JPH11211556A - Ｙａｇレーザ溶接戻り光検出方法及び装置 - Google Patents
Ｙａｇレーザ溶接戻り光検出方法及び装置Info
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- JPH11211556A JPH11211556A JP2160398A JP2160398A JPH11211556A JP H11211556 A JPH11211556 A JP H11211556A JP 2160398 A JP2160398 A JP 2160398A JP 2160398 A JP2160398 A JP 2160398A JP H11211556 A JPH11211556 A JP H11211556A
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- light
- yag laser
- laser beam
- laser light
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＹＡＧレーザ光の戻り光を、Ｓ／Ｎ比を上げ
且つ高速応答で検出する。 【解決手段】 ＹＡＧレーザ溶接機の光ファイバー４
に、ＹＡＧレーザ光２と同軸にＨｅ−Ｎｅレーザ光９を
入射させるようにＨｅ−Ｎｅレーザ光源８を設ける。光
ファイバー４に入射させる前のＨｅ−Ｎｅレーザ光９の
分岐光９ａを変調するＡＯモジュレーター１１を設け
る。変調後の分岐光９ａと加工材６の表面で反射した戻
り光９ｂを同軸に入射させて戻り光９ｂをヘテロダイン
検出するシリコンフォトディテクター１６を備える。
且つ高速応答で検出する。 【解決手段】 ＹＡＧレーザ溶接機の光ファイバー４
に、ＹＡＧレーザ光２と同軸にＨｅ−Ｎｅレーザ光９を
入射させるようにＨｅ−Ｎｅレーザ光源８を設ける。光
ファイバー４に入射させる前のＨｅ−Ｎｅレーザ光９の
分岐光９ａを変調するＡＯモジュレーター１１を設け
る。変調後の分岐光９ａと加工材６の表面で反射した戻
り光９ｂを同軸に入射させて戻り光９ｂをヘテロダイン
検出するシリコンフォトディテクター１６を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＹＡＧレーザ溶接時
に加工材表面で反射して戻ってくるレーザ光の戻り光を
間接的に検出するために用いるＹＡＧレーザ溶接戻り光
検出方法及び装置に関するものである。
に加工材表面で反射して戻ってくるレーザ光の戻り光を
間接的に検出するために用いるＹＡＧレーザ溶接戻り光
検出方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＹＡＧレーザ溶接は、ＹＡＧレーザ光源
から発したＹＡＧレーザ光を、光ファイバーを通し溶接
トーチまで伝送して、溶接トーチにより加工材の表面に
照射させるようにするものであり、レーザ光を光ファイ
バー伝送する点がＣＯ2 レーザ溶接と大きく異なってい
る。
から発したＹＡＧレーザ光を、光ファイバーを通し溶接
トーチまで伝送して、溶接トーチにより加工材の表面に
照射させるようにするものであり、レーザ光を光ファイ
バー伝送する点がＣＯ2 レーザ溶接と大きく異なってい
る。
【０００３】そのため、溶接に失敗する等して、照射し
たレーザ光が加工材表面から反射して戻ってくると、光
ファイバー端部が急速に加熱されるので、発火する心配
がある。すなわち、ＹＡＧレーザ溶接では、溶接が適正
に行われると、レーザ光は加工材側に吸収されることに
なるので、反射光はあまり戻ってこないが、レーザ光が
加工材にうまく当らずに適正に入熱されないと、そのと
きの反射光（散乱光）が戻ってくるため、光ファイバー
やレンズ等の光学系に悪影響を与える可能性がある。
たレーザ光が加工材表面から反射して戻ってくると、光
ファイバー端部が急速に加熱されるので、発火する心配
がある。すなわち、ＹＡＧレーザ溶接では、溶接が適正
に行われると、レーザ光は加工材側に吸収されることに
なるので、反射光はあまり戻ってこないが、レーザ光が
加工材にうまく当らずに適正に入熱されないと、そのと
きの反射光（散乱光）が戻ってくるため、光ファイバー
やレンズ等の光学系に悪影響を与える可能性がある。
【０００４】したがって、光学系に悪影響を与えないよ
うにするためには、ＹＡＧレーザ光の戻り光量を測定し
