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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laseroszillationsvorrichtung, die Laserlicht, das von mehreren Lichtquellen ausgestrahlt wird, multiplexiert und ausgibt.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Bei einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die eine Komponente schneidet, schweißt, an der Oberfläche umwandelt, markiert, beschneidet, usw., wird herkömmlich eine Laseroszillationsvorrichtung angewendet. In der jüngsten Zeit wurde zur Erhöhung der Ausgangsleistung einer Laseroszillationsvorrichtung eine Laseroszillationsvorrichtung, die Laserlicht von mehreren Lichtquellen multiplexiert und ausgibt, wie etwa ein Faserlaser oder ein direkter Diodenlaser (nachstehend als DDL bezeichnet) entwickelt.
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Der Faserlaser weist mehrere Resonatoren mit mehreren Halbleiterlasern zur Anregung, bei denen es sich um die wie oben beschriebenen Lichtquellen handelt, und eine Lichtleitfaser zur Anregung auf und multiplexiert Laserlicht von den mehreren Resonatoren durch einen Multiplexierer und gibt es aus. Andererseits weist der DDL mehrere Halbeiterlaser, bei denen es sich um die wie oben beschriebenen Lichtquellen handelt, auf und ist er so ausgebildet, dass er Laserlicht der mehreren Halbleiterlaser durch einen Multiplexierer multiplexiert und ausgibt.
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Bei der Laseroszillationsvorrichtung wie etwa dem wie oben beschriebenen Faserlaser und DDL wird eine Ausgangssteuerung mit einer vorherbestimmten Rate in Bezug auf eine Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung vorgenommen. In diesem Fall wird auch an jeder Lichtquelle, mit der die Laseroszillationsvorrichtung versehen ist, eine Ausgangssteuerung mit der gleichen Rate wie bei der Laseroszillationsvorrichtung vorgenommen. Beispielsweise wird angenommen, dass eine Nennausgangsleistung eines einzelnen Resonators 500 W beträgt, während vier Resonatoren bereitgestellt sind, so dass die Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung 2000 W beträgt. Wenn eine Ausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung bei einem derartigen Aufbau so gesteuert wird, dass sie 50 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung, d.h., 1000 W, beträgt, wird auch eine Ausgangsleistung eins jeden der vier Resonatoren so gesteuert, dass sie 50 % der Nennausgangsleistung der Resonatoren, d.h., 250 W, beträgt. Dann wird eine Ausgangsleistung des Laserlichts, das von den Resonatoren oszilliert wird, gemessen und eine Rückkopplungssteuerung der Ausgangsleistung vorgenommen, wodurch die Ausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung genau gesteuert wird.
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Doch auch im Fall des Faserlasers und des DDLs, die eine Erhöhung der Ausgangsleistung verwirklichen können, wird nicht nur während eines Hochausgangsleistungsbefehls für eine Schneidebearbeitung, sondern auch während eines Niedrigausgangsleistungsbefehls für ein Beschneiden, Lasermarkieren und dergleichen eine stabile Ausgangsleistungssteuerung verlangt. Wenn der Laseroszillationsvorrichtung, die wie oben beschrieben die Nennausgangsleistung von 2000 W aufweist, ein Niedrigausgangsleistungsbefehl von 100 W erteilt wird, beträgt ein Wert, der von jedem der vier Resonatoren ausgegeben werden soll, 25 W (= 100 W/4). Doch wenn eine Mindestausgangsleistung der Resonatoren nicht mehr als ein Wert ist, für den die Nennausgangsleistung der Resonatoren mit einer vorherbestimmten Rate multipliziert wurde, d.h., 50 W (= 500 W × 10 %), kann keine stabile Ausgangsleistungssteuerung vorgenommen werden.
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Diesbezüglich offenbaren die
JP 2012-227353 A und die
JP 2006-12888 A ein Verfahren zur relativen Verringerung einer Ausgangsleistung einer Laseroszillationsvorrichtung während eines Niedrigausgangsleistungsbefehls, indem die Anzahl der Resonatoren, die oszillieren sollen, verringert wird, oder ein Strom von nicht mehr als einem Ausstrahlungsschwellenwert der Lichtquellen durch eine gewählte Lichtquelle geführt wird.
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Insbesondere offenbart die
JP 2012-227353 A eine Laseroszillationsvorrichtung, die Laserlicht von mehreren Resonatoren sammelt und ausgibt. Bei der Laseroszillationsvorrichtung werden während eines Niedrigausgangsleistungsbefehls nur einer oder zwei Resonatoren unter den mehreren Resonatoren zur Oszillation gebracht, wodurch eine Ausgangssteuerung in einem Bereich von einer Mindestausgangsleistung, die durch jeden Resonator gesteuert werden kann, bis zu einer Nennausgangsleistung vorgenommen wird.
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Zudem offenbart die
JP 2006-12888 A eine Laserlichtbestrahlungsvorrichtung, die von mehreren Laserlichtquellen ausgestrahltes Laserlicht multiplexiert. Wenn bei der Laserlichtbestrahlungsvorrichtung ein Zielwert einer Laserausgangsleistung unter einem vorherbestimmten Referenzwert liegt, wird ein Teil von mehreren Halbleiterlasern gewählt und durch einen Strom von nicht weniger als einem Ausstrahlungsschwellenwert gesteuert. Entsprechend wird der Rest der Halbleiterlaser angehalten oder durch einen Strom unterhalb des Ausstrahlungsschwellenwerts gesteuert.
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Doch bei den wie in der
JP 2012-227353 A und in der
JP 2006-12888 A offenbarten Verfahren wird während des Niedrigausgangsleistungsbefehls eine bestimmte Lichtquelle aus den mehreren Lichtquellen gewählt und zum Ausstrahlen gebracht. Folglich wird während des Niedrigausgangsleistungsbefehls eine Belastung an der bestimmten Lichtquelle konzentriert, wodurch die bestimmte Lichtquelle zu einer Verschlechterung neigt und als Folge auch eine Defekthäufigkeit der Laseroszillationsvorrichtung hoch wird, was ein Problem darstellt.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Laseroszillationsvorrichtung bereit, die während eines Niedrigausgangsleistungsbefehls eine Konzentration einer Belastung an einer bestimmten Lichtquelle vermeiden kann.
