光纤激光振荡器以及在光纤激光振荡器可装载的净化台 - 专利探索者 - 佰腾专利检索

摘要:

本发明提供一种光纤激光振荡器以及在光纤激光振荡器可装载的净化台,能够防止粉尘的侵入以及湿气导致的光学部件的故障,并能够良好地进行光学单元的维护更换以及更换后的确认作业等。光纤激光振荡器(10)具备能够拉出光学单元(12)地收纳光学单元的箱体(11)、在光学单元(12)侧自由拆装,并在从箱体(11)拉出的光学单元(12)的上方形成与外部隔绝的封闭空间的净化台(20),在净化台(20)形成与箱体(11)的内部空间(31)相连通的连通口(22)。 - 专利探索者 - 佰腾专利检索

申请号: CN201710240712.4 专利名称: 光纤激光振荡器以及在光纤激光振荡器可装载的净化台 申请(专利权)人: [发那科株式会社] 发明人: [安藤稔] 其他信息:
1.一种光纤激光振荡器,其具备光学单元,该光学单元具有连接光纤的融合连接部,其 特征在于,具备: 箱体,其能够拉出所述光学单元地收纳所述光学单元; 净化台,其在所述箱体或所述光学单元侧自由拆装,并在从所述箱体拉出的所述光学 单元的上方形成与外部隔绝的封闭空间, 在所述净化台形成与所述箱体的内部空间连通的连通口。 2.根据权利要求1所述的光纤激光振荡器,其特征在于,具备: 湿度检测部,其检测所述净化台的内部的湿度; 控制部,其基于所述湿度检测部的检测值来判别光纤激光振荡器是否能够运转。 3.根据权利要求1或2所述的光纤激光振荡器,其特征在于, 具备固定所述光学单元,并能够从所述箱体拉出的基座, 所述净化台设置在所述基座上。 4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光纤激光振荡器,其特征在于, 所述净化台具有可视光透射部。 5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的光纤激光振荡器,其特征在于, 所述净化台在与接触所述箱体的部分不同的外侧面具有由可视光透射性且具有柔性 的材料构成的窗口部。 6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光纤激光振荡器,其特征在于, 所述净化台构成为能够在其内部或外部配置搁板。 7.一种净化台,其在具备光学单元以及箱体的光纤激光振荡器上自由拆装,所述光学 单元具有连接光纤的融合连接部,所述箱体能够拉出所述光学单元地收纳所述光学单元, 所述净化台的特征在于, 在从所述箱体拉出的所述光学单元的上方形成与外部隔绝的封闭空间,并且形成与所 述箱体的内部空间连通的连通口。
< p > 光纤激光振荡器以及在光纤激光振荡器可装载的净化台 < /p > < p > 技术领域 < /p > < p > 本发明涉及一种光纤激光振荡器以及在光纤激光振荡器可装载的净化台,其具备 在内部通过融合处理来连接光纤的光学单元。 < /p > < p > 背景技术 < /p > < p > 以前,在光纤的融合处理中,已知使用净化台这样的罩住作业空间的设备来进行 融合处理。例如,专利文献1和专利文献2公开了与此种的光纤激光振荡器有关的技术。在专 利文献1中,记载了在以能够从振荡器箱体内拉出的方式收纳的融合台的内部配置光纤的 融合部的装置。另外,在专利文献2中,记载了在光纤连接用作业台的下部具备附带过滤器 的风扇,通过透明罩覆盖作业台的上部,进行融合连接的装置。 < /p > < p > 光纤激光振荡器内置的光学单元的光纤一般在工厂的净化室内进行融合处理。但 是,为了无缝覆盖进行融合处理的工作台需要大型的净化台,因此难以搬运到作业现场。在 使用作业台时,除了需要确保设置空间以外,还需要到作业台为止处理长的光纤。 < /p > < p > 另外,即使能够在净化棚内进行融合处理,也没有考虑到拆卸光纤,或者更换光学 部件的情况。因此,有可能会在拉出了组合台等光学单元的状态下更换光学部件时粉尘混 入到光学单元内部,或者在拉出组合台的状态下启动振荡器时由于发生结露而在光学部件 中发生不良情况,难以进行维护更换作业以及在更换后测定光学部件的温度等的确认作 业。 < /p > < p > 专利文献1:国际公开第2014/065360号 < /p > < p > 专利文献2:日本特开2010-54689号公报 < /p > < p > 发明内容 < /p > < p > 本发明的目的在于提供一种能够防止由于粉尘的侵入以及湿气导致的光学部件 的故障,并能够良好地进行光学单元的维护更换以及更换后的确认作业等的净化台以及装 载了该净化台的光纤激光振荡器。 < /p > < p > (1)本发明涉及一种光纤激光振荡器,其具备光学单元(例如,后述的光学单元 12),该光学单元具有连接光纤的融合连接部,所述光纤激光振荡器具备:箱体(例如,后述 的箱体11),其能够拉出所述光学单元地收纳所述光学单元;净化台(例如,后述的净化台 20),其在所述箱体或所述光学单元侧自由拆装,并在从所述箱体拉出的所述光学单元的上 方形成与外部隔绝的封闭空间,在所述净化台形成与所述箱体的内部空间连通的连通口 (例如,后述的连通口22)。 < /p > < p > (2)在(1)所记载的所述光纤激光振荡器中,也可以具备:湿度检测部(例如,后述 的湿度检测部91),其检测所述净化台内部的湿度;控制部(例如,后述的控制部70),其基于 所述湿度检测部的检测值来判别光纤激光振荡器是否能够运转。 < /p > < p > (3)在(1)或(2)所记载的所述光纤激光振荡器中,也可以具备固定所述光学单元, 并能够从所述箱体拉出的基座(例如,后述的基座13),所述净化台设置在所述基座上。 < /p > < p > (4)在(1)至(3)中的任意一项所记载的所述光纤激光振荡器中,所述净化台可以 具有可视光透射部(例如,后述的可视光透射板部51)。 < !-- SIPO < DP n="1" > -- > < /p > < p > (5)在(1)至(4)中的任意一项所记载的所述光纤激光振荡器中,所述净化台具有 窗口部(例如,后述的窗口部52),所述窗口部在与接触所述箱体的部分不同的外侧面由可 视光透射性且具有弹性的材料构成。 < /p > < p > (6)在(1)至(5)中的任意一项所记载的所述光纤激光振荡器中, < /p > < p > 所述净化台可以构成为能够在其内部或外部配置搁板(例如,后述的外部搁板25、 内部搁板26)。 < /p > < p > (7)另外,本发明涉及一种净化台(例如,后述的净化台20),其在具备光学单元(例 如,后述的光学单元12)以及箱体(例如,后述的箱体11)的光纤激光振荡器(例如,后述的光 纤激光振荡器10)上自由拆装,所述光学单元具有连接光纤的融合连接部,所述箱体能够拉 出所述光学单元地收纳所述光学单元,所述净化台在从所述箱体拉出的所述光学单元的上 方形成与外部隔绝的封闭空间,并且形成与所述箱体的内部空间连通的连通口(例如,后述 的连通口22)。 < /p > < p > 通过本发明,能够提供一种能够防止由于粉尘的侵入以及湿气导致的光学部件的 故障,并能够良好地进行光学单元的维护更换以及更换后的确认作业等的净化台以及装载 了该净化台的光纤激光振荡器。 < /p > < p > 附图说明 < /p > < p > 图1是表示本发明的一个实施方式的装载了净化台的光纤激光振荡器的概要图。 < /p > < p > 图2是表示安装了外部搁板的状态的净化台以及光纤激光振荡器的概要图。 < /p > < p > 图3是表示安装了内部搁板的状态的净化台以及光纤激光振荡器的概要图。 < /p > < p > 图4是表示安装了第二面板的状态的净化台以及光纤激光振荡器的概要图。 < /p > < p > 图5是示意性地表示装载净化台的光纤激光振荡器的电气结构的一部分的框图。 < /p > < p > 符号的说明 < /p > < p > 10:光纤激光振荡器 < /p > < p > 11:箱体 < !