JP2005167017A - レーザ発振器診断装置及びレーザ発振器診断装置を備えたレーザ加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明はレーザ出力低下の原因を報知することを課題とする。
【解決手段】 レーザ加工機１０は、エキシマレーザ光源を有するレーザ発振器１２と、レーザ発振器１２から出射されたレーザ光をワーク１４の加工点に導く光学ユニット１６と、レーザ発振器１２及びレーザ光の出力低下を診断するレーザ発振器診断装置１８とを有する。レーザ発振器診断装置１８のハウジング４８には、光ファイバ３８の出光部４４から出射された光を抽出するための抽出部材としての第１のフィルタ５０、第２のフィルタ５２と、第１のフォトセンサ５４、第２のフォトセンサ５６、カラーセンサ５８とを有する。制御回路６０は、第１のフォトセンサ５４、第２のフォトセンサ５６、カラーセンサ５８により検出された検出結果からレーザ出力の低下率を演算し、演算結果に基づいてレーザ光の出力低下の原因を判定し、判定されたレーザ光の出力低下の原因を報知する。
【選択図】 図１

Description

本発明はレーザ発振器により生成されたレーザ光の光強度を測定して光学部品のメンテナンス時期を報知するよう構成されたレーザ発振器診断装置及びレーザ発振器診断装置を備えたレーザ加工機に関する。

一般に、エキシマレーザ光源を有するレーザ発振器を用いたレーザ加工機では、レーザ発振器から出力されたレーザ光が、各種光学部品（例えば、レンズ及びミラー等）で構成された光学系を通過して、ワークの加工点に導かれる。そして、レーザ加工機では、加工点に導かれたレーザ光を用いてワークに対する各種加工を行っている。

ところで、レーザ加工機を用いて加工を行うにつれて、ミラーやレンズに汚れが付着したり、レーザ光によってミラーやレンズが熱によって変形することがある。このため、光学系が設計どおりの性能を発揮できなくなってしまうことがある。

従来、上述のような不具合を防止するため、加工点におけるレーザ光のエネルギー値（光強度）を計測するとともに加工品質を検査して、光源及び光学部品の異常を検出するようにしている。つまり、加工品質等に基づいて光学部品等の劣化状況（汚れ具合）を目視で発見して、光学系の各構成機器を清掃交換しつつ、加工点におけるレーザ光のエネルギー値が設計値になったか否かによって、劣化した光学機器を特定して、メンテナンスを行うようにしている。

ところが、光学系等の劣化原因を特定することは非常に面倒であり、特に、光学系に関しては一つ一つレンズやミラーを清掃して、ワークの加工点にレーザ光を照射して正常値（設計値）に戻ったか否かあるいは加工品質に異常がないか否かを検査して、異常が解消されたか否かを確認する必要があり、光学部品の劣化状況を判定することが極めて面倒であるという問題点がある。つまり、加工品質を検査することは非常に難しく、しかも種々の計測装置を準備しなければならず、このため、光学部品の劣化状況を検出することが極めて難しいという問題点がある。

そこで、本出願人は、レーザ光を発生するレーザ光源及び光学部品の劣化状況を診断する装置を開発している（例えば、特許文献１参照）。

この装置では、レーザ発振器の透過窓等のような光学部品の劣化診断を行っている。レーザ発振器から出射されたレーザ光のビーム断面内の一方向に関する強度分布特性を検出し、この強度分布特性に基づいて、レーザ発振器の光学部品等の劣化を判別する。
特開２０００−１２９２３号公報

上記のような従来の装置では、レーザ発振器から出力されたレーザ光の光強度を測定してレーザ発振器及び光学部品の劣化状況を診断し、メンテナンスが必要かどうかを確認しているので、ワークに照射されるレーザ光の劣化を判定することができるものの、レーザ発振器が劣化の原因なのか、あるいは光学部品のどの箇所が原因かを判定することができず、作業員がレーザ発振器及び光学部品の各部を点検しながら劣化の原因箇所を調べていた。

