JP3908519B2 - Laser processing system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一の被加工物をステージ上に搬送してレーザ光を照射することにより所定の加工を行うレーザ加工システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えばレーザにより被加工物をステージ上で加工する際、当該ステージ上に被加工物を搬送して固定し、加工情報に基づいて当該被加工物にレーザ光を照射して所定の加工を施すのが一般的である。例えば、用紙に対してレーザにより貫通孔を形成し、又は所定深さ分を削り取ることにより、当該用紙に所定の情報を形成させることも行われている。このようにレーザ加工をステージ上で行う場合の被加工物、特に用紙等の可撓性を有する被加工物を当該ステージ上で平坦化させることが必要である。
【0003】
ここで、図12に、従来のレーザ加工システムにおけるステージ部分の説明図を示す。図12(A)はレーザ加工システムにおけるステージ部分の概略斜視図、図12(B)はステージ表面の一形態の説明図、図12(C)はステージ表面の他形態の説明図である。図12(A)において、レーザ加工システム101は、加工を行うステージ102の下方には被加工物を固定するための例えば吸引手段103が設けられ、上方にはレーザ照射部104が配置される。このステージ102に被加工物としての例えば単葉の用紙105が搬送され、当該ステージ102上の所定位置に搬送されたときに上記吸引手段103により当該ステージ102上で吸着状態として固定させるものである。なお、ステージ102上に用紙105を搬送する搬送手段は図示していないが、例えばベルト搬送駆動により行われる。
【0004】
上記ステージ102は、上記吸引手段103により用紙105を吸引固定させるために、その表面には吸引のための孔が形成される。例えば、図12(B)に示すように、ステージ102の表面全面に平面円形孔111が等間隔又は不規則に所定数形成されたものや、図12(C)に示すように、ステージ102の表面をハニカム構造としたハニカム孔112が形成されたものが一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ステージ102上で特に用紙105等の可撓性を有する被加工物をレーザ加工する際に、当該ステージ102の表面全面で円形孔111やハニカム孔112を介して吸引手段103により吸引固定させる場合、円形孔111やハニカム孔112部分で波打が生じることによりレーザ光の焦点が変動して高精度のレーザ加工が行われなくなる場合があるという問題がある。一方、被加工物の波打を防止するために吸引力を弱めると吸引固定が不安定となって加工精度の低下を招くという問題がある。
【0006】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、ステージ上の被加工物を平坦化させ、高精度のレーザ加工を可能とするレーザ加工システムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明では、被加工物に対して所定の加工情報にしたがってレーザ光を照射して所定の加工を行うレーザ加工システムであって、前記被加工物を載置させて前記レーザ加工を行わせるために、当該被加工物の周囲の所定部分を吸引固定させるための所定数の外側吸引孔が少なくとも形成され、当該外側吸引孔の内側で、上記被加工物の内側を当該外側吸引孔で吸引固定される周囲より高く載置させるステージと、前記ステージ上の被加工物のレーザ加工時に、当該被加工物を吸引固定させるために、少なくもと前記外側吸引孔より吸引させる吸引手段と、少なくとも、前記ステージに対して前記被加工物を搬送する搬送手段と、前記ステージ上に位置された前記被加工物に対し、レーザ光を照射して所定の加工を行うためのレーザ照射手段と、を有する構成とする。
【0008】
請求項2、3の発明では、「前記ステージに形成される所定数の外側吸引孔の内側に所定の内側吸引孔が形成されると共に、前記吸引手段は、前記内側吸引孔と外側吸引孔との吸引力を異ならせる第1および第2の吸引機構で構成される」構成であり、
「前記被加工物の周囲の所定部分を吸引固定させるための前記ステージに形成される所定数の外側吸引孔は、被加工物搬送方向の対向する側部とこの方向の垂直方向の対向する前後、又は、被加工物搬送方向の対向する側部、又は、被加工物搬送方向と垂直方向の対向する前後、又は、被加工物の周囲四隅の対向する部分に形成される」構成である。
【0009】
