JP2659210B2 - Ｎｃレーザ装置 - Google Patents
Ｎｃレーザ装置Info
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- JP2659210B2 JP2659210B2 JP63122569A JP12256988A JP2659210B2 JP 2659210 B2 JP2659210 B2 JP 2659210B2 JP 63122569 A JP63122569 A JP 63122569A JP 12256988 A JP12256988 A JP 12256988A JP 2659210 B2 JP2659210 B2 JP 2659210B2
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- Japan
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- blower
- gas
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は送風機及び冷却器によってレーザガスを強制
冷却させる機構を備えたNCレーザ装置に関し、特に送風
機の異常検知機能を有するNCレーザ装置に関する。
冷却させる機構を備えたNCレーザ装置に関し、特に送風
機の異常検知機能を有するNCレーザ装置に関する。
CO2ガスレーザ等のガスレーザ発振器は高効率で高出
力が得られ、ビーム特性も良いので、数値制御装置と結
合されたNCレーザ装置として金属加工等に広く使用され
るようになった。このようなガスレーザ発振器において
は、発振効率を向上させるために、レーザ発振を行って
高温になったレーザガスを充分再冷却する必要がある。
このため、レーザガスを絶えずルーツブロワ等の送風機
で冷却器を通して装置内を循環させている。
力が得られ、ビーム特性も良いので、数値制御装置と結
合されたNCレーザ装置として金属加工等に広く使用され
るようになった。このようなガスレーザ発振器において
は、発振効率を向上させるために、レーザ発振を行って
高温になったレーザガスを充分再冷却する必要がある。
このため、レーザガスを絶えずルーツブロワ等の送風機
で冷却器を通して装置内を循環させている。
しかし、この送風機は機械的な可動部分があるため、
寿命に一定の限界があり、従って、送風機の動作を何ら
かの方法で監視して、定期的にメンテナンスを行う必要
がある。そこで、従来は差圧センサ等を使用して送風機
の風圧を測定することによって、送風機の状態を監視し
ていた。
寿命に一定の限界があり、従って、送風機の動作を何ら
かの方法で監視して、定期的にメンテナンスを行う必要
がある。そこで、従来は差圧センサ等を使用して送風機
の風圧を測定することによって、送風機の状態を監視し
ていた。
この差圧センサは送風機の吸入側と吐出側の気体の圧
力差を検出して出力するものであるが、圧力差の設定値
の選定が難しく、測定精度も良好でなかった。しかし、
この風量の低下が正確に判断できないと、レーザ出力が
低下するだけでなく、放電管が異常な高温となり放電管
周辺部の構成部品が劣化したり、甚だしい場合には放電
管が破壊する事態に至ることもある。
力差を検出して出力するものであるが、圧力差の設定値
の選定が難しく、測定精度も良好でなかった。しかし、
この風量の低下が正確に判断できないと、レーザ出力が
低下するだけでなく、放電管が異常な高温となり放電管
周辺部の構成部品が劣化したり、甚だしい場合には放電
管が破壊する事態に至ることもある。
本発明はこのような点に鑑みなされたものであり、簡
単な構成で送風機の異常を検出できるNCレーザ装置を提
供することを目的とする。
単な構成で送風機の異常を検出できるNCレーザ装置を提
供することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するために、送風機及び冷却
器によってレーザガスを強制冷却させる機構を備えたガ
スレーザ発振器と、数値制御装置（CNC）を結合したNC
レーザ装置において、レーザ出力パワーを測定するパワ
ー測定手段と、指令値に対する前記レーザ出力パワーの
比率が、レーザガスの流速とレーザ出力パワーの関係か
ら求められた規定値以下のときは、送風機の異常と見な
し、レーザ発振器の動作を停止させる異常検出手段と、
前記送風機の異常を表示する表示手段と、を有すること
を特徴とするNCレーザ装置が、提供される。
器によってレーザガスを強制冷却させる機構を備えたガ
スレーザ発振器と、数値制御装置（CNC）を結合したNC
