JPS5939081A - レ−ザ−加工機 - Google Patents

レ−ザ−加工機

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JPS5939081A
JPS5939081A JP57148783A JP14878382A JPS5939081A JP S5939081 A JPS5939081 A JP S5939081A JP 57148783 A JP57148783 A JP 57148783A JP 14878382 A JP14878382 A JP 14878382A JP S5939081 A JPS5939081 A JP S5939081A
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JP
Japan
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laser
signal
circuit
shutter
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JP57148783A
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JPS6342434B2 (ja
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Toshiharu Adachi
足立 敏治
Takashi Ando
隆 安藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/131Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/134Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

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】 この発明はレーザー加工機に関するものであり。
特にレーザー出力を一定に保つだめの制御機構を有する
レーザー加工機に関するものである。
従来この種の装置として第1図に示すものがあった。こ
の従来装置は3軸直交型グロ一放電励起式の炭酸ガスレ
ーザー加工機について示し、ている。
図においてfl) (21は全反射鋼1部分反射億であ
り。
互いに対向すべく放電部(5)を介して配置され、共振
器を構成しており、レーザー光(6)が部分反射鏡(2
)より取出される。(31,(41は陽極、陰極で一対
の電極を構成しており、互いに対向して配設され。
陰極(4)は複数の電極により構成され、この電極(3
)(4)間に放電部(5)が形成される。この全反射鏡
(1)。
部分反射鏡(21、陽極(3)及び陰極(4)によりレ
ーザー発振器を構成している。(9)はレーザー光(6
)の光軸上に配設されたチョッパー、0〔はチョッパー
(9)に対向して配設されたセンサであり、チョッパー
(9)とセンサ(1臼によりレーザー光の検出器を構成
している。(1わけパスダンパーであり、レーザー光(
6)を吸収する作用を有している。021+1は夫々シ
ャッタであり、(IQけ開位置、即ちレーザー光(6)
を通過させる位置にシャッタがある状態を、0階は閉位
置、即ちレーザー光(6)を遮断すべく1/−ザー光軸
とにシャッタが配設されだ゛す態を示しており、シャッ
タ(1りに対向してパスダンパーHが配設される。04
)はペンドミラーであり、レーザー光(6)を所定の方
向に曲げるべく配設されている。、 (i9はレーザー
光の集光1/ンズ、(IDは被加工物、 (Inは被加
工物00を支持する治具である。0校は陽極(3)と陰
極(4)に電圧を供給する定電流直流電源である。0う
はセンサfi1によシ検出きれたレーザー光の検出信号
を増幅する増幅器、(21はレーザー光の出力の値を設
定するだめの設定器であり、この設定器■の設定値と増
幅器α9の出力が比較され信号を出力しており、この設
定器(2L′Iと増幅器α鴨により比較器を構成してい
る。
eυは誤差増幅器であり、比較器からの信号を増幅して
いる。(2っは電流制御回路であり、誤差増幅器c!D
からの信号に応じて作動し、電源0ゆからの出力電流を
制御する信号を電源0咎に出力している。
次に動作について説明する。先ず、陽極(3)と陰極(
4)の間に電源0秒から高電圧を印加すると放電部(5
)が形成され、対向した全反射鏡(1)と部分反射鏡(
2)の間でレーザー光(6)が発生し9部分反射鏡(2
)を経由して外部へ発射される。このレーザー発振器か
ら外部へ出たレーザー光(6)の一部分は2回転羽根を
有するチョッパー(9)で反射され、検出レーザー光(
7)としてセンサθQへ入射させられる。センサQ〔の
