OEMサーマルセンサーOEM Thermal Sensors

ラックマウントOEMボード

LPMは、プロセス自体のすべての間中、パワーまたはエネルギーの設定値が一定のままであること、または事前に設定された許容範囲内に留まることを確認することによって、レーザプロセスの動作を見守る革新的なデバイスです。これらのパラメーターが超過した場合には、アラーム信号が発信されます。

LPMと一緒にされたパワー/エネルギーセンサーは、光チェーンなどの最後、すなわち焦点ヘッドの下に配置される場合、また次のような利点は、生産性に何ら影響を与えないで追加され、製造を停止します。

  • 全面的な吸収や光学ロス、汚れなどとは別に、ワークピースに照射される実際のパワーやエネルギーが分かっている
  • プロセス領域とレーザコントローラからの情報のクロスチェックによって生じた相乗効果が利用される

レーザパワーの低下は、単に何かがシステム内部で変更されたことを意味しているので（ほとんどの場合、すぐにはオペレーターが気づかれない）、LPMは、さまざまなアプリケーションで非常に便利なツールです。

  • 予知保全のための即時の警告を提供し、レーザ加工機上のターンダウン排除すること
  • レーザ加工機とプロセスの信頼性を向上させること
  • ビームデリバリー部品を高速でアラインメントすること
  • 時間の経過にかかわらず、システムの安定性を制御すること
  • 別の作業サイクル中でもプロセス・パラメーターの不変性を制御すること

測定は、作業停止中や部品交換の間も、スケジュールされた計画どおりに連続的に行うことができます。 レーザプロセスを監視するためにLPMを採用することは、結果的に、システムの大幅な効率増加とコストの大幅低減を実現します。


優れた柔軟性

応用例
  • レーザ切断および溶接
  • 材料プロセス
  • 機械のメンテナンス
  • 機械の据付
  • 機械の検査(安定性など)
  • 補償光学のマッピング
  • ビームラインのアライメント

LPMのセットアップは、エレクトロニクスや検出器、アプリケーションソフトウェアによって行われます。LPMと一体となった検出器は、作業領域の任意の便利な場所またはレーザビーム光路に沿って、例えば、ビームサンプリング光学素子の後ろに設置することができます。
LPMは、FIT-Hパワープローブ（これらは、6秒で完全な情報を提供し、水冷にしないで6KWまで読み出します）を含むレーザポイント社製検出器のすべてのタイプと動作させることができます。
機能とプロセスの両方の質を維持するのに必要な動作範囲は、手動でエレクトロニクスを設定するか、またはLPMのソフトウェア（LPM-SOFT）を介して設定することができます。
外部通信用の各種ポートは、すべての標準機能として含まれています： アナログ出力（Opto -Isolated 0-10Vまたは4-20mA）、デジタル出力（Opto -Isolated RS232 (RS 485 Mod-BUS プロトコル-オプション))、およびProcess GO/NO GORelay ( 220V, 10A)。
レーザの安定性やビーム光路のアライメントの際の追跡に使用する時に非常に実用的なLPM-SOFTのメインページは、安全な作業帯の両方が表示され、警告用の赤いLEDの点滅を示しています。


LPMエレクトロニクス

電子基板は、標準MR9のDINレール上のレーザ加工機のいずれかのキャビネット内に簡単に差し込むことができ、ユーザの選択可能な2つの異なるモードで操作することが可能です。

遠隔操作

LPMは、シリアルRS232インターフェースを介して機械制御ユニットからのコマンドを取得します。完全な機能を備えたアプリケーションSW（LPM-Soft）が値を読み込み、プロセス監視やシステムの機能不全用のアラームを設定することができ、実行中の測定値を統計的に評価し、保存し、データをダウンロードします。

隣接場所での操作

これは、例えば、警報ランプのスイッチ・オンなど、単にアラームだけを生成する最も単純なLPM利用の方法です。
LPMは、レーザパワー/エネルギーを監視し、それらの値が作業帯の最小値/最大値内に留まるかどうかをチェックします。これら二つの値は、単に検出器にレーザビームを照射後に自己学習アルゴリズムによってLPMメモリ内に格納されます。
いったんアラーム信号が生成されると、それらが作用し、例えば、レーザPLCに接続されたリレーを切り替えます。
2つのアナログ出力（0-10Vおよび4-20mA）は、パワーやエネルギーの絶対値をモニターしたり、プロッター用マルチメーターを用いて、レーザの安定性をトレースするサービスエンジニアによって使用することができます。


