DE19831558C1 - Vorrichtung zum Laserbearbeiten von flachen Werkstücken - Google Patents

Abstract

Ein z. B. als Leiterplatte ausgebildetes Werkstück (1) ist mittels einer Transporteinrichtung (6) unter einer Lasereinheit (3) derart verfahrbar, daß ein Bearbeitungsbereich (8) des Werkstücks (1) in den Ablenkbereich (9) des Laserstrahls gelangt. Das Werkstück wird zwischen Klemmbacken auf eine Höhenlage eingestellt, in der der Laserstrahl genau auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks (1) fokussiert ist. DOLLAR A Dadurch kann die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich erhöht werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Laserbe­ arbeiten von zumindest einem plattenartigen flachen Werk­ stück, insbesondere einer elektrischen Leiterplatte im Ar­ beitsbereich zumindest einer Lasereinheit, die einen ablenk­ baren fokussierten Laserstrahl erzeugt, wobei ein Bearbei­ tungsbereich des Werkstücks im Ablenkbereich der Lasereinheit positionierbar ist.

Es ist üblich, flächige Werkstücke mittels eines ablenkbaren Laserstrahls zu beschriften, wobei das Werkstück in den Strahlungsbereich einer Lasereinheit transportiert wird und wobei die Leiterplatte auf einem Arbeitstisch aufliegt. Ins­ besondere bei größeren Leiterplatten oder zu einem großen Nutzen zusammengefaßte kleine Leiterplatten weisen Durchbie­ gungen auf, die eine genaue Fokussierung des Laserstrahls auf die Oberfläche der Leiterplatte erschweren.

Durch die WO 96/26040 A1 ist eine Beschriftungseinrichtung für Etiketten mit Hilfe eines ablenkbaren Laserstrahls einer ortsfesten Lasereinheit bekannt. Mehrere rasterartig angeord­ nete Etiketten sind zu einem Werkstück zusammengefaßt, das auf einem Koordinatentisch festgeklemmt ist. Der Ablenkbe­ reich des Laserstrahls überdeckt jeweils eines der Etiketten, so daß dieses im Stillstand bearbeitet werden kann. Zum Bear­ beiten des nächsten Etiketts wird dieses mittels des Koordina­ tentische in den Ablenkbereich des Laserstrahls verfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bearbeitungsge­ nauigkeit der Vorrichtung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 ge­ löst. Durch das Einspannen des Werkstückträgers in einem en­ gen Arbeitsbereich ist es möglich, die krümmungsbedingten Ab­ standabweichungen weitgehend auszuschalten, wobei das Werk­ stück von der Transporteinrichtung völlig gelöst wird und in einer geeigneten Höhe gehalten wird.

Durch eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 kann die Höhenlage des Werkstücks ohne besonderen Steuerungsauf­ wand eingestellt werden.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 kann die zu bearbei­ tende Oberfläche des Werkstückes genau auf den Fokus des La­ serstrahls eingestellt werden, ohne daß dabei Dickentoleran­ zen des Werkstücks eine Rolle spielen.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 können die durch Dic­ kenunterschiede bedingten Lageabweichungen der Werkstücke er­ heblich verringert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisiert eine Seitenansicht einer Vor­ richtung zum Laserbearbeiten von flachen Werkstüc­ ken,

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 während einer Bearbei­ tungsphase,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Fig. 1.

Nach den Fig. 1, 2 und 3 besteht eine Einrichtung zum La­ serbearbeiten von flachen Werkstücken 1 aus einem rahmenarti­ gen Träger 2 für eine Lasereinheit 3, die sich aus einem La­ serstrahlerzeuger 4 und einer Ablenkeinrichtung 5 zusammen­ setzt. Am Träger 2 sind außerdem eine Transporteinrichtung 6 und eine Halteeinrichtung 7 verankert.

Die Transporteinrichtung 6 verfährt das Werkstück 1 in eine Stellung, in der ein Bearbeitungsbereich 8 in den Ablenkbe­ reich 9 der Lasereinheit 3 verfahrbar ist, wobei das Werk­ stück 1 zwischen geöffnete Klemmbacken 10 der Halteeinrich­ tung 7 gelangt. Diese sind in einer zur Werkstückebene senk­ rechten Richtung verstellbar und werden, wie in Fig. 2 dar­ gestellt, gegen das Werkstück verfahren. Auf der der Lase­ reinheit 3 zugewandten Seite ist dabei z. B. durch einen An­ schlag 11 sichergestellt, daß diese Klemmbacke 10 eine gleichbleibende Höhenlage einnimmt, derart, daß das Werkstück 1 durch die andere Klemmbacke von der Transporteinrichtung 6 zumindest geringfügig abgehoben wird.

Das Werkstück 1 ist nun lediglich zwischen den beiden Klemm­ backen fixiert und gehalten. Die rahmenförmig ausgebildeten Klemmbacken 10 umgreifen den verhältnismäßig kleinen Ablenkbe­ reich 9 des Laserstrahls in engem Abstand, wodurch die Ein­ spannfläche klein bleibt und Wölbungen im Werkstück 1 ver­ nachlässigbar werden. Die vom Laserstrahl zu strukturierende Fläche kann dadurch in einer genauen Höhenlage festgelegt werden, so daß auch sehr schmale Leiterbahnen 12 erzeugt wer­ den können.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Laserbearbeiten zumindest eines plattenar­ tigen flachen Werkstücks (1), insbesondere einer elektrischen Leiterplatte mit zumindest einer Lasereinheit (3), die einen ablenkbaren fokussierten Laserstrahl erzeugt,
wobei ein Bearbeitungsbereich (8) des Werkstücks (1) mit Hil­ fe von Klemmelementen im Ablenkbereich (9) der Lasereinheit (3) positionierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bearbeitungsbereich (8) mittels einer Transportein­ richtung (6) in den Greifbereich einer Halteeinrichtung (7) für das Werkstück (1) transportierbar ist,
daß die Halteeinrichtung (7) zangenartige Klemmbacken (10) aufweist, die zu beiden Seiten des Werkstücks (1) auf dieses aufsetzbar und im Ablenkbereich (9) der Lasereinheit (3) po­ sitionierbar sind,
daß die Halteeinrichtung (7) das Werkstück (1) von der Trans­ porteinrichtung (6) abhebt,
daß am Werkstück (1) anlegbare Klemmflächen der Klemmbacken (10) im und/oder knapp außerhalb des Ablenkbereichs (9) des Laserstrahls angeordnet sind,
daß zumindest eine der Klemmbacken (10) eine Freimachung für den Laserstrahl aufweist und
daß die Klemmbacken (10) auf eine definierte Höhenlage ein­ stellbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Klemmbacken (10) das Werkstück (1) gegen die in ihrer Höhenlage fixierte andere Klemmbacke (10) drückt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasereinheit (3) und die höhenfixierbare Klemmbacke (10) auf der gleichen Seite des Werkstücks, insbesondere auf dessen Oberseite angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (10) in ihrer Höhenlage derart verstell­ bar sind, daß die Mittelebene des Werkstücks (1) auf eine de­ finierte Höhenlage zentrierbar ist.