JPH07273387A - 出力波形制御方式 - Google Patents

出力波形制御方式

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JPH07273387A
JPH07273387A JP6062699A JP6269994A JPH07273387A JP H07273387 A JPH07273387 A JP H07273387A JP 6062699 A JP6062699 A JP 6062699A JP 6269994 A JP6269994 A JP 6269994A JP H07273387 A JPH07273387 A JP H07273387A
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JP
Japan
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pulse
width
pulse wave
waveform
time width
Prior art date
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Pending
Application number
JP6062699A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Enozono
人士 榎園
Nobuaki Iehisa
信明 家久
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 CNCからの波形データを処理してパルス波
を生成しそのパルス波を出力してレーザ光をパルス発振
させる出力波形制御方式に関し、穴開け加工だけでな
く、切断加工や溶接加工にも適切に対応したパルス幅を
出力できるようにする。 【構成】 CNC10から転送されてきた波形データ
は、レーザ発振器20に設けられた時間幅割り付け手段
21に入力される。時間幅割り付け手段21は、この波
形データWの各ステップに対して、予め任意の幅に設定
された時間幅ΔTを割り付ける。この時間幅ΔTは、短
い方から順に割り付けられ、パルス波生成手段22に送
られる。パルス波生成手段22は、送られてきた波形デ
ータWからパルス波P1を生成する。生成されたパルス
波P1は、20個のパルスセグメントから構成され、そ
の各パルスセグメントには、不均一な時間幅ΔTが割り
付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はCNC(数値制御装置)
からの波形データを処理してパルス波を生成しそのパル
ス波を出力してレーザ光をパルス発振させる出力波形制
御方式に関し、特に穴開け加工や切断加工、溶接加工に
応じて適切なレーザ光をパルス発振できるようにした出
力波形制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】YAGレーザ等の固体レーザにおけるレ
ーザ光の励起方法は、光エネルギを照射して行う光励起
によるものである。その光励起には、パルス的な励起
(パルス発振)と、連続的な励起(連続発振)とがあ
る。
【0003】パルス的な励起による場合、レーザ発振器
に入力されるパルス波に応じてレーザ光が出力される。
このパルス波は、パルス波の波高値である電流値、パル
ス幅及び繰り返し周波数から成り、レーザ発振器側電源
部に内蔵された出力制御回路から出力される。出力制御
回路は、パルス波を構成するこれらの電流値、パルス幅
及び繰り返し周波数の設定を変更することによりパルス
波の波形を制御し、それによってレーザ光を制御してい
る。
【0004】ところで、このパルス波は、予め設定され
た個数、例えば20個のパルスセグメントから構成され
ており、その各パルスセグメント毎に電流値データが設
定されている。また、パルスセグメント毎に時間幅が設
定され、1パルス全体の時間幅(パルス幅)は、そのパ
ルスセグメント毎の時間幅の総和になっている。このパ
ルスセグメント毎に設定された時間幅は、同一かつ短い
時間幅に設定される。すなわち、各パルスセグメントに
は、短い時間幅が均等に割り付けられる。
【0005】このように、パルスセグメントに短い時間
幅が割り付けられることにより、1パルス分のパルス幅
も短いものになる。例えば、各パルスセグメントに設定
される時間幅が0.1msecで、パルスセグメントの
設定個数が20個の場合、パルス幅は2msecとな
る。
【0006】一方、穴開け加工において最適とされるパ
ルス幅は0.1〜2.0msec程度の短いパルス幅で
ある。したがって、出力波形制御回路から出力されるパ
