JPS61226198A - レ−ザ加工制御装置 - Google Patents
レ−ザ加工制御装置Info
- Publication number
- JPS61226198A JPS61226198A JP60063755A JP6375585A JPS61226198A JP S61226198 A JPS61226198 A JP S61226198A JP 60063755 A JP60063755 A JP 60063755A JP 6375585 A JP6375585 A JP 6375585A JP S61226198 A JPS61226198 A JP S61226198A
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- Japan
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- laser
- pulse
- duty
- control device
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- Pending
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レーザ加工装置に関し、特にレーザ光を制
御する装置に関するものである。
御する装置に関するものである。
第７図は通常のレーザ加工装置の構成図であ咲レーザ発
振器（１）より出力されるレーザ光（２）はペンドミラ
ー（３）により加工レンズ（４）に導かれる。加工レン
ズ（４）の焦点位置（５）近傍に被加工物（６）を置き
。
振器（１）より出力されるレーザ光（２）はペンドミラ
ー（３）により加工レンズ（４）に導かれる。加工レン
ズ（４）の焦点位置（５）近傍に被加工物（６）を置き
。
数値制御装置（以下ＮＯという）（７）により駆動され
るサーボモータ（８） （９）と、これに連結している
加工テーブル員により被加工物（６）を任意の形状に切
断加工する。
るサーボモータ（８） （９）と、これに連結している
加工テーブル員により被加工物（６）を任意の形状に切
断加工する。
第８図は従来のレーザ出力制御装置であり、レーザ発振
器（１）の出力するレーザ光（２）の一部（ｌりをレー
ザ光センサ（１四により検出してレーザ出力フィードバ
ック信号とし、レーザ出力設定αυとの誤差を増幅器Ｉ
により増幅し、電源（至）の（Ｃ）に入力する。
器（１）の出力するレーザ光（２）の一部（ｌりをレー
ザ光センサ（１四により検出してレーザ出力フィードバ
ック信号とし、レーザ出力設定αυとの誤差を増幅器Ｉ
により増幅し、電源（至）の（Ｃ）に入力する。
電源α勾はレーザ発振器（１）内に満されたレーザ媒質
ａｅを放電等の励起手段により励起強度を制御するもの
である。また、パルス周波数設定器α呻の出力を電圧周
波数変換器（以下■９変換器という）αｌのＴｄｌに入
力し、三角波等をデエーテイ制御回路０１の（ｂｌに入
力する。またデユーティ制御回路翰はデユーティ設定器
αηの出力を神）に入力し、電源αつのｆ ＥＣパルス
信号として出力する。
ａｅを放電等の励起手段により励起強度を制御するもの
である。また、パルス周波数設定器α呻の出力を電圧周
波数変換器（以下■９変換器という）αｌのＴｄｌに入
力し、三角波等をデエーテイ制御回路０１の（ｂｌに入
力する。またデユーティ制御回路翰はデユーティ設定器
αηの出力を神）に入力し、電源αつのｆ ＥＣパルス
信号として出力する。
第９９神）の０υは上記Ｖ／Ｆ変換器αｊの出力＋１１
の波形であり、（２４はデユーティ設定器αηの出力で
あムデユーティ制御回路（２＠はＶ／Ｆ変換器（１１の
出力Ｃｌ１１＞とデユーティ設定器αηの出力とを比較
し、（ｂｌのようなパルス信号を出力する。＋ｔ＋はレ
ーザ光を出方している期間、Ｔはパルスの周期であり、
デユーティはＤ ＝ ｔ７’ｌ’ Ｘ １００ （チ）
で表わされる。
の波形であり、（２４はデユーティ設定器αηの出力で
あムデユーティ制御回路（２＠はＶ／Ｆ変換器（１１の
出力Ｃｌ１１＞とデユーティ設定器αηの出力とを比較
し、（ｂｌのようなパルス信号を出力する。＋ｔ＋はレ
ーザ光を出方している期間、Ｔはパルスの周期であり、
デユーティはＤ ＝ ｔ７’ｌ’ Ｘ １００ （チ）
で表わされる。
レーザ加工をする場合、加工テーブルα呻の移動速度に
よって、レーザ出力設定αυ、レーザパルスデューティ
設定（１７）、レーザパルス周波数Ｈをそれぞれ設定し
、一定のパルス波形によりレーザ加工を行っていた。
よって、レーザ出力設定αυ、レーザパルスデューティ
設定（１７）、レーザパルス周波数Ｈをそれぞれ設定し
、一定のパルス波形によりレーザ加工を行っていた。
しかし、被加工物（６）が部分的に複雑な形状をしてい
る場合、その部分だけ加工速度を遅くしてゆっくり加工
するようにすれば、高精度に位置決めしながら加工がで
きるのであるが、前記のように加工条件は一定であるた
め、加工速度を遅くすると入熱が増加し、熱歪や熱影響
が大きくなって適正な加工条件が得られなくなる。
る場合、その部分だけ加工速度を遅くしてゆっくり加工
するようにすれば、高精度に位置決めしながら加工がで
