(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー加工ヘッドの集光レンズ保護用アシストガス供給装置において、
制御弁を有し、複数の種類のアシストガスを供給するための複数の配管回路を有する基本回路と、
前記制御弁が作動しなくなった基本回路をバイパスするための第１バイパス回路と、
前記基本回路及び前記第１バイパス回路が作動しなくなった場合においても、常時アシストガスを前記集光レンズに供給するための、前記基本回路及び前記第１バイパス回路をバイパスする第２バイパス回路とからなる集光レンズ保護装置であって、
前記基本回路は、前記制御弁の上流側に逆止弁とソレノイド弁を前記複数の配管回路にそれぞれ有し、
前記第１バイパス回路は、前記基本回路の複数の逆止弁の下流側かつ前記制御弁の上流側から配管を分岐し、前記制御弁を介在せず圧力調整弁と逆止弁とで形成され、前記制御弁の応答速度よりも早く作動して所望の種類のアシストガスを前記レーザー加工ヘッドに供給して集光レンズを保護することを特徴とする集光レンズ保護装置。
【請求項２】
前記複数の種類のアシストガスの１が空気であり、
前記第２バイパス回路は、前記基本回路の前記空気配管路のソレノイド弁の上流側から配管を分岐し、前記第１バイパス回路も含めて全ての機器を介在せず圧力調整弁と逆止弁とで形成され、加工モードに入っていないときでも前記空気をレーザー加工ヘッドに供給することを特徴とする請求項１記載の集光レンズ保護装置。
【請求項３】
前記第１バイパス回路の圧力調整弁の圧力設定値を、前記第２バイパス回路の圧力調整弁の圧力設定値よりも高い値に設定されていることを特徴とする請求項２記載の集光レンズ保護装置。
【請求項４】
レーザー加工ヘッドの集光レンズ保護用アシストガス供給手段において、
制御弁を有し、複数の種類のアシストガスを供給するための複数の配管回路を有する基本回路と、
前記制御弁が作動しなくなった基本回路をバイパスするための第１バイパス回路と、
前記基本回路及び前記第１バイパス回路が作動しなくなった場合においても、常時アシストガスを前記集光レンズに供給するための、前記基本回路及び前記第１バイパス回路をバイパスする第２バイパス回路とからなる集光レンズ保護方法であって、
前記基本回路は、前記制御弁の上流側に逆止弁とソレノイド弁を前記複数の配管回路にそれぞれ有し、
前記第１バイパス回路は、前記基本回路の複数の逆止弁の下流側かつ前記制御弁の上流側から配管を分岐し、前記制御弁をパスして圧力調整弁と逆止弁とで形成され、前記制御弁の応答速度よりも早く作動して所望の種類のアシストガスを前記レーザー加工ヘッドに供給して集光レンズを保護することを特徴とする集光レンズ保護方法。
【請求項５】
前記複数の種類のアシストガスの１が空気であり、
前記第２バイパス回路は、前記基本回路の前記空気配管路のソレノイド弁の上流側から配管を分岐し、前記第１バイパス回路も含めて全ての機器をパスして圧力調整弁と逆止弁とで形成され、加工モードに入っていないときでも前記空気をレーザー加工ヘッドに供給することを特徴とする請求項４記載の集光レンズ保護方法。
【請求項６】
前記第１バイパス回路の圧力調整弁の圧力設定値を、前記第２バイパス回路の圧力調整弁の圧力設定値よりも高い値に設定されていることを特徴とする請求項５記載の集光レンズ保護方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザー加工に用いるアシストガス供給装置における、アシストガスバイパス回路を用いた集光レンズ保護装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー加工に用いるアシストガス供給装置には、数値制御装置に連結された制御弁が設けられ、この制御弁によりレーザー加工ヘッドに供給するアシストガスの圧力を制御しているのが通例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、上述の従来例では、作業者の操作ミス等によりアシストガスが供給されていない状態でレーザー加工が行われ、レーザー光がワークに照射され、その結果スパッタが集光レンズに飛翔して付着し、この集光レンズを汚してしまうという課題がある。
【０００４】
この発明は上述の点に着目して成されたもので、レーザー加工に用いられるアシストガス供給装置の基本回路にバイパス回路を設け、所望のアシストガスを選択的に、または常時供給可能とするアシストガスバイパス回路を用いた集光レンズ保護装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【０００６】
