JPH02241070A - Ｎｃレーザ装置 - Google Patents
Ｎｃレーザ装置Info
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- JPH02241070A JPH02241070A JP1062794A JP6279489A JPH02241070A JP H02241070 A JPH02241070 A JP H02241070A JP 1062794 A JP1062794 A JP 1062794A JP 6279489 A JP6279489 A JP 6279489A JP H02241070 A JPH02241070 A JP H02241070A
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4063—Monitoring general control system
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K28/00—Welding or cutting not covered by groups B23K5/00 - B23K26/00
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
- Numerical Control (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〕
本発明は数値制御装置とレーザ発振器が結合したＮＣレ
ーザ装置に関し、特に運転停止期間中に生じた異常を加
工開始前に検知可能なＮＣレーザ装置に関する。
ーザ装置に関し、特に運転停止期間中に生じた異常を加
工開始前に検知可能なＮＣレーザ装置に関する。
ＣＯ２ガスレーザ等のガスレーザ発振器は高効率で高出
力が得られ、ビーム特性も良いので、数値制御装置（Ｃ
ＮＣ）と結合したＮＣレーザ装置として金属加工等に広
く使用されている。このようなＮＣレーザ装置ではリア
鏡、折り返し鏡及び出力鏡のアライメントは厳密に調整
されており、またアライメントが狂わないように、運転
時には外部からの振動や光学部品の冷却水の温度管理に
対して入念な配慮がなされている。
力が得られ、ビーム特性も良いので、数値制御装置（Ｃ
ＮＣ）と結合したＮＣレーザ装置として金属加工等に広
く使用されている。このようなＮＣレーザ装置ではリア
鏡、折り返し鏡及び出力鏡のアライメントは厳密に調整
されており、またアライメントが狂わないように、運転
時には外部からの振動や光学部品の冷却水の温度管理に
対して入念な配慮がなされている。
しかし、輸送時等、装置の停止期間中に予期しない機械
的な衝撃が加わってアライメントが狂うことがある。ア
ライメントが多少でも狂うとレーザ出力は極端に減少し
、またビームモードが悪化する。ここで、レーザ出力の
低下は実際にはパワー補正機能等によって補正すること
もできるが、発振効率が低下した状態なので、そのまま
使用しつづけることは賢明ではない。一方、ビームモー
ドの悪化は補正することはできず、直接に加工性能の低
下となって現れる。
的な衝撃が加わってアライメントが狂うことがある。ア
ライメントが多少でも狂うとレーザ出力は極端に減少し
、またビームモードが悪化する。ここで、レーザ出力の
低下は実際にはパワー補正機能等によって補正すること
もできるが、発振効率が低下した状態なので、そのまま
使用しつづけることは賢明ではない。一方、ビームモー
ドの悪化は補正することはできず、直接に加工性能の低
下となって現れる。
従来はこのような停止期間中に生じた異常は、実際に加
工を行った後にオペレータが加工状態を見て初めて気付
くことであり、このため異常があった場合にはワークが
無駄になり、加工効率が低下した。
工を行った後にオペレータが加工状態を見て初めて気付
くことであり、このため異常があった場合にはワークが
無駄になり、加工効率が低下した。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、装
置の運転停止期間中に生じた異常を加工開始前に検知可
能なＮＣレーザ装置を提供することを目的とする。
置の運転停止期間中に生じた異常を加工開始前に検知可
能なＮＣレーザ装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、数値制御装置と
レーザ発振器が結合したＮＣレーザ装置において、起動
時に特定のレーザ出力を指令する指令手段と、レーザ出
力をモニタするモニタ手段と、前記指令手段の指令する
指令値と前記モニタ手段の出力するモニタ値との比率を
求める比率演算手段と、前記比率を記憶する不揮発性メ
モリと、前記比率と前回の起動時に求めた比率との差分
を求め、前記差分が所定の設定値以上の場合には表示画
面にアラームを表示する異常検知手段と、を有すること
