JP6333799B2 - レーザ発振器を制御する制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学ユニットおよび電源ユニットを少なくとも含むレーザ発振器を制御する制御装置に関する。

一般的に、レーザ発振器は、ワークを加工するレーザ加工機に接続されている。特許文献１に示されるように、レーザ発振器は、少なくとも１つの光学ユニットと、少なくとも１つの光学ユニットを駆動する電源ユニットとを含んでいる。さらに、複数の光学ユニットを含む場合には、レーザ発振器は複数の光学ユニットから出力されるレーザ光を合成して出力する合成ユニットを含む場合がある。つまり、レーザ発振器は複数のユニットを含んでいる。

特開2006-156634号公報

そのようなレーザ発振器のレーザ光出力時にいずれかのユニットに異常が生じた場合には、操作者がレーザ発振器のキャビネットを開放して各ユニットの状態を確認する必要がある。レーザ発振器は複数のユニット、例えば電源ユニット、光学ユニットおよび合成ユニットを含んでいるので、どのユニットが異常であるかを判別するのには多大な時間がかかる。

また、レーザ光の出力時に異常が生じてアラームが通知されたためにレーザ発振器の内部を確認する場合には、レーザ発振器をレーザ加工機のシステムから電気的且つ物理的に切離す必要がある。また、レーザ発振器の周囲の環境条件、例えば温度、湿度によっては、レーザ発振器のキャビネットを開放したときに結露が生じる場合がある。そのような結露によって、異常のないユニットまで故障する可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、レーザ発振器の内部を開放することなしに、レーザ発振器の各ユニットの状態などを把握することのできる制御装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、第一電源ユニットと該第一電源ユニットにより駆動される少なくとも一つの光源を備えた第一光学ユニットとからなる第一組立体と、第二電源ユニットと該第二電源ユニットにより駆動される少なくとも一つの光源を備えた第二光学ユニットとからなる第二組立体と、を含むレーザ発振器を制御する制御装置において、前記第一光学ユニットに対する第一レーザ光出力指令および前記第二光学ユニットに対する第二レーザ光出力指令を制御するレーザ光出力指令制御部と、前記第一電源ユニットからの第一電流出力および前記第二電源ユニットからの第二電流出力ならびに前記第一光学ユニットからの第一レーザ光出力および前記第二光学ユニットからの第二レーザ光出力を監視する監視部と、前記第一レーザ光出力指令と前記第一レーザ光出力との間の第一偏差が所定の第一範囲外である場合には前記第一組立体に異常があると判断すると共に、前記第二レーザ光出力指令と前記第二レーザ光出力との間の第二偏差が前記所定の第一範囲外である場合には前記第二組立体に異常があると判断する異常判断部と、該異常判断部により前記第一組立体および前記第二組立体のうちの少なくとも一方に異常があると判断された場合には、前記第一電源ユニットおよび前記第二電源ユニットのうちの少なくとも一方に所定の電流指令を指令する指令部と、前記所定の電流指令に基づいて前記第一電源ユニットおよび前記第二電源ユニットのうちの少なくとも一方が駆動されるときに、前記異常判断部による異常の判断を停止する異常判断停止部と、前記所定の電流指令に基づいて前記第一電源ユニットおよび前記第二電源ユニットのうちの少なくとも一方が駆動されるときに、前記所定の電流指令と前記監視部により監視された前記第一電流出力との間の第一電流関係、前記所定の電流指令と前記監視部により監視された前記第二電流出力との間の第二電流関係、前記所定の電流指令に対応する前記第一光学ユニットの第一レーザ光出力指令と前記監視部により監視された前記第一レーザ光出力との間の第一レーザ光関係、ならびに前記所定の電流指令に対応する前記第二光学ユニットの第二レーザ光出力指令と前記監視部により監視された前記第二レーザ光出力との間の第二レーザ光関係のうちの少なくとも一つを記憶する記憶部と、該記憶部により記憶された前記第一電流関係、前記第二電流関係、前記第一レーザ光関係、および前記第二レーザ光関係のうちの少なくとも一つに基づいて、前記第一電源ユニット、前記第二電源ユニット、前記第一光学ユニットおよび前記第二光学ユニットのうちの少なくとも一つの異常を推測する推測部と、を具備する制御装置が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記第一光学ユニットからの前記第一レーザ光出力と前記第二光学ユニットからの前記第二レーザ光出力とを合成して出力する合成ユニットをさらに具備し、前記監視部は、前記合成ユニットにより合成されたレーザ光合成出力をさらに監視しており、前記推測部は、前記レーザ光合成出力に基づいて前記合成ユニットの異常をさらに推測するようにした。
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記異常判断部により前記第一組立体および前記第二組立体のうちの一方にのみ異常があると判断された場合には、前記指令部は、はじめに、前記第一組立体および前記第二組立体のうちの他方に対応する電源ユニットに前記所定の電流指令を指令し、次いで、前記第一組立体および前記第二組立体のうちの前記一方に対応する電源ユニットに前記所定の電流指令を指令するようにした。
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記所定の電流指令はシマー電流指令である。
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記所定の電流指令は所定時間にわたって指令されるようにした。
６番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記所定の電流指令を、シマー電流指令から定格最大出力指令まで段階的に変化させるようにした。
７番目の発明によれば、電源ユニットと該電源ユニットにより駆動される少なくとも一つの光源を備えた光学ユニットとからなる組立体を含むレーザ発振器を制御する制御装置において、前記光学ユニットに対するレーザ光出力指令を制御するレーザ光出力指令制御部と、前記電源ユニットからの電流出力および前記光学ユニットからのレーザ光出力を監視する監視部と、前記レーザ光出力指令と前記レーザ光出力との間の偏差が所定の閾値よりも大きい場合には前記組立体に異常があると判断する異常判断部と、該異常判断部により前記組立体に異常があると判断された場合には、前記電源ユニットに所定の電流指令を指令する指令部と、前記所定の電流指令に基づいて前記電源ユニットが駆動されるときに、前記異常判断部による異常の判断を停止する異常判断停止部と、前記所定の電流指令に基づいて前記電源ユニットが駆動されるときに、前記所定の電流指令と前記監視部により監視された前記電流出力との間の電流関係、および前記所定の電流指令に対応する前記光学ユニットのレーザ光出力指令と前記監視部により監視された前記レーザ光出力との間のレーザ光関係を記憶する記憶部と、該記憶部により記憶された前記電流関係および前記レーザ光関係のうちの少なくとも一つに基づいて、前記電源ユニットおよび前記光学ユニットのうちの少なくとも一つの異常を推測する推測部と、を具備する制御装置が提供される。

