JP3942135B2 - レーザ加工機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール状に巻かれた長尺のフィルムに所要の加工を施しそのまま巻き取るようにしたレーザ加工機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ロール状に巻かれた長尺のフィルム、たとえば、フレキシブルプリント基板に穴明けを行ないそのまま巻き取り次工程へ送るようにしたプリント基板加工機が提案されている。
【0003】
このプリント基板加工機は、フレキシブルプリント基板をその移送(Y)方向に位置決めするとともに、プレス型を構成するダイとパンチピンを前記移送方向と直交(X)方向に移動させて位置決めを行ない、フレキシブル基板に穴開けを行なうようにしたものであり、効率良く加工を行なうことができる。
【0004】
しかし、加工される穴の径が、0.1mm以下の極小径の穴になると、パンチピンの製造が難しくなるだけでなく、強度が急激に低下するため、プレスによる穴開けが困難になる。このため、極小径の穴開けは、プレスやドリルなどの機械的な加工からレーザによる光学的な加工が増えてきている。
【0005】
レーザ加工機は、図5に示すように、Y方向に移動可能なテーブル1とX方向に移動可能なテーブル2によって構成されるXYテーブル上に載置されたプリント基板3に、レーザ発振器(図示せず)から発振され、ガルバノミラー4、5で反射されたレーザ光6をfθレンズ7でプリント基板3上に集光して加工を行なうようになっている。
【0006】
このようなレーザ加工機では、穴の加工位置精度を確保するため、fθレンズ7の球面集差の影響の少ない中央部のみを使用するため、XYテーブルが停止している状態で加工できる範囲は、A×A(Aは数10mm)に限定される。したがって、加工する範囲がA×Aより大きい場合には、XYテーブルによりA×Aごとにプリント基板3を移動させて全体の加工を行なっている。
【0007】
したがって、プリント基板3が、XYテーブル上に載置される大きさであれば、高精度の加工を行なうことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プリント基板がロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板であり、しかも、加工後ロール状に巻き取って次工程に送るような場合、フレキシブルプリント基板の移送方向をY方向とすると、XYテーブルのX方向への移動が困難になる。
【0009】
また、ガルバノミラー4、5やfθレンズ7等の光学系をY方向へ移動させるようにした場合、光学系を支持する支持機構とその移動を可能にするガイド機構の間の隙間、あるいは移動による支持機構のねじれ等により、加工位置精度を低下させ高精度の加工が困難になる。
【0010】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、ロール状に巻かれた長尺のフィルムに高精度の加工を施しそのまま巻き取るようにしたレーザ加工機を提供することにある。
【0011】
上記の目的を達成するため、本発明は、ロール状に巻かれたフィルムを巻き出して所定の加工を行なった後、加工されたフィルムをロール状に巻き取るようにしたレーザ加工装置であって、Y方向に移動可能なYテーブルと、このYテーブルにY方向と直交するX方向に移動可能に支持されたXテーブルと、このXテーブルに支持されフィルムの加工領域を固定する加工テーブルと、前記Xテーブルの移動領域のX方向外側両端に位置するように前記Yテーブルに支持され、Y方向から送り込まれるフィルムの移動方向をX方向に切替え、X方向に排出されるフィルムの移動方向をY方向に切替る一対のターンバーと、前記加工テーブルに固定されたフィルムにレーザ光を照射して加工を行なうレーザ光照射手段とを備えた加工装置と、前記加工装置のY方向に配置され、未加工のフィルムをY方向に巻き出す巻き出し装置と、前記加工装置のY方向に配置され、Y方向に排出される加工済のフィルムを巻き取る巻き取り装置と、回転の軸心をX方向ならしめて昇降可能に支持された一対のダンサローラと、を設け、前記ダンサローラの一方を前記巻き出し装置と前記巻き出し装置側に配置された前記ターンバーとの間に、前記ダンサローラの他方を前記巻き取り装置と前記巻き取り装置側に配置された前記ターンバーとの間に、それぞれ配置し、前記ターンバーと前記ダンサローラとにより、加工時における前記加工テーブルと前記巻き出し装置との間の前記フィルムの長さと前記加工テーブルと前記巻き取り装置との間の前記フィルムの長さをそれぞれ固定長にすると共に、前記フィルムに付加する張力を一定にすることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1ないし図4は、本発明の実施の形態を示すもので、図1は、巻き出し装置と巻き取り装置を加工装置の側面に展開させて示すレーザ加工機の正面図、図2は、本発明によるレーザ加工機におけるフレキシブル基板の移動経路を示す斜視図、図3は、クランプ装置の拡大側面図、図4は、図3のクランププレートの動作を示す正面図である。
