(57)【要約】【課題】ノズルホルダとレーザ加工ヘッドとの間においてノズルの着脱交換を行う際に、ノズルから噴出するアシストガスを利用したノズル装着方法及びレーザ加工装置を提供する。【解決手段】レーザ加工ヘッドに対するノズル装着方法であって、ノズルホルダ４１に着脱可能に支持されたノズル３におけるプラグ５に対向した位置へレーザ加工ヘッド１を移動位置決めする工程と、レーザ加工ヘッド１をノズル３側へ相対的に移動して、レーザ加工ヘッド１に備えたソケット１５内に、前記プラグ５を嵌入してレーザ加工ヘッド１と前記ノズル３とを一体的に結合する工程と、レーザ加工ヘッド１からアシストガスを噴出して、前記ノズルホルダ４１においてノズル３を固定したロック手段のロックを解除する工程と、ノズル３のロックを解除した後に、ノズルホルダ４１からノズル３を取り外す工程と、を備えている。【選択図】図２
2019013961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ加工ヘッドに対するノズル装着方法であって、
（ａ）ノズルホルダに着脱可能に支持されたノズルにおけるプラグに対向した位置へレーザ加工ヘッドを相対的に移動位置決めする工程、
（ｂ）レーザ加工ヘッドをノズル側へ相対的に移動して、レーザ加工ヘッドに備えたソケット内に、前記プラグを嵌入してレーザ加工ヘッドと前記ノズルとを一体的に結合する工程、
（ｃ）レーザ加工ヘッドからアシストガスを噴出して、前記ノズルホルダにおいてノズルを固定したロック手段のロックを解除する工程、
（ｄ）ノズルのロックを解除した後に、ノズルホルダからノズルを取り外す工程、
を備えていることを特徴とするノズル装着方法。
【請求項２】
レーザ加工ヘッドの移動領域内にノズルを交換可能に支持したノズルホルダを備えたレーザ加工装置であって、レーザ加工ヘッドに装着されたノズルを下側から支持するノズル支持部材を備え、前記ノズル支持部材に支持されたノズルを上側から押え可能な押え部材を備えた複数のスライドブロックを互に接近離反自在に備えると共に各スライドブロックを互に接近する方向へ付勢する付勢手段を備え、前記ノズル支持部材にノズルが支持された状態において、前記ノズルからのアシストガスの噴出に起因して前記各スライドブロックを互に離反する方向へ移動するための流体圧装置を備えている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、前記流体圧装置は、前記ノズルからのアシストガスの流体圧を蓄圧する蓄圧室を備え、この蓄圧室内の流体圧によって作動される作動部材を備え、この作動部材と前記各スライドブロックとの間に、前記付勢手段に抗して各スライドブロックを互に離反する方向へ移動するための離反作動機構を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ加工装置において、前記付勢手段の付勢力による前記各スライドブロックの戻り動作を、前記各スライドブロックが互に離反する方向へ移動する離反動作よりも遅く制御するため、大気圧に解放した小孔を前記蓄圧室に連通してあることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のレーザ加工装置において、前記ノズルから噴出されるアシストガスを受け入れるアシストガス噴出室と前記蓄圧室との間に、蓄圧室からアシストガス噴出室へのアシストガスの逆流を防止するための逆止弁を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
レーザ加工ヘッドの移動領域内にノズルを交換可能に支持したノズルホルダを備えたレーザ加工装置であって、レーザ加工ヘッドに装着されたノズルを下側から支持するノズル支持部材を備え、前記ノズル支持部材に支持されたノズルを上側から押え可能な押え部材を、前記ノズル支持部材の上側に移動自在に備え、前記ノズルにおけるフランジ部が通過可能な大穴の一部と、前記フランジ部が通過不能な小穴の一部とが重なった形態のダルマ穴を前記押え部材に備えると共に、前記小穴が前記フランジ部の上側に位置するように前記押え部材を一方向へ付勢して備え、前記ノズル支持部材にノズルが支持された状態にあるときの、前記ノズルからのアシストガスの噴出に起因して前記付勢力に抗して前記押え部材を移動するための流体圧装置を備えている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、レーザ加工装置におけるレーザ加工ヘッドに対するノズルの装着方法及びレーザ加工装置に関する。