１番目の発明においては、第一組立体および／または第二組立体における電源ユニットおよび／または光学ユニットのどのユニットに異常があるかを、アラームを発生させることなしに短時間で推測することができる。このような推測動作は自動的に実施されるので、操作者は、レーザ発振器のキャビネットを開放することなしに、各ユニットの正常、異常を把握できる。それゆえ、本発明では、レーザ発振器の復旧工数を大幅に削減することが可能である。
２番目の発明においては、合成ユニットに異常があるかをさらに推測することができる。
３番目の発明においては、プロセスが途中で停止したとしても、正常であると判断された組立体についての関係を少なくとも取得することができる。
４番目の発明においては、シマー電流指令のみを指令してその特性を測定しているので、レーザ発振器が発振開始の準備状態までは動作可能であったのか、電気的破壊により絶縁したのかを判別できる。また、正常動作しているときにシマー電流指令を指令して得られた電流または電圧の特性と比較することにより、電源ユニットの故障を判定できる。さらに、電源ユニットが正常である場合には、シマー電流指令を指令した状態において光学ユニットからシマー電流指令に応じた電気的応答が測定されない場合には、光学ユニット内部での電気的破壊が生じていると推測できる。
５番目の発明においては、所定時間、例えば２０ミリ秒にわたって所定の電流指令を指令している。そして、光学ユニットから所定の出力値には至らない或る程度の出力値が確認できた場合には、光学ユニット内部の光源が電気的に故障していると推測できる。なお、所定の電流指令は比較的短時間にわたって指令されるので、レーザ光に簡易な吸収装置（アブソーバ）を利用できる。
６番目の発明においては、所定の電流指令を段階的に変化させているので、電流指令と検出された電流値との間の関係を多面的に把握することができる。例えば、或る大きさの電流指令に対して、どの程度の大きさの出力が得られるかが分かる。このため、電流指令を変更してレーザ加工を継続するか否かを推測できる。また、電流指令に対する実際のレーザ光強度の特性を確認することもできる。
７番目の発明においては、単一の組立体における電源ユニットおよび／または光学ユニットのどのユニットに異常があるかを、アラームを発生させることなしに短時間で推測することができる。このような推測動作は自動的に実施されるので、操作者は、レーザ発振器のキャビネットを開放することなしに、各ユニットの正常、異常を把握できる。それゆえ、本発明では、レーザ発振器の復旧工数を大幅に削減することが可能である。

