JPH0459999B2 - - Google Patents

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JPH0459999B2
JPH0459999B2 JP63073207A JP7320788A JPH0459999B2 JP H0459999 B2 JPH0459999 B2 JP H0459999B2 JP 63073207 A JP63073207 A JP 63073207A JP 7320788 A JP7320788 A JP 7320788A JP H0459999 B2 JPH0459999 B2 JP H0459999B2
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Japan
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laser
housing
laser head
cutting device
laser beam
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JP63073207A
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Nobuyuki Hanaoka
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HAI TEKUNO KK
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HAI TEKUNO KK
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、例えば織物、編物、不織布、フイル
ム等のシート状物を、レーザーを用いて切断する
レーザー切断装置に関するものである。
【従来技術とその問題点】
従来、注文服類の製造における布状物の切断に
おいては、作業者は布状物を切断台上に延反し、
その上に型紙を置いたり、切断図形を画いてその
周線に沿つて切断工具を進めることで切断してい
る。 この場合、布状物が移動しない様片手で布状物
を押え、他方の手で切断工具を操作して切断する
必要がある為、作業性が劣り、しかも高度の熟練
技術が要求されている。 最近になつて自動切断機が開発され、この高度
の技術を要する作業は、単純な機械操作のみによ
つて容易に能率よく遂行できるようになつた。 しかし、これらの自動切断機のカツターは、か
なりの幅を有する剪断刃が往復運動する従来の手
動式カツターと同形式である為、曲率半径の小さ
い部分では切断図形に沿つて正しく切断すること
ができず、刃が部分的に切断図形から外れてしま
う欠点は残されたままである。 従つて、切断図形を相互にぴつたり接近させる
ことができないので、切断図形相互間にかなりの
間隔を設ける必要があり、布状物の利用効率が悪
かつた。 さらに、切断図形の鋭角部では、一旦剪断刃を
布から抜け出し、次の切断方向に刃の向きを変
え、刃幅分だけ空送りした後、剪断刃を布に降し
て切断を再開する必要がある。従つて、能率が悪
いばかりでなく、刃の方向及び上げ下げの制御が
必要であるので、装置が高価になる。 そこで、上記欠点を解決する新しい切断方法と
して、レーザーを用いた切断方法が提案されるに
至つた。 この方法によれば、布状物との間に物理的接触
は不要で、従来方式のようにカツターの進行方向
に押圧力が発生しないので、布状物を保持する為
の力も小さくて済み、又、刃の研磨装置も不要で
ある。 さらに、合成繊維100%の布状物又は一部混紡
された布状物の切断に適用すると、切断部の合成
繊維が互いに融着し、ほつれが生じないという長
所がある。 このような観点から、今までに多くのレーザー
切断装置が提案されてきたが、実用化されるまで
に至つていない。 例えば、布状物を展開保持する金網からなるエ
ンドレスベルトと、該ベルトの上方に配設し、ベ
ルトの移動方向と直角方向に移動自在な光学装置
と、該光学装置に対向して設けたレーザーを投射
するレーザー装置と、切断図形に基いて前記エン
ドレスベルト及び光学装置の移動方向及び移動量
を制御する制御装置から構成された切断装置(特
公昭51−17757号公報)にあつては、レーザーの
照射によつて布状物を焼き切つた時に発生する悪
臭の除去が充分には出来ず、この為作業室の環境