て、その戻り光量に応じて溶接を中断したり、溶接トー
チの姿勢等を制御すればよいことになる。
うにするためには、ＹＡＧレーザ光の戻り光量を測定し
て、その戻り光量に応じて溶接を中断したり、溶接トー
チの姿勢等を制御すればよいことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では、
ＹＡＧレーザ光の戻りそのものを検出することは行われ
ておらず、光ファイバーの出射側端部の温度を検出し、
その温度上昇によって戻り光量が多くなっていることを
推定しているに過ぎないため、高感度、高Ｓ／Ｎの検出
を行うことはできなかった。すなわち、温度検出による
方法では、発火を妨げるに充分な高速応答が得られず、
信頼性の面で問題があった。
ＹＡＧレーザ光の戻りそのものを検出することは行われ
ておらず、光ファイバーの出射側端部の温度を検出し、
その温度上昇によって戻り光量が多くなっていることを
推定しているに過ぎないため、高感度、高Ｓ／Ｎの検出
を行うことはできなかった。すなわち、温度検出による
方法では、発火を妨げるに充分な高速応答が得られず、
信頼性の面で問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、応答速度が速くしかも
高Ｓ／Ｎ比の検出が可能なＹＡＧレーザ溶接戻り光検出
方法及び装置を提供しようとするものである。
高Ｓ／Ｎ比の検出が可能なＹＡＧレーザ溶接戻り光検出
方法及び装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ＹＡＧレーザ光を溶接トーチへ伝送して
加工材の表面へ照射させるようにする光ファイバーに、
プローブレーザ光を同軸に入射してＹＡＧレーザ光と共
に加工材の表面に照射させるようにし、一方、上記光フ
ァイバーに入射させる前のプローブレーザ光を分岐させ
て変調させるようにし、該変調後のプローブレーザ光の
分岐光と加工材表面で反射したプローブレーザ光の戻り
光を同軸上で受けて両者の周波数の差に基づいてＹＡＧ
レーザ光の戻り光を検出するＹＡＧレーザ溶接戻り光検
出方法とし、又、ＹＡＧレーザ溶接機のＹＡＧレーザ光
伝送用光ファイバーにプローブレーザ光を同軸に入射さ
せるように配置したプローブレーザ光源と、上記光ファ
イバーに入射させる前のプローブレーザ光の分岐光を変
調させる変調器と、該変調器で変調された後のプローブ
レーザ光分岐光と加工材の表面で反射したプローブレー
ザ光戻り光とを同軸上で受けてＹＡＧレーザ光の戻り光
を検出するヘテロダイン検出器とを備えた構成を有する
ＹＡＧレーザ溶接戻り光検出装置とする。
決するために、ＹＡＧレーザ光を溶接トーチへ伝送して
加工材の表面へ照射させるようにする光ファイバーに、
プローブレーザ光を同軸に入射してＹＡＧレーザ光と共
に加工材の表面に照射させるようにし、一方、上記光フ
ァイバーに入射させる前のプローブレーザ光を分岐させ
て変調させるようにし、該変調後のプローブレーザ光の
分岐光と加工材表面で反射したプローブレーザ光の戻り
光を同軸上で受けて両者の周波数の差に基づいてＹＡＧ
レーザ光の戻り光を検出するＹＡＧレーザ溶接戻り光検
出方法とし、又、ＹＡＧレーザ溶接機のＹＡＧレーザ光
伝送用光ファイバーにプローブレーザ光を同軸に入射さ
せるように配置したプローブレーザ光源と、上記光ファ
イバーに入射させる前のプローブレーザ光の分岐光を変
調させる変調器と、該変調器で変調された後のプローブ
レーザ光分岐光と加工材の表面で反射したプローブレー
ザ光戻り光とを同軸上で受けてＹＡＧレーザ光の戻り光
を検出するヘテロダイン検出器とを備えた構成を有する
ＹＡＧレーザ溶接戻り光検出装置とする。
【０００８】光ファイバーにＹＡＧレーザ光と同軸にプ
ローブレーザ光を入射させると、プローブレーザ光の光
軸がＹＡＧレーザ光の光軸と一致していることから、Ｙ
ＡＧレーザ光が加工材表面で反射された場合に、プロー
ブレーザ光も同様に反射されることになり、プローブレ
ーザ光の反射光が光ファイバーを通って入射側まで戻っ
てくるので、この戻り光と分岐光とを同軸で受けてヘテ
ロダイン検出することにより、Ｓ／Ｎ比を向上させてＹ
ＡＧレーザ光の戻り量を測定することができる。
ローブレーザ光を入射させると、プローブレーザ光の光
軸がＹＡＧレーザ光の光軸と一致していることから、Ｙ
ＡＧレーザ光が加工材表面で反射された場合に、プロー
