激光加工设备的制作方法

专利名称：激光加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用光源作为激光激励装置的激光加工设备。
采用固态激光器的激光加工设备的激光谐振单元包括固态激光介质，例如YAG棒；激励光源，例如激励灯；一对光学谐振腔反射镜，位于固态激光介质的光轴上。
当激励灯在接收来自激光电源单元的电能后被点亮时，其光能量激励YAG棒，使得光束从YAG棒的两个端面发出，射向其光轴，并在所述一对光学谐振腔反射镜之间来回反射放大，然后光束以激光束形式从输出镜出射。在离开输出镜之后，激光束经由预定的传输光学系统传输至位于待加工位置的输出单元，然后从输出单元投射至工件上。
在这种激光谐振单元中，随着激光谐振次数的增加，由于激励灯的衰减或由于YAG棒上的或光学谐振腔反射镜的灰尘等，使得激光谐振效率变低。
为了克服激光谐振单元中随时间的衰减以便将激光输出维持在其设定值，通常激光电源单元还具有激光输出反馈功能。该反馈功能通过采用光学传感器等测量激光束的激光输出(光学强度)来控制馈送给激励灯的电功率、电流或电压，从而使得激光输出测量值与激光输出设定值一致。
上述激光输出反馈功能确保了对于激光谐振单元中随时间衰变的补偿，从而将激光束的激光输出保持在其设定值。
另外，随着衰减随时间的增大，从激光谐振单元谐振出射的激光束的激光输出与激光电源单元输入(馈送)给激励灯的电功率之间的差别(误差)变大。这意味着为补偿激光谐振单元中随时间的衰减，需要更大的电功率。
虽然随着激光谐振单元中衰减随时间增大而使激励灯输入功率以此种方式增大，但是激励灯本身的输入功率具有限定值，如果超过了此限定值，则激励灯将会破裂(通常灯玻璃管破裂)，从而导致激光谐振的停止。
而这时，在大多数情况下，会替换一个新的激励灯。在替换激励灯时，已有激励灯破裂玻璃管的碎片必须被清理干净，而这很烦琐。另外，由于激励灯破裂导致激光加工的意外突然中断也经常引起生产率的下降。
本发明是基于现有技术中的上述问题而做出的。因而本发明的目的在于提供一种激光加工设备，该设备具有确保精确预计或提示替换激励光源的时间的功能，从而实现提高的维护性能和生产率。
为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种激光加工设备，该设备包括一个激光谐振单元，该单元具有用于激励的光源，激光谐振单元发出光能以激励固态激光介质，以便从中谐振出射激光束；一个激光电源单元，用于向激励光源提供电功率；输入功率测量装置，用于测量馈送给激励光源的电功率；输入功率限定值设定装置，用于设定激励光源输入功率的限定值；功率输入比计算装置，从输入功率测量装置接收输入功率测量值以计算出输入功率测量值与输入功率限定值的比率；以及功率输入比显示装置，用于提供由功率输入比计算装置计算出的比率的显示输出。
优选地，本发明的激光加工设备还包括功率输入比上限设定装置，用于设定所需的该比率上限，和报警信号输出装置，用于在功率输入比计算装置计算出的比率到达或超过该上限值时发出预定报警信号。
本发明的激光加工设备还可包括报警显示装置，用于响应于报警信号提供预定报警信息的显示输出。
本发明的激光加工设备还可包括激光谐振停止装置，用于响应于报警信号使激光谐振停止。
在此情况下，本发明的激光加工设备最好还包括激光输出设定装置，用于设定激光束的所需激光输出；激光输出测量装置，用于测量激光束的激光输出；激光输出比较装置，用于将激光输出测量装置所取得的激光输出测量值与来自激光输出设定装置的激光输出测定值加以比较，以获得其比较误差；以及激光输出控制装置，用于根据该比较误差提供对馈送给激励光源的电功率、电流或电压的控制，以便确保激光输出测量值与激光输出设定值一致。
