JPH022695A - レーザ発振装置 - Google Patents
レーザ発振装置Info
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- JPH022695A JPH022695A JP63148918A JP14891888A JPH022695A JP H022695 A JPH022695 A JP H022695A JP 63148918 A JP63148918 A JP 63148918A JP 14891888 A JP14891888 A JP 14891888A JP H022695 A JPH022695 A JP H022695A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は加工用CO2レーザ等の高出力レーザに関し、
詳細には小型軽量化し、発振特性、信頼性、保守性を改
良したCO2レーザ発振装置に関する。
詳細には小型軽量化し、発振特性、信頼性、保守性を改
良したCO2レーザ発振装置に関する。
第4図に従来技術によるCO2レーザのレーザ発振装置
の構成を示す。図において、放電管lの両端には出力結
合鏡2と全反射鏡3が設置されている。又放電管Iの外
側には2枚の金属電極4および5が取り付けられており
、その間に高周波電圧が高周波電源6によって印加され
、放電管1内に高周波グロー放電が発生してレーザ励起
が行われる。放電管l内のレーザビーム光軸を13で、
また出力結合鏡2から外部に取り出されるレーザビーム
光軸を14でそれぞれ示す。
の構成を示す。図において、放電管lの両端には出力結
合鏡2と全反射鏡3が設置されている。又放電管Iの外
側には2枚の金属電極4および5が取り付けられており
、その間に高周波電圧が高周波電源6によって印加され
、放電管1内に高周波グロー放電が発生してレーザ励起
が行われる。放電管l内のレーザビーム光軸を13で、
また出力結合鏡2から外部に取り出されるレーザビーム
光軸を14でそれぞれ示す。
レーザ発振装置起動時には先ず最初に真空ポンプ12に
よって装置内部全体が排気される。ついでバルブ11が
開放になり所定流量のレーザガスがボンベ10から導か
れ装置内のガス圧は規定値に達し、その後は真空ポンプ
12の排気と補給ガス導入が続き、ガス圧は規定値に保
たれたまま、レーザガスの一部は継続して新鮮ガスに置
換されることになりガス汚染を防止する。
よって装置内部全体が排気される。ついでバルブ11が
開放になり所定流量のレーザガスがボンベ10から導か
れ装置内のガス圧は規定値に達し、その後は真空ポンプ
12の排気と補給ガス導入が続き、ガス圧は規定値に保
たれたまま、レーザガスの一部は継続して新鮮ガスに置
換されることになりガス汚染を防止する。
さらに第4図では送風機9によってレーザガスを装置内
で循環している。この目的はレーザガスの冷却にある。
で循環している。この目的はレーザガスの冷却にある。
CO2レーザでは注入電気エネルギーの約20%がレー
ザ光に変換され、他はガス加熱に消費される。ところが
理論によればレーザ発振利得は絶対温度Tの=(3/2
)乗に比例するので発振効率を上昇させるためにレーザ
ガスの強制冷却が必要である。レーザガスは約Loom
/ s e cの流速で放電管内を通過し矢印で示す方
向に流れ冷却器8に導かれる。ここでは主として放電に
よる加熱エネルギーが除去される。送風機9では圧縮熱
が発生するのでガスは放電管1に再度導かれる前に冷却
器7を通過する。これらの冷却器7及び8は周知である
ので詳細な説明は省略する。
ザ光に変換され、他はガス加熱に消費される。ところが
理論によればレーザ発振利得は絶対温度Tの=(3/2
)乗に比例するので発振効率を上昇させるためにレーザ
ガスの強制冷却が必要である。レーザガスは約Loom
/ s e cの流速で放電管内を通過し矢印で示す方
向に流れ冷却器8に導かれる。ここでは主として放電に
よる加熱エネルギーが除去される。送風機9では圧縮熱
が発生するのでガスは放電管1に再度導かれる前に冷却
器7を通過する。これらの冷却器7及び8は周知である
ので詳細な説明は省略する。
第5図に従来のターボブロワの構造を示す。ターボ翼1
6はシャフト26に取り付けたロータ17と、ステータ
I8から構成されるモータによって、約10万PPMの
高速回転で回転される。そのため低速のルーツブロワに
比較して回転数に逆比例して体積が小さ(なっている。
6はシャフト26に取り付けたロータ17と、ステータ
I8から構成されるモータによって、約10万PPMの
高速回転で回転される。そのため低速のルーツブロワに
比較して回転数に逆比例して体積が小さ(なっている。
さらに、シャフト26の支持にころがり軸受19及び2
0を使用している。ころがり軸受19及び20の潤滑は
高速回転のためオイルを定期的に軸受に供給するオイル
ジェットやオイルエア潤滑が使用されている。第5図に
おいてはころがり軸受19および20にオイル供給ユニ
ット21が空気を使用してオイルを霧化し通路22ある
いは23よりころがり軸受に供給している。
0を使用している。ころがり軸受19及び20の潤滑は
高速回転のためオイルを定期的に軸受に供給するオイル
ジェットやオイルエア潤滑が使用されている。第5図に
おいてはころがり軸受19および20にオイル供給ユニ
ット21が空気を使用してオイルを霧化し通路22ある
