JPH09136176A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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Publication number
JPH09136176A
JPH09136176A JP7291221A JP29122195A JPH09136176A JP H09136176 A JPH09136176 A JP H09136176A JP 7291221 A JP7291221 A JP 7291221A JP 29122195 A JP29122195 A JP 29122195A JP H09136176 A JPH09136176 A JP H09136176A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
lens
laser beam
head
sewing machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7291221A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Tajima
郁夫 田島
Takashi Shibata
高士 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Kogyo Sewing Machine Co Ltd
Original Assignee
Tokai Kogyo Sewing Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Kogyo Sewing Machine Co Ltd filed Critical Tokai Kogyo Sewing Machine Co Ltd
Priority to JP7291221A priority Critical patent/JPH09136176A/en
Priority to DE69620686T priority patent/DE69620686T2/en
Priority to KR1019960705088A priority patent/KR100394409B1/en
Priority to CN96190023A priority patent/CN1126633C/en
Priority to PCT/JP1996/000047 priority patent/WO1996021534A1/en
Priority to US08/702,560 priority patent/US5915316A/en
Priority to EP96900445A priority patent/EP0753372B1/en
Publication of JPH09136176A publication Critical patent/JPH09136176A/en
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily regulate the focus position of a lens and to finely regulate it also by supporting the lens movable to the direction of changing the distance against an object to be worked in a laser beam machine. SOLUTION: A laser head 40 is provided with a cylinder body 44 being supported freely moving up and down against a head bracket 42, a protect cylinder 54 installed freely moving up and down on the external circumference near the lower end of the cylinder body 44 and a control panel 104, etc. A lens 46 is fixed on the inside of the cylinder body 44, an object to be worked of cloth, etc., positioning on the upper face of a machine table 10 is irradiated with a laser beam passing through the lens 46 and laser beam working is executed. An arm 48 is fixed on the external circumference of the cylinder body 44, and a screw lever 51 connected to the driving shaft of a motor 50 as an actuator is screwed to the arm 48. Therefore, the cylinder body 44 is moved up and down together with the lens 44 and the focus position can be regulated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、布や皮革などの被
加工物にレーザービームを照射することによって裁断や
模様付け(マーキング)などのレーザー加工を行うため
のレーザー加工機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing machine for performing laser processing such as cutting or patterning (marking) by irradiating a workpiece such as cloth or leather with a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザー加工機のレンズはレーザ
ービームが通る筒体の内部に固定されており、しかもこ
の筒体はレンズと被加工物との間の距離が変化する方向
(通常は上下方向)へ移動可能に支持されている。つま
りこの筒体を上下に移動させることにより、被加工物の
性状や加工の仕様に応じてレンズの合焦位置を調整する
ことができ、任意の調整位置で固定ボルトを締付けて筒
体をロックできるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a lens of a laser beam machine is fixed inside a cylindrical body through which a laser beam passes, and this cylindrical body changes in the direction in which the distance between the lens and the workpiece changes (usually the vertical direction). Direction) is supported so as to be movable. In other words, by moving this cylinder up and down, the focus position of the lens can be adjusted according to the properties of the work piece and the processing specifications, and the cylinder can be locked by tightening the fixing bolt at any adjustment position. You can do it.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところがレーザー加工
によってはレンズの合焦位置を頻繁に調整しなければな
らない場合がある。例えば二枚重ねの被加工物に対し、
まず上側の被加工物を裁断した後に下側の被加工物を裁
断する場合、あるいは皮革などの被加工物の表面を焦が
して模様付け(マーキング)を行うときにレーザービー
ムによる焦がし巾を変える場合などである。このような
場合に従来の技術では、その都度、前記の固定ボルトを
緩めて前記筒体を手動により上下に移動させ、それによ
ってレンズの合焦位置を調整しなければならず、その作
業に手間がかかる。
However, there are cases where the focus position of the lens must be frequently adjusted depending on the laser processing. For example, for a two-layer work piece,
First, when cutting the upper work piece and then cutting the lower work piece, or when changing the charring width by the laser beam when patterning (marking) the surface of the work piece such as leather And so on. In such a case, in the conventional technique, it is necessary to loosen the fixing bolt and move the tubular body up and down manually each time, and thereby adjust the focus position of the lens, which is troublesome. Takes.

【0004】本発明の第1の目的は、レーザー加工機に
おけるレンズの合焦位置の調整を容易とし、かつその微
調整も可能とすることである。本発明の第2の目的は、
レーザー加工に先立ってその加工に適した位置にレンズ
を移動させるためのデータを予め設定可能とし、それに
よって所望の加工を適正に行うことである。本発明の第
3の目的は、距離測定装置の測定値に基づいてレンズの
合焦位置を調整することで、この合焦位置を手動で調整
したり予め設定したりする手間を不要とすることであ
る。
A first object of the present invention is to facilitate adjustment of the in-focus position of a lens in a laser processing machine, and also to enable fine adjustment thereof. A second object of the present invention is to
Prior to laser processing, data for moving the lens to a position suitable for the processing can be set in advance so that desired processing can be properly performed. A third object of the present invention is to adjust the focus position of the lens based on the measurement value of the distance measuring device, thereby eliminating the need to manually adjust or preset the focus position. Is.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、レーザー
加工機において、そのレンズが被加工物に対する距離が
変化する方向へ移動可能に支持されているとともに、こ
のレンズを移動させるためのアクチュエータを備えてい
ることを特徴とする。これによって前記レンズの合焦位
置を容易に調整でき、かつその微調整も可能となる。
According to a first aspect of the present invention, in a laser beam machine, the lens is movably supported in a direction in which a distance to a workpiece is changed, and an actuator for moving the lens. It is characterized by having. This makes it possible to easily adjust the in-focus position of the lens and finely adjust it.

【0006】第2の発明は、第1の発明のレーザー加工
機において、被加工物に応じてその加工に適した距離に
レンズを移動させるためのアクチュエータの駆動データ
をレーザー加工に先立って設定可能にしたことを特徴と
する。この発明によれば、前記アクチュエータの駆動デ
ータの設定によって所望の加工が適正に行われる。
According to a second invention, in the laser processing machine according to the first invention, drive data of an actuator for moving a lens to a distance suitable for the processing can be set according to a workpiece prior to the laser processing. It is characterized by having done. According to the present invention, desired processing is properly performed by setting the drive data of the actuator.

