JP2011104742A - 加工テーブル - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを載置する表面の傾きを容易に小さくすることができる加工テーブルを提供する。
【解決手段】外径部に雄ねじＳｍを、内径部に固定用ボルト３３に螺合する雌ねじ３１ｓを、それぞれ備えたスリーブボルト５０は、軸方向の一方の端面にスリーブボルト５０を回転させるための窪み５０ｂ（工具受け部）が形成されている。表面５１ａが平坦に形成されたベースプレート５１の予め定める位置にスリーブボルト５０を螺合させ、ワーク載置プレート５２の表面５２ｂの高さが予め定める範囲内になるように当該上端を位置決めした後、固定用ボルト３３をスリーブボルト５０に螺合させることによりワーク載置プレート５２をベースにプレート５１に固定して加工テーブルを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工テーブルに係り、特に、プリント基板加工用レーザ加工機に用いて好適な加工テーブルに関する。

図３はプリント基板加工用レーザ加工機の分解斜視図であり、図４は吸着テーブルの平面図、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。

レーザ発振器１から出力されるレーザ２の光軸上には、パルス整形器１８、全反射ミラー４ａ、マスク１２、全反射ミラー４ｂ、４ｃ、４ｄ、ミラー５ｂ、５ａおよびｆθレンズ３が配置されている。パルス整形器１８はレーザ２の波形、すなわち、エネルギ強度とパルス幅を整形した１次光を加工部に供給し、０次光１５はビームダンパ１４に吸収させる。マスク１２には穴径の異なる複数の窓１２ａが形成されている。窓１２ａは２段シリンダ１１を作動させることにより、加工に適した直径の窓１２ａをレーザ２の光軸上に位置決めすることができる。ミラー５ａ、５ｂはそれぞれスキャナ６ａ、６ｂにより回転軸回りに位置決めされる。全反射ミラー４ｄ、スキャナ６ａ、６ｂ及びｆθレンズ３は加工ヘッド７に搭載され、モータ１３によりＺ方向に位置決め動自在である。ｆθレンズ３によって決まる加工領域１０の大きさは５０×５０ｍｍ程度である。ｆθレンズ３に対向する位置には吸着テーブル３０が配置されている。吸着テーブル３０にはプリント基板８が載置されている。吸着テーブル３０は図示を省略するＸＹテーブル上に固定され、矢印Ｘ、Ｙ方向に移動自在である。

図４、５に示すように、吸着テーブル３０は内部に凹部３１ａが形成されたベースプレート３１とワーク載置プレート３２とから形成されている。ワーク載置プレート３２には、ワーク載置プレート３２の板厚方向に貫通する小径の吸着穴３２ａがＸ、Ｙ方向に格子状に配置されている。ベースプレート３１の凹部３１ａは継手３９を介して図示を省略する負圧源に接続されている。ワーク載置プレート３２は、凹部３１ａの外周および凹部３１ａ内に設けられた座３１ｂに形成されたねじ穴３１ｈに形成された雌ねじ３１ｓに螺合する固定用ボルト３３により、ベースプレート３１に固定され、上記凹部３１ａが中空部を形成する。なお、ワーク載置プレート３２の大きさは５３０×６５０ｍｍ程度である。

次に、従来のプリント基板加工用レーザ加工機の加工手順を説明する。

まず、プリント基板８を吸着テーブル３０上に載置し、凹部３１ａを負圧にすることにより、プリント基板８を吸着テーブル３０に固定する。また、マスク１２の所望の直径の窓１２ａの中心をレーザ２の光軸上に位置決めする。さらに、プリント基板８の表面を基準に、ｆθレンズ３をＺ方向に位置決めすると共に加工しようとする領域１０の中心をｆθレンズ３の光軸上に位置決めした後、レーザ発振器１からレーザ２を出力させる。

