气体激光装置制造方法及图纸

技术编号:6627590 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种气体激光装置,具有沿气体流路使激光气体循环的送风机;检测根据送风机的转速变化的、气体流路中的激光气体的气体压力的压力检测部;向气体流路供给激光气体以及从气体流路中排出激光气体的气体供排部;指令暂时停止激光振荡器的激光振荡的指令部;和根据来自指令部的指令控制送风机以及气体供排部的控制部。控制部在由指令部指令暂时停止前,以预定转速使送风机旋转,并且控制气体供排部使压力检测部检测的气体压力成为第一目标气体压力,当由指令部指令了暂时停止时,减低送风机的转速或者停止旋转,并且控制气体供排部使压力检测部检测的气体压力成为与送风机旋转时的第一目标气体压力对应的第二目标气体压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及把气体用作激励介质的气体激光装置
技术介绍
已知把作为激励介质的激光气体封入激光气体容器内,通过送风机使该激光气体循环,并且通过从放电电极的放电激励激光气体发出激光的气体激光装置。在日本特开平 11-112064号公报(JP11-112064A)记载的装置中,在输出激光的激光器接通状态时,使送风机旋转,在不是激光器接通状态时,使送风机暂时停止。但是,如在JP11-112064A中记载的装置那样,在不是激光器接通状态时使送风机暂时停止时,有可能因为激光气体容器的泄漏而使容器内的气体压力变化。另外,在该状态下解除暂时停止再次使送风机旋转的情况下,在激光振荡前,需要对容器充填或者排出激光气体,把容器内的气体压力调整为设定压力。因此,恢复到能够激光振荡的状态要花费时间,成为使激光加工等的作业效率恶化的原因。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式,气体激光装置具有流路形成部,其形成激光气体循环的气体流路;送风机,其使激光气体沿气体流路循环;激光振荡器,其把在气体流路中流动的激光气体作为激励介质振荡产生激光;激光器电源,其向激光振荡器供给用于激励激光气体的电力;压力检测部,其检测根据送风机的转速而变化的、气体流路中的激光气体的气体压力;气体供排部,其向气体流路供给激光气体以及从气体流路排出激光气体;指令部,其指令暂时停止激光振荡器的激光振荡;和控制部,其根据来自指令部的指令,控制送风机以及气体供排部,控制部在由指令部指令暂时停止前,控制送风机使送风机以预定转速旋转,并且控制气体供排部使通过压力检测部检测出的气体压力成为第一目标气体压力,当由指令部指令了暂时停止时,控制部控制送风机以便降低送风机的转速或者使送风机停止旋转,并且控制气体供排部使通过压力检测部检测出的气体压力成为与送风机旋转时的第一目标气体压力对应的第二目标气体压力。附图说明通过参照附图对以下的实施方式进行说明,本专利技术的目的、特征以及优点更加明了,在该附图中,图1是概要表示本专利技术的实施方式的气体激光装置的结构的图。图2是表示本专利技术的实施方式的气体激光装置的控制结构的框图。图3是表示通过图2的控制部执行的暂时停止处理的一例的流程图。图4A是表示本专利技术的实施方式的气体激光装置的动作的一例的图。图4B是表示本专利技术的实施方式的气体激光装置的动作的一例的图。图5是示意地表示气体激光装置的气体状态的图。3图6A表示图4A的比较例。图6B表示图4B的比较例。具体实施例方式下面参照图1 图6B说明本专利技术的实施方式。图1是概要地表示本专利技术的实施方式的气体激光装置100的结构的图。该气体激光装置100具有形成激光气体循环的气体流路101的激光气体容器10和在气体流路101上配置的激光振荡器20以及送风机30。本实施方式的气体激光装置100可以在加工、医疗、测量等广泛的领域内使用。激光气体容器10以与大气隔离的状态封入规定的激光气体。作为激光气体可以使用包含二氧化碳气体、氮气、氩气等激光介质的激光振荡用介质气体。激光振荡器20具有输出镜21、后反射镜22、在输出镜21和后反射镜22之间配置的放电管23。放电管23与气体流路101连通,从激光器电源M向放电管23提供电力。 当从电源M提供电力时,激光气体在通过放电管23的过程中被激励,成为激光活性状态。 通过放电管23产生的光在输出镜21和后反射镜22之间被放大,进行激光振荡,产生激光。 输出镜21是部分透镜,通过输出镜21的激光成为输出激光M向外部输出。送风机30通过由电动机驱动的风扇或鼓风机构成。即,在本说明书的送风机30 中还包含压缩比小于鼓风机的风扇。经由未图示的送风机逆变器向送风机30供给电力,通过该电力送风机30旋转,沿气体流路101使激光气体循环。在送风机30的上游侧以及下游侧的流路101中分别设置第一热交换机31和第二热交换机32。对各热交换机31、32供给规定的冷却介质(例如冷却水)。