JP2018069334A - レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給方法及び装置並びに冷却水の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給方法及び装置並びに冷却水の製造方法を提供する。【解決手段】レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給方法であって、レーザ加工ヘッド３に接続した冷却水供給路５に、水を供給するための水供給路７と防錆剤を供給するための防錆剤供給路９とをそれぞれ接続して備え、前記水供給路５に接続した送水手段１１によって送水される水量と、前記防錆剤供給路９に接続した防錆剤送出手段２３によって送出される防錆剤量との割合を一定に保持し、前記水と防錆剤とを前記冷却水供給路５内において混合して、レーザ加工ヘッド３に対して供給する。【選択図】図１

Description

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して冷却水を供給する方法及び装置並びに冷却水の製造方法に関する。さらに詳細には、水と防錆剤とを混合した冷却水を自動的に製造してレーザ加工ヘッドに対して供給する方法及び装置に関する。

金属板などのワークのレーザ加工を行うとき、ワークの冷却を行うために、レーザ加工位置付近へ冷却水を供給することが行われている（例えば、特許文献１，２，３参照）。

特開平１０−３０５３８７号公報 特開平８−１４１７６８号公報 特開２００６−９６０５１号公報

従来、ワークのレーザ加工位置付近に対して冷却水の供給を行う場合、水（純水、精製水）に防錆剤を混合して規定の濃度に調整して使用されている。この場合、水の量と防錆剤の量とを調節して適宜の容器に入れる。この容器内において水と防錆剤とを撹拌混合して、防錆剤が規定濃度である冷却水としている。そして、上述のようにして製造した冷却水を、例えば貯水タンク内に収容している。

すなわち、従来は、作業者が水と防錆剤とを計量して適宜の容器に入れて撹拌混合するものである。したがって、冷却水における防錆剤の濃度に個人差が生まれ易いという問題がある。また、水と防錆剤とを別容器において撹拌混合して、貯水タンク内に注入するものであるから、作業が厄介であると共に、冷却水をこぼし易い等の種々の問題がある。

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冷却水の供給方法であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路とをそれぞれ接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段によって送水される水量と、前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段によって送出される防錆剤量との割合を一定に保持し、前記水と防錆剤とを前記冷却水供給路内において混合して、レーザ加工ヘッドに対して冷却水を供給する。

また、好ましくは、前記冷却水の供給方法において、前記冷却水供給路に、冷却水を貯蔵する冷却水タンクを備え、この冷却水タンク内において前記水と前記防錆剤とを混合する。

また、好ましくは、前記冷却水の供給方法において、前記冷却水供給路に、冷却水を貯蔵する冷却水タンクを備え、この冷却水タンクに接続した混合溶液供給路に、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路とをそれぞれ接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段によって送水される水と、前記防錆剤供給手段に接続した防錆剤送出手段によって送出される防錆剤とを前記混合溶液供給路内において混合し、この混合した冷却水を前記冷却水タンク内に貯留する。

また、レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給方法であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、冷却水を貯留する冷却水タンクを備え、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路とを前記冷却水タンクに接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段によって送水された水と、前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段によって送出された防錆剤とを前記冷却水タンク内において混合し、この冷却水タンク内の冷却水の導電率が予め設定した範囲になるように、前記水の送水量及び／又は防錆剤の送出量を調節し、冷却水の導電率を予め設定した所定の範囲に保持して、レーザ加工ヘッドに対して冷却水を供給する。

また、レーザ加工用冷却水の製造方法であって、水と防錆剤とを混合した冷却水を貯留する冷却水タンクに、水を供給する水供給路と防錆剤を供給する防錆剤供給路とを接続して備え、前記水供給路から供給される水量と前記防錆剤供給路から供給される防錆剤の供給量との割合をほぼ一定に保持し、前記冷却水タンク内において前記水と前記防錆剤とを混合して、前記冷却水タンク内に貯留する。

また、レーザ加工用冷却水の製造方法であって、水と防錆剤とを混合した冷却水を貯留する冷却水タンクに、混合水供給路を接続して備え、水を供給する水供給路と防錆剤を供給する防錆剤供給路とを前記混合水供給路に接続して備え、前記水供給路から供給される水量と前記防錆剤供給路から供給される防錆剤の供給量との割合をほぼ一定に保持して、前記水と前記防錆剤とを前記混合水供給路内において混合し、この混合した冷却水を前記冷却水タンク内に貯留する。

また、好ましくは、前記レーザ加工用冷却水の製造方法において、前記水は、純水器によって純水化した水道水である。

また、好ましくは、前記レーザ加工用冷却水の製造方法において、前記冷却水タンクに対する水及び防錆剤の供給は、前記冷却水タンクに備えた貯水量検出手段が予め設定した減少量を検出してから、前記水量検出手段が予め設定した増加量を検出するまで、又は予め設定した設定時間が経過するまで、或いは前記水供給路に備えた流量計及び前記防錆剤供給路に備えた流量計が予め設定した流量を検出するまでの間、水量と防錆剤との割合を一定に保持して供給する。

また、好ましくは、前記レーザ加工用冷却水の製造方法において、前記冷却水タンクに対する水及び防錆剤の供給は、前記冷却水タンクからレーザ加工ヘッドへ供給された冷却水の水量を水量計によって計量し、計量値が予め設定した設定量に達した後に行う。

また、レーザ加工用冷却水の製造方法であって、水と防錆剤とを混合した冷却水を貯留する冷却水タンクに、水を供給する水供給路と防錆剤を供給する防錆剤供給路とを接続して備え、前記水供給路から供給される水と前記防錆剤供給路から供給される防錆剤とを混合して冷却水を製造するに際し、前記冷却水タンク内の冷却水の導電率を測定して、導電率を予め設定した所定の範囲に保持すべく、前記水及び／又は防錆剤の供給量を調整する。

また、レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給装置であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路をそれぞれ接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段を備えると共に前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段を備え、前記送水手段による送水量と前記防錆剤送出手段による防錆剤の送出量との割合がほぼ一定に保持してある。

また、好ましくは、前記冷却水の供給装置において、前記冷却水供給路に、冷却水を貯留する冷却水タンクを備えている。

また、好ましくは、前記冷却水供給装置において、前記水供給路は、純水化処理を行う純水器を備えて水道に接続してある。

また、好ましくは、前記冷却水の供給装置において、前記送水手段及び防錆剤送出手段は、それぞれ定量ポンプ又はメータリングバルブである。

また、好ましくは、前記冷却水の供給装置において、前記定量ポンプは、エアー圧を動力源とするポンプである。

また、レーザ加工ヘッドへ供給するための冷却水を貯留する冷却水タンクへの冷却水の供給方法であって、
（ａ）水と防錆剤又は水と防錆剤とを混合した混合液としての冷却水を前記冷却水タンクへ供給する際に、前記冷却水タンクを大気圧に開放する工程、
（ｂ）前記冷却水タンクへ水を供給すべく、貯水タンクに接続した定量ポンプを駆動する工程、
（ｃ）前記定量ポンプの下流側に備えた流体センサが水の流れを検出したときに、前記冷却水タンク内の圧力を元の圧力に復帰する工程、
（ｄ）防錆剤供給用のポンプを駆動して、防錆剤を前記冷却水タンク側へ供給する工程、
を備えている。

また、前記冷却水の供給方法において、前記定量ポンプの下流側に備えた流体センサが水の流れを検出したときに、前記定量ポンプの駆動を一時停止する工程と、前記防錆剤用ポンプの下流側に備えた流体センサが防錆剤の流れを検出したときに、前記定量ポンプを再駆動する工程、を備えている。

また、レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給装置であって、
前記レーザ加工ヘッドへ供給する冷却水を貯留した冷却水タンクと、
前記冷却水タンクへ水を供給するために、定量ポンプを備えた水供給路と、
前記冷却水タンク側へ防錆剤を供給するために、ポンプを備えた防錆剤供給路と、を備え、
前記水供給路に、水の流れを検出するための流体センサを備えている。

また、前記冷却水供給装置において、前記防錆剤供給路に、防錆剤の流れを検出するための流体センサを備えている。

また、前記冷却水供給装置において、前記冷却水タンクと前記レーザ加工ヘッドとを接続した冷却水供給路に、この冷却水供給路を連通遮断自在かつ前記冷却水タンク内の冷却水を排出可能な切換弁を備えている。