添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれら目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明解になるであろう。

本発明に基づく制御装置の機能ブロック図である。 図１に示される制御装置の動作を示す第一のフローチャートである。 図１に示される制御装置の動作を示す第一のフローチャートである。 推測部が第一電源ユニットまたは第一光学ユニットの異常を判断するときのフローチャートである。 本発明の他の実施形態に基づく制御装置の機能ブロック図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づく制御装置の機能ブロック図である。図１に示されるシステム１は、レーザ発振器５と、レーザ発振器５を制御する制御装置３０とを主に含んでいる。なお、図面には示さないものの、システム１は、レーザ発振器５から出力されるレーザ光によりワークを加工するレーザ加工機を含んでいても良い。

図１に示されるように、レーザ発振器５は、第一電源ユニット１１および第一光学ユニット１２からなる第一組立体１０と、第二電源ユニット２１および第二光学ユニット２２からなる第二組立体２０とを含んでいる。第一光学ユニット１２は少なくとも一つの光源１２ａ、１２ｂを含んでおり、第二光学ユニット２２も少なくとも一つの光源２２ａ、２２ｂを含んでいる。

なお、第一電源ユニット１１は第一光学ユニット１２の光源１２ａ、１２ｂを駆動すると共に、第二電源ユニット２１は第二光学ユニット２２の光源２２ａ、２２ｂを駆動する。また、第一光学ユニット１２および第二光学ユニット２２のそれぞれは共振管や放電電極などを含んでおり、公知の手法でレーザ光を出力するものとする。

なお、第一組立体１０および第二組立体２０は互いに同一の構成である。また、レーザ発振器５が、同様な電源ユニットおよび光学ユニットからなる少なくとも一つの追加の組立体（図示しない）を含んでいてもよい。

さらに、図１に示されるように、レーザ発振器５が複数の組立体１０、２０を含む場合には、レーザ発振器５はさらに共通の合成ユニット２５を含んでもよい。合成ユニット２５は第一組立体１０の第一光学ユニット１２および第二組立体２０の第二光学ユニット２２それぞれからのレーザ光出力を合成して出力する。

図１から分かるように、第一電源ユニット１１および第二電源ユニット２１のそれぞれには、第一電源ユニット１１および第二電源ユニット２１において実際に流れる電流値を検出する第一電流検出部１３および第二電流検出部２３がそれぞれ備えられている。

また、第一光学ユニット１２、第二光学ユニット２２および合成ユニット２５には、これらユニット１２、２２、２５のそれぞれから出力されたレーザ光の強度を検出するレーザ光検出部１４、２４、２６がそれぞれ備えられている。電流検出部１３、２３により検出された電流値およびレーザ光検出部１４、２４、２６により検出されたレーザ光出力は後述する監視部３２に供給される。

制御装置３０はデジタルコンピュータであり、レーザ発振器５の動作を制御する。図１に示されるように、制御装置３０は、第一光学ユニット１２に対する第一レーザ光出力指令および第二光学ユニット２２に対する第二レーザ光出力指令を制御するレーザ光出力指令制御部３１を含んでいる。

さらに、制御装置３０は、第一電源ユニット１１からの第一電流出力および第二電源ユニット２１からの第二電流出力ならびに第一光学ユニット１２からの第一レーザ光出力および第二光学ユニット２２からの第二レーザ光出力を監視する監視部３２とを含んでいる。監視部３２は、さらに、合成ユニット２５により合成されたレーザ光合成出力を監視する。

さらに、制御装置３０は、第一レーザ光出力指令と第一レーザ光出力との間の第一偏差が所定の第一範囲外である場合には第一組立体に異常があると判断すると共に、第二レーザ光出力指令と第二レーザ光出力との間の第二偏差が所定の第一範囲外である場合には第二組立体に異常があると判断する異常判断部３３を含んでいる。

