JP2016215251A - レーザ切断装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るレーザ切断装置1を模式的に示す斜視図である。図2は、本実施形態に係るレーザ切断装置1を示す正面図である。図3は、本実施形態に係るレーザ切断装置1を示す側面図である。レーザ切断装置1は、切断対象物Sにレーザ光を照射して、切断対象物Sを切断する。本実施形態において、切断対象物Sは、コンクリート壁Sである。コンクリート壁Sは、例えば原子炉建屋に使用される鉄筋コンクリート壁である。
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第3実施形態について説明する。図15は、本実施形態に係るレーザ切断装置1の一例を模式的に示す図である。図15に示すように、光学系21は、ビームスプリッタ49を有する。ビームスプリッタ49で分岐されたレーザ光の強度を検出する光センサ50が設けられる。レーザ光源9から光学系21に供給されたレーザ光の一部(例えば99[%]のレーザ光)は、ビームスプリッタ49を通過し、射出部2から射出される。レーザ光源9から光学系21に供給されたレーザ光の一部(例えば1[%]のレーザ光)は、ビームスプリッタ49で反射し、光センサ50に受光される。
なお、上述の各実施形態においては、受光部材4の受光面31は平面であることとした。図16に示すように、受光部材4Aの受光面31が凹部52を有してもよい。図16に示す受光部材4Aは、高融点金属層33Aと、支持板34Aとを有する。凹部52は、2つ形成される。凹部52により、レーザ光が照射される面積が大きくなり、レーザ光を受光する面の単位面積当たりのレーザ光のエネルギーが小さくなる。
2 射出部
3 レーザヘッド
4 受光部材
5 第1移動装置
6 第2移動装置
7 回収部材
7A 第1回収部材
7B 第2回収部材
8 カバー部材
8A 第1カバー部材
8B 第2カバー部材
9 レーザ光源
10 レーザ冷却装置
11 発電機
12 制御装置
13 ハウジング
14 第1ガイド部材
15 第2ガイド部材
16 吊部材
17 保持部材
18 第1液体供給装置
19 第2液体供給装置
20 ガス供給装置
21 光学系
21D 最終光学素子
22 鏡筒
23 ノズル
23A 筒部
23B 接触面
23C テーパ部
23D テーパ部
23E ストレート部
24 第1流路
24A 流入口
24B 流出口
24C 仕切板
25 冷却部材
25A 内面
25B 端面
26 第2流路
27 透過窓
27A 第1面
27B 第2面
28 ノズル交換装置
29 受光部材交換装置
30 接続部
31 受光面
32 耐酸化層
33 高融点金属層
34 支持板
35 第3流路
36 第3液体供給装置
37 温度センサ
38 遠隔操作装置
39 レーザヘッド位置センサ
40 受光部材位置センサ
41 無線通信部
42 データ取得部
43 レーザ制御部
44 駆動制御部
45 液体制御部
46 ガス制御部
47 記憶部
48 距離センサ
49 ビームスプリッタ
50 光センサ
51 出力装置
52 凹部
230 ラバルノズル
230A 第1テーパ部
230B 第2テーパ部
230C ストレート部
D1 厚み
D2 内径
D3 寸法
D4 距離
Claims (19)
- レーザ光源からのレーザ光が供給される光学系と、
前記光学系を保持する鏡筒と、
前記光学系を通過したレーザ光が射出される射出部を有し、切断対象物と対向した状態で前記レーザ光を射出するノズルと、
前記鏡筒と前記ノズルとの間に設けられ、液体供給装置から供給される冷却用液体が流通する第1流路を有し、前記ノズルを冷却する冷却部材と、
を備えるレーザ切断装置。 - 前記冷却部材は前記鏡筒に固定され、
前記冷却部材に対して前記ノズルを着脱可能に接続する接続部を有する、
請求項1に記載のレーザ切断装置。 - 前記接続部は、ねじを含む、
請求項2に記載のレーザ切断装置。 - 前記ノズルは、前記冷却部材と接触する接触面を有する、
請求項2又は請求項3に記載のレーザ切断装置。 - 前記鏡筒は、前記鏡筒及び前記光学系を冷却する冷却用液体が流通する第2流路を有する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記切断対象物に入射する前記レーザ光の焦点位置からの広がり角度は10[°]以下である、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記ノズルと対向する前記切断対象物の表面における前記レーザ光の照射領域の最小寸法は1[mm]以上である、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記光学系の焦点が前記切断対象物の内部に位置する状態で前記切断対象物に前記レーザ光が照射される、
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記鏡筒、前記冷却部材、及び前記ノズルを含むレーザヘッドを移動可能な第1移動装置を備え、
前記第1移動装置は、前記射出部から前記レーザ光が射出された状態で、前記ノズルが対向する前記切断対象物の表面と平行な面内において前記レーザヘッドを移動する、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記ノズルと前記切断対象物との距離を一定に保つ距離保持機構を備え、
前記第1移動装置は、前記ノズルと前記切断対象物とが一定間隔の保持を可能にする、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記第1移動装置による前記レーザヘッドの移動範囲よりも下方に配置され、前記レーザ光の照射により発生した前記切断対象物の溶融物(ドロス)を回収する回収部材を備える、
請求項9又は請求項10に記載のレーザ切断装置。 - 前記切断対象物の裏面と対向するように配置され、前記射出部から射出された前記レーザ光の少なくとも一部を受ける受光部材を備える、
請求項9から請求項11のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記レーザヘッドと同期して前記受光部材を移動する第2移動装置を備える、
請求項12に記載のレーザ切断装置。 - 前記レーザヘッド及び前記受光部材の周囲に配置されるカバー部材を備える、
請求項12又は請求項13に記載のレーザ切断装置。 - 前記冷却部材に対して前記ノズルを交換するノズル交換装置を備える、
請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記光学系の複数の光学素子のうち前記光学系の焦点に最も近い光学素子の光射出面と対向する第1面及び前記第1面の逆方向を向く第2面を有し、前記第2面側の空間のガスが前記第1面側の空間に流入することを抑制する透過窓を備える、
請求項1から請求項15のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記ノズルから噴射させるためのアシストガスを前記ノズルに供給するガス供給装置を備える、
請求項1から請求項16のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記ガス供給装置は、前記射出部と対向する前記切断対象物が貫通していない状態において前記アシストガスが第1噴射量で噴射し、前記レーザ光の照射により前記切断対象物が貫通した状態において前記アシストガスが前記第1噴射量とは異なる第2噴射量で噴射するように、前記アシストガスの供給量を調整する、
請求項17に記載のレーザ切断装置。 - 前記光学系はビームスプリッタを含み、
前記ビームスプリッタで分岐された前記レーザ光の強度を検出する光センサを備える、
請求項1から請求項18のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。
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