JPH05192782A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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JPH05192782A
JPH05192782A JP4008032A JP803292A JPH05192782A JP H05192782 A JPH05192782 A JP H05192782A JP 4008032 A JP4008032 A JP 4008032A JP 803292 A JP803292 A JP 803292A JP H05192782 A JPH05192782 A JP H05192782A
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JP
Japan
Prior art keywords
clean air
optical component
air
mirror
laser processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP4008032A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Mori
敦 森
Yoshinori Nakada
嘉教 中田
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP4008032A priority Critical patent/JPH05192782A/en
Publication of JPH05192782A publication Critical patent/JPH05192782A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent a stain dewing and generation of heat lens effect of a optical part with dust, etc. CONSTITUTION:A manifold 103 is arranged at a clean air introducing part 100 of a mirror unit 12A, the clean air is once supplied to the manifold 103 through a regulator 45A and a connector 102, passed through the manifold 103 and the clean air is made to a uniform flow, jetted from an air blowing opening 106, blown in parallel to the surface of a mirror 11 and reaches a duct 122 of a clean air discharging part 120. Then, it is sucked by a fan 204 and discharged. And a sub-blowing opening 104 is arranged at the clean air introducing part 100, the clean air introduced through a connector 101 is allowed to flow from this sub-blowing opening 104 into a space 107 inside the mirror part 110 and made so as to cover over the circumference.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光学部品によってレーザ
ビームを導き被加工物に照射してレーザ加工を行うレー
ザ加工装置に関し、特に光学部品の汚染を防止するよう
にしたレーザ加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for guiding a laser beam by an optical component to irradiate a workpiece to perform laser processing, and more particularly to a laser processing apparatus for preventing contamination of an optical component.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レーザ加工装置の出力は増加の傾
向にあり、以前にはレーザ加工では不可能とされていた
板厚の材料をも加工することが可能になってきている。
加工板厚の増大は、レーザ出力が増加することの他に、
加工速度が低下すること、加工時間が増えることを意味
している。また加工板厚の大きいものを切断、溶接する
と、従来の薄板とは比較にならぬほど多量の塵埃を発生
させる。したがって、レーザビームを導く反射鏡(ミラ
ー)やレンズなどの光学部品はより厳しい条件、環境の
もとで使用されるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, the output of a laser processing apparatus has tended to increase, and it has become possible to process a material having a plate thickness which was previously impossible by laser processing.
In addition to the increase in laser output, the increase in processed plate thickness
This means that the processing speed decreases and the processing time increases. Further, if a thick plate is cut and welded, a large amount of dust is generated, which is incomparable to conventional thin plates. Therefore, optical components such as a reflector and a lens for guiding a laser beam have come to be used under more severe conditions and environments.

【0003】このように、大出力レーザを搭載したレー
ザ加工装置は苛酷な環境で使用されるようになり、それ
に伴い、レーザ加工装置に使用される光学部品は次のよ
うな問題点を抱えている。
As described above, a laser processing apparatus equipped with a high-power laser has come to be used in a harsh environment, and accordingly, the optical components used in the laser processing apparatus have the following problems. There is.

【0004】塵埃、油分、水分がミラー表面に付着し、
そのミラー表面にレーザビームが照射されると、高出力
レーザ故に瞬時に発熱してミラー表面を熱するため、ミ
ラーコーティング、ミラー基板が局所的に熱膨張を起こ
し、反射されたレーザビームが変形、干渉する。その結
果、著しくレーザビームの品質を損なうこととなり、ミ
ラーの損傷によるレーザ出力の低下ともあいまって、加
工性能の低下は免れ得ない。
Dust, oil and water adhere to the mirror surface,
When the mirror surface is irradiated with a laser beam, the high-power laser instantly generates heat and heats the mirror surface, so that the mirror coating and the mirror substrate locally undergo thermal expansion, and the reflected laser beam is deformed. have a finger in the pie. As a result, the quality of the laser beam is remarkably impaired, and the reduction of the laser output due to the damage of the mirror is accompanied by the deterioration of the processing performance.

