JPH11320147A

JPH11320147A - レーザ加工装置

Info

Publication number: JPH11320147A
Application number: JP10153550A
Authority: JP
Inventors: Haruki Sasaki; 晴樹佐々木; Koji Kawamura; 浩二川村
Original assignee: Miyachi Technos Corp
Current assignee: Miyachi Technos Corp
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-11-24
Also published as: CN1235886A; KR19990088282A; EP0958883A2; EP0958883A3; US6204470B1

Abstract

(57)【要約】［課題］ユーザ側に手間や負担をかけることなく、装
置側で自動的に光ファイパに対するレーザ光の入射（投
射）パワーを管理して、光ファイバの保護とレーザ加工
効率および加工品質の向上をはかる。［解決手段］このモニタリングでは、先ずレーザ出力
測定値、ランプ電圧測定値、ランプ電流測定値等の測定
値を取り込み（ステップＦ1 ）、パルス１個分のエネル
ギーを求める（ステップＦ2 ）。そして、一定時間Ｔa
置きに上記パルス１個分のエネルギーの累積値を基にレ
ーザ出力の平均値ＰM またはランプ電力の平均値ＱM を
求める（ステップＦ4 ）。次いで、この求めたレーザ出
力平均値ＰM またはランプ電力平均値ＱM を設定上限値
ＰＮまたはＱＮと比較する。この比較で、ＰM ＞ＰＮま
たはＱM ＞ＱＮになったときは、「異常」つまり現時点
における単位時間当たりのレーザ出力平均値またはラン
プ電力平均値は使用中の光ファイバ１１２には強すぎて
危険であると判定し、レーザ発振動作を停止させ（ステ
ップＦ7 ）、エラーメッセージを表示する（ステップＦ
8 ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１０】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ伝送式
のレーザ加工装置に関する。

【００２０】

【従来の技術】ＹＡＧレーザ等のレーザ加工装置におい
て、装置本体から離れた場所でレーザ加工を行う場合
は、装置本体内の入射ユニットと遠隔（加工場所）の出
射ユニットとを光ファイバで結び、装置本体内で生成し
たレーザ光を入射ユニットから光ファイバを通して出射
ユニットへ伝送し、出射ユニット側でレーザ光を被加工
物に向けて照射するようにしている。

【００３０】最近は、装置本体内で発振出力したレーザ
光を複数のレーザ光に分岐してから光ファイバを介して
異なるポジションへ向けるマルチポジション加工が普及
している。

【００４０】また、従来より、パルスレーザ光を発生し
てレーザ加工を行うレーザ加工装置では、多種多用な加
工要求に適応できるように、パルスレーザ光のレーザ出
力またはこれに対応する所定の電気的パラメータの波形
を可変制御する技術が用いられている。

【００５０】かかる波形制御方式によれば、波形制御用
の所望の基準波形が予めレーザ加工装置に設定入力され
る。レーザ加工装置では、レーザ電源部からの電力の供
給を受けてレーザ発振部がレーザ光を発振出力し、レー
ザ発振部より発振出力されるレーザ光のレーザ出力また
はレーザ電源部内の所定の電気的パラメータの時間的変
化つまり波形が該基準波形に倣うようにレーザ制御部が
オープンループ制御方式または閉ループ（フィードバッ
ク）制御方式でレーザ電源部を制御するようになってい
る。

【００６０】一般に、パルスレーザ光を用いるレーザ加
工では、予め設定された繰り返し周波数で一連のパルス
レーザ光をワークに照射するようにしている。

【００７０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような光ファイ
バ伝送式のレーザ加工装置では、装置本体側の入射ユニ
ットにおいて、レーザ光が光ファイバの一端面に正しく
（つまり端面中心部に集光して）入射しなくてはいけな
い。光ファイバに対するレーザ光の入射が正確に行われ
ないと、レーザ出力が大きく損失したり、光ファイバの
端面が焼損したりする。そこで、装置の組立時またはセ
ッティング時、あるいは光ファイバの交換時に、入射ユ
ニットにおいて集光レンズの位置を光軸方向（Ｚ方向）
に調整（焦点合わせ）するとともに、光ファイバの取付
位置を光軸方向と垂直な方向（ＸＹ方向）で調整（光軸
合わせ）するようにしている。

【００８０】しかしながら、この種のレーザ加工装置で
は、レーザ出力が或る値を越えるとレーザ媒体（ＹＡＧ
ロッド）の熱レンズ効果等が原因で、図２２に示すよう
に、レーザ発振部２００より発振出力されるレーザ光Ｌ
Ｂのビーム径ないし出射角が点線ＬＢ’で示すように拡
大し、入射ユニットにおいて集光レンズ２０２で集光さ
れても光ファイバ２０４の入射端面に入りきれなくな
り、それによって光ファイバ２０４が焼損したり、加工
不良になったりすることがある。このような不具合を来
すレーザ出力の限界値は光ファイバの種類および径によ
って変わる。

【００９０】このため、マルチポジション加工システム
では、光ファイバの交換等でファイバの種類または径が
変わると、それに伴って光ファイバに対するレーザ出力
の上限値が変わり、それまで正常だったのが、交換後は
上限値を越えて、光ファイバが破損してしまうことがあ
る。

【０１００】また、波形制御方式のレーザ加工装置で
は、ユーザ（作業者）がパルスレーザ光についてパルス
波形およびパルス繰り返し周波数を任意の値に設定でき
るようになっているため、光ファイバに対するレーザ出
力の限界値を越えるような設定をしてしまうことがあ
る。

【０１１０】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、ユーザ側に手間や負担をかけること
なく、装置側で自動的に光ファイバに対するレーザ光の
入射（投射）パワーを管理して、光ファイバの保護とレ
ーザ加工効率および加工品質の向上をはかるようにした
レーザ加工装置を提供することを目的とする。

【０１２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のうち請求項１に記載の発明は、レーザ発
振部より発振出力されたレーザ光を光ファイバに通して
遠隔のレーザ加工場所まで送るようにしたレーザ加工装
置において、前記光ファイバの種類および径を設定する
光ファイバ設定手段と、前記光ファイバ設定手段によっ
て設定された前記光ファイバの種類および径に応じた前
記レーザ光のレーザ出力の上限値を割り出すレーザ出力
上限値割出手段と、前記レーザ光のレーザ出力設定値を
与えるレーザ出力設定手段と、前記レーザ出力設定手段
によって設定された前記レーザ出力値を前記レーザ出力
上限値割出手段によって割り出された前記レーザ出力上
限値と比較し、前記レーザ出力設定値が前記レーザ出力
上限値を超えているか否かを判定する判定手段とを具備
することを特徴とする。

【０１３０】また、請求項２に記載の発明は、上記請求
項１のレーザ加工装置において、前記レーザ出力上限値
割出手段が、装置に使用可能な複数の光ファイバの種類
および径と各種類および径に対応するレーザ出力上限値
をテーブル型式で記憶する記憶手段を含むことを特徴と
する。

