JP3305499B2 - レーザ加工機 - Google Patents
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Description
さらに詳細には、光路系の保護装置を備えてなるレーザ
加工機に関する。
振器とレーザ加工ヘッドを備えており、上記レーザ発振
器とレーザ加工ヘッドとの間には、レーザ発振器からの
レーザビームをレーザ加工ヘッドへ導くための複数のベ
ンドミラーが配置してある。
至るレーザビームの通路は光路系と呼称され、危険防止
および防塵を図るために、上記光路系はパイプ部材によ
って外気と区画してあるのが一般的である。
おいては、レーザ発振器からレーザ加工ヘッドに至る光
路長が変化するので、例えば蛇腹、テレスコピックチュ
ーブ等を使用した構成となっている。
防止すべく、ドライエアユニットによって清浄し乾燥し
た空気を前記光路系内へ供給し、前記ベンドミラー,レ
ンズ等の光学部品の保護を図っている。
成においては、清浄しかつ乾燥した空気を光路系内へ供
給することによって外気の侵入を防止しているので、光
路系内は外気に比較して塵埃等が極めて少ないものの、
前記空気中に含まれる酸素、微量水分によって、光学部
品は長時間使用すると劣化することがある。
問題に鑑みてなされたもので、請求項1に係る発明は、
レーザ発振器とレーザ加工ヘッドとを、複数のベンドミ
ラーを備えると共に光路カバーを備えてなる光路系によ
って接続したレーザ加工機において、高圧空気に含まれ
る塵及びオイルミストを除去するためのフィルタを介し
て供給された圧縮空気中の酸素と窒素とを分離する分離
装置と前記光路カバーとを接続した導管に、前記分離装
置によって分離された窒素ガス純度94%〜99.5%
のドライエアーである窒素リッチガス中の微量のオイル
ミストを除去するための活性炭入りフィルタを接続して
設け、かつ前記光路カバー内を大気圧より高圧に保持し
た 構成である。
レーザ加工機において、前記光路カバー内の圧力を常に
一定に保持するために前記光路カバーにリリーフ弁を接
続した構成である。
記載のレーザ加工機において、前記光路カバー内の窒素
リッチガスをアシストガスとして使用するために前記光
路カバーに設けた排気口と前記レーザ加工ヘッドとを導
管を介して接続した構成である。
レーザ加工機1はレーザ発振器3を備えると共に集光レ
ンズ5を備えたレーザ加工ヘッド7を備えている。上記
レーザ発振器3とレーザ加工ヘッド7は、上記レーザ発
振器3から発振されたレーザビームLBを前記レーザ加
工ヘッド7へ導くための複数のベンドミラー9を備え、
かつ適宜の光路カバー11を備えてなる光路系13によ
って接続されている。
パイプ部材、蛇腹、テレスコピックチューブ等よりなる
ものであって、その構成は従来の構成と同一であるか
ら、光路系13のより詳細については説明を省略する。
を供給して光路系の保護を行うために、圧縮空気中の窒
素と酸素とを分離する分離装置15が設けてある。
糸膜が空気中の窒素よりも酸素を透過し易い性質を利用
したもので、多数本の中空糸をまとめて容器に入れても
モジュール化してある。
から圧縮空気を供給すると、圧縮空気が中空糸膜内を流
れていく間に空気中の酸素,水分,オイルミストが選択
的に膜を透過するので、第1出口15Bからは窒素リッ
チガス(純度99.5%〜94%)を得ることができ
る。そして、中空糸膜を透過した酸素,水分,オイルミ
ストは第2出口15Cから酸素リッチガスとして排出さ
れる。
分,オイルミストを除去した窒素ガス(純度99.5%
〜94%)であって、大気圧露点で−50度以上のドラ
イエアー(窒素)である。通常の冷凍機ドライヤーの大
気圧露点が−10度程度であるから、前記窒素リッチガ
スは、光路系13の保護に極めて有利であることが理解
されよう。
めに、例えばコンプレッサのごとき圧力源17と分離装
置15の入口15Aは、圧力源17から得られる高圧空
気に含まれる塵及びオイルミストを除去するためのフィ
ルタ19を介して接続してある。
れた窒素リッチガスを光路系13における前記光路カバ
ー11内へ供給するために、当該光路カバー11の適宜
位置に設けた接続口21と前記分離装置15の第1の出
口15Bは導管(パイプ)23を介して接続してある。
Cは大気圧に開放してある。
気はフィルタ19を通過することにより塵,オイルミス
トを除去して分離装置15の入口15Aに供給される。
された圧縮空気は、中空糸膜内を通過する際に、酸素、
水分、オイルミスト(前記フィルタによって除去されず
に通過した残りのオイルミスト)と窒素とに分離され、
分離装置15の第1出口15Bから純度94%〜99.
