專利名稱：激光處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖傳輸型激光處理設(shè)備。
在利用YAG激光器一類的激光處理設(shè)備在遠(yuǎn)離設(shè)備本體的地點(diǎn)進(jìn)行激光處理的情況下，設(shè)備本體內(nèi)的輸入單元經(jīng)由一光纖與遠(yuǎn)處(處理地點(diǎn))的輸出單元連接。在設(shè)備本體中產(chǎn)生的激光束通過光纖從輸入單元傳送到輸出單元，在輸出單元處激光束被射到工件上。
近來流行一種多位處理，其中將在設(shè)備本體內(nèi)振蕩的激光束分為多個(gè)激光束，然后經(jīng)由光纖將這些激光束引向不同位置。
至今，產(chǎn)生脈沖激光束以進(jìn)行激光處理的激光處理設(shè)備利用了一種脈沖激光束激光輸出的或者與之相應(yīng)的預(yù)定電子參數(shù)的變化控制波形技術(shù)，以適應(yīng)各種處理要求。
按照這種波形控制系統(tǒng)，波形控制所需的基準(zhǔn)波形是預(yù)先設(shè)定的并將其輸入激光處理設(shè)備中。在激光處理設(shè)備中，從激光電源單元為激光振蕩單元提供電源，以振蕩地輸出激光束，一個(gè)激光控制部件以開環(huán)控制系統(tǒng)或閉環(huán)(反饋)控制系統(tǒng)控制激光電源單元，以允許波形、亦即從激光振蕩單元振蕩輸出的激光束的激光輸出隨時(shí)間的變化或激光電源單元的預(yù)定電子參數(shù)隨時(shí)間的變化與基準(zhǔn)波形一致。
在利用脈沖激光束進(jìn)行激光處理的情況下，通常以一預(yù)定重復(fù)頻率將串脈沖激光束照射到工件上。
在如上所述的光纖傳輸型激光處理設(shè)備中，激光束必須正確地照射到在設(shè)備本體輸入單元中的光纖的一端面上(換言之，它必須集中在該端面的中心部分上)。激光束在光纖上的不準(zhǔn)確入射導(dǎo)致激光輸出的較大損失或光纖端面的燃燒。因此，在輸入單元中，當(dāng)安裝或裝配設(shè)備或交換光纖時(shí)，在光軸方向(Z方向)上調(diào)節(jié)(聚焦)聚光透鏡的位置，同時(shí)以垂直于光軸的方向(XY方向)調(diào)節(jié)(光軸較準(zhǔn))光纖的連接位置。
然而，在這種種類的激光處理設(shè)備中，如果激光輸出超過一定值，激光介質(zhì)(YAG棒)的熱透鏡效應(yīng)等可能引起如圖22所示的放大光束直徑或輸出角，如從激光振蕩單元200振蕩的激光束LB的虛線LB’所表示的，其結(jié)果是即使用輸入單元中的聚光透鏡202對(duì)其聚光，激光束仍滿出光纖204的入射端面，從而導(dǎo)致光纖204的可能燃燒或欠缺的處理。造成這種缺陷的激光輸出的極限值取決于光纖的種類和直徑。
為此，在多位處理系統(tǒng)中，由于替換光纖帶來的光纖種類或直徑上的任何變化可能導(dǎo)致光纖的激光輸出的上限變化。因此，即使至此它一直是正常的，在交換后該上限可能被超過，從而使光纖損壞。
此外，在波形控制的激光處理設(shè)備中，用戶(操作者)可將脈沖波形和脈沖激光束的脈沖重復(fù)頻率設(shè)置為任何值。因此，有可能進(jìn)行這樣的設(shè)置，使之超過光纖的激光輸出極限值。
本發(fā)明考慮到了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題。因此本發(fā)明的目的是提供一種能夠自動(dòng)管理激光束在光纖上的入射(注入)功率的激光處理設(shè)備，無需用戶的勞動(dòng)和負(fù)擔(dān)，從而獲得光纖保護(hù)、激光處理效率、工藝質(zhì)量上的改進(jìn)。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的第一方面，提供一種激光處理設(shè)備，其中從激光振蕩單元振蕩輸出的激光束通過光纖傳輸?shù)揭贿b遠(yuǎn)的激光處理現(xiàn)場，所述激光處理設(shè)備包含光纖設(shè)定裝置，用于設(shè)定所述光纖的種類和直徑；激光輸出上限尋找裝置，用于根據(jù)所述光纖設(shè)定裝置設(shè)定的所述光纖的種類和直徑尋找所述激光束的激光輸出上限；激光輸出設(shè)定裝置，用于設(shè)定所述激光束的激光輸出；以及判斷裝置，用于把所述激光輸出設(shè)定裝置設(shè)定的所述激光輸出值與所述激光輸出上限尋找裝置找到的所述激光輸出上限相比較，以判斷所述激光輸出設(shè)定值是否超過所述激光輸出上限。
激光輸出上限尋找裝置可包括用于以表格式存儲(chǔ)可用于所述設(shè)備的多個(gè)光纖的種類和直徑以及對(duì)應(yīng)于每一種類和直徑的激光輸出上限的存儲(chǔ)裝置。
激光輸出設(shè)定裝置最好包括基準(zhǔn)波形設(shè)定裝置，用于相應(yīng)于作為脈沖激光束產(chǎn)生的所述激光束設(shè)定激光輸出基準(zhǔn)波形的基準(zhǔn)波形；重復(fù)頻率設(shè)定裝置，用于相應(yīng)于所述激光束設(shè)定重復(fù)頻率；以及激光輸出平均值運(yùn)算裝置，用于在已設(shè)定的所述基準(zhǔn)波形和已設(shè)定的所述重復(fù)頻率的基礎(chǔ)上，算出每一確定時(shí)間的所述脈沖激光束的激光輸出平均值，作為所述激光輸出設(shè)定值。
激光輸出設(shè)定裝置可包括激光輸出設(shè)定值運(yùn)算裝置，用于在已作為脈沖激光束產(chǎn)生的所述激光束的脈沖寬度、輸出峰值和重復(fù)頻率的基礎(chǔ)上算出所述激光輸出設(shè)定值。
激光處理設(shè)備最好還包含報(bào)警裝置，用于在所述判斷裝置判斷所述激光輸出設(shè)定值超過所述激光輸出上限時(shí)產(chǎn)生報(bào)警。
激光處理設(shè)備最好還包含當(dāng)所述判斷裝置判斷所述激光輸出設(shè)定值超過所述激光輸出上限時(shí)禁止所述激光輸出設(shè)定裝置進(jìn)行設(shè)定的裝置。
按照本發(fā)明的第二方面，提供一種激光處理設(shè)備，其中從激光振蕩單元振蕩輸出的激光束通過光纖傳輸?shù)揭贿b遠(yuǎn)的激光處理現(xiàn)場，所述激光處理設(shè)備包含激光輸出上限尋找裝置，用于根據(jù)所述光纖的種類和直徑尋找所述激光束的激光輸出上限；激光輸出平均值運(yùn)算裝置，用于檢測從所述激光振蕩單元振蕩輸出的所述激光束的激光輸出，以便以一定間隔算出激光輸出平均值；以及中斷裝置，用于在所述激光輸出平均值超過所述激光輸出上限時(shí)中斷所述激光束對(duì)所述光纖的照射。