根据上述本发明的激光加工设备，其输入功率测量值与输入功率限定值的比率(功率输入比)被计算出来用于激励激光谐振单元中的光源，并将所得比率输出用以显示，从而可以提供替换激励光源时间的精确预计或提示，显著提高了激励光源的维护性能以及激光加工的生产率。
本发明的上述及其他方面、目的、特征和优点通过下面结合附图的详细描述将更加清楚。附图中
图1是表示根据本发明实施例的激光加工设备外观的立体图；图2是以放大方式表示根据该实施例的激光加工设备操作面板外观的放大局部平面图；图3是表示根据该实施例的激光加工设备结构的方框图；图4是表示根据该实施例的激光束加工设备的CPU和存储器所采用的功能装置结构的方框图；图5表示该实施例设备中显示的主要屏幕及切换这些屏幕的相互关系；图6A表示该实施例“程序屏幕”显示的例子；图6B为激光输出设定波形的图形表示；图7表示该实施例程序模式中CPU执行的主要加工程序；图8表示该实施例“状态屏幕”显示的例子；图9表示该实施例ON显示模式中“功率监视屏幕”显示的例子；图10表示该实施例OFF显示模式中“功率监视屏幕”显示的例子；图11表示该实施例功率监视模式中CPU执行的主要加工程序；以及图12表示该实施例“报警信息屏幕”显示的例子。
下面结合


本发明，其中附图以非限定方式表示其所示的优选实施例。
首先参照图1和2，其中画出了根据本发明实施例的激光加工设备的外部结构。图1为整个设备的立体图，图2为设备操作面板的放大局部平面图。
如图1所示，该激光加工设备包括连接为一体的一个上箱体10和一个下箱体12。上箱体10中装有激光谐振单元，控制器，用于多位置加工的激光分束单元，等等。上箱体10的前表面设有例如操作面板，以14表示，包括显示器和用以设定输入/显示输出各设定值，测量值等的多个按键开关，并且设有一组LED15，用于电流供给情况，高压供给情况，充电完成情况的点亮显示。上箱体10的顶表面设有多个孔(开口)16。以使多位置加工的多个光纤(未画出)从孔16通过，并且设有用于连接光纤的可打开的盖子18。
下箱体12中装有电源部分，外部连接端子和断路器，构成电源单元；容器，泵，热交换器，离子交换树脂，过滤器和外部管路连接端子，构成冷却单元，等等。下箱体12具有一个门形式的前面板20。
参照图2，操作面板14的中部具有一个平面面板显示器，例如液晶显示器22，其下设有多个功能键，在本实施例中包括光标键24a至24d，加号(+)键26，减号(-)键28，回车键30，菜单键32，开始按钮34，复位按钮36和紧急停止按钮38。
光标键24a至24d用于在屏幕上沿垂直和水平方向移动光标。当键24a至24d被按下时，光标沿这些键上的箭头所指的方向移动。
加号(+)键26和减号(-)键28为数据输入键，将在下面说明，用于将数字值(十进制数)记入数字项，“ON”或“OFF”选择，用于“ON/OFF”项，用于FIX/FREE(固定/自由)项的“FIX”或“FREE”选择，等等。
回车键30用于将光标位置处的显示数据变为确定的设定数据。菜单键32用于选择设备的屏幕模式。
开始按钮34用于启动设备发出(射出)脉冲激光束。复位按钮36用于在发生任何故障时取消出现在显示器22上未被示出的“故障屏幕”。停止按钮38在出现紧急状况时操作，使得其按下时切断高压并停止冷却单元的工作。
图3为表示激光加工设备结构的方框图。本实施例的激光加工设备包括激光谐振单元，激光电源单元，激光冷却单元和控制部分，分别以40、42、44和46表示，以及I/O接口单元，以48表示。
激光谐振单元40包括激励光源，例如激励灯52，和激光介质，例如YAG棒54，灯52和YAG棒，位于腔室50中，以及一对光学谐振腔反射镜56和58，位于YAG棒54的光轴上并处于腔室50的外部。
