JPH01245990A

JPH01245990A - レーザー切断装置

Info

Publication number: JPH01245990A
Application number: JP63073207A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Hanaoka; 花岡　伸行
Original assignee: HAITEKUNO KK
Current assignee: HAITEKUNO KK
Priority date: 1988-03-29
Filing date: 1988-03-29
Publication date: 1989-10-02
Also published as: JPH0459999B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、例えば織物、絹物、不織布、フィルム等のシ
ート状物を、レーザーを用いて切断するレーザー切断装
置に関するものである。

【従来技術とその問題点】

従来、注文服類の製造における布状物の切断においては
、作業者は布状物を切断台上に延反し。その上に型紙を置いたり、切断図形を画いてその周線に
沿って切断工具を進めることで切断している。この場合、布状物が移動しない様片手で布状物を押え、
他方の手で切断工具を操作して切断する必要がある為、
作業性が劣り、しかも高度の熟練技術が要求されている
。最近になって自動切断機が開発され、この高度の技術を
要する作業は、単純な機械操作のみによって容易に能率
よく遂行できるようになった。しかし、これらの自動切断機のカッターは、かなりの幅
を有する剪断刃が往復運動する従来の手動式カッターと
同形式である為、曲率半径の小さい部分では切断図形に
沿って正しく切断することができず、刃が部分的に１１
ｉＪ断図形から外れてしまう欠点は残されたままである
。従って、切断図形を相互にぴったり接近させることがで
きないので、切断図形相互間にかなりの間隔を設ける必
要があり、布状物の利用効率が悪かった。さらに、切断図形の鋭角部では、−旦剪断刃を布から抜
は出し、次の切断方向に刃の向きを変え、刃幅分だけ空
送りした後、剪断刃を布に降して切断を再開する必要が
ある。従って、能率が悪いばかりでなく、刃の方向及び
上げ下げの制御が必要であるので、装置が高価になる。そこで、上記欠点を解決する新しい切断方法として、レ
ーザーを用いな１Ｉ７Ｊ断方法が提案されるに至った。この方法によれば、布状物との間に物理的接触は不要で
、従来方式のようにカッターの進行方向に押圧力が発生
しないので、布状物を保持する為の力も小さくて済み、
又、刃の研磨装置も不要である。さらに、合成繊維１００％の布状物又は一部混紡された
布状物の切断に適用すると、切断部の合成繊維が互いに
融着し、はつれが生じないという長所がある。このような観点から、今までに多くのレーザー切断装置
が提案されてきたが、実用化されるまでに至っていない
。例えば、布状物を展張保持する金網からなるエンドレス
ベルトと、該ベルトの上方に配設し、ベルトの移動方向
と直角方向に移動自在な光学装置と、該光学装置に対向
して設けたレーザーを投射するレーザー装置と、切断図
形に基いて前記エンドレスベルト及び光学装置の移動方
向及び移動量を制御する制御装置から構成される装置公
昭５１−１７７５７号公報》にあっては、レーザーの照
射によって布状物を焼き切った時に発生する悪臭の除去
が充分には出来ず、この為作業室の環境が著しく低下し
てしまう欠点が解決されてない。尚、エンドレスベルトの下方部には吸引手段に接続され
た吸引箱が設けられているが、この吸引箱は布状物をエ
ンドレスベルトに保持する為のものであって、レーザー
の照射によって発生し、布状物の上方に浮遊している悪
臭の吸引除去はあまり出来ず、これでは悪臭除去の解決
には至ってない。そこで、載置手段の上部全面をハウジングで覆い、上方
からも吸引排出することを考えたが、これではレーザー
ヘッドの移動につれて悪臭等の発生位置が変化するので
、吸引手段でこの悪臭を吸引排出しようとしてもこの吸
