JP3496434B2 - Laser constant current power supply device and laser processing device - Google Patents

Laser constant current power supply device and laser processing device

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JP3496434B2
JP3496434B2 JP03927097A JP3927097A JP3496434B2 JP 3496434 B2 JP3496434 B2 JP 3496434B2 JP 03927097 A JP03927097 A JP 03927097A JP 3927097 A JP3927097 A JP 3927097A JP 3496434 B2 JP3496434 B2 JP 3496434B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電流瞬時値制御
のチョッパ回路で構成された固体レーザ発振器のランプ
励起用定電流電源装置及びそのランプ励起用定電流電源
装置を用いたレーザ加工装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a constant current power supply device for lamp excitation of a solid-state laser oscillator composed of a chopper circuit for current instantaneous value control, and a laser processing apparatus using the constant current power supply device for lamp excitation. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の固体レーザ発振器のレーザ
用定電流電源装置の構成を示すブロック図である。ま
た、図8は従来の固体レーザ発振器のレーザ用定電流電
源装置の動作を模式的に表したタイミングチャートであ
る。図において、1は直流電源であり、通常、交流の商
用電源を適当な整流素子及びコンデンサ等(いずれも図
示しない)を用いて整流・平滑して得ている。2はトラ
ンジスタ等のスイッチング素子からなる電子的スイッチ
からなるスイッチ回路、3はリアクトル、4はこの電源
装置の負荷となる励起ランプ、5は転流ダイオード、6
は電流検出器で、検出電流を検出電流に比例した電圧と
して出力する。7は電流検出器6で検出した電流の閾値
を設定する電流設定器、8は電流検出器6で検出した電
流と電流設定器7の閾値とを比較するオペアンプ等の演
算器、9は上限下限比較回路で、9aは第1のコンパレ
ータ、9bは第2のコンパレータ、9cは正の電流誤差
(+ΔIr)の設定器、9dは負の電流誤差(−ΔI
r)の設定器である。10はフリップフロップ回路であ
る。第1のコンパレータ9aの出力端子は、フリップフ
ロップ回路10のリセット端子(R)に接続され、第2
のコンパレータ9bの出力端子は、フリップフロップ回
路10のセット端子(S)に接続されている。フリップ
フロップ回路10の出力端子(Q)は、スイッチ回路2
に接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a block diagram showing the structure of a conventional laser constant current power supply device for a solid-state laser oscillator. Further, FIG. 8 is a timing chart schematically showing the operation of a conventional constant current power supply device for laser of a solid-state laser oscillator. In the figure, reference numeral 1 is a DC power supply, which is usually obtained by rectifying and smoothing an AC commercial power supply using an appropriate rectifying element, a capacitor and the like (neither is shown). Reference numeral 2 is a switch circuit formed of an electronic switch formed of a switching element such as a transistor, 3 is a reactor, 4 is an excitation lamp serving as a load of this power supply device, 5 is a commutation diode, 6
Is a current detector, which outputs the detected current as a voltage proportional to the detected current. Reference numeral 7 is a current setting device that sets the threshold value of the current detected by the current detector 6, 8 is a calculator such as an operational amplifier that compares the current detected by the current detector 6 with the threshold value of the current setting device 9, and 9 is the upper and lower limits. In the comparison circuit, 9a is a first comparator, 9b is a second comparator, 9c is a positive current error (+ ΔIr) setter, and 9d is a negative current error (−ΔI).
It is the setter of r). Reference numeral 10 is a flip-flop circuit. The output terminal of the first comparator 9a is connected to the reset terminal (R) of the flip-flop circuit 10,
The output terminal of the comparator 9b is connected to the set terminal (S) of the flip-flop circuit 10. The output terminal (Q) of the flip-flop circuit 10 is connected to the switch circuit 2
It is connected to the.

【0003】次に、従来の固体レーザ発振器のレーザ用
定電流電源装置の動作について説明する。直流電源1か
ら供給される直流電流は、スイッチ回路2及びリアクト
ル3を介して励起ランプ4に通電され、励起ランプ4を
発光させてレーザ発振器(図示しない)を励起する。通
常、励起ランプ4の電源としては定電流方式の電源が用
いられている。次に、従来のレーザ用定電流電源装置の
定電流動作を説明する。リアクトル3と励起ランプ4の
間に配置された電流検出器6は、ランプ電流Iを検出
し、ランプ電流Iに比例した電圧からなる検出電流If
を発生する。一方、電流設定器7は所望のレーザ出力に
対応する特定のランプ電流値に相当する電圧からなる電
流指令値Irefを指定する。演算器8は電流検出器6
と電流設定器7に接続されており、ランプ電流Iに比例
した検出電流Ifから特定のランプ電流値に相当する電
圧Irefの減算を行い、その偏差信号Ierrを得
る。偏差信号Ierrは上限下限比較回路9内の第1の
コンパレータ9aと第2のコンパレータ9bとに入力さ
れる。第1のコンパレータ9aの一方の入力端子には設
定器9cにより正の電流誤差(+ΔIr)が、第2のコ
ンパレータ9bの一方の入力端子には、設定器9dによ
り負の電流誤差(−ΔIr)がそれぞれ与えられてい
る。
Next, the operation of a conventional laser constant current power supply device for a solid-state laser oscillator will be described. A direct current supplied from the direct current power source 1 is supplied to the excitation lamp 4 via the switch circuit 2 and the reactor 3 to cause the excitation lamp 4 to emit light and excite a laser oscillator (not shown). Normally, a constant current type power source is used as the power source of the excitation lamp 4. Next, the constant current operation of the conventional laser constant current power supply device will be described. A current detector 6 arranged between the reactor 3 and the excitation lamp 4 detects the lamp current I and detects a detected current If composed of a voltage proportional to the lamp current I.
To occur. On the other hand, the current setter 7 specifies the current command value Iref composed of the voltage corresponding to the specific lamp current value corresponding to the desired laser output. The calculator 8 is the current detector 6
Is connected to the current setting device 7, and the voltage Iref corresponding to a specific lamp current value is subtracted from the detected current If proportional to the lamp current I to obtain the deviation signal Ierr. The deviation signal Ierr is input to the first comparator 9a and the second comparator 9b in the upper / lower limit comparison circuit 9. A positive current error (+ ΔIr) is applied to one input terminal of the first comparator 9a by the setting device 9c, and a negative current error (-ΔIr) is applied to one input terminal of the second comparator 9b by the setting device 9d. Are given respectively.

【0004】ここで、偏差信号IerrがIerr>0
(即ち、If>Iref)で、かつ、正の電流誤差(+
ΔIr)よりも大きいとき、第1のコンパレータ9aは
その出力信号CMP+としてデジタル信号“1”を出力
し、フリップフロップ回路10をリセットし、フリップ
フロップ回路10の出力端子(Q)は、デジタル信号
“0”を出力する。この時、フリップフロップ回路10
の出力端子(Q)に接続されたスイッチ回路2はオフに
なり、ランプ電流Iは、転流ダイオード5、リアクトル
3を通って還流し、その電流値は減少する。一方、偏差
信号Ierrが、Ierr<0(即ち、If<Ire
f)で、かつ、負の電流誤差(−ΔIr)よりも小さい
とき、第2のコンパレータ9bはその出力信号CMP−
としてデジタル信号“1”を出力し、フリップフロップ
回路10をセットするので、フリップフロップ回路10
は、デジタル信号“1”を出力する。この時、フリップ
フロップ回路10の出力端子(Q)に接続されたスイッ
チ回路2はオンになり、ランプ電流Iは直流電源1、ス
イッチ回路2、リアクトル3を通って流れ、その電流値
は増加する。また、偏差信号Ierrが、−ΔIr<I
err<+ΔIrの場合は、第1のコンパレータ9a、
第2のコンパレータ9bは、共にデジタル信号“0”を
出力するため、フリップフロップ回路10はセットもリ
セットもされず、フリップフロップ回路10の出力端子
(Q)は変化しない。
Here, the deviation signal Ierr is Ierr> 0.
(That is, If> Iref) and a positive current error (+
ΔIr), the first comparator 9a outputs the digital signal "1" as its output signal CMP +, resets the flip-flop circuit 10, and the output terminal (Q) of the flip-flop circuit 10 outputs the digital signal "1". 0 "is output. At this time, the flip-flop circuit 10
The switch circuit 2 connected to the output terminal (Q) is turned off, the lamp current I flows back through the commutation diode 5 and the reactor 3, and the current value decreases. On the other hand, the deviation signal Ierr is Ierr <0 (that is, If <Ire
f) and smaller than the negative current error (−ΔIr), the second comparator 9b outputs its output signal CMP−.
Since the digital signal "1" is output and the flip-flop circuit 10 is set, the flip-flop circuit 10
Outputs a digital signal "1". At this time, the switch circuit 2 connected to the output terminal (Q) of the flip-flop circuit 10 is turned on, the lamp current I flows through the DC power supply 1, the switch circuit 2, and the reactor 3, and the current value increases. . Further, the deviation signal Ierr is −ΔIr <I
If err <+ ΔIr, the first comparator 9a,
Since the second comparators 9b both output the digital signal "0", the flip-flop circuit 10 is neither set nor reset, and the output terminal (Q) of the flip-flop circuit 10 does not change.

【0005】このようにして、図7のブロック図で示さ
れたレーザ用定電流電源装置は、ランプ電流Iが所望の
電流値に対して指定された正負の偏差の範囲内に維持さ
れるように動作する。更に、図8を用いて、具体的動作
について詳述する。電流指令値Irefが、図8(a)
のように、急激に立上り所定の率で電流値が増加し、そ
して、電流が急激に遮断されるものとする。時間t0 で
電流指令値Irefが、急激に立上ると、直流電源1よ
り供給される直流電流は、電源の応答性等によって追随
され、図8(b)のように、検出電流Ifとして検出さ
れる。演算器8で検出電流Ifと電流指令値Irefと
の出力が比較され、図8(c)のように、偏差信号Ie
rrとなって出力される。時間t0 では偏差信号Ier
rが、If<Irefであるから、Ierr<0とな
り、かつ、負の電流誤差(−ΔIr)よりも小さいか
ら、第2のコンパレータ9bは、図8(e)のように、
その出力信号CMP−としてデジタル信号“1”でフリ
ップフロップ回路10をセットし、フリップフロップ回
路10の出力端子(Q)に接続されたスイッチ回路2
は、図8(f)のように、オンになり、ランプ電流Iは
直流電源1、スイッチ回路2、リアクトル3を通って流
れ、その電流値は増加する。
In this way, in the laser constant current power supply device shown in the block diagram of FIG. 7, the lamp current I is maintained within the specified positive / negative deviation range with respect to the desired current value. To work. Further, a specific operation will be described in detail with reference to FIG. The current command value Iref is shown in FIG.
As described above, the current value suddenly rises, the current value increases at a predetermined rate, and the current is suddenly cut off. When the current command value Iref suddenly rises at time t0, the DC current supplied from the DC power supply 1 is followed by the response of the power supply and the like, and is detected as the detection current If as shown in FIG. 8B. It The output of the detected current If and the current command value Iref are compared by the calculator 8, and as shown in FIG.
It is output as rr. Deviation signal Ier at time t0
Since r is If <Iref, Ierr <0, and is smaller than the negative current error (−ΔIr). Therefore, the second comparator 9b outputs, as shown in FIG.
The flip-flop circuit 10 is set with the digital signal "1" as the output signal CMP-, and the switch circuit 2 connected to the output terminal (Q) of the flip-flop circuit 10
Is turned on as shown in FIG. 8 (f), the lamp current I flows through the DC power supply 1, the switch circuit 2, and the reactor 3, and the current value increases.

【0006】時間t1 では偏差信号Ierrが、If<
Irefでなくなり、負の電流誤差(−ΔIr)よりも
小さくなくなったとき、第2のコンパレータ9bは、図
8(e)のように、出力信号CMP−はデジタル信号
“0”となりフリップフロップ回路10のセットの信号
をなくす。しかし、フリップフロップ回路10の出力端
子(Q)に接続されたスイッチ回路2は、図8(f)の
ように、オンを継続し、ランプ電流Iは直流電源1、ス
イッチ回路2、リアクトル3を通って流れ、その電流値
は更に増加する。時間t2 では偏差信号Ierrが、I
f>Irefとなり、Ierr>0で、かつ、正の電流
誤差(+ΔIr)よりも大きくなると、第1のコンパレ
ータ9aは、図8(d)のように、その出力信号CMP
+としてデジタル信号“1”を出力し、フリップフロッ
プ回路10をリセットする。この時、フリップフロップ
回路10の出力端子(Q)に接続されたスイッチ回路2
はオフになり、ランプ電流Iは、転流ダイオード5、リ
アクトル3を通って還流し、その電流値は減少する。
At time t1, the deviation signal Ierr becomes If <
When it is no longer Iref and is smaller than the negative current error (−ΔIr), the output signal CMP− of the second comparator 9b becomes a digital signal “0” as shown in FIG. Eliminate the signal of the set. However, the switch circuit 2 connected to the output terminal (Q) of the flip-flop circuit 10 continues to be turned on as shown in FIG. 8 (f), and the lamp current I causes the direct current power supply 1, the switch circuit 2, and the reactor 3 to pass. It flows through and its current value increases further. At time t2, the deviation signal Ierr changes to I
When f> Iref, Ierr> 0, and larger than the positive current error (+ ΔIr), the first comparator 9a outputs the output signal CMP as shown in FIG. 8D.
The digital signal "1" is output as + and the flip-flop circuit 10 is reset. At this time, the switch circuit 2 connected to the output terminal (Q) of the flip-flop circuit 10
Is turned off, the lamp current I flows back through the commutation diode 5 and the reactor 3, and the current value decreases.

