JP2001053357A - レーザ制御装置及びレーザ制御方法 - Google Patents

レーザ制御装置及びレーザ制御方法

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JP2001053357A
JP2001053357A JP11224890A JP22489099A JP2001053357A JP 2001053357 A JP2001053357 A JP 2001053357A JP 11224890 A JP11224890 A JP 11224890A JP 22489099 A JP22489099 A JP 22489099A JP 2001053357 A JP2001053357 A JP 2001053357A
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JP
Japan
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chip microcomputer
command
laser
trigger
operation side
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JP11224890A
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English (en)
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Joichi Kawamura
譲一 河村
Toshihiko Chijiiwa
敏彦 千々岩
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐ノイズ性を向上させたレーザ制御装置を提
供すること。 【解決手段】 操作側33は、タッチパネルパネルコン
ピュータ1を備えると共に、1チップマイコン5とこれ
を反操作側32と接続するための光シリアル通信ポート
8とレーザ発振器のトリガ信号を出力するためのトリガ
出力ポート7とを搭載しているトリガI/Oボード2を
備える。反操作側は、レーザ発振器の各部を駆動するド
ライバ11と、これを制御するための1チップマイコン
10と、レーザ発振器の状態を検出するための複数のセ
ンサと、1チップマイコン10と操作側とを接続する第
2の光シリアル通信ポート9とを搭載したぺリフェラル
I/Oボード3を備える。第1の光シリアル通信ポート
と第2の光シリアル通信ポートが光ファイバC1、C2
で接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ制御装置及
びレーザ制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のレーザ制御装置の構成について、
図2を用いて説明する。従来のレーザ制御装置において
は、市販の産業用コンピュータ14を用いて構成されて
いた。市販の産業用コンピュータ14においては、特殊
なI/O(入出力部)は用意されていないため、CPU
ボード18、VGAボード19、パラレルI/Oボード
17で構成されていた。ユーザが操作を行う操作側33
には、産業用コンピュータ14及びユーザインタフェー
ス用のモニタ15、タッチパネル16が配置される。
【0003】一方、反操作(被操作)側32には、レー
ザ発振器の駆動部であるバルブ等を動作させるドライバ
31や、レーザ発振器の状態を検出して各種インターロ
ックを構成する複数のセンサ30が配置される。レーザ
発振器内部は数十KV、数千Aの電流をスイッチングす
るために非常にノイズ環境が悪い。このため、通常の配
線にて操作側33と反操作側32を接続することができ
ず、制御信号や複数のセンサ30からの検出信号等のデ
ータのやりとりは光信号の形態で行われる。光信号をパ
ラレル伝送すると高コスト化につながるため、マンチェ
スタ符号変換等の特殊信号変換を用い、シリアル信号に
変換して伝送することとなる。これらの変換回路が22
〜29で示されている。具体的には、パラレル・シリア
ル変換回路22、23、シリアル・パラレル変換回路2
4、25、デジタル出力&シリアル・パラレル変換回路
26、27、デジタル入力&パラレル・シリアル変換回
路28、29である。
【0004】また、レーザ制御装置には、主スイッチで
あるサイラトロン等をトリガする回路及びレーザエネル
ギーデジタル変換回路が必要となる。しかし、産業用コ
ンピュータ14には、この種の回路は用意されていない
ため、光エネルギーデジタル変換器20や、トリガ信号
発生装置21等の特殊なカード(回路ボード)が必要と
