JP5370622B1 - Laser processing apparatus and laser processing method - Google Patents
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Abstract
本発明は、シート状等の被加工物の平面度の悪化を防止すべく、ワークテーブルと、外周載置部(114)と、第1種可動載置部(112)と、第2種可動載置部(113)と、ワーク押さえ部(121)と、加工ヘッド部(109)と、可動式集塵ユニット(123)とを有し、第1種可動載置部(112)と第2種可動載置部(113)は、ワークテーブルの上であって外周載置部(114)の内側に設けられ、上下に移動可能であり、ワーク押さえ部(121)は、外周載置部(114)に設けられており、加工ヘッド部(109)は、第1種可動載置部(112)または第2種可動載置部(113)の上方に設けられ、可動集塵ユニット(123)は、外周載置部(114)の内側に設けられ、水平方向に移動可能であり、第1のレーザ加工工程と、第1の第2種可動載置部下降工程と、第1の集塵ユニット移動工程と、第1の第1種可動載置部上昇工程と、第2のレーザ加工工程とを有する。 In the present invention, in order to prevent the flatness of a workpiece such as a sheet from being deteriorated, the work table, the outer periphery mounting portion (114), the first type movable mounting portion (112), and the second type movable It has a placing part (113), a work pressing part (121), a machining head part (109), and a movable dust collecting unit (123), and the first type movable placing part (112) and the second The seed movable mounting portion (113) is provided on the work table and inside the outer peripheral mounting portion (114), and is movable up and down. The work pressing portion (121) is provided on the outer peripheral mounting portion ( 114), and the processing head portion (109) is provided above the first type movable mounting portion (112) or the second type movable mounting portion (113), and the movable dust collecting unit (123). Is provided inside the outer periphery mounting portion (114) and is movable in the horizontal direction. A first processing step, a first dust moving unit moving step, a first first moving table moving step, a second laser processing step, Have
Description
本発明は、レーザを照射して加工を行うレーザ加工装置に関し、特にスルーホール加工(貫通穴加工)を行うレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus that performs processing by irradiating a laser, and particularly to a laser processing apparatus and a laser processing method that perform through-hole processing (through-hole processing).
近年、部品の小型化、高集積化、複合モジュール化に伴い、それらの元となる基材の穴あけ加工も小径化し、従来の加工方法では困難になってきた。それらを解決するために、レーザを用いた穴あけ加工が増えてきている。このレーザによる被加工物への穴加工は、被加工物に貫通穴を空けるスルーホール加工と、被加工物に非貫通穴を空けるブラインドホール加工の大きく2種類に分類される。 In recent years, with the miniaturization, high integration, and composite modularization of parts, the drilling of the base material of those parts has also become smaller in diameter, and has become difficult with conventional processing methods. In order to solve these problems, drilling using a laser is increasing. The drilling of the workpiece by the laser is roughly classified into two types, that is, through-hole processing for forming a through hole in the workpiece and blind hole processing for forming a non-through hole in the workpiece.
図26は、従来のレーザ加工装置の第1例の構成を示す断面図である。 FIG. 26 is a cross-sectional view showing a configuration of a first example of a conventional laser processing apparatus.
図26に示すように、被加工物811は分割された載置部812の上部に載せられている。分割された載置部812は、個別に上下方向に動作可能であり、エアシリンダ等の昇降駆動部により上下動作する。 As shown in FIG. 26, the workpiece 811 is placed on the upper part of the divided placing portion 812. The divided placement portions 812 can be individually moved in the vertical direction, and are moved up and down by an elevation drive unit such as an air cylinder.
ブラインドホール加工時は、載置部812はすべての吸着部が上昇した状態となる。そして、載置部812の全面に被加工物811を吸着固定し、被加工物811にレーザ加工を行う。スルーホール加工時は、図26に示すように、スルーホール加工の下部に相当する載置部812のみを下降させた状態で被加工物811にレーザ加工を行う。 At the time of blind hole processing, the placement portion 812 is in a state where all the suction portions are raised. Then, the workpiece 811 is sucked and fixed on the entire surface of the mounting portion 812, and laser processing is performed on the workpiece 811. At the time of through-hole processing, as shown in FIG. 26, laser processing is performed on the workpiece 811 in a state where only the mounting portion 812 corresponding to the lower portion of the through-hole processing is lowered.
以上のように、被加工物の平面度を維持しながら、スルーホール加工時のレーザによる載置部812の損傷を防止している(例えば、特許文献1を参照)。 As described above, damage to the mounting portion 812 due to the laser during through-hole processing is prevented while maintaining the flatness of the workpiece (for example, see Patent Document 1).
図27は従来のレーザ加工装置の第2例の構成を示す斜視図である。 FIG. 27 is a perspective view showing a configuration of a second example of a conventional laser processing apparatus.
図27に示すように、チャック902は軟質部材で形成された薄板形状の被加工物901を対抗する2辺で挟み持つ。引張装置903は、チャック902によって挟持された被加工物901に引張力を与える。チャック902と引張装置903で被加工物901は保持される。移動装置904は被加工物901を移動させる。集塵装置905は、被加工物901のレーザ光が照射される面に対する裏面側に、複数の加工領域の全域にわたる大きさで設けられる。集塵装置905は、内部にガス流れを停止する停止装置906を有する。2つの保持装置907は、引張装置903による引張力が働く辺と直交する、被加工物901の対向する辺をそれぞれ保持する。調整装置908は、保持装置907の一方を引張力と直角方向に移動させる。 As shown in FIG. 27, the chuck 902 sandwiches and holds a thin plate-shaped workpiece 901 formed of a soft member on two sides. The pulling device 903 applies a pulling force to the workpiece 901 held by the chuck 902. The workpiece 901 is held by the chuck 902 and the tension device 903. The moving device 904 moves the workpiece 901. The dust collector 905 is provided on the back surface side of the workpiece 901 with respect to the surface irradiated with the laser light, with a size covering the entire processing region. The dust collector 905 includes a stop device 906 that stops the gas flow. The two holding devices 907 respectively hold opposite sides of the workpiece 901 that are orthogonal to the sides on which the tensile force by the pulling device 903 acts. The adjusting device 908 moves one of the holding devices 907 in a direction perpendicular to the tensile force.
以上のように、被加工物901に引張力を与えつつ、保持する引張装置903と保持装置907により、被加工物901は引っ張られて平面を維持する。被加工物901は、平面を維持し、保持された状態で加工領域に移動される。被加工物901のスルーホール加工部位の裏面は載置部と触れることなく、被加工物901は平面を維持しつつレーザ加工が行われる(例えば、特許文献2を参照)。 As described above, the workpiece 901 is pulled by the tensioning device 903 and the holding device 907 that hold the workpiece 901 while applying a tensile force to maintain the plane. The workpiece 901 is moved to the machining area while maintaining a flat surface. The back surface of the through-hole processed portion of the workpiece 901 is not touched with the placement portion, and the workpiece 901 is laser processed while maintaining a flat surface (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上述の従来技術では以下のような課題がある。 However, the above-described prior art has the following problems.
近年、より精密な加工と高集積化に伴い、板状の被加工物の厚さがより薄くなり、施される穴加工の径もより小さくなってきた。被加工物は、例えば、100μm程度の厚さの樹脂フィルムや数十μmの厚さの金属箔となっている。 In recent years, with more precise processing and higher integration, the thickness of plate-like workpieces has become thinner, and the diameter of the drilled holes has also become smaller. The workpiece is, for example, a resin film having a thickness of about 100 μm or a metal foil having a thickness of several tens of μm.
上述の第1例の従来のレーザ加工装置では、スルーホール加工時は、被加工物の加工の下部に相当する吸着部を下降させた状態で、被加工物にレーザ加工が行なわれる。そして、加工部分に空気を流通させることで粉塵を排出する。 In the conventional laser processing apparatus of the first example described above, at the time of through-hole processing, laser processing is performed on the workpiece while the suction portion corresponding to the lower portion of the processing of the workpiece is lowered. And dust is discharged | emitted by distribute | circulating air to a process part.
そのため、被加工物が上述のように厚さの薄いシート状あるいは箔状である場合は、自重によって被加工物の加工部分が垂れてくぼみとなる。また、被加工物の加工部分を流れる空気の圧力変動により、バタつきが発生する。その結果、加工部分の平面度が悪化する。平面度の悪化は、レーザの焦点のズレや加工位置のズレとなり、精密な加工の妨げとなる。 Therefore, when the workpiece is in the form of a thin sheet or foil as described above, the processed portion of the workpiece hangs down due to its own weight. Further, fluttering occurs due to pressure fluctuations in the air flowing through the processed portion of the workpiece. As a result, the flatness of the processed part is deteriorated. Deterioration of flatness causes a shift in the focal point of the laser and a shift in the processing position, which hinders precise processing.
係る問題は、被加工物のシートの大きさが、512mm×342mmから512mm×462mm、最近では560mm×610mmへと大判化してきたことにより顕著となっている。 Such a problem is prominent because the size of the workpiece sheet has been increased from 512 mm × 342 mm to 512 mm × 462 mm, and recently 560 mm × 610 mm.
さらに、空気流によって運ばれる粉塵は、載置部の可動領域を移動する。そのため、粉塵は、駆動部や摺動のためのガイド部に付着し、機械的な損傷を与えることもある。 Furthermore, the dust carried by the air flow moves in the movable region of the placement unit. Therefore, dust adheres to the drive part and the guide part for sliding, and may cause mechanical damage.
また、上述の第2例の従来のレーザ加工装置では、被加工物の対向する2辺を引っ張ることで平面を保持しようとするものである。上述のように、被加工物が厚さの薄いシート状あるいは箔状である場合は、引っ張ることによる被加工物の材質の伸びが発生し、加工位置がズレたり、シワが発生したりする。係る問題は被加工物の大判化ではさらに顕著となる。第2例のレーザ加工装置では、第1例の従来技術以上に精密な加工が困難であり、さらに大判の被加工物では、精密加工は不可能といえる。 Further, in the conventional laser processing apparatus of the second example described above, the plane is held by pulling two opposite sides of the workpiece. As described above, when the workpiece is in the form of a thin sheet or foil, the material of the workpiece is stretched by being pulled, and the processing position is displaced or wrinkles are generated. Such a problem becomes more prominent when the workpiece is enlarged. In the laser processing apparatus of the second example, it is difficult to perform precise processing more than in the prior art of the first example, and it can be said that precise processing is impossible for a large-sized workpiece.