を特徴とするＮＣレーザ装置が提供される。
レーザ発振器が結合したＮＣレーザ装置において、起動
時に特定のレーザ出力を指令する指令手段と、レーザ出
力をモニタするモニタ手段と、前記指令手段の指令する
指令値と前記モニタ手段の出力するモニタ値との比率を
求める比率演算手段と、前記比率を記憶する不揮発性メ
モリと、前記比率と前回の起動時に求めた比率との差分
を求め、前記差分が所定の設定値以上の場合には表示画
面にアラームを表示する異常検知手段と、を有すること
を特徴とするＮＣレーザ装置が提供される。
毎回の起動時に特定のレーザ出力を指令して指令値とモ
ニタ値との比率を求め、記憶する。今回の比率と前回の
比率との間に所定値以上の差があった場合には、停止期
間中に何らかの異常が発生したとみなしてアラームを表
示する。
ニタ値との比率を求め、記憶する。今回の比率と前回の
比率との間に所定値以上の差があった場合には、停止期
間中に何らかの異常が発生したとみなしてアラームを表
示する。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例のＮＣレーザ装置の構成を示
したブロック図である。図において、プロセッサ１は図
示されていない加ニブログラムの加工指令に基づいてＮ
Ｃレーザ装置全体の動作を制御する。なお、後述するよ
うに起動時には出力制御回路２に指令値Ｐｃを指令する
。出力制御回路２は内部にＤ／Ａコンバータを内蔵して
おり、プロセッサ１から出力された出力指令値を電流指
令値に変換して出力する。レーザ用電源３は商用電源を
整流した後、スイッチング動作を行って高周波の電圧を
発生し、電流指令値に応じた高周波電流を放電管４に供
給する。
したブロック図である。図において、プロセッサ１は図
示されていない加ニブログラムの加工指令に基づいてＮ
Ｃレーザ装置全体の動作を制御する。なお、後述するよ
うに起動時には出力制御回路２に指令値Ｐｃを指令する
。出力制御回路２は内部にＤ／Ａコンバータを内蔵して
おり、プロセッサ１から出力された出力指令値を電流指
令値に変換して出力する。レーザ用電源３は商用電源を
整流した後、スイッチング動作を行って高周波の電圧を
発生し、電流指令値に応じた高周波電流を放電管４に供
給する。
放電管４の内部にはレーザガス１９が循環しており、レ
ーザ用電源３から高周波電流が供給されると放電を生じ
てレーザガス１９が励起される。
ーザ用電源３から高周波電流が供給されると放電を生じ
てレーザガス１９が励起される。
リア鏡５は反射率９９．５％のゲルマニウム（Ｇｅ）製
の鏡、出力鏡６は反射率６５％のジンクセレン（ＺｎＳ
ｅ）製の鏡であり、これらはファブリペロ−型共振器を
構成し、励起されたレーザガス分子から放出される１０
．６μｍの光を増幅させて一部を出力鏡６からレーザ光
７として外部に出力する。リア鏡５と出力鏡６のアライ
メントは正確に調整されている。
の鏡、出力鏡６は反射率６５％のジンクセレン（ＺｎＳ
ｅ）製の鏡であり、これらはファブリペロ−型共振器を
構成し、励起されたレーザガス分子から放出される１０
．６μｍの光を増幅させて一部を出力鏡６からレーザ光
７として外部に出力する。リア鏡５と出力鏡６のアライ
メントは正確に調整されている。
出力されたレーザ光７は、後述するシャッタ２３ａが開
いている時には、ペンダミラー８で方向を変え、集光レ
ンズ９によって０．２ｍｍ以下のスポットに集光されて
ワーク１７の表面に照射される。
いている時には、ペンダミラー８で方向を変え、集光レ
ンズ９によって０．２ｍｍ以下のスポットに集光されて
ワーク１７の表面に照射される。
メモリ１０は加ニブログラム、各種のパラメータ及び後
述するパワー補正係数等を格納する不揮発性メモリであ
り、バッテリバックアップされたＣＭＯ３等が使用され
る。なお、この他にシステムプログラムを格納するＲＯ
Ｍ、及び−時的なデ−夕等を格納するＲＡＭがあるが、
本図ではこれらを省略しである。位置制御回路１１はプ
ロセッサ１の指令によってサーボアンプ１２を介してサ
ーボモータ１３を回転制御し、ボールスクリュー１４及
びナツト１５によってテーブル１６の移動を制御し、ワ
ーク１７の位置を制御する。なお、図では１軸のみを表
示してあり、他の軸は省略しである。表示装置１８には
ＣＲＴ或いは液晶表示装置等が使用される。
述するパワー補正係数等を格納する不揮発性メモリであ
り、バッテリバックアップされたＣＭＯ３等が使用され
る。なお、この他にシステムプログラムを格納するＲＯ
Ｍ、及び−時的なデ−夕等を格納するＲＡＭがあるが、
本図ではこれらを省略しである。位置制御回路１１はプ
ロセッサ１の指令によってサーボアンプ１２を介してサ
ーボモータ１３を回転制御し、ボールスクリュー１４及
びナツト１５によってテーブル１６の移動を制御し、ワ
ーク１７の位置を制御する。なお、図では１軸のみを表
示してあり、他の軸は省略しである。表示装置１８には
ＣＲＴ或いは液晶表示装置等が使用される。