LPM用検出器

LPMは、レーザポイント社製センサーのすべての種類を、さまざまな動作モードで動作させることができます。

パワーメーター・モード

このモードは、レーザパワーの連続測定を可能にします。それは、マシンの設定の際に役立ち、長時間レーザ安定性や光学系のアライメントなどを監視するために使用することができます。動作範囲は6KW、CWまでの非常に低いパワーから可能です。


パワープローブ・モード

OEMパワープローブ（FIT-Hシリーズ）は、短いレーザ照射で行われたパワー監視に使用されています。
この動作モードは、ヘッドモデルに応じて、わずか4-6秒の自動測定を可能にする特許取得済みの方法で動作する特別な検出器によってもたらされます。 動作範囲は50W フルスケールから6KWフルスケールです。これらの検出器の主要な利点は、低コストであるほかに、数kWのパワーであっても冷却水の必要がないことです。
Fit-Hヘッドで行う測定は、新しい設定パラメーターの有効性を検証するために、交換または再調整されたコンポーネンツのロスが存在するかどうか、部品に到着する実際のレーザパワーを読み取るために、一定なレーザパワーの迅速なコントロールを行うように動作サイクル間にプログラムすることができます。
実際には、動作時間の長い測定が不要であるときは、パワープローブが使用されています。


エネルギーメーター・モード

このモードは、単一ショットパルスを測定するために使用されます。典型的なアプリケーションは、マーキングやマイクロ溶接のモニタリングです。利用可能な範囲は、600J（ロングパルス）までです。


モデルFit-6000H
最大パワー: 6KW CW
寸法: 100mm (長さ)x 100mm (径)

このタイプの検出器は、6秒で6KWまでのレーザパワー測定が可能で、水冷を必要としません。最も標準的な使用方法は、LPMと一緒に利用して、時おりレーザパワーをコントロールしたり、次に来る障害、つまり光学部品を予測することです。
これは、フォーカシングヘッドの下方に配置された検出器を有し、LPMを伝えるものにレーザコントローラで読み取っパワー値を、迅速かつ簡便に比較することによって行われます。すなわち、高すぎる違いは、損傷が既に発生していることを示している可能性があり; 自然損失よりも高い小さな差は、劣化の到来を示し、その光学系の洗浄や交換しなければならないことなどを表しています。



LPM-SOFT:アプリケーション・ソフトウエア

LPM-SOFTは、各LPMに標準で付属する強力なアプリケーションソフトです。
LPM-SOFTは、レーザパワーの時間的挙動をプロットすることができ、ヒストグラムの形でパルスエネルギーやパワープローブの読み取り値を表示し、パワーとエネルギーの絶対値を表示し、関連するすべての統計情報を提供し、WindowsのExcelや他のプログラムによって利用可能なテキスト形式としてファイルにデータを記憶させることができます。
LPM-SOFTは、レーザプロセスとレーザチューニングの管理を可能にします。

表示機能

Head Model: 使うセンサーヘッドのモデルを示す
Lambda: センサーの較正波長を示す
SN: ヘッドのシリアル番号を示す
Actual Time: 現在の日時を示す
POWER (W/mW); ENERGY(mJ/J): 測定パワーまたはエネルギー値を示す
User Calibration Factor: この係数は、希望値に合わせるためにユーザーが選択したファクターを測定値に乗じる
Head Temperature (°C): 温度センサーと共に供給されたヘッドの温度を示す
TUNING: チューニング機能を稼働させる
SAVE: ファイルに測定値を保存する機能を稼働させる
PRINT: 表示されたウインドウを印刷する
QUIT: プログラムを終了させる

パワー測定スケール
Graph Power Max/Min (W) : Y軸(レーザパワー)の拡張をセットする
Graph Time: 時間軸 (X) の間隔をセットする; 利用可能な時間スケールは60秒, 2分、5分、30分, 1時間、12時間