このように、搬送手段で搬送されてきた被加工物がステージ上に載置されたときに、外側吸引孔の内側で、上記被加工物の内側を当該外側吸引孔で吸引固定される周囲より高く載置させて当該外側吸引孔を介して当該被加工物の外周の所定部分を吸引手段により吸引固定させ、レーザ照射手段で所定のレーザ加工を行わせる。すなわち、ステージ上で外側吸引孔の内側が高く載置された被加工物の外周部分を吸引固定することから、その内側部分に波打が生じることなく、ステージ上の被加工物を平坦化させることが可能となり、高精度のレーザ加工を可能とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図により説明する。本実施形態では、被加工物を用紙とし、これに文字、図形を適宜印字する場合として説明するもので、レーザによる加工形態を貫通または表面切削の何れにも適用することができるものである。このことは、被加工物が用紙に限らず、また加工形態に限らず、本発明におけるステージ上での波打を防止し、確実な吸引固定を行うという効果を奏するものであれば何れのものであってもよいことはもちろんである。
【0011】
図1に、本発明に係るレーザ加工システムの第1実施形態の構成図を示す。図1に示すレーザ加工システム11は、その主要部を示したもので、ステージ12、搬送手段であるベルト搬送部13,14、レーザ照射手段15および吸引手段としての第1および第2の吸引機構16,17を有して構成される。上記ステージ12は、被加工物である用紙の載置面に開口部22が形成され、当該開口部22内に当該用紙の少なくとも搬送方向に回転自在な回転部材であるローラ21が所定数設けられたものである。また、各ローラ21の上位部分はステージ12の表面上より高く配置される(図2で説明する)。この開口部22内における各ローラ21の隙間部分が当該用紙の内側部分(上記外側吸引孔23の内側部分)に対する内側吸引孔の役割をなす。
【0012】
また、上記ステージ12上であって、載置される用紙の周囲の所定部分を吸引固定させるための所定数の外側吸引孔23が形成される。図1においては、用紙搬送方向の対向する側部でそれぞれ7個形成されると共に、この方向と垂直方向の対向する前後で2個形成される。すなわち、後述の図2で示されるように、これら18個の外側吸引孔23で用紙の周囲を吸引固定するものである。
【0013】
上記ベルト搬送部13はステージ12に対して用紙を搬送するためのもので、ベルト搬送部14はステージ12上でレーザ加工された用紙を排出するためのものである。なお、各ベルト搬送部13,14は、被加工物の用紙を載置した状態で搬送させるように図示してあるが、当該用紙を挟持して搬送させるように各2段で構成してもよい。また、用紙のベルト搬送部14への排出機構は省略してあり、例えば、ベルト搬送14側の所定数の回転部材21を回転駆動させることで排出することができる。
【0014】
上記レーザ照射手段15は、ステージ12上に位置された用紙に対し、図示しない制御手段より送信されてくる加工情報に基づいてレーザ光を照射して所定の加工を行うためのものである。なお、このレーザ照射手段15によるレーザ照射は、図示しない駆動制御手段によりレーザ照射範囲で用紙上をスキャニングされるものである。
【0015】
上記第1の吸引機構16は、レーザ加工時におけるステージ12の加工位置上の用紙の内側部分を、各ローラ21間の隙間部分(内側吸引孔)より吸引して固定することにより、レーザ加工時の用紙位置ずれを防止させるためのものである。この場合、吸引される用紙が各ローラ21で波打たないように、当該用紙(被加工物)の厚さ、堅さ等に応じて吸引力が適宜調整される。また、吸引機構16は、レーザ加工時に発生する煙を排出する役割をも果たすものである。
【0016】
上記第2の吸引機構17は、上記外側吸引孔23より用紙を吸引固定させるためのもので、上記各ローラ21の上位部分の高さと相俟って当該用紙の内側領域(少なくともレーザ加工領域)を平坦化させるためのものである。これら第1および第2の吸引機構16,17は、図示しない吸引駆動制御手段によりそれぞれ制御されるもので、各外側吸引孔23による吸引力を内側吸引孔による吸引力より大とさせるように異ならせるものである。
【0017】
ここで、図2に、図1のステージの構成図を示す。図2(A)はステージの平面図であり、図2(B)は図2(A)のA−A断面図である。図2(A)、(B)において、ステージ12は、内部が空間領域であり、上面(表面)に開口部22が形成される。そして、開口部22内の対向する側部間で、同図では一例として8本のローラ21が軸21Aにより用紙搬送方向で軸回転自在に軸支されたものである。各ローラ21は、例えば外径6mm、長さ150mmのアルミニウム製でレーザ光の反射を防止するために表面を陽極酸化して黒色の耐食性酸化皮膜を形成する処理が施される。これらローラ21は、単に加えられる力によって回転するものでもよく、また図示しない駆動手段により回転制御を行ってもよい。
