JP2013035026A - Laser beam machining system and laser beam machining method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザを照射して加工するレーザ加工システム、レーザ加工方法に関するものである。 The present invention relates to a laser processing system and a laser processing method for processing by irradiating a laser.
従来、連続用紙を搬送しながらレーザ加工する横ミシン目加工装置があった(例えば特許文献1)。
しかし、従来の横ミシン目加工装置は、エンコーダを設ける必要があるため、装置が複雑であり、また、制御が複雑であった。
Conventionally, there has been a horizontal perforation processing apparatus that performs laser processing while conveying continuous paper (for example, Patent Document 1).
However, since the conventional horizontal perforation processing apparatus needs to be provided with an encoder, the apparatus is complicated and the control is complicated.
本発明の課題は、装置構成を簡単にでき、制御を簡単にできるレーザ加工システム、レーザ加工方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a laser processing system and a laser processing method capable of simplifying the apparatus configuration and simplifying control.
本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。 The present invention solves the problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this. In addition, the configuration described with reference numerals may be improved as appropriate, or at least a part thereof may be replaced with another configuration.
・第1の発明は、制御情報に対応した量だけ、加工用紙(W)を送り方向に送る用紙送り駆動部(21,21a,21b)と、前記制御情報を用紙送り駆動部に対して出力するとともに、前記制御情報を前記加工用紙にレーザ光を照射するレーザ照射部に対して出力する制御部(42,42a,42b,242,242a,242b,342b)と、を備えるレーザ加工システムである。
・第2の発明は、第1の発明のレーザ加工システムにおいて、前記レーザ照射部(31)からのレーザ照射方向を変更することにより、前記レーザ照射部の前記加工用紙上へのレーザ照射位置(P(a),P(b))を、前記送り方向及び前記送り方向に直交する直交方向に移動する照射位置変更部(32)を備え、前記制御部(42b,242b,342b)は、前記照射位置変更部を、前記レーザ照射位置が、前記制御情報に対応した量だけ前記送り方向及び前記直交方向に移動するように制御すること、を特徴とするレーザ加工システムである。
・第3の発明は、第2の発明のレーザ加工システムにおいて、前記照射位置変更部(32)は、前記レーザ照射部(31)からのレーザ光を反射するミラー(32a)と、前記ミラーを前記送り方向の軸回り及び前記直交方向の軸回りに回転駆動させることにより、前記レーザ照射位置(P(a),P(b))を移動するミラー駆動部(32X,32Y)とを備えること、を特徴とするレーザ加工システムである。
・第4の発明は、第1から第3までのいずれかの発明のレーザ加工システムにおいて、前記レーザ照射部(31)よりも前記送り方向の上流側(X1)に配置され、前記加工用紙(W)に印刷する印刷装置(10)を備え、前記制御部(14)は、前記印刷装置の送り駆動部である印刷装置送り駆動部(11)を、前記制御情報に対応した量だけ前記加工用紙を前記送り方向に送るように制御すること、を特徴とするレーザ加工システムである。
・第5の発明は、第4の発明のレーザ加工システムにおいて、前記印刷装置(10)は、レーザ照射のトリガー情報(50)を前記加工用紙(W)に印刷し、前記トリガー情報を検出するトリガー情報検出部(35)を備え、前記制御部(42b,342b)は、前記トリガー情報検出部の出力に基づいて、前記レーザ照射部のレーザ照射を開始すること、を特徴とするレーザ加工システムである。
・第6の発明は、第3の発明のレーザ加工システムにおいて、前記用紙送り駆動部(21,21a,21b)は、前記制御情報に対応した量だけ回転駆動するサーボモータ(21b)を備え、前記照射位置変更部(32)は、前記ミラー(32a)を前記送り方向の軸回り及び前記直交方向の軸回りに回転させるサーボモータ又はステッピングモータ(32X,32Y)を備え、前記制御部(42b,242b,342b)は、前記用紙送り駆動部の前記サーボモータの前記制御情報を、前記照射位置変更部の前記サーボモータ又はステッピングモータに対応し、かつ、前記加工用紙(W)の送り量に対応した駆動信号に変換して、前記照射位置変更部に出力すること、を特徴とするレーザ加工システムである。
・第7の発明は、第1から第5までのいずれかの発明のレーザ加工システムにおいて、前記用紙送り駆動部(21,21a,21b)は、前記制御情報に対応した量だけ回転駆動するサーボモータ(21b)又はステッピングモータを備えること、を特徴とするレーザ加工システムである。
The first invention outputs a sheet feed drive unit (21, 21a, 21b) that feeds processed paper (W) in the feed direction by an amount corresponding to the control information, and outputs the control information to the sheet feed drive unit. And a control unit (42, 42a, 42b, 242, 242a, 242b, 342b) that outputs the control information to a laser irradiation unit that irradiates the processing paper with a laser beam.
-2nd invention WHEREIN: In the laser processing system of 1st invention, by changing the laser irradiation direction from the said laser irradiation part (31), the laser irradiation position on the said processing paper of the said laser irradiation part ( P (a), P (b)) includes an irradiation position changing unit (32) that moves the feeding direction and a direction orthogonal to the feeding direction, and the control unit (42b, 242b, 342b) An irradiation position changing unit controls the laser irradiation position so that the laser irradiation position moves in the feeding direction and the orthogonal direction by an amount corresponding to the control information.
-3rd invention is the laser processing system of 2nd invention, The said irradiation position change part (32) has the mirror (32a) which reflects the laser beam from the said laser irradiation part (31), and the said mirror. Mirror driving units (32X, 32Y) that move the laser irradiation positions (P (a), P (b)) by being driven to rotate about the axis in the feeding direction and the axis in the orthogonal direction. The laser processing system characterized by the above.
