JPH0966376A - レーザー加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー加工機に関し、被加工物の厚さが厚
い場合や加工しにくい材質等であっても、綺麗に加工で
きるようにする。 【解決手段】 レーザー加工を繰り返す加工回数をあら
かじめＲＡＭ１１２等に記憶しておく。例えばオペレー
タによって操作盤１０４から入力された加工回数をＲＡ
Ｍ１１２等の所定領域に格納する。そして、枠移動デー
タのうちのレーザー加工を行う工程について、記憶され
ている加工回数だけレーザーヘッド２６からレーザー光
を被加工物に照射してレーザー加工を行う。したがっ
て、記憶されている加工回数だけ自動的にレーザー加工
を繰り返すので、被加工物の厚さや材質等にかかわらず
裁断や彫刻等の加工を確実に行うことができる。また、
小出力で繰り返してレーザー加工を行うことによって、
裁断や彫刻等が行われる加工部位を綺麗に仕上げること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザー加工機に関
し、特に枠移動データに基づき被加工物にレーザー光を
照射して裁断や彫刻等のレーザー加工を行う技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザー加工機は、枠移動データ
（例えば縫製データ）に基づいて縦横に駆動される保持
枠と、その保持枠に保持されている被加工物に対してレ
ーザー加工が可能に配置されているレーザーヘッドとを
備えているものがある。このようなレーザー加工機で
は、例えばレーザー光によって被加工物を所定の形状に
裁断する場合、その裁断形状に相当する上記枠移動デー
タをあらかじめレーザー加工機のコントローラに入力
し、その後に起動させる。すると、レーザーヘッドより
レーザー光が被加工物に照射されるとともに、被加工物
がその裁断形状に沿って移動駆動される。こうして、被
加工物は所定形状に裁断される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、裁断しようと
する被加工物の厚さが厚い場合や被加工物の材質等によ
っては、レーザー光の出力を大きく設定する必要があ
る。そうすると被加工物のレーザー光による切り口（特
にその表面の縁部）等が燃えすぎて、仕上がりが汚くな
る場合がある。一方、上記のような厚い被加工物を裁断
するには、レーザー光の出力を大きく設定しなければな
らないが、レーザー発振器の出力（能力）には限界があ
る。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、その課題は、被加工物の厚さが厚い場合や加工しに
くい材質等であっても、レーザー発振器の能力にかかわ
らず綺麗にレーザー加工できるようにすることである。

【０００４】

【課題を解決するための第１の手段】請求項１に記載の
発明は、枠移動データに基づいて縦横に駆動される保持
枠と、その保持枠に保持されている被加工物に対してレ
ーザー加工が可能に配置されているレーザーヘッドとを
備えているレーザー加工機であって、レーザー加工を繰
り返す加工回数をあらかじめ記憶し、前記枠移動データ
のうちのレーザー加工を行う工程について、記憶されて
いる前記加工回数だけ前記被加工物をレーザー加工する
手段を備える。請求項１に記載の発明によれば、レーザ
ー加工を繰り返し行うことによって、被加工物の厚さが
厚い場合や加工しにくい材質等であっても、レーザー発
振器の能力にかかわらず綺麗にレーザー加工することが
可能になる。

【０００５】

【課題を解決するための第２の手段】請求項２に記載の
発明は、請求項１に記載のレーザー加工機において、前
記枠移動データのうちのレーザー加工を行う工程の一部
を記憶し、そのレーザー加工を行う工程の一部につい
て、記憶されている前記加工回数だけ前記被加工物をレ
ーザー加工する手段を備える。請求項２に記載の発明に
よれば、一部分の工程について加工回数だけ繰り返して
レーザー加工が行われるので、例えば段差や起伏のある
被加工物，複数種類の材質が組み合わさって形成されて
いる被加工物等をレーザー加工するときでも、綺麗に仕
上げることが可能になる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための具
体的な一形態を図面に基づいて説明する。その一形態
は、多針タイプのミシンヘッドを複数個（４個）備え、
かつ各ミシンヘッドに対応させてレーザーヘッドを一つ
ずつ備えた多頭式ミシン（以下、単に「ミシン」と呼
ぶ。）に本発明を適用したものである。ここで、図１は
上記ミシンの正面図であり、図２は図１の平面図であ
る。これらの図面に示すように、ミシンテーブル２０の
上方に位置しているミシンフレーム１８の前面には、４
個のミシンヘッド２２が等間隔で設けられている。ま
た、同じくミシンフレーム１８の前面には、各ミシンヘ
ッド２２と対応させて一個ずつ計４個のレーザーヘッド
２６が配置されている。