-- SIPO < DP n="2" > -- > < /p > < p > 12:光学单元 < /p > < p > 20:净化台 < /p > < p > 22:连通口 < /p > < p > 25:外部搁板 < /p > < p > 26:内部搁板 < /p > < p > 51:可见光透射板部(可见光透射部) < /p > < p > 52:窗口部 < /p > < p > 70:控制部 < /p > < p > 91:湿度检测部 < /p > < p > 具体实施方式 < /p > < p > 以下,一边参照附图一边说明本发明的优选实施方式。图1是表示本发明的一个实 施方式的装载了净化台20的光纤激光振荡器10的概要图。 < /p > < p > 如图1所示,本实施方式的光纤激光振荡器10具备箱体11、多个光学单元12、基座 13、空调器14、净化台20。 < /p > < p > 箱体11在其内侧形成内部空间31,内部空间31收纳多个用于生成激光的光学单元 12。箱体11构成为能够将多个光学单元12在上下方向上并排的方式进行收纳。 < /p > < p > 光学单元12在其内部设置了融合连接光纤的融合连接部(图示省略),并装载光学 部件等。对于多个光学单元12,也通过各种缆线来融合连接。此外,本实施方式的光学单元 12是生成激光的光纤激光器模块、连接多个光纤激光器的光束合成器等在内部融合连接光 纤的单元。另外,本实施方式的光学单元12为通过拆卸其顶板来使内部露出的结构。 < !-- SIPO < DP n="3" > -- > < /p > < p > 基座13是支撑光学单元12的支撑部件。本实施方式的基座13构成为能够在使光学 单元12位于箱体11的内部的收纳位置与使通过基座13支撑的光学单元12位于箱体11的外 侧的拉出位置之间,在水平方向上移动。作为使基座13滑动移动的结构,例如使用了滑动导 轨等。在本实施方式中,对应于在箱体11中收纳的光学单元12的数量来设置基座13。 < /p > < p > 空调器14进行箱体11以及净化台20的内部的空气调节。 < /p > < p > 净化台20是在从箱体11拉出的基座13上装载的作业罩,构成为相对于光纤激光振 荡器10可自由地拆装。净化台20构成为能够整体搬运的小型净化台。 < /p > < p > 其次,对于净化台20的各结构进行说明。此外,在以下的说明中,将净化台20中的 与箱体11相对的面说明为背面,将背面的相反侧说明为前面。 < /p > < p > 本实施方式的净化台20通过前面以及下面开放的箱型的台主体21、在台主体21的 开放的前面所安装的前面面板(图1的第一面板50或图2的第二面板60),在光学单元12的上 方形成封闭空间。 < /p > < p > 台主体21形成为其整体形状收纳到从箱体11拉出的基座13的内侧的尺寸,并安装 到基座13上。另外,在台主体21的与箱体11的内侧相对的面上,形成与箱体11的内部空间31 相连通的连通口22。 < /p > < p > 首先,对于图1所示的第一面板50进行说明。第一面板50是在进行光纤的融合处理 时使用的作业用面板。 < /p > < p > 本实施方式的第一面板50具备在安装在台主体21的前面的状态下位于上部的可 视光透射板部51、位于其下部的窗口部52。 < /p > < p > 可视光透射板部51是由具有可视光透射性的板构成的板状部件。作业者能够经过 可视光透射板部51来确认净化台20的内部。 < /p > < p > 窗口部52配置在第一面板50的下部即可视光透射板部51的下方。窗口部52由具有 可视光透射性以及柔性的材料来构成。 < /p > < p > 在本实施方式的窗口部52中,形成在纵向上延伸的细长空隙。例如,通过在横向上 配置多个纵向细长的长方形部件或者针对一个部件形成多个在纵向上延伸的缝隙,在窗口 部52上形成在纵向上延伸的细长的空隙。通过该空隙,即使在作业者推开窗口部52伸入了 手的状态下,也可使净化台20的内部不向外部大范围露出。 < /p > < p > 通过由以上说明的第一面板50以及台主体21组成的净化台20,能够在由基座13支 撑的光学单元12的上方形成封闭的作业空间,在该作业空间中能够进行光学单元12的维护 作业等。