CN107768974A - 激光装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够实现所应用的湿度传感器的寿命的延长并且能够防止激光装置的冷却部的结露的激光装置。一种在壳体内具备激光二极管和对激光二极管进行冷却的冷却部的激光装置，具备：湿度检测部，其随着针对自身的通电来对激光装置内的湿度进行检测；以及通电控制部，其对针对湿度检测部的通电时间进行控制。在激光装置的一个方式中，还具备：温度检测部，其对壳体内的温度进行检测；以及露点计算部，其基于由湿度检测部检测出的湿度以及由温度检测部检测出的温度来计算露点，通电控制部基于由露点计算部计算出的露点来对针对湿度检测部的通电时间进行控制。

Description

激光装置

技术领域

本发明涉及一种激光装置，详细地说，涉及一种具备除湿装置的激光装置。

背景技术

在高输出激光装置中，为了防止作为激光光源的激光二极管的过热而进行冷却。即，设置作为用于进行该冷却的装置的冷却部。通常，激光装置设置在密闭的壳体内，利用冷却器等具有除湿功能的装置将壳体内的湿度管理为固定。然而，在维护检查等时打开壳体的门的情况下，若湿度大的空气与被冷却的激光二极管或其周边构件接触，则会发生结露。当由于该结露而产生的水滴附着于激光二极管时，存在激光二极管发生损坏的风险。因而，需要始终以足够的精度管理激光装置的壳体内的湿度。为了进行这样的湿度的管理，期望壳体内所具备的湿度传感器的寿命足够长并能够维持稳定的检测精度。

另一方面，以往以来，提出了一种设置于测定现场的湿度传感器的寿命预测装置(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1的技术中，利用附设于湿度传感器的加热器以固定的周期对湿度传感器进行加热来使发生了劣化的性能恢复后使用该湿度传感器。并且，变更每个周期的加热时间来获得与耐用期间中的加热时间的总和有关的估计数据。另外，获得实际的加热时间的累积值的数据。然后，基于与加热时间的总和有关的估计数据以及实际的加热时间的累积值的数据，通过规定的运算来对湿度传感器的寿命进行预测。通过这样对湿度传感器的寿命进行预测，能够进行定期性的更换的准备来实现维护时的便利。

另外，还提出了一种用于能够长期地维持附设于空气调节器的湿度传感器的检测精度的技术(例如，参照专利文献2)。

在专利文献2的技术中，对湿度传感器设置通电休止期间来使湿度传感器间歇性地工作。在进行该间歇性工作时，当湿度的检测值示出规定范围外的值、或者即使在规定范围内变动率也为规定程度以下时，将通电休止期间设定得长。通过延长通电休止期间来使针对该湿度传感器的通电累积时间缩短，能够长期间地维持检测精度。

专利文献1：日本特开2010-8321号公报

专利文献1：日本特开平5-333942号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所公开的技术中，基于与湿度传感器的加热时间有关的数据来通过运算对湿度传感器的寿命进行预测，从而实现维护上的便利，但是没有示出用于将寿命本身延长的方法。

另外，在专利文献2所公开的技术中，基于附设于空气调节器的湿度传感器检测出的湿度的检测值以及该检测值的变动率来对针对湿度传感器的通电休止时间进行控制，但是无法直接应用于防止激光装置中的冷却部的结露。

本发明是鉴于上述那样的状况而完成的，目的在于提供一种能够实现所应用的湿度传感器的寿命的延长并且能够防止激光装置的冷却部的结露的激光装置。

用于解决问题的方案

(1)本发明的激光装置(例如，后述的激光装置1)在壳体(例如，后述的壳体2)内具备激光二极管(例如，后述的激光二极管10)和对所述激光二极管进行冷却的冷却部(例如，后述的冷却部20)，该激光装置(例如，后述的激光装置1)具备：湿度检测部(例如，后述的湿度检测部30)，其随着针对自身的通电来对所述激光装置内的湿度进行检测；以及通电控制部(例如，后述的通电控制部40)，其对针对所述湿度检测部的通电时间进行控制。