さらに、制御装置３０は、異常判断部３３により第一組立体１０および第二組立体２０のうちの少なくとも一方に異常があると判断された場合には、第一電源ユニット１１および第二電源ユニット２１のうちの少なくとも一方に所定の電流指令を指令する指令部３４と、所定の電流指令に基づいて第一電源ユニット１１および第二電源ユニット２１のうちの少なくとも一方が駆動されるときに、異常判断部３３による異常の判断を停止する異常判断停止部３７とを含んでいる。

さらに、制御装置３０は、所定の電流指令に基づいて第一電源ユニット１１および第二電源ユニット２１のうちの少なくとも一方が駆動されるときに、所定の電流指令と監視部３２により監視された第一電流出力との間の第一電流関係、所定の電流指令と監視部３２により監視された第二電流出力との間の第二電流関係、所定の電流指令に対応する第一光学ユニット１２の第一レーザ光出力指令と監視部３２により監視された第一レーザ光出力との間の第一レーザ光関係、ならびに所定の電流指令に対応する第二光学ユニット２２の第二レーザ光出力指令と監視部３２により監視された第二レーザ光出力との間の第二レーザ光関係のうちの少なくとも一つを記憶する記憶部３５を含んでいる。なお、所定の電流指令に対応する第一光学ユニット１２の第一レーザ光出力指令等は、レーザ光出力指令制御部３１が作成してもよい。

さらに、制御装置３０は、記憶部３５により記憶された第一電流関係、第二電流関係、第一レーザ光関係、および第二レーザ光関係のうちの少なくとも一つに基づいて、第一電源ユニット１１、第二電源ユニット２１、第一光学ユニット１２および第二光学ユニット２２のうちの少なくとも一つの異常を推測する推測部３６を含んでいる。なお、推測部３６は、レーザ光合成出力に基づいて合成ユニット２５の異常をさらに推測する。

図２Ａおよび図２Ｂは本発明に基づく制御装置の動作を示すフローチャートである。以下、図２Ａおよび図２Ｂを参照しつつ、本発明の制御装置３０の動作について説明する。

はじめに、ステップＳ１０において、レーザ光出力指令制御部３１から第一光学ユニット１２に対する第一レーザ光出力指令および第二光学ユニット２２に対する第二レーザ光出力指令が出力される。これら指令に応じて、第一電源ユニット１１および第二電源ユニット２１もそれぞれ駆動されるものとする。

次いで、ステップＳ１１において、監視部３２は第一電流検出部１３を通じて第一電源ユニット１１に流れた実際の電流値である第一電流出力を取得すると共に、第二電流検出部２３を通じて第二電源ユニット２１に流れた実際の電流値である第二電流出力を取得する。さらに、監視部３２はレーザ光検出部１４を通じて第一光学ユニット１２からの第一レーザ光出力を取得すると共に、レーザ光検出部２４を通じて第二光学ユニット２２からの第二レーザ光出力を取得する。さらに、監視部３２はレーザ光検出部２６を通じて合成ユニット２５からのレーザ光合成出力を取得する。

次いで、ステップＳ１２において、異常判断部３３は、第一レーザ光出力指令と第一レーザ光出力との間の第一偏差と、第二レーザ光出力指令と第二レーザ光出力との間の第二偏差とを算出する。さらに、異常判断部３３は、第一偏差および第二偏差が所定の第一範囲外にあるか否かを判定する。なお、所定の第一範囲および後述する他の範囲は実験等により予め求められているものとする。

そして、第一偏差および第二偏差のうちの少なくとも一方が第一範囲外にある場合には、ステップＳ１４に進む。第一偏差および第二偏差のうちの両方が第一範囲外にない場合には、図２ＢのステップＳ１８において異常判断部３３は第一組立体１０および第二組立体２０の両方に異常はないと判断する。

以下においては、第一偏差および第二偏差のうちの両方が第一範囲外にあるものとして説明を続ける。第一偏差が第一範囲外にある場合には、異常判断部３３は第一組立体１０に異常があると判定する（ステップＳ１４ａ）。同様に、第二偏差が第一範囲外にある場合には、異常判断部３３は第二組立体２０に異常があると判定する（ステップＳ１４ｂ）。なお、このような場合には、異常判断部３３は、第一組立体１０および第二組立体２０に異常があることを、アラームを通じて操作者に知らせるようにしてもよい。