いは23よりころがり軸受に供給している。
第4図及び第5図に示す従来のレーザ発振装置では以下
のような課題がある。
のような課題がある。
第一は潤滑油にオイルを使用しているので油成分がレー
ザガス中に混入して光学部品を汚染し、出力低下やモー
ド変形をもたらすことである。このため高出力CO□レ
ーザでは常時レーザガスの置換をおこなっており運転経
費のかなりの部分を占める。それを行っても定期的に光
学部品を交換したりクリーニングしたりする必要があり
、メンテナンスに多大な労力を必要としている。
ザガス中に混入して光学部品を汚染し、出力低下やモー
ド変形をもたらすことである。このため高出力CO□レ
ーザでは常時レーザガスの置換をおこなっており運転経
費のかなりの部分を占める。それを行っても定期的に光
学部品を交換したりクリーニングしたりする必要があり
、メンテナンスに多大な労力を必要としている。
第二はオイルを多く供給しすぎると軸受内部のオイルの
攪拌作用によって軸受損失が増大するおそれがあり、ま
た、温度にも影響を受ける。そのため、オイル供給ユニ
ットが高度の制御を必要としコストが非常に大きくなっ
てしまう。
攪拌作用によって軸受損失が増大するおそれがあり、ま
た、温度にも影響を受ける。そのため、オイル供給ユニ
ットが高度の制御を必要としコストが非常に大きくなっ
てしまう。
第三はオイル通路の穴径が小さいためよく目づまりを発
生しオイルが供給不能となり、軸受の焼き付けの原因と
なる。
生しオイルが供給不能となり、軸受の焼き付けの原因と
なる。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、送
風機の軸受がグリース潤滑であるガスレーザ装置を提供
することを目的とする。
風機の軸受がグリース潤滑であるガスレーザ装置を提供
することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、気体放電によっ
てレーザ励起をする放電管、レーザ発振を行わせる光共
振器、送風機および冷却器によってレーザガスを強制冷
却させるガス循環装置等から構成されるレーザ発振装置
において、該送風機がレーザガス中で回転するターボブ
ロワから構成され、該送風機の軸受がグリース潤滑であ
ることを特徴とするレーザ発振装置が、提供される。
てレーザ励起をする放電管、レーザ発振を行わせる光共
振器、送風機および冷却器によってレーザガスを強制冷
却させるガス循環装置等から構成されるレーザ発振装置
において、該送風機がレーザガス中で回転するターボブ
ロワから構成され、該送風機の軸受がグリース潤滑であ
ることを特徴とするレーザ発振装置が、提供される。
さらに、2個のターボ翼をスラスト力が逆方向にかかる
ように配置したレーザ発振装置が、提供される。
ように配置したレーザ発振装置が、提供される。
〔作用〕
ターボブロワの送風機において、ころがり軸受の潤滑に
グリースを使用しているので、オイルによる光学部品の
汚染がなくなり、しかも組立時に適量のグリースを封入
すれば供給の必要がなくノーメンテナンスとなる。また
、当然供給ユニットも必要がないのでコストダウンとな
る。
グリースを使用しているので、オイルによる光学部品の
汚染がなくなり、しかも組立時に適量のグリースを封入
すれば供給の必要がなくノーメンテナンスとなる。また
、当然供給ユニットも必要がないのでコストダウンとな
る。
さらに、ターボ翼をスラスト力が逆方向にかかるように
配置したので、スラスト方向の力がバランスして、安全
性が増し、しかも軸受にかかるスラスト荷重も小さくな
るので軸受寿命も長くなる。
配置したので、スラスト方向の力がバランスして、安全
性が増し、しかも軸受にかかるスラスト荷重も小さくな
るので軸受寿命も長くなる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に本発明のレーザ発振装置の一実施例の構成図を
示す。第5図と同一の構成要素には同一の符合が付して
あり、その詳細な説明は省略する。
示す。第5図と同一の構成要素には同一の符合が付して
あり、その詳細な説明は省略する。
ここで、ターボ116は遠心翼を示しているが斜流質で
あっても軸流翼であってもよい。
あっても軸流翼であってもよい。
ころがり軸受19および20の内輪と外輪との間の転動
体と保持器を除いた空間内に適量のグリース24および
25を封入している。グリースはリチウムグリース、ナ
トリウムグリース等を使用する。
体と保持器を除いた空間内に適量のグリース24および
25を封入している。グリースはリチウムグリース、ナ
トリウムグリース等を使用する。
第2図に軸受の潤滑構造を示す。シャフト26が回転す
ると内輪27がシャフト26に固定されているので内輪
27は同期して回転し、内輪27と外輪29の間に挟ま
れた転動体28も回転する。
ると内輪27がシャフト26に固定されているので内輪
27は同期して回転し、内輪27と外輪29の間に挟ま
れた転動体28も回転する。
この結果グリースも回転の遠心力のため内輪27の溝に
両側に土手状の形を形成する。このグリース30が回転
中にオイル成分を如々にしみだし内輪27と転動体28
あるいは外輪29と転動体28のあいだに潤滑皮膜を形
成する。
両側に土手状の形を形成する。このグリース30が回転
中にオイル成分を如々にしみだし内輪27と転動体28