(2)也可以是，关于(1)的激光装置，还具备：温度检测部(例如，后述的温度检测部50)，其对所述壳体内的温度进行检测；以及露点计算部(例如，后述的露点计算部60)，其基于由所述湿度检测部检测出的湿度以及由所述温度检测部检测出的温度来计算露点，所述通电控制部基于由所述露点计算部计算出的露点来对针对所述湿度检测部的通电时间进行控制。

(3)也可以是，关于(1)或(2)的激光装置，还具备对所述壳体的门(例如，后述的门3)的开闭状态进行检测的门开闭检测部(例如，后述的门开闭检测部4)，所述通电控制部根据由所述门开闭检测部检测出的门的开闭状态来对针对所述湿度检测部的通电时间进行控制。

(4)也可以是，关于(1)至(3)中的任一激光装置，所述湿度检测部配置在所述冷却部的附近。

发明的效果

根据本发明，能够实现一种能够实现所应用的湿度传感器的寿命的延长并且能够防止激光装置的冷却部的结露的激光装置。

附图说明

图1是示出作为本发明的一个实施方式的激光装置的概要结构图。

图2是示出图1的激光装置中的通电控制部所进行的针对湿度检测部的通电的控制方式的图。

图3是示出图1的激光装置中的通电控制部的动作的流程图。

图4是示出作为本发明的其它实施方式的激光装置的概要结构图。

附图标记说明

1、1a：激光装置；2：壳体；3：门；4：门开闭检测部；5：除湿部；10：激光二极管；20：冷却部；30：湿度检测部；40、41：通电控制部；50：温度检测部；60、61：露点计算部；100：激光装置部；200：CNC部。

具体实施方式

图1是示出作为本发明的一个实施方式的激光装置的概要结构图。

该激光装置1在壳体2内具备激光二极管10以及对激光二极管10进行冷却的冷却部20。

即，对成为激光光源的激光二极管10附设有对激光二极管10进行冷却的冷却部20，激光二极管10和冷却部20设置在密闭构造的壳体2内。作为冷却部20，例如能够应用使冷却液在液冷散热器中循环的类型的冷却部、具有帕尔贴元件那样的电子冷却元件的类型的冷却部。

另外，具备：湿度检测部30，其随着针对自身的通电来对激光装置1内(具体地说，壳体2内)的湿度进行检测；以及通电控制部40，其对针对湿度检测部30的通电时间进行控制。此外，针对湿度检测部30的通电是为了通过加热来恢复(刷新)用于湿度检测的灵敏度而进行的处置。通过该处置，将构成湿度检测部30的湿度传感器中的感湿构件所保持的水分去除来恢复检测灵敏度，另外，消除与检测输出有关的滞后。然而，若这样的通电的累积时间极长，则湿度传感器的寿命完结。

在壳体2内，还具备：温度检测部50，其对壳体2内的温度进行检测；以及露点计算部60，其基于由湿度检测部30检测出的湿度以及由温度检测部50检测出的温度来计算露点。

通电控制部40基于由露点计算部60计算出的露点来对针对湿度检测部30的通电时间进行控制。即，通电控制部40基于露点的值，来对针对湿度检测部30的通电过程中的、时宽固定的通电的周期进行变更、或者对固定的周期下的通电的占空比进行变更等，从而调节与通电有关的平均占空比。

另一方面，对壳体2设置有门3，对门3具备对该门3的开闭状态进行检测的门开闭检测部4。

通电控制部40根据由门开闭检测部4检测出的门的开闭状态来对针对湿度检测部30的通电时间进行控制。

此外，在该激光装置1中，湿度检测部30设置为与冷却部20接触，或者设置于冷却部20的附近。因而，能够利用湿度检测部30来以高灵敏度且延迟少的状态对冷却部20的附近空间的湿度的变化进行检测，检测的精度良好。在该情况下，也能够基于这样高精度的湿度检测值来对针对湿度检测部30的通电时间进行控制，来取代根据计算出的露点对针对湿度检测部30的通电时间进行控制的方式。

另外，对壳体2设置有用于将壳体2内部的湿度保持为低水平的除湿部5。除湿部5能够根据来自湿度检测部30的湿度检测值来调节除湿运转的能力。作为除湿部5，例如能够应用电子除湿器、或者利用高分子电解质膜来对水分进行电解的类型的除湿器等。

