JP2006055879A - Method and device for detecting breakage of protective glass of laser beam emission aperture - Google Patents
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Description
本発明は溶接用レーザ加工ヘッドの光学系ハウジングのレーザ出射口に設けられた保護ガラスの破損を自動的に検出する方法と装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for automatically detecting breakage of a protective glass provided at a laser emission port of an optical system housing of a laser processing head for welding.
レーザ加工は金属やセラミック等の加工に適用され、高密度のエネルギーを非常に狭い範囲に集中させることから、従来のアーク熱源よりも深い溶け込みが可能であり、入熱量を低下させることが可能となる。そのため、高能率で高品質な溶接や切断加工が可能であり、近年各種の産業に普及している。特にYAGレーザなどの光ファイバ伝送可能なレーザ加工では、ロボット等と組合せて量産製品の加工に適用されている。 Laser processing is applied to processing of metals, ceramics, etc., and concentrates high-density energy in a very narrow range, allowing deeper penetration than conventional arc heat sources and reducing heat input. Become. Therefore, high-efficiency and high-quality welding and cutting can be performed, and in recent years, it has spread to various industries. In particular, laser processing capable of transmitting an optical fiber such as a YAG laser is applied to processing a mass-produced product in combination with a robot or the like.
レーザ加工ヘッドの概略構造を図4により説明する。図4は、保護ガラスが被加工部から比較的離れているレーザ加工ヘッドの構造を示す概要図である。レーザ加工ヘッド1aの光学部品は、レーザ光11を導光する出射光学系と、被加工物10aの加工点を観察するための観察光学系から構成される。 The schematic structure of the laser processing head will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic view showing the structure of a laser processing head in which the protective glass is relatively far from the processing portion. The optical component of the laser processing head 1a includes an emission optical system that guides the laser light 11 and an observation optical system for observing a processing point of the workpiece 10a.
YAGレーザ光は、光ファイバ2によりレーザ加工ヘッド1aに導光され、光ファイバ2の端より広角に出射する。光ファイバ2は、光ファイバコネクタ3によりハウジング4aに固定されている。出射光学系は、光ファイバ2より出射したレーザ光11を下方に反射させるディフレクタ6と、レーザ光11の広がりを平行光にするコリメートレンズ7と、レーザ光11を被加工物10aの加工点において焦点を結ぶようにする集光レンズ8などから構成される。
The YAG laser light is guided to the laser processing head 1 a by the
コリメートレンズ7と集光レンズ8は、焦点距離が100〜200mmのレンズが一般的に使用される。また、レーザ加工ヘッド1aには、被加工物10aの加工点を観察するために観察光学系を備える場合が多く、この場合には撮像装置であるCCDカメラ5がハウジング4aの上部に取付けられる。このような観察光学系を設けるために、ディフレクタ6はYAGレーザ光を反射し、可視光を透過するものが用いられる。
As the
切断、溶接等のレーザ加工では数kWのレーザ光11をスポット状に集光し、金属等の被加工物10aに当てるため、金属が瞬間的に溶融、蒸発し、被加工物10aが配置された溶融部からは金属蒸気、プラズマ、スパッタ及び金属表面付着物からのヒューム等が発生する。これら溶融部からの発生物から光学部品を保護するために、光学部品は密閉されたハウジング4a内に設置し、前記光学部品を内蔵したハウジング4aのレーザ出射口には保護ガラス9aを設置する。 In laser processing such as cutting and welding, the laser beam 11 of several kW is focused in a spot shape and applied to the workpiece 10a such as metal, so that the metal is instantaneously melted and evaporated, and the workpiece 10a is arranged. From the molten portion, metal vapor, plasma, spatter, fumes from metal surface deposits, and the like are generated. In order to protect the optical components from the products from these melting parts, the optical components are installed in a hermetically sealed housing 4a, and a protective glass 9a is installed at the laser emission port of the housing 4a containing the optical components.