さらに詳細には、レーザ加工ヘッドに対して着脱交換するノズルを支持したノズルホルダにおけるノズルの固定解除を、ノズルから噴出されるアシストガスの流体圧を利用して行って、レーザ加工ヘッドに対するノズルの装着を行うノズルの装着方法及びノズルホルダを備えたレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置によって板状のワークの各種のレーザ加工を行う際、レーザ加工条件に対応してレーザ加工ヘッドに対してノズルを着脱交換することがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７２０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載の構成においては、レーザ加工ヘッドに対して着脱交換する複数のノズルを備えたノズルホルダユニットが、レーザ加工機の一部に備えられている。上記ノズルホルダユニットにおいてノズルを着脱自在に支持するノズルホルダにはホルダブロックが備えられている。そして、前記ノズルホルダブロックには、ノズルを係合するノズル係合穴を備えたホルダプレートが一方向へ移動自在に備えられている。
【０００５】
前記ノズルホルダには、前記ホルダプレートのノズル係合穴に係合したノズルの抜け出しを防止するためのノズル押えプレートが備えられている。そして、このノズル押えプレートには、ノズルを着脱するための大径の着脱穴部の一部と、ノズルの脱出を防止するための小径のノズル係止穴部の一部とが重なった形態の、いわゆるダルマ穴が備えられている。
【０００６】
上記構成において、レーザ加工ヘッドにノズルを装着するには、レーザ加工ヘッドとノズルとが対向するように位置決めした後に、レーザ加工ヘッドを下降する（下降動作）。次に、小径のノズル係止穴部から大径の着脱穴部側へレーザ加工ヘッドを移動する（水平移動動作）。その後、レーザ加工ヘッドを上昇してノズルホルダからノズルを取り外す（上昇動作）。
【０００７】
すなわち、特許文献１に記載の構成において、レーザ加工ヘッドに対してノズルを装着するには、下降動作、水平移動動作、上昇動作の３動作が必要である。したがって、レーザ加工ヘッドに対するノズルの装着に時間を要する、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、レーザ加工ヘッドに対するノズル装着方法であって、
（ａ）ノズルホルダに着脱可能に支持されたノズルにおけるプラグに対向した位置へレーザ加工ヘッドを相対的に移動位置決めする工程、
（ｂ）レーザ加工ヘッドをノズル側へ相対的に移動して、レーザ加工ヘッドに備えたソケット内に、前記プラグを嵌入してレーザ加工ヘッドと前記ノズルとを一体的に結合する工程、
（ｃ）レーザ加工ヘッドからアシストガスを噴出して、前記ノズルホルダにおいてノズルを固定したロック手段のロックを解除する工程、
（ｄ）ノズルのロックを解除した後に、ノズルホルダからノズルを取り外す工程、
を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、レーザ加工ヘッドの移動領域内にノズルを交換可能に支持したノズルホルダを備えたレーザ加工装置であって、レーザ加工ヘッドに装着されたノズルを下側から支持するノズル支持部材を備え、前記ノズル支持部材に支持されたノズルを上側から押え可能な押え部材を備えた複数のスライドブロックを互に接近離反自在に備えると共に各スライドブロックを互に接近する方向へ付勢する付勢手段を備え、前記ノズル支持部材にノズルが支持された状態において、前記ノズルからのアシストガスの噴出に起因して前記各スライドブロックを互に離反する方向へ移動するための流体圧装置を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記レーザ加工装置において、前記流体圧装置は、前記ノズルからのアシストガスの流体圧を蓄圧する蓄圧室を備え、この蓄圧室内の流体圧によって作動される作動部材を備え、この作動部材と前記各スライドブロックとの間に、前記付勢手段に抗して各スライドブロックを互に離反する方向へ移動するための離反作動機構を備えている。
【００１１】
また、前記レーザ加工装置において、前記付勢手段の付勢力による前記各スライドブロックの戻り動作を、前記各スライドブロックが互に離反する方向へ移動する離反動作よりも遅く制御するため、大気圧に解放した小孔を前記蓄圧室に連通してある。