が著しく低下してしまう欠点が解決れてない。 尚、エンドレスベルトの下方部には吸引手段に
接続された吸引箱が設けられているが、この吸引
箱は布状物をエンドレスベルトに保持する為のも
のであつて、レーザーの照射によつて発生し、布
状物の上方に浮遊している悪臭の吸引除去はあま
り出来ず、これでは悪臭除去の解決には至つてな
い。 そこで、載置手段の上部全面をハウジングで覆
い、上方からも吸引排出することを考えたが、こ
れではレーザーヘツドの移動につれて悪臭等の発
生位置が変化するので、吸引手段でこの悪臭を吸
引排出しようとしてもこの吸引位置が悪臭発生位
置より遠い場合には吸引が実質上行なえず、従つ
て周囲の隙間より悪臭がハウジングから漏れ出る
ことになり、そして、極めて大きな吸引ポンプで
吸引すれば悪臭の除去ができなくもないが、この
ような大きすぎる力で吸引すると載置手段上に載
つている布地がめくれてしまう欠点があり、又、
吸引力を大きくするとランニングコストも高くな
り、さらには載置手段上に載つている布地のトラ
ブル(例えば、布地のめくれ等)を直そうとして
も、ハウジングが全面にあるから直せない致命的
欠点があり、又、載置手段の寸法に応じてハウジ
ングの寸法も変えなければならない為それだけコ
スト高になる問題点がある。
【発明の開示】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたもの
であり、布地等がレーザーで焼き切られ、これに
よつて悪臭が発生しても、この悪臭で作業室の環
境が作業出来ない程悪化することがないようにし
たレーザー切断装置を提供することを目的とす
る。 又、本発明は、小型化が図れたレーザー切断装
置を提供することを目的とする。 上記本発明の目的は、所定の物を保持する保持
手段と、レーザー光発生手段と、このレーザー光
発生手段より案内されたレーザー光を前記保持手
段で保持した物に照射するレーザーヘツドと、こ
のレーザーヘツドをX−Y面におけるX方向及び
Y方向の各々に移動させるレーザーヘツド移動手
段と、前記レーザーヘツドをカバーし、かつ、X
方向において移動可能に構成されたハウジング
と、このハウジング内に接続された排気手段とを
備えたことを特徴とするレーザー切断装置によつ
て達成される。 又、所定の物を保持する保持手段と、レーザー
光発生手段と、このレーザー光発生手段より案内
されたレーザー光を前記保持手段で保持した物に
照射するレーザーヘツドと、このレーザーヘツド
をX−Y面におけるX方向及びY方向の各々に移
動させるレーザーヘツド移動手段と、前記レーザ
ーヘツドをカバーする移動可能に構成されたハウ
ジングと、このハウジング内に接続された排気手
段とを備えてなり、前記ハウジングは少なくとも
その一部が透明ないしは半透明な材料で構成され
たことを特徴とするレーザー切断装置によつて達
成される。 又、所定の物を保持する保持手段と、レーザー
光発生手段と、このレーザー光発生手段より案内
されたレーザー光を前記保持手段で保持した物に
照射するレーザーヘツドと、このレーザーヘツド
をX−Y面におけるX方向及びY方向の各々に移
動させるレーザーヘツド移動手段と、前記レーザ
ーヘツドをカバーする移動可能に構成されたハウ
ジングと、このハウジング内に接続された排気手
段とを備えてなり、前記排気手段は、孔を形成し
たパイプと、このパイプの孔形成面を覆う如く設
けたベルトと、このベルトを前記パイプの孔形成
面から離間させて収容し、かつ、パイプの孔形成
面に摺接して移動するその内部がハウジング内に
つながつた筺体部と、前記パイプに接続された吸
引手段とで構成されたことを特徴とするレーザー
切断装置によつて達成される。 又、上記のレーザー切断装置において、ハウジ
ングが、レーザーヘツドのX方向の移動に同期し
て移動できるよう構成されていることが望まし
い。 又、上記のレーザー切断装置において、保持手
段の下方部に吸引手段を設けておくことができ
る。 又、上記のレーザー切断装置において、保持手
段を載置手段とすることができる。 又、上記のレーザー切断装置において、保持手
段を、線材の架橋部材例えば略螺旋状コイル、略
矩形状リング等の部材を等価的に接続してなる載
置手段とすることができる。 又、上記のレーザー切断装置において、保持手
段がレーザー反射性の良い材料、例えばアルミニ
ウム又はアルミニウム合金で構成されていること
が望ましい。 又、レーザー光発生手段を本切断装置の枠内、