【０００７】まず、刺繍や飾り縫い等を行うミシンの構
成について説明する。図１と図２に示すように、ミシン
テーブル２０の上面には、後述する被加工物１６ａを保
持する保持枠の一つとして、原反枠１６が設けられてい
る。この原反枠１６は、枠移動データとしての縫製デー
タに基づいて、図２のＸ軸・Ｙ軸両方向へ移動制御可能
になっている。また、図１に示すように、ミシンテーブ
ル２０の下面側におけるテーブル脚３０の横フレーム上
には、各ミシンヘッド２２と対応する位置において釜土
台２４がそれぞれ支持されている。同じくこのテーブル
脚３０の横フレーム前面には、各レーザーヘッド２６と
対応する位置においてレーザー光を受け止めるための鋼
製のブロック板２８がそれぞれ固定されている。

【０００８】さらに、図２に示すように、ミシンヘッド
２２はミシンフレーム１８に固定されているミシンアー
ムの前面部に対し、針棒ケースがミシンの左右方向へス
ライド可能に支持されている。この針棒ケースには、個
々の下端部に縫い針を備えた複数本（例えば、６本）の
針棒がそれぞれ上下動自在に支持されている。そして、
各ミシンヘッド２２の針棒ケースは連結ロッド１０によ
って互いに結合されており、色換えモータ５２（図３参
照）によって各針棒ケースが一斉に同方向へスライド操
作される。この際、スライド選択される針棒を検出する
針位置検出器５４によって色換えモータ５２の駆動が制
御され、目的の針棒が選択可能になっている。こうし
て、複数本の針棒のうちの一本が選択され、その選択さ
れた針棒のみがその縫い針と共に上下方向に駆動される
のは周知のとおりである。

【０００９】次に、裁断（カット）や彫刻（マーキン
グ）等のレーザー加工を行うレーザー加工機について説
明する。図２に示すように、レーザーヘッド２６の上方
には、ブラケットの前面に装着されている光案内体１２
が配置されている。また、ミシンフレーム１８の後方位
置には、各レーザーヘッド２６と対応する個々のレーザ
ー発振器４２がミシンの前後方向に向けて配置されてい
る。これらのレーザー発振器４２は、レーザー光を連続
的に照射できるガスレーザーの一つである炭酸ガスレー
ザーの発振器である。また各レーザー発振器４２の前方
には、個々の照射ノズルから被加工物１６ａに対して照
射されるレーザー光を光案内体１２の案内管に導く導管
４８がそれぞれ配置されている。

【００１０】各光案内体１２に入ったレーザー光は、ミ
ラーに当たって下方へ反射され、レーザーヘッド２６に
おけるレンズラックの各孔に導かれて、その中のレンズ
による合焦位置で被加工物１６ａがレーザー加工される
こととなる。なお、レーザー発振器４２と導管４８との
間には、レーザー光の照射を遮る遮蔽板が取り付け可能
になっている。通常、レーザー加工を行う以外にはこの
遮蔽板によってレーザー光の照射を個別に（あるいは全
体で一括して）遮ることにより、何らかの原因によって
レーザー発振器４２からレーザー光が照射された場合の
安全対策が施されている。

【００１１】ここで、レーザー発振器４２は、ミシンフ
レーム１８に固定された支持フレーム４６と、ミシンテ
ーブル２０の後端部に固定された支持フレーム４０とに
よって水平に支持された支持板４４の上面に載せて固定
されている。また、この支持板４４の下面には、レーザ
ー発振器４２用のコントローラが装着されている。さら
にミシンテーブル２０の下方には、図１に示すように、
レーザー発振器４２を冷却する冷却装置としてのチラー
ボックス３２と、ミシンを構成する各構成部品の動作を
集中的に管理する集中管理ボックス３４とが配置されて
いる。

【００１２】次に、図１と図２に示すように、ミシンフ
レーム１８の前面には、各レーザーヘッド２６の右方位
置においてそれぞれのレーザーユニットボックス１４が
設けられている。このレーザーユニットボックス１４に
は、出力パワーを調整する際にレーザー光の照射を指令
するテストスイッチ、出力パワーを調整するアップ・ダ
ウンスイッチ、出力パワーを表示する表示部、レーザー
ヘッド２６の保護筒を昇降させるためにエアシリンダの
駆動を指令する昇降スイッチ、その他のスイッチ等が設
けられている。

【００１３】さて、上述した構成をなすミシンにおい
て、メインスイッチをオンにすると、各レーザー発振器
４２の電源が入り、これらのレーザー発振器４２の予熱
が開始される。それとともに、チラーボックス３２にも
電源が入り、チラーボックス３２から各レーザー発振器
４２への冷却水の循環供給が開始される。この冷却水の
循環供給により、各レーザー発振器４２はほぼ一定の温
度に維持されることになり、各レーザー発振器４２の出
力特性もほぼ一定に維持される。

【００１４】次に、上述した構成のミシンにおける電気
系統の接続について、図３と図４を参照しながら説明す
る。ここで、図３は電気系統全体を模式的に示すブロッ
ク図であり、図４はミシン制御装置２００の構成を示す
ブロック図であって、いずれも本発明を実施するために
必要な構成を示す。