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Die Erfindung stellt eine Laseroszillationsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie eine Laseroszillationsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 3 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Eine Laseroszillationsvorrichtung ist offenbart mit
einem Resonator, der zumindest zwei Lichtquellen aufweist; und
einem Multiplexierer, der Licht, das von den zumindest zwei Lichtquellen ausgestrahlt wird, multiplexiert,
bereitgestellt, wobei die Laseroszillationsvorrichtung
eine Stromsteuereinheit zur veränderbaren Steuerung eines Stroms, der jede der Lichtquellen antreibt;
eine Auswahleinheit zur Auswahl der Lichtquellen, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, aus den zumindest zwei Lichtquellen; und
eine Befehlseinheit zur jeweiligen Erteilung von Befehlen an die Stromsteuereinheit und die Auswahleinheit,
aufweist,
wobei die Befehlseinheit eine Speichereinheit aufweist, die jedes Mal, wenn eine der Lichtquellen angetrieben wird, einen Wert, für den ein Gewichtungskoeffizient, der gemäß einem Wert des Stroms, der die Lichtquellen angetrieben hat, bestimmt ist, mit einer Antriebszeit der Lichtquellen multipliziert wurde, kumuliert und einer jeden der Lichtquellen entsprechend einen durch dieses Kumulieren erhaltenen kumulativen Wert speichert,
wobei die Laseroszillationsvorrichtung so ausgebildet ist, dass gemäß einem Ausgangsleistungsbereich eines Laserausgangsleistungsbefehl an die Laseroszillationsvorrichtung eine Anzahl der Lichtquellen, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, bestimmt wird, die Lichtquellen durch die Auswahleinheit der Reihe nach von einem niedrigeren kumulativen Wert her in der bestimmten Anzahl gewählt werden, und nur die gewählten Lichtquellen durch die Stromsteuereinheit zum Ausstrahlen gebracht werden.
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Die Lichtquellen können Halbleiterlaser sein.
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Die Befehlseinheit kann so ausgebildet sein, dass sie einen Rest der Lichtquellen außer der gewählten Lichtquellen durch die Stromsteuereinheit und die Auswahleinheit durch einen Strom von mehr als null und weniger als einem Ausstrahlungsschwellenwert steuert.
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Die Befehlseinheit kann so ausgebildet sein, dass sie mit einem vorherbestimmten Timing gleichmäßig einen Zahlenwert, der dem kleinsten kumulativen Wert unter den kumulativen Werten der einzelnen Lichtquellen, die in der Speichereinheit der Befehlseinheit gespeichert sind, entspricht, von dem kumulativen Wert einer jeden der Lichtquellen subtrahiert.
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Der Resonator kann eine zusätzliche Speichereinheit aufweisen, und die zusätzliche Speichereinheit eine Tabelle speichern, in die der kumulative Wert einer jeden der Lichtquellen geschrieben werden kann und aus der er gelesen werden kann.
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Der Resonator kann mehrere Gruppen, die aus den mehreren Lichtquellen bestehen, aufweisen, wobei die Laseroszillationsvorrichtung so ausgebildet ist, dass die mehreren Lichtquellen pro Gruppe zum Ausstrahlen gebracht werden.
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Figurenliste
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Diese Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden aus der ausführlichen Beschreibung typischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind offensichtlicher werden.
- 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Laseroszillationsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Abwandlung der in 1 dargestellten Laseroszillationsvorrichtung veranschaulicht.
- 3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Strom zu jeder der Lichtquellen (Laserausstrahlungseinheiten) eines einzelnen Resonators (Oszillationsmoduls) und einem Wert eines Laserausgangsleistungsbefehls veranschaulicht.
- 4A ist ein Diagramm, das I-L-Eigenschaften (Strom-Lichtausgangsleistungs-Eigenschaften) eines einzelnen Halbleiterlasers veranschaulicht.
- 4B ist ein Diagramm, das einen Gewichtungskoeffizienten in jedem von Bereichen eines in 4A dargestellten Antriebsstroms veranschaulicht.
- 5 ist ein Diagramm, das einen kumulativen Wert, der in Bezug auf jede der vier Lichtquellen (Nr. 1 bis 4) erhalten wurde, veranschaulicht.
- 6 ist ein Diagramm, das eine Gegenmaßnahme gegen einen Überlauf des zu speichernden kumulativen Werts konzeptuell veranschaulicht.
- 7 ist ein Diagramm, das eine Tabelle veranschaulicht, in der die Anzahl der Lichtquellen (Laserausstrahlungseinheiten) und der kumulative Wert, der in Bezug auf jede der Lichtquellen (Laserausstrahlungseinheiten) erhalten wurde, in eine Beziehung gebracht sind.
- 8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung zur Speicherung des kumulativen Werts in der Tabelle in einer Zahlenwert-Speichereinheit des Resonators (Oszillationsmoduls) veranschaulicht.
- 9 ist ein Diagramm, das eine Abwandlung des in 1 veranschaulichten Resonators (Oszillationsmoduls) veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Als nächstes werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. In den folgenden Figuren werden gleichen Komponenten und Funktionen die gleichen Bezugszeichen zugeteilt werden. Zudem wird angenommen, dass die Elemente, die in verschiedenen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, Elemente mit den gleichen Funktionen bezeichnen. Überdies ist der Maßstab dieser Figuren passend verändert, um das Verständnis zu erleichtern. Ferner werden im Folgenden beispielhaft ein Faserlaser und ein DDL als Laseroszillationsvorrichtung beschrieben werden, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
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1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Laseroszillationsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Abwandlung der in 1 dargestellten Laseroszillationsvorrichtung veranschaulicht.
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Die Laseroszillationsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, ist ein Faserlaser 10, und die Laseroszillationsvorrichtung, die in 2 dargestellt ist, ist ein direkter Diodenlaser (DDL) 30.
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Wie in 1 und 2 veranschaulicht weist der Faserlaser 10 oder der DDL 30 mehrere Resonatoren (Oszillationsmodule) 11A, 11B, die Laserlicht oszillieren, und einen Multiplexierer (Kombinator) 12, der das von jedem der Resonatoren 11A, 11B oszillierte Laserlicht multiplexiert, auf.
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Dieser Faserlaser 10 und DDL 30 werden auf eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die eine Komponente schneidet, schweißt, an der Oberfläche umwandelt, markiert, beschneidet, usw., angewendet. In diesem Fall wird das durch den oben beschriebenen Multiplexierer 12 multiplexierte Laserlicht durch eine Lichtleitfaser zur Bearbeitung (nicht veranschaulicht) zu einem Bearbeitungskopf der Laserbearbeitungsvorrichtung (nicht veranschaulicht) geführt.
