光掃描式激光加工機制造技術

本發明專利技術揭示一種結構簡單、維護容易且動作范圍沒有障礙的光掃描式激光加工機。該加工機移動偏轉鏡（３ａ、３ｂ）和加工頭部（６），進行激光加工；它包括：具有伸縮自如的光路伸縮軟管（７ａ、７ｂ）的激光束通路，具有氣密性且伸縮自如的薄膜狀袋（１６ａ、１６ｂ）。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及使聚光的激光束移動掃描，進行加工的光掃描式激光加工機。已有技術的該種裝置，有特公昭62-11953號公報中所揭示的方案。以往的光掃描式激光加工機的構成及部分構成變更的部分構成圖分別示于圖8和圖9。1是輸出激光光束2的激光振蕩器，激光光束2由偏轉鏡3偏轉導向加工透鏡4，由加工透鏡4聚光的激光光束2向加工件5照射，由此，進行加工。在該已有技術裝置的圖中示出單軸光掃描式激光加工機，其構成是采用公知的圓頭螺桿、直線導軌、伺服電機等(沒有圖示)把持有偏轉鏡3及加工透鏡4的加工頭部6向圖示的X方向驅動、進行移動掃描，由此，實施切斷加工。在以往裝置中，作為在激光束2傳輸通路的一部分上伸縮自如的光路密閉保護體，其具體構成是設置光路伸縮軟管7，經連通箱9，把逆光路伸縮軟管8對稱地連接至光路的相對側。10是用于調整、維護檢查連通箱9內的偏轉鏡3的檢查口的檢查蓋，11是安裝在光路伸縮軟管7和逆光路伸縮軟管8適當位置的導軌滾輪，12是引導導軌滾輪11的導軌。圖9中，示出逆光路伸縮軟管8的開口端安裝在加工頭部6側面的構成。然后說明其動作。激光束2的傳輸通路，從激光振蕩器1至加工透鏡4的全路經由光路伸縮軟管7、連通箱9或偏轉鏡3、逆光路伸縮軟管8、加工頭部6構成，它們形成密閉的室。在上述密閉室內，充填不妨礙激光束2傳輸且不污損偏轉鏡3和加工透鏡4的潔凈氣體(通常是潔凈的空氣或干燥空氣)，因此，保護激光束傳輸通路防止傳輸通路外部的非清潔氣體(例如一些混入氣體，在熟知的二氧化碳激光器的場合，作為妨礙激光的氣體，有機溶劑的揮發性氣體等是眾所周知的)。若加工頭部6例如驅動至X+方向，則由導軌滾輪11和導軌12限定運動方向的光路伸縮軟管7伸長、逆光路伸縮軟管8壓縮，也可以進行相反的動作，上述動作使加工頭部6移動時，各伸縮軟管腔之間，經連通箱9或加工頭部6的筒體使潔凈氣體相互移動，因而密閉室內的潔凈氣體的壓力經常保持大體恒定。因而，外部的非潔凈氣體和粉塵不能進入激光束傳輸通路。以往的光掃描式激光加工機如上文所述那樣構成，由于需要連通箱9，結構復雜、價格高且偏轉鏡的維修性能差。又，如圖9所示那種把逆光路伸縮軟管8非對稱地安裝在加工頭部6的構成，與光路伸縮軟管7的導軌12不能共用，必須設置逆光路伸縮軟管8的專用導軌，因而結構復雜、價格昂貴。除光路伸縮軟管7外，還需要逆光路伸縮軟管8，因而，基本上是復雜且高價的裝置，尤其在多軸移動形的加工機中，逆光路伸縮軟管8的存在是累贅，會引起降低裝置的其它功能例如可操作性的缺陷。進而，在特公昭62-11953號公報中揭示了采用壓力調整用的緩沖容器的方案，該方案可指出下列問題隨著可驅動范圍變長，壓力調整用緩沖容器的外形尺寸必須變大，因而增大設置面積，同時，使構造復雜化。又，在用伸縮軟管之類的密閉程度較低的構件構成激光束傳輸通路時，存在隨著可驅動范圍變長，在偏離壓力調整用緩沖容器的位置上，漸漸吸入激光束傳輸通路外的非潔凈氣體的問題。由此，光路組成構件做成使用管道和O型圈等，以確保密閉程度高，因而構造變得復雜、價格昂貴。本專利技術是為解決上述已有技術裝置的缺陷而提出的，其目的在于提供一種構造簡單、易于維護且在其動作范圍內不存在障礙的光掃描式激光加工機。本專利技術的移動偏轉鏡和加工頭部進行激光加工的光掃描式激光加工機，包括具有伸縮自如的光路密閉保護構件的激光光束傳輸通路，由具有氣密性的伸縮自如的薄膜狀材料構成，并與上述激光傳輸通路連通的壓力調整用緩沖手段。又，壓力調整用緩沖手段設置在多處。又，在激光傳輸通路內設置單向閥，以調整施加于光路密閉保護構件或壓力調整用緩沖手段的壓力。又，在壓力調整用緩沖手段周圍設置氣密性低的保護罩。進而，設置對壓力調整用緩沖手段進行壓縮的壓縮手段。