氣體激光裝置的制造方法
【專利摘要】氣體激光裝置包括激光實際輸出獲取部和判定部，該激光實際輸出獲取部獲取第一激光實際輸出和第二激光實際輸出，該第一激光實際輸出是在指示了第一激光氣體壓力指令并經(jīng)過了固定時間后的規(guī)定的激光輸出指令下的激光實際輸出，該第二激光實際輸出是在指示了小于第一激光氣體壓力的第二激光氣體壓力指令并經(jīng)過了固定時間后的規(guī)定的激光輸出指令下的激光實際輸出；該判定部通過將第一激光實際輸出與第一基準(zhǔn)輸出進行比較并且將第二激光實際輸出與小于上述第一基準(zhǔn)輸出的第二基準(zhǔn)輸出進行比較來判定氣體容器內(nèi)的激光氣體的組成比是否正常。
【專利說明】
氣體激光裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體激光裝置，特別涉及一種對激光氣體的組成比進行判定的氣體激光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在二氧化碳氣體激光振蕩器中，通過放電激勵用電源來使在氣體容器內(nèi)高速循環(huán)的激光氣體放電，由此產(chǎn)生激光。金屬板切割用激光加工機能夠利用從二氧化碳氣體激光振蕩器輸出的激光來切割金屬材料、樹脂材料等。激光氣體以二氧化碳氣體、氮氣以及氦氣為主要成分。氣體制造商制備預(yù)先指定了二氧化碳氣體、氮氣以及氦氣的組成比的激光氣體，通過激光氣體配管系統(tǒng)將這種激光氣體供給到二氧化碳氣體激光振蕩器。
[0003]然而，有時實際制備的激光氣體的組成比與所指定的組成比不同。另外，還有時由于失誤而將組成比不同于所指定的組成比的激光氣體連接到二氧化碳氣體激光振蕩器。若在這種情況下啟動二氧化碳氣體激光振蕩器，則由于對于激光氣體的放電的阻抗不同而振蕩器停止，從而不輸出激光。因而，在激光加工機中會發(fā)生無法切割金屬板、樹脂材料等的情況。
[0004]另外，即使在使用適當(dāng)?shù)慕M成比的激光氣體的情況下，也存在如下情況:由于包含于激光氣體的氦氣的分子量小，因此氦氣從樹脂制的激光氣體配管系統(tǒng)泄漏到外部。另外，即使在使用金屬制的激光氣體配管系統(tǒng)的情況下，若在激光氣體配管系統(tǒng)中形成有針孔(pin hole)，則氦氣也會從針孔選擇性地泄漏。在這種情況下，氦氣成分的分壓下降，激光氣體的組成比發(fā)生變化。
[0005]在金屬板切割用激光加工機比較大型的情況下，從激光氣體源到二氧化碳氣體激光振蕩器的距離也有時達到數(shù)十米。在這種情況下，也由于前述的原因而激光氣體的氦氣發(fā)生泄漏，氦氣成分的分壓下降。并且，若在停止的二氧化碳氣體激光振蕩器的激光氣體配管系統(tǒng)內(nèi)滯留有激光氣體的狀態(tài)下氦氣發(fā)生泄漏，則氦氣成分的分壓同樣會下降。
[0006]當(dāng)將像這樣氦氣成分的分壓下降的激光氣體供給到二氧化碳氣體激光振蕩器時，會檢測出激光氣體的成分的異常而振蕩器自身會停止?；蛘?，二氧化碳氣體激光振蕩器的放電激勵用電源檢測出異常并停止，從而不輸出激光。
[0007]對于這種問題的對策為:將滯留在激光氣體配管系統(tǒng)內(nèi)的、氦氣的分壓比下降的激光氣體排出，并且從激光氣體源將新的激光氣體供給到二氧化碳氣體激光振蕩器。
[0008]在日本特開平4-80979號公報中公開了以下內(nèi)容:在氦氣通過形成于激光氣體配管系統(tǒng)的針孔而泄漏的情況下，將激光氣體配管系統(tǒng)內(nèi)的激光氣體向外部排出固定量。由此，激光氣體的組成比變得正常，能夠穩(wěn)定地啟動二氧化碳氣體激光振蕩器。
[0009]另外，在日本特開昭61-22678號公報中公開了以下內(nèi)容:在放電開始電壓高的情況下，對振蕩器內(nèi)部的放電部的激光氣體壓力進行控制以降低放電開始電壓，在放電開始后變更為振蕩效率良好的激光氣體壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]然而，在日本特開平4-80979號公報中，不對激光氣體的狀態(tài)進行確認就將激光氣體向外部排出固定量。因此，在激光氣體配管系統(tǒng)中沒有形成針孔等的情況下也排出激光氣體，結(jié)果導(dǎo)致激光氣體的消耗量變大。另外，在由于氦氣從激光氣體配管系統(tǒng)或二氧化碳氣體激光振蕩器泄漏而激光輸出下降的情況下，其恢復(fù)需要長時間。
[0011]并且，在日本特開昭61-22678號公報中，即使在激光氣體的組成比發(fā)生了變化的情況下，也將激光氣體壓力控制為低于額定氣體壓力來使激光氣體放電。然而，由于激光氣體的組成比已變化，因此無法得到原本所期望的振蕩效率。
