CN102639282A - 激光加工装置及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光加工装置及激光加工方法，该激光加工装置(100)具有：对被加工物进行激光加工的加工头部(135)；具有多个上下升降且被分割的可动载置部(121)，并保持被加工物的载置部(120)；在X方向及Y方向上驱动载置部的加工工作台(115)；位于被加工物的上方且吸附被加工物的上表面的上表面吸附装置(130)；驱动该上表面吸附装置上下升降的驱动部(150)。

Description

激光加工装置及激光加工方法

技术领域

本发明涉及一种对被加工物照射激光而进行加工的激光加工装置，尤其是涉及进行通孔加工(贯通孔加工)的激光加工装置。

背景技术

近年以来，伴随着零件的小型化、高集成化、复合模块化，而作为这些要求的基础的基材的开孔加工也越来越小径化，在现有的加工方法中，应对该小径化越发困难。为了解决这些要求而应对小径化，采用激光的开孔加工增多起来。在由该激光进行的向被加工物的开孔加工中，大概分类为在被加工物开设贯通孔的通孔加工和在被加工物开设非贯通孔的盲孔加工这两种类型。

图10是表示现有技术所涉及的激光加工装置的第一例的被加工物载置部的结构的侧视图。

如图10所示，被加工物811载置在被分割的载置部821的上部。被分割的载置部821具有可各自沿上下方向动作的结构，且通过空气缸等升降驱动部(未图示)而上下动作。

盲孔加工时，载置部821成为全部的吸附部上升的状态。然后，使用载置部821整个表面来吸附固定被加工物811而进行加工。通孔加工时，如图10所示，在仅使与被加工物811的成为加工对象的部分812的下部相当的被分割的载置部821下降的状态下进行激光加工。

通过如上所述的结构，既维持了被加工物811的平面度，同时又防止了通孔加工时的激光引起的载置部821的损伤(例如，参考专利文献1)。

图11是表示现有技术的激光加工装置的第二例的结构的立体图。

如图11所示，卡盘902将由软质构件形成的薄板形状的被加工物901由相对抗的两边夹持。拉伸装置903对由卡盘902夹持的被加工物901赋予拉伸力。由这些卡盘902和拉伸装置903来保持被加工物901。移动装置904使被加工物901移动。集尘装置905在激光所照射的面的背面侧以遍及多个加工区域的整个区域上的尺寸设置，在集尘装置905的内部具有使气流停止的停止装置906。两个保持装置907分别保持与拉伸装置903产生的拉伸力所作用的边成直角方向的被加工物901的边。调整装置908使保持装置907的一方向与拉伸力成直角的方向移动。

通过如上所述的结构，既对被加工物901赋予了拉伸力，同时又通过进行保持的拉伸装置903和保持装置907对被加工物901进行拉伸而维持平面。并且，被加工物901在被拉伸装置903和保持装置907保持的状态下向加工区域移动。由此，被加工物901的通孔加工部位的背面不会与载置部接触，而能够在维持平面的同时进行激光加工(例如，参考专利文献2)。

近年以来，由于更加精密加工和进一步高集成化，板状的被加工物的厚度也要更薄，实施加工的孔的直径也变小。例如，100μm左右的厚度的树脂薄膜或几十μm的厚度的金属箔成为其加工对象。

在上述的第一例的现有技术所涉及的激光加工装置的结构中，通孔加工时，在使与被加工物的加工的下部相当的吸附部下降的状态下进行激光加工，故虽说是局部但被加工物未被保持平面。

因此，虽然未给载置部带来激光引起的损伤，但如上述那样，在厚度薄的片状或者箔状的被加工物时，在自重的作用下该部分以下垂的方式产生凹陷。其结果是，产生加工部分的平面度的恶化。平面度的恶化导致激光的焦点的偏移或加工位置的偏移而成为精密加工的障碍。即，无法进行所期望的精密加工。

在上述的第二例的现有技术所涉及的激光加工装置的结构中，欲要通过拉伸被加工物的对置的两边而保持平面。如上所述，在为厚度薄的片状或者箔状的被加工物时，产生由拉伸引起的材质的伸展。其结果是，被加工物的加工位置偏移或产生皱纹，与第一例同样地难以进行精密加工。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】国际公开第2009/001497号