另外,净化台20经由基座13来安装,所以对于取下光学单元12的外壳顶板的作业也 能够在封闭空间中进行。 < /p > < p > 另外,本实施方式的净化台20构成为能够安装在台主体21的外部配置的外部搁板 25。图2是表示安装了外部搁板25的状态的净化台20以及光纤激光振荡器10的概要图。 < /p > < p > 在图2中,表示了从台主体21拆卸了第一面板50(或后述的第二面板60)的状态。在 拆卸了第一面板50的状态下,成为前面开放使净化台20的内部空间露出的状态,能够通过 该开口部分更换光学单元12或内置在光学单元12中的部件等。 < !-- SIPO < DP n="4" > -- > < /p > < p > 外部搁板25是配置在净化台20的外侧面的板状部件。在更换光学单元12自身或光 学单元12内部的光学部件时,外部搁板25作为部件搁板来使用。该外部搁板25能够在其上 表面放置部件更换所需要的工卡具和无尘纸等清洁用消耗品等。例如,从净化台20的台主 体21拆卸第一面板50,并在净化台20的外侧面安装外部搁板25。在该状态下切断与损坏件 相连接的光纤,进行损坏件的更换作业等然后移动到在净化台20的内部铺设光纤的作业。 < /p > < p > 其次,对于光纤的融合处理进行说明。在本实施方式的融合处理中,在台主体21的 内部设置了内部搁板26的状态下进行融合处理。图3是表示安装了内部搁板26的状态的净 化台20以及光纤激光振荡器10的概要图。此外,在图3中,表示从台主体21拆卸了第一面板 50(或后述的第二面板60)的状态。 < /p > < p > 如图3所示,内部搁板26配置在台主体21内部的光学单元12的上方。在本实施方式 的内部搁板26的内侧面设置了作为用于支撑内部搁板26的框架部件的滑动导轨(图示省 略)。在进行融合处理时,在前面为开放的状态的台主体21中从外侧沿着滑动导轨从前面侧 向背面侧插入内部搁板26,并在台主体21的内侧进行固定。因为是沿着框架部件滑动的结 构,所以还能够确实地防止在插入过程中内部搁板26向光学单元12侧坠落的情况。 < /p > < p > 在固定的内部搁板26上放置用于融合处理的作业设备,例如进行融合处理的融合 机(图示省略)。通过内部搁板26不会发生作业设备等向光学单元12侧坠落的情况,能够在 稳定的状态下进行融合处理。在将光纤设置在融合机中后,将以可视光透射的方式构成的 第一面板50安装到台主体21,在该净化台20内部的洁净度变高后进行融合处理。 < /p > < p > 作业者能够通过可视光透射板部51一边确认净化台20的内部情况一边进行使用 融合机的作业。另外,因为在可视光透射板部51的下方配置了窗口部52,所以能够一直维持 高洁净度来操作融合机。在融合处理后,从台主体21拆下第一面板50,并从净化台20取出从 光纤拆下的融合机和内部搁板26,转移到光纤的铺设作业。 < /p > < p > 其次,对于在光纤的动作确认中使用的第二面板60进行说明。图4是表示安装了第 二面板60的状态的净化台20以及光纤激光振荡器10的概要图。 < /p > < p > 本实施方式的第二面板60具备板状的基础部件61、检测净化台20的内部湿度以及 温度的湿度/温度传感器90。 < /p > < p > 板状的基础部件61形成为将台主体21的前面罩住。在基础部件61的平面部分上方 的中央形成开口部62。湿度/温度传感器90配置在基础部件61的内侧。湿度/温度传感器90 具有检测净化台20内部的湿度以及温度的功能。 < /p > < p > 以上说明的第二面板60安装在台主体21的前面。如上所述,净化台20的内部是经 过在该台主体21上形成的连通口22与箱体11的内部相连通,将净化台20和箱体11的内部在 湿度上相结合的结构。 < /p > < p > 其次,对于在台主体21上安装了第二面板60的状态下使用的箱体11的罩部件32进 行说明。图4的斜线区域所示的罩部件32以覆盖箱体11的被净化台20所隐藏的部分以外的 部分的方式来安装。