JP4795377B2 - Laser processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ワークを加工テーブルに吸着載置して、レーザ照射ヘッドと加工テーブルとを前後左右方向に相対移動させることによりワークを加工するレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus that processes a workpiece by adsorbing and placing the workpiece on a processing table and relatively moving a laser irradiation head and a processing table in the front-rear and left-right directions.
従来、プリント基板を加工するプリント基板加工装置は、ルータビットを使用して切削加工を行っていた。しかし、従来のプリント基板加工装置は、プリント基板の薄型化あるいは微細化により、プリント基板の物理的な剛性が低くなり、外形精度に優れる加工が困難になってきている。そこで、プリント基板の外形をレーザで加工するレーザ加工装置が重要視されている。レーザ加工装置は、プリント基板の外形をレーザ加工した後、作業者が掃除機により切り屑を吸引回収したり、予めワークを粘着テープで下板に固定しておき、切り屑を下板ごと廃棄したりする必要があった(特許文献1)。 Conventionally, a printed circuit board processing apparatus for processing a printed circuit board performs cutting using a router bit. However, with the conventional printed circuit board processing apparatus, the physical rigidity of the printed circuit board is lowered due to the thinning or miniaturization of the printed circuit board, and it is difficult to perform processing with excellent external accuracy. Therefore, a laser processing apparatus that processes the outer shape of the printed board with a laser is regarded as important. After laser processing the external shape of the printed circuit board, the laser processing device sucks and collects chips with a vacuum cleaner, or pre-fixes the workpiece to the lower plate with adhesive tape, and discards the entire lower plate. (Patent Document 1).
しかし、従来のレーザ加工装置は、作業が終了する毎に切り屑を吸引回収するため、切り屑の回収作業に時間を要していた。また、ワークを粘着テープで下板に固定する従来のレーザ加工装置は、作業終了時の切り屑回収作業時間が短いが、粘着テープを貼る段取り作業に時間を要していた。 However, since the conventional laser processing apparatus sucks and collects chips every time the operation is completed, it takes time to collect the chips. Moreover, the conventional laser processing apparatus which fixes a workpiece | work to a lower board with an adhesive tape has a short chip collection | recovery operation time at the time of completion | finish of work, However, it took time for the setup operation | work which sticks an adhesive tape.
本発明は、薄型低剛性のワークであっても高精度に切断することができ、かつ、切り屑の回収作業や切り屑回収のための段取り作業が不要で、ワークから切断された切り屑を能率よく回収することのできるレーザ加工装置を提供することにある。 The present invention is capable of cutting a thin and low-rigidity workpiece with high precision, and does not require a chip recovery operation or a setup operation for chip recovery. An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus that can be efficiently recovered.
上記課題を解決するため、本発明のレーザ加工装置(100)は、負圧源(16)に連通して負圧となっている中空部(11a)を内部に有し、かつ該中空部(11a)に連通してワーク載置面(61c)で開口する連通孔(61a,64a,11b)を有する加工テーブル(15)の前記ワーク載置面(61c)にワーク(W)を吸着して載置し、該ワーク(W)を、前記加工テーブル(15)とレーザ照射ヘッド(13)との相対移動によって加工するようになっており、前記加工テーブル(15)に形成されて前記中空部(11a)に連通(11b)する空間(60a)と、前記加工テーブル(15)に形成され前記ワーク載置面(61c)と前記空間(60a)とを連通してワークの切り屑(70)が前記空間(60a)に落下するのを許容する切り屑落下孔(61b)と、前記空間に落下した切り屑を回収する集塵手段(17)と、前記切り屑落下孔(61b)と前記連通孔(61a)とを開閉する開閉手段(40)と、を備え、前記集塵手段(17)は、ワークが加工されて前記ワーク載置面から除去された後、前記開閉手段(40)によって前記切り屑落下孔(61b)と前記連通孔(61a)とが塞がれた状態で、前記空間(60a)のエアーを流して前記空間(60a)に落下している切り屑(70)を回収するようになっている。 In order to solve the above problems, a laser processing apparatus (100) of the present invention has a hollow portion (11a) that communicates with a negative pressure source (16) and has a negative pressure therein, and the hollow portion ( The workpiece (W) is attracted to the workpiece placement surface (61c) of the processing table (15) having communication holes (61a, 64a, 11b) that communicate with the workpiece placement surface (61c) and communicate with the workpiece placement surface (11a). The workpiece (W) is mounted and processed by relative movement between the processing table (15) and the laser irradiation head (13). The hollow portion is formed on the processing table (15). A space (60a) communicating (11b) with (11a), a workpiece placement surface (61c) formed on the processing table (15 ) and the space (60a), and a workpiece chip (70). Falls into the space (60a) And allowing chips falling hole (61b), to open and close the dust collecting means (17) for recovering chips dropped in the space, the cuttings fall hole (61b) and the communication hole and (61a) opening and closing Means (40), and the dust collecting means (17) is formed by the opening / closing means (40) and the chip dropping hole (61b) after the work is processed and removed from the work placing surface. In a state where the communication hole (61a) is closed, air in the space (60a) is flowed to collect the chips (70) falling in the space (60a).