送風機２０にはルーツブロワ等が使用され、レーザガス
１９を冷却器２１ａ及び２１ｔ）を通して循環する。冷
却器２１ａはレーザ発振を行って高温となったレーザガ
ス１９を冷却するための冷却器であり、冷却器２１ｂは
送風器２０による圧縮熱を除去するための冷却器である
。
１９を冷却器２１ａ及び２１ｔ）を通して循環する。冷
却器２１ａはレーザ発振を行って高温となったレーザガ
ス１９を冷却するための冷却器であり、冷却器２１ｂは
送風器２０による圧縮熱を除去するための冷却器である
。
シャッタ制御回路２２はプロセッサ１の指令に基づいて
シャッタ２３ａを開閉する。シャッタ２３ａは表面に金
メツキが施された銅板またはアルミ板で構成されており
、閉時には出力鏡６から出力されたレーザ光７を反射し
てビームアブソーバ２３ｂに吸収させる。シャッタ２３
ａを開くとレーザ光７がワーク１７に照射される。
シャッタ２３ａを開閉する。シャッタ２３ａは表面に金
メツキが施された銅板またはアルミ板で構成されており
、閉時には出力鏡６から出力されたレーザ光７を反射し
てビームアブソーバ２３ｂに吸収させる。シャッタ２３
ａを開くとレーザ光７がワーク１７に照射される。
パワーセンサ２４は熱電あるいは光電変換素子等で構成
され、リア鏡５の一部を透過させて出力されたレーザ光
を入力してレーザ光７の出力パワーを測定する。Ａ／Ｄ
変換器２５はパワーセンサ２４の出力をディジタル値に
変換してモニタ値Ｐａをプロセッサ１に入力する。
され、リア鏡５の一部を透過させて出力されたレーザ光
を入力してレーザ光７の出力パワーを測定する。Ａ／Ｄ
変換器２５はパワーセンサ２４の出力をディジタル値に
変換してモニタ値Ｐａをプロセッサ１に入力する。
次に上記のＮＣレーザ装置の起動時における処理を第２
図のフローチャートに基づき説明する。
図のフローチャートに基づき説明する。
図において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す。
〔Ｓ１〕起動後、シャッタ２３ａを閉じた状態で出力制
御回路２に指令値Ｐｃを指令してレーザを発振する。
御回路２に指令値Ｐｃを指令してレーザを発振する。
〔Ｓ２〕パワーセンサ２４を通してモニタ値Ｐａを読み
込む。
込む。
〔Ｓ３〕指令値Ｐｃをモニタ値Ｐａで徐してパワー補正
係数Ｃｐを求め、メモリ１０に格納する。
係数Ｃｐを求め、メモリ１０に格納する。
なお、パワー補正係数Ｃｐは以後の運転時において指令
値Ｐｃとモニタ値Ｐａとを一致させるように、加ニブロ
グラムの指令値を補正する係数である。すなわち、以後
の指令値Ｐｃは、 Ｐｃ−（加ニブログラムの指令値）ＸＣｐとなり、これ
によって経年的に進行する光学部品の汚染やレーザガス
の微妙な組成変化等に起因する出力低下が補正され、常
に指令値通りのパワーのレーザを出力することができる
。パワー補正係数の値は出力低下率が大きい程大きな値
となる。
値Ｐｃとモニタ値Ｐａとを一致させるように、加ニブロ
グラムの指令値を補正する係数である。すなわち、以後
の指令値Ｐｃは、 Ｐｃ−（加ニブログラムの指令値）ＸＣｐとなり、これ
によって経年的に進行する光学部品の汚染やレーザガス
の微妙な組成変化等に起因する出力低下が補正され、常
に指令値通りのパワーのレーザを出力することができる
。パワー補正係数の値は出力低下率が大きい程大きな値
となる。
〔Ｓ４〕パワー補正係数Ｃｐと前回の起動時に求めたパ
ワー補正係数をメモリ１０から読みだして差分を求め、
これが限界値Ａを越えているかどうかを判断する。限界
値Ａは予測される通常の一回の運転によって生じるパワ
ー補正係数の変化量以上に設定されている。差分が限界
値Ａを越えている場合はＳ５へ、越えていない場合はＳ
６へいく。
ワー補正係数をメモリ１０から読みだして差分を求め、
これが限界値Ａを越えているかどうかを判断する。限界
値Ａは予測される通常の一回の運転によって生じるパワ
ー補正係数の変化量以上に設定されている。差分が限界
値Ａを越えている場合はＳ５へ、越えていない場合はＳ
６へいく。
〔Ｓ５〕停止期間中に何らかの異常が発生した旨のアラ
ームを表示装置１８に表示する。
ームを表示装置１８に表示する。
〔Ｓ６〕運転準備完了状態にして終了する。
以上説明したように本発明では、起動時に特定のレーザ
出力を指令して指令値とモニタ値との比率を求め、今回
求めた比率と前回求めた比率との間に所定値以上の差が
あった場合にはアラームを表示するので、装置の輸送時
等、停止期間中に異常が生じた場合でも、この異常の有
無を実際の加工前に知ることができ、保守が容易となる
。また、ワークを無駄にすることがな（、経済性及び加
工効率が向上する。
出力を指令して指令値とモニタ値との比率を求め、今回
求めた比率と前回求めた比率との間に所定値以上の差が
あった場合にはアラームを表示するので、装置の輸送時
等、停止期間中に異常が生じた場合でも、この異常の有
無を実際の加工前に知ることができ、保守が容易となる
