JP6749958B2 - レーザ処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、加工対象物（以下、ワークと呼ぶ）にレーザ処理を施すレーザ処理装置に関する。

光学的に透明な基板、例えば大型のガラス基板や、ＬＣＤやＯＬＥＤ等のディスプレイモジュールの切断は、機械的に切削されることが多い。例えば、ダイヤモンドカッターなどのダイシングソーを用いることで、ガラス基板から複数枚のガラス基板片が多面取りされる。
一方、光学的に透明な基板の切断を、機械的な切削加工ではなく、レーザ光を使って加工する方法がある（特許文献１参照）。具体的には、先ず、ガラス基板に極短パルス幅のレーザ光を照射させることで、ガラス基板にミシン目状のスクライブラインが形成される。その後、このスクライブラインに沿ってガラス基板を分断することで、ガラス基板から複数枚のガラス基板片が多面取りされる。

特開２００７−２６０７４９号公報

近年の携帯端末や情報端末の普及に伴い、これら端末の各種製品においては、高機能、高性能化の要求が高まっている。このため、前述したレーザ加工を行うレーザ処理装置においても、高い加工精度が求められる。
レーザ処理装置において、レーザ光出射ユニット、光学系ユニット及びレーザ光照射ユニットは、レーザ光発振ユニットから発振されたレーザ光を、それぞれが連係してワークへと導き、ワークにレーザ光を照射する。したがって、レーザ光出射ユニット、光学系ユニット及びレーザ光照射ユニットのメインプレート上の相互の配置には、高い精度が要求される。

レーザ光出射ユニット、光学系ユニット及びレーザ光照射ユニットがメインプレート上に直に設置されている際に、例えばレーザ処理装置をメインテナンスするためには、上記の各ユニットをメインプレートから一旦取り外して個別に点検した後、メインプレート上に再設置されるが、このとき、光軸を合わせるために相互の配置（各ユニットの高さ、向きなど）を厳密に管理しなければならない。しかしながら、レーザ処理装置が設置された現場において、メインプレートに対する各ユニットの設置に必要となる厳密な管理を時間的、作業量的に充分な余裕をもって行うことが難しい。このような問題は、レーザ処理装置を新設する場合にも起こり得る。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、装置の設置、移設およびメインテナンス等が容易なレーザ処理装置を提供することを目的としている。

本発明の第一の態様は、発振されたレーザ光をワークに照射し、レーザ加工を行うレーザ処理装置であって、
発振されたレーザ光をワークに照射し、レーザ加工を行うレーザ処理装置であって、
平坦な上面を有する第一プレートと、
前記第一プレートの上面に設置される少なくとも１つのレーザユニットと、を備え、
少なくとも１つの前記レーザユニットは、
所定の厚さに形成された平板状の第二プレート及び第三プレートと、
レーザ光を出射するレーザ光出射ユニットと、
レーザ光を導光する光学系ユニットと、
前記光学系ユニットを介して入射したレーザ光をワークに照射するレーザ光照射ユニットと、を備え、
前記第三プレートは複数設けられ、各々の前記第三プレートの上面に、前記レーザ光出射ユニットに含まれるミラーユニット、又は前記光学系ユニットに含まれるミラーユニットを設置し、
前記第二プレートは複数設けられ、各々の前記第二プレートの上面に、前記第三プレート上に設置された前記レーザ光出射ユニットの前記ミラーユニットの群、又は前記第三プレート上に設置された前記光学系ユニットの前記ミラーユニットの群を設置している。
本発明の第二の態様は、発振されたレーザ光を２つ以上に分割し、分割されたレーザ光を複数のワークにそれぞれ照射し、レーザ加工を行うレーザ処理装置であって、
平坦な上面を有する第一プレートと、
前記第一プレートの上面に設置される２つ以上のレーザユニットと、を備え、
それぞれの前記レーザユニットは、
所定の厚さに形成された平板状の第二プレート及び第三プレートと、
レーザ光を出射するレーザ光出射ユニットと、
レーザ光を導光する光学系ユニットと、
前記光学系ユニットを介して入射したレーザ光をワークに照射するレーザ光照射ユニットと、を備え、
前記第三プレートは複数設けられ、各々の前記第三プレートの上面に、前記レーザ光出射ユニットに含まれるミラーユニット、又は前記光学系ユニットに含まれるミラーユニットを設置し、
前記第二プレートは複数設けられ、各々の前記第二プレートの上面に、前記第三プレート上に設置された前記レーザ光出射ユニットの前記ミラーユニットの群、又は前記第三プレート上に設置された前記光学系ユニットの前記ミラーユニットの群を設置している。