例えば保持手段の下部に設置し、所定のレーザー
光案内手段でレーザー光を保持手段で保持したも
のに案内するようにしておくと、地震等の振動が
作用しても、切断装置全体が同じように動くから
配置位置の相対精度に誤差が起きにくいものとな
る。
【実施例】
第1図〜第5図は本発明に係るレーザー切断装
置の1実施例を示すもので、第1図a,b,cは
全体の概略を示す斜視図、平面図及び側面図、第
2図a,b,c及び第3図a,bはこのレーザー
切断装置に採用されている保持手段を示す平面
図、側面図、正面図及び一部拡大平面図並びに一
部拡大側面図、第4図a,b,c,dは一部欠除
の概略平面図、側面図、正面図及び背面図、第5
図は排気手段の部分を示す一部斜視図である。 各図中、10は、レーザーによつて切断される
べき例えば布地が載置されることになる保持手段
(載置手段)である。 この載置手段10の構成をさらに詳述すると、
第2図a,b,c及び第3図a,bに示される通
りである。 すなわち、レーザー反射性が高いアルミニウム
合金製の螺旋状コイル11(1)の一端側は同じ素材
で構成された螺旋状コイル11(n)の他端側と
互いに喰い合うよう、かつ、螺旋状コイル11(1)
の他端側は同じ素材で構成された螺旋状コイル1
1(2)の一端側と互いに喰い合うよう、……、螺旋
状コイル11(k)の一端側は螺旋状コイル11
(k−1)の他端側と互いに喰い合うよう、かつ、
螺旋状コイル11(k)の他端側は螺旋状コイル
11(k+1)の一端側と互いに喰い合うように
配設され、そしてこの互いに重なり合う部分に接
続ピン12が挿入配設され、これによつて並列状
態の螺旋状コイル11(1),11(2),…11(n)
が相互に連結されて無限軌道の載置手段が構成さ
れている。 又、接続ピン12によつて接合された螺旋状コ
イル11(1)〜11(n)には、その何列かおきに
螺旋状コイルを貫通する基準軸13が挿入されて
いる。そして、この基準軸13の両端は、無限軌
道のループを構成するようにその側部に配設され
たチエーン14a,14bに取り付けられてい
る。 尚、この数列おきの螺旋状コイル11(1)〜11
(n)に貫通されている基準軸13によつて、螺
旋状コイルで構成される載置手段のY方向のたわ
みはより一層防止され、平面度の維持がより一層
高くなつている。 チエーン14a,14bは両端部に設けられた
スプロケツト15,16(16は図示せず)に懸
架されており、このスプロケツトが所定の駆動手
段(図示せず)で駆動されることによつてチエー
ン14a,14bは所定の走行径路を走行し、チ
エーン14a,14bの走行に伴なつて螺旋状コ
イル11(1)〜11(n)で構成された載置手段1
0も所定の走行径路を走行する。すなわち、螺旋
状コイル11(1)〜11(n)によつて構成される
載置手段10は、無限軌道ループの径路を走行す
る。 尚、螺旋状コイル11(k)と螺旋状コイル1
1(k−1)及び螺旋状コイル11(k+1)と
は、接続ピン12を介して接続され、あたかも切
れ目の無いベルトのようになつているので、螺旋
状コイルがスプロケツト位置に到達しても、これ
らの間には隙間は発生しない。 従つて、材料搬入ベルトコンベアや切断材の搬
出ベルトコンベアに接続して同期駆動する際で
も、材料が載置手段に挟み込まれてしまう不都合
がなくなる。 又、載置手段10の下には、載置手段の螺旋状
コイルの下端にその上端が接するよう梯子状に組
んだアルミニウム又はアルミニウム合金製のロー
ラ17が設置されている。尚、このローラー17
のZ方向(高さ方向)を調整できるよう、例えば
ボルト式の調整機構18が設けられている。 19はレーザーヘツドである。 このレーザーヘツド19は、装置本体の枠体内
に設置されたレーザー光発生装置(図示せず)よ
りのレーザー光を受けるレーザー光案内手段の最
終段に設置されたレンズ20等で構成されてい
る。そして、レーザー光の焦点を載置手段10上
に載置された布地面上に結ばせるようになつてい
る。 又、このレーザーヘツド19は、材料載置手段
10の載置面に平行なX−Y面内において、所定
の駆動制御手段によりY方向に自在に移動できる
よう構成されている。尚、このレーザーヘツド1
9は、後述のハウジング内に取り付けられてお
り、このハウジング自体はX方向に移動出来るよ
う構成されているから、X方向にも自在に移動で
きるようになつている。 21は、Y方向に沿つて移動するレーザーヘツ
