專利名稱：激光加工機(jī)和具有激光加工功能的縫紉機(jī)的制作方法
專利說(shuō)明激光加工機(jī)和具有激光加工功能的縫紉機(jī) 本發(fā)明涉及通過(guò)照射激光對(duì)被加工物進(jìn)行剪裁、雕刻等加工的激光加工機(jī)以及具有激光加工功能的縫紉機(jī)。日本專利公報(bào)特公平6-33550號(hào)公開了一種備有若干個(gè)縫紉機(jī)頭的刺繡用縫紉機(jī)，在各縫紉機(jī)頭上分別安裝著激光頭。在該刺繡用縫紉機(jī)的刺繡框上保持著布(被加工物)。一邊由驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)刺繡框在X軸、Y軸兩方向的移動(dòng)進(jìn)行控制，一邊從激光裝置照射激光束，進(jìn)行布的剪裁。
但是，這種現(xiàn)有的刺繡用縫紉機(jī)存在以下問(wèn)題。
(1)上述驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)必須與刺繡用數(shù)據(jù)分別作成，而制作該驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)事。
(2)為了便于更換刺繡框所保持的布，在激光裝置與布(被加工物)之間須確保一定的間隔，但是，如果在激光裝置與布之間沒(méi)有保護(hù)作業(yè)者不受激光照射的機(jī)構(gòu)，則是很危險(xiǎn)的。
(3)在上述各激光頭上須分別帶有激光振蕩器，因激光振蕩器價(jià)格較高，所以，當(dāng)激光頭的個(gè)數(shù)多時(shí)，不可避免地增加造價(jià)。
(4)由于激光頭安裝在縫紉機(jī)頭上，所以激光束照射在很靠近縫紉機(jī)頭的地方。這樣，在縫紉機(jī)頭下方復(fù)蓋著梭子的針板受到激光束的照射。從而，卷繞在梭子內(nèi)線軸上的底線有時(shí)會(huì)被激光束的熱燒焦，或者針板、梭子等也會(huì)受到激光束的熱的不良影響。
(5)用若干個(gè)激光頭進(jìn)行的剪裁結(jié)束時(shí)或剪裁過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有的激光頭因某種原因發(fā)生了不完全剪裁時(shí)，必須使該激光頭重新進(jìn)行剪裁。為此，通過(guò)回框控制使布料框(刺繡框)返回到重新剪裁點(diǎn)，從該點(diǎn)到布料框的返回開始點(diǎn)之間進(jìn)行剪裁。
但是，對(duì)于已正確進(jìn)行了剪裁的激光頭來(lái)說(shuō)，在上述重新剪裁點(diǎn)到布料框的返回開始點(diǎn)之間，對(duì)已完成剪裁的部位重復(fù)照射了激光束。這時(shí)，如果預(yù)定用激光束將布完全剪斷，則還問(wèn)題不大，但是，如果預(yù)定僅對(duì)二塊重疊的布中上面的一塊進(jìn)行剪裁，則由上述的重新剪裁，本來(lái)不應(yīng)剪裁的下層布會(huì)被截開或被燒焦。
(6)在現(xiàn)有的刺繡用縫紉機(jī)中，根據(jù)從激光控制裝置送來(lái)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，激光振蕩器通過(guò)反饋控制，使從若干個(gè)激光管輸出的能量保持為一定。但是，這種實(shí)現(xiàn)反饋控制的裝置是很昂貴的，所以刺繡用縫紉機(jī)的造價(jià)也隨之增高。
(7)當(dāng)要剪裁的被加工物厚度較厚時(shí)，或出于被加工物材質(zhì)等的原因，需要把激光束的能量設(shè)定得較大。這樣，被加工物的激光切口(特別是表面邊緣部)等被燒過(guò)度，使加工質(zhì)量不好。另一方面，在剪裁上述的厚被加工物時(shí)，必須設(shè)定大的激光束能量，但是激光振蕩器的輸出(能力)是有限的。
(8)把激光振蕩器輸出的激光束導(dǎo)向激光頭時(shí)，為了確保安全，采用筒狀的導(dǎo)管，并且，為了改變激光束的方向，采用了反射鏡。但是，激光束的方向變換需要很高的準(zhǔn)確性，為此，必須微調(diào)反射鏡的安裝角度，此作業(yè)難度很大，很費(fèi)周折。
(9)有時(shí)的激光加工須頻繁調(diào)節(jié)透鏡的對(duì)焦位置。例如，對(duì)于二塊疊置的被加工物，需先裁斷上層的被加工物后，再裁斷下層被加工物的情況；或者，把皮革等被加工物的表面燒焦形成花紋(劃線)時(shí)，用激光束改變焦痕寬度的情況等。
這種情況時(shí)，在現(xiàn)有技術(shù)中，每次調(diào)節(jié)對(duì)焦位置都要松開上述的固定螺栓，手動(dòng)地上下移動(dòng)上述筒體，這樣來(lái)調(diào)節(jié)透鏡的對(duì)焦位置，其作業(yè)是很麻煩的。本發(fā)明是為解決解決上述問(wèn)題而作出的，其目的在于提供錢種能抑制造價(jià)的增加并能切實(shí)進(jìn)行剪裁、雕刻等激光加工的激光加工機(jī)和具有激光加工功能的縫紉機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的激光加工機(jī)，備有能保持被加工物并按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)在X、Y兩個(gè)方向上移動(dòng)的保持體和對(duì)該保持體所保持著的被加工物進(jìn)行激光加工的激光頭，其特征在于，上述預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)中包含控制激光振蕩器開/關(guān)的激光碼，按照該激光碼使激光振蕩器開/關(guān)。
本發(fā)明的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，備有保持體、縫紉機(jī)頭和激光頭；保持體能保持被加工物并按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)沿X、Y兩個(gè)方向在縫紉機(jī)臺(tái)上移動(dòng)；縫紉機(jī)頭設(shè)在配置在縫紉機(jī)臺(tái)上方的縫紉機(jī)架上，能對(duì)由保持體保持著的被加工物進(jìn)行縫制；激光頭能對(duì)由上述保持體保持著的被加工物進(jìn)行激光加工；其特征在于，上述移動(dòng)數(shù)據(jù)中包含控制激光振蕩器開/關(guān)的激光碼，按照該激光碼使激光振蕩器開/關(guān)。
本發(fā)明的激光加工機(jī)和具有激光加工功能的縫紉機(jī)，由于控制激光振蕩器開/關(guān)的激光碼在預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)中，所以不必與刺繡用數(shù)據(jù)分開制作，從而節(jié)省了制作數(shù)據(jù)的時(shí)間，并抑制了造價(jià)。
另外，由于用激光碼來(lái)控制激光振蕩器的開/關(guān)，所以不必設(shè)置其它特別的機(jī)構(gòu)，能抑制造價(jià)的增加。

圖1是刺繡縫紉機(jī)的正面圖。
圖2是圖1的平面圖。
圖3是放大地表示一個(gè)縫紉機(jī)頭及其周邊部分的正面圖。
圖4是圖3的側(cè)面圖。
圖5是激光頭的立體圖。
圖6是圖5所示激光頭的斷面圖。
圖7是放大地表示圖6局部的斷面圖。
圖8是放大地表示光束導(dǎo)引體局部的斷面圖。
圖9是從圖8中的箭頭A方向看的構(gòu)造圖。
圖10是表示激光振蕩器周邊的構(gòu)造圖。
圖11(A)是圖10的B-B線放大斷面圖，表示閂鎖螺線管的桿后退的狀態(tài)。
圖11(b)是圖10的B-B線放大斷面圖，表示閂鎖螺線管的桿伸出的狀態(tài)。
圖12是表示刺繡縫紉和激光加工(剪裁)聯(lián)合作業(yè)之一例的說(shuō)明圖。
圖13是激光加工機(jī)的正面圖。
圖14是圖13的平面圖。
圖15是放大地表示一個(gè)激光頭及其周邊部分的正面圖。
圖16是從圖14的A-A方向看的放大側(cè)面圖。
圖17是從圖14的B-B方向看的放大斷面圖。
圖18是放大地表示一個(gè)光束導(dǎo)引體局部的斷面圖。
圖19是從圖18的箭頭C方向看的構(gòu)造圖。
圖20是放大地表示另一個(gè)光束導(dǎo)引體局部的斷面圖。
圖21是從圖20的箭頭D方向看的構(gòu)造圖。
圖22(A)是圖17的E-E線斷面圖，表示閂鎖螺線管的桿后退狀態(tài)。
圖22(B)是圖17的E-E線斷面圖，表示閂鎖螺線管的桿伸出的狀態(tài)。
圖23是表示控制板的放大圖。
圖24(A)是透鏡固定筒的斷面圖，表示焦點(diǎn)距離短的情形。
圖24(b)是透鏡固定筒的斷面圖，表示焦點(diǎn)距離中等的情形。
圖24(C)是透鏡固定筒的斷面圖，表示焦點(diǎn)距離長(zhǎng)的情形。
圖25是表示激光加工(剪裁)之一例的說(shuō)明圖。
圖26是刺繡縫紉機(jī)的正面圖。
圖27是圖26的平面圖。
圖28是從圖27的A-A方向看的側(cè)面圖。
圖29是放大地表示一個(gè)激光頭及其周邊部分的正面圖。
圖30是圖29的側(cè)面圖。
圖31是圖29的B-B線斷面圖。
圖32是圖29的C-C線放大斷面圖。
圖33是圖32的D-D線斷面圖。
圖34是表示圖31局部的放大斷面圖。
圖35是放大地表示光束導(dǎo)引體局部的斷面圖。
圖36是從圖35的箭頭E方向看的構(gòu)造圖。
圖37是放大地表示另一光束導(dǎo)引體局部的斷面圖。
圖38是從圖37的箭頭F方向看的構(gòu)造圖。
圖39是放大地表示另一個(gè)光束導(dǎo)引體局部的斷面圖。
圖40是從圖39的箭頭D方向看的構(gòu)造圖。
圖41(A)是遮斷裝置的放大斷面圖，表示螺線管的桿后退的狀態(tài)。
圖41(B)是遮斷裝置的放大斷面圖，表示螺線管的桿伸出的狀態(tài)。
圖42是表示控制板的放大圖。
圖43是表示刺繡縫紉機(jī)激光加工(剪裁)聯(lián)合作業(yè)之一例的說(shuō)明圖。
圖44是刺繡縫紉機(jī)的正面圖。
圖45是圖44的平面圖。
圖46是放大地表示圖44局部的正面圖。
圖47是從圖45的A-A方向看的側(cè)面圖。
圖48是放大地表示圖47局部的側(cè)面圖。
圖49是圖46的B-B線斷面圖。
圖50是圖46的C-C線斷面圖。
圖51是圖50的D-D線斷面圖。
圖52是表示圖49局部的放大斷面圖。
圖53是放大地表示上述光束導(dǎo)引體局部的斷面圖。
圖54是從圖53的箭頭E方向看的構(gòu)造圖。
圖55(A)是遮斷裝置的放大斷面圖，表示螺線管的桿后退的狀態(tài)。
圖55(B)是遮斷裝置的放大斷面圖，表示螺線管的桿伸出的狀態(tài)。
圖56(A)是表示控制板的構(gòu)造圖。
圖56(B)是表示圖56(A)所示控制板上的板扭開關(guān)的圖。
圖57(A)是表示作成后的貼花刺繡之一例的正面圖。
圖57(B)是表示作成后的貼花刺繡之一例的立體圖。
圖58(A)是表示制作貼花刺繡順序的說(shuō)明圖，表示載置著各種材料時(shí)的狀態(tài)。
圖58(B)是表示制作貼花刺繡順序的說(shuō)明圖，表示沿著貼花體外形(字母A的外形)剪裁材料片的狀態(tài)。
圖58(C)是表示制作貼花刺繡順序的說(shuō)明圖，表示沿基體的外形(圓形)剪裁材料片的狀態(tài)。
圖59是表示正確激光剪裁狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖60是表示不完全激光剪裁狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖61是多頭式縫紉機(jī)裝置的正面圖。
圖62是多頭式縫紉機(jī)裝置的平面圖。
圖63是模式地表示整個(gè)電氣系統(tǒng)的框圖。
圖64是表示控制器箱構(gòu)造的框圖。
圖65是表示縫紉機(jī)控制裝置構(gòu)造的框圖。
圖66是表示激光控制箱構(gòu)造的框圖。
圖67是表示能量等級(jí)選擇處理的流程圖。
圖68是表示對(duì)于各能量等級(jí)的輸出能量與控制電壓關(guān)系的特性圖。
圖69是表示能量等級(jí)輸出處理和激光振蕩器控制處理的流程圖。
圖70是多頭式縫紉機(jī)的正面圖。
圖71是多頭式縫紉機(jī)的平面圖。
圖72是模式地表示電氣系統(tǒng)連接的框圖。
圖73是表示縫紉機(jī)控制裝置構(gòu)造的框圖。
圖74是表示加工條件設(shè)定處理的流程圖。
圖75是表示反復(fù)加工處理的流程圖。
圖76(A)是表示由3個(gè)工序構(gòu)成的縫制數(shù)據(jù)中的反復(fù)加工處理的加工動(dòng)作的圖。
圖76(B)是表示由4個(gè)工序構(gòu)成的縫制數(shù)據(jù)中的反復(fù)加工處理的加工動(dòng)作的圖。
圖77是表示反復(fù)加工處理中加工動(dòng)作的圖。
圖78是表示回框處理的流程圖。
圖79(A)是表示回框處理中加工動(dòng)作的圖，表示在第2刺繡工序中回框移動(dòng)的指令下達(dá)、在第1刺繡工序內(nèi)再起動(dòng)的指令下達(dá)的情形。
圖79(B)是表示回框處理中加工動(dòng)作的圖，表示在第2刺繡工序中回框移動(dòng)的指令下達(dá)、在激光加工工序內(nèi)再起動(dòng)的指令下達(dá)的情形。
圖80是表示激光加工工序中的一部分工序中反復(fù)加工動(dòng)作的圖。
圖81是另一縫紉機(jī)局部的放大正面圖。
圖82是縫紉機(jī)的正面圖。
圖83是圖82的平面圖。
圖84是放大地表示一個(gè)縫紉機(jī)頭及其周邊部分的正面圖。
圖85是圖84的側(cè)面圖。
圖86是表示激光頭的立體圖。
圖87是圖86所示激光頭的斷面圖。
圖88是表示激光振蕩器周邊的放大圖。
圖89是表示激光振蕩器的導(dǎo)引管的斷面圖。
圖90是表示激光束遮斷裝置的立體圖。
圖91是多頭式刺繡縫紉機(jī)的正面圖。
圖92是多頭式刺繡縫紉機(jī)的平面圖。
圖93是放大地表示圖91局部的正面圖。
圖94是表示激光頭局部的放大圖。
圖95是表示激光頭及其相關(guān)部件的側(cè)面圖。
圖96是放大地表示圖95局部的斷面圖。
圖97是放大地表示反射鏡支承座及其周邊部的斷面圖。
圖98是圖97的左側(cè)面圖。
圖99是表示控制板的放大圖。
圖100是表示作為聯(lián)合作業(yè)對(duì)象的被加工物的說(shuō)明圖。下面，參照?qǐng)D1～圖100詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的激光加工機(jī)和具有激光加工功能的縫紉機(jī)的8個(gè)實(shí)施例。第1實(shí)施例先參照?qǐng)D1～圖12說(shuō)明第1實(shí)施例。本實(shí)施例是多頭式的，且各縫紉機(jī)頭具有激光加工功能的刺繡縫紉機(jī)。
圖1是刺繡縫紉機(jī)的正面圖，圖2是圖1的平面圖。如圖所示，縫紉機(jī)架14位于縫紉機(jī)臺(tái)10的上方，在縫紉機(jī)架14的前面，等間隔地設(shè)有四個(gè)縫紉機(jī)頭20。在縫紉機(jī)臺(tái)10的上面，設(shè)有能保持后述被加工物(布)的保持體，即刺繡框16，該刺繡框16能按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))在圖2的X、Y兩方向移動(dòng)。如圖1所示，在縫紉機(jī)臺(tái)10下側(cè)的機(jī)臺(tái)腿12的橫梁上與各縫紉機(jī)頭20對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著梭子基座30。
圖3是放大地表示一個(gè)縫紉機(jī)頭20及其周邊部分的正面圖，圖4是圖3的側(cè)面圖。如圖所示，各縫紉機(jī)頭20備有針桿盒24，該針桿盒24可在左右方向滑動(dòng)地支承在縫紉機(jī)臂22的前面部，該縫紉機(jī)臂22固定在縫紉機(jī)架14上。本實(shí)施例的縫紉機(jī)頭20是多針(6針)式的，如圖3所示，在針桿盒24上支承著能分別上下移動(dòng)的6根針桿26，每個(gè)針桿26的下端有縫針27。通過(guò)針桿盒24的滑動(dòng)，這些針桿26中的一個(gè)被選擇，僅該被選擇的針桿26連同其縫針27一起被上下驅(qū)動(dòng)，這些是周知的。
在各縫紉機(jī)頭20的針桿盒24的一側(cè)面，安裝著激光頭40。該激光頭40的軸線、即激光束的光軸位于右端縫針27a(第1針)的右方，并距該縫針27a的距離為各針桿26(各縫針27)間距的整數(shù)倍(見(jiàn)圖3)。如圖4所示，激光頭40的軸線相對(duì)各針桿26(各縫針27)軸線向前方偏置一定距離。
如圖4所示，安裝在梭子基座30上面的針板32上，形成有針孔34和孔36。針孔34供上述被選擇針桿26的縫針27插入，孔36供激光頭40照射的激光束通過(guò)?？?6位于針孔34的前方，其距離與激光頭40的上述偏置量相同。
圖5表示激光頭40的立體圖，圖6是表示激光頭40的斷面形狀、縫紉機(jī)頭20、梭子基座30及其它相關(guān)部件的側(cè)面圖。如圖所示，激光頭40備有支座42、筒體44、透鏡固定筒46和保護(hù)筒50。支座42安裝在L字形的激光頭支架57上，筒體44貫穿支座42，透鏡固定筒46結(jié)合在筒體44的下端部，保護(hù)筒50可升降地安裝在透鏡固定筒40的外周。激光頭支架57由螺栓固定在安裝板56上，該安裝板56固定在針桿盒24的一側(cè)面。
筒體44可相對(duì)支座42上下滑動(dòng)，筒體44的上端部固定著翼板45，調(diào)節(jié)螺栓62擰入在該翼板45上，調(diào)節(jié)螺栓62的前端抵接支座42的上面。通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓62的擰入量可相對(duì)于支座42上下移動(dòng)筒體44，調(diào)節(jié)筒體44的高度。
圖7是圖6的局部放大斷面圖。由圖可見(jiàn)，支座42通過(guò)一根支承銷58可繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)(筒體44的傾斜度調(diào)節(jié))地安裝在激光頭支架57上。
從圖5和圖7可見(jiàn)，位于支承銷58上下的2個(gè)鎖緊螺栓59能緊固激光頭支架57和支座42，位于支承銷58與兩鎖緊螺栓59之間的2個(gè)鎖緊螺栓60能把筒體44和支座42緊固。在支座42的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)后，擰緊兩個(gè)鎖緊螺栓59，把支座42與激光頭支架57堅(jiān)固在一起。在筒體44的高度調(diào)節(jié)后，擰緊另外2個(gè)鎖緊螺栓60及各自的鎖緊螺母61，岡時(shí)擰緊調(diào)節(jié)螺栓62的鎖緊螺母63，把筒體44與支座42緊固在一起。
如圖6所示，透鏡固定筒46螺旋連接在筒體44的下端部外周。在筒體44的下端與透鏡固定筒46內(nèi)周的臺(tái)階部之間保持著透鏡47。
保護(hù)筒50由透明合成樹脂等材料做成，在其上端部外周形成有環(huán)形槽53。如圖3～5所示，叉形臂74嵌合在該環(huán)形槽53內(nèi)。該叉形臂74與氣動(dòng)缸70的活塞桿71連接，氣動(dòng)缸70通過(guò)支架72安裝在激光頭支架57上。在該氣動(dòng)缸70的驅(qū)動(dòng)下，保護(hù)筒50可在圖3點(diǎn)劃線所示的上升位置(退避位置)與實(shí)線所示的下降位置(使用位置)之間沿透鏡固定筒46的外圍移動(dòng)。
在保護(hù)筒50的靠下端側(cè)壁上，形成有圖3所示的空氣孔52。如圖3和圖5所示，空氣管76的一端與空氣孔52相連，另一端與未圖示的空氣供給源相連，用于從空氣孔52向保護(hù)筒50內(nèi)部吹入空氣。
如圖4所示，在縫紉機(jī)臂22的下方，配置著從縫紉機(jī)架14向縫紉機(jī)前方延伸的管66。該管66的前端連接著靠近激光頭40下端部(保護(hù)筒50下端部)的抽吸管咀64，管66的后端與配置在縫紉機(jī)架14中的管道68相連。該管道68與未圖示的抽風(fēng)扇相連，能抽吸激光頭40下端周圍的空氣。
在上述激光頭40的上方，配置著光束導(dǎo)引體80，該光束導(dǎo)引體80安裝在上述針桿盒24的側(cè)面。如圖4和圖6所示，該光束導(dǎo)引體80備有反射鏡支承座82和連接在該支承座82上的2個(gè)導(dǎo)引管86、87。反射鏡支承座82通過(guò)支承銷83可轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)地(向縫紉機(jī)前后方向的傾斜度調(diào)節(jié))安裝在針桿盒24的側(cè)面，在其調(diào)節(jié)后，擰緊鎖緊螺栓84將其固定住。
2根導(dǎo)引管86、87分別從縫紉機(jī)的上下方向和前后方向垂直相交地與反射鏡支承座82相連。即，一個(gè)導(dǎo)引管86從反射鏡支承體82向下延伸，其前端插入激光頭40的筒體44的上端開口部，另一個(gè)導(dǎo)引管87從反射鏡支承座82向后方延伸。
圖8是放大地表示光束導(dǎo)引體80局部的斷面圖，圖9是從圖8中的箭頭A方向看的構(gòu)造圖。由圖可見(jiàn)，兩導(dǎo)引管86、87插入反射鏡支承座82的孔在該反射鏡支承座82內(nèi)部是垂直相交的。反射鏡支承座82在該垂直相交處開口，內(nèi)側(cè)在反射鏡88的保持板89安裝在該處。
保持板89由圖9中上排中間一個(gè)及下排左右2個(gè)共3個(gè)固定螺栓90固定在反射鏡支承座82上。圖9中上排左右2個(gè)及下排中間1個(gè)共3個(gè)調(diào)節(jié)螺栓91的前端與反射鏡支承座82的表面抵接。通過(guò)調(diào)節(jié)這些調(diào)節(jié)螺栓91的擰入量，可以調(diào)節(jié)保持板89即反射鏡88的傾斜度，在該調(diào)節(jié)之后擰緊固定螺栓90，把保持板89固定到反射鏡支承座82上。
在反射鏡支承座82的前面?zhèn)劝惭b著保護(hù)罩92，該保護(hù)罩92復(fù)蓋著反射鏡88的保持板89。該保護(hù)罩的作用是，當(dāng)保持板89萬(wàn)一從反射鏡支承座82上脫落下來(lái)時(shí)，可保護(hù)作業(yè)者不受到激光束的照射。保護(hù)罩92上設(shè)有通孔93，該通孔93供擰轉(zhuǎn)固定螺栓90和調(diào)節(jié)螺栓91的工具插入用。
如圖2所示，在各縫紉機(jī)頭20的后方位置處，分別沿縫紉機(jī)的前后方向配置著激光振蕩器100。該激光振蕩器100采用的是能連續(xù)照射激光束的氣體激光器(CO2激光器)。在各激光振蕩器100的前方，分別設(shè)有導(dǎo)管106，該導(dǎo)管106把各照射管咀(未圖示)照射出的激光束導(dǎo)向光束導(dǎo)引體80的導(dǎo)引管87內(nèi)。
即，通過(guò)針桿盒24的滑動(dòng)操作選擇激光頭40時(shí)，導(dǎo)引管87的后端開口部與對(duì)應(yīng)該激光頭40的激光振蕩器100的導(dǎo)管106前端開口部相對(duì)。因此，從激光振蕩器100照射出的激光束通過(guò)導(dǎo)管106進(jìn)入光束導(dǎo)引體80內(nèi)，遇到反射鏡88后被導(dǎo)入激光頭40的筒體44內(nèi)。然后，激光束通過(guò)透鏡47，在由廬透鏡對(duì)焦的位置對(duì)被加工物(布)進(jìn)行激光加工(剪裁等)。
從圖4可見(jiàn)，各導(dǎo)管106固定在縫紉機(jī)架14上。
圖10是表示激光振蕩器100周邊的構(gòu)造圖。如圖10和圖2所示，激光振蕩器100載置并固定在支承板104上面，該支承板104由固定在縫紉機(jī)架14上的支承架102和固定在縫紉機(jī)臺(tái)10后端部的支承架103水平地支承著。在支承板104的下面，安裝著激光振蕩器100的控制器107。如圖1所示，在縫紉機(jī)臺(tái)10的下方，配置著用于冷卻激光振蕩器100的冷卻箱108。
如圖10的示，在導(dǎo)管106中，靠近激光振蕩器100的端部處，設(shè)有能遮斷激光束的遮斷裝置110。當(dāng)激光頭40未被選擇時(shí)，也就是說(shuō)，當(dāng)導(dǎo)引管87的后端開口部與導(dǎo)管106的前端開口部不相對(duì)時(shí)，萬(wàn)一從激光振蕩器100誤照射了激光束，該遮斷裝置110能起安全保護(hù)作用。
圖11是圖10的B-B線放大斷面圖。表示遮斷裝置110的構(gòu)造。如圖所示，支承體112分別固定在導(dǎo)管106的開口的兩外側(cè)，在導(dǎo)管106的內(nèi)部固定著鋼制的阻擋部件116。在開口上方處的兩支承體112之間，固定著遮斷裝置110的促動(dòng)器即閂鎖螺線管114，該螺線管114的桿115朝向下方。
在阻擋部件116上形成有上下貫通的縱孔117和與之交義的前后貫通的橫孔118。該橫孔118與導(dǎo)管106的內(nèi)部連能，供激光束通過(guò)。
與螺線管114的桿115結(jié)合著的開閉子119可上下移動(dòng)地位于阻擋部件116的縱孔117內(nèi)，因此，如圖11(A)所示，當(dāng)螺線管114的桿115為后退狀態(tài)時(shí)，開閉子119被拉上而開放橫孔118。反之，如圖11(B)所示，當(dāng)螺線管114的桿115為伸出狀態(tài)時(shí)，開閉子119被推下而關(guān)閉橫孔118，即使激光振蕩器100誤照射了激光束，也被開閉子119遮斷。另外，無(wú)論閂鎖螺線管114在圖11(A)(B)的哪種狀態(tài)下即使其勵(lì)磁中斷，桿115也能保持其各自的狀態(tài)。
如圖3所示，在各縫紉機(jī)頭20的針桿盒24上，在激光頭40的相反側(cè)，設(shè)有控制板120。在該控制板120上設(shè)有測(cè)試開關(guān)122、上·下開關(guān)123、124、顯示部126、升降開關(guān)125和其它類開關(guān)。測(cè)試開關(guān)122用于在調(diào)節(jié)激光束能量等時(shí)下達(dá)照射激光束的的指令，上·下開關(guān)123、124用于調(diào)節(jié)激光束照射時(shí)的能量，顯示部126用于顯示激光束的能量，升降開關(guān)125用于在升降激光頭40的保護(hù)筒50時(shí)，下達(dá)氣動(dòng)缸70的驅(qū)動(dòng)指令。
上述構(gòu)造的縫紉機(jī)中，閉合其主開關(guān)(未圖示)，各激光振蕩器100和冷卻箱108便接通電源，各激光振蕩器100開始預(yù)熱，同時(shí)，冷卻箱108開始向各激光振蕩器循環(huán)供給冷卻水。下面，說(shuō)明激光振蕩器100照射出的激光束的各種調(diào)節(jié)。
關(guān)于激光束的擱置調(diào)節(jié)。
1.使縫紉機(jī)頭20的針桿盒24滑動(dòng)，選擇激光頭40。
2.用控制板120上的升降開關(guān)125使保護(hù)筒50從退避位置下降到使用位置。
3.僅在瞬間同時(shí)地按壓控制板120上的測(cè)試開關(guān)122和上開關(guān)123，成為測(cè)試模式，極低能量級(jí)的激光束照射預(yù)定時(shí)間。
確認(rèn)激光束是否通過(guò)針板32的孔36中心，如果激光束偏移，則調(diào)節(jié)激光頭40的筒體44在縫紉機(jī)左右方向的傾斜度或調(diào)節(jié)光束導(dǎo)引體80在縫紉機(jī)前后方向的傾斜度。
關(guān)于激光束的能量調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述1～3的操作后4.在圖1所示的縫紉機(jī)操作板18上，切換到“設(shè)定模式”。
5.按壓控制板120上的測(cè)試開關(guān)122后，因僅在該期間照射激光束，所以把試驗(yàn)用布放在針板上，觀察激光剪裁的狀況。
同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)122和上開關(guān)123，激光束能量漸漸變大，同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)122和下開關(guān)124，測(cè)激光束能量漸漸變小。
關(guān)于對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述1～5的操作后，6.用調(diào)節(jié)螺栓62改變激光頭40的筒體44的高度，以調(diào)節(jié)透鏡47的對(duì)焦位置。
有時(shí)最好根據(jù)不同的被加工物(布)用焦點(diǎn)距離不同的透鏡替換透鏡47，這種情況下，是將激光頭40從激光頭支架57上卸下來(lái)，換上另一個(gè)備有不同焦點(diǎn)距離透鏡的激光頭。
每更換一次被加工物，都要進(jìn)行激光束的能量調(diào)節(jié)和對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)。