5%の窒素ガス(窒素リッチガス)が排出される。そし
て、第2出口15Cからは中空糸膜を透過した酸素等が
酸素リッチガスとして排出される。
で−50度以上のドライエアーであり、この窒素リッチ
ガスが導管23を介して光路系13の光路系カバー11
内へ供給され、当該光路カバー11内は大気圧よりも高
圧に保持される。
も高圧であり、しかも酸素が極めて少ないドライエアー
(窒素純度94%〜99.5%)であるから、光路カバ
ー11内の火災事故やベンドミラー9等の光学部品の保
護を行うことができ、かつ従来よりも光学部品の劣化が
少なくなり長寿命化を図ることができるものである。
へ窒素リッチガスを単に導入して光路系13の保護を行
う場合について説明した。しかし、ベンドミラー9へド
ライエアーを直接噴射してベンドミラー9の保護,清掃
を行うことも考えられるので、念のために図2(A)に
示すごとき試験を行った。
ラー25と前記分離装置15の第1出口15bに接続し
た前記導管23に代えて接続した接続管27の端部27
Eとの間隔を約50mmに保持し、かつ外部の空中の流入
を防止するために円錐形状のカバー29を接続管27の
端部付近に取付けた構成である。
ガスを直接噴射したところ、6時間後にミラー25の表
面にオイルミスト31の付着が表われた。
イルミストが存在するものであり、前記ベンドミラー9
へ窒素リッチガスを直接噴射して常に清掃する構成とし
た場合、短時間使用でベンドミラー9の劣化は生じない
ものの、長時間(6時間以上)の使用の場合にはベンド
ミラー9の劣化が生じる虞れが大きい。
に、接続管27に活性炭入りフィルタ33を接続し、同
一条件の下で同一試験を行ったところ、400時間後に
おいてもオイルミストの付着は表われなかった。すなわ
ち、活性炭入りのフィルタ33はオイルミストの除去に
極めて有効であることが理解できる。
するオイルミストを確実に除去するために、導管23に
活性炭入りフィルタ33を接続することが望ましいもの
である。
性炭入りフィルタ33を前記フィルタ19と分離装置1
5の入口15Aとの間に接続することも可能である。し
かし、この場合には、分離装置15へ供給される圧縮空
気の全量について処理しなければならないので、フィル
タ33の寿命を考慮すると、処理量の少ない前記導管2
3側に接続する方が有利であることが理解されよう。
の圧力は、例えば光路カバー11の接続部などの適宜の
間隙から内部の窒素リッチガスの1部が外部へ流出する
構成として光路カバー11内を大気圧(外気圧)より高
圧に保持することができる。
11内の圧力を一定に安定した状態に保持するために、
光路カバー11の1部に排気口34を設け、この排気口
34にリリーフ弁35を接続してある。
リーフ弁35によって調節設定される圧力に保持される
ものであって、例えばレーザ加工ヘッド7の移動によっ
て光路カバー11内の体積が縮小し圧力が上昇する傾向
にある場合あっても、常に一定に保持されるものであ
り、圧力変動によってベンドミラー9に微小歪み等の悪
影響を付与するようなことがないものである。
スの有効利用を図るために、前記排気口34とレーザ加
工ヘッド7は開閉弁37を配置した導管39を介して接
続してある。
1内の窒素リッチガスをアシストガスとして使用するこ
とができ、窒素リッチガスを有効に利用することができ
るものである。
1を設け、この分岐管41の可変に絞り弁43を接続
し、かつレーザ加工ヘッド7に接続する構成とすること
もでき、望ましいものである。
が充分であることにより、光路カバー11内の圧力に影
響を与えることなく、窒素リッチガスをアシストガスと
して充分に使用することができる。
るように、本発明によれば、空気中の窒素と酸素とを分
離可能な分離装置によって分離された窒素ガス純度94
%〜99.5%のドライエアーである窒素リッチガス
を、レーザ加工機における光路カバー内へ導入でき、火
災故事防止に有効であると共に、光学部品の酸化等によ
る劣化を防止できるものである。
ようなことがなく、光学部品へ窒素リッチガスを直接噴
射することが可能である。
る光路カバー内へ導く導管に、窒素リッチガス中のオイ
ルミストの除去を行う活性炭入りフィルタを設けてなる
ものであるから、オイルミストの除去を確実に行うこと
ができ、光学部品への付着がなく、長寿命化を図ること
ができる。
スを、レーザ加工機における加工ヘッドへ導く導管を備
えてなるものであるから、光路カバー内の窒素リッチガ
スをアシストガスとして有効利用することができる。
明図である。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 レーザ発振器(3)とレーザ加工ヘッド
(7)とを、複数のベンドミラー(9)を備えると共に
光路カバー(11)を備えてなる光路系(13)によっ
て接続したレーザ加工機において、高圧空気に含まれる
塵及びオイルミストを除去するためのフィルタ(19)
を介して供給された圧縮空気中の酸素と窒素とを分離す
る分離装置(15)と前記光路カバー(11)とを接続
した導管(23)に、前記分離装置(15)によって分
離された窒素ガス純度94%〜99.5%のドライエア
ーである窒素リッチガス中の微量のオイルミストを除去
するための活性炭入りフィルタ(33)を接続して設
け、かつ前記光路カバー(11)内を大気圧より高圧に
保持した構成であることを特徴とするレーザ加工機。 - 【請求項2】 請求項1に記載のレーザ加工機におい
て、前記光路カバー(11)内の圧力を常に一定に保持
するために前記光路カバー(11)にリリーフ弁(3
5)を接続した構成であることを特徴とするレーザ加工
機。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載のレーザ加工機に
おいて、前記光路カバー(11)内の窒素リッチガスを
アシストガスとして使用するために前記光路カバー(1
1)に設けた排気口(34)と前記レーザ加工ヘッド
(7)とを導管(39)を介して接続した構成であるこ
とを特徴とするレーザ加工機。
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- 1994-06-06 JP JP12354694A patent/JP3305499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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