JP2000271767A - Operation method for laser beam machining device - Google Patents
Operation method for laser beam machining deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は鋼板その他の接
合、切断などに用いる高出力のレーザ加工装置の運転方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for operating a high-power laser processing apparatus used for joining and cutting steel plates and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば２０kWクラスを超える高出力レー
ザは、レーザ出力を得るために２００kWを超える程度の
放電入力を必要とする。このために、放電入力開始とと
もにレーザ筐体全体が熱歪みを受け、ビームパスのアラ
イメント状態が経時的に変化する。安定したレーザ発振
を得るには１〜２時間程度の暖機運転が必要である。こ
の理由により、高出力レーザを加工ラインで使用する場
合、実際の加工を行っていない時間帯においても、レー
ザ発振あるいは発振のための放電入力をその都度停止さ
せ、必要な時に再発振させるとうフレキシブルな使用方
法をとることができない。こうした問題に対し、フレー
ム温度を目安にレーザを暖機運転する方法がある（特開
平５−２６５１７４号公報参照）。この発明は、長時間
レーザを使用しない状態が続いた際の加工開始時間を短
縮する方法であり、長時間の休止後の速やかな加工開始
には適している。2. Description of the Related Art For example, a high-power laser exceeding 20 kW class requires a discharge input exceeding 200 kW to obtain a laser output. For this reason, the entire laser housing is subjected to thermal distortion upon the start of discharge input, and the alignment state of the beam path changes over time. A warm-up operation for about 1 to 2 hours is required to obtain stable laser oscillation. For this reason, when a high-power laser is used in a processing line, the laser oscillation or the discharge input for oscillation is stopped each time even during the time when the actual processing is not performed, and the laser is re-oscillated when necessary. Can not be used in any way. To cope with such a problem, there is a method of performing a warm-up operation of the laser based on the frame temperature (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-265174). The present invention is a method for shortening the processing start time when the laser is not used for a long time, and is suitable for promptly starting the processing after a long pause.
【０００３】実際のラインにおけるレーザの使用方法
は、短時間のレーザ加工を比較的短ピッチで繰り返す使
用方法が主である。加工を短時間で間欠的に行う場合、
レーザ筐体への放電による平均熱負荷が、暖機時の放電
入力、予備放電入力のいずれでもないため、加工を繰り
返し行うとレーザ筐体が熱歪みを生じ、共振器内のミラ
ーアライメントが崩れ、レーザ発振が不安定になる。こ
のような問題に対して、加工時と加工時以外の２つのス
テージの放電設定をもち、加工時以外の放電電流を一定
とすることでレーザ発振を安定させる方法がある（特公
平４−５２１８３号公報参照）。しかし、この発明で
は、加工時にレーザ出力をアップするために放電入力を
上げることが必要で、長時間加工を繰り返す場合、その
間の平均放電入力は加工時、加工時以外に設定した放電
入力のいずれとも等しくならない。この結果、レーザ筐
体の熱負荷が変化することになり、レーザ発振が不安定
になる。The method of using a laser in an actual line is mainly a method of repeating laser processing in a short time at a relatively short pitch. When processing is performed intermittently in a short time,
Since the average thermal load due to the discharge to the laser housing is neither the discharge input during warm-up nor the pre-discharge input, repeated processing causes thermal distortion in the laser housing and the mirror alignment in the resonator is broken. As a result, laser oscillation becomes unstable. In order to solve such a problem, there is a method of stabilizing laser oscillation by setting the discharge settings of two stages during processing and during non-processing, and keeping the discharge current constant during non-processing (Japanese Patent Publication No. 4-52183). Reference). However, in the present invention, it is necessary to increase the discharge input in order to increase the laser output at the time of machining, and when machining is repeated for a long time, the average discharge input during that time is either the machining input or the discharge input set during non-machining. Is not equal to As a result, the thermal load of the laser housing changes, and the laser oscillation becomes unstable.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】高出力ガスレーザにお
いてはレーザを加工時と同様の高出力な発振状態に保持
する必要があるため、消費電力の増加、放電電極の早期
劣化という問題があった。こうした問題を避けるため、
暖機運転や、加工時以外の放電状態を設けるなどの発明
が開示されている。しかし、間欠的な使用を長時間繰り
返すという、もっとも実際的な高出力レーザの使用方法
では、加工中のレーザヘの平均熱負荷（＝平均放電入
力）が暖機放電入力、加工時以外の放電入力のいずれと
も違うため、レーザ加工を繰り返すうちにレーザ発振が
不安定になる問題がある。In a high-power gas laser, it is necessary to maintain the laser in a high-power oscillation state similar to that at the time of processing, so that there has been a problem of an increase in power consumption and early deterioration of a discharge electrode. To avoid these problems,
There are disclosed inventions such as warming-up operation and providing a discharge state other than during machining. However, in the most practical method of using a high-power laser, in which intermittent use is repeated for a long time, the average heat load (= average discharge input) to the laser during processing is the warm-up discharge input and the discharge input other than during processing. Therefore, there is a problem that the laser oscillation becomes unstable as the laser processing is repeated.