下面，說(shuō)明刺繡縫紉和激光加工的切換。
如上所述，使縫紉機(jī)頭20的針桿盒24滑動(dòng)，則各針桿26(縫針27)中的一個(gè)或激光頭40中的一個(gè)被選擇。也就是說(shuō)，刺繡縫紉時(shí)，被選擇針桿26的縫針27位于能通過(guò)針板32上的針孔34處，在激光加工時(shí)，激光頭40位于其照射的激光束能通過(guò)針板32上的孔36處。
刺繡縫紉與激光加工的切換也可以用手動(dòng)進(jìn)行，但通常在這些作業(yè)時(shí)都是預(yù)先設(shè)定的。該設(shè)定由縫紉機(jī)操作板18上的鍵輸入進(jìn)行，按每個(gè)單位的刺繡縫紉和激光加工設(shè)定。本實(shí)施例中，各縫紉機(jī)頭20的針桿是6根(6針)，它們的選定是用上述鍵輸入“1”～“6”設(shè)定的。激光頭40的選定則用鍵輸入“0”來(lái)設(shè)定。
下面簡(jiǎn)單說(shuō)明在刺繡縫紉時(shí)和激光加工時(shí)，對(duì)刺繡框16的移動(dòng)控制有何不同。刺繡縫紉時(shí)，按照移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))進(jìn)行通常的移動(dòng)控制，激光加工時(shí)按照同樣刺繡數(shù)據(jù)以線性插補(bǔ)對(duì)刺繡框16的移動(dòng)進(jìn)行控制并使其以等速度連續(xù)移動(dòng)。
即，在刺繡縫紉時(shí)，由于只有在縫針27拔出刺繡框16所保持著的被加工物(布)期間，刺繡框16才能移動(dòng)，所以必須使刺繡框16間歇地移動(dòng)。另外，在刺繡縫紉時(shí)，縫紉針27只要落在數(shù)據(jù)點(diǎn)上即可，所以不一定非使刺繡框16沿著連接點(diǎn)與點(diǎn)的直線移動(dòng)。反之，在激光加工時(shí)，必須使刺繡框16沿著數(shù)據(jù)的點(diǎn)與點(diǎn)的連接直線以等速度連續(xù)地移動(dòng)。但是，當(dāng)激光加工所用的刺繡數(shù)據(jù)的針腳長(zhǎng)度設(shè)定得小到一定程度時(shí)，刺繡框16的移動(dòng)控制不進(jìn)行線性插補(bǔ)或不是等速度也可以進(jìn)行激光加工。
在激光加工時(shí)，縫紉機(jī)頭20的針桿26等的驅(qū)動(dòng)源即縫紉機(jī)主軸是停止旋轉(zhuǎn)的。
下面，說(shuō)明刺繡縫紉和激光加工(剪裁)的聯(lián)合作業(yè)。
圖12表示聯(lián)合作業(yè)的一個(gè)例子。圖中，對(duì)被加工物即布130，第1步進(jìn)行刺繡132，第2步進(jìn)行激光剪裁133、134，第3步進(jìn)行刺繡135。
輸入并設(shè)定了用于進(jìn)行該作業(yè)的刺繡數(shù)據(jù)后，進(jìn)行按第1步～第3步的順序執(zhí)行刺繡縫紉和激光剪裁的設(shè)定。該設(shè)定如前所述，是用縫紉機(jī)操作板18上的鍵輸入進(jìn)行的。在第1步，例如用鍵輸入“1”，指令從6根針桿26中選定一個(gè)欲使用的針桿。在第2步，用鍵輸入“0”，指令選定激光頭40。在第3步，例如用鍵輸入“5”，指令從針桿26中選定一個(gè)欲使用的針桿。
用于進(jìn)行刺繡縫紉和激光剪裁聯(lián)合作業(yè)的刺繡數(shù)據(jù)中，插入有指令激光剪裁的特別代碼(以下稱為“激光碼”)。數(shù)據(jù)中是這樣設(shè)定的最初的“激光碼”被讀取時(shí)，激光頭40的激光束照射為開，下一個(gè)“激光碼”被讀取時(shí)，激光束照射為關(guān)。
圖12的激光剪裁133、134，其點(diǎn)a、b是各剪裁的開始點(diǎn)，又是終了點(diǎn)。因此，在刺繡數(shù)據(jù)中，在對(duì)應(yīng)各點(diǎn)a、b的總共四處插入了上述的“激光碼”。
在以下的說(shuō)明中，把象第1步和第3步那樣指令選定針桿26的步驟稱為“刺繡步驟”，把象第2步那樣指令選定激光頭40的步驟稱為“激光步驟”。在“激光步驟”中，圖10所示控制器107讀取了“激光碼”時(shí)，就控制激光振蕩器100，使激光束的照射開或關(guān)。
實(shí)施圖12所示的聯(lián)合作業(yè)時(shí)，先起動(dòng)縫紉機(jī)，使針桿盒24滑動(dòng)，選擇上述鍵輸入“1”所指令的針桿26中的一個(gè)。另一方面，通過(guò)控制刺繡框16的移動(dòng)使第1步刺繡132的點(diǎn)C位于針板32的針孔34正上方，通過(guò)用于所選擇針桿26的驅(qū)動(dòng)和刺繡框16的刺繡縫紉的移動(dòng)控制，執(zhí)行刺繡132。
該刺繡132結(jié)束后，控制刺繡框16的移動(dòng)，使第2步激光剪裁133的點(diǎn)a位于針板32的孔36正上方。然后，針桿盒24滑動(dòng)，選擇上述鍵輸入“0”所指令的激光頭40。
選擇激光頭40后，保護(hù)筒50從圖3點(diǎn)劃線所示的退避位置下降到實(shí)線所示的使用位置。并且，通過(guò)空氣管76開始向保護(hù)筒50內(nèi)吹入空氣，并通過(guò)圖4所示上述抽吸管嘴64開始抽吸空氣。接著，遮斷裝置110的螺線管114如圖11(A)所示那樣驅(qū)動(dòng)開放橫孔118。
該第2步是“激光步驟”，由于在激光剪裁133的上述點(diǎn)a處讀取最初的“激光碼”，所以從激光頭40照射出激光束。與此同時(shí)，控制刺繡框16使其沿著激光剪裁133的形狀以等速度移動(dòng)，該部分被挖掉。
由于在剪裁結(jié)束時(shí)的上述點(diǎn)a處讀取第2次的“激光碼”，所以激光束的照射關(guān)閉。然后，控制刺繡框16的移動(dòng)使激光剪裁134的點(diǎn)b位于針板32的孔36正上方。因此，在點(diǎn)a到點(diǎn)b之間，布130不被剪裁。
由于在上述激光剪裁134的點(diǎn)b讀取第3次的“激光碼”，所以激光束重新又開始照射，與此同時(shí)，刺繡框16按照激光剪裁134的圖形以等速度移動(dòng)，該部分被挖掉。
由于在上述激光剪裁134剪裁結(jié)束時(shí)的點(diǎn)b讀取第4次的“激光碼”，所以激光束的照射關(guān)閉。然后，控制刺繡框16的移動(dòng)，使第3步刺繡135的點(diǎn)d位于針板32的針孔34正上方。接著，通過(guò)針桿盒24的滑動(dòng)，選擇上述鍵輸入“5”所指令的針桿26中的一個(gè)，通過(guò)用于該被選擇的針桿26的驅(qū)動(dòng)和刺繡框16的刺繡縫紉的移動(dòng)控制，執(zhí)行刺繡135。
上述第3步的針桿26被選擇后，遮斷裝置110的螺線管114如圖11(B)所示那樣驅(qū)動(dòng)關(guān)閉橫孔118，保護(hù)筒50上升到圖3點(diǎn)劃線所示的退避位置。每當(dāng)激光束的照射關(guān)閉時(shí)，向保護(hù)筒50內(nèi)部的吹氣和抽吸管咀64的抽氣也都停止。
在激光剪裁時(shí)，向保護(hù)筒50內(nèi)部吹入空氣可以吹滅布130被激光束燒焦時(shí)產(chǎn)生的火焰，而且將煙從保護(hù)筒50下端與布130之間的間隙中向外吹出。該吹出的煙由抽吸管咀64抽吸后再行處理。
也可以采用另一種構(gòu)造，即，用管子把保護(hù)筒50內(nèi)部和圖4所示的抽吸用管道68連通起來(lái)，在激光剪裁時(shí)，從保護(hù)筒50內(nèi)部吸出空氣。根據(jù)該構(gòu)造，由于從保護(hù)筒50下端與布130之間的間隙中向保護(hù)筒50內(nèi)部吸入空氣，所以由這時(shí)的空氣流吹滅上述火焰，煙也被吸出。
另外，在激光剪裁時(shí)，通過(guò)針板32的孔36的激光束被阻擋板38擋住，如圖6所示，該阻擋板38固定在縫紉機(jī)臺(tái)10下側(cè)的機(jī)臺(tái)腿12的橫梁上。
因此，根據(jù)第1實(shí)施例，能容易地進(jìn)行被加工物的更換作業(yè)等，在激光加工時(shí)，保護(hù)作業(yè)者不受激光束照射的安全性高。另外，可以切換激光頭的使用位置和退避位置而不影響激光束的對(duì)焦位置等。第2實(shí)施例下面，參照?qǐng)D13～圖25說(shuō)明第2實(shí)施例。
圖13是激光加工機(jī)的正面圖，圖14是圖13的平面圖。如圖所示，機(jī)架1014位于機(jī)臺(tái)1010的上方，在機(jī)架1014的前面，沿左右方向等間隔地配置著若干個(gè)(四個(gè))激光頭1040。在機(jī)臺(tái)1010的上面設(shè)有能保持后述被加工物(布)的保持體1016，該保持體1016能按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)在圖14的X、Y兩方向移動(dòng)。另外，如圖13所示，在機(jī)臺(tái)1010下側(cè)的機(jī)臺(tái)腿1012的橫梁上，與各激光頭1040對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著用于阻擋激光束的鋼制阻擋塊1024。
圖15是放大地表示各激光頭1040中的一個(gè)及其周邊部分的正面圖，圖16是從圖14的A-A方向看的放大側(cè)面圖，圖17是從圖14的B-B方向看的放大斷面圖。
從這些圖可見(jiàn)，激光頭1040備有支承體1042、筒體1044、透鏡固定筒1046和保護(hù)筒1050。支承體1042安裝在激光頭支架1018的前面下部；筒體1044可升降地上下貫通支承體1042；透鏡固定筒1046結(jié)合在筒體1044的下端部；保護(hù)筒1050可升降地安裝在透鏡固定筒1046向外周。如圖16、17所示，激光頭支架1018由螺栓固定在機(jī)架1014的前面。
筒體1044由升降機(jī)構(gòu)1056驅(qū)動(dòng)而升降。下面參照?qǐng)D17說(shuō)明該升降機(jī)構(gòu)1056的構(gòu)造。作為驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)1058安裝在激光頭支架1018的側(cè)壁上，在其主軸上固定著驅(qū)動(dòng)齒輪1059。該驅(qū)動(dòng)齒輪1059與中間齒輪1060嚙合，該中間齒輪與齒條部件1062的齒條齒1063嚙合。上述中間齒輪1060可旋轉(zhuǎn)地支承在激光頭支架1018上；上述齒條部件1062固定在筒體1044的背面。
向正反兩方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)1058旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪1059、中間齒輪1060以及齒條部件1062的齒條齒1063的嚙合驅(qū)動(dòng)筒體1044升降。
從圖17可見(jiàn)，透鏡固定筒1046由螺旋連接在筒體1044下端內(nèi)周的上筒1046a和螺旋連接在該上筒1046a下端外同的下筒1046b構(gòu)成。透鏡1047保持在上筒1046a的下端與下筒1046b的內(nèi)周臺(tái)階部之間。
保護(hù)筒1050用透明合成樹脂等材料做成，在其上端部外周形成有環(huán)形槽1053。如圖15、16所示，叉形臂1074嵌合在該環(huán)形槽1053內(nèi)。該叉形臂1074與氣動(dòng)缸1070的活塞桿1071連接，該氣動(dòng)缸1070通過(guò)氣動(dòng)缸支架1072安裝在激光頭支架1018上。驅(qū)動(dòng)該氣動(dòng)缸1070，保護(hù)筒1050就在圖15點(diǎn)劃線所示的上升位置(退避位置)和實(shí)線所示的下降位置(使用位置)之間沿著透鏡固定筒1046的外周移動(dòng)。
如圖15所示，在保護(hù)筒1050的靠近下端部的側(cè)壁上，形成有空氣孔1052。如圖15和圖16所示，空氣管1076的一端與該空氣孔1052相連，另一端與未圖示的空氣供給源相連，用于從空氣孔1052向保護(hù)筒1050內(nèi)部吹入空氣。
如圖16所示，在激光頭1040的后方，配置著從機(jī)架1014向加工機(jī)前方延伸的管1066。在該管1066的前端連接著接近激光頭1040下端部(保護(hù)筒1050下端部)的抽吸管咀1064；該管1066的后端與配置在機(jī)架1014中的管道1068相連。該管道1068與未圖示的抽風(fēng)扇相連，能抽吸激光頭1040下端周邊的空氣。
如圖15所示，在機(jī)臺(tái)1010上，與激光頭1040對(duì)應(yīng)的位置處，開設(shè)著上下貫通的孔1011，該孔1011由安裝在機(jī)臺(tái)1010上面的光束板1020關(guān)閉著。如圖15～圖17所示，在該光束板1020上設(shè)有光束孔1022，該光束孔1022供激光頭1040照射出的激光束通過(guò)。
也就是說(shuō)，從激光頭1040照射出的激光束遇到光束板1020時(shí)，不產(chǎn)生反射，而是通過(guò)光束孔1022，然后被機(jī)臺(tái)1010下側(cè)的阻擋塊1024擋住。
如圖13及圖14所示，在各激光頭1040的上方，分別安裝著光束導(dǎo)引體1080、1081，該光束導(dǎo)引體1080、1081安裝在激光頭支架1018的前面，一方的光束導(dǎo)引體1080內(nèi)裝有作為將在后面說(shuō)明的反射鏡1088的全反射式反射鏡；而另一方的光束導(dǎo)引體1081內(nèi)裝有半反射式反射鏡(半反射鏡)。位于圖13、圖14中的左右外側(cè)的二個(gè)激光頭1040中，使用的是光束導(dǎo)引體1080，位于同圖中內(nèi)側(cè)的二個(gè)激光頭1040中，使用的是光束導(dǎo)引體1081。
圖15～圖17表示的是位于圖13、圖14中最左側(cè)的激光頭1040及其對(duì)應(yīng)的光束導(dǎo)引體1080。這里主要說(shuō)明該光束導(dǎo)引體1080的構(gòu)造，對(duì)于另一方光束導(dǎo)引體1081的構(gòu)造，僅說(shuō)明其不同點(diǎn)。
如圖15、16所示，光束導(dǎo)引體1080備有固定在激光頭支架1018的前面的反射鏡支承座1082和與其相連的二根導(dǎo)引管1086、1087。該兩個(gè)導(dǎo)引管1086、1087是沿著加工機(jī)的上下方向及前后方向相互垂直地與反射鏡支承座1082相連。也就是說(shuō)，一方導(dǎo)引管1086從反射鏡支承座1082向下延伸，其前端部插入激光頭1040的筒體1044的上端開口部(圖17)，另一方導(dǎo)引管1087從反射鏡支承座1082向橫向延伸。
圖18是放大地表示光束導(dǎo)引體1080局部的斷面圖，圖19是從圖18中的箭頭C方向看的構(gòu)造圖。由圖可見(jiàn)，兩導(dǎo)引管1086、1087插入反射鏡支承座1082的孔在該反射鏡支承座1082內(nèi)部是垂直相交的。在該垂直相交處，反射鏡支承座1082開口，在這里安裝著內(nèi)側(cè)帶有全反射式反射鏡1088的保持板1089。
保持板1089由圖19中的上排中間一個(gè)及下排左右兩個(gè)共三個(gè)固定螺栓1090固定在反射鏡支承座1082上。圖19中的上排左右二個(gè)及下排中間一個(gè)共三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓1091的前端與反射鏡支承座1082的表面抵接。通過(guò)調(diào)節(jié)這些調(diào)節(jié)螺栓1091的擰入量，可以調(diào)節(jié)保持板1089，即反射鏡1088的傾斜度。在進(jìn)行該調(diào)節(jié)之后再擰緊固定螺栓1090。把保持板1089固定到反射鏡支承座1082上。
在反射鏡支承座1082的前面安裝著保護(hù)罩1092，該保護(hù)罩1092復(fù)蓋著反射鏡1088的保持板1089。保護(hù)罩1092的作用是，當(dāng)萬(wàn)一保持板1089從反射鏡支承座1082上脫落下來(lái)時(shí)，可以保護(hù)作業(yè)者不受到激光束的照射。在保護(hù)罩1092上設(shè)有通孔1093，該通孔1093供擰轉(zhuǎn)固定螺栓1090和調(diào)節(jié)螺栓1091的工具插入用。
圖20是放大地表示另一方光束導(dǎo)引體1081的局部的斷面圖。圖21是從圖20中的箭頭D方向看的構(gòu)造圖。由圖可見(jiàn)，在該光束導(dǎo)引體1081中，帶有半反射式反射鏡1088的保持板1089由圖21中的左側(cè)中間一個(gè)及右側(cè)上下2個(gè)共三個(gè)固定螺栓1090固定在反射鏡支承座1082上。通過(guò)調(diào)節(jié)圖21中的左側(cè)上下2個(gè)及右側(cè)中間1個(gè)共三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓1091的擰入量，可以調(diào)節(jié)保持板1089、即反射鏡1088的傾斜度，在進(jìn)行該調(diào)節(jié)之后再擰緊固定螺栓1090，把保持板1089固定在反射鏡支承座1082上。
從圖20可見(jiàn)，在光束導(dǎo)引體1081中，半反射式反射鏡1088的背面部是開口部，該開口部用于讓通過(guò)了反射鏡1088的激光束的一部分通過(guò)。在該光束導(dǎo)引體1081的保護(hù)罩1092上也設(shè)有供擰轉(zhuǎn)固定螺栓1090及調(diào)節(jié)螺栓1091的工具插入的通孔1093，還設(shè)有供光束導(dǎo)引體1080中的導(dǎo)引管1087的端部插入的能孔1094。
如圖17所示，在反射鏡支承座1082處，設(shè)有可遮斷通過(guò)其內(nèi)部的激光束的遮斷裝置1110。該遮斷裝置1110備有設(shè)在反射鏡支承座1082上的遮斷板1116和在其后方固定在激光頭支架1018的上面的閂鎖螺線管1114。
圖22表示沿圖17的E-E線斷面圖。由該圖可見(jiàn)，遮斷板1116可以進(jìn)入反射鏡支承座1082的內(nèi)部(導(dǎo)引管1086的內(nèi)部)，其后端部與閂鎖螺線管1114的桿1115連接。因此，如圖22(A)所示，當(dāng)閂鎖螺線管1114的桿1115后退時(shí)，遮斷板1116從導(dǎo)引管1086后退，開放導(dǎo)引管1086的內(nèi)部。反之，如圖22(B)所示，當(dāng)閂鎖螺線管1114的桿1115伸出時(shí)，遮斷板1116進(jìn)入導(dǎo)引管1086的內(nèi)部，關(guān)閉該導(dǎo)引管1086的內(nèi)部。閂鎖螺線管1114在圖22(A)(B)的任一狀態(tài)下即使其勵(lì)磁中斷，桿1115也能保持其各自的狀態(tài)。
如圖13、14所示，在機(jī)架1014的后方位置處，沿加工機(jī)左右方向配置著各激光頭1040共用的一個(gè)激光振蕩器1100。該激光振蕩器1100采用的是能連續(xù)照射激光束的氣體激光器(CO2激光器)，從其照射管咀(未圖示)照射出的激光束分別分配到各激光頭1040的光束導(dǎo)引體1080、1081。
即，如圖14所示，從激光振蕩器1100照射出的激光束供給到與光束導(dǎo)引體1081構(gòu)造大體相同的光束導(dǎo)引體1081A，同時(shí)，通過(guò)該光束導(dǎo)引體1081A半反射式反射鏡，也供給到與光束導(dǎo)引體1080構(gòu)造大體相同的光束導(dǎo)引體1080A。
由光束導(dǎo)引體1080A的全反射式反射鏡反射的激光束，被導(dǎo)向光束導(dǎo)引體1080B，該光束導(dǎo)引體1080B與配置在機(jī)架1014前方左側(cè)的光束導(dǎo)引體1080具有大體相同的構(gòu)造。被導(dǎo)向光束導(dǎo)引體1080B的激光束被其全反射式反射鏡反射后，供給到加工機(jī)左側(cè)2個(gè)激光頭1040的各個(gè)光束導(dǎo)引體1081、1080。另一方面，被光束導(dǎo)引體1081A的半反射式反射鏡反射了的激光束，被導(dǎo)向配置在機(jī)架1014前方右側(cè)的光束導(dǎo)引體1080B，由其全反射式反射鏡反射后，供給到加工機(jī)右側(cè)2個(gè)激光頭1040的各個(gè)光束導(dǎo)引體1081、1080。
供給到各激光頭1040的各光束導(dǎo)引體1081、1080的激光束，由各光束導(dǎo)引體1081、1080的半反射式或全反射式反射鏡1088反射后，被導(dǎo)向各激光頭1040的筒體1044內(nèi)。激光束通過(guò)透鏡1047，在該透鏡1047對(duì)焦的位置上對(duì)被加工物(布)進(jìn)行激光加工(剪裁等)。
如圖13所示，在機(jī)臺(tái)1010的下方，配置著用于冷卻激光振蕩器1100的冷卻箱1108。即在該冷卻箱1108與激光振蕩器1100之間有使冷卻水循環(huán)的配管(未圖示)。另外，在圖13中，在機(jī)架1014的前面右方部，設(shè)有各激光頭1040的控制板1120。
圖23表示控制板1120的放大圖。由圖可見(jiàn)，在該控制板1120上設(shè)有測(cè)試開關(guān)1122、上·下開關(guān)1123、1124、顯示部1126、升降開關(guān)1125及其它類開關(guān)。測(cè)試開關(guān)1122用于在調(diào)節(jié)激光束能量等時(shí)指令激光束照射；上·下開關(guān)1123、1124用于調(diào)節(jié)激光束照射時(shí)的能量；顯示部1126用于顯示激光束的能量；升降開關(guān)1125用于在升降激光頭1040的保護(hù)筒1050時(shí)，指令氣動(dòng)缸1070驅(qū)動(dòng)。
在上述構(gòu)造的激光加工機(jī)中，閉合其主開關(guān)(未圖示)，激光振蕩器1100及冷卻箱1108便接通電源，激光振蕩器1100開始預(yù)熱，同時(shí)從冷卻箱1108開始向激光振蕩器1100循環(huán)供給冷卻水。下面，說(shuō)明從激光振蕩器1100照射出的激光束的各種調(diào)節(jié)。
關(guān)于激光束的位置調(diào)節(jié)11.用控制板1120上的升降開關(guān)1125使保護(hù)筒1050從退避位置下降到使用位置。
12.僅瞬間地同時(shí)按壓控制板1120上的測(cè)試開關(guān)1122和上開關(guān)1123，成為測(cè)試模式，極低能量級(jí)的激光束照射預(yù)定時(shí)間。
13.確認(rèn)從各激光頭1040照射出的激光束是否正好通過(guò)光束板1020的光束孔1022中心。
如果激光束偏離光束孔1022的中心，則如上述那樣地調(diào)節(jié)光束導(dǎo)引體1080、1081中的反射鏡1088的傾斜度，以修正激光束的偏移。
關(guān)于激光束的能量調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述11～13的操作后，14.在圖13、14所示的加工機(jī)操作板1026上切換到“設(shè)定模式”。
15.按壓控制板1120的測(cè)試開關(guān)1122，因?yàn)橹辉谠撈陂g照射激光束，把試驗(yàn)用布放在光束板1020上，觀察激光束的剪裁狀況。
同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)1122和上開關(guān)1123，激光束的能量漸漸增大；同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)1122和下開關(guān)，則激光束的能量漸漸變小。能量的大小由顯示部1126顯示。
關(guān)于對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述11～15的操作后16.在加工機(jī)的操作板1026上，切換到“對(duì)焦位置調(diào)節(jié)模式”，用驅(qū)動(dòng)開關(guān)(未圖示)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)1056的電機(jī)1058，調(diào)節(jié)激光頭1040的高度。
這樣，透鏡1047的對(duì)焦位置被調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)也可以對(duì)每個(gè)激光頭1040分別進(jìn)行。另外，有時(shí)最好根據(jù)不同的被加工物(布)用焦點(diǎn)距離不同時(shí)透鏡替換透鏡1047。在該情況下，把激光頭1040的透鏡固定筒1046從筒體1044上卸下，換上另一個(gè)備有不同焦點(diǎn)距離透鏡1047的透鏡固定筒1046。
圖24(A)、(B)、(C)分別表示三種備有不同焦點(diǎn)距離透鏡1047的透鏡固定筒1046的斷面圖。
圖25表示激光加工(剪裁)之一例，該圖中，是把被加工物，即布1130按四個(gè)剪裁圖形1132～1135開洞的例子。在該激光加工中，保持著布1130的保持體1016的移動(dòng)數(shù)據(jù)是采用通常的刺繡數(shù)據(jù)，如果把該刺繡數(shù)據(jù)用在刺繡機(jī)上便可直接進(jìn)行刺繡縫紉。
在刺繡縫紉時(shí)，因?yàn)橹挥挟?dāng)縫針從刺繡框(刺繡框相當(dāng)于保持體1016)所保持著的布上拔出期間，刺繡框才能移動(dòng)，所以，必須使刺繡框間歇地移動(dòng)。另外，在刺繡縫紉時(shí)，由于縫針只要落在數(shù)據(jù)的點(diǎn)上即可，所以，不一定非使刺繡框沿著連接點(diǎn)與點(diǎn)的直線移動(dòng)。
反之，在激光加工時(shí)，必須使保持體1016進(jìn)行線性插補(bǔ)并以等速度連續(xù)地移動(dòng)。也就是說(shuō)，在激光加工機(jī)中，要使保持體1016按照刺繡數(shù)據(jù)、沿著連接數(shù)據(jù)的點(diǎn)與點(diǎn)直線以等速度連續(xù)地移動(dòng)。但是，當(dāng)刺繡數(shù)據(jù)的針腳長(zhǎng)度被設(shè)定得小到一定程度時(shí)，則不必進(jìn)行用于控制保持體1016移動(dòng)的線性插補(bǔ)和等速度控制。
另外，進(jìn)行激光加工(剪裁)時(shí)的刺繡數(shù)據(jù)中，插入了指令激光剪裁的特別代碼(以下稱為“激光碼”)。在數(shù)據(jù)中是這樣設(shè)定的當(dāng)最初的“激光碼”被讀取時(shí)，激光頭1040的激光束照射為開；下一個(gè)“激光碼”被讀取時(shí)，激光束照射為關(guān)。
在圖25所示的剪裁圖形1132～1135的情況下，各個(gè)點(diǎn)a1～d1既是每個(gè)圖形的剪裁開始點(diǎn)又是剪裁終了點(diǎn)。因此，在刺繡數(shù)據(jù)中，在對(duì)應(yīng)于各點(diǎn)a1～d1的共8個(gè)部位處插入了“激光碼”。
下面，說(shuō)明對(duì)圖25所示的剪裁圖形1132～1135的激光剪裁。
先手動(dòng)地移動(dòng)保持著圖25所示布1130的保持體1016，使剪裁圖形1132的點(diǎn)a1位于光束孔1022(該光束孔1022位于各激光頭1040下方)的正上方。然后，起動(dòng)加工機(jī)，使保護(hù)筒1050從圖15點(diǎn)劃線所示的退避位置下降到實(shí)線所示的使用位置。通過(guò)空氣管1076向保護(hù)筒1050內(nèi)部開始吹入空氣，同時(shí)用圖16所示的抽吸管咀1064開始抽吸空氣。接著，遮斷裝置1110的閂鎖螺線管1114驅(qū)動(dòng)，如圖22(A)所示那樣將光束導(dǎo)引體1080、1081的導(dǎo)引管1086開放。
緊接著開始保持體1016的移動(dòng)控制，同時(shí)在剪裁圖形1132的點(diǎn)a1處由于最初的“激光碼”被讀取，所以，激光束從各激光頭1040照射出。保持體16按照剪裁圖形1132的形狀以等速度移動(dòng)，該部分在各激光頭1040處分別被挖成洞。
在剪裁結(jié)束時(shí)的點(diǎn)a1處，由于第2次的“激光碼”被讀取，所以，激光束的照射成為關(guān)的狀態(tài)。然后，保持體1016被移動(dòng)，使得下一個(gè)剪裁圖形1133的點(diǎn)b1位于光束孔1022的正上方。因此，在點(diǎn)a1到點(diǎn)b1之間，布1130不被剪裁。
在剪裁圖形1133的點(diǎn)b1處，由于第3次的“激光碼”被讀取，所以激光束的照射再次開始，與此同時(shí)，保持體1016按照剪裁圖形1133的形狀以等速度移動(dòng)，該部分在各激光頭1040處分別被挖成洞。
