特開 2017-209688 レーザ加工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-209688(P2017-209688A)

(43)【公開日】2017年11月30日

(54)【発明の名称】レーザ加工機

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20171102BHJP

   B23K 26/70 20140101ALI20171102BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/00 M

   B23K26/70

   B23K26/00 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-102950(P2016-102950)

(22)【出願日】2016年5月24日

(71)【出願人】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(74)【代理人】

【識別番号】100105946

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 富彦

(72)【発明者】

【氏名】桜井 成王

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168AD07

4E168CA00

4E168CA06

4E168CB03

4E168DA28

4E168EA17

4E168FB02

4E168FB03

4E168FB05

4E168FC04

4E168KA15

(57)【要約】

【課題】アシストガスにおける不純物を監視することが可能なレーザ加工機を提供する。
【解決手段】レーザ加工機（１Ａ）は、レーザ光（ＬＢ）を照射するレーザヘッド（２）と、レーザヘッドとアシストガス（ＡＧ）の供給装置（５）とに接続され、レーザヘッドへ供給されるアシストガスが流れる供給路（６）と、供給路（６）の内側を監視可能な窓（３２、３３）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光を照射するレーザヘッドと、
前記レーザヘッドとアシストガスの供給装置とに接続され、前記レーザヘッドへ供給される前記アシストガスが流れる供給路と、
前記供給路の内側を監視可能な窓と、を備えるレーザ加工機。

【請求項2】

前記供給路は、前記アシストガスが曲がって流れる屈曲部を備え、
前記窓は、前記屈曲部に設けられる、請求項１に記載のレーザ加工機。

【請求項3】

前記供給路は、前記アシストガスの流速が相対的に低下する減速部を備え、
前記窓は、前記減速部に設けられる、請求項１または請求項２に記載のレーザ加工機。

【請求項4】

前記窓に耐圧ガラスが用いられる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザ加工機。

【請求項5】

前記窓の内側の付着物を光学的に検出する検出部を備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレーザ加工機。

【請求項6】

レーザ光を照射するレーザヘッドと、
前記レーザヘッドとアシストガスの供給装置とに接続され、前記レーザヘッドへ供給される前記アシストガスが流れる供給路と、
前記供給路を流れる前記アシストガスに含まれる不純物を検出する検出部と、を備えるレーザ加工機。

【請求項7】

前記検出部の検出結果に基づいて、前記アシストガスに不純物が含まれるか否かを判定する判定部を備える、請求項５または請求項６に記載のレーザ加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ加工機は、レーザヘッドからワークにレーザ光を照射し、板状のワークを切断すること等のレーザ加工を行う（下記の特許文献１参照）。レーザ加工には、ワークの材質、加工条件などに応じたアシストガスが用いられる。アシストガスの供給装置は、コンプレッサおよびフィルタなどであり、配管などの供給路を介してレーザヘッドと接続される。アシストガスは、フィルタを通ることによって、油分、水分、あるいはゴミ等の不純物（異物）が除去された状態で供給路へ送出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−９９７８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のようなレーザ加工機において、アシストガスの供給装置に不具合が発生した場合、フィルタが劣化している場合等には、供給路へ送出されるアシストガスに含まれる不純物が増加して、加工不良あるいはレーザヘッドの汚れなどが発生する。

【0005】

本発明は、上述の事情に鑑みなされたものであり、アシストガスにおける不純物を監視することが可能なレーザ加工機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】

【0006】

本発明のレーザ加工機は、レーザ光を照射するレーザヘッドと、レーザヘッドとアシストガスの供給装置とに接続され、レーザヘッドへ供給されるアシストガスが流れる供給路と、供給路の内側を監視可能な窓と、を備える。

【0007】

本発明のレーザ加工機は、レーザ光を照射するレーザヘッドと、レーザヘッドとアシストガスの供給装置とに接続され、レーザヘッドへ供給されるアシストガスが流れる供給路と、供給路を流れるアシストガスに含まれる不純物を検出する検出部と、を備える。