【０００５】この発明は、２０kWを超えるような高出力
レーザ加工装置において、長時間にわたりレーザを間欠
的に使用しても安定したレーザ発振を得るとともに、高
出力レーザの省電力、電極の長寿命化を図ることができ
る運転方法を提供することを課題としている。According to the present invention, in a high-power laser processing apparatus exceeding 20 kW, stable laser oscillation can be obtained even when the laser is used intermittently for a long time, power saving of the high-power laser, and long life of the electrode. It is an object of the present invention to provide a driving method capable of realizing the operation.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明のレーザ加工装
置の運転方法は、待機状態のレーザ出力を加工工程のレ
ーザ出力より低くするレーザ加工装置の運転方法におい
て、レーザ加工が加工工程と一時停止とが交互に繰り返
される加工群からなり、加工群内で加工放電入力および
一時停止放電入力をそれぞれ一定値に設定し、加工工程
でのレーザ発振が安定するように一時停止放電入力を加
工放電入力より低く設定する。A method of operating a laser processing apparatus according to the present invention is a method of operating a laser processing apparatus in which a laser output in a standby state is lower than a laser output in a processing step. The machining discharge input and the pause discharge input are set to constant values within the machining group, and the pause discharge input is changed to the machining discharge input so that laser oscillation in the machining process is stabilized. Set lower.
【０００７】この発明は、長時間にわたりレーザを間欠
的に使用しても安定したレーザ発振を得ることができる
とともに、高出力レーザの省電力を図ることができる。According to the present invention, stable laser oscillation can be obtained even when the laser is used intermittently for a long time, and the power consumption of a high-power laser can be reduced.
【０００８】上記レーザ加工装置の運転方法において、
加工群間の待機放電入力を、加工群の平均放電入力にほ
ぼ等しくすることが好ましい。[0008] In the operation method of the laser processing apparatus,
It is preferable to make the standby discharge input between the processing groups substantially equal to the average discharge input of the processing groups.
【０００９】加工群内の平均放電入力がほぼ一定となる
ように、一時停止時間を制御することが好ましい。放電
入力を一定として放電時間を制御するので、制御が確実
かつ容易となる。It is preferable to control the suspension time so that the average discharge input in the machining group becomes substantially constant. Since the discharge time is controlled while keeping the discharge input constant, the control becomes reliable and easy.
【００１０】また、加工放電入力を所定の時間的変化率
をもって立ち上げ、または立ち下げることが好ましい。
これにより、加工放電入力を瞬間的な立上げ、または立
下げを防ぐことができ、電極の長寿命化を図ることがで
きる。It is preferable that the machining discharge input rises or falls at a predetermined rate of change over time.
As a result, instantaneous rise or fall of the machining discharge input can be prevented, and the life of the electrode can be extended.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図５は、この発明の運転方法が実
施される高出力レーザ加工装置を模式的に示している。
図に示すように、ＣＯ2 レーザ発振器１０の射出側に伝
送光学系１２が設けられている。伝送光学系１２は、３
個の平面鏡１３、１６、１７および２個の凹面鏡１４、
１５からなっている。凹面鏡１４と凹面鏡１５との間に
シャッタ２０が配置されている。待機時には、シャッタ
２０が光路を閉じると、レーザ光Ｌはビームダンパ２２
に射出される。ビームダンパ２２は、冷却水で冷却され
ている。冷却水のダンパ入・出側の温度差と流量とを測
定してビームダンパ２２が吸収した熱量を求めることに
より、レーザ出力を測定することができる。伝送光学系
１２からのレーザ光Ｌは加工ヘッド２５に伝送される。
加工ヘッド２５内は、平面鏡２６と凹面鏡２７とからな
る加工光学系が構成されている。レーザ光Ｌは加工ヘッ
ド２５で被加工材Ｍの加工面に集光され、溶接、切断な
どの加工が行われる。制御コンピュータ３０がＣＯ2 レ
ーザ発振器１０に接続されており、制御コンピュータ３
０はレーザ出力を制御する。FIG. 5 schematically shows a high-power laser processing apparatus in which the operating method of the present invention is carried out.
