JP2013075315A - Laser machining apparatus and laser machining method - Google Patents

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Taku Miyata
卓 宮田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser machining apparatus that can improve machining efficiency by shortening a time from carrying out a machining-finished workpiece to finishing a carrying-in preparation process.SOLUTION: This machining apparatus includes a laser beam machine having a plurality of laser units and an XY table, a carrying-in portion including a suction head provided with a suction nozzle, a workpiece-mounting base of carrying-in side loaded with the workpiece temporarily, a stocker of the carrying-in side loaded with the workpiece before machining, a carrying-out portion including the suction head provided with the suction nozzle, the workpiece mounting portion of carrying-out side loaded with the workpiece temporarily, the stocker of the carrying-out side loaded with the workpiece after machining, a single carrying-in auxiliary means which can keep the workpiece freely attachable and detachable, being arranged above the suction head of the carrying-in side, and a control means which makes the carrying-in side auxiliary means move down during the carrying-in movement of the workpiece from the carrying-in portion to the XY table, and starts the carrying-in preparation process which makes each of the suction head of the carrying-in side suck the workpiece.

Description

本発明は、複数のレーザユニットからレーザ光を照射してワークを加工するレーザ加工装置に係り、複数のワークを同時に搬入し、加工し、搬出するレーザ加工装置に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus that processes a workpiece by irradiating laser beams from a plurality of laser units, and relates to a laser processing apparatus that simultaneously loads, processes, and unloads a plurality of workpieces.

従来、複数のプリント基板などのワークを同時にレーザ加工するレーザ加工装置としては、ワーク載置台に一時的に保持させたワークと供給ストッカに積載されたワークとをワークと同数のワーク保持台(以下、吸着ヘッドと称す)に吸着させ、前記ワークと同数の吸着ヘッドを移動させてXYテーブルに複数のワークを同時に供給することが知られている(特許文献1)。   Conventionally, as a laser processing apparatus that performs laser processing of a plurality of workpieces such as a printed circuit board at the same time, the workpiece holding table (hereinafter referred to as the number of workpieces) temporarily held on the workpiece mounting table and the workpiece loaded on the supply stocker It is known that a plurality of workpieces are simultaneously supplied to an XY table by moving the same number of suction heads as the workpieces (see Patent Document 1).

図21に従来のレーザ加工装置を示す。同図において、レーザ加工装置は、レーザ加工機100と搬入部101と搬出部102の大きく3つから構成される。   FIG. 21 shows a conventional laser processing apparatus. In the figure, the laser processing apparatus is mainly composed of a laser processing machine 100, a carry-in unit 101, and a carry-out unit 102.

レーザ加工機100は、載置された複数(図では2個)のワーク105をX方向(紙面に対して左右方向)及びY方向(紙面に対して垂直方向)に移動自在なXYテーブル106と、XYテーブル106上に固定されワークを吸着又は解放する真空吸着テーブル(図示を省略)と、ワーク105に対してレーザ光を照射する複数(図では2個)のレーザユニット104a、レーザユニット104bと、レーザユニット104aおよびレーザユニット104bを設けた門型のコラム103と、XYテーブル106が設置されたベッド107と、前記レーザ加工機100及び後述する搬入部101と搬出部102を制御する制御装置119と、を備えてなる。   The laser beam machine 100 includes an XY table 106 that can move a plurality of (two in the drawing) workpieces 105 mounted in the X direction (left and right direction with respect to the paper surface) and the Y direction (perpendicular direction to the paper surface). A vacuum suction table (not shown) that is fixed on the XY table 106 and sucks or releases the workpiece, and a plurality (two in the drawing) of laser units 104a and laser units 104b that irradiate the workpiece 105 with laser light. , A columnar column 103 provided with a laser unit 104a and a laser unit 104b, a bed 107 provided with an XY table 106, a control device 119 for controlling the laser processing machine 100 and a carry-in unit 101 and a carry-out unit 102 described later. And comprising.

搬入部101は、ワーク105を吸着又は解放する吸着ノズル112が複数設けられた吸着ヘッド111a及び吸着ヘッド111bと、吸着ヘッド111aを上昇下降させるためのリフタ110aと、吸着ヘッド111bを上昇下降させるためのリフタ110bと、リフタ110a及びリフタ110bが側面に固定されたスライダ109aと、スライダ109aを指示する搬入側のガイドレール108aと、ワーク105を一時的に保持しX方向に移動自在な搬入側ワーク載置台113aと、複数のワーク105が積載された上下テーブル114aを上下方向に移動自在な搬入側ストッカ115aと、を備えてなる。リフタ110aと110bはそれぞれ独立に上昇下降させることができる。   The carry-in unit 101 has a suction head 111a and a suction head 111b provided with a plurality of suction nozzles 112 for sucking or releasing the workpiece 105, a lifter 110a for lifting and lowering the suction head 111a, and a lifting head 111b. Lifter 110b, slider 109a having lifter 110a and lifter 110b fixed to the side surface, loading-side guide rail 108a that points to slider 109a, loading-side workpiece that temporarily holds workpiece 105 and is movable in the X direction The mounting table 113a and a loading-side stocker 115a that can move up and down the upper and lower tables 114a on which a plurality of workpieces 105 are loaded are provided. The lifters 110a and 110b can be raised and lowered independently.

