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JPH0767630B2 - Laser monitor device - Google Patents
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JPH0767630B2 - Laser monitor device - Google Patents

Laser monitor device

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JPH0767630B2
JPH0767630B2 JP61070433A JP7043386A JPH0767630B2 JP H0767630 B2 JPH0767630 B2 JP H0767630B2 JP 61070433 A JP61070433 A JP 61070433A JP 7043386 A JP7043386 A JP 7043386A JP H0767630 B2 JPH0767630 B2 JP H0767630B2
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laser
laser light
sampling
signal
output amount
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一行 長島
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Amada Weld Tech Co Ltd
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Amada Miyachi Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、レーザ加工装置等に好適なレーザモニタ装置
に関し、特に一台で連続波レーザ光もパルスレーザ光も
高速かつ高精度にモニタできるように工夫したものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser monitor device suitable for a laser processing device or the like, and in particular, one unit can monitor both continuous wave laser light and pulse laser light at high speed and with high accuracy. It was devised as follows.

(従来の技術) レーザ加工では、用途に応じて連続波出力のレーザ光ま
たはパルス状のレーザ光が選択的に使われる。例えば、
連続波レーザ光はハンダ付やロー付等に使われ、パルス
レーザ光はシーム溶接やスポット溶接、穴開け等に使わ
れる。一般にパルスレーザ光は1〜50パルス/秒の周期
(周波数)で繰り返し発せられることが多いが、時には
単一のパルスレーザ光が使用されることもある。
(Prior Art) In laser processing, laser light of continuous wave output or pulsed laser light is selectively used depending on the application. For example,
Continuous wave laser light is used for soldering, brazing, etc., and pulsed laser light is used for seam welding, spot welding, drilling, etc. In general, pulsed laser light is often emitted repeatedly at a cycle (frequency) of 1 to 50 pulses / second, but sometimes a single pulsed laser light is used.

いずれにしても、このようなレーザ光の出力パワー密度
またはエネルギは加工品質に大きく影響するので、それ
をモニタする必要がある。
In any case, since the output power density or energy of the laser light greatly affects the processing quality, it is necessary to monitor it.

従来、連続波レーザ光をモニタする装置は、該レーザ光
を検出するフォトダイオード等の光検出器を備え、その
出力信号の平均値をレーザ出力(ワット)の計測値とし
て表示する。また、パルスレーザ光をモニタする装置
は、該パルスレーザ光を熱量に変換しさらにその熱量を
電気信号に変換する例えばカロリーメータからなる変換
手段と、該パルスレーザ光の総発生個数を計数するカウ
ンタ手段とを備え、変換手段の出力信号を累積して総発
熱量(ジュール)を求め、その総発熱量を該パルスレー
ザ光の総発生個数で割算することによってパルス1個当
たりの平均出力(ジュール)を算出し、これを表示す
る。
Conventionally, an apparatus for monitoring continuous wave laser light is provided with a photodetector such as a photodiode for detecting the laser light, and the average value of the output signal thereof is displayed as a measured value of laser output (watt). Further, a device for monitoring pulsed laser light includes a conversion means for converting the pulsed laser light into heat quantity and further converting the heat quantity into an electric signal, for example, a calorimeter, and a counter for counting the total number of generated pulsed laser light. Means for accumulating the output signals of the converting means to obtain a total heat generation amount (joule), and dividing the total heat generation amount by the total number of generated pulse laser lights to obtain an average output per pulse ( Joule) is calculated and displayed.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来の連続波レーザ光モニタ装置では、
レーザ出力(ワット)が平均値で与えられるので、発振
期間中にレーザ出力が変動してもそれが観測されないと
いう問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional continuous wave laser light monitoring device,
Since the laser output (watt) is given as an average value, there is a problem that even if the laser output fluctuates during the oscillation period, it is not observed.

また、従来のパルスレーザ光モニタ装置では、パルスレ
ーザ光の出力を一旦熱に変換するため、追随性ないし応
答速度が低く、計測値が得られるまで20秒ないし30秒も
かかるという欠点がある。
Further, in the conventional pulse laser light monitor, since the output of the pulse laser light is once converted into heat, there is a drawback that the followability or response speed is low, and it takes 20 to 30 seconds until a measured value is obtained.

そして、連続波レーザ光とパルスレーザ光の双方をモニ
タしようとすれば、上述のような連続波レーザ光モニタ
装置とパルスレーザ光モニタ装置をそれぞれ用意しなけ
ればならず、モニタ装置分のコストが重み取扱いが煩雑
になる等の不都合がある。
If both continuous wave laser light and pulsed laser light are to be monitored, the continuous wave laser light monitor device and the pulsed laser light monitor device as described above must be prepared respectively, and the cost for the monitor device is reduced. There are inconveniences such as complicated handling of weights.

本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みてなされたもの
で、一台で連続波レーザ光もパルスレーザ光も高速かつ
高精度にモニタできるレーザモニタ装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a laser monitor device capable of monitoring both continuous wave laser light and pulsed laser light at high speed and with high accuracy.

