JPH02126691A - Co2 gas laser controller - Google Patents
Co2 gas laser controllerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はCO2ガスレーザ制御装置に関し、特にDC励
起またはRF励起CO2ガスレーザのパルス波形および
パルス周波数コントロールに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a CO2 gas laser control device, and more particularly to pulse waveform and pulse frequency control of a DC-excited or RF-excited CO2 gas laser.
従来の技術
従来のDC励起またはRF励起CO2ガスレーザのパル
スコントロールについてはパルスピーク値、パルス幅、
パルス周波数を変え出力をコントロールしていた。また
CWレーザ加工よりもパルスレーザ加工の方が同じ加工
速度で同じ形状加工した場合、熱伝導による溶融が発生
しにくいことから精度よく切断加工できた。特に厚板加
工時、CWレーザ加工では切断加工開始位置に大きな孔
ができ品質が悪くなるので、切断加工開始時あるいは終
了時のみパルスレーザ加工を行なうこともあった。2. Description of the Related Art Regarding pulse control of conventional DC-excited or RF-excited CO2 gas lasers, pulse peak value, pulse width,
The output was controlled by changing the pulse frequency. Furthermore, when processing the same shape at the same processing speed, pulsed laser processing was more accurate than CW laser processing because melting due to heat conduction was less likely to occur. Particularly when processing a thick plate, CW laser processing creates a large hole at the cutting start position, resulting in poor quality, so pulse laser processing is sometimes performed only at the start or end of the cutting process.
発明が解決しようとする課題
レーザ切断加工精度の変動要因にはレーザ出力、レーザ
加工速度、レーザガスの流量またはガス圧、レーザアシ
ストガス流量またはガス圧、レーザ加工装置のテーブル
振動、被加工物の表面または裏面のレーザ反射光または
レーザ散乱光、被加工物の表面または裏面の温度、レー
ザビームモードの変化などがある。Problems to be Solved by the Invention Factors that vary the accuracy of laser cutting include laser output, laser processing speed, laser gas flow rate or gas pressure, laser assist gas flow rate or gas pressure, table vibration of the laser processing device, and the surface of the workpiece. Alternatively, there may be changes in laser reflected light or laser scattered light on the back surface, temperature on the front or back surface of the workpiece, changes in laser beam mode, etc.
従来は変動要因について補償コントロールしようとする
ものはレーザパワーフィードバックのみであり、しかも
このレーザパワーフィードバック補償コントロールはレ
ーザ出力、パワーが設定指令信号となるようにフィード
バックするもので、レーザパワーセンサの応答性が現在
のものでは、数十lll5(20〜3oIfi8程度)
必要であり、応答遅れで十分な補償コントロールができ
なかった。Conventionally, only laser power feedback has tried to compensate for fluctuation factors, and this laser power feedback compensation control feeds back the laser output and power as a setting command signal, which affects the responsiveness of the laser power sensor. However, in the current version, it is several tens of lll5 (about 20 to 3oIfi8)
However, due to the delay in response, sufficient compensation control was not possible.
他の変動要因についても、例えばレーザ加工速度につい
ても設定指令された速度となるように、またレーザガス
流全ガス圧についても同様に設定されたガス流量、ガス
圧となるようにのみ補償コントロールされていた。Regarding other fluctuation factors, for example, the laser processing speed is compensated and controlled so that it reaches the set command speed, and the total gas pressure of the laser gas flow is also compensated and controlled only so that the set gas flow rate and gas pressure are set. Ta.
これらはより高精度、高応答の補償コントロールをしよ
うとすれば、例えばレーザ加工速度などについて、高精
度、高応答のものとなるようにしようとすると、レーザ
装置の価格そのものが現行の装置の数倍(1,5〜2.
6倍程度)となり、高価格となって実用上実現できなか
った。If you try to perform compensation control with higher precision and higher response, for example, if you try to achieve higher precision and higher response in terms of laser processing speed, the price of the laser equipment itself will increase the number of current equipment. times (1,5~2.
(approximately 6 times), which resulted in a high price and was not practical.
課題を解決するだめの手段
上記の課題を解決するために本発明のCO2レーザ制御
装置は、放電管に発生する放電電圧、放電管に流れる放
電電流、放電管に注入される電力。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the CO2 laser control device of the present invention has the following advantages: the discharge voltage generated in the discharge tube, the discharge current flowing in the discharge tube, and the electric power injected into the discharge tube.
レーザ出力、レーザ出力を用いて加工するレーザ加工装
置のレーザ加工速度、放電管内を流れるレーザガスのガ
ス流量またはガス圧、レーザ加工ノズル部のレーザアシ
ストガス流量またはガス圧。Laser output, laser processing speed of a laser processing device that processes using laser output, gas flow rate or gas pressure of laser gas flowing in the discharge tube, and laser assist gas flow rate or gas pressure of the laser processing nozzle.
レーザ加工装置のテーブル振動、被加工物の表面または
通過した裏面のレーザ反射光またはレーザ散乱光、被加
工物の表面または通過した裏面の被加工物の表面温度の
大きさおよび瞬時変動の出力リップルの大きさの少なく
とも1つを検出する検出回路と、レーザビームの基準モ
ード波形との相対ずれ度合の大きさおよび瞬時変動の出
力リソプルの大きさを検出する検出回路と、該検出回路
の出力でレーザのパルス出力の特定のパルス立ち上りタ
イミングと前記検出回路の出力の立ち上りから特定の期
間を計時する。特定タイミング特定期間設定回路と、定
常加工時でレーザのパルス出力のパルスピーク値、パル
ス幅およびパルス周波数とを設定する定常時パルス出力
設定回路と、前記特定タイミング、特定期間設定回路の
出力が出力されている特定時でレーザのパルス出力のパ
ルスピーク値、パルス幅、パルス周波数およびパルス出
力の立ち上り傾斜、立ち下り傾斜とを設定する特定時パ
ルス設定回路と前記特定タイミング特定期間設定回路の
出力が入力され、前記定常時パルス出力設定回路の出力
と前記特定時パルス出力設定回路の出力とを切換える切
換スイッチ回路とを具備し、前記検出回路の出力を前記
特定タイミング特定期間設定回路に入力し、該特定タイ
ミング特定期間設定回路の出力を前記定常時パルス出力
設定回路および前記特定時パルス出力設定回路および前
記切換スイッチ回路に入力し、該切換スイッチ回路に、
前記定常時パルス出力設定回路の出力および前記特定時
パルス出力設定回路の出力とを入力し、該切換スイッチ
回路の出力をレーザ出力の大きさを設定する設定指令信
号としてなるものである。Table vibration of laser processing equipment, laser reflected light or laser scattered light on the surface of the workpiece or the back surface that has passed through it, the magnitude and instantaneous output ripple of the surface temperature of the workpiece on the front surface of the workpiece or the back surface that has passed through it. a detection circuit that detects at least one of the magnitude of the output of the detection circuit; A specific period is measured from a specific pulse rise timing of the laser pulse output and the rise of the output of the detection circuit. A specific timing specific period setting circuit, a steady pulse output setting circuit that sets the pulse peak value, pulse width, and pulse frequency of the laser pulse output during steady processing, and the output of the specific timing and specific period setting circuit. The output of the specific time pulse setting circuit and the specific timing specific period setting circuit for setting the pulse peak value, pulse width, pulse frequency, and rising slope and falling slope of the pulse output of the laser at the specific time when a changeover switch circuit configured to switch between the output of the steady-time pulse output setting circuit and the specific-time pulse output setting circuit; inputting the output of the detection circuit to the specific timing specific period setting circuit; Inputting the output of the specific timing specific period setting circuit to the steady state pulse output setting circuit, the specific time pulse output setting circuit, and the changeover switch circuit;
The output of the steady state pulse output setting circuit and the output of the specific time pulse output setting circuit are input, and the output of the changeover switch circuit serves as a setting command signal for setting the magnitude of the laser output.