上記課題を解決するために、本発明のレーザ加工装置は、ワークテーブルと、外周載置部と、第1種可動載置部と、第2種可動載置部と、ワーク押さえ部と、加工ヘッド部と、可動式集塵ユニットとを有する。ワークテーブルは、水平方向に駆動する。外周載置部は、ワークテーブルの上に設けられ、吸着穴を有する。第1種可動載置部と第2種可動載置部は、ワークテーブルの上であって外周載置部の内側に設けられ、上下に移動可能である。ワーク押さえ部は、外周載置部に設けられている。加工ヘッド部は、第1種可動載置部または第2種可動載置部の上方に設けられ、レーザ加工を行う。可動集塵ユニットは、外周載置部の内側に設けられ、水平方向に移動可能である。 In order to solve the above-described problems, a laser processing apparatus of the present invention includes a work table, an outer periphery mounting portion, a first type movable mounting portion, a second type movable mounting portion, a workpiece pressing portion, and a processing. It has a head part and a movable dust collection unit. The work table is driven in the horizontal direction. The outer periphery mounting portion is provided on the work table and has a suction hole. The first type movable mounting unit and the second type movable mounting unit are provided on the work table and inside the outer peripheral mounting unit, and are movable up and down. The work pressing part is provided on the outer periphery mounting part. The processing head unit is provided above the first type movable mounting unit or the second type movable mounting unit and performs laser processing. The movable dust collection unit is provided on the inner side of the outer periphery mounting portion and is movable in the horizontal direction.
さらに本発明のレーザ加工方法は、第1の載置工程と、第1の固定工程と、第1のレーザ加工工程と、第1の第2種可動載置部下降工程と、第1の集塵ユニット移動工程と、第1の第1種可動載置部上昇工程と、第2のレーザ加工工程とを有する。第1の載置工程は、外周載置部と、第2種可動載置部と、可動式集塵ユニットとのうえに第1の被加工物を載置する工程である。外周載置部は、吸着孔を有し、第2種可動載置部は、外周載置部の内側に設けられ、上下に移動可能であり、吸着孔を有する。可動式集塵ユニットは、外周載置部の内側に設けられ、水平方向に移動可能である。第1の固定工程は、外周載置部に設けられたワーク押さえ部により第1の被加工物を押さえる工程である。第1のレーザ加工工程は、可動式集塵ユニットの上方に位置する、第1の被加工物の第1の領域にレーザ加工を行う工程である。第1の第2種可動載置部下降工程は、第2種可動載置部を下に移動させる工程である。第1の集塵ユニット移動工程は、可動式集塵ユニットを第1の水平方向に移動させる工程である。第1の第1種可動載置部上昇工程は、外周載置部の内側に設けられ、上下に移動可能であり、吸着孔を有する第1種可動載置部を上に移動させる工程である。第2のレーザ加工工程は、可動式集塵ユニットの上方に位置する、第1の被加工物の第2の領域にレーザ加工を行う工程である。 Furthermore, the laser processing method of the present invention includes a first mounting step, a first fixing step, a first laser processing step, a first second-type movable mounting portion lowering step, and a first collection step. It has a dust unit moving process, a 1st 1st type movable mounting part raising process, and a 2nd laser processing process. The first placement step is a step of placing the first workpiece on the outer periphery placement portion, the second type movable placement portion, and the movable dust collection unit. The outer periphery mounting portion has an adsorption hole, and the second type movable mounting portion is provided inside the outer periphery mounting portion, is movable up and down, and has an adsorption hole. The movable dust collection unit is provided on the inner side of the outer periphery mounting portion and is movable in the horizontal direction. The first fixing step is a step of pressing the first workpiece by a workpiece pressing portion provided on the outer periphery mounting portion. The first laser processing step is a step of performing laser processing on the first region of the first workpiece located above the movable dust collection unit. The first type 2 movable mounting part lowering step is a step of moving the second type movable mounting unit downward. The first dust collection unit moving step is a step of moving the movable dust collection unit in the first horizontal direction. A 1st 1st type movable mounting part raising process is a process which is provided inside an outer periphery mounting part, is movable up and down, and moves the 1st type movable mounting part which has an adsorption hole upwards. . The second laser processing step is a step of performing laser processing on the second region of the first workpiece located above the movable dust collection unit.
本発明のレーザ加工装置およびレーザ加工方法は、上記構成とすることで、被加工物のレーザ加工エリアの下部に保持する部材の無いスルーホール加工をする場合であっても、十分に高い平面精度を確保し、不要な振動も生じさせない。そのため、厚さの非常に薄いシート状の被加工物であっても、精度の高いレーザ加工が行うことができる。 The laser processing apparatus and the laser processing method of the present invention have the above-described configuration, so that sufficiently high planar accuracy can be obtained even when through-hole processing without a member to be held below the laser processing area of the workpiece is performed. To prevent unnecessary vibrations. Therefore, even a sheet-like workpiece having a very thin thickness can be subjected to highly accurate laser processing.
本発明のレーザ加工装置およびレーザ加工方法について、図を用いて説明する。図中に示されるXYZ軸はそれぞれが互いに直交する。XY軸は前後左右に相当する水平方向であり、Z軸は上下に相当する鉛直方向である。各図の座標軸はそれぞれの視野の方向に対応するように描いている。また、同一の構成要素には全図を通し同一の符号を付している。 The laser processing apparatus and laser processing method of the present invention will be described with reference to the drawings. The XYZ axes shown in the figure are orthogonal to each other. The XY axis is a horizontal direction corresponding to front, back, left and right, and the Z axis is a vertical direction corresponding to up and down. The coordinate axes in each figure are drawn so as to correspond to the directions of the respective fields of view. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the same component through all the figures.
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態の一例に係るレーザ加工装置100の概略構成を示す斜視図である。図1においては、装置の構造を視認しやすくするため、被加工物や後述するジグシートは除いている。さらに詳細な構造を説明するため、図2はレーザ加工装置100をX方向から見た断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a laser processing apparatus 100 according to an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, in order to make it easy to visually recognize the structure of the apparatus, a workpiece and a jig sheet described later are omitted. In order to describe the detailed structure, FIG. 2 is a cross-sectional view of the laser processing apparatus 100 viewed from the X direction.
図1及び図2において、レーザビーム103はレーザ発振器102より射出され、ミラーやレンズを有した光学系104に導かれる。光学系104では、レーザビーム103の密度(レーザ径)の調整、形状の整形、雑光の抑制等が行われ、レーザビーム103は所定の方向に向けられる。 1 and 2, a laser beam 103 is emitted from a laser oscillator 102 and guided to an optical system 104 having a mirror and a lens. In the optical system 104, the density (laser diameter) of the laser beam 103 is adjusted, the shape of the laser beam 103 is adjusted, the light is suppressed, and the laser beam 103 is directed in a predetermined direction.
光学系104を通過したレーザビーム103は、ガルバノスキャナ105に導かれる。レーザビーム103は、X軸方向にスキャンするためのXミラー106と、Xミラー106で反射されたレーザビーム103をY軸方向にスキャンするためのYミラー107により走査・位置決めされる。そして、Yミラー107で反射したレーザビーム103は、fθレンズ108で集光され、所定位置の加工点に照射される。 The laser beam 103 that has passed through the optical system 104 is guided to the galvano scanner 105. The laser beam 103 is scanned and positioned by an X mirror 106 for scanning in the X axis direction and a Y mirror 107 for scanning the laser beam 103 reflected by the X mirror 106 in the Y axis direction. Then, the laser beam 103 reflected by the Y mirror 107 is condensed by the fθ lens 108 and irradiated to a processing point at a predetermined position.
図2に示すように、ガルバノスキャナ105とfθレンズ108は、加工ヘッド109に設置されている。ガルバノスキャナ105は、Xミラー106とYミラー107を有し、レーザビーム103を反射し照射位置を制御する。fθレンズ108は、レーザビーム103の方向を被加工物111の面に対し垂直方向にすると共に集光する。加工ヘッド109はZスライダ(図示せず)に取り付けられており、加工ヘッド109はZ方向、すなわち図2の上下方向に可動となっている。 As shown in FIG. 2, the galvano scanner 105 and the fθ lens 108 are installed on the processing head 109. The galvano scanner 105 includes an X mirror 106 and a Y mirror 107, reflects the laser beam 103, and controls the irradiation position. The fθ lens 108 makes the direction of the laser beam 103 perpendicular to the surface of the workpiece 111 and collects the light. The machining head 109 is attached to a Z slider (not shown), and the machining head 109 is movable in the Z direction, that is, the vertical direction in FIG.
シート状の被加工物111を載置・保持する載置部は、外周載置部114と複数個設けられた可動載置部115、可動式集塵ユニット123、複数のワーク押さえ部121によって構成される。 The placement unit for placing and holding the sheet-like workpiece 111 includes an outer periphery placement unit 114, a plurality of movable placement units 115, a movable dust collection unit 123, and a plurality of work pressing units 121. Is done.
可動載置部115は、動作の異なる第1種可動載置部112と第2種可動載置部113に分けられる。本実施の形態では、第2種可動載置部113は載置部中央付近に設置されて動作する大きな面を有する部材である。第1種可動載置部112は、第2種可動載置部113の対向する2辺にそれぞれが位置し、互いに独立して動作可能な2つの小さな部材である。 The movable placement unit 115 is divided into a first type movable placement unit 112 and a second type movable placement unit 113 having different operations. In the present embodiment, the second type movable mounting portion 113 is a member having a large surface that is installed and operates near the center of the mounting portion. The first type movable mounting part 112 is two small members that are located on two opposite sides of the second type movable mounting part 113 and that can operate independently of each other.
2つの第1種可動載置部112と第2種可動載置部113とは、それぞれが1対の可動載置部昇降シリンダ118によって支持されている。可動載置部昇降シリンダ118は、本実施の形態では空気圧により制御されるエアシリンダを用いており、2つの第1種可動載置部112と第2種可動載置部113とを独立して昇降させることができる。 The two first type movable mounting parts 112 and the second type movable mounting part 113 are each supported by a pair of movable mounting part lifting cylinders 118. In the present embodiment, the movable mounting unit elevating cylinder 118 uses an air cylinder controlled by air pressure, and the two first type movable mounting units 112 and the second type movable mounting unit 113 are independently provided. Can be moved up and down.
第1種可動載置部112と第2種可動載置部113のそれぞれには複数の可動載置部吸着孔116が設けられている。また、外周載置部114にも外周吸着孔117が設けられている。可動載置部吸着孔116と外周吸着孔117を真空引きすることにより、被加工物111は吸着保持される。 Each of the first type movable placement unit 112 and the second type movable placement unit 113 is provided with a plurality of movable placement unit suction holes 116. In addition, an outer peripheral suction hole 117 is provided in the outer peripheral mounting portion 114. The workpiece 111 is sucked and held by evacuating the movable placement portion suction hole 116 and the outer periphery suction hole 117.