【００１５】図３において、図１と図２にも示すコント
ローラボックス１００は、ミシンテーブル２０の右端側
付近のミシンフレーム１８に設けられており、縫製デー
タの設定等のように、ミシンの動作に関する指令を入力
するボックスである。また、ミシン制御装置２００は、
例えば図１に示す集中管理ボックス３４に内蔵されてお
り、主軸モータ５０の駆動制御や、原反枠１６を移動さ
せるパルスモータ５６，５８の駆動制御、あるいはレー
ザー加工を行う際の個々のレーザー発振器４２の出力制
御等のように、おおよそミシンを構成する各構成部品の
作動制御を集中的に管理する装置である。

【００１６】まず、コントローラボックス１００の構成
について説明する。図３において、コントローラボック
ス１００は、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１１
２、操作盤１０４、入出力制御回路１０６、通信制御回
路１０８、表示制御回路１１４、表示装置１１６によっ
て構成されている。

【００１７】ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１０２に格納され
ているコントローラプログラムに従ってコントローラボ
ックス１００の全体を制御する。ＲＯＭ１０２にはＥＥ
ＰＲＯＭが使用されているが、これに限らずＰＲＯＭ、
ＥＰＲＯＭあるいはフラッシュメモリ等の不揮発性メモ
リを使用してもよい。ＲＡＭ１１２にはＤＲＡＭが使用
されており、加工回数データ、出力レベルデータ、送り
速度データ、あるいは表示処理における表示データ等の
各種データが格納される。なお、ＲＡＭ１１２にはＤＲ
ＡＭに限らず、ＳＲＡＭやフラッシュメモリ等のメモリ
を使用してもよい。

【００１８】操作盤１０４はオペレータが各種のデータ
を入力したり、ミシンに対して動作を指令したりする制
御盤である。入出力制御回路１０６は、外部装置との間
においてデータの入出力を制御する回路である。この外
部装置としては、外部記憶装置や通信制御装置等があ
る。さらに、外部記憶装置には、例えばフレキシブルデ
ィスク装置やハードディスク装置、あるいは光磁気ディ
スク装置等がある。また、通信制御装置には、通信網と
接続するためのモデム等がある。

【００１９】表示制御回路１１４は、ＣＰＵ１１０から
バス１１８を介して送られた表示制御データに従って、
表示装置１１６の表示制御を行う回路である。この表示
装置１１６には、筐体の大きさをコンパクトにし、消費
電力を低く抑えるため、モノクロの液晶表示装置を使用
するのが最適である。なお、この表示装置１１６にはモ
ノクロの液晶表示装置に限らず、カラーの液晶表示装置
やＣＲＴ、プラズマ表示装置およびＬＥＤ表示装置（Ｌ
ＥＤを矩形領域に格子状にほぼ密接に配置した表示装
置）等のように、他の種類の表示装置を使用してもよ
い。通信制御回路１０８は、後述するミシン制御装置２
００との間において、相互にデータ伝送を行うための制
御回路である。具体的には、刺繍の実行を指令する刺繍
指令やレーザー加工を実行する加工指令をミシン制御装
置２００に送り、このミシン制御装置２００からは糸切
れ信号や非常停止信号等を受ける。なお、刺繍指令や加
工指令には、針棒やレーザー発振器４２の動作タイミン
グや、原反枠１６の移動を指令するステッチデータ、そ
の他の指令情報等を含んでいる。なお、上記各構成要素
は、いずれもバス１１８に互いに結合されている。

【００２０】次に、ミシン制御装置２００の構成につい
て説明する。図４において、ミシン制御装置２００は、
ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、通信制御
回路２０２，２１４、入力処理回路２１２およびモータ
駆動回路２１６によって構成されている。ＣＰＵ２１０
は、ＲＯＭ２０４に格納されているミシン制御プログラ
ムに従ってミシンの全体を制御する。ＲＯＭ２０４には
上記ＲＯＭ１０２と同様にＥＥＰＲＯＭが使用されてい
るが、上述したような他の種類の不揮発性メモリであっ
てもよい。ＲＡＭ２０６はＲＡＭ１１２と同様にＤＲＡ
Ｍが使用されているが、同様に上述したような他の種類
のメモリであってもよい。

【００２１】通信制御回路２０２は、上述したコントロ
ーラボックス１００との間において、相互にデータ伝送
を行うための制御回路である。これらの相互間で伝送さ
れるデータ等は上述したとおりである。また、通信制御
回路２１４は、レーザーユニットボックス１４との間に
おいて、相互にデータ伝送を行うための制御回路であ
る。例えば、レーザー加工を行う際に、レーザー光の出
力レベルをレーザーユニットボックス１４に送る。レー
ザーユニットボックス１４は、上記出力レベルを受けて
レーザー発振器４２に出力する電圧に変換する。したが
って、コントローラボックス１００のＣＰＵ１１０から
通信制御回路２０２，２１４等を通じて送られる指令に
含まれる出力レベルによって、最終的にはレーザー発振
器４２が駆動されてレーザー加工が行われることにな
る。