作用
上記の手段において、レーザ出力などの大きさを決める
設定指令信号により忠実に補償コントロールするのでは
なく、レーザ加工切断精度の変動要因と7なるレーザ出
力などの変動要因に対して予め用意された別のレーザ出
力の大きさを決めるノ(ルス波形およびパルス周波数を
出力する、即ち特定時パルス出力設定回路の出力を特定
タイミング特定期間設定回路で決められた期間だけ出力
する、あるいは周波数切換内蔵したパルス出力設定回路
の出力をパルス波形変換回路に入力し、パルス波形変換
回路の出力を特定タイミング特定期間設定回路で決めら
れた期間だけ出力する、あるいは定常時パルス出力設定
回路の出力をパルス波形変換回路に入力し、パルス波形
変換回路の出力を検出回路で判別された期間だけ出力す
るようにしたので、能動的に補償コントロールし、レー
ザ装置そのものの価格をアップすることなく、高精度、
高応答、高品質の補償を全ての変動要因について補償コ
ントロールすることができる。本発明の制御装置を用い
ることにより、切断加工開始時の開始点、切断加工終了
時の終了点のみならず定常切断加工時も補償コントロー
ルできる。Effect In the above means, instead of faithfully controlling the compensation using a setting command signal that determines the magnitude of the laser output, etc., the compensation control is performed in advance to compensate for fluctuation factors such as the laser output and the fluctuation factors of the laser processing cutting accuracy. Another function that determines the magnitude of the laser output (outputs the pulse waveform and pulse frequency, that is, outputs the output of the pulse output setting circuit at a specific time only for a period determined by the specific period setting circuit at a specific time, or uses a built-in frequency switch) The output of the pulse output setting circuit is input to the pulse waveform conversion circuit, and the output of the pulse waveform conversion circuit is output only for a period determined by the specific timing and period setting circuit, or the output of the pulse output setting circuit during steady state is converted to a pulse waveform. Since the output of the pulse waveform conversion circuit is output only during the period determined by the detection circuit, active compensation control is possible, and high precision and high accuracy can be achieved without increasing the price of the laser device itself.
High-response, high-quality compensation can be controlled for all variable factors. By using the control device of the present invention, compensation control can be performed not only at the starting point at the start of the cutting process and at the end point at the end of the cutting process, but also at the time of the steady cutting process.
また、定常パルスピーク値よりも高い、あるいは定常パ
ルスピーク値よりも低い第2のパルスピーク値を第2の
時限だけ設けることにより、精密に切断加工できると同
時に切断加工条件の裕度が大幅に広がる。In addition, by providing a second pulse peak value that is either higher than the steady pulse peak value or lower than the steady pulse peak value for only the second time period, it is possible to perform precision cutting and at the same time greatly increase the latitude in cutting conditions. spread.
また検出回路をレーザ出力だけでなく、レーザ加工速度
、放電管の放電電圧、放電電流、注入される放電電力、
レーザガス流量またはガス圧、レーザアシストガス流量
またはガス圧、テーブル振動、レーザ反射光または散乱
光、被加工物の表面温度、正規基準モード波形との相対
ずれ度合の検出にも置き換えることができ、置き換えた
場合も前述の本発明の制御装置は全ての検出回路に有効
で用いることができる。In addition, the detection circuit detects not only the laser output, but also the laser processing speed, the discharge voltage of the discharge tube, the discharge current, the injected discharge power,
It can also be replaced with the detection of laser gas flow rate or gas pressure, laser assist gas flow rate or gas pressure, table vibration, laser reflected light or scattered light, surface temperature of the workpiece, and degree of relative deviation from the regular reference mode waveform. Even in such cases, the control device of the present invention described above can be effectively used in all detection circuits.
また本発明の制御装置はレーザ切断加工精度の変動要因
が変動した場合、瞬時に応答し補償コントロールし、補
償コントロールの特定タイミング、特定期間後、元の定
常設定指令信号に戻すようにしであるので、高精度、高
応答のための制御方法およびその装置が必要でなく、し
かも補償コントロールのダンピング、発娠がなく、セミ
クローズトループ方式の安定で確実しかも安価なフィー
ドバッグ制御方法およびその装置を提供できる。In addition, the control device of the present invention is designed to instantly respond and perform compensation control when the fluctuation factor of laser cutting processing accuracy fluctuates, and returns to the original steady setting command signal at a specific timing and after a specific period of compensation control. To provide a stable, reliable, and inexpensive feedback control method and device using a semi-closed loop system, which does not require a control method and device for high precision and high response, and does not cause damping or activation of compensation control. can.
実施例
第1図は一般的な高速軸流形RF励起発振器の構成を示
し、第1図の高周波出力発生装置74のブロック図を示
したものが第2図である。Embodiment FIG. 1 shows the configuration of a general high-speed axial flow type RF excitation oscillator, and FIG. 2 shows a block diagram of the high-frequency output generator 74 shown in FIG. 1.
第3図〜第6図は本発明の設定指令信号回路を示し、第
3図は従来の定常時パルス出力設定回路に特定時パルス
出力設定回路を追加し、切換えるようにしたもの、第4
図は従来の定常時パルス出力設定回路に周波数切換回路
を内蔵したものと、パルス波形変換回路とで構成し、切
換えるようにしたもの、第6図は従来の定常時パルス出
力設定回路とパルス波形変換回路とで構成し、切換える
ようにしたものである。第6図は第3図〜第6図の各部
回路出力波形のタイミングチャート図である。第7図は
第4図、第6図の波形変換回路から得られる各種設定指
令信号である。第8図は定常時パルス出力設定回路から
得られる第2のピーク値を持った2種類の設定指令信号
である。3 to 6 show setting command signal circuits of the present invention, and FIG. 3 shows a circuit in which a specific time pulse output setting circuit is added to the conventional steady state pulse output setting circuit for switching.
The figure shows a conventional steady-state pulse output setting circuit with a built-in frequency switching circuit and a pulse waveform conversion circuit that can be switched. Figure 6 shows a conventional steady-state pulse output setting circuit and a pulse waveform. It consists of a conversion circuit and is configured to switch. FIG. 6 is a timing chart of output waveforms of each circuit in FIGS. 3 to 6. FIG. FIG. 7 shows various setting command signals obtained from the waveform conversion circuits of FIGS. 4 and 6. FIG. 8 shows two types of setting command signals having a second peak value obtained from the steady state pulse output setting circuit.
第1図(イ)の一般的な高速軸流形RF励起発振器の構
成てついて説明すると、ガラスなどの誘電体よりなる放
電管71の外周上には金属製の平行平板電極72.73
が密着して設けられている。平行平板電極72.73に
は高周波電源74からの出力、例えば1a、5a MH
z 、 2.5 KW 、 2〜a KVの出力が供給
されている。放電管子1内の放電空間には矢印で示すよ
うな放電75が行なわれる。To explain the configuration of the general high-speed axial flow type RF excitation oscillator shown in FIG.
are placed closely together. Parallel plate electrodes 72 and 73 have outputs from a high frequency power source 74, for example 1a, 5a MH
Power of z, 2.5 KW, 2~a KV is supplied. A discharge 75 is generated in the discharge space within the discharge tube element 1 as indicated by the arrow.
放電管71の両端に固定配置されたりアミラー(全反射
鏡)76と出力ミラー(部分反射鏡)77とは光共振器
を構成し、出力ミラー了7よりレーザ出カフ8が取り出
される。レーザガス79は送気管8oの中を循環してお
り、放電子6およびレーザガス79を循環させるブロア
(送風機)81により温度上昇したレーザガス79は熱
交換器82により冷却される。A mirror (total reflection mirror) 76 and an output mirror (partial reflection mirror) 77, which are fixedly arranged at both ends of the discharge tube 71, constitute an optical resonator, and a laser output cuff 8 is taken out from the output mirror 7. The laser gas 79 is circulating in the air pipe 8o, and the laser gas 79 whose temperature has been increased by a blower 81 that circulates the emitted electrons 6 and the laser gas 79 is cooled by a heat exchanger 82.
第1図(ロ)の一般的な高速軸流形DC励起発振器の構
成について説明すると、ガラスなどの誘電体よりなる放
電管91の両端部には電極92が設けられている。電極
92には直流高圧電源93の出力、例えばDC28KV
、1COmA程度の出力が供給される。電極92にはさ
まれた放電管91内の放電空間には矢印で示す方向に放
電94が行なわれる。放電空間の両端に固定配置された
りアミラー96と出力ミラー96とは光共振器を形成し
、レーザ出力97は出力ミラー96より取り出される。The configuration of the general high-speed axial DC excitation oscillator shown in FIG. 1(b) will be described. Electrodes 92 are provided at both ends of a discharge tube 91 made of a dielectric material such as glass. The electrode 92 is connected to the output of a DC high voltage power supply 93, for example, DC28KV.
