JPH0666049U - レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］筐体内のスペースが狭くても光ファイバを無理
なく所望の方角へ出せるようにし、装置の小型化を容易
に実現する。 ［構成］筐体１０の上部室１２には、レーザ発振器２０
のレーザ出射口ないし入射ユニット２２の光ファイバ取
付部が筐体１０の背面側上部の一方の隅角１０ａ側を向
くように、レーザ発振器２０および入射ユニット２２が
水平支持板１１上に配置される。該隅角１０ａに近接し
た筐体背面１０ｂ、筐体側面１０ｃおよび筐体上面１０
ｄにはそれぞれ光ファイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd が設けられ
ている。入射ユニット２２からの光ファイバ２４はそれ
ら方角の異なる３つの光ファイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd の中
のいずれか１つを通って筐体１０の外へ出る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、装置筐体内のレーザ発振部より出射されたレーザ光を光ファイバで 外部へ送出するようにしたレーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

レーザ加工装置では、本体から離れた場所でレーザ加工を行うために、本体の 筐体内に設けたレーザ発振部で発生したレーザ光を光ファイバを通して出射ユニ ットへ伝送し、出射ユニットからレーザ光を被加工物に向けて照射するようにし ている。

【０００３】 図４に、筐体内にレーザ発振部、レーザ電源部および冷却部を設ける、いわゆ る一体型の従来のレーザ加工装置の構成を示す。このレーザ加工装置の筐体１０ ０の内側は、隔壁を兼ねる水平支持板１０１によって上部室１０２と下部室１０ ４とに分けられている。

【０００４】 上部室１０２には、ほぼ直方体形のレーザ発振器１０６がそのレーザ出射口を 装置の背面側に向けて装置の前面側寄りに配置されるとともに、レーザ発振器１ ０６より出射されたレーザ光ＬＢの光軸上に所定の角度でミラー１０８が配置さ れ、さらにミラー１０８から反射されるレーザ光ＬＢの光軸上に入射ユニット１ １０が配置されている。入射ユニット１１０の後端部には光ファイバ１１２の一 端が接続されている。この光ファイバ１１２は、筐体１００の上面の縁部付近に 形成された光ファイバ出口Ｆを通って外へ出て、他端にて出射ユニット１１４に 接続されている。レーザ発振器１０６より出射されたレーザ光ＬＢは、反射ミラ ー１０８を通って入射ユニット１１０に送られ、そこで光ファイバ１１２の一端 に入射し、出射ユニット１１４で光ファイバ１１２の他端より出て、出射ユニッ ト１１４内の集光レンズによって集光され、被加工物１１６に照射されるように なっている。なお、光ファイバ１１２を筐体１００の側面ではなく上面から出し ているのは、そのほうが付近の装置または設置物を避けて通れることが多いから である。また、入射ユニット１１０と光ファイバ出口Ｆとの間では、光ファイバ １１２を所定の曲率よりも曲げないように、適当なスペースが確保されるととも に、必要に応じて光ファイバ・ガイド部材（図示せず）が設けられる。

【０００５】 下部室１０４には、レーザ発振器１０６内の励起ランプを発光（点灯）させる ためのレーザ電源部（図示せず）が配置されるとともに、レーザ発振器１０６内 の各部とりわけレーザロッド（レーザ媒質）および励起ランプに冷却水を循環供 給するための冷却部（図示せず）が配置されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように、従来の一体型レーザ加工装置では、筐体１００の上部室１０２ 内に、レーザ発振器１０６、ミラー１０８および入射ユニット１１０を支持板１ ０１上に三角配置つまり三角形の各頂点位置に配置する構成であるため、上部室 １０２に横幅の大きいスペースが必要となっており、そのぶん筐体１００の幅方 向のサイズも大きくなっている。ミラー１０８を外して、入射ユニット１１０を レーザ発振器１０６のレーザ光出射口に直接向ける構成も考えられているが、そ の場合でも光ファイバ１１２を上面から取り出すとなると、上記のように光ファ イバ１１２を所定の曲率より曲げてはならないため、それなりの奥行スペースを 確保しなければならず、奥行寸法の縮小化を実現するのは難しかった。