The fourth invention is the laser processing system according to any one of the first to third inventions, which is arranged on the upstream side (X1) in the feeding direction with respect to the laser irradiation section (31), and the processing paper ( W) includes a printing apparatus (10) that prints, and the control unit (14) processes the printing apparatus feed drive unit (11) that is a feed drive unit of the printing apparatus by an amount corresponding to the control information. It is a laser processing system characterized by controlling to feed a sheet in the feeding direction.
-5th invention is the laser processing system of 4th invention, The said printing apparatus (10) prints the trigger information (50) of laser irradiation on the said processing paper (W), and detects the said trigger information A laser processing system comprising a trigger information detection unit (35), wherein the control unit (42b, 342b) starts laser irradiation of the laser irradiation unit based on an output of the trigger information detection unit. It is.
The sixth invention is the laser processing system according to the third invention, wherein the paper feed drive section (21, 21a, 21b) is provided with a servo motor (21b) that is rotationally driven by an amount corresponding to the control information, The irradiation position changing unit (32) includes a servo motor or a stepping motor (32X, 32Y) for rotating the mirror (32a) around the axis in the feeding direction and the axis in the orthogonal direction, and the control unit (42b, 242b, 342b) corresponds to the control information of the servo motor of the paper feed driving unit corresponding to the servo motor or the stepping motor of the irradiation position changing unit, and also corresponds to the feed amount of the processed paper (W) The laser processing system is characterized in that it is converted into a drive signal and output to the irradiation position changing section.
The seventh invention is the servo processing system according to any one of the first to fifth inventions, wherein the paper feed drive section (21, 21a, 21b) is rotationally driven by an amount corresponding to the control information. (21b) or a stepping motor.
・第8の発明は、第1から第7までのいずれかの発明のレーザ加工システムを用いたレーザ加工方法であって、前記制御情報を用紙送り駆動部(21,21a,21b)に対して出力するとともに、前記制御情報を前記加工用紙に(W)レーザ光を照射するレーザ照射部に対して出力する送り制御工程を備えること、を特徴とするレーザ加工方法である。 The eighth invention is a laser machining method using the laser machining system according to any one of the first to seventh inventions, wherein the control information is output to the paper feed drive unit (21, 21a, 21b). And a feed control step of outputting the control information to a laser irradiation unit that irradiates the processing paper with (W) laser light.
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
第1、第8の発明は、用紙送り駆動部の制御情報を用紙送り駆動部に対して出力するとともに、レーザ照射部に対して出力するので、用紙送り駆動部の制御情報を用紙送り駆動部だけでなく、レーザ照射部の制御にも利用して、加工用紙の送り量を検出する検出部を設けることなく、用紙送り及びレーザ照射を制御できる。また、加工用紙を送りながらレーザ加工できるので、加工用紙を滞留させるバッファ機構が不要である。これにより、装置構成を簡単にでき、かつ、制御を簡単にできる。
第2の発明は、制御情報に対応した量だけ加工用紙を送り、制御情報に対応した量だけレーザ照射位置を送り方向及び直交方向に変更するので、加工用紙の送り量を検出する検出部を設けることなく、用紙送り駆動部及び照射位置変更部のみで、レーザ照射位置を制御できる。
第3の発明は、ミラーを送り方向の軸回り及び直交方向の軸回りに回転させることにより、レーザ照射位置を移動するので、レーザ照射部及び照射位置変更部として、いわゆるガルバノ式のXYスキャナを利用できる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
Since the first and eighth inventions output the control information of the paper feed driving unit to the paper feed driving unit and the laser irradiation unit, the control information of the paper feed driving unit is not limited to the paper feed driving unit. The paper feed and laser irradiation can be controlled without providing a detection unit for detecting the feed amount of the processed paper. Further, since the laser processing can be performed while feeding the processed paper, a buffer mechanism for retaining the processed paper is unnecessary. Thereby, the apparatus configuration can be simplified and the control can be simplified.
In the second invention, the processing paper is fed by an amount corresponding to the control information, and the laser irradiation position is changed in the feeding direction and the orthogonal direction by an amount corresponding to the control information. Therefore, a detection unit for detecting the processing paper feeding amount is provided. Without being provided, the laser irradiation position can be controlled only by the paper feed driving unit and the irradiation position changing unit.
In the third aspect of the invention, the laser irradiation position is moved by rotating the mirror about the axis in the feed direction and the axis in the orthogonal direction. Therefore, a so-called galvano-type XY scanner is used as the laser irradiation unit and the irradiation position changing unit. Available.
第4の発明は、印刷部送り駆動部を、制御情報に対応した量だけ加工用紙を送り方向に送るように制御するので、レーザ加工領域、印刷領域での加工用紙の送り量を同じにして、同期をとることができる。
第5の発明は、トリガー情報を加工用紙に印刷し、トリガー情報検出部の出力に基づいて、レーザ照射を開始するので、トリガー情報をレーザ照射の開始のきっかけに利用できる。
In the fourth aspect of the invention, the printing unit feed driving unit is controlled so as to feed the processed paper in the feed direction by an amount corresponding to the control information, so that the processed paper feed amount in the laser processing region and the printing region is the same. , Can be synchronized.
In the fifth aspect of the invention, the trigger information is printed on the processing paper, and the laser irradiation is started based on the output of the trigger information detection unit. Therefore, the trigger information can be used as a trigger for starting the laser irradiation.