【0018】
また、各ローラ21は、その上位部分がステージ12の表面上より例えば0.5mm高く配置され、これらがステージ12上に占める範囲として、レーザ照射手段15によるレーザ照射範囲より大に設けられるものである。これらローラ21は、例えば軸21A内にバネを設ける等して1本ずつ取り外し可能とさせることもできる。なお、図では一例としての8本のローラ21を配置した場合を示しているが、例えばA4サイズの用紙を使用する場合として、上記寸法のローラ21が7mmピッチで21本配置される。
【0019】
そして、ステージ12上には二点鎖線で示される用紙31が位置されるものとして、各外側吸引孔23で当該用紙31の周囲を吸引固定し、開口部22内に設けられた各ローラ21の隙間部分が内側吸引孔となって当該用紙31の内側領域を吸引固定させることとなるものである。また、ステージ12上における上記レーザ照射手段15によるレーザ照射の範囲32が一点鎖線で示され、上記各ローラ21は、そのステージ12上で占める範囲がレーザ照射範囲32より大に設けられるものである。
【0020】
すなわち、図2(B)に示されるように、ステージ12上に用紙31が対応するローラ21の回転(および/またはローラ21表面上の滑り)で加工位置に位置されたときに、第2の吸引機構17の吸引駆動による外側吸引力17A(例えば、用紙31が普通紙の場合に各孔毎で1KPa)で用紙31の周囲を吸引固定し、第2の吸引機構16の吸引駆動による各ローラ21間での内側吸引力16A(例えば、各隙間部分毎で0.1KPa)により、当該用紙31の各ローラ21表面上の少なくともレーザ照射範囲32で平坦に吸引固定させるものである。
【0021】
そこで、図3に、図1におけるレーザ加工システムの加工時状態の説明図を示す。図3において、ベルト搬送部13で用紙31が搬送されて、ステージ12上に搬入されるもので、その際、対応するローラ21の回転(および/または表面滑り)で何れにも引っ掛かることなくスムーズにステージ12上に搬入され、加工位置まで搬送されて載置される。そのとき、第2の吸引機構17が吸引駆動を行い、外側吸引孔23を介して外側吸引力17Aで用紙31の周囲を吸引固定すると共に、第1の吸引機構16が吸引駆動を行い、各ローラ21の隙間部分の内側吸引孔を介して内側吸引力16Aで当該用紙31の内側領域を吸引固定することにより、少なくとも当該用紙31のレーザ照射範囲32を平坦化させる。
【0022】
そして、所定の加工情報に基づいてレーザ照射手段15によりレーザ光15Aが用紙31上の所定位置に順次照射されてレーザ加工が行われるものである。レーザ加工後は、第1および第2の吸引機構16,17による吸引が解除され、加工済の用紙31は、ベルト搬送部14に排出されてスタッカ等に搬送されるものである。
【0023】
このように、搬入された用紙31がステージ12上に載置されたとき、外側吸引孔23で用紙31の外周部分を吸引固定すると共に、内側吸引孔部分で内側領域を吸引固定することから、その内側領域に波打が生じることなく、ステージ12上の用紙31を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。なお、用紙31のステージ12上への搬入の際、対応のローラ21の回転等で当該用紙31が何れにも引っ掛かることなく、スムーズにステージ12上に位置されることから搬送障害が防止され、用紙31をステージ12上に安定して搬送させることができるものである。また、各ローラ21と用紙31との接触面積が小さく、レーザによる貫通加工時に当該ローラ21に与えるダメージを軽減させることができると共に、各ローラ21をそれぞれ取り外し可能とさせることでダメージを受けたローラ21の交換を容易とすることができるものである。
【0024】
続いて、図4に、本発明に係るレーザ加工システムの他の実施形態の構成図を示す。図1〜図3に示すレーザ加工システム11のステージ12に設けられるローラ21では、上記外側吸引孔23の内側領域で用紙搬送方向に対して1列で設けた場合を示したが、図4に示すレーザ加工システム11ではステージ12上に形成された外側吸引孔23の内側領域で例えば2つの開口部22A,22Bを形成し、各ローラ21Aを2列で配置した場合を示している。この場合のローラ21Aは長さが異なるだけであり、ステージ12上で各ローラ21A全体の占める範囲がレーザ照射範囲32により大であることは前記と同様である。
【0025】
