JPS60206592A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

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Ｋかかるものであり、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に関するものである
。

〔従来技術〕

第１図には、従来のレーザ加工装置の一例が示されてい
る。この図において、裁断コンベヤ１０の左方には、生
地を巻回した原反ロール１２０セツトされた延反装置１
４が配置されている。また、裁断フンベヤ１０の右方に
は、裁断後のスクラップ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
１０上に送り出され、スクラップは矢印Ｆ２の如くス１
手１ラップ処理装置１６に収容される。裁断コンベト７
１１０の略中央付近には、レーザヘッド２０を走壕する
ための駆動機構２２が配置されている。この駆動機構２
２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の両側部に設けられており、これに対して第２の
駆動体２６が矢印Ｆ３方向に移動可能に架設されている
。ずなわち第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Ｆ３の方向
１は、生地１８の表面に想定される座標軸Ｘに一致する
。

第２の原動体２６には、キャリッジ２８が装着されてお
り、このキャリッジ２８は、第２の駆動体２６によって
図の矢印Ｆ４の方向に駆動される。

この矢印Ｆ４の方向は、生地１８の表面に想定される座
標軸Ｙに一致する。キャリッジ２８には、レーザヘッド
２０が固着されている。すなわち、レーザヘッド２０は
、第１０叩動体２４によって座標軸Ｘの方向に走査され
、第２の駆動体２６によって座標軸Ｙの方向に走査され
る。

−更に、裁断コンベヤ１０の近辺には、レーザ発振器６
０が配置されており、前述した第２の駆動’１ａ２６に
は、プリズムないしミラーからなる光学１４段６２が配
置されている。また、レーザ発振器斗ＯＫは、導光手段
６４が設けられている。この導光手段３４から出たレー
ザ光は、光路Ｌ１を通゛過ニジて光学手段３２に入射し
、ここで光路が変更１淳する。光路Ｌ１の方向は、光学
手段３２の移動方向すなわち第２の駆動体２６の矢印Ｆ
６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２
０がどのように移動しても、レーザ発振器３０から出力
されるレーザ光は良好にレーザヘッド２０に達すること
ができる。

次に、上記従来例の動作について説明すると、生地１８
は、裁断コンベヤー０の動作とともに移送され、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
れることとなる。

しかしながら、以上のような従来のレーザ加ニジ 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り、配゛−スペ―ス
も十分とる必要が生ずる。このため、−−ザ加工装置特
に裁断コンベア１０の長さが大関なる。また、駆動機構
２２の動作に伴う騒音あ−ｏル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、裁断バ；ターン
と一致するため、高速で裁断加工を行うこ〜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、高速で加
工を行なうことができるとともに、騒音あるいは振動を
低減し得るレーザ加工装置を提供することをその目的と
し、被加工物を外周上に巻付けた円筒を軸の回りに揺動
させるとともに、被加工物にレーザ光を照射する集光装
置を、円筒の外側で被加工物に・平行な直線にそって走
行させて、レーザ光を走査する動作を所定の加エバター
ンに基づいて制御しつつ行なうようにしたレーザ加工装
置によって前記目的を達成するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明にがかるレーザ加工装置を第２図乃至第６
図に示す実施例に基づいて詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す斜視図、第３Ｍ、は第
２図に示す装置の簡略化した正面図、第４：Ｍｌ・ま本
発明の一実施例における円筒、第１の排気：ｍ＠、第１
及び第２のシャッタなどの配置を示す蕾明図、第５図は
本発明の一実施例における取り、出しドラムと第２の排
気装置などの配置を示す説明図、第６図は本発明の一実
施例における加工制御部装置のブロック図である。

第２図乃至第５図において、１０１は円筒（以下ドラム
と略称する）で、被加工物である生地１００が巻付けら
れるものである。ドラム１０１は表面１０１ａがハニカ
ムパネルまたは多数の小穴あるいはスリットをあけた板
材などのように通気性を有する部材で構成され、かつ内
面は円筒１０１ｂと仕切１０１Ｃとによって円周方向に
連続した複数個の小室１０１ｄに分けられている。

