JP2008200768A - ワーク処理装置、及び、ワーク搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークの搬送時間を減少させる。
【解決手段】 少なくとも２個のワークを、ｘｙ直交座標系のｘ方向に並べて載置することができるステージと、ステージに載置された少なくとも２個のワークを受け取り、該２個のワークを、両者の相対位置関係を固定した状態でｘ方向に移動させることができるワーク処理装置と、ステージに載置されたワークのうち、ｘ方向に関して第１の端に配置されたワークよりも、ｘ方向に関して外側の位置において、ワーク処理装置によって搬送されたワークを受け取り、受け取ったワークをｘ方向と交差する方向に移動させることができる排出テーブルとを有し、ワーク処理装置は、ステージに載置されたワークのうち、第１の端とは反対側の第２の端に配置されたワークを、排出テーブルに引き渡すことができるストロークを有するワーク処理装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワーク（加工対象物）を処理するワーク処理装置、及び、ワーク搬送方法に関する。

図４は、ワーク処理装置１０を示す概略図である。

ワーク処理装置１０は、ＸＹステージ１９を含み、ワーク、たとえばプリント基板を、加工位置に配置されたＸＹステージ１９に供給する供給側の構成と、加工の完了したワークをＸＹステージ１９から排出する排出側の構成とに大別される。

ＸＹステージ１９は、少なくとも２個のワークを、ＸＹ直交座標系のＸ方向に並べて載置することができ、載置したワークをＸＹ面内に移動させる駆動機構を含む。ここでＸＹ平面は、たとえば水平面である。

供給側は、Ｌ軸ステージ１１ａ、シリンダ１２ａ、吸着パッド１３ａ、１４ａ、供給テーブル１５、及び位置決めテーブル１６を含んで構成される。

また、排出側は、Ｌ軸ステージ１１ｂ、シリンダ１２ｂ、吸着パッド１３ｂ、１４ｂ、排出テーブル１７、及び仮置きテーブル１８を含んで構成される。

鉛直方向上向きにＺ方向を画定する。また、Ｚ方向と垂直な平面内に相互に直交するＸ方向とＹ方向とを、たとえば図示するように、紙面内右方向がＸ方向となり、紙面奥方向がＹ方向となるように画定する。

供給側、排出側の双方において、シリンダ１２ａ、１２ｂは、Ｌ軸ステージ１１ａ、１１ｂに、Ｘ方向と平行な方向に移動可能に支持されている。また、吸着パッド１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂは、シリンダ１２ａ、１２ｂに、Ｚ方向と平行な方向に移動可能に支持されている。このため、吸着パッド１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂは、ＸＺ平面と平行な平面内において移動が可能である。移動に際して、吸着パッド１３ａと１４ａとの相対位置は変化しない。同様に、吸着パッド１３ｂと１４ｂとの相対位置にも変化はない。なお、吸着パッド１３ｂ、１４ｂは、吸着パッド１４ｂが排出テーブル１７に対向する位置まで、Ｘ負方向に移動可能である。

供給テーブル１５は、Ｚ方向と平行な方向に移動可能であり、ワークは供給テーブル１５上に載置されて供給される。供給テーブル１５上に載置され供給されたワークは、たとえば以下の順序でＸＹステージ１９の載置面１９ａに搬送される。

まず、吸着パッド１３ａを供給テーブル１５上のワークに当接し、ワークを吸着させてＺ方向と平行な方向に引き上げ、位置決めテーブル１６上に載置する。位置決めテーブル１６は、ＸＹ平面と平行な平面内で移動可能なテーブルであり、これを用いて吸着パッド１３ａ、１４ａによるワークの吸着位置、ひいては、ＸＹステージ１９の載置面１９ａにおけるワークの載置位置の位置決めを行うことができる。

位置決めテーブル１６を、吸着パッド１４ａの下方に移動させる。吸着パッド１４ａを位置決めテーブル１６上のワークに位置決めして当接し、ワークを吸着させる。続いて再び、吸着パッド１３ａを供給テーブル１５上のワークに当接し、ワークを吸着させてＺ方向と平行な方向に引き上げ、位置決めテーブル１６上に載置する。その後再度吸着パッド１３ａを位置決めテーブル１６上のワークに位置決めして当接し、ワークを吸着させる。

シリンダ１２ａにより、吸着パッド１３ａ及び１４ａに吸着された２枚のワークを、Ｘ負方向及びＺ負方向に搬送し、ＸＹステージ１９の載置面１９ａ上に載置する。２枚のワークは、載置面１９ａ上に、Ｘ方向と平行な方向に沿って配置される。

