TW202324475A - 雷射加工裝置 - Google Patents

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日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
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Abstract

具備：雷射光源，振盪雷射光；傳輸用光纖，傳輸從前述雷射光源振盪出的前述雷射光；雷射照射部，將藉由前述傳輸用光纖而被傳輸的前述雷射光朝向對象物照射；電源，接受交流電壓的輸入，生成用來將前述雷射光源設為可做雷射振盪的狀態之驅動電壓而施加於前述雷射光源；半導體開關，在前述電源與前述雷射光源之間，設於前述驅動電壓的路徑上；機械式繼電器，設於往前述電源的前述交流電壓的路徑上；及控制部，監控控制訊號，該控制訊號包含用來將前述半導體開關設為ON狀態之ON訊號、及用來將前述半導體開關設為OFF狀態而遮斷前述驅動電壓的路徑之OFF訊號。

Description

雷射加工裝置
本揭示有關雷射加工裝置。
專利文獻1中記載一種互鎖(interlock)電路，其由在直流電源與負載之間串聯連接的繼電器、與驅動該繼電器的控制用開關所組成。此互鎖電路中，在直流電源與繼電器之間串聯連接半導體開關，而在該半導體開關連接延遲驅動電路，藉此謀求防止湧浪電流(inrush current)所造成的繼電器接點的熔接。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2000-215772號公報
發明所欲解決之問題
另一方面，在用於對象物的雷射加工之雷射加工裝置中，例如當為了對象物的搬入及搬出而打開保護框體時，為了防止雷射光對於作業者的輻射曝露，會導入互鎖機能。作為這樣的互鎖機能，以一例而言，可考慮在用來將來自雷射光源的雷射光照射至對象物之雷射照射部的內部，設置用來遮斷雷射光的機械性的閘門。
但，當利用連接至雷射照射部的傳輸用光纖作為雷射光源與雷射照射部之間的光傳輸路徑的情形下，傳輸用光纖會被視為光輸送系統，因此會要求在該傳輸用光纖的前段亦即雷射光源的內部設置機械性的閘門(有時會要求在光輸送系統的入口設置遮斷裝置)。然而，在雷射光源的內部設置機械性的閘門有其困難，因此當光纖傳輸的情形下，必須研討另外的互鎖機能。
作為使用了傳輸用光纖的雷射加工裝置中的另外的互鎖機能，例如可考慮將如專利文獻1記載的互鎖電路設置於雷射光源的電源而將電源遮斷，以取代機械性的閘門。然而，當為加工產出高的雷射加工裝置的情形下，例如會頻繁地發生對象物的搬出及搬入所伴隨之保護框體的開閉，因此必須使互鎖電路頻繁地作動。是故，當如上述的互鎖電路般利用機械式繼電器的情形下，會因其壽命的影響而必須頻繁更換，並不理想。
鑑此，本揭示中目的在於提供一種具有長壽命而可靠性高的互鎖機能之雷射加工裝置。 解決問題之技術手段
本揭示之雷射加工裝置，雷射光源，振盪雷射光；傳輸用光纖，傳輸從雷射光源振盪出的雷射光；雷射照射部，將藉由傳輸用光纖而被傳輸的雷射光朝向對象物照射；電源，接受交流電壓的輸入，生成用來將雷射光源設為可做雷射振盪的狀態之驅動電壓而施加於雷射光源；半導體開關，在電源與雷射光源之間，設於驅動電壓的路徑上；機械式繼電器，設於往電源的交流電壓的路徑亦即交流路徑上；及控制部，監控控制訊號，該控制訊號包含用來將半導體開關設為ON狀態之ON訊號、及用來將半導體開關設為OFF狀態而遮斷訊號路徑之OFF訊號；具備：控制部，監控半導體開關的輸出電壓，並且當藉由將控制訊號和輸出電壓比較而判定半導體開關有異常的情形下，將機械式繼電器設為OFF狀態，藉此遮斷交流電壓的路徑。
此雷射加工裝置，是將來自雷射光源的雷射光運用傳輸用光纖而傳輸至雷射照射部。是故，作為互鎖機能，採用將雷射光源的電源遮斷的方式。特別是此雷射加工裝置中，在電源與雷射光源之間的電壓供給的路徑上設置半導體開關，並且藉由此半導體開關被設為OFF狀態，而電壓供給的路徑(亦即電源)被遮斷而雷射光源的雷射振盪停止。一般而言，半導體開關比起機械式繼電器較為長壽命。是故，藉此便實現長壽命的互鎖機能。另ー方面，在電源當中的電壓供給的源頭即交流電壓的供給路徑上，則設有機械式繼電器。又，控制部，於半導體開關的異常時，藉由將此機械式繼電器設為OFF狀態，而遮斷給電源的交流電壓。是故，即使半導體開關發生異常的情形下，仍會防止從電源往雷射光源的電壓供給，而維持互鎖機能。是故，可靠性會提升。另，此雷射加工裝置中雖亦採用機械式繼電器，但機械式繼電器只在長壽命的半導體開關發生異常的情形下才動作，動作的頻率極小。是故，其作為互鎖機能的壽命，對於機械式繼電器的壽命的影響極少。像以上這樣，此雷射加工裝置具有長壽命而可靠性高的互鎖機能。