按照本發(fā)明的第三方面，提供一種激光處理設(shè)備，其中從激光振蕩單元振蕩輸出的激光束通過光纖傳輸?shù)揭贿b遠(yuǎn)的激光處理現(xiàn)場，所述激光處理設(shè)備包含一激光電源單元，用于為所述激光振蕩單元提供激光振蕩的電源；電源上限尋找裝置，用于根據(jù)所述光纖的種類和直徑尋找對(duì)應(yīng)于所述激光束的所述激光輸出上限的所述激光電源單元的電源上限；電源平均值運(yùn)算裝置，用于檢測所述激光電源單元提供給所述激光振蕩單元的電源，以便以一定間隔算出電源平均值；以及中斷裝置，用于在所述電源平均值超過所述電源上限時(shí)中斷所述激光電源單元。
按照本發(fā)明的激光處理設(shè)備，根據(jù)設(shè)定的(使用的)光纖的種類和直徑，得出光纖的激光輸出上限，將設(shè)定的激光輸出值或?qū)嶋H的激光輸出值與該激光輸出上限值相比較，以判斷激光輸出值對(duì)于該光纖是否適當(dāng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)光纖保護(hù)、激光處理效率、工藝質(zhì)量上的改進(jìn)，而無需用戶的勞動(dòng)和負(fù)擔(dān)。
從下列參照附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述的及其他的目的、方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為顯而易見，附圖中

圖1是表示按照本發(fā)明實(shí)施例的激光處理設(shè)備的外觀的透視圖；圖2是以放大的比例表示該實(shí)施例的激光處理設(shè)備的操作板的外觀的部分放大的正視圖；圖3是表示該實(shí)施例的激光處理設(shè)備的配置的方框圖；圖4是表示用該實(shí)施例的激光處理設(shè)備的CPU和存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)的操作裝置的配置的方框圖5是表示該實(shí)施例的設(shè)備中的激光分支單元的配置的平面圖；圖6是表示按照該實(shí)施例的設(shè)備的多位處理的透視圖；圖7表示用該實(shí)施例的設(shè)備顯示的若干主屏幕以及它們相互切換的關(guān)系；圖8表示該實(shí)施例中“狀態(tài)”屏的顯示實(shí)例；圖9示意性地表示出了在該實(shí)施例的“狀態(tài)”屏上設(shè)定的設(shè)定值數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)布局的實(shí)例；圖10表示該實(shí)施例的設(shè)備中登記的激光輸出上限值的列表；圖11表示該實(shí)施例的設(shè)備中登記的指示燈功率上限值的列表；圖12表示該實(shí)施例中的“功率監(jiān)控”屏的顯示實(shí)例；圖13表示該實(shí)施例中在FIX模式下“調(diào)度(schedule)”屏的顯示實(shí)例圖14是表示在該實(shí)施例的調(diào)度模式下CPU執(zhí)行的主處理過程的流程圖；圖15是表示在該實(shí)施例的調(diào)度模式(FIX模式)下鍵輸入執(zhí)行處理的過程的流程圖；圖16示意性地示出了在該實(shí)施例的FIX模式下設(shè)定值數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)布局的實(shí)例；圖17示出了在該實(shí)施例的FIX模式下基準(zhǔn)波形的波形格式的實(shí)例；圖18示出了該實(shí)施例中依據(jù)該設(shè)定輸入的“出錯(cuò)信息”屏；圖19示出了該實(shí)施例中依據(jù)激光中斷的“出錯(cuò)信息”屏；圖20是表示在該實(shí)施例中的激光振蕩作用期間監(jiān)視處理過程的流程圖；圖21示出了在該實(shí)施例中的FLEX模式下“調(diào)度”屏的顯示實(shí)例；以及圖22是現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題的圖示說明。
下面參照?qǐng)D1到21描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
首先參見圖1和2，其中示出了按照本發(fā)明實(shí)施例的激光處理設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)。圖1是整個(gè)設(shè)備的透視圖，圖2是該設(shè)備的操作板的部分放大的正視圖。
在圖1中，激光處理設(shè)備包含一個(gè)上部外殼10和一個(gè)下部外殼12，它們從整體上相互組合在一起。上部外殼10中容納有一個(gè)激光振蕩單元，一個(gè)控制單元，一個(gè)用于多位處理的激光分支單元等。在上部外殼10的正面配備有例如以14標(biāo)明的操作板，該操作板包括各種鍵開關(guān)和用于設(shè)定各種設(shè)定值、測量值等的輸入/顯示輸出的顯示器，還配備有一組LED15，用于發(fā)光顯示高壓電源狀態(tài)，充電完成狀態(tài)等。在上部外殼10的頂面具有例如一些孔(開口)16，通過它們伸出多個(gè)用于多位處理的光纖112，還具有一個(gè)供連接光纖用的可打開/可關(guān)閉的蓋18。
下部外殼12中容納有動(dòng)力部分，外部連接端子和構(gòu)成電源單元的斷路器，以及一個(gè)槽路，一個(gè)泵，一個(gè)熱交換器，一個(gè)離子交換樹脂，一個(gè)過濾器和一個(gè)構(gòu)成冷卻單元的外部管道系統(tǒng)連接端口。下部外殼12具有一鉸鏈門形式的前面板20。
如可從圖2中見到的，操作板14的中央部分具有一個(gè)平板顯示器，例如，一液晶顯示器22，在其之下設(shè)置有各種功能鍵24至38。在該實(shí)施例中，這些鍵包括光標(biāo)鍵24a到24d，一個(gè)加(+)鍵26，一個(gè)減(-)鍵28，一個(gè)回車鍵30，一個(gè)菜單鍵32，一個(gè)起動(dòng)按紐34，一個(gè)復(fù)位按紐36和一個(gè)緊急停止按紐38。
