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    公开号:WO1988000766A1
    申请号:PCT/JP1987/000510
    申请日:1987-07-15
    公开日:1988-01-28
    发明作者:Norio Karube
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B23K26-00
    专利说明:
    [0001] 明 柳 ガス レーザ装 技 術 分 野 本発明は加工用に使用されるガス レーザ装置に関し、 特に 電源等を含む主装置とレーザ光射出部を分離したガス レーザ 装置に関する。 背 景 技 術
    [0002] ガス レーザ装置は金属の切断、 溶接用のレーザ装置として ひろ く使用されている。 これらのガスレーザ装置の代表的な 2 つの方式を第 9図及び第 1 0図に示す。
    [0003] 第 9図は高速軸流型と称する方式である。 図において、 6 1 はレーザ光であり、 6 2 a及び 6 2 b は共振器反射鏡であ り、 6 3 は放電管である。 6 4 a及び 6 4 b は放電ガスの熱 を吸収して外部に放出し冷却させるための熱交換器であり、 6 5 はレーザ媒質ガスを循環させるための送風機である。 6 6 は放電管を放電をさせるための直流高圧電源である。
    [0004] こ の方式では放電管 6 3 内に放電を発生させ、 管内を高速 で流れる レーザ媒質ガスを励起してレーザ発振を生起させて いる。
    [0005] 図 1 0 は直交型と称する方式である。 図において第 9図と 同一の部分は同一の記号を付してあり、 その説明 省略する。 6 7 a及び 6 7 b は対向して配置された放電用の電極である , この方式では電極 6 7 a及び 6 7 bの間で放電を発生させ こ の電極間を高速で流れる レーザ媒質ガスを励起してレーザ 発振を生起させる。
    [0006] このよ う に、 ガス レーザを連続で効率よ く動作させるため には放電部でのガス温度を低く保つ必要があり、 いずれの方 式も熱交換器、 送風機を備えており、 又放電用の電源も相当 の大きさとなり、 全体として相当の重量反び容積を有する。
    [0007] また、 このようなレーザ装置を用いて加工を行う方式とし て、 加工物を移動させる方式と、 レーザ光を走査する方式が ある。 しかし、 加工物を移動させる方式では加工テーブルが 大型化し、 加工速度が遅く、 特に、 3次元の立体加工が函難 となるという問題点がある。 従って、 現状ではレーザ光を走 查する方式及び加工物を移動させ且つレーザ光も走查する方 式が主流となっている。
    [0008] しかし、 レーザ光を走查するとレーザ装置と加工物間の光 学的距離が変化し加工性能が低下するという問題点があつた, 発 明 の 開 示
    [0009] 本発明の目的は上記問題点を解決し、 電源等を含む主装置 とレーザ光射出部を分離したガスレーザ装置を提供すること にある。
    [0010] 本発明では上記の問題点を解'决するために、
    [0011] 気密容器内でレーザ媒質ガスを循環させ、 放電によって励 起されたガスからレーザ光を発生するように搆成したガス レ 一ザ装置において、
    [0012] ガス循環用の送風機、 冷却用の熟交換器及び放電用電源等 を含む主装置と、
    [0013] 放電部及び共振器反射鏡等を含むレーザ光射出部を分離し 前記主装置と前記レーザ光射出部を複数の剛性の高い鐧眚 等とこれを可撓性、 伸縮性及び気密性を有する結合部材で結 合したガス配管部で連結したことを特徴とするガス レーザ装 置が、
    [0014] 提供される。 *
    [0015] レーザ光射出部を主装置から分離したので、 レーザ光射出 部をレーザ加工へッ ドの近傍に取付ける ことができ、 レーザ 光を折り返し鏡等を用い.て， 長距離を伝搬させる必要がな く 、 安定した加工を可能にする。 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0016] 第 1図は本発明の第 1実施例の斜視図、
    [0017] 第 2図は本発明の第 1実施例の概略断面図、
    [0018] 第 3図は本発明の第 2実施例の斜視図、
    [0019] 第 4図は本発明の第 3実施例の斜視図、
    [0020] 第 5図は本発明の第 3実施例の概略断面図、
    [0021] 第 6図は本発明の第 4実施例の概略断面図、
    [0022] 第 7図は本発明の第 5実施例の斜視図、
    [0023] 第 8図は本発明の第 5実施例の熱交換器の断面図、
    [0024] 第 9図は従来の高速軸流型のガス レーザ方式の断面図、 第 1 0図 （ a ) は従来の直交型のガス レーザ方式の正面か ら見た断面図、