本揭示之雷射加工裝置，亦可設計成，具備：作為半導體開關的第1半導體開關及第2半導體開關，在電源與雷射光源之間串聯設置，控制部，當往第1半導體開關及第2半導體開關的控制訊號皆為OFF訊號，且基於第1半導體開關及第2半導體開關的輸出電壓而檢測到第1半導體開關及第2半導體開關的雙方為ON狀態的情形下，判定第1半導體開關及第2半導體開關有異常，而將機械式繼電器設為OFF狀態。在此情形下，只要被串聯連接的2個半導體開關的其中一方正常，則互鎖機能便會有效地作用。此外，機械式繼電器只在2個半導體開關的雙方發生異常的情形下才動作，因此機械式繼電器的動作頻率會進一步被減低。故，可謀求更加的長壽命化，並且可靠性更為提升。
本揭示之雷射加工裝置，亦可設計成，具備：作為機械式繼電器的第1機械式繼電器及第2機械式繼電器，在電力路徑上串聯設置，控制部，當判定半導體開關有異常的情形下，將第1機械式繼電器及第2機械式繼電器的雙方設為OFF狀態。在此情形下，可謀求進一步的可靠性的提升。
本揭示之雷射加工裝置中，亦可設計成，控制部，當對半導體開關輸出OFF訊號時把用來將電源設為OFF的電源OFF訊號發送至電源，並且於對半導體開關輸出ON訊號後把用來將電源設為ON的電源ON訊號發送至電源，電源包含緩啟動電路，當從控制部接收到電源ON訊號時，藉由緩啟動電路使驅動電壓的電壓值漸增。在此情形下，會抑制電源ON時的湧浪電流的產生，而抑制雷射光源的保險絲熔斷等問題產生。是故，可確實地謀求長壽命化。 發明之功效
按照本揭示，能夠提供一種具有長壽命而可靠性高的互鎖機能之雷射加工裝置。
以下參照圖面，說明本揭示的一實施形態。圖1為本實施形態之雷射加工裝置示意模型圖。如圖1所示，雷射加工裝置1A，為用來進行對象物W的加工之裝置，被收容於保護框體Q。具備雷射本體(雷射光源)10、傳輸用光纖20、雷射光學部(雷射照射部)30及電源單元100。雷射本體10例如包含雷射二極體這類雷射元件，為振盪雷射光L之雷射光源。
雷射本體10在其內部具有雷射電源11及控制電源12。控制電源12，供給電路的電源，該電路係用來控制從外部裝置C受到命令的有關雷射振盪的條件(例如雷射輸出、頻率、脈波寬度及雷射振盪的開始/停止等)。雷射本體10中，對雷射電源11輸入來自電源單元100的驅動電壓Vs2(例如DC24V)，雷射本體10的雷射驅動電路成為振盪狀態，而可振盪雷射光L。
傳輸用光纖20，其一端光學地連接至雷射本體10，並且其另一端透過雷射輸出部21光學地連接至雷射光學部30。傳輸用光纖20，傳輸從雷射本體10被輸出的雷射光L。
雷射光學部30為雷射照射部，構成為可配置成面臨雷射加工的對象物W，用來將藉由傳輸用光纖20而被傳輸的雷射光L朝向對象物W照射。為此，雷射光學部30例如可包含種種的光學要素，如將雷射光L朝向對象物W聚光的聚光透鏡等。傳輸用光纖20與雷射光學部30，構成光輸送系統D。是故，光輸送系統D的入口，為傳輸用光纖20的入口。
電源單元100包含第1電源41與第2電源(電源)42。在第1電源41及第2電源42的輸入側(1次側)，連接有外部裝置C。第1電源41從外部裝置C接受交流電壓Ps(例如AC200V)的輸入，而生成直流電壓Vs1(例如DC24V)。第1電源41將直流電壓Vs1施加於雷射本體10的控制電源12。第2電源42從外部裝置C接受交流電壓Ps(例如AC200V)的輸入，而生成直流的驅動電壓Vs2(例如DC24V)。第2電源42將用來使雷射本體10可做雷射振盪的驅動電壓Vs2施加於雷射本體10的雷射電源11。另，第2電源42包含緩啟動電路43。