ワーク押さえ部121は、少なくとも可動載置部115の長手方向に平行な2辺に一対設置されている。本実施の形態では、さらに可動載置部115の短手方向の平行な2辺にも一対設置し、可動載置部115の4辺全てに設置している。ワーク押さえ部121は、外周載置部114に設置された部材に設けられた支点によって回転可能なように取り付けられ、押さえ部駆動シリンダ119によって開閉される。 A pair of work pressing parts 121 are installed on at least two sides parallel to the longitudinal direction of the movable mounting part 115. In the present embodiment, a pair is also installed on two parallel sides in the short direction of the movable placement unit 115 and installed on all four sides of the movable placement unit 115. The work pressing part 121 is attached so as to be rotatable by a fulcrum provided on a member installed on the outer periphery mounting part 114, and is opened and closed by a pressing part drive cylinder 119.
ワーク押さえ部121は、Z方向の寸法的制約より長尺の板状の金属体で形成され、ワーク押さえ部121の被加工物と対向する面にはクランプ部材120が設けられている。クランプ部材120はウレタンゴムやシリコンゴムのような有機物弾性体で形成されている。これにより、被加工物と接触した際に傷つけずに押圧力を発生し、かつ、被加工物の滑りによるズレを防止することができる。 The work pressing part 121 is formed of a long plate-like metal body due to dimensional constraints in the Z direction, and a clamp member 120 is provided on the surface of the work pressing part 121 that faces the workpiece. The clamp member 120 is formed of an organic elastic body such as urethane rubber or silicon rubber. Thereby, when it contacts with a workpiece, a pressing force is generated without being damaged, and displacement due to slippage of the workpiece can be prevented.
可動式集塵ユニット123は被加工物に対して加工ヘッド部と反対側、すなわち下部側に、水平方向に移動可能に設置されいる。可動式集塵ユニット123は、被加工物111のレーザ加工時の粉塵を収集および排出する。 The movable dust collecting unit 123 is installed on the opposite side of the workpiece to the workpiece, that is, on the lower side, so as to be movable in the horizontal direction. The movable dust collection unit 123 collects and discharges dust during laser processing of the workpiece 111.
図3Aは、可動式集塵ユニット123の基本的な形状の斜視図であり、図3Bは、可動式集塵ユニット123の断面図である。図3Aおよび3Bに示すように、可動式集塵ユニット123は被加工物の支持部302と空気流通部303を有する概コの字の断面形状である。空気流通部303の一方からエアブローを吹き込み他方から吸引する(プッシュプル)ことで空気を流通させ、粉塵を収集および排出する。 3A is a perspective view of a basic shape of the movable dust collection unit 123, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the movable dust collection unit 123. As shown in FIGS. 3A and 3B, the movable dust collection unit 123 has a substantially U-shaped cross-sectional shape having a workpiece support portion 302 and an air circulation portion 303. Air is blown from one side of the air circulation unit 303 and sucked from the other side (push-pull) to circulate air and collect and discharge dust.
図4は可動式集塵ユニット123の駆動部構成の一例を示す部分斜視図である。図4に示すように、載置部付近に駆動モータ200を設置し、駆動モータ200によって駆動伝達部201であるボールネジを回転させることによって、可動式集塵ユニット123をスライド移動させることができる。 FIG. 4 is a partial perspective view showing an example of the drive unit configuration of the movable dust collection unit 123. As shown in FIG. 4, the movable dust collection unit 123 can be slid by installing the drive motor 200 in the vicinity of the placement unit and rotating the ball screw as the drive transmission unit 201 by the drive motor 200.
あるいは、他の構成の一例として可動式集塵ユニット123にガイドとベルト(図示せず)を設けて、駆動モータ200の回転をベルトに伝えて可動式集塵ユニット123をスライド移動させても良い。 Alternatively, as an example of another configuration, a guide and a belt (not shown) may be provided in the movable dust collection unit 123, and the rotation of the drive motor 200 may be transmitted to the belt to slide the movable dust collection unit 123. .
ジグシート122は、被加工物111と載置部に挾持される位置に予め設置され、難燃性多孔質の材質で形成されたシート状の部材である。難燃性多孔質の材質は、例えば、リン化合物系の難燃剤で難燃処理をしたパルプ繊維を基材とし、バインダーが添加され、シート状に形成された不織布である。 The jig sheet 122 is a sheet-like member that is installed in advance at a position that is sandwiched between the workpiece 111 and the mounting portion and is formed of a flame-retardant porous material. The flame retardant porous material is, for example, a non-woven fabric formed into a sheet shape using a pulp fiber treated with a phosphorus compound flame retardant as a base material and a binder added thereto.
難燃性については、一般の難燃性材質と同様に燃え広がることのない自己消火性があればよい。また、添加する難燃剤もリン化合物系に限定はされず、臭素化合物や塩素化合物、もしくは、ハロゲン基を有するリン酸エステル、または、無機材料として金属水酸化物などを用いることができる。 As for the flame retardancy, self-extinguishing properties that do not spread and spread as in general flame retardant materials are sufficient. Further, the flame retardant to be added is not limited to the phosphorus compound type, and a bromine compound, a chlorine compound, a phosphoric acid ester having a halogen group, or a metal hydroxide as an inorganic material can be used.
基材は、パルプ繊維に限定されることはなく、上記の難燃性を付加することができ、吸引に対して気体が通過可能な多孔質性を有していればよい。基材は、パルプ繊維や合成樹脂繊維などの有機材料の不織布のように断熱効果を有する材料であることが好ましい。 The base material is not limited to pulp fiber, and may have the above-described flame retardancy and may have a porous property that allows gas to pass through suction. The base material is preferably a material having a heat insulating effect, such as a nonwoven fabric of an organic material such as pulp fiber or synthetic resin fiber.
図2に示すように、水平方向に移動可能な様に設けられた加工テーブル130は、Yテーブル131とXテーブル133の大きく2つのブロックより構成されている。 As shown in FIG. 2, the machining table 130 provided so as to be movable in the horizontal direction is composed of two blocks, a Y table 131 and an X table 133.
Yテーブル131には、第1種可動載置部112、第2種可動載置部113、外周載置部114、可動式集塵ユニット123、ワーク押さえ部121、および、これらに付随する一式の構成が載置され、Y方向に可動するように構成されている。Yテーブル駆動部132によりモータを駆動することでボールねじを回転させ、載置されているもの一式ごとYテーブル131をスライドさせることでY方向の移動が行われる。 The Y table 131 includes a first type movable mounting unit 112, a second type movable mounting unit 113, an outer peripheral mounting unit 114, a movable dust collecting unit 123, a work pressing unit 121, and a set of them attached thereto. The configuration is placed and configured to move in the Y direction. The Y table drive unit 132 drives the motor to rotate the ball screw, and the Y table 131 is slid along with the entire set to be moved in the Y direction.
Xテーブル133は、Yテーブル131とそれに付随する構成一式がさらに載置され、X方向に可動するように構成されている。Xテーブル駆動部134によりモータを駆動することでボールねじを回転させ、載置されているもの一式ごとXテーブル133をスライドさせることでX方向の移動が行われる。 The X table 133 is further mounted with a Y table 131 and a set of configurations accompanying the Y table 131 and is movable in the X direction. The motor is driven by the X table driving unit 134 to rotate the ball screw, and the X table 133 is moved by sliding the X table 133 along with the entire set.
なお、レーザ加工装置100は、プログラマブルに装置の制御を行う加工制御部101を有する。加工制御部101は、レーザ発振器102、ガルバノスキャナ105、Xテーブル駆動部134、Yテーブル駆動部132、押さえ部駆動シリンダ119、可動載置部昇降シリンダ118、その他吸着孔の吸排気も含め、レーザ加工装置の動作を制御する。 The laser processing apparatus 100 includes a processing control unit 101 that controls the apparatus in a programmable manner. The processing control unit 101 includes a laser oscillator 102, a galvano scanner 105, an X table driving unit 134, a Y table driving unit 132, a pressing unit driving cylinder 119, a movable mounting unit elevating cylinder 118, and other intake and exhaust of suction holes. Control the operation of the processing equipment.
図5は、本実施の形態における加工エリアの設定の一例を示す配置図である。レーザビーム103の照射位置を精度よく位置決めするガルバノスキャナ105のスキャン範囲は被加工物111の面積より小さい。そのため、被加工物111は複数の加工エリア125に分割されてレーザ加工が行なわれている。図5において、被加工物111に1〜48の番号を付しているエリアが加工エリアである。 FIG. 5 is a layout diagram showing an example of setting of the processing area in the present embodiment. The scan range of the galvano scanner 105 for accurately positioning the irradiation position of the laser beam 103 is smaller than the area of the workpiece 111. Therefore, the workpiece 111 is divided into a plurality of processing areas 125 and laser processing is performed. In FIG. 5, an area where numbers 1 to 48 are given to the workpiece 111 is a machining area.
従って、個々の加工エリア125はガルバノスキャナ105のスキャン範囲内に設定されており、加工エリア125内のレーザ加工の位置決めはガルバノスキャナを制御することで行われる。なお、図示するエリアはあくまでも一例であり、この図に限定されるものではない。 Therefore, each processing area 125 is set within the scan range of the galvano scanner 105, and positioning of laser processing in the processing area 125 is performed by controlling the galvano scanner. Note that the illustrated area is merely an example, and is not limited to this figure.
以上のように構成されたレーザ加工装置100の動作について説明する。 The operation of the laser processing apparatus 100 configured as described above will be described.
図6は被加工物111を搭載するときの載置部と可動式集塵ユニット123の状態を示す、X軸方向から見た部分断面図である。 FIG. 6 is a partial cross-sectional view seen from the X-axis direction, showing the state of the mounting portion and the movable dust collection unit 123 when the workpiece 111 is mounted.
被加工物111を装置に搭載するにあたり、加工テーブル130を移動させることで載置部を被加工物111の搭載位置まで移動させる。ここで可動載置部吸着孔116と外周吸着孔117の真空引きを止めて吸着していない状態にしておく。また、可動式集塵ユニット123も集塵のための空気流を止めておく。ジグシート122は予め所定位置に設置されている。 In mounting the workpiece 111 on the apparatus, the mounting table is moved to the mounting position of the workpiece 111 by moving the processing table 130. Here, the evacuation of the movable mounting portion suction hole 116 and the outer periphery suction hole 117 is stopped and the suction is stopped. The movable dust collection unit 123 also stops the air flow for dust collection. The jig sheet 122 is previously installed at a predetermined position.