【００１２】
また、前記レーザ加工装置において、前記ノズルから噴出されるアシストガスを受け入れるアシストガス受容室と前記蓄圧室との間に、蓄圧室からアシストガス受容室へのアシストガスの逆流を防止するための逆止弁を備えている。
【００１３】
また、レーザ加工ヘッドの移動領域内にノズルを交換可能に支持したノズルホルダを備えたレーザ加工装置であって、レーザ加工ヘッドに装着されたノズルを下側から支持するノズル支持部材を備え、前記ノズル支持部材に支持されたノズルを上側から押え可能な押え部材を、前記ノズル支持部材の上側に移動自在に備え、前記ノズルにおけるフランジ部が通過可能な大穴の一部と、前記フランジ部が通過不能な小穴の一部とが重なった形態のダルマ穴を前記押え部材に備えると共に、前記小穴が前記フランジ部の上側に位置するように前記押え部材を一方向へ付勢して備え、前記ノズル支持部材にノズルが支持された状態にあるときの、前記ノズルからのアシストガスの噴出に起因して前記付勢力に抗して前記押え部材を移動するための流体圧装置を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ノズルから噴出されるアシストガスの圧力を利用して、ノズルホルダにおいてのノズルのロックを解除するものである。したがって、前述した水平動作に相当する動作を省略することができる。よって、レーザ加工ヘッドに対するノズルの装着を迅速に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】レーザ加工ヘッドに対してノズルを着脱する従来の構成の説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るノズルホルダの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るノズルホルダの構成を示す説明図である。
【図４】別の実施形態（第２の実施形態）に係るノズルホルダの構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。ところで、既によく知られているように、レーザ加工装置におけるレーザ加工ヘッドは、例えば、前記特許文献１に記載されているように、レーザ加工を行うワーク（図示省略）に対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ相対的に移動位置決め自在である。そして、レーザ加工ヘッドに対して着脱交換する複数のノズルを備えたノズルホルダは、前記特許文献１に記載のように、レーザ加工ヘッドに対して相対的に移動位置決め自在な移動範囲内（レーザ加工ヘッドの相対的な移動領域内）に備えられている。すなわち、レーザ加工装置の全体的構成は既によく知られた構成である。したがって、レーザ加工装置の全体的構成についての詳細な説明は省略する。
【００１７】
また、レーザ加工ヘッドに対してノズルを着脱交換する構成は、例えば特許第４２６３５９０号公報に記載されているように公知である。しかし、理解を容易にするために、レーザ加工ヘッドに対してノズルを着脱する構成について概略的に説明することとする。
【００１８】
図１を参照するに、レーザ加工ヘッド１に対して着脱交換されるノズル３はフランジ部３Ｆを備えている。このフランジ部３Ｆの下部側外周面３Ｌは、大略円錐形状に形成してある。そして、前記フランジ部３Ｆの上面３Ｕは平面に形成してある。前記ノズル３の下端部（先端部）には、アシストガスを噴出する噴出孔３Ｈが形成してある。前記ノズル３の上部には、円筒形状のプラグ５が螺着してある。そして、このプラグ５の外周面には、周溝７が形成してある。
【００１９】
そして、前記ノズルを着脱する前記レーザ加工ヘッド１には、前記プラグ５の内側に嵌合自在なガイド筒９が備えられている。そして、このガイド筒９の外周には、前記ノズル３を固定自在なチャック装置１１が備えられている。すなわち、前記チャック装置１１は、前記ガイド筒９との間の環状の空間１３内に、前記プラグ５を嵌入自在な筒状のソケット１５を備えている。
【００２０】
そして、前記ソケット１５には、前記プラグ５の周溝７に対して係脱自在な複数のボール１７が径方向の貫通穴１９内に移動自在に備えられている。前記ソケット１５内には、前記ボール１７の内方向への脱出を防止するためのスリーブ２１が上下動自在に備えられている。このスリーブ２１は、ソケット１５内に前記プラグ５を嵌入したときに、プラグ５によって上昇されるものである。そして、上記スリーブ２１は、内装したコイルスプリング２３によって下方向へ付勢されている。
