(57)【要約】【課題】パージガスを排出するフィルタを複数備えたレーザ加工装置を提供する。【解決手段】レーザ光をレーザ加工ヘッド側へ導く光学系を内装した光軸チャンバ内と、集光レンズを内装した前記レーザ加工ヘッド内とをジャバラを介して接続して備え、かつ前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内へパージガスを常に供給するパージガス供給手段を備えると共に、前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内からパージガスを排出するフィルタを備えたレーザ加工装置であって、前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内からパージガスを排出する別個のフィルタを備え、この別個のフィルタから排出されたパージガスの逆流を防止する逆止弁を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光をレーザ加工ヘッド側へ導く光学系を内装した光軸チャンバ内と、集光レンズを内装した前記レーザ加工ヘッド内とをジャバラを介して接続して備え、かつ前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内へパージガスを常に供給するパージガス供給手段を備えると共に、前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内からパージガスを排出するフィルタを備えたレーザ加工装置であって、前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内からパージガスを排出する別個のフィルタを備え、この別個のフィルタから排出されたパージガスの逆流を防止する逆止弁を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ発振器で発振されたレーザ光をレーザ加工ヘッド側へ導く光学系を内装した光軸チャンバ内と、集光レンズを内装した前記レーザ加工ヘッド内とを、ジャバラを介して接続し、かつ前記光軸チャンバに対応して前記レーザ加工ヘッドを上下動自在に備えたレーザ加工装置に関する。さらに詳細には、前記光軸チャンバ内、レーザ加工ヘッド内へ供給されたパージガスを排出するフィルタを複数備えたレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置には、レーザ発振器の種類によって様々の形式がある。レーザ発振器が、例えばＣＯ２レーザ発振器の場合には、レーザ発振器から発振されたレーザ光は、反射鏡などの光学系によってレーザ加工ヘッドに導かれている。上記構成において、レーザ発振器からレーザ加工ヘッドに至るレーザ光の光路は、伸縮自在なジャバラによって周囲の環境から保護されている。また、例えばファイバーレーザ加工機においては、光ファイバーを光学チャンバに接続し、この光学チャンバとレーザ加工ヘッドとを、ジャバラを介して接続することも行われている。
【０００３】
そして、前記ジャバラ内には、例えばクリーンエアや窒素ガスなどをパージガスとして供給している。前記パージガスの圧力は、大気中の粉塵等がジャバラ内に侵入することを防止するために、大気圧よりも高圧に保持されている。上記構成において、前記ジャバラが収縮するときには、内部のパージガスを排出し、ジャバラが伸長する場合には、パージガスを内部に供給することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０７２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、レーザ加工装置においては、光軸チャンバ内に対して常に一定量のパージガスを供給している。したがって、光軸チャンバに接続して備えたフィルタからは常に一定のパージガスが排出されている。ここで、ジャバラが縮んで全体の内部容積が減少すると、内圧が高まり、通常の一定の排出量よりも多くのバージガスが前記フィルタから排出されることになる。また、ジャバラが伸びて、全体の容積が増加する場合であって、常に供給されているパージガスでは不足するような場合には、前記フィルタから外部エアが吸収されることになる。従って、外部エアの吸引によって前記フィルタが汚染され、目詰まりを生じた場合には、フィルタを交換する必要がある。
【０００６】
ここで、ジャバラの収縮に対応してフィルタからパージガスを排出する際、ジャバラの収縮が急激に行われたり、フィルタが目詰まり状態にあると、内部圧が上昇し、ときとしてジャバラが破損することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、レーザ光をレーザ加工ヘッド側へ導く光学系を内装した光軸チャンバ内と、集光レンズを内装した前記レーザ加工ヘッド内とをジャバラを介して接続して備え、かつ前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内へパージガスを常に供給するパージガス供給手段を備えると共に、前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内からパージガスを排出するフィルタを備えたレーザ加工装置であって、前記光軸チャンバ内又は前記レーザ加工ヘッド内からパージガスを排出する別個のフィルタを備え、この別個のフィルタから排出されたパージガスの逆流を防止する逆止弁を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光軸チャンバ内又はレーザ加工ヘッド内からパージガスを排出するフィルタ装置とは別個のフィルタ装置を備え、このフィルタ装置には、排出されたパージガスの逆流を防止する逆止弁を備えている。したがって、別個のフィルタ装置には外部エアが吸収されるようなことがなく、外部エアの吸引に起因して目詰まり等を生じることはないものである。よって、別個のフィルタ装置は、パージガスを排出する場合に、常に有効に機能を奏するものである。