【0007】第3の発明は、第1の発明のレーザー加工
機において、レンズと被加工物との間の距離を測定可能
な距離測定装置を備え、この距離測定装置の測定値に基
づいてアクチュエータを駆動させるように構成したこと
を特徴とする。前記の測定値に基づいてレンズの合焦位
置が調整されるため、この合焦位置を手動で調整したり
予め設定したりする手間が不要となる。
A third invention is the laser beam machine according to the first invention, further comprising a distance measuring device capable of measuring the distance between the lens and the workpiece, and the actuator based on the measured value of the distance measuring device. Is configured to be driven. Since the in-focus position of the lens is adjusted based on the above-mentioned measured value, the trouble of manually adjusting or presetting the in-focus position is unnecessary.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお本実施の形態では、複数個のミシンヘッドを
備えた多頭式の刺繍ミシンにミシンヘッドと同数のレー
ザーヘッドを設けた例を示す。図1は刺繍ミシンの正面
図、図2は図1の平面図、図3は図1の一部を拡大して
表した正面図である。これらの図面で示すようにミシン
テーブル10の上方に位置しているミシンフレーム14
の前面には、等間隔に配置された4個のミシンヘッド2
0及びこれらと同数のレーザーヘッド40がそれぞれ設
けられている。なお各レーザーヘッド40は個々のミシ
ンヘッド20から図面の右方向へ所定の間隔をおいて配
置されている。
Embodiments of the present invention will be described below. In the present embodiment, an example is shown in which a multi-head embroidery sewing machine having a plurality of sewing machine heads is provided with the same number of laser heads as the sewing machine heads. 1 is a front view of the embroidery sewing machine, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a front view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner. The sewing machine frame 14 located above the sewing machine table 10 as shown in these drawings.
Four sewing heads 2 arranged at equal intervals on the front of the machine.
0 and the same number of laser heads 40 are provided respectively. Each laser head 40 is arranged at a predetermined distance from the individual sewing head 20 in the right direction of the drawing.

【0009】前記ミシンテーブル10の上面には、刺繍
データに基づいて図2のX,Y両方向へ移動する刺繍枠
16が設けられている。また図1で示すようにミシンテ
ーブル10の下面側におけるテーブル脚12の横フレー
ム上には、各ミシンヘッド20と対応する位置において
釜土台30がそれぞれ支持され、かつ各レーザーヘッド
40と対応する箇所において吸引パイプ32がそれぞれ
支持されている。各ミシンヘッド20は図3で示すスラ
イドシャフト24を通じて一斉にスライド制御される針
棒ケース22を備えており、これらの針棒ケース22に
は6本の針棒(図示外)が上下動自在に支持されてい
る。これらの針棒のうちの1本が針棒ケース22のスラ
イドによって選択され、この選択された針棒のみがミシ
ン主軸26の回転に連動して上下に駆動される。
On the upper surface of the sewing machine table 10 is provided an embroidery frame 16 which moves in both X and Y directions of FIG. 2 based on embroidery data. Further, as shown in FIG. 1, on the horizontal frame of the table leg 12 on the lower surface side of the sewing machine table 10, the hook bases 30 are respectively supported at the positions corresponding to the respective sewing machine heads 20 and the positions corresponding to the respective laser heads 40. In, the suction pipes 32 are respectively supported. Each sewing machine head 20 is provided with a needle bar case 22 that is controlled to slide simultaneously through a slide shaft 24 shown in FIG. 3, and six needle bars (not shown) are vertically movable in these needle bar cases 22. It is supported. One of these needle bars is selected by sliding the needle bar case 22, and only the selected needle bar is driven up and down in conjunction with the rotation of the sewing machine main shaft 26.

【0010】図4は図3で示すレーザーヘッド40の一
部を表した拡大図、図5はレーザーヘッド40とその関
連部材を表した側面図、図6は図5の一部を拡大して表
した断面図である。これらの図面からも明らかなように
各レーザーヘッド40は、前記ミシンフレーム14の前
面に固定されたヘッドブラケット42と、このヘッドブ
ラケット42に対して上下動自在に支持された筒体44
と、この筒体44の下端部寄りの外周に上下動自在に設
けられた保護筒54と、ヘッドブラケット42の上面に
ベース106を介して取付けられたコントロールパネル
104とを備えている。前記筒体44の内部には、図6
で示すようにレンズ46が固定されている。このレンズ
46を通過したレーザービームを、図4で示すようにミ
シンテーブル10の上面に位置している布などの被加工
物200に照射でき、レンズ46の焦点で集光されたレ
ーザービームによって裁断などのレーザー加工を行うこ
とができる。
FIG. 4 is an enlarged view showing a part of the laser head 40 shown in FIG. 3, FIG. 5 is a side view showing the laser head 40 and its related members, and FIG. 6 is an enlarged view of a part of FIG. It is the represented sectional view. As is clear from these drawings, each laser head 40 includes a head bracket 42 fixed to the front surface of the sewing machine frame 14 and a cylindrical body 44 movably supported by the head bracket 42.
A protective cylinder 54 is provided on the outer periphery of the cylindrical body 44 near the lower end so as to be vertically movable, and a control panel 104 mounted on the upper surface of the head bracket 42 via a base 106. As shown in FIG.
The lens 46 is fixed as shown by. The laser beam that has passed through this lens 46 can be applied to a workpiece 200 such as a cloth located on the upper surface of the sewing machine table 10 as shown in FIG. 4, and is cut by the laser beam focused at the focus of the lens 46. Laser processing such as can be performed.

