JP4760830B2 - レーザ加工装置およびレーザ加工方法 - Google Patents

Description

この発明は、フレキシブル配線板、セラミックス基板、薄板鉄板等の長尺のワークに対して、貫通穴、止まり穴または任意の形状を形成する加工装置に関する。

ロール状に巻かれた長尺のフレキシブル配線板等のワークに対して、ワークを巻き出して穴明け加工を行った後、ロール状に巻き取るように構成された穴明け加工装置がある（例えば、特許文献１）。

特開２００４−１９５５１０号公報

この加工装置は、１つの加工ヘッドと加工テーブルによりワークの所定の加工エリアを加工した後、巻き出し機構と巻き取り機構が回転する事により、ワークを所定の距離送って次の加工を行っている。ここでいう所定の加工エリアとは、ワーク上に作成する製品のサイズに対応したエリアであり、製品が比較的大きい場合は製品のサイズと加工エリアのサイズは同一となり、製品が比較的小さい場合は複数の製品を並べたサイズが加工エリアのサイズとなる。よって、一般的に加工エリアのサイズは一定ではなく、製品サイズにより変更となる。また、ワークを送る所定の距離を加工エリアのワーク送り方向の長さと、加工後、加工エリア毎にワークを切断するために、加工エリア間に必要な切断代の幅との和Ｗａとすることで、ワークに無駄な領域を生じさせず歩留まり良く加工できる。

一方、生産性向上のため２つの加工ヘッドを有した２ヘッド加工機の場合、加工ヘッドの間隔と加工エリアの大きさまたはワーク送り長さによって、以下のような問題が発生する。２ヘッド加工機での加工手順を、図１８（ａ）〜（ｅ）に示して説明する。図１８において、ワークの送り方向上流側の第１の加工ヘッド２ａと、下流側の第２の加工ヘッド２ｂとの間隔Ｗｈを５００ｍｍ、ワーク送り長さＷａを２００ｍｍとする。ここで、加工ヘッドの間隔とは、各加工ヘッドで加工する位置の間隔を意味することとする。例えば、ドリル加工であれば各ドリル先端の間隔であり、レーザ加工であれば各レーザ光の間隔である。以下同様に扱う。また、図１８において、ワーク１上の破線で記載したエリアは、未加工の加工エリアであり、実線で記載したエリアは加工済みエリアを意味している。以下、作業手順を説明する図においては同様とする。
（ａ）第１の加工ヘッド２ａは、所定の加工エリア７ａを加工し、第２の加工ヘッド２ｂは、所定の加工エリア７ｂを加工する。
（ｂ）巻き取り機構４により、次の加工エリア８ａが第１の加工ヘッド２ａの直下となるように、所定の長さ２００ｍｍ分ワーク１を移送する。このとき、第２の加工ヘッド２ｂの直下が次の加工エリア８ｂとなる。
（ｃ）加工エリア８ａ、８ｂを加工する。
（ｄ）再び、所定の長さ２００ｍｍ分ワーク１を移送する。
（ｅ）第１の加工ヘッド２ａでは、加工済みエリア８ａに隣接して所定の加工エリア９ａを加工することができる。しかし、第２の加工ヘッド２ｂでは、所定の加工エリア９ｂが、第１の加工ヘッド２ａで加工済みのエリア７ａに一部重なってしまい、加工ができない状況となってしまう。

すなわち、加工ヘッドの間隔Ｗｈがワークの送り長さＷａの倍数になっていれば良いが、上記のように、加工ヘッドの間隔が５００ｍｍでワークの送り長さが２００ｍｍの場合、ワークを２回送った時点で、ワークの送り方向下流側の加工ヘッドにおいて、加工予定エリアが加工済みエリアと１００ｍｍ重なってしまう。これにより、所定の加工エリアを確保できず、加工できない無駄な領域が発生してしまうという問題が発生する。

上記問題を解決するには、例えば、加工ヘッドの間隔をワークの送り長さの倍数になるように、ワークの送り長さによって加工ヘッドの間隔を調整する方法が考えられる。例えば、上記の場合、加工ヘッドの間隔を４００ｍｍに縮めるか、または６００ｍｍに伸ばせばよい。

しかし、加工ヘッドの間隔を調整する場合、加工ヘッドの間隔を調整する機構に加え、加工ヘッドに対応して加工テーブルの位置も調整する機構も必要となるため、機構が複雑、大型化し、コストアップにもつながってしまう。特に、レーザ光を用いたレーザ加工機の場合、加工ヘッドの間隔を変更するとレーザビームの光路長も変化してしまい、その結果レーザ光の品質が変化し、加工品質が劣化するという問題も発生する。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、複数個の加工ヘッドを有し長尺のワークを加工する加工装置において、加工ヘッドの間隔を調整することなく、任意のワーク送り長さに対して、加工ができない無駄な領域を発生させない、小型で低コストな機構を有した加工装置を得るものである。

この発明に係る加工装置は、長尺ワークを長手方向に移送し加工を行う加工装置において、長尺ワークの移送方向に配置され、前記長尺ワーク上の所定領域を加工する複数の加工ヘッドと、前記長尺ワーク上の所定領域の位置と、前記加工ヘッドの加工位置が対応するよう、前記各加工ヘッド間の長尺ワークの長さを調節する調節手段と、を備えたものである。

この発明は、各加工ヘッド間に長尺ワークの長さを調節する調節手段を設けたことにより、長尺のワークの加工において、加工ヘッド間隔を調整しなくても、任意のワーク送り長さに対して、ワークの加工ができない無駄な領域の発生を防止することが可能なので、ワークの歩留まりを高めることができる。

この発明の実施の形態１を示す加工装置の概略図である。 この発明の実施の形態１である加工装置の加工エリア間隔調整機構を示す正面図と側面図である。 この発明の実施の形態１である加工装置の加工エリア間隔調整機構の動作を説明する図である。 この発明の実施の形態１である加工装置による加工とワーク移送について説明する図である。 この発明の実施の形態１である加工装置による加工とワーク移送について説明する図である。 この発明の実施の形態１である加工装置の制御方法を説明するフローチャート図である。 この発明の実施の形態１である加工装置の加工エリア間隔調整機構の他の例を示す正面図と側面図である。 この発明の実施の形態２である加工装置の加工エリア間隔調整機構を示す正面図と側面図である。 この発明の実施の形態３である加工装置の加工エリア間隔調整機構を示す正面図と側面図である。 この発明の実施の形態３である加工装置による加工とワーク移送について説明する図である。 加工エリア位置決め用のマーキングが施された長尺ワークの模式図である。 加工エリア位置決め用のマーキングが施された長尺ワークと加工エリアの位置関係を示した図である。 この発明の実施の形態４を示す加工装置の概略図である。 この発明の実施の形態４である加工装置におけるワーク上のマーキングを認識し位置決めを行う動作を説明する図である。 この発明の実施の形態４である加工装置による加工とワーク移送について説明する図である。 この発明の実施の形態４である加工装置の制御方法を説明するフローチャート図である。 この発明の実施の形態５である加工装置の加工ヘッドの構成を示す図である。 ２つの加工ヘッドを有する加工装置による加工とワーク移送について示した図。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における加工装置を示すものであり、レーザ光を２分岐しワーク上の２つのエリアを同時に加工する２ヘッドレーザ加工機である。
レーザ発振器１１より出力されたレーザ光１２は、反射ミラー１３および１４により半透過ミラー１５に導かれる。半透過ミラー１５により２分岐されたレーザ光は、一方は第１の加工ヘッド２ａに導かれ、第１の集光レンズ１９ａにより集光され、第１の加工テーブル６ａ上のワーク１に照射される。半透過ミラー１５で分岐されたもう一方のレーザ光は、反射ミラー１６により、第２の加工ヘッド２ｂに導かれ、第２の集光レンズ１９ｂにより集光され、第２の加工テーブル６ｂ上のワーク１に照射される。ここで、第１の加工ヘッド２ａと第２の加工ヘッド２ｂとの間隔Ｗｈは、Ｗｈ＝５００ｍｍであるとする。第１の加工テーブル６ａと第２の加工テーブル６ｂとは、同じ加工テーブル駆動装置１７に固定されており、加工テーブル駆動装置１７により水平方向に同じように移動する。また、図示していないが、各加工テーブル６ａ、６ｂ上にはワーク固定手段が備わっており、レーザ加工時にはワーク１を各加工テーブル６ａ、６ｂに固定する。固定手段としては、加工テーブル上に設けられた複数の穴によりワークを真空吸着する方法や、加工テーブル周辺に設けられたクランプによりワーク１の周辺を挟み込む等の方法がある。このワーク固定手段の動作は、加工装置制御部１８により制御されている。

