特許 7526680 レーザ加工機及びレーザ加工機の結露防止方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】レーザ加工機及びレーザ加工機の結露防止方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20240725BHJP

   B23K 26/38 20140101ALI20240725BHJP

   B23K 26/70 20140101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

B23K26/00 Z

B23K26/38 A

B23K26/70

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021004727

(22)【出願日】2021-01-15

(65)【公開番号】P2022109427

(43)【公開日】2022-07-28

【審査請求日】2023-10-16

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】古清水 洋

(72)【発明者】

【氏名】大竹 出

【審査官】柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１２１６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７４３６６６１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１６－０２３９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０７６７９６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６１－０８４４９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００

Ｂ２３Ｋ ２６／３８

Ｂ２３Ｋ ２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザビームを射出するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から射出されたレーザビームをコリメートしてレーザビームを、板金を加工する加工ヘッドに導光するビーム光学装置と、
前記レーザ発振器と前記ビーム光学装置との少なくとも一方を冷却水を循環させて冷却するチラー装置と、
前記チラー装置の前記冷却水を供給する第１配管と前記第１配管と同心上に配置され前記第１配管の径より大径の第２配管とを有する二重配管と、
乾燥空気が供給される中継器とを備え、
前記二重配管は、前記チラー装置から前記少なくとも一方へ向かう往路二重配管と前記少なくとも一方から前記チラー装置へ戻る復路二重配管とを含み、
前記中継器は、前記往路二重配管及び前記復路二重配管の中間に配置され、前記往路二重配管及び前記復路二重配管の前記第１配管が挿通され、前記往路二重配管及び前記復路二重配管の前記第２配管が接続され、前記乾燥空気を前記往路二重配管及び前記復路二重配管の各々の前記第１配管と前記第２配管との隙間に供給する、レーザ加工機。

【請求項2】

少なくとも一方側の前記往路二重配管及び前記復路二重配管の端部の前記第２配管が開放され、前記中継器は、開放された前記第２配管と前記第１配管との隙間から前記乾燥空気を前記ビーム光学装置に放出する、請求項１記載のレーザ加工機。

【請求項3】

チラー装置側の前記往路二重配管及び前記復路二重配管の端部の前記第２配管が開放され、前記中継器は、開放された前記第２配管と前記第１配管との隙間から前記乾燥空気を外部に放出する、請求項１又は請求項２記載のレーザ加工機。

【請求項4】

レーザ発振器とレーザ発振器から射出されたレーザビームを加工ヘッドに導光するビーム光学装置との少なくとも一方に冷却水を供給する第１配管と前記第１配管と同心上に配置され前記第１配管の径より大径の第２配管とで構成した往路二重配管及び復路二重配管の中間に中継器を配置し、
前記往路二重配管の前記第１配管により前記冷却水をチラー装置から前記中継器を通って前記少なくとも一方に供給し、
前記復路二重配管の前記第１配管により前記冷却水を前記少なくとも一方から前記中継器を通って前記チラー装置に戻し、
前記往路二重配管及び前記復路二重配管の各々の前記第２配管が接続された前記中継器に供給された乾燥空気を前記往路二重配管及び前記復路二重配管の各々の前記第１配管と前記第２配管との隙間に供給し、
前記往路二重配管及び前記復路二重配管の結露を防止する、レーザ加工機の結露防止方法。

【請求項5】

少なくとも一方側の前記往路二重配管及び前記復路二重配管の端部の前記第２配管が開放され、開放された前記第２配管と前記第１配管との隙間から前記乾燥空気を前記ビーム光学装置に放出する、請求項４記載のレーザ加工機の結露防止方法。

【請求項6】

チラー装置側の前記往路二重配管及び前記復路二重配管の端部の前記第２配管が開放され、開放された前記第２配管と前記第１配管との隙間から前記乾燥空気を外部に放出する、請求項４又は請求項５記載のレーザ加工機の結露防止方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工機及びレーザ加工機の結露防止方法に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ加工機は稼働時に高温となるため、チラー装置によって冷却する必要がある。チラー装置には、２つの温度の異なる冷却水の供給先が存在する。冷却水の供給先の一つはレーザ発振器であり、もう一つは、レーザ発振器の外部のビーム光学装置である。