そのため、従来の装置では、レーザ発振器及び全ての光学部品を点検する必要があり、レーザ光のエネルギ低下原因を調べるのに手間と時間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は上記課題を解決したレーザ発振器診断装置及びレーザ発振器診断装置を備えたレーザ加工機を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、レーザ光を生成するレーザ発振器からの漏れ光を受光する受光手段と、該受光手段を介して得られた光を各波長毎に抽出する複数の抽出手段と、該複数の抽出手段により抽出された各波長毎の光強度を個別に検出する複数の光検出手段と、該複数の光検出手段により検出された検出結果から各波長毎の変化率を演算する演算手段と、該演算手段により得られた各波長毎の変化率に基づいて前記レーザ光の出力低下の原因を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された前記レーザ光の出力低下の原因を報知する報知手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、請求項２記載の発明は、前記複数の抽出手段は、レーザ光に含まれる紫外線領域の波長を抽出する第１のフィルタと、前記光学部品からの反射光の波長を抽出する第２のフィルタとを備えたことを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、前記第１のフィルタにより抽出された紫外線の光強度を検出する第１の光検出手段と、前記第２のフィルタにより抽出された前記光学部品からの反射光の光強度を検出する第２の光検出手段と、前記第２のフィルタを透過した光を検出する第３の光検出手段とを有することを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、前記第３の光検出手段は、前記レーザ発振器の放電によるプラズマの色を測定するカラーセンサであることを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、前記判定手段は、前記第１の光検出手段により検出された光強度と予め設定された基準値とを比較して光強度の低下率と、前記第２の光検出手段により検出された光強度と予め設定された基準値とを比較して光強度の増加率と、第３の光検出手段により検出された前記レーザ発振器の放電によるプラズマの色とから総合的に前記レーザ光の出力低下の原因を判定することを特徴とするものである。

請求項６記載の発明は、前記判定手段は、前記光強度の低下率に基づいてメンテナンス時期に達したか否かを判定することを特徴とするものである。

請求項７記載の発明は、前記報知手段は、前記判定手段の判定結果により前記レーザ発振器のどの箇所がメンテナンス時期に達したかを報知することを特徴とするものである。

請求項８記載の発明は、レーザ発振器により生成されたレーザ光をワークに照射するレーザ加工機において、前記レーザ発振器からの漏れ光を受光する受光手段と、該受光手段を介して得られた光を各波長毎に抽出する複数の抽出手段と、該複数の抽出手段により抽出された各波長毎の光強度を個別に検出する複数の光検出手段と、該複数の光検出手段により検出された検出結果から各波長毎の変化率を演算する演算手段と、該演算手段により得られた各波長毎の変化率に基づいて前記レーザ光の出力低下の原因を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された前記レーザ光の出力低下の原因を報知する報知手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、複数の光検出手段により検出された検出結果から各波長毎のレーザ出力の変化率を演算し、各波長毎の変化率に基づいてレーザ光の出力低下の原因を総合的に判定してメンテナンス時期であることを報知することができ、例えば、メンテナンスを行う作業員が点検する際にレーザ出力低下の原因となる箇所を直ちに認識することが可能になり、レーザ出力低下の原因を短時間で除去することができる。

また、作業員が定期的にメンテナンスを行うのではなく、劣化具合によってメンテナンス時期であることを報知された箇所のメンテナンスのみを行う可能になり、無駄な保守、点検作業を省いてメンテナンスの効率を高めることができる。

以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。

図１は本発明になるレーザ発振器診断装置の一実施例を備えたレーザ加工機を示す構成図である。

図１に示されるように、レーザ加工機１０は、エキシマレーザ光源を有するレーザ発振器１２と、レーザ発振器１２から出射されたレーザ光をワーク１４の加工点に導く光学ユニット１６と、レーザ発振器１２及びレーザ発振器１２に設けられた光学部品の劣化を診断するレーザ発振器診断装置１８とから構成されている。

レーザ発振器１２は、例えばレーザガスとしてＸｅＣｌのような希ガスハライドを用いた放電励起エキシマレーザ発振器からなる。レーザ発振器１２は、ハウジング２０の内部にレーザガスの放電・励起を行わせる放電管２２を収納しており、放電管２２の両端には互いに対向するように透明ガラスを嵌めこんだ透過窓２４，２６が取り付けられている。