本発明によれば、装置の設置、移設およびメインテナンス等が容易なレーザ処理装置を得ることができる。

本発明に係るレーザ処理装置１の平面図である。 図１のII方向矢視立面図の一部である。 上記レーザ処理装置１の中層のうち左半分に含まれる各部構造を示す斜視図である。 上記レーザ処理装置１の中層のうち右半分に含まれる各部構造を示す斜視図である。 上記レーザ処理装置１の下層に含まれる各部構造を示す平面図である。 上記レーザ処理装置１の光学系部品の構成を示す概略図である。

本発明に係るレーザ処理装置について以下に説明する。
図１から図６に示すように、本発明の第一の実施形態としてのレーザ処理装置１は、未処理のワーク（光学的に透明な基板、例えば大型のガラス基板や、ＬＣＤやＯＬＥＤ等のディスプレイモジュール）Ｗを供給する供給ユニット１０と、レーザ加工を終えた処理済のワークＷを搬出する搬出ユニット２０と、供給ユニット１０と搬出ユニット２０との間に設けられた搬送路３０と、ワークＷにレーザ加工を行う処理エリア４０と、搬送路３０上を走行してワークＷを搬送する搬送機５０Ａ及び搬送機５０Ｂと、レーザ処理装置１の各部の作動を制御する制御部１００とを備えている。処理エリア４０は、二つの処理エリア４０Ａ、４０Ｂを含んでいる。

供給ユニット１０には、二枚のワークＷａ、Ｗｂを載せたトレーが順次供給され、これら二枚のワークＷａ、Ｗｂを一組としてレーザ加工が施される。搬出ユニット２０には、レーザ加工を終えたワークＷの検査機器が含まれており（図示略）、良品と不良品とを選別したうえで良品と判断されたワークＷを後の工程に送り出す。

処理エリア４０Ａ、４０Ｂは、搬送路３０に臨んで、かつ搬送路３０の配設方向（すなわちワークＷの搬送方向）に並んで配置されている。処理エリア４０Ａには、二枚のワークＷａ、Ｗｂのそれぞれに同時にレーザ光を照射する二つのレーザユニット６０Ａ１、６０Ａ２と、ワークＷａ、Ｗｂを水平面における直交する二つの方向（以下、ＸＹ方向ともいう）にそれぞれ独立して水平移動させる二つのＸＹテーブル７０Ａ１、７０Ａ２とが設けられている。処理エリア４０Ｂにも同様に、二つのレーザユニット６０Ｂ１、６０Ｂ２と、二つのＸＹテーブル７０Ｂ１、７０Ｂ２とが設けられている。また、図示しないが、処理エリア４０Ａ、４０Ｂには、ガラス基板の余剰片を除去する第１の吸引装置と、ＸＹテーブル７０Ａ１、７０Ａ２、７０Ｂ１、７０Ｂ２の表面のガラスの屑片を吸引除去する第２の吸引装置とがそれぞれ設置されている。

