JPH0362517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、レーザ光の走査を行うことにより、
生地、皮などの被加工物を裁断・加工するレーザ
加工装置の加工部で発生する煙を除去する煙除去
装置に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に、レーザ加工装置の第１の加工方式とし
て、裁断コンベア上に支持された被加工物からご
く近い距離の上方に、駆動機構により走査自在な
レーザヘツドを配置し、制御装置からの信号でこ
のレーザヘツド及びコンベアを制御することによ
り、該レーザヘツドが被加工物表面に想定される
Ｘ−Ｙ座標上を走査移動し、これに伴つてレーザ
光が被加工物上で一定のパターンを描きながら加
工を行うものが知られている。この方式では、レ
ーザ光の被加工物への照射部分で発生する煙は、
レーザヘツド部で噴射されるアシストガスにより
吹き飛ばすようにしている。また、レーザ加工装
置の第２の加工方式として、裁断コンベア上に支
持された被加工物に対し、揺動自在な揺動ミラー
から射出されるレーザ光を２次元的に走査しつつ
照射することによつて、該被加工物を加工する、
所謂揺動ミラー方式のものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、この揺動ミラー方式のレーザ加
工装置においては、上記第１の加工方式と異な
り、被加工物に対し揺動ミラーはある程度離れて
配置されているため、アシストガスノズルを被加
工物に近づけることができず、レーザ光が照射さ
れる被加工物の加工部から発生する煙の除去にア
シストガスを吹き付けることが不可能である。し
たがつて、この揺動ミラー方式ではアシストガス
が使えないことから、加工部から発生した煙が、
次第に該加工部周囲に充満することとなり、これ
により揺動ミラーから射出されて被加工物に照射
されるレーザ光が、この充満した煙により吸収等
されて妨害され、該レーザ光が被加工物に充分に
届かず、レーザ加工を妨げるという問題点があつ
た。また、上記充満した煙がミラーや反射鏡等か
ら構成される光学系のところまで上昇して、該光
学系を汚染するという問題点もあつた。

本発明はかかる問題点を解決するためになされ
たもので、加工部から煙が発生しても、この煙を
速やかに除去して、この煙によるレーザ光の妨害
や、光学系の汚染という不都合を生じることのな
いレーザ加工装置用の煙除去装置を得ることを目
的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記に鑑み提案されたもので、被加
工物の上方に配設された揺動自在なミラーから射
出されるレーザ光を２次元的に走査しつつ照射し
て被加工物を加工するレーザ加工装置において、 回転可能に掛け渡された無端状ベルトの上面に
被加工物を支持すると共に、上記した無端状ベル
トの上面を覆つて加工室を形成するカバーを設
け、 上記した加工室内には、レーザ光を照射する加
工部を挟むように送風機及び吸風機を対向・配設
して無端状ベルトの上面に沿つて通気流を生成さ
せると共に、上記した吸風機には、排気ダクトを
延設し、 加工部で発生する煙を通気流と共に排気ダクト
から加工室外へ排出・除去するようにしたことを
特徴とするレーザ加工装置用の煙除去装置に関す
るものである。

〈作用〉 本発明においては、送風機及び吸風機が加工室
内の無端状ベルトの上面に通気流を生成させるの
で、加工部で発生した煙を通気流によつて速やか
に除去し、排気ダクトから排出することができ
る。

〈実施例〉 まずはじめに、本発明が適用される上記揺動ミ
ラー方式のレーザ加工装置を、第２図〜第４図を
参照しながら説明する。

第２図及び第３図に示すように、被加工物とな
る生地１００が上部に支持されて、該生地１００
を右方に移動させる無端状ベルトであるスラツト
コンベア１０２の左方には、生地１００の延反装
置１０４が配置されている。この延反装置１０４
には、生地１００が巻回された原反ロール１０６
がセツトされており、この原反ロール１０６が巻
回された生地１００は、延反装置１０４によつて
スラツトコンベア１０２上に延反・支持されるよ
うになつている。スラツトコンベア１０２の右方
には、スクラツプ処理装置１０８が配置されてお
り、加工終了後の残余のスクラツプが収容される
ようになつている。

スラツトコンベア１０２の中央付近適宜位置に
は、略コ字状のフレーム１１０が配置されてお
り、さらにフレーム１１０の水平部の略中央に
は、レーザヘツド１１２が固定されている。この
レーザヘツド１１２は、例えばジンバル状に構成
された第１のミラー駆動部１１４、第２のミラー
駆動部１１６及び集光手段１１８を各々含んでい
る。レーザヘツド１１２の光学系の一例は、第４
図に示されている。この第４図に示すように、レ
ーザ光は図の一点鎖線の如く凸面鏡１２０、凹面
鏡１２２からなるビーム拡大手段を介してビーム
径が拡大された後、集光手段１１８であるレンズ
１２４にに入射され、更にはミラー１２６によつ
て反射され、生地１００に入射するようになつて
いる。