【0003】

チラー装置のチラー第１回路は、レーザ発振器に例えば約２４℃の冷却水を供給してレーザ発振器を冷却する。チラー装置のチラー第２回路は再熱回路を備え、チラー第２回路は例えば約２７℃の冷却水をビーム光学装置に供給して冷却する。レーザ発振器を冷却する冷却水の温度よりもビーム光学装置を冷却する冷却水の温度が高いのは、ビーム光学系に設けられている光学部品の結露をできるだけ防止するためである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１６９４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

チラー装置のコストを削減するために、チラー第２回路を削除し、チラー第１回路でビーム光学系を冷却することが考えられる。ところが、ビーム光学装置にレーザ発振器を冷却する冷却水の温度と同じ約２４℃の温度の冷却水を循環させると、冷却水の配管が結露しやすくなり、光学部品が結露するおそれが増大する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、レーザビームを射出するレーザ発振器と、前記レーザ発振器から射出されたレーザビームをコリメートしてベンドミラーで反射されたレーザビームを板金を加工する加工ヘッドに導光するビーム光学装置と、前記レーザ発振器と前記ビーム光学装置との少なくとも一方を冷却水を循環させて冷却するチラー装置と、前記チラー装置の前記冷却水を供給する第１配管と前記第１配管と同心上に配置され前記第１配管の径より大径の第２配管とを有する二重配管と、乾燥空気が供給される中継器とを備える。前記二重配管は、前記チラー装置から前記少なくとも一方へ往く往路二重配管と前記少なくとも一方から前記チラー装置へ戻る復路二重配管とを含む。前記中継器は、前記往路二重配管及び前記復路二重配管の中間に配置され、前記往路二重配管及び前記復路二重配管の前記第１配管が挿通され、前記往路二重配管及び前記復路二重配管の前記第２配管が接続され、前記乾燥空気を前記往路二重配管及び前記復路二重配管の各々の前記第１配管と前記第２配管との隙間に供給する、レーザ加工機を提供する。

【0007】

中継器が、往路二重配管及び復路二重配管の中間に配置され、中継器に往路二重配管及び復路二重配管の第１配管が挿通され、往路二重配管及び復路二重配管の第２配管が接続されている。このため、燥空気が往路二重配管及び復路二重配管の各々の第１配管と第２配管との隙間に供給される。

【0008】

高温多湿環境下において、レーザ発振器の水温の冷却水でビーム光学装置を冷却し、ビーム光学装置の配管の結露を防止することができる。

【0009】

本発明の一態様は、レーザ発振器とレーザ発振器から射出されたレーザビームを加工ヘッドに導光するビーム光学装置との少なくとも一方に冷却水を供給する第１配管と前記第１配管と同心上に配置され前記第１配管の径より大径の第２配管とで構成した往路二重配管及び復路二重配管の中間に中継器を配置する。前記往路二重配管の前記第１配管により前記冷却水を冷却装置から前記中継器を通って前記少なくとも一方に供給し、前記復路二重配管の前記第１配管により前記冷却水を前記少なくとも一方から前記中継器を通って前記冷却装置に戻す。前記往路二重配管及び前記復路二重配管の各々の前記第２配管が接続された前記中継器に供給された乾燥空気を前記往路二重配管及び前記復路二重配管の各々の前記第１配管と前記第２配管との隙間に供給し、前記往路二重配管及び前記復路二重配管の結露を防止する、レーザ加工機の結露防止方法を提供する。

【0010】

中継器が、往路二重配管及び復路二重配管の中間に配置され、中継器に往路二重配管及び復路二重配管の第１配管が挿通され、往路二重配管及び復路二重配管の第２配管が接続されている。このため、燥空気が往路二重配管及び復路二重配管の各々の第１配管と第２配管との隙間に供給される。

【0011】

レーザ発振器を冷却する冷却水の温度と同一の温度の冷却水でビーム光学装置を冷却し、ビーム光学装置の配管の結露を防止することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、レーザ発振器を冷却する冷却水の温度と同一の温度の冷却水でビーム光学装置を冷却しながら、ビーム光学装置を冷却する配管の結露を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の概略構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係るチラー装置によりレーザ発振器とビーム光学装置とを同一の温度の冷却水で冷却する構成図である。