搬出部102は、ワーク105を吸着又は解放する吸着ノズル112が複数設けられた吸着ヘッド111c及び吸着ヘッド111dと、吸着ヘッド111cを上昇下降させるためのリフタ110cと、吸着ヘッド111dを上昇下降させるためのリフタ110dと、リフタ110c及びリフタ110dが側面に固定されたスライダ109bと、スライダ109bを指示する搬入側のガイドレール108bと、ワーク105を一時的に保持しX方向に移動自在な搬出側ワーク載置台113bと、複数のワーク105が積載された上下テーブル114bを上下方向に移動自在な搬出側ストッカ115bと、を備えてなる。   The unloading unit 102 is provided with a suction head 111c and a suction head 111d provided with a plurality of suction nozzles 112 for sucking or releasing the workpiece 105, a lifter 110c for raising and lowering the suction head 111c, and a purpose of raising and lowering the suction head 111d. Lifter 110d, slider 109b with lifter 110c and lifter 110d fixed to the side, guide rail 108b on the loading side that points to slider 109b, and unloading-side workpiece that temporarily holds workpiece 105 and is movable in the X direction. The mounting table 113b and an unloading side stocker 115b that can move up and down the upper and lower tables 114b on which a plurality of workpieces 105 are loaded are provided.

ガイドレール108a及び108bは、最大20kgの重量物を搬送可能なので、吸着ヘッド及びリフタ(例えば、合計重量6kg程度)を2組取付けたスライダ109を片持ちで保持できX方向に移動自在である。   Since the guide rails 108a and 108b can carry a heavy object of a maximum of 20 kg, the slider 109 having two sets of suction heads and lifters (for example, a total weight of about 6 kg) can be held in a cantilever manner and is movable in the X direction.

図22は、本発明の実施形態に係るレーザ加工機を説明する図である。レーザユニット104aは、ミラー204aと1対のガルバノスキャナ205a及びfθレンズ206aとから構成され、レーザユニット104bは、ミラー204bと1対のガルバノスキャナ205b及びfθレンズ206bとから構成されている。レーザ発振器201から出力されたレーザ光は、音響光学素子202により光路を交互に変更されてミラー203a、204aを介してガルバノスキャナ205aに、ミラー203b、204bを介してガルバノスキャナ205bにそれぞれ入射される。そして、ガルバノスキャナ205a、205bによりXY方向に位置決めされ、fθレンズ206aまたはfθレンズ206bを通過して、それぞれワーク105を加工する。   FIG. 22 is a diagram for explaining a laser beam machine according to an embodiment of the present invention. The laser unit 104a includes a mirror 204a, a pair of galvano scanners 205a and an fθ lens 206a, and the laser unit 104b includes a mirror 204b and a pair of galvano scanners 205b and an fθ lens 206b. The laser light output from the laser oscillator 201 is alternately changed in optical path by the acousto-optic device 202 and is incident on the galvano scanner 205a via the mirrors 203a and 204a, and is incident on the galvano scanner 205b via the mirrors 203b and 204b. . Then, the workpiece 105 is positioned in the XY direction by the galvano scanners 205a and 205b, passes through the fθ lens 206a or the fθ lens 206b, and processes the workpiece 105 respectively.

図14乃至図19は従来のレーザ加工動作を表すフローチャートであり、制御装置119にプログラムされている。   14 to 19 are flowcharts showing conventional laser processing operations, which are programmed in the control device 119.

図14において、まず、搬入準備工程(A3)に移行し加工するためのワーク105を吸着ヘッド111a、111bに吸着させた状態で上昇させる(ステップS311)。次に、XYテーブル106から加工が終了したワーク105が搬出されたかどうかを判断し(ステップS302)、搬出終了と判断した場合、搬入工程(A4)に移行し加工するためのワーク105をXYテーブル106へ載置する(ステップS313)。その後、加工工程に移行しワーク105をレーザ加工した後(ステップS304)、搬出工程に移行し加工されたワーク105を搬出側のストッカ115b上方の搬出位置へ移動させる(ステップS305)。そして、格納工程へ移行しワーク105を搬出側のストッカ115bに積載し本発明に係る一連の動作を終了する(ステップS306)。   In FIG. 14, first, the work 105 for moving to the carry-in preparation step (A3) is lifted while being sucked by the suction heads 111a and 111b (step S311). Next, it is determined whether or not the workpiece 105 that has been processed has been unloaded from the XY table 106 (step S302). If it is determined that the unloading has ended, the workpiece 105 for processing is transferred to the loading step (A4). 106 (step S313). After that, after moving to the machining process and laser processing the workpiece 105 (step S304), the workpiece 105 transferred to the carry-out process is moved to the carry-out position above the carry-out stocker 115b (step S305). Then, the process moves to the storing step, and the work 105 is loaded on the unloader side stocker 115b, and the series of operations according to the present invention is completed (step S306).

