JP2682237B2 - Deterioration detection device for laser light output device - Google Patents
Deterioration detection device for laser light output deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体レーザー
のようなレーザー光出力装置の劣化度合を検出する劣化
検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a deterioration detecting device for detecting the degree of deterioration of a laser light output device such as a semiconductor laser.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的に、半導体レーザーを応用した測
定器によれば非常に高精度の測定をすることができるこ
とから、現在では各種の産業分野においてその測定器が
使用されるに至っている。2. Description of the Related Art In general, a measuring instrument to which a semiconductor laser is applied can perform extremely highly accurate measurement, so that the measuring instrument is now used in various industrial fields.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが半導体レーザ
ーのようにレーザー光を出力する装置は、その劣化度合
を把握することが非常に困難であるためにその寿命がわ
からず、その装置が設置されている場所によっては予期
しない障害を与えることがある。例えば、それを応用し
た測定器を自動車の生産ラインに使用していた場合、半
導体レーザーが寿命になってしまうと、その出力強度低
下に起因して測定に支障をきたすことになる。また、半
導体レーザーの交換や調整に関して保守管理の予定を立
てることが困難であるから、その交換，調整に際してラ
イン停止を余儀無くされることがあるなどの問題があ
る。本発明は、このような従来の問題点に鑑みて成され
たものであり、レーザー光出力手段の経年変化に伴って
レーザー光の出力強度が低下するという特徴があること
に着目し、レーザー光出力装置の劣化度合を容易に把握
することができ、また、その劣化度合に応じてレーザー
光の被測定物への走査速度を自動的に補正して、その劣
化に拘らずに正確な測定を行なえるようにしたレーザー
光出力装置の劣化検出装置の提供を目的とする。However, a device that outputs laser light, such as a semiconductor laser, has a very long life because it is very difficult to determine the degree of deterioration, and the device cannot be installed. Unpredictable obstacles may occur depending on the location. For example, when a measuring device to which the semiconductor laser is applied is used in a production line of an automobile, if the semiconductor laser reaches the end of its life, the decrease in the output intensity will hinder the measurement. Further, since it is difficult to schedule maintenance for replacement or adjustment of the semiconductor laser, there is a problem that the line may be forced to be stopped during the replacement or adjustment. The present invention has been made in view of the above conventional problems, and paying attention to the fact that the output intensity of laser light decreases with the aging of the laser light output means. The degree of deterioration of the output device can be easily grasped, and the scanning speed of the laser beam to the measured object is automatically corrected according to the degree of deterioration so that accurate measurement can be performed regardless of the deterioration. An object of the present invention is to provide a deterioration detection device for a laser light output device that can be performed.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、レーザー光を出力するレーザー光出力手段
と、当該レーザー光を受光する受光手段と、当該レーザ
ー光出力手段からのレーザー光を当該受光手段に向けて
反射させる反射手段と、前記レーザー光出力手段におけ
るレーザー光出力強度の経年変化情報を記憶する記憶手
段と、前記反射手段を介して前記受光手段に受光された
前記レーザー光出力手段からのレーザー光の出力強度と
前記記憶手段に記憶されている経年変化情報とから、前
記レーザー光出力手段の劣化度合を検出する検出手段と
を有することを特徴とする。The present invention for achieving the above object provides a laser light output means for outputting a laser light, a light receiving means for receiving the laser light, and a laser light from the laser light output means. A reflection means for reflecting the laser light toward the light receiving means, a storage means for storing aging information of the laser light output intensity in the laser light output means, and the laser light received by the light receiving means via the reflecting means. It is characterized in that it has a detection means for detecting the degree of deterioration of the laser light output means from the output intensity of the laser light from the output means and the secular change information stored in the storage means.