[0012]另外，存在如下情況:盡管是由于在二氧化碳氣體激光振蕩器中激光氣體的組成比發(fā)生變化而激光輸出下降，但是將激光輸出下降的原因誤判斷為是二氧化碳氣體激光振蕩器的長時間停止、或者水分等混入到真空系統(tǒng)內(nèi)。在這種情況下，在長時間地實施磨合運轉(zhuǎn)動作(日語:工一 O夕''動作)之后啟動二氧化碳氣體激光振蕩器，因此到啟動為止需要長時間。
[0013]本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，目的在于提供一種不使氣體激光振蕩器停止而能夠容易地判定激光氣體的組成比是否存在異常的氣體激光裝置。
[0014]為了達成前述目的，根據(jù)第一發(fā)明，提供一種二氧化碳氣體激光裝置，具備:氣體容器，其容納激光氣體，該激光氣體作為在二氧化碳氣體激光振蕩器中振蕩出激光的介質(zhì)；壓力獲取部，其獲取該氣體容器中的上述激光氣體的壓力值;激光氣體源，其為要容納于上述氣體容器的激光氣體的氣體源;激光氣體供給部，其向上述氣體容器供給該激光氣體源的激光氣體;激光氣體排出部，其從上述氣體容器排出上述激光氣體;激光氣體壓力控制部，其基于由上述壓力獲取部獲取到的壓力值來控制上述激光氣體供給部和上述激光氣體排出部;激光氣體壓力指令輸出部，其在上述氣體激光振蕩器啟動時，輸出用于產(chǎn)生激光的額定輸出的第一激光氣體壓力指令以及小于該第一激光氣體壓力的第二激光氣體壓力指令;激光實際輸出獲取部，其獲取第一激光實際輸出和第二激光實際輸出，該第一激光實際輸出是在指示了上述第一激光氣體壓力指令并經(jīng)過了固定時間后的規(guī)定的激光輸出指令下的激光實際輸出，該第二激光實際輸出是在指示了上述第二激光氣體壓力指令并經(jīng)過了上述固定時間后的上述規(guī)定的激光輸出指令下的激光實際輸出；以及判定部，其通過將上述第一激光實際輸出與第一基準(zhǔn)輸出進行比較并且將上述第二激光實際輸出與小于上述第一基準(zhǔn)輸出的第二基準(zhǔn)輸出進行比較來判定上述氣體容器內(nèi)的上述激光氣體的組成比是否正常。
[0015]根據(jù)第二發(fā)明，在第一發(fā)明中，在上述第一激光實際輸出為上述第一基準(zhǔn)輸出以上的情況下，上述判定部判定為上述激光氣體的組成比正常。
[0016]根據(jù)第三發(fā)明，在第一發(fā)明或第二發(fā)明中，在上述第一激光實際輸出小于上述第一基準(zhǔn)輸出且上述第二激光實際輸出為上述第二基準(zhǔn)輸出以上的情況下，上述判定部判定為上述激光氣體的組成比異常。
[0017]根據(jù)第四發(fā)明，在第三發(fā)明中，在由上述判定部判定為上述激光氣體的組成比異常的情況下，通過上述激光氣體排出部和上述激光氣體供給部來更換上述氣體容器的激光氣體，之后重新啟動上述氣體激光振蕩器。
[0018]根據(jù)第五發(fā)明，在第四發(fā)明中，在重新啟動上述氣體激光振蕩器后由上述判定部判定為上述激光氣體的組成比異常的情況下，在進行磨合運轉(zhuǎn)動作、即根據(jù)特定的激光輸出指令來進行規(guī)定時間的運轉(zhuǎn)之后，再次重新啟動上述氣體激光振蕩器。
[0019]根據(jù)第六發(fā)明，在第四發(fā)明中，在重新啟動上述氣體激光振蕩器后由上述判定部判定為上述激光氣體的組成比異常的情況下，在將磨合運轉(zhuǎn)動作、通過上述激光氣體排出部和上述激光氣體供給部進行的上述氣體容器的激光氣體的更換至少進行一次之后，再次重新啟動上述氣體激光振蕩器。
[0020]根據(jù)第七發(fā)明，在第一發(fā)明中，在上述第一激光實際輸出小于上述第一基準(zhǔn)輸出且上述第二激光實際輸出小于上述第二基準(zhǔn)輸出的情況下，上述判定部判定為上述氣體激光振蕩器的輸出低。
[0021]根據(jù)第八發(fā)明，在第七發(fā)明中，在由上述判定部判定為上述氣體激光振蕩器的輸出低的情況下，在進行了磨合運轉(zhuǎn)動作之后重新啟動上述氣體激光振蕩器。
[0022]根據(jù)第九發(fā)明，在第七發(fā)明中，在由上述判定部判定為上述氣體激光振蕩器的輸出低的情況下，在將磨合運轉(zhuǎn)動作、通過上述激光氣體排出部和上述激光氣體供給部進行的上述氣體容器的激光氣體的更換至少進行一次之后，重新啟動上述氣體激光振蕩器。
[0023]根據(jù)第十發(fā)明，在第九發(fā)明中，具備警告輸出部，在重新啟動上述氣體激光振蕩器后由上述判定部判定為上述氣體激光振蕩器的輸出低的情況下，該警告輸出部輸出警告。
