JPS60177985A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

レ−ザ加工装置

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JPS60177985A
JPS60177985A JP59032473A JP3247384A JPS60177985A JP S60177985 A JPS60177985 A JP S60177985A JP 59032473 A JP59032473 A JP 59032473A JP 3247384 A JP3247384 A JP 3247384A JP S60177985 A JPS60177985 A JP S60177985A
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laser
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cutting
cut
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Akira Ishii
明 石井
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0838Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt
    • B23K26/0846Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt for moving elongated workpieces longitudinally, e.g. wire or strip material

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、レーザ加工装置にかかるものであシ、特にレ
ーザビームの走査を行うことによって対象物例えば生地
、皮などを加工するレーザ加工装置忙関するものである
ブを収容処理するスクラップ処理装置16が配置されて
いる。加工の対象となる生地18は、図の矢印F1の如
く延反装置14から裁断コンベア1゜上に送り出され、
スクラップは矢印F2の如くスクラップ処理装置16に
収容される。裁断コンベア10の略中央付近には、レー
ザヘッド20を走査するだめの駆動機構22が1置され
ている。この駆動機構22は、第1の駆動体24と、第
2の駆動体26とによって構成されている。第1の駆動
体24は、裁断コンベア10の両側部に一組設けられて
おシ、これに対して第2の駆動体26が矢印F6方向に
移動可能に架設されている。すなわち第2の駆動体26
は、第1の駆動体24によって矢印F6の方向に駆動さ
れる。この矢印F6の方向は、生地18の表面に想定さ
れる座楠軸XK一致する。
5.)1 :・」レーザヘッド20は、第1の駆動体24によって
よって座標軸Yの方向に走査される。
更に、裁断コンベヤ10の近辺には、【/−ザ発振器6
0が配置されており、前述した第2の駆動体26には、
プリズムないしはミラーからなる光学手段62が配装さ
れている。また、レーザ発振器60には、導光手段64
が設けられている。この導光手段64から出たレーザ光
は、光路L1を通過して光学手段62に入射し、ここで
光路が変更された後光路L2を通過してレーザヘッド2
0に達する。光路L1の方向は、光学手段62の移動方
向すなわち第2の駆動体26の矢印F6の移動方向に一
致する。また、光路L2の方向は、レーザヘッド20の
移動方向すなわちキャリッジ28の矢印F4の移動方向
に一致する。従って、レーザヘッド20がどのように移
動しても、レー、、+(、H−hれ、レーザヘッド20
の部分を通過する。レーザヘッド20は、駆動機構22
によって走査移動゛、パ され、これに伴ってレーザ光が生地18上で一定(パタ
ーンを描きながら走査が行なわれることとな1ハ机 しかしながら、以上のような従来のレーザ加工装置にお
いては、駆動機構22の大きさは、裁断するパターンの
大きさに比例して大きくなシ、配置スペースも十分とる
必要が生ずる。このため、レーザ加工装置特に裁断コン
ベヤ10の長さが大となる。また、駆動機構22の動作
に伴う騒音あるいは振動も相当大とならざるを得ない。
更に、レーザヘッド20の移動範囲は、裁断パターンと
一致するため、高速で裁断力0工を行うことが困難であ