次に、搬入準備工程(A3)の詳細について図15を用いて説明する。ステップS401aで吸着ヘッド111bを下降させ、ストッカ115a上に積載されたワーク105を吸着させる。その後、吸着ヘッド111bを数回上下動させるワーク分離動作を行う(ステップS402a)。ワーク分離動作を行うことによって加工すべき基板に張り付いていた余分なワークを振り落とすことができる。次に、吸着ヘッド111bを上昇させ、ワーク載置台113aをストッカ115aの上方へ移動させた後(ステップS403a)、吸着ヘッド111bを下降させワーク載置台113a上にワークを載置させる(ステップS404a)。吸着ヘッド111bを上昇させ、ワーク載置台113aをXYテーブル106側へ移動させ(ステップS405a)、吸着ヘッド111a及び111bを下降させワーク105を吸着させ(ステップS407)、吸着ヘッド111bを数回上下動させワーク分離動作を行った後(ステップS408a)、吸着ヘッド111a及び111bを上昇させて(ステップS409)、搬入準備工程(A3)を終了する。   Next, details of the carry-in preparation step (A3) will be described with reference to FIG. In step S401a, the suction head 111b is lowered to suck the workpiece 105 loaded on the stocker 115a. Thereafter, a workpiece separation operation for moving the suction head 111b up and down several times is performed (step S402a). By performing the workpiece separation operation, it is possible to shake off the excess workpiece attached to the substrate to be processed. Next, after the suction head 111b is raised and the workpiece mounting table 113a is moved above the stocker 115a (step S403a), the suction head 111b is lowered and the workpiece is placed on the workpiece placement table 113a (step S404a). . The suction head 111b is raised, the workpiece mounting table 113a is moved to the XY table 106 side (step S405a), the suction heads 111a and 111b are lowered to suck the work 105 (step S407), and the suction head 111b is moved up and down several times. After performing the workpiece separation operation (step S408a), the suction heads 111a and 111b are raised (step S409), and the loading preparation step (A3) is completed.

図16は搬入工程(A4)を表すフローチャートを示す。ステップS501aでワーク105を吸着した吸着ヘッド111a、111bをレーザ加工機手前側の位置(Y方向で門型コラム103に対向した位置)である搬入出位置にあるXYテーブルへ移動開始させる。その後、吸着ヘッド111a、111bがXYテーブル106上方へ移動したら、吸着ヘッド111a、111bを下降させてXYテーブル106上にワーク105を載置させた後(ステップS504)上昇させ(ステップS505)、搬入位置(ワーク載置台113a及びストッカ115aの上方)へ移動させる(ステップS406)。次に加工するワーク105が有る場合(ステップS502a)搬入準備工程(A3)へ移行すると共に搬入工程(A4)を終了し、次の加工工程(B)へ移行する。   FIG. 16 is a flowchart showing the carry-in process (A4). In step S501a, the suction heads 111a and 111b that have sucked the workpiece 105 are started to move to the XY table at the loading / unloading position, which is the position on the front side of the laser processing machine (position facing the portal column 103 in the Y direction). After that, when the suction heads 111a and 111b move above the XY table 106, the suction heads 111a and 111b are lowered to place the workpiece 105 on the XY table 106 (step S504), and then lifted (step S505). It is moved to a position (above workpiece mounting table 113a and stocker 115a) (step S406). Next, when there is a workpiece 105 to be processed (step S502a), the process proceeds to the carry-in preparation process (A3), and the carry-in process (A4) is terminated, and the process proceeds to the next machining process (B).

図17は加工工程を表すフローチャートを示す。XYテーブルを駆動しレーザユニット104a、104b下方の加工位置へワーク105を移動させる(ステップS601)。次に、ワーク105のレーザ加工を開始し(ステップS602)、加工終了(ステップS603)した後、加工工程を終了する。   FIG. 17 is a flowchart showing the machining process. The XY table is driven to move the workpiece 105 to a machining position below the laser units 104a and 104b (step S601). Next, laser processing of the workpiece 105 is started (step S602), and after the processing is finished (step S603), the processing process is ended.

搬出工程を図18のフローチャートを用いて説明する。XYテーブル106を駆動し搬入出位置へワーク105を移動させ(ステップS701)、吸着パッドフレーム111c、111dを搬入出位置へ移動させ(ステップS702a)、搬入出位置へ移動された吸着パッドフレーム111c、111dを降下させてワーク105を吸着させた後上昇させる(ステップS703、ステップS704)。その後、吸着パッドフレーム111c、111dを搬出側のストッカ115bおよびワーク載置台113bの上方である搬出位置へ移動させ(ステップS705)、搬出動作を終了する。   The carry-out process will be described with reference to the flowchart of FIG. The XY table 106 is driven to move the workpiece 105 to the loading / unloading position (step S701), the suction pad frames 111c and 111d are moved to the loading / unloading position (step S702a), and the suction pad frame 111c moved to the loading / unloading position. 111d is lowered and lifted after the workpiece 105 is adsorbed (step S703, step S704). Thereafter, the suction pad frames 111c and 111d are moved to a carry-out position above the carry-out side stocker 115b and the work mounting table 113b (step S705), and the carry-out operation is finished.

