CN101045272A - 激光加工机以及窗单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种容易对在聚光透镜的被加工物侧配置的窗单元进行清扫的激光加工机。将用于清扫在聚光透镜(7)的被加工物侧配置的窗单元(20)的表面的清洁装置(A)，配置在沿XY方向移动自如的Y平台(9)上。清洁装置(A)由刷子(55)、使刷子(55)上升或者下降的气缸(51)、和使刷子55绕中心轴旋转的电机构成。也可以将刷子(55)与吸尘装置连接。使窗单元的基材为锗，并对和加工物相对的表面实施DLC表面涂层处理。

Description

激光加工机以及窗单元
技术领域
本发明涉及激光加工机以及在激光加工机中使用的、用于保护聚光透镜的窗单元。
背景技术
激光加工的情况下，伴随加工会产生废气或粉尘。若产生的废气或粉尘大量地附着于聚光透镜的表面的话，则激光束的强度会衰减而降低加工效率以及加工品质。聚光透镜为左右加工精度的零件，安装的容许公差极小。所以，需在聚光透镜的被加工物侧配置窗单元(也称作保护透镜或窗透镜)，以使产生的废气或粉尘不附着在聚光透镜上。而且，对安装的容许公差较大的窗单元进行定期地拆卸而对表面进行清扫。
为提高激光加工机的工作效率，也存在有将窗单元的更换自动化了的激光加工机(专利文献1)。
专利文献1：日本特开平10-193153号公报
可是在将窗单元的更换自动化的情况下，不仅需要窗单元更换装置，也需要准备多个窗单元，这样初期成本变得很高。
此外，即使使窗单元的更换自动化，也并不意味可以不要窗单元的清扫，所以当清扫窗单元时，需注意不要使表面损伤。
发明内容
本发明目的在于解决上述课题，提供一种易于对窗单元进行清扫的激光加工机以及使用于激光加工机的窗单元。
为解决上述课题，本发明提供一种激光加工机，其利用聚光透镜将从激光振荡器发出的激光束聚光于在XY平台上载置并定位的被加工物上而进行加工，其特征在于，具备：窗单元，被配置在前述聚光透镜的前述被加工物侧；清洁装置，被配置在前述XY平台上，且能清扫前述窗单元的表面，其中，当由前述激光束对前述被加工物进行加工时，前述清洁装置位于脱离前述窗单元的位置上；当对前述窗单元清扫时，该清洁装置则与该窗单元抵接而进行清扫。
该情况下，前述清洁装置可以构成为：具备可以绕中心轴旋转的刷子、和将前述刷子在与前述窗单元抵接的位置和离开的位置间升降的升降装置。
而且，可以具备吸尘装置，将前述刷子的中心附近与吸尘装置连接。
此外，本发明是用于上述激光加工机的窗单元，其特征在于，使前述窗单元的基材为锗，并对和前述被加工物相对侧的表面实施DLC表面涂层处理。
由于无需从激光加工机拆卸窗单元，所以可以缩短清扫时间。而且，若使窗单元的基材为锗，并对和前述被加工物相对侧的表面实施DLC表面涂层处理，则可以预防窗单元的操作时的损伤。
附图说明
图1为本发明中激光加工机的正面局部剖视图。
图2为本发明中清洁装置的构成图。
图3为本发明中的刷子的剖视图。
符号说明：1激光振荡器，7聚光透镜，8被加工物(印刷基板)，9Y平台，20窗单元，51升降装置(气缸)，55刷子，56吸尘装置，A清洁装置。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明进行说明。
图1为本发明的激光加工机的正面局部剖视图，图2为清洁装置的构成图，(a)为主视图，(b)为俯视图。此外，图3为刷子的剖视图。
X平台10利用省略图示的驱动系统在底座11上沿X方向(图中左右方向)移动自如。Y平台9利用省略图示的驱动系统于X平台10上沿Y方向(与图的纸面垂直的方向)移动自如。在Y平台9的侧面配置有后述的清洁装置A。在Y平台9上固定有作为工件的印刷基板8。
门型的支柱30被固定于底座11上。于支柱30的上面，配置有激光振荡器1、全反射镜3、4。于支柱30的侧面，配置有使镜子6a、6b旋转的扫描电机5a、5b、聚光透镜7、窗单元20以及照相机12。其中，聚光透镜7的轴线为与Y平台9垂直的Z方向(图中上下方向)。