ワーク１上の各加工ヘッドに対応した加工エリア内の加工は、以下のようにして行われる。加工テーブル駆動部１７により、ワーク１の所定の位置にレーザ光１２が照射されるように、加工テーブル６ａ、ｂの位置を調整し、レーザ光１２をワーク１に照射して穴あけ加工を行う。そして、次の所定の位置に加工テーブル６を移動し、レーザ光１２を照射し穴あけ加工を行う。これを繰り返すことで、第１の加工テーブル６ａ上に載置されたワーク１の加工エリア７ａと、第２の加工テーブル６ｂ上に載置されたワーク１の加工エリア７ｂとには、同じ加工パターンで加工穴が形成される。これらレーザ光１２の照射および加工テーブル６ａ、６ｂの移動の制御については、加工装置制御部１８が、レーザ発振器１１と加工テーブル駆動部１７を制御することにより行う。

また、図１において、第１の加工テーブル６ａの右側面には、ロール状に巻かれたワーク１を巻き出すワーク巻き出し機構３が配置されており、第２の加工テーブル６ｂの左側面には、加工後のワークをロール状に巻き取るワーク巻き取り機構４が配置されている。ワーク巻き取り機構４は、ワーク巻き取り機構駆動部５によりワークを巻き取るように動作し、これによりワーク１を加工テーブル６上を移送する。ワーク巻き出し機構３から巻き出されたワーク１は、ローラー２０ａ、２０ｂ、２０ｃに沿って第１の加工テーブル６ａ上に送られる。第１の加工テーブル６ａ以降、ワーク１は、ローラー２０ｄ、２０ｅに沿って第２の加工テーブル６ｂに送られ、その後ローラー２０ｆ、２０ｇ、２０ｈに沿ってワーク巻き取り機構４に送られ、ワーク巻き取り機構駆動部５により動作するワーク巻き取り機構４により、ロール状に巻き取られる。また、ローラー２０ｆに対向して、ワーク１を挟み込む位置に、ワーク送り量測定部であるワーク送り量測定ローラー２２が設けられており、ローラー２２の回転量にてワーク１の送り量を測定する。測定された送り量データは、加工装置制御部１８に送られ、加工装置制御部１８は、そのデータに基づきワーク巻き取り機構駆動部５を制御し、ワーク１の送り量を調整する。

ここで、本実施の形態においては、各ローラー２０、ワーク巻き出し機構３、ワーク巻き取り機構４およびワーク巻き取り機構駆動部５は、加工テーブル駆動装置１７に固定されており、加工テーブル６ａ、６ｂとともに水平方向に移動する構成となっている。しかし、ワーク巻き出し機構３、ワーク巻き取り機構４およびワーク巻き取り機構駆動部５が、重量やスペースの関係で加工テーブル６ａ、６ｂとともに移動させることが困難な場合がある。この場合は、加工テーブル駆動部１７とは別個に、これらを位置固定で配置し、ワーク巻き出し機構３およびワーク巻き取り機構４と加工テーブル６間でワークを弛ませておけば、ワーク巻き出し機構３およびワーク巻き取り機構４の位置に関係なく、加工テーブルを移動することができる。ワークを弛ませる技術については、例えば特開２０００−２４６４７９号公報に開示されている。

図１に示した通り、第１の加工テーブル６ａと第２の加工テーブル６ｂの間は、ローラー２０ｄとローラー２０ｅが下方からワーク１を支持しているが、ローラー２０ｄとローラー２０ｅの間のワーク１上方には、上下方向に可動する上下可動ローラー２１が設けられている。上下可動ローラー２１が上方に退避しているときは、第１の加工テーブル６ａ上の加工エリア７ａと、第２の加工テーブル６ｂ上の加工エリア７ｂとの中心間距離は、加工ヘッド間隔Ｗｈと等しく５００ｍｍである。しかし、上下可動ローラー２１を下方に下げ、図１の波線で示したように、ワーク１をローラー２０ｄとローラー２０ｅ間で迂回させるような配置とした場合、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとのワーク１上の距離は、５００ｍｍよりも明らかに長くなる。ここで、加工エリア間のワーク上の距離とは、各加工エリアの中心間のワーク上の距離を意味するものとする。以下同様に扱う。

加工ヘッドの間隔がワーク送り長さの倍数になっていなければ、加工エリアが確保できない無駄領域が発生する問題に対し、従来は加工ヘッドおよび加工テーブルの間隔を調整するという発想であった。しかし、本発明においては、加工エリア間のワークを迂回させることで、加工ヘッドに対応した加工エリア間のワーク上の距離を加工ヘッド間隔よりも長くすることで、見かけ上、加工ヘッド間隔および加工テーブル間隔を延長したのと同じ条件で加工を行うことができ、加工ができない無駄領域の発生を防止するのである。ここで、ワークを迂回させることで、加工エリアのワークに沿った間隔を調整する機構を、加工エリア間隔調整機構と呼ぶことにする。

次に、上下可動ローラー２１を含む加工エリア間隔調整機構について詳細に説明する。図２および図３は、この発明の実施の形態１である加工装置の加工エリア間隔調整機構を示す図であり、図２（ａ）が正面図、図２（ｂ）が側面図である。図２において、ローラー２０ｄとローラー２０ｅは、位置を固定されており、ワーク１を下方から支持している。上下可動ローラー２１は、ワーク１の上方に位置しており、上下可動軸２５に回転自在に保持されている。上下可動軸２５の両側には、上下可動軸２５の太さと略同じ幅で上下方向に伸びたスリット２６を有したガイド２７が配置され、上下可動軸２５の両端はこのスリット２６に挟み込まれ、上下可動軸２５はこのスリット２６に沿って上下方向に可動する。もちろん、上下可動ローラー２１も上下可動軸２５とともに上下方向に可動する。上下可動軸２５の両端には、固定ジグ２８が設けられ、上下可動軸２５の高さを所望の高さに調整後、上下可動軸２５をガイド２７に固定する作用を有する。

