JPH0740616B2 - レ−ザ加工制御回路 - Google Patents
レ−ザ加工制御回路Info
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- JPH0740616B2 JPH0740616B2 JP61065588A JP6558886A JPH0740616B2 JP H0740616 B2 JPH0740616 B2 JP H0740616B2 JP 61065588 A JP61065588 A JP 61065588A JP 6558886 A JP6558886 A JP 6558886A JP H0740616 B2 JPH0740616 B2 JP H0740616B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- discharge current
- circuit
- feedback signal
- laser output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/104—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はレーザ加工制御回路の改良に関し、特に共振
器内の異常を検出して異常報知信号を出力するレーザ加
工制御回路に関するものである。
器内の異常を検出して異常報知信号を出力するレーザ加
工制御回路に関するものである。
［従来の技術］ 第５図は従来のレーザ加工制御回路を示す構成図で、
（１）は電極、（２）は全反射鏡、（３）は部分反射
鏡、（４）は共振器である。（５）は共振器（４）から
出力されたレーザ光である。（６）はレーザ出力帰還信
号を得るパワーセンサ、（７）は放電電流帰還信号を得
るカレントセンサである。（８）はパワー制御回路で、
スイッチング素子により電極（１）へ印加する電力を制
御する回路である。（９）は出力指令信号演算回路で、
レーザ出力帰還信号と出力設定可変抵抗VR1の設定信号
とを比較増巾し、その出力を放電電流帰還信号と比較増
巾して放電電流指令信号を出力する回路である。なお、
（15）はレーザ発振回路の起動スイッチである。
（１）は電極、（２）は全反射鏡、（３）は部分反射
鏡、（４）は共振器である。（５）は共振器（４）から
出力されたレーザ光である。（６）はレーザ出力帰還信
号を得るパワーセンサ、（７）は放電電流帰還信号を得
るカレントセンサである。（８）はパワー制御回路で、
スイッチング素子により電極（１）へ印加する電力を制
御する回路である。（９）は出力指令信号演算回路で、
レーザ出力帰還信号と出力設定可変抵抗VR1の設定信号
とを比較増巾し、その出力を放電電流帰還信号と比較増
巾して放電電流指令信号を出力する回路である。なお、
（15）はレーザ発振回路の起動スイッチである。
上記のように構成されたレーザ加工制御回路は、レーザ
出力を帰還して出力設定信号と比較増巾してレーザ出力
を一定にするように放電電流を制御している。
出力を帰還して出力設定信号と比較増巾してレーザ出力
を一定にするように放電電流を制御している。
このためガス劣化によりレーザ出力が低下すれば、放電
電流を増加してレーザ出力を一定にしている。
電流を増加してレーザ出力を一定にしている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のようなレーザ加工制御回路では、レーザガスの大
巾な劣化や、共振器ミラー（２），（３）のアライメン
トのずれ、異常放電などによりレーザ出力が低下しても
放電電流を増加することにより対応していた。このため
定格出力がとれなくて未切断部分ができたり、ビームの
モードが変化した状態で加工することにより加工精度が
変化すると言う問題点があった。
巾な劣化や、共振器ミラー（２），（３）のアライメン
トのずれ、異常放電などによりレーザ出力が低下しても
放電電流を増加することにより対応していた。このため
定格出力がとれなくて未切断部分ができたり、ビームの
モードが変化した状態で加工することにより加工精度が
変化すると言う問題点があった。
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、レーザガスの大巾な劣化や、共振器ミラーのアラ
イメントのずれ、異常放電などの共振器内の異常を検出
して異常報知信号を出力するレーザ加工制御回路を得る
ことを目的する。
ので、レーザガスの大巾な劣化や、共振器ミラーのアラ
イメントのずれ、異常放電などの共振器内の異常を検出
して異常報知信号を出力するレーザ加工制御回路を得る
ことを目的する。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るレーザ加工制御回路は、パルス状のレー