レーザ発振器１から出力されたパルス状のレーザ２は、パルス整形器１８により波形を整形された後、マスク１２により外形を整形され、ミラー５ａ、５ｂによりｆθレンズ３に入射する角度を定められ、ｆθレンズ３により集光されてプリント基板８に垂直に入射する。そして、現在の加工領域１０内の加工が終了したら、図示を省略するＸＹテーブルを移動させ、次の加工領域の中心をｆθレンズ３の光軸上に位置決めする。なお、レーザ加工の場合、ワークの表面に窓１２ａの像が結像するようにｆθレンズ３をＺ方向に位置決めする。

板厚が０．１〜０．５ｍｍの薄いワークの場合、板厚のばらつきはほとんどない。しかし、ワーク表面の高さは吸着テーブル３０表面（ワーク載置面）の平坦度、すなわち吸着テーブル３０表面のうねりや反り（以下、「傾き」という。）により変化する。加工中、ｆθレンズ３のＺ方向の位置（すなわち、ｆθレンズ３の焦点位置）は一定であり、ｆθレンズ３の焦点深度は小さいため、ワーク表面の高さが変化すると加工結果が不均一になる。

吸着テーブル３０表面の傾きはワーク載置プレート３２およびベースプレート３１の加工精度に影響されるだけでなく、吸着テーブル３０を載置するＸＹテーブルの傾きにも影響される。そこで、従来は、ワーク載置プレート３２と座３１ｂとの間に板厚が薄い板（「ライナ」あるいは「シム」と呼ばれる）を挟み、吸着テーブル３０表面の傾きを１０μｍ以下に納めていた。

特開２００８−２３８２４７号公報

しかし、ライナを用いて吸着テーブル３０の表面の傾きを調整する方法は、試行錯誤の要素が大きいため、時間を要し、作業性が劣っていた。また、板厚が異なるライナを用意しておく必要があった。

本発明の目的は、ワークを載置する表面の傾きを容易に小さくすることができる加工テーブルを提供するにある。

上記課題を解決するため、本発明は、ベースプレート（５１）と、平板状のワーク載置プレート（５２）と、から形成され、前記ワーク載置プレート（５２）を前記ベースプレート（５１）の上面に固定用ボルト（３３）により固定してなる加工テーブルにおいて、外径部に雄ねじ（Ｓｍ）が、内径部に前記固定用ボルト（３３）に螺合する雌ねじ（３１ｓ）を備えたスリーブボルト（５０）を設け、このスリーブボルトの軸方向の一方の端面（５０ｆ）に該スリーブボルトを回転させるための工具受け部（５０ｂ）を形成し、前記ベースプレート（５１）の予め定める位置に前記スリーブボルト（５０）の雄ねじ（Ｓｍ）に係合する雌ねじ（Ｓｆ）を形成し、前記ワーク載置プレート（５２）に前記工具受け部（５０ｂ）に係合する工具が軸方向回転自在に挿通する穴（５２ａ）を形成し、前記スリーブボルト（５０）を、前記ワーク載置プレート（５２）の表面（５２ｂ）の高さが予め定める範囲内になるように該スリーブボルトの上端を位置決めして、前記ベースプレート（５１）の雌ねじ（Ｓｆ）に螺合させておき、前記固定用ボルト（３３）を、前記穴（５２ａ）を通して該スリーブボルト（５０）の雌ねじ（３１ｓ）に螺合させることにより、前記ワーク載置プレート（５２）を前記ベースプレート（５１）に固定して構成したことを特徴とする。

この場合、前記スリーブボルト（５０）の上端（５０ｆ）と前記ワーク載置プレート（５２）の下面との間に、１組の球面座金（７０）を配置するようにしてもよい。

また、外径のねじの仕様が前記スリーブボルト（５０）の外径部の雄ねじ（Ｓｍ）と同じで、上面に回転させるための工具受け部（６０ｂ）を備えたロックナット（６０）を設け、該ロックナット（６０）を前記ベースプレート（５１）の雌ねじ（Ｓｆ）に螺合し、該スリーブボルト（５０）の雌ねじ（３１ｓ）を挿通した工具にて前記工具受け部（６０ｂ）を操作することにより該ロックナット（６０）を回転して、該ロックナット（６０）の上端を前記スリーブボルト（５０）の下端に当接して該スリーブボルト（５０）を回り止めするようにしてもよい。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲に記載した構成に何等影響を及ぼすものではない。