【0008】

また、供給路は、アシストガスが曲がって流れる屈曲部を備え、窓は、屈曲部に設けられるものでもよい。また、供給路は、アシストガスの流速が相対的に低下する減速部を備え、窓は、減速部に設けられるものでもよい。また、窓に耐圧ガラスが用いられるものでもよい。また、窓の内側の付着物を光学的に検出する検出部を備えるものでもよい。また、検出部の検出結果に基づいて、アシストガスに不純物が含まれるか否かを判定する判定部を備えるものでもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明のレーザ加工機は、アシストガスの供給路の内側を監視可能な窓を備えるので、窓に付着した不純物を目視などで検出することができ、アシストガスに含まれる不純物を監視することが可能である。また、本発明のレーザ加工機は、供給路を流れるアシストガスに含まれる不純物を検出する検出部を備えるので、検出部によって不純物を検出することができ、アシストガスに含まれる不純物を監視することが可能である。

【0010】

また、供給路は、アシストガスが曲がって流れる屈曲部を備え、窓は、屈曲部に設けられるものでは、アシストガスが窓にぶつかることで不純物が窓に付着しやすくなり、不純物を検出することが容易になる。また、供給路は、アシストガスの流速が相対的に低下する減速部を備え、窓は、減速部に設けられるものでは、減速部においてアシストガスの流速が低下し、不純物が供給路の内側に付着しやすく、また付着した不純物が剥がれにくいので、不純物を検出することが容易になる。また、窓に耐圧ガラスが用いられるものでもは、窓がアシストガスから受ける圧力で損傷することが抑制される。また、窓の内側の付着物を光学的に検出する検出部を備えるものでは、検出部によって付着物を検出するので、付着物を高精度に検出することができる。また、検出部の検出結果に基づいて、アシストガスに不純物が含まれるか否かを判定する判定部を備えるものでは、自動かつ客観的に判定を行うことができるので、アシストガスに含まれる不純物を容易かつ高精度に監視することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係るレーザ加工機を示す図である。

【図2】ガス監視部の変形例を示す図である。

【図3】ガス監視部の変形例を示す図である。

【図4】ガス監視部の変形例を示す図である。

【図5】第２実施形態に係るレーザ加工機を示す図である。

【図6】ガス監視部の変形例を示す図である。

【図7】第３実施形態に係るレーザ加工機を示す図である。

【図8】変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るレーザ加工機（レーザ加工システム）を示す図である。このレーザ加工機１Ａは、レーザヘッド２、レーザ発振器３、ヘッド駆動部４、アシストガスの供給装置５、アシストガスの供給路６、ガス監視部７Ａ、制御部８、及び表示部９を備える。レーザ加工機１Ａは、レーザヘッド２からアシストガスＡＧ（加工ガス）を噴き出しながら、レーザヘッド２からレーザ光ＬＢを板状のワークＷに照射し、ワークＷに対して切断加工を施すことができる。

【0013】

レーザ発振器３は、例えばファイバレーザなどであり、レーザ光を発生する。レーザ発振器３からのレーザ光ＬＢは、光ファイバ１１を介してレーザヘッド２に導入される。ワークＷは加工パレット（図示せず）などに支持されており、レーザヘッド２は、ワークＷの上方（Ｚ方向）に配置可能である。レーザヘッド２は、光学系１２およびノズル１３を備える。光学系１２は、レーザ発振器３からのレーザ光ＬＢをワークＷ上に集光する。ノズル１３は、レーザヘッド２の下端部に設けられた筒状の部材であり、光学系１２を通ったレーザ光ＬＢは、ノズル１３の開口からワークＷに向けて照射される。ヘッド駆動部４は、アクチュエータを含み、水平方向および鉛直方向のそれぞれにおいてレーザヘッド２をワークＷに対して移動させる。

【0014】

アシストガスＡＧは、ワークＷを切断するレーザ加工において、ノズル１３から切断溝（カーフ）に向けて噴射される。アシストガスＡＧは、例えば、レーザ照射による溶融物を切断溝から下方へ溶融物を押し出すことに利用される。また、アシストガスＡＧは、切断溝の酸化を抑制することに利用される場合があり、この場合、アシストガスＡＧとして窒素ガスなどの不活性ガスが選択される。また、ワークＷの酸化により発生する熱をワークＷの溶融に利用する場合もあり、この場合、アシストガスＡＧとして酸素ガスあるいは清浄空気などが選択される。また、レーザ照射によりワークＷの一部が気化する場合、この気化ガスがレーザ光ＬＢを吸収することを避けるために、アシストガスＡＧによって気化ガスをレーザ光ＬＢの光路から除去することに利用される。