【0011】前記筒体44の外周には、その上下方向の
ほぼ中間位置においてアーム48が固定されている。一
方、前記ヘッドブラケット42の前面にはアクチュエー
タとしてのモーター50がモーターベース52を介して
下向きに取付けられている。このモーター50の駆動軸
にはネジ杆51が結合されており、このネジ杆51のネ
ジ部が前記アーム48のネジ孔に螺合している。したが
ってこのモーター50の駆動制御により、筒体44がレ
ンズ46と共に上下に移動してレンズ46の合焦位置が
調整される。また筒体44には、図3,4で示すように
ヘッドブラケット42の下方において距離測定器72
(レーザー変位計)が支持部材74によって固定されて
いる。この距離測定器72は、前記被加工物200に対
するレーザービームの照射位置の側方においてこの被加
工物200と筒体44との距離、つまり被加工物200
と前記レンズ46との距離を測定できる。
An arm 48 is fixed to the outer periphery of the cylindrical body 44 at a substantially intermediate position in the vertical direction. On the other hand, a motor 50 as an actuator is attached downward to the front surface of the head bracket 42 via a motor base 52. A screw rod 51 is coupled to a drive shaft of the motor 50, and a screw portion of the screw rod 51 is screwed into a screw hole of the arm 48. Therefore, by the drive control of the motor 50, the cylindrical body 44 moves up and down together with the lens 46, and the focus position of the lens 46 is adjusted. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the cylinder 44 has a distance measuring device 72 below the head bracket 42.
The (laser displacement meter) is fixed by the support member 74. The distance measuring device 72 measures the distance between the workpiece 200 and the cylindrical body 44 at the side of the laser beam irradiation position on the workpiece 200, that is, the workpiece 200.
The distance between the lens and the lens 46 can be measured.

【0012】前記保護筒54は透明な合成樹脂材などで
形成されているとともに、その先端部の中心にはレーザ
ービームを通すビーム孔56が形成されている。しかも
保護筒54の側壁には図4で示すようにエア孔58が形
成されている。このエア孔58にはチューブ59が接続
され、このチューブ59を通じて図示外のエア供給源か
ら保護筒54の内部にエアが吹き込まれるようになって
いる。前記保護筒54の上端部外周にはアーム60が係
合しており、このアーム60はヘッドブラケット42に
シリンダベース64を介して下向きに取付けられたエア
シリンダ62のロッドと結合されている。このためエア
シリンダ62を駆動させると、保護筒54が図4の仮想
線で示す退避位置と実線で示す使用位置との間を前記筒
体44の外周に沿って移動することとなる。
The protective cylinder 54 is made of a transparent synthetic resin material or the like, and a beam hole 56 for passing a laser beam is formed at the center of its tip. Moreover, an air hole 58 is formed in the side wall of the protective cylinder 54 as shown in FIG. A tube 59 is connected to the air hole 58, and air is blown into the protective cylinder 54 from an air supply source (not shown) through the tube 59. An arm 60 is engaged with the outer periphery of the upper end of the protective cylinder 54, and the arm 60 is connected to a rod of an air cylinder 62 mounted downward on the head bracket 42 via a cylinder base 64. Therefore, when the air cylinder 62 is driven, the protection cylinder 54 moves along the outer periphery of the cylinder body 44 between the retracted position shown by the phantom line in FIG. 4 and the use position shown by the solid line.

【0013】前記アーム60には、保護筒54の前方に
おいてエアノズル66が固定されている。このエアノズ
ル66もチューブ68を通じて図示外のエア供給源に接
続されており、このエアノズル66の先端(下端)は保
護筒54のビーム孔56の下方にエアを吹き付けるよう
に開口している。なおこのエアの吹き付け量は、前記被
加工物200の材質やレーザー加工の種類に応じて調整
可能となっている。
An air nozzle 66 is fixed to the arm 60 in front of the protective cylinder 54. This air nozzle 66 is also connected to an air supply source (not shown) through a tube 68, and the tip (lower end) of this air nozzle 66 is opened below the beam hole 56 of the protective cylinder 54 so as to blow air. The amount of air blown can be adjusted according to the material of the workpiece 200 and the type of laser processing.

【0014】各レーザーヘッド40と対応する箇所に
は、図5,6で示すように前記ミシンフレーム14の下
面に対してダクト70がそれぞれ固定されている。また
前記テーブル脚12の横フレーム上に支持されている各
吸引パイプ32には別のダクト38がそれぞれ接続され
ている。これらのダクト38,70は共に図示外の吸引
ブロアを経て集塵機に通じている。ただし吸引ブロアに
よる吸引力は、ダクト38,70の双方もしくはいずれ
か一方にのみ選択的に作用させれるように切換え可能と
なっている。なお前記の吸引パイプ32は図4及び図6
で示すようにミシンテーブル10の上面部で開口してお
り、そこにはプレート34が設けられている。このプレ
ート34には前記保護筒54のビーム孔56の真下にお
いてレーザービームを通すための通し孔36が形成され
ている。
At locations corresponding to the respective laser heads 40, ducts 70 are fixed to the lower surface of the sewing machine frame 14 as shown in FIGS. Further, another duct 38 is connected to each suction pipe 32 supported on the horizontal frame of the table leg 12. Both of these ducts 38 and 70 communicate with the dust collector via a suction blower (not shown). However, the suction force by the suction blower can be switched so that it can be selectively applied to both or either of the ducts 38 and 70. The suction pipe 32 is shown in FIGS.
As shown by (3), an opening is formed in the upper surface of the sewing machine table 10, and a plate 34 is provided there. A through hole 36 for passing a laser beam is formed in the plate 34 just below the beam hole 56 of the protective cylinder 54.