図19に格納工程を表すフローチャートを示す。吸着ヘッド111c、111dを下降させストッカ115bおよびワーク載置台113b上へワークを載置させ(ステップS801)、吸着ヘッド111c、111d上昇させた後、ワーク載置台113bをストッカ115b上方へ移動させる(ステップS802)。吸着ヘッド111cを下降させワーク載置台113b上のワーク105を吸着させた後(ステップS803)、吸着ヘッド111cを上昇させ、ワーク載置台113bをXYテーブル106側へ移動させる(ステップS804)。吸着ヘッド111cを下降させストッカ115b上にワーク105を載置した後、吸着ヘッド111cを上昇させ(ステップS805)、格納工程を終了する。   FIG. 19 is a flowchart showing the storing process. The suction heads 111c and 111d are lowered to place the work on the stocker 115b and the work placement table 113b (step S801), and after the suction heads 111c and 111d are raised, the work placement table 113b is moved above the stocker 115b (step S801). S802). After the suction head 111c is lowered to suck the workpiece 105 on the workpiece mounting table 113b (step S803), the suction head 111c is lifted and the workpiece mounting table 113b is moved to the XY table 106 side (step S804). After the suction head 111c is lowered and the workpiece 105 is placed on the stocker 115b, the suction head 111c is raised (step S805), and the storage process is terminated.

特開2005−297007JP 2005-297007 A

上記の技術では、加工工程と搬出工程を行っている間に搬入準備工程を処理していたので搬出工程終了後すぐに搬入工程へ移行していた。しかし、加工工程が短時間の場合、搬出工程を終了した時に搬入準備工程が終了していないためすぐに搬入工程へ移行できなかった。したがって、加工工程の1サイクル当りの時間を短縮できないために加工効率が低下した。   In the above technique, since the carry-in preparation process is processed during the processing process and the carry-out process, the process shifts to the carry-in process immediately after the carry-out process is completed. However, when the machining process is short, the carry-in preparation process is not finished when the carry-out process is finished, and thus the process cannot be shifted to the carry-in process immediately. Therefore, the processing efficiency is lowered because the time per cycle of the processing process cannot be shortened.

図20に従来のレーザ加工を表すタイミングチャートを示す。1サイクルは搬入工程の開始から次の搬入工程の開始で決まるが、このように1サイクルは搬入工程(A4)10秒と搬入準備工程(A3)34秒で決まってしまい、いかに加工工程(B)が短くなってもその合計44秒以下にはならないことがわかる。   FIG. 20 is a timing chart showing conventional laser processing. One cycle is determined from the start of the carry-in process to the start of the next carry-in process. Thus, one cycle is determined by the carry-in process (A4) 10 seconds and the carry-in preparation process (A3) 34 seconds. It can be seen that even if () is shortened, the total is not less than 44 seconds.

本発明の目的は、上記した課題を解決し、加工工程1サイクルに要する時間を短縮し、加工効率を向上させることができるレーザ加工装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of solving the above-described problems, reducing the time required for one cycle of the processing step, and improving the processing efficiency.

上記課題を解決するため、本発明は、レーザ加工機と、搬入部と、搬出部と、を有するレーザ加工装置において、前記搬入側の吸着ヘッドの上方に配置され吸着ノズルが設けられワークを着脱自在、かつ上下方向へ移動自在な単一の搬入補助手段と、ワークを前記搬入部から前記XYテーブルへ搬入移動中に前記搬入補助手段を用いて搬入準備工程を開始する制御手段と、を備え、搬入工程終了前に先行して搬入準備工程を開始することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a laser processing apparatus having a laser processing machine, a carry-in section, and a carry-out section. A single carry-in auxiliary means that is freely movable in the vertical direction, and a control means that starts a carry-in preparation process using the carry-in auxiliary means during the movement of the work from the carry-in portion to the XY table. The carrying-in preparation process is started prior to the end of the carrying-in process.

本発明により、加工工程1サイクルに要する時間を短縮し、加工効率を向上させることができる。   According to the present invention, the time required for one cycle of the machining process can be shortened and the machining efficiency can be improved.

本発明に係るレーザ加工装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a laser processing apparatus according to the present invention. 本発明に係るレーザ加工の工程全体を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the whole process of the laser processing which concerns on this invention. 本発明に係るワーク搬入準備工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the workpiece loading preparation process which concerns on this invention. 本発明に係る搬入工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the carrying-in process which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the laser processing process which concerns on this invention. 本発明に係るワーク搬出工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the workpiece carrying-out process which concerns on this invention. 本発明に係るワーク格納工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the workpiece storage process which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ加工の工程全体のタイミングチャートである。It is a timing chart of the whole process of the laser processing which concerns on this invention. 本発明に係るワーク搬入時のワークおよび吸着ヘッドの位置を表す斜視図である。It is a perspective view showing the position of the workpiece | work and adsorption | suction head at the time of the workpiece | work delivery concerning this invention. 本発明に係るワーク搬入時のワークおよび吸着ヘッドの位置を表す平面図である。It is a top view showing the position of the workpiece | work at the time of the workpiece | work delivery which concerns on this invention, and a suction head. 本発明に係るレーザ加工時のワークの位置を表す図である。It is a figure showing the position of the workpiece | work at the time of the laser processing which concerns on this invention. 本発明に係るワーク搬出時のワークおよび吸着ヘッドの位置を表す斜視図である。It is a perspective view showing the position of the workpiece | work at the time of the workpiece | work carrying out which concerns on this invention, and a suction head. 本発明に係るワーク搬出時のワークおよび吸着ヘッドの位置を表す平面図である。It is a top view showing the position of the workpiece | work at the time of the workpiece carrying-out which concerns on this invention, and a suction head. 従来のレーザ加工の工程全体を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the whole process of the conventional laser processing. 従来のワーク搬入準備工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the conventional workpiece carrying-in preparation process. 従来の搬入工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the conventional carrying-in process. 従来のレーザ加工工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the conventional laser processing process. 従来のワーク搬出工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the conventional workpiece carrying-out process. 従来のワーク格納工程を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the conventional workpiece storage process. 従来のレーザ加工の工程全体のタイミングチャートである。It is a timing chart of the whole process of the conventional laser processing. 従来のレーザ加工装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the conventional laser processing apparatus. 本発明に係るレーザ加工機を説明する図である。It is a figure explaining the laser beam machine concerning the present invention.