可動式集塵ユニット123は加工エリアの一方の端に位置させ、可動式集塵ユニット123の位置にある第1種可動載置部112a以外の第1種可動載置部112b、第2種可動載置部113は上昇させておく。また、ワーク押さえ部121は押さえ部駆動シリンダ119によって開いた状態にされている。 The movable dust collection unit 123 is positioned at one end of the processing area, and the first type movable placement unit 112b other than the first type movable placement unit 112a located at the position of the movable dust collection unit 123, the second type movable. The placement unit 113 is raised. Further, the work pressing portion 121 is opened by a pressing portion driving cylinder 119.
図7に示すように、被加工物111を載置部上のジグシート122上に搭載(第1の載置工程)した後、可動載置部吸着孔116と外周吸着孔117を真空引きして被加工物111の下面をジグシート122とともに吸着保持を開始する。そして、押さえ部駆動シリンダ119により、ワーク押さえ部121を開いた状態から閉じた状態に駆動する(第1の固定工程)。 As shown in FIG. 7, after the workpiece 111 is mounted on the jig sheet 122 on the mounting portion (first mounting step), the movable mounting portion suction hole 116 and the outer peripheral suction hole 117 are evacuated. Adsorption and holding of the lower surface of the workpiece 111 together with the jig sheet 122 is started. Then, the work holding unit 121 is driven from the opened state to the closed state by the holding unit driving cylinder 119 (first fixing step).
図7に示すように、吸着孔が形成された外周載置部114と,吸着孔が形成された第1種可動載置部112bと第2種可動載置部113、および可動式集塵ユニット123の上に被加工物111はジグシート122と共に保持される。被加工物111の周辺部はジグシート122ごとワーク押さえ部121により押さえられる。ワーク押さえ部121の被加工物111に接する部分にはクランプ部材120が設けられ、被加工物111に対して押圧力を発生するとともに被加工物111の滑りによるズレを防止している。これによって、外周載置部114とワーク押さえ部121によって被加工物111の平面は保持される。 As shown in FIG. 7, the outer periphery mounting part 114 in which the suction hole is formed, the first type movable mounting part 112b and the second type movable mounting part 113 in which the suction hole is formed, and the movable dust collection unit The workpiece 111 is held together with the jig sheet 122 on 123. The peripheral portion of the workpiece 111 is pressed by the workpiece pressing portion 121 together with the jig sheet 122. A clamp member 120 is provided at a portion of the work pressing portion 121 that is in contact with the workpiece 111 to generate a pressing force against the workpiece 111 and prevent a slippage of the workpiece 111. As a result, the flat surface of the workpiece 111 is held by the outer periphery mounting portion 114 and the work pressing portion 121.
被加工物111の保持が完了したのち以下の動作を行う。 After holding the workpiece 111 is completed, the following operations are performed.
第1種可動載置部112bと第2種可動載置部113の可動載置部吸着孔116による吸引を停止し、当該領域の吸着固定を開放する。吸着固定を解放後に、上昇していた第1種可動載置部112bと第2種可動載置部113を所定の位置まで下降させる(第1の第2種可動載置部下降工程)。その状態を図8に示す。 The suction by the movable placement portion suction holes 116 of the first type movable placement portion 112b and the second type movable placement portion 113 is stopped, and the suction fixation of the area is released. After releasing the suction fixation, the first type movable mounting part 112b and the second type movable mounting part 113 that have been lifted are lowered to a predetermined position (first second type movable mounting part lowering step). The state is shown in FIG.
上記動作を行った後、あるいは、上記動作と並行して、被加工物111を保持した載置部を第1の加工エリア(第1の領域)に移動させるために加工テーブルの移動を開始する。原点位置にある加工ヘッド109は、被加工物111の加工に最適な焦点位置への移動を行いレーザ加工の準備状態に入る。 After the above operation is performed, or in parallel with the above operation, the movement of the processing table is started in order to move the placement unit holding the workpiece 111 to the first processing area (first region). . The machining head 109 located at the origin position moves to a focal position optimum for machining the workpiece 111 and enters a laser machining preparation state.
この時、可動式集塵ユニット123は第1の加工エリアを含む列の下面に位置している。可動式集塵ユニット123のコの字の空間の一方から空気が供給され、もう一方から空気が排出される。このようにプッシュプルの空気流を作ることで、被加工物111の平面度に影響しない圧力に制御でき、かつ、安定した層流が得られるので被加工物を振動させることもない。 At this time, the movable dust collection unit 123 is located on the lower surface of the row including the first processing area. Air is supplied from one of the U-shaped spaces of the movable dust collecting unit 123, and air is discharged from the other. By creating a push-pull air flow in this way, the pressure can be controlled so as not to affect the flatness of the workpiece 111, and a stable laminar flow can be obtained, so that the workpiece is not vibrated.
上述の動作が完了し、加工ヘッド109のある位置に被加工物111の第1の加工エリア125が到着したのち、レーザビーム103により第1の加工エリア125の穴加工を開始する(第1のレーザ加工工程)。 After the above-described operation is completed and the first processing area 125 of the workpiece 111 arrives at a position where the processing head 109 is located, the laser beam 103 starts drilling the first processing area 125 (the first processing area 125). Laser processing step).
図9は、第1の加工エリア125をレーザ穴加工している状態を、X軸方向から見た部分断面図である。加工エリアに対応する位置に可動式集塵ユニット123があり、第1種可動載置部112a、112b、第2種可動載置部113はすべて下降した状態でレーザビーム103が照射されて穴加工がなされる。被加工物111の周辺は、外周載置部114に設けられた外周吸着孔117によって吸着・保持されるとともに、クランプ部材120を設けたワーク押さえ部121で押さえられている。これにより、被加工物のたわみと位置ずれが防止されている。 FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the state in which the first machining area 125 is laser drilled as viewed from the X-axis direction. There is a movable dust collecting unit 123 at a position corresponding to the processing area, and the first type movable mounting units 112a and 112b and the second type movable mounting unit 113 are all lowered and irradiated with the laser beam 103 to perform hole processing. Is made. The periphery of the workpiece 111 is sucked and held by the outer peripheral suction hole 117 provided in the outer peripheral mounting portion 114 and is pressed by the work pressing portion 121 provided with the clamp member 120. This prevents deflection and misalignment of the workpiece.
穴加工はジグシート122に達するが、難燃性の材質で形成されているので、多少の焦げは生じても、発火や破損は生じない。 Although the drilling reaches the jig sheet 122, since it is made of a flame-retardant material, even if a slight burn occurs, there is no ignition or damage.
また、可動式集塵ユニット123内では、空気流通部303で空気流が作られ、空気は外部に排出される。そのため、被加工物111の下面、またはジグシート122の下面で生じた粉塵は効率良く空気流によって排出される。 Further, in the movable dust collection unit 123, an air flow is created by the air circulation unit 303, and the air is discharged to the outside. Therefore, dust generated on the lower surface of the workpiece 111 or the lower surface of the jig sheet 122 is efficiently discharged by the air flow.
所定のレーザビームの照射が完了し、第1の加工エリア125内の全ての穴加工が完了したら、図5に示す次の第2の加工エリア125に移動するために、加工テーブルを本実施の形態ではX方向に移動させる。第2の加工エリア125におけるレーザ穴加工の状態についても、図9に示すとおりである。このようにして、可動式集塵ユニット123が位置している一列の加工エリアのすべて(図5における第1〜第8の加工エリア)をレーザ加工し終わるまで同様の動作を繰り返す。 When irradiation with a predetermined laser beam is completed and all holes in the first processing area 125 are completed, the processing table is moved to the next second processing area 125 shown in FIG. In the form, it is moved in the X direction. The state of laser hole machining in the second machining area 125 is also as shown in FIG. In this way, the same operation is repeated until laser processing is completed for all of the row of processing areas (first to eighth processing areas in FIG. 5) where the movable dust collection unit 123 is located.
一列のエリアすべてのレーザ加工をし終わったら、以下の動作を開始する。 When the laser processing of all the areas in one row is completed, the following operation is started.
まず、被加工物を搭載した載置部を次の列の加工エリアに移動させるため、加工テーブルのY方向への移動を開始する。同時に可動式集塵ユニット123も移動する(第1の集塵ユニット移動工程)。第1種可動載置部112a、112b、第2種可動載置部113は下降したままである。移動後の状態を図10に示す。 First, movement of the machining table in the Y direction is started in order to move the mounting portion on which the workpiece is mounted to the machining area of the next row. At the same time, the movable dust collection unit 123 also moves (first dust collection unit moving step). The first type movable mounting parts 112a and 112b and the second type movable mounting part 113 remain lowered. The state after movement is shown in FIG.
被加工物111を基準にして、次の列の加工エリア(図5における第9の加工エリア)に対応する位置、すなわち左方向(第1の水平方向)に可動式集塵ユニット123が移動するが、加工ヘッドを基準とすれば図示のように概同じ位置にある。 The movable dust collection unit 123 moves in a position corresponding to the next row of the processing area (the ninth processing area in FIG. 5), that is, in the left direction (first horizontal direction) with respect to the workpiece 111. However, if the machining head is used as a reference, they are approximately at the same position as shown in the figure.
以上のように、当該列の加工エリア(第2の領域)における加工準備が整った後、ガルバノスキャナ105を制御し、穴加工位置にレーザビーム103の照射を開始する。 As described above, after preparation for processing in the processing area (second region) of the row is completed, the galvano scanner 105 is controlled to start irradiation with the laser beam 103 at the hole processing position.
図10は、加工エリアをレーザ穴加工している状態を、X軸方向から見た部分断面図である。加工エリアに対応する位置に可動式集塵ユニット123がある状態でレーザビーム103が照射されて穴加工がなされる。可動式集塵ユニット123では、コの字の空間の一方から空気が供給され、もう一方から空気が排出されるプッシュプルの空気流が作られている。 FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the state in which the processing area is laser drilled as viewed from the X-axis direction. With the movable dust collecting unit 123 in a position corresponding to the processing area, the laser beam 103 is irradiated to perform hole processing. In the movable dust collection unit 123, a push-pull air flow is created in which air is supplied from one of the U-shaped spaces and air is discharged from the other.
可動式集塵ユニット123が位置する列の加工エリアすべて(図5における第9〜第16の加工エリア)をレーザ加工し終わると同様に次の加工エリアに移動する。そして、上述の動作を繰り返し、加工エリアを所定の順に加工をしていく。 When all the machining areas (9th to 16th machining areas in FIG. 5) in the row where the movable dust collecting unit 123 is located are laser-machined, the process moves to the next machining area. Then, the above operation is repeated to process the processing area in a predetermined order.
順次加工エリアを加工した後、被加工物111の最後の加工エリアの列(図5における第41〜第48の加工エリア)の加工位置に移動した状態を図11に示す。 FIG. 11 shows a state in which, after the machining areas are sequentially machined, the workpiece 111 is moved to the machining position in the last machining area row (the 41st to 48th machining areas in FIG. 5).