, an output of about 1 COmA is supplied. A discharge 94 occurs in the discharge space within the discharge tube 91 sandwiched between the electrodes 92 in the direction shown by the arrow. The mirrors 96 fixedly arranged at both ends of the discharge space and the output mirrors 96 form an optical resonator, and a laser output 97 is extracted from the output mirrors 96.
レーザガス98は送気管99の中を循環しており、放電
94およびレーザガス98を循環させるブロア1COに
より温度上昇したレーザガス98は熱交換器101によ
り冷却される。Laser gas 98 is circulating in air pipe 99 , and laser gas 98 whose temperature has risen due to discharge 94 and blower 1 CO that circulates laser gas 98 is cooled by heat exchanger 101 .
第2図について説明すると、高周波出力を発生するRF
電源2の出力は同軸ケーブル3で負荷とのマツチングを
とるためのマツチングボックス4に伝送される。マツチ
ングボックス4の出力は並列負荷とのバランスをとるた
めに設けられたカップリングコンデンサ6〜8に供給さ
れ、カップリングコンデンサ6〜8には放電管9〜12
が接続され、放電管9〜12の放電電流は変流器CT1
3で検出される。To explain Figure 2, RF that generates high frequency output
The output of the power supply 2 is transmitted via a coaxial cable 3 to a matching box 4 for matching with a load. The output of the matching box 4 is supplied to coupling capacitors 6 to 8 provided to balance parallel loads, and the coupling capacitors 6 to 8 are connected to discharge tubes 9 to 12.
is connected, and the discharge current of the discharge tubes 9 to 12 is transferred to the current transformer CT1.
Detected at 3.
変流器c’r13の出力は検出回路14に入力され、設
定された設定基準電圧と比較され、検出回路14の出力
は設定指令信号回路16に入力され、設定指令信号回路
16の出力は、RF電源2に入力され、RF電源2内の
設定指令を変える。また検出回路14は瞬時変動の出力
リップルの大きさを検出する微分回路を具備しているこ
ともあり、この微分回路の出力と設定基準電圧とが比較
される場合もある。また第2図は検出回路14に放電電
流を検出する変流器c’r13の出方を入力したが、レ
ーザ出力の大きさを検出するパワーモニタなどの出力を
入力してもよい。The output of the current transformer c'r13 is input to the detection circuit 14 and compared with the set reference voltage, the output of the detection circuit 14 is input to the setting command signal circuit 16, and the output of the setting command signal circuit 16 is It is input to the RF power supply 2 and changes the setting command within the RF power supply 2. Further, the detection circuit 14 may include a differentiating circuit for detecting the magnitude of output ripple due to instantaneous fluctuations, and the output of this differentiating circuit may be compared with a set reference voltage. Further, in FIG. 2, the output of the current transformer c'r13 for detecting the discharge current is input to the detection circuit 14, but the output of a power monitor or the like for detecting the magnitude of the laser output may be input.
第3図について説明すると、第3図検出回路16は第2
図の14のそれと同じものであり、この検出回路16に
はレーザ出力、レーザ加工速度、放電管に発生する放電
電圧、まだは第2図で示したごとく放電管に流れる放電
電流、または放電管に注入される電力、放電管内を流れ
るレーザガスのガス流量またはガス圧、レーザアシスト
ガス流量またはガス圧、レーザ加工装置のテーブル振動
、被加工物の表面または裏面のレーザ反射光またはレー
ザ散乱光、被加工物の表面または裏面の表面温度、レー
ザビームの正規基準モード波形との相対ずれ度合の以上
のものの大きさに比例した信号電圧が入力され、前述の
第2図で説明したごとく信号電圧そのものと設定基準電
圧が比較あるいは、微分回路を経た後の出力と設定基準
電圧が比較され、検出回路16の出力は特定タイミング
特定期間設定回路17に入力される。To explain FIG. 3, the FIG. 3 detection circuit 16 is connected to the second
This detection circuit 16 is the same as that of 14 in the figure, and this detection circuit 16 is used to detect the laser output, laser processing speed, discharge voltage generated in the discharge tube, discharge current flowing in the discharge tube as shown in FIG. power injected into the discharge tube, gas flow rate or gas pressure of the laser gas flowing in the discharge tube, laser assist gas flow rate or gas pressure, table vibration of the laser processing equipment, laser reflected light or laser scattered light on the front or back surface of the workpiece, A signal voltage proportional to the surface temperature of the front or back surface of the workpiece and the degree of relative deviation from the normal reference mode waveform of the laser beam is input, and as explained in Fig. 2 above, the signal voltage itself is The set reference voltage is compared or the output after passing through a differentiator circuit is compared with the set reference voltage, and the output of the detection circuit 16 is input to a specific timing specific period setting circuit 17.
特定タイミング特定期間設定回路1了は検出回路16の
出力が立ち上ってから特定タイミングT、後に、特定期
間で1間だけその出力v丁 を定常時パルス出力設定回
路18および特定時パルス出力設定回路19および切換
スイッチ回路2oに入力する。The specific timing specific period setting circuit 1 outputs the output at a specific timing T after the output of the detection circuit 16 rises for one specific period. and is input to the changeover switch circuit 2o.
定常時パルス出力設定回路18ではパルスピーク値Pp
、パルス幅Pw、パルス周波数Pfを設定し、その波形
が異なるもの(1)21 、 (2)22 。In the steady state pulse output setting circuit 18, the pulse peak value Pp
, pulse width Pw, and pulse frequency Pf are set, and the waveforms are different (1)21, (2)22.
(3)23が切換スイッチ24で切換えられ、’/s2
9となる。(3) 23 is switched by the changeover switch 24, '/s2
It becomes 9.
第8図に例えば対応させると(1)21が第8図(a)
。For example, if we correspond to Fig. 8, (1) 21 is shown in Fig. 8 (a).
.
(2)22が第8図(C)、 (3) 23が第8図(
8)などとなる。(2) 22 is shown in Figure 8 (C), (3) 23 is shown in Figure 8 (
8) etc.
また特定時パルス出力設定回路19では、定常時パルス
出力設定回路18と同様にパルスピーク値Pp、パルス
幅Pw′、パルス周波数Pcが設定されるが、その値が
定常時の値と異なり、またここではパルス立ち上り傾斜
Prt 、パルス立ち下り傾斜Pftも設定され、その
波形が異なるものが(1)25 、 (2)26 、
(3)27が切換スイッチ28で切換えられ、V!l’
30となる。切換スイッチ20はこのv529とVS’
30とを切換えて設定指令信号Vs、V531 とし、
定常時はvs29であるが、特定タイミング特定期間設
定回路の出力が立ち上った場合はVB’ 30が設定指
令信号となる。In addition, in the specific time pulse output setting circuit 19, the pulse peak value Pp, pulse width Pw', and pulse frequency Pc are set similarly to the steady state pulse output setting circuit 18, but the values are different from the values in the normal state, and Here, the pulse rising slope Prt and the pulse falling slope Pft are also set, and those whose waveforms are different are (1)25, (2)26,
(3) 27 is switched by the selector switch 28, and V! l'
It will be 30. The changeover switch 20 is this v529 and VS'
30 and set the setting command signal Vs, V531,
During normal operation, the signal is vs29, but when the output of the specific timing specific period setting circuit rises, VB'30 becomes the setting command signal.
第4図について説明すると、第4図の検出回路16、特
定タイミング特定期間設定回路17は第3図のそれと同
じく、第4図の特定タイミング特定期間設定回路の出力
は周波数切換回路を内蔵したパルス出力設定回路32お
よびパルス波形変換回路33に入力される。定常時のパ
ルス周波数を設定する定常時パルス周波数設定回路、定
常Pf34と特定時のそれの特定Pf’35は切換スイ
ッチ36で切換えられ、パルスピーク値Pp、パルス幅
P、を設定するその波形が異なる(1)37゜(2)3
B 、 (3)39に入力され、(1)37 、 (
2)3s 。To explain FIG. 4, the detection circuit 16 and the specific timing specific period setting circuit 17 in FIG. 4 are the same as those in FIG. 3, and the output of the specific timing specific period setting circuit in FIG. The signal is input to an output setting circuit 32 and a pulse waveform conversion circuit 33. The steady state pulse frequency setting circuit that sets the steady state pulse frequency, the steady state Pf34, and the specific time Pf'35 are switched by the changeover switch 36, and the waveform that sets the pulse peak value Pp and pulse width P is changed. Different (1) 37° (2) 3
B , (3) is input to 39, (1) 37 , (
2) 3s.