光標(biāo)鍵24a至24d是用于在屏幕上在垂直方向和水平方向移動(dòng)光標(biāo)的鍵。當(dāng)按下鍵24a至24d之一時(shí)，光標(biāo)可在由該鍵所指示的箭頭方向移動(dòng)。
加(+)鍵26和減(-)鍵28是數(shù)據(jù)輸入鍵，如后所述，用于輸入數(shù)字項(xiàng)的數(shù)字值(十進(jìn)制數(shù))，選擇通/斷項(xiàng)的“通”或“斷”，選擇控制項(xiàng)的“激光輸出”，“指示燈功率”，或“電流”，選擇“光纖”項(xiàng)的SI或GI，選擇FIX/FLEX項(xiàng)的FIX或FIEX，等等。
回車鍵30是用于在光標(biāo)位置輸入顯示數(shù)據(jù)作為設(shè)定數(shù)據(jù)的鍵。菜單鍵32是用于選擇設(shè)備的屏幕模式的鍵。起動(dòng)按紐34是用于激活該設(shè)備發(fā)出脈沖激光束的鍵。復(fù)位按紐36用于消去在發(fā)生任何故障時(shí)出現(xiàn)在顯示器22上的“出錯(cuò)信息”屏(圖18和圖19)。緊急停止按紐38是在緊急情況下操作的按紐。當(dāng)按下該按紐時(shí)，高壓被切斷，因此冷卻單元停下來。
圖3是表示激光處理設(shè)備的配置的方框圖。在該實(shí)施例中，激光處理設(shè)備包含一個(gè)激光振蕩單元40，一個(gè)激光電源單元42，一個(gè)激光冷卻單元44，一個(gè)控制單元46和一個(gè)輸入/輸出接口單元48。
激光振蕩單元40包括一個(gè)光源，用于激勵(lì)例如激勵(lì)燈52和激光介質(zhì)，例如YAG棒54，運(yùn)二者均設(shè)置在腔50內(nèi)，以及一對(duì)光諧振鏡56和58，它們?cè)O(shè)置在腔50外的YAG棒54的光軸上。
當(dāng)激勵(lì)燈52亮?xí)r，其光能激勵(lì)YAG棒54，從而沿光軸離開YAG棒54的兩個(gè)端面的光束在光諧振鏡56與58之間反復(fù)反射放大，然后作為脈沖激光束LB通過輸出鏡56。在通過輸出鏡56之后，脈沖激光束LB傳送到稍后將描述的激光分支單元(圖5)，在其中將它分為多個(gè)分支脈沖激光束。
激光電源單元42包括一個(gè)電容器60，用于為激光振蕩存儲(chǔ)將提供給激光振蕩單元40的電能，一個(gè)充電電路62，用于將例如三相交流電源電壓(U,V,W)的工業(yè)交流電變?yōu)橹绷?，以將電容?0充電到預(yù)定直流電壓，一個(gè)開關(guān)元件，例如連接在電容器60與激光振蕩單元40的激勵(lì)燈52之間的晶體管64，和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路66，用于以高頻(例如，10kHz)切換晶體管64。
激光冷卻單元44用于將激勵(lì)燈52和激光振蕩單元40的YAG棒54產(chǎn)生的熱發(fā)射到激光振蕩單元40的外部，并為激光振蕩單元40提供冷卻介質(zhì)，例如，溫度已控制為預(yù)定溫度的冷卻水CW。
控制單元46包括CPU(微處理器)70，用于控制整個(gè)設(shè)備或每個(gè)部分的動(dòng)作，存儲(chǔ)器72，用于保存各種程序和各種設(shè)定值或使CPU70執(zhí)行預(yù)定處理的計(jì)算數(shù)據(jù)，以及各種測量裝置74至82，用于測量脈沖激光束LB的激光輸出或與之相應(yīng)的激光電源單元42的電參數(shù)。
在這些測量裝置中，以74標(biāo)明的激光輸出測量單元具有光傳感器，用于接收光學(xué)諧振鏡58后漏的激光束LB’，和一測量電路，用于根據(jù)自光傳感器輸出的電信號(hào)定義脈沖激光束LB的激光輸出，將這樣得到的激光輸入測量值SL饋送到CPU70。
以76標(biāo)明的電壓測量電路經(jīng)電壓檢測線路78電連接到激勵(lì)燈52的兩端。電壓測量電路76以有效值測量例如由電源單元42施加到激勵(lì)燈52的電壓(燈電壓)，并將如此獲得的燈測量值SV饋送到CPU70。以80標(biāo)明的電流測量電路從電流傳感器、例如連接到電源單元42的燈電流源電路Hall CT82接收電流檢測信號(hào)。電流測量電路80以有效值測量提供給激勵(lì)燈52的電流(燈電流)I，并將這樣得到的燈電流測量值SI饋送到CPU70。
對(duì)于電源單元42,CPU70為充電電路62提供一充電控制信號(hào)CF，用于將電容器60充電至設(shè)定電壓，同時(shí)為驅(qū)動(dòng)電路66提供用于波形控制的開關(guān)控制信號(hào)SW。
在該實(shí)施例的波形控制中，CPU70將來自激光輸出測量單元74的激光輸出測量值SL、來自電壓測量電路76的燈電壓測量值SV或來自電流測量電路80的燈電流測量值SI，或從燈電壓測量值SV和燈電流測量值SI獲得的燈功率測量值SP(SV·SI)與作波形控制的預(yù)定基準(zhǔn)波形相比較，從而找出比較誤差。然后CPU70以例如脈沖寬度控制信號(hào)的形式產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)SW，以取消比較誤差。
這種反饋控制系統(tǒng)提供一控制，使從激光振蕩單元40振蕩輸出的脈沖激光束LB的激光輸出或與之相對(duì)應(yīng)的激光電源單元42的電參數(shù)(燈電流，燈功率，燈電壓)與用于波形控制的相應(yīng)基準(zhǔn)波形相一致。
輸入/輸出接口單元48包括一個(gè)輸入單元84，一個(gè)顯示單元86和一個(gè)通信接口電路(I/F)88。輸入單元84由操作板14的鍵開關(guān)組成，顯示單元86由LED組和設(shè)置在該設(shè)備的正面的顯示器22組成。I/F88用于與外部設(shè)備或單元通信。
注意操作板14可作為與設(shè)備本體可分離的一個(gè)單元(程序單元)提供。在這種情況下，程序單元配備有CPU70、存儲(chǔ)器72、輸入單元84和顯示單元86，并經(jīng)由一通信電纜電連接到設(shè)備本體。
圖4是表示該實(shí)施例中由CPU70和存儲(chǔ)器72實(shí)現(xiàn)的功能裝置的配置的方框圖。如圖所示，CPU70和存儲(chǔ)器72實(shí)現(xiàn)輸入緩沖單元90、控制信號(hào)發(fā)生單元92、運(yùn)算單元94、數(shù)據(jù)管理單元96、測量值存儲(chǔ)單元98、設(shè)定值存儲(chǔ)單元100、圖像格式存儲(chǔ)單元102和顯示輸出單元104。
