JP3413553B2 - Laser horizontal perforation processing apparatus and method - Google Patents

Laser horizontal perforation processing apparatus and method

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JP3413553B2
JP3413553B2 JP29987099A JP29987099A JP3413553B2 JP 3413553 B2 JP3413553 B2 JP 3413553B2 JP 29987099 A JP29987099 A JP 29987099A JP 29987099 A JP29987099 A JP 29987099A JP 3413553 B2 JP3413553 B2 JP 3413553B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送される加工対
象物に、その搬送方向と直交する方向に沿ったミシン目
を形成する、レーザによる横ミシン目加工装置及び方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser perforation processing apparatus and method for forming perforations on a workpiece to be conveyed along a direction orthogonal to the conveying direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】横ミシン目加工装置は、紙などの薄い長
尺物である加工対象物(例えば、連続用紙)に、長さ方
向に関して一定の間隔で、横(即ち、幅)方向に沿った
ミシン目を形成する装置である。
2. Description of the Related Art A horizontal perforation processing apparatus is a thin long object such as paper that is to be machined (for example, continuous paper) at regular intervals in the longitudinal direction along the lateral (ie, width) direction. A device for forming perforations.

【0003】従来の横ミシン目加工装置は、外周面にミ
シン目加工用ミシン刃を埋め込んだドラムを、加工対象
物の搬送速度に合わせて回転させ、その加工対象物にミ
シン刃を押し付けることによって加工対象物を部分的に
切断してミシン目加工を行っている。
In a conventional horizontal perforation processing apparatus, a drum having a perforation processing perforation blade embedded in its outer peripheral surface is rotated in accordance with the conveying speed of a processing object, and the perforation blade is pressed against the processing object. Perforation processing is performed by partially cutting the object to be processed.

【0004】ところが、このような従来の横ミシン目加
工装置では、加工寸法や加工パターンを変えようとする
度にドラムの交換、あるいはミシン刃の着脱交換及びセ
ッティングが必要となるため、作業効率が悪いという欠
点がある。また、このような従来の横ミシン目加工装置
では、バリの発生や紙粉の発生があるという欠点もあ
る。
However, in such a conventional horizontal perforation processing apparatus, it is necessary to replace the drum or attach / detach the replacement and setting of the sewing machine blade every time it is desired to change the processing size or the processing pattern. It has the drawback of being bad. In addition, such a conventional horizontal perforation processing apparatus has a drawback that burr and paper dust are generated.

【0005】そこで、上記のよう欠点を持たない横ミシ
ン目加工装置として、レーザ光を用いてミシン目加工を
行うものが提案されている。
Therefore, as a lateral perforation processing apparatus that does not have the above-mentioned drawbacks, there has been proposed one that performs perforation processing using laser light.

【0006】例えば、特公平6−65479号公報に
は、図3に示すような横ミシン目加工装置が記載されて
いる。この横ミシン目加工装置は、レーザ発振器31、
反射ミラー32,33、凹円筒レンズ34、スリット3
5、及び凸円筒レンズ36を有しており、レーザ発振器
31からのレーザ光を凹円筒レンズ34を用いて帯状に
拡大し、スリット35を通過させることでアレイ状のレ
ーザ光とした後、凸円筒レンズ36で集光して、矢印で
示す所定方向に搬送される加工対象物37に照射すると
いうものである。この横ミシン目加工装置では、レーザ
発振器31の発振周波数とパルス幅を調整することで、
加工対象物37の長さ方向(即ち、搬送方向)に関して
任意の間隔Lで、任意の幅(例えば、幅方向一端から他
端まで)のミシン目を形成することができる。また、ス
リット35の開口パターンを変えることで、任意のミシ
ン目のカットの長さ及びタイの長さを実現することがで
きる。
For example, Japanese Patent Publication No. 6-65479 discloses a horizontal perforation processing apparatus as shown in FIG. This horizontal perforation processing device is provided with a laser oscillator 31,
Reflecting mirrors 32, 33, concave cylindrical lens 34, slit 3
5 and the convex cylindrical lens 36, the laser light from the laser oscillator 31 is expanded into a band shape by using the concave cylindrical lens 34, and is passed through the slit 35 to be an arrayed laser light, which is then projected. The light is focused by the cylindrical lens 36 and is irradiated onto the object to be processed 37 which is conveyed in a predetermined direction indicated by an arrow. In this horizontal perforation processing apparatus, by adjusting the oscillation frequency and pulse width of the laser oscillator 31,
Perforations with an arbitrary width (for example, from one end to the other end in the width direction) can be formed at an arbitrary interval L in the length direction (that is, the conveyance direction) of the processing object 37. Further, by changing the opening pattern of the slit 35, it is possible to realize the cut length and the tie length of an arbitrary perforation.

【0007】なお、レーザ発振器の発振周波数及びパル
ス幅を、加工対象物の搬送速度に基づいて制御する制御
装置としては、例えば、特開平9−38789号公報に
記載されたものがある。
As a control device for controlling the oscillation frequency and pulse width of the laser oscillator based on the conveying speed of the object to be processed, there is, for example, the one described in JP-A-9-38789.

