JPH066237B2 - レ−ザ裁断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ光線と裁断すべき材料との相対的な移
動運動により材料を裁断するためのレーザ裁断装置に関
し、特に上記裁断すべき材料を支持するための構成に係
る。

従来技術 従来、レーザ光線を利用した裁断装置として、ハニカム
コンベア上に被裁断材料を載せるものが特公昭５１−４
０６７７号に、また裁断台に網状の布裁断部材の配置し
たものが特開昭４９−８５６９２号にそれぞれ開示され
ている。

これらの従来技術では材料支持手段は、その支持部分で
のレーザ光線の反射を極力抑えるため、材料の支持面積
を小さくした支え刃を有するハニカム構造体、またはそ
れに類似した構造体となっている。しかし、これらの従
来技術では、ハニカム構造、またはそれに類似した構造
を採用しているため、構造的にも複雑にならざるを得
ず、コスト的にも高価になっている。さらに、裁断材の
燃焼生成物が材料支持部に付着すると、その付着物の除
去が困難であり、材料支持部が薄いため、除去作業時に
外部からの力により、容易に変形するという欠点があ
る。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するものであ
り、裁断すべき材料の支持手段を単純化し、また裁断す
べき材料を安定な状態で支持できるようにすることであ
る。

問題点を解決するための手段 そこで、本発明は、上部に裁断されるべき材料を載せる
ことが可能な材料支持手段を少なくともその上面でレー
ザ光線を吸収する１つの支持板、またはこれとレーザ光
線を反射する補強板との２つの張り合わせ構造とし、か
つこれらの板材に多数の貫通孔をレーザ光線の照射方向
に均一に設けている。

上記レーザ光線を吸収する支持板の材料としては、炭酸
ガスレーザ光線の場合に、アクリル板が有効であり、ま
たレーザ光線を反射する補強板の材料としては、鋼板製
のパンチングメタルが好ましい。裁断すべき材料の形状
がその都度変化する場合には、材料支持手段の上面にレ
ーザ光線を吸収する支持板があれば充分である。しか
し、同一形状を多数繰り返して裁断する場合には、レー
ザ光線を吸収する支持板のみで上面を構成すると、その
支持板の上面が溝状に切断されてしまう可能性もあるの
で、上記支持板の裏側にレーザ光線を反射する板状の補
強板を張り合わせれば、表側のレーザ光線を吸収する支
持板が溝状に切断されても、裏側のレーザ光線を反射す
る補強板が切断されないため、その材料支持手段は、比
較的長時間にわたって支持手段としての機能を果たすこ
とになる。

実施例の構成 以下、本発明の構成を添付図面に示す１実施例に基づい
て詳細に説明する。

第１図は、本発明のレーザ裁断装置１を示している。こ
のレーザ裁断装置１は、レーザ光線２を発射するための
加工ヘッド３、および裁断すべき材料、すなわち布など
の被裁断材料４を平面的に支持する材料支持手段５を備
えている。

上記加工ヘッド３は、機台６の案内レール７に沿ってＹ
方向に移動可能なビーム８、このビーム８に沿ってＸ方
向に移動可能なサドル９によって下向きに取り付けられ
ており、レーザ光線２を被裁断材料４に向けて照射す
る。このレーザ光線２は、レーザ発振器１０から発射さ
れ、上記ビーム８の一端に取り付けられたビームベンダ
１１および加工ヘッド３の上端部分に取り付けられたビ
ームベンダ１２を経て加工ヘッド３に導かれている。

一方、上記機台６は、その上面で、延反エリア１３、裁
断エリア１４および後処理エリア１５を順次形成してお
り、上記材料支持手段５は、上記各エリアにわたって組
み込まれている。

第２図は、上記材料支持手段５の一部を示している。こ
の実施例の材料支持手段５は、１層のアクリル樹脂製の
支持板１６により構成されており、コンベアチェーン１
７によって、Ｙ方向に走行可能な状態で支持されてい
る。すなわち、このコンベアチェーン１７は、エンドレ
ス状であり、機台６の延反エリア１３の側および後処理
エリア１５の端部に設けられた左右一対のチェーンホィ
ール１８に巻きかけられており、上記支持板１６は、そ
のコンベアチェーン１７の１リンクごとに分割された状
態で、鋼板製のフレーム１９に取り付けられている。こ
の鋼板製のフレーム１９は、上下面での開放状態となっ
ており、対向状態のコンベアチェーン１７の対応するリ
ンク間に橋渡し状態で取り付けられている。またこの支
持板１６には、所定の間隔で貫通孔２０がレーザ光線２
の照射方向に一様に形成されている。