ここでも同様に、加工エリアに対応する位置に可動式集塵ユニット123があり、コの字の空間の一方から空気が供給され、もう一方から空気が排出されるプッシュプルの空気流が作られている状態で、レーザビーム103が照射されて穴加工がなされる。 Similarly, there is a movable dust collecting unit 123 at a position corresponding to the processing area, and a push-pull air flow is created in which air is supplied from one of the U-shaped spaces and air is discharged from the other. In this state, the laser beam 103 is irradiated to make a hole.
所定のレーザビームの照射が完了し、当該列の最初の加工エリア(第41の加工エリア)内の全ての穴加工が完了したら、次の加工エリアに移動するために、加工テーブルを本実施の形態ではX方向に移動させる。そして同様に所定のレーザ加工を行う。このようにして、可動式集塵ユニット123が位置している一列の加工エリアをすべて(図5における第41〜第48の加工エリア)をレーザ加工し終わるまで同様の動作を繰り返す。このようにして、最後の列の加工エリアの加工を行い、被加工物111全面の加工を完了する。 When irradiation with a predetermined laser beam is completed and all holes in the first machining area (41st machining area) of the row are completed, the machining table is moved to the next machining area. In the form, it is moved in the X direction. Similarly, predetermined laser processing is performed. In this way, the same operation is repeated until laser processing is completed for all the processing areas in the row where the movable dust collection unit 123 is located (41st to 48th processing areas in FIG. 5). In this way, the processing of the processing area in the last row is performed, and the processing of the entire surface of the workpiece 111 is completed.
被加工物111の全面の加工が完了したら、以下の動作を開始する。 When the processing of the entire surface of the workpiece 111 is completed, the following operation is started.
まず、被加工物取り出し位置への移動を開始するため、加工テーブルの移動を開始する。加工ヘッド109の原点への移動を開始する。 First, in order to start the movement to the workpiece removal position, the movement of the machining table is started. The movement of the machining head 109 to the origin is started.
図12に示すように、可動式集塵ユニット123は加工開始時とは反対側の端に位置している。可動式集塵ユニット123の位置している部分の第1種可動載置部112bを除く第1種可動載置部112a、第2種可動載置部113が上昇する(第1の第1種可動載置部上昇工程)。上昇が完了したら第1種可動載置部112a、第2種可動載置部113に設けた可動載置部吸着孔116を真空引きして、被加工物111とジグシート122を再び吸着保持する。これらの動作は並行して行われる。 As shown in FIG. 12, the movable dust collection unit 123 is located at the end on the opposite side to that at the start of processing. The first type movable mounting unit 112a and the second type movable mounting unit 113 excluding the first type movable mounting unit 112b of the portion where the movable dust collecting unit 123 is located rise (first first type (Moving platform raising process). When the ascent is completed, the movable placement portion suction holes 116 provided in the first type movable placement portion 112a and the second type movable placement portion 113 are evacuated, and the workpiece 111 and the jig sheet 122 are again sucked and held. These operations are performed in parallel.
上述の全ての動作が完了し、加工テーブルが被加工物取り出し位置に移動したら、図13に示すように、押さえ部駆動シリンダ119を動作させて、ワーク押さえ部121を開いた状態にする。そして、すべての可動載置部吸着孔116とすべての外周吸着孔117の真空引きを止める。そして、被加工物111の吸着保持がされていないことを確認し、被加工物取出装置(図示せず)が載置部から被加工物111を取出し、被加工物のレーザ穴加工を完了する。第1種可動載置部112aと第2種可動載置部113と可動式集塵ユニット123の上方にはジグシート122が残っており、次の被加工物の加工に用いられる。 When all the operations described above are completed and the processing table is moved to the workpiece take-out position, as shown in FIG. 13, the pressing portion drive cylinder 119 is operated to bring the workpiece pressing portion 121 into an open state. Then, evacuation of all the movable mounting portion suction holes 116 and all the outer peripheral suction holes 117 is stopped. Then, it is confirmed that the workpiece 111 is not sucked and held, and a workpiece take-out device (not shown) takes out the workpiece 111 from the mounting portion, thereby completing the laser hole machining of the workpiece. . The jig sheet 122 remains above the first type movable mounting part 112a, the second type movable mounting part 113, and the movable dust collecting unit 123, and is used for processing the next workpiece.
以上のように、本発明のレーザ加工装置では、レーザ加工を行う加工エリアの下部には常に安定した空気流を形成した可動式集塵ユニット123が下部可動載置部として位置している。可動式集塵ユニット123は、加工によって発生する粉塵を収集および排出している。これにより、効率のよい集塵を実現し、さらに粉塵が装置の可動部に付着することも防止している。 As described above, in the laser processing apparatus of the present invention, the movable dust collection unit 123 that always forms a stable air flow is positioned as the lower movable mounting portion in the lower portion of the processing area where laser processing is performed. The movable dust collection unit 123 collects and discharges dust generated by processing. Thereby, efficient dust collection is realized, and dust is prevented from adhering to the movable part of the apparatus.
また、外周載置部114による被加工物111の吸着とワーク押さえ部121の固定によってたわみの少ない被加工物の保持を行う。そして、可動式集塵ユニット123の被加工物の支持部302が常に一列の加工エリアを下部より支持している。そのため、大判で厚さの非常に薄いシート状の被加工物であっても、たわみも非常に少ない精度の高いレーザ加工が行える。 Further, the work piece with less deflection is held by the adsorption of the work piece 111 by the outer periphery mounting part 114 and the fixing of the work pressing part 121. And the support part 302 of the to-be-processed object of the movable dust collection unit 123 always supports the row of process areas from the lower part. Therefore, even a large and very thin sheet-like workpiece can be subjected to highly accurate laser processing with very little deflection.
次に、図13で示した被加工物111を排出した状態から、再度、被加工物111を搭載して上述の一連のレーザ加工を行う場合の動作を説明する。この場合に、被加工物111の加工エリアの加工の順番を逆方向に設定すると良い。 Next, the operation in the case where the workpiece 111 is mounted again and the above-described series of laser processing is performed from the state where the workpiece 111 shown in FIG. 13 is discharged will be described. In this case, the processing order of the processing area of the workpiece 111 may be set in the reverse direction.
図14は、本発明のレーザ加工装置によるレーザ加工の加工順序を逆方向に設定した場合の被加工物を供給する時の状態を示す、X軸方向から見た部分断面図である。 FIG. 14 is a partial cross-sectional view seen from the X-axis direction showing a state when a workpiece is supplied when the processing order of laser processing by the laser processing apparatus of the present invention is set in the reverse direction.
被加工物111を装置に搭載するにあたり、加工テーブル130は被加工物111の搭載位置まで移動させる。可動載置部吸着孔116と外周吸着孔117の真空引きを止めて吸着していない状態にしておく。また、可動式集塵ユニット123も集塵のための空気流を止めておく。ジグシート122は予め所定位置に設置されている。 In mounting the workpiece 111 on the apparatus, the processing table 130 is moved to the mounting position of the workpiece 111. The evacuation of the movable mounting portion suction hole 116 and the outer periphery suction hole 117 is stopped so that the suction is not performed. The movable dust collection unit 123 also stops the air flow for dust collection. The jig sheet 122 is previously installed at a predetermined position.
可動式集塵ユニット123は加工エリアの一方の端に位置しており、可動式集塵ユニット123の位置している第1種可動載置部112b以外の第1種可動載置部112a、第2種可動載置部113は上昇している。また、ワーク押さえ部121は押さえ部駆動シリンダ119によって開いた状態になっている。 The movable dust collection unit 123 is located at one end of the processing area, and the first type movable placement unit 112 a other than the first type movable placement unit 112 b where the movable dust collection unit 123 is located, The two-type movable mounting portion 113 is raised. Further, the work pressing portion 121 is opened by the pressing portion driving cylinder 119.
図14で示される被加工物111の供給時の構成の状態は、可動式集塵ユニット123の位置が反対側にある点が前述の図6で示した状態とは異なっている。それに伴い、第1種可動載置部112aと第1種可動載置部112bとのそれぞれの上下位置も反対になっている点が前述の図6で示した状態とは異なっている。 14 is different from the state shown in FIG. 6 in that the movable dust collecting unit 123 is located on the opposite side when the workpiece 111 is supplied. As a result, the vertical positions of the first type movable mounting part 112a and the first type movable mounting part 112b are also opposite to the state shown in FIG.
係る装置動作を設定することの特長は、可動式集塵ユニット123と第1種可動載置部112a、112bの位置関係を含め、図13に示した被加工物111の排出時の加工テーブル関連の構成の位置関係と、図14に示した被加工物111の供給時の構成の位置関係が同じになることである。それにより、被加工物を排出後に加工テーブルをX軸方向に移動させるだけで素早く被加工物111の供給準備ができる。 The feature of setting the apparatus operation is related to the processing table at the time of discharging the workpiece 111 shown in FIG. 13 including the positional relationship between the movable dust collecting unit 123 and the first type movable mounting portions 112a and 112b. And the positional relationship of the configuration when supplying the workpiece 111 shown in FIG. 14 are the same. Thereby, the supply of the workpiece 111 can be quickly prepared by simply moving the processing table in the X-axis direction after discharging the workpiece.
図15は、加工エリアの加工順序を逆方向に設定された被加工物の配置図である。図5の加工エリアに対し、加工の順番がY軸に対して鏡面対称になっている。 FIG. 15 is a layout diagram of workpieces in which the machining order of the machining areas is set in the reverse direction. The processing order is mirror-symmetric with respect to the Y axis with respect to the processing area of FIG.
図16に示すように、被加工物111(第2の被加工物)を載置部上のジグシート122上に搭載(第2の載置工程)した後、可動載置部吸着孔116と外周吸着孔117を真空引きして被加工物111の下面をジグシート122とともに吸着保持を開始する。そして、押さえ部駆動シリンダ119により、ワーク押さえ部121を開いた状態から閉じた状態に駆動する(第2の固定工程)。 As shown in FIG. 16, after mounting the workpiece 111 (second workpiece) on the jig sheet 122 on the mounting portion (second mounting step), the movable mounting portion suction hole 116 and the outer periphery The suction hole 117 is evacuated to start sucking and holding the lower surface of the workpiece 111 together with the jig sheet 122. Then, the workpiece pressing portion 121 is driven from the open state to the closed state by the pressing portion driving cylinder 119 (second fixing step).