ザ出力の帰還信号と放電電流の帰還信号と初期設定信号
とを放電電流とレーザ出力との関係式により演算する回
路であって、１次遅れ素子を有する演算回路と、この演
算回路の出力の正負から異常を判断して異常報知信号を
出力する異常判断回路とを備えてなるものである。
ザ出力の帰還信号と放電電流の帰還信号と初期設定信号
とを放電電流とレーザ出力との関係式により演算する回
路であって、１次遅れ素子を有する演算回路と、この演
算回路の出力の正負から異常を判断して異常報知信号を
出力する異常判断回路とを備えてなるものである。
［作用］ この発明においては、パルス状のレーザ出力の帰還信号
と放電電流の帰還信号と初期設定信号とを放電電流とレ
ーザ出力との関係式により演算回路が演算するときに、
演算回路の１次遅れ素子により、パルス状の放電電流帰
還信号が平均化されてレーザ出力帰還信号との間の差が
なくなるため、異常判断回路が演算回路の演算結果の正
負から共振器の異常を判断し、異常報知信号を誤動作な
く出力する。
と放電電流の帰還信号と初期設定信号とを放電電流とレ
ーザ出力との関係式により演算回路が演算するときに、
演算回路の１次遅れ素子により、パルス状の放電電流帰
還信号が平均化されてレーザ出力帰還信号との間の差が
なくなるため、異常判断回路が演算回路の演算結果の正
負から共振器の異常を判断し、異常報知信号を誤動作な
く出力する。
［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明の動作を説明するためのグラフ、第３図はレーザ
出力がパルス状の時のIFB及びPFBを説明するための波形
図である。
の発明の動作を説明するためのグラフ、第３図はレーザ
出力がパルス状の時のIFB及びPFBを説明するための波形
図である。
第１図において、第５図と同一符号の部分は同一部分を
示し、（11）は演算回路、（12）は異常判断回路図であ
る。VR2は初期設定用可変抵抗器、A1およびA2は演算増
巾器、R1は演算増巾器A1の入力抵抗、R2，R3，R4は演算
増巾器A2の入力抵抗、R5は演算増巾器A1の帰還抵抗、R6
は演算増巾器A2の帰還抵抗、R7は演算増巾器A2の出力抵
抗である。TR1はトランジスタで、演算回路（11）の出
力の正負を判断するトランジスタである。D1はトランジ
スタTR1の保護用ダイオードである。（20）はリレーコ
イル、（21）はリレー（20）のａ接点、（22）はリレー
（20）のｂ接点、（25）はブザーである。なお、上記各
抵抗の値は後述の（１）式の演算ができるように決定す
る。
示し、（11）は演算回路、（12）は異常判断回路図であ
る。VR2は初期設定用可変抵抗器、A1およびA2は演算増
巾器、R1は演算増巾器A1の入力抵抗、R2，R3，R4は演算
増巾器A2の入力抵抗、R5は演算増巾器A1の帰還抵抗、R6
は演算増巾器A2の帰還抵抗、R7は演算増巾器A2の出力抵
抗である。TR1はトランジスタで、演算回路（11）の出
力の正負を判断するトランジスタである。D1はトランジ
スタTR1の保護用ダイオードである。（20）はリレーコ
イル、（21）はリレー（20）のａ接点、（22）はリレー
（20）のｂ接点、（25）はブザーである。なお、上記各
抵抗の値は後述の（１）式の演算ができるように決定す
る。
次に動作を説明する。
先ず始めに、放電電流Ｉとレザー出力Ｐの関係は下記
（１）式に示すように比例関係にある。この特性が共振
器（４）内の異常により同一レーザ出力を得るには放電
電流Ｉが増加する方向に変化する。
（１）式に示すように比例関係にある。この特性が共振
器（４）内の異常により同一レーザ出力を得るには放電
電流Ｉが増加する方向に変化する。
−Ｐ＋aI−ｂ＝０ ……（１） ここで、ａ及びb:定数 次に、放電電流Ｉとレーザ出力Ｐの関係が上記一次式で
あらわされるのを利用して、適正状態範囲内での定数a,
bを決定し、放電電流帰還信号IFB及びレーザ出力帰還信
号PFBを用いて上記（１）式を演算する。第２図におい
て、Ａは適正範囲を示し、Ｂは異常状態領域を示し、Ａ
では（１）式は零又は負（−Ｐ＋aI−ｂ≦０）となり、
Ｂでは正（−Ｐ＋aI−ｂ＞０）となる。なお、Ｃは存在
しない領域を示している。
あらわされるのを利用して、適正状態範囲内での定数a,
bを決定し、放電電流帰還信号IFB及びレーザ出力帰還信
号PFBを用いて上記（１）式を演算する。第２図におい
て、Ａは適正範囲を示し、Ｂは異常状態領域を示し、Ａ
では（１）式は零又は負（−Ｐ＋aI−ｂ≦０）となり、
Ｂでは正（−Ｐ＋aI−ｂ＞０）となる。なお、Ｃは存在
しない領域を示している。
そこで、放電電流帰還信号IFB、レーザ出力帰還信号PFB
及び初期設定信号を演算回路（11）に入力し、（１）式
を演算する。演算回路（11）の出力が零又は負の場合、
