JPH0720933Y2

JPH0720933Y2 - レーザ発振器

Info

Publication number: JPH0720933Y2
Application number: JP9104489U
Authority: JP
Inventors: 司福島; 清佐藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-08-02
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2004-08-02
Also published as: JPH0330451U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案はレーザビーム用シャッターの制御に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第３図は、例えばCO₂レーザ発振器の概略構成図であ
り、図において、（１）はレーザ媒質，レーザ媒質励起
装置及び光共振器を含む筐体（レーザヘッド）、（２）
は電源装置、（３）は筐体（１）から出射するCO₂レー
ザビームのオン，オフを行うレーザビーム用シャッター
（以下、ビームシャッターと略す）、（４）は筐体
（１）及びビームシャッター（３）から発生する熱を水
冷により冷却するための冷却装置である。この冷却装置
（４）は一般的にチラーが用いられる。

また、第４図はレーザビーム用シャッター（３）を示
し、第４図（ａ）は正面断面図、第４図（ｂ）は側面断
面図であり、図において、（５）はフレーム、（６）は
CO₂レーザ光（13a）を吸収するダンパー、（７）はダン
パー（６）を保持するケーシング、（８）はフレーム
（５）に固定されたシャフト、（９）はギャ（10）を回
動するモーター、（11）は冷却水（12）を通水する冷却
水配管、（13）はHe-Ne（ヘリウム−ネオン）レーザ
光、（14）はHe-Neレーザ光（13）を反射するミラーで
あり、ケーシング（７）に固定されている。（15）はケ
ーシング（７）が第４図（ａ）に実線で示すＡの位置に
あることを検出するリミットスイッチ（以下、リミット
スイッチＡと呼ぶ）、（16）はケーシング（７）が第４
図（ａ）に点線で示すＢの位置にあることを検出するリ
ミットスイッチ（以下、リミットスイッチＢと呼ぶ）で
あり、それぞれフレーム（５）に固定されている。

次に動作について説明する。CO₂レーザ光（13a）を吸収
するダンパー（６）はケーシング（７）に設置され、ケ
ーシング（７）とダンパー（６）の間にはCO₂レーザ光
（13a）を吸収する際に発生する熱を冷却するための冷
却水（12）の通路が形成されている。ケーシング（７）
はフレーム（５）に固定されたシャフト（８）にスライ
ド可能に設置されており、モータ（９）及びギャ（10）
で移動される。モータ（９）が回転し、ケーシング
（７）が第４図（ａ）に示したＡの位置に移動するとケ
ーシング（７）がリミットスイッチＡ（15）を押し、リ
ミットスイッチＡ（15）が動作することにより、モータ
（９）の回転が停止し、ケーシング（７）はＡの位置で
停止する。モータ（９）を逆に回転させるとケーシング
（７）がＢの位置に移動し、リミットスイッチＢ（16）
が動作し、ケーシング（７）はＢの位置で停止する。以
上の制御によりケーシング（７）はＡ及びＢの位置に設
定される。ケーシング（７）がＡの位置に設定された時
には、筐体（１）より出射したCO₂レーザ光（13a）はダ
ンパー（６）に入射する為、吸収されてビームシャッタ
ー（３）の外へは通過しない。

このとき、CO₂レーザ光（13a）の出射すべき光路には、
ミラー（14）によって反射されたHe-Neレーザ光（13）
が重畳され、図示してはいないが、レーザ加工機のミラ
ー調整，加工レンズの焦点位置合わせ等に利用される。

つぎに、ケーシング（７）がＢの位置に設定された場
合、CO₂レーザ光（13a）はダンパー（６）に吸収される
ことなくビームシャッター（３）の外へ出射される。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のレーザ発振器は以上の様に構成されているので、
切断，溶接，表面処理等のレーザ加工を行う場合、以下
に説明する課題があった。第５図を用いて説明する。