【０００５】[0005]
【作用】このように構成した本発明にあっては、反射手
段によって反射されたレーザー光出力手段からのレーザ
ー光を受光手段によって受光することで、現在のレーザ
ー光出力手段におけるレーザー光の出力強度を測定し、
この測定された出力強度を記憶手段に記憶されている経
年変化情報と比較して、レーザー光出力手段の劣化度合
を検出するようにしている。尚、記憶手段に記憶する経
年変化情報とは、反射手段を介して受光手段に入力され
るレーザー光の出力強度と時間との使用初期から寿命に
至るまでの情報である。したがって、レーザー光出力手
段の現在の劣化度合が容易に把握できることになり、そ
の交換，調整の予測保全を行なうことが可能となる。In the present invention thus constructed, the laser light from the laser light output means reflected by the reflecting means is received by the light receiving means, so that the output intensity of the laser light in the present laser light output means is received. Is measured
The measured output intensity is compared with the secular change information stored in the storage means to detect the degree of deterioration of the laser light output means. The secular change information stored in the storage means is information from the initial use to the end of life of the output intensity and time of the laser beam input to the light receiving means via the reflecting means. Therefore, the current degree of deterioration of the laser light output means can be easily grasped, and the replacement and adjustment of the laser light output means can be predicted and maintained.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明にかかるレーザー光出力装置の
劣化検出装置の概略ブロック図、図２は、図１に示した
装置におけるレーザー光の強度を測定する部分の概略構
成図である。レーザーダイオード１０は、レーザー光出
力手段として機能するものであり、ここから、寸法ある
いは形状測定などを行なう対象物である被測定物に向け
てレーザー光が出力されることになる。このレーザーダ
イオード１０はレーザーダイオード駆動部１１によって
駆動される。ＰＳＤセンサ１２は、受光手段として機能
するものであり、シャッター１３によって反射されたレ
ーザーダイオード１０からのレーザー光を受光するもの
である。シャッター１３は制御部１４によって所定の時
間だけ駆動され、このシャッター１３が駆動されている
間だけレーザーダイオード１０からのレーザー光がＰＳ
Ｄセンサー１２に向けて反射されることになる。この間
にＰＳＤセンサー１２によって受光されたレーザー光の
強度，換言すれば受光量が制御部１２に情報として入力
されることになる。また、制御部１４ではレーザーダイ
オード１０の交換時からの使用積算時間がカウントされ
るようになっている。記憶部１５には、図３に示される
ようなレーザーダイオード１０の使用時間とレーザー光
出力との関係がコリメート時（曲線Ａ），使用時（曲線
Ｂ）及び寿命（曲線Ｃ）の各態様別に記憶されている。
またここには、劣化検出の度に収集された過去から現在
に至るまでのレーザーダイオード１０のレーザー光の強
度及び使用積算時間も順次記憶される。制御部１４で
は、ＰＳＤセンサー１２に入力されたレーザー光の強度
とそのＰＳＤセンサー１２の使用時間との情報を、記憶
部１５に記憶されている前記のような情報と比較し、こ
の比較結果に基づいてレーザーダイオード１０の状態を
把握することになる。報知部１６は、制御部１４による
この比較結果を知らせるものであり、通常は表示版にそ
の結果を表示させる。スキャンタイム補正部１７は、レ
ーザーダイオード１０を被測定物に向けて走査する，そ
の走査速度を補正するものであり、その補正した走査速
度をロボット駆動制御部１８に出力するものである。ロ
ボット駆動制御部１８はレーザーダイオード１０を走査
させるためのロボットの動作を制御するものである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of a deterioration detection device of a laser light output device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a portion for measuring the intensity of laser light in the device shown in FIG. The laser diode 10 functions as a laser light output means, and from this, laser light is output toward an object to be measured, which is an object to be subjected to dimension or shape measurement. The laser diode 10 is driven by a laser diode drive unit 11. The PSD sensor 12 functions as a light receiving unit, and receives the laser light from the laser diode 10 reflected by the shutter 13. The shutter 13 is driven for a predetermined time by the control unit 14, and the laser light from the laser diode 10 is PS only while the shutter 13 is driven.
It will be reflected toward the D sensor 12. During this period, the intensity of the laser light received by the PSD sensor 12, in other words, the amount of received light is input to the control unit 12 as information. Further, the control unit 14 is adapted to count the cumulative use time after the laser diode 10 is replaced. In the storage unit 15, the relationship between the use time and the laser light output of the laser diode 10 as shown in FIG. 3 is shown for each mode of collimation (curve A), use (curve B) and life (curve C). Remembered
In addition, the intensity of the laser light of the laser diode 10 from the past to the present, which is collected at every deterioration detection, and the accumulated use time are also sequentially stored. The control unit 14 compares the information of the intensity of the laser light input to the PSD sensor 12 and the usage time of the PSD sensor 12 with the above-mentioned information stored in the storage unit 15, and the comparison result is obtained. The state of the laser diode 10 will be grasped based on this. The notification unit 16 notifies the comparison result by the control unit 14, and normally causes the display plate to display the result. The scan time correction unit 17 scans the laser diode 10 toward the object to be measured, corrects the scanning speed thereof, and outputs the corrected scanning speed to the robot drive control unit 18. The robot drive controller 18 controls the operation of the robot for scanning the laser diode 10.