図２に示したように、ガイド２７の正面には、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとの間隔の増加分と、上下可動ローラー２１の底面の位置との関係が記されている。例えば、図３（ａ）のように、上下可動ローラー２１の底面を、ガイド２７に記された０ｍｍの位置に調整した場合は、加工エリア７ａと加工エリア７ｂの間隔の増加分は０ｍｍとなり、すなわち、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとのワーク上の距離は５００ｍｍとなる。また、図３（ｂ）のように、上下可動ローラー２１の底面を、ガイド２７に記された１００ｍｍの位置に調整した場合は、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとの間隔の増加分は１００ｍｍとなり、すなわち、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとのワーク上の距離は６００ｍｍとなる。図３（ａ）、（ｂ）においては、加工エリア間隔の増加分を記した目盛りが２５ｍｍ間隔となっているが、これは適宜必要な精度に対応した目盛り間隔を記載すればよい。

次に、具体的な動作の流れを説明する。例えば、厚さ０．３ｍｍ、幅２１０ｍｍ、長さ１００００ｍｍのロール状に巻かれたステンレス薄板を、図１に示した加工機で加工する場合を例に挙げる。まず、図１に示した状態にワーク１を設置する。このとき、上下可動ローラー２１はワーク１上方に退避させておく。

ここで、ワーク１上に加工する製品サイズが、幅２００ｍｍ、長さ２５０ｍｍ（切断代含む）の場合を仮定する。この場合、２つの加工ヘッドの間隔は５００ｍｍで、切断代と加工エリアの長さの和、すなわちワーク送り長さは２５０ｍｍであるので、加工ヘッドの間隔はワーク送り長さの倍数になっており、加工エリアの間隔を変化させる必要はない。よって、オペレーターは、図３（ａ）と同様に、上下可動ローラー２１の底面をガイド２７の０ｍｍの目盛りの位置に調整し、固定ジグ２８により上下可動軸２５をガイド２７に固定する。もちろん、図２と同様に、上下可動ローラー２１をワーク１上方に退避させた状態のままでもよい。

この条件で加工を行った加工手順を、図４（ａ）〜（ｅ）に示して説明する。
（ａ）上下可動ローラー２１の位置設定後、ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、第１の加工ヘッド２ａは所定の加工エリア７ａを加工し、第２の加工ヘッド２ｂは所定の加工エリア７ｂを加工する。
（ｂ）ワーク固定手段を開放し、ワーク巻き取り機構４により、所定のワーク送り長さ２５０ｍｍだけワーク１を移送する。これにより、次の加工エリア８ａが第１の加工ヘッド２ａの直下となり、次の加工エリア８ｂも第２の加工ヘッド２ｂの直下となる。このとき、加工ヘッド２ａ、２ｂの間隔５００ｍｍとワークの送り長さ２５０ｍｍはちょうど倍数になっているので、加工済みエリア７ａと７ｂとの間隔は２５０ｍｍとなり、ちょうど加工エリア８ｂが無駄無く収まる間隔となっている。
（ｃ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、所定の加工エリア８ａ、８ｂを加工する。
（ｄ）ワーク固定手段を開放し、加工済みのエリア８ｂ、７ａ、８ａを全て、第２の加工ヘッド２ｂの加工エリアよりもワーク巻取り機構４側に移送するために、ワーク１を７５０ｍｍ移送する。これにより、加工済みエリア８ａの隣に無駄なく連続して加工エリア９ｂを配置することができる。
（ｅ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、所定の加工エリア９ａ、９ｂを加工する。
この後は（ｂ）〜（ｅ）を繰り返すことで、ワーク１上に無駄なく連続して製品を加工することができる。

次に、ワーク１上にて加工する製品サイズが、幅２００ｍｍ、長さ２００ｍｍ（切断代含む）の場合を仮定する。この場合、２つの加工ヘッドの間隔は５００ｍｍで、切断代と加工エリアの長さの和、すなわちワーク送り長さは２００ｍｍであるので、加工ヘッドの間隔は加工エリアの長さの倍数になっておらず、加工エリアの間隔を変化させる必要がある。ここで、加工エリアの間隔調整量は以下のように求めればよい。

加工エリア７ａと加工エリア７ｂとの間でワーク１を迂回させることで、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとのワーク１上の距離が伸びるが、これにより見かけ上、加工ヘッド間隔が伸びたのと同様に見なせるので、この距離がワーク送り長さの倍数になっていればよい。加工エリア７ａと加工エリア７ｂとのワーク１上の距離は、ワークを迂回させることで、５００ｍｍ以上の値が得られる。ワーク送り長さは２００ｍｍなので、加工エリア間のワーク１上の距離が、６００ｍｍ、８００ｍｍ、１０００ｍｍ・・・の場合、２００ｍｍの倍数になる。ただし、上下可動ローラー２１の可動範囲は限られているので、ワーク１の迂回長さも上限があり、基本的にはワーク１を迂回させる長さは短いほうが望ましい。よって、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとの適切なワーク１上の距離を６００ｍｍとし、この場合、ワーク１の迂回長さは１００ｍｍとなる。

次に、ワーク１の迂回長さを１００ｍｍとする条件で加工を行う加工手順を、図５（ａ）〜（ｈ）に示して説明する。
（ａ）上下可動ローラー２１をワーク１上方に退避させた状態で、ワーク１を加工機へ設置する。
（ｂ）上下可動ローラー２１の底面が、ガイド２７の１００ｍｍの目盛りの位置となるように、上下可動ローラー２１の位置を調整する。このとき、ワーク巻き出し機構３の回転をフリーな状態にしておくことで、上下可動ローラー２１を下げた分、ワーク巻き出し機構３からワーク１が供給される。
（ｃ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、所定の加工エリア７ａ、７ｂを加工する。ここで、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとのワーク１に沿った間隔は４００ｍｍである。
（ｄ）ワーク固定手段を開放し、ワーク巻き取り機構４により、ワーク１を所定のワーク送り長さ２００ｍｍ分移送する。これにより、加工済みエリア７ａに隣接して次の加工エリア８ａが第１の加工ヘッド２ａの直下となり、加工済みエリア７ｂに隣接して次の加工エリア８ｂも第２の加工ヘッド２ｂの直下となる。
（ｅ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、所定エリア８ａ、８ｂを加工する。ここで、加工済みエリア７ａと加工エリア８ｂとのワーク１に沿った間隔は２００ｍｍである。
（ｆ）ワーク固定手段を開放し、ワーク巻き取り機構４により、ワーク１を２００ｍｍ移送する。これにより、加工済みエリア８ａに隣接して次の加工エリア９ａが第１の加工ヘッド２ａの直下となり、加工済みエリア８ｂに隣接して次の加工エリア９ｂも第２の加工ヘッド２ｂの直下となる。また、加工済みエリア７ａと加工済みエリア８ｂとの間隔は２００ｍｍであるので、加工エリア９ｂはちょうどその間に収まり、無駄無く加工エリアが配置される。
（ｇ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、所定の加工エリア９ａ、９ｂを加工する。これにより、加工済みエリア７ｂ、８ｂ、９ｂ、７ａ、８ａ、９ａ全てが無駄なく連続して配置された状態となる。
（ｈ）ワーク固定手段を開放し、加工済みのエリア９ｂ、７ａ、８ａ、９ａを全て、第２の加工ヘッド２ｂの加工エリアよりもワーク巻取り機構４側に移送するために、ワーク１を８００ｍｍ移送する。これにより、加工済みのエリア９ａに隣接して無駄なく加工エリア１０ｂを配置することができる。
この後は（ｃ）〜（ｈ）を繰り返すことで、ワーク１上に無駄なく製品を加工することができる。

