JPS61199594A - Laser beam processing unit - Google Patents
Laser beam processing unitInfo
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- JPS61199594A JPS61199594A JP60037586A JP3758685A JPS61199594A JP S61199594 A JPS61199594 A JP S61199594A JP 60037586 A JP60037586 A JP 60037586A JP 3758685 A JP3758685 A JP 3758685A JP S61199594 A JPS61199594 A JP S61199594A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ加工装置にかかるものであり、特にレ
ーザビームの遥動走査金行うことによって、被加工物に
対してレーザビームが斜めに入射しても、被加工物上の
レーザビームのエネルギ密度ノ変化が補償され、切れ味
を一定に保って加工することができるレーザ加工装置に
関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a laser processing device, and in particular, by performing swing scanning of a laser beam, the laser beam is tilted with respect to the workpiece. The present invention relates to a laser processing apparatus that compensates for changes in the energy density of a laser beam on a workpiece even when the laser beam is incident on the workpiece, and can perform processing while maintaining a constant sharpness.
第２図には、従来のレーザ加工装置の一例が示されてい
る。この図において、ｔｉｔ断コンベヤ１０の左方には
、生地を惨回した原反ロール１２のセットされた延反ｍ
ｆ１４が配置されている。また、威所コンベヤ１０の右
方には、裁断後のスクラップ全収容処理するスクラップ
処理装置１６が配置されている。加工の対象となる生地
１８は、図の矢印Ｆ１のｖ口く延反製置１４から裁断コ
ンベア１０上に送り出され、スクラップは矢印Ｆ２のダ
ロくスクラップ処理装置１６に収容される。裁断コンベ
ア１０の略中央付近には、レーザヘッド２０を走査する
定めの駆＃ｈ機４１１２２が配置されている。この駆動
機構２２ｒｉ、第１の駆動体２４と、第２の駆動体２６
とによって硼酸されている。第１の駆動体２４は、裁断
コンベヤ１００両側部に一組設けられており、これに対
して第２の駆動体２６が矢印Ｆ３方向に移動可能に架設
されている。すなわ′Ｇ）第２の駆動体２６は、第１の
駆動体２４によって矢印Ｆ３の方向に駆動される。この
矢印Ｆ６の方向は、生地１８の表面に想定される座標軸
Ｘに一致する。FIG. 2 shows an example of a conventional laser processing apparatus. In this figure, on the left side of the tit-cutting conveyor 10, there is a spread m
f14 is placed. Further, on the right side of the conveyor belt 10, a scrap processing device 16 is arranged to accommodate and process all the scraps after cutting. The fabric 18 to be processed is sent onto the cutting conveyor 10 from the v-rolling machine 14 as indicated by the arrow F1 in the figure, and the scraps are stored in the scrap processing device 16 as indicated by the arrow F2. A predetermined driver 41122 for scanning the laser head 20 is arranged near the center of the cutting conveyor 10. This drive mechanism 22ri, the first drive body 24, and the second drive body 26
It is boric acid. A set of first drive bodies 24 is provided on both sides of the cutting conveyor 100, and a second drive body 26 is installed movably in the direction of arrow F3. That is, 'G) The second driver 26 is driven by the first driver 24 in the direction of arrow F3. The direction of this arrow F6 corresponds to the coordinate axis X assumed on the surface of the fabric 18.
第２の駆動体２６には、キャリッジ２８が装着されてお
り、このキャリッジ２８は、第２の駆動体２６によって
図の矢印Ｆ４の方向に駆動される。A carriage 28 is attached to the second driver 26, and the carriage 28 is driven by the second driver 26 in the direction of arrow F4 in the figure.
この矢印Ｆ４の方向は、生地１８の表面に想定される座
標軸Ｙに一致する。キャリッジ２８には、レーザヘッド
２０が固着されている。すなわち、レーザヘッド２０は
、第１の駆動体２４によって座標軸Ｘの方向に走査され
１．ｆｇ２．の駆動体２６によって座標軸Ｙの方向に走
査される。The direction of this arrow F4 corresponds to the coordinate axis Y assumed on the surface of the fabric 18. A laser head 20 is fixed to the carriage 28. That is, the laser head 20 is scanned in the direction of the coordinate axis X by the first driver 24, and the laser head 20 is scanned in the direction of the coordinate axis X. fg2. The driving body 26 scans in the direction of the coordinate axis Y.
更に、裁断コンベヤ１０の近辺には、レーザ発振６６０
が配置されており、前述した第２の駆動体２６には、プ
リズムないしはミラーからなる光学手段６２が配置され
ている。また、レーザ発振器６０には、導光手段６４が
設けられている。この導光手段６４から出たレーザ光は
、光路Ｌ１ｆｔ通過してた学手段３２に入射し、ここで
光路が変更された後光路Ｌ２を通過してレーザヘッド２
゜に達する。光路Ｌ１の方向は、光学手段３２の移動方
向すなわち第２の駆動体２６の矢印Ｆ３の移動方向に一
致する。また、光路Ｌ２の方向は、レーザヘッド２０の
移動方向すなわちキャリッジ２８の矢印Ｆ４の移動方向
に一致する。従って、レーザヘッド２０がこのように移
動しても、レーザ発振器３０から出力されるレーザ光は
良好に７−ザヘツド２０に達することができる。Further, near the cutting conveyor 10, a laser oscillation 660 is provided.
is arranged, and an optical means 62 consisting of a prism or a mirror is arranged on the second driving body 26 mentioned above. Further, the laser oscillator 60 is provided with a light guiding means 64. The laser light emitted from the light guiding means 64 enters the optical means 32 which has passed through the optical path L1ft, and after the optical path is changed here, it passes through the optical path L2 and goes to the laser head 2.