引位置が悪臭発生位置より遠い場合には吸引が実質上行
なえず、従つて周囲の隙間より悪臭がハウジングから漏
れ出ることになり、そして、極めて大きな吸引ポンプで
吸引すれば悪臭の除去ができなくもないが、このような
大きすぎる力で吸引すると載置手段上に載っている布地
がめくれてしまう欠点があり、又、吸引力を大きくする
とランニングコストも高くなり、さらには載置手段上に
載っている布地のトラブル（例えば、布地のめくれ等）
を直そうとしても、ハウジングが全面にあるから直せな
い致命的欠点があり、又、載置手段の寸法に応じてハウ
ジングの寸法も変えなければならない為それたけコスト
高になる問題点がある。

【発明の開示】

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、
布地等がレーザーで焼き切、られ、これによって悪臭が
発生しても、この悪臭で作業室の環境が作業出来ない程
悪化することがないようにしたレーザー切断装置を提供
することを目的とする。又、本発明は、小型化が図れたレーザー切断装置を提供
することを目的とする。上記目的を達成する為に本発明はなされたものであって
、所定の物を保持する保持手段と、レーザー光発生手段
と、このレーザー光発生手段より案内されたレーザー光
を前記保持手段で保持した物に照射するレーザーヘッド
と、このレーザーヘッドを所定位置に移動させるレーザ
ーヘッド移動手段と、前記レーザーヘッドをカバーする
移動可能に構成したハウジングと、このハウジング内に
接続された排気手段とを備えたレーザー切断装置を提供
するものである。　　゛尚、上記のレーザー切断装置において、レーザーヘッド
が、Ｘ−Ｙ面においてＸ方向及びＹ方向に移動できるよ
う構成されていることが望ましい。又、上記のレーザー切断装置において、ハウジングの長
さが、レーザーヘッドのＹ方向の移動をカバーできる長
さであることが望ましい。又、上記のレーザー切断装置において、ハウジングが、
レーザーヘッドのＸ方向の移動に同期して移動できるよ
う構成されていることが望ましい。又、上記のレーザー切断装置において、ハウジングは、
その少なくとも一部が透明ないしは半透明材料で構成さ
れていることが望ましい。又、上記のレーザー切断装置において、排気手段を、孔
を形成したパイプと、このパイプの孔形成面を覆う如く
設けたベルトと、このベルトを前記パイプの孔形成面か
ら離間させて収容し、かつ、パイプの孔形成面に摺接し
て移動するその内部がハウジング内につながった筺体部
と、前記パイプに接続された吸引手段とで構成すること
ができる。又、上記のレーザー切断装置において、保持手段の下方
部に吸気手段を設けておくことができる。又、上記のレーザー切断装置において、保持手段を載置
手段とすることができる。又、上記のレーザー切断装置において、保持手段を、線
材の架橋部材例えば略螺旋状コイル、略矩形状リング等
の部材を等価的に接続してなる載置手段とすることがで
きる。又、上記のレーザー切断装置において、保持手段がレー
ザー反射性の良い材料、例えばアルミニウム又はアルミ
ニウム合金で構成されていることが望ましい。又、レーザー光発生手段を本切断装置の枠内、例えば保
持手段の下部に設置し、所定のレーザー光案内手段でレ
ーザー光を保持手段で保持したものに案内するようにし
ておくと、地震等の振動が作用しても、切断装置全体が
同じように動くから配置位置の相対精度に誤差が起きに
くいものとなる。

【実施例１第１図〜第５図は本発明に係るレーザー切断装置の１実
施例を示すもので、第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（
ｃ）は全体の概略を示す斜視図、平面図及び側面図、第
２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）及び第３図（ａ）
、（ｉｔ）はこのレーザー切断装置に採用されている保
持手段を示す平面図、側面図、正面図及び一部拡大平面
図並びに一部域大側面図、第４図（＋Ｌ）　、　（ｂ）