【0013】
同図において、10はフレキシブルプリント基板。11は加工装置。12は加工装置11のベッド。13はYテーブルで、直線案内手段14を介してベッド12にY方向に移動可能に支持されている。15はXテーブルで、直線案内手段16を介してYテーブル13にX方向に移動可能に支持されている。
【0014】
17は箱状に形成された枠で、Xテーブル15上に固定されている。18は加工テーブルで、枠17に昇降可能に支持されている。19はエアシリンダで、Xテーブル15と加工テーブル18の間に配置され、加工テーブル18を昇降させる。
【0015】
20は支持腕で、枠17に固定されている。21は軸で、支持腕20に回転可能に支持されている。22はクランプレバで、軸21に固定されている。23はクランププレートで、クランプレバ22に固定されている。24はレバで、軸21の一端に固定されている。25はエアシリンダで、その一端が枠17に揺動可能に支持され、他端がレバ24に揺動可能に結合されている。
【0016】
26は支持腕で、Yテーブル13のX方向の両端部に固定されている。27は断面が円形のターンバーで、支持腕26に支持されている。ターンバー27は、X方向およびY方向に対し、それぞれ45度の角度で傾斜するように配置されている。
【0017】
28はコラムで、ベッド12に固定されている。29はレーザ発振器で、コラム28に固定されている。4、5はガルバノミラーで、コラム28の所定の位置に固定されている。7はfθレンズで、コラム28の所定の位置に固定されている。6はレーザ光で、レーザ発振器29から発振され、ガルバノミラー4、5およびfθレンズ7を介して加工テーブル18上に固定されたフレキシブルプリント基板10に照射される。
【0018】
30Aは巻き出し装置、30Bは巻き取り装置で、それぞれ加工装置11の前面に配置されている。巻き出し装置30Aと巻き取り装置30Bは、同じ構成であるので、巻き出し装置30Aについて説明する。なお、巻き出し装置30Aと巻き取り装置30Bの別は、符号にa、bを付け区分する。
【0019】
31aはフレーム。32a、33aはガイドローラで、フレーム31aに回転可能に支持されている。34aは駆動ローラで、フレーム31aに回転可能に支持され、駆動手段(図示せず)により正逆方向に回転駆動される。35aはピンチローラで、フレーム31aに回転可能に支持され、駆動ローラ34aとの間でフレキシブルプリント基板10を挾み拘束する。36aはダンサローラで、フレーム31aに昇降および回転可能に支持されている。
【0020】
なお、ロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板10は、フレーム31aに回転可能に支持された駆動軸(図示せず)に固定支持され、駆動手段(図示せず)により正逆方向に回転駆動される。
【0021】
このような構成で、巻き出し装置30A側のロールからY方向に引き出されたフレキシブルプリント基板10は、ガイドローラ32a、駆動ローラ34a、ダンサローラ36aおよびガイドローラ33aを経てターンバー27でその移動方向がX方向に切替られ、加工テーブル18上を通過した後ターンバー27でその移動方向がY方向に切替られ、ガイドローラ33b、ダンサローラ36b、駆動ローラ34bおよびガイドローラ32bを経てロール上に巻き取られる。
【0022】
この移動経路において、フレキシブルプリント基板10は、前記駆動ローラ34aとピンチローラ35a、駆動ローラ34bとピンチローラ35bでそれぞれ挾持されている。また、駆動ローラ34aと駆動ローラ34bの間に位置するフレキシブルプリント基板10には、ダンサローラ36aとダンサローラ36bにより所要の張力が付与されている。
【0023】
Yテーブル13とXテーブル15が移動して、加工テーブル18を次に加工する加工領域の下方に移動させる。エアシリンダ25が作動して、レバ24および軸21を介してクランプレバ22を揺動させ、クランププレート23をフレキシブルプリント基板10の上面に接触させる。すると、エアシリンダ19が作動して加工テーブル18を上昇させ、フレキシブルプリント基板10をクランププレート23に押しつけ固定する。
【0024】
この状態で、Yテーブル13とXテーブル15が移動して、加工テーブル18上に固定されたフレキシブルプリント基板10の加工位置をfθレンズ7の下方の所定の位置に位置決めする。ガルバノミラー4、5を作動させ、レーザ発振器29から発振されたレーザ光6をフレキシブルプリント基板10の所定の位置に照射して加工を行なう。
【0025】
Yテーブル13をY方向に移動させると、駆動ローラ35a、35bとターンバー27との間の距離が変化する。すると、距離の変動に追従するようにダンサローラ36a、36bが上下方向に移動する。
