JP4027764B2 - ワークの固定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、剛性の小さい薄板ワークを固定するための薄板ワークの固定装置および固定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、特開2001−139170号には、 板状のワークを第1のワーク載置部から第2のワーク載置部へ移載するワーク移載手段と、第2のワーク載置部に載置されたワークが1枚であるか否かを検知するワーク厚み検知手段と、ワーク厚み検知手段によってワークが複数枚であることが検知されたときは、ワーク移載手段を制御して第2のワーク載置部上のワークが1枚になるまで余分なワークを第1のワーク載置部に戻し移載させるワーク移載制御手段とを備えた板状ワーク供給装置の技術が開示されている。
【0003】
この従来技術では、板状のワークを複数の真空吸着パッドで吸着して保持および移動するようにし、また、ワークを載置するワーク載置台を、表面に複数の孔を備える箱状に形成し、載置されたワークを吸着することによりワークを確実に保持するように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ワークの材質がポリエチレンテレフタレートで、板厚が0.1ないし0.2mmである場合(以下、ペットフィルムという。)、剛性が小さいため、吸着箇所が少ないとワークに皺が寄ってしまう。また、ワーク載置台に載置されたペットフィルムに皺が寄っていた場合、皺が寄った状態でワーク載置台に保持されてしまうため、加工精度が低下した。
【0005】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、剛性の小さいペットフィルム等の薄板を平坦な状態でワーク載置台に載置させることができる薄板ワークの固定装置および固定方法を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に記載されたワークの固定方法は、内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク載置台と、内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク保持台と、前記ワーク保持台を上下方向に移動させる手段と、前記ワーク保持台を前記ワーク載置台に付勢する加圧手段と、前記ワーク載置台および前記ワーク保持台の前記中空部に接続された真空源および圧縮空気源と、を備え、前記ワーク保持台のワークとの当接面が前記ワーク載置台のワークとの当接面と対向するようにして前記ワーク保持台が前記ワーク載置台の上方に配置されたワークの固定装置を用い、前記ワーク載置台に載置されたワークを前記ワーク保持台に固定させる場合は、予め定める距離の隙間をあけて前記ワーク保持台のワークとの当接面を前記ワーク載置台に載置された前記ワークの表面に対向させるステップと、前記ワーク保持台と前記ワーク載置台の内部に圧縮空気を供給するステップと、前記ワーク保持台および前記ワーク載置台の内部を大気圧にして、前記ワーク保持台を予め定める加圧力で前記ワーク載置台に押し付けるステップと、前記ワーク保持台に前記ワークを押し付けた状態で前記ワークを前記ワーク保持台に吸着させるステップと、前記ワーク保持台を前記ワーク載置台から遠ざけるステップと、を上記の順序で行うことを特徴とする。
【0007】
また、請求項2に記載されたワークの固定方法は、内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク載置台と、内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク保持台と、前記ワーク保持台を上下方向に移動させる手段と、前記ワーク保持台を前記ワーク載置台に付勢する加圧手段と、前記ワーク載置台および前記ワーク保持台の前記中空部に接続された真空源および圧縮空気源と、を備え、前記ワーク保持台のワークとの当接面が前記ワーク載置台のワークとの当接面と対向するようにして前記ワーク保持台が前記ワーク載置台の上方に配置されたワークの固定装置を用い、前記ワーク保持台に保持されたワークを前記ワーク載置台に固定させる場合は、予め定める距離の隙間をあけて前記ワークを吸着した前記ワーク保持台のワークの下面を前記ワーク載置台に対向させるステップと、前記ワーク保持台と前記ワーク載置台の内部に圧縮空気を供給するステップと、前記ワーク保持台および前記ワーク載置台の内部を大気圧にして、前記ワーク保持台を予め定める加圧力で前記ワーク載置台に押し付けるステップと、前記ワーク載置台に前記ワークを押し付けた状態で前記ワークを前記載置台に吸着させるステップと、前記ワーク保持台を前記ワーク載置台から遠ざけるステップと、を上記の順序で行うことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図1は本発明に係るレーザ加工機本体の構成図である。