また、前記冷却水供給装置において、前記冷却水供給路に、冷却水の導電率を検出するための導電率計を備えている。

また、レーザ加工ヘッドへ供給するための冷却水を貯留する冷却水タンクへの冷却水の供給方法であって、
（ａ）水と防錆剤又は水と防錆剤とを混合した混合液としての冷却水を前記冷却水タンクへ供給する工程、
（ｂ）前記冷却水タンクへの、水及び防錆剤の少なくとも一つの供給圧が下がったとき、前記冷却水タンクを大気圧に開放する工程、
（ｃ）前記冷却水タンクへ水を供給すべく、貯水タンクに接続した定量ポンプを駆動する工程、
（ｄ）前記定量ポンプの下流側に備えた流体センサが水の流れを検出したときに、前記冷却水タンク内の圧力を元の圧力に復帰する工程、
（ｅ）防錆剤供給用のポンプを駆動して、防錆剤を前記冷却水タンク側へ供給する工程、
を備えている。

本発明によれば、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に対して、水と防錆剤とを供給する際、水送出手段による送水量と、防錆剤送出手段による防錆剤の送出量とを一定の割合に保持する。そして、水と防錆剤とを、レーザ加工ヘッドに至る途中において混合する。したがって、レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給が容易である。また、冷却水において、水と防錆剤との割合が常に一定であり、防錆剤の濃度が安定しているものである。

本発明の第１の実施形態に係る冷却水供給装置の構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る冷却水供給装置の構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る冷却水供給装置の構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。 本発明の第４の実施形態に係る冷却水供給装置の構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。 本発明の第５の実施形態に係る冷却水供給装置の構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。 本発明の第６の実施形態に係る冷却水供給装置の構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。 本発明の第７の実施形態に係る冷却水供給装置の構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。 フローチャートである。 フローチャートである。 フローチャートである。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、図１に概念的、概略的に示すように、第１の実施形態に係る冷却水供給装置１Ａは、レーザ加工装置（図示省略）に備えたレーザ加工ヘッド３に接続した冷却水供給路５を備えている。この冷却水供給路５には、水を供給するための水供給路７が接続してあると共に、防錆剤を供給するために防錆剤供給路９が接続してある。

前記水供給路７には定量ポンプ１１が備えられている。この定量ポンプ１１は、貯水タンク１３内の水（純水、精製水）を吸引して前記冷却水供給路５へ送水する送水手段を構成するものである。この定量ポンプ（送水手段）１１は、エア源１５から供給されるエア圧を原動源とするポンプである。この定量ポンプ１１は、エア回路に配置した電磁開閉弁１７の開閉動作を繰り返すことにより、前記貯水タンク１３内の水を吸収して冷却水供給路５へ送出する動作を繰り返す機能を有するものである。

前記定量ポンプ１１は、例えばダイヤフラム式ポンプから構成してある。したがって、前記電磁開閉弁１７の単位時間当たりの開閉動作（ソレノイドのＯＮ、ＯＦＦ動作）の速度を調整することにより、定量ポンプ１１による単位時間当たりの送水量を調節できるものである。前記水供給路７には、水の送出量を調節自在な、例えばニードル弁などのごとき絞り弁１９が備えられていると共に、水の流れを検出する流量センサ２１が備えられている。この流量センサ２１は、水供給路７内の水の流れを検出できればよいものであり、一種の流体センサを構成するものである。

したがって、水供給路７から前記冷却水供給路５へ送出する水量、すなわち単位時間当たりの送水量を絞り弁１９によって調節できるものである。また、前記流量センサ（流体センサ）２１によって、貯水タンク１３内の水が無くなったことを検出することができる。この場合、貯水タンク１３に対して新たに水を追加補給すればよいものである。

ところで、前記貯水タンク１３内の水の量を検出するための、例えばフロートスイッチ等のごとき適宜の貯水量検出手段（図示省略）を備えた構成とすることもできる。そして、前記貯水量検出手段が、貯水タンク１３内の水が予め設定した所定量に減少したことを検出したときに、貯水タンク１３内に水を補給する構成とすることも可能である。この場合、人為的に、又は補給用のポンプを駆動して自動的に補給する構成とすることができる。

前記防錆剤供給路９には、防錆剤を送出する防錆剤送出手段の一例としての定量ポンプ２３が備えられている。この定量ポンプ（防錆剤送出手段）２３は、防錆剤タンク２５内の防錆剤を吸引して前記防錆剤供給路９へ送出する作用をなすものである。この定量ポンプ２３は、エア回路に配置した電磁開閉弁２７の開閉動作を繰り返すことにより、前記防錆剤タンク２５内の防錆剤を吸引して前記防錆剤供給路９へ送出する動作を繰り返す機能を有するものであって、本実施形態においては、次のように構成してある。

すなわち、定量ポンプ２３は、大径のシリンダ２９Ａと小径のシリンダ２９Ｂとを連接した構成のシリンダ本体２９を備えている。そして、前記大径シリンダ２９Ａ、小径シリンダ２９Ｂ内に亘って備えたピストンロッド３１Ａの一端部には、前記大径シリンダ２９Ａ内に往復動自在に嵌入した大径ピストン３１Ｂが一体的に備えられている。そして、前記小径シリンダ２９Ｂ内のピストンロッド３１Ａの他端部には、前記小径シリンダ２９Ｂ内に摺動自在に嵌入した小径ピストン３１Ｃが一体的に備えられている。

前記ピストンロッド３１Ａ、大小のピストン３１Ｂ、３１Ｃを往復動するために、前記大径ピストン３１Ｂと大径シリンダ２９の底部との間には、リターンスプリング３３が弾装してある。そして、小径シリンダ２９Ｂの部分はピストンポンプ室３５に構成してある。すなわち、ピストンポンプ室３５には防錆剤内に没入したフィルタ３７及びピストンポンプ室３５内への防錆剤の流入を許容する逆止弁３９が接続してある。また、前記ピストンポンプ室３５には、ピストンポンプ室３５への逆流を防止する逆止弁４１を介して前記防錆剤供給路９に接続してある。そして、この防錆剤供給路９には、前記流量センサ２１と同様の流量センサ４３が配置してある。

上記構成により、前記電磁開閉弁２７のＯＮ、ＯＦＦを繰り返すことにより、定量ポンプ２３における大小のピストン３１Ｂ、３１Ｃが往復動される。したがって、防錆剤タンク２５内の防錆剤をピストンポンプ室３５内に吸引し、その後に防錆剤供給路９へ防錆剤を吐出(送出)することが繰り返される。よって、前記電磁開閉弁２７の開閉動作の速度を調節することにより、定量ポンプ２３によって単位時間当たりに送出される防錆剤の送出量が調節される。そして、防錆剤タンク２５内の防錆剤が無くなると、流量センサ４３によって検出されるものである。

ところで、前記防錆剤タンク２５内の防錆剤の残量を、例えばフロートスイッチ等のごとき適宜の残量検出手段によって検出する構成とする。そして、防錆剤タンク２５内の防錆剤の残量が少なくなったことを検出したときに、人為的に、又は補給用のポンプを使用して自動的に補給する構成とすることも可能である。

前記水供給路７から供給される水と、防錆剤供給路９から供給される防錆剤は、前記冷却水供給路５へ供給して合流することにより、冷却水供給路５内において撹拌混合されて、前記レーザ加工ヘッド３へ送給されるものである。したがって、前記冷却水供給路５は、水と防錆剤とを混合した混合溶液をレーザ加工ヘッド３へ供給する作用をなすものである。よって、冷却水供給路５は、混合液供給路と称することもできるものである。

前記水供給路７から供給される水の量と、前記防錆剤供給路９から供給される防錆剤の量との割合は、常に一定であることが望ましい。すなわち、混合した後の冷却水の濃度、導電率を、常にほぼ一定に維持することが望ましい。

前記水供給路７と前記防錆剤供給路９との合流点の下流側において前記冷却水供給路５にはフィルタ４５が配置してある。そして、このフィルタ４５の下流側には定流量弁４７が配置してあり、この流量弁４７の下流側には流量計４９が配置してある。さらに、上記流量計４７の下流側には、前記レーザ加工ヘッド３への冷却水の供給、停止を行う電磁開閉弁５１が配置してある。

ところで、前記レーザ加工ヘッド３へ供給する冷却水は、水と防錆剤とを混合し撹拌した流体であって、防錆剤の濃度は約２％である。したがって、水供給路７から送給される水量と防錆剤供給路９から送給される防錆剤の流量との割合は、約４９：１である。すなわち、水供給路７から送水される水量に対して、防錆剤供給路９から送給される防錆剤の送給量は約１／５０の少量である。したがって、送水手段としての定量ポンプ１１の送水容量よりも防錆剤送出手段としての定量ポンプ２３の送出量を小さくでき、構成の小型、簡素化を図ることができる。