【0005】また、大出力レーザでは、ミラー表面が清
浄な場合においても、ミラー本来のもともとのビーム吸
収により発生する熱は無視できないほど大きい。これ
は、レンズなど透過性の光学部品の場合も同様である。
このため、周囲から冷却水によって冷却し、ミラーの急
激な温度上昇を防いでいるが、レーザビームが照射され
ないときは、逆にミラー表面上の温度が低くなり結露す
る危険がある。結露すれば、レーザビームの吸収、発熱
により、あるいは、結露したまま長期間放置することに
より、ミラーが腐食することも起きる。
Further, in a high power laser, even when the mirror surface is clean, the heat generated by the original beam absorption of the mirror is so large that it cannot be ignored. The same applies to the case of a transparent optical component such as a lens.
Therefore, the mirror is cooled by cooling water from the surroundings to prevent a rapid temperature rise of the mirror. However, when the laser beam is not irradiated, the temperature on the mirror surface is lowered and there is a risk of dew condensation. If condensation occurs, the mirror may corrode due to absorption of the laser beam, heat generation, or leaving the condensation for a long time.

【0006】さらに、レーザビームが照射されていると
き、ミラー表面から冷却水への熱伝達に時間がかかるな
どの原因で、光学部品の表面の温度は上昇する。特に、
出力密度の高いビーム中央において温度上昇が激しく、
熱膨張を起こすので、光学部品がビーム中央を中心とし
て膨らみ、あたかもレンズになったかのように振る舞う
いわゆる熱レンズ効果が発生する。こうなると、レーザ
ビームの変形は免れ得ず、この場合も加工性能が低下し
てしまう。
Furthermore, when the laser beam is irradiated, the temperature of the surface of the optical component rises because it takes time to transfer heat from the mirror surface to the cooling water. In particular,
The temperature rises sharply in the center of the beam where the power density is high,
Since thermal expansion occurs, the optical component expands around the center of the beam, and a so-called thermal lens effect is generated, which behaves as if it were a lens. In this case, the deformation of the laser beam is unavoidable, and in this case as well, the processing performance deteriorates.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、この様な問題
に対しては従来個別に対応が採られていた。すなわち、
塵埃、水分、油分の光学部品表面への付着に対しては、
レーザ加工装置の導光路(レーザビームを導く空間)を
清浄な空気で満たして導光路自体への塵埃等の侵入を防
止することにより、また、しばしば光学部品を取り外し
て洗浄することにより、加工性能の保持を図っていた。
しかし、導光路を清浄な空気で満たすだけでは不十分で
あり、レーザ加工装置が稼働状態になると、その動きに
つれて内部の空気も動き、その際に浮遊している塵埃等
が光学部品の表面に付着することがある。大出力レーザ
においては、一度、塵埃等の付着した光学部品の表面を
レーザビームが照射すれば、光学部品に致命的な損傷を
与えてしまう。また、光学部品を取り外して洗浄すると
確実に塵埃等を除去できるが、そのために多くの工数を
要する。
Therefore, conventionally, such problems have been individually addressed. That is,
For adhesion of dust, water, and oil on the surface of optical components,
Machining performance is achieved by filling the light guide path (space for guiding the laser beam) of the laser processing device with clean air to prevent dust and other foreign matter from entering the light guide path itself, and often by removing and cleaning the optical components. I was trying to keep it.
However, it is not enough to fill the light guide path with clean air, and when the laser processing device goes into operation, the internal air also moves as it moves, and the dust and the like floating at that time move to the surface of the optical component. May adhere. In a high-power laser, if the surface of an optical component to which dust or the like adheres once is irradiated with a laser beam, the optical component will be fatally damaged. Further, dust and the like can be surely removed by removing the optical component and washing it, but this requires a lot of man-hours.

【0008】さらに、結露に関しては、冷却水の温度を
上げたり、乾燥エアを導入したりして対応しているが、
一旦ついた結露はなかなか解消しないものである。ま
た、熱レンズ効果の発生に対しては、特に、有効な手立
てがなかったのが実情であった。
Regarding dew condensation, the temperature of the cooling water is raised or dry air is introduced, but
Condensation once attached cannot be resolved easily. In addition, the actual situation is that there is no effective means for the occurrence of the thermal lens effect.