【0007】しかし、ランプ電流Iが転流ダイオード
5、リアクトル3を通って還流し、その電流値が減少す
るとき、時間t3 では偏差信号Ierrが、負の電流誤
差(−ΔIr)よりも小さくなると、第2のコンパレー
タ9bは、図8(e)のように、その出力信号CMP−
としてデジタル信号“1”でフリップフロップ回路10
をセットし、フリップフロップ回路10の出力端子
(Q)に接続されたスイッチ回路2は、図8(f)のよ
うに、再度オンになり、ランプ電流Iは直流電源1、ス
イッチ回路2、リアクトル3を通って流れ、その電流値
は増加する。このような繰返し動作で、電源装置1から
ランプ電流Iが、所望の電流指令値Irefに対して指
定された正負の電流誤差(±ΔIr)の範囲内に維持さ
れるように動作し、時間t10でスイッチ回路2はオフに
なり、ランプ電流Iは、転流ダイオード5、リアクトル
3を通って還流し、その電流値は減少し、ゼロになる。
However, when the lamp current I flows back through the commutation diode 5 and the reactor 3 and its current value decreases, when the deviation signal Ierr becomes smaller than the negative current error (-ΔIr) at time t3. , The second comparator 9b outputs its output signal CMP-, as shown in FIG.
As a digital signal “1”, the flip-flop circuit 10
And the switch circuit 2 connected to the output terminal (Q) of the flip-flop circuit 10 is turned on again as shown in FIG. 8 (f), and the lamp current I is the DC power supply 1, the switch circuit 2, and the reactor. 3 and its current value increases. By such a repeated operation, the lamp current I from the power supply device 1 operates so as to be maintained within the range of the positive / negative current error (± ΔIr) designated with respect to the desired current command value Iref, and the time t10 Then, the switch circuit 2 is turned off, the lamp current I flows back through the commutation diode 5 and the reactor 3, and the current value decreases to zero.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のレーザ
用定電流電源装置においては、上限下限比較回路9のヒ
ステリシス幅、即ち、リップルの幅となる所望の電流指
令値Irefに対して指定された正負の電流誤差(±Δ
Ir)が一定、言い換えれば、ランプ電流Iの電流リッ
プルが一定である。この種の固体レーザ励起用に用いら
れる定電流電源装置の仕様の一つには、ランプ電流Iの
電流リップルの値がある。従来例で示す電流瞬時値制御
によるチョッパ回路からなるレーザ用定電流電源装置で
は、電流リップルを小さくすればするほどスイッチング
素子のオン・オフ頻度が増えることになる。即ち、電流
容量が大きく、許容スイッチング周波数の高いスイッチ
ング素子を使用する必要があり、それだけコストが高く
なる。また、同じ出力電流値であれば、電流リップルを
小さくすればするほど、即ち、スイッチング周波数が大
きくなればなるほど、スイッチング時の発熱による損失
が増大し、スイッチング素子の冷却に必要なコストが増
加し、運転時の電力損失も増大する。
In the above-mentioned conventional laser constant current power supply device, the hysteresis width of the upper and lower limit comparison circuit 9, that is, the desired current command value Iref which is the ripple width is designated. Positive and negative current error (± Δ
Ir) is constant, in other words, the current ripple of the lamp current I is constant. One of the specifications of the constant current power supply device used for this type of solid-state laser excitation is the value of the current ripple of the lamp current I. In the laser constant current power supply device including the chopper circuit by current instantaneous value control shown in the conventional example, the smaller the current ripple, the more the on / off frequency of the switching element increases. That is, it is necessary to use a switching element having a large current capacity and a high allowable switching frequency, which increases the cost. Also, for the same output current value, the smaller the current ripple, that is, the higher the switching frequency, the more the loss due to heat generation during switching, and the more the cost required for cooling the switching element increases. The power loss during operation also increases.

【0009】このようなことから、従来の固体レーザ発
振器のレーザ用定電流電源装置では、次のような問題点
があった。まず、励起ランプ4はレーザを発振していな
い時にも励起ランプ4の点灯を維持するため、レーザ発
振を発生させる電流の閾値よりも小さい電流(このとき
の電流を「シマー電流」と呼び、固体レーザ励起用フラ
ッシュランプでは、通常、1〜3A程度)を通電する必
要がある。シマー電流における電流リップルは、点灯を
安定に維持するために小さいことが必要である。即ち、
許容スイッチング周波数が比較的高いスイッチング素子
が必要である。また、レーザを発振している時の電流値
は、シマー電流に比べてはるかに大きい。例えば、平均
出力数100W級の固体レーザでパルス励起の場合、ピ
ーク出力発振時には、ランプ電流は数100Aにもな
る。したがって、シマー電流値における電流リップルの
値を基準にして回路設計した場合、大電流で、スイッチ
ング周波数の高いスイッチング素子が必要となり、装置
のコストが非常に高くなる。
For this reason, the conventional laser constant current power supply device for a solid-state laser oscillator has the following problems. First, since the excitation lamp 4 maintains the lighting of the excitation lamp 4 even when the laser is not oscillating, a current smaller than the threshold value of the current for generating the laser oscillation (the current at this time is referred to as “shimmer current”, In a laser excitation flash lamp, it is usually necessary to energize 1 to 3 A). The current ripple in the simmer current needs to be small in order to maintain stable lighting. That is,
A switching element having a relatively high allowable switching frequency is required. Further, the current value when the laser is oscillated is much larger than the simmer current. For example, in the case of pulse excitation with a solid-state laser having an average output number of 100 W, the lamp current becomes several 100 A during peak output oscillation. Therefore, when the circuit is designed based on the value of the current ripple in the simmer current value, a switching element having a large current and a high switching frequency is required, and the cost of the device becomes very high.

【0010】また、従来の定電流電源装置においては、
出力電流の電流リップルが一定、即ち、スイッチング周
波数が一定であるから、比較的大きなランプ電流を長時
間出力する場合には、レーザ加工の際のスイッチ回路の
損失(発熱)により、スイッチング素子の内部温度が許
容温度を超えてスイッチング素子が破損し、装置が停止
してしまうことがあった。そして、レーザ発振器の励起
用に使用されるレーザ用定電流電源装置の電流リップル
の大きさは、レーザ発振器から出力され、加工等の熱源
に使用されるレーザビーム出力のリップルに影響を与
え、特に、レーザ加工時においては、レーザ加工の諸条
件(例えば、被加工物の材質、形状、加工速度、レーザ
出力のピーク値、繰り返し周波数、デューティ比等)に
応じて、レーザ出力のリップルの大きさを選定すること
が必要である。このように、従来のレーザ用定電流電源
装置においては、出力電流の電流リップルが一定であ
り、レーザ加工中にレーザ出力のリップルの大きさが加
工条件に対して適切でないと、加工状態が不安定にな
り、結果的に、被加工物の加工品質が悪くなり、それを
補正することができない。
Further, in the conventional constant current power supply device,
Since the current ripple of the output current is constant, that is, the switching frequency is constant, when a relatively large lamp current is output for a long time, the loss (heat generation) of the switch circuit during laser processing causes internal switching element In some cases, the temperature exceeded the allowable temperature, the switching element was damaged, and the device stopped. Then, the magnitude of the current ripple of the laser constant current power supply device used for exciting the laser oscillator affects the ripple of the laser beam output that is output from the laser oscillator and is used as a heat source for processing, in particular, During laser processing, the size of the ripple of laser output depends on various conditions of laser processing (for example, material, shape, processing speed, peak value of laser output, repetition frequency, duty ratio, etc.). It is necessary to select As described above, in the conventional constant current power supply device for laser, the current ripple of the output current is constant, and if the magnitude of the ripple of the laser output is not appropriate for the processing conditions during the laser processing, the processing state becomes unsatisfactory. It becomes stable, and as a result, the processing quality of the workpiece deteriorates, which cannot be corrected.

【0011】そこで、この発明はかかる問題点を解決す
るためになされたもので、大電流容量で、スイッチング
周波数の高いスイッチング素子を使用することなく、電
流リップルの値を抑えたレーザ用定電流電源装置の提供
を第1の課題とするものである。また、被加工物の加工
条件に応じて電流リップルの値を変更でき、良好な加工
品質を得ることができるレーザ加工装置の提供を第2の
課題とするものである。
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and has a constant current power supply for a laser which has a large current capacity and a suppressed current ripple without using a switching element having a high switching frequency. The first object is to provide a device. A second object is to provide a laser processing apparatus capable of changing the value of the current ripple according to the processing conditions of the workpiece and obtaining good processing quality.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1にかかるレーザ
用定電流電源装置は、励起ランプに供給するランプ電流
の上限値及び下限値を電流閾値設定器で設定し、その上
限値と下限値の範囲内で特定されたランプ電流を、直流
電源よりスイッチ回路及びリアクトルを介して励起ラン
プに供給するレーザ用定電流電源装置において、前記励
起ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限値及び
シマー電流の上限値及び下限値の設定を自在とした電流
閾値設定器と、前記電流閾値設定器で設定されたランプ
電流またはシマー電流の上限値及び下限値と前記励起ラ
ンプに流れる電流を検出する電流検出器の出力とを比較
するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の出力
で前記ランプ電流または前記シマー電流の導通を制御す
るスイッチ回路とを具備し、前記電流閾値設定器で設定
されたランプ電流の上限値及び下限値は、前記スイッチ
回路に配設された温度検出器の出力として得られる前記
スイッチ回路の負担に応じて変更するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a constant current power supply device for a laser, wherein an upper limit value and a lower limit value of a lamp current supplied to an excitation lamp are set by a current threshold value setter, and the upper limit value and the lower limit value thereof are set. the lamp current which is specified in the range of, in the laser constant-current power supply supplied to the excitation lamp through the switching circuit and the reactor from the DC power source, said excitation
The upper and lower limits of the lamp current supplied to the starting lamp and
A current that allows the upper and lower limits of simmer current to be set freely
Threshold setter and lamp set by the current threshold setter
Current or simmer current upper and lower limits and the excitation
Comparison with the output of the current detector that detects the current flowing through the pump
Comparator circuit and output of the comparator circuit
Controls the conduction of the lamp current or the simmer current with
; And a that switch circuit, the upper limit value and the lower limit value of the set lamp current at the current threshold setting device, said switch
This is changed according to the load of the switch circuit obtained as the output of the temperature detector arranged in the circuit.

【0013】請求項にかかるレーザ用定電流電源装置
は、励起ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限
値を電流閾値設定器で設定し、その上限値と下限値の範
囲内で特定されたランプ電流を、直流電源よりスイッチ
回路及びリアクトルを介して励起ランプに供給するレー
ザ用定電流電源装置において、前記励起ランプに供給す
るランプ電流の上限値及び下限値及びシマー電流の上限
値及び下限値の設定を自在とした電流閾値設定器と、前
記電流閾値設定器で設定されたランプ電流またはシマー
電流の上限値及び下限値と前記励起ランプに流れる電流
を検出する電流検出器の出力とを比較するコンパレータ
回路と、前記コンパレータ回路の出力で前記ランプ電流
または前記シマー電流の導通を制御するスイッチ回路と
を具備し、前記電流閾値設定器で設定されたランプ電流
の上限値及び下限値は、前記スイッチ回路の消費電力と
して得られる前記スイッチ回路の負担に応じて変更する
ものである。
[0013] Claim 2 laser constant-current power supply device according to the upper and lower limit values of the lamp current supplied to the excitation lamp set in the current threshold setting device is identified within the range of the upper limit value and the lower limit value In the constant current power supply device for laser, which supplies the lamp current from the DC power source to the pump lamp via the switch circuit and the reactor, the lamp current is supplied to the pump lamp.
Lamp current upper and lower limits and simmer current upper limit
Current threshold setting device that can freely set the lower limit value and the
The lamp current or simmer set by the current threshold setter
Upper and lower limits of current and current flowing in the excitation lamp
Comparator that compares with the output of the current detector that detects
Circuit, and the lamp current at the output of the comparator circuit
Or a switch circuit for controlling conduction of the simmer current
And an upper limit value and a lower limit value of the lamp current set by the current threshold value setting device are the power consumption of the switch circuit and
It is changed according to the load of the switch circuit obtained as described above .