さらに、放電管２２の前側にはエキシマレーザ光の発振を行わせる光共振器形成用のフロントミラー（出力鏡）２８が対向配置され、放電管２２の後側にはフロントミラー２８と対向するように配置されレーザ光を前側に反射させるリアミラー（全反射鏡）３０とを有する。放電管２２に電圧が印加されると、放電管２２内部で放電が発生してレーザ光がフロントミラー２８及びリアミラー３０に向けて出射される。レーザ光は、フロントミラー２８とリアミラー３０との間で反射することで共振し、フロントミラー２８から取り出される。

尚、放電管２２の放電領域には、レーザガス供給・排気系（図示せず）を介してレーザガスが循環される。レーザ発振器１２の発振は、レーザ電源３２からの電圧印加によって制御される。

光学ユニット１６は、レーザ発振器１２からのレーザ光を下方に反射させる反射ミラー３４と、反射ミラー３４からのレーザ光をワーク１４の加工点に集光させる集光レンズユニット３６を有する。

レーザ発振器１２により発生する光としては、（ａ）レーザ光と、（ｂ）放電によるプラズマと、（ｃ）透過窓２６の汚れにより発生する散乱光と、（ｄ）アークとがある。そして、透過窓２６の反射率をＡ、レーザ発振器１２から出力されるレーザ光の光強度をＢ、透過窓２６からの反射光の光強度をＣとした場合、光学損失を無視すると、Ｃ＝Ｂ・Ａの関係が成り立つ。故にレーザ発振器１２の後部から取り出される漏れ光は、レーザ光の光強度Ｂと比例関係にある。

よって、透過窓２６からの漏れ光の各波長毎の光強度を検出することにより、各波長毎の低下率を求めることで、レーザ光の光強度だけでなく透過窓２４，２６、フロントミラー２８、リアミラー３０などの光学部品の汚れによる劣化具合を判定することが可能になる。

また、レーザ発振器１２のハウジング後部には、透過窓２６からの漏れ光を検出するための漏れ光検出部２０ａが設けられている。漏れ光検出部２０ａには、光ファイバ３８の受光部４０が挿入されている。また、受光部４０には、透過窓２６の汚れを検出するための検出光を出射する光源４２が設けられている。

光ファイバ３８は、レーザ発振器１２の後部から取り出された漏れ光をレーザ発振器診断装置１８に伝送する光伝送部材であり、可撓性を有するので、レーザ発振器１２とレーザ発振器診断装置１８との距離に応じて湾曲するように配置される。そして、光ファイバ３８の他端に設けられた出光部４４は、レーザ発振器診断装置１８の入射部４６に接続されている。

レーザ発振器診断装置１８のハウジング４８には、光ファイバ３８の出光部４４から出射された光を抽出するための抽出部材としての第１のフィルタ５０、第２のフィルタ５２と、光検出手段としての第１のフォトセンサ５４、第２のフォトセンサ５６、カラーセンサ５８とを有する。

第１のフィルタ５０は、レーザ光（紫外線）の波長を有する光を反射する反射膜が形成されている。この第１のフィルタ５０で反射された光は、第１のフォトセンサ５４によって受光され、光強度を測定される。第１のフォトセンサ５４は、例えば、フォトダイオードあるいはパイロメータなどからなり、受光したレーザ光の光エネルギに応じた電気信号を出力する。従って、第１のフォトセンサ５４では、レーザ発振器１２から出射されるレーザ光のエネルギの大きさ（光強度）に応じた検出信号を出力する。

第２のフィルタ５２は、光源４２からの反射光の波長を有する光を反射する反射膜が形成されている。この第２のフィルタ５２で反射された光は、第２のフォトセンサ５６によって受光され、光強度を測定される。

第２のフォトセンサ５６は、例えば、第１のフォトセンサ５４と同様なフォトダイオードあるいはパイロメータなどからなり、受光した光エネルギに応じた電気信号を出力する。この第２のフォトセンサ５６で受光される光は、透過窓２６の汚れ具合によって反射される反射光であり、透過窓２６の表面に付着した塵埃が多いほど反射光の光強度が強くなる。従って、第２のフォトセンサ５６から出力された検出信号のレベルによって透過窓２６の汚れ具合を判定することが可能になる。