きるのであるが、前記のように加工条件は一定であるた
め、加工速度を遅くすると入熱が増加し、熱歪や熱影響
が大きくなって適正な加工条件が得られなくなる。
第１０図は焦点位置（５）におけるレーザ光のスポット
径を拡大表示したもので、良好な加工条件を（ｂｌとす
れば、パルス周波数が一定であるため加工速度を遅くす
ればｌｄｌのようになり、入熱が増加して熱影響が太き
（なり、加工速度を速くすればＴＣＩのようになり、パ
ルス間隔が離れて入熱が不足し切断が不可能になる。
径を拡大表示したもので、良好な加工条件を（ｂｌとす
れば、パルス周波数が一定であるため加工速度を遅くす
ればｌｄｌのようになり、入熱が増加して熱影響が太き
（なり、加工速度を速くすればＴＣＩのようになり、パ
ルス間隔が離れて入熱が不足し切断が不可能になる。
従来の装置は以上のように構成されているの２加工速度
を変更したときに、レーザ出力、デユーティ、パルス周
波数のパラメータを同時に設定しなければならないため
、レーザ加工中に最適の条件を設定することができず、
被加工物の複雑形状部分の仕上りが悪くなり、また条件
設定操作も熟練度を要するなどの問題があった。
を変更したときに、レーザ出力、デユーティ、パルス周
波数のパラメータを同時に設定しなければならないため
、レーザ加工中に最適の条件を設定することができず、
被加工物の複雑形状部分の仕上りが悪くなり、また条件
設定操作も熟練度を要するなどの問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、加工速度を変えた時に加工条件設定の必要
が無く、容易に操作ができる。レーザ加工制御装置を得
ることを目的とする。
れたもので、加工速度を変えた時に加工条件設定の必要
が無く、容易に操作ができる。レーザ加工制御装置を得
ることを目的とする。
この発明に係るレーザ加工制御装置は、加工速度ｉこ応
じてレーザ出力設定とパルス周波数を比例制御したもの
である。
じてレーザ出力設定とパルス周波数を比例制御したもの
である。
この発明においては、加工速度に応じてレーザ出力設定
とパルス周波数を比例制御するので、加工速度が変化し
ても加工条件を適正に保つことができる。
とパルス周波数を比例制御するので、加工速度が変化し
ても加工条件を適正に保つことができる。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、加工速度Ｍを分率する分率器（至）（
２）を設け、分率器（財）は出力をＶβ変換器←ｌのｄ
に入力する。分率器（２）の出力とレーザ出力検出器α
罎のフィードバック信号との誤差を増幅器（１４により
増幅し、デユーティ制御回路（至）の入力（ａｌに入力
する。また、ｖｌ変換器の出力（ｇｌをデユーティ制御
回路（至）のｌｂｌに入力させる。デユーティ制御回路
翰はコンパレータで構成され、従来例の説明中の第９図
＋ａ＋に示すように、Ｖβ変換器Ｈからの三角波１２０
に対してデユーティ設定入力ａ＠を比較し、同図の（ｂ
ｌで波形を示すようなパルス出力をする。
２）を設け、分率器（財）は出力をＶβ変換器←ｌのｄ
に入力する。分率器（２）の出力とレーザ出力検出器α
罎のフィードバック信号との誤差を増幅器（１４により
増幅し、デユーティ制御回路（至）の入力（ａｌに入力
する。また、ｖｌ変換器の出力（ｇｌをデユーティ制御
回路（至）のｌｂｌに入力させる。デユーティ制御回路
翰はコンパレータで構成され、従来例の説明中の第９図
＋ａ＋に示すように、Ｖβ変換器Ｈからの三角波１２０
に対してデユーティ設定入力ａ＠を比較し、同図の（ｂ
ｌで波形を示すようなパルス出力をする。
第２図は電源（Ｌ！９の構成の一例を示すもので、励起
強度設定器（４ωをパルス入力（ｆ口こよりスイッチ（
ハ）を動作させることによって断続し、電力増幅器０υ
の出力電流を電流検出器鵜により検出した信号との誤差
を増幅器（至）により増幅し、電力増幅器０１）によっ
てフィードバック制御を行い、デユーティを制御したパ
ルス波形の励起出力をレーザ発振器（１）に供給する。
強度設定器（４ωをパルス入力（ｆ口こよりスイッチ（
ハ）を動作させることによって断続し、電力増幅器０υ
の出力電流を電流検出器鵜により検出した信号との誤差
を増幅器（至）により増幅し、電力増幅器０１）によっ
てフィードバック制御を行い、デユーティを制御したパ
ルス波形の励起出力をレーザ発振器（１）に供給する。
また、パルス周波数については従来例で説明した第１０
図に示すように、焦点位置（５）におけるレーザ光のス
ポット径を拡大すれば良好な加工条件のｌｂｌに対して
、パルス周波数を加工速度に比例させ、例えば加工速度
を遅くすればｌｄｌ、速くすれば（・）のようになりパ
ルス重なり率を一定に保つことができる。
図に示すように、焦点位置（５）におけるレーザ光のス
ポット径を拡大すれば良好な加工条件のｌｂｌに対して
、パルス周波数を加工速度に比例させ、例えば加工速度
を遅くすればｌｄｌ、速くすれば（・）のようになりパ
ルス重なり率を一定に保つことができる。
ｌＸ３図１１１は被加工物（６）の切断部分を拡大した
ものであり、コーナ一部分（至）においてＮ Ｃ（７）
により制御される加工テーブル翰は縦軸を加工速度とし
くｂｌに示すように（ハ）前後で低速または停止する。
