激光振荡器制造技术

提供一种相比于现有技术能够进行用于在保持经济性的同时使发光元件保持更长的寿命的结露应对的激光振荡器。激光振荡器具备：激光产生部；热交换器；冷却水旁通回路；冷却水回路，与激光产生部、热交换器及冷却水旁通回路连接；壳体，收纳激光产生部、热交换器、冷却水旁通回路和冷却水回路；冷却水循环部，利用冷却水回路使冷却水循环到激光产生部、热交换器和冷却水旁通回路；第一阀，调整向激光产生部供给的冷却水的流量；第二阀，调整向热交换器供给的冷却水的流量；第三阀，调整向冷却水旁通回路供给的冷却水的流量；露点测定部，测定壳体内部的露点；水温测定部，测定冷却水的水温；控制部，基于露点和水温来控制第一阀、第二阀和第三阀。

Laser oscillator

A laser oscillator capable of conducting dew coping for a longer lifetime of the light emitting element while maintaining economy compared with the existing technology is provided. Laser oscillator includes: laser generator; heat exchanger; cooling water bypass circuit; cooling water loop, which is connected with laser generator, heat exchanger and cooling water bypass circuit; shell, which contains laser generator, heat exchanger, cooling water bypass circuit and cooling water loop; cooling water circulation section, which uses cooling water loop to circulate cooling water to laser generator and heat exchanger. And cooling water bypass circuit; first valve, adjust the flow rate of cooling water supplied to the laser generator; second valve, adjust the flow rate of cooling water supplied to the heat exchanger; third valve, adjust the flow rate of cooling water supplied to the cooling water bypass circuit; dew point measuring section, determine the dew point inside the shell; water temperature measuring section, determine the water temperature of cooling water; control section, based on dew point and dew point. Water temperature controls the first, second and third valves.

