JPH05134767A - 圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レスポンスを早くし、しかも、圧力包帯に応
じて適確な制御を行なうことを可能にした圧力制御装置
を実現する。 【構成】 配管ノズルの近傍に設けた圧力件数付２の検
出データＤ２と予め設定された設定値Ｄｓとの誤差は差
動増幅器５で増幅される。増幅された値は積分回路６で
積分され圧力レギュレータを制御するが、差動増幅回路
５の出力値に基づき時定数切替回路１０はアナログスイ
ッチ８を制御して積分回路６の時定数を切り替える。こ
のため、検出データＤ２の状態に応じて制御レスポンス
を変えることができ、常に、最適な制御が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はレーザ加工機等の吹出
ガス圧の制御に好適な圧力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧力を検出するための圧力検出器の検出
結果に基づき、圧力を一定に調整するための圧力レギュ
レータを制御する圧力制御装置は従来よりしられてい
る。しかし、上記した従来のものはレスポンスが遅く、
レスポンスを速くすると圧力に脈動が生じるという欠点
があった。また、積分回路のコンデンサに充電されてい
る電荷のために立ち上がり、即ち、動作開始するまでの
時間が大であるという欠点もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記した点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、レスポンスを早くし、常に、適確な制御を可能にし
た圧力制御装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の圧力制御装置
は、ノズル近くに設けた圧力検出器と、圧力を一定に調
整するための圧力レギュレータと、前記圧力検出器の検
出データと予め設定した圧力データとに基づき前記圧力
レギュレータを制御する圧力制御装置において、前記圧
力制御装置を前記２つのデータの誤差を増幅する差動増
幅器と、前記差動増幅器の出力を積分する積分回路と、
前記差動増幅器の出力値に基づき前記積分回路の積分時
定数を切り替える時定数切替手段と前記積分回路をリセ
ット状態にせしめるリセット手段とで構成したものであ
る。

【０００５】また、圧力レギュレータに圧力を検出する
ための圧力センサを設けると共にこの圧力センサの微分
値を圧力検出器の検出データに加算し、この加算値を差
動増幅器に導く様に構成したものである。

【０００６】予め設定した圧力データと積分回路の出力
値とを加算する加算回路を設けたものである。

【０００７】

【実施例】この発明に係る圧力制御装置の実施例を図１
乃至図５に基づき説明する。

【０００８】図１はレーザ加工機のガス圧制御システム
の全体ブロック図である。

【０００９】図において、１はガス配管、２は配管１の
ノズル１ａ近傍に設けノズル１ａの圧力を検出する圧力
検出器、３は配管１のガス圧を調整する圧力レギュレー
タ、４は圧力検出器２の検出データＤ２と予め設定した
設定値Ｄｓとに基づき圧力レギュレータ３を制御する制
御回路である。

【００１０】図２は制御回路４のブロック図、図３は制
御回路４の具体的な回路図である。

【００１１】図中、５は圧力検出器２の検出データＤ２
と予め設定した設定値Ｄｓとに誤差を増輻する差動増輻
器、６は差動増幅器５の出力値を積分する積分回路、７
は積分回路６の積分値が一定レベルになると圧力レギュ
レータ３を制御するためのバッファ回路、８は積分回路
６の積分時定数を切り替えるアナログスイッチ、９は設
定値Ｄｓが０の時、即ち、圧力制御がなされない状態の
時、積分回路６を構成するコンデンサに電荷がたまり誤
出力を防ぐため、アナログスイッチを制御して積分回路
６をリセット状態にするためのリセット回路、１０は差
動増幅器５の出力値に基づき制御レスポンスを早くした
り、或いは、遅くしたりするためアナログスイッチ８を
介して積分回路６の積分時定数を切り替える時定数切替
回路である。

【００１２】次に、図３の具体的な回路図に基づき積分
回路６の積分時定数の切替、及び、リセット回路につい
て説明する。

【００１３】抵抗Ｒ１、Ｒ２、及びコンデンサＣ１は積
分回路６の時定数を決める素子である。

【００１４】さて、設定値Ｄｓが設定されていない時、
コンデンサＣ１の電荷による誤出力を防止するため抵抗
Ｒ３でコンデンサＣ１の両端をシャントし、コンデンサ
Ｃ１の電荷を速やかに放電させる様にしている。

