JPH0362514B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0362514B2 JPH0362514B2 JP59021818A JP2181884A JPH0362514B2 JP H0362514 B2 JPH0362514 B2 JP H0362514B2 JP 59021818 A JP59021818 A JP 59021818A JP 2181884 A JP2181884 A JP 2181884A JP H0362514 B2 JPH0362514 B2 JP H0362514B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- output
- reflected light
- workpiece
- laser output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
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- Optics & Photonics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、レーザ加工制御装置に関し、さら
に詳しくはレーザ出力制御時、被加工物からの反
射光がレーザ発振器内に入つてもレーザ出力制御
が影響を受けないようにして、溶接、切断などの
加工を安定に行なうことができるレーザ加工制御
装置に関するものである。
に詳しくはレーザ出力制御時、被加工物からの反
射光がレーザ発振器内に入つてもレーザ出力制御
が影響を受けないようにして、溶接、切断などの
加工を安定に行なうことができるレーザ加工制御
装置に関するものである。
第１図は従来のレーザ加工制御装置を示す構成
図、第２図は反射光とレーザ出力の関係を示す波
形図である。
図、第２図は反射光とレーザ出力の関係を示す波
形図である。
第１図において、１はレーザ発振器、２はレー
ザ光の伝送路、３はベンドミラー、４は集光装置
であるレンズ、５は被加工物、６は電源、７は伝
送路２に設けられたスプリツタ、８はレーザセン
サ、９はレーザ出力設定器、１０は源算器、１１
は増巾器である。
ザ光の伝送路、３はベンドミラー、４は集光装置
であるレンズ、５は被加工物、６は電源、７は伝
送路２に設けられたスプリツタ、８はレーザセン
サ、９はレーザ出力設定器、１０は源算器、１１
は増巾器である。
以上の構成において、レーザ発振器１から出力
されたレーザ光はベンドミラー３を通り、レンズ
４で被加工物５を加工する。この時、スプリツタ
７でレーザ出力光の一部を取り出し、レーザセン
サ８で、電気信号に変換し、これとレーザ出力設
定器９との差信号、つまり誤差信号を増巾器１１
で増巾して電源６へ入力し、この信号により電源
６でレーザ発振器１の放電電力を制御する。放電
電力を制御するとレーザ出力が可変でき、同じよ
うに、レーザセンサ８の方に又かえり出力をレー
ザ出力設定器９で設定された値と同じになるよう
に制御している。
されたレーザ光はベンドミラー３を通り、レンズ
４で被加工物５を加工する。この時、スプリツタ
７でレーザ出力光の一部を取り出し、レーザセン
サ８で、電気信号に変換し、これとレーザ出力設
定器９との差信号、つまり誤差信号を増巾器１１
で増巾して電源６へ入力し、この信号により電源
６でレーザ発振器１の放電電力を制御する。放電
電力を制御するとレーザ出力が可変でき、同じよ
うに、レーザセンサ８の方に又かえり出力をレー
ザ出力設定器９で設定された値と同じになるよう
に制御している。
この時、被加工物５に何か切断の条件が合わな
いとか、被加工物５や加工ヘツドつまりレンズ４
の振動などのため異常が起きたとかで、切断され
なかつたり、何か突起があつたりすると反射光が
伝送路２を返り、これがレーザ発振器１の中に入
る。レーザ発振器１の中に入ると、レーザの特有
の現象で電源６で励起しているレーザ出力に対
し、反射光がプラスされて発振する。例えば1kw
の出力の時100wの反射光が返つたとすると発振
器の中で増巾されて1.3kw位となつて出てくる。
いとか、被加工物５や加工ヘツドつまりレンズ４
の振動などのため異常が起きたとかで、切断され
なかつたり、何か突起があつたりすると反射光が
伝送路２を返り、これがレーザ発振器１の中に入
る。レーザ発振器１の中に入ると、レーザの特有
の現象で電源６で励起しているレーザ出力に対
し、反射光がプラスされて発振する。例えば1kw
の出力の時100wの反射光が返つたとすると発振
器の中で増巾されて1.3kw位となつて出てくる。
これは電源６が全く変わらなくても出てくる。
そして、この出力の一部がレーザセンサ８に入つ
て出力が大きくなつたと検出される。したがつ
て、レーザ出力設定器９に対し大きなフイードバ
ツクとなつて返つてくるから増巾器１１で電源６
の方の出力を下げようとする。つまり、放電電力
が下つてくる。
そして、この出力の一部がレーザセンサ８に入つ
て出力が大きくなつたと検出される。したがつ
て、レーザ出力設定器９に対し大きなフイードバ
ツクとなつて返つてくるから増巾器１１で電源６
の方の出力を下げようとする。つまり、放電電力
が下つてくる。
第２図において、Ａで示すように反射光が急し
ゆんな波形となつて返つてくると、レーザ出力は
Ｂで示すように急しゆんな波形として立上る。こ
の時、フイードバツクループにより放電電力を下
げようとするから、レーザ出力は下つてくる、し