ものであり、コーナ一部分（至）においてＮ Ｃ（７）
により制御される加工テーブル翰は縦軸を加工速度とし
くｂｌに示すように（ハ）前後で低速または停止する。
そのためこの部分では入熱が多く、（ロ）に示す部分が
溶は尊ちることもあったが、この発明では速度が遅（な
ればレーザ出力設定も比例して下るのでこのようなこと
がない。
溶は尊ちることもあったが、この発明では速度が遅（な
ればレーザ出力設定も比例して下るのでこのようなこと
がない。
第４図は加工速度を検出する装置の一例であ咲加工テー
ブルのＸ軸、Ｙ軸モータにそれぞれ取り付けたタコジェ
ネレータ０１１ｉ１．０７）の電圧を演算器（至）によ
り２乗平均することによって加工速度口を検出すること
ができる。
ブルのＸ軸、Ｙ軸モータにそれぞれ取り付けたタコジェ
ネレータ０１１ｉ１．０７）の電圧を演算器（至）によ
り２乗平均することによって加工速度口を検出すること
ができる。
第５図は加工条件の適正範囲を示す線図であ咲横軸はレ
ーザ出力［Ｆ］、縦軸は加工速度閉である。
ーザ出力［Ｆ］、縦軸は加工速度閉である。
０！ｌｌ、（４０，（４υ、はそれぞれ板厚の異る被加
工物の適正加工条件範囲であり、直線（４３、（４３、
（４４）上Ｉこほば比例している。すなわち、この直！
（４３、（４３、（４４）は第１図の分率器（ハ）の
分率に対応するので、１８６図のように分率器（ハ）の
設定メモリを被加工物の種類と板厚により表示すれば、
レーザ加工操作がきわめて容易にできる。
工物の適正加工条件範囲であり、直線（４３、（４３、
（４４）上Ｉこほば比例している。すなわち、この直！
（４３、（４３、（４４）は第１図の分率器（ハ）の
分率に対応するので、１８６図のように分率器（ハ）の
設定メモリを被加工物の種類と板厚により表示すれば、
レーザ加工操作がきわめて容易にできる。
以上のように、この発明によれば加工速度に比例してレ
ーザ出力の設定、パルス周波数の制御を行うように構成
したので、加工速度を変化させても加工条件を適正に保
つことができ、また操作の容易なものが得られる効果が
ある。
ーザ出力の設定、パルス周波数の制御を行うように構成
したので、加工速度を変化させても加工条件を適正に保
つことができ、また操作の容易なものが得られる効果が
ある。
第１図はこの発明の一実施例によるレーザ加工制御装置
の構成図、第２図は第１図における電源の構成を示す回
路図、第３図１８１は被加工物の切断部の拡大図、（ｂ
）は加工テーブルの状態を示す線図、第４図は加工速度
を検出する装置の一例を示す構成図、第５図は加工条件
の適正範囲を示す線図。 第６図は分率器の設定目盛盤の一例を示す模式図。 １８７図は通常のレーザ加工装置の構成図、第８図は従
来のレーザ出力制御装置を示すブロック図。 縞９図ｔａ＋、（ｂｌは第８図の構成による回路の動作
を示す線図、第１０９神）〜ｔａ＋はこの発明と従来例
の動作をＮＭ明する模式図である。 図において、（２）はレーザ光、（４）は加工レンズ、
（５）ハ焦点位置、（６）ハ被加工物、 （７）ハＮ
Ｃ、（１１）ハＬ／−ザ出力設定、αηはデエーテイ設
定器、（ハ）（財）は分率器。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第３図 第４図 第５゜ 第６図 第７図 第 ９図 つｌ 第１０ｒｌ！Ｊ （ｃ） （）（）（）Ｃ）○○Ｏ （ｅ） 手続補正書（自発） 昭和６０年４月２２日
の構成図、第２図は第１図における電源の構成を示す回
路図、第３図１８１は被加工物の切断部の拡大図、（ｂ
）は加工テーブルの状態を示す線図、第４図は加工速度
を検出する装置の一例を示す構成図、第５図は加工条件
の適正範囲を示す線図。 第６図は分率器の設定目盛盤の一例を示す模式図。 １８７図は通常のレーザ加工装置の構成図、第８図は従
来のレーザ出力制御装置を示すブロック図。 縞９図ｔａ＋、（ｂｌは第８図の構成による回路の動作
を示す線図、第１０９神）〜ｔａ＋はこの発明と従来例
の動作をＮＭ明する模式図である。 図において、（２）はレーザ光、（４）は加工レンズ、
（５）ハ焦点位置、（６）ハ被加工物、 （７）ハＮ
Ｃ、（１１）ハＬ／−ザ出力設定、αηはデエーテイ設
定器、（ハ）（財）は分率器。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第３図 第４図 第５゜ 第６図 第７図 第 ９図 つｌ 第１０ｒｌ！Ｊ （ｃ） （）（）（）Ｃ）○○Ｏ （ｅ） 手続補正書（自発） 昭和６０年４月２２日
Claims (1)
- レーザ光をレンズ等により集光し、このレンズの焦点位
置近傍において被加工物を相対的に移動させる手段を有
し、数値制御装置等によつて任意の形状に被加工物を切
断加工するものにおいて、加工速度に対し、励起強度を
パルスデューティ制御によりレーザ出力を制御し、加工
速度に対してパルス周波数を比例させることを特徴とす