【0008】この制御装置は、図4に示すように、加工
対象物41の端部を検出する端部検出器42と、加工対
象物41の搬送速度に応じたパルス信号を発生するパル
ス・エンコーダー43と、パルス・エンコーダー43か
らのパルス信号と同じ周期のパルスを発生するパルス発
生器44と、パルス発生器44からのパルスを通過/阻
止するゲート45と、端部検出器42及びパルス・エン
コーダー43の出力と、外部から供給される加工情報と
に基づいて、パルス発生器44が発生するパルスの幅を
制御し、かつ、ゲート45の通過/阻止を制御する制御
部46とを有している。
As shown in FIG. 4, this control device includes an edge detector 42 for detecting the edge of the workpiece 41, and a pulse encoder for generating a pulse signal according to the conveying speed of the workpiece 41. 43, a pulse generator 44 that generates a pulse having the same period as the pulse signal from the pulse encoder 43, a gate 45 that passes / blocks the pulse from the pulse generator 44, an end detector 42, and a pulse encoder. The control unit 46 controls the width of the pulse generated by the pulse generator 44 and controls the passage / blockage of the gate 45 based on the output of 43 and the processing information supplied from the outside. There is.

【0009】この制御装置は、端部検出器42とパルス
・エンコーダー43からの出力により、レーザ発振器4
7からのレーザ光が、加工対象物41のどこに照射され
るのかを知ることができる。従って、この制御装置を用
いれば、外部からの加工情報が指定する位置に、指定さ
れた間隔のミシン目加工(縦ミシン目であるが)を行う
ことができる。
This control device controls the laser oscillator 4 based on the outputs from the end detector 42 and the pulse encoder 43.
It is possible to know where the laser light from 7 is irradiated on the processing object 41. Therefore, by using this control device, it is possible to perform perforation processing (although it is a vertical perforation) at a specified interval at a position specified by external processing information.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ミシン刃とドラムを用いる横ミシン目加工装置には、作
業効率が悪いという問題点がある。また、このような横
ミシン目加工装置には、バリの発生や紙粉の発生がある
という問題点がある。
As described above, the conventional horizontal perforation processing apparatus using the sewing machine blade and the drum has a problem that the work efficiency is low. Further, such a horizontal perforation processing apparatus has a problem that burr or paper dust is generated.

【0011】また、特公平6−65479号に記載され
た横ミシン目加工装置においても、加工寸法や加工パタ
ーンを変えようとする度に、スリットの交換が必要とな
るため、作業効率が悪いという問題点がある。また、こ
の横ミシン目加工装置では、レーザ光を帯状に拡散させ
て加工を行う為、出力の大きいレーザ発振器が必要とな
り、エネルギー消費が大きいという問題点もある。
Also, in the horizontal perforation processing apparatus described in Japanese Patent Publication No. 6-65479, it is necessary to replace the slit each time the processing size or the processing pattern is changed, so that the work efficiency is poor. There is a problem. Further, in this lateral perforation processing apparatus, since laser light is diffused into a band shape for processing, a laser oscillator with a large output is required, and there is a problem that energy consumption is large.

【0012】なお、特開平9−38789号公報には、
横ミシン目加工を行うことについての記載は無い。
Incidentally, Japanese Patent Laid-Open No. 9-38789 discloses that
There is no description about performing horizontal perforation processing.

【0013】本発明は、バリや紙粉の発生がなく、作業
効率が高い、レーザによる横ミシン目加工装置及び方法
を提供することを目的とする。また、本発明は、エネル
ギー消費の小さい、レーザによる横ミシン目加工装置及
び方法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a horizontal perforation processing apparatus and method using a laser, which is free from burr and paper dust and has high work efficiency. It is another object of the present invention to provide a laser lateral perforation processing apparatus and method which consumes less energy.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、所定方
向に向かって搬送される加工対象物にパルス状のレーザ
光を照射し、前記所定方向と直交する方向に沿ったミシ
ン目を形成する、レーザによる横ミシン目加工装置にお
いて、前記ミシン目のパターンを表すパラメータを設定
するためのミシン目パターン設定器と、前記加工対象物
の位置及び搬送速度を検出し検出信号を出力するエンコ
ーダと、動作指令を受けて前記レーザ光の照射位置を変
更するXYスキャナーと、前記ミシン目パターン設定器
に設定された前記パラメータと、前記エンコーダからの
前記検出信号とに基づいて、前記XYスキャナーに対し
て前記動作指令を出力するスキャナー動作演算器とを備
え、前記レーザ光の照射位置を前記搬送速度と同速度で
前記所定方向に向かって移動させながら、前記所定方向
と直交する方向に沿って移動させることにより、前記所
定方向と直交する方向に沿ったミシン目を形成するよう
にしたことを特徴とするレーザによる横ミシン目加工装
置が得られる。
According to the present invention, a workpiece conveyed in a predetermined direction is irradiated with pulsed laser light to form perforations along a direction orthogonal to the predetermined direction. In the horizontal perforation processing device using a laser, a perforation pattern setting device for setting a parameter indicating the perforation pattern, and an encoder that detects the position and the transport speed of the processing target and outputs a detection signal. An XY scanner that receives an operation command to change the irradiation position of the laser light, the parameters set in the perforation pattern setting device, and the detection signal from the encoder, based on the detection signal from the XY scanner. And a scanner operation calculator that outputs the operation command to direct the irradiation position of the laser light in the predetermined direction at the same speed as the transport speed. The horizontal perforation processing by the laser is characterized in that the perforation is formed along the direction orthogonal to the predetermined direction by moving it along the direction orthogonal to the predetermined direction while moving it. The device is obtained.

