(57)【要約】【課題】商用電源に含まれるサージ電圧に起因する動作不良を未然に防止し得るレーザ加工装置を提供する。【解決手段】商用電源１がブレーカ４を介して供給されて、商用電源に含まれるノイズを抑制するノイズ抑制装置６，７と、ノイズ抑制装置から供給される商用電源に基づいて、直流電源電圧を生成して内部回路に供給する電源回路８を備えたレーザ加工装置において、少なくとも電源回路より前段において、商用電源の電圧を降圧する降圧絶縁トランス５を介在させた。【選択図】図１
2018074813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源がブレーカを介して供給されて、商用電源に含まれるノイズを抑制するノイズ抑制装置と、
前記ノイズ抑制装置から供給される商用電源に基づいて、直流電源電圧を生成して内部回路に供給する電源回路と
を備えたレーザ加工装置において、
前記ブレーカと前記電源回路との間のいずれかに、前記商用電源の電圧を降圧する降圧絶縁トランスを介在させたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記降圧絶縁トランスを、前記ブレーカと前記ノイズ抑制装置との間に介在させたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザ加工装置において、
前記ノイズ抑制装置は、サージ抑制回路とノイズフィルタを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記ブレーカの出力電圧を前記降圧絶縁トランスの一次側コイルに供給し、前記降圧絶縁トランスの二次側コイルから出力される降圧電圧を前記サージ抑制回路に供給したことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記降圧絶縁トランスを、前記ノイズ抑制装置と前記電源回路との間に介在させたことを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置は、レーザ光源から出射されるレーザ光を加工対象物に照射することで加工対象部に印字あるいは描画する装置である。通常、１００Ｖ前後あるいは２００Ｖ前後の商用電源の供給に基づいて、制御部及びレーザ加工部が動作する。
【０００３】
商用電源は、電源供給装置を介して制御部及びレーザ加工部に供給される。電源供給装置には、商用電源に含まれるノイズを除去するためのサージ抑制回路あるいはノイズフィルタが電源回路の前段に備えられ、電源回路から内部回路に供給される電源電圧へのノイズの侵入を防止するようにしている。
【０００４】
特許文献１には、電源線から絶縁トランス及びラインフィルタを介して電子機器に電源を供給することにより、落雷による高電圧から電子機器を保護するようにした落雷保護装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５３−１０６４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなレーザ加工装置の電源供給装置では、サージ抑制基板の耐電圧特性が高くなく、このような状況で商用電源の電源線からサージ電圧がサージ抑制基板に繰り返し印加されて、サージ抑制基板へのサージ入力回数があらかじめ設定されている制限値を超えると、サージ抑制基板の特性が劣化して、サージ電圧を十分に抑制できなくなる。
【０００７】
また、ノイズフィルタも耐電圧特性が高くなく、サージ電圧あるいは過電圧が繰り返し印加されると、漏電が発生しやすくなる。
特許文献１に開示された落雷保護装置では、絶縁トランスとラインフィルタでサージノイズを減衰させるようにしているが、繰り返し印加されるサージ電圧によりラインフィルタの特性が劣化すると、電子機器に供給される電源に含まれるサージ電圧を十分に抑制することができない。