As shown, a transmission optical system 12 is provided on the emission side of the CO 2 laser oscillator 10. The transmission optical system 12 has 3
Plane mirrors 13, 16, 17 and two concave mirrors 14,
It consists of fifteen. A shutter 20 is arranged between the concave mirror 14 and the concave mirror 15. During standby, when the shutter 20 closes the optical path, the laser light L is applied to the beam damper 22.
Injected into. The beam damper 22 is cooled by cooling water. The laser output can be measured by measuring the temperature difference and the flow rate of the cooling water at the inlet and outlet of the damper and determining the amount of heat absorbed by the beam damper 22. The laser light L from the transmission optical system 12 is transmitted to the processing head 25.
In the processing head 25, a processing optical system including a plane mirror 26 and a concave mirror 27 is configured. The laser beam L is focused on the processing surface of the workpiece M by the processing head 25, and processing such as welding and cutting is performed. The control computer 30 is connected to the CO2 laser oscillator 10 and the control computer 3
0 controls the laser output.
【００１２】図１（ａ）は、１加工群における放電入力
の経時変化を示している。加工群Ｇは、加工工程Ｗと一
時停止Ｈとからなっている。加工工程Ｗは、レーザ光に
より被加工物を溶接接合したり、切断したりする。一つ
の加工工程Ｗが終わると、被加工物の移動およびレーザ
光の加工開始位置への復帰のために加工を一時停止Ｈす
る。加工再開の準備が整うと、次の加工工程Ｗに移る。
１加工群Ｇ内では、各加工工程Ｗの加工条件および被加
工物は実質的に同じである。したがって、加工工程Ｗの
放電入力ＰW および加工時間ＴW 、ならびに一時停止Ｈ
の放電入力ＰHおよび時間ＴH は、すべての加工工程Ｗ
でそれぞれほぼ同じ入力および時間となっている。加工
時のＣＯ2 レーザ発振器への放電入力ＰW および加工時
間ＴW 、ならびに一時停止時Ｈの放電入力ＰH および停
止時間ＴH はあらかじめ実験で求めておく。一時停止時
Ｈの放電入力ＰH は、加工工程Ｗでのレーザ発振が安定
するように加工放電入力ＰW より低く、かつ一時停止放
電入力ＰH から加工放電入力ＰW への立上り時間が所定
時間以下となるように設定する。一時停止放電入力ＰH
は、例えば加工放電入力ＰW の３０〜７０％程度であ
る。一時停止時間ＴHは、加工工程Ｗが終了し被加工物
の移動およびレーザ光の加工開始位置への復帰時間によ
って決められる。上記加工工程Ｗおよび一時停止Ｈの放
電入力と時間は、制御コンピュータにあらかじめ記憶さ
れている。加工は、記憶された加工条件およびた制御プ
ログラムに従い自動的に実行される。FIG. 1A shows a temporal change of the discharge input in one machining group. The processing group G includes a processing step W and a temporary stop H. In the processing step W, the workpiece is welded or cut by a laser beam. When one processing step W is completed, the processing is temporarily stopped H for moving the workpiece and returning to the processing start position of the laser beam. When the preparation for resuming the processing is completed, the process proceeds to the next processing step W.