なお、括弧内の符号は、便宜的に図面と対照しやすくするために付したものであって、本発明の構成を何ら限定するものではない。 In addition, the code | symbol in a parenthesis is given in order to make contrast with drawing easy for convenience, Comprising: The structure of this invention is not limited at all.
本発明のレーザ加工装置は、集塵手段が、ワークが加工されて除去された後、開閉手段によって切り屑落下孔と連通孔とが塞がれた空間のエアーを流して空間に落下している切り屑を回収するようになっているので、作業員による切り屑の回収のための段取り作業と、切り屑回収作業とが不必要になり、作業能率を向上させることができる。 In the laser processing apparatus of the present invention, the dust collecting means flows into the space by flowing air in the space where the chip dropping hole and the communication hole are blocked by the opening / closing means after the workpiece is processed and removed. since so as to collect the swarf are, the setup operation for the recovery of chips by the operator, chip recovery operation and is unnecessary, thereby improving the working efficiency.
また、本発明のレーザ加工装置は、切り屑落下孔を切り屑の外形よりも0.1mm乃至0.5mm大きく形成してあると、ワークが切り屑落下孔に吸引されて変形することが少なく、ワークを高精度に加工することができる。 Further, in the laser processing apparatus of the present invention, when the chip dropping hole is formed to be 0.1 mm to 0.5 mm larger than the outer shape of the chip, the work is less likely to be deformed by being sucked into the chip dropping hole. The workpiece can be processed with high accuracy.
図1は本発明の実施形態におけるレーザ加工装置の正面概略図である。なお、矢印X方向は、図1における左右方向である。矢印Y方向は、図1のレーザ加工装置の奥行き(前後)方向である。矢印X方向と矢印Y方向は互いに直交する方向である。 FIG. 1 is a schematic front view of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The arrow X direction is the left-right direction in FIG. The arrow Y direction is the depth (front-rear) direction of the laser processing apparatus of FIG. The arrow X direction and the arrow Y direction are orthogonal to each other.
レーザ加工装置100は、レーザ加工機1と、加工テーブル15にワークを載置する載置手段としての基板搬送機2と、加工を終了したワークを加工テーブル15から除去する除去手段としての基板回収機3等で構成されている。
The
基板搬送機2は、レール21と、駆動装置22によりレール21上を矢印X方向に往復移動可能なスライダ23と、スライダ23に設けられたリフタ24と、リフタ24に設けられた複数の真空吸着パッド(以下、単に「吸着パッド」という)25等で構成されている。基板搬送機2は、ワーク供給台30に載置された未加工のプリント基板(以下、「ワーク」という。)Wをレーザ加工機1の加工テーブル15上のワーク保持機60上に供給するようになっている。
The
基板搬送機2のレール21の下方には支持座26が設けられている。支持座26には遮蔽板40が載置されている。遮蔽板40はレーザ加工機1の加工テーブル15とほぼ同じ大きさに形成されている。遮蔽板40の下面には、外形が後述する切り屑70よりも小さい突起40aが設けられている。
A
レーザ加工機1の加工テーブル15はベッド12上を矢印XY方向に移動できるようになっている。加工テーブル15については後述する。ワーク保持機60は基台11に固定されている。加工テーブル15の上方には、レーザ照射ヘッドとしての加工ヘッド13が配置されている。加工ヘッド13はベッド12上に固定されたコラム14上に固定されている。
The processing table 15 of the laser processing machine 1 can be moved on the
基板回収機3は、レール31と、駆動装置32によりレール31上を図1の矢印X方向に往復移動可能なスライダ33と、スライダ33に設けられたリフタ34と、リフタ34に設けられた複数の真空吸着パッド(以下、単に「吸着パッド」という)35等で構成されている。基板回収機3は、加工が終了したワークWをワーク保持機60上から回収して、ワーク回収台36に載置するようになっている。
The
制御装置51は基板搬送機2を制御し、制御装置52は加工テーブル15および加工ヘッド13の動作を制御し、制御装置53は基板回収機3を制御するようになっている。制御手段としての制御装置50は、制御装置51、制御装置52、制御装置53を制御するようになっている。