(3)39は切換スイッチ4oで切換えられ、その出力
はパルス波形変換回路33に入力される。(3) 39 is switched by the changeover switch 4o, and its output is input to the pulse waveform conversion circuit 33.
波形変換回路41ではパルスピーク値Pp、パルスII
FW’、パルス立ち上り傾斜Prt *パルス立ち下り
傾斜Pftを設定し、分圧回路、ワンジットタイマー回
路、スロープ回路などで構成される。In the waveform conversion circuit 41, pulse peak value Pp, pulse II
FW', pulse rising slope Prt *Pulse falling slope Pft is set, and is composed of a voltage dividing circuit, a one-jit timer circuit, a slope circuit, etc.
まだ特定タイミング、特定期間設定回路33の出力の立
ち上りで特定Pf’35と波形変換回路41が切換スイ
ッチ36および42で選択され、設定指令信号VB 、
Vs’ 45はv544に切換れる。定常時は定常P
(34が選択され、設定指令信号vs、vs′45はv
s43である。At a specific timing and at the rising edge of the output of the specific period setting circuit 33, the specific Pf' 35 and the waveform conversion circuit 41 are selected by the changeover switches 36 and 42, and the setting command signal VB,
Vs'45 is switched to v544. Steady P during steady state
(34 is selected, and the setting command signal vs, vs'45 is v
It is s43.
第4図は第3図に対して、周波数切換回路内蔵したパル
ス出力設定回路32では特定時パルス出力設定回路19
のパルスピーク値Ppおよびパルス幅P、を共用し、特
定Pf’35を1種類としたもので、その出力をパルス
波形変換回路33で受けて、パルスピーク値pp、パル
スIMPw、 パルス立ち上り傾斜Prt 、パルス
立ち下り傾斜Pftを作成、設定するようにしたもので
、第3図の別の実施案で安価に構成できる。それに対し
て第6図はさらに第3図の別の実施案で、第4図に対し
て特定タイミング、特定期間設定回路17がなく、特定
Pf’3Bが設定できないが、他のものはパルス波形変
換回路33で設定できる。In contrast to FIG. 3, FIG. 4 shows that a pulse output setting circuit 32 with a built-in frequency switching circuit is used in a specific time pulse output setting circuit 19.
The pulse peak value Pp and pulse width P are shared, and the specific Pf'35 is one type, and the output thereof is received by the pulse waveform conversion circuit 33, and the pulse peak value pp, pulse IMPw, and pulse rising slope Prt are , the pulse falling slope Pft are created and set, and can be constructed at low cost using another embodiment shown in FIG. On the other hand, FIG. 6 is another implementation plan of FIG. 3, which does not have the specific timing and specific period setting circuit 17 compared to FIG. It can be set using the conversion circuit 33.
第5図の説明番号は第3図、第4図のそれと同じである
。ただ第5図の場合前述のごとく特定Pf’36が設定
できないので、波形変換回路41の出力はV5’69と
なり、設定指令信号はvs。The explanatory numbers in FIG. 5 are the same as those in FIGS. 3 and 4. However, in the case of FIG. 5, as mentioned above, the specific Pf'36 cannot be set, so the output of the waveform conversion circuit 41 is V5'69, and the setting command signal is vs.
”/、’46となる。”/, '46.
第6図を第3図〜第6図に対応させ説明すると、第6図
(a)V、gは第3図VS29、第4図’1B4a。When FIG. 6 is explained in correspondence with FIGS. 3 to 6, FIG. 6(a) V and g are VS29 in FIG. 3 and '1B4a in FIG. 4.
第5図VS29に相当する。This corresponds to VS29 in FIG.
第6図(k))Vnは検出回路16のある一例の出力で
、出力がVDのものが時間TvD47だけ出力された場
合で(C)Vtは、その時の特定タイミング、特定期間
設定回路17のある一例の出力で、出力V丁が特定期間
時間T148だけ出力された場合を示し、(f’)TD
53に示すように特定タイミングTOを設定した場合は
特定時間はTI’70となる。FIG. 6(k)) Vn is an example of the output of the detection circuit 16, where the output is VD for a time TvD47, and (C) Vt is the output of the specific timing and specific period setting circuit 17 at that time. An example of the output shows a case where the output V is output for a specific period of time T148, and (f') TD
When the specific timing TO is set as shown in 53, the specific time becomes TI'70.
第6図(d)は、(0の特定タイミングTD53を零に
し、特定期間T148中も定常時パルス出力設定回路と
同じ出力を設定したもので、この例は(b)の検出回路
16の出力vDの立ち上りで、定常時のパルスを先送り
して立ち上げ、以降のパルスは(d)に示すように定常
時のパルス周波数Pf49としたものである。切断加工
面にドロスが付着し、反射光がミラーを介して放電管に
戻り、増扁される場合などに直ちに次のパルスを先送り
し、すみやかに除去する場合などに適用することが考え
られる。この場合の検出器16にはレーザ反射光または
散乱光の大きさに比例した信号電圧が入力される。In FIG. 6(d), the specific timing TD53 of 0 is set to zero, and the same output as the steady state pulse output setting circuit is set during the specific period T148. This example shows the output of the detection circuit 16 in FIG. At the rise of vD, the steady state pulse is postponed and started, and the subsequent pulses have a steady state pulse frequency of Pf49 as shown in (d). Dross adheres to the cutting surface and the reflected light It is conceivable to apply this to the case where the next pulse is immediately postponed and removed when the pulse returns to the discharge tube via a mirror and is expanded.In this case, the detector 16 uses a laser reflected light. Alternatively, a signal voltage proportional to the magnitude of the scattered light is input.
また(6)は(f)の特定タイミング’rDsaは零で
あるが(c)の特定期間T148中はパルス立ち上り傾
斜、Pr上6oとパルス周波数Pf′61を第3図また
は第4図で実現したもので、レーザ加工速度が設定値よ
り瞬時でもオーバした場合などに適用することが考えら
れる。この場合特定時間T148経過後は(e)に示す
ように定常時のパルス周波数P1’52およびパルス波
形に戻す。In addition, in (6), the specific timing 'rDsa in (f) is zero, but during the specific period T148 in (c), the pulse rising slope, Pr upper 6o, and pulse frequency Pf'61 are realized in Fig. 3 or 4. This can be applied when the laser processing speed exceeds the set value even momentarily. In this case, after the specific time T148 has elapsed, the pulse frequency is returned to the normal pulse frequency P1'52 and the pulse waveform as shown in (e).
それに対して(0はレーザ出力でマスキングなどを行な
っている場合、レーザ加工テーブルの衝撃などのテーブ
ル振動で焦点が加工面に近づきその後焦点が遠ざかるよ
うな場合などに適用することが考えられる。On the other hand, (0) may be applied when masking is performed using laser output, or when the focal point approaches the processing surface due to table vibration such as an impact on the laser processing table, and then the focal point moves away from the processing surface.
また(G’)は第5図で実現した場合で(0の特定タイ
ミングTD53、(C)の特定期間T、48がなくパル
ス周波数も(qに示すように定常時のものPf58であ
る場合を示す。In addition, (G') is the case realized in Fig. 5 (specific timing TD53 of 0, specific period T of (C), and the case where there is no 48 and the pulse frequency is Pf58 at steady state as shown in q). show.
なお(0のPf’ 64 、PrB6 、ρ)のPrt
67は前述の特定時および定常時のパルス周波数と特定
時のパルス立ち上り傾斜である。Note that Prt of (0 Pf' 64 , PrB6 , ρ)
Reference numeral 67 indicates the pulse frequency at the specific time and the steady state mentioned above, and the pulse rising slope at the specific time.
第7図について説明すると第7図(&)は定常時パルス
出力設定回路18から得られるもので(b)〜(f′)
は第3図の特定時パルス出力設定回路19あるいは第4
図、第6図の波形変換回路41から得られるもので、(
b)はパルスピーク値PpE59、(C)はノ々ルス幅
P、60、(d)はパルス立ち上り傾斜Prt61、(
e)はパルス立ち下り傾斜Pft62、(0は(b)、
(C) 、 (d> 、 (6)を全て設定したもの
である。To explain Fig. 7, Fig. 7 (&) is obtained from the steady state pulse output setting circuit 18 (b) to (f').
is the specific time pulse output setting circuit 19 in Fig. 3 or the fourth
This is obtained from the waveform conversion circuit 41 shown in FIGS.
b) is the pulse peak value PpE59, (C) is the Norms width P, 60, (d) is the pulse rising slope Prt61, (
e) is the pulse falling slope Pft62, (0 is (b),
(C), (d>, and (6) are all set.
