JP2014007353A - Control method to stop gas laser oscillator, gas laser oscillator and laser beam machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はレーザ媒質にガスを用いたレーザ発振装置の制御方法およびレーザ発振装置およびレーザ加工機に関するものである。 The present invention relates to a method for controlling a laser oscillation device using a gas as a laser medium, a laser oscillation device, and a laser processing machine.
近年、レーザ発振装置およびレーザ加工機は加工対象物を非接触で且つ熱影響が少なく加工できるという特徴から多様な材質や計上の切断や溶接等に多用されている。 2. Description of the Related Art In recent years, laser oscillators and laser processing machines are widely used for cutting and welding various materials and counts because of the feature that a workpiece can be processed in a non-contact manner and with little thermal influence.
図2は従来のレーザ発振装置の概略校正の一例を示している。以下、図2を参照しながら従来のレーザ発振装置を説明する。 FIG. 2 shows an example of schematic calibration of a conventional laser oscillation apparatus. Hereinafter, a conventional laser oscillation apparatus will be described with reference to FIG.
図2において、1はガラスなどの誘電体よりなる放電管であり、2,3は放電管1周辺に設けられた電極である。4は電極2,3に接続された電源である。電極2,3間に挟まれた放電管1内の空間でレーザガスを放電励起する。6は全反射鏡、7は部分反射鏡であり光共振器を構成している。8は部分反射鏡7より出力されるレーザビームである。 In FIG. 2, 1 is a discharge tube made of a dielectric material such as glass, and 2 and 3 are electrodes provided around the discharge tube 1. Reference numeral 4 denotes a power source connected to the electrodes 2 and 3. A laser gas is discharged and excited in a space in the discharge tube 1 sandwiched between the electrodes 2 and 3. Reference numeral 6 denotes a total reflection mirror, and 7 denotes a partial reflection mirror, which constitutes an optical resonator. Reference numeral 8 denotes a laser beam output from the partial reflection mirror 7.
矢印9はレーザガスの流れる方向を示している。10はガス配管経路であり、11および12は放電空間5における放電と送風機13の運転により温度上昇したレーザガスの温度を下げるための熱交換器、13はレーザガスを循環させるための送風機である。
An arrow 9 indicates the direction in which the laser gas flows.
15はガス圧力スイッチでありガス配管経路10内のレーザガスボンベ圧力を検出し、設定ガス圧力以上の時、電気接点を導通させ、以下の時、電気接点を切断する。電気接点を切断した時、レーザ発振器装置を停止させる制御手段によって、レーザ発振装置を停止させる。
A gas pressure switch 15 detects the laser gas cylinder pressure in the
電磁弁14はレーザガスを予め封入したボンベ20からのレーザガス給気経路を開閉する弁である。電磁弁16はレーザガスを排出するための真空ポンプ18に接続されている排気経路を開閉する弁である。レーザガス排気手段により放電で乖離したレーザガスを排出し、新たなレーザガスをレーザガス供給手段により給気し補充する。これにより安定したレーザ発振を維持する。
The
21はガスレーザ発振装置内ガス圧力制御手段であり、半導体歪みゲージ等で構成されるガス圧検出手段17の出力信号と予め設定した目標ガス圧力信号との差により、電磁弁14および16を開閉しレーザガスの給排気量を随時調整することでガス配管経路10内のガス圧力が目標ガス圧力となるように制御する。
A gas laser oscillation device gas pressure control means 21 opens and closes the
一般的には送風機13の吸入口のガス圧力を目標ガス圧力とする。
Generally, the gas pressure at the suction port of the
図3は従来のレーザ加工機の概略構成の一例を示している。以下、図3を参照しながら従来のレーザ加工機を説明する。 FIG. 3 shows an example of a schematic configuration of a conventional laser processing machine. Hereinafter, a conventional laser beam machine will be described with reference to FIG.
この図3において、レーザ発振装置22から出力されたレーザビーム8は、反射鏡60にて反射され、ワーク61近傍へ導かれる。レーザビーム8は、トーチ62内部に備えられた集光レンズ63によって高密度のエネルギビームに集光され、ワーク61に照射され、加工が行われる。ワーク61は加工テーブル64上に固定されており、X軸モータ65あるいはY軸モータ66によって、トーチ62はワーク61に対して相対的に移動する事で、任意形状の加工が行われる。
In FIG. 3, the laser beam 8 output from the
従来のレーザガス発振装置制御方法はレーザガスを供給するレーザガスボンベ内の圧力を検出し、一定圧力以下になるとレーザガスボンベ内のガス残量の低下のインターロックとして、ガスレーザ発振装置およびガスレーザ発振装置を搭載したレーザ加工機を非常停止し、強制的に加工中断する。 The conventional laser gas oscillation device control method detects the pressure in the laser gas cylinder that supplies the laser gas, and the gas laser oscillation device and the gas laser oscillation device are mounted as an interlock for lowering the remaining amount of gas in the laser gas cylinder when the pressure is below a certain level. Stop laser processing machine and stop processing forcibly.