In one processing group G, the processing conditions and the workpiece in each processing step W are substantially the same. Therefore, the discharge input P W and the machining time T W of the machining process W , and the pause H
The discharge input P H and the time T H of all the machining steps W
Have almost the same input and time. The discharge input P W and the processing time T W to the CO 2 laser oscillator during the processing, and the discharge input P H and the stop time T H during the temporary stop H are determined in advance by experiments. Discharge input P H pause time H, the laser oscillation at a processing step W is lower than the working discharge input P W to stabilize, and the rise time from the pause discharge input P H to machining the discharge input P W given Set to be less than the time. Pause discharge input P H
Is, for example, about 30 to 70% of the machining discharge input PW . The temporary stop time T H is determined by the movement of the workpiece and the return time of the laser beam to the processing start position after the processing step W ends. The discharge input and the time of the machining step W and the pause H are stored in the control computer in advance. Machining is automatically executed according to the stored machining conditions and control program.
【００１３】図１（ｂ）は、図１（ａ）のレーザ放電入
力に対応するレーザ出力の経時変化を示している。レー
ザ出力は加工に用いられるレーザ光の出力であり、前記
ビームダンパを利用して測定される。レーザ出力の大き
さと放電入力の大きさとの間に一定の関係がり、加工時
間と一時待機時間とは同じであるので、放電入力とレー
ザ出力とは同じパターンをとる。レーザ出力の大きさ
は、放電入力の大きさの７〜２０％程度である。FIG. 1B shows a temporal change of the laser output corresponding to the laser discharge input of FIG. 1A. The laser output is the output of a laser beam used for processing, and is measured using the beam damper. Since there is a certain relationship between the magnitude of the laser output and the magnitude of the discharge input, and the machining time and the temporary standby time are the same, the discharge input and the laser output take the same pattern. The magnitude of the laser output is about 7 to 20% of the magnitude of the discharge input.
【００１４】図２（ａ）はこの発明の他の実施の形態を
示すもので、１加工群における加工放電入力の経時変化
を示している。図１に示す場合のように、短時間で放電
状態を瞬間的に変化させると、放電が不安定になる場合
がある。このような場合、図２に示すように放電を緩や
かにする、つまり加工放電入力を所定の時間的変化率で
もって立ち上げ、または立ち下げることにより、不安定
な放電を防ぐことができる。上記時間的変化率は放電条
件によって異なるが、例えば２５〜１００KW/s程度であ
る。図２（ｂ）は、図２（ａ）のレーザ放電入力に対応
するレーザ出力の経時変化を示している。FIG. 2A shows another embodiment of the present invention, and shows a change with time of a machining discharge input in one machining group. As shown in FIG. 1, when the discharge state is changed instantaneously in a short time, the discharge may be unstable. In such a case, unstable discharge can be prevented by slowing the discharge as shown in FIG. 2, that is, by raising or lowering the machining discharge input at a predetermined temporal change rate. The temporal change rate varies depending on the discharge conditions, but is, for example, about 25 to 100 KW / s. FIG. 2B shows a temporal change of the laser output corresponding to the laser discharge input of FIG. 2A.
【００１５】図３は、複数の加工群がある場合を示して
いる。１つの加工群Ｇ1 が終了すると、次の加工群Ｇ2
との間は待機状態Ｓ1 となっている。加工放電入力ＰW
および加工時間ＴW 、ならびに一時停止放電入力ＰH お
よび一時停止時間ＴH は一定である。待機放電入力ＰS
は、次の加工群Ｇ2 の加工工程Ｗでのレーザ発振が安定
するように加工放電入力ＰW より低く、一時停止放電入
力ＰH より高くなっている。例えば、加工群Ｇ1 、Ｇ2
間の待機放電入力ＰS を、加工群Ｇ1 内の平均レーザ放
電入力Ｐm にほぼ等しくすることが好ましい。この場
合、平均レーザ放電入力Ｐm は、次の式（１）で求める
ことができる。FIG. 3 shows a case where there are a plurality of processing groups. If one processing group G 1 is completed, the next machining unit G 2
During the in the standby state S 1 and. Machining discharge input P W
And machining time T W, and pause the discharge input P H and the pause time T H is constant. Stand-by discharge input P S
Is lower than the machining discharge input P W and higher than the pause discharge input P H so that the laser oscillation in the processing step W of the next processing group G 2 is stabilized. For example, processing groups G 1 , G 2
It is preferable that the standby discharge input P S during this time is substantially equal to the average laser discharge input P m in the machining group G 1 . In this case, the average laser discharge input P m can be obtained by the following equation (1).