ブレーザ光も同様に反射されることになり、プローブレ
ーザ光の反射光が光ファイバーを通って入射側まで戻っ
てくるので、この戻り光と分岐光とを同軸で受けてヘテ
ロダイン検出することにより、Ｓ／Ｎ比を向上させてＹ
ＡＧレーザ光の戻り量を測定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１０】図１は本発明のＹＡＧレーザ溶接戻り光検
出装置の実施の一形態を示すもので、ＹＡＧレーザ光源
１から発振したＹＡＧレーザ光２を、ＹＡＧレーザミラ
ー３で反射させてから光ファイバー４に入射させ、該光
ファイバー４により溶接トーチ５へ伝送して加工材６の
表面へ向けて照射させるようにしてあるＹＡＧレーザ溶
接機において、１／４波長板７を透過させて上記光ファ
イバー４にプローブレーザ光としてのＨｅ−Ｎｅレーザ
光９をＹＡＧレーザ光２と同軸に入射させるようにする
プローブレーザ光源としてのＨｅ−Ｎｅレーザ光源８を
設け、且つ該Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源８によるＨｅ−Ｎｅ
レーザ光９の光路の１／４波長板７よりも上流位置に、
Ｈｅ−Ｎｅレーザ光９を分岐させるビームスプリッター
１０を設けると共に、該ビームスプリッター１０で分岐
させたＨｅ−Ｎｅレーザ光分岐光９ａを変調させる変調
器としてのＡＯモジュレーター１１を設ける。
出装置の実施の一形態を示すもので、ＹＡＧレーザ光源
１から発振したＹＡＧレーザ光２を、ＹＡＧレーザミラ
ー３で反射させてから光ファイバー４に入射させ、該光
ファイバー４により溶接トーチ５へ伝送して加工材６の
表面へ向けて照射させるようにしてあるＹＡＧレーザ溶
接機において、１／４波長板７を透過させて上記光ファ
イバー４にプローブレーザ光としてのＨｅ−Ｎｅレーザ
光９をＹＡＧレーザ光２と同軸に入射させるようにする
プローブレーザ光源としてのＨｅ−Ｎｅレーザ光源８を
設け、且つ該Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源８によるＨｅ−Ｎｅ
レーザ光９の光路の１／４波長板７よりも上流位置に、
Ｈｅ−Ｎｅレーザ光９を分岐させるビームスプリッター
１０を設けると共に、該ビームスプリッター１０で分岐
させたＨｅ−Ｎｅレーザ光分岐光９ａを変調させる変調
器としてのＡＯモジュレーター１１を設ける。
【００１１】又、上記ＡＯモジュレーター１１で変調し
た後の分岐光９ａを９０°変向させるようにするミラー
１２と、該ミラー１２で反射された分岐光９ａを透過さ
せる１／２波長板１３とを備え、一方、加工材６の表面
で反射したＨｅ−Ｎｅレーザ光９の戻り光９ｂを反射さ
せて上記１／２波長板１３を透過した後の分岐光９ａへ
向けるようにする偏光ビームスプリッター１４を設け、
且つ上記１／２波長板１３を透過した分岐光９ａを透過
させると共にビームスプリッター１４で反射させた戻り
光９ｂを９０°変向させて、分岐光９ａと戻り光９ｂを
同軸上に集めるようにするビームスプリッター１５を設
け、更に、同軸で送られてくるＨｅ−Ｎｅレーザ光９の
分岐光９ａと戻り光９ｂを入射させてヘテロダイン検出
することによりＹＡＧレーザ光２の戻り光を間接的に検
出するようにしたヘテロダイン検出器としてのシリコン
フォトディテクター１６を装備させる。
た後の分岐光９ａを９０°変向させるようにするミラー
１２と、該ミラー１２で反射された分岐光９ａを透過さ
せる１／２波長板１３とを備え、一方、加工材６の表面
で反射したＨｅ−Ｎｅレーザ光９の戻り光９ｂを反射さ
せて上記１／２波長板１３を透過した後の分岐光９ａへ
向けるようにする偏光ビームスプリッター１４を設け、
且つ上記１／２波長板１３を透過した分岐光９ａを透過
させると共にビームスプリッター１４で反射させた戻り
光９ｂを９０°変向させて、分岐光９ａと戻り光９ｂを
同軸上に集めるようにするビームスプリッター１５を設
け、更に、同軸で送られてくるＨｅ−Ｎｅレーザ光９の
分岐光９ａと戻り光９ｂを入射させてヘテロダイン検出
することによりＹＡＧレーザ光２の戻り光を間接的に検
出するようにしたヘテロダイン検出器としてのシリコン
フォトディテクター１６を装備させる。
【００１２】上記各構成要素について詳述する。すなわ
ち、ＹＡＧレーザミラー３は誘電体多層膜鏡であり、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザ光を透過できるようにしてある。１／４