【0015】図5,6で示すように前記ヘッドブラケッ
ト42の上部には、前記筒体44と直交する前後向きに
配置されたガイド管76が固定されている。このガイド
管76の前端部と筒体44の上端部とが共に挿入されて
いるヘッドブラケット42の連通孔43の直交箇所には
ミラー支持ブロック78が固定されている。図7はミラ
ー支持ブロック78とその周辺部を拡大して表した断面
図、図8は図7の左側面図である。これらの図面から明
らかなように前記ミラー支持ブロック78には、内側に
ミラー80を備えた保持部材82が3本の固定ボルト8
6によって締付けられている。またミラー支持ブロック
78には3本の調整ボルト88がねじ込まれており、各
調整ボルト88の先端は保持部材82の表面に当接して
いる。そこで各固定ボルト86を緩めた状態において前
記調整ボルト88のねじ込み量を調整すれば、保持部材
82(ミラー80)の傾きが、この保持部材82とミラ
ー支持ブロック78との間に設けられているボール84
を支点として調整され、調整後に各固定ボルト86を締
付けて保持部材82をミラー支持ブロック78に固定す
る。
As shown in FIGS. 5 and 6, a guide pipe 76 is fixed to the upper portion of the head bracket 42 and is arranged in the front-rear direction orthogonal to the cylindrical body 44. A mirror support block 78 is fixed at a position orthogonal to the communication hole 43 of the head bracket 42 into which the front end of the guide tube 76 and the upper end of the tubular body 44 are inserted. 7 is an enlarged sectional view showing the mirror support block 78 and its peripheral portion, and FIG. 8 is a left side view of FIG. As is apparent from these drawings, the mirror support block 78 includes a holding member 82 having a mirror 80 inside thereof and three holding bolts 8.
It is tightened by 6. Further, three adjusting bolts 88 are screwed into the mirror support block 78, and the tips of the adjusting bolts 88 are in contact with the surface of the holding member 82. Therefore, if the screwing amount of the adjusting bolt 88 is adjusted while the fixing bolts 86 are loosened, the inclination of the holding member 82 (mirror 80) is provided between the holding member 82 and the mirror support block 78. Ball 84
Is adjusted as a fulcrum, and each adjusting bolt 86 is tightened after the adjustment to fix the holding member 82 to the mirror support block 78.

【0016】図2で示すように前記ミシンフレーム14
の後方には、各レーザーヘッド40と対応する箇所にお
いてレーザー発振器90及びそのコントローラ92がそ
れぞれ配置されている。これらのレーザー発振器90及
びコントローラ92は、図5からも明らかなようにミシ
ンフレーム14の後面に固定された支持フレーム95と
前記テーブル脚12の後端部に固定された支持フレーム
96とによって水平に支持された支持板93,94の上
面にそれぞれ固定されている。なお図1で示すようにミ
シンテーブル10の下方のテーブル脚12の上にはレー
ザー発振器90を冷却するためのチラーボックス97が
設けられている。
As shown in FIG. 2, the sewing machine frame 14
A laser oscillator 90 and a controller 92 thereof are arranged at the positions corresponding to the respective laser heads 40 at the rear of the. As is apparent from FIG. 5, the laser oscillator 90 and the controller 92 are horizontally moved by a support frame 95 fixed to the rear surface of the sewing machine frame 14 and a support frame 96 fixed to the rear end of the table leg 12. It is fixed to the upper surfaces of the supported support plates 93 and 94, respectively. As shown in FIG. 1, a chiller box 97 for cooling the laser oscillator 90 is provided on the table leg 12 below the sewing machine table 10.

【0017】図2及び図5で示すように各レーザー発振
器90の前方にはレーザービームを通すための導管98
がそれぞれ配置されている。各導管98の後端部は、図
5で示すように前記支持板93の上面に固定されたスタ
ッド部材100で支持され、かつ個々のレーザー発振器
90のレーザービーム照射口と整合している。また各導
管98の前端部は前記ミシンフレーム14の後面に固定
されているとともに、図6で示すように個々のレーザー
ヘッド40における前記ガイド管76の後端と整合して
いる。前記の各スタッド部材100には、個々の導管9
8の光路を遮断できる遮断装置102が設けられてい
る。この遮断装置102は、正規の出力信号によらずに
レーザー発振器90からレーザービームが出力されたと
きに図示外のロータリーソレノイドなどを作動させてシ
ャッターで光路を遮断するように機能する。
As shown in FIGS. 2 and 5, a conduit 98 for passing a laser beam is provided in front of each laser oscillator 90.
Are arranged respectively. The rear end of each conduit 98 is supported by a stud member 100 fixed to the upper surface of the support plate 93 as shown in FIG. 5, and is aligned with the laser beam irradiation port of each laser oscillator 90. The front end of each conduit 98 is fixed to the rear surface of the sewing machine frame 14 and aligned with the rear end of the guide tube 76 of each laser head 40 as shown in FIG. Each of the stud members 100 described above has an individual conduit 9
A blocking device 102 capable of blocking the eight optical paths is provided. The blocking device 102 functions so that when a laser beam is output from the laser oscillator 90 regardless of a regular output signal, a rotary solenoid (not shown) is operated to block the optical path with a shutter.

【0018】図9に前記コントロールパネル104が拡
大図で示されている。このコントロールパネル104に
は、レーザービームのパワーを表示する表示部108、
レーザービーム照射時のパワーを調整するアップスイッ
チ110及びダウンスイッチ111、レーザー加工が不
充分な場合に前記刺繍枠16を任意の位置まで戻して再
度レーザー加工を開始するとき、レーザービームの照射
を指令するフレームバックスイッチ112、任意のレー
ザーヘッド40を休止させるときにそのレーザー発振器
90の休止を指令する休止スイッチ113、前記保護筒
54を昇降させるために前記エアシリンダ62の駆動を
指令する上昇スイッチ114及び下降スイッチ115が
設けられている。
FIG. 9 is an enlarged view of the control panel 104. The control panel 104 has a display unit 108 for displaying the power of the laser beam,
An up switch 110 and a down switch 111 for adjusting the power at the time of laser beam irradiation, and when the laser processing is insufficient, when the embroidery frame 16 is returned to an arbitrary position and laser processing is started again, a laser beam irradiation command is issued. A frame back switch 112, a pause switch 113 for instructing the laser oscillator 90 to pause when the arbitrary laser head 40 is paused, and a raising switch 114 for instructing the drive of the air cylinder 62 to move the protection cylinder 54 up and down. And a lowering switch 115 are provided.

【0019】前記の構成においてミシンのメインスイッ
チ(図示外)をオンにすると各レーザー発振器90及び
チラーボックス97の電源が入り、各レーザー発振器9
0の予熱が開始されるとともに、チラーボックス97か
ら各レーザー発振器90への冷却水の循環供給が開始さ
れる。そこでレーザー発振器90から照射されるレーザ
ービームの各種調整について説明する。
In the above structure, when the main switch (not shown) of the sewing machine is turned on, the power of each laser oscillator 90 and the chiller box 97 is turned on, and each laser oscillator 9
The preheating of 0 is started, and the circulating supply of the cooling water from the chiller box 97 to each laser oscillator 90 is started. Therefore, various adjustments of the laser beam emitted from the laser oscillator 90 will be described.