１０２はドラム駆動装置で、ドラム１０１を軸の回りに
揺動駆動または同一方向に回転駆動するもの、矢印θは
揺動の方向を示している。１０６は梁で、ドラム１０１
の外側にドラム１０１の軸に平行に設置されている。１
０４は支柱で梁１０６を上述の位置に支持するもの、１
０５はカーソルで、梁１０６に沿って走行可能に設けら
れている。

１０６はカーソル駆動装置で梁１０６の一端１０３Ａに
設置されて、ワイヤなどによりカーソル１０　：、５’
＋１１駆動す名ようになっている。Ｙはカーソル１０５
ｊ、：ｇｌ走行方向を示す。なお、カーソル駆動装置は
力Ｎ１ツル１０５に内蔵させることもできる。

１０７は集光装置で、生地１００にレーザ光を！制光照
射する加工ヘッドである。１０８はレーザ発振器、１０
９はオプチカルファイバなどがらな・・°る伝送体、１
１０はプリズムミラーなどからなる光学手段で、梁１０
６の他端１０６Ｂに固定されており、伝送体１０９はレ
ーザ発振器１０８と光学手段１１０との間に張られてい
る。発振器１０８から出力されたレーザ光は光学手段１
１０によって方向が変えられた後、梁１０３に沿った空
間を伝送して集光装置１０７に入射する。つまり、伝送
体１０９、光学手段１１０及び梁１０６に沿った空間に
よってレーザ光の伝送装置が構成される。

１２０は延反装置で、生地１００が巻回された原反ロー
ル１２１がセットされている。この延反装置１２０の出
口にはスリッタ１２２が設けである。生地１００は繰り
出しローラ１２６によってドラム１０１上へ繰り出され
た後ドラム１０１の円周より短い長さにスリッタ１２２
で切断されるようになっている。

１３０は取り出しドラムで、加工された生地４．００を
取り出すものである。取り出しドラム□Ｍ１７１ｏは、
ドラム１０１の表面と同様の部材で構′肩された外筒１
６０ａと、この外筒１６０ａの内情にあって円周の一部
を図示の如く断面形状扇形・；輸切欠いたもの。つまり
、例えば丸棒の一部を軸方向に扇形に切欠いた切欠部１
６０ｂを設けた同座仕切体１ろＯｃと、外筒１６０ａを
回転駆動する取り出しドラム駆動装置１５０ｄによって
構成されている。切欠部１６０ｂは取り出しドラムの内
部を排気して真空状態にするためのものである。

したがって、切欠部１３０ｂの排気装置と接続する側と
反対側は端部が閉じられている。

１６１は取り出しコンベヤで、取り出しドラム１６０に
よって取り出された生地１００を搬送するコンベヤであ
る。この取り出しコンベヤ１６１は、ハニカムパネルな
どの通気性を有する部材で構成されたコンベヤ本体１６
１ａと、コンベヤ駆動ローラ１６１ｂと、固定仕切体１
６０ｂ、と同じ構造で切欠部１６１Ｃを有する固定仕切
体１３１ｄと、取り出しコンベヤ駆動装置！１．５１ｅ
とから構成されている。

ドラム１０１の一端には前記複数個の小室１０１ｄを排
気する第１の排気装置１４０が設けである。

この第１の排気装置１４０は小室１０１ｄと連接項、た
排気タリ）１４０ａと排気ポンプ１４０ｂに」４つて構
成されている。第１の排気装置１４０と書ラム１０１と
の間には常に１つ以上の小室１０１ｄを覆うことができ
る大きさの第１のシャッタパイ４１を設けである。この
第１のシャッタ１４１叫生地１００のドラム１０１への
巻付又は取り出し動作に対応して開閉できるようになっ
ている。