ＸＹステージ１９の載置面１９ａ上に載置されたワークには、たとえばレーザビームが照射され、位置及び深さにおいて選択的な穴開け加工が行われる。加工完了後、ワークは、載置面１９ａから、Ｚ方向と平行な方向に移動可能な排出テーブル１７上に搬送され、排出される。ＸＹステージ１９の載置面１９ａから、排出テーブル１７までのワークの搬送には、ワークを一時的に載置する仮置きテーブル１８が利用される。

図５（Ａ）〜（Ｋ）を用いて、ＸＹステージ１９の載置面１９ａから、排出テーブル１７までのワークの搬送方法を説明する。

図５（Ａ）を参照する。ＸＹステージの載置面１９ａ上には、レーザ加工の完了したワーク２１、２２が載置されている。

図５（Ｂ）を参照する。吸着パッド１３ｂ、１４ｂがそれぞれワーク２１、２２に当接し、これらを吸着して載置面１９ａからＺ方向に持ち上げる。

図５（Ｃ）を参照する。ワーク２２、２１は、それぞれ吸着パッド１４ｂ、１３ｂに吸着された状態で、排出テーブル１７、仮置きテーブル１８に対向する位置までＸ負方向に移動される。

図５（Ｄ）を参照する。吸着パッド１４ｂ、１３ｂは、Ｚ負方向に移動する。ワーク２２、２１は、それぞれ吸着パッド１４ｂ、１３ｂに吸着されたまま、排出テーブル１７、仮置きテーブル１８上に載置される。

図５（Ｅ）を参照する。吸着パッド１４ｂ、１３ｂの吸着が解除される。ワーク２２、２１は、それぞれ排出テーブル１７、仮置きテーブル１８上に載置され、吸着パッド１４ｂ、１３ｂはＺ方向に引き上げられる。

図５（Ｆ）を参照する。吸着パッド１４ｂ、１３ｂは、吸着パッド１４ｂが仮置きテーブル１８（ワーク２１）に対向する位置まで、Ｘ方向に移動される。

図５（Ｇ）を参照する。吸着パッド１４ｂ、１３ｂは、吸着パッド１４ｂが仮置きテーブル１８上のワーク２１に当接する位置まで、Ｚ負方向に移動され、吸着パッド１４ｂがワーク２１を吸着する。

図５（Ｈ）を参照する。吸着パッド１４ｂがワーク２１を吸着した状態で、吸着パッド１４ｂ、１３ｂをＺ方向に引き上げる。

図５（Ｉ）を参照する。ワーク２１が吸着パッド１４ｂに吸着された状態で、吸着パッド１４ｂ、１３ｂを、吸着パッド１４ｂ（ワーク２１）が排出テーブル１７（ワーク２２）に対向する位置まで、Ｘ負方向に移動する。

図５（Ｊ）を参照する。ワーク２１がワーク２２に当接する位置まで、吸着パッド１３ｂ、１４ｂをＺ負方向に移動させる。

図５（Ｋ）を参照する。吸着パッド１４ｂの吸着を解除し、ワーク２１をワーク２２と重ねて排出テーブル１７上に載置する。吸着パッド１３ｂ、１４ｂはＺ方向に引き上げられ、ＸＹテーブルから排出テーブル１７までのワーク２１、２２の搬送が完了する。

このように、２枚のワークをＸＹテーブルから排出テーブルに搬送する際には、内側の吸着パッド（ＸＹテーブルに近い吸着パッド１３ｂ）に吸着されたワークを一時的に仮置きテーブル１８上に載置し、外側の吸着パッド（ＸＹテーブルから遠い吸着パッド１４ｂ）に吸着し直して排出テーブルに搬送する。

レーザ加工機本体、供給ストッカ、排出ストッカ、供給側移動装置、及び、排出側移動装置を含み、これらの配置を工夫して、設置面積を小さくし、かつ、作業能率を向上させたレーザ加工機の発明が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００５−２９７００７号公報

