JPH0128678B2 - - Google Patents

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
り、特にレーザビームの走査を行うことによつて
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１２のセ
ツトされた延反装置１４が配置されている。ま
た、裁断コンベヤ１０の右方には、裁断後のスク
ラツプを収容処理するスクラツプ処理装置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
ヤ１０上に送り出され、スクラツプは矢印Ｆ２の
如くスクラツプ処理装置１６に収容される。裁断
コンベア１０の略中央付近には、レーザヘツド２
０を走査するための駆動機構２２が配置されてい
る。この駆動機構２２は、第１の駆動体２４と、
第２の駆動体２６とによつて構成されている。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。す
なわち第２の駆動体２６は、第１の駆動体２４に
よつて矢印Ｆ３の方向に駆動される。この矢印Ｆ
３の方向は、生地１８の表面に想定される座標軸
Ｘに一致する。

第２の駆動体２６には、キヤリツジ２８が装着
されており、このキヤリツジ２８は、第２の駆動
体２６によつて図の矢印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。キヤリツジ２８に
は、レーザヘツド２０が固着されている。すなわ
ち、レーザヘツド２０は、第１の駆動体２４によ
つて座標軸Ｘの方向に走査され、第２の駆動体２
６によつて座標軸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３０が配置されており、前述した第２の駆動
体２６には、プリズムないしミラーからなる光学
手段３２が配置されている。また、レーザ発振器
３０には、導光手段３４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
過して光学手段３２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ツド２０に
達する。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Ｆ３の移動
方向に一致する。また、光路Ｌ２の方向は、レー
ザヘツド２０の移動方向すなわちキヤリツジ２８
の矢印Ｆ４の移動方向に一致する。従つて、レー
ザヘツド２０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
ヘツド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１０の動作とともに移
送され、レーザヘツド２０の部分を通過する。レ
ーザヘツド２０は駆動機構２２によつて走査移動
され、これに伴つてレーザ光が生地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り、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、レーザヘツド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つて走行させ
て、レーザ光を走査する動作を所定の加工パター
ンに基づいて制御しつつ行なうようにしたレーザ
加工装置によつて前記目的を達成するものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明にか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３
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のシヤツ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
御装置のブロツク図である。

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１
００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
あるいはスリツ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１０
１ｂと仕切１０１ｃとによつ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。１０
２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。１０３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。１０４は支柱で梁１０３を
上述の位置に支持するもの、１０５はカーソル
で、梁１０３に沿つ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１０３の一端
１０３Ａに設置されて、ワイヤなどによりカーソ
ル１０５を駆動するようになつている。Ｙはカー
ソル１０５の走行方向を示す。なお、カーソル駆
動装置はカーソル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
集光照射する加工ヘツドである。１０８はレーザ
発振器、１０９はオプチカルフアイバなどからな
る伝送体、１１０はプリズムミラーなどからなる
光学手段で、梁１０３の他端１０３Ｂ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１０
８から出力されたレーザ光は光学手段１１０によ
つて方向が変えられた後、梁１０３に沿つた空間
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１０３に沿
つた空間によつ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がセツトされている。この延反
装置１２０の出口にはスリツタ１２２が設けてあ
る。生地１００は繰り出しローラ１２３によつて
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ツタ１２２で切断される
ようになつている。

１３０は取り出しドラムで、加工された生地１
００を取り出すものである。取り出しドラム１３
０は、ドラム１０１の表面と同様の部材で構成さ
れた外筒１３０ａと、この外筒１３０ａの内部に
あつて円周の一部を図示の如く断面形状扇形に切
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１３０ｂを設けた固定仕
切体１３０ｃと、外筒１３０ａを回転駆動する取
り出しドラム駆動装置１３０ｄによつて構成され
ている。切欠部１３０ｂ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
たがつて、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。

１３１は取り出しコンベヤで、取り出しドラム
１３０によつ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１３１
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１３１ａと、コンベヤ駆
動ローラ１３１ｂと、固定仕切体１３０ｂと同じ
構造で切欠部１３１ｃを有する固定仕切体１３１
ｄと、取り出しコンベヤ駆動装置１３１ｅ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１０
１ｄを排気する第１の排気装置１４０が設けてあ
る。この第１の排気装置１４０は小室１０１ｄと
連接した排気ダクト１４０ａと排気ポンプ１４０
ｂによつて構成されている。第１の排気装置１４
０とドラム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のシヤ
ツタ１４１を設けてある。この第１のシヤツタ１
４１は生地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つてい
る。ドラム１０１の他端には第１のシヤツタ１４
１に対向する位置を開閉できる第２のシヤツタ１
４２を設けてある。１４３は第２のシヤツタ１４
２を開いたとき小室１０１ｄに給気する給気装置
で、給気ダクト１４３ａと給気ポンプ１４３ｂか
らなる。

ドラム１０１の他端の第２のシヤツタ１４２以
外の部分は第１の排気装置１４０で複数の小室１
０１ｄを排気するために遮蔽板１４４が設けてあ
る。

取り出しドラム１３０の一端にも内部を排気す
る第２の排気装置１４５が設けてある。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１３１の固
定仕切体１３１ｄ側も排気装置によつて排気でき
るようになつている。排気装置は第２の排気装置
１４５を共用することができる。

なお、取り出しドラム１３０の切欠部１３０ｂ
の位置は第３図に示す如く第１及び第２のシヤツ
タ１４１，１４２と対向する位置に設け、取り出
しコンベヤ１３１の切欠部１３１ｃの位置は第３
図に示す如く、切欠部１３０ｂよりずれた位置に
設ける。このように配置する理由は後述の動作説
明によつて明らかになる。

