JPH03285782A - レーザ加工機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ加工機において使用するガス圧による制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

炭酸ガスレーザ加工機は、金属材料に対する穴あけ、切
断、溶接等の加工に加えて、紙、ゴム材、プラスチック
等の材料に対しても種々の加工を施すことができる。

炭酸ガスレーザ加工機は、レーザの発振ガスとして炭酸
ガス（ＣＯ２）、窒素ガス（Ｎ２）　、ヘリウムガス（
Ｈｅ）を使用するとともに、加工を助成するアシストガ
スとして酸素ガス（０２）等を使用する。

これらのガスは、例えばレーザ加工機に付設するガスボ
ンベからそれぞれ専用の回路を介して供給されるが、供
給するガスの圧力はそれぞれ規定の圧力に設定されてい
る。ガスボンベの場合には容量が限定されており、残量
が少なくなると供給するガス圧は低下する。

ガス圧が低下した場合には、機械を停止してボンベの切
換を必要とし、ガス圧が不足したままでレーザ発振を続
けると発振器を損傷するおそれがある。

そこで、このガス圧の低下を検知して、機械の停止等の
措置をする必要がある。従来はレーザ発振器に導入され
るガスの回路にプレッシャスイッチを配設して発振器の
直前の圧力（２次側の圧力）を検知し、この２次側の圧
力か設定した圧力以下となると、プレッシャスイッチが
作動して機械を停止するように制御していた。

ガスポンへ出口のガス圧（１次側の圧力）は圧力ゲージ
で検知しており、作業者か圧力ケージを監視することで
管理していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の制御手段にあっては、ガス圧が設定圧力以下にな
ると、加工途中であっても機械が停止していた。

加工する材料や、加工方法によっては、加工途中で機械
が停止すると、機械を再起動して加工を続けようとして
も加工不良等を生ずる場合かある。

そこで本発明は、ガス圧の低下から機械停止までの時間
を表示することにより」−述した従来の不具合を解消す
る制御装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のレーザ加工機の制御装置は、レーザ加工機に使
用するガスの供給源と、供給されるガス圧の検知手段と
、ガス圧の検知手段からの信号全入力とする制御装置で
あって、制御装置は、中央処理手段と、時間減算処理手
段と、画面表示手段と、プリセットデータテーブル手段
とを備え、ガス圧が第１の設定圧より低下したときに、
中央処理手段はプリセットデータテーブル手段に予め記
録された加工継続可能残時間を時間減算処理手段に送っ
てタイマを始動させるとともに、タイマから送られる残
時間を画面表示手段に表示し、ガス圧が第２の設定圧よ
り低下するか、又は残時間がなくなったときに、レーザ
加工機を停止させるものである。

〔作用〕

」；述した手段を有することにより、ガス圧が低下した
ときでも加工継続可能残時間はデイスプレィ等の表示手
段に表示され、作業者は残時間に応して加工工程を調整
することができる。

ガス圧が機械停止を必要とする設定圧まで低下したとき
には機械は自動的に停止される。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の制御装置を説明する。

第１−図はレーザ加工機を裏面からみた斜視図であって
、レーザ加工機１はレーザ発振器１０、加工物を載置す
るテーブル２０、制御装置を収容するボックス３０等を
備える。

レーザ発振器１０へ供給するガスは、機械に付設する炭
酸ガスボンベ１００、窒素ガスボンベ１−２０、ヘリウ
ムガスボンベ１４０から適宜の回路を介して送られる。

第２図は本発明のガス圧の制御手段を含むガスの供給回
路図である。

炭酸ガスボンベ］、　ＯＯに連通するガス供給回路１１
０は、第１の弁〕−０２を介して１次側の圧力ゲージ１
０４に導かれる。１次側の圧力ゲージ１０４を通過した
回路は第２の弁］０６を介して２次側の圧力データ１０
８に連通し、発振器］Ｏに結ばれる。

１次側の圧力ゲージ］０４には圧力スイッチ１１２が付
設されており、圧力スイッチ１１２の信号は電気回路］
］４を介して制御装置２００へ送られる。

窒素ガスボンベ１２０と発振器１０を結ぶ回路］３０中
にも第１の弁１２２．１次側の圧力ゲージ１２４、第２
の弁１２６．２次側の圧力ゲージ１２８が配設され、１
次側の圧力ゲージ１２４に付設した圧力スイッチ１３２
の信号は、電気回路］３４を介して制御装置２００へ送
られる。

ヘリウ１１ガスボンベ］、　４．０と発振器１０を結ぶ
回路１５０中にも第１の弁１４２．１次側の圧力ゲージ
］４４、第２の弁１４６．２次側の圧カゲシ１４８が配
設され、１次側の圧力ゲージ１４４に付設した圧力スイ
ッチ］５２の信号は、電気回路１５４を介して制御装置
２００へ送られる。