当激励灯52被点亮时，其光能激励YAG棒54，使得光束从YAG棒54的两端沿其光轴发出，并且在光学谐振腔反射镜56和58之间反复反射放大，然后以脉冲激光束LB的形式从输出镜56出射。在离开输出镜56之后，脉冲激光束LB被传输至未示出的激光分束单元，在其中它们被分解成多个分支脉冲激光束。然后这此分支脉冲激光束通过相应的光纤(未画出)传输至位于加工位置的相应输出单元，由其将分支脉冲激光束发射向工件。
激光电源单元42包括一个电容器60，用于在其中存储馈送给激光谐振单元40的用于激光谐振的电能；充电电路62，用于将例如三相AC电源电压(U，V，W)的商用交流转换成直流以便将电容器60充电至预定DC电压；三极管64，用作连接在电容器60与激光谐振单元40的激励灯52之间的切换元件；和驱动电路66，用于以高频(例如10KHz)变换地驱动三极管64。
激光冷却单元44用于消除激光谐振单元40中由其中激励灯52和YAG棒54产生的热量，激光冷却单元44设计成将具有预定温度的冷却剂例如冷却水CW送入激光谐振单元40中。
控制部分46包括CPU(微处理器)70，用于控制整个设备及各部分的操作；存储器72，用于在其中保存各种程序和各种设定值或计算数据以使CPU70执行预定加工；和多个测量装置74至82，用于测量脉冲激光束LB的激光输出或与之对应的激光电源单元42中的电学参数。
在这些测量装置中，激光输出测量单元74具有一个光传感器，用于接收从光学谐振反射镜58向后漏出的激光束LB′；以及一个测量电路，用于根据光传感器发出的电信号确定脉冲激光束LB的激光输出，所得的激光输出测量值SL馈送给CPU70。
电压测量电路76通过电压探测线路78电连接至激励灯52的两端。电压测量电路76测量由电源单元42施加在激励灯52上电压(例如灯电压)的例如有效值，并将所得灯电压测量值SV馈送给CPU70。电流测量电路80接收来自电流传感器，例如附着在电源单元42的灯电流供给电路上的霍尔电流互感器(HALL CT)82上的电流探测信号，以测量提供给激励灯52的电流(灯电流)的有效值。将所得灯电流测量值Sl馈送给CPU70。
对于电源单元42，CPU70向充电电路62提供用于将电容器60充电至设定电压的充电控制信号CF，并且向驱动电路66提供用于波形控制的切换控制信号SW。
在本实施例的波形控制中，CPU70通过将来自激光输出测量单元74的激光输出测量值SL，来自电压测量电路76的灯电压测量值SV或来自电流测量电路80的灯电流测量值Sl，或者由灯电压测量值SV与灯电流测量值Sl得出的灯功率测量值SP(SV·Sl)与预先设定的用于波形控制的参考波形进行比较，得出比较误差。CPU70产生例如脉冲宽度控制信号形式的切换控制信号SW，以使所述比较误差为零。
这种反馈控制系统可以控制脉冲激光束LB从激光谐振电路40谐振输出的激光输出，或者控制使得与之相应的激光电源单元42的电学参数(灯电流、灯功率、灯电压)遵从用于波形控制的参考波形。
I/O接口单元48包括一个输入单元84，一个显示单元86和一个通讯接口电路(I/F)88。输入单元84设有键开关形式的操作面板14，显示单元86包括一组LED和设在设备前面的显示器22。接口电路88用于与外部设备或外部单元的数据通讯。
应当指出，操作面板14可以设置成与设备主体可分离的单元形式(程序单元)。在此情况下，该程序单元可以设有CPU70，存储器72，输入单元84和显示单元86，并且通过通讯缆线与设备主体电连接。
再参照图4，其中以方框图形式画出了本实施例CPU70和存储器72采用的功能装置的结构。如图所示，CPU70和存储器72设有一输入缓存单元90，一控制信号发生单元92，一运算单元94，一数据管理单元96，一测量值存储单元98，一设定值存储单元100，一图像格式存储单元102和一显示输出单元104。
