JP5997537B2 - Manufacturing method of decorative parts for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、立体形状をなす部品素材の表面上に設定された被加飾領域にレーザーを照射して絵柄を描くレーザー照射工程を経て、車両用加飾部品を製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a decorative part for a vehicle through a laser irradiation process in which a decorated region set on the surface of a part material having a three-dimensional shape is irradiated with a laser to draw a pattern.
自動車の内装部品などでは、デザイン性や品質を高めるために立体的に形成された樹脂成形体の表面に装飾を加えるようにした加飾部品（例えば、コンソールボックス、インストルメントパネル、アームレストなど）が多く実用化されている。このような自動車用加飾部品に装飾を加える加飾方法としては、水圧転写が一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。水圧転写とは、水面上に特殊フィルムを浮かべ、そのフィルムに印刷された所定の絵柄（木目模様や幾何学模様などの絵柄）を水圧によって樹脂成形体の表面に転写する技術である。この技術によれば、三次元曲面への印刷を行うことができる。 For automobile interior parts, there are decorative parts (for example, console boxes, instrument panels, armrests, etc.) that add decoration to the surface of a three-dimensionally molded resin molded body to improve design and quality. Many have been put to practical use. As a decoration method for adding decoration to such a decorative part for automobiles, hydraulic transfer is generally used (for example, see Patent Document 1). The hydraulic transfer is a technique in which a special film is floated on the surface of the water, and a predetermined pattern (pattern such as a wood grain pattern or a geometric pattern) printed on the film is transferred to the surface of the resin molded body by water pressure. According to this technique, printing on a three-dimensional curved surface can be performed.
ところが、水圧転写を行う場合、樹脂成形体への絵柄の転写時に、絵柄が伸びたり歪んだりすることが多い。この結果、絵柄を正確に付加することができず、絵柄のバラツキが生じてしまうため、製品の歩留まりが悪化して製造コストが嵩んでしまう。従って、水圧転写とは異なる手法で樹脂成形体の表面上に絵柄を付加して装飾する新たな技術の開発が望まれている。 However, when performing hydraulic transfer, the pattern is often stretched or distorted when the pattern is transferred to the resin molding. As a result, the pattern cannot be accurately added and the pattern varies, resulting in a deterioration in product yield and an increase in manufacturing cost. Therefore, it is desired to develop a new technique for adding a pattern on the surface of a resin molded body and decorating it by a method different from hydraulic transfer.
そこで、樹脂成形体の表面上に設定された被加飾領域に塗膜を形成した後、その塗膜に対し、ガルバノミラーを備えるガルバノヘッド（レーザー偏向部）を駆動させてレーザー照射をすることにより、絵柄を形成して装飾を加える技術が従来提案されている。このようにすると、水圧転写の際に生じていた絵柄の伸びや歪みを防止することができ、かつ、複雑な絵柄を正確に描画することができる。 Therefore, after forming a coating film on the decorated area set on the surface of the resin molded body, a galvano head (laser deflection unit) equipped with a galvanometer mirror is driven to irradiate the coating film. Thus, a technique for forming a pattern and adding decoration has been proposed. If it does in this way, the expansion and distortion of the pattern which have occurred at the time of hydraulic pressure transfer can be prevented, and a complicated pattern can be drawn accurately.
ところで、樹脂成形体の立体形状が複雑になったり樹脂成形体が大型化したりすると、レーザーの照射範囲外となる領域が発生しやすくなり、樹脂成形体の表面全体にレーザーが確実に到達しにくくなる。そのため、鮮明な絵柄を得ることができなくなる。この問題を解決する手法としては、例えば、レーザーの照射範囲である被加飾領域を複数のレーザー照射領域に分割し、この状態で樹脂成形体あるいはガルバノヘッドを適切な位置に移動させてレーザー照射領域ごとにレーザーを照射することが従来提案されている（例えば、特許文献２参照）。なお、特許文献２において具体的には、分割された複数のレーザー照射領域同士の継ぎ目となる部分を若干重ね合わせるようにして、レーザー照射を行うようにしている。 By the way, when the three-dimensional shape of the resin molded body becomes complicated or the resin molded body becomes larger, an area outside the laser irradiation range is likely to occur, and the laser does not surely reach the entire surface of the resin molded body. Become. Therefore, it becomes impossible to obtain a clear pattern. As a technique for solving this problem, for example, the decorated region, which is the laser irradiation range, is divided into a plurality of laser irradiation regions, and in this state, the resin molding or the galvano head is moved to an appropriate position to perform laser irradiation. It has been conventionally proposed to irradiate a laser for each region (for example, see Patent Document 2). Specifically, in Patent Document 2, laser irradiation is performed by slightly overlapping a portion that becomes a joint between a plurality of divided laser irradiation regions.
また、別の手法としては、複数のガルバノヘッドを用い、それらをあらかじめ異なる位置や角度にて配置しておき、この状態でレーザー照射領域ごとにレーザーを照射することも従来提案されている（例えば、特許文献３参照）。 Further, as another method, it has been conventionally proposed to use a plurality of galvano heads, arrange them in advance at different positions and angles, and irradiate a laser for each laser irradiation region in this state (for example, And Patent Document 3).
しかしながら、いわゆる分割レーザー照射を行う従来の方法の場合、被加飾領域を複数のレーザー照射領域に分割する際に、レーザー照射領域の面積を大きく設定してしまうと、その辺縁部では被照射面に対するレーザーの照射角度が小さくなってしまう。すると、レーザー照射領域の辺縁部における絵柄の描画状態が、レーザー照射領域ごとにバラついてしまう可能性がある。その好適な具体例としては、例えば、非常に細かいレーザー描画パターンを密にかつ規則的に配置してなる絵柄を描画する場合などが挙げられる。この場合、辺縁部における絵柄の反射状態に差異が生じ、かかる反射差異の発生に起因して、絵柄の描画状態がバラついてしまう可能性がある。従って、隣接するレーザー照射領域同士の継ぎ目が外観的に不自然なものとなり、一体感が低下するため、全体として満足のいく高い意匠性を付与することができないという問題があった。 However, in the case of the conventional method in which so-called divided laser irradiation is performed, if the area of the laser irradiation region is set large when the decorated region is divided into a plurality of laser irradiation regions, irradiation is performed at the peripheral portion. The laser irradiation angle with respect to the surface becomes small. Then, there is a possibility that the drawing state of the pattern at the edge of the laser irradiation area varies for each laser irradiation area. As a suitable specific example, for example, a case where a pattern formed by arranging very fine laser drawing patterns densely and regularly is used. In this case, there is a difference in the reflection state of the pattern at the edge, and the drawing state of the pattern may vary due to the occurrence of the reflection difference. Therefore, the joint between adjacent laser irradiation regions becomes unnatural in appearance, and the sense of unity is lowered, so that there is a problem that it is not possible to provide a satisfactory high designability as a whole.
さらに、分割レーザー照射を行う従来の方法のなかでも、特に特許文献３の技術では、複数のガルバノヘッドを必要とする。そのため、装置が複雑かつ高価なものとなり、結果的に製品の製造コストの高騰につながりやすいという問題もあった。 Further, among the conventional methods of performing the divided laser irradiation, the technique disclosed in Patent Document 3 requires a plurality of galvano heads. Therefore, the apparatus becomes complicated and expensive, and as a result, there is a problem that the manufacturing cost of the product is likely to increase.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、立体形状をなす比較的大型の部品素材表面に対して分割レーザー照射を行って加飾するに際し、製造コストを抑えつつ全体として高い意匠性を付与することができる車両用加飾部品の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to reduce the manufacturing cost while decorating the surface of a relatively large component material having a three-dimensional shape by performing divided laser irradiation. It is providing the manufacturing method of the decorative component for vehicles which can provide high designability as.