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Es ist zu beachten, dass sich der Faserlaser 10 und der DDL 30 voneinander im Aufbau eines jeden der Resonatoren (Oszillationsmodule) 11A, 11B unterscheiden, wie aus 1 und 2 offensichtlich ist.
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Im Fall des Faserlasers 10 weist wie in 1 veranschaulicht jeder der Resonatoren (jedes der Oszillationsmodule) 11A, 11B eine Lichtleitfaser zur Anregung 13 und vier Lichtquellen (Laserausstrahlungseinheiten) 14, bei denen es sich um Halbleiterlaser zur Anregung handelt, auf.
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Insbesondere weisen die Resonatoren 11A, 11B des Faserlasers 10 eine Lichtleitfaser zur Anregung 13, die einen mit Ytterbium (Yb) oder Erbium (Er) dotierten Kern aufweist, als Anregungsmedium auf, und ist an jeder von zwei Stellen der Lichtleitfaser zur Anregung 13 in einer Kernlängenrichtung ein Faser-Bragg-Gitter (FBG) 15, das einem Spiegel der Resonatoren entspricht, bereitgestellt. Ferner wird Licht, das von einer jeden der Lichtquellen 14, bei denen es sich um Halbleiterlaser zur Anregung handelt, ausgegeben wird, durch ein verjüngtes Faserbündel (TFB) 16 an einen Plattierungsteil an einer Kernaußenseite der Lichtleitfaser 13 gekoppelt. Dann wird das Licht der Halbleiterlaser zur Anregung durch den Kern der Lichtleitfaser 13 angeregt und an einer Seite, die einem Ausgangsspiegel entspricht, von dem FBG 15 ausgestrahlt.
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Andererseits weist im Fall des DDL 30 wie in 2 veranschaulicht jeder der Resonatoren (Oszillationsmodule) 11A, 11B die vier Lichtquellen (Laserausstrahlungseinheiten) 14, bei denen es sich um Halbleiterlaser handelt, und einen Multiplexierer (Kombinator) 21, der das von jeder Lichtquelle 14 ausgestrahlte Licht multiplexiert, auf.
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Wenn zum Beispiel eine Nennausgangsleistung des Faserlasers 10 oder des DDL 30 nach der vorliegenden Ausführungsform 2000 W beträgt, benötigt jeder der Resonatoren 11A, 11B eine Ausgangsleistung von 1000 W. Entsprechend wird an jeder Lichtquelle 14 ein Halbleiterlaser zur Anregung mit einer Nennausgangsleistung von 250 W (1000 W/4) verwendet.
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Selbstverständlich sind bei der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Resonatoren, die den Faserlaser 10 oder den DDL 30 (nachstehend auch gelegentlich allgemein als Laseroszillationsvorrichtung bezeichnet) bilden, und die Anzahl der Lichtquellen in jedem Resonator Aspekte, die optional gemäß einer Produktspezifikation bestimmt werden.
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Mit anderen Worten sind sowohl in 1 als auch 2 zwei Resonatoren 11A und 11B veranschaulicht, doch kann die Laseroszillationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zumindest einen Resonator aufweisen. Zudem sind in Bezug auf jeden der Resonatoren 11A, 11b vier Lichtquellen 14 veranschaulicht, doch können Resonatoren, die bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden, zumindest zwei Lichtquellen aufweisen.
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Ferner weist die Laseroszillationsvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform wie in 1 und 2 veranschaulicht zwei Stromquelleneinheiten 17 mit einer Stromsteuereinheit 17a, die einen Strom, der einer jeden der vier Lichtquellen 14 in jedem der Resonatoren 11A, 11B geliefert werden soll, veränderbar steuert, auf. Die Stromquelleneinheiten 17 sind jeweils durch eine Auswahleinheit 18 an den jeweiligen Resonator 11A, 11B angeschlossen.
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Ferner weist der Faserlaser 10 oder der DDL 30 eine Befehlseinheit 19 auf, die gemäß einem Laserausgangsleistungsbefehl jeweils einen Auswahlbefehl und einen Strombefehl, welche dem Laserausgangsleistungsbefehl entsprechen, an die Auswahleinheiten 18 und die Stromeinheiten 17 sendet. Die Befehlseinheit 19 ist zum Beispiel eine numerische Steuervorrichtung (NC-Vorrichtung), und der oben beschriebene Laserausgangsleistungsbefehl wird ausgelesen, wenn ein Bearbeitungsprogramm, das vorab in einer Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 gespeichert wurde, ausgeführt wird.
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Jede Auswahleinheit 18 wählt gemäß dem Auswahlbefehl, der von der Befehlseinheit 19 erteilt wurde, jene Lichtquellen, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, unter den vier Lichtquellen aus. Ferner liefern die Stromsteuereinheiten 17a der jeweiligen Stromquelleneinheiten 17 jeweils gemäß dem von der Befehlseinheit 19 erteilten Strombefehl einen Strom an die gewählten Lichtquellen.
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Bei dieser Gelegenheit sendet die Befehlseinheit 19 den Auswahlbefehl auf Basis einer Auswahlanzahltabelle, in der ein Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls und die Anzahl der Lichtquellen 14, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, miteinander in eine Beziehung gebracht sind, an die Auswahleinheiten 18. Ferner sendet die Befehlseinheit 19 den Strombefehl auf Basis einer Stromwerttabelle, in der die Anzahl der Lichtquellen 14 zur Oszillation einer befohlenen Laserausgangsleistung und ein Befehlsstromwert miteinander in eine Beziehung gebracht sind, an die Stromsteuereinheiten 17a. Die Auswahlanzahltabelle und die Stromwerttabelle wurden jeweils im Voraus in der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 gespeichert.
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Dann erhält die Befehlseinheit 19 eine Ausgangsleistung des Laserlichts, das von jedem der Resonatoren 11A, 11B oszilliert wird, und nimmt sie eine Steuerung vor, bei der die Ausgangsleistung an die Stromsteuereinheiten 17a der jeweiligen Stromquelleneinheiten 17 rückgemeldet werden. Mit anderen Worten wird ein Strom, der jeder gewählten Lichtquelle geliefert werden soll, so gesteuert, dass eine gesamte Ausgangsleistung der wie oben beschrieben gewählten Lichtquellen den Wert des Laserausgangsleistungsbefehls beträgt.