第１のミラー駆動部１１４は、ミラー１２６
を、軸PXを中心として第３図の矢印FA又は第４
図の矢印FBの如く揺動駆動するものであり、こ
の軸PXは、集光手段１１８のレンズの光軸（レ
ーザ光の光線束の中心軸）と一致している。

第２のミラー駆動部１１６は、ミラー１２６
を、軸PYを中心として第３図の矢印FC又は第４
図の矢印FDの如く揺動するものである。

すなわち、レーザ光RB（第２図参照）は、凸
面鏡１２０、凹面鏡１２２及びレンズ１２４によ
つて焦点が生地１００上となるように合わせられ
ると共に、第１のミラー駆動部１１４によつて生
地１００上に想定される座標Ｘ方向に走査され、
第２のミラー駆動部１１６によつて生地１００上
に想定される座標Ｙ方向に走査されるようになつ
ている。

尚、凸面鏡１２０及び凹面鏡１２２からなるビ
ーム拡大手段は、生地１００上におけるレーザ光
RBのスポツト径ｄを絞るためのものである。す
なわち、スポツト径ｄは、レンズ１２４の焦点距
離Ｆ、レンズ１２４に入射するレーザ光のビーム
径Ｄ、定数ｋに対して ｄ＝ｋＦ／Ｄ で表わされる。従つて焦点距離Ｆを大きくとる場
合であつても、スポツト径ｄを一定にしようとす
ると、ビーム径ＤもＦに比例して大きくする必要
がある。

次に、スラツトコンベア１０２或いは延反装置
１０４の近辺には、レーザ発信機が配置されてお
り、更にフレーム１１０の一方の肩１１０Ａに
は、ビームダクトなどから成る光学手段１３０が
配置固定されている。レーザ発振器１２８と光学
手段１３０との間にはビームダクトなどから成る
伝送体１３２が設けられており、光学手段１３０
と集光手段１１８の間には同様の伝送体１３４が
設けられている。すなわち、伝送体１３２，１３
４、及び光学手段１３０によつてレーザ発振器１
２８から出力されるレーザ光をレーザヘツド１１
２に導く伝送手段が構成されている。

尚、第２図に示すように、スラツトコンベア１
０２の側部であつてスクラツプ処理装置１０８の
近辺には、加工制御装置２００が配置されてい
る。この加工制御装置２００は、生産管理、パタ
ーンメーキング、グレーデイング或いはマーキン
グの処理を行う前段の処理装置と、その他の直接
的な加工処理を行う後段の処理装置とによつて構
成されている。前段の処理装置には、紙テープな
どのデータ入力手段が接続されている。

この加工制御装置２００からの指令により、上
述のレーザ発振器１２８、レーザヘツド１１２、
延反装置１０４、スラツトコンベア１０２、スク
ラツプ処理装置１０８等の各装置を制御する。

これにより、揺動自在なミラー１２６から射出
されるレーザ光を生地１００上で一定のパターン
を描きながら２次元的に走査しつつ照射すること
によつて生地１００の裁断加工を行う。

即ち、まず延反装置１０４及びコンベア駆動装
置を動作させ、これによつてスラツトコンベア１
０２上に原反ロール１０６から生地１００が供給
されると共に、この生地１００が所定の場所に来
ると、スラツトコンベア１０２は停止する。他
方、動作指令によりレーザ発振器１２８が発信動
作を開始し、レーザ光は伝送体１３２を介してレ
ーザヘツド１１２に達する。レーザ光は、前述し
たビーム拡大手段及びレンズ１２４を通過すると
共に、ミラー１２６によつて生地１００上に焦点
が合うように反射される。この時、第１及び第２
のミラー駆動部１１４，１１６によつてミラー１
２６が軸PX，PY、を中心として揺動し、所定の
パターン及びマーキングに従つてレーザ光RBが
所定場所で停止中の生地１００上で走査される
（第２図参照）。また、レンズ１２４が、レーザ光
RBの走査に対応しつつ光軸方向に移動し、該レ
ンズ１２４と生地１００との光学的距離が一定と
なるように制御される。これによつて生地１００
は、焦点があつた状態において即ちレーザ鋼のス
ポツト径ｄが最小の状態で裁断されることとな
る。

以上の動作により生地１００が裁断され、次い
で生地１００は、スラツトコンベア１０２によつ
てスクラツプ処理装置１０８の方向に送られる。
この時、動作指令に基づいてスクラツプ処理装置
１０８が駆動される。裁断された生地１００Ａ，
１００Ｂは、オペレータによつてスラツトコンベ
ア１０２上から収集され、スクラツプは、スクラ
ツプ処理装置１０８内に収容される。

更に、被加工物としては、生地、皮等の他、金
属、プラスチツクなどでも良い。更に、被加工部
が比較的小面積のものである場合は、直接スラツ
トコンベア１０２上に載置するようにすることも
できる。