次に、上記加工手順を行うための一般的な制御について説明する。ここで、加工ヘッドの間隔をＷｈ、ワーク送り長さをＷａ、ワークを迂回させる長さをＷｔとする

まず、ワーク迂回距離の求め方を説明する。加工ができない無駄領域の発生を防止するには、各加工ヘッドに対応する加工エリアのワーク上の距離が、ワーク送り長さの倍数になればよいので、Ｗｈ＋ＷｔがＷａの倍数になればよい。よって、Ｗｈ＋Ｗｔ＝Ｗａ×ｎ（ｎは自然数）が成り立てばよいので、Ｗｔ＝Ｗａ×ｎ−ＷｈとなるＷｔを求めればよい。上述したように、Ｗｔには上限があるので、Ｗｔが正となる最小のｎにてＷｔを設定することが望ましい。
次に、上記加工手順の（ｇ）において、加工ヘッド間のワーク全てに加工済みエリアが配置されたことを確認する方法を説明する。加工ヘッド間のワーク全てに加工済みエリアが配置されるのは、第１の加工ヘッド２ａで加工された加工済みエリアが、加工ヘッド２ｂの直下に至る１送り手前に達した状態である。すなわち、ワークがＷｈ＋Ｗｔ−Ｗａ分送られた状態である。よって、加工ヘッド間に加工済みエリアが存在しない時点からワークの総送り量を記憶しておき、総送り量がＷｈ＋Ｗｔ−Ｗａとなったときに、加工ヘッド間のワーク全てに加工済みエリアが配置されたと判断すればよい。
また、上記加工手順の（ｈ）において、（ｇ）の後、全ての加工済みエリアを、第２の加工ヘッド２ｂの加工エリアよりもワーク巻取り機構４側に移送させるときの送り量は、以下により求められる。これは、第１の加工ヘッド２ａで加工した加工エリアを、第２の加工ヘッド２ｂの加工エリアよりも、１送り分ワーク巻取り機構４側に移送するようにワーク１を送ればよい。すなわち、Ｗｈ＋Ｗｔ＋Ｗａだけワーク１を送ればよい。

上記説明に基づき、オペレーターおよび加工装置制御部１８による、本実施の形態における加工装置の制御の流れを図６のフローチャートを参考にして説明する。
（Ｓ０１）ワーク１を迂回させる長さＷｔを求める。
（Ｓ０２）オペレーターにより、上下可動ローラー２１の位置を調整する。
（Ｓ０３）加工装置制御部１８の指令により、ワーク固定手段にてワーク１を固定し、レーザ発振器１１および加工テーブル駆動部１７を制御し加工を実施する。このとき、加工装置制御部１８に記憶されているワーク総送り量変数Ｌを０としておく。
（Ｓ０４）加工装置制御部１８により、ワーク固定手段を開放し、ワーク送り量測定ローラー２２からの情報に基づき、ワーク巻き取り機構駆動部５を制御して、ワーク１を所定の長さＷａ移送する。また、加工装置制御部１８内にて、ＬにＷａを加える処理を行う。
（Ｓ０５）加工装置制御部１８により、ワーク固定手段にてワーク１を固定し、レーザ発振器１１および加工テーブル駆動部１７を制御し加工を実施する。
（Ｓ０６）加工装置制御部１８内にて、Ｌと所定の長さＷｈ＋Ｗｔ−Ｗａとを比較する。Ｌが小さい場合はステップＳ０４に戻る処理を行う。
（Ｓ０７）ＬがＷｈ＋Ｗｔ−Ｗａと等しければ、加工装置制御部１８により、ワーク固定手段を開放し、ワーク送り量測定ローラー２２からの情報に基づき、ワーク巻き取り機構駆動部５を制御して、ワーク１を所定の長さＷｈ＋Ｗｔ＋Ｗａ移送する。
（Ｓ０８）加工装置制御部１８は、ワーク１の残量を確認する。残っていればステップＳ０３に戻る処理を行う。残っていなければ加工を終了する処理を行う。
以上の制御により、図４または図５に示した加工を行うことができる。

この実施の形態では、加工エリア間隔調整機構として、図１に示したように上下可動ローラー２１をワーク１の上方に配置し、上下可動ローラー２１を下降させてワーク１を迂回させる構成としたが、図７に示すように、上下可動ローラー２１をワーク１の下方に配置し、上下可動ローラー２１を上昇させてワーク１を迂回させる構成としても良い。この場合、図７に示したように、ローラー２０ｄおよびローラー２０ｅに略対抗する位置に、それぞれローラー２０ｊおよびローラー２０ｋを設け、ワーク１を上から押さえるように配置する必要がある。

以上のように構成された加工装置においては、加工ヘッド間に設けられた加工エリア間隔調整機構により、加工ヘッド間のワークを迂回させ、各加工ヘッドに対応する加工エリア間のワーク上の距離を加工ヘッド間隔よりも長くすることで、見かけ上、加工ヘッド間隔を延長したのと同じ条件で加工を行うことができ、加工ができない無駄領域の発生を防止することができる。特に、加工エリアの間隔の調整には、上下可動ローラーと、必要であればその制御装置を現状の加工装置に追加するだけで実現可能であり、従来のように加工ヘッドや加工テーブル等を移動するような大掛かりな機構を必要とせず、簡易に安価な加工装置を得ることができる。さらに、レーザ光を用いる加工機においては、加工ヘッドを移動させる必要が無く、レーザ光の品質変動が無く、安定した加工品質を得ることができる。

本実施の形態においては、ロール状の長尺ワークを加工するレーザ加工機を例にして本発明に係る加工装置を説明したが、長尺ワークは特にロール状に巻かれている必要は無く、例えば、長尺ワークを製造する工程から直接、本加工機に搬送される構成でもかまわない。また、加工完了後のワークをロール状に巻き取る必要も無く、例えば、穴あけ加工終了後、直接、製品ごとに切断する工程にワークが移送されてもよい。
また、本実施の形態においては、レーザ加工機を例にして本発明に係る加工装置を説明したが、各加工ヘッドに対応してガルバノスキャナーを備えることにより、加工エリア内をさらに効率よく加工できるように構成してもよい。また、長尺のワークを、ワーク移送経路に沿って並んだ複数の加工ヘッドで加工を行う加工装置であれば、レーザ光を用いないドリル等の加工であっても上述した効果を得ることができる。