【００２２】モータ駆動回路２１６は、ＣＰＵ２１０か
らバス２０８を介して送られた主軸駆動制御データに従
って、図３に示す主軸モータ５０を回転駆動し、縫い針
を上下動させる。また、モータ駆動回路２１６は、ＣＰ
Ｕ２１０からバス２０８を介して送られた枠駆動制御デ
ータに従って、図３に示すＸ軸パルスモータ５６とＹ軸
パルスモータ５８を個別に回転駆動し、原反枠１６を移
動させる。なお、上記各構成要素は、いずれもバス２０
８に互いに結合されている。

【００２３】次に、本発明を実行するための処理手順に
ついて、図５乃至図１１を参照しながら説明する。図
５，図６，図９は本発明を実施するための処理手順を示
すフローチャートであって、いずれも図３に示すＲＯＭ
１０２に格納されているコントローラプログラムをＣＰ
Ｕ１１０が実行することによって実現される。ここで、
図５には加工条件設定処理を、図６には繰り返し加工処
理を、図９にはフレームバック処理をそれぞれ示す。一
方、図７と図８には繰り返し加工処理における加工動作
を示し、図１０と図１１にはフレームバック処理におけ
る加工動作を示す。

【００２４】初めに、加工条件設定処理について、図５
を参照しながら説明する。加工条件設定処理は、縫製デ
ータのうちのレーザー加工を行う工程（以下、レーザー
加工工程」と呼ぶ。）について、加工回数やレーザー光
の出力レベル、あるいは原反枠１６の送り速度等を設定
する処理である。この設定処理は、一般に実際の加工の
前に行われる。なお、縫製データは一般的な操作によっ
て既にコントローラボックス１００内のＲＡＭ１１２に
格納されているものと仮定する。

【００２５】まず、初期化処理を行う（ステップＳ１
０）。具体的には、縫製データの先頭位置を指すポイン
タを設定する等の処理を行う。そして、設定されたポイ
ンタの位置から始まる工程がレーザー加工工程か否かを
判別する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２は、
縫製データをレーザー加工工程，刺繍工程，飾り縫い工
程等の複数種類の工程を含む場合、どの工程がレーザー
加工工程であるかを検出するための処理ステップであ
る。

【００２６】もし、ステップＳ１２においてレーザー加
工工程である（ＹＥＳ）ならば、レーザー加工を繰り返
す加工回数を設定する（ステップＳ１８）。具体的に
は、オペレータに加工回数を入力させ、その加工回数デ
ータをＲＡＭ１１２の所定の領域に格納する。また、必
要に応じて、出力レベルの設定（ステップＳ１４）や原
反枠１６の送り速度の設定（ステップＳ１６）を任意に
行なってもよい。すなわち、被加工物１６ａの厚さや材
質等に応じて、出力レベルの設定ではレーザー光の出力
の大きさを設定し、原反枠１６の送り速度を設定しても
よい。こうして設定された出力レベルや送り速度の各デ
ータも加工回数と同様に、ＲＡＭ１１２の所定の領域に
格納する。

【００２７】一方、ステップＳ１２においてレーザー加
工工程でないとき（ＮＯ）、あるいは上記ステップＳ１
８を行なった後は、次工程の検索を行う（ステップＳ２
０）。この検索では、次工程の先頭位置を指すポインタ
を設定する。そのステップＳ２０で次工程が検索されな
くなるまで、上記ステップＳ１２からステップＳ２０ま
でを繰り返し実行して縫製データ内の全ての工程につい
て加工回数の設定を行い（ステップＳ２２）、その後に
本処理手順を終了する。こうして、縫製データのうちの
各レーザー加工工程について、それぞれ独立して加工回
数を設定することが可能になる。なお、一部のレーザー
加工工程について加工回数を「１」に設定すれば、その
レーザー加工工程は通常のレーザー加工と同様に行われ
る。一方、上記の加工条件設定処理では、各レーザー加
工工程について独立して加工回数を設定する態様である
が、縫製データにレーザー加工工程を含むか否かを検索
し、含まれている場合には加工回数の設定を行う態様と
してもよい。この態様では設定が簡単になり、複数のレ
ーザー加工工程について、同じ加工回数で繰り返してレ
ーザー加工が行われることになる。

【００２８】次に、繰り返し加工処理について、図６乃
至図８を参照しながら説明する。この繰り返し加工処理
は、一般に実際の加工が行われる際に実行される。ま
ず、図６において、レーザー加工工程か否かを判別し
（ステップＳ３０）、レーザー加工工程の場合（ＹＥ
Ｓ）には加工回数を取得する（ステップＳ３２）。具体
的には、図５に示すステップＳ１８において設定され、
ＲＡＭ１１２の所定の領域に格納されている加工回数デ
ータを取得する。また、必要に応じてステップＳ１４で
設定された出力レベルを取得し（ステップＳ３４）、同
様にステップＳ１６で設定された送り速度を取得する
（ステップＳ３６）。これらの処理ステップも上記ステ
ップＳ３２と同様の処理が行われ、出力レベルデータや
送り速度データを取得する。

