JPH0428275A - ガスレーザ装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、穴あけ、溶接、焼入れ、切断等の加工に使用
される大出力のガスレーザ装置に関するものである。

（従来の技術） レーザ加工は１台の加工装置で各種の一般加工や熱処理
を非接触で行うものであり、加工点周辺への影響が小さ
いため、金属、非金属、複合利料のいずれでも加工でき
、また、工具の摩耗や破損を生じない等、多くの利点を
有していることから、ファクトリ−オートメ−ション 注目を集めている。この様なレーザ加工技術及びレーザ
加工装置の開発は、各種の工業分野で進められており、
比較的出力の小さいレーザ加工装置は早くから実用化さ
れ、精密機械部品や電子部品等の微細な部品の加工に多
用されている。また、近年、レーザ発振器の進歩によっ
て、レーザガスを放電によって励起してレーザ光を得る
ガスレーザ装置において、ｌｋｗ以」−の出力が得られ
るものが実用化されている。

第２図に、従来から用いられているガスレーザ装置の構
成を示した。即ち、陰極側電極７と陽極側電極８によっ
て放電部１０が構成され、前記陰極側電極７はバラスト
抵抗９を介して放電電源５に接続され、また、陽極側電
極８も放電電源５に接続されている。また、前記放電部
１０にレーザガスを供給するために、レーザガスの流路
となる風洞１１が前記放電部に連設され、この風洞１１
内には、レーザガスを循環させるための送風機４及びレ
ーザガスを冷却するための熱交換器６が設けられている
。さらに、前記送風機４はガス循環装置用電源３に接続
され、熱交換器６は冷却装置２に接続されている。また
、ガスレーザ装置の運転・停止を制御するためにレーザ
制御部１が設けられ、前記放電電源５、冷却装置２及び
ガス循環装置用電源３に制御信号を送出するように構成
されている。

この様に構成された従来の大出力のガスレーザ装置にお
いては、出力の小さいガスレーザ装置に比べて、装置が
熱的に安定した状態に達するまでに長い時間が必要とな
るため、被加工物のセツティングなどの合間においても
運転を停止することなく、レーザ発振しない程度の電流
で放電させ、発振器を暖機状態で待機させている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の様な従来のガスレーザ装置には、
以下に述べる様な解決すべき課題があった。即ち、一般
に、複数個の電極より成る陰極側電極７の点弧数Ｎは、
第３図に示した様に、点弧電極７ａと消弧電極７ｂの間
の電位差Ｖによって決まる。例えば、放電電流■がＮ本
の電極を通して流れるとすると、陰極側電極に接続され
たバラスト抵抗Ｒには、Ｉ／Ｈの電流が流れるため、電
位差Ｖ＝Ｒｘｌ／Ｎが生じる。この電圧がガス密度、温
度、レーザガス循環風速等で決まる放電維持電圧Ｖより
下がらないように、点弧する電極数Ｎが減少する。従っ
て、放電電流を低減させると、点弧する電極数が減少し
、消弧する電極数が増大する。

ｖ＝Ｖ＝ＲＸＩ／Ｎ 、’、Ｎ＝ＲＸ　Ｉ　／　ｖ なお、放電維持電圧Ｖは、循環風速が高い場合に高くな
り、密度が高い場合に高くなり、さらに、温度が低い場
合に高くなるという性質がある。

そのため、」１記の様な待機状態において、放電電流を
減少させると、複数個の陰極側電極の一部が放電を停止
し、残りの部分に電流が集中するため、各電極の消耗度
に差が生じ、最も消耗度の大きい電極によってガスレー
ザ装置全体の寿命が決められるといった欠点があった。

本発明は、上記の様な従来技術の欠点を解決するために
提案されたもので、その目的は、レーザ出力待機中の放
電における電極の消耗度を均一にし、電極全体の長寿命
化を可能としたガスレーザ装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、レーザ容器内に一つまたは複数対の電極を対
向配置して放電部を形成し、この放電部内に供給される
レーザガスを励起してレーザを発生させるガスレーザ装
置において、その運転状態を制御する制御部に、レーザ
出力の待機状態か否かを判別し、待機状態である場合に
は、放電維持電圧を低減するように制御する信号を送出
する判定部を設けたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明のガスレーザ装置によれば、レーザ出力の待機状
態である場合には、放電維持電圧を低減するような制御
信号が送出されるので、複数個の電極より成る陰極側電
極の内、点弧しつづける電極数を増やすことができる。