また、上記実施の形態では、加工ヘッドおよび加工テーブルの数が２個のレーザ加工機を例にして本発明に係る加工装置を説明した。しかし、加工ヘッドおよび加工テーブルの数が３個以上であっても、それらが略等間隔に配置されていれば、各加工テーブルの間に加工エリア間隔調整機構を設け、本実施の形態と同様の調整を行うことで、上述した効果を得ることができる。一方、各加工ヘッドの間隔が同一でなくても、加工エリア間隔調整機構により、各加工ヘッドに対応した各加工エリア間のワーク上の距離を略同一になるように調整することで、見かけ上、各加工ヘッドの間隔が同一となり、その上で本実施の形態と同様の調整を行うことで、上述した効果を得ることができる。
さらに、上記実施の形態では、加工テーブルを水平方向に移動させて、所望の加工パターンを得る加工装置を例にして本発明に係る加工装置を説明したが、加工テーブルを固定し加工ヘッドを水平方向に移動させて加工するものであっても、同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、図２や図３に示したように、加工エリア間隔調整機構である上下可動ローラー２１の位置調整を、オペレーターの手動により行う構成とした。一方、本実施の形態は、機械的に上下可動ローラー２１の位置を調整する加工装置を得るものである。

図８は、実施の形態２における加工装置の加工エリア間隔調整機構を示す図であり、図８（ａ）が正面図、図８（ｂ）が側面図である。加工エリア間隔調整機構以外の構成は、実施の形態１の図１と同様であるので、以下加工エリア間隔調整機構についてのみ説明する。

図８において、上下可動ローラー２１は上下可動軸２５に回転自在に支持されている点は、実施の形態１と同様であるが、上下可動軸２５の一端が、上下方向に可動するボールネジ３０により支持されている点が異なっている。ボールネジ３０は、モータ３１により上下に可動し、上下可動軸２５を上下可動ローラー２１とともに上下に移動させることができる。上下可動軸２５の他端は、支持棒３２により上下方向に移動自在に保持されている。モータ３１は、加工装置制御部１８により動作を制御されている。

動作としては、加工前にオペレーターが、加工装置制御部１８に直接ワーク迂回長さをインプットすることにより、加工装置制御部１８がモータ３１を回転させ、上下可動ローラー２１を所定の位置に調整するようにしてもよい。また、ワーク送り距離もしくは加工エリア幅と切断代幅を加工装置制御部１８に入力することにより、加工装置制御部１８にて自動的に迂回長さを算出して、上下可動ローラー２１の位置を調整するようにしてもよい。また、加工装置制御部１８に入力される加工プログラム中に、ワーク迂回長さやワーク送り距離等を書き込んでおき、加工プログラムを実施することで、自動的に上下可動ローラー２１の位置を調整するようにしてもよい。

本実施の形態では上記構成とすることにより、モーター３１を精密に調整することで、上下可動ローラー２１の位置を微調整することができるので、オペレーターの手動による調整よりも精度良くワーク１の迂回量を設定できる。また、手動調整によるオペレーターの負担を軽減することができる。また、加工プログラムにて上下可動ローラー２１の位置を調整できるので、ワーク１を加工装置に設置するだけで自動運転が可能である。さらに、ワークの途中で製品サイズが変更になっても、プログラムにその旨記載しておけば、加工途中でワーク迂回長さを自動的に再調整することができ、ワークの途中で製品サイズが変わっても、自動的に無駄領域の無い加工を行うことができる。

実施の形態３．
実施の形態１および２は、上下可動ローラー２１の位置を調整することで、ワークの迂回長さを調節する加工エリア間隔調整機構を備えた加工装置である。本実施の形態は、上下可動ローラー２１を用いない加工エリア間隔調整機構を備えた加工装置である。

図９は、実施の形態３における加工装置の加工エリア間隔調整機構を示す図であり、図９（ａ）が正面図、図９（ｂ）が側面図である。加工エリア間隔調整機構以外の構成は、実施の形態１の図１と同様であるので、以下加工エリア間隔調整機構についてのみ説明する。

図９に示したように、第２の加工テーブルのワーク搬入側の配置されたローラー２０ｅに略対抗する位置にローラー２０ｋを設け、ワーク１をローラー２０ｅとローラー２０ｋで挟み込んで保持する。また、第１の加工テーブルのワーク搬出側の配置されたローラー２０ｄに略対抗する位置に送りローラー３５を設け、ワーク１をローラー２０ｄと送りローラー３５で挟み込んで保持する。ここで、送りローラー３５は、加工装置制御部１８に制御される送りローラー駆動部３６により回転し、ワーク１を移送することができる。また、送りローラー３５は第２のワーク送り量測定部の作用を有し、回転量からワーク１の送り量を測定することができる。測定された送り量データは、加工装置制御部１８に送られ、加工装置制御部１８は、そのデータに基づき送りローラー駆動部３６を制御し、ワーク１の送り量を調整する。また、ローラー２０ｅおよびローラー２０ｋは、回転を加工装置制御部１８により制御されており、ワーク１を送る場合は回転可能に制御され、ワーク１を送ってはいけない場合は回転しないように制御される。

本実施の形態に係る加工装置は、上記構成により、ワーク巻き取り機構４を動作させず、かつローラー２０ｅ、２０ｋを回転させない状態で、送りローラー３６を回転させることで、ローラー２０ｅとローラー２０ｋにより挟み込まれた部分のワーク１は送られずに、ローラー２０ｄとローラー３５により挟み込まれた部分のワーク１が送られる。その結果、図９(ａ)に示したように、ローラー２０ｅとローラー２０ｄの間で、ワーク１を弛ませることができる。これにより、所定のワーク迂回長さを調節するものである。

次に、具体的な動作の流れを説明する。実施の形態１と同様に、厚さ０．３ｍｍ、幅２１０ｍｍ、長さ１００００ｍｍのロール状に巻かれたステンレス薄板を加工する場合を例に挙げる。加工装置は、加工エリア間隔調整機構以外は全て図１と同じ構成とする。
ワーク１上にて加工する製品サイズが、幅２００ｍｍ、長さ２５０ｍｍ（切断代含む）の場合は、ワーク１を迂回させる必要が無いので、送りローラー駆動部３６は制御せずに、実施の形態１と同様に、ワーク巻き取り機構駆動部５を制御するのみで、無駄な領域を発生させずに加工を行うことができる。