そして溶融部から発生するプラズマや金属蒸気などを吹き飛ばし、溶接部をシールドするためのアシストガスを溶接部に噴射するためのアシストガスノズル15がハウジング4aの近傍に設けられ、さらに、保護ガラス9aへのスパッタやフュームの付着を防ぐために、保護ガラス9aの平面と平行な方向に高速にエアーを噴出するエアーカーテンノズル14がサポート13によりハウジング4aに取付けられている。
An
これらの対策により、溶融部からの飛散物はほとんどが除去されるため、保護ガラス9aの汚染は少ない。しかし、レーザ加工ヘッド1aを長時間使用していると保護ガラス9aは少しずつ汚染される。特に、対象ワーク(被加工物10a)によっては保護ガラス9aと溶融部の距離が接近する場合もあり、この場合は保護ガラス9aの汚染確率は非常に高くなる。 By these measures, most of the scattered matter from the melting part is removed, so that the protection glass 9a is less contaminated. However, when the laser processing head 1a is used for a long time, the protective glass 9a is gradually contaminated. In particular, depending on the target workpiece (workpiece 10a), the distance between the protective glass 9a and the molten part may approach, and in this case, the probability of contamination of the protective glass 9a becomes very high.
図5は、保護ガラス9bが被加工部10bに比較的接近しているレーザ加工ヘッド10bの構造を示す概要図である。図5に示すように対象ワークである被加工物10bが狭隘部にある場合には、集光されるレーザ光11の光路にミラー17を設置し、レーザ光11を曲げて対象ワークの隅部を加工可能にしている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of the laser processing head 10b in which the protective glass 9b is relatively close to the processed portion 10b. As shown in FIG. 5, when the workpiece 10 b that is the target workpiece is in a narrow portion, a
保護ガラス9bが溶融部からのスパッタ、ヒュームで汚染されるとレーザ光11を反射あるいは吸収するため、被加工物10bを照射しているレーザパワーが減衰するため加工能力が低下し、加工不良を起こす原因になる。また、前記汚染は保護ガラス9bの破損原因にもなるため、汚染が進行したところで、保護ガラス9bの交換が必要になる。 When the protective glass 9b is contaminated with spatter and fumes from the melted part, the laser beam 11 is reflected or absorbed, so that the laser power irradiating the workpiece 10b is attenuated, so that the processing capability is reduced and processing defects are reduced. Cause it to happen. Further, since the contamination also causes damage to the protective glass 9b, it is necessary to replace the protective glass 9b when the contamination progresses.
保護ガラス9bの破損の一例としては、付着したスパッタがレーザ光11を吸収し、スパッタ付着部のガラス温度が上昇し、熱歪により保護ガラス9bに割れを発生し、さらにその割れ部にレーザ光11が照射されて急激な温度上昇を招き、保護ガラス9bが溶融破裂する場合がある。 As an example of the breakage of the protective glass 9b, the adhered spatter absorbs the laser beam 11, the glass temperature of the sputtered portion increases, the protective glass 9b is cracked due to thermal strain, and the laser light is further emitted to the cracked portion. 11 may be irradiated to cause a rapid temperature rise, and the protective glass 9b may melt and burst.
