JPH04105567U

JPH04105567U - レーザシヤツタ装置

Info

Publication number: JPH04105567U
Application number: JP1461491U
Authority: JP
Inventors: 隆司宮崎
Original assignee: ミヤチテクノス株式会社
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1992-09-10

Abstract

(57)【要約】［目的］レーザ光を遮断するに際してレーザ光による部
品損傷のおそれがなく、したがって部品交換の必要がな
く、また周囲の装置や作業員等に危害を与えないレーザ
シャッタ装置を提供する。［構成］シャッタ本体２０のミラー支持板２６の折曲し
た下端延長部２６ａに全反射ミラー１２の左半分が貼着
取付される。シャッタ閉モードでは、ミラー支持板２６
が垂直方向の位置姿勢となり、全反射ミラー１２は開口
２３と対向する位置、つまりレーザ光軸上に位置に所定
の角度でセットされる。このようにレーザ光軸上にセッ
トされた全反射ミラー１２の斜め向かいの所定位置に、
レーザ光吸収器３０が配置されている。しかして、シヤ
ッタ支持板２２の開口２３を通って来たレーザ光は、全
反射ミラー１２で全反射し、水冷式レーザ光吸収器３０
の受光面に入射し、ここで熱に変換され速やかに消失す
る。シャッタ開モードに切り換えられると、シャッタ駆
動部２４が作動し、回転軸２５を介してミラー支持板２
６を点線２６’の位置まで回動せしめる。これにより、
全反射ミラー１２はレーザ光軸上から退避する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、レーザ光を遮断するためのレーザシャッタ装置に係り、特にレーザ分岐システム等で用いられるレーザシャッタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

レーザ分岐システムは、レーザ発振装置より出力されたレーザ光を複数のレーザ光に分岐して異なるポジションへ向けるもので、たとえばレーザ溶接のマルチ・ポジション加工等で利用されている。このようなシステムでは、あるポジションでレーザ加工を行わない時でも他のポジションでレーザ加工を行うことがあるため、レーザ光源のレーザ発振装置自体を止めるわけにはいかない。そこで、各分岐ユニット毎にレーザシャッタ装置を配置し、各分岐ユニットで独立的にレーザ光を遮断するようにしている。

【０００３】従来のこの種レーザシャッタ装置は、遮光板をレーザ光路上に挿入してレーザ光を遮断し、レーザ光を通すときは該遮光板をレーザ光路上から退避させるようなものであった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来のレーザシャッタ装置においては、遮光板でレーザ光を受け止めるため、そこにレーザエネルギが蓄積（集中）して遮光板が損傷しやすく、遮光板を頻繁に交換しなければならなかった。また一方で、レーザ光の一部が遮光板から反射して付近へ散乱し、それが作業員の手に当たったり目に入るおそれがあり、危険であった。

【０００５】本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、レーザ光による部品損傷のおそれがなく、したがって部品交換の必要がなく、また安全性にも配慮したレーザシャッタ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案のレーザシャッタ装置は、ミラーを備え、シャッタ閉モードではミラーを所定の角度でレーザ光軸上に配置し、シャッタ開モードではミラーをレーザ光軸上から退避させるシャッタ本体と、シャッタ閉モードにおいてミラーより反射されたレーザ光を受光するよう所定位置に配置されたレーザ光吸収手段とを具備する構成とした。また、レーザ光吸収効果を高めるため、レーザ光吸収手段に冷却手段を設ける構成とした。

【０００７】

【作用】

シャッタ閉モードに切り換えられると、レーザ光軸上にミラーが所定の角度でセットされる。そうすると、レーザ光源側から来たレーザ光は、先ずミラーに入射してから所定方向へ反射して所定位置のレーザ光吸収手段に入射し、ここで熱に変換され消滅する。ミラーは、レーザ光を吸収しないので、焼損することはない。また、レーザ光で反射したレーザ光は、所定位置のレーザ光吸収手段へ導かれるので、周囲の装置や作業員に危害を与えるおそれはない。

【０００８】レーザ光吸収手段に冷却手段を設けた場合は、レーザエネルギの熱が冷却媒体に速やかに吸収されるので、レーザ光吸収（消滅）効率が高く、レーザ光吸収手段の受光部の耐久性も向上する。

