JP3571519B2 - Laser processing apparatus and laser processing method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板等の被加工物にレーザ光により微小な穴開け加工等のレーザ加工を行うレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来技術のレーザ加工装置における被加工物の保持装置の構成を図11に示す。このレーザ加工装置130は、シート状の被加工物131を所定位置に保持してレーザ加工を行うように構成されている。
【0003】
図11において、保持台133上に配設された吸着プレート134には貫通穴134aが設けられており、真空排気口135から真空排気されることにより、吸着プレート134上に載置されたシート状の被加工物131は真空吸着されて所定位置に保持される。この所定位置に保持された被加工物131に対してレーザ光を照射することにより、微小な穴開け加工が実施される。
【0004】
また、図12に示すように、金属板等の薄いシート状の被加工物(ワーク)の表面を高速高精度に加工する装置として、被加工物を位置決めし、この被加工物表面にレーザ光を照射して加工するCOレーザ加工装置が知られている。この種のレーザ加工装置は、図12に示すように、被加工物41の下面の多数箇所を剣山42で受けて、その被加工物41の自重を利用して平坦化させ、被加工物41の上面からレーザ光43を照射して加工するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図11に示す従来例において、レーザ光により被加工物131に穴開け加工をした場合に、被加工物131を穴開けにより貫通したレーザ光は吸着プレート134で反射するので、反射光は被加工物131を加熱変形させてしまうことになる。回路基板材料等は薄く熱変形しやすいため、この対策として、吸着プレート134には、予め被加工物131の穴開け加工位置に対応する位置に反射防止用の貫通穴が設けられる。ところが、この反射防止用の貫通穴の位置は、加工する被加工物131の種類によって異なるため、多品種に対応させることが困難となる問題点があった。前記反射防止用の貫通穴を大きく形成すると加工位置の変化に対応させることが可能とはなるが、被加工物131が薄い場合には吸引による歪みが発生し、加工精度が低下する問題がある。また、被加工物131を真空吸着しているため、加工された残滓を吸引してしまうことから、吸気流路部分に残滓の詰まりが生じる問題点もあった。
【0006】
また、図12に示す従来例は、多層基盤用の薄い樹脂シートや金属シートにビヤ電極用貫通孔をレーザ加工により穿孔する際に用いられているが、次のような問題点がある。すなわち、樹脂シート等の薄シートは、形状安定性が悪くカールし易いので、上記従来の方法をこの薄シートに適用すると、薄シートの中央付近のうねりが大きく残って、その表面高さの変化がレーザ光の適切なワーキングディスタンスの許容範囲を越えてしまい、精度よく加工できない、という問題があった。
【0007】
本発明は、レーザ加工によってシート状の被加工物に穿孔するときに生ずる従来例における問題点や、薄いシートを被加工物としてレーザ加工するときに生ずる問題点を解決することができるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザ加工装置は、上記目的を達成するため、シートに張力を与えるクランプ装置と、シートの一区画部分を前記張力による平面状態を維持しうるようにして前記区画部分の周辺を吸着支持する吸着装置と、シートの前記吸着装置によって吸着支持された区画部分をレーザ加工するレーザ光照射装置とを備えたことを特徴とする。
【0010】
本発明のレーザ加工装置は、上記目的を達成するため、シートに張力を与えるクランプ装置と、シートの一区画部分を前記張力による平面状態を維持しうるようにして前記区画部分の周辺を着脱可能に吸着支持する吸着装置と、シートの前記吸着装置によって吸着支持された区画部分をレーザ加工するレーザ光照射装置と、このレーザ光照射装置及び前記吸着装置に対しシートを相対的に移動させて、シートの各区画部分が順次レーザ加工されるようにする移動装置とを備えたことを特徴とする。
【0011】
さらに本発明のレーザ加工方法は、上記目的を達成するため、シートに張力を与えるとともに、シートの区画部分の周辺を吸着支持して、前記区画部分をレーザ加工することを特徴とする。
【0012】
また本発明のレーザ加工方法は、上記目的を達成するため、シートに張力を与えるとともに、シートの区画部分の周辺を吸着支持して、この区画部分をレーザ加工し、順次区画部分を変えて前記レーザ加工を繰返し行うことを特徴とする。
【0013】
上記発明のレーザ加工装置およびレーザ加工方法によれば、クランプ装置がシートを張設し、吸着装置がシートの一区画部分を、引張られた状態で吸着支持するため、その区画部分内においてシートの表面のうねりを矯正して平坦化することができるので、レーザ光照射装置による各区画部分を精度よくレーザ加工することができる。さらに、移動装置が、シートを複数の区画部分に分割して各区画部分を吸着装置の吸着部分内に順次導入するので、薄く大きな面積のシートに対しても、精度よくレーザ加工することができる。
【0014】
また本発明のレーザ加工方法は、上記目的を達成するため、シートが平面状態となるよう張力を加えながらシートにレーザ光を照射してレーザ加工する際に、張力によって伸びたシートが張力から解放されたとき弾性復帰することにより変位する加工点の変位量を予め算出し補正値として制御データに入力し、それに基いてレーザ加工を行うことを特徴とする。
【0015】
上記発明のレーザ加工方法によれば、形状安定性の低いシートに張力を加えることで平面状態を確保しつつ、張力によって伸びたシートが加工後張力から解放されたときに弾性復帰して収縮することによるレーザ加工点の変位量を予め算出し、その値に従って加工点データを補正することでより一層加工精度を高めることができ、確実に所望の加工点に穴開けその他の加工を施すことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0017】
図1は本発明の第1の実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す斜視図であり、図2は同装置の正面図である。尚、レーザ光照射部分の構成の図示は省略している。レーザ加工の対象となる被加工物は、樹脂または金属からなるシート状の回路基板である。特に、本実施の形態においては、被加工物としてアラミドエポキシ樹脂からなる薄シートを対象としている。
【0018】
図1において、レーザ加工装置101は、シート状の被加工物の回路基板102に対して微小な貫通穴を穿つ加工装置として構成されており、所定位置に保持した回路基板102にレーザ光ビーム118を照射して穴開け加工が行われる。
【0019】
回路基板102は、ベースプレート105上に固定された固定側クランプ(基準側保持ユニット)103と、ベースプレート105上に取り付けられたガイドレール111に搭載された可動側クランプ(可動側保持ユニット)104との間に、その両端が把持されて所定の加工位置に保持される。前記可動側クランプ104には、付勢シリンダ106により固定側クランプ103から遠ざかる方向に付勢が加えられるので、両端を把持された回路基板102には張力が加えられ、平面状態を保って保持される。この回路基板102の保持構造について、図2を参照して詳しく説明する。
【0020】
図2において、固定側クランプ103及び可動側クランプ104それぞれの上部には、クランプ動作アーム107が設けられており、それぞれ着脱シリンダ109により開閉動作できるように構成されている。着脱シリンダ109によりクランプ動作アーム107を開いた状態にして回路基板102の両端部を、固定側クランプ103の把持ブロック108と、可動側クランプ104の把持ブロック110との間に載置した後、着脱シリンダ109によりそれぞれクランプ動作アーム107を閉じて回路基板102の両端部を把持する。
【0021】
前記可動側クランプ104は、ベースプレート105上に取り付けられたガイドレール111上に搭載されており、把持ブロック110に連結された付勢シリンダ106により固定側クランプ103から遠ざかる方向に付勢される。固定側クランプ103及び可動側クランプ104のそれぞれのクランプ動作アーム107により回路基板102が保持された後、前記付勢シリンダ106を駆動させると、可動側クランプ104はガイドレール111上を固定側クランプ103から遠ざかる方向に付勢され、保持した回路基板102に張力を加えることになる。
【0022】
この付勢シリンダ106による付勢力は、回路基板102が両端部だけで支持され、中央部に撓みが生じる状態がなくなる程度の張力でよく、撓みが生じやすいシート状の回路基板102、特にその回路基板102が薄いシートよりなる場合でも一定の平面状態に保つことができる。
【0023】
このように両端で保持され、一定の張力で平面状態が維持された状態にあるシート状の回路基板102に対して所定の加工位置にレーザ光ビームを照射することにより、微小な穴開け加工を正確に実施することができる。レーザ光により穴開け部分が貫通したときにも、その下部は大きな空間が形成されているので、貫通穴から透過したレーザ光の反射が回路基板102に影響を及ぼすことはなく、反射光による加熱変形は生じない。また、加工により生じる残滓は回路基板102の下方に溜まるだけなので、随時除去することによって残滓による弊害も生じない。