この他、保護ガラス9(9a、9b)の破損原因はいろいろ考えられるが、保護ガラス9が溶融破裂すると、その溶融破裂により高価な光学系が汚染され、また汚染された状態でレーザ加工を続行すれば、当然ながら加工は正常に行われず、溶融部からの発生物で光学系が損傷するおそれがある。つまり、レーザ加工ヘッド1(1a、1b)をロボット等に搭載して完全自動で連続溶接を行う場合には、保護ガラス9の汚染状態の検出機能と、保護ガラス9の溶融破損等の破損前兆検出機能が必要になる。
In addition, there are various possible causes of damage to the protective glass 9 (9a, 9b). When the
特に保護ガラス9と被加工物10が配置される溶融部の距離が接近している場合には、保護ガラス9が汚染され易く、また保護ガラス9を透過するレーザ光11のパワー密度が高いため溶融損傷が発生し易くなるので、溶融破損等の破損前兆検出機能が望まれる。
In particular, when the distance between the
保護ガラス9の汚染状態の検出機能としては、特開平9−57479号公報には観察光学系のCCDカメラで保護ガラスを撮影し、画像処理装置で汚染状態を判定する方法が開示されている。しかし、レーザ光が照射されている間はCCDカメラの撮影はできないため、被加工物の加工中にリアルタイムでの保護ガラスの汚染状態の検出はできない。
As a function for detecting the contamination state of the
被加工物のレーザ加工中にリアルタイムで保護ガラスの汚染状態を検出する方法としては、特公平7−16795号公報には保護ガラスに付着した汚れによってガラス内面で反射された光をレーザ光の光路の傍らに設置した光センサで検出して汚れ状態を判定する方法が開示されている。また、特表2002−515341号公報には、保護ガラスあるいは保護ガラスの保持具に温度感知器を設置し、保護ガラスの温度を測定し、汚れ状態を判定する方法が開示されている。 As a method for detecting the contamination state of the protective glass in real time during the laser processing of the workpiece, Japanese Patent Publication No. 7-16795 discloses light reflected from the inner surface of the glass due to dirt adhering to the protective glass. A method is disclosed in which a dirt state is determined by detection with an optical sensor installed beside the door. Japanese Patent Application Publication No. 2002-515341 discloses a method in which a temperature sensor is installed on protective glass or a protective glass holder, the temperature of the protective glass is measured, and the contamination state is determined.
また、保護ガラスの破損検出方法としては、特開平9−122962号公報には集光レンズと保護ガラスの間の空間に外部からエアーを供給して、その空間部の圧力を圧力センサで検出し、保護ガラスが破損した場合のエアー漏れの検出により保護ガラスの破損を検出する方法と、保護ガラスの有無センサにより、保護ガラスの破損を検出する方法が開示されている。しかし、この方法では保護ガラスの破損後でないと異常を検出できないため保護ガラスが溶融破裂破損した場合にはガラスの溶融破損と溶融部からの発生物により光学系を汚染あるいは破損させてしまうことがあった。
上記従来技術では、保護ガラスの破損の検出が保護ガラスの破裂後に初めて可能になるため、保護ガラスが溶融破裂破損した場合には保護ガラスの溶融破損と溶融部からの発生物により光学系を汚染あるいは破損させてしまうことがあるという問題があった。
本発明の課題は、レーザ加工ヘッドの光学系ハウジングのレーザ出射口に配置される保護ガラスの破損を予知する検出方法と装置を提供することである。
In the above prior art, the protection glass can be detected only after the protection glass is ruptured. Therefore, when the protection glass is melted and ruptured, the optical system is contaminated by the melting damage of the protection glass and the product generated from the molten part. Or there was a problem that it might be damaged.
An object of the present invention is to provide a detection method and apparatus for predicting breakage of a protective glass disposed at a laser emission port of an optical system housing of a laser processing head.
本発明の上記課題は次の解決手段により解決される。
請求項1記載の発明は、溶接用レーザ加工ヘッドの光学系ハウジングのレーザ出射口に設けられ、レーザ光で溶接される被溶接加工物に対向する位置に配置される保護ガラスの破損を検出するレーザ出射口保護ガラスの破損検出方法において、前記保護ガラスの温度を測定し、該温度上昇の時間微分値が予め設定した閾値以上の時に保護ガラスの破損が近未来にあると判定するレーザ出射口保護ガラスの破損検出方法である。
The above-described problems of the present invention are solved by the following solution means.
According to the first aspect of the present invention, the breakage of the protective glass provided at the laser emission port of the optical system housing of the laser processing head for welding and disposed at the position facing the workpiece to be welded by laser light is detected. In the method for detecting damage to the laser exit protective glass, the laser exit for measuring the temperature of the protective glass and determining that the protective glass is in the near future when the time differential value of the temperature rise is equal to or greater than a preset threshold value. This is a method for detecting breakage of protective glass.