レーザ発振器１２の透過窓２４，２６は、使用時間の経過に伴って徐々に汚れるため、レーザ発振器１２の長期的な使用等によって汚れる。また、光共振器用のフロント及びリアミラー２８，３０も、長期的な使用により次第に汚れる。従って、本実施例の場合、診断対象となる光学部品は、透過窓２４，２６、フロントミラー２８、リアミラー３０である。よって、第２のフォトセンサ５６により透過窓２６の汚れ具合を検出することで、透過窓２４，２６、フロントミラー２８、リアミラー３０の汚れ具合を判定する。

カラーセンサ５８は、放電管２２の放電によるプラズマを測定する検出部材であり、放電の色を検出し、色判定によりプラズマの状態を測定する。尚、放電によるプラズマは、放電管２２に供給されるガスの状態によって変化する。

また、放電管２２に供給されるガスの種類及びガスの組み合わせによってプラズマの状態が変化する。メンテナンス時に放電管２２内部のガスを入れ替えて所定の平衡状態に戻すガス交換作業が定期的に行われており、例えば、ガス入れ替え時のプラズマは、黄色に発光しており、やがて桃色に変化する。このように、放電管２２に供給されるガスの種類及びガスの組み合わせによって変化するプラズマの色をカラーセンサ５８により測定して色判定を行い、色判定結果に基づいて放電状態を推測することができる。

カラーセンサ５８としては、フォトダイオードと色フィルタとを組み合わせた集積型カラーセンサを用いる。従って、色識別センサとしてのカラーセンサ５８は、例えば、３組のフォトダイオードの表面に赤、緑、青の３色のフィルタを設けたものであり、入射光の赤、緑、青の成分が各フォトダイオードに達すると、各成分毎の出力信号が得られるため、光の三原色の原理によってレーザ発振器１２の放電管２２で発生したプラズマの色を識別できる。

このように、カラーセンサ５８を用いてプラズマの色判定を行うことで放電管２２に供給されるガスの状態を検出することが可能になると共に、アークによる異常光を監視することもできる。

第１のフォトセンサ５４、第２のフォトセンサ５６、カラーセンサ５８から出力された各検出信号は、制御回路６０に供給される。そして、制御回路６０においては、後述するように各センサからの検出信号に基づいてメンテナンスが必要かどうかを判定すると共に、レーザ電源３２の電圧制御を行う。また、制御回路６０は、例えば、液晶ディスプレイ等からなる表示器（報知手段）６２に接続されており、各光学部品の汚れ具合、及び、各センサにより光強度の低下率が所定以上であることが検出されてレーザ発振器１２のメンテナンス時期であることが判定された場合には、表示器６２にメンテナンス時期に達したことを表示すると共に、メンテナンスの必要な箇所を報知する。

また、制御回路６０の記憶装置６４には、第１のフォトセンサ５４、第２のフォトセンサ５６、カラーセンサ５８により検出された検出結果から各波長毎のレーザ出力の低下率を演算する制御プログラム（演算手段）と、演算結果に基づいてレーザ光の出力低下の原因を判定する制御プログラム（判定手段）と、判定されたレーザ光の出力低下の原因を報知する制御プログラム（報知手段）が格納されている。そして、マイクロコンピュータからなる制御回路６０は、各制御プログラムに沿って各演算処理を実行する。

ここで、制御回路６０が実行する制御処理について説明する。
制御回路６０は、レーザ発振器１２のメンテナンスが行われた直後に基準値登録処理を実行して各センサごとの基準値を登録する。すなわち、メンテナンス作業によりレーザ発振器１２の透過窓２４，２６、フロントミラー２８、リアミラー３０を清掃して汚れを除去した後、レーザ発振器１２に電圧を印加してレーザ光を出射してメンテナンス終了を確認すると共に、基準値登録処理を行う。

図２は制御回路６０が実行する基準値登録処理を説明するためのフローチャートである。
図２に示されるように、制御回路６０は、Ｓ１１で第１のフォトセンサ５４から出力された検出信号Ｐ１を読み込む。次のＳ１２では、第１のフォトセンサ５４の検出信号Ｐ１、あるいは検出信号Ｐ１に応じたパラメータを基準値として記憶装置６４に記憶されたデータベース（図示せず）に登録する。