　、　（ｃ）、　（ｄ）は一部欠除の概略平面図、側面
図、正面図及び背面図、第５図は排気手段の部分を示す
一部斜視図である。各図中、１０は、レーザーによって切断されるべき例え
ば布地が載置されることになる保持手段（載置手段）で
ある。この載置手段１０の構成をさらに詳述すると、第２図（
ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び第３図（ａ）　、　（ｂ）に
示される通りである。すなわち、レーザー反射性が高いアルミニウム合金製の
螺旋状コイル１１（１）の一端側は同じ素材で構成され
た螺旋状コイル１１（ｎ）の他端側と互いに喰い合うよ
う、かつ、螺旋状コイル１１（１）の他端側は同じ素材
で構成された螺旋状コイル０（２）の一端側と互いに喰
い合うよう、・・・・・・、螺旋状コイル１１（ｋ）の
一端側は螺旋状コイル１１（ｋ−１）の他端側と互いに
喰い合う、よう、かつ、螺旋状コイル１１（ｋ）の他端
側は螺旋状コイル１１（ｋ＋１）の一端側と互いに喰い
合うように配設され、そしてこの互いに重なり合う部分
に接続ビン１２が挿入配設され、これによって並列状態
の螺旋状コイル１１（１）、１１（２）、・・・１１（
ｎ）が相互に連結されて無限軌道の載置手段が構成され
ている。又、接続ビン１２によって接合された螺旋状コイル１１
（１）〜１１（ｎ）には、その何列がおきに螺旋状コイ
ルを貫通ずる基準軸１３が押入されている。そして、こ
の基準軸１３の両端は、無限軌道のループを構成するよ
うにその側部に配設されたチェーン１４ａ　、　１４ｂ
に取り付けられている。尚、この数列おきの螺旋状コイル１１（１）〜１１（ｎ
）に貫通されている基準軸１３によって、螺旋状コイル
で構成される載置手段のＹ方向のたわみはより一層防止
され、平面度の維持がより一層高くなっている。チェーン１４ａ、１４ｂは両端部に設けられたスプロケ
ット１５．１６（１６は図示せず）に懸架されており、
このスプロケットが所定の駆動手段（図示せず）で駆動
されることによってチェーン１４ｍ、１４ｂは所定の走
行径路を走行し、チェーン１４ａ、１４ｂの走行に伴な
って螺旋状コイル１１（１）〜１１（ｎ）で構成された
載置手段１０も所定の走行径路を走行する。すなわち、
螺旋状コイル１１（１）〜１１（ｎ）によって構成され
る載置手段１０は、無限軌道ループの径路を走行する。尚、螺旋状コイル１１（ｋ）と螺旋状コイル、１１（ｋ
−１）及び螺旋状コイル１１（ｋ＋１）とは、接続ビン
１２を介して接続され、あたかも切れ目の無いベルトの
ようになっているので、螺旋状コイルがスプロケット位
置に到達しても、これらの間には隙間は発生しない。従って、材料搬入ベルトコンベアや切断材の搬出ベルト
コンベアに接続して同期駆動する際でも、材料がＵ置手
段に挟み込まれてしまう不都合がなくなる。又、載置手段１０の下に＋ｉ、載置手段の螺旋状コイル
の下端にその上端が接するよう梯子状に組んだアルミニ
ウム又はアルミニウム合金製のローラ１７が設置されて
いる。尚、このローラー１７のＺ方向（高さ方向）を調
整できるよう、例えばボルト式の調整機構１８が設けら
れている。１９はレーザーヘッドである。このレーザーヘラ１；１９は、装置本体の枠体内に設置
されたレーザー光発生装置（図示せず）よりのレーザー
光を受けるレーザー光案内手段の最終段に設置されたレ
ンズ２０等で構成されている。そして、レーザー光の焦
点を載置手段１０上に載置された布地面上に結ばせるよ
うになっている。又、このレーザーヘッド１９は、材料載置手段１０の載
置面に平行なＸ−Ｙ面内において、所定の駆動制御手段
によりＹ方向に自在に移動できるよう構成されている。尚、このレーザーヘッド１９は、後述のハウジング内に
取り付けられており、このハウジング自体はＸ方向に移
動出来るよう構成されているから、Ｘ方向にも自在に移
動できるようになっている。２１は、Ｙ方向に沿って移動するレーザーヘッド１９を
カバーする如く設けられたハウジングである。尚、このハウジング２１の上方には透明部ないしは半透
明部が設けられ、その下方は解放されている。すなわち、レーザー切断装置を利用した切断加工に際し