【００２９】次に、ステップＳ３４，Ｓ３６において取
得されたデータとも合わせて、レーザー加工を行う（ス
テップＳ３８）。このレーザー加工は、ステップＳ３２
において取得された加工回数だけ繰り返して行われる
（ステップＳ４０）。具体的にレーザー加工は、レーザ
ー光の出力と原反枠１６の移動とによって行われる。す
なわち、図２に示すように、コントローラボックス１０
０のＣＰＵ１１０からの指令（出力レベルデータを含
む）が通信制御回路１０８を通じてミシン制御装置２０
０に送られ、さらにはレーザーユニットボックス１４を
通じてレーザーヘッド２６に送られる。こうしてレーザ
ーヘッド２６内のレーザー発振器４２によってレーザー
光が出力される。また同様にしてＣＰＵ１１０からの指
令（送り速度データを含む）がミシン制御装置２００に
送られ、パルスモータ５６，５８を駆動させる。こうし
て、原反枠１６の移動制御が行われる。そして、ステッ
プＳ３０においてレーザー加工でなかった場合（ＮＯ）
や、上記ステップＳ４０において目的の加工回数だけレ
ーザー加工が繰り返された後、本処理手順を終了する。

【００３０】上記繰り返し加工処理の実行によって行わ
れる加工動作について、図７と図８を参照しながら説明
する。これらの図において、矢印付きの太線は刺繍やレ
ーザー加工等の加工動作を示し、矢印付きの実線はフレ
ームフォワードやフレームバック等の非加工動作を示
す。まず、図７（Ａ）に示す縫製データは、第１刺繍工
程，レーザー加工工程，第２刺繍工程の３工程からな
る。また、図５に示すステップＳ１８では加工回数が
「２」に設定されたものと仮定する。この場合、第１刺
繍工程とレーザー加工工程が順に行われた後、自動的に
フレームバックが行われて再びレーザー加工工程が実行
され、最後に第２刺繍工程が実行される。したがって、
上記のレーザー加工工程では、その工程の同一経路につ
いて２回レーザー加工が行われることになる。

【００３１】次に、図７（Ｂ）に示す縫製データは、第
１刺繍工程，第１レーザー加工工程，第２刺繍工程，第
２レーザー加工工程の４工程からなる。また、図５に示
すステップＳ１８で加工回数が、第１レーザー加工工程
では「２」に、第２レーザー加工工程では「３」にそれ
ぞれ設定されたものと仮定する。この場合、第１刺繍工
程と第１レーザー加工工程が順に行われた後、自動的に
フレームバックが行われて再び第１レーザー加工工程が
実行され、第２刺繍工程と第２レーザー加工工程が順に
が行われる。その後、さらに自動的にフレームバックと
第２レーザー加工工程とが２回繰り返して行われる。し
たがって、第１レーザー加工工程では２回、第２レーザ
ー加工工程では３回、それぞれ同一経路でレーザー加工
が行われることになる。

【００３２】なお、縫製データのレーザー加工工程中に
停止コードが含まれている場合には、図８のような加工
動作になる。ここで、縫製データの具体的な工程や加工
回数は図７（Ａ）の場合と同様であるものと仮定する。
すなわち、停止コードを検出した時点で自動的にフレー
ムバックが行われて再びレーザー加工工程の最初から最
後まで通してレーザー加工が行われる。その後、再びフ
レームバックが停止コードの位置まで行われ、その停止
コードの次から再度レーザー加工工程が実行され、第２
刺繍工程が実行される。このように、停止コードによっ
てレーザー加工工程を複数（上記の場合は二つ）に区分
してレーザー加工を行うようにしたのは、区分したそれ
ぞれの工程によって加工回数を変えたり、レーザー光の
出力や送り速度等の加工方法を変えて、より適切なレー
ザー加工を行うためである。ここで、レーザー光の出力
を変える方法としては、レーザー発振器４２内のレンズ
の焦点距離を変えたり（すなわちスポット径の変化）、
レンズそのものを変えることによって実現される。

【００３３】したがって、縫製データ（枠移動データ）
のうちのレーザー加工工程について、設定された加工回
数だけ自動的に繰り返すので、被加工物１６ａの厚さや
材質等にかかわらず裁断や彫刻等のレーザー加工を確実
に行うことができる。また、小出力で繰り返してレーザ
ー加工を行うことによって、裁断や彫刻等が行われる加
工部位を綺麗に仕上げることができる。

【００３４】次に、繰り返し加工処理を実行している際
に、フレームバック移動の指令がなされた場合に実行さ
れるフレームバック処理について、図９を参照しながら
説明する。このフレームバック移動の指令は、一般に停
止指令がなされた後に行われるものである。また、停止
指令は、例えば操作盤１０４に設けられている停止ボタ
ン等をオペレータが押すことによって行われる。

