能够控制气体压力和气体消耗量的气体激光振荡器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将激光气体作为介质而使激光振荡的气体激光振荡器。
【背景技术】
[0002]在搭载到激光加工机上的气体激光振荡器中进行激光振荡时，将激光气体的压力控制为预定的大小。如果气体容器内的气体压力变动，则为了激发激光气体而提供的电压和电流的大小发生变动，据此激光输出发生变化。因此，为了实现稳定的激光输出，需要高速并且高精度的激光气压控制。
[0003]通过调整提供给气体容器的激光气体的量和从气体容器排出的激光气体的量来控制气体容器内的气体压力。例如，JP2013-042000A和JPH05-226731A中公开了一种气体激光振荡器，在激光气体的供给部和排出部的一方设置控制阀，提供或排出一定量的激光气体。
[0004]但是，如果要提高气体压力控制的精度，则要在短时间重复激光气体的供给和排出，结果激光气体的消耗量增大，气体激光振荡器的运用成本增大。JP2013-026302A、JPH01-179479A、JPH03-166784A、JPH04-176178A中公开了一种技术，其利用检测激光气体的供给量和排出量的检测单元来控制激光气体消耗量。但是，在这样的气体激光振荡器中，需要另外设置检测单元，因此成本增大。
[0005]因此，寻求一种廉价的气体激光振荡器，其能够执彳丁尚速且尚精度的气压控制，并且能够控制激光气体消耗量。
【发明内容】
[0006]本申请的第一个发明，提供一种气体激光振荡器，其具备:气体容器，其收容激光气体；第一传感器，其检测上述气体容器内的激光气体的压力；气体供给源，其对上述气体容器提供激光气体；真空栗，其从上述气体容器排出激光气体；第一控制阀，其能够通过调节开度来控制提供给上述气体容器的激光气体的量；第二控制阀，其能够通过调节开度来控制从上述气体容器排出的激光气体的量；控制装置，其分别控制上述第一控制阀和上述第二控制阀的开度，其中，上述控制装置具备:第一存储部，其存储表示上述气体容器内的激光气体的压力、上述第二控制阀的开度以及激光气体的排出量的关系性的数据；气体压力控制部，其分别控制上述第一控制阀和上述第二控制阀的开度，使得上述气体容器内的激光气体的压力接近基准气体压力；气体消耗量控制部，其分别控制上述第一控制阀和上述第二控制阀的开度，使得激光气体的排出量接近目标消耗量。
[0007]本申请的第二个发明，提供一种气体激光振荡器，在第一个发明中，该气体激光振荡器还具备:电源，其提供针对上述气体容器内的激光气体的激发能量；第二传感器，其检测从上述电源提供的电压或电流，其中，上述控制装置还具备:第二存储部，其存储基准电压或基准电流；比较部，其将通过上述第二传感器检测出的电压或电流与上述基准电压或上述基准电流进行比较；气体消耗量设定部，其根据上述比较部的比较结果来设定上述目标消耗量。
[0008]本申请的第三个发明，提供一种气体激光振荡器，在第一个发明中，上述控制装置还具备气体消耗量设定部，其根据该气体激光振荡器的运转状况来设定上述目标消耗量。
[0009]通过参照附图所示的本发明示例的实施方式的详细说明，这些以及其他的本发明的目的、特征以及优点变得更加明确。
【附图说明】
[0010]图1是表示第一实施方式的气体激光振荡器的结构的图。
[0011]图2是第一实施方式的控制装置的功能框图。
[0012]图3是表示第二实施方式的气体激光振荡器的结构的图。
[0013]图4是第二实施方式的控制装置的功能框图。
[0014]图5是表示激光气体的供给量和排出量以及激光气体的压力的关系的图表。
[0015]图6A是表示对供给控制阀输入的电压和激光气体的供给量之间的关系的图表。
[0016]图6B是表示对排出控制阀输入的电压和激光气体的排出量之间的关系的图表。
[0017]图7是表示激光气体的压力、排出控制阀的开度、激光气体的排出量之间的关系的图表。
[0018]图8是表示供给控制阀以及排出控制阀的控制方法的例子的表。
【具体实施方式】
[0019]以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。对相同或相应的结构要素使用相同的参照符号。
[0020]图1表示第一实施方式的气体激光振荡器10的结构例。气体激光振荡器10用于切断例如钣金等工件的激光加工装置(未图示)。气体激光振荡器10具备:气体容器12、气体压力传感器14、电源16、控制装置30。
[0021]气体容器12收容作为使激光振荡的介质而发挥作用的激光气体。激光气体是以预定的组成比包含例如二氧化碳、氮、氦等的混合气体。气体容器12中收容例如-lOOkPa?_70kPa(表压)的激光气体。
[0022]具有收容激光气体的气瓶等的方式的可交换的气体供给源18经由供给控制阀22与气体容器12连接。另外，产生负压后从气体容器12排出激光气体的真空栗20经由排出控制阀24与气体容器12连接。
[0023]供给控制阀22通过调节开度来控制从气体供给源18提供给气体容器12的激光气体的量。排出控制阀24通过调节开度来控制从气体容器12排出的激光气体的量。通过控制装置30分别控制供给控制阀22和排出控制阀24的开度。供给控制阀22和排出控制阀24例如是能够根据所输入的电流或电压来调整开度的公知的电磁控制阀。为了能够高精度地控制激光气体的供给量和排出量，最好是能够大概连续调整供给控制阀22和排出控制阀24的开度。
[0024]控制气体容器12内的激光气体，使得在赋予预定的电力时能够稳定地放电地维持预先设定的压力(以下称为“基准气体压力”)。通过分别调整提供给气体容器12的激光气体的量和从气体容器12排出的激光气体的量来控制气体容器12内的激光气体的压力。例如，如果对气体容器12内的供给量超过从气体容器12的排出量，则激光气体的压力增大。相反，如果从气体容器12的排出量超过对气体容器12内的供给量，则激光气体的压力下降。
[0025]图5是表示激光气体的供给量和排出量以及激光气体的压力之间的关系性的图表。图表的横轴表示激光气体的供给量，图表的纵轴表示激光气体的排出量。图表中的直线L1表示激光气体的压力被维持恒定的条件。即，在激光气体的供给量和排出量相等时，激光气体的压力被维持为恒定。
[0026]在直线L1的右侧区域R1中，激光气体的供给量超过排出量。因此，在区域R1的范围气体容器12内的压力增大。另一方面，在直线L1的左侧区域R2中，激光气体的供给量低于排出量，气体容器12内的压力下降。
[0027]图5的“A1”和“B1”分别表示与激光气体的消耗量的目标值(以下有时会称为“目标消耗量”)对应的供给量和排出量。另外，“激光气体的消耗量”是在气体激光振荡器10中每单位时间所消耗的激光气体的消耗量。例如，当气体容器12内的激光气体的压力被维持为恒定时，激光气体的消耗量分别与每单位时间提供给气体容器12的激光气体的量、从气体容器12排出的激光气体的量相等。本说明书中，将激光气体的排出量视为激光气体的消耗量而进行说明。