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Es ist zu beachten, dass es günstig ist, ferner eine Eingabeeinheit (nicht veranschaulicht) aufzunehmen, wodurch in die Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 eingegeben wird, ob die einzelnen Lichtquellen verwendet werden können oder nicht, damit aus den mehreren (bei dem vorliegenden Beispiel acht) Lichtquellen, die in der Laseroszillationsvorrichtung bereitgestellt sind, nicht Lichtquellen gewählt werden, die aufgrund eines Defekts nicht verwendet werden können. Dann berücksichtigt die Befehlseinheit 19 in dem oben beschriebenen Auswahlbefehl und Strombefehl vorzugsweise eine dahingehende Information, ob jede Lichtquelle 14 verwendet werden kann oder nicht. Mit anderen Worten werden vorzugsweise jene Lichtquellen 14, die aufgrund eines Defekts nicht verwendet werden können, aus den oben beschriebenen mehreren Lichtquellen 14 ausgeschlossen und werden dann die Auswahl der Lichtquellen 14, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, und die Stromsteuerung vorgenommen. Zudem ist die oben beschriebene Eingabeeinheit bereitgestellt, damit die Laseroszillationsvorrichtung selbst dann vorübergehend verwendet werden kann, wenn in jedem der Resonatoren 11A, 11B Lichtquellen vorhanden sind, die aufgrund eines Defekts nicht verwendet werden können.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird die Anzahl der Lichtquellen 14, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, je nach dem Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls gemäß der wie oben beschriebenen Auswahlanzahltabelle bestimmt. Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform im Hinblick auf die wie oben beschrieben bestimmte Anzahl der Lichtquellen 14 unter Berücksichtigung einer bisherigen Verwendungshäufigkeit und Belastung jeder Lichtquelle bestimmt, welche Lichtquellen zum Ausstrahlen gebracht werden sollen.
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Zuerst wird das Bestimmen der Anzahl der Lichtquellen, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, gemäß dem Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls beschrieben werden.
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3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Strom an jede der Lichtquellen 14 (Laserausstrahlungseinheiten) des einzelnen Resonators (Oszillationsmoduls) 11A und dem Wert des Laserausgangsleistungsbefehls veranschaulicht.
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Wie aus 3 offensichtlich ist, wird die Anzahl der Lichtquellen, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, verringert, wenn der Wert des Laserausgangsleistungsbefehls an die Laseroszillationsvorrichtung unter 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung fällt, wodurch eine stabile Ausgangsleistungssteuerung vorgenommen werden kann. Mit anderen Worten beträgt dann, wenn in dem einzelnen Resonator 11A alle vier Lichtquellen 14 (Nr. 1 bis Nr. 4) zum Ausstrahlen gebracht werden, eine untere Grenze des Laserausgangsleistungsbefehls, die die Vornahme einer stabilen Oszillation gestattet, wie in 3 durch eine Linie P angegeben 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung. Doch wenn eine einzelne Lichtquelle 14, zum Beispiel nur die Lichtquelle Nr. 1, zum Ausstrahlen gewählt ist, wird die untere Grenze des Laserausgangsleistungsbefehls, die die Vornahme einer stabilen Oszillation gestattet, wie in 3 durch eine Linie Q angegeben auf 2,5 % (= 10 %/4) der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung verringert.
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Da im Fall der vorliegenden Ausführungsform wie in 1 und 2 veranschaulicht jeweils zwei Resonatoren 11A, 11B, die vier Lichtquellen 14 aufweisen, bereitgestellt sind, kann die untere Grenze des Laserausgangsbefehls, die die Vornahme einer stabilen Oszillation gestattet, ferner auf 1,25 % (= 10 %/8) der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung verringert werden. Es ist zu beachten, dass die untere Grenze des Laserausgangsbefehls, die die Vornahme einer stabilen Oszillation gestattet, bei der vorliegenden Erfindung aufgrund des Umstands, dass die Anzahl der Resonatoren und die Anzahl der Lichtquellen in jedem Resonator nicht beschränkt sind, von 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung auf (10 %/(die Anzahl der Resonatoren × die Anzahl der Lichtquellen in jedem Resonator)) verringert werden kann.
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Auf Basis des Obigen werden die Auswahlanzahltabelle, in der der Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls und die Anzahl der Lichtquellen 14, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, miteinander in eine Beziehung gebracht sind, und die Stromwerttabelle, in der die Anzahl der Lichtquellen 14 zur Oszillation der befohlenen Laserausgangsleistung und der Befehlsstromwert miteinander in eine Beziehung gebracht sind, im Voraus erzeugt. Dann werden die Auswahlanzahltabelle und die Stromwerttabelle im Voraus in der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 gespeichert.
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Wenn der Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls zum Beispiel nicht geringer als 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung ist, ist die Befehlseinheit 19 so ausgebildet, dass sie auf Basis der wie oben beschriebenen Auswahlanzahltabelle jeder Auswahleinheit 18 einen Auswahlbefehl zur Auswahl aller Lichtquellen 14 erteilt. Ferner ist die Befehlseinheit 19 so ausgebildet, dass sie auf Basis der wie oben beschriebenen Stromwerttabelle jeder Stromquelleneinheit 17 einen Strombefehl zur gleichmäßigen Aufteilung eines Stroms von nicht weniger als einem Ausstrahlungsschwellenwert auf alle Lichtquellen 14 erteilt. Wenn die Nennausgangsleistung des Faserlasers 10 oder des DDL 30 zum Beispiel 2000 W beträgt, werden bei Erteilung eines Stromausgangsleistungsbefehls von 1000 W (= 2000 W × 50 %) alle Lichtquellen 14 in den beiden Resonatoren 11A, 11B jeweils so gesteuert, dass sie eine Ausgangsleistung von 125 W (= 1000 W/8) aufweisen. Es ist zu beachten, dass angenommen wird, dass die oben beschriebene Eingabeeinheit in die Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 eingegeben hat, dass die acht Lichtquellen 14 in den beiden Resonatoren 11A, 11B verwendet werden können.