ド19をカバーする如く設けられたハウジングで
ある。 尚、このハウジング21の上方には透明部ない
しは半透明部が設けられ、その下方は解放されて
いる。 すなわち、レーザー切断装置を利用した切断加
工に際し、被切断材料に対して切断図形の原点合
せを直接目視して行なうことは非常に危険である
ので、本切断装置にはテレビカメラを設置し、こ
れによつて切断図形の原点合せを行なうようにし
たので、その採光の為に透明部ないしは半透明部
が設けられている。 又、このハウジング21にはパイプ22が取付
けられる吸気口(図示せず)が設けられている。 すなわち、レーザー光による布地等の切断では
煙や悪臭等が発生するので、これをハウジング2
1内に充満するに止め、吸気口に取り付けられた
パイプ22を介してハウジング21内からこれを
排出し、作業環境に漏れ出にくくするべく排気手
段が設けられている。 そして、パイプ22の基端は、ハウジング21
の移動と共に同方向に移動する可動式ダクト接続
装置23に取り付けられている。 可動式ダクト接続装置23は、X方向の案内用
レールに平行に設けた排気用ダクト24に接触す
る如く設けられている。 この排気用ダクト24は上面に多数の孔25を
設けた四角状パイプからなり、可動式ダクト接続
装置23はこの孔25に覆い被さるように設置さ
れている。 この多数の孔25はベルト26でカバーされて
いるが、可動式ダクト接続装置23の部分ではベ
ルト26による孔25に対する閉鎖が解除される
ようになつており、移動するハウジング21に同
期した吸引を可能としている。 すなわち、レーザー切断によつてハウジング2
1内に発生した煙や悪臭は、ハウジング21内の
吸気口に取り付けられたパイプ22、可動式ダク
ト接続装置23、排気用ダクト24等を介して、
外部に設置された吸引手段による脱臭装置に至る
よう構成されている。 27は布地等が載置される載置手段10の下部
に設けられた上方が解放された室であり、この室
27はX方向において幾つかの室27(1)〜27
(m)の小室に仕切られている。 そして、これら各小室には各々吸引式の排気手
段(図示せず)が設けられている。 尚、これら吸引式の排気手段は全てが同時に作
動するものではなく、X方向に移動するハウジン
グ21が存在している位置下での室、例えば小室
27(k)とその前後小室27(k−1),27
(k+1)のみが吸引排気されるようにハウジン
グ21のX方向の動きによつて制御される所定の
制御機構によつて所定の小室27のみが吸引排気
されるように構成されている。 尚、同時に作動する小室27のX方向における
室幅は前記ハウジング21のX方向における幅よ
り大きくなるよう構成されている。 28は、ハウジング21の開口部29にその両
端が固定され、そして所定位置に取り付けられた
スプロケツト30に懸架されたベルトである。 そして、スプロケツト30が所定のモーターに
よつて駆動されると、このベルト28も走行し、
これによつてハウジング21はX方向に移動可能
となるものである。 尚、装置本体内に設置されたレーザー光発生装
置からのレーザー光は、このベルト28に挟まれ
た位置の第1の反射鏡(図示せず)によつて案内
され、そしてこの第1の反射鏡で反射されたレー
ザー光はハウジング21に取付けられた第2の反
射鏡31によつて開口部29を介してハウジング
21内に導かれ、そしてハウジング21内の反射
鏡32によつてハウジング21の長手方向(Y方
向)に光路変更を受け、そしてレーザーヘツド1
9の頭部に取り付けられた反射鏡で光路変更さ
れ、レンズ20によつて載置手段10上の布地に
焦点が結ばれるよう構成されている。 上記のように構成されたレーザー切断装置によ
つて布地等を所定の形状に切断する場合を説明す
ると、次の通りである。 まず、延反領域の載置手段上に置かれ、そして
所定の駆動手段によつて載置手段が走行してレー
ザーヘツド19の移動領域内に布地(尚、布地が
空気を遮断する素材で構成されていない場合に
は、この布地面上に空気遮断性のシート、例えば
プラスチツクフイルムを載せておく)が移送され
てくると、このことが検出手段で検出され、そし
て所定の切断図形にしたがつた制御信号によつて
レーザーヘツド19がX方向及びY方向に走行す
る。 このレーザーヘツド19の走行につれてレーザ
ー光発生手段からレーザー光が供給制御されてい
るので、載置手段10上に吸引式の排気手段で吸
引固定された布地にレンズ20でその焦点が結ば