【0015】ここで、前記XYスキャナーは、一対のガ
ルバノミラーを有している。また、前記スキャナー動作
演算器は、前記ミシン目の形成を開始すべきか否かの判
定を、予め定められた第1の周期で繰り返し行う。
Here, the XY scanner has a pair of galvanometer mirrors. Further, the scanner operation calculator repeatedly determines whether or not to start the formation of the perforations in a predetermined first cycle.

【0016】また、本発明の横ミシン目加工装置は、ト
リガー信号に応答して前記レーザ光を発生させるレーザ
発振器と、前記ミシン目パターン設定器に設定された前
記パラメータ及び前記XYスキャナーが出力する前記レ
ーザ光の照射位置を表す位置信号とに基づいて、前記ト
リガー信号を発生するトリガー演算器とを備えたことを
特徴とする。
Further, in the horizontal perforation processing apparatus of the present invention, a laser oscillator for generating the laser light in response to a trigger signal, the parameters set in the perforation pattern setting device, and the XY scanner output. And a trigger calculator that generates the trigger signal based on a position signal indicating the irradiation position of the laser light.

【0017】ここで、前記トリガー演算器は、前記トリ
ガー信号を発生すべきか否かの判断を、予め定められた
第2の周期で繰り返し行う。
Here, the trigger calculator repeatedly determines whether or not the trigger signal should be generated in a predetermined second cycle.

【0018】また、本発明によれば、所定方向に向かっ
て搬送される加工対象物にパルス状のレーザ光を照射
し、前記所定方向と直交する方向に沿ったミシン目を形
成する、レーザによる横ミシン目加工方法において、予
め前記ミシン目のパターンを表すパラメータをミシン目
パターン設定器に設定しておき、前記加工対象物の位置
及び搬送速度を検出して、検出した前記加工対象物の位
置及び搬送速度と前記ミシン目パターン設定器に設定さ
れた前記パラメータとに基づいて、XYスキャナーを制
御し、前記レーザ光の照射位置を前記搬送速度と同速度
で前記所定方向に向かって移動させながら、前記所定方
向と直交する方向に沿って移動させることにより、前記
所定方向と直交する方向に沿ったミシン目を形成するよ
うにしたことを特徴とするレーザによる横ミシン目加工
方法が得られる。
Further, according to the present invention, the object to be processed conveyed in a predetermined direction is irradiated with pulsed laser light to form perforations along a direction orthogonal to the predetermined direction. In the horizontal perforation processing method, the parameter representing the perforation pattern is set in advance in the perforation pattern setting device, the position and the transport speed of the processing target are detected, and the detected position of the processing target is detected. And controlling the XY scanner based on the transport speed and the parameter set in the perforation pattern setting device, while moving the irradiation position of the laser light in the predetermined direction at the same speed as the transport speed. By moving along the direction orthogonal to the predetermined direction, perforations are formed along the direction orthogonal to the predetermined direction. Horizontal perforation forming method using a laser to obtain.

【0019】また、本発明の横ミシン目加工方法は、前
記XYスキャナーが出力するレーザ光照射位置を表す位
置信号に基づいて、前記レーザ光を発生するレーザ発振
器の発振動作を制御するようにしたことを特徴とする。
Further, in the horizontal perforation processing method of the present invention, the oscillation operation of the laser oscillator for generating the laser light is controlled based on the position signal indicating the laser light irradiation position output from the XY scanner. It is characterized by

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0021】図1に、本発明の一実施の形態による横ミ
シン目加工装置を示す。図1の横ミシン目加工装置は、
加工対象物である連続用紙11を所定方向(図の左方)
に搬送する用紙搬送用ローラー12、用紙搬送用ローラ
ー12の回転に基づいて連続用紙の位置(搬送量)及び
搬送速度を示す検出信号を出力するエンコーダ13、ミ
シン目パターンを表すための各種パラメータを設定する
ためのミシン目パターン設定器14、トリガー信号に応
答してレーザ光を発生するレーザ発振器15、レーザ発
振器15からのレーザ光の照射位置を変更するXYスキ
ャナー16、ミシン目パターン設定器14に設定された
各種パラメータに基づいてXYスキャナー16の動作を
決定する動作指令を生成するスキャナー動作演算器1
7、ミシン目パターン設定器14に設定されたパラメー
タとXYスキャナー16からのX位置信号とに基づいて
レーザ発振器15の発振動作を制御するトリガー信号を
発生するトリガー演算器18とを有している。
FIG. 1 shows a horizontal perforation processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The horizontal perforation processing device in FIG.
The continuous paper 11 that is the processing target is directed in a predetermined direction (left side of the figure)
The paper conveying roller 12 that conveys the paper, the encoder 13 that outputs a detection signal indicating the position (conveyance amount) and the conveyance speed of the continuous paper based on the rotation of the paper conveying roller 12, and various parameters for expressing the perforation pattern. The perforation pattern setting device 14 for setting, the laser oscillator 15 for generating laser light in response to a trigger signal, the XY scanner 16 for changing the irradiation position of the laser light from the laser oscillator 15, and the perforation pattern setting device 14. Scanner operation calculator 1 that generates an operation command that determines the operation of the XY scanner 16 based on various parameters that have been set.
7. A trigger calculator 18 for generating a trigger signal for controlling the oscillation operation of the laser oscillator 15 based on the parameters set in the perforation pattern setting device 14 and the X position signal from the XY scanner 16. .