続いて、Ｓ１３に進み、第２のフォトセンサ５６から出力された検出信号Ｐ２を読み込む。次のＳ１４では、第２のフォトセンサ５６の検出信号Ｐ２、あるいは検出信号Ｐ２に応じたパラメータを基準値として記憶装置６４に記憶されたデータベース（図示せず）に登録する。

続いて、Ｓ１５に進み、カラーセンサ５８から出力された検出信号Ｐ３を読み込む。次のＳ１６では、カラーセンサ５８の検出信号Ｐ３、あるいは検出信号Ｐ３に応じたパラメータを基準値として記憶装置６４に記憶されたデータベース（図示せず）に登録する。

このように、制御回路６０は、各センサからの検出信号Ｐ１〜Ｐ３をメンテナンス直後の初期値として読み込んでデータベースのデータを更新することにより、そのときの初期値を基準値として登録する。

図３は制御回路６０が実行する加工時の制御処理を説明するためのフローチャートである。
図３に示されるように、制御回路６０は、Ｓ２１で電源スイッチ（図示せず）がオンに操作されると、Ｓ２２に進み、レーザ電源３２からレーザ発振器１２へ電圧を印加させる。次のＳ２３では、所定時間が経過したかどうかをチェックしており、レーザ発振器１２からのレーザ光が安定するまで待機する。

Ｓ２３において、所定時間が経過すると、Ｓ２４に進み、レーザ発振器１２から出射されるレーザ光のエネルギに比例した第１のフォトセンサ５４の検出信号Ｐａを読み込む。次のＳ２５では、予め登録された基準値Ｐ１に対する検出信号Ｐａの低下率を演算する。続いて、Ｓ２６に進み、第１のフォトセンサ５４の低下率をレーザ光の劣化率を示すパラメータとして表示器６２に表示する。

そのため、作業員は、表示器６２に表示されたレーザ光の劣化率を常時確認することができる。

次のＳ２７では、透過窓２６からの反射光に応じた第２のフォトセンサ５６からの検出信号Ｐｂを読み込む。次のＳ２８では、予め登録された基準値Ｐ２に対する検出信号Ｐｂの増加率を演算する。続いて、Ｓ２９に進み、第２のフォトセンサ５６の増加率を光学部品の汚れ具合を示すパラメータとして表示器６２に表示する。

そのため、作業員は、表示器６２に表示された光学部品（透過窓２４，２６、フロントミラー２８、リアミラー３０）の汚れ具合を常時確認することができる。

次のＳ３０では、カラーセンサ５８から出力された光の三原色の各赤、緑、青色の検出信号Ｐｃを読み込む。次のＳ３１では、予め登録された各赤、緑、青色の基準値Ｐ３に対する検出信号Ｐcとの変化率を演算する。続いて、Ｓ３２に進み、カラーセンサ５８を用いたプラズマの色判定結果に表示する。

そのため、作業員は、表示器６２に表示されたプラズマの色判定結果を常時確認することができる。

次のＳ３３では、各センサの出力の低下率が予め設定された閾値以下か、あるいは増加率が予め設定された閾値以上か、あるいは予め登録された各赤、緑、青色の基準値Ｐ３に対する検出信号Ｐcとの変化率が閾値以上かどうかを確認する。Ｓ３３において、各センサの出力を総合的にチェックしており、各センサ出力の低下率、増加率、色判定が何れも異常なしの場合は、Ｓ３４に進み、レーザ電源３２によるレーザ出力を制御する。

Ｓ３５では、レーザ発振器１２から出射されるレーザ光のエネルギが所定の設定値に達していないときは、上記Ｓ３４に戻り、レーザ電源３２によるレーザ出力の制御を繰り返す。また、Ｓ３５において、レーザ光のエネルギが所定の設定値に達したときは、Ｓ３６に進み、電源スイッチがオフかどうかを確認する。Ｓ３６において、電源スイッチがオンのときは、上記Ｓ２４に戻り、Ｓ２４以降の処理を繰り返す。また、Ｓ３６において、電源スイッチがオフに操作されたときは、今回の処理を終了する。