第6の発明は、制御情報に対応した量だけ回転駆動するサーボモータを備えるので、応答性がよく、加工用紙の高負荷の送り駆動に適している。また、ミラーを送り方向の軸回り及び直交方向の軸回りに回転させるサーボモータ又はステッピングモータを備えるので、制御情報を、ミラーの駆動にも利用できるので、制御が簡単である。
第7の発明は、用紙送り駆動部は、制御情報に対応した量だけ回転駆動するサーボモータ又はステッピングモータを備える。このため、サーボモータの場合には、サーボモータをフィードバック制御して、加工用紙の送り量が所望の送り量になるように制御し、また、ステッピングモータの場合には、加工用紙の所望の送り量対したパルス信号を出力すればよいので、制御が簡単である。
Since the sixth invention includes a servo motor that rotates and drives the control information by an amount corresponding to the control information, the responsiveness is good, and it is suitable for a high-load feed drive of processed paper. In addition, since the servo motor or the stepping motor that rotates the mirror around the axis in the feed direction and the axis in the orthogonal direction is provided, the control information can also be used for driving the mirror, so that the control is simple.
In a seventh aspect, the paper feed driving unit includes a servo motor or a stepping motor that is rotationally driven by an amount corresponding to the control information. For this reason, in the case of a servo motor, the servo motor is feedback-controlled so that the feed amount of the processed paper becomes a desired feed amount. In the case of a stepping motor, the desired feed of the processed paper is performed. Since it is sufficient to output a pulse signal corresponding to the quantity, the control is simple.
(第1実施形態)
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態のインライン加工システム1の構成を説明する図である。
インライン加工システム1(レーザ加工システム)は、インラインで、プリンタ10(印刷装置)及びレーザ加工装置30を接続することにより、加工用紙Wに対して、一連の工程で印刷及びレーザ加工行い、連続帳票等を作製できる加工システムである。
インライン加工システム1は、送出ローラ2、巻き取りローラ3、プリンタ10、前ローラ21、サーボアンプ21a、サーボモータ21b、後ローラ22、レーザ加工装置30、トリガー情報検出部35、管理装置40を備える。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
The in-line processing system 1 (laser processing system) performs printing and laser processing on a processed paper W in a series of steps by connecting a printer 10 (printing apparatus) and a laser processing apparatus 30 in-line. It is a processing system that can be manufactured.
The
送出ローラ2は、加工前の加工用紙W(ワーク)が巻かれたローラであり、送り方向Xの上流側X1に設けられている。
巻き取りローラ3は、加工後の加工用紙Wを巻き取るローラであり、送り方向Xの下流側X2に設けられている。
The
The take-up roller 3 is a roller that takes up the processed paper W after processing, and is provided on the downstream side X2 in the feed direction X.
プリンタ10は、加工用紙Wに印刷する汎用の印刷装置であり、例えば、レーザビームプリンタ、インクジェットプリンタ等である。プリンタ10は、レーザ加工装置30の上流側X1に配置されている。プリンタ10へは、管理装置40から前ローラ制御情報(後述する)と同じ信号が入力されるようになっている。
プリンタ10は、プリンタローラ11(印刷部送り駆動部)、ヘッド12、プリンタ記憶部13、プリンタ制御部14を備える。
The printer 10 is a general-purpose printing apparatus that prints on the processed paper W, such as a laser beam printer or an inkjet printer. The printer 10 is disposed on the upstream side X1 of the laser processing apparatus 30. The same signal as the front roller control information (described later) is input from the management device 40 to the printer 10.
The printer 10 includes a printer roller 11 (printing unit feed driving unit), a
プリンタローラ11は、プリンタ10内部において、加工用紙Wを下流側X2に送る装置である。プリンタローラ11は、プリンタ10内の上流側X1、下流側X2にそれぞれ配置されている。
ヘッド12は、例えば、インクを射出したり、レーザを照射する装置であり、加工用紙Wに対して実際に印刷する装置である。
プリンタ記憶部13は、プリンタ10の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。
プリンタ記憶部13は、印刷情報を記憶する印刷情報記憶部13aを有する。なお、管理装置40の管理記憶部41(後述する)が印刷情報を記憶し、印刷情報をプリンタ10に出力するようにしてもよい。
The printer roller 11 is a device that sends the processed paper W to the downstream side X2 inside the printer 10. The printer rollers 11 are arranged on the upstream side X1 and the downstream side X2 in the printer 10, respectively.
The
The
The
プリンタ制御部14は、プリンタ10を統括的に制御する制御部である。プリンタ制御部14は、例えばCPU(中央処理装置)等から構成される。プリンタ制御部14は、プリンタ記憶部13の印刷情報に基づいて、プリンタローラ11、ヘッド12を制御して、加工用紙Wに印刷する。
The
前ローラ21、後ローラ22は、加工用紙Wを下流側X2に送るローラである。前ローラ21、後ローラ22は、送り方向Xにおいて、レーザ加工装置30を挟み込むように配置されている。
前ローラ21は、プリンタ10及びレーザ加工装置30の間に配置されている。前ローラ21は、サーボモータ21bに機械的に接続され、サーボモータ21bによって駆動される。前ローラ21、サーボアンプ21a、及びサーボモータ21bは、用紙送り駆動部を構成する。
The front roller 21 and the
The front roller 21 is disposed between the printer 10 and the laser processing apparatus 30. The front roller 21 is mechanically connected to the
サーボアンプ21aは、前ローラ制御情報(目標値)に対応した量だけ、サーボモータ21bを駆動する制御装置である。サーボアンプ21aは、前ローラ制御情報と、サーボモータ21bからの回転検出情報(フィードバック情報)の差がなくなるようにサーボモータ21bをフィードバック制御することにより、前ローラ制御情報(目標値)に対応した量だけ、サーボモータ21bを回転駆動することができる。
サーボモータ21bは、サーボアンプ21aの制御によって、前ローラ制御情報(目標値)に対応した量だけ、回転するモータである。サーボモータ21bは、回転軸の回転検出部を内部に備えており、その回転検出情報をサーボアンプ21aに出力するようになっている。
The
The
これにより、前ローラ21は、前ローラ制御情報(目標値)に対応した量だけ、加工用紙Wを送り方向Xに送ることができる。
なお、加工用紙Wの搬送にサーボモータ21bを用いる理由は、高精度であり、応答性に優れ、また、高負荷の駆動に適しているからである。
後ローラ22は、レーザ加工装置30及び巻き取りローラ3の間に配置されている。前ローラ21は、前ローラ制御情報を基準として、前ローラ21と同じ周速になるように、サーボモータ(図示せず)によって駆動される。
Accordingly, the front roller 21 can feed the processed paper W in the feed direction X by an amount corresponding to the front roller control information (target value).
