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    • 专利摘要:

    公开号:WO1989010232A1
    申请号:PCT/JP1989/000308
    申请日:1989-03-23
    公开日:1989-11-02
    发明作者:Nobuaki Iehisa；Kazuhiro Suzuki
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] N C レーザ装置
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明は金属加工等に使用される、 数値制御装置とレーザ 発振器が結合した N C 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 N C レーザ装置に関する。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] C 0 2 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、 数値制御装置と結合され た N C レーザ装置として金属加工等に広く使用されるように な った。 こ のよ う なガス レーザ発振器においては、 発振効率 を向上させるために、 レーザ発振を行って高温にな っ た レー ザガスを充分再冷却する必要があるので、 レーザガスはたえ ずルーツブロワ等で冷却器を通して装置内を循環させている。 ところが、 このルーツブロワには転がり軸受けを使用してい るので、 潤滑油成分がレーザガス中に混入して光学部品を汚 染し、 出力低下をもたらす。 したがってある程度の時間運転 を行う と、 レーザ出力を回復させるために光学部品を清掃す るかあるいは光学部品を交換する必要がある。 これを従来は オペ レータが運転時間を計測し、 オペレータが判断して、 光 学部品の清掃または交換を行なっていた。
    [0007] しかし、 オペ レータが運転時間を計測し、 判断して、 光学 部品の清掃、 交換を行う方法は、 以下のような課題がある。 すなわち、 オペレーダが計測作業を忘れたり、 誤った計測 あるいは誤った判断をした場合には、 真に交換作業が行われ るべきときに、 これが行われない。 このような事態が発生す ると、 レーザ発振装置の出力バヮ一が低下するので、 加工効 率の低下やワークの加工不良が発生する。
    [0008] また、 汚れた光学部品をそのまま使用し続けると、 汚れが レーザ光を吸収し加熱され、 光学部品自体が損傷を受け、 清 掃作業では復旧できなぐなることもある。 したがって光学部 品の清掃、 交換時期の判定の適否は、 レーザ発振装置の性能 維持及び寿命に直接関係して く る重要なボイ ン ト の 1つであ り、 かつ高額な光学部品の無駄な交換を行わなくても済む為 経済性にも影響する。 発 明 の 開 示
    [0009] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 レ 一ザ究振装置の光学部品の清掃と交換時期を表示装置を通し てオペレータに指示するようにした N C レーザ装置を提供す ることを百的とする。
    [0010] 本発明では上記課題を解決するために、
    [0011] 数値制御装置とレーザ発振器が結合した N C レーザ装置の 光学部品の清掃、 交換時期の決定方法において、 レーザの発 振時間を計測する計測手段と、 レーザ出力パワーを測定する パワー測定手段とを有し、 前記発振時間が光学部品の使用寿 命に基づく所定の時間以内で、 出力パワーの低下率が規定値 以下のときは、 オペ レータに対して光学部品の清掃を指示す る表示を行い、 レーザの発振時間が該所定の時間を越えたと きに出力パワーの低下率が規定値以下のときは、 オペレータ に対して光学部品の交換を指示する表示を行うような機能を 有することを特徴とする N C レーザ装置が、
    [0012] 提供される。
    [0013] レーザの発振時間を計測し、 発振時間が所定の時間以内で 出力パワーの低下率が規定値以下のときは、 オペ レータ に対 して光学部品の清掃を指示する表示を行う。
    [0014] レーザの発振時間が所定の時間を越えたときに出力パワー の低下率が規定値以下のときは、 オペレータに対して光学部 品の交換を指示する表示を行う。
    [0015] こ の表示に従って清掃、 部品交換をすればよ く 、 従ってォ ペ レータは時間の計測等の必要がな く なり、 保守が容易にな ると同時に、 保守部品の経済性が向上する。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1 図は本発明の一実施例に使用する N C レーザ装置の構 成図、
    [0016] 第 2図は本発明の一実施例のソ フ トウヱァのフローチ ャー ト図である。 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。
    [0017] 第 1図に本発明の一実施例に使用する N C レーザ装置の構 成図を示す。 1 は全体を制御する C P ϋ、 2 は出力制御回路 であり、 出力指令値を電流指令値に変換して出力し、 その内 部にディ ジタル値をアナログ出力に変換する D Αコ ンバータ を内蔵している。 3 はレーザ用電源であり、 商用電源を整流 して、 出力制御回路 2からの指令に応じた高周波の電圧を出 力する。
    [0018] 4 は放電管であり、 内部にレーザガスを循環させ、 レ一ザ 用電源 3からの高周波電圧を印加して、 レーザガスを励起状 態にする。 5 はレーザ光を反射する全反射鏡、 6は出力鏡で あり、 レーザ光はこの全反射鏡 5 と出力鏡 6間を往復するこ とにより、 励起されたレーザガスからエネルギーを受けて、 増幅され、 出力鏡 6から一部が外部に出力される。 出力され たレーザビーム 9 はベンダミ ラー 7で方向を変え、 集光レン ズ 8 によって、 ワークの表面に照射される。