すなわち、各ローラ21Aが設けられる開口部22A,22B内における当該各ローラ21Aの隙間部分が内側吸引孔とさせるもので、このように用紙搬送方向に対して2列に配置することとしても、上記同様に、第1および第2の吸引機構16,17により吸引固定することにより、外側吸引孔23の内側領域に波打を生じさせることなく、ステージ12上の用紙31を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。
【0026】
次に、図5に本発明に係るレーザ加工システムの第2実施形態の構成図を示すと共に、図6に図5のステージの構成図を示す。なお、図5および図6は、単独の実施形態として示されているが、前記第1の実施形態における回転部材と混在させたものであってもよい。図5に示すレーザ加工システム11は、ステージ12上の外側吸引孔23の内側領域に回転部材として、図6(B)に示すような保持体41A内に、被加工物である用紙31の少なくとも搬送方向に回転自在な所定数の転がり部材である球状のコロ41が設けられると共に、当該各コロ41の設けられる領域内の所定箇所に所定数の内側吸引孔42が設けられたものであって(図5、図6(A))、他の構成は図1および図4と同様であり、説明を省略する。なお、図6(B)は、図6(A)のB−B断面図である。
【0027】
すなわち、球状の各コロ41は、例えば外径6mmのステンレス球製でレーザ光の反射を防止するために表面を黒色処理し、その上位部分がステージ12表面上より例えば5mmの高さとなるように設けたものである。このような球状の各コロ41は、図6(B)に示すように、ステージ12上部に保持体41Aが対応数設けられて、当該保持体41A内に離脱されないように何れの方向にも回転自在に保持されたものである。
【0028】
そして、上記同様に、外側吸引孔23は第2の吸引機構17により載置された用紙31の周囲を吸引力17Aで吸引固定する。また、上記内側吸引孔42は、第1の吸引機構16により用紙31の内側領域であるレーザ照射範囲32を吸引力16Aで吸引固定すると共に、貫通加工のレーザ照射により発生した煙を排出させるためのもので、その個数および配置は適宜設定される。なお、少なくとも、上記各球状のコロ41のステージ12上での占める範囲は、上記同様にレーザ照射範囲32より大に設けられるものである。
【0029】
すなわち、図6(B)に示すように、ステージ12上に搬入される用紙31に対し、対応する球状のコロ41が回転(および/または表面滑り)することによって、当該用紙31が何れにも引っ掛かることなく、スムーズに加工位置まで搬送され、第1および第2の吸引機構16,17で当該用紙31を吸引固定してレーザ照射範囲32を平坦化させた後に、加工情報にしたがってレーザ照射手段15よりレーザ光15Aが照射されてレーザ加工が行われるものである。なお、図5および図6では、回転部材としての転がり部材を球状のコロ41とした場合を示したが、用紙搬送方向に回転自在な棒状の転がり部材を用いてもよい。
【0030】
上記のように、ステージ12上に、外側吸引孔23の他に、内側吸引孔42を所定数形成することによっても、上記同様に、第1および第2の吸引機構16,17により吸引固定することにより、外側吸引孔23の内側領域に波打を生じさせることなく、ステージ12上の用紙31を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。なお、各球状のコロ41(転がり部材)を設けることにより、これらと用紙31との接触面積が小さく、レーザによる貫通加工時に当該コロ41(転がり部材)に与えるダメージを軽減させることができるものである。
【0031】
次に、図7に本発明に係るレーザ加工システムの第3実施形態の構成図を示すと共に、図8に図7のステージの構成図を示す。図7に示すレーザ加工システム11は、上述の回転部材に代えて、ステージ12上の外側吸引孔23の内側領域に内側吸引孔構造体51を、その上面が当該ステージ12表面上より例えば0.5mmの高さとなるように設けたもので、ベルト搬送部13,14、レーザ照射手段15、第1および第2の吸引機構16,17は上記同様であり、説明を省略する。この内側吸引孔構造体51の側部断面が図8(A)に示される。なお、図8(B)、(C)は内側吸引孔構造体51における吸引孔の平面形状を示した平面図である。
【0032】
図8(B)に示す内側吸引孔構造体51は、略全面に平面円形孔51Aが規則的(不規則的でもよい)に所定数形成されたものであり、図8(C)に示す内側吸引孔構造体51は、略全面を平面ハニカム構造としたハニカム孔51Bが形成されたものである。
【0033】
すなわち、ステージ12上に平面円形孔51Aまたはハニカム孔51Bが形成された内側吸引孔構造体51を設け、第1の吸引機構16により載置された用紙31の内側領域を吸引固定し、外側吸引孔23を介して第2の吸引機構17により外周部分を吸引固定することにより、上記同様に、外側吸引孔23の内側領域に波打を生じさせることなく、ステージ12上の用紙31を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。