【０００７】 また、上記のように光ファイバを筐体上面から上方に出すのが都合のよいこと が多いのではあるが、側面からでも背面からでも光ファイバを出せることが可能 であれば、よりフレキシブルにレーザ加工システムを組むことができる。しかる に、従来のレーザ加工装置において、筐体１００の上面、側面および背面に光フ ァイバ出口Ｆを設けて、いずれの面からでも光ファイバを出せるように構成する と、筐体１００が大幅に大型化し、一体型レーザ加工装置としての長所が失われ るという不具合があった。

【０００８】 本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、筐体内のスペースが狭くて も光ファイバを無理なく所望の方角へ出すことができ、装置の小型化を容易に実 現することの可能な一体型のレーザ装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案の第１のレーザ装置は、筐体内にレーザ発 振部、レーザ電源部および冷却部を設け、前記レーザ発振部より出力されたレー ザ光を光ファイバによって前記筐体の外へ送出するようにしたレーザ装置におい て、前記筐体の所定の隅角に近接した１つまたは２つ以上の異なる筐体壁面に前 記光ファイバを外へ出すための光ファイバ出口を設け、前記レーザ発振部のレー ザ光出射口が前記隅角側を向くように前記レーザ発振部を前記筐体内に配置する 構成とした。

【００１０】 また、上記の目的を達成するため、本考案の第２のレーザ装置は、筐体内にレ ーザ発振部、レーザ電源部および冷却部を設け、前記レーザ発振部より出力され たレーザ光を前記筐体内の入射部で光ファイバの一端に入射せしめ、前記光ファ イバを介して前記レーザ光を前記筐体の外へ送出するようにしたレーザ装置にお いて、前記筐体の所定の隅角に近接した１つまたは２つ以上の異なる筐体壁面に 前記光ファイバを外へ出すための光ファイバ出口を設け、前記入射部の光ファイ バ接続部が前記隅角側を向くように前記入射部を前記筐体内に配置する構成とし た。

【００１１】

【作用】

隅角付近の異なる筐体壁面に設けられた光ファイバ出口は、互いに近接しつつ 向きが異なるので、筐体内における光ファイバのルートをそれほど変更せずに、 したがってレーザ発振部ないし入射部の位置を変更せずに、光ファイバの出る方 角を大きく、たとえば直角に変えることが可能である。また、レーザ発振器のレ ーザ出射口ないし入射部の光ファイバ取付部が該隅角側を向くようにレーザ発振 器ないし入射部が配置されると、筐体内のスペースを最大限に有効利用して光フ ァイバを無理なく（できるだけ曲げずに）筐体の外へ出すことが可能である。し たがって、筐体の幅方向および奥行方向のサイズを可及的に小さくすることがで きる。

【００１２】

【実施例】

以下、図１〜図３を参照して本考案の実施例を説明する。 図１および図２は、本考案の一実施例による一体型レーザ加工装置の要部の構 成を示す略斜視図および略平面図である。

【００１３】 この実施例のレーザ加工装置の筐体１０の内側は、隔壁を兼ねる水平支持板１ １によって上部室１２と下部室１４とに分けられている。上部室１２には、ほぼ 直方体形のレーザ発振器２０が、そのレーザ出射口２０ａを筐体１０の背面側上 部の一方の隅角１０ａ側に向けて、水平支持板１１上でほぼ対角線方向に沿って 水平に配置されている。レーザ発振器２０のレーザ出射口２０ａには入射ユニッ ト２２が装着され、レーザ出射口２０ａより出射されたレーザ光ＬＢは、すぐに 入射ユニット２２に入り、レーザ出射口２０ａ側から見て入射ユニット２２の後 部にコネクタ２３を介して接続された光ファイバ２４の一端に入射するようにな っている。

【００１４】 筐体１０の背面側上部の隅角１０ａに近接する筐体背面１０ｂ、筐体側面１０ ｃおよび筐体上面１０ｄに、光ファイバ２４を筐体１０から外へ出すための光フ ァイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd がそれぞれ設けられている。入射ユニット２２からの光 ファイバ２４は、これら３個の光ファイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd の中のいずれか１つ を通って外へ出て、出射ユニット（図示せず）まで延びている。なお、外部の塵 や埃が上部室１２内に入り込まないように、各光ファイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd に、 図３に示すように、ファイバ挿通口３４ａを備えたゴム製のカバー３４を取付し てもよい。