    [0019] 1 0 は加工プログラム及びバラメータ等が格納されている メ モ リ であり、 不攆凳性のバブルメ モリ等が使用される。 1 1 は位置制御画路であり、 その出力はサーボアンプ 1 2によ つて増幅され、 サーボモータ 1 3を回転制御し、 ボールスク リ ュー 1 4及びナツ ト 1 5 によってテーブル 1 6 の移動を制 御し、 ワーク 1 7の加工を行う。 1 8 は表示装置であり、 C R T或いは液晶装置等が使用される。 1 9 はレーザ発振装置 の出力バヮ一レベルを測定するパワーセンサであり、 全反射 鏡 5の一都を透過させて出力されたモニター用レーザ出力を、 熱電あるいは光電変換素子等を用いて測定する。
    [0020] ここで、 C P U 1 は毎画の運転時に於いて、 レーザが発振 している時間を計測し、 積算している。 まず、 N C レーザ装 置の立ち上げ時に、 C P U 1 は所定の出力値 （パワー指令 値） をレーザ発振器の出力制御回路 2 に指令する。 そして実 際に出力されたレーザ出力をパワーセ ンサ 1 9によりモニタ し、 その実出力値を C P U 1が読み込む。 C P U 1 は実出力 値をパワー指令値と比較してその低下率 （パワー低下率） を 計算する。
    [0021] パワー低下率が所定の限界値を越えていて、 かつレーザの 発振時間が所定の時間以内の場合は、 C P U 1 は光学部品の 清掃を行うように C R T 1 8に表示させる指令を出力する。 パワー低下率が所定の限界値を越えていて、 さ らにレーザの 発振時間が所定の時間を越えている場合は、 c p υ 1 は光学 都品の交換を行うように C R T 1 8 に表示させる指令を出力 する。 従って、 オペ レータは運転時間を計測したり、 出力パ ヮーを測定したりする必要がな く なる。 この結果オペ レータ の光学部品の清掃忘れによる加工不良を防ぎ、 オペ レータ の 光学部品の交換忘れによる損傷を防止できる。
    [0022] 次に上記の実施例のソフ トウヱァの処理について述べる。 第 2図に本実施例のソフ トウヱァのフローチャー ト図を示す。 〔 S 1 〕 レーザ加工機立ち上げ時に、 C P U 1 はレーザ出力 制御回路 2に所定の出力値 （パワー指令値） を指令する。
    [0023] 〔 S 2 〕 実出力値を、 パワーセ ンサ 1 9を通じて読み込む。 〔 S 3 〕 パワー指令値と実出力値とからパワー低下率を計 算する。
    [0024] [ S 4 ) パワー低下率が所定の限界値を越えているかどう力、 を調べる。 越えている場合は S 5へ進む。 越えていない場合 は終了する。
    [0025] 〔 S 5 〕 レーザ発振時間が所定の最大発振時間を越えている かどうかを調べる。 越えている場合は S 6 へ進む。 越えてい ない場合は S Tへ進む。
    [0026] 〔 S 6 〕 光学部品を交換するように C R T 1 8 に表示する。 〔 S 7 〕 光学部品を清掃するように C R T 1 8 に表示する。 このようにレーザ加工機の光学部品の保守時期に関しては、 常に所定の運転時間後の最適な時期に行う ことが可能となる ので、 レーザ加工機の性能の長期的安定性が向上し、 光学部 品の寿命が改善される。
    [0027] 以上説明したように本発明では、 レーザ発振装置の発振時 間を計測し、 また同装置の立ち上げ時にレーザ出力パワーを 測定してパワー低下率を計算し、 この発振時間とパワー低下 率の値に基づいてレーザ発振装置の光学部品の清掃あるいは 交換時期を C R Tに表示させるようにしたので、 光学部品の 保守時期に関して、 オペレータが計測、 判断する必要がな く なる。
    [0028] さらに、 必ず最適な時期に保守を行う ことが可能となるの でレーザ出力の長期的安定性が向上し、 また光学部品の寿命 が改善される。
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    1 . 数値制御装置とレーザ加工機が結合した N C レーザ装 置において、
    レーザの発振時間を計測する計測手段と、
    レーザ出力パワーを測定するパワー測定手段と、
    前記発振時間が光学部品の使用寿命に基づく所定の時間以 内で、 出力パワーの低下率が規定値以下のときは、 光学部品 の清掃を指示する表示を行い、 レーザの発振時間が該所定の 時間を越えたときに出力バヮ一の低下率が規定値以下のとき は光学部品の交換を指示する表示を行う表示手段と、
    を有することを特徴とする N C レーザ装置。
    2 . 前記出力パワーの測定はレーザ発振器の立ち上げ時に 行う ことを特徴とする特許請求の範囲第 1 項記載の N C 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:
    公开号 | 公开日
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    US5043555A|1991-08-27|
    EP0370110A4|1990-12-05|
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    EP0370110B1|1993-07-28|
    JP2536900B2|1996-09-25|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-11-02| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1989-11-02| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
    1989-11-24| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989903805 Country of ref document: EP |
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    1993-07-28| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1989903805 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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