本発明の目的は、小型化を実現することのできるワーク処理装置を提供することである。

また、製造コストの削減されたワーク処理装置を提供することである。

更に、ワークの搬送時間を減少させることのできるワーク処理装置を提供することである。

本発明の他の目的は、ワークの搬送時間を減少させることのできるワーク搬送方法を提供することである。

本発明の一観点によれば、少なくとも２個のワークを、ｘｙ直交座標系のｘ方向に並べて載置することができるステージと、前記ステージに載置された少なくとも２個のワークを受け取り、該２個のワークを、両者の相対位置関係を固定した状態でｘ方向に移動させることができるワーク処理装置と、前記ステージに載置されたワークのうち、ｘ方向に関して第１の端に配置されたワークよりも、ｘ方向に関して外側の位置において、前記ワーク処理装置によって搬送されたワークを受け取り、受け取ったワークをｘ方向と交差する方向に移動させることができる排出テーブルとを有し、前記ワーク処理装置は、前記ステージに載置されたワークのうち、前記第１の端とは反対側の第２の端に配置されたワークを、前記排出テーブルに引き渡すことができるストロークを有するワーク処理装置が提供される。

また、本発明の他の観点によれば、（ａ）第１の方向に並べてステージ上に載置された少なくとも２個のワークを、ワーク保持器で保持する工程と、（ｂ）前記ワーク保持器で保持されているワークの相対位置関係を固定した状態で、前記ワーク保持器で保持されているワークを前記第１の方向に移動させる工程と、（ｃ）前記工程（ａ）で保持されたワークの１つを、前記ステージ上に載置されたワークのうち前記第１の方向側の端部に配置されたワークよりも前記第１の方向側に配置された排出テーブルに引き渡す工程と、（ｄ）前記ワーク保持器で保持されているワークを、前記第１の方向と平行な方向に移動させる工程と、（ｅ）前記ワーク保持器で保持されているワークの１つを、前記排出テーブルに引き渡す工程と、（ｆ）前記排出テーブルに引き渡したワークを、前記第１の方向と交差する第２の方向に移動させる工程とを有するワーク搬送方法が提供される。

本発明によれば、小型化を実現可能なワーク処理装置を提供することができる。

また、製造コストの削減されたワーク処理装置を提供することができる。

更に、ワークの搬送時間を減少可能なワーク処理装置を提供することができる。

また、本発明によれば、ワークの搬送時間を減少可能なワーク搬送方法を提供することができる。

図１は、第１の実施例によるワーク処理装置３０を示す概略図である。

第１の実施例によるワーク処理装置３０は、Ｌ軸ステージ３１、シリンダ３２、吸着パッド３３〜３６、制御装置３７、供給テーブル１５、位置決めテーブル１６、排出テーブル１７、及びＸＹステージ１９を含んで構成される。

図４における場合と同様に、鉛直方向上向きにＺ方向を画定する。また、Ｚ方向と垂直な平面内に相互に直交するＸ方向とＹ方向とを、たとえば図示するように、紙面内右方向がＸ方向となり、紙面奥方向がＹ方向となるように画定する。

シリンダ３２は、Ｌ軸ステージ３１に、Ｘ方向と平行な方向に移動可能に支持されている。また、吸着パッド３３〜３６は、シリンダ３２に、Ｚ方向と平行な方向に移動可能に支持されている。このため、吸着パッド３３〜３６は、ＸＺ平面と平行な平面内において移動が可能である。移動に際して、吸着パッド３３〜３６の相互間の位置は変化しない。なお、吸着パッド３３〜３６は、吸着パッド３５（Ｘ負方向側から２番目の吸着パッド）が排出テーブル１７に対向する位置まで、Ｘ負方向に移動可能である。

制御装置３７は、吸着パッド３３〜３６の動作を制御する。

供給テーブル１５は、Ｚ方向と平行な方向に移動可能であり、ワーク（加工対象物）、たとえばプリント基板は供給テーブル１５上に載置されて供給される。供給テーブル１５上に載置され供給されたワークは、たとえば吸着パッド３３及び３４を用いて、ＸＹステージ１９の載置面１９ａ上に画定されたワーク載置部１９ｂ、１９ｃに搬送される。ワーク載置部１９ｂ及び１９ｃは、Ｘ方向と平行な方向に沿って画定される。

搬送に際しては、ＸＹ平面と平行な平面内で移動可能なテーブルである位置決めテーブル１６を用いて、吸着パッド３３、３４によるワークの吸着位置、ひいては、ＸＹステージ１９の載置面１９ａにおけるワークの載置位置の位置決めを行う。