（１）レーザー加工ヘッドの集光レンズ保護用アシストガス供給装置において、制御弁を有し、複数の種類のアシストガスを供給するための複数の配管回路を有する基本回路と、前記制御弁が作動しなくなった基本回路をバイパスするための第１バイパス回路と、前記基本回路及び前記第１バイパス回路が作動しなくなった場合においても、常時アシストガスを前記集光レンズに供給するための、前記基本回路及び前記第１バイパス回路をバイパスする第２バイパス回路とからなる集光レンズ保護装置であって、前記基本回路は、前記制御弁の上流側に逆止弁とソレノイド弁を前記複数の配管回路にそれぞれ有し、前記第１バイパス回路は、前記基本回路の複数の逆止弁の下流側かつ前記制御弁の上流側から配管を分岐し、前記制御弁を介在せず圧力調整弁と逆止弁とで形成され、前記制御弁の応答速度よりも早く作動して所望の種類のアシストガスを前記レーザー加工ヘッドに供給して集光レンズを保護することを特徴とする集光レンズ保護装置。
【０００７】
（２）前記複数の種類のアシストガスの１が空気であり、前記第２バイパス回路は、前記基本回路の前記空気配管路のソレノイド弁の上流側から配管を分岐し、前記第１バイパス回路も含めて全ての機器を介在せず圧力調整弁と逆止弁とで形成され、加工モードに入っていないときでも前記空気をレーザー加工ヘッドに供給することを特徴とする前記（１）記載の集光レンズ保護装置。
【０００８】
（３）前記第１バイパス回路の圧力調整弁の圧力設定値を、前記第２バイパス回路の圧力調整弁の圧力設定値よりも高い値に設定されていることを特徴とする前記（２）記載の集光レンズ保護装置。
【０００９】
（４）レーザー加工ヘッドの集光レンズ保護用アシストガス供給手段において、制御弁を有し、複数の種類のアシストガスを供給するための複数の配管回路を有する基本回路と、前記制御弁が作動しなくなった基本回路をバイパスするための第１バイパス回路と、前記基本回路及び前記第１バイパス回路が作動しなくなった場合においても、常時アシストガスを前記集光レンズに供給するための、前記基本回路及び前記第１バイパス回路をバイパスする第２バイパス回路とからなる集光レンズ保護方法であって、前記基本回路は、前記制御弁の上流側に逆止弁とソレノイド弁を前記複数の配管回路にそれぞれ有し、前記第１バイパス回路は、前記基本回路の複数の逆止弁の下流側かつ前記制御弁の上流側から配管を分岐し、前記制御弁をパスして圧力調整弁と逆止弁とで形成され、前記制御弁の応答速度よりも早く作動して所望の種類のアシストガスを前記レーザー加工ヘッドに供給して集光レンズを保護することを特徴とする集光レンズ保護方法。
【００１０】
（５）前記複数の種類のアシストガスの１が空気であり、前記第２バイパス回路は、前記基本回路の前記空気配管路のソレノイド弁の上流側から配管を分岐し、前記第１バイパス回路も含めて全ての機器をパスして圧力調整弁と逆止弁とで形成され、加工モードに入っていないときでも前記空気をレーザー加工ヘッドに供給することを特徴とする前記（４）記載の集光レンズ保護方法。
【００１１】
（６）前記第１バイパス回路の圧力調整弁の圧力設定値を、前記第２バイパス回路の圧力調整弁の圧力設定値よりも高い値に設定されていることを特徴とする前記（５）記載の集光レンズ保護方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の一実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、この発明に係るアシストガスバイパス回路を用いた集光レンズ保護装置及び方法の一実施の形態を示す説明図、図２はレ−ザ−加工機の一例を示す外観斜視図である。
【００１８】
図面について説明すれば、１はレーザー加工ヘッドを示し、集光レンズ２を内蔵し先端部に加工ノズル１ａを配し側部にアシストガス取り入れ口９が設けられ、窒素、酸素、空気の各配管に流れの上流側から夫々ソレノイド弁３ａ、３ｂ、３ｃ、と逆止弁４ａ、４ｂ、４ｃとを備えて三系統の配管が一本の配管に統合された統合配管５を形成し、この統合配管５に数値制御装置に連結された制御弁６を配し、前記統合配管５の下流をレーザー加工ヘッド１の側部に設けられたアシストガス取り入れ口９に接続して基本回路Ｋを構成している。
【００１９】