あるいは外輪29と転動体28のあいだに潤滑皮膜を形
成する。
第1図のターボブロワは出力IKW程度のレーザ発振装
置に適用されるが、さらに高出力化のためには大型のタ
ーボ翼を使用してもよいが、コスト的には同−翼を使用
することが望ましい。第3図にレーザ出力2KW程度の
ターボブロワの構造を示す。図において31はターボブ
ロワであり、軸受は第1図と同じであるので省略しであ
る。なお、図中の矢印はレーザガスの流れる方向を示す
。
置に適用されるが、さらに高出力化のためには大型のタ
ーボ翼を使用してもよいが、コスト的には同−翼を使用
することが望ましい。第3図にレーザ出力2KW程度の
ターボブロワの構造を示す。図において31はターボブ
ロワであり、軸受は第1図と同じであるので省略しであ
る。なお、図中の矢印はレーザガスの流れる方向を示す
。
シャフトの上下にターボ翼16と32が2個取り付けら
れている。この構成で軸受けと駆動モータが1セツトで
ターボ翼2個を回転できるのでコスト上有利である。1
7はロータ、18はステータである。ここでは、ターボ
翼を同一シャフトに取り付けることにより、スラスト方
向の荷重変動を打ち消しあい、スラスト荷重が非常に小
さくなり、安定性が向上し、寿命も非常に長くなる。
れている。この構成で軸受けと駆動モータが1セツトで
ターボ翼2個を回転できるのでコスト上有利である。1
7はロータ、18はステータである。ここでは、ターボ
翼を同一シャフトに取り付けることにより、スラスト方
向の荷重変動を打ち消しあい、スラスト荷重が非常に小
さくなり、安定性が向上し、寿命も非常に長くなる。
以上説明したように本発明では、送風機の軸受をグリー
ス潤滑としたので、オイルが最小必要分しかしみだして
こないためオイルによる光学部品の汚染がなくなり、レ
ーザ出力及びビーム特性の劣化が無くなる。しかも組立
時にある量のグリースを封入すれば供給の必要がなく、
注油等のメンテナンスも不要となる。
ス潤滑としたので、オイルが最小必要分しかしみだして
こないためオイルによる光学部品の汚染がなくなり、レ
ーザ出力及びビーム特性の劣化が無くなる。しかも組立
時にある量のグリースを封入すれば供給の必要がなく、
注油等のメンテナンスも不要となる。
また、当然供給ユニフトも必要がないのでコストが低減
される。
される。
さらに、ターボ翼をスラスト力が逆方向にかかるように
配置したので、スラスト方向の力がバランスして、安定
性が増し、しかも軸受けにかかるスラスト荷重も小さく
なるので軸受寿命も長くなる。
配置したので、スラスト方向の力がバランスして、安定
性が増し、しかも軸受けにかかるスラスト荷重も小さく
なるので軸受寿命も長くなる。
第1図は本発明のレーザ出力IKW程度のターボブロワ
の構造図、 第2図はころがり軸受のグリース潤滑の構造図、第3図
はレーザ出力2KW程度のターボブロワの構造図、 第4図は従来のCO□レーザのレーザ発振装置の構成図
、 第5図は従来のターボブロワの構成図である。 1・−−−−−−−−・・−放電管 2−−−−−−−−−・−出力結合鏡 3・−−−−−−−−−・−・−全反射鏡4. 7、 l 9. 5−・・・−・−・=−・電極 6−・−・・・・−・−高周波電源 8−・・・−・−−−−一−−冷却器 9−−−−−・−・−・−送風機 O・−・−・・−−−−−−−−・ガスボンベ2−−−
−−−・−・・・−・真空ポンプ3 −・−・・共振
器内レーザビーム光軸4・−・−・−一−−−・−共振
器外レーザビーム光軸6−・−・−−−−−・・・・タ
ーボ翼7−・−・・−・−・−ロータ 8−−−−−−−−・−−−一一−ステータo−−−−
−−−−−−−一ころがり軸受6−−−−−−−−−−
−−−シヤフト7−・−・−・−・−・内輪 8・−・・・−・・−・−転動体 9−・−一一−−−−−−−−−外輪 0・・−・−・・・−・−グリース 2−・・・・−・−−一−−−−−ターボ翼特許出願人
ファナック株式会社 第2図 第3
の構造図、 第2図はころがり軸受のグリース潤滑の構造図、第3図
はレーザ出力2KW程度のターボブロワの構造図、 第4図は従来のCO□レーザのレーザ発振装置の構成図
、 第5図は従来のターボブロワの構成図である。 1・−−−−−−−−・・−放電管 2−−−−−−−−−・−出力結合鏡 3・−−−−−−−−−・−・−全反射鏡4. 7、 l 9. 5−・・・−・−・=−・電極 6−・−・・・・−・−高周波電源 8−・・・−・−−−−一−−冷却器 9−−−−−・−・−・−送風機 O・−・−・・−−−−−−−−・ガスボンベ2−−−
−−−・−・・・−・真空ポンプ3 −・−・・共振
器内レーザビーム光軸4・−・−・−一−−−・−共振
器外レーザビーム光軸6−・−・−−−−−・・・・タ
ーボ翼7−・−・・−・−・−ロータ 8−−−−−−−−・−−−一一−ステータo−−−−
−−−−−−−一ころがり軸受6−−−−−−−−−−
−−−シヤフト7−・−・−・−・−・内輪 8・−・・・−・・−・−転動体 9−・−一一−−−−−−−−−外輪 0・・−・−・・・−・−グリース 2−・・・・−・−−一−−−−−ターボ翼特許出願人
ファナック株式会社 第2図 第3
Claims (5)
- (1)気体放電によってレーザ励起をする放電管、レー
ザ発振を行わせる光共振器、送風機および冷却器によっ
てレーザガスを強制冷却させるガス循環装置等から構成
されるレーザ発振装置において、該送風機がレーザガス
