[發明專利]氣體激光振蕩裝置及氣體激光加工機

有效

• 申請號: 201080008112.1
• 申請日: 2010-02-16
• 公開（公告）號: CN102318150A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 林川洋之;本宮均;新野暢男
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01S3/036
• 分類號: H01S3/036
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及氣體激光振蕩裝置及氣體激光加工機。

背景技術

圖3是表示以往的軸流型氣體激光振蕩裝置的簡要結構圖。以下，參照圖3說明以往的軸流型氣體激光振蕩裝置。

在圖3中，放電管901由玻璃等電介體構成。電極902、903設置在放電管901周邊。電源904與電極902、903連接。放電空間905是夾在電極902、903間的放電管901內的空間。全反射鏡906、部分反射鏡907固定配置在放電空間905的兩端，形成光共振器。激光束908從部分反射鏡907輸出。激光氣體流路910表示激光氣體流909的流路。激光氣體流909在軸流型氣體激光振蕩裝置中循環。熱交換器911、912通過放電空間905中的放電和鼓風機的運轉而使溫度上升了的激光氣體的溫度下降。鼓風機構913通過使激光氣體循環的鼓風機構913而在放電空間905內得到約100m/秒左右的氣流。激光氣體流路910和放電管901在激光氣體導入部914連接。

圖4是以往的板金切斷激光加工機的簡要結構圖。以下，參照圖4說明以往的板金切斷激光加工機。

在圖4中，激光束908由反射鏡915反射，向工件916附近被引導。激光束908通過在切割器(torch)917內部具備的集光透鏡918而被集光成高密度的能束，并向工件916照射而進行切斷加工。工件916固定在加工臺919上，通過X軸電動機920或Y軸電動機921，噴燈917相對于工件916進行相對移動，由此進行規定的形狀加工。

以上是以往的氣體激光振蕩裝置及氣體激光加工機的結構。接下來對其動作進行說明。

從鼓風機構913送出的激光氣體通過激光氣體流路910，并從激光氣體導入部914導入到放電管901內。然后，激光氣體從與電源904連接的電極902、903向放電空間905產生放電。放電空間905內的激光氣體得到該放電能而被激勵。被激勵的激光氣體在由全反射鏡906及部分反射鏡907形成的光共振器成為共振狀態，從部分反射鏡907輸出激光束908。激光束908用于激光加工等用途。

作為鼓風機構913通常使用離心式的鼓風機構。圖5是以往的氣體激光振蕩裝置的鼓風機的結構圖。電動機轉子922與旋轉軸923結合，并在旋轉軸923的前端具備葉輪924。與電動機轉子922同軸地配置有電動機定子926，電動機定子926固定在殼體925上。當從外部向電動機定子926供給交流電力時，通過產生的旋轉磁場使電動機轉子922旋轉，并經由旋轉軸923使葉輪924旋轉。在葉輪924的周圍配置有渦旋部927，通過葉輪924的旋轉來產生激光氣體流909。

旋轉軸923由配置在上下兩個部位的軸承928支承為能夠旋轉的狀態。軸承928與旋轉軸923結合。鼓風機構913的結構被分成旋轉部和非旋轉部，旋轉部包括電動機轉子922、旋轉軸923、葉輪924及軸承928。

需要說明的是，作為與氣體激光振蕩裝置的鼓風機構相關的現有技術的一例，存在如下示例，即，在3軸正交型激光振蕩裝置中，使放電部和鼓風部分離，能夠將收納在鼓風部的鼓風機構本身取出到外部(例如，參照專利文獻1)。

這樣以往的氣體激光振蕩裝置具有下述問題。

在氣體激光振蕩裝置中，鼓風機構913是在用戶處定期更換的部件之一。通常，氣體激光振蕩裝置的運轉時間可以使用5萬小時以上，但鼓風機構913例如在1萬6千小時左右時更換成新品。在鼓風機構913的構成部件中，長期消耗的部件基本都包括在旋轉部中。尤其軸承928是消耗最快的部件，軸承928到達壽命則需要更換鼓風機構913。

本來，只更換軸承928就能夠恢復鼓風機構913的功能。但是，為了拆下軸承928需要將鼓風機構913整體分解并進行旋轉部的平衡調整等，不僅需要專用的設備，而且需要一周左右的調整時間。在作為氣體激光振蕩裝置900的主要用處的加工車間等中，定期檢查作業所允許的時間為半日左右，而實際上在用戶處要更換鼓風機構913整體。因此，對于用戶而言，需要負擔鼓風機構913整體的更換費用，導致定期檢查費用的成本上升，即，鼓風機構913更換所涉及的定期檢查費用的降低成為巨大的問題。

專利文獻1：日本特開昭60-136384號公報

發明內容