次に、ワーク１上にて加工する製品サイズが、幅２００ｍｍ、長さ２００ｍｍ（切断代含む）の場合を仮定する。この場合、実施の形態１で説明したように、ワーク１を１００ｍｍ迂回させればよい。この条件で加工を行う加工手順を、図１０（ａ）〜（ｈ）に示して説明する。
（ａ）ワーク１を加工機へ設置する。ここで、ワークの弛みが有った場合には、ワーク巻き取り機構４にてワークを巻き取っておく。
（ｂ）ワーク巻き取り機構４を動作させず、かつローラー２０ｅ、２０ｋを回転させない状態で、送りローラー３５にて、ワークを１００ｍｍ送る。これにより、送りローラー３５とローラー２０ｋの間で、ワーク１が１００ｍｍ分弛んだ状態になる。
（ｃ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、所定の加工エリア７ａ、７ｂを加工する。ここで、加工エリア７ａと加工エリア７ｂとのワーク１に沿った間隔は４００ｍｍである。
（ｄ）ワーク固定手段を開放し、送りローラー３５により、ワーク１を所定のワーク送り長さ２００ｍｍ分移送する。これにより、加工済みエリア７ａに隣接して次の加工エリア８ａが第１の加工ヘッド２ａの直下となる。同時に、ローラー２０ｅ、２０ｋを回転可能としワーク巻き取り機構４により、ワーク１を所定のワーク送り長さ２００ｍｍ分移送する。これにより、加工済みエリア７ｂに隣接して次の加工エリア８ｂも第２の加工ヘッド２ｂの直下となる。
（ｅ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、所定エリア８ａ、８ｂを加工する。ここで、加工済みエリア７ａと加工エリア８ｂとのワーク１に沿った間隔は２００ｍｍである。
（ｆ）ワーク固定手段を開放し、送りローラー３５により、ワーク１を２００ｍｍ移送する。これにより、加工済みエリア８ａに隣接して次の加工エリア９ａが第１の加工ヘッド２ａの直下となる。同時に、ワーク巻き取り機構４により、ワーク１を２００ｍｍ移送する。これにより、加工済みエリア８ｂに隣接して次の加工エリア９ｂも第２の加工ヘッド２ｂの直下となる。また、加工済みエリア７ａと加工加工済みエリア８ｂとの間隔は２００ｍｍであるので、加工エリア９ｂはちょうどその間に収まり、無駄無く加工エリアが配置される。
（ｇ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブルに固定し、所定の加工エリア９ａ、９ｂを加工する。これにより、加工済みエリア７ｂ、８ｂ、９ｂ、７ａ、８ａ、９ａ全てが無駄なく連続して配置された状態となる。
（ｈ）ワーク固定手段を開放し、加工済みのエリア９ｂ、７ａ、８ａ、９ａを全て、第２の加工ヘッド２ｂの加工エリアよりもワーク巻取り機構４側に移すために、ワーク巻取り機構４および送りローラー３６により、ワーク１を８００ｍｍ移送する。これにより、加工済みのエリア９ａに隣接して無駄なく加工エリア１０ｂを配置することができる。
この後は（ｃ）〜（ｈ）を繰り返すことで、ワーク１上に無駄なく製品を加工することができる。

以上のように構成された加工装置においては、実施の形態１の加工装置に比べ、加工テーブル間に上下可動ローラー２１等の機構が必要でないので、加工テーブル間隔を自由に設定することができる。また、ワーク間隔調整機構である送りローラー３６は、加工装置制御部１８により制御される送りローラー駆動部３６によって回転するので、実施の形態２と同様な効果を得ることができる。

実施の形態４．
実施の形態１〜３においては、ワーク上の最初の加工エリアの位置は任意であり、その後の加工エリアは隣接して配置する加工を行うものであるが、本実施の形態は、ワーク上の決まった位置に加工を行う必要がある場合に適用できる加工装置である。
ワーク上の決まった位置に加工を行う必要がある場合とは、例えば、何らかの加工を施したワーク上に追加工を行う場合が挙げられる。この場合、最初の加工位置と追加工位置とを確実にあわせる必要がある。加工位置を合わせるために、一般的に行われている方法は、図１１に示したように、ワーク１に貫通穴等のマーキング４０を施しておく方法である。図１２に示したように、マーキング４０を基準に加工エリアの位置を設定することで、常に決まった位置に加工を行うことができるのである。

図１３は、この発明の実施の形態４である加工装置を示すものである。基本的に、実施の形態１の図１と略同構成であるので、異なる部分について説明する。図１３において、第１の加工テーブル６ａ上方には、第１のビジョンセンサー４１ａが設けられており、第２の加工テーブル６ｂ上方には、第２のビジョンセンサー４１ｂが設けられている。これらビジョンセンサー４１は、ワーク１上の映像データを取得し、加工装置制御部１８にそのデータを送信するものである。

ビジョンセンサー４１の位置は加工装置に固定されており、加工テーブル６の位置は加工装置制御部１８により制御されているので、加工装置制御部１８は、ビジョンセンサー４１の映像データ上の座標が、加工テーブル６上のどの位置にあたるかを算出可能である。図１４は、ビジョンセンサー４１によって取得されたマーキング４０付近の映像データである。図１４において、×印は、加工時に加工テーブル６上にてマーキング４０が位置するべき座標を示したものであり、加工装置制御部１８により算出したものである。すなわち、マーキング４０が×印に一致することにより、マーキングに対応した所定の加工エリアを加工することができるのである。ビジョンセンサー４１より図１４のような映像データを受け取った加工装置制御部１８は、図１４におけるマーキング４０と所定の位置４２とのワーク送り方向の距離Ｘを算出し、その距離Ｘが基準値以下になるまでワーク１を送り、ワーク１を所定の位置に配置する。

図１３において、各ビジョンセンサー４１は、各加工ヘッド２に取り付けられているが、マーキング４０を認識できる位置であれば、特に加工ヘッド２に取り付ける必要は無く、加工装置本体に固定されていればよい。また、本実施の形態においては、加工エリア間隔調整機構は自動調整できることが必要なので、実施の形態２もしくは実施の形態３の加工エリア間隔調整機構を備えているものとする。以下、実施の形態２の加工エリア間隔調整機構を備えているとして説明する。また、加工エリア間隔調整機構は加工装置制御部１８により制御されているので、迂回させたワーク長さは、加工装置制御部１８により算出可能である。

次に、具体的な動作の流れを説明する。実施の形態１と同様に、厚さ０．３ｍｍ、幅２１０ｍｍ、長さ１００００ｍｍのロール状に巻かれたステンレス薄板を、製品サイズ縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ（切断代含む）にて加工する場合を例に挙げる。このとき、マーキング４０は２００ｍｍ間隔で等間隔にワーク上に並んでいるとする。加工手順を、図１５（ａ）〜（ｇ）に示して説明する。
（ａ）上下可動ローラー２１をワーク１上方に退避させた状態で、ワーク１を加工機へ設置する。
（ｂ）ワーク１の最初の加工エリアを、第２の加工ヘッド２ｂで加工するために、最初のマーキング４７ｂを、第２の加工テーブル６ｂ上の所定の位置となるように、ワーク巻き取り機構４によりワーク１を移送する。マーキング４７ｂが所定の位置に達したかどうかは、第２のビジョンセンサー４１ｂの映像データで判断する。これにより、第２の加工テーブル６ｂ上に加工エリア７ｂが配置される。
（ｃ）次に、第１のビジョンセンサー４１ａで、第１の加工テーブル６ａ上の所定の位置にマーキングがあるか確認する。この加工の場合、加工ヘッド２の間隔とマーキング４０の間隔が倍数になっていないので、所定の位置にマーキング４０は存在しない。マーキング４０が存在しない場合、ワーク巻き取り機構４の動作を止めたまま、上下可動ローラー２１を下降させる。これにより第２の加工テーブル６ｂ上のワーク１は送られずに、第１の加工テーブル６ａ上のワーク１が送られる。そして、マーキング４７ａが第１の加工テーブル６ａ上の所定の位置に達するまで、ワーク１を移送する。ここで、マーキング４７ａの所定の位置とは、マーキング４７ｂとマーキング４７ａとの間隔が、加工ヘッドの間隔Ｗｈと一致する位置である。マーキング４７ａが所定の位置に達したかどうかは、第１のビジョンセンサー４１ａの映像データで判断する。これにより、第１の加工テーブル６ａ上に加工エリア７ａが配置される。加工ヘッドの間隔は５００ｍｍでマーキングの間隔は２００ｍｍなので、結果的には、ワーク１を１００ｍｍ迂回させた場合と同じ結果となる。
（ｄ）ワーク１をワーク固定手段により加工テーブル６に固定し、所定の加工エリア７ａ、７ｂを加工する。
（ｅ）ワーク固定手段を開放し、加工済みエリア７ｂに隣接する加工エリア８ｂの基準となるマーキング４８ｂを、所定の位置となるように、ワーク巻き取り機構４により、ワーク１を移送する。このとき、マーキングの間隔が２００ｍｍの等間隔なので、加工済みエリア７ａに隣接する加工エリア８ａの基準となるマーキング４８ａは、マーキング４８ｂが所定の位置に達したときにマーキング４８ａも所定の位置に達することとなる。ただし、この加工に関しては、加工位置の精度が重要であるので、念のためビジョンセンサー４１ａでマーキング４８ａの位置を確認し、もしずれているようであれば、上下可動ローラー２１を上下させ、マーキング４８ａの位置を修正する。
（ｆ）加工エリア８ａ、８ｂを加工し、再びワーク１をマーキング１間隔分送り、加工済みエリア８ａ、８ｂそれぞれに隣接する加工エリア９ａ、９ｂを加工する。これにより、加工済みエリア７ｂ、８ｂ、９ｂ、７ａ、８ａ、９ａ全てが所定の位置に連続して配置された状態となる。
（ｇ）加工済みのエリア９ｂ、７ａ、８ａ、９ａを全て、第２の加工ヘッド２ｂの加工エリアよりもワーク巻取り機構４側に移送させ、加工済みエリア９ａの隣に加工エリア１０ｂを得るために、ワーク１をマーキング４間隔分送る。これにより、加工エリア９ａに隣接する加工エリア１０ｂの基準となるマーキング５０ｂが所定の位置に達し、加工エリア１０ｂを所定の位置に配置することができる。
この後は（ｃ）〜（ｇ）を繰り返すことで、ワーク１上の所定の位置に連続して製品を加工することができる。

