[发明专利]激光气体估计装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够估计激光气体的组成比的激光气体估计装置。

背景技术

一般来说，二氧化碳气体激光振荡器中使用的激光气体以二氧化碳气体、氮气以及氦气为主成分，将这些气体以规定的组成比混合而成的激光气体被供给到激光振荡器。已知一种如下装置：关于该激光气体的供给，设置供给二氧化碳气体的气体流路、供给氮气的气体流路以及供给氦气的气体流路，通过对各气体流路的阀进行开闭，来在激光气体混合容器内生成规定的组成比的激光气体(例如参照日本特开平6-244478号公报)。

然而，即使如上述日本特开平6-244478号公报所记载的装置那样在激光气体混合容器内生成了规定的组成比的激光气体，也存在如下情况：在激光振荡器内循环的激光气体的组成比发生变化，从而难以使激光振荡器良好地动作。在这样的情况下，需要使用气体的成分分析器等来掌握激光气体的组成比，但是使用成分分析器来掌握组成比并不容易。

发明内容

本发明的一个方式是一种估计以二氧化碳气体、氮气以及氦气中的一个或者多个为主成分的激光气体的组成比的激光气体估计装置，该激光气体估计装置具备：激光振荡器，激光气体被封入在该激光振荡器中，该激光振荡器具有使激光气体循环的送风机、放电管、对送风机供给电力的送风机电源部以及对放电管供给电力的放电管电源部；检测部，其检测被封入在激光振荡器内的激光气体的气压、施加到送风机的送风机电压、供给到送风机的送风机电流、施加到放电管的放电管电压以及供给到放电管的放电管电流中的至少一个；以及组成比估计部，其基于由检测部检测出的检测值估计激光气体的组成比。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点通过与附图相关联的以下实施方式的说明会变得更加明确。在该附图中，

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的激光气体估计装置的概要结构的图，

图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的激光气体估计装置的控制结构的框图，

图3是示出图2的存储部中存储的表示气压与送风机电流的关系的特性的一例的图，

图4是表示图2的设定部中设定的激光气体的组成比与目标气压与目标放电管电流的关系的图，

图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的激光气体估计装置的概要结构的图，

图6是表示本发明的第二实施方式所涉及的激光气体估计装置的控制结构的框图，

图7是表示图6的激光气体估计装置的变形例的图。

具体实施方式

(第一实施方式)

下面，参照图1～图4说明本发明的第一实施方式。图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的激光气体估计装置100的概要结构的图，主要示出了二氧化碳气体激光振荡器1的结构。

如图1所示，激光振荡器1具备：供激光气体循环的气体流路2；设置于气体流路2的放电管11～14；以夹持放电管11～14的方式配置的输出镜4和后镜5；对各放电管11～14供给电力的电源部21～24；使激光气体沿着气体流路2循环的送风机7；以及分别配置在送风机7的上游侧和下游侧的热交换器8、9。

气体流路2由激光气体容器形成。在激光气体容器中，以与大气隔断的状态封入有规定的组成比的激光气体。在气体流路2中设置有作为检测部的压力计17，通过压力计17检测激光振荡器1内的激光气体的压力。在正在由激光振荡器1生成激光时，激光气体的压力(激光气压)被控制在接近真空的压力(例如10kPa左右)，激光气体容器构成密闭的真空容器。

电源部21～24为高频电源，放电管11～14通过从电源部21～24供给的电力进行高频放电。此时，激光气体在经过放电管11～14时被激励而成为激励状态。由放电管11～14产生的光在输出镜4与后镜5之间被放大，其一部分作为激光10从输出镜4输出。该激光10被供给到未图示的激光加工机。激光加工机例如是金属板切断用的加工机，从激光振荡器1供给的激光10照射到作为对象物的金属板，从而金属板被切断。

送风机7由通过电动马达来驱动的风扇或者鼓风机构成。经由未图示的送风机逆变器从电源部25(图2)对送风机7提供电力，送风机7通过该电力而旋转，使激光气体沿着气体流路2循环。在热交换器8、9中流通规定的制冷剂(例如冷却水)。激光气体通过与该制冷剂之间的热交换而在经过热交换器8、9时被冷却，从而保持在规定温度。