输入缓存单元90临时存储输入至CPU70的数据，例如来自输入单元84的设定数据，来自通讯接口电路88的外部数据，以及来自冷却单元44或测量电路74、76、80的测量值数据。
运算单元94执行所有施加于CPU70的计算处理。控制信号发生单元92产生所有由CPU70向外发出的控制信号。数据管理单元96用于管理CPU70和存储器72内所有数据的存储和移动。
测量值存储单元98用于存储输入至CPU70的测量值数据，设定值存储单元100用于存储输入至CPU70的设定值数据或者由CPU70内计算所得的设定值数据。
图像格式存储单元102其中存储表示格式化部分的图像的图像数据，其显示内容固定在显示器22上显示的各屏幕中。显示输出单元104将来自数据管理单元96的设定值或其它变量的图像叠加在由图像格式存储单元102产生的格式化图像之上，以建立合成屏幕，并将这些合成屏幕的图像数据输出至显示单元86。
图5表示本实施例中呈现在显示器22的主要屏幕以及这些屏幕之间的相互切换关系。
本实施例具有三个主要屏幕，即①“程序屏幕”，用于使用户可以输入所需设定值至各设定项下，②“状态屏幕”，用于提供主要设备内的状态信息的显示。③“功率监视屏幕”，用于提供最新发出脉冲激光束LB的激光输出测量值的显示。其中，③“功率监视屏幕”是特别重要的屏幕。如图5所示，通过菜单键32的操作可以将这三种模式屏幕①、②和③相互切换。
图6A以示例方式画出了“程序屏幕”的显示内容。图7表示在“程序屏幕”模式下由CPU70执行的主要加工程序。
在图6A中为了便于说明，可以设定输入值的项目在屏幕上以虚线框住。显然，任何实际屏幕都没有这种虚线。以空心或者粗体字母表示的数值为各个测量值，这些值不能通过键入方式设定或更改。对于图8、9和10也作同样图示，下文也将加以说明。
在程序模式中首先在显示器22上出现“程序屏幕”，随后立即终止最近的程序模式，步骤B1。在如此显示的“程序屏幕”上，用户可以通过操作面板14上的按钮键24至38向设备中输入所需设定值和操作指令，步骤B2。
更具体地说，对每一项，移动光标至数据输入位置，步骤B6，并操作加号(+)键26或减号(-)键直至达到所需数值，步骤B3和B4，其后按下回车键30。
响应回车键30的键入，CPU70根据光标所示数据输入位置的输入显示数据的种类执行键入执行程序，步骤B5。
在所示例中，为设定和输入一参考波形用于波形控制，所需数值数据被设定和输入到由激光输出参考峰值(PEAK)和波形要素↑坡(SLOPE)、闪光1(FLASH1)、闪光2，闪光3和↓坡构成的项目中。
任何激光输出值都能以KW计设定和输入到这些项目的激光输出参考值峰值中。然而一般地，可以选择适于在施加于脉冲激光束LB所需的激光输出最大值附近的参考计算比的值(例如10，20，50，100，1000等)，其中脉冲激光束LB在该程序号射出。
时间↑t，↓t只用于上坡↑坡和下坡↓坡的设定和输入。对于闪光周期闪光1，闪光2和闪光3，以相对于激光输出参考值峰值的比值P1，P2，P3以及各周期时间t1，t2，t3的形式设定并输入各周期的激光输出值。
将数值输入到各项以设定参考波形。用户移动光标至各项的数据输入位置，并操作加号(+)键26或减号(-)键28直至到达所需数值。然后用户按下回车键30。响应于这些键操作，CPU70执行数值输入显示程序，步骤B3和B4，和设定程序，步骤B5，然后将输入的设定值数据存储于设定值存储单元100内的预定存储地址中。
在图6所示的设定实例中，激光输出参考值峰值设定为10.0(KW)，闪光周期闪光1，闪光2，闪光3的激光输出比P1，P2，P3分别设定为100.0(％)，25.0(％)和50.0(％)。以KW值表示的闪光周期闪光1，闪光2和闪光3的激光输出值分别设定为10.0(KW)，2.5(KW)和5.0(KW)。