搬送機５０Ａは、二枚のワークＷを同時に吸着して把持する一対のアームを有する把持部５１と、把持部５１を水平面と直交する垂直軸（Ｚ軸）まわりに回動させる回動部５２と、搬送路３０に沿って移動する走行台車５３とを備えている。搬送機５０Ａは、把持部５１を使って供給ユニット１０から未処理のワークＷａ、Ｗｂを取り出し、水平面内のワークＷａ、Ｗｂの向きを９０°（図１中では反時計回りに９０°）転じてから搬送路３０上を処理エリア４０Ａ又は４０Ｂに向けて移動され、ＸＹテーブル７０Ａ１、７０Ａ２、又はＸＹテーブル７０Ｂ１、７０Ｂ２にワークＷａ、Ｗｂを投入する。
搬送機５０Ｂも搬送機５０Ａと同じ構造を有し、把持部５１と、回動部５２と、走行台車５３とを備えている。搬送機５０Ｂは、把持部５１を使って処理エリア４０Ａ又は４０Ｂから処理済のワークＷａ、Ｗｂを取り出し、搬送路３０上を搬出ユニット２０に向けて移動され、水平面内のワークＷａ、Ｗｂの向きをさらに９０°（図１中では反時計回りに９０°）転じてから搬出ユニット２０にワークＷａ、Ｗｂを受け渡す。

処理エリア４０Ａ、４０Ｂは、三枚のメインプレート４１、４２、４３が脚部５を介して平行に配置された三層構造になっている。上層のメインプレート（以下では単に上プレートと呼ぶ）４１上には、レーザ光を発振するレーザ光発振ユニット８０が配置されている。中層のメインプレート（第一プレート、以下では単に中プレートと呼ぶ）４２上には、処理エリア４０Ａに含まれるレーザユニット６０Ａ１、６０Ａ２と、処理エリア４０Ｂに含まれるレーザユニット６０Ｂ１、６０Ｂ２と、処理エリア４０Ａ及び処理エリア４０Ｂに交互にレーザ光を振り分ける分岐ユニット８１とが配置されている。下層のメインプレート（以下では単に下プレートと呼ぶ）４３上には、処理エリア４０Ａに含まれるＸＹテーブル７０Ａ１、７０Ａ２と、処理エリア４０Ｂに含まれるＸＹテーブル７０Ｂ１、７０Ｂ２とが配置されている。

レーザ光発振ユニット８０及び分岐ユニット８１は、処理エリア４０Ａ、４０Ｂの間に配置されている。中プレート４２上には、レーザ光発振ユニット８０から出射されたレーザ光を全反射させて分岐ユニット８１に入射させるミラーユニット（レーザ光出射ユニット）８２ａ〜８２ｃが配置されている。ミラーユニット８２ａ〜８２ｃは、プレート（第二プレート）８３の上面に、サブプレート（第三プレート）８４を介して設置されており、ミラーユニット８２ａ〜８２ｃを設置したプレート８３は、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。つまり、ミラーユニット８２ａ〜８２ｃは、サブプレート８４及びプレート８３を介して中プレート４２上に設置されている。

分岐ユニット８１は、全反射ミラーユニット８１ａと、ミラーユニット８１ａをＺ軸まわりに９０°回動させる駆動部８１ｂとを含んでいる。分岐ユニット８１は、プレート８５の上面に設置されており、分岐ユニット８１を設置したプレート８５は、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。つまり、分岐ユニット８１は、プレート８５を介して中プレート４２上に設置されている。

分岐ユニット８１は、ミラーユニット８１ａを９０°回動させることで、レーザ光発振ユニット８０からミラーユニット８２ａ〜８２ｃを介して入射されたレーザ光の進行方向を１８０°変換させる。これにより、レーザ光を処理エリア４０Ａ、４０Ｂに選択的に振り分けることができる。

中プレート４２上には、分岐ユニット８１によって処理エリア４０Ａに振り分けられたレーザ光を二つに分光する分光ユニット６３Ａが設置され、処理エリア４０Ｂには、分岐ユニット８１によって処理エリア４０Ｂに振り分けられたレーザ光を二つに分光する分光ユニット６３Ｂが配置されている。分光ユニット６３Ａ、６３Ｂは、いわゆるハーフミラーを内蔵している。