【0009】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、光学部品の塵埃等による汚染防止、結露防
止、及び熱レンズ効果の発生防止を図ることができるレ
ーザ加工装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a laser processing apparatus capable of preventing contamination of optical parts by dust or the like, preventing dew condensation, and preventing occurrence of a thermal lens effect. With the goal.

【0010】[0010]

【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、光学部品を用いてレーザビームを導き被
加工物に照射してレーザ加工を行うレーザ加工装置にお
いて、前記光学部品の表面近傍に清浄空気を吹きつける
光学部品防護手段を有することを特徴とするレーザ加工
装置が、提供される。
According to the present invention, in order to solve the above problems, a laser processing apparatus for guiding a laser beam using an optical component to irradiate a workpiece to perform laser processing is provided. There is provided a laser processing apparatus having an optical component protection means for blowing clean air in the vicinity thereof.

【0011】[0011]

【作用】光学部品防護手段は、光学部品の表面近傍に清
浄空気を吹きつける。このため、光学部品表面に付着し
た塵埃等は除去され、光学部品の塵埃等による汚染を防
止することができる。また、レーザビームが照射されて
いないときに付着した結露を除去することができる。さ
らに、清浄空気によって光学部品の表面が効果的に冷却
されるので、熱レンズ効果の発生も防止することができ
る。また、従来、光学部品の温度低下により生じる結露
を防止するために強制冷却水の温度をある程度高めに設
定していたのに対し、上述したように清浄空気により結
露を除去できるので、その強制冷却水の温度を低めに設
定できるようになる。この点からも、光学部品の冷却効
果が改善され、熱レンズ効果の発生を防止することがで
きる。
The optical component protection means blows clean air near the surface of the optical component. Therefore, the dust and the like adhering to the surface of the optical component is removed, and the contamination of the optical component by the dust and the like can be prevented. Further, it is possible to remove the dew condensation attached when the laser beam is not applied. Further, since the surface of the optical component is effectively cooled by the clean air, it is possible to prevent the thermal lens effect from occurring. Further, in the past, the temperature of the forced cooling water was set to be somewhat higher in order to prevent dew condensation caused by the temperature drop of the optical parts, but as described above, the dew condensation can be removed by the clean air, so the forced cooling The water temperature can be set lower. Also from this point, the cooling effect of the optical component is improved, and the thermal lens effect can be prevented from occurring.

【0012】[0012]

【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。図2は本発明のレーザ加工装置の一例を示す図
である。図において、レーザ加工装置は3次元レーザ加
工装置であり、レーザ発振器1、加工ヘッド2、加工テ
ーブル3、光学部品防護システム4及び数値制御装置5
から構成される。レーザ発振器1から出射されたレーザ
ビームは、導光路11A、11B、11C、11D、及
びミラーユニット12A、12B、12C、12Dを経
由して加工ヘッド2に導かれる。なお、ミラーユニット
12Dは加工ヘッド2内に設置されている。ここで、導
光路11A〜11Dはテレスコープで伸縮自在に構成さ
れている。また、ミラーユニット12A〜12Dの構成
には後述する光学部品防護ユニットも含まれている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing an example of the laser processing apparatus of the present invention. In the figure, the laser processing apparatus is a three-dimensional laser processing apparatus, and includes a laser oscillator 1, a processing head 2, a processing table 3, an optical component protection system 4, and a numerical controller 5.
Composed of. The laser beam emitted from the laser oscillator 1 is guided to the processing head 2 via the light guide paths 11A, 11B, 11C, 11D and the mirror units 12A, 12B, 12C, 12D. The mirror unit 12D is installed in the processing head 2. Here, the light guide paths 11A to 11D are configured to be telescopically expandable. The mirror units 12A to 12D also include an optical component protection unit, which will be described later.

