JPH08162704A - レーザ加工機用電源の出力の制御方法 - Google Patents
レーザ加工機用電源の出力の制御方法Info
- Publication number
- JPH08162704A JPH08162704A JP6298531A JP29853194A JPH08162704A JP H08162704 A JPH08162704 A JP H08162704A JP 6298531 A JP6298531 A JP 6298531A JP 29853194 A JP29853194 A JP 29853194A JP H08162704 A JPH08162704 A JP H08162704A
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- Japan
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- power
- output
- power supply
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ発振器の出力が、電極や光学部品等の
経時的な劣化によって低下した場合、レーザ平均出力を
増大させることにより、部品等の交換の時期を延長し、
また自動化の障害となる加工条件の変更等を避ける。 【構成】 レーザ加工機用電源の制御回路に、パルスの
デューティファクタを増加させ、レーザ平均出力を一定
にするパワーセンサ１３、誤差増幅器１１、加算器１
７、振幅制限器１９、比較器５、アナログゲート７、電
源１５、レーザ発振器２５を結ぶパワーフィドバック回
路を設けたことを特徴とする。
経時的な劣化によって低下した場合、レーザ平均出力を
増大させることにより、部品等の交換の時期を延長し、
また自動化の障害となる加工条件の変更等を避ける。 【構成】 レーザ加工機用電源の制御回路に、パルスの
デューティファクタを増加させ、レーザ平均出力を一定
にするパワーセンサ１３、誤差増幅器１１、加算器１
７、振幅制限器１９、比較器５、アナログゲート７、電
源１５、レーザ発振器２５を結ぶパワーフィドバック回
路を設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ加工機用電源
の出力の制御方法に関する。
の出力の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工機による板材の切断加工等に
おいては、ＮＣ装置からレーザ発振器の電源へ、板材の
種類、厚さ、切断速度等に適した出力信号が発せられ、
レーザ出力が適性値になるように放電電力が制御されて
いる。レーザ出力Ｐとパルスのピーク値指令信号Ｓとの
関係は、例えば図３の実線のようになるが、この関係は
一定ではなく、レーザ発振器のミラーの汚れ、アライメ
ントの変化、放電によるガス成分の変化、電極の劣化等
により点線で示すように変化する。又、レーザ発振器の
各部は、冷却水によって冷却されているが、この冷却水
の温度の変動によっても、レーザ出力は大きく変化す
る。
おいては、ＮＣ装置からレーザ発振器の電源へ、板材の
種類、厚さ、切断速度等に適した出力信号が発せられ、
レーザ出力が適性値になるように放電電力が制御されて
いる。レーザ出力Ｐとパルスのピーク値指令信号Ｓとの
関係は、例えば図３の実線のようになるが、この関係は
一定ではなく、レーザ発振器のミラーの汚れ、アライメ
ントの変化、放電によるガス成分の変化、電極の劣化等
により点線で示すように変化する。又、レーザ発振器の
各部は、冷却水によって冷却されているが、この冷却水
の温度の変動によっても、レーザ出力は大きく変化す
る。
【０００３】このようにレーザ出力は、部品の経時的な
劣化により、又は冷却水温の上昇等によって低下する
が、これによってレーザ加工の品質が低下しないように
するため、レーザ出力を検出し、この検出信号とＮＣ装
置のレーザ出力指令信号とを比較して電源出力を増加
し、レーザ出力を増加する所謂パワーフィードバック制
御が利用されている。
劣化により、又は冷却水温の上昇等によって低下する
が、これによってレーザ加工の品質が低下しないように
するため、レーザ出力を検出し、この検出信号とＮＣ装
置のレーザ出力指令信号とを比較して電源出力を増加
し、レーザ出力を増加する所謂パワーフィードバック制
御が利用されている。
【０００４】図４に、従来のレーザ加工機用電源のパワ
ーフィードバック制御方法の一例を示してある。即ち、
ＮＣ装置１からパルス周波数ｆ、デューティファクタ
Ｄ、ピーク出力Ｓ等に対応する指令信号（アナログ電
圧）が出される。パルス周波数指令信号は、Ｖ／Ｆ変換
器３で指令周波数信号に変換され、これとデューティフ
ァクタ指令信号Ｄとから比較器５によって指令周波数
ｆ、指令デューティファクタＤを有するパルス信号にな
り、アナログゲート７へ送られる。