輸入緩沖單元90取出并暫時(shí)保存輸入到CPU70的數(shù)據(jù)，例如，來自輸入單元84的設(shè)定數(shù)據(jù)，來自通信接口電路88的外部數(shù)據(jù)，和來自冷卻單元44或來自測量電路74、76和80的測量值數(shù)據(jù)。
運(yùn)算單元94執(zhí)行CPU70需要完成的所有運(yùn)算處理過程?？刂菩盘?hào)發(fā)生單元92產(chǎn)生給予外部的所有控制信號(hào)。數(shù)據(jù)管理單元96管理CPU70和存儲(chǔ)器72內(nèi)數(shù)據(jù)的所有保存和移動(dòng)。
測量值存儲(chǔ)單元94保存輸入到CPU70的測量值數(shù)據(jù)，設(shè)定值存儲(chǔ)單元100保存輸入到CPU70的設(shè)定值數(shù)據(jù)或CPU70內(nèi)的運(yùn)算單元獲得的設(shè)定值數(shù)據(jù)。
圖像格式存儲(chǔ)單元102中存儲(chǔ)表示有格式部分的圖像的圖像數(shù)據(jù)，有格式部分的顯示內(nèi)容固定在顯示器上出現(xiàn)的各種圖像中。顯示輸出單元104將來自數(shù)據(jù)管理單元96的設(shè)定值一類的變量的圖像疊加在圖像格式存儲(chǔ)單元102提供的有格式圖像上，以形成一組合屏，從而將組合屏的圖像數(shù)據(jù)輸出到顯示單元86。
圖5示出激光分支單元的一種配置實(shí)例。該激光分支單元允許選擇一到四個(gè)分支中的任何一個(gè)，并提供有四組(A到D)各包含半透明反射鏡或全反射鏡106的分支光學(xué)系統(tǒng)，一個(gè)遮光器(shutter)108和一個(gè)輸入單元110。
在四分支模式下，例如，用三個(gè)關(guān)透明反射鏡106A、106B及106C將上述從激光振蕩單元40振蕩輸出的脈沖激光束LB分為四個(gè)25％r分支脈沖激光束LBA、LBB、LBC。第四反射鏡106D是全反射鏡。
這些分支脈沖激光束LBA至LBD分別通過遮光器108A至108D，并同時(shí)分別注入輸入單元110A至110D中，在這些輸入單元中用聚光鏡將它們聚光，以同時(shí)地分別擊打在光纖112A到112D的一個(gè)端面上。遮光器108A到108D用于按需要有選擇地或單獨(dú)地隔開每一分支激光束LBA至LBD。只要遮光器108A到108D是打開的，分支激光束LBA至LBD可無衰減地完整通過那里。
如圖6所示，在如上所述照射在光纖112A至112D的一個(gè)端面上之后，分支激光束LBA至LBD分別通過光纖112A至112D的內(nèi)部傳輸?shù)捷敵鰡卧?14A到114D，從那里將它們同時(shí)照射和聚焦在各自的工件W上。
然后參見圖7至21來描述該實(shí)施例的激光處理設(shè)備中的屏幕輸入和顯示功能。
圖7示出了出現(xiàn)在該實(shí)施例中的顯示器22上的主屏，以及這些屏之間的相互切換關(guān)系。
該實(shí)施例具有三個(gè)主屏，亦即，一個(gè)用于按調(diào)度(schedule)設(shè)定和顯示用于激光處理的脈沖激光束上的各種狀態(tài)的“調(diào)度(schedule)”屏①，一個(gè)用于設(shè)定和顯示該設(shè)備內(nèi)光學(xué)系統(tǒng)的各種狀態(tài)的“狀態(tài)(status)”屏②，以及一個(gè)用于顯示最近發(fā)射的脈沖激光束LB的激光輸出測量值的“功率監(jiān)控(powermomtor)”屏③。如圖所示，這三個(gè)屏①,②和③可通過菜單鍵32的操作來相互切換。
圖8示出了“狀態(tài)”屏顯示內(nèi)容的實(shí)例。在圖8中，為易于理解，能夠在該屏上設(shè)定和輸入的項(xiàng)用虛線圈起。這些虛線不出現(xiàn)在實(shí)際屏幕上。用于空心文字或粗體字顯示的數(shù)字值是各種測量值，不能由鍵輸入設(shè)定或改變。圖12,13和21也采用類似的圖示說明。
在“狀態(tài)”屏上設(shè)定和輸入的是相對(duì)于多位處理的多個(gè)例如四個(gè)分支脈沖激光束LBA到LBD(BEAM-1到BEAM-4)，關(guān)于遮光器108A到108D的通/斷狀態(tài)的狀態(tài)信息，在激光輸出波形控制中當(dāng)前選擇的反饋參數(shù)(激光功率/燈功率/燈電流)，使用中的光纖112的種類和纖心直徑(φ)，等等。
用戶操作光標(biāo)鍵24以移動(dòng)光標(biāo)到能夠設(shè)定輸入的每個(gè)項(xiàng)。然后用戶操作加(+)鍵26或減(-)鍵28直到顯示所需數(shù)據(jù)，并按下回車鍵30。根據(jù)這些鍵操作，CPU70執(zhí)行輸入顯示處理和設(shè)定處理，并如圖9所示在設(shè)定值存儲(chǔ)單元100內(nèi)的預(yù)定存儲(chǔ)地址存儲(chǔ)輸入的設(shè)定值數(shù)據(jù)。
另一方面在存儲(chǔ)器72中，以例如圖10和11所示的表格式存儲(chǔ)激光輸出的上限P和對(duì)應(yīng)光纖的種類和纖心直徑的供電電源。在這里，上限P是能夠輸入到光纖端面燒毀光纖的激光束的激光輸出的上限值，而上限Q是對(duì)應(yīng)激光輸出上限P的燈功率的上限值，這兩個(gè)上限均按一個(gè)光纖的每單元時(shí)間的平均值給出。
光纖種類包括一個(gè)突變折射率(SI)類型和一個(gè)漸變折射率(GI)類型。對(duì)于同樣的纖心直徑，SI類的上限一般等于或略大于GI類的上限。
當(dāng)以上述方式在“狀態(tài)”屏上輸入使用中的光纖112的類型(SI或GI)數(shù)據(jù)和纖心直徑時(shí)，CPU70參照上述表格找出對(duì)應(yīng)于該光纖112的類型和纖心直徑的上限P和Q。然后CPU70將這樣獲得的上限P和Q與分支數(shù)(N)相乘，以得到[NP]和[NQ]，將它們定義為為從激光振蕩單元40振蕩輸出的原始脈沖激光束LB設(shè)定的上限并存儲(chǔ)在如圖9所示的設(shè)定值存儲(chǔ)單元100內(nèi)的預(yù)定存儲(chǔ)地址中。