(問題点を解決するための手段) 上記の目的の達成するために、本発明のレーザモニタ装
置は、レーザ光発生手段より出力される連続波のレーザ
光およびパルス状のレーザ光を切り替えて検出するレー
ザ光検出手段と、パルスレーザ光の発生時に前記レーザ
光検出手段より得られたレーザ出力量検出信号を前記パ
ルスレーザ光の各パルス期間毎に逐次時間積分して積分
値信号を出力する積分手段と、前記積分手段からの前記
積分値信号を前記パルスレーザ光の周期に同期したタイ
ミングで逐次サンプリングしてサンプリング積分値を出
力する第1のサンプリング手段と、前記第1のサンプリ
ング手段からの前記サンプリング積分値を逐次読み取
り、そのサンプリング積分値に基づいて前記パルスレー
ザ光のレーザ出力量を表す第1のレーザ光測定データを
得る第1の読取手段と、連続波レーザ光の発生時に前記
レーザ光検出手段より得られたレーザ出力量検出信号を
所定の周期のタイミングでサンプリングしてサンプリン
グレーザ出力量検出値を出力する第2のサンプリング手
段と、前記第2のサンプリング手段からの前記サンプリ
ングレーザ出力量検出値を逐次読み取り、そのサンプリ
ングレーザ出力量検出値に基づいて前記連続波レーザ光
のレーザ出力量を表す第2のレーザ光測定データを得る
第2の読取手段とを具備する構成とした。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the laser monitor device of the present invention switches and detects continuous wave laser light and pulsed laser light output from the laser light generating means. Laser light detecting means, and an integration unit that sequentially integrates the laser output amount detection signal obtained by the laser light detecting means when the pulse laser light is generated for each pulse period of the pulse laser light to output an integrated value signal. Means, first sampling means for sequentially sampling the integrated value signal from the integrating means at a timing synchronized with the cycle of the pulsed laser light, and outputting a sampling integrated value, and the first sampling means for outputting the sampled integrated value. Sampling integrated values are sequentially read, and a first laser light representing a laser output amount of the pulsed laser light based on the sampling integrated values. First reading means for obtaining measurement data, and a laser output amount detection signal obtained by the laser light detecting means when a continuous wave laser light is generated is sampled at a timing of a predetermined cycle to output a sampling laser output amount detection value. And a second sampling unit that sequentially reads the sampling laser output amount detection value from the second sampling unit, and represents a laser output amount of the continuous wave laser light based on the sampling laser output amount detection value. And a second reading means for obtaining the laser beam measurement data.

(作用) レーザ発生手段よりパルスレーザ光が発せられると、そ
れに対応したパルス状のレーザ出力量検出信号がレーザ
光検出手段より生成される。このパルス状レーザ出力量
検出信号は積分手段により各パルス期間で時間積分され
ることによってパルス期間の平均をとられる。しかし
て、積分手段からの積分値信号が第1のサンプリング手
段によりサンプリングされることにより得られたサンプ
リング積分値は、各パルスレーザ光のレーザ出力量をエ
ネルギとして表すもので、第1の読取手段により測定デ
ータに変換または換算される。
(Operation) When the pulsed laser light is emitted from the laser generation means, a pulsed laser output amount detection signal corresponding thereto is generated by the laser light detection means. This pulsed laser output amount detection signal is time-integrated in each pulse period by the integrator to average the pulse period. Then, the sampling integration value obtained by sampling the integration value signal from the integration means by the first sampling means represents the laser output amount of each pulsed laser light as energy, and the first reading means. Is converted or converted into measurement data by.

また、レーザ発生手段より連続波レーザ光が発せられる
と、それに対応した連続波のレーザ出力量検出信号がレ
ーザ光検出手段より生成される。この連続波のレーザ出
力量検出信号は、第2のサンプリング手段により所定の
周期のタイミングでサンプリングされることによって所
定期間毎のサンプリングレーザ出力量検出値が得られ、
第2の読取手段により測定データに変換または換算され
る。
Further, when the continuous wave laser light is emitted from the laser generating means, a corresponding laser output amount detection signal of the continuous wave is generated by the laser light detecting means. This continuous wave laser output amount detection signal is sampled at a timing of a predetermined cycle by the second sampling means to obtain a sampling laser output amount detection value for each predetermined period,
The second reading means converts or converts the measurement data.

このように、本発明では、各パルス期間または所定の周
期毎にレーザ出力量の測定値が得られるので応答性が高
く、高速繰り返しのパルスレーザ光であっても迅速に追
随でき、また連続波レーザ光に対してもきめ細かい測定
が行える。
As described above, in the present invention, since the measured value of the laser output amount is obtained for each pulse period or each predetermined cycle, the response is high, and even a pulse laser beam of high-speed repetition can quickly follow, and a continuous wave Fine measurement can be performed for laser light.