罩部件32由乙烯片等具有柔性的材料构成,防止在箱体11的内部空间 31中混入粉尘。由此,能够在现场将粉尘向光学单元12内部的混入抑制为最小限度。 < /p > < p > 另外,因为通过罩部件32相对于外部封闭了箱体11的内部空间31,并且净化台20 的内部经由连通口22与该内部空间31连通,所以净化台20的内部与箱体11的内部空间的湿 度以及温度更加接近相同状态。因此,能够通过光纤激光振荡器10附带的空调器14更加精 密地管理与箱体11的内部空间31相连通的净化台20内部的湿度。 < /p > < p > 在光纤的动作确认中,在装载了净化台20的光纤激光振荡器10中安装了第二面板 60以及罩部件32的状态下,经过开口部62通过热红外图像(图示省略)进行光纤的温度测 定,从而确定所设置的光纤有无异常。因此,能够一直打开光学单元12的顶板,在作业现场 进行内部的部件的动作确认。 < /p > < p > 图5是示意性地表示装载净化台20的光纤激光振荡器10的电气结构的一部分的框 图。在本实施方式中,基于湿度/温度传感器90的检测值来进行用于防止由于结霜导致的故 障的控制。 < /p > < p > 控制部70是进行光纤激光振荡器10的各种控制的计算机。本实施方式的控制部70 监视净化台20内部的湿度,进行净化台20内的湿度控制。 < !-- SIPO < DP n="5" > -- > < /p > < p > 如图5所示,本实施方式的控制部70具备湿度控制部71、输出指令部72、霜点温度 计算部73、警报检测部74。 < /p > < p > 通过湿度/温度传感器90的湿度检测部91检测到的净化台20内部的湿度信息被发 送到湿度控制部71和霜点温度计算部73。另外,通过湿度/温度传感器90的温度检测部92检 测到的净化台20内部的温度信息被发送到霜点温度计算部73。 < /p > < p > 湿度控制部71基于净化台20内部的湿度信息控制空调器14来调节净化台20的内 部湿度。在本实施方式中,利用空调器14来控制湿度以便不超过预先设定的允许值。由此, 能够防止由于在光学单元12内部发生的结霜而导致的部件故障。 < /p > < p > 输出指令部72与激光电源80相连接,控制光学单元12的运转以及停止。 < /p > < p > 霜点温度计算部73基于净化台20内部的湿度信息以及温度信息来计算霜点温度。 将霜点温度计算部73计算出的霜点温度信息发送到警报检测部74。 < /p > < p > 警报检测部74基于由霜点温度计算部73计算出的霜点温度来判定是否是发生结 霜的状态,在接近净化台20内部发生结霜的温度时停止激光输出指令。由此,能够切实地防 止在光学单元12内部发生结霜这样的环境下运行光纤激光振荡器10,从而使部件发生故障 的情况。 < /p > < p > 通过以上说明的实施方式的净化台20以及装载净化台20的光纤激光振荡器10,能 够达成以下的效果。 < /p > < p > 本实施方式的光纤激光振荡器10具备以能够拉出光学单元12的方式收纳光学单 元12的箱体11;在光学单元12一侧可自由拆装,并在从箱体11拉出的光学单元12的上方形 成与外部隔绝的封闭空间的净化台20,在净化台20中,形成与箱体11的内部空间31相连通 的连通口22。 < /p > < p > 因此,通过能够在光学单元12上装载可自由拆装的净化台20,即使在粉尘或湿气 多的作业环境下,也能够容易地整备出可在防止粉尘混入到光学单元12内部的同时,高效 地进行光学单元12以及在光学单元12中装载的光学部件的更换的环境。不仅能够用于融合 处理,而且还能够用于光纤的拆卸或铺设作业、光学单元12以及光学部件的更换作业、融合 后的确认作业等高效率的维护作业,能够有效地提高光纤激光振荡器10的可操作性。另外, 通过连通口22使光纤激光振荡器10的箱体11内部和净化台20内部的湿度环境容易变得均 一,容易进行湿度管理,所以能够有效地防止由于发生结霜而导致的光学部件的故障,可靠 性也得到提高。例如,能够在拉出光学单元12的状态下进行光学单元12内部的除湿。