また、上記Ｓ３３において、各センサ出力の低下率、増加率、色判定の何れかで異常が有った場合には、Ｓ３７に進み、異常のある箇所を表示器６２に表示してメンテナンス時期であることを報知する。その際、表示器６２は、異常のある箇所のみを表示するため、作業員は、表示器６２に表示された箇所がメンテナンス時期に達したことを確認することができる。

Ｓ３８では、レーザ電源３２によるレーザ出力制御を停止させる。そして、作業員は、レーザ発振器１２から出射されるレーザ光のエネルギの低下率が異常値であることが表示器６２に表示された場合には、放電管２２及びフロントミラー２８、リアミラー３０を点検し、フロントミラー２８、リアミラー３０の汚れを除去する。また、作業員は、第２のフォトセンサ５６からの検出信号Ｐｂの増加率が異常値であることが表示器６２に表示された場合には、放電管２２の透過窓２４，２６の汚れを除去する。また、作業員は、プラズマの色判定結果の異常が表示器６２に表示された場合には、レーザ電源３２を点検する。

このように、作業員は、表示器６２に表示された情報により、メンテナンスを必要としている箇所を確認できると共に、メンテナンス時期に達したことを容易に確認することができるので、メンテナンスを行う作業員が点検する際にレーザ出力の低下率が大きい箇所を直ちに認識することが可能になり、レーザ出力低下の原因を短時間で除去することができる。また、作業員が定期的にメンテナンスを行うのではなく、劣化具合によってメンテナンス時期であることを報知された箇所のメンテナンスのみを行う可能になり、無駄な保守、点検作業を省いてメンテナンスの効率を高めることができる。

従って、メンテナンスが必要な箇所を点検すれば良いので、メンテナンス時間を短縮できるばかりか、メンテナンス作業による停止時間を短縮してレーザ加工機１０の稼働率を高めることが可能になる。

図４はレーザ発振器診断装置の変形例を備えたレーザ加工機を示す構成図である。尚、図４において、上記レーザ加工機１０と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図４に示されるように、レーザ加工機７０は、レーザ発振器診断装置１８と、透過窓２６からの反射光の光強度分布を監視する監視装置７２とを有する。尚、本変形例のリアミラー３０は、光の一部を透過させる部分反射鏡からなり、透過窓２６からの反射光を透過することができる。また、レーザ発振器診断装置１８では、上記第２のフィルタ５２、第２のフォトセンサ５６が削除されている。

監視装置７２は、透過窓２６からの反射光を集光する集光レンズユニット７４と、集光レンズユニット７４からの光を画像パターンとして検出するイメージセンサ７６と、イメージセンサ７６により検出された光強度の画像を表示するモニタ７８とから構成されている。

また、ハウジング２０の後部下段取付部２０ａには、透過窓２６からの漏れ光を受光する光ファイバ３８の受光部４０が取り付けられている。そして、ハウジング２０の後部上段取付部２０ｂには、光源４２が設けられている。

従って、光源４２からの光が透過窓２６に照射されると、その反射光は、集光レンズユニット７４を介してイメージセンサ７６に入射する。イメージセンサ７６に結像された反射光の画像は、漏れ光の光強度が大きいほど漏れ光の発光領域が拡大された画像パターンとなる。そのため、モニタ７８に表示された発光領域の広がり具合から反射光の光強度を推測することが可能になる。そして、透過窓２６の汚れ具合の応じて反射光の光強度が増加し、その増加率から透過窓２６のメンテナンス時期を推測することが可能になる。

作業員は、モニタ７８に表示された発光領域の広がり面積及び広がりパターンから視覚的に透過窓２６のメンテナンス時期を確認することができる。

また、イメージセンサ７６から出力された画像データを制御手段６０に供給することにより、制御回路６０において、透過窓２６からの反射光の画像パターンの面積を演算して透過窓２６の汚れ具合を推定してメンテナンス時期を表示器６２に表示して作業員に報知することも可能である。

上記実施例では、光ファイバ３８を用いて漏れ光をレーザ発振器診断装置１８に伝送する構成を一例として挙げたが、これに限らず、光ファイバ３８を使わずに直接レーザ発振器診断装置１８をハウジング２０に取り付ける構成としても良いのは勿論である。