【図3】本発明の実施形態に係るチラー装置によりレーザ発振器とビーム光学装置とを同一の温度の冷却水で冷却する冷媒回路の構成図である。

【図4】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の冷却水と乾燥空気用の二重配管と中継ボックスを示す斜視図である。

【図5】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の冷却水と乾燥空気用の二重配管の断面図である。

【図6】本発明の実施形態に係るレーザ加工機のビーム光学装置への往路二重配管及び復路二重配管の経路を示す図である。

【図7】本発明の実施形態に係るレーザ加工機のビーム光学装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態のレーザ加工機及びレーザ加工機の結露防止方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

【0015】

（レーザ加工機の基本構成）
図１は本発明の実施形態に係るレーザ加工機の概略構成図である。図１を参照して本実施形態について説明する。図１に示すように、レーザ加工機は、チラー装置１、レーザビームを射出するレーザ発振器２、ビーム光学装置３、加工ヘッド４、加工テーブル５、Ｘ軸キャリア６、Ｙ軸キャリア７を備える。また、レーザ加工機は、中継ボックス１０、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１、復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２、Ｘケーブルベア１３、Ｙケーブルベア１４、往路冷却水配管１５、復路冷却水配管１６、連結管からなる水マニホールド１８を備える。

【0016】

ビーム光学装置３には、レーザ発振器２から射出されてプロセスファイバ７０（図７参照）で伝送されるレーザビームが入射される。ビーム光学装置３は、入射したレーザビームをコリメートレンズでコリメートした後にベンドミラーで反射させて加工ヘッド４に導光する。ビーム光学系３の詳細な構成については、後述する。

【0017】

加工ヘッド４は、ビーム光学装置３からのレーザビームを加工テーブル５に載置された加工対象の板金Ｋ１に照射して板金Ｋ１を加工（切断）する。

【0018】

Ｘ軸キャリア６は、平板状の板金Ｋ１を跨ぐようにコの字状に形成され、加工テーブル５に対してＸ軸方向に移動する。Ｙ軸キャリア７は、Ｘ軸キャリア６の長手部６ａに嵌合し、長手部６ａを摺動して加工テーブル５に対してＹ軸方向に移動する。

【0019】

Ｙ軸キャリア７には、ビーム光学装置３と加工ヘッド４とが取り付けられている。これにより、Ｘ軸キャリア６とＹ軸キャリア７とを移動させることで、加工ヘッド４が板金Ｋ１に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動するので、板金Ｋ１を所望の形状に加工することができる。

【0020】

Ｘケーブルベア１３は、Ｘ軸キャリア６に取り付けられ、Ｘ軸キャリア６とともにＸ軸方向に移動する。Ｙケーブルベア１４は、Ｙ軸キャリア７に取り付けられ、Ｙ軸キャリア７とともにＹ軸方向に移動する。

【0021】

図２は本発明の実施形態に係るチラー装置１によりレーザ発振器とビーム光学装置とを同一の温度の冷却水で冷却する構成図である。図２に示すように、チラー装置１は、チラー装置１から往路Ａ１を介して温度２４℃の冷却水をレーザ発振器２に供給し、復路Ａ２を介してレーザ発振器２から冷却水をチラー装置１に戻す。

【0022】

また、チラー装置１は、チラー装置１から往路Ｂ１を介してビーム光学装置３に温度２４℃の冷却水を供給し、ビーム光学装置３から復路Ｂ２を介して冷却水をチラー装置１に戻す。

【0023】

図３は本発明の実施形態に係るチラー装置によりレーザ発振器とビーム光学装置とを同一の温度の冷却水で冷却する冷媒回路の構成図である。図３に示すように、チラー装置１は、冷媒回路１００と冷却器１０２を備える。冷媒回路１００と冷却器１０２はチラー第１回路を構成する。冷却器１０２は、水槽１０１とレーザ発振器２とビーム光学装置３との間で冷却水を循環させ、循環経路中に冷媒と熱交換することで冷却水を冷却する。レーザ発振器２とビーム光学装置３とは、レーザ加工機における冷却対象物の例である。

