JPS5942195A - レ−ザ−加工機のハンドピ−ス - Google Patents
レ−ザ−加工機のハンドピ−スInfo
- Publication number
- JPS5942195A JPS5942195A JP57152174A JP15217482A JPS5942195A JP S5942195 A JPS5942195 A JP S5942195A JP 57152174 A JP57152174 A JP 57152174A JP 15217482 A JP15217482 A JP 15217482A JP S5942195 A JPS5942195 A JP S5942195A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- optical fiber
- enclosing member
- hand piece
- cooling gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
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。
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
本発明はレーザー光線を導光路を介して目的部位へ導ひ
き、溶接、切断１手術等を行う際、作業者が手に持って
操作するレーザー加工機のハンドピースに関するもので
ある。
き、溶接、切断１手術等を行う際、作業者が手に持って
操作するレーザー加工機のハンドピースに関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
従来、レーザー加工機における大パワーのレーザー光を
目的部位へ導ひく方法としては複数個のミラーから構成
されたミラー関節型導光路が主として用いられていた。
目的部位へ導ひく方法としては複数個のミラーから構成
されたミラー関節型導光路が主として用いられていた。
しかし最近になって操作性。
保守性等の点でこれに優る光ファイバーによりレーザー
光を導ひくことが試みられるようになってきた。たとえ
ばＹＡＧレーザー光には石英ファイバーが、Ｃｏ２
ガスレーザー光にはＫＨ２−ｓ等のハロゲン化物を材料
とした光ファイバー等が用いられる。
光を導ひくことが試みられるようになってきた。たとえ
ばＹＡＧレーザー光には石英ファイバーが、Ｃｏ２
ガスレーザー光にはＫＨ２−ｓ等のハロゲン化物を材料
とした光ファイバー等が用いられる。
しかしながら上述したよう々ミラー関節型導光路や光フ
ァイバーに大パワーのレーザー光を導ひくと、各部位に
は発熱が生じる。この発熱部位はとりわけ入射端あるい
は出射端が顕著である。
ァイバーに大パワーのレーザー光を導ひくと、各部位に
は発熱が生じる。この発熱部位はとりわけ入射端あるい
は出射端が顕著である。
さて上記のように出射端に発熱が生じると、作業者が手
に持って操作するレーザー加工機のハンドピース部は高
温となり、場合によっては直接手に持って操作するのが
困難となることもあった。
に持って操作するレーザー加工機のハンドピース部は高
温となり、場合によっては直接手に持って操作するのが
困難となることもあった。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、加工機のノ・ンドピースの温
度上昇を防ぐことを目的とする。
度上昇を防ぐことを目的とする。
発明の構成
本発明は上記目的を達するため、導光路出射端凹部材を
内側囲部材と外側囲部材の２層で構成し、レーザー光の
周辺光により生じる熱を、あるいは乎ファイバーを利用
した場合は光ファイバーからの熱伝導を前記内側囲部材
で遮断し、前記外側囲部材との間にガス流路を設け、前
記ガス流路に空気等の冷却ガスを流し、前記導光路出射
端凹部材を冷却することにより、レーザー加工機の・・
ンドビースの温度上昇を押えるようにしたものである。
内側囲部材と外側囲部材の２層で構成し、レーザー光の
周辺光により生じる熱を、あるいは乎ファイバーを利用
した場合は光ファイバーからの熱伝導を前記内側囲部材
で遮断し、前記外側囲部材との間にガス流路を設け、前
記ガス流路に空気等の冷却ガスを流し、前記導光路出射
端凹部材を冷却することにより、レーザー加工機の・・
ンドビースの温度上昇を押えるようにしたものである。
実施例の説明
以下に本発明の一実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明の一実施例におけるノ・ンドピースを有
したレーザー加工機の外観図である。１はＣＯ２レーザ
ー発振器、２はＣＯ２レーザー発振器１の電源及び制御
部である。３は導光路で、ハロゲン化物を材料とした光
ファイバーが内蔵されている。４はハンドピースで、術
者が手に持って操作する部分である。
したレーザー加工機の外観図である。１はＣＯ２レーザ
ー発振器、２はＣＯ２レーザー発振器１の電源及び制御
部である。３は導光路で、ハロゲン化物を材料とした光
ファイバーが内蔵されている。４はハンドピースで、術
者が手に持って操作する部分である。
上記のような構成において、ＣＯ２ンーレーザー器１よ
り発せられだＣＯ２レーザー光はレーザー発振器１の内
部に組み込まれた集光レンズ（図示せず）によ・り絞ら
れ、導光路３内の光ファイバーに入射され、光ファイバ
ーに導ひかれハンドピース４の先端に設けられた集光レ
ンズ（図示せず）により絞られて出射される。
り発せられだＣＯ２レーザー光はレーザー発振器１の内