在剪裁圖形1133的剪裁結(jié)束時(shí)的點(diǎn)b1處，第4次的“激光碼”被讀取，激光束的照射成為關(guān)閉狀態(tài)。保持體1016再移動(dòng)，使下一個(gè)剪裁圖形1134的點(diǎn)c1位于光束孔1022的正上方。
以下，按照剪裁圖形1134、1135的順序在各激光頭1040處分別被挖成洞。在最后的剪裁圖形1135的剪裁結(jié)束點(diǎn)d1處，第8次的“激光碼”被讀取時(shí)，遮斷裝置1110的閂鎖螺線管1114驅(qū)動(dòng)，如圖22(B)所示那樣將光束導(dǎo)引體1080、1081的導(dǎo)引管1086關(guān)閉。接著，保護(hù)筒1050上升到圖15點(diǎn)劃線所示的退避位置。
每當(dāng)激光束的照射關(guān)閉時(shí)，就停止向保護(hù)筒1050內(nèi)的吹氣和抽吸管咀1064的抽氣。
在激光剪裁時(shí)，通過(guò)向保護(hù)筒1050內(nèi)部吹入空氣，可以吹滅因布1130被激光束燒焦而產(chǎn)生的火焰，并且可以將煙從保護(hù)筒1050下端與布1130之間的間隙中向外吹出。吹出去的煙由抽吸管咀1064抽出后再處理。
也可以采用另一種構(gòu)造，即，用管子等連接保護(hù)筒1050的內(nèi)部與圖16所示的抽吸用管道1068，在激光剪裁時(shí)，從保護(hù)筒1050內(nèi)部吸出空氣。根據(jù)該構(gòu)造，由于是從保護(hù)筒1050的下端與布1130之間的間隙中向保護(hù)筒1050內(nèi)部吸入空氣，此時(shí)的空氣流吹滅上述的火焰，煙也被吸出。
由于遮斷裝置1110分別設(shè)在各光束導(dǎo)引體1080、1081處，通過(guò)分別地控制它們的閂鎖螺線管1114可以分別地遮斷各激光頭1040照射的激光束。因此，即使各激光頭1040共用1個(gè)激光振蕩器1100，也可以根據(jù)需要分別設(shè)定每一個(gè)激光頭1040的激光束的照射或者遮斷(中止)。
因此，根據(jù)第2實(shí)施例，在備有若干個(gè)激光頭的加工機(jī)中，即使增加激光頭的個(gè)數(shù)，也能抑制造價(jià)的增加。第3實(shí)施例下面，參照?qǐng)D26～圖43說(shuō)明第3實(shí)施例。本實(shí)施例是多頭式的，并備有與縫紉機(jī)頭同樣數(shù)量激光頭的刺繡縫紉機(jī)。
圖26是刺繡縫紉機(jī)的正面圖，圖27是圖26的平面圖。由圖可見(jiàn)，縫紉機(jī)架2014位于縫紉機(jī)臺(tái)2010的上方，在縫紉機(jī)架2014的前面設(shè)有等間隔的四個(gè)縫紉機(jī)頭2020。在縫紉機(jī)架2014的前面，還設(shè)有對(duì)應(yīng)于各縫紉機(jī)頭2020個(gè)數(shù)(四個(gè))的激光頭2040，這些激光頭分別設(shè)在各縫紉機(jī)頭2020右方一定距離處。
在縫紉機(jī)臺(tái)2010的上面設(shè)有能保持后述被加工物(布)的保持體即刺繡框2016，該刺繡框能按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))在圖27的X、Y兩方向移動(dòng)。另外，如圖26所示，在縫紉機(jī)臺(tái)2010下側(cè)的機(jī)臺(tái)腿2012的橫梁上，與各縫紉機(jī)頭2020對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著梭子基座2030；在機(jī)臺(tái)腿2012的橫梁前面，與各激光頭2040對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著用于阻擋激光束的鋼制阻擋塊2036。
縫紉機(jī)頭2020備有針桿盒2024，該針桿盒2024可朝縫紉機(jī)左右方向滑動(dòng)地支承在縫紉機(jī)臂2022的前面部，該縫紉機(jī)臂2022固定在縫紉機(jī)架2014上。本實(shí)施例的縫紉機(jī)頭2020是多針(六針)式的，在針桿盒2024上支承著能分別上下動(dòng)的6根針桿(未圖示)，在每個(gè)針桿的下端部設(shè)有縫針(未圖示)。
用預(yù)定的驅(qū)動(dòng)源使各縫紉機(jī)頭2020的針桿盒2024同時(shí)向同方向滑動(dòng)時(shí)，上述針桿中的一根被選擇，僅該被選擇的針桿連同其縫針被上下驅(qū)動(dòng)，這些與公知技術(shù)是相同的。
圖28是從圖27的A-A方向看的側(cè)面圖。圖29是放大地表示各激光頭2040中的一個(gè)及其周邊部分的正面圖，圖30是圖29的側(cè)面圖，圖31是圖29的B-B線斷面圖。
如這些圖所示，激光頭2040備有支承體2042、透鏡支架2044、導(dǎo)筒2046和保護(hù)筒2050。支承體2042可升降地支承在激光頭支架2018的前面下部；透鏡支架2044安裝在該支承體2042上；導(dǎo)筒2046結(jié)合在支承體2042的下部；保護(hù)筒2050可升降地安裝在導(dǎo)筒2046的外周。如圖30、31所示，激光頭支架2018由螺栓固定在縫紉機(jī)架2014的前面。
圖32是圖29的C-C線放大斷面圖，圖33是圖32的D-D線斷面圖，由圖可見(jiàn)，支承體2042支承于激光頭支架2018并可由固定在激光頭支架2018前面左右兩側(cè)的導(dǎo)軌2043導(dǎo)引作升降運(yùn)動(dòng)。支承體2042由升降機(jī)構(gòu)2056驅(qū)動(dòng)升降。
下面參照?qǐng)D31、32說(shuō)明升降機(jī)構(gòu)2056的構(gòu)造。作為驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)2058安裝在激光頭支架2018的側(cè)壁上，在其主軸上固定著驅(qū)動(dòng)齒輪2059。該驅(qū)動(dòng)齒輪2059與中間齒輪2060嚙合，該中間齒輪2060與齒條部件2062的齒條齒2063嚙合。上述中間齒輪2060可旋轉(zhuǎn)地支承在激光頭支架2018的前壁上；上述齒條部件2062固定在支承體2042的背面。向正反兩方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)2058旋轉(zhuǎn)時(shí)，支承體2042通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪2059、中間齒輪2060以及齒條部件2062的齒條齒2063的嚙合而被驅(qū)動(dòng)升降。
透鏡支架2044是圓柱形的，由貫穿其中心的軸2045支承著，可進(jìn)行相對(duì)于支承體2042的上下水平部2042a、2042b旋轉(zhuǎn)的操作。在該透鏡支架2044中在以軸2045為中心的圓周上的三個(gè)部位，如圖32、33所示那樣，分別形成上下貫通的孔2044A、2044B、2044C。在各孔2044A、2044B、2044C的內(nèi)部分別組裝著焦點(diǎn)距離不同的透鏡2047。這些透鏡2047的焦點(diǎn)距離，是按各孔2044A、2044B、2044C的順序由大到小。
從圖31可見(jiàn)，在支承體2042的上下水平部2042a、2042b上分別形成有與透鏡支架2044的各孔2044A、2044B、2044C的其中之一吻合的通孔2048、2049。手動(dòng)地將透鏡支架2044繞軸2045的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使各孔2044A、2044B、2044C中的任何一個(gè)與通孔2048、2049吻合，這時(shí)便可選擇所要使用的透鏡2047。
圖34是表示圖31局部的放大斷面圖。如圖34和圖31所示，在支承體2042的上下二個(gè)部位處，設(shè)有被彈簧2055往透鏡支架2044方向推的鎖定銷2054。轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡支架2044并使各孔2044A、2044B、2044C中的任何一個(gè)與支承體2042的通孔2048、2049吻合時(shí)，鎖定銷2054如圖34所示那樣嵌入透鏡支架2044外周上的凹部2044a內(nèi)，該透鏡支架2044的旋轉(zhuǎn)被鎖固(定位)。
如圖31所示，導(dǎo)筒2046固定在支承體2042的下水平部2042b的下面并與該水平部2042b的通孔2049吻合?？缮档匕惭b在導(dǎo)筒2046外周的保護(hù)筒2050是用透明合成樹脂等材料做成的，在其上端部外周形成有環(huán)形槽2053。如圖28～30所示，叉形臂2074嵌合在該環(huán)形槽2053內(nèi)，該叉形臂2074與氣動(dòng)缸2070的活塞桿2071連接，氣動(dòng)缸2070通過(guò)氣動(dòng)缸支架2072朝下地安裝在激光頭支架2018上。在該氣動(dòng)缸2070的驅(qū)動(dòng)下，保護(hù)筒2050在圖29點(diǎn)劃線所示的上升位置(退避位置)與實(shí)線所示的下降位置(使用位置)之間沿導(dǎo)筒2046的外周移動(dòng)。
如圖28所示，在保護(hù)筒2050的靠下端部側(cè)壁上，形成有空氣孔2052。如圖29、30所示，空氣管2076的一端連在該空氣孔2052上，另一端與未圖示的空氣供給源相連，用于從空氣孔2052向保護(hù)筒2050內(nèi)部吹入空氣。
如圖28和圖30所示，在激光頭2040的后方，配置著從縫紉機(jī)架2014向縫紉機(jī)前方延伸的管2066。在該管2066的前端部連接著接近激光頭2040下端部(保護(hù)筒2050的下端部)的抽吸管咀2064，該管2066的后端部與配置在縫紉機(jī)架2014中的管道2068相連。該管道2068與未圖示的抽風(fēng)扇相連，能抽吸激光頭2040下端周邊的空氣。
如圖28、29所示，在縫紉機(jī)臺(tái)2010上，與激光頭2040對(duì)應(yīng)的位置處，開設(shè)著上下開放的孔2011，該孔2011由安裝在縫紉機(jī)臺(tái)2010上面的光束板2034關(guān)閉著。如圖29～圖31所示，在光束板2034上設(shè)有供激光束通過(guò)的光束孔2035。也就是說(shuō)，從激光頭2040照射出的激光束不被光束板2034反射，而是通過(guò)光束孔2035，然后被縫紉機(jī)臺(tái)2010下側(cè)的阻擋塊2036阻擋。
在激光頭2040的上方配置著光束導(dǎo)引體2080，該光束導(dǎo)引體2080安裝在激光頭支架2018的前面。如圖30、31所示，光束導(dǎo)引體2080備有反射鏡支承座2082和與其連接的2根導(dǎo)引管2086、2087。反射鏡支承座2082由螺栓固定在激光頭支架2018的前面。
兩個(gè)導(dǎo)引管2086、2087是沿縫紉機(jī)的上下方向及前后方向相互垂直地與反射鏡支承座2082連接。也就是說(shuō)，一方導(dǎo)引管2086從反射鏡支承座2082向下延伸，其前端對(duì)著激光頭2040的支承體2042的上水平部2042a的通孔2048；另一方導(dǎo)引管2087從反射鏡支承座2082向縫紉機(jī)后方延伸。
圖35是放大地表示光束導(dǎo)引體2080局部的斷面圖，圖36是從圖35中的箭頭E方向看的構(gòu)造圖。由圖可見(jiàn)，兩導(dǎo)引管2086、2087從二個(gè)方向插入反射鏡支承座2082的連通孔2084在反射鏡支承座2082內(nèi)部是垂直相交的。在該連通孔2084的垂直相交處，反射鏡支承座2082開口，在這里安裝著內(nèi)側(cè)帶有全反射式反射鏡2088的保持板2089。
保持板2089由圖36中的上排左右2個(gè)及下排中間1個(gè)共三個(gè)固定螺栓2090固定在反射鏡支承座2082上。圖36中的上排中間1個(gè)及下排左右2個(gè)共三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2091的前端與反射鏡支承座2082的表面抵接。通過(guò)調(diào)節(jié)這些調(diào)節(jié)螺栓2091的擰入量，可以調(diào)節(jié)保持板2089，即反射鏡2088的傾斜度。在進(jìn)行了該調(diào)節(jié)后再擰緊固定螺栓2090，把保持板2089固定到反射鏡支承座2082上。
在反射鏡支承座2082的前面，安裝著保護(hù)罩2092，該保護(hù)罩2092復(fù)蓋著反射鏡2088的保持板2089。保護(hù)罩2092的作用是，當(dāng)保持板2089萬(wàn)一從反射鏡支承座2082上脫落下來(lái)時(shí)，可以保護(hù)作業(yè)者不受到激光束的照射。在保護(hù)罩2092上設(shè)有通孔2093，該通孔2093供擰轉(zhuǎn)固定螺栓2090及調(diào)節(jié)螺栓2091的工具插入用。
如圖27、28所示，在縫紉機(jī)架2014的后方位置處，沿縫紉機(jī)的前后方向配置著各激光頭2040共用的一個(gè)激光振蕩器2100。該激光振蕩器2100采用能連續(xù)照射激光束的氣體激光器(CO2激光器)，從其照射管咀(未圖示)照射出的激光束分別分配到各激光頭2040的光束導(dǎo)引體2080內(nèi)。進(jìn)入這些光束導(dǎo)引體2080的激光束遇到反射鏡2088后向下反射，被導(dǎo)向激光頭2040中的透鏡支架2044的各孔2044A、2044B、2044C中的一個(gè)，在由其中的透鏡2047對(duì)焦的位置上對(duì)被加工物(布)進(jìn)行激光加工(剪裁等)。
如圖28可見(jiàn)，激光振蕩器2100載置并固定在支承板2104的上面，該支承板2104由固定在縫紉機(jī)架2014上的支承架2102和固定在縫紉機(jī)臺(tái)2010后端部上的支承架2103水平地支承著。在支承板2104的下面，安裝著激光振蕩器2100的控制器2107。如圖26所示，在縫紉機(jī)臺(tái)2010的下方，配置著用于冷卻激光振蕩器2100的冷卻箱2108。
如圖27所示，把激光振蕩器2100照射出的激光束引導(dǎo)到各光束導(dǎo)引體2080內(nèi)的光路，由設(shè)在激光束各分支處的全反射式光束導(dǎo)引體2140A、2140B、2140C、半反射式光束導(dǎo)引體2150A、2150B、2150C、連接這些光束導(dǎo)引體的各連接管2160以及向各光束導(dǎo)引體2080延伸的各導(dǎo)管2162構(gòu)成。
圖37是表示全反射式光束導(dǎo)引體2140A、2140B、2140C其中之一的斷面圖，圖38是從圖37中的箭頭F方向看的構(gòu)造圖。由圖可見(jiàn)，光束導(dǎo)引體2140A、2140B、2140C的構(gòu)造與光束導(dǎo)引體2080大體相同，在反射鏡支承座2142內(nèi)在二方向形成的連通孔2143的垂直相交處，安裝著帶有全反射式反射鏡2144的保持板2145。
保持板2145由圖38中的上排左右2個(gè)及下排中間1個(gè)共三個(gè)固定螺栓2146固定在反射鏡支承座2142上。圖38中的上排中間1個(gè)及下排左右2個(gè)共三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2147的前端與反射鏡支承座2142的表面抵接。通過(guò)調(diào)節(jié)這些調(diào)節(jié)螺栓2147的擰入量，可以調(diào)節(jié)保持板2145即反射鏡2144的傾斜度。在進(jìn)行了該調(diào)節(jié)后再擰緊固定螺栓2146，把保持板2145固定到反射鏡支承座2142上。
在反射境支承座2142的前面，安裝著保護(hù)罩2148，該保護(hù)罩2148復(fù)蓋著反射鏡2144的保持板2145。保護(hù)罩2148的作用是，當(dāng)保持板2145萬(wàn)一從反射鏡支承座2142上脫落下來(lái)時(shí)，可以保護(hù)作業(yè)者不受到激光束的照射，在保護(hù)罩2148上有通孔2149，該通孔2149供擰轉(zhuǎn)固定螺栓2146及調(diào)節(jié)螺栓2147的工具插入用。
圖39是表示半反射式光束導(dǎo)引體2150A、2150B、2150C其中之一的斷面圖，圖40是從圖37中的箭頭D方向看的構(gòu)造圖。如圖所示，在光束導(dǎo)引體2150A、2150B、2150C中，在反射鏡支承座2152上的二個(gè)方向形成的連通孔2153的垂直相交處，安裝著帶有半反射式反射鏡2154的保持板2155。該保持板2155由圖40中的右側(cè)上下2個(gè)及左側(cè)中間1個(gè)共三個(gè)固定螺栓2156固定在反射鏡支承座2152上。通過(guò)調(diào)節(jié)圖40中的右側(cè)中間1個(gè)及左側(cè)上下2個(gè)共三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2157的擰入量，可調(diào)節(jié)保持板2155即反射鏡2154的傾斜度。在進(jìn)行了該調(diào)節(jié)之后再擰緊固定螺栓2156，把保持板2155固定到反射鏡支承座2152上。
在反射鏡支承座2152的前面，安裝著保護(hù)罩2158，該保護(hù)罩2158復(fù)蓋著反射鏡2154的保持板2155。保護(hù)罩2158的作用是，當(dāng)保持板2155萬(wàn)一從反射鏡支承座2152上脫落下來(lái)時(shí)，可以保護(hù)作業(yè)者不受到激光束的照射。在保護(hù)罩2158上有通孔2159，該通孔2159供擰轉(zhuǎn)固定螺栓2156及調(diào)節(jié)螺栓2157的工具插入用。保持板2155及保護(hù)罩2158在反射鏡2154背面的部位是開放的，以便讓通過(guò)了反射鏡2154后的激光束通過(guò)。
如圖27、28所示，各導(dǎo)管2162將激光束從固定在架2106上的全反射式光束導(dǎo)引體2140B、2140C及半反射式光束導(dǎo)引體2150B、2150C引導(dǎo)到各光束導(dǎo)引體2080的導(dǎo)引管2087內(nèi)。上述架2106沿縫紉機(jī)架2014配置在其背面?zhèn)取Ｈ鐖D27、28及圖30所示，在各導(dǎo)管2162與導(dǎo)引管2087之間，設(shè)有能遮斷激光束的遮斷裝置2110。該遮斷裝置2110的作用是，當(dāng)因激光振蕩器2100的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的誤動(dòng)作而照射了激光束時(shí)，該遮斷裝置2110作為安全防護(hù)措施；或者，也可作為個(gè)別地遮斷從激光頭2040照射出的激光束的裝置。
圖41是表示遮斷裝置2110的放大斷面圖。由圖41可見(jiàn)，支承體2112分別固定在導(dǎo)管2162上開口的兩外側(cè)，在導(dǎo)管2162的內(nèi)部固定著鋼制的阻擋部件2116。在開口下方的兩支承體2112之間固定著作為遮斷裝置2110促動(dòng)器的閂鎖螺線管2114，該螺線管2114的桿2115朝向上方。
在阻擋部件2116上形成有上下貫通的縱孔2117和與其交叉的前后貫通的橫孔2118。橫孔2118與導(dǎo)管2162的內(nèi)部連通供激光束通過(guò)用。
與螺線管2114的桿2115結(jié)合的開閉子2119可上下移動(dòng)地位于阻擋部件2116的縱孔2117內(nèi)。如圖41(A)所示，當(dāng)螺線管2114的桿2115為后退狀態(tài)時(shí)，開閉子2119被拉下而開放橫孔2118。反之，如圖41(B)所示，當(dāng)桿2115為伸出狀態(tài)時(shí)，開閉子2119被推上而關(guān)閉橫孔2118，即使從激光振蕩器2110照射出激光束也被開閉子2119遮斷。閂鎖螺線管2114在圖41(A)、(B)的任一狀態(tài)下即使其勵(lì)磁中斷，桿2115也能保持其各自的狀態(tài)。
如圖26所示，在縫紉機(jī)架2014的前面右方部，設(shè)有各激光頭2040的控制板2120。
圖42是表示控制板2120的放大圖。由圖可見(jiàn)，在該控制板2120上設(shè)有測(cè)試開關(guān)2122、上·下開關(guān)2123、2124、顯示部2126、升降開關(guān)2125及其它類開關(guān)。測(cè)試開關(guān)2122用于在調(diào)節(jié)激光束能量等時(shí)指令激光束照射；上·下開關(guān)2123、2124用于調(diào)節(jié)激光束照射時(shí)的能量；顯示部2126用于顯示激光束的能量；升降開關(guān)2125用于在升降激光頭2040的保護(hù)筒2025時(shí)，指令氣動(dòng)缸2070驅(qū)動(dòng)。
在上述構(gòu)造的縫紉機(jī)中，閉合其主開關(guān)(未圖示)，各激光振蕩器2100及冷卻箱2108便接通電源，各激光振蕩器2100開始預(yù)熱，同時(shí)從冷卻箱2108開始向各激光振蕩器2100循環(huán)供給冷卻水。下面，說(shuō)明從激光振蕩器2100照射出的激光束的各種調(diào)節(jié)。
關(guān)于激光束的位置調(diào)節(jié)21.在圖26所示的縫紉機(jī)操作板2019上，設(shè)定為“激光加工(剪裁)”。
22.用控制板2120上的升降開關(guān)2125使保護(hù)筒2050從退避位置下降到使用位置。
23.僅瞬間地同時(shí)按壓控制板2120上的測(cè)試開關(guān)2122和上開關(guān)2123，成為測(cè)試模式，極低能量級(jí)的激光束照射預(yù)定時(shí)間。
24.確認(rèn)從各激光頭2040照射出的激光束是否正好通過(guò)光束板2034的光束孔2035中心。
如果激光束偏離了光束孔2035的中心，由如上述那樣地調(diào)節(jié)光束導(dǎo)引體2080內(nèi)的反射鏡2088的傾斜度，以修正激光束的偏移。
關(guān)于激光束的能量調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述21～24的操作后，25.在縫紉機(jī)的操作板2019上切換到“設(shè)定模式”。
26.按壓控制板2120上的測(cè)試開關(guān)2122，因僅在該期間照射激光束，所以把試驗(yàn)用布放在激光束板2034上，觀察激光束的剪裁狀況。
同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)2122和上開關(guān)2123激光束的能量漸漸增大；同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)2122和下開關(guān)2124，激光束的能量測(cè)漸漸變小。能量的大小由顯示部2126顯示。
關(guān)于對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述21～26的操作后，27.在縫紉機(jī)的操作板2019上切換到“對(duì)焦位置調(diào)節(jié)模式”，用驅(qū)動(dòng)開關(guān)(未圖示)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)2056的電機(jī)2058，調(diào)節(jié)激光頭2040的高度。
這樣，透鏡2047的對(duì)焦位置被調(diào)節(jié)。該對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)也可以對(duì)每個(gè)激光頭2040分別進(jìn)行。
另外，有時(shí)最好根據(jù)不同的被加工物(布)用焦點(diǎn)距離不同的透鏡來(lái)替換透鏡2047。在該情況下，如前述那樣用手動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)各激光頭2040的透鏡支架2044，選擇所需焦點(diǎn)距離的透鏡2047。
下面說(shuō)明刺繡縫紉與激光加工的切換。
在縫紉機(jī)操作板2019上設(shè)定了“頭選擇”后，如果選擇“縫紉機(jī)頭”，則由縫紉機(jī)頭2020進(jìn)行刺繡縫紉；如果選擇“激光頭”，則由激光頭2040進(jìn)行激光加工。
刺繡縫紉與激光加工的切換也可以用手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，但通常在這些作業(yè)中都是預(yù)先設(shè)定的。該設(shè)定由操作板2019上的鍵輸入進(jìn)行，對(duì)每個(gè)刺繡縫紉和激光加工單位進(jìn)行設(shè)定。本實(shí)施例的各縫紉機(jī)頭2020的針桿是6根(6針)，在“頭選擇”中選擇了“縫紉機(jī)頭”時(shí)，各針桿的選定由操作板2019的鍵輸入“1”～“6”來(lái)設(shè)定。
下面簡(jiǎn)單地說(shuō)明在刺繡縫紉時(shí)和激光加工時(shí)，對(duì)刺繡框2016的移動(dòng)控制的區(qū)別。在刺繡縫紉時(shí)，按照移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))進(jìn)行通常的移動(dòng)控制；在激光加工時(shí)，按照上述相同的刺繡數(shù)據(jù)，在移動(dòng)控制中進(jìn)行線性插補(bǔ)并使刺繡框2016以等速度連續(xù)地移動(dòng)。
即，在刺繡縫紉時(shí)，由于僅在縫針拔出刺繡框2016所保持著的被加工物(布)期間內(nèi)刺繡框2016才能移動(dòng)。所以必須使刺繡框2016間歇的移動(dòng)。另外，在刺繡縫紉時(shí)，縫針只要落在數(shù)據(jù)點(diǎn)上即可，所以，不一定非要使刺繡框2016沿連接點(diǎn)與點(diǎn)的直線移動(dòng)。
反之，在激光加工時(shí)，必須使刺繡框2016沿連接點(diǎn)與點(diǎn)的直線等速度地連續(xù)移動(dòng)。但是，在激光加工中所用的刺繡數(shù)據(jù)的針腳長(zhǎng)度被設(shè)定為小到一定程度的情況下，不在刺繡框2016的移動(dòng)控制中進(jìn)行線性插補(bǔ)和使其為等速度也可進(jìn)行激光加工。在激光加工時(shí)，縫紉機(jī)頭2020的針桿等的驅(qū)動(dòng)源即縫紉機(jī)主軸是停止旋轉(zhuǎn)的。
下面，說(shuō)明刺繡縫紉和激光加工(剪裁)的聯(lián)合作業(yè)。
圖43表示該聯(lián)合作業(yè)之一例。該作業(yè)這樣進(jìn)行對(duì)于圖中的被加工物即布2130，第1步進(jìn)行刺繡2132，第2步進(jìn)行激光剪裁2133、2134，第3步進(jìn)行刺繡2135。
輸入并設(shè)定了用于進(jìn)行該作業(yè)的刺繡數(shù)據(jù)后，進(jìn)行按第1～第3步的順序執(zhí)行刺繡縫紉及激光剪裁的設(shè)定。該設(shè)定如前述那樣進(jìn)行，即，在操作板2019上，第1步，在“頭選擇”時(shí)，選定“縫紉機(jī)頭”，同時(shí)例如用鍵輸入“1”來(lái)選定要使用的針桿。第2步，在“頭選擇”時(shí)，選定“激光頭”。第3步，在“頭”選擇時(shí)選定“縫紉機(jī)頭”同時(shí)例如用鍵輸入“5”，來(lái)選定要使用的針桿。
用于進(jìn)行刺繡縫紉和激光剪裁聯(lián)合作業(yè)的刺繡數(shù)據(jù)中，插入了指令激光剪裁的特別代碼(以下稱為“激光碼”)。數(shù)據(jù)中是這樣設(shè)定的最初的“激光碼”被讀取時(shí)，激光頭2040的激光束照射為開，下一個(gè)“激光碼”被讀取時(shí)，激光束照射為關(guān)。
在圖43所示的激光剪裁2133、2134的情況下，點(diǎn)a2、b2是各個(gè)剪裁圖形的開始點(diǎn)又是終了點(diǎn)。因此，在刺繡數(shù)據(jù)中，在對(duì)應(yīng)于這兩個(gè)點(diǎn)a2、b2的共四個(gè)位置處，插入了上述的“激光碼”。
在以下的說(shuō)明中，象上述第1步和第3步那樣，指令選定縫紉機(jī)頭2020的步驟稱為“刺繡步驟”，象上述第2步那樣指令選定激光頭2040的步驟稱為“激光步驟”。在“激光步驟”中，當(dāng)“激光碼”被讀取時(shí)，圖28所示的控制器2107便控制激光振蕩器2100，使其開·關(guān)激光束的照射。
實(shí)施圖43所示的聯(lián)合作業(yè)時(shí)，起動(dòng)縫紉機(jī)使針桿盒2024滑動(dòng)，選擇由上述的鍵輸入“1”指令的針桿。另一方面，控制刺繡框2016的移動(dòng)，使第1步的刺繡2132的點(diǎn)C2位于針板2032的針孔(未圖示)正上方，通過(guò)被選擇針桿的驅(qū)動(dòng)和刺繡框2016的移動(dòng)，執(zhí)行第1步的刺繡2132。
該刺繡2132結(jié)束后，移動(dòng)刺繡框2016，使第2步的激光剪裁2133的點(diǎn)a2位于光束板2034的光束孔2035正上方。