るレーザ加工制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063755A JPS61226198A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | レ−ザ加工制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063755A JPS61226198A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | レ−ザ加工制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226198A true JPS61226198A (ja) | 1986-10-08 |
Family
ID=13238525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60063755A Pending JPS61226198A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | レ−ザ加工制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61226198A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988008354A1 (en) * | 1987-04-30 | 1988-11-03 | Fanuc Ltd | Method of controlling power of cnc laser machine tool |
| JPH0489187A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Material & Intelligent Device Kenkyusho:Kk | レーザ加工機におけるレーザ光の制御方法 |
| US5453594A (en) * | 1993-10-06 | 1995-09-26 | Electro Scientific Industries, Inc. | Radiation beam position and emission coordination system |
| JP2000271888A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Fanuc Ltd | ロボット制御装置 |
| US6172325B1 (en) | 1999-02-10 | 2001-01-09 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser processing power output stabilization apparatus and method employing processing position feedback |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60063755A patent/JPS61226198A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988008354A1 (en) * | 1987-04-30 | 1988-11-03 | Fanuc Ltd | Method of controlling power of cnc laser machine tool |
| JPS63273585A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃレ−ザ加工機のパワ−制御方式 |
| JPH0363475B2 (ja) * | 1987-04-30 | 1991-10-01 | Fanuc Ltd | |
| JPH0489187A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Material & Intelligent Device Kenkyusho:Kk | レーザ加工機におけるレーザ光の制御方法 |
| US5453594A (en) * | 1993-10-06 | 1995-09-26 | Electro Scientific Industries, Inc. | Radiation beam position and emission coordination system |
| US6172325B1 (en) | 1999-02-10 | 2001-01-09 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser processing power output stabilization apparatus and method employing processing position feedback |
| JP2000271888A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Fanuc Ltd | ロボット制御装置 |
| US6340875B1 (en) | 1999-03-25 | 2002-01-22 | Fanuc Ltd. | Robot controller |
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