【００１６】 Ｐm ＝ ｛（ＴW ＰW ＋ＴH ＰH ）ｎ＋ＴW ＰW ｝／｛（ＴW ＋ＴH ）ｎ＋ＴW ｝ ……（１） ここで、ｎは加工工程と一時停止との組の数を表してい
る。組数ｎが多い場合、式（１）は Ｐm ＝（ＴW ＰW ＋ＴH ＰH ）／（ＴW ＋ＴH ） ……（２） としてもよい。待機放電入力は、例えば加工放電入力の
５０〜７０％程度である。待機時間は、次の加工群の加
工条件の設定、被加工物の搬入などの時間によって決め
られる。したがって、待機時間は、一時停止時間よりも
長い時間となっている。[0016] P m = at {(T W P W + T H P H) n + T W P W} / {(T W + T H) n + T W} ...... (1) where, n represents the processing steps and pause Represents the number of pairs. If the set number n is large, equation (1) is P m = (T W P W + T H P H) / (T W + T H) may be ... (2). The standby discharge input is, for example, about 50 to 70% of the machining discharge input. The standby time is determined by the time for setting the processing conditions of the next processing group, loading the workpiece, and the like. Therefore, the standby time is longer than the pause time.
【００１７】図４は、一つの加工群Ｇの中で、異なる加
工時間または一時停止時間を含む場合を示している。加
工群Ｇは、加工工程Ｗと一時停止Ｈとの組合せの１０組
からなっている。加工放電入力ＰW および一時停止放電
入力ＰH は、それぞれ一定に設定されている。加工時間
ＴW は、加工条件に従って変えてある。例えば、加工工
程Ｗ6 およびＷ7 では加工時間が標準加工時間（Ｗ1 、
Ｗ2 、Ｗ3 などの加工時間）より短く、加工工程Ｗ8 で
は長くなっている。また、一時停止時間ＴH は加工群Ｇ
内の平均レーザ放電入力がほぼ一定値となるように変え
てある。例えば、一時停止Ｈ3 は停止時間が長いので、
一時停止放電入力ＰH でＴH31 時間、待機放電入力ＰS
でＴH32 時間停止している。一時停止Ｈ6 およびＨ7 で
も同様に一時停止を２段階に分けている。加工工程Ｗ8
は加工時間が長いので、一時停止Ｈ8 では停止時間を長
くしている。FIG. 4 shows a case where one processing group G includes different processing times or pause times. The processing group G is composed of 10 sets of a combination of the processing step W and the temporary stop H. The machining discharge input P W and the pause discharge input P H are set to be constant. The processing time T W is changed according to the processing conditions. For example, processing steps W 6 and W 7 in the processing time standard processing time (W 1,
W 2, W 3 machining time, etc.) from the short and longer in processing step W 8. In addition, the pause time T H
Are changed so that the average laser discharge input in the above becomes substantially constant. For example, since the pause H 3 long downtime,
Pause discharge input P H at T H31 hours, standby discharge input P S
Has stopped for TH32 hours. Is divided into two stages similarly pausing even pause H 6 and H 7. Machining process W 8
Since long processing time is longer pause H 8 in downtime.
【００１８】加工群Ｇ間の待機放電入力ＰS を、加工群
Ｇ内の平均レーザ放電入力Ｐm にほぼ等しくすることが
好ましい。一つの加工群Ｇの中で、異なる加工時間ＴW
または一時停止時間ＴH を含む場合の平均レーザ放電入
力Ｐm は、式（３）で求める。[0018] The standby discharge input P S between working group G, it is preferred to substantially equal to the average laser discharge input P m of working groups within G. Different machining times T W in one machining group G
Alternatively , the average laser discharge input Pm including the temporary stop time TH is obtained by Expression (3).
【００１９】 Ｐm ＝Σ（ｔW ＰW ＋ｔH ｐH ）／Σ（ｔW ＋ｔH ） ……（３） ここで、ｔW 、ｔH およびｐH は条件によって変化する
ことを示している。例えば、一時停止時間ｔH3は、一時
停止放電入力ＰH でＴH31 時間、待機放電入力Ｐ S でＴ
H32 時間それぞれ停止している場合の時間を示してい
る。Pm= Σ (tWPW+ THpH) / Σ (tW+ TH) (3) where tW, THAnd pHVaries depending on conditions
It is shown that. For example, the pause time tH3Is temporary
Stop discharge input PHIn TH31Time, standby discharge input P SIn T
H32Indicates the time when each time is stopped
You.