第５図はたて軸にガス圧Ｐを、横軸に時間Ｔをとったと
きに、ガス圧がカーブＧで示すように変化することを示
す。

ガスボンベ内のガスの残量が充分である間は、ガス圧Ｐ
は一定値を維持するが、残量が少なくなると、下向きの
カーブに変化する。ガス圧Ｐが第１の設定圧Ｐ１より小
さくなると、ガス圧が低下しはじめたことを検知して警
告を出し、ガス圧Ｐが第２の設定圧Ｐ２まて低下したと
きには、機械を停止させるものとする。

以上のような制御条件を渦たす制御方法を以下に説明す
る。

第３図は制御装置の第１の実施例に係るブロック図であ
って、制御装置２００は、中央処理手段２２０、時間減
算処理手段２４０、画面表示手段２６０、プリセットデ
ータテーブル手段２８０任有する。

時間減算処理手段２４０はタイマを内蔵し、プリセット
データテーブル手段から送られる設定時間を基準として
、時間を減算して画面表示手段２６０側へ送るものであ
る。

画面表示手段２６０は、例えば第４図に示すようなＣＲ
Ｔデイスプレィ２６２を備えたもので、数値制御情報等
の加工に必要な情報を表示する。

プリセラ１へデータテーブル手段２８０は、予めガス圧
Ｐと残時間Ｔの関係を経験から算出しておいて、ガス圧
Ｐが第１の設定圧Ｐ１まて低下した以後の加工継続可能
時間を求めておき、これを残時間の基準値として時間減
算処理手段２４０へ送る機能を有する。

第６図は中央処理手段２２０における制御のフローチャ
ートである。

ステップ５００でスター１へした制御フローは、ステッ
プ５１０で圧力スイッチ１１．２，１１４゜１１６から
送られるガスの圧力信号Ｐを読み込む。

ステップ５２０ではこのガス圧Ｐを第１の設定圧Ｐ、と
比較し、ガス圧Ｐが第１の設定圧Ｐ□より高い間はステ
ップ５１０へ戻り、圧力スイッチからの圧力信号の監視
を続ける。

ガス圧Ｐが第１の設定圧Ｐ、より低下すると、ステップ
５３０へ進み、プリセットデータテーブル手段２８０に
予め記憶された加工継続可能残時間を時間減算処理手段
２４０に投入し、タイマをスタートさせる。ステップ５
４０では画面表示手段２６０にガス圧が低下した旨のア
ラームを表示し、ステップ５５０では加工継続可能な残
時間を画面に表示する。

画面表示手段２６０は、例えば第４図に示すようなもの
で、ＣＩＲＴデイスプレィ２６２に棒グラフ２６５を表
示させ、残時間をアナログ量で表示することができる。

ステップ５６０では、ガス圧Ｐと第２の設定圧Ｐ２とを
比較する。ガス圧Ｐが第２の設定圧Ｐ２より低下したと
きには、ステップ５８０へとび、機械を停止させる。こ
の処理は、ステップ５３０で過去のデータから予め設定
した残時間内であっても、何らかの原因で予想以上に早
くガス圧が低下した場合の安全性を確保するためのもの
である。

ガス圧Ｐが第２の設定値以上であれば、ステップ５７０
へ進む。残時間がセロ以上であれば、ステップ５５０へ
戻って処理を継続し、残時間がゼロになったときにはス
テップ５８０へ進んで機械を停止させ、ステップ５９０
で処理を終了する。

以−Ｌの実施例においては、残時間はタイマにより減算
される制御方式を採用したが、ガス圧を常時監視しつつ
残時間を検知することも可能である。

第６図は上述した制御処理を可能とした制御装置の実施
例を示すものであって、制御装置６００は、中央処理手
段６２０、残時間処理手段６４０、画面表示手段６６０
、プリセットテーブル手段６８０を備える。

残時間処理手段６４０は、現在のガス圧Ｐに対応する残
時間に関する情報をプリセットテーブル手段６８０から
読み出して残時間を演算し画面表示手段６６０へ送る機
能を有する。

画面表示手段６６０は前述の実施例の画面表示手段２６
０と同様の機能を有する。

プリセットテーブル手段６８０は、過去のデータに基づ
いて現在のガス圧Ｐに対応する残時間に関する情報のテ
ーブルを有するものである。

第８図は本実施例における中央処理手段６２０での処理
のフローチャー１・である。

ステップ７００てスター１へした処理は、ステップ７１
０で圧力スイッチからの現在のガス圧力信号Ｐを読み込
む。

ステップ７２０ではガス圧丁）を第１の設定圧Ｐ、と比
較し、ガス圧Ｐが第１の設定圧Ｐ１より高い間はステッ
プ７］０へ戻り、圧力スイッチからの圧力信号の監視を
続ける。

