专利名称：激光振荡器控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过与控制器的通信来控制激光振荡器的激光振荡器控制装置。
背景技术：
作为这种激光振荡器控制装置，目前已知一种装置，其具备检测控制程序的执行异常的看门狗定时器，当在控制程序中发生了异常时，切断激光光线照射单元的栅极信号， 停止激光照射。在日本特开2008-U6252号公报(JP2008-U6252A)中记载了该装置。此外，已知一种通过与控制器的通信被控制的具有I/O模块，通过在I/O模块中具备的看门狗计时器检测有无来自控制器的周期的信号，当周期的信号消失时停止来自I/O模块的输出。在日本特开2002-123301号公报中(JP2002-123301A)记载了该装置。但是，在通过与控制器的通信来控制激光振荡器时，从激光振荡器向控制器发送激光输出数据、激光气体压力的数据、激励用电源输出数据等表示激光振荡器的动作状态的状态信号，根据该状态信号控制器对该激光振荡器进行反馈控制。因此，在来自激光振荡器的信号的发送中存在异常时，控制器无法恰当地控制激光振荡器。但是，在JP2008-U6252A以及JP2002-123301A中记载的装置是检测从控制器输出的信号的异常的装置，无法检测从激光振荡器向控制器发送的信号的异常。因此，在从激光振荡器的发送中存在异常时，激光振荡器有可能进行不希望的动作。
发明内容
根据本发明的一个方式，激光振荡器控制装置具备具有发送部以及接收部的控制器；以及具有发送部和接收部、并经由通信线与控制器进行通信的激光振荡器，根据从激光振荡器向控制器发送的表示激光振荡器的动作状态的状态信号，从控制器向激光振荡器输出控制信号，控制器具有交替信号发送电路，其生成按照预定周期进行变化的交替信号， 并将该交替信号发送给激光振荡器，激光振荡器具有返回信号发送电路，其生成对应来自控制器的交替信号而周期性变化的返回信号，将该返回信号发送给控制器，并且控制器具有监视电路，其监视来自激光振荡器的返回信号，当判定返回信号为异常时，输出用于停止激光振荡器进行的激光照射的停止控制信号。
通过与附图相关联的以下实施方式的说明，本发明的目的、特征以及优点将会变得更加明确。在该附图中，图1表示本发明的第一实施方式的激光振荡器控制装置的全体结构。图2表示图1的变形例。图3表示本发明的第二实施例的激光振荡器控制装置的全体结构。图4表示图3的具体例子。
具体实施例方式(第一实施方式)以下参照图1、图2说明本发明的第一实施方式。图1表示本发明的第一实施方式的激光振荡器控制装置的全体结构。该激光振荡器控制装置具有控制器1和激光振荡器 2，两者经由串行通信用通信电缆3可相互通信地连接。如图1所示，控制器1具有向激光振荡器2发送信号的发送部11 ；接收来自激光振荡器2的信号的接收部12。同样地，激光振荡器2具有向控制器1发送信号的发送部 21、接收来自控制器1的信号的接收部22。各发送部11、21具有把并行信号变换为串行信号的变换电路，各接收部12、22具有把串行信号变换为并行信号的变换电路。控制器1包含运算处理装置而构成，该运算处理装置具有CPU、R0M、RAM、以及其它周围电路，具有输出激光振荡器2的控制用控制信号Sl的控制信号输出部13、生成交替信号S2的交替信号生成部14、监视与交替信号S2对应的来自激光振荡器2的返回信号S3 的信号监视部15。向控制信号输出部13输入通过接收部12接收到的表示激光振荡器2的动作状态的状态信号S4，例如激光输出数据、激光气体压力的数据、激励用电源输出数据等信号。控制信号输出部13根据该输入信号向发送部11输出控制信号Si，对激光振荡器2进行反馈控制使激光振荡器2执行预定的动作。交替信号生成部14具有根据CPU的时钟信号进行振荡的振荡电路，如图所示生成按照预定周期接通关断地(脉冲状)变化的交替信号S2。把该交替信号S2输出给发送部11。如果控制器1正常地动作，则持续从交替信号生成部14输出交替信号S2，当控制器 I(CPU)的动作成为异常时，交替信号S2的输出停止。信号监视部15监视来自激光振荡器2的返回信号S3。如图所示，返回信号S3是对应交替信号S2而周期性变化(交替)的信号，在信号监视部15中，监视返回信号S3交替的周期，判定返回信号S3是否异常。