次いで、ステップＳ１５に進み、異常判断停止部３７が、異常判断部３３による異常判断を一時的に停止させる。そして、指令部３４が第一電源ユニット１１に対して所定の電流指令を所定時間だけ指令する（ステップＳ１５ａ）。同様に、指令部３４が第二電源ユニット２１に対して所定の電流指令を同時間だけ指令する（ステップＳ１５ｂ）。所定の電流指令は実験等により予め定められたものとする。

これにより、第一電源ユニット１１および第二電源ユニット２１は所定の電流指令に基づいて駆動される。次いで、ステップＳ１６ａにおいては、所定の電流指令と監視部３２により監視される第一電流出力との間の第一電流関係、および所定の電流指令に対応する第一光学ユニット１２の第一レーザ光出力指令と監視部３２により監視される第一レーザ光出力との間の第一レーザ光関係を取得して、記憶部３５に記憶させる。

同様に、ステップＳ１６ｂにおいては、所定の電流指令と監視部３２により監視された第二電流出力との間の第二電流関係、所定の電流指令に対応する第二光学ユニット２２の第二レーザ光出力指令と監視部３２により監視された第二レーザ光出力との間の第二レーザ光関係を取得して、記憶部３５に記憶させる。

次いで、ステップＳ１７ａにおいては、後述する手法により、推測部３６が、第一組立体１０のうちの第一電源ユニット１１または第一光学ユニット１２のいずれに異常があるかを推測する。同様に、ステップＳ１７ｂにおいては、推測部３６が、第二組立体２０のうちの第二電源ユニット２１または第二光学ユニット２２のいずれに異常があるかを推測する。

図３は推測部が第一電源ユニットまたは第一光学ユニットの異常を判断するときのフローチャートである。以下、図３を参照してステップＳ１７ａの動作を詳細に説明する。なお、ステップＳ１７ｂの動作も概ね同様であるので、ステップＳ１７ｂの動作の説明は省略する。

はじめに、ステップＳ３１において、第一電流関係から、所定の電流指令と第一電流出力との間の第一電流偏差を取得する。そして、ステップＳ３２において、第一電流偏差が所定の電流範囲外であるか否かを判定する。所定の電流範囲は実験等により予め求められているものとする。第一電流偏差が所定の電流範囲外である場合には、ステップＳ３３において、推測部３６は、第一電源ユニット１１が異常であると推測する。第一電流偏差が所定の電流範囲外でない場合には、ステップＳ３４において、推測部３６は第一電源ユニット１１が正常であると推測する。

次いで、ステップＳ３５においては、第一レーザ光関係から、前述した第一レーザ光出力指令と第一レーザ光出力との間の第一レーザ光偏差を取得する。そして、ステップＳ３６において第一レーザ光偏差が所定のレーザ光範囲外であるか否かを判定する。所定のレーザ光範囲は実験等により予め求められているものとする。第一レーザ光偏差が所定のレーザ光範囲外である場合には、ステップＳ３７において、推測部３６は、第一光学ユニット１２が異常であると推測する。第一レーザ光偏差が所定のレーザ光範囲外でない場合には、ステップＳ３８において推測部３６は第一光学ユニット１２が正常であると推測する。

ところで、再び図２Ｂを参照すると、ステップＳ１８で第一組立体１０および第二組立体２０が正常であると判定された場合には、ステップＳ１９〜ステップＳ２１において、推測部３６が合成ユニット２５に異常があるか否かを推測する。

具体的には、推測部３６は、ステップＳ１９において、レーザ光合成出力が第一レーザ光出力と第二レーザ光出力との和に等しいか否かを判定する。そして、レーザ光合成出力が第一レーザ光出力と第二レーザ光出力との和に相当するか許容される減衰分以内の場合には、ステップＳ２０において合成ユニット２５は正常であると推測する。また、レーザ光合成出力が第一レーザ光出力と第二レーザ光出力との和に対して許容される減衰分以上に低い場合には、ステップＳ２１において合成ユニット２５に異常があると推測する。この場合には、推測部３６は、合成ユニット２５に異常があることを、アラームを通じて操作者に知らせるようにしてもよい。