【０１４０】また、請求項３に記載の発明は、上記請求
項１のレーザ加工装置において、前記レーザ出力設定手
段が、パルスレーザ光として発生される前記レーザ光に
ついてレーザ出力基準波形のための基準波形を設定する
基準波形設定手段と、前記レーザ光について繰り返し周
波数を設定するための繰り返し周波数設定手段と、設定
された前記基準波形と設定された前記繰り返し周波数と
に基づいて一定時間当たりの前記パルスレーザ光のレー
ザ出力の平均値を前記レーザ出力設定値として求めるレ
ーザ出力平均値演算手段とを含むことを特徴とする。

【０１５０】また、請求項４に記載の発明は、上記請求
項１のレーザ加工装置において、前記レーザ出力設定手
段が、パルスレーザ光として発生される前記レーザ光の
パルス幅、ピーク出力値および繰り返し周波数に基づい
て前記レーザ出力設定値を求める演算手段を含むことを
特徴とする。

【０１６０】また、請求項５に記載の発明は、上記請求
項１〜４のいずれかのレーザ加工装置において、前記判
定手段より前記レーザ出力設定値が前記レーザ出力上限
値を越えているとの判定結果が得られたときに警告を発
生する警告手段をさらに具備することを特徴とする。

【０１７０】また、請求項６に記載の発明は、上記請求
項１〜５のいずれかのレーザ加工装置において、前記判
定手段より前記レーザ出力設定値が前記レーザ出力上限
値を越えているとの判定結果が得られたときに前記レー
ザ出力設定手段における設定を受け付けない手段をさら
に具備することを特徴とする。

【０１８０】また、請求項７に記載の発明は、レーザ発
振部より発振出力されたレーザ光を光ファイバに通して
遠隔のレーザ加工場所まで送るようにしたレーザ加工装
置において、前記光ファイバの種類および径に応じた前
記レーザ光のレーザ出力上限値を割り出すレーザ出力上
限値割出手段と、前記レーザ発振部より発振出力された
前記レーザ光のレーザ出力を検出して、一定期間毎にレ
ーザ出力の平均値を求めるレーザ出力平均値演算手段
と、前記レーザ出力平均値が前記レーザ出力上限値を越
えたときに前記光ファイバに対する前記レーザ光の入射
を停止させる停止手段とを具備することを特徴とする。

【０１９０】また、請求項８に記載の発明は、レーザ発
振部より発振出力されたレーザ光を光ファイバに通して
遠隔のレーザ加工場所まで送るようにしたレーザ加工装
置において、前記レーザ発振部にレーザ発振用の電力を
供給するためのレーザ電源部と、前記光ファイバの種類
および径に応じた前記レーザ光のレーザ出力上限値に対
応する前記レーザ電源部の供給電力の上限値を割り出す
供給電力上限値割出手段と、前記レーザ電源部より前記
レーザ発振部に供給される電力を検出して、一定期間毎
に供給電力の平均値を求める供給電力平均値演算手段
と、前記供給電力平均値が前記供給電力上限値を越えた
ときに前記レーザ電源部を停止させる停止手段とを具備
することを特徴とする。

【０２００】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図２１を参照して本
発明の実施例を説明する。

【０２１０】図１および図２に、本発明の一実施例によ
るレーザ加工装置の外観の構成を示す。図１は装置全体
の斜視図、図２は装置操作パネルの部分拡大平面図であ
る。

【０２２０】図１において、このレーザ加工装置は、上
部ユニット１０と下部ユニット１２を一体結合してな
る。上部ユニット１０の内部には、レーザ発振部、制御
部、マルチポジション加工用のレーザ分岐部等が収納さ
れている。上部ユニット１０の前面には、各種設定値、
測定値等を設定入力／表示出力するためのディスプレイ
および各種キースイッチ類を含む操作パネル１４や電源
供給状態、高電圧供給状態、充電完了状態等を点灯表示
するためのＬＥＤ群１５等が設けられている。上部ユニ
ット１０の上面には、マルチポジション加工用の複数本
の光ファイバ１１２をそれぞれ通すための孔（開口）１
６や光ファイバ取付作業用の開閉蓋１８等が設けられて
いる。

【０２３０】下部ユニット１２の内部には、電源部の電
力部、外部接続端子、ブレーカ、および冷却部のタン
ク、ポンプ、熱交換器、イオン交換樹脂、フィルタ、外
部配管接続口等が収容されている。下部ユニット１２の
前面パネル２０は扉になっている。

【０２４０】図２において、操作パネル１４の中央部に
フラットパネル型ディスプレイたとえば液晶表示ディス
プレイ２２が配置され、その下に種々の機能キー２４〜
３８が配置されている。この実施例では、カーソル・キ
ー２４（２４ａ〜２４ｄ）、（＋）キー２６、（−）キ
ー２８、書き込みキー３０、メニュー・キー３２、スタ
ート・ボタン３４、リセット・ボタン３６および非常停
止ボタン３８が設けられている。

【０２５０】カーソル・キー２４（２４ａ〜２４ｄ）
は、画面上でカーソルを上下左右方向に移動させるため
のキーであり、各キー２４ａ〜２４ｄを押すとそのキー
の示す矢印方向にカーソルが移動するようになってい
る。

【０２６０】（＋）キー２６および（−）キー２８はデ
ータ入力キーであり、後述するように、数値項目に対す
る数値（十進数）の入力、「ＯＮ／ＯＦＦ」項目に対す
る「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の選択、「ＣＯＮＴＲＯ
Ｌ」項目に対する「ＬＡＳＥＲＰＯＷＥＲ」、「ＬＡＭ
ＰＰＯＷＥＲ」または「ＣＵＲＲＥＮＴ」の選択、
「ＦＩＢＥＲ」項目に対する「ＳＩ」または「ＧＩ」、
「ＦＩＸ／ＦＬＥＸ」項目に対する「ＦＩＸ」または
「ＦＬＥＸ」の選択等で用いられる。

【０２７０】書き込みキー３０は、カーソル位置の表示
データを確定された設定データとして取り込むためのキ
ーである。メニュー・キー３２は、装置の画面モードを
選択するためのキーである。

【０２８０】スタート・ボタン３４は、本装置に起動を
かけてパルスレーザ光を出射（発射）させるためのキー
である。リセット・ボタン３６は、トラブル発生時にデ
ィスプレイ２２に表示される『エラーメッセージ』画面
（図１８，１９）を解除するために使われる。非常停止
ボタン３８は非常時に操作されるボタンであり、このボ
タンが押されると、高電圧が切られ、冷却部も停止する
ようになっている。

【０２９０】図３は、このレーザ加工装置の構成を示す
ブロック図である。本実施例のレーザ加工装置は、レー
ザ発振部４０、レーザ電源部４２、レーザ冷却部４４、
制御部４６および入出力インタフェース部４８から構成
されている。

【０３００】レーザ発振部４０は、チャンバ５０内に配
置された励起用光源たとえば励起ランプ５２およびレー
ザ媒体たとえばＹＡＧロッド５４と、チャンバ５０の外
でＹＡＧロッド５４の光軸上に配置された一対の光共振
器ミラー５６，５８とを有している。

