JPH02241071A - Ｎｃレーザ装置 - Google Patents
Ｎｃレーザ装置Info
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- JPH02241071A JPH02241071A JP1062795A JP6279589A JPH02241071A JP H02241071 A JPH02241071 A JP H02241071A JP 1062795 A JP1062795 A JP 1062795A JP 6279589 A JP6279589 A JP 6279589A JP H02241071 A JPH02241071 A JP H02241071A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- output
- laser output
- power
- efficiency
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
- B23K26/705—Beam measuring devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Lasers (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。
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（ＣＮＣ）とレーザ発振器が結合
したＮＣレーザ装置に関し、特に光学部品の保守表示機
能を有するＮＣレーザ装置に関する。
したＮＣレーザ装置に関し、特に光学部品の保守表示機
能を有するＮＣレーザ装置に関する。
数値制御装置（ＣＮＣ）とレーザ発振器を結合して金属
等のレーザ加工を行うＮＣレーザ装置では、高効率で高
出力の得られるＣｏ２ガスレーザ等のガスレーザ発振器
が使用される。一般に、このようなガスレーザ発振器は
レーザ発振を行って高温となったレーザガスを絶えずル
ーツブロワ等の送風器で冷却器を通して循環している。
等のレーザ加工を行うＮＣレーザ装置では、高効率で高
出力の得られるＣｏ２ガスレーザ等のガスレーザ発振器
が使用される。一般に、このようなガスレーザ発振器は
レーザ発振を行って高温となったレーザガスを絶えずル
ーツブロワ等の送風器で冷却器を通して循環している。
一方、送風器の軸には転がり軸受けを使用しているので
、その潤滑油成分がレーザガス中に混入してリア鏡、出
力鏡、折り返し鏡等の光学部品を汚染し、経年的に出力
低下をもたらす。したがうて、従来はオペレータが運転
時間を計測して一定期間毎に光学部品の清掃を行ってい
た。
、その潤滑油成分がレーザガス中に混入してリア鏡、出
力鏡、折り返し鏡等の光学部品を汚染し、経年的に出力
低下をもたらす。したがうて、従来はオペレータが運転
時間を計測して一定期間毎に光学部品の清掃を行ってい
た。
しかし、汚染の進行度は運転状況すなわち発振出力の値
や発振時間の違いによって変わり、−概に運転時間のみ
によって決定するものではない。
や発振時間の違いによって変わり、−概に運転時間のみ
によって決定するものではない。
このため、真に清掃作業が行われるべき時にこれが行わ
れず、この結果レーザ出力の低下やビームモードの悪化
を生じ、加工性能が低下することがあった。
れず、この結果レーザ出力の低下やビームモードの悪化
を生じ、加工性能が低下することがあった。
また、汚れた光学部品をそのまま使用し続けると、汚れ
がレーザ光を吸収して加熱され、光学部品自体が損傷を
受けて清掃作業では回復不可能になることもある。
がレーザ光を吸収して加熱され、光学部品自体が損傷を
受けて清掃作業では回復不可能になることもある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光
学部品の保守表示機能を有するＮＣレーザ装置を提供す
ることを目的とする。
学部品の保守表示機能を有する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（
ＣＮＣ）とレーザ発振器が結合したＮＣレーザ装置にお
いて、前記レーザ発振器への注入電力を測定する注入電
力測定手段と、レーザ出力を測定する出力測定手段と、
前記注入電力と前記レーザ出力とからレーザ出力効率を
算出する効率計算手段と、前記レーザ出力効率が所定の
許容変動範囲を越えて低下した場合は表示画面に光学部
品の清掃指示を表示する警告手段と、を有することを特
徴とするＮＣレーザ装置が提供される。
ＣＮＣ）とレーザ発振器が結合したＮＣレーザ装置にお
いて、前記レーザ発振器への注入電力を測定する注入電
力測定手段と、レーザ出力を測定する出力測定手段と、
前記注入電力と前記レーザ出力とからレーザ出力効率を
算出する効率計算手段と、前記レーザ出力効率が所定の
許容変動範囲を越えて低下した場合は表示画面に光学部
品の清掃指示を表示する警告手段と、を有することを特
徴とするＮＣレーザ装置が提供される。
レーザ発振器への注入電力とレーザ出力を測定し、レー
ザ出力効率を算出する。レーザ出力効率が許容変動範囲
を越えて低下した場合には光学部品の汚染が限界に達し
たと判断して、表示装置を通してオペレータに知らせる
。
ザ出力効率を算出する。レーザ出力効率が許容変動範囲
を越えて低下した場合には光学部品の汚染が限界に達し
たと判断して、表示装置を通してオペレータに知らせる
。
〔実施例〕
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０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に基づいてＮＣレーザ装
置全体の動作を制御する。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０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に基づいてＮＣレーザ装