前記構成より明らかなように、単位時間当りに、レーザ加工ヘッド３へ送給される冷却水は、定流量弁４７によって、予め設定した流量に保持される。したがって、常に安定した流量に保持されるものである。また、流量計４９によって、レーザ加工ヘッド３へ送出された冷却水量（流量）を測定することができる。すなわち、単位時間当りの冷却水量及び積算水量を測定することが可能である。

前記構成において、流量センサ２１、４３によって、貯水タンク１３内の水が無くなったこと、及び防錆剤タンク２５内の防錆剤がなくなったことを検出したときには、水を貯水タンク１３に補給し、防錆剤タンク２５に防錆剤を補給すればよいものである。

ところで、流量計４９を備えているので、レーザ加工ヘッド３に対する冷却水の供給量を知ることができる。したがって、貯水タンク１３内に貯留した当初の水量及び防錆剤タンク２５内に貯留した当初の防錆剤量を予め知得しておくことにより、流量計４９によって測定した冷却水の流量に基づいて、貯水タンク１３内の水の残量及び防錆剤タンク２５内の防錆剤の残量を演算によって求めることができる。

換言すれば、流量計４９の測定値に基づいて、貯水タンク１３内の水の残量及び防錆剤タンク２５内の防錆剤の残量を予測することが可能である。したがって、流量計４９の測定値が予め設定した範囲の値になった場合に、水及び防錆剤の補給を行うことができるものである。この場合、削費した水量、防錆剤量に相当する量の補給を行うものである。

既に理解されるように、前記構成においては、貯水タンク１３内の水の残量が少なくなったときに水を補充し、防錆剤タンク２５内の防錆剤の残量が少なくなったときに防錆剤を補充することができる。したがって、レーザ加工ヘッド３に対する冷却水の供給を連続的に行うことができる。

また、冷却水を製造するに際して、水と防錆剤との混合は、定量ポンプ１１によって送水された水量と、定量ポンプ２３によって送出された防錆剤の送出量とを混合する。したがって、水量と防錆剤の送出量とを一定の割合に保持して混合することができる。よって、防錆剤の濃度を常にほぼ一定濃度に保持すべく、水と防錆剤とを混合して冷却水を製造することができる。この際、前記定量ポンプ１１，２３を自動的に駆動することが可能であり、冷却水を自動的に製造することができる。すなわち、防錆剤の濃度をほぼ一定濃度に保持して冷却水の製造を行い得るものである。

ところで、前記説明においては、水供給路７から送水された水と防錆剤供給路９から送出された防錆剤とを、冷却水供給路５内において混合する旨説明した。しかし、前記水供給路７と防錆剤供給路９との合流個所に、冷却水供給路５の一部として混合タンク(図示省略)を備え、この混合タンク内において水と防錆剤とを混合する構成とすることも可能である。この場合、前記冷却水供給路５には、前記混合タンク内の冷却水を供給（送給）する構成とすればよいものである。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る冷却水供給装置１Ｂの構成を概念的、概略的に示すものである。この構成において、前述した実施形態における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。

前記第１実施形態においては、貯水タンク１３内に水（純水、精製水）を貯留し、レーザ加工ヘッド３へ冷却水を供給する冷却水供給路５内において、水と防錆剤とを混合する場合について説明した。この第２実施形態においては、前記冷却水供給路５の一部として冷却水タンク５３を備え、この冷却水タンク５３内において水と防錆剤とを混合する構成としたものである。したがって、冷却水タンク５３を、混合タンクと称することもできるものである。また、冷却水タンク５３は、冷却水を貯留する機能を奏するものであるから、冷却水貯留タンクと称することもできるものである。なお、冷却水供給路５において、冷却水タンク５３からレーザ加工ヘッド３に至る冷却水供給路は符号５Ａで示すこととする。

より詳細には、前記冷却水タンク５３は、開閉可能な蓋部材５５を備えた構成であって、常態においては密閉してある。前記冷却水タンク５３へ水を供給する水供給路７Ａは、水道水を供給する水供給路であって、例えば電磁弁などのごとき開閉弁５７を介して水道に接続してある。そして、この水供給路７Ａには、例えば鉄錆などを除去するフィルタ５９及び塩素除去フィルタ６１などの複数のフィルタが備えられている。さらに、前記水供給路７Ａには、例えばイオン交換樹脂等を利用した純水器６３が備えられている。

したがって、水道水は、純水器６３によって純水化処理した後に、冷却水タンク５３へ供給されるものである。さらに、前記水供給路７Ａには、微粒子の除去を行うフィルタ６５が備えられていると共に、流量調整弁６７が備えられている。そして、逆流防止弁６９を介して冷却水タンク５３に接続してある。

上記構成により、流量調整弁６７の調節を行うことにより、冷却水タンク５３へ供給する水の、単位時間当たりの水量を調節することができる。したがって、前記定量ポンプ２３によって冷却水タンク５３へ送給される防錆剤の供給量と、前記水供給路７Ａから冷却水タンク５３へ送水される水量との割合を常に一定の割合に保持することができる。よって、前記冷却水タンク５３内において水と防錆剤とを混合した冷却水をレーザ加工ヘッド３へ供給する際、防錆剤の濃度をほぼ一定に保持して供給できるものである。すなわち、混合した後の冷却水における導電率を常にほぼ一定に維持することができる。

前記冷却水タンク５３には、冷却水タンク５３内にエア圧を付与するために、エア源１５に接続したエア回路が接続してある。そして、このエア回路には、例えば電磁弁などのごとき開閉弁７０が配置してある。したがって、開閉弁７０のソレノイドをＯＮ動作すると、予めエア圧を一定に調整したエア源１５から冷却水タンク５３内にエア圧が付与される。そして、開閉弁７０のソレノイドをＯＦＦ動作すると、開閉弁７０が開かれて、冷却水タンク５３内のエア圧は大気圧となる。すなわち、予め調整したエア圧でもって、冷却水タンク５３内を大気圧よりも高圧のほぼ一定圧に維持可能なものである。

既に理解されるように、開閉弁７０のソレノイドをＯＮ状態に保持することにより、前記冷却水タンク５３内には常にほぼ一定のエア圧が作用しているものである。したがって、前記冷却水供給路５Ａに備えた開閉弁５１をＯＮ作動（開作動）すると、冷却水タンク５３内の冷却水は、内圧によって冷却水供給路５Ａに送出される。この際、冷却水タンク５３内の圧力が変化した場合であっても、定流量弁４７の作用によってレーザ加工ヘッド３へ供給される冷却水の単位時間当りの水量は常に設定した一定流量に保持され、安定した流量となるものである。また、冷却水供給路５Ａ内を流れる水量は、流量計４９によって計測される。よって、レーザ加工時におけるレーザ加工位置の冷却は、予め設定した単位時間当り一定量の冷却水によって安定した状態に行われ得るものである。

前述のごとく、冷却水タンク５３内の冷却水を冷却水供給路５Ａへ送出すると、冷却水タンク５５内の冷却水は次第に減少する。したがって、前記冷却水タンク５３には、冷却水の水量を検出する水量検出手段７１が備えられている。上記水量検出手段７１としては、例えば、前述したフロートスイッチ等のごとき構成とすることも可能である。

上記水量検出手段７１は、本実施形態においては、冷却水タンク５３内の水面を検出する構成としてある。上記水量検出手段７１の構成として、本実施形態においては、理解を容易にするために、水面の上限を検出する上限センサ７３Ａと、水面の下限を検出する下限センサ７３Ｂとを備えた構成である場合について説明する。しかし、水量検出手段７１としては、冷却水タンク５３内の水量（水面高さ）を検出する機能を備えればよいものである。したがって、水量検出手段７１の構成としては、種々の構成を採用することができるものである。

上記構成において、冷却水タンク５３内の冷却水が減少し、下限センサ７３Ｂが水面を検出すると、開閉弁７０が開作動されて、冷却タンク５３内は大気圧が保持される。したがって、レーザ加工ヘッド３に対する冷却水の供給は停止状態となる。また、前記冷却水タンク５３内が大気圧になると、水供給路７Ａにおける開閉弁５７が開作動され、冷却水タンク５３に対する水の供給が行われる。また、定量ポンプ２３が作動されて、防錆剤の供給が行われる。