然后，保護(hù)筒2050從圖29的點(diǎn)劃線所示的退避位置下降到實(shí)線所示的使用位置。通過(guò)空氣管2076向保護(hù)筒2050內(nèi)部開始吹入空氣。同時(shí)抽吸管咀2064開始抽吸空氣。接著，在遮斷裝置2110的螺線管2114的驅(qū)動(dòng)下，如圖41(A)所示，橫孔2118開放。
該第2步是“激光步驟”，在激光剪裁2133的點(diǎn)a2，由于最初的“激光碼”被讀取，所以，從激光頭2040照射出激光束。與此同時(shí)，刺繡框2016按照激光剪裁2133的圖形以等速度移動(dòng)，該部分被挖空。
在剪裁結(jié)束時(shí)的點(diǎn)a2，由于第2次的“激光碼”被讀取，所以激光束的照射為關(guān)閉。然后，刺繡框2016被移動(dòng)，使激光剪裁2134的點(diǎn)b2位于光束板2034的光束孔2035正上方。因此，在點(diǎn)a2到點(diǎn)b2之間，布2130不被剪裁。在激光剪裁2134的點(diǎn)b2，由于第3次的“激光碼”被讀取，所以激光束的照射再次開始，與此同時(shí)地，刺繡框2016按照激光剪裁2134的圖形以等速度移動(dòng)，該部分被挖空。
在激光剪裁2134的剪裁結(jié)束點(diǎn)b2，第4次的“激光碼”被讀取，激光束的照射關(guān)閉。然后，刺繡框2016被移動(dòng)，使第3步的刺繡2135的點(diǎn)d2位于針板2032的針孔(未圖示)正上方。接著，針桿盒2024滑動(dòng)，通過(guò)由上述鍵輸入“5”而選擇的針桿的驅(qū)動(dòng)和刺繡框2016的移動(dòng)，執(zhí)行第3步的刺繡2135。
在第3步針桿被選擇后，通過(guò)遮斷裝置2110的螺線管2114的驅(qū)動(dòng)，如圖41(B)那樣關(guān)閉橫孔2118，保護(hù)筒2025上升到圖29點(diǎn)劃線所示的退避位置。每當(dāng)激光束的照射為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，就停止向保護(hù)筒2050內(nèi)部吹入空氣及停止抽吸管咀2064的空氣抽吸。
在激光剪裁時(shí)，通過(guò)向保護(hù)筒2050內(nèi)部吹入空氣，可以吹滅因布2130被激光束燒焦時(shí)產(chǎn)生的火焰，并可以將煙從保護(hù)筒2050下端與布2130之間的間隙中向外吹出，吹出去的煙由抽吸管咀2064抽出后再行處理。
也可以2另一種構(gòu)造，即，用管子等連接保護(hù)筒2050的內(nèi)部與圖30所示的抽吸用管道2068，在激光剪裁時(shí)，從保護(hù)筒2050內(nèi)部吸出空氣。根據(jù)該構(gòu)造，由于是從保護(hù)筒2050下端與布2130之間的間隙中向保護(hù)筒2050內(nèi)部吸入空氣，此時(shí)的空氣流吹滅上述的火焰，煙也被吸出。
遮斷裝置2110分別設(shè)在各光束導(dǎo)引體2080處，所以，通過(guò)分別地控制它們的閂銷螺線管2114，可以分別地遮斷各激光頭2040照射的激光束。因此，即使各個(gè)激光頭2040共用一個(gè)激光振蕩器2100，也可以根據(jù)需要分別預(yù)先設(shè)定每個(gè)激光頭2040的激光束的照射或者遮斷(中止)。
在上述聯(lián)合作業(yè)的每一步中，除了用縫紉機(jī)的操作板2019進(jìn)行“頭選擇”及“針桿選定”外，還可以進(jìn)行激光剪裁中的激光振蕩器2100的“能量選定”的設(shè)定。
本實(shí)施例中說(shuō)明的縫紉機(jī)，備有若干個(gè)(四個(gè))縫紉頭2020和與其同樣數(shù)量的激光頭2040。但本發(fā)明并不限于此，也可以是備有單一縫紉機(jī)頭2020及單一激光頭2040的縫紉機(jī)。而且，也可以由二個(gè)以上縫紉機(jī)頭2020組成縫紉機(jī)頭組，在每組上各設(shè)一個(gè)激光頭2040，這樣，可進(jìn)行采用低造價(jià)的縫紉機(jī)的縫制各激光加工的聯(lián)合作業(yè)。
因此，根據(jù)第3實(shí)施例，由于是離開縫紉機(jī)頭的部位照射激光束，所以，位于縫紉機(jī)頭下方的針板不受激光束照射，從而該針板下面的梭子、卷繞在梭子內(nèi)線軸上的底線以及其它諸零件都不會(huì)受到激光束熱產(chǎn)生的不良影響。另外，在分別設(shè)有若干個(gè)縫紉機(jī)頭和激光頭的情況下，可在被加工物的若干個(gè)部位同時(shí)進(jìn)行刺繡等的縫制與激光加工的聯(lián)合作業(yè)。第4實(shí)施例下面，參照?qǐng)D44～圖60說(shuō)明第4實(shí)施例。本實(shí)施例是備有若干個(gè)(四個(gè))多針式縫紉機(jī)頭，并且備有與各縫紉機(jī)頭一一對(duì)應(yīng)的激光頭的刺繡縫紉機(jī)。
圖44是刺繡縫紉機(jī)的正面圖，圖45是圖44的平面圖，圖46是放大地表示圖44局部的正面圖。如這些圖所示，縫紉機(jī)架3014位于縫紉機(jī)臺(tái)3010的上方，在縫紉機(jī)架3014的前面某間隔地設(shè)有四個(gè)縫紉機(jī)頭3020。在縫紉機(jī)架3014的前面還配置著分別對(duì)應(yīng)于各縫紉機(jī)頭3020的共四個(gè)激光頭3040。
如圖44、45所示，在縫紉機(jī)臺(tái)3010的上面，設(shè)有能保持后述被加工物(布等片狀材料)的保持框即布料框3016，該布料框3016能按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))在圖45的X、Y兩方向移動(dòng)。如圖44所示，在縫紉機(jī)臺(tái)3010下側(cè)機(jī)臺(tái)腿3012的橫梁上，與各縫紉機(jī)頭3020對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著梭子基座3030。在機(jī)臺(tái)腿3012的橫梁前面，與各激光頭3040對(duì)應(yīng)的位置處，分別固定著用于阻擋激光束的鋼制阻擋板3036。
如圖45及圖47所示，縫紉機(jī)頭3020備有圖46所示的針桿盒3024，該針桿盒3024可朝縫紉機(jī)左右方向滑動(dòng)地支承在縫紉機(jī)臂3022的前面部，該縫紉機(jī)臂3022固定在縫紉機(jī)架3014上。如圖46所示，在該針桿盒3024上支承著能分別上下移動(dòng)的6根針桿(未圖示)，每個(gè)針桿的下端部設(shè)有縫針3026。
各縫紉機(jī)頭3020的針桿盒3024由連接桿3028相互連接著，用預(yù)定的驅(qū)動(dòng)源使各針桿盒3024一起向同方向滑動(dòng)。這樣，針桿中的一個(gè)被選擇，只有該被選擇的針桿連同其縫針3026一起被上下驅(qū)動(dòng)，這些與公知技術(shù)是相同的。
圖47是從圖45的A-A方向看的側(cè)面圖，圖48是放大地表示圖47局部的側(cè)面圖。圖49是圖46的B-B線斷面圖。
如這些圖所示，激光頭3040備有支承體3042、透鏡支架3044、導(dǎo)筒3046和保護(hù)筒3080。支承體3042可升降地支承，在激光頭支架3018的前面下部；透鏡支架3044安裝在該支承體3042上；導(dǎo)筒3046結(jié)合在支承體3042的下部；保護(hù)筒3050可升降地安裝在導(dǎo)筒3046的外周。如圖47～49所示，激光頭支架3018由螺栓固定在縫紉機(jī)架3014的前面。
圖50是圖46的C-C線放大斷面圖，圖51是圖50的D-D線斷面圖。從圖中可見(jiàn)，支承體3042支承于激光頭支架3018并可由固定在激光頭支架3018前面左右兩側(cè)的導(dǎo)軌3043導(dǎo)引作升降運(yùn)動(dòng)。支承體3042由升降機(jī)構(gòu)3056驅(qū)動(dòng)升降。
下面參照?qǐng)D49、50說(shuō)明升降機(jī)構(gòu)3056的構(gòu)造。作為驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)3058安裝在激光頭支架3018的側(cè)壁上，在其主軸上固定著驅(qū)動(dòng)齒輪3059。該驅(qū)動(dòng)齒輪3059與中間齒輪3060嚙合，該中間齒輪3060與齒條部件3062的齒條齒嚙合。上述中間齒輪3060可旋轉(zhuǎn)地支承在激光頭支架3018的前壁上；上述齒條部件3062固定在支承體3042的背而。向正反兩方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)3058旋轉(zhuǎn)時(shí)，支承體3042通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪3059、中間齒輪3060以及齒條部件3062的嚙合而被驅(qū)動(dòng)升降。這樣，激光頭3040的高度被調(diào)節(jié)，其結(jié)果，下面說(shuō)明的透鏡3047的對(duì)焦位置被調(diào)節(jié)。
透鏡支架3044是圓柱形的，由貫穿其中心的軸3045支承著，可相對(duì)于支承體3042的上下水平部3042a、3042b旋轉(zhuǎn)。在該透鏡支架3044中，在以軸3045為中心的圓周上的三個(gè)部位，如圖50、51所示那樣，分別形成上下貫通的孔3044A、3044B、3044C。在各孔3044A、3044B、3044C的內(nèi)部分別組裝著焦點(diǎn)距離不同的透鏡3047。這些透鏡3047的焦點(diǎn)距離，按各孔3044A、3044B、3044C的順序由大到小。
從圖49可見(jiàn)，在支承體3042的上下水平部3042a、3042b上，分別形成有與透鏡支架3044的各孔3044A、3044B、3044C中的任何一個(gè)吻合的通孔3048、3049。手動(dòng)地將透鏡支架3044繞軸3045的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使各孔3044A、3044B、3044C中的任何一個(gè)與通孔3048、3049吻合，這樣便可選擇所要使用的透鏡3047。
圖52是表示圖49局部的放大斷面圖。如圖52和圖49所示，在支承體3042的上下二個(gè)部位處，設(shè)有被彈簧3055向透鏡支架3044一側(cè)推的鎖定銷3054。轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡支架3044并使各孔3044A、3044B、3044C中的任何一個(gè)與支承體3042的通孔3048、3049吻合時(shí)，鎖定銷3054如圖52所示那樣嵌入透鏡支架3044外周上的凹部3044a內(nèi)，透鏡支架3044被鎖定(定位)而不能旋轉(zhuǎn)。
如圖49所示，導(dǎo)筒3046固定在支承體3042的下水平部3042b的下面，并與該水平部3042b的通孔3049吻合，可升降地安裝在導(dǎo)筒3046外周的保護(hù)筒3050是用透明合成樹脂等材料做成的，在其上端部外周形成有環(huán)形槽3053。如圖46～48所示叉形臂3074嵌合在該環(huán)形槽3053內(nèi)，該叉形3074臂與氣動(dòng)缸3070的活塞桿3071連接，氣動(dòng)缸3070通過(guò)氣動(dòng)缸支架3072朝下地安裝在激光頭支架3018上。在該氣動(dòng)缸3070的驅(qū)動(dòng)下，保護(hù)筒3050就在圖46點(diǎn)劃線所示的上升位置(退避位置)與實(shí)線所示的下降位置(使用位置)之間沿導(dǎo)筒3046的外周移動(dòng)。
如圖46所示，在保護(hù)筒3050的靠近下端部的側(cè)壁上，形成有空氣孔3052。如圖46～48所示，空氣管3076的一端連在該空氣孔3052上，另一端與未圖示的空氣供給源相連，用于從空氣孔3052向保護(hù)筒3050內(nèi)部吹入空氣。
如圖47、48所示，在激光頭3040的后方，配置著從縫紉機(jī)架3014向縫紉機(jī)前方延伸的管3066。在該管3066的前端部連接著接近激光頭3040下端部(保護(hù)筒3050的下端部)的抽吸管咀3064。該管3066的后端部與配置在縫紉機(jī)架3014中的管道3068相連。該管道3068與未圖示的抽風(fēng)扇相連，能抽吸激光頭3040下端周邊的空氣。
如圖46、47所示，在縫紉機(jī)臺(tái)3010上，與激光頭3040對(duì)應(yīng)的位置處，并設(shè)著上下開放的孔3011，該孔3011由安裝在縫紉機(jī)臺(tái)3010上面的光束板3034關(guān)閉著。如圖47～圖49所示，在光束板3034上形成有供激光束通過(guò)的光束孔3035。也就是說(shuō)，從激光頭3040照射出的激光束不被光束板3034反射，而是通過(guò)光束孔3035，然后被縫紉機(jī)臺(tái)3010下側(cè)的阻擋板3036阻擋。
在激光頭3040的上方配置著光束導(dǎo)引體3080，該光束導(dǎo)引體3080安裝在激光頭支架3018的前面。如圖48、49所示，光束導(dǎo)引體3080備有反射鏡支承座3082和與其連接的2根導(dǎo)引管3086、3087。反射鏡支承座3082由螺栓固定在激光頭支架3018的前面。
兩個(gè)導(dǎo)引管3086、3087是沿縫紉機(jī)的上下方向和前后方向相互垂直地與反射鏡支承座3082連接。也就是說(shuō)，一方導(dǎo)引管3086從反射鏡支承座3082向下延伸，其前端對(duì)著激光頭3040的支承體3042的上水平部3042a上的通孔3048；另一方導(dǎo)引管3087從反射鏡支承座3082向縫紉機(jī)后方延伸。
圖53是放大地表示光束導(dǎo)引體3080局部的斷面圖，圖54從圖53中的箭頭E方向看的構(gòu)造圖。由圖可見(jiàn)，兩導(dǎo)引管3086、3087從二個(gè)方向插入反射鏡支承座3082的連通孔3084在反射鏡支承座3082內(nèi)部是垂直相交的。在該連通孔3084的垂直相交處，反射鏡支承座3082開口，在這里安裝著內(nèi)側(cè)帶有全反射式反射鏡3088的保持板3089。
保持板3089由圖54中的上排左右2個(gè)及下排中間1個(gè)共三個(gè)固定螺栓3090固定在反射鏡支承座3082上。圖54中的上排中間1個(gè)及下排左右2個(gè)共三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓3091的前端抵接在反射鏡支承座3082的表面。通過(guò)調(diào)節(jié)這些調(diào)節(jié)螺栓3091的擰入量，可以調(diào)節(jié)保持板即反射鏡3088的傾斜度。在進(jìn)行了該調(diào)節(jié)之后再擰緊固定螺栓3090，把保持板3089固定在反射鏡支承座3082上。
在反射鏡支承座3082的前面，安裝著保護(hù)罩3092，該保護(hù)罩3092復(fù)蓋著反射鏡3088的保持板3089。保護(hù)罩3092的作用是，當(dāng)保持板3089萬(wàn)一從反射鏡支承座3082上脫落下來(lái)時(shí)，可以保護(hù)作業(yè)者不受到激光束的照射。在保護(hù)罩3092上設(shè)有通孔3093，該通孔3093供擰轉(zhuǎn)固定螺栓3090及調(diào)節(jié)螺栓3091的工具插入用。
如圖45及圖47所示，在縫紉機(jī)架3014的后方位置處，沿縫紉機(jī)前后方向地配置著與各激光頭3040對(duì)應(yīng)的各個(gè)激光振蕩器3100。這些激光振蕩器3100采用能連續(xù)照射激光束的氣體激光器(CO2激光器)。在各激光振蕩器3100的前方，分別配置著導(dǎo)管3106，該導(dǎo)管3106用于把各照射管咀(未圖示)照射出的激光束導(dǎo)入光束導(dǎo)引體3080的導(dǎo)引管3087內(nèi)。
進(jìn)入各光束導(dǎo)引體3080內(nèi)的激光束遇到反射鏡3088后向下反射，被導(dǎo)入激光頭3040中的透鏡支架3044各孔3044A、3044B、3044C中的一個(gè)，在由其中的透鏡3047對(duì)焦的位置對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工(剪裁等)。
由圖47可見(jiàn)，激光振蕩器3100載置并固定在支承板3104的上面，該支承板3104由固定在縫紉機(jī)架3014上的支承架3102和固定在縫紉機(jī)臺(tái)3010后端部的支承架3103水平地支承著。在支承板3104的下面，安裝著激光振蕩器3100的控制器3107。如圖44所示，在縫紉機(jī)臺(tái)3010的下方，配置著用于冷卻激光振蕩器3100的冷卻箱3108。
如圖47所示，在上述各導(dǎo)管3106內(nèi)，在靠近各激光振蕩器3100一側(cè)的端部，設(shè)有能遮斷激光束的遮斷裝置3110。該遮斷裝置3110的作用是，當(dāng)因激光振蕩器3100的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的誤動(dòng)作而照射了激光束時(shí)，該遮斷裝置3110作為安全防護(hù)措施，或者，也可以作為個(gè)別地遮斷激光頭3040所照射激光束的裝置。
圖55是表示遮斷裝置3110的放大斷面圖。由圖55可見(jiàn)，支承體3112分別固定在導(dǎo)管3106上的開口的兩外側(cè)，在導(dǎo)管3106的內(nèi)部固定著鋼制的阻擋部件3116。在開口上方的兩支承體3112之間固定著遮斷裝置3110的促動(dòng)器即閂鎖螺線管3114，閂鎖螺線管3114的桿3115朝向下方。
在阻擋部件3116上形成有上下貫通的縱孔3117和與其交叉的前后貫通的橫孔3118。橫孔3118與導(dǎo)管3106的內(nèi)部連通，供激光束通過(guò)用。
與螺線管3114的桿3115連接的開閉子3119可上下移動(dòng)地位于阻擋部件3116的縱孔3117內(nèi)。如圖55(A)所示，當(dāng)螺線管3114的桿3115為后退狀態(tài)時(shí)，開閉子3119被拉上而開放橫孔3118。反之，如圖55(B)所示，當(dāng)桿3115為伸出狀態(tài)時(shí)，開閉子3119被推下而關(guān)閉橫孔3118，即使從激光振蕩器3100照射出激光束，也被開閉子3119遮斷。閂鎖螺線管3114在圖55(A)、(B)的任一狀態(tài)下即使其勵(lì)磁被中斷，桿1115也能保持其各自的狀態(tài)。
如圖44及圖46所示，在縫紉機(jī)架3014的前面，在各激光頭3040的右方，分別設(shè)有控制板3120。
圖56(A)是表示控制板3210的放大圖。由圖可見(jiàn)，在控制板3120上設(shè)有測(cè)試開關(guān)3122、上·下開關(guān)3123、3124、顯示部3126、升降開關(guān)3125及板扭開關(guān)3128。測(cè)試開關(guān)3122用于在調(diào)節(jié)激光束能量等時(shí)指令激光束照射；上·下開關(guān)3123、3124用于調(diào)節(jié)激光束照射時(shí)的能量；顯示部3126用于顯示激光束的能量；升降開關(guān)3125用于在升降激光頭3040的保護(hù)筒3050時(shí)，指令氣動(dòng)缸3070驅(qū)動(dòng)。如圖56(B)所示，板扭開關(guān)3128可進(jìn)行上、中、下三個(gè)位置的切換，向上位置切換時(shí)，如果解除了操作力，則在內(nèi)藏彈簧的作用下會(huì)自動(dòng)地回到實(shí)線所示的中位置。
上述構(gòu)造的激光加工機(jī)中，打開主開關(guān)(未圖示)，各激光振蕩器3100及冷卻箱3108便接通電源，各激光振蕩器3100開始預(yù)熱，同時(shí)從冷卻箱3108開始向各激光振蕩器3100循環(huán)供給冷卻水。下面，說(shuō)明從激光振蕩器3100照射出的激光束的各種調(diào)節(jié)。
關(guān)于激光束的位置調(diào)節(jié)31.在圖44、45所示縫紉機(jī)的操作板3019上，設(shè)定為“進(jìn)行激光加工(剪裁)”。
32.用控制板3120上的升降開關(guān)3125使保護(hù)筒3050從退避位置下降到使用位置。
33.僅瞬間同時(shí)地按壓控制板3120上的測(cè)試開關(guān)3122和上開關(guān)3123，這樣，成為測(cè)試模式，極低能量級(jí)的激光束照射預(yù)定時(shí)間。
34.確認(rèn)從各激光頭3040照射出的激光束是否正好通過(guò)光束板3040的光束孔3035中心。
如果激光束偏離了光束孔3035的中心，則如前述那樣地調(diào)節(jié)光束導(dǎo)引體3080內(nèi)的反射鏡3088的傾斜度，以修正激光束的偏移。
關(guān)于激光束的能量調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述31～34的操作后，35.在縫紉機(jī)的操作板3019上切換到“設(shè)定模式”。
36.按壓控制板3120的測(cè)試開關(guān)3122，因僅在該期間照射激光束，把試驗(yàn)用布放到光束板3034上，觀察激光束的剪裁狀況。
同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)3122和上開關(guān)3123，激光束的能量漸漸變大；同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)3122和下開關(guān)3124，激光束的能量則漸漸變小。該能量的大小由顯示部3126顯示。
上述35、36的操作即激光束的能量調(diào)節(jié)分別對(duì)每個(gè)激光頭3040進(jìn)行。
關(guān)于對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述31～36的操作后，37.在縫紉機(jī)的操作板3019上切換到“對(duì)焦位置調(diào)節(jié)模式”，用激光頭3040的驅(qū)動(dòng)開關(guān)(未圖示)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)3056的電機(jī)3058，調(diào)節(jié)激光頭3040的高度。這樣，透鏡3047的對(duì)焦位置被調(diào)節(jié)。
該對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)也可以分別對(duì)每個(gè)激光頭3040進(jìn)行。另外，每更換一次被加工物，都要進(jìn)行激光束的能量調(diào)節(jié)和對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)。
另外，有時(shí)最好根據(jù)不同的被加式物，用焦點(diǎn)距離不同的透鏡替換上述透鏡3047。這種情況時(shí)，如前述那樣手動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)各激光頭3040的透鏡支架3044，選擇所需焦點(diǎn)距離的透鏡3047。
下面，說(shuō)明縫紉機(jī)頭3020的縫制(刺繡縫紉)與激光頭3040的激光加工這兩種作業(yè)的切換。先在縫紉機(jī)的操作板3019上設(shè)定了“頭選擇”后，如果選定“縫紉機(jī)頭”，則由縫紉機(jī)頭3020進(jìn)行刺繡縫紉；如果選定“激光頭”則由激光頭3040進(jìn)行激光加工。
刺繡縫紉與激光加工的切換也可以用手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，但通常都是在這些作業(yè)中預(yù)先設(shè)定的。該設(shè)定由操作板3019上的鍵輸入進(jìn)行，并按每個(gè)刺繡縫紉和激光加工單位加以設(shè)定。另外，在多針式的縫紉機(jī)頭3020中必須預(yù)先設(shè)定由針桿盒3024的滑動(dòng)而選擇的縫針3026(針桿)。如前所述，由于各縫紉機(jī)頭3020的縫針3026是6根，所以在上述“頭選擇”中選定了“縫紉機(jī)頭”時(shí)，可以通過(guò)操作板3019上的鍵輸入“1”～“6”來(lái)設(shè)定縫針3026。
下面，簡(jiǎn)單說(shuō)明在刺繡縫紉時(shí)和激光加工時(shí)，對(duì)布料框3016的移動(dòng)控制有何不同。在刺繡縫紉時(shí)，按照移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))進(jìn)行通常的移動(dòng)控制；在激光加工時(shí)，按照相同的刺繡數(shù)據(jù)，在移動(dòng)控制中進(jìn)行線性插補(bǔ)并使布料框3016以等速度連續(xù)地移動(dòng)。
即，在刺繡縫紉時(shí)，由于僅在縫針3026拔出布料框3016所保持著的被加工物期間布料框3016才能移動(dòng)，所以必須使布料框3016間歇地移動(dòng)。另外，在刺繡縫紉時(shí)，縫針3026只要落在數(shù)據(jù)點(diǎn)上即可，所以，不一定非要使布料框3016沿連接點(diǎn)與點(diǎn)的直線移動(dòng)。
反之，在激光加工時(shí)，必須使布料框3016沿著連接點(diǎn)與點(diǎn)的直線等速度地連續(xù)移動(dòng)。但是，在激光加工所用的刺繡數(shù)據(jù)的針腳長(zhǎng)度被設(shè)定小到一定程度的情況下，即使不在布料框3016的移動(dòng)控制中進(jìn)行線性插補(bǔ)和使其為等速度，也能進(jìn)行激光加工。在激光加工時(shí)，縫紉機(jī)頭3020的針桿等的驅(qū)動(dòng)源，即縫紉機(jī)主軸是停止旋轉(zhuǎn)的。
下面，說(shuō)明用刺繡和激光加工(剪裁)的聯(lián)合作業(yè)制作簡(jiǎn)單貼花刺繡的過(guò)程。
圖57(A)、(B)表示制成后的貼花刺繡的一例。圖中的貼花刺繡是在圓形基體3201的周邊形成針腳3202，并且把字母“A”形的貼花3301用針腳3302縫在基體3201的表面。
圖58表示上述貼花刺繡的制作順序。先把乙烯樹脂等做成的保持片3400以繃緊狀態(tài)保持在布料框3016上。然后，如圖58(A)所示，把作為基體3201的材料片3200放在保持片3400上，再在其上放置作為貼花3301的材料片3300。這些材料片3200、3300是采用布或皮革等的被加工物。為了防止各材料片3200、3300、3400相互錯(cuò)位，最好預(yù)先用噴霧漿糊臨時(shí)將它們粘接住。在此狀態(tài)下，通過(guò)縫紉機(jī)頭3020的縫制動(dòng)作和布料杠3016的移動(dòng)，就形成了針腳3202、3302。
然后，通過(guò)激光頭3040照射激光束和布料框3016的移動(dòng)，如圖58(B)所示，沿著貼花體3301的外形(字母“A”的外形)剪裁材料片3300并在去掉該材料片3300的剩余部分。這時(shí)，如前述那樣地調(diào)節(jié)激光束的能量，使下側(cè)的材料片3200不被剪裁。
然后，通過(guò)激光頭3040照射激光束和布料框3016的移動(dòng)，如圖58(C)所示，沿著基體3201的外形(圓形)剪裁材料片3200燕去掉該材料片3200的剩余部分。將完成后的貼花從保持片3400上取下，便結(jié)束了一個(gè)作業(yè)。
下面參照?qǐng)D59和圖60說(shuō)明當(dāng)激光剪裁因某種原因造成不完全剪裁時(shí)的處理辦法。
現(xiàn)在假設(shè)正在沿貼花體3301的外形剪裁材料片3300，剪裁從圖59所示的開始點(diǎn)(也是終了點(diǎn))a3進(jìn)行到了點(diǎn)c3。在此時(shí)刻，如圖60所示，發(fā)現(xiàn)了在各激光頭3040中，有的激光頭(以下也稱為“修正頭”)只剪裁到點(diǎn)b3。這種情況下，先停止縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，通過(guò)縫紉機(jī)的回框操作將布料框3016按照其移動(dòng)數(shù)據(jù)返回，使上述“修正頭”的激光束照射點(diǎn)與重新剪裁的開始點(diǎn)即點(diǎn)b3對(duì)應(yīng)。
所謂縫紉機(jī)的回框操作，是指使布料框3016按照移動(dòng)數(shù)據(jù)往其前進(jìn)方向的相反方向一針一針地返回，或者以預(yù)定的針數(shù)為單位返回。這些動(dòng)作是在回框的指示下自動(dòng)執(zhí)行的。在“修正頭”中把該功能用于激光剪裁的返工。