Reach ゜. The direction of the optical path L1 corresponds to the moving direction of the optical means 32, that is, the moving direction of the second driver 26 as indicated by the arrow F3. Further, the direction of the optical path L2 corresponds to the moving direction of the laser head 20, that is, the moving direction of the carriage 28 as indicated by the arrow F4. Therefore, even if the laser head 20 moves in this manner, the laser light output from the laser oscillator 30 can reach the laser head 20 in a good manner.
次に、上記従来例の動作について説明すると、生地１８
は、裁断コンベヤ１０の動作とともに移送され、レーザ
ヘッド２００部分を通過する。レーザヘッド２０は、駆
動機構２２によって走査移動され、これに滲ってレーザ
光が生地１８−ヒで一定パターンを描きながら走査が行
なわれることとなる。Next, to explain the operation of the above conventional example, the cloth 18
is transported along with the operation of the cutting conveyor 10 and passes through the laser head 200 section. The laser head 20 is scanned and moved by the drive mechanism 22, and the laser beam spreads therethrough and scans the fabric 18-hi while drawing a constant pattern.
しかしながら、以上のような従来のレーザ加工ｆ装置に
おいては、駆動機構２２の大きさは、裁断するパターン
の大きさに比例して大きくなり、配置スペースも十分と
る必要が生ずる。このため、レーザ加工装置特に裁断コ
ンベヤ１０の長さが大Ａなる。また、駆動機構２・２の
動作に伴う騒音あるいは振動も相当大とならざるを得な
い。However, in the conventional laser processing device as described above, the size of the drive mechanism 22 increases in proportion to the size of the pattern to be cut, and it is necessary to provide sufficient space for the arrangement. For this reason, the length of the laser processing device, especially the cutting conveyor 10, becomes large. Further, the noise or vibration accompanying the operation of the drive mechanisms 2, 2 must also be considerably large.
更に、レーザヘッド２０の移ｍ範囲は、裁断パターンと
一致するため、高速で裁断加工を行うことが内錐である
という不都合もある。Furthermore, since the movement range of the laser head 20 coincides with the cutting pattern, there is also the disadvantage that cutting can be performed at high speed in the inner cone.
そこで、発明者は被加工物に対してレニザ光を照射する
光学手段であるミラーを第１及び第２の軸を中心どして
揺動せしめ、これによってレーザ°光を走査すること罠
より、高速で加工全行なうことができると共に、騒音あ
るいは振動を低減し得るレーザ加工装置全提案し友。Therefore, the inventor made the mirror, which is an optical means for irradiating the workpiece with laser light, swing around the first and second axes, thereby scanning the laser light. We offer all kinds of laser processing equipment that can perform high-speed processing and reduce noise and vibration.
以下、上記発明者の提案したレーザ加工装置を第６図な
いし第５図に基づいて詳細に説明する。Hereinafter, the laser processing apparatus proposed by the above inventor will be explained in detail with reference to FIGS. 6 to 5.
第３図には、上記提案のレーザ加工装置の斜視図が示さ
れており、この装置の正面から見た概略の４１１ＦＭ、
が第４図に示されている。これら第６図及び第４図にお
いて、加工対象の生地１００が支持される支持台である
スラットコンベヤ１０２（７）左方には、生地１００の
延反装置１０４が配置されている。この延反装置１０４
には、生地１００が巻回された原反゛ロール１０６がセ
ットされており、この原反ロール１０６に巻回された生
地１００は、延反装置１０４によってスラットコンベヤ
１０２上に送り出されるようになっている。スラットコ
ンベヤ１０２の右方Ｖｃハ、スクラップ処理装置１０８
が配置されており、加工終了後の残余のスクラップが収
容されるようになっている。FIG. 3 shows a perspective view of the proposed laser processing device, and shows a schematic view of the 411FM as seen from the front of the device.
is shown in FIG. In FIGS. 6 and 4, a spreading device 104 for the dough 100 is disposed to the left of the slat conveyor 102 (7), which is a support base on which the dough 100 to be processed is supported. This spreading device 104
A raw fabric roll 106 on which a fabric 100 is wound is set, and the fabric 100 wound around this fabric roll 106 is sent onto a slat conveyor 102 by a fabric spreading device 104. ing. Right side Vc of slat conveyor 102, scrap processing device 108
is arranged to store the remaining scrap after processing is completed.
スラットコンベヤ１０２の中央付近適宜Ｕｔには、略コ
字状のフレーム１１０が配置されており、更にフレーム
１１０の水平部の略中夫には、レーザヘッド１１２が固
定されている。このレーザヘッド１１２は、例えばジン
バル状に構成された第１のミラー駆動部１１４、第２の
ミラー駆＃１部１１６及び集光手段１１８′ｔ−各々含
んでいる。レーザヘット” １１２の光学系の一例は、
Ｍ５図に示されている。この図に示すように、レーザ光
は、図の一点鎖線のｖ口く凸面鏡１２０、凹面鏡１２２
から成るビーム拡大手段を介してビーム径が拡大された
後集光手段１１８であるレンズ１２４に入射し、更には
反射手段であるミラー１２６によって一反射され、生地
１００に入射するようになっている０
１ｇ１のミラー駆動部１１４は、ミラー１２６ｋ。A substantially U-shaped frame 110 is disposed at an appropriate position near the center of the slat conveyor 102, and a laser head 112 is fixed to a substantially central portion of the horizontal portion of the frame 110. This laser head 112 includes a first mirror drive section 114, a second mirror drive #1 section 116, and a condensing means 118't-, each having a gimbal shape, for example. An example of the optical system of Laser Head 112 is:
This is shown in Figure M5. As shown in this figure, the laser beam is transmitted through a convex mirror 120 and a concave mirror 122, which are indicated by a dashed line in the figure.
After the beam diameter is expanded through a beam expanding means consisting of the following, the beam enters a lens 124 which is a condensing means 118, is further reflected once by a mirror 126 which is a reflecting means, and is made to enter the fabric 100. The mirror drive unit 114 of 0 1g1 is the mirror 126k.