[0024]根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的典型的實施方式的詳細說明，會更明確地理解本發(fā)明的這些目的、特征和優(yōu)點以及其它的目的、特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0025]圖1是基于本發(fā)明的氣體激光裝置的略圖。
[0026]圖2是表示氣體激光裝置的動作的第一流程圖。
[0027]圖3是表示氣體激光裝置的動作的第二流程圖。
[0028]圖4是表示由判定部進行的判定動作的圖。
【具體實施方式】
[0029]下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在下面的附圖中對同樣的構(gòu)件標(biāo)注相同的參照標(biāo)記。為了容易理解，適當(dāng)?shù)刈兏诉@些附圖的比例尺。
[0030]圖1是基于本發(fā)明的二氧化碳氣體激光裝置的略圖。圖1所示的氣體激光裝置I主要包括二氧化碳氣體激光振蕩器10和控制二氧化碳氣體激光振蕩器10的控制單元20。另夕卜，雖然在圖1中未示出，但設(shè)為二氧化碳氣體激光振蕩器1連接于激光加工機。
[0031 ]如圖1所不，二氧化碳氣體激光振蕩器10包括容納作為振蕩出激光的介質(zhì)的激光氣體的氣體容器11、例如放電管。在氣體容器11內(nèi)配置有獲取氣體容器11內(nèi)部的激光氣體的壓力值的壓力獲取部12、例如壓力傳感器。
[0032]如圖1所示，在氣體容器11上連接有激光氣體供給部17和激光氣體排出部18。激光氣體供給部17連接于激光氣體源16，將激光氣體源16內(nèi)的激光氣體供給到氣體容器11的內(nèi)部。激光氣體排出部18將氣體容器11內(nèi)部的激光氣體排出到外部。
[0033]另外，在氣體容器11的一端設(shè)置有幾乎不具有部分透過性的后鏡13，在氣體容器11的另一端設(shè)置有具有部分透過性的輸出鏡14。由輸出鏡14和后鏡13構(gòu)成諧振器，通過放電來激勵氣體容器11內(nèi)的激光氣體，并從輸出鏡14振蕩出激光。另外，在后鏡13的背面配置有激光功率傳感器15來檢測激光實際輸出。
[0034]二氧化碳氣體激光裝置10包括控制單元20，該控制單元20為數(shù)字計算機?？刂茊卧?0包括激光氣體壓力控制部21，該激光氣體壓力控制部21基于由壓力獲取部12獲取到的壓力值來控制激光氣體供給部17和激光氣體排出部18。通過激光氣體壓力控制部21能夠使氣體容器11內(nèi)的壓力保持為期望的值。
[0035]并且，控制單元20包括激光氣體壓力指令輸出部22，該激光氣體壓力指令輸出部22在二氧化碳氣體激光振蕩器10啟動時輸出用于產(chǎn)生激光的額定輸出的第一激光氣體壓力指令以及小于該第一激光氣體壓力的第二激光氣體壓力指令。前述的激光功率傳感器15獲取第一激光實際輸出和第二激光實際輸出，該第一激光實際輸出是在指示了第一激光氣體壓力指令并經(jīng)過了固定時間后的規(guī)定的激光輸出指令下的激光實際輸出，該第二激光實際輸出是在指示了上述第二激光氣體壓力指令并經(jīng)過了相同時間后的前述的規(guī)定的激光輸出指令下的激光實際輸出。
[0036]并且，控制單元20包括存儲部23和判定部24，該存儲部23存儲各種數(shù)據(jù)，該判定部24將第一激光實際輸出與第一基準(zhǔn)輸出進行比較，并且將第二激光實際輸出與第二基準(zhǔn)輸出進行比較，由此判定氣體容器11內(nèi)的激光氣體的組成比是否正常。并且，在控制單元20上連接有警告輸出部19，該警告輸出部19在規(guī)定的情況下輸出警告。
[0037]當(dāng)開始啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10時，通過激光氣體排出部18來暫時地排出氣體容器11內(nèi)的激光氣體。然后，激光氣體壓力控制部21控制激光氣體供給部17和激光氣體排出部18，由此將氣體容器11內(nèi)的激光氣體壓力保持為適于放電的壓力。通過放電來激勵氣體容器11內(nèi)的激光氣體，從輸出鏡14振蕩出激光。激光被送至未圖示的激光加工機來加工未圖示的工件。
[0038]此外，在使二氧化碳氣體激光振蕩器1停止時，通過激光氣體供給部17來向氣體容器11填充激光氣體，使氣體容器11內(nèi)的壓力為大氣壓。由此能夠避免雜質(zhì)從外部進入到氣體容器11內(nèi)。
[0039]圖2和圖3是表示二氧化碳氣體激光裝置的動作的流程圖。下面參照這些附圖來對本發(fā)明的二氧化碳氣體激光裝置I的動作進行說明。這些附圖所示的處理按規(guī)定的控制周期重復(fù)實施。