波長板７は直線偏光と円偏光とを変換するようにしてあ
り、又、１／２波長板１３は偏光方向を紙面に平行な方
向に変換するようにしてある。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源８
は単一横モード、直線偏光発振のＨｅ−Ｎｅレーザ光９
を出力するもので、紙面に対し垂直な方向に電界が振動
する偏光を出力するようにしてある。ビームスプリッタ
ー１０は出力を１対１に分割して２つの光に分けるよう
に配置してある。偏光ビームスプリッター１４は紙面に
垂直な偏光を透過させ、紙面と平行な偏光を反射するよ
うにしてある。ビームスプリッター１５は９０°異なる
方向から入射した光を同軸の光とするようにしてある。
ＡＯモジュレーター１１は光の周波数を動作周波数だけ
シフトさせる機能を有し、本実施の形態では、約８０MH
zの周波数をシフトさせるようにしてある。シリコンフ
ォトディテクター１６は、周波数が僅かに異なる光が入
射することにより光強度にうねりが生じ、両者の周波数
の差の信号が、戻り光がきたときに検出されるようにし
てある。
ち、ＹＡＧレーザミラー３は誘電体多層膜鏡であり、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザ光を透過できるようにしてある。１／４
波長板７は直線偏光と円偏光とを変換するようにしてあ
り、又、１／２波長板１３は偏光方向を紙面に平行な方
向に変換するようにしてある。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源８
は単一横モード、直線偏光発振のＨｅ−Ｎｅレーザ光９
を出力するもので、紙面に対し垂直な方向に電界が振動
する偏光を出力するようにしてある。ビームスプリッタ
ー１０は出力を１対１に分割して２つの光に分けるよう
に配置してある。偏光ビームスプリッター１４は紙面に
垂直な偏光を透過させ、紙面と平行な偏光を反射するよ
うにしてある。ビームスプリッター１５は９０°異なる
方向から入射した光を同軸の光とするようにしてある。
ＡＯモジュレーター１１は光の周波数を動作周波数だけ
シフトさせる機能を有し、本実施の形態では、約８０MH
zの周波数をシフトさせるようにしてある。シリコンフ
ォトディテクター１６は、周波数が僅かに異なる光が入
射することにより光強度にうねりが生じ、両者の周波数
の差の信号が、戻り光がきたときに検出されるようにし
てある。
【００１３】ＹＡＧレーザ溶接機を用いて加工材６の加
工を行うときに、ＹＡＧレーザ光源１から発したＹＡＧ
レーザ光２の戻りを検出する場合には、Ｈｅ−Ｎｅレー
ザ光源８から発したＨｅ−Ｎｅレーザ光９を、ＹＡＧレ
ーザ光２と同軸に光ファイバー４に入射して、ＹＡＧレ
ーザ光２と共に加工材６の表面に照射させるようにし、
一方、上記光ファイバー４に入射させる前のＨｅ−Ｎｅ
レーザ光９を分岐させて変調させるようにし、更に、変
調後のＨｅ−Ｎｅレーザ光分岐光９ａと加工材６の表面
で反射させられたＨｅ−Ｎｅレーザ光戻り光９ｂとを同
軸に受けて両者の周波数の差に基づいてＹＡＧレーザ光
２の戻り光を間接的に検出させるようにする。
工を行うときに、ＹＡＧレーザ光源１から発したＹＡＧ
レーザ光２の戻りを検出する場合には、Ｈｅ−Ｎｅレー
ザ光源８から発したＨｅ−Ｎｅレーザ光９を、ＹＡＧレ
ーザ光２と同軸に光ファイバー４に入射して、ＹＡＧレ
ーザ光２と共に加工材６の表面に照射させるようにし、
一方、上記光ファイバー４に入射させる前のＨｅ−Ｎｅ
レーザ光９を分岐させて変調させるようにし、更に、変
調後のＨｅ−Ｎｅレーザ光分岐光９ａと加工材６の表面
で反射させられたＨｅ−Ｎｅレーザ光戻り光９ｂとを同
軸に受けて両者の周波数の差に基づいてＹＡＧレーザ光
２の戻り光を間接的に検出させるようにする。
【００１４】以下、詳述するに、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源
８から紙面に垂直な方向に電界が振動する偏光であるＨ
ｅ−Ｎｅレーザ光９を出力すると、該Ｈｅ−Ｎｅレーザ
光９は、先ず、その出力がビームスプリッター１０で２
つに分けられる。直進したＨｅ−Ｎｅレーザ光９は偏光
ビームスプリッター１４を透過し、更に、１／４波長板
７で直線偏光から円偏光に変換された後、ＹＡＧレーザ