かし反射光が急になくなると、今度は放電電力が
不足するから、レーザ出力Ｃで示すように落ち込
む。そして、被加工物５は動きながら加工される
ので、反射光は第２図に示す如く規則性はないが
繰り返えし出てくる。
ゆんな波形となつて返つてくると、レーザ出力は
Ｂで示すように急しゆんな波形として立上る。こ
の時、フイードバツクループにより放電電力を下
げようとするから、レーザ出力は下つてくる、し
かし反射光が急になくなると、今度は放電電力が
不足するから、レーザ出力Ｃで示すように落ち込
む。そして、被加工物５は動きながら加工される
ので、反射光は第２図に示す如く規則性はないが
繰り返えし出てくる。
例えば切断加工において、レーザ出力が上るの
は、被加工物が切れる方向へ行くが、何かの原因
で切断不良が起きると、次にレーザ出力が落ち込
むので余計切れなくなる。切れないと光はさらに
加工進行方向へ進んでいるので、切れていない所
へ光をあてるのでなお一層切れないことになる。
切断加工は燃焼の連続で切つて行くから燃焼が断
たれると、レーザ加工が寸断されると言う問題点
が出てくる。
は、被加工物が切れる方向へ行くが、何かの原因
で切断不良が起きると、次にレーザ出力が落ち込
むので余計切れなくなる。切れないと光はさらに
加工進行方向へ進んでいるので、切れていない所
へ光をあてるのでなお一層切れないことになる。
切断加工は燃焼の連続で切つて行くから燃焼が断
たれると、レーザ加工が寸断されると言う問題点
が出てくる。
また、波長10.6μｍのレーザ光ではレーザセン
サ８として熱電対を利用したボロメータが使われ
るが、センサの反応が遅いので、フイードバツク
ループの応答も早くすることができない。したが
つて、落ち込みを早く回復することができないと
言う問題点もある。
サ８として熱電対を利用したボロメータが使われ
るが、センサの反応が遅いので、フイードバツク
ループの応答も早くすることができない。したが
つて、落ち込みを早く回復することができないと
言う問題点もある。
この発明はこのような問題点に鑑みてなされた
もので、レーザ出力制御時、被加工物からの反射
光がレーザ発振器内に入つても、レーザ出力制御
が影響を受けないようにして、溶接、切断などの
加工を安定して行なうことができるレーザ加工制
御装置を提供することを目的とするものである。
もので、レーザ出力制御時、被加工物からの反射
光がレーザ発振器内に入つても、レーザ出力制御
が影響を受けないようにして、溶接、切断などの
加工を安定して行なうことができるレーザ加工制
御装置を提供することを目的とするものである。
以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明
する。
する。
第３図はこの発明の一実施例を示す構成図、第
４図はこの発明の一実施例の特性を示す波形図で
ある。
４図はこの発明の一実施例の特性を示す波形図で
ある。
第３図において、第２図と同一部分には同一符
号を付してある。２０は第２レーザセンサ、２１
は割算器で、反射光とレーザ出力との比を演算
し、レーザ出力が変化しても動作点を一定にす
る。２２はコンパレータ、２３はホールドレベル
設定器で、強い反射光が返つて来たとき電源６へ
出す指令を一定にするホールドレベルを予め設定
する。２４はサンプルホールド回路である。
号を付してある。２０は第２レーザセンサ、２１
は割算器で、反射光とレーザ出力との比を演算
し、レーザ出力が変化しても動作点を一定にす
る。２２はコンパレータ、２３はホールドレベル
設定器で、強い反射光が返つて来たとき電源６へ
出す指令を一定にするホールドレベルを予め設定
する。２４はサンプルホールド回路である。
次に、動作を説明する。
被加工物５からの反射光をスプリツタ７の被加
工物５側より第２レーザセンサ２０により検出
し、レーザ発振器１の出力との比、つまりＣ＝
ａ／ｂを割算器２１により演算し、この出力Ｃを
コンパレータ２２に入力ｄとして加え、コンパレ
ータ２２により、ホールドレベル設定値ｅ以上の
値を検出したときに、ホールド信号ｆとしてサン
プルホールド回路２４に加える。このホールド信
号ｆによりサンプルホールド回路２４は電源６へ
出す指令を一定にし、電源６の出力を一定に保持
する。また、反射光が無くなつた時は、サンプル
ホールド回路２４をサンプル状態にし、通常のレ
ーザ出力フイードバツク制御を行なう。
工物５側より第２レーザセンサ２０により検出
し、レーザ発振器１の出力との比、つまりＣ＝
ａ／ｂを割算器２１により演算し、この出力Ｃを
コンパレータ２２に入力ｄとして加え、コンパレ
ータ２２により、ホールドレベル設定値ｅ以上の
値を検出したときに、ホールド信号ｆとしてサン
プルホールド回路２４に加える。このホールド信
号ｆによりサンプルホールド回路２４は電源６へ
出す指令を一定にし、電源６の出力を一定に保持
する。また、反射光が無くなつた時は、サンプル
ホールド回路２４をサンプル状態にし、通常のレ
ーザ出力フイードバツク制御を行なう。
このようにすることにより、レーザ出力制御回
路が反射光による影響を受けないようにして、第
４図に示すように反射光によりレーザ出力は上昇
するが、第２図Ｃに示すレーザ出力の低下を無く
し、前述の従来装置の問題点を解消することがで
きる。また、変動範囲を少なくして安定な加工を
可能とする。
路が反射光による影響を受けないようにして、第
４図に示すように反射光によりレーザ出力は上昇
するが、第２図Ｃに示すレーザ出力の低下を無く
し、前述の従来装置の問題点を解消することがで
