CN104625396B - 激光加工机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工机，缩短激光加工机的激光加工工序的生产节拍时间。构成如下的激光加工机：具备能够分别配置被加工物(9)的多个配置区域(3、4)；在执行对准的同时期，执行加工处理，对准包含配置于某一配置区域(3、4)的被加工物(9)与向该被加工物(9)照射激光的激光照射装置(1)的相对位置关系的测定，加工处理中从激光照射装置(1)对配置于其他的配置区域(4、3)、已经完成所述对准的被加工物(9)照射激光。

Description

激光加工机

技术领域

本发明涉及将激光向被加工物的任意部位照射而实施加工的激光加工机。

背景技术

现今，触摸面板(touch panel，触控式面板)装置作为输入手段广泛使用。触摸面板装置包含触摸面板传感器、得知触摸面板传感器上的接触位置的控制电路、布线以及柔性印刷基板。

触摸面板装置被安装于组装有液晶显示器和/或有机EL显示器等显示装置的各种设备(便携电话终端(特别是所谓的智能手机)和/或能够携带的信息处理终端、视频游戏机、ATM装置、售票机、自动售货机、家电产品等)，作为对于该设备的直观的输入手段而使用。触摸面板传感器中的、与显示装置的图像显示区域重叠的区域为透明的，在该区域构成能够检测出对象物的接触位置的有源区域。

触摸面板装置根据检测触摸面板传感器上的接触位置的原理，可区分为各种形式。最近，由于光学上明亮、具有设计性、构造容易、功能也优异等原因，电容耦合方式的触摸面板装置受到瞩目。在电容耦合方式中具有表面型和投影型，在适于应对多点识别(多点触摸)的方面投影型有利。

投影型电容耦合方式的触摸面板传感器以下述构件为要素：电介质，和在该电介质的两侧以不同的图形形成的第一传感器电极以及第二传感器电极。第一传感器电极以及第二传感器电极，经由铺设于支撑这些传感器电极的基材中的有源区域外的区域的取出布线(取出用的导电体)而连接于外部的控制电路。

铺设于有源区域的第一传感器电极以及第二传感器电极使用透明导电材料，而铺设于非有源区域的取出布线不需要为透明。以往，通过将由具有高导电率的金属等导电性材料构成的布线图形丝网印刷于基材上而形成取出布线(以上内容参照下述专利文献1)。

专利文献1：日本特开2013－033558号公报

发明内容

现今，出于进一步扩大显示装置的图像显示区域、以及/或者进一步提高设计性的目的，要求将包围图像显示区域的周围的所谓的“边框”区域窄小化。为此，需要将触摸面板传感器中的非有源区域小面积化。

如果将铺设于非有源区域的取出布线充分高精细化，则能够缩小非有源区域以及边框区域。但是，在现状的丝网印刷法中，难以形成高精细的布线图形。

如果采用在基材的表面成膜由导电性材料构成的导电层、照射激光而将该导电层切削来形成取出布线的激光加工法，则能够实现在丝网印刷法中不能实现的高精细的布线图形。

作为激光加工法的缺点，可列举出工序所需要的生产节拍时间(takttime)长。在激光加工时，为了精确地向基材上的所需要的位置坐标照射激光，需要测定搬入到激光加工机的基材相对于激光照射装置的相对位置关系的对准(或者，校准)。在对准处理中，一般进行预先通过印刷等附加在基材的对准标记的拍摄。

但是，作为加工对象的基材为内包有多个触摸面板传感器的大张的膜或者薄板。由于用相机扫描这样的基材的整个区域，所以存在激光加工前的对准不得不花费长时间的缺点。

并且，如果是丝网印刷，则能够在基材的大面积上一次涂布布线图形。结果，具有在每单位时间的量产数量的方面，激光加工法比丝网印刷法差的问题。

本发明的预期的目的在于缩短激光加工机的激光加工工序的生产节拍时间。

在本发明中，构成如下激光加工机：具备能够分别配置被加工物的多个配置区域；在执行对准(或校准)的同时期，执行加工处理，所述对准包含配置于某一配置区域的被加工物与对该被加工物照射激光的激光照射装置的相对位置关系的测定，所述加工处理中，对配置于其他配置区域的、已经完成了所述对准的被加工物，从激光照射装置照射激光。