本発明は、安定して継続使用ができる信頼性の高いガスレーザ発振装置およびレーザ加工機装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a highly reliable gas laser oscillation apparatus and laser processing machine apparatus that can be used stably and continuously.
レーザガスボンベからガスレーザ発振装置へレーザガスを供給するレーザガス供給手段とレーザガス供給量を制御する電磁弁と、レーザガスボンベ圧力を検出する圧力スイッチと、ガスレーザ発振装置内ガス圧力測定器とガスレーザ発振器内ガス圧力を制御するガス圧力制御手段とレーザガスボンベ圧力の大きさによってガスレーザ発振装置を停止させるインターロック制御手段と設定時間後ガスレーザ発振装置を停止させる制御手段を備えたガスレーザ発振装置において、レーザガスボンベ圧力が予め設定された値以下あるいは下回った場合に、ガスレーザ発振装置を予め設定された値の時間経過後、ガスレーザ発振装置あるいはレーザ加工機を停止させる、またはレーザガスボンベ圧力が予め設定された値以下あるいは下回り、且つガスレーザ発振装置内ガス圧力が予め設定されたガス圧力以下あるいは下回った場合にガスレーザ発振装置あるいはレーザ加工機を停止させる、またはレーザガスボンベ圧力が予め設定された値以下あるいは下回り、且つガスレーザ発振装置が予め設定されたレーザガス供給量制御条件である場合にガスレーザ発振装置停止あるいはレーザ加工機を停止させる制御を行う。 Laser gas supply means for supplying laser gas from the laser gas cylinder to the gas laser oscillation device, an electromagnetic valve for controlling the laser gas supply amount, a pressure switch for detecting the laser gas cylinder pressure, a gas pressure measuring device in the gas laser oscillation device, and a gas pressure in the gas laser oscillator. In the gas laser oscillation apparatus having the gas pressure control means to be controlled, the interlock control means for stopping the gas laser oscillation apparatus according to the magnitude of the laser gas cylinder pressure, and the control means for stopping the gas laser oscillation apparatus after a set time, the laser gas cylinder pressure is preset. The gas laser oscillation device or the laser processing machine is stopped after the time of the preset value when the gas laser oscillation device is less than or less than the preset value, or the laser gas cylinder pressure is less than or less than the preset value, and gas When the gas pressure in the laser oscillator is below or below a preset gas pressure, the gas laser oscillator or laser processing machine is stopped, or the laser gas cylinder pressure is below or below a preset value, and the gas laser oscillator is When the laser gas supply amount control condition is set in advance, control is performed to stop the gas laser oscillation device or the laser processing machine.
また、上記のガスレーザ発振装置の制御方法を使用したガスレーザ発振装置、またそのガスレーザ発振装置を設けたレーザ加工機である。 Further, the present invention is a gas laser oscillating device using the control method of the gas laser oscillating device, and a laser processing machine provided with the gas laser oscillating device.
以上の構成により、本発明は、レーザガスボンベ圧力が低下した場合でも一定時間は安定したレーザガスの供給ができるため、ガスレーザ発振装置およびレーザ加工機の継続使用ができ、信頼性が高く、材料損失が低減される装置を得ることができる。 With the above configuration, the present invention can stably supply a laser gas for a certain period of time even when the laser gas cylinder pressure is reduced, so that the gas laser oscillation device and the laser processing machine can be continuously used, and the reliability is high and the material loss is low. A reduced device can be obtained.
(実施の形態)
以下に本発明の実施の形態を図面によって説明する。図1は本発明のガスレーザ発振装置の制御方法の実施の形態である。
(Embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the control method of the gas laser oscillation apparatus of the present invention.
前述の技術背景で述べた図2と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略する。また、基本的な動作の説明についても同一であるところは割愛するものとする。 The same components as those shown in FIG. Also, the description of the basic operation is omitted where it is the same.
図2、において、本発明のポイントであるガス圧力スイッチによってレーザガスボンベ圧力低下を検出後の制御方法について説明する。 In FIG. 2, a control method after detecting a laser gas cylinder pressure drop by the gas pressure switch which is the point of the present invention will be described.