在這里，分支數(shù)(N)是分支脈沖激光束LBA,LBB,…，的數(shù)目，這些分支激光束是通過在激光分支單元內(nèi)分裂原始脈沖激光束LB獲得的，分支數(shù)(N)取決于所采用的半透明反射鏡的數(shù)目(N-1)。分支數(shù)(N)并非必須與光纖實(shí)際上要傳輸?shù)姆种}沖激光束的數(shù)目相一致。
例如，在圖5的情況下，分支數(shù)N是四，得到四個(gè)分支脈沖激光束LBA、LBB、LBC和LBD。如果僅將它們中的兩個(gè)(例如，LBC和LBD)輸入到光纖112C和112D中，剩下的(LBA和LBB)用遮光器108A和108B隔開，則產(chǎn)生并行二分支模式但分支數(shù)N保持為4。然而，如果用除去半透明反射鏡106A和106B來獲得與以上所述相類似的并行二分支模式，分支數(shù)N則為2，因?yàn)樵济}沖激光束LB僅被單個(gè)半透明反射鏡106C分裂(為二)了一次。
圖12示出“功率監(jiān)控”屏的顯示內(nèi)容的實(shí)例。如圖所示，在“功率監(jiān)控”屏上，例如出現(xiàn)了最新發(fā)射的脈沖激光束LB的能量(J)和平均功率(W)的測量值。
參見圖13到17描述涉及“調(diào)度”屏的設(shè)備功能和操作。
圖13示出了“調(diào)度”屏的顯示內(nèi)容。圖14示出了在“調(diào)度”屏模式下CPU70執(zhí)行的主處理過程。圖15示出了主處理的鍵輸入執(zhí)行處理(FIX模式)的過程。
該實(shí)施例的“調(diào)度”屏包括兩個(gè)設(shè)定屏模式，亦即，圖13所示的FIX模式和圖21所示的FLEX模式。
當(dāng)如上所述顯示“功率監(jiān)控”屏而按下菜單鍵32時(shí)，CPU70輸入圖14所示的調(diào)度模式。
一旦輸入了調(diào)度模式，CPU70首先在顯示器22上提供在完成最后一個(gè)調(diào)度模式(步驟B1)之前立即顯示的“調(diào)度”屏。在所顯示的這一調(diào)度屏上用戶可利用操作板14上的鍵按紐24到38通過鍵輸入進(jìn)行所需設(shè)定值的輸入并指令設(shè)備動(dòng)作(步驟B2)。
更具體地說，將光標(biāo)移動(dòng)到每一項(xiàng)的數(shù)據(jù)輸入位置(步驟B6)，操作加(+)鍵26或減(-)鍵直到達(dá)到所需數(shù)值(步驟B3和B4)，之后按下回車鍵30。
響應(yīng)回車鍵30的鍵輸入，CPU70依照在光標(biāo)表示的數(shù)據(jù)輸入位置的輸入顯示數(shù)據(jù)類型執(zhí)行鍵輸入執(zhí)行處理(步驟B2)。圖15示出鍵輸入執(zhí)行處理的詳細(xì)過程(步驟B2)。
在FIX模式下，為設(shè)定和輸入用于波形控制的基準(zhǔn)波形，將所需數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)加以設(shè)定并輸入到包括激光輸出基準(zhǔn)值PEAK和波形元素↑SLOPE,FLASH1,FLASH2,FLASH3，及↓SLOPE的項(xiàng)中。
可以以kW為單位設(shè)定任何激光輸出值并輸入到這些項(xiàng)的激光輸出基準(zhǔn)值PEAK中。然而，通?？蛇x擇一個(gè)值(例如，10,20,50,100,1000等)。該值適于作為比例運(yùn)算基準(zhǔn)，并在需給予在該調(diào)度編號(hào)發(fā)射的脈沖激光束LB的激光輸出最大值附近。
僅在上升期間↑SLOPE和下降期間↓SLOPE設(shè)定并輸入時(shí)間。對(duì)于閃現(xiàn)期間FLASH1,FLASH2和FLASH3，以相對(duì)于激光輸出基準(zhǔn)值PEAK以及每一期間的時(shí)間的比值的形式設(shè)定和輸入每一期間的激光輸出值。
盡管可將每一期間的時(shí)間和激光輸出比率設(shè)定為任何任意值，考慮到實(shí)際應(yīng)用在可設(shè)定范圍內(nèi)可以提供一定極限。例如，整個(gè)波形的時(shí)間(脈沖寬度)可以是0.05(ms)到30.3(ms)，相應(yīng)比率為0(％)到200(％)。
將數(shù)字值輸入用于設(shè)定基準(zhǔn)波形的每個(gè)項(xiàng)中。用戶將光標(biāo)移動(dòng)到每個(gè)項(xiàng)的數(shù)據(jù)輸入位置并作用在加(+)鍵26和減(-)鍵28上直到達(dá)到所期望的數(shù)字值。然后用戶按下回車鍵30。響應(yīng)這樣的鍵操作，CPU70執(zhí)行數(shù)字值輸入顯示處理(步驟B3和B4)和設(shè)定處理(步驟B5)，之后它將輸入的設(shè)定值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在設(shè)定值存儲(chǔ)單元100中的預(yù)定存儲(chǔ)地址(圖16)。
在圖13所示設(shè)定實(shí)例中，將激光輸出基準(zhǔn)值PEAK設(shè)定為10.0(kW)，閃現(xiàn)期間FLASH1,FLASH2和FLASH3的激光輸出比率則分別設(shè)定為100.0(％),25.0(％)和50.0(％)。按照kW變換值，閃現(xiàn)期間FLASH1,FLASH2和FLASH3的激光輸出值(kW)分別設(shè)定為10.0(kW),2.5(kW)和5.0(kW)。
在上述波形元素項(xiàng)的數(shù)字值設(shè)定處理(步驟E7)中，CPU70產(chǎn)生用于波形控制的基準(zhǔn)波形以及供顯示的基準(zhǔn)波形圖形。
如圖17所示，F(xiàn)IX模式下的基準(zhǔn)波形包括對(duì)應(yīng)于上升期間↑SLOPE的上斜坡波形部分Ls和分別對(duì)應(yīng)于第一閃現(xiàn)期間FLASH1、第二閃現(xiàn)期間FLASH2和第三閃現(xiàn)期間FLASH3的第一、第二和第三平坦波形部分L1、L2和L3，以及對(duì)應(yīng)于下降期間↓SLOPE的下斜坡波形部分Le。
根據(jù)從↑SLOPE開始接次序FLASH1,FLASH2,…，輸入的波形元素項(xiàng)的設(shè)定值，順序定義基準(zhǔn)波形的波形部分Ls,L1,L2,…。然后可在屏幕上在產(chǎn)生中途顯現(xiàn)基準(zhǔn)波形圖形。