【0015】

アシストガスの供給装置５（送出装置）は、ガス源２１からのアシストガスＡＧを供給路６に送出する。ガス源２１は、例えば、ガスタンクあるいはガスボンベなどであり、アシストガスＡＧを液化した液体を貯蔵する。ガス源２１は、レーザ加工機１Ａが設置される工場などの設備でもよいし、供給装置５が備えてもよい。

【0016】

供給装置５は、コンプレッサ２２およびフィルタ２３を備える。コンプレッサ２２は、ガス源２１からのアシストガスＡＧを、加圧してフィルタ２３に送出する。一般的に、アシストガスＡＧがコンプレッサ２２を通る際に、一般的に、アシストガスＡＧに不純物が混入する。不純物は、例えば、水分、潤滑油などの油分、コンプレッサ２２の機械部品の接触などで発生するゴミ（パーティクル）などである。

【0017】

フィルタ２３は、コンプレッサ２２から送出されたアシストガスＡＧに含まれる不純物の少なくとも一部を除去する。フィルタ２３は、コンプレッサ２２においてアシストガスＡＧが排出される排気口に設けられてもよいし、コンプレッサ２２の排気口に接続される配管に設けられてもよい。フィルタ２３には寿命があり、使用年数、使用頻度、フィルタ２３を通ったアシストガスの積算流量などに応じて、交換される。

【0018】

アシストガスの供給路６は、レーザヘッド２とアシストガスの供給装置５とに接続される。供給路６（供給管）は、配管２５、ガス監視部７Ａ（図１の拡大図を参照）、及び配管２６を備える。供給路６は、その上流側の配管２５が供給装置５に接続され、その下流側の配管２６がレーザヘッド２に接続される。ガス監視部７Ａは、配管２５と配管２６とを接続する。レーザヘッド２へ供給されるアシストガスＡＧは、供給路６の内部を流れる。すなわち、アシストガスＡＧは、供給装置５から配管２５の内部を通ってガス監視部７Ａの内部へ流れ、ガス監視部７Ａの内部から配管２６の内部を通ってレーザヘッド２へ流れる。なお、図１における配管系は一例であり、レーザヘッド２とアシストガスの供給装置５との間の配管系は任意に設定される。

【0019】

ところで、供給装置５のフィルタ２３がその耐久性（寿命）あるいは除去性能を超えて使用された場合、あるいはコンプレッサ２２の不具合等によって不純物の量が増加した場合、アシストガスＡＧは、フィルタ２３で不純物が十分に除去されずに供給路６に流入する。すると、レーザヘッド２に流入する不純物が増加し、レーザヘッド２の内部に不純物が付着することでレーザヘッド２の汚れ、ワークＷに対する加工不良などが発生する。実施形態に係るレーザ加工機１Ａは、供給路６においてアシストガスＡＧに含まれる不純物を、ガス監視部７Ａを用いて監視可能である。そのため、ユーザは、不純物の量に応じてメンテナンス等を行うことができ、レーザ加工機１Ａの稼働をそのまま継続した場合のレーザヘッド２の汚れ、加工不良などの発生を抑制することができる。

【0020】

ガス監視部７Ａは、供給路６においてアシストガスＡＧに含まれる不純物の監視に用いられる。ガス監視部７Ａ（図１の拡大図を参照）は、屈曲部３１と、窓３２と、窓３３と、カメラ３４（検出部）と、を備える。屈曲部３１は、監視用のマニホールドなどである。屈曲部３１は、その上流側（配管２５側）からその下流側（配管２６側）へ向かうアシストガスＡＧが曲がって流れるように、流路を形成する流路形成部材である。

【0021】

屈曲部３１は、側壁３５ａ〜側壁３５ｄを有する。側壁３５ａには流入口３６が設けられている。流入口３６は、継手３７によって配管２５と接続され、配管２５の内部と連通する。側壁３５ｂは、側壁３５ａと非平行（例、ほぼ垂直）である。側壁３５ｂには流出口３８が設けらている。流出口３８は、継手３９によって配管２６と接続され、配管２６の内部と連通する。側壁３５ｃは、側壁３５ａに対して傾いており、側壁３５ｃには窓３２が設けられている。側壁３５ｄは、側壁３５ｃと対向しており、側壁３５ｃとほぼ平行である。側壁３５ｄには窓３３が設けられている。配管２５から流入口３６へ流入したアシストガスＡＧは、側壁３５ｃの窓３２にぶつかることで屈曲して流れ、流出口３８から配管２６へ流出する。