れたレーザー光によつて、布地は所定パターンに
沿つて焼き切られる。 尚、この載置手段10上に載せられた布地に凹
凸は実質上起きてなく、所定位置において焦点を
セツトされたレーザー光は、レーザーヘツド19
の走行があつてもその焦点が狂うことはないもの
であり、所定パターンの切断をスムーズ、かつ、
良好に行なえたものである。 すなわち、この載置手段10は、特公昭51−
17757号公報で提案されたような金網によつて構
成したものでなく、螺旋状コイルを多数並列配置
して構成したものであるから、特公昭51−40677
号公報で提案されたハニカムの如くの表面を呈し
ていて、布地が載せられる面に凹凸が実質上な
く、レーザー光の焦点が狂つてしまうといつた欠
点は起きなかつたのである。 レーザー光の照射によつて焼き切られる布地か
らは煙や悪臭が発生するが、これらはハウジング
21内に溜つても、パイプ22、可動式ダクト接
続装置23及び排気用ダクト24等を介して、こ
れに接続されている吸引式の排気手段、並びに載
置手段10の下部に設けられた小室に接続された
吸引式の排気手段によつて外部に排気され、レー
ザー切断装置が配置されている作業室が悪臭に汚
染されることはほとんどなく、作業環境を低下さ
せることがないようになつている。 尚、小室27(1)〜27(m)に接続して設けら
れた吸引式の排気手段のみでは、レーザー光の照
射によつて焼き切られた際に発生する悪臭等を充
分には除去できず、作業室の環境汚染防止を充分
には図ることはできない。 すなわち、小室27(1)〜27(m)に接続して
設けられた吸引式の排気手段は、載置手段10上
に載せられた布地を載置手段10に吸引固定する
機能を有し、又、レーザー光の照射によつて切断
された瞬間の煙や悪臭等を排気するには有効なも
のの、布地上方に浮遊した悪臭や煙までも充分に
吸引できなかつたからである。 そして、これら布地上方に浮遊した悪臭等を、
その下方に配設された小室27(1)〜27(m)に
接続した吸引式の排気手段のみで吸引しようとす
ると、この排気手段による吸引力を著しく大きな
ものとせざるを得ない。しかしながら、このよう
に極めて大きな吸引力のもので実施すると、布地
に対する吸引力も過大なものとなり、これでは布
地面に凹凸が発生する傾向にあり、照射されるレ
ーザーの焦点が布地面より狂うこともあつて、布
地を良好に切断できなくなる欠点がある。 レーザーヘツド19の走行によつて載置手段1
0上に載せられた布地の切断が終了すると、停止
状態にあつた載置手段10が走行し、すなわちモ
ーターが作動してチエーン14a,14bが回動
走行し始めるので、これによつて載置手段10も
走行し始め、所定形状に切断された布地は第1図
中矢印方向に送り出される。 この送出に際して、すなわち布地先端が螺旋状
コイル上のそれまでの水平ラインからスプロケツ
ト近傍の円弧状ライン(載置手段10の端)まで
送り出されてきても、螺旋状コイルは互いに喰い
込むかの如く連結していて、螺旋状コイル列間に
隙間がないから、特公昭51−40677号公報の場合
のような載置手段10に布地を挟み込みの欠点は
起きず、常に良好に次工程に送出できるようにな
る。 そして、この次工程への送出をスムーズに行な
えることから、載置手段10のX方向の長さをそ
れ程必要とせず、すなわち載置手段10のX方向
の長さは、特公昭51−40677号公報提案の場合の
ような長い取り出し領域がなくてもすみ、それだ
け小型化が可能になつたのである。
【効果】
本発明によれば、除臭の為に保持手段の上面全
面にわたつてハウジングを設けなくてすみ、従つ
て保持手段で保持した例えば布状物にめくれ等が
起きていてもこれを容易に直すことが出来、又、
ハウジングの内容積を小さく出来るので除臭の為
の排気手段の出力が小さくても除臭効果が高く、
作業室の環境向上に大きな特長を発揮するといつ
たようにレーザー切断法固有の欠点を大幅に解決
でき、しかもこの解決手段は作業能率を低下させ
るようなものでないから実用化に適しており、そ
してハウジングが小型のものですむから、装置を
大型化させることもない等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図は本発明に係るレーザー切断装
置の1実施例を示すもので、第1図a,b,cは
全体の概略を示す斜視図、平面図及び側面図、第
2図a,b,c及び第3図a,bはこのレーザー