第8図について説明すると第8図(&)は定常時のパル
ス出力設定回路の設定指令信号vs29で、(b)はそ
の場合のレーザパルス出力波形を示す。(C)はパルス
出力の立ち上りから第1の時限T163後に定常値より
も低い第2のノくルスピーク値Pp266を第2の時限
T264だけ設け、第2の時限後は元の定常パルスピー
ク値に戻すようにしたもので、(d)はその場合のレー
ザパルス出力波形を示す。To explain FIG. 8, FIG. 8 (&) shows the setting command signal vs29 of the pulse output setting circuit in a steady state, and (b) shows the laser pulse output waveform in that case. In (C), after the first time period T163 from the rise of the pulse output, a second Norkle peak value Pp266 lower than the steady value is provided for a second time period T264, and after the second time period, the original steady pulse peak value is restored. (d) shows the laser pulse output waveform in that case.
(6)は(C)と逆に定常値より高い第2のパルスピー
ク値Pp26Bを第1の時限T186後、第2の時限T
267だけ設けたもので(0はその場合のレーザパルス
出力波形を示す。Contrary to (C), (6) sets the second pulse peak value Pp26B higher than the steady value to the second pulse peak value Pp26B after the first time period T186.
267 (0 indicates the laser pulse output waveform in that case).
第8図(Q) 、 (6)は前述のごとく第3図、第6
図(2)22、(3)23、第4図(2L3 a 、
(3)39で設定されるが、第2のピーク値を第4図、
第5図の波形変換回路41などで作成、設定し、特定時
パルス出力設定回路の設定指令信号としてもよい。Figures 8 (Q) and (6) are shown in Figures 3 and 6 as mentioned above.
Figures (2) 22, (3) 23, Figure 4 (2L3 a,
(3) It is set in 39, but the second peak value is shown in Figure 4.
It may be created and set by the waveform conversion circuit 41 in FIG. 5 or the like, and may be used as a setting command signal for the pulse output setting circuit at a specific time.
第8図の第2のピーク値を設ける効果については、定常
値より低い第2のピーク値を設けるものについては、エ
ンハンスドパルスの効果にさらに高精度に切断加工する
ための効果を期待して考えられたもので、第1の時限中
のパルスピーク値Ppはエンハンスドリーディングスパ
イクエツジがすみやかに金属を溶かし、金属表面の高い
反射率を素早く低下させ、レーザ光の吸収率を増加させ
る。Regarding the effect of providing the second peak value in Figure 8, we considered the effect of providing the second peak value lower than the steady value in the hope that it would be effective for cutting with even higher precision in addition to the effect of the enhanced pulse. The pulse peak value Pp during the first time period is such that the enhanced leading spike edge quickly melts the metal, quickly reduces the high reflectivity of the metal surface, and increases the absorption rate of laser light.
そしてそれに続く第2の時限中のパルスピーク値Pp2
は、はるかに低いパワーレベルで溶融させる。and the pulse peak value Pp2 during the subsequent second time period.
melts at much lower power levels.
そして第2の時限後の元のパルスピーク値Ppハ確実に
精度よく、むらなく均一に切断加工するもので、面荒さ
のバラツキが少なくなる。第2の時限中のパルスピーク
値Pp2は、溶融させるだけのエネルギーがあればよ<
Ppは必要ない。この低い第2のピーク値は切断以外の
溶接にも適用できる。またプラスチック、ゴムなどの切
断にも適用できる。また、定常値より高い第2のピーク
値を設けるものについては、熱膨張率の大きい材料で、
熱応力による割れの心配がある。例えば石英ガラスの切
断などに効果を期待して考えられたもので、石英ガラス
や一般のガラス類の切断で問題となるのは熱ひずみによ
り切断面付近で、クラックなどの割れを生じることであ
る。The original pulse peak value Pp after the second time period is reliably cut accurately and uniformly, and variations in surface roughness are reduced. The pulse peak value Pp2 during the second time period is as long as there is enough energy to melt the pulse.
Pp is not necessary. This low second peak value can also be applied to welding other than cutting. It can also be applied to cutting plastics, rubber, etc. In addition, for materials with a second peak value higher than the steady value, materials with a large coefficient of thermal expansion,
There is a risk of cracking due to thermal stress. For example, it was designed to be effective in cutting quartz glass, and the problem with cutting quartz glass and other types of glass is that cracks and other fractures occur near the cut surface due to thermal strain. .
定常値よりも高い第2のピーク値を設ける方法は石英ガ
ラスなどの板厚の大きいものほど効果があると考えられ
、第1の時限のピーク値P、で予熱し、軟化点近辺にす
る。The method of providing a second peak value higher than the steady value is considered to be more effective for thicker plates such as quartz glass, and is preheated at the peak value P of the first time period to bring it near the softening point.
次に第2の時限のピーク値Pp2で切断加工し、第2の
時限後で急激にエネルギーの入熱を除去するのでなく、
−担元のピーク値Ppに戻す。こうすることによりクラ
ックなどの割れを生じることなく、面荒さも少なくなり
、さらに切断縁が丸くなり、後工程の研磨あるいはパフ
仕上が省略できる。Next, cutting is performed at the peak value Pp2 of the second time period, and instead of rapidly removing the energy heat input after the second time period,
- Return to the original peak value Pp. By doing this, cracks and other cracks will not occur, the surface roughness will be reduced, and the cut edges will be rounded, making it possible to omit polishing or puff finishing in the post-process.
この他セラミックス、アスベストセメントアクリル板な
どの切断にも適用できる。It can also be used to cut ceramics, asbestos cement acrylic boards, etc.
なお以上の図面の説明で前述の検出回路に入力される変
動因子について全て説明しなかったが、本発明の制御方
法および装置は適用できる。Although not all the variable factors input to the detection circuit described above have been explained in the explanation of the drawings above, the control method and apparatus of the present invention can be applied.
また検出回路を複数設け、例えばレーザ出力とレーザ加
工速度とを組み合せ、適正加工条件から逸脱した場合、
例えば加工速度が低下した場合、レーザ出力を絞るなど
適正条件に戻るように本願の制御方法およびその装置で
パワーコントロール補償コントロールしてやることは容
易に考えられる。In addition, multiple detection circuits are provided, for example, when the laser output and laser processing speed are combined, and when the processing conditions deviate from the appropriate processing conditions,
For example, when the machining speed decreases, it is easy to think of performing power control compensation control using the control method and device of the present application to return to proper conditions, such as by reducing the laser output.
また本願の制御方法およびその装置は、YAGレーザそ
の他のレーザにも基本的制御方法は同様に適用可能であ
る。また切断加工だけでなく、溶接、穴あけ(スクライ
ビング、マーキング、トリミング)、表面処理(表面硬
化9表面改質)、また、金属、非金属にも適用可能であ
る。Furthermore, the basic control method and device of the present application can be similarly applied to YAG lasers and other lasers. In addition to cutting, it can also be applied to welding, drilling (scribing, marking, trimming), surface treatment (surface hardening, surface modification), and metals and non-metals.
またTIG溶接機、MIG溶接機、スポット溶接機、シ
ーム溶接機とレーザ装置との併用でも適用でき、この場
合、前述の検出回路以外に検出回路を溶接機の出力と一
元化コントロールする回路に変えてレーザ出力をコント
ロールしてもよい。It can also be used in conjunction with a TIG welder, MIG welder, spot welder, or seam welder with a laser device. In this case, in addition to the detection circuit described above, the detection circuit must be replaced with a circuit that centrally controls the output of the welding machine. Laser output may also be controlled.
今後RF励起CO2ガスレーザ装置などのパルス波形は
容易により精密にコントロールできるので水頭の制御方
法およびその装置は何ら問題なく実現でき、有用である
。In the future, the pulse waveforms of RF-excited CO2 gas laser devices and the like can be easily and precisely controlled, so water head control methods and devices can be realized without any problems and will be useful.
