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    • 专利摘要:

    公开号:WO1988002939A1
    申请号:PCT/JP1987/000752
    申请日:1987-10-06
    公开日:1988-04-21
    发明作者:Etsuo Yamazaki
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H01S3-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 レーザ装置 技 術 分 野
    [0002] 本発明は複数の高周波電源を有する レーザ装置に関し、 特 に、 高周波電源の 1部が異常状態になったとき、 その高周波 電源を切り離して残りの正常な高周波電源で運転できるよう に構成したレーザ装置に閩する。 背 景 技 術
    [0003] 従来のレーザ装置ではレーザ管を放電させるための電源は
    [0004] 1個であり、 電源の一部の故障によってレーザ装置全体が停 止してしまう こととなっていた。
    [0005] これに対し、 本願出願人は先に特願昭 6 1 一 2 0 8 4 9 2 号において、 レーザ管の電極を複数に分割し、 こ の電極毎に 高周波電源を設けたレーザ装置を出願している。 第 2図にこ のブロ ック図を示す。 図において、 1 0 はレーザ管であり、 レーザ媒質ガスが循環させられ、 放電がおこなわれ、 レーザ 光が増幅される。 1 2 は出力鏡であり、 1 3 は全反射鏡であ る。 1 4 は送風機であり、 レーザ媒質ガスを循環させる。 1 5 は冷却器であり、 レーザ媒質ガスを冷却する。
    [0006] 2 1乃至 2 8 は高周波電源 （以下 R F電源と言う） であり、 偭々の R F電源はそれぞれ電極 3 1乃至 3 8に接繞されてい る。 3 9 は他方の電極であり、 アースに接続されている。 4 1 は出力制御回路であり、 必要な出力に応じて R F電源 2 1 乃至 2 8を有効にする。 これは図示されていないキ一ボー ド 等によつて入力される。 4 2 は出力制御ラィ ンであり、 図で は一本の線で表しているが、 各 R F電源を有効にするための 制御信号が各 R F電源毎に接繞されている。 尚、 5 1 はレー ザ光である。
    [0007] 次ぎに、 この勣作について述べる。 例えば出力が全体の半 分でよいときは、 R F電源 2 3乃至 2 6を有効とし、 他の R F電源はオフとする信号を出力制御回路から出力制御ラィ ン を柽由して送る。 そうすると中央部の電流密度は全出力のと きと同一であり、 T E M 0 0 モー ドとなるが、 レーザ光の出 力は有効な R F電源の数に略比例したものとなり、 切断加工 等に適し ものとなり、 高い発振効率が得られる。 これを適 宜出力に応じて R F電源の一部をォンにすれば、 必要な出力 を発振効率を落とすことなく得られる。
    [0008] しかし、 従来の単一の高周波電源を有する レーザ装置では 勿論電源が異常になれば、 レーザ装置は停止する。
    [0009] 又、 第 2図に示す複数の高周波電源を有する レーザ装置に おいても 1個の高周波電源が異常になった場合に異常高周波 電源の出力電圧が高く なつたり、 或いは異常に低く なつたり した場合等に他の正常な高周波電源は互いに並列にレーザ管 に接続されているので、 残りの高周波電源での運転ができな く なるという問題点があつた。 発 明 の 開 示 本発明の百的は上記問題点を解決し、 高周波電源の 1 部が 異常状態になったときでも、 その高周波電源を切り離して残 りの正常な高周波電源のみで運転できるように構成したレー ザ装置を提供することにある。
    [0010] 本発明では上記の問題点を解決するために、
    [0011] 放電管に設けられた複数の電極と該電極に対応して接続さ れた高周波電源を有する レーザ装置において、
    [0012] 前記高周波電源毎に出力状態を検出する出力検出手段と、 前記出力検出手段によって検出された出力状態によって高 周波電源の異常を検出する異常検出手段と、
    [0013] 前記開閉手段によつて前記異常高周波電源をオフする開閉 手段と、
    [0014] を有することを特徴とする レーザ装置が、
    [0015] 提供される。
    [0016] 1個の高周波電源が異常になっても、 異常検出手段で検出 して、 開閉手段が異常高周波電源をオフにするので、 他の正 常な高周波電源で運転を続行することができる。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は本発明の一実施例のレーザ装置のブロ ック図、 第 2図は複数の高周波電源を使用したレーザ装置の全体の 構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第 1図に本発明の一実施例の高周波電源の 1個分のブロ ッ ク図を示す。 第 2図と同一の要素には同一の記号が付してあ る。