又，在激光傳輸通路上設置潔凈空氣供給手段。又，壓力調整用緩沖手段是把多個袋疊合而構成的。附圖說明圖1是本專利技術第1實施例的光掃描式激光加工機。圖2是本專利技術第1實施例的光掃描式激光加工機的側視圖。圖3是表示本專利技術壓力調整用緩沖容器和光路密閉保護體容積變化關系的圖。圖4是本專利技術第2實施例的在保護罩上設置活塞的說明圖。圖5是本專利技術的第2實施例的保護罩作為可動機構的說明圖。圖6是本專利技術第3實施例的光掃描式激光加工機的平面圖。圖7是本專利技術第3實施例的光掃描式激光加工機的側視圖。圖8是以往的光掃描式激光加工機的構成圖。圖9是以往的光掃描式激光加工機的部分構成圖。圖中，1是激光振蕩器，2是激光光束，3是偏轉鏡，3a、3b分別是第1和第2偏轉鏡，4是加工透鏡，5是工件，6是加工頭部，7是光路伸縮軟管，7a、7b分別是Y軸和X軸光路伸縮軟管，8是逆光路伸縮軟管，9是連通箱，10是檢查蓋，11是導軌滾輪，12是導軌，13是固定管道，14是接頭塊，15a、15b是開孔部，16a、16b是袋，17a、17管是軟管卡箍，18a、18b是保護罩，19是潔凈空氣供給口，20是潔凈空氣排氣口，21是單向閥，22是活塞，23是潔凈空氣供給裝置。下文參照附圖敘述本專利技術的實施例。實施例1下文，參照圖1和圖2說明本專利技術的第1實施例。圖1、圖2是第1實施例的光掃描式激光加工機的構成圖，圖1是平面圖，圖2是側視圖，它們表示X、Y二軸光掃描式激光加工機。圖中，1是輸出激光光束2的激光振蕩器，激光光束2由第1偏轉鏡3a水平方向偏轉后，由第2偏轉鏡3b垂直向下偏轉，通過加工透鏡4聚集的激光束2向工件5照射，由此，進行激光加工。二軸光掃描式激光加工機，如眾所周知，其構成是通過公知的直線驅動機構，使保持第1偏轉鏡3a、第2偏轉鏡3b及加工透鏡的臺架(未圖示)向圖示的Y方向移動。另一方面，X方向，臺架構造中的第1偏轉鏡3a固定，與此相反，第2偏轉鏡3b和加工透鏡4成一體，向圖示的X方向移動。因而，若用點劃線表示的偏轉鏡的位置，為各軸行程終點，則激光能加工斜線部所示范圍內的x-y平面。在本專利技術的第1實施例的裝置中，其構成是在激光束2的傳輸通路的一部分中，作為伸縮自如的光路密閉保護體(光路密封保護構件)，具體地有y軸光路伸縮軟管7a和x軸光路伸縮軟管7b，振蕩器1和y軸光路伸縮軟管7a間通過備有單向閥21的固定管道13連接，y軸光路伸縮軟管7a和x軸光路伸縮軟管7b，經接頭塊(bend block)14連接，x軸光路伸縮軟管7b連接至加工頭部6。又，雖然沒有圖示，上述各種縮軟管與已有技術裝置同樣，也通過導軌滾輪和導軌引導，限定其移動方向。15a、15b分別是設置在激光束傳輸通路的固定管道13和接頭塊14上的開口部。開口部15a、15b上分別用軟管卡箍17a、17b安裝由抗變形小的薄膜狀柔軟材料構成，作為壓力調整用緩沖手段的氣密性袋16a、16b。18a、18b是設置在袋外側的保護罩。激光光束2的傳輸通路的構成使從激光振蕩器1至加工透鏡4之間，由固定管道13、袋16a，16b、y軸光路伸縮軟管7a、接頭塊14、x軸光路伸縮軟管7b，加工頭部6及第1偏轉鏡3a、第2偏轉鏡3b，形成密封的室。下文，對本專利技術第1實施例的掃描式激光加工機的動作進行說明。概略說明專利技術者們實驗的裝置，即激光加工機是裝設2KW級二氧化碳氣體激光振蕩器的二維(x-y)光掃描式激光加工機，是一種目的在于切斷加工規定尺寸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種移動偏轉鏡和加工頭部，進行激光加工的光掃描式激光加工機，其特征在于，它包括：具有伸縮自如的光路密閉保護構件的激光束傳輸通路，以及由具有氣密性的伸縮自如薄膜狀材料構成，并與所述激光束傳輸通路相連的壓力調整用緩沖手段。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：澤井秀一，松野司，押村光信，林榮吉，
申請(專利權)人：三菱電機株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]