激光气体通过与该冷却介质的热交换在通过热交换机 31、32时被冷却,保持为规定的温度。为抑制送风机30的发热,在气体流路101设置冷却装置40。冷却装置40具有在冷却通路41内使冷却介质循环的冷却介质循环装置42和冷却冷却介质的冷却介质冷却装置43,通过使冷却介质流过送风机30的发热部冷却送风机30。作为流过冷却通路41的冷却介质例如可以使用冷却水,冷却介质循环装置42可以通过压送冷却介质的泵构成。冷却介质冷却装置43例如可以作为通过与大气的热交换冷却冷却介质的热交换器构成。在气体流路101上连通用于向气体流路101供给激光气体的供气流路50、和用于从气体流路101中排出激光气体的排气流路60。在供气流路50上设置供气装置51,在供气装置51的上游连接贮留激光气体的、压力比气体流路101高的气罐(未图示)。供气装置51可以通过可开闭的阀门装置构成,根据该阀门装置的开闭经由供气装置51从气罐向气体流路101供给激光气体。此外,可以不将阀门装置构成为简单的开关阀,而是构成为变更吸气流路50的开口面积的可变阀。在排气流路60上串联设置排气阀61和排气装置62。排气阀61是可开闭的阀门装置,例如通过变更排气流路60的开口面积的可变阀构成。排气装置62通过从低压的气体流路101吸入激光气体的排气扇构成。排气扇通过经由排气逆变器63供给的电力而旋转,根据排气装置62 (排气扇)的转速和排气阀的开度从气体流路101排出激光气体。把激光输出时的激光气体容器10内的压力(气体压力)设定为例如大气压的 1/40 1/5左右。激光气体容器10被密封,但是难以完全防止泄漏,微量的大气会侵入激光气体容器10内。此外,激光振荡时会发生激光气体的分解或从激光气体的内壁放出分子,这些是使激光气体容器10内的激光气体的质量恶化的原因。考虑这一点,在本实施方式中,在激光振荡时经由供气流路50和排气流路60对气体流路101始终供排激光气体。通过微量更换激光气体容器10内的激光气体,抑制激光气体的质量恶化。激光气体容器10内的气体压力P,代表地通过压力计33检测。压力计33设置在第一热交换机31的下游侧且在送风机30的上游侧。因此,通过压力计33检测的气体压力 P根据送风机30的转速变化。即,送风机30旋转时气体压力P降低,送风机30停止时气体压力P上升。此时,当使容器10内的气体总重量恒定时,送风机30的转速和通过压力计33检测的气体压力P存在一定的相关关系。当把送风机30的设定转速m下的气体压力设定为 Pl时,送风机30停止旋转时(转速0)的气体压力成为P2(>P1)。该关系可以预先通过实验或者分析来求出。此外,为了与送风机30的下游侧(送风机30和第二热交换机32之间)的气体压力区别,有时用1 表示送风机上游侧的气体压力,用1 表示送风机下游侧的气体压力。从激光振荡器20输出的激光束的功率、激光束形状、激光束质量等激光性能,很大地取决于激光气体容器10内的气体压力P。在本实施方式的气体激光装置100中,作为用于得到希望的激光性能的气体压力,预先设定与送风机30的设定转速m对应的气体压力P1。在激光振荡时,使送风机30以设定转速m旋转,并且控制激光气体的供排使压力计 33检测的气体压力P成为设定气体压力P1。由此,能够得到稳定的激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体激光装置,其特征在于,具有:流路形成部(10),其形成激光气体循环的气体流路;送风机(30),其使激光气体沿上述气体流路循环;激光振荡器(20),其把在上述气体流路中流动的激光气体作为激励介质振荡产生激光;激光器电源(24),其向上述激光振荡器供给用于激励激光气体的电力;压力检测部(33),其检测根据上述送风机的转速而变化的、上述气体流路中的激光气体的气体压力;气体供排部(50,51,60,61,62),其向上述气体流路供给激光气体以及从上述气体流路排出激光气体;指令部(75),其指令暂时停止上述激光振荡器的激光振荡;和控制部(70),其根据来自上述指令部的指令,控制上述送风机以及上述气体供排部,上述控制部在由上述指令部指令暂时停止前,控制上述送风机以预定转速使上述送风机旋转,并且控制上述气体供排部使通过上述压力检测部检测出的气体压力成为第一目标气体压力,当由上述指令部指令了暂时停止时,上述控制部控制上述送风机以便降低上述送风机的转速或者使上述送风机停止旋转,并且控制上述气体供排部使通过上述压力检测部检测出的气体压力成为与送风机旋转时的上述第一目标气体压力对应的第二目标气体压力。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:村上孝文西尾明彦
申请(专利权)人:发那科株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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