レーザユニット６０Ａ１は、分光ユニット６３Ａによって二つに分光されたレーザ光のうちハーフミラーを透過したレーザ光を全反射するミラーユニット（光学系ユニット）６４Ａ１〜６４Ａ５と、集光レンズを内蔵する鏡筒（レーザ光照射ユニット）６５Ａと、ミラーユニット６４Ａ１、６４Ａ２の間でレーザ光を遮るシャッタ６６Ａとを含んでいる。さらに、レーザユニット６０Ａ１は、均一な所定の厚さに形成された平板状のプレート（第二プレート）７３Ａ、７４Ａを含んでいる。

ミラーユニット６４Ａ１は、サブプレート（第三プレート）８６Ａ１を介してプレート７３Ａの上面に設置され、ミラーユニット６４Ａ２及びシャッタ６６Ａは、サブプレート（第三プレート）８６Ａ２を介してプレート７３Ａの上面に設置されている。ミラーユニット６４Ａ３、６４Ａ４は、それぞれサブプレート（第三プレート）８６Ａ３、８６Ａ４を介してプレート７４Ａの上面に設置され、鏡筒６５Ａは、サブプレート（第三プレート）８６Ａ５を介してプレート７４Ａの上面に設置されている。ミラーユニット６４Ａ１、６４Ａ２、及びシャッタ６６Ａを設置されたプレート７３Ａは、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。ミラーユニット６４Ａ３、６４Ａ４、及び鏡筒６５Ａを設置されたプレート７４Ａも、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。つまり、ミラーユニット６４Ａ１、６４Ａ２、及びシャッタ６６Ａは、サブプレート８６Ａ１、８６Ａ２、及びプレート７３Ａを介して中プレート４２上に設置され、ミラーユニット６４Ａ３、６４Ａ４、及び鏡筒６５Ａは、サブプレート８６Ａ３〜８６Ａ５、及びプレート７４Ａを介して中プレート４２上に設置されている。なお、ミラーユニット６４Ａ５はレーザ光照射ユニットの構成要素であり、鏡筒６５Ａに含まれる。

レーザユニット６０Ａ１に入射されたレーザ光は、シャッタ６６Ａに入射される。そして、シャッタ６６Ａを開放することで、レーザ光は、ミラーユニット６４Ａ１〜６４Ａ５に全反射されて鏡筒６５Ａに入射され、鏡筒６５Ａ内の集光レンズを介してワークＷａに照射される。

レーザユニット６０Ａ２は、分光ユニット６３Ａによって二つに分光されたレーザ光のうちハーフミラーを透過せずに半反射したレーザ光を全反射するミラーユニット（光学系ユニット）６７Ａ１〜６７Ａ４と、集光レンズを内蔵する鏡筒（レーザ光照射ユニット）６８Ａと、分光ユニット６３Ａとミラーユニット６７Ａ１との間でレーザ光を遮るシャッタ６９Ａとを含んでいる。さらに、レーザユニット６０Ａ２は、均一な所定の厚さに形成された平板状のプレート（第二プレート）７６Ａ、７７Ａを含んでいる。

分光ユニット６３Ａは、サブプレート（第三プレート）８７Ａ１を介してプレート７６Ａの上面に設置され、ミラーユニット６７Ａ１、及びシャッタ６９Ａは、サブプレート（第三プレート）８７Ａ２を介してプレート７６Ａの上面に設置されている。ミラーユニット６７Ａ２、６７Ａ３は、それぞれサブプレート（第三プレート）８７Ａ３、８７Ａ４を介してプレート７７Ａの上面に設置され、鏡筒６５Ａは、サブプレート（第三プレート）８７Ａ５を介してプレート７７Ａの上面に設置されている。分光ユニット６３Ａ、ミラーユニット６７Ａ１、及びシャッタ６９Ａを設置されたプレート７６Ａは、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。ミラーユニット６７Ａ２、６７Ａ３、及び鏡筒６８Ａを設置されたプレート７７Ａも、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。つまり、分光ユニット６３Ａ、ミラーユニット６７Ａ１、及びシャッタ６９Ａは、サブプレート８７Ａ１、８７Ａ２、及びプレート７６Ａを介して中プレート４２上に設置され、ミラーユニット６７Ａ２、６７Ａ３、及び鏡筒６８Ａは、サブプレート８７Ａ３〜８７Ａ５、及びプレート７７Ａを介して中プレート４２上に設置されている。なお、ミラーユニット６７Ａ４はレーザ光照射ユニットの構成要素であり、鏡筒６８Ａに含まれる。