請求項2記載の発明は、溶接スタート時の被溶接加工物からの輻射熱による保護ガラスの温度上昇期間を保護ガラスの破損判定期間から除く請求項1記載のレーザ出射口保護ガラスの破損検出方法である。
The invention according to
請求項3記載の発明は、溶接用レーザ加工ヘッドの光学系ハウジングのレーザ出射口に設けられ、レーザ光で溶接される被溶接加工物に対向する位置に配置される保護ガラスの破損を検出するレーザ出射口保護ガラスの破損検出装置において、前記保護ガラスの温度を測定する熱検出器と、該熱検出器で測定した保護ガラスの温度上昇の時間微分値が予め設定した閾値以上の時に保護ガラスの破損が近未来にあると判定する判定手段を備えたレーザ出射口保護ガラスの破損検出装置である。 According to a third aspect of the present invention, the breakage of the protective glass provided at the laser emission port of the optical system housing of the laser processing head for welding and disposed at the position facing the workpiece to be welded by laser light is detected. In the laser exit opening protective glass breakage detection device, a protective glass for measuring the temperature of the protective glass, and the protective glass when the time differential value of the temperature rise of the protective glass measured by the thermal detector is equal to or greater than a preset threshold value. It is a damage detection apparatus of the laser emission port protection glass provided with the determination means which determines that there is a breakage of near future.
(作用)
図2に被加工物の溶接部と溶接用レーザ加工ヘッドの光学系ハウジングのレーザ出射口に設けられる保護ガラスが比較的遠くに離れていて、溶接部からの輻射熱の影響が無い場合の保護ガラスの温度曲線を示す。通常、保護ガラスは使用されるレーザ光波長(YAGレーザの場合は1064nm)に対して多層反射防止膜コートが施されているため、高エネルギーのレーザ光を透過しても熱のロスが少なく、温度変化は少なく、特に急激な温度変化を起こすことはない。
(Function)
FIG. 2 shows the protective glass when the protective glass provided at the laser emission port of the welded part of the workpiece and the optical system housing of the laser processing head for welding is relatively far away and is not affected by the radiant heat from the welded part. The temperature curve of is shown. Usually, the protective glass is coated with a multilayer antireflection coating for the laser light wavelength used (1064 nm in the case of YAG laser), so there is little loss of heat even when high energy laser light is transmitted, There is little temperature change, and there is no sudden temperature change.
また、図3に被加工物の溶接部と保護ガラスが比較的接近していて、溶接部からの輻射熱の影響がある場合の保護ガラスの温度曲線を示す。レーザ加工のスタート時には溶接部の輻射熱の影響を受けて保護ガラスの温度は急激に上昇している。但し、このような溶接装置では、保護ガラス周辺を水冷あるいは乾燥エアーによる空冷を行うため、数秒後には保護ガラスの急激な温度上昇はおさまり、温度変化は少なく、特に急激な温度変化を起こすことはない。 FIG. 3 shows a temperature curve of the protective glass when the welded portion of the workpiece and the protective glass are relatively close to each other and there is an influence of radiant heat from the welded portion. At the start of laser processing, the temperature of the protective glass rises rapidly due to the influence of the radiant heat of the weld. However, with such a welding device, the surroundings of the protective glass are cooled with water or air with dry air, so that after a few seconds, the rapid temperature rise of the protective glass is suppressed, the temperature change is small, and particularly rapid temperature changes are not caused. Absent.
次に、図1に保護ガラス破損時の保護ガラスの温度曲線を示す。図1には溶接部と保護ガラスの距離が比較的接近している場合の保護ガラスの温度測定値を示しており、加工スタート時には被加工物の溶融部からの輻射熱の影響を受けて保護ガラスの温度は急激に上昇している。そして保護ガラスの溶融破裂破損直前には急激な温度上昇が起こっている。これは、大型の汚染物の付着や保護ガラスの割れが発生する前にレーザ光の吸収により急激な温度上昇があり、この温度上昇で保護ガラスが溶融破裂するためである。 Next, FIG. 1 shows a temperature curve of the protective glass when the protective glass is broken. Fig. 1 shows the measured temperature of the protective glass when the distance between the weld and the protective glass is relatively close. At the start of processing, the protective glass is affected by the radiant heat from the melted part of the workpiece. The temperature is rising rapidly. A sudden temperature rise occurs immediately before the protective glass melts and bursts. This is because there is an abrupt temperature rise due to absorption of laser light before large contaminants adhere or cracks in the protective glass, and the protective glass melts and bursts due to this temperature rise.
