专利名称：气体激光振荡装置及气体激光加工机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备使激光气体循环的鼓风部的气体激光振荡装置及气体激光加工机。
背景技术：
一般而言，气体激光振荡装置构成为，在封闭的框体内具有一对电极，通过鼓风机等鼓风部强制性地使封入该框体内的放大介质即激光气体循环。然后，气体激光振荡装置通过框体内的一对电极产生的放电激发激光气体，通过部分反射镜和全反射镜形成共振器，从部分反射镜向外部输出激光。另外，该气体激光振荡装置通过由多个反射镜构成的光学系统向加工头输送照射的激光，并向加工工作台上的工件在定位了的位置照射激光。由此，气体激光振荡装置作为对工件进行规定加工的气体激光加工机的加工用的光源使用。另外，在这种气体激光振荡装置中，使激光气体循环的鼓风部构成为通过轴承保持与对激光气体进行鼓送的叶轮相连接的旋转轴，向该轴承供给润滑用的润滑脂(例如， 参照专利文献1)。然而，在这种以往的气体激光振荡装置中，虽然能够对不足的润滑脂进行适当地供给，但是在润滑脂充分到达轴承的润滑脂不足的部分之前，旋转轴还在旋转，其结果是， 在旋转轴与轴承之间产生磨耗、发热，因此成为导致轴承寿命缩短的一个原因。先行技术文献专利文献专利文献1日本特开2005-221042号公报
发明内容
鉴于该课题，本发明提供能够延长轴承寿命的气体激光振荡装置及气体激光加工机。本发明的气体激光振荡装置具备使激光气体产生放电的放电机构、将上述激光气体向基于上述放电部的放电产生部分鼓送的鼓风部、对上述鼓风部的驱动进行控制的控制部。此外，本发明的气体激光装置的鼓风部具有进行旋转的旋转部和不进行旋转的非旋转部，在上述旋转部与上述非旋转部之间配置有轴承，在上述轴承上设置有补给润滑脂的润滑脂补给机构。此外，本发明的气体激光装置的控制部由在从上述润滑脂补给机构向上述轴承补给润滑脂后以比激光输出时的转速低的转速驱动上述鼓风部的结构构成。根据该结构，由于在从润滑脂补给机构向轴承补给润滑脂之后以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部，所以润滑脂能够到达轴承内部而减小旋转轴与轴承间的磨耗和发热，从而能够延长轴承的寿命。由此，本发明的气体激光装置能够长期确保较高的可靠性。另外，本发明的气体激光加工装置由具备上述记载的气体激光振荡装置、使从上述气体激光振荡装置照射的激光和照射该激光的工件相对移动的驱动部的结构构成。通过该结构，由于在从润滑脂补给机构向轴承补给润滑脂后，以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部，所以润滑脂能够到达轴承内部，从而能够减小旋转轴与轴承间的磨耗和发热，从而能够延长轴承的寿命。由此，本发明的气体激光加工装置能够长期确保较高的可靠性。如上所述，对于本发明的气体激光振荡装置及气体激光加工装置而言，由于润滑脂能够到达轴承内部而减小旋转轴与轴承间的磨耗和发热，所以能够延长轴承的寿命，从而能够长期确保较高的可靠性。
图1是本发明的实施方式1的气体激光振荡装置的流程图。图2是本发明的实施方式1的气体激光振荡装置的结构图。图3是本发明的实施方式1的气体激光振荡装置的鼓风部的主要部分的结构图。图4是本发明的实施方式2的气体激光振荡装置的流程图。图5是本发明的实施方式3的气体激光加工机的结构图。
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。在以下的附图中，存在对相同的构成要件赋予相同的符号而省略说明的情况。(实施方式1)图1是本发明的实施方式1的气体激光振荡装置的流程图，图2是本发明的实施方式1的气体激光振荡装置的结构图，图3是本发明的实施方式1的气体激光振荡装置的鼓风部的主要部分的结构图。如图2所示，在由玻璃等绝缘体构成的放电管1内循环有激光气体2。在本实施方式1中，激光气体2例如由以二氧化碳(以下，表示为“C02”)气体为主成分而混合有氮气气体和氦气气体的气体构成。在放电管1上设置有电极3、4，在这些电极3、4上连接有电源 5，且以使放电管1内产生放电生的方式构成放电部。