即，在执行对某一被加工物的激光加工处理的期间，完成对接下来要实施激光加工的被加工物的对准。如果是这样的激光加工机，则能够使激光加工处理的时间占激光加工机的工作时间的比例更大。换而言之，能够缩减激光照射装置不向被加工物照射激光的无用时间。进而，每单位时间的实施激光加工的被加工物的数量增加。

在所述对准中，例如，通过用相机传感器拍摄附加于被加工物的表面的对准标记、确认其位置，进行被加工物与激光加工装置的相对位置关系的测定。

作为激光加工机的具体的形态，能够列举出如下形态，即，具备：用于被加工物的搬入搬出以及所述对准的执行的第一配置区域；用于所述加工处理的执行的第二配置区域；和将在所述第一配置区域完成了所述对准的被加工物移送到所述第二配置区域的移送机构。

所述激光照射装置例如使用能够使对被加工物照射的激光的光轴的朝向变化的检流计扫描仪。

根据本发明，能够缩短激光加工机的激光加工工序的生产节拍时间。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的激光加工机的侧视图。

图2是该激光加工机的后视图。

图3是该激光加工机的侧视图。

图4是表示该激光加工机中的激光照射装置的构成的立体图。

图5是表示附加在被加工物的对准标记的一例的图。

图6是示意性表示本发明的变形例之一的侧视图。

附图标记说明

1…激光照射装置

11、12…检流计扫描仪

2…相机传感器

3…第一配置区域

4…第二配置区域

6、7、81、82…移送机构

9…被加工物

具体实施方式

参照附图对本发明的一实施方式进行说明。如图1至图3所示，本实施方式的激光加工机，具备沿着水平的X轴方向分别配置被加工物9的第一配置区域3以及第二配置区域4，在第一配置区域3执行对准，在第二配置区域4执行激光加工，由此能够同时进行对于各个被加工物9的对准(或者，校准)和激光加工。

从从事作业的作业者观察，跟前侧为第一配置区域3，内里侧为第二配置区域4。在第一配置区域3，配设有为了对准处理而使用的相机传感器(camera sensor)2。相机传感器2，例如为能够将沿着与X轴正交的水平的Y轴方向扩展的区域同时拍摄的线阵相机(line camera)，或者为能够将在X轴、Y轴两方向上扩展的二维区域同时拍摄的面阵相机(areacamera)。

第一配置区域3包含用于相对于本激光加工机搬出搬入被加工物9、例如触摸面板装置用的基材膜的作业场所22。因此，第一配置区域3与第二配置区域4相比较，在X轴方向上宽。搬出搬入场所31位于第一配置区域3中的最跟前侧。相机传感器2配置于搬出搬入场所31的内里侧的端部附近，在被加工物9从搬出搬入场所31进入到内里侧时在X轴方向上对其进行扫描(即，相机传感器2相对于被加工物9在X轴方向上相对地位移)，以该方式进行该被加工物9的表面的大致整个区域的拍摄。

在第二配置区域4，配设有对被加工物9照射激光L的激光照射装置1。激光照射装置1例如可以使用能够使向被加工物9照射的激光L的光轴的朝向变化的检流计扫描仪(galvanometer scanner)。