レーザプロセス管理

LPMソフトウェアで提供される重要な特徴の１つは、進行中のレーザプロセスを監視し、パワー／エネルギーレベルの許容範囲がプリセット値を超えた場合、警報フィードバックを得られることです。この機能は、厳しい制御および産業用アプリケーションの監視など、LPMの適用範囲を拡張するものです。


プロセス・パラメーターの設定

MAX/Min Power Levels: 許容可能な動作範囲と赤ラインとして画面に表示されたプロセス限界を定義します。 Alarms: 長方形のLEDが緑色の場合、測定値が許容範囲内にあることを示しています。赤色の場合、測定が、もはやプリセットした作業範囲の許容外で、オペレーターの介入が必要であることを示しています。

統計関数

統計関数のフルセットがLPM-Softによって提供されます。
データ集積間隔（Duration）は24時間です。いったんデータが集積されると、SAVEは、データ記録や将来のデータ追跡に使用可能なファイルに自動保存ができるようになります。

統計関数は、次のとおりです。
Max/Min (W,J): 最新の集積間隔で測定された最大／最小のパワー／エネルギー値
Avg (W,J): 最新の集積間隔で測定されたパワー／エネルギーの平均値
PTP (%):　ピーク・ツー・ピークの安定性
STD (W): 測定データの標準偏差
RMS (%): RMS安定性

チューニング

高速かつ視認性の高いチューニングバーは、微調整やアライメントに便利です。測定されたパワーの変動は、ダブルカラーバー（緑色と赤色）上に表示されます。
Power Variation (%)（パワー変動（％））ボックスでは、最初の基準レベルからどの程度のパワーが得られるか、または失われたか示しています。
オペレーターが参照できるように、最大到達パワーをPower Max(W)（パワー最大値（W））ボックスに保存します。
レーザチューニングの変動も、画面上で快適に追跡することができます。

警告メッセージ

フルスケール以上のパワーレベルに達した測定ヘッドには、いつでも OVERFLOW アラームが表示されます。同様に、検出器ヘッドの温度が、安全使用の限界を超えているときは、いつでも COOL 警告メッセージが表示されます。


仕様

LPMは、効果的にワークピースに供給されるパワーやエネルギーを読み取る総合産業計測モニターです。
これは、箱入りまたは標準MR9DINレールの産業キャビネット内部にインストールできるような形で出荷されます。検出器は、製造業務の邪魔にならない場所に、エレクトロニクスから5メートル離れて配置できます。
アラーム信号はレーザ加工機に送られ、ビーム性能の統計分析はLPM-SOFTで24時間行うことができます。


パワーメーター・モード
パワー域: 1mW 〜 10kW
分解能: 0.5‰ （すべてのフルスケールで）
応答時間: <1-5 sec. (各ヘッドに依存)
FITモード
パワー域: 1mW 〜 10kW 
分解能: 0.5‰（すべてのフルスケールで）
応答時間: 4-6 sec
エネルギーメーター・モード
パワー域: 1mJ 〜 600J
分解能: 0.5‰（すべてのフルスケールで）
応答時間: <1-5 sec (各ヘッドに依存)
一般
エレクトロニクス・ハウジング: 標準MR9 DIN レール
インターフェイス(２つのモード): リモートRS232 (RS485-オプション) & Local or only Local 12Bit
DAC/ADC: 3-30 Vac /dc （光学的アイソレーション）
デジタル入力(測定トリガ): Opto -Isolated 0- 10V or 4-20mA
アナログ出力(２つの標準): DB 15 Pin DIN メス・コネクター
ディテクター入力: ねじ終端
入力/出力インターフェイス: Opto -Isolated RS232 (RS 485 Mod-BUS Protocol-optional)
デジタル出力: プロセス GO/NO GO プロセス・リレー: 220V, 10A (COM-NC-NO)
ファームウエア: 3つのアルゴリズム(パワー,エネルギー,レーザプローブ)
電源AC (V) @ 50-60Hz: 24 ± 15% -600mA (入力トランスフォーマー)
動作温度範囲(°C): 10 〜 40
寸法LxWxH (mm): 155x90x70

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