在上述波形要素项目的数值设定过程中，CPU70产生一个用于波形控制的参考波形以及一个用于显示的参考波形图。CPU70然后将如此产生的参考波形图存储于设定值存储单元100内的预定存储区中。CPU70进一步将参考波形图的各部分的激光输出比(r)乘以(转换)激光输出参考值峰值以得到适当的参考波形用于波形控制，所得参考波形数据也存储于设定值存储单元100内的预定存储区中。
在“程序屏幕”中，不仅进行上述参考波形的设定输入，而且通过与上述类似的用户操作(键入操作)和类似设备操作进行脉冲激光束LB的重复频率REPEAT和发射计数SHOT的设定输入。此处所用的发射计数是响应于单个启动信号发射的一系列脉冲激光束LB的总数。
接下来参照图8，以示例形式画出了“状态屏幕”的显示内容。在“状态屏幕”上，显示用于多位置加工的多个，例如六个分束脉冲激光束(光束1至光束6)快门的开/关(ON/OFF)状态，以及在激光输出波形控制(激光输出/灯功率/灯电流)或其他主要状态信息中当时选择的反馈参数。
然后参照图9和10，以示例方式画出了“功率监测屏幕”的内容。图11表示功率监视，模式中CPU70执行的主要加工程序，图12表示功率监测模式中的“报警信息屏幕”。
在“功率监测”屏幕上显示例如最新发射的脉冲激光束LB的能量(J)和平均功率(W)的测量值。
一般地，响应于启动按钮34的一次下压动作，脉冲激光束LB以特定周期“REPEAT”反复发射直至达到在程序模式中预先设定的号“SHOT”。
当在程序模式中压下启动按钮34时，步骤B7，或者当从外部设备(未画出)经由接口电路88馈入启动信号时，CPU70启动脉冲激光束LB的发射。附带指出，来自外部设备的启动信号提供了程序号的标记以及启动激光发射的指令。
在CPU70中，数据管理单元96首先从设定值存储单元100内的预定存储位置读取与当前所选程序号有关的各种条件或项目的设定值以及状态信息的各设定值，以将其置于各部分的预定寄存器、计数器等中。
接着，根据由“状态屏幕”指定的反馈控制系统，输入缓存单元90，控制信号发生单元92，运算单元94等产生一个切换控制信号SW，用于以预定高频进行激光输出波形控制，从而由驱动电路66提供对三极管64的切换控制。
在此波形控制的同时，“功率监测屏幕”显示在显示单元86的显示器上，同时CPU70使运算单元94、数据管理单元96，测量值存储单元98等按图11所示程序执行监测。
在该监测过程中，在激光谐振单元40谐振发出脉冲激光束LB期间，CPU70从激光输出测量单元74提取激光输出测量值SL，从电压测量电路76提取灯电压测量值SV，从电流测量电路80提取灯电流测量值Sl，步骤J1，然后根据激光输出测量值SL的时间积分值得出每个脉冲的能量，步骤J2。
接着，在每一特定时间Ta，例如1秒，步骤J3，通过对各脉冲的能量累加值进行计算，得到最新时间周期Ta的能量平均值ENERGY和激光输出平均值AVERAGE，如此获得的监测值显示在其左半部的“功率监测屏幕”上，步骤J4。另外，通过计算各脉冲的灯功率(SV·Sl)累加值，得到灯功率平均值QM和功率输入比KM，步骤J5。
此处，功率输入比KM定义为QM/QL，即灯功率平均值QM对预先设定(寄存)在存储器72中用于激励灯52和灯输入功率限定值QL的比值。应当指出，激光加工设备的模式数决定了激励灯52的种类，并限定了其灯输入功率限定值QL。
在本实施例的“功率监测屏幕”中，其最上面一行显示了波形选择项目MW，使得用户可以判断何种显示模式指示成ON或OFF，步骤J6。
当指示为OFF显示模式时，如图10所示，屏幕右半区显示能量平均值的上限和下限监测值HIGH和LOW，以及灯功率输入比LAMP INPUTPWR，上述灯功率输入比KM以LAMP INPUT PWR的测量值的百分比表示，步骤J7。