部に組み込まれた集光レンズ（図示せず）によ・り絞ら
れ、導光路３内の光ファイバーに入射され、光ファイバ
ーに導ひかれハンドピース４の先端に設けられた集光レ
ンズ（図示せず）により絞られて出射される。
以下１図面を用いて第１図の７・ンドピース４について
具体的な構成を説明する。第２図は第１図に示したハン
ドピース４の断面図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ断
面図である。
具体的な構成を説明する。第２図は第１図に示したハン
ドピース４の断面図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ断
面図である。
第２図、第３図において５は光ファイバー、６は光ファ
イバー５の被覆、７は被覆６が施さされた光ファイバー
５を保護するとともにガス経路７ａを有する外被である
。９，１０はＺｎ５ｅを材料とする集光レンズで、光フ
アイバー出射端５ａから出射されたレーザー光８をＰ点
に集光させる。なおレンズ１０はレンズ押え１１により
着脱可能である。１２は出射端側の光ファイバー５の支
持部材である。光ファイバー５の支持部材１２は内面が
鏡面に仕−ヒげられ、４形は第２図のＡ−Ａ断面図であ
る第３図、及び同斜視図である第４図に示すようにスリ
ット状のガス流路１２ａが形成されている。なお、第４
図において１２ｂは、後述するハンドピースの外装置３
と当接する当接部である。
イバー５の被覆、７は被覆６が施さされた光ファイバー
５を保護するとともにガス経路７ａを有する外被である
。９，１０はＺｎ５ｅを材料とする集光レンズで、光フ
アイバー出射端５ａから出射されたレーザー光８をＰ点
に集光させる。なおレンズ１０はレンズ押え１１により
着脱可能である。１２は出射端側の光ファイバー５の支
持部材である。光ファイバー５の支持部材１２は内面が
鏡面に仕−ヒげられ、４形は第２図のＡ−Ａ断面図であ
る第３図、及び同斜視図である第４図に示すようにスリ
ット状のガス流路１２ａが形成されている。なお、第４
図において１２ｂは、後述するハンドピースの外装置３
と当接する当接部である。
１１ａはレンズ押え１１に形成された切り欠き部で、ガ
スは外部に放出される。すなわちガス経路７ａに注入さ
れた空気は最終的に集光レンズ１０の外周近傍に設けら
れた切り欠き部１１ａを通シ空中に放出される。１３は
支持部材１２の外装で、作業者が直接手で握る部分であ
る。１３ａは支持部材１２と外装置３との間に設けたガ
ス流路である。
スは外部に放出される。すなわちガス経路７ａに注入さ
れた空気は最終的に集光レンズ１０の外周近傍に設けら
れた切り欠き部１１ａを通シ空中に放出される。１３は
支持部材１２の外装で、作業者が直接手で握る部分であ
る。１３ａは支持部材１２と外装置３との間に設けたガ
ス流路である。
上記のような構成において、レーザー光がファイバー出
射端５ａより出射されると、大半のエネルギーは光束８
としてＰ点に集中するが、光束８の外側にもわずかなが
ら光束が存在するため、レーザー光は支持部材１２に照
射される。しかし支持部材１２の内面は鏡面仕上されて
いるため、大部分のレーザー光は反射されるが、それで
も幾分かのレーザー光が支持部材１２に吸収される。ま
た光ファイバーと直接接触している部分からも熱伝導が
あり、支持部材１２は熱を持つ。ところがガス流路７ａ
、１２ａ 、１３ａ 、切り欠き部１１ａの方向に空
気が流出していることにより、支持部材１２は冷却され
支持部材１２の温度上昇が防止される。さらにノ・ンド
ビースの外装置３とは接触面積が少いので、極めて大違
な断熱効果があり外装置３の温度上昇はわずかなものに
押えられる。
射端５ａより出射されると、大半のエネルギーは光束８
としてＰ点に集中するが、光束８の外側にもわずかなが
ら光束が存在するため、レーザー光は支持部材１２に照
射される。しかし支持部材１２の内面は鏡面仕上されて
いるため、大部分のレーザー光は反射されるが、それで
も幾分かのレーザー光が支持部材１２に吸収される。ま
た光ファイバーと直接接触している部分からも熱伝導が
あり、支持部材１２は熱を持つ。ところがガス流路７ａ
、１２ａ 、１３ａ 、切り欠き部１１ａの方向に空
気が流出していることにより、支持部材１２は冷却され
支持部材１２の温度上昇が防止される。さらにノ・ンド
ビースの外装置３とは接触面積が少いので、極めて大違
な断熱効果があり外装置３の温度上昇はわずかなものに
押えられる。
さらに集光レンズ１Ｑの外周近傍においてガス流路１３
ａから切シ欠き部１１．ａを経由して大気に放出された
空気はレーザー光の概略光進行方向に流れを作るため、
集光点Ｐで発生した煙等がレンズに付着するのを防ぐこ
とができる。
ａから切シ欠き部１１．ａを経由して大気に放出された
空気はレーザー光の概略光進行方向に流れを作るため、
集光点Ｐで発生した煙等がレンズに付着するのを防ぐこ
とができる。
以上のように本実施例によれば、内側囲部材を支持部材
１２とし、また外側囲部材を外被１３とし、支持部材１
２と外被１３との間にガス経路１２ａ。
１２とし、また外側囲部材を外被１３とし、支持部材１
２と外被１３との間にガス経路１２ａ。
１３ａを設け、冷却ガスを流すことにより、出射端近傍
で生じる光ファイバー５の温度上昇を防ぐことができる
。
で生じる光ファイバー５の温度上昇を防ぐことができる
。
なお本実施例ではレーザー光を光ファイバー５により導
き支持部材１２と外被１３との間にガス経路１２ａ、１
３ａを形成したが、本発明によればミラー関節型導光路
においてもこのようなガス経路を設けてハンドピースの