【0024】
図3は、上記構成の変形例を示す正面図で、上記構成はシート状の回路基板102が一定の外形サイズとして構成しているが、同図に示すように、可動側クランプ104を保持幅調整ユニット112上に搭載することにより、回路基板102の外形サイズの変化にも対応させることができる。前記保持幅調整ユニット112は、ベースプレート105上に固定されたレール112aと、このレール112a上を摺動移動できるスライダ112bと、このスライダ112bの移動を設定位置で固定する固定手段(図示せず)とを備えて構成することができ、前記スライダ112b上に可動側クランプ104を搭載すれば、可動側クランプ104を加工する回路基板102のサイズに合わせて調整することができる。この構成では、付勢シリンダ106は可動側クランプ104を引っ張り方向に付勢するように構成されており、回路基板102の下方空間を避けて配置しているので、レーザ加工により生じる加工残滓が溜まりやすい回路基板102の下方空間の清掃作業が容易にできる。
【0025】
また、図4は、クランプ動作アーム107と把持ブロック108とによるシート状の回路基板102の把持面の構造の変形例を示す部分正面図である。回路基板102には、その両端に張力が加えられるので、把持位置がずれることがないように確実な位置保持が必要である。同図に示すように、把持ブロック108に凹部113を形成し、この凹部113に対向してクランプ動作アーム107に突起部114を設けることにより、回路基板102の把持力を強化することができる。同図は、固定側クランプ103の構造を示しているが、可動側クランプ104にも同様に構成されている。
【0026】
さらに、図5は、サイズの大きなシート状の被加工物に対応させるための第2の実施形態に係るレーザ加工装置120の構成を示す斜視図である。第1の実施形態の構成と共通する要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0027】
レーザ加工装置120は、第1の実施形態の構成に加えて、シート状の回路基板102aの把持されていない周辺部を保持する真空吸着部115、116を設けたもので、大きなサイズの回路基板102aを安定して保持すると共に、加工位置へのセッティングを容易に行うことができる。薄い樹脂シートや金属シートで大きなサイズに形成された回路基板102aの両端を保持して張力を加えただけでは歪みが発生するような場合には、この構成により安定した平面性を保つことができる。また、加工位置へ位置決めするセッティング時にも、搬入された回路基板102aを真空吸着部115、116により仮保持させることができ、セッティング作業を容易に行うことができる。
【0028】
以上説明した構成では、被加工物として回路基板を対象としているが、他の薄シート状の被加工物のレーザ加工にも適用することができる。また、被加工物が矩形形状でない変形形状のものである場合には、固定側クランプ103と可動側クランプ104とを複数対に設けて形成することもできる。
【0029】
図6〜図8は、本発明の第3の実施形態におけるレーザ加工装置を示している。この実施形態は、電気機器の多層基板等に使用される樹脂製の薄いシートの表面を、レーザ光により加工するレーザ加工装置に関する。
【0030】
このレーザ加工装置は、図6〜図9に示すように、薄シート1に張力を与えるクランプ装置(クランプ手段)5と、薄シート1の一区画部分1aを前記張力による平面状態を維持しうるようにして前記区画部分1aの周辺部を着脱可能に吸着支持する吸着装置(吸着手段)8と、薄シート1の前記吸着装置8によって吸着支持された区画部分1aをレーザ加工するレーザ光照射装置(レーザ光照射手段)4と、このレーザ光照射装置4及び前記吸着装置8に対し薄シート1を相対的に移動させて、薄シート1の各区画部分1aが順次レーザ加工されるようにする移動装置(移動手段)6、7とを備えている。
【0031】
薄シート1の一例は、厚さ0.2〜0.3mm、大きさ30cm×60cm程度の柔軟性の大きな樹脂製シートである。区画部分1aの大きさは、この範囲内で集光するレーザ光3の集光スポットの大きさや形状が一様となるように、50mm×50mm程度限定されている。
【0032】
レーザ光照射装置4は、レーザ光学系20と、このレーザ光学系20に同期してレーザ光3をパルス状に発振するレーザ発振器21とからなり、レーザ光学系20はレーザ光3を集光する集光レンズ22と、レーザ光3の集光点を薄シート1の加工点Aに位置決めするガルバノスキャナ23とを備えている。
【0033】
クランプ装置5は、サブテーブル24と、このサブテーブル24に固定され薄シート1の一辺を把持する固定側クランプ(基準側チャック)25と、前記の一辺に相対向する一辺を把持する可動側クランプ(可動側チャック)26とを備え、この可動側クランプ26を薄シート1にX方向に張力を加えるように付勢するスプリング27によって、薄シート1を水平に張設する。
【0034】
Xテーブル6、Yテーブル7は、前記のサブテーブル24をX、Y方向に位置決め可能に移動させるもので、薄シート1を複数の区画部分1aに分割し、一つの区画部分1aの加工が完了したならば、次の区画部分1aを吸着装置8の吸着部分内に導入して位置決めする。
【0035】
吸着装置8は、図6〜図8に示すように、薄シート1に対面する枠状の端面11aに吸引口12aを設け相互に連通された複数の管路12を内蔵した枠状部材11と、前記管路12の基端側12bに接続され空気を吸引する吸引部材13とを備えている。枠状部材11は、薄シート1の各区画部分1aの周囲を、この枠状部材11がレーザ光3に干渉しない程度の距離を設けて包囲して、その端面11aに薄シート1を吸着できる。
【0036】
吸引部材(吸引手段)13は、枠状部材11の基端側12bに接続されたホース14と、このホース14に切換バルブ17とフィルタ16とを介して接続された真空ポンプ15とからなる。切換バルブ17には、これに圧縮空気を吹込むコンプレッサ19からなる吐出部材(吐出手段)18が接続され、この切換バルブ17は、吸引部材13と吐出部材18とを択一的にホース14を介して管路12に連通させる。
【0037】
枠状部材11の一例は、約6cm×6cmの矩形の間口を有した四角枠状で、約1cmの幅を持った端面11aに約1cmのピッチで直径1mmの吸引口12aを複数設けて管路12とし、この全ての管路12を枠状部材11内部で連通させ、枠状部材11の外側部に設けた2つの開口部に集合させて、これを全ての管路12の基端側12bとしている。吸引部材13によって全ての吸引口12aから空気を吸入して、薄シート1をその端面11aに吸着したり、吐出部材18によって全ての吸引口12aから空気を吹出して、その管路12に吸入された加工屑や薄シート1の吸着面に残留した加工屑を吹き飛ばして排除することができる。
【0038】
また、この枠状部材11には、図6、図9に示すように、その一方の内壁面に吹出し口31と、その内壁面に対向した内壁面に空気吸込み口32とが並設されており、吹出し口31の基端側に接続された図示しない空気吹出部材(空気吹出手段)と、吸込み口32の基端側に接続された図示しない空気吸込部材(空気吸込手段)とによって、吹出し口31から吸込み口32に向かう圧縮空気の強い流れBが形成されて、レーザ加工で発生した加工屑が薄シート1上から排除され集塵される。また、枠状部材11と集光レンズ22間には、第2の吹出し口33と第2の吸込み口34とが、走査するレーザ光路を隔てて互いに対向して並設されており、第2の吹出し口33の基端側に接続された図示しない空気吹出部材(空気吹出手段)と、前記第2の吸込み口34の基端側に接続された図示しない空気吸込部材(空気吸込手段)とによって、第2の吹出し口33から第2の吸込み口34に向かう圧縮空気の強い流れCが形成されて、レーザ加工で発生した加工屑がレーザ光学系20に付着しないように排除され集塵される。
【0039】
また、特に被加工物として、アラミドエポキシ樹脂などの樹脂からなる薄シートを対象とする場合、レーザ光により加熱溶融された液滴状の樹脂屑が加工時に発生し、この樹脂屑が飛散して周辺部材に付着し冷却により凝固すると、これを除去しにくくなるため、発生後速やかに集塵する必要がある。そのため本実施の形態では、図9に示すように、薄シート1を隔てて吸着装置8に対向する位置に、下部枠状部材51が設けられており、この下部枠状部材51に下方に向け接続された集塵ダクト57によって、自重により下方に落下する比較的大きな加工屑が迅速に集塵される。さらに下部枠状部材51には、一方の内壁面に吹出し口53と、その内壁面に対向した内壁面に吸込み口55が並設されており、吹出し口53の基端側に接続された図示しない空気吹出部材と、吸込み口55の基端側に接続された図示しない空気吸込み部材とによって、吹出し口53から吸込み口55に向かう強い圧縮空気の流れDが形成されて、レーザ加工により薄シート1の下側に発生した細かい加工屑が瞬時に排除される。
【0040】
尚、被加工物として金属シートを対象にする場合は、薄シート1上部の枠状部材11に設けられた吹出し口31、吸込み口32、及び第2の吹出し口33、第2の吸込み口34のみにて所望の集塵作用が得られるため、特に上記した下部枠状部材51を設ける必要はない。
【0041】