。また、ワークを無駄にすることがな（、経済性及び加
工効率が向上する。
第１図は本発明の一実施例のＮＣレーザ装置の構成を示
したブロック図、 第２図は本発明の一実施例のＮＣレーザ装置の起動時の
処理のフローチャートである。 １・・・・・−・・・−・−プロセッサ２−・・・−一
−−−−−−・−・出力制御回路７−・・・・−・・・
・−・レーザ光 １０・・・・・−・−・−・−メモリ Ｐ ４− パワーセンサ ｃ−・−・・−・−・−指令値 ａ −モニタ値 特許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第２図
したブロック図、 第２図は本発明の一実施例のＮＣレーザ装置の起動時の
処理のフローチャートである。 １・・・・・−・・・−・−プロセッサ２−・・・−一
−−−−−−・−・出力制御回路７−・・・・−・・・
・−・レーザ光 １０・・・・・−・−・−・−メモリ Ｐ ４− パワーセンサ ｃ−・−・・−・−・−指令値 ａ −モニタ値 特許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第２図
Claims (2)
- （１）数値制御装置とレーザ発振器が結合したＮＣレー
ザ装置において、 起動時に特定のレーザ出力を指令する指令手段と、 レーザ出力をモニタするモニタ手段と、 前記指令手段の指令する指令値と前記モニタ手段の出力
するモニタ値との比率を求める比率演算手段と、 前記比率を記憶する不揮発性メモリと、 前記比率と前回の起動時に求めた比率との差分を求め、
前記差分が所定の設定値以上の場合には表示画面にアラ
ームを表示する異常検知手段と、を有することを特徴と
するＮＣレーザ装置。 - （２）前記比率は以後の運転時において指令値とモニタ
値とを一致させるための補正係数であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のＮＣレーザ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062794A JPH02241070A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Ｎｃレーザ装置 |
| US07/601,720 US5206473A (en) | 1989-03-15 | 1990-03-08 | Nc laser device |
| PCT/JP1990/000306 WO1990010961A1 (fr) | 1989-03-15 | 1990-03-08 | Laser a commande numerique |
| DE90904435T DE69003779T2 (de) | 1989-03-15 | 1990-03-08 | Numerisch gesteuerter laser. |
| EP90904435A EP0416122B1 (en) | 1989-03-15 | 1990-03-08 | Nc laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062794A JPH02241070A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Ｎｃレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241070A true JPH02241070A (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=13210611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1062794A Pending JPH02241070A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Ｎｃレーザ装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5206473A (ja) |
| EP (1) | EP0416122B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02241070A (ja) |
| DE (1) | DE69003779T2 (ja) |
| WO (1) | WO1990010961A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006216867A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ発振器の出力補正方法およびレーザ発振器 |