ガス圧Ｐが第１の設定圧Ｐ、より低下すると、ステップ
７３０へ進み、現在のガス圧に対応する残時間の情報を
プリセラ１−テーブルから読み出して、残時間処理手段
により残時間を演算する。次に、ステップ７４０で画面
表示部にガス圧が低下した旨のアラームを表示し、ステ
ップ７５０で画面表示部にプリセットテーブルから読み
出された残時間を表示する。残時間の表示方法としては
、第４図に示したような棒グラフによる表示か考えられ
る。

ステップ７６０では現在のガス圧Ｐを第２の設定圧力と
比較する。ガス圧Ｐが第２の設定圧Ｐ２より高い間は、
ステップ７］Ｏへ戻り、現在のカ１ ２ ス圧Ｐを更新して以下のステップをくり返す。

ガス圧Ｐが第２の設定圧以下になると、ステップ７７０
へ進み、機械を停止させて、ステップ７８０で処理を終
了する。

この制御システムにあっては、現在のガス圧を常に監視
しつつ現在のガス圧に対応する残時間を表示するので、
ガス圧が変動しても容易に追従することができ、作業効
率の向上をはがることかできる。

なお、上述した実施例ではいずれもレーザの発振ガスの
場合を説明したが、酸素ガス等を含むアシストガスの制
御にも当然に適用できるものである。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、炭酸ガスレーザ加工機において
必要とするレーザ発振用のガスやアシストガスのガス圧
を入力とする制御装置であって、ガス圧が設定圧より低
下したときには、表示手段にアラームとともに加工継続
可能残時間を表示する。作業者は表示された情報に基づ
いて加工工程を調整できるので、加工効率が向上する。

ガス圧が機械を停止する圧力まで低下したときには、制
御装置により自動的に停止されるので、ガス圧不足によ
る機械故障などの不具合は完全に解消される。

また、ガス圧を常時監視するシステムにあっては、より
一層ガス圧の変動に適確に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するレーザ加工機の背面斜視図、 第２図はガスの供給回路図、 第３図は制御装置の第１の実施例の回路図、第４図は画
面表示手段の概要を示す説明図。 第５図はガス圧と加工継続可能残時間との関係を示すグ
ラフ、 第６図は第３図の制御装置のフローチャート、第７図は
制御装置の第２の実施例の回路図、第８図は第７図の制
御装置のフローチャー１へである。 １・・・　レーザ加工機 ］０・・・・レーザ発振器 ２０　・・・テーブル ２００・・・・・・制御装置 ２２０・・・・・中央処理手段 ２４０　・・時間減算処理手段 ２６０・・・・画面表示手段 ２８０・・・・・・プリセットデータテーブル手段６０
０・　・制御装置 ６２０　・・中央処理手段 ６４０　　・・残時間処理手段 ６６０・・・・画面表示手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ加工機に使用するガスの供給源と、供給され
   るガス圧の検知手段と、ガス圧の検知手段からの信号を
   入力とするレーザ加工機の制御装置において、 制御装置は、中央処理手段と、時間減算処理手段と、画
   面表示手段と、プリセットデータテーブル手段とを備え
   、 ガス圧が第１の設定圧より低下したときに、中央処理手
   段はプリセットデータテーブル手段に予め記録された加
   工継続可能残時間を時間減算処理手段に送つてタイマを
   始動させるとともに、タイマから送られる残時間を画面
   表示手段に表示し、ガス圧が第２の設定圧より低下する
   か、又は残時間がなくなつたときに、レーザ加工機を停
   止させることを特徴とするレーザ加工機の制御装置。 ２、レーザ加工機に使用するガスの供給源と、供給され
   るガス圧の検知手段と、ガス圧の検知手段からの信号を
   入力とするレーザ加工機の制御装置において、 制御装置は、中央処理手段と、残時間処理手段と、画面
   表示手段と、プリセットデータテーブル手段とを備え、 ガス圧が第１の設定圧よりも低下したときに、中央処理
   手段はプリセットデータテーブル手段に予め記録された
   現在のガス圧に対応する加工継続可能残時間に関する情
   報を残時間処理手段に送つて残時間を演算するとともに
   残時間を画面表示手段への表示を開始し、ガス圧が第２
   の設定圧まで低下するまで現在のガス圧に対する残時間
   を演算して画面表示手段へ表示する工程をくり返し、ガ
   ス圧が第２の設定圧より低下したときに、レーザ加工機
   を停止させることを特徴とするレーザ加工機の制御装置
   。