更详细而言，激光照射装置1，如图4所示，以使从激光振荡器14供给的激光L反射的检流计扫描仪11、12、和将经由了检流计扫描仪11、12的激光L聚光而向被加工物9照射的聚光透镜13为要素。检流计扫描仪11、12是用电机(伺服电机、步进电机等)111、121使反射激光L的检流计反射镜(galvanometer mirror)112、122转动的设备。通过改变检流计反射镜112、122的方向，能够使激光L的光轴位移。在本实施方式中，具备使激光L的光轴在X轴方向上变化的X轴检流计扫描仪11和使激光L的光轴在Y轴方向上变化的Y轴检流计扫描仪12，能够二维(X轴方向以及Y轴方向)地控制被加工物9的表面上的激光L的照射位置。聚光透镜13例如为Fθ透镜。

如图2所示，在本实施方式中，沿着Y轴方向排列多个(在图示例中为两个)激光照射装置1。通过各激光照射装置1，能够在沿着Y轴方向扩展的被加工物9的大范围实施激光加工。这些激光照射装置1由框架5支撑，框架5在第二配置区域4内沿着X轴方向延伸地横架。框架5能够通过驱动装置、例如线性电机沿着Y轴方向移动。

被加工物9通过移送机构6、7在第一配置区域3与第二配置区域4之间移动。移送机构6、7，以支撑被加工物9的支撑体61、71、例如能够吸附被加工物9的桌(或者，台)，和使该支撑体至少在X轴方向上移动的驱动装置、例如线性电机为要素。

尤其是，在本实施方式中，配备互相独立的第一移送机构6以及第二移送机构7。第一移送机构6以及第二移送机构7的支撑体61、71都具有能足够载置被加工物9的X轴方向尺寸(宽度尺寸)以及Y轴方向尺寸(纵深尺寸)，但第二移送机构7的支撑体71的宽度尺寸比第一移送机构6的支撑体61的宽度尺寸稍小。另外，第二移送机构7的支撑体71的高度位置能够经由例如液压缸和/或气压缸等改变。于是，第一移送机构6的下方空出空间，第二移送机构7的支撑体71能够通过该空间。即，两支撑体61、71能够在分别支撑着被加工物9的状态下，一边互相错开一边沿着X轴方向独立地移动。

按照顺序对使用本激光加工机的激光加工工序进行叙述。首先，假设在现在的时间点，如图1所示，第一移送机构6的支撑体61位于第一配置区域3中的搬出搬入场所31，第二移送机构7的支撑体71位于第二配置区域4。作业者将由支撑体61支撑着的、已经完成激光加工的被加工物9取下，取而代之将应该进行激光加工的新的被加工物9载置、吸附于该支撑体。

接下来，使该支撑体61在第一配置区域3内从搬出搬入场所31进入到内里侧。此时，该支撑体61经过相机传感器2的正下方，执行相机传感器2对由该支撑体61支撑着的被加工物9的表面进行拍摄的对准。

在对准中，对预先通过印刷等附加在对被加工物9的表面的对准标记91、92进行拍摄，检测该拍摄图像中的对准标记91、92的位置坐标，测定被加工物9在X轴方向以及/或者Y轴方向以怎样的程度伸长或缩短、被加工物9绕铅直的Z轴方向以怎样的程度旋转、以及/或者被加工物9的表面上的对准标记92的印刷位置的误差为怎样的程度(如果认为被加工物9的尺寸一定，则能够通过与被加工物9的四方的边缘的关系、或者与附加在被加工物9的角部的对准标记91的关系，得知对准标记92的印刷位置的偏移)，等等。

在图5中例示出对准标记91、92。对准标记91、92被附加在被加工物9的角部(尤其是对角)、和被加工物9含有的各单元(一个单元与一个产品(触摸面板装置)相对应)。

相机传感器2的测定结果，在第二配置区域4执行的激光加工处理中，被使用于由检流计扫描仪11、12确定的激光L的照射位置坐标的校正。另外，在支撑体61、71能够在Y轴方向上位移、或能够绕Z轴水平旋转的情况下，还能够根据该测定结果，将支撑着被加工物9的支撑体61、71相对于激光照射装置1的相对位置沿着Y轴方向进行校正、或者使其绕Z轴旋转进行校正。