【００２１】
また、前記ソケット１５の外周には、前記ボール１７の外方向への脱出を防止するための筒状のピストン２５が上下動自在に備えられている。このピストン２５は、コイルスプリング２７によって下方向へ付勢されている。そして、上記ピストン２５は、環状の流体圧室２９へ作動流体を供給することにより、前記コイルスプリング２７の付勢力に抗して上昇されるものである。
【００２２】
上記構成により、図１に示す状態において、ノズル３のプラグ５を、レーザ加工ヘッド１における環状の空間１３に嵌入すると、ソケット１５の内側のスリーブ２１がプラグ５の先端部によって押上げられる。したがって、スリーブ２１による内方向へのボール１７の脱落防止が解除され、かつピストン２５の下降によってボール１７は内方向へ押圧移動される。したがって、ボール１７は上昇したプラグ５の周溝７に係合する。よってノズル３は、チャック装置１１のソケット１５に嵌合固定されることになる。
【００２３】
レーザ加工ヘッド１からノズル３を取り外すには、流体圧室２９内へ作動流体を供給し、ピストン２５を上昇する。ピストン２５の上昇により、ボール１７は外方向へ移動可能になる。したがって、プラグ５をソケット１５から下方向へ抜き取ることができる。プラグ５を抜き取ると、スリーブ２１が下降して、ボール１７が内側へ脱落することを防止する。
【００２４】
上記説明から理解されるように、レーザ加工ヘッド１に対してノズル３を着脱交換することができるものである。
【００２５】
前述したごとき構成のレーザ加工ヘッド１に対して着脱交換するノズルを交換可能に支持したノズルホルダ４１（図２，３参照）は次のように構成してある。すなわち、ノズルホルダ４１は、前記レーザ加工ヘッド１の移動領域内に備えられている。このノズルホルダ４１は、Ｙ軸方向（図２において紙面に直交する方向）に長いベースブロック４３を備えている。
【００２６】
前記ベースブロック４３には、複数の上下穴４５がＹ軸方向に適宜間隔に備えられている。前記各上下穴４５の中央部には、筒状のガイド部材４７が立設してある。このガイド部材４７の上部には、レーザ加工ヘッド１に装着されたノズル３を、下側から支持するリング状のノズル支持部材４９が備えられている。そして、前記ベースブロック４３の上面には、前記ノズル支持部材４９に支持された状態のノズル３におけるフランジ部３Ｆの上面３Ｕを押え可能な複数のプレート状の押え部材５１が互に接近離反自在に備えられている。
【００２７】
より詳細には、前記ベースブロック４３の上面にはＸ軸方向に対向した複数のスライドブロック５３がＸ軸方向に移動自在に備えられている。そして、上記スライドブロック５３の内周面は、前記ノズル支持部材４９の外周面に対応して半円弧状に形成してある。このスライドブロック５３の上面に前記押え部材５１が一体的に備えられている。そして、前記ベースブロック４３の上面に備えた壁部５５と各前記スライドブロック５３との間には、各スライドブロック５３を互に接近する方向へ押圧付勢する付勢手段の１例としてのコイルスプリング等のごとき弾性部材５７が弾装してある。
【００２８】
したがって、前記ノズル支持部材４９に支持されたノズル３におけるフランジ部３Ｆは、スライドブロック５３に備えた押え部材５１によって常に上側から押えられるものである。
【００２９】
前記ノズル支持部材４９にノズル３が支持された状態において、前記ノズル３からのアシストガスの噴出に起因して前記スライドブロック５３を互に離反する方向へ移動するための流体圧装置５９がノズルホルダ４１に備えられている。より詳細には、前記ガイド部材４７の内部は、隔壁６１によって上部室６３Ｕと下部室６３Ｌとに区画してある。
【００３０】
前記上部室６３Ｕは、前記ノズル３から噴出されるアシストガスを受け入れるアシストガス受容室を構成するものである。前記下部室６３Ｌは、前記アシストガスの流体を蓄圧する蓄圧室を構成するものである。そして、前記隔壁６１には、下部室６３Ｌから上部室６３Ｕへのアシストガスの逆流を防止するための逆止弁６５を備えた連通路６１Ａが備えられている。
【００３１】