図16に示すように、吸着孔が形成された外周載置部114と,吸着孔が形成された複数の第1種可動載置部112aと第2種可動載置部113、および可動式集塵ユニット123の上に被加工物111はジグシート122と共に保持される。被加工物111の周辺部はジグシート122ごとワーク押さえ部121により押さえられる。ワーク押さえ部121の被加工物111に接する部分にはクランプ部材120が設けられ、被加工物111に対して押圧力を発生するとともに被加工物111の滑りによるズレを防止している。これによって、外周載置部114とワーク押さえ部121によって被加工物111の平面は保持される。 As shown in FIG. 16, the outer periphery mounting part 114 in which the suction holes are formed, the plurality of first type movable mounting parts 112a and second type movable mounting parts 113 in which the suction holes are formed, and the movable collection The workpiece 111 is held together with the jig sheet 122 on the dust unit 123. The peripheral portion of the workpiece 111 is pressed by the workpiece pressing portion 121 together with the jig sheet 122. A clamp member 120 is provided at a portion of the work pressing portion 121 that is in contact with the workpiece 111 to generate a pressing force against the workpiece 111 and prevent a slippage of the workpiece 111. As a result, the flat surface of the workpiece 111 is held by the outer periphery mounting portion 114 and the work pressing portion 121.
以上の動作は図7で説明した動作と特に変わるところはない。 The above operation is not particularly different from the operation described in FIG.
被加工物111の保持が完了したのち以下の動作を行う。 After holding the workpiece 111 is completed, the following operations are performed.
第1種可動載置部112aと第2種可動載置部113の可動載置部吸着孔116による吸引を停止し、当該領域の吸着固定を開放する。吸着固定を解放後に、上昇していた第1種可動載置部112aと第2種可動載置部113を所定の位置まで下降させる(第2の第2種可動載置部加工工程)。その状態を図17に示す。 The suction by the movable placement portion suction holes 116 of the first type movable placement portion 112a and the second type movable placement portion 113 is stopped, and the suction fixation of the area is released. After releasing the suction fixation, the first type movable mounting part 112a and the second type movable mounting part 113 that have been lifted are lowered to a predetermined position (second second type movable mounting part processing step). The state is shown in FIG.
上記動作を行った後、あるいは、上記動作と並行して、被加工物111を保持した載置部を第1の加工エリアに移動させるために加工テーブルの移動を開始する。原点位置にある加工ヘッド109は、被加工物111の加工に最適な焦点位置への移動を行いレーザ加工の準備状態に入る。 After performing the above operation, or in parallel with the above operation, the processing table starts to move in order to move the mounting portion holding the workpiece 111 to the first processing area. The machining head 109 located at the origin position moves to a focal position optimum for machining the workpiece 111 and enters a laser machining preparation state.
以上の動作は、図8で説明した動作と基本的には同じだが、第1の加工エリアがY軸に対して鏡面対称であるため、Y軸方向の移動量は異なる。 The above operation is basically the same as the operation described with reference to FIG. 8, but the amount of movement in the Y-axis direction is different because the first processing area is mirror-symmetrical with respect to the Y-axis.
この時、可動式集塵ユニット123は第1の加工エリアを含む列の下面に位置している。可動式集塵ユニット123のコの字の空間の一方から空気が供給され、もう一方から空気が排出される。このようにプッシュプルの空気流を作ることで、被加工物111の平面度に影響しない圧力に制御でき、かつ、安定した層流が得られるので被加工物を振動させることもない。 At this time, the movable dust collection unit 123 is located on the lower surface of the row including the first processing area. Air is supplied from one of the U-shaped spaces of the movable dust collecting unit 123, and air is discharged from the other. By creating a push-pull air flow in this way, the pressure can be controlled so as not to affect the flatness of the workpiece 111, and a stable laminar flow can be obtained, so that the workpiece is not vibrated.
上述の動作が完了し、加工ヘッド109のある位置に被加工物111の第1の加工エリア125が到着したのち、レーザビーム103により第1の加工エリア125の穴加工を開始する。 After the above operation is completed and the first processing area 125 of the workpiece 111 arrives at a position where the processing head 109 is located, the laser beam 103 starts drilling the first processing area 125.
図18は、第1の加工エリア125(第3の領域)をレーザ穴加工(第3のレーザ加工工程)している状態を、X軸方向から見た部分断面図である。加工エリアに対応する位置に可動式集塵ユニット123があり、第1種可動載置部112a、112b、第2種可動載置部113はすべて下降した状態でレーザビーム103が照射されて穴加工がなされる。被加工物111の周辺は、外周載置部114に設けられた外周吸着孔117によって吸着・保持されるとともに、クランプ部材120を設けたワーク押さえ部121で押さえられている。これにより、被加工物のたわみと位置ずれが防止されている。 FIG. 18 is a partial cross-sectional view of the state in which the first machining area 125 (third region) is laser drilled (third laser machining step) as seen from the X-axis direction. There is a movable dust collecting unit 123 at a position corresponding to the processing area, and the first type movable mounting units 112a and 112b and the second type movable mounting unit 113 are all lowered and irradiated with the laser beam 103 to perform hole processing. Is made. The periphery of the workpiece 111 is sucked and held by the outer peripheral suction hole 117 provided in the outer peripheral mounting portion 114 and is pressed by the work pressing portion 121 provided with the clamp member 120. This prevents deflection and misalignment of the workpiece.
上述と同じように、可動式集塵ユニット123内では、空気流通部303で空気流が作られ、空気は外部に排出される。そのため、被加工物111の下面、またはジグシート122の下面で生じた粉塵は効率良く空気流によって排出されていく。 As described above, in the movable dust collection unit 123, an air flow is created by the air circulation unit 303, and the air is discharged to the outside. Therefore, dust generated on the lower surface of the workpiece 111 or the lower surface of the jig sheet 122 is efficiently discharged by the air flow.
所定のレーザビームの照射が完了し、第1の加工エリア125内の全ての穴加工が完了したら、第2の加工エリア125に移動するために、加工テーブルを本実施の形態ではX方向に移動させる。第2の加工エリア125におけるレーザ穴加工の状態についても、図18に示すとおりである。このようにして、可動式集塵ユニット123が位置している一列の加工エリアをすべて(図15における第1〜第8の加工エリア)をレーザ加工し終わるまで同様の動作を繰り返す。 When irradiation with a predetermined laser beam is completed and all holes in the first processing area 125 are completed, the processing table is moved in the X direction in this embodiment in order to move to the second processing area 125. Let The state of laser hole machining in the second machining area 125 is also as shown in FIG. In this way, the same operation is repeated until laser processing is completed for all the processing areas in the row where the movable dust collection unit 123 is located (the first to eighth processing areas in FIG. 15).
一列のエリアすべてのレーザ加工をし終わったら、以下の動作を開始する。 When the laser processing of all the areas in one row is completed, the following operation is started.
まず、被加工物を搭載した載置部を次の列の加工エリアに移動させるため、加工テーブルのY方向への移動を開始する。同時に可動式集塵ユニット123も移動する(第2の集塵ユニット移動工程)。第1種可動載置部112a、112b、第2種可動載置部113は下降したままである。移動後の状態を図19に示す。 First, movement of the machining table in the Y direction is started in order to move the mounting portion on which the workpiece is mounted to the machining area of the next row. At the same time, the movable dust collection unit 123 also moves (second dust collection unit moving step). The first type movable mounting parts 112a and 112b and the second type movable mounting part 113 remain lowered. The state after the movement is shown in FIG.
被加工物111を基準にして、次の列の加工エリア(図15における第9の加工エリア)に対応する位置、すなわち右方向(第2の水平方向)に可動式集塵ユニット123が移動するが、加工ヘッドを基準とすれば図示のように概同じ位置にある。 The movable dust collection unit 123 moves in a position corresponding to the next row of the processing area (the ninth processing area in FIG. 15), that is, in the right direction (second horizontal direction) with respect to the workpiece 111. However, if the machining head is used as a reference, they are approximately at the same position as shown in the figure.
以上のように、当該列の加工エリア(第4の領域)における加工準備が整った後、ガルバノスキャナ105を制御し、穴加工位置にレーザビーム103の照射を開始する(第4のレーザ加工工程)。 As described above, after processing preparation in the processing area (fourth region) of the row is completed, the galvano scanner 105 is controlled to start irradiation with the laser beam 103 at the hole processing position (fourth laser processing step). ).
図19は、加工エリアをレーザ穴加工している状態を、X軸方向から見た部分断面図である。加工エリアに対応する位置に可動式集塵ユニット123がある状態でレーザビーム103が照射されて穴加工がなされる。可動式集塵ユニット123では、コの字の空間の一方から空気が供給され、もう一方から空気が排出されるプッシュプルの空気流が作られている。 FIG. 19 is a partial cross-sectional view of the state in which the processing area is laser drilled as viewed from the X-axis direction. With the movable dust collecting unit 123 in a position corresponding to the processing area, the laser beam 103 is irradiated to perform hole processing. In the movable dust collection unit 123, a push-pull air flow is created in which air is supplied from one of the U-shaped spaces and air is discharged from the other.
可動式集塵ユニット123が位置する列の加工エリアすべて(図15における第9〜第16の加工エリア)をレーザ加工し終わると同様に次の加工エリアに移動する。そして、上述の動作を繰り返し、加工エリアを所定の順に加工をしていく。 When all the processing areas (the ninth to sixteenth processing areas in FIG. 15) in the row where the movable dust collection unit 123 is positioned are laser-processed, the process moves to the next processing area. Then, the above operation is repeated to process the processing area in a predetermined order.
順次加工エリアを加工した後、被加工物111の最後の加工エリアの列(図15における第41〜第48の加工エリア)の加工位置に移動した状態を図20に示す。 FIG. 20 shows a state in which, after the processing areas are sequentially processed, they are moved to the processing positions in the last processing area row (the 41st to 48th processing areas in FIG. 15) of the workpiece 111.
ここでも同様に、加工エリアに対応する位置に可動式集塵ユニット123があり、コの字の空間の一方から空気が供給され、もう一方から空気が排出されるプッシュプルの空気流が作られている状態で、レーザビーム103が照射されて穴加工がなされる。 Similarly, there is a movable dust collecting unit 123 at a position corresponding to the processing area, and a push-pull air flow is created in which air is supplied from one of the U-shaped spaces and air is discharged from the other. In this state, the laser beam 103 is irradiated to make a hole.
所定のレーザビームの照射が完了し、当該列の最初の加工エリア(第41の加工エリア)内の全ての穴加工が完了したら、次の加工エリアに移動するために、加工テーブルを本実施の形態ではX方向に移動させる。そして同様に所定のレーザ加工を行う。このようにして、可動式集塵ユニット123が位置している一列の加工エリアをすべて(図15における第41〜第48の加工エリア)をレーザ加工し終わるまで同様の動作を繰り返す。このようにして、最後の列の加工エリアの加工を行い、被加工物111全面の加工を完了する。 When irradiation with a predetermined laser beam is completed and all holes in the first machining area (41st machining area) of the row are completed, the machining table is moved to the next machining area. In the form, it is moved in the X direction. Similarly, predetermined laser processing is performed. In this way, the same operation is repeated until laser processing is completed for all the processing areas in the row where the movable dust collection unit 123 is located (the 41st to 48th processing areas in FIG. 15). In this way, the processing of the processing area in the last row is performed, and the processing of the entire surface of the workpiece 111 is completed.