加工テーブルのワーク載置面の傾きを容易に小さくすることができるので、作業性が向上する。

本発明を適用した吸着テーブルの要部断面図である。 本発明の変形例を示す図である。 プリント基板加工用レーザ加工機の分解斜視図である。 従来の吸着テーブルの平面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。

図１は、本発明を適用した吸着テーブルの要部断面図であり、図４、５と同じものまたは同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。

ベースプレート５１にはねじ穴５１ｈが形成されている。ここでは、ベースプレート５１の外形寸法が従来技術におけるベースプレート３１と同じであり、各ねじ穴５１ｈの中心はねじ穴３１ｈが配置されている位置と同じである。

スリーブボルト５０は円筒状であり、軸線Ｏ方向の外周にはねじ穴５１ｈに形成された雌ねじＳｆに螺合する雄ねじＳｍが形成されている。スリーブボルト５０の軸線Ｏ方向の中心部には固定用ボルト３３と螺合する雌ねじ３１ｓが形成されたねじ穴５０ｈが形成されている。スリーブボルト５０の一方の軸端５０ｆには、六角棒スパナが係合する軸線Ｏと直角方向の断面が六角形である第１の窪み５０ｂが形成されている。

ロックナット６０の軸線方向の外周に形成された雄ねじはスリーブボルト５０の雄ねじと呼びおよびピッチが同じ雄ねじＳｍである。ロックナット６０の一方の軸端６０ｆには、六角棒スパナが係合する軸線と直角方向の断面が六角形である第２の窪み６０ｂが形成されている。

ワーク載置プレート５２に形成された穴５２ａの直径は、第１の窪み５０ｂに係合する六角棒スパナが軸線Ｏ回りに自在に回転することができる径、すなわち、六角棒スパナに外接する円の直径よりも大径である。スリーブボルト５０のねじ穴５０ｈの直径は、第２の窪み６０ｂに係合する六角棒スパナが軸線Ｏ回りに自在に回転することができる径、すなわち、六角棒スパナに外接する円の直径より大径である。

次に、本発明に係る加工テーブルの組み立て手順を説明する。
手順１：ロックナット６０を、第２の窪み６０ｂを上側にしてベースプレート５１の雌ねじＳｆに螺合させる。このとき、スリーブボルト５０の全長をＬとすると、ロックナット６０を、ベースプレート５１の表面からロックナット６０の上端面までの距離が、スリーブボルト５０の軸方向長さＬよりも大きくなる位置に位置決めする。
手順２：スリーブボルト５０を、第１の窪み５０ｂを上側にしてベースプレート５１に螺合させ、上端面がベースプレート５１の表面に一致する位置に位置決めする。
手順３：手順１と手順２を総てのねじ穴５０ｈに対して実施する。
手順４：ベースプレート５１上にワーク載置プレート５２を配置し、固定用ボルト３３をスリーブボルト５０の雌ねじ３１ｓに螺合させ、ワーク載置プレート５２をベースプレート５１に固定する。
手順５：ワーク載置プレート５２の表面５２ｂの各固定用ボルト３３近傍の床面からの表面高さｈを測定する。
手順６：測定された表面高さｈの内で最も高い表面高さｈをｈｍａｘにすると共に、ｈｍａｘを０とし、他の各表面高さｈとｈｍａｘとの差（ｈｍａｘ−ｈ）を求める。
手順７：ｈｍａｘに対応する固定用ボルト３３以外の任意の１本の固定用ボルト３３を外し、第１の窪み５０ｂに係合する六角棒スパナを用いて、スリーブボルト５０を回転させ、上端を（ｈｍａｘ−ｈ）だけ上昇させる。
手順８：手順７で上昇させたスリーブボルト５０を、第２の窪み６０ｂに係合する六角棒スパナを用いて、ロックナット６０により回り止めする。
手順９：残りのスリーブボルト５０（固定用ボルト３３が全部でＮ本である場合、残りのスリーブボルト５０は（Ｎ−２）本である。）に対して手順７、８を実施する。