(実施例) 以下、添付図を参照して本発明の一実施例を説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は、この実施例によるレーザモニタ装置の構成と
レーザ加工装置の要部の構成を示す。図中、点線で囲ま
れた部分がレーザモニタ装置である。
FIG. 1 shows a structure of a laser monitor device and a structure of a main part of a laser processing device according to this embodiment. In the figure, a portion surrounded by a dotted line is a laser monitor device.

レーザ加工装置 レーザ加工装置において、レーザ電源100は設定条件に
したがってパルス状の励起用ランプ電流FIまたは連続波
の励起用ランプ電流CIを選択的にレーザ発振器102に供
給する。レーザ発振器102は、例えばYAG(イットリウム
・アルミニウム・ガーネット)レーザで、レーザロッド
102a,励起用ランプ102b,共振器102cおよび冷却装置(図
示せず)を含み、励起用ランプ102bが励起用パルスラン
プ電流FIまたは励起用連続波ランプ電流CIに応じた光量
の光をレーザロッド102aに照射することによりそれが励
起されて励起用パルスランプ電流FIに対応したパルスレ
ーザ光FLB(第2図a)または励起用連続波ランプ電流C
Iに対応した連続波レーザ光CLB(第3図a)を発振出力
するようになっている。そして、レーザ発振器102から
のレーザ光FLBまたはCLBは99.9%の反射率をもつミラー
104により進行方向を曲げられてからレンズ106,光ファ
イバ108を介して出射ユニット110に送られ、そこから集
光されたレーザ光FLBWまたはCLBWが被加工物112に照射
されるようになっている。
Laser Processing Device In the laser processing device, the laser power supply 100 selectively supplies a pulsed pumping lamp current FI or a continuous wave pumping lamp current CI to the laser oscillator 102 according to set conditions. The laser oscillator 102 is, for example, a YAG (yttrium-aluminum-garnet) laser and has a laser rod.
102a, pumping lamp 102b, resonator 102c and a cooling device (not shown), the pumping lamp 102b emits light of a light amount corresponding to the pumping pulse lamp current FI or the pumping continuous wave lamp current CI to the laser rod 102a. Pulsed laser light FLB (Fig. 2a) corresponding to the pulsed lamp current FI for excitation or the continuous wave lamp current C for excitation
A continuous wave laser beam CLB (FIG. 3a) corresponding to I is oscillated and output. The laser light FLB or CLB from the laser oscillator 102 is a mirror having a reflectance of 99.9%.
The direction of travel is bent by 104 and then sent to the emitting unit 110 via the lens 106 and the optical fiber 108, and the laser beam FLBW or CLBW condensed from there is irradiated onto the workpiece 112. .

レーザモニタ装置 (A)測定部 レーザモニタ装置において、上記ミラー104を透過した
0.1%のレーザ光FLBtまたはCLBtを受光する光検出器10
が設けられる。この光検出器10は、応答速度の早い光電
変換素子例えばPINフォトダイオードを有し、パルスレ
ーザ光FLBの瞬時出力を表す電気的なレーザ光検出信号P
LF(第2図b)または連続波レーザ光CLBの瞬時出力を
表す電気的なレーザ光検出信号PLC(第3図b)を生成
する。そして、レーザ光検出信号PLF,PLCは、増幅器12,
切替スイッチ14,16を介して積分回路18,サンプル・ホー
ルド回路22にそれぞれ入力される。
Laser Monitor Device (A) Measuring Unit In the laser monitor device, the laser beam passed through the mirror 104.
Photodetector 10 that receives 0.1% laser light FLBt or CLBt
Is provided. The photodetector 10 has a photoelectric conversion element having a high response speed, for example, a PIN photodiode, and an electric laser light detection signal P indicating an instantaneous output of the pulsed laser light FLB.
An electric laser light detection signal PLC (FIG. 3b) representing the instantaneous output of LF (FIG. 2b) or continuous wave laser light CLB is generated. Then, the laser light detection signals PLF, PLC are fed to the amplifier 12,
It is input to the integrating circuit 18 and the sample and hold circuit 22 via the changeover switches 14 and 16, respectively.

積分回路18は、タイミング回路24からのタイミング信号
TS1(第2図d)に応答してパルスレーザ光FLBに対応し
たパルス状のレーザ光検出信号PLFを各パルス期間Ta毎
に時間積分するもので、その出力端子に得られる積分値
信号SPLF(第2図c)はサンプル・ホールド(S/H)回
路20に入力される。サンプル・ホールド回路20は、各パ
ルスレーザ光FLBに対しタイミング信号TS1に応答して積
分値信号SPLFをサンプリングし且つホールドするもので
その出力信号(サンプリング積分値)HPLF(第2図e)
は切替スイッチ26を介してアナログ−ディジタル(A/
D)変換器28に入力される。
The integrating circuit 18 uses the timing signal from the timing circuit 24.
In response to TS1 (Fig. 2d), the pulsed laser light detection signal PLF corresponding to the pulsed laser light FLB is time-integrated for each pulse period Ta, and the integrated value signal SPLF ( FIG. 2c) is input to the sample and hold (S / H) circuit 20. The sample and hold circuit 20 samples and holds the integrated value signal SPLF in response to the timing signal TS1 for each pulsed laser beam FLB, and its output signal (sampling integrated value) HPLF (Fig. 2e).
Via the changeover switch 26 for analog-digital (A /
D) Input to converter 28.