    [0025] 第 1 0図 （ b ) は従来の直交型のガス レーザ方式の側面か ら見た断面図である。 発明を実施するための最良の形態 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
    [0026] 〔第 1実施例〕
    [0027] 第 1図に本発明の第 1実施例の斜視 Iを、 第 2図に概略断 面図を示す。
    [0028] 第 1 図において、 1 はレーザ光である。 1 Q は主装置であ り、 電源、 熱交換器、 送風機等を含む。 2 0 はレーザ光射出 部であり、 放電用電極、 共振器反射鏡等の共振部を有する。 3 0 ばガス配管部であり、 主装置 1 0からのレーザ媒質ガス をレーザ光射出部 2 0へ送り、 又、 高' のレーザ媒質ガスを 主装置 1 0へ戻す。 ガス配詧部 3 ひは図のようにシ ンダ搆 造のガス配管 3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d、 3 1 e及び 3 1 f を有し、 このシリ ンダの動きにより、 3次元方向に伸 縮する ことができる。
    [0029] 第 2図は第 1図の概略断面図である。 但し、 配管部 3 0 の シリ ンダ搆遣のガス配管 3 1 c、 3 1 d、 3 1 e及び 3 1 f は省略してある。 第 2図において、 1 はレーザ光である。 1 0 は主装置であり、 電源 1 1、 送風機 1 3及び熱交換器 1 2 a及び 1 bを有す.る。 図中の矢印はレーザ媒質ガスの流を 示す。 2 0 はレーザ光射出部であり、 レーザ光を反射し、 共振さ せる共振器反射鏡 2 1 a及び 2 1 b、 放電を生起させるため の放電電極 3 3 a及び 3 3 b 、 レーザ媒質ガスを励気する放 電部 2 3を有している。
    [0030] 第 1 図のガス配管部 3 0 に相当する部分はシリ ンダ搆造の ガス配管 3 1 a及び 3 1 bを有し、 レーザ媒質ガスに外部か らの気体が混入しないように、 バッキン 3 2が設けられおり . こ の シ リ ンダ構造のガス配管 3 1 a及び 3 1 b によ って、 レ 一ザ光射出部 2 0 は図において左右に移動することができる < 前述したように、 図では第 1 図のシリ ンダ構造のガス配管 3 1 c 、 3 1 d、 3 1 e及び 3 1 f は省略してあるが、 同様に 作用し、 レーザ光射出部 2 0 は 3次元方向に移動することが >可能となる。
    [0031] 〔第 2実施例〕
    [0032] 第 3図に本発明の第 2実施例を示す。
    [0033] 第 1図と同様に 1 0 は主装置であり、 2 0 はレーザ光射出 部である。 本実施例ではガス配管部 3 0を可撓性のベローズ 3 4 a 、 3 4 b及び 3 4 c で結合している。 各べローズは可 撓性を有し、 且つ伸縮できるように構成されており 、 これに よってレーザ光射出部 2 0 は 3次元方向に移動するこ とがで きる。
    [0034] 〔第 3実施例〕
    [0035] 第 4図及び第 5図に第 3実施例を示す。 第 4図はロボッ ト 4 0 の先端にレーザ光射出部 2 0を取付 けたものである。 ガス配管部 3 0 はロボッ トのアーム 4 1 の 内部に組み込まれている。 これによつて、 口ポッ ト 4 0 の勤 作によって、 レーザ光射出部 2 0を 3次元方向に移動させる ことができ、 立体物のレーザ加工を行う ことができる。 図で は、 ガス配管部 2 0をロボッ ト 4 0 のアーム 4 1 の内部に設 けたが、 アーム 4 1に沿って外部に設けることもできる。 第 5図は第 4図の概略断面図であり、 特に、 本実施例では アーム 4 1をレーザ媒質ガスの通路とし、 各関節都分を外気 からシールしたものである。 これによつて、 特別のレーザ媒 質ガスの配管を必要とせず、 部品等も削減される。 苘、 図に おいて、 4 1 a及び 4 1 b は回転シ ル機搆であり、 4 2 は ベロ一ズである。
    [0036] 〔第 4実施例〕
    [0037] 第 6図に第 4実施例を示す。 第 4実施例はレーザ光射出部 2 0 に横方向励起型の構造を適用したものである。 図中の符 号は第 1実施例から第 3実施例と同一のものは同一の符号を 付している。 図において、 電源 1 1 は勿論図示されていない 主装置 1 0に内蔵されており、 本図でば参考のために示した に過ぎない。 横方向励起型の構造は特に放電の方向、 レーザ 光の方向及びレーザ媒質ガスの流れ方向がそれぞれ直交して おり、 レーザ光射出部 2 0を小型化することが可能となり、 特にロボッ トのアームの先端に取付る場合等に有利となる。 〔第 5実施例〕
    [0038] 第 7図及び第 8図に第 5実施例を示す。 第 7図はガス配管 部 3 0 の配管にレーザ媒質ガスを冷却するための熱交換器 5 0を追加したものである。 図において、 5 1 は冷却水であり 図示されていないポンプ等によって循環させる。 5 2 a及び 5 2 b は冷却水を供給するための水管である。