軸ＰＸを中心として８ｇ４図の矢印Ｆ’Ａ又は第５図の
矢印ＦＢの如く揺動駆動するものであり、この軸ｐｘ＃
−１ｔ、貞光手段１１８のレンズ１２４の光軸と一致し
ている。It is driven to swing around axis PX as indicated by arrow F'A in Figure 8g4 or arrow FB in Figure 5, and this axis px#
-1t, which coincides with the optical axis of the lens 124 of the direct light means 118.
第２のミラー駆動部１１６は、ミラー１２６を、軸ＰＹ
を中心として第４図の矢印ＦＣ又は第５図の矢印ＦＤの
如く揺動駆動するものである。The second mirror drive section 116 moves the mirror 126 along the axis PY.
It is driven to swing as shown by the arrow FC in FIG. 4 or the arrow FD in FIG. 5 about the center.
すなわち、レーザ光ＲＢ（第６図参照）は、凸面鏡１２
０、凹面鏡°１２２及びレンズ１２４によって焦点が生
地１００上となるように合わせられるとともに、＠１の
ミラー駆動部１１４によって生地１００上に想定される
座標Ｘ方向に走査され、第２のミラー駆動部１１６によ
って生地１００上に想定される座標Ｙ方向に走査される
ようになっている。That is, the laser beam RB (see FIG. 6) is transmitted through the convex mirror 12.
0, concave mirror 122 and lens 124 so that the focus is on the fabric 100, and the fabric 100 is scanned in the assumed coordinate X direction by the mirror drive unit 114 of @1, and the second mirror drive unit 116, the cloth 100 is scanned in the assumed coordinate Y direction.
なお、凸面鏡１２０及び凹面鏡１２２から成るビーム、
拡大手段は、生地１００上におけるレーザ光ＲＢのスポ
ット径ｄを絞る比めのものである。Note that a beam consisting of a convex mirror 120 and a concave mirror 122,
The enlarging means is for narrowing down the spot diameter d of the laser beam RB on the fabric 100.
すなわち、スポット径ｄは、レンズ１２４の焦点距離Ｆ
ルンズ１２４に入射するレーザ光のビーム径Ｄ１定数ｋ
に対して１
、′ Ｆ
ｄ＝＝に−
り
で表わされる。従って、焦点距離Ｆを大きくとる場合で
あっても、スポット径ｄｔ−一定にしようとすると、ビ
ーム径りもＦに比例して大きくする必要がある。本装置
においては、レンズ１２４の焦点距離Ｆｉ大き（シ、レ
ーザヘッド１１２と生地１００との距離を大とする方が
ミラー１２６の揺動の程度を小さくすることができるた
め、かかるビーム拡大手段を含む方が好ましい。That is, the spot diameter d is equal to the focal length F of the lens 124.
Beam diameter D1 constant k of the laser light incident on the lens 124
1, 'F d==-. Therefore, even when the focal length F is set to a large value, if the spot diameter dt is to be kept constant, the beam diameter must also be increased in proportion to F. In this device, the degree of swing of the mirror 126 can be reduced by increasing the focal length Fi of the lens 124 (i.e., by increasing the distance between the laser head 112 and the fabric 100). It is preferable to include it.
次に、スラットコンベヤー０２あるいは延反装置１０４
の近辺には、レーザ発振器１２８が配置されており、史
に、フレーム１１０の一方の肩１１０Ａには、プリズム
、ミラーなどから成る光学手段１６０が配置固定されて
いる。レーザ発掘器１２８と光学手段１６０の間にはオ
プティカルファイバなどから成る伝送体１３２が設けら
れており、光学手段１６０と集光手段１１８の間には同
様の伝送体１６４．が設けられている。すなわち、伝送
体１３２．１３４及び光学手段１３０によってレーザ発
振器１２８によって出力されるレーザ光をレーザヘッド
１１２に導く伝送手段が構成されている。Next, the slat conveyor 02 or the spreading device 104
A laser oscillator 128 is arranged near the frame 110, and an optical means 160 consisting of a prism, a mirror, etc. is arranged and fixed on one shoulder 110A of the frame 110. A transmission body 132 made of an optical fiber or the like is provided between the laser excavator 128 and the optical means 160, and a similar transmission body 164. is provided. That is, the transmission bodies 132 and 134 and the optical means 130 constitute a transmission means for guiding the laser light outputted by the laser oscillator 128 to the laser head 112.
次に、上記装置の全体的動作について説明する。Next, the overall operation of the above device will be explained.
まず、生地１００は、延反装置１０４によって原反ロー
ル１０６からスラットコンベヤ１ｏ２上に送り出される
。他方、レーザ光は、レーザ発振器１２８から伝送体１
３２，１３４を介してレーザヘッド１１２に達する。レ
ーザ光は、前述したビーム拡大手段及びレンズ１２４を
通過するとともに、ミラー１２６によって生地１００上
に焦点が合うように反射される。First, the fabric 100 is sent out from the original fabric roll 106 onto the slat conveyor 1o2 by the fabric spreading device 104. On the other hand, the laser beam is transmitted from the laser oscillator 128 to the transmission body 1
32 and 134 to reach the laser head 112. The laser beam passes through the beam expanding means and lens 124 described above, and is reflected by a mirror 126 so as to be focused onto the fabric 100.
このと３、ｉｉｌ＜１及び第２のミラー駆ａＩＪ部１１
４゜１１６によってミラー１２６が軸ｐｘ、ｐｙを中心
として揺動し、必′要な裁断のパターンに従ってレーザ
光ＲＢが生地１００上で走査される（ＷＬＳ図参照）０
なお、レンズ１２４はレーザ光ＲＢの走査に対応しつつ
光軸方向に移動させて、レンズ１２４と生地１００との
光学的距離が常に一定となるように制御されている。3, iil<1 and second mirror drive aIJ section 11
4° 116 causes the mirror 126 to swing around the axes px and py, and the laser beam RB is scanned on the fabric 100 according to the required cutting pattern (see WLS diagram).