【0014】請求項にかかるレーザ加工装置は、励起
ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限値を電流
閾値設定器で設定し、その上限値と下限値の範囲内で特
定された電流を、直流電源よりスイッチ回路及びリアク
トルを介して励起ランプに供給し、レーザ発振器からレ
ーザビームを出力させ、出力された前記レーザビームを
加工機に導き、前記加工機から出力される前記レーザビ
ームで被加工物を加工するレーザ加工装置において、
記励起ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限値
及びシマー電流の上限値及び下限値の設定を自在とした
電流閾値設定器と、前記電流閾値設定器で設定されたラ
ンプ電流またはシマー電流の上限値及び下限値と前記励
起ランプに流れる電流を検出する電流検出器の出力とを
比較するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の
出力で前記ランプ電流または前記シマー電流の導通を制
御するスイッチ回路とを具備し、前記加工機の速度指
令、前記ランプ電流のピーク電流値、繰り返し周波数、
デューティ比からなる電流指令、シマー電流の電流指
令、被加工物の材質及び形状のうちの1つ以上の加工条
件によって、前記電流閾値設定器で設定するランプ電流
の上限値及び下限値を変更するものである。
In the laser processing apparatus according to the third aspect of the present invention, the upper limit value and the lower limit value of the lamp current supplied to the excitation lamp are set by the current threshold value setter, and the current specified within the upper limit value and the lower limit value is set. A direct current power supply to an excitation lamp through a switch circuit and a reactor, a laser beam is output from a laser oscillator, the output laser beam is guided to a processing machine, and the laser beam output from the processing machine is applied to the laser beam. in the laser machining apparatus for machining a workpiece, before
Upper and lower limits of the lamp current supplied to the excitation lamp
And the upper and lower limits of simmer current can be freely set
The current threshold setter and the threshold set by the current threshold setter.
Upper limit and lower limit of the pump current or simmer current and the excitation
The output of the current detector that detects the current flowing through the lamp
Comparing comparator circuit and the comparator circuit
The output controls conduction of the lamp current or the simmer current.
A switch circuit to control, the speed command of the processing machine, the peak current value of the lamp current , the repetition frequency,
The upper limit value and the lower limit value of the lamp current set by the current threshold value setting device are changed according to one or more processing conditions of a current command composed of a duty ratio, a current command of a simmer current, a material and a shape of a workpiece. It is a thing.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。なお、図中、従来例及び各実施
の形態と同一符号及び記号は、従来例及び各実施の形態
の構成部分と同一または相当する構成部分を示すもので
ある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, the same reference numerals and symbols as those of the conventional example and each embodiment indicate the same or corresponding components as those of the conventional example and each embodiment.

【0016】実施の形態1. 図1は本発明の第一の実施の形態の固体レーザ発振器の
レーザ用定電流電源装置を示すブロック図で、図2は図
1の実施の形態で使用する固体レーザ発振器のレーザ用
定電流電源装置に用いられた上限下限閾値設定器を示す
ブロック図である。図において、1は商用電源を図示し
ない整流素子及びコンデンサ等を用いて整流・平滑して
得ている直流電源、2はトランジスタ等のスイッチング
素子またはスイッチング回路等からなるスイッチ回路、
3は誘導コイルからなるリアクトル、4はこの直流電源
1の負荷となる励起ランプ、5は転流ダイオード、6は
電流検出器で、検出電流をその検出電流に比例した電圧
として出力する。7は電流検出器6で検出した電流の閾
値を設定する電流設定器で、ポテンショメータで設定す
る場合、または、コントローラのD/A変換器の出力と
する場合等がある。8は電流検出器6で検出した電流と
電流設定器7の閾値とを比較するオペアンプ等からなる
演算器、9はウインドコンパレータ等からなる上限下限
比較回路で、9aは比較回路としての第1のコンパレー
タ、9bは比較回路としての第2のコンパレータであ
る。10Aはゲート回路及びフリップフロップ回路から
なる論理ゲート回路、論理ゲート回路10Aはフリップ
フロップ回路10a及びANDゲート10b、ANDゲ
ート10c、インバータ10dより構成されている。ま
た、スイッチ回路2a、リアクトル3a及び転流ダイオ
ード5aが、スイッチ回路2、リアクトル3及び転流ダ
イオード5に対して並列的(並列接続ではない)に接続
されている。これら独立したスイッチ回路2及びリアク
トル3及び転流ダイオード5からなるランプ電流供給回
路30を構成し、また、他のスイッチ回路2a及びリア
クトル3a及び転流ダイオード5aからなるシマー電流
供給回路40を構成している。
Embodiment 1. 1 is a block diagram showing a laser constant current power supply device for a solid-state laser oscillator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a laser constant current power supply for a solid-state laser oscillator used in the embodiment shown in FIG. It is a block diagram which shows the upper limit threshold setting device used for the apparatus. In the figure, 1 is a DC power source obtained by rectifying and smoothing a commercial power source by using a rectifying element and a capacitor (not shown), 2 is a switching circuit such as a transistor or a switching circuit including a switching circuit,
Reference numeral 3 is a reactor composed of an induction coil, 4 is an excitation lamp serving as a load of the DC power supply 1, 5 is a commutation diode, and 6 is a current detector, which outputs a detected current as a voltage proportional to the detected current. Reference numeral 7 is a current setting device for setting the threshold value of the current detected by the current detector 6, which may be set by a potentiometer or may be used as the output of the D / A converter of the controller. Reference numeral 8 is an arithmetic unit composed of an operational amplifier or the like for comparing the current detected by the current detector 6 with the threshold value of the current setting unit 7, 9 is an upper / lower limit comparison circuit composed of a window comparator or the like, and 9a is a first comparison circuit. The comparator 9b is a second comparator as a comparison circuit. 10A is a logic gate circuit including a gate circuit and a flip-flop circuit, and the logic gate circuit 10A is composed of a flip-flop circuit 10a, an AND gate 10b, an AND gate 10c, and an inverter 10d. Further, the switch circuit 2a, the reactor 3a, and the commutation diode 5a are connected in parallel (not in parallel connection) to the switch circuit 2, the reactor 3, and the commutation diode 5. A lamp current supply circuit 30 including these independent switch circuit 2, reactor 3 and commutation diode 5 is configured, and a simmer current supply circuit 40 including another switch circuit 2a, reactor 3a and commutation diode 5a is configured. ing.

【0017】このシマー電流供給回路40からなるスイ
ッチ回路2a、リアクトル3a及び転流ダイオード5a
は、シマー電流Is通電時に動作するものであり、ラン
プ電流供給回路30を構成するスイッチ回路2、リアク
トル3及び転流ダイオード5に比べて、電流容量は小さ
な素子が使用されている。スイッチ回路2aには、スイ
ッチ回路2と同様に、フリップフロップ回路10aの出
力信号(Q)が接続され、スイッチ回路2とスイッチ回
路2aはインバータ10dにより互いに動作が逆とな
る。また、電流設定器7と上限下限比較回路9及び論理
ゲート回路10Aには、上限閾値及び下限閾値を設定す
る電流閾値設定器11が接続されている。本実施の形態
では、図2に示すように、電流閾値設定器11は、演算
器(非反転演算増幅器)11a、演算器(反転演算増幅
器)11b、コンパレータ11d、シマー電流Isに相
当する基準電位Isimを設定するシマー電流設定器1
1e、正電源11f、アナログスイッチ回路11g、直
並列回路によって分圧された電位を変更する抵抗器11
h、11i、11jから構成されている。因に、アナロ
グスイッチ回路11gが開のとき、演算器11aの入力
は低く、アナログスイッチ回路11gが閉のとき、演算
器11aの入力は高くなる。
A switch circuit 2a composed of the simmer current supply circuit 40, a reactor 3a and a commutation diode 5a.
Is operated when the simmer current Is is applied, and an element having a smaller current capacity than that of the switch circuit 2, the reactor 3 and the commutation diode 5 which constitute the lamp current supply circuit 30 is used. Similar to the switch circuit 2, the output signal (Q) of the flip-flop circuit 10a is connected to the switch circuit 2a, and the operation of the switch circuit 2 and the switch circuit 2a is reversed by the inverter 10d. Further, a current threshold value setting device 11 that sets an upper limit threshold value and a lower limit threshold value is connected to the current setting device 7, the upper limit lower limit comparison circuit 9, and the logic gate circuit 10A. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the current threshold value setting unit 11 includes an arithmetic unit (non-inverting operational amplifier) 11a, an arithmetic unit (inverting operational amplifier) 11b, a comparator 11d, and a reference potential corresponding to the simmer current Is. Shimmer current setting device 1 for setting Isim
1e, positive power source 11f, analog switch circuit 11g, resistor 11 for changing the potential divided by the series-parallel circuit
It is composed of h, 11i, and 11j. Incidentally, when the analog switch circuit 11g is open, the input of the calculator 11a is low, and when the analog switch circuit 11g is closed, the input of the calculator 11a is high.

【0018】次に、本実施の形態の電流瞬時値制御のチ
ョッパ回路で構成された固体レーザ発振器のレーザ用定
電流電源装置の動作について説明する。電流閾値設定器
11内のコンパレータ11dの一方の入力には電流設定
器7で与えられた電流指令Irefが入力され、他方の
入力にはシマー電流設定器11eで設定されたシマー電
流Isに相当する基準電位Isimが入力されている。
コンパレータ11dは二つの入力を比較し、コンパレー
タ11dの出力、即ち、図中A点の電位はIref>I
simの場合に“1”、Iref≦Isimの場合に
“0”となる。アナログスイッチ回路11gは、入力信
号が“1”でオン、入力信号が“0”でオフとなる。し
たがって、正電源11f、アナログスイッチ回路11
g、抵抗器11h、抵抗器11i、抵抗器11jから構
成されている回路において、演算器11aの入力、即
ち、図中B点の電位を仮に、Iref>Isimの場合
をV1、Iref≦Isimの場合をV0とすると、V
1>V0となる。また、B点の電位は演算器11aで非
反転増幅されて出力信号+ΔIrとなる。なお、この+
ΔIrはB点の電位と同符号の電位であり、従来例の図
7における正の電流誤差9cに相当するものである。ま
た、演算器11bは反転演算増幅器として動作するの
で、演算器11bの出力には信号−ΔIrを得る。した
がって、電流閾値設定器11の出力電位+ΔIr及び−
ΔIrは、電流設定器7で与えられる電流指令Iref
の値が、シマー電流Is値以下の時は小さく、シマー電
流Is値を越えた場合には大きくなる。即ち、ランプ電
流Iの電流指令値が小さいときには電流リップルが小さ
くなり(スイッチング周波数が大)、ランプ電流の電流
指令値が大きいときには電流リップルが大きくなる(ス
イッチング周波数が小)。
Next, the operation of the constant current power supply device for laser of the solid-state laser oscillator, which is composed of the chopper circuit for controlling the instantaneous current value of the present embodiment, will be described. The current command Iref given by the current setting device 7 is input to one input of the comparator 11d in the current threshold setting device 11, and the other input corresponds to the simmer current Is set by the simmer current setting device 11e. The reference potential Isim is input.
The comparator 11d compares the two inputs, and the output of the comparator 11d, that is, the potential at the point A in the figure is Iref> I.
It is “1” in the case of sim and “0” in the case of Iref ≦ Isim. The analog switch circuit 11g turns on when the input signal is "1" and turns off when the input signal is "0". Therefore, the positive power supply 11f and the analog switch circuit 11
g, a resistor 11h, a resistor 11i, and a resistor 11j, assuming that the input of the calculator 11a, that is, the potential at the point B in the figure, V1 when Iref> Isim, and Iref ≦ Isim If the case is V0, V
1> V0. Further, the potential at the point B is non-inverted and amplified by the calculator 11a and becomes the output signal + ΔIr. This +
ΔIr has the same sign as the potential at point B, and corresponds to the positive current error 9c in FIG. 7 of the conventional example. Further, since the arithmetic unit 11b operates as an inverting operational amplifier, the signal -ΔIr is obtained at the output of the arithmetic unit 11b. Therefore, the output potential of the current threshold value setting device + ΔIr and −
ΔIr is the current command Iref given by the current setter 7.
Is small when the simmer current Is value is less than or equal to the simmer current Is value, and is larger when the simmer current Is value is exceeded. That is, when the current command value of the lamp current I is small, the current ripple is small (the switching frequency is large), and when the current command value of the lamp current is large, the current ripple is large (the switching frequency is small).