上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、立体形状をなす部品素材の表面上に設定された被加飾領域の分割を行う是非を判定し、判定結果が是である場合には前記被加飾領域を複数のレーザー照射領域に分割して設定するレーザー照射領域設定工程、及び前記被加飾領域にレーザーを照射することにより、前記被加飾領域に絵柄を描くレーザー照射工程を経て、車両用加飾部品を製造する方法であって、前記レーザー照射領域設定工程では、レーザー照射装置のレーザー偏向部から前記被照射領域までの距離に基づき算出された好適レーザー照射角度の下限値をθ°と定義したとき、前記被加飾領域を構成する特定領域が、屈曲角度または湾曲角度が所定値（９０°−θ°）未満の連続面であるか否かを判定し、屈曲角度または湾曲角度が前記所定値（９０°−θ°）未満の連続面であると判定された場合には前記特定領域が広義の同一平面であるとし、前記特定領域と、前記照射角度を前記下限値θ°以上に設定した際の前記レーザーの照射範囲とを比較し、前記特定領域が前記照射範囲以下の大きさであると判定された場合には、前記特定領域内において前記被加飾領域の分割を行わない一方、前記特定領域が前記照射範囲よりも大きいと判定された場合には、前記特定領域内において前記被加飾領域の分割を行うことにより、前記被加飾領域を前記複数のレーザー照射領域に分割し、前記レーザー照射工程では、レーザー偏向部または前記部品素材を相対移動させて前記複数のレーザー照射領域ごとに前記レーザーを照射し、かつ、少なくとも特定の面方向から見たときに前記レーザー照射領域に対する前記レーザーの照射角度を前記下限値θ°以上９０°以下に維持しつつ、前記レーザーを照射することを特徴とする車両用加飾部品の製造方法をその要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in the means 1 determines whether or not to divide the decorated area set on the surface of the part material having a three-dimensional shape, and the determination result is positive Is a laser irradiation region setting step for dividing and setting the decorated region into a plurality of laser irradiation regions, and a laser irradiation step for drawing a pattern on the decorated region by irradiating the decorated region with a laser. And a method for producing a decorative part for a vehicle , wherein, in the laser irradiation region setting step, a lower limit of a suitable laser irradiation angle calculated based on a distance from a laser deflection unit of the laser irradiation device to the irradiated region When the value is defined as θ °, it is determined whether the specific region constituting the decorated region is a continuous surface having a bending angle or a bending angle less than a predetermined value (90 ° −θ °), and bending Angle or bending angle When it is determined that the degree is a continuous surface of less than the predetermined value (90 ° −θ °), the specific region is the same plane in a broad sense, and the specific region and the irradiation angle are set to the lower limit value θ. Compared with the laser irradiation range when set to be greater than or equal to °, if it is determined that the specific area is less than or equal to the irradiation range, the decoration area is divided within the specific area On the other hand, when it is determined that the specific area is larger than the irradiation range, the decoration area is divided into the plurality of lasers by dividing the decoration area within the specific area. In the laser irradiation step, the laser deflection unit or the component material is relatively moved to irradiate the laser for each of the plurality of laser irradiation areas, and at least when viewed from a specific plane direction. The gist of the present invention is a method for manufacturing a decorative part for a vehicle, wherein the laser is irradiated while the laser irradiation angle with respect to the laser irradiation region is maintained at the lower limit value θ ° or more and 90 ° or less .
従って、手段１に記載の発明によると、分割レーザー照射を行う際に、レーザー照射領域に対するレーザーの照射角度が、隣接するレーザー照射領域同士の継ぎ目に反射差異が生じない程度の角度に維持される。そのため、反射差異が発生しなくなり、絵柄の描画状態がバラつかず均一なものとなる。よって、継ぎ目が外観的に自然で一体感があるものとなり、全体として満足のいく高い意匠性を付与することができる。また、レーザー偏向部または前記部品素材を相対移動させて複数のレーザー照射領域ごとにレーザーを照射する方法であるため、複数のレーザー偏向部を必須とする装置を用いた方法とは異なり、製品の製造コストを抑えることができる。また、特定領域についてその湾曲や屈曲の程度が小さい場合には広義の同一平面であるとされ、そのような特定領域の大小に基づいて、特定領域内における被加飾領域の分割を行うか否かが適宜決定される。つまり、広義の同一平面とされた特定領域については、必要な場合にのみ分割が行われ、不要な場合には分割が行われないことから、分割数を必要最小限に抑えることができる。よって、加飾に要する時間の短縮が可能となり、生産性の向上を図ることができる。 Therefore, according to the invention described in the means 1, when the divided laser irradiation is performed, the laser irradiation angle with respect to the laser irradiation region is maintained at an angle that does not cause a reflection difference at the joint between the adjacent laser irradiation regions. . Therefore, a difference in reflection does not occur, and the drawing state of the pattern does not vary and becomes uniform. Therefore, the seam is natural in appearance and has a sense of unity, and as a whole, a satisfactory design can be imparted. In addition, since the laser deflection unit or the component material is relatively moved to irradiate the laser for each of the plurality of laser irradiation regions, unlike the method using an apparatus that requires a plurality of laser deflection units, Manufacturing cost can be reduced . Further, when the degree of bending or bending of a specific area is small, it is considered to be the same plane in a broad sense, and based on the size of such a specific area, whether or not the decoration area is divided in the specific area Is appropriately determined. In other words, the specific area defined as the same plane in a broad sense is divided only when necessary, and is not divided when unnecessary, so that the number of divisions can be minimized. Therefore, the time required for decoration can be shortened, and productivity can be improved.
手段２に記載の発明は、手段１において、前記複数のレーザー照射領域のうち、面積が最大となるレーザー照射領域が最初に設定され、次に、前記面積が最大となるレーザー照射領域に隣接するレーザー照射領域が設定されることをその要旨とする。 According to the invention described in means 2, in the means 1, the laser irradiation area having the maximum area among the plurality of laser irradiation areas is set first, and next to the laser irradiation area having the maximum area. The gist is that the laser irradiation area is set.
従って、手段２に記載の発明によると、面積が最大となるレーザー照射領域を最初に設定した場合、それを基準として、面積が小さい他のレーザー照射領域を設定することができるため、被加飾領域の分割を無理なく行うことができる。また、この方法によれば、最大面積部分における複数箇所に大きな継ぎ目が生じるリスクが小さくなるため、継ぎ目自体が目立ちにくくなり、外観の低下を回避することができる。 Therefore, according to the invention described in the means 2, when the laser irradiation region having the maximum area is set first, another laser irradiation region having a small area can be set on the basis of the laser irradiation region. The area can be divided without difficulty. Moreover, according to this method, since the risk that a large seam is generated at a plurality of locations in the maximum area portion is reduced, the seam itself is less noticeable, and deterioration of the appearance can be avoided.
手段３に記載の発明は、手段１または２において、前記レーザー照射工程では、前記複数のレーザー照射領域のうち、面積が最大となるレーザー照射領域に対して最初に前記レーザーを照射した後、前記面積が最大となるレーザー照射領域に隣接するレーザー照射領域に対して前記レーザーを照射することをその要旨とする。 According to the invention described in means 3, in the means 1 or 2, in the laser irradiation step, the laser irradiation area having the largest area among the plurality of laser irradiation areas is first irradiated with the laser, The gist is to irradiate the laser irradiation region adjacent to the laser irradiation region having the maximum area.
従って、手段３に記載の発明によると、例えばレーザー偏向部または部品素材を短い距離で効率よく相対移動させることが可能となり、その場合には加飾に要する時間を短縮可能となり、生産性の向上を図ることができる。 Therefore, according to the invention described in the means 3, for example, it is possible to efficiently move the laser deflection unit or the component material at a short distance, in which case the time required for decoration can be shortened, and the productivity is improved. Can be achieved.
手段４に記載の発明は、手段１乃至３のいずれか１項において、前記レーザー照射領域が曲面である場合、前記レーザー照射工程では、少なくとも前記特定の面方向から見たときに前記レーザー照射領域の接線に対する前記レーザーの照射角度を、前記下限値θ°以上９０°以下に維持しつつ、前記レーザーを照射することをその要旨とする。 The invention described in means 4 is the laser irradiation area according to any one of the means 1 to 3, wherein the laser irradiation area is a curved surface, and the laser irradiation area is at least when viewed from the specific plane direction in the laser irradiation step. The gist is to irradiate the laser while maintaining the irradiation angle of the laser with respect to the tangent to the lower limit θ ° or more and 90 ° or less .
従って、手段４に記載の発明によると、レーザー照射領域が曲面であっても、反射差異が発生しなくなるため、絵柄の描画状態がバラつかず均一になり、継ぎ目が外観的に自然で一体感があるものとなる。 Therefore, according to the invention described in the means 4, even if the laser irradiation area is a curved surface, the difference in reflection does not occur, so that the drawing state of the pattern is uniform and the seam is natural in appearance and sense of unity. There will be something.