The
次に、基台11とワーク保持機60等からなる加工テーブル15について説明する。
Next, the machining table 15 including the
図2は加工テーブルの平面図である。図3は加工テーブルの断面図である。図3(A)は図2のA−A矢視断面図である。図3(B)は図2のB−B矢視断面図である。 FIG. 2 is a plan view of the processing table. FIG. 3 is a sectional view of the processing table. 3A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
加工テーブル15の基台11の内部には中空部11aが形成されている。中空部11aは、減圧機としての負圧源16に接続されており、負圧源16によって負圧状態と大気圧状態とに内部圧が調節されるようになっている。基台11の上部には貫通孔11bが形成されている。基台11の上部に固定されたワーク保持機60は、上板61と、左ダクト62と、右ダクト63と、複数の仕切64等で構成されて、箱形に形成されている。仕切64には、吸引用の複数の貫通孔64aが形成されている。貫通孔64aの矢印X方向のピッチは、貫通孔11bの矢印X方向のピッチと同じに設定してある。
A
図3(B)に示すように、互いに隣接する仕切64(図2)で挟まれた部分の上板61には、吸引用の貫通孔61aと、切り屑回収用の貫通孔61bとが形成されている。左ダクト62は断面が角パイプ状であり、内部に空間62aを備えている。左ダクト62の側面に形成された孔62bは、空間62aと空間60aとを接続している。負圧室としての空間60aは、上板61、左ダクト62、右ダクト63及び基台11に囲まれた領域である。右ダクト63は断面が角パイプ状であり、内部に空間63aを備えている。右ダクト63の側面に設けられた孔63bは、空間63aと空間60aとを接続している。
As shown in FIG. 3B, a suction through-
切り屑落下孔としての貫通孔61bは、加工テーブル15のワーク載置面61cと負圧室としての空間60aとを連通してワークの切り屑70が空間60aに落下するのを許容するように、ワークWから切り落とされる切り屑70の外形と相似で、かつ切り屑70より0.1mm乃至0.5mm程大きく(一回り大きく)形成されている。
The through
空間60aは、貫通孔11bによって、中空部11aに連通している。中空部11aには、負圧源16(図2)が接続されている。したがって、負圧源16が制御装置52の制御によって作動すると、中空部11aが減圧され、そして空間60aが減圧されるようになっている。
The
また、連通孔としての貫通孔61aは、ワーク載置面61cと空間60aとを連通して、直径を貫通孔64aと同径に、かつ貫通孔61bより断面積を小さく形成されている。そして、貫通孔61aは対応する位置の貫通孔11bと同心に形成されている。
The through
図2に示すように、左ダクト62の軸線方向の一方はシャッタ65及びホース66を介して集塵装置17に接続され、他方は閉鎖されている。また、右ダクト63の軸線方向の一方はシャッタ67及びホース68を介して圧縮空気源であるコンプレッサ18に接続され、他方は閉鎖されている。
As shown in FIG. 2, one of the
次に、図4の動作説明用の図と、図5のフローチャートとに基づいて、レーザ加工装置の動作を説明する。図5のフローチャートに示す動作手順は、制御装置50に予め記憶されている。
Next, the operation of the laser processing apparatus will be described based on the operation explanatory diagram of FIG. 4 and the flowchart of FIG. The operation procedure shown in the flowchart of FIG. 5 is stored in the
制御装置50は、制御装置51によって基板搬送機2を制御して、ワーク供給台30に載置された未加工のワーク(プリント基板)Wを加工テーブル15におけるワーク保持機60のワーク載置面61cに載置する(図4(A)、図5(S101))。
The
制御装置50は、制御装置52によってシャッタ65(図2)を閉じて、左ダクト62の空間62aを集塵装置17から遮断すると共に、シャッタ67を閉じて右ダクト63の空間63aをコンプレッサ18から遮断した後(S103)、負圧源16をオンさせる。すると、中空部11aと、貫通孔11bを介して空間60aとが負圧になり(S105)、ワークWが上板61のワーク載置面61cに吸着される(図4(A)、S107)。このときの空間60aは、負圧になる。この負圧は、ワークWが貫通孔61bに吸い込まれて変形しない程度の負圧であり、かつワークWが加工ヘッド13によってレーザ加工されるときワーク載置面61c上を位置ズレしない程度の吸引負圧である。
The
制御装置50は、制御装置52によってレーザ加工機1を制御して、ワークの加工を行う(S109)。ワークWから切り落とされた切り屑70は、貫通孔61bを通り空間60aに落下する。このとき、空間60aが負圧になっているので、切り屑70は、空間60aに吸い込まれるようにして落下して、加工テーブル15の周囲に飛散するようなことが殆どない。また、ワークに孔が形成されると、貫通孔61bが順次開放されることなり、ワークWがワーク載置面61cに吸着されにくくなるおそれがある。しかし、ワークは、貫通孔61aによって、ワーク載置面61cに吸着されて、レーザ加工されている間、位置がずれるようなことが殆どない。
The
レーザ加工機1によるレーザ加工が終了すると、制御装置50は、制御装置52によって負圧源16をオフにして、空間60aを大気圧に戻す(図4(C)、S111)。そして、制御装置50は、制御装置53によって基板回収機3を制御して、ワークWをワーク保持機60上から回収し、基板回収機3のワーク回収台36に載置する(S113)。