    [0039] 第 8図に熱交換器 5 0 の断面図を示す。 .図において、 5 1 は冷却水、 5 3 は水の通過する水路であり、 5 4 はレーザ媒 質ガスからの熱を冷却水に伝導するための熱交換コアである < 5 5 はレーザ媒質ガスが通過するガス通路である。 本実施例 では冷媒として水を使用したが、 勿論他の冷媒等を使用する こともできる し、 特にガス配管部 2 0が相当長い場合は熱交 換コアの熱抵抗を小さ く し！：空冷とすることもでき _る。
    [0040] 以上説明したように本発明では、 電源、 熱交換器等を含む 主装置とレーザ光射出部を分離し、 複数の配管を有し、 可撓 性、 伸縮性及び気密性を有する部材で結合したガス配管部で 連結したので、 レーザ光射出部をレーザ加工へッ ドに容易に 付けることができ、 レーザ加工装置の構造が簡単になり、 レ 一ザ光を折返し鏡等で長距離電緞させる必要がないため安定 した加工が可能となる。
    权利要求:
    Claims
    請 求 の 範 囲
    1 . 気密容器内でレーザ媒黉ガスを循環させ、 放電によつ て励起されたガスからレーザ光を発生するように構成じたガ ス レーザ装置において、
    ガス循環用の送風機、 冷却用の熱交換器及び放電用電源等 を舍む主装置と、
    放電部及び共振器反射鏡等を含むレーザ光射出部を分離し、 前記主装置と前記レーザ光射岀部を複数の剛性の高い鐧詧 等とこれを可撓性、 伸縮性及び気密性を有する結合部林で結 合したガス配管部で連結したことを特徴とするガス レーザ装
    2 . 前記結合部材がシリ ンダ構造であること'を特徴とする 特許請求の範囲第 1項記載のガス レーザ装置。''
    3 . 前記結合部材がべローズ等であることを特徴とする特 許請求の範囲第 1項記載のガス レーザ装置。
    4 . 前記レーザ光射出部をロボッ 卜 の先端に取付け、 ガス 配管部をロボツ トのアームに取付けたことを特徴とする特許 請求の範囲第 1項記載のガス レーザ装置。
    5 . 前記レーザ光射出部をロ ボッ ト の先端に取付け、 ロボ ッ トのァームをガス配眚部としたことを特徵とする特許請求 の範囲第 1項記載のガス レーザ装置。
    6 . 前記主装置とレーザ光射出部の構造が横方向励起型で あることを特徴とする特許請求の範囲第 1·項のガス レーザ装 前記配管部が冷却媒質との間で熱交換を行う熱交換器 を有することを特徴とする特許請求の範囲第 1 項記載のガス レーザ装置。
    8 . 前記冷却媒質が水であることを特徴とする特許請求の 範囲第 7項記載のガス レーザ装置。
    9 . 前記熱交換器の構造が水を流す水路,と、 熟を交換する 熟交換コアと、 ガスを流すガス通路から構成されるこ とを特 徴とする特許請求の範囲第 8項記載のガス レーザ装置。
    类似技术:
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    US3731992A|1973-05-08|Spiral grooved liquid cooled laser mirror
    CA1304808C|1992-07-07|Power laser
    JP2002289125A|2002-10-04|液体金属ターゲットを有するｘ線源
    同族专利:
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    EP0275321A4|1988-09-28|
    EP0275321A1|1988-07-27|
    JPS6327081A|1988-02-04|
    US4852114A|1989-07-25|
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    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS52107798A|1976-03-08|1977-09-09|Toshiba Corp|Air-cooled gas razor|
    JPS57148959A|1981-03-06|1982-09-14|Tokyo Shibaura Electric Co|Laser apparatus|
    JPS58111384A|1981-12-24|1983-07-02|Matsushita Electric Ind Co Ltd|Laser tube|
    JPS617086A|1984-03-12|1986-01-13|Cincinnati Milling Machine Co|Shielding device for laser-beam|
    JPS60234787A|1984-05-03|1985-11-21|Cincinnati Milling Machine Co|Laser spot welder|