The reason why the
The
なお、インライン加工システム1は、加工用紙Wの送り動作を安定するために、複数の前ローラ21、複数の後ローラ22を設けてもよい。この場合には、複数の前ローラ21のうち1つを基準として、残りの前ローラ21と、複数の後ローラ22とを駆動すればよい。
The
レーザ加工装置30は、加工用紙Wに対してレーザ加工を行う装置である。レーザ加工装置30は、例えば、孔開加工、ミシン目加工、マーキング処理、ハーフカット加工、マージナル加工等を行うことができる。レーザ加工装置30は、加工用紙Wにレーザ光Lを、送り方向X及び送り方向Xに直交した方向である奥行方向Y(直交方向)にスキャンする、いわゆるXYスキャナである。
レーザ加工装置30は、レーザ照射部31、照射位置変更部32を備える。
The laser processing device 30 is a device that performs laser processing on the processed paper W. The laser processing apparatus 30 can perform, for example, hole opening processing, perforation processing, marking processing, half-cut processing, marginal processing, and the like. The laser processing apparatus 30 is a so-called XY scanner that scans the processing paper W with the laser light L in a depth direction Y (orthogonal direction) that is a direction orthogonal to the feed direction X and the feed direction X.
The laser processing apparatus 30 includes a
レーザ照射部31は、レーザ光Lを照射する光源であり、レーザ発振素子等である。
照射位置変更部32は、レーザ照射部31からのレーザ光の照射方向を変更する装置である。照射位置変更部32は、ミラー32a、サーボモータ32X,32Yを備える。
ミラー32aは、レーザ照射部31からのレーザ光Lを反射する部材である。ミラー32aは、いわゆるガルバノミラーであり、送り方向Xの軸回り及び奥行方向Yの軸回りに回転可能に支持される。ミラー32aは、回転駆動することによって、レーザ照射部31の加工用紙W上へのレーザ照射位置を、送り方向X及び奥行方向Yに移動する。
The
The irradiation
The mirror 32 a is a member that reflects the laser light L from the
サーボモータ32Xは、ミラー32aを、送り方向Xの軸回りに回転駆動するモータである。サーボモータ32Yは、ミラー32aを、奥行方向Yの軸回りに回転駆動するモータである。
サーボモータをミラー32aの駆動に用いる理由は、高精度であり、応答性に優れているからである。
トリガー情報検出部35は、トリガー情報50(後述する)を検出する光学センサである。
トリガー情報検出部35は、レーザ加工装置30の下流側X2に配置されている。
The
The reason for using the servo motor for driving the mirror 32a is that it is highly accurate and has excellent responsiveness.
The trigger information detection unit 35 is an optical sensor that detects trigger information 50 (described later).
The trigger information detection unit 35 is disposed on the downstream side X <b> 2 of the laser processing apparatus 30.
管理装置40は、インライン加工システム1の前ローラ21、レーザ加工装置30等の各ハードウェアを統括的に制御するコンピュータである。
管理装置40は、管理記憶部41、管理制御部42を備える。
管理記憶部41は、管理装置40の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。管理記憶部41は、加工情報記憶部41aを備える。
加工情報記憶部41aは、レーザ加工装置30での加工形状を記憶する記憶領域である。
The management device 40 is a computer that comprehensively controls hardware such as the front roller 21 and the laser processing device 30 of the
The management device 40 includes a
The
The machining
管理制御部42は、管理装置40を統括的に制御する制御部である。管理制御部42は、例えばCPU等から構成される。管理制御部42は、管理記憶部41に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。管理制御部42は、用紙送り制御部42a、レーザ制御部42bを備える。
用紙送り制御部42aは、前後のローラ21,22、巻き取りローラ3等を回転制御することにより、加工用紙Wの送り制御を行う制御部である。
レーザ制御部42bは、加工情報記憶部41aの加工情報に基づいて、レーザ加工を行う制御部である。
各制御部の処理は、後述する。
The
The paper
The
The processing of each control unit will be described later.
次に、インライン加工システム1の加工処理について説明する。
図2は、第1実施形態のインライン加工システム1の加工処理を説明するフローチャートである。
図3は、第1実施形態のレーザ照射動作を説明する図である。
図3(a)は、レーザ照射を開始する状態を説明する図である。
図3(a−1)は、上面図、図3(a−2)は、手前側Y1から見た正面図である。
図3(b)は、図3(a)の状態から、加工用紙Wが下流側X2に移動した状態の上面図である。
Next, the processing of the
FIG. 2 is a flowchart for explaining the machining process of the
FIG. 3 is a diagram for explaining the laser irradiation operation of the first embodiment.
FIG. 3A is a diagram illustrating a state in which laser irradiation is started.
3A-1 is a top view, and FIG. 3A-2 is a front view seen from the front side Y1.
FIG. 3B is a top view of the state in which the processed paper W has moved to the downstream side X2 from the state of FIG.