るという不都合もある。
〔発明の概要〕
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高速
で所定の加工を行うことができるとともに、騒音あるい
は振動を低減し得る小型化の可能々レーザ加工装置を提
供することをその目的とし、披加工物に対してレーザ光
を照射する光学手段であるミラーが、あらかじめ定めら
れたストロークする。
第2図には、本発明にがかるレーザ加工装置の一実施例
が示されており、この装置の正面から見た概略の構成が
第6図に示されている。これら第2図及び第6図におい
て、加工対象の生地100が支持される支持台であるス
ラットコンベヤ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がセットされ
ており、この原反ロール106に巻回された生地100
は、延反装置104によってスラットコンベヤ102上
に送り出されるようになっている。スラットコンベヤ1
02の右方には、スクラップ処理装置108が配置され
ており、カロエ終了後の残余のスクラップが収容される
ようになっている。
スラットコンベア102の中央付近適宜1UftKされ
ている。この図に示すように、レーザ光は、図の一点鎖
線の如く凸面!W8120.凹面@122から成るビー
ム拡大手段を介してビーム径が拡大された後集光手段1
18であるレンズ124に入射し、更にはミラー126
によって反射され、生地100に入射するようになって
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6図の矢印F’A又は第4図ョの矢印F
Bの如く揺動駆動するものであり、この二 軸PXは、集光手段118のレンズ124の光軸と一致
している。
方向に走査されるようになっている。
なお、凸面鏡120及び凹面虚122から成るビーム拡
大手段は、生地100上におけるレーザ光RBのスポッ
ト径dを絞るためのものである。
す表わち、スポット径dは、レンズ124の焦点用IE
IIF、レンズ124に入射するレーザ光のビーム径D
1定数kに対して、 d=l(− 一″貼表わされる。従って、焦点距離Fを大きくとる場
合であっても、スポット径dを一定にしようと’、、’
*穎離F’r大きくシ、レーザヘッド112で生地’ 
”’++ 1:’ 1′°”100との距離を大とする方がミラー126の
揺動の程度を小さくすることができるため、かかるビー
ム拡大手段を含む方が好ましい。
次に、スラットコンベヤ102あるいは延反装置104
の近辺には、レーザ発振器128が!!ii[iされて
おり、更に、フレーム110の一方の肩110Aには、
プリズム、ミラーなどから成る光学手段160が、配置
固定されている。レーザ発振器128と光学手段160
の間にはオプティカルファイバなどから成る伝送体16
2が設けられており、光学手段160と集光手段118
の間には同様の伝送体164が設けられている。すなわ
ち、伝送体132.134及び光学手段160によって
レーザ発振器128によって出力されるレーザ光をレー
ザヘッド112に導く伝送手段が構成されている。
次に、スラットコンベア102は、一部が円弧”た半径
Rの円周の一部となるように構成されてい100との光
学的距離が変化しガいため、焦点がずれるおそれがない
次に1第2図に示すように、スラットコンベヤ102の
側部であってスクラップ処理装置16の近辺には、加工
制御装置200が配置されており、その構成例は第5図
に示されている。
この第5図において、加工制御装置200は、生産管理
、パターンメーキング、グレーデインクアルいはマーキ
ングの処理を行う前段の処理装置600と、その他の直
接的な加工処理を行う後段の処理装置400とによって
構成されている。処理装置300には、紙テープなどの
データ入力手段202が接続されている。
処理袋#600は、生産管理部602、パターンメーキ
ング・グレーディング部(以下単にrPG部」と略称す
る)604及びマーキング部606産v岬部602から
入力されるデータに基づいて、゛パ)、 :::j’l←、れ外的なパターンに関するデーターを
算定す゛)先。/: l −7yt−ヤ7ヶよ1、ワ0
、。ヶヵ。工。2゜ターンの作成であシ、グレーディン
グとは、標準のパターンから各サイズに応じたバリエー
ションのパターンを作成することである。このPG部6
04のデータは、マーキング部606に入力される。マ
ーキング部306では、入力されたデータに基づいて、