【0013】レーザビームは加工ヘッド2から加工テー
ブル3上のワークに対して照射され、レーザ加工が行わ
れる。加工ヘッド2は、図に示すようにX、Y、Z方向
に移動可能に構成され、その移動は数値制御装置5によ
って制御される。この加工ヘッド2のX、Y、Z方向移
動に応じてワークに対する3次元形状加工が行われる。
なお、加工ヘッド2のX方向及びY方向への移動に応じ
て導光路(テレスコープ)11B及び11Dが伸縮す
る。
The laser beam is applied from the processing head 2 to the work on the processing table 3 to perform laser processing. The machining head 2 is configured to be movable in X, Y, and Z directions as shown in the drawing, and its movement is controlled by the numerical controller 5. The three-dimensional shape processing is performed on the workpiece according to the movement of the processing head 2 in the X, Y, and Z directions.
The light guide paths (telescopes) 11B and 11D expand and contract according to the movement of the processing head 2 in the X and Y directions.

【0014】光学部品防護システム4は、ミラーユニッ
ト12A〜12Dに清浄空気を送出するシステムであ
り、エアコンプレッサ41、エアクリーニングユニット
42、及びミラーユニット12A〜12Dから構成され
る。エアクリーニングユニット42と各ミラーユニット
12A〜12Dとの間は空気配管43で接続されてい
る。この光学部品防護システム4は数値制御装置5によ
ってシーケンス制御される。次に、この光学部品防護シ
ステム4について図3を用いて説明する。
The optical component protection system 4 is a system for sending clean air to the mirror units 12A to 12D, and comprises an air compressor 41, an air cleaning unit 42, and mirror units 12A to 12D. An air pipe 43 is connected between the air cleaning unit 42 and each of the mirror units 12A to 12D. The optical component protection system 4 is sequence-controlled by a numerical controller 5. Next, the optical component protection system 4 will be described with reference to FIG.

【0015】図3は光学部品防護システムのブロック図
である。図において、光学部品防護システム4のエアコ
ンプレッサ41とエアクリーニングユニット42との間
には電磁バルブ44が設けられている。また、エアクリ
ーニングユニット42はさらにエアドライヤ42A、オ
イルミストセパレータ42B、フィルタ42C及びレギ
ュレータ42Dから構成される。レーザ加工装置を立上
げると、数値制御装置5からの指令信号に応じて直ちに
エアコンプレッサ41及びエアドライヤ42Aが動作を
始める。数値制御装置5は、エアドライヤ42Aが暖機
されて除湿装置が十分作動するまで電磁バルブ44を閉
じておき、エアコンプレッサ41Aで加圧された空気
が、湿ったままで装置内部に侵入するのを防ぐ。一定時
間たちエアードライヤ42Aが十分に暖機されると電磁
バルブ44を開く。このシーケンス制御によりエアクリ
ーニングユニット42に導入された空気は、エアドライ
ヤ42Aで高度に乾燥され、また、オイルミストセパレ
ータ42B及びフィルタ42Cで塵埃、油分が完全に除
去されて清浄空気とされ、レギュレータ42Dで圧力調
整が行われた後、各ミラーユニット12A〜12Dに配
送される。各ミラーユニット12A〜12Dの手前には
レギュレータ45A〜45Dが設けられ、清浄空気はそ
のレギュレータ45A〜45Dにより流量を調整され、
均等に配分されてミラーユニット12A〜12Dに導入
される。したがって、各ミラーユニット12A〜12D
に至るまでの空気配管43の長さ等の違いによる清浄空
気の流量の差がなくなり、ミラーユニット12A〜12
Dに導入される清浄空気は常時適正な流量に保たれる。
次に、ミラーユニット12A〜12Dについて説明す
る。
FIG. 3 is a block diagram of an optical component protection system. In the figure, an electromagnetic valve 44 is provided between the air compressor 41 and the air cleaning unit 42 of the optical component protection system 4. The air cleaning unit 42 further includes an air dryer 42A, an oil mist separator 42B, a filter 42C and a regulator 42D. When the laser processing device is started up, the air compressor 41 and the air dryer 42A immediately start operating in response to a command signal from the numerical control device 5. The numerical controller 5 keeps the electromagnetic valve 44 closed until the air dryer 42A is warmed up and the dehumidifier operates sufficiently to prevent the air pressurized by the air compressor 41A from entering the inside of the device while being moistened. .. When the air dryer 42A is sufficiently warmed up for a certain period of time, the electromagnetic valve 44 is opened. The air introduced into the air cleaning unit 42 by this sequence control is highly dried by the air dryer 42A, and dust and oil are completely removed by the oil mist separator 42B and the filter 42C to become clean air. After the pressure is adjusted, it is delivered to each mirror unit 12A to 12D. Regulators 45A to 45D are provided in front of the mirror units 12A to 12D, and the flow rate of clean air is adjusted by the regulators 45A to 45D.
It is evenly distributed and introduced into the mirror units 12A to 12D. Therefore, each mirror unit 12A-12D
The difference in the flow rate of the clean air due to the difference in the length of the air pipe 43 before reaching the
The clean air introduced into D is always kept at an appropriate flow rate.
Next, the mirror units 12A to 12D will be described.