【０００９】

【実施例】

以下、添付図を参照して本考案の一実施例を説明する。図１はこの実施例によるレーザシャッタ装置を備えたレーザ装置の要部を示す平面図、図２は分岐ユニットの構成を示す側面図、図３は実施例のレーザシャッタ装置の構成を示す斜視図、図４は実施例におけるレーザ光吸収器の構成を示す正面図である。

【００１０】図１において、１はレーザ発振装置、２は共振ミラー、３はハーフミラー、４はパワー調整フィルタ、５は光入射ユニット、６は光ファイバ、１０は本実施例によるレーザシャッタ装置である。これらのうち、ハーフミラー３、レーザシャッタ装置１０、パワー調整フィルタ４および光入射ユニット５が１つの分岐ユニットを構成する。

【００１１】レーザ発振装置１より出力されたレーザ光ＬＢは、一対の共振ミラー２（他方の共振ミラーは図示せず）の間で反射を繰り返し共振増幅ののち共振ミラー２より出射してハーフミラー３に入射し、ここで一部のレーザ光ＬＢ0 が所定の方向に反射され、残りのレーザ光ＬＢ1 は透過して隣の分岐ユニット（図示せず）へ進行する。

【００１２】ハーフミラー３で反射されたレーザ光ＬＢ0 は、レーザシャッタ装置１０に入射し、シャッタ閉モード時はここで遮断され、シャッタ開モード時はここを通過してパワー調整フィルタ４側へ進行するようになっている。このレーザシャッタ装置１０は、全反射ミラー１２を備え、シャッタ閉モードではレーザ光軸上に全反射ミラー１２を所定の角度で配置し、シャッタ開モードでは全反射ミラー１２をレーザ光軸上から退避させるシャッタ本体２０と、シャッタ閉モードにおいて全反射ミラー１２より反射されたレーザ光ＬＢO を受光するよう所定位置に配置されたレーザ光吸収器３０とで構成される。

【００１３】シャッタ本体２０において、分岐ユニット台７（図２でのみ図示）上に立設されたシヤッタ支持板２２の中央部にレーザ光ＬＢO を通すための楕円形の開口２３が形成され、この開口２３の上方にロータリ・ソレノイド等の駆動手段を内蔵したシャッタ駆動部２４が取付される。このシャッタ駆動部２４の回転軸２５にミラー支持板２６が取付される。このミラー支持板２６の下端部はＬ状に形成されていて開口２３と対向し、このＬ状端部の延長部２６ａは所定角度折曲しており、この折曲した延長部２６ａの片面（図２、図３では裏面）に八角形の全反射ミラー１２の左半分が貼着取付される。

【００１４】シャッタ閉モードでは、図２および図３に示すようにミラー支持板２６が垂直方向の姿勢をとり、全反射ミラー１２は開口２３と対向する位置に、つまりレーザ光軸上の位置に所定の角度でセットされる。シャッタ開モードに切り換えられると、シャッタ駆動部２４が作動して回転軸２５を所定角度だけ回転駆動し、これによりミラー支持板２６が図３の鎖線２６’で示す位置状態まで回動し、全反射ミラー１２はレーザ光軸上から退避する。そして、再びシャッタ閉モードに切り換えられると、上記と反対方向にミラー支持板２６が鎖線２６’の位置から実線の位置まで回動することにより、全反射ミラー１２はレーザ光軸上に所定の角度でセットされる。

【００１５】さて、レーザ光軸上にセットされた全反射ミラー１２の斜め向かいの所定位置に、レーザ光吸収器３０が配設される。このレーザ光吸収器３０を支持する支持板３６は、シャッタ支持板２２の下端部にネジ３８で固着されている。しかしてシャッタ閉モード時、ハーフミラー３からシャッタ支持板２２の開口２３を通って来たレーザ光ＬＢO は、全反射ミラー１２で全反射し、レーザ光吸収器３０の受光面に入射するようになっている。