【０００７】前記したレーザーダイオード１０，ＰＳＤ
センサー１２及びシャッター１３は図２に示すようなケ
ーシング２０内に収納されている。このケーシング２０
は図示しないロボットのアーム部分に取り付けられてお
り、このアーム部分の走査によってレーザー光が被測定
物上を走査されることになる。レーザーダイオード１０
からはシャッター１３に向けてレーザー光が出力され
る。測定が行われている時には、シャッター１３は駆動
されておらず、レーザーダイオード１０から出力された
レーザー光はシャッター１３を透過して被測定物に照射
される。尚、このシャッター１３は最近良く使用されて
いる液晶シャッターである。このシャッター１３が駆動
されると、レーザーダイオード１０からのレーザー光は
シャッター１３を透過せずにこれに反射し、その反射光
はレーザーダイオード１０の後方に設けられているＰＳ
Ｄセンサー１２に受光されることになる。尚、このＰＳ
Ｄセンサー１２によって受光された光量は制御部１４に
入力され、記憶部１５に記憶されている情報に基づいて
レーザーダイオード１０の状態が判断されるのは前述し
た通りである。Laser diode 10, PSD described above
The sensor 12 and the shutter 13 are housed in a casing 20 as shown in FIG. This casing 20
Is attached to an arm portion of a robot (not shown), and the laser beam is scanned on the object to be measured by scanning the arm portion. Laser diode 10
Emits a laser beam toward the shutter 13. When the measurement is being performed, the shutter 13 is not driven, and the laser light output from the laser diode 10 passes through the shutter 13 and is applied to the object to be measured. Incidentally, the shutter 13 is a liquid crystal shutter which has been widely used recently. When the shutter 13 is driven, the laser light from the laser diode 10 does not pass through the shutter 13 and is reflected by the shutter 13, and the reflected light is provided at the back of the laser diode 10.
The light is received by the D sensor 12. In addition, this PS
As described above, the amount of light received by the D sensor 12 is input to the control unit 14, and the state of the laser diode 10 is determined based on the information stored in the storage unit 15.
【０００８】以上のように構成されたレーザー光出力装
置の劣化検出装置は図４の動作フローチャートに示され
るように動作することになる。まず、制御部１４にレー
ザーダイオード１０の劣化検出を行なうべき指令が外部
から入力されると、制御部１４はシャッター１３を駆動
してレーザー光がＰＳＤセンサー１２に入射されるよう
にシャッター１３を閉じる（Ｓ１）。次に、制御部１４
はレーザーダイオード駆動部１１にレーザーダイオード
１０を駆動すべき信号を出力し、レーザーダイオード駆
動部１１はこの指令を受けてレーザーダイオード１０を
駆動し、そこからレーザー光を出力させる（Ｓ２）。次
に、制御部１４はＰＳＤセンサー１２によって受光され
たレーザー光の強度を光量に置き換えて入力し、この光
量と制御装置１４においてカウントしているレーザーダ
イオード１０の使用積算時間とをレーザーダイオード１
０の情報として記憶部１５に記憶する（Ｓ３，Ｓ４）。
そして記憶部１５に劣化検出の度に現在に至るまで記憶
されたこの情報と記憶部１５に記憶されている図３に示
されているような情報とを比較するかどうかの判断を
し、比較を行なうのであれば、その情報のパターンが
Ａ，Ｂ，Ｃのどのパターンであるかが次に判断されるこ
とになる。尚、この情報の比較を行なうか否かの判断
は、レーザーダイオード１０の使用積算時間がどの程度
であるか、あるいは受光された光量がどの程度であるか
で一律に判断するか、又はこれらを組み合わせて判断す
るようにしても良い。具体的には、使用積算時間がＴ時
間以上になっているから情報の比較を行なう，言い換え
ればレーザーダイオード１０の劣化検出をするか、又
は、光量がＱルーメン以下であるから劣化検出を行なう
か、あるいは、積算使用時間がＴ時間以上でかつ光量が
Ｑルーメン以下であるから劣化検出を行なうか、などの
ようにして判断するようにしても良い（Ｓ５）。The deterioration detecting device of the laser light output device constructed as described above operates as shown in the operation flowchart of FIG. First, when a command to detect deterioration of the laser diode 10 is input from the outside to the control unit 14, the control unit 14 drives the shutter 13 and closes the shutter 13 so that the laser light is incident on the PSD sensor 12. (S1). Next, the control unit 14
Outputs a signal for driving the laser diode 10 to the laser diode drive section 11, and the laser diode drive section 11 receives the command and drives the laser diode 10 to output a laser beam (S2). Next, the control unit 14 replaces the intensity of the laser light received by the PSD sensor 12 with the light amount and inputs it, and the light amount and the cumulative use time of the laser diode 10 counted by the control device 14 are input to the laser diode 1
The information of 0 is stored in the storage unit 15 (S3, S4).