[0040]首先，在圖2的步驟SII中，啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10。接著，進入步驟S30a，判定部24執(zhí)行規(guī)定的判定動作。圖4是表示由判定部進行的判定動作的圖。圖4的內(nèi)容為與圖2所示的步驟S30a、S30b、S30c、S30d共同的內(nèi)容。如圖4所示，在步驟S31中，獲取第一激光實際輸出LI。
[0041]具體來說，激光氣體壓力指令輸出部22輸出用于產(chǎn)生激光的額定輸出的第一激光氣體壓力指令。激光氣體壓力控制部21按照第一激光氣體壓力指令來將氣體容器11的壓力控制為第一激光氣體壓力。接著，將規(guī)定的輸出指令、例如從額定輸出減去兩成后的輸出指令輸出規(guī)定時間、例如30秒。在經(jīng)過了該規(guī)定時間后，獲取由激光功率傳感器15檢測出的激光實際輸出來作為第一激光實際輸出LI并將其存儲在存儲部23中。然后，判定部24將第一激光實際輸出LI與從額定輸出減去三成后的第一基準(zhǔn)輸出Rl進行比較。
[0042]然后，在步驟S31中第一激光實際輸出LI為第一基準(zhǔn)輸出以上的情況下，判斷為氣體容器11內(nèi)的激光氣體的組成比正常(步驟S34)。在該情況下，無需獲取后述的第二激光實際輸出L2，在將氣體容器11內(nèi)控制為第一激光氣體壓力的狀態(tài)下能夠進行振蕩。因而，能夠避免為了獲取后述的激光實際輸出L2而不必要地消耗激光氣體。
[0043]與此相對，在第一激光實際輸出LI不是第一基準(zhǔn)輸出Rl以上的情況下，進入步驟S32。在步驟S32中，獲取第二激光實際輸出L2。
[0044]具體來說，激光氣體壓力指令輸出部22輸出從前述的第一激光氣體壓力指令減去兩成后的第二激光氣體壓力指令。激光氣體壓力控制部21按照第二激光氣體壓力指令來將氣體容器11的壓力控制為第二激光氣體壓力。接著，將與步驟S31的情況相同的規(guī)定的輸出指令、例如從額定輸出減去兩成后的輸出指令輸出規(guī)定時間、例如30秒。在經(jīng)過了該規(guī)定時間后，獲取由激光功率傳感器15檢測出的激光實際輸出來作為第二激光實際輸出L2并將其存儲在存儲部23中。然后，判定部24將第二激光實際輸出L2與從額定輸出減去三成后的第二基準(zhǔn)輸出R2進行比較。
[0045]此外，根據(jù)二氧化碳氣體激光振蕩器10的種類，第一基準(zhǔn)輸出Rl也可以是大于第二基準(zhǔn)輸出R2的值。另外，規(guī)定的輸出指令也可以是除了從額定輸出減去兩成后的輸出指令以外的值。
[0046]然后，在步驟S32中第二激光實際輸出L2為第二基準(zhǔn)輸出R2以上的情況下，也就是說在第一激光實際輸出LI小于第一基準(zhǔn)輸出Rl且第二激光實際輸出L2為第二基準(zhǔn)輸出R2以上的情況下，判斷為氣體容器11內(nèi)的激光氣體的組成比異常(步驟S33)。是因為，該情況是由于激光氣體的氦氣成分的分壓比下降而激光氣體壓力下降。
[0047]—般來說，對于規(guī)定的激光氣體組成，氣體激光振蕩器控制為振蕩效率最高的激光氣體壓力來進行激光振蕩。在本實施例中，在產(chǎn)生額定輸出時的第一激光氣體壓力下振蕩效率最高。若激光氣體中的氦氣的分壓比下降，則第一激光氣體壓力下的振蕩效率下降。反而在小于第一激光氣體壓力的第二激光氣體壓力下的振蕩效率提高。因此，在第一激光實際輸出LI小于第一基準(zhǔn)輸出Rl且第二激光實際輸出L2為第二基準(zhǔn)輸出R2以上的情況下，能夠判斷為氣體容器11內(nèi)的激光氣體的組成比異常。
[0048]并且，在步驟S32中第二激光實際輸出L2不是第二基準(zhǔn)輸出R2以上的情況下，也就是說在第一激光實際輸出LI小于第一基準(zhǔn)輸出Rl且第二激光實際輸出L2小于第二基準(zhǔn)輸出R2的情況下，判斷為激光輸出低(步驟S35)。
[0049]—般來說，在設(shè)置和移設(shè)氣體激光振蕩器時，需要使氣體激光振蕩器長時間停止，或者需要使氣體激光振蕩器從現(xiàn)有設(shè)備分離。之后，在啟動氣體激光振蕩器時，有時大氣、水分等異物混入到氣體激光振蕩器的真空容器、例如氣體容器11、其它的激光氣體配管系統(tǒng)中。在這種情況下，在氣體激光振蕩器啟動時成為如上述那樣激光輸出下降的結(jié)果。
[0050]這樣，在本發(fā)明中，設(shè)控制單元20的判定部24進行激光氣體的組成比正?；虍惓?、或者激光輸出下降這三種判定(步驟S33?步驟S35)。此外，可以說激光輸出下降也是異常的一種。
[0051]再次參照圖2，在步驟S30a中判定為激光氣體的組成比正常的情況下，進入步驟S25，判定為二氧化碳氣體激光振蕩器10已正常啟動。