例如，在经过预定的预定时间还没有检测到返回信号S3的交替时，判定为返回信号S3为异常。当判定返回信号S3为异常时，信号处理部15 向交替信号生成部14输出停止信号S5。当输出停止信号S5时，交替信号生成部14停止输出交替信号S2。激光振荡器2具有根据来自控制器1的控制信号Sl控制激光振荡器本体23的驱动的驱动电路部对、监视通过接收部22接收到的交替信号S2的看门狗定时器25、生成与交替信号S2对应的返回信号S3的返回信号生成部26。众所周知，激光振荡器本体23例如通过放电管、配置在光电管两侧的一对反射镜构成光学谐振腔，当启动放电激励用电源向放电管的电极施加高频电压时，产生放电，激励放电管内的介质气体，从光学谐振腔输出激光。在光学谐振腔的激光输出部设置用于光学地遮挡或通过激光的光闸。驱动电路部M根据来自控制器1的控制信号Sl向激光振荡器本体23输出控制信号，控制激光振荡器本体23的放电的接通关断、放电电压的大小、光闸的开闭等，激光振荡器本体23的动作。为了提供给控制器1的反馈控制，把表示激光振荡器本体23的动作状态的状态信号S4输出给发送部21。看门狗计时器25在每次输入交替信号S2的脉冲时，使计时器复位。在复位后，在经过预定的预定时间t0也没有输入交替信号S2的脉冲时，看门狗计时器25到时，向驱动电路部M输出停止信号S6。根据该停止信号S6驱动电路部M停止激光振荡器本体23的放电，并且关闭激光输出部的光闸，停止激光振荡器2的激光照射。返回信号生成部沈生成对应交替信号S2而周期性变化的返回信号S3。例如，在返回信号生成部沈中使交替信号S2的信号线与返回信号S3的信号线短路，把交替信号s2 直接作为返回信号S3输出给发送部21，并发送给控制器1。说明第一实施方式的激光振荡器的主要的动作。如果在控制器1的CPU中没有异常，并且在从激光振荡2发送的信号中也没有异常，则从激光振荡器2向控制器1发送与交替信号S2对应的返回信号S3。此时，因为信号监视部15判定返回信号S3为正常状态，所以继续向激光振荡器2发送由交替信号生成部14生成的交替信号S2，并且反复使看门狗计时器25复位。因此，不从看门狗计时器25向驱动电路部M输出停止信号S6，而是控制器 1输出与激光振荡器本体23的状态信号S4对应的控制信号Si，恰当地对激光振荡器2进行反馈控制。对此，当在激光振荡器2的发送部21或接收部22的通信状态产生了异常时，不会通过返回信号生成部26生成正常状态的返回信号S3，或者不会从发送部21正常状态地发送返回信号S3。因此，信号监视部15判定返回信号S3的交替周期为异常，向交替信号生成部14输出停止信号S5。当输出了停止信号S5时，来自交替信号生成部14的交替信号S2 的输出停止，看门狗计时器25到时，向驱动电路部M输出停止信号S6。由此，停止激光振荡器本体23的放电，并且关闭激光输出部的光闸，停止激光振荡器2的动作。当在激光振荡器2的通信状态中发生了异常时，不仅是返回信号S3，激光振荡器本体23的状态信号S4也无法正常地发送给控制器1，但是此时，通过停止激光振荡器 2的动作，可以防止激光振荡器2的误动作。此外，当在控制器1的CPU中发生了异常时， 因为不输出交替信号S2的脉冲，所以看门狗计时器25同样地到时，停止激光振荡器2的动作。根据第一实施方式，可以得到以下作用效果。(1)通过设置在控制器1中的交替信号生成部14，生成交替信号S2发送给激光振荡器2，通过设置在激光振荡器2中的返回信号生成部26，生成与来自控制器1的交替信号S2对应的返回信号S3，发送给控制器1，并且，通过设置在控制器1中的信号监视部15， 监视来自激光振荡器2的返回信号S3，当判定返回信号S3为异常时，向交替信号生成部14 输出停止信号S5停止交替信号S2的输出。由此在激光振荡器2的通信状态中发生了异常时，激光振荡器2的看门狗计时器25到时，停止激光振荡器2的动作，能够防止激光振荡器 2的不希望的动作。(2)因为在激光振荡器2中设置了根据来自控制器1的交替信号S2进行动作的看门狗计时器25，所以即使在控制器1异常时，也能够停止激光振荡器2的动作。(3)在控制器1异常时以及激光振荡器2异常时，因为分别使用公用的看门狗计时器25来停止激光振荡器2的动作，所以能够使部件结构简化。另外，以上设为通过控制器1的交替信号生成部14生成交替信号S2，但有可能在控制器1的启动初期，动作变得不稳定，交替信号S2的交替周期变得不恒定，在激光振荡器 2中误检测通信异常。