また、ステップＳ１４において第一組立体１０および第二組立体２０のうちの少なくとも一方に異常があると判断されている場合には、図２ＢのステップＳ２２〜ステップＳ２４において、推測部３６が合成ユニット２５に異常があるか否かを推測する。

具体的には、推測部３６は、レーザ光合成出力が所定の第二範囲内にあるか否かを判定する。そして、レーザ光合成出力が所定の第二範囲内にある場合には、ステップＳ２３において合成ユニット２５は正常であると推測する。また、レーザ光合成出力が所定の第二範囲内にない場合には、ステップＳ２４において合成ユニット２５に異常があると推測する。

このように本発明においては、ステップＳ１４において異常があると判断された第一組立体１０および／または第二組立体２０に対し、ステップＳ１５において所定の電流指令を所定時間だけ指令すると共に、異常判断部３３を一時的に停止させている。そして、所定の電流指令が指令されている間に第一および第二の電流関係、ならびに第一および第二のレーザ光関係を取得して記憶し、これら関係に基づいて、第一組立体１０および／または第二組立体２０に含まれた、どのユニットに異常があるかを推測している。

さらに、本発明では、第一組立体１０および第二組立体２０に異常があるか否かに関わらず、レーザ光合成出力に基づいて、合成ユニット２５の異常の有無を推測することができる（ステップＳ１９、ステップＳ２２）。

このため本発明では、第一組立体１０および／または第二組立体２０における電源ユニット１１、２１および／または光学ユニット１２、２２、もしくは合成ユニット２５のどのユニットに異常があるかを、アラームを発生させることなしに短時間で推測することができる。このような推測動作は自動的に実施されるので、操作者は、レーザ発振器５のキャビネットを開放することなしに、各ユニットの正常、異常を把握できる。それゆえ、本発明では、レーザ発振器５の復旧工数を大幅に削減することが可能である。

ところで、図２ＡのステップＳ１３において、第一偏差のみが第一範囲外にある場合には、第二組立体２０は正常であるので、ステップＳ１４ｂ〜ステップＳ１７ｂを省略してもよい。同様に、第二偏差のみが第一範囲外にある場合には、第一組立体１０は正常であるので、ステップＳ１４ａ〜ステップＳ１７ａを省略してもよい。

ただし、第一組立体１０および第二組立体２０のうちの一方のみが異常であると判断された場合であっても、ステップＳ１４ａ〜ステップＳ１７ａおよびステップＳ１４ｂ〜ステップＳ１７ｂの両方を実施するのが好ましい。例えば第一組立体１０に異常があると共に第二組立体２０が正常であると判断されている場合を考える。この場合には、第二組立体２０についてのステップＳ１５ｂ〜ステップＳ１７ｂを先に実施し、第一組立体１０についてのステップＳ１５ａ〜ステップＳ１７ａを後から実施するのが好ましい。

その理由は、第一組立体１０に異常がある場合にステップＳ１５ａにおいて所定の電流指令を指令したとしても、第一電源ユニット１１および／または第一光学ユニット１２が全く反応しない事態がありうるからである。正常であると判断された第二組立体２０についてのステップＳ１５ｂ〜ステップＳ１７ｂを先に実施した場合には、図２Ａおよび図２Ｂに示されるプロセスが途中で停止したとしても、第二組立体２０についての前述した第二電流関係および第二レーザ光関係を取得することができる。また、異常判断部３３により正常であると判断された第二組立体２０が実際に正常であるかについても、推測部３６を用いて改めて推測することができる。従って、異常判断部３３による判断の信頼性を高められる。

ところで、ステップＳ１５ａおよびステップＳ１５ｂで用いられる所定の電流指令は、シマー電流指令であってもよい。シマー電流指令は、レーザが発振しない、すなわちレーザ光の出力が得られない程度の微小な電流指令である。シマー電流指令を用いて電流関係などを取得することにより、レーザ発振開始の準備状態までは動作可能なのか、それとも各ユニットが電気的破壊で絶縁しているかを判別することができる。

また、シマー電流を指令している状態で電源ユニット１１、２１の出力特性（電流値、電圧値）などが正常時と異なる場合には、推測部３６は、電源ユニット１１、２１が異常であると推測できる（ステップＳ３３）。