在設(shè)定值存儲(chǔ)單元100的預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)中存儲(chǔ)這樣得到的基準(zhǔn)波形圖形數(shù)據(jù)。
通過把如此產(chǎn)生的基準(zhǔn)波形圖形的每一部分的激光輸出比(r)與激光輸出基準(zhǔn)值PEAK相乘(變換)獲得用于波形控制的原始基準(zhǔn)波形。
表示用作波形控制的基準(zhǔn)波形的基準(zhǔn)波形數(shù)據(jù)也存儲(chǔ)在設(shè)定值存儲(chǔ)單元的預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)中。然后，當(dāng)發(fā)射脈沖激光束LB時(shí)，在運(yùn)行控制信號(hào)發(fā)生單元92或運(yùn)算單元94時(shí)CPU70利用用作波形控制的基準(zhǔn)波形數(shù)據(jù)作為反饋波形控制的基準(zhǔn)值。
在“調(diào)度”屏上，不僅執(zhí)行上述基準(zhǔn)波形的設(shè)定輸入，還執(zhí)行重復(fù)頻率REPEAT和脈沖激光束LB的發(fā)射計(jì)數(shù)SHOT的設(shè)定輸入。如這里所采用的，發(fā)射計(jì)數(shù)是響應(yīng)單個(gè)起動(dòng)信號(hào)的一系列脈沖激光束LB射束的總數(shù)。
用戶操作光標(biāo)鍵24將光標(biāo)移動(dòng)到REPEAT和SHOT項(xiàng)(步驟B6)。然后用戶操作加(+)鍵26或減(-)鍵28，直到所需數(shù)字值出現(xiàn)(步驟B3和B4)，并按下回車鍵30。根據(jù)這些鍵操作，CPU70執(zhí)行數(shù)字值輸入顯示處理(步驟B3和B4)和設(shè)定處理(步驟B5)，然后在設(shè)定值存儲(chǔ)單元100內(nèi)的預(yù)定存儲(chǔ)地址存儲(chǔ)設(shè)定值數(shù)據(jù)(圖16)。
在該實(shí)施例中，每當(dāng)執(zhí)行數(shù)字值設(shè)定處理(步驟E7)，以將所需數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置到上述“調(diào)度”屏上的基準(zhǔn)波形的波形元素↑SLOPE,FLASH1,…和重復(fù)頻率REPEAT的項(xiàng)中時(shí)，判定此時(shí)獲得的設(shè)定激光輸出平均值PM是否超過上限值[PN](步驟E8)。
在該判定處理過程(步驟E8)中，從當(dāng)前基準(zhǔn)波形元素↑SLOPE,FLASH1,FLASH2,…,REPEAT的設(shè)定值計(jì)算為部分或整個(gè)基準(zhǔn)波形定義的每脈沖激光能量，將所得激光能量運(yùn)算值乘以當(dāng)前重復(fù)頻率REPEAT，以獲得每單位時(shí)間的能量，即，激光輸出平均值PM。
然后將這一設(shè)定激光輸出平均值PM與已在設(shè)定值存儲(chǔ)單元100中記錄的上限值PN相比較，對(duì)這二者之間幅度關(guān)系作出判斷。如果PM≤PN，則判定為“正?！?，換言之，當(dāng)前基準(zhǔn)波形設(shè)定值和重復(fù)頻率設(shè)定值是有效的，允許這些設(shè)定值原封不動(dòng)地保存在設(shè)定值存儲(chǔ)單元100中。反之，如果PM＞PN，則判定為“異?！保瑩Q言之，當(dāng)前基準(zhǔn)波形設(shè)定值和重復(fù)頻率設(shè)定值是無效的，拒絕該設(shè)定(設(shè)定值)，同時(shí)提供警告畫面，例如，圖18所示的“出錯(cuò)信息”屏(步驟E9)。
當(dāng)按下復(fù)位按紐36時(shí)，取消“出錯(cuò)信息”畫面，允許返回到原始調(diào)度屏(圖13)。在這樣恢復(fù)的調(diào)度屏上，完整地保留正好在切換到“出錯(cuò)信息”之前顯示的設(shè)定值。由于識(shí)別出相對(duì)于這一顯示內(nèi)容的設(shè)定值，設(shè)定激光輸出平均值PM將超過設(shè)定上限值PN，用戶可將基準(zhǔn)波形設(shè)定值或重復(fù)頻率設(shè)定值減小為適當(dāng)值而符合判斷準(zhǔn)則。
以下將說明在該激光處理設(shè)備的激光振蕩期間的操作功能。
當(dāng)在上述調(diào)度模式下按下起動(dòng)信號(hào)按紐34(步驟B7)時(shí)，或者當(dāng)從未示出的外部設(shè)備經(jīng)由I/F88提供起動(dòng)信號(hào)時(shí)，CPU70起動(dòng)脈沖激光束LB的發(fā)射。附帶地講，來自外部設(shè)備的起動(dòng)信號(hào)提供調(diào)度號(hào)碼的指定以及起動(dòng)激光發(fā)射的指令。
在CPU70中，數(shù)據(jù)管理單元96首先讀各種狀態(tài)的設(shè)定值或與當(dāng)前選擇的調(diào)度號(hào)相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)和來自設(shè)定值存儲(chǔ)單元100內(nèi)預(yù)定存儲(chǔ)單元的狀態(tài)信息的各種設(shè)定值，以將它們?cè)O(shè)定在每部分的預(yù)定寄存器、計(jì)數(shù)器等中。
然后，按照“狀態(tài)”屏所指定的反饋控制系統(tǒng)，輸入緩沖單元90、控制信號(hào)發(fā)生單元92、運(yùn)算單元94等以預(yù)定高頻產(chǎn)生用于激光輸出波形控制的開關(guān)控制信號(hào)SW，以經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路66將開關(guān)控制信號(hào)提供給晶體管64。
與這種波形控制并行，在圖20所示過程中，CPU70允許運(yùn)算單元94、數(shù)據(jù)管理單元96、測量值存儲(chǔ)單元98等執(zhí)行對(duì)激光輸出平均值或燈功率平均值的監(jiān)視。
在這一監(jiān)視過程中，在激光振蕩單元40振蕩地發(fā)射脈沖激光束LB時(shí)的時(shí)間期間，CPU70從激光輸出測量單元74取出激光輸出測量值SL，從電壓測量電路76取出燈電壓測量值SV，從電流測量電路80取出燈電流測量值SI(步驟F1)，并在激光輸出測量值SL或燈功率(SV·SI)的基礎(chǔ)上找出每脈沖的能量(步驟F2)。