【００１５】 図２において、レーザ発振器２０内には、レーザロッドたとえばＹＡＧロッド ２６と励起ランプ２８が平行に配置され、ＹＡＧロッド２６の両端面と向き合っ てレーザ共振器を構成する反射ミラー３０と出力ミラー３２とが互いに平行に配 置されている。励起ランプ２８が発光（点灯）すると、その光エネルギによって ＹＡＧロッド２６がレーザ発振し、そのロッド両端面から出た光が反射ミラー３ ０と出力ミラー３２との間で反射を繰り返して共振増幅されたのち出力ミラー３ ２を抜けてレーザ光ＬＢとして出射される。レーザ光出射口２０ａから出射され たレーザ光ＬＢは、入射ユニット２２で光ファイバ２４の一端に入射させられ、 光ファイバ２４内を伝播して、出射ユニットで光ファイバ２４の他端から出て、 被加工物に集光照射される。なお、上部室１２内には、レーザ発振器２０および 入射ユニット２２の外に、冷却水供給管や配線およびそれらの接続部材等（図示 せず）も設けられている。

【００１６】 図１において、下部室１４には、レーザ発振器２０内の励起ランプ２８を発光 （点灯）させるためのレーザ電源部１８と、レーザ発振器２０内の各部、特にＹ ＡＧロッド２６および励起ランプ２８に冷却水を循環供給するための冷却部１６ とが仕切り板１５を挟んで左右に配置されている。

【００１７】 このように、本実施例の一体型レーザ加工装置では、筐体１０の上部室１２に おいてレーザ発振器２０のレーザ出射口２０ａないし入射ユニット２２の光ファ イバ取付部が筐体１０の背面側上部の一方の隅角１０ａ側を向くようにレーザ発 振器２０および入射ユニット２２が配置されるとともに、該隅角１０ａに近接し た筐体背面１０ｂ、筐体側面１０ｃおよび筐体上面１０ｄにそれぞれ光ファイバ 出口Ｈb,Ｈc,Ｈd が設けられ、入射ユニット２２からの光ファイバ２４はそれら 方角の異なる３つの光ファイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd の中のいずれか１つを通って筐 体１０の外へ出るようになっている。

【００１８】 したがって、たとえば、出射ユニットが筐体背面１０ｂ側に位置し、かつ両者 の間に特に障害物（他の装置その他の設置物）が存在しない場合には、光ファイ バ２４を筐体背面１０ｂの光ファイバ出口Ｈb から外へ出せばよい。また、出射 ユニットが筐体側面１０ｃ側に位置し、かつ両者の間に特に障害物が存在しない 場合には、光ファイバ２４を筐体側面１０ｃの光ファイバ出口Ｈc から外へ出せ ばよい。また、出射ユニットが筐体側面１０ｃの反対の側面側あるいは前面側に 位置する場合や、筐体１０の隣または背後に障害物がある場合等には、光ファイ バ２４を筐体上面１０ｄの光ファイバ出口Ｈd から外へ出せばよい。３つの光フ ァイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd は互いに近接しているので、いずれの光ファイバ出口が 選ばれても、筐体１０内における光ファイバ２４のルートはそれほど違わないの で、レーザ発振器２０ないし入射ユニット２２の配置位置を変更しなくて済む。

【００１９】 このように、本実施例の一体型レーザ加工装置では、方角が９０゜異なる３つ の光ファイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd の中から１つを選んで光ファイバ２４を所望の方 向へ無理なく（できるだけ曲げずに）出せるため、筐体１０内における光学系の 機構を簡易化することができるとともに、装置外部に対して、特に出射ユニット が取付される各種レーザ加工機（たとえば、溶接機、切断機、穴開け機、半田付 け装置等）に対してフレキシブルに対応することが可能であり、レーザ加工シス テムが組み易くなっている。