そして、電源ユニット１１、２１が正常であると判断された場合に、シマー電流指令により光学ユニット１２、２２からシマー電流指令に応じた電気的応答が測定されない場合には、推測部３６は、光学ユニット１２、２２内部での電気的破壊が生じているので光学ユニット１２、２２が異常であると推測できる（ステップＳ３６）。

ところで、ステップＳ１５ａおよびステップＳ１５ｂにおいて所定の電流指令は短時間、例えば２０ミリ秒だけ指令するようにしてもよい。この場合には十分な出力が得られない可能性もある。しかしながら、或る程度の出力が得られれば、推測部３６は、光学ユニット１２、２２内の光源１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂの故障により、光学ユニット１２、２２が異常であると推測できる。

さらに、ステップＳ１５ａおよびステップＳ１５ｂにおける所定の電流指令を、シマー電流指令から定格最大出力指令まで段階的に変化させてもよい。この場合には、例えば、或る大きさの電流指令に対して、どの程度の大きさの出力が得られるかが分かる。このため、電流指令を変更してレーザ加工を継続するか否かを推測できる。また、電流指令に対する実際のレーザ光強度の特性を確認することもできる。

なお、本発明の図示しない実施形態においてはレーザ発振器５は合成ユニット２５を含まない。そのような場合には、ステップＳ１１においてレーザ光合成出力を取得せず、また図２Ｂに示されるステップＳ１９〜ステップＳ２４を省略する。図示しない実施形態においても、前述したのと同様な効果が得られるのは明らかであろう。

さらに、図４は本発明の他の実施形態に基づく制御装置の機能ブロック図である。図４に示されるように、他の実施形態におけるレーザ発振器５は、電源ユニット１１および光学ユニット１２を含む単一の組立体１０のみを含んでおり、他の組立体および合成ユニット２５は含んでいない。

この場合には、ステップＳ１１において組立体１０のみの電流出力などが取得され、ステップＳ１２において第一偏差のみが取得されるのは明らかであろう。また、図２Ａに示されるステップＳ１４ｂ〜ステップＳ１７ｂと図２Ｂに示されるステップＳ１９〜ステップＳ２４とを省略し、レーザ光合成出力も取得されない。

つまり、他の実施形態においては、ステップＳ１４ａにおいて単一の組立体１０に異常があると判断された場合に、電源ユニット１１および光学ユニット１２のいずれに異常があるかを推測することができる。従って、他の実施形態においても、前述したのと同様な効果が得られる。

典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、前述した変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。

１ システム
５ レーザ発振器
１０ 第一組立体、組立体
１１ 第一電源ユニット、電源ユニット
１２ 第一光学ユニット、光学ユニット
１２ａ、１２ｂ 光源
１３ 第一電流検出部
１４ レーザ光検出部
２０ 第二組立体
２１ 第二電源ユニット
２２ 第二光学ユニット
２２ａ、２２ｂ 光源
２４ レーザ光検出部
２５ 合成ユニット
２６ レーザ光検出部
３０ 制御装置
３１ レーザ光出力指令制御部
３２ 監視部
３３ 異常判断部
３４ 指令部
３５ 記憶部
３７ 異常判断停止部

Claims (7)