【专利文献2】特开2009-006356号公报

发明内容

本发明提供即便是厚度非常薄的片状的被加工物也能够进行精度高的激光加工的激光加工装置及激光加工方法。

本发明的激光加工装置具有：对被加工物进行激光加工的加工头部；具有多个上下升降且被分割的可动载置部，并保持所述被加工物的载置部；在X方向及Y方向上驱动所述载置部的加工工作台；位于所述被加工物的上方，且吸附所述被加工物的上表面的上表面吸附装置；驱动所述上表面吸附装置上下升降的驱动部。

通过该结构，在被加工物的加工区域附近将上表面吸附装置保持在上方，从而即便是厚度非常薄的片状的被加工物，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。由此，能够降低伴随着精度不良的加工不良。

另外，本发明的激光加工方法采用上述记载的激光加工装置对被加工物进行加工，其中，具有在通过加工工作台移动被加工物的加工区域时使上表面吸附装置升降的工序。

通过该方法，即便是厚度非常薄的片状的被加工物，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

另外，本发明的激光加工方法采用上述记载的激光加工装置对被加工物进行加工，其中，在通过加工工作台移动被加工物的加工区域时，在多个可动载置部中的一个下降着的加工区域中，在至少使配置在加工区域的行进方向上的上表面吸附装置下降的状态下进行激光加工，直至所有激光加工结束。

通过该方法，即便是厚度非常薄的片状的被加工物，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

另外，本发明的激光加工方法采用上述记载的激光加工装置对被加工物进行加工，其中，在通过加工工作台移动被加工物的加工区域时，在到达多个可动载置部中的一个下降着的加工区域的靠前一个的加工区域前，在至少使配置在加工区域的行进方向上的上表面吸附装置下降的状态下进行激光加工，直至所有激光加工结束，最后进行激光加工的加工区域在使上表面吸附装置上升的状态下进行激光加工。

通过该方法，即便是厚度非常薄的片状的被加工物，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

通过这样的结构或方法，在被加工物的加工区域附近将上表面吸附装置保持在上方。由此，即便是厚度非常薄的片状的被加工物，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工，能够降低伴随着精度不良的加工不良。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的激光加工装置的简要结构的立体图。

图2是从Y方向观察本发明的实施方式一的一例所涉及的激光加工装置时的侧视图。

图3是从X方向观察本发明的实施方式一的一例所涉及的激光加工装置时的侧视图。

图4A是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的升降状态的侧视图。

图4B是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的升降状态的侧视图。

图5A是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的详细结构的侧视图。

图5B是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的详细结构的侧视图。

图6A是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的另一详细结构的侧视图。

图6B是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的另一详细结构的侧视图。

图7A是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的上表面吸附的效果的图。

图7B是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的上表面吸附的效果的图。

图8A是表示本发明的实施方式二所涉及的被加工物的加工区域的设定的一例的配置图。

图8B是表示本发明的实施方式二所涉及的被加工物的加工区域的设定的一例的配置图。

图9A是表示本发明的实施方式二的一例所涉及的上表面吸附装置的不同的升降状态的侧视图。

图9B是表示本发明的实施方式二的一例所涉及的上表面吸附装置的不同的升降状态的侧视图。

图9C是表示本发明的实施方式二的一例所涉及的上表面吸附装置的不同的升降状态的侧视图。

图10是表示现有技术所涉及的激光加工装置的载置部的结构的侧视图。

图11是表示现有技术所涉及的激光加工装置的被加工物的保持状态的立体图。

具体实施方式

以下，对于本发明的实施方式边参考附图边进行说明。在以下的附图中，存在对于相同的结构要件标以相同的标号而省略说明的情况。

(实施方式一)

图1是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的激光加工装置100的简要结构的立体图。图2是从Y方向观察激光加工装置100时的侧视图，图3是同样地从X方向观察时的侧视图。

如图1所示，激光振荡器101在内部使激光振荡而射出激光102。被射出的激光102通过反射镜103而改变行进方向。在由反射镜103改变了行进方向的激光102的行进方向上配置有用于对激光102的光束直径进行调整的准直透镜104。还配置有用于对通过了准直透镜104的激光102的光束形状进行整形的掩模105和用于对通过了该掩模105的激光102的杂光进行抑制的光圈106。

通过了光圈106的激光102在用于沿X轴方向振动的电流计式X反射镜109和用于使由电流计式X反射镜109反射的激光102沿Y轴方向振动的电流计式Y反射镜110的作用下，被定位在被加工物111上的想要照射的位置上。进而，由电流计式Y反射镜110反射的激光102由fθ透镜107聚光，并被照射于被加工物111的加工点，以上述方式构成激光加工装置100。