この際、水の供給量の調節は流量調整弁６７によって行われ、防錆剤の供給量の調節は、定量ポンプ２３によって行われる。そして、冷却水タンク５３に対する水の供給量と防錆剤の供給量との割合は、常にほぼ一定の割合に保持されるものである。したがって、冷却水タンク５３内において水と防錆剤とを混合した場合、防錆剤の濃度は、常に設定した許容濃度に維持されるものある。換言すれば、冷却水の導電率は、常にほぼ一定に維持されている。

前述のごとく、水と防錆剤とを冷却水タンク５３に供給すると、冷却水タンク５３内の水面が次第に上昇する。そして、上限センサ７３Ａが水面を検出すると、冷却水タンク５３に対する水及び防錆剤の供給が停止される。そして、開閉弁７０がＯＮ作動して、冷却水タンク５３内に予め設定した所定圧のエア圧が付与される。したがって、レーザ加工ヘッド３に対して冷却水を供給可能な初期の状態に復帰することになる。

ところで、前述したように、冷却水タンク５３に水及び防錆剤を供給（補充）するときには、レーザ加工ヘッド３への冷却水の供給は停止することになる。そこで、前記上限センサ７３Ａと下限センサ７３Ｂとの間の中間高さ位置の水面を検出する構成とする。すなわち、上限センサ７３Ａと下限センサ７３Ｂとの間の中間高さ位置に、例えば中間センサ７３Ｃを備えた構成とする。

そして、前記中間センサ７３Ｃが水面を検出した後は、レーザ加工装置によるレーザ加工の休止時、又は冷却水を必要としないレーザ加工時に、冷却水タンク５３に対する水の補充と防錆剤の補充を行う構成とすることも可能である。この構成によれば、例えばレーザ加工装置に対するワークの搬出入時に冷却水の製造が行われることになる。したがって、複数のワークのレーザ加工を繰り返すような場合であっても、前記冷却水タンク５３の小型化を図ることができるものである。

ところで、前述したように、冷却水タンク５３内において水と防錆剤との混合を行う構成であるから、冷却水タンク５３に、モータ（図示省略）によって回転される撹拌翼７５を備えることが望ましいものである。このように、冷却水タンク５３に撹拌翼７５を備えることにより、水と防錆剤との混合撹拌を能率よく行うことができる。また、冷却水タンク５３内において、水と防錆剤とが分離する傾向にある場合であっても、水と防錆剤との分離を防止することができるものである。

ところで、前記説明においては、水量検出手段７１の下限センサ７３Ｂが冷却水タンク５３内の水面を検出したときに、冷却水タンク５３に対して水、防錆剤を供給（補充）する旨説明した。しかし、上記水量検出手段７１としては、冷却水タンク５３内の水面位置を検出する構成、例えば、水面に浮いたフロートの位置（水平の高さ位置）を検出する構成とすることも可能である。

上述のように、水量検出手段７１の構成を、水面の高さ位置を検出する構成とすることにより、冷却水タンク５３内の水量を常に検出可能である。したがって、冷却水タンク５３内の冷却水が、予め設定した水面高さに減少したことを検出したときに、冷却水タンク５３に対して水及び防錆剤の供給を開始する構成とすることも可能である。この場合、水及び防錆剤の供給停止は、前記水量検出手段７１が予め設定した増加量、すなわち、予め設定した水面高さを検出したとき、又は水及び防錆剤の供給を開始してから予め設定した設定時間が通過したときに停止する。

また、前記冷却水供給路５Ａには流量計４９が備えられているから、この流量計４９による計測値が予め設定した設定値に達したときに、換言すれば、冷却水タンク５３から予め設定した所定量の冷却水が供給されたことを検出したときに、冷却水タンク５３に対して水、防錆剤の供給（補充）を開始する構成とすることも可能である。

ところで、レーザ加工装置においてレーザ加工を行う場合、レーザ加工ヘッドに備えたノズルとワークとの間の間隙は常に一定に保持されるものである。そして、前記間隙は、レーザ加工ヘッドに備えた静電容量式倣いセンサシステムによって一定に制御されている。ここで、前記冷却水の導電率が予め設定した所定の範囲からずれると、前記静電容量式倣いセンサシステムの動作が不安定になることがある。

前記説明においては、冷却水タンク５３に対して水と防錆剤とを一定の割合で供給し混合する場合について説明した。すなわち、冷却水の導電率と防錆剤濃度は一般的には比例関係にあるので、防錆剤濃度を許容範囲に保持していれば何等の問題もないものである。したがって、水と防錆剤とを混合して冷却水を製造するに際しては、冷却水の導電率を測定して、導電率が予め設定した許容範囲の導電率となるように、水及び防錆剤の供給量をそれぞれ調節（調整）して冷却水を製造することも可能である。

すなわち、前記冷却水タンク５３に、導電率計７７を備えた構成とする。そして、導電率計７７の測定値が予め設定した許容値よりも小さい場合には、定量ポンプ２３によって防錆剤を補給する。導電率が許容値よりも大きい場合には、冷却水タンク５３内に水を補給する。すなわち、冷却水タンク５３に対する水及び防錆剤の供給量を個別に調整（調節）して、冷却水の導電率が予め設定した許容値の範囲内になるように調整するものである。

上述のように、冷却水の導電率を予め設定した導電率の範囲に保持することにより、レーザ加工ヘッドに備えた静電容量式倣いセンサシステムの動作を常に安定状態に保持することができ、常に良好なレーザ加工を行い得るものである。

図３は、本発明の第３の実施形態に係る冷却水供給装置１Ｃの構成を概念的、概略的に示すものである。この構成において、前述した実施形態における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。

図２に示した第２の実施形態に係る構成においては、冷却水タンク５３内において水と防錆剤とを混合する旨説明した。この第３の実施形態に係る構成においては、前記冷却水タンク５３に対して水と防錆剤の供給を行う冷却水供給路５内において、水と防錆剤との混合を行う構成である。

すなわち、前記冷却水供給路５には、水と防錆剤との混合を行うミキシングバルブ７９が備えられている。そして、このミキシングバルブ７９には、水を供給する水供給路７と防錆剤の供給を行う防錆剤供給路９とが接続してある。上記水供給路７は、水道水を純水化処理して供給するもので、この水供給路７には、フィルタ６１、純水器６３が備えられている。さらに、前記水供給路７には、送水手段の一例としての定量ポンプ８１が備えられている。

前記定量ポンプ８１は、本実施形態においては、シリンダ８１Ａから構成してあり、このシリンダ８１Ａ内にはピストン８１Ｂが往復動自在に嵌入してある。そして、シリンダ８１Ａ内は、前記ピストン８１Ｂによってポンプ室８１Ｃと、復帰用スプリング８１Ｓを弾装したスプリング室８１Ｄに区画してある、上記スプリング室８１Ｄは大気圧に開放してある。

前記定量ポンプ８１における前記ポンプ室８１Ｃの流入側であって、前記純水器６３との間には開閉弁８３Ａが配置してある。そして、上記ポンプ室８１Ｃと前記ミキシングバルブ７９との間には、開閉弁８３Ｂ及び逆流防止弁８５が配置してある。

したがって、開閉弁８３Ｂを閉じた状態に保持し、開閉弁８３Ａを開動作すると、純水器６３によって純水化処理された水道水が、定量ポンプ８１におけるポンプ室８１Ｃ内に流入する。この際、ピストン８１Ｂは、水圧によってスプリング８１Ｓの付勢力に抗して摺動（上昇）される。上記ピストン８１Ｂのストロークは一定に保持されているので、ピストン８１Ｂはストロークエンドで停止する。その後、開閉弁８３Ａを閉作動し、開閉弁８３Ｂを開作動すると、定量ポンプ８１におけるポンプ室８１Ｃ内の水は、スプリング８１Ｓの付勢力に起因して、ポンプ室８１Ｃ内からミキシングバルブ７９へ送水される。

既に理解されるように、開閉弁８３Ａ，８３Ｂの開閉動作を適宜間隔でもって交互に繰り返すことにより、定量ポンプ８１におけるピストン８１Ｂを往復動することができる。換言すれば、定量ポンプ８１から送水される単位時間当たりの水量を調節することができるものである。