把對(duì)應(yīng)于“修正頭”上述控制板3120上的扳扭開關(guān)3128切換到上位置后，使縫紉機(jī)重新起動(dòng)時(shí)，這時(shí)扳扭開關(guān)3128立即自動(dòng)返回到中位置，在從剪裁重新開始點(diǎn)b3到布料框3016的返回開始點(diǎn)c3之間，僅從“修正頭”照射激光束。也就是說(shuō)，在該期間，控制板3120上的扳扭開關(guān)3128未切換到上位置的激光頭3040不照射激光束。因此，在該重新剪裁時(shí)，由“修正頭”以外的激光頭3040已經(jīng)正確剪裁的部位不再重復(fù)照射激光束，所以，就能避免把下層材料片3200剪裁掉或燒焦。
這樣，在剪裁的重新開始點(diǎn)b3到布料框3016的返回開始點(diǎn)c3之間，僅由“修正頭”進(jìn)行重新剪裁。當(dāng)該剪裁進(jìn)行到布料框3016的返回開始點(diǎn)c3時(shí)，其它的激光頭3040也開始再照射激光束，從點(diǎn)c3起，由所有的激光頭3040把材料片3300一直剪裁到終了點(diǎn)a3。
另外，也可以采用這樣的處理辦法，即，即使有的激光頭(“修正頭”)未剪裁到圖60所示的b3點(diǎn)之后，無(wú)論是否發(fā)現(xiàn)這種情況，都用其它的激光頭3040將材料片3300剪裁到終了點(diǎn)a3，等待停止碼指令縫紉機(jī)的停止后再進(jìn)行剪裁的返工。即，通過(guò)前述的回框操作返回布料框3016，使“修正頭”的激光束照射點(diǎn)與剪裁的重新開始點(diǎn)b3對(duì)應(yīng)，把對(duì)應(yīng)于“修正頭”的控制板3120上的扳扭開關(guān)3128切換到上位置后使縫紉機(jī)再起動(dòng)。這樣，僅“修正頭”照射激光束，該重新剪裁進(jìn)行到終了點(diǎn)a3時(shí)縫紉機(jī)停止。
在該重新剪裁過(guò)程中，為了使“修正頭”以外的激光頭3040停止照射激光束，可以停止與這些激光頭3040對(duì)應(yīng)的激光振蕩器3100的激光輸出，也可以利用與這些激光頭3040對(duì)應(yīng)的遮斷裝置3110來(lái)遮斷激光束。
當(dāng)扳扭開關(guān)3128被切換到下位置時(shí)，與它對(duì)應(yīng)的激光頭3040的激光振蕩器3100不輸出激光，因此，只要把扳扭開關(guān)3128切換到下位置，就可以個(gè)別地中止各激光頭3040照射激光束。
以上說(shuō)明的重新剪裁的操作，與縫紉機(jī)頭3020進(jìn)行刺繡縫紉時(shí)的重新刺繡的操作幾乎完全相同，其控制由縫紉機(jī)操作板3019上的鍵操作和控制板3120上的扳扭開關(guān)3128的操作，以及基于這些操作的縫紉機(jī)控制裝置(微機(jī))的處理來(lái)進(jìn)行。
因此，在激光加工中，即使對(duì)于回框機(jī)構(gòu)、光束控制機(jī)構(gòu)或停止解除機(jī)構(gòu)，也是以縫紉機(jī)操作板3019上的鍵操作、控制板3120上的扳扭開關(guān)3128的操作以及基于這些操作的控制裝置的處理功能為主而構(gòu)成的。上述回框機(jī)構(gòu)用于將布料框3016例如從圖60中的點(diǎn)c3返回到重新剪裁點(diǎn)b3；上述光束控制機(jī)構(gòu)在重新剪裁點(diǎn)b3到布料框3016的返回開始點(diǎn)c3之間，使“修正頭”以外的激光頭3040停止照射激光束；上述停止解除機(jī)構(gòu)是當(dāng)重新剪裁到達(dá)布料框3016的返回開始點(diǎn)c3時(shí)，把“修正頭”以外的激光頭3040的“停止照射”解除掉(即，使它們?cè)匍_始照射激光束)。
因此，根據(jù)第4實(shí)施例，當(dāng)因若干個(gè)激光頭中有的激光頭產(chǎn)生不完全激光加工而需重新進(jìn)行激光加工時(shí)，在該重新開始加工點(diǎn)到保持框的返回開始點(diǎn)之間，使上述激光頭以外的激光頭停止照射激光束，可以防止被加工物上已經(jīng)被正確加工的部分重復(fù)照射激光束。另外，當(dāng)保持框到達(dá)其返回開始點(diǎn)時(shí)，在重新加工期間停止照射激光束的激光頭，其“停止照射”被解除，所以，自動(dòng)地使這些激光頭的激光加工重新開始。第5實(shí)施例下面，參照?qǐng)D61～圖69說(shuō)明第5實(shí)施例。本實(shí)施例是備有若干個(gè)(四個(gè))多針式縫紉機(jī)頭、并且備有與每個(gè)縫紉機(jī)頭一一對(duì)應(yīng)的激光頭的刺繡縫紉機(jī)。
圖61是上述刺繡縫紉機(jī)的正面圖，圖62是圖61的平面圖。如這些圖所示，縫紉機(jī)架4018位于縫紉機(jī)臺(tái)4020的上方，在縫紉機(jī)架4018的前面，等間隔地設(shè)有四個(gè)縫紉機(jī)頭4022。在縫紉機(jī)架4018的前面，還配置著與各縫紉機(jī)頭4022一一對(duì)應(yīng)的共四個(gè)激光頭4026。
先說(shuō)明進(jìn)行刺繡的縫紉機(jī)的構(gòu)造。如圖61和圖62所示，在縫紉機(jī)臺(tái)4020的上面，設(shè)有能保持后述被加工物4016a(皮革或布等的片狀材料)的保持框即布料框4016。該布料框4016能按預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))在圖62的X軸、Y軸兩方向移動(dòng)。
如圖61所示，在縫紉機(jī)臺(tái)4020下側(cè)機(jī)臺(tái)腿4030的橫梁上，與各縫紉機(jī)頭4022對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著梭子基座4024。在機(jī)臺(tái)腿4030的橫梁前面，與各激光頭4026對(duì)應(yīng)的位置處，分別固定著用于阻擋激光的鋼制阻擋板4028。
如圖62所示，縫紉機(jī)頭4022備有針桿盒，該針桿盒可在縫紉機(jī)左右方向滑動(dòng)地支承在縫紉機(jī)臂的前面部，該縫紉機(jī)機(jī)臂固定在縫紉機(jī)架4018上。在該針桿盒上支承著能分別上下移動(dòng)的若干根(例如6根)針桿，每個(gè)針桿的下部帶有縫針。
各縫紉機(jī)頭4022的針桿盒由連接桿4010相互連接著，預(yù)定的驅(qū)動(dòng)源使各針桿盒一起向同方向滑動(dòng)。這樣，針桿中的一根被選擇，僅該被選擇的針桿連同其縫針一起被下下驅(qū)動(dòng)，這些與公知技術(shù)是相同的。
下面，說(shuō)明進(jìn)行激光加工的激光加工機(jī)。如圖62所示，在激光頭4026的上方配置著光束導(dǎo)引體4012，該光束導(dǎo)引體4012安裝在激光頭支架的前面。在縫紉機(jī)架4018的后方位置處，沿縫紉機(jī)前后方向配置著與各激光頭4026對(duì)應(yīng)的各激光振蕩器4042。
這些激光振蕩器4042是作為能連續(xù)照射激光的氣體激光器中的一種的碳酸氣體激光器。在各激光振蕩器4042的前方，分別配置著導(dǎo)管4048，這些導(dǎo)管4048把各照射管咀照射出的激光導(dǎo)向光束導(dǎo)引體4012的導(dǎo)引管內(nèi)。
進(jìn)入了各光束導(dǎo)引體4012的激光遇到反射鏡后向下反射，被導(dǎo)入激光頭4026中的透鏡支架的各孔，在由其中的透鏡對(duì)焦的位置對(duì)被加工物4016a進(jìn)行激光加工(如雕刻、剪裁等)。
在激光振蕩器4042與導(dǎo)管4048之間，可以安裝遮擋激光束照射的遮蔽板。通常，除了進(jìn)行激光加工外，都用該遮蔽板個(gè)別地(或全部地)遮擋激光束的照射，這樣當(dāng)激光振蕩器4042因某種原因誤照射激光束時(shí)可作為安全防護(hù)措施。
激光振蕩器4042載置并固定在支承板4044的上面，該支承板4044由固定在縫紉機(jī)架4018上的支承架4046和固定在縫紉機(jī)臺(tái)4020后端部的支承架4040水平地支承著。在支承板4044的下面，安裝著激光振蕩器4042的控制器。如圖61所示，在縫紉機(jī)臺(tái)4020的下方，配置著冷卻箱4032和集中管理箱4034。冷卻箱4032用于冷卻激光振蕩器4042，集中管理箱4034用于集中地管理構(gòu)成刺繡縫紉機(jī)的各部件的動(dòng)作。
如圖61和圖62所示，在縫紉機(jī)架4018的前面，各激光頭4026的右方位置處，設(shè)有各自的激光控制箱4014。該激光控制箱4014中，設(shè)有測(cè)試開關(guān)、上·下開關(guān)、顯示部、升降開關(guān)和其它扳扭開關(guān)等。上述測(cè)試開關(guān)用于在調(diào)節(jié)輸出能量時(shí)指令激光束照射；上述上·下開關(guān)用于調(diào)節(jié)輸出能量；上述顯示部用于顯示輸出能量；上述升降開關(guān)用于在升降激光頭4026的保護(hù)筒時(shí)指令氣動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)。
閉合上述構(gòu)造的刺繡縫紉機(jī)的主開關(guān)時(shí)，各激光振蕩器4042和冷卻箱4032便接通了電源，各激光振蕩器4042開始預(yù)熱，同時(shí)，從冷卻箱4032開始向各激光振蕩器4042循環(huán)供給冷卻水。由于該冷卻水的循環(huán)供給，各激光振蕩器4042保持在一定的溫度，從而各激光振蕩器4042也保持其各自的固有輸出特性。
下面，參照?qǐng)D63至圖66說(shuō)明上述構(gòu)造的刺繡縫紉機(jī)內(nèi)的電氣連接關(guān)系。圖63是模式地表示整個(gè)電氣系統(tǒng)的框圖，圖64是表示控制器箱4100構(gòu)造的框圖，圖65是表示縫紉機(jī)控制裝置4200構(gòu)造的框圖，圖66是表示激光控制箱4014構(gòu)造的框圖，它們均表示實(shí)施本發(fā)明所必須的構(gòu)造。
圖63中，控制器箱4100(在圖61和圖62中也示出)設(shè)在縫紉機(jī)臺(tái)4020右端附近的縫紉機(jī)架4018上，用于輸入有關(guān)刺繡縫紉機(jī)動(dòng)作的指令，例如刺繡數(shù)據(jù)的設(shè)定等。
縫紉機(jī)控制裝置4200裝在圖61所示集中管理箱4034的內(nèi)部，用于集中地管理構(gòu)成刺繡縫紉機(jī)的各構(gòu)成部件的動(dòng)作，例如主軸電機(jī)4052的驅(qū)動(dòng)控制、使布料框4016移動(dòng)的脈沖電機(jī)4054、4056的驅(qū)動(dòng)控制或進(jìn)行激光加工時(shí)的各激光振蕩器4042的輸出控制等。
先說(shuō)明控制器箱4100的構(gòu)造。如圖64所示，控制器箱4100由CPU4110、ROM4102、RAM4112、操作盤4104、通信控制電路4106、顯示控制電路4114、顯示裝置4116構(gòu)成。
CPU4110按照存放在ROM4102內(nèi)的控制器程序控制整個(gè)控制器箱4100。ROM4102使用的是EEPROM，但并不限于此，也可以使用PROM、EPROM或快速存儲(chǔ)器(フラツシユメモリ)等的非易失性存儲(chǔ)器。
RAM4112采用的是DRAM，存放著顯示處理中的顯示數(shù)據(jù)。但RAM4112不限于用DRAM，也可以用SRAM或快速存儲(chǔ)器等的存儲(chǔ)器。
操作盤4104是操作者輸入各種數(shù)據(jù)、對(duì)刺繡縫紉機(jī)發(fā)出動(dòng)作指令的控制盤。
顯示控制電路4114是按照從CPU4110通過(guò)總線4118送來(lái)的顯示控制數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示裝置4116的顯示控制的電路，為了減小框體的大小，減少電力消耗該顯示裝置4116最好采用單色的液晶顯示裝置。但該顯示裝置4116中并不限于采用單色的液晶顯示裝置，也可以采用其它種類的顯示裝置，例如彩色的液晶顯示裝置、CRT、等離子顯示裝置及LED顯示裝置(把LED在矩形區(qū)域配置成格子狀的顯示裝置)等。
通信控制電路4106是用于在與后述縫紉機(jī)控制裝置4200之間，進(jìn)行相互數(shù)據(jù)傳送的控制電路。具體地說(shuō)，是把指令執(zhí)行刺繡的刺繡指令或執(zhí)行激光加工的加工指令送到縫紉機(jī)控制裝置4200，接收縫紉機(jī)控制裝置4200發(fā)出的斷線信號(hào)或緊急停止信號(hào)等。另外，在刺繡指令和加工指令中，包含了針桿或激光振蕩器的動(dòng)作定時(shí)、指令布料框4016移動(dòng)的針腳數(shù)據(jù)以及其它的指令情報(bào)。
上述的各構(gòu)成要素均通過(guò)總線4118相互連接。
下面，說(shuō)明縫紉機(jī)控制裝置4200的構(gòu)造。如圖65所示，縫紉機(jī)控制裝置4200由CPU4210、ROM4204、RAM4206、通信控制電路4202、4216、輸入處理電路4212和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路4214、4218構(gòu)成。
CPU4210按照存放在ROM4204內(nèi)的縫紉機(jī)控制程序控制整個(gè)刺繡縫紉機(jī)。ROM4204與上述ROM4102同樣地是采用EEPROM，但也可以采用其它種類的非易失性存儲(chǔ)器。ROM4206與RAM4112同樣地是采用DRAM，但也可以采用其它種類的存儲(chǔ)器。
通信控制電路4202是用于在與上述控制器箱4100之間，進(jìn)行相互數(shù)據(jù)傳送的控制電路。在它們之間傳送的數(shù)據(jù)等與上述的相同。
通信控制電路4126是用于在與后述激光控制箱4014之間，進(jìn)行相互數(shù)據(jù)傳送的控制電路。具體地說(shuō)，是把進(jìn)行激光加工的共同的輸出能量等級(jí)送到激光控制箱4014，接收從激光控制箱4014發(fā)出的輸出能量的數(shù)據(jù)等。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路4214按照從CPU4210通過(guò)總線4208送來(lái)的主軸驅(qū)動(dòng)控制數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)圖63所示的主軸電機(jī)4052旋轉(zhuǎn)。由輸入處理電路4212接收旋轉(zhuǎn)編碼器4050(該旋轉(zhuǎn)編碼器4050裝在主軸電機(jī)4052上，用于檢測(cè)主軸電機(jī)4052的旋轉(zhuǎn))的脈沖信號(hào)，在縫紉機(jī)控制裝置4200中變換為可處理的形式并送到CPU4210和RAM4206。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路4218按照從CPU4210通過(guò)總線4208送來(lái)的框驅(qū)動(dòng)控制數(shù)據(jù)，分別地驅(qū)動(dòng)圖63所示的X軸脈沖電機(jī)4056和Y軸脈沖電機(jī)4054旋轉(zhuǎn)。
上述各構(gòu)造要求均通過(guò)總線4208相互連接著。
下面，說(shuō)明激光控制箱4014的構(gòu)造。如圖66所示，激光控制箱4014由CPU4150、ROM4152、RAM4154、通信控制電路4142和輸出處理電路4144構(gòu)成。
CPU4150按照存放在ROM4152中的激光控制程序控制整個(gè)的激光控制箱4014。ROM4152除了存儲(chǔ)上述激光控制程序外，還存儲(chǔ)著相對(duì)于同輸出能量的每個(gè)級(jí)別、分別加在各激光振蕩器4042上的各控制電壓值。ROM4152與上述ROM4102同樣地是采用EEPROM，但也可采用其它種類的非易失性存儲(chǔ)器。RAM4154與RAM4112同樣地是采用DRAM，但也可以采用其它種類的存儲(chǔ)器。
通信控制電路4142是用于在與上述縫紉機(jī)控制裝置4200之間進(jìn)行相互數(shù)據(jù)傳送的控制電路。在它們之間被傳送的數(shù)據(jù)等與前述的相同。
輸出處理電路4144按照從CPU4150通過(guò)總線4158送來(lái)的輸出數(shù)據(jù)(選擇數(shù)據(jù))，變換向激光振蕩器4042輸出的電壓。為控制激光振蕩器4042而輸出的電流或電壓，應(yīng)根據(jù)不同的被加工物而改變，所以采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)或脈沖頻率調(diào)制(PFW)。這里脈沖寬度調(diào)制是指改變以一定頻率輸出的脈沖波占空比的控制；脈沖頻率調(diào)制是指改變以一定占空比輸出的脈沖波頻率的控制。輸出處理電路4114不限于上述的脈沖寬度調(diào)制，也可以由電流滯后控制、繼電器或電阻網(wǎng)絡(luò)等切換并輸出若干控制電流或若干控制電壓。
上述各構(gòu)成要素均通過(guò)總線4158相互連接著。
下面，參照?qǐng)D67至圖69說(shuō)明實(shí)施本發(fā)明的處理順序。圖67和圖69是表示實(shí)施本發(fā)明的處理順序的流程圖，圖67表示等級(jí)選擇處理，圖69表示等級(jí)輸出處理和激光振蕩器控制處理。圖68是表示相對(duì)于各等級(jí)的輸出能量與控制電壓關(guān)系的特性圖。
圖67所示的處理是進(jìn)行刺繡或激光加工前執(zhí)行的處理，在控制器箱4100中讀入(或輸入)刺繡數(shù)據(jù)后按照每個(gè)方框(或步)進(jìn)行。這時(shí)被讀入的刺繡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM4112內(nèi)。
先在步驟S10，當(dāng)刺繡數(shù)據(jù)選擇的頭是“縫紉機(jī)頭”時(shí)，則在步驟S14選擇縫線的顏色，即選擇針桿。關(guān)于選擇該針桿、切換不同種類的頭進(jìn)行刺繡或加工等技術(shù)是公知的，其說(shuō)明從略。
如果在步驟S10，刺繡數(shù)據(jù)選擇的頭是“激光頭”時(shí)，則在步驟S12進(jìn)行等級(jí)的選擇。該“等級(jí)”是指激光振蕩器4042輸出的激光束能量等級(jí)，分成10等(從0到10)。
等級(jí)不限于10等，可以任意設(shè)定，例如可以設(shè)定為100等(從0到100)。在步驟S12，選擇的等級(jí)連同其位置區(qū)組一起存儲(chǔ)在RAM4112內(nèi)。
例如，備有4個(gè)激光振蕩器4042的刺繡縫紉機(jī)，相對(duì)于各等級(jí)(從0到10的每一等級(jí))的輸出能量與控制電壓的關(guān)系如圖68所示的特性圖。這些激光振蕩器4042對(duì)于額定的控制電壓(在本例中是4伏)，輸出能量均能達(dá)到10瓦。圖中“1H、2H、3H、4H”分別表示圖61所示的第1激光振蕩器4042a(細(xì)實(shí)線)、第2激光振蕩器4042b(虛線)、第3激光振蕩器4042c(點(diǎn)劃線)、第4激光振蕩器4042d(雙點(diǎn)劃線)的特性，“理想”是表示理想的輸出能量時(shí)的特性(粗實(shí)線)。
從該特性圖得到的各等級(jí)時(shí)輸出能量L與控制電壓P的關(guān)系如表1所示。在表1中，布料框4016的移動(dòng)速度是2.5～3.5(m/sec)，是表示剪裁棉質(zhì)布料的能量密度情況下的輸出能量L和控制電壓P。
表1
其中，在等級(jí)為“6”時(shí)，如果將輸出能量L設(shè)定為6瓦，則把向各激光振蕩器4042輸出的控制電壓P從第1激光振蕩器起依次設(shè)定1.5、1.8、1.7、2.0伏即可，即，把在特性圖中的6瓦的線與特性線交叉處的控制電壓值存儲(chǔ)起來(lái)即可，同樣地，在等級(jí)為“7”時(shí)，如果輸出能量設(shè)定為7瓦，則把向各激光振蕩器4042輸出的控制電壓從第1激光振蕩器起依次設(shè)定為1.9、2.2、2.1、2.7即可。
另外，在把等級(jí)設(shè)定成例如100等(從0到100)的任意等級(jí)的情況下，通過(guò)插入上述10等級(jí)設(shè)定值的計(jì)算，可以求得各等級(jí)的控制電壓值。例如，當(dāng)?shù)燃?jí)為“65”時(shí)，通過(guò)計(jì)算表1中的等級(jí)“6”與等級(jí)“7”的中間點(diǎn)，便能很容易地求得。
這樣，為了產(chǎn)生共同的輸出能量，加在各激光振蕩器4042上的各控制電壓值，按每個(gè)等級(jí)的共同輸出能量預(yù)先存儲(chǔ)在圖63所示的各激光控制箱4014a、4014b……4014n的ROM4152內(nèi)。即，把產(chǎn)生共同輸出能量的控制電壓值分別存儲(chǔ)在各激光控制箱內(nèi)，對(duì)于激光振蕩器4042a是存儲(chǔ)在激光控制箱4014a內(nèi)，對(duì)于激光振蕩器4042b，是存儲(chǔ)在激光控制箱4014b內(nèi)……，對(duì)于激光振蕩器4042n，是存儲(chǔ)在激光控制箱4014n內(nèi)。在圖61和圖62所示的刺繡縫紉機(jī)情況下，使激光振蕩器4042a、4042b、4042c、4042d產(chǎn)生共同輸出能量的控制電壓值分別存儲(chǔ)在各激光控制箱4014a、4014b、4014c、4014d的ROM4152內(nèi)。
另外，等級(jí)與輸出能量的關(guān)系并不是固定不變的，而是隨著與激光束照射處的能量密度、布料框4016的移動(dòng)速度的關(guān)系而變動(dòng)。為此，必須對(duì)適合于上述能量密度或移動(dòng)速度的等級(jí)設(shè)定輸出能量。
圖69所示的處理是在每次進(jìn)行激光加工時(shí)執(zhí)行的處理。等級(jí)輸出處理在控制器箱4100中進(jìn)行，激光振蕩器控制處理在激光控制箱4014中進(jìn)行。
首先，在控制器箱4100，判斷每個(gè)刺繡數(shù)據(jù)塊(或每步)所指令的是“激光”還是“縫紉機(jī)”(步驟S20)，如果是“激光”，則把在上述步驟S12被選擇的存儲(chǔ)在RAM4112內(nèi)的等級(jí)(與加工執(zhí)行指令對(duì)應(yīng))送到激光控制箱4014(步驟S22)。
每個(gè)激光振蕩器4042備有的激光控制箱4014接收從控制器箱4100經(jīng)縫紉機(jī)控制裝置4200送來(lái)的等級(jí)(步驟S30)，從ROM4152取得對(duì)應(yīng)該等級(jí)的控制電壓值(步驟S32)，把可獲得對(duì)應(yīng)于所指令等級(jí)的輸出能量的控制電壓(更具體地說(shuō)是脈沖寬度調(diào)制電壓)從輸出處理電路4114向激光振蕩器4042輸出(步驟34)。
如上所述，輸出的脈沖寬度調(diào)制電壓對(duì)每個(gè)激光振蕩器4042是不同的，但從各激光振蕩器4042輸出的激光束的能量是共同(即完全相同或幾乎相同)的。這是由于冷卻箱4032供給的冷卻水使激光振蕩器4042保持約一定的溫度，其輸出特性也保持一定的緣故。
這樣，在備有若干個(gè)激光振蕩器4042的刺繡縫紉機(jī)(激光加工機(jī))中，在同一等級(jí)時(shí)，可調(diào)節(jié)為同一輸出能量。其結(jié)果，用若干個(gè)激光振蕩器4042同時(shí)進(jìn)行激光加工時(shí)，可以使它們的加工質(zhì)量相同。
根據(jù)本發(fā)明，不需用于執(zhí)行反饋控制的裝置，而且，只要用現(xiàn)有的裝置便可實(shí)施本發(fā)明。因此，可降低刺繡縫紉機(jī)的造價(jià)，從而可提供便宜的刺繡縫紉機(jī)。
另外，當(dāng)被加工物被限定為僅僅是一種，例如僅為布料，并進(jìn)行激光加工時(shí)，把每個(gè)激光振蕩器4042的控制電壓值存儲(chǔ)在ROM4152內(nèi)即可。另外，只要接收從控制器箱4100經(jīng)縫紉機(jī)控制裝置4200送來(lái)的等級(jí)，把存儲(chǔ)著的控制電壓值從輸出處理電路4144輸出給各激光振蕩器4042即可，這種情況下，可以減少ROM4152的存儲(chǔ)容量，同時(shí)不需要上述步驟S32所以可使得控制處理程序的制作簡(jiǎn)單。
以上是對(duì)激光加工機(jī)的一實(shí)施例作了說(shuō)明，但該激光加工機(jī)中的其它部分的構(gòu)造、形狀、大小、材質(zhì)、個(gè)數(shù)、配置及動(dòng)作條件等并不限于本實(shí)施例中所述的內(nèi)容。
例如，本實(shí)施例中，若干個(gè)激光振蕩器4042采用的是二氧化碳?xì)怏w激光器，但本發(fā)明也同樣適用于具有若干個(gè)其它種類的激光器并同時(shí)進(jìn)行激光加工的激光加工機(jī)。這些其它種類的激光器有如其它的氣體激光器(如He-Ne激光器、Ar+激光器)、固體激光器(如YAG激光器、紅寶石激光器、玻璃激光器)、半導(dǎo)體激光器、HF/DF化學(xué)激光器、稀有氣體鹵化物受激準(zhǔn)分子激光器等。
另外，在本實(shí)施例中，加在各激光振蕩器4042上的各控制電壓值，是按照其共同輸出能量的多個(gè)等級(jí)的每一個(gè)預(yù)先存儲(chǔ)在激光控制箱4014的ROM4152內(nèi)的，但是，并不限于該存儲(chǔ)場(chǎng)所和存儲(chǔ)方法。即，也可以由操作者用調(diào)節(jié)每個(gè)激光控制箱4014輸出能量的上·下開關(guān)等把控制電壓值存儲(chǔ)到激光控制箱4014的RAM4154內(nèi)。
另外，在激光振蕩器是由電流控制的情況下，也可以存儲(chǔ)產(chǎn)生共同輸出能量的控制電流值(而不是上述的控制電壓值)，根據(jù)該控制電流值進(jìn)行激光振蕩器的控制。這樣，在使用電流控制的激光振蕩器時(shí)，也能得到與上述實(shí)施例同樣的效果。
另外，在本實(shí)施例中，在共同輸出能量的每個(gè)等級(jí)，加在各激光振蕩器4042上的各控制電壓值，是按離散的每個(gè)共同輸出能量的等級(jí)，對(duì)每個(gè)輸出能量的激光振蕩器4042存儲(chǔ)的；但是也可以用表示連續(xù)變化狀態(tài)的其它數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)，例如，可以存儲(chǔ)根據(jù)控制電壓值(該控制電壓值與若干的輸出能量對(duì)應(yīng))的樣條插補(bǔ)的曲線方程式、根據(jù)最小＝乘法近似的直線方程式等。
本發(fā)明中，從控制器箱4100出來(lái)的加工執(zhí)行指令即等級(jí)送到以總線的形式相連的各激光控制箱4014，控制激光振蕩器4042；但并不限于這種構(gòu)造，也可以按照共同的輸出能量的等級(jí)，把各激光振蕩器4042的控制電壓值存儲(chǔ)到控制器箱4100的ROM或RAM內(nèi)，把控制電壓值送到與控制器箱4100呈星形連接的各激光控制箱4014，控制激光振蕩器4042。該構(gòu)造同樣適用于縫紉機(jī)控制裝置4200。用上述其它方法實(shí)施本發(fā)明時(shí)，其結(jié)果也能把對(duì)應(yīng)于所需的共同輸出能量的控制電壓值輸出給各激光振蕩器，用其共同的輸出能量同時(shí)進(jìn)行激光加工。這種情況下，由于是用共同的輸出能量進(jìn)行激光加工，所以其加工質(zhì)量是一定的。
上述實(shí)施例中，是將本發(fā)明應(yīng)用于備有若干個(gè)多針式縫紉機(jī)頭，并備有與各縫紉機(jī)頭一一對(duì)應(yīng)的激光頭的刺繡縫紉機(jī)。但并不限于此例，例如象在一個(gè)頭上備有若干個(gè)激光振蕩器的激光加工機(jī)等那樣，備有若干的激光振蕩器、用該若干個(gè)激光振蕩器同時(shí)進(jìn)行激光加工的各種激光加工機(jī)也都能用本發(fā)明。這種情況下，與上述各種變形例也一樣，是用共同的輸出能量進(jìn)行激光加工，所以其加工質(zhì)量是一定的。
根據(jù)第5實(shí)施例，一旦接收到指令激光加工的加工執(zhí)行指令，就把與存儲(chǔ)著的各控制電壓值對(duì)應(yīng)的控制輸出到各激光振蕩器，用共同的輸出能量同時(shí)進(jìn)行激光加工。由于用共同的輸出能量進(jìn)行激光加工，所以，其加工質(zhì)量可保持一定。因此，不需要現(xiàn)有技術(shù)中所用的實(shí)現(xiàn)反饋控制的裝置，能提供便宜的激光加工機(jī)。另外，由于按每個(gè)共同輸出能量的等級(jí)，對(duì)應(yīng)每個(gè)激光振蕩器存儲(chǔ)控制電壓值，所以，根據(jù)共同輸出能量的等級(jí)，在執(zhí)行加工時(shí)可指定這些控制電壓。因此，可以根據(jù)被加工物來(lái)切換共同的輸出能量，所以，即使被加工物變換了，其加工質(zhì)量仍能保持一定。第6實(shí)施例下面，參照?qǐng)D70～圖81說(shuō)明第6實(shí)施例。本實(shí)施例是備有若干個(gè)(4個(gè))多針式縫紉機(jī)頭，并且備有與各縫紉機(jī)頭一一對(duì)應(yīng)的激光頭的多頭式縫紉機(jī)(以下在本實(shí)例中僅稱為“縫紉機(jī)”)。