【0022】用紙搬送用ローラー12は、連続用紙を図
の左方向に向かって一定速度で搬送する。
The paper carrying roller 12 carries the continuous paper to the left in the drawing at a constant speed.

【0023】エンコーダ13は、用紙搬送ローラー12
の回転に応じたパルスを発生し、短時間当たりのパルス
数から連続用紙11の搬送速度を求めるとともに、全パ
ルス数から連続用紙11の位置(搬送量)を求める。そ
して、エンコーダ13は、求めた連続用紙11の搬送速
度及び位置を表す検出信号を出力する。
The encoder 13 is the paper transport roller 12
A pulse corresponding to the rotation of the continuous paper 11 is generated, and the transport speed of the continuous paper 11 is obtained from the number of pulses per short time, and the position (transport amount) of the continuous paper 11 is obtained from the total number of pulses. Then, the encoder 13 outputs a detection signal indicating the determined transport speed and position of the continuous paper 11.

【0024】ミシン目パターン設定器14は、例えばパ
ーソナルコンピュータであって、入力部(図示せず)と
記憶部(図示せず)とを有し、入力部から入力されたミ
シン目パターンを表す各種パラメータを設定データとし
て記憶部に記憶する。記憶部に記憶された設定データ
は、外部から読み出すことができる。なお、設定データ
には、ミシン目のカット(切断部分)及びタイ(未切断
部分)の長さをそれぞれ表すパラメータ、連続用紙の表
面における横(幅)方向加工開始位置及び加工終了位置
を表すパラメータ、連続用紙の表面における搬送方向
(長さ方向)加工間隔を表すパラメータなどが含まれ
る。
The perforation pattern setting device 14 is, for example, a personal computer, has an input section (not shown) and a storage section (not shown), and represents various perforation patterns input from the input section. The parameter is stored in the storage unit as setting data. The setting data stored in the storage unit can be read from the outside. The setting data includes parameters indicating the lengths of cuts (cut portions) and ties (uncut portions) of the perforations, and parameters indicating the horizontal (width) direction processing start position and processing end position on the front surface of the continuous paper. , A parameter indicating a processing interval in the transport direction (length direction) on the surface of continuous paper, and the like.

【0025】レーザ発振器15は、例えばCOレーザ
であって、トリガー演算器18から供給されるトリガー
信号に応答してパルス状のレーザ光を発生する。
The laser oscillator 15 is, for example, a CO 2 laser, and generates pulsed laser light in response to the trigger signal supplied from the trigger calculator 18.

【0026】XYスキャナー16は、一対のガルバノミ
ラーを有し、連続用紙11の幅方向中央付近の上方に固
定されている。一対のガルバノミラーは、連続用紙11
の表面に、連続用紙11の横方向(図の表裏方向)にX
軸、搬送方向(図の左右方向)にY軸を持つXY座標を
規定した場合に、それぞれ、レーザ光の出射方向をX軸
及びY軸に沿って変化させることができる。このXYス
キャナー16は、スキャナー動作演算器17からの動作
指令に基づいて、これら一対のガルバノミラーを駆動
し、入射したレーザ光の出射方向を変える。その結果、
XYスキャナー16は、XY平面におけるレーザ光の照
射位置を変更(あるいはレーザ光をスキャン)すること
ができる。また、XYスキャナー16は、レーザ光の照
射位置(XY座標上の位置)を表す位置信号(ここで
は、X軸方向の位置を示すX位置信号のみ)をトリガー
演算器18へ出力する。
The XY scanner 16 has a pair of galvanometer mirrors and is fixed above the vicinity of the widthwise center of the continuous paper 11. A pair of galvano mirrors is a continuous paper 11
X on the surface of the continuous paper 11 in the lateral direction (front and back direction in the figure).
When the XY coordinates having the Y axis in the axis and the transport direction (left and right direction in the drawing) are defined, the emission direction of the laser light can be changed along the X axis and the Y axis, respectively. The XY scanner 16 drives the pair of galvanometer mirrors based on an operation command from the scanner operation calculator 17 to change the emission direction of the incident laser light. as a result,
The XY scanner 16 can change the irradiation position of the laser light on the XY plane (or scan the laser light). Further, the XY scanner 16 outputs to the trigger calculator 18 a position signal (here, only the X position signal indicating the position in the X-axis direction) indicating the irradiation position (position on the XY coordinates) of the laser light.