レーザユニット６０Ａ２に入射されたレーザ光は、シャッタ６９Ａに入射される。そして、シャッタ６９Ａを開放することで、レーザ光は、ミラーユニット６７Ａ１〜６７Ａ４に全反射されて鏡筒６８Ａに入射され、鏡筒６８Ａ内の集光レンズを介してワークＷｂに照射される。

ＸＹテーブル７０Ａ１はレーザユニット６０Ａ１の下方に、ＸＹテーブル７０Ａ２はレーザユニット６０Ａ２の下方にそれぞれ配置されている。鏡筒６５Ａ、６８Ａの光軸はいずれも固定されており（Ｚ軸に平行）、ＸＹテーブル７０Ａ１、７０Ａ２上のワークＷａ、Ｗｂに対してそれぞれ垂直にレーザ光が照射される。ＸＹテーブル７０Ａ１、７０Ａ２の走査台（ＸＹ駆動ユニット）は、ワークＷａ、Ｗｂを載せてＸ−Ｙ軸方向にそれぞれ独立して水平移動される。これにより、ワークＷａ、Ｗｂにおける水平方向の任意の位置にレーザ光を照射することができ、ワークＷａ、Ｗｂの表面に任意のスクライブラインが形成される。

レーザユニット６０Ｂ１は、分光ユニット６３Ｂによって二つに分光されたレーザ光のうちハーフミラーを透過せずに半反射したレーザ光を全反射するミラーユニット（光学系ユニット）６４Ｂ１〜６４Ｂ４と、集光レンズを内蔵する鏡筒（レーザ光照射ユニット）６５Ｂと、分光ユニット６３Ｂとミラーユニット６４Ｂ１との間でレーザ光を遮るシャッタ６６Ｂとを含んでいる。さらに、レーザユニット６０Ｂ１は、均一な所定の厚さに形成された平板状のプレート（第二プレート）７３Ｂ、７４Ｂを含んでいる。

分光ユニット６３Ｂは、サブプレート（第三プレート）８６Ｂ１を介してプレート７６Ｂの上面に設置され、ミラーユニット６４Ｂ１、及びシャッタ６６Ｂは、サブプレート（第三プレート）８６Ｂ２を介してプレート７３Ｂの上面に設置されている。ミラーユニット６４Ｂ２、６４Ｂ３は、それぞれサブプレート（第三プレート）８６Ｂ３、８６Ｂ４を介してプレート７４Ｂの上面に設置され、鏡筒６５Ｂは、サブプレート（第三プレート）８６Ｂ５を介してプレート７４Ｂの上面に設置されている。分光ユニット６３Ｂ、ミラーユニット６４Ｂ１、及びシャッタ６６Ｂを設置されたプレート７３Ｂは、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。ミラーユニット６４Ｂ２、６４Ｂ３、及び鏡筒６５Ｂを設置されたプレート７４Ｂも、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。つまり、分光ユニット６３Ｂ、ミラーユニット６４Ｂ１、及びシャッタ６６Ｂは、サブプレート８６Ｂ１、８６Ｂ２、及びプレート７３Ｂを介して中プレート４２上に設置され、ミラーユニット６４Ｂ２、６４Ｂ３、及び鏡筒６５Ｂは、サブプレート８６Ｂ３〜８６Ｂ５、及びプレート７４Ｂを介して中プレート上に設置されている。なお、ミラーユニット６４Ｂ４はレーザ光照射ユニットの構成要素であり、鏡筒６５Ｂに含まれる。