在第一配置区域3中的被加工物9的搬出搬入以及对准的期间，在第二配置区域4，进行对由第二移送机构7的支撑体71支撑着的被加工物9照射激光L的激光加工。激光加工，例如是用激光L对设置于被加工物9的导电层93进行切削而形成布线图形。

在对准以及激光加工都完成时，将对准完毕的被加工物9从第一配置区域3向第二配置区域4移送，并且将激光加工完毕的被加工物9从第二配置区域4向第一配置区域3移送。即，第一移送机构6的支撑体61从第一配置区域3向第二配置区域4移动，第二移送机构7的支撑体71从第二配置区域4向第一配置区域3移动。此时，需要使双方的支撑体61、71互相错开，所以使第二移送机构7的支撑体71的高度位置从图1中用实线表示的激光L的焦点附近的高度位置下降到图1中虚线所示的能够钻入第一移送机构6的支撑体61的下方的高度位置。在此基础上，一边使该支撑体71从第二配置区域4向第一配置区域3移动，一边使另一方的支撑体71从第一配置区域3向第二配置区域4移动。

如图3所示，在第一移送机构6的支撑体61移动到第二配置区域4、该支撑体61以及由其支撑的被加工物9位于激光照射装置1的下方时，开始从激光照射装置1向该被加工物9照射激光的激光加工。如上所述，在激光加工时，反映对该被加工物9执行的对准中的测定结果，对检流计扫描仪11、12指向的激光L的照射位置坐标进行校正。以及/或者，对支撑着被加工物9的支撑体61相对于激光照射装置1的相对位置(沿着Y轴方向、或者绕Z轴旋转)进行校正。

反过来，在第二移送机构7的支撑体移动到第一配置区域3、该支撑体71以及由其支撑的被加工物9到达搬出搬入场所31时，作业者将激光加工完成的该被加工物9取下，取而代之将应该进行激光加工的新的被加工物9载置、吸附于该支撑体71。另外，在搬出搬入场所31，使该支撑体71的高度位置如图3中虚线所示上升到适于作业者进行被加工物9的搬出搬入的高度也无妨。

接下来，使该支撑体71在第一配置区域3内从搬出搬入场所31进入到内里侧。此时，该支撑体71经过相机传感器2的正下方，执行相机传感器2对由该支撑体71支撑着的被加工物9的表面进行拍摄的对准。

在第一配置区域3中的被加工物9的搬出搬入以及对准的期间，在第二配置区域4，进行对由第一移送机构6的支撑体61支撑着的被加工物9照射激光L的激光加工。

在对准以及激光加工都完成时，将对准完毕的被加工物9从第一配置区域3向第二配置区域4移送，并且将激光加工完毕的被加工物9从第二配置区域4向第一配置区域3移送。即，第二移送机构7的支撑体71从第一配置区域3向第二配置区域4移动，第一移送机构6的支撑体61从第二配置区域4向第一配置区域3移动。此时，需要使双方的支撑体61、71互相错开，所以如果在第一配置区域3中使第二移送机构7的支撑体71上升了的话，则使其下降到能够钻入第一移送机构6的支撑体61的下方的高度位置。在此基础上，一边使该支撑体71从第一配置区域3向第二配置区域4移动，一边使另一方的支撑体61从第二配置区域4向第一配置区域3移动。

如图1所示，在第二移送机构7的支撑体71移动到第二配置区域4、该支撑体71以及由其支撑的被加工物9位于激光照射装置1的下方时，在使该支撑体71的高度位置上升到激光L的焦点附近的高度后，开始从激光照射装置1向该被加工物9照射激光的激光加工。如上所述，在激光加工时，反映对该被加工物9执行的对准中的测定结果，对检流计扫描仪11、12指向的激光L的照射位置坐标进行校正。以及/或者，对支撑着被加工物9的支撑体71相对于激光照射装置1的相对位置(沿着Y轴方向、或者绕Z轴旋转)进行校正。