電源單元100，在第2電源42的輸出側(2次側)，具有設於第2電源42與雷射本體10之間的第1半導體開關(半導體開關)51及第2半導體開關(半導體開關)52。第1半導體開關51及第2半導體開關52例如構成作為半導體半繼電器(SSR：Solid State Relay)。第1半導體開關51及第2半導體開關52，在驅動電壓Vs2的路徑上，自雷射本體10側依此順序被串聯連接。是故，藉由將第1半導體開關51及第2半導體開關52的至少一方設為OFF狀態，便可遮斷前往雷射本體10的驅動電壓Vs2的路徑。在此情形下，雷射加工裝置1A中，雷射本體10中的雷射光L的振盪會被設為停止的狀態。
電源單元100具有設於第2電源42的輸入側(1次側)的第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62。第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62，在從外部裝置C前往第2電源42的交流電壓Ps的路徑上，且從自外部裝置C前往第1電源41的交流電壓Ps的路徑之分岐點朝向第2電源42依此順序被串聯連接。是故，藉由第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62的至少一方的動作，可維持往第1電源41的交流電壓Ps的路徑，同時遮斷往第2電源42的交流電壓Ps的路徑。在此情形下同樣地，雷射加工裝置1A中，雷射本體10中的雷射光L的振盪會被設為停止的狀態。
電源單元100具有安全控制器(控制部)70。安全控制器70能夠使用被認定為安全電路之物。安全控制器70監控控制訊號C1，該控制訊號C1包含從外部裝置C對第1半導體開關51及第2半導體開關52的各者發送的振盪停止命令。控制訊號C1，包含用來將第1半導體開關51及第2半導體開關52的各者設為ON狀態之ON訊號、及用來將第1半導體開關51及第2半導體開關52的各者設為OFF狀態而遮斷驅動電壓Vs2的路徑之OFF訊號。
此外，安全控制器70，把用來將第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62的各者設為OFF狀態之控制訊號Sr，發送至第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62的各者。此外，安全控制器70，把包含用來將第2電源42設為ON的電源ON訊號、及用來將第2電源42設為OFF的電源OFF訊號之控制訊號Ss發送至第2電源42。
另一方面，安全控制器70，接收用來監控第1半導體開關51及第2半導體開關52的各者的輸出電壓之監控訊號Sm。藉此，安全控制器70便被設計成可監控第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出電壓。
又，安全控制器70與外部裝置C之間進行訊號的收發送。更具體而言，安全控制器70從外部裝置C接收包含雷射光L的振盪停止命令之控制訊號C1，並且將包含雷射光L的振盪停止報告、第1半導體開關51及第2半導體開關52的故障、訊號線的斷線或安全控制器70的故障之訊號C2發送至外部裝置C。訊號C2是由複數個訊號線所構成，惟為簡化說明而以1根線表現。控制訊號C1，例如當為了將對象物W搬入保護框體Q的內部而打開保護框體Q的門Qs時，對安全控制器70發送。控制訊號C1為關乎安全機能的重要的訊號線，故由2根以上的電線所構成。當其中一方的電線被切斷的情形下，2個訊號線的狀態會相異，故藉由安全控制器70偵測到此一狀態，便可檢測控制訊號線的斷線。身為振盪停止報告的訊號C2，係當安全控制器70因應接收控制訊號C1而第1半導體開關51及第2半導體開關52被設為OFF狀態而遮斷驅動電壓Vs2的路徑，停止雷射光L的振盪時，對外部裝置C發送。訊號C2當中的振盪停止報告為關乎安全機能的重要機能，故由2根以上的電線所構成。當其中一方的電線被切斷的情形下，2個訊號線的狀態會相異，故藉由外部裝置C側的控制器偵測到此一狀態，便可檢測控制訊號線的斷線。
像這樣，雷射加工裝置1A中，首先外部裝置C將有關振盪停止命令的控制訊號C1發送至第1半導體開關51及第2半導體開關52的各者。安全控制器70接收(監控)控制訊號C1。
接下來，安全控制器70，藉由接收監控訊號Sm而監控第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出電壓，當該輸出電壓例如為0V而判定第1半導體開關51及第2半導體開關52為OFF狀態的情形下，將有關振盪停止報告的訊號C2發送至外部裝置C。外部裝置C因應接收此訊號C2而打開保護框體Q的門Qs。像以上這樣，雷射加工裝置1A中，藉由安全控制器70偵測第1半導體開關51及第2半導體開關52正常動作而雷射光L的振盪已停止，藉此便可安全地打開保護框體Q的門Qs。