最初に、ステップS(以下「S」という)1において、用紙送り制御部42aは、前ローラ制御情報をサーボアンプ21a及びプリンタ10に出力する。サーボアンプ21aは、サーボモータ21bをフィードバック制御して、前ローラ制御情報に応じた量だけ、加工用紙Wを下流側X2に搬送する。
S2において、用紙送り制御部42aは、後ローラ22を、前ローラ制御情報に応じた量だけ回転駆動する。つまり、用紙送り制御部42aは、前ローラ制御情報を基準として、前ローラ21及び後ローラ22が同じ周速で回転するように、後ローラ22を制御する。なお、後ローラ22は、前ローラ21と同様に、サーボアンプによって制御してもよい。
First, in step S (hereinafter referred to as “S”) 1, the paper
In S <b> 2, the paper
S3において、プリンタ制御部14は、前ローラ制御情報に基づいて、前ローラ制御情報に対応した量だけ、加工用紙Wを下流側X2に送るように、プリンタローラ11を制御する。つまり、プリンタ制御部14は、前ローラ制御情報を基準として、前ローラ21及びプリンタローラ11が同じ周速で回転するように、プリンタローラ11を制御する。
プリンタ制御部14は、例えば、以下の手順によってプリンタローラ11を制御する。
(1)前ローラ制御情報を解析して前ローラ21の周速、つまり、レーザ加工装置30内での用紙送り速度を求める。
(2)求めた用紙送り速度になるように、プリンタローラ11を回転駆動する。
In S <b> 3, the
For example, the
(1) The front roller control information is analyzed to determine the peripheral speed of the front roller 21, that is, the paper feed speed in the laser processing apparatus 30.
(2) The printer roller 11 is rotationally driven so as to obtain the obtained paper feed speed.
これにより、インライン加工システム1は、前ローラ、後ローラ、プリンタローラ11を同期して制御して、プリンタ10内及びレーザ加工装置30内において、同じ送り速度で加工用紙Wを搬送できる。
なお、S1〜S3の処理は、全ての加工処理が終了するまで行われる。このため、加工用紙Wの送り速度、つまり前ローラ制御情報の制御量は、一定でなくてもよい。インライン加工システム1は、加工用紙Wの送り速度が変化した場合であっても、加工開始から終了まで、プリンタ10内及びレーザ加工装置30内において、同期して加工用紙Wを搬送できるからである。
Thus, the
In addition, the process of S1-S3 is performed until all the processing processes are complete | finished. For this reason, the feed speed of the processed paper W, that is, the control amount of the front roller control information may not be constant. This is because the in-
S4において、プリンタ10は、印刷情報を加工用紙Wに印刷する。
図3に示すように、印刷情報にはトリガー情報50が含まれている。なお、図3には、印刷情報は、簡略してトリガー情報50のみ図示するが、実際には、文字、図形等が含まれている。
In S <b> 4, the printer 10 prints the print information on the processed paper W.
As shown in FIG. 3, the print information includes
S5において、レーザ制御部42bは、トリガー情報検出部35の出力に基づいて、トリガー情報50を検出したか否かを判定する。レーザ制御部42bは、トリガー情報50を検出したと判定した場合には(S5:YES)、S6に進み、一方、検出していないと判定した場合には(S5:NO)、S12に進む。
In S <b> 5, the
S6において、図3(a)に示すように、レーザ制御部42bは、トリガー情報50を検出したことに応じて(S5:YES)、レーザ照射部31を制御して、レーザ照射を開始する。
以下、円51を孔開加工する例を説明するが、ミシン目加工等の場合でも、同様に加工できる。
S7において、レーザ制御部42bは、用紙送り制御部42aから出力された前ローラ制御情報(S1参照)に基づいて、用紙送り速度を算出する。算出方法は、前述したプリンタ制御部14と同様である(S3参照)。
In S6, as shown to Fig.3 (a), the
Hereinafter, an example of drilling the
In S7, the
S8において、レーザ制御部42bは、S7で算出した用紙送り速度に基づいて、レーザ照射位置の送り方向X及び奥行方向Yのレーザ照射位置の移動速度を演算する。
S9において、レーザ制御部42bは、サーボモータ32X,32Yに出力するための駆動信号を生成する。
In S8, the
In S9, the
図3(a)の場合、レーザ制御部42bのS8,S9の処理は、以下の通りである。
図3(a)は、加工情報の円51の先端から左回りに孔開加工する例であり、加工用紙Wの送り速度(S7で算出)が、下流側X2に送り速度VXw(a)である。
図3(a)に示すように、加工開始直後は、仮に加工用紙Wが停止していたとすると、レーザ照射位置P(a)の接線は、奥行方向Yに平行なので、加工速度は、送り方向Xへの加工速度が0であり、奥側Y2への加工速度VY(a)である。しかし、実際には、加工用紙Wが下流側X2に送り速度VXw(a)で移動する。このため、レーザ照射位置P(a)は、下流側X2へ速度VXw(a)、奥側Y2へ速度VY(a)で移動する必要がある。
そこで、レーザ制御部42bは、レーザ照射位置P(a)が下流側X2にVXw(a)で移動するように演算し(S8)、サーボモータ32Xの駆動信号を算出する(S9)。同様に、レーザ制御部42bは、レーザ照射位置が奥側Y2へ速度VY(a)で移動するように演算し(S8)、サーボモータ32Yの駆動信号を算出する(S9)。
In the case of FIG. 3A, the processes of S8 and S9 of the
FIG. 3A is an example in which a hole is machined counterclockwise from the tip of the
As shown in FIG. 3A, if the processing paper W is stopped immediately after the start of processing, the tangent of the laser irradiation position P (a) is parallel to the depth direction Y, so the processing speed is the feed direction. The machining speed to X is 0 and the machining speed VY (a) to the back side Y2. However, actually, the processed paper W moves to the downstream side X2 at the feed speed VXw (a). For this reason, the laser irradiation position P (a) needs to move to the downstream side X2 at the speed VXw (a) and to the back side Y2 at the speed VY (a).