通过该放电产生的高速的电子将氮气分子激发而升到高能级。该被激发的氮分子与(X)2分子碰撞，对(X)2分子赋予能量而使其激发，从而使(X)2分子的能级上升。此时，氮气分子因能量损失而导致能级下降。并且，反转分布的(X)2分子产生光。该光通过在基于分别与放电管1的两端对置配置的全反射镜6和部分反射镜7形成的共振器内往复而被放大，从而作为激光被引导放出。 由此，被引导放出的激光的一部分从部分反射镜7向外部作为激光8取出并被输出。需要说明的是，氦气气体具有冷却效果，其能够抑制激光气体2的温度上升，并且，氦气气体还具有使与激光振荡无关的低级别的(X)2分子因碰撞而返回到能级的基底状态的作用。该放电管1上连接有气体循环路径9，该气体循环路径9成为使激光气体2循环的循环路，在该气体循环路径9的中途配置有对激光气体2进行鼓送的鼓风部10。通过该鼓风部10，以在放电管1内成为约lOOm/sec左右的气流的方式使气体循环路径9内的激光气体2进行循环。
在该气体循环路径9上配置有多个热交换器11，该多个热交换器11用于使通过放电部、鼓风部10后因放电能量及压缩热而成为高温的激光气体2的温度下降。需要说明的是，该鼓风部10及电源5与控制部12连接而分别受到控制，该控制部 12还与警报部13连接。如图3所示，在本实施方式1中，该鼓风部10使用离心式的鼓风部，吸入激光气体 2，且通过旋转而实现喷出的叶轮14安装在旋转轴15上。在该旋转轴15上安装有电动机转子16，在与该电动机转子16对置的位置上配置有电动机定子17，该电动机定子17固定在壳体18上。另外，在旋转轴15与壳体18之间配置有轴承19a、19b，将旋转轴15支承成能够旋转，在该轴承19a、19b的内部封入用于润滑的润滑脂20。此外，与轴承19a、19b分别邻接地配置有润滑脂补给机构21，其成为对因长期挥发等减少的润滑脂进行补给的构造。需要说明的是，润滑脂补给机构21与润滑脂补给控制装置22相连接，该润滑脂补给控制装置22进行润滑脂量的检测和对润滑脂补给机构21的润滑脂补给。鼓风部10被分为旋转部和非旋转部，旋转部由叶轮14、旋转轴15、电动机转子16 及轴承19a、19b与旋转轴15接触的部分构成。另外，非旋转部由电动机定子17、壳体18及轴承19a、19b与壳体18接触的部分构成。对于如此构成的鼓风部10而言，当向电动机定子17供给交流电力时，通过产生的旋转磁场使电动机转子16旋转，叶轮14通过旋转轴15进行旋转。在叶轮14的周围配置有涡旋件23，通过叶轮14的旋转进行激光气体2的鼓送。此外，如图1所示，本实施方式1的气体激光振荡装置在润滑脂补给和该润滑脂补给后，以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部10。具体而言，本实施方式1的气体激光振荡装置根据图1所示的流程图开始运行而进行动作。即，在为了进行激光振荡而运行开始时，控制部12驱动并控制电源5及鼓风部 10以能够获得期望的激光8的输出(步骤Si)。与此同时，来自润滑脂补给控制装置22的信号被输入给控制部12，从而检测轴承19a、19b内的润滑脂量(步骤S2)。判断该检测到的润滑脂量是否为规定量以下(步骤S3)，在润滑脂量为规定量以上的情况下，控制部12继续驱动并控制电源5及鼓风部10以能够获得期望的激光8的输出(从步骤S4到步骤Si)。另一方面，在检测到的润滑脂量为规定量以下的情况下，控制部 12使电源5及鼓风部10停止，在停止运行的同时驱动警报部13(步骤SS)。接下来，控制部12经由润滑脂补给控制装置22从润滑脂补给机构21向轴承19a、 19b补给规定量的润滑脂(步骤S6)。然后，在该润滑脂补给后，控制部12以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部 10，以负载小的状态进行所谓的跑合运行(馴6 運転)(步骤S7)。为了在预先设定的、润滑脂融合于轴承所需的规定时间的期间内进行该跑合运行，判断是否经过了规定时间(步骤S8)。在没有经过规定时间的情况下继续跑合运行，在经过了规定时间的情况下停止警报部13(步骤S9)，为了获得期望的激光8的输出，控制部 12再次驱动并控制电源5及鼓风部10(步骤Si)。