手段５に記載の発明は、手段１乃至４のいずれか１項において、前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射領域に前記レーザーを照射することにより、深さが６μｍ以上１６μｍ以下であって幅が３０μｍ以上１１０μｍ以下となる凹部を前記レーザー照射領域上に形成することをその要旨とする。 The invention described in means 5 is the laser irradiation step according to any one of means 1 to 4, wherein in the laser irradiation step, the laser irradiation area is irradiated with the laser so that the depth is 6 μm or more and 16 μm or less. The gist of the present invention is to form a recess having a size of 30 μm to 110 μm on the laser irradiation region.
従って、手段５に記載の発明によると、上記好適範囲内の深さ及び幅となるような凹部をレーザー照射領域上に形成するようにすれば、非常に細かいレーザー描画パターンを密にかつ規則的に配置してなる絵柄を描画する場合でも、その絵柄を均一にかつ正確に描画することができ、高い意匠性を確実に付与することができる。 Therefore, according to the invention described in the means 5, if a concave portion having a depth and a width within the preferable range is formed on the laser irradiation region, a very fine laser drawing pattern is densely and regularly formed. Even in the case of drawing a pattern arranged in the above, the pattern can be drawn uniformly and accurately, and high designability can be reliably imparted.
手段６に記載の発明は、手段１乃至５のいずれか１項において、前記好適レーザー照射角度の下限値θ°が７２°であることをその要旨とする。 The gist of the invention described in means 6 is that, in any one of means 1 to 5, the lower limit value θ ° of the preferred laser irradiation angle is 72 ° .
従って、手段６に記載の発明によると、特定領域についてその湾曲や屈曲の程度が小さい場合には広義の同一平面であるとされ、そのような特定領域の大小に基づいて、特定領域内における被加飾領域の分割を行うか否かが適宜決定される。つまり、広義の同一平面とされた特定領域については、必要な場合にのみ分割が行われ、不要な場合には分割が行われないことから、分割数を必要最小限に抑えることができる。よって、加飾に要する時間の短縮が可能となり、生産性の向上を図ることができる。 Therefore, according to the invention described in the means 6, when the degree of bending or bending of the specific area is small, it is regarded as the same plane in a broad sense, and the coverage in the specific area is determined based on the size of the specific area. Whether or not to divide the decoration area is appropriately determined. In other words, the specific area defined as the same plane in a broad sense is divided only when necessary, and is not divided when unnecessary, so that the number of divisions can be minimized. Therefore, the time required for decoration can be shortened, and productivity can be improved.
手段７に記載の発明は、手段６において、前記特定領域が屈曲角度または湾曲角度が１８°未満の連続面ではないと判定された場合には前記特定領域が広義の同一平面ではないとして、前記特定領域内において前記被加飾領域の分割を行うことをその要旨とする。 According to the invention described in the means 7, the means 6 determines that the specific area is not the same plane in a broad sense when the specific area is determined not to be a continuous surface having a bending angle or a bending angle of less than 18 °. The gist is to divide the decorated area in a specific area.
従って、手段７に記載の発明によると、特定領域についてその湾曲や屈曲の程度が大きい場合には、広義の同一平面ではないとされるとともに、その特定領域の大きさの如何を問わず被加飾領域の分割が行われる。 Therefore, according to the invention described in the means 7, when the degree of bending or bending of a specific area is large, it is not the same plane in a broad sense, and the specific area is not affected regardless of the size of the specific area. The decoration area is divided.
以上詳述したように、請求項１〜７に記載の発明によると、立体形状をなす比較的大型の部品素材表面に対して分割レーザー照射を行って加飾するに際し、製造コストを抑えつつ全体として高い意匠性を付与することができる車両用加飾部品の製造方法を提供することができる。 As described above in detail, according to the invention described in claims 1 to 7, when the surface of a relatively large component material having a three-dimensional shape is decorated by performing divided laser irradiation, the entire manufacturing cost is suppressed. The manufacturing method of the decorative component for vehicles which can provide high designability as can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態の車両用加飾部品の製造方法を図１〜図１８に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the decorative component for vehicles of one Embodiment which actualized this invention is demonstrated in detail based on FIGS.
図１は、車両用加飾部品１の表面の一部を示す拡大平面図であり、図２は、その車両用加飾部品１を示す拡大断面図である。図１及び図２に示されるように、この車両用加飾部品１は、立体形状をなす部品素材２と、その部品素材２の表面を被覆するように形成された図示しない塗装膜とを有している。塗装膜の表面には、炭素繊維織布を模したカーボン調の絵柄４が描かれている。本実施形態の車両用加飾部品１は、例えば自動車のドアのアームレストを構成する部品である。部品素材２は、ＡＢＳ樹脂を用いて成形された樹脂成形体であり、全体的に黒色に着色されている。また、部品素材２の表面を覆う塗装膜は、高光沢黒色（ピアノブラック）の塗料を用いて形成されている。絵柄４は、レーザー描画（具体的には、レーザーアブレーション加工）によって塗装膜上に加飾されている。なお、レーザーアブレーション加工とは、レーザーを固体に照射し、溶融を経ずに原子、分子、クラスターが直接蒸発して、固体表面が削り取られる現象を利用した非加熱加工のことをいう。 FIG. 1 is an enlarged plan view showing a part of the surface of the vehicle decorative component 1, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vehicle decorative component 1. As shown in FIGS. 1 and 2, this vehicle decorative part 1 has a part material 2 having a three-dimensional shape and a coating film (not shown) formed so as to cover the surface of the part material 2. doing. On the surface of the coating film, a carbon pattern 4 imitating a carbon fiber woven fabric is drawn. The vehicle decorative component 1 according to the present embodiment is a component that constitutes, for example, an armrest of an automobile door. The component material 2 is a resin molded body molded using an ABS resin, and is colored black as a whole. The coating film covering the surface of the component material 2 is formed using a high gloss black (piano black) paint. The pattern 4 is decorated on the coating film by laser drawing (specifically, laser ablation processing). Laser ablation processing refers to non-heating processing using a phenomenon in which a solid is irradiated with a laser and atoms, molecules, and clusters are directly evaporated without melting and the solid surface is scraped off.
本実施形態の絵柄４は、縦方向に細長形状の複数の柄パターン５を配向してなる第１ブロック６と、横方向に細長形状の複数の柄パターン７を配向してなる第２ブロック８とを複数ずつ組み合わせて描画されている。絵柄４において、第１ブロック６の柄パターン配向方向と第２ブロック８の柄パターン配向方向とは直交する関係にある。具体的には、第１ブロック６の柄パターン５は、横方向の直径よりも縦方向の直径が長い縦長の長楕円パターンであり、第２ブロック８の柄パターン７は、縦方向の直径よりも横方向の直径が長い横長の長楕円パターンである。 The pattern 4 of the present embodiment includes a first block 6 in which a plurality of elongated pattern patterns 5 are oriented in the vertical direction, and a second block 8 in which a plurality of elongated pattern patterns 7 are oriented in the horizontal direction. Are drawn in combination with each other. In the pattern 4, the pattern pattern orientation direction of the first block 6 and the pattern pattern orientation direction of the second block 8 are orthogonal to each other. Specifically, the pattern pattern 5 of the first block 6 is a vertically long ellipse pattern having a longer vertical diameter than the horizontal diameter, and the pattern pattern 7 of the second block 8 is longer than the vertical diameter. Is a horizontally long elliptical pattern having a long diameter in the horizontal direction.
図２及び図３に示されるように、本実施形態の各柄パターン５，７は、レーザー照射によって描画された線幅Ｗ１が３０μｍ以上１１０μｍ以下、深さＤ１が６μｍ以上１６μｍ以下のレーザー加工溝Ｍ１からなる。その理由は、線幅Ｗ１及び深さＤ１を上記範囲内にて設定することにより、表面の反射状態が好適かつ均一なものとなる結果、反射差異の発生が抑制され、目的とする意匠が実現されやすくなるからである。なお、本実施形態のように炭素繊維織布を模したカーボン調の絵柄４を確実に描画したい場合には、各柄パターン５，７を構成するレーザー加工溝Ｍ１の線幅Ｗ１を、５０μｍ以上７５μｍ以下、深さＤ１を１０μｍ以上１６μｍ以下に設定することが好適である。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, each pattern pattern 5, 7 of this embodiment has a laser processed groove with a line width W1 drawn by laser irradiation of 30 μm to 110 μm and a depth D1 of 6 μm to 16 μm. It consists of M1. The reason is that by setting the line width W1 and the depth D1 within the above ranges, the surface reflection state becomes suitable and uniform, so that the occurrence of reflection differences is suppressed and the target design is realized. It is because it becomes easy to be done. In addition, when it is desired to reliably draw the carbon-like pattern 4 imitating the carbon fiber woven fabric as in the present embodiment, the line width W1 of the laser processing groove M1 constituting each of the pattern patterns 5 and 7 is set to 50 μm or more. It is preferable to set the depth D1 to 75 μm or less and the depth D1 to 10 μm or more and 16 μm or less.