、被切断材料に対して切断図形の原点合せを直接目視し
て行なうことは非常に危険であるので、本切断装置には
テレビカメラを設置し、これによって切断図形の原点合
ぜを行なうようにしなので、その採光の為に透明部ない
しは半透明部が設けられている。又、このハウジング２１にはパイプ２２が取付けられる
吸気口（図示せず）が設けられている。すなわち、レーザー光による布地等の切断では煙や悪臭
等が発生するので、これをハウジング２１内に充満する
に止め、吸気口に取り付けられたパイプ２２を介してハ
ウジング２１内からこれを排出し、作業環境に漏れ出に
くくするべく排気手段が設けられている。そして、パイプ２２の基端は、ハウジング２１の移動と
共に同方向に移動する可動式ダクト接続装置２３に取り
付けられている。可動式ダクト接続装置２３は、Ｘ方向の案内用レールに
平行に設けた排気用ダクト２４に接触する如く設けられ
ている。この排気用ダクト２４は上面に多数の孔２５を設けた四
角状パイプからなり、可動式ダクト接続装置２３はこの
孔２５に覆い被さるように設置されている。この多数の孔２５はベルト２Ｂでカバーされているが、
可動式ダクト接続装置２２３の部分ではベルト２６によ
る孔２５に対する閉鎖が解除されるようになっており、
移動するハウジング２１に同期した吸引を可能としてい
る。すなわち、レーザー切断によってハウジング２１内に発
生した煙や悪臭は、ハウジング２１内の吸気口に取り付
けられたパイプ２２、可動式ダクト接続装置２３、排気
用ダクト２４等を介して、外部に設置された吸引手段に
よる脱臭装置に至るよう構成されている。２７は布地等が載置される載置手段１０の下部に設けら
れた上方が解放された室であり、この室２７はＸ方向に
おいて幾つかの室２７（１）〜２７（饋）の小室に仕切
られている。そして、これら各小室には各々吸引式の排気手段（図示
せず）が設けられている。尚、これら吸引式の排気手段は全てが同時に作動するも
のではなく、Ｘ方向に移動するハウジング２１が存在し
ている位置下での室、例えば小室２７（ｋ）とその前後
小室２７（ｋ−１）、２７（ｋ＋１）のみが吸引排気さ
れるようにハウジング２１のＸ方向の動きによって制御
される所定の制ｔｉａｔｉによって所定の小室２７のみ
が吸引排気されるように構成されている。尚、同時に作動する小室２フのＸ方向における室幅は前
記ハウジング２１のＸ方向における幅より大きくなるよ
う構成されている。２８は、ハウジング２１の開口部２９にその両端が固定
され、そして所定位置↓こ取り付けられたスプロケット
３０に懸架されたベル°トである。そして、スプロケット３０が所定のモーターによって駆
動されると、このベルト２８も走行し、これによってハ
ウジング２１はＸ方向に移動可能となるものである。尚、装置本体内に設置されたレーザー光発生装置からの
レーザー光は、このベルト２８に挾まれた位置の第１の
反射鏡（図示せず）によって案内され、そしてこの第１
の反射鏡で反射されたレーザー光はハウジング２１に取
付けられた第２の反射鏡３１によって開口部２９を介し
てハウジング２１内に導かれ、そしてハウジング２１内
の反射＃１３２によってハウジング２１の長手方向（Ｙ
方向）に光路変更を受け、そしてレーザーヘッド１９の
頭部に取り付けられた反射鏡で光路変更され、レンズ２
０によって載置手段１０上の布地に焦点が結ばれるよう
構成されている。上記のように構成されたレーザー切断装置によって布地
等を所定の形状に切断する場合を説明すると、次の通り
である。まず、延反領域の載置手段上に置かれ、そして所定の駆
動手段によってａｔ手段が走行してレーザーヘッド１９
の移動領域内に布地（尚、布地が空気を遮断する素材で
構成されていない場合には、この布地面上に空気遮断性
のシート、例えばプラスチックフィルムを載せておく）
が移送されてくると、このことが検出手段で検出され、
そして所定の切断図形にしたがった制御信号によってレ
ーザーヘッド１９がＸ方向及びＹ方向に走行する。このレーザーへラド１９の走行につれてレーザー光発生
手段からレーザー光が供給制御されているので、載置手