如上所述，本实施方式1的气体激光振荡装置具备由使激光气体2产生放电的电极3、4及电源5构成的放电部、向基于放电部的放电产生部分鼓送激光气体2的鼓风部10、 对鼓风部10的驱动进行控制的控制部12。此外，气体激光振荡装置的鼓风部10具有旋转部和非旋转部，在旋转部与非旋转部之间配置有轴承19a、19b，并且在轴承19a、19b上设有补给润滑脂的润滑脂补给机构21。 在此，旋转部由进行旋转的叶轮14、旋转轴15、电动机转子16及轴承19a、19b的与旋转轴 15接触的部分构成。非旋转部由不进行旋转的电动机定子17、壳体18及轴承19a、19b的与壳体18接触的部分构成。此外，气体激光振荡装置的控制部12构成为，在从润滑脂补给机构21向轴承19a、 19b补给润滑脂后，以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部10。通过该结构，由于润滑脂能够到达轴承19a、19b内部而减小旋转轴与轴承间的磨耗和发热，因此能够延长轴承19a、19b的寿命。由此，能够长期确保高可靠性。另外，控制部12构成为，在预先设定的时间期间内，以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部10后，上升到激光输出时的转速而驱动鼓风部10。通过该结构，由于在润滑脂20到达轴承19a、19b内部后上升到激光输出时的转速，所以能够减小旋转轴与轴承间的磨耗和发热。由此，能够延长轴承19a、19b的寿命，能够长期确保高可靠性。(实施方式2)图4是本发明的实施方式2的气体激光振荡装置的流程图，在本实施方式2中，对于与实施方式1相同的构成部分赋予相同的符号而省略其说明。本实施方式2的特征之处在于，替代在实施方式1的跑合运行的时间，具体而言， 代替预先设定的、润滑脂融合所需的规定时间，而由控制部12检测在电动机定子17流动的电流来进行控制。S卩，由于在电动机中流动的电流根据电动机的负载而变大，所以，在润滑脂刚补给后的轴承润滑不充分的期间，轴承19a、19b的滑动产生摩擦，使得电动机电流变大。另一方面，当润滑脂充分到达轴承19a、19b时摩擦减少，从而电动机电流减少。通过检测电动机电流的减少来进行判断跑合运行的结束的控制。具体而言，如图4的流程图所示，气体激光振荡装置为了进行激光振荡而开始运行。于是，为了获得期望的激光8的输出，控制部12驱动并控制电源5及鼓风部10(步骤 Si)。与此同时，来自润滑脂补给控制装置22的信号被输入给控制部12，从而检测轴承19a、 19b内的润滑脂量(步骤S2)。判断该检测出的润滑脂量是否为规定量以下(步骤S3)，在润滑脂量为规定量以上的情况下，控制部12继续驱动并控制电源5及鼓风部10以获得期望的激光8的输出(步骤S4到步骤Si)。另一方面，在检测到的润滑脂量为规定量以下的情况下，控制部12使电源5及鼓风部10停止，在停止运行的同时驱动警报部13(步骤SS)。接下来，控制部12经由润滑脂补给控制装置22从润滑脂补给机构21向轴承19a、 19b补给规定量的润滑脂(步骤S6)。然后，在该润滑脂补给后，控制部12以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部 10，以负载小的状态进行所谓跑合运行(步骤S7)。接下来，作为电动机电流检测，控制部12检测在电动机定子17中流动的电流(步骤 S10)。判断该检测出的电动机电流是否为规定值以下(步骤Sll)，在为规定值以上的情况下继续跑合运行，在成为规定值以下的情况下停止警报部13(步骤S9)，控制部12再次驱动并控制电源5、鼓风部10以获得期望的激光8的输出(步骤Si)。如上所述，对于本实施方式2的气体激光振荡装置而言，使用包括电动机的构件作为鼓风部10，控制部12检测在电动机中流动的电流值，从而检测出电动机的负载。此外， 气体激光振荡装置构成为，在电动机的负载减轻之前的期间以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部10，然后，驱动鼓风部10使其上升到激光输出时的转速。