【0022】

窓３２および窓３３は、それぞれ、ガラス板あるいはアクリル板等の透光性を有する部材である。窓３２および窓３３は、それぞれ、供給路６（屈曲部３１）の内側を監視可能である。アシストガスＡＧに不純物が含まれる場合、この不純物は、窓３２、窓３３のうち供給路６の内側の面（内面３２ａ、内面３３ａ）に付着し、窓３２、窓３３の汚れ、くもり等として観察される。窓３２は、上流側の配管２５の軸方向に対して、アシストガスＡＧの流れを遮るように傾いており、アシストガスＡＧが窓３２にぶつかるように流れることで、不純物が窓３２に付着しやすい。窓３２および窓３３の少なくとも一方は、アシストガスＡＧが流れている際の供給路６（屈曲部３１）の内圧に耐えるように、例えば耐圧ガラス等が用いられる。

【0023】

カメラ３４は、窓３２、窓３３の内側の付着物を光学的に検出する検出部である。カメラ３４は、窓３２の内面３２ａと窓３３の内面３３ａとの一方または双方を撮影可能な位置に設けられる。カメラ３４は、窓３２の法線方向に配置され、窓３２および窓３３を介して、屈曲部３１に関してカメラ３４と反対側を見通すことができる。すなわち、カメラ３４は、窓３２の内面３２ａおよび窓３３の内面３３ａを同時に撮影することができる。窓３２の内面３２ａに付着した不純物と、窓３３の内面３３ａに付着した不純物とが重なって撮影されるので不純物が顕在化し、不純物を検出しやすくなる。なお、窓３３は、カメラ３４によって供給路６の内側を撮影する際の採光窓としても利用される。

【0024】

カメラ３４は、制御部８と通信可能に接続されており、撮影された画像のデータを制御部８に送信する。カメラ３４は、オペレータがレリーズボタンを操作することで撮影を実行するものでもよいし、制御部８から指令を受けて撮影を実行するものでもよい。

【0025】

制御部８は、外部から供給される加工データに基づいて、レーザ加工機１Ａの各部を包括的に制御する。加工データは、例えば、加工条件を定めたＮＣデータであり、制御部８は、ＮＣデータに基づいて数値制御を行う。制御部８は、加工データに基づいて、レーザ発振器３およびヘッド駆動部４のそれぞれに指令を供給する。レーザ発振器３は、制御部８からの指令に定められた強度のレーザ光ＬＢを発生する。ヘッド駆動部４は、制御部８からの指令に定められた位置にレーザヘッド２を移動させる。

【0026】

表示部９は、液晶ディスプレイ、タッチパネルなどであり、制御部８と接続される。表示部９は、例えばＮＣ画面であり、加工の進行状態、加工の条件などの画像のデータを制御部８から受けて、この画像を表示する。また、制御部８は、カメラ３４が撮影した画像（以下、撮影画像という）のデータを表示部９に供給し、表示部９は、この画像を表示する。オペレータは、例えば、撮影画像を表示部９上で見ることで、窓３２、窓３３における不純物の付着状態を監視することができる。オペレータは、例えば、撮影画像を用いて窓３２、窓３３における不純物の付着状態を知ることができ、フィルタ２３の交換、あるいはコンプレッサの不具合の調査などのメンテナンスを行うか否かの判断を行うことができる。そのため、レーザ加工機１Ａの稼働をそのまま継続した際の加工不良の発生あるいはレーザヘッド２の汚れなどの発生を抑制可能になる。

【0027】

なお、図１に示したガス監視部７Ａは一例であり、適宜変更可能である。以下、ガス監視部の変形例について説明する。図２から図４は、ガス監視部の変形例を示す図である。図２（Ａ）のガス監視部７Ｂにおいて、カメラ３４は、図１に示した表示部９とは別の表示部４１と接続されている。表示部４１は、例えば、液晶ディスプレイなどであり、オペレータがレーザ加工機１Ａに指令を送る際に観察可能な位置に設置される。表示部４１は、固定されたディスプレイでもよいし、スマートフォンなどの携帯可能な情報端末の表示部でもよい。このように、カメラ３４の撮影画像を表示する表示部４１は、制御部８が各種画像を表示させる表示部９（ＮＣ画面）と別に設けられてもよい。また、図２（Ｂ）のガス監視部７Ｃにおいて、オペレータＯＰは、肉眼で窓３２と窓３３との一方または双方を観察することによって、不純物を監視することができる。このように、実施形態に係るガス監視部７Ｃは、図１に示したカメラ３４を備えなくてもよい。

