JPH0710864Y2 - レーザ加工機のレーザ出力制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はワークより反射される異常反射光によりレー
ザ発振器や光学系が損傷されるのを防止するレーザ加工
機のレーザ出力制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来レーザ加工機によりアルミニウムや銅などの高反射
材料を切断する場合、ワークより反射した反射光が光路
を逆進し、光路上の光学系やレーザ発振器が損傷される
不具合が発生する。

このため従来では例えば特開昭３−63589号公報のよう
に、光路上に部分透過鏡を設けて光路を逆進する異常反
射光をモニタし、異常反射光を検出したら装置を停止す
るなどして光学系やレーザ発振器が損傷されるのを防止
するようにしたものが提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕 しかし上記従来の装置では、レーザ出力のフィードバッ
ク制御を行わないレーザ発振器を使用している場合効果
があるが、フィードバック制御を行うレーザ発振器を使
用したレーザ加工機では、ワークより異常反射があって
もレーザ発振器の出力がフィードバック制御により一定
に維持されるため、上記従来の方法では異常反射を検出
できない不具合があった。

この考案は上記不具合を改善する目的でなされたもの
で、出力フィードバック制御を行うレーザ発振器を私用
したレーザ加工機でも、異常反射光により光学系やレー
ザ発振器が損傷されるのを防止できるレーザ加工機のレ
ーザ出力制御装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

この考案は上記目的を達成するために、レーザ発振器１
より放出されるレーザ光の強度を検出して、レーザ光の
強度が一定となるよう電源部を出力フィードバック制御
するレーザ加工機のレーザ出力制御装置において、上記
レーザ発振器を流れる放電電流を検出して、この放電電
流が予め低レベル設定器で設定した設定値以下になった
ときに、警報器を動作させ、また加工を停止するように
制御するようにしたことにより、異常反射光により光学
系やレーザ発振器が損傷されるのを防止したレーザ加工
機のレーザ出力制御装置を提供しようとするものであ
る。

〔実施例〕

この考案の一実施例を図面を参照して詳述する。

図において１はレーザ発振器で、このレーザ発振器１よ
り発振されたレーザビームは光路２上に設けられた複数
のミラー（図では１枚のみ示す）３により加工ヘッド４
へ導かれ、加工ヘッド４内に設けられたレンズ５により
ワーク６に集光されてワーク６の切断に供せられる。

また７は上記レーザ発振器１へ電力を供給する電源、８
はレーザ発振器１の出力（レーザ光の強度）を検出する
出力検出器で、この出力検出器８で検出されたレーザ出
力は比較器10にフィードバックされて、レーザ出力設定
器11により設定された設定値と比較され、その偏差によ
り電源７よりレーザ発振器１へ流される放電電流が制御
されて、レーザ発振器１よりレーザ出力設定器11で設定
されたレーザ出力が出力されるようにフィードバック制
御されるようになっている。

一方、レーザ発振器１へ流される放電電流は放電電流計
12により検出されて、スイッチ13により２個の比較器1
4,15の一方へ選択的に入力できるようになっている。

上記各比較器14,15には切断時のレベルを設定する低レ
ベル設定器16及びピアッシング時のレベルを設定する低
レベル設定器17よりそれぞれ設定値が入力されていて、
放電電流計12が検出した値と比較し、放電電流計12が検
出した値が設定値より小さくなった場合警報信号をタイ
マ18,19を介して警報器20へ出力するようになってい
る。

次に作用を説明すると、フィードバック制御により出力
制御されるレーザ発振器１より発振されたレーザビーム
は、光路２上を加工ヘッド４へ進み、加工ヘッド４内に
設けられたレンズ５によりワーク６に集光されてワーク
６の切断に供せられる。

また切断するワーク６が高反射材料の場合、ピアッシン
グ時や切断時にワーク６より反射されることがあり、こ
の反射光は光路２上を逆進してレーザ発振器１へ達す
る。

異常反射光がレーザ発振器１へ入射すると、出力検出器
８がこれをレーザ出力が増加したものとして検出するた
め、レーザ出力を低減すべくレーザ発振器１へ流す放電
電流が減少するようフィードバック制御が行われる。

一方放電電流の減少は放電電流計12により検出されて、
切断時にはスイッチ13を介して比較器14へ、またピアッ
シング時には比較器15へ入力される。

そして切断時には低レベル設定器16により設定された設
定値と、そしてピアッシング時には低レベル設定器17に
より設定された設定値と比較され、放電電流計12により
検出された実際の放電電流が設定値より小さくなった場
合、比較器14,15より警報信号がタイマ18,19を経て警報
器20へ出力され、警報器20より警報が発生されると同時
に、ワーク６の加工が停止される。

なお、低レベル設定器を２個設けたのは、切断時とピア
ッシング時には反射光のレベルが異なるため、それぞれ
のレベルに合わせて設定値が設定できるようにするため
である。

また比較器14,15の出力をタイマ18,19を介して警報器20
へ出力するようにしたのは、一時的な放電電流に対して
警報器20が動作したり、加工が停止されるのを防止する
ためである。

さらに上記実施例では、高反射材料を切断する場合につ
いて説明したが普通の材料をピアッシングする際にもワ
ークからの反射があるので、ピアッシングの検出に使用
してもよいと共に、低レベル設定器16,17と別に高レベ
ル設定器を設けて、高レベルも設定できるようにすれ
ば、光学系の汚れやくもりなどの異常も検出することが
できる。

さらに光路２上に設けられたミラー３をビームスプリッ
タに替えて、レーザ発振器１より放出されるレーザ光の
一部をこのビームスプリッタを透過させ、透過したレー
ザ光を図の破線で示すように出力検出器８に導いてレー
ザ出力を検出し、上記と同様な出力フィードバック制御
を行うことにより、加工点近傍でレーザ出力がモニタで
きるため、検出精度が上ると共に、光学系の汚れなども
検出することができるようになる。

〔考案の効果〕

この考案は以上詳述したように高反射材料の切断中また
はピアッシング中にワークより反射した異常反射光がレ
ーザ発振器へ入射すると放電電流が減少するのを検出し
て、検出値が設定値より小さくなった場合に警報を発生
し、または加工を停止するようにしたことから、異常反
射によりワークが切断できなくなったのをすぐに知るこ
とができると共に、異常反射光により光学系やレーザ発
振器が損傷されるのを未然に防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すブロック図である。 １はレーザ発振器、12は放電電流計、16,17は低レベル
設定器、20は警報器。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ発振器１より放出されるレーザ光の
   強度を検出して、レーザ光の強度が一定となるよう電源
   部を出力フィードバック制御するレーザ加工機のレーザ
   出力制御装置において、上記レーザ発振器１を流れる放
   電電流を放電電流計12で検出して、この放電電流が予め
   低レベル設定器16,17で設定した設定値以下になったと
   きに、警報器20を動作させ、また加工を停止するように
   制御してなるレーザ加工機のレーザ出力制御装置。
2. 【請求項２】低レベル設定器16,17を少なくとも２個設
   けてなる請求項１記載のレーザ出力制御装置。
3. 【請求項３】低レベル設定器16,17と別に高レベル設定
   器も設けて、光学系の汚れなども検出できるようにして
   なる請求項１記載のレーザ出力制御装置。