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を実施例に沿って説明する。なお、以下の説明において、同等な各部には同一の符号を付して説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, equivalent parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図1は本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の全体構成図である。同図において、レーザ加工装置は、レーザ加工機100と搬入部101と搬出部102の大きく3つから構成され、搬入部101以外は従来のレーザ加工装置と同様な装置構成である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, the laser processing apparatus is mainly composed of a laser processing machine 100, a carry-in part 101, and a carry-out part 102. Except for the carry-in part 101, the laser processing apparatus has the same apparatus configuration as a conventional laser processing apparatus.

搬入部101は、ワーク105を吸着又は解放する吸着ノズル112が複数設けられた吸着ヘッド111a及び吸着ヘッド111bと、吸着ヘッド111aを上昇下降させるためのリフタ110aと、吸着ヘッド111bを上昇下降させるためのリフタ110bと、リフタ110a及びリフタ110bが側面に固定されたスライダ109aと、スライダ109aを指示する搬入側のガイドレール108aと、ワーク105を一時的に保持しX方向に移動自在な搬入側ワーク載置台113aと、複数のワーク105が積載された上下テーブル114aを上下方向に移動自在な搬入側ストッカ115aと、を備えてなる。リフタ110aと110bはそれぞれ独立に上昇下降させることができる。搬入部101の上方には、吸着ノズル112が複数設けられた吸着ヘッド111eと、吸着ヘッド111eを上昇下降させるためのリフタ110eからなる搬入補助手段が配置されている。   The carry-in unit 101 has a suction head 111a and a suction head 111b provided with a plurality of suction nozzles 112 for sucking or releasing the workpiece 105, a lifter 110a for lifting and lowering the suction head 111a, and a lifting head 111b. Lifter 110b, slider 109a having lifter 110a and lifter 110b fixed to the side surface, loading-side guide rail 108a that points to slider 109a, loading-side workpiece that temporarily holds workpiece 105 and is movable in the X direction The mounting table 113a and a loading-side stocker 115a that can move up and down the upper and lower tables 114a on which a plurality of workpieces 105 are loaded are provided. The lifters 110a and 110b can be raised and lowered independently. Above the carry-in portion 101, a carry-in assisting means is provided that includes a suction head 111e provided with a plurality of suction nozzles 112 and a lifter 110e for raising and lowering the suction head 111e.

図2乃至図7は本発明に係るレーザ加工動作を表すフローチャートであり、制御装置119にプログラムされている。図14乃至図19に記載されたものと同じものは同等の符号を付して説明を省略する。   2 to 7 are flowcharts showing the laser processing operation according to the present invention, and are programmed in the control device 119. The same components as those described in FIGS. 14 to 19 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図2は本発明に係るレーザ加工の全体工程を示し、搬入準備工程(ステップS301)、XYテーブル106から加工が終了したワーク105が搬出されたかどうかの判断(ステップS302)、搬入工程(ステップS303)、加工工程(ステップS304)、搬出工程(ステップS305)、格納工程を順次処理し本発明に係る一連の動作を終了する(ステップS306)。   FIG. 2 shows the whole process of laser processing according to the present invention, a carry-in preparation process (step S301), a determination as to whether or not the work 105 for which machining has been completed has been carried out from the XY table 106 (step S302), and a carry-in process (step S303). ), A processing step (step S304), an unloading step (step S305), and a storing step are sequentially processed, and a series of operations according to the present invention is completed (step S306).

