JP7250241B1 - レーザー処理用回収装置、レーザー処理システム、及び、レーザー処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態は、構造物などにおける母材の表面の被覆物(塗膜、錆、アスベスト又は塩分など)を除去するレーザークリーニング(レーザー光による表面処理)に使用するレーザー処理システム10である。レーザー処理システム10は、図1に示すように、レーザー処理用回収装置20と、レーザー照射装置30とを備えている。レーザー処理用回収装置20は、橋梁、タンク、高架線路・道路、又は、機械設備などの構造物の処理対象面5を覆うように設置される回収用ケース21を備え、レーザー照射装置30は、回収用ケース21とは別体のレーザー照射ヘッド32を備えている。レーザー処理システム10では、処理対象面5を被覆する回収用ケース21の外部で、作業者又はマニピュレーターによってレーザー照射ヘッド32を自由に動かすことができ、レーザー照射ヘッド32からのレーザー光Lが、回収用ケース21の透明パネル11,12を通じて、処理対象面5に照射される。なお、レーザー処理システム10は、レーザークリーニング以外の、レーザー光による表面処理(例えばレーザー溶接など)に使用することもできる。以下、レーザー処理システム10について詳細に説明を行う。
レーザー処理用回収装置20は、図1に示すように、片側に開口部13が形成されて開口部13に対面するように透明パネル11,12が設けられた回収用ケース21と、吸引用ホース23を介して回収用ケース21に接続される吸引装置22とを備えている。吸引装置22は、発電機などの電源(図示省略)からの電力供給を受けて作動する。吸引装置22には、真空ポンプを用いることができる。
レーザー照射装置30は、図1に示すように、レーザー光を発振するレーザー発振器31と、レーザー発振器31から発振されるレーザー光Lを照射するためのレーザー照射ヘッド32とを備えている。レーザー照射装置30は、発電機などの電源(図示省略)からの電力供給を受けて作動する。レーザー発振器31は、所定のパルス幅でレーザー光を発振するパルス発振を行うタイプの発振器である。レーザー発振器31は、レーザー伝送用のファイバーケーブルなどの伝送ライン33を介して、レーザー照射ヘッド32に接続されている。
続いて、レーザー処理システム10を用いて、処理対象面5の被覆物(塗膜、錆、アスベスト又は塩分など)を除去するレーザークリーニング方法(レーザー光により表面処理を行うレーザー処理方法)について説明を行う。なお、被覆物の除去を行う施工予定領域は、磁性体となる金属面である。
本実施形態では、開口部13を塞ぎ、且つ、処理対象面5を被覆する設置状態において、回収用ケース21とは別体のレーザー照射ヘッド32から透明パネル11,12を通じて処理対象面5にレーザー光Lを照射する表面処理が可能な状態になる。また、設置状態の回収用ケース21内の空気を吸引装置22によって吸引することによって、処理対象面5にレーザー光を照射するレーザークリーニングの際に発生する飛散物Sが吸引される。そのため、回収用ケース21の外部のレーザー照射ヘッド32には、飛散物Sがほとんど到達しない。従って、飛散物Sに対する対策によってレーザー照射ヘッド32の構成が複雑化することを抑制することができる。
本変形例では、図8に示すように、回収用ケース21が、開口部13を塞ぐ閉塞面に対し回収用ケース21を固定するための構成要素として、上記吸着力Pを発生させる吸引装置22による回収用ケース21内の空気の吸引について第1固定部とした場合に、別の方法により吸着力を発生させる第2固定部を備えている。第2固定部は、例えば、開口部13の縁部13e(開口側フレーム14a)に設けられた磁石26である。
本変形例では、図9(a)に示すように、回収用ケース21は、冷却ガス、不燃性ガス又は不活性ガスなどのガスG(二酸化炭素、窒素など)を供給するガス供給装置40に接続されるガス導入部27と、ガス導入部27から供給されるガスGを処理対象面5に向けて吐出するガス吐出口28とを有する。ガス吐出口28は、ノズルにより構成されている。なお、本変形例では、通気口25を省略してもよい。
本変形例では、図10に示すように、レーザー処理システム10が、処理対象面5を濡らすための液体を吐出する液体吐出装置50をさらに備えている。例えば、液体吐出装置50は、回収用ケース21に設けられた液体吐出口51と、液体吐出口51に液体(水、水溶液など)を供給する液体供給装置52とを備えている。液体吐出口51は噴霧ノズルにより構成され、液体吐出口51からは液体が噴霧される。液体吐出口51は、配管53を介して液体供給装置52に接続されている。なお、第2変形例のガス吐出口28を液体吐出口として兼用してもよいし、本変形例の液体吐出口51を冷却ガス、不燃性ガス又は不活性ガスの吐出口として兼用してもよい。