前記ガイド部材４７の外周面と前記上下穴４５の内周面との間の環状の空間６７は、前記ガイド部材４７の下部に備えた連通孔６９を介して連通してある。そして、前記環状空間６７内には、作動部材７１が上下動自在に内装してある。この作動部材７１は環状のピストンを構成するものである。この作動部材７１は、前記連通孔６９を経て前記下部室（蓄圧室）６３Ｌから環状空間６７内へ供給されるアシストガスの圧力によって上昇されるものである。
【００３２】
前記作動部材７１の上部には、外周側が低くなるテーパ面７１Ｔが形成してある。このテーパ面７１Ｔは、前記各スライドブロック５３の下部内周面側に形成したテーパ面５３Ｔと摺接してある。したがって、環状空間６７内の流体圧によって作動部材７１が上昇すると、作動部材７１におけるテーパ面７１Ｔとスライドブロック５３におけるテーパ面５３Ｔとの作用によって、各スライドブロック５３は、弾性部材５７の付勢力に抗して、互に離反する方向（外方向）へ移動されるものである（図３参照）。
【００３３】
上述のように、各スライドブロック５３が互に離反する外方向に移動すると、各スライドブロック５３に備えた押え部材５１がノズル３におけるフランジ部３Ｆの押えを解除することになる。したがって、ノズル支持部材４９に支持されていたノズル３を上方向に取り外すことができるものである。
【００３４】
上記説明から理解されるように、前記作動部材７１におけるテーパ面７１Ｔと、各スライドブロック５３のテーパ面５３Ｔは、弾性部材５７の付勢力に抗して各スライドブロック５３を互に離反する方向へ移動するための、一種の離反作動機構を構成するものである。なお、上記離反作動機構の構成としては、前述のごとく、作動部材７１のテーパ面７１Ｔと各スライドブロック５３のテーパ面５３Ｔとを摺接した構成に限ることなく、例えば、リンクの一端部を作動部材７１に枢支連結し、リンクの他端部をスライドブロック５３に枢支連結した構成のリンク機構とすることも可能である。
【００３５】
ところで、前記弾性部材５７の付勢力に抗して外方向へ移動された各スライドブロック５３は、付勢部材５７の付勢力によって戻されるものである。したがって、前記環状空間６７内の圧力を解放するために、前記環状空間６７には、大気圧に解放した小孔７３が連結してある。なお、前記小孔７３は、前記下部室６３Ｌに連通した構成であってもよいものである。
【００３６】
前記小孔７３は、前記弾性部材５７の付勢力に起因してスライドブロック５３、作動部材７１が元の位置に戻る際、急激に戻る動作を緩和する（戻り動作を遅くする）絞り機能を奏するものである。したがって、スライドブロック５３、作動部材７１の戻り動作は、ゆっくりとした動作となるものである。
【００３７】
ところで、環状空間６７に小孔７３が連通してあることにより、ノズル３からアシストガスを噴出して環状空間６７内にガス圧を付与するとき、アシストガスの一部は、前記小孔７３から外部へ流出する傾向にある。しかし、前記小孔７３は一種の絞りを構成するものである。したがって、ノズル３から噴出する大量のアシストガスを前記環状空間６７へ供給し、アシストガスの一部が小孔７３から流出するにも拘わらず、環状空間６７内の流体圧でもって作動部材７１を上昇することができるものである。
【００３８】
既に理解されるように、ノズルホルダ４１に支持されたノズル３をレーザ加工ヘッド１に装着するには、ノズル３に備えたプラグ５に対向した位置にレーザ加工ヘッド１を相対的に位置決めする。そして、レーザ加工ヘッド１を、ノズル３に接近するように、ノズル３方向へ相対的に移動する（図２においては下降する）。そして、レーザ加工ヘッド１に備えたソケット１５内へ前記プラグ５を嵌入して、レーザ加工ヘッド１とノズル３とを一体的に結合する。
【００３９】
そして、一体的な結合と同時に、ノズル３からノズルホルダ４１におけるガイド部材４７の上部室６３Ｕ内へ大量のアシストガスを噴出する。上述のように、上部室６３Ｕ内へアシストガスを噴出すると、前述したように、ノズルホルダ４１にノズル３を固定したロック手段としての前記押え部材５１による固定が解除される。
【００４０】
したがって、レーザ加工ヘッド１を上昇すると、レーザ加工ヘッド１にノズル３を取付けた状態でもってノズル３をノズルホルダ４１から取り外すことができるものである。
【００４１】
すなわち、レーザ加工ヘッド１に対してノズル３を装着する際には、レーザ加工ヘッド１は上下動作とアシストガスの噴出動作だけでよいものである。換言すれば、レーザ加工ヘッド１にノズル３を装着した状態での水平動作は不要である。したがって、ノズルホルダ４１に保持（支持）されているノズル３を、レーザ加工ヘッド１に対して装着する動作を単純化することができ、ノズル３の装着を迅速に行い得るものである。