【００１５】設定値Ｄｓが０であるか否かはコンパレー
タ９ａからなるリセット回路９で検出され、設定値Ｄｓ
が０であることが検出されると、アナログスイッチ８を
介してｂ、ｃ間が接続するようになっている。

【００１６】また、通常は抵抗Ｒ１、Ｒ２をアナログス
イッチ８により並列に接続して時定数を小さくし、制御
レスポンスを早くするようにしているが、差動増幅回路
５の出力値がある範囲に入り、この状態をコンパレータ
１０ａ、１０ｂからなる時定数切替回路１０が検出する
とアナログスイッチ８を介してａ、ｂ間を接続し、制御
レスポンスを遅くするようにしている。

【００１７】この為、この回路では検出データＤ２の検
出結果に応じて積分回路６の積分時定数を切り替えるよ
うに構成したから、制御レスポンスの状態を変化させる
ことができ、常に、状態に適合した最良な制御を行なう
ことが出来る。

【００１８】図４、図５はこの発明の他の実施例を示
し、図４はブロック図、図５は具体的な回路を示す回路
図である。

【００１９】図において１１は圧力レギュレータ３の制
御レスポンスを高めるために設けた加算回路である。即
ち、加算回路１１は積分回路６の積分値と設定値Ｄｓを
加算するようになっているから、立上りの時点では設定
値Ｄｓが加算回路１１を介して、直接、圧力レギュレー
タ３に導かれる。この為、高速に立ち上がり、その後は
図１のように制御されるものである。

【００２０】また、圧力レギュレータには内蔵圧力セン
サを備え、高速レスポンスを可能にしたものもある。

【００２１】内蔵圧力センサ（図１の３ａで示した）
は、圧力検出器２により先に圧力データＤ３ａを得るこ
とができるから応答を早くするため、微分回路１２で圧
力データＤ３ａの微分をとり、次に、微分した値に圧力
検出器２の検出データＤ２を加算器１３で加算し、この
値を差動増幅器５に導くことによりオーバーシュートを
少なくし、制御をより適切なものにしている。

【００２２】

【発明の効果】この発明に係る圧力制御装置によれば、
上述のように構成したので、レスポンスを早くすること
が出来、しかも、圧力状態に応じた適切な制御が可能に
なる。このため、圧力に脈動もなくなる。特に、レーザ
加工機では切断する金属板の板厚によってガス圧を決め
細かく、低圧から高圧まで制御することが出来るという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の圧力制御装置の一実施例を示すレー
ザ加工機のガス圧制御システムのブロック図である。

【図２】図１における制御回路のブロック図である。

【図３】図２における回路図である。

【図４】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。

【図５】図４における回路図である。

【符号の説明】

１ ガス配管 ２ 圧力検出器 ３ 圧力レギュレータ ４ 制御回路 ５ 差動増幅器 ６ 積分回路 ７ バッファ ８ アナログスイッチ ９ 積分リセット １０ 時定数切替回路 Ｄｓ 設定値 Ｄ２ 検出データ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル近くに設けた圧力検出器と、圧力
   を一定に調整するための圧力レギュレータと、前記圧力
   検出器の検出データと予め設定した圧力データとに基づ
   き前記圧力レギュレータを制御する圧力制御装置におい
   て、前記圧力制御装置において、前記圧力制御装置を前
   記２つのデータの誤差を増幅する差動増幅器と、前記差
   動増幅器の出力を積分する積分回路と、前記差動増輻器
   の出力値に基づき前記積分回路の積分時定数を切り替え
   る時定数切替手段と、前記積分回路をリセット状態にせ
   しめるリセット手段とで構成したことを特徴とする圧力
   制御装置。
2. 【請求項２】 圧力レギュレータに圧力を検出するため
   の圧力センサを設けると共にこの圧力センサの微分とを
   圧力検出器の検出データに加算し、この加算値を差動増
   幅器に導く様に構成したことを特徴とする請求項１記載
   の圧力制御装置。
3. 【請求項３】 予め設定した圧力データと積分回路の出
   力値とを加算する加算回路を設けたことを特徴とする請
   求項１または２記載の圧力制御装置。