次に、上記加工手順を行うための一般的な制御について説明する。ここで、加工ヘッドの間隔をＷｈ、マーキングの間隔Ｗｍ、ワークを迂回させる長さをＷｔとする。Ｗｈは加工装置制御部１８に記憶された設定値であり、Ｗｍはワーク送り時にワーク送り量測定ローラー２２の情報により加工装置制御部１８にて算出される値であり、Ｗｔはワーク迂回量調整時に加工装置制御部１８にて算出される値である。

上記加工手順の（ｆ）において、加工ヘッド間のワーク全てに加工済みエリアが配置されたことを確認する方法、および、上記加工手順の（ｇ）において、（ｆ）の後、全ての加工済みエリアを、第２の加工ヘッド２ｂの加工エリアよりもワーク巻取り機構４側に送るときの送り量は、いずれも実施の形態１と同様に処理をすれば良い。すなわち、実施の形態のＷａをＷｍと読み替えて、総送り量がＷｈ＋Ｗｔ−Ｗｍとなったときに、加工ヘッド間のワーク全てに加工済みエリアが配置されたと判断し、その後、Ｗｈ＋Ｗｔ＋Ｗｍだけワークを送ればよい。

上記説明に基づき、オペレーターおよび加工装置制御部１８による、本実施の形態における加工装置の制御の流れを図１６のフローチャートを参考にして説明する。
（Ｓ１１）加工装置制御部１８に記憶されているワークの総送り量Ｌおよびマーキング間隔Ｗｍをリセットする。また、同様に記憶されているＷｍ測定フラグをＯＦＦにしておく。
（Ｓ１２）加工装置制御部１８は、第２のビジョンセンサー４１ｂからの映像データに基づき、ワーク１のマーキングの位置と、第２の加工テーブル６ｂ上の所定位置とのずれ量を求める。
（Ｓ１３）加工装置制御部１８は、ステップＳ１２で求めたずれ量が、所定の基準値以下となっているかどうか判断する。
（Ｓ１４）基準値以下でなければ、加工装置制御部１８は、ワーク巻き取り機構駆動部５を制御してワーク１を移送し、ステップＳ１２の処理を行う。ワーク移送時にＷｍ測定フラグがＯＮになっていれば、ワーク送り量測定ローラー２２にて送り量を測定する。
（Ｓ１５）基準値以下であれば、加工装置制御部１８にてＷｍ測定フラグの状態を確認する。
（Ｓ１６）Ｗｍ測定フラグがＯＮとなっていれば、該フラグをＯＦＦとし、ワーク送り量の測定を終了する。測定されたワーク送り量は、マーキング間隔Ｗｍに代入する。Ｗｍ測定フラグがＯＦＦの場合は、本ステップをスキップする。
（Ｓ１７）加工装置制御部１８に記憶されているワークの総送り量ＬにＷｍを加える。
（Ｓ１８）加工装置制御部１８は、第１のビジョンセンサー４１ａからの映像データに基づき、ワーク１のマーキングの位置と、第２の加工テーブル６ｂ上の所定位置とのずれ量を求める。
（Ｓ１９）加工装置制御部１８は、ステップＳ１８で求めたずれ量が、所定の基準値以下となっているかどうか判断する。
（Ｓ２０）基準値以下でなければ、加工装置制御部１８は、ワーク巻き取り機構駆動部５を停止させたまま上下可動ローラー２１を下降させ、ステップＳ１８の処理を行う。
（Ｓ２１）基準値以下であれば、加工装置制御部１８内にて、上下可動ローラー２１を下降させた量から、ワークの迂回量Ｗｔを算出する。
（Ｓ２２）加工装置制御部１８の指令により、ワーク固定手段にてワーク１を固定し、レーザ発振器１１および加工テーブル駆動部１７を制御し加工を実施する。
（Ｓ２３）加工装置制御部１８内にて、Ｌと所定の長さＷｈ＋Ｗｔ−Ｗｍとを比較する。
（Ｓ２４）ＬがＷｈ＋Ｗｔ−Ｗｍより小さい場合は、加工装置制御部１８内にて、ＷｍをリセットしＷｍ測定フラグをＯＮする。ワーク送り量測定ローラー２２にて送り量の測定を開始する。
（Ｓ２５）加工装置制御部１８により、ワーク固定手段を開放し、ワーク巻き取り機構駆動部５を制御してワーク１を移送し、ステップＳ１２の処理を行う。ワーク移送時にＷｍ測定フラグがＯＮになっていれば、ワーク送り量測定ローラー２２にて送り量を測定する。
（Ｓ２６）ＬがＷｈ＋Ｗｔ−Ｗｍと等しければ、加工装置制御部１８により、ワーク固定手段を開放し、ワーク送り量測定ローラー２２からの情報に基づき、ワーク巻き取り機構駆動部５を制御して、ワーク１を所定の長さＷｈ＋Ｗｔ＋Ｗｍ移送させる。
（Ｓ２７）加工装置制御部１８は、ワーク１の残量を確認する。残っていればステップＳ１１に戻る処理を行う。残っていなければ加工を終了する処理を行う。
以上の制御により、図１５に示した加工を行うことができる。

以上のように構成された加工装置においては、マーキング等により加工位置が指定された長尺のワークにおいても、複数の加工ヘッドにより同時に効率よく加工を行うことができる。また、ワークの送り量に関しては、マーキングを認識して自動的に加工装置が判断するので、オペレーターの入力ミス等による加工領域の重なり不良や無駄領域の発生も防止できる。また、ワークの途中でマーキングの間隔が変更になっても、自動的に加工エリア間隔調整機構を制御し、所望の加工を行うことができる。