這裡，雷射加工裝置1A，進行第1半導體開關51及第2半導體開關52的故障檢測，並且具有即使於第1半導體開關51及第2半導體開關52故障時仍使雷射光L的振盪停止之機能。
亦即，雷射加工裝置1A中，安全控制器70監控第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出電壓，並且將往第1半導體開關51及第2半導體開關52的控制訊號C1和該輸出電壓比較，藉此判定第1半導體開關51及第2半導體開關52有無異常。
然後，安全控制器70，當判定第1半導體開關51及第2半導體開關52有異常的情形下，把用來將第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62的各者設為OFF狀態之控制訊號Sr，發送至第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62的各者。藉此，安全控制器70便藉由將第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62設為OFF狀態而遮斷往第2電源42的交流電壓Ps的路徑。其結果，雷射光L的振盪停止，確保安全性。
圖2為安全控制器的內部的邏輯電路的一例示意圖。如圖2所示，安全控制器70中，往第1半導體開關51及第2半導體開關52的控制訊號C1透過NOT電路A1被輸入至NAND電路A2，並且第1半導體開關51及第2半導體開關52的各者的輸出被輸入至NAND電路A2。第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出可藉由監控訊號Sm而檢測。又，NAND電路A2的輸出被輸入至第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62。
圖3為圖2所示邏輯電路的輸入及輸出的組合一覧示意表。圖3中，控制訊號C1，當為了使雷射光L的振盪停止而將第1半導體開關51及第2半導體開關52設為OFF狀態的情形下被設為「0」，當為了使雷射光L振盪而將第1半導體開關51及第2半導體開關52設為ON狀態的情形下被設為「1」。第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出，例如當0V的情形下被設為「0」而當24V的情形下被設為「1」。又，第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62，當「1」的情形下被設為ON狀態，當「0」的情形下被設為OFF狀態而成為交流電壓Ps的路徑被遮斷的狀態。
如圖3的情況4所示，安全控制器70中，當控制訊號C1為「0」的情形，且第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出為「1」的情形下，判定第1半導體開關51及第2半導體開關52的雙方有異常(短路)。是故，在此情況4下，第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62被設為OFF狀態(「0」)，其結果，往雷射電源11的驅動電壓Vs2被遮斷(被設為「0」)。在此情形下，安全控制器70對訊號C2的訊號線送出示意第1半導體開關51及第2半導體開關52短路故障之失效輸出(fail output)。
其他的情形如表所示般。亦即，情況1中，控制訊號C1為「0」，且第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出皆為「0」，因此第1半導體開關51及第2半導體開關52的雙方為正常，因此第1機械式繼電器及第2機械式繼電器62被維持ON狀態(「1」)。在此情形下，安全控制器70對訊號C2的訊號線輸出示意振盪停止報告的訊號。