| JP2009182193A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Sunx Ltd | レーザ加工装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2809039B2 (ja) * | 1993-03-25 | 1998-10-08 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工機およびレーザ加工方法 |
| DE502007002935D1 (de) * | 2007-06-30 | 2010-04-08 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh | Werkzeugmaschine und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstückes |
| JP2009230189A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Brother Ind Ltd | 工作機械の電源制御装置 |
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| JPS6363590A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPS6418285A (en) * | 1987-07-13 | 1989-01-23 | Fanuc Ltd | Laser output correction system |
| JPH02143577A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ発振器の監視装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63273580A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃレ−ザ加工機のパワ−制御方式 |
| JP2659210B2 (ja) * | 1988-05-19 | 1997-09-30 | ファナック株式会社 | Ｎｃレーザ装置 |
| JP2664417B2 (ja) * | 1988-06-22 | 1997-10-15 | ファナック株式会社 | Ｎｃレーザ装置 |
| JP2771569B2 (ja) * | 1988-12-29 | 1998-07-02 | ファナック 株式会社 | レーザ加工装置 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1062794A patent/JPH02241070A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-08 WO PCT/JP1990/000306 patent/WO1990010961A1/ja not_active Ceased
- 1990-03-08 EP EP90904435A patent/EP0416122B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-08 DE DE90904435T patent/DE69003779T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-08 US US07/601,720 patent/US5206473A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62104087A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Nippei Toyama Corp | レ−ザ出力制御装置 |
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| JP2009182193A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Sunx Ltd | レーザ加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0416122A4 (en) | 1991-04-03 |
| WO1990010961A1 (fr) | 1990-09-20 |
| EP0416122B1 (en) | 1993-10-06 |
| EP0416122A1 (en) | 1991-03-13 |
| US5206473A (en) | 1993-04-27 |
| DE69003779T2 (de) | 1994-01-27 |
| DE69003779D1 (de) | 1993-11-11 |
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