【0016】図4はミラーユニットの概略構成を示す図
である。ここでは、ミラーユニット12Aで説明する
が、他のミラーユニット12B〜12Dも同様に構成さ
れている。ミラーユニット12Aは、清浄空気導入部1
00、ミラー部110及び清浄空気排出部120から構
成される。なお、清浄空気導入部100と清浄空気排出
部120は光学部品防護ユニットを形成する。清浄空気
は、図中矢印201から清浄空気導入部100に導入さ
れ、ミラー部110を通過して清浄空気排出部120か
ら排出される。また、レーザ発振器からのレーザビーム
は図中矢印203方向からミラー部110に入射し、矢
印204方向に反射されて出射する。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic structure of the mirror unit. Here, the mirror unit 12A will be described, but the other mirror units 12B to 12D are similarly configured. The mirror unit 12A includes the clean air introduction unit 1
00, a mirror unit 110, and a clean air discharge unit 120. The clean air introduction part 100 and the clean air discharge part 120 form an optical component protection unit. The clean air is introduced into the clean air introducing section 100 from the arrow 201 in the figure, passes through the mirror section 110, and is discharged from the clean air discharging section 120. Further, the laser beam from the laser oscillator enters the mirror unit 110 from the direction of arrow 203 in the figure, is reflected in the direction of arrow 204, and is emitted.

【0017】図1はミラーユニットの詳細図であり、図
4のA−A断面である。ミラーユニット12Aの清浄空
気導入部100にはマニホールド103が設けられ、清
浄空気はレギュレータ45A、コネクタ102を経由し
てマニホールド103に一旦供給される。マニホールド
103を通過して均一な流れとなった清浄空気は、空気
噴出口106から噴出され、ミラー111表面に平行に
吹きつけられて清浄空気排出部120のダクト122に
至る。その後、ファン123によって吸引されて排出さ
れる。なお、ダクト122にはフィルタ121が設けら
れ、外部からの塵埃の侵入を防止している。
FIG. 1 is a detailed view of the mirror unit, which is taken along the line AA in FIG. A manifold 103 is provided in the clean air introduction part 100 of the mirror unit 12A, and the clean air is once supplied to the manifold 103 via the regulator 45A and the connector 102. The clean air that has passed through the manifold 103 and becomes a uniform flow is ejected from the air ejection port 106, is blown in parallel to the surface of the mirror 111, and reaches the duct 122 of the clean air discharge part 120. Then, it is sucked and discharged by the fan 123. A filter 121 is provided in the duct 122 to prevent dust from entering from the outside.

【0018】また、清浄空気導入部100には副噴出口
104が設けられ、コネクタ101を経由して導入され
た清浄空気は、この副噴出口104からミラー部110
内部のスペース107に流入し、周囲一帯を覆う。
Further, the clean air introducing section 100 is provided with a sub jet port 104, and the clean air introduced through the connector 101 is supplied from the sub jet port 104 to the mirror section 110.
It flows into the internal space 107 and covers the entire area.

【0019】ミラー111はミラーホルダ115に保持
されている。ミラー111の裏面側には冷却部112が
設けられ、ミラー111は冷却部112の冷却水路11
3を流れる冷却水によって強制冷却される。冷却水は給
水口114から導入され、排出口115から排出され
る。
The mirror 111 is held by a mirror holder 115. A cooling unit 112 is provided on the rear surface side of the mirror 111, and the mirror 111 includes the cooling water passage 11 of the cooling unit 112.
It is forcibly cooled by the cooling water flowing through 3. The cooling water is introduced from the water supply port 114 and discharged from the discharge port 115.