电源控制器14向激光振荡器1提供电力。NC装置15对激光加工机的各部分以及电源控制器14、照相机12、后述的清洁装置A进行控制。
如图2所示，在Y平台9的侧面固定有托架50。气缸51则被支承在托架50上，并使活塞杆52的移动方向为沿Z方向。在活塞杆52的头端处，支承有L字型的保持部件53。刷子保持部件54被保持部件53所支承。在刷子保持部件54的内部配置有电机。于该电机的输出轴的头端处配置有刷子55。
如图3所示，刷子55由植毛部55a和保持部55b构成。植毛部55a的外形为圆形状，且以大致均匀的密度配置有毛。植毛部55a的外径比窗单元20的外径的1/3～1/2稍大。保持部55b在内部形成有空洞部55c，且在植毛部55a的外缘上设有多个连接空洞部55c和表面的孔55d。空洞部55c通过设置在电机的输出轴上的空洞部而与吸尘装置56接续。
下面，对动作进行说明。
在进行加工的情况下，预先将刷子55定位于如图2(a)中实线所示的位置、即活塞杆52缩回的位置。
首先，利用照相机12，对设置在印刷基板8的定位标识照相，确认印刷基板8在Y平台9上的位置(相对X轴的倾斜等)。然后，使X平台10和Y平台9动作，在使印刷基板8的任意一个加工领域的中心与聚光透镜7的轴线一致后，使扫描电机5a、5b动作而将镜子6a、6b定位于所期望的位置上。然后使激光振荡器1动作而输出脉冲状的激光束2。由激光振荡器1输出的激光束2被全反射镜3、4，镜子6a、6b反射而入射到聚光透镜7上，并利用聚光透镜7聚光而垂直地入射到印刷基板8的加工位置上，而在印刷基板8上开孔。然后，使扫描电机5a、5b动作而加工该加工领域内的孔，加工完成后，使X平台10和Y平台9动作，使接下来的加工领域的中心和聚光透镜7的轴线一致。然后，直至所有加工领域的加工完成，重复上述的动作。
当加工数达到预先规定的数额(或加工时间)时，使X平台10和Y平台9动作，而将刷子55的轴线定位于窗单元20的中心位置上，并使气缸51动作而将活塞杆52伸出，如图2(a)中双点划线所示，而使植毛部55a的头端与窗单元20的表面抵接。然后在使省略图示的吸尘机动作并使刷子55旋转的状态下，使X平台10和Y平台9动作，例如，使刷子55的轨迹成为如图2(b)中双点划线所示，而对窗单元20的表面进行清扫。附着在窗单元20的表面的灰尘等则通过孔55d而被吸尘装置56回收。
此外，该实施方式的情况下，由于使刷子55旋转，所以也可将植毛部55a设为环形。而且，也可以将植毛部55a设为环状的同时，将孔55d配置在以植毛部55a包围的领域中。而且，虽然使刷子55旋转，但也可以使其为固定。
此外，若对窗单元20的表面进行耐磨性优良的材质的表面涂层处理，则可以延长窗单元20的寿命。本发明人确认了通过将窗单元20的材质作为锗，并对表面进行DLC(DIAMOND LIKE COATING)表面涂层处理，能够较以往延长寿命。该窗单元，虽然优选为使用在配置了清洁装置的激光加工机上，但并非必须和清洁装置一起使用，即使是不具备清洁装置的激光加工机，也可以防止例如从激光加工机拆卸时发生的操作时的损伤。

Claims (4)

1.一种激光加工机，利用聚光透镜将从激光振荡器发出的激光束聚光于在XY平台上载置并定位的被加工物上而进行加工，其特征在于，具备：
窗单元，被配置在前述聚光透镜的前述被加工物侧；
清洁装置，被配置在前述XY平台上，且能清扫前述窗单元的表面，
其中，当由前述激光束对前述被加工物进行加工时，前述清洁装置位于脱离前述窗单元的位置上；当对前述窗单元进行清扫时，该清洁装置则与该窗单元抵接而进行清扫。
2.如权利要求1所述的激光加工机，其特征在于，前述清洁装置具备可以绕中心轴旋转的刷子、和将前述刷子在与前述窗单元抵接的位置和离开的位置间升降的升降装置。
3.如权利要求2所述的激光加工机，其特征在于，具备吸尘装置，并将与前述吸尘装置连接的吸引口配置在前述刷子的附近。
4.一种用于权利要求1或2所述的激光加工机的窗单元，其特征在于，使前述窗单元的基材为锗，并对和前述被加工物相对侧的表面实施DLC表面涂层处理。
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