前記防錆剤供給路９には、防錆剤送出手段の１例としての定量ポンプ８７が備えられている。この定量ポンプ８７は、前述した定量ポンプ２３と同様の構成であって、シリンダ８７Ａを備えている。このシリンダ８７Ａは、内部に区画壁８７Ｂを備えることにより、エア作動室８７Ｃとポンプ作動室８７Ｄに区画してある。そして、前記区画壁８７Ｂを貫通したピストンロッド８７Ｅの、前記エア作動室８７Ｃ内の端部にはピストン８７Ｆが備えられている。また、前記ポンプ作動室８７Ｄ内の端部にはピストン８７Ｇが備えられている。

前記エア作動室８７Ｃは、前記ピストン８７Ｆによって第１室８７Ｈと第２室８７Ｉとに区画してある。そして、前記第１室８７Ｈには、開閉弁８９Ａを介してエア源１５が接続してある。また、第２室８７Ｉには開閉弁８９Ｂを介してエア源１５が接続してある。したがって、開閉弁８９Ａ，８９Ｂの開閉を交互に行うことにより、第１室８７Ｈへエア圧を供給し、第２室８７Ｉからエアを排出することと、第２室８７Ｉへエア圧を供給し、第１室８７Ｈからエアを排出することとを、交互に行うことができる。すなわち、ピストンロッド８７Ｅを往復動することができる。

前記ポンプ作動室８７Ｄは、前記ピストン８７Ｇによってポンプ室８７Ｊと大気圧に開放した開放室８７Ｋとに区画してある。そして、前記ポンプ室８７Ｊの入口側には、チェック弁９１Ａを介して、防錆タンク２５に接した流入路９３Ａが接続してある。そして、前記ポンプ室８７Ｊの出口側は、チェック弁９１Ｂを介して前記ミキシングバルブ７９に接続してある。

したがって、前述したように、開閉弁８９Ａ、８９Ｂの開閉動作によってピストンロッド８７Ｅが往復動（上下動）するとき、ピストン８７Ｇも一体的に上下動する。この際、ピストン８７Ｇが上昇するときには、防錆剤タンク２５からポンプ室８７Ｊへの防錆剤の吸引が行われる。そして、前記ピストン８７Ｇが下降するときには、ポンプ室８７Ｊから防錆剤供給路９を経て、ミキシングバルブ７９への防錆剤の送出が行われる。

ここで、前記定量ポンプ８７におけるピストン８７Ｇのストロークは一定に保持されているので、ピストン８７Ｇの１往復によって送出される防錆剤の量は一定量に制限されるものである。なお、前記ピストン８７Ｇのストローク数を調節することにより、定量ポンプ８７から送水される防錆剤の送出量を調節することができる。

前記定量ポンプ８７から送出された防錆剤と、前記定量ポンプ８１から送出された水は、前記ミキシングバルブ７９において混合され、その後に冷却水タンク５３に貯水される。前記定量ポンプ８１からの送水量と前記定量ポンプ８７から送出される防錆剤の送出量の比率は、冷却水における導電率、濃度がほぼ一定になるように予め設定してある。したがって、冷却水供給路５から冷却水タンク５３内に流入する冷却水の導電率、濃度は、常にほぼ一定に保持される。

ところで、導電率計７７によって検出した導電率が、予め設定した所定の範囲からずれた場合には、定量ポンプ８１のみを駆動して水のみを補給すること、又は定量ポンプ８７のみを駆動して防錆剤のみを補給することにより、冷却水タンク５３内の冷却水における導電率をほぼ一定に保持することができる。

なお、第３の実施形態において、前述した第２の実施形態と同様の構成においては、第２の実施形態の場合と同様の作用、効果を奏し得るものである。

図４は、本発明の第４の実施形態に係る冷却水供給装置１Ｄの構成を概念的、概略的に示すものである。この構成において、前述した実施形態における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、重複する説明は省略する。

この実施形態においては、冷却水タンク５３内における水供給路７の噴出口と防錆剤供給路９における噴出口は互いに交差する方向に指向してある。したがって、水供給路７から噴出された水と、防錆剤供給路９から噴出された防錆剤は、冷却水タンク５３内において衝突して混合するものである。よって、水と防錆剤との混合を効果的に行い得るものである。

なお、この実施形態においても、前述した実施形態と同様の作用、効果を奏し得るものである。

図５は、本発明の第５の実施形態に係る冷却水供給装置１Ｅの構成を概念的、概略的に示したものである。この構成において、前述した実施形態における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。

この実施形態においては、貯水タンク１３から冷却水タンク５３へ送水するためのエア回路と、防錆剤タンク２５から防錆剤を送出するためのエア回路とを同一構成として、構成の簡素化を図ったものである。図５において、貯水タンク１３から水を吸引して冷却水タンク５３へ送水するために、シリンダポンプ９５が備えられている。

上記シリンダポンプ９５は、仕切板９７によって流体作動室９９とポンプ室１０１とに区画してある。前記流体作動室９９内にはピストン９９Ｐが摺動自在に嵌入してあって、第１作動室９９Ａと第２作動室９９Ｂとに区画してある。前記ポンプ室１０１内にはピストン１０１Ｐが摺動自在に嵌入してあって、ポンプ室１０１Ａと大気圧に開放した大気圧室１０１Ｂとに区画してある。上記ピストン９９Ｐとピストン１０１Ｐは、仕切板９７を摺動自在に貫通したピストンロッド１０１Ｒによって一体的に連結してある。そして、前記第１作動室９９Ａに接続したエア回路１０３Ａと第２作動室９９Ｂに接続したエア回路１０３Ｂは、電磁切換弁１０６Ａを介してエア源１５に接続遮断自在に備えられている。

前記ポンプ室１０１Ａには、前記貯水タンク１３から水を吸引するための吸引回路１０５Ａが接続してある。この吸引回路１０５Ａには、エアーパイロット式の開閉弁１０７Ａが配置してあると共に、チェック弁１０９Ａが備えられている。また、前記ポンプ室１０１Ａには、前記冷却タンク５３に接続した水供給路７が接続してある。この水供給路７には、チェック弁１０９Ｂが配置してあると共に、エアーパイロット式の開閉弁１０７Ｂが配置してある。

なお、防錆剤タンク２５から防錆剤供給路９を介して、冷却水タンク５３へ防錆剤を供給する構成は、同一構成であるから、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。

前記構成において、図５に示す状態は、水供給用及び防錆剤供給用のシリンダポンプ９５は、水を送水し、また防錆剤を送出した状態である。この状態において、電磁切換弁１０６Ａ，１０６ＢをそれぞれＯＮ作動すると、シリンダポンプ９５における第２作動室９９Ｂ内へエアが供給されてピストン９９Ｐ，１０１Ｐが上昇される。そして、開閉弁１０７Ａは、開状態となり、開閉弁１０７Ｂは閉状態となる。

したがって、貯水タンク１３内の水、及び防錆剤のタンク２５内の防錆剤は、それぞれのシリンダポンプ９５におけるポンプ室１０１Ａ内にそれぞれ吸引される。その後、電磁切換弁１０６Ａ，１０６Ｂを切換動作すると、すなわち、図５に示す状態に切換えると、シリンダポンプ９５における第１作動室９９Ａにエアが供給されて、ピストン９９Ｐ，１０１Ｐが下降される。そして、開閉弁１０７Ａは、図５に示すように、閉状態となる他方、開閉弁１０７Ｂは開状態に切換えられる。

すなわち、各シリンダポンプ９５に吸引された水、防錆剤は、それぞれ冷却水タンク５３へ供給される。そして、水と防錆剤は冷却タンク５３内において衝突されて混合されるものである。

上記構成においては、電磁切換弁１０６Ａ，１０６Ｂをそれぞれ個別に動作することにより、水のみの供給、又は、防錆剤のみの供給を行うことができる。すなわち、冷却水タンク５３内における冷却水の導電率を所望の導電率に調節することができる。

図６は、本発明の第６の実施形態に係る冷却水供給装置１Ｆの構成を概念的、概略的に示すものである。この実施形態においては、貯水タンク１３から冷却水タンク５３へ水を供給する冷却水供給路５にエジェクタポンプ１１１を備えている。そして、エジェクタポンプ１１１によって、防錆剤タンク２５から防錆剤を吸引する構成としたものである。

この実施形態においても、前述した実施形態と同様の効果を奏し得るものである。

以上のごとき実施形態の説明から理解されるように、本実施形態においては、送水手段及び防錆剤送出手段の一例としての定量ポンプによって水及び防錆剤の供給を自動的に行うものである。したがって、水の送水量と防錆剤の送出量とを常に一定の割合に保持して混合することができる。すなわち、冷却水における防錆剤の濃度を常にほぼ一定に保持して、換言すれば、冷却水の導電率を常にほぼ一定に調節して冷却水を自動的に製造して、連続的に供給することができる。