本変形例では、回収用ケース21が、図12(a)に示すように、上面視においてL字状を呈する。回収用ケース21は、2つの壁面が所定の角度(90°など)で交わる取合い部又は角柱などを処理対象面5とする場合に用いられる。なお、図12において吸気用ホース23の図示は省略している。
10 レーザー処理システム
11 主パネル(透明パネル)
12 側面パネル(透明パネル)
13 開口部
13e 開口部の縁部
20 レーザー処理用回収装置
21 回収用ケース
22 吸引装置
Claims (10)
- レーザー光による表面処理の際に発生する飛散物を回収する、レーザー処理用回収装置であって、
処理対象面にレーザー光を照射するためのレーザー照射部とは別体に形成され、陸上での表面処理の際に処理対象面とレーザー照射部とを区画するケースであって、片側に開口部が形成されて前記開口部に対面するように透明パネルが設けられており、前記開口部を塞ぎ、且つ、前記処理対象面を被覆する設置状態では、前記レーザー照射部から前記透明パネルを通じて前記処理対象面にレーザー光を照射する表面処理が可能な状態になる回収用ケースと、
前記設置状態の前記回収用ケース内の空気を吸引することによって、前記表面処理の際に発生する飛散物を吸引すると共に、前記開口部を塞ぐ閉塞面に対し前記回収用ケースを吸着させる吸引装置とを備え、
前記回収用ケースは、前記処理対象面によって前記開口部を塞いだ前記設置状態において、内部空間が密閉状態となり、
前記処理対象面が壁面である場合に、前記吸引装置によって前記設置状態の回収用ケース内の空気を吸引すると、前記処理対象面に対して前記回収用ケースを吸着させる吸着力のみによって、前記回収用ケースが落下することなく、前記処理対象面に対し前記回収用ケースが固定される、レーザー処理用回収装置。 - 前記回収用ケースは、前記吸着力を補助するために前記開口部の縁部に設けられた磁石を有する、請求項1に記載のレーザー処理用回収装置。
- レーザー光による表面処理の際に発生する飛散物を回収する、レーザー処理用回収装置であって、
処理対象面にレーザー光を照射するためのレーザー照射部とは別体に形成され、陸上での表面処理の際に処理対象面とレーザー照射部とを区画するケースであって、片側に開口部が形成されて前記開口部に対面するように透明パネルが設けられており、前記開口部を塞ぎ、且つ、前記処理対象面を被覆する設置状態では、前記レーザー照射部から前記透明パネルを通じて前記処理対象面にレーザー光を照射する表面処理が可能な状態になる回収用ケースと、
前記設置状態の前記回収用ケース内の空気を吸引することによって、前記表面処理の際に発生する飛散物を吸引すると共に、前記処理対象面が壁面である場合に該処理対象面に対し前記回収用ケースを吸着させる第1固定部として機能する吸引装置と、
前記処理対象面が壁面である場合に該処理対象面に対し前記回収用ケースを固定する固定部として、前記第1固定部とは別の方法により吸着力を発生させる第2固定部とを備えている、レーザー処理用回収装置。 - レーザー光による表面処理の際に発生する飛散物を回収する、レーザー処理用回収装置であって、
処理対象面にレーザー光を照射するためのレーザー照射部とは別体に形成され、陸上での表面処理の際に処理対象面とレーザー照射部とを区画するケースであって、片側に開口部が形成されて前記開口部に対面するように透明パネルが設けられており、前記開口部を塞ぎ、且つ、前記処理対象面を被覆する設置状態では、前記レーザー照射部から前記透明パネルを通じて前記処理対象面にレーザー光を照射する表面処理が可能な状態になる回収用ケースと、
前記設置状態の前記回収用ケース内の空気を吸引することによって、前記表面処理の際に発生する飛散物を吸引すると共に、前記開口部を塞ぐ閉塞面に対し前記回収用ケースを吸着させる吸引装置とを備え、
前記回収用ケースは、扁平な箱状に形成され、前記開口部に対面する主面に加えて、前記主面の周囲から前記開口部側に延びる側面にも、前記処理対象面の被覆物を除去するためのレーザー光を透過して該レーザー光に対応した耐熱性を有する透明パネルが設けられている、レーザー処理用回収装置。 - レーザー光による表面処理の際に発生する飛散物を回収する、レーザー処理用回収装置であって、
処理対象面にレーザー光を照射するためのレーザー照射部とは別体に形成され、陸上での表面処理の際に処理対象面とレーザー照射部とを区画するケースであって、片側に開口部が形成されて前記開口部に対面するように透明パネルが設けられており、前記開口部を塞ぎ、且つ、前記処理対象面を被覆する設置状態では、前記レーザー照射部から前記透明パネルを通じて前記処理対象面にレーザー光を照射する表面処理が可能な状態になる回収用ケースと、
前記設置状態の前記回収用ケース内の空気を吸引することによって、前記表面処理の際に発生する飛散物を吸引すると共に、前記開口部を塞ぐ閉塞面に対し前記回収用ケースを吸着させる吸引装置とを備え、
前記回収用ケースは、ガス供給装置に接続されるガス導入部と、前記ガス供給装置からガス導入部に供給されるガスを前記処理対象面に向けて吐出するガス吐出口と有し、
