WO2014109140A1

WO2014109140A1 - アシストガスの交換方法及び装置

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Publication number: WO2014109140A1
Application number: PCT/JP2013/081910
Authority: WO
Inventors: 明彦杉山; 祐也溝口
Original assignee: 株式会社アマダ
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-07-17
Also published as: JP2014133252A

Abstract

本発明のレーザ加工ヘッドにおけるノズル内のアシストガスの交換方法は、ノズル内において、アシストガスの乱流化が抑制され交換されるべきアシストガスの混在が抑制されて円滑に排出することを目的とし、交換すべきアシストガス（ＧＡ）を、ノズル（７）の開口部（７Ａ）から離れた位置において前記ノズル（７）内へ間欠的に供給して、前記ノズル（７）内に存在していた交換されるべきアシストガス（ＧＢ）を前記ノズル（７）内の開口部（７Ａ）から排出する。前記ノズル（７）内へ供給された交換すべきアシストガス（ＧＡ）を、前記ノズル（７）の供給口（７Ｂ）付近において膨張させ、このアシストガス（ＧＡ）の膨張によって前記ノズル（７）の前記開口部（７Ａ）付近に位置するアシストガス（ＧＢ）を外部へ排出する構成とした。

Description

アシストガスの交換方法及び装置

　本発明は、レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッドに備えられたノズル内へのアシストガスの交換方法及び装置に係り、さらに詳細には、前記ノズルに対して、交換すべきアシストガスを間欠的に供給する方法及び装置に関する。

　レーザ加工機によって板状のワークのレーザ切断加工を行う場合、ワークの材質によってアシストガスを適正のアシストガスに交換してレーザ加工が行われている。例えば、炭素鋼のレーザ切断加工を行う場合にはアシストガスとして空気又は酸素ガスを使用し、ステンレスのレーザ切断加工時には、アシストガスとして窒素ガスを使用することが行われている。また、ワークの材質、板厚によっては、ピアス加工時のアシストガスとして酸素ガスを使用し、切断加工時にはアシストガスとして窒素ガスを使用することもある。

　日本国特許公開公報特開平１１－３４２４８９号（特許文献１）に例示されるように、レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッドに備えたノズルに対して供給すべきアシストガスの切換えを行うことが行われている。

　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備えたノズルへ供給するアシストガスの圧力を調整する制御弁と前記レーザ加工ヘッドとの間に急速排気弁を備え、この急速排気弁によって、当該急速排気弁と前記制御弁とを接続した一次側の圧力及び急速排気弁とレーザ加工ヘッドとを接続した二次側の圧力を急速に低下した後、交換すべきアシストガスをレーザ加工ヘッドに備えたノズル内へ供給する構成である。

　前述のごとく、交換すべきアシストガスをノズル内へ供給するとき、ノズル内には交換されるべきアシストガスが残留している。そして、ノズルにおける開口部の径が小径であることにより、交換すべきアシストガスをノズル内へ連続的に供給すると、供給されたアシストガスと残留していたアシストガスとが混在することとなり、交換すべきアシストガスに交換されるまで長時間を要するという問題がある。なお、交換すべきアシストガスと交換されるべきアシストガスが混在した状態においてワークのレーザ切断加工を行うと、アシストガスが適正なアシストガスでないために加工不良を生じることがある。

　本発明の技術的側面によれば、レーザ加工ヘッドにおけるノズル内のアシストガスの交換方法は、交換すべきアシストガスを、前記ノズルの開口部から離れた位置において前記ノズル内へ間欠的に供給して、前記ノズル内に存在していた交換されるべきアシストガスを前記ノズルの前記開口部から排出することを特徴とする。

　本発明の他の技術的側面によれば、レーザ加工ヘッドにおけるノズル内のアシストガスの交換装置は、複数種のアシストガス供給源と前記ノズルとを接続するアシストガス供給路に、前記ノズルへ供給するアシストガスを切換えるためのソレノイドバルブを備え、各ソレノイドのＯＮ，ＯＦＦを制御するための制御装置が、前記各ソレノイドのＯＮ，ＯＦＦ時間を予め格納したＯＮ時間メモリ及びＯＦＦ時間メモリを備え、前記ソレノイドバルブを間欠的に開閉して交換すべきアシストガスを前記ノズル内へ間欠的に供給し、前記ノズル内に存在していた交換されるべきアシストガスを前記ノズルの前記開口部から排出することを特徴とする。

