JP4099937B2 - Laser processing apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の多層基板などに使用される薄いシート体の表面をレーザ加工する装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
レーザ加工の際に、薄くて大きな面積のシート体の表面を精度良くレーザ加工する為の装置として、図4、5のような装置がある。該レーザ加工装置には、シート体1を把持する把持手段2と、シート体1に引張り力を与える引張り装置3と、シート体1の加工領域10の平面度を保持する平面度保持手段4と、加工領域10を加工するレーザ照射装置5と、加工領域10を順次レーザ加工できるようにレーザ照射装置5及び平面度保持手段4に対し、シート体1を相対的に移動させる移動装置6と、レーザ照射装置5とシート体1の間に配置し、加工領域10を囲んで設けた筒体7と、シート体1を加工するに伴い、生じる煙や塵を吸い込む集塵装置8を備えている。
【0003】
ここで、平面度保持手段4と把持手段2との干渉を避けるために、平面度保持手段4をシート体1の厚さ方向へ移動させ、かつ位置決めする位置決め手段9を備えており、さらにこの位置決め手段9は筒体7に備えられている。シート体1の把持手段2近傍を加工する際には、平面度保持手段4をシート体1から遠ざかる方向に移動させ、把持手段2との干渉を避けている。集塵装置8は、図5に示すように平面度保持手段4と90度回転させた方向の筒体7に備えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の加工装置では、集塵装置の平面度保持手段が加工領域の近傍にあり、集塵装置から発生される空気の流れが、平面度保持手段によって障害となり流れを乱し、加工にて発生した塵が残留するという問題点を有していた。
【0005】
また、平面度保持体手段を把持手段との干渉を避けるために移動させた場合、集塵装置で集める塵の流路を妨げ、塵が残留するという問題点も有していた。
【0006】
本発明では前記従来技術の課題に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、加工領域を囲む筒体の内部で空気の流れを乱さず、スムーズに流すことができ、それによりシート体への塵の残留を防止できるようにすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザ加工装置は、矩形状の被加工物をレーザ加工する加工手段と、前記被加工物を把持する把持手段と、前記被加工物に設定された矩形状の加工領域の周囲全体を囲んで設けられた矩形状の筒体と、被加工物の加工領域に向けて前記筒体のいずれか一面に吸い込み口を設けた集塵手段と、前記被加工物の加工領域の周囲の一部を保持し、前記加工領域の平面度を保つ平面度保持手段とを備え、前記筒体は、前記被加工物と前記被加工物の厚み方向に隙間を有して設けており、前記平面度保持手段は、前記筒体の前記集塵手段の吸い込み口が設けられた面の前記集塵手段と前記被加工物との間に設けたものであり、排気口とシート体の間に隙間が無く、かつ排気の空気の流れに対し障害物がなくなり空気を乱す事なく効率よく、加工に伴い生じる塵を集塵する事ができる。
【0008】
また本発明のレーザ加工装置は、前記平面度保持手段と前記被加工物とを相対的に移動させる移動手段と、前記移動手段による移動により発生する前記平面度保持手段と前記把持手段との干渉を回避する為に前記平面度保持手段を前記被加工物から遠ざかる方向に移動させる干渉回避手段とをさらに設け、前記平面度保持手段は、前記干渉回避手段により移動した前記平面度保持手段の上端が、前記集塵手段の下端より低い位置となる配置であり、シート体の端の部分を加工する際、平面度保持手段がシート体より待避するが排気口の形状がほとんど変化しない為、空気の流れも変化せずシート体の全領域に対し安定した集塵ができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態のレーザ加工装置について、図を参照にしながら以下に説明する。
【0010】
図1は、本発明のレーザ加工装置について、図2は、加工領域近傍の平面図を示している。本発明のレーザ加工装置における基本構成は、上述した従来のものと同様であるが、後述する平面度保持手段と集塵装置の関係が従来のレーザ加工機の集塵手段と相違し、本発明のレーザ加工機の集塵手段の特徴的な部分である。以下に、各構成部分について詳しく説明する。
【0011】
シート体レーザ加工機の集塵装置を構成するベース28上には、引張り装置11を設けた移動装置12が設置されている。移動装置12は、平面上で互いに直交するX、Y方向のうち、駆動装置によりY方向に滑動するYテーブル12−1と、該Yテーブル上に設置され駆動装置により前記X方向に滑動するXテーブル12−2を備える。
【0012】