第５図は、従来のレーザ発振器でレーザ加工を行う構成
を示し、（17）はレーザ光（13a）の方向を変えるベン
ドミラー、（18）はレーザ光（13a）を集光するレン
ズ、（19）は金属板等の被加工物であり、レーザ光（13
a）を、レンズ（18）で集光し、被加工物（19）に照射
して切断等の加工を行う。（20）は反射光であり、被加
工物（19）に入射したレーザ光（13a）の一部が、被加
工物（19）の表面又は熱エネルギーで溶融した部分で反
射し、レーザ光（13a）と逆方向に伝搬する。加工中
は、通常レーザ光（13a）の出射，停止を、電源装置の
出力電圧，電流を入，切して筐体（１）のレーザ発振を
動作，停止させて行い、ビームシャッターでのレーザ光
（13a）の出射，停止は行わない。

しかし、誤操作等により、レーザ光（13a）が筐体
（１）から出射された状態でケーシング（７）を閉じる
動作（ケーシング（７）が第４図（ａ）に示す位置Ｂか
らＡへ移動する）が起こった場合、ケーシング（７）
が、筐体（１）から出射されたレーザ光をしゃ断する、
過渡状態（ケーシング（７）によりレーザ光（13a）の
一部がしゃ断され、残りが被加工物に入射する）で、被
加工物（19）に入射したレーザ光（13a）の反射光（2
0）が第５図の点線で示す様に、レンズ（18）及びベン
ドミラー（17）で構成された光路を逆行し、第５図のし
ゃ線で示したケーシング（７）及びミラー（16）の端部
（21）に入射し、さらにそこで反射して最終的にHe-Ne
レーザ（22）のしゃ線で示した部分（23）に照射し、He
-Neレーザ（22）が焼損する等の課題があった。また、
第５図には示していないが、反射光（20）はHe-Neレー
ザ（22）以外のビームシャッター構成部材にも照射する
場合があり、それらも焼損する等の課題があった。

この考案は上記の様な課題を解決するためになされたも
のであり、ビームシャッター動作時はレーザ光の出射を
停止し、被加工物からの反射光により可視光線出射手段
であるHe-Neレーザ等が焼損しないレーザ発振器を得る
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係るレーザ発振器は、レーザビーム用シャッ
ターのレーザ光を遮断する部材が、レーザ光を遮断する
位置とレーザ光を遮断しない位置との間の移動期間はレ
ーザ光の出射を無効とする信号を電源装置に指令する制
御手段を設けたものである。

［作用］この考案における制御手段は、レーザビーム用シャッタ
ーのレーザ光を遮断する部材が、レーザ光を遮断する位
置とレーザ光を遮断しない位置との間の移動期間はレー
ザ光の出射を無効とする信号を電源装置に指令する。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を図について説明する。第１
図は、この考案のレーザ発振器の制御回路の構成図であ
り、第４図及び第５図の構成に相当する部分には同一符
号を付してその詳しい説明は省略する。

図において、（24）はレーザ光出射指令信号源、（2
5），（27）はリミットスイッチＡ（15）の接点（以下
接点Ａと呼ぶ）、（26），（28）はリミットスイッチＢ
（16）の接点（以下接点Ｂと呼ぶ）である。

第４図に示した従来装置では、リミットスイッチＡ（1
5）及びリミットスイッチＢ（16）の接点は、モータ
（９）を制御する接点（接点Ａ（25）及び接点Ｂ（26）
としてのみ使用されていたが、この発明の実施例では、
リミットスイッチＡ（15）及びＢ（16）をそれぞれ同一
場所に追加する等して接点Ａ（27）及び接点Ｂ（28）が
設けられ、この接点Ａ（27）及び接点Ｂ（28）を並列に
接続し、レーザ光出射指令信号源（24）と電源装置
（２）の間に接続されている。

接点Ａ（27）は、ケーシング（７）がリミットスイッチ
（15）を押すと導通し、接点Ｂ（28）は、ケーシング
（７）がリミットスイッチＢ（16）を押すと導通する。

次に第１図で示した実施例の動作を第２図を用いて説明
する。第２図（ａ）はケーシング（７）がレーザ光（13
a）を完全にしゃ断する位置Ａにある場合を示し、ケー
シング（７）がリミットスイッチＡ（15）を押している
ため、接点Ａ（27）が導通し、レーザ光（13a）の出射
指令を電源装置（２）に伝達することができ、レーザ光
（13a）を筐体（１）から出射，停止する制御を行うこ
とができる。