次に、搬入準備工程の詳細について図3を用いて説明する。ステップS401で吸着ヘッド111eを下降させ、ストッカ115a上に積載されたワーク105を吸着させる。このとき、吸着ヘッド111a、111bが予めXYテーブル106の上方に配置されているので、吸着ヘッド111eの上下方向の移動を妨げることは無い。その後、吸着ヘッド111eを数回上下動させるワーク分離動作を行う(ステップS402)。ワーク分離動作を行うことによって加工すべき基板に張り付いていた余分なワークを振り落とすことができる。次に、吸着ヘッド111eを上昇させ、ワーク載置台113aをストッカ115aの上方へ移動させた後(ステップS403)、吸着ヘッド111eを下降させワーク載置台113a上にワークを載置させる(ステップS404)。吸着ヘッド111eを上昇させ、ワーク載置台113aをXYテーブル106側へ移動させ(ステップS405)、吸着ヘッド111a及び111bとの衝突を防止するため吸着ヘッド111eが上昇されていることが確認された場合(ステップS410)、吸着ヘッド111a及び111bを搬入位置(ワーク載置台113a及びストッカ115aの上方)へ移動させる(ステップS406)。吸着ヘッド111a及び111bを下降させワーク105を吸着させ(ステップS407)、吸着ヘッド111bを数回上下動させワーク分離動作を行った後(ステップS408)、吸着ヘッド111a及び111bを上昇させて(ステップS409)、搬入準備工程を終了する。   Next, details of the carry-in preparation step will be described with reference to FIG. In step S401, the suction head 111e is lowered to suck the work 105 loaded on the stocker 115a. At this time, since the suction heads 111a and 111b are arranged in advance above the XY table 106, the vertical movement of the suction head 111e is not hindered. Thereafter, a workpiece separation operation for moving the suction head 111e up and down several times is performed (step S402). By performing the workpiece separation operation, it is possible to shake off the excess workpiece attached to the substrate to be processed. Next, the suction head 111e is raised and the workpiece mounting table 113a is moved above the stocker 115a (step S403), and then the suction head 111e is lowered and the workpiece is placed on the workpiece mounting table 113a (step S404). . When the suction head 111e is lifted, the workpiece mounting table 113a is moved to the XY table 106 side (step S405), and it is confirmed that the suction head 111e is lifted to prevent collision with the suction heads 111a and 111b. (Step S410), the suction heads 111a and 111b are moved to the loading position (above the workpiece mounting table 113a and the stocker 115a) (Step S406). The suction heads 111a and 111b are lowered to suck the work 105 (step S407), the suction head 111b is moved up and down several times to perform a workpiece separation operation (step S408), and then the suction heads 111a and 111b are lifted (step S408). S409), the carry-in preparation step is terminated.

図4は搬入工程を表すフローチャートを、図9はワーク105を搬入位置へ移動させ搬入補助手段を用いて搬入準備を行っているときの斜視図を、図10はワーク105を搬入位置へ移動させ搬入補助手段を用いて搬入準備を行っているときの平面図をそれぞれ示す。ステップS501でワーク105を吸着した吸着ヘッド111a、111bをレーザ加工機手前側の位置(Y方向で門型コラム103に対向した位置)である搬入出位置にあるXYテーブルへ移動開始させる。その後、吸着ヘッド111eを時間Tだけ待機させた後、次に加工するワーク105が有り、かつ吸着ヘッド111bがワーク載置台113a上方からXYテーブル106側にあるかを判定し(ステップS502)、YESの場合は吸着ヘッド111a、111bをXYテーブル106上方まで移動させる(ステップS503)と共に搬入準備工程(A1)へ移行する(ステップS301)。吸着ヘッド111a、111bがXYテーブル106上方へ移動したら、吸着ヘッド111a、111bを下降させてXYテーブル106上にワーク105を載置させた後(ステップS504)、上昇させて(ステップS505)搬入工程を終了し、次の加工工程へ移行する。なお、ステップS502で吸着ヘッド111eを待機させる時間Tは、吸着ヘッド111eが吸着ヘッド111a、111bと衝突するのを防ぐために吸着ヘッド111bがワーク載置台113a上方からXYテーブル106側まで移動する時間であり、例えば、1秒に設定される。   FIG. 4 is a flowchart showing the loading process, FIG. 9 is a perspective view when the workpiece 105 is moved to the loading position and preparation for loading is performed using the loading assisting means, and FIG. 10 is moved to the loading position. The top view when carrying in preparation for carrying in using carrying-in assistance means is shown, respectively. In step S501, the suction heads 111a and 111b that have sucked the workpiece 105 are started to move to the XY table at the loading / unloading position, which is the position on the front side of the laser processing machine (position facing the portal column 103 in the Y direction). Thereafter, after the suction head 111e is waited for a time T, it is determined whether there is a workpiece 105 to be processed next and whether the suction head 111b is on the XY table 106 side from above the workpiece mounting table 113a (step S502). In this case, the suction heads 111a and 111b are moved to above the XY table 106 (step S503) and the process proceeds to the loading preparation step (A1) (step S301). When the suction heads 111a and 111b move above the XY table 106, the suction heads 111a and 111b are lowered to place the workpiece 105 on the XY table 106 (step S504), and then lifted (step S505). To end the next processing step. The time T for which the suction head 111e waits in step S502 is a time for the suction head 111b to move from above the workpiece mounting table 113a to the XY table 106 side in order to prevent the suction head 111e from colliding with the suction heads 111a and 111b. Yes, for example, set to 1 second.

図5は加工工程を表すフローチャートを、図11はワーク105を加工位置へ移動させたときの平面図をそれぞれ示す。XYテーブルを駆動しレーザユニット104a、104b下方の加工位置へワーク105を移動させる(ステップS601)。次に、ワーク105のレーザ加工を開始し(ステップS602)、加工終了(ステップS603)した後、加工工程を終了する。   FIG. 5 is a flowchart showing the machining process, and FIG. 11 is a plan view when the workpiece 105 is moved to the machining position. The XY table is driven to move the workpiece 105 to a machining position below the laser units 104a and 104b (step S601). Next, laser processing of the workpiece 105 is started (step S602), and after the processing is finished (step S603), the processing process is ended.

搬出動作を図6、図12および図13を用いて説明する。搬出工程を表すフローチャートを図6に、ワーク105を上下テーブル114bおよびワーク載置台113b上へ載置させたときの斜視図を図12に、平面図を図13にそれぞれ示す。XYテーブル106を駆動し搬入出位置へワーク105を移動させ(ステップS701)、吸着パッドフレーム111a、111bを搬入位置へ、吸着パッドフレーム111c、111dを搬入出位置へそれぞれ移動させ(ステップS702)、搬入出位置へ移動された吸着パッドフレーム111c、111dを降下させてワーク105を吸着させた後上昇させる(ステップS703、ステップS704)。その後、吸着パッドフレーム111c、111dを搬出側のストッカ115bおよびワーク載置台113bの上方の搬出位置へ移動させ(ステップS705)、搬出動作を終了する。   The carry-out operation will be described with reference to FIG. 6, FIG. 12, and FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the unloading process, FIG. 12 is a perspective view when the work 105 is placed on the upper and lower tables 114b and the work placing table 113b, and FIG. 13 is a plan view. The XY table 106 is driven to move the workpiece 105 to the loading / unloading position (step S701), the suction pad frames 111a and 111b are moved to the loading position, and the suction pad frames 111c and 111d are moved to the loading / unloading position (step S702). The suction pad frames 111c and 111d moved to the loading / unloading position are lowered and lifted after the workpiece 105 is sucked (steps S703 and S704). Thereafter, the suction pad frames 111c and 111d are moved to the carry-out position above the carry-out side stocker 115b and the work mounting table 113b (step S705), and the carry-out operation is terminated.

図7に格納工程を表すフローチャートを示す。格納工程は図19と同じ処理なので説明を省略する。   FIG. 7 is a flowchart showing the storing process. The storing process is the same as that shown in FIG.

図8に本発明のレーザ加工の実施例を表すタイミングチャートを示す。レーザ加工の各工程に要する時間は、搬入準備工程(A1)36秒、搬入工程(A2)8秒、加工工程(B)12秒、搬出工程(C1)12秒、格納工程(C2)22秒である。搬入準備手段を用いて搬入工程(A2)中に搬入準備工程(A1)に入ることが可能なため、本発明の加工工程(B)では1サイクル当り37秒に短縮ことができた。なお、前記従来技術に比べ、搬入準備工程(A1)が2秒長く、搬入工程(A2)が2秒短くなっている。これは、本発明の実施例が、処理に2秒を要する吸着ヘッド111a、111bを搬入位置へ移動させる工程(ステップS406)を、搬入工程(A2)でなく搬入準備工程(A1)で行うためである。   FIG. 8 is a timing chart showing an example of laser processing according to the present invention. The time required for each step of laser processing is: carry-in preparation step (A1) 36 seconds, carry-in step (A2) 8 seconds, machining step (B) 12 seconds, carry-out step (C1) 12 seconds, storage step (C2) 22 seconds It is. Since it is possible to enter the loading preparation step (A1) during the loading step (A2) using the loading preparation means, the processing step (B) of the present invention can be shortened to 37 seconds per cycle. In addition, compared with the said prior art, a carrying-in preparation process (A1) is 2 second long, and a carrying-in process (A2) is 2 seconds short. This is because the embodiment of the present invention performs the step (step S406) of moving the suction heads 111a and 111b, which require 2 seconds for processing, to the loading position in the loading preparation step (A1) instead of the loading step (A2). It is.

上述した実施例では、ワーク105を2個同時に加工することを説明してきたが、吸着ヘッドおよびレーザユニットをワーク105と同数、ワーク載置台をワーク105より1つ少ない個数とすることにより、3個以上のワーク105を加工することが可能である。   In the above-described embodiment, it has been described that two workpieces 105 are processed at the same time. However, the number of suction heads and laser units is the same as the number of workpieces 105, and the number of workpiece mounting tables is one less than that of the workpieces 105. The above workpiece 105 can be machined.

以上の結果から、搬入補助手段を用いた実施例では、搬入補助手段を用いない従来技術よりも、加工工程1サイクル当たりの加工時間を短縮することができるので加工のスループットを向上させることが認められた。   From the above results, in the embodiment using the carry-in assisting means, it is recognized that the machining time per one cycle of the machining process can be shortened as compared with the prior art that does not use the carry-in assisting means, thereby improving the machining throughput. It was.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能で有り、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible, and all technical matters included in the technical idea described in the scope of claims are the subject of the present invention.

100 レーザ加工機
101 搬入部
102 搬出部
103 門型コラム
104a、104b レーザユニット
105 ワーク
106 XYテーブル
107 ベッド
108a、118b ガイドレール
109a、119b スライダ
110a、110b、110c、110d、110e リフタ
111a、111b、111c、111d、111e 吸着ヘッド
112 吸着ノズル
113a、113b ワーク載置台
114a、114b 上下テーブル
115a、115b ストッカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Laser beam machine 101 Carry-in part 102 Carry-out part 103 Gate type column 104a, 104b Laser unit 105 Work 106 XY table 107 Bed 108a, 118b Guide rail 109a, 119b Slider 110a, 110b, 110c, 110d, 110e Lifter 111a, 111b, 111c 111d, 111e Suction head 112 Suction nozzle 113a, 113b Workpiece mounting table 114a, 114b Upper / lower table
115a, 115b stocker

Claims (2)