レーザユニット６０Ｂ１に入射されたレーザ光は、シャッタ６６Ｂに入射される。そして、シャッタ６６Ｂを開放することで、レーザ光は、ミラーユニット６４Ｂ１〜６４Ｂ４に全反射されて鏡筒６５Ｂに入射され、鏡筒６５Ｂ内の集光レンズを介してワークＷａに照射される。

レーザユニット６０Ｂ２は、分光ユニット６３Ｂによって二つに分光されたレーザ光のうちハーフミラーを透過したレーザ光を全反射するミラーユニット（光学系ユニット）６７Ｂ１〜６７Ｂ５と、集光レンズを内蔵する鏡筒（レーザ光照射ユニット）６８Ｂと、ミラーユニット６７Ｂ１、６７Ｂ２の間でレーザ光を遮るシャッタ６９Ｂとを含んでいる。さらに、レーザユニット６０Ｂ２は、均一な所定の厚さに形成された平板状のプレート（第二プレート）７６Ｂ、７７Ｂを含んでいる。

ミラーユニット６７Ｂ１は、サブプレート（第三プレート）８７Ｂ１を介してプレート７６Ｂの上面に設置され、ミラーユニット６７Ｂ２、及びシャッタ６９Ｂは、サブプレート（第三プレート）８７Ｂ２を介してプレート７６Ｂの上面に設置されている。ミラーユニット６７Ｂ３、６７Ｂ４は、それぞれサブプレート（第三プレート）８７Ｂ３、８７Ｂ４を介してプレート７７Ｂの上面に設置され、鏡筒６８Ｂは、サブプレート（第三プレート）８７Ｂ５を介してプレート７７Ｂの上面に設置されている。ミラーユニット６７Ｂ１、６７Ｂ２、及びシャッタ６９Ｂを設置されたプレート７６Ｂは、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。ミラーユニット６７Ｂ３、６７Ｂ４、及び鏡筒６８Ｂを設置されたプレート７７Ｂも、その下面を中プレート４２の上面に当接させた状態で、中プレート４２に固定されている。つまり、ミラーユニット６７Ｂ１、６７Ｂ２、及びシャッタ６９Ｂは、サブプレート８７Ｂ１、８７Ｂ２、及びプレート７６Ｂを介して中プレート４２上に設置され、ミラーユニット６７Ｂ３、６７Ｂ４、及び鏡筒６８Ｂは、サブプレート８７Ｂ３〜８７Ｂ５、及びプレート７７Ｂを介して中プレート４２上に設置されている。なお、ミラーユニット６７Ｂ５はレーザ光照射ユニットの構成要素であり、鏡筒６８Ｂに含まれる。

レーザユニット６０Ｂ２に入射されたレーザ光は、シャッタ６９Ｂに入射される。そして、シャッタ６９Ｂを開放することで、レーザ光は、ミラーユニット６７Ｂ１〜６７Ｂ４に全反射されて鏡筒６８Ｂに入射され、鏡筒６８Ｂ内の集光レンズを介してワークＷｂに照射される。

ＸＹテーブル７０Ｂ１はレーザユニット６０Ｂ１の下方に、ＸＹテーブル７０Ｂ２はレーザユニット６０Ｂ２の下方にそれぞれ配置されている。鏡筒６５Ｂ、６８Ｂの光軸はいずれもＺ軸に平行に固定されており、ＸＹテーブル７０Ｂ１、７０Ｂ２上のワークＷａ、Ｗｂに対してそれぞれ垂直にレーザ光が照射される。ＸＹテーブル７０Ｂ１、７０Ｂ２の走査台（ＸＹ駆動ユニット）は、ワークＷａ、Ｗｂを載せてＸ−Ｙ軸方向に水平移動される。これにより、ワークＷａ、Ｗｂにおける水平方向の任意の位置にレーザ光を照射させることができ、ワークＷａ、Ｗｂの表面に任意のスクライブラインが形成される。

