本发明专利技术提供激光照射装置及激光照射方法，不会导致与被加工对象物内表面产生干涉的可能性增大，保持与被加工对象部之间的距离恒定的同时实施激光加工。本发明专利技术的激光照射装置具备：激光传输机构，将激光从激光光源导出并从激光射出部射出；聚光机构，将激光聚光；筒状的框体，将聚光机构收纳并保持在内部，具有用于将激光照射出的开口部；流体供给机构，将流体供给到框体内，并使该流体从开口部喷出；定位机构，配设于框体，通过与被加工物抵接，能够将聚光机构与被加工物之间的距离保持恒定；以及流体引导机构，进行引导，以使从开口喷出的流体在框体与被加工物之间沿着框体的轴向流动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
关于向配管形状的材料表面照射激光来进行加工的技术，例如已知有这样的装置，该装置具备照射装置，具有光纤收纳筒和镜收纳筒，其中，该光纤收纳筒收纳有从脉冲激光光源导出激光并将该激光从激光射出部射出的光纤；该镜收纳筒被设置在该光纤收纳筒的前端部，在内部收纳有从所述激光射出部隔开规定距离而配置的具有非球面形状反射面的反射镜，并且在周面设置有用于将反射激光照射到照射点的激光照射窗；输液单元，向激光的照射点输送清洗用液体；以及移动装置，使所述照射装置在轴线方向上移动。·根据该装置，通过非球面反射镜将从光纤射出的激光反射并聚光后照射到施工面，所以无需在照射装置中内置用于将激光聚光的聚光透镜，能够相应地减小照射装置的外径。此外，在照射装置的同心上配置非球面镜收纳筒和光纤收纳筒，由旋转驱动装置使镜收纳筒以螺旋状旋转，从而对管内表面进行激光加工。在上述装置中，为了使照射装置以螺旋状移动来进行激光加工，必须使被照射对象部位与非球面镜的位置保持恒定。此外，如果不将照射装置与被加工对象物之间的缝隙设置成与激光的焦距相对应，是不能够进行加工的。如果较小地设置上述缝隙也能进行加工，但是存在照射装置与被加工对象物内表面干涉而产生故障的危险性。另一方面，若较大地设置缝隙，则旋转时因振动等的影响而成为焦点误差容许范围外，可能无法进行加工。
技术实现思路
本专利技术的实施方式是鉴于上述的现有情况而做出的，其目的在于提供一种，不会导致与被加工对象物内表面产生干涉的可能性增大，将与被加工对象部之间的距离保持为恒定的同时实施激光加工。本专利技术的实施方式所涉及的激光照射装置的一方式，其特征在于，具备激光传输机构，将激光从激光光源导出并从激光射出部射出；聚光机构，对从所述激光射出部射出的激光进行聚光；筒状的框体，将所述聚光机构收纳并保持在内部，具有用于将由所述聚光机构聚光后的激光向被加工物照射的开口部；流体供给机构，将来自流体供给源的流体供给到所述框体内，并使该流体从所述开口部喷出；定位机构,配设于所述框体,通过该定位机构与所述被加工物抵接，将所述聚光机构与所述被加工物之间的距离保持恒定；以及流体引导机构，进行引导，以使从所述开口喷出的流体在所述框体与所述被加工物之间沿着所述框体的轴向进行流动。本专利技术的实施方式所涉及的激光照射方法的一方式，使用激光照射装置，所述激光照射装置具备激光传输机构，将激光从激光光源导出并从激光射出部射出；聚光机构，对从所述激光射出部射出的激光进行聚光；筒状的框体，将所述聚光机构收纳并保持在内部，具有用于将由所述聚光机构聚光后的激光向被加工物照射的开口部；流体供给机构，将来自流体供给源的流体供给到所述框体内，并使该流体从所述开口部喷出；定位机构，配设于所述框体，通过该定位机构与所述被加工物抵接，将所述聚光机构与所述被加工物之间的距离保持恒定；以及流体引导机构，进行引导，以使从所述开口喷出的流体在所述框体与所述被加工物之间沿着所述框体的轴向进行流动，所述激光照射方法的特征在于，使用所述激光照射装置，在使从所述流体供给机构供给的流体从所述框体的开口部喷出而形成了沿着所述流体引导机构的流体的流动的状态下，向所述被加工物照射激光。附图说明 图IA和图IB是示意性地表示第一实施方式的激光照射装置的结构的图。图2是表示激光反射/聚光机构的其他例子的结构的图。图3是用于说明对管内表面进行激光照射的施工方法的图。图4是示意性地表示第二实施方式的激光照射装置的结构的图。图5是示意性地表示第三实施方式的激光照射装置的结构的图。图6是表示低压涡轮机叶片的结构的图。图7是用于说明对低压涡轮机叶片的销孔进行激光照射的施工方法的图。图8A和图8B是用于说明对PWR的炉内仪表安装筒进行激光照射的施工方法的图。具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术的的实施方式。图1A、1B示意性地示出了本专利技术的一实施方式的的实施方式的要部概要结构，图IA示出了从侧面侧观察时的结构，图IB示出了从下表面侧观察时的结构。如图1A、1B所示，与未图示的激光振荡器连接的作为激光传输机构的光纤14的前端部，与形成为筒状(本实施方式中为圆筒状)的框体12连接。此外，在框体12上连接有管状的流体供给机构13的前端，该流体供给机构13与未图示的流体供给源连接。在框体12内收纳并保持有作为激光反射/聚光机构的非球面镜11。在框体12的一个面上形成有开口 18。此外，在框体12的形成有开口 18的面的外侧部分，在比开口 18靠前端侧(图1A/1B中左侧)的位置配设有定位机构19，在比开口 18靠后端侧(图1A/1B中右侧)的位置配设有流体引导机构17。流体引导机构17以使从开口 18喷出的流体15 (图中用箭头表示。)