【0019】次に、論理ゲート回路10Aの動作を説明
する。論理ゲート回路10Aのフリップフロップ回路1
0aの動作は、従来例と同一である。フリップフロップ
回路10aの出力信号(Q)は、ANDゲート10b及
び10cの入力の一方に接続される。また、電流閾値設
定器11の出力の分岐された出力GATEは、前述のコ
ンパレータ11dの出力(図中A点の電位)であり、I
ref>Isimの場合に“1”、Iref≦Isim
場合に“0”となる。この電流閾値設定器11の出力G
ATEは、ANDゲート10bに直接、また、インバー
タ10dを介してANDゲート10cの入力に接続され
ている。この結果、フリップフロップ回路10aの出力
信号Qは、Iref>Isimとなるピーク出力発振時
の電流指令の場合、ANDゲート10bを通って信号Q
1として出力され、スイッチ回路2をオン・オフ動作さ
せる。一方、Iref≦Isimとなるシマー電流指令
の場合、フリップフロップ回路10aの出力信号Qは、
ANDゲート10cを通って信号Q2として出力され、
スイッチ回路2aをオン・オフ動作させる。
Next, the operation of the logic gate circuit 10A will be described. Flip-flop circuit 1 of logic gate circuit 10A
The operation of 0a is the same as the conventional example. The output signal (Q) of the flip-flop circuit 10a is connected to one of the inputs of the AND gates 10b and 10c. The branched output GATE of the output of the current threshold value setter 11 is the output of the comparator 11d (potential at the point A in the figure), and I
“1” when ref> Isim, Iref ≦ Isim
In this case, it becomes "0". Output G of this current threshold value setting device 11
The ATE is directly connected to the AND gate 10b and is connected to the input of the AND gate 10c via the inverter 10d. As a result, the output signal Q of the flip-flop circuit 10a passes through the AND gate 10b and outputs the signal Q through the AND gate 10b in the case of the current command at the peak output oscillation when Iref> Isim.
It is output as 1, and the switch circuit 2 is turned on / off. On the other hand, when the simmer current command is Iref ≦ Isim, the output signal Q of the flip-flop circuit 10a is
Is output as a signal Q2 through the AND gate 10c,
The switch circuit 2a is turned on / off.

【0020】このように、本実施の形態では、励起ラン
プ4に供給するランプ電流Iの出力電位+ΔIrからな
る上限値及び出力電位−ΔIrからなる下限値を電流閾
値設定器11で設定し、その上限値と下限値の範囲内で
特定された電流を、直流電源1よりスイッチ回路2,2
a及びリアクトル3,3aを介して励起ランプ4に供給
するレーザ用定電流電源装置において、励起ランプ4に
供給する電流の上限値及び下限値を設定する電流閾値設
定器11は、励起ランプ4に供給するランプ電流Iの上
限値及び下限値及びシマー電流Isの上限値及び下限値
の設定を自在とし、電流閾値設定器11で設定されたラ
ンプ電流Iまたはシマー電流Isの上限値及び下限値と
励起ランプ4に流れる電流を検出する電流検出器6の出
力とを上限下限比較回路9からなるコンパレータ回路で
比較し、コンパレータ回路の出力でランプ電流Iまたは
シマー電流Isの導通をスイッチ回路2,2aで制御す
るものである。
As described above, in this embodiment, the upper limit value of the output potential + ΔIr of the lamp current I supplied to the excitation lamp 4 and the lower limit value of the output potential −ΔIr are set by the current threshold value setter 11, and The current specified within the upper limit and the lower limit is supplied from the DC power supply 1 to the switch circuits 2 and 2
In the constant current power supply device for laser which supplies to the excitation lamp 4 via a and the reactors 3 and 3a, the current threshold value setting device 11 for setting the upper limit value and the lower limit value of the current supplied to the excitation lamp 4 is provided in the excitation lamp 4. The upper limit value and the lower limit value of the lamp current I to be supplied and the upper limit value and the lower limit value of the simmer current Is are set freely, and the upper limit value and the lower limit value of the lamp current I or the simmer current Is set by the current threshold value setting device 11 are set. The output of the current detector 6 which detects the current flowing through the excitation lamp 4 is compared by the comparator circuit including the upper and lower limit comparison circuit 9, and the conduction of the lamp current I or the simmer current Is is switched by the output of the comparator circuit to the switch circuits 2 and 2a. It is controlled by.

【0021】特に、図1に示した本実施の形態では、電
流閾値設定器11で設定されたランプ電流Iとシマー電
流Isは、各独立したスイッチ回路2及びリアクトル3
及び転流ダイオード5からなるランプ電流供給回路30
及び他のスイッチ回路2a及びリアクトル3a及び転流
ダイオード5aからなるシマー電流供給回路40を具備
するものである。
In particular, in the present embodiment shown in FIG. 1, the lamp current I and the simmer current Is set by the current threshold value setting device 11 have the independent switch circuit 2 and reactor 3 respectively.
And a lamp current supply circuit 30 including a commutation diode 5
And a simmer current supply circuit 40 including another switch circuit 2a, a reactor 3a and a commutation diode 5a.

【0022】本実施の形態では、シマー電流Isの通電
時には、シマー電流Isの上限値及び下限値を小さく設
定することにより、電流リップルを小さくして、小電流
でスイッチング周波数の高いスイッチ回路2aを動作さ
せる。したがって、シマー電流Isがランプ電流Iより
も小さいから、その上限値及び下限値を小さく設定して
も小電流であり、スイッチング周波数の高いスイッチン
グ素子を用いても、高価なスイッチ回路2aとならな
い。一方、ランプ電流Iには、電流リップルは比較的大
きくし、大電流で許容スイッチング周波数の比較的低い
スイッチング素子からなるスイッチ回路2aを動作させ
る。
In the present embodiment, when the simmer current Is is applied, the upper limit value and the lower limit value of the simmer current Is are set to be small so that the current ripple is reduced and the switch circuit 2a having a small switching current and a high switching frequency is provided. To operate. Therefore, since the simmer current Is is smaller than the lamp current I, it is a small current even if the upper limit value and the lower limit value thereof are set small, and even if a switching element having a high switching frequency is used, the expensive switch circuit 2a does not result. On the other hand, the lamp current I has a relatively large current ripple, and the switch circuit 2a including a switching element having a large current and a relatively low allowable switching frequency is operated.

【0023】そして、安価に実現可能なシマー電流供給
回路40を付加し、かつ、スイッチ回路2とスイッチ回
路2aを切替えるような構成とすることにより、シマー
電流Isの値における電流リップルの値を基準にして設
計された従来例のような装置に比べて、コストが安くで
きる効果がある。本実施の形態では、ランプ電流供給回
路30とシマー電流供給回路40に、ランプ電流Iとシ
マー電流Isを独立して通電するものであるから、電流
値に応じてリアクトル3またはリアクトル3aの値を設
定できるので、電流リップルをより小さく設定できる。
しかし、図1の実施の形態では、ランプ電流供給回路3
0及びシマー電流供給回路40を具備するものである
が、ランプ電流供給回路30のみで実施をすることもで
きる。
By adding a simmer current supply circuit 40 which can be realized at a low cost and switching the switch circuit 2 and the switch circuit 2a, the value of the current ripple in the value of the simmer current Is is used as a reference. The cost can be reduced as compared with the conventional device designed as described above. In the present embodiment, the lamp current I and the simmer current Is are independently supplied to the lamp current supply circuit 30 and the simmer current supply circuit 40. Therefore, the value of the reactor 3 or the reactor 3a is set according to the current value. Since it can be set, the current ripple can be set smaller.
However, in the embodiment of FIG. 1, the lamp current supply circuit 3
0 and the simmer current supply circuit 40 are provided, but the lamp current supply circuit 30 may be used alone.

【0024】実施の形態2. 図3は本発明の第二の実施の形態の固体レーザ発振器の
レーザ用定電流電源装置を示すブロック図である。な
お、図中、従来例並びに図1及び図2の実施の形態と同
一符号及び記号は、従来例、第一の実施の形態の構成部
分と同一または相当する構成部分を示すものであるか
ら、ここでは重複する説明を省略する。図3の構成にお
いては、ANDゲート10b、ANDゲート10c、イ
ンバータ10dを有しないものであり、また、スイッチ
回路2a、リアクトル3a及び転流ダイオード5aも有
していない。また、論理ゲート回路10Aはフリップフ
ロップ回路10aのみとなっており、従来例のフリップ
フロップ回路10に相当する。フリップフロップ回路1
0は直接スイッチ回路2を開閉している。
Embodiment 2. FIG. 3 is a block diagram showing a laser constant current power supply device of a solid-state laser oscillator according to a second embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals and symbols as those of the conventional example and the embodiments of FIGS. 1 and 2 indicate the same or corresponding components as those of the conventional example and the first embodiment. Here, redundant description is omitted. The configuration of FIG. 3 does not include the AND gate 10b, the AND gate 10c, and the inverter 10d, and does not include the switch circuit 2a, the reactor 3a, and the commutation diode 5a. Further, the logic gate circuit 10A has only the flip-flop circuit 10a, which corresponds to the conventional flip-flop circuit 10. Flip-flop circuit 1
0 directly opens and closes the switch circuit 2.

【0025】このように、本実施の形態では、励起ラン
プ4に供給するランプ電流Iの出力電位+ΔIrからな
る上限値及び出力電位−ΔIrからなる下限値を電流閾
値設定器11で設定し、その上限値と下限値の範囲内で
特定された電流を、直流電源1よりスイッチ回路2及び
リアクトル3を介して励起ランプ4に供給するレーザ用
定電流電源装置において、励起ランプ4に供給する電流
の上限値及び下限値を設定する電流閾値設定器11は、
励起ランプ4に供給するランプ電流Iの上限値及び下限
値及びシマー電流Isの上限値及び下限値の設定を自在
とし、電流閾値設定器11で設定されたランプ電流Iま
たはシマー電流Isの上限値及び下限値と励起ランプ4
に流れる電流を検出する電流検出器6の出力とを上限下
限比較回路9からなるコンパレータ回路で比較し、コン
パレータ回路の出力でランプ電流Iまたはシマー電流I
sの導通をスイッチ回路2で制御するものである。特
に、図3に示した本実施の形態では、シマー電流Isの
通電時には、シマー電流Isの上限値及び下限値を小さ
く設定することにより、電流リップルを小さくして、小
電流でスイッチング周波数を高くしてスイッチ回路2を
動作させる。したがって、シマー電流Isがランプ電流
Iよりも小さいから、その上限値及び下限値を小さく設
定しても小電流であり、スイッチング周波数の高いスイ
ッチング素子を用いても、高価なスイッチ回路2となら
ない。一方、ランプ電流Iには、電流リップルは比較的
大きく、大電流でスイッチング周波数を低くする。
As described above, in this embodiment, the upper limit value of the output potential + ΔIr of the lamp current I supplied to the excitation lamp 4 and the lower limit value of the output potential −ΔIr are set by the current threshold value setting unit 11, and In the constant current power supply device for laser which supplies the current specified within the range of the upper limit value and the lower limit value to the excitation lamp 4 from the DC power supply 1 via the switch circuit 2 and the reactor 3, The current threshold value setting device 11 for setting the upper limit value and the lower limit value is
The upper limit value and the lower limit value of the lamp current I supplied to the excitation lamp 4 and the upper limit value and the lower limit value of the simmer current Is are set freely, and the upper limit value of the lamp current I or the simmer current Is set by the current threshold value setting unit 11 is set. And lower limit and excitation lamp 4
The output of the current detector 6 for detecting the current flowing through the comparator circuit is compared by the comparator circuit including the upper and lower limit comparison circuit 9, and the lamp current I or the simmer current I is output by the comparator circuit.
The switch circuit 2 controls the conduction of s. In particular, in the present embodiment shown in FIG. 3, when the simmer current Is is applied, the current ripple is reduced by setting the upper limit value and the lower limit value of the simmer current Is small to increase the switching frequency with a small current. Then, the switch circuit 2 is operated. Therefore, since the simmer current Is is smaller than the lamp current I, it is a small current even if the upper limit value and the lower limit value thereof are set small, and even if a switching element having a high switching frequency is used, the expensive switch circuit 2 is not obtained. On the other hand, the lamp current I has a relatively large current ripple, and the switching frequency is lowered with a large current.

【0026】本実施の形態の固体レーザ発振器のレーザ
用定電流電源装置では、シマー電流Isでは、電流リッ
プルを小さくして、小電流でスイッチング周波数を高く
してスイッチ回路2を動作させる。また、ランプ電流I
では、電流リップルは比較的大きくして、大電流でスイ
ッチ回路2を動作させる。このように安価なスイッチン
グ回路2の電流及び繰り返し周波数を切替えることによ
り、シマー電流Isの値における電流リップルの値を基
準にして設計された従来例のような装置に比べて、コス
トが安くできる効果がある。特に、本実施の形態では、
ランプ電流供給回路30及びシマー電流供給回路40を
共通化するものであるから、廉価となる。特に、電流値
に応じてリアクトル3の値を選択できなくなるが、電流
値の小さいシマー電流Isのとき、スイッチング周波数
を高くするものであるから、所定の電流及び繰り返し周
波数範囲で共通化が可能であり、このとき、特に、廉価
にすることができる。
In the laser constant current power supply device for the solid-state laser oscillator according to the present embodiment, the switch circuit 2 is operated by reducing the current ripple at the simmer current Is and increasing the switching frequency with a small current. Also, the lamp current I
Then, the current ripple is made relatively large, and the switch circuit 2 is operated with a large current. By switching the current and the repetition frequency of the inexpensive switching circuit 2 in this way, the cost can be reduced as compared with the device like the conventional example designed based on the value of the current ripple in the value of the simmer current Is. There is. In particular, in this embodiment,
Since the lamp current supply circuit 30 and the simmer current supply circuit 40 are commonly used, the cost is low. In particular, it becomes impossible to select the value of the reactor 3 according to the current value, but when the simmer current Is with a small current value is used, the switching frequency is increased, so that it is possible to make it common in a predetermined current and repetition frequency range. Yes, at this time, in particular, the cost can be reduced.