そして上記裁断エリア１４では、機台６の内部で集煙ダ
クト２１が設けられている。この集煙ダクト２１は、材
料支持手段５の下面部分で開口状態となっており、排煙
ダクト２２を介し、吸引用のブロア２３に接続されてい
る。上記排煙ダクト２２は、途中で分岐し、裁断エリア
１４の上面にかぶせられたカバー２４の内部からも裁断
時の煙を吸い込めるようになっている。

なお、上記加工ヘッド３は、数値制御装置２５によって
Ｘ−Ｙ方向に制御されるようになっており、またそれに
対する入力は、操作盤２６によって行なえるようになっ
ている。

実施例の作用 次に、レーザ裁断装置１の作用を説明する。布などの被
裁断材料４は、ロール状に巻き付けられた状態で延反エ
リア１３を経て、裁断エリア１４の部分に案内されてい
く。この被裁断材料４の送り動作は、コンベアチェーン
１７の送り方向の移動によって行なわれ、所定の位置で
停止した状態となる。この間に、ブロア２３は集煙ダク
ト２１の空気を吸い込むことによって、被裁断材料４を
支持板１６の上面で動かない状態で保持している。

この状態で、加工ヘッド３は、レーザ光線２を被裁断材
料４の位置で集光し、そのレーザ光線２のエネルギーに
よって被裁断材料４を所定の形状に裁断していく。この
とき、レーザ光線２のエネルギーは、被裁断材料４の切
断に必要な最小エネルギーよりも少し高く設定されてい
るため、上記レーザ光線２は、被裁断材料４を裁断した
後、その余分なエネルギーを、アクリル樹脂製の支持板
１６に達する。この支持板１６は、炭酸ガスのレーザ光
線２をよく吸収する材料であるため、その余分のエネル
ギーを吸収し、熱的に分解する。この熱分解の過程で、
支持板１６の上面に浅い溝が形成される。加工ヘッド３
の移動に伴って、支持板１６の上面にこの溝が連続的に
形成される。

このように支持板１６からレーザ光線２の反射がほとん
どなくなるため、被裁断材料４に対し、レーザ光線２の
反射による悪影響がまったくなくなる。これに対して、
従来技術のように、アクリル樹脂製の支持板１６の代わ
りに金属板のようなレーザ光線２を反射する材料が用い
られたときには、前記余分のエネルギーが反射され、反
射光線が垂直方向からずれると、その反射光線によって
被裁断材料４がそのずれた分だけ裏側からもう一度別の
部分で照射されるため、正確な美しい形状の裁断が不可
能となる。したがって、すでに述べたように、従来は、
アルミニウム製のハニカム構造体を用いて、レーザ光線
の反射光を極力少なくすることに努力を払われていた。
そのため、支持部分を厚くすることができず、外力によ
って容易に変形することになる。

一方、支持板１６には、レーザ光線２の照射方向に多数
の貫通孔２０が一様に設けられているため、裁断時に被
裁断材料４や支持板１６から発生するガスがこれらの貫
通孔２０を介して、集煙ダクト２１に集められ、排煙ダ
クト２２を経て外部に排出される。またすでに述べたよ
うに、この排気によって、被裁断材料４は、支持板１６
の上に空気的吸着によって固定されているので、裁断時
の被裁断材料４のずれを確実に防止できる。このように
支持板１６の貫通孔２０は、排気ガスの排気と被裁断材
料４の吸着固定という２つの機能を兼ね備えていること
になる。

このようにして、所定の形状に裁断された被裁断材料４
は、コンベアチェーン１７に移動によって、裁断エリア
１４から後処理エリア１５へ送り出されていく。ここ
で、裁断後の被裁断材料４について、必要な処理が行わ
れていく。