并且，设有对这些电流计式X反射镜109、电流计式Y反射镜110及激光振荡器101进行控制的控制器108。

被加工物111被放置在设置有多个的可动载置部121和外周载置部123上。由该可动载置部121和外周载置部123构成载置部120。在可动载置部121设有多个载置部吸附孔122，而在外周载置部123也设有外周吸附孔124。被加工物111通过利用载置部吸附孔122和外周吸附孔124从载置部120的下部进行真空抽吸而被吸附保持。

可动载置部121分别由一对可动载置部升降工作缸125来支承。可动载置部升降工作缸125在本实施方式中采用由空气压控制的空气缸，能够使多个可动载置部121中的各个可动载置部121独立地上下。

如图2所示，保持被加工物111的可动载置部121和加工工作台115之间的空间成为下部吸尘装置112，具有通过空气流113对激光加工时在被加工物111的下部产生的加工屑进行集尘的功能。

另外，在被加工物111的上方的激光照射面侧设有上部吸尘装置130。上部吸尘装置130设置成围绕由电流计式X反射镜109和电流计式Y反射镜110控制的激光102的照射范围。上部吸尘装置130通过由设于其一部分的孔来吸引内部的空气，而在激光加工之际对在被加工物111的上部产生的加工屑进行集尘·排出。

在上部吸尘装置130安装有一对上表面吸附装置131、132和使各上表面吸附装置131、132上下的上表面吸附装置升降工作缸133。在本实施方式中，作为上表面吸附装置升降工作缸133采用空气缸，而能够使各上表面吸附装置131、132独立上下。

对于本实施方式的激光加工装置100的结构，利用图2与图3进行进一步详细的说明。

首先，如图2所示，加工工作台115由Y工作台116和X工作台118这两大块体构成。

Y工作台116构成为，载置可动载置部121、外周载置部123、下部吸尘装置112及与这些构件附随的整套结构，且沿Y方向可动。为了Y方向上的移动，通过驱动Y轴移动电动机117而使滚珠丝杠旋转，并使Y工作台116连同载置于其上的整套结构一起滑动来进行。

X工作台118构成为，进一步载置Y工作台116和载置于其上的整套结构，且沿X方向可动。为了X方向上的移动，通过驱动X轴移动电动机119而使滚珠丝杠旋转，并使X工作台118连同载置于其上的整套结构一起滑动来进行。

接着，如图3所示，使反射激光102并控制照射位置的电流计式X反射镜109、电流计式Y反射镜110及使激光102的方向相对于被加工物111的表面成垂直方向且聚光fθ透镜107设置在加工头部135上。

加工头部135安装在Z滑块136上，Z滑块136通过驱动Z轴移动电动机137而沿Z方向、即上下方向可动。Z滑块136及Z轴移动电动机137被设置在主体框架140上。

另外，上部吸尘装置130也被固定在主体框架140上。由此，上部吸尘装置130与装置主体的位置关系被固定。上表面吸附装置升降工作缸133被固定于上部吸尘装置130，并能够通过控制空气压使上表面吸附装置131、132上下。

上表面吸附装置131、132构成为，能够从被加工物111的激光照射面侧、即上表面吸附被加工物111。例如，在本实施方式中，在与被加工物111相接的面上设有吸附孔，通过进行真空抽吸而能够从上表面吸附被加工物111。另外，驱动上表面吸附装置131、132上下升降的驱动部150具有上表面吸附装置升降工作缸、Z滑块136及Z轴移动电动机137。

对于如上所述构成的激光加工装置100的动作进行说明。

在将被加工物111搭载于激光加工装置100时，首先，形成使载置部吸附孔122和外周吸附孔124的真空抽吸停止而未进行吸附的状态，并使可动载置部121和上表面吸附装置131、132全部上升。然后，通过使加工工作台115移动，而使载置部120移动至被加工物的搭载位置。

在将被加工物111搭载于载置部120上之后，对载置部吸附孔122和外周吸附孔124进行真空抽吸而吸附保持被加工物111的下表面。

被加工物111的保持完成后开始以下的动作。为了使保持了被加工物111的载置部120向第一加工区域移动而开始加工工作台的移动。开始使位于原点位置的加工头部135向焦点位置的移动。在此，加工头部135仅沿着Z轴方向移动。仅对位于第一加工区域的下表面的可动载置部121进行使设于该可动载置部121的载置部吸附孔122的真空抽吸切换成吹气，从而停止该部位的被加工物111的下表面的吸附保持，并使该可动载置部121下降。并行进行这些动作。