此外，情況3中，控制訊號C1為「0」，且第1半導體開關51的輸出為「0」但第2半導體開關52的輸出為「1」，認定僅第2半導體開關52短路。但，第1半導體開關51正常動作而實現驅動電壓Vs2的遮斷，因此第1機械式繼電器及第2機械式繼電器62被維持ON狀態(「1」)。在此情形下，安全控制器70不會對訊號C2的訊號線送出示意第2半導體開關52短路故障的失效輸出，並且也不送出雷射光L的振盪停止報告。振盪停止訊號不被送出，因此在外部裝置C側能夠檢測到動作異常。另，情況2中，較上游側(第2電源42側)的第2半導體開關52的輸出為「0」，因此較下游側的第1半導體開關51的輸出不會成為「1」，是不可能的狀況。
此外，情況5中，控制訊號C1為「1」但第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出皆為「0」，設定至少有第2半導體開關52的開路故障。在此情形下，結果而言往雷射電源11的驅動電壓Vs2會被遮斷，因此非意圖地發生雷射光L的振盪停止的問題，惟不會肇生安全上的問題，因此第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62被維持ON狀態(「1」)。在此情形下，對訊號C2的訊號線送出示意第2半導體開關52等有開路故障之失效輸出，故在外部裝置C側能夠檢測到動作異常。
情況7中，控制訊號C1為「1」，且第2半導體開關52的輸出為「1」但第1半導體開關51的輸出為「0」，認定僅第1半導體開關51有開路故障。在此情形下同樣地，結果而言往雷射電源11的驅動電壓Vs2會被遮斷，因此非意圖地發生雷射光L的振盪停止的問題，惟不會肇生安全上的問題，因此第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62被維持ON狀態(「1」)。在此情形下，安全控制器70對訊號C2的訊號線送出示意第1半導體開關51有開路故障之失效輸出。另，情況6中，較上游側(第2電源42側)的第2半導體開關52的輸出為「0」，因此較下游側的第1半導體開關51的輸出不會成為「1」，是不可能的狀況。
又，情況8中，控制訊號C1為「1」，且第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出為「1」，認定為正常動作，因此第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62被維持ON狀態(「1」)。
像以上這樣，安全控制器70，當檢測到往第1半導體開關51及第2半導體開關52的控制訊號C1皆為OFF訊號，且第1半導體開關51及第2半導體開關52的雙方為ON狀態的情形下，判定第1半導體開關51及第2半導體開關52有異常，而將第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62設為OFF狀態。
另，如圖1所示，安全控制器70中，為了停止雷射光L的振盪而對第1半導體開關51及第2半導體開關52發送OFF訊號亦即控制訊號C1時，能夠一併發送用來將第2電源42設為OFF之控制訊號(電源OFF訊號)Ss。藉此，第1半導體開關51及第2半導體開關52成為OFF狀態，並且第2電源42亦成為OFF而輸出成為0(例如以400mS衰減50%)。
此外，安全控制器70中，為了開始雷射光L的振盪而對第1半導體開關51及第2半導體開關52發送ON訊號亦即控制訊號C1後(例如100ms後)，能夠發送用來將第2電源42設為ON之控制訊號(電源ON訊號)Ss。
這裡，在雷射本體10設有保險絲(未圖示)。一般而言，多半情形下會讓電源單元的輸入段具有電容器，以便即使負載側有變動也不會讓輸出電流或電壓大幅變動。若在輸入段具有電容器，則當對該電源單元施加電源時必須將電容器充電，故如圖4所示，在到達穩定電流Ic前會流通比保險絲額定電流RC還大的電流。此即湧浪電流Ip。保險絲熔斷的壽命是由瞬時的湧浪電流Ip的電流值的平方與電流的脈波寬度之乘積I 2T以及電源湧浪次數n所定義(I 2t－T特性)。若為1日1次程度的電源的輸入則短時間內保險絲不會熔斷，但若電源的湧浪頻率變高則不在此限。
對此，第2電源42如上述般具有緩啟動電路43。是故，第2電源42中，當接收來自安全控制器70的控制訊號Ss而設為ON時，藉由緩啟動電路43避免驅動電壓Vs2的電壓值的急遽增加而使其漸增。藉此，抑制湧浪電流Ip的產生，避免保險絲的熔斷。