The lens 124 is controlled to move in the optical axis direction in response to the scanning of the laser beam RB so that the optical distance between the lens 124 and the fabric 100 is always constant.
以上の動作により、生地１００が裁断され、生地ｉｏｏ
は、スラットコンベヤ１０２によってスクラップ処理装
置１０８の方向に送られる。裁断された生地１００Ａ、
１００Ｂはオペレータによってスラットコンベヤ１０２
上から収集され、スクラップはスクラップ処理装置１０
８内に収容される。なお、第６図に２いて、２００は上
記ｍ作を制御する加工制御装置である。Through the above operations, the fabric 100 is cut, and the fabric ioo
is conveyed by slat conveyor 102 in the direction of scrap processing equipment 108 . 100A of cut fabric,
100B is the slat conveyor 102 by the operator.
The scraps are collected from above and sent to a scrap processing device 10.
It is accommodated within 8. In addition, 200 in FIG. 6 is a processing control device that controls the above-mentioned m operations.
上記第３図〜第５図に示す装置はミラー１２６が揺動に
よって生地１００ｔ−走査するとき、第５図に示すよう
にレーザ光ＲＢが生地１００に垂直に入射する場合と、
レーザ光ＲＢが入射角σをもって斜めに入射する場合と
を比べると、生地１００を照射するレーザ光ＲＢのスポ
ットの面積は斜めに入射する場合の方が大きくなる。し
たがって、入射角θが大きくなるにつれて、生地１００
上のレーザ光のエネルギ密度が低下して行き、裁断品質
が低下する。つまり、レーザヘッドの直下部分から遠ざ
かるにつれて切れ味が慈くなって行（という問題点があ
ることがわかった。The apparatus shown in FIGS. 3 to 5 above has two cases in which when the mirror 126 swings to scan the fabric 100t, the laser beam RB is perpendicularly incident on the fabric 100 as shown in FIG.
Compared to the case where the laser beam RB is incident obliquely at an incident angle σ, the area of the spot of the laser beam RB that irradiates the fabric 100 is larger when the laser beam RB is incident obliquely. Therefore, as the incident angle θ increases, the fabric 100
As the energy density of the upper laser beam decreases, the cutting quality deteriorates. In other words, it has been found that there is a problem in that the sharpness becomes sharper as you move away from directly below the laser head.
なお、第５図においてミラー１２６は同じ位置で揺動す
るものであるが、図示が４Ｊｉ雑になるので、第５図で
は斜めに入射する場合を、慣にずらして図示しである。Although the mirror 126 swings at the same position in FIG. 5, the illustration is sloppy, so in FIG. 5, the case where the light is incident obliquely is shown shifted.
また、第５図は軸ＰＹｆｃ中心にして座標、Ｙ方向のみ
走査した場合を図示している。Further, FIG. 5 shows a case where only the coordinates and the Y direction are scanned with the axis PYfc as the center.
本発明はかかる問題点ｔ−解決するためになされたもの
で、レーザ光ＲＢが厨めに入射しても、被加工物上のエ
ネルギ密度が低下せず、つまりレーザ光１’ｌＢが斜め
に入射しても、被加工物上のエネルギ密度の変化が補ｏ
Ｉされ、切れ味を一定に保つことができるレーザ加工装
置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve this problem. Even if the laser beam RB is incident in the opposite direction, the energy density on the workpiece does not decrease, that is, the laser beam 1'lB is diagonally Even if it is incident, the change in energy density on the workpiece will compensate for it.
The object of the present invention is to obtain a laser processing device that can maintain constant sharpness.
本発明に係るレーザ加工装置は、被加工物に対してレー
ザ光を照射する光学手段であるミラーを第１及び第２の
軸を中心として揺動せしめ、これによってレーザ光を走
査して所定のパターンを描かせると共にレーザ光の入射
角に応じて被加工物上のエネルギ密度の変化を補償する
制御手段を設けたものである。A laser processing apparatus according to the present invention swings a mirror, which is an optical means for irradiating a workpiece with a laser beam, about first and second axes, thereby scanning the laser beam to a predetermined position. A control means is provided for drawing a pattern and for compensating for changes in energy density on the workpiece according to the incident angle of the laser beam.
本発明においては、レーザ光の入射角に応じて被加工物
上のエネルギ密度の変化が補償されるから、レーザ光が
斜めに入射しても裁断品質が低下せず、被加工物のどの
部分でも一様にシャープに加工することができる。In the present invention, changes in energy density on the workpiece are compensated for depending on the incident angle of the laser beam, so even if the laser beam is incident obliquely, the cutting quality does not deteriorate, and the cutting quality can be adjusted to any part of the workpiece. However, it can be processed to be uniformly sharp.
以下、本発明の一実施例について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.
本発明における加工装置のＪｆＲ成は、加工制御装置を
除き第３図〜第５図に示す装置と同一であるので同一の
部分については説明を省略する。The JfR configuration of the processing apparatus according to the present invention is the same as the apparatus shown in FIGS. 3 to 5 except for the processing control device, so explanations of the same parts will be omitted.
次に、装置各部の動作の制御とレーザ光の入射角に応じ
て、生地１００上のレーザ光のエネルギ密度の変化を補
償しながら加工を行う加工制御装置ニついて説明する。Next, a processing control device that performs processing while compensating for changes in the energy density of the laser beam on the fabric 100 in accordance with the operation control of each part of the device and the incident angle of the laser beam will be described.
本実施例において、上記エネルギ密度の変化の補償は下
記の何れかによって行なわれる。In this embodiment, compensation for the change in energy density is performed by one of the following methods.