レーザ装置において、レーザ出力パワーを測定するパワ
ー測定手段と、指令値に対する前記レーザ出力パワーの
比率が、レーザガスの流速とレーザ出力パワーの関係か
ら求められた規定値以下のときは、送風機の異常と見な
し、レーザ発振器の動作を停止させる異常検出手段と、
前記送風機の異常を表示する表示手段と、を有すること
を特徴とするNCレーザ装置が、提供される。
ガスレーザの流速とレーザ出力パワーには右上がりの
一定の関係があり、送風機の異常で、レーザガスの流速
が低下すると、レーザ出力パワーが低下する。レーザ出
力パワーをモニタして指令値と比較し、正常時の出力パ
ワーに対する低下率を求め、その低下率から送風機の異
常を検出し、レーザ発振器の動作を停止し、送風機の異
常を表示装置に表示する。
一定の関係があり、送風機の異常で、レーザガスの流速
が低下すると、レーザ出力パワーが低下する。レーザ出
力パワーをモニタして指令値と比較し、正常時の出力パ
ワーに対する低下率を求め、その低下率から送風機の異
常を検出し、レーザ発振器の動作を停止し、送風機の異
常を表示装置に表示する。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明を実施例するためのNCレーザ装置の構
成図を示す。１は全体を制御するCPU、２は出力制御回
路であり、出力指令値を電流指令値に変換して出力し、
その内部にディジタル値をアナログ出力に変換するDAコ
ンバータを内蔵している。３はレーザ用電源であり、商
用電源を整流して、出力制御回路２からの指令に応じた
高周波の電圧を出力する。４は放電管であり、内部にレ
ーザガスを循環させ、レーザ用電源３からの高周波電圧
を印加して、レーザガスを励起状態にする。５はレーザ
光を反射する全反射鏡、６は出力鏡であり、レーザ光は
この全反射鏡５と出力鏡６間を往復することにより、励
起されたレーザガスからエネルギーを受けて、増幅さ
れ、出力鏡６から一部が外部に出力される。出力された
レーザビーム９はベンダミラー７で方向を変え、集光レ
ンズ８によって、ワークの表面に照射される。
成図を示す。１は全体を制御するCPU、２は出力制御回
路であり、出力指令値を電流指令値に変換して出力し、
その内部にディジタル値をアナログ出力に変換するDAコ
ンバータを内蔵している。３はレーザ用電源であり、商
用電源を整流して、出力制御回路２からの指令に応じた
高周波の電圧を出力する。４は放電管であり、内部にレ
ーザガスを循環させ、レーザ用電源３からの高周波電圧
を印加して、レーザガスを励起状態にする。５はレーザ
光を反射する全反射鏡、６は出力鏡であり、レーザ光は
この全反射鏡５と出力鏡６間を往復することにより、励
起されたレーザガスからエネルギーを受けて、増幅さ
れ、出力鏡６から一部が外部に出力される。出力された
レーザビーム９はベンダミラー７で方向を変え、集光レ
ンズ８によって、ワークの表面に照射される。
10は加工プログラム及びパラメータ等が格納されてい
るメモリであり、不揮発性のバブルメモリ等が使用され
る。11は位置制御回路であり、その出力はサーボアンプ
12によって増幅され、サーボモータ13を回転制御し、ボ
ールスクリュー14及びナット15によってテーブル16の移
動を制御し、ワーク17の位置を制御する。18は表示装置
であり、CRT或いは液晶装置等が使用される。19はレー
ザ発振装置の出力パワーを測定するパワーセンサであ
り、全反射鏡５の一部を透過させて出力されたモニター
用レーザ出力を、熱電あるいは光電変換素子等を用いて
測定する。20はレーザガスを循環させるための送風機、
21a及び21bはレーザガスの冷却器である。
るメモリであり、不揮発性のバブルメモリ等が使用され
る。11は位置制御回路であり、その出力はサーボアンプ
12によって増幅され、サーボモータ13を回転制御し、ボ
ールスクリュー14及びナット15によってテーブル16の移
動を制御し、ワーク17の位置を制御する。18は表示装置
であり、CRT或いは液晶装置等が使用される。19はレー
ザ発振装置の出力パワーを測定するパワーセンサであ
り、全反射鏡５の一部を透過させて出力されたモニター
用レーザ出力を、熱電あるいは光電変換素子等を用いて
測定する。20はレーザガスを循環させるための送風機、
21a及び21bはレーザガスの冷却器である。
一般に、レーザ発振器の効率はレーザガスの温度に関
係する。また、レーザガスは送風機20により冷却器21a
及び21bを通して装置内を循環することで冷却されるの
で、レーザガスの温度は流速に関係する。従って、電源
及びガスの成分等の条件が変化しなければ、出力パワー
と流速との間には一定の関係が成立する。