前記保護ガラスの急激な温度上昇を検出し、レーザ光の照射を停止すれば、保護ガラスを溶融破裂させること無く、保護ガラスの交換処理を行うことができる。前記保護ガラスの交換を適切なタイミングで行うことで、高価な光学系を汚染、あるいは損傷させることが無くなる。 If a sudden temperature rise of the protective glass is detected and the irradiation of the laser beam is stopped, the protective glass can be exchanged without melting and bursting the protective glass. By exchanging the protective glass at an appropriate timing, the expensive optical system is not contaminated or damaged.
請求項1、3記載の発明によれば、溶接用レーザ加工ヘッドの光学系ハウジングのレーザ出射口に設けられる保護ガラスの温度上昇の時間微分値が予め設定した閾値以上になるとこの急激な温度上昇があったとして、近未来に保護ガラスの破損があると判定する。 According to the first and third aspects of the present invention, when the time differential value of the temperature rise of the protective glass provided at the laser emission port of the optical system housing of the welding laser processing head is equal to or higher than a preset threshold value, this rapid temperature rise It is determined that there is damage to the protective glass in the near future.
また、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、レーザ加工スタート時に溶接部からの輻射熱で保護ガラスが温度上昇する場合は、スタート時の温度上昇期間を保護ガラスの破損検出のための判定期間から除くことにより保護ガラス破損の誤判定をなくすことができる。
Further, according to the invention described in
請求項1〜3記載の発明によれば、溶接用レーザ加工ヘッドの光学系ハウジングのレーザ出射口に配置される保護ガラスが溶融破裂破損する前の急激な温度上昇を検出し、レーザ光の照射を停止させることができるので、保護ガラスを溶融破裂させること無く、保護ガラスの交換処理を行うことができ、高価な光学系を汚染、あるいは損傷させることが無くなる。これにより連続してレーザ加工が自動で行えるため生産性を向上させることができる。 According to the first to third aspects of the present invention, it is possible to detect a rapid temperature rise before the protective glass disposed at the laser emission port of the optical system housing of the laser processing head for welding is melted, burst, and damaged, and to irradiate the laser beam. Therefore, the protective glass can be exchanged without melting and rupturing the protective glass, and the expensive optical system is not contaminated or damaged. As a result, continuous laser processing can be performed automatically, so that productivity can be improved.
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図4は、保護ガラスが被加工部から離れているレーザ加工ヘッドの構造を示す概要図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 is a schematic view showing the structure of the laser processing head in which the protective glass is separated from the processing portion.
本実施例のレーザ加工ヘッド1aには、レーザ発振器(図示せず)で発生したレーザ光11をレーザ加工ヘッド1aに導光する光ファイバ2と光ファイバ2などの光学部品を固定して保護するハウジング4aを備え、該ハウジング4aには光ファイバ2などの光学部品を固定するための光ファイバコネクタ3、被加工物10aの表面を監視確認するためのCCDカメラ5、光ファイバ2より出射したレーザ光11を下方に反射させて可視光は透過するディフレクタ6、光ファイバ2から広角に出射したレーザ光11を平行光にするコリメートレンズ7、コリメートレンズ7で平行光になったレーザ光11を被加工物10aの加工点において焦点を結ぶようにする集光レンズ8、被加工物10aからのフュームやスパッタ等から前記光学系を保護する保護ガラス9aを収納している。
保護ガラス9aはハウジング4aのレーザ出射口に設けられているが、保護ガラス9aの下方でレーザ光11が焦点を結ぶ位置には被加工物10aが配置されている。
In the laser processing head 1a of the present embodiment, an
Although the protective glass 9a is provided at the laser emission port of the housing 4a, a workpiece 10a is disposed at a position where the laser beam 11 is focused below the protective glass 9a.