ドタム１０１の他端には第１のシャッタ１４１に対向す
る位置を開閉できる第２のシャッタ１４２−１般けであ
る。１４３は第２のシャッタ１４２を開いたとき小ｉ１
０１　ｄに給気する給気装置で、給気ダク）１４３ａと
給気ポンプ１４ろｂからなる。

ドラム１０１の他端の第２のシャッタ１４２以外の部分
は第１の排気装置１４０で複数の小室１０１ｄを排気す
るために遮蔽板１４４が設けである。

取り出しドラム１６０の一端にも内部を排気する第２の
排気装置１４５が設けである。１４５ａは排気ダクト、
１４５ｂは排気ポンプである。また、図示しないが、取
り出しコンベヤ１６１の固定仕切体１３１ｄ側も排気装
置によって排気できるようになっている。排気装置は第
２の排気装置１４５を共用することができる。

旨１βｌなお、取り出しドラム１３０の切欠部１５０ｂ
ｊ壇位置は第６図に示す如く第１及び第２のシャツ’ｐ
！１４１，１４２と対向する位置に設け、取り出“１１
月コンベヤ１３１の切欠部１３１ｃの位置は第３１に示
す如く、切欠部１＋Ｏｂよりずれた位置に豪ける。この
ように配置する理由は後述の動作説、４Ｊ□によって明
らかになる。

１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃなどは裁断された：生地
である。１３２はスクラップ処理装置で加吹後の残余の
スクラップを収容するもの。なお、１０２ａはドラム１
０１の軸受、１３０ｅは取り出しドラムの軸受である。

次に、第２図に示すように、取り出しコンベヤ１６１の
側部であってスクラップ処理装置１６２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６
図に示されている。

この第６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、グレーディングあるいはマーキ
ングの処理を行う前段の処理装置３００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
データ大刀手段２０２が接続されている。

処理装置３００は、生産管理部３０２、パターンメーキ
ング・グレーディング部（以下単に「ＰＧ部」と略称す
る）６０４及びマーキング部３０６偽よって構成されて
いる。これらのうち生産管理ｊｉ１１．ｌ＋　０２は、
加工作業全体の生産数量、種類などニア主陣管理に必要
なデータを基礎として加工処理を′曾令する機能を有す
る。ＰＧ部３０４では、生産二部連部３０２から入力さ
れるデータに基づいて、バター／メーキング及びグレー
ディングの作業を１１行い、具体的なパターンに関する
データを算定する。パターンメーキングとは、具体的な
加工のパターンの作成であり、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３０４のデー
タは、マーキング部３０６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上に歩留りよく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、後段の処理装置４
００に入力される。処理装置４００では、マーキング部
３０６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、後段の処理装置４００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
れており、裁断制御部４０２は、発振器操作盤４０４、
カーソル駆動操作盤４０５、サーボ、“介トローラ４０
６、ドラム駆動操作盤４０７、；及ｊ’、ｔＪ、サーボ
コントローラ４０８に各々接続されてｉ＃ｔ０また、裁
断制御部４０２は延反装置１２０、取り出しドラム駆動
装置１３０ｄ、第２の排気装装置］４５、取り出しコン
ベヤ駆動装置１６１ｅ及び゛排気装置、スクラップ処理
装置１６２にも各々１蹄・続されている。これらのうち
、発振器操作盤４０４は、レーザ発振器１０８に接続さ
れており、これによってレーザ発振器１０８のレーザ発
振動作が制御される。発振器操作盤４０４は裁断制御部
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。

カーソル駆動操作盤４０５は、カーソル駆動装置１０６
に接続されている。また、サーボコントローラ４０６は
、カーソル駆動装置１０６に接続されている。すなわち
、カーソル駆動装置１０６ハ、カーソル駆動操作盤４０
５及びサーボコントルーラ４０６から入力されるデータ
に基づいて駆動され、ドラム駆動操作盤４０７は、ドラ
ム駆動装置１０２に接続されている。また、サーボコン
トローラ４０８は、ドラム駆動装置１０２に接続されて
いる。すなわち、ドラム駆動装！１０．２は、ドラム駆
動操作盤４０７及びサーボコントローラ］０８から入力
されるデータに基づいて駆動され欄。