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Wenn andererseits der Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls geringer als 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung ist, wird nur ein Teil der acht Lichtquellen 14 in den beiden Resonatoren 11A, 11B zum Ausstrahlen gebracht, während der Rest der Lichtquellen angehalten ist oder noch nicht ausstrahlt. Insbesondere ist die Befehlseinheit 19 so ausgebildet, dass sie den Auswahlbefehl zur Auswahl eines Teils aus den acht Lichtquellen 14 auf Basis der wie oben beschriebenen Auswahlanzahltabelle an jede Auswahleinheit 18 ausgibt. Ferner ist die Befehlseinheit 19 so ausgebildet, dass sie den Strombefehl zur Lieferung eines Stroms von nicht weniger als dem Ausstrahlungsschwellenwert an die gewählten Lichtquellen 14 auf Basis der wie oben beschriebenen Stromwerttabelle an jede Stromquelleneinheit 17 ausgibt.
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Zum Beispiel wird bei einer Nennausgangsleistung des Faserlasers 10 oder des DDL 30 von 2000 W und einer Nennausgangsleistung jeder Lichtquelle 14 von 250 W angenommen, dass ein Laserausgangsleistungsbefehl von 50 W (= 2000 W × 2,5 %) erteilt wird. In diesem Fall wird nur eine einzelne Lichtquelle 14 so gesteuert, dass sie eine Ausgangsleistung von 50 W aufweist. Dadurch wird während des Niedrigausgangsleistungsbefehls von weniger als 10 % der Nennausgangsleistung des Faserlasers 10 oder des DDL 30 die Ausgangsleistung der Lichtquellen 14 nicht so gesteuert, dass sie geringer als 10 % der Nennausgangsleistung der Lichtquellen 14 ist, was gestattet, dass eine Ausgangsleistungssteuerung der Lichtquellen 14 während des Niedrigausgangsleistungsbefehls stabil vorgenommen wird.
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Ferner wird dann, wenn wie oben beschrieben ein Teil der mehreren Lichtquellen 14, mit denen die Laseroszillationsvorrichtung versehen ist, gewählt und durch einen Strom von nicht weniger als dem Ausstrahlungsschwellenwert gesteuert wird, vorzugsweise auch der Rest der Lichtquellen 14 außer den gewählten Lichtquellen 14 durch die Auswahleinheit 18 gewählt und durch einen Strom von mehr als null und weniger als dem Ausstrahlungsschwellenwert gesteuert. Dadurch wird eine Ausgangsleistungsansprechfähigkeit, wenn der Wert des Laserausgangsleistungsbefehls von einem Wert von weniger als 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillatorvorrichtung zu einem Wert von im Wesentlichen der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung umgeschaltet wird, verbessert.
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Wie somit beschrieben wurde, wird bei der Auswahl eines Teils der mehreren Lichtquellen 14, mit denen die Laseroszillationsvorrichtung versehen ist, die Anzahl der Lichtquellen 14, die zum Ausstrahlen gebracht werden sollen, gemäß dem Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls nach der wie oben beschriebenen Auswahlanzahltabelle bestimmt.
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Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform unter Berücksichtigung der bisherigen Verwendungshäufigkeit und Belastung jeder Lichtquelle 14 bestimmt, welche Lichtquellen 14 gemäß der dem Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls zufolge bestimmten Anzahl der Lichtquellen 14 zum Ausstrahlen gebracht werden. Dies wird nachstehend ausführlich beschrieben werden.
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Da die Temperatur der Halbleiterlaser ansteigt, wenn ein verhältnismäßig hoher Antriebsstrom an die Halbleiterlaser angelegt wird, wird eine Lebensdauer der an den Lichtquellen 14 verwendeten Halbleiterlaser kürzer. Wenn im Gegensatz dazu die Temperatur der Halbleiterlaser nicht wesentlich ansteigt, wenn ein verhältnismäßig geringer Antriebsstrom an die Halbleiterlaser angelegt wird, wird die Lebensdauer der an den Lichtquellen 14 verwendeten Halbleiterlaser lang. Entsprechend wird mit jedem Antrieb einer jeden der Lichtquellen 14 ein Wert, für den ein Gewichtungskoeffizient, der gemäß einem Wert eines Antriebsstroms der Lichtquellen 14 bestimmt ist, mit einer Antriebszeit der Lichtquellen 14 multipliziert wurde, kumuliert, wodurch eine bisherige Verwendungshäufigkeit und Belastung jeder Lichtquelle 14 als Zahlenwert ausgedrückt werden kann.
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Entsprechend wird bei der obigen Ausführungsform für alle Lichtquellen 14, mit der die Laseroszillationsvorrichtung versehen ist, ein kumulativer Wert erhalten, der durch die oben beschriebene Kumulation erhalten wurde. Dann wird der kumulative Wert als Bestimmungsbasis dafür verwendet, welche Lichtquellen 14 gewählt werden, wenn ein Wechsel zu einem Niedrigausgangsleistungsbefehl von weniger als 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillatorvorrichtung vorgenommen wird. Insbesondere werden die Lichtquellen 14 der Reihe nach von dem kleineren oben beschriebenen kumulativen Wert her in der Anzahl der Lichtquellen 14, die gemäß dem Ausgangsleistungsbereich des Laserausgangsleistungsbefehls bestimmt wurden, gewählt, und werden die gewählten Lichtquellen 14 zum Ausstrahlen gebracht. Entsprechend kann eine Konzentration der Belastung auf eine bestimmte Lichtquelle verhindert werden.
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4A ist ein Diagramm, das I-L-Eigenschaften (Strom-Lichtausgangsleistungs-Eigenschaften) eines einzelnen Halbleiterlasers veranschaulicht, und 4B ist ein Diagramm, das den Gewichtungskoeffizienten in jedem von Bereichen eines in 4A dargestellten Antriebsstroms veranschaulicht. 5 ist ein Diagramm, das einen kumulativen Wert veranschaulicht, der in Bezug auf jede der vier Lichtquellen 14 (Nr. 1 bis Nr. 4) erhalten wurde.
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Eine Linie R in 4A gibt I-L-Eigenschaften des anfänglichen Halbleiterlasers an, und eine Linie S in 4A gibt I-L-Eigenschaften des Halbleiterlasers, der sich aufgrund einer Langzeitverwendung verschlechtert hat, an. Wie aus einem Vergleich der Linie R mit der Linie S offensichtlich ist, nimmt selbst bei dem gleichen Halbleiterlaser eine Laserausgangsleistung in Bezug auf den gleichen Strom ab, wenn sich der Laser verschlechtert.