    [0017] 図において、 1 は制御回路であり、 高周波電源をオン、 ォ フさせる開閉手段 1 a、 高周波電源の異常を検出する異常検 岀手段 1 b、 図示されていないレーザ岀カを設定する設定手 段等を有する。 制御回路 1 はレーザ加工機のテーブル等を同 時に制御する レーザ加工用の数値制御装置 （ C N C ) を使用 する。 2 は発振器であり、 後述のィ ンバータ 2 1 bの周波数 と同一の周波数の矩形波を岀力する。 その出力は積分面路 3 に入力され、 積分され、 ノ コギリ波に変換される。 4は比較 器であり積分回路 3 のノ コギリ波と、 演算器 8からのレベル 信号によって後述のィ ンバータ 2 1 bのパルス幅をきめて、 P W M信号 （パルス幅変調信号） を出力する。 ゲー ト 5 は比 較器 4からの P W M信号を開閉手段 1 aからの開閉信号によ つてゲー 卜する。 即ち、 開閉信号が " 1 " のときは、 比較器 4の P W M i 号がそのままイ ンバータ 2 1 bへ出力され、 開 閉信号が tt 0 " のときはゲー ト 5 の P W M信号は出されない。
    [0018] 2 1 は高周波電源 （R F電源） であり、 整流回路 2 1 a、 イ ンバータ 2 1 b、 共振回路 2 1 c、 昇圧トラ ンス 2 1 d等 から構成されている。 高周波電源 2 1 は、 入力電源を整流回 路 2 1 a で整流して直流電圧に変換し、 ィ ンバータ 2 1 bで 約 1 M H 2〜 2 M H z程度の高周波の矩形波に変換する。 こ の高周波矩形波を共振 HI路 2 1 c によって、 共振させる。 こ の出力を昇圧 ト ラ ンス 2 1 dによって、 高電圧に舁圧する。 こ の電圧がレーザ管 1 0 に供袷される。 6 は電流検出器で あり、 高周波電源 2 1 の出力電流を検出する。 この検出器は 公知の変流器、 ホール素子等を使用することができる。 この 電流検出値は電流増幅器 7によつて増幅され、 演算器 8及び 異常検出手段 1 bに送られる。 演箕器 8 では岀カ設定信号と 電流値のフイ ー ドバッ クの差分を求めて、 比較器 4へその差 分を出力する。
    [0019] 異常検出手段 1 b では電流信号から高周波電源 2 1 の異常 を検出する。 例えば、 予め正常な電流を設定して、 この値か らプラス、 マイ ナス 1 0 %越えたら異常とする。 この値は勿 論実際の装置における異常状態によつて計算及び実測に基づ いて適当な値に変更することができる。 異常検出手段によつ て異常が検出されると、 異常信号が開閉手段 1 aに出力され る。 開閉手段 1 a は開閉信号を " 0 " とする。 ゲー ト 5 はそ の出力を " 0 " と して、 高周波電源 2 1 の出力はオフされ、 異常を生じた高周波電源はレーザ管 1 0から切り離される。
    [0020] 以上述べたように、 1個の高周波電源の制御回路ごとに異 常検出手段を設けたので、 1個の高周波電源に異常が発生し ても、 これを切り離して残りの高周波電源でレーザ発振を続 行する こ とができる。
    [0021] 以上の説明では、 異常を検出するために電流値を使用した が、 出力電圧を使用することもできる し、 又、 電流及び電圧 の両方によって検出すことも可能である。 又、 レーザ光出力 を常時監視し、 レーザ光出力に異常が発生したときに、 各高 周波電源の状態を調べて、 異常検出をおこなうように構成す ることも可能である。
    [0022] さらに、 イ ンバータの入力信号を κ 0 " にすることにより、 高周波電源の出力を遮断するようにしたが、 高周波電源の最 終段にマグネッ ト スイ ツチ等をおいて、 異常の発生した高周 波電源をレーザ管から切り離すこともできる。
    [0023] ¾上説明したように本発明では、 高周波電源を複数設け、 異常検出手段によつて異常の発生した高厨波電源を切り離す ように搆成したので、 1個の高周波電源が異常になつても他 の高周波電源でレーザ装置の運転を繞行することができる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 放電管に設けられた複数の電極と該電極に対応して接 続された高周波電源を有する レーザ装置において、
    前記高周波電源毎に出力状態を検出する出力検出手段と、 前記出力検出手段によって検出された出力状態によって高 周波電源の異常を検出する異常検出手段と、
    前記開閉手段によって前記異常高周波電源をオフする開閉 手段と、
    を有することを特徴とする レーザ装置。
    2 . 前記異常検出手段及び前記開閉手段は数値制御装置
    ( C C ) に含まれることを特徴とする特許請求の範囲第 1 項記載のレーザ装置。
    3 . 前記出力状態を出力電流で検出することを特徴とする 特許請求の範囲第 1項記載のレーザ装置。
    4 . 前記出力状態を出力電圧で検出することを特徴とする 特許請求の範囲第 1項記載のレーザ装置。
    5 . 前記高周波電源はイ ンバータ回路を舍むことを特徴と する特許請求の範囲第 1項記載のレーザ装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
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    引用文献:
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