ＸＹステージ１９の載置面１９ａ上（ワーク載置部１９ｂ、１９ｃ）に載置されたワークには、たとえばレーザビームが照射され、位置及び深さにおいて選択的な穴開け加工が行われる。加工完了後、ワークは、ワーク載置部１９ｂ、１９ｃから、Ｚ方向と平行な方向に移動可能（昇降可能）な排出テーブル１７上に搬送され、排出される。ＸＹステージ１９から、排出テーブル１７へのワークの搬送は、吸着パッド３５及び３６を用いて行われる。

吸着パッド３３〜３６は、隣り合う吸着パッド間の間隔が、一定の等しい間隔ｄとなるように、Ｘ方向に平行な方向に沿って、配置されている。

排出テーブル１７は、ＸＹ面内に関して、ＸＹステージ１９と重ならない位置に配置されている。たとえば排出テーブル１７とＸＹステージ１９とは、排出テーブル１７とワーク載置部１９ｃとの間の、Ｘ方向に平行な方向に沿う距離がｄとなるように、配置されている。更に、ワーク載置部１９ｂとワーク載置部１９ｃとは、両載置部１９ｂ及び１９ｃ間の、Ｘ方向に平行な方向に沿う距離がｄとなるように、画定されている。また、ワーク載置部１９ｂから、Ｘ方向に平行な方向に沿う距離がｄとなる位置で、位置決めステージ１６上のワークを、吸着パッド３３または３４に吸着させることができる。

図２（Ａ）〜（Ｈ）を用いて、ＸＹステージ１９の載置面１９ａから、排出テーブル１７までのワークの搬送方法（実施例によるワーク搬送方法）を説明する。なお、本図には、吸着パッド３３〜３６のうち、搬送に用いる吸着パッド３５、３６のみを示した。

図２（Ａ）を参照する。ＸＹステージの載置面１９ａ上には、レーザ加工の完了したワーク２１、２２が載置されている。

図２（Ｂ）を参照する。吸着パッド３５、３６がそれぞれワーク２１、２２に当接し、これらを吸着して載置面１９ａからＺ方向に持ち上げる。

図２（Ｃ）を参照する。ワーク２１、２２は、それぞれ吸着パッド３５、３６に吸着された状態で、吸着パッド３５（ワーク２１）が排出テーブル１７に対向する位置まで、Ｘ負方向に移動される。

図２（Ｄ）を参照する。ワーク２１が排出テーブル１７に当接する位置まで、吸着パッド３５、３６をＺ負方向に移動させる。

図２（Ｅ）を参照する。吸着パッド３５の吸着が解除され、ワーク２１が排出テーブル１７上に載置される。吸着パッド３６の吸着は解除されない。ワーク２２が吸着パッド３６に吸着された状態で、吸着パッド３５、３６はＺ方向に引き上げられる。

図２（Ｆ）を参照する。吸着パッド３５、３６は、吸着パッド３６（ワーク２２）が排出テーブル１７（ワーク２１）に対向する位置まで、Ｘ方向に移動される。

図２（Ｇ）を参照する。吸着パッド３５、３６は、吸着パッド３６に吸着されたワーク２２が排出テーブル１７上のワーク２１に当接する位置まで、Ｚ負方向に移動される。

図２（Ｈ）を参照する。吸着パッド３６の吸着を解除し、ワーク２２をワーク２１と重ねて排出テーブル１７上に載置する。吸着パッド３５、３６はＺ方向に引き上げられる。排出テーブル１７は、ワーク２１、２２をＺ負方向に移動させる。

実施例によるワーク搬送方法によれば、吸着パッド３５（Ｘ負方向側から２番目の吸着パッド）を排出テーブル１７に対向する位置までＸ負方向に移動させ、仮置きテーブルを用いず、ＸＹステージ１９の載置面１９ａから、排出テーブル１７までのワークの搬送を行う。搬送工程を少なくし、搬送時間を短縮することができる。

また実施例によるワーク処理装置は、仮置きテーブルを含まないため、装置の小型化と製造コストの減少とを実現することができる。

図３は、第２の実施例によるワーク処理装置４０を示す概略図である。

第２の実施例によるワーク処理装置は、第１の実施例によるそれと類似している。しかし第１の実施例によるワーク処理装置とは異なり、Ｌ軸ステージ３１ａ、３１ｂ、及びシリンダ３２ａ、３２ｂが、ワーク供給側と排出側とに別個に設けられている。シリンダ３２ａに支持された吸着パッド３３、３４と、シリンダ３２ｂに支持された吸着パッド３５、３６とは、独立にＸＺ平面内を移動することができる。このため、ワークの供給動作と排出動作とを独立に、効率的に行うことができる。