なる。20〜25で示されるボード類は、多数のフラッ
トケーブル等でパラレルI/Oボード17と接続されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ制御装置
においては、ユーザインタフェースとレーザ装置の制御
を同一の制御装置で行っているため、非常に処理能力の
高いCPUが必要とされていた。
【0006】また、制御も同時に行う必要があることか
ら、市販のウインドウズ(Windows)等のOSが
使用出来ないため、Visual C等が使用できず、
ユーザインタフェースの構築が困難であった。
【0007】更に、制御系の構築においては、市販の産
業用コンピュータを使用するために、多数の外部ボード
を使用しなければならず、配線が複雑となり、高コスト
化と信頼性の低下を招いていた。
【0008】また、ユーザインタフェースに関しては、
外部にモニタ15、タッチパネル16を用意するために
構成が複雑になる欠点があった。
【0009】そこで、本発明の課題は、耐ノイズ性を向
上させたレーザ制御装置を提供することにある。
【0010】本発明の他の課題は、ユーザインタフェー
ス部分と制御装置部分を分離し、開発効率の向上を達成
するとともに、信頼性を向上させた制御装置を提供する
ことにある。
【0011】本発明の更に他の課題は、配線工数等を削
減し、低コスト化を実現可能なレーザ制御装置を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ユーザ
によって操作される操作手段を備えた操作側と、前記操
作手段からの指令に基づいてレーザ発振器を制御する反
操作側とを分離して構成し、前記操作側は、第1の1チ
ップマイコンを備え、前記反操作側は、第2の1チップ
マイコンを備えたことを特徴とするレーザ制御装置が提
供される。
【0013】本発明によればまた、ユーザによって操作
される操作手段を備えた操作側と、前記操作手段からの
指令に基づいてレーザ発振器を制御する反操作側とを分
離して構成し、前記操作側は、前記操作手段としてタッ
チパネルが搭載されているタッチパネルパネルコンピュ
ータと、第1の1チップマイコンと該第1の1チップマ
イコンを前記反操作側と接続するための第1の光シリア
ル通信ポートと前記レーザ発振器のトリガ信号を出力す
るためのトリガ出力ポートとを搭載しているトリガI/
Oボードを備え、前記反操作側は、前記レーザ発振器の
各部を駆動するドライバと、該ドライバを制御するため
の第2の1チップマイコンと、前記レーザ発振器の状態
を検出するためのセンサからの検出信号を前記第2の1
チップマイコンに出力するセンサポートと、前記第2の
1チップマイコンと前記操作側とを接続する第2の光シ
リアル通信ポートとを搭載したぺリフェラルI/Oボー
ドを備えることを特徴とするレーザ制御装置が提供され
る。
【0014】なお、前記タッチパネルコンピュータと前
記第1の1チップマイコンとの間が2ポートメモリを介
して接続され、前記トリガI/Oボードは、前記タッチ
パネルコンピュータに搭載されているコンピュータバス
によりインストールされている。
【0015】また、前記第1の1チップマイコンは、前
記タッチパネルコンピュータからの指令が前記レーザ発
振器の各部を駆動するためのドライバ指令である場合、
該指令を前記第1の光シリアル通信ポートを介して前記
第2の1チップマイコンに与え、前記タッチパネルコン
ピュータからの指令がレーザトリガ指令である場合に
は、内蔵のカウンタにてトリガ信号を発生して前記トリ
ガ出力ポートに出力することを特徴とする。
【0016】本発明によれば更に、ユーザによって操作
される操作手段を備えた操作側と、前記操作手段からの
指令に基づいてレーザ発振器を制御する反操作側とを分
離して構成し、前記操作側は第1の1チップマイコンを
備え、前記反操作側は第2の1チップマイコンを備えた
レーザ制御装置において、前記第1の1チップマイコン
は、前記レーザ発振器の各部を駆動するためのドライバ
指令を受けた場合、該指令を前記第2の1チップマイコ
ンに与え、レーザトリガ指令を受けた場合には、トリガ
信号を発生することを特徴とするレーザ制御方法が提供
される。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の構成を図1に示す。本発
明によるレーザ制御装置は主として、タッチパネルコン
ピュータ1、トリガI/Oボード2及びペリフェラルI
/Oボード3によって構成される。タッチパネルコンピ
ュータ1及びトリガI/Oボード2は操作側33に配置
され、ぺリフェラルI/Oボード3は反操作側32に配
置される。トリガI/Oボード2、ペリフェラルI/O
ボード3にはそれぞれ、プログラムメモリ(ROM)内