係する。また、レーザガスは送風機20により冷却器21a
及び21bを通して装置内を循環することで冷却されるの
で、レーザガスの温度は流速に関係する。従って、電源
及びガスの成分等の条件が変化しなければ、出力パワー
と流速との間には一定の関係が成立する。
第２図はレーザ出力パワーと放電管内を循環するレー
ザガスの流速との関係を示したグラフである。図におい
て、Ｖ及びＰは、正常時のレーザガスの流速及び出力パ
ワーの大きさである。流速がVaに低下すると、出力パワ
ーはPaに低下する。このように、出力パワーはレーザガ
スの流速に一対一で対応する。従って、出力パワーの値
を変化を測定すれば流速の変化、すなわち送風機20の異
常を検出することができる。
ザガスの流速との関係を示したグラフである。図におい
て、Ｖ及びＰは、正常時のレーザガスの流速及び出力パ
ワーの大きさである。流速がVaに低下すると、出力パワ
ーはPaに低下する。このように、出力パワーはレーザガ
スの流速に一対一で対応する。従って、出力パワーの値
を変化を測定すれば流速の変化、すなわち送風機20の異
常を検出することができる。
次に本発明の一実施例の送風機の異常検知方法につい
て説明する。CPU1はレーザ発振時において常にパワーセ
ンサ19を通して出力パワーをモニタして、指令値と出力
値を比較し、その低下率（パワー率）を計算している。
このパワー比率を求めることによって第２図に示すよう
に、流速の変化、すなわち送風機の性能の変化を知るこ
とができる。従って、パワー比率が所定の限界値を越え
た場合は、送風機の異常であるから、CPU1は表示装置18
にアラームを表示し、レーザ発振器の動作を停止させ
る。
て説明する。CPU1はレーザ発振時において常にパワーセ
ンサ19を通して出力パワーをモニタして、指令値と出力
値を比較し、その低下率（パワー率）を計算している。
このパワー比率を求めることによって第２図に示すよう
に、流速の変化、すなわち送風機の性能の変化を知るこ
とができる。従って、パワー比率が所定の限界値を越え
た場合は、送風機の異常であるから、CPU1は表示装置18
にアラームを表示し、レーザ発振器の動作を停止させ
る。
次に上記の実施例のソフトウェアの処理について述べ
る。第３図に本実施例のソフトウェアのフローチャート
図を示す。図においてＳに続く数字はステップ番号を示
す。
る。第３図に本実施例のソフトウェアのフローチャート
図を示す。図においてＳに続く数字はステップ番号を示
す。
〔S1〕発振器が出力中かどうかを判定する。出力中の場
合はS2へといく。出力中でない場合は終了する。
合はS2へといく。出力中でない場合は終了する。
〔S2〕パワーセンサ19からの出力値を読み込む。
〔S3〕その値を指令値と比較して、パワー比率を計算す
る。
る。
〔S4〕パワー比率が所定の限界値を越えているかどうか
を判定する。越えている場合はS5へいく。越えていない
場合は終了する。
を判定する。越えている場合はS5へいく。越えていない
場合は終了する。
〔S5〕表示装置18にアラームを表示する。
〔S6〕レーザ発振器の動作を停止する。
このように、送風機の動作状態を出力パワーの変化に
よって検知するようにしたので、差圧センサ等を取り付
ける必要がなくなり、且つ送風機の動作状態を正確にモ
ニタすることができる。
よって検知するようにしたので、差圧センサ等を取り付
ける必要がなくなり、且つ送風機の動作状態を正確にモ
ニタすることができる。
以上説明したように本発明では、出力パワーをモニタ
することによって送風機の異常を検出できるので、差圧
センサ等を取り付ける必要がない。
することによって送風機の異常を検出できるので、差圧
センサ等を取り付ける必要がない。
また、面倒な圧力差の設定の手間も必要としないの
で、差圧センサ方式よりも手軽で、より確実に送風機の
異常を検知することができる。
で、差圧センサ方式よりも手軽で、より確実に送風機の
異常を検知することができる。
さらに、放電管の破壊の危険も少なくなり、NCレーザ
装置の信頼性が向上する。
装置の信頼性が向上する。
第１図は本発明の一実施例に使用するNCレーザ装置の構
成図、 第２図はレーザ出力パワーとレーザガスの流速との関係
を示すグラフ、 第３図は本発明の一実施例のソフトウェアのフローチャ
ート図である。 １……CPU ２……出力制御回路 ３……レーザ用電源 ４……放電管 18……表示装置 19……パワーセンサ 20……送風機 21a、21b……冷却器
成図、 第２図はレーザ出力パワーとレーザガスの流速との関係
を示すグラフ、 第３図は本発明の一実施例のソフトウェアのフローチャ