【０３１０】励起ランプ５２が点灯すると、その光エネ
ルギーでＹＡＧロッド５４が励起され、ＹＡＧロッド５
４の両端面より光軸上に出た光が光共振器ミラー５６，
５８の間で反射を繰り返して増幅されたのちパルスレー
ザ光ＬＢとして出力ミラー５６を抜け出る。出力ミラー
５６より抜け出たパルスレーザ光ＬＢは、後述するレー
ザ分岐部（図５）へ送られ、そこで複数の分岐パルスレ
ーザ光に分割される。

【０３２０】レーザ電源部４２は、レーザ発振部４０に
供給すべきレーザ発振用の電力を蓄積するコンデンサ６
０と、商用交流たとえば三相交流電源電圧（Ｕ，Ｖ，
Ｗ）を直流に変換してコンデンサ６０を所定の直流電圧
に充電するための充電回路６２と、コンデンサ６０とレ
ーザ発振部４０の励起ランプ５２との間に接続されたス
イッチング素子たとえばトランジスタ６４と、このトラ
ンジスタ６４を高周波数（たとえば１０ｋＨｚ）でスイ
ッチング駆動する駆動回路６６とを含んでいる。

【０３３０】レーザ冷却部４４は、レーザ発振部４０の
励起ランプ５２およびＹＡＧロッド５４より発生される
熱をレーザ発振部４０の外へ放熱するためのもので、レ
ーザ発振部４０に所定温度に温調された冷却媒体たとえ
ば冷却水ｃｗを供給するように構成されている。

【０３４０】制御部４６は、装置全体ないし各部の動作
を制御するためのＣＰＵ（マイクロプロセッサ）７０
と、このＣＰＵ７０に所定の処理を行わせるための各種
プログラムおよび各種設定値または演算データを保持す
るためのメモリ７２と、パルスレーザ光ＬＢのレーザ出
力またはこれに対応するレーザ電源部４２内の電気的パ
ラメータを計測するための各種計測手段７４〜８２等を
含んでいる。

【０３５０】これら計測手段のうち、レーザ出力測定部
７４は、光共振器ミラー５８の後方に漏れるレーザ光Ｌ
Ｍを受光するフォトセンサと、このフォトセンサより出
力される電気信号に基づいてパルスレーザ光ＬＢのレー
ザ出力を求める測定回路とを有しており、求めたレーザ
出力測定値ＳL をＣＰＵ７０に与える。

【０３６０】電圧測定回路７６は、電圧センス線７８を
介して励起ランプ５２の両端子に電気的に接続されてお
り、電源部４２より励起ランプ５２に印加される電圧
（ランプ電圧）をたとえば実効値で測定し、求めたラン
プ電圧測定値ＳV をＣＰＵ７０に与える。また、電流測
定回路８０は、電源部４２のランプ電流供給回路に取付
されている電流センサたとえばホールＣＴ８２より電流
検出信号を受け取って、励起ランプ５２に供給される電
流（ランプ電流）Ｉを実効値で測定し、求めたランプ電
流測定値ＳI をＣＰＵ７０に与える。

【０３７０】ＣＰＵ７０は、電源部４２に対しては、コ
ンデンサ６０を設定電圧に充電させるための充電制御信
号ＣＦを充電回路６２に与えるとともに、波形制御用の
スイッチング制御信号ＳＷを駆動回路６６に与える。

【０３８０】本実施例の波形制御において、ＣＰＵ７０
は、レーザ出力測定部７４からのレーザ出力測定値ＳL
、電圧測定回路７６からのランプ電圧測定値ＳV また
は電流測定回路８０からのランプ電流測定値ＳI 、ある
いはランプ電圧測定値ＳV およびランプ電流測定値ＳI
から求めたランプ電力測定値ＳP （ＳV ・ＳI ）を予め
設定されている波形制御用の基準波形と比較して比較誤
差を求め、この比較誤差を零にするように、たとえばパ
ルス幅制御信号からなるスイッチング制御信号ＳＷを生
成する。

【０３９０】このようなフィードバック制御方式によ
り、レーザ発振部４０より発振出力されるパルスレーザ
光ＬＢのレーザ出力またはこれに対応するレーザ電源部
４２内の電気的パラメータ（ランプ電流、ランプ電力、
ランプ電圧）が各波形制御用の基準波形に倣うように制
御される。

【０４００】入出力インタフェース部４８は、入力部８
４、表示部８６および通信インタフェース回路（Ｉ／
Ｆ）８８等を含んでいる。入力部８４は操作パネル１４
のキー・スイッチ群から構成され、表示部８６は装置前
面部のＬＥＤ群やディスプレイ２２で構成されている。
Ｉ／Ｆ８８は、外部の装置またはユニットとのデータ通
信に用いられる。

【０４１０】なお、操作パネル１４を装置本体から分離
可能なユニット（プログラムユニット）として構成する
ことも可能である。その場合、このプログラムユニット
はＣＰＵ７０、メモリ７２、入力部８４および表示部８
６を具備し、通信ケーブルを介して装置本体側と電気的
に接続されることになる。

【０４２０】図４に、本実施例においてＣＰＵ７０およ
びメモリ７２によって構築される機能的手段の構成をブ
ロック図として示す。図示のように、入力バッファ部９
０、制御信号生成部９２、演算部９４、データ管理部９
６、測定値記憶部９８、設定値記憶部１００、画像フォ
ーマット記憶部１０２および表示出力部１０４がＣＰＵ
７０およびメモリ７２によって構成される。

【０４３０】入力バッファ部９０は、ＣＰＵ７０に入力
されるデータ、たとえば入力部８４からの設定データ、
通信インタフェース回路８８からの外部データ、冷却部
４４または計測回路７４，７６，８０からの測定値デー
タ等を取り込んで一時的に保持する。

【０４４０】演算部９４はＣＰＵ７０に求められる一切
の演算処理を実行する。制御信号生成部９２は、ＣＰＵ
７０から外部に対する一切の制御信号を発生する。デー
タ管理部９６は、ＣＰＵ７０およびメモリ７２内のデー
タの保存、移動の一切を管理する。

【０４５０】測定値記憶部９８はＣＰＵ７０に入力され
た測定値データを保持し、設定値記憶部１００はＣＰＵ
７０に入力された設定値データあるいはＣＰＵ７０内で
演算により求められる設定値データを保持する。

【０４６０】画像フォーマット記憶部１０２には、ディ
スプレイ２２で表示される種々の画面の中で表示内容が
固定されている定型部分の画像を表す画像データが蓄積
されている。表示出力部１０４は、画像フォーマット記
憶部１０２より与えられる定型画像にデータ管理部９６
からの設定値等の変数の画像を重ね合わせて合成画面を
組み立て、この合成画面の画像データを表示部８６に出
力する。