制御部１００は、レーザ処理装置１の各部、すなわち供給ユニット１０、搬出ユニット２０、搬送機５０Ａ及び５０Ｂ、レーザユニット６０Ａ１、６０Ａ２、６０Ｂ１及び６０Ｂ２、ＸＹテーブル７０Ａ１、７０Ａ２、７０Ｂ１及び７０Ｂ２、レーザ光発振ユニット８０、及び分岐ユニット８１の作動を制御し（搬送機５０Ａ、５０Ｂにおける吸着、回動および移動も制御部１００によって制御される）、ワークＷａ、Ｗｂに対するレーザ加工を行う。

ここで、上記のように構成されたレーザ処理装置１において、例えば定期的なメインテナンス又は補修・交換を行うときを考える。このとき、レーザユニット６０Ａ１、６０Ａ２、６０Ｂ１、６０Ｂ２を、全てメインプレート４２から取り外すのではなく、例えば、補修・交換の必要がある任意のレーザユニット６０Ａ１（又は６０Ａ２、６０Ｂ１、６０Ｂ２）のみが、プレート７３Ａ（又は７６Ａ、７３Ｂ、７６Ｂ）ごとメインプレート４２から取り外される。そして、予め準備しておいた調整済みの新たなレーザユニットが、プレート７３Ａごとメインプレート４２に取り付けられる。この新たなレーザユニットは、光軸（水平および高さ）が既に調整済みであり、かつ、取り外されたレーザユニットが元々取り付けられていた位置に取り付けられる。このため、短時間、容易、かつ、取り付け再現性良く、新たなレーザユニットをレーザ処理装置１に対して取り付けることができる。これにより、レーザ処理装置１を分解、再構成する際の現場での作業時間が短くて済み、レーザ処理装置１を短い所要時間で再稼働させることができる。よって、高い稼働効率が得られる。また、レーザユニット６０Ａ１の補修・交換時において、処理エリア４０Ａはその稼働が停止されるが、処理エリア４０Ｂは稼働を続行させたままとすることができる。このため、レーザ処理装置1におけるワーク処理全体を停止させる必要は無く、高い稼働効率が得られる。

また、レーザ処理装置１において、レーザユニット６０Ａ１（又は６０Ａ２、６０Ｂ１、６０Ｂ２）を丸ごと交換するのではなく、レーザユニット６０Ａ１における任意の光学機器の補修・交換を行うときを考える。このとき、任意の光学機器のみが、サブプレートごとプレート７３Ａ（又は７４Ａ）から取り外される。そして、予め準備しておいた調整済みの新たな光学機器が、サブプレートごとプレート７３Ａ（又は７６Ａ、７３Ｂ、７６Ｂ）に取り付けられる。この新たな光学機器は、光軸（水平および高さ）が既に調整済みであり、かつ、取り外された光学機器が元々取り付けられていた位置に取り付けられる。このため、短時間、容易、かつ、取り付け再現性良く、新たな光学機器をレーザユニット６０Ａ１に対して取り付けることができる。これにより、補修・交換が必要な最少減の光学機器のみを交換することができ、レーザ処理装置１を分解、再構成する際の現場での作業時間が更に短くて済む。

前述の、メインプレート４２から取り外された任意のレーザユニット６０Ａ１（又は６０Ａ２、６０Ｂ１、６０Ｂ２）、又はプレート７３Ａから取り外された任意の光学機器は、現場又は別の点検施設において点検が行われ、適宜、修理や部品交換が行われる。その後、当該修理済みのレーザユニット又は光学機器は、新たなスペアパーツ（交換部材）として再利用することができる。

