JP2000225492A - 帯状ワーク搬送装置 - Google Patents

帯状ワーク搬送装置

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JP2000225492A JP11025192A JP2519299A JP2000225492A JP 2000225492 A JP2000225492 A JP 2000225492A JP 11025192 A JP11025192 A JP 11025192A JP 2519299 A JP2519299 A JP 2519299A JP 2000225492 A JP2000225492 A JP 2000225492A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高品質の加工が安定して行える帯状ワーク搬
送装置を得ること。 【解決手段】 帯状ワーク搬送装置において、帯状ワー
ク1を吸着する吸着定盤9を有する加工テーブル8と、
帯状ワーク1を加工テーブル8に押圧する押圧手段12
と、加工ヘッドからのレーザビーム照射による帯状ワー
ク1に対する加工作業時に、押圧手段12を帯状ワーク
1から退避させるエアシリンダー19とを備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、帯状のワークを
加工するため加工テーブルへ該ワークを供給するための
帯状ワーク搬送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下、加工の種類として、レーザ加工の
場合を例に挙げて説明することとする。従来から、比較
的厚さの薄い材料にレーザによる穴明け加工等を実施す
ることは種々試みられており、周知である。例えば、特
公平2−16199号公報に見られるような、たばこの
フィルター巻き付け紙や紙おむつ等の材料に通気性を確
保するために実施されるものがある。最近では、特開平
4−356993号公報に開示されているように、プリ
ント基板やICパッケージあるいはBGA等の電子部品
実装に使用される複合電気部品材料に導通穴等を明ける
のに、従来のドリルでは不可能な微細な穴明けができる
ことや、フォトビア,あるいはエッチング等の工程が複
雑で納期がかかるものに代わって、簡単なプログラムで
短期間で実施できるため、レーザ加工が適用される場合
が増加している。このような加工対象材料は研究開発の
当初は板状に形成され、試験的に部品加工に供される
が、量産加工の場合は生産性を向上させるため、帯状の
ワーク(テープ)形状としてロールやリール搬送により
生産工程で取り扱われる場合が多い。
【0003】従来のレーザ加工用帯状ワーク搬送装置の
構成図を図4に、その吸着部分の要部断面図を図5に示
し、説明する。図において、1は帯状ワーク、2はレー
ザ加工機、3は帯状ワーク1をレーザ加工機2に巻出し
供給する巻出しリール、4は巻取りリール、5a,5b
はレーザ加工機2の両側に設けられた帯状ワーク1を搬
送する駆動ローラであり、6はレーザ発振器、7はレー
ザ発振器6から出力伝送されたレーザビームをレンズ等
で集光して帯状ワーク1へ照射する加工ヘッド、8はレ
ーザ加工機2に設けられた加工テーブル、9は加工テー
ブル8に備えられた吸着定盤であり、吸着定盤9には多
数の吸着穴10が設けられ、吸着穴10は一方で真空発
生装置11に配管で接続されている。
【0004】次に、上記従来装置の動作について説明す
る。巻出しリール3から巻出された帯状ワーク1は、駆
動ローラ5aによりレーザ加工機2の加工テーブル8に
設けられた吸着定盤9の上に搬送供給される。吸着定盤
9の上では真空発生装置11を動作させることにより、
帯状ワーク1は吸着穴10による吸引力により吸着定盤
9上にフラットな状態で吸着される。吸着定盤9上に保
持された帯状ワーク1には加工ヘッド7から照射される
集光レーザビームにより穴明け等の加工が施される。こ
の場合通常、加工ヘッド7と帯状ワーク1とは水平面内
で相対移動動作が行われるが、加工ヘッド7から照射さ