【0028】

図３（Ａ）のガス監視部７Ｄは、図１に示した窓３３を備えていない。カメラ３４は、窓３２の内面３２ａを撮影可能である。オペレータは、撮影画像を見ることで窓３２における不純物の付着状態を知ることができ、アシストガスＡＧの不純物を監視することができる。また、図３（Ｂ）のガス監視部７Ｅは、図１に示した窓３２を備えていない。カメラ３４は、窓３３を介して側壁３５ｃを撮影可能である。オペレータは、撮影画像を見ることで側壁３５ｃにおける不純物の付着状態を知ることができ、アシストガスＡＧの不純物を監視することができる。カメラ３４は、窓３３の内面３３ａを撮影するように設けられてもよく、オペレータは、撮影画像を見ることで窓３３の内面３３ａにおける不純物の付着状態を知ることができ、アシストガスＡＧの不純物を監視することができる。

【0029】

このように、供給路６の内側を監視可能な窓の数は、図３のように１つでもよいし、図１のように２つでもよく、３以上でもよい。また、供給路６の内側を監視可能な窓は、図３（Ａ）の窓３２のように窓３２自体に付着した不純物を監視可能なものでもよいし、図３（Ｂ）の窓３３のように、供給路６において窓３３とは別の面（例、側壁３５ｃ）に付着した不純物を監視可能なものでもよい。

【0030】

図１から図３において、屈曲部３１は、配管２５あるいは配管２６と別のユニットであり、供給路６の内側を監視可能な窓３２、窓３３が屈曲部３１に設けられるので、窓３２、窓３３の配置自由度が高い。なお、供給路６の内側を監視可能な窓は、供給路６において屈曲部３１以外の部分に設けられてもよい。図４（Ａ）のガス監視部７Ｆは、配管２５に設けられる。ガス監視部７Ｆは、窓４２、窓４３、及び流線調整部材４４を備える。ガス監視部７Ｆの上流側と下流側とで配管２５は、直線的に延びている。窓４２および窓４３は、互いに対向して配置される。なお、ガス監視部７Ｆを供給路６のいずれの位置に設けるかは任意であり、例えば、ガス監視部７Ｆは、図１に示した配管２６に設けられてもよい。

【0031】

流線調整部材４４は、ガス監視部７ＦにおけるアシストガスＡＧの流線（流れ方向）を調整する。流線調整部材４４は、ガス監視部７Ｆの上流側におけるアシストガスＡＧの流線に対して傾いた面４４ａを有する。流線調整部材４４は、面４４ａによってアシストガスＡＧの流れを遮るように配置され、アシストガスＡＧの不純物が面４４ａに付着することを促進する。流線調整部材４４は、窓４２と窓４３との一方または双方を介して監視可能な位置に配置され、ここでは、窓４２と窓４３との間に配置される。流線調整部材４４は、例えば、透光性を有する部材であり、カメラ３４は、窓４２、窓４３、及び流線調整部材４４の面４４ａを同時に撮影することができる。オペレータは、撮像画像を見ることで、窓４２、窓４３、及び流線調整部材４４の面４４ａにおける不純物の付着状態を監視することができる。ガス監視部７Ｆは、図３で説明したのと同様に、窓４２または窓４３の一方のみを備えるものでもよいし、窓４２および窓４３の他にも窓を備えるものでもよい。また、流線調整部材４４は、不透明な部材でもよく、窓４３を介して流線調整部材４４の面４４ａを監視可能なものでもよい。

【0032】

図４（Ｂ）において、供給路６は、アシストガスＡＧの流速が相対的に小さくなる減速部４５を備える。減速部４５は、その上流側よりも流路面積が広くなっており、上流側よりもアシストガスＡＧの流速が小さくなる。ガス監視部７Ｇは、減速部４５に設けられた窓４６および窓４７を備える。減速部４５において、アシストガスＡＧの流速が相対的に小さくなるので、窓４６および窓４７への不純物の付着が促進され、また、付着した不純物が剥がれることが抑制されるので、窓４６および窓４７に不純物が蓄積されやすい。そのため、窓４６あるいは窓４７に付着した不純物を観察することが容易になり、アシストガスＡＧの不純物を容易かつ高精度に監視することができる。なお、ガス監視部７Ｇは、図３で説明したのと同様に、窓４６または窓４７の一方のみを備えるものでもよい。