本発明の実施形態に係るアシストガス交換装置の構成を概念的、概略的に示した説明図である。レーザ切断加工の良否判定の説明図である。アシストガス交換の実験結果を示す説明図である。交換すべきアシストガスの供給時間と停止時間との関係においての交換時間を示す説明図である。

　図１に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係るアシストガスの交換装置１は、複数種のアシストガスＧＡ，ＧＢのアシストガス供給源３とレーザ加工機におけるレーザ加工ヘッド５のノズル７とを接続したアシストガス供給路９を備えている。そして、前記アシストガス供給路９には、前記ノズル７へ供給するアシストガスＧＡ，ＧＢを切換えるソレノイドバルブ（ソレノイド切換弁）１１が備えられている。上記ソレノイドバルブ１１には、ＯＮ動作された励磁状態時にはアシストガスＧＡをノズル７へ供給すべくソレノイドバルブ１１を切換えるソレノイドＳｏＬＡが備えられていると共に、ＯＮ動作時にはアシストガスＧＢを供給すべくソレノイドバルブ１１を切換えるソレノイドＳｏＬＢが備えられている。

　前記アシストガス交換装置１には、前記ソレノイドバルブ１１における各ソレノイドＳＯＬＡ，ＳＯＬＢのＯＮ，ＯＦＦ制御を行うための制御装置１３が備えられており、この制御装置１３には入力手段１５が接続してある。前記制御装置１３には、ガス圧メモリ１７、ソレノイドＯＮ時間メモリ１９、ソレノイドＯＦＦ時間メモリ２１及び回数メモリ２３が備えられている。前記ガス圧メモリ１７には、前記ノズル７へ供給すべきアシストガスＧＡ，ＧＢのガス圧が前記入力手段１５から予め入力設定してある。そして、アシストガス供給源３からノズル７へアシストガスを供給するときに、アシストガス供給路９に備えられている圧力制御弁２５を制御して、ノズル７へ供給されるアシストガスＧＡ，ＧＢのガス圧を適正の圧力に制御する。

　前記ソレノイドＯＮ時間メモリ１９及びソレノイドＯＦＦ時間メモリ２１には、前記ノズル７内に残留している交換されるべきアシストガスＧＢ（ＧＡ）を排出して、交換すべきアシストガスＧＡ（ＧＢ）に切り換えるときに、前記ソレノイドバルブ１１における各ソレノイドＳＯＬＡ，ＳＯＬＢのＯＮ時間，ＯＦＦ時間、すなわち、交換すべきアシストガスの供給時間、停止（休止）時間が、実験的に求められて、前記入力手段１５からそれぞれ予め入力設定されている。したがって、ノズル７内のアシストガスを、交換すべきアシストガスＧＡ（ＧＢ）に交換するときに、前記ソレノイドＯＮ時間メモリ１９及びソレノイドＯＦＦ時間メモリ２１に予め設定されているＯＮ時間，ＯＦＦ時間に基づいて各ソレノイドＳＯＬＡ，ＳＯＬＢのＯＮ，ＯＦＦが制御されて間欠動作する。

　前記回数メモリ２３には、交換すべきアシストガスＧＡ（ＧＢ）をノズル７内へ供給するとき、前記各ソレノイドＳＯＬＡ，ＳＯＬＢのＯＮ，ＯＦＦを繰り返す適正回数が、実験的に求められて予め設定されている。したがって、ノズル７へ供給するアシストガスをアシストガスＧＡ（ＧＢ）に切換えるときには、ソレノイドバルブ１１におけるソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦが前記回数メモリ２３に予め設定されている回数だけ繰り返される。同様に、ノズル７へ供給するアシストガスをアシストガスＧＡをアシストガスＧＢに切換えるときには、ソレノイドＳＯＬＢのＯＮ，ＯＦＦが回数メモリ２３に設定されている回数だけ繰り返される。

　前記構成において、ノズル７内に例えばアシストガスＧＢが残留しており、アシストガスＧＡに切換えるときには、前記制御装置１３の制御の下に、ソレノイドバルブ１１におけるソレノイドＳＯＬＡのＯＮ動作時間とＯＦＦ動作時間はソレノイドＯＮ時間メモリ１９、ソレノイドＯＦＦ時間メモリ２１に予め設定されているＯＮ時間，ＯＦＦ時間に基づいて制御される。そして、前記ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦは、前記回数メモリ２３に予め設定された回数だけ繰り返されることになる。前記ソレノイドＳＯＬＡがＯＮ動作されることによってノズル７内へ供給されるアシストガスＧＡの圧力は、ガス圧メモリ１７に予め設定されている一定圧に維持されて供給される。