如以上說明般，雷射加工裝置1A是運用傳輸用光纖20將來自雷射本體10的雷射光L傳輸至雷射光學部30。是故，作為互鎖機能，採用將雷射本體10的電源遮斷的方式。特別是此雷射加工裝置1A中，在第2電源42與雷射本體10之間的驅動電壓Vs2的路徑上設置半導體開關(第1半導體開關51及第2半導體開關52)，並且藉由此半導體開關被設為OFF狀態而驅動電壓Vs2的路徑(亦即電源)被遮斷而停止雷射本體10的雷射振盪。與此同時，安全控制器70監控此半導體開關的輸出電壓。
一般而言，半導體開關比起機械式繼電器較為長壽命。是故，藉此便實現長壽命的互鎖機能。另一方面，在第2電源42當中的驅動電壓Vs2的源頭即交流電壓Ps的供給路徑上，則設有機械式繼電器(第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62)。又，安全控制器70，於半導體開關的異常時，藉由將此機械式繼電器設為OFF狀態，而遮斷給第2電源42的交流電壓Ps。
是故，即使半導體開關發生異常的情形下，仍會防止從第2電源42施加驅動電壓Vs2至雷射本體10，而維持互鎖機能。是故，可靠性會提升。另，此雷射加工裝置1A中雖亦採用機械式繼電器，但機械式繼電器只在長壽命的半導體開關發生異常的情形下才動作，動作的頻率極小。是故，其作為互鎖機能的壽命，對於機械式繼電器的壽命的影響極少。像以上這樣，此雷射加工裝置1A具有長壽命而可靠性高的互鎖機能。
此外，雷射加工裝置1A，具備在第2電源42與雷射本體10之間串聯設置之作為半導體開關的第1半導體開關51及第2半導體開關52。又，安全控制器70，當往第1半導體開關51及第2半導體開關52的控制訊號C1皆為OFF訊號，且基於第1半導體開關51及第2半導體開關52的輸出電壓檢測到第1半導體開關51及第2半導體開關52的雙方為ON狀態的情形下，判定第1半導體開關51及第2半導體開關52有異常，而將機械式繼電器設為OFF狀態。
因此，只要被串聯連接的第1半導體開關51及第2半導體開關52的其中一方正常，則互鎖機能便會有效地作用。機械式繼電器只在第1半導體開關51及第2半導體開關52的雙方發生異常的情形下才動作，因此機械式繼電器的動作頻率會進一步被減低。故，可謀求更加的長壽命化，並且可靠性更為提升。
此外，雷射加工裝置1A，具備在往第2電源42的交流電壓Ps的路徑上串聯設置的第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62作為機械式繼電器。又，安全控制器70，當判定半導體開關有異常的情形下，將第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62的雙方設為OFF狀態。因此，可謀求進一步的可靠性的提升。
又，雷射加工裝置1A中，安全控制器70，當對半導體開關輸出OFF訊號時把用來將第2電源42設為OFF的電源OFF訊號(控制訊號Ss)發送至第2電源42，並且於對半導體開關輸出ON訊號後把用來將第2電源42設為ON的電源ON訊號(控制訊號Ss)發送至第2電源42。第2電源42包含緩啟動電路43，當從安全控制器70接收到電源ON訊號時，藉由緩啟動電路43使驅動電壓Vs2的電壓值漸增。因此，會抑制第2電源42的ON時的湧浪電流Ip的產生，而抑制雷射本體10的保險絲熔斷等問題產生。是故，可確實地謀求長壽命化。
以上的實施形態，說明了本揭示之雷射加工裝置1A的一個面向。是故，本揭示之雷射加工裝置1A得任意變形。
例如，上述實施形態中，說明了雷射加工裝置1A在第2電源42與雷射本體10之間的驅動電壓Vs2的路徑上具備相互串聯連接的第1半導體開關51及第2半導體開關52的例子。但，雷射加工裝置1A所具備的半導體開關的數量不限定於2個，可為1個亦可為3個以上。
同樣地，上述實施形態中，說明了雷射加工裝置1A在往第2電源42的交流電壓Ps的路徑上具備相互串聯連接的第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62的例子，但雷射加工裝置1A所具備的機械式繼電器的數量不限定於2個，可為1個亦可為3個以上。
又，安全控制器70中，如圖3的情況3或情況7般，當第1半導體開關51及第2半導體開關52的一方被檢測到異常(短路或開路故障)的情形下，亦可設計成將第1機械式繼電器61及第2機械式繼電器62的至少一方設為OFF狀態。亦即，安全控制器70中，當判定複數個半導體開關當中的至少1者有異常的情形下，亦可將複數個機械式繼電器當中的至少1者設為OFF狀態。甚至，亦可在電源單元100省略安全控制器70，而使外部裝置C的安全控制器(未圖示)具有該安全控制器70的機能。 產業利用性