なお、手順７においてスリーブボルト５０を（ｈｍａｘ−ｈ）だけ上昇させる場合、雄ねじＳｍのピッチがｐであれば、（ｈｍａｘ−ｈ）／ｐだけスリーブボルト５０を回転させればよい。

また、第１の窪み５０ｂおよび第２の窪み６０ｂの２面幅としては、例えば、次のようにすることができる。すなわち、雄ねじＳｍの呼び×ピッチをＭ１６×１．０、また、雌ねじ３１ｓの呼び×ピッチをＭ６×０．７５とする場合、第１の窪み５０ｂの２面幅を８ｍｍ、第２の窪み６０ｂの２面幅を４ｍｍとすることができる。

なお、雌ねじＳｆと雌ねじ３１ｓを逆ねじにしておくとさらに有効である。

また、この実施形態では第１の窪み５０ｂおよび第２の窪み６０ｂの断面を六角形とし、六角棒スパナを回転用の工具としたが、第１の窪み５０ｂおよび第２の窪み６０ｂは工具受けであればよく、例えば、＋あるいは−の窪みとしておき、工具として＋ドライバあるいは−ドライバを用いるようにしてもよい。

さらに、図２に示すように、スリーブボルト５０とワーク載置プレート５２との間に１組の球面座金（ＪＩＳ Ｂ ５２１３）
７０を配置するようにしてもよい。

なお、球面座金７０を用いる場合は、図示のように、スリーブボルト５０の上端にフランジ部５０ｔを設けることが好ましい。

また、本発明はベースプレート５１に凹部（図５の３１ａ参照）がある場合だけでなく、凹部がない、すなわち、表面が平坦なベースプレート５１にも適用することができると共に、吸着穴３２ａを備えていないワーク載置プレート５２にも適用することができる。

３１ｓ 雌ねじ
３３ 固定用ボルト
５０ スリーブボルト
５０ｂ 工具受け部（第１の窪み）
５１ ベースプレート
５２ ワーク載置プレート
５２ｂ 表面
Ｓｍ 雄ねじ
６０ ロックナット

Claims (3)

1. ベースプレートと、平板状のワーク載置プレートと、から形成され、前記ワーク載置プレートを前記ベースプレートの上面に固定用ボルトにより固定してなる加工テーブルにおいて、
   外径部に雄ねじが、内径部に前記固定用ボルトに螺合する雌ねじを備えたスリーブボルトを設け、
   このスリーブボルトの軸方向の一方の端面に該スリーブボルトを回転させるための工具受け部を形成し、
   前記ベースプレートの予め定める位置に前記スリーブボルトの雄ねじに係合する雌ねじを形成し、
   前記ワーク載置プレートに前記工具受け部に係合する工具が軸方向回転自在に挿通する穴を形成し、
   前記スリーブボルトを、前記ワーク載置プレートの表面の高さが予め定める範囲内になるように該スリーブボルトの上端を位置決めして、前記ベースプレートの雌ねじに螺合させておき、
   前記固定用ボルトを、前記穴を通して該スリーブボルトの雌ねじに螺合させることにより、前記ワーク載置プレートを前記ベースにプレートに固定して構成した、
   ことを特徴とする加工テーブル。
2. 前記スリーブボルトの上端と前記ワーク載置プレートの下面との間に、１対の球面座金を配置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加工テーブル。
3. 外径のねじの仕様が前記スリーブボルトの外径部の雄ねじと同じで、軸方向一方の端面に回転させるための工具受け部を備えたロックナットを設け、
   該ロックナットを前記ベースプレートの雌ねじに螺合し、該スリーブボルトの雌ねじを挿通した工具にて前記工具受け部を操作することにより該ロックナットを回転して、該ロックナットの上端を前記スリーブボルトの下端に当接して該スリーブボルトを回り止めする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加工テーブル。

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