【００２０】[0020]
【実施例】（実施例１）４５kWレーザを鋼板の接合ピッ
チ６０秒、接合時間約７〜１０秒のサイクルを持つ鋼板
接合ラインに用いた。加工時のレーザ出力を４５kW、一
時停止出力を２０kW、待機出力を２４kWとして連続１４
日間の接合動作試験を行った。加工放電入力は３００k
W、一時停止放電入力は１８０kW、待機放電入力は２０
０kWに設定した。(Example 1) A 45 kW laser was used in a steel sheet joining line having a cycle of joining a steel sheet at a welding pitch of 60 seconds and a welding time of about 7 to 10 seconds. Laser output during processing is 45 kW, pause output is 20 kW, standby output is 24 kW and continuous 14
A bonding operation test was performed for one day. Machining discharge input is 300k
W, pause discharge input is 180 kW, standby discharge input is 20
It was set to 0 kW.
【００２１】上記設定で６０秒サイクルでの加工群平均
放電入力が２００kWとなり、待機状態での放電入力に等
しくなる。加工サイクルと放電入力、レーザ出力との関
係は、図１に示すとおりである。試験終了後の電極の劣
化度合いを電極に付着した酸化物の量で評価したとこ
ろ、常時４５kWのレーザ出力を１４日間保持した場合に
比べ、加工時にのみレーザ出力をアップさせる本発明の
方法により電極に付着した酸化物の量は約１／３に低減
した。また、消費電力は常時４５kW出力の場合に対し約
３０％低減した。実際の放電入力の制御の際に、図１の
ように短時間で放電状態を変化させると、放電が不安定
になる。そこで、図２の様に放電状態の変化に緩やかな
スロープを設けて放電状態を変化させた。スロープの時
間は１〜２秒程度にした。スロープの分だけ加工サイク
ルでの平均負荷が変化するが、実際の加工時間に対して
スロープ時間は十分短いので、平均負荷からのずれはス
ロープなしで計算した値を用いてもレーザ発振に影響は
ない。With the above settings, the average discharge input of the machining group in the 60-second cycle is 200 kW, which is equal to the discharge input in the standby state. The relationship between the machining cycle, the discharge input, and the laser output is as shown in FIG. When the degree of deterioration of the electrode after the test was evaluated based on the amount of oxide adhered to the electrode, the electrode of the present invention was increased only at the time of processing, compared with a case where a laser output of 45 kW was constantly maintained for 14 days. The amount of oxide adhered to was reduced to about 1/3. In addition, the power consumption was reduced by about 30% compared to the case of constantly outputting 45 kW. When the discharge state is changed in a short time as shown in FIG. 1 during the control of the actual discharge input, the discharge becomes unstable. Therefore, as shown in FIG. 2, the discharge state was changed by providing a gentle slope to the change in the discharge state. The slope time was about 1-2 seconds. The average load in the machining cycle changes by the slope, but the slope time is sufficiently shorter than the actual machining time, so the deviation from the average load does not affect the laser oscillation even if the value calculated without the slope is used. Absent.
【００２２】（実施例２）上記実施例１と同様の運転状
態を６０日間連続で行ったところ、その間の電極劣化に
よる放電時のアーク放電などの異常放電発生回数は０回
で安定したレーザ接合を行うことができた。一方、常時
４５kW発振を続けた場合は約３０日を過ぎた時点で間欠
的なアーク放電の発生が始まり、３５日目にはアーク放
電の発生が激しく４５kWの安定したレーザ発振を維持で
きなくなった。(Example 2) When the same operation state as that of Example 1 was performed for 60 consecutive days, the number of occurrences of abnormal discharge such as arc discharge at the time of discharge due to electrode deterioration during that time was 0, and stable laser welding was performed. Was able to do. On the other hand, if continuous 45 kW oscillation was continued, the occurrence of intermittent arc discharge started after about 30 days, and on the 35th day, the occurrence of arc discharge was so severe that it was not possible to maintain a stable laser oscillation of 45 kW. .