発明の効果
以上のように本発明の制御装置によれば、レーザ切断加
工精度の変動要因に対して予め用意された別のパルス波
形およびパルス周波数で能動的に瞬時に補償コントロー
ルし、レーザ装置そのものの価格をアップすることなく
高精度、高応答、高品質の補償を全ての変動要因につい
て補償コントロールできる。また本発明によれば加工開
始時、加工終了時のみならず定常加工時も補償コントロ
ールできる。さらに、本発明によれば変動した場合、瞬
時に応答し、補償コントロール後元の定常状態に戻るも
のであり、高精度、高応答、高価格の装置が必要でなく
、補償コントロールのダンピング、発振がない安定、確
実、安価なセミクローズトループ方式である。ひいては
第2のピーク値を定常波形に用いることにより、より精
密に加工できると同時に加工条件の裕度が広がる。Effects of the Invention As described above, according to the control device of the present invention, compensation control is performed actively and instantaneously using a different pulse waveform and pulse frequency prepared in advance for fluctuation factors in laser cutting processing accuracy, and the laser device itself High precision, high response, and high quality compensation can be controlled for all variable factors without increasing the price. Furthermore, according to the present invention, compensation control can be performed not only at the start of machining and at the end of machining, but also during steady machining. Furthermore, according to the present invention, when there is a fluctuation, it responds instantaneously and returns to the original steady state after compensation control, eliminating the need for high precision, high response, and expensive equipment, and damping and oscillation of compensation control. It is a stable, reliable, and inexpensive semi-closed loop method. Furthermore, by using the second peak value for the steady waveform, more precise processing can be achieved and at the same time the latitude in processing conditions can be expanded.
第1図は一般的な高速軸流形RF励起発振器の構成を示
す斜視図、第2図はその高周波出力発生装置のブロック
図、第3図は定常時ノ(ルス出力設定回路に特定時パル
ス出力設定回路を追加し切換えるようにした回路図、第
4図は定常時)(ルス出力設定回路に周波数切換回路を
内蔵したものと)くルス波形変換回路とで構成し、切換
えるようにした回路図、第6図は定常時パルス出力設定
回路とパルス波形変換回路とで構成し、切換えるように
した回路図、第6図は第3図〜第5図の各部回路出力波
形のタイミングチャート、第7図は第4図第6図の波形
変換回路から得られる各種設定指令信号の波形図、第8
図は定常時パルス出力設定回路から得られる第2のピー
ク値を持った2種類の設定指令信号の波形図である。
16・・・・・・検出回路、17・・・・・・特定タイ
ミング特定期間設定回路、18・・・・・・定常時パル
ス出力設定回路、19・・・・・・特定時パルス出力設
定回路、32・・・・・・パルス出力設定回路、33・
・・・・・パルス波形変換回路。
代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名(’
J
ζq
第
図
第
囚
第
図
第
図
第
図
持閾
第
図
詩閣Fig. 1 is a perspective view showing the configuration of a general high-speed axial flow type RF excitation oscillator, Fig. 2 is a block diagram of its high-frequency output generator, and Fig. 3 shows a pulse output setting circuit in a steady state. A circuit diagram in which an output setting circuit is added and switched. (Figure 4 is a circuit diagram in steady state) (a circuit with a built-in frequency switching circuit in the pulse output setting circuit) and a pulse waveform conversion circuit, which is configured to switch. Figure 6 is a circuit diagram that is configured with a steady state pulse output setting circuit and a pulse waveform conversion circuit, and is configured to switch. Figure 6 is a timing chart of the output waveforms of each circuit in Figures 3 to 5. Figure 7 is a waveform diagram of various setting command signals obtained from the waveform conversion circuits of Figures 4 and 6;
The figure is a waveform diagram of two types of setting command signals having a second peak value obtained from the steady state pulse output setting circuit. 16...detection circuit, 17...specific timing specific period setting circuit, 18...regular pulse output setting circuit, 19...specific time pulse output setting Circuit, 32...Pulse output setting circuit, 33.
...Pulse waveform conversion circuit. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person ('
J ζq
Claims (16)
置の制御装置において、放電管に発生する放電電圧、放
電管に流れる放電電流、放電管に注入される電力、レー
ザ出力、レーザ出力を用いて加工するレーザ加工装置の
レーザ加工速度、放電管内を流れるレーザガスのガス流
量またはガス圧、レーザ加工ノズル部のレーザアシスト
ガス流量またはガス圧、レーザ加工装置のテーブル振動
、被加工物の表面または通過した裏面のレーザ反射光ま
たはレーザ散乱光、被加工物の表面または通過した裏面
の被加工物の表面温度の大きさおよび瞬時変動の出力リ
ップルの大きさの少くともいずれか1つを検出する検出
回路と、レーザビームの基準モード波形との相対ずれ度
合の大きさおよび瞬時変動の出力リップルの大きさを検
出する検出回路と、該検出回路の出力でレーザのパルス
出力の特定のパルス立ち上りタイミングと前記検出回路
の出力の立ち上りから特定の期間を計時する特定タイミ
ング特定期間設定回路と、定常加工時でレーザのパルス
出力のパルスピーク値、パルス幅およびパルス周波数と
を設定する定常時パルス出力設定回路と、前記特定タイ
ミング特定期間設定回路の出力が出力されている特定時
でレーザのパルス出力のパルスピーク値、パルス幅、パ
ルス周波数およびパルス出力の立ち上り傾斜、立ち下り
傾斜とを設定する特定時パルス出力設定回路と、前記特
定タイミング特定期間設定回路の出力が入力され前記定
常時パルス出力設定回路の出力と前記特定時パルス出力
設定回路の出力とを切換える切換スイッチ回路とを具備
し、前記検出回路の出力を前記特定タイミング特定期間
設定回路に入力し、該特定タイミング特定期間設定回路
の出力を前記定常時パルス出力設定回路および前記特定
時パルス出力設定回路および前記切換スイッチ回路に入
力し、該切換スイッチ回路に、前記定常時パルス出力設
定回路の出力および前記特定時パルス出力設定回路の出
力とを入力し、該切換スイッチ回路の出力をレーザ出力
の大きさを設定する設定指令信号とし、前記検出回路の
出力で特定タイミングで特定期間だけレーザパルス出力
時の設定指令信号を変えるようにしたことを特徴とする
CO_2ガスレーザ制御装置。(1) In a control device for a DC-excited or RF-excited CO_2 gas laser device, a discharge voltage generated in a discharge tube, a discharge current flowing in the discharge tube, electric power injected into the discharge tube, laser output, and a laser processed using the laser output. Laser processing speed of the processing equipment, gas flow rate or gas pressure of the laser gas flowing in the discharge tube, laser assist gas flow rate or gas pressure of the laser processing nozzle, table vibration of the laser processing equipment, laser on the surface of the workpiece or the back side it has passed through. a detection circuit that detects at least one of reflected light or laser scattered light, the magnitude of the surface temperature of the workpiece on the surface of the workpiece or the back surface through which it has passed, and the magnitude of the instantaneous fluctuation output ripple; A detection circuit that detects the magnitude of the relative deviation from the reference mode waveform of the beam and the magnitude of the instantaneous fluctuation output ripple, and the output of the detection circuit detects the specific pulse rise timing of the laser pulse output and the detection circuit. a specific timing specific period setting circuit that measures a specific period from the rise of the output; a steady pulse output setting circuit that sets the pulse peak value, pulse width, and pulse frequency of the laser pulse output during steady processing; a specific time pulse output setting circuit that sets the pulse peak value, pulse width, pulse frequency, and rising slope and falling slope of the pulse output of the laser at a specific time when the output of the timing specific period setting circuit is output; , a changeover switch circuit to which the output of the specific timing specific period setting circuit is input and switches between the output of the steady state pulse output setting circuit and the specific time pulse output setting circuit; input to a specific timing specific period setting circuit, input the output of the specific timing specific period setting circuit to the steady pulse output setting circuit, the specific time pulse output setting circuit, and the changeover switch circuit; The output of the steady state pulse output setting circuit and the specific time pulse output setting circuit are input, the output of the changeover switch circuit is used as a setting command signal for setting the magnitude of the laser output, and the output of the detection circuit is used as the setting command signal for setting the magnitude of the laser output. A CO_2 gas laser control device characterized in that a setting command signal when outputting a laser pulse is changed only for a specific period at a specific timing.