由露点计算部60基于湿度信号RH和温度信号TH计算出壳体2内的露点并将该露点作为露点信号DP进行输出。湿度信号RH是从湿度检测部30输出的表示壳体2内的湿度的信号。另外，温度信号TH是从温度检测部50输出的表示壳体2内的温度的信号。由露点计算部60向通电控制部40输入如上述那样计算出的表示露点的露点信号DP。

另外，向通电控制部40输入由门开闭检测部4检测出的表示门3的开闭的门开闭信号OM。

通电控制部40根据被输入的露点信号DP和门开闭信号OM来向湿度检测部30提供用于对针对湿度检测部30的通电进行控制的通电控制信号EC。通过提供该通电控制信号EC来调节针对湿度检测部30中的水分去除单元(未图示)的通电的方式。

接着，参照图2来说明通电控制部40所进行的通电时间的调节。

图2是示出图1的激光装置1中的通电控制部40所进行的针对湿度检测部的通电的方式的图。根据壳体2内的露点来调节针对湿度检测部的通电。

在图2中，在左端侧被标记为“露点”的多个黑点是由露点计算部60计算出的壳体2内的露点(℃)。即，露点计算部60输出表示壳体2内的露点的露点信号DP。以多个离散的黑点标记由露点信号DP表示的露点是为了表示采样(计算)的定时和值。另外，在图中，以横穿多个分散的露点的方式描绘的点线表示与露点有关的某个既定值DP1。在露点为既定值DP1以下的情况下，在壳体2内发生结露的风险小，反之，在露点超过既定值DP1的情况下存在在壳体2内发生结露的风险。

在图2中，将由露点信号DP表示的露点超过既定值DP1的期间标记为期间T1，将该露点为既定值DP1以下的期间标记为期间T2。另外，将门开闭信号OM表示门打开的期间标记为期间T3。

在上述的期间T1，壳体2内的露点高于既定值DP1，因而处于相对易于发生结露的环境。因此，从通电控制部40向湿度检测部30提供接通的时宽固定且接通的发生周期设定得短的通电控制信号EC。在湿度检测部30中，根据这样提供的通电控制信号EC来以相对高的频率进行针对水分去除单元(未图示)的通电。这样，以相对高的频率进行针对水分去除单元的通电，来去除因水分的过量吸收引起的灵敏度的降低、与检测输出有关的滞后。因而，湿度检测部30能够维持与湿度信号RH有关的准确度。

另一方面，在上述的期间T2，壳体2内的露点为既定值DP1以下，因而，处于相对难以发生结露的环境。因此，从通电控制部40向湿度检测部30提供接通的时宽固定且接通的发生周期设定得长的通电控制信号EC。在湿度检测部30中，根据这样提供的通电控制信号EC来以相对低的频率进行针对水分去除单元(未图示)的通电。这样，即使以相对低的频率进行针对水分去除单元的通电，也能够去除因水分的过量吸收引起的灵敏度的降低、与检测输出有关的滞后。因而，湿度检测部30用于灵敏度的恢复(刷新)的通电时间变少，湿度检测部30能够以该状态维持与湿度信号RH有关的准确度。因此，不会以过剩的频率对湿度检测部30通电地运用湿度检测部30，从而避免由通电时间的累积导致的寿命的缩短。

并且，在上述的期间T3，激光装置1的壳体2的门3开放，因此存在在壳体2内骤然发生结露的风险。因此，在通电控制部40中，在根据门开闭信号OM检测出门打开时，立刻将通电控制信号EC设为接通并维持该状态。由此，湿度检测部30维持针对水分去除单元(未图示)的通电状态，避免因水分的过量吸收引起的灵敏度的降低、与检测输出有关的滞后的发生。因而，即使壳体2的门3开放，湿度检测部30也能够维持与湿度信号RH有关的准确度，并能够立即对结露进行检测。