    JPH0657986A|1992-08-03|1994-03-01|Nippon Cable Co Ltd|充電装置付き機械式駐車装置|EP0285398A2|1987-03-31|1988-10-05|Spectra-Physics Inc.|Resonator module and blower module assembly|US3642007A|1969-08-12|1972-02-15|Thomas G Roberts|Continuous wave laser surgical device|
    US3910276A|1974-05-23|1975-10-07|American Optical Corp|Micro-surgical laser system|
    IL49999A|1976-01-07|1979-12-30|Mochida Pharm Co Ltd|Laser apparatus for operations|
    US4760583A|1983-05-06|1988-07-26|Coherent, Inc.|Laser delivery system|
    US4661958A|1983-05-06|1987-04-28|Coherent, Inc.|Laser|
    US4617667A|1983-10-28|1986-10-14|P.R.C., Ltd.|Gas laser tube assembly|
    US4592063A|1984-08-27|1986-05-27|Photon Sources, Inc.|Pulsed gas lasers having flexible exit gas lines|
    FR2581800B1|1985-05-13|1987-06-26|Commissariat Energie Atomique|Installation pour la production d'un faisceau laser|JPH03184688A|1989-12-12|1991-08-12|Fanuc Ltd|Cooling mechanism in laser beam robot|
    JP2607159Y2|1993-09-29|2001-04-16|株式会社小松製作所|ガスレーザ装置|
    US5636238A|1995-01-16|1997-06-03|Lynton Lasers Limited|Device for producing laser radiation at a variable or selectable wavelength|
    DE69724588T2|1996-02-09|2004-07-01|Laser Industries Ltd.|Laserstrahltransportsystem für ein hochleistungsmehrfachwellenlängen-lasersystem|
    DE19942083C2|1999-09-03|2003-12-24|Heinz Peter Brandstetter|Werkzeug-, Handhabung- oder Messmaschine|
    US7415051B1|2003-06-16|2008-08-19|Universal Laser Systems, Inc.|Air cooler laser apparatus and method|
    US20080067112A1|2006-09-20|2008-03-20|Kuhn Martin C|Methods for the recovery of molybdenum|
    US20160322776A1|2015-04-28|2016-11-03|Devin Benjamin Richardson|Co2-n2-he gas dynamic laser|
    DE102016004847A1|2016-04-22|2017-10-26|Dürr Systems Ag|Roboter-Kühlsystem|
    法律状态:
    1988-01-28| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1988-01-28| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1988-03-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1987904725 Country of ref document: EP |
    1988-07-27| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1987904725 Country of ref document: EP |
    1992-06-15| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1987904725 Country of ref document: EP |
    优先权:
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