【0020】レーザービームの位置調整について 1.ミシンの操作パネル(図示外)上で「テストモー
ド」に設定する。 2.前記コントロールパネル104の下降スイッチ11
5によって前記保護筒54を退避位置から使用位置に下
降させる。 3.コントロールパネル104のアップスイッチ110
及びダウンスイッチ111を一瞬だけ同時に押す。これ
により、極低レベルのレーザービームが所定の時間だけ
照射される。 4.レーザーヘッド40から照射されるレーザービーム
が前記プレート34の通し孔36の中心を適正に通って
いることを確認する。なおレーザービームが通し孔36
の中心からずれているときは、前記ミラー支持ブロック
78のミラー80の傾きを前記のように調整してレーザ
ービームのずれを補正する。
Regarding Position Adjustment of Laser Beam 1. Set to "Test Mode" on the operation panel (not shown) of the sewing machine. 2. Down switch 11 of the control panel 104
5, the protective cylinder 54 is lowered from the retracted position to the use position. 3. Up switch 110 of control panel 104
And the down switch 111 are simultaneously pressed for a moment. As a result, an extremely low level laser beam is emitted for a predetermined time. 4. It is confirmed that the laser beam emitted from the laser head 40 properly passes through the center of the through hole 36 of the plate 34. The laser beam passes through the hole 36.
If it is deviated from the center, the tilt of the mirror 80 of the mirror support block 78 is adjusted as described above to correct the deviation of the laser beam.

【0021】レーザービームのパワー調整について 前記1〜4の操作を行った後、 5.ミシンの操作パネル上で「通常モード」に切換え
る。 6.刺繍枠16に試験用の被加工物をセットし、レーザ
ー加工を行うデータによってミシンを起動する。 7.刺繍枠16が移動制御されるとともにレーザービー
ムが照射されるので、試験用の被加工物に対するレーザ
ー加工の具合を調べる。レーザービームはコントロール
パネル104のアップスイッチ110を押し続けること
で徐々にパワーアップし、ダウンスイッチ111を押し
続けることで徐々にパワーダウンする。レーザービーム
のパワーの大きさはコントロールパネル104の表示部
108に数値で表示される。
4. Regarding the adjustment of the laser beam power, after carrying out the operations 1 to 4 above, Switch to "normal mode" on the operation panel of the sewing machine. 6. A test work piece is set on the embroidery frame 16, and the sewing machine is activated by the data for laser processing. 7. Since the embroidery frame 16 is controlled to move and a laser beam is emitted, the condition of laser processing on the test workpiece is examined. The laser beam gradually powers up by continuously pressing the up switch 110 of the control panel 104, and gradually powers down by continuously pressing the down switch 111. The magnitude of the laser beam power is displayed numerically on the display unit 108 of the control panel 104.

【0022】合焦位置の調整について 前記1〜7の操作を行った後、 8.ミシンの操作パネル上で「合焦位置調整モード」と
し、その駆動スイッチ(図示外)により前記モーター5
0を駆動制御して筒体44の上下位置を調整する。これ
によってレンズ46の合焦位置が調整され、この調整は
各レーザーヘッド40毎に行うことができる。
7. Adjustment of in-focus position After performing the operations 1 to 7, 8. The "focus position adjustment mode" is set on the operation panel of the sewing machine, and the motor 5 is turned on by the drive switch (not shown).
0 is drive-controlled to adjust the vertical position of the cylindrical body 44. This adjusts the focus position of the lens 46, and this adjustment can be performed for each laser head 40.

【0023】つづいて刺繍縫いとレーザー加工との切換
えについて説明する。まずミシンの操作パネル上におい
て「ヘッド選択」と設定した後、「ミシンヘッド」を選
定するとミシンヘッド20による刺繍縫いが、また「レ
ーザーヘッド」を選定するとレーザーヘッド40による
レーザー加工が行える状態となる。刺繍縫いとレーザー
加工との切換えは手動でも可能であるが、通常はこれら
の作業に際して予め設定する。この設定はミシンの操作
パネル上のキー入力で行われ、刺繍縫いとレーザー加工
との単位毎に設定される。なお本実施の態様における各
ミシンヘッド20の針棒は6本であり、「ヘッド選択」
において「ミシンヘッド」を選定したときの針棒の選定
は、操作パネル上のキー入力「1」〜「6」によって設
定される。
Next, switching between embroidery sewing and laser processing will be described. First, after setting "head selection" on the operation panel of the sewing machine, selecting "sewing machine head" enables embroidery sewing by the sewing machine head 20, and selecting "laser head" enables laser processing by the laser head 40. . Although switching between embroidery sewing and laser processing can be performed manually, it is usually set in advance for these operations. This setting is performed by key input on the operation panel of the sewing machine, and is set for each unit of embroidery sewing and laser processing. It should be noted that the number of needle bars of each sewing machine head 20 in this embodiment is 6, and "head selection" is performed.
The selection of the needle bar when the "sewing machine head" is selected in is set by key inputs "1" to "6" on the operation panel.

【0024】また刺繍縫い時とレーザー加工時とにおけ
る刺繍枠16の移動制御の違いについ説明すると、刺繍
縫い時は移動データ(刺繍データ)に基づいて通常の移
動制御を行い、レーザー加工時は同じく刺繍データに基
づいて移動制御を直線補間しつつ等速度で刺繍枠16を
連続移動させる。ただしレーザー加工に用いる刺繍デー
タのステッチ長がある程度小さく設定されている場合
は、必ずしも直線補間や等速度にしなくてもレーザー加
工は可能である。
Explaining the difference in movement control of the embroidery frame 16 between embroidery sewing and laser processing, normal movement control is performed based on movement data (embroidery data) during embroidery sewing, and the same during laser processing. The embroidery frame 16 is continuously moved at a constant speed while linearly interpolating the movement control based on the embroidery data. However, when the stitch length of the embroidery data used for laser processing is set to be small to some extent, laser processing is possible without necessarily performing linear interpolation or constant speed.