[0052]另外，在步驟S30a中判定為激光氣體的組成比異常的情況下，進入步驟S12。在該情況下，激光氣體中的氦氣的分壓比下降的可能性高。而且，其原因是氦氣從激光氣體配管系統(tǒng)泄漏。
[0053]因此，在步驟S12中，通過激光氣體排出部18和激光氣體供給部17來更換氣體容器11的激光氣體。由此，氣體容器11內(nèi)的激光氣體全部被更換為剛剛從激光氣體源16通過激光氣體供給部17供給后的激光氣體。然后，在這樣的狀態(tài)下重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10，這使得能夠判斷為能夠得到正常的激光輸出。
[0054]在步驟S12中，自動地更換在二氧化碳氣體激光振蕩器10的真空的氣體容器11和激光氣體供給部17的內(nèi)部滯留的激光氣體。因此，操作者的作業(yè)不會變得繁雜，能夠在短時間內(nèi)重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10，而且也無需使二氧化碳氣體激光振蕩器10停止。
[0055]接著，進入步驟S30b，進行與參照圖4所說明的判定動作相同的判定動作。在步驟S30b中判定為激光氣體的組成比正常的情況下，進入步驟S25，判定二氧化碳氣體激光振蕩器10已正常啟動。
[0056]而且，在步驟S30b中判定為激光氣體的組成比異常的情況下，進入步驟S13。在該情況下，有可能激光氣體的組成比的異常程度非常大。在步驟S13中，通過特定的激光輸出指令使二氧化碳氣體激光振蕩器10僅運轉(zhuǎn)規(guī)定時間。也就是說，在二氧化碳氣體激光振蕩器10中進行磨合運轉(zhuǎn)動作，對激光氣體配管系統(tǒng)內(nèi)部進行凈化。然后，在這樣的狀態(tài)下重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10，這使得能夠判斷為能夠得到正常的激光輸出。
[0057]在該情況下，僅通過在二氧化碳氣體激光振蕩器10中進行磨合運轉(zhuǎn)動作，就能夠在短時間內(nèi)自動地再次重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10，因此能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳氣體激光振蕩器和激光加工機的工作率的提高。
[0058]接著，進入步驟S30c，進行前述的判定動作。在步驟S30c中判定為激光氣體的組成比正常的情況下，進入步驟S25，判定為二氧化碳氣體激光振蕩器10已正常啟動。
[0059]而且，在步驟S30c中判定為激光氣體的組成比異常的情況下，進入步驟S14。在該情況下，由于除了氦氣從激光氣體配管系統(tǒng)泄漏這樣的原因以外的原因而氦氣的組成比下降的可能性高。該原因例如是:在維護作業(yè)時將真空的氣體容器11開放于大氣中，或者更換了激光氣體源16、例如儲氣罐，由此大氣、水分等混入到激光氣體供給部17中。
[0060]因而，在步驟S14中，在再次更換氣體容器11的激光氣體之后，在規(guī)定的激光氣體壓力下通過規(guī)定的激光輸出指令來持續(xù)規(guī)定時間地實施放電(磨合運轉(zhuǎn))。然后，在這樣的狀態(tài)下重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10，這使得能夠判斷為能夠得到正常的激光輸出。在本發(fā)明中，在實施磨合運轉(zhuǎn)動作后自動地重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10，由此能夠迅速地啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10。
[0061]接著，進入步驟S30d，進行前述的判定動作。在步驟S30d中判定為激光氣體的組成比正常的情況下，進入步驟S25，判定為二氧化碳氣體激光振蕩器10已正常啟動。
[0062]而且，在步驟S30d中判定為激光氣體的組成比異常的情況下，進入步驟S15。在該情況下，有可能激光氣體的組成比的異常程度非常大、并且二氧化碳氣體激光振蕩器長時間處于停止?fàn)顟B(tài)。而且，由于除了以下的原因以外的原因而氦氣的組成比下降的可能性高:氦氣從激光氣體配管系統(tǒng)泄漏;在維護作業(yè)時將真空的氣體容器11開放于大氣中或者更換了激光氣體源16、例如儲氣罐，由此大氣、水分混入到激光氣體供給部17。該原因例如是:在長時間處于停止?fàn)顟B(tài)時氦氣從真空的氣體容器11的密封部和激光氣體配管系統(tǒng)泄漏。
