JPH03151185A - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は、レーザ発振器から出力されたレーザ光を、
ミラーおよび伸縮自在の保護管から成る伝送経路により
被加工部に導くレーザ加工装置に関するものである。 〔従来の技術〕 第３図は従来のレーザ加工装置を示す構成図であり、図
において、（１）はレーザ光を出力する発振器、（２）
はレーザ光の光路に設けられ、粉塵等の進入を防ぐ光路
保護管、（３）は光路保護管（２）と同様の機能を有す
るとともに加工機本体（６）の移動に伴なって伸縮する
光路ジャバラ、（４）はレーザ光を一定の方向に反射す
るミラーを保持するミラ一部、（５）は光路先端に取付
けられた加工ヘッド、（６ａ）はワークを載置する加工
、テーブル、（７）は光路内に供給するドライエアーを
作るドライエアーユニット、（８）は圧縮空気を供給す
るコンプレッサー　（９）はドライエアーを各ミラ一部
（４）に供給する配管である。 また、第４図はミラ一部（４）の詳細断面図であり、図
において、　　（４ａ）はミラー、（ｌＯ）はドライエ
アーをミラー（４ａ）に吹き付けるノズル、　（１１）
はミラー（４ａ）を保持するペンドブロック、である。 次に動作について説明する。発振器（１１から出力した
レーザ光は、ミラ一部（４）のミラー（４ａ）により方
向を変えながら光路保護管（２）および光路ジャバラ（
３）内を通って加工ヘッド（５）に達し。 加工ヘッド（５）　に設けられている集光レンズによっ
て集光されてワーク上に照射される。そして、第３図に
示すようなレーザ加工装置では、加工機本体（６）およ
び加工テーブル（６Ｒ）を図中矢印の方向に相対移動す
ることによってレーザ加工が行われる。 ところで、レーザ光が空気中を伝播する際、空気中に含
まれる水分やゴミなどがレーザ光路中に存在すると、そ
れらにレーザ光が吸収されるために、その部分の空気の
温度が上昇することになるこれにより、レーザ光路とそ
の周辺で温度差が生じるので、レーザ光は温度差による
空気の密度差に基づく、いわゆる気体の熱レンズ効果に
よって屈折現象を起すため、レーザ発振器から出力され
たレーザ光が歪むという不具合が生じることになる。ま
た、空気中に含まれるゴミ等の浮遊物がミラー（４ａ）
に付着した状態でレーザ光が照射された場合には、ミラ
ー（４Ｒ）が焼付けを起こし、反射率の低下やミラー（
４ａ）の寿命を低下させることにもなるのである。 そこで、第３図に示すレーザ加工装置では、光路内を常
に清浄にする為、ドライエアーユニット（７）で作られ
たドライエアーを、コンプレッサー（８）から配管（９
）を介して各ミラ一部（４）に送り。 第４図に示すようにペンドブロック（１１）に設けられ
たノズル（ｌＯ）から各ミラー（４ａ）に吹きつけてい
る。これによって光路内の粉塵やレーザ光伝送に悪影響
を及ぼすガス（例えば、トルクレン等）が光路、内から
排出されるため、光路内が清浄になってレーザ光の伝送
効率が高（なるとともに、ミラー（４ａ）の保護が可能
になるのである。 〔発明が解決しようとする課題Ｊ 従来のレーザ加工装置は以上のように構成されているの
で、ドライエアーを光路内に供給するためのコンプレッ
サー（８）が必要であることがら装置全体が高価になる
。また、加工機本体（６）の移動に伴う光路ジャバラ（
３）の伸縮動作によって光路内の圧力が変動し、特に、
光路ジャバラ（３）が伸張して光路内が負圧状態になっ
た場合には、光路保工管（２）、ミラ一部（４）および
光路ジャバラ（３）などの各接続部の微少なスキマから
外気が侵入するため、レーザ光の伝送効率が下がったり
。 ミラー（４ａ）の寿命が低下するなどの課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、ドライエアーの供給手段を用いることなく光路
内にドライエアーを供給可能にするとともに、光路内へ
の外気の侵入を阻止することができるレーザ加工装置を
得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段〕

この発明は、レーザ発振器から出力されたレーザ光を、
ミラーおよび伸縮自在の保護管から成る伝送経路により
被加工部に導くレーザ加工装置において、上記保護管の
収縮時にのみ上記伝送経路内の気体を排出する手段を上
記伝送経路の一部に設けるとともに、保護管の伸張時に
のみ伝送経路内に気体を供給する手段を上記伝送経路に
設けたものである。 【作用Ｊ この発明においては、保護管が収縮した場合に伝送経路
内の圧力が上昇し、伝送経路内の気体が排出手段から排
出される。また、保護管が伸張した場合に伝送経路内の
圧力が下がり、吸入手段から伝送経路内に気体が供給さ
れる。 【発明の実施例】 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明によるレーザ加工装置の構成図であり１
図において、従来の装置と同一部分には同一符号を付し
、詳細な説明は省略する。 （１２）はレーザ光の伝送経路を構成する光路保護管（
２）の中央部付近に設けられた気体の排出手段であり、
伝送経路内の圧力が上昇したときに動作するように構成
されている。　（１３）は伝送経路の両端部に設けられ
た気体の吸入手段であり、伝送経路内の圧力が下がった
場合に動作するように構成されている。なお、上記吸入
手段（１３）には、ドライエアーユニット（７）からの
配管（９ａ）が接続されている。 第２図は、上記排出手段（１２）の排出状態を示す１〒