同図において、レーザ加工機本体AのXYテーブル2は、ベッド1上を水平なX、Y方向に移動自在である。XYテーブル2には、表面に内部の中空部に接続する複数の孔が形成され、中空部を真空源に接続することにより真空吸着機能を持たせたテーブル3が固定されている。テーブル3には、ワーク4が吸着保持される。
【0010】
門形のコラム5はベッド1に固定されている。コラム5に載置されたレーザ発振器6から出力されたレーザビームは、ミラー7により光路を偏向され、ガルバノスキャナミラー8により位置決めされ、fθレンズ9を通過してワーク4を加工する。
【0011】
図2は、レーザ加工機の全体構成図であり、Bは搬入装置、Cは搬出装置である。
同図において、搬入装置Bのスライダ12は、レール11上を図の左右方向に往復移動自在である。スライダ12の下部には、リフタ13が配置されている。リフタ13の移動部の先端には、プレート14が固定されている。プレート14には、ガイドロッド15を介してワーク保持台16が図の上下方向移動自在に支持されている。ばね17はワーク保持台16をスライダ12から遠ざける方向に付勢している。また、搬入装置Bの台18の上面にはワーク載置台19が固定されている。
【0012】
搬出装置Cのスライダ12は、レール23上を図の左右方向に往復移動自在である。スライダ12の下部には、リフタ13が配置されている。台20の上面は平坦に形成されている。
なお、図中スライダ12の待機位置は実線で示す位置であり、供給位置は破線で示す位置である。そして、スライダ12が待機位置にあるとき、プレート14は上昇位置にある。
【0013】
次に、ワーク保持台16とワーク載置台19の構成を、さらに説明する。
図3は、ワーク保持台16近傍の正面断面図である。
ワーク保持台16は箱状で、下板16aには複数の孔30が形成され、中空部16bは継ぎ手31を介して図示を省略する圧縮空気源または真空源に接続されている。
ワーク載置台19は箱状で、上板19aには複数の孔30が形成され、中空部19bは継ぎ手31を介して図示を省略する圧縮空気源または真空源に接続されている。
【0014】
次に、この実施形態の動作を説明する。
なお、ワーク載置台19上には、予めワーク4が載置されている。
手順1.ワーク4が吸着されていないワーク保持台16を、ワーク載置台19に載置されたワーク4の上方に位置決めする。(図4参照)
手順2.ワーク保持台16を下降させ、当接面をワーク4の表面から僅かな隙間(例えば0.05〜0.2mm)をあけて対向させる。(図5参照)
手順3.継ぎ手31を介して中空部16b、19bに微小圧の圧縮空気を供給する。この時、中空部16bに供給する圧力を中空部19bに供給する圧力よりも僅かに大きくすることが望ましい。
手順4.中空部16b、19bに供給する圧力を停止し、中空部16b、19b内部の圧力を大気圧にして、ワーク保持台16をばね17に抗して予め定める距離だけ下降させ、ばね17の弾性力およびワーク保持台16の質量でワーク4を加圧する。なお、この時の加圧力は、1平方メートル当たり10〜50kgにするとよい。(図5参照)
手順5.この状態で、継ぎ手31を介して中空部16bを真空源に接続し、ワーク保持台16にワーク4を吸着させる。
手順6.ワーク保持台16を上昇させ、ワーク載置台19から遠ざける。
手順7.ワーク保持台16をテーブル3の上方に位置決めする。
手順8.ワーク保持台16を下降させ、ワーク保持台16をテーブル3に押し付ける。なお、押し付け量としては手順4の場合と同じでよい。
手順9.テーブル3に吸引動作をさせる。
手順10.ワーク保持台16の吸引動作を停止させる。なお、吸引動作を停止させた後、短時間、中空部16bに圧縮空気を供給するようにしてもよい。このようにすると、ワーク4が静電気等によりワーク保持台16の保持面に密着している場合でも、ワーク4に皺が寄ることを防止できる。
手順11.ワーク保持台16を上昇させた後、ワーク保持台16を待機位置に移動させる。
手順12.加工を行う。
なお、加工後の手順は従来の場合と同じであるので、説明を省略する。
【0015】
以上説明したように、本発明では、ワーク4に皺が発生することを防止できるので、加工精度を向上させることができる。
【0016】
ところで、上記では、ワーク載置台19に載置されたワーク4をワーク保持台16に保持させる場合について説明したが、ワーク保持台16に吸着されたワーク4をワーク載置台19に保持させる場合にも適用することができる。そして、この場合の手順は以下の通りである。
1.ワーク4をワーク載置台19の当接面に対して水平方向に位置決めする。
2.ワーク4の下面をワーク載置台19の当接面と僅かな隙間をあけて対向させる。