段１０上に吸引式の排気手段で吸引固定された布地にレ
ンズ２０でその焦点が結ばれたレーザー光によって、布
地は所定パターンに沿って焼き切られ、る。尚、この載置手段１Ｇ上に載せられた布地に凹凸は実質
上越きてなく、所定位置において焦点をセットされたレ
ーザー光は、レーザーヘッド１９の走行があってもその
焦点が狂うことはないものであり、所定パターンの切断
をスムーズ、かつ、良好に行なえたものである。すなわち、この載置手段゛１０は、特公昭５１−１７７
５７号公報で提案されたような金網によって構成したも
のでなく、螺旋状コイルを多数並列配置して構成したも
のであるか・ら、特公昭５１−４０６７７号公報で提案
されたハニカムの如くの表面を呈していて、布地が載せ
られる面に凹凸が実質上なく、レーザー光の焦点が狂っ
てしまうといった欠点は起きなかったのである。レーザー光の照射によって焼き切られる布地からは煙や
悪臭が発生ずるが、これらはハウジング２１内に溜って
も、パイプ２２、可動式ダクト接続装置２３及び排気用
ダクト２４等を介して、これに接続されている吸引式の
排気手段、並びに載置手段１０の下部に設けられた小室
に接続された吸引式の排気手段によって外部に排出され
、レーザー切断装置が配置されている作業室が悪臭に汚
染されることはほとんどなく、作業環境を低下させるこ
とがないようになっている。尚、小室２７（１）〜２７（ｍ）に接続して設けられた
吸引式の排気手段のみでは、レーザー光の照射によって
焼き切られた際に発生する悪臭等を充分には除去できず
、作業室の環境汚染防止を充分には図ることはできない
。すなわち、小室２７（１）〜２７（ｍ）に接続して設け
られた吸引式の排気手段は、載置手段１０上に載ぜられ
た布地を載置手段１０に吸引固定する機能を有し、又、
レーザー光の照射によって切断された瞬間の煙や悪臭等
を排気するには有効なものの、布地上方に浮遊した悪臭
や煙までもは充分に吸引できなかったからである。そして、これら布地上方に浮遊した悪臭等を、その下方
に配設された小室２７（１）〜２フ（＋＊）に接続した
吸引式の排気手段のみで吸引しようとすると、この排気
手段による吸引力を著しく大きなものとせざるを得ない
、しかしながら、このように極めて大きな吸引力のもの
で実施すると、布地に対する吸引力も過大なものとなり
、これでは布地面に凹凸が発生する傾向にあり、照射さ
れるレーザーの焦点が布地面より狂うこともあって、布
地を良好に切断できなくなる欠点がある。レーザーヘッド１９の走行゛によって載置手段１０上に
載せられた布地の切断が終了すると、停止状態にあった
載置手段１０が走行し、すなわちモーターが作動してチ
ェーン１４ａ　、　１４ｂが回動走行し始めるので、こ
れによって載置手段１０６走行し始め、所定形状に切断
された布地は第１図中矢印方向に送り出される。この送出に際して、すなわち布地先端が螺旋状コイル上
のそれまでの水平ラインからスプロケット近傍の円弧状
ライン（載置手段１０の端）まで送り出されてきても、
螺旋状コイルは互いに喰い込むかの如く連結していて、
螺旋状コイル列間に隙間がないから、特公昭５１−４０
６７７号公報の場合のような載置手段１０に布地を挟み
込みの欠点は起きず、常に良好に次工程に送出できるよ
うになる。そして、この次工程への送出をスムーズに行なえること
から、載置手段１０のＸ方向の長さをそれ程必要とぜず
、ずなわち載置手段ｌＯのＸ方向の長さは、特公昭５１
−４０６７７号公報提案の場合のような長い取り出し領
域がなくてもすみ、それだけ小型化が可能になったので
ある。【効果】本発明に係るレーザー切断装置は、所定の物を保持する
保持手段と、レーザー光発生手段と、このレーザー光発
生手段より案内されたレーザー光を前記保持手段で保持
した物に照射するレーザーヘッドと、このレーザーヘッ
ドを所定位置に移動させるレーザーヘッド移動手段と、
前記レーザーヘッドをカバーする移動可能に構成された
ハウジングと、このハウジング内に接続された排気手段
とを備えたので、除真の為に保持手段の上面全面にわた
ってハウジングを設けなくてずみ、従って保持手段で保
持した例えば布状物にめくれ等が起きていてもこれを容
易に直すことが出来、又、ハウジングの内容積を小さく
出来るので除真の為の排気手段の出力が小さくても除臭
効果が高く、作業室の環境向上に大きな特長を発揮する
といったようにレーザー切断性固有の欠点を大幅に解決
でき、しかもこの解決手段は作業能率を低下させるよう
なものでないから実用化に適しており、そしてハウジン
グが小型のもの°゛ですむから、装置を大型化させるこ
ともない等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に係るレーザー切断装置の１実
施例を示すもので、第１図（ａ）、（ｂ）、（ｅ）は全
体の概略を示ず斜視図、平面図及び側面図、第２図（ａ
）　、　（ｂ）　、　（ｃ）及び第３図（ａ）、（ｂ）
はこのレーザー切断装置に採用されている保持手段を示
す平面図、側面図、正面図及び一部拡大平面図並びに一
部域大側面図、第４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）
、　（ｄ）は一部欠除の概略平面図、側面図、正面図及
び背面図、第５図は排気手段の部分を示す一部斜視図で
あり、第６図（ａ）、（ｂ）及び第７図（ａ）、（ｂ）
は保持手段の他の例を示ず更面図及びＮ面図である。１０−・・載置手段、１１（１）、１１（２）　、１１
（ｎ）−螺旋状コイル、１２・・・接続ピン、１３・・
・基準軸、１４ａ、１４ｂ・・・チェーン、１５・・・
スプロケット、１７・・・ローラー、１９・・・レーザ
ーヘッド、２０・・・レンズ、２１・・・ハウジング、
２２・・・パイプ、２３・・・可動式ダクト接続装置、
２４・・・排気用ダクト、２５・・・孔、２６・・・ベ
ルト、２フ・・・室、２８・・・ベルト、２９・・・開
口部、３０・・・スプロケッ）、３１．３２・・・反射
鏡。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の物を保持する保持手段と、レーザー光発生
手段と、このレーザー光発生手段より案内されたレーザ
ー光を前記保持手段で保持した物に照射するレーザーヘ
ッドと、このレーザーヘッドを所定位置に移動させるレ
ーザーヘッド移動手段と、前記レーザーヘッドをカバー
する移動可能に構成されたハウジングと、このハウジン
グ内に接続された排気手段とを備えたことを特徴とする
レーザー切断装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載のレーザー切断装置に
おいて、レーザーヘッドが、Ｘ−Ｙ面においてＸ方向及
びＹ方向に移動できるよう構成されたもの。
（３）特許請求の範囲第１項記載のレーザー切断装置に
おいて、ハウジングの長さが、レーザーヘッドのＹ方向
の移動をカバーできる長さであるもの。
（４）特許請求の範囲第１項又は第３項記載のレーザー
切断装置において、ハウジングが、Ｘ方向に移動できる
よう構成されたもの。
（５）特許請求の範囲第１項、第３項又は第４項記載の
レーザー切断装置において、ハウジングは、その少なく
とも一部が透明ないしは半透明な材料で構成されたもの
。
（６）特許請求の範囲第１項記載のレーザー切断装置に
おいて、排気手段が、孔を形成したパイプと、このパイ
プの孔形成面を覆う如く設けたベルトと、このベルトを
前記パイプの孔形成面から離間させて収容し、かつ、パ
イプの孔形成面に摺接して移動するその内部がハウジン
グ内につながった筺体部と、前記パイプに接続された吸
引手段とで構成されたもの。
（７）特許請求の範囲第１項記載のレーザー切断装置に
おいて、保持手段の下方部に吸引手段が設けられたもの
。
（８）特許請求の範囲第１項記載のレーザー切断装置に
おいて、保持手段が載置手段であるもの。
（９）特許請求の範囲第１項又は第８項記載のレーザー
切断装置において、保持手段が、等価的に接続した線材
の架橋部材からなる載置手段であるもの。
（１０）特許請求の範囲第１項、第８項又は第９項記載
のレーザー切断装置において、保持手段がレーザー反射
性の良い材料で構成されたもの。