【0027】スキャナー動作演算器17は、ミシン目パ
ターン設定器14に記憶されている設定データを読み出
し、読み出した設定データとエンコーダ13からの検出
信号とに基づいて、XYスキャナー16に供給すべき動
作指令を生成する。動作指令の生成を行うか否かの判断
は、一定時間毎、例えば、100μs毎に行われる。ス
キャナー動作演算器17が生成する動作指令は、XYス
キャナー16に対して、ミシン目加工の始点及び終点
(共に、XY平面上の座標)、始点から終点までレーザ
光照射位置を移動させる際の移動速度及び移動開始タイ
ミングを与える。
The scanner operation calculator 17 reads the setting data stored in the perforation pattern setting device 14, and the operation to be supplied to the XY scanner 16 based on the read setting data and the detection signal from the encoder 13. Generate a command. The determination as to whether or not to generate the operation command is performed at regular time intervals, for example, at 100 μs intervals. The operation command generated by the scanner operation calculator 17 is a movement when the laser light irradiation position is moved from the start point to the end point to the XY scanner 16 (the start point and the end point of the perforation processing (both are coordinates on the XY plane)). Give speed and movement start timing.

【0028】トリガー演算器18は、ミシン目パターン
設定器14に記憶されている設定データを読み出し、読
み出した設定データとXYスキャナー16からのX位置
信号とに基づいて、トリガー信号を出力すべきか否か判
断し、トリガー信号を発生すべきであると判断したとき
に、トリガー信号をレーザ発振器15へ出力する。トリ
ガー信号を出力すべきか否かの判断は、一定時間毎、例
えば、10μs毎に行われる。
The trigger calculator 18 reads out the setting data stored in the perforation pattern setting unit 14, and based on the read setting data and the X position signal from the XY scanner 16, whether or not to output the trigger signal. If it is determined that the trigger signal should be generated, the trigger signal is output to the laser oscillator 15. The determination as to whether or not to output the trigger signal is performed at regular time intervals, for example, every 10 μs.

【0029】次に、この横ミシン目加工装置の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of this horizontal perforation processing apparatus will be described.

【0030】まず、オペレータは、加工を開始するに当
り、ミシン目のパターンを表す各種パラメータを、ミシ
ン目パターン設定器14に設定する。
First, the operator sets various parameters representing the perforation pattern in the perforation pattern setting device 14 when starting the processing.

【0031】その後、用紙搬送用ローラー12により連
続用紙11の搬送が開始される。連続用紙11の搬送が
開始されると、エンコーダ13は、用紙搬送用ローラー
12の回転に応じたパルスを発生し、連続用紙11の位
置及び搬送速度を表す検出信号をスキャナー動作演算器
17へ出力する。
After that, the continuous paper 11 is started to be conveyed by the paper conveying roller 12. When the conveyance of the continuous paper 11 is started, the encoder 13 generates a pulse corresponding to the rotation of the paper conveyance roller 12, and outputs a detection signal indicating the position and the conveyance speed of the continuous paper 11 to the scanner operation calculator 17. To do.

【0032】スキャナー動作演算器17は、ミシン目パ
ターン設定器14から設定データを読み出して、X軸方
向に関する加工開始位置x1及び加工終了位置x2(x
1<x2)を得る。加工開始位置x1及び加工終了位置
x2は、例えば、それぞれ連続用紙の左端及び右端であ
る。そして、これら加工開始位置x1及び加工終了位置
x2と、XYスキャナ16のX軸方向のスキャン速度v
xとから、加工開始位置から加工終了位置までレーザ光
照射位置を移動(レーザ光をスキャン)させるのに必要
な時間t=(x2−x1)/vxを求める。なお、スキ
ャン速度vxは、レーザ発振器の性能等、このミシン目
加工装置の構成により決まる。それから、スキャナー動
作演算器17は、エンコーダ13からの検出信号が示す
連続用紙11の搬送速度vyに基づいて、時間tが経過
する間に搬送される連続用紙の移動量(長さ)dy=v
y×tを求める。これは、加工開始位置x1から加工終
了位置x2までレーザ光照射位置を移動させるのに必要
な時間tが経過する間に、y1に位置していた連続用紙
が、y2=y1+dy(y2>y1)にまで搬送される
ことを表している。つまり、座標(x1、y1)から
(x2、y2)に向けてレーザ光照射位置を移動させれ
ば、搬送される連続用紙11に対して、搬送方向に直交
する方向にレーザ光をスキャンさせることができる。
The scanner operation calculator 17 reads the setting data from the perforation pattern setting device 14, and the machining start position x1 and the machining end position x2 (x
1 <x2) is obtained. The processing start position x1 and the processing end position x2 are, for example, the left end and the right end of the continuous paper, respectively. Then, the processing start position x1 and the processing end position x2, and the scanning speed v of the XY scanner 16 in the X-axis direction.
From x, the time t = (x2-x1) / vx required to move the laser light irradiation position (scan the laser light) from the processing start position to the processing end position is obtained. The scan speed vx is determined by the configuration of the perforation processing apparatus such as the performance of the laser oscillator. Then, the scanner operation calculator 17 determines the movement amount (length) dy = v of the continuous paper conveyed during the time t based on the conveyance speed vy of the continuous paper 11 indicated by the detection signal from the encoder 13.
Calculate y × t. This is because while the time t required to move the laser light irradiation position from the processing start position x1 to the processing end position x2 elapses, the continuous paper positioned at y1 is y2 = y1 + dy (y2> y1). It means that it will be transported to. That is, if the laser light irradiation position is moved from the coordinates (x1, y1) to (x2, y2), the continuous paper 11 to be transported is scanned with the laser light in the direction orthogonal to the transport direction. You can