パルス周波数の設定回路と該定常時パルス周波数と該特
定時パルス周波数とを切換える切換スイッチ回路および
前期定常時パルス出力設定回路のパルスピーク値および
パルス幅の設定回路とを具備したパルス出力設定回路と
前記特定時パルス出力設定回路のパルスピーク値、およ
びパルス幅およびパルス出力の立上り傾斜、立ち下傾斜
とを設定する波形変換回路と、該パルス波形変換回路の
出力と、前記パルス出力設定回路の出力とを切換える切
換スイッチとを具備したパルス波形変換回路と、前記検
出回路および前記特定タイミング特定期間設定回路とを
具備し、前記検出回路の出力を前記特定タイミング特定
期間設定回路に入力し、該特定タイミング特定期間設定
回路の出力を前記パルス出力設定回路、およびパルス波
形変換回路に入力し、該パルス出力設定回路の出力を該
パルス波形変換回路に入力し、該パルス波形変換回路の
出力をレーザ出力の大きさを設定する設定指令信号とし
、前記検出回路の出力で特定タイミング特定期間だけレ
ーザパルス出力時の設定指令信号を変えるようにしたこ
とを特徴とするCO_2ガスレーザ制御装置。(2) The pulse peak value of the steady-state pulse frequency and the specific-time pulse frequency setting circuit, the changeover switch circuit for switching between the steady-state pulse frequency and the specific-time pulse frequency, and the former steady-state pulse output setting circuit; a pulse output setting circuit comprising a pulse width setting circuit; a waveform conversion circuit for setting a pulse peak value of the specific time pulse output setting circuit, and a pulse width and a rising slope and a falling slope of the pulse output; a pulse waveform conversion circuit including a changeover switch for switching between the output of the waveform conversion circuit and the output of the pulse output setting circuit; the detection circuit and the specific timing specific period setting circuit; is input to the specific timing specific period setting circuit, the output of the specific timing specific period setting circuit is input to the pulse output setting circuit and the pulse waveform conversion circuit, and the output of the pulse output setting circuit is input to the pulse waveform conversion circuit. , the output of the pulse waveform conversion circuit is used as a setting command signal for setting the magnitude of the laser output, and the output of the detection circuit is used to change the setting command signal at the time of laser pulse output only at a specific timing and for a specific period. A CO_2 gas laser control device characterized by:
形変換回路と前記検出回路とを具備し、該検出回路の出
力を前記定常時パルス出力設定回路および前記パルス波
形変換回路に入力し、該パルス波形変換回路へ前記定常
時パルス出力設定回路の出力を入力し、該パルス波形変
換回路の出力をレーザ出力の大きさを設定する設定指令
信号とし、前記検出回路の出力でレーザパルス出力時の
設定指令信号を変えるようにしたことを特徴とするCO
_2ガスレーザ制御装置。(3) The steady-state pulse output setting circuit, the pulse waveform conversion circuit, and the detection circuit are provided, and the output of the detection circuit is input to the steady-state pulse output setting circuit and the pulse waveform conversion circuit, and the pulse The output of the steady state pulse output setting circuit is input to the waveform conversion circuit, the output of the pulse waveform conversion circuit is used as a setting command signal for setting the magnitude of the laser output, and the output of the detection circuit is used to set the laser pulse output. A CO characterized by changing the command signal.
_2 Gas laser control device.
延回路の出力を前記特定タイミング特定期間設定回路ま
たは前記定常時パルス出力設定回路および前記パルス波
形変換回路に入力したことを特徴とする請求項1乃至3
のいずれかに記載のCO_2ガスレーザ制御装置。(4) The output of the detection circuit is input to a delay circuit, and the output of the delay circuit is input to the specific timing specific period setting circuit, the steady pulse output setting circuit, and the pulse waveform conversion circuit. Claims 1 to 3
CO_2 gas laser control device according to any one of the above.
形において、パルス出力の立ち上りから第1の時限後に
定常パルスピーク値より高い、あるいは定常パルスピー
ク値よりも低い第2のパルスピーク値を第2の時限だけ
設け、第2の時限後は元の定常パルスピーク値に戻すよ
うにした定常時パルス出力を用いることを特徴とする請
求項1乃至4のいずれかに記載のCO_2ガスレーザ制
御装置。(5) In the pulse output waveform of the steady state pulse output setting circuit, a second pulse peak value higher than the steady pulse peak value or lower than the steady pulse peak value is set to the second pulse peak value after a first time limit from the rise of the pulse output. 5. The CO_2 gas laser control device according to claim 1, wherein the CO_2 gas laser control device uses a steady state pulse output that is provided for only a second time period and returns to the original steady pulse peak value after the second time period.
イミングおよび特定期間、および前記定常時パルス出力
設定回路の第2のパルスピーク値、第1の時限、第2の
時限および前記特定時パルス出力設定回路のパルスピー
ク値、パルス幅、パルス周波数、パルス立ち上り傾斜、
立ち下り傾斜およびパルス出力設定回路のパルス周波数
およびパルス波形変換回路のパルスピーク値、パルス幅
、パルス立ち上り傾斜、立ち下り傾斜、および遅延回路
の遅延時間は、レーザ出力、またはレーザ加工速度、ま
たは放電管の放電電圧、放電電流、注入される電力、ま
たはレーザガス流量またはレーザガス圧、またはレーザ
アシストガス流量またはレーザアシストガス圧、または
加工装置のテーブル振動、または被加工物の表面または
裏面の反射光または散乱光、または被加工物の表面また
は裏面の温度、またはレーザビームモード波形の関数で
あることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載
のCO_2ガスレーザ制御装置。(6) The specific timing and specific period of the specific timing specific period setting circuit, the second pulse peak value, the first time period, the second time period, and the specific time pulse output setting circuit of the steady state pulse output setting circuit. pulse peak value, pulse width, pulse frequency, pulse rising slope,
The pulse frequency of the falling slope and pulse output setting circuit, the pulse peak value, pulse width, pulse rising slope, falling slope of the pulse waveform conversion circuit, and the delay time of the delay circuit are determined by the laser output, laser processing speed, or discharge. Tube discharge voltage, discharge current, injected power, or laser gas flow rate or laser gas pressure, or laser assist gas flow rate or laser assist gas pressure, or table vibration of processing equipment, or reflected light from the front or back surface of the workpiece, or 6. The CO_2 gas laser control device according to claim 1, wherein the CO_2 gas laser control device is a function of scattered light, temperature of the front or back surface of the workpiece, or a laser beam mode waveform.
信号電圧を入力し、該信号電圧と設定基準電圧とが入力
される比較器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力
とする、あるいは、レーザ出力の大きさに比例した信号
電圧を微分回路に入力し、該微分回路の出力と設定基準
電圧とが入力される比較器を設け、該比較器の出力を検
出回路の出力とすることを特徴とする請求項1乃至6の
いずれかに記載のCO_2ガスレーザ制御装置。(7) A signal voltage proportional to the magnitude of the laser output is input to the detection circuit, a comparator is provided to which the signal voltage and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit. Alternatively, a signal voltage proportional to the magnitude of the laser output is input to a differentiating circuit, a comparator is provided to which the output of the differentiating circuit and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit. The CO_2 gas laser control device according to any one of claims 1 to 6.
した信号電圧を入力し、該信号電圧と設定基準電圧が入
力される比較器を設け、該比較器の出力を検出回路の出
力とする、あるいは、レーザ加工速度の大きさに比例し
た信号電圧を微分回路に入力し、該微分回路の出力と設
定基準電圧とが入力される比較器を設け、該比較器の出
力を検出回路の出力とすることを特徴とする請求項1乃
至6のいずれかに記載のCO_2ガスレーザ制御装置。(8) A signal voltage proportional to the magnitude of the laser processing speed is input to the detection circuit, a comparator is provided to which the signal voltage and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit. Alternatively, a signal voltage proportional to the magnitude of the laser processing speed is input to a differentiating circuit, a comparator is provided to which the output of the differentiating circuit and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit. The CO_2 gas laser control device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
は放電管に流れる放電電流または放電管に注入される電
力の大きさに比例した信号電圧を入力し、該信号電圧と
設定基準電圧とが入力される比較器を設け、該比較器の
出力を検出回路の出力とする、あるいは放電管に発生す
る放電電圧または放電管に流れる放電電流または放電管
に注入される電力の大きさに比例した信号電圧を微分回
路に入力し、該微分回路の出力と設定基準電圧とが入力
される比較器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力
とすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記
載のCO_2ガスレーザ制御装置。(9) A signal voltage proportional to the discharge voltage generated in the discharge tube, the discharge current flowing in the discharge tube, or the magnitude of the power injected into the discharge tube is input to the detection circuit, and the signal voltage and the set reference voltage are A comparator is provided, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit, or the output of the comparator is proportional to the discharge voltage generated in the discharge tube, the discharge current flowing in the discharge tube, or the magnitude of the power injected into the discharge tube. Claims 1 to 6 characterized in that a signal voltage is input to a differentiating circuit, a comparator is provided to which the output of the differentiating circuit and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit. CO_2 gas laser control device according to any one of the above.