【0034】
次に、図9に、本発明に係るレーザ加工システムにおけるステージの第4実施形態の構成図を示す。図9に示すステージ12は、その表面上に上記同様の第2の吸引機構17で吸引駆動される外側吸引孔23が設けられると共に、当該外側吸引孔23の内側領域であってレーザ照射範囲(32)より大な台座枠52が当該ステージ12表面上より例えば0.5mmの高さで設けられたものである。この台座枠52の内側が内側吸引孔となり、第1の吸引機構16により吸引駆動される。
【0035】
すなわち、ステージ12の表面上より高く設けられた台座枠52上に用紙(31)が載置され、第2の吸引機構17の吸引駆動による外側吸引孔23で用紙(31)の周囲を吸引力17Aで吸引固定すると共に、上記台座枠52で形成された内側吸引孔を第1の吸引機構16の吸引駆動により当該用紙(31)の内側領域を吸引力16Aで吸引固定することによっても、上記同様に、外側吸引孔23の内側領域に波打を生じさせることなく、ステージ12上の用紙(31)を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。
【0036】
次に、図10に、本発明に係るレーザ加工システムにおけるステージの第5実施形態の構成図を示す。図10に示すステージ12は、その表面上に上記同様の外側吸引孔23が設けられると共に、当該外側吸引孔23の内側領域であってレーザ照射範囲(32)より大な台座板53が当該ステージ12表面上より例えば0.5mmの高さで設けられたものである。すなわち、上述の内側吸引孔による吸引固定を行わずに、第2の吸引機構17で吸引する外側吸引孔23のみでステージ12上の用紙(31)を吸引固定させるものであり、これに伴って第1の吸引機構16が省略される。
【0037】
上記のようにステージ12の表面上より高く設けられた台座板53上に用紙(31)が載置され、第2の吸引機構17で吸引駆動させて外側吸引孔23のみで吸引固定を行うものである。この場合、加工対象の用紙(31)の堅さ(重量)に応じて吸引力17Aが調整されるものである。
【0038】
このように外側吸引孔23のみで加工対象の用紙(31)を吸引固定することによっても、上記同様に、外側吸引孔23の内側領域に波打を生じさせることなく、ステージ12上の用紙(31)を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。
【0039】
次に、図11に、本発明に係るレーザ加工システムにおけるステージの第6実施形態の構成図を示す。本実施形態は、第1実施形態で示されたステージ12に適用させた場合を示すが、上述の第2〜第5実施形態で示されたステージ12に適用することができることはもちろんである。
【0040】
図11(A)に示すレーザ加工システムにおけるステージ12は、当該ステージ12に載置される用紙(31)の外周を吸引固定するための外側吸引孔23が、用紙搬送方向の対向する側部でそれぞれ7個形成されたもので、この方向と垂直方向の対向する前後での孔形成を省略したものである。すなわち、加工対象の用紙(31)の堅さ(重量)に応じて吸引力17Aを調整することにより、これら14個の外側吸引孔23のみであっても、上記同様に、外側吸引孔23の内側領域に波打を生じさせることなく、ステージ12上の用紙(31)を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。
【0041】
また、図11(B)に示すレーザ加工システムにおけるステージ12は、当該ステージ12に載置される用紙(31)の外周を吸引固定するための外側吸引孔23が、用紙搬送方向と垂直方向の対向する前後でそれぞれ4個形成されたもので、この用紙搬送方向の対向する側部での孔形成を省略したものである。すなわち、加工対象の用紙(31)の堅さ(重量)に応じて吸引力17Aを調整することにより、これら8個の外側吸引孔23のみであっても、上記同様に、外側吸引孔23の内側領域に波打を生じさせることなく、ステージ12上の用紙(31)を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。
【0042】
また、図11(C)に示すレーザ加工システムにおけるステージ12は、当該ステージ12に載置される用紙(31)の外周を吸引固定するための外側吸引孔23が、当該用紙(31)の周囲四隅に対応する部分に対向させて4個形成させたもので、これ以外の用紙搬送方向の対向する側部およびこの方向の垂直方向の対向する前後での孔形成を省略したものである。すなわち、加工対象の用紙(31)の堅さ(重量)に応じて吸引力17Aを調整することにより、これら4個の外側吸引孔23のみであっても、上記同様に、外側吸引孔23の内側領域に波打を生じさせることなく、ステージ12上の用紙(31)を平坦化させることができ、高精度のレーザ加工を行うことができるものである。