蔵の1チップマイコン(CPU5、CPU10)が搭載
されており、インテリジェンス及び各種ペリフェラルを
持つために、以下の特徴を有する。
【0018】1)使用する1チップマイコンは内蔵プロ
グラムメモリ(ROM)により動作するために、ノイズ
に対する信頼性を向上させることができる。これは、プ
ログラム暴走を防げることをも意味する。
【0019】2)1チップマイコン内蔵のシリアルコン
トローラを使用することにより、2本の光ファイバC
1、C2のみで操作側33と反操作側32の全データ送
受信が可能となる。これは、省配線によるコストダウン
を図れることを意味する。
【0020】3)1チップマイコン内蔵のカウンタを使
用することにより、プログラマブルなトリガ信号を特殊
なハードウェア無しに構成できる。これは、ハードウェ
アの削減によるコストダウンが図れることを意味する。
【0021】4)トリガ信号に同期した割り込みを1チ
ップマイコン内部で発生することが出来るために、信頼
性の高いレーザエネルギーの検出が可能となる。
【0022】5)ユーザインタフェースの構築には、市
販品のタッチパネルコンピュータ1(DOS/V互換
機)を使用する。タッチパネルコンピュータ1を使用す
ることにより、市販のユーザインタフェース開発ツール
(Visual C、Visual Basic)が使
用でき、開発効率が向上する。また、液晶画面、タッチ
パネルも内蔵されるために、コンパクトにシステムをま
とめることができ、コストダウンを図れる。
【0023】6)タッチパネルコンピュータ1とトリガ
I/Oボード2の間はISAバス等の標準コンピュータ
バスを介し、2ポートメモリ4で接続される。このた
め、トリガI/Oボード2で検出されたレーザエネルギ
ーデータ等のやり取りが高速に行われる。
【0024】ここで、本発明によるレーザ制御装置の動
作を図1を用いて説明する。ユーザがタッチパネルコン
ピュータ1にタッチパネル等を用いて指令を与える。こ
の指令を2ポートメモリ4を介しトリガI/Oボード2
上のCPU(1)5が受け取る。
【0025】上記の指令がレーザ発振器のバルブの開閉
等のドライバ指令であった場合には、光シリアル通信ポ
ート8、9を介しペリフェラルI/Oボード3上のCP
U(2)10が受け取る。CPU2(2)10は、ドラ
イバ11に駆動信号を与え、実際のバルブの開閉を行
う。また、CPU(2)10は、センサ入力ポート12
より複数のセンサの入力状態を検出する。センサの状態
が正常でない場合は、インターロックを働かせ、ドライ
バ11の停止を行う。このセンサ状態は、同時に光シリ
アル通信ポート8、9を介し、CPU(1)5が受け取
り、2ポートメモリ4を介しタッチパネルコンピュータ
1に送る。タッチパネルコンピュータ1では、センサ状
態を表示し、センサの状態が正常でない場合はユーザに
エラー情報を提供する。
【0026】タッチパネルコンピュータ1からの指令が
レーザトリガ指令の場合には、CPU(1)5が内蔵カ
ウンタにてトリガ信号を発生する。トリガ信号はトリガ
出力ポート7を介し、レーザ発振器におけるサイラトロ
ン等のパワー素子を駆動し、レーザ光を発生させる。発
生されたレーザ光をレーザエネルギー検出器13で検出
し、この検出信号をA/Dコンバータ6でデジタル値に
変換し、CPU(1)5が取り込む。取り込むタイミン
グに関しては、トリガ信号の立ち下がり等で、CPU
(1)5の内部割り込みで処理することにより、精度の
高い変換値を得ることができる。取り込まれたエネルギ
ーの値は、2ポートメモリ4を介し、タッチパネルコン
ピュータ1に送られる。タッチパネルコンピュータ1に
おいては、統計処理(エネルギー変動等)を行い、ユー
ザに状態を表示する。
【0027】以上、本発明をレーザ制御装置に適用して
説明したが、ユーザインタフェースを必要とし、ノイズ
環境の劣悪な環境下で使用される制御装置全般に適用可
能である。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、操作側、反操作側にお
いて用いる1チップマイコンは内蔵プログラムメモリ
(ROM)により動作するので、ノイズに対する信頼性
を向上させることができる。また、ユーザインタフェー
ス部分と制御装置部分とを分離したことにより、開発効
率の向上を達成するとともに、信頼性を向上させること
ができる。更に、1チップマイコン内蔵のシリアルコン
トローラを使用することにより、2本の光ファイバのみ
で操作側と反操作側の全データ送受信が可能となるの
で、配線工数等を削減し、低コスト化を実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーザ制御装置の構成を示したブ
ロック図である。
【図2】従来のレーザ制御装置の構成を示したブロック