本実施形態の絵柄４において、第１ブロック６の縦幅は、長楕円パターンの長径Ｘ２と等しく、第１ブロック６の縦幅（即ちＸ２）と横幅Ｘ３との比が２：１となっている。また、第２ブロック８の縦幅と横幅との比は１：２である。そして、複数の第１ブロック６は、横方向に１ブロック、縦方向に半ブロックずつずらした位置にそれぞれ連続して配置されている。一方、複数の第２ブロック８は、横方向に半ブロック、縦方向に１ブロックずつずらした位置にそれぞれ連続して配置されている。また、第１ブロック６と第２ブロック８とは、縦方向及び横方向に交互に配置されている。これら第１ブロック６及び第２ブロック８の長楕円パターンによって、朱子織の炭素繊維織布を模した絵柄４が形成される。 In the pattern 4 of the present embodiment, the vertical width of the first block 6 is equal to the major axis X2 of the ellipse pattern, and the ratio of the vertical width (that is, X2) of the first block 6 to the horizontal width X3 is 2: 1. Yes. The ratio of the vertical width to the horizontal width of the second block 8 is 1: 2. The plurality of first blocks 6 are continuously arranged at positions shifted by one block in the horizontal direction and half blocks in the vertical direction. On the other hand, the plurality of second blocks 8 are continuously arranged at positions shifted by a half block in the horizontal direction and one block in the vertical direction. The first block 6 and the second block 8 are alternately arranged in the vertical direction and the horizontal direction. The oblong pattern of the first block 6 and the second block 8 forms a pattern 4 simulating a satin weave carbon fiber woven fabric.
図４には、車両用加飾部品１に絵柄４を加飾するためのレーザー表面加飾システム１１が示されている。本実施形態のレーザー表面加飾システム１１は、車両用加飾部品１を支持する支持台１２と、車両用加飾部品１の部品表面にレーザーＬを照射するレーザー照射装置１３と、レーザー照射装置１３を制御するための制御装置１４とを備えている。 FIG. 4 shows a laser surface decorating system 11 for decorating the vehicle decorative component 1 with a pattern 4. The laser surface decoration system 11 of this embodiment includes a support base 12 that supports the vehicle decorative component 1, a laser irradiation device 13 that irradiates the surface of the vehicle decorative component 1 with a laser L, and a laser irradiation device. And a control device 14 for controlling 13.
レーザー照射装置１３は、所定波長のレーザーＬ（例えば波長が１０６４ｎｍのＹＶＯ４レーザー）を発生させるレーザー発生部２１と、レーザーＬを偏向させるレーザー偏向部２２と、レーザー発生部２１及びレーザー偏向部２２を制御するレーザー制御部２３とを備えている。レーザー偏向部２２は、レンズ２４と反射ミラー２５とを複合させてなる光学系であり、これらレンズ２４及び反射ミラー２５の位置を変更することにより、レーザーＬの照射位置や焦点位置を調整するようになっている。レーザー制御部２３は、レーザー発生部２１及びレーザー偏向部２２を制御することで、レーザーＬの照射強度、レーザーＬの走査速度などのレーザー照射条件を調整する。 The laser irradiation device 13 includes a laser generation unit 21 that generates a laser L having a predetermined wavelength (for example, a YVO 4 laser having a wavelength of 1064 nm), a laser deflection unit 22 that deflects the laser L, and the laser generation unit 21 and the laser deflection unit 22. And a laser control unit 23 for controlling. The laser deflection unit 22 is an optical system in which a lens 24 and a reflection mirror 25 are combined. By changing the positions of the lens 24 and the reflection mirror 25, the irradiation position and focal position of the laser L are adjusted. It has become. The laser control unit 23 controls the laser generation unit 21 and the laser deflection unit 22 to adjust the laser irradiation conditions such as the irradiation intensity of the laser L and the scanning speed of the laser L.
制御装置１４は、ＣＰＵ３１、メモリ３２（記憶部）及び入出力ポート３３等からなる周知のコンピュータにより構成されている。制御装置１４は、レーザー照射装置１３に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってレーザー照射装置１３を制御する。 The control device 14 is configured by a known computer including a CPU 31, a memory 32 (storage unit), an input / output port 33, and the like. The control device 14 is electrically connected to the laser irradiation device 13 and controls the laser irradiation device 13 by various drive signals.
制御装置１４のメモリ３２には、絵柄４の柄パターン５，７に応じた柄データやレーザー照射装置１３のレーザー照射条件（レーザーＬの照射時間や照射強度など）を示す照射パラメータがあらかじめ記憶されている。制御装置１４は、メモリ３２に記憶されているレーザー照射データに基づいてレーザー照射装置１３を制御し、車両用加飾部品１に絵柄４を形成して加飾する。本実施形態の場合、メモリ３２には、さらにレーザー照射領域決定に関するプログラムやデータが記憶されるようになっている。 In the memory 32 of the control device 14, pattern data corresponding to the pattern patterns 5 and 7 of the pattern 4 and irradiation parameters indicating the laser irradiation conditions (laser L irradiation time, irradiation intensity, etc.) of the laser irradiation device 13 are stored in advance. ing. The control device 14 controls the laser irradiation device 13 based on the laser irradiation data stored in the memory 32, and forms a pattern 4 on the vehicle decorative part 1 to decorate it. In the case of the present embodiment, the memory 32 further stores programs and data relating to laser irradiation area determination.
なお、本実施形態のレーザー表面加飾システム１１は、図示しないワーク変位ロボットを備えており、そのロボットアームの先端には上記のレーザー偏向部２２が支持固定されている。そして、制御装置１４は、メモリ３２に記憶されているロボット制御データに基づいてワーク変位ロボットを制御する。その結果、ロボットアームが駆動し、レーザー偏向部２２の位置及び角度を適宜変更することにより、部品素材２の表面に対するレーザーＬの照射位置や照射角度が変更されるようになっている。 The laser surface decorating system 11 of this embodiment includes a workpiece displacement robot (not shown), and the laser deflection unit 22 is supported and fixed at the tip of the robot arm. The control device 14 controls the workpiece displacement robot based on the robot control data stored in the memory 32. As a result, the robot arm is driven and the position and angle of the laser deflection unit 22 are appropriately changed, whereby the irradiation position and the irradiation angle of the laser L with respect to the surface of the component material 2 are changed.
次に、車両用加飾部品１の製造方法を説明する。まず、ＡＢＳ樹脂を用いて成形された部品素材２の表面に塗装膜を塗布形成したものを準備しておく。ここでは、立体形状をなす部品素材２の表面側全体が被加飾領域となっている。一方、従来周知の画像作成ソフトを用いて、被加飾領域に付すべき絵柄４を示す画像データを作成する（画像データ作成工程）。続く画像データ変換工程では、ＣＰＵ３１は、作成した画像データをＣＡＤデータに変換する。なお画像データ変換工程では、制御装置１４とは別のコンピュータを用いて、画像データをＣＡＤデータに変換するようにしてもよい。 Next, a method for manufacturing the vehicle decorative component 1 will be described. First, a component material 2 formed by applying a coating film on the surface of a component material 2 formed using an ABS resin is prepared. Here, the entire surface side of the part material 2 having a three-dimensional shape is a decorated region. On the other hand, image data indicating the pattern 4 to be attached to the decoration area is created using conventionally known image creation software (image data creation step). In the subsequent image data conversion step, the CPU 31 converts the created image data into CAD data. In the image data conversion step, the image data may be converted into CAD data using a computer different from the control device 14.