本実施形態によれば、レーザユニット６０Ａ１（又は６０Ａ２、６０Ｂ１、６０Ｂ２）の全ての構成要素が、ユニット単位に構成される。このため、任意のレーザユニットが定期的なメインテナンス又は補修・交換の対象となる際、任意のレーザユニットをプレートごとメインプレートから取り外すことができる。また、任意の光学機器が定期的なメインテナンス又は補修・交換の対象となる際、任意の光学機器をサブプレートごとプレートから取り外すことができる。そして、予め準備しておいたレーザユニット又は光学機器を、メインプレート又はプレートに設置する際には、アセンブリ化（又はモジュール化、ユニット化）したレーザユニット又は光学機器の取り付け位置のみを厳密に管理すればよい。その結果、現場における作業量を少なくし、現場での作業時間を短縮することができる。これにより、装置の設置、移設およびメインテナンス等を実施する際に、レーザ処理装置の設置、再稼働までの所要時間を短くすることができ、高い稼働効率が得られる。

また、本実施の形態においては、任意のレーザユニット又は光学機器を取り外した後、予め準備しておいた別のレーザユニット又は光学機器を取り付ける場合を例に挙げて説明を行ったが、これに限定するものではない。例えば、任意のレーザユニット又は光学機器を取り外した後、当該レーザユニット又は光学機器の一部を補修・交換し、再度メインプレート又はプレートに取り付けるようにしてもよいことは言うまでもない。この場合、補修・交換に伴うレーザ処理装置１の設置、再稼働までの所要時間はながくなる。しかし、もともと取り付けられていたレーザユニット又は光学機器を、再度メインプレート又はプレートに取り付けるため、補修・交換前と同等の高い取り付け再現性が得られる。

本発明は、ワークにレーザ処理を施すレーザ処理装置に関する。本発明によれば、装置の設置、移設およびメインテナンス等が容易なレーザ処理装置を得ることができる。

Claims (3)

1. 発振されたレーザ光をワークに照射し、レーザ加工を行うレーザ処理装置であって、
   平坦な上面を有する第一プレートと、
   前記第一プレートの上面に設置される少なくとも１つのレーザユニットと、を備え、
   少なくとも１つの前記レーザユニットは、
   所定の厚さに形成された平板状の第二プレート及び第三プレートと、
   レーザ光を出射するレーザ光出射ユニットと、
   レーザ光を導光する光学系ユニットと、
   前記光学系ユニットを介して入射したレーザ光をワークに照射するレーザ光照射ユニットと、を備え、
   前記第三プレートは複数設けられ、各々の前記第三プレートの上面に、前記レーザ光出射ユニットに含まれるミラーユニット、又は前記光学系ユニットに含まれるミラーユニットを設置し、
   前記第二プレートは複数設けられ、各々の前記第二プレートの上面に、前記第三プレート上に設置された前記レーザ光出射ユニットの前記ミラーユニットの群、又は前記第三プレート上に設置された前記光学系ユニットの前記ミラーユニットの群を設置した、
   ことを特徴とするレーザ処理装置。
2. 発振されたレーザ光を２つ以上に分割し、分割されたレーザ光を複数のワークにそれぞれ照射し、レーザ加工を行うレーザ処理装置であって、
   平坦な上面を有する第一プレートと、
   前記第一プレートの上面に設置される２つ以上のレーザユニットと、を備え、
   それぞれの前記レーザユニットは、
   所定の厚さに形成された平板状の第二プレート及び第三プレートと、
   レーザ光を出射するレーザ光出射ユニットと、
   レーザ光を導光する光学系ユニットと、
   前記光学系ユニットを介して入射したレーザ光をワークに照射するレーザ光照射ユニットと、を備え、
   前記第三プレートは複数設けられ、各々の前記第三プレートの上面に、前記レーザ光出射ユニットに含まれるミラーユニット、又は前記光学系ユニットに含まれるミラーユニットを設置し、
   前記第二プレートは複数設けられ、各々の前記第二プレートの上面に、前記第三プレート上に設置された前記レーザ光出射ユニットの前記ミラーユニットの群、又は前記第三プレート上に設置された前記光学系ユニットの前記ミラーユニットの群を設置した、ことを特徴とするレーザ処理装置。
3. 前記第三プレート及び前記第二プレートを同じ材料で構成した、請求項１又は２に記載のレーザ処理装置。

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