　前述のごとく、ソレノイドバルブ１１におけるソレノイドＳＯＬＡをＯＮ動作してアシストガスＧＡをノズル７内に供給すると、ノズル７内に残留している排気されるべきアシストガスＧＢは、ノズル７における小径の開口部７Ａから排出されることになる。ところで、前述のごとく、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦを繰り返してアシストガスＧＡを、前記開口部７Ａから離れた位置においてノズル７内に供給したとき、ノズル７の開口部７Ａが小径であることにより、供給されたアシストガスＧＡの供給量に等しい量のアシストガスＧＢが前記開口部７Ａから直ちに排出されるようなことはなく、アシストガスＧＡとアシストガスＧＢとが混在する傾向にある。

　そこで、ノズル７（容量一定：約０．２リットル）における開口部７Ａの直径が１ｍｍ、供給するアシストガスＧＡのガス圧を０．５ＭＰａ（一定：１秒当たりの供給量約１．１リットル）として、ソレノイドＳＯＬＡの適正なＯＮ，ＯＦＦ時間を見出すべく実験を行った。この場合、ノズル７の容量にもよるであろうが、ＯＮ時間を１．０秒に保持し、ＯＦＦ時間が０．４秒，０．６秒，０．７秒，０．８秒及び１．０秒の場合について、それぞれＯＮ，ＯＦＦを複数回繰り返してワークのレーザ切断加工を行ったところ、判定条件として、図２（ｃ），（ｄ）に示す丸印（二重丸も含む）の良好状態になるには１６．０秒以上の時間が必要であった。なお、この場合、ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間は当然のこととして１秒以上である。

　図２（ａ）に示す判定条件としての×印は、レーザ切断加工時に生じたドロスがワーク裏面に大量に付着（溶着）した状態である。図２（ｂ）に示す△印は、×印の場合よりはドロスの付着量は少ないものの、満足できるものではない状態である。（ｃ）○印は、△印の場合よりもドロスの付着量が少なく、良好な状態である。（ｄ）◎印は、○印の場合よりもドロスの付着量が少なく、さらに良好な状態である。

　上記実験の結果に鑑み、ＯＮ時間及びＯＦＦ時間をそれぞれ１秒以下に設定し、ＯＮ時間，ＯＦＦ時間が（０．７秒，０．７秒）、（０．７秒，０．６秒）、（０．６秒，０．７秒）、（０．５秒，０．７秒）、（０．４秒，０．７秒）の条件、すなわちＯＮ時間＋ＯＦＦ時間が１．０秒以上の条件の下、前記ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦを複数回繰り返してワークのレーザ切断加工を行ったところ、前記丸印になるには１５．０秒以上の時間を要し、大きな差は認められなかった。

　そこで、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間＋ＯＦＦ時間が１秒となるように設定し、ＯＮ時間が０．３秒でＯＦＦ時間が０．７秒（ＯＮ時間が３０％）、ＯＮ時間が０．５秒でＯＦＦ時間が０．５秒（ＯＮ時間が５０％）、ＯＮ時間が０．７秒でＯＦＦ時間が０．３秒（ＯＮ時間が７０％）の条件でＯＮ，ＯＦＦを複数回繰り返してレーザ切断加工を行うと共に、比較のためにＯＮ時間を１００％としてアシストガスＧＡを連続して供給した場合のレーザ切断加工を行い、前記丸印（良好状態）になるまでの時間を測定した結果は、図３（Ａ）に示すとおりであり、グラフ化すると、図３（Ｂ）に示すとおりである。

　図３（Ａ），（Ｂ）に示された結果によれば、交換すべきアシストガスＧＡを供給口７Ｂからノズル７内へ連続的に供給した場合、前記アシストガスＧＡはノズル７内において乱流を生じ、ノズル７内において交換されるべきアシストガスＧＢと混在するものと思われる。そして、アシストガスＧＡが連続して供給されることにより、ノズル７内におけるアシストガスＧＢの濃度が次第に薄くなり、アシストガスＧＡの濃度が適正に切換るまでの時間として１００秒要したものと考えられる。