[0063]因而，在步驟S15中，在將二氧化碳氣體激光振蕩器10中的磨合運轉(zhuǎn)動作和激光氣體的更換至少實施一次。然后，在這樣的狀態(tài)下重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10，這使得能夠判斷為能夠得到正常的激光輸出。在本發(fā)明中，即使在這種情況下，也能夠在短時間內(nèi)自動地再次重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器，因此能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳氣體激光振蕩器和激光加工機的工作率的提高。之后，返回到步驟S30a，重復(fù)進行處理直到判定為二氧化碳氣體激光振蕩器10已正常啟動為止。
[0064]另外，在第一激光實際輸出LI小于第一基準(zhǔn)輸出Rl且第二激光實際輸出L2小于第二基準(zhǔn)輸出R2的情況下，在步驟S30a中，判定部24判定為是二氧化碳氣體激光振蕩器10的激光輸出低的異常狀態(tài)。
[0065]—般來說，在設(shè)置、移設(shè)二氧化碳氣體激光振蕩器10時，需要使二氧化碳氣體激光振蕩器10長時間停止，或者需要使二氧化碳氣體激光振蕩器10從現(xiàn)有設(shè)備分離。之后，在啟動二氧化碳氣體激光振蕩器時，有時大氣、水分等異物混入到二氧化碳氣體激光振蕩器10的真空容器、例如氣體容器U、其它的激光氣體配管中。在這種情況下，會成為磨合運轉(zhuǎn)動作不足的狀態(tài)，因此在啟動二氧化碳氣體激光振蕩器時成為如上述那樣激光輸出下降的結(jié)果。因而，在本發(fā)明中，能夠不確認激光輸出特性就盡早地檢測出激光輸出的下降。
[0066]在這種情況下，進入圖3的步驟S16，在實施以前述的規(guī)定條件進行的磨合運轉(zhuǎn)動作后重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10。由此，能夠凈化二氧化碳氣體激光振蕩器10的真空的氣體容器11和激光氣體供給部17以及關(guān)聯(lián)的激光氣體配管系統(tǒng)內(nèi)部。因而，能夠判斷為能夠得到正常的激光輸出。
[0067]然后，在步驟S17中，判定是否為第一激光實際輸出LI為第一基準(zhǔn)輸出Rl以上且第二激光實際輸出L2為第二基準(zhǔn)輸出R2以上。該判定與圖2所示的判定動作大致相同，因此可以由判定部24進行。
[0068]然后，在第一激光實際輸出LI不是第一基準(zhǔn)輸出Rl以上且第二激光實際輸出L2不是第二基準(zhǔn)輸出R2以上的情況下，在步驟S18中判定為二氧化碳氣體激光振蕩器10的激光輸出低。
[0069]在這種情況下，能夠判斷為如前所述那樣大氣、水分等異物混入到二氧化碳氣體激光振蕩器10的真空容器、例如氣體容器11、其它的激光氣體配管中。因此，進入步驟S19，在實施以規(guī)定條件進行的磨合運轉(zhuǎn)動作并且再次更換氣體容器11的激光氣體后，重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10。由此，即使是在剛剛設(shè)置、移設(shè)了二氧化碳氣體激光振蕩器10之后，也能夠最大限度地發(fā)揮二氧化碳氣體激光振蕩器10的性能。
[0070]然后，在步驟S20中，判定是否為第一激光實際輸出LI為第一基準(zhǔn)輸出Rl以上且第二激光實際輸出L2為第二基準(zhǔn)輸出R2以上。然后，在第一激光實際輸出LI不是第一基準(zhǔn)輸出Rl以上且第二激光實際輸出L2不是第二基準(zhǔn)輸出R2以上的情況下，在步驟S21中判定為二氧化碳氣體激光振蕩器10的激光輸出低。
[0071]在這種情況下，能夠判斷為存在除了激光氣體中的氦氣的組成比下降這樣的原因以外的原因。這種原因例如是:未輸入規(guī)定的參數(shù);二氧化碳氣體激光振蕩器10的光學(xué)系統(tǒng)、例如后鏡13和輸出鏡14等劣化或污損;光軸的調(diào)整不良；激光功率傳感器15破損;壓力獲取部12破損;或者對氣體容器11進行冷卻的冷卻水(未圖示)的溫度設(shè)定存在異常等。而且，若在存在這種原因的情況下啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10，則二氧化碳氣體激光振蕩器10有可能產(chǎn)生致命性的故障。
[0072]因而，在這種情況下，進入步驟S22，警告輸出部19對操作者輸出警告。由此，要求操作者對二氧化碳氣體激光振蕩器10進行維護。由此，能夠避免由于重復(fù)啟動二氧化碳氣體激光振蕩器而導(dǎo)致二氧化碳氣體激光振蕩器破損，并提早恢復(fù)。