【０００８】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は商用電源に含まれるサージ電圧に起因する動作不良を未然に防止し得るレーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するレーザ加工装置は、商用電源がブレーカを介して供給されて、商用電源に含まれるノイズを抑制するノイズ抑制装置と、前記ノイズ抑制装置から供給される商用電源に基づいて、直流電源電圧を生成して内部回路に供給する電源回路とを備えたレーザ加工装置において、前記ブレーカと前記電源回路との間のいずれかに、前記商用電源の電圧を降圧する降圧絶縁トランスを介在させたことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、降圧絶縁トランスにより、電源回路に供給される商用電源に含まれるサージ電圧のピーク値が抑制される。
また、上記のレーザ加工装置では、前記降圧絶縁トランスを、前記ブレーカと前記ノイズ抑制装置との間に介在させることが好ましい。
【００１１】
この構成により、ノイズ抑制装置に供給される商用電源に含まれるサージ電圧が抑制される。
また、上記のレーザ加工装置では、前記ノイズ抑制装置は、サージ抑制回路とノイズフィルタを備えることが好ましい。
【００１２】
この構成により、降圧絶縁トランスの出力電圧から、サージ抑制回路及びノイズフィルタによりサージ電圧及びノイズが吸収される。
また、上記のレーザ加工装置では、前記ブレーカの出力電圧を前記降圧絶縁トランスの一次側コイルに供給し、前記降圧絶縁トランスの二次側コイルから出力される降圧電圧を前記サージ抑制回路に供給することが好ましい。
【００１３】
この構成により、降圧絶縁トランスの二次側コイルから出力される降圧電圧がサージ抑制回路に供給されて、サージ電圧が抑制されたサージ抑制回路の出力電圧がノイズフィルタに入力される。
【００１４】
また、上記のレーザ加工装置では、前記降圧絶縁トランスを、前記ノイズ抑制装置と前記電源回路との間に介在させることが好ましい。
この構成により、ノイズ抑制装置の出力電圧が降圧絶縁トランスで降圧されて、電源回路に供給される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のレーザ加工装置によれば、商用電源に含まれるサージ電圧に起因する動作不良を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】レーザ加工装置の電源供給装置を示すブロック図。
【図２】（ａ）（ｂ）は電源供給装置の動作を示す出力波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、レーザ加工装置の電源供給装置の一実施形態を図面に従って説明する。図１に示すように、１００Ｖ前後あるいは２００Ｖ前後の商用電源１は、パワーターミナル２、キースイッチ３及びブレーカ４を介して降圧絶縁トランス５の一次側コイルに供給される。
【００１８】
パワーターミナル２は、商用電源が供給される端子台である。キースイッチ３は、レーザ光源等、大電力を消費するユニット及びその他のユニットへの電力供給を開閉するためのスイッチである。
【００１９】
ブレーカ４は、パワーターミナル２から降圧絶縁トランス５までの間で短絡故障が発生した場合に、短絡電流を遮断するように動作する。また、短絡電流の遮断後に、異常が回避された場合には、復帰操作を可能としたブレーカである。
【００２０】
降圧絶縁トランス５は、一次側コイルに供給された商用電源の電圧をほぼ１／２．２の電圧に降圧して二次側コイルから出力する。１／２．２の降圧比により、商用電源１として、約２００Ｖの交流電圧が供給されても、降圧絶縁トランス５の二次側コイルからほぼ１００Ｖの交流電圧が出力されるため、電源回路８には１００Ｖ仕様の汎用品を使用可能となっている。
【００２１】
降圧絶縁トランス５は、入力電圧の降圧と同時に、入力電圧に含まれるノイズを減衰させる。
降圧絶縁トランス５の出力電圧は、サージ抑制回路６に入力される。サージ抑制回路６は、降圧絶縁トランス５の交流出力電圧に含まれる高周波・高調波成分のノイズのピーク値を所定電圧にクランプして、ノイズフィルタ７に出力する。
【００２２】
ノイズフィルタ７は、サージ抑制回路６でクランプされた電圧からノーマルコモンノイズを抑制して、電源回路８の入力電圧の安定化させる。電源回路８は、ノイズフィルタ７の交流出力電圧を平滑して、直流電源電圧として内部回路９に供給する。
【００２３】
次に、上記のように構成された電源供給装置の作用を説明する。