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Da wie oben beschrieben die Tendenz besteht, dass die Lebensdauer des Halbleiterlasers umso kürzer wird, je höher ein Antriebsstrom ist, wird der Gewichtungskoeffizient, der zur Berechnung des oben beschriebenen kumulativen Werts nötig ist, wie in 4A und 4B veranschaulicht für jeden Strombereich eines Antriebsstroms I, wenn der Halbleiterlaser zum Ausstrahlen gebracht wird, bestimmt. Zudem wird der Gewichtungskoeffizient umso höher gestaltet, je größer der Strom bereich ist.
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Es ist zu beachten, dass der Strombereich des Antriebsstroms I, der den oben beschriebenen Gewichtungskoeffizienten bestimmt, bei der vorliegenden Ausführungsform wie in 4A veranschaulicht zum Beispiel durch einen Strom A, einen Strom B, einen Strom C und einen Strom D unterteilt ist, wie nachstehend beschrieben ist. Mit anderen Worten ist der Antriebsstrom A ein Antriebsstrom, durch den eine Ausgangsleistung von 1/10 einer Nennausgangsleistung des Halbleiterlasers erhalten wird, ist der Antriebsstrom B ein Antriebsstrom, durch den eine Ausgangsleistung von 2/3 der Nennausgangsleistung des Halbleiterlasers erhalten wird, ist der Antriebsstrom C ein Antriebsstrom, durch den die Nennausgangsleistung des Halbleiterlasers erhalten wird, und ist der Antriebsstrom D ein Antriebsstrom, durch den eine steuerbare Höchstausgangsleistung des Halbleiterlasers erhalten wird. Selbstverständlich ist der in 4A und 4B veranschaulichte Strombereich ein Beispiel, auf das die vorliegende Erfindung nicht beschränkt ist.
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Zudem wird bei der vorliegenden Ausführungsform wie in 5 veranschaulicht zum Beispiel ein Wert, für den der gemäß dem Antriebsstrom an jeder der vier Lichtquellen 14 (Nr. 1 bis Nr. 4) bestimmte Gewichtungskoeffizient mit der Antriebszeit jeder Lichtquelle 14 multipliziert wurde, im Verlauf einer Laserbearbeitungszeit kumuliert.
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Insbesondere wird gleichzeitig mit der Ausgabe von Laserlicht durch den Laserausgangsleistungsbefehl ein Timer aktiviert und der Timer zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert des Laserausgangsleistungsbefehls umgeschaltet wird, angehalten, wodurch die Antriebszeit jeder oben beschriebenen Lichtquelle 14 gemessen wird. Wenn die gemessene Antriebszeit einen Bruchteil nach dem Dezimalpunkt enthält, wird der Bruchteil dabei auf eine Sekunde aufgerundet. Dann wird für jede der Lichtquellen 14 der Wert, für den der Gewichtungskoeffizient (siehe 4B), der einem Höchstwert eines Befehlsstroms an den Lichtquellen 14 entspricht, mit der oben beschriebenen Antriebszeit multipliziert wurde, mit jedem Umschalten des Laserausgangsleistungsbefehls kumuliert. Es ist zu beachten, dass die Zeit, die durch den Timer gemessen wurde, bei jedem Umschalten des Werts des Laserausgangsleistungsbefehls zurückgesetzt wird. Dadurch kann der oben beschriebene kumulative Wert erhalten werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform werden bei der Erteilung eines Laserausgangsleistungsbefehls von nicht weniger als 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung jene Lichtquellen, für die bestimmt wurde, dass sie aufgrund von Defekten nicht verwendbar sind, aus den mehreren Lichtquellen 14, mit denen die Laseroszillationsvorrichtung versehen ist, ausgeschlossen, und werden alle restlichen Lichtquellen durch den gleichen Strom zum Ausstrahlen gebracht. In diesem Fall nimmt der kumulative Wert für alle Lichtquellen, die zum Ausstrahlen gebracht werden, gleichmäßig zu.
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Andererseits werden im Fall des Niedrigausgangsleistungsbefehls von weniger als 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung jene Lichtquellen, für die bestimmt wurde, dass sie aufgrund von Defekten nicht verwendbar sind, aus den mehreren Lichtquellen 14, mit denen die Laseroszillationsvorrichtung versehen ist, ausgeschlossen, und wird ein Teil der restlichen Lichtwellen gewählt und zum Ausstrahlen gebracht. Es ist zu beachten, dass bei der erstmaligen Aktivierung der Laseroszillationsvorrichtung bei weniger als 10 % der Nennausgangsleistung die bestimmte Anzahl der Lichtquellen 14 gemäß der Nummer der Lichtquellen 14 (Nr. 1 bis Nr. 4) gewählt wird. Im oben beschriebenen Fall des Niedrigausgangsleistungsbefehls nimmt nur der kumulative Wert, der den gewählten Lichtquellen entspricht, zu. Folglich tritt bei einer Wiederholung verschiedener Niedrigausgangsleistungsbefehle von weniger als 10 % der Nennausgangsleistung der Laseroszillationsvorrichtung wie zum Beispiel in 5 veranschaulicht ein Unterschied zwischen den einzelnen kumulativen Werten bei den vier Lichtquellen 14 (Nr. 1 bis Nr. 4) auf. In 5 sind die Lichtquellen 14 in absteigender Reihenfolge des kumulativen Werts die Lichtquelle 14 mit der Nr. 1, die Lichtquelle 14 mit der Nr. 4, die Lichtquelle 14 mit der Nr. 3 und die Lichtquelle 14 mit der Nr. 2.
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Der kumulative Wert, der wie oben beschrieben für jede Lichtquelle 14 erhalten wird, wird in der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 gespeichert. Dadurch kann die Befehlseinheit 19 unter Verwendung des oben beschriebenen kumulativen Werts eine bisherige Verwendungshäufigkeit und Belastung jeder Lichtquelle 14 erfassen.
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Wenn dann während des Niedrigausgangsleistungsbefehls ein Teil der mehreren Lichtquellen 14, mit denen die Laseroszillationsvorrichtung versehen ist, zum Beispiel zwei Lichtquellen, gewählt wird, nimmt die Befehlseinheit 19 auf den jeder Lichtquelle 14 entsprechenden kumulativen Wert, der in der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 gespeichert ist, Bezug. Dann ist die Befehlseinheit 19 so ausgebildet, dass sie die beiden Lichtquellen der Reihe nach von dem niedrigeren oben beschriebenen kumulativen Wert her wählt und die gewählten beiden Lichtquellen zum Ausstrahlen bringt. Zum Beispiel werden in 5 die Lichtquelle 14 mit der Nr. 2 und die Lichtquelle 14 mit der Nr. 3 gewählt und zum Ausstrahlen gebracht.