なお、仮置きテーブルを有しない点、吸着パッド３５、３６が、吸着パッド３５（Ｘ負方向側から２番目の吸着パッド）が排出テーブル１７に対向する位置まで、Ｘ負方向に移動可能である点等は、第１の実施例によるワーク処理装置と同様である。また、ＸＹテーブル１９から、排出テーブル１７へのワークの搬送方法も、第１の実施例の場合と同様である。

以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例においては、ＸＹステージ上にＸ方向に沿って２枚のワークを配置したが、Ｎ枚（Ｎ≧２）のワークを配置することもできる。この場合、Ｘ負方向側からＮ番目の吸着パッドが排出テーブルに対向する位置まで、吸着パッドをＸ負方向に移動することができるような装置構成を採用すればよい。

種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。

ワークの搬送を伴う種々の装置及び方法、殊にレーザ加工装置及びレーザ加工方法に好適に利用することができる。

第１の実施例によるワーク処理装置３０を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｈ）は、ＸＹステージ１９の載置面１９ａから、排出テーブル１７までのワークの搬送方法（実施例によるワーク搬送方法）を説明するための概略図である。 第２の実施例によるワーク処理装置４０を示す概略図である。 ワーク処理装置１０を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｋ）は、ＸＹステージ１９の載置面１９ａから、排出テーブル１７までのワークの搬送方法を説明するための概略図である。

符号の説明

１０ ワーク処理装置
１１ａ、１１ｂ Ｌ軸ステージ
１２ａ、１２ｂ シリンダ
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ 吸着パッド
１５ 供給テーブル
１６ 位置決めテーブル
１７ 排出テーブル
１８ 仮置きテーブル
１９ ＸＹステージ
１９ａ 載置面
１９ｂ、１９ｃ ワーク載置部
２１、２２ ワーク
３０ ワーク処理装置
３１、３１ａ、３１ｂ Ｌ軸ステージ
３２、３２ａ、３２ｂ シリンダ
３３〜３６ 吸着パッド
３７、３７ａ、３７ｂ 制御装置
４０ ワーク処理装置

Claims (4)

1. 少なくとも２個のワークを、ｘｙ直交座標系のｘ方向に並べて載置することができるステージと、
   前記ステージに載置された少なくとも２個のワークを受け取り、該２個のワークを、両者の相対位置関係を固定した状態でｘ方向に移動させることができるワーク処理装置と、
   前記ステージに載置されたワークのうち、ｘ方向に関して第１の端に配置されたワークよりも、ｘ方向に関して外側の位置において、前記ワーク処理装置によって搬送されたワークを受け取り、受け取ったワークをｘ方向と交差する方向に移動させることができる排出テーブルと
   を有し、
   前記ワーク処理装置は、前記ステージに載置されたワークのうち、前記第１の端とは反対側の第２の端に配置されたワークを、前記排出テーブルに引き渡すことができるストロークを有するワーク処理装置。
2. 前記ｘｙ面は水平面であり、前記ステージは、載置したワークをｘｙ面内に移動させる駆動機構を含み、前記排出テーブルは昇降可能であり、該排出テーブルは、ｘｙ面内に関して前記ステージと重ならない位置に配置されている請求項１に記載のワーク処理装置。
3. （ａ）第１の方向に並べてステージ上に載置された少なくとも２個のワークを、ワーク保持器で保持する工程と、
   （ｂ）前記ワーク保持器で保持されているワークの相対位置関係を固定した状態で、前記ワーク保持器で保持されているワークを前記第１の方向に移動させる工程と、
   （ｃ）前記工程（ａ）で保持されたワークの１つを、前記ステージ上に載置されたワークのうち前記第１の方向側の端部に配置されたワークよりも前記第１の方向側に配置された排出テーブルに引き渡す工程と、
   （ｄ）前記ワーク保持器で保持されているワークを、前記第１の方向と平行な方向に移動させる工程と、
   （ｅ）前記ワーク保持器で保持されているワークの１つを、前記排出テーブルに引き渡す工程と、
   （ｆ）前記排出テーブルに引き渡したワークを、前記第１の方向と交差する第２の方向に移動させる工程と
   を有するワーク搬送方法。
4. 前記工程（ａ）で３個以上のワークを保持したとき、
   更に、
   （ｇ）前記ワーク保持器で保持されているワークがなくなるまで、前記工程（ｄ）及び（ｅ）を繰り返す工程と
   を有する請求項３に記載のワーク搬送方法。

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