[0073]此外，在步驟S17、S20中判定為第一激光實際輸出LI為第一基準(zhǔn)輸出Rl以上且第二激光實際輸出L2為第二基準(zhǔn)輸出R2以上的情況下，進入步驟S23。在步驟S23中，判斷為氣體容器11內(nèi)的激光氣體的組成比正常。然后，在步驟S24中，判定為二氧化碳氣體激光振蕩器10已正常啟動。
[0074]這樣，在本發(fā)明中，通過分別將在第一激光氣體壓力和第二激光氣體壓力下輸出了相同的激光輸出指令時的激光實際輸出L1、L2與基準(zhǔn)輸出Rl、R2進行比較，能夠判定激光氣體是否存在異常。因此，不使二氧化碳氣體激光振蕩器10停止且不使用激光氣體的成分分析器就能夠檢測出由于氦氣透出而激光氣體的組成比變化的情況。因而，能夠在短時間內(nèi)檢測出激光氣體的組成比的變化。
[0075]另外，在激光輸出不足而未達到正確值的情況下，能夠如前所述那樣判斷其原因。其結(jié)果，能夠在短時間內(nèi)恢復(fù)基于激光氣體的組成比的異常而可能產(chǎn)生的不良狀況。并且，在激光輸出下降的情況下，能夠選擇二氧化碳氣體激光振蕩器10的最佳的啟動方法，由此能夠在最短時間內(nèi)啟動二氧化碳氣體激光振蕩器10。
[0076]發(fā)明的效果
[0077]在第一發(fā)明中，通過將在不同的兩個激光氣體壓力下輸出了相同的激光輸出指令時的激光實際輸出與基準(zhǔn)輸出進行比較，能夠判定激光氣體的組成比是否存在異常。因此，不使氣體激光振蕩器停止且不使用激光氣體的成分分析器就能夠檢測出由于氦氣透出而激光氣體的組成比變化的情況。因而，能夠在短時間內(nèi)檢測出激光氣體的組成比的變化。
[0078]在第二發(fā)明中，無需進行激光氣體的成分分析、或無需確認激光的輸出特性就能夠在短時間內(nèi)檢測出激光氣體的組成比正常。
[0079]在第三發(fā)明中，無需確認氦氣的泄漏以及激光的輸出特性就能夠在短時間內(nèi)檢測出激光氣體的組成比的異常。因此，能夠抑制為了確認氦氣的泄漏以及激光的輸出特性而需要的激光氣體的消耗。
[0080]在第四發(fā)明中，在激光氣體的組成比異常的情況下，自動地更換在二氧化碳氣體激光振蕩器的真空的氣體容器和激光氣體供給部的內(nèi)部滯留的激光氣體。因此，操作者的作業(yè)不會變得繁雜，能夠在短時間內(nèi)重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器，而且也無需使二氧化碳氣體激光振蕩器停止。
[0081]在第五發(fā)明中，在重新啟動后判定為激光氣體的組成比異常的情況下，有可能激光氣體的組成比的異常程度非常大。即使在這種情況下，也能夠在短時間內(nèi)自動地再次重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器，因此能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳氣體激光振蕩器和激光加工機的工作率的提高。
[0082]在第六發(fā)明中，在重新啟動后判定為激光氣體的組成比異常的情況下，有可能激光氣體的組成比的異常程度非常大、并且二氧化碳氣體激光振蕩器長時間處于停止?fàn)顟B(tài)。即使在這種情況下，也能夠在短時間內(nèi)自動地再次重新啟動二氧化碳氣體激光振蕩器，因此能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳氣體激光振蕩器和激光加工機的工作率的提高。此外，磨合運轉(zhuǎn)發(fā)揮凈化激光氣體配管系統(tǒng)內(nèi)部的作用。
[0083]在第七發(fā)明中，能夠不確認激光輸出特性就盡早地檢測出激光輸出的下降。
[0084]在第八發(fā)明中，即使在激光輸出低的情況下，也能夠在短時間內(nèi)啟動二氧化碳氣體激光振蕩器，因此能夠?qū)崿F(xiàn)激光加工機的工作率的提高。
[0085]在第九發(fā)明中，即使在由于長時間停止等而激光輸出顯著下降的情況下，也能夠在短時間內(nèi)啟動二氧化碳氣體激光振蕩器，因此能夠?qū)崿F(xiàn)激光加工機的工作率的提高。
[0086]在第十發(fā)明中，能夠判斷出二氧化碳氣體激光振蕩器的光學(xué)系統(tǒng)劣化或者光軸的調(diào)整不充分，因此輸出警告來促使操作者注意。由此，能夠避免由于重復(fù)啟動二氧化碳氣體激光振蕩器而導(dǎo)致二氧化碳氣體激光振蕩器破損，并提早恢復(fù)。
[0087]使用典型的實施方式來對本發(fā)明進行了說明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，能夠進行前述的變更和各種其它的變更、省略、追加。