【0027】実施の形態3. 図4は本発明の第三の実施の形態の固体レーザ発振器の
レーザ用定電流電源装置を示すブロック図である。な
お、図中、従来例または前述の実施の形態と同一符号及
び記号は、従来例または前述の実施の形態の構成部分と
同一または相当する構成部分を示すものであるから、こ
こでは重複する説明を省略する。図4において、本実施
の形態と従来例との相違点は、スイッチ回路2の近傍に
温度検出器12と、この温度検出器12及び上限下限比
較回路9に接続された電流閾値設定器11Aを有してい
る構成にある。この温度検出器12はスイッチ回路2
(例えば、IGBT)の図示しない放熱用フィン等に配
設され、スイッチ回路2の温度を検出するものである。
電流閾値設定器11Aは、演算器11Aa及び演算器1
1Abからなる。本実施の形態では、演算器11Aaは
非反転演算増幅器として、演算器11Abは反転演算増
幅器として動作する。
Embodiment 3. FIG. 4 is a block diagram showing a laser constant current power supply device of a solid-state laser oscillator according to a third embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals and symbols as those of the conventional example or the above-described embodiment indicate the same or corresponding components as those of the conventional example or the above-described embodiment, and therefore, redundant description will be given here. Is omitted. In FIG. 4, the difference between the present embodiment and the conventional example is that a temperature detector 12 and a current threshold value setter 11A connected to the temperature detector 12 and the upper and lower limit comparison circuit 9 are provided near the switch circuit 2. It is in the configuration that it has. This temperature detector 12 is a switch circuit 2
The temperature of the switch circuit 2 is detected by being disposed on a heat dissipation fin (not shown) of the IGBT (for example, IGBT).
The current threshold value setting device 11A includes a calculator 11Aa and a calculator 1
It consists of 1 Ab. In this embodiment, the arithmetic unit 11Aa operates as a non-inverting operational amplifier, and the arithmetic unit 11Ab operates as an inverting operational amplifier.

【0028】次に、本実施の形態の固体レーザ発振器の
レーザ用定電流電源装置の動作について説明する。温度
検出器12は、スイッチ回路2の放熱用フィンを介して
温度を検出し、温度に比例した出力電圧Tswを出力す
る。一般に、スイッチング素子として使用されるIGB
T、MOSFET等は、通電する電流が増加するほど、
また、スイッチング周波数が増加するほど損失が増加
し、その発熱量が増加する。したがって、温度検出器1
2の出力電圧Tswの値は、通電する電流が増加するほ
ど、スイッチング周波数が増すほど大きくなる。電流閾
値設定器11Aの演算器11Aaには、温度検出器12
の出力電圧Tswが入力され、演算器11Aaで非反転
増幅されて出力信号+ΔIrを得る。この+ΔIrは、
温度検出器12の出力電圧Tswに比例した同符号の電
圧であり、従来例における正の電流誤差9cに相当する
ものである。また、演算器11Abは反転演算増幅器と
して動作するので、演算器11Abの出力には信号−Δ
Irを得る。この−ΔIrは、温度検出器12の出力電
圧Tswに比例した異符号の電圧であり、従来例におけ
る負の電流誤差9dに相当するものである。
Next, the operation of the laser constant current power supply device of the solid-state laser oscillator of the present embodiment will be described. The temperature detector 12 detects the temperature via the heat radiation fins of the switch circuit 2 and outputs an output voltage Tsw proportional to the temperature. Generally, an IGB used as a switching element
For T, MOSFET, etc.,
Also, as the switching frequency increases, the loss increases, and the amount of heat generated increases. Therefore, the temperature detector 1
The value of the output voltage Tsw of 2 increases as the current flowing increases and the switching frequency increases. The temperature detector 12 is included in the calculator 11Aa of the current threshold value setter 11A.
Output voltage Tsw is input and non-inverted and amplified by the arithmetic unit 11Aa to obtain an output signal + ΔIr. This + ΔIr is
The voltage has the same sign proportional to the output voltage Tsw of the temperature detector 12, and corresponds to the positive current error 9c in the conventional example. Further, since the computing unit 11Ab operates as an inverting operational amplifier, the output of the computing unit 11Ab is the signal -Δ.
Get Ir. This −ΔIr is a voltage of opposite sign proportional to the output voltage Tsw of the temperature detector 12, and corresponds to the negative current error 9d in the conventional example.

【0029】このように、本実施の形態では、第1のコ
ンパレータ9a及び第2のコンパレータ9bに対して、
温度検出器12の出力電圧Tswに比例した正負の電流
誤差がそれぞれ与えられるので、結果的に、スイッチ回
路2の損失(発熱量)が大きくなると、電流リップルを
大きくするように動作する。即ち、スイッチング周波数
が大きくなるように動作して損失を抑制する。スイッチ
回路2の損失(発熱量)が小さくなると電流リップルを
小さくするように動作する。即ち、スイッチング周波数
が大きくなるように動作する。したがって、本実施の形
態の固体レーザ発振器のレーザ用定電流電源装置では、
比較的大きなランプ電流Iを長時間出力しているとき
に、スイッチング時の損失(発熱量)の増大により、ス
イッチング素子の内部温度が許容温度を超えて破損に至
る前に、電流リップルを大きくしてスイッチング周波数
を下げることにより損失を小さくし、スイッチング素子
の内部温度を下げることができるので、装置の信頼性を
向上させることができる。
As described above, in this embodiment, with respect to the first comparator 9a and the second comparator 9b,
Since positive and negative current errors proportional to the output voltage Tsw of the temperature detector 12 are given respectively, as a result, when the loss (heat generation amount) of the switch circuit 2 increases, the current ripple operates to increase. That is, the switching frequency is increased to suppress the loss. When the loss (heat generation amount) of the switch circuit 2 becomes small, it operates so as to reduce the current ripple. That is, the switching frequency is increased. Therefore, in the laser constant current power supply device of the solid-state laser oscillator of the present embodiment,
When a relatively large lamp current I is being output for a long time, the current ripple is increased before the internal temperature of the switching element exceeds the allowable temperature and damages due to an increase in switching loss (heat generation amount). By lowering the switching frequency to reduce the loss and lower the internal temperature of the switching element, the reliability of the device can be improved.

【0030】本実施の形態では、励起ランプ4に供給す
るランプ電流Iの出力電位+ΔIrからなる上限値及び
出力電位−ΔIrからなる下限値を電流閾値設定器11
Aで設定し、その上限値と下限値の範囲内で特定された
ランプ電流Iを、直流電源1よりスイッチ回路2及びリ
アクトル3を介して励起ランプ4に供給するレーザ用定
電流電源装置において、電流閾値設定器11Aで設定さ
れたランプ電流Iの上限値及び下限値は、スイッチ回路
2の負担に応じて変更するものである。したがって、比
較的大きなランプ電流Iを長時間出力しているときに、
スイッチ回路2の負担(損失)の増大により、スイッチ
ング素子の内部温度が許容温度を超えて破損に至る前
に、電流リップルを大きくしてスイッチング周波数を下
げ、結果として損失を小さくし、スイッチング素子の内
部温度を下げるものであるから、信頼性を向上させるこ
とができる。特に、本実施の形態では、スイッチ回路2
の負担をスイッチ回路2に配設された温度検出器12で
熱エネルギーとして検出するものであるから、スイッチ
ング素子が破壊される要因である内部温度に対応した検
出が可能となり、その信頼性を上げることができる。
In the present embodiment, the upper limit value of the output potential + ΔIr of the lamp current I supplied to the excitation lamp 4 and the lower limit value of the output potential −ΔIr are set to the current threshold value setting unit 11.
In the constant current power supply device for laser, which is set by A and supplies the lamp current I specified within the range of the upper limit value and the lower limit value to the excitation lamp 4 from the DC power supply 1 through the switch circuit 2 and the reactor 3, The upper limit value and the lower limit value of the lamp current I set by the current threshold value setting device 11A are changed according to the load on the switch circuit 2. Therefore, when a relatively large lamp current I is output for a long time,
Due to an increase in the load (loss) of the switch circuit 2, the current ripple is increased to lower the switching frequency before the internal temperature of the switching element exceeds the allowable temperature and is damaged, resulting in a smaller loss and Since the internal temperature is lowered, the reliability can be improved. Particularly, in the present embodiment, the switch circuit 2
Since the temperature detector 12 arranged in the switch circuit 2 detects the load of the above as thermal energy, it becomes possible to detect the internal temperature which is a factor of destruction of the switching element, and increase its reliability. be able to.

【0031】実施の形態4. 図5は本発明の第四の実施の形態の固体レーザ発振器の
レーザ用定電流電源装置を示すブロック図である。な
お、図中、従来例または前記実施の形態と同一符号及び
記号は、従来例または前記実施の形態の構成部分と同一
または相当する構成部分を示すものであるから、ここで
は重複する説明を省略する。図5において、本実施の形
態と従来例との相違点は、スイッチ回路2の入力側に接
続された入力側の電力を検出する第一の電力検出器13
と、スイッチ回路2の出力側に接続された出力側の電力
を検出する第二の電力検出器14と、これら第一の電力
検出器13、第二の電力検出器14によって損失、即
ち、スイッチ回路2の負担を検出する回路及び上限下限
比較回路9に接続された電流閾値設定器11Bを有して
いる構成にある。電流閾値設定器11Bは、演算器11
Ba、演算器11Bb及び演算器11Bcを備えてい
る。本実施の形態の演算器11Baは非反転演算増幅器
として、演算器11Bbは反転演算増幅器として、演算
器11Bcは演算器として動作する。
Fourth Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a laser constant current power supply device of a solid-state laser oscillator according to a fourth embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals and symbols as those of the conventional example or the above-described embodiment indicate the same or corresponding components as those of the conventional example or the above-described embodiment, and therefore, the duplicate description is omitted here. To do. In FIG. 5, the difference between the present embodiment and the conventional example is that the first power detector 13 for detecting the power on the input side connected to the input side of the switch circuit 2 is different.
And a second power detector 14 for detecting the power on the output side connected to the output side of the switch circuit 2, and a loss, that is, a switch due to the first power detector 13 and the second power detector 14. It is configured to have a circuit for detecting the load on the circuit 2 and a current threshold value setting unit 11B connected to the upper and lower limit comparison circuit 9. The current threshold value setter 11B is the calculator 11
It is provided with Ba, a computing unit 11Bb, and a computing unit 11Bc. The arithmetic unit 11Ba of the present embodiment operates as a non-inverting operational amplifier, the arithmetic unit 11Bb operates as an inverting operational amplifier, and the arithmetic unit 11Bc operates as an arithmetic unit.

【0032】次に、本実施の形態の固体レーザ発振器の
レーザ用定電流電源装置の動作について説明する。第一
の電力検出器13はスイッチ回路2の入力側に設置さ
れ、検出したスイッチ回路2の入力電力に比例した電圧
信号(Win)を出力するものである。また、第二の電
力検出器14はスイッチ回路2の出力側に設置され、検
出したスイッチ回路2の出力電力に比例した電圧信号
(Wout)を出力するものである。前述の実施の形態
で既に説明したように、スイッチ回路2として使用され
るIGBT,MOSFET等のスイッチング素子は、通
電する電流が増加するほど、スイッチング周波数が増す
ほど損失が増加し、発熱量が増える。
Next, the operation of the laser constant current power supply device of the solid-state laser oscillator of the present embodiment will be described. The first power detector 13 is installed on the input side of the switch circuit 2 and outputs a voltage signal (Win) proportional to the detected input power of the switch circuit 2. The second power detector 14 is installed on the output side of the switch circuit 2 and outputs a voltage signal (Wout) proportional to the detected output power of the switch circuit 2. As already described in the above-described embodiment, in the switching element such as the IGBT and MOSFET used as the switch circuit 2, the loss increases as the current flowing increases and the switching frequency increases, and the heat generation amount increases. .