位置決め部材(位置決め手段)9は、図6に示すように、枠状部材11を薄シート1面に垂直に移動可能に保持する直線ガイド35と、枠状部材11の外側部に設けられたカムフォロア14に当接する偏心カム36と、この偏心カム36を駆動するサーボモータ37とからなり、枠状部材11と薄シート1間の接触及び離開を確実に行う。レーザ加工時には、薄シート1を吸着した端面11aをレーザ光3のワーキングディスタンスに位置決めする。また、その離開位置においては、Xテーブル6、Yテーブル7による薄シート1の移動時には、その離開位置において、枠状部材11により薄シート1を傷めることなく、Xテーブル6、Yテーブル7による薄シート1の移動を高速に行わせる。
【0042】
上記構成による薄シート1のレーザ加工方法を、以下に説明する。
【0043】
先ず、薄シート1を、クランプ装置5によって水平に張設し、Xテーブル6、Yテーブル7によって薄シート1をX、Y方向で移動させて一つの区画部分1aを枠状部材11の下方に位置決めする。位置決め部材9によって枠状部材11の端面11aをレーザ光3のワーキングディスタンスに位置決めし、吸引部材13を吸引側にしてこの端面11aに薄シート1を吸着して固定する。次に、ガルバノスキャナ23が、位置決めされた区画部分1a内において、レーザ光学系20の集光点を所望の加工点Aに高速に位置決めして静止し、これに同期してレーザ発振器21からレーザ光3がパルス状に発振され、この加工点Aを瞬時に穿孔し、直ちに次の加工点Aの加工動作に移行する。
【0044】
薄シート1の一つの区画部分1aの加工が完了したならば、位置決め部材9によって枠状部材11を薄シート1の吸着面から離開させ、Xテーブル6、Yテーブル7がX、Y方向に薄シート1を移動させて位置決めし、切替バルブ17を切り換えて吐出部材18によって、管路12に吸入された加工屑や薄シート1の吸着面に残留した加工屑を吹き飛ばして、次の区画部分1aの加工に移行する。こうして、薄く大きな面積の薄シート1の所望の加工点Aに、レーザ光3によって微小な孔を精度よく加工することができる。
【0045】
上記実施形態では、薄シート1として、樹脂シート材を用いたが、本発明はこれに限定されず、極薄の金属箔や紙類あるいは樹脂の単体やこれらを貼り合わせた複合シート材にも適用できる。
【0046】
また、上記実施形態では、パルス状のレーザ光3によって薄シート1に加工を施したが、本発明はこれに限定されず、レーザ光の強度や発振パターンを種々設定して、溶接や画像焼付け等種々のレーザ加工を行うことができる。
【0047】
次に、図10に示す本発明の第4の実施形態について説明する。図10は同実施形態におけるレーザ加工装置の要部のみを示しており、その他の部材は上記第1〜3の実施形態と同等のものとして、図示及び説明を省略する。
【0048】
上記実施形態のうちで、被加工物として樹脂シートを使用する場合、弾力性を有する素材のため両端を互いに離れる方向に付勢すると伸びが生じ、この状態で加工した後張力から解放すると弾性復帰して僅かに加工点が変位する。そのため本実施の形態では、張力付加装置によって平面状態を確保された薄シートの加工時に、上記伸びによって生じる変位量を予め得たデータより算出して加工点データを補正することでさらに加工精度を高めている。
【0049】
即ち、長さL、幅W、厚さTの薄シート体に張力Fを付加したとき、樹脂のヤング率をEとすると、最大伸び量λは
λ=L・F/A・E (A=W・T)で表される。
【0050】
具体的には、例えば長さL=510mm、幅W=340mm、厚さT=0.13mmの薄シートに、長手方向Pに沿って薄シートの両端を互いに離れる方向にF=13.5kgfの張力をかけたとき、ヤング率E=1153kgf/mm2から、長手方向Pの最大伸び量λ=0.135mmが求められる。またこのときの、薄シートの幅方向Qの最大縮み量ρも同様にして求めることができる。
【0051】
上記のようにして得られた最大伸び量λ及び最大縮み量ρをCADデータ65に補正値として加えると、コンバータ63がこれを係数として変位後の加工点位置を算出し実際の加工点データに変換し、コンバータ63からの制御値に基いてガルバノコントローラ61が各ガルバノメーター29x、29yを制御する。図10において、28x、28yはそれぞれX軸、Y軸のガルバノミラーを示し、各ミラーはそれぞれX軸、Y軸用ガルバノメーター29x、29yにて駆動される。
【0052】
以上のように本実施形態においては、張力付加装置及び吸着装置にて薄シートを平面状態に保つのみならず、張力による伸びによって生じる薄シート上の加工点の変位量を予め算出して加工点データを補正することにより、所望の加工点に確実にレーザ加工を施すことができ、さらに一層加工精度を高めることができる。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、クランプ装置にてシートを張設し、吸着装置がシートの一区画部分を、引張られた状態で吸着支持するため、その区画部分内においてシートの表面のうねりを矯正して平坦化することができるので、レーザ光照射装置による各区画部分を精度よくレーザ加工することができる。さらに、移動装置が、シートを複数の区画部分に分割して各区画部分を吸着装置の吸着部分内に順次導入するので、薄く大きな面積のシートに対しても、精度よくレーザ加工することができる。
【0055】
さらに、形状安定性の低いシートに張力を加えることで平面状態を確保しつつ、張力によって伸びた被加工物が加工後張力から解放されたときに弾性復帰して収縮することによるレーザ加工点の変位量を予め算出し、その値に従って加工点データを補正することでより一層加工精度を高めることができ、確実に所望の加工点に穴開けその他の加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるレーザ加工装置の構成を示す斜視図。
【図2】同装置の構成を示す正面図。
【図3】同装置における被加工物のサイズ変更に対応させる構成を示す正面図。
【図4】同装置の被加工物の保持構造の変形例を示す部分正面図。
【図5】本発明の第2の実施形態におけるレーザ加工装置の構成を示す斜視図。
【図6】本発明の第3の実施形態におけるレーザ加工装置の構成を示す正面図。
【図7】同レーザ加工装置の吸着装置を示す正面図。
【図8】同底面図。
【図9】同レーザ加工装置の吸着装置の全体構造を示す正面図。
【図10】本発明の第4の実施形態におけるレーザ加工装置の概略構成図。
【図11】従来技術のレーザ加工装置の構成を示す断面図。
【図12】従来例を示す概略斜視図。
【符号の説明】
102 被加工物
103 固定側クランプ(保持手段)
104 可動側クランプ(保持手段)
106 付勢シリンダ(付勢手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method for performing laser processing such as micro-drilling processing with a laser beam on a workpiece such as a circuit board.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 shows a configuration of a workpiece holding device in a conventional laser processing apparatus. The laser processing apparatus 130 is configured to perform laser processing while holding a sheet-like workpiece 131 in a predetermined position.
[0003]
In FIG. 11, the suction plate 134 disposed on the holding table 133 is provided with a through hole 134 a, and is evacuated from the vacuum exhaust port 135, whereby a sheet-like sheet placed on the suction plate 134. The workpiece 131 is vacuum-sucked and held at a predetermined position. By irradiating the workpiece 131 held at the predetermined position with laser light, a minute drilling process is performed.
[0004]
Further, as shown in FIG. 12, as a device for processing a surface of a thin sheet-like workpiece (work) such as a metal plate with high speed and high accuracy, the workpiece is positioned, and laser light is applied to the workpiece surface. CO processed by irradiation2Laser processing apparatuses are known. As shown in FIG. 12, this type of laser processing apparatus receives a large number of locations on the lower surface of the workpiece 41 by a sword ridge 42, flattens the workpiece 41 using its own weight, and performs the workpiece 41. The laser beam 43 is irradiated and processed from the upper surface.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example shown in FIG. 11, when the workpiece 131 is drilled with laser light, the laser light penetrating the workpiece 131 by drilling is reflected by the suction plate 134, so the reflected light is The workpiece 131 is heated and deformed. Since the circuit board material and the like are thin and easily deformed by heat, as a countermeasure, the suction plate 134 is previously provided with a through hole for reflection prevention at a position corresponding to the drilling position of the workpiece 131. However, since the position of the anti-reflection through hole differs depending on the type of the workpiece 131 to be processed, there is a problem that it is difficult to cope with various types. If the through hole for preventing reflection is formed large, it becomes possible to cope with a change in the processing position. However, when the workpiece 131 is thin, distortion due to suction occurs and the processing accuracy is lowered. . Further, since the workpiece 131 is vacuum-sucked, the processed residue is sucked, and there is a problem that the intake channel portion is clogged with residue.
[0006]
The conventional example shown in FIG. 12 is used when a through hole for a via electrode is drilled in a thin resin sheet or metal sheet for a multilayer substrate by laser processing, but has the following problems. That is, thin sheets such as resin sheets have poor shape stability and are likely to curl. Therefore, when the above conventional method is applied to this thin sheet, a large amount of undulation near the center of the thin sheet remains, and the surface height changes. However, the allowable working distance of the laser beam is exceeded and there is a problem that it cannot be processed with high accuracy.
[0007]
The present invention is a laser processing apparatus capable of solving the problems in the conventional example that occur when punching a sheet-like workpiece by laser processing and the problems that occur when laser processing a thin sheet as a workpiece. It is another object of the present invention to provide a laser processing method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a laser processing apparatus according to the present invention includes a clamping device that applies tension to a sheet, and one of the sheets.ParcelThe portion can be maintained in a plane state by the tension, andAround the sectionAdsorbing device for adsorbing and supporting the sheetapparatusSupported by adsorptionParcelAnd a laser beam irradiation device for laser processing the portion.
[0010]
In order to achieve the above object, the laser processing apparatus of the present invention can attach and detach the periphery of the partition portion so that the tension portion is applied to the sheet and the partition portion of the sheet can maintain a flat state by the tension. An adsorbing device that adsorbs and supports the sheet, a laser beam irradiation device that laser-processes a section of the sheet that is adsorbed and supported by the adsorbing device, and moves the sheet relative to the laser beam irradiation device and the adsorbing device, And a moving device that sequentially laser-processes each section of the sheet.
[0011]
Further laser processing of the present inventionMethodApply tension to the sheet to achieve the above purposeAndSheetThe periphery of the partition portion is supported by suction, and the partition portion is laser processed.It is characterized by that.
[0012]
In addition, the laser processing method of the present invention applies a tension to the sheet in order to achieve the above object.As well asSheetAround the sectionThe partition portion is laser processed, and the laser processing is repeatedly performed by sequentially changing the partition portion.
[0013]
According to the laser machining apparatus and the laser machining method of the above invention, the clamping device isSheetThe adsorption device isSheetA section ofMinutesIn order to adsorb and support in a tensioned state, in its compartmentSheetSince the surface undulation can be corrected and flattened, each section by the laser beam irradiation apparatus can be laser processed with high accuracy. Furthermore, the mobile deviceSheetIs divided into a plurality of sections and each section is sequentially introduced into the suction section of the suction device.SheetHowever, laser processing can be performed with high accuracy.
[0014]
Further, the laser processing method of the present invention achieves the above object,SheetWhile applying tension so that is flatSheetWhen laser processing was performed by irradiating the laser beam, it was stretched by tensionSheetThe amount of displacement of a machining point that is displaced by elastic return when the tension is released is calculated in advance, input to the control data as a correction value, and laser machining is performed based thereon.
[0015]
According to the laser processing method of the present invention, the shape stability is low.SheetStretched by tension while securing a flat state by applying tension toSheetThe amount of laser machining point displacement due to elastic recovery and contraction when released from the tension after machining can be calculated in advance, and machining data can be further improved by correcting the machining point data according to the value. It is possible to reliably perform drilling or other processing at a desired processing point.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
[0017]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the apparatus. In addition, illustration of the structure of a laser beam irradiation part is abbreviate | omitted. A workpiece to be laser processed is a sheet-like circuit board made of resin or metal. In particular, in the present embodiment, a thin sheet made of an aramid epoxy resin is used as a workpiece.
[0018]
In FIG. 1, a laser processing apparatus 101 is configured as a processing apparatus that forms a minute through hole in a circuit board 102 of a sheet-like workpiece, and a laser beam 118 is applied to the circuit board 102 held at a predetermined position. Is drilled.
[0019]
The circuit board 102 includes a fixed side clamp (reference side holding unit) 103 fixed on the base plate 105 and a movable side clamp (movable side holding unit) 104 mounted on a guide rail 111 attached on the base plate 105. In the meantime, both ends thereof are gripped and held at a predetermined processing position. The movable side clamp 104 is urged in a direction away from the fixed side clamp 103 by the urging cylinder 106, so that tension is applied to the circuit board 102 gripped at both ends, and the plane side state is maintained and held. The The structure for holding the circuit board 102 will be described in detail with reference to FIG.
[0020]
In FIG. 2, a clamp operation arm 107 is provided above each of the fixed side clamp 103 and the movable side clamp 104, and is configured to be opened and closed by a detachable cylinder 109. After the clamping arm 107 is opened by the detachable cylinder 109, both ends of the circuit board 102 are placed between the gripping block 108 of the fixed side clamp 103 and the gripping block 110 of the movable side clamp 104, and then attached and detached. The clamp operation arms 107 are closed by the cylinders 109 to grip both ends of the circuit board 102.
[0021]
The movable side clamp 104 is mounted on a guide rail 111 attached on the base plate 105, and is urged in a direction away from the fixed side clamp 103 by an urging cylinder 106 connected to the gripping block 110. When the biasing cylinder 106 is driven after the circuit board 102 is held by the clamp operation arms 107 of the fixed side clamp 103 and the movable side clamp 104, the movable side clamp 104 moves on the guide rail 111 on the fixed side clamp 103. The circuit board 102 that is held by being biased away from the circuit is tensioned.
[0022]
The urging force by the urging cylinder 106 may be a tension that allows the circuit board 102 to be supported only at both ends and eliminates the state where the center part is bent, and the sheet-like circuit board 102 that is likely to be bent, particularly its circuit. Even when the substrate 102 is made of a thin sheet, it can be maintained in a certain flat state.
[0023]
By irradiating a predetermined processing position with a laser beam on the sheet-like circuit board 102 that is held at both ends and in a state in which the planar state is maintained with a constant tension, minute drilling is performed. Can be implemented accurately. Even when the perforated part is penetrated by the laser light, a large space is formed in the lower part thereof, so that the reflection of the laser light transmitted from the through hole does not affect the circuit board 102 and heating by the reflected light is performed. No deformation occurs. In addition, since the residue generated by the processing only accumulates below the circuit board 102, the harmful effects caused by the residue do not occur by removing it as needed.
[0024]
FIG. 3 is a front view showing a modified example of the above configuration. In the above configuration, the sheet-like circuit board 102 is configured to have a constant outer size. As shown in FIG. By mounting on the adjustment unit 112, it is possible to cope with a change in the external size of the circuit board 102. The holding width adjusting unit 112 includes a rail 112a fixed on the base plate 105, a slider 112b that can slide on the rail 112a, and fixing means (not shown) for fixing the movement of the slider 112b at a set position. If the movable side clamp 104 is mounted on the slider 112b, the movable side clamp 104 can be adjusted according to the size of the circuit board 102 to be processed. In this configuration, the urging cylinder 106 is configured to urge the movable side clamp 104 in the pulling direction, and is disposed so as to avoid the space below the circuit board 102, so that processing residues generated by laser processing accumulate. Easy cleaning of the space below the circuit board 102 can be achieved.
[0025]
FIG. 4 is a partial front view showing a modification of the structure of the gripping surface of the sheet-like circuit board 102 by the clamping operation arm 107 and the gripping block 108. Since tension is applied to both ends of the circuit board 102, it is necessary to hold the position securely so that the gripping position does not shift. As shown in the figure, the gripping force of the circuit board 102 can be strengthened by forming the recess 113 in the gripping block 108 and providing the protrusion 114 on the clamp operation arm 107 so as to face the recess 113. Although the figure shows the structure of the fixed side clamp 103, the movable side clamp 104 is similarly configured.
[0026]
Furthermore, FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a laser processing apparatus 120 according to the second embodiment for accommodating a large-sized sheet-like workpiece. Elements common to the configuration of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0027]
In addition to the configuration of the first embodiment, the laser processing apparatus 120 is provided with vacuum suction portions 115 and 116 that hold the peripheral portion of the sheet-like circuit board 102a that is not gripped. It is possible to stably hold 102a and to easily set the processing position. In the case where distortion occurs only by applying tension by holding both ends of the circuit board 102a formed in a large size with a thin resin sheet or metal sheet, stable flatness can be maintained by this configuration. . In addition, the circuit board 102a that has been carried in can be temporarily held by the vacuum suction portions 115 and 116 at the time of setting for positioning to the processing position, and the setting operation can be easily performed.
[0028]
In the configuration described above, a circuit board is targeted as a workpiece, but it can also be applied to laser processing of other thin sheet workpieces. Further, when the workpiece has a deformed shape other than a rectangular shape, a plurality of pairs of fixed side clamps 103 and movable side clamps 104 may be provided.
[0029]
FIGS. 6-8 has shown the laser processing apparatus in the 3rd Embodiment of this invention. This embodiment relates to a laser processing apparatus that processes the surface of a thin resin sheet used for a multilayer substrate or the like of an electric device with laser light.
[0030]
As shown in FIGS. 6 to 9, this laser processing apparatus can maintain a clamping device (clamping means) 5 that applies tension to the thin sheet 1 and a flat section of the thin sheet 1 by the tension. Thus, a suction device (suction means) 8 that detachably sucks and supports the peripheral portion of the partition portion 1a, and a laser beam irradiation device that laser-processes the partition portion 1a sucked and supported by the suction device 8 of the thin sheet 1 (Laser light irradiating means) 4 and the thin sheet 1 are moved relative to the laser light irradiating device 4 and the suction device 8 so that each section 1a of the thin sheet 1 is sequentially laser processed. Moving devices (moving means) 6 and 7 are provided.
[0031]
An example of the thin sheet 1 is a resin sheet having a large flexibility and having a thickness of 0.2 to 0.3 mm and a size of about 30 cm × 60 cm. The size of the partition portion 1a is limited to about 50 mm × 50 mm so that the size and shape of the focused spot of the laser beam 3 focused within this range are uniform.
[0032]
The laser light irradiation device 4 includes a laser optical system 20 and a laser oscillator 21 that oscillates the laser light 3 in a pulsed manner in synchronization with the laser optical system 20. The laser optical system 20 condenses the laser light 3. A condensing lens 22 and a galvano scanner 23 for positioning the condensing point of the laser beam 3 at the processing point A of the thin sheet 1 are provided.
[0033]
The clamp device 5 includes a sub-table 24, a fixed-side clamp (reference-side chuck) 25 that is fixed to the sub-table 24 and grips one side of the thin sheet 1, and a movable-side clamp that grips one side opposite to the one side. (Movable side chuck) 26 and the thin sheet 1 is stretched horizontally by a spring 27 that urges the movable side clamp 26 to apply tension to the thin sheet 1 in the X direction.
[0034]
The X table 6 and the Y table 7 move the sub table 24 so that the sub table 24 can be positioned in the X and Y directions. The thin sheet 1 is divided into a plurality of partition portions 1a, and the processing of one partition portion 1a is completed. If it does so, the next division part 1a will be introduce | transduced in the adsorption | suction part of the adsorption | suction apparatus 8, and will be positioned.
[0035]
As shown in FIGS. 6 to 8, the suction device 8 includes a frame-like member 11 having a plurality of ducts 12 built in by providing suction ports 12 a on a frame-like end surface 11 a facing the thin sheet 1 and communicating with each other. And a suction member 13 that is connected to the base end side 12b of the pipe 12 and sucks air. The frame-shaped member 11 surrounds each partition portion 1a of the thin sheet 1 with a distance that prevents the frame-shaped member 11 from interfering with the laser beam 3, and can adsorb the thin sheet 1 to the end surface 11a. .
[0036]
The suction member (suction means) 13 includes a hose 14 connected to the base end side 12 b of the frame-shaped member 11, and a vacuum pump 15 connected to the hose 14 via a switching valve 17 and a filter 16. The switching valve 17 is connected to a discharge member (discharge means) 18 including a compressor 19 for blowing compressed air. The switching valve 17 selectively connects the suction member 13 and the discharge member 18 with the hose 14. Via the pipe 12.
[0037]
An example of the frame-shaped member 11 is a rectangular frame shape having a rectangular opening of about 6 cm × 6 cm, and a plurality of suction ports 12a having a diameter of about 1 cm are provided on an end surface 11a having a width of about 1 cm at a pitch of about 1 cm. All the conduits 12 are communicated inside the frame-shaped member 11 and assembled into two openings provided on the outer side of the frame-shaped member 11, and this is connected to the proximal end side of all the conduits 12. 12b. Air is sucked from all the suction ports 12a by the suction member 13, and the thin sheet 1 is adsorbed to the end surface 11a, or air is blown from all the suction ports 12a by the discharge member 18, and is sucked into the duct 12. The processing waste remaining on the suction surface of the thin sheet 1 can be blown away.
[0038]
As shown in FIGS. 6 and 9, the frame-shaped member 11 has an air outlet 31 on one inner wall surface and an air inlet 32 on the inner wall surface facing the inner wall surface. And an air blowing member (air blowing means) (not shown) connected to the proximal end side of the blowing port 31 and an air suction member (air sucking means) (not shown) connected to the proximal end side of the suction port 32 A strong flow B of compressed air from the port 31 toward the suction port 32 is formed, and processing waste generated by laser processing is removed from the thin sheet 1 and collected. Further, between the frame-shaped member 11 and the condensing lens 22, a second blow-out port 33 and a second suction port 34 are arranged in parallel to face each other across a laser beam path to be scanned. An unillustrated air blowing member (air blowing means) connected to the proximal end side of the blowout port 33, and an unillustrated air suction member (air sucking means) connected to the proximal end side of the second suction port 34. As a result, a strong flow C of compressed air from the second blow-out port 33 toward the second suction port 34 is formed, and the processing waste generated in the laser processing is excluded and collected so as not to adhere to the laser optical system 20. The
[0039]
In particular, when a thin sheet made of a resin such as an aramid epoxy resin is used as a workpiece, droplet-shaped resin waste heated and melted by laser light is generated during processing, and the resin waste is scattered. When it adheres to the peripheral member and solidifies by cooling, it becomes difficult to remove it, and therefore it is necessary to collect dust immediately after the occurrence. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, a lower frame member 51 is provided at a position facing the suction device 8 across the thin sheet 1, and directed downward toward the lower frame member 51. The connected dust collection duct 57 quickly collects relatively large machining waste that falls downward due to its own weight. Further, in the lower frame-like member 51, a blowout port 53 is provided on one inner wall surface, and a suction port 55 is provided in parallel on the inner wall surface opposite to the inner wall surface, and the lower frame member 51 is connected to the proximal end side of the blowout port 53. A strong compressed air flow D from the air outlet 53 toward the air inlet 55 is formed by the air outlet member that is not connected to the air inlet member (not shown) connected to the base end side of the air inlet 55, and a thin sheet is formed by laser processing. Fine machining waste generated on the lower side of 1 is instantly eliminated.
[0040]
When a metal sheet is used as a workpiece, the air outlet 31, the air inlet 32, the second air outlet 33, and the second air inlet 34 provided in the frame-like member 11 on the thin sheet 1 are used. Since the desired dust collecting action can be obtained only by this, it is not necessary to provide the lower frame member 51 described above.
[0041]
As shown in FIG. 6, the positioning member (positioning means) 9 includes a linear guide 35 that holds the frame-shaped member 11 so as to be movable perpendicularly to the surface of the thin sheet 1, and a cam follower provided on the outer side of the frame-shaped member 11. 14, and a servo motor 37 that drives the eccentric cam 36. The frame member 11 and the thin sheet 1 are reliably brought into contact with and separated from each other. At the time of laser processing, the end surface 11 a that has attracted the thin sheet 1 is positioned at the working distance of the laser beam 3. Further, when the thin sheet 1 is moved by the X table 6 and the Y table 7 at the separation position, the thin sheet 1 is not damaged by the frame-like member 11 at the separation position, and the thin sheet 1 is thin by the X table 6 and the Y table 7. The sheet 1 is moved at high speed.
[0042]
A laser processing method of the thin sheet 1 having the above configuration will be described below.
[0043]
First, the thin sheet 1 is stretched horizontally by the clamping device 5, and the thin sheet 1 is moved in the X and Y directions by the X table 6 and the Y table 7 so that one partition portion 1 a is below the frame-shaped member 11. Position it. The positioning member 9 positions the end surface 11a of the frame-shaped member 11 to the working distance of the laser light 3, and the suction member 13 is set to the suction side to attract and fix the thin sheet 1 to the end surface 11a. Next, the galvano scanner 23 is positioned at high speed at a desired processing point A at the focused point of the laser optical system 20 in the positioned section 1a, and is stationary. The light 3 is oscillated in a pulse shape, the machining point A is immediately drilled, and the process immediately moves to the next machining point A.
[0044]
When the processing of one section 1a of the thin sheet 1 is completed, the frame member 11 is separated from the suction surface of the thin sheet 1 by the positioning member 9, and the X table 6 and the Y table 7 are thin in the X and Y directions. The sheet 1 is moved and positioned, the switching valve 17 is switched, and the discharge member 18 blows away the processing waste sucked into the pipe line 12 and the processing waste remaining on the suction surface of the thin sheet 1, so that the next partition portion 1 a Shift to machining. In this way, a minute hole can be precisely processed by the laser beam 3 at a desired processing point A of the thin sheet 1 having a thin and large area.
[0045]
In the said embodiment, although the resin sheet material was used as the thin sheet 1, this invention is not limited to this, An ultra-thin metal foil, paper, or the single-piece | unit of resin, or the composite sheet material which bonded these together Applicable.
[0046]
In the above embodiment, the thin sheet 1 is processed with the pulsed laser beam 3. However, the present invention is not limited to this, and various laser beam intensity and oscillation patterns can be set to perform welding or image printing. Various laser processing can be performed.
[0047]
Next, a fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 10 will be described. FIG. 10 shows only the main part of the laser processing apparatus in the same embodiment, and the other members are the same as those in the first to third embodiments, and the illustration and description thereof are omitted.
[0048]
Among the above-described embodiments, when a resin sheet is used as a workpiece, the elastic material is stretched when both ends are urged away from each other. As a result, the machining point is slightly displaced. Therefore, in the present embodiment, when processing a thin sheet whose plane state is ensured by a tension applying device, the amount of displacement caused by the elongation is calculated from data obtained in advance and the processing point data is corrected to further improve processing accuracy. It is increasing.
[0049]
That is, when tension F is applied to a thin sheet body having a length L, a width W, and a thickness T, assuming that the Young's modulus of the resin is E, the maximum elongation λ is
λ = L · F / A · E (A = W · T)
[0050]
Specifically, for example, a thin sheet having a length L = 510 mm, a width W = 340 mm, and a thickness T = 0.13 mm, and F = 13.5 kgf in a direction in which both ends of the thin sheet are separated from each other along the longitudinal direction P. When tension is applied, the maximum elongation λ = 0.135 mm in the longitudinal direction P is obtained from Young's modulus E = 1153 kgf / mm 2. Further, the maximum shrinkage amount ρ in the width direction Q of the thin sheet at this time can be obtained in the same manner.
[0051]
When the maximum elongation amount λ and the maximum shrinkage amount ρ obtained as described above are added to the CAD data 65 as correction values, the converter 63 calculates the machining point position after displacement using this as a coefficient, and converts it into the actual machining point data. Based on the control value from the converter 63, the galvano controller 61 controls the galvanometers 29x and 29y. In FIG. 10, 28x and 28y denote X-axis and Y-axis galvanometer mirrors, respectively, and the mirrors are driven by X-axis and Y-axis galvanometers 29x and 29y, respectively.
[0052]
As described above, in the present embodiment, not only the thin sheet is kept in a flat state by the tension applying device and the suction device, but also the displacement of the processing point on the thin sheet caused by elongation due to the tension is calculated in advance. By correcting the data, laser processing can be reliably performed at a desired processing point, and processing accuracy can be further improved.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention,Since the sheet is stretched by the clamping device and the suction device sucks and supports one section of the sheet in a tensioned state, the surface of the sheet can be corrected and flattened in the section. Therefore, each partition part by a laser beam irradiation apparatus can be laser processed with high accuracy. Furthermore, since the moving device divides the sheet into a plurality of partition portions and sequentially introduces each partition portion into the suction portion of the suction device, laser processing can be performed with high precision even on a thin and large area sheet. .
[0055]
Furthermore, shape stability is lowSheetWhile preserving the planar state by applying tension to the workpiece, the amount of displacement of the laser processing point due to elastic return and contraction when the workpiece extended by tension is released from the post-processing tension is calculated in advance. By correcting the processing point data according to the value, the processing accuracy can be further increased, and a desired processing point can be punched and other processing can be reliably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing the configuration of the apparatus.
FIG. 3 is a front view showing a configuration corresponding to a size change of a workpiece in the apparatus.
FIG. 4 is a partial front view showing a modification of the workpiece holding structure of the apparatus.
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view showing a configuration of a laser processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view showing an adsorption device of the laser processing apparatus.
FIG. 8 is a bottom view of the same.
FIG. 9 is a front view showing an overall structure of an adsorption device of the laser processing apparatus.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional laser processing apparatus.
FIG. 12 is a schematic perspective view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
102 Workpiece
103 Fixed side clamp (holding means)
104 Movable clamp (holding means)
106 Biasing cylinder (biasing means)

Claims (13)