【００２０】 また、レーザ発振器２０のレーザ出射口２０ａないし入射ユニット２２の光フ ァイバ取付部が筐体１０の背面側上部の隅角１０ａ側を向くようにレーザ発振器 ２０および入射ユニット２２が水平支持板１１上でほぼ対角線方向に沿って配置 される本実施例装置の構成によれば、上部室１２のスペースを最大限に有効利用 して光ファイバ２４を無理なく（できるだけ曲げずに）筐体１０の外へ出すこと が可能である。したがって、上部室１２の幅方向のサイズも奥行方向のサイズも 共に可及的に縮小化することが可能であり、ひいては筐体１０の小型化も容易に 実現できる。また、筐体内で光ファイバを曲げた状態で保持するための光ファイ バ・ガイド部材を不要とすることもできる。

【００２１】 上述した実施例では、隅角１０ａに近接する筐体背面１０ｂ、筐体側面１０ｃ および筐体上面１０ｄにそれぞれ光ファイバ出口Ｈb,Ｈc,Ｈd を設けたが、それ らの３つの筐体壁面の中の任意の１つまたは２つのみに光ファイバ出口を設ける ことも可能であり、各筐体壁面に複数の光ファイバ出口を設けることも可能であ る。また、隅角を中心として２つまたは３つの筐体壁面にわたる光ファイバ出口 を設けることも可能である。

【００２２】 また、上述した実施例では、背面側上部の一方の隅角１０ａ付近に光ファイバ 出口を設けたが、他の隅角たとえば前面部上部の隅角付近に光ファイバ出口を設 けることも可能である。また、上述した実施例におけるレーザ発振器２０および 入射ユニット２２の構成は一例にすぎず、任意の形状・構造が可能である。たと えば、レーザ発振器の光軸方向と入射ユニットの光軸方向とが互いに異なるよう な配置構成も可能であり、入射ユニットがレーザ発振器から分離して配置されて もよい。また、上述した実施例は、一体型のレーザ加工装置に係るものであった が、本考案はレーザ加工以外の用途に用いられる他の一体型レーザ装置にも適用 可能である。

【００２３】

【考案の効果】

以上のように、本考案のレーザ装置によれば、筐体の所定の隅角に近接した１ つまたは２つ以上の異なる筐体壁面に光ファイバを外へ出すための光ファイバ出 口を設け、レーザ発振部のレーザ光出射口または入射部の光ファイバ取付部が隅 角側を向くようにレーザ発振部または入射部を筐体内に配置することにより、筐 体のスペースが狭くても光ファイバを無理なく所望の方角へ出すことが可能であ り、一体型レーザ装置の小型化を容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による一体型レーザ加工装置
の要部の構成を示す略斜視図である。

【図２】実施例による一体型レーザ加工装置の要部の構
成を示す略平面図である。

【図３】実施例による一体型レーザ加工装置の光ファイ
バ出口に取付可能なカバーの構成を示す一部断面側面図
である。

【図４】従来の一体型レーザ加工装置の要部の構成を示
す略斜視図である。

【符号の説明】

１０ 筐体 １０ａ 隅角 １０ｂ 筐体背面 １０ｃ 筐体側面 １０ｄ 筐体上面 １１ 水平支持板 １２ 上部室 ２０ レーザ発振器 ２２ 入射ユニット ２４ 光ファイバ Ｈb,Ｈc,Ｈd 光ファイバ出口

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体内にレーザ発振部、レーザ電源部お
   よび冷却部を設け、前記レーザ発振部より出力されたレ
   ーザ光を光ファイバによって前記筐体の外へ送出するよ
   うにしたレーザ装置において、 前記筐体の所定の隅角に近接した１つまたは２つ以上の
   異なる筐体壁面に前記光ファイバを外へ出すための光フ
   ァイバ出口を設け、前記レーザ発振部のレーザ光出射口
   が前記隅角側を向くように前記レーザ発振部を前記筐体
   内に配置したことを特徴とするレーザ装置。
2. 【請求項２】 筐体内にレーザ発振部、レーザ電源部お
   よび冷却部を設け、前記レーザ発振部より出力されたレ
   ーザ光を前記筐体内の入射部で光ファイバの一端に入射
   せしめ、前記光ファイバを介して前記レーザ光を前記筐
   体の外へ送出するようにしたレーザ装置において、 前記筐体の所定の隅角に近接した１つまたは２つ以上の
   異なる筐体壁面に前記光ファイバを外へ出すための光フ
   ァイバ出口を設け、前記入射部の光ファイバ接続部が前
   記隅角側を向くように前記入射部を前記筐体内に配置し
   たことを特徴とするレーザ装置。