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Mit anderen Worten wird während des Niedrigausgangsleistungsbefehls ein Teil der mehreren Lichtquellen 14, mit denen die Laseroszillationsvorrichtung versehen ist, gewählt und zum Ausstrahlen gebracht und werden die Lichtquellen mit einer geringeren bisherigen Verwendungshäufigkeit und einer geringeren bisherigen Belastung bevorzugt verwendet. Als Ergebnis kann bei einer Ausgangsleistungssteuerung während eines Niedrigausgangsleistungsbefehls eine Konzentration einer Belastung auf eine bestimmte Lichtquelle verhindert werden.
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Der oben beschriebene kumulative Wert ist als Variable zur Erzeugung des oben beschriebenen Auswahlbefehls und Strombefehls in der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 gespeichert. Entsprechend kann es bei einem fortdauernden Ansteigen des kumulativen Werts zu einem Überlauf des kumulativen Werts über eine Speicherkapazität der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 kommen. 6 ist ein Diagramm, das eine Gegenmaßnahme gegen einen solchen Überlauf des kumulativen Werts konzeptuell veranschaulicht. Bei der oben beschriebenen Gegenmaßnahme gegen den Überlauf wird wie in 6 veranschaulicht vorzugsweise ein Zahlenwert, der dem geringsten kumulativen Wert unter den kumulativen Werten der vier Lichtquellen (Nr. 1 bis Nr. 4) entspricht, gleichmäßig von dem kumulativen Wert einer jeden der vier Lichtquellen (Nr. 1 bis Nr. 4) subtrahiert. Ferner wird diese Subtraktionsverarbeitung vorzugsweise jeweils zu einer bestimmten Zeit oder an jedem Ende einer wie oben beschriebenen Wahl der Lichtquellen vorgenommen. Dadurch kann der oben beschriebene kumulative Wert ohne Überlauf des kumulativen Werts über eine Speicherkapazität der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 in der Zahlenwert-Speichereinheit 19a gespeichert werden.
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Zudem weist bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der Resonatoren 11A, 11B aus nachstehend beschriebenen Gründen wie in 1 und 2 veranschaulicht vorzugsweise eine zusätzliche Zahlenwert-Speichereinheit 20 und eine Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle (nicht veranschaulicht) auf.
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7 ist ein Diagramm, das eine Tabelle 22 veranschaulicht, in der die Anzahl der Lichtquellen 14 (Nr. 1 bis Nr. 4, usw.) und der kumulative Wert, der für jede Lichtquelle 14 erhalten wurde, (A bis D, usw.) in eine Beziehung gebracht sind.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder der Resonatoren 11A, 11B mit der zusätzlichen Zahlenwert-Speichereinheit 20 versehen, wodurch die wie in 7 veranschaulichte Tabelle 22 in der Zahlenwert-Speichereinheit 20 in jedem der Resonatoren 11A, 11B gespeichert werden kann. Mit anderen Worten kann der kumulative Wert für jede Lichtquelle 14, der wie oben beschrieben in der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 gespeichert ist, in der Tabelle 22 in der Zahlenwert-Speichereinheit 20 eines jeden der Resonatoren 11A, 11B gespeichert werden. Obwohl dies in 7 nicht dargestellt ist, speichert die Tabelle 22 zusammen mit dem kumulativen Wert für jede Lichtquelle 14 vorzugsweise auch die bisherige Antriebszeit für jede Lichtquelle 14.
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Dann wird vorzugsweise mit einem vorherbestimmten Timing eine Verarbeitung für die wie oben beschriebene Speicherung des kumulativen Werts für jede Lichtquelle 14 in der Tabelle 22 in der Zahlenwert-Speichereinheit 20 eines jeden der Resonatoren 11A, 11B von der Zahlenwert-Speichereinheit 19a der Befehlseinheit 19 über die oben beschriebene Eingangs-Schnittstelle in der Zahlenwert-Speichereinheit 20 vorgenommen.
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8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung zur Speicherung des kumulativen Werts in der Tabelle 22 in der Zahlenwert-Speichereinheit 20 eines jeden der Resonatoren 11A, 11B (Oszillationsmodule) veranschaulicht. Wie in 8 veranschaulicht wird in Schritt S11 bestimmt, ob eine Anhaltesequenz zum Anhalten der Laseroszillationsvorrichtung ausgeführt wird oder nicht. Wenn die Anhaltesequenz ausgeführt wird, wird der wie oben beschriebene kumulative Wert für jede Lichtquelle 14 in Schritt S12 in die Tabelle 22 in der Zahlenwert-Speichereinheit 20 eines jeden der Resonatoren 11A, 11B geschrieben. Anschließend wird in Schritt S13 die Laseroszillationsvorrichtung angehalten.
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Zudem sind bei jedem der Resonatoren 11A, 11B die wie oben beschriebene Zahlenwert-Speichereinheit 20 und die Eingangs-Schnittstelle bereitgestellt, so dass Daten der kumulativen Werte in der Tabelle 22 in der Zahlenwert-Speichereinheit 20 eines jeden der Resonatoren 11A, 11B nach außerhalb der Laseroszillationsvorrichtung ausgelesen werden können, Dadurch kann für jeden der Resonatoren 11A, 11B eine Überprüfung der Verwendungshäufigkeit und eine Schätzung der Lebensdauer und dergleichen einer jeden Lichtquelle 14 in den Resonatoren vorgenommen werden. Und wenn jeder der Resonatoren 11A, 11B gesondert ausgetauscht wird, können Zahlenwerte in der Tabelle 22 in der Zahlenwert-Speichereinheit 20 überschrieben und zurückgesetzt werden.
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Ferner ist der Resonator 11A oder der Resonator 11B in der wie oben beschriebenen Laseroszillationsvorrichtung nicht auf die in 1 und 2 beschriebenen Aufbauten beschränkt.
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9 ist ein Diagramm, das eine Abwandlung des Resonators 11A oder des Resonators 11B, die in 1 dargestellt sind, veranschaulicht.