サンプル・ホールド回路22は、タイミング回路24からの
タイミング信号TS2(第3図c)に応答して連続波レー
ザ光CLBを所定時間毎にサンプリングし且つホールドす
るもので、その出力信号(サンプリングレーザ出力量検
出値)HPLC(第3図d)は切替スイッチ26を介してA/D
変換器28に入力される。
The sample and hold circuit 22 samples and holds the continuous wave laser light CLB at predetermined time intervals in response to the timing signal TS2 (FIG. 3c) from the timing circuit 24, and outputs its output signal (sampling laser output). Ability detection value) HPLC (Fig. 3d) is A / D via the changeover switch 26.
Input to the converter 28.

A/D変換器28は、タイミング回路24からのタイミング信
号TS1またはTS2に応答して入力のアナログ積分値HPLFま
たはHPLCをディジタル信号D[HPLF]またはD[HPLC]
に変換するもので(第2図f,第3図e)、そのディジタ
ル信号D[HPLF]またはD[HPLC]は測定値データ出力
回路30,測定値表示部32に供給されるとともに、比較判
定部の上限比較回路34,下限比較回路36にも供給され
る。
The A / D converter 28 responds to the timing signal TS1 or TS2 from the timing circuit 24 to convert the input analog integrated value HPLF or HPLC into a digital signal D [HPLF] or D [HPLC].
(FIG. 2f, FIG. 3e), the digital signal D [HPLF] or D [HPLC] is supplied to the measured value data output circuit 30 and the measured value display unit 32, and is compared and judged. It is also supplied to the upper limit comparison circuit 34 and the lower limit comparison circuit 36 of the section.

測定値データ出力回路30は、各ディジタル信号D[HPL
F]またはD[HPLC]を測定値データとして外部装置、
例えばマイクロプロセッサや記憶装置等に送るもので、
測定後に測定値データの詳しい分析や記録あるいはプリ
ントアウト等が行えるようになっている。測定値表示部
32は、パルスレーザ光FLBに対してはジュール単位のレ
ーザ出力測定値をディジタル表示し、また連続波レーザ
光CLBに対しては所定時間間隔毎のレーザ出力測定値を
ワット単位でディジタル表示する。
The measured value data output circuit 30 uses the digital signal D [HPL
F] or D [HPLC] as measured data, external device,
For example, to send to a microprocessor or storage device,
After the measurement, the measured data can be analyzed in detail, recorded, or printed out. Measured value display
Reference numeral 32 digitally displays the laser output measured value in joules for the pulsed laser light FLB, and digitally displays the laser output measured value for each predetermined time interval in watts for the continuous wave laser light CLB.

なお、スイッチ14は、後述する光伝送系異常モニタ部の
スイッチ68と連動する電子的または機械的スイッチで、
通常モニタモード時には開き光伝送系モニタモード時に
は閉成する。また、スイッチ16,26も互いに連動する電
子的または機械的スイッチで、パルスレーザ光の測定時
にはそれぞれ端子16a,26aに切り替わり、連続波レーザ
光の測定時にはそれぞれ端子16b,26bに切り替わる。
The switch 14 is an electronic or mechanical switch that works in conjunction with the switch 68 of the optical transmission system abnormality monitor section described later,
It opens in the normal monitor mode and closes in the optical transmission system monitor mode. Further, the switches 16 and 26 are also electronic or mechanical switches which are interlocked with each other, and are switched to the terminals 16a and 26a respectively when measuring the pulsed laser light and switched to the terminals 16b and 26b respectively when the continuous wave laser light is measured.

(B)比較判定部 上限比較回路34は、各ディジタル信号D[HPLF],D[HP
LC]をそれぞれ所定の上限基準値SFU,SCUと比較するも
ので、前者が後者よりも小さいときに“0"のOK信号を出
力しその逆の場合つまり前者が後者より大きいときに
“1"のNG信号を出力する。上限比較回路34より出力され
たOK信号もしくはNG信号は判定部38に供給される。この
判定部38は、OK信号,NG信号をそれぞれ計数するカウン
タを含みそれらの計数値に基づいた判定結果を判定表示
部42に与える。しかして、例えばNG信号の計数値が所定
値に達すると、警報ないし作業中止の判定結果が出され
る。
(B) Comparison / determination unit The upper limit comparison circuit 34 is configured to detect the digital signals D [HPLF], D [HP
LC] is compared with a predetermined upper limit reference value SFU, SCU, respectively. When the former is smaller than the latter, an OK signal of "0" is output, and in the opposite case, that is, when the former is larger than the latter, it is "1". NG signal is output. The OK signal or NG signal output from the upper limit comparison circuit 34 is supplied to the determination unit 38. The determination unit 38 includes a counter for counting the OK signal and the counter for counting the NG signal, and provides the determination display unit 42 with the determination result based on the count values. Then, for example, when the count value of the NG signal reaches a predetermined value, an alarm or a work stop decision result is issued.

