JPH0134718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はレーザ切断装置の改良に関するもの
である。

従来この種の装置の一例として第１図に示すも
のがあつた。

図において、１はレーザ発振器、２はレーザ発
振器１より発生したレーザ光であり、反射鏡３に
よりレーザ光２の方向を変え、レンズ４により集
光し被加工物５を切断、溶接等の加工を行う。ま
た、被加工物５はモータ６によりテーブル７を動
かすことにより直線加工をすることができる。８
はモータ６を駆動するための増幅回路、９はテー
ブル７の加速度を抑えるランプ回路である。

次にこの従来装置の動作について説明する。レ
ーザ切断する場合、先ず、移動スタートの信号で
テーブル７が動き出すと同時にレーザ光２が出力
される。

テーブル７の移動速度はテーブル７の重量、強
度、モータ６のトルクの大きさ等によつて第２図
ｂに示すように除々に上昇下降させる必要があ
る。この信号を発生するのがランプ回路９であ
る。一方、レーザ出力は、第２図ａに示すように
一定の強さのレーザ光が出力される。

一般に、レーザ切断では切断速度が遅くなると
切断部が加熱されるため切断幅が広くなる性質が
ある。このため、従来のレーザ切断装置において
は、スタート、ストツプ等の加速、減速時には相
対的に熱入力が大きくなり、第３図に示すよう
に、レーザ切断を行なつている時に切断幅１０が
広くなり、また部分的に溶け落ちてしまう等の欠
点があつた。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、レーザ切断時に、
移動指令速度とレーザ光の出力（強さ）とを比例
させ、しかも移動指令速度が零のときはレーザ光
の出力を指令速度がある場合の強さに比べて小さ
く、かつ零ではない所定の値に制御する制御装置
を設けることによりレーザ切断精度を高くするこ
とができる装置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図について説明す
る。

第４図はこの発明の一実施例であり、図におい
て、レーザ光の強さのコントロール信号はランプ
回路９の出力信号、即ち移動指令信号により得て
いる。この信号は、第５図ｂに示すように、移動
スタート、ストツプに対して、ランプ状に変化す
る信号である。

次にこの実施例装置の動作について述べる。先
ず、移動スタートの信号でテーブル７が動き出す
と同時にレーザ光２が出力するのは従来の回路と
同様である。しかし、レーザ光２は移動指令速度
に比例するように制御されているので、その出力
は第５図ａの様に徐々に増加することになる。

このような構成によりレーザ切断を行う時に
は、移動指令速度と実移動速度をほぼ等しいとす
ると、移動速度に比例して、レーザ光が制御され
るので加減速度にテーブルの移動速度が早くなつ
たり遅くなつたりした時にも被加工物５が加熱さ
れることがなく、レーザ切断幅を一定にすること
ができる。

すなわち、第３図に示した被加工物の切断幅１
０は、第６図に示す切断幅１０のように常に一定
の幅に切断することが可能になる。

なお、移動速度が零の時のレーザ出力は零にな
らないようにする必要がある。

これはこのようなレーザ加工においては、投入
されるエネルギーの平均値により加工されること
が一般的に知られている。そして、投入されるエ
ネルギーのうち加工に有効なエネルギーは、投入
されたエネルギーから熱伝導により逃げるエネル
ギーを引いた値になり、また加工にはエネルギー
として加工温度と加工直前の温度との差に相当す
るものが必要である。従つて、上述したような加
工において、加工速度が小さい領域では熱伝導に
より逃げるエネルギーが相対的に大きくなり、ま
た加工直前の温度が低くなるので、これを補正す
る必要がある。このため、加工速度、即ち、指令
速度が最も小さい零のとき、レーザ光の強さを零
でないある小さな値に設定し、照射しておくこと
により、上述の補正が行なわれ均一な加工が行な
われることになる。

一般に、使用者がレーザ出力を制御しようとす
る場合、その制御用の電圧信号V₁だけでレーザ
の電源装置を制御するのではなく、制御用の電圧
信号V₁の他に電源装置の中に固定電圧信号V₂が
生ずるようにすれば、これら２つの電圧信号V₁，
V₂の和信号V₃でレーザ出力制御用の電圧が決ま
るようにする。

こうすれば移動速度が零で移動速度信号が零の
ときは上記固定電圧信号V₂だけがあるのでこの
ときはレーザ出力は予め定められた最低の出力に
設定され、この固定電圧信号V₂に加えてさらに
移動指令信号が生じたときはその信号の大きさに
比例してレーザの出力が大きくなるから、結局第
５図ａに示すような形で出力が得られる。

また、テーブル７は１次元の移動の例について
説明したが、２次元、３次元あるいはそれ以上の
場合でも、その合成された速度ベクトル量によつ
てレーザ光の強さを制御すれば全く同様の効果が
得られる。

また、２次元以上の同時移動の場合には、レー
ザ切断の被加工物の加工部のコーナ部における加
減速の場合にも全く同様に適要でき同様の効果が
得られる。

以上のように、この発明によれば、レーザ切断
時に、移動指令速度とレーザ光の強さを比例さ
せ、しかも移動指令速度が零のときはレーザ光の
出力を指令速度がある場合の強さに比べて小さ
く、かつ零ではない所定の値に制御する制御装置
を設けたので、均一な加工が行なわれ、レーザ切
断幅を一定にすることができ切断精度、仕上り等
が非常に良くなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレーザ切断装置のブロツク図、
第２図は従来装置のレーザ出力と移動速度の関係
を示す図、第３図は従来の装置により切断した一
例の平面図、第４図はこの発明によるレーザ切断
装置の一実施例を示すブロツク図、第５図はこの
発明の装置のレーザ出力と移動速度の関係を示す
図、第６図はこの発明による装置により切断した
一例の平面図である。 １はレーザ発振器、２はレーザ光、３は反射
鏡、４はレンズ、５は被加工物、６はモータ、７
はテーブル、８は増幅回路、９はランプ回路、１
０は切断幅。なお、図中、同一符号は同一、又は
相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーザ光を発生するレーザ発振器を有し、レ
   ーザ光に対し被加工物を相対的に移動して上記被
   加工物をレーザ切断する装置において、上記レー
   ザ光と被加工物との相対的な移動と共にレーザ切
   断時の上記レーザ光の強さを、移動指令速度に比
   例し、しかも指令速度が零の時は上記レーザ光の
   強さを指令速度がある場合の強さに比べて小さく
   かつ零ではない所定の値に制御する制御装置を具
   備したことを特徴とするレーザ切断装置。