ート図である。 １……CPU ２……出力制御回路 ３……レーザ用電源 ４……放電管 18……表示装置 19……パワーセンサ 20……送風機 21a、21b……冷却器
Claims (1)
- 【請求項１】送風機及び冷却器によってレーザガスを強
制冷却させる機構を備えたガスレーザ発振器と、数値制
御装置（CNC）を結合したNCレーザ装置において、 レーザ出力パワーを測定するパワー測定手段と、 指令値に対する前記レーザ出力パワーの比率が、レーザ
ガスの流速とレーザ出力パワーの関係から求められた規
定値以下のときは、送風機の異常と見なし、レーザ発振
器の動作を停止させる異常検出手段と、 前記送風機の異常を表示する表示手段と、 を有することを特徴とするNCレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63122569A JP2659210B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Ｎｃレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63122569A JP2659210B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Ｎｃレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01291477A JPH01291477A (ja) | 1989-11-24 |
| JP2659210B2 true JP2659210B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14839144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63122569A Expired - Fee Related JP2659210B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Ｎｃレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659210B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02241070A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-25 | Fanuc Ltd | Ｎｃレーザ装置 |
| JP3697036B2 (ja) | 1997-10-03 | 2005-09-21 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びそれを用いた半導体製造方法 |
| CN1943082B (zh) * | 2004-04-21 | 2011-11-09 | 三菱电机株式会社 | 气体激光振荡器以及气体激光加工机 |
| KR100846239B1 (ko) * | 2006-10-18 | 2008-07-16 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 가스 레이저 발진기 및 가스 레이저 가공기 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128782A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | Fujitsu Ltd | ガスレ−ザ装置の出力安定化方法 |
| JPS6226881A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器 |
-
1988
- 1988-05-19 JP JP63122569A patent/JP2659210B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128782A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | Fujitsu Ltd | ガスレ−ザ装置の出力安定化方法 |
| JPS6226881A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01291477A (ja) | 1989-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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