切断装置に採用されている保持手段を示す平面
図、側面図、正面図及び一部拡大平面図並びに一
部拡大側面図、第4図a,b,c,dは一部欠除
の概略平面図、側面図、正面図及び背面図、第5
図は排気手段の部分を示す一部斜視図であり、第
6図a,b及び第7図a,bは保持手段の他の例
を示す側面図及び平面図である。 10……載置手段、11(1),11(2),11
(n)……螺旋状コイル、12……接続ピン、1
3……基準軸、14a,14b……チエーン、1
5……スプロケツト、17……ローラー、19…
…レーザーヘツド、20……レンズ、21……ハ
ウジング、22……パイプ、23……可動式ダク
ト接続装置、24……排気用ダクト、25……
孔、26……ベルト、27……室、28……ベル
ト、29……開口部、30……スプロケツト、3
1,32……反射鏡。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定の物を保持する保持手段と、レーザー光
    発生手段と、このレーザー光発生手段より案内さ
    れたレーザー光を前記保持手段で保持した物に照
    射するレーザーヘツドと、このレーザーヘツドを
    X−Y面におけるX方向及びY方向の各々に移動
    させるレーザーヘツド移動手段と、前記レーザー
    ヘツドをカバーし、かつ、X方向において移動可
    能に構成されたハウジングと、このハウジング内
    に接続された排気手段とを備えたことを特徴とす
    るレーザー切断装置。 2 所定の物を保持する保持手段と、レーザー光
    発生手段と、このレーザー光発生手段より案内さ
    れたレーザー光を前記保持手段で保持した物に照
    射するレーザーヘツドと、このレーザーヘツドを
    X−Y面におけるX方向及びY方向の各々に移動
    させるレーザーヘツド移動手段と、前記レーザー
    ヘツドをカバーする移動可能に構成されたハウジ
    ングと、このハウジング内に接続された排気手段
    とを備えてなり、前記ハウジングは少なくともそ
    の一部が透明ないしは半透明な材料で構成された
    ことを特徴とするレーザー切断装置。 3 所定の物を保持する保持手段と、レーザー光
    発生手段と、このレーザー光発生手段より案内さ
    れたレーザー光を前記保持手段で保持した物に照
    射するレーザーヘツドと、このレーザーヘツドを
    X−Y面におけるX方向及びY方向の各々に移動
    させるレーザーヘツド移動手段と、前記レーザー
    ヘツドをカバーする移動可能に構成されたハウジ
    ングと、このハウジング内に接続された排気手段
    とを備えてなり、前記排気手段は、孔を形成した
    パイプと、このパイプの孔形成面を覆う如く設け
    たベルトと、このベルトを前記パイプの孔形成面
    から離間させて収容し、かつ、パイプの孔形成面
    に摺接して移動するその内部がハウジング内につ
    ながつた筺体部と、前記パイプに接続された吸引
    手段とで構成されたことを特徴とするレーザー切
    断装置。 4 ハウジングの長さがレーザーヘツドのY方向
    の移動をカバー出来る長さを有することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項〜第3項記載のレーザ
    ー切断装置。 5 保持手段の下方部に吸引手段が設けられたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項記
    載のレーザー切断装置。 6 保持手段が載置手段であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項〜第3項記載のレーザー切
    断装置。 7 保持手段が等価的に接続した線材の架橋部材
    からなる載置手段であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項〜第3項記載のレーザー切断装
    置。 8 保持手段がレーザー反射性の良い材料で構成
    されてなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項〜第3項記載のレーザー切断装置。
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