Then, every time the deterioration is detected in the storage unit 15, it is judged whether or not this information stored up to the present time and the information as shown in FIG. Then, it is determined next whether the pattern of the information is A, B, or C. Whether or not the information is compared is determined uniformly based on how long the integrated use time of the laser diode 10 is, or how much light is received. The judgment may be made in combination. Specifically, the information is compared because the accumulated use time is equal to or longer than T time, in other words, whether the deterioration of the laser diode 10 is detected or whether the deterioration is detected because the light quantity is Q lumens or less. Alternatively, it may be determined by performing deterioration detection or the like because the accumulated use time is equal to or longer than T time and the light amount is equal to or less than Q lumen (S5).
【０００９】以上のような判断基準にしたがって情報の
比較を行なうか否かが判断されるのであるが、比較を行
なうという判断がされた場合には、Ｓ４のステップにお
いて記憶された情報が、図３に示したようなコリメート
時の不具合パターンを示したＡパターンに相当するもの
であるか、使用時の不具合パターンを示したＢパターン
に相当するものであるか、寿命パターンを示したＣパタ
ーンに相当するものであるかの判断がされ（Ｓ６〜Ｓ
８）、いずれのパターンにも該当しなければ、制御部１
４は報知部１６にレーザーダイオード１０が正常である
旨の表示をさせる（Ｓ９）。一方、この判断においてい
ずれかのパターンに該当した場合には、制御部１４は、
記憶部１５に記憶されているその該当パターンにおける
レーザーダイオード１０の情報と、Ｓ４のスッテプにお
いて記憶したその情報とを比較してその劣化度合を演算
し、スキャンタイム補正部１７にその劣化度合に応じた
レーザー光のスキャンタイムを設定するように指令を出
力する。この指令を受けたスキャンタイム補正部１７
は、ロボット駆動制御部１８に、被測定物にレーザー光
を走査させる際にはその走査速度を遅くすべき指令を出
力する。これによって、例えばレーザー光の出力強度が
交換当初の９０％程度に低下していたとすると、ロボッ
トによって被測定物上を走査されるレーザー光の走査速
度が約１０％程度低下されることになる。このために、
測定は常に最適な状態で行われることとなって、測定の
信頼性及び安定性が向上することになる（Ｓ１０，Ｓ１
１）。またＳ１０のステップにおける比較において、レ
ーザー光の強度が寿命に至っていると判断されるほど低
下しているときには、制御部１４は報知部１６にレーザ
ーダイオード１０が寿命である旨の表示をさせる（Ｓ１
２）。Whether or not to compare the information is determined according to the above-described criteria. If it is determined that the information is to be compared, the information stored in step S4 is 3 corresponds to the A pattern showing the defective pattern at the time of collimation, the B pattern showing the defective pattern at the time of use, or the C pattern showing the life pattern. It is determined whether or not it is equivalent (S6 to S
8), if it does not correspond to any of the patterns, the control unit 1
4 causes the notification unit 16 to display that the laser diode 10 is normal (S9). On the other hand, if any of the patterns is satisfied in this determination, the control unit 14
The deterioration degree is calculated by comparing the information of the laser diode 10 in the corresponding pattern stored in the storage unit 15 with the information stored in the step of S4, and the scan time correction unit 17 is operated according to the deterioration degree. Command to set the scan time of the laser beam. Scan time correction unit 17 that received this command
Outputs to the robot drive controller 18 a command to slow down the scanning speed when the laser beam is scanned on the object to be measured. As a result, for example, if the output intensity of the laser light is reduced to about 90% at the time of replacement, the scanning speed of the laser light scanned by the robot on the object to be measured is reduced by about 10%. For this,
Since the measurement is always performed in the optimum state, the reliability and stability of the measurement are improved (S10, S1).
1). Further, in the comparison in the step S10, when the intensity of the laser light is so low that it is determined that it has reached the end of its life, the control unit 14 causes the notification unit 16 to display that the laser diode 10 is at the end of its life (S1).
2).