　ところで、ソレノイドバルブ１１におけるソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦを繰り返して、ノズル７内へアシストガスＧＡを間欠的に供給する場合、供給されたアシストガスＧＡ１は、前記供給口７Ｂ付近において一定容積の一種の塊りを呈する。そして、アシストガスＧＡ１がノズル７内に供給されることにより、ノズル７の開口部７Ａ付近の交換されるべきアシストガスＧＢは、供給されたアシストガスＧＡ１の容積に対応して開口部７Ａから排出される。また、供給されたアシストガスＧＡ１は、ノズル７内のアシストガスＧＢよりも高圧であるから、前記供給口７Ｂ付近において膨張する。したがって、アシストガスＧＡ１の膨張により、前記開口部７Ａ付近のアシストガスＧＢはさらに排出される。

　前述のように、アシストガスＧＡ１を、ノズル７の開口部７Ａから離れた上部の供給口７Ｂ付近内へ供給して、ノズル７内の開口部７Ａ付近のアシストガスＧＢを排出した後、再びソレノイドＳＯＬＡがＯＮ作動されると、アシストガスＧＡ１とほぼ等量（等容積）のアシストガスＧＡ２（符号省略）が、アシストガスＧＡ１と同様に、ノズル７内の供給口７Ｂ内付近へ供給される。したがって、供給口７Ｂ付近にあった当初のアシストガスＧＡ１は、次のアシストガスＧＡ２によってノズル７の内部奥へじわじわと押圧移動される。そして、ノズル７における開口部７Ａ付近の交換されるべきアシストガスＧＢは前記開口部７Ａから次第に連続して排出される。

　前述のように、ソレノイドバルブ１１におけるソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦを繰り返して、アシストガスＧＡをノズル７内に間欠的に供給するとき、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間が短時間であることにより、アシストガスＧＡは供給口７Ｂ付近に留まって膨張することが繰り返されることになる。換言すれば、ノズル７内にアシストガスＧＡのほぼ定量を間欠的に供給することにより、ノズル７内の圧力が一時的に上昇し、ノズル７の開口部７Ａ付近のアシストガスＧＢが排出されて圧力が低下すると、供給されたアシストガスＧＡが膨張することの動作が繰り返される。

　この際、ノズル７内へのアシストガスＧＡの供給が間欠的であることにより、ノズル７内においてのアシストガスＧＡの連続した流れが抑制されることとなり、ノズル７内の乱流化が抑制され、交換されるべきアシストガスＧＢと交換すべきアシストガスＧＡとの混合も抑制される。換言すれば、ノズル７内の供給口７Ｂ付近のアシストガスＧＡ１は、後から供給されるアシストガスＧＡ２によってじわじわと押し広げられる態様となって次第に開口部７Ａ側へ移動する。したがって、ノズル７内に残留していたアシストガスＧＢは、交換すべきアシストガスＧＡによって押圧されて、流れに乱を生じることなく、開口部７Ｂから整然と連続して排出される。

　すなわち、アシストガスＧＢとアシストガスＧＡとが混合することなく、アシストガスＧＢの排出が円滑に行われる。したがって、図３（Ａ），（Ｂ）に示されるように、ノズル７内へアシストガスＧＡを連続して供給する場合に比較して極めて短時間にアシストガスの交換が行われ得る。

　ところで、図３（Ａ）から明らかなように、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間が０．５秒、ＯＦＦ時間が０．５秒及びＯＮ時間が０．７秒、ＯＦＦ時間が０．３秒の場合は、アシストガスの交換に６秒要したが、ＯＮ時間が０．３秒でＯＦＦ時間が０．７秒の場合には、交換に７秒要している。すなわち、ＯＮ時間が０．３秒、ＯＦＦ時間が０．７秒の場合には、ノズル７内へ供給するアシストガスＧＡの量が少なく、休止時間が長いために、交換時間が長くなったものと思われる。

　したがって、ノズル７内の残留アシストガスを能率よく排出してアシストガスの交換を行うには、ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間＝１秒の場合には、ソレノイドバルブ１１におけるソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間は０．３秒以上が望ましい。

　したがって、ソレノイド１１におけるソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間とＯＦＦ時間との和が１秒の場合、ＯＮ時間を０．３秒～０．７秒（３０％～７０％）の範囲とし、ＯＦＦ時間を０．７秒～０．３秒（７０％～３０％）の範囲とすることが望ましい。なお、ＯＮ時間とＯＦＦ時間との和を１秒以上に設定し、例えばＯＮ時間を１秒、ＯＦＦ時間を０．６秒などとすることも可能である。この場合、ノズル７内のアシストガスの交換を行うことができるものの、交換時間（１６．０秒）が長くなる。また、前述したように、ＯＮ時間及びＯＦＦ時間を１秒以下に設定し、ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間が１秒以上になるように、例えばＯＮ時間を０．６秒、ＯＦＦ時間を０．７秒に設定することも可能である。この場合、アシストガスの交換を行うことができるものの、交換に時間が１５．６秒となり長くなる。