ーフィードバック制御方法の一例を示してある。即ち、
ＮＣ装置１からパルス周波数ｆ、デューティファクタ
Ｄ、ピーク出力Ｓ等に対応する指令信号（アナログ電
圧）が出される。パルス周波数指令信号は、Ｖ／Ｆ変換
器３で指令周波数信号に変換され、これとデューティフ
ァクタ指令信号Ｄとから比較器５によって指令周波数
ｆ、指令デューティファクタＤを有するパルス信号にな
り、アナログゲート７へ送られる。
【０００５】レーザのパワーセンサは一般に平均出力形
が使用されているため、パルスのピーク値指令信号Ｓ
と、デューティファクタ指令信号Ｄは乗算器９において
乗算され、平均出力指令信号になり、誤差増幅器１１に
おいてパワーセンサ１３の検出するレーザ平均出力と比
較増減され、電源出力指令信号になり前記アナログゲー
ト７へ送られる。この電源出力指令信号は、アナログゲ
ート７において、前記の指令周波数ｆ及びデューティフ
ァクタＤを有するパルス信号とから、指令パルス周波数
ｆ、デューティファクタＤ、電源出力指令信号に対応す
るピーク値を有する信号になり、電源１５の制御部へ送
られる。電源１５は指令電力をレーザ発振器２３へ供給
し、レーザ発振器２３は指令信号に対応するレーザを出
力する。
が使用されているため、パルスのピーク値指令信号Ｓ
と、デューティファクタ指令信号Ｄは乗算器９において
乗算され、平均出力指令信号になり、誤差増幅器１１に
おいてパワーセンサ１３の検出するレーザ平均出力と比
較増減され、電源出力指令信号になり前記アナログゲー
ト７へ送られる。この電源出力指令信号は、アナログゲ
ート７において、前記の指令周波数ｆ及びデューティフ
ァクタＤを有するパルス信号とから、指令パルス周波数
ｆ、デューティファクタＤ、電源出力指令信号に対応す
るピーク値を有する信号になり、電源１５の制御部へ送
られる。電源１５は指令電力をレーザ発振器２３へ供給
し、レーザ発振器２３は指令信号に対応するレーザを出
力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、レーザ
発振器の部品が劣化した場合でも、レーザ出力は、パワ
ーフィードバック制御によって、図３の点線で示したレ
ーザ出力の最大値Ｐm ′までは指令信号に等しくなるよ
うに制御することができるが、レーザ出力をこれ以上増
加させることはできない。従って、ピアス加工（加工開
始の穴開け加工）等でこれ以上の高出力のピーク値を必
要とするレーザ加工は困難になる。
発振器の部品が劣化した場合でも、レーザ出力は、パワ
ーフィードバック制御によって、図３の点線で示したレ
ーザ出力の最大値Ｐm ′までは指令信号に等しくなるよ
うに制御することができるが、レーザ出力をこれ以上増
加させることはできない。従って、ピアス加工（加工開
始の穴開け加工）等でこれ以上の高出力のピーク値を必
要とするレーザ加工は困難になる。
【０００７】一般に、レーザ加工において加工条件を設
定する場合、加工品質や加工速度が最も良くなるパルス
のピーク値、周波数、デューティファクタが採用されて
いるが、パルスのピーク値が低下した場合、レーザ平均
出力が下がらないようにすれば、品質や速度は幾分劣る
が、加工は可能である。例えば、切断条件がパルスの最
適出力値として、ピーク３ＫＷ、周波数１００Ｈｚ、デ
ューティファクタ４０％のとき、周波数、デューティフ
ァクタが同じで、ピーク値２ＫＷでの切断は極めて困難
であるが、デューティファクタを６０％にすれば切断は
可能になる。即ち、パルスのピーク値が発振器の部品の
劣化等により低下した場合、デューティファクタを大き
くして、レーザ平均出力が下がらないようにすれば、切
断不能等による加工品質の低下を防止することができ
る。
定する場合、加工品質や加工速度が最も良くなるパルス
のピーク値、周波数、デューティファクタが採用されて
いるが、パルスのピーク値が低下した場合、レーザ平均
出力が下がらないようにすれば、品質や速度は幾分劣る
が、加工は可能である。例えば、切断条件がパルスの最
適出力値として、ピーク３ＫＷ、周波数１００Ｈｚ、デ
ューティファクタ４０％のとき、周波数、デューティフ
ァクタが同じで、ピーク値２ＫＷでの切断は極めて困難
であるが、デューティファクタを６０％にすれば切断は
可能になる。即ち、パルスのピーク値が発振器の部品の
劣化等により低下した場合、デューティファクタを大き
くして、レーザ平均出力が下がらないようにすれば、切
断不能等による加工品質の低下を防止することができ
る。
【０００８】この発明は、このような点に着目してなさ
れたもので、レーザ発振器の出力が電極や光学部品等の
経時的な劣化によって低下した場合、パルスのデューテ
ィファクタを可能な範囲で増加させ、レーザ平均出力を
増大させることにより、レーザ加工を可能にし、部品等
の交換の時期を延長し、また自動化の障害となる加工条
件の変更等を避けようとするものである。
れたもので、レーザ発振器の出力が電極や光学部品等の