【００４２】
レーザ加工ヘッド１に装着したノズルをノズルホルダ４１に戻すには、次のように行う。すなわち、互に接近した状態にある各押え部材５１の間に形成されている開口部７５（図２参照）に対応した位置にレーザ加工ヘッド１の位置決めを行う。そして、レーザ加工ヘッド１を下降して、レーザ加工ヘッド１に装着したノズル３の下端部（先端部）を前記開口部７５内へ挿入する。
【００４３】
上述のように、各押え部材５１間の開口部７５内へノズル３の下端部を挿入すると、ノズル３の下部側外周面３Ｌがテーパ状であることにより、各押え部材５１は、弾性部材５７の付勢力に抗して外方向へ移動される。すなわち、前記開口部７５は次第に拡開される。そして、前記開口部７５が、ノズル３におけるフランジ部３Ｆが通過可能な大きさに拡開されると、ノズル３はノズル支持部材４９に支持される。
【００４４】
そして、各押え部材５１は弾性部材５７の付勢力によって、前記フランジ部３Ｆの上面３Ｕを上側から押えるように移動される。すなわち、ノズル３は、押え部材５１によって上から押えられて、ノズル支持部材４９に支持された状態となる。上記状態において、レーザ加工ヘッド１におけるソケット１５からプラグ５を相対的に抜き出すことにより、ノズル３はノズルホルダ４１に保持されるものである。
【００４５】
上述のように、レーザ加工ヘッド１に保持されたノズル３をノズルホルダ４１に戻す際も、レーザ加工ヘッド１は上下動作とノズル３を解放する動作だけでよいこととなり、水平動作は不要である。したがって、ノズルホルダ４１に対してノズル３を戻す動作も迅速に行い得るものである。
【００４６】
ところで、本発明は、前述したごとき実施形態に限ることなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能である。すなわち、前記実施形態の説明においては、複数の押え部材５１が互に接近離反する構成について説明した。しかし、押え部材５１の構成としては、前記特許文献１に記載のごとく、ノズルを着脱するための大径の着脱穴の一部と、ノズルの脱出を防止する小径のノズル係止穴の一部とが重なった形態のダルマ穴を備えた構成とすることができる。
【００４７】
なお、図４に示す構成要素において、前述した構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【００４８】
図４において、ノズル支持部材４９に下側から支持されたノズル３を上側から押え可能な押え部材５１Ａは、前記ノズル支持部材４９の上側に、図４においての左右方向に移動可能に備えられている。前記押え部材５１Ａは、ノズル３におけるフランジ部３Ｆが上下に通過自在な大穴７７Ａと、前記フランジ部が通過不能な小穴７７Ｂとを備えている。そして、前記大穴７７Ａの一部と小穴７７Ｂの一部とが重なった形態の、いわゆるダルマ穴に形成してある。したがって、前記押え部材５１Ａはダルマ穴を備えた構成である。
【００４９】
既に理解されるように、前記押え部材５１Ａは、ノズル支持部材４９に対するノズル３の着脱を行うために、前記大穴７７Ａと小穴７７Ｂとの整列方向に移動自在に構成してある。そして、前記ノズル３からのアシストガスの噴出に起因して前記押え部材５１Ａを移動するための流体圧装置７９が備えられている。
【００５０】
上記流体圧装置７９は、流体圧シリンダ８１から構成してある。そして、内部に備えたピストン８１Ｐから上方向に突出したピストンロッド８１Ｒは、前記押え部材５１Ａと固定部８３との間に備えたトグルリンク機構などのごとき適宜のリンク機構８５と枢支連結してある。
【００５１】
したがって、前記ピストンロッド８１Ｒを、図４において、上下動することにより、押え部材５１Ａは、図４において左右方向に移動されることになる。よって、前記押え部材５１Ａにおける小穴７７Ｂがノズル３に対応した状態の位置（図４に示す状態の位置）と、押え部材５１Ａを、図４において右方向へ移動して、大穴７７Ａがノズル３に対応した状態の位置とに、押え部材５１Ａを移動することができる。
【００５２】
前記流体圧シリンダ８１の下部室８１Ｌ内には、ピストン８１Ｐを常に上方向に押圧付勢する付勢手段としてのスプリング８７が内装されている。そして、流体圧シリンダ８１の下部室８１Ｌには、絞り機能を奏する小孔８９が外部に開口してある。前記スプリング８７の付勢力に抗してピストン８１Ｐを下降するために、流体圧シリンダ８１の上部室８１Ｕは、前記ガイド部材４７の下部室６３Ｌと連通してある。そして、下降したピストン８１Ｐの急激な上昇を制御するために、前記ピストン８１Ｐには、絞り機能を奏する小孔８１Ｈが備えられている。