図である。
【符号の説明】
1 タッチパネルコンピュータ 2 トリガI/Oボード 3 ペリフェラルI/Oボード 4 2ポートメモリ 5 CPU(1) 6 A/Dコンバータ 7 トリガ出力ポート 8、9 光シリアル通信ポート 10 CPU(2) 11 ドライバ 12 センサ入力ポート C1、C2 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F072 HH02 HH03 JJ05 JJ08 JJ09 KK30 YY11 5H215 AA20 BB01 BB11 CC03 CX01 CX06 CX08 CX09 GG02 HH01 JJ02 JJ22 KK03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ユーザによって操作される操作手段を備
    えた操作側と、前記操作手段からの指令に基づいてレー
    ザ発振器を制御する反操作側とを分離して構成し、前記
    操作側は、第1の1チップマイコンを備え、前記反操作
    側は、第2の1チップマイコンを備えたことを特徴とす
    るレーザ制御装置。
  2. 【請求項2】 ユーザによって操作される操作手段を備
    えた操作側と、前記操作手段からの指令に基づいてレー
    ザ発振器を制御する反操作側とを分離して構成し、 前記操作側は、前記操作手段としてタッチパネルが搭載
    されているタッチパネルパネルコンピュータと、第1の
    1チップマイコンと該第1の1チップマイコンを前記反
    操作側と接続するための第1の光シリアル通信ポートと
    前記レーザ発振器のトリガ信号を出力するためのトリガ
    出力ポートとを搭載しているトリガI/Oボードを備
    え、 前記反操作側は、前記レーザ発振器の各部を駆動するド
    ライバと、該ドライバを制御するための第2の1チップ
    マイコンと、前記レーザ発振器の状態を検出するための
    センサからの検出信号を前記第2の1チップマイコンに
    出力するセンサポートと、前記第2の1チップマイコン
    と前記操作側とを接続する第2の光シリアル通信ポート
    とを搭載したぺリフェラルI/Oボードを備えることを
    特徴とするレーザ制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のレーザ制御装置におい
    て、前記タッチパネルコンピュータと前記第1の1チッ
    プマイコンとの間が2ポートメモリを介して接続され、
    前記トリガI/Oボードは、前記タッチパネルコンピュ
    ータに搭載されているコンピュータバスによりインスト
    ールされていることを特徴とするレーザ制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項2あるいは3記載のレーザ制御装
    置において、前記第1の1チップマイコンは、前記タッ
    チパネルコンピュータからの指令が前記レーザ発振器の
    各部を駆動するためのドライバ指令である場合、該指令
    を前記第1の光シリアル通信ポートを介して前記第2の
    1チップマイコンに与え、前記タッチパネルコンピュー
    タからの指令がレーザトリガ指令である場合には、内蔵
    のカウンタにてトリガ信号を発生して前記トリガ出力ポ
    ートに出力することを特徴とするレーザ制御装置。
  5. 【請求項5】 ユーザによって操作される操作手段を備
    えた操作側と、前記操作手段からの指令に基づいてレー
    ザ発振器を制御する反操作側とを分離して構成し、前記
    操作側は第1の1チップマイコンを備え、前記反操作側
    は第2の1チップマイコンを備えたレーザ制御装置にお
    いて、 前記第1の1チップマイコンは、前記レーザ発振器の各
    部を駆動するためのドライバ指令を受けた場合、該指令
    を前記第2の1チップマイコンに与え、レーザトリガ指
    令を受けた場合には、トリガ信号を発生することを特徴
    とするレーザ制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002094537A1 (fr) * 2001-05-24 2002-11-28 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Machine a mouler par injection comportant un capteur avec support de donnees
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