因此, 即使在湿气多的环境下,也能够进行如下的作业:防止由于发生结霜而导致的部件损坏地 启动振荡器,来确认光学部件。另外,通过可自由装卸地构成净化台20,成为能够搬运到作 业现场的轻量化的净化台,所以能够在作业现场进行通常在工厂等的净化室内进行的光纤 的铺设或光学部件的装机、光纤的融合处理,能够良好地进行光学单元12和在光学单元12 中装载的光学部件的维护更换作业。 < /p > < p > 另外,本实施方式的光纤激光振荡器10具备检测净化台20的内部湿度的湿度检测 部91、基于湿度检测部91的检测值来判定光纤激光振荡器10是否能够运转的控制部70。 < /p > < p > 由此,能够管理净化台20内部的湿度,切实地防止在发生结霜的状态下使光纤激 光振荡器10运行从而使光学部件等发生故障的情况。 < /p > < p > 另外,本实施方式的光纤激光振荡器10具备固定光学单元12,并能够从箱体11拉 出的基座13,将净化台20设置在基座13上。 < /p > < p > 由此,因为不是将净化台20直接装载到光学单元12的状态,所以能够在配置了净 化台20后拆卸光学单元(光纤激光器模块、光束合成器等)12的顶板,能够切实地防止粉尘 混入到内部。 < /p > < p > 另外,本实施方式的净化台20具有可视光透射板部51。由此,能够一边通过净化台 20维持净化的环境一边经过可视光透射板部51确认净化台20的内部来进行各种动作。 < /p > < p > 另外,本实施方式的净化台20在与接触箱体11的部分不同的外侧面具有窗口部 52,该窗口部52由具有可视光透射性以及柔性的材料构成。 < /p > < p > 由此,能够一边通过净化台20维持洁净的环境一边从具有可视光透射性的窗口部 52向净化台20内部插入手或作业机来一边确认内部的情况一边使用融合机进行融合处理 或维护作业。 < /p > < p > 另外,本实施方式的净化台20构成为能够在其内部配置内部搁板26并且构成为能 够在外部配置外部搁板25。由此,在作业现场能够在内部搁板26上放置融合机,或者在外部 搁板25上装载维护用工卡具,能够进一步提高更换部件时的可操作性。 < /p > < p > 以上,对于本发明的优选实施方式进行了说明,但是本发明并不限于上述的实施 方式,还能够进行适当变更。例如,在上述实施方式中,湿度控制部71构成为基于净化台20 内部的湿度信息来进行湿度管理,也可以构成为考虑由霜点温度计算部73计算出的霜点温 度信息来进行湿度管理。 < !-- SIPO < DP n="6" > -- > < /p >
< p > 以前,在光纤的融合处理中,已知使用净化台这样的罩住作业空间的设备来进行 融合处理。例如,专利文献1和专利文献2公开了与此种的光纤激光振荡器有关的技术。在专 利文献1中,记载了在以能够从振荡器箱体内拉出的方式收纳的融合台的内部配置光纤的 融合部的装置。另外,在专利文献2中,记载了在光纤连接用作业台的下部具备附带过滤器 的风扇,通过透明罩覆盖作业台的上部,进行融合连接的装置。 < /p > < p > 光纤激光振荡器内置的光学单元的光纤一般在工厂的净化室内进行融合处理。但 是,为了无缝覆盖进行融合处理的工作台需要大型的净化台,因此难以搬运到作业现场。在 使用作业台时,除了需要确保设置空间以外,还需要到作业台为止处理长的光纤。 < /p > < p > 另外,即使能够在净化棚内进行融合处理,也没有考虑到拆卸光纤,或者更换光学 部件的情况。因此,有可能会在拉出了组合台等光学单元的状态下更换光学部件时粉尘混 入到光学单元内部,或者在拉出组合台的状态下启动振荡器时由于发生结露而在光学部件 中发生不良情况,难以进行维护更换作业以及在更换后测定光学部件的温度等的确认作 业。 < /p > < p > 专利文献1:国际公开第2014/065360号 < /p > < p > 专利文献2:日本特开2010-54689号公报 < /p >
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