ミラー３を透過し、ここで、反射させられるＹＡＧレー
ザ光２と同軸の光として光ファイバー４に入射される。
８から紙面に垂直な方向に電界が振動する偏光であるＨ
ｅ−Ｎｅレーザ光９を出力すると、該Ｈｅ−Ｎｅレーザ
光９は、先ず、その出力がビームスプリッター１０で２
つに分けられる。直進したＨｅ−Ｎｅレーザ光９は偏光
ビームスプリッター１４を透過し、更に、１／４波長板
７で直線偏光から円偏光に変換された後、ＹＡＧレーザ
ミラー３を透過し、ここで、反射させられるＹＡＧレー
ザ光２と同軸の光として光ファイバー４に入射される。
【００１５】上記の状態において、ＹＡＧレーザ光２に
戻り光が発生した場合、同時に、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光９
も戻ってくることになる。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光９の戻り
光９ｂはＹＡＧレーザミラー３を透過させられた後、再
び１／４波長板７を透過する。この際、円偏光から紙面
に平行な偏光に変換されるので、次に、偏光ビームスプ
リッター１４にて反射されることになる。
戻り光が発生した場合、同時に、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光９
も戻ってくることになる。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光９の戻り
光９ｂはＹＡＧレーザミラー３を透過させられた後、再
び１／４波長板７を透過する。この際、円偏光から紙面
に平行な偏光に変換されるので、次に、偏光ビームスプ
リッター１４にて反射されることになる。
【００１６】一方、ビームスプリッター１０で分けられ
たＨｅ−Ｎｅレーザ光９の分岐光９ａはＡＯモジュレー
ター１１に入射させられ、周波数変調される。すなわ
ち、ここでは、周波数が約８０MHz シフトさせられる。
続いて、変調後の分岐光９ａはミラー１２で変向させら
れてから、１／２波長板１３にて偏光方向が紙面に平行
な方向に変換される。
たＨｅ−Ｎｅレーザ光９の分岐光９ａはＡＯモジュレー
ター１１に入射させられ、周波数変調される。すなわ
ち、ここでは、周波数が約８０MHz シフトさせられる。
続いて、変調後の分岐光９ａはミラー１２で変向させら
れてから、１／２波長板１３にて偏光方向が紙面に平行
な方向に変換される。
【００１７】更に、１／２波長板１３にて偏光方向が変
換された分岐光９ａと、上記偏光ビームスプリッター１
４にて反射された戻り光９ｂとは、ビームスプリッター
１５で同軸光にさせられてからシリコンフォトディテク
ター１６に入射させられる。
換された分岐光９ａと、上記偏光ビームスプリッター１
４にて反射された戻り光９ｂとは、ビームスプリッター
１５で同軸光にさせられてからシリコンフォトディテク
ター１６に入射させられる。
【００１８】上記シリコンフォトディテクター１６で
は、入射されたＨｅ−Ｎｅレーザ光９の戻り光９ｂを、
分岐光９ａを基にヘテロダイン検出することによって、
ＹＡＧレーザ光２の戻り光の有無を検出することができ
る。この場合、周波数が僅かに異なる光が入射すると、
光強度にうねりが生じ、両者の周波数の差、つまり、８
０MHz の信号が、戻り光９ｂが来たときに検出されるこ
とになる。戻り光９ｂの有無は、図２に一例を示す如
く、うねり信号（ビード信号ｂ）の有無によって識別す
ることができる。又、このうねり信号は量子限界と呼ば
れるところの物理的検出限界ぎりぎりの光検出が可能で
あるので、非常に高感度、高速応答の戻り光検出を実現
できる。したがって、光ファイバー４の出射側端部の温
度を検出する方式に比して、Ｓ／Ｎ比が高くなり、信頼
性を高めることができる。
は、入射されたＨｅ−Ｎｅレーザ光９の戻り光９ｂを、
分岐光９ａを基にヘテロダイン検出することによって、
ＹＡＧレーザ光２の戻り光の有無を検出することができ
る。この場合、周波数が僅かに異なる光が入射すると、
光強度にうねりが生じ、両者の周波数の差、つまり、８
０MHz の信号が、戻り光９ｂが来たときに検出されるこ
とになる。戻り光９ｂの有無は、図２に一例を示す如
く、うねり信号（ビード信号ｂ）の有無によって識別す
ることができる。又、このうねり信号は量子限界と呼ば
れるところの物理的検出限界ぎりぎりの光検出が可能で