シートに張力を与えるクランプ装置と、シートの一区画部分を前記張力による平面状態を維持しうるようにして前記区画部分の周辺を吸着支持する吸着装置と、シートの前記吸着装置によって吸着支持された区画部分をレーザ加工するレーザ光照射装置とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。A clamping device for providing tension to the sheet, a suction device for sucking and supporting the periphery of the partition part a section portion of the sheet so as to be kept a flat state by the tension, which is sucked and supported by the suction device for a seat A laser processing apparatus comprising: a laser beam irradiation apparatus that performs laser processing on a partition portion. シートに張力を与えるクランプ装置と、シートの一区画部分を前記張力による平面状態を維持しうるようにして前記区画部分の周辺を着脱可能に吸着支持する吸着装置と、シートの前記吸着装置によって吸着支持された区画部分をレーザ加工するレーザ光照射装置と、このレーザ光照射装置及び前記吸着装置に対しシートを相対的に移動させて、シートの各区画部分が順次レーザ加工されるようにする移動装置とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。A clamping device that applies tension to the sheet, a suction device that detachably sucks and supports the periphery of the partition portion so as to maintain a flat state due to the tension, and the suction device of the sheet. Laser beam irradiating device for laser processing the supported partition portion, and movement for moving the sheet relative to the laser beam irradiation device and the suction device so that each partition portion of the sheet is sequentially laser processed. A laser processing apparatus comprising the apparatus. 吸着装置は、シートに対面する枠状の端面に吸引口を設け相互に連通された複数の管路を内蔵した枠状部材と、前記管路の基端側に接続され空気を吸引する吸引部材とを備えている請求項1または2記載のレーザ加工装置。The adsorbing device includes a frame-like member having a plurality of conduits that are connected to each other by providing a suction port on a frame-like end surface facing the sheet, and a suction member that is connected to the proximal end side of the conduit and sucks air The laser processing apparatus of Claim 1 or 2 provided with these. 吸着装置は、枠状部材の管路の基端側と吸引部材間に接続された切換弁と、この切換弁に接続されこれに空気を吹込む吐出部材とを備え、切換弁は、前記吸引部材と前記吐出部材とを択一的に前記管路と連通させるように構成されている請求項3記載のレーザ加工装置。The adsorption device includes a switching valve connected between the proximal end of the pipe line of the frame-like member and the suction member, and a discharge member that is connected to the switching valve and blows air into the switching valve. The laser processing apparatus according to claim 3, wherein a member and the discharge member are selectively communicated with the pipe line. 枠状部材をシートに対して垂直方向に移動可能に位置決めする位置決め部材を備えている請求項3記載のレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 3, further comprising a positioning member that positions the frame member so as to be movable in a direction perpendicular to the sheet. 枠状部材の一方の内壁面に設けられた吹出し口と、この吹出し口に対向して他方の内壁面に設けられた吸込み口と、前記吹出し口の基端側に接続された空気吹出部材と、前記吸込み口の基端側に接続された空気吸込部材とを備えている請求項3記載のレーザ加工装置。A blow-out port provided on one inner wall surface of the frame-shaped member, a suction port provided on the other inner wall surface facing the blow-out port, and an air blow-off member connected to the base end side of the blow-out port; The laser processing apparatus of Claim 3 provided with the air suction member connected to the base end side of the said suction inlet. 枠状部材とレーザ光学系との間のレーザ光路を隔てて互いに対向して並設された吹出し口と吸込み口と、前記吹出し口の基端側に接続された空気吹出部材と、前記吸込み口の基端側に接続された空気吸込部材とを備えている請求項3記載のレーザ加工装置。A blowout port and a suction port arranged in parallel and facing each other across a laser beam path between the frame-shaped member and the laser optical system, an air blower member connected to a proximal end side of the blowout port, and the suction port The laser processing apparatus of Claim 3 provided with the air suction member connected to the base end side. シートに張力を与えるとともに、シートの区画部分の周辺を吸着支持して、前記区画部分をレーザ加工することを特徴とするレーザ加工方法。 Rutotomoni applying tension to the sheet, the periphery of the compartment portion of the sheet by suction support, a laser processing method, which comprises laser machining the compartment. シートに張力を与えるとともに、シートの区画部分の周辺を吸着支持して、この区画部分をレーザ加工し、順次区画部分を変えて前記レーザ加工を繰返し行うことを特徴とするレーザ加工方法。A laser processing method characterized by applying tension to a sheet, adsorbing and supporting the periphery of a partition portion of the sheet, laser processing the partition portion, sequentially changing the partition portion, and repeatedly performing the laser processing. シートが平面状態となるよう張力を加えながらシートにレーザ光を照射してレーザ加工する際に、張力によって伸びたシートが張力から解放されたとき弾性復帰することにより変位する加工点の変位量を予め算出し補正値として制御データに入力し、それに基いてレーザ加工を行うことを特徴とする請求項8または9記載のレーザ加工方法。When laser processing is performed by irradiating the sheet with laser light while applying tension so that the sheet is in a flat state, the amount of displacement of the processing point that is displaced by elastic return when the sheet stretched by tension is released from the tension 10. The laser processing method according to claim 8 or 9, wherein the laser processing is performed based on the control data that is calculated in advance and inputted as a correction value. レーザ加工で発生した加工屑を圧縮空気の流れに乗せて集塵することを特徴とする請求項8または9記載のレーザ加工方法。10. The laser processing method according to claim 8, wherein the processing waste generated by the laser processing is collected in a compressed air flow. 平面状態に維持されたシートに対して垂直方向の、シートを隔てて枠状部材に対向する位置に、第2の枠状部材を備え、前記第2の枠状部材は、一方の内壁面に設けられた吹出し口と、この吹出し口に対向して他方の内壁面に設けられた吸込み口と、前記吹出し口の基端側に接続された空気吹出部材と、前記吸込み口の基端側に接続された空気吸込部材とを設けられてなる請求項6記載のレーザ加工装置。A second frame-shaped member is provided at a position facing the frame-shaped member across the sheet in a direction perpendicular to the sheet maintained in a planar state, and the second frame-shaped member is provided on one inner wall surface. An air outlet provided on the other inner wall surface opposite to the air outlet, an air outlet member connected to the base end side of the air outlet, and a base end side of the air inlet The laser processing apparatus according to claim 6, further comprising a connected air suction member. 被加工物にレーザ光を照射して穴開け加工を行うレーザ加工装置において、前記被加工物の対向する両端部をそれぞれ保持する1対のクランプと、この1対のクランプの間に相対的に遠ざかる方向の付勢を加えて前記被加工物に張力を加える張力付加装置と、クランプにより保持されていない周辺部を吸着保持する吸着保持手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that performs drilling by irradiating a workpiece with a laser beam, a pair of clamps that respectively hold opposite ends of the workpiece, and a relative relationship between the pair of clamps. A laser processing apparatus comprising: a tension applying device that applies an urging force in a direction away from the workpiece and applies tension to the workpiece; and suction holding means that sucks and holds a peripheral portion that is not held by a clamp.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102642087A (en) * 2012-04-06 2012-08-22 深圳市吉阳自动化科技有限公司 Laser cutting dust removal device

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2332637B (en) 1997-12-25 2000-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Apparatus and method for processing
KR20040020112A (en) * 2002-08-29 2004-03-09 현대자동차주식회사 Sample fixing apparatus for laser welding
JP4684784B2 (en) * 2005-07-26 2011-05-18 リコーマイクロエレクトロニクス株式会社 Electrode bonding method and apparatus
JP5012147B2 (en) * 2006-03-31 2012-08-29 日立化成工業株式会社 Laser processing method and laser processing apparatus
JP2008023548A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Apic Yamada Corp Cutting apparatus
JP4710880B2 (en) * 2007-06-28 2011-06-29 パナソニック株式会社 Laser processing equipment
JP4947146B2 (en) * 2007-06-28 2012-06-06 パナソニック株式会社 Laser processing equipment
JP5311176B2 (en) * 2007-09-10 2013-10-09 Uht株式会社 Laser processing equipment
JP5337605B2 (en) * 2009-07-09 2013-11-06 日本車輌製造株式会社 Laser processing machine
JP5337622B2 (en) * 2009-08-07 2013-11-06 日本車輌製造株式会社 Metal plate processing holding device
JP5834845B2 (en) * 2011-12-01 2015-12-24 Tdk株式会社 Sheet body holding device, sheet body processing apparatus, sheet body holding method, sheet body processing method, and display part manufacturing method
JP6193028B2 (en) * 2013-07-12 2017-09-06 新東エスプレシジョン株式会社 Inspection device
KR102095481B1 (en) * 2018-06-29 2020-03-31 이노포토닉스 주식회사 Apparatus for cutting a metal panel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102642087A (en) * 2012-04-06 2012-08-22 深圳市吉阳自动化科技有限公司 Laser cutting dust removal device
CN102642087B (en) * 2012-04-06 2014-12-31 深圳市吉阳自动化科技有限公司 Laser cutting dust removal device

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