また下限比較回路36は、各ディジタル信号D[HPLF],D
[HPLC]をそれぞれ所定の下限基準値SFL,SCLと比較す
るもので、前者が後者よりも大きいときに“0"の比較結
果信号をOK信号として出力し、その逆の場合つまり前者
が後者より小さいときに“1"の比較結果信号をNG信号と
して出力する。下限比較回路36より出力された比較結果
信号OK信号もしくはNG信号は判定部40に供給される。こ
の判定部40は、上記判定部38と同様に、OK信号,NG信号
をそれぞれ計数するカウンタを含み、それらの計数値に
基づいた判定結果を判定表示部42に与え、例えばNG信号
の計数値が所定値に達すると警報ないし作業中止の判定
結果が出される。
Further, the lower limit comparison circuit 36 uses the digital signals D [HPLF], D
[HPLC] is compared with the predetermined lower limit reference values SFL and SCL respectively. When the former is larger than the latter, a comparison result signal of "0" is output as an OK signal, and in the opposite case, that is, the former is more than the latter. When it is small, the comparison result signal of "1" is output as an NG signal. The comparison result signal OK signal or NG signal output from the lower limit comparison circuit 36 is supplied to the determination unit 40. The determination unit 40, like the determination unit 38, includes a counter that counts the OK signal and the NG signal, respectively, and provides the determination display unit 42 with the determination result based on these count values, for example, the count value of the NG signal. When reaches a predetermined value, an alarm or a work cancellation determination result is issued.

このような比較判定部の動作は、タイミング回路24から
のタイミング信号TS3またはTS4に同期してA/D変換後の
所定時間TdまたはTg中に行われる(第2図g,第3図
f)。
Such an operation of the comparison / determination unit is performed during a predetermined time Td or Tg after A / D conversion in synchronization with the timing signal TS3 or TS4 from the timing circuit 24 (FIGS. 2g, 3f). .

(C)異常モニタ部 第1図に示すようなレーザ加工装置では、レーザ発振器
102内に故障が生じて、レーザ電源100から励起用ランプ
電流FIまたはCIが与えられても、実際にはレーザ発振が
起きないことがある。また、光ファイバ108や出射ユニ
ット110等の光伝送系で異常(例えばファイバ断線)が
生じると、レーザ発振器102からレーザ光FLBまたはCLB
が発せられても、実際には出射ユニット110からレーザ
光FLBWまたはCLBWが出射されず、所期の加工が行われな
いことになる。
(C) Abnormality monitor section In the laser processing apparatus as shown in FIG.
Even if a failure occurs in 102 and the excitation lamp current FI or CI is given from the laser power supply 100, laser oscillation may not actually occur. Further, when an abnormality (for example, fiber breakage) occurs in the optical transmission system such as the optical fiber 108 or the emission unit 110, the laser light FLB or CLB is emitted from the laser oscillator 102.
Even if the laser beam is emitted, the laser beam FLBW or CLBW is not actually emitted from the emission unit 110, and the intended processing is not performed.

従来、上述のような事態を検出しない判定するモニタ装
置はなかった。そこで、本実施例は、以下に説明するよ
うに、レーザ発振の異常および光伝送系の異常の検出,
判定を行う異常モニタ手段を提供する。
Conventionally, there has not been a monitor device that determines whether or not the above situation is detected. Therefore, in the present embodiment, as described below, detection of abnormality of laser oscillation and abnormality of optical transmission system,
An abnormality monitor means for making a determination is provided.

先ず、レーザ発振の異常の検出,判定を行う異常モニタ
手段について説明すると、第1図において、スイッチ14
の出力端子はタイミング回路24に接続され、これにより
光検出器10からのレーザ光検出信号PLFまたはPLCはタイ
ミング回路24にも供給される。そして、タイミング回路
24は、レーザ光検出信号PLFまたはPLCを受けると、それ
に応答した所定のタイミング信号TS5を異常事態検出回
路70に送る。
First, the abnormality monitor means for detecting and determining the abnormality of the laser oscillation will be described. In FIG.
Is connected to the timing circuit 24, so that the laser light detection signal PLF or PLC from the photodetector 10 is also supplied to the timing circuit 24. And the timing circuit
When the laser light detection signal PLF or PLC is received, the 24 sends a predetermined timing signal TS5 in response thereto to the abnormal situation detection circuit 70.

