JPH077035Y2 - レーザ切断機のアシストガス調整装置 - Google Patents

レーザ切断機のアシストガス調整装置

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JPH077035Y2
JPH077035Y2 JP1988161788U JP16178888U JPH077035Y2 JP H077035 Y2 JPH077035 Y2 JP H077035Y2 JP 1988161788 U JP1988161788 U JP 1988161788U JP 16178888 U JP16178888 U JP 16178888U JP H077035 Y2 JPH077035 Y2 JP H077035Y2
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assist gas
pressure
gas
assist
cutting machine
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淳 相川
浩幸 清水
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Amada Co Ltd
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Amada Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案はレーザ切断機のアシストガス調整装置に関す
る。
(従来の技術) 一般に、レーザ切断機(レーザ加工機)では、鉄,アル
ミ,ステンレスなどの切断材に応じ、酸素,アルゴン及
び窒素の混合物,窒素及び空気の混合物を使用するとい
うように、予め準備された窒素,酸素,空気などの気体
を切断材に応じて選択して使用するようになっている。
又、選択されたアシストガスは、連続レーザによる切断
或いはパルスレーザによる切断,或いは切断速度など加
工条件に応じて圧力調整されて使用される。
そこで、従来は、アシストガス種をソレノイド弁の手動
操作で選択し、圧力をノズル付近に設けた圧力調整弁の
手動操作で調整していた。
(考案が解決しようとする課題) しかしながら、従来よりのアシストガスの選択及び圧力
調整はいずれも手動操作によるものであったため、手間
が大であると共に調整圧力に対しては再現性が保障され
ておらず、操作を誤った場合には切断不良を生ずるとい
う問題点があった。
又、特に、圧力調整を手動によることを前提としている
ため、加工中において加工条件変化に応じて途中で圧力
変更することがほとんど不可能であり、切断品質の向上
を図るためのアシストガスの圧力変更ができないという
問題点があった。
そこで、本考案は、自由な設計の元,アシストガスの選
択及びその圧力調整を全自動で実行できるレーザ切断機
のアシストガス調整装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決する本考案のレーザ切断機のアシストガ
ス調整装置は、その概要を第1図に示すように、レーザ
切断機の加工ヘッド1のアシストガス導入口2に圧力制
御弁3を介して複数種のアシストガス4用の相異なる各
ガス供給源にそれぞれ接続される複数の開閉弁5を設
け、前記レーザ切断機を数値制御するNC装置6に入力さ
れるNCプログラムに基いて前記開閉弁5の開閉操作によ
りアシストガス種を選択するガス選択手段6及び同NCプ
ログラムに基いて前記圧力制御弁3に所定の圧力を設定
する圧力設定手段7から成るアシストガス調整手段8を
設けてなり、かつ操作自在のオーバライド用の電圧変換
器を前記アシストガス調整手段に設けてなるものであ
る。
(作用) 本考案のレーザ切断機のアシストガス調整装置では、NC
装置6に入力されるNCプログラムに基いてガス種を選択
し圧力調整するアシストガス調整手段8を設けたので、
NCプログラム中の設計値に基いて開閉弁5及び圧力調整
弁3を全自動で動作させ、全自動でアシストガスを調整
できる。
また、オーバライド用の電圧変換器を操作することによ
り、加工中であってもアシストガスのガス圧を微調整す
ることができる。