在框体12与被加工物之间沿着框体12的轴向进行流动的方式进行引导，在框体12与被加工物之间产生喷吸作用(ejector effect)。在本实施方式中，流体引导机构17由沿着框体12的轴向(长边方向)形成的槽构成。但是，流体引导机构17不限于槽，只要能够引导流体15的流动而产生喷吸作用即可。例如，也可以由沿着框体12的轴向平行地形成的多个坝等构成。在上述结构的激光照射装置中，从未图示的激光振荡器照射出的激光51由光纤14进行传输。而且，从光纤14端部的激光射出部照射出的激光51在非球面镜11上被反射、聚光，经过开口 18照射到被加工物16的表面。如上所述，作为激光传输机构，通常使用光纤14，从光纤端部(激光射出部)照射的激光51的扩散角(spread angle)是由所使用的光纤14的种类规定的。例如,在使用了材质为石英且芯径为φ _0 Lnim]的光纤14的情况下,通常数值孔径NA(Numerical Aperture)为0.2左右。根据从该光纤端面照射的激光51的数值孔径NA，来决定从作为激光反射/聚光机构的非球面镜11的大小、从光纤端部(激光射出部)至非球面镜11的距离、从非球面镜11至被加工物16的被加工面的距离。作为激光反射/聚光机构，优选如上所述那样使用非球面镜11。但是，如图2所示，也可以是将激光聚光机构(透镜等)41和激光反射机构(反射镜等)42进行组合而成的结构。在使用非球面镜11的情况下，作为材质，优选使用铜等金属、石英和BK7等玻璃，等 等，通过在非球面镜11的表面上设置用于将特定激光反射的反射膜，能够减轻激光对非球面镜11的损伤，能够延长寿命。此外，作为激光聚光机构41，能够使用石英、BK7等玻璃制聚光透镜。此外，作为激光反射机构42，优选使用铜等金属制反射镜、石英和BK7等玻璃制反射镜。此外，通过根据需要而在聚光透镜设置使特定波长的激光透射的防反射膜，从而能够防止反射光对光纤的损伤。此外，反射镜通过使用具有用于将特定波长的激光反射的反射膜的反射镜，能够减轻对镜主体的损伤，能够延长反射镜的寿命。作为激光反射/聚光机构的非球面镜11，配设在框体12内，由框体12进行保持。此外，作为激光传输机构的光纤14，被配设并保持在管状的流体供给机构13的内部。但是，也可以采用将光纤14也保持在框体12内部的结构。作为框体12，优选形成为圆筒状的形状，但也可以是纺锤形状、多边形形状等。此外，关于框体12的大小，在被加工物16为管状且对其内表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光照射装置，其特征在于，具备：激光传输机构，将激光从激光光源导出并从激光射出部射出；聚光机构，对从所述激光射出部射出的激光进行聚光；筒状的框体，将所述聚光机构收纳并保持在内部，具有用于将由所述聚光机构聚光后的激光向被加工物照射的开口部；流体供给机构，将来自流体供给源的流体供给到所述框体内，并使该流体从所述开口部喷出；定位机构，配设于所述框体，通过该定位机构与所述被加工物抵接，将所述聚光机构与所述被加工物之间的距离保持恒定；以及流体引导机构，进行引导，以使从所述开口喷出的流体在所述框体与所述被加工物之间沿着所述框体的轴向进行流动。
【技术特征摘要】
2011.06.22 JP 138603/20111.一种激光照射装置，其特征在于，具备 激光传输机构，将激光从激光光源导出并从激光射出部射出； 聚光机构，对从所述激光射出部射出的激光进行聚光； 筒状的框体，将所述聚光机构收纳并保持在内部，具有用于将由所述聚光机构聚光后的激光向被加工物照射的开口部； 流体供给机构，将来自流体供给源的流体供给到所述框体内，并使该流体从所述开口部喷出； 定位机构，配设于所述框体，通过该定位机构与所述被加工物抵接，将所述聚光机构与所述被加工物之间的距离保持恒定；以及 流体引导机构，进行引导，以使从所述开口喷出的流体在所述框体与所述被加工物之间沿着所述框体的轴向进行流动。2.根据权利要求I所述的激光照射装置，其特征在于， 所述流体引导机构由配设于所述框体的槽构成，或者由在所述框体上隔开间隔平行地配设的多个坝构成。3.根据权利要求I或2所述的激光照射装置，其特征在于， 在所述框体的与所述开口部对置的一侧配设有用于喷出由所述流体供给机构供给的流体的喷出口。4.根据权利要求I 3中任一项所述的激光照射装置，其特征在于， 所述激光传输机构能够改变所述激光射出部相对于所述聚光机构的位置。5.根据权利要求I 4中任一项所述的激光照射装置，其特征在于， 所述流体供给机构构成为经由可弯曲的管状体来供给流体。6.根据权利要求I 5中任一项所述的激光照射装置，其特征在于， 所述流体供给机构具有 第一环状部件，内部流通有流体； 第二环状部件，内部流通有流体；以及 连结机构，对所述第一环状部件和所述第二环状部件进行连结。7.根据权利要求I 6中任一项所述的激光照射装置，其特征在于， 具有被配设在所述激光传输机构附近，用于对经由所述激光传输机构传输的反射光进行监视的机构。8.一种激光照射方法，使用激光照射装置， 所述激光照射装置具...
【专利技术属性】
技术研发人员：千田格，广田圭一，佐佐木英寿，上原拓也，末武智希，野村光，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：
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