【０４７０】図５にレーザ分岐部の構成例を示す。この
レーザ分岐部は、１〜４分岐を選択できるものであり、
ハーフミラーまたは全反射ミラー１０６、シャッタ１０
８および入射ユニット１１０からなる分岐光学系を４組
（Ａ〜Ｄ）設けている。

【０４８０】たとえば４分岐モードでは、上記のように
レーザ発振部４０で発振出力されたパルスレーザ光ＬＢ
が、３つのハーフミラー１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ
によって２５％ずつ４つの分岐パルスレーザ光ＬＢA ，
ＬＢB ，ＬＢC ，ＬＢD に均等分割される。最後段のミ
ラー１０６Ｄは全反射ミラーである。

【０４９０】これらの分岐パルスレーザ光ＬＢA 〜ＬＢ
D はそれぞれシャッタ１０８Ａ〜１０８Ｄを通って入射
ユニット１１０Ａ〜１１０Ｄへ同時に入射し、入射ユニ
ット内で集光レンズにより集光されて光ファイバ１１２
Ａ〜１１２Ｄの一端面に同時に入射する。

【０５００】シャッタ１０８Ａ〜１０８Ｄは、必要に応
じて各分岐レーザ光ＬＢA 〜ＬＢDの伝送を選択的また
は独立的に遮断制御できるものである。シャッタ１０８
が開いている限りは、分岐レーザ光ＬＢはそのまま通り
抜けるようになっており、ここで減衰することはない。

【０５１０】上記のようにして光ファイバ１１２Ａ〜１
１２Ｄの一端面に同時に入射した分岐レーザ光ＬＢA 〜
ＬＢD は、図６に示すように、光ファイバ１１２Ａ〜１
１２Ｄの中を通って出射ユニット１１４Ａ〜１１４Ｄま
で伝送され、出射ユニット１１４Ａ〜１１４Ｄよりそれ
ぞれのワークＷへ向けて同時に集光照射される。

【０５２０】次に、図７〜図２１につき本実施例のレー
ザ加工装置における画面入力および表示機能を説明す
る。

【０５３０】図７に、本実施例においてディスプレイ２
２で表示される主要な画面とそれら画面相互の切り換わ
りの関係を示す。

【０５４０】本実施例では、レーザ加工用のパルスレー
ザ光に関する各種条件をスケジュール単位で設定・表示
する『スケジュール』画面、装置内の光学系の各種条
件を設定・表示する『ステータス』画面、および直前
に発射されたパルスレーザ光ＬＢについてのレーザ出力
測定値を表示する『パワーモニタ』画面の３つが主要
な画面である。これら３つの画面，，は、図示の
ようにメニュー・キー３２の操作により相互間で切換可
能である。

【０５５０】図８に、『ステータス』画面の表示内容例
を示す。図８では、図解の容易化のため、画面中で設定
入力可能な項目を点線で囲んでいる。実際の画面では、
これらの点線は表示されない。また、中抜き文字または
太字で表示される数値は、各種測定値であり、キー入力
で設定したり変更できるものではない。後述する図１１
２、図１３および図２１でも同様の図解がなされてい
る。

【０５６０】『ステータス』画面では、マルチポジショ
ン加工用の複数個たとえば４個の分岐パルスレーザ光Ｌ
ＢA 〜ＬＢD （BEAM-1〜BEAM-4）の各々に対するシャッ
タ１０８Ａ〜１０８ＤのＯＮ／ＯＦＦ状態、レーザ出力
波形制御で現在選択されているフィードバック・パラメ
ータ（レーザ出力（LASER POWER)／ランプ電力(LAMPPOW
ER)／ランプ電流(LAMP CURRENT)）、使用中の光ファイ
バ１１２の種類およびコア径（φ）等に関するステータ
ス情報が設定入力される。

【０５７０】ユーザは、カーソル・キー２４を操作して
カーソルを設定入力可能な各項目へ移動させ、（＋）キ
ー２６または（−）キー２８を操作して所望のデータに
合わせ、書き込みキー３０を押せばよい。それらのキー
操作に応動して、ＣＰＵ７０は、入力表示処理および設
定処理を実行し、入力した各設定値のデータを図９に示
すように設定値記憶部１００内の所定の記憶番地に格納
する。

【０５８０】一方、メモリ７２には、光ファイバの種類
およびコア径に対するレーザ出力および供給電力の上限
値Ｐがたとえば図１０および図１１に示すようなテーブ
ル型式で格納されている。ここで、上限値Ｐは光ファイ
バを焼損せずにファイバ端面に入射できるレーザ光のレ
ーザ出力の上限値であり、上限値Ｑはレーザ出力上限値
Ｐに対応するランプ電力の上限値であり、それぞれ１本
の光ファイバに対する単位時間当たりの平均値として与
えられている。

【０５９０】光ファイバの種類にはステップインデック
ス（ＳＩ）型とグレーテッドインデックス（ＧＩ）型の
２つがあり、一般的に同一のコア径ではＳＩ型の上限値
がＧＩ型の上限値と等しいか、それよりも幾らか大き
い。

【０６００】上記のようにして『ステータス』画面で使
用中の光ファイバ１１２の種類（ＳＩもしくはＧＩ）お
よびコア径（φ）のデータが入力されると、ＣＰＵ７０
は、上記テーブルを参照して当該光ファイバ１１２の種
類およびコア径に対応する上限値Ｐ，Ｑを割り出し、こ
の割り出した上限値Ｐ，Ｑに分岐数（Ｎ）を乗じた値
［ＮＰ］，［ＮＱ］をレーザ発振部４０より発振出力さ
れる原パルスレーザ光ＬＢに対する設定用の上限値と
し、図９に示すように設定値記憶部１００内の所定の記
憶番地に格納する。

【０６１０】ここで、分岐数（Ｎ）とは、レーザ分岐部
内で原パルスレーザ光ＬＢを分割して得られる分岐パル
スレーザ光ＬＢA ，ＬＢB ，…の数であり、使用される
ハーフミラー１０６の枚数（Ｎ−１）で決まる。実際に
光ファイバで伝送される分岐パルスレーザ光の数に必ず
しも一致するわけではない。

【０６２０】たとえば、図５の例は、分岐数Ｎが４で、
４個の分岐パルスレーザ光ＬＢA ，ＬＢB ，ＬＢC ，Ｌ
ＢD が得られる。そのうちの２つ（たとえばＬＢC ，Ｌ
ＢD）だけを光ファイバ１１２Ｃ，１１２Ｄに入射し、
残り（ＬＢA ，ＬＢB ）をシャッタ１０８Ａ，１０８Ｂ
で遮断した場合は同時２分岐モードとなるが、分岐数Ｎ
が４であることには変わりはない。しかし、ハーフミラ
ー１０６Ａ，１０６Ｂを外して上記と同様の同時２分岐
モードとした場合は、原パルスレーザ光ＬＢが１枚のハ
ーフミラー１０６Ｃで１回だけ（２つに）分割されるの
であるから、分岐数Ｎは２である。