次に、レーザー照射領域設定工程において、ＣＰＵ３１は、ＣＡＤデータに変換された画像データを、必要に応じて複数のレーザー照射領域に分割して設定する。 Next, in the laser irradiation area setting step, the CPU 31 divides and sets the image data converted into CAD data into a plurality of laser irradiation areas as necessary.
ここで、レーザー照射領域設定工程を説明するに際し、種々の大きさ及び形状の部品素材２を例示する。図５に示した部品素材２は、平坦な形状の主部２ａとそれに連続して配置された一対の側部２ｂ，２ｃとを備える略コ字状を呈するものであって、比較的小型の部品である。図８に示した部品素材２は、図５のものに比較して大型の部品である。図１２に示した部品素材２は、図５のものに比較して大型の部品であって、主部２ａの中央に開口４１を有するものである。図１４に示した部品素材２は、図５のものに比較して大型の部品であって、全体的に湾曲した形状の主部２ｄを備えたものである。 Here, when explaining the laser irradiation region setting step, component materials 2 having various sizes and shapes are illustrated. The component material 2 shown in FIG. 5 has a substantially U-shape including a flat main portion 2a and a pair of side portions 2b and 2c arranged continuously therewith, and is relatively small. It is a part. The component material 2 shown in FIG. 8 is a large component compared to that of FIG. The component material 2 shown in FIG. 12 is a large component compared to that of FIG. 5, and has an opening 41 in the center of the main portion 2a. The component material 2 shown in FIG. 14 is a large component as compared with that of FIG. 5 and includes a main portion 2d having a generally curved shape.
レーザー照射領域設定工程においてＣＰＵ３１は、まず、被加飾領域を構成する特定領域が、屈曲角度または湾曲角度が所定値未満の連続面であるか否かを判定する。ここでは、部品素材２において最大面積部分を有する主部２ａ，２ｄの表面を「特定領域」として設定し、屈曲角度または湾曲角度の上記所定値を１８°（＝９０°−７２°）に設定している。なお、本実施形態で使用するレーザー照射装置１３の場合、レーザー偏向部２２から被照射面までの距離は約３００ｍｍに設定されており、好適なレーザー照射角度θが７２°以上９０°以下であると定義されている。そして本実施形態では、レーザー照射角度θを７２°以上９０°以下に設定した際のレーザーの照射範囲のことを、便宜上「好適照射範囲」と定義している。この「好適照射範囲」は、約１４０ｍｍ角の矩形状範囲であって、当該矩形状範囲の中心部Ｐ１からコーナー部Ｐ２までの距離（即ち対角線の１／２の長さ）は約１００ｍｍとなっている。図中にて「好適照射範囲」には部材番号４５を付して示す。 In the laser irradiation region setting step, the CPU 31 first determines whether or not the specific region constituting the decorated region is a continuous surface having a bending angle or a bending angle less than a predetermined value. Here, the surface of the main part 2a, 2d having the largest area portion in the component material 2 is set as a “specific region”, and the predetermined value of the bending angle or the bending angle is set to 18 ° (= 90 ° −72 °). doing. In the case of the laser irradiation device 13 used in the present embodiment, the distance from the laser deflection unit 22 to the irradiated surface is set to about 300 mm, and the preferable laser irradiation angle θ is 72 ° or more and 90 ° or less. It is defined as In this embodiment, the laser irradiation range when the laser irradiation angle θ is set to 72 ° or more and 90 ° or less is defined as a “suitable irradiation range” for convenience. This “preferable irradiation range” is a rectangular range of about 140 mm square, and the distance from the central portion P1 to the corner portion P2 of the rectangular range (that is, the length of ½ of the diagonal line) is about 100 mm. ing. In the figure, the “suitable irradiation range” is indicated by a member number 45.
図１６は、レーザー照射角度θとレーザー加工溝Ｍ１の幅Ｗ１及び深さＤ１との関係を説明するための概略図である。同図において、左側に位置するレーザー加工溝Ｍ１は好適照射範囲４５内であって中心部Ｐ１に近い位置（例えば中心部Ｐ１からの距離が約３０ｍｍ〜５０ｍｍ）に形成されたものを示している。この位置でのレーザー照射角度θは約８０°〜８５°となり、レーザー加工溝Ｍ１の幅Ｗ１は約６０μｍとなり、レーザー加工溝Ｍ１の深さＤ１は約１６μｍとなる。中央に位置するレーザー加工溝Ｍ１は、好適照射範囲４５内であって中心部Ｐ１から遠い位置（例えば中心部Ｐ１からの距離が約１００ｍｍ）に形成されたものを示している。この位置でのレーザー照射角度θは約７２°〜７４°となり、レーザー加工溝Ｍ１の幅Ｗ１は約６５μｍとなり、レーザー加工溝Ｍ１の深さＤ１は約１５μｍとなる。これらに対して、右側に位置するレーザー加工溝Ｍ１は、好適照射範囲４５外であって中心部Ｐ１からかなり遠い位置（例えば中心部Ｐ１からの距離が約１５０ｍｍ）に形成されたものを示している。この位置でのレーザー照射角度θは約６０°〜７０°となり、レーザー加工溝Ｍ１の幅Ｗ１は約８０〜８２μｍとなり、レーザー加工溝Ｍ１の深さＤ１は約９μｍとなる。ここで、図１７は、レーザー照射角度θを変更したときの絵柄４の様子を示した写真である。これによるとレーザー照射角度θが大きいと絵柄４がシャープになり、レーザー照射角度θが小さくなると絵柄４がぼけて不鮮明になる傾向にあることがわかる。 FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the relationship between the laser irradiation angle θ and the width W1 and depth D1 of the laser processing groove M1. In the drawing, the laser processing groove M1 located on the left side is formed within a preferable irradiation range 45 and at a position close to the center portion P1 (for example, a distance from the center portion P1 is about 30 mm to 50 mm). . The laser irradiation angle θ at this position is about 80 ° to 85 °, the width W1 of the laser processing groove M1 is about 60 μm, and the depth D1 of the laser processing groove M1 is about 16 μm. The laser processing groove M1 located at the center indicates that formed in a position within the preferable irradiation range 45 and far from the center portion P1 (for example, the distance from the center portion P1 is about 100 mm). The laser irradiation angle θ at this position is about 72 ° to 74 °, the width W1 of the laser processing groove M1 is about 65 μm, and the depth D1 of the laser processing groove M1 is about 15 μm. On the other hand, the laser processing groove M1 located on the right side is formed outside the preferred irradiation range 45 and at a position far from the center portion P1 (for example, the distance from the center portion P1 is about 150 mm). Yes. The laser irradiation angle θ at this position is about 60 ° to 70 °, the width W1 of the laser processing groove M1 is about 80 to 82 μm, and the depth D1 of the laser processing groove M1 is about 9 μm. Here, FIG. 17 is a photograph showing the state of the pattern 4 when the laser irradiation angle θ is changed. According to this, it can be seen that when the laser irradiation angle θ is large, the pattern 4 becomes sharp, and when the laser irradiation angle θ is small, the pattern 4 tends to be blurred and unclear.
そして、特定領域が１８°未満の連続面であると判定された場合には、ＣＰＵ３１は、その特定領域が「広義の同一平面」であるとみなす。本実施形態において「広義の同一平面」とは、平面を指すばかりでなく、湾曲または屈曲しているものの特定の面方向から見たときに７２°以上９０°以下の角度をなす連続面も含むものである。次に、ＣＰＵ３１は、特定領域の大きさと、照射角度を７２°以上に設定した際のレーザーの照射範囲（即ち「好適照射範囲４５」）の大きさを比較する。特定領域が好適照射範囲４５の大きさ以下であると判定された場合には、ＣＰＵ３１は、特定領域内において被加飾領域の分割を行わないことを決定する。一方、特定領域が好適照射範囲４５よりも大きいと判定された場合には、ＣＰＵ３１は、特定領域内において被加飾領域の分割を行うことを決定し、被加飾領域を複数のレーザー照射領域に分割する。 When it is determined that the specific area is a continuous surface of less than 18 °, the CPU 31 regards the specific area as “the same plane in a broad sense”. In this embodiment, “the same plane in a broad sense” not only refers to a plane but also includes a continuous surface that is curved or bent but forms an angle of 72 ° to 90 ° when viewed from a specific surface direction. It is a waste. Next, the CPU 31 compares the size of the specific area with the size of the laser irradiation range when the irradiation angle is set to 72 ° or more (that is, the “preferable irradiation range 45”). When it is determined that the specific area is equal to or smaller than the size of the preferable irradiation range 45, the CPU 31 determines not to divide the decoration area within the specific area. On the other hand, when it is determined that the specific area is larger than the preferred irradiation range 45, the CPU 31 determines to divide the decoration area within the specific area, and the decoration area is divided into a plurality of laser irradiation areas. Divide into
また、特定領域が１８°未満の連続面ではないと判定された場合には、ＣＰＵ３１は、その特定領域が「広義の同一平面」であるとはみなさず、特定領域内において被加飾領域の分割を行うことを決定する。 Further, when it is determined that the specific area is not a continuous surface of less than 18 °, the CPU 31 does not regard the specific area as “the same plane in a broad sense”, and the decoration area is within the specific area. Decide to split.