然后，以一定時(shí)間Ta、例如1秒的間隔，從每脈沖能量的累積值算出激光輸出平均值PM或燈功率平均值QM(步驟F4)。
然后，將如此獲得的激光輸出平均值PM或燈功率平均值QM與設(shè)定上限值PN或QN相比較，以判定二者之間的大小關(guān)系(步驟F5)。
如果該比較的結(jié)果為PM≤N或QM≤QN，則判定為“正?！?，換言之，當(dāng)前時(shí)間的每單位時(shí)間脈沖激光束LB的激光輸出平均值位于所使用的光纖112的安全范圍內(nèi)，使電源單元42中的切換控制或振蕩單元40中的激光振蕩動(dòng)作能夠按原樣繼續(xù)。
相反，如果PM＞PN或QM＞QN，則判定為“異常”，換言之，當(dāng)前時(shí)間的每單位時(shí)間脈沖激光束LB的激光輸出平均值太高，且對(duì)于使用中的光纖112是危險(xiǎn)的，中斷提供切換信號(hào)SW以停止電源42和振蕩單元40的工作(步驟F7)。然后，例如在顯示器22的屏上出現(xiàn)圖19中所示的出錯(cuò)信息(步驟F8)。
也可通過關(guān)閉激光分支單元中的遮光器108來隔開分支脈沖激光束LBA,LBB,…，而不停止電源單元42和振蕩單元40的工作。
即使它是正常的，但如果脈沖激光束LB的中斷時(shí)間超過一定時(shí)間期間TK，該監(jiān)視過程一次結(jié)束(步驟F6)。然后，當(dāng)下次發(fā)射脈沖激光束LB時(shí)，重新起動(dòng)該監(jiān)視過程。
因此，即使完成了一個(gè)調(diào)度，該監(jiān)視過程仍繼續(xù)，除非中斷時(shí)間超過上述一定時(shí)間期間TK。
即使上述“調(diào)度”屏上的基準(zhǔn)波形和重復(fù)頻率的設(shè)定值未超過設(shè)定上限值，如果響應(yīng)以任意時(shí)序提供的外部起動(dòng)信號(hào)，在一短區(qū)間上執(zhí)行具有較少發(fā)射計(jì)數(shù)的調(diào)度，實(shí)際激光輸出平均值PM或燈功率平均值QM可能超過設(shè)定上限值PN或QN。在這種情況下，該監(jiān)視過程以一種有效的方式運(yùn)行。
因此，在該實(shí)施例中，根據(jù)該設(shè)定輸入，從用于波形控制的基準(zhǔn)波形設(shè)定值和脈沖重復(fù)頻率設(shè)定值算出每單位時(shí)間的激光輸出平均值，將所得到的激光輸出平均值與對(duì)應(yīng)于使用中(設(shè)定中)的光纖的設(shè)定激光輸出上限值相比較。根據(jù)比較結(jié)果，判定基準(zhǔn)波形設(shè)定值有效性或重復(fù)頻率設(shè)定值的有效性，如果判定無效，則禁止該設(shè)定，同時(shí)發(fā)出并顯示出錯(cuò)信息，以要求用戶改變(變更)設(shè)定值。
借助于此，用戶可輕松地輸入所需的設(shè)定值而無需任何過多時(shí)間或注意對(duì)光纖112的保護(hù)。
而且，在該實(shí)施例中，在脈沖激光束的重復(fù)發(fā)射期間，以一定間隔求出激光輸出平均值或燈功率平均值，將所得激光輸出平均值或燈功率平均值與對(duì)應(yīng)于使用中的光纖的設(shè)定激光輸出上限值相比較。當(dāng)前者(平均值)超過后者(上限值)時(shí)，立即停止激光振蕩工作。
依靠這一點(diǎn)，可用外部設(shè)備在任何時(shí)間進(jìn)行起動(dòng)，即使實(shí)際激光輸出平均值或燈功率平均值已超過設(shè)定激光輸出上限值，可安全地防止光纖燒毀。
而且，防止光纖燒毀將有助于較高的激光加工產(chǎn)量和改進(jìn)的加工質(zhì)量。
可以理解也能按移動(dòng)平均值獲得激光輸出平均值PM或燈功率平均值QM。
此外，盡管該實(shí)施例通過監(jiān)視過程，作為異常時(shí)的措施停止了激光振蕩工作，也可通過適當(dāng)校正基準(zhǔn)波形或重復(fù)頻率的設(shè)定值等使激光振蕩能夠繼續(xù)。另一方面，也可提供適當(dāng)?shù)姆答伩刂?，從而?shí)際激光輸出平均值PM或燈功率平均值QM不超過設(shè)定上限PN或QN。
圖21示出FLEX模式下“調(diào)度”屏的顯示實(shí)例。在FLEX模式下，為設(shè)定和輸入用于波形控制的基準(zhǔn)波形，如圖21所示，除了激光輸出基準(zhǔn)值PEAK的設(shè)定，還為多個(gè)波形通過點(diǎn)POINT1,POINT2,POINT3,POINT4,…，的項(xiàng)目設(shè)定時(shí)間t和激光輸出比率r。
可設(shè)定波形通過點(diǎn)POINT的數(shù)目可以是例如大約為20的相當(dāng)大的數(shù)目。盡管在某一時(shí)間該屏僅可有五個(gè)點(diǎn)，該屏幕滾動(dòng)系統(tǒng)保證觀看所有小型通過點(diǎn)。當(dāng)需要向下滾動(dòng)屏幕時(shí)，光標(biāo)移至位置并按壓向下移動(dòng)光標(biāo)鍵24c。反之，當(dāng)需要向上滾動(dòng)屏幕時(shí)，光標(biāo)移至▲位置，并按壓向上移動(dòng)光標(biāo)鍵24a。設(shè)備側(cè)在光標(biāo)移動(dòng)處理(步驟B6)中執(zhí)行屏幕滾動(dòng)。
同樣在FLEX模式下，將所需數(shù)字值輸入基準(zhǔn)波形的波形單元POINT1,POINT2,…，脈沖重復(fù)頻率REPEAT等的項(xiàng)目。用戶將光標(biāo)移到每一項(xiàng)的數(shù)據(jù)輸入位置，并操作加(+)鍵或減(-)鍵直到顯示所需數(shù)字值，然后按下回車鍵30。響應(yīng)這些鍵操作，CPU70執(zhí)行數(shù)字值輸入顯示和類似于上述FIX模式的情形的設(shè)定處理過程，并在設(shè)定值存儲(chǔ)單元100中的預(yù)定存儲(chǔ)地址存儲(chǔ)輸入的設(shè)定值數(shù)據(jù)。
在具有代表時(shí)間的X軸和代表％值的Y軸的坐標(biāo)系上，把FLEX模式下的基準(zhǔn)波形定義為已設(shè)定和輸入的多個(gè)波形通過點(diǎn)POINT1,POINT2,…的接合各點(diǎn)的線圖形。