根据该结构，能够利用在电动机中流动的电流确认润滑脂20到达轴承19a、19b内部的情况，从而能够延长轴承19a、19b的寿命。由此，能够长期确保高可靠性，并且能够在短时间内没有延迟地获得期望的激光输出。(实施方式3)图5是本发明的实施方式3的气体激光加工机的结构图。上述的本发明的实施方式1、2的气体激光振荡装置可用于图5所示的气体激光加工机，参照图5对其大致结构进行说明。如图5所示，从本实施方式1、2的气体激光振荡装置40输出的激光8为了照射工件对，通过反射镜25反射而变更其行进方向。然后，激光8通过在焊炬沈内部具备的聚光透镜27聚光成高密度的光的能量束并向工件M照射。需要说明的是，工件M固定在加工工作台观上，焊炬沈构成为通过以包含X轴电动机四或Y轴电动机30的方式构成的驱动部相对于工件M相对移动而进行规定形状的加工。S卩，本发明的气体激光加工装置构成为具备上述记载的气体激光振荡装置40、 使从气体激光振荡装置40照射的激光8和被该激光照射的工件M相对移动的驱动部。通过该结构，在从润滑脂补给机构向轴承补给润滑脂后，由于以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部，所以润滑脂到达轴承内部而能够减小旋转轴与轴承间的磨耗和发热，从而能够延长轴承的寿命。由此，本发明的气体激光加工装置能够长期确保较高的可靠性。产业上的可利用性对于本发明的气体激光振荡装置及气体激光加工机而言，由于润滑脂能够到达轴承内部，从而能够延长轴承的寿命，进而能够长期确保较高的可靠性，因此作为用于对各种工件进行加工的气体激光振荡装置及气体激光加工机是有用的。符号说明1 放电管2激光气体3、4 电极5 电源6全反射镜7部分反射镜8 激光
9气体循环路径
10鼓风部
11热交换器
12控制部
13警报部
14叶轮
15旋转轴
16电动机转子
17电动机定子
18壳体
19a、19b 轴承
20润滑脂
21润滑脂补给机构
22润滑脂补给控制装置
23涡旋件
24工件
25反射镜
26焊炬
27聚光透镜
28加工工作台
29X轴电动机
30Y轴电动机
40气体激光振荡装置
权利要求
1.一种气体激光振荡装置，其特征在于，具备 放电部，其使激光气体产生放电；鼓风部，其向基于所述放电部产生的放电产生部分鼓送所述激光气体； 控制部，其控制所述鼓风部的驱动，所述鼓风部具有进行旋转的旋转部和不进行旋转的非旋转部，在所述旋转部与所述非旋转部之间配置有轴承，在所述轴承上设置有补给润滑脂的润滑脂补给机构，所述控制部在从所述润滑脂补给机构向所述轴承补给润滑脂后，以比激光输出时的转速低的转速驱动所述鼓风部。
2.根据权利要求1所述的气体激光振荡装置，其特征在于，所述控制部在预先设定的时间的期间内以比所述激光输出时的转速低的转速驱动所述鼓风部后，上升到激光输出时的转速来驱动所述鼓风部。
3.根据权利要求1所述的气体激光振荡装置，其特征在于，使用包括电动机的构件作为所述鼓风部，所述控制部检测在所述电动机中流动的电流值而检测出所述电动机的负载，在所述电动机的负载减轻之前的期间，以比所述激光输出时的转速低的转速驱动所述鼓风部，然后上升到所述激光输出时的转速来驱动所述鼓风部。
4.一种气体激光加工机，其特征在于，具备根据权利要求1至3中任意一项所述的气体激光振荡装置；使从所述气体激光振荡装置照射的激光与照射所述激光的工件相对移动的驱动部。
全文摘要
本发明提供气体激光振荡装置及气体激光加工机，对于本发明的气体激光振荡装置而言，鼓风部具有由进行旋转的叶轮、旋转轴、电动机转子及轴承与旋转轴接触的部分构成的旋转部和由不进行旋转的电动机定子、壳体及轴承与壳体接触的部分构成的非旋转部，在旋转部与非旋转部之间配置有两个轴承，在该两个轴承上设置有补给润滑脂的润滑脂补给机构，控制部在从润滑脂补给机构向两个轴承补给润滑脂之后，以比激光输出时的转速低的转速驱动鼓风部。
文档编号H01S3/03GK102598436SQ20108005046
公开日2012年7月18日 申请日期2010年11月17日 优先权日2009年11月24日
发明者新野畅男, 本宫均, 林川洋之 申请人:松下电器产业株式会社