【0020】このように、ミラーユニット12Aに清浄
空気導入部100及び清浄空気排出部120を設け、清
浄空気をミラー111の表面に平行に吹きつけるように
構成したので、ミラー111表面に付着した塵埃等は除
去され、ミラー111の塵埃等による汚染を防止するこ
とができる。
As described above, since the clean air introducing section 100 and the clean air discharging section 120 are provided in the mirror unit 12A and the clean air is blown in parallel to the surface of the mirror 111, the dust adhered to the surface of the mirror 111. Etc. are removed, and the contamination of the mirror 111 due to dust or the like can be prevented.

【0021】図2に示したように、レーザ加工装置稼働
中は加工ヘッド2の動きに伴い、テレスコープによって
構成された導光路11A〜11Dも伸縮を繰り返すの
で、導光路11A〜11D内の空気は常時、すきまから
出入りを繰り返す。また、導光路11A〜11D内でも
移動する。今、このレーザ加工装置において、加工ヘッ
ド2がX、Y、Z方向に同時に40m/minの速度で
移動すれば、導光路11A〜11Dの内径φを100m
mとして、ミラーユニット12A〜12Dにおいては最
大942L/minの流量の空気が移動することにな
る。これは2m/secの風に相当し、導光路11A〜
11D内の塵埃を巻き上げるには十分であり、また、こ
のような急速な膨張は、導光路11A〜11D内の圧力
の低下をもたらし、外気が導光路11A〜11D内に漏
れるのは必至である。しかし、各ミラーユニット12A
〜12D毎に清浄空気を吹きつけるようにしたので、導
光路11A〜11Dの中を大量の空気が通過しても、ミ
ラー111等そのものが防護される。このため、ミラー
111そのものの汚染及び汚染による損傷を最小限に抑
えることが可能となる。このような効果は、副噴出口1
04からも清浄空気を吹きつけてミラーユニット12A
〜12Dのスペース107内をも清浄空気で覆うこと
で、より一層確実に得られる。
As shown in FIG. 2, while the laser processing apparatus is operating, the light guide paths 11A to 11D constituted by the telescope repeat expansion and contraction as the processing head 2 moves, so that the air inside the light guide paths 11A to 11D is expanded. Always goes in and out through the gap. It also moves within the light guide paths 11A to 11D. Now, in this laser processing apparatus, if the processing head 2 simultaneously moves in the X, Y, and Z directions at a speed of 40 m / min, the inner diameter φ of the light guide paths 11A to 11D will be 100 m.
As m, air having a maximum flow rate of 942 L / min moves in the mirror units 12A to 12D. This corresponds to a wind of 2 m / sec, and the light guide path 11A to
Sufficient to wind up the dust in 11D, and such rapid expansion causes a pressure drop in the light guides 11A to 11D, and it is inevitable that outside air leaks into the light guides 11A to 11D. .. However, each mirror unit 12A
Since clean air is blown every ~ 12D, even if a large amount of air passes through the light guide paths 11A to 11D, the mirror 111 and the like are protected. Therefore, it is possible to minimize the contamination of the mirror 111 itself and the damage caused by the contamination. Such an effect is obtained by the auxiliary jet 1
Mirror unit 12A by blowing clean air from 04
By covering the inside of the space 107 of up to 12D with clean air as well, it is possible to obtain more reliably.

【0022】また、レーザ加工装置の休止状態時、すな
わちレーザビームが照射されていないときにミラー11
1表面に結露が生じても、その結露を除去することがで
きる。その場合、所定時間にわたってミラー111表面
に清浄空気を吹きつけた後、シーケンス制御により、レ
ーザ加工装置を稼働状態にすればよい。ミラー111表
面に付着した水分はその所定時間内に十分に除去され
る。
The mirror 11 is used when the laser processing apparatus is in a rest state, that is, when the laser beam is not applied.
1 Even if dew condensation occurs on the surface, the dew condensation can be removed. In that case, after the clean air is blown onto the surface of the mirror 111 for a predetermined time, the laser processing apparatus may be put into operation by sequence control. Water adhering to the surface of the mirror 111 is sufficiently removed within the predetermined time.