ハウジング4aにはサポート13が設けられ、該サポート13がエアーカーテンノズル14とアシストガスノズル15を支持固定している。被加工物10aの溶接部からのフュームやスパッタ等を払い飛ばすための高速エアーが保護ガラス9aと被加工物10aの間にあるエアーカーテンノズル14から噴射され、また被加工物10aの溶接部から発生するプラズマや金属蒸気を吹飛ばし、被加工物10aの溶接部をシールドするためのアシストガスがアシストガスノズル15から被加工物10aの溶接部に向けて噴射される。
A
また、レーザ加工中の保護ガラス9aの温度を測定するための温度検出器16が保護ガラス9aに接触させるようにサポート13の先端部に取り付けられている。
Further, a
図5には保護ガラス9bと被加工物10bの溶接部が比較的接近しているレーザ加工ヘッド1bの概略側面図を示す。図5のレーザ加工ヘッド1bは、図4のレーザ加工ヘッド1aとはハウジング4の形状も異なる。図5のレーザ加工ヘッド1bはハウジング4bのレーザ出射口に保護ガラス9bを設けるが、また、レーザ出射口から出射するレーザ光11を減衰させないための反射ミラー17をレーザ出射口近傍のハウジング4bの内部に配置してある。この場合にも、レーザ加工中の保護ガラス9bの温度を測定するための温度検出器16が保護ガラス9bに接触するように反射ミラー17の下端部に取り付けられている。
FIG. 5 shows a schematic side view of the laser processing head 1b in which the welded portion of the protective glass 9b and the workpiece 10b are relatively close to each other. The laser processing head 1b shown in FIG. 5 is different from the laser processing head 1a shown in FIG. The laser processing head 1b of FIG. 5 is provided with a protective glass 9b at the laser emission port of the housing 4b, and a
既に説明したように、図1は保護ガラス9(9a、9b)の破損時を含む保護ガラス9の温度の経時変化曲線である。図2は被加工物10(10a、10b)の溶接部からの輻射熱の影響が無い場合の保護ガラス9の温度の経時変化曲線を示す図である。図3は前記溶接部からの輻射熱の影響が有る場合の保護ガラス9の温度の経時変化曲線を示す図である。
As already explained, FIG. 1 is a time-dependent change curve of the temperature of the
図2に示すように、被加工物10の溶接部と保護ガラス9が比較的遠くに離れていて、溶接部からの輻射熱の影響が保護ガラス9に及ばない場合には、保護ガラス9の温度変化は少なく、溶接中は、ほぼ一定温度を示す。通常保護ガラス9の表面には、使用されるレーザ光波長(YAGレーザの場合は1064nm)に対する反射防止膜が多層状に被覆されているため、高エネルギーのレーザ光11を保護ガラス9が透過しても熱のロスが少なために保護ガラス9の温度変化は少なく、特に急激な温度変化を起こすことはない。
As shown in FIG. 2, when the welded part of the
図3に示すように、溶接部と保護ガラス9の距離が比較的接近していて、溶接部からの輻射熱の影響が有る場合は、加工スタート時に溶接部の輻射熱の影響を受けて保護ガラス9の温度は急激に上昇する。但し、このような装置では、保護ガラス9の周辺を水冷あるいは乾燥エアーによる空冷を行うため、数秒後には保護ガラス9の急激な温度上昇はおさまり、温度変化は少なく、特に急激な温度変化を起こすことはない。
As shown in FIG. 3, when the distance between the welded portion and the
また、図1に示すように、レーザ加工のスタート時には溶接部の輻射熱の影響を受けて保護ガラス9の温度は急激に上昇している。そして保護ガラス9の溶融破裂破損時には急激な温度上昇が起こっている。これは、保護ガラス9の表面へ大型の汚染物が付着すること等が要因で割れが発生するとレーザ光11の吸収により急激な温度上昇をまねき、保護ガラス9が溶融破裂するためである。
Moreover, as shown in FIG. 1, at the start of laser processing, the temperature of the
この急激な温度上昇を検出し、レーザ光11の照射を停止すれば、保護ガラス9を溶融破裂させること無く、保護ガラス9の交換処理を行うことができ、高価な光学系を汚染、あるいは損傷させることが無くなる。この急激な温度上昇を検出する方法としては、温度上昇の時間微分値が予め設定した閾値以上の時に保護ガラス9の破損が近い未来に生じると判定することより達成される。また、加工スタート時に溶接部からの輻射熱で保護ガラス9が温度上昇する場合は、スタート時の温度上昇期間を前記判定期間から除くことにより保護ガラス9の破損の誤判定をなくすことができる。なお、前記閾値は被加工物10と保護ガラス9の距離及び/又はレーザ光11の照射強度などの溶接条件に応じて変化するので、具体的な前記溶接条件が確定した後に決める。
If this rapid temperature rise is detected and the irradiation of the laser beam 11 is stopped, the
保護ガラス9の温度測定用の温度検出器16は、検出感度を良くするために保護ガラス9の固定具に取り付けるのではなく、保護ガラス9に直接接触させて温度検出をするのがよく、溶接部からの輻射熱の影響を少なくするためにハウジング4(4a,4b)内に設置するのが良い。
The