ルス波は、穴開け加工に適した波形になっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】これに対し、切断加工
や溶接加工では、1.0〜10msec程度の比較的長
いパルス幅を必要としており、したがって、出力制御回
路から出力されるパルス波は、必ずしも切断加工や溶接
加工に適しているとはいえなかった。また、パルス幅を
広くとろうとしても、上述したように、各パルスセグメ
ントには、短い時間幅が均等に割り付けられ、そのパル
スセグメント設定個数も制限されるため、パルス幅を広
くすることができなかった。
【0008】このように、従来の時間幅均等割り付けの
方法によるパルス幅制御では、穴開け加工には対応でき
るが、切断加工及び溶接加工には適切に対応できなかっ
た。しかも、従来は固体レーザの用途は主に穴開け加工
に限られていたが、固体レーザに関する技術の向上にと
もない、その用途を切断加工や溶接加工に拡げようとす
る傾向にある。この点からも、切断加工や溶接加工にも
適切に対応できるパルス幅制御が要求されている。
【0009】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、切断加工や溶接加工にも適切に対応したパル
ス幅を出力することができる出力波形制御方式を提供す
ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、CNC(数値制御装置)からの波形デー
タを処理してパルス波を生成しそのパルス波を出力して
レーザ光をパルス発振させる出力波形制御方式におい
て、前記CNCからの波形データを構成する各波形要素
毎に任意の幅に設定された時間幅を割り付ける時間幅割
り付け手段と、前記時間幅が割り付けられた前記波形デ
ータから前記パルス波を生成しレーザ発振器側に出力す
るパルス波生成手段と、を有することを特徴とする出力
波形制御方式が、提供される。
【0011】
【作用】時間幅割り付け手段は、CNCからの波形デー
タを構成する各波形要素毎に、任意の幅に設定された時
間幅を割り付ける。パルス波生成手段は、その時間幅が
割り付けられた波形データからパルス波を生成しレーザ
発振器側に出力する。したがって、パルス波のパルス幅
を任意の幅に制御できる。
【0012】
【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。図1は本発明の出力波形制御方式の構成を示す
ブロック図である。図において、CNC(数値制御装
置)10から転送されてきた波形データは、レーザ発振
器20に設けられた時間幅割り付け手段21に入力され
る。波形データWは、図2に示すように、20ステップ
(波形要素)から成り、各ステップ毎に電流値(波高
値)Iが設定され、20ステップ全体で1つの波形パタ
ーンを形成している。なお、この波形データWは、例え
ば8パターン設定され、その8パターンの波形データW
は、CNC10のメモリに格納され、必要に応じて読み
出され、レーザ発振器20側に出力される。
【0013】レーザ発振器20の時間幅割り付け手段2
1は、この波形データWの各ステップに対して、図3に
示すように、予め任意の幅に設定された時間幅ΔTを割
り付ける。なお、波形データWの各ステップは、後述す
るように、この波形データWから生成されるパルス波の
パルスセグメントに相当するものであり、時間幅割り付
け手段21は、そのパルスセグメントに対して時間幅Δ
Tを割り付けることになる。
【0014】この時間幅ΔTは、短い方から順に割り付
けられ、図3では、ステップ1からステップ4までは
0.1msecに、ステップ5からステップ10までは
0.2msecに、ステップ11からステップ16まで
は0.4msecに、そしてステップ17からステップ
20までは0.5msecに、それぞれ設定されてい
る。
【0015】図1に戻って、波形データWは、時間幅割
り付け手段21において時間幅ΔTが割り付けられた
後、パルス波生成手段22に送られる。このパルス波生
成手段22は、送られてきた波形データWからパルス波
P1を生成する。生成されたパルス波P1は、図4に示
すように、1〜20のステップ番号に対応して20個の
パルスセグメントから構成され、その各パルスセグメン
トには、不均一な時間幅ΔTが割り付けられている。し
たがって、パルス波P1は、各パルスセグメント毎に任
意の時間幅ΔTを持つようになり、その時間幅ΔTの総
和であるパルス幅ΣΔTも、任意の幅に設定可能とな
る。
【0016】例えば、図3の例では、パルス幅ΣΔT
は、0.1×4+0.2×6+0.4×6+0.5×4
で、6.0msecとなる。このパルス幅ΣΔTは、ス
テップ1のみ時間幅ΔTを設定し、他のステップには時
間幅ΔTを設定しない場合も考慮すると、得られる最小