【００３５】まず、加工回数が設定されているか否かを
判別する（ステップＳ５０）。具体的には、ＲＡＭ１１
２の所定の領域に格納されている加工回数データが
「１」より大きいか否かで判断する。ここで、加工回数
が設定されている場合（ＹＥＳ）には、その加工回数デ
ータの値を「１」だけ減らす（ステップＳ５２）。この
処理を行うのはレーザー加工工程の途中でフレームバッ
ク移動が行われた場合に、オペレータによって設定され
た加工回数だけ確実にレーザー加工を行うためである。

【００３６】次に、指令されたフレームバック移動の種
類を判別し（ステップＳ５４）、その判別結果に従って
１針毎のフレームバック（ステップＳ５６）や、ブロッ
ク（複数針）毎のフレームバック（ステップＳ６０）、
あるいは最遠点経由のフレームバック（ステップＳ５
８）のいずれかを、その指令がなくなるまで行う（ステ
ップＳ６２）。ここで、最遠点経由のフレームバック
は、現在位置から所定の工程の先頭位置までフレームバ
ックを行う際に、その経路中の最も離れたデータの位置
（すなわち最遠点）を通過させながら戻す方法である。
この方法により、１針毎やブロック毎のフレームバック
よりも素早く保持枠１６を移動させることができる。ま
た、最遠点を通過させることにより、例えば帽子枠等の
ような曲線状をなす保持枠１６が縫い針等との衝突する
のを防止することができる。

【００３７】そして、オペレータによって起動スイッチ
が押されるまで待機し（ステップＳ６４）、その後に図
６に示す繰り返し加工処理を実行してフレームバック区
間の補修を行う（ステップＳ６６）。このフレームバッ
ク区間は、フレームバック移動の指令がなされてから、
再起動の指令がなされるまでに原反枠１６が縫製データ
の指令とは逆方向に移動する区間である。上記ステップ
Ｓ６６では、フレームバック区間のうちレーザー加工工
程について、ステップＳ５２で調整された加工回数だけ
繰り返してレーザー加工を行う。なお、実行する区間や
工程がレーザー加工工程でない場合には、単に原反枠１
６を移動させるだけの動作になる。

【００３８】上記フレームバック処理の実行によって行
われる加工動作について、図１０を参照しながら説明す
る。この図においても図７等と同様に、矢印付きの太線
は刺繍やレーザー加工等の加工動作を示し、矢印付きの
実線はフレームフォワードやフレームバック等の非加工
動作を示す。まず、図１０（Ａ）に示す縫製データは第
１刺繍工程，レーザー加工工程，第２刺繍工程の３工程
からなり、図５に示すステップＳ１８で加工回数が
「２」に設定されたものと仮定する。また、第２刺繍工
程の途中でフレームバック移動の指令がなされ、第１刺
繍工程内で再起動の指令がなされたものと仮定する。こ
の場合、フレームバック移動の指令によりフレームバッ
クが行われ、再起動の指令によってレーザー加工工程の
終わりまで加工が行われる。その後、フレームバックが
自動的に行われて再びレーザー加工工程が実行され、最
後に第２刺繍工程が実行される。したがって、フレーム
バック後におけるレーザー加工工程では、その工程の同
一経路について２回レーザー加工が行われることにな
る。

【００３９】次に、図１０（Ｂ）に示す縫製データは図
１０（Ａ）に示す縫製データと同一であり、加工回数も
「２」に設定されたものと仮定する。異なる点は、第２
刺繍工程中にフレームバック移動の指令がなされ、レー
ザー加工工程内で再起動の指令がなされたことである。
この場合、フレームバック移動の指令によりフレームバ
ックが行われ、再起動の指令によってレーザー加工工程
の終わりまで実行される。その後、自動的にフレームバ
ックが行われて再びレーザー加工工程が実行され、最後
に第２刺繍工程が実行される。したがって、フレームバ
ック後におけるレーザー加工工程では、その工程の同一
経路について２回レーザー加工が行われることになる。

【００４０】このように、フレームバック処理を実行す
ることによって、フレームバック移動の指令を行うだけ
でレーザー加工が繰り返して行われる。このため、オペ
レータが加工状態を見て、不都合な仕上げの時にフレー
ムバック移動の指令を行うだけでよくなるという利点が
ある。例えば、レーザー光の出力が十分に調整されずに
（あるいはレーザー発振器４２がそのような状態にある
ことを気付かずに）、レーザー加工を行なった場合等に
特に有効である。

【００４１】なお、レーザー加工機におけるその他の部
分の構造、形状、大きさ、材質、個数、配置および動作
条件等については、上記の一形態に限定されるものでな
い。例えば、上記の一形態を応用した次の各形態を実施
することも可能である。 （１）一のレーザー加工工程について、一部の区間を加
工回数だけレーザー加工を繰り返すようにする。具体的
には図１１に示すように、上述した停止コード等によっ
て一のレーザー加工工程のうちの繰り返す区間を記憶し
ておき（記憶区間）、その区間について加工回数だけレ
ーザー加工を繰り返す。こうすれば、例えば段差や起伏
のある被加工物，複数種類の材質が組み合わさって形成
されている被加工物等を加工するときでも、綺麗に仕上
げることが可能になる。なお、こうした記憶区間は、一
のレーザー加工工程について二区間以上の複数区間で記
憶可能である。さらには、これらの複数区間のそれぞれ
の区間について加工回数を独立して設定することも可能
である。