【0033】

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図５は、第２実施形態に係るレーザ加工機を示す図である。このレーザ加工機１Ｂは、照射部５１、センサ５２、判定部５３、及び記憶部５４を備える。照射部５１およびセンサ５２は、ガス監視部５５Ａに設けられ、窓３２および窓３３を挟んで対向するように配置される。センサ５２は、窓３２、窓３３の内側の付着物を光学的に検出する検出部である。照射部５１は、光を照射し、センサ５２は、窓３２および窓３３を透過した光の光量を検出する。窓３２の内面３２ａ、窓３３の内面３３ａにアシストガスＡＧの不純物が付着している場合、窓３２から窓３３までの部分の透過率が低下し、センサ５２によって検出される光の光量が低下する。センサ５２は、制御部８と通信可能に接続され、検出結果を制御部８に送信する。センサ５２は、オペレータの操作によって検出を実行するものでもよいし、制御部８から指令を受けて検出を実行するものでもよい。

【0034】

記憶部５４および判定部５３は、制御部８に設けられる。記憶部５４は、センサ５２の検出結果を記憶する。判定部５３は、センサ５２の検出結果に基づいて、アシストガスＡＧに不純物が含まれるか否かを判定する。判定部５３は、記憶部５４からセンサ５２の検出結果を読み出し、判定処理を行う。例えば、オペレータは、基準状態においてセンサ５２による検出を実行させ、記憶部５４は、基準状態に対応するセンサ５２の検出結果を記憶する。上記の基準状態は、アシストガスＡＧに含まれる不純物の量が許容範囲であることが既知の状態である。基準状態は、例えば、フィルタ２３の交換後、コンプレッサ２２に不具合がないことを確認後などであり、レーザ加工機１Ｂの設置後あるいはメンテナンス後の初期状態でもよい。

【0035】

センサ５２は、基準状態からレーザ加工機１Ｂの稼働後の任意のタイミングで検出を実行する。判定部５３は、基準状態に対応するセンサ５２の検出結果と、現在の状態に対応するセンサ５２の検出結果とを比較し、センサ５２が検出した光量の減少分に基づいて、アシストガスＡＧに不純物が含まれるか否かを判定する。例えば、判定部５３は、基準状態における光量に対する現在の状態の光量の比率を算出する。不純物の量が多い場合、現在の状態の光量が減少するので、上記の比率が減少する。判定部５３は、算出した比率と閾値とを比較し、比率が閾値以下である場合にアシストガスＡＧに不純物が含まれると判定する。制御部８は、判定部５３の判定結果を、表示部９に表示させることでオペレータに報知する。

【0036】

なお、判定部５３は、基準状態における光量に対する現在の状態の光量の比率の代わりに、基準状態における光量と現在の状態の光量との差分を用いて、判定処理を行ってもよい。また、判定部５３は、基準状態におけるセンサ５２の検出結果を用いないで判定処理を行ってもよく、例えば、現在の状態の光量と閾値とを比較して、判定処理を行ってもよい。この場合、レーザ加工機１Ｂは、記憶部５４を備えなくてもよい。

【0037】

なお、図５に示したガス監視部５５Ａは一例であり、適宜変更可能である。以下、ガス監視部の変形例について説明する。図６は、ガス監視部の変形例を示す図である。図６（Ａ）のガス監視部５５Ｂは、図５に示した窓３３を備えていない。照射部５１およびセンサ５２は、窓３２に対して同じ側に配置されている。照射部５１から照射された光は、窓３２を透過して側壁３５ｄに入射する。側壁３５ｄは鏡面に加工されており、照射部５１からの光は、側壁３５ｄで反射した後、窓３２を透過してセンサ５２に入射する。この場合、照射部５１からの光が窓３２を２回通るので、窓３２の汚れ、くもりによる透過率の低下が増幅されて検出される。また、側壁３５ｄに不純物が付着している場合、側壁３５ｄでの反射率が低下することによっても、センサ５２で検出される光量が低下する。したがって、窓３２に付着した不純物の量が微小であっても、不純物の量を検出することができる。