【0024】

冷媒回路１００は、圧縮機１０５、凝縮器１０６、膨張弁１０７、冷却器１０２内の蒸発器１０３と、アキュムレータ１０４とを順番に配管接続している。凝縮器１０６は圧縮機１０５から吐出された冷媒を凝縮し、膨張弁１０７は冷媒を減圧する。その後、蒸発器１０３は、冷媒を蒸発させ、アキュムレータ１０４は蒸発した冷媒を圧縮機１０５に戻す。

【0025】

冷却器１０２は、往路Ａ１を介してレーザ発振器２に温度２４℃の冷却水を供給し、復路Ａ２を介してレーザ発振器２から冷却水は水槽１０１に戻される。水槽１０１からの温度２４℃の冷却水は、冷却器１０２に送られるとともに、往路Ｂ１を介してビーム光学系３に供給される。ビーム光学装置３からの冷却水は復路Ｂ２を介して水槽１０１に戻される。

【0026】

この構成によれば、チラー内部に再熱回路を設けたチラー第２回路を削除でき、チラー第１回路（レーザ発振器系）でのビーム光学装置３の冷却が可能となる。

【0027】

（ビーム光学系３の配管結露防止の構成）
次に、レーザ発振器を冷却する冷却水の温度と同一の温度の冷却水でビーム光学装置３を冷却し、ビーム光学装置３の配管の結露を防止する構成を説明する。

【0028】

図１に示すように、二重配管は、チラー装置１からビーム光学装置３に向かう往路二重配管とビーム光学装置３からチラー装置１に戻る復路二重配管とからなる。往路二重配管は、往路二重配管１１ａ１と往路二重配管１１ｂ１とからなる。復路二重配管は、復路二重配管１１ａ２と復路二重配管１１ｂ２とからなる。

【0029】

往路二重配管１１ａ１及び復路二重配管１１ａ２は、チラー装置１側に配置されている。往路二重配管１１ｂ１及び復路二重配管１１ｂ２は、ビーム光学装置３側に配置されている。

【0030】

往路二重配管１１ａ１と復路二重配管１１ａ２とは、Ｘケーブルベア１３に取り付けられ、Ｘケーブルベア１３とともにＸ軸方向に移動する。往路二重配管１１ｂ１と復路二重配管１１ｂ２は、Ｙケーブルベア１４に取り付けられ、Ｙケーブルベア１４とともにＹ軸方向に移動する。このため、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１と復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２が絡まることがない。

【0031】

図１に示すように、中継ボックス１０は、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１の合計長の中間及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の合計長の中間に配置されている。なお、中継ボックス１０は複数個設けられていてもよい。

【0032】

図４は本発明の実施形態に係るレーザ加工機の冷却水と乾燥空気用の二重配管と中継ボックスを示す斜視図である。中継ボックス１０は中継器であり、図４に示すように、直方体の筐体２２Ａを有し、筐体２２Ａに、ゴムシートを筐体22Aと接触する部分に備えた平板からなる蓋体２２を４つのネジ２３でねじ締めすることにより内部が密閉されている。

【0033】

中継ボックス１０の略中央部には、乾燥空気が供給される空気供給口２５と、空気供給口２５に連結され、乾燥空気の流速をコントロールして乾燥空気を中継ボックス１０内に供給するスピードコントローラ２４が設けられている。スピードコントローラ２４は、弁を回して弁の開閉量を調整することで、一定の流量の乾燥空気を中継ボックス１０内部に供給する。乾燥空気としては、大気圧露点２５℃以下の圧縮エアが用いられる。

【0034】

中継ボックス１０には、チラー装置１からＸケーブルベア１３とＹケーブルベア１４を介してビーム光学装置３に向かう往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１と、ビーム光学装置３からＹケーブルベア１４とＸケーブルベア１３を介してチラー装置１に戻る復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２が接続されている。

【0035】

図５は本発明の実施形態に係るレーザ加工機の冷却水と乾燥空気用の二重配管の断面図である。図５に示すように、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１と復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の各々は、冷却水を供給する円筒状の第１配管からなる耐摩耗チューブ３１と、耐摩耗チューブ３１と同心上に配置され耐摩耗チューブ３１の径より大径の第２配管からなるナイロンチューブ３２とで構成されている。