れるレーザ光の焦点位置は吸着定盤9上では変化せず、
極めて安定な加工品質が得られるように構成されてお
り、また動作される。加工が終了した帯状ワーク1は駆
動ローラ5bによりレーザ加工機2の外へ搬送され、巻
取りリール4により加工完了製品として巻き取られる。
【0005】帯状ワーク1と集光レーザビームとの相対
移動動作の詳細は図示していないが、加工の用途,種類
などに応じて、以下の3種類の方法が用いられている。 加工テーブル8とレーザビームとは固定で、帯状ワー
ク1が間欠又は連続して搬送されつつ加工が実施される
もの、帯状ワーク1は間欠搬送され、搬送の停止中に
加工ヘッド7と加工テーブル8との相対移動動作により
加工が実施されるもの、上記,の組み合わせの動
作により加工が実施されるもの。いずれにしても、加工
テーブル8の移動動作はXYテーブル方式のものが多
く、加工ヘッド7の動作は、比較的少ないストロークの
範囲ではガルバノ方式で光を走査する形式や、加工ヘッ
ド7をホログラムやファセットレンズ等を用いて多列化
する形式のものが多い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
従来の帯状ワーク搬送装置では、帯状ワーク1に搬送方
向と直角方向のそりがある場合、その場合凸状にそる場
合と凹状にそる場合とがあるが、いずれにしても吸着に
より帯状ワーク1を吸着定盤9の上に、例えば図5の破
線で示す様に、フラットに保持できない為、ワーク表面
に対するレーザビームの焦点位置が相対的に変化してし
まい、安定して高品質のレーザ加工を行なうことができ
ない等の問題があった。ワークが比較的薄い材料で、材
料の剛性が低い場合はあまり問題無いが、近年加工の対
象物となることが多い複合材料やプラスチックと金属と
を接着剤等で張り合わせた多層構造の帯状ワークで、比
較的厚いもの等については、吸着力の向上等の改善では
根本的な解決策にならない等の問題があった。
【0007】この発明は、上述の課題を解決するために
なされたもので、高品質の加工が安定して行える帯状ワ
ーク搬送装置を得るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る帯状ワー
ク搬送装置は、帯状ワークを吸着する吸着手段を有する
加工テーブルと、前記帯状ワークを前記加工テーブルに
押圧する押圧手段と、加工具による前記帯状ワークに対
する加工作業時に前記押圧手段を前記帯状ワークから退
避させる退避手段とを備えたものである。
【0009】また、帯状ワークを吸着手段に吸着させた
状態での到達真空度を検出する真空度検出手段を設け、
この真空度検出手段からの出力に基づき押圧手段を動作
させるようにしたものである。
【0010】また、真空度検出手段からの出力に基づき
押圧手段を動作させる第1の動作モードと前記真空度検
出手段からの出力に拘わらず前記押圧手段を動作させる
第2の動作モードとを選択するモード選択手段を設けた
ものである。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
第1の実施の形態を図1を用いて説明する。図1はこの
発明の第1の実施の形態によるレーザ加工用帯状ワーク
搬送装置の要部断面図である。図1において、符号1,
8乃至11は図4及び図5に示した従来装置と同一又は
相当部分を示しており、その説明は省略する。12は加
工テーブル8上に設けられ、帯状ワーク1を吸着定盤9
の上に押圧する押圧手段である。押圧手段12は、押圧
駆動機構13と垂直アーム14、水平アーム15、凸押
圧バー16で構成されており、図1に示したものは、帯
状ワーク1が搬送方向と直角方向で且つ上に凸状にそり
が出ている状態を示している。
【0012】次に動作について説明する。帯状ワーク1
が図示の様に上に凸状にそりが出ている場合、真空発生
装置11を動作させた状態で、押圧駆動機構13により
水平アーム15の先端の凸押圧バー16を帯状ワークの
凸部分の上部に移動し、その後垂直アーム14を下方に
動作させ凸押圧バー16により帯状ワーク1の凸部分を
吸着定盤9の上に押付ける。吸着定盤9の上に押し付け