【0038】

図６（Ｂ）において、判定部５３は、図５に示した制御部８以外の部分に設けられる。センサ５２は、判定部５３と通信可能に接続され、検出結果を判定部５３に送信する。判定部５３は報知部５６と接続され、報知部５６は、判定部５３の判定結果を報知する。報知部５６は、判定部５３の判定結果を、図５の表示部９と同様に画像でオペレータに報知するものでもよいし、音あるいはランプの点灯、点滅などによってオペレータに報知するものでもよい。

【0039】

なお、本実施形態において、レーザ加工機１Ｂは、判定部５３を備えなくてもよい。例えば、制御部８は、センサ５２の検出結果を示す画像を表示部９（図５参照）に表示させ、オペレータは、センサ５２の検出結果を見て、アシストガスＡＧの不純物を監視してもよい。また、第１実施形態において、レーザ加工機１Ａは、判定部５３を備え、判定部５３は、カメラ３４の撮影画像を用いて判定処理を行ってもよい。

【0040】

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図７は、第３実施形態に係るレーザ加工機を示す図である。このレーザ加工機１Ｃは、供給路６を流れるアシストガスＡＧに含まれる不純物を検出する検出部６１を備える。検出部６１は、検出対象の物質（不純物の種類）に応じたセンサが用いられ、例えば、検出対象が水分の場合に湿度センサなどである。検出部６１は、供給路６内の一部の空間（以下、測定空間という）に対して静電容量あるいは電気抵抗などの電気特性値を測定するものでもよい。この場合、上記の測定空間においてアシストガスＡＧに含まれる不純物の濃度が増加すると、アシストガスＡＧの電気特性値に対して検出部６１による測定値がずれることになり、不純物を検出することができる。

【0041】

検出部６１は、配管２６の内部の流路に設けられる。検出部６１は、制御部８と通信可能に接続され、検出結果を制御部８に送信する。制御部８には判定部５３が設けられ、判定部５３は、検出部６１の検出結果に基づいて、アシストガスＡＧに不純物が含まれるか否かを判定する。制御部８は、判定部５３の判定結果を示す画像のでデータを表示部９に供給し、表示部９は、この画像を表示する。

【0042】

なお、検出部６１を供給路６のいずれの位置に設けるかは任意であり、配管２５に設けられてもよいし、第１実施形態で説明した屈曲部３１に設けられてもよい。また、実施形態に係るレーザ加工機１Ｃは、第１実施形態などで説明した窓（例、窓３２、窓３３）と、検出部６１とを併用するものでもよい。また、レーザ加工機１Ｃは、判定部５３を備えなくてもよく、例えば、オペレータは、検出部６１の検出結果を用いて、アシストガスＡＧの不純物を監視してもよい。

【0043】

図８は、変形例を示す図である。図８（Ａ）において、供給路６は、アシストガスＡＧの流速が相対的に小さくなる減速部６２を備える。減速部６２において、供給路６の流路断面はステップ的に変化しており、アシストガスＡＧの流れに淀み６３が発生し、その流速が低下する。検出部６１は、減速部６２に設けられる。また、図８（Ｂ）において、供給路６には流線調整部材６４が設けられる。流線調整部材６４は、角を有する部材であり、この角にアシストガスＡＧの流れが追従できずに剥離することで淀み６３が発生する。検出部６１は、淀み６３によって流速が低下する部分に配置される。図８において、検出部６１は、アシストガスＡＧの流速が低下しているので、その成分（不純物）を高精度に検出することができる。

【0044】

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。

【0045】

なお、上述の実施形態においては、レーザ加工によってワークを切断するレーザ加工機について説明したが、実施形態に係るレーザ加工機は、アシストガスを用いるものであればよく、例えば溶接あるいはマーキング加工を行うものでもよい。

【符号の説明】

【0046】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・レーザ加工機
２・・・レーザヘッド
５・・・供給装置
６・・・供給路
Ｗ・・・ワーク
３２、３３・・・窓
３４・・・カメラ（検出部）
４２、４３・・・窓
４５・・・減速部
４６、４７・・・窓
５２・・・センサ（検出部）
５３・・・判定部
６１・・・検出部
６２・・・減速部
ＡＧ・・・アシストガス
ＬＢ・・・レーザ光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】