Therefore, the
S10において、レーザ制御部42bは、駆動信号を出力する。これにより、照射位置変更部32のサーボモータ32X,32Yが駆動して、レーザ照射位置P(a)が速度VXw(a),VY(a)で移動する。
このように、レーザ制御部42bは、照射位置変更部32を、前ローラ制御情報に対応した量だけレーザ照射位置が送り方向X及び奥行方向Yに変更するように、照射位置変更部32を制御できる。
In S10, the
As described above, the
図3(b)は、図3(a)の状態から、レーザ加工が進行した場合である。なお、加工用紙Wの移動距離は、前ローラ制御情報から用紙送り速度を算出(積分)することにより算出できる。このため、レーザ制御部42bは、送り方向Xにおいて、レーザ照射すべき位置を判定できる。レーザ制御部42bの制御は、図3(a)の場合と同様である。
すなわち、仮に加工用紙Wが停止していたとすると、加工速度は、レーザ照射位置P(b)の接線方向に、加工速度VX(b),VY(b)である。しかし、実際には、加工用紙Wが下流側X2に用紙送り速度VXw(b)で移動する。このため、レーザ制御部42bは、レーザ照射位置P(b)が、下流側X2へ速度(−VX(b)+VXw(b))、手前側Y1へ速度VY(b)で移動するように、駆動信号を算出して出力する。
なお、孔開加工ではなく、ミシン目加工する場合等には、レーザ制御部42bは、加工情報に基づいて、レーザ照射部31のオン、オフを切り替えればよい。
FIG. 3B shows a case where laser processing has progressed from the state of FIG. The moving distance of the processed paper W can be calculated by calculating (integrating) the paper feed speed from the front roller control information. For this reason, the
That is, if the processed paper W is stopped, the processing speeds are processing speeds VX (b) and VY (b) in the tangential direction of the laser irradiation position P (b). However, actually, the processed paper W moves to the downstream side X2 at the paper feed speed VXw (b). For this reason, the
In addition, when not perforating but perforating, the
S11において、レーザ制御部42bは、加工情報に基づいて、円51の全周の孔開加工が終了したか否かを判定する。レーザ制御部42bは、全周の孔開加工が終了したと判定した場合には(S11:YES)、S12に進み、一方、全周の孔開加工が終了してないと判定した場合には(S11:NO)、S7からの処理を繰り返す。
In S11, the
S12において、管理制御部42は、例えば、電源がオフにされたか否か等を判断することによって、加工終了するか否かを判定する。管理制御部42は、加工を終了すると判定した場合には(S12:YES)、S13に進み、一方、加工を継続すると判定した場合には(S12:NO)、S1からの処理を繰り返す。
なお、繰り返されるS1からの処理では、管理制御部42は、新たにトリガー情報50を検出した場合には、次の孔開加工を開始する。これによって、インライン加工システム1は、複数の孔開加工を繰り返し行うことができる。
In S12, the
In the repeated processing from S1, when the
また、インライン加工システム1は、帳票等を作製する場合に、宛先毎に異なる印刷内容や枚数(ページ数)を加工用紙Wに印刷しておいてもよい。この場合、孔開加工等を行う枚目に対応したトリガー情報50を有する印刷情報を作成しておき、加工用紙Wに印刷すれば、インライン加工システム1は、宛先毎に異なる枚目に孔開加工等を行うことができる。
Further, the in-
S13おいて、管理制御部42は、加工終了情報をプリンタ10に出力した後に、一連の処理を終了する(S14)。
S15において、プリンタ制御部14は、加工終了情報を受信したか否かを判定する。プリンタ制御部14は、加工終了情報を受信したと判定した場合には(S15:YES)、S16に進んで一連の処理を終了し、一方、加工終了情報を受信していないと判定した場合には(S15:NO)、S3からの処理を繰り返す。
In S13, the
In step S15, the
以上説明したように、第1実施形態のインライン加工システム1は、加工用紙Wの送り量を検出する検出部を設けることなく、レーザ照射位置を制御できる。また、加工用紙Wを送りながらレーザ加工できるので、加工用紙Wを滞留させるバッファ機構が不要である。これにより、装置を簡単でき、かつ、制御が簡単である。
また、インライン加工システム1は、トリガー情報50をレーザ照射の開始のきっかけに利用できるので、帳票等を作成する場合に、宛先毎に異なる加工を行うことができる。
As described above, the
Further, since the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図4は、第2実施形態の加工システム201の構成を説明する図である。
加工システム201は、第1実施形態のインライン加工システム1から、プリンタ10、トリガー情報検出部35を取り除いた構成である。
加工情報記憶部241aには、孔開加工、ミシン目形状等の加工形状の情報に加えて、加工位置の情報が記憶されている。加工位置の情報は、例えば、孔開加工等を行う間隔等の情報である。つまり、加工システム201は、所定間隔毎に、孔開加工等を行うものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Note that, in the following description and drawings, the same reference numerals or the same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in the first embodiment described above, and overlapping descriptions will be omitted as appropriate.
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the machining system 201 according to the second embodiment.
The processing system 201 has a configuration in which the printer 10 and the trigger information detection unit 35 are removed from the
In the machining
管理装置240の用紙送り制御部242aは、加工用紙Wの送り量を、前ローラ制御情報に基づいて演算(積分)して求めることができるので、この所定間隔分だけ搬送したか否かを判定できる。このため、用紙送り制御部242aが所定間隔分だけ搬送したと判定した場合に、レーザ制御部242bは、孔開加工等のレーザ加工を開始すればよい。
孔開加工等の処理は、第1実施形態のS6〜S11と同様である。
The paper
Processing such as drilling is the same as S6 to S11 of the first embodiment.