【0025】つぎに刺繍縫いとレーザー加工とのコンビ
ネーションについて説明する。図10にコンビネーショ
ン作業の対象となる被加工物200の一例が示されてい
る。この被加工物200は、刺繍枠16に張られたフェ
ルト220の上に合成皮革222がスプレー糊などによ
って仮止めされている。そして第1ステップで刺繍22
4を行い、第2ステップで合成皮革222だけの外郭の
レーザーカット(ハーフカット)226を行い、第3ス
テップで合成皮革222の表面をレーザービームで焦が
すことによってマーキング228を行い、第4ステップ
でフェルト220の外郭のレーザーカット230を行う
ものとする。
Next, a combination of embroidery sewing and laser processing will be described. FIG. 10 shows an example of the work piece 200 that is the target of the combination work. In the workpiece 200, a synthetic leather 222 is temporarily fixed on a felt 220 stretched on the embroidery frame 16 by spray glue or the like. Then, in the first step, embroidery 22
4, laser cutting (half cut) 226 of the outer contour of only the synthetic leather 222 is performed in the second step, and marking 228 is performed by burning the surface of the synthetic leather 222 with the laser beam in the third step, and in the fourth step. Laser cutting 230 of the outer contour of the felt 220 is performed.

【0026】そこで前記のコンビネーション作業を行う
ための刺繍データを入力してセットした後、第1〜4ス
テップの順に刺繍縫い及びレーザー加工を実行するため
の設定を行う。この設定は、すでに説明したようにミシ
ンの操作パネル上において、第1ステップでは「ヘッド
選択」において「ミシンヘッド」を選定するとともに使
用する針棒を例えばキー入力「1」で選定する。第2〜
4ステップでは「ヘッド選択」において「レーザーヘッ
ド」を選定するとともに、前記エアノズル66からのエ
アの吹き付け量、ダクト38,70に対する吸引作用の
オン・オフ、レーザービームのパワー、レンズ46の合
焦位置をそれぞれ設定する。この合焦位置の設定は、予
め筒体44の上下位置の基準値を設定しておく必要があ
る。図10のコンビネーション作業においては、前記合
成皮革222に合焦位置を合わせたときの筒体44の上
下位置を基準値「0」として設定し、記憶させている。
Therefore, after inputting and setting embroidery data for performing the above-mentioned combination work, settings for executing embroidery sewing and laser processing are performed in the order of steps 1 to 4. For this setting, on the operation panel of the sewing machine, as described above, in the first step, the "sewing machine head" is selected in the "head selection" and the needle bar to be used is selected by, for example, the key input "1". 2nd
In the four steps, the "laser head" is selected in the "head selection", the amount of air blown from the air nozzle 66, the suction action on / off of the ducts 38 and 70, the laser beam power, and the focusing position of the lens 46. Are set respectively. To set the focus position, it is necessary to set a reference value for the vertical position of the cylindrical body 44 in advance. In the combination work of FIG. 10, the vertical position of the cylindrical body 44 when the focus position is adjusted to the synthetic leather 222 is set as the reference value “0” and stored.

【0027】第2〜4ステップでの各設定をつぎに示
す。なお合成皮革222の厚みは2mmとし、レーザービ
ームのパワーについては個々のレーザー加工に適した値
に設定されるものとする。まず第2,3ステップについ
ては、エアノズル66からのエアの吹き付け量を「弱」
に設定するとともに、ダクト38に対する吸引作用はオ
フ、ダクト70に対する吸引作用はオンに設定し、レン
ズ46の合焦位置は基準値「0」とする。第4ステップ
については、エアノズル66からのエアの吹き付け量を
「強」に設定し、ダクト38,70に対する吸引作用は
共にオンに設定し、レンズ46の合焦位置は「−2」と
する。
The settings in the second to fourth steps are shown below. The synthetic leather 222 has a thickness of 2 mm, and the power of the laser beam is set to a value suitable for individual laser processing. First, in the second and third steps, the amount of air blown from the air nozzle 66 is set to "weak".
, The suction action on the duct 38 is turned off, the suction action on the duct 70 is turned on, and the focus position of the lens 46 is set to the reference value “0”. In the fourth step, the amount of air blown from the air nozzle 66 is set to "strong", the suction action on the ducts 38 and 70 is both set to on, and the focusing position of the lens 46 is set to "-2".

【0028】図10で示すコンビネーション作業の実施
は、ミシンの起動によってミシンヘッド20の針棒ケー
ス22がスライドし、前記のキー入力「1」で設定され
た針棒が選択される。これと並行して刺繍枠16が移動
制御され、第1ステップにおける刺繍224の開始点が
選択された針棒の真下に位置する。そして選択された針
棒の上下駆動と刺繍枠16の移動制御とによって刺繍2
24が行われる。
In carrying out the combination work shown in FIG. 10, the needle bar case 22 of the sewing machine head 20 slides when the sewing machine is activated, and the needle bar set by the key input "1" is selected. In parallel with this, the movement of the embroidery frame 16 is controlled, and the starting point of the embroidery 224 in the first step is located directly below the selected needle bar. Then, the embroidery 2 is performed by vertically moving the selected needle bar and controlling the movement of the embroidery frame 16.
24 is performed.

【0029】前記の刺繍224が終了すると、刺繍枠1
6の移動制御によって第2ステップにおけるレーザーカ
ット226の開始点がレーザーヘッド40における保護
筒54のビーム孔56の真下に位置し、その後に保護筒
54が退避位置から使用位置に下降する。前記保護筒5
4の内部へ前記チューブ59を通じてエアの吹き込みが
開始されるとともに、前記エアノズル66から弱いエア
の吹き付けが開始され、同時に前記ダクト70による吸
引が開始される。この後、前記遮断装置102の作動に
よって導管98の光路を開放するとともに、レーザー発
振器90からレーザービームが出力され、刺繍枠16が
等速度で移動制御されてレーザーカット226が行われ
る。
When the embroidery 224 is finished, the embroidery frame 1
By the movement control of 6, the starting point of the laser cut 226 in the second step is located directly below the beam hole 56 of the protective cylinder 54 in the laser head 40, and then the protective cylinder 54 descends from the retracted position to the use position. The protection tube 5
Air is blown into the inside of No. 4 through the tube 59, weak air is blown from the air nozzle 66, and suction by the duct 70 is started at the same time. After that, the optical path of the conduit 98 is opened by the operation of the blocking device 102, a laser beam is output from the laser oscillator 90, the embroidery frame 16 is controlled to move at a constant speed, and a laser cut 226 is performed.