【００４２】（２）被加工物の厚さや材質等をオペレー
タ入力することによって加工回数を設定してもよい。具
体的には、被加工物の厚さや材質等に最適な加工回数を
ＲＯＭ１０２やＲＡＭ１１２等に記憶しておき、入力さ
れた被加工物の厚さや材質等によって加工回数を設定す
る。こうすれば、オペレータの勘などに頼らず、被加工
物の厚さや材質等に最適な加工回数が設定されるので、
より被加工物を綺麗に仕上げることができる。さらに
は、図１に示すミシンに被加工物の厚さを検出するセン
サや材質を検出するセンサ等を設けて、自動的に加工回
数を設定してもよい。その他、加工回数は図３に示す外
部装置を通じて設定してもよい。例えば、外部記憶装置
（記憶媒体を含む）に記憶される枠移動データ等のデー
タや、パソコン等から通信網や通信制御装置を経て送信
されるデータ等で行える。

【００４３】（３）レーザー光の出力の大きさを加工回
数に応じて変化させるようにする。例えば、１回目には
１ワットでレーザー加工し、２回目には２ワットでレー
ザー加工する等のように変化させる。この場合には、ｎ
回目にはｘワットでレーザー加工するという対応関係を
持たせる必要がある（ｎとｘは任意の実数である）。 （４）原反枠１６の送り速度を加工回数に応じて変化さ
せるようにする。例えば、１回目には１mm/secで送り、
２回目には３mm/secで送る等のように変化させる。この
場合には、ｎ回目にはｘmm/secで送るという対応関係を
持たせる必要がある。 （５）レーザー光の出力の大きさを原反枠１６の送り速
度に応じて変化させるようにする。例えば、原反枠１６
の送り速度が３倍になれば、レーザー光の出力を２倍に
する等のように変化させる。この場合には、結局被加工
物における単位面積当たりのレーザー光の出力は２／３
倍になる。このように、上記（３）〜（５）の各形態で
は、レーザー光の出力と原反枠１６の送り速度を組み合
わせた相対的な関係によって、被加工物における単位面
積当たりのレーザー光の出力を自在に変化させることが
可能になる。したがって、レーザー光の出力と原反枠１
６の送り速度を適切な値に設定することで、さらに被加
工物を綺麗に仕上げることができる。こうした変化によ
るレーザー加工は、例えば図９に示すステップＳ６６の
ようにフレームバック区間の補修を行う場合に特に有効
である。

【００４４】（６）本発明は、例えば図１２に示すよう
なミシンヘッドとレーザーヘッドとを一体にしたレーザ
ー加工機（あるいはミシン）や、一のヘッドに複数のレ
ーザー発振器を備えているレーザー加工機等のように、
おおよそレーザー発振器を備え、このレーザー発振器に
よってレーザー加工を行う様々なレーザー加工機につい
ても適用することが可能である。このようなレーザー加
工機であっても、縫製データ（枠移動データ）に含まれ
るレーザー加工工程を加工回数だけ自動的に繰り返すの
で、被加工物の厚さや材質等にかかわらず裁断や彫刻等
のレーザー加工を確実に行うことができる。

【００４５】以上、本発明を実施するための一形態につ
いて説明したが、この一形態には特許請求の範囲に記載
した発明の態様以外に次のような発明の態様を有するも
のである。この発明の態様を列挙するとともに、必要に
応じて関連説明を行う。

【００４６】〔第１の発明の態様〕 枠駆動データに基
づいて縦横に駆動される保持枠に保持されている被加工
物に対して、縫製が可能に配置されているミシンヘッド
と、レーザー光を照射してレーザー加工が可能に配置さ
れているレーザーヘッドとを備えているレーザー加工機
能付きミシンであって、レーザー加工を繰り返す加工回
数をあらかじめ記憶し、前記枠駆動データのうちのレー
ザー加工を行う工程について、記憶されている前記加工
回数だけ前記被加工物をレーザー加工することを特徴と
するレーザー加工機能付きミシン。第１の発明の態様に
よれば、記憶されている加工回数だけレーザー加工が繰
り返し行われるので、裁断や彫刻等が行われる加工部位
を綺麗に仕上げることができる。