中で回転するターボブロワから構成され、該送風機の軸
受がグリース潤滑であることを特徴とするレーザ発振装
置。 - (2)レーザ励起が高周波気体放電によって行われるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザ発振
装置。 - (3)レーザ発振器の構成が軸流型レーザであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザ発振装置
。 - (4)前記ターボブロワが、1個のターボ翼から構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
レーザ発振装置。 - (5)前記ターボブロワが、同一シャフトに、逆方向に
スラスト荷重がかかるように設けられた2個のターボ翼
を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
レーザ発振装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63148918A JPH022695A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | レーザ発振装置 |
| PCT/JP1989/000526 WO1989012920A1 (fr) | 1988-06-16 | 1989-05-25 | Oscillateur laser |
| EP19890906438 EP0377748A4 (en) | 1988-06-16 | 1989-05-25 | Laser oscillator |
| US07/733,011 US5111474A (en) | 1988-06-16 | 1991-07-19 | Laser oscillator device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63148918A JPH022695A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | レーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022695A true JPH022695A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15463572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63148918A Pending JPH022695A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | レーザ発振装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5111474A (ja) |
| EP (1) | EP0377748A4 (ja) |
| JP (1) | JPH022695A (ja) |
| WO (1) | WO1989012920A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03120882A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-05-23 | Fanuc Ltd | レーザ用ターボブロア及びそれを用いたレーザ発振装置 |
| JPH0590661A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-04-09 | Fanuc Ltd | ガスレーザ装置用ブロアの軸受異常検出方式 |
| US5461636A (en) * | 1994-01-24 | 1995-10-24 | Fanuc Ltd. | Turbo blower for lasers |
| JP4249723B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2009-04-08 | ファナック株式会社 | レーザ発振器用ブロワ |
| JP5157501B2 (ja) * | 2008-02-06 | 2013-03-06 | 株式会社Ihi | 冷凍機 |
| CN102598436B (zh) * | 2009-11-24 | 2014-08-13 | 松下电器产业株式会社 | 气体激光振荡装置及气体激光加工机 |
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| JPS5879786A (ja) * | 1981-11-06 | 1983-05-13 | Hitachi Ltd | 炭酸ガスレ−ザ装置 |
| JPS6230387A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-02-09 | Anretsuto:Kk | 炭酸ガスレ−ザ光線発振器用ル−ツブロワ− |
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Family Cites Families (6)
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