経時的な劣化によって低下した場合、パルスのデューテ
ィファクタを可能な範囲で増加させ、レーザ平均出力を
増大させることにより、レーザ加工を可能にし、部品等
の交換の時期を延長し、また自動化の障害となる加工条
件の変更等を避けようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明のレーザ加工機用電源の出力の制御方法
は、レーザ加工機用電源の制御回路として、発振器の部
品の劣化等によりレーザのパルスのピーク値が低下した
場合、パルスのデューティファクタを増加させレーザ平
均出力を一定にするパワーフィドバック回路を設けたこ
とを特徴とする。
めに、この発明のレーザ加工機用電源の出力の制御方法
は、レーザ加工機用電源の制御回路として、発振器の部
品の劣化等によりレーザのパルスのピーク値が低下した
場合、パルスのデューティファクタを増加させレーザ平
均出力を一定にするパワーフィドバック回路を設けたこ
とを特徴とする。
【００１０】
【作用】このように構成されているので、レーザ加工に
おいて、発振器の部品の劣化等によりレーザ出力が低下
した場合、パルスのデューティファクタを可能な範囲で
増加させ、レーザ平均出力を増加させるので、レーザ加
工が可能になり、加工品質の低下を防止することができ
る。
おいて、発振器の部品の劣化等によりレーザ出力が低下
した場合、パルスのデューティファクタを可能な範囲で
増加させ、レーザ平均出力を増加させるので、レーザ加
工が可能になり、加工品質の低下を防止することができ
る。
【００１１】
【実施例】次に、この発明の実施例について図面に基づ
いて説明する。図１はこの発明の一つの実施例の説明図
である。この図のＮＣ装置１、Ｖ／Ｆ変換器３、アナロ
グゲート７、乗算器９、パワーセンサ１３等の機能は図
４の従来例と同様である。この実施例のパワーフィード
バック回路は、パワーセンサ１３、誤差増幅器１１、加
算器１７、振幅制限器１９、比較器５、アナログゲート
７、電源１５、レーザ発振器２５を結ぶループである。
従って、連続波動作のときはフィードバックは機能しな
いが、パルス動作をするときはパワーセンサ１３によっ
て検出されたレーザ平均出力が、誤差増幅器１１で平均
出力指令信号と比較され、その差の増分が、加算器１７
でＮＣ装置１からのデューティファクタＤに加算され、
振幅制限器１７を経て比較器５、アナログゲート７、電
源１５、レーザ発振器２５へフィードバックされ、レー
ザ平均出力が一定になるように制御される。
いて説明する。図１はこの発明の一つの実施例の説明図
である。この図のＮＣ装置１、Ｖ／Ｆ変換器３、アナロ
グゲート７、乗算器９、パワーセンサ１３等の機能は図
４の従来例と同様である。この実施例のパワーフィード
バック回路は、パワーセンサ１３、誤差増幅器１１、加
算器１７、振幅制限器１９、比較器５、アナログゲート
７、電源１５、レーザ発振器２５を結ぶループである。
従って、連続波動作のときはフィードバックは機能しな
いが、パルス動作をするときはパワーセンサ１３によっ
て検出されたレーザ平均出力が、誤差増幅器１１で平均
出力指令信号と比較され、その差の増分が、加算器１７
でＮＣ装置１からのデューティファクタＤに加算され、
振幅制限器１７を経て比較器５、アナログゲート７、電
源１５、レーザ発振器２５へフィードバックされ、レー
ザ平均出力が一定になるように制御される。
【００１２】図２はこの発明の他の実施例の説明図であ
る。連続波動作および振動の小さいパルス動作でのフィ
ードバック回路は図４の従来のフィードバック回路と同
様で、パワーセンサ１３、誤差増幅器１１、アナログゲ
ート７、電源１５、レーザ発振器２５を結ぶループであ
る。パルス動作の場合は更に、デューティファクタを加
算するフィードバック回路が加わる。即ち、誤差増幅器
１１で誤差増幅された電源出力指令値は、誤差増幅器２
１で基準電圧（電源出力最大設定値）と比較され、ダイ
オード回路２３を経て正の増分が加算器１７で、設定デ
ューティファクタＤに加算され、振幅制限器１９を経て
比較器５、アナログゲート７、電源１５、レーザ発振器
２５へフードバックされ、レーザ平均出力が一定になる
ように制御される。
る。連続波動作および振動の小さいパルス動作でのフィ
ードバック回路は図４の従来のフィードバック回路と同
様で、パワーセンサ１３、誤差増幅器１１、アナログゲ
ート７、電源１５、レーザ発振器２５を結ぶループであ
る。パルス動作の場合は更に、デューティファクタを加
算するフィードバック回路が加わる。即ち、誤差増幅器
１１で誤差増幅された電源出力指令値は、誤差増幅器２
１で基準電圧（電源出力最大設定値）と比較され、ダイ
オード回路２３を経て正の増分が加算器１７で、設定デ
ューティファクタＤに加算され、振幅制限器１９を経て
比較器５、アナログゲート７、電源１５、レーザ発振器
２５へフードバックされ、レーザ平均出力が一定になる