【０００９】
したがって、光軸チャンバ内のパージガスの圧力が急激に上昇するような場合であっても、光軸チャンバ内が高圧になるようなことがないものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の構成を概略的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、レーザ加工装置における全体的構成は、既によく知られた構成であるから、主要な構成のみについて説明することとする。
【００１２】
図１を参照するに、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置１は、レーザ発振器（図示省略）で発振されたレーザ光を、レーザ加工ヘッド３側へ導く、例えばコリメータレンズなどの光学系を内装した光軸チャンバ５を備えている。この光軸チャンバ５の下側には、集光レンズ７を内装した前記レーザ加工ヘッド３が上下動自在に備えられている。前記光軸チャンバ５の内部と前記レーザ加工ヘッド３の内部は伸縮自在なジャバラ９を介して連通してある。
【００１３】
そして、前記光軸チャンバ５とレーザ加工ヘッド３は、クリーンエア或は窒素ガスなどのパージガスを供給するパージガス供給源１１に接続してある。そして、前記光軸チャンバ５と前記パージガス供給源１１とを接続した接続路１３には、ソレノイドバルブなどのごとき開閉弁１５が配置してある。また、前記レーザ加工ヘッド３と前記パージガス供給源１１とを接続した接続路１７は、ソレノイドバルブ等のごとき開閉弁１９が配置してある。
【００１４】
したがって、前記開閉弁１５，１９の開閉を制御することにより、前記光軸チャンバ５、レーザ加工ヘッド３に対してパージガスの供給、遮断を行うことができる。そして、前記光軸チャンバ５又は前記レーザ加工ヘッド３の適宜位置には、内部のパージガスの排出を行うフィルタ２１が備えられている。このフィルタ２１は、パージガス供給源１１から常に供給されるパージガスを常に排出する機能と、光軸チャンバ５内が負圧になった場合に、外部エアを吸引する機能とを有するものである。
【００１５】
ところで、前記レーザ加工ヘッド３に備えた集光レンズ７の下側は、ワークＷへ噴出するアシストガスを受容する領域であって、前記パージガスを受容する領域とは区画してあり、光軸チャンバ５内とジャバラ９内およびレーザ加工ヘッド３の集光レンズ７より上側の空間は、フィルタ２１と開閉弁１５と開閉弁１９との連結部分を除いて密閉空間となっている。
【００１６】
前記構成において、前記光軸チャンバ５に対してレーザ加工ヘッド３を上昇させると、光軸チャンバ５及びレーザ加工ヘッド３を含む全体の容積が減少する。したがって、内部の圧力が上昇すると共に、内部のパージガスの一部はフィルタ２１から外部へ排出されることになる。そして、上昇位置からレーザ加工ヘッド３が下降すると、内部の容積が全体として増加するので、パージガス供給源１１からのパージガスが光軸チャンバ５内、レーザ加工ヘッド３内に供給されて、パージガスの圧力は常に大気圧よりも高圧に保持されるものである。なお、内部容積が急激に増加する場合には、フィルタ２１を介して外部エアを吸引することもある。
【００１７】
ところで、前述のごとく、レーザ加工ヘッド３を上昇するとき、前記フィルタ２１に目詰まりを生じていると、ジャバラ９の内部の圧力が上昇し、場合によってはジャバラ９が破損することがある。そこで、本実施形態においては、レーザ加工ヘッド３の上昇動作時に、ジャバラ９内の圧力が急上昇することを抑制する手段が講じられている。
【００１８】
すなわち、前記光軸チャンバ５には、前記フィルタ２１とは別個のフィルタ２３が備えられている。そして、このフィルタ２３には、排出されたパージガスの逆流を防止するための逆止弁３５が備えられている。この逆止弁２５のクラッキング圧力は小さいもので、例えば１ＫＰａ程度に設定してある。
【００１９】
したがって、パージガス供給源１１から光軸チャンバ５，レーザ加工ヘッド３内へ常に供給されているパージガスは、フィルタ２１から常に排出されているものである。そして、光軸チャンバ５，レーザ加工ヘッド３内の圧力が、逆止弁２５のクラッキング圧力以上になると、別個のフィルタ２３からもパージガスの排出が行われる。すなわち、光軸チャンバ５内のパージガスの圧力が所定圧（逆止弁２５のクラッキング圧力）以上になると、フィルタ２１及びフィルタ２３の両方からパージガスの排出が行われることになる。
【００２０】
したがって、フィルタ２１に目詰まりを生じた場合や、レーザ加工ヘッド３が急激に上昇することによって、光軸チャンバ５、レーザ加工ヘッド３の内圧が急激に増加したような場合であっても、ジャバラ９が破損するほどに圧力が高圧になることを防止できるものである。
【００２１】
ところで、別個のフィルタ２３においては、逆止弁２５によって外部エアが吸引されることはない。したがって、フィルタ２３は外部エアによって汚染されるようなことはなく、常に清浄に保持され、目詰まりを生じるようなことはないものである。よって、フィルタ２１のみの交換を行えば良いものであり、フィルタ２１の交換が容易である。また、フィルタ２１に目詰まりを生じたような場合であっても、別個のフィルタ２３からパージガスの排出が行われ得るので、光軸チャンバ５等の内部が高圧になることを防止できるものである。
【００２２】
前記構成において、レーザ加工ヘッド３を上昇する際には、開閉弁１５，１９を閉じて、光軸チャンバ５等に対するパージガスの供給を停止することも可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１  レーザ加工装置
３  レーザ加工ヘッド
５  光軸チャンバ
７  集光レンズ
９  ジャバラ
２１  フィルタ
２３  フィルタ
２５  逆止弁
【図１】
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