【0033】以上の計算を行った後、スキャナー動作演
算器17は、一定時間毎に、設定データに含まれる加工
間隔を表すパラメータと、エンコーダ13からの検出信
号が示す連続用紙11の搬送量とに基づいて、XYスキ
ャナー16を駆動すべきか否か判断する。そして、XY
スキャナー16を駆動すべきであると判断したときに
は、ガルバノミラーの駆動を開始するように、加工始点
座標(x1、y1)、加工終点座標、(x2、y2)、
及びスキャン速度(vx、vy)を含む動作指令信号
を、XYスキャナー16へ出力する。即ち、スキャナー
動作演算器17は、連続用紙11に、長さ方向に所定の
間隔でミシン目を形成するよう、動作指令信号を出力す
る。
After performing the above calculation, the scanner operation calculator 17 sets the parameter indicating the processing interval included in the setting data and the carry amount of the continuous paper 11 indicated by the detection signal from the encoder 13 at regular intervals. Based on the above, it is determined whether or not the XY scanner 16 should be driven. And XY
When it is determined that the scanner 16 should be driven, the machining start point coordinates (x1, y1), the machining end point coordinates, (x2, y2), so as to start driving the galvanometer mirror,
And an operation command signal including the scan speed (vx, vy) is output to the XY scanner 16. That is, the scanner operation calculator 17 outputs an operation command signal to form perforations on the continuous paper 11 at predetermined intervals in the length direction.

【0034】XYスキャナー18は、スキャナー動作演
算器17からの動作指令信号を受けて、図2に示すよう
に、固定座標系(XY座標)から見た場合に用紙を斜め
に横切るよう、レーザ光照射位置を移動させる。これ
は、レーザ光照射位置を、X軸方向に沿って加工開始位
置x1から加工終了位置x2まで移動させる間に、連続
用紙11の搬送速度vyと同速度でy軸に沿って移動さ
せることを意味する。その結果、連続用紙11上では、
レーザ光照射位置が搬送方向と直交する方向に移動す
る。
The XY scanner 18 receives the operation command signal from the scanner operation calculator 17 and, as shown in FIG. 2, laser light so as to cross the sheet diagonally when viewed from the fixed coordinate system (XY coordinates). Move the irradiation position. This is to move the laser light irradiation position along the y-axis at the same speed as the transport speed vy of the continuous paper 11 while moving the laser light irradiation position along the X-axis direction from the processing start position x1 to the processing end position x2. means. As a result, on the continuous paper 11,
The laser light irradiation position moves in the direction orthogonal to the transport direction.

【0035】一方、トリガー演算器18は、ミシン目パ
ターン設定器14に設定された設定データを読み出し、
カット及びタイの各々長さを表すパラメータを得る。そ
して、一定の時間毎に、このパラメータに基づいて、X
Yスキャナー16からのX位置信号が示すX座標が、カ
ット位置に相当するのか、タイ位置に相当するのかを判
断し、カット位置に相当する場合にトリガー信号を発生
する。ここで、初期状態(スキャナ動作指令が入力され
ない状態)において、XYスキャナー16が向けられた
XY平面上の位置を座標(x0、y0)(x0<x1)
としておくことにより、XYスキャナ16が動作しては
じめてトリガー信号を発生するようにできる。
On the other hand, the trigger calculator 18 reads out the setting data set in the perforation pattern setting device 14,
Obtain the parameters that represent the length of each cut and tie. Then, based on this parameter, X
It is determined whether the X coordinate indicated by the X position signal from the Y scanner 16 corresponds to the cut position or the tie position, and when it corresponds to the cut position, a trigger signal is generated. Here, in the initial state (the state where the scanner operation command is not input), the position on the XY plane to which the XY scanner 16 is directed is coordinate (x0, y0) (x0 <x1).
Therefore, the trigger signal can be generated only when the XY scanner 16 operates.

【0036】レーザ発振器15は、トリガー演算器18
からのトリガー信号を受け取ると、所定パルス幅のレー
ザ光を発生する。
The laser oscillator 15 includes a trigger calculator 18
When receiving the trigger signal from, laser light having a predetermined pulse width is generated.

【0037】レーザ発振器15からのパルス状のレーザ
光は、XYスキャナー16を介して連続用紙11上に照
射されるが、XYスキャナー16は、上述のように連続
用紙11に、長さ方向に所定の間隔でミシン目を形成す
るようレーザ光照射位置を移動させる。また、このレー
ザ光照射位置の移動に伴って、レーザ光照射位置がミシ
ン目のカット位置に位置するときに、レーザ光がレーザ
発振器より出射する。その結果、連続用紙11には、そ
の幅方向に沿ったミシン目が形成される。なお、形成さ
れたミシン目のカット及びタイの各々の長さは、ミシン
目パターン設定器14に設定されたこれらの長さを表す
パラメータを変更することで、容易に変更することがで
きる。
The pulsed laser light from the laser oscillator 15 is applied to the continuous paper 11 via the XY scanner 16, and the XY scanner 16 predetermines the continuous paper 11 in the longitudinal direction as described above. The laser light irradiation position is moved so that perforations are formed at intervals of. Further, with the movement of the laser light irradiation position, when the laser light irradiation position is located at the cut position of the perforations, the laser light is emitted from the laser oscillator. As a result, perforations are formed on the continuous paper 11 along the width direction thereof. It should be noted that the lengths of the cut and the tie formed can be easily changed by changing the parameters indicating these lengths set in the perforation pattern setting device 14.