以上説明したように、第2実施形態の加工システム201は、より簡単な構成で、レーザ加工を行うことができる。 As described above, the processing system 201 of the second embodiment can perform laser processing with a simpler configuration.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図5は、第3実施形態のインライン加工システム301の構成を説明する図である。
第3実施形態のインライン加工システム301は、第1実施形態と比較すると、以下の点が異なる。
・レーザ加工装置330自体が、加工情報記憶部341a、レーザ制御部342bを備える。つまり、レーザ加工装置330自体が、レーザ照射部31、照射位置変更部32を制御するようになっている。
・管理制御部340は、前ローラ制御情報を、プリンタ10に加えて、レーザ加工装置330に出力する。また、管理制御部340は、トリガー情報検出部35からのトリガー読み取り情報を、レーザ加工装置330に出力する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of an inline processing system 301 according to the third embodiment.
The in-line processing system 301 of the third embodiment is different from the first embodiment in the following points.
The laser processing device 330 itself includes a processing information storage unit 341a and a
The management control unit 340 outputs the front roller control information to the laser processing apparatus 330 in addition to the printer 10. Further, the management control unit 340 outputs the trigger reading information from the trigger information detection unit 35 to the laser processing apparatus 330.
上記構成により、管理制御部340は、主に加工用紙Wの送り制御を行う。また、レーザ加工装置330は、第1実施形態の図2のS6〜S11の加工処理と同様に、以下の処理を行う。
(1)レーザ制御部342bは、管理制御部340からのトリガー読み取り情報に基づいて、レーザ照射部31のレーザ照射のオン、オフを切り替える(図2のS6参照)。
(2)レーザ制御部342bは、管理制御部340からの前ローラ制御情報に基づいて、加工用紙Wの送り速度を算出する(図2のS7参照)。
With the above configuration, the management control unit 340 mainly controls the feed of the processed paper W. Moreover, the laser processing apparatus 330 performs the following processes similarly to the processing of S6 to S11 in FIG. 2 of the first embodiment.
(1) The
(2) The
(3)レーザ制御部342bは、算出した加工用紙Wの送り速度、加工情報記憶部341aの加工情報に基づいて、レーザ照射位置の移動速度を演算する(図2のS8参照)。
(4)レーザ制御部342bは、演算したレーザ照射位置の移動速度に基づいて、照射位置変更部32のサーボモータ32X,32Yの駆動信号を生成する(図2のS9参照)。
(3) The
(4) The
(5)レーザ制御部342bは、生成した駆動信号をサーボモータ32X,32Yに出力して、サーボモータ32X,32Yを駆動して、レーザ照射位置を移動する(図2のS10参照)。
(6)レーザ制御部342bは、加工情報記憶部341aの加工情報に基づいて、レーザ加工が終了したか否かを判定する(図2のS11)。
(5) The
(6) The
以上説明したように、本実施形態のインライン加工システム301は、レーザ加工装置330自体に加工情報記憶部341a、レーザ制御部342bを備えることにより、第1実施形態と同様に加工処理を行うことができる。また、汎用のレーザ加工装置をシステムに利用できるので、システム構築が容易である。
As described above, the in-line processing system 301 of the present embodiment includes the processing information storage unit 341a and the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできる。例えば、第2実施形態において、第3実施形態と同様に、レーザ加工装置自体に、加工情報記憶部、レーザ制御部等を設けてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made as in the modifications described later, and these are also included in the present invention. Within the technical scope. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments. It should be noted that the above-described embodiments and modifications described below can be used in appropriate combination. For example, in the second embodiment, similarly to the third embodiment, the laser processing apparatus itself may be provided with a processing information storage unit, a laser control unit, and the like.
(変形形態)
(1)実施形態において、前ローラ、ミラーは、サーボモータにより駆動する例を示したが、これに限定されない。例えば、前ローラ等は、ステッピングモータによって、駆動してもよい。この場合でも、ステッピングモータは、制御情報に対応した量だけ回転駆動するので、実施形態と同様に制御できる。
(Deformation)
(1) In the embodiment, the front roller and the mirror are driven by a servo motor. However, the present invention is not limited to this. For example, the front roller or the like may be driven by a stepping motor. Even in this case, since the stepping motor is rotationally driven by an amount corresponding to the control information, it can be controlled in the same manner as in the embodiment.
(2)実施形態において、照射位置変更部は、ミラーを駆動するためにサーボモータを備える例を示したが、これに限定されない。例えば、照射位置変更部は、ステッピングモータを備えていてもよい。 (2) In the embodiment, the irradiation position changing unit is provided with a servo motor to drive the mirror, but is not limited thereto. For example, the irradiation position changing unit may include a stepping motor.
(3)実施形態において、レーザ制御部は、トリガー情報の検出に応じてレーザ照射を開始する例を示したが、これに限定されない。例えば、トリガー検出部をレーザ照射部よりも上流側に配置して、レーザ制御部が、トリガー情報を検出後、さらに前ローラ制御情報の所定パルスをカウント後にレーザ照射してもよい。これにより、トリガー検出部の配置の自由度を向上でき、システムの設計の自由度を向上できる。 (3) In the embodiment, the laser control unit has shown an example of starting laser irradiation in response to detection of trigger information. However, the present invention is not limited to this. For example, the trigger detection unit may be arranged upstream of the laser irradiation unit, and the laser control unit may detect the trigger information and then perform laser irradiation after counting a predetermined pulse of the front roller control information. Thereby, the freedom degree of arrangement | positioning of a trigger detection part can be improved, and the freedom degree of the design of a system can be improved.