反过来，在第一移送机构6的支撑体61移动到第一配置区域3、该支撑体61以及由其支撑的被加工物9到达搬出搬入场所31时，作业者将激光加工完成的该被加工物9取下，取而代之将应该进行激光加工的新的被加工物9载置、吸附于该支撑体61。

以后，反复进行上述的步骤，对多个被加工物9依次实施激光加工。

在本实施方式中，构成如下的激光加工机：具备能够分别配置被加工物9的多个配置区域3、4，在执行对准的同时期，执行加工处理，对准包含配置于某一配置区域3、4的被加工物9与向该被加工物9照射激光的激光照射装置1的相对位置关系的测定，加工处理是从激光照射装置1对配置于另一配置区域4、3、已经结束所述对准的被加工物9照射激光。

根据本实施方式，在执行对某一被加工物9的激光加工处理的期间，能够完成对接下来要实施激光加工的被加工物9的对准，所以能够使激光加工处理的时间在激光加工机的工作时间中所占的比例更大。换而言之，能够减少激光照射装置1不向被加工物9照射激光的无用时间。进而，能够缩短激光加工工序的生产节拍时间，每单位时间的实施激光加工的被加工物9的数量增加。

另外，本发明并不限定于以上详述的实施方式。尤其是，将被加工物9在第一配置区域3与第二配置区域4之间进行移送的移送机构并不限定于上述实施方式中的机构。例如，如图6所示，在被加工物9为卷绕于辊(或者，卷轴)81多圈的薄膜状的情况下，能够采取下述的形态：将从该辊81放出的被加工物9用其他的辊82卷取而使被加工物9位移，并且将该被加工物9的各部分依次送入到第一配置区域3以及第二配置区域4，在第一配置区域3进行对准，在第二配置区域4进行激光加工。

在本变形例中，也与上述实施方式同样，在存在于第一配置区域3的被加工物9的部分成为对准对象的同时期，存在于第二配置区域4的被加工物9的部分接受激光加工。被送入到第二配置区域4的被加工物9的部分为已经在第一配置区域3完成对准处理的部分。

在本变形例中，放出辊81以及卷取辊82成为移送机构的构成主体。这些辊81、82发挥使作为被加工物9的膜沿着进行方向每次以预定尺寸间距移送地进行移动的功能。

其他各部分的具体构成在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变形。

本发明能够适用于向被加工物的任意部位照射激光而实施加工的激光加工机。

Claims (3)

1.一种激光加工机，

具备能够分别配置被加工物的多个配置区域；

在执行对准的同时期，执行加工处理，所述对准包含配置于某一配置区域的被加工物与对该被加工物照射激光的激光照射装置的相对位置关系的测定，所述加工处理中，对配置于其他配置区域的、已经完成了所述对准的被加工物，从激光照射装置照射激光，

所述某一配置区域中的被加工物的搬出搬入场所、用于所述对准的相机传感器的设置场所、以及所述其他配置区域呈一直线状排列，被加工物在它们之间直线性地移动，

具备一组支撑体，该一组支撑体在支撑着被加工物的状态下在所述某一配置区域与所述其他配置区域之间移动，

一方的支撑体能够改变其高度位置，能够在所述搬出搬入场所将该支撑体的高度位置设为适于作业者进行被加工物的搬出搬入的高度，并且两支撑体能够在分别支撑着被加工物的状态下一边互相错开一边独立地移动。

2.如权利要求1所记载的激光加工机，

在所述对准中，通过用相机传感器拍摄附加于被加工物的表面的对准标记、确认其位置，进行被加工物与激光加工装置的相对位置关系的测定。

3.如权利要求1所记载的激光加工机，

所述激光照射装置使用能够使对被加工物照射的激光的光轴的朝向变化的检流计扫描仪。