【0038】以上のようにして、XYスキャナー16の
スキャン動作と、レーザ発振器15の発振動作を制御す
ることにより、所定方向に搬送される連続用紙に、搬送
方向と直交する方向のミシン目を、任意のカット長さ及
びタイ長さで、形成することができる。
By controlling the scanning operation of the XY scanner 16 and the oscillating operation of the laser oscillator 15 as described above, perforations in a direction orthogonal to the carrying direction are formed on continuous paper carried in a predetermined direction. It can be formed with any cut length and tie length.

【0039】なお、上記実施の形態では、連続用紙11
の搬送速度が一定であると仮定して、スキャナー動作演
算器17が予めXYスキャナーへ出力すべき動作指令を
作成しておき、周期定期にその動作指令を出力するか否
かの判断を行うようにしたが、搬送速度の変化を検出し
て、出力する動作指令の内容を修正するようにしてもよ
い。
In the above embodiment, the continuous paper 11
Assuming that the transport speed of the scanner is constant, the scanner operation calculator 17 creates an operation command to be output to the XY scanner in advance, and determines whether or not to output the operation command periodically. However, the content of the operation command to be output may be corrected by detecting the change in the transport speed.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、設定されたミシン目パ
ターンを表すパラメータと、検出した加工対象物の搬送
速度とに基づいて、XYスキャナーを制御するようにし
たことで、出力の小さいレーザ発振器を用いて、搬送さ
れる連続用紙に、搬送方向と直交する方向のミシン目を
形成することができる。
According to the present invention, the XY scanner is controlled on the basis of the set parameter indicating the perforation pattern and the detected conveying speed of the object to be processed. The oscillator can be used to form perforations in the conveyed continuous paper in a direction orthogonal to the conveyance direction.

【0041】また、本発明によれば、設定されたミシン
目パターンと、XYスキャナーの動きとに基づいて、レ
ーザ発振器のレーザ発振を制御するようにしたことで、
任意のカットとタイとを有するミシン目を、機械的な設
定変更を行うことなく容易に実現することができ、作業
の効率化、生産性の向上を実現することができる。
Further, according to the present invention, the laser oscillation of the laser oscillator is controlled based on the set perforation pattern and the movement of the XY scanner.
Perforations having arbitrary cuts and ties can be easily realized without changing the mechanical settings, and work efficiency and productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態による横ミシン目加工装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a horizontal perforation processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の横ミシン目加工装置によるレーザ照射位
置の移動軌跡を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a movement locus of a laser irradiation position by the horizontal perforation processing apparatus of FIG.

【図3】従来のレーザによる横ミシン目加工装置を示す
概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a conventional laser perforation processing apparatus.

【図4】加工対象物の搬送速度に応じてレーザ発振器を
制御する制御装置のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a control device that controls a laser oscillator according to a conveyance speed of a processing object.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 連続用紙 12 用紙搬送用ローラー 13 エンコーダ 14 ミシン目パターン設定器 15 レーザ発振器 16 XYスキャナー 17 スキャナー動作演算器 18 トリガー演算器 31 レーザ発振器 32,33 反射ミラー 34 凹円筒レンズ 35 スリット 36 凸円筒レンズ 37 加工対象物 41 加工対象物 42 端部検出器 43 パルス・エンコーダー 44 パルス発生器 45 ゲート 46 制御部 11 continuous paper 12 Paper transport rollers 13 encoder 14 Perforation pattern setting device 15 Laser oscillator 16 XY scanner 17 Scanner operation calculator 18 Trigger calculator 31 Laser oscillator 32,33 reflective mirror 34 concave cylindrical lens 35 slits 36 convex cylindrical lens 37 Object to be processed 41 Object to be processed 42 Edge detector 43 pulse encoder 44 pulse generator 45 gates 46 Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 貴章 東京都千代田区神田駿河台1丁目6番地 トッパン・フォームズ株式会社内 (72)発明者 高山 一樹 東京都千代田区神田駿河台1丁目6番地 トッパン・フォームズ株式会社内 (72)発明者 鈴木 秀樹 東京都千代田区神田駿河台1丁目6番地 トッパン・フォームズ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−20195(JP,A) 特開 昭59−78067(JP,A) 特開 平3−275292(JP,A) 特開 平9−220686(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/42 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takaaki Okada 1-6, Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Toppan Forms Co., Ltd. (72) Inventor Kazuki Takayama 1-6, Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Toppan Forms Incorporated (72) Inventor Hideki Suzuki 1-6 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Toppan Forms Co., Ltd. (56) Reference JP 63-20195 (JP, A) JP 59-78067 (JP) , A) JP-A-3-275292 (JP, A) JP-A-9-220686 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26/42