圖70是上述縫紉機(jī)的正面圖，圖71是圖70的平面圖。如圖所示，縫紉機(jī)架5018位于縫紉機(jī)臺(tái)5020的上方，在縫紉機(jī)架5018的前面，等間隔地設(shè)有4個(gè)縫紉機(jī)頭5022。在縫紉機(jī)架5018的前面，還配置有與各縫紉機(jī)頭5022一一對(duì)應(yīng)的共4個(gè)激光頭5026。
先說(shuō)明進(jìn)行刺繡、裝飾性縫紉等的縫紉機(jī)的構(gòu)造。如圖70和圖71所示，在縫紉機(jī)臺(tái)5020的上面，設(shè)有保持后述被加工物5016a的保持框，即布料框5016。該布料框5016能按照作為框移動(dòng)數(shù)據(jù)的縫制數(shù)據(jù)在圖71的X軸、Y軸兩方向移動(dòng)。
如圖70所示，在縫紉機(jī)臺(tái)5020下側(cè)的機(jī)臺(tái)腿5030的橫梁上，與各縫紉機(jī)頭5022對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著梭子基座5024。在該機(jī)臺(tái)腿的橫梁前面，與各激光頭5026對(duì)應(yīng)的位置處，分別固定著用于阻擋激光束的鋼制阻擋板5028。如圖71所示，縫紉機(jī)頭5022備有針桿盒，該針桿盒可在縫紉機(jī)左右方向滑動(dòng)地支承在縫紉機(jī)臂的前面部，該縫紉機(jī)臂固定在縫紉機(jī)架5010上。該針桿盒上支承著能分別上下移動(dòng)的若干根(例如6根)針桿，每個(gè)針桿的下端部有縫針。
各縫紉機(jī)頭5022的針桿盒由連接桿5010相互連接著。換色電機(jī)5052(見(jiàn)圖72)使各針桿盒一起朝同方向滑動(dòng)。這時(shí)，用于檢測(cè)由滑動(dòng)選擇出的針桿的針位置檢測(cè)器5054控制換色電機(jī)5052的驅(qū)動(dòng)，可選擇出所需的針桿。這樣，從若干根針桿中選擇出一根，僅該被選擇出的針桿連同其縫針一起被上下驅(qū)動(dòng)，這些與共知技術(shù)是相同的。
下面，說(shuō)明進(jìn)行裁剪、雕刻等激光加工的激光加工機(jī)。如圖71所示，在激光頭5026的上方配置著光束導(dǎo)引體5012，該光束導(dǎo)引體5012安裝在激光頭支架的前面。在縫紉機(jī)架5018的后方位置處，沿縫紉機(jī)的前后方向配置著與各激光頭5026對(duì)應(yīng)的各個(gè)激光振蕩器5042。
這些激光振蕩器5042采用的是能連續(xù)照射激光束的氣體激光器之一的二氧化碳?xì)怏w激光器。在各激光振蕩器5042的前方分別配置著導(dǎo)管5048，該導(dǎo)管5048把各個(gè)照射管咀對(duì)被加工物5016a照射的激光束導(dǎo)引到光束導(dǎo)引體5012的導(dǎo)引管內(nèi)。
進(jìn)入各光束導(dǎo)引體5012的激光束遇到反射鏡后被向下方反射，導(dǎo)入激光頭5026的透鏡支架的各孔內(nèi)，在由其中的透鏡對(duì)焦的位置上，對(duì)被加工物5016a進(jìn)行激光加工。
在激光振蕩器5042與導(dǎo)管5048之間，可安裝用于遮擋激光束的遮蔽板。通常，除了進(jìn)行激光加工外，都用該遮蔽板個(gè)別地(或全部地)遮住激光束，當(dāng)激光振蕩器5042因某種原因而誤照射激光束時(shí)，該遮蔽板作為安全防護(hù)措施。
激光振蕩器5042載置并固定在支承板5044的上面，該支承板5044由固定在縫紉機(jī)架5018上的支承架5046和固定在縫紉機(jī)臺(tái)5020后端部的支承架5040水平地支承著。在支承板5044的下面，安裝著激光振蕩器5042用的控制器。在縫紉機(jī)臺(tái)5020的下方，如圖70所示，配置著冷卻箱5032和集中管理箱5034。冷卻箱5032用于冷卻激光振蕩器5042、集中管理箱5034用于集中管理構(gòu)成縫紉機(jī)的各部件的動(dòng)作。
如圖70和圖71所示，在縫紉機(jī)架5018的前面，于各激光頭5026的右方，分別設(shè)有激光控制箱5014。在該激光控制箱5014內(nèi)，設(shè)有測(cè)試開關(guān)、上下開關(guān)、顯示部、升降開關(guān)和其它的開關(guān)。上述測(cè)試開關(guān)用于在調(diào)節(jié)輸出能量時(shí)指令激光束照射；上述上下開關(guān)用于調(diào)節(jié)輸出能量；上述顯示部用于顯示輸出能量；上述升降開關(guān)用于在升降激光頭5026的保護(hù)筒時(shí)指令氣動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)。
閉合上述構(gòu)造的縫紉機(jī)的主開關(guān)時(shí)，各激光振蕩器5042和冷卻箱5032便接通了電源，各激光振蕩器5042開始預(yù)熱，同時(shí)，從冷卻箱5032開始向各激光振蕩器5042循環(huán)供給冷卻水。由于冷卻水的循環(huán)供給，各激光振蕩器5042保持著一定的溫度，從而各激光振蕩器5042的輸出特性也保持一定。
下面，參照?qǐng)D72和圖73說(shuō)明上述構(gòu)造的縫紉機(jī)中的電氣連接關(guān)系。圖72是模式地表示整個(gè)電氣系統(tǒng)的框圖，圖73是表示縫紉機(jī)控制裝置5200構(gòu)造的框圖。它們均表示實(shí)施本發(fā)明所必須的構(gòu)造。
如圖72所示，控制器箱5100(在圖70和圖71中也示出)設(shè)在縫紉機(jī)臺(tái)5020右端附近的縫紉機(jī)架5018上，用于輸入有關(guān)縫紉機(jī)動(dòng)作的指令，例如縫制數(shù)據(jù)的設(shè)定等。
縫紉機(jī)控制裝置5200例如設(shè)在圖70所示的集中管理箱5034內(nèi)部，用于集中地管理構(gòu)成縫紉機(jī)的各構(gòu)成部件的動(dòng)作，例如主軸電機(jī)5050的驅(qū)動(dòng)控制、使布料框5016移動(dòng)的脈沖電機(jī)5056、5058的驅(qū)動(dòng)控制、進(jìn)行激光加工時(shí)的各激光振蕩器5042的輸出控制等。
先說(shuō)明控制器箱5100的構(gòu)造。如圖72所示，控制器箱5100由CPU5110、ROM5102、RAM5112、操作盤5104、輸入輸出控制電路5106、通信控制電路5108、顯示控制電路5114、顯示裝置5116構(gòu)成。
CPU5110按照存放在ROM5102內(nèi)的控制器程序控制整個(gè)控制器箱5100，ROM5102使用的是EEPROM，但并不限于此，也可以使用PROM、EPROM或快速存儲(chǔ)器等的非易失性存儲(chǔ)器。
RAM5112使用的是DRAM，存放著加工次數(shù)數(shù)據(jù)、輸出能量等級(jí)數(shù)據(jù)、移送速度數(shù)據(jù)或顯示處理中的顯示數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)。另外，RAM5112并不限于是DRAM，也可以使用SRAM、快速存儲(chǔ)器等的存儲(chǔ)器。
操作盤5104是操作者輸入各種數(shù)據(jù)、對(duì)縫紉機(jī)發(fā)出動(dòng)作指令等的控制盤。
輸入輸出控制電路5106是在與外部裝置之間控制數(shù)據(jù)的輸入輸出的電路。所述的外部裝置有外部存儲(chǔ)裝置、通信控制裝置等。外部存儲(chǔ)裝置例如有軟盤裝置、硬盤裝置或磁性光盤裝置等。通信控制裝置有用于連接通信網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制—解調(diào)器等。
顯示控制電路5114是按照從CPU5110經(jīng)過(guò)總線5118送來(lái)的顯示控制數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示裝置5116的顯示控制的電路。為了減小框體的大小，降低電力消耗，該顯示裝置5116最好使用單色液晶顯示裝置。但該顯示裝置5116并不限于是單色液晶顯示裝置，也可以使用其它類的顯示裝置，例如彩色液晶顯示裝置、CRT、等離子顯示裝置及LED顯示裝置(把LED以格子狀大體密接地配置在矩形區(qū)域的顯示裝置)等。
通信控制電路5108是在與后述縫紉機(jī)控制裝置5200之間進(jìn)行相互數(shù)據(jù)傳送的控制電路。具體地說(shuō)，是把指令執(zhí)行刺繡的刺繡指令或執(zhí)行激光加工的加工指令送給縫紉機(jī)控制裝置5200，接收從縫紉機(jī)控制裝置5200發(fā)出的斷線信號(hào)、緊急停止信號(hào)等。另外，在刺繡指令和加工指令中，包含了針桿、激光振蕩器5042的動(dòng)作定時(shí)、指令布料框5016移動(dòng)的針腳數(shù)據(jù)和其它指令情報(bào)等。
上述各構(gòu)成要素均通過(guò)總線5118相互連接著。
下面，說(shuō)明縫紉機(jī)控制裝置5200的構(gòu)造，如圖73所示，縫紉機(jī)控制裝置5200由CPU5210、ROM5204、RAM5206、通信控制電路5202、5214、輸入處理電路5212以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路5216構(gòu)成。
CPU5210按照存放在ROM5204內(nèi)的縫紉機(jī)控制程度控制整個(gè)縫紉機(jī)。ROM5204與前述ROM5102同樣地，采用的是EEPROM，但也可采用前述的其它種類的非易失性存儲(chǔ)器。RAM5206與RAM5112同樣地，采用的是DRAM，但同樣地也可采用前述的其它種類的存儲(chǔ)器。
通信控制電路5202是用于在與上述控制器箱5100之間進(jìn)行相互數(shù)據(jù)傳送的控制電路。在它們相互間傳送的數(shù)據(jù)等與前述的相同。
通信控制電路5214是用于在與激光控制箱5014之間進(jìn)行相互數(shù)據(jù)傳送的控制電路。例如，在進(jìn)行激光加工時(shí)，把激光束的輸出能量等級(jí)送到激光控制箱5014。激光控制箱5014接收上述的輸出能量等級(jí)并變換為向激光振蕩器5042輸出的電壓。因此，從控制器箱5100的CPU5110通過(guò)通信控制電路5202、5214等送來(lái)的指令中所包含的輸出能量等級(jí)，最終可驅(qū)動(dòng)激光振蕩器5042并進(jìn)行激光加工。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路5216按照從CPU5210經(jīng)過(guò)總線5208送來(lái)的主軸驅(qū)動(dòng)控制數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)圖72所示的主軸電機(jī)5050，使縫針上下移動(dòng)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路5216按照從CPU5210經(jīng)過(guò)總線5208送來(lái)的框驅(qū)動(dòng)控制數(shù)據(jù)，分別地驅(qū)動(dòng)圖72所示X軸脈沖電機(jī)5056和Y軸脈沖電機(jī)5058轉(zhuǎn)動(dòng)，使布料框5016移動(dòng)。
上述各構(gòu)成要素均由總線5208相互連接著。
下面，參照?qǐng)D74至圖80說(shuō)明實(shí)施本發(fā)明的處理順序。圖74、75、78是表示實(shí)施本發(fā)明的處理順序的流程圖，所有的處理都是由CPU5110執(zhí)行存放在圖72所示ROM5102內(nèi)的控制器程序而實(shí)現(xiàn)的。圖74表示加工條件設(shè)定處理，圖75表示反復(fù)加工處理，圖78表示回框處理。圖76和圖77表示反復(fù)加工處理中的加工動(dòng)作，圖79和圖80表示回框處理中的加工動(dòng)作。
先參照?qǐng)D74說(shuō)明加工條件設(shè)定處理。加工條件設(shè)定處理對(duì)縫制數(shù)據(jù)中的進(jìn)行激光加工的工序(以下稱為“激光加工工序”)，設(shè)定加工次數(shù)、激光束的輸出能量等級(jí)、布料框5016的移動(dòng)速度等的處理。該設(shè)定處理通常在實(shí)際加工前進(jìn)行。假定縫制數(shù)據(jù)已通過(guò)一般的操作存放在控制器箱5100內(nèi)的RAM5112中。
先進(jìn)行初始化處理(步驟S110)。具體地說(shuō)，就是設(shè)定用于指示縫制數(shù)據(jù)先頭位置的指針的處理。
接著，判斷從設(shè)定的指針位置開始的工序是否是激光加工工序(步驟S112)。當(dāng)縫制數(shù)據(jù)包含激光加工工序、刺繡工序、裝飾性縫紉工序等若干種類的工序時(shí)，該步驟S112作為檢測(cè)“哪個(gè)工序是激光加工工序”的處理步驟。
在步驟S112，如果是激光加工工序(YES)，則設(shè)定反復(fù)激光加工的加工次數(shù)(步驟S118)。具體地說(shuō)，是操作者輸入加工次數(shù)，把該加工次數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM5112的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。
另外，也可以根據(jù)需要任意地進(jìn)行輸出能量等級(jí)的設(shè)定(步驟S114)、布料框5016移動(dòng)速度的設(shè)定(步驟S116)。即，可以根據(jù)被加工物5016a的厚度、材質(zhì)等，在輸出能量等級(jí)的設(shè)定中設(shè)定激光束能量的大小，設(shè)定布料框5016的移動(dòng)速度等。這樣設(shè)定的輸出能量等級(jí)、移動(dòng)速度等各數(shù)據(jù)也與加工次數(shù)同樣地，存儲(chǔ)在RAM5112的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。
另一方面，當(dāng)在步驟S112中不是激光加工工序(NO)時(shí)，或者在進(jìn)行了上述步驟S118以后，則進(jìn)行下一工序的檢索(步驟S120)。在該檢索中，設(shè)定指示下一工序先頭位置的指針。
在步驟S120，在未檢索到下一工序前，反復(fù)執(zhí)行步驟S112至步驟S120，對(duì)縫制數(shù)據(jù)內(nèi)的全部工序進(jìn)行加工次數(shù)的設(shè)定(步驟S122)，然后結(jié)束本處理順序。
這樣，對(duì)于縫制數(shù)據(jù)中的各激光加工工序，可分別獨(dú)立地設(shè)定加工次數(shù)。對(duì)于一部分的激光加工工序，如果把加工次數(shù)設(shè)定為“1”，則該激光加工工序與通常的激光加工同樣地進(jìn)行。
在上述加工條件設(shè)定處理中，是對(duì)各激光加工工序獨(dú)立地設(shè)定加工次數(shù)；但是也可以檢索縫制數(shù)據(jù)中是否包含激光加工工序，如果包含了則進(jìn)行加工次數(shù)的設(shè)定。這樣的設(shè)定方式比較簡(jiǎn)單，對(duì)于若干個(gè)激光加工工序，可按相同的加工次數(shù)反復(fù)進(jìn)行激光加工。
下面，參照?qǐng)D75至圖77說(shuō)明反復(fù)加工處理。該反復(fù)加工處理一般可在進(jìn)行實(shí)際加工時(shí)執(zhí)行。
如圖75所示，先判斷是否是激光加工工序(步驟S130)，如果是激光加工工序(YES)，則取得反復(fù)加工的次數(shù)(步驟S132)。具體地說(shuō)，是取得在圖74所示步驟S118中設(shè)定的、存放在RAM5112預(yù)定區(qū)域內(nèi)的加工次數(shù)數(shù)據(jù)。
另外，根據(jù)需要取得在步驟S114設(shè)定的輸出能量等級(jí)(步驟S134)，同樣地，取得在步驟S116設(shè)定的移動(dòng)速度(步驟S136)。這些處理步驟也進(jìn)行與上述步驟S132同樣的處理，取得輸出能量等級(jí)數(shù)據(jù)、移動(dòng)速度數(shù)據(jù)。
接著，按照在步驟S134、S136取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行激光加工(步驟S138)。該激光加工僅按照在步驟S132取得的加工次數(shù)反復(fù)進(jìn)行(步驟S140)。具體地說(shuō)，激光加工是通過(guò)激光束的輸出和布料框5016的移動(dòng)進(jìn)行的。即，如圖71所示，從控制器箱5100的CPU5110發(fā)出的指令(包含輸出能量等級(jí)數(shù)據(jù))通過(guò)通信控制電路5108送到縫紉機(jī)控制裝置5200，再通過(guò)激光控制箱5014送到激光頭5026。這樣，由激光頭5026內(nèi)的激光振蕩器5042輸出激光束。同樣地，從CPU5110發(fā)出的指令(包含移動(dòng)帶領(lǐng)數(shù)據(jù))送到縫紉機(jī)控制裝置5200，使脈沖電機(jī)5056、5058驅(qū)動(dòng)。這樣，進(jìn)行布料框5016的移動(dòng)控制。
在步驟S130如果不是激光加工(NO)，或者在步驟S140如果已按所需加工次數(shù)反復(fù)進(jìn)行了激光加工，則結(jié)束本處理順序。
下面參照?qǐng)D76和圖77說(shuō)明通過(guò)執(zhí)行上述反復(fù)加工處理而進(jìn)行的加工動(dòng)作。這些圖中，帶箭頭的粗線表示刺繡、激光加工等的加工動(dòng)作，帶箭頭的實(shí)線表示框前進(jìn)、回框等的非加工動(dòng)作。
圖76(A)所示的縫制數(shù)據(jù)由第1刺繡工序、激光加工工序、第2刺繡工序這樣3個(gè)工序組成。假定在圖74所示的步驟S118，把加工次數(shù)設(shè)定為“2”。這種情況下，順次進(jìn)行了第1刺繡工序和激光加工工序后，自動(dòng)地進(jìn)行回框并再次執(zhí)行激光加工，最后執(zhí)行第2刺繡工序。因此，上述的激光加工是對(duì)于該工序的同一路徑進(jìn)行了2次激光加工。
圖76(B)所示的縫制數(shù)據(jù)由第1刺繡工序，第1激光加工工序、第2刺繡工序、第2激光加工工序這樣4個(gè)工序組成。假定在圖74所示的步驟S118，把第1激光加工工序中的加工次數(shù)設(shè)定為“2”，第2激光加工工序中的加工次數(shù)設(shè)定為“3”。這種情況下，依次進(jìn)行了第1刺繡工序和第1激光加工工序后，自動(dòng)地進(jìn)行回框并再次執(zhí)行第1激光加工工序，再依次執(zhí)行第2刺繡工序和第2激光加工工序。然后，又自動(dòng)地回框，再反復(fù)進(jìn)行2次第2激光加工工序。因此，在第1激光加工工序的同一路徑上進(jìn)行2次激光加工，在第2激光加工工序的同一路徑上進(jìn)行3次激光加工。
當(dāng)縫制數(shù)據(jù)的激光加工工序中包含停止碼時(shí)，則成為圖77所示的加工動(dòng)作。這里，假定縫制數(shù)據(jù)的具體工序、加工次數(shù)等與圖76(A)的情況是同樣的。
即，在檢測(cè)出停止碼的時(shí)刻，自動(dòng)地進(jìn)行回框后，再進(jìn)行從激光加工工序的最初到最后的激光加工。然后，再進(jìn)行回框，回到停止碼的位置，從該停止碼開始再次執(zhí)行激光加工，執(zhí)行第2刺繡工序。
這樣，用停止碼將激光加工工序區(qū)分成若干段(上述情況下是2段)進(jìn)行加工，按照區(qū)分的各個(gè)工序改變加工次數(shù)、改變激光束的輸出能量、移送速度等加工方法，可以進(jìn)行更加適當(dāng)激光加工。這里所述的改變激光束輸出能量的方法，可以通過(guò)改變激光振蕩器5042內(nèi)的透鏡焦點(diǎn)距離(即光點(diǎn)直徑的變化)或改變透鏡本身來(lái)實(shí)現(xiàn)。
因此，對(duì)于縫制數(shù)據(jù)(框移動(dòng)數(shù)據(jù))中的激光加工工序，由于按照設(shè)定的加工次數(shù)自動(dòng)地重復(fù)，所以無(wú)論被加工物5016a的厚度、材質(zhì)如何，都能切實(shí)地進(jìn)行剪裁、雕刻等的激光加工。另外，用小能量反復(fù)地進(jìn)行激光加工，可以使剪裁、雕刻等加工部位的質(zhì)量做得更好。
下面，參照?qǐng)D78說(shuō)明執(zhí)行反復(fù)加工處理時(shí)，回框移動(dòng)指令下達(dá)情況下所執(zhí)行的回框處理。該回框移動(dòng)指令通常是在下達(dá)停止指令后下達(dá)的。停止指令例如是由操作者按壓操作盤5104上的停止鈕等而下達(dá)的。
先判斷是否設(shè)定了加工次數(shù)(步驟S150)。具體地說(shuō)，是判斷存放在RAM5112預(yù)定區(qū)域內(nèi)的加工次數(shù)數(shù)據(jù)是否大于“1”。
如果加工次數(shù)已設(shè)定(YES)，則把該加工次數(shù)數(shù)據(jù)值減“1”(步驟S152)。進(jìn)行這一處理是為了在激光加工工序過(guò)程中進(jìn)行回杠移動(dòng)時(shí)，切實(shí)地按照操作者設(shè)定的加工次數(shù)進(jìn)行激光加工。
接著，判斷被指令的回框移動(dòng)的種類(步驟S154)，按照該判斷結(jié)果，進(jìn)行步驟S156、步驟S160、步驟S158中的任一步，直到指令結(jié)束。上述步驟S156是一針一針地回框，步驟S160是每若干針地回框，步驟S158是經(jīng)過(guò)最遠(yuǎn)點(diǎn)的回框。所謂經(jīng)過(guò)最遠(yuǎn)點(diǎn)的回框是指從現(xiàn)在位置到預(yù)定工序的先頭位置進(jìn)行回框時(shí)，通過(guò)其路徑中最遠(yuǎn)數(shù)據(jù)的位置(即最遠(yuǎn)點(diǎn))返回的方法。用該方法與一針一針地回框或每若干針地回框相比，能使保持框5016快速地移動(dòng)。另外，由于通過(guò)最遠(yuǎn)點(diǎn)，可以防止呈帽子邊等曲線狀的保持框5016與縫針等的中突。
然后，等待操作者按壓起動(dòng)開關(guān)(步驟S164)，起動(dòng)后，執(zhí)行圖75所示的反復(fù)加工處理，進(jìn)行回框區(qū)間的修補(bǔ)(步驟S166)。該回框區(qū)間是指在從回框移動(dòng)指令下達(dá)后到再起動(dòng)指令下達(dá)期間，布料框5016沿與縫制數(shù)據(jù)的指令相反的方向移動(dòng)的區(qū)間。上述步驟S166是對(duì)回框區(qū)間中的激光加工工序按步驟S152調(diào)整的加工次數(shù)進(jìn)行反復(fù)激光加工。另外，當(dāng)執(zhí)行的區(qū)間或工序不是激光加工工序的情況下，僅僅是使布料框5016移動(dòng)的動(dòng)作。
參照?qǐng)D79說(shuō)明由上述回框處理進(jìn)行的加工動(dòng)作。圖中與圖76同樣地，帶箭頭的粗線表示刺繡、激光加工等加工動(dòng)作，帶箭頭的實(shí)線表示框前進(jìn)、回框等非加工動(dòng)作。
圖79(A)所示的縫制數(shù)據(jù)由第1刺繡工序、激光加工工序、第2刺繡工序共3個(gè)工序組成，假定已在圖74所示的步驟S118把加工次數(shù)設(shè)定為“2”。另外，假定在第2刺繡工序中途下達(dá)回框移動(dòng)的指令，在第1刺繡工序內(nèi)下達(dá)再起動(dòng)的指令。
這時(shí)，根據(jù)回框移動(dòng)的指令進(jìn)行回框，根據(jù)再起動(dòng)的指令，加工一直進(jìn)行到激光加工工序結(jié)束。然后，回框自動(dòng)地進(jìn)行，再次執(zhí)行激光加工工序，最后，執(zhí)行第2刺繡工序。因此，在回框后的激光加工工序中，對(duì)該工序的同一路徑進(jìn)行2次激光加工。
圖79(B)所示的縫制數(shù)據(jù)與圖79(A)所示的縫制數(shù)據(jù)相同，也假定加工次數(shù)被設(shè)定為“2”。不同之處是，在第2刺繡工序中下達(dá)回框移動(dòng)的指令，在激光加工工序內(nèi)下達(dá)再起動(dòng)的指令。
這種情況下，根據(jù)回框移動(dòng)的指令進(jìn)行回框，根據(jù)再起動(dòng)指令執(zhí)行到激光加工工序結(jié)束。然后，自動(dòng)地進(jìn)行回框，再執(zhí)行激光加工工序，最后，執(zhí)行第2刺繡工序。因此，在回框后的激光加工工序中，對(duì)該工序的同一路徑進(jìn)行2次激光加工。
這樣，通過(guò)執(zhí)行回框處理，僅下達(dá)回框移動(dòng)的指令，激光加工就被反復(fù)進(jìn)行。因此，操作者看著加工狀態(tài)，當(dāng)加工質(zhì)量不好時(shí)，只要下達(dá)回框移動(dòng)的指令就能把質(zhì)量改好。例如，在對(duì)激光束的輸出能量未作充分的調(diào)節(jié)(或者未注意到激光振蕩器5042的不良狀態(tài))時(shí)，上述回框處理在進(jìn)行激光加工時(shí)尤為有效。
關(guān)于激光加工機(jī)中其它部分的構(gòu)造、形狀、大小、材質(zhì)、個(gè)數(shù)、配置及動(dòng)作條件等，并不限于上述的一種形態(tài)。例如，也可以是應(yīng)用了上述一形態(tài)的以下各種形態(tài)。
(1)在一個(gè)激光加工工序中，按照加工次數(shù)對(duì)一部分區(qū)間進(jìn)行反復(fù)激光加工。具體地如圖80所示，預(yù)先把由上述停止碼限定的一個(gè)激光加工工序中的反復(fù)區(qū)間存儲(chǔ)起來(lái)(存儲(chǔ)區(qū)間)，按加工次數(shù)對(duì)該區(qū)間進(jìn)行反復(fù)激光加工。這樣，即使在加工高低不平的被加工物、或由不同種材料組合成的被加工物時(shí)，也能得到很好的加工質(zhì)量。
上述的存儲(chǔ)區(qū)間，在一個(gè)激光加工工序中可存儲(chǔ)2個(gè)以上區(qū)間。也可對(duì)這些多個(gè)區(qū)間分別獨(dú)立地設(shè)定加工次數(shù)。
(2)也可以根據(jù)被加工物的厚度、材質(zhì)等通過(guò)操作者的輸入設(shè)定加工次數(shù)。具體地說(shuō)，把適合于被加工物厚度、材質(zhì)等的加工次數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)在ROM5102或RAM5112等內(nèi)，根據(jù)被加工物的厚度、材質(zhì)等設(shè)定加工次數(shù)。這樣，不是憑操作者的感覺(jué)，而是根據(jù)被加工物的厚度、材質(zhì)等設(shè)定最適合的加工次數(shù)，更加能提高被加工物的加工質(zhì)量。另外，也可以在圖70所示的縫紉機(jī)內(nèi)設(shè)置用于檢測(cè)被加工物厚度的傳感器、檢測(cè)材質(zhì)的傳感器等，自動(dòng)地設(shè)定加工次數(shù)。另外，也可以通過(guò)圖72所示的外部裝置設(shè)定加工次數(shù)。例如，用存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)裝置(包含存儲(chǔ)媒體)內(nèi)的框移動(dòng)數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)，從個(gè)個(gè)電腦等經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)或通信控制裝置傳送的數(shù)據(jù)等進(jìn)行。
(3)根據(jù)加工次數(shù)改變激光束的能量大小。例如，第1次用1瓦進(jìn)行激光加工，第2次用2瓦進(jìn)行激光加工。這種情況下，要保持第n次用x瓦進(jìn)行激光加工這樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系(n和x是任意的實(shí)數(shù))。
(4)根據(jù)加工次數(shù)改變布料框5016的移動(dòng)速度。例如，第1次用1mm/sec移動(dòng)。第2次用3mm/sec移動(dòng)，這種情況下，要保持第n次用xmm/sec移動(dòng)這樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