パターンを生地100上に歩留シよ〈配列する処理が行
なわれる。このマーキング部606のデータは、後段の
処理袋[400に入力される。処理装置400では、マ
ーキング部606から入力されるデータに基づいてレー
ザ光の走査が行なわれ、生地100の裁断加工が行なわ
れる。
次に、後段の処理袋+1400について説明する。
この処理装置400は、裁断制御部402を中心に構成
されておシ、裁断制御部402は、発振器操作盤404
、ヘッド駆動操作盤406及びサーマニュアルによる操
作によっても動作するようになっている。
ヘッド駆動操作盤406は、ヘッド駆動装置t412−
に接続されている。このヘッド駆動装置412には、第
1のミラー駆動部114、第2のミラー駆動部116及
び焦点調整部414が含まれている。
焦点調整部414は、第4図に示すレンズ124を、光
軸方向に移動せしめ、これによって、レーザ光RBの走
査時におけるY方向(第2図参照)の焦点ずれが調整さ
れるようになっている。なお、ヘッド駆動操作盤406
も裁断制御部402による指令の他、オペレータのマニ
ュアルによる操作によっても動作するようになっている
サーボコントローラ408は、へ・ンド駆動装置412
に接続されている。すなわち、ヘッド駆動装置412は
、ヘッド駆動操作盤406及びサー・102を駆動する
ためのものである。このコンベヤ駆動装置410、延反
装置104及びスクシンが加工の程度に応じてスラット
コンベヤ102上に送り出されるようになっている。
次に、上記実施例の全体的動作について説明する。
まず処理装置600から入力されるデータに基づき裁断
制御部402は、延反装置104及びコンベヤ駆動部#
410を動作させ、これによってスラットコンベヤ10
2上に原反ロール106から生地100が送シ出される
他方、裁断制御部402から発振器操作盤404に動作
指令が出力され、レーザ発振器128が発振動作を開始
し、レーザ光は、伝送体132.134を介してレーザ
ヘッド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を通過するとともに、ミラー1
26によって生地部114. 116にヨッテミ5 =
126’bX軸PX、PYを中心として揺動し、前段の
処理装置600によ請求められたパターン及びマーキン
グに従ってレーザ光RBが生地100上で走査される(
第2図参照)。また、焦点調整部414によってレンズ
124が、レーザ光RBの走査に対応しつつ光軸方向に
移動し、言亥レンズ124と生地100との光学的距離
が一定と々るように制価1される。これによって生地1
00Fi、焦点が合った状態においてすなわちレーザ光
RBのスポット径が最小の状態で裁断されることとなる
次に裁断加工の手順について第6図を参照しながら説明
する。第6図には、生地100上にマーキングされたパ
ターンPAないしPHが示されている。これらのパター
ンPAないしPHのマーキング部、前段の処理装置60
0のマーキング部606によって行なわれる。第6図に
示すパターンPAないしPHのマーキングは、生地10
0上に図示のような印が付されるということではなく、
マーキング部606内に仮想的に設定されるものセ)あ
シ、これを説明のために生地100上に表わ1 qたものにすき′ない。
、″゛第6図において、ストロークSAは、第2図にP
A、PBは完結するもののパターンP Ci P D 
Id:、 完結しない。従って、まず、マーキング部6
06はパターンPA、PBの裁断を後段の処理装置40
0に対して指令し、処理装#400はパターンPA。
PBの裁断を行う。これによって、パーツP1゜P2が
裁断される。
次に、残余のパターンのうち、最も先端に位置するもの
すなわちパターンPCの先端部分を基準としてストロー
クSBを想定する。具体的には、長さLAだけ生地10
0がスクラップ処理装置108の方向に送られる。この
状態では、ストロ一りSHの部分がスラットコンベヤ1
02のわん曲部102A上にセットされる。このストロ
ークSBの範囲内にあるパターンをみると、パターンP
C,PDは完結するもののパターンpgt PFI P
Gはいずれも完結しない。従って、マーキンク部長さL
 Bだけ生地100がスクラップ処理装置108の方向
に送られる。なお、長さLAとLBとけ必ずしも一致し
ない。LA、t、Bは、スト。
−り5APSB内で完結しないパターンの位置によって
定まるためである。
この場合において、裁断加工作業が第6図に示すパター