被加工物111の全面の加工が完了したら、以下の動作を開始する。 When the processing of the entire surface of the workpiece 111 is completed, the following operation is started.
まず、被加工物取り出し位置への移動を開始るため、加工テーブルの移動を開始する。加工ヘッド109の原点への移動を開始する。 First, in order to start the movement to the workpiece removal position, the movement of the machining table is started. The movement of the machining head 109 to the origin is started.
図21に示すように、可動式集塵ユニット123は加工開始時(図18)とは反対側の端に位置している。可動式集塵ユニット123の位置している部分の第1種可動載置部112aを除く第1種可動載置部112b、第2種可動載置部113が上昇する(第2の第1種可動載置部上昇工程)。上昇が完了したら第1種可動載置部112b、第2種可動載置部113に設けた可動載置部吸着孔116を真空引きして、被加工物111とジグシート122を再び吸着保持する。これらの動作は並行して行われる。 As shown in FIG. 21, the movable dust collection unit 123 is located at the end opposite to the processing start time (FIG. 18). The first type movable mounting unit 112b and the second type movable mounting unit 113 excluding the first type movable mounting unit 112a of the portion where the movable dust collection unit 123 is located are raised (second type 1). (Moving platform raising process). When the ascent is completed, the movable placement portion suction holes 116 provided in the first type movable placement portion 112b and the second type movable placement portion 113 are evacuated, and the workpiece 111 and the jig sheet 122 are again sucked and held. These operations are performed in parallel.
このとき、最後の列の加工エリアがX軸方向に異なる位置にあるため、X軸方向の移動量は、図5の加工エリアの加工順序の場合とは異なっている。 At this time, since the machining area of the last row is at a different position in the X-axis direction, the movement amount in the X-axis direction is different from that in the machining order of the machining areas in FIG.
上述の全ての動作が完了し、加工テーブルが被加工物取り出し位置に移動したら、図22に示すように、押さえ部駆動シリンダ119を動作させて、ワーク押さえ部121を開いた状態にする。そして、すべての可動載置部吸着孔116とすべての外周吸着孔117の真空引きを止める。そして、被加工物111の吸着保持がされていないことを確認し、被加工物取出装置(図示せず)が載置部から被加工物111を取出し、被加工物のレーザ穴加工を完了する。 When all the operations described above are completed and the processing table is moved to the workpiece take-out position, as shown in FIG. 22, the pressing portion drive cylinder 119 is operated to bring the workpiece pressing portion 121 into an open state. Then, evacuation of all the movable mounting portion suction holes 116 and all the outer peripheral suction holes 117 is stopped. Then, it is confirmed that the workpiece 111 is not sucked and held, and a workpiece take-out device (not shown) takes out the workpiece 111 from the mounting portion, thereby completing the laser hole machining of the workpiece. .
図22に示した被加工物111の排出時の構成の位置関係は、可動式集塵ユニット123と第1種可動載置部112a、112bの位置関係を含め、図6に示した被加工物111の供給時の加工テーブル関連の構成の位置関係と同じになる。従って、被加工物を排出後に加工テーブルをX軸方向に移動させ被加工物111の供給位置に移動するだけで素早く被加工物111の供給準備ができることになる。以降、図5の加工順番と、図15の加工順番を交互に繰り返せば、多数の枚数の被加工物の加工をおこなっても、タクトのロスを極小に抑えて効率のよい加工ができることになる。 The positional relationship of the configuration at the time of discharging the workpiece 111 shown in FIG. 22 includes the positional relationship between the movable dust collection unit 123 and the first type movable mounting portions 112a and 112b, and the workpiece shown in FIG. This is the same as the positional relationship of the configuration related to the machining table when 111 is supplied. Accordingly, the workpiece 111 can be quickly prepared for supply simply by moving the processing table in the X-axis direction after discharging the workpiece and moving to the supply position of the workpiece 111. Thereafter, by alternately repeating the processing order shown in FIG. 5 and the processing order shown in FIG. .
以上のように、加工エリアの加工順番を往復して加工をおこなっても上述と全く同様に、レーザ加工を行う加工エリアの下部には常に安定した空気流を形成した可動式集塵ユニット123が下部可動載置部として位置している。可動式集塵ユニット123は、加工によって発生する粉塵を収集および排出している。これにより、効率のよい集塵を実現し、さらに粉塵が装置の可動部に付着することも防止している。 As described above, even when processing is performed by reciprocating the processing order of the processing areas, the movable dust collection unit 123 that always forms a stable air flow is formed in the lower part of the processing area where laser processing is performed in exactly the same manner as described above. It is located as a lower movable mounting part. The movable dust collection unit 123 collects and discharges dust generated by processing. Thereby, efficient dust collection is realized, and dust is prevented from adhering to the movable part of the apparatus.
また、外周載置部114による被加工物111の吸着とワーク押さえ部121の固定によってたわみの少ない被加工物の保持を行う。そして、可動式集塵ユニット123の被加工物の支持部302が常に一列の加工エリアを下部より支持している。そのため、大判で厚さの非常に薄いシート状の被加工物であっても、たわみも非常に少ない精度の高いレーザ加工が行える。 Further, the work piece with less deflection is held by the adsorption of the work piece 111 by the outer periphery mounting part 114 and the fixing of the work pressing part 121. And the support part 302 of the to-be-processed object of the movable dust collection unit 123 always supports the row of process areas from the lower part. Therefore, even a large and very thin sheet-like workpiece can be subjected to highly accurate laser processing with very little deflection.
次に、本発明の好ましい形態の一例として、可動式集塵ユニット123の異なる構成の例を図23Aおよび図23Bを用いて説明する。 Next, as an example of a preferred embodiment of the present invention, an example of a different configuration of the movable dust collection unit 123 will be described with reference to FIGS. 23A and 23B.
図23Aに示すように、この異なる構成では支持部をコの字の部材とは別部材の支持部バー301として構成している。これにより、被加工物111やジグシート122に接する箇所の精度を非常に高くできる。コの字のプレス品をそのまま用いた場合に対し、支持部がなす平面度は別部材として形成する場合の方が、容易に高精度を得ることができる。例えば、本実施の形態では支持部バー301の長さが500mmを超えても、平面度を50μm以下に押さえることができる。 As shown in FIG. 23A, in this different configuration, the support portion is configured as a support portion bar 301 which is a separate member from the U-shaped member. Thereby, the precision of the location which contact | connects the to-be-processed object 111 or the jig sheet 122 can be made very high. When the U-shaped press product is used as it is, the flatness formed by the support portion can be easily obtained with high accuracy when formed as a separate member. For example, in the present embodiment, even when the length of the support bar 301 exceeds 500 mm, the flatness can be suppressed to 50 μm or less.
さらに、図23Bは支持部バー301を上下可動に構成した例である。このように構成した支持部バー301の動作を図24に示す。可動式集塵ユニット123が外周載置部114に干渉しない中央付近にある場合は、一対の支持部バー301は、両方が上部に突出した状態でジグシート122と密着している。よって、被加工物111の加工エリアの平面度を維持すると共に、空気流に漏れがなく安定した集塵と排出が可能となる。外周付近の加工エリアを加工する場合には、支持部バー301の一方のみをコの字の本体側に収納して、外周載置部114との干渉を防止することができる。その状態を図中の左右に点線によって示している。これにより、被加工物111の外周の加工できないエリアを極力少なくすることに寄与できる。なお、支持部バー301の上下動作は、外周載置部114との関係で行うので、適当なガイドとカム板(図示せず)を設ければ実現できる。 FIG. 23B shows an example in which the support bar 301 is configured to be movable up and down. The operation of the support bar 301 configured as described above is shown in FIG. When the movable dust collecting unit 123 is in the vicinity of the center where it does not interfere with the outer periphery mounting portion 114, the pair of support portion bars 301 are in close contact with the jig sheet 122 in a state where both protrude from the upper portion. Therefore, it is possible to maintain the flatness of the processing area of the workpiece 111 and to stably collect and discharge the air flow without leakage. When processing a processing area near the outer periphery, only one of the support bars 301 can be stored on the U-shaped main body side to prevent interference with the outer periphery mounting portion 114. This state is indicated by dotted lines on the left and right in the figure. Thereby, it can contribute to reducing as much as possible the area of the outer periphery of the to-be-processed object 111 which cannot be processed. In addition, since the up-and-down movement of the support part bar 301 is performed in relation to the outer periphery mounting part 114, it can be realized by providing an appropriate guide and a cam plate (not shown).
なお、本実施の形態では、ジグシート122を予め設置してレーザ加工を行う場合を説明した。しかし、ジグシート122を用いなくても、外周載置部114による被加工物111の吸着とワーク押さえ部121の固定と可動式集塵ユニット123による被加工物の下部の支持で精度よく平面を維持できる。また、被加工物111の下部側の粉塵も効率よく排出できる。 In the present embodiment, the case where the jig sheet 122 is installed in advance and laser processing is performed has been described. However, even if the jig sheet 122 is not used, the flat surface can be maintained with high accuracy by the adsorption of the workpiece 111 by the outer periphery mounting portion 114, the fixing of the workpiece pressing portion 121, and the lower support of the workpiece by the movable dust collecting unit 123. it can. In addition, dust on the lower side of the workpiece 111 can be efficiently discharged.
しかし、ジグシート122と共に被加工物111の保持を行うことで平面の全体剛性が上がっている。さらに可動式集塵ユニット123の支持部が常に一列の加工エリアを下部より支持している。そのため、大判で厚さの非常に薄いシート状の被加工物であっても、さらにたわみの非常に少ない精度の高いレーザ加工が行える。図25Aは、ジグシート122がない場合の被加工物111の状態である。図25Bは、ジグシート122がある場合の被加工物111の状態である。図25Aおよび図25Bは、被加工物111の状態を定性的に強調している。 However, holding the workpiece 111 together with the jig sheet 122 increases the overall rigidity of the plane. Further, the support portion of the movable dust collection unit 123 always supports a row of processing areas from below. Therefore, even a large-sized and very thin sheet-like workpiece can be subjected to highly accurate laser processing with very little deflection. FIG. 25A shows a state of the workpiece 111 when the jig sheet 122 is not present. FIG. 25B shows the state of the workpiece 111 when the jig sheet 122 is present. 25A and 25B qualitatively emphasize the state of the workpiece 111.