【０６３０】図１２に『パワーモニタ』画面の表示内容
例を示す。図示のように、『パワーモニタ』画面では、
直前に発射されたパルスレーザ光ＬＢのエネルギー
（Ｊ）、平均出力（Ｗ）の測定値等が表示される。

【０６４０】図１３〜図１７につき、『スケジュール』
画面に関する本装置の機能および作用を説明する。

【０６５０】図１３に『スケジュール』画面の表示内容
例を示す。図１４に、『スケジュール』画面のモードに
おけるＣＰＵ７０のメインの処理手順を示す。図１５
に、メイン処理の中のキー入力実行処理（「ＦＩＸ」モ
ード）の手順をそれぞれ示す。

【０６６０】本実施例の『スケジュール』画面には、図
１３に示すような「ＦＩＸ」モードと図２１に示すよう
な「ＦＬＥＸ」モードの２つの設定画面モードがある。

【０６７０】上記したように、『パワーモニタ』画面で
メニュー・キー３２が押されると、図１４に示すような
スケジュールモードに入る。

【０６８０】スケジュールモードに入ると、先ず、前回
のスケジュールモードの終了直前に表示されていた『ス
ケジュール』画面をディスプレイ２２に表示する（ステ
ップＢ1 ）。この表示された『スケジュール』画面にお
いて、ユーザは、操作パネル１４上のキー・ボタン群２
４〜３８からのキー入力により、所望の設定値入力や装
置への動作指示を行うことができる（ステップＢ2 ）。

【０６９０】すなわち、カーソルを各項目のデータ入力
位置に移動させ（ステップＢ6 ）、（＋）キー２６また
は（−）キー２８を操作して所望の数値に合わせ（ステ
ップＢ3 ，Ｂ4 ）、書き込みキー３０を押せばよい。

【０７００】書き込みキー３０のキー入力に応動して、
ＣＰＵ７０は、カーソルで指示されている当該データ入
力位置の入力表示データの種類に応じたキー入力実行処
理を実行する（ステップＢ2 ）。図１５に、キー入力実
行処理（ステップＢ2 ）の詳細な手順を示す。

【０７１０】「ＦＩＸ」モードでは、波形制御用の基準
波形を設定入力するために、レーザ出力基準値「ＰＥＡ
Ｋ」および波形要素「↑ＳＬＯＰＥ」、「ＦＬＡＳＨ
１」、「ＦＬＡＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ３」、「↓ＳＬ
ＯＰＥ」の各項目に所望の数値データを設定入力するよ
うになっている。

【０７２０】これらの項目のうち、レーザ出力基準値
「ＰＥＡＫ」には、任意のレーザ出力値をｋＷ単位で設
定入力できる。もっとも、普通は、当該スケジュールＮ
ｏ．で発射させるべきパルスレーザ光ＬＢに与えたいレ
ーザ出力の最大値付近で比率計算の基準に適した値（た
とえば１０，２０，５０，１００，１０００等）が選ば
れてよい。

【０７３０】また、立ち上げ区間「↑ＳＬＯＰＥ」およ
び立ち下げ区間「↓ＳＬＯＰＥ」については時間のみが
設定入力される。フラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ１」、
「ＦＬＡＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ３」については、各区
間の時間とともに、区間毎のレーザ出力値がレーザ出力
基準値「ＰＥＡＫ」に対する比率の値として設定入力さ
れる。

【０７４０】各区間の時間およびレーザ出力比率は任意
の値に設定可能であるが、実際のアプリケーションに鑑
みて設定可能な範囲に一定の制限を設けてよい。たとえ
ば、波形全体の時間（パルス幅）は０．０５（ｍｓ）〜
３０．０（ｍｓ）、各比率は０（％）〜２００（％）と
してよい。

【０７５０】基準波形設定用の各項目には数値が入力さ
れる。ユーザは、カーソルを各項目のデータ入力位置に
移動させ、（＋）キー２６または（−）キー２８を操作
して所望の数値に合わせ、書き込みキー３０を押せばよ
い。それらのキー操作に応動して、ＣＰＵ７０は、数値
入力表示処理（ステップＢ3 ，Ｂ4 ）および設定処理
（ステップＢ5 ）を実行し、入力した各設定値のデータ
を設定値記憶部１００内の所定の記憶番地に格納する
（図１６）。

【０７６０】図１３に示す設定例では、レーザ出力基準
値「ＰＥＡＫ」を１０．０（ｋＷ）とし、フラッシュ区
間「ＦＬＡＳＨ１」、「ＦＬＡＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ
３」のレーザ出力比率をそれぞれ１００．０（％）、２
５．０（％）、５０．０（％）に設定している。ｋＷ換
算値では、フラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ１」、「ＦＬＡ
ＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ３」のレーザ出力値（ｋｗ）を
それぞれ１０．０（ｋＷ）、２．５（ｋＷ）、５．０
（ｋＷ）に設定したことになる。

【０７７０】ＣＰＵ７０は、上記のような波形要素項目
の数値設定処理（ステップＥ7 ）の中で、波形制御用の
基準波形および表示用の基準波形グラフを作成する。

【０７８０】図１７に示すように、「ＦＩＸ」モードに
おける基準波形は、立ち上げ区間「↑ＳＬＯＰＥ」に対
応したアップスロープ波形部Ｌs と、第１のフラッシュ
区間「ＦＬＡＳＨ１」、第２のフラッシュ区間「ＦＬＡ
ＳＨ２」および第３のフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ３」
にそれぞれ対応した第１、第２および第３のフラット波
形部Ｌ1 、Ｌ2 ，Ｌ3 と、立ち下げ区間「↓ＳＬＯＰ
Ｅ」に対応したダウンスロープ波形部Ｌe とから構成さ
れる。

【０７９０】「↑ＳＬＯＰＥ」から始まって「ＦＬＡＳ
Ｈ１」、「ＦＬＡＳＨ２」、…の順に各波形要素項目の
設定値が入力されるにしたがって、基準波形の波形部Ｌ
s ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，…が逐次求められる。そして、画面上
には、基準波形グラフを作成途上の段階から表示でき
る。

【０８００】このようにして求められた基準波形グラフ
のデータは、設定値記憶部１００の所定の記憶領域に蓄
積される。

【０８１０】また、波形制御用の本来の基準波形は、上
記のようにして生成した基準波形グラフの各部のレーザ
出力比率（ｒ）にレーザ出力基準値「ＰＥＡＫ」を乗算
する（換算）ことによって求められる。

【０８２０】波形制御用の基準波形を表す基準波形デー
タも設定値記憶部１００の所定の記憶領域に蓄積され
る。そして、パルスレーザ光ＬＢを発射する時、ＣＰＵ
７０は制御信号生成部９２ないし演算部９４の機能にお
いて該波形制御用の基準波形データをフィードバック式
波形制御の基準値に用いる。