細断面図であり１図において、　（１２ａ）は可動ブロ
ック（１２ｂ）を図の矢印と反対方向に付勢するバネ、
ｆ１２ｃｌは可動ブロック（１２ｂ）の移動により形成
される気体の排出路、　（１２ｅｌは気体の排出口、（
１４）は排出手段（１２）と光路保護管（２）を気密に
接続するニップルである。 上記の構成において、光路保護管（２）内の圧力が上昇
した場合、光路保護管（２）内の空気は図に示す破線矢
印のようにニップル（１４）を介して排出手段（１２）
に達する。すると、バネ（１２ａ）によって付勢されて
いた可動ブロック（１２ｂ）が空気圧によりバネ（１２
ａ）の力に抗して押し上げられるので、排出手段（１２
）内には空気の排出路ｆ１２ｃｌが形成されることにな
り、圧力空気はこの排出路（１２ｃｌを経て排出口（１
２ｅ）から光路保護管（２）の外部へ排出されることに
なる。また、光路保護管（２）内の圧力が下がった場合
又は光路保護管（２）内外の圧力が均衡している場合は
、バネ（１２ａ）によって可動ブロック（１２ｂ）が排
出路（１２ｃ）を閉塞するため、空気の吸入・排出動作
は行われない。 なお、伝送経路の両端部に設けられた吸入手段（１３）
は、伝送経路内の圧力が下がった場合に、第２図で示し
た排出手段（１２）と逆の動作をして伝送経路内にドラ
イエアーを供給するように構成されている。 次に動作について説明する。従来と同様にして、レーザ
発振器（１）から出力されたレーザ光は、各ミラ一部（
４）、光路保護管（２）、光路ジャバラ（３）および加
工機本体（６）などによって形成される伝送経路内を通
って加工ヘッド（５）まで導かれ、加工ヘッド（５）内
のレンズにより集光されてワーク上に照射される。そし
て、加工機本体（６）と加工テーブル（６ａ）を相対移
動することによって加工が行われる。 このとき、加工機本体（６）の移動に伴って光路ジャバ
ラ（３）が伸縮動作をするため、レーザ光の伝送経路内
の圧力も変動することになる。この際。 即ち、光路ジャバラ（３）が収縮した場合には、伝送経
路内の空気が圧縮されるために伝送経路内の圧力が上昇
し、この結果、伝送経路内の空気が前述したような排出
手段（１２）の動作によって、伝送経路の外に排出され
ることになる。 一方、光路ジャバラ（３）が伸びた場合には、伝送経路
内の圧力が下がって負圧状態になるため、ドライエアー
が吸入手段（１３）から伝送経路内に供給されることに
なる。なお、光路ジャバラ（３）の伸張時に、伝送経路
を構成する各部品の接続部の微少なスキマかも、ドライ
エアーと同時に外気が侵入することが考えられるが、こ
のような場合には、上記接続部に、例えば０リング等を
配して伝送経路全体を気密構造にするか、又は吸入手段
（１３）の流量抵抗を、上記スキマの流量抵抗より小さ
くしておけば、伝送経路への外気の侵入を防止すること
が可能になるのである。 以上のように、光路ジャバラ（３）の伸縮動作に伴う伝
送経路内の圧力変動（いわゆるアコーデオン効果）を利
用して、伝送経路内の空気の吸入・排出を行うことによ
り、従来のようにコンプレッサーなどのドライエアーの
供給手段を用いることな（、レーザ光の伝送経路内に浮
遊するゴミ等が排除できることから、伝送経路内を常に
清浄に保つことが可能になるのである。 ところで、第１図では気体の排出手段（１２）を光路保
護管（２）の中央部に設けるとともに、吸入手段（１３
）の一方をミラ一部（４）に、そして、他方を加工機本
体（６）部分に配置するように示しであるが、必ずしも
その配置位置および数量に限定されるものではな（、レ
ーザ光の伝送経路であればどこでもよいことはいうまで
もない。 また、伝送経路を構成するレーザ光の保護管は、必ずし
もジャバラ状でなくてもよく１例えば内筒と外筒が重な
り合うような構造であっても、上記実施例と同様の効果
を奏する。 【発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、レーザ発振器から出力
されたレーザ光を、ミラーおよび伸縮自在の保護管から
成る伝送経路により被加工部に導くレーザ加工装置にお
いて、上記保護管の収縮時にのみ上記伝送経路内の気体
を排出する手段を上記伝送経路の一部に、設けるととも
に、保諾管の伸張時にのみ伝送経路内に気体を供給する
手段を上記伝送経路に設けたので、伝送経路に清浄な気
体を供給するための供給手段を用いることなく伝送経路
内の浄化を図ることができるため、安価な装置が提供で
きるとともに、伝送経路に配置された各種ミラーの長寿
命化が可能になるという効果がある・。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるレーザ加工装置の構
成図、第２図はこの発明による排出手段の詳細断面図、
第３図は従来のレーザ加工装置の構成図、第４図は従来
のレーザ加工装置におけるミラ一部の断面図である。 図において、（２）は光路保諾管、【３）は光路ジャバ
ラ、（４）はミラ一部、（７）はドライエアーユニット
、　　（１２）は排出手段、（１３）は吸入手段である
。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ発振器から出力されたレーザ光を、ミラーおよび
   伸縮自在の保護管から成る伝送経路により被加工部に導
   くレーザ加工装置において、上記保護管の収縮時にのみ
   上記伝送経路内の気体を排出する手段を上記伝送経路の
   一部に設けるとともに、保護管の伸張時にのみ伝送経路
   内に気体を供給する手段を上記伝送経路に設けたことを
   特徴とするレーザ加工装置。