一方、レーザ電源100より励起用ランプ電流FIまたはCI
の出力開始時にスタートタイミング信号ATが異常事態検
出回路70に送られる。しかして、異常事態検出回路70で
は、スタートタイミング信号ATを受け取ってから所定時
間内にタイミングTS5が来れば“0"のOK信号を出力し、
そうでなければ“1"のNG信号を出力する。判定回路72
は、そのようなOK信号,NG信号を計数するカウンタ等を
含み、モニタ状況を判定表示部42に送る。したがって、
例えばレーザ発振器102の故障でパルスレーザ光FLBnが
出力されなかったときには、光検出器10からレーザ光検
出信号PLFまたはPLCが発生せず、したがってタイミング
回路24からタイミング信号TS5が発生しないので、異常
事態検出回路70からNG信号(“1")が出力されることに
なり、レーザ発振の異常が検出される。
On the other hand, the excitation lamp current FI or CI from the laser power supply 100
The start timing signal AT is sent to the abnormal situation detection circuit 70 at the start of the output of. Then, the abnormal situation detection circuit 70 outputs an OK signal of "0" when the timing TS5 comes within a predetermined time after receiving the start timing signal AT,
Otherwise, it outputs the "1" NG signal. Judgment circuit 72
Includes a counter for counting such OK signals and NG signals, and sends the monitor status to the judgment display unit 42. Therefore,
For example, when the pulsed laser light FLBn is not output due to a failure of the laser oscillator 102, the laser light detection signal PLF or PLC is not generated from the photodetector 10, and therefore the timing signal TS5 is not generated from the timing circuit 24, so an abnormal situation The detection circuit 70 outputs an NG signal (“1”), and an abnormality in laser oscillation is detected.

次に、光伝送系の異常の検出,判定を行う異常モニタ手
段について説明すると、第1図においてレーザ加工装置
の光ファイバ108から分岐する光ファイバ50が設けら
れ、その光ファイバ50の終端は光コネクタ52を介してレ
ンズ54に向けられる。レンズ54の後方にはガラス板56お
よび光吸収体58が配置され、これにより光コネクタ52か
ら出たレーザ光FLBW′またはCLBW′の大部分がガラス板
56を通って光吸収体58に吸収される。しかし、ガラス板
56でレーザ光FLBW′またはCLBW′の一部が反射され、こ
の反射光はNDフイルタからなる減衰器60,レンズ62を通
って例えばPINフォトダイオードからなるレーザ光検出
器64に受光される。
Next, the abnormality monitor means for detecting and determining the abnormality of the optical transmission system will be described. In FIG. 1, an optical fiber 50 branched from the optical fiber 108 of the laser processing apparatus is provided, and the end of the optical fiber 50 is an optical fiber. It is directed to the lens 54 via the connector 52. A glass plate 56 and a light absorber 58 are arranged behind the lens 54, whereby most of the laser light FLBW ′ or CLBW ′ emitted from the optical connector 52 is a glass plate.
It is absorbed by the light absorber 58 through 56. But the glass plate
A part of the laser light FLBW 'or CLBW' is reflected by 56, and the reflected light is received by a laser light detector 64 composed of a PIN photodiode, for example, through an attenuator 60 composed of an ND filter and a lens 62.

そして、レーザ光検出器64の出力信号JLFまたはJLCは増
幅器66,スイッチ68を通ってタイミング回路24に供給さ
れる。タイミング回路24では、レーザ光検出器64からの
信号JLFまたはJLCを受けると、それに応答した上記タイ
ミング信号TS5を異常事態検出回路70に送る。一方、上
述のようにレーザ電源100より励起用ランプ電流FIまた
はCIの出力開始時にスタートタイミング信号ATが異常事
態検出回路70に送られてくるので、異常事態検出回路70
は、スタートタイミング信号ATが受けてから所定時間内
にタイミングTS5が来れば“0"のOK信号を、そうでなけ
れば“1"のNG信号を判定回路72に送る。したがって、レ
ンズ106から光ファイバ108にレーザ光が入らなかったと
きには、レーザ光検出器64の出力信号JLFまたはJLCが発
生せず、タイミング回路24からタイミング信号TS5が発
生しないので、異常事態検出回路70からNG信号(“1")
が出力されることになり、異常が検出される。
Then, the output signal JLF or JLC of the laser photodetector 64 is supplied to the timing circuit 24 through the amplifier 66 and the switch 68. When receiving the signal JLF or JLC from the laser light detector 64, the timing circuit 24 sends the timing signal TS5 in response to the signal JLF or JLC to the abnormal situation detection circuit 70. On the other hand, as described above, since the start timing signal AT is sent from the laser power source 100 to the output of the excitation lamp current FI or CI to the abnormal situation detection circuit 70, the abnormal situation detection circuit 70
Sends the OK signal of "0" to the determination circuit 72 if the timing TS5 comes within a predetermined time after receiving the start timing signal AT, and otherwise sends the NG signal of "1" to the determination circuit 72. Therefore, when the laser light does not enter the optical fiber 108 from the lens 106, the output signal JLF or JLC of the laser light detector 64 is not generated and the timing signal TS5 is not generated from the timing circuit 24. To NG signal (“1”)
Will be output and an abnormality will be detected.

なお、スイッチ68は、前記のようにスイッチ14と連動
し、通常モニタモード時には開き、光伝送系モニタモー
ド時には閉成する。
The switch 68 is interlocked with the switch 14 as described above, and opens in the normal monitor mode and closes in the optical transmission system monitor mode.