需要说明的是，各加工区域被设定在电流计式反射镜(电流计式X反射镜109及电流计式Y反射镜110)的扫描范围内，该区域内的激光加工的定位通过控制电流计式反射镜来进行。

以上的动作完成且被加工物111的第一加工区域到达加工头部135和上部吸尘装置130所处的位置后，使上表面吸附装置131、132下降，而与被加工物111的表面密接。

图4A、图4B是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的升降状态的侧视图。图5A、图5B是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的详细结构的侧视图。图6A、图6B是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的另一详细结构的侧视图。

图4A所示的状态为上表面吸附装置131、132上升的状态，图4B所示的状态为上表面吸附装置131、132下降而与被加工物111的表面密接的状态。

如果上表面吸附装置131、132如图4B所示那样成为下降的状态，则开始被加工物111的上表面的吸附。其详细结构与动作如图5所示。

图5A是从Y方向观察上表面吸附装置131、132下降的状态时的侧视图，图5B是从X方向观察上表面吸附装置131、132下降的状态时的侧视图。分别设置成一对的上表面吸附装置升降工作缸133固定在上部吸尘装置130。上表面吸附装置升降工作缸133由空气缸构成，经由空气软管141来控制空气压而能够使上表面吸附装置131、132上下。此处示出了上表面吸附装置131、132均下降的状态。

上表面吸附装置131、132以能够从被加工物111的激光照射侧的面、即上表面吸附被加工物111的方式设有上表面吸附孔142。使上表面吸附装置131、132下降之后，经由空气软管143来进行真空抽吸，从而从上表面吸附被加工物111。

如图5A所示，将上表面吸附装置131、132的外形的长边方向设置成相对于可动载置部121的长边方向垂直的方向。在本实施方式中，上表面吸附装置131、132的长边方向为X轴方向，可动载置部121的长边方向为Y轴方向。

并且，上表面吸附装置131、132的长边方向的尺寸可以设定为比一个可动载置部121的宽度稍小。这样的话，在上表面吸附装置131、132下降时，被加工物111被夹持在可动载置部121与上表面吸附装置131、132之间而不会变形或损伤，能够确保被加工物111的上表面的上表面吸附装置131、132周边的面精度。

此处，所谓“稍小的设定”是指从激光加工装置100的驱动精度与被加工物111的厚度或其偏差考虑在不会损伤被加工物111的范围内设定即可。例如，若可动载置部121的宽度设定为50mm，则设定为47mm至49mm的范围，尤其以48mm为基准尺寸即可。

或者如图6A、图6B所示，也可以将上表面吸附装置131、132的长边方向的尺寸设定为比可动载置部121的宽度大。这样的话，虽然每次被加工物111的移动都需要使上表面吸附装置131、132上升，但即便不精密控制上表面吸附装置131、132的下降量，也可使其下降至与被加工物111相接而开始吸附。仅仅这样的话，也能够确保被加工物111的上表面吸附装置131、132周边的面精度。

图7A、图7B是表示本发明的实施方式一的一例所涉及的上表面吸附装置的上表面吸附的效果的图。如图5A、图5B或图6A、图6B那样构成的上表面吸附装置131、132的作用在图7A中示出。图7A示出了没有该上表面吸附装置131、132时的被加工物111的状态。例如，考虑了被加工物111为将环氧玻璃由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜夹入而成的厚度为100μm以下的片状基板的情况。在这种情况下，若可动载置部121的宽度为50mm，则其变形量为几十μm的量级，与该变形量对应的Z轴方向的焦点的偏移和X轴方向及Y轴方向的位置偏移对于精密加工赋予了很大的影响。即，这些焦点的偏移或位置偏移成为精密加工的妨碍，而产生加工不良。

但是，如果是本发明的激光加工装置100，则如图7B所示那样，上表面吸附装置131、132在加工区域附近吸附被加工物111的上表面。由此，即便在该加工区域不存在可动载置部121，也能够防止被加工物111的变形。

如上所述，在第一加工区域中的准备齐整之后，控制电流计式X反射镜109和电流计式Y反射镜110，在孔加工位置开始激光102的照射。当规定的激光的照射完成且第一加工区域内的全部的孔加工完成后，停止上表面吸附孔142的真空抽吸而停止被加工物111的吸附保持。然后，使上表面吸附装置131、132上升，返回图4A所示的状态。