前記Xテーブル上12−2に設置される引張り装置11は、それぞれが前記Y方向に延在し、対向して配置される固定側の把持手段13−1と稼動側の把持手段13−2を有する。把持手段13−1と把持手段13−2とに挟まれた領域に、レーザ加工される方形状の被加工物であるシート体14が配置される。このように配置されるシート体14における、例えばY方向に平行なそれぞれの側縁部が、把持手段13−1と把持手段13−2とによってそれぞれ把持され、シート体14はX方向へ引張られる。即ち、可動側の把持手段13−2は、Xテーブル12−2上にてX方向に移動可能に取り付けられており、かつXテーブル12−2のX方向側端縁部と前記把持手段との間に設けた引張り装置11により常時、前記端縁部側へ付勢されている。よって、把持手段及び把持手段によってシート体14が把持されたとき、可動側の把持手段13−2に作用する引張り力により、シート体14はX方向に引張られ、引張り力が与えられる。なお、例えばシート体14へのレーザ加工が終了した後など、必要に応じて、把持手段13はシート体14の把持を解除することができる。
【0013】
加工手段であるレーザ加工手段15は、上述のようにして設置されたシート体14に対して、その厚み方向からレーザ光を照射するものであり、レーザ光発生装置16、ミラー17、及びレンズ18を備える。レーザ光発生装置16は、前記ベース28に立設されたフレーム19に設置され、レーザ光発生装置16から出射されたレーザ光は、ミラー17にてシート体14へ偏向された後、シート体14の加工面に合焦するようにレンズ18にて焦点が合わされ、前記加工面へ照射される。
【0014】
平面度保持手段20は、シート体14においてレーザ光によって加工される加工領域の周囲の一部を吸着動作により保持する保持部材21と、該保持部材21に接続され前記吸着動作を行うための吸引装置22とを有する。このような平面度保持手段20の前記保持部材21は、シート体14端縁部を加工する際、把持手段13との干渉を避ける為、干渉回避手段23によってシート体14上に支持されシート体の厚み方向へ移動可能である。
【0015】
本実施形態において特徴的な構成部分である集塵装置24は、干渉回避手段23とともに、レンズ18とシート体14の間に配置される加工領域の周囲を囲んで設けた筒体25に備えられている。この筒体25の側面には、吸引装置26と連通する吸い込み口27を備えており、またこの吸い込み口27は、シート体14の加工形状を変化させないように、シート体14に対し、シート体の厚み方向に隙間を設けている。そしてこの隙間に平面度保持手段20を有する。
【0016】
前記保持部材21の形状は、図1に示すように、シート体14との角度を30度にしている。保持部材21が把持手段13との干渉を避けるため、移動手段12により移動した場合でも、吸い込み口27と吸引装置26の連結部の内径を保持部材21が塞ぐことがないように、移動手段12の移動量と吸い込み口27の形状を設定している。本実施例では、保持部材21が最上方に移動した時に、保持部材21の上面を、吸い込み口27の下面と同一にしている。
【0017】
なお、図示していないが、所定の空気の流れの場となるように流れを補助することにより、吸引装置26によるダストの巻き上げが生じにくくすることも可能である。
【0018】
以上説明したように、平面度保持手段20の保持部材21のみをシート体14に接触させ、吸着動作にてシート体14を保持し、この保持状態を維持しながらシート体14に対し平面度保持手段20が相対移動するように、移動装置12を駆動する。これにより、吸着動作を維持した状態で、加工することができ、かつ、吸い込み口27とシート体14の隙間に平面度保持手段20の保持部材21を有しているため、外部からの空気の流入が少なく、平面度保持部材20の外形が吸い込み口27へ流れる空気の方向板の役目を果たし、シート体14上に塵を残すことなく、効率の良い集塵が可能となる。また、シート体14の端縁の加工時、平面度保持手段20が移動手段12により移動した場合でも、空気の流れが殆ど変化せず安定した集塵をすることができる。
【0019】
なお、本実施の形態では、シート体として、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体を例にしたが、薄いシート体のものであればその材料に限定はない。
【0020】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、被加工物の加工領域に向けて吸い込み口を設けた集塵手段と、この被加工物の加工領域の周囲の一部を保持し、平面度を保つ平面度保持手段とを備え、この平面度保持手段を前記集塵手段と前記被加工物との間に設けることにより、排気口とシート体の間に隙間が無く、かつ排気の空気の流れに対し障害物がなくなり空気を乱す事なく効率よく、加工に伴い生じる塵を集塵することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の集塵装置の構成を示す側面図
【図2】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の集塵装置の構成を示す平面図
【図3】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の集塵装置の構成を示す斜視図
【図4】従来の技術に係るレーザ加工機の集塵装置の構成を示す側面図
【図5】従来の技術に係るレーザ加工機の集塵装置を示す部分平面図
【符号の説明】
12 移動装置
14 シート体
15 レーザ加工手段
20 平面度保持手段
23 干渉回避手段
24 集塵装置
27 吸い込み口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and a method for laser processing a surface of a thin sheet used for a multilayer substrate of an electronic device.