ところで、既に理解されるように、定量ポンプの構成としては、種々の構成を採用することができるものである。また、水と防錆剤とを混合する場合の混合手段の構成としても種々の構成を採用することができるものである。この場合、水量と防錆剤の量とを一定の割合に保持して混合すればよいものである。したがって、例えば、計量バルブによって水量及び防錆剤量を個別に計量して混合する構成とすることも可能である。

図７は、本発明の第７の実施形態に係る冷却水供給装置の構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。この構成において、前述した実施形態における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。

この実施形態において、貯水タンク１３には、貯水タンク１３に対して純水や精製水等の冷却水を補充する冷却水補充路１２１が接続してある。そして、前記貯水タンク１３には、冷却水の貯水量を検水するための、例えばフロートスイッチなどのごとき水量検出手段１２３が備えられている。したがって、貯水タンク１３に貯水されている冷却水量を検出することができるものである。なお、前記冷却水補充路１２１は、例えば電磁弁などのごとき開閉弁（図示省略）が配置してある。したがって、前記開閉弁によって、冷却水補充路１２１は連通遮断自在である。

上記構成により、貯水タンク１３内の冷却水が、予め設定された貯水量よりも少なくなった場合には、水量検出手段１２３によって水量の減少を検出する。そして、開閉弁を開作動して冷却水の補充を行うことができる。冷却水の補充によって、貯水量が設定量になったことが前記水量検出手段１２３によって検出されると、前記開閉弁が閉作動されて、冷却水の補充は停止される。

前記貯水タンク１３の底部には、貯水タンク１３内の冷却水を排出する排出路１２５が接続してある。そして、この排出路１２５には、排出路１２５を連通遮断自在なソレノイド弁１２７が配置してある。したがって、例えば貯水タンク１３内の冷却水が長時間使用されず、劣化したような場合に、ソレノイド弁１２７を開作動することにより、冷却水を排水することができる。換言すれば、貯水タンク１３内の冷却水を新しい冷却水に交換することができるものである。

この実施形態における防錆剤タンク２５及び防錆剤タンク２５内の防錆剤を送出する定量ポンプ２３の構成は、前述した実施形態の構成とほぼ同様の構成である。しかし、防錆剤タンク２５には、防錆剤タンク２５内における防錆剤の量（残量）を検出するレベルスイッチ１２９が備えられている。したがって、防錆剤タンク２５内の防錆剤の残量を検出でき、必要に応じて防錆剤を補充することができるものである。なお、防錆剤タンク２５に対する防錆剤の補充は、人為的に行ってもよく、また、防錆剤の液面が予め設定した所定高さよりも低下したときに自動的に補充する構成としてもよいものである。

この実施形態においては、水供給路７と防錆剤供給路９とが合流する合流位置１３１の上流側には、それぞれ逆流防止弁１３３，１３５が備えられている。したがって、冷却水が防錆剤供給路９内に流入することや、防錆剤が水供給路７内に流入するようなことはないものである。

この実施形態において、冷却水タンク５３に接続した冷却水供給路５Ａには、冷却水タンク５３から冷却水供給路５Ａに供給される冷却水の導電率を検出する導電率計７７が備えられている。したがって、冷却水供給路５Ａに供給される冷却水の導電率を検出することができる。

前記導電率計７７の下流側には、冷却水供給路５Ａを連通遮断自在かつ排出タンクＴに接続自在なソレノイドバルブなどの切換弁１３７が備えられている。したがって、切換弁１３７を切換えて冷却水タンク５３内の冷却水を排出タンクＴへ排出するとき、導電率計７７によって冷却水の導電率を検出することができる。よって、レーザ加工ヘッド３に対して冷却水を供給する際に、冷却水の導電率を事前に検出することができる。

ところで、前記冷却水タンク５３内の冷却水の貯水時間が長時間になった場合（冷却水を長時間使用しなかった場合）には、前記切換弁１３７を排出タンクＴに接続することによって、冷却水タンク５３内の冷却水を排出することができる。この際、貯水タンク１３に接続したソレノイド弁１２７を開作動することにより、貯水タンク１３内の冷却水をも排出することができる。

すなわち、貯水タンク１３内の冷却水及び冷却水タンク５３内の冷却水を排出することができる。換言すれば、貯水タンク１３内の、例えば純水などの冷却水を新しい冷却水に交換することができ、また、冷却水タンク５３内の冷却水（水と防錆剤を混合した冷却水）を新しい冷却水に交換することができる。よって、冷却水タンク５３内の冷却水の導電率を常にほぼ一定に維持できるものである。

さて、以上のごとき構成において、冷却水タンク５３内の冷却水が減少し、下限センサ７３Ｂによって冷却水の残量が検出されると、例えばコンピュータから構成された制御装置（図示省略）の制御の下に、冷却水タンク５３に冷却水が補充される。すなわち、図８に示すように、前記下限センサ７３Ｂが冷却水の残量が少なくなったことを検出すると（ステップＳ１）、送水手段としての定量ポンプ１１及び防錆剤送出手段としての定量ポンプ２３が駆動される（ステップＳ２）。したがって、定量ポンプ１１から送出された水と、定量ポンプ２３から送出された防錆剤とが一定の割合でもって混合されて、冷却水タンク５３に補充される。そして、冷却水タンク５３内の冷却水の水面が上限センサ７３Ａによって検出されると、冷却水タンク５３が満水になったものとして、冷却水タンク５３に対する冷却水の補充が停止される。

前述のごとく、冷却水タンク５３に冷却水を補充するときには、定量ポンプ１１からの送水が正常に行われているか否かが流量センサ２１によって検出される（ステップＳ３）。そして、冷却水タンク５３への冷却水の補充が行われる。

ここで、前記貯水タンク１３に接続した冷却水補充路１２１に備えた開閉弁を誤操作によって閉状態に保持すると、貯水タンク１３に冷却水は補充されず、しまいには空になる。また、貯水タンク１３と定量ポンプ１１とを接続した接続路ＣＬの配管を捻れた状態に保持する、又は外れた状態に保持すると、定量ポンプ１１からの冷却水の吐出は停止する。さらには、保守点検時等に前記接続路ＣＬ内にエアが入り込んだ状態になると、定量ポンプ１１からの冷却水の吐出が不可能になる。

したがって、前記ステップＳ３において、流量センサ２１がＯＮ作動しない場合には、ステップＳ４において、予め設定した設定時間Ｔ１が経過するまで待つ。そして、設定時間Ｔ１を経過したときには、定量ポンプ１１及び定量ポンプ２３の駆動を停止する（ステップＳ５）。そして、アラームを出力し、レーザ加工を停止する（ステップＳ６）。

上述のように、定量ポンプ１１，２３を停止して、冷却水タンク５３に対する冷却水の補充を停止した後に、開閉弁７０を開作動して、冷却水タンク５３を大気圧に開放し、冷却水タンク５３に対して冷却水を流入し易くする（ステップＳ７）。冷却水タンク５３を大気圧に開放した後、定量ポンプ１１を始動する（ステップＳ８）。そして、流量センサ２１によって定量ポンプ１１の吐出を検出する（ステップＳ９）。この際、予め設定した時間内に吐出を検出できたか否かを監視する（ステップＳ１０）。

そして、前記流量センサ２１によって定量ポンプ１１の吐出が検出された場合には、定量ポンプ１１を一時停止する（ステップＳ１１）。その後、冷却水タンク５３内の圧力を元の内圧に戻す（ステップＳ１２）。そして、定量ポンプ２３を駆動して防錆剤の送出を開始する（ステップＳ１３）。防錆剤の流れを流量センサ４３によって検出したときに、定量ポンプ１１を再駆動する（ステップＳ１５）。

上述のように、定量ポンプ１１，２３が再駆動されると、冷却水タンク５３に対して、水と防錆剤とを混合した冷却水の補充が行われる（ステップＳ１６）。そして、冷却水タンク５３の上限センサ７３Ａが液面を検出すると（ステップＳ１７）、満タンとして、定量ポンプ１１，２３が停止される（ステップＳ１８）。