上記のカーソル駆動装置１ｏ６の駆動によるカーソル１
０５のＹ方向の走行とドラム駆動装置’！　０２の駆動
によるドラム１０１のθ方向の揺動、とによって、生地
１００に対するレーザ光ＲＢの走査が行なわれるように
なっている。

ドラム駆動操作盤４０７は第１の排気装置１４０及び給
気装置１４６にも接続されており、生地１００をドラム
１０１に巻付けるための複数の小室１０１ｄの排気及び
加工された生地を取り出す際の第１及び第２のシャッタ
１４１，１４２の開閉、１つの小室１０１ｄへの給気を
行なうようになっている。

なお、カーソル駆動操作盤４’０５及びドラム駆動操作
盤４０７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。

延反装置１２０、取り出しドラム駆動装置１３０ｄ・第
２の排気装置１４５・取り出しコンベヤ駆動装置１３１
ｅ、スクラップ処理袋Ｍ１３２は裁断制御部４０２の指
令に基づき、一定の対応をもって動作し、生地１００を
ドラム１０１へ送り出−・・加工された生地１００をド
ラム１０１がら取ＶＭ；！Ｉｆ＝＋　Ｌ　、スクラップ
処理袋Ｎ１３２の方へ搬送す）蝙ｌうになっている。

°そに動作について説明する。

まず、処理袋ｆｔ３００がら入力されるデータに箒づき
、裁断制御部４０’２は延反装置１２０を動作させると
ともにドラム駆動装［１０２及び第１ｐＨ排気装置１４
０をドラム駆動操作盤４０７を介して動作させて、これ
によって原反ロール１２１から所定の長さに切断された
生地１ｏ〔１がドラム１０１上に巻き付けられる。この
時、第１のシャッタ１４１は開き、第２のシャッタ１４
２は閉じる。

他方、裁断制御部４０２がら発振器操作盤４０４に動作
指令が出力され、レーザ発振器１０８が発振動作を開始
し、レーザ光は伝送体１ｏ９、光学手段１１０を介して
集光装置１０７に達する。そして、生地１００上に焦点
が合うように照射される。

次に、裁断制御部４０２からカーソル駆動操作盤４０５
、サーボコントローラ４ｏ６、ドラム駆動操作盤４０７
、サーボコントローラ４０８に各種作指令が出され、カ
ーソル駆動装置１０６とド５　Ａ　ｊｉＩｉ　ｉやい、
。２カ、３□より、。オヶゎあ１、　′、渭ム１０１が
θ方向に揺動し、カーソル１０５が習方向に産性し、前
段の処理装置３．００により１参られたパターン及びマ
ーキングに従ってレーザＪＲＢが生地１００上で走査さ
れる・。

以上の動作により生地１００が裁断され、加工刈１声了
する。次に、裁断制御部４０２の指令に基、づ１１き、
一定の対応をもって、ドラム１０１、第１、浸１び第２
のシャッタ１４１，１４２、給気装置１４３、取り出し
ドラム１６０、第２の排気装置１４５、取り出しコンベ
ヤ１６１、スクラップ処理装置１３２が動作し、加工を
完了した生地１００はスクラップ処理装置１３２の方へ
排出された後、残余のスクラップはスクラップ処理装置
１３２内に収容される。