该OFF模式还可以使用户所需灯功率输入比KM的任何上限值KS设定和指示在REFERENCE SET项目中。灯功率输入比上限值KS的设定指示可以采用程序模式中步骤B2至B6相同的程序进行。灯功率输入比上限值KS一般可设定为稍微低于对应于灯输入功率限定值QL的最大值(100％)，例如95％。
除了上述指示之外，还需判断灯功率输入比KM与上限值KS之间的幅值关系，步骤J9。
在替换以新激励灯52之后的一个短期内，在反馈功能，尤其是激光输出反馈功能中，馈送给激励灯52以获得所需激光输出的功率总是保持在激光输出设定值的附近，并且明显低于灯输入功率限定值QL。因此得到KM＜KS。
当得到该判断结果(KM＜KS)时，断定灯输入功率处于安全范围内，从而重复上述步骤，J1至J9，直到脉冲激光束LB的发射次数N号达到设定号SHOT，步骤J10，J11。
然而，随着替换激励灯52之后激光谐振次数的号增加，由于灯本身的性能减退或者由于YAG棒54或谐振腔反射镜56，58上的灰尘等，会导致激光谐振效率的逐渐降低。然后，在激光输出反馈功能下，激光谐振单元40中这种衰变随时间的加大会导致从激光电源单元向激励灯输入(馈送)的功率的逐渐增加，以便保持激光束LB的激光输出在设定值。
因此，随着激光谐振单元40中该衰变随时间的加大，灯功率输入比KM逐渐上升。然后，灯功率输入比KM最终会达到或超过其上限值KS，不到其最大值(100％)。
如果满足此条件(KM≥KS)，则CPU70立即停止激光谐振，步骤J9，J12。这样，在此时间点激光加工也停止。
接着，在显示单元86的显示器上，“功率监测屏幕”切换至“报警信息屏幕”，如图12所示，步骤J13。该“报警信息屏幕”告知用户停止的原因，即灯输入功率达到其限定值，并且催促用户检查或替换激励灯52。
当在“功率监测屏幕”的波形选择项MW中设定并输入ON时，其右半区显示一个如图9所示的指示脉冲激光束LB的激光输出波形(测量值)的波形图，步骤J8。该波形图通过在CPU70中的运算单元94根据来自激光输出测量单元74的激光输出测量值SL进行所需数据处理得到，该波形图存储在测量值存储单元98中。
在该ON显示模式中，既不显示灯功率输入比KM，也不显示上限值KS。但是完成判断该两项(KM，KS)之间的幅值关系，步骤J9。相应地，如果该判断结果为KM≥KS，则立即停止激光谐振，步骤J12，其方式与上述OFF显示模式中相同，从而显示图12的“报警信息屏幕”，步骤J16。
在本实施例中，如上所述，当脉冲激光束LB谐振并发射时，在每一特定间隔Ta都计算出当前激光输出平均值QM相对于使用中的激励灯52的灯输入功率限定值QL的比值(灯功率输入比)KM。
用户可以在OFF显示模式中“功率监测屏幕”上目视检验(识别)激光谐振单元40中随时间衰变的增加灯功率输入比KM逐渐增加的状态。特别在激光输出反馈功能中可以识别灯功率输入比KM显著增加的状态。
因而激励灯52可以在例如间歇周期内，或者在灯功率输入比KM达到选定上限值KS之前的适当时间更换。这可以防止激励灯52的任何损坏，并且有助于避免激光谐振和激光加工的任何意外突然停止。应当理解，灯的更换可以与YAG棒54端面或光学谐振腔反射镜56、58的清洁一起进行。
即使不管或忽略灯功率输入比KM随激光谐振单元40中随时间衰变而逐渐上升的情况，该设备在灯功率输入比KM达到其上限值KS而不到对应于灯输入功率限定值QL的最大值(100％)时，也会自动停止激光谐振，并显示报警信息以告知用户停止的原因，从而可以催促用户更换激励灯52而不会使激励灯52破裂。
虽然在上述实施例中用于获得灯功率输入比KM的灯输入功率测量值为各特定时间周期Ta的灯输入功率平均值QM，但是它们也可以是灯输入功率流动平均值，或者也可以采用灯输入功率有效值，整个激光谐振时间周期的平均值等。