When the laser processing by the laser processing machine 1 is completed, the
次に、制御装置50は、制御装置51によって基板搬送機2を制御して、支持座26に載置された遮蔽板40をワーク保持機60のワーク載置面61cに載置する。そして、リフタ24が、開閉手段としての遮蔽板40をワーク載置面61cに押し付ける(図4(D)、S115)。すると、遮蔽板40の突起40aが貫通孔61bに進入して貫通孔61bを塞ぐとともに、遮蔽板40は、貫通孔61aを覆って貫通孔61aを塞ぐ。また、遮蔽板40は、突起40aが貫通孔61bに進入することによって、ワーク載置面61cに対して位置決めされて、貫通孔61a、61bを塞ぎ損なうようなことがない。
Next, the
そして、シャッタ65が開き、空間62aが集塵装置17に接続されると共に、シャッタ67も開き、空間63aがコンプレッサ18に接続される(S117)。すると、空間63aから空間60aに送り込まれる圧縮空気と、空間60aから空間62aに吸引される吸引空気とによって、空間63aから、孔63b、空間60a及び孔62bを経て、空間62aに至るエアーの流れが発生する。この結果、空間60aに落下している切り屑70は、エアーの流れによって集められて、集塵装置17に回収される(図4(E)、S119)。
Then, the
その後、制御装置50は、制御部52によってシャッタ65,67を閉じ、制御装置51によって基板搬送機2を制御して、ワーク載置面61cに載置されている遮蔽板40を支持座26に戻す(S121)。制御装置50は、レーザ加工装置100を制御して、ワークWがなくなるまで、以上の動作を繰り返す(S123)。
After that, the
なお、切り屑70は、1つのワークが加工される度に回収してもよいし、数枚のワークが加工されたとき、まとめて回収してもよい。
The
本実施形態のレーザ加工装置100は、空間63aにコンプレッサ18で圧縮空気を供給するようにしたので、ほとんどの切り屑70を集塵装置17に回収することができる。なお、切り屑70を回収するのに、コンプレッサ18は、必ずしも必要としないが、備えていた方が切り屑70を回収し易い。
Since the
また、貫通孔61bの外形を切り屑70(すなわち、加工しようとする孔の外形)の外形と相似で切り屑よりも0.5mm程大きくしたので、ワークWが貫通孔61bに吸引されて変形されることがほとんどなく、加工精度を向上させることができる。また、切り屑は、貫通孔61bから空間60aに容易に落下することができる。
Further, since the outer shape of the through
さらに、遮蔽板40を基板搬送機2により移動させるようにしたので、遮蔽板40を移動させるための装置を特に設ける必要がなく、レーザ加工装置100の構造を簡素化して、レーザ加工装置を小型にすることができる。
Furthermore, since the shielding
なお、負圧源16が空間60aを負圧にするためにエアーの吸引力は、集塵装置17が切り屑70を吸引するためのエアーの吸引力よりも弱く設定して、薄型低剛性のワークが吸引力によって貫通孔61bに吸引されて変形することがないようにしてある。
In order for the
また、負圧源16と集塵装置17は、吸引手段を構成しているが、負圧源16を使用することなく集塵装置17に負圧源の役目もさせて、空間60aを負圧にしてもよい。
Further, the
さらに、遮蔽板40の下面に突起40aを設けたが、突起40aは必ずしも設ける必要がない。
Furthermore, although the
W プリント基板(ワーク)
1 レーザ加工機
2 基板搬送機(載置手段)
3 基板回収機(除去手段)
11 基台
11a 中空部
11b 貫通孔(連通孔)
13 加工ヘッド(レーザ照射ヘッド)
15 加工テーブル
16 負圧源
17 集塵装置(集塵手段)
18 コンプレッサ
26 支持座
40 遮蔽板(開閉手段)
50 制御装置(制御手段)
51 制御装置
52 制御装置
53 制御装置
60 ワーク保持機
60a 空間
61 上板
61a 貫通孔(連通孔)
61b 貫通孔(切り屑落下孔)
61c ワーク載置面
62 左ダクト
62a 空間
62b 孔
63 右ダクト
63a 空間
63b 孔
64 仕切
64a 貫通孔(連通孔)
65 シャッタ
67 シャッタ
70 切り屑
100 レーザ加工装置
W Printed circuit board (work)
1
3 Substrate recovery machine (removal means)
11
13 Processing head (laser irradiation head)
15 Processing table 16
18
50 Control device (control means)
51
61b Through hole (chip dropping hole)
61c
65
Claims (5)
前記加工テーブルに形成されて前記中空部に連通する空間と、
前記加工テーブルに形成され前記ワーク載置面と前記空間とを連通してワークの切り屑が前記空間に落下するのを許容する切り屑落下孔と、
前記空間に落下した切り屑を回収する集塵手段と、
前記切り屑落下孔と前記連通孔とを開閉する開閉手段と、を備え、
前記集塵手段は、ワークが加工されて前記ワーク載置面から除去された後、前記開閉手段によって前記切り屑落下孔と前記連通孔とが塞がれた状態で、前記空間のエアーを流して前記空間に落下している切り屑を回収する、