3.中空部16b、19bに微小圧の圧縮空気を供給する。
4.中空部16b、19bの内部を大気圧にして、ワーク保持台14を予め定める距離下降させ、ばね17の弾性力およびワーク保持台16の質量でワーク4を加圧する。
5.この状態で、継ぎ手31を介して中空部19bを真空源に接続し、ワーク載置台19にワーク4を吸着させる。
6.ワーク保持台16をワーク載置台19から遠ざける。
【0017】
なお、上記では、レーザ加工機本体Aの、テーブル3は真空吸着機能だけを持つものとしたが、テーブル3をワーク載置台19と同様に圧縮空気源にも接続するようにすると、図2におけるワーク載置台19を図2における台20に置き換えることができる。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク載置台と、内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク保持台と、前記ワーク保持台を上下方向に移動させる手段と、前記ワーク保持台を付勢する加圧手段とを設け、前記ワーク載置台および前記ワーク保持台の前記中空部を真空源および圧縮空気源に接続し、圧縮空気と、加圧手段とを協調させ、ワークに皺が発生しないようにした状態でワーク保持台にワークを保持させる。この結果、テーブルに皺のないワークを供給することができる。
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレーザ加工機本体の構成図である。
【図2】本発明に係るレーザ加工機の全体構成図である。
【図3】本発明に係るワーク保持台16近傍の正面断面図である。
【図4】吸着手順の説明図である。
【図5】吸着手順の説明図である。
【図6】吸着手順の説明図である。
【符号の説明】
4 ワーク
13 リフタ
16 ワーク載置台
16b、19b 中空部
17 ばね
19ワーク保持台
30 孔
Claims (2)
- 内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク載置台と、
内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク保持台と、
前記ワーク保持台を上下方向に移動させる手段と、
前記ワーク保持台を前記ワーク載置台に付勢する加圧手段と、
前記ワーク載置台および前記ワーク保持台の前記中空部に接続された真空源および圧縮空気源と、を備え、前記ワーク保持台のワークとの当接面が前記ワーク載置台のワークとの当接面と対向するようにして前記ワーク保持台が前記ワーク載置台の上方に配置されたワークの固定装置を用い、前記ワーク載置台に載置されたワークを前記ワーク保持台に固定させる場合は、
予め定める距離の隙間をあけて前記ワーク保持台のワークとの当接面を前記ワーク載置台に載置された前記ワークの表面に対向させるステップと、
前記ワーク保持台と前記ワーク載置台の内部に圧縮空気を供給するステップと、
前記ワーク保持台および前記ワーク載置台の内部を大気圧にして、前記ワーク保持台を予め定める加圧力で前記ワーク載置台に押し付けるステップと、
前記ワーク保持台に前記ワークを押し付けた状態で前記ワークを前記ワーク保持台に吸着させるステップと、
前記ワーク保持台を前記ワーク載置台から遠ざけるステップと、
を上記の順序で行うことを特徴とするワークの固定方法。 - 内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク載置台と、
内部に中空部が形成された箱状で、ワークとの当接面に前記中空部と連通する複数の孔が形成されたワーク保持台と、
前記ワーク保持台を上下方向に移動させる手段と、
前記ワーク保持台を前記ワーク載置台に付勢する加圧手段と、
前記ワーク載置台および前記ワーク保持台の前記中空部に接続された真空源および圧縮空気源と、を備え、前記ワーク保持台のワークとの当接面が前記ワーク載置台のワークとの当接面と対向するようにして前記ワーク保持台が前記ワーク載置台の上方に配置されたワークの固定装置を用い、前記ワーク保持台に保持されたワークを前記ワーク載置台に固定させる場合は、
予め定める距離の隙間をあけて前記ワークを吸着した前記ワーク保持台のワークの下面を前記ワーク載置台に対向させるステップと、
前記ワーク保持台と前記ワーク載置台の内部に圧縮空気を供給するステップと、
前記ワーク保持台および前記ワーク載置台の内部を大気圧にして、前記ワーク保持台
を予め定める加圧力で前記ワーク載置台に押し付けるステップと、
前記ワーク載置台に前記ワークを押し付けた状態で前記ワークを前記載置台に吸着
させるステップと、
前記ワーク保持台を前記ワーク載置台から遠ざけるステップと、
を上記の順序で行うことを特徴とするワークの固定方法。
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