（１）レーザ光の入射角が大きくなれば、ミラー１２６
の揺動の速度を落とし、逆に入射角が小さくなれば、ミ
ラー１２６の揺動の速度を上げて生地１００上のレーザ
光のエネルギ密度の変化を補償する。すなわち、入射角
に応じてミラー１２６の揺動の速［１−変化させてエネ
ルギ密度の変化全補償する。(1) If the incident angle of the laser beam becomes large, the mirror 126
If the oscillation speed of the mirror 126 is decreased and the angle of incidence becomes small, the oscillation speed of the mirror 126 is increased to compensate for the change in the energy density of the laser beam on the fabric 100. That is, the swinging speed of the mirror 126 is changed by [1-1] according to the incident angle to fully compensate for the change in energy density.
（２）レーザ光の入射角が大きくなれば、レーザ光の出
力を上げ、逆に入射角が小さくなれば、レーザ光の出力
を小さくして生地１００上のレーザ光のエネルギ密度の
変化を補償する。すなわち、入射角に応じてレーザ光の
出力を変化させてエネルギ密度の変化を補償する。(2) When the incident angle of the laser beam increases, the output of the laser beam is increased; conversely, when the angle of incidence decreases, the output of the laser beam is decreased to compensate for changes in the energy density of the laser beam on the fabric 100. do. That is, the output of the laser beam is changed according to the incident angle to compensate for the change in energy density.
（３）上記（１）及び（２）の両方を行う。すなわち、
入射角に応じてミラー１２６の揺動の速度とレーザ光の
出力の両方を変化させてエネルギ密度の変化を補償する
。(3) Perform both (1) and (2) above. That is,
Both the rocking speed of the mirror 126 and the output of the laser beam are changed depending on the incident angle to compensate for the change in energy density.
以下、第１図に示すブロック図を用いて詳細に説明する
。A detailed explanation will be given below using the block diagram shown in FIG.
この第１図において、加工制御装置２００は、生産管理
、パターンメーキング、グレーディングあるいはマーキ
ングの処理を行う前段の処理装置３００と、その他の直
接的な加工処理を行う後段の処理装置４００とによって
撰戎されている。処、埋装置３００には、紙テープなど
のデータ人力手段２０２が接続されている。In FIG. 1, a processing control device 200 is controlled by a first-stage processing device 300 that performs production management, pattern making, grading, or marking processing, and a second-stage processing device 400 that performs other direct processing. has been done. A data input means 202 such as a paper tape is connected to the storage device 300 .
処理装置６００は、生産・Ｕ埋部３０２、パターンメー
キング・グレーディング部Ｃ以下単に「ＰＧ部」と略称
する）６０４及びマーキング！ｆｌｓ３０６によって構
成されている。これらのうち、生産管理部３０２は、加
工作業全体の生産数量、種類など生産ｆ浬に必要なデー
タを基礎として加工処理を指令する機能を有・する。Ｐ
Ｃ部３０４では、生産・ｇ埋ｇ６０２から入力されるデ
ータに基づいて、パターンメーキング及びグレーディン
グの作業を行イ、具体的なパターンに関するデータを算
定する。パターンメーキングとは、具体的な加工のパタ
ーンの作成であり、グレーディングとは、標準のパター
ンから各サイズに応じたバリエーションのパターンを作
成することである。このＰＧ部３０４のデータは、マー
キング部３０６に人力される。マーキング部３０６では
、入力されたデータに基づいて、パターンを生地１ｏｏ
上に歩留りよく配列する処理が行なわれる。このマーキ
ング部３０６のデータは、後段の処理装置４００に人力
される。処理装置４００では、マーキング部６０６から
人力されるデータに基づいてレーザ光の走査が行なわれ
、生地、１．００の裁断加工が行なわれる。The processing device 600 includes a production/U filling section 302, a pattern making/grading section C (hereinafter simply referred to as "PG section") 604, and a marking! It is configured by fls306. Among these, the production management unit 302 has a function of instructing processing based on data necessary for production, such as production quantity and type of the entire processing work. P
The C section 304 performs pattern making and grading work based on the data input from the production/registration section 602, and calculates data regarding specific patterns. Pattern making is the creation of specific processing patterns, and grading is the creation of variations of patterns according to each size from a standard pattern. The data in the PG section 304 is input manually to the marking section 306. The marking unit 306 prints a pattern on the fabric 1oo based on the input data.
A process of arranging them on the top with a high yield is performed. The data in the marking section 306 is manually input to the processing device 400 at the subsequent stage. In the processing device 400, laser beam scanning is performed based on data manually input from the marking section 606, and the fabric is cut to a size of 1.00.
次に、後段の処理装置４００について説明する。Next, the subsequent processing device 400 will be explained.
この処理装置４００は、裁断制御品４０２を中心に１成
されており、裁断制御部４０２は速度制御部４０２Ａ及
びレーザ出力制御部４０２Ｂを有し、前段の処理装置３
００により求められたバタ、−ン及びマーキングのデー
タに従って発振器操作盤４０４、ヘッド駆動操作ａ４０
６及びサーボコントローラ４０８に対する動作指令を演
算して出力スル。この動作指令はサーボコントローラ４
ｏ８に対しては速度制御部４０２Ａを介して、また発振
器操作盤４０４に対してはレーザ出力制御部を介して出
力される。This processing device 400 is made up of a cutting control product 402, and the cutting control section 402 has a speed control section 402A and a laser output control section 402B.
Oscillator operation panel 404, head drive operation a40 according to the butter, -on, and marking data determined by 00
6 and the servo controller 408 and output them. This operation command is the servo controller 4
It is output to o8 via the speed control section 402A, and to the oscillator operation panel 404 via the laser output control section.