接着，为了向第二加工区域移动，而使加工工作台115在本实施方式中的Y方向上移动。在第二加工区域中，上表面吸附装置131、132的下降、吸附、激光孔加工、吸附的停止以至于上表面吸附装置131、132的上升这一连串动作的顺序按照上述进行。如上所述，在一个可动载置部121所下降的加工区域中进行重复直至所有激光加工结束。

当多个可动载置部121中的一个可动载置部121下降了的加工区域所有的激光加工结束后，停止上表面吸附孔142的真空抽吸而停止被加工物111的吸附保持。然后，使上表面吸附装置131、132上升，返回图4A所示的状态。

当上表面吸附装置131、132成为图4A所示的上升的状态时，开始以下的动作。首先，为了使载置部120向下一加工区域移动，而开始使加工工作台115沿X方向移动。一边停止已经下降了的可动载置部121的吹气，一边使该可动载置部121上升。当上升完成时，使设于该可动载置部121上的载置部吸附孔122进行真空抽吸，再次吸附保持被加工物111。将设于与下一加工区域对应的位置处的可动载置部121上的载置部吸附孔122的真空抽吸切换为吹气。当该部位的被加工物111的下表面的保持被消除时，使该部位的可动载置部121下降。这些动作并行进行。

然后，在被加工物111到达加工区域后，使上表面吸附装置131、132下降而与被加工物111的表面密接，开始被加工物111的上表面的吸附。

如上所述，在该加工区域中的准备齐整之后，控制电流计式X反射镜109和电流计式Y反射镜110，在孔加工位置开始激光102的照射。

反复上述的动作，进行被加工物111的规定的加工区域所有的加工。当规定的加工区域的所有的加工完成时，停止上表面吸附孔142的真空抽吸而停止被加工物111的吸附保持。然后，使上表面吸附装置131、132上升，返回图4A所示的状态。

当上表面吸附装置131、132成为图4A所示的上升的状态时，开始以下的动作。首先，为了使被加工物111向取出位置开始移动，而开始加工工作台115的移动。开始加工头部135向原点的移动。一边停止已经下降了的可动载置部121的吹气，一边使该可动载置部121上升。当上升完成时，使设于该可动载置部121上的载置部吸附孔122进行真空抽吸，再次吸附保持被加工物111。这些动作并行进行。

当上述的全部的动作完成时，停止所有的载置部吸附孔122和所有的外周吸附孔124的真空抽吸。然后，确认被加工物111的吸附保持被消除，被加工物111的取出装置(未图示)从载置部120取出被加工物111。

即，本发明的激光加工装置100具有加工头部135、载置部120、加工工作台115、上表面吸附装置131、132、驱动部150。此处，加工头部135对被加工物111进行激光加工。载置部120具有多个上下升降的被分割的可动载置部121而保持被加工物111。加工工作台115使载置部120沿X方向及Y方向驱动。上表面吸附装置131、132位于被加工物111的上方且吸附被加工物111的上表面。驱动部150驱动上表面吸附装置131、132上下升降。

通过该结构，将被加工物111的加工区域附近保持在上表面吸附装置131、132的上方，从而即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。由此，能够减少伴随着精度不良的加工不良。

另外，构成为设有一对上表面吸附装置131、132并驱动使各上表面吸附装置131、132独立地上下升降。

通过该结构，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少的精度高的激光加工。

另外，上表面吸附装置131、132的长边方向设置成与可动载置部121的长边方向垂直，上表面吸附装置131、132的长边方向的尺寸设定为比可动载置部121的宽度大。

通过该结构，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

另外，上表面吸附装置131、132可以是由通过施加电压而吸附被加工物111的静电卡盘形成的结构。

通过该结构，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

另外，可以是在上表面吸附装置131、132的与被加工物111的表面相接的表面设有吸附孔，并通过吸引的空气压来吸附被加工物111的结构。

通过该结构，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

如上所述，在本发明的激光加工装置100中，使贯通的激光102能够到达的位置处的可动载置部121位于其他的载置部的下部，而从激光102的聚光范围脱离。由此，以避免受到激光102引起的损伤的方式对于其他的加工区域进行吸附保持。与此同时，在可动载置部121下降的加工区域附近将上表面吸附装置131、132保持在上方。由此，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也可进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

其只要是在被加工物111的加工区域附近能够从上下夹入地进行吸附保持的结构，即能够发挥显著的效果。通过将上表面吸附装置131、132和载置部120与分割为可动载置部121的激光加工装置100组合，则能够发挥更高的效果。