その結果、各電極当たりの電流値を小さくすることがで
きるので、各電極の損失を軽減できる。また、点弧しつ
づける電極数が増えるので、各電極の消耗度を均一化す
ることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。なお、第２図に示した従来型と同一の部材には
同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施例においては、第１図に示した様に、レーザ制御
部２０に、レーザ出力の待機状態か否かを判別する出力
待機判定部２１が設けられている。

そして、この出力待機判定部２１によって、ガスレーザ
装置が待機状態にあると判別された場合には、出力待機
判定部２１より、冷却装置２及びガス循環装置用電源部
３の一方あるいは両方に、それらの機能を低減させるた
めの能力低減借り−が送出されるように構成されている
。

なお、冷却装置２に能力低減信号が送出されると、冷却
水の設定温度を高めるか、または、熱交換器６への循環
水量を減少する等の措置が採られ、一方、ガス循環装置
用電源部３に能力低減借すが送出されると、送風機４の
電源周波数を下げ、送風機のファンの回転数を減少する
等の措置が採られるように構成されている。

この様な構成を有する本実施例のガスレーザ装置は、以
下に述べる様に作用する。即ち、レーザ制御部２０に設
けられた出力待機判定部２］によって、待機状態である
と判別された場合には、能力低減信号が送出され、−１
−記の様にして冷却装置２またはガス循環装置用電源部
３の能力が低減される。例えは、冷却装置２の冷却能力
が低減されると、レーザガス温度が−に昇し、放電維持
電圧■の値が下がる。また、循環能力が低減されると、
レーザガスの風速が下がった−１−に、レーザガスの温
度も上昇するため、放電維持電圧Ｖの値が下がる。この
様に、放電維持電圧Ｖの値が小さくなることによって、
Ｎ＝ＲＸＩ／ｖの値が大きくなり、点弧しつづける電極
の数が増大する。つまり、Ｎの値が陰極側電極数と同一
となるように放電維持電圧Ｖの値を小さくすることがで
きれば、陰極側の全電極を点弧しつづけることも可能と
なる。

この様に、本実施例のガスレーザ装置によれば、Ｎの値
を大きくして、多くの電極を点弧させることによって、
−電極光たりの電流値（１／Ｎ）を小さくすることによ
り、点弧している電極の損失が軽減でき、電極の長寿命
化が可能となる。また、各電極の消耗度が均一化される
ので、電極全体の長寿命化が図れる。さらに、出力待機
中において、ガス循環装置や冷却装置の能力を低減して
いるので、ランニングコストの低減が可能となる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、出力待機判定部によってレーザ出力の待機中である
と判定された場合に、制御信号を送出する対象となるも
のは、冷却装置またはガス循環装置用電源部に限らず、
放電維持電圧を低減することができるものであれば良い
。

［発明の効果］ 以−１−述べた様に、本発明によれば、ガスレーザ装置
の運転状態を制御する制御部に、レーザ出力の待機状態
か否かを判別し、待機状態である場合には、放電維持電
圧を低減するように制御する信号を送出する判定部を設
けることによって、レーザ出力待機中の放電における電
極の消耗度を均一にし、電極全体の長寿命化を可能とし
たガスレーザ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガスレーザ装置の一実施例を示す構成
図、第２図は従来のガスレーザ装置の一例を示す構成図
、第３図はガスレーザ装置の放電回路図である。 １・・・レーザ制御部、２・・・冷却装置、３・・・ガ
ス循環装置用電源、４・・・送風機、５・・・放電電源
、６・・・熱交換器、７・・・陰極側電極、８・・・陽
極側電極、９・・・バラスト抵抗、１０・・・放電部、
］１・・・風洞、２０・・・レーザ制御部、２］・・・
出力待機判定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ容器内に一つまたは複数対の電極を対向配置して
   放電部を形成し、この放電部内に供給されるレーザガス
   を励起してレーザを発生させるガスレーザ装置において
   、 その運転状態を制御する制御部に、レーザ出力の待機状
   態か否かを判別し、待機状態である場合には、放電維持
   電圧を低減するように制御する信号を送出する判定部を
   設けたことを特徴とするガスレーザ装置。