(5)根據(jù)布料框5016的移動(dòng)速度改變激光束的能量大小。例如，布料框5016的移動(dòng)速率為3倍時(shí)，使激光束的量變?yōu)?倍。這種情況下，其結(jié)果在被加工物中每單位面積的激光束能量為2/3倍。
這樣，在上述(3)～(5)的各形態(tài)中，通過(guò)組合了激光束的能量和布料框5016移動(dòng)速度這樣的相對(duì)關(guān)系，可以自由地改變被加工物中每單位面積的激光束能量。因此，通過(guò)把激光束能量和布料框5016移動(dòng)速度設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹担梢允贡患庸の锏募庸べ|(zhì)量更加好。上述這種變化條件下的激光加工，在圖78所示步驟S166那樣進(jìn)行回框區(qū)間修補(bǔ)時(shí)尤為有效。
(6)本發(fā)明可適用于多種形式的激光加工機(jī)，這些激光加工機(jī)一般備有激光振蕩器并由該激光振蕩器進(jìn)行激光加工，例如圖81所示的縫紉機(jī)頭與激光頭做成為一體的激光加工機(jī)(或縫紉機(jī))、在一個(gè)頭上備有若干激光振蕩器的激光加工機(jī)等。這樣的激光加工機(jī)也按照加工次數(shù)自動(dòng)地反復(fù)進(jìn)行縫制數(shù)據(jù)(框移動(dòng)數(shù)據(jù))內(nèi)包含的激光加工工序，所以無(wú)論被加工物的厚度、材質(zhì)如何，都能切實(shí)地進(jìn)行剪裁、雕刻等的激光加工。
上面，對(duì)第6實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，除了權(quán)利要求記載的發(fā)明形式以外，該實(shí)施例還有以下的發(fā)明形式。下面列舉該發(fā)明的形式并根據(jù)需要作些相關(guān)的說(shuō)明。
(1)一種具有激光加工功能的縫紉機(jī)，備有可縫制被加工物的縫紉機(jī)頭和對(duì)被加工物照射激光束進(jìn)行激光加工的激光頭，所述被加工物保持在按照框驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)被縱橫驅(qū)動(dòng)的保持框內(nèi)；其特征在于，預(yù)先存儲(chǔ)反復(fù)進(jìn)行激光加工的次數(shù)，對(duì)進(jìn)行框驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中激光加工的工序，按照存儲(chǔ)著的上述加工次數(shù)對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工。
這樣，具有激光加工功能的縫紉機(jī)，由于按存儲(chǔ)著的加工次數(shù)進(jìn)行反復(fù)加工，可以使剪裁、雕刻等加工部位的加工質(zhì)量更好。
(2)在上述(1)記載的具有激光加工功能的縫紉機(jī)中，增加下述特征，即，把進(jìn)行框驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中激光加工的一部分工序存儲(chǔ)起來(lái)，對(duì)進(jìn)行該激光加工的一部分工序按存儲(chǔ)著的上述加工次數(shù)對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工。
這樣，由于對(duì)進(jìn)行激光加工的一部分工序按存儲(chǔ)著的加工次數(shù)反復(fù)進(jìn)行激光加工，所以即使在該一部分的被加工物較厚的情況下或者是不易加工材質(zhì)的情況下，也能切實(shí)地進(jìn)行剪裁、雕刻等的激光加工。
(3)一種激光加工機(jī)，其特征在于，在回框移動(dòng)的指令下達(dá)時(shí)，對(duì)于進(jìn)行框移動(dòng)數(shù)據(jù)中的激光加工的工序，按存儲(chǔ)著的上述加工次數(shù)對(duì)被加工的物進(jìn)行激光加工。
這樣，只要下達(dá)回框移動(dòng)的指令，即可反復(fù)進(jìn)行激光加工。所以，在加工狀態(tài)不理想時(shí)，只要下達(dá)回框移動(dòng)的指令，就可以切實(shí)地進(jìn)行剪裁、雕刻等的激光加工，使加工部位達(dá)到所需的加工質(zhì)量。
(4)一種激光加工機(jī)，備有可按照框移動(dòng)數(shù)據(jù)縱橫驅(qū)動(dòng)的保持框和對(duì)保持框所保持著的被加工物進(jìn)行激光加工的激光頭，其特征在于，對(duì)于進(jìn)行框移動(dòng)數(shù)據(jù)中的激光加工的全部或一部分工序，預(yù)先存儲(chǔ)激光束的能量，在進(jìn)行該激光加工的全部或一部分工序中，用存儲(chǔ)的上述激光束能量對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工。
這樣，當(dāng)被加工物的厚度較厚或者為硬的材質(zhì)等時(shí)，加大激光束的能量，反之，當(dāng)被加工物的厚度較薄或者為柔軟的材質(zhì)等時(shí)，減小激光束的能量，從而可以使加工部位達(dá)到所需的加工質(zhì)量。
(5)一種激光加工機(jī)，備有可按照框移動(dòng)數(shù)據(jù)縱橫驅(qū)動(dòng)的保持框和對(duì)保持框所保持著的被加工物進(jìn)行激光加工的激光頭，其特征在于，對(duì)于進(jìn)行框移動(dòng)數(shù)據(jù)中的激光加工的全部或一部分工序，預(yù)先存儲(chǔ)保持框的移動(dòng)速度，在進(jìn)行該激光加工的全部或一部分工序中，按存儲(chǔ)著的保持框移動(dòng)速度對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工。
這樣，當(dāng)被加工物的厚度較厚或材質(zhì)較硬時(shí)，慢慢地移動(dòng)保持框，反之，當(dāng)被加工物的厚度較薄或材質(zhì)較柔軟時(shí)，快速地移動(dòng)保持框，從而可以使加工部位達(dá)到所需的加工質(zhì)量。
因此，根據(jù)第6實(shí)施例，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行激光加工可以使進(jìn)行剪裁、雕刻等加工的部位具有更好的加工質(zhì)量。另外，通過(guò)對(duì)一部分工序進(jìn)行反復(fù)激光加工，即使是高低不平的被加工物或者是由幾種不同材質(zhì)組合而成的被加工物，也能得到好的加工質(zhì)量。第7實(shí)施例下面，參照?qǐng)D82～圖90說(shuō)明第7實(shí)施例。本實(shí)施例是在多頭式縫紉機(jī)的各縫紉機(jī)頭上設(shè)置本發(fā)明激光加工機(jī)的例子。
圖82是縫紉機(jī)的正面圖，圖83是圖82的平面圖。如圖所示，在機(jī)架本體6010上，支承架6012位于縫紉機(jī)臺(tái)6014的上方，在該支承架6012的前面，等間隔地設(shè)有3個(gè)縫紉機(jī)頭6020。在縫紉機(jī)臺(tái)6014的上面設(shè)有能保持被加工物(布等)的保持體(刺繡框)6016，該保持體6016能按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))在圖83的X、Y兩方向移動(dòng)。
圖84是放大地表示一個(gè)縫紉機(jī)頭6020及其周邊部分的正面圖，圖85是圖84的側(cè)面圖。如圖所示，各縫紉機(jī)頭6020備有針桿盒6024該針桿盒6024能在圖84的左右方向滑動(dòng)地支承在縫紉機(jī)臂6022的前面，該縫紉機(jī)臂固定在支承架6012上。本實(shí)施例中的縫紉機(jī)頭6020是多針(6針)式的，針桿盒6024上支承著能上下動(dòng)的針桿(未圖示)，在各個(gè)針桿的下端部結(jié)合著圖84所示的各縫針6026。這些針桿中的一根通過(guò)針桿盒6024的滑動(dòng)而被選擇，僅該被選擇的針桿連同其縫針6026一起被上下驅(qū)動(dòng)，這是周知的技術(shù)。
在各縫紉機(jī)頭6020的針桿盒6024的一側(cè)面，安裝著激光頭6030，如后所述，從該激光頭6030照射出的激光束的光軸在右端縫針6026的一旁，距右端縫針的距離(參照?qǐng)D84)為各縫針6026間距的整數(shù)倍(圖中是3倍)，并位于縫針6026前方預(yù)定距離處。
圖86是激光頭6030的立體圖。圖87是激光頭6030的斷面圖。從這些圖中可見(jiàn)，激光頭6030由支座6032、相對(duì)于支座6032上下地安裝著的上筒6036及下筒6037，可升降地安裝在下筒6037外周的保護(hù)筒6040構(gòu)成。
激光頭支架6034能調(diào)節(jié)前后傾斜度地安裝在針桿盒6024的側(cè)面，上述支座6032能繞銷6033的軸線調(diào)節(jié)左右傾斜度地安裝在激光頭支架6034上。在調(diào)節(jié)支座6032后，按照?qǐng)D86、87所示的2個(gè)緊固螺栓6033a，保持其調(diào)節(jié)后的位置。
如圖87所示，上筒6036貫穿并安裝在支座6032上，上筒6036的下端部與下筒6037的上端部相互螺旋連接著。上筒6036可相對(duì)于支座6032上下地調(diào)節(jié)其位置，調(diào)節(jié)后，擰緊圖86、87所示的2個(gè)緊固螺栓6035和緊固螺母6035a，保持其調(diào)節(jié)后的位置。在上筒6036的內(nèi)部設(shè)有用于使激光束聚光對(duì)焦的第1透鏡6038，在下筒6037的內(nèi)部沒(méi)有第2透鏡6039。
保護(hù)筒6040的上端由板狀支承部件6046支承著，該板狀支承部件6046與氣動(dòng)缸6044的活塞桿6045連接。因此，驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)缸6044，就能使該保護(hù)筒6040在圖84點(diǎn)劃線所示的退避位置與實(shí)線所示的使用位置之間升降。如圖84～圖86所示，空氣管6042的一端連在保護(hù)筒6040的側(cè)壁上，通過(guò)該空氣管6042從未圖示的空氣供給源向保護(hù)筒6040內(nèi)部吹入空氣。為了能確認(rèn)由激光頭6030照射的激光束，該保護(hù)筒6040用透明合成樹脂等做成。
在支承部件6046上，在保護(hù)筒6040的前面所支承著空氣吹出管6048。該空氣吹出管6048通過(guò)管6049與未圖示的空氣供給源相連?？諝獯党龉?048的下端部朝著保護(hù)筒6040的下方開口。如圖84、85所示，管道6013配置在支承架6012的下面，在該管道6013的前面及底面上與激光頭6030對(duì)應(yīng)的位置處，形成有若干個(gè)抽吸孔6013a，該管道6013經(jīng)過(guò)未圖示的抽風(fēng)扇通往集塵器。
如圖87所示，在縫紉機(jī)臺(tái)6014上的針板6028上，開有供縫針6026通過(guò)的針孔6028a和供激光束通過(guò)的通孔6028b，通孔6028b位于保護(hù)筒6040下面(底面)部的光束孔6041的正下方。
從圖87可見(jiàn)，螺紋接頭6036a擰入在激光頭6030的上筒6036的上端部。在該螺紋接頭6036a上連接著光纖6050的一個(gè)端部的連接頭6051。該光纖6050由針桿盒6024側(cè)面的夾子6056夾住并被導(dǎo)向上方，再在支承架6012的上面由夾子6057夾住并被導(dǎo)向后方(見(jiàn)圖84、85)。
光纖6050使用的是撓折性好的(最小彎曲半經(jīng)2cm)鹵化銀多晶體纖維，用于氣體激光器(CO2激光器)時(shí)，可進(jìn)行30瓦能量的傳送。
如圖83所示，在支承架6012的后方位置處，分別沿前后方向配置著與各激光頭6030對(duì)應(yīng)個(gè)數(shù)(3個(gè))的激光振蕩器6060。該激光振蕩器采用的是能連續(xù)照射激光束的氣體激光器(CO2激光器)。
圖88放大地表示激光振蕩器6060的周邊，從圖88可見(jiàn)，各激光振蕩器6060載置在各支承板6066上，該各支承板6066由固定在支承架6012上的架6064和固定在縫紉機(jī)臺(tái)6014后端部的架6065水平地支承著。在各支承板6066上配量著夾持座6063，該夾持座6063用于夾持從激光振蕩器6060輸出的激光束的導(dǎo)引管6062。
圖89是表示導(dǎo)引管6062的放大斷面。由圖可見(jiàn)，光纖6050另一端部的連接頭6052與擰入導(dǎo)引管6062前端的螺紋接頭6062a連接。
如圖83所示，在各支承板6066的上面，分別設(shè)有輸出可見(jiàn)光的半導(dǎo)體激光振蕩器6068。連接在這些半導(dǎo)體激光振蕩器6068輸出口上的光纖6069，分別與各激光振蕩器6060的光纖6050連接。這樣，從各激光振蕩器6060輸出的無(wú)色激光束便成了可見(jiàn)光。
在各激光振蕩器6060的導(dǎo)引管6062上，分別設(shè)有圖90所示的激光束遮斷裝置6070。該遮斷裝置6070的作用是，當(dāng)激光振蕩器6060未按正規(guī)的輸出信號(hào)而誤輸出了激光束時(shí)，遮斷裝置6070遮斷該激光束，該遮斷裝置6070的構(gòu)造是，支架6073固定在上述夾持座6063上，旋轉(zhuǎn)式螺線管6072安裝在支架6073上，光閘6074固定在該螺線管6072的輸出軸上。當(dāng)旋轉(zhuǎn)式螺線管6072使光閘6074從圖90的實(shí)線位置動(dòng)作到點(diǎn)劃線位置時(shí)，光閘6074的圓孤形部分從導(dǎo)引管6062的縫隙部6076進(jìn)入內(nèi)部，阻斷導(dǎo)引管6062內(nèi)的光路。
在上述構(gòu)造的激光加工器中，閉合縫紉機(jī)的主開關(guān)(未圖示)時(shí)，各激光振蕩器6060及半導(dǎo)體激光振蕩器6068便接通了電源而開始預(yù)熱。與此同時(shí)地，使縫紉機(jī)頭6020的針桿盒6024滑動(dòng)并選擇激光頭6030，以及使各激光頭6030的氣動(dòng)缸6044動(dòng)作，使保護(hù)筒6040下降到圖84的實(shí)線或圖87所示的使用位置。另外，各氣動(dòng)缸6044的控制是通過(guò)操作控制板6080上的升降開關(guān)6082而進(jìn)行的。如圖84所示，控制板6080設(shè)在各縫紉機(jī)頭6020的針桿盒6024的側(cè)部。
從各激光振蕩器6060輸出的無(wú)色激光束因從半導(dǎo)體激光振蕩器6068輸出的激光束而變成可見(jiàn)光，通過(guò)光纖6050送到激光頭6030。同時(shí)按壓控制板6080上的測(cè)試開關(guān)6084和上開關(guān)6086就成為測(cè)試模式，極低能量級(jí)的激光束照射預(yù)定時(shí)間。在該測(cè)試模式中，確認(rèn)激光束是否通過(guò)針板6028的通孔6028b中心，如果激光束偏離了，則相對(duì)于針桿盒6024調(diào)節(jié)激光頭支架6034的前后方向傾斜度，或者相對(duì)于激光頭支架6034調(diào)節(jié)支座6032的左右方向傾斜度，以進(jìn)行修正。
激光束的能量調(diào)節(jié)是這樣進(jìn)行的在圖82所示的縫紉機(jī)操作板6018上切換到設(shè)定模式后，同時(shí)并持續(xù)地按壓控制板6080上的測(cè)試開關(guān)6084和上開關(guān)6086，則能量漸漸加大；同時(shí)并持續(xù)地按壓測(cè)試開關(guān)6084和下開關(guān)6088，則能量漸漸減小。激光束的對(duì)焦位置調(diào)節(jié)，是調(diào)節(jié)上筒6036相對(duì)于支座6032的上下位置，以調(diào)節(jié)透鏡6038、6039的對(duì)焦位置。
有時(shí)，最好根據(jù)不同的被加工物(布等)使用焦點(diǎn)距離不同的透鏡。這種情況下，是把激光頭6030本身卸下，換上帶有不同焦點(diǎn)距離透鏡的另一個(gè)激光頭。每更換一次被加工物都要進(jìn)行激光束能量的調(diào)節(jié)及對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)。
激光加工時(shí)，把被加工物(布、皮革等)固定在圖82、83所示的保持體(刺繡框)6016上，一邊使該保持體6016按照刺繡數(shù)據(jù)在圖83的X、Y兩方向移動(dòng)，一邊從激光頭6030連續(xù)地照射激光束。這樣，在被加工物上進(jìn)行按照數(shù)據(jù)的剪裁、雕刻等的激光加工。激光加工時(shí)，在按照刺繡數(shù)據(jù)控制移動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行線性插補(bǔ)，并使保持體6016以等速度連續(xù)地移動(dòng)。但是，當(dāng)刺繡數(shù)據(jù)的針腳長(zhǎng)度被設(shè)定得小到一定程度時(shí)，不進(jìn)行線性插補(bǔ)或不為等速度也能進(jìn)行激光加工。
在激光加工過(guò)程中，通過(guò)空氣管6042向保護(hù)筒6040內(nèi)部送入空氣，該空氣從保護(hù)筒6040的光束孔6041排出到被加工物的加工部位。這樣，可以吹滅因被加工物被激光束燒焦時(shí)產(chǎn)生的火焰，而且，這時(shí)產(chǎn)生的煙被從空氣吹出管6084吹出的空氣送往圖84、85所示的管道6013。因此，該煙由管道6013的抽吸孔6013a抽吸并送到集塵器，進(jìn)行除臭等的處理。
保持體6016的移動(dòng)控制也可不按照刺繡數(shù)據(jù)，而是使用用于激光加工的專用數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)激光加工是簡(jiǎn)單加工(例如直線剪裁)時(shí)，也可以做成將保持體6016固定住。使支承架6012相對(duì)于機(jī)架本體6010移動(dòng)的構(gòu)造。另外，也可以不把激光頭6030安裝在縫紉機(jī)頭6020的針桿盒6024上，而是直接裝在支承架6012上。
在本實(shí)施例中，為了能進(jìn)行刺繡縫紉和激光加工的聯(lián)合作業(yè)，對(duì)在刺繡縫紉機(jī)上設(shè)置激光加工機(jī)的例子作了說(shuō)明，當(dāng)然，本發(fā)明也適用于激光加工專用機(jī)。
以上對(duì)第7實(shí)施例作了說(shuō)明，除了權(quán)利要求書中所記載的技術(shù)外，本實(shí)施例中還包含下述各種技術(shù)。
1.當(dāng)上述光纖是鹵化銀的多晶體纖維時(shí)，光纖的撓曲性好，能增加激光振蕩器和激光頭的配置自由度。
2.如果使被加工物的保持體與激光頭相對(duì)移動(dòng)的數(shù)據(jù)使用縫紉機(jī)的刺繡數(shù)據(jù)，則能直接利用該刺繡數(shù)據(jù)進(jìn)行激光加工。
3.通過(guò)使被加工物的保持體相對(duì)于激光頭移動(dòng)，可以在激光加工中利用縫紉機(jī)的保持體及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
因此，根據(jù)該第7實(shí)施例，不需要用于把激光振蕩器輸出的激光束導(dǎo)向激光頭的反射鏡，所以也就省卻了微調(diào)其安裝角度的麻煩。第8實(shí)施例下面，參照?qǐng)D91～圖100說(shuō)明第8實(shí)施例。本實(shí)施例是在備有若干個(gè)縫紉機(jī)頭的多頭式刺繡縫紉機(jī)上設(shè)置了與縫紉機(jī)頭同樣個(gè)數(shù)激光頭的例子。
圖91是刺繡縫紉機(jī)的正面圖，圖92是圖91的平面圖，圖93是放大地表示圖91局部的正面圖。如這些圖所示，縫紉機(jī)架7014位于縫紉機(jī)臺(tái)7010的上方，在縫紉機(jī)架7014的前面，等間隔地設(shè)置著4個(gè)縫紉機(jī)頭7020以及4個(gè)激光頭7040。各激光頭7040分別配置在各縫紉機(jī)頭7020右方一定間隔處。
在縫紉機(jī)臺(tái)7010的上面設(shè)有刺繡框7016，該刺繡框7016能按照刺繡數(shù)據(jù)在圖92的X、Y兩方向移動(dòng)。如圖91所示，在縫紉機(jī)臺(tái)7010下側(cè)的機(jī)臺(tái)腿7012的橫梁上與各縫紉機(jī)頭7020對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著梭子基座7030；在與各激光頭7040對(duì)應(yīng)的位置處，分別支承著抽吸管7032。各縫紉機(jī)頭7020備有針桿盒7022，該針桿盒7022通過(guò)圖93所示的滑動(dòng)軸7024一起滑動(dòng)。在該針桿盒7022上支承著6根可上下移動(dòng)的針桿(未圖示)，這些針桿中的一根通過(guò)針桿盒7022的滑動(dòng)而被選擇，僅該被選擇的針桿與縫紉機(jī)主軸7026的旋轉(zhuǎn)連動(dòng)地被上下驅(qū)動(dòng)。
圖94是表示圖93所示激光頭7040局部的放大圖，圖95是表示激光頭7040及其相關(guān)部件的側(cè)面圖，圖96是表示圖95局部的放大斷面圖。從這些圖可見(jiàn)，各激光頭7040備有激光頭支架7042、筒體7044、保護(hù)筒7054和控制板7104。激光頭支架7042固定在縫紉機(jī)架7014的前面；筒體7044相對(duì)于激光頭支架7042能上下移動(dòng)地支承著；保護(hù)筒7054可上下移動(dòng)地設(shè)在筒體7044靠下端部的外周上；控制板7014通過(guò)底座7106安裝在激光頭支架7042的上面。
如圖96所示，在筒體7044的內(nèi)部，固定著透鏡7046。通過(guò)該透鏡7046的激光束可照射到位于圖94所示縫紉機(jī)臺(tái)7010上面的布等被加工物7200上，在透鏡7046的焦點(diǎn)處聚光的激光束可進(jìn)行剪裁等的激光加工。
在筒體7044的外周，在其上下方面的約中間位置處，固定著臂7048。在激光頭支架7042的前面通過(guò)電機(jī)底座7052安裝著作為促動(dòng)器的電機(jī)7050，該電機(jī)7050是朝下地安裝著。在該電機(jī)7050的驅(qū)動(dòng)軸上結(jié)合著螺桿7051，該螺桿7051的螺紋部與上述臂7048的螺孔螺旋接合。因此，驅(qū)動(dòng)該電機(jī)7050，筒體7044便連同透鏡7046一起上下移動(dòng)，透鏡7046的對(duì)焦位置得以調(diào)節(jié)。
如圖93、94所示，在筒體7044上，在激光頭支架7042的下方，通過(guò)支承部件7074固定著距離測(cè)定器7072(激光變位器)。該距離測(cè)定器7072可以在對(duì)被加工物7200照射激光束的位置的側(cè)方測(cè)定被加工物7200與筒體7044之間的距離，也就是測(cè)定被加工物7200與透鏡7046之間的距離。
保護(hù)筒7054由透明合成樹脂等材料做成，在其前端部的中心形成有供激光束通過(guò)用的光束孔7056。如圖94所示，在保護(hù)筒7054的側(cè)壁上形成有空氣孔7058。管7059連在該空氣孔7058上，通過(guò)該管7059從未圖示的空氣供給源向保護(hù)筒7054的內(nèi)部吹入空氣。
在保護(hù)筒7054的上端外周，結(jié)合著臂7060，該臂7060與氣動(dòng)缸7062的活塞桿連接，氣動(dòng)缸7062通過(guò)氣動(dòng)缸基座7064朝下地安裝在激光頭支架7042上。因此，驅(qū)動(dòng)該氣動(dòng)缸7062時(shí)，保護(hù)筒7054便在圖94點(diǎn)劃線所示的退避位置與實(shí)線所示的使用位置之間沿筒體7044的外周移動(dòng)。
在臂7060上，在保護(hù)筒7054的前方固定著空氣管咀7066。該空氣管咀7066也通過(guò)管7068與未圖示的空氣供給源相通，該空氣管咀7066的前端(下端)開口，用于向保護(hù)筒7054的光束孔7056下方吹空氣。該吹氣量可根據(jù)被加工物7200的材質(zhì)、激光加工的種類調(diào)節(jié)。
如圖95、96所示，在與各激光頭7040對(duì)應(yīng)的位置，在縫紉機(jī)架7014的下面分別固定著管道7070。支承在機(jī)臺(tái)腿7012橫梁上的各抽吸管7032上分別連接著另一管道7038。這些管道7038、7070都經(jīng)過(guò)未圖示的抽風(fēng)扇通向集塵器。抽風(fēng)扇的抽吸力可作用在兩個(gè)管道7038、7070上，也可選擇地僅作用在其中一個(gè)管道上，兩種情形可切換。
如圖94和圖96所示，抽吸管7032在縫紉機(jī)臺(tái)7010的上面部開口，板7034設(shè)在該開口處。在板7034上形成有通孔7036，該能孔7036位于保護(hù)筒7054的光束孔7056正下方，用于供激光束通過(guò)。
如圖95、96所示，在激光頭支架7042的上部，固定著與筒體7044直交的、沿前后方向配置的導(dǎo)引管7076。該導(dǎo)引管7076的前端和筒體7044的上端部共同插入激光頭支架7042的連通孔7043內(nèi)，在該連通孔7043的垂直相交處，固定著反射鏡支承座7078。
圖97是放大地表示反射鏡支承座7078及其周邊部分的斷面圖，圖98是圖97的左側(cè)面圖。從這些圖中可見(jiàn)，內(nèi)側(cè)帶有反射鏡7080的支承部件7082通過(guò)3個(gè)固定螺栓7086固定在反射鏡支承座7078上。在反射鏡支承座7078上還擰入著3個(gè)調(diào)節(jié)螺栓7088。各調(diào)節(jié)螺栓7088的前端抵接在支承部件7082的表面。在各固定螺栓7086松弛的狀態(tài)調(diào)節(jié)上述調(diào)節(jié)螺栓7088的擰入量，就能以設(shè)在支承部件7082與反射鏡支承座7078之間的球7084為支點(diǎn)調(diào)節(jié)支承部件7082(反射鏡7080)的傾斜度，調(diào)節(jié)后再擰緊固定螺栓7086，把支承部件7082固定到反射鏡支承座7078上。
如圖92所示，在縫紉機(jī)架7014的后方，與各激光頭7040對(duì)應(yīng)處，分別配置激光振蕩器7090及其控制器7092。從圖95可見(jiàn)，這些激光振蕩器7090及控制器7092分別固定在支承板7093、7094的上面，支承板7093、7094由固定在縫紉機(jī)架7014后面的支承架7095和固定在機(jī)臺(tái)腿7012后端部的支承架7096水平地支承著。如圖91所示，在縫紉機(jī)臺(tái)7010下方的機(jī)臺(tái)腿7012上設(shè)有用于冷卻激光振蕩器7090的冷卻箱7097。
如圖92及圖95所示，在各激光振蕩器7090的前方，分別配置著供激光束通過(guò)的導(dǎo)管7098。如圖95所示，各導(dǎo)管7098的后端部由固定在支承板7093上面的支柱7100支承著，并與各激光振蕩器7090的激光束照射口吻合。各導(dǎo)管7098的前端部固定在縫紉機(jī)架7014的后面，并如圖96所示。與各激光頭7040的導(dǎo)引管7076的后端吻合。
在上述各支柱7100上設(shè)有能遮斷各導(dǎo)管7098光路的遮斷裝置7102。當(dāng)激光振蕩器7090未按正規(guī)的輸出信號(hào)誤照射出激光束時(shí)，該遮斷裝置7102使未圖示的旋轉(zhuǎn)螺線管等動(dòng)作，用光閘遮斷光路。
圖99是控制板7104的放大圖。在該控制板7104上設(shè)有顯示部7108、上開關(guān)7110、下開關(guān)7111、回框開關(guān)7112、中止開關(guān)7113、上升開關(guān)7114和下降開關(guān)7115。顯示部7108用于顯示激光束的能量；上開關(guān)7110和下開關(guān)7111用于調(diào)節(jié)激光束照射時(shí)的能量；回框開關(guān)7112用于在激光加工不完全的情況下，使刺繡框7016返回到任意位置并再次開始激光加工時(shí)，指令激光束的照射；中止開關(guān)用于使任意的激光頭7040中止時(shí)，指令其激光振蕩器7090中止；上升開關(guān)7114和下降開關(guān)7115用于在升降保護(hù)筒7054時(shí)，指令氣動(dòng)缸7062驅(qū)動(dòng)。
上述構(gòu)造中，閉合縫紉機(jī)的主開關(guān)(未圖示)時(shí)，各激光振蕩器7090及冷卻箱7097便接通了電源，各激光振蕩器7090開始預(yù)熱，同時(shí)從冷卻箱7097開始向各激光振蕩器7090循環(huán)供給冷卻水。下面，說(shuō)明從激光振蕩器7090照射出的激光束的各種調(diào)節(jié)。