【0023】さらに、清浄空気によってミラー111の
表面が効果的に冷却されるので、熱レンズ効果の発生も
防止することができる。従来、ミラー111の温度低下
により生じる結露を防止するために強制冷却水の温度を
ある程度高めに設定していたのに対し、上述したように
清浄空気により結露を除去できるので、その強制冷却水
の温度を低めに設定できるようになる。この点からも、
ミラー111の冷却効果が改善され、熱レンズ効果の発
生を防止することができる。
Furthermore, since the surface of the mirror 111 is effectively cooled by the clean air, it is possible to prevent the thermal lens effect from occurring. Conventionally, the temperature of the forced cooling water is set to a relatively high temperature in order to prevent the dew condensation caused by the temperature decrease of the mirror 111. However, since the dew condensation can be removed by the clean air as described above, the forced cooling water can be removed. The temperature can be set lower. From this point as well,
The cooling effect of the mirror 111 is improved, and the thermal lens effect can be prevented from occurring.

【0024】また、清浄空気が流れる方向を、図4に示
したように、ミラー部110で反射するレーザビームの
光路(矢印203,204)が形成する面に対して垂直
方向となるようにしたので、清浄空気導入部100及び
清浄空気排出部120をミラー部110の両サイドに、
しかもレーザビームと全く干渉しない位置に設けること
ができる。したがって、その清浄空気導入部100及び
清浄空気排出部120をコンパクトに構成することがで
きる。
Further, as shown in FIG. 4, the direction in which the clean air flows is set to be perpendicular to the plane formed by the optical paths (arrows 203 and 204) of the laser beam reflected by the mirror section 110. Therefore, the clean air introduction part 100 and the clean air discharge part 120 are provided on both sides of the mirror part 110, respectively.
Moreover, it can be provided at a position where it does not interfere with the laser beam at all. Therefore, the clean air introduction part 100 and the clean air discharge part 120 can be made compact.

【0025】上記の説明では、ミラーに清浄空気を吹き
つけるように構成したが、他の光学部品、例えば集光レ
ンズに吹きつけるように構成することもできる。
In the above description, the clean air is blown to the mirror, but it may be blown to other optical parts such as a condenser lens.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、光学部
品の表面近傍に清浄空気を吹きつけるように構成したの
で、光学部品表面に付着した塵埃等は除去され、光学部
品の塵埃等による汚染を防止することができる。また、
レーザビームが照射されていないときに付着した結露を
除去することができる。さらに、清浄空気によって光学
部品の表面が効果的に冷却されるので、熱レンズ効果の
発生も防止することができる。また、従来、光学部品の
温度低下により生じる結露を防止するために強制冷却水
の温度をある程度高めに設定していたのに対し、上述し
たように清浄空気により結露を除去できるので、その強
制冷却水の温度を低めに設定できるようになる。この点
からも、光学部品の冷却効果が改善され、熱レンズ効果
の発生を防止することができる。
As described above, in the present invention, the clean air is blown to the vicinity of the surface of the optical component, so that the dust and the like adhering to the surface of the optical component is removed and the optical component is contaminated by the dust and the like. Can be prevented. Also,
Condensation attached when the laser beam is not applied can be removed. Further, since the surface of the optical component is effectively cooled by the clean air, it is possible to prevent the thermal lens effect from occurring. Further, in the past, the temperature of the forced cooling water was set to be somewhat higher in order to prevent dew condensation caused by the temperature drop of the optical parts, but as described above, the dew condensation can be removed by the clean air, so the forced cooling The water temperature can be set lower. Also from this point, the cooling effect of the optical component is improved, and the thermal lens effect can be prevented from occurring.

【0027】その結果、光学部品の寿命を大幅に改善す
ることができ、定期的に行われる保守点検の間隔を長く
とることができる。したがって、信頼性も向上する。
As a result, the service life of the optical components can be greatly improved, and the intervals of regular maintenance and inspection can be extended. Therefore, reliability is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ミラーユニットの詳細図であり、図4のA−A
断面である。
FIG. 1 is a detailed view of a mirror unit, which is taken along the line AA in FIG.
It is a cross section.