【0036】

耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との間には中継ボックス１０から乾燥空気３３が供給される。耐摩耗チューブ３１は冷却水ホースであり、ポリウレタン、フッ素等を含む。

【0037】

耐摩耗チューブ３１は、Ｘケーブルベア１３、Ｙケーブルベア１４内で耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２とが擦れ合い、損傷することを防止する。

【0038】

往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１のナイロンチューブ３２は、継手部２１ａにより中継ボックス１０に接続されている。復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２のナイロンチューブ３２は、継手部２１ｂにより中継ボックス１０に接続されている。

【0039】

中継ボックス１０には、継手部２１ａ，２１ｂに対応して中空状の六角ナット２６が設けられている。往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１の耐摩耗チューブ３１及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の耐摩耗チューブ３１は、中継ボックス内部の六角ナット２６を挿通している。

【0040】

このため、空気供給口２５から供給された乾燥空気３３は、スピードコントローラ２４を介して中継ボックス１０内に供給される。乾燥空気３３は、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１、復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の各々において、六角ナット２６と耐摩耗チューブ３１との隙間を通って、耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間に供給される。

【0041】

図６は、実施形態に係るレーザ加工機のビーム光学装置３への往路二重配管及び復路二重配管の経路を示す図である。図６において、Ｙケーブルベア１４からの往路二重配管１１ｂ１は、配管４１を介してビーム光学装置３に接続される。往路二重配管１１ｂ１の端部のナイロンチューブ３２がビーム光学装置３で開放されており、耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間の乾燥空気３３がビーム光学装置３のＡ部、Ｂ部に吹き付けられる。

【0042】

また、Ｙケーブルベア１４からの復路二重配管１１ｂ２は、配管４７を介してビーム光学装置３に接続される。復路二重配管１１ｂ２の端部のナイロンチューブ３２がビーム光学装置３で開放されており、耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間の乾燥空気３３がビーム光学系３のＡ部、Ｂ部に吹き付けられる。

【0043】

また、往路二重配管及び復路二重配管とは別にエア配管４８を備え乾燥空気３３をビーム光学系３へ内部に供給することで、ビーム光学装置３内の除湿を図ることができる。

【0044】

また、チラー装置１側の往路二重配管１１ａ１及び復路二重配管１１ａ２の端部のナイロンチューブ３２が水マニホールド１８において開放され、開放されたナイロンチューブ３２と耐摩耗チューブ３１との隙間から乾燥空気３３が大気に放出される。

【0045】

往路二重配管１１ａ１の耐摩耗チューブ３１は、チラー装置１に接続された往路冷却水配管１５に接続されている。復路二重配管１１ａ２の耐摩耗チューブ３１は、チラー装置１に接続された復路冷却水配管１６に接続されている。

【0046】

図７は本発明の実施形態に係るレーザ加工機のビーム光学装置の構成図である。ビーム光学装置３は、ホルダ５２と、アパーチャ５４と、ホルダ５３と、コリメートレンズ５５と、ベンドミラー５６とを備える。

【0047】

ホルダ５２は、プロセスファイバ７０を保持する。アパーチャ５４は、プロセスファイバ７０からのレーザビームの口径を絞りにより調整する。ホルダ５３は、ホルダ５２に連結され且つアパーチャ５４を保持する。

【0048】

コリメートレンズ５５は、アパーチャ５４により調整されたレーザビームをコリメートする。ベンドミラー５６は、コリメートレンズ５５でコリメートされたレーザビームを反射させて加工ヘッド４に導光する。ベンドミラー５６の角度を調整する回転機構が接続されて、ベンドミラー５６が回転可能に構成されていてもよい。加工ヘッド４は、図示しない集束レンズでレーザビームを集束させて板金Ｋ１に照射する。

【0049】

（チラー装置１の冷却水によるビーム光学装置３の冷却処理）
次に、チラー装置１の冷却水によるビーム光学装置３の冷却処理について説明する。まず、冷却水は、チラー装置１から一重配管からなる往路冷却水配管１５を通り水マニホールド１８に到達する。

【0050】

次に、冷却水は、水マニホールド１８から往路二重配管１１ａ１の耐摩耗チューブ３１を通って、中継ボックス１０を挿通し、往路二重配管１１ｂ１の耐摩耗チューブ３１を通って、ビーム光学装置３に供給される。