需要说明的是，在本实施方式中示出了上表面吸附装置131、132的被加工物111的吸附通过真空抽吸来实现的例子，不过，也可以采用不同的吸附机构来实现。例如，也可以采用静电卡盘。其由埋入了电极的电介质形成上表面吸附装置131、132，并对该电极施加电压，从而能够通过电介质吸附作为被加工物的片。作为电介质，是绝缘耐受电压和介电常数均高的物质即可，例如碳化硅、氧化铝、氮化铝等陶瓷系的材质优良。静电卡盘与真空抽吸实现的吸附相比，吸附·脱离的响应速度显著提早，通过将静电卡盘用于上表面吸附装置131、132，能够实现整体的加工时间的缩短。

即，上表面吸附装置131、132可以是由通过施加电压而吸附被加工物111的静电卡盘形成的结构。

通过该结构，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

另外，上表面吸附装置131、132也可以是由氮化膜处理后的不锈钢形成而至少对与被加工物111的表面相接的表面进行研磨的结构。

通过该结构，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

另外，在本实施方式中采用设有六个可动载置部121的图进行了说明，不过，可动载置部121的个数可以由激光加工装置100的尺寸等设计要件来决定，而并不局限于该例。

(实施方式二)

接着，对于采用了本发明的激光加工装置100的加工方法的不同的一例进行说明。图1、图2及图3所示的激光加工装置100的结构与上述的实施方式一相同。同样地，在上部吸尘装置130上安装有一对上表面吸附装置131、132和使各上表面吸附装置131、132上下的上表面吸附装置升降工作缸133。在本实施方式二中，作为上表面吸附装置升降工作缸133采用空气缸而能够使各上表面吸附装置131、132独立地上下。

图8A、图8B、图9A至图9C是表示本发明的实施方式二所涉及的被加工物111的加工区域的设定的一例的配置图。图9A、图9B、图9C是表示本发明的实施方式二的一例所涉及的上表面吸附装置的不同的升降状态的侧视图。

图8A、图8B表示被加工物111的加工区域的分配的一例，按加工的顺序分配给1、2、······、48的编号。沿Y方向呈6排分配，但其是与可动载置部121的分割个数所对应的。需要说明的是，所述6排、48这样的加工区域数在本实施方式二中是为了说明上的便利而设定的，在实际的加工中并不限定于该个数。

对于如上所述构成的激光加工装置100的动作进行说明。

将被加工物111搭载于装置，对被加工物111进行吸附保持，并使加工工作台115移动。仅在位于第一加工区域的下表面的可动载置部121中使设于该可动载置部121的载置部吸附孔122的真空抽吸切换成吹气，从而停止该部位的被加工物111下表面的吸附保持，并使该可动载置部121下降，至此为止的动作与上述的实施方式一相同。

不同的方面在于，在以上的动作完成且被加工物111的第一加工区域到达加工头部135和上部吸尘装置130所配置的位置后使上表面吸附装置下降的情况下，仅使设置在第二加工区域侧的上表面吸附装置132下降，而与被加工物111的表面密接。图9A示出了仅该上表面吸附装置132与被加工物111的表面密接的状态。这相当于仅使加工的行进方向144侧的上表面吸附装置132与被加工物111密接。

当上表面吸附装置132成为图9A所示的下降的状态时，开始被加工物111的上表面的吸附。对于吸附而言，可以与实施方式一相同地经由空气软管通过真空抽吸来进行，也可以采用静电卡盘通过静电力来吸附。

与实施方式一相同地，通过上表面吸附装置132在加工区域附近吸附被加工物111的上表面，即便在该加工区域不存在可动载置部121，也能够防止被加工物111的变形。

以后，对于第一加工区域的孔加工与实施方式一相同。不同的方面在于，即便第一加工区域内的全部的孔加工完成，也不停止上表面吸附装置132实现的被加工物111的吸附保持，而一直保持使上表面吸附装置132下降了的状态。

接着，为了向第二加工区域移动，而使加工工作台115在本实施方式中沿Y方向移动。在被定位于第二加工区域之后，立即进行激光孔加工。当第二加工区域内的全部的孔加工完成时，使上表面吸附装置132保持下降的状态地向第三加工区域移动。如上所述，在一个可动载置部121所下降的区域中进行反复直至所有激光加工结束。在本实施方式中，相当于第八加工区域。