【0033】したがって、所望の出力電力を得るための
入力電力が増加する。言い換えれば、効率(効率=出力
電力/入力電力、入力電力=出力電力+損失である)が
悪くなる。電流閾値設定器11Bの演算器11Bcに
は、第一の電力検出器13の出力電圧Win及び第二の
電力検出器14の出力電圧Woutが入力され、それら
の差出力Werrが出力される。この差出力Werr
は、入力電力と出力電力との差、即ち、スイッチ回路2
のスイッチング素子の損失(発熱量)=負担に相当する
ものである。この差出力Werrが演算器11Baに入
力され、非反転増幅されて出力信号+ΔIrを得る。こ
の出力信号+ΔIrは、差出力Werrに比例した同符
号の電位であり、従来例における正の電流誤差9cに相
当するものである。また、演算器11Bbは反転演算増
幅器として動作するので、演算器11Bbの出力には出
力信号−ΔIrを得る。この出力信号−ΔIは、差出力
Werrに比例した異符号の電圧であり、従来例の負の
電流誤差9dに相当するものである。
Therefore, the input power for obtaining the desired output power increases. In other words, the efficiency (efficiency = output power / input power, input power = output power + loss) deteriorates. The output voltage Win of the first power detector 13 and the output voltage Wout of the second power detector 14 are input to the calculator 11Bc of the current threshold value setter 11B, and the difference output Werr thereof is output. This difference output Werr
Is the difference between the input power and the output power, that is, the switch circuit 2
The loss (heating value) of the switching element is equivalent to the burden. The difference output Werr is input to the arithmetic unit 11Ba and is non-inverted and amplified to obtain the output signal + ΔIr. This output signal + ΔIr is a potential of the same sign proportional to the differential output Werr, and corresponds to the positive current error 9c in the conventional example. Moreover, since the arithmetic unit 11Bb operates as an inverting operational amplifier, an output signal -ΔIr is obtained at the output of the arithmetic unit 11Bb. The output signal −ΔI is a voltage having a different sign proportional to the difference output Werr, and corresponds to the negative current error 9d of the conventional example.

【0034】本実施の形態では、スイッチ回路2の負担
は、スイッチ回路2の消費電力としたものであり、具体
的には、第一のコンパレータ9a及び第二のコンパレー
タ9bに対して、差出力Werrに比例した正負の電流
誤差がそれぞれ与えられるので、結果的に、スイッチ回
路2の損失(発熱量)が大きくなると、電流リップルを
大きくするように動作する。即ち、スイッチング周波数
が小さくなるように動作して損失を抑制する。また、ス
イッチ回路2の損失(発熱量)が小さくなると電流リッ
プルを小さくするように動作する。即ち、スイッチング
周波数が大きくなるように動作する。
In the present embodiment, the load of the switch circuit 2 is the power consumption of the switch circuit 2, and specifically, the difference output to the first comparator 9a and the second comparator 9b is performed. Since positive and negative current errors proportional to Werr are given, as a result, when the loss (heat generation amount) of the switch circuit 2 increases, the current ripple operates to increase. That is, the switching frequency is reduced to suppress the loss. Further, when the loss (heat generation amount) of the switch circuit 2 is reduced, the current ripple is operated to be reduced. That is, the switching frequency is increased.

【0035】したがって、本実施の形態では、比較的大
きなランプ電流を長時間出力しているときに、スイッチ
ング時の損失(発熱量)の増大により、スイッチング素
子の内部温度が許容温度を越えて破損に至る前に、電流
リップルを大きくしてスイッチング周波数を下げること
により損失を小さくし、スイッチング素子の内部温度を
下げることができるので、装置の信頼性を向上させるこ
とができる。
Therefore, in the present embodiment, when a relatively large lamp current is output for a long time, the internal temperature of the switching element exceeds the allowable temperature and is damaged due to an increase in the loss (heat generation amount) during switching. Since the current ripple can be increased and the switching frequency can be lowered before the temperature reaches, the loss can be reduced and the internal temperature of the switching element can be lowered, so that the reliability of the device can be improved.

【0036】実施の形態5. 図6は本発明の第五の実施の形態の固体レーザ発振器の
レーザ用定電流電源装置の使用状態を示すレーザ加工装
置のブロック図である。なお、図中、従来例または前記
実施の形態と同一符号及び記号は、従来例または前記実
施の形態の構成部分と同一または相当する構成部分を示
すものであるから、ここでは重複する説明を省略する。
図6において、電流閾値設定器11Cは演算器11Ca
及び演算器11Cbを有している。本実施の形態では、
演算器11Caは非反転演算増幅器として、演算器11
Cbは反転演算増幅器として、それぞれ動作する。15
はランプ光源4を励起源として発振するレーザ発振器
で、固体レーザの場合は固体のレーザ媒質、共振器等で
構成される。16は光ファイバまたはミラー等で構成さ
れたレーザビーム伝送手段、17は加工ヘッド、駆動装
置、ガス供給装置等で構成された加工機、18は前記加
工機17の駆動装置の速度指令、本実施の形態の定電流
電源装置の電流指令、被加工物の材質、形状等の加工条
件の設定及び制御等を行うコントローラである。このコ
ントローラ18は、図6のように、定電流電源内の電流
設定器7及び電流設定器11Cに接続されている。上限
閾値及び下限閾値を設定する電流閾値設定器11C及び
電流設定器7は、コントローラ18のD/A変換器の出
力として所定のアナログ値を出力してもよいし、ポテン
ショメータの出力で設定してもよい。19はレーザビー
ムであり、レーザ発振器15より出射され、レーザビー
ム伝送手段16、加工機17を介して被加工物20へ照
射され、目的の加工に供される。
Embodiment 5. FIG. 6 is a block diagram of a laser processing apparatus showing a usage state of a laser constant current power supply apparatus of a solid-state laser oscillator according to a fifth embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals and symbols as those of the conventional example or the above-described embodiment indicate the same or corresponding components as those of the conventional example or the above-described embodiment, and therefore, the duplicate description is omitted here. To do.
In FIG. 6, the current threshold value setter 11C is a calculator 11Ca.
And an arithmetic unit 11Cb. In this embodiment,
The arithmetic unit 11Ca is a non-inverting operational amplifier,
Cb operates as an inverting operational amplifier. 15
Is a laser oscillator that oscillates using the lamp light source 4 as an excitation source, and in the case of a solid-state laser, is composed of a solid laser medium, a resonator, and the like. Reference numeral 16 is a laser beam transmission means composed of an optical fiber or a mirror, 17 is a processing machine composed of a processing head, a driving device, a gas supply device and the like, 18 is a speed command of the driving device of the processing machine 17, and the present embodiment It is a controller for setting and controlling the processing conditions such as the current command of the constant current power supply device of the above form, the material and shape of the workpiece. As shown in FIG. 6, the controller 18 is connected to the current setting device 7 and the current setting device 11C in the constant current power supply. The current threshold value setter 11C and the current setter 7 that set the upper limit threshold value and the lower limit threshold value may output a predetermined analog value as the output of the D / A converter of the controller 18, or may be set by the output of the potentiometer. Good. Reference numeral 19 denotes a laser beam, which is emitted from the laser oscillator 15, is irradiated onto the workpiece 20 via the laser beam transmission means 16 and the processing machine 17, and is used for the intended processing.

【0037】次に、本実施の形態のレーザ加工装置の動
作について説明する。直流電源1より励起ランプ4に電
気エネルギーが供給され、光に変換される。この光エネ
ルギーを励起源として、レーザ発振器15がレーザ発振
し、レーザビーム19を発生する。レーザビーム19は
レーザビーム伝送手段16、加工機17を介して、被加
工物20へ照射され、穿孔、切断、溶接、表面改質等の
所望の加工が行われる。このとき、コントローラ18に
は、加工の目的や種類に応じて適当な加工条件が設定さ
れ、それに基づいて、加工機17及び直流電源1からの
出力が制御される。図示したように、加工条件がFD等
のメディアによってコントローラ18に与えられ、自動
的に加工が行われる場合もある。本実施の形態では、コ
ントローラ18と加工機17とが接続されているほか
に、定電流電源を構成する電流設定器7及び電流閾値設
定器11Cとも接続されている。したがって、コントロ
ーラ18にて設定した加工条件のうち、速度指令Vre
fに応じて電流閾値設定器11Cに与えるヒステリシス
指令Hrefの値を変更することができる。これによ
り、速度が速くなるほど電流リップルを小さくするよう
なことが可能である。言い換えれば、レーザ出力のリッ
プルを小さくするようなことが可能である。また、コン
トローラ18で設定した加工条件のうち、材質に応じて
電流閾値設定器11Cに与えるヒステリシス指令Hre
fの値を変更することもできる。これにより、材質に応
じて電流リップル、即ち、レーザ出力リップルを適切に
変更して設定するようなことも可能である。
Next, the operation of the laser processing apparatus of this embodiment will be described. Electric energy is supplied from the DC power supply 1 to the excitation lamp 4 and converted into light. The laser oscillator 15 laser-oscillates using this light energy as an excitation source to generate a laser beam 19. The laser beam 19 is applied to the work piece 20 via the laser beam transmission means 16 and the processing machine 17, and desired processing such as perforation, cutting, welding, and surface modification is performed. At this time, appropriate processing conditions are set in the controller 18 according to the purpose and type of processing, and the outputs from the processing machine 17 and the DC power source 1 are controlled based on the conditions. As illustrated, the processing conditions may be given to the controller 18 by a medium such as an FD and the processing may be automatically performed. In the present embodiment, in addition to the controller 18 and the processing machine 17 being connected, the current setting device 7 and the current threshold value setting device 11C that constitute the constant current power supply are also connected. Therefore, of the machining conditions set by the controller 18, the speed command Vre
The value of the hysteresis command Href given to the current threshold value setting unit 11C can be changed according to f. This makes it possible to reduce the current ripple as the speed increases. In other words, it is possible to reduce the ripple of the laser output. Further, of the processing conditions set by the controller 18, a hysteresis command Hre given to the current threshold value setting device 11C according to the material is used.
The value of f can be changed. Accordingly, it is possible to appropriately change and set the current ripple, that is, the laser output ripple according to the material.

【0038】具体的には、励起ランプ4に供給するラン
プ電流Iの出力電位+ΔIrからなる上限値及び出力電
位−ΔIrからなる下限値を電流閾値設定器11Cで設
定するとき、加工機17の速度指令、ランプ電流Iの電
流指令、シマー電流Isの電流指令、被加工物20の材
質及び形状のうちの1つ以上の加工条件を格納したマッ
プから、選択に対応した電流閾値設定器11Cで設定す
るランプ電流Iの上限値及び下限値を選択させればよ
い。
Specifically, when the upper limit value of the output potential + ΔIr of the lamp current I supplied to the excitation lamp 4 and the lower limit value of the output potential −ΔIr are set by the current threshold value setting unit 11C, the speed of the processing machine 17 is set. Set by the current threshold value setting unit 11C corresponding to selection from a map storing one or more processing conditions of the command, the current command of the lamp current I, the current command of the simmer current Is, and the material and shape of the workpiece 20. The upper limit value and the lower limit value of the lamp current I to be selected may be selected.

【0039】また、パルス波のレーザビームを用いて加
工する場合、即ち、パルス加工の場合には、加工条件が
ピーク電流出力、繰り返し周波数、デューティ比の組み
合わせで与えられる。本実施の形態では、例えば、繰り
返し周波数に応じて電流閾値設定器11Cに与えるヒス
テリシス指令Hrefの値を変更することができる。こ
れにより、繰り返し周波数が高くなるほど電流リップ
ル、即ち、レーザ出力リップルを小さくするようなこと
が可能である。したがって、本実施の形態のレーザ加工
装置では、被加工物の加工条件に応じてリップルの幅を
変更することにより、良好な加工品質を得ることができ
る。
In the case of processing using a pulsed laser beam, that is, in the case of pulse processing, processing conditions are given by a combination of peak current output, repetition frequency and duty ratio. In the present embodiment, for example, the value of the hysteresis command Href given to the current threshold value setting unit 11C can be changed according to the repetition frequency. As a result, the higher the repetition frequency, the smaller the current ripple, that is, the laser output ripple. Therefore, in the laser processing apparatus according to the present embodiment, good processing quality can be obtained by changing the ripple width according to the processing conditions of the workpiece.

【0040】このように、励起ランプ4に供給するラン
プ電流Iの出力電位+ΔIrからなる上限値及び出力電
位−ΔIrからなる下限値を電流閾値設定器11Cで設
定し、その上限値と下限値の範囲内で特定された電流
を、直流電源1よりスイッチ回路2及びリアクトル3を
介して励起ランプ4に供給し、レーザ発振器14からレ
ーザビーム16を出力させ、出力されたレーザビーム1
6を加工機17に導き、加工機17から出力されるレー
ザビーム16で被加工物20を加工するレーザ加工装置
において、加工機17の速度指令、ランプ電流Iの電流
指令、シマー電流Isの電流指令、被加工物20の材質
及び形状のうちの1つ以上の加工条件によって、電流閾
値設定器11Cで設定するランプ電流Iの上限値及び下
限値を変更するものである。
As described above, the upper limit value of the output potential + ΔIr of the lamp current I supplied to the excitation lamp 4 and the lower limit value of the output potential −ΔIr are set by the current threshold value setter 11C, and the upper limit value and the lower limit value are set. The current specified within the range is supplied from the DC power supply 1 to the excitation lamp 4 via the switch circuit 2 and the reactor 3 to cause the laser oscillator 14 to output the laser beam 16, and the output laser beam 1
In the laser processing apparatus that guides 6 to the processing machine 17 and processes the workpiece 20 with the laser beam 16 output from the processing machine 17, the speed command of the processing machine 17, the current command of the lamp current I, the current of the simmer current Is. The upper limit value and the lower limit value of the lamp current I set by the current threshold value setting unit 11C are changed according to one or more processing conditions of the command and the material and shape of the workpiece 20.