また、上記実施例では、レーザ発振器１２の後部から漏れ光を検出する構成を例示したが、レーザ発振器１２の前部から漏れ光を検出する構成とすることも可能である。

本発明になるレーザ発振器診断装置の一実施例を備えたレーザ加工機を示す構成図である。 制御回路６０が実行する基準値登録処理を説明するためのフローチャートである。 制御回路６０が実行する加工時の制御処理を説明するためのフローチャートである。 レーザ発振器診断装置の変形例を備えたレーザ加工機を示す構成図である。

符号の説明

１０，７０ レーザ加工機
１２ レーザ発振器
１６ 光学ユニット
１８ レーザ発振器診断装置
２０ ハウジング
２２ 放電管
２４，２６ 透過窓
２８ フロントミラー
３０ リアミラー
３２ レーザ電源
３８ 光ファイバ
４０ 受光部
４２ 光源
４４ 出光部
４８ ハウジング
５０ 第１のフィルタ
５２ 第２のフィルタ
５４ 第１のフォトセンサ
５６ 第２のフォトセンサ
５８ カラーセンサ
６０ 制御回路
６２ 表示器
６４ 記憶装置
７２ 監視装置
７４ 集光レンズユニット
７６ イメージセンサ
７８ モニタ

Claims (8)

1. レーザ光を生成するレーザ発振器からの漏れ光を受光する受光手段と、
   該受光手段を介して得られた光を各波長毎に抽出する複数の抽出手段と、
   該複数の抽出手段により抽出された各波長毎の光強度を個別に検出する複数の光検出手段と、
   該複数の光検出手段により検出された検出結果から各波長毎の変化率を演算する演算手段と、
   該演算手段により得られた各波長毎の変化率に基づいて前記レーザ光の出力低下の原因を判定する判定手段と、
   前記判定手段により判定された前記レーザ光の出力低下の原因を報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とするレーザ発振器診断装置。
2. 前記複数の抽出手段は、
   レーザ光に含まれる紫外線領域の波長を抽出する第１のフィルタと、
   前記光学部品からの反射光の波長を抽出する第２のフィルタと、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーザ発振器診断装置。
3. 前記複数の光検出手段は、
   前記第１のフィルタにより抽出された紫外線の光強度を検出する第１の光検出手段と、
   前記第２のフィルタにより抽出された前記光学部品からの反射光の光強度を検出する第２の光検出手段と、
   前記第２のフィルタを透過した光を検出する第３の光検出手段と、
   を有することを特徴とする請求項２記載のレーザ発振器診断装置。
4. 前記第３の光検出手段は、前記レーザ発振器の放電によるプラズマの色を測定するカラーセンサであることを特徴とする請求項３記載のレーザ発振器診断装置。
5. 前記判定手段は、前記第１の光検出手段により検出された光強度と予め設定された基準値とを比較して光強度の低下率と、前記第２の光検出手段により検出された光強度と予め設定された基準値とを比較して光強度の増加率と、第３の光検出手段により検出された前記レーザ発振器の放電によるプラズマの色とから総合的に前記レーザ光の出力低下の原因を判定することを特徴とする請求項３記載のレーザ発振器診断装置。
6. 前記判定手段は、前記光強度の低下率に基づいてメンテナンス時期に達したか否かを判定することを特徴とする請求項５記載のレーザ発振器診断装置。
7. 前記報知手段は、前記判定手段の判定結果により前記レーザ発振器のどの箇所がメンテナンス時期に達したかを報知することを特徴とする請求項６記載のレーザ発振器診断装置。
8. レーザ発振器により生成されたレーザ光をワークに照射するレーザ加工機において、
   前記レーザ発振器からの漏れ光を受光する受光手段と、
   該受光手段を介して得られた光を各波長毎に抽出する複数の抽出手段と、
   該複数の抽出手段により抽出された各波長毎の光強度を個別に検出する複数の光検出手段と、
   該複数の光検出手段により検出された検出結果から各波長毎の変化率を演算する演算手段と、
   該演算手段により得られた各波長毎の変化率に基づいて前記レーザ光の出力低下の原因を判定する判定手段と、
   前記判定手段により判定された前記レーザ光の出力低下の原因を報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とするレーザ加工機。

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