当第八加工区域所有的激光加工结束时，停止上表面吸附装置132的被加工物111的吸附保持。然后，使上表面吸附装置132上升，返回图9B所示的状态。

当上表面吸附装置131、132成为图9B所示的上升的状态时，开始以下的动作。首先，为了使载置部120向下一加工区域移动，而开始使加工工作台115沿X方向移动。一边停止已经下降了的可动载置部121的吹气，一边使该可动载置部121上升，当上升完成时，对设于该可动载置部121的载置部吸附孔122进行真空抽吸，再次吸附保持被加工物111。将设于与下一加工区域对应的位置处的可动载置部121上的载置部吸附孔122的真空抽吸切换为吹气。当该部位的被加工物111下表面的保持被消除时，使该部位的可动载置部121下降。这些动作并行进行。

然后，在被加工物111到达第九加工区域后，接着仅使上表面吸附装置131下降，而与被加工物111的表面密接，开始被加工物111的上表面的吸附。该状态示于图9C。下降的上表面吸附装置131与第一加工区域时不同，但在仅使加工的行进方向144侧的上表面吸附装置131与被加工物密接这一方面一致。

在一个可动载置部121下降的加工区域、本图中为从第九加工区域至第十六加工区域中在使上表面吸附装置131下降的状态下反复进行激光加工，直至全部激光加工结束。

接着，向第十七加工区域移动之后，进行与第一加工区域时相同的动作。反复以上的动作，进行被加工物111的规定的加工区域全部的加工。当规定的加工区域的全部的加工完成时，停止由上表面吸附装置131、132实现的被加工物111的吸附保持。然后，上表面吸附装置131、132均返回至上升的状态。

以后，加工工作台115的移动、加工头部135的原点复原、载置部120的被加工物111的保持的停止、从载置部120的被加工物111的取出为止与实施方式一为相同的动作。

即，本发明的激光加工方法为，在采用上述记载的激光加工装置100来加工被加工物111的激光加工方法中，在使被加工物111的加工区域通过加工工作台115移动时，具有使上表面吸附装置131、132升降的工序。

通过该方法，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

另外，本发明的激光加工方法考虑到，在采用上述记载的激光加工装置100来加工被加工物111的激光加工方法中，使被加工物111的加工区域通过加工工作台115移动的情况。在这种情况下，为这样的激光加工方法：在多个可动载置部121中的一个下降的加工区域中，在至少使配置在加工区域的行进方向144上的上表面吸附装置131、132下降的状态下进行激光加工，直至所有激光加工结束。

通过该方法，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

另外，本发明的激光加工方法考虑到，在采用上述记载的激光加工装置100来加工被加工物111的激光加工方法中，使被加工物111的加工区域通过加工工作台移动的情况。在这种情况下，为这样的激光加工方法：在到多个可动载置部121中的一个下降的加工区域的靠前一个的加工区域为止，在至少使配置在加工区域的行进方向144上的上表面吸附装置131、132下降的状态下进行激光加工，直至所有激光加工结束。然后，最后进行激光加工的加工区域在使上表面吸附装置131、132上升的状态下进行激光加工。

通过该方法，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的激光加工。

如上所述，根据本实施方式所涉及的激光加工装置100及激光加工方法，既防止了由贯通的激光102产生的损伤，同时又在可动载置部121下降的加工区域附近将上表面吸附装置131或132中的某一方保持在上方。由此，即便是厚度非常薄的片状的被加工物111，也能够进行挠曲非常少且精度高的加工。

进而，能够使上表面吸附装置131、132的升降这一动作的次数非常少，故能够实现加工时间的缩短。

需要说明的是，在本实施方式中，使上表面吸附装置131、132的一方下降而保持吸附了被加工物111的状态来移动加工工作台115，从而移动加工区域。此时，下降的上表面吸附装置131、132为加工区域的行进方向144上的上表面吸附装置131、132。因而，即便上表面吸附装置131、132擦拭被加工物111的表面，此处仍是尚未加工的加工区域，故不会给被加工物111的表面带来损坏。

另外，在实施这样的激光加工方法的情况下，上表面吸附装置131、132的材质和表面处理可以是适于擦拭被加工物111的表面的材质和表面处理。若举出其一例，则作为基材采用不锈钢，通过抛光减小表面粗糙度后，进行氮化膜处理。进而，对与被加工物111的表面接触的表面进行抛光，从而提高镜面精加工。这样，擦拭被加工物111的表面的面能够坚固并容易滑动，且不会产生磨损。

