(57)【要約】【課題】  構造が簡単で、安価な光ファイバの故障検出装置を得る。【解決手段】  本発明の光ファイバの故障検出装置５は、光ファイバの被覆外周に螺旋状に密着配置されたチューブと、チューブに気体を供給する気体供給手段６と、チューブに流れる気体の流量または圧力を測定する気体測定器とを設けたものである。また、チューブの中に光ファイバを内包させてもよく、気体測定器を流量計７としてもよい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高出力の光を伝送する光ファイバの断線、破損などを検出する故障検出装置において、
前記光ファイバの被覆外周に螺旋状に密着配置されたチューブと、前記チューブに気体を供給する気体供給手段と、前記チューブに流れる気体の流量または圧力を測定する気体測定器とを設けたことを特徴とする光ファイバの故障検出装置。
【請求項２】
前記チューブの外周は可撓性の保護管で覆われており、かつ保護管の両端面は一部切り欠かれて前記チューブを取り出せる構造であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバの故障検出装置。
【請求項３】
高出力の光を伝送する光ファイバの断線、破損などを検出する故障検出装置において、
前記光ファイバを内包するチューブと、前記チューブに気体を供給する気体供給手段と、前記チューブに流れる気体の流量または圧力を測定する気体測定器とを設けたことを特徴とする光ファイバの故障検出装置。
【請求項４】
前記気体測定器は、流量に応じた電気信号を出力できる流量計であることを特徴とする請求項１または３記載の光ファイバの故障検出装置。
【請求項５】
前記チューブ内に流す気体は、不活性ガスであることを特徴とする請求項１または３記載の光ファイバの故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光のような高出力の光を、たとえば、装置内部を通って装置先端まで伝送する光ファイバの故障検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高出力の光伝送用の光ファイバとして、破断検出のために電線や導電性の保護管等を付設しているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
その一例を図５の光ファイバ構成図に示す。図において、１１１は光ファイバであり、２本の寄り合わされたエナメル線１１２をファイバ外周にらせん状に設ける。１１３はエナメル線の断線検出回路である。そして、２本のエナメル線間に電圧を印加し、絶縁抵抗変化により断線を検出し、その信号に基づいてレーザ光を遮断するものである。
また、従来の他の例として、ファイバへの入力端と出射端で光の出力強度を比較するもの、加工部位で光の強度を検出しているものもある（例えば、特許文献２参照）。
従来の他の例を、図６の光ファイバ破断検出装置の構成図に示す。図において、１１４は受光器、１１５はレンズ系である。光ファイバ１１１が破断すると、入射光と出射光の出力に差が生じるので、レンズ系１１５内の迷光を受光する受光器１１４の出力差となって破断を検出するものである。
このように、従来の光ファイバの故障検出装置は、導電性の保護管等の導通状態や、専用の光学系により光の強度を比較検出して光ファイバの破断を検出するものである。
【特許文献１】特開平７−２６６０６７号公報
【特許文献２】特開平１０−０３８７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来のパワ伝送用光ファイバの破断検出は、電線や保護管の短絡等を利用するため、専用の保護管が必要であり、検出用の回路を別に設ける必要もあり、系が高価、複雑になるという問題があった。また、専用の光学系を設けて光の出力比較をするような場合も、光学系が必要となるので、系が高価、複雑で寸法が大きくなるというような問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ファイバ外周を螺旋状に覆ったチューブ内の気体の流量変化を検出することにより、簡単な構造で、安価な光ファイバの故障検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、高出力の光を伝送する光ファイバの断線、破損などを検出する故障検出装置において、前記光ファイバの被覆外周に螺旋状に密着配置されたチューブと、前記チューブに供給を送る気体供給手段と、前記チューブに流れる気体の流量または圧力を測定する気体測定器とを設けたものである。
請求項２に記載の発明は、前記チューブの外周が可撓性の保護管で覆われており、かつ保護管の両端面は一部切り欠かれて前記チューブを取り出せる構造にしたものである。
請求項３に記載の発明は、高出力の光を伝送する光ファイバの断線、破損などを検出する故障検出装置において、前記光ファイバを内包するチューブと、前記チューブに気体を供給する気体供給手段と、前記チューブに流れる気体の流量または圧力を測定する気体測定器とを設けた構造にしたものである。
請求項４に記載の発明は、前記気体測定器を流量に応じた電気信号が出力できる流量計にしたものである。