【0051】

往路二重配管１１ｂ１からの冷却水は、配管４１、配管４４を通って、一重配管４５に供給される。一重配管４５からの冷却水は、配管４６を通って、図７に示すプロセスファイバ７０、アパーチャ５４に供給される。プロセスファイバ７０は冷却水により冷却される。アパーチャ５４は溝部に冷却水を循環させ、冷却される。

【0052】

その後、アパーチャ５４からの冷却水は、配管４７を通り、復路二重配管１１ｂ２の耐摩耗チューブ３１を通って、中継ボックス１０を挿通し、復路二重配管１１ａ２の耐摩耗チューブ３１を通って、水マニホールド１８に到達する。その後、冷却水は、水マニホールド１８から復路冷却水配管１６を通って、チラー装置１に戻る。

【0053】

（乾燥空気３３によるビーム光学装置３の二重配管の結露防止方法）
次に、乾燥空気３３によるビーム光学装置３の二重配管の結露防止方法について、説明する。

【0054】

まず、中継ボックス１０の空気供給口２５から供給された乾燥空気３３は、スピードコントローラ２４を介して中継ボックス１０内に供給される。

【0055】

往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１、復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の各々において、乾燥空気３３が、六角ナット２６と耐摩耗チューブ３１との隙間を通って、耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間に供給される。

【0056】

図１に示すように、中継ボックス１０は、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１の合計長の中間及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の合計長の中間に配置されている。合計長の二重配管の中間点に中継ボックス１０を配置することで、二重配管内の乾燥空気３３の圧力で、乾燥空気３３が流れるようになり、結露を防止することができる。二重配管の中間点は、ビーム光学装置３寄りではなく、チラー装置１寄りではなくて、二重配管の真ん中あたりである。また、乾燥空気３３が断熱材となり、高温多湿でもナイロンチューブ３２の外面はほとんど結露しない。

【0057】

往路二重配管１１ｂ１に供給された乾燥空気３３は、配管４１を介してビーム光学系３に到達する。往路二重配管１１ｂ１の端部のナイロンチューブ３２が開放されているので、耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間の乾燥空気３３がビーム光学装置３のＡ部、Ｂ部に吹き付けられる。また、ビーム光学装置３の周囲に乾燥空気３３が満たされる。このため、除湿効果が大となり、配管の結露を防止することができる。

【0058】

また、復路二重配管１１ｂ２に供給された乾燥空気は、配管４７を介してビーム光学装置３に到達する。復路二重配管１１ｂ２の端部のナイロンチューブ３２が開放されている。このため、耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間の乾燥空気３３がビーム光学装置３のＡ部、Ｂ部に吹き付けられる。また、ビーム光学装置３の周囲に乾燥空気３３が満たされる。このため、除湿効果が大となり、配管の結露を防止することができる。

【0059】

一方、往路二重配管１１ａ１と復路二重配管１１ａ２に供給された乾燥空気は、水マニホールド１８に到達し、水マニホールド１８が開放されている。このため、開放されたナイロンチューブ３２と耐摩耗チューブ３１との隙間から乾燥空気３３が大気に放出される。

【0060】

（乾燥空気３３の中継ボックス１０への供給タイミング）
次に、乾燥空気３３の中継ボックス１０への供給タイミングについて説明する。まず、レーザ加工機をオンさせた時点でレーザ発振器２及びチラー装置１はオフである。このとき、中継ボックス１０には乾燥空気３３を供給しない。

【0061】

次に、レーザ発振器２及びチラー装置１をオンさせる。このとき、中継ボックス１０に乾燥空気３３を供給する。レーザ加工時には、中継ボックス１０に乾燥空気３３が供給される。

【0062】

レーザ加工機をオフさせた時、乾燥空気の供給を停止する。工場の配管に残った残圧で二重配管が環境温度に馴染むまでの時間的猶予を確保する。

【0063】

このように、実施形態のレーザ加工機及びレーザ加工機の結露防止方法によれば、チラー内部に再熱回路を設けたチラー第２回路を削除でき、チラー第１回路でのビーム光学装置３の冷却が可能となる。