第３図および第４図は、材料支持手段５の具体例を示し
ている。材料支持手段５は、支持板１６とその下面側に
あてがわれた鋼板製の補強板２７とによって構成されて
いる。この補強板２７は、支持板１６と同様に、例え
ば、同じピッチで、それよりもやや大きめの貫通孔２８
を一様に形成しており、支持板１６とフレーム１９との
間に、例えば接着剤などによって固定されている。

加工ヘッド３を同じ軌跡上で何度も繰り返して移動させ
ると、アクリル樹脂製の支持板１６には次第に細くて深
い溝が形成され、ついにはこの溝が支持板１６を貫通し
てしまうことになる。さらに、同一軌跡上を加工する
と、被裁断材料４を切断した後の余分のレーザ光線２の
エネルギーは、補強板２７の上面に当たり、複雑な乱反
射となる。この反射後のレーザ光線２は、アクリル樹脂
製の支持板１６に再度吸収される。このような状態が裁
断の度に繰り返されると、支持板１６には第４図に示す
ような裁断形状の溝が形成される。裁断の都度、この溝
の形状は、下方側に少しずつ拡がっていくが、溝の上方
部分は、レーザ光線２のスポット径以上にはならない。
したがって、支持板１６が切断されても、補強板２７が
切断されないので、この材料支持手段５（支持板１６お
よび補強板２７）は、その上面側の支持板１６の溝の形
成にも拘わらず、いつまでも元の形状を保ち、支持機能
を果たすことになる。

［他の実施例］ 上記の実施例は、材料支持手段５を移動式としている
が、この材料支持手段５は、固定テーブルとしても利用
でき、またテーブル式のトレーとしても利用できるから
その利用範囲は、上述の各実施例に限定されない。

発明の効果 本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) 材料支持手段がレーザ光線を吸収する支持板によ
って構成されているため、その支持手段の構造が簡略化
でき、かつ低コストで提供でき、ひいては、レーザ裁断
装置全体のコストダウンにつながる。

(2) 材料支持手段の上面が平面状になっているため、
被裁断材を安定に支持でき、また裁断時の燃焼生成物が
その上面に付着しても、容易に取除くことができる。

(3) 従来のアルミニウム構造のような薄い支持部分と
異なり、支持板のほとんど全部の平面で支持するため、
支持部分の強度も高く、外力により容易に変形するとい
った従来の欠点はなくなる。

(4) 材料支持手段の上面をレーザ光線を吸収する材料
の支持板と、レーザ光線を反射する材料の補強板との張
り合わせ構造とすることにより、耐久性の高い材料支持
手段が得られる。特に、支持板がレーザ光線によってく
り抜かれたとしても、その下方の補強板によって支えら
れ、落下しないため、材料支持手段の使用期間が長くな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレーザ裁断装置の斜面図、第２図は同
装置の要部の拡大断面図、第３図は支持手段の拡大断面
図、第４図はレーザ光線の照射状況を示す断面図であ
る。 １・・レーザ裁断装置、２・・レーザ光線、３・・加工
ヘッド、４・・被裁断材料、５・・材料支持手段、６・
・機台、１０・・レーザ発振器、１６・・アクリル樹脂
製の支持板、１９・・鋼板製のフレーム、２０・・貫通
孔、２７・・鋼板製の補強板、２８・・貫通孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光線を照射する加工ヘッドと、被裁
   断材料を載せる材料支持手段との相対的な移動運動によ
   り、上記被裁断材料を所望の形状に裁断するレーザ裁断
   装置において、 上記材料支持手段がレーザ光線を吸収する支持板と、こ
   の支持板の裏面側にあってレーザ光線を反射する補強板
   との張り合わせによって構成されており、かつ上記支持
   板および補強板に多数の貫通孔がレーザ光線の照射方向
   に一様に形成されており、さらに上記支持手段の下方に
   は集煙ダクトが上記貫通孔に通じる状態で設けられ、こ
   の集煙ダクトが吸引用のブロアに接続されていることを
   特徴とするレーザ裁断装置。
2. 【請求項２】上記レーザ光線を炭酸ガスレーザとし、レ
   ーザ光線を吸収する上記支持板をアクリル樹脂板である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ裁
   断装置。