【００２３】[0023]
【発明の効果】この発明により、２０kWクラスを超える
高出力レーザにおいて、高出力レーザの省電力を実現し
た。また、電極寿命を約２倍以上に改善することがで
き、レーザのメンテナンス頻度を著しく改善することが
できた。長時間の間欠的レーザ使用においても安定した
レーザ出力を得ることができた。According to the present invention, in a high-power laser exceeding 20 kW class, power saving of the high-power laser is realized. In addition, the electrode life could be improved about twice or more, and the maintenance frequency of the laser could be remarkably improved. A stable laser output was obtained even when the intermittent laser was used for a long time.
【図１】放電入力およびレーザ出力の経時変化を対照し
て示す線図である。FIG. 1 is a diagram showing the discharge input and the laser output as a function of time.
【図２】放電入力およびレーザ出力の経時変化の他の例
であって、両者を対照して示す線図である。FIG. 2 is a diagram showing another example of a temporal change of a discharge input and a laser output, showing both of them in contrast.
【図３】二つの加工群の放電入力の経時変化を示す線図
である。FIG. 3 is a diagram showing a change over time in discharge input of two machining groups.
【図４】一つの加工群で加工時間および一時停止時間が
変化する場合の、放電入力の経時変化を示す線図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a temporal change of a discharge input when a machining time and a pause time change in one machining group.
【図５】この発明の運転方法が実施される高出力レーザ
加工装置の一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a high-power laser processing apparatus in which the operation method of the present invention is performed.
１０ ＣＯ2 レーザ発振器 １２ 伝送光学系 ２０ シャッタ ２２ ビームダンパ ２５ 加工ヘッド ３０ 制御コンピュータ Ｇ 加工群 Ｗ 加工工程 Ｈ 一時停止 Ｓ 待機状態 Ｍ 被加工物Reference Signs List 10 CO 2 laser oscillator 12 Transmission optical system 20 Shutter 22 Beam damper 25 Processing head 30 Control computer G Processing group W Processing step H Pause S Standby state M Workpiece
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 博之 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4E068 CA00 CA13 CB01 5F071 AA05 HH02 HH03 JJ03 JJ05 JJ08 5F072 AA05 HH02 HH03 JJ03 JJ05 JJ08 MM09 TT01 TT12 YY06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyuki Yamamoto 20-1 Shintomi, Futtsu-shi, Chiba F-term in the Technology Development Division of Nippon Steel Corporation (reference) 4E068 CA00 CA13 CB01 5F071 AA05 HH02 HH03 JJ03 JJ05 JJ08 5F072 AA05 HH02 HH03 JJ03 JJ05 JJ08 MM09 TT01 TT12 YY06
Claims (4)
ザ出力より低くするレーザ加工装置の運転方法におい
て、レーザ加工が加工工程と一時停止とが交互に繰り返
される加工群からなり、加工群内で加工放電入力および
一時停止放電入力をそれぞれ一定値に設定し、加工工程
でのレーザ発振が安定するように一時停止放電入力を加
工放電入力より低く設定することを特徴とするレーザ加
工装置の運転方法。In a method of operating a laser processing apparatus, wherein a laser output in a standby state is made lower than a laser output in a processing step, the laser processing includes a processing group in which the processing step and a pause are alternately repeated, and the laser processing is performed within the processing group. A method of operating a laser machining apparatus, wherein a machining discharge input and a pause discharge input are set to constant values, and a pause discharge input is set lower than the machining discharge input so that laser oscillation in a machining process is stabilized. .
工群内の平均放電入力にほぼ等しくする請求項１記載の
レーザ加工装置の運転方法。2. The operating method of a laser processing apparatus according to claim 1, wherein a standby discharge input between the processing groups is made substantially equal to an average discharge input in the processing group.
なるように、前記一時停止時間を制御することを特徴と
する請求項２記載のレーザ加工装置の運転方法。3. The operating method of a laser processing apparatus according to claim 2, wherein said suspending time is controlled so that an average discharge input of said machining group becomes substantially constant.
をもって立ち上げ、または立ち下げる請求項１、２また
は３記載のレーザ加工装置の運転方法。4. The operating method for a laser processing apparatus according to claim 1, wherein the machining discharge input is raised or lowered at a predetermined rate of change over time.
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