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定方向に向かって搬送される加工対象
物にパルス状のレーザ光を照射し、前記所定方向と直交
する方向に沿ったミシン目を形成する、レーザによる横
ミシン目加工装置において、 前記ミシン目のパターンを表すパラメータを設定するた
めのミシン目パターン設定器と、 前記加工対象物の位置及び搬送速度を検出し検出信号を
出力するエンコーダと、 動作指令を受けて前記レーザ光の照射位置を変更するX
Yスキャナーと、 前記ミシン目パターン設定器に設定された前記パラメー
タと、前記エンコーダからの前記検出信号とに基づい
て、前記XYスキャナーに対して前記動作指令を出力す
るスキャナー動作演算器とを備え、 前記レーザ光の照射位置を前記搬送速度と同速度で前記
所定方向に向かって移動させながら、前記所定方向と直
交する方向に沿って移動させることにより、前記所定方
向と直交する方向に沿ったミシン目を形成するようにし
たことを特徴とするレーザによる横ミシン目加工装置。
1. A lateral perforation processing apparatus using a laser, which irradiates a processing object conveyed in a predetermined direction with pulsed laser light to form perforations along a direction orthogonal to the predetermined direction. , A perforation pattern setter for setting a parameter representing the perforation pattern, an encoder for detecting the position and the conveyance speed of the object to be processed and outputting a detection signal, X to change the irradiation position
A Y scanner, a scanner operation calculator that outputs the operation command to the XY scanner based on the parameter set in the perforation pattern setting device and the detection signal from the encoder, By moving the irradiation position of the laser light in the direction orthogonal to the predetermined direction while moving the irradiation position of the laser beam toward the predetermined direction, the sewing machine along the direction orthogonal to the predetermined direction. A horizontal perforation processing device using a laser, which is characterized by forming eyes.
【請求項2】 前記XYスキャナーが、一対のガルバノ
ミラーを有していることを特徴とする請求項1のレーザ
による横ミシン目加工装置。
2. The lateral perforation processing apparatus using a laser according to claim 1, wherein the XY scanner has a pair of galvanometer mirrors.
【請求項3】 前記スキャナー動作演算器が、前記ミシ
ン目の形成を開始すべきか否かの判定を、予め定められ
た第1の周期で繰り返し行うことを特徴とする請求項1
又は2のレーザによる横ミシン目加工装置。
3. The scanner operation calculator repeatedly determines whether or not to start forming the perforations in a predetermined first cycle.
Or a horizontal perforation processing device using the laser of 2.
【請求項4】 トリガー信号に応答して前記レーザ光を
発生させるレーザ発振器と、 前記ミシン目パターン設定器に設定された前記パラメー
タ及び前記XYスキャナーが出力する前記レーザ光の照
射位置を表す位置信号とに基づいて、前記トリガー信号
を発生するトリガー演算器と、を備えたことを特徴とす
る請求項1,2、又は3のレーザによる横ミシン目加工
装置。
4. A laser oscillator that generates the laser light in response to a trigger signal, a position signal that indicates the irradiation position of the laser light output by the XY scanner, and the parameters set in the perforation pattern setting device. And a trigger calculator that generates the trigger signal based on the following. 4. The laser perforation processing apparatus with laser according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】 前記トリガー演算器が、前記トリガー信
号を発生すべきか否かの判断を、予め定められた第2の
周期で繰り返し行うことを特徴とする請求項4のレーザ
による横ミシン目加工装置。
5. The lateral perforation processing using a laser according to claim 4, wherein the trigger calculator repeatedly determines whether or not the trigger signal should be generated in a second predetermined cycle. apparatus.
【請求項6】 所定方向に向かって搬送される加工対象
物にパルス状のレーザ光を照射し、前記所定方向と直交
する方向に沿ったミシン目を形成する、レーザによる横
ミシン目加工方法において、 予め前記ミシン目のパターンを表すパラメータをミシン
目パターン設定器に設定しておき、 前記加工対象物の位置及び搬送速度を検出して、検出し
た前記加工対象物の位置及び搬送速度と前記ミシン目パ
ターン設定器に設定された前記パラメータとに基づい
て、XYスキャナーを制御し、 前記レーザ光の照射位置を前記搬送速度と同速度で前記
所定方向に向かって移動させながら、前記所定方向と直
交する方向に沿って移動させることにより、前記所定方
向と直交する方向に沿ったミシン目を形成するようにし
たことを特徴とするレーザによる横ミシン目加工方法。
6. A lateral perforation processing method using a laser, which comprises irradiating a workpiece conveyed in a predetermined direction with pulsed laser light to form perforations along a direction orthogonal to the predetermined direction. A parameter representing the perforation pattern is set in advance in a perforation pattern setting device, the position and the conveyance speed of the processing target are detected, and the position and the conveyance speed of the detected processing target and the perforation are detected. The XY scanner is controlled based on the parameters set in the eye pattern setting device, and the irradiation position of the laser light is moved in the predetermined direction at the same speed as the transport speed while being orthogonal to the predetermined direction. By moving along a direction to form a perforation along a direction orthogonal to the predetermined direction. Perforation processing method.
【請求項7】 前記XYスキャナーが出力するレーザ光
照射位置を表す位置信号に基づいて、前記レーザ光を発
生するレーザ発振器の発振動作を制御するようにしたこ
とを特徴とする請求項6のレーザによる横ミシン目加工
方法。
7. The laser according to claim 6, wherein an oscillating operation of a laser oscillator for generating the laser light is controlled based on a position signal indicating a laser light irradiation position output from the XY scanner. Horizontal perforation processing method.
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