のパルス幅ΣΔTは0.1msecとなり、また最大の
パルス幅ΣΔTは6.0msecとなるので、0.1m
sec〜6.0msecの広範囲のパルス幅をカバーで
きるようになる。
【0017】パルス波生成手段22は、パルス波P1を
生成すると共に、さらに図5に示すように、パルス波P
1を1単位として、そのパルス波P1を所定の繰り返し
周波数fで出力し、総数N個から成るパルス波Pを生成
する。このパルス波Pは、パルス波生成手段22から発
振器本体23に出力される。発振器本体23は、このパ
ルス波Pによってレーザ光24を出射する。このレーザ
光24は、レーザ加工機30においてワークに照射さ
れ、レーザ加工が行われる。
【0018】図4の例では、1単位を構成するパルス波
P1の7ステップ目までの時間幅ΔTは短く設定されて
いるので、それに対応して出力されるレーザ光24はワ
ークを連続的に叩くように作用し、8ステップ以降の時
間幅ΔTは長く設定されているので、それに対応して出
力されるレーザ光は、切断や溶接に適したレーザ光とな
ってワークに作用する。すなわち、パルス波P1は、1
ステップ目から20ステップ目までが全体として切断や
溶接に対して有効に作用し、良好な品質の切断や溶接が
行われることになる。
【0019】このように、本実施例では、波形データW
を構成する各ステップ毎に、任意の幅に設定した時間幅
ΔTを割り付け、その時間幅ΔTが割り付けられた波形
データWからパルス波P1を生成するようにした。この
ため、パルス波P1のパルス幅を任意の幅に制御するこ
とができる。したがって、穴明け加工に適した短いパル
ス幅から、切断や溶接に適した長いパルス幅まで、任意
の幅を持ったパルス波P1を生成することができ、加工
態様に応じた適切なレーザ加工が可能になる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、波形デ
ータを構成する各波形要素毎に、任意の幅に設定した時
間幅を割り付け、その時間幅が割り付けられた波形デー
タからパルス波を生成するようにした。このため、パル
ス波のパルス幅を任意の幅に制御することができ、穴明
け加工に適した短いパルス幅から、切断や溶接に適した
長いパルス幅まで、任意の幅を持ったパルス波を生成す
ることができる。したがって、加工態様に応じた適切な
レーザ加工が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の出力波形制御方式の構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】波形データを示す図である。
【図3】波形データに対する時間幅割り付けの例を示す
図である。
【図4】時間幅割り付け後のパルス波を示す図である。
【図5】出力されるパルス波を示す図である。
【符号の説明】
10 CNC 20 レーザ発振器 21 時間幅割り付け手段 22 パルス波生成手段 23 発振器本体 24 レーザ光 30 レーザ加工機 W 波形データ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CNC(数値制御装置)からの波形デー
    タを処理してパルス波を生成しそのパルス波を出力して
    レーザ光をパルス発振させる出力波形制御方式におい
    て、 前記CNCから転送された波形データを受信し、前記波
    形データを構成する各波形要素毎に任意の幅に設定され
    た時間幅を割り付ける時間幅割り付け手段と、 前記時間幅が割り付けられた前記波形データから前記パ
    ルス波を生成しレーザ発振器側に出力するパルス波生成
    手段と、 を有することを特徴とする出力波形制御方式。
  2. 【請求項2】 前記時間幅割り付け手段は前記各波形要
    素に対して前記時間幅を短い方から順に割り付けること
    を特徴とする請求項1記載の出力波形制御方式。
  3. 【請求項3】 前記波形要素の総数は制限され有限値で
    あることを特徴とする請求項1記載の出力波形制御方
    式。
  4. 【請求項4】 前記レーザ発振器はYAGレーザである
    ことを特徴とする請求項1記載の出力波形制御方式。
JP6062699A 1994-03-31 1994-03-31 出力波形制御方式 Pending JPH07273387A (ja)

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JP6062699A JPH07273387A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 出力波形制御方式
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