【0041】したがって、励起ランプ4に供給するラン
プ電流Iの出力電位+ΔIrからなる上限値及び出力電
位−ΔIrからなる下限値を電流閾値設定器11Cで設
定するとき、加工機17の速度指令、ランプ電流Iの電
流指令、シマー電流Isの電流指令、被加工物20の材
質及び形状のうちの1つ以上の加工条件を格納したマッ
プから、選択に対応した電流閾値設定器11Cで設定す
るランプ電流Iの上限値及び下限値を選択させるもので
あるから、ランプ電流I、シマー電流Is、被加工物2
0の材質及び形状等の加工条件に合致したランプ電流I
の上限値及び下限値を選択でき、大電流容量で、スイッ
チング周波数の高いスイッチング素子を使用することな
く、電流リップルの値を抑えたレーザ用定電流電源装置
を用いて、被加工物20の加工条件に応じて電流リップ
ルの幅を変更でき、良好な加工品質を得ることができ
る。また、ランプ電流Iの電流指令は、ピーク電流値、
繰り返し周波数、デューティ比からなるものであるか
ら、レーザ加工特性に合致した電気条件の選択ができ、
最適制御が可能となる。
Therefore, when the upper limit value of the output potential + ΔIr of the lamp current I supplied to the excitation lamp 4 and the lower limit value of the output potential −ΔIr are set by the current threshold value setter 11C, the speed command of the processing machine 17, the lamp A lamp current set by the current threshold value setting unit 11C corresponding to selection from a map storing one or more processing conditions of the current command of the current I, the current command of the simmer current Is, and the material and shape of the workpiece 20. Since the upper limit value and the lower limit value of I are selected, the lamp current I, the simmer current Is, the workpiece 2
Lamp current I that matches machining conditions such as material and shape
The upper and lower limits can be selected, and the workpiece 20 is machined using a constant current power supply device for a laser with a large current capacity and a high switching frequency, and a suppressed current ripple value. The width of the current ripple can be changed according to the conditions, and good processing quality can be obtained. Further, the current command of the lamp current I is a peak current value,
Since it consists of repetition frequency and duty ratio, it is possible to select electrical conditions that match the laser processing characteristics.
Optimal control is possible.

【0042】この実施の形態は、簡単な構成によって、
ピーク電流値、繰り返し周波数、デューティ比からなる
ランプ電流Iの電流指令に応じてリップルの幅を変更す
ることにより、安価な装置とすることができる。また、
レーザ用定電流電源装置において、装置内のある部分の
温度または損失に応じてリップルの幅を変更することに
より、装置の破損を未然に防止することができる。更
に、このレーザ用定電流電源装置を組み込んだレーザ加
工装置において、被加工物20の加工条件に応じてリッ
プルの幅を変更することにより、良好な加工品質を得る
ことができる。なお、本発明を実施する場合の上限閾値
及び下限閾値を設定する電流閾値設定器11,11A,
11B,11C及び電流設定器7は、コントローラ18
のD/A変換器の出力として所定のアナログ値を出力し
てもよいし、ポテンショメータの出力或いはF/V変換
器の出力等で設定してもよい。
This embodiment has a simple structure.
By changing the width of the ripple according to the current command of the lamp current I including the peak current value, the repetition frequency, and the duty ratio, an inexpensive device can be obtained. Also,
In the constant current power supply device for laser, by changing the width of the ripple according to the temperature or loss of a certain part in the device, damage to the device can be prevented in advance. Further, in a laser processing apparatus incorporating this laser constant current power supply device, good processing quality can be obtained by changing the width of the ripple according to the processing conditions of the workpiece 20. In addition, when implementing the present invention, the current threshold value setting device 11, 11A for setting the upper limit threshold value and the lower limit threshold value,
11B, 11C and the current setting device 7 are the controller 18
A predetermined analog value may be output as the output of the D / A converter, or may be set by the output of the potentiometer or the output of the F / V converter.

【0043】ところで、上記実施の形態のレーザ加工装
置は、図6に示したレーザ加工装置のみを示している
が、そのレーザ用定電流電源装置としては、図1乃至図
5で示した実施の形態に置換し、実施することとができ
る。また、上記実施の形態の加工機17の速度指令、ラ
ンプ電流Iの電流指令、シマー電流Isの電流指令、被
加工物20の材質及び形状のうちの1つ以上の加工条件
によって、電流閾値設定器11Cで設定するランプ電流
Iの上限値及び下限値を変更するものは、当然ながら、
加工機17の速度指令、ランプ電流Iの電流指令、シマ
ー電流Isの電流指令、被加工物20の材質及び形状の
うちの1つ、または2以上の組合わせによってランプ電
流Iの上限値及び下限値を一義的に設定できればよい。
勿論、ランプ電流Iの平均値を得た後、その平均値から
上限値及び下限値を算出してもよい。そして、シマー電
流Isについてもランプ電流Iと同様に設定できる。更
に、ランプ電流Iとシマー電流Isとの関係を設定して
おいてもよい。加えて、本発明を実施する場合のランプ
電流Iの電流指令は、ピーク電流値、繰り返し周波数、
デューティ比の1以上とするものであればよく、被加工
物20の材質及び形状等の加工条件によって、レーザ加
工特性に合致した電気条件の選択ができ、最適制御が可
能となる。
By the way, the laser processing apparatus of the above-mentioned embodiment shows only the laser processing apparatus shown in FIG. 6, but as the constant current power supply device for the laser, the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is used. It can be carried out by substituting the form. Further, the current threshold value is set according to one or more processing conditions of the speed command of the processing machine 17 of the above-described embodiment, the current command of the lamp current I, the current command of the simmer current Is, the material and the shape of the workpiece 20. What changes the upper limit value and the lower limit value of the lamp current I set in the container 11C is, of course,
One of the speed command of the processing machine 17, the current command of the lamp current I, the current command of the simmer current Is, the material and shape of the workpiece 20, or a combination of two or more, the upper limit value and the lower limit value of the lamp current I. It is only necessary to set the value uniquely.
Of course, after obtaining the average value of the lamp current I, the upper limit value and the lower limit value may be calculated from the average value. Then, the simmer current Is can be set similarly to the lamp current I. Furthermore, the relationship between the lamp current I and the simmer current Is may be set. In addition, the current command of the lamp current I when implementing the present invention is the peak current value, the repetition frequency,
As long as the duty ratio is 1 or more, electrical conditions that match the laser processing characteristics can be selected depending on the processing conditions such as the material and shape of the workpiece 20, and optimal control can be performed.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1のレーザ
用定電流電源装置は、励起ランプに供給するランプ電流
の上限値及び下限値を電流閾値設定器で設定し、その上
限値と下限値の範囲内で特定されたランプ電流を、直流
電源よりスイッチ回路及びリアクトルを介して励起ラン
プに供給するレーザ用定電流電源装置において、前記励
起ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限値及び
シマー電流の上限値及び下限値の設定を自在とした電流
閾値設定器と、前記電流閾値設定器で設定されたランプ
電流またはシマー電流の上限値及び下限値と前記励起ラ
ンプに流れる電流を検出する電流検出器の出力とを比較
するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路の出力
で前記ランプ電流または前記シマー電流の導通を制御す
るスイッチ回路とを具備し、前記電流閾値設定器で設定
されたランプ電流の上限値及び下限値は、前記スイッチ
回路に配設された温度検出器の出力として得られる前記
スイッチ回路の負担に応じて変更するものである。した
がって、比較的大きなランプ電流を長時間出力してスイ
ッチ回路の負担(損失)が増大したとき、スイッチング
素子の内部温度が許容温度を超える可能性があるから、
その破損に至る前に、電流リップルを大きくしてスイッ
チング周波数を下げ、結果としてスイッチ回路の負担損
失を小さくし、スイッチング素子の内部温度を下げるも
のであるから、信頼性を向上させることができる。故
に、大電流容量で、スイッチング周波数の高いスイッチ
ング素子を使用することなく、電流リップルの値を抑え
た装置が得られる。前記スイッチ回路の負担を温度検出
器で検出するものであるから、スイッチング素子が破壊
される要因である内部温度に密接に関係する要件によっ
た検出が可能となり、その信頼性を上げることができ
る。
As described above, according to the laser constant current power supply device of claim 1, the upper and lower limits of the lamp current supplied to the excitation lamp are set by the current threshold value setter, and the upper and lower limits thereof are set. the lamp current which is specified in a range of values, in the laser constant-current power supply supplied to the excitation lamp through the switching circuit and the reactor from the DC power source, said excitation
The upper and lower limits of the lamp current supplied to the starting lamp and
A current that allows the upper and lower limits of simmer current to be set freely
Threshold setter and lamp set by the current threshold setter
Current or simmer current upper and lower limits and the excitation
Comparison with the output of the current detector that detects the current flowing through the pump
Comparator circuit and output of the comparator circuit
Controls the conduction of the lamp current or the simmer current with
; And a that switch circuit, the upper limit value and the lower limit value of the set lamp current at the current threshold setting device, said switch
This is changed according to the load of the switch circuit obtained as the output of the temperature detector arranged in the circuit. Therefore, when a relatively large lamp current is output for a long time and the load (loss) on the switch circuit increases, the internal temperature of the switching element may exceed the allowable temperature.
Before the damage, the current ripple is increased to lower the switching frequency, and as a result, the load loss of the switch circuit is reduced and the internal temperature of the switching element is lowered, so that the reliability can be improved. Therefore, a device having a large current capacity and a suppressed current ripple value can be obtained without using a switching element having a high switching frequency. Temperature detection of the load on the switch circuit
The switching element is destroyed because it is detected by the detector.
The requirement that is closely related to the internal temperature
Can be detected and its reliability can be increased.
It

【0045】請求項のレーザ用定電流電源装置は、励
起ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限値を電
流閾値設定器で設定し、その上限値と下限値の範囲内で
特定されたランプ電流を、直流電源よりスイッチ回路及
びリアクトルを介して励起ランプに供給するレーザ用定
電流電源装置において、前記励起ランプに供給するラン
プ電流の上限値及び下限値及びシマー電流の上限値及び
下限値の設定を自在とした電流閾値設定器と、前記電流
閾値設定器で設定されたランプ電流またはシマー電流の
上限値及び下限値と前記励起ランプに流れる電流を検出
する電流検出器の出力とを比較するコンパレータ回路
と、前記コンパレータ回路の出力で前記ランプ電流また
は前記シマー電流の導通を制御するスイッチ回路とを具
備し、前記電流閾値設定器で設定されたランプ電流の上
限値及び下限値は、前記スイッチ回路の消費電力として
得られる前記スイッチ回路の負担に応じて変更するもの
である。したがって、比較的大きなランプ電流を長時間
出力してスイッチ回路の負担(損失)が増大したとき、
スイッチング素子の内部温度が許容温度を超える可能性
があるから、その破損に至る前に、電流リップルを大き
くしてスイッチング周波数を下げ、結果としてスイッチ
回路の負担損失を小さくし、スイッチング素子の内部温
度を下げるものであるから、信頼性を向上させることが
できる。故に、大電流容量で、スイッチング周波数の高
いスイッチング素子を使用することなく、電流リップル
の値を抑えた装置が得られる。前記スイッチ回路の負担
は、前記スイッチ回路の消費電力としたものであるか
ら、常時スイッチ回路の負担の大きさを確認しながら制
御できるから、スイッチング素子の温度上昇を予測する
検出が可能となり、その信頼性を上げることができる。
[0045] Laser constant-current power supply device according to claim 2, the upper limit value and the lower limit value of the lamp current supplied to the excitation lamp set in the current threshold setting device, which is identified within the range of the upper limit value and the lower limit value In a constant current power supply device for a laser, which supplies a lamp current to a pump lamp from a DC power source through a switch circuit and a reactor, a lamp which supplies the lamp to the pump lamp.
Upper limit value and lower limit value of shunt current and upper limit value of simmer current and
A current threshold value setting device that can freely set the lower limit value, and the current
Of the lamp current or simmer current set by the threshold value setter
Detects the upper and lower limits and the current flowing through the excitation lamp
Comparator circuit that compares the output of the current detector
And the output of the comparator circuit
And a switch circuit for controlling conduction of the simmer current.
And Bei, upper and lower limits of the set lamp current at the current threshold setting device, as the power consumption of the switching circuit
It is changed according to the obtained load of the switch circuit. Therefore, when a relatively large lamp current is output for a long time and the load (loss) on the switch circuit increases,
Since the internal temperature of the switching element may exceed the allowable temperature, the current ripple is increased to reduce the switching frequency before the damage to the internal temperature of the switching element. Since it lowers the reliability, the reliability can be improved. Therefore, a device having a large current capacity and a suppressed current ripple value can be obtained without using a switching element having a high switching frequency. Burden on the switch circuit
Is the power consumption of the switch circuit?
Always check the size of the load on the switch circuit.
Can predict the temperature rise of the switching element.
It is possible to detect and increase the reliability.