接着，参照流程图来对激光装置1中的通电控制部40的控制动作进行说明。

图3是示出图1的激光装置1中的通电控制部40的控制动作的流程图。

当动作开始时，通电控制部40读取来自门开闭检测部4的门开闭信号OM(步骤S1)。接着，基于读取到的门开闭信号OM来判断门的开闭(步骤S2)。在通过步骤S2判断为门关闭时(步骤S2：“是”)，通电控制部40从露点计算部60读取露点信号DP(步骤S3)。接着，判断读取到的露点信号DP的值是否为上述的既定值DP1以下(步骤S4)。

在通过步骤S4判断为露点信号DP的值为既定值DP1以下时(步骤S4：“是”)，通电控制部40将通电控制信号EC中的接通的周期设定得长(步骤S5)。在步骤S5之后，通电控制部40基于对激光装置1的未图示的操作部的操作记录等来判断是否进行了使本激光装置1的运转结束的操作(步骤S6)。在通过步骤S6判断为进行了使激光装置1的运转结束的操作时(步骤S6：“是”)，通电控制部40结束动作。另外，在通过步骤S6判断为激光装置1为运转中时(步骤S6：“否”)，返回到步骤S1，重复进行上述的动作。

另一方面，在通过步骤S2判断为门打开时(步骤S2：“否”)，通电控制部40将通电控制信号EC设定为维持接通状态(步骤S7)。在步骤S7之后跳转到已述的步骤S6。

另外，在通过步骤S4判断为露点信号DP的值超过既定值DP1时(步骤S4：“否”)，通电控制部40将通电控制信号EC中的接通的周期设定得短(步骤S8)。在步骤S8之后转移到已述的步骤S6。

如基于参照图3的流程图在上面叙述的内容可明确的那样，通电控制部40首先读取来自门开闭检测部4的门开闭信号OM来确认门3的开闭，在门3打开时(步骤S2：“否”)，无条件地将通电控制信号EC设定为维持接通状态(步骤S7)。这样，在门3打开时控制为无需其它条件地持续进行针对湿度检测部30的通电，因此不需要此时的露点计算部60中的露点的计算处理。另外，通过维持进行针对湿度检测部30的通电，如参照图2已述的那样，在湿度检测部30中维持针对水分去除单元(未图示)的通电状态，从而避免因水分的过量吸收引起的灵敏度的降低、与检测输出有关的滞后的发生。因而，即使壳体2的门3开放，湿度检测部30也能够维持与湿度信号RH有关的准确度。

另一方面，在门关闭的情况下(步骤S2：“是”)，判断露点(DP)是否为既定值DP1以下，如果露点低则发生结露的风险少，因此将通电控制信号EC中的接通的周期设定得长(步骤S5)。换句话说，步骤S5中的这样的设定是使针对湿度检测部30的通电休止时间变长。通过这样，能够降低针对湿度检测部30的累积通电时间，从而能够延长湿度检测部30的寿命。此外，在已述的实施方式中，为了降低针对湿度检测部30的累积通电时间，使通电控制信号EC中的每次接通的时宽固定而将发生周期设定得长。然而，不限于此，只要将通电控制信号EC的平均接通占空比相对地缩短即可，采取各种通电信号波形都能够降低针对湿度检测部30的累积通电时间。

接着，参照图4来说明作为本发明的其它实施方式的激光装置。

图4是示出作为本发明的其它实施方式的激光装置的概要结构图。

图4的激光装置1a采用由CNC部200对针对激光装置部100中的湿度检测部30的通电进行控制的方式。

在图4中，对与已述的图1对应的部分标注同一标记来进行表示，并省略这些各个对应的部分的说明。

图4的激光装置部100在自身的内部不具有参照图1已述的激光装置1中的通电控制部40和露点计算部60。与这些通电控制部40和露点计算部60对应的功能部在CNC部200内被设置为通电控制部41和露点计算部61。关于通电控制部41和露点计算部61，能够以CNC部200的CPU(未图示)和软件为主体来构成，但是也能够由另外的独立的电路部以硬件的方式构成。

与图1的露点计算部60同样地，CNC部200的露点计算部61被输入来自温度检测部50的温度信号TH以及来自湿度检测部30的湿度信号RH。在露点计算部61中，基于被输入的这些温度信号TH和湿度信号RH来计算露点(DP)。这样计算出的表示露点的露点信号DP在CNC部200内被输入到通电控制部41。