【００１０】尚、以上の処理は、レーザーダイオード１
０の一定使用時間ごとに行われるようになっている。ま
た、Ｓ１及びＳ２のステップで行われるシャッター１３
の駆動とレーザーダイオード１０の駆動は、ほぼ同時に
開始され、ほぼ同時に終了される。したがって、ＰＳＤ
センサー１２には設定された一定の時間だけレーザー光
が照射されることになり、制御部１４はこの間に受光さ
れた光量に基づいてレーザーダイオード１０の劣化検出
を行なうことになる。この劣化検出をさらに進めること
によって、使用しているレーザーダイオード１０の余命
を算出することも可能である。この余命が算出できれ
ば、完璧な予防保全を容易に行なうことができるように
なる。The above processing is performed by the laser diode 1.
It is performed every fixed use time of 0. In addition, the shutter 13 performed in steps S1 and S2
Driving of the laser diode 10 and driving of the laser diode 10 are started almost at the same time and ended almost at the same time. Therefore, PSD
The sensor 12 is irradiated with the laser light for a set period of time, and the controller 14 detects the deterioration of the laser diode 10 based on the amount of light received during this period. It is also possible to calculate the remaining life of the laser diode 10 in use by further advancing this deterioration detection. If this life expectancy can be calculated, perfect preventive maintenance can be easily performed.
【００１１】[0011]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、レー
ザー光出力手段の劣化状態が容易に判断できるようにな
るから、完璧な予防保全を行なうことができるようにな
り、その交換を生産ラインの稼動に悪影響を与えずに行
なうことができるようになる。As described above, according to the present invention, the deterioration state of the laser light output means can be easily determined, so that perfect preventive maintenance can be performed and the replacement thereof can be produced. It can be performed without adversely affecting the operation of the line.
【図１】本発明にかかるレザー光出力装置の劣化検出装
置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a deterioration detection device of a laser light output device according to the present invention.
【図２】図１に示した装置におけるレーザー光の強度を
測定する部分の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a portion for measuring the intensity of laser light in the apparatus shown in FIG.
【図３】図１に示した装置の記憶部に記憶されている情
報の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of information stored in a storage unit of the apparatus shown in FIG.
【図４】図１に示した装置の動作フローチャートであ
る。FIG. 4 is an operation flowchart of the apparatus shown in FIG.
１０…レーザーダイオード（レーザー光出力手段） １１…レーザーダイオード駆動部 １２…ＰＳＤセンサー（受光手段） １３…シャッタ
ー（反射手段） １４…制御部（検出手段） １５…記憶部（記憶手
段） １６…報知部 １７…スキャンタイム補正部 １８…ロボット駆動制御部 ２０…ケーシングDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser diode (laser light output means) 11 ... Laser diode drive part 12 ... PSD sensor (light receiving means) 13 ... Shutter (reflection means) 14 ... Control part (detection means) 15 ... Storage part (storage means) 16 ... Notification Part 17 ... Scan time correction part 18 ... Robot drive control part 20 ... Casing
Claims (1)
と、当該レーザー光を受光する受光手段と、当該レーザ
ー光出力手段からのレーザー光を当該受光手段に向けて
反射させる反射手段と、前記レーザー光出力手段におけ
るレーザー光出力強度の経年変化情報を記憶する記憶手
段と、前記反射手段を介して前記受光手段に受光された
前記レーザー光出力手段からのレーザー光の出力強度と
前記記憶手段に記憶されている経年変化情報とから、前
記レーザー光出力手段の劣化度合を検出する検出手段と
を有することを特徴とするレーザー光出力装置の劣化検
出装置。1. Laser light output means for outputting laser light, light receiving means for receiving the laser light, reflecting means for reflecting the laser light from the laser light output means toward the light receiving means, and the laser. Storage means for storing secular change information of laser light output intensity in the light output means, and output intensity of laser light from the laser light output means received by the light receiving means via the reflecting means and stored in the storage means A deterioration detection device for a laser light output device, comprising: a detection unit that detects the degree of deterioration of the laser light output unit based on the stored aging information.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP842391A JP2682237B2 (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Deterioration detection device for laser light output device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP842391A JP2682237B2 (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Deterioration detection device for laser light output device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250325A JPH04250325A (en) | 1992-09-07 |
| JP2682237B2 true JP2682237B2 (en) | 1997-11-26 |
Family
ID=11692722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP842391A Expired - Lifetime JP2682237B2 (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Deterioration detection device for laser light output device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682237B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111136661A (en) * | 2020-02-19 | 2020-05-12 | 珠海格力智能装备有限公司 | Robot position calibration method, device and system and robot system |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP842391A patent/JP2682237B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04250325A (en) | 1992-09-07 |
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