【００５３】
上記構成において、図４に示すごとく、押え部材５１Ａがノズル３のフランジ部３Ｆを上側から押えた状態にあるときに、レーザ加工ヘッド１をノズル３に対向する位置に位置決めする。そして、レーザ加工ヘッド１を下降し、レーザノズル３をレーザ加工ヘッド１に装着する。
【００５４】
その後、ノズル３からアシストガスを噴出すると、アシストガスが流体圧シリンダ８１の上部室８１Ｕへ供給される。この際、アシストガスの一部は、小孔８１Ｈ、下部室８１Ｌ、小孔８９を経て外部へ流出する。しかし、前記上部室８１Ｕへ供給されるアシストガスは大量であるから、アシストガスの一部が流出するにも拘わらず、ピストン８１Ｐがスプリング８７の付勢力に抗して下降される。よって、押え部材５１Ａは、ピストンロッド８１Ｒ、リンク機構８５を介して、図４において右方向へ移動される。押え部材５１Ａが上述のように右方向へ移動されると、押え部材５１Ａの大穴７７Ａがノズル３に対応した位置に位置決めされる。
【００５５】
したがって、ノズル３を装着したレーザ加工ヘッド１を上昇することにより、ノズル３を、ノズル支持部材４９から上方向に取り外すことができる。この場合、レーザ加工ヘッド１の動作は上下動作のみでよく、水平動作は不要である。
【００５６】
前述のように、ノズル支持部材４９からノズル３を取り外すと、押え部材５１Ａは、流体圧シリンダ８１内のスプリング８７の作用によって、元の状態の位置に復帰される。この際、小孔８１Ｈの絞り機能により、急激に戻ることなく、戻り動作は緩和されるものである。上述のように、押え部材５１Ａが元の位置に復帰した状態にあるときに、レーザ加工ヘッド１に装着されているノズル３をノズル支持部材４９上に支持するには、次のように行う。
【００５７】
すなわち、レーザ加工ヘッド１を、ノズル支持部材４９の上方に位置決めする。その後、ノズル支持部材４９上に位置する押え部材５１Ａにおける小穴７７Ｂにノズル３の下端部を挿入する。そして、ノズル３を下降し、ノズル３における下部側外周面３Ｌのテーパ面でもって押え部材５１Ａにおける小穴７７Ｂの内周面を押圧する。
【００５８】
ノズル３の下降に起因して、押え部材５１Ａは、スプリング８７の付勢力に抗して、図４において右方向へ次第に移動される。そして、押え部材５１Ａにおける大穴７７Ａがノズル３に対応した位置に移動すると、ノズル３のフランジ部３Ｆが大穴７７Ａの部分を通過し、ノズル支持部材４９に支持される。
【００５９】
ノズル３がノズル支持部材４９に支持されると、流体圧シリンダ８１におけるスプリング８７の付勢力によって、押え部材５１Ａは元の位置に復帰される。すなわち、押え部材５１Ａは、図４に示すように、ノズル３におけるフランジ部３Ｆの上面３Ｕを押えた状態になるものである。
【００６０】
上述のように、ノズル３をノズル支持部材４９上に戻す場合にも、レーザ加工ヘッド１は上下動作のみでよいものであり、水平動作は不要である。
【００６１】
以上のごとき実施形態の説明から理解されるように、レーザ加工ヘッド１の上下動作と、ノズル３からアシストガスを噴出する動作のみでもって、レーザ加工ヘッド１に対するノズル３の着脱を行い得るものである。換言すれば、レーザ加工ヘッド１の水平動作を行うことなく、ノズルホルダ４１に対するノズル３の着脱を行うことができる。したがって、レーザ加工ヘッド１とノズルホルダ４１との間におけるノズル３の着脱交換を迅速に行い得るものである。
【符号の説明】
【００６２】
１  レーザ加工ヘッド
３  ノズル
３Ｆ  フランジ部
３Ｌ  下部側外周面
３Ｕ  上面
５  プラグ
１１  チャック装置
１５  ソケット
１７  ボール
４１  ノズルホルダ
４３  ベースブロック
４７  ガイド部材
４９  ノズル支持部材
５１  押え部材
５３  スライドブロック
５７  弾性部材
５９  流体圧装置
６３Ｌ  下部室（蓄圧室）
６３Ｕ  上部室（アシストガス受容室）
６５  逆止弁
７１  作動部材（環状のピストン）
７３  小孔
７５  開口部
７７Ａ  大穴
７７Ｂ  小穴
７９  流体圧装置
８１  流体圧シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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