例えば、図５に示した小型部品である部品素材２を加工対象物として選択した場合、特定領域である主部２ａの表面が「広義の同一平面」であるとみなされた後、主部２ａの表面の大きさと好適照射範囲４５（図６の破線領域）の大きさとが比較される。ここで、主部２ａの表面の大きさは好適照射範囲Ｒ１の大きさ以下であるので、主部２ａの表面について被加飾領域の分割は行われない。また、小型部品である部品素材２における一対の側部２ｂ，２ｃの表面は、主部２ａの表面と「広義の同一平面」とはみなされず、それぞれ別の平面とみなされる。なお、側部２ｂ，２ｃの表面の大きさは、いずれも好適照射範囲Ｒ１の大きさよりも小さいことから、特に被加飾領域の分割は行われない。以上の結果、小型部品である部品素材２においては、図６に示すような３つのレーザー照射領域ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３が設定されることになる。 For example, when the part material 2 which is a small part shown in FIG. 5 is selected as a workpiece, the main part 2a is considered to be “in the same plane in a broad sense” after the surface of the main part 2a which is a specific region is considered to be “the same plane in a broad sense”. Is compared with the size of the preferred irradiation range 45 (broken line area in FIG. 6). Here, since the size of the surface of the main part 2a is equal to or smaller than the size of the preferred irradiation range R1, the decoration area is not divided on the surface of the main part 2a. Further, the surfaces of the pair of side portions 2b and 2c in the component material 2 which is a small component are not regarded as “the same plane in a broad sense” as the surface of the main portion 2a, but are regarded as different planes. In addition, since the magnitude | size of the surface of the side parts 2b and 2c is all smaller than the magnitude | size of the suitable irradiation range R1, the division | segmentation of a decoration area | region is not performed especially. As a result, in the component material 2 which is a small component, three laser irradiation regions LR1, LR2 and LR3 as shown in FIG. 6 are set.
ＣＰＵ３１は、複数のレーザー照射領域ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３の設定後、レーザー照射順序を決定する工程を行い、その決定に基づいてレーザー照射データを作成する。さらにＣＰＵ３１は、レーザー照射データに基づいてレーザー照射を行い、被加飾領域全体に所定の絵柄４を描くようにする。例えば、小型部品である部品素材２を加工対象物として選択した場合、図７（ａ）〜（ｃ）に示すような順序でレーザーＬを照射する。即ち、レーザー偏向部２２を部品素材２の上方に移動させて、主部２ａの表面に対向配置し、レーザー照射領域ＬＲ１にセットする。この状態で、まず、主部２ａの表面全域に対してレーザーＬを照射する。次に、レーザー偏向部２２を部品素材２の右側に移動させて、側部２ｂの表面に対向配置し、レーザー照射領域ＬＲ２にセットする。この状態で、側部２ｂの表面全域に対してレーザーＬを照射する。最後にレーザー偏向部２２を部品素材２の左側方に移動させて、側部２ｃの表面に対向配置し、レーザー照射領域ＬＲ３にセットする。この状態で、側部２ｃの表面全域に対してレーザーＬを照射し、描画を終了する。なお、図７ではレーザー偏向部２２を移動させる方法を示しているが、部品素材２を移動させる方法を採用しても勿論よい。 After setting the plurality of laser irradiation regions LR1, LR2, and LR3, the CPU 31 performs a step of determining the laser irradiation order, and creates laser irradiation data based on the determination. Further, the CPU 31 performs laser irradiation based on the laser irradiation data so as to draw a predetermined pattern 4 on the entire decorated area. For example, when the component material 2 which is a small component is selected as a processing object, the laser L is irradiated in the order as shown in FIGS. That is, the laser deflection unit 22 is moved above the component material 2 so as to be opposed to the surface of the main portion 2a and set in the laser irradiation region LR1. In this state, first, the laser L is irradiated to the entire surface of the main portion 2a. Next, the laser deflection unit 22 is moved to the right side of the component material 2 so as to face the surface of the side portion 2b and set in the laser irradiation region LR2. In this state, the laser L is applied to the entire surface of the side portion 2b. Finally, the laser deflection unit 22 is moved to the left side of the component material 2 so as to face the surface of the side portion 2c and set in the laser irradiation region LR3. In this state, the entire surface of the side portion 2c is irradiated with the laser L, and drawing is completed. Although FIG. 7 shows a method of moving the laser deflection unit 22, a method of moving the component material 2 may naturally be adopted.
これに対して、例えば、図８に示すような大型部品である部品素材２を加工対象物として選択した場合、特定領域である主部２ａの表面が「広義の同一平面」であるとみなされた後、主部２ａの表面の大きさと好適照射範囲４５（図９の破線領域）の大きさとが比較される。ここで、主部２ａの表面の大きさは好適照射範囲４５の大きさを超えるものとなるため、主部２ａの表面について被加飾領域の分割が行われる。また、大型部品である部品素材２における一対の側部２ｂ，２ｃの表面は、主部２ａの表面と「広義の同一平面」とはみなされず、それぞれ別の平面とみなされる。なお、側部２ｂ，２ｃの表面の大きさは、いずれも好適照射範囲４５の大きさを超えるものとなるため、これらについても被加飾領域の分割が行われる。以上の結果、大型部品である部品素材２においては、図９に示すような８つのレーザー照射領域ＬＲ１ａ，ＬＲ１ｂ，ＬＲ１ｃ，ＬＲ１ｄ，ＬＲ２ａ，ＬＲ２ｂ，ＬＲ３ａ，ＬＲ３ｂが設定されることになる。 On the other hand, for example, when a part material 2 which is a large part as shown in FIG. 8 is selected as a workpiece, the surface of the main part 2a which is a specific region is regarded as “the same plane in a broad sense”. After that, the size of the surface of the main part 2a is compared with the size of the preferred irradiation range 45 (broken line area in FIG. 9). Here, since the size of the surface of the main part 2a exceeds the size of the preferred irradiation range 45, the decoration region is divided on the surface of the main part 2a. Further, the surfaces of the pair of side portions 2b and 2c in the component material 2 which is a large component are not regarded as “the same plane in a broad sense” as the surface of the main portion 2a, but are regarded as different planes. In addition, since the magnitude | size of the surface of the side parts 2b and 2c will exceed the magnitude | size of the suitable irradiation range 45, the division | segmentation of a to-be-decorated area | region is performed also about these. As a result, in the component material 2 which is a large component, eight laser irradiation areas LR1a, LR1b, LR1c, LR1d, LR2a, LR2b, LR3a and LR3b as shown in FIG. 9 are set.