1,301 インライン加工システム
10 プリンタ
21 前ローラ
21a サーボアンプ
21b サーボモータ
30,330 レーザ加工装置
31 レーザ照射部
32 照射位置変更部
32X,32Y サーボモータ
35 トリガー情報検出部
40,240,340 管理装置
41 管理記憶部
41a,241a,341a 加工情報記憶部
42,342 管理制御部
42a,242a 用紙送り制御部
42b,242b,342b レーザ制御部
201 加工システム
W 加工用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,301 Inline processing system 10 Printer 21
Claims (8)
前記制御情報を用紙送り駆動部に対して出力するとともに、前記制御情報を前記加工用紙にレーザ光を照射するレーザ照射部に対して出力する制御部と、
を備えるレーザ加工システム。 A paper feed drive unit that feeds processed paper in the feed direction by an amount corresponding to the control information;
A control unit that outputs the control information to a paper feed driving unit and outputs the control information to a laser irradiation unit that irradiates the processed paper with laser light;
A laser processing system comprising:
前記レーザ照射部からのレーザ照射方向を変更することにより、前記レーザ照射部の前記加工用紙上へのレーザ照射位置を、前記送り方向及び前記送り方向に直交する直交方向に移動する照射位置変更部を備え、
前記制御部は、前記照射位置変更部を、前記レーザ照射位置が、前記制御情報に対応した量だけ前記送り方向及び前記直交方向に移動するように制御すること、
を特徴とするレーザ加工システム。 The laser processing system according to claim 1,
By changing the laser irradiation direction from the laser irradiation unit, the irradiation position changing unit moves the laser irradiation position of the laser irradiation unit on the processing paper in the feed direction and the orthogonal direction perpendicular to the feed direction. With
The control unit controls the irradiation position changing unit so that the laser irradiation position moves in the feeding direction and the orthogonal direction by an amount corresponding to the control information;
A laser processing system characterized by
前記照射位置変更部は、
前記レーザ照射部からのレーザ光を反射するミラーと、
前記ミラーを前記送り方向の軸回り及び前記直交方向の軸回りに回転駆動させることにより、前記レーザ照射位置を移動するミラー駆動部とを備えること、
を特徴とするレーザ加工システム。 The laser processing system according to claim 2,
The irradiation position changing unit is
A mirror that reflects the laser light from the laser irradiation unit;
A mirror driving unit that moves the laser irradiation position by rotating the mirror around the axis in the feeding direction and the axis in the orthogonal direction;
A laser processing system characterized by
前記レーザ照射部よりも前記送り方向の上流側に配置され、前記加工用紙に印刷する印刷装置を備え、
前記制御部は、前記印刷装置の送り駆動部である印刷装置送り駆動部を、前記制御情報に対応した量だけ前記加工用紙を前記送り方向に送るように制御すること、
を特徴とするレーザ加工システム。 In the laser processing system according to any one of claims 1 to 3,
It is disposed upstream of the laser irradiation unit in the feeding direction, and includes a printing device that prints on the processed paper,
The control unit controls a printing device feed driving unit, which is a feed driving unit of the printing device, to send the processed paper in the feeding direction by an amount corresponding to the control information;
A laser processing system characterized by
前記印刷装置は、レーザ照射のトリガー情報を前記加工用紙に印刷し、
前記トリガー情報を検出するトリガー情報検出部を備え、
前記制御部は、前記トリガー情報検出部の出力に基づいて、前記レーザ照射部のレーザ照射を開始すること、
を特徴とするレーザ加工システム。 The laser processing system according to claim 4, wherein
The printing device prints laser irradiation trigger information on the processed paper,
A trigger information detection unit for detecting the trigger information;
The control unit starts laser irradiation of the laser irradiation unit based on the output of the trigger information detection unit;
A laser processing system characterized by
前記用紙送り駆動部は、前記制御情報に対応した量だけ回転駆動するサーボモータを備え、
前記照射位置変更部は、前記ミラーを前記送り方向の軸回り及び前記直交方向の軸回りに回転させるサーボモータ又はステッピングモータを備え、
前記制御部は、前記用紙送り駆動部の前記サーボモータの前記制御情報を、前記照射位置変更部の前記サーボモータ又はステッピングモータに対応し、かつ、前記加工用紙の送り量に対応した駆動信号に変換して、前記照射位置変更部に出力すること、
を特徴とするレーザ加工システム。 The laser processing system according to claim 3,
The paper feed drive unit includes a servo motor that is rotationally driven by an amount corresponding to the control information,
The irradiation position changing unit includes a servo motor or a stepping motor that rotates the mirror around the axis in the feeding direction and around the axis in the orthogonal direction,
The control unit converts the control information of the servo motor of the paper feed driving unit into a drive signal corresponding to the servo motor or stepping motor of the irradiation position changing unit and corresponding to the feed amount of the processed paper. And outputting to the irradiation position changing unit,
A laser processing system characterized by
前記用紙送り駆動部は、前記制御情報に対応した量だけ回転駆動するサーボモータ又はステッピングモータを備えること、
を特徴とするレーザ加工システム。 In the laser processing system according to any one of claims 1 to 5,
The paper feed drive unit includes a servo motor or a stepping motor that is rotationally driven by an amount corresponding to the control information;
A laser processing system characterized by
前記制御情報を用紙送り駆動部に対して出力するとともに、前記制御情報を前記加工用紙にレーザ光を照射するレーザ照射部に対して出力する送り制御工程を備えること、
を特徴とするレーザ加工方法。 A laser processing method using the laser processing system according to any one of claims 1 to 7,
A feed control step of outputting the control information to a paper feed driving unit and outputting the control information to a laser irradiation unit that irradiates the processed paper with laser light;
A laser processing method characterized by the above.
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