【０８３０】『スケジュール』画面では、上記のような
基準波形の設定入力だけでなく、パルスレーザ光ＬＢの
繰り返し周波数「ＲＥＰＥＡＴ」およびショット数「Ｓ
ＨＯＴ」の設定入力も行われる。ここで、ショット数と
は、１回の起動信号に対して発射される一連のパルスレ
ーザ光ＬＢの総数である。

【０８４０】ユーザは、カーソルキー２４を操作して
「ＲＥＰＥＡＴ」、「ＳＨＯＴ」の各項目にカーソルを
移動させ（ステップＢ6 ）、（＋）キー２６または
（−）キー２８を操作して所望の数値に合わせ（ステッ
プＢ3 ，Ｂ4 ）、書き込みキー３０を押せばよい。それ
らのキー操作に応動して、ＣＰＵ７０は、数値入力表示
処理（ステップＢ3 ，Ｂ4 ）および設定処理（ステップ
Ｂ5 ）を実行し、各設定値のデータを設定値記憶部１０
０内の所定の記憶番地に格納する（図１６）。

【０８５０】本実施例では、上記のように『スケジュー
ル画面』で基準波形の波形要素「↑ＳＬＯＰＥ」、「Ｆ
ＬＡＳＨ１」、…および繰り返し周波数「ＲＥＰＥＡ
Ｔ」の各項目について所望の数値データを設定する数値
設定処理（ステップＥ7 ）が行われる度に、その時点で
求められる設定レーザ出力平均値ＰM が上限値［ＰＮ］
を越えている否かについて判定が行われる（ステップＥ
8 ）。

【０８６０】この判定処理（ステップＥ8 ）では、現時
点における基準波形要素「↑ＳＬＯＰＥ」、「ＦＬＡＳ
Ｈ１」、「ＦＬＡＳＨ２」、…「ＲＥＰＥＡＴ」の設定
値から基準波形の一部または全部で定義されるパルス１
個当たりのレーザエネルギーを演算し、このレーザエネ
ルギー演算値に現時点における繰り返し周波数「ＲＥＰ
ＥＡＴ」の設定値を乗算することで、単位時間当たりの
エネルギーすなわちレーザ出力平均値ＰM を求められ
る。

【０８７０】次いで、この設定レーザ出力平均値ＰM を
設定値記憶部１００に登録済みの上限値ＰＮと比較し、
両者の大小関係を判定する。そして、ＰM ≦ＰＮの場合
は、「正常」つまり現時点における基準波形の設定値お
よび繰り返し周波数の設定値は有効と判定し、それらの
設定値をそのまま設定値記憶部１００に保持する。しか
し、ＰM ＞ＰＮの場合は、「異常」つまり現時点におけ
る基準波形の設定値および繰り返し周波数の設定値は無
効と判定して、設定（値）を受け付けないようにすると
ともに、警告の画面たとえば図１８に示すような『エラ
ーメッセージ』画面を表示する（ステップＥ9 ）。

【０８８０】この『エラーメッセージ』画面はリセット
・ボタン３６が押されると解除されて、元のスケジュー
ル画面（図１３）に戻る。この復元したスケジュール画
面では、『エラーメッセージ』画面へ切り替わる直前の
設定値がそのまま残って表示される。ユーザは、この表
示内容の設定値では設定レーザ出力平均値ＰM が設定上
限値ＰＮを越えてしまうことが分かったので、基準波形
の設定値または繰り返し周波数の設定値を適度な値まで
減少させて、判定基準をパスさせることができる。

【０８９０】次に、本レーザ加工装置におけるレーザ発
振動作中の作用を説明する。

【０９００】上記のようにスケジュールモードでスター
ト・ボタン３４が押されると（ステップＢ7 ）、あるい
は外部装置（図示せず）よりＩＦ８８を介して起動信号
が入力されると、ＣＰＵ７０はパルスレーザ光ＬＢの発
射を開始する。なお、外部装置からの起動信号は、レー
ザ発射の開始を指示すると同時に、スケジュールＮｏ．
を指定する。

【０９１０】ＣＰＵ７０においては、先ずデータ管理部
９６が、今回選択されたスケジュールＮｏ．に係る各種
条件または項目の設定値およびステータス情報の各種設
定値を設定値記憶部１００内の所定の記憶位置から読み
出して、各部の所定のレジスタ、カウンタ等にセットす
る。

【０９２０】そして、『ステータス』画面で指定された
フィードバック制御方式にしたがって、入力バッファ部
９０、制御信号生成部９２、演算部９４等により所定の
高周波数でレーザ出力波形制御用のスイッチング制御信
号ＳＷを生成し、駆動回路６６を介してトランジスタ６
４をスイッチング制御する。

【０９３０】このような波形制御と並行して、ＣＰＵ７
０では、演算部９４、データ管理部９６および測定値記
憶部９８等により図２０に示すような手順でレーザ出力
平均値またはランプ電力平均値に対するモニタリングが
実行される。

【０９４０】このモニタリングにおいて、ＣＰＵ７０
は、レーザ発振部４０よりパルスレーザ光ＬＢが発振出
力されている間は、レーザ出力測定部７４からのレーザ
出力測定値ＳL 、電圧測定回路７６からのランプ電圧測
定値ＳV および電流測定回路８０からのランプ電流測定
値ＳI を取り込み（ステップＦ1 ）、レーザ出力測定値
ＳL またはランプ電力（ＳV ・ＳI ）の時間積分値を基
にパルス１個分のエネルギーを求める（ステップＦ2
）。

【０９５０】そして、一定時間Ｔa たとえば１秒置きに
（ステップＦ3 ）、上記パルス１個分のエネルギーの累
積値を基にレーザ出力の平均値ＰM またはランプ電力の
平均値ＱM を求める（ステップＦ4 ）。

【０９６０】次いで、この求めたレーザ出力平均値ＰM
またはランプ電力平均値ＱM を設定上限値ＰＮまたはＱ
Ｎと比較し、両者の大小関係を判定する（ステップＦ5
）。この比較で、ＰM ≦ＰＮまたはＱM ≦ＱＮのとき
は、「正常」つまり現時点における単位時間当たりのパ
ルスレーザ光ＬＢのレーザ出力平均値またはランプ電力
の平均値は使用中の光ファイバ１１２に対して安全範囲
内にあると判定し、電源部４２におけるスイッチング制
御ないし発振部４０におけるレーザ発振動作をそのまま
継続する。

【０９７０】しかし、ＰM ＞ＰＮまたはＱM ＞ＱＮにな
ったときは、「異常」つまり現時点における単位時間当
たりのパルスレーザ光ＬＢのレーザ出力平均値またはラ
ンプ電力の平均値は使用中の光ファイバ１１２には強す
ぎて危険であると判定し、スイッチング制御信号ＳＷの
供給を止めて電源部４２および発振部４０の動作を停止
させる（ステップＦ7 ）。そして、ディスプレイ２２の
画面上に、たとえば図１９に示すようなエラーメッセー
ジを表示する（ステップＦ8 ）。

【０９８０】なお、電源部４２および発振部４０の動作
を停止させる代わりに、レーザ分岐部内でシャッタ１０
８を閉じて分岐パルスレーザ光ＬＢA ，ＬＢB ，…を遮
断することも可能である。