(実施例) 以下、本考案の実施例を第2図〜第5図により説明す
る。
第2図において、レーザ切断機の加工ヘッド1は、切断
板材Wの上位置に配置され、NC装置6により、平面XY軸
上で駆動されるようになっている。
加工ヘッド1の内部には上方より入力されるレーザの平
行ビームLBを板材Wに焦光する焦光レンズ9が配置され
ている。
前記加工ヘッド1にはアシストガスの導入口2が設けら
れ、この導入口2には0〜10ボルトの入力電圧に応じこ
れに比例する圧力を設定可能の電子レギュレータ3Aが接
続されている。
前記電子レギュレータ3Aには、窒素(N2),酸素
(O2),空気(air)などの各種のアシストガス4用の
相異なるガス供給源(図示省略)に接続した開閉自在の
各開閉弁5A,5B,5Cが接続されている。
一方,前記NC装置6には、NCテープTPが入力されるよう
になっており、このNCテープのNCプログラム中には、加
工に応じたアシストガス選択指令とその圧力指令値が記
入されるようになっている。本例では、ガス種は3種
で、2ビット4種の信号で選択指令を表現する。又、ガ
ス圧は1ワード(8ビット)を用いて行われ、256段の
指令値にて、例えば0〜10Kg/cm2の圧力をほぼ連続的に
指令できるようになっている。
前記NC装置6は、前記NCプログラムにて加工条件を判定
し、通常通り、前記加工ヘッド1を駆動する指令或いは
前記レーザビームLBの出力指令をセットする一方、NC装
置6と接続されるアシストガス調整器8Aに前記ガス選択
指令と圧力指令値を出力する。
前記アシストガス調整器8Aは、2ビットのガス選択指令
と、8ビットのガス圧指令値を入力し、回線10A,10Bを
通じて、弁開閉信号S1及び圧力調整用の電圧信号S2を出
力するものである。
アシストガス調整器8Aには、弁開閉信号S1を出力するた
めに2ビットの入力信号により回線選択するデコーダ
と、8ビットの圧力調整指令を0〜10ボルトのアナログ
信号に変換するD/A回路が設けられている。
又、アシストガス調整器8Aには、オーバライド操作用の
ポテンショメータなど電圧変換器を備えたボリューム8B
が接続され、このボリューム8Bの電圧変換器の入力端
は、前記D/Aの出力端に接続されている。この電圧変換
器は、入力電圧に40〜180%のオーバライド値を乗じ
て、これを電子レギュレータ8Aに出力するものである。
したがって、本例では、NC装置6より出力されるアシス
トガス調整用のガス選択指令及び圧力指令値に基いて、
アシストガス調整器より、開閉弁5A,5B,5Cに弁開閉信号
S1を出力できると共に、電子レギュレータ3Aに圧力調整
用の電圧信号S2を出力することができる。又、この電圧
信号S2を、ボリューム8Bの操作にて40〜180%の値をオ
ーバライドさせることができる。
第3図にステンレス板材Wの加工例を示した。
今、図中の矢印で示すようにA,B,Cの順で切断し、製品W
0を切断加工するものとする。A点は加工開始の導入点
及び終点であり、E,F点はいわゆるミクロジョイントの
ための加工終了点及び再加工の開始点である。
そこで、第4図では、まず、切断材Wがステンレス材で
あることに鑑みてアシストガスとして空気を選択し、図
示の実線10で示す圧力にて切断を行うべきであると設計
している。
これら設計の内容は、第2図に示したNCテープTP中のNC
プログラムに書かれている。
よって、第4図の例では、NC装置6は空気選択指令(例
えば01)を圧力指令値(例えばA点において001100)を
アシストガス調整器8Aに出力し、該調整器8Aは、これら
指令に応じて空気の開閉弁5Cを開くと共に他を閉じ、電
子レギュレータ8Aに1.5ボルトを出力する。
これにより、以後、電子レギュレータ3Aに所定の電圧信
号S2が出力され、第4図の実線10で示されるように、加
工条件に応じたガス圧の調整が可能となるのである。
ところで、第4図に示す実線10は、あくまで設計による
ものであり、実際に切断加工を行ってみるとガス圧を微
妙に変更したいことがある。
このような場合、本例では、アシストガス調整器8Aにオ
ーバライド用のボリューム8Bを接続しているので、これ
を操作し、第4図の破線11で示すように、B〜Dの区間
において、ガス圧を例えば5%低下させることができ、
