JP7179278B2 - 保護ガラスの汚れ検知装置及び保護ガラスの汚れ検知方法 - Google Patents
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Description
図1は、保護ガラス1030の側面部分(周囲端面)にフォトセンサ(例えばフォトダイオード)1050を取り付け、ガラス側面に伝搬するレーザ光を測定する構成を説明する図である。図1に示すように、レーザ加工ヘッド1010の先端付近にはレーザ光を調整する平凸レンズ1040が備えられており、さらにその先端側に保護ガラスホルダ1020に保持された保護ガラス1030が備えられている。
溶接中にリアルタイムで汚れを検知するという観点において、溶接と同時に汚れ検知を行うことは必須である。また、より小さな汚れ具合やより程度の低い汚れ具合をも検知するために、S/N比を上げて溶接材無しの検知能力にできる限り近づけることが必要であると思われる。そこで、本発明者は、第2の実施形態として以下に述べる工夫を創出した。
Claims (11)
- レーザ溶接機の保護ガラスの側面から出射される散乱光から特定波長の光を透過させるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを透過した透過光を検知するフォトセンサと、前記バンドパスフィルタと前記フォトセンサとの間に第二平凸レンズと、を備え、
前記保護ガラスの側面と前記バンドパスフィルタと前記フォトセンサとの間に光ファイバを備えない
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。 - 請求項1に記載の保護ガラスの汚れ検知装置において、
前記保護ガラスを保持する保護ガラスホルダをさらに備え、
前記バンドパスフィルタと前記フォトセンサとは前記保護ガラスホルダに実装される
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。 - 請求項1または請求項2に記載の保護ガラスの汚れ検知装置において、
前記バンドパスフィルタと前記保護ガラスの側面との間に第一平凸レンズをさらに備える
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の保護ガラスの汚れ検知装置において、
前記バンドパスフィルタは、溶接対象物からの500nm~800nm帯域である戻り光を遮断する
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の保護ガラスの汚れ検知装置において、
前記散乱光は前記保護ガラスに付着した汚れにより散乱されたレーザ光であって、前記バンドパスフィルタは、前記散乱されたレーザ光のみを透過させる
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の保護ガラスの汚れ検知装置において、
前記第二平凸レンズは、前記バンドパスフィルタと対向する側が凸となるように配置される
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。 - 1075nmの波長のレーザ光で溶接加工するレーザ溶接機に装着される保護ガラスの汚れ検知方法において、
レーザ溶接機の保護ガラスの側面から出射される散乱光から特定波長の光を透過させるバンドパスフィルタで、前記保護ガラスに付着した汚れにより散乱された1050nm乃至1150nm帯域の光のみを透過させる工程と、
前記バンドパスフィルタを透過した透過光を、第二平凸レンズを介してフォトセンサで検知する工程と、を有し、
前記散乱光は、前記保護ガラスの側面から前記フォトセンサで検知されるまで光ファイバを介さない
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知方法。 - 溶接加工するレーザ溶接機に装着される保護ガラスの汚れ検知方法において、
レーザ溶接機の保護ガラスの側面から出射される散乱光から特定波長の光を遮断するバンドパスフィルタで、500nm~800nm帯域の溶接材からの戻り光を、除去する工程と、
前記バンドパスフィルタを透過した透過光を、第二平凸レンズを介してフォトセンサで検知する工程と、を有し、
前記散乱光は、前記保護ガラスの側面から前記フォトセンサで検知されるまで光ファイバを介さない
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知方法。 - レーザ加工機の加工ヘッドの出射レンズをスパッタやヒューム等の汚れから保護する保護ガラスの側面から加工中に伝搬する光を、光ファイバを介することなく、入射するフォトセンサと、
前記保護ガラスの側面と前記フォトセンサとの間に設けた1050nmから1150nmの透過帯域を有するバンドパスフィルタと、
前記保護ガラスの側面から伝搬する光が前記バンドパスフィルタを透過し、前記フォトセンサに入射され検知した信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路で増幅された検知信号の経時増大程度や所定しきい値との比較により前記保護ガラスの汚れをリアルタイムで判定する判定・処理回路と、を備え、
前記バンドパスフィルタの入射側に凸側面を対向させて配置した第一平凸レンズをさらに備える
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。 - 請求項9 に記載の保護ガラスの汚れ検知装置において、
前記バンドパスフィルタの出射側に凸側面を対向させて配置した第二平凸レンズをさらに備える
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。 - 請求項3に記載の保護ガラスの汚れ検知装置において、
前記第一平凸レンズは、前記バンドパスフィルタと対向する側が凸となるように配置される
ことを特徴とする保護ガラスの汚れ検知装置。
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