提供一種具有長壽命而可靠性高的互鎖機能之雷射加工裝置。
1A:雷射加工裝置 10:雷射本體(雷射光源) 11:雷射電源 12:控制電源 20:傳輸用光纖 21:雷射輸出部 30:雷射光學部(雷射照射部) 41:第1電源 42:第2電源(電源) 43:緩啟動電路 51:第1半導體開關(半導體開關) 52:第2半導體開關(半導體開關) 61:第1機械式繼電器(機械式繼電器) 62:第2機械式繼電器(機械式繼電器) 70:安全控制器(控制部) 100:電源單元 A1:NOT電路 A2:NAND電路 C:外部裝置 C1:控制訊號 C2:訊號 L:雷射光 Ps:交流電壓 Q:保護框體 Qs:門 Sm:監控訊號 Sr:控制訊號 Ss:控制訊號 Vs1:直流電壓 Vs2:驅動電壓 W:對象物 Ic:穩定電流 Ip:湧浪電流 RC:保險絲額定電流
[圖1]圖1為本實施形態之雷射加工裝置示意模型圖。 [圖2]圖2為安全控制器的內部的邏輯電路的一例示意圖。 [圖3]圖3為圖2所示邏輯電路的輸入及輸出的組合一覧示意表。 [圖4]圖4為湧浪電流說明用圖表。
1A:雷射加工裝置
10:雷射本體(雷射光源)
11:雷射電源
12:控制電源
20:傳輸用光纖
21:雷射輸出部
30:雷射光學部(雷射照射部)
41:第1電源
42:第2電源(電源)
43:緩啟動電路
51:第1半導體開關(半導體開關)
52:第2半導體開關(半導體開關)
61:第1機械式繼電器(機械式繼電器)
62:第2機械式繼電器(機械式繼電器)
70:安全控制器(控制部)
100:電源單元
C:外部裝置
C1:控制訊號
C2:訊號
D:光輸送系統
L:雷射光
Ps:交流電壓
Q:保護框體
Qs:門
Sm:監控訊號
Sr:控制訊號
Ss:控制訊號
Vs1:直流電壓
Vs2:驅動電壓
W:對象物

Claims (4)

  1. 一種雷射加工裝置，具備： 雷射光源，振盪雷射光； 傳輸用光纖，傳輸從前述雷射光源振盪出的前述雷射光； 雷射照射部，將藉由前述傳輸用光纖而被傳輸的前述雷射光朝向對象物照射； 電源，接受交流電壓的輸入，生成用來將前述雷射光源設為可做雷射振盪的狀態之驅動電壓而施加於前述雷射光源； 半導體開關，在前述電源與前述雷射光源之間，設於前述驅動電壓的路徑上； 機械式繼電器，設於往前述電源的前述交流電壓的路徑上；及 控制部，監控控制訊號，該控制訊號包含用來將前述半導體開關設為ON狀態之ON訊號、及用來將前述半導體開關設為OFF狀態而遮斷前述驅動電壓的路徑之OFF訊號； 前述控制部， 監控前述半導體開關的輸出電壓，並且當藉由將前述控制訊號和前述輸出電壓比較而判定前述半導體開關有異常的情形下，將前述機械式繼電器設為OFF狀態，藉此遮斷前述交流電壓的路徑。
  2. 如請求項1記載之雷射加工裝置，其中，具備：作為前述半導體開關的第1半導體開關及第2半導體開關，在前述電源與前述雷射光源之間串聯設置， 前述控制部，當往前述第1半導體開關及前述第2半導體開關的前述控制訊號皆為前述OFF訊號，且基於前述第1半導體開關及前述第2半導體開關的前述輸出電壓而檢測到前述第1半導體開關及前述第2半導體開關的雙方為ON狀態的情形下，判定前述第1半導體開關及前述第2半導體開關有異常，而將前述機械式繼電器設為OFF狀態。
  3. 如請求項1或2記載之雷射加工裝置，其中，具備：作為前述機械式繼電器的第1機械式繼電器及第2機械式繼電器，在前述交流電壓的路徑上串聯設置， 前述控制部，當判定前述半導體開關有異常的情形下，將前述第1機械式繼電器及前述第2機械式繼電器的雙方設為OFF狀態。
  4. 如請求項1～3中任一項記載之雷射加工裝置，其中，前述控制部，當對前述半導體開關輸出前述OFF訊號時把用來將前述電源設為OFF的電源OFF訊號發送至前述電源，並且於對前述半導體開關輸出前述ON訊號後把用來將前述電源設為ON的電源ON訊號發送至前述電源， 前述電源包含緩啟動電路，當從前述控制部接收到前述電源ON訊號時，藉由前述緩啟動電路使前述驅動電壓的電壓值漸增。
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