【技术实现步骤摘要】
激光振荡器
本专利技术涉及一种激光振荡器。
技术介绍
近年，在产业用中使用的数百瓦特以上的固体激光振荡器中，由于发光元件、光学部件的改良带来的振荡效率的提高使得装置的小型化得到进展，并且由于发光元件的长寿命化和低价格化，代替以往的二氧化碳激光振荡器，而特别是固体激光振荡器在激光加工领域中得到迅速普及。虽然固体激光振荡器的效率高，但输入电力的至少一半作为热排出，因此例如在超过1kW的高输出激光器的情况下，需要利用冷却水进行冷却，以尽量将发光元件保持在低温。因此，例如，如图9所示，激光振荡器80具备冷却水循环部85，且构成为通过冷却水回路86利用冷却水来冷却收容于壳体81中的激光产生部82、激励电源部83以及光学部件84等。由此，通过控制为使冷却水例如维持在20℃～30℃左右，来将发光元件尽量保持在低温以避免变为高温，由此确保了发光元件的寿命和可靠性。然而，相比于二氧化碳激光振荡器，固体激光振荡器非常不耐结露，即使是少量的结露也可能成为发光元件出现故障、使用寿命变短的原因。尤其是产业用中使用的激光振荡器的设置环境不一定是凉爽干燥的环境，反而是高温、多湿、对于作为半导体的发光元件而言是严酷的使用环境的情况多。因此，采用使用空调机、吸湿件等除湿单元对发光元件的收纳部分及其周边进行湿度管理以使发光元件不发生结露的方法，但在这样的高温、多湿的使用环境中发生如下的情况：例如在夜间停止时，激光振荡器80的内部的温度、湿度上升，在激光振荡器80启动时，激光振荡器80内的露点、尤其是包括发光元件等半导体的激光产生部82的周围的露点高。这样一来存在如下的可能性：当在启动激光振荡器80的同时供给冷却水来开始激光振荡时，在壳体81内的露点比冷却水的水温高的情况下，在激光产生部82产生结露。当产生结露时，引起电短路、部件污染或腐蚀的可能性变高，如上所述，成为发光元件出现故障、寿命变短的原因。关于这方面，例如在专利文献1等中记载了如下内容：测定固体激光振荡器的壳体内部的露点和冷却水温，在当激光振荡器启动时壳体内的露点比冷却水的水温高的情况下，由于结露的危险性变高而停止冷却水的循环，进行禁止激光振荡的处理。另外，例如，如图10所示，激光振荡器80A具备露点测定部87、水温测定部88以及除湿部89对于本领域技术人员而言也是公知的。通过这样，在当激光振荡器80A启动时壳体81内的露点比冷却水的水温高的情况下，由于结露的危险性变高而停止冷却水的循环，进行禁止激光振荡的处理，并且使除湿部89工作以降低激光振荡器80A的壳体81内的露点。之后，在壳体81内的露点低于冷却水的水温的时间点，通过控制部91的控制来进行如下控制：指示冷却水循环部85启动，开始向激光产生部82通水，并且允许激光振荡，由此防止结露的产生。图11示出壳体81内部的露点、冷却水温度以及冷却水设定温度随时间的变化与控制部91的控制内容之间的关系的一例。在此说明图11。在控制开始时间点T00，为冷却水的设定温度低于壳体81内部的露点的状态。并且，处于该冷却水的温度高于冷却水的设定温度的状态。这是因为冷却水循环部85尚未运转。即，冷却水没有流通到激光产生部82。在时刻T01，控制部91在启动激光振荡器80A的同时使除湿部89运转。由此，壳体81内部的露点逐渐下降。在时刻T02，壳体81内部的露点低于冷却水温度。以此为触发，控制部91指示冷却水循环部85运转，从冷却水循环部85向激光产生部82通水，允许激光振荡。此外，在时刻T02以后，冷却水的温度持续下降，逐渐接近冷却水设定温度。然而，在如上述那样在激光振荡器80A启动时使用除湿单元、吸湿剂等除湿单元降低发光元件的收纳部分及其周边的露点以避免发光元件结露的情况下，需要一定程度的等待时间，在该期间不能够进行激光振荡，存在激光加工装置整体的运转率下降这样的缺点。作为其解决方法，例如虽然能够采取使除湿部和冷却水循环装置整晚运转这样的方法、将激光振荡器设置在空调有效的特别的区域这样的方法，但均存在运行成本高的缺点。关于这方面，例如在专利文献2中公开了如下内容：为了缩短直到激光振荡为止的待机时间，设置冷却水加热单元27，根据来自控制部12的指令利用冷却水加热单元27以使(露点)+冷却第一规定温度差)≤(冷却水的水温)的方式加热冷却水，由此缩短等待时间。公开了如下技术：之后，在激光振荡器的激光振荡中，将向收容于激光振荡器的壳体的各结构要素提供的冷却水的水温控制在规定范围内，并且除湿部持续进行除湿，使得维持(激光装置的壳体的内部的露点)+(第一规定温度差)≤(冷却水的水温)的关系。专利文献1：日本特开平08-266649号公报专利文献2：日本特开2017-103414号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题像这样，上述的技术作为用于缩短直到激光振荡为止的待机时间的手段是有效的，但进一步需要如下一种激光振荡器：缩短从激光振荡器启动到激光振荡为止的待机时间，并且能够进行用于在保持经济性的同时使发光元件保持更长寿命的结露应对。本专利技术的目的在于提供如下一种激光振荡器：相比于现有技术，能够缩短从激光振荡器启动到激光振荡为止的待机时间，并且能够进行用于在保持经济性的同时使发光元件保持更长寿命的结露应对。用于解决问题的方案(1)本专利技术所涉及的第一激光振荡器(例如后述的激光振荡器10)具备：激光产生部(例如后述的激光产生部12)；热交换器(例如后述的热交换器13)，其利用制冷剂来冷却周围；冷却水旁通回路(例如后述的冷却水旁通回路14)；冷却水回路(例如后述的冷却水回路19)，其与所述激光产生部、所述热交换器及所述冷却水旁通回路连接；壳体(例如后述的壳体11)，其收纳所述激光产生部、所述热交换器、所述冷却水旁通回路以及所述冷却水回路；冷却水循环部(例如后述的冷却水循环部20)，其利用所述冷却水回路使所述冷却水循环到所述激光产生部、所述热交换器以及所述冷却水旁通回路；第一阀(例如后述的第一阀31)，其调整向所述激光产生部供给的所述冷却水的流量；第二阀(例如后述的第二阀32)，其调整向所述热交换器供给的所述冷却水的流量；第三阀(例如后述的第三阀33)，其调整向所述冷却水旁通回路供给的所述冷却水的流量；露点测定部(例如后述的露点测定部15)，其测定所述壳体内部的露点；水温测定部(例如后述的水温测定部16)，其测定所述冷却水的水温；以及控制部(例如后述的控制部51)，其基于所述露点和所述水温来控制所述第一阀、所述第二阀以及所述第三阀。(2)在(1)所记载的激光振荡器(例如后述的激光振荡器10)中，也可以是，在所述壳体(例如后述的壳体11)的外部具有所述冷却水循环部(例如后述的冷却水循环部20)。(3)在(1)所记载的激光振荡器(例如后述的激光振荡器10A)中，也可以是，在所述壳体(例如后述的壳体11)的内部具有所述冷却水循环部(例如后述的冷却水循环部20)。(4)本专利技术所涉及的第二激光振荡器(例如后述的激光振荡器10B)具备：激光产生部(例如后述的激光产生部12)；热交换器(例如后述的热交换器13)，其利用制冷剂来冷却周围；冷却水旁通回路(例如后述的冷却水旁通回路14)；冷却水回路(例如后述的冷却水回路19)，其与所述激光产生部及所述冷却水旁通回路连接；制冷剂回路(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光振荡器，具备：激光产生部；热交换器，其利用冷却水来冷却周围；冷却水旁通回路；冷却水回路，其与所述激光产生部、所述热交换器及所述冷却水旁通回路连接；壳体，其收纳所述激光产生部、所述热交换器、所述冷却水旁通回路以及所述冷却水回路；冷却水循环部，其利用所述冷却水回路来使所述冷却水循环到所述激光产生部、所述热交换器以及所述冷却水旁通回路；第一阀，其调整向所述激光产生部供给的所述冷却水的流量；第二阀，其调整向所述热交换器供给的所述冷却水的流量；第三阀，其调整向所述冷却水旁通回路供给的所述冷却水的流量；露点测定部，其测定所述壳体内部的露点；水温测定部，其测定所述冷却水的水温；以及控制部，其基于所述露点和所述水温来控制所述第一阀、所述第二阀以及所述第三阀。