レーザガスボンベ圧力低下を検出するガス圧力スイッチを用いたインターロック制御手段における設定圧力はガスレーザ発振装置、レーザ加工機の運転状態に関わらず安全に停止できるように設定されている。 The set pressure in the interlock control means using a gas pressure switch that detects a drop in the pressure of the laser gas cylinder is set so that it can be safely stopped regardless of the operating state of the gas laser oscillator and the laser processing machine.
予め設定したレーザガスの消費量が少ないガスレーザ発振装置およびレーザ加工機の運転条件においては、上記設定圧力以下または下回った場合、予め設定した時間運転を継続させ、強制的にガスレーザ発振装置あるいはレーザ加工機を停止することはしないため、加工材料の損失がない作業状態になるのを待ち、ガスレーザ発振装置あるいはレーザ加工機を手動停止させる。 In the operating conditions of the gas laser oscillating device and the laser processing machine that consume less laser gas in advance, if the pressure is lower than or below the set pressure, the operation is continued for a preset time to force the gas laser oscillating device or laser processing machine. Therefore, the gas laser oscillation device or the laser processing machine is manually stopped after waiting for a working state without loss of the processing material.
レーザガスボンベ圧力が予め設定された値以下あるいは下回り、且つレーザガスの消費量が少ないガスレーザ発振装置およびレーザ加工機の運転条件で、また予め設定した時間を上回らない運転継続時間で、ガスレーザ発振装置内ガス圧力が予め設定されたガス圧力以下あるいは下回った場合はガスレーザ発振装置あるいはレーザ加工機を停止させる。 Gas in the gas laser oscillation device with the operating conditions of the gas laser oscillation device and laser processing machine where the laser gas cylinder pressure is less than or less than the preset value and the consumption of the laser gas is low, and with the operation duration not exceeding the preset time When the pressure falls below or below a preset gas pressure, the gas laser oscillation device or the laser processing machine is stopped.
この動作によれば、レーザ性能を維持した状態でガスレーザ発振装置あるいはレーザ加工機態を運転停止させることができ、高い信頼性を維持したまま、追加機能を得た装置を得ることができる。 According to this operation, the gas laser oscillation device or the laser processing machine state can be stopped while maintaining the laser performance, and an apparatus having an additional function can be obtained while maintaining high reliability.
次にレーザ加工機について説明する。 Next, a laser processing machine will be described.
従来の技術で図7を用いて説明したが、ワーク61を乗せる加工テーブル64と、加工テーブル64の移動とレーザ加工トーチ62の少なくとも一方を移動するX軸モータ65やY軸モータ66などの駆動手段と、この駆動手段を制御する数値制御装置(図示せず)と、レーザビーム8を集光レンズ63を通過させてレーザを発生するレーザ加工機に、上述した実施の形態におけるレーザ発振装置の制御方法およびその制御方法を用いたレーザ発信装置を構成とすることにより、レーザ加工機の継続使用ができ、信頼性の高い装置を得ることができる。
As described in the prior art with reference to FIG. 7, the machining table 64 on which the
以上の構成により、本発明は、レーザガスボンベ圧力が低下した場合でも一定時間は安定したレーザガスの供給ができるため、ガスレーザ発振装置およびレーザ加工機の継続使用ができ、信頼性が高く、材料損失が低減される装置を得ることができる。 With the above configuration, the present invention can stably supply a laser gas for a certain period of time even when the laser gas cylinder pressure is reduced, so that the gas laser oscillation device and the laser processing machine can be continuously used, and the reliability is high and the material loss is low. A reduced device can be obtained.
1 放電管
2、3 電極
4 電源
5 放電空間
6 全反射鏡
7 部分反射鏡
8 レーザビーム
9 レーザガスの流れ
10 ガス配管経路
11、12 熱交換器
13 送風機
14、16 電磁弁
15 ガス圧力スイッチ
17 ガス圧力検出手段
18 真空ポンプ
20 レーザガスボンベ
21 ガス圧制御手段
22 ガスレーザ発振装置
60 反射鏡
61 ワーク
62 トーチ
63 集光レンズ
64 加工テーブル
65 X軸モータ
66 Y軸モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge tube 2, 3 Electrode 4 Power supply 5 Discharge space 6 Total reflection mirror 7 Partial reflection mirror 8 Laser beam 9 Flow of
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012143731A JP2014007353A (en) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Control method to stop gas laser oscillator, gas laser oscillator and laser beam machine |
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JP2012143731A Pending JP2014007353A (en) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Control method to stop gas laser oscillator, gas laser oscillator and laser beam machine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022168715A1 (en) * | 2021-02-05 | 2022-08-11 | 株式会社アマダ | Laser processing apparatus and laser processing method |
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2012
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