【図2】本発明のレーザ加工装置の一例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a laser processing apparatus of the present invention.

【図3】光学部品防護システムのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an optical component protection system.

【図4】ミラーユニットの概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a mirror unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発振器 2 加工ヘッド 3 加工テーブル 4 光学部品防護システム 5 数値制御装置(CNC) 12A〜12D ミラーユニット 41 エアコンプレッサ 42 エアクリーニングユニット 42A エアドライヤ 42B オイルミストセパレータ 42C フィルタ 42D 45A〜45D レギュレータ 43 空気配管 44 電磁バルブ 45A〜45D レギュレータ 100 清浄空気導入部 103 空気噴出口 104 副噴出口 110 ミラー部 120 清浄空気排出部 1 Laser Oscillator 2 Processing Head 3 Processing Table 4 Optical Component Protection System 5 Numerical Control Unit (CNC) 12A to 12D Mirror Unit 41 Air Compressor 42 Air Cleaning Unit 42A Air Dryer 42B Oil Mist Separator 42C Filter 42D 45A to 45D Regulator 43 Air Piping 44 Electromagnetic valve 45A to 45D Regulator 100 Clean air inlet 103 Air jet 104 Sub jet 110 Mirror 120 Clean air exhaust

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学部品を用いてレーザビームを導き被
加工物に照射してレーザ加工を行うレーザ加工装置にお
いて、 前記光学部品の表面近傍に清浄空気を吹きつける光学部
品防護手段を有することを特徴とするレーザ加工装置。
1. A laser processing apparatus for guiding a laser beam using an optical component to irradiate a workpiece to perform laser processing, comprising an optical component protection means for blowing clean air near the surface of the optical component. Characteristic laser processing equipment.
【請求項2】 前記光学部品防護手段は前記光学部品毎
に設けられることを特徴とする請求項1記載のレーザ加
工装置
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the optical component protection means is provided for each of the optical components.
【請求項3】 前記清浄空気は空気圧縮手段、バルブ及
び空気乾燥手段を経由して生成されることを特徴とする
請求項1記載のレーザ加工装置。
3. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the clean air is generated via an air compression unit, a valve, and an air drying unit.
【請求項4】 前記空気圧縮手段、前記バルブ及び前記
空気乾燥手段はシーケンス制御されることを特徴とする
請求項3記載のレーザ加工装置。
4. The laser processing apparatus according to claim 3, wherein the air compression unit, the valve, and the air drying unit are sequence-controlled.
【請求項5】 前記清浄空気は空気清浄手段を経由して
生成されることを特徴とする請求項1記載のレーザ加工
装置。
5. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the clean air is generated via an air cleaning means.
【請求項6】 前記清浄空気は、前記光学部品の表面近
傍において前記光学部品の片側から吹きつけられること
を特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。
6. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the clean air is blown from one side of the optical component in the vicinity of the surface of the optical component.
【請求項7】 空気排出手段を有し、前記光学部品防護
手段から吹きつけられた前記清浄空気は前記空気排出手
段から排出されることを特徴とする請求項1記載のレー
ザ加工装置。
7. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising air discharging means, wherein the clean air blown from the optical component protecting means is discharged from the air discharging means.
【請求項8】 前記光学部品防護手段は、前記光学部品
の表面近傍に前記清浄空気を吹きつけるための噴射口を
有すると共に、前記光学部品の周辺を前記清浄空気で覆
うための副噴射口を有することを特徴とする請求項1記
載のレーザ加工装置。
8. The optical component protection means has an injection port for blowing the clean air in the vicinity of the surface of the optical component, and a sub injection port for covering the periphery of the optical component with the clean air. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項9】 前記光学部品によって反射されるレーザ
ビームの光路が形成する面に垂直方向に前記清浄空気を
流すことを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。
9. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the clean air is caused to flow in a direction perpendicular to a surface formed by an optical path of a laser beam reflected by the optical component.
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