因此，如图2所示，可以在激光振荡器2中设置对交替信号S2的交替次数进行计数的计数器27，当在控制器1启动后交替次数达到预定次数时，从计数器27输出驱动开始信号S7,使看门狗计时器25开始监视交替信号S2。由此，因为在通信状态稳定后监视交替信号S2，所以能够防止通信异常的误检测。(第二实施方式)参照图3、图4说明本发明的第二实施方式。在第二实施方式中，当返回信号S3异常时，不经由发送该返回信号S3的通信电缆3，从控制器1向激光振荡器2输出停止信号。 图3表示本发明的第二实施方式的激光振荡器控制装置的全体结构。对于与图1相同的部位赋予相同的符号，以下主要说明与第一实施方式的不同点。如图3所示，在激光振荡器2中不设置看门狗计时器25 (图1)，把来自控制器1的交替信号S2经由返回信号生成部沈作为返回信号S3输出给发送部21。控制器1的信号监视部15判定来自激光振荡器2的返回信号S3有无异常，在判定返回信号S3为异常时， 向交替信号生成部14以外输出停止信号S5。该停止信号S5是用于停止激光振荡器2进行的激光照射的控制信号，从信号监视部15，不经由发送返回信号S3的通信电缆3地输出停止信号S5。此外，可以与第一实施方式相同，在激光振荡器2中设置看门狗计时器25。图4表示包含图3的停止信号S5的输出形式的激光振荡器控制装置的全体结构。 另外，在图4中省略了控制信号输出部13、激光振荡器本体23以及驱动电路部对的图示。在图4中把图3的控制结构设置成双系统来构成全体控制装置。即，在控制器1中分别设置一对发送部1 la、1 Ib和一对接收部12a、12b、一对交替信号生成部14a、14b以及一对信号监视部15a、15b，在激光振荡器2中分别设置一对发送部21a、21b、一对接收部22a、 22b、一对返回信号生成部^aJ6b。经由第一通信电缆3a把控制器1的发送接收部11a、 12a与激光振荡器2的发送接收部21a、2h连接，并经由第二通信电缆北把控制器1的发送接收部lib、12b与激光振荡器2的发送接收部21b、22b连接。各信号生成部14a、14b、各信号监视部15a、15b以及各返回信号生成部^5a、26b相互间分别进行相同的处理，分别经由第一通信电缆3a以及第二通信电缆北从激光振荡器2向控制器1发送返回信号S3。在一方的信号监视部1 判定经由第一通信电缆3a的返回信号S3为异常时，信号监视部15a向发送部lib输出停止信号S5，发送部lib把停止信号S5经由第二通信电缆 3b发送给激光振荡器2。当接收部22b接收到该停止信号S5时，接收部22b向驱动电路部 M输出停止信号S6。由此，驱动电路部M停止激光振荡器2的动作。此外，在另一方的信号监视部1 判定经由第二通信电缆北的返回信号S3为异常时，信号监视部15b向发送部Ila输出停止信号S5，发送部Ila把停止信号S5经由第一通信电缆3a发送给激光振荡器2。当接收部2 接收到该停止信号S5时，接收部22a向驱动电路部M输出停止信号 S6。由此，驱动电路部M停止激光振荡器2的动作。如此在第二实施方式中，通过一对通信电缆3a、!3b连接控制器1和激光振荡器2， 当判定来自一方的通信电缆3a(3b)的返回信号S3异常时，经由另一方的通信电缆:3b(3a) 向激光振荡器2发送停止信号S5。由此，在一方的通信线中发生了异常时，能够经由另一方的通信线确实地发送停止信号S5，能够确实地防止激光振荡器2的误动作。在上述实施方式(图1 图3)中，在控制器1与激光振荡器2经由通信电缆3(通信线)进行通信时，作为交替信号发送电路，通过交替信号生成部14生成交替信号S2，然后从发送部11发送，作为返回信号发送电路，通过返回信号生成部沈生成返回信号S3，然后从发送部21发送，作为监视电路，通过信号监视部15判定返回信号S3有无异常，在判定为异常时向交替信号生成部14输出停止信号S5(停止控制信号)。特别是在图1中，作为看门狗计时器电路，在交替信号S2异常时从看门狗计时器25输出停止信号S6(照射停止信号)，在图2中，作为计数电路，通过计数器27对交替次数进行计数，在交替次数达到预定次数后开始交替信号S2的监视。