【００４７】〔第２の発明の態様〕 第１の発明の態様
に記載のレーザー加工機能付きミシンにおいて、前記枠
駆動データのうちのレーザー加工を行う工程の一部を記
憶し、そのレーザー加工を行う工程の一部について、記
憶されている前記加工回数だけ前記被加工物をレーザー
加工することを特徴とするレーザー加工機能付きミシ
ン。第２の発明の態様によれば、レーザー加工を行う工
程のうちの一部について、記憶されている加工回数だけ
レーザー加工が繰り返して行われる。このため、その一
部の被加工物が分厚い場合や加工しにくい材質等の場合
であっても、確実に裁断や彫刻等のレーザー加工を行う
ことができる。

【００４８】〔第３の発明の態様〕 請求項１に記載の
レーザー加工機において、フレームバック移動の指令が
なされたときには、前記枠移動データのうちのレーザー
加工を行う工程について、記憶されている前記加工回数
だけ前記被加工物をレーザー加工することを特徴とする
レーザー加工機。第３の発明の態様によれば、フレーム
バック移動の指令を行うだけでレーザー加工が繰り返し
て行われる。このため、加工状態が不都合な時にフレー
ムバック移動の指令を行うだけで確実に裁断や彫刻等の
レーザー加工が行われ、加工部位を所望の仕上がりにす
ることができる。

【００４９】〔第４の発明の態様〕 枠移動データに基
づいて縦横に駆動される保持枠と、その保持枠に保持さ
れている被加工物に対してレーザー加工が可能に配置さ
れているレーザーヘッドとを備えているレーザー加工機
であって、前記枠移動データのうちのレーザー加工を行
う工程の全部又は一部について、レーザー光の出力をあ
らかじめ記憶し、そのレーザー加工を行う工程の全部又
は一部では、記憶されている前記レーザー光の出力で前
記被加工物をレーザー加工することを特徴とするレーザ
ー加工機。第４の発明の態様によれば、被加工物の厚さ
が厚い場合や固い材質等のときにはレーザー光の出力を
大きくし、逆に被加工物の厚さが薄い場合や柔らかい材
質等のときにはレーザー光の出力を小さくすることによ
り、確実に加工部位を所望の仕上がりにすることができ
る。

【００５０】〔第５の発明の態様〕 枠移動データに基
づいて縦横に駆動される保持枠と、その保持枠に保持さ
れている被加工物に対してレーザー加工が可能に配置さ
れているレーザーヘッドとを備えているレーザー加工機
であって、前記枠移動データのうちのレーザー加工を行
う工程の全部又は一部について、前記保持枠の送り速度
をあらかじめ記憶し、そのレーザー加工を行う工程の全
部又は一部では、記憶されている前記保持枠の送り速度
で前記被加工物をレーザー加工することを特徴とするレ
ーザー加工機。第５の発明の態様によれば、被加工物の
厚さが厚い場合や固い材質等のときには保持枠をゆっく
り送り、逆に被加工物の厚さが薄い場合や柔らかい材質
等のときには保持枠を素早く送ることにより、確実に加
工部位を所望の仕上がりにすることができる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、レーザー加工
を繰り返し行うことによって、裁断や彫刻等が行われる
加工部位を綺麗に仕上げることができる。

【００５２】請求項２の発明によれば、一部分の工程に
ついてレーザー加工を繰り返し行うことによって、例え
ば段差や起伏のある被加工物，複数種類の材質が組み合
わさって形成されている被加工物等も綺麗に仕上げるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多頭式ミシンの正面図である。

【図２】多頭式ミシンの平面図である。

【図３】電気系統の接続を模式的に示すブロック図であ
る。

【図４】ミシン制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】加工条件設定処理を示すフローチャートであ
る。

【図６】繰り返し加工処理を示すフローチャートであ
る。

【図７】繰り返し加工処理における加工動作を示す図で
ある。

【図８】繰り返し加工処理における加工動作を示す図で
ある。

【図９】フレームバック処理を示すフローチャートであ
る。

【図１０】フレームバック処理における加工動作を示す
図である。

【図１１】レーザー加工工程の一部分についての繰り返
し加工動作を示す図である。

【図１２】他のミシンの一部を拡大した正面図である。

【符号の説明】

１６ 原反枠（保持枠） １６ａ 被加工物 ２２ ミシンヘッド ２６ レーザーヘッド １００ コントローラボックス １０２ ＲＯＭ １１０ ＣＰＵ １１２ ＲＡＭ ２００ ミシン制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠移動データに基づいて縦横に駆動され
   る保持枠と、その保持枠に保持されている被加工物に対
   してレーザー加工が可能に配置されているレーザーヘッ
   ドとを備えているレーザー加工機であって、 レーザー加工を繰り返す加工回数をあらかじめ記憶し、 前記枠移動データのうちのレーザー加工を行う工程につ
   いて、記憶されている前記加工回数だけ前記被加工物を
   レーザー加工することを特徴とするレーザー加工機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレーザー加工機におい
   て、 前記枠移動データのうちのレーザー加工を行う工程の一
   部を記憶し、 そのレーザー加工を行う工程の一部について、記憶され
   ている前記加工回数だけ前記被加工物をレーザー加工す
   ることを特徴とするレーザー加工機。