ことを特徴とするレーザ加工装置。 A workpiece is placed on the workpiece mounting surface of the processing table having a hollow portion that communicates with the negative pressure source and has a negative pressure inside, and a communication hole that communicates with the hollow portion and opens at the workpiece mounting surface. In a laser processing apparatus for processing the workpiece by relative movement between the processing table and the laser irradiation head,
A space formed in the processing table and communicating with the hollow portion;
A chip dropping hole that is formed in the processing table and allows the workpiece chip to fall into the space by communicating the workpiece placement surface and the space ;
Dust collecting means for collecting chips falling in the space;
Opening and closing means for opening and closing the chip dropping hole and the communication hole,
After the workpiece is processed and removed from the workpiece mounting surface, the dust collecting means flows air in the space in a state where the chip dropping hole and the communication hole are blocked by the opening / closing means. To collect chips falling in the space,
The laser processing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記連通孔は、前記ワーク載置面に、前記中空部から直接又は前記空間を介して連通して開口し、The communication hole opens to the work placement surface directly from the hollow portion or through the space,
前記開閉手段は、前記ワーク載置面上に載置されることにより前記切り屑落下孔及び前記連通孔を塞ぎ、前記ワーク載置面から外すことにより前記切り屑落下孔及び前記連通孔を開放してなる、The opening / closing means closes the chip dropping hole and the communication hole by being placed on the work placement surface, and opens the chip dropping hole and the communication hole by being removed from the work placement surface. Become
請求項1記載のレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 1.
加工を終了したワークを前記加工テーブルから除去する除去手段と、
前記除去手段によりワークを前記加工テーブルから除去した後、前記載置手段により前記開閉手段を前記切り屑落下孔と前記連通孔とを塞ぐため移動させるように制御する制御手段と、を備えた、
請求項1に記載のレーザ加工装置。 Placing means for placing a workpiece on the processing table;
Removing means for removing the workpiece that has been machined from the machining table;
Control means for controlling the opening / closing means to move so as to close the chip dropping hole and the communication hole by the placing means after removing the workpiece from the processing table by the removing means;
The laser processing apparatus according to claim 1.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 The chip dropping hole is formed to be 0.1 mm to 0.5 mm larger than the outer shape of the chip,
The laser processing apparatus of any one of Claims 1 thru | or 3 .
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 Equipped with a compressor for sending compressed air into the space ,
The laser processing apparatus of any one of Claims 1 thru | or 4.
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