実施例の特徴 上述のように、本実施例では、パルスレーザ光も連続波
レーザ光もそれぞれ所定時間毎にレーザ出力測定値が逐
一得られ、詳しい測定データが得られる。また、測定デ
ータがディジタル信号として与えられるので、表示の他
に解析,記録,プリントアウト等の多様な測定処理が可
能である。
Features of the Embodiment As described above, in the present embodiment, the laser output measurement value is obtained for each of the pulsed laser light and the continuous wave laser light every predetermined time, and detailed measurement data is obtained. Further, since the measurement data is given as a digital signal, various measurement processes such as analysis, recording, printout, etc. besides display can be performed.

また、レーザ出力が所定の上下限値を越えたときにはNG
信号が出されるので、パルスレーザ光であれ連続波レー
ザ光であれ、そのレーザ出力の変動を即座に知ることが
できる。
If the laser output exceeds the specified upper and lower limits,
Since the signal is output, the fluctuation of the laser output can be immediately known whether it is pulsed laser light or continuous wave laser light.

さらに、異常モニタ手段が備えられ、実際にレーザ発振
したかどうか、あるいはレーザ光が実際に光ファイバに
入射したかどうか等を確認することができ、異常事態が
起これば直ちにそれを検出して迅速な処置を取ることが
可能である。
In addition, an abnormality monitor is provided to check whether laser oscillation has actually occurred, or whether laser light has actually entered the optical fiber.If an abnormal situation occurs, it can be detected immediately. It is possible to take prompt action.

なお、本実施例の動作の説明において、繰り返しパルス
レーザ光FLB(第2図a)を例にあげたが、理解される
ように、単一パルスレーザ光についても同様な動作が行
われ、同様な作用が奏される。
In the description of the operation of the present embodiment, the repetitive pulsed laser light FLB (FIG. 2a) is taken as an example, but as will be understood, the same operation is performed for the single pulsed laser light, and the same operation is performed. It has a great effect.

変形例 上述した実施例において、スイッチ14,68を省略または
常時閉成状態にして通常モニタと光伝送系モニタとを同
時に行ってもよい。
Modifications In the above-described embodiments, the switches 14 and 68 may be omitted or the normally closed state may be set to perform the normal monitor and the optical transmission system monitor at the same time.

また、光伝送系モニタの光ファイバ50を光ファイバ108
の終端部(出射ユニット110側端部)から分岐させても
よく、その場合には光ファイバ108の断線事故を検出す
ることもできる。
In addition, the optical fiber 50 of the optical transmission system monitor is connected to the optical fiber 108.
May be branched from the end portion (end portion on the output unit 110 side) of the optical fiber 108, and in that case, a disconnection accident of the optical fiber 108 can be detected.

また、上述した実施例はレーザ加工装置に係るものであ
るが、本発明は他のレーザシステムにも適用可能であ
る。
Further, although the above-mentioned embodiment relates to the laser processing apparatus, the present invention can be applied to other laser systems.

(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、パルスレーザ光に対し
ては各パルス毎にレーザ出力測定値が得られるので応答
速度が極めて高く、高速繰り返しのパルスレーザ光であ
っても迅速に追随できる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since the laser output measurement value is obtained for each pulse with respect to the pulsed laser light, the response speed is extremely high and the pulsed laser light is a high-speed repeating Can follow quickly.

また、連続波レーザ光に対しては所定の周期毎に測定値
データが得られるので、従来の平均値測定と比較してよ
り精細であり、例えばレーザ出力量の変動の様子を観測
することも可能である。
Further, since measurement value data can be obtained for a continuous wave laser beam at predetermined intervals, it is more precise than the conventional average value measurement, and for example, it is possible to observe how the laser output amount fluctuates. It is possible.