【００１６】図４に示すように、このレーザ光吸収器３０の受光面には同心円状に多数の溝Ｇが形成され、入射したレーザ光はこれらの溝Ｇの中に閉じ込められ熱に変換される。さらに、このレーザ光吸収器３０には冷却水供給管３２、冷却水排出管３４を介して水冷装置（図示せず）より冷却水が供給され、この冷却水によってレーザ光の熱エネルギが速やかに消失する。

【００１７】このように、本実施例によるシャッタ閉モードにおいては、ハーフミラー３からのレーザ光ＬＢ0 を、全反射ミラー１２によって全反射せしめて、所定位置のレーザ光吸収器３０へ導き、ここで冷却機構により不使用レーザ光ＬＢO を速やかに消滅せしめるようにした。このような機構によれば、レーザ光ＬＢO を受ける全反射ミラー１２は、レーザ光ＬＢO を吸収しないので、レーザエネルギによって焼損するおそれはない。また、全反射ミラー１２で反射したレーザ光ＬＢO は全てレーザ光吸収器３０に送られここで消滅するため、周囲の装置に害を与えることはなく、作業員も安心して保守・点検を行うことができる。また、本実施例では、レーザ光吸収器３０の受光面で熱に変換されたレーザエネルギが冷却水に速やかに吸収されるので、レーザ光吸収（消滅）効率が高く、受光部の耐久性もよくなっている。

【００１８】なお、図１および図３において、２８、２９はミラー支持板２６の位置を検出するためのセンサである。図３に示すように、ミラー支持板２６の右側上端部は切断除去されていて、シャッタ閉モードの状態では、上部のセンサ２８がミラー支持板２６を検知せず、下部のセンサ２９がミラー支持板２６の中間部を検知する。しかし、鎖線２６’で示すようなシャッタ閉モードの時は、反対に、上部のセンサ２８がミラー支持板２６の上端部を検知し、下部のセンサ２９はミラー支持板２６を検知しない。また、何らかの原因でミラー支持板２６がシャッタ駆動部２４の回転軸２５から脱落したとき等には、両センサ２８，２９はそれぞれミラー支持板２６を検出しない。このように、両センサ２８，２９のいずれもミラー支持板２６を検出しない場合は、全反射ミラー１２がはたしてレーザ光軸上にセットされているのかどうか判別できないため、異常事態と判定され、警告信号ないし警報が発生されるようになっている。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は、上述したような構成を有することにより、以下のような効果を奏する。

【００２０】レーザ光軸上にミラーを所定の角度で配置し、そこで反射したレーザ光を所定位置のレーザ光吸収手段に導いて消滅するようにしたので、レーザ光を遮断するに際して、レーザエネルギによる部品（特にミラーの）焼損のおそれはなく、したがって部品交換の必要がなく、また周囲の装置や作業員に危害を与えるおそれもない。

【００２１】また、レーザ光吸収手段に冷却手段を設けることで、レーザエネルギの熱を冷却媒体によって速やかに吸収・消滅することができるので、レーザ光吸収（消滅）効率を高めるとともに、レーザ光吸収手段の受光部の耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるレーザシャッタ装置を
備えたレーザ装置の要部を示す平面図である。

【図２】実施例のレーザ装置における分岐ユニットの構
成を示す側面図である。

【図３】実施例のレーザシャッタ装置の構成を示す斜視
図である。

【図４】実施例におけるレーザ光吸収器の構成を示す正
面図である。

【符号の説明】

３ハーフミラー１０レーザシャッタ装置１２全反射ミラー２０シャッタ本体２４シャッタ駆動部２６ミラー支持板３０レーザ光吸収器３２冷却水供給管３４冷却水排出管

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ミラーを備え、シャッタ閉モードでは前
記ミラーを所定の角度でレーザ光軸上に挿入し、シャッ
タ開モードでは前記ミラーを前記レーザ光軸上から退避
させるシャッタ本体と、前記シャッタ閉モードにおいて
前記ミラーより反射されたレーザ光を受光するよう所定
位置に配置されたレーザ光吸収手段とを具備することを
特徴とするレーザシャッタ装置。
【請求項２】前記レーザ光吸収手段は冷却手段を有す
ることを特徴とするレーザシャッタ装置。