温度上昇を防止するように構成することができる。
き支持部材１２と外被１３との間にガス経路１２ａ、１
３ａを形成したが、本発明によればミラー関節型導光路
においてもこのようなガス経路を設けてハンドピースの
温度上昇を防止するように構成することができる。
寸た本実施例では内側囲部材を支持部材１２゜外側囲部
拐を外装置３としたが、支持部材１２と外装置３との間
に内側囲部材及び外側囲部材を新たに設け、その間にガ
ス経路を形成してハンドピースの温度上昇を防止するよ
うに構成してもよい。
拐を外装置３としたが、支持部材１２と外装置３との間
に内側囲部材及び外側囲部材を新たに設け、その間にガ
ス経路を形成してハンドピースの温度上昇を防止するよ
うに構成してもよい。
発明の効果
以上のように本発明はハンドピース内部に内側及び外側
囲部材を設け、前記内側及び外側囲部材により形成され
た空間に冷却ガスを流すよう構成することにより、極め
て大きな断熱効果があシ、前記ハンドピースの温度上昇
を押えることができ、その価値は犬なるものがある。。
囲部材を設け、前記内側及び外側囲部材により形成され
た空間に冷却ガスを流すよう構成することにより、極め
て大きな断熱効果があシ、前記ハンドピースの温度上昇
を押えることができ、その価値は犬なるものがある。。
第１図はレーザー加工機の斜視図、第２図は本発明の一
実施例におけるレーザー加工機のハンドピースの断面図
、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は光ファイバ
ーの支持部材の斜視図である。 ４・・・・・・ハンドピース、５・・・・・・光ファイ
バー 、９ 。 １０・・・・・・集光レンズ、１１ａ・・・・・・切り
欠き部、１２・・・・・・支持部材、１３・・・・・・
外被、１２ａ、１３ａ・・・・・・ガス流路。
実施例におけるレーザー加工機のハンドピースの断面図
、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は光ファイバ
ーの支持部材の斜視図である。 ４・・・・・・ハンドピース、５・・・・・・光ファイ
バー 、９ 。 １０・・・・・・集光レンズ、１１ａ・・・・・・切り
欠き部、１２・・・・・・支持部材、１３・・・・・・
外被、１２ａ、１３ａ・・・・・・ガス流路。
Claims (2)
- （１） レーザー光を作業部位に集光させる集光レン
ズを有するとともに、前記レーザー光の導光路を覆う内
側囲部材と、前記内側囲部材を内部に設けた外側囲部材
とにより構成された導光路出射端回部材を有し、前記内
側囲部材と前記外側囲部材との間に形成された空間に冷
却ガスを流すようにしたことを特徴とするレーザー加工
機のハンドピース０ - （２）内側囲部材と外側囲部材との間を流れてきた冷却
ガスが、集光レンズの外周近傍から外気に流出するよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレ
ーザー加工機のノ・ンドビース。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152174A JPS5942195A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | レ−ザ−加工機のハンドピ−ス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152174A JPS5942195A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | レ−ザ−加工機のハンドピ−ス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5942195A true JPS5942195A (ja) | 1984-03-08 |
Family
ID=15534656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57152174A Pending JPS5942195A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | レ−ザ−加工機のハンドピ−ス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942195A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625341A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-12 | オリンパス光学工業株式会社 | レ−ザプロ−ブ |
| JPS62108908U (ja) * | 1985-12-19 | 1987-07-11 |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP57152174A patent/JPS5942195A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625341A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-12 | オリンパス光学工業株式会社 | レ−ザプロ−ブ |
| JPS62108908U (ja) * | 1985-12-19 | 1987-07-11 |
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