　既に理解されるように、ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間の交換時間が１秒以上になる場合であっても、交換すべきアシストガスを連続的に供給する場合の１００秒に比較すると極めて短時間（例えば１６秒）であり、交換すべきアシストガスを、ノズル７内へ間欠的に供給して、前記ノズル７内のアシストガスを交換する効果は大きい。

　しかし、前述したように、ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間を約１秒とし、この条件においてのＯＮ時間を３０％～７０％にすると、前述したように、交換時間は６～７秒となり、さらに短時間になり望ましい。

　前記説明は、ノズル７における開口部７Ａの直径が最小径の１ｍｍで交換すべきアシストガスＧＡのガス圧が０．５ＭＰａの場合について例示した。前記開口部７Ａの直径が２ｍｍ以上の大径になると、ノズル７の容積にもよるが、アシストガスの交換は比較的円滑に行われるものであり、ソレノイドバルブ１１におけるソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦを必ずしも繰り返す必要はない。なお、ソレノイドＳＯＬＢのＯＮ，ＯＦＦ動作を行う場合も同様である。

　前述の説明より理解されるように、ソレノイドバルブ１１におけるソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間とＯＦＦ時間との和を１秒とし、ＯＮ時間を０．５秒（５０％）としたときに、アシストガスの交換時間は６秒であり、交換すべきアシストガスを連続供給した場合の１００秒に比較して極めて短時間であった。そこで、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間とＯＦＦ時間とが等しい条件（５０％）において、ＯＮ時間及びＯＦＦ時間を共に０．５秒以下にした場合、及び０．５秒以上にした場合について実験した結果は、図４（Ａ）に示すとおりであった。

　図４（Ａ）より明らかなように、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間及びＯＦＦ時間を０．５秒としたときには、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ動作を６回行い、交換時間は６秒であった。次に、ＯＮ時間及びＯＦＦ時間を共に１．０秒、２．０秒にした場合は、ＯＮ動作はそれぞれ５回、６回であって、大差はないものの交換時間が次第に長くなっている。この場合は、休止時間（ＯＦＦ時間）が長いので、ＯＦＦ時間の影響が大きくなるものと考えられる。

　ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間、ＯＦＦ時間を０．５秒よりも短い０．２５秒にしたときには、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ動作は９回であったが交換時間は５秒以下になった。そして、ＯＮ，ＯＦＦ時間をより短い０．１秒にしたときには、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ動作は４０回であり、交換時間は６秒以上であった。すなわち、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦ時間が０．２５秒程度以下に短くなると、交換すべきアシストガスの供給時間（ＯＮ時間）が短くなり供給量が少なくなるので、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ動作回数が多くなる。

　上記より理解されるように、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦ時間を共に等時間にする場合、ＯＮ動作回数をより少なくし、かつアシストガスの交換時間をより短時間にするためのＯＮ，ＯＦＦ時間がある。なお、交換すべきアシストガスを連続供給する場合の交換時間（１００秒）と比較すると、極めて短時間であるから、所望のＯＮ，ＯＦＦ時間とすることができる。

　図４（Ａ）に示された実験結果から理解されるように、ソレノイドＳＯＬＡのＯＦＦ時間（休止時間）が長くなると、アシストガスの交換時間が長くなる。また、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間（供給時間）を短くすると、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ動作回数が多くなると共に、交換時間が長くなる傾向にある。

　そこで、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ，ＯＦＦ時間が共に０．５秒のときには、ＯＮ動作回数は６回であり、アシストガスの交換時間は６秒であって良好であったので、ＯＦＦ時間（休止時間）を０．５秒に固定し、ＯＮ時間（供給時間）を変化した場合に、どのような傾向にあるかを実験した結果は、図４（Ｂ）に示すとおりであった。