同樣在FLEX模式下的鍵輸入執(zhí)行處理的情況下，以與FIX模式的情形相同的方式，在設(shè)定數(shù)字值(步驟E7)之后馬上判定激光輸出平均值或燈功率平均值(步驟E8)。
雖然已描述并圖示說明了優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更和修改。
例如，在上述實(shí)施例中，用于激光輸出波形控制的基準(zhǔn)波形(圖)是在模式屏上(“調(diào)度”屏)設(shè)定的，激光輸出設(shè)定值是在該基準(zhǔn)波形的基礎(chǔ)上獲取的。然而，在矩形波的情況下，也可從例如脈沖寬度、峰值和重復(fù)頻率的設(shè)定值獲取激光輸出設(shè)定值，而對(duì)設(shè)定基準(zhǔn)波形(圖)無特殊要求。
也可用鼠標(biāo)、圖形輸入卡等作為設(shè)定值輸入裝置。也可用半導(dǎo)體激光器等作為激光振蕩單元中的激勵(lì)裝置代替激光燈。
上述多位置處理系統(tǒng)僅是一個(gè)實(shí)例，因此來自激光振蕩單元的激光束可直接照射到光纖上而不被轉(zhuǎn)移。盡管上述實(shí)施例是相關(guān)于脈沖激光處理設(shè)備，本發(fā)明可應(yīng)用于連續(xù)振蕩CW激光處理設(shè)備或無任何波形控制特征的激光處理設(shè)備。
權(quán)利要求
1．一種激光處理設(shè)備，其中從激光振蕩單元振蕩輸出的激光束通過光纖傳輸?shù)揭贿b遠(yuǎn)的激光處理現(xiàn)場，所述激光處理設(shè)備包含光纖設(shè)定裝置，用于設(shè)定所述光纖的種類和直徑；激光輸出上限值尋找裝置，用于根據(jù)所述光纖設(shè)定裝置設(shè)定的所述光纖的種類和直徑尋找所述激光束的激光輸出上限值；激光輸出設(shè)定裝置，用于設(shè)定所述激光束的激光輸出；以及判斷裝置，用于把所述激光輸出設(shè)定裝置設(shè)定的所述激光輸出值與所述激光輸出上限值尋找裝置找到的所述激光輸出上限值相比較，以判斷所述激光輸出設(shè)定值是否超過所述激光輸出上限值。
2．如權(quán)利要求1所述的激光處理設(shè)備，其中所述激光輸出上限值尋找裝置包括用于以表格式存儲(chǔ)可用于所述設(shè)備的多個(gè)光纖的種類和直徑以及對(duì)應(yīng)于每一種類和直徑的激光輸出上限值的存儲(chǔ)裝置。
3．如權(quán)利要求1所述的激光處理設(shè)備，其中所述激光輸出設(shè)定裝置包括基準(zhǔn)波形設(shè)定裝置，用于相應(yīng)于作為脈沖激光束產(chǎn)生的所述激光束設(shè)定激光輸出基準(zhǔn)波形的基準(zhǔn)波形；重復(fù)頻率設(shè)定裝置，用于相應(yīng)于所述激光束設(shè)定重復(fù)頻率；以及激光輸出平均值運(yùn)算裝置，用于在已設(shè)定的所述基準(zhǔn)波形和已設(shè)定的所述重復(fù)頻率的基礎(chǔ)上，算出每一確定時(shí)間的所述脈沖激光束的激光輸出平均值，作為所述激光輸出設(shè)定值。
4．如權(quán)利要求1所述的激光處理設(shè)備，其中所述激光輸出設(shè)定裝置包括激光輸出設(shè)定值運(yùn)算裝置，用于在已作為脈沖激光束產(chǎn)生的所述激光束的脈沖寬度、輸出峰值和重復(fù)頻率的基礎(chǔ)上算出所述激光輸出設(shè)定值。
5．如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的激光處理設(shè)備，其中還包含報(bào)警裝置，用于在所述判斷裝置判斷所述激光輸出設(shè)定值超過所述激光輸出上限值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警。
6．如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的激光處理設(shè)備，其中還包含當(dāng)所述判斷裝置判斷所述激光輸出設(shè)定值超過所述激光輸出上限值時(shí)禁止所述激光輸出設(shè)定裝置進(jìn)行設(shè)定的裝置。
7．一種激光處理設(shè)備，其中從激光振蕩單元振蕩輸出的激光束通過光纖傳輸?shù)揭贿b遠(yuǎn)的激光處理現(xiàn)場，所述激光處理設(shè)備包含激光輸出上限值尋找裝置，用于根據(jù)所述光纖的種類和直徑尋找所述激光束的激光輸出上限值；激光輸出平均值運(yùn)算裝置，用于檢測從所述激光振蕩單元振蕩輸出的所述激光束的激光輸出，以便以一定間隔算出激光輸出平均值；以及中斷裝置，用于在所述激光輸出平均值超過所述激光輸出上限值時(shí)中斷所述激光束對(duì)所述光纖的照射。
8．一種激光處理設(shè)備，其中從激光振蕩單元振蕩輸出的激光束通過光纖傳輸?shù)揭贿b遠(yuǎn)的激光處理現(xiàn)場，所述激光處理設(shè)備包含一激光電源單元，用于為所述激光振蕩單元提供激光振蕩的電源；電源上限值尋找裝置，用于根據(jù)所述光纖的種類和直徑尋找對(duì)應(yīng)于所述激光束的所述激光輸出上限值的所述激光電源單元的電源上限值；電源平均值運(yùn)算裝置，用于檢測所述激光電源單元提供給所述激光振蕩單元的電源，以便以一定間隔算出電源平均值；以及中斷裝置，用于在所述電源平均值超過所述電源上限值時(shí)中斷所述激光電源單元。
全文摘要
一種激光處理設(shè)備,其中從激光振蕩單元振蕩輸出的激光束通過光纖傳輸?shù)揭贿b遠(yuǎn)的激光處理現(xiàn)場,它包含:光纖設(shè)定裝置,用于設(shè)定光纖的種類和直徑;激光輸出上限值尋找裝置,根據(jù)光纖設(shè)定裝置設(shè)定的光纖種類和直徑尋找激光束的激光輸出上限值;激光輸出設(shè)定裝置,用于設(shè)定激光束的激光輸出;以及判斷裝置,把激光輸出設(shè)定裝置設(shè)定的激光輸出值與激光輸出上限值尋找裝置找到的激光輸出上限值相比較,以判斷所述激光輸出設(shè)定值是否超過激光輸出上限值。
文檔編號(hào)H01S3/13GK1235886SQ9910666
公開日1999年11月24日 申請(qǐng)日期1999年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月18日
發(fā)明者佐佐木晴樹, 川村浩二 申請(qǐng)人:宮地技術(shù)株式會(huì)社