水平面上の一軸方向であるX方向に並べて配置された複数のレーザユニットと、前記複数のレーザユニットに対向して前記X方向に並べられた複数のワークを前記X方向および前記水平面上で前記X方向に直交するY方向へ移動自在なXYテーブルと、を有するレーザ加工機と、
吸着ノズルが設けられ前記複数のワークと同数の搬入側の吸着ヘッドと、前記搬入側の吸着ヘッドにワークを保持する際にワークを一時的に載置させ前記複数のワークより1つ少ない個数の搬入側のワーク載置台と、加工前のワークを積載する搬入側のストッカと、から構成された搬入部と、
吸着ノズルが設けられ前記複数のワークと同数の搬出側の吸着ヘッドと、前記搬出側の吸着ヘッドにワークを保持する際にワークを一時的に載置させ前記複数のワークより1つ少ない個数の搬出側のワーク載置台と、加工後のワークを積載する搬出側のストッカと、から構成された搬出部と、を有するレーザ加工装置において、
前記搬入側の吸着ヘッドの上方に配置され吸着ノズルが設けられワークを着脱自在、かつ上下方向に移動自在な単一の搬入補助手段を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
A plurality of laser units arranged side by side in the X direction, which is a uniaxial direction on a horizontal plane, and a plurality of workpieces arranged in the X direction facing the plurality of laser units are arranged in the X direction and the horizontal plane. A laser processing machine having an XY table movable in a Y direction orthogonal to the direction;
A suction nozzle is provided, and the same number of suction heads on the loading side as the plurality of workpieces, and when the workpiece is held on the suction head on the loading side, the workpiece is temporarily placed so that the number is one less than the plurality of workpieces. A loading section composed of a loading table on the loading side and a loading-side stocker for loading a workpiece before processing;
A suction nozzle is provided and the same number of unloading-side suction heads as the plurality of workpieces, and when the workpiece is held on the unloading-side suction head, the workpiece is temporarily placed and is one less than the plurality of workpieces. In a laser processing apparatus having an unloading part composed of an unloading-side workpiece mounting table and an unloading-side stocker for loading a processed workpiece,
A laser processing apparatus, comprising a single carry-in assisting means disposed above the carry-in suction head and provided with a suction nozzle, wherein the work is detachable and movable in the vertical direction.
水平面上の一軸方向であるX方向に並べて配置された複数のレーザユニットと、前記複数のレーザユニットに対向して前記X方向に並べられた複数のワークを前記X方向および前記水平面上で前記X方向に直交するY方向へ移動自在なXYテーブルと、を有するレーザ加工機と、
吸着ノズルが設けられ前記複数のワークと同数の搬入側の吸着ヘッドと、前記搬入側の吸着ヘッドにワークを保持する際にワークを一時的に載置させ前記複数のワークより1つ少ない個数の搬入側のワーク載置台と、加工前のワークを積載する搬入側のストッカと、から構成された搬入部と、
吸着ノズルが設けられ前記複数のワークと同数の搬出側の吸着ヘッドと、前記搬出側の吸着ヘッドにワークを保持する際にワークを一時的に載置させ前記複数のワークより1つ少ない個数の搬出側のワーク載置台と、加工後のワークを積載する搬出側のストッカと、から構成された搬出部と、
前記搬入側の吸着ヘッドの上方に配置され吸着ノズルが設けられワークを着脱自在、かつ上下方向へ移動自在な単一の搬入補助手段と、
を用いて、
ワークを前記搬入部から前記XYテーブルへ搬入移動中に前記搬入補助手段を下降させた後ワークを吸着し、
前記吸着したワークに張り付いたワークを分離するために前記搬入補助手段を上下動し、
前記搬入補助手段を上昇し、
前記搬入側のワーク載置台をストッカ上方へ移動し、
前記搬入補助手段を下降させ前記搬入側のワーク載置台上にワークを載置し、
前記搬入補助手段を上昇し、
前記搬入側のワーク載置台を前記XYテーブル側へ移動する、
ことを特徴とするレーザ加工方法。
A plurality of laser units arranged side by side in the X direction, which is a uniaxial direction on a horizontal plane, and a plurality of workpieces arranged in the X direction facing the plurality of laser units are arranged in the X direction and the horizontal plane. A laser processing machine having an XY table movable in a Y direction orthogonal to the direction;
A suction nozzle is provided, and the same number of suction heads on the loading side as the plurality of workpieces, and when the workpiece is held on the suction head on the loading side, the workpiece is temporarily placed so that the number is one less than the plurality of workpieces. A loading section composed of a loading table on the loading side and a loading-side stocker for loading a workpiece before processing;
A suction nozzle is provided and the same number of unloading-side suction heads as the plurality of workpieces, and when the workpiece is held on the unloading-side suction head, the workpiece is temporarily placed and is one less than the plurality of workpieces. An unloading unit composed of an unloading-side workpiece mounting table and an unloading-side stocker for loading the processed workpiece;
A single carry-in assisting means disposed above the carry-in suction head, provided with a suction nozzle, detachable and movable in the vertical direction;
Using,
Sucking the workpiece after lowering the loading auxiliary means during the loading movement of the workpiece from the loading section to the XY table,
Moving the carrying-in assisting means up and down to separate the workpiece stuck to the sucked workpiece;
Raising the carrying-in assisting means,
Move the loading table on the loading side to above the stocker,
Lowering the carry-in assisting means and placing the work on the work-placement table on the carry-in side;
Raising the carrying-in assisting means,
Moving the loading table on the loading side toward the XY table;
The laser processing method characterized by the above-mentioned.
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