前記ステップＳ１０において設定時間Ｔ２が経過した場合には、図１０に示すように、定量ポンプ１１を間欠動作に切換える（ステップＳ１９）。そして、流量センサ２１のＯＮ，ＯＦＦを判別し（ステップＳ２０）、ＯＮの場合には定量ポンプ（防錆ポンプ）２３を駆動する（ステップＳ２１）。そして、流量センサ４３によって防錆剤の流れを検出したとき（ステップＳ２２）に、定量ポンプ（純水ポンプ）１１を、間欠動作から通常の動作に切換える（ステップＳ２３）。そして、冷却水タンク５３に対する冷却水（混合水）の補充を行う。

前記ステップＳ２０においてＮＯの場合には、ステップＳ２４に移行して、設定時間Ｔ３の経過を監視する。そして、ＮＯの場合にはステップＳ２０へ戻り、ＹＥＳの場合には冷却水タンク５３を再び大気圧に開放して、冷却水を流入し易くする（ステップＳ２５）。そして、冷却水タンク５３の開放、定量ポンプ１１の間欠動作の繰り回し数（ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６（Ｓ９）を回るループの回数）がＮ回か否かを判別する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６でＮＯの場合にはステップＳ９に移行する。ステップＳ２６でＹＥＳの場合には、ステップＳ２７に移行し、アラームを出力して作業者に異常を報知して終了する。

ところで、冷却水タンク５３からの冷却水供給回路５Ａには、導電率計７７が備えられている。したがって、レーザ加工ヘッド３へ供給する冷却水の導電率を検出することができる。したがって、導電率の検出値が適正値である場合には、定量ポンプ１１，２３の吐出量を一定に保持すればよいものである。

そして、導電率が適正値以上の場合には、防錆剤用の定量ポンプ２３の駆動を停止し、純水供給用の定量ポンプ１１によって貯水タンク１３内の水を冷却水タンク５３に供給することにより、冷却水タンク５３内の冷却水の導電率を適正値に保持することができる。逆に、導電率が適正値以下の場合には、定量ポンプ１１を停止して、定量ポンプ２３のみの駆動によって冷却水タンク５３に対して防錆剤を供給する。したがって、冷却水タンク５３内の冷却水の導電率を、常に適正値に維持できるものである。

以上のごとき説明から理解されるように、例えば定量ポンプ１１からの冷却水の供給に異常を検出した場合には、冷却水タンク５３を大気圧に開放するものである。したがって、定量ポンプ１１からの冷却水の吐出を円滑に再開することができる。そして、定量ポンプ１１からの冷却水の吐出が確認されると、前記冷却水タンク５３の内圧を初期の状態に復帰するものである。そして、定量ポンプ１１を一時停止し、防錆剤用の定量ポンプ２３を駆動する。防錆剤の供給が、流量センサ４３によって確認されると、定量ポンプ１１を再駆動して、通常の運転状態に復帰するものである。

したがって、本実施形態によれば、冷却水タンク５３内の冷却水が減少したときに自動的に補充することができる。また、貯水タンク１３からの水の補充系統において、定量ポンプ１１からの送水の異常を検出した場合には、正常状態に戻すことも可能なものである。

１Ａ 冷却水供給装置
３ レーザ加工ヘッド
５，５Ａ 冷却水供給路
７，７Ａ 水供給路
９ 防錆剤供給路
１１ 定量ポンプ
１３ 貯水タンク
１５ エア源
１７ 電磁開閉弁
２３ 定量ポンプ
２５ 防錆剤タンク
２７ 電気開閉弁
５３ 冷却水タンク
６３ 純水器
７３Ａ 上限センサ
７３Ｂ 下限センサ
７３Ｃ 中間センサ
７７ 導電率計
７９ ミキシングバルブ
８１ 定量ポンプ
８７ 定量ポンプ
９５ シリンダポンプ

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冷却水の供給方法であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路とをそれぞれ接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段によって送水される水量と、前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段によって送出される防錆剤量との割合を一定に保持するために、送水手段の送水量よりも防錆剤送出手段の送出量を小さくし、前記水と防錆剤とを前記冷却水供給路内において混合して、レーザ加工ヘッドに対して冷却水を供給する。

また、レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給方法であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、冷却水を貯留する冷却水タンクを備え、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路とを前記冷却水タンクに接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段によって送水された水と、前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段によって送出された防錆剤とを前記冷却水タンク内において混合し、この冷却水タンク内の冷却水の導電率が予め設定した範囲になるように、前記水の送水量及び／又は防錆剤の送出量を調節し、冷却水の導電率を予め設定した所定の範囲に保持し、冷却タンク内に付与されたエア圧によってレーザ加工ヘッドに対して冷却水を供給する。

また、レーザ加工用冷却水の製造方法であって、冷却水タンク内に付与されたエア圧によってレーザ加工ヘッドに対して冷却水を供給するために、内圧を付与された冷却水タンクに、水を供給する水供給路と防錆剤を供給する防錆剤供給路とを接続して備え、前記水供給路から供給される水量と前記防錆剤供給路から供給される防錆剤の供給量との割合をほぼ一定に保持し、前記冷却水タンク内の内圧に抗して供給された前記水と前記防錆剤とを冷却水タンク内において混合して、前記冷却水タンク内に貯留する。

また、レーザ加工用冷却水の製造方法であって、冷却水タンク内に付与されたエア圧によってレーザ加工ヘッドに対して冷却水を供給するために、内圧を付与された冷却水タンクに、混合水供給路を接続して備え、水を供給する水供給路と防錆剤を供給する防錆剤供給路とを前記混合水供給路に接続して備え、前記水供給路から供給される水量と前記防錆剤供給路から供給される防錆剤の供給量との割合をほぼ一定に保持して、前記水と前記防錆剤とを前記混合水供給路内において混合し、この混合した冷却水を、冷却水タンクの内圧に抗して供給して、前記冷却水タンク内に貯留する。

また、レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給装置であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路をそれぞれ接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段を備えると共に前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段を備え、前記送水手段による送水量と前記防錆剤送出手段による防錆剤の送出量との割合がほぼ一定に保持するために、送水手段の送水量よりも防錆剤送出手段の送出量を小さくしてある。

また、レーザ加工ヘッドへ冷却水を供給するために、エア圧によって内圧を付与された冷却水タンクへの冷却水の供給方法であって、
（ａ）水と防錆剤又は水と防錆剤とを混合した混合液としての冷却水を前記冷却水タンクへ供給する際に、冷却水を流入し易くするために前記冷却水タンクを大気圧に開放する工程、
（ｂ）前記冷却水タンクへ水を供給すべく、貯水タンクに接続した定量ポンプを駆動する工程、
（ｃ）前記定量ポンプの下流側に備えた流体センサが水の流れを検出したときに、前記冷却水タンク内の圧力を元の圧力に復帰する工程、
（ｄ）防錆剤供給用のポンプを駆動して、防錆剤を前記冷却水タンク側へ供給する工程、
を備えている。

また、レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給装置であって、
内部に貯留した冷却水をエア圧によって前記レーザ加工ヘッドへ供給するために、内圧としてエア圧が付与された冷却水タンクと、
前記冷却水タンクへ水を供給するために、定量ポンプを備えた水供給路と、
前記冷却水タンク側へ防錆剤を供給するために、ポンプを備えた防錆剤供給路と、を備え、
前記水供給路に、水の流れを検出するための流体センサを備えている。

また、レーザ加工ヘッドへ冷却水を供給するために、エアによって内圧を付与された冷却水タンクへの冷却水の供給方法であって、
（ａ）水と防錆剤又は水と防錆剤とを混合した混合液としての冷却水を前記冷却水タンクへ供給する工程、
（ｂ）前記冷却水タンクへの、水及び防錆剤の少なくとも一つの供給圧が下がったとき、水及び防錆剤を流入し易くするために、前記冷却水タンクを大気圧に開放する工程、
（ｃ）前記冷却水タンクへ水を供給すべく、貯水タンクに接続した定量ポンプを駆動する工程、
（ｄ）前記定量ポンプの下流側に備えた流体センサが水の流れを検出したときに、前記冷却水タンク内の圧力を元の圧力に復帰する工程、
（ｅ）防錆剤供給用のポンプを駆動して、防錆剤を前記冷却水タンク側へ供給する工程、
を備えている。

Claims (22)

1. レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給方法であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路とをそれぞれ接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段によって送水される水量と、前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段によって送出される防錆剤量との割合を一定に保持し、前記水と防錆剤とを前記冷却水供給路内において混合して、レーザ加工ヘッドに対して冷却水を供給することを特徴とする冷却水の供給方法。
2. 請求項１に記載の冷却水の供給方法において、前記冷却水供給路に、冷却水を貯蔵する冷却水タンクを備え、この冷却水タンク内において前記水と前記防錆剤とを混合することを特徴とする冷却水の供給方法。
3. 請求項１に記載の冷却水の供給方法において、前記冷却水供給路に、冷却水を貯蔵する冷却水タンクを備え、この冷却水タンクに接続した混合溶液供給路に、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路とをそれぞれ接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段によって送水される水と、前記防錆剤供給手段に接続した防錆剤送出手段によって送出される防錆剤とを前記混合溶液供給路内において混合し、この混合した冷却水を前記冷却水タンク内に貯留することを特徴とする冷却水の供給方法。
4. レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給方法であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、冷却水を貯留する冷却水タンクを備え、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路とを前記冷却水タンクに接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段によって送水された水と、前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段によって送出された防錆剤とを前記冷却水タンク内において混合し、この冷却水タンク内の冷却水の導電率が予め設定した範囲になるように、前記水の送水量及び／又は防錆剤の送出量を調節し、冷却水の導電率を予め設定した所定の範囲に保持して、レーザ加工ヘッドに対して冷却水を供給することを特徴とする冷却水の供給方法。
5. レーザ加工用冷却水の製造方法であって、水と防錆剤とを混合した冷却水を貯留する冷却水タンクに、水を供給する水供給路と防錆剤を供給する防錆剤供給路とを接続して備え、前記水供給路から供給される水量と前記防錆剤供給路から供給される防錆剤の供給量との割合をほぼ一定に保持し、前記冷却水タンク内において前記水と前記防錆剤とを混合して、前記冷却水タンク内に貯留することを特徴とするレーザ加工用冷却水の製造方法。
6. レーザ加工用冷却水の製造方法であって、水と防錆剤とを混合した冷却水を貯留する冷却水タンクに、混合水供給路を接続して備え、水を供給する水供給路と防錆剤を供給する防錆剤供給路とを前記混合水供給路に接続して備え、前記水供給路から供給される水量と前記防錆剤供給路から供給される防錆剤の供給量との割合をほぼ一定に保持して、前記水と前記防錆剤とを前記混合水供給路内において混合し、この混合した冷却水を前記冷却水タンク内に貯留することを特徴とするレーザ加工用冷却水の製造方法。
7. 請求項５又は６に記載のレーザ加工用冷却水の製造方法において、前記水は、純水器によって純水化した水道水であることを特徴とするレーザ加工用冷却水の製造方法。
8. 請求項５、６又は７に記載のレーザ加工用冷却水の製造方法において、前記冷却水タンクに対する水及び防錆剤の供給は、前記冷却水タンクに備えた貯水量検出手段が予め設定した減少量を検出してから、前記水量検出手段が予め設定した増加量を検出するまで、又は予め設定した設定時間が経過するまで、或いは前記水供給路に備えた流量計及び前記防錆剤供給路に備えた流量計が予め設定した流量を検出するまでの間、水量と防錆剤との割合を一定に保持して供給することを特徴とするレーザ加工用冷却水の製造方法。
9. 請求項５、６又は７に記載のレーザ加工用冷却水の製造方法において、前記冷却水タンクに対する水及び防錆剤の供給は、前記冷却水タンクからレーザ加工ヘッドへ供給された冷却水の水量を水量計によって計量し、計量値が予め設定した設定量に達した後に行うことを特徴とするレーザ加工用冷却水の製造方法。
10. レーザ加工用冷却水の製造方法であって、水と防錆剤とを混合した冷却水を貯留する冷却水タンクに、水を供給する水供給路と防錆剤を供給する防錆剤供給路とを接続して備え、前記水供給路から供給される水と前記防錆剤供給路から供給される防錆剤とを混合して冷却水を製造するに際し、前記冷却水タンク内の冷却水の導電率を測定して、導電率を予め設定した所定の範囲に保持すべく、前記水及び／又は防錆剤の供給量を調整することを特徴とするレーザ加工用冷却水の製造方法。
11. レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給装置であって、レーザ加工ヘッドに接続した冷却水供給路に、水を供給するための水供給路と防錆剤を供給するための防錆剤供給路をそれぞれ接続して備え、前記水供給路に接続した送水手段を備えると共に前記防錆剤供給路に接続した防錆剤送出手段を備え、前記送水手段による送水量と前記防錆剤送出手段による防錆剤の送水量との割合がほぼ一定に保持してあることを特徴とする冷却水の供給装置。
12. 請求項１１に記載の冷却水の供給装置において、前記冷却水供給路に、冷却水を貯留する冷却水タンクを備えていることを特徴とする冷却水の供給装置。
13. 請求項１１又は１２に記載の冷却水供給装置において、前記水供給路は、純水化処理を行う純水器を備えて水道に接続してあることを特徴とする冷却水の供給装置。
14. 請求項１１、１２又は１３に記載の冷却水の供給装置において、前記送水手段及び防錆剤送出手段は、それぞれ定量ポンプ又はメータリングバルブであることを特徴とする冷却水の供給装置。
15. 請求項１４に記載の冷却水の供給装置において、前記定量ポンプは、エアー圧を動力源とするポンプであることを特徴とする冷却水の供給装置。
16. レーザ加工ヘッドへ供給するための冷却水を貯留する冷却水タンクへの冷却水の供給方法であって、
    （ａ）水と防錆剤又は水と防錆剤とを混合した混合液としての冷却水を前記冷却水タンクへ供給する際に、前記冷却水タンクを大気圧に開放する工程、
    （ｂ）前記冷却水タンクへ水を供給すべく、貯水タンクに接続した定量ポンプを駆動する工程、
    （ｃ）前記定量ポンプの下流側に備えた流体センサが水の流れを検出したときに、前記冷却水タンク内の圧力を元の圧力に復帰する工程、
    （ｄ）防錆剤供給用のポンプを駆動して、防錆剤を前記冷却水タンク側へ供給する工程、
    を備えていることを特徴とする冷却水の供給方法。
17. 請求項１６に記載の冷却水の供給方法において、前記定量ポンプの下流側に備えた流体センサが水の流れを検出したときに、前記定量ポンプの駆動を一時停止する工程と、前記防錆剤用ポンプの下流側に備えた流体センサが防錆剤の流れを検出したときに、前記定量ポンプを再駆動する工程、を備えていることを特徴とする冷却水の供給方法。
18. レーザ加工ヘッドに対する冷却水の供給装置であって、
    前記レーザ加工ヘッドへ供給する冷却水を貯留した冷却水タンクと、
    前記冷却水タンクへ水を供給するために、定量ポンプを備えた水供給路と、
    前記冷却水タンク側へ防錆剤を供給するために、ポンプを備えた防錆剤供給路と、を備え、
    前記水供給路に、水の流れを検出するための流体センサを備えていることを特徴とする冷却水の供給装置。
19. 請求項１８に記載の冷却水供給装置において、前記防錆剤供給路に、防錆剤の流れを検出するための流体センサを備えていることを特徴とする冷却水の供給装置。
20. 請求項１８又は１９に記載の冷却水供給装置において、前記冷却水タンクと前記レーザ加工ヘッドとを接続した冷却水供給路に、この冷却水供給路を連通遮断自在かつ前記冷却水タンク内の冷却水を排出可能な切換弁を備えていることを特徴とする冷却水の供給装置。
21. 請求項２０に記載の冷却水供給装置において、前記冷却水供給路に、冷却水の導電率を検出するための導電率計を備えていることを特徴とする冷却水供給装置。
22. レーザ加工ヘッドへ供給するための冷却水を貯留する冷却水タンクへの冷却水の供給方法であって、
    （ａ）水と防錆剤又は水と防錆剤とを混合した混合液としての冷却水を前記冷却水タンクへ供給する工程、
    （ｂ）前記冷却水タンクへの、水及び防錆剤の少なくとも一つの供給圧が下がったとき、前記冷却水タンクを大気圧に開放する工程、
    （ｃ）前記冷却水タンクへ水を供給すべく、貯水タンクに接続した定量ポンプを駆動する工程、
    （ｄ）前記定量ポンプの下流側に備えた流体センサが水の流れを検出したときに、前記冷却水タンク内の圧力を元の圧力に復帰する工程、
    （ｅ）防錆剤供給用のポンプを駆動して、防錆剤を前記冷却水タンク側へ供給する工程、
    を備えていることを特徴とする冷却水の供給方法。

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