13、排気弁15、16を閉じ、レーザ
ガス制御弁11を開放する。その状態でガスボンベ10から
レーザガスを供給し、放電管１内に大気圧相当のレーザ
ガスを封入する。これによって、放電管１内に外気が侵
入することを防止できる。

このように、レーザ運転停止直後に、先ずギヤボック
ス14だけを排気するようにしたので、ギヤボックス14内
のオイル蒸気を確実に除去することができる。また、ギ
ヤボックス14の排気終了後に放電管１を排気するので、
レーザ運転中にギヤボックス14からレーザガス中に混入
したオイル蒸気をも確実に除去することができる。

したがって、光学部品の汚染を防止することができ
る。特に出力結合鏡６の汚染程度が減少することによ
り、レーザ出力低下やモード劣化が長時間にわたって発
生しない。その結果、加工特性も長時間にわたって低下
しない。

さらに、このオイル蒸気除去の制御は、レーザ運転停
止後に行われる。このため、レーザ運転を再開する際の
立上げ時間には全く影響せず、直ちに運転を再開するこ
とができる。

第２図は本発明を実施するためのフローチャートであ
る。図において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す。

〔S1〕電源オフボタン18からのオフ信号を検出する。

〔S2〕排気弁16を閉じ、排気弁15を開放する。

〔S3〕排気ポンプ12の作動を開始させる。

〔S4〕所定時間T1が経過したか否かを判別する。経過す
ればS5に進む。

〔S5〕排気弁16を開放する。

〔S6〕排気弁16の開放後さらに所定時間T2が経過したか
否かを判別する。経過すればS7に進む。

〔S7〕排気ポンプ12を停止する。

〔S8〕排気量調節弁13、排気弁15、16を閉じる。

〔S9〕レーザガス制御弁11を開放し、レーザガスＡを放
電管１内に封入する。

上記の説明では同軸型ガスレーザ装置で説明したが、
その他の直交型ガスレーザ装置等の形式の異なるガスレ
ーザ装置にも適用することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、レーザ運転停止後に
送風機の温度が十分冷却されるまで送風機のギアボック
スを排気し、その後に放電部を排気し、放電部に新しい
レーザガスを充填するようにしたので、運転停止後にギ
アボックスからオイル蒸気が発生して放電部内に混入す
ることがなく、放電部もオイル蒸気が完全に除去されて
おり、放電停止後の光学部品の汚染を確実に防止でき
る。

また、運転開始までの間に光学部品が汚染されること
を防止できる さらに、排気動作は電源オフ信号を検出して自動的に
行われるので、運転停止時に確実に行われ、操作ミスが
ない。そのうえ、運転開始時に特別な排気を行う必要が
なく運転開始を短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガスレーザ装置の構成を概略的に示す
図、 第２図は本発明を実施するためのフローチャートであ
る。 １……放電管 ５……リア鏡 ６……出力結合鏡 ７……ルーツブロア 11……レーザガス制御弁 12……排気ポンプ 13……排気量調節弁 14……ギヤボックス 15、16……排気弁 18……電源オフボタン 20……制御装置 21……PMC

フロントページの続き (72)発明者 森田 泰之 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社レーザ研究所 内 (56)参考文献 特開 昭58−182887（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電管にレーザガスを循環させながらレー
   ザ発振を行うガスレーザ装置のガスレーザの排気方法に
   おいて、 電源オフ信号を検出し、 放電部内を密閉して、レーザガスを循環させる送風機の
   ギアボックス内の排気を前記送風機が十分冷却されるま
   での時間行い、 前記ギアボックスを密閉して、放電部内の不純物排気を
   行い、 前記放電部及び前記ギアボックスを密閉して、前記放電
   部に新しいレーザガスを大気圧で充填することを特徴と
   するガスレーザの排気方法。