基本回路Ｋの逆止弁４ａ、４ｂ、４ｃの下流側且つ制御弁６の上流であって統合配管５から分岐し、前記制御弁６をパスして圧力調整弁７ａ及び逆止弁７ｂとで形成する第１バイパス回路７を設け、前記圧力調整弁７ａの設定圧力を加工時に用いるアシストガス圧より低い０．０３Ｍｐａ以下とし、数値制御装置に連結された制御弁６が働いて加工用アシストガス圧に設定されると逆止弁７ｂが作動して逆流を防ぐように構成されている。
【００２０】
第２バイパス回路は、前記基本回路Ｋの空気配管系のソレノイド弁の上流側から配管を分岐し、第１バイパス回路をも含めて全ての機器をパスして圧力調整弁８ａと逆止弁８ｂとで形成し、前記圧力調整弁８ａの設定圧力を加工時に用いるアシストガス圧より低い０．０３Ｍｐａ以下とすると共に、更に第１バイパス回路の圧力調整弁７ａの設定圧よりも低くすることにより、制御弁６の閉止状態において、ソレノイド弁３ａ、３ｂ、３ｃの内の何れか１個が開くと第１バイパス回路の圧力調整弁７ａの作用により、この第２バイパス回路の逆止弁８ｂが作動して逆流を防ぐように構成されている。
【００２１】
加工モードに入っていない時でも、常時、選択的に空気をレーザー加工ヘッド１に供給して加工ヘッド１内を正圧に保ち、加工ノズル１ａから空気の流れが発生する状態を呈し、集光レンズ２を保護することができる。
【００２２】
加工モードに入った時には、制御弁６の応答速度に無関係に所望のソレノイド弁を開いて所望種類のアシストガスを選択的に供給し、例えば、若し空気を他の種類のアシストガスに変えるのであれば、加工ヘッド１内や配管内のガス置換が開始されるように構成されている。
【００２３】
なお、他の符号について、ＬＭはレーザー加工機である。
【００２４】
上述の構成に基づいて作用を説明する。
【００２５】
通常、レーザー加工に際しては、被加工材となるワークの材質、板厚、その他の仕様に応じてアシストガスの種類を変えられるようになっているが、第１バイパス回路７及び第２バイパス回路８を設け、更に、基本回路Ｋの制御弁６、第１バイパス回路の圧力調整弁７ａ、第２バイパス回路の圧力調整弁８ａの設定圧力を夫々、（制御弁６の圧力設定値）＞０．０３Ｍｐａ≧（圧力調整弁７ａの圧力設定値）＞（圧力調整弁８ａの圧力設定値）となる関係を保って、圧力調整弁７ａの設定圧を０．０３Ｍｐａ以下とし、圧力調整弁８ａの設定圧を７ａより更に低くし、制御弁６に与えられる加工用アシストガス圧よりも全て低い設定圧とすることにより、基本回路Ｋの制御弁６が作動する時は、第１バイパス回路７及び第２バイパス回路８の各圧力調整弁７ａ、８ａの下流側に接続された各逆止弁７ｂ、８ｂが逆流を防止する作用を為し、例えば、作業者の操作ミスにより制御弁６に数値制御装置から指令が伝送されない場合でもソレノイド弁３ａ、３ｂ、３ｃの何れか１個が開くことにより、即座に第１バイパス回路７の圧力調整弁７ａと逆止弁７ｂを介し、アシストガス取り入れ口９を経て所望のアシストガスがレーザー加工ヘッド１内に供給され集光レンズ２を保護するように包囲して加工ノズル１ａから前記アシストガスが流出する状態を呈する。
【００２６】
なおまた、空気配管系のソレノイド弁の上流側から分岐した第２バイパス回路を設けたことにより、加工モード以外の通常時でも、即ち、制御弁６もソレノイド弁３ａ、３ｂ、３ｃとも全て閉止状態でも、必要に応じて空気配管系を作用させることにより何時でも常時空気をレーザー加工ヘッド１内に供給し、不測の事態を回避して集光レンズを保護可能である。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、レーザー加工に用いられるアシストガス供給装置の基本回路にバイパス回路を設け、所望のアシストガスを選択的に、または常時供給可能という効果を呈する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係るアシストガスバイパス回路を用いた集光レンズ保護装置及び方法の一実施の形態を示す説明図
【図２】  レ−ザ−加工機の一例を示す外観斜視図
【符号の説明】
１  レーザー加工ヘッド
１ａ  加工ノズル
２  集光レンズ
３ａ、３ｂ、３ｃ  ソレノイド弁
４ａ、４ｂ、４ｃ  逆止弁
５  統合配管
６  制御弁
７  第１バイパス回路
７ａ、  圧力調整弁
７ｂ、  逆止弁
８  第２バイパス回路
８ａ  圧力調整弁
８ｂ  逆止弁
９  アシストガス取り入れ口
Ｋ  基本回路
ＬＭ  レーザー加工機
【図１】
0004129328.tif 000002
【図２】
0004129328.tif 000003