られた帯状ワーク1はほぼフラットな状態となり、吸着
穴10の吸引力により更に下方に吸引され、破線で示す
様に最終的にはフラットな状態で吸着定盤9の上に保持
された状態となる。この後、加工具としての加工ヘッド
(図示せず)からのレーザビーム照射により加工作業に
入るが、凸押圧バー16が帯状ワーク1の上部に留まっ
ていると障害となり、レーザビームが帯状ワークに照射
できず加工ができないため、実際の加工作業時には凸押
圧バー16をエアシリンダー19により退避させる。
【0013】この動作は、帯状ワーク1が搬送動作状態
に有るか無いかに拘わらず有効であり、一度フラットな
吸着状態となった帯状ワーク1は、真空発生装置11の
容量や到達真空度、更には吸着穴10の径や数量等の吸
着条件を適正化することにより、その状態が保持される
様に作用・動作させることができる。従って、連続・間
欠搬送に拘わらず押圧手段12による押圧動作は搬送動
作の初期段階でのみ実施すれば良く、押圧動作時間がレ
ーザ加工機の加工タクトを長くして生産性を阻害するこ
とはほとんど無い。
【0014】但し、搬送する帯状ワーク1の吸着定盤9
と接触する側(裏面側)に搬送中に接触によるキズ等が
付くことを嫌う場合、図示していないが、吸着定盤9に
上下動作機構を取付け、帯状ワーク1の搬送中は吸着定
盤9を下降待避させ、加工するときに上昇吸着動作する
様構成しても良い。この場合は間欠送り動作の度に、上
述の押圧動作及び退避動作を実施する必要がある。この
場合は、真空スイッチ20により到達真空度をモニター
し、設定時間内に設定真空度に到達しない場合に押圧手
段を動作させるようにすることにより、帯状ワーク1を
押圧する必要がない場合の押圧動作を排除できるため、
生産性を向上させることができる。また、押圧手段がほ
とんどの場合必要となる帯状ワークの場合、逆に全く必
要とならない帯状ワークの場合、その都度押圧の要否を
判断する必要はなく、要否判断にかかる時間を削減する
ため、押圧手段を常に動作させるモード、常に動作させ
ないモード、及び上述の帯状ワーク1を吸着定盤9上に
保持したときの到達真空度をモニターし設定時間内に設
定真空度に到達しない場合にのみ押圧手段を動作させる
モード、を選択できるようにすることにより、更に生産
性を向上させることが可能となる。この場合の動作モー
ドの選択は、モード選択スイッチ21、または図示しな
い制御部のプログラムのコード変更等により行うものと
する。
【0015】実施の形態2.次にこの発明の第2の実施
の形態を、図2の押圧手段の要部断面図を用いて説明す
る。図2は、帯状ワーク1が搬送方向と直角方向で且つ
上に凹状にそりが出ている場合を示しているが、水平ア
ーム15の先端に取り付けられた凹押圧バー17を図示
の如く、帯状ワーク1の上方へ突出する両端2個所を押
圧する様な形状とすることで、第1の実施の形態による
装置と同様な効果を奏することができる。
【0016】実施の形態3.次にこの発明の第3の実施
の形態を、図3の押圧手段の要部断面図を用いて説明す
る。図1及び図2に示した、上述の実施の形態によるレ
ーザ加工用帯状ワーク搬送装置では、凸押圧バー16は
垂直及び水平方向に2軸で動作したが、図3に示すよう
に、回転アーム18の先端に凸押圧バー16を取り付け
た構造でも、上述の装置と同様な効果を奏することがで
きる。
【0017】また、上述の実施の形態では、吸着定盤9
には吸着穴10を設けているものを示したが、吸着穴は
スリット形状等のものでも良く、凸押圧バー16,凹押
圧バー17は複数であってもよく、またその形状・構造
等は実施設計事項であり、押圧手段12そのものも、バ
ネ等により常に一定の押圧力が加わるようにしたり、凸
押圧バー16や凹押圧バー17等によるものでなく、エ
アー等の流体を吹き付けることにより押圧力を得る構成
にしたりすることも可能であり、また凸押圧バー16の
幅が帯状ワーク1と同程度の幅であってもよく、いずれ
も上述の実施の形態によるレーザ加工用帯状ワーク搬送
装置と同様の効果を奏することができる。
【0018】また、レーザ発振器,加工ヘッド,あるい
は巻出し・巻取り側のワーク搬送手段の構造・構成等