【主權(quán)項】
1.一種氣體激光裝置，具備: 氣體容器，其容納激光氣體，該激光氣體作為在氣體激光振蕩器中振蕩出激光的介質(zhì)； 壓力獲取部，其獲取該氣體容器中的上述激光氣體的壓力值； 激光氣體源，其為要容納于上述氣體容器的激光氣體的氣體源； 激光氣體供給部，其向上述氣體容器供給該激光氣體源的激光氣體； 激光氣體排出部，其從上述氣體容器排出上述激光氣體； 激光氣體壓力控制部，其基于由上述壓力獲取部獲取到的壓力值來控制上述激光氣體供給部和上述激光氣體排出部； 激光氣體壓力指令輸出部，其在上述氣體激光振蕩器啟動時，輸出用于產(chǎn)生激光的額定輸出的第一激光氣體壓力指令以及小于該第一激光氣體壓力的第二激光氣體壓力指令；激光實際輸出獲取部，其獲取第一激光實際輸出和第二激光實際輸出，該第一激光實際輸出是在指示了上述第一激光氣體壓力指令并經(jīng)過了固定時間后的規(guī)定的激光輸出指令下的激光實際輸出，該第二激光實際輸出是在指示了上述第二激光氣體壓力指令并經(jīng)過了上述固定時間后的上述規(guī)定的激光輸出指令下的激光實際輸出；以及 判定部，其通過將上述第一激光實際輸出與第一基準(zhǔn)輸出進行比較并且將上述第二激光實際輸出與小于上述第一基準(zhǔn)輸出的第二基準(zhǔn)輸出進行比較，來判定上述氣體容器內(nèi)的上述激光氣體的組成比是否正常。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體激光裝置，其特征在于， 在上述第一激光實際輸出為上述第一基準(zhǔn)輸出以上的情況下，上述判定部判定為上述激光氣體的組成比正常。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體激光裝置，其特征在于， 在上述第一激光實際輸出小于上述第一基準(zhǔn)輸出且上述第二激光實際輸出為上述第二基準(zhǔn)輸出以上的情況下，上述判定部判定為上述激光氣體的組成比異常。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體激光裝置，其特征在于， 在由上述判定部判定為上述激光氣體的組成比異常的情況下，通過上述激光氣體排出部和上述激光氣體供給部來更換上述氣體容器的激光氣體，之后重新啟動上述氣體激光振蕩器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體激光裝置，其特征在于， 在重新啟動上述氣體激光振蕩器后由上述判定部判定為上述激光氣體的組成比異常的情況下，在進行磨合運轉(zhuǎn)動作之后，再次重新啟動上述氣體激光振蕩器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體激光裝置，其特征在于， 在重新啟動上述氣體激光振蕩器后由上述判定部判定為上述激光氣體的組成比異常的情況下，在將磨合運轉(zhuǎn)動作、通過上述激光氣體排出部和上述激光氣體供給部進行的上述氣體容器的激光氣體的更換至少進行一次之后，再次重新啟動上述氣體激光振蕩器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體激光裝置，其特征在于， 在上述第一激光實際輸出小于上述第一基準(zhǔn)輸出且上述第二激光實際輸出小于上述第二基準(zhǔn)輸出的情況下，上述判定部判定為上述氣體激光振蕩器的輸出低。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體激光裝置，其特征在于， 在由上述判定部判定為上述氣體激光振蕩器的輸出低的情況下，在進行磨合運轉(zhuǎn)動作之后，重新啟動上述氣體激光振蕩器。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體激光裝置，其特征在于， 在由上述判定部判定為上述氣體激光振蕩器的輸出低的情況下，在將磨合運轉(zhuǎn)動作、通過上述激光氣體排出部和上述激光氣體供給部進行的上述氣體容器的激光氣體的更換至少進行一次之后，重新啟動上述氣體激光振蕩器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體激光裝置，其特征在于， 具備警告輸出部，在重新啟動上述氣體激光振蕩器后由上述判定部判定為上述氣體激光振蕩器的輸出低的情況下，該警告輸出部輸出警告。
【文檔編號】H01S3/036GK105846291SQ201610058679
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】湯田健, 湯田健一, 高實哲久
【申請人】發(fā)那科株式會社