ＣＰＵ３１は、複数のレーザー照射領域ＬＲ１ａ，ＬＲ１ｂ，ＬＲ１ｃ，ＬＲ１ｄ，ＬＲ２ａ，ＬＲ２ｂ，ＬＲ３ａ，ＬＲ３ｂの設定後、レーザー照射順序を決定する工程を行い、その決定に基づいてレーザー照射データを作成する。さらにＣＰＵ３１は、レーザー照射データに基づいてレーザー照射を行い、被加飾領域全体に所定の絵柄４を描くようにする。大型部品である部品素材２を加工対象物として選択した場合には、例えば以下のような順序でレーザーＬを照射する。図１０に示されるように、まず、レーザー偏向部２２を部品素材２の上方に移動させて、主部２ａの表面に対向配置し、４つのレーザー照射領域ＬＲ１ａ，ＬＲ１ｂ，ＬＲ１ｃ，ＬＲ１ｄのうちのいずれかにセットし、レーザー照射を行う。本実施形態では例えばＬＲ１ａ→ＬＲ１ｂ→ＬＲ１ｃ→ＬＲ１ｄの順にレーザー偏向部２２を平行移動させてレーザー照射を行っているが、勿論この順序に限定されるわけではない。主部２ａの表面全域に対するレーザー照射の後、レーザー偏向部２２を部品素材２の右側に移動させて、側部２ｂの表面に対向配置し、２つのレーザー照射領域ＬＲ２ａ，ＬＲ２ｂのうちのいずれかにセットし、レーザー照射を行う（図１１参照）。照射順はＬＲ２ａが先でもＬＲ２ｂが先でもどちらでもよい。同様にレーザー偏向部２２を部品素材２の左側に移動させて、側部２ｃの表面に対向配置し、２つのレーザー照射領域ＬＲ３ａ，ＬＲ３ｂのうちのいずれかにセットし、レーザー照射を行い、描画を終了する。照射順はＬＲ３ａが先でもＬＲ３ｂが先でもどちらでもよい。 After setting the plurality of laser irradiation areas LR1a, LR1b, LR1c, LR1d, LR2a, LR2b, LR3a, and LR3b, the CPU 31 performs a step of determining the laser irradiation order, and creates laser irradiation data based on the determination. Further, the CPU 31 performs laser irradiation based on the laser irradiation data so as to draw a predetermined pattern 4 on the entire decorated area. When the component material 2 which is a large component is selected as a processing target, the laser L is irradiated in the following order, for example. As shown in FIG. 10, first, the laser deflection unit 22 is moved above the component material 2 so as to be opposed to the surface of the main part 2 a, and one of the four laser irradiation areas LR1 a, LR1 b, LR1 c, LR1 d. Set to one and perform laser irradiation. In this embodiment, for example, laser irradiation is performed by moving the laser deflection unit 22 in the order of LR1a → LR1b → LR1c → LR1d, but of course, the order is not limited to this. After the laser irradiation on the entire surface of the main part 2a, the laser deflecting part 22 is moved to the right side of the component material 2 and arranged opposite to the surface of the side part 2b, and one of the two laser irradiation areas LR2a and LR2b. And laser irradiation is performed (see FIG. 11). Irradiation order may be either LR2a first or LR2b first. Similarly, the laser deflection unit 22 is moved to the left side of the component material 2 so as to face the surface of the side portion 2c, set in one of the two laser irradiation regions LR3a and LR3b, irradiated with laser, and drawn. Exit. Irradiation order may be either LR3a first or LR3b first.
例えば、図１２に示すような有口大型部品である部品素材２を加工対象物として選択した場合、特定領域である主部２ａの表面が「広義の同一平面」であるとみなされた後、主部２ａの表面の大きさと好適照射範囲４５（図１３の破線領域）の大きさとが比較される。ここで、主部２ａの表面の大きさは好適照射範囲４５の大きさを超えるものとなるため、主部２ａの表面について被加飾領域の分割が行われる。ところで、有口大型部品である部品素材２についての被加飾領域の分割は、下記のような手順で行う。まず、ＣＰＵ３１は、主部２ａの表面において、部品端部に位置しかつ面積が比較的広い箇所を探す。図１２に示す有口大型部品である部品素材２では、部材番号４８で示した箇所（最大面積部分４８とする）がそれに相当する。ここでＣＰＵ３１は、当該最大面積部分４８を包含するような位置に最初のレーザー照射領域ＬＲ１ａを設定する。次にＣＰＵ３１は、最初に設定したレーザー照射領域ＬＲ１ａを基準として、これに隣り合う領域に第２のレーザー照射領域ＬＲ１ｂを設定する。なお、隣り合う領域が複数存在するような場合には、面積が広いものを優先的に採用することがよい。ＣＰＵ３１は、このような作業を繰り返し行い、最終的に主部２ａの表面全体をカバーするようなレーザー照射領域ＬＲ１ａ〜ＬＲ１ｄを設定する。その後、一対の側部２ｂ，２ｃの表面についても被加飾領域の分割が行われ、結果として、図１３に示すような８つのレーザー照射領域ＬＲ１ａ，ＬＲ１ｂ，ＬＲ１ｃ，ＬＲ１ｄ，ＬＲ２ａ，ＬＲ２ｂ，ＬＲ３ａ，ＬＲ３ｂが設定される。次いでＣＰＵ３１は、レーザー照射順序を決定する工程を行い、その決定に基づいてレーザー照射データを作成する。この場合、主部２ａの表面については、レーザー照射領域ＬＲ１ａ→ＬＲ１ｂ→ＬＲ１ｃ→ＬＲ１ｄというようにレーザー照射順序を決定している。即ち、部品端部に位置しかつ面積が比較的広い最大面積部分４８から照射を開始するようにしている。その後、側部２ｂ，２ｃの表面に対するレーザー照射を行い、描画を終了する。 For example, when the part material 2 that is a mouthed large part as shown in FIG. 12 is selected as a processing object, after the surface of the main part 2a that is the specific region is considered to be “the same plane in a broad sense” The size of the surface of the main part 2a is compared with the size of the preferred irradiation range 45 (broken line area in FIG. 13). Here, since the size of the surface of the main part 2a exceeds the size of the preferred irradiation range 45, the decoration region is divided on the surface of the main part 2a. By the way, the division | segmentation of the to-be-decorated area | region about the component raw material 2 which is a mouthed large component is performed in the following procedures. First, the CPU 31 searches for a location on the surface of the main portion 2a that is located at the end of the component and has a relatively large area. In the part material 2 which is a large-sized mouthed part shown in FIG. Here, the CPU 31 sets the first laser irradiation region LR <b> 1 a at a position including the maximum area portion 48. Next, the CPU 31 sets the second laser irradiation region LR1b in a region adjacent to the laser irradiation region LR1a set first as a reference. In addition, when there are a plurality of adjacent regions, it is preferable to preferentially adopt a region having a large area. The CPU 31 repeats such work, and finally sets the laser irradiation regions LR1a to LR1d that cover the entire surface of the main portion 2a. Thereafter, the decorated region is also divided on the surfaces of the pair of side portions 2b and 2c. As a result, eight laser irradiation regions LR1a, LR1b, LR1c, LR1d, LR2a, LR2b, and LR3a as shown in FIG. , LR3b are set. Next, the CPU 31 performs a step of determining the laser irradiation order, and creates laser irradiation data based on the determination. In this case, with respect to the surface of the main part 2a, the laser irradiation order is determined as follows: laser irradiation region LR1a → LR1b → LR1c → LR1d. That is, irradiation is started from the maximum area portion 48 located at the end of the component and having a relatively large area. Thereafter, laser irradiation is performed on the surfaces of the side portions 2b and 2c, and drawing is completed.
次に、例えば、図１４に示すような湾曲大型部品である部品素材２を加工対象物として選択した場合のことを考える。この部品素材２の主部２ｄは平面ではなく、上方向に凹状となるように全体的に湾曲している。しかしながら、主部２ｄの表面屈曲角度または湾曲角度は１８°よりも小さいため、「広義の同一平面」であるとみなされる。その後、主部２ｄの表面の大きさと好適照射範囲４５（図１５の破線領域）の大きさとが比較される。ここで、主部２ｄの表面の大きさは好適照射範囲４５の大きさを超えるものとなるため、主部２ｄの表面について被加飾領域の分割が行われる。これ以降は基本的に図８の部品素材２のときと同様の手順でレーザー照射による加飾が行われる。 Next, for example, consider a case where a part material 2 that is a large curved part as shown in FIG. 14 is selected as a workpiece. The main part 2d of the component material 2 is not a flat surface but is curved so as to be concave upward. However, since the surface bending angle or bending angle of the main part 2d is smaller than 18 °, it is regarded as “the same plane in a broad sense”. Thereafter, the size of the surface of the main portion 2d is compared with the size of the preferred irradiation range 45 (broken line region in FIG. 15). Here, since the size of the surface of the main portion 2d exceeds the size of the preferred irradiation range 45, the decoration region is divided on the surface of the main portion 2d. After this, decoration by laser irradiation is basically performed in the same procedure as in the case of the component material 2 in FIG.