【技术特征摘要】
2017.10.10 JP 2017-1971561.一种激光振荡器，具备：激光产生部；热交换器，其利用冷却水来冷却周围；冷却水旁通回路；冷却水回路，其与所述激光产生部、所述热交换器及所述冷却水旁通回路连接；壳体，其收纳所述激光产生部、所述热交换器、所述冷却水旁通回路以及所述冷却水回路；冷却水循环部，其利用所述冷却水回路来使所述冷却水循环到所述激光产生部、所述热交换器以及所述冷却水旁通回路；第一阀，其调整向所述激光产生部供给的所述冷却水的流量；第二阀，其调整向所述热交换器供给的所述冷却水的流量；第三阀，其调整向所述冷却水旁通回路供给的所述冷却水的流量；露点测定部，其测定所述壳体内部的露点；水温测定部，其测定所述冷却水的水温；以及控制部，其基于所述露点和所述水温来控制所述第一阀、所述第二阀以及所述第三阀。2.根据权利要求1所述的激光振荡器，其特征在于，在所述壳体的外部具有所述冷却水循环部。3.根据权利要求1所述的激光振荡器，其特征在于，在所述壳体的内部具有所述冷却水循环部。4.一种激光振荡器，具备：激光产生部；热交换器，其利用制冷剂来冷却周围；冷却水旁通回路；冷却水回路，其与所述激光产生部及所述冷却水旁通回路连接；制冷剂回路，其与所述热交换器连接；冷却水循环部，其利用所述冷却水回路使冷却水循环到所述激光产生部和所述冷却水旁通回路，并且利用所述制冷剂回路使所述制冷剂循环到所述热交换器；壳体，其收纳所述激光产生部、所述热交换器、所述冷却水旁通回路、所述冷却水回路以及所述冷却水循环部；第一阀，其调整向所述激光产生部供给的所述冷却水的流量；第二阀，其调整向所述热交换器供给的所述制冷剂的流量；第三阀，其调整向所述冷却水旁通回路供给的所述冷却水的流量；露点测定部，其测定所述壳体内部的露点；水温测定...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田道德，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP