气体激光振荡装置制造方法及图纸

本发明专利技术的气体激光振荡装置具有放电部、鼓风部以及激光气体路径。放电部激励激光气体介质，鼓风部输送激光气体。激光气体路径形成激光气体在放电部与鼓风部之间的循环路径。鼓风部具有叶轮部、驱动部、以及设置在叶轮部与驱动部之间的中间室。在叶轮部上配置有通过驱动部经由旋转轴而旋转的旋转叶片。中间室被气体阻隔构件局部分隔出主空间和气体缓冲空间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及主要在金属板切断用途中使用的kW级轴流式气体激光振荡装置，特别是涉及在激光气体的循环路径中设置的鼓风部。
技术介绍
使用图7以及图8对专利文献1所记载的现有的激光振荡装置进行说明。图7是示出现有的激光振荡装置的简图。如图7所示那样，现有的激光振荡装置具有放电管101、输出耦合镜102、全反射镜103、电极104、105、高频电源106、冷却器107、气瓶108、阀109、真空泵110、涡轮式鼓风机(Turbo Blower)120。现有的激光振荡装置以如下方式进行激光的振荡。经由阀109将气瓶108内的激光气体导入至激光振荡装置。然后，一边利用冷却器107对激光气体进行冷却，一边利用涡轮式鼓风机120使激光气体以经由放电管101的方式循环。然后，通过高频电源106对电极104以及电极105施加电压，在放电管101内激励激光气体，使激光振荡。振荡后的激光在输出耦合镜102与全反射镜103之间往复，能量增加，从而透过输出耦合镜102向外部输出。图8是示出现有的涡轮式鼓风机120的剖视图。如图8所示那样，现有的涡轮式鼓风机120具有涡轮叶片121、转子122、定子123、轴承124、125、开口126、中间室127、迷宫式密封件(Labyrinth Seal)128、129、排气管130、阀131。现有的涡轮式鼓风机120以如下方式进行驱动。被轴承124、125支承并安装有转子122的轴通过定子123而旋转，使安装于轴前端的涡轮叶片121进行旋转。由此，吸入涡轮叶片121的上方的激光气体，并向涡轮叶片121的侧方排出激光气体，由此使激光气体循环。同时，通过经由阀131从排气管130排出中间室127的气体，防止轴承124、125的油混入激光气体中。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平1-205585号公报
技术实现思路
在现有的激光振荡装置中，由于中间室127与激光气体的循环路径通过开口126而连接，因此中间室127内的气流所含有的微小脉动(压力变动)传递至激光气体。由此，供给至放电管101的激光气体也发生脉动(压力变动)，使振荡的激光含有微小振动。为了解决上述课题，本专利技术的气体激光振荡装置具有放电部、鼓风部、以及激光气体路径。放电部激励激光气体介质，鼓风部输送激光气体。激光气体路径形成激光气体在放电部与鼓风部之间的循环路径。鼓风部具有叶轮部、驱动部、以及设置在叶轮部与驱动部之间的中间室。在叶轮部上配置有旋转叶片，该旋转叶片通过驱动部经由旋转轴而旋转。中间室被气体阻隔构件局部分隔出主空间和气体缓冲空间。根据本专利技术的气体激光振荡装置，能够输出振动少的高质量的激光束。附图说明图1是示出实施方式的轴流式气体激光振荡装置的概要结构的图。图2是示出实施方式的鼓风部的结构的剖视图。图3是示出实施方式的中间室的剖视图。图4是示出实施方式的静叶片的立体图。图5是示出气体缓冲空间的有无所引起的激光气体的压力变动(a)与激光束的振动率(b)的图。图6是示出实施方式的激光加工装置的简图。图7是示出现有的激光振荡装置的简图。图8是示出现有的涡轮式鼓风机的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。(实施方式)图1是示出本实施方式的轴流式气体激光振荡装置1的概要结构的图。如图1所示那样，轴流式气体激光振荡装置1具有放电管2、电极3、4、电源5、全反射镜6、部分反射镜7、激光气体流路8(激光气体路径)、热交换器9、10、鼓风部11、以及激光气体导入部12。作为放电部的放电管2由玻璃等电介质形成。电极3与电极4设置在放电管2周边，通过与电极3、4连接的电源5被施加高电压。由此，夹在电极3与电极4之间的放电管2内形成放电空间13，激励激光气体而振荡出激光。即，放电管2与电极3、4构成放电部。全反射镜6与部分反射镜7固定配置在放电空间13的两端，形成光谐振器。振荡出的激光在全反射镜6与部分反射镜7之间谐振，由此能量增加，作为激光束14透过部分反射镜7而输出。激光气体流15示出轴流式气体激光振荡装置1中的激光气体流路8的循环方向。热交换器9以及热交换器10使因放电空间13中的放电与鼓风部的运转而温度上升了的激光气体的温度下降。鼓风部11使激光气体在放电管2以及激光气体流路8内循环。这样，激光气体流路8形成激光气体在放电管2与鼓风部11之间的循环流路。通过鼓风部11所进行的激光气体的循环，在放电空间13中得到约100m/秒左右的气体流。激光气体流路8与放电管2在激光气体导入部12连接。由鼓风部11送出的激光气体通过激光气体流路8，从激光气体导入部12向放电管2内导入。然后，激光气体被与电源5连接的电极3、4施加电压，在放电空间13中产生放电。放电空间13内的激光介质即激光气体获得该放电能量而被激励。从被激励的激光气体产生的激光在由全反射镜6以及部分反射镜7形成的光谐振器中成为谐振状态，从部分反射镜7输出激光束14。激光束14用于焊接、切断等激光加工。接下来，使用图2具体说明鼓风部11。图2是示出本实施方式的鼓风部11的结构的剖视图。鼓风部11是离心式的鼓风部，具有叶轮部20、驱动部30以及中间室40。在叶轮部20中，设置于旋转轴21的旋转叶片22旋转，使激光气体在激光气体流15的方向上循环。具体地说，从旋转叶片22的上方的激光气体流路8抽吸激光气体，向旋转叶片22的右侧的激光气体流路8排出激光气体。在旋转叶片22的周围配置涡旋构件(scroll)23，旋转叶片22进行40000RPM(Revolutions Per Minute)以上的高速旋转，由此在激光气体流路8中产生约400m/分以上的激光气体流15。在驱动部30上连接真空泵31，通过真空泵31从驱动部30排出激光气体。需要说明的是，图1中虽未图示，但向激光气体流路8中导入了新的激光气体，以补充被真空泵31排出的激光气体，并且进行激光气体的更换。另外，通过真空泵31使激光气体从叶轮部20经由中间室40流向驱动部30。由此，防止驱动部30的油混入激光气体流路8。另外，在驱动部30中，在旋转轴21上安装有作为永磁铁的电动机转子32，在电动机转子32的周围以隔开间隔的方式配置有作为电磁铁的电动机定子33。通过使电流流过电动机定子33而在电动机定子33的内侧产生磁场，使电动机转子32旋转。由此，固定于电动机转子32的旋转轴21旋转，固定于旋转轴21的旋转叶片22在叶轮部20内旋转。另外，旋转轴21被配置在电动机转子32的上下的轴承34保持，轴承34以及电动机定子33固定于壳体35。在叶轮部20与驱动部30之间设置有中间室40，中间室40与叶轮部20被与旋转叶片22相比开口稍大的静叶片41分隔。另外，旋转叶片22也可以位于比静叶片41靠上的位置，旋转叶片22的下部也可以位于静叶片41的开口部分，旋转叶片22的下部也可以经由静叶片41的开口部分而位于中间室40的内部。另外，静叶片41具有将中间室40的内部空间分隔成中央的主空间42与周边的气体缓冲空间43的阻断壁41a(气体阻隔构件)。需要说明的是，阻断壁41a并不是将主空间42与气体缓冲空间43完全分离，而是通过阻断壁41a的下方的开口44使主空间42与气体缓冲空间43连接。另外，气体缓冲空间43配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体激光振荡装置，具备：放电部，其激励激光气体；鼓风部，其输送所述激光气体；以及激光气体路径，其形成所述激光气体在所述放电部与所述鼓风部之间的循环路径，所述鼓风部具有叶轮部、驱动部、以及设置在所述叶轮部与所述驱动部之间的中间室，在所述叶轮部上配置有旋转叶片，该旋转叶片通过所述驱动部经由旋转轴而旋转，所述中间室被气体阻隔构件局部分隔出主空间和气体缓冲空间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.10 JP 2014-0229631.一种气体激光振荡装置，具备：放电部，其激励激光气体；鼓风部，其输送所述激光气体；以及激光气体路径，其形成所述激光气体在所述放电部与所述鼓风部之间的循环路径，所述鼓风部具有叶轮部、驱动部、以及设置在所述叶轮部与所述驱动部之间的中间室，在所述叶轮部上配置有旋转叶片，该旋转叶片通过所述驱动部经由旋转轴而旋转，所述中间室被气体阻隔构件局部分隔出主空间和气体缓冲空间。2.根据权利要求1所述的气体激光振荡装置，其中，所述主空间与...

【专利技术属性】
技术研发人员：林川洋之，本宫均，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP