JPH0312468Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 「産業上の利用分野」 この考案はレーザ光を用いてフープに多数の細
孔を穿孔するレーザ加工機に関する。

「従来の技術」 従来、レーザ光で金属、プラスチツクス、ゴム
等の薄板に細孔を穿設できることはよく知られて
いる。この技術を応用して一定幅の長尺の薄いテ
ープに多数の穿孔を行なうことが行われている
（以下、テープに多数の穿孔したもの又は素材を
フープという）。

従来、フープの穿孔はレーザ光を投射する加工
ヘツドによりレーザ光をフープの板面に直交する
方向に投射して穿孔し、送りはフープの長手方向
に交叉する幅方向に連続の送りを該加工ヘツドに
与えフープの幅全体にレーザ光を間欠投射して行
ない、フープの全幅について一列の穿孔が終ると
フープを長手方向に穿孔すべき細孔間の一ピツチ
分を送り、加工ヘツドを復動させフープの全幅に
わたり、幅方向送りを行つて順次穿孔している。
かゝる加工ヘツドのフープの幅方向の往復動とフ
ープの長手方向送りがくり返されてフープには多
数の細孔が形成される。

他の穿孔方向としてはフープは長手方向送りを
連続にしておいて加工ヘツドの往動時のみレーザ
光をフープに投射し、復動時には投射しないで同
様な多数の細孔を有するフープが形成される。

「考案が解決しようとする問題点」 しかし乍ら、従来のフープの加工方法では加工
ヘツドは往復動するため、加工ヘツドの往復動の
方向変換のため、加速減速が繰返し働くのでそれ
による衝撃を小さくするため加速度を小さくしな
ければならず無駄な時間を要する。又、慣性力が
働くので装置の剛性に大きく影響し、装置が大型
となり易い欠点がある。

この考案はフープ加工における上記欠点を解消
し、運動が円滑で無駄時間が少なく装置が小型化
できるフープ加工用のレーザ加工機を提供するこ
とを目的とする。

〔考案の構成〕

「問題点を解決するための手段」 この考案はフープをその長手方向に送りを与え
ると共にレーザ光をフープに向つて投射する加工
ヘツドを該フープの幅方向に送りを与えてレーザ
光を間欠的に投射しフープに多数の細孔をレーザ
光を用いて加工するレーザ加工機において、加工
ヘツドはそのフープの板面に直交する方向の軸心
を中心として回転するように支持され、レーザ光
のフープへの投射口が該軸心を中心とする半径上
に配され、加工ヘツドは前記軸心を中心として同
方向に連続して回転駆動される駆動装置を備えた
ことを特徴とするレーザ加工機である。

「作用」 加工ヘツドは円を画いて連続回転し、投射口は
フープを横切る。フープは間欠又は連続で送られ
る。フープを投射口が横切る位置では加工ヘツド
は投射口を間欠送りをするように断続回転し、停
止時に投射光よりレーザ光をテープ状素材に投射
して穿孔を行なう。こゝで投射口がフープを横切
る位置は加工ヘツドが支持されている軸心からみ
てフープの長手方向に関し、上流側と下流側であ
るが、その何れか又は上下流両側で行なう。フー
プの送りが間欠送りの場合、加工ヘツドの投射口
が非加工域を移動中にフープに送りが与えられ
る。

尚、加工ヘツドを連続回転して投射口をフープ
上で連続的に移動し乍ら、レーザ光発生手段より
レーザを細孔の穿孔間隔に応じて送るようにして
も同様に多孔のフープができ上る。

「実施例」 以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。第１図は加工ヘツドの縦断面図、第２図は第
１図の平面図である。加工ヘツド１は軸部１ａが
固設した軸受２により軸方向移動しないように支
持されている。軸部１ａに固定したタイミングギ
ヤ３に巻掛けたタイミングベルト４はDCモータ
６の軸端に固定したタイミングギヤ５に巻掛けら
れている。DCモータ６と同軸にエンコーダ７が
取付けられ、エンコーダ７の信号は計数回路８に
送られるようになつている。計数回路８は加工ヘ
ツド１の投射口１ｂの中心が被加工物のテープ状
のフープＷの加工領域上及びそれに隣接する若干
の間パルスレーザ発振器１１がレーザ光を発射す
るようにする。計数回路８は従つて上記投射口１
ｂがフープＷの幅より若干大きい範囲の間を通過
している時制御装置９に信号を送り、駆動回路を
用いて一定間隔でパルスレーザ発振器１１からレ
ーザ光を発射させる。発射されたレーザ光は加工
ヘツドの中空の軸部１ａの上方中心部に固設した
反射ミラー１２により加工ヘツドの軸心方向に方
向を変え、軸部１ａ中をとおり、加工ヘツド１中
に入る。該レーザ光は加工ヘツド１中で加工ヘツ
ド１に固定した反射ミラー１３にて加工ヘツド１
の半径方向に反射し、加工ヘツド１内に固定した
反射ミラー１４にて垂直方向に反射し、集光レン
ズ１５をとおり、投射口１ｂを通じてフープＷの
上に結像するようになつている。

フープＷは加工ヘツド１の軸心１０に直交し、
軸心１０をフープＷの幅方向の中心がとおり、延
在し、図示されない一方でロール状に巻回された
フープＷは他方でロール状に巻取られるようにな
つており、又フープＷの長手方向に関し、連続又
は間欠送り装置を備えている。

１６，１６′は回転自在に支持されている軸１
７に固定された円板の幅決めシヤツタであつて、
レーザ光によりフープＷは穿孔されるがシヤツタ
１６，１６′は穿孔されないように材質、厚さ等
が選ばれており、レーザ光を遮断した際に発生す
る熱を取去るようにシヤツタ１６，１６′の板面
に接近してクーラ１８が設けてある。クーラ１８
は例えばシヤツタ１６，１６′の板面に向けて冷
却風を送るフアンである。軸１７は図示されない
駆動装置により駆動されるようになつている。少
くとも軸１７、シヤツタ１６，１６′、クーラ１
８は図示矢印イのようにフープＷの側方に対して
進退するようになつており、シヤツタ１６，１
６′はフープＷと加工ヘツド１の投射口１ｂの間
に来て投射口１ｂからフープＷへのレーザ光を遮
断するようになつている。

次に上記実施例の作用を説明する。パルスレー
ザ発振器１１はレーザ光発射可能なように附勢さ
れている。DCモータ６を附勢するとタイミング
ギヤ５が回転し、その回転はタイミングベルト４
を介してタイミングギヤ３を回転し、加工ヘツド
１は軸部１ａが回されることにより、投射口１ｂ
の中心は第２図の図示矢印ロで示すように円を画
いて回転する。第２図の位置Ａにおいてはパルス
レーザ発振器１１はレーザ光を発射しない。即
ち、DCモータ６の回転によりエンコーダ７は計
数回路８にパルス信号を送るが計数回路８はレー
ザ光を発射すべき信号を制御装置９へ送らない。
そしてフープＷが間欠送りの場合は計数回路８の
信号を受けて図示されない制御装置、送り駆動装
置によりフープＷが長手方向に細孔Ｗ（ｉ，ｊ）、
Ｗ（ｉ＋１，ｊ）（第２図に黒色の丸で示す）間の
ピツチWPだけ送られる。投射口１ｂは位置Ａか
ら、フープＷの片側の空間をとおりフープＷ上を
とおるがレーザ光は投射されずフープＷは加工さ
れない。投射口１ｂが第２図の位置Ｂに来るとエ
ンコーダ７から送られた信号を計数していた計数
回路８は制御装置９へ信号を送り、制御装置９は
変調信号によりパルスレーザ発振器１１からパル
スレーザを一定間隔で発射させる。レーザ光は反
射ミラー１２，１３，１４にて反射して集光レン
ズ１５をとおり、シヤツタ１６′に当たる。シヤ
ツタ１６′に向けて一定間隔でレーザ光を投射し
乍ら、シヤツタ１６′の端縁をすぎるとフープＷ
の第１の細孔Ｗ１，１をあける位置にレーザ光が
投射され該細孔が穿孔される。以下、投射口１ｂ
がフープＷ上を移動するにつれて細孔１，２、Ｗ
１，３、Ｗ１，４……Ｗ１，ｎが穿孔される。投
射口１ｂ中心がシヤツタ１６上に来ると投射され
たレーザ光はシヤツタ１６に当る。位置Ａまでは
レーザ光は投射されるが位置Ａでは位置Ｂから位
置Ｂまでに相当するエンコーダ７の信号を計数し
た計数回路８は制御装置９へ信号を送らなくな
り、パルスレーザ発振器１１はレーザ光の発射を
停止する。同時にフープＷが間欠送りの場合は該
計数回路８の信号はフープＷの送り装置を駆動し
てフープをWPだけ送る。従つて、次に投射口１
ｂが位置ＢをすぎてフープＷ上に来ると細孔Ｗ
２，１から始まる細孔２，ｊ：１……ｎの加工が
行われる。これをくり返して細孔３，ｊ，４，ｊ
各列が加工される。かくしてフープＷ上にはフー
プＷの幅方向の中心をフープＷの長手方向に通る
中心線１０′（軸心１０と交叉する）上に中心が
ある円弧上に並列する細孔Ｗ１，１……Wm，ｎ
群が形成される。

フープＷが連続送りの場合はフープＷ上の各列
の細孔は加工ヘツド１が一回転する間にフープＷ
が送られる量をリードとするスパイラル曲線上に
並列する。

シヤツタ１６，１６′はレーザ光のエネルギー
を吸収して昇温するので軸１７を中心に常に回転
していてクーラ１８により冷却される。

このように加工ヘツド１は連続して回転してい
るため正逆方向に加減速されないので加工ヘツド
１の剛性を小さくしても振動したりすることがな
い。又、加工ヘツド１が非加工部分を通過する距
離をD.Cモータ６を増減速して通過させても通過
距離が長いので加減速度を小さくできる。フープ
Ｗの幅、又は細孔を穿孔する範囲が変更になつた
場合はシヤツタ１６，１６′を矢印イの方向に移
動して投射口１ｂがフープＷに差しかゝり又離れ
る位置をフープＷの端部になるように調整する。

尚、投射口をフープ上を連続で移動し乍ら穿孔
するようにした場合、細孔が非円形になるとも考
えられるが、フープＷが穿孔し易い厚さ材質の場
合細孔が極めて小さい範囲ではフープ厚さ、レー
ザ光の大きさ等にもよるがレーザ光の投射時間は
0.0005秒程度であり、投射口の移動速度をかなり
速くしても非円形となる程度はわずかなものであ
り、又熱的にフープ素材を蒸発させるのでその作
用からも非円形は円形に近ずけられるものであ
る。又、レーザ光の投射時間が１秒程度と長くな
る大径の細孔のような場合は上記レーザ光の間欠
投射と合せて加工ヘツドは間欠回転させ投射口を
間欠送りを行なう。

実施例はフープの加工部位より若干大きい範囲
にレーザ光を投射したが、レーザ光の投射は加工
ヘツドの回転中常に行うようにし、第２図の位置
ＡよりＢまでの投射口１ｂの通過範囲ではフープ
にレーザ光が到達しないようにマスクをするよう
にしてもよい。

実施例は第２図の位置ＡからＢまで投射口１ｂ
が移動する間にフープＷ上を横切る際にフープＷ
に加工を行わないが、この部分でもレーザ光をフ
ープＷに投光して穿孔するようにするとフープＷ
上には二種の円弧又はスパイラル曲線上の細孔群
ができ、位置ＡからＢへの投射口１ｂの移動によ
る一種の曲線上の細孔と位置ＢからＡへの投射口
１ｂの移動によりできる曲線上の細孔はあやめ状
の線群の上に配される。ただし、この場合、各細
孔の間隔等は予め計算しておく必要がある。

実施例は軸心１０から投射口１ｂまでの半径の
大きさをフープ幅の二分の一以上としてあるが、
この半径はフープ幅の二分の一以下の大きさであ
つても本考案は成立つものである。

〔考案の効果〕 この考案はフープをその長手方向に送りを与え
ると共にレーザ光をフープに向つて投射する加工
ヘツドを該フープの幅方向に送りを与えてレーザ
光を間欠的に投射しフープに多数の細孔をレーザ
光を用いて加工するレーザ加工機において、加工
ヘツドはそのフープの板面に直交する方向の軸心
を中心として回転するように支持され、レーザ光
のフープへの投射口が該軸心を中心とする半径上
に配され、加工ヘツドは前記軸心を中心として同
方向に連続して回転駆動される駆動装置を備えた
ことを特徴とするレーザ加工機としたから、運動
が円滑で装置剛性が小さくても振動等を生じない
ので装置を小さくできる。又加工速度を高速化す
ることが可能となり、高能率を計ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の縦断面図、第２図
は第１図の平面図である。 １……加工ヘツド、１ａ……軸部、１ｂ……投
射口、２……軸受、３……タイミングギヤ、４…
…タイミングベルト、５……タイミングギヤ、６
……DCモータ、７……エンコーダ、８……計数
回路、９……制御装置、１０……軸心、１０′…
…中心線、１１……パルスレーザ発振器、１２，
１３，１４……反射ミラー、１５……集光レン
ズ、１６，１６′……シヤツタ、１７……軸、１
８……クーラ、Ｗ……フープ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. フープをその長手方向に送りを与えると共にレ
   ーザ光をフープに向つて投射する加工ヘツドを該
   フープの幅方向に送りを与えてレーザ光を間欠的
   に投射しフープに多数の細孔をレーザ光を用いて
   加工するレーザ加工機において、加工ヘツドはそ
   のフープの板面に直交する方向の軸心を中心とし
   て回転するように支持され、レーザ光のフープへ
   の投射口が該軸心を中心とする半径上に配され、
   加工ヘツドは前記軸心を中心として同方向に連続
   して回転駆動される駆動装置を備えたことを特徴
   とするレーザ加工機。