出力は増幅器a1で増幅され、設定器■の電圧と比較さ
れ、その誤差を誤差増幅器l2I)で増幅する。
増幅した電圧は出力指令値となり、電流制御回路I2り
を経由して定電流直流電源a槌の出力電流を決定する。
このようにして出力フィードバック制御系を構成し、一
定のレーザー出力を維持するようにしていた。
次に、被加工物顛を加工する加工時について説明をする
。上述の如くして、チョツノ< −(91を通過したレ
ーザー光(6)は、非加工中の場合閉位置のシャッター
0で全部反射され、パワーダンノ(−〇〇により吸収、
冷却される。一方、加工時は開位置のシャッターa2が
、レーザー光を通過させ、ペンドミラーα4でワークα
eの表面にほぼ直角方向にレーザー光(6)は曲げられ
、その後集光レンズαつで、集光し、ワークaeに照射
され加工が行なわれる。このとき、ワーク(IQは、レ
ーザー光(6)に耐えるか。
まだは全反射する治具(17)で支持されている。
従来のレーザー加工機は以上のように構成されておシ、
レーザー加工機によυ溶接等を打力い加工中に被加工物
0Qまたは治具(17)から反射光が発生する場合、第
1図に点線(8)で示すように反射光(8)が発生する
。この反射光(8)はレーザー光(6)と逆の径路をた
どり、全反射鏡11)、部分反射鏡(2)で反射し、チ
ョッパー(9)を経由してレーザー光(6)に混入する
。このだめ、レーザー出力の安定な制御ができなかった
。この状態を第2図を用いて説明する。
第2図は横軸に時間、縦軸にレーザー出力を示し。
時点t1にシャッタ0邊が開位置2時点t2に/ヤツタ
03は閉位置となる。第2図に示すように、非加工中の
検出出力Aは、安定しているが、加工中は2反射光成分
が加わるために検出出力Bは不規則に変化し、しかも反
射光を除いた有効出力Cは。
低下して、不規則に変化し、良好な加工が困難となって
しまった。従って、第1図に示す従来装置の出力制御は
実用に適さないものであった。とのため、電源OQの電
流を一定に保ちレーザー光出力をほぼ一定にする手段が
考えられたが、この手段では、出力を加工のたびに設定
する不便さや2発振器の起動時など放電部ガス温度変化
が大きい場合は、定出力維持が困難であるなどの欠点が
あった。
この発明は、上記のような欠点を除去するためになされ
たもので、外部信号によシ出力指令値を出力フィードバ
ック値に無関係に、一定に保持することにより、加工中
に反射光が発生していても。
出力を安定に維持することができるレーザー加工機を提
供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を第3図に示し、従来の第1
図と比較して説明する。
第3図の実施例装置において、第1図の従来装置と同一
符号は同一まだは相当部分を示しており。
この第3図で、I23はサンプル・ホールド回路、C4
はシャッタ制御回路である。サンプルホールド回路(ハ
)は誤差増幅器Qυと電流制御回路(イ)の間に接続サ
レ、シャッタ制御回路@からのシャッタ開、シャツタ閉
指令をサンプルまたはホールドの信号として受けるよう
に構成されている。
次にこの第3図の実施例装置の動作について説明する。
先ず、非加工中は、シャッタαjは閉であってシャッタ
制御回路(財)からサンプルホールド回路(ハ)へサン
プリングの信号が与えられ2回路(ハ)は誤差増幅器Q
υの出力を電流制御回路(イ)にその′=!ま伝達する
。従って、動作は第1図の従来装置の場合と同様になる
。次に、加工中はシャッタUJは開であって、制御回路
(財)からサンプルホールド回路(ハ)へはホールドの
信号が与えられ2回路(至)はホールドになる直前の出
力を維持し電流制御回路(2)へ伝達する。この時、セ
ンサOIに入射してしまった反射光(8)の影響で、誤
差増幅器Qυの出力が変動したとしても1回路(ハ)の
出力は変動しないので2反射光(8)を除くレーザー出
力は、はぼ一定になる。
これを第4図を用い、従来装置による第2図と対比して
説明する。第4図において、非加工中の検出出力Aは第
2図と全く同じであるが、加工中は反射光(8)が無視
され、加工中の有効出力Cは非加工中とほぼ同じ値が維
持される。このとき加工中の検出出力Bは不規則に変動
する。この有効出力Cは加工中の時間が非常に長いと変
化するが実用上は加工時間が十分短いのでほぼ一定と考
えてよい。
なお、上述の実施例は2ホ一ルド信号として。
シャッタ開、シャツタ閉指令を使用しているが。
加工中か否かを示す他の外部信号を用いるようにしても
同様の効果がある。また2反射光以外の要因による検出
出力の乱れがある場合にもこの乱れに関係なく制御でき
、同様の効果が得られる。さらに、レーザー光検出方式
が異なっても使用できる。
着た。上記実施例は本発明を3軸直交型グロ一放電励起