きる。また、変動範囲を少なくして安定な加工を
可能とする。
以上の説明からわかるように、この発明によれ
ば、レーザ光の伝送路からレーザ発振器の出力光
及び被加工物からの反射光の一部を夫々取り出
し、両者の比を演算し、コンパレータにより予め
定めたホールドレベル設定値以上の値を検出した
時にサンプルホールド回路により電源の出力を一
定に保持するようにしたから次の効果を有する。
ば、レーザ光の伝送路からレーザ発振器の出力光
及び被加工物からの反射光の一部を夫々取り出
し、両者の比を演算し、コンパレータにより予め
定めたホールドレベル設定値以上の値を検出した
時にサンプルホールド回路により電源の出力を一
定に保持するようにしたから次の効果を有する。
(1) 自動的にサンプルホールド回路を動作させる
ことができる。
ことができる。
(2) 反射光とレーザ出力との比を演算したことに
より、レーザ発振器の出力が変化しても動作点
が一定である。
より、レーザ発振器の出力が変化しても動作点
が一定である。
(3) レーザ出力の変動、低下を少なくできる。
(4) 安定な加工ができる。
第１図は従来のレーザ加工制御装置を示す構成
図、第２図は反射光とレーザ出力の関係を示す波
形図、第３図はこの発明の一実施例を示す構成
図、第４図はこの発明の一実施例の特性を示す波
形図である。 図中、１はレーザ発振器、２は伝送路、３はベ
ンドミラー、４はレンズ、５は被加工物、６は電
源、７はスプリツタ、８はレーザセンサ、９はレ
ーザ出力設定器、１０は減算器、１１は増巾器、
２０は第２レーザセンサ、２１は割算器、２２は
コンパレータ、２３はホールドレベル設定器、２
４はサンプルホールド回路である。なお、図中同
一符号は夫々同一又は相当部分を示す。
図、第２図は反射光とレーザ出力の関係を示す波
形図、第３図はこの発明の一実施例を示す構成
図、第４図はこの発明の一実施例の特性を示す波
形図である。 図中、１はレーザ発振器、２は伝送路、３はベ
ンドミラー、４はレンズ、５は被加工物、６は電
源、７はスプリツタ、８はレーザセンサ、９はレ
ーザ出力設定器、１０は減算器、１１は増巾器、
２０は第２レーザセンサ、２１は割算器、２２は
コンパレータ、２３はホールドレベル設定器、２
４はサンプルホールド回路である。なお、図中同
一符号は夫々同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ レーザ出力のフイードバツク制御系を有する
レーザ加工機の制御装置において、レーザ発振器
と被加工物間のレーザ光の伝送路から前記レーザ
発振器の出力光及び被加工物からの反射光の一部
を夫々取り出し、両者の比を演算し、コンパレー
タにより予め定めたホールドレベル設定値以上の
値を検出した時に、サンプルホールド回路により
電源の出力を一定に保持することを特徴としたレ
ーザ加工制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021818A JPS60167486A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | レ−ザ加工制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021818A JPS60167486A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | レ−ザ加工制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60167486A JPS60167486A (ja) | 1985-08-30 |
| JPH0362514B2 true JPH0362514B2 (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=12065637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59021818A Granted JPS60167486A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | レ−ザ加工制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60167486A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0714098B2 (ja) * | 1985-10-30 | 1995-02-15 | 株式会社日平トヤマ | レ−ザ出力制御装置 |
| JPS631365U (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | ||
| JP2561864B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1996-12-11 | 株式会社小松製作所 | 斜板式油圧ポンプの斜板揺動装置 |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP59021818A patent/JPS60167486A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60167486A (ja) | 1985-08-30 |
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