1. 第一電源ユニット（１１）と該第一電源ユニットにより駆動される少なくとも一つの光源を備えた第一光学ユニット（１２）とからなる第一組立体（１０）と、
   第二電源ユニット（２１）と該第二電源ユニットにより駆動される少なくとも一つの光源を備えた第二光学ユニット（２２）とからなる第二組立体（２０）と、を含むレーザ発振器（５）を制御する制御装置（１０）において、
   前記第一光学ユニットに対する第一レーザ光出力指令および前記第二光学ユニットに対する第二レーザ光出力指令を制御するレーザ光出力指令制御部（３１）と、
   前記第一電源ユニットからの第一電流出力および前記第二電源ユニットからの第二電流出力ならびに前記第一光学ユニットからの第一レーザ光出力および前記第二光学ユニットからの第二レーザ光出力を監視する監視部（３２）と、
   前記第一レーザ光出力指令と前記第一レーザ光出力との間の第一偏差に基づいて前記第一組立体の異常を判断すると共に、前記第二レーザ光出力指令と前記第二レーザ光出力との間の第二偏差に基づいて前記第二組立体の異常を判断する異常判断部（３３）と、
   該異常判断部により前記第一組立体および前記第二組立体のうちの少なくとも一方に異常があると判断された場合には、前記第一電源ユニットおよび前記第二電源ユニットのうちの少なくとも一方に所定の電流指令を指令する指令部（３４）と、
   前記所定の電流指令に基づいて前記第一電源ユニットおよび前記第二電源ユニットのうちの少なくとも一方が駆動されるときに、前記異常判断部による異常の判断を停止する異常判断停止部（３７）と、
   前記所定の電流指令に基づいて前記第一電源ユニットおよび前記第二電源ユニットのうちの少なくとも一方が駆動されるときに、前記所定の電流指令と前記監視部により監視された前記第一電流出力との間の第一電流関係、前記所定の電流指令と前記監視部により監視された前記第二電流出力との間の第二電流関係、前記所定の電流指令に対応する前記第一光学ユニットの第一レーザ光出力指令と前記監視部により監視された前記第一レーザ光出力との間の第一レーザ光関係、ならびに前記所定の電流指令に対応する前記第二光学ユニットの第二レーザ光出力指令と前記監視部により監視された前記第二レーザ光出力との間の第二レーザ光関係のうちの少なくとも一つを記憶する記憶部（３５）と、
   該記憶部により記憶された前記第一電流関係、前記第二電流関係、前記第一レーザ光関係、および前記第二レーザ光関係のうちの少なくとも一つに基づいて、前記第一電源ユニット、前記第二電源ユニット、前記第一光学ユニットおよび前記第二光学ユニットのうちの少なくとも一つの異常を推測する推測部（３６）と、を具備する制御装置。
2. 前記第一光学ユニットからの前記第一レーザ光出力と前記第二光学ユニットからの前記第二レーザ光出力とを合成して出力する合成ユニット（２５）をさらに具備し、
   前記監視部は、前記合成ユニットにより合成されたレーザ光合成出力をさらに監視しており、
   前記推測部は、前記レーザ光合成出力に基づいて前記合成ユニットの異常をさらに推測するようにした、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記異常判断部により前記第一組立体および前記第二組立体のうちの一方にのみ異常があると判断された場合には、前記指令部は、はじめに、前記第一組立体および前記第二組立体のうちの他方に対応する電源ユニットに前記所定の電流指令を指令し、次いで、前記第一組立体および前記第二組立体のうちの前記一方に対応する電源ユニットに前記所定の電流指令を指令するようにした、請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記所定の電流指令はシマー電流指令である、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記所定の電流指令は所定時間にわたって指令されるようにした請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記所定の電流指令を、シマー電流指令から定格最大出力指令まで段階的に変化させるようにした請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 電源ユニット（１１）と該電源ユニットにより駆動される少なくとも一つの光源を備えた光学ユニット（１２）とからなる組立体（１０）を含むレーザ発振器（５）を制御する制御装置（１０）において、
   前記光学ユニットに対するレーザ光出力指令を制御するレーザ光出力指令制御部（３１）と、
   前記電源ユニットからの電流出力および前記光学ユニットからのレーザ光出力を監視する監視部（３２）と、
   前記レーザ光出力指令と前記レーザ光出力との間の偏差が所定の閾値よりも大きい場合には前記組立体に異常があると判断する異常判断部（３３）と、
   該異常判断部により前記組立体に異常があると判断された場合には、前記電源ユニットに所定の電流指令を指令する指令部（３４）と、
   前記所定の電流指令に基づいて前記電源ユニットが駆動されるときに、前記異常判断部による異常の判断を停止する異常判断停止部（３７）と、
   前記所定の電流指令に基づいて前記電源ユニットが駆動されるときに、前記所定の電流指令と前記監視部により監視された前記電流出力との間の電流関係、および前記所定の電流指令に対応する前記光学ユニットのレーザ光出力指令と前記監視部により監視された前記レーザ光出力との間のレーザ光関係を記憶する記憶部（３５）と、
   該記憶部により記憶された前記電流関係および前記レーザ光関係のうちの少なくとも一つに基づいて、前記電源ユニットおよび前記光学ユニットのうちの少なくとも一つの異常を推測する推測部（３６）と、を具備する制御装置。

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