【0043】
ところで、上記第1〜第6実施形態では、ステージ12上に用紙(被加工物)を載置させる際、ローラ21,21A、コロ41、台座枠52および台座板53を、その上面を当該ステージ12表面より所定量高く設けた場合を示したが、加工対象の用紙(31)の堅さ(重量)に応じて当該ステージ表面上と同一面としてもよく、外側吸引孔23および/または内側吸引孔によって吸引固定することで、上記同様に、レーザ照射範囲32で波打を生じさせないようにすることができ、ステージ12上の用紙(31)の平坦化による高精度のレーザ加工を行うことができるものである。
【0044】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、搬送手段で搬送されてきた被加工物がステージに載置されたときに、外側吸引孔の内側で、上記被加工物の内側を当該外側吸引孔で吸引固定される周囲より高く載置させて当該外側吸引孔を介して当該被加工物の外周の所定部分を吸引手段により吸引固定させ、レーザ照射手段で所定のレーザ加工を行わせるようにすることにより、ステージ上の被加工物を平坦化させることができ、高精度なレーザ加工を行わせることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレーザ加工システムの第1実施形態の構成図である。
【図2】図1のステージの構成図である。
【図3】図1におけるレーザ加工システムの加工時状態の説明図である。
【図4】本発明に係るレーザ加工システムの他の実施形態の構成図である。
【図5】本発明に係るレーザ加工システムの第2実施形態の構成図である。
【図6】図5のステージの構成図である。
【図7】本発明に係るレーザ加工システムの第3実施形態の構成図である。
【図8】図7のステージの構成図である。
【図9】本発明に係るレーザ加工システムにおけるステージの第4実施形態の構成図である。
【図10】本発明に係るレーザ加工システムにおけるステージの第5実施形態の構成図である。
【図11】本発明に係るレーザ加工システムにおけるステージの第6実施形態の構成図である。
【図12】従来のレーザ加工システムにおけるステージ部分の説明図である。
【符号の説明】
11 レーザ加工システム
12 ステージ
13,14 ベルト搬送部
15 レーザ照射手段
16 第1の吸引機構
17 第2の吸引機構
21 ローラ
22 開口部
23 外側吸引孔
31 用紙
32 レーザ照射範囲
41 コロ
42 内側吸引孔
51 内側吸引孔構造体
52 台座枠
53 台座板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser processing system that performs predetermined processing by conveying a single workpiece onto a stage and irradiating it with laser light.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for example, when processing a workpiece on a stage with a laser, the workpiece is transported and fixed on the stage, and predetermined processing is performed by irradiating the workpiece with laser light based on processing information. It is common to apply. For example, predetermined information is also formed on the paper by forming a through-hole with a laser on the paper or scraping a predetermined depth. In this way, it is necessary to flatten a workpiece to be processed when laser processing is performed on the stage, in particular, a flexible workpiece such as paper.