　図４（Ｂ）より明らかなように、ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間を０．２５秒、０．１秒にすると、アシストガスの交換に要するソレノイドＳＯＬＡのＯＮ動作は１０回、４０回と次第に多くなる。すなわち、図４（Ａ）の場合においてＯＮ動作が０．２５秒、０．１秒の場合と同様の傾向にある。そして、ＯＮ動作が１．０秒、１．５秒の場合には、ＯＮ動作は６回であるが、アシストガスの交換時間は、ＯＮ，ＯＦＦ時間が共に０．５秒の場合に比較して長くなっている。

　上記の場合、ＯＮ，ＯＦＦ時間の和が１．０秒以上になっており、かつＯＮ時間が１．０秒、１．５秒と比較的長いので、図４（Ａ）においてＯＮ時間が１．０秒、２．０秒の場合と同様の傾向にある。なお、この場合においても、交換すべきアシストガスを連続的に供給する場合に比較すると効果は大きい。

　以上のごとき説明より理解されるように、ノズル７内のアシストガスを交換する場合、交換すべきアシストガスをノズル７内へ間欠的に供給すると、短時間でアシストガスの交換を行うことできる。この場合、ノズル７に対するアシストガスの供給時間（ソレノイドＳＯＬＡのＯＮ時間）と休止時間（ソレノイドＳＯＬＡのＯＦＦ時間）とを等時間としてもよく、ＯＮ時間＞ＯＦＦ時間又はＯＦＦ時間＞ＯＮ時間としてもよい。

　前記ＯＮ時間及びＯＦＦ時間は、共に０．１秒～２．０秒の範囲であることが望ましく、上記ＯＮ時間／ＯＦＦ時間は、３００％～２０％の範囲であることが望ましい。

　本発明によれば、交換すべきアシストガスをノズル内へ間欠的に供給して、ノズル内に残留していた交換されるべきアシストガスを、ノズルの開口部から外部へ排出するものであるから、ノズル内において、アシストガスの乱流化が抑制され交換されるべきアシストガスの混在が抑制されて円滑に排出される。したがって、交換すべきアシストガスへの交換が短時間で行われ得ることとなり、レーザ加工の能率向上を図ることができる。

（米国指定）
　本国際特許出願は米国指定に関し、２０１３年１月１１日に出願された日本国特許出願第２０１３－００３１８５号について米国特許法第１１９条（ａ）に基づく優先権の利益を援用し、当該開示内容を引用する。

Claims

　レーザ加工ヘッドにおけるノズル内のアシストガスの交換方法であって、
　交換すべきアシストガスを、前記ノズルの開口部から離れた位置において前記ノズル内へ間欠的に供給して、
　前記ノズル内に存在していた交換されるべきアシストガスを前記ノズルの前記開口部から排出することを特徴とするアシストガスの交換方法。
　請求項１に記載のアシストガスの交換方法であって、
　交換すべきアシストガスの前記ノズル内への間欠的供給の供給時間は、０．１秒～２．０秒の範囲であることを特徴とするアシストガスの交換方法。
　請求項２に記載のアシストガスの交換方法であって、
　交換すべきアシストガスの前記ノズル内への間欠的供給の停止時間は、０．１秒～２．０秒の範囲であることを特徴とするアシストガスの交換方法。
　請求項３に記載のアシストガスの交換方法であって、
　交換すべきアシストガスの間欠的供給の供給時間と停止時間の比は、３００％～２０％の範囲であることを特徴とするアシストガスの交換方法。
　請求項１～４のいずれかに記載のアシストガスの交換方法であって、
　前記ノズルの開口部から離れた位置の供給口から前記ノズル内へ供給された交換すべきアシストガスを、前記供給口付近において膨張させ、このアシストガスの膨張によって前記ノズルの前記開口部付近に位置するアシストガスを外部へ排出することを複数回数繰り返すことを特徴とするアシストガスの交換方法。
　レーザ加工ヘッドにおけるノズル内のアシストガスの交換装置であって、
　複数種のアシストガス供給源と前記ノズルとを接続するアシストガス供給路に、前記ノズルへ供給するアシストガスを切換えるためのソレノイドバルブを備え、
　各ソレノイドのＯＮ，ＯＦＦを制御するための制御装置が、前記各ソレノイドのＯＮ，ＯＦＦ時間を予め格納したＯＮ時間メモリ及びＯＦＦ時間メモリを備え、
　前記ソレノイドバルブを間欠的に開閉して交換すべきアシストガスを前記ノズル内へ間欠的に供給し、前記ノズル内に存在していた交換されるべきアシストガスを前記ノズルの前記開口部から排出すること
を特徴とするアシストガスの交換装置。