ンPAないしPHのみで終了するものとすると、ストロ
ークSCの範囲内では、残余のパターンP Et P 
Ft P G、P Hがいずれも完結し、完結しないパ
ターンは存在しない。従って、マーキング部306は、
パターンPE、 PF’、 PG、 PHの裁断を処理
装置400に対して指令し、処理装置400は、パター
ンPE、PF、PG、PHの裁断を行う。これによつで
パーツP5.P6.P7.P8 が裁断される。この後
は、残余のパターンは存在しないため、加工作業は終了
する。
以上説明したように1一定の裁断のストロークスラット
コンベヤ102のわん曲部102Aを縮少でき、ひいて
はスラットコンベヤ102全体を小型化できる。
用土の動作によシ生地100が裁断され、生地100は
、スラットコンベヤー02によってスクラップ処理装[
108の方向に送られる。このとき、裁断制御部402
の動作指令に基づいてスクラップ処理装置108が駆動
される。裁断された生地100A、100Bは、オペレ
ータによってスラットコンベヤ102上から収集はれ、
スクラップは、スクラップ処理装置108内に収容され
る。
なお、上記実施例では、第1及び第2のミラー駆動部1
14,116によってレーザ光RBを直交する座標軸X
、Y方向に走査することとしたが、レーザ光PBを平面
的ないし2次元的に走査できれば十分である。
また上記実施例では、生地100を座標軸Xの・・−!
忙対応するようにする。更に生地100を第1図:。
”−X I Z 4の移wJ削俳を何ンエワにする。
ない。このような性質を有しない場合には、スラットコ
ンベヤ102を第1図に示すように平担に構成すること
となる。更に、加工対象物が比較的小面積のものである
ときは、直接スラットコンベヤ102上に載せるように
する。
めるとともに、かかる動作を、一定のストローク内に含
まれる完結するパターンについてのみ行うようにしたの
で、高速で加工を行うことができ・るとともに、騒音あ
るいけ振動が低減され、更には構成例を示す説明図、第
5図は加工制御装置の一コンベヤ、112はレーザヘッ
ド、114,11<Sはミラー駆動部、118は集光手
段、120は凸面鏡、122は凹面幌、124はレンズ
、126はミラー、128はレーザ発振器、102Aは
わん曲部、200は加工制御装置、PlないしP8は出
願人 工業技術院長 川 1)裕 部手続補正書(自発
) 昭和47年 g月 ど日 特許庁長官 殿 1 事件の表示 特願昭59−32473号2 発明の
名称 レーザ加工装置 3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄並びに図面。
5 補正の内容 (1)明細書第7頁第9行目の「シンバル」を「ジンバ
ル」と補正する。
(2)明細書第9頁第14行目ないし第15行目の「オ
プティカルファイバ」を[プリズム嬶\7 ・い・ ミラーあるいはオプチカルファイバー」と補正する。
(3)図面の第2図を別紙補正図面のとおり補正する。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11支持台上に支持された被加工物に対し、レーザ光
    を2次元的に走査しつつ照射することによって被加工物
    を力n工するレーザ加工装置において、う集光手段と、
    レーザ光の反射を行う反射手段とはあらかじめ定められ
    たストローク内で完結するパーツに対するパターンをレ
    ーザ光が描くように前記揺動手段を制御することを特徴
    とするレーザ加工装置。 (2) 前記集光手段は、レーザ光の径を拡大するビー
    ム拡大手段を含む集光手段である特許請求の範囲第1項
    記載のレーザ加工装置。 (3)前記支持台は、前記第1又は第2の軸の中心に対
    する円弧を形成するわん曲部を含む支持台である特許請
    求の範囲第1項又は第2項記載のレーザ加工装置。
JP59032473A 1984-02-24 1984-02-24 レ−ザ加工装置 Granted JPS60177985A (ja)

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JPS60177985A true JPS60177985A (ja) 1985-09-11
JPH0243593B2 JPH0243593B2 (ja) 1990-09-28

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