[0003]
Here, FIG. 12 shows an explanatory diagram of a stage portion in a conventional laser processing system. 12A is a schematic perspective view of a stage portion in the laser processing system, FIG. 12B is an explanatory view of one form of the stage surface, and FIG. 12C is an explanatory view of another form of the stage surface. In FIG. 12A, in the
[0004]
The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when laser processing a flexible workpiece such as
[0006]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a laser processing system that flattens a workpiece on a stage and enables high-precision laser processing.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention of
[0008]
According to the second and third aspects of the invention, “a predetermined inner suction hole is formed inside a predetermined number of outer suction holes formed in the stage, and the suction means includes the inner suction hole and the outer suction hole. The first and second suction mechanisms that vary the suction force of the
“A predetermined number of outer suction holes formed in the stage for sucking and fixing a predetermined portion around the workpiece are Before and after opposing sides in the workpiece conveyance direction in the vertical direction in this direction, opposite sides in the workpiece conveyance direction, or before and after opposing in the direction perpendicular to the workpiece conveyance direction, or , Opposing parts at the four corners around the workpiece Is formed ”.
[0009]
In this way, when the workpiece conveyed by the conveying means is placed on the stage, it is inside the outer suction hole. , The above Workpiece Inside The Higher than the surrounding area where suction is fixed at the outer suction hole The predetermined portion on the outer periphery of the workpiece is sucked and fixed by the suction means through the outer suction hole, and the predetermined laser processing is performed by the laser irradiation means. That is, since the outer peripheral portion of the workpiece placed inside the outer suction hole is sucked and fixed on the stage, the workpiece on the stage is flattened without causing undulation in the inner portion. This enables high-precision laser processing.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case is described in which a workpiece is paper, and characters and figures are appropriately printed on the paper, and a laser processing mode can be applied to either penetration or surface cutting. This means that the work piece is not limited to paper, and is not limited to the processing form, and any material can be used as long as it has the effect of preventing undulation on the stage and performing reliable suction fixation. Of course, it may be.
[0011]
FIG. 1 shows a configuration diagram of a first embodiment of a laser processing system according to the present invention. The
[0012]
Further, a predetermined number of
[0013]
The
[0014]
The laser irradiating means 15 is for performing predetermined processing by irradiating the paper positioned on the
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
Here, FIG. 2 shows a configuration diagram of the stage of FIG. 2A is a plan view of the stage, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2A. 2A and 2B, the inside of the
[0018]
Each
[0019]
Then, assuming that the
[0020]
That is, as shown in FIG. 2B, when the
[0021]
FIG. 3 is an explanatory diagram of a state during processing of the laser processing system in FIG. In FIG. 3, the
[0022]
Based on the predetermined processing information, the
[0023]
Thus, when the loaded
[0024]
Next, FIG. 4 shows a configuration diagram of another embodiment of the laser processing system according to the present invention. The
[0025]
That is, the gaps between the rollers 21A in the openings 22A and 22B in which the rollers 21A are provided are used as inner suction holes. Similarly, the
[0026]
Next, FIG. 5 shows a block diagram of a second embodiment of the laser processing system according to the present invention, and FIG. 6 shows a block diagram of the stage of FIG. 5 and 6 are shown as a single embodiment, they may be mixed with the rotating member in the first embodiment. The
[0027]
That is, each spherical roller 41 is made of, for example, a stainless steel sphere having an outer diameter of 6 mm, and the surface thereof is blackened to prevent reflection of laser light, and the upper portion thereof is, for example, 5 mm higher than the surface of the
[0028]
As described above, the
[0029]
That is, as shown in FIG. 6B, the corresponding spherical roller 41 rotates (and / or slips) with respect to the
[0030]
As described above, by forming a predetermined number of the inner suction holes 42 in addition to the outer suction holes 23 on the
[0031]
Next, while showing the block diagram of 3rd Embodiment of the laser processing system based on this invention in FIG. 7, the block diagram of the stage of FIG. 7 is shown in FIG. In the
[0032]
The inner
[0033]
That is, the inner
[0034]
Next, FIG. 9 shows a configuration diagram of a fourth embodiment of a stage in the laser processing system according to the present invention. The
[0035]
That is, the sheet (31) is placed on a pedestal frame 52 provided higher than the surface of the
[0036]
Next, the block diagram of 5th Embodiment of the stage in the laser processing system concerning this invention is shown in FIG. The
[0037]
As described above, the sheet (31) is placed on the pedestal plate 53 provided higher than the surface of the
[0038]
In this way, even when the paper (31) to be processed is sucked and fixed only by the outer suction holes 23, similarly to the above, the paper on the stage 12 (without undulation in the inner area of the outer suction holes 23). 31) can be flattened, and high-precision laser processing can be performed.