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
（１）本実施形態の車両用加飾部品１の製造方法では、被加飾領域を複数のレーザー照射領域に分割している。また、レーザー照射工程では、レーザー偏向部２２を移動させて複数のレーザー照射領域ごとにレーザーを照射している。しかも、その際には、少なくとも特定の面方向から見たときにレーザー照射領域に対するレーザーＬの照射角度θを、隣接するレーザー照射領域同士の継ぎ目４９に反射差異が生じない程度の角度（即ち７２°以上９０°以下）に維持しつつ、レーザーＬを照射している。従って、この製造方法によると、当該継ぎ目４９において反射差異が発生しなくなり、絵柄４の描画状態がバラつかず均一なものとなる。よって、継ぎ目４９が外観的に自然で一体感があるものとなり、全体として満足のいく高い意匠性を付与することができる。ちなみに、図１８（ａ）は、継ぎ目４９において反射差異が生じていない表面を示した拡大写真である。一方、図１８（ｂ）は、継ぎ目４９において反射差異が生じている表面を示した拡大写真である。 (1) In the manufacturing method of the vehicle decorative component 1 of the present embodiment, the decorated region is divided into a plurality of laser irradiation regions. In the laser irradiation process, the laser deflection unit 22 is moved to irradiate the laser for each of the plurality of laser irradiation regions. In addition, in this case, when viewed from at least a specific plane direction, the irradiation angle θ of the laser L with respect to the laser irradiation region is set to an angle that does not cause a reflection difference in the joint 49 between the adjacent laser irradiation regions (that is, 72 The laser beam L is irradiated while maintaining the angle at 90 ° or more. Therefore, according to this manufacturing method, the reflection difference does not occur at the joint 49, and the drawing state of the pattern 4 is not varied and becomes uniform. Therefore, the seam 49 is natural in appearance and has a sense of unity, so that a satisfactory design can be imparted as a whole. Incidentally, FIG. 18A is an enlarged photograph showing a surface where no reflection difference occurs in the joint 49. On the other hand, FIG. 18B is an enlarged photograph showing a surface where a reflection difference occurs in the joint 49.
さらに本実施形態の製造方法は、レーザー偏向部２２を移動させて複数のレーザー照射領域ごとにレーザーを照射する方法を採用している。そのため、複数のレーザー偏向部２２を必須とする装置を用いた方法とは異なり、装置がそれほど複雑かつ高価なものではなくなり、結果的に製品の製造コストを抑えることができる。 Furthermore, the manufacturing method of this embodiment employs a method of irradiating a laser for each of a plurality of laser irradiation regions by moving the laser deflection unit 22. Therefore, unlike a method using an apparatus that requires a plurality of laser deflection units 22, the apparatus is not so complicated and expensive, and as a result, the manufacturing cost of the product can be suppressed.
以上説明したように、本実施形態の製造方法によれば、立体形状をなす比較的大型の部品素材２表面に対して分割レーザー照射を行って加飾するに際し、製造コストを抑えつつ全体として高い意匠性を付与することができる。 As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, when the surface of a relatively large component material 2 having a three-dimensional shape is decorated by performing divided laser irradiation, the manufacturing cost is reduced as a whole. Designability can be imparted.
なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。 In addition, you may change this embodiment as follows.
・レーザー照射領域が比較的大きく湾曲または屈曲した曲面である場合、レーザー照射工程では、少なくとも特定の面方向から見たときにレーザー照射領域の接線に対するレーザーＬの照射角度θを７２°以上９０°以下に維持しつつ、レーザーＬを照射するようにしてもよい。これによると、レーザー照射領域がこのような曲面であっても、反射差異が発生しなくなる。そのため、絵柄４の描画状態がバラつかず均一になり、継ぎ目４９が外観的に自然で一体感があるものとすることができる。 When the laser irradiation area is a relatively large curved or bent curved surface, in the laser irradiation process, the irradiation angle θ of the laser L with respect to the tangent to the laser irradiation area is at least 72 ° and 90 ° when viewed from at least a specific surface direction. You may make it irradiate with the laser L, maintaining below. According to this, even if the laser irradiation area is such a curved surface, no reflection difference occurs. Therefore, the drawing state of the pattern 4 becomes uniform without variation, and the joint 49 can be natural in appearance and have a sense of unity.
・上記実施形態では、車両用加飾部品１をドアのアームレストに具体化するものであったが、これ以外に、コンソールボックス、インストルメントパネルなどといった内装部品に具体化してもよい。 -In above-mentioned embodiment, although the vehicle decorative component 1 was materialized to the armrest of a door, you may materialize to interior components, such as a console box and an instrument panel, in addition to this.
１…車両用加飾部品
２…部品素材
４…絵柄
２２…レーザー偏向部
４９…継ぎ目
Ｄ１…（凹部の）深さ
Ｌ…レーザー
ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３，ＬＲ１ａ，ＬＲ１ｂ，ＬＲ１ｃ，ＬＲ１ｄ，ＬＲ２ａ，ＬＲ２ｂ，ＬＲ３ａ，ＬＲ３ｂ…レーザー照射領域
Ｍ１…凹部としてのレーザー加工溝
Ｗ１…（凹部の）幅
θ…レーザーの照射角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Decorative part for vehicles 2 ... Parts material 4 ... Pattern 22 ... Laser deflection part 49 ... Seam D1 ... Depth of (concave part) L ... Laser LR1, LR2, LR3, LR1a, LR1b, LR1c, LR1d, LR2a, LR2b , LR3a, LR3b ... laser irradiation region M1 ... laser processing groove as a recess W1 ... (width of recess) θ ... laser irradiation angle
Claims (7)
前記レーザー照射領域設定工程では、
レーザー照射装置のレーザー偏向部から前記被照射領域までの距離に基づき算出された好適レーザー照射角度の下限値をθ°と定義したとき、前記被加飾領域を構成する特定領域が、屈曲角度または湾曲角度が所定値（９０°−θ°）未満の連続面であるか否かを判定し、
屈曲角度または湾曲角度が前記所定値（９０°−θ°）未満の連続面であると判定された場合には前記特定領域が広義の同一平面であるとし、前記特定領域と、前記照射角度を前記下限値θ°以上に設定した際の前記レーザーの照射範囲とを比較し、
前記特定領域が前記照射範囲以下の大きさであると判定された場合には、前記特定領域内において前記被加飾領域の分割を行わない一方、
前記特定領域が前記照射範囲よりも大きいと判定された場合には、前記特定領域内において前記被加飾領域の分割を行うことにより、前記被加飾領域を前記複数のレーザー照射領域に分割し、
前記レーザー照射工程では、
レーザー偏向部または前記部品素材を相対移動させて前記複数のレーザー照射領域ごとに前記レーザーを照射し、かつ、
少なくとも特定の面方向から見たときに前記レーザー照射領域に対する前記レーザーの照射角度を前記下限値θ°以上９０°以下に維持しつつ、前記レーザーを照射する
ことを特徴とする車両用加飾部品の製造方法。 Determine whether or not to divide the decorated area set on the surface of the part material having a three-dimensional shape, and if the determination result is positive, divide the decorated area into a plurality of laser irradiation areas. A method of manufacturing a decorative part for a vehicle, through a laser irradiation region setting step to set, and a laser irradiation step of drawing a pattern on the decorated region by irradiating the decorated region with a laser ,
In the laser irradiation region setting step,
When the lower limit value of the preferred laser irradiation angle calculated based on the distance from the laser deflection unit of the laser irradiation device to the irradiated region is defined as θ °, the specific region constituting the decorated region is a bending angle or It is determined whether or not the curved surface is a continuous surface having a value less than a predetermined value (90 ° −θ °),
When it is determined that the bending angle or the bending angle is a continuous surface less than the predetermined value (90 ° −θ °), the specific region is the same plane in a broad sense, and the specific region and the irradiation angle are Compared to the irradiation range of the laser when set to the lower limit θ ° or more,
When it is determined that the specific area is not larger than the irradiation range, the decoration area is not divided in the specific area,
When it is determined that the specific area is larger than the irradiation range, the decoration area is divided into the plurality of laser irradiation areas by dividing the decoration area within the specific area. ,
In the laser irradiation step,
Irradiating the laser for each of the plurality of laser irradiation regions by relatively moving a laser deflection unit or the component material; and
A vehicle decorative component that irradiates the laser while maintaining the laser irradiation angle with respect to the laser irradiation region at the lower limit θ ° or more and 90 ° or less when viewed from at least a specific surface direction Manufacturing method.
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