【0030】レーザーカット226の終了点においてレ
ーザー発振器90からのレーザービームの出力がオフと
なり、刺繍枠16の移動制御によって第3ステップにお
けるマーキング228の開始点が前記ビーム孔56の真
下に位置する。その後、レーザー発振器90からのレー
ザービームの出力が再び開始され、かつ刺繍枠16が等
速度で移動制御されてマーキング228が施される。
At the end point of the laser cut 226, the output of the laser beam from the laser oscillator 90 is turned off, and the start point of the marking 228 in the third step is located directly below the beam hole 56 by the movement control of the embroidery frame 16. After that, the output of the laser beam from the laser oscillator 90 is restarted, and the embroidery frame 16 is controlled to move at a constant speed to make the marking 228.

【0031】マーキング228の終了点においてレーザ
ー発振器90からのレーザービームの出力がオフとな
り、刺繍枠16の移動制御によって第4ステップにおけ
るレーザーカット230の開始点が前記ビーム孔56の
真下に位置する。ついで合焦位置の設定値に基づいて筒
体44が2mmだけ下降し、レンズ46の合焦位置がフェ
ルト220に合う。そしてエアノズル66からのエアの
吹き付けが「強」に切換わるとともに、ダクト38によ
る吸引が開始される。この後、レーザー発振器90から
のレーザービームの出力が開始され、刺繍枠16が等速
度で移動制御されてレーザーカット230が行われる。
At the end point of the marking 228, the output of the laser beam from the laser oscillator 90 is turned off, and the start point of the laser cut 230 in the fourth step is located right below the beam hole 56 by the movement control of the embroidery frame 16. Then, the cylindrical body 44 is lowered by 2 mm based on the set value of the focus position, and the focus position of the lens 46 is aligned with the felt 220. Then, the blowing of air from the air nozzle 66 is switched to "strong", and the suction by the duct 38 is started. After that, the output of the laser beam from the laser oscillator 90 is started, the embroidery frame 16 is controlled to move at a constant speed, and the laser cut 230 is performed.

【0032】レーザーカット230の終了点においてレ
ーザー発振器90からのレーザービームの出力がオフと
なり、保護筒54が退避位置へ上昇する。また保護筒5
4の内部へのエアの吹き込み、エアノズル66からのエ
アの吹き付けが停止するとともに、ダクト38,70に
対する吸引作用も停止する。その後、遮断装置102に
よって導管98の光路が遮断される。前記の第3ステッ
プにおいて合焦位置の設定値を例えば「−10」にする
と、筒体44が前記の基準値「0」から10mm下降する
こととなり、マーキング228の線巾を大きくすること
ができる。
At the end point of the laser cut 230, the output of the laser beam from the laser oscillator 90 is turned off, and the protective cylinder 54 rises to the retracted position. Protective cylinder 5
The blowing of air into the inside of No. 4 and the blowing of air from the air nozzle 66 are stopped, and the suction action on the ducts 38, 70 is also stopped. Thereafter, the blocking device 102 blocks the optical path of the conduit 98. When the set value of the focus position is set to, for example, "-10" in the third step, the cylinder 44 is lowered by 10 mm from the reference value "0", and the line width of the marking 228 can be increased. .

【0033】前記のレーザー加工時において保護筒54
の内部へチューブ59を通じてエアを吹き込むととも
に、前記エアノズル66からエアを吹き付けることによ
り、レーザービームの照射箇所の炎が吹き消され、かつ
煙は保護筒54の後方へ吹き出される。この吹き出され
た煙はダクト38,70を通って集塵器に集められて処
理される。またエアノズル66からのエアの吹き付け量
は、被加工物200の材質などに応じて各ステップ毎に
調整しているため、レーザー加工の仕上りがきれいにな
る。さらに第2,3ステップでは前記吸引パイプ32に
接続されているダクト38に対する吸引作用を停止して
いるので、煙が被加工物200のフェルト220及び合
成皮革222を通って吸引パイプ32に吸い込まれず、
これらの素材に煙の臭いがつかない。なお保護筒54の
内部へのエアの吹き込み、エアノズル66からのエアを
吹き付け、ダクト38,70に対する吸引作用は、レー
ザービームの出力がオフになるたびに停止させるように
してもよい。
During the above laser processing, the protective cylinder 54
By blowing air into the inside of the chamber through the tube 59 and blowing the air from the air nozzle 66, the flame at the irradiation point of the laser beam is extinguished, and the smoke is blown out to the rear of the protective cylinder 54. The blown smoke passes through the ducts 38 and 70 and is collected in a dust collector for processing. Further, since the amount of air blown from the air nozzle 66 is adjusted for each step according to the material of the workpiece 200, the finish of laser processing becomes clean. Further, in the second and third steps, since the suction action on the duct 38 connected to the suction pipe 32 is stopped, smoke is not sucked into the suction pipe 32 through the felt 220 and the synthetic leather 222 of the workpiece 200. ,
These materials do not smell of smoke. Note that air may be blown into the protective cylinder 54, air may be blown from the air nozzle 66, and the suction action on the ducts 38 and 70 may be stopped each time the output of the laser beam is turned off.