在上述实施例中，激光加工条件控制在程序至程序的基础上。当替换设定和输入在“程序屏幕”或功率监测屏幕“的程序项目SCH、#中的程序号时，激光加工条件，特别是激光输出设定值也会改变，并且显示在“功率监测屏幕”上的灯功率输入比KM，LAMP INPUT PWR的值也会变化。
更具体地说，随着激光输出设定值的增大，输入给激励灯52的电功率也成比例增大，导致灯功率输入比KM的上升。相反地，随着激光输出设定值的减小，馈送给激励灯52的电功率也成比例降低，导致灯功率输入比KM的下降。
在任何情况中，在相同的激光输出设定值下，灯功率输入比KM将随着激光谐振单元40随时间衰变的增加而单调增大。因而用户可以监测增大的KM值的状态，从而可以在适当时候以及在激光加工间歇期的方便时候进行激励灯52或激光谐振单元40的部分更换和修理或清洁操作。
尽管在上述实施例中灯功率输入比KM是以百分数值形式数字显示的，但是任何模拟显示或图形显示也是可以的。这同样适用于灯功率输入比上限值KS。图12的“报警信息屏幕”的显示内容仅仅是示例的，可以进行多种改动，并且此信息也可以替换为点亮预定的报警灯。
上述实施例中“程序屏幕”的显示内容也仅仅是个例子，不仅其显示内容，而且其激光输出波形设定方法都可以进行多种改动。
可以采用鼠标、图形输入板等作为设定值输入装置。激光谐振单元中的激励光源并不限于激励灯，也可以是例如半导体激光器。
上述多位置加工系统仅仅是示例，来自激光谐振单元的激光束可以直接输入至光纤而不加分解。尽管本实例与脉冲激光加工设备有关，但是本发明也适用于连续谐振激光加工设备，没有波形控制功能的激光加工设备等。
权利要求
1.一种激光加工设备，包括激光谐振单元，用于通过从激励光源发出的光能激励固态激光介质而谐振发出激光束；激光电源单元，用于向所述激励光源提供电功率；输入功率测量装置，用于测量馈送给所述激励光源的电功率；输入功率限定值设定装置，用于设定向所述激励光源输入功率的限定值；功率输入比计算装置，用于接收来自所述输入功率测量装置的输入功率测量值，以计算出所述输入功率测量值与所述输入功率限定值的比值；以及功率输入比显示装置，用于提供由所述功率输入比计算装置计算出的所述比值的显示输出。
2.如权利要求1所述的激光加工设备，还包括功率输入比上限设定装置，用于设定所述比值的所需上限；以及报警信号输出装置，用于在由所述功率输入比计算装置计算出的所述比值达到或超过所述上限值时发出预定的报警信号。
3.如权利要求2所述的激光加工设备，还包括报警显示装置，用于响应于所述报警信号提供预定报警信息的显示输出。
4.如权利要求2所述的激光加工设备，还包括激光谐振停止装置，用于响应于所述报警信号停止激光谐振。
5.如前述任一权利要求所述的激光加工设备，还包括激光输出设定装置，用于设定所述激光束的所需激光输出；激光输出测量装置，用于测量所述激光束的激光输出；激光输出比较装置，用于将所述激光输出测量装置所得的激光输出测量值与来自所述激光输出设定装置的激光输出设定值加以比较，以得出比较误差；以及激光输出控制装置，用于响应于所述比较误差对馈送给所述激励光源的电功率、电流或电压进行控制，以便确保所述激光输出测量值与所述激光输出设定值一致。
全文摘要
在功率监测模式下,在激光谐振输出时提取激光输出测量值,灯电压测量值和灯电流测量值,并根据激光输出测量值的时间积分值计算出各脉冲的能量。接着,在一特定时间间隔Ta,根据各脉冲能量的累加值计算出能量平均值和激光输出平均值用于显示,并通过计算各脉冲灯功率的累加值得出灯功率平均值Q
文档编号H01S3/131GK1253867SQ9912599
公开日2000年5月24日 申请日期1999年10月29日 优先权日1998年10月29日
发明者佐佐木晴树, 川村浩二 申请人:宫地技术株式会社