あるので、非常に高感度、高速応答の戻り光検出を実現
できる。したがって、光ファイバー４の出射側端部の温
度を検出する方式に比して、Ｓ／Ｎ比が高くなり、信頼
性を高めることができる。
【００１９】なお、プローブレーザ光としては、小出力
ＣＷレーザ光、ＹＡＧレーザ光と波長の異なるレーザ
光、単一モードレーザ光等を採用してもよいこと、その
他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を
加え得ることは勿論である。
ＣＷレーザ光、ＹＡＧレーザ光と波長の異なるレーザ
光、単一モードレーザ光等を採用してもよいこと、その
他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を
加え得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、ＹＡ
Ｇレーザ溶接機のＹＡＧレーザ光伝送用光ファイバーに
プローブレーザ光を同軸に入射させるように配置したプ
ローブレーザ光源と、上記光ファイバーに入射させる前
のプローブレーザ光の分岐光を変調させる変調器と、該
変調器で変調された後のプローブレーザ光分岐光と加工
材の表面で反射したプローブレーザ光戻り光とを同軸上
で受けてＹＡＧレーザ光の戻り光を検出するヘテロダイ
ン検出器とを備えた構成としてあるので、光ファイバー
にＹＡＧレーザ光と同軸にプローブレーザ光を入射させ
ると、加工材表面でＹＡＧレーザ光が反射された場合に
プローブレーザ光も同様に戻ってくることから、この戻
り光をヘテロダイン検出することにより、温度検出方式
よりも高いＳ／Ｎ比でＹＡＧレーザ光の戻りを高速で検
出することができ、信頼性の向上化を図ることができ
る。
Ｇレーザ溶接機のＹＡＧレーザ光伝送用光ファイバーに
プローブレーザ光を同軸に入射させるように配置したプ
ローブレーザ光源と、上記光ファイバーに入射させる前
のプローブレーザ光の分岐光を変調させる変調器と、該
変調器で変調された後のプローブレーザ光分岐光と加工
材の表面で反射したプローブレーザ光戻り光とを同軸上
で受けてＹＡＧレーザ光の戻り光を検出するヘテロダイ
ン検出器とを備えた構成としてあるので、光ファイバー
にＹＡＧレーザ光と同軸にプローブレーザ光を入射させ
ると、加工材表面でＹＡＧレーザ光が反射された場合に
プローブレーザ光も同様に戻ってくることから、この戻
り光をヘテロダイン検出することにより、温度検出方式
よりも高いＳ／Ｎ比でＹＡＧレーザ光の戻りを高速で検
出することができ、信頼性の向上化を図ることができ
る。
【図１】本発明のＹＡＧレーザ溶接戻り光検出装置の実
施の一形態を示す概略図である。
施の一形態を示す概略図である。
【図２】ヘテロダイン検出の検出パターンの一例を示す
信号図である。
信号図である。
２ ＹＡＧレーザ光 ４ 光ファイバー ５ 溶接トーチ ６ 加工材 ８ Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源（プローブレーザ光源） ９ Ｈｅ−Ｎｅレーザ光（プローブレーザ光） ９ａ 分岐光 ９ｂ 戻り光 １１ ＡＯモジュレーター（変調器） １６ シリコンフォトディテクター（ヘテロダイン検出
器）
器）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 武人 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 松坂 文夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ＹＡＧレーザ光を溶接トーチへ伝送して
加工材の表面へ照射させるようにする光ファイバーに、
プローブレーザ光を同軸に入射してＹＡＧレーザ光と共
に加工材の表面に照射させるようにし、一方、上記光フ
ァイバーに入射させる前のプローブレーザ光を分岐させ
て変調させるようにし、該変調後のプローブレーザ光の
分岐光と加工材表面で反射したプローブレーザ光の戻り
光を同軸上で受けて両者の周波数の差に基づいてＹＡＧ
レーザ光の戻り光を検出することを特徴とするＹＡＧレ
ーザ溶接戻り光検出方法。 - 【請求項２】 ＹＡＧレーザ溶接機のＹＡＧレーザ光伝
送用光ファイバーにプローブレーザ光を同軸に入射させ
るように配置したプローブレーザ光源と、上記光ファイ
バーに入射させる前のプローブレーザ光の分岐光を変調