請求項５に記載の発明は、前記チューブ内に流す気体を不活性ガスにしたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によると、光ファイバに設けたチューブ内の気体量を検出するので、専用の保護管が不要となり、検出装置が簡単な構成で安価にできる。また、専用の光学系も必要ないので検出装置が小型にできる。さらに、チューブに流す気体は、加工に用いる不活性ガスを供給することができるので、特別な装備を設ける必要がなく、設備の費用を節約できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
本発明の実施例１を図１に示す。図１は故障検出装置を用いた加工装置の外観図である。図において、１はレーザ光源、２はレンズ系、３はファイバ部、４は加工物、５は故障検出装置、６はガス供給手段、７は流量計である。
ファイバ部３は、詳細を図２に示すように、光ファイバ３１と気体を流すチューブ３２と保護管３３と光ファイバコネクタ３４から構成されている。光ファイバ３１の外周部は、チューブ３２が螺旋状に密着させて隙間なく覆っており、さらにチューブ３２の外周は可撓性の保護管３３で覆われている。チューブ３２のらせん径は、光ファイバ３１の被覆外径または保護管３３の内径に合わせて決めてある。
保護管３３の両端面は、図３に示すように一部Ｕ字の切欠き部３５が設けられ、チューブ３２を保護管３３の外に取り出せるようにしている。取り出されたチューブ３２は流量計７が設置されている。
いま、光が漏れて光ファイバ３１が破損すると、チューブ３２も同時に漏れた光で破損し、チューブ３２から気体が漏れ、チューブ内を気体が流れなくなり、流量計７の出力に異常が現れる。流量計７の監視により光ファイバ３１の異常を検出し、加工装置を即事、停止させることができる。流量計７の出力異常は電気信号として取出し、図示しない加工装置の制御部にフィードバックさせている。
さらに、流量計７を装置の根元側にも設置して、先端側との流量差をモニタリングすれば検出精度を向上させることもできる。
本発明が特許文献１、２と異なる部分は、光ファイバ断線検出用にファイバ外周の導体の導通を監視するためや迷光を検出するために、別に専用の電気回路や光学系を設けるといった追加装備が必要となる代わりに、装置として従来から必要な加工気体用のチューブで光ファイバの外周をらせん状に覆い、チューブ内の気体流量を流量計で検出するようにし、加工に必要な気体用のチューブに光ファイバの断線検出機能も兼用させて備えた部分である。
【０００８】
本発明の実施例２を図４に示す。図４は第２実施例の構成を示す図である。本実施例では、光ファイバ３１を螺旋状にチューブ３２で覆う代わりに、チューブ３２の中に内蔵させる。図において、８はチューブ３２に気体を供給するＴ字型の継手であり、光ファイバ３１の光ファイバコネクタ３４側から気体が漏れないように×××部を封止する。
本実施例では、継手８は光ファイバコネクタ３４と接続され、この継手８を通して気体はチューブ３２内に導入され、光ファイバ３１とチューブ３２のすきまを通って装置先端へと導かれる。先端側では同様にして気体が取り出され、実施例１と同様に流量計へと導かれる。チューブ３２内を流れる気体は第一実施例と同様、加工用の不活性ガスとする。
【０００９】
このように、高出力の光を装置先端に伝送する光ファイバの被覆をチューブで覆い、チューブ内には加工用の不活性ガスを流すような構成をしているので、加工用の不活性ガスが送れるとともに気体流量の変化を検出し、光ファイバからの光の漏れを検出することができる。
なお、本実施例では故障の検出手段として、チューブに流れるガスの流量を検出する方法を説明したが、チューブ内のガス圧を検出する方法を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１０】
光ファイバの外周を隙間なくエアチューブでらせん状に覆い、そのエアチューブの外周は可とうな保護管で覆う。エアチューブ内には加工に使用する不活性ガスを流し、エアチューブの装置先端側の配管中に流量計を設置することによってファイバからの光の漏れによるチューブ破損による気体流量の異常を検出し、光ファイバの異常を検出することができるので、レーザ加工機に内蔵させる光ファイバという用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１を示す故障検出装置を用いた加工装置の構成図
【図２】図１のファイバ部の詳細を示す部分断面図
【図３】図１のファイバ部の端部を示す図
【図４】本発明の実施例２を示す故障検出装置の構成図
【図５】従来の光ファイバ断線検出器を示す構成図
【図６】従来の他の光ファイバ断線検出器を示す構成図
【符号の説明】
【００１２】
１  レーザ光源
２  レンズ系
３  ファイバ部
３１  光ファイバ
３２  チューブ
３３  保護管
３４  光ファイバコネクタ
３５  切欠き部
４  加工物
５  故障検出装置
６  ガス供給手段
７  流量計
８  ガス継手  
１１１  光ファイバ
１１２  エナメル線
１１３  断線検出器
１１４  受光器
１１５  レンズ系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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