【０９９０】また、正常であっても、パルスレーザ光Ｌ
Ａの中断時間が一定期間ＴK を越えたときは、このモニ
タリングをいったん終了する（ステップＦ6 ）。そし
て、次にパルスレーザ光ＬＡが発射されたときに、新た
にモニタリングを開始する。

【１０００】したがって、１回のスケジュールが終了し
ても、中断時間が上記一定期間ＴKを越えない限り、こ
のモニタニングは継続する。

【１０１０】上記のような『スケジュール』画面におけ
る基準波形および繰り返し周波数の設定値が設定上限値
を越えていなくても、任意のタイミングで与えられる外
部からの起動信号に応じて少ないショット数のスケジュ
ールが短い時間間隔で実行されると、実際のレーザ出力
平均値ＰM またはランプ電力平均値ＱM が設定上限値Ｐ
ＮまたはＱＮを越えることもある。その場合に、このモ
ニタリングが有効に機能することになる。

【１０２０】このように、本実施例では、設定入力時に
は、波形制御用の基準波形の設定値とパルス繰り返し周
波数の設定値とに基づいて単位時間当たりのレーザ出力
平均値を求め、このレーザ出力平均値を使用中（設定
中）の光ファイバに対応する設定レーザ出力上限値と比
較して、その比較結果に応じて基準波形の設定値または
繰り返し周波数の設定値の有効性を判定し、無効と判定
したときは設定を受け付けないようにするとともに、エ
ラーメッセージを表示出力してユーザに設定値の変更
（修正）を求めるようにしている。

【１０３０】これにより、光ファイバ１１２の安全保護
に関してユーザは何の手間や注意を必要とされず、安心
して所望の設定値を入力することができる。

【１０４０】さらに、本実施例では、パルスレーザ光を
繰り返し発射している最中には、一定期間毎にレーザ出
力の平均値またはランプ電力の平均値を求め、このレー
ザ出力平均値またはランプ電力平均値を使用中の光ファ
イバに対応する設定レーザ出力上限値と比較し、前者
（平均値）が後者（上限値）を越えたときは、直ちにレ
ーザ発振動作を停止させるようにしている。

【１０５０】これにより、外部装置より任意のタイミン
グで起動をかけられ、実際のレーザ出力平均値またはラ
ンプ電力平均値が設定レーザ出力上限値を越えてしまっ
たときでも、光ファイバの焼損を確実に防止することが
できる。

【１０６０】また、光ファィバの焼損を防止すること
で、レーザ加工の歩留りを上げ、加工品質を向上させる
ことができる。

【１０７０】なお、レーザ出力平均値ＰM またはランプ
電力平均値ＱM を移動平均値として求めることも可能で
ある。

【１０８０】また、本実施例ではモニタリングによる異
常時の処置としてレーザ発振動作を停止させるようにし
たが、基準波形または繰り返し周波数の設定値等に適当
な補正を加えることでレーザ発振動作を継続させること
も可能である。あるいは、実際のレーザ出力平均値ＰM
またはランプ電力平均値ＱM が設定上限値ＰＮまたはＱ
Ｎを越えないように、適当なフィードバック制御をかけ
ることも可能である。

【１０９０】図２１に、「ＦＬＥＸ」モードによる『ス
ケジュール』画面の表示例を示す。「ＦＬＥＸ」モード
では、波形制御用の基準波形を設定入力するために、図
２１に示すように、レーザ出力基準値「ＰＥＡＫ」の設
定に加えて複数個の波形通過ポイント「ＰＯＩＮＴ
１」、「ＰＯＩＮＴ２」、「ＰＯＩＮＴ３」、「ＰＯＩ
ＮＴ４」、…の各項目について時間ｔおよびレーザ出力
比率ｒを設定するようになっている。

【１１００】設定可能な波形通過ポイント「ＰＯＩＮ
Ｔ」の個数は、相当の数たとえば２０個ほど用意され
る。画面には一度に５個までしか表示されないが、画面
スクロール方式で全部の波形通過点を映し出すことがで
きるようになっている。下方向にスクロールさせたいと
きはカーソルを「▼」の位置に合わせて下方向移動のカ
ーソル・キー２４ｃを押せばよく、上方向にスクロール
させたいときはカーソルを「▲」の位置に合わせて上方
向移動のカーソル・キー２４ａを押せばよい。装置側
は、カーソル移動処理（ステップＢ6 ）において画面ス
クロールを実行する。

【１１１０】「ＦＬＥＸ」モードにおいても、基準波形
の波形要素「ＰＯＩＮＴ１」、「ＰＯＩＮＴ２」…やパ
ルス繰り返し周波数「ＲＥＰＥＡＴ」等の各項目に所望
の数値を入力する。ユーザは、カーソルを各項目のデー
タ入力位置に移動させ、（＋）キー２６または（−）キ
ー２８を操作して所望の数値に合わせ、書き込みキー３
０を押せばよい。それらのキー操作に応動して、ＣＰＵ
７０は、上記したような「ＦＩＸ」モードのときと同様
の数値入力表示および設定処理を実行し、入力した各設
定値のデータを設定値記憶部１００内の所定の記憶番地
に格納する。

【１１２０】「ＦＬＥＸ」モードにおける基準波形は、
時間をＸ軸、％値をＹ軸とする座標上で、設定入力され
た複数個の波形通過ポイント「ＰＯＩＮＴ１」、「ＰＯ
ＩＮＴ２」、…の各点を結ぶ折れ線グラフとして定義さ
れる。

【１１３０】「ＦＬＥＸ」モードのキー入力実行処理で
も、「ＦＩＸ」モードのときと同様に、数値設定（ステ
ップＥ7 ）の直後にレーザ出力平均値またはランプ電力
平均値についての判定（ステップＥ8 ）が行われる。

【１１４０】以上好適な実施例を説明したが、本発明は
上記した実施例に限定されるわけではなく、その技術的
思想の範囲内で種々の変形・変更が可能である。

【１１５０】たとえば、上記実施例では、設定モード画
面（『スケジュール画面』）で、レーザ出力波形制御用
の基準波形（図）を設定し、その基準波形に基づいてレ
ーザ出力設定値を求めた。しかし、矩形波のパルスレー
ザ光の場合は、特に基準波形（図）を設定する必要はな
く、たとえばパルス幅、ピーク値および繰り返し周波数
の設定値からレーザ出力設定値を求めることも可能であ
る。

【１１６０】また、設定値入力手段としてマウスやタブ
レット等を使用可能である。レーザ発振部における励起
手段に、励起ランプに代えて半導体レーザ等も使用する
ことも可能である。

【１１７０】上記したマルチポジション加工システムは
一例であり、レーザ発振部からのレーザ光を分岐せずに
そのまま光ファイバに入射してもよい。上記実施例では
パルスレーザ加工装置に係るものであったが、本発明は
連続発振のレーザ加工装置や波形制御機能を持たないレ
ーザ加工装置等にも適用可能である。