[0002]
[Prior art]
4 and 5 are apparatuses for accurately laser processing the surface of a thin and large sheet body during laser processing. The laser processing apparatus includes a
[0003]
Here, in order to avoid interference between the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional processing apparatus, the flatness holding means of the dust collector is in the vicinity of the processing area, and the flow of air generated from the dust collector becomes obstructed by the flatness holding means and disturbs the flow. There was a problem that the dust generated in this way remained.
[0005]
In addition, when the flatness holding member means is moved to avoid interference with the gripping means, there is a problem that the dust flow path is obstructed and the dust remains.
[0006]
The present invention was devised in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the object of the present invention is to smoothly flow the air without disturbing the air flow inside the cylinder surrounding the processing area. It is to prevent dust from remaining on the body.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The laser processing apparatus of the present invention comprises a processing means for laser processing a rectangular workpiece, a gripping means for gripping the workpiece, and the entire periphery of a rectangular processing area set for the workpiece. A rectangular cylinder provided in a surrounding manner, dust collecting means provided with a suction port on one surface of the cylinder toward the machining area of the workpiece, and a surrounding area of the machining area of the workpiece A flatness holding means for holding the portion and maintaining the flatness of the processing region, and the cylindrical body is provided with a gap in the thickness direction of the workpiece and the workpiece. The degree holding means is provided between the dust collecting means on the surface of the cylindrical body where the suction port of the dust collecting means is provided and the workpiece, and a gap is provided between the exhaust port and the sheet body. There is no obstacle, and there is no obstacle to the flow of the exhaust air, and it is efficiently processed without disturbing the air. It can be dust-collecting the P caused dust.
[0008]
The laser processing apparatus according to the present invention further includes a moving unit that relatively moves the flatness holding unit and the workpiece, and interference between the flatness holding unit and the holding unit that is generated by the movement of the moving unit. Interference avoiding means for moving the flatness holding means in a direction away from the workpiece , the flatness holding means is provided at an upper end of the flatness holding means moved by the interference avoiding means. but the current is the lower position the lower end arrangement of dust means, when processing an end portion of the sheet body, because although the flatness holding means retracted from the sheet material does not substantially change the shape of the exhaust port, the air The flow of air does not change, and stable dust collection is possible for the entire area of the sheet.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 shows a laser processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows a plan view in the vicinity of the processing region. The basic configuration of the laser processing apparatus of the present invention is the same as that of the conventional one described above, but the relationship between the flatness holding means and the dust collecting apparatus, which will be described later, is different from the dust collecting means of the conventional laser processing machine. This is a characteristic part of the dust collecting means of the laser beam machine. Hereinafter, each component will be described in detail.
[0011]
A moving
[0012]
The pulling device 11 installed on the X table 12-2 includes a fixed gripping means 13-1 and an operating gripping means 13-2 that extend in the Y direction and are arranged to face each other. Have. In a region sandwiched between the gripping means 13-1 and the gripping means 13-2, a
[0013]
The laser processing means 15, which is a processing means, irradiates the
[0014]
The flatness holding means 20 includes a
[0015]
The dust collector 24, which is a characteristic component in the present embodiment, is provided in a
[0016]
As shown in FIG. 1, the shape of the holding
[0017]
Although not shown, it is also possible to make it difficult for the
[0018]
As described above, only the holding
[0019]
In the present embodiment, as the sheet body, a resin thin sheet body used for a multilayer substrate or the like of an electric device is taken as an example. However, the material is not limited as long as it is a thin sheet body.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the dust collecting means provided with the suction port toward the processing area of the workpiece, and a plane that maintains a part of the periphery of the processing area of the workpiece and maintains flatness. Degree holding means, and providing the flatness holding means between the dust collecting means and the workpiece, there is no gap between the exhaust port and the sheet body and the flow of the exhaust air Eliminates obstacles and efficiently collects dust generated during processing without disturbing the air.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a dust collector of a laser beam machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a dust collector of the laser beam machine according to an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view showing the configuration of a dust collector of a laser beam machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view showing the configuration of a dust collector of a laser beam machine according to the prior art. Partial plan view showing the dust collector of the laser beam machine related to the technology 【Explanation of symbols】
12
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