前記回収用ケースでは、開口部の縁部を構成する開口側フレームの内部に、前記ガス導入部と前記ガス吐出口とを接続するガス流路が形成され、
前記ガス吐出口は、前記開口側フレームに複数設けられている、レーザー処理用回収装置。 - 請求項1乃至5の何れか1つに記載のレーザー処理用回収装置と、
前記レーザー照射部と、前記レーザー照射部に向けてレーザー光を発振するレーザー発振器とを有するレーザー照射装置とを備えている、レーザー処理システム。 - レーザー光による表面処理の際に発生する飛散物を回収するレーザー処理用回収装置と、
処理対象面にレーザー光を照射するためのレーザー照射部と、前記レーザー照射部に向けてレーザー光を発振するレーザー発振器とを有するレーザー照射装置とを備えたレーザー処理システムであって、
前記レーザー処理用回収装置は、
前記レーザー照射部とは別体に形成され、陸上での表面処理の際に処理対象面と前記レーザー照射部とを区画するケースであって、片側に開口部が形成されて前記開口部に対面するように透明パネルが設けられており、前記開口部を塞ぎ、且つ、前記処理対象面を被覆する設置状態では、前記レーザー照射部から前記透明パネルを通じて前記処理対象面にレーザー光を照射する表面処理が可能な状態になる回収用ケースと、
前記設置状態の前記回収用ケース内の空気を吸引することによって、前記表面処理の際に発生する飛散物を吸引すると共に、前記開口部を塞ぐ閉塞面に対し前記回収用ケースを吸着させる吸引装置とを備え、
当該レーザー処理システムは、前記表面処理として被覆物の除去を行う前に、前記処理対象面を濡らすための液体を吐出する液体吐出装置をさらに備えている、レーザー処理システム。 - レーザー光により表面処理を行うレーザー処理方法であって、
処理対象面にレーザー光を照射するためのレーザー照射部とは別体に形成され、片側に開口部が形成されて前記開口部に対面するように透明パネルが設けられた回収用ケースを設置するステップであって、陸上での表面処理を行うにあたって、前記開口部を塞ぎ、且つ、前記処理対象面を被覆する状態で回収用ケースを設置することで、前記回収用ケースによって前記処理対象面と前記レーザー照射部とが区画され、前記レーザー照射部から前記透明パネルを通じて前記処理対象面にレーザー光を照射する表面処理が可能な状態にするケース設置ステップと、
前記ケース設置ステップ後に、前記表面処理を行うと共に、吸引装置によって前記回収用ケース内の飛散物を吸引する、表面処理ステップとを行い、
前記ケース設置ステップでは、前記吸引装置によって前記設置状態の回収用ケース内の空気を吸引することで生じる吸着力を利用して、壁面である処理対象面に対し、前記回収用ケースが落下することなく固定される、レーザー処理方法。 - レーザー光により表面処理を行うレーザー処理方法であって、
処理対象面にレーザー光を照射するためのレーザー照射部とは別体に形成され、片側に開口部が形成されて前記開口部に対面するように透明パネルが設けられた回収用ケースを設置するステップであって、陸上での表面処理を行うにあたって、前記開口部を塞ぎ、且つ、前記処理対象面を被覆する状態で回収用ケースを設置することで、前記回収用ケースによって前記処理対象面と前記レーザー照射部とが区画され、前記レーザー照射部から前記透明パネルを通じて前記処理対象面にレーザー光を照射する表面処理が可能な状態にするケース設置ステップと、
前記ケース設置ステップ後に、前記表面処理を行うと共に、吸引装置によって前記回収用ケース内の飛散物を吸引する、表面処理ステップとを行うと共に、
前記表面処理ステップ前に、前記回収用ケース内の処理対象面の表面を濡らすステップが行われる、レーザー処理方法。 - レーザー光による表面処理の際に発生する飛散物を回収する、レーザー処理用回収装置であって、
処理対象面にレーザー光を照射するためのレーザー照射部とは別体に形成され、陸上での表面処理の際に処理対象面とレーザー照射部とを区画するケースであって、片側に開口部が形成されて前記開口部に対面するように透明パネルが設けられており、前記開口部を塞ぎ、且つ、前記処理対象面を被覆する設置状態では、前記レーザー照射部から前記透明パネルを通じて前記処理対象面にレーザー光を照射する表面処理が可能な状態になる回収用ケースと、
前記設置状態の前記回収用ケース内の空気を吸引することによって、前記表面処理の際に発生する飛散物を吸引すると共に、前記開口部を塞ぐ閉塞面に対し前記回収用ケースを吸着させる吸引装置とを備え、
前記回収用ケースは、所定の角度で交わる2つの壁面のうち一方の壁面の処理対象面によって前記開口部が塞がれる第1ケース部と、他方の壁面の処理対象面によって前記開口部が塞がれる第2ケース部と、前記第1ケース部と前記第2ケース部とを結合させる取合い部とを備えている、レーザー処理用回収装置。
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