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Wie in 9 veranschaulicht wird dann, wenn die Anzahl der Lichtquellen 14, mit denen der Resonator 11A (11B) versehen ist, groß ist, vorzugsweise die große Anzahl der Lichtquellen 14 in mehrere Gruppen, die aus bestimmten Lichtquellen bestehen, unterteilt und werden für jede Gruppe alle Lichtquellen in der Gruppe zum Ausstrahlen gebracht. Zum Beispiel sind in 9 in einem einzelnen Resonator 11A (11B) sechs Gruppen Nr. 1 bis Nr. 6 bereitgestellt. Dann weist jede der Gruppen Nr. 1 bis Nr. 6 vier Lichtquellen 14 auf. Ein derartiger Aufbau gestattet, dass die wie oben beschriebene Berechnung des kumulativen Werts und das Speichervolumen verglichen mit dem Fall, in dem die Lichtquellen 14 gesondert gesteuert werden, verringert werden, was entsprechend die Steuerung vereinfacht.
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Es ist zu beachten, dass in 9 eine Abwandlung des Resonators 11A oder des Resonators 11B des in 1 dargestellten Faserlasers 10 veranschaulicht ist, aber eine solche Abwandlung auf den Resonator 11A oder den Resonator 11B des in 2 dargestellten DDL 30 angewendet werden kann.
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Somit erbringt die Laseroszillationsvorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführungsform die folgenden Wirkungen.
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Jedes Mal, wenn jede der Lichtquellen 14 angetrieben wird, wird ein Wert, für den ein Gewichtungskoeffizient, der gemäß einem Wert des Stroms, der die Lichtquellen 14 angetrieben hat, bestimmt ist, mit einer Antriebszeit der Lichtquellen 14 multipliziert wurde, kumuliert, wodurch eine bisherige Verwendungshäufigkeit und Belastung jeder Lichtquelle 14 als Zahlenwert ausgedrückt werden kann. Ferner speichert die Speichereinheit der Befehlseinheit einer jeden der Lichtquellen 14 entsprechend den kumulativen Wert, der durch die obige Kumulierung erhalten wurde. Folglich können dann, wenn während des Niedrigausgangsleistungsbefehls ein Teil der Lichtquellen 14 gewählt und zum Ausstrahlen gebracht wird, Lichtquellen 14 mit einer geringeren bisherigen Verwendungshäufigkeit und einer geringeren bisherigen Belastung aus dem kumulativen Wert, der in der Speichereinheit der Befehlseinheit 19 gespeichert ist, erfasst werden und bevorzugt verwendet werden. Als Ergebnis kann bei einer Ausgangsleistungssteuerung während eines Niedrigausgangsleistungsbefehls eine Konzentration einer Belastung auf eine bestimmte Lichtquelle verhindert werden. Da zudem eine bestimmte Lichtquelle nicht wiederholt verwendet wird, kann auch die Häufigkeit von Defekten der Laseroszillationsvorrichtung verringert werden.
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Im Vorhergehenden wurde die Laseroszillationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Faserlasers 10 oder des DDL 30 als Beispiel beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann sie innerhalb des Umfangs der technischen Idee der vorliegenden Erfindung auch auf jede beliebige Laseroszillationsvorrichtung und jedes beliebige Laserbearbeitungssystem angewendet werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung unter Verwendung typischer Ausführungsformen beschrieben wurde, wird ein Fachmann verstehen, dass Abwandlungen an den oben beschriebenen Ausführungsformen und verschiedene andere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird jedes Mal, wenn jede der Lichtquellen angetrieben wird, ein Wert, für den ein Gewichtungskoeffizient, der gemäß dem Wert eines Stroms, der die Lichtquellen angetrieben hat, bestimmt ist mit einer Antriebszeit der Lichtquellen multipliziert wurde, kumuliert, wodurch eine bisherige Verwendungshäufigkeit und Belastung jeder Lichtquelle als Zahlenwert ausgedrückt werden können. Ferner speichert die Speichereinheit der Befehlseinheit einer jeden der Lichtquellen entsprechend den kumulativen Wert, der aus der wie oben beschriebenen Kumulierung erhalten wurde. Folglich können dann, wenn während des Niedrigausgangsleistungsbefehls ein Teil der mehreren Lichtquellen gewählt und zum Ausstrahlen gebracht wird, Lichtquellen mit einer geringeren bisherigen Verwendungshäufigkeit und einer geringeren bisherigen Belastung aus dem kumulativen Wert, der in der Speichereinheit der Befehlseinheit gespeichert ist, erfasst werden und bevorzugt verwendet werden. Als Ergebnis kann bei einer Ausgangsleistungssteuerung während eines Niedrigausgangsleistungsbefehls eine Konzentration einer Belastung auf eine bestimmte Lichtquelle verhindert werden. Da zudem eine bestimmte Lichtquelle nicht wiederholt verwendet wird, kann auch die Häufigkeit von Defekten der Laseroszillationsvorrichtung verringert werden.
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Nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird durch die Lichtquellen, die während des Laserausgangsleistungsbefehls nicht gewählt sind, ein Strom von mehr als null und weniger als dem Ausstrahlungsschwellenwert geführt, so dass die Wirkung einer Verbesserung der Ausgangsleistungsansprechfähigkeit, wenn von dem Niedrigausgangsleistungsbefehl zu dem Hochausgangsleistungsbefehl umgeschaltet wird, erhalten werden kann.
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Nach noch einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden Zahlenwerte des kumulativen Werts jeder Lichtquelle, die in der Speichereinheit der Befehlseinheit gespeichert sind, auf eine periodische Weise gleichmäßig verringert, so dass der kumulative Wert ohne Überlauf des kumulativen Werts über eine Speicherkapazität der Speichereinheit hinaus in der Speichereinheit gespeichert werden kann.
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Nach noch einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auch in den Resonatoren eine Speichereinheit, die eine Tabelle speichert, in die der kumulative Wert jeder Lichtquelle geschrieben und aus der er gelesen werden kann, bereitgestellt. Dadurch kann eine Überprüfung einer Verwendungshäufigkeit und eine Schätzung einer Lebensdauer und dergleichen einer jeden Lichtquelle in Bezug auf jeden Resonator vorgenommen werden. Ferner können bei einem Austausch der Resonatoren Zahlenwerte in der Tabelle in der Speichereinheit überschrieben und zurückgesetzt werden.
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Nach noch einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gestattet der Aufbau, bei dem die mehreren Lichtquellen als eine Gruppeneinheit gesteuert werden, wenn die Anzahl der Lichtquellen groß ist, dass die wie oben beschriebene Berechnung des kumulativen Werts und das Speichervolumen verglichen mit dem Fall, in dem die Lichtquellen gesondert gesteuert werden, verringert werden, was entsprechend die Steuerung vereinfacht.