実用的に便利である。
第5図は、以上の手順をまとめたフローチャートであ
る。これを簡単に説明すると、 ステップ501でガス選択及びガス圧に関する指令を確認
し、ステップ502〜507でガス種を選択し、ステップ508,
509で加工終了するまで所定の圧力を設定する。又、ス
テップ509ではガス圧指令値にオーバライドをかけるこ
とができる。
以上のように本例では、NCテープTPに書かれたNCプログ
ラムにより、ガス種選択及びガス圧調整を全自動で行う
ことができるので、各種加工に対して省力化できる。
又、ボリューム8Bによるガス圧オーバライドを可能とし
たので、微調整に便利であり、切断品質の向上を図るこ
とができる。
本考案は上記実施例に限定されるものではなく、適宜の
設計的変更を行うことにより、適宜の態様で実施し得る
ものである。
[考案の効果] 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本考案は、複数種のアシストガス用の相異なる各ガ
ス供給源に接続した開閉自在の各開閉弁(5A〜5C)を共
通の圧力制御弁(3)を介して加工ヘッド(1)の導入
口(2)に接続して設け、レーザ切断機を数値制御する
NC装置(6)に入力されたNCプログラムに基づいて前記
各開閉弁(5A〜5C)の開閉制御を行うと共にガス圧を調
整すべく前記圧力制御弁(3)を制御するアシストガス
調整器(8A)を設け、このアシストガス調整器(8A)
に、操作自在のオーバライド用の電圧変換器(8B)を接
続してなるものである。
上記構成より明らかなように、本考案においては、各種
のアシストガスの各開閉弁5A〜5Cの開閉はアシストガス
調整器8Aの制御の下に行われるものであり、かつ加工ヘ
ッド1への供給圧の調整は上記アシストガス調整器8Aに
よって共通の圧力制御弁3を制御することによって行わ
れるものである。
すなわち本考案によれば、アシストガスの選択およびア
シストガスのガス圧の調整をレーザ加工条件に対応して
自動的に行うことができるものである。この場合、圧力
制御弁3は各アシストガスに共通に使用されるので、構
成が簡単であると共に再現性が良いものである。
さらに本考案によれば、アシストガス調整器8Aには操作
自在のオーバライド用の電圧変換器8Bが接続してあるか
ら、レーザ加工中においてもアシストガスを設定値から
ある範囲において微調整することができ、切断品質の向
上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の概要を示す説明図、第2図は本考案の
一実施例に係るレーザ切断機のアシストガス調整装置を
示す説明図、第3図は切断板材の平面説明図、第4図は
上記切断板材の加工に対するアシストガスの圧力調整例
の説明図、第5図はアシストガス調整処理のフローチャ
ートである。 1……加工ヘッド、2……アシストガス導入口 3……圧力制御弁、4……アシストガス 5……開閉弁、6……ガス選択手段 7……圧力設定手段、8……アシストガス調整手段 8B……オーバライド用ボリューム TP……NCテープ

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数種のアシストガス用の相異なる各ガス
    供給源に接続した開閉自在の各開閉弁(5A〜5C)を共通
    の圧力制御弁(3)を介して加工ヘッド(1)の導入口
    (2)に接続して設け、レーザ切断機を数値制御するNC
    装置(6)に入力されたNCプログラムに基づいて前記各
    開閉弁(5A〜5C)の開閉制御を行うと共にガス圧を調整
    すべく前記圧力制御弁(3)を制御するアシストガス調
    整器(8A)を設け、このアシストガス調整器(8A)に、
    操作自在のオーバライド用の電圧変換器(8B)を接続し
    てなることを特徴とするレーザ切断機のアシストガス調
    整装置。
JP1988161788U 1988-12-15 1988-12-15 レーザ切断機のアシストガス調整装置 Expired - Lifetime JPH077035Y2 (ja)

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