そして、パルスレーザ光と連続波レーザ光に対する測定
方式,構成が共通しているため、本発明のレーザモニタ
装置1台でパルスレーザ光も連続波レーザ光も測定でき
る。
Since the pulse laser light and the continuous wave laser light have the same measuring method and configuration, both the pulse laser light and the continuous wave laser light can be measured with one laser monitor device of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の一実施例によるレーザモニタ装置の
構成、およびそのレーザモニタ装置を使用するレーザ加
工装置の主要な構成を示すブロック図、 第2図は、パルスレーザ光に対する上記レーザモニタ装
置の動作を説明するためのタイミング図および 第3図は、連続波レーザ光に対する上記レーザモニタ装
置の動作を説明するためのタイミング図である。 10……光検出器、14,16,26……スイッチ、18……積分回
路、20,22……サンプル・ホールド回路、24……タイミ
ング回路、28…アナログ−ディジタル変換回路、30……
測定データ出力回路、32……測定値表示部、34……上限
比較回路、36……下限比較回路、38,40……判定回路、5
0……光ファイバ、64……レーザ光検出器、70……異常
事態検出回路、72……判定回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a laser monitor apparatus according to an embodiment of the present invention and the main configuration of a laser processing apparatus using the laser monitor apparatus. FIG. 2 is the laser monitor for pulsed laser light. Timing charts for explaining the operation of the apparatus and FIG. 3 are timing charts for explaining the operation of the laser monitor apparatus for continuous wave laser light. 10 ... Photodetector, 14, 16, 26 ... Switch, 18 ... Integrator circuit, 20, 22 ... Sample and hold circuit, 24 ... Timing circuit, 28 ... Analog-digital conversion circuit, 30 ...
Measurement data output circuit, 32 …… Measured value display section, 34 …… Upper limit comparison circuit, 36 …… Lower limit comparison circuit, 38,40 …… Judgment circuit, 5
0 ... Optical fiber, 64 ... Laser light detector, 70 ... Abnormal situation detection circuit, 72 ... Judgment circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザ光発生手段より出力される連続波の
レーザ光およびパルス状のレーザ光を切り替えて検出す
るレーザ光検出手段と、 パルスレーザ光の発生時に前記レーザ光検出手段より得
られたレーザ出力量検出信号を前記パルスレーザ光の各
パルス期間毎に逐次時間積分して積分値信号を出力する
積分手段と、 前記積分手段からの前記積分値信号を前記パルスレーザ
光の周期に同期したタイミングで逐次サンプリングして
サンプリング積分値を出力する第1のサンプリング手段
と、 前記第1のサンプリング手段からの前記サンプリング積
分値を逐次読み取り、そのサンプリング積分値に基づい
て前記パルスレーザ光のレーザ出力量を表す第1のレー
ザ光測定データを得る第1の読取手段と、 連続波レーザ光の発生時に前記レーザ光検出手段より得
られたレーザ出力量検出信号を所定の周期のタイミング
でサンプリングしてサンプリングレーザ出力量検出値を
出力する第2のサンプリング手段と、 前記第2のサンプリング手段からの前記サンプリングレ
ーザ出力量検出値を逐次読み取り、そのサンプリングレ
ーザ出力量検出値に基づいて前記連続波レーザ光のレー
ザ出力量を表す第2のレーザ光測定データを得る第2の
読取手段と、 を具備することを特徴とするレーザモニタ装置。
1. Laser light detecting means for switching and detecting continuous wave laser light and pulsed laser light outputted from the laser light generating means, and laser light detecting means obtained when the pulsed laser light is generated. An integration unit that sequentially integrates the laser output amount detection signal for each pulse period of the pulsed laser light to output an integrated value signal, and the integrated value signal from the integration unit is synchronized with the cycle of the pulsed laser light. First sampling means for sequentially sampling at a timing and outputting a sampling integrated value, and sequentially reading the sampling integrated value from the first sampling means, and based on the sampling integrated value, a laser output amount of the pulsed laser light. And a first reading means for obtaining first laser light measurement data representing the Second sampling means for outputting a sampling laser output amount detection value by sampling the laser output amount detection signal obtained from the outputting means at a timing of a predetermined cycle; and the sampling laser output amount from the second sampling means. Second reading means for sequentially reading the detection values and obtaining second laser light measurement data representing the laser output amount of the continuous wave laser light based on the sampling laser output amount detection value. Laser monitor device.
【請求項2】前記第1の読取手段より得られた第1のレ
ーザ光測定データまたは前記第2の読取手段より得られ
た第2のレーザ光測定データをそれぞれ基準値と比較し
て所定の判定を出す比較判定手段を備える特許請求の範
囲第1項に記載のレーザモニタ装置。
2. A first laser beam measurement data obtained by the first reading unit or a second laser beam measurement data obtained by the second reading unit is compared with a reference value to determine a predetermined value. The laser monitor device according to claim 1, further comprising a comparison / determination unit that makes a determination.
【請求項3】前記レーザ発生手段における励起動作に同
期して所定の時間期間中に前記レーザ光検出手段より所
定のレーザ出力量検出信号が発生されたかどうかを監視
するレーザ発生判定手段を備える特許請求の範囲第1項
に記載のレーザモニタ装置。
3. A laser generation determination means for monitoring whether or not a predetermined laser output amount detection signal is generated by the laser light detection means during a predetermined time period in synchronization with the excitation operation of the laser generation means. The laser monitor device according to claim 1.
【請求項4】前記レーザ発生手段より出力されたレーザ
光を伝送して所定の場所で出射する光伝送系における前
記レーザ光を検出するための光伝送系用レーザ光検出装
置と、前記レーザ発生手段における励起動作に同期して
所定の時間期間中に前記光伝送系用レーザ光検出手段よ
り所定のレーザ出力量検出信号が発生されたかどうかを
監視する判定手段とを有する光伝送系異常モニタ手段を
備える特許請求の範囲第1項に記載のレーザモニタ装
置。
4. A laser beam detecting device for an optical transmission system for detecting the laser beam in an optical transmission system for transmitting the laser beam output from the laser generating means and emitting the laser beam at a predetermined location, and the laser generating device. Optical transmission system abnormality monitoring means having a determination means for monitoring whether or not a predetermined laser output amount detection signal is generated by the optical transmission system laser light detection means during a predetermined time period in synchronization with the pumping operation in the means. The laser monitor device according to claim 1, further comprising:
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