次に、上述のレーザ加工装置に、煙除去装置を
取り付けた本発明の一実施例を、第１図に基づい
て説明する。第１図において、１０２は無端状ベ
ルトであつて、この図ではスラツトコンベアの場
合を示している。このスラツトコンベア１０２上
には被加工物である生地１００が支持されてい
る。１２６は生地１００に対し、レーザ光を２次
元的に走査しつつ照射することによつて生地１０
０を加工するために、該レーザ光を射出する揺動
自在なミラーである。

１は、上記レーザ加工装置に設けられ、レーザ
光が照射される生地１００の加工部を覆つて加工
室２を形成するカバーである。

３は、この加工室２内のスラツトコンベア１０
２の上面に沿う通気流Ａを生成させるために、加
工室２に設けられた送風装置である。

上記した送風装置３は、加工室２の外部から空
気Ｂを取り入れ、この空気を排出して通気流Ａを
生成させるための送風機４と、この通気流Ａを吸
い込んで加工室２の外部に排出するための吸風機
５と、この吸風機５とはダクト６で接続され該吸
風機５からの排出空気をダクト７を介して外部に
排出するための排風機８とから構成されている。

この送風機４、吸風機５としては例えばライン
フローフアン、遠心送風機、軸流送風機等を使用
することができ、排風機８としては例えば遠心送
風機を使用することができるが、送風機４、吸風
機５、及び排風機８としてはどのような型のもの
でもよい。

上記構成の煙除去装置の動作について説明す
る。

まずはじめに、上述の送風装置の送風機４及び
吸風機５を作動させることにより、第１図に示す
ような通気流Ａをスラツトコンベア１０２の上面
に生成させる。この通気流Ａは、生地１００の表
面に沿つて生成するようにしておく必要がある。

即ち、送風機４及び吸風機５を作動させること
により、加工室２外部の空気Ｂ→送風機４→通気
流Ａ→吸風機５→ダクト６→排風機８→ダクト７
→排気Ｃとなるような空気の流れを形成させてお
く。

この状態において、レーザ加工装置を作動し、
ミラーよりスラツトコンベア１０２上の生地１０
０にレーザ光を２次元的に走査しつつ照射する。
すると、生地１００の加工部からは煙が発生する
が、この煙は前記した通気流Ａによつて直ちに加
工部から除去されると共に、前記した空気の流れ
に従い加工室２の外部に排出される。

尚、本発明は、レーザ光により半抜き加工する
場合も、前記した裁断加工の場合と同様に効率良
く煙や抜き片を除去することができる。

例えば、剥離紙付きの粘着ラベルは、全抜き
（裁断）すると、貼着作業に際して剥離紙を除く
作業に手間を要する。したがつて、剥離紙をカツ
トすることなくラベルだけをカツトする半抜き加
工をすると、カツト部（半抜き部）を折り曲げる
だけで容易に剥離紙からラベルをとることがで
き、極めて貼着作業性が良い。

このような半抜き加工において、レーザ光を調
節し半抜き加工を行う場合も、本発明の煙除去装
置は、何等支障を生ずることなく、前記した裁断
加工の場合と全く同様に、発生する煙や抜き片を
通気流により容易に除去することができる。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明した通り、加工部にカバー
を設け、送風機及び吸風機を対向・配設すること
により加工室内の無端状ベルトの上面に通気流を
生成させることができる。

また吸風機には、排気ダクトが延設されている
ので、加工部で発生する煙を上記した通気流によ
り直ちに除去し、速やかに排出することができ
る。

したがつて、レーザ加工により発生する煙が加
工室に充満することがなくなり、レーザ光が煙に
よつて妨害されることがない。

また、上記した煙によつて被加工物や光学系装
置類が汚染されることがない。

さらに、本発明は、レーザ加工一般について、
適用することができ、裁断加工においても半抜き
加工においても効率良く煙や裁断片、抜き片を除
去することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すレーザ加工装
置用の煙除去装置の正面図、第２図は本発明が適
用されるレーザ加工装置の構成を示す斜視図、第
３図は第２図に示す装置を簡略化した正面図、第
４図は第２図に示す装置のレーザヘツドの構成例
を示す説明図である。 １…カバー、２…加工室、３…送風装置、１０
０…被加工物、１０２…無端状ベルト（スラツト
コンベア）、１２６…ミラー、Ａ…通気流。尚、
各図中同一符号は、同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工物の上方に配設された揺動自在なミラ
   ーから射出されるレーザ光を２次元的に走査しつ
   つ照射して被加工物を加工するレーザ加工装置に
   おいて、 回転可能に掛け渡された無端状ベルトの上面に
   被加工物を支持すると共に、上記した無端状ベル
   トの上面を覆つて加工室を形成するカバーを設
   け、 上記した加工室内には、レーザ光を照射する加
   工部を挟むように送風機及び吸風機を対向・配設
   して無端状ベルトの上面に沿つて通気流を生成さ
   せると共に、上記した吸風機には、排気ダクトを
   延設し、 加工部で発生する煙を通気流と共に排気ダクト
   から加工室外へ排出・除去するようにしたことを
   特徴とするレーザ加工装置用の煙除去装置。