速度制御部４０２Ａｒｒｉ前記パターン及びマーキング
のデータから裁断＋ｉ＋Ｊ御部４神都によって演算され
るミラー１２６の座標Ｘ方向の走査、座標Ｙ方向の走査
に応じた入射角θのデータを取り込んで、生地１００上
のレーザ光ＲＢのエネルギ密度の変化が補償されるよう
に、θの変化に応じてミラー１２６の揺動の速度を変化
させる指令をサーボコントローラ４０８へ出力する。つ
まり、０が大きくなれば速度全落し、θが小さくなれば
速度を上げる指令をサーボコントローラ４ｏ８へ与える
。The speed control unit 402 Arri takes in the data of the incident angle θ corresponding to the scan in the coordinate X direction and the scan in the coordinate Y direction of the mirror 126 calculated by the cutting + i + J control unit 4 Shinto from the pattern and marking data, and processes the fabric 100. A command is output to the servo controller 408 to change the swinging speed of the mirror 126 according to the change in θ so that the change in the energy density of the upper laser beam RB is compensated for. That is, when 0 becomes large, the speed is completely reduced, and when θ becomes small, a command is given to the servo controller 4o8 to increase the speed.
レーザ出力制御ｔｔＢ４０２Ｂａ、速ｆ １（ＩＪ 御
ｉｆ［ｓ ４０２ Ａと同様に、威Ｗｒ制御部４０２か
らミラー１２６の座ｄｘ方向及びＹ方向の走査に応じた
入射角θのデータを取り込んで、生地１００上のレーザ
光ＲＢのエネルギ密度の変化が補償されるように、θの
変化に応じてレーザ光の出力を変化させる指令を発振器
操作盤４０４へ出力する。つまり、θが大きくなればレ
ーザ光の出力を上げ、θが小さくなればレーザ光の出力
を小さくする指令を発振器操作ｍ４０４へ与える。Laser output control ttB402Ba, speed f1 (IJ control) Similarly to A, the data of the incident angle θ according to the scanning of the mirror 126 in the dx direction and the Y direction is taken in from the power control unit 402, and A command is output to the oscillator operation panel 404 to change the output of the laser beam according to the change in θ so that the change in the energy density of the laser beam RB on the A command is given to the oscillator operation m404 to increase the output of the laser beam, and to decrease the output of the laser beam when θ becomes smaller.
速度制御部４０２Ａを動作させて速度全変化させるか、
レーザ出力制御両部４０２ Ｂ＝ｉ動作させてレーザ出
力を変化さ、せるか、又は速度制御部４０２Ａ％レーザ
出力制御部４０２ 、Ｂ両方を動作させて速・度及びレ
ーザ出力を変化させるかの何れ′かは、裁断制御品４０
２の動作全制御するプログラムに予め設定しておくこと
により行なわれる。Either operate the speed control unit 402A to change the speed completely, or
Either operate both laser output control sections 402B=i to change the laser output, or operate both the speed control section 402A% laser output control section 402 and B to change the speed/speed and laser output. Which one is cutting control product 40
This is done by setting in advance the program that controls all of the operations in step 2.
また、裁断制御品４０２は、延反装置１０４、スクラッ
プ処理装置１０８及びコンベヤ駆ＩＡＪ装置４１０にも
接続されている。The cutting control product 402 is also connected to the spreading device 104, the scrap processing device 108, and the conveyor-driven IAJ device 410.
発振器操作盤４０４は、レーザ発振５１２８に接続され
ており、これによってレーザ発振器１２８のレーザ発振
動作が制御される。発振器操作盤４０４は、裁断制御部
４０２による指令の池、オベレータのマニアルによる操
作によっても動作するようになっている。The oscillator operation panel 404 is connected to a laser oscillation 5128, thereby controlling the laser oscillation operation of the laser oscillator 128. The oscillator operation panel 404 is also operated by commands from the cutting control section 402 and by manual operation of the operator.
ヘッド駆動操作盤４０６は、ヘッド駆ｋｈ装置４１２に
接続されている。このヘット°駆動装置４１２には、第
１のミラー駆動部１１４、第２のミラー駆４１［１１Ｓ
及び焦点Ａ整品４１４が含まれている。焦点調整部４１
４は、第５図に示すレンズ１２４４−１光軸方向に＄ｊ
動せしめ、こｎ、によって、レーザ光ＲＢの走査時にお
けるＸ及びＹ方向（第６図参照）の焦点ずれが調ｔされ
るようになっている。なお、ヘッド駆動操作盤４０６も
裁断制御部４０２による指令の他、オペレータのマニア
ルによる操作によっても動作するようになっている。The head drive operation panel 406 is connected to a head drive kh device 412. This head drive device 412 includes a first mirror drive unit 114, a second mirror drive unit 41 [11S
and a focus A adjustment item 414. Focus adjustment section 41
4 is $j in the optical axis direction of lens 1244-1 shown in FIG.
By this movement, the focal shift in the X and Y directions (see FIG. 6) during scanning of the laser beam RB is checked. Note that the head drive operation panel 406 is also operated not only by commands from the cutting control section 402 but also by manual operations by the operator.
、 サーボコントローラ４０Ｂは、ヘッド駆ｄ装置４１
２に接続されている。すなわち、ヘッド駆動装置４１２
は、ヘッドＩＭｈ動操作盤４０６及びサーボコントロー
ラ４０８から入力されるデータに基づいて駆動され、レ
ーザ光ＲＢの走査が制御されるようになっている。, the servo controller 40B is a head drive device 41
Connected to 2. That is, the head drive device 412
is driven based on data input from the head IMh operation panel 406 and the servo controller 408, and the scanning of the laser beam RB is controlled.
コンベヤ駆動装置４１０は、スラットコンベヤ１０２を
駆動するためのものである。このコンベヤ駆動装置４１
０、延反装置１０４及びスクラップ処理装置１０８は、
裁断制御部４０２の指令疋基づき、一定の対応をもって
動作し、生地１００が加工の程度に応じてスラットコン
ベヤ１０２上に送り出されるようにな゛つている。Conveyor drive device 410 is for driving slat conveyor 102. This conveyor drive device 41
0, the spreading device 104 and the scrap processing device 108 are:
Based on the commands from the cutting control section 402, the fabrics 100 operate in a certain manner and are delivered onto the slat conveyor 102 according to the degree of processing.