此外，在上述实施方式(图4)中，分别把交替信号发送电路以及返回信号发送电路设置成双系统，并且作为停止控制信号发送电路，在通过信号监视部15a、15b判定来自第一通信电缆3a (第一通信线)的返回信号S3为异常时，经由第二通信电缆北(第二通信线)向激光振荡器2输出停止信号S5 (停止控制信号)，作为停止信号输出电路，从接收到停止信号S5的接收部22b向驱动电路部M输出停止信号S6 (照射停止信号)。这些结构是一个例子，如果在激光振荡器2中生成与来自控制器1的交替信号S2 对应的返回信号S3，并且通过控制器1判断来自激光振荡器的返回信号S3有无异常，在判定异常时输出停止信号S5，则激光振荡器控制装置的结构可以为任意的结构。根据本发明，控制器监视来自激光振荡器的返回信号，当判定返回信号为异常时， 输出停止控制信号，因此能够防止在从激光振荡器的发送中存在异常时的激光振荡器的不希望的误动作。以上说明了本发明的优选的实施方式，但本领域的人员可以理解在不超出权利要求记载的范围情况下可以进行各种修正以及变更。
权利要求
1.一种激光振荡器控制装置，其具备具有发送部(ll、lla、llb)以及接收部(12、12a、 12b)的控制器(1)；以及具有发送部(21、21a、21b)和接收部(22、2h、22b)、并经由通信线 (3、3a、3b)与所述控制器进行通信的激光振荡器O)，根据从所述激光振荡器向所述控制器发送的表示所述激光振荡器的动作状态的状态信号(S4)，从所述控制器向所述激光振荡器输出控制信号(Si)，所述激光振荡器控制装置的特征在于，所述控制器具有交替信号发送电路(ll、lla、llb、14、Ha、14b)，其生成按照预定周期进行变化的交替信号(S》，并将该交替信号发送给所述激光振荡器，所述激光振荡器具有返回信号发送电路0146)，其生成对应来自所述控制器的所述交替信号而周期性变化的返回信号(S3)，将该返回信号发送给所述控制器，并且所述控制器具有监视电路(15、1如、1恥)，其监视来自所述激光振荡器的返回信号，当判定所述返回信号为异常时，输出用于停止所述激光振荡器进行激光照射的停止控制信号(S5)。
2.根据权利要求1所述的激光振荡器控制装置，其特征在于，所述激光振荡器具有看门狗计时器电路(25)，其监视所述交替信号，在该交替信号异常时，输出使所述激光振荡器进行的激光照射停止的照射停止信号(S6)，所述监视电路在判定所述返回信号为异常时，停止从所述控制器发送所述交替信号。
3.根据权利要求2所述的激光振荡器控制装置，其特征在于，所述激光振荡器具有计数器电路(27)，其对从所述控制器发送的所述交替信号的交替次数进行计数，在该交替次数达到预定次数时，使所述看门狗计时器开始监视所述交替信号。
4.根据权利要求1所述的激光振荡器控制装置，其特征在于，所述控制器具有停止控制信号发送电路(lla、llb)，其把来自所述监视电路(15a、 15b)的所述停止控制信号发送给所述激光振荡器，所述激光振荡器具有停止信号输出电路Oh、22b)，其在接收到所述停止控制信号时， 输出使所述激光振荡器进行的激光照射停止的照射停止信号(S6)。
5.根据权利要求4所述的激光振荡器控制装置，其特征在于，所述通信线具有第一通信线(3a)和第二通信线(3b)，所述交替信号发送电路以及所述返回信号发送电路分别经由所述第一通信线发送所述交替信号以及所述返回信号，所述停止控制信号发送电路经由所述第二通信线，把来自所述监视电路的所述停止控制信号发送给所述激光振荡器。
全文摘要
一种激光振荡器控制装置具备具有发送部以及接收部的控制器；以及具有发送部和接收部，并经由通信线与所述控制器进行通信的激光振荡器，根据从激光振荡器向控制器发送的表示激光振荡器的动作状态的状态信号，从控制器向激光振荡器输出控制信号。控制器具有交替信号发送电路，其生成按照预定周期进行变化的交替信号，并将该交替信号发送给激光振荡器，激光振荡器具有返回信号发送电路，其生成对应来自控制器的交替信号而周期性变化的返回信号，将该返回信号发送给控制器，并且控制器具有监视电路，其监视来自激光振荡器的返回信号，当判定返回信号为异常时，输出用于停止激光振荡器进行的激光照射的停止控制信号。
文档编号H01S3/13GK102377102SQ20111025189
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月16日 优先权日2010年8月23日
发明者小林英二, 渡边武 申请人:发那科株式会社