１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃなどは裁断され
た生地である。１３２はスクラツプ処理装置で加
工後の残余のスクラツプを収容するもの。なお、
１０２ａはドラム１０１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
１３１の側部であつてスクラツプ処理装置１３２
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、グレーデイング
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とによつて構成されている。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。

処理装置３００は、生産管理部３０２、パター
ンメーキング・グレーデイング部（以下単に
「PG部」と略称する）３０４及びマーキング部３
０６によつて構成されている。これらのうち生産
管理部３０２は、加工作業全体の生産数量、種類
など生産管理に必要なデータを基礎として加工処
理を指令する機能を有する。PG部３０４では、
生産管理部３０２から入力されるデータに基づい
て、パターンメーキング及びグレーデイングの作
業を行い、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、グレーデイングとは、
標準のパターンから各サイズに応じたバリエーシ
ヨ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３０６のデータは、後段の処理装置４００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
ーボコントローラ４０６、ドラム駆動操作盤４０
７、及びサーボコントローラ４０８に各々接続さ
れている。また、裁断制御部４０２は延反装置１
２０、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１３
１ｅ及び排気装置、スクラツプ処理装置１３２に
も各々接続されている。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、これによつてレーザ発振器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
ニユアルによる操作によつても動作するようにな
つている。

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
は、カーソル駆動操作盤４０５及びサーボコント
ローラ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、ドラム駆動装置１０２
は、ドラム駆動操作盤４０７及びサーボコントロ
ーラ４０８から入力されるデータに基づいて駆動
される。

上記のカーソル駆動装置１０６の駆動によるカ
ーソル１０５のＹ方向の走行とドラム駆動装置１
０２の駆動によるドラム１０１のΘ方向の揺動と
によつて、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つている。

ドラム駆動操作盤４０７は第１の排気装置１４
０及び給気装置１４３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のシヤツタ１４１，１４２の開
閉、１つの小室１０１ｄへの給気を行なうように
なつている。

なお、カーソル駆動操作盤４０５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、オペレータのマニユアルによる操作によつて
も動作するようになつている。

延反装置１２０、取り出しドラム駆動装置１３
０ｄ、第２の排気装置１４５、取り出しコンベヤ
駆動装置１３１ｅ、スクラツプ処理装置１３２は
裁断制御部４０２の指令に基づき、一定の対応を
もつて動作し、生地１００をドラム１０１へ送り
出し、加工された生地１００をドラム１０１から
取り出し、スクラツプ処理装置１３２の方へ搬送
するようになつている。

次に動作について説明する。

まず、処理装置３００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１２０を動
作させるとともにドラム駆動装置１０２及び第１
の排気装置１４０をドラム駆動操作盤４０７を介
して動作させて、これによつて原反ロール１２１
から所定の長さに切断された生地１００がドラム
１０１上に巻き付けられる。この時、第１のシヤ
ツタ１４１は開き、第２のシヤツタ１４２は閉じ
る。

他方、裁断制御部４０２から発振器操作盤４０
４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１０９、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４０６、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
ラム駆動装置１０２が駆動される。すなわち、ド
ラム１０１がΘ方向に揺動し、カーソル１０５が
Ｙ方向に走行し、前段の処理装置３００により求
められたパターン及びマーキングに従つてレーザ
光RB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
が完了する。次に、裁断制御部４０２の指令に基
づき、一定の対応をもつて、ドラム１０１、第１
及び第２のシヤツタ１４１，１４２、給気装置１
４３、取り出しドラム１３０、第２の排気装置１
４５、取り出しコンベヤ１３１、スクラツプ処理
装置１３２が動作し、加工を完了した生地１００
はスクラツプ処理装置１３２の方へ排出された
後、残余のスクラツプはスクラツプ処理装置１３
２内に収容される。

すなわち、生地１００は取り出しドラム１３０
によつて、取り出しコンベヤ１３１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１００の先端を第１及び第２
のシヤツタ１４１，１４２の位置迄持つて来た
後、第１のシヤツタ１４１を閉じ第２のシヤツタ
１４２を開いて、給気装置１４３によつて小室１
０１ｄへ給気する。これと同時に取り出しドラム
１３０を第２の排気装置１４５によつて排気しな
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
しドラムに吸引されて取り出しコンベヤ１３１側
へ移動する。この時、取り出しコンベヤ１３１側
も排気しているので、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１３１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
なつて生地１００全体が取り出しコンベヤ１３１
上に載せられ、スクラツプ処理装置１３２の方向
へ送られる。

裁断された生地１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ
などはオペレータ又は他の自動機械によつて取り
出しコンベヤ１３１上から収集され、スクラツプ
はスクラツプ処理装置１３２内に収容される。

なお、取り出しコンベヤ１３１の駆動は、取り
出しドラム駆動装置１３０ｄによつて取り出しド
ラム１３０と一緒に駆動することもできる。ま
た、取り出しコンベヤ１３１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
装置を、円筒の外側で被加工物に平行な直線にそ
つて走行させて、レーザ光を走査する動作を所定
の加工パ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。

【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３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
のシヤツ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ツク図
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、１０３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、１３１は
取り出しコンベヤ、１３２はスクラツプ処理装
置、１４０は第１の排気装置、１４１は第１のシ
ヤツタ、１４２は第２のシヤツタ、１４３は給気
装置、１４４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
一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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つて走行可能に設けられたカ
   ーソルと、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
   被加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
   に伝送する伝送装置と、レーザ光が前記被加工物
   上において所定のパターンを描くように前記円筒
   駆動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。