実施の形態５．
実施の形態１〜４では、加工テーブル間に設けられた加工エリア間隔調整機構により加工エリアの間隔を調整しているが、例え実施の形態２や３に示した自動調整可能な機構であっても、位置決め精度は１／１０ｍｍ程度が限度である。一方、プリント基板等の精密加工においては、追加工を実施する場合の位置決めは、数１０μｍの単位の精度が必要である。本実施の形態は、プリント基板等の追加工のように、位置決めに非常に高い精度が必要な加工に適用するためのレーザ光を用いた加工装置である。

図１７は、実施の形態５における加工装置の加工ヘッド付近の構成を示す図である。加工ヘッド以外の構成は、実施の形態４の図１３と同様であるので、以下加工ヘッドについてのみ説明する。
図１７において、第１の加工ヘッド２ａには、半透過ミラー１５により反射されたレーザ光を２軸方向に偏向させるガルバノスキャナー５０ａが設けられており、ガルバノスキャナー５０ａによりスキャンされたレーザ光は、第１のｆθレンズによりワーク表面に集光される。レーザ光１２は、ガルバノスキャナー５０ａにより、ワーク１上をＸＹ方向に所定の範囲スキャンすることができる。第２の加工ヘッド２ｂにも、同様な第２のガルバノスキャナー５０ｂが設けられており、ワーク１上の所定の範囲をスキャンすることができる。ガルバノスキャナー５０は、加工装置制御部１８により制御されており、レーザ光１２の照射位置をμｍ単位で調整可能である。

実施の形態４において、第２の加工テーブル６ｂ上のマーキング位置の調整は、ワーク巻き取り機構４により行い、第１の加工テーブル６ａ上のマーキング位置の調整は、加工エリア間隔調整機構により行った。位置決め精度は、図１６のステップＳ１３およびステップＳ１９での基準値程度となる。ワーク巻き取り機構４や加工エリア間隔調整機構のような機械的な調整機構では、上述したように位置決め制度は１／１０ｍｍ程度が限度であり、基準値は１ｍｍ程度となる。

本実施の形態においては、まず実施の形態４と同様にマーキングの位置ずれ量を、ワーク巻き取り機構４や加工エリア間隔調整機構を用いて基準値以内に調整する。そして、ビジョンセンサー４１でさらに精密に位置ずれ量を測定する。この場合、ある程度解像度が悪くとも視野角が広いビジョンセンサーと、視野角が狭くとも解像度の高いビジョンセンサーの２種類を備えていることが望ましい。ワーク巻き取り機構４や加工エリア間隔調整機構を用いて位置決めする、粗調整は視野角の広いビジョンセンサーで行い、μｍ単位の測定は視野角の狭いビジョンセンサーで行うことにより、効率的に位置決め作業を行うことができる。

ビジョンセンサーにより取得された、マーキングのμｍ単位の映像データは、加工装置制御部１８により処理され、マーキングの位置ずれ量が求められる。求められた位置ずれ量に基づき、加工装置制御部１８は、ガルバノスキャナー５０を制御し、レーザ光のワーク上の照射位置を上記ずれ量を補正する方向にずらすことによって、マーキングに対しμｍ単位の精度で加工を行うことができる。

以上のように構成された加工装置においては、実施の形態４と同様の効果が得られるとともに、ワークに設けられたマーキングに対しμｍ単位での位置ずれ補正ができるので、プリント基板等の追加工のように、加工位置の位置決めに非常に高い精度が必要な加工にも適用することができる。

本発明に係る加工装置は、長尺のワークを複数の加工ヘッドで効率よく加工するのに適している。

Claims (11)

1. ロール状に巻かれた長尺ワークを巻き出して長手方向に移送し加工を行うレーザ加工装置において、
   前記長尺ワークの移送経路に沿って配置され、前記長尺ワーク上に作成する製品サイズに対応した所定の加工エリアを加工する複数の加工ヘッドと、
   前記加工ヘッド間に配置され、前記各加工エリア間の前記長尺ワーク上の距離を所定の加工エリアを加工後、未加工の領域を加工するために前記長尺ワークを送る所定の長さの整数倍となるように調整する調整手段と、
   を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
2. 前記調整手段は、前記各加工ヘッド間に設けられたローラーにて前記長尺ワークを迂回させるものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 前記加工ヘッドに対向して配置され、前記長尺ワークを載置する複数の加工テーブルを備え、
   前記調節手段は、各加工テーブル間において、前記加工テーブルのワーク搬出側に備えられたワーク送り手段と、前記加工テーブルのワーク搬入側に備えられたワーク送り停止手段と、
   を備えたものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
4. 前記加工ヘッドに対向して配置され、前記長尺ワークを載置する複数の加工テーブルと、
   前記複数の加工テーブルまたは前記複数の加工ヘッドを水平方向に移動させる駆動手段と、
   前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段により、前記複数の加工ヘッドと前記複数の加工テーブルの相対位置を所定の値に変化させることで、前記長尺ワークの所定領域に同一の加工を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザ加工装置。
5. ３つ以上の加工ヘッドを有したレーザ加工装置において、
   前記調整手段は、各加工ヘッドで加工する各加工エリア間の長尺ワーク上の距離が略同一になるように調整するものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
6. 長尺ワークに設けられたマーキングの位置を検出するマーキング位置検出手段と、
   前記マーキング位置検出手段からの情報を基に、前記長尺ワークの送り量を調整し所定の位置に長尺ワークを配置する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
7. 前記調整手段を駆動する駆動手段を備え、
   前記制御手段は、前記マーキング位置検出手段からの情報を基に、前記駆動手段を制御し所定の位置に長尺ワークを配置するものであることを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工装置。
8. レーザ光を出力するレーザ発振器と、
   前記レーザ光を前記加工ヘッドまで導く光学系と、
   前記各加工ヘッドに設けられ、前記レーザ光を前記長尺ワーク上に集光する集光レンズと、
   を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のレーザ加工装置。
9. 各加工ヘッドに対応して設けられ、前記レーザ光を前記長尺ワーク上で任意の方向に走査する複数のガルバノスキャナーと、
   長尺ワークに設けられたマーキングの位置を検出するマーキング位置検出手段と、
   前記マーキング位置検出手段からの情報を基に、長尺ワークの位置ずれに対応した位置にレーザ光を照射するように、前記ガルバノスキャナーを制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項８に記載のレーザ加工装置。
10. 長尺ワークを長手方向に移送し、長尺ワークの移送経路に沿って配置された複数の加工ヘッドにより加工を行うレーザ加工方法において、
    前記各加工ヘッドで加工する各加工エリア間の長尺ワーク上の距離を、所定の加工エリアを加工後、未加工の領域を加工するために前記長尺ワークを送る所定の長さの整数倍となるように、前記加工エリア間で前記長尺ワークを迂回させる工程と、
    前記長尺ワークを迂回させた状態で、前記長尺ワークの所定の加工エリアを加工する工程と、
    加工後、未加工の領域を加工するために前記長尺ワークを所定の長さ送る工程と、
    を備えたことを特徴とするレーザ加工方法。
11. 前記加工ヘッド間の前記長尺ワーク全てに加工が行われた場合、加工済みの領域を全て、前記長尺ワーク送り方向最下流の加工ヘッド以降に移送する工程と、
    を備えたことを特徴とする請求項１０に記載のレーザ加工方法。

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