【0026】
また、Xテーブル15がX方向に移動すると、加工テーブル18に固定されたフレキシブルプリント基板10前後の一方が引っ張られ、他方はターンバー27に向けて送り出される。このとき、フレキシブルプリント基板10が引っ張られる側ではダンサローラ36a(36b)が上昇してフレキシブルプリント基板10の張力の上昇を防止する。また、フレキシブルプリント基板10が送り込まれる側では、ダンサローラ36b(36a)が下降してフレキシブルプリント基板10の弛みを防止する。このようにして、フレキシブルプリント基板10に常に一定の張力を付与することができる。
【0027】
所要の加工が終了すると、エアシリンダ19が作動して加工テーブル18を下降させ、フレキシブルプリント基板10の固定を解除するとともに、エアシリンダ25が作動してクランププレート23を揺動させ、フレキシブルプリント基板10から離間させる。
【0028】
なお、巻き出し装置30Aと巻き取り装置30Bに、ダンサローラ36a、36bの位置を検出する位置検出手段を設け、その検出結果と予め設定されている上限位置と下限位置とを比較して、フレキシブルプリント基板10の巻き出し、巻き取りを行なうようにすることもできる。
【0029】
また、前記の実施の形態では、加工テーブル18にフレキシブルプリント基板10を機械的に固定する場合について説明したが、加工テーブル18に真空吸着手段を配置し、真空吸着によりフレキシブルプリント基板10を固定するようにしてもよいし、真空吸着と機械的な固定を併用するようにしてもよい。
【0030】
また、ダンサローラ36a、36bの位置を検出する検出手段を設け、Yテーブル13、Xテーブル15の移動によるダンサローラ36a、36bの移動の許容範囲を設定し、ダンサローラ36a、36bがその許容範囲を越えて移動するようになったとき、駆動ローラ34a、34bと各ロール10を作動させて、巻き出しあるいは巻き取りを行なうようにすることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、フレキシブルプリント基板の加工領域のXY方向への移動を可能にすることができ、ガルバノミラーやfθレンズ等で構成される光学系を移動させることなく、fθレンズで加工可能な範囲より広い範囲の加工を行なうことができるので、光学系の傾斜等による加工位置精度の低下を防止して、位置精度の高い加工を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、巻き出し装置と巻き取り装置を加工装置の側面に展開させて示すレーザ加工機の正面図。
【図2】本発明によるレーザ加工機におけるフレキシブル基板の移動経路を示す斜視図。
【図3】クランプ装置の拡大側面図。
【図4】図3のクランププレートの動作を示す正面図。
【図5】従来のレーザ加工機の要部を示す構成図。
【符号の説明】
10…フレキシブルプリント基板、13…Xテーブル、15…Yテーブル、
18…昇降テーブル、23…クランププレート、27…ガイドローラ、
30A…巻き出し装置、30B…巻き取り装置、
32a、32b、33a、33b…ガイドローラ、
34a、34b…駆動ローラ、
35a、35b…ピンチローラ、36a、36b…ダンサローラ、
Claims (1)
- ロール状に巻かれたフィルムを巻き出して所定の加工を行なった後、加工されたフィルムをロール状に巻き取るようにしたレーザ加工装置であって、Y方向に移動可能なYテーブルと、このYテーブルにY方向と直交するX方向に移動可能に支持されたXテーブルと、このXテーブルに支持されフィルムの加工領域を固定する加工テーブルと、前記Xテーブルの移動領域のX方向外側両端に位置するように前記Yテーブルに支持され、Y方向から送り込まれるフィルムの移動方向をX方向に切替え、X方向に排出されるフィルムの移動方向をY方向に切替る一対のターンバーと、前記加工テーブルに固定されたフィルムにレーザ光を照射して加工を行なうレーザ光照射手段とを備えた加工装置と、前記加工装置のY方向に配置され、未加工のフィルムをY方向に巻き出す巻き出し装置と、前記加工装置のY方向に配置され、Y方向に排出される加工済のフィルムを巻き取る巻き取り装置と、回転の軸心をX方向ならしめて昇降可能に支持された一対のダンサローラと、を設け、前記ダンサローラの一方を前記巻き出し装置と前記巻き出し装置側に配置された前記ターンバーとの間に、前記ダンサローラの他方を前記巻き取り装置と前記巻き取り装置側に配置された前記ターンバーとの間に、それぞれ配置し、前記ターンバーと前記ダンサローラとにより、加工時における前記加工テーブルと前記巻き出し装置との間の前記フィルムの長さと前記加工テーブルと前記巻き取り装置との間の前記フィルムの長さをそれぞれ固定長にすると共に、前記フィルムに付加する張力を一定にすることを特徴とするレーザ加工機。
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