置全体の動作を制御する。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。
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。
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は後述するレーザ出力効率等、−時的に使用
するデータを格納するＲＡＭである。この他に加ニブロ
グラムや各種のパラメータを格納する不揮発性メモリや
システムプログラムを格納するＲＯＭがあるが、本図で
は省略しである。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０表示装置１８にはＣＲＴ或いは液
晶表示装置等が使用される。
するデータを格納するＲＡＭである。この他に加ニブロ
グラムや各種のパラメータを格納する不揮発性メモリや
システムプログラムを格納するＲＯＭがあるが、本図で
は省略しである。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０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にはルーツプロワが使用され、レーザガス１
９を冷却器２１ａ及び２１ｂ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１
９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。
９を冷却器２１ａ及び２１ｂ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１
９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。シャック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。シャック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
変換してレーザ出力モニタ値Ｐａとしてプロセッサ１に
入力する。電力測定器２６はレーザ用電源３の出力電流
及び出力電圧を測定して注入電力モニタ値Ｐｉを求め、
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
変換してレーザ出力モニタ値Ｐａとしてプロセッサ１に
入力する。電力測定器２６はレーザ用電源３の出力電流
及び出力電圧を測定して注入電力モニタ値Ｐｉを求め、
プロセッサ１に入力する。
次に、上記のＮＣレーザ装置におけるプロセッサ１の光
学部品の保守表示に関する処理を第２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。
学部品の保守表示に関する処理を第２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〕電力測定器２６を通して注入電力モニタ値Ｐｉ
を読み込む。
を読み込む。
〔Ｓ２〕パワーセンサ２４を通してレーザ出力モニタ値
Ｐａを読み込む。
Ｐａを読み込む。
〔Ｓ３〕レーザ出力モニタ値Ｐａを注入電力モニタ値Ｐ
ｉで徐してレーザ出力効率ηを求める。なお、正常時に
はレーザ出力効率ηΦ値はレーザ出力値が異なっても殆
ど変化せず、６〜７％の一定値である。
ｉで徐してレーザ出力効率ηを求める。なお、正常時に
はレーザ出力効率ηΦ値はレーザ出力値が異なっても殆
ど変化せず、６〜７％の一定値である。
〔Ｓ４〕レーザ出力効率ηが予め設定した許容変動範囲
を越えて低下したかどうかを判断し、低下した場合はＳ
５へ、低下していない場合はＳｌへ戻ってモニタを継続
する。
を越えて低下したかどうかを判断し、低下した場合はＳ
５へ、低下していない場合はＳｌへ戻ってモニタを継続
する。
〔Ｓ５〕光学部品の清掃指示を表示装置１日に表示する
。
。
このように、レーザ出力効率ηの値を常時監視していて
、限界を越えた場合にはオペレータに光学部品の清掃を
促す。
、限界を越えた場合にはオペレータに光学部品の清掃を
促す。
以上説明したように本発明では、レーザ発振器への注入
電力及びレーザ出力を測定してレーザ出力効率を求め、
この値が許容変動範囲を越えて低下した場合には光学部
品の清掃指示を表示装置に表示するので、オペレータが
一々運転時間を計測する必要がなく、保守が容易となる
。また、清掃忘れによる加工不良や光学部品の損傷を防
止することができる。
電力及びレーザ出力を測定してレーザ出力効率を求め、
この値が許容変動範囲を越えて低下した場合には光学部
品の清掃指示を表示装置に表示するので、オペレータが
一々運転時間を計測する必要がなく、保守が容易となる
。また、清掃忘れによる加工不良や光学部品の損傷を防
止することができる。
さらに、レーザ出力効率の算出はレーザ発振時に常時行
っているので、長時間の連続運転を行う場合でも清掃時
期の的確な判断ができる。
っているので、長時間の連続運転を行う場合でも清掃時
期の的確な判断ができる。
第２図は本発明の一実施例における光学部品の保守表示
の処理のフローチャートである。
の処理のフローチャートである。
１ プロセッサ
５−・−−−−−−・・−・−リア鏡
６・−・〜−−−−−−−−−−出力鏡７ ・・・
−レーザ光 ８・−・−・−・−・・・−表示装置 ４・・・−・・・・−・−パワーセンサ６−・−−−−
−・−・−・・電力測定器ａ−−−−−・・・−−−−
−・−レーザ出力モニタ値ｉ・−・−−−−−−・−・
−・−注入電力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
−レーザ光 ８・−・−・−・−・・・−表示装置 ４・・・−・・・・−・−パワーセンサ６−・−−−−
−・−・−・・電力測定器ａ−−−−−・・・−−−−
−・−レーザ出力モニタ値ｉ・−・−−−−−−・−・
−・−注入電力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、
したブロック図、
Claims (2)
- （１）数値制御装置（ＣＮＣ）とレーザ発振器が結合し