次に、上記実施例の全体的動作について説明する０
まず、処理装置１１３００から入内されるデータに基づ
き裁断制御ｇ４０２’は延反装置１０４及びコンベヤ駆
動装置４１０を動作させ、これによってスラットコンベ
ヤ１０２上に原反ロール１０６から生地１００が送り出
される。Next, the overall operation of the above embodiment will be explained. First, the cutting control g402' operates the spreading device 104 and the conveyor drive device 410 based on the data input from the processing device 11300. The fabric 100 is sent out from the original fabric roll 106.
他方、裁断制御ｇ４０２からレーザ出力制御部４０２Ｂ
を介して発振器操作盤４０４に動作指令が出力され、レ
ーザ発振器１２８が発振動作を開始し、レーザ光は伝送
体１３２．１３４ｔ−介してレーザヘッド１１２に達す
る。レーザ光は、前述したビーム拡大手段及びレンズ１
２４を通過するとともに、ミラー１２６によって生地１
００上に焦点が合うように反射される。On the other hand, from the cutting control g402 to the laser output control section 402B
An operation command is outputted to the oscillator operation panel 404 via the laser oscillator 128, and the laser oscillator 128 starts oscillating, and the laser light reaches the laser head 112 via the transmission bodies 132 and 134t. The laser beam is transmitted through the beam expanding means and lens 1 described above.
24, and the fabric 1 is removed by the mirror 126.
It is reflected so that it is focused on 00.
このとき、裁断制御部４０２からヘッド駆動操作盤４０
６へ、さらに速度制御部４０２Ａｔ−介してサーボコン
トローラ４０８に各々動作指令が出力され、ヘッド駆動
装置４１２が駆＃Ｊされる。すなわち、第１及び第２の
ミラー駆動部１１４，１１６によってミーｖ７−１２６
が軸ＰＸ、ＰＹを中心として揺動し、前段の処理−ｍｆ
３００により求められたバＪ−ｙ 及びマーキングに従
ってレーザ光ＲＢが生地１００上で走査される（第３図
参照）。また、焦点ｖｉ４整部整品４によってレンズ１
２４が、レーザ光ＲＢの走査に対応しつつ光軸方向に移
動し、該レンズ１２４と生地１００との光学的距離が一
定となるように制御される。At this time, the head drive operation panel 40 is
Further, operation commands are outputted to the servo controller 408 via the speed control section 402At, and the head driving device 412 is driven. That is, the first and second mirror drive units 114 and 116
swings around the axes PX and PY, and the previous stage processing -mf
The laser beam RB is scanned on the fabric 100 in accordance with the marking and the bar J-y determined by 300 (see FIG. 3). In addition, the lens 1 is
24 moves in the optical axis direction in response to the scanning of the laser beam RB, and is controlled so that the optical distance between the lens 124 and the fabric 100 is constant.
この時、レーザ元ＲＢの入射角θが変化しても、生地１
００上のレーザ光のエネルギ密度の変化を補償する制御
がなされて、生地１００が裁断される。At this time, even if the incident angle θ of the laser source RB changes, the fabric 1
Control is performed to compensate for changes in the energy density of the laser beam on the fabric 100, and the fabric 100 is cut.
すなわち、速度側ｍ部４０２Ａが動作すれば、入射角θ
が大きくなるにつれてミラー１２６の揺動の速度が落ち
、θが小さくなるにつれて前記速度が上りエネルギ密度
の変化・が補償される。レーザ出力制御部４０２Ｂが動
作すれば、入射角θが大きくなるにつれてレーザ光の出
力が上り、θが小さくなるにつれて前記出力が小さくな
りエネルギ密度の変化が補償される。速度制御部ａ ｏ
２ Ａｓレーザ出力制御部４０２Ｂ両方動咋させれば
、速度とレーザ出力の両方が・上記のように変化して、
エネルギ密度の変化が常に補償され、つまり切れ味を常
に−ス（保って滅Ｔ！ｆｒされる。That is, if the speed side m section 402A operates, the incident angle θ
As θ increases, the speed of rocking of the mirror 126 decreases, and as θ decreases, the speed increases to compensate for the change in energy density. When the laser output control unit 402B operates, the output of the laser beam increases as the incident angle θ increases, and the output decreases as θ decreases, thereby compensating for changes in energy density. Speed control part a o
If both of the 2 As laser output control units 402B are activated, both the speed and the laser output will change as described above,
Changes in energy density are always compensated for, ie the sharpness is always maintained.
以上の動作により裁断された生地１００は、スラットコ
ンベヤ１０２゛によってスクラップ処理装置１０８の方
間に送られる。このとき、裁断制御部４０２の動作指令
に基づいてスクラップ処理装置１０８が駆動される。裁
断された生＠１００Ａ。The fabric 100 cut through the above operations is sent to a scrap processing device 108 by a slat conveyor 102'. At this time, the scrap processing device 108 is driven based on the operation command from the cutting control section 402. Cut raw @100A.
１００Ｂは、オペレータ又はロボットによってスラット
コンベヤ１０２上から収集すれ、スクラップは、スクラ
ップ処理長ｍ１ｏｓ内に収容される。100B is collected from the slat conveyor 102 by an operator or robot, and the scrap is accommodated within the scrap handling length m1os.
なお、上記実施例でに、第１及び第２のミラー駆動部１
１４，１１６によってレーザ光ＲＢｉ直交する座標軸Ｘ
、Ｙ方向に走査することとしたが、レーザ光ＲＢを平面
的ないしは２次元的に走査できれば十分である。Note that in the above embodiment, the first and second mirror drive sections 1
14, 116, the coordinate axis X perpendicular to the laser beam RBi
, in the Y direction, it is sufficient if the laser beam RB can be scanned in a two-dimensional or two-dimensional manner.
さらに、加工対象物としては生地、皮等の他、金属、プ
ラスチックなどでもよい。また、加工対象物が比較的小
面積のものであるときは、直接スラットコンベア１０２
上に載せるようにする。Furthermore, the object to be processed may be fabric, leather, etc., as well as metal, plastic, etc. In addition, when the workpiece has a relatively small area, the slat conveyor 102
Place it on top.