ように制御される。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、この
発明は、特許請求の範囲に記載の構成を備えているの
で、レーザ加工において、発振器の出力が電極や光学部
品等の経時的な劣化によって低下した場合、パルスのデ
ューティファクタを可能な範囲で増加させ、レーザ平均
出力を増大させレーザ加工を可能にするので、部品等の
交換の時期を延長し、また自動化の障害となる加工条件
の変更等を避けることができる。
発明は、特許請求の範囲に記載の構成を備えているの
で、レーザ加工において、発振器の出力が電極や光学部
品等の経時的な劣化によって低下した場合、パルスのデ
ューティファクタを可能な範囲で増加させ、レーザ平均
出力を増大させレーザ加工を可能にするので、部品等の
交換の時期を延長し、また自動化の障害となる加工条件
の変更等を避けることができる。
【図１】この発明の一つの実施例の説明図である。
【図２】この発明の他の実施例の説明図である。
【図３】レーザ加工機のピーク出力指令値Ｓとレーザ出
力Ｐとの関係を示す説明図で、レーザピーク最大出力が
部品等の劣化によってＰm からＰm ′へ減少し、Ｓm ，
Ｓc はそれぞれパルスの最大，連続波の最大の出力指令
値を示すものである。
力Ｐとの関係を示す説明図で、レーザピーク最大出力が
部品等の劣化によってＰm からＰm ′へ減少し、Ｓm ，
Ｓc はそれぞれパルスの最大，連続波の最大の出力指令
値を示すものである。
【図４】従来のレーザ加工機用電源の出力の制御方法の
説明図である。
説明図である。
１ ＮＣ装置 ３ Ｖ／Ｆ変換器 ５ 比較器 ７ アナログゲート ９ 乗算器 １１ 誤差増幅器 １３ パワーセンサ １５ 電源 １７ 加算器 １９ 振幅制限器 ２１ 誤差増幅器 ２３ ダイオード回路 ２５ レーザ発振器
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ加工機用電源の制御回路として、
発振器の部品の劣化等によりレーザのパルスのピーク値
が低下した場合、パルスのデューティファクタを増加さ
せレーザ平均出力を一定にするパワーフィドバック回路
を設けたことを特徴とするレーザ加工機用電源の出力の
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6298531A JPH08162704A (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | レーザ加工機用電源の出力の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6298531A JPH08162704A (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | レーザ加工機用電源の出力の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162704A true JPH08162704A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17860939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6298531A Abandoned JPH08162704A (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | レーザ加工機用電源の出力の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08162704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100705080B1 (ko) * | 2005-09-22 | 2007-04-06 | 현대자동차주식회사 | 레이저 용접장치의 레이저 출력 컨트롤 장치 |
| JP2011167768A (ja) * | 1998-06-30 | 2011-09-01 | Jyoti Mazumder | レーザクラッディング装置及び方法 |
-
1994
- 1994-12-01 JP JP6298531A patent/JPH08162704A/ja not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011167768A (ja) * | 1998-06-30 | 2011-09-01 | Jyoti Mazumder | レーザクラッディング装置及び方法 |
| KR100705080B1 (ko) * | 2005-09-22 | 2007-04-06 | 현대자동차주식회사 | 레이저 용접장치의 레이저 출력 컨트롤 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040623 |