式炭酸ガスレーザー加工機に適用した場合について述べ
たが、他の方式や構成のレーザー加工機でも、その出力
安定維持のために使用すれば同様の効果をあげることが
できる。。
以上のようにこの発明装置によれば、出力指令値を出力
フィードバック値に無関係に一定に保持できるようにし
たので2反射光等の影響をうけず。
出力を安定にすることができ、1/−ザー加工機の加工
性能が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の3軸直交型グロ一放電励起式炭酸ガス
レーザー加工機の構成を示す図、第2図は、第1図の従
来の装置の動作の欠点を説明するだめの図、第3図はこ
の発明の一実施例装置を説明するだめの図、第4図は第
3図の実施例における動作を説明するだめの図である。 図中、同一またけ相当部分には同一符号を付しである。 (1)・・・全反射鏡、(2)・・・部分反射鏡、(3
)・・・陽極、(4)・・・陰極、(5)・・・放電部
、(6)・・・レーザー光、(7)・・・検出レーザー
光、(8)・・・反射光、(9)・・・チョッパー、(
11・・・センサー、 011・・・パワーダンパン、
 (+2・・・シャッター(開位置)、(l・・・シャ
ッター(閉位置)、αく・・・ペンドミラー、 f+4
9・・・集光レンズ、oQ・・・ワーク、(17)・・
・治具、(1B・・・定電流直流電源、aト・センサー
出カ増幅器、翰・・・出力設定器、 C11)・・・誤
差増幅器、(2)・・・電流制御回路、(ハ)・・・サ
ンプル・ホールド回路、C24・・・シャッタ制御装置
。 代理人 葛野信− 窮2図 ff141!1 特許庁長官殿 ]、事件の表示    特願昭57−148783号2
、発明の名称 レーザー加工機 3、補正をする者 事件との関係   持許出1領人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁1」2番3
号名 称(601)   三菱電機株式会社代表者片山
仁八部 4、代理人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
5 補正の対象 (1) 明細書の発明の詳細な説明の欄(21明細書の
図面の簡単な説明の欄 6 補正の内容 (1)明細を第3頁第4行目及び第10行目に「パスダ
ンパー」とあるの乞夫々「パワータンパ−」と訂正する
。 (2)同第7頁第6行目、第8行目及び第13行目Kr
シャッタ制御回路」とあるの7夫々「シャッタ制御装置
」と訂正する。 t3’l  同第γ負第18行目に[制御回[041J
とあるのン「制御装置C(イ)」と訂正する。 (4)同第10頁第4行目に「パワーダンパン」とある
の乞「パワーダンパー」と訂正する。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  陽極と陰極との間に放電部を形成し、上記放
    電部よりレーザー光を出力するレーザー発振器。 上記陽極と陰極に電圧を供給する電源、上記レーザー発
    振器から出力されたレーザー光を検出する検出器、上記
    検出器により検出された検出値とレーザー光の設定値と
    を比較し信号を出力する比較器、上記レーザー発振器か
    らの出力レーザー光により被加工物を加工中であること
    を判別する判別器、上記判別器からの信号に応じて上記
    比較器からの信号をホールドするサンプルホールド回路
    。 上記サンプルホールド回路からの信号により上記電源か
    らの電流を制御する信号を出力する電流制御回路を備え
    たことを特徴とするレーザー加工機。
  2. (2)判別器は、レーザー発振器からの出力レーザー光
    軸上に配設され被加工物へのレーザー光を遮断するシャ
    ッタと、上記シャッタの開閉を制御するとともにサンプ
    ルホールド回路へ信号を出力するシャッタ制御装置とに
    よ多構成したことを特徴とする特許請求の範囲第f1)
    項記載のレーザー加工機。
JP57148783A 1982-08-27 1982-08-27 レ−ザ−加工機 Granted JPS5939081A (ja)

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JPS6342434B2 JPS6342434B2 (ja) 1988-08-23

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ID=15460574

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JPS6342434B2 (ja) 1988-08-23

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