異常判断回路（12）のトランジスタTR1は導通しない。
演算回路（11）の出力が正の場合トランジスタTR1は導
通し、異常報知信号を出力する。この出力はリレー（2
0）を付勢し、ａ接点（21）を介してブザー（20）を動
作させる。
及び初期設定信号を演算回路（11）に入力し、（１）式
を演算する。演算回路（11）の出力が零又は負の場合、
異常判断回路（12）のトランジスタTR1は導通しない。
演算回路（11）の出力が正の場合トランジスタTR1は導
通し、異常報知信号を出力する。この出力はリレー（2
0）を付勢し、ａ接点（21）を介してブザー（20）を動
作させる。
すなわち、異常状態ではブザー（25）が鳴り、作業者は
異常を知り、機械を止め異常発生の原因を調査するなど
の処置を行なうことができる。
異常を知り、機械を止め異常発生の原因を調査するなど
の処置を行なうことができる。
また、リレー（20）のｂ接点を起動スイッチ（15）と直
列に接続しておくことにより、異常状態になると自動的
に機械を停止させることもできる。
列に接続しておくことにより、異常状態になると自動的
に機械を停止させることもできる。
したがって、共振器内の異常を知らずに加工することが
できなくなる。
できなくなる。
第４図はこの発明のもう一つの実施例を示す構成図で、
第１図〜第３図と同一符号の部分は同一部分を示し、C1
は１次遅れ素子であるコンデンサである。
第１図〜第３図と同一符号の部分は同一部分を示し、C1
は１次遅れ素子であるコンデンサである。
上述した実施例のレーザ加工制御回路では、パワーセン
サ（６）として熱→電気変換素子を用いているため、そ
の応答時間がカレントセンサ（７）のそれに比べて、非
常に遅い。したがって、レーザ出力が周期的に変化する
パルス状の場合第３図に示すように、放電電流帰還信号
IFBがパルス状で得られるのに対し、レーザ出力帰還信
号PFBはなまった波形となり、レーザ出力が一定の場合
（CW）は良いが、パルス状の場合は全て異常と判断して
しまう、つまり誤動作することが生ずる。
サ（６）として熱→電気変換素子を用いているため、そ
の応答時間がカレントセンサ（７）のそれに比べて、非
常に遅い。したがって、レーザ出力が周期的に変化する
パルス状の場合第３図に示すように、放電電流帰還信号
IFBがパルス状で得られるのに対し、レーザ出力帰還信
号PFBはなまった波形となり、レーザ出力が一定の場合
（CW）は良いが、パルス状の場合は全て異常と判断して
しまう、つまり誤動作することが生ずる。
しかし、この実施例ではコンデンサC1を設けたことによ
り、このコンデンサC1によりパルス状の放電電流帰還信
号IFBが平均化されるので、レーザ出力帰還信号PFBとの
間の差がなくなり、誤動作がなくなる。
り、このコンデンサC1によりパルス状の放電電流帰還信
号IFBが平均化されるので、レーザ出力帰還信号PFBとの
間の差がなくなり、誤動作がなくなる。
上記実施例では、コンデンサC1は帰還抵抗R6と並列に接
続されているが、帰還抵抗R5と並列に接続してもよい。
さらに、１次遅れ素子としてコイルを用い抵抗R3と直列
に接続しても同様の効果が得られる。
続されているが、帰還抵抗R5と並列に接続してもよい。
さらに、１次遅れ素子としてコイルを用い抵抗R3と直列
に接続しても同様の効果が得られる。
［発明の効果］ この発明は以上説明した通り、パルス状のレーザ出力の
帰還信号と放電電流の帰還信号と初期設定信号とを放電
電流とレーザ出力との関係式により演算回路が演算する
ときに、演算回路の１次遅れ素子により、パルス状の放
電電流帰還信号が平均化されてレーザ出力帰還信号との
間の差がなくなるため、異常判断回路が演算回路の演算
結果の正負から共振器の異常を判断し、異常報知信号を
誤動作なく出力するから、共振器内の異常を知らずに加
工することがなくなってパワーが出ないことによる未切
断部分の発生や、ビームモードの変化による加工精度の
劣化等を防止できるという効果を有する。
帰還信号と放電電流の帰還信号と初期設定信号とを放電
電流とレーザ出力との関係式により演算回路が演算する
ときに、演算回路の１次遅れ素子により、パルス状の放
電電流帰還信号が平均化されてレーザ出力帰還信号との
間の差がなくなるため、異常判断回路が演算回路の演算
結果の正負から共振器の異常を判断し、異常報知信号を
誤動作なく出力するから、共振器内の異常を知らずに加
工することがなくなってパワーが出ないことによる未切
断部分の発生や、ビームモードの変化による加工精度の
劣化等を防止できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明の動作を説明するためのグラフ、第３図はレーザ
出力がパルス状の時のIFB及びPFBを説明するための波形
図、第４図はこの発明のもう一つの実施例を示す構成