も、上述の実施の形態のように特に限定されるものでは
なく、いずれの構造・構成としても上述の実施の形態に
よるレーザ加工用帯状ワーク搬送装置と同様な効果を奏
することができる。
【0019】さらに、上述の実施の形態においては、い
ずれもレーザ加工の場合を例に挙げて説明したが、この
発明は加工の種類としてレーザ加工に限定されるもので
はなく、その他の加工機についても適用できることは言
うまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上に述べたようにこの発明によれば、
帯状ワーク搬送装置に、帯状ワークを吸着する吸着手段
を有する加工テーブルと、前記帯状ワークを前記加工テ
ーブルに押圧する押圧手段と、加工具による前記帯状ワ
ークに対する加工作業時に前記押圧手段を前記帯状ワー
クから退避させる退避手段とを備えたので、そりの有る
帯状ワークに対しても、安定した加工が行なえる、加工
品質の高い帯状ワーク搬送装置を得ることができるとい
う効果を奏する。また、加工時に押圧手段を退避させる
ようにしたため、加工具による帯状ワークに対する加工
作業を妨げることがなく、効率的な加工が行えるという
効果を奏する。
【0021】また、帯状ワークを吸着手段に吸着させた
状態での到達真空度を検出する真空度検出手段を設け、
この真空度検出手段からの出力に基づき押圧手段を動作
させるようにしたことにより、帯状ワークを押圧する必
要がない場合の押圧動作を排除できるため、生産性を向
上させることができるという効果がある。
【0022】更に、帯状ワークの種類等に応じて、真空
度検出手段からの出力に基づき押圧手段を動作させる第
1の動作モードと、前記真空度検出手段からの出力に拘
わらず前記押圧手段を動作させる第2の動作モードとを
選択できるようにしたことにより、要否判断にかかる時
間を削減でき、より生産性を向上させることができると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施の形態による帯状ワー
ク搬送装置の要部断面図である。
【図2】 この発明の第2の実施の形態による帯状ワー
ク搬送装置の押圧手段の要部断面図である。
【図3】 この発明の第3の実施の形態による帯状ワー
ク搬送装置の押圧手段の要部断面図である。
【図4】 従来の帯状ワーク搬送装置の構成図である。
【図5】 従来の帯状ワーク搬送装置の吸着部分の要部
断面図である。
【符号の説明】
1 帯状ワーク 2 レーザ加工機 3 巻出しリール 4 巻取りリール 5a,5b 駆動ローラ 6 レーザ発振器 7 加工ヘッド 8 加工テーブル 9 吸着定盤 10 吸着穴 11 真空発生装置 12 押圧手段 13 押圧駆動機構 14 垂直アーム 15 水平アーム 16 凸押圧バー 17 凹押圧バー 18 回転アーム 19 エアシリンダー 20 真空スイッチ 21 モード選択スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯状ワークを吸着する吸着手段を有する
    加工テーブルと、前記帯状ワークを前記加工テーブルに
    押圧する押圧手段と、加工具による前記帯状ワークに対
    する加工作業時に前記押圧手段を前記帯状ワークから退
    避させる退避手段とを備えたことを特徴とする帯状ワー
    ク搬送装置。
  2. 【請求項2】 帯状ワークを吸着手段に吸着させた状態
    での到達真空度を検出する真空度検出手段を設け、この
    真空度検出手段からの出力に基づき押圧手段を動作させ
    るようにしたことを特徴とする請求項1に記載の帯状ワ
    ーク搬送装置。
  3. 【請求項3】 真空度検出手段からの出力に基づき押圧
    手段を動作させる第1の動作モードと前記真空度検出手
    段からの出力に拘わらず前記押圧手段を動作させる第2
    の動作モードとを選択するモード選択手段を設けたこと
    を特徴とする請求項2に記載の帯状ワーク搬送装置。
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