【0046】請求項のレーザ加工装置は、励起ランプ
に供給するランプ電流の上限値及び下限値を電流閾値設
定器で設定し、その上限値と下限値の範囲内で特定され
た電流を直流電源よりスイッチ回路及びリアクトルを介
して励起ランプに供給してレーザビームを出力させ、出
力された前記レーザビームを加工機に導き、前記加工機
から出力される前記レーザビームで被加工物を加工する
レーザ加工装置において、前記励起ランプに供給するラ
ンプ電流の上限値及び下限値及びシマー電流の上限値及
び下限値の設定を自在とした電流閾値設定器と、前記電
流閾値設定器で設定されたランプ電流またはシマー電流
の上限値及び下限値と前記励起ランプに流れる電流を検
出する電流検出器の出力とを比較するコンパレータ回路
と、前記コンパレータ回路の出力で前記ランプ電流また
は前記シマー電流の導通を制御するスイッチ回路とを具
備し、前記加工機の速度指令、前記ランプ電流のピーク
電流値、繰り返し周波数、デューティ比からなる電流指
令、シマー電流の電流指令、被加工物の材質及び形状の
うちの1つ以上の加工条件によって、前記電流閾値設定
器で設定するランプ電流の上限値及び下限値を変更する
ものである。したがって、励起ランプに供給するランプ
電流を設定するとき、加工機の速度指令、ランプ電流の
電流指令、シマー電流の電流指令、被加工物の材質及び
形状のうちの1つ以上の加工条件を選択し、加工条件に
合致したランプ電流の上限値及び下限値を選択でき、大
電流容量でスイッチング周波数の高いスイッチング素子
を使用することなく、被加工物の加工条件に応じて電流
リップルの幅を変更でき、良好な加工品質を得ることが
できる。よって、被加工物の加工条件に応じて電流リッ
プルの値を変更でき、良好な加工品質を得ることができ
る。前記ランプ電流の電流指令は、ピーク電流値、繰り
返し周波数、デューティ比からなるものであるから、レ
ーザ加工特性に合致した電気条件の選択ができ、最適制
御が可能となる。
The laser processing apparatus according to claim 3, direct current upper limit value and the lower limit set by the current threshold setter, current specified within the range of the upper limit value and the lower limit value of the lamp current supplied to the excitation lamp The laser beam is supplied from the power supply to the excitation lamp through the switch circuit and the reactor to output the laser beam, the output laser beam is guided to the processing machine, and the workpiece is processed by the laser beam output from the processing machine. In the laser processing device, the laser supplied to the excitation lamp
Upper limit and lower limit of pump current and upper limit of simmer current
And a current threshold value setter that can freely set the lower limit
Current or simmer current set by the current threshold setter
The upper and lower limits of the current and the current flowing through the excitation lamp.
Comparator circuit that compares the output of the output current detector
And the output of the comparator circuit
And a switch circuit for controlling conduction of the simmer current.
And Bei, the speed command of the processing machine, the peak of the lamp current
The upper limit value of the lamp current set by the current threshold value setting device according to one or more processing conditions of a current value, a repetition frequency, a current command including a duty ratio, a current command of a simmer current, a material and a shape of a workpiece. And the lower limit value is changed. Therefore, when setting the lamp current to be supplied to the excitation lamp, select one or more processing conditions of the speed command of the processing machine, the current command of the lamp current, the current command of the simmer current, the material and shape of the workpiece. The upper and lower limits of the lamp current that match the processing conditions can be selected, and the width of the current ripple can be changed according to the processing conditions of the workpiece without using a switching element with a large current capacity and a high switching frequency. It is possible to obtain good processing quality. Therefore, the value of the current ripple can be changed according to the processing conditions of the workpiece, and good processing quality can be obtained. The current command for the lamp current is the peak current value,
Since it consists of return frequency and duty ratio,
You can select the electrical conditions that match the laser processing characteristics, and
Control is possible.

【0047】[0047]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は本発明の第一の実施の形態の固体レー
ザ発振器のレーザ用定電流電源装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a laser constant current power supply device of a solid-state laser oscillator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2は図1の実施の形態で使用する固体レー
ザ発振器のレーザ用定電流電源装置に用いられた電流閾
値設定器を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a current threshold value setting device used in the laser constant current power supply device of the solid-state laser oscillator used in the embodiment of FIG.

【図3】 図3は本発明の第二の実施の形態の固体レー
ザ発振器のレーザ用定電流電源装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a laser constant current power supply device of a solid-state laser oscillator according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 図4は本発明の第三の実施の形態の固体レー
ザ発振器のレーザ用定電流電源装置の使用状態を示すレ
ーザ加工装置のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a laser processing apparatus showing a usage state of a laser constant current power supply device of a solid-state laser oscillator according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 図5は本発明の第四の実施の形態の固体レー
ザ発振器のレーザ用定電流電源装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram showing a laser constant current power supply device of a solid-state laser oscillator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 図6は本発明の第五の実施の形態の固体レー
ザ発振器のレーザ用定電流電源装置の使用状態を示すレ
ーザ加工装置のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a laser processing apparatus showing a usage state of a laser constant current power supply device of a solid-state laser oscillator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】 図7は従来の固体レーザ発振器のレーザ用定
電流電源装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional laser constant current power supply device for a solid-state laser oscillator.

【図8】 図8は従来の固体レーザ発振器のレーザ用定
電流電源装置の動作を模式的に表したタイミングチャー
トである。
FIG. 8 is a timing chart schematically showing the operation of a laser constant current power supply device of a conventional solid-state laser oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 スイッチ回路、2a スイッチ回路、3 リアクト
ル、3a リアクトル、4 ランプ、5 転流ダイオー
ド、5a 転流ダイオード、6 電流検出器、9 上限
下限比較回路、9a 第1のコンパレータ、9b 第2
のコンパレータ、10 論理ゲート回路、11 電流閾
値設定器、11A 電流閾値設定器、11B 電流閾値
設定器、11C 電流閾値設定器、12 温度検出器、
13 第1の電力検出器、14 第2の電力検出器、1
5 レーザ発振器、17 加工機、20 被加工物。
2 switch circuit, 2a switch circuit, 3 reactor, 3a reactor, 4 lamp, 5 commutation diode, 5a commutation diode, 6 current detector, 9 upper and lower limit comparison circuit, 9a first comparator, 9b second
Comparator, 10 logic gate circuit, 11 current threshold setting device, 11A current threshold setting device, 11B current threshold setting device, 11C current threshold setting device, 12 temperature detector,
13 first power detector, 14 second power detector, 1
5 laser oscillators, 17 processing machines, 20 workpieces.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−223789(JP,A) 特開 平3−226266(JP,A) 特開 平6−6978(JP,A) 特開 平5−208316(JP,A) 特開 平8−317655(JP,A) 特開 昭63−69428(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/00 - 3/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-1-223789 (JP, A) JP-A-3-226266 (JP, A) JP-A-6-6978 (JP, A) JP-A-5- 208316 (JP, A) JP-A-8-317655 (JP, A) JP-A-63-69428 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3 / 30

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 励起ランプに供給するランプ電流の上限
値及び下限値を電流閾値設定器で設定し、その上限値と
下限値の範囲内で特定されたランプ電流を、直流電源よ
りスイッチ回路及びリアクトルを介して励起ランプに供
給するレーザ用定電流電源装置において、前記励起ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限
値及びシマー電流の上限値及び下限値の設定を自在とし
た電流閾値設定器と、前記電流閾値設定器で設定された
ランプ電流またはシマー電流の上限値及び下限値と前記
励起ランプに流れる電流を検出する電流検出器の出力と
を比較するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路
の出力で前記ランプ電流または前記シマー電流の導通を
制御するスイッチ回路とを具備し、 前記電流閾値設定器で設定されたランプ電流の上限値及
び下限値は、前記スイッチ回路に配設された温度検出器
の出力として得られる前記スイッチ回路の負担に応じて
変更することを特徴とするレーザ用定電流電源装置。
1. An upper limit value and a lower limit value of a lamp current supplied to an excitation lamp are set by a current threshold value setting device, and a lamp current specified within the range of the upper limit value and the lower limit value is supplied from a DC power supply to a switch circuit and In a constant current power supply device for a laser which supplies an excitation lamp via a reactor, an upper limit value and a lower limit value of a lamp current supplied to the excitation lamp
Value and simmer current upper and lower limits can be set freely
Current threshold setting device and the current threshold setting device
The upper limit and lower limit of lamp current or simmer current and the above
The output of the current detector that detects the current flowing in the excitation lamp and
And a comparator circuit for comparing
Output of the lamp current or simmer current
A switch circuit for controlling, and the upper limit value and the lower limit value of the lamp current set by the current threshold value setter are temperature detectors arranged in the switch circuit.
A constant current power supply device for a laser, which is changed according to the load of the switch circuit obtained as the output of the laser.
【請求項2】 励起ランプに供給するランプ電流の上限
値及び下限値を電流閾値設定器で設定し、その上限値と
下限値の範囲内で特定されたランプ電流を、直流電源よ
りスイッチ回路及びリアクトルを介して励起ランプに供
給するレーザ用定電流電源装置において、前記励起ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限
値及びシマー電流の上限値及び下限値の設定を自在とし
た電流閾値設定器と、前記電流閾値設定器で設定された
ランプ電流またはシマー電流の上限値及び下限値と前記
励起ランプに流れる電流を検出する電流検出器の出力と
を比較するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路
の出力で前記ランプ電流または前記シマー電流の導通を
制御するスイッチ回路とを具備し、 前記電流閾値設定器で設定されたランプ電流の上限値及
び下限値は、前記スイッチ回路の消費電力として得られ
る前記スイッチ回路の負担に応じて変更することを特徴
とするレーザ用定電流電源装置。
2. An upper limit value and a lower limit value of the lamp current supplied to the excitation lamp are set by a current threshold value setting device, and the lamp current specified within the range of the upper limit value and the lower limit value is supplied from a DC power supply to a switch circuit and In a constant current power supply device for a laser which supplies an excitation lamp via a reactor, an upper limit value and a lower limit value of a lamp current supplied to the excitation lamp
Value and simmer current upper and lower limits can be set freely
Current threshold setting device and the current threshold setting device
The upper limit and lower limit of lamp current or simmer current and the above
The output of the current detector that detects the current flowing in the excitation lamp and
And a comparator circuit for comparing
Output of the lamp current or simmer current
A switch circuit for controlling, and the upper limit value and the lower limit value of the lamp current set by the current threshold value setting device are obtained as power consumption of the switch circuit.
A constant current power supply device for a laser, which is changed according to the load of the switch circuit.
【請求項3】 励起ランプに供給するランプ電流の上限
値及び下限値を電流閾値設定器で設定し、その上限値と
下限値の範囲内で特定された電流を、直流電源よりスイ
ッチ回路及びリアクトルを介して励起ランプに供給し、
レーザ発振器からレーザビームを出力させ、出力された
前記レーザビームを加工機に導き、前記加工機から出力
される前記レーザビームで被加工物を加工するレーザ加
工装置において、前記励起ランプに供給するランプ電流の上限値及び下限
値及びシマー電流の上限値及び下限値の設定を自在とし
た電流閾値設定器と、前記電流閾値設定器で設定された
ランプ電流またはシマー電流の上限値及び下限値と前記
励起ランプに流れる電流を検出する電流検出器の出力と
を比較するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路
の出力で前記ランプ電流または前記シマー電流の導通を
制御するスイッチ回路とを具備し、 前記加工機の速度指令、前記ランプ電流のピーク電流
値、繰り返し周波数、デューティ比からなる電流指令、
シマー電流の電流指令、被加工物の材質及び形状のうち
の1つ以上の加工条件によって、前記電流閾値設定器で
設定するランプ電流の上限値及び下限値を変更すること
を特徴とするレーザ加工装置。
3. An upper limit value and a lower limit value of a lamp current supplied to the excitation lamp are set by a current threshold value setting device, and a current specified within the upper limit value and the lower limit value is supplied from a DC power supply to a switch circuit and a reactor. Supply to the excitation lamp via
In a laser processing apparatus that outputs a laser beam from a laser oscillator, guides the output laser beam to a processing machine, and processes a workpiece with the laser beam output from the processing machine , a lamp that supplies the excitation lamp. Upper and lower limits of current
Value and simmer current upper and lower limits can be set freely
Current threshold setting device and the current threshold setting device
The upper limit and lower limit of lamp current or simmer current and the above
The output of the current detector that detects the current flowing in the excitation lamp and
And a comparator circuit for comparing
Output of the lamp current or simmer current
A switch circuit for controlling the speed command of the processing machine, the peak current of the lamp current.
Value, repetition frequency, current command consisting of duty ratio ,
Laser machining, characterized in that the upper limit value and the lower limit value of the lamp current set by the current threshold value setting device are changed according to one or more processing conditions of the current command of the simmer current and the material and shape of the workpiece. apparatus.
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