商用電源１は、パワーターミナル２、キースイッチ３及びブレーカ４を介して降圧絶縁トランス５に供給される。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、降圧絶縁トランス５の一次側コイルに供給される入力電圧Ｖ１には、通常の入力電圧のピーク値ｐの数倍に達するサージ電圧ｓｖ１が含まれることがある。
【００２５】
降圧絶縁トランス５は、入力電圧Ｖ１の降圧した出力電圧Ｖ２を出力する。この時、出力電圧Ｖ２に含まれるサージ電圧ｓｖ２は、サージ電圧ｓｖ１のピーク値もほぼ１／２に降圧した電圧となる。
【００２６】
サージ抑制回路６には、高圧されたサージ電圧ｓｖ２を含む出力電圧Ｖ２が入力され、ノイズフィルタ７の動作とともにサージ電圧ｓｖ２をさらに減衰させた出力電圧Ｖ３を電源回路８に出力する。
【００２７】
すると、図２（ｂ）に示すように、電源回路８から内部回路９に供給される直流電源電圧Ｖ４は、ノイズがほぼ除去された安定した直流電圧となる。
上記のようなレーザ加工装置の電源供給装置では、次に示す効果を得ることができる。
【００２８】
（１）１／２．２の降圧比を備えた降圧絶縁トランス５をブレーカ４とサージ抑制回路６との間に介在させたので、商用電源１として、約２００Ｖの交流電圧が供給されても、降圧絶縁トランス５の二次側コイルからほぼ１００Ｖの交流電圧が出力されるため、電源回路８には１００Ｖ仕様の汎用品を使用することができる。従って、電源回路８のコストを低減することができる。
【００２９】
（２）ブレーカ４とサージ抑制回路６との間に降圧絶縁トランス５を介在させたことにより、商用電源１からの入力電圧及びその入力電圧に含まれるサージ電圧、あるいは過電圧を降圧してサージ抑制回路６に供給することができる。従って、サージ抑制回路６に供給されるサージ電圧を抑制することができるので、サージ電圧によるサージ抑制回路６の劣化を抑制することができる。
【００３０】
（３）ノイズフィルタ７に入力されるサージ電圧が抑制されるので、ノイズフィルタを構成する素子の劣化を抑制することができる。従って、ノイズフィルタ７の劣化による漏電の発生を抑制することができる。
【００３１】
（４）サージ抑制回路６により、交流出力電圧に含まれる高周波・高調波成分のノイズのピーク値を所定電圧にクランプすることができるので、ノイズフィルタ７及び電源回路８の耐電圧特性を低く設定することができる。
【００３２】
（５）ノイズフィルタ７は、サージ抑制回路６でクランプされた電圧からノーマルコモンノイズを抑制して、電源回路８の入力電圧の安定化させることができる。従って、電源回路８の出力電圧を安定化させることができるので、内部回路９の動作を安定化させることができる。
【００３３】
（６）電源回路８の出力電圧を安定化させることができるので、サージ電圧等に起因する内部回路９への突入電流を阻止することができる。従って、突入電流による内部回路９の損傷を防止することができる。このため、内部回路９を構成するレーザ発振器等の素子の損傷による交換作業を不要とし、修理に要する部品コスト及び時間コストを低減することができる。
【００３４】
（７）降圧絶縁トランス５の後段でのサージ電圧による突入電流を抑制することができるので、降圧絶縁トランス５の後段での過電流防止用のブレーカの設置を省略することができる。
【００３５】
（８）降圧絶縁トランス５の後段でのサージ電圧による突入電流を抑制することができるので、このレーザ加工装置をノイズの多い商用電源１が供給される環境に設置することが可能となる。
【００３６】
（９）降圧絶縁トランス５の後段への突入電流の発生に起因する商用電源１の電圧変動を抑制することができる。従って、このレーザ加工装置の設置位置での電源環境を安定化させることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・降圧絶縁トランス５を、ノイズフィルタ７と電源回路８との間に配設してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…商用電源、４…ブレーカ、５…降圧絶縁トランス、６…ノイズ抑制装置（サージ抑制回路）、７…ノイズ抑制装置（ノイズフィルタ）、８…電源回路。
【図１】
2018074813.tif 000003
【図２】
2018074813.tif 000004