また、次列の加工エリアに可動式集塵ユニット123が移動する場合、ジグシート122を設置しておくと被加工物111の裏面を保護する。そのため、可動式集塵ユニット123による被加工物111のこすれ傷が発生する僅かな確率もなくすことができる。 Further, when the movable dust collection unit 123 moves to the processing area of the next row, the back surface of the workpiece 111 is protected when the jig sheet 122 is installed. Therefore, it is possible to eliminate a slight probability that the workpiece 111 is scratched by the movable dust collection unit 123.
また、本実施の形態では、第2種可動載置部113は載置部中央付近に設置され動作する比較して大きな面を有する部材とし、2つの第1種可動載置部112は、第2種可動載置部113の対向する2辺に位置し独立して動作可能な小さな部材として構成した例を示した。上述のように、第1種可動載置部112は、被加工物を搭載する時、可動載置部が上昇する場合に可動式集塵ユニットの位置に対応する部分の可動載置部である。本実施形態ではX軸から見て左右2ヶ所に可動式集塵ユニットが位置するので対向する2辺に設置した例を示したものである。 In the present embodiment, the second type movable mounting unit 113 is a member having a relatively large surface that is installed and operates near the center of the mounting unit, and the two first type movable mounting units 112 An example is shown in which the two types of movable mounting portions 113 are configured as small members that are positioned on two opposite sides and can be operated independently. As described above, the first type movable mounting unit 112 is a movable mounting unit corresponding to the position of the movable dust collection unit when the movable mounting unit is raised when the workpiece is mounted. . In this embodiment, since the movable dust collecting units are located at two positions on the left and right as viewed from the X axis, an example in which they are installed on two opposite sides is shown.
当然、レーザ加工の制御手順によっては異なる箇所に可動式集塵ユニットを位置させることもでき、それに対応する位置で可動載置部を分割すれば、それは第1種可動載置部である。 Naturally, the movable dust collecting unit can be positioned at a different location depending on the laser processing control procedure. If the movable mounting portion is divided at the corresponding position, it is the first type movable mounting portion.
また、第2種可動載置部は可動式集塵ユニットの位置とは干渉しない位置の可動載置部を称するものである。本実施形態のように、第2種可動載置部を1つの大きな面を有するものとしても良いし、分割して複数の可動載置部としても良く、大きさや個数に限定されるものではない。 Further, the second type movable mounting portion refers to a movable mounting portion at a position that does not interfere with the position of the movable dust collection unit. As in this embodiment, the second type movable mounting portion may have one large surface, or may be divided into a plurality of movable mounting portions, and is not limited to the size or number. .
また、本実施の形態においては加工エリアの数など図示の都合で具体的な数値を示している。しかし、これらの具体数値は被加工物の大きさや装置の大きさ等の設計要件で決定すればよく、この例に限定されるものではない。 In the present embodiment, specific numerical values are shown for convenience of illustration such as the number of processing areas. However, these specific values may be determined by design requirements such as the size of the workpiece and the size of the apparatus, and are not limited to this example.
本発明に係るレーザ加工装置は、レーザによる穴加工において載置部の損傷を防止しつつ被加工物の平面度を保持して高い加工精度を実現できる。さらに、レーザ加工時に発生する粉塵も効率よく収集および排出できて粉塵が装置の可動部に付着することも防止できる。そのため、スルーホール加工を行うレーザ加工装置等において有用である。 The laser processing apparatus according to the present invention can achieve high processing accuracy by maintaining the flatness of the workpiece while preventing damage to the mounting portion in the hole processing by laser. Further, dust generated during laser processing can be efficiently collected and discharged, and dust can be prevented from adhering to the movable part of the apparatus. Therefore, it is useful in a laser processing apparatus that performs through-hole processing.
100 レーザ加工装置
101 加工制御部
102 レーザ発振器
103 レーザビーム
104 光学系
105 ガルバノスキャナ
106 Xミラー
107 Yミラー
108 fθレンズ
109 加工ヘッド
111,811,901 被加工物
112,112a,112b 第1種可動載置部
113 第2種可動載置部
114 外周載置部
115 可動載置部
116 可動載置部吸着孔
117 外周吸着孔
118 可動載置部昇降シリンダ
119 押さえ部駆動シリンダ
120 クランプ部材
121 ワーク押さえ部
122 ジグシート
123 可動式集塵ユニット
125 加工エリア
130 加工テーブル
131 Yテーブル
132 Yテーブル駆動部
133 Xテーブル
134 Xテーブル駆動部
200 駆動モータ
201 駆動伝達部
301 支持部バー
302 支持部
303 空気流通部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Laser processing apparatus 101 Processing control part 102 Laser oscillator 103 Laser beam 104 Optical system 105 Galvano scanner 106 X mirror 107 Y mirror 108 f (theta) lens 109 Processing head 111,811,901 Workpiece 112,112a, 112b 1st type movable mounting Placement part 113 Type 2 movable placement part 114 Outer circumference placement part 115 Movable placement part 116 Movable placement part suction hole 117 Perimeter suction hole 118 Movable placement part elevating cylinder 119 Holding part drive cylinder 120 Clamp member 121 Work holding part 122 Jig sheet 123 Movable dust collecting unit 125 Processing area 130 Processing table 131 Y table 132 Y table drive unit 133 X table 134 X table drive unit 200 Drive motor 201 Drive transmission unit 301 Support unit bar 30 Support portion 303 air circulation unit
Claims (11)
前記ワークテーブルの上に設けられ、吸着穴を有する外周載置部と、
前記ワークテーブルの上であって前記外周載置部の内側に設けられ、上下に移動可能であり、吸着孔を有する第1種可動載置部と、
前記ワークテーブルの上であって前記外周載置部の内側に設けられ、上下に移動可能であり、吸着孔を有する第2種可動載置部と、
前記外周載置部に設けられたワーク押さえ部と、
前記第1種可動載置部または前記第2種可動載置部の上方に設けられ、レーザ加工を行う加工ヘッド部と、
前記外周載置部の内側に設けられ、水平方向に移動可能な可動式集塵ユニットと、を備えたレーザ加工装置。 A work table driven in a horizontal direction;
An outer periphery mounting portion provided on the work table and having suction holes;
A first-type movable mounting portion which is provided on the work table and inside the outer peripheral mounting portion, is movable up and down, and has suction holes;
A second-type movable mounting portion that is provided on the work table and inside the outer peripheral mounting portion, is movable up and down, and has suction holes;
A work pressing part provided in the outer periphery mounting part;
A processing head unit that is provided above the first type movable mounting unit or the second type movable mounting unit and performs laser processing;
A laser processing apparatus comprising: a movable dust collection unit that is provided inside the outer periphery mounting portion and is movable in a horizontal direction.
前記第1種可動載置部のうちの少なくとも2つは、前記第2種可動載置部を挟むように位置する請求項5に記載のレーザ加工装置。 There are a plurality of the first type movable mounting parts,
The laser processing apparatus according to claim 5, wherein at least two of the first type movable placement units are positioned so as to sandwich the second type movable placement unit.
前記外周載置部に設けられたワーク押さえ部により前記第1の被加工物を押さえる第1の固定工程と、
前記可動式集塵ユニットの上方に位置する、前記第1の被加工物の第1の領域にレーザ加工を行う第1のレーザ加工工程と、
前記第2種可動載置部を下に移動させる第1の第2種可動載置部下降工程と、
前記可動式集塵ユニットを第1の水平方向に移動させる第1の集塵ユニット移動工程と、
前記外周載置部の内側に設けられ、上下に移動可能であり、吸着孔を有する第1種可動載置部を上に移動させる第1の第1種可動載置部上昇工程と、
前記可動式集塵ユニットの上方に位置する、前記第1の被加工物の第2の領域にレーザ加工を行う第2のレーザ加工工程と、を備えたレーザ加工方法。 An outer periphery mounting portion having suction holes, a second type movable mounting portion that is provided inside the outer periphery mounting portion and is movable up and down, and has suction holes, and provided inside the outer periphery mounting portion. A first placing step of placing the first workpiece on the movable dust collecting unit movable in the horizontal direction;
A first fixing step of pressing the first workpiece by a workpiece pressing portion provided on the outer periphery mounting portion;
A first laser processing step of performing laser processing on a first region of the first workpiece located above the movable dust collection unit;
A first second-type movable mounting portion lowering step for moving the second-type movable mounting portion downward;
A first dust collection unit moving step of moving the movable dust collection unit in a first horizontal direction;
A first type first movable mounting unit raising step that is provided inside the outer peripheral mounting unit, is movable up and down, and moves the first type movable mounting unit having suction holes upward;
And a second laser processing step of performing laser processing on a second region of the first workpiece located above the movable dust collection unit.
前記外周載置部と、前記第2種可動載置部と、前記可動式集塵ユニットとの上に第2の被加工物を載置する第2の載置工程と、
前記外周載置部に設けられたワーク押さえ部により前記第2の被加工物を押さえる第2の固定工程と、
前記可動式集塵ユニットの上方に位置する、前記第2の被加工物の第3の領域にレーザ加工を行う第3のレーザ加工工程と、
前記第2種可動載置部を下に移動させる第2の第2種可動載置部下降工程と、
前記可動式集塵ユニットを第2の水平方向に移動させる第2の集塵ユニット移動工程と、
前記外周載置部の内側に設けられ、上下に移動可能であり、吸着孔を有する第1種可動載置部を上に移動させる第2の第1種可動載置部上昇工程と、
前記可動式集塵ユニットの上方に位置する、前記第2の被加工物の第4の領域にレーザ加工を行う第4のレーザ加工工程と、を備え、
前記第1の水平方向と、前記第2の水平方向とは、反対である請求項10に記載のレーザ加工方法。 After laser processing the first workpiece,
A second placing step of placing a second workpiece on the outer circumference placing portion, the second type movable placing portion, and the movable dust collecting unit;
A second fixing step of pressing the second workpiece by a workpiece pressing portion provided on the outer periphery mounting portion;
A third laser processing step for performing laser processing on a third region of the second workpiece located above the movable dust collection unit;
A second type 2 movable mounting part lowering step of moving the second type movable mounting part downward;
A second dust collection unit moving step of moving the movable dust collection unit in a second horizontal direction;
A second first-type movable mounting unit raising step that is provided inside the outer peripheral mounting unit, is movable up and down, and moves the first-type movable mounting unit having suction holes upward;
A fourth laser processing step for performing laser processing on a fourth region of the second workpiece, which is located above the movable dust collection unit,
The laser processing method according to claim 10, wherein the first horizontal direction is opposite to the second horizontal direction.
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