[0039]
Next, the block diagram of 6th Embodiment of the stage in the laser processing system concerning this invention is shown in FIG. Although this embodiment shows a case where it is applied to the
[0040]
In the
[0041]
Further, the
[0042]
In addition, FIG. C In the
[0043]
By the way, in the first to sixth embodiments, when a sheet (workpiece) is placed on the
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the workpiece conveyed by the conveying means is placed on the stage, the workpiece is placed inside the outer suction hole. , The above Workpiece Inside The Higher than the surrounding area where suction is fixed at the outer suction hole The workpiece is placed on the stage by placing and fixing a predetermined portion of the outer periphery of the workpiece through the outer suction hole with the suction means and performing the predetermined laser processing with the laser irradiation means. An object can be flattened and high-precision laser processing can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a laser processing system according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the stage of FIG. 1;
3 is an explanatory diagram of a state during processing of the laser processing system in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a configuration diagram of another embodiment of a laser processing system according to the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a second embodiment of a laser processing system according to the present invention.
6 is a configuration diagram of the stage of FIG. 5;
FIG. 7 is a configuration diagram of a third embodiment of a laser processing system according to the present invention.
8 is a configuration diagram of the stage of FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram of a fourth embodiment of a stage in the laser processing system according to the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of a fifth embodiment of a stage in the laser processing system according to the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram of a sixth embodiment of a stage in the laser processing system according to the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a stage portion in a conventional laser processing system.
[Explanation of symbols]
11 Laser processing system
12 stages
13, 14 Belt conveyor
15 Laser irradiation means
16 First suction mechanism
17 Second suction mechanism
21 Laura
22 opening
23 Outer suction hole
31 paper
32 Laser irradiation range
41 roller
42 Inside suction hole
51 Inside suction hole structure
52 Base frame
53 Base plate
Claims (3)
前記被加工物を載置させて前記レーザ加工を行わせるために、当該被加工物の周囲の所定部分を吸引固定させるための所定数の外側吸引孔が少なくとも形成され、当該外側吸引孔の内側で、上記被加工物の内側を当該外側吸引孔で吸引固定される周囲より高く載置させるステージと、
前記ステージ上の被加工物のレーザ加工時に、当該被加工物を吸引固定させるために、少なくもと前記外側吸引孔より吸引させる吸引手段と、
少なくとも、前記ステージに対して前記被加工物を搬送する搬送手段と、
前記ステージ上に位置された前記被加工物に対し、レーザ光を照射して所定の加工を行うためのレーザ照射手段と、
を有することを特徴とするレーザ加工システム。A laser processing system for performing predetermined processing by irradiating a workpiece with laser light according to predetermined processing information,
In order to place the workpiece and perform the laser processing, at least a predetermined number of outer suction holes for sucking and fixing a predetermined portion around the workpiece are formed, and the inner side of the outer suction hole is formed. in a stage to be higher placed above ambient sucked fixed inside of the workpiece in the outer suction holes,
A suction means for sucking from the outer suction hole at least in order to suck and fix the work piece during laser processing of the work piece on the stage;
At least conveying means for conveying the workpiece to the stage;
A laser irradiation means for performing predetermined processing by irradiating the workpiece positioned on the stage with laser light;
A laser processing system comprising:
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