たＮＣレーザ装置において、 前記レーザ発振器への注入電力を測定する注入電力測定
手段と、 レーザ出力を測定する出力測定手段と、 前記注入電力と前記レーザ出力とからレーザ出力効率を
算出する効率計算手段と、 前記レーザ出力効率が所定の許容変動範囲を越えて低下
した場合は表示画面に光学部品の清掃指示を表示する警
告手段と、 を有することを特徴とするＮＣレーザ装置。 - （２）前記レーザ出力効率の算出はレーザ発振中に常時
行う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 (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062795A JPH02241071A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Ｎｃレーザ装置 |
| PCT/JP1990/000307 WO1990010962A1 (fr) | 1989-03-15 | 1990-03-08 | Laser a commande numerique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062795A JPH02241071A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Ｎｃレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241071A true JPH02241071A (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=13210642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1062795A Pending JPH02241071A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Ｎｃレーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02241071A (ja) |
| WO (1) | WO1990010962A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1150401A3 (en) * | 2000-04-25 | 2005-07-13 | Gigaphoton Inc. | Laser device management system |
| CN108746999A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-11-06 | 广汽本田汽车有限公司 | 一种激光头聚焦透镜保护镜片表面洁净度的监测方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5646954A (en) | 1996-02-12 | 1997-07-08 | Cymer, Inc. | Maintenance strategy control system and monitoring method for gas discharge lasers |
| JP3837626B2 (ja) * | 1998-10-29 | 2006-10-25 | ミヤチテクノス株式会社 | レーザ加工装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146993A (en) * | 1979-05-02 | 1980-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Laser device |
| JPH02143577A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ発振器の監視装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133681A (ja) * | 1984-12-04 | 1986-06-20 | Amada Co Ltd | 気体レ−ザ光出力制御装置のモニタ−装置 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1062795A patent/JPH02241071A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-08 WO PCT/JP1990/000307 patent/WO1990010962A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146993A (en) * | 1979-05-02 | 1980-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Laser device |
| JPH02143577A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ発振器の監視装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1150401A3 (en) * | 2000-04-25 | 2005-07-13 | Gigaphoton Inc. | Laser device management system |
| CN108746999A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-11-06 | 广汽本田汽车有限公司 | 一种激光头聚焦透镜保护镜片表面洁净度的监测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1990010962A1 (fr) | 1990-09-20 |
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