以上説明したように、本発明による７−ザ加工装置は、
被加工物に対してレーザ光を照射する光学手段を、所定
の軸を中心として揺動させる動作を加エバターンに基づ
いてＷｆｉ制御しつつ行なうと共にレーザ光の入射角に
応じて被加工物上のエネルギ密度の変化を補償しながら
行なっているから、高速でしかも被加工物のどの部分で
も一様にシャープに加工することができる。As explained above, the 7-za processing device according to the present invention has the following features:
The optical means for irradiating the workpiece with a laser beam is oscillated about a predetermined axis under Wfi control based on the processing evaporation, and the optical means is oscillated on the workpiece according to the incident angle of the laser beam. Since the process is performed while compensating for changes in energy density, it is possible to machine sharply and uniformly any part of the workpiece at high speed.
第１図は本発明の一実施例における７７０工割鍔装置を
示すブロック図、第２図は従来の７−ザ加工装置の一例
金示す斜視図、第６図は第２図の装置を改良したレーザ
加工装置の一例を示す斜視図、第４図は第３図に示す装
置の１ｍ略化した正面図、第５図はノーザヘッドの構成
例を示す説明図である０
図において、１００！−を生地、１Ｄ２はスラットコン
ベヤ、１トシはレーザヘッド、１−１４，１１６はミラ
ー駆ｍ部、１１８は集光手段、１２０は凸面鏡、１２２
Ｆｉ凹面鏡、１２４はレンズ、１２６にミラー、１２８
はノーザ発振器、２０（ｌｔ加工制＃装置、６００は前
段の処理装置、４００は後段の処理装置、４０２は裁断
１Ｍ１１両部、４０２Ａは速度制御１１部、４０２Ｂに
レーザ出力制御部、ｐｘ。
ＰＹは軸、ＲＢはレーザ光である。
なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。Fig. 1 is a block diagram showing a 770-work warittsuba device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view showing an example of a conventional 7-za processing device, and Fig. 6 is an improved version of the device shown in Fig. 2. FIG. 4 is a perspective view showing an example of a laser processing apparatus shown in FIG. - is fabric, 1D2 is a slat conveyor, 1 toshi is a laser head, 1-14, 116 is a mirror drive part, 118 is a condensing means, 120 is a convex mirror, 122
Fi concave mirror, 124 is a lens, 126 is a mirror, 128
is a nose oscillator, 20 is a processing control device, 600 is a processing device in the previous stage, 400 is a processing device in the latter stage, 402 is a cutting 1M11 both parts, 402A is a speed control 11 part, 402B is a laser output control part, px. PY is an axis, and RB is a laser beam. In the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (5)
を２次元的に走査しつつ照射することによつて被加工物
を加工するレーザ加工装置において、該装置はレーザ光
源から出力されるレーザ光を被加工物に対して集光照射
する光学手段を含み、該光学手段はレーザ光の集光を行
う集光手段と、何れか一方が前記集光手段の光軸と一致
して配置された第１及び第２の軸を中心にして揺動駆動
されながらレーザ光の反射を行う反射手段とを含み、さ
らに被加工物上にレーザ光の焦点を結ばせつつ所定のパ
ターンを描かせると共にレーザ光の入射角に応じて被加
工物上におけるエネルギ密度の変化を補償する制御手段
を有することを特徴としたレーザ加工装置。(1) In a laser processing device that processes a workpiece supported on a support table by scanning and irradiating the workpiece two-dimensionally with laser light, the device outputs an output from a laser light source. The optical means includes a condensing means for condensing the laser beam, and one of the optical means coincides with the optical axis of the condensing means. a reflecting means that reflects the laser beam while being oscillated about first and second axes arranged at the center of the workpiece; What is claimed is: 1. A laser processing apparatus comprising a control means for drawing a laser beam and for compensating for changes in energy density on a workpiece according to an incident angle of a laser beam.
は、レーザ光の入射角に応じて前記揺動の速度を変化さ
せることによりなされるものである特許請求の範囲第１
項記載のレーザ加工装置。(2) Compensation for the change in energy density in the control means is achieved by changing the speed of the oscillation according to the incident angle of the laser beam.
The laser processing device described in Section 1.
は、レーザ光の入射角に応じてレーザ光の出力を変化さ
せることによりなされるものである特許請求の範囲第１
項記載のレーザ加工装置。(3) Compensation for the change in energy density in the control means is achieved by changing the output of the laser beam according to the incident angle of the laser beam.
The laser processing device described in Section 1.
は、レーザ光の入射角に応じて前記揺動の速度とレーザ
光の出力の両方を変化させることによりなされるもので
ある特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。(4) Compensation for the change in energy density in the control means is achieved by changing both the rocking speed and the output of the laser beam in accordance with the incident angle of the laser beam. The laser processing device according to item 1.
拡大手段を含む集光手段である特許請求の範囲第１項〜
第４項の何れかに記載のレーザ加工装置。(5) The condensing means is a condensing means including a beam expanding means for enlarging the diameter of the laser beam.
The laser processing device according to any one of Item 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037586A JPS61199594A (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Laser beam processing unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037586A JPS61199594A (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Laser beam processing unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199594A true JPS61199594A (en) | 1986-09-04 |
| JPH0247317B2 JPH0247317B2 (en) | 1990-10-19 |
Family
ID=12501639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60037586A Granted JPS61199594A (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Laser beam processing unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199594A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014037141A (en) * | 2013-09-19 | 2014-02-27 | Stanley Electric Co Ltd | Laser deposition apparatus of resin molding |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP60037586A patent/JPS61199594A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014037141A (en) * | 2013-09-19 | 2014-02-27 | Stanley Electric Co Ltd | Laser deposition apparatus of resin molding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0247317B2 (en) | 1990-10-19 |
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