第２図（ｂ）はケーシング（７）が位置Ａから位置Ｂに
移動する過渡状態（第５図に示した状態）にある場合を
示し、ケーシング（７）がリミットスイッチＡ（15）及
びＢ（16）のいずれも押していないため、接点Ａ（27）
及びＢ（28）のいずれも導通せず、レーザ光（13a）の
出射指令を電源装置（２）に伝達することが無効とな
り、レーザ光（13a）の出射が常に停止した状態にな
る。

第２図（ｃ）はケーシング（７）がレーザ光（13a）と
接触しない位置Ｂ、すなわちレーザ光（13a）がビーム
シャッターから通過する位置を示し、リミットスイッチ
Ｂ（16）の接点Ｂ（28）が導通し、第２図（ａ）と同
様、レーザ光（13a）を筐体（１）から出射，停止する
制御を行うことができる。

以上の動作により、ケーシング（７）が位置Ａから位置
Ｂに移動する間はレーザ光（13aが筐体（１）から出射
されることはなく、第５図で示した様な、被加工物から
の反射光によりHe-Neレーザ等のビームシャッター構成
部材が焼損する不具合を防止することができる。

ケーシング（７）が位置Ａ及び位置Ｂにある場合はレー
ザ光（13a）の出射，停止の制御が従来通り可能でレー
ザ加工に支障をきたすことはない。

上記実施例では、制御手段としてリミットスイッチを用
いたが、タイマー等の遅延回路を設け、ケーシングを移
動開始させると同時にレーザ光出射を無効とする信号を
電源装置に伝達し、また、遅延回路を動作させ、ケーシ
ングが移動開始して停止するまでに要する時間以上経た
後、遅延回路からレーザ光出射を有効とする信号を伝達
する制御手段を用いてもよい。

また、上記実施例ではレーザ発振器をCO₂レーザの場合
について説明したが、YAGレーザ等のレーザ熱加工に使
用される大出力レーザであれば特にレーザの種類に限定
されるものではない。

また、CO₂レーザ光（13a）と重畳する可視光レーザはHe
-Neレーザ光（13）として説明したが、他の可視光レー
ザでも良いことはいうまでもない。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、レーザビーム用シャッ
ターのレーザ光を遮断する部材が、レーザ光を遮断する
位置とレーザ光を遮断しない位置との間の移動期間はレ
ーザ光の出射を無効とする信号を電源装置に指令する制
御手段を設けたので、可視光線出射手段であるHe-Neレ
ーザ等の焼損がなく、信頼性の高いものが得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例によるレーザ発振器の制御
回路の構成図であり、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第１
図の動作を示す構成図であり、第３図は、一般的なレー
ザ発振器のレーザビーム用シャッターの構成図であり、
第４図（ａ）はその正面断面図、第４図（ｂ）はその側
面断面図であり、第５図は従来装置の課題を示す構成図
である。図において、（２）は電源装置、（６）はダンパー、
（７）はケーシング、（９）はモーター、（15），（1
6）はリミットスイッチＡ及びＢ、（24）はレーザ光出
射指令信号源、（27），（28）は接点Ａ及びＢである。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】レーザヘッドから出射されたレーザ光を遮
断する部材、及びこのレーザ光を遮断する部材を、レー
ザ光を遮断する位置及びレーザ光を遮断しない位置に移
動させる手段を有するレーザビーム用シャッターと、可
視光線を出射する可視光線出射手段と、前記レーザビー
ム用シャッターのレーザ光を遮断する部材に設けられ、
前記可視光線出射手段より出射された可視光線がレーザ
ヘッドから出射されたレーザ光により重畳されるよう、
前記可視光線を反射させる反射ミラーと、前記レーザ光
の出射、停止を制御する電源装置とを備えてなるレーザ
発振器において、前記レーザビーム用シャッターのレー
ザ光を遮断する部材が、レーザ光を遮断する位置とレー
ザ光を遮断しない位置との間の移動期間はレーザ光の出
射を無効とする信号を前記電源装置に指令する制御手段
を備えたことを特徴とするレーザ発振器。