【１１８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ加
工装置によれば、設定された（使用中の）光ファイバの
種類および径に応じてその光ファイバに対するレーザ出
力上限値を割り出し、設定されたレーザ出力値または実
際のレーザ出力値を該レーザ出力上限値とを比較して、
当該光ファイバに対してレーザ出力値が適正か否かを判
定するようにしたので、ユーザ側の手間や負担を不要と
しつつ、光ファイバの保護とレーザ加工効率および加工
品質の向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるレーザ加工装置の外観
を示す斜視図である。

【図２】実施例におけるレーザ加工装置の操作パネル部
の外観を拡大して示す部分拡大平面図である。

【図３】実施例におけるレーザ加工装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】実施例におけるレーザ加工装置のＣＰＵおよび
メモリによって構築される機能手段の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】実施例の装置におけるレーザ分岐部の構成を示
す図である。

【図６】実施例の装置によるマルチポジション加工を示
す図である。

【図７】実施例の装置で表示される主な画面とそれら相
互の切り替わりの関係を示す図である。

【図８】実施例における『ステータス』画面の表示例を
示す図である。

【図９】実施例の『ステータス』画面で設定される設定
値データの記憶配置例を模式的に示す図である。

【図１０】実施例の装置で登録されるレーザ出力上限値
のテーブルを示す図である。

【図１１】実施例の装置で登録されるランプ電力上限値
のテーブルを示す図である。

【図１２】実施例における『パワーモニタ』画面の表示
例を示す図である。

【図１３】実施例における「ＦＩＸ」モードの『スケジ
ュール』画面の表示例を示す図である。

【図１４】実施例のスケジュールモードにおけるＣＰＵ
のメインの処理手順を示す図である。

【図１５】実施例のスケジュールモード（「ＦＩＸ」モ
ード）におけるキー入力実行処理の手順を示す図であ
る。

【図１６】実施例の「ＦＩＸ」モードにおける設定値デ
ータの記憶配置例を模式的に示す図である。

【図１７】実施例の「ＦＩＸ」モードにおける基準波形
の波形フォーマット例を示す図である。

【図１８】実施例における設定入力時の『エラーメッセ
ージ』画面を示す図である。

【図１９】実施例におけるレーザ停止時の『エラーメッ
セージ』画面を示す図である。

【図２０】実施例におけるレーザ発振動作中のモニタリ
ング処理の手順を示す図である。

【図２１】実施例における「ＦＬＥＸ」モードの『スケ
ジュール』画面の表示例を示す図である。

【図２２】従来技術における問題点を説明するための図
である。

【符号の説明】

１４操作パネル２２液晶表示ディスプレイ２４カーソル・キー２６（＋）キー２８（−）キー３０書き込みキー３２メニュー・キー４０レーザ発振部４２レーザ電源部４６制御部４８入出力インタフェース部７４レーザ出力測定部７６電圧測定回路８０電流測定回路８２電流センサ９２制御信号生成部９４演算部９６データ管理部９８測定値記憶部１００設定値記憶部１０２画像フォーマット記憶部１０４表示出力部１１０Ａ〜１１０Ｄ入射ユニット１１２Ａ〜１１２Ｄ光ファイバ１１４Ａ〜１１４Ｄ出射ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ発振部より発振出力されたレーザ
光を光ファイバに通して遠隔のレーザ加工場所まで送る
ようにしたレーザ加工装置において、前記光ファイバの種類および径を設定する光ファイバ設
定手段と、前記光ファイバ設定手段によって設定された前記光ファ
イバの種類および径に応じた前記レーザ光のレーザ出力
の上限値を割り出すレーザ出力上限値割出手段と、前記レーザ光のレーザ出力を設定するレーザ出力設定手
段と、前記レーザ出力設定手段によって設定された前記レーザ
出力値を前記レーザ出力上限値割出手段によって割り出
された前記レーザ出力上限値と比較し、前記レーザ出力
設定値が前記レーザ出力上限値を超えているか否かを判
定する判定手段とを具備することを特徴とするレーザ加
工装置。
【請求項２】前記レーザ出力上限値割出手段は、装置
に使用可能な複数の光ファイバの種類および径と各種類
および径に対応するレーザ出力上限値をテーブル型式で
記憶する記憶手段を含むことを特徴とする請求項１に記
載のレーザ加工装置。
【請求項３】前記レーザ出力設定手段は、パルスレー
ザ光として発生される前記レーザ光についてレーザ出力
基準波形のための基準波形を設定する基準波形設定手段
と、前記レーザ光について繰り返し周波数を設定するた
めの繰り返し周波数設定手段と、設定された前記基準波
形と設定された前記繰り返し周波数とに基づいて一定時
間当たりの前記パルスレーザ光のレーザ出力の平均値を
前記レーザ出力設定値として求めるレーザ出力平均値演
算手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のレー
ザ加工装置。
【請求項４】前記レーザ出力設定手段は、パルスレー
ザ光として発生される前記レーザ光のパルス幅、ピーク
出力値および繰り返し周波数に基づいて前記レーザ出力
設定値を求めるレーザ出力設定値演算手段を含むことを
特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】前記判定手段より前記レーザ出力設定値
が前記レーザ出力上限値を越えているとの判定結果が得
られたときに警告を発生する警告手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレー
ザ加工装置。
【請求項６】前記判定手段より前記レーザ出力設定値
が前記レーザ出力上限値を越えているとの判定結果が得
られたときに前記レーザ出力設定手段における設定を受
け付けない手段をさらに具備することを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項７】レーザ発振部より発振出力されたレーザ
光を光ファイバに通して遠隔のレーザ加工場所まで送る
ようにしたレーザ加工装置において、前記光ファイバの種類および径に応じた前記レーザ光の
レーザ出力上限値を割り出すレーザ出力上限値割出手段
と、前記レーザ発振部より発振出力された前記レーザ光のレ
ーザ出力を検出して、一定期間毎にレーザ出力の平均値
を求めるレーザ出力平均値演算手段と、前記レーザ出力平均値が前記レーザ出力上限値を越えた
ときに前記光ファイバに対する前記レーザ光の入射を停
止させる停止手段とを具備することを特徴とするレーザ
加工装置。
【請求項８】レーザ発振部より発振出力されたレーザ
光を光ファイバに通して遠隔のレーザ加工場所まで送る
ようにしたレーザ加工装置において、前記レーザ発振部にレーザ発振用の電力を供給するため
のレーザ電源部と、前記光ファイバの種類および径に応じた前記レーザ光の
レーザ出力上限値に対応する前記レーザ電源部の供給電
力の上限値を割り出す供給電力上限値割出手段と、前記レーザ電源部より前記レーザ発振部に供給される電
力を検出して、一定期間毎に供給電力の平均値を求める
供給電力平均値演算手段と、前記供給電力平均値が前記供給電力上限値を越えたとき
に前記レーザ電源部を停止させる停止手段とを具備する
ことを特徴とするレーザ加工装置。