關(guān)于激光束的位置調(diào)節(jié)41.在縫紉機(jī)的操作板(未圖示)上設(shè)定為“測(cè)試模式”。
42.用控制板7104上的下降開關(guān)7115使保護(hù)筒7054從退避位置下降到使用位置。
43.瞬間地同時(shí)按壓控制板7104上的上開關(guān)7110和下開關(guān)7111。這樣，極低能量級(jí)的激光束僅照射預(yù)定的時(shí)間。
44.確認(rèn)從激光頭7040照射出的激光束是否通過(guò)板7034的通孔7036中心。
如果激光束偏離通孔7036的中心，則用前述方法調(diào)節(jié)反射鏡支承座7078的反射鏡7080的傾斜度，修正激光束的偏移。
關(guān)于激光束的能量調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述41～44的操作后，45.在縫紉機(jī)的操作板上切換到“普通模式”。
46.把試驗(yàn)用的被加工物固定到刺繡框7016上，由進(jìn)行激光加工的數(shù)據(jù)起動(dòng)縫紉機(jī)。
47.刺繡框7016被移動(dòng)，同時(shí)激光束照射出，觀察對(duì)試驗(yàn)用被加工物進(jìn)行激光加工的狀況。
持續(xù)地按壓控制板7104上的上開關(guān)7110，則激光束能量漸漸增大；持續(xù)地按壓一開關(guān)7111，則激光束能量漸漸減小。激光束能量的大小由控制板7104的顯示部7108用數(shù)值顯示。
關(guān)于對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)進(jìn)行了上述41～47的操作后，
48.在縫紉機(jī)操作板上設(shè)定為“對(duì)焦位置調(diào)節(jié)模式”，用驅(qū)動(dòng)開關(guān)(未圖示)驅(qū)動(dòng)并控制電機(jī)7050，調(diào)節(jié)筒體7044的上下位置。
這樣，透鏡7046的對(duì)焦位置被調(diào)節(jié)，該調(diào)節(jié)可分別對(duì)每個(gè)激光頭7040進(jìn)行。
下面，說(shuō)明刺繡縫紉和激光加工的切換。
先在縫紉機(jī)的操作板上設(shè)定“頭選擇”后，如果選定“縫紉機(jī)頭”，則由縫紉機(jī)頭7020進(jìn)行刺繡縫紉；如果選定“激光頭”，則由激光頭7040進(jìn)行激光加工。雖然也可用手動(dòng)切換刺繡縫紉和激光加工，但通常都是在進(jìn)行這些作業(yè)時(shí)預(yù)先設(shè)定的。該設(shè)定通過(guò)縫紉機(jī)操作盤上的鍵輸入，對(duì)每個(gè)刺繡縫紉和激光加工單位進(jìn)行。本實(shí)施例中各縫紉機(jī)頭7020的針桿是6根，在“頭選擇”中選定了“縫紉機(jī)頭”時(shí)的針桿的選定，是在操作板上用鍵輸入“1”～“6”來(lái)設(shè)定的。
下面，說(shuō)明在刺繡縫紉時(shí)和激光加工時(shí)，對(duì)刺繡框7016的移動(dòng)控制有何不同。在刺繡縫紉時(shí)，按照移動(dòng)數(shù)據(jù)(刺繡數(shù)據(jù))進(jìn)行通常的移動(dòng)控制，在激光加工時(shí)，按照同樣的刺繡數(shù)據(jù)在移動(dòng)控制中進(jìn)行線性插補(bǔ)并使刺繡框7016以等速度連續(xù)地移動(dòng)。但是，當(dāng)激光加工中所用的刺繡數(shù)據(jù)的針腳長(zhǎng)度設(shè)定得小到某種程度時(shí)，不進(jìn)行線性插補(bǔ)和不為等速度也能進(jìn)行激光加工。
下面，說(shuō)明刺繡縫紉和激光加工的聯(lián)合作業(yè)。
圖100表示作為聯(lián)合作業(yè)對(duì)象的被加工物7200之一例。該被加工物7200是把氈子7220張?jiān)O(shè)在刺繡框7016上，再把合成革7222用噴霧漿糊等臨時(shí)固定在氈子7220上而構(gòu)成的。第1步進(jìn)行刺繡7224，第2步只對(duì)合成革7222進(jìn)行外輪廓的剪裁7226(半剪裁)，第3步用激光束燒焦合成革7222的表面，進(jìn)行劃線7228，第4步進(jìn)行氈子7220外輪廓的剪裁7230。
在輸入并設(shè)定了用于進(jìn)行上述聯(lián)合作業(yè)的刺繡數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行按第1～4步的順序執(zhí)行刺繡縫紉和激光加工的設(shè)定。該設(shè)定是如上述那樣，在縫紉機(jī)的擔(dān)作板上，第1步，是在“頭選擇”時(shí)選定“縫紉機(jī)頭”，同時(shí)，例如鍵入“1”選定使用的針桿。第2～4步，是在“頭選擇”時(shí)選定“激光頭”，同時(shí)分別設(shè)定空氣管咀7066的空氣噴出量、對(duì)管道7038、7070抽吸作用的開或關(guān)、激光束的能量、透鏡7046的對(duì)焦位置。該對(duì)焦位置的設(shè)定，必須預(yù)先設(shè)定筒體7044上下位置的基準(zhǔn)值。在圖100所示的聯(lián)合作業(yè)中，把對(duì)焦位置落在合成革7222上時(shí)的筒體7044的上下位置設(shè)定為基準(zhǔn)值“0”并存儲(chǔ)起來(lái)。
下面，說(shuō)明第2～4步的各個(gè)設(shè)定。合成革7222的厚度為2mm，激光束的能量設(shè)定為適宜各個(gè)激光加工的值。
對(duì)于第2、3步，把空氣管咀7066的空氣吹出量設(shè)定為“弱”，同時(shí)對(duì)管道7038的抽吸作用設(shè)定為關(guān)，對(duì)管道7070的抽吸作用設(shè)定為開，透鏡7046的對(duì)焦位置為基準(zhǔn)值“0”。對(duì)于第4步，把空氣管咀7066的空氣吹出量設(shè)定為“強(qiáng)”，對(duì)管道7038、7070的抽吸作用都設(shè)定為開，透鏡7046的對(duì)焦位置為“-2”。
實(shí)施圖100所示的聯(lián)合作業(yè)時(shí)，起動(dòng)縫紉機(jī)，使縫紉機(jī)頭7020的針桿盒7022滑動(dòng)，上述用鍵輸入“1”設(shè)定的針桿被選擇。與此同時(shí)地，刺繡框7016被移動(dòng)，第1步中的刺繡7224開始點(diǎn)位于被選擇針桿的正下方。通過(guò)該被選擇針桿的上下驅(qū)動(dòng)和刺繡框7016的移動(dòng)，進(jìn)行刺繡7224。
上述刺繡7224結(jié)束后，通過(guò)刺繡框7016的移動(dòng)，使第2步中的激光剪裁7226開始點(diǎn)位于激光頭7040中的保護(hù)筒7054的光束孔7056正下方。然后，保護(hù)筒7054從退避位置下降到使用位置。
通過(guò)管7059開始向保護(hù)筒7054內(nèi)部吹入空氣，同時(shí)，從空氣管咀7066開始吹出弱空氣，并且開始管道7070的抽吸。然后，通過(guò)遮斷裝置7102的動(dòng)作開放導(dǎo)管7088的光路，從激光振蕩器7090輸出激光束，刺繡框7016以等速度移動(dòng)，進(jìn)行激光剪裁7226。
在激光剪裁7226終了點(diǎn)，激光振蕩器7090的激光束輸出關(guān)閉，通過(guò)刺繡框7016的移動(dòng)，使第3步中的劃線7228開始點(diǎn)位于上述光束孔7056的正下方。然后，從激光振蕩器7090再次開始輸出激光束，并且，刺繡框7016以等速度移動(dòng)，進(jìn)行劃線7228。
在劃線7228終了點(diǎn)。激光振蕩器7090的激光束輸出關(guān)閉，通過(guò)刺繡框7016的移動(dòng)，使第4步中的激光剪裁7230開始點(diǎn)位于光束孔7056的正下方。接著，筒體7044按照對(duì)焦位置的設(shè)定值僅下降2mm，透鏡7046的對(duì)焦位置落在氈子7220上。從空氣管咀7066吹出的空氣量切換為“強(qiáng)”，同時(shí)管道7038開始抽吸。然后，激光振蕩器7090開始輸出激光束，刺繡框7016，等速度移動(dòng)。進(jìn)行激光剪裁7230。在激光剪裁7230的終了點(diǎn)，激光振蕩7090的激光束輸出關(guān)閉，保護(hù)筒7054上升到退避位置。向保護(hù)筒7054內(nèi)部的吹氣和從空氣管7066的吹氣都停止，同時(shí)，管道7038、7070的抽吸也停止。然后，用遮斷裝置7102遮斷導(dǎo)管7098的光路。
在第3步，如果把對(duì)焦位置的設(shè)定值定為“-10”，則筒體7044就從上述基準(zhǔn)值“0”下降10mm，可以加大劃線7228的線寬。
在上述激光加工時(shí)，通過(guò)管子7059向保護(hù)筒7054內(nèi)部吹入空氣并從空氣管咀7066吹出空氣，可以吹滅激光束照射處的火焰，并將煙吹出到保護(hù)筒7054的后方。被吹出的煙通過(guò)管道7038、7077收集到集塵器后再行處理。從空氣管咀7066的空氣吹出量是根據(jù)被加工物7200的材質(zhì)等在每一步中都進(jìn)行調(diào)節(jié)的，所以，激光加工的加工質(zhì)量好。另外，在第2、3步，由于停止管道7038(管道7038與上述抽吸管7032連接)的抽吸作用，所以，煙不會(huì)穿過(guò)被加工物7200的氈7220及合成革7222而被抽吸管7032吸入，這樣，被加工物材料上不會(huì)沾上煙味。
另外，向保護(hù)筒7054內(nèi)部的空氣吹入、從空氣管7066的空氣吹出以及管道7038、7077的抽吸作用，每當(dāng)激光束的輸出關(guān)閉時(shí)也可以停止。
利用距離測(cè)定器7072的功能進(jìn)行圖100所示聯(lián)合作業(yè)的情況下，先通過(guò)筒體7044的上下動(dòng)作使透鏡7046的對(duì)焦位置落在被加工物7200的合成革7222上。用距離測(cè)定器7072測(cè)定這時(shí)的距合成革7222表面的距離，將該值作為基準(zhǔn)值存儲(chǔ)起來(lái)，開始聯(lián)合作業(yè)后，在第4步，由于激光加工的對(duì)象變成了氈子7220，所以由距離測(cè)定器7072測(cè)定的值產(chǎn)生變化。讀取該變化并使電機(jī)7050驅(qū)動(dòng)，使筒體7044下降，以便測(cè)定值符合上述基準(zhǔn)值，也就是使透鏡7046的對(duì)焦位置落在氈7220上，進(jìn)行第4步的激光剪裁7230。
因此，如果利用距離測(cè)定器7072的功能，透鏡7046的對(duì)焦位置在每一步會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)須對(duì)每一步預(yù)先設(shè)定對(duì)焦位置或手動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)焦位置。
筒體7044的上下位置(透鏡7046的對(duì)焦位置)并不限定于每步都設(shè)定，也可在預(yù)定步內(nèi)的任意點(diǎn)設(shè)定。另外，關(guān)于保護(hù)筒7054的驅(qū)動(dòng)源，也可以用電機(jī)代替前述氣動(dòng)缸7062，根據(jù)筒體7044的上下位置的調(diào)節(jié)而使保護(hù)筒7054升降。
在上述實(shí)施例中，是以多頭式刺繡縫紉機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)置了與縫紉機(jī)頭7020同樣個(gè)數(shù)的激光頭7040的構(gòu)造；但也可以是只有一個(gè)縫紉機(jī)頭7020和一個(gè)激光頭7040的縫紉機(jī)，或者僅備有激光頭7040的構(gòu)造。在僅備有激光頭7040的激光加工專用機(jī)中，不限定于激光束從上向下照射，所以用于調(diào)節(jié)透鏡7046對(duì)焦位置的移動(dòng)調(diào)節(jié)當(dāng)然也不限于上下方向。
因此，根據(jù)第8實(shí)施例，激光加工機(jī)中的透鏡對(duì)焦位置的調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便易行，且能進(jìn)行微調(diào)。
權(quán)利要求
1.一種激光加工機(jī)，備有能保持被加工物并按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)在X、Y兩方向移動(dòng)的保持體和可對(duì)該保持體所保持著的被加工物進(jìn)行激光加工地配置著的激光頭；其特征在于上述預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)中包含控制激光振蕩器開/關(guān)的激光碼，按照該激光碼使激光振蕩器開/關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于它備有若干個(gè)上述激光頭；還備有上述激光頭中的二個(gè)以上所共用的激光振蕩器和光束導(dǎo)引體，該光束導(dǎo)引體把從激光振蕩器照射出的激光束以光學(xué)的方式形成分支，分別供給各激光頭。
3.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于從上述激光振蕩器輸出的激光束由光纖導(dǎo)向激光頭。
4.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于上述激光頭可在遠(yuǎn)離保持體所保持著的被加工物的退避位置和靠近該被加工物的使用位置之間切換。
5.如權(quán)利要求4所述的激光加工機(jī)，其特征在于在上述激光頭的與被加工物相對(duì)著的端部設(shè)有保護(hù)筒，僅通過(guò)使該保護(hù)筒移動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)激光頭的退避位置和使用位置的切換。
6.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于在上述激光頭上設(shè)有焦點(diǎn)距離不同的若干個(gè)透鏡，可從該若干個(gè)透鏡中選擇所要使用的透鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于上述激光振蕩器的透鏡可移動(dòng)地受到支承，其相對(duì)于被加工物的距離是可變化的，而且它還備有使該透鏡移動(dòng)的促動(dòng)器。
8.如權(quán)利要求7所述的激光加工機(jī)，其特征在于可根據(jù)不同的被加工物，在激光加工前預(yù)先設(shè)定促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，該促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)用于把透鏡移動(dòng)到適合加工的距離。
9.如權(quán)利要求7所述的激光加工機(jī)，其特征在于備有能測(cè)定透鏡與被加工物之間距離的距離測(cè)定裝置，按照該距離測(cè)定裝置的測(cè)定值使促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于上述激光碼是單一代碼，每當(dāng)被激光振蕩器的控制器讀取時(shí)，交替切換激光振蕩器的開/關(guān)。
11.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于在上述激光頭的下方部設(shè)有用于抽吸激光加工所產(chǎn)生氣體的抽吸口，從被加工物的背側(cè)抽吸。
12.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于能設(shè)定激光加工時(shí)所用的輔助氣體的吹出量。
13.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于備有若干個(gè)激光振蕩器，該若干個(gè)激光振蕩器能分別調(diào)節(jié)激光束的能量。
14.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于備有若干個(gè)激光振蕩器，預(yù)先存儲(chǔ)分別使每一個(gè)激光振蕩器產(chǎn)生共同輸出能量的控制電壓值，接收了指令實(shí)施激光加工的加工實(shí)施指令后，把與存儲(chǔ)著的各控制電壓值對(duì)應(yīng)的控制電壓分別輸出給對(duì)應(yīng)的激光振蕩器，以共同的輸出能量同時(shí)進(jìn)行激光加工。
15.如權(quán)利要求14所述的激光加工機(jī)，其特征在于按每個(gè)共同輸出能量的等級(jí)，把將要加在各激光振蕩器上的各控制電壓值存儲(chǔ)起來(lái)，實(shí)施加工時(shí)，可指定該共同輸出能量的等級(jí)。
16.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于預(yù)先存儲(chǔ)反復(fù)激光加工的加工次數(shù)，對(duì)于進(jìn)行框移動(dòng)數(shù)據(jù)中激光加工的工序，按照上述存儲(chǔ)著的加工次數(shù)對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工。
17.如權(quán)利要求16所述的激光加工機(jī)，其特征在于把進(jìn)行框移動(dòng)數(shù)據(jù)中激光加工的一部分工序存儲(chǔ)起來(lái)，對(duì)于該激光加工的一部分工序，按上述存儲(chǔ)著的加工次數(shù)對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工。
18.如權(quán)利要求1所述的激光加工機(jī)，其特征在于備有若干個(gè)將激光振蕩器發(fā)射的激光束分別照射到被加工物上的激光頭；還備有回框機(jī)構(gòu)和激光束控制機(jī)構(gòu)，回框機(jī)構(gòu)用于在各激光頭中的任意一個(gè)對(duì)被加工物重新進(jìn)行激光加工時(shí)，使保持框按照移動(dòng)數(shù)據(jù)返回到所需位置；光束控制機(jī)構(gòu)用于僅在從重新進(jìn)行激光加工的開始點(diǎn)到上述保持框被回框機(jī)構(gòu)返回的開始點(diǎn)之間，使重新進(jìn)行激光加工的激光頭以外的激光頭停止照射激光束。
19.如權(quán)利要求18所述的激光加工機(jī)，其特征在于光束控制機(jī)構(gòu)備有停止解除機(jī)構(gòu)，該停止解除機(jī)構(gòu)用于在保持框的返回開始點(diǎn)，解除重新進(jìn)行激光加工的激光頭以外的激光頭的“停止照射激光束”。
20.一種具有激光加工功能的縫紉機(jī)，備有保持體、縫紉機(jī)頭和激光頭；保持體可保持被加工物，并按照預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)沿X、Y兩方向在縫紉機(jī)臺(tái)上移動(dòng)；縫紉機(jī)頭設(shè)在配置在縫紉機(jī)臺(tái)上方的縫紉機(jī)架上，能對(duì)由保持體保持著的被加工物進(jìn)行縫制；激光頭能對(duì)由上述保持體保持著的被加工物進(jìn)行激光加工地被配置；其特征在于上述預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)中包含控制激光振蕩器開/關(guān)的激光碼，按照該激光碼使激光振蕩器開/關(guān)。
21.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于上述激光頭要裝在縫紉機(jī)架上并與縫紉機(jī)頭之間有預(yù)定的間隔。
22.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于在縫紉機(jī)架上分別設(shè)有若干個(gè)縫紉機(jī)頭和激光頭。
23.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于在縫紉機(jī)頭進(jìn)行縫制時(shí)，保持框的移動(dòng)是間歇地進(jìn)行，在激光頭進(jìn)行激光加工時(shí)，保持框的移動(dòng)是連續(xù)地進(jìn)行。
24.如權(quán)利要求23所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于在激光頭進(jìn)行激光加工時(shí)，以等速度連續(xù)地移動(dòng)保持框。
25.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于可以預(yù)先設(shè)定縫紉頭的縫制和激光頭的激光加工的順序。
26.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于可以預(yù)先設(shè)定激光頭進(jìn)行激光加工時(shí)的激光束能量。
27.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于備有若干個(gè)激光頭，還備有上述激光頭中的二個(gè)以上所共用的激光振蕩器和光束導(dǎo)引體，該光束導(dǎo)引體把從激光振蕩器照射出的激光束以光學(xué)的方式形成分支，分別供給各激光頭。
28.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于從上述激光振蕩器輸出的激光束由光纖導(dǎo)向激光頭。
29.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于上述激光頭可在遠(yuǎn)離保持體所保持著的被加工物的退避位置和靠近該被加工物的使用位置之間的切換。
30.如權(quán)利要求29所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于在上述激光頭的與被加工物相對(duì)著的端部設(shè)有保護(hù)筒，僅通過(guò)使該保護(hù)筒移動(dòng)，就能實(shí)現(xiàn)激光頭的退避位置或使用位置的切換。
31.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于在上述激光頭上設(shè)有焦點(diǎn)距離不同的若干個(gè)透鏡，可從該若干個(gè)透鏡中選擇所要使用的透鏡。
32.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于上述激光振蕩器的透鏡可移動(dòng)地受到支承，其相對(duì)于被加工物的距離是可變化的，而且備有用于移動(dòng)該透鏡的促動(dòng)器。
33.如權(quán)利要求32所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于可根據(jù)不同的被加工物，在激光加工前預(yù)先設(shè)定促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，該促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)用于把透鏡移動(dòng)到適合加工的距離。
34.如權(quán)利要求32所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于備有能測(cè)定透鏡與被加工物之間距離的距離測(cè)定裝置，按照該距離測(cè)定裝置的測(cè)定值使促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。
35.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于上述激光碼是單一代碼，每當(dāng)被激光振蕩器的控制器讀取時(shí)，交替切換激光振蕩器的開/關(guān)。
36.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于在上述激光頭的下方部設(shè)有用于抽吸激光加工所產(chǎn)生氣體的抽吸口，從被加工物的背面?zhèn)瘸槲?br> 37.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于能設(shè)定激光加工時(shí)所用的輔助氣體的吹出量。
38.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于備有若干個(gè)激光振蕩器，該若干個(gè)激光振蕩器能分別調(diào)節(jié)激光束的能量。
39.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于備有若干個(gè)激光振蕩器；把分別使每一個(gè)激光振蕩器產(chǎn)生共同輸出能量的控制電壓值預(yù)先存儲(chǔ)起來(lái)；接受了指令實(shí)施激光加工的加工實(shí)施指令后，把與存儲(chǔ)著的各控制電壓值對(duì)應(yīng)的控制電壓分別輸出給對(duì)應(yīng)的激光振蕩器，用共同的輸出能量同時(shí)進(jìn)行激光加工。
40.如權(quán)利要求39所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于按共同的輸出能量的每個(gè)等級(jí)，預(yù)先存儲(chǔ)將要加在各激光振蕩器上的各控制電壓值；實(shí)施加工時(shí)，可指定該共同輸出能量的等級(jí)。
41.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于預(yù)先存儲(chǔ)反復(fù)激光加工的加工次數(shù)；對(duì)于進(jìn)行框移動(dòng)數(shù)據(jù)中激光加工的工序，按照上述存儲(chǔ)著的加工次數(shù)對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工。
42.如權(quán)利要求41所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于可以預(yù)先設(shè)定上述加工次數(shù)。
43.如權(quán)利要求41所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于把進(jìn)行框移動(dòng)數(shù)據(jù)中激光加工的一部分工序存儲(chǔ)起來(lái)；對(duì)進(jìn)行該激光加工的一部分工序，按存儲(chǔ)著的加工次數(shù)對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工。
44.如權(quán)利要求20所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于備有若干個(gè)將激光振蕩器發(fā)射出的激光束分別照射到被加工物上的激光頭；還備有回框機(jī)構(gòu)和光束控制機(jī)構(gòu)，回框機(jī)構(gòu)用于在各激光頭中的任意一個(gè)重新對(duì)被加工物進(jìn)行激光加工時(shí)，使保持框按照移動(dòng)數(shù)據(jù)返回到所需位置；光束控制機(jī)構(gòu)用于從激光加工的重新開始點(diǎn)到保持框被回框機(jī)構(gòu)返回的開始點(diǎn)之間，使重新進(jìn)行激光加工的激光頭以外的激光頭停止照射激光束。
45.如權(quán)利要求44所述的具有激光加工功能的縫紉機(jī)，其特征在于光束控制機(jī)構(gòu)備有停止解除機(jī)構(gòu)，該停止解除機(jī)構(gòu)用于在保持框返回的開始點(diǎn)解除重新進(jìn)行激光加工的激光頭以外的激光頭的“停止照射激光束”。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能抑制造價(jià)增加并能切實(shí)進(jìn)行裁剪、雕刻等激光加工的激光加工機(jī)和具有激光加工功能的縫紉機(jī)。本發(fā)明的特征是，預(yù)定的移動(dòng)數(shù)據(jù)中包含控制激光振蕩器開/關(guān)的激光碼，按照該激光碼開/關(guān)激光振蕩器。
文檔編號(hào)B23K26/04GK1145598SQ96190023
公開日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1996年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月13日
發(fā)明者田島郁夫, 伊藤隆, 柴田高士 申請(qǐng)人:東海工業(yè)縫紉機(jī)株式會(huì)社