需要说明的是，在本实施方式中，示出了在行进方向144侧的上表面吸附装置131、132下降的状态下，在一个可动载置部121所下降的加工区域中进行反复直至所有激光加工结束的例子。但是，当前一个加工区域的激光加工结束后，停止下降着的上表面吸附装置131、132的被加工物111的吸附保持。然后，使下降着的上表面吸附装置131、132上升后，向下一加工区域移动，从而使被加工物111夹持在上表面吸附装置131、132与外周载置部123之间，从而能够防止变形或受伤。此时，由于外周载置部123保持被加工物111，即便上表面吸附装置131、132上升，也能够确保面精度。

需要说明的是，选择实施方式一中说明的激光加工方法和实施方式二中说明的激光加工方法的哪一个可根据被加工物的材质或厚度的不同来变更。在本发明的激光加工装置100中，能够构成为使两个上表面吸附装置131、132独立进行升降的控制，故能够选择激光加工方法。

另外，上表面吸附装置可以不是一对而仅设置一个，只要变更加工区域的加工顺序而始终使行进方向的上表面吸附装置下降即可。

工业方面可利用性

本发明所涉及的激光加工装置在基于激光的孔加工中既能够防止载置部的损伤又同时保持被加工物的平面度而实现高加工精度，在进行通孔加工的激光加工装置等中有用。

符号说明

100  激光加工装置

101  激光振荡器

102  激光

103  反射镜

104  准直透镜

105  掩模

106  光圈

107  fθ透镜

108  控制器

109  电流计式X反射镜

110  电流计式Y反射镜

111  被加工物

112  下部吸尘装置

113  空气流

115  加工工作台

116  Y工作台

117  Y轴移动电动机

118  X工作台

119  X轴移动电动机

120  载置部

121  可动载置部

122  载置部吸附孔

123  外周载置部

124  外周吸附孔

125  可动载置部升降工作缸

130  上部吸尘装置

131、132  上表面吸附装置

133  上表面吸附装置升降工作缸

135  加工头部

136  Z滑块

137  Z轴移动电动机

140  主体框架

141  空气软管

142  上表面吸附孔

143  空气软管

144  行进方向

150  驱动部

Claims (9)

1.一种激光加工装置，其中，具有：

对被加工物进行激光加工的加工头部；

具有多个上下升降且被分割的可动载置部，并保持所述被加工物的载置部；

在X方向及Y方向上驱动所述载置部的加工工作台；

位于所述被加工物的上方，且吸附所述被加工物的上表面的上表面吸附装置；

驱动所述上表面吸附装置上下升降的驱动部。

2.如权利要求1所述的激光加工装置，其中，

所述上表面吸附装置设有一对，且被驱动为各自独立地上下升降。

3.如权利要求1所述的激光加工装置，其中，

所述上表面吸附装置的长边方向设置成与所述可动载置部的长边方向垂直，且所述上表面吸附装置的长边方向的尺寸设定为比所述可动载置部的宽度大。

4.如权利要求1至3中任一项所述的激光加工装置，其中，

所述上表面吸附装置由通过施加电压而吸附所述被加工物的静电卡盘形成。

5.如权利要求1至3中任一项所述的激光加工装置，其中，

在所述上表面吸附装置的与所述被加工物的表面相接的面上设有吸附孔，并通过吸引的空气压来吸附所述被加工物。

6.如权利要求5所述的激光加工装置，其中，

所述上表面吸附装置由进行了氮化膜处理得到的不锈钢形成，且至少与所述被加工物的表面相接的面被研磨。

7.一种激光加工方法，采用权利要求1至6中任一项所述的激光加工装置对被加工物进行加工，其中，

具有在通过加工工作台移动所述被加工物的加工区域时使所述上表面吸附装置升降的工序。

8.一种激光加工方法，采用权利要求1至6中任一项所述的激光加工装置对被加工物进行加工，其中，

在通过加工工作台移动所述被加工物的加工区域时，在多个可动载置部中的一个下降着的加工区域中，在至少使配置在加工区域的行进方向上的上表面吸附装置下降的状态下进行激光加工，直至所有激光加工结束。

9.一种激光加工方法，采用权利要求1至6中任一项所述的激光加工装置对被加工物进行加工，其中，

在通过所述加工工作台移动所述被加工物的加工区域时，在到达多个可动载置部中的一个下降着的加工区域的靠前一个的加工区域前，在至少使配置在加工区域的行进方向上的上表面吸附装置下降的状态下进行激光加工，直至所有激光加工结束，最后进行激光加工的加工区域在使所述上表面吸附装置上升的状态下进行激光加工。

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