【0034】図10のコンビネーション作業を前記距離
測定器72の機能を利用して行う場合は、まず筒体44
の上下動作によってレンズ46の合焦位置を被加工物2
00の合成皮革222に合わせる。このときの合成皮革
222の表面までの距離を距離測定器72で計測し、そ
の値を基準値として記憶させておく。そこでコンビネー
ション作業を開始すると前記の第4ステップにおいて
は、レーザー加工の対象がフェルト220になるので距
離測定器72による測定値が変化する。この変化を読み
取って前記モーター50を駆動させ、測定値が前記の基
準値と合うように、つまりレンズ46の合焦位置がフェ
ルト220に合うように筒体44を下降させ、第4ステ
ップのレーザーカット230を行う。このように距離測
定器72の機能を利用すれば、レンズ46の合焦位置が
ステップ毎に自動調整され、合焦位置をステップ毎に予
め設定したり、手動で調整するといったことが不要にな
る。
When the combination work shown in FIG. 10 is performed by using the function of the distance measuring device 72, first, the cylindrical body 44 is used.
The up-and-down movement of the lens moves the focus position of the lens 46 to the workpiece 2
Match with synthetic leather 222 of 00. The distance to the surface of the synthetic leather 222 at this time is measured by the distance measuring device 72, and the value is stored as a reference value. Then, when the combination work is started, the felt 220 is the object of laser processing in the above-mentioned fourth step, so the measurement value by the distance measuring device 72 changes. By reading this change, the motor 50 is driven, and the cylinder 44 is lowered so that the measured value matches the reference value, that is, the focus position of the lens 46 matches the felt 220, and the laser of the fourth step Make a cut 230. By using the function of the distance measuring device 72 as described above, the focus position of the lens 46 is automatically adjusted for each step, and it becomes unnecessary to preset the focus position for each step or manually adjust the focus position. .

【0035】前記筒体44の上下位置(レンズ46の合
焦位置)は、ステップ毎の設定に限るものではなく、所
定のステップ内における任意の点で設定できるようにし
てもよい。また保護筒54については、その駆動源であ
る前記エアシリンダ62を例えばモーターに代え、筒体
44の上下位置の調整に応じて昇降させるようにしても
よい。前記の実施の形態においては多頭式の刺繍ミシン
をベースとしてミシンヘッド20と同数のレーザーヘッ
ド40を設けた構成としたが、ミシンヘッド20及びレ
ーザーヘッド40が共に単一のミシン、あるいはレーザ
ーヘッド40だけを備えた構成であってもよい。そして
レーザーヘッド40だけを備えたレーザー加工の専用機
にあっては、レーザービームが上から下に向けて照射さ
れるとは限らないので、当然のことながらレンズ46の
合焦位置を調整するための移動調整も上下方向に限らな
いこととなる。
The vertical position of the cylindrical body 44 (the focus position of the lens 46) is not limited to the setting for each step, but may be set at any point within a predetermined step. As for the protective cylinder 54, the air cylinder 62, which is the drive source thereof, may be replaced with, for example, a motor, and the protective cylinder 54 may be moved up and down according to the adjustment of the vertical position of the cylindrical body 44. Although the same number of laser heads 40 as the sewing machine heads 20 are provided on the basis of the multi-head embroidery sewing machine in the above-described embodiment, the sewing machine heads 20 and the laser heads 40 are both a single sewing machine or the laser heads 40. The configuration may be provided with only. In a laser processing-only machine equipped with only the laser head 40, the laser beam is not always emitted from top to bottom. Therefore, it is natural to adjust the focus position of the lens 46. The movement adjustment of is not limited to the vertical direction.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、レーザー加工機におけるレン
ズの合焦位置の調整が容易となり、かつその微調整も可
能なる。
According to the present invention, it becomes easy to adjust the in-focus position of the lens in the laser processing machine, and it is also possible to finely adjust it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】多頭式刺繍ミシンの正面図。FIG. 1 is a front view of a multi-head embroidery sewing machine.

【図2】多頭式刺繍ミシンの平面図。FIG. 2 is a plan view of a multi-head embroidery sewing machine.

【図3】図1の一部を拡大して表した正面図。FIG. 3 is a front view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner.

【図4】レーザーヘッドの一部を表した拡大図。FIG. 4 is an enlarged view showing a part of a laser head.

【図5】レーザーヘッドとその関連部材を表した側面
図。
FIG. 5 is a side view showing a laser head and its related members.

【図6】図5の一部を拡大して表した断面図。FIG. 6 is an enlarged sectional view of a part of FIG. 5;

【図7】ミラー支持ブロックとその周辺部を拡大して表
した断面図。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a mirror support block and its peripheral portion.

【図8】図7の左側面図。8 is a left side view of FIG. 7.

【図9】コントロールパネルを表した拡大図。FIG. 9 is an enlarged view showing a control panel.

【図10】コンビネーション作業の対象となる被加工物
の一例を表した説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a work piece that is a target of a combination work.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

46 レンズ 50 モーター(アクチュエータ) 72 距離測定器 200 被加工物 46 lens 50 motor (actuator) 72 distance measuring device 200 work piece

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レンズを通過して照射されるレーザービ
ームによって所定の被加工物にレーザー加工を施すレー
ザー加工機において、前記レンズは被加工物に対する距
離が変化する方向へ移動可能に支持されているととも
に、このレンズを移動させるためのアクチュエータを備
えていることを特徴としたレーザー加工機。
1. A laser beam machine for laser-processing a predetermined workpiece by a laser beam emitted through a lens, wherein the lens is supported so as to be movable in a direction in which a distance to the workpiece changes. A laser processing machine characterized by having an actuator for moving this lens.
【請求項2】 請求項1記載のレーザー加工機におい
て、被加工物に応じてその加工に適した距離にレンズを
移動させるためのアクチュエータの駆動データをレーザ
ー加工に先立って設定可能にしたことを特徴とするレー
ザー加工機。
2. The laser processing machine according to claim 1, wherein drive data of an actuator for moving a lens to a distance suitable for the processing according to a processing object can be set prior to the laser processing. A characteristic laser processing machine.
【請求項3】 請求項1記載のレーザー加工機におい
て、レンズと被加工物との間の距離を測定可能な距離測
定装置を備え、この距離測定装置の測定値に基づいてア
クチュエータを駆動させるように構成したことを特徴と
するレーザー加工機。
3. The laser processing machine according to claim 1, further comprising a distance measuring device capable of measuring the distance between the lens and the workpiece, and driving the actuator based on the measured value of the distance measuring device. A laser processing machine characterized by being configured into.
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