すなわち、生地１００は取り出しドラム１３０によって
、取り出しコンベア１６１上に載せられる。これは、ド
ラム１０１の揺動を止め、時計方向に回転して、生地１
００の先端を第１及び第２のシャッタ１４１，１４２の
位置迄持って来た後、第１のシャッタ１４１を閉じ第２
のシャッタ１４２を開いて、給気装置１４ろによって小
室１０１ｄへ給気する。これと同時に取り出しドラム１
３０を第２の排気装置１４５によって排気しながら、外
筒１３０ａをドラム１０１の回転と同期させて回転させ
ると、生地１００の先端は取り出しドラ直ｌに吸引され
て取り出しコンベヤ１３１側へ移動−′ｆする。この時
、取り出しコンベヤ１３１側も排気：ｌ　１％ｌている
ので、生地１００の先端が切欠部１３０ｂの位置から外
れると、今度は取り出しコンベヤ１：ｉ（３１に吸引さ
れ、取り出しドラム１３０と同期した取り出しコンベヤ
１３１の移動にともなって゛進地１０［］全体が取り出
しコンベヤ１３１上に載せられ、スクラップ処理装置１
６２の方向へ送られる。

裁ＷＲサレタ生地１００Ａ、１００Ｂ、１０００などは
オペレータ又は他の自動機械によって取り出しコンベヤ
１３１上から収集され、スクラップはスクラップ処理装
置１３２内に収容される。

なお、取り出しコンベヤ１ろ１の駆動は、取り出しドラ
ム駆動装置１３０ｄによって取り出しドラム１６０と一
緒に駆動することもできる。また、取り出しコンベヤ１
６１を省略して、取り出しドラム１３０の下に加工ずみ
の生地の受部を置いておき、この受部の中に生地を収容
することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、被加工物を外周
上に巻付けた円筒を軸の回りに揺動させるとともに、被
加工物にレーザ光を照射する集光；買１置を、円筒の外
側で被加工物に平行な直線にそや１て走行させて、レー
ザ光を走査する動作を所定ｆｉｌ加エバターンに基づい
て制御しつつ行なうようにしたので、高速で加工を行な
うことができるとと、もに、騒音あるいは振動が低減さ
れるという効果がある。

・４、図面の簡単な説明 第１図は従来のレーザ加工装置の一例を示す斜視図、第
２図は本発明にかかるレーザ加工装置の一実施例を示す
斜視図、第６図は第２図に示す装置の簡略化した正面図
、第４図は本発明の一実施例における円筒、第１の排気
装置、第１及び第２のシャッタなどの配置を示す説明図
、第５図は本発明の一実施例における取り出しドラムと
第２の排気装置などの配置を示す説明図、第６図は本発
明の一実施例における加工制御装置のブロック図である
。

図中、１００は生地、１０１は円筒（ドラム）、１０２
はドラム駆動装置、１０６は梁、１０４は支柱、１０５
はカーソル、１０６はカーソル駆動装置、１０７は集光
装置、１０８はレーザ発振器、１０９は伝送体、１１０
は光学手段、１２０は延反装置、１３０は取り出しドラ
ム、１ジ１は取り出しコンベヤ、１３２はスクラップ処
理装置、１’ｉ’ｊ！’［４０は第１の排気装置、１４
１は第１のシャツ、！１．１４２は第２のシャッタ、１
４６は給気装置、■％’４４は遮蔽板、１４５は第２の
排気装置、２００は加工制御装置である。

なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 柔軟素材からなる被加工物を外周上に巻き付ける円筒と
   、この円筒を軸の回りに揺動駆動させる円筒駆動装置と
   、前記円筒の外側で前記円筒の軸に平行な直線に沿って
   走行可能に設けられたカーが（ルと、このカーソルを駆
   動するカーソル駆動装置と、前記カーソルに設けられレ
   ーザ光を前記被烟工物上に照射する集光装置と、レーザ
   光を発振する発振器と、レーザ光を発振器から集光装置
   に１率送する伝送装置と、レーザ光が前記被加工物上゛
   「・りおいて所定のパターンを描くように前記円筒部゛
   勧装置と前記カーソル駆動装置とを制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。