のガス流量またはガス圧の大きさに比例した信号電圧を
入力し、該信号電圧と設定基準電圧とが入力される比較
器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力とする、あ
るいは放電管内を流れるレーザガスのガス流量またはガ
ス圧の大きさに比例した信号電圧を微分回路に入力し、
該微分回路の出力と設定基準電圧とが入力される比較器
を設け、該比較器の出力を検出回路の出力とすることを
特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のCO_2
ガスレーザ制御装置。(10) A signal voltage proportional to the gas flow rate or gas pressure of the laser gas flowing in the discharge tube is input to the detection circuit, and a comparator is provided to which the signal voltage and a set reference voltage are input, and the comparator The output of the detection circuit is set as the output of the detection circuit, or a signal voltage proportional to the gas flow rate or gas pressure of the laser gas flowing in the discharge tube is input to the differentiator circuit.
CO_2 according to any one of claims 1 to 6, further comprising a comparator to which the output of the differentiating circuit and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit.
Gas laser control device.
アシストガス流量またはガス圧の大きさに比例した信号
電圧を入力し、該信号電圧と設定基準電圧とが入力され
る比較器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力とす
る、あるいはレーザ加工ノズル部のレーザアシストガス
流量またはガス圧の大きさに比例した信号電圧を微分回
路に入力し、該微分回路の出力と設定基準電圧とが入力
される比較器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力
とすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記
載のCO_2ガスレーザ制御装置。(11) A signal voltage proportional to the magnitude of the laser assist gas flow rate or gas pressure in the laser processing nozzle section is input to the detection circuit, and a comparator is provided to which the signal voltage and a set reference voltage are input, and the comparison is performed. The output of the detector is used as the output of the detection circuit, or a signal voltage proportional to the laser assist gas flow rate or gas pressure in the laser processing nozzle is input to the differentiating circuit, and the output of the differentiating circuit and the set reference voltage are 7. The CO_2 gas laser control device according to claim 1, further comprising a comparator for input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit.
動の大きさに比例した信号電圧を入力し、該信号電圧と
設定基準電圧とが入力される比較器を設け、該比較器の
出力を検出回路の出力とする、あるいはレーザ加工装置
のテーブル振動の大きさに比例した信号電圧を微分回路
に入力し、該微分回路の出力と設定基準電圧とが入力さ
れる比較器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力と
することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載
のCO_2ガスレーザ制御装置。(12) A signal voltage proportional to the magnitude of table vibration of the laser processing device is input to the detection circuit, a comparator is provided to which the signal voltage and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is detected by the detection circuit. A signal voltage proportional to the magnitude of the table vibration of the laser processing device is input to the differentiating circuit, and a comparator is provided to which the output of the differentiating circuit and the set reference voltage are input. 7. The CO_2 gas laser control device according to claim 1, wherein the output is an output of a detection circuit.
た裏面のレーザ反射光またはレーザ散乱光の大きさに比
例した信号電圧を入力し、該信号電圧と設定基準電圧と
が入力される比較器を設け、該比較器の出力を検出回路
の出力とする、あるいは被加工物の表面または通過した
裏面のレーザ反射光またはレーザ散乱光の大きさに比例
した信号電圧を微分回路に入力し、該微分回路の出力と
設定基準電圧とが入力される比較器を設け、該比較器の
出力を検出回路の出力とすることを特徴とする請求項1
乃至6のいずれかに記載のCO_2ガスレーザ制御装置
。(13) A comparator that inputs a signal voltage proportional to the magnitude of laser reflected light or laser scattered light from the front surface of the workpiece or the back surface that has passed through the detection circuit, and inputs the signal voltage and a set reference voltage. The output of the comparator is set as the output of the detection circuit, or a signal voltage proportional to the magnitude of the laser reflected light or the laser scattered light on the surface of the workpiece or the back surface through which it has passed is input to the differentiating circuit. Claim 1 characterized in that a comparator is provided to which the output of the differentiating circuit and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit.
7. The CO_2 gas laser control device according to any one of 6 to 6.
た裏面の被加工物の表面温度の大きさに比例した信号電
圧を入力し、該信号電圧と設定基準電圧とが入力される
比較器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力とする
、あるいは、被加工物の表面または通過した裏面の被加
工物の表面温度の大きさに比例した信号電圧を微分回路
に入力し、該微分回路の出力と設定基準電圧とが入力さ
れる比較器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力と
することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載
のCO_2ガスレーザ制御装置。(14) A signal voltage proportional to the surface temperature of the workpiece on the front side of the workpiece or the back side through which it has passed is input to the detection circuit, and a comparator to which the signal voltage and a set reference voltage are inputted. The output of the comparator is set as the output of the detection circuit, or the signal voltage proportional to the surface temperature of the workpiece on the front side of the workpiece or the back side of the workpiece passed through is input to a differentiator circuit, and the output of the comparator is set as the output of the detection circuit. 7. The CO_2 gas laser control device according to claim 1, further comprising a comparator to which the output of the circuit and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit.
ド波形との相対ずれ度合の大きさに比例した信号電圧を
入力し、該信号電圧と設定基準電圧とが入力される比較
器を設け、該比較器の出力を検出回路の出力とする、あ
るいはレーザビームの正規基準モード波形との相対ずれ
度合の大きさに比例した信号電圧を微分回路に入力し、
該微分回路の出力と設定基準電圧とが入力される比較器
を設け、該比較器の出力を検出回路の出力とすることを
特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のCO_2
ガスレーザ制御装置。(15) A signal voltage proportional to the degree of relative deviation from the normal reference mode waveform of the laser beam is input to the detection circuit, and a comparator is provided to which the signal voltage and a set reference voltage are input, and the comparison is performed. The output of the detector is used as the output of the detection circuit, or a signal voltage proportional to the degree of relative deviation from the normal reference mode waveform of the laser beam is input to the differentiator circuit.
CO_2 according to any one of claims 1 to 6, further comprising a comparator to which the output of the differentiating circuit and a set reference voltage are input, and the output of the comparator is used as the output of the detection circuit.
Gas laser control device.
開始指令信号回路または切断加工終了指令信号回路とす
ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の
CO_2ガスレーザ制御装置。(16) The CO_2 gas laser control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the detection circuit is a cutting process start command signal circuit or a cutting process end command signal circuit for laser cutting.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63280820A JPH02126691A (en) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | Co2 gas laser controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63280820A JPH02126691A (en) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | Co2 gas laser controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02126691A true JPH02126691A (en) | 1990-05-15 |
Family
ID=17630436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63280820A Pending JPH02126691A (en) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | Co2 gas laser controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02126691A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548188A (en) * | 1991-08-20 | 1993-02-26 | Miyachi Technos Kk | Laser power supply device |
EP0866529A3 (en) * | 1997-03-19 | 2000-10-18 | Miyachi Technos Corporation | A laser monitor apparatus and a laser apparatus |
JP2011501377A (en) * | 2007-11-06 | 2011-01-06 | ユラ・テック・カンパニー・リミテッド | Spark plug electrode tip welding method |
WO2018025394A1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | ギガフォトン株式会社 | Gas laser device |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP63280820A patent/JPH02126691A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548188A (en) * | 1991-08-20 | 1993-02-26 | Miyachi Technos Kk | Laser power supply device |
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JP2011501377A (en) * | 2007-11-06 | 2011-01-06 | ユラ・テック・カンパニー・リミテッド | Spark plug electrode tip welding method |
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JPWO2018025394A1 (en) * | 2016-08-05 | 2019-05-23 | ギガフォトン株式会社 | Gas laser device |
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