本発明はレーザ溶接技術の中の光学部品の耐久性を高める技術であり、HRSGヘッダスタッブ植え込み溶接をレーザ溶接ロボットで行う場合などに利用可能性が高い。 The present invention is a technique for enhancing the durability of optical components in the laser welding technique, and is highly applicable when performing HRSG header stub implantation welding with a laser welding robot.
1(1a,1b) レーザ加工ヘッド 2 光ファイバ
3 光ファイバコネクタ 4(4a,4b) ハウジング
5 CCDカメラ 6 ディフレクタ
7 コリメートレンズ 8 集光レンズ
9(9a,9b) 保護ガラス 10(10a,10b) 被加工物
11 レーザ光 13 サポート
14 エアーカーテンノズル 15 アシストガスノズル
16 温度検出器 17 ミラー
1 (1a, 1b)
Claims (3)
前記保護ガラスの温度を測定し、該温度上昇の時間微分値が予め設定した閾値以上の時に保護ガラスの破損が近未来にあると判定することを特徴とするレーザ出射口保護ガラスの破損検出方法。 Damage detection of the protective glass of the laser emission port, which is provided at the laser emission port of the optical housing of the laser processing head for welding and detects the breakage of the protective glass arranged at the position facing the workpiece to be welded by laser light. In the method
Measuring the temperature of the protective glass, and determining that the protective glass is broken in the near future when the time differential value of the temperature rise is equal to or higher than a preset threshold value. .
前記保護ガラスの温度を測定する熱検出器と、該熱検出器で測定した保護ガラスの温度上昇の時間微分値が予め設定した閾値以上の時に保護ガラスの破損が近未来にあると判定する判定手段を備えたことを特徴とするレーザ出射口保護ガラスの破損検出装置。 Damage detection of the protective glass of the laser emission port, which is provided at the laser emission port of the optical housing of the laser processing head for welding and detects the breakage of the protective glass arranged at the position facing the workpiece to be welded by laser light. In the device
A heat detector that measures the temperature of the protective glass, and a determination that the protective glass breaks in the near future when the time differential value of the temperature rise of the protective glass measured by the heat detector is equal to or greater than a preset threshold value. An apparatus for detecting breakage of laser exit port protection glass, characterized by comprising means.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012157893A (en) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Amada Co Ltd | Laser beam machining method and laser beam machine |
KR20160019637A (en) | 2014-08-12 | 2016-02-22 | 삼성중공업 주식회사 | Test apparatus for laser welding device |
JP2016520994A (en) * | 2013-03-15 | 2016-07-14 | シンラッド,インコーポレイテッド | Protection of laser optics |
-
2004
- 2004-08-19 JP JP2004239016A patent/JP2006055879A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012157893A (en) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Amada Co Ltd | Laser beam machining method and laser beam machine |
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