図、第５図は従来のレーザ加工制御回路を示す構成図で
ある。 図において、（11）は演算回路、（12）は異常判断回
路、IFBは放電電流帰還信号、PFBはレーザ出力帰還信
号、C1はコンデンサ（１次遅れ素子）、VR2は初期設定
用可変抵抗器である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
の発明の動作を説明するためのグラフ、第３図はレーザ
出力がパルス状の時のIFB及びPFBを説明するための波形
図、第４図はこの発明のもう一つの実施例を示す構成
図、第５図は従来のレーザ加工制御回路を示す構成図で
ある。 図において、（11）は演算回路、（12）は異常判断回
路、IFBは放電電流帰還信号、PFBはレーザ出力帰還信
号、C1はコンデンサ（１次遅れ素子）、VR2は初期設定
用可変抵抗器である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】パルス状のレーザ出力の帰還信号と放電電
流の帰還信号と初期設定信号とを放電電流とレーザ出力
との関係式により演算する回路であって、１次遅れ素子
を有する演算回路と、この演算回路の出力の正負から異
常を判断して異常報知信号を出力する異常判断回路とを
備えてなることを特徴とするレーザ加工制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61065588A JPH0740616B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | レ−ザ加工制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61065588A JPH0740616B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | レ−ザ加工制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224092A JPS62224092A (ja) | 1987-10-02 |
| JPH0740616B2 true JPH0740616B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=13291320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61065588A Expired - Lifetime JPH0740616B2 (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | レ−ザ加工制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740616B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016002001A1 (ja) | 2014-07-01 | 2016-01-07 | ギガフォトン株式会社 | レーザ装置、ｅｕｖ光生成システム及びレーザ装置の制御方法 |
| CN117773317B (zh) * | 2023-12-25 | 2024-05-28 | 华南智能机器人创新研究院 | 一种激光切割设备的切割过程激光头控制方法及相关装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS606422Y2 (ja) * | 1980-08-12 | 1985-03-01 | 石川島播磨重工業株式会社 | 加熱炉用ライザパイプ |
| JPS57202794A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device for laser output |
| JPS58142956U (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-27 | 株式会社日立製作所 | レ−ザ装置のパワ−モニタ回路 |
| JPS5939957U (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-14 | 富士通株式会社 | ガスレ−ザ装置 |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP61065588A patent/JPH0740616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62224092A (ja) | 1987-10-02 |
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