除了上述的露点信号DP以外，还向通电控制部41输入门开闭信号OM。通电控制部41基于被输入的露点信号DP和门开闭信号OM，与图1的通电控制部40同样地生成通电控制信号EC，并向湿度检测部30提供该信号EC。

即，通电控制部41根据壳体内的露点来控制针对湿度检测部30的通电的控制方式如参照图2已述的那样。

另外，通电控制部41的动作如参照图3的流程图已述的那样。

因而，图4的实施方式中的激光装置1a也发挥与参照图1已述的激光装置1同样的作用效果。

接着，对以上参照图1至图4说明的作为本发明的实施方式的激光装置的作用効果进行概括。

(1)本发明的激光装置1在壳体2内具备激光二极管10和对激光二极管10进行冷却的冷却部20，该激光装置具备：湿度检测部30，其随着针对自身的通电来对激光装置1内的湿度进行检测；以及通电控制部40、41，其对针对湿度检测部30的通电时间进行控制。

通过上述(1)的激光装置1，能够利用通电控制部40、41来使湿度检测部30间歇性地运转以降低湿度检测部30的劣化。

(2)关于本发明的激光装置1，在其一个方式中，还具备：温度检测部50，其对壳体2内的温度进行检测；以及露点计算部60、61，其基于由湿度检测部30检测出的湿度以及由温度检测部50检测出的温度来计算露点，通电控制部40、41基于由露点计算部60计算出的露点来对针对湿度检测部30的通电时间进行控制。

通过上述(2)的激光装置1，能够基于由露点计算部60、61计算出的露点来判断是否存在结露的可能性，在不存在可能性的情况下，将针对湿度检测部30的通电休止时间设得长来降低劣化。

(3)关于本发明的激光装置，在其一个方式中，还具备对壳体2的门3的开闭状态进行检测的门开闭检测部4，通电控制部40、41根据由门开闭检测部4检测出的门3的开闭状态来对针对湿度检测部30的通电时间进行控制。

通过上述(3)的激光装置1，在门3打开时控制为无需其它条件地持续进行针对湿度检测部30的通电，因此不需要此时的露点计算部60、61中的露点的计算处理。

(4)关于本发明的激光装置，在其一个方式中，湿度检测部30配置在冷却部20的附近。

通过上述(4)的激光装置1，能够利用湿度检测部30来高灵敏度地对冷却部20的附近空间的湿度的变化进行检测，检测的精度良好。

综上所述，通过本发明的激光装置1、1a，能够实现作为所应用的湿度传感器的湿度检测部30的寿命的延长，并且能够依据该湿度检测部30的检测输出来适当地调节除湿部5的运转时的除湿能力，从而能够防止激光装置1的冷却部20的结露。

此外，本发明不限定于已述的实施方式，能够进行各种变形变更来实施。例如，在上述的实施方式中，向露点计算部60、61输入由湿度检测部30检测出的表示湿度的湿度信号RH以进行露点计算，但是也可以构成为在该湿度信号RH示出异常高的湿度的情况下发出警报。

除此以外，能够达到本发明的目的的范围内的变形、改良也被包括在本发明之中。

Claims (4)

1.一种激光装置，在壳体内具备激光二极管和对所述激光二极管进行冷却的冷却部，该激光装置的特征在于，具备：

湿度检测部，其随着针对自身的通电来对所述激光装置内的湿度进行检测；以及

通电控制部，其对针对所述湿度检测部的通电时间进行控制。

2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，还具备：

温度检测部，其对所述壳体内的温度进行检测；以及

露点计算部，其基于由所述湿度检测部检测出的湿度以及由所述温度检测部检测出的温度来计算露点，

所述通电控制部基于由所述露点计算部计算出的露点来对针对所述湿度检测部的通电时间进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的激光装置，其特征在于，

还具备对所述壳体的门的开闭状态进行检测的门开闭检测部，

所述通电控制部根据由所述门开闭检测部检测出的门的开闭状态来对针对所述湿度检测部的通电时间进行控制。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的激光装置，其特征在于，

所述湿度检测部配置在所述冷却部的附近。