【0064】

また、ビーム光学装置３への往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１及びチラー装置１への復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の中間に中継ボックス１０を配置し、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の各々のナイロンチューブ３２が接続された中継ボックス１０に乾燥空気３３を供給する。

【0065】

乾燥空気３３は、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の各々の耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間に供給されるので、ビーム光学装置３の往路二重配管１１ｂ１と復路二重配管１１ｂ２の結露を防止することができる。

【0066】

また、往路二重配管１１ｂ１及び復路二重配管１１ｂ２の端部のナイロンチューブ３２がビーム光学装置３で開放され、耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間の乾燥空気３３がビーム光学装置３に吹き付けられる。ビーム光学装置３の周囲に乾燥空気３３が満たされる。このため、除湿効果が大となり、配管の結露を防止することができる。

【0067】

また、チラー装置１側の往路二重配管１１ａ１及び復路二重配管１１ａ２の端部のナイロンチューブ３２が水マニホールド１８において開放され、開放されたナイロンチューブ３２と耐摩耗チューブ３１との隙間から乾燥空気３３が大気に放出される。このため、二重配管内の乾燥空気３３の圧力で、乾燥空気３３が大気に流れるようになり、結露を防止することができる。

【0068】

なお、実施形態では、ビーム光学系３を冷却水で冷却するために、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２、中継ボックス１０を用いている。

【0069】

また、レーザ発振器２を冷却水で冷却するために、チラー装置１とレーザ発振器２との間に、実施形態で説明した構成と同一構成の往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２を配置し、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の中間に中継ボックス１０を配置してもよい。

【0070】

そして、乾燥空気３３を中継ボックス１０内に供給し、往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１、復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の各々において、乾燥空気３３が耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間に供給される。

【0071】

往路二重配管１１ａ１，１１ｂ１及び復路二重配管１１ａ２，１１ｂ２の中間に中継ボックス１０を配置することで、二重配管内の乾燥空気３３の圧力で、乾燥空気３３が流れるようになり、結露を防止することができる。

【0072】

また、レーザ発振器２側の往路二重配管１１ｂ１及び復路二重配管１１ｂ２の端部のナイロンチューブ３２を開放することで、耐摩耗チューブ３１とナイロンチューブ３２との隙間の乾燥空気３３がレーザ発振器２に吹き付けられる。また、レーザ発振器２の周囲に乾燥空気３３が満たされる。このため、除湿効果が大となり、配管の結露を防止することができる。

【0073】

また、チラー装置１側の往路二重配管１１ａ１及び復路二重配管１１ａ２の端部のナイロンチューブ３２をチラー装置１寄りの位置で開放することで、開放されたナイロンチューブ３２と耐摩耗チューブ３１との隙間から乾燥空気３３が大気に放出される。このため、二重配管内の乾燥空気３３の圧力で、乾燥空気３３が大気に流れるようになり、結露を防止することができる。

【0074】

また、結露防止効果を高めるために、二重配管や冷却板金であるビーム光学装置３、レーザ発振器２を断熱材で覆うようにしてもよい。

【0075】

本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

【符号の説明】

【0076】

１ チラー装置
２ レーザ発振器
３ ビーム光学装置
４ 加工ヘッド
５ 加工テーブル
６ Ｘ軸キャリア
７ Ｙ軸キャリア
１０ 中継ボックス
１１ａ１，１１ｂ１ 往路二重配管
１１ａ２，１１ｂ２ 復路二重配管
１３ Ｘケーブルベア
１４ Ｙケーブルベア
１５ 往路冷却水配管
１６ 復路冷却水配管
１８ 水マニホールド
２１ａ，２１ｂ 継手部
２２ 蓋体
２３ ネジ
２４ スピードコントローラ
２５ 空気供給口
２６ 六角ナット
３１ 耐摩耗チューブ
３２ ナイロンチューブ
３３ 乾燥空気
４１，４４，４６，４７ 配管
４５ 一重配管
４８ エア配管
５２，５３ ホルダ
５４ アパーチャ
５５ コリメートレンズ
５６ ベンドミラー
７０ プロセスファイバ
１００ 冷媒回路
１０１ 水槽
１０２ 冷却器
１０３ 蒸発器
１０４ アキュムレータ
１０５ 圧縮機
１０６ 凝縮器
１０７ 膨張弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】