させる変調器と、該変調器で変調された後のプローブレ
ーザ光分岐光と加工材の表面で反射したプローブレーザ
光戻り光とを同軸上で受けてＹＡＧレーザ光の戻り光を
検出するヘテロダイン検出器とを備えた構成を有するこ
とを特徴とするＹＡＧレーザ溶接戻り光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02160398A JP3815020B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Ｙａｇレーザ溶接戻り光検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02160398A JP3815020B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Ｙａｇレーザ溶接戻り光検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211556A true JPH11211556A (ja) | 1999-08-06 |
| JP3815020B2 JP3815020B2 (ja) | 2006-08-30 |
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ID=12059625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02160398A Expired - Fee Related JP3815020B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Ｙａｇレーザ溶接戻り光検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3815020B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292424A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Toshiba Corp | 光ファイバモニタ装置およびレーザ加工システム |
| CN104535296A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-22 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种多光束同轴检测与调整方法 |
| JP2019072739A (ja) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 株式会社島津製作所 | レーザ加工装置 |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP02160398A patent/JP3815020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292424A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Toshiba Corp | 光ファイバモニタ装置およびレーザ加工システム |
| CN104535296A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-22 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种多光束同轴检测与调整方法 |
| JP2019072739A (ja) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 株式会社島津製作所 | レーザ加工装置 |
| US11179800B2 (en) | 2017-10-16 | 2021-11-23 | Shimadzu Corporation | Laser processing device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3815020B2 (ja) | 2006-08-30 |
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