(57)【要約】  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。
2013136695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に駆動するワークテーブルと、
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。
【請求項２】
前記可動式集塵ユニットの断面形状は上方が開口した概コの字である請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記可動式集塵ユニットは、前記コの字の部分とは異なる部材の支持部バーをさらに備えている請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記支持部バーは上下可動である請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記第１種可動載置部は、前記可動式集塵ユニットの位置に対応するように位置する請求項１から４のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記第１種可動載置部は複数であり、
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。
【請求項７】
前記ワーク押さえ部は、前記外周載置部の４辺全てに設けられている請求項１から６のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記第１種可動載置部と前記第２種可動載置部との上に、難燃性多孔質の材質で形成したシートをさらに備える請求項１から７のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記シートは、難燃剤を添加した有機質の繊維の不織布を基材とする請求項８に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
吸着孔を有する外周載置部と、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２種可動載置部と、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の上に第１の被加工物を載置する第１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。
【請求項１１】
前記第１の被加工物をレーザ加工した後に、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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）。【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００８／０８４６４２号
【特許文献２】特開２００９−００６３５６号公報
【発明の概要】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置をＸ方向から見た部分断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニット駆動部の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る被加工物の加工エリアの設定の一例を示す配置図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の被加工物供給時の状態を示す部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の被加工物保持状態を示す部分断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工準備状態での可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る異なる加工エリアのレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る最終列の加工エリアのレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係るすべての加工エリアのレーザ加工完了後の可動載置部の位置関係を示す部分断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の被加工物排出時の状態を示す部分断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工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。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態に係る被加工物の加工エリアの加工順序を逆方向に設定された例を示す配置図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工の被加工物を保持する時の状態を示す部分断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工の準備状態での可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定された異なる加工エリアのレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定された最終列の加工エリアのレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたすべての加工エリアのレーザ加工完了後の可動載置部の位置関係を示す部分断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工装置の被加工物排出時の状態を示す部分断面図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの異なる構成を示す断面図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの異なる構成を示す断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの異なる構成の効果を示す図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、本発明の実施の形態の一例に係る可動式集塵ユニットにおいて、ジグシートがない場合の被加工物の状態を示す図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、本発明の実施の形態の一例に係る可動式集塵ユニットにおいて、ジグシートがある場合の被加工物の状態を示す図である。
【図２６】図２６は、従来技術に係るレーザ加工装置の載置部の構成を示す断面図である。
【図２７】図２７は、従来技術に係るレーザ加工装置の被加工物の保持状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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）。
【００５１】
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。
【００５２】
被加工物１１１の保持が完了したのち以下の動作を行う。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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）。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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）。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
被加工物１１１の保持が完了したのち以下の動作を行う。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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）。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
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。
【符号の説明】
【０１２３】
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
【図１】
2013136695.tif 000003
【図２】
2013136695.tif 000004
【図３Ａ】
2013136695.tif 000005
【図３Ｂ】
2013136695.tif 000006
【図４】
2013136695.tif 000007
【図５】
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【図６】
2013136695.tif 000009
【図７】
2013136695.tif 000010
【図８】
2013136695.tif 000011
【図９】
2013136695.tif 000012
【図１０】
2013136695.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2013136695.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月27日(2013.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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）。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００８／０８４６４２号
【特許文献２】特開２００９−００６３５６号公報
【発明の概要】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置をＸ方向から見た部分断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニット駆動部の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る被加工物の加工エリアの設定の一例を示す配置図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の被加工物供給時の状態を示す部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の被加工物保持状態を示す部分断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工準備状態での可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る異なる加工エリアのレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る最終列の加工エリアのレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係るすべての加工エリアのレーザ加工完了後の可動載置部の位置関係を示す部分断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の被加工物排出時の状態を示す部分断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工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。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態に係る被加工物の加工エリアの加工順序を逆方向に設定された例を示す配置図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工の被加工物を保持する時の状態を示す部分断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工の準備状態での可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定された異なる加工エリアのレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定された最終列の加工エリアのレーザ加工時の可動式集塵ユニットの位置関係を示す部分断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたすべての加工エリアのレーザ加工完了後の可動載置部の位置関係を示す部分断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態に係る加工順序を逆方向に設定されたレーザ加工装置の被加工物排出時の状態を示す部分断面図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの異なる構成を示す断面図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの異なる構成を示す断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態に係る可動式集塵ユニットの異なる構成の効果を示す図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、本発明の実施の形態の一例に係る可動式集塵ユニットにおいて、ジグシートがない場合の被加工物の状態を示す図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、本発明の実施の形態の一例に係る可動式集塵ユニットにおいて、ジグシートがある場合の被加工物の状態を示す図である。
【図２６】図２６は、従来技術に係るレーザ加工装置の載置部の構成を示す断面図である。
【図２７】図２７は、従来技術に係るレーザ加工装置の被加工物の保持状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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）。
【００５１】
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。
【００５２】
被加工物１１１の保持が完了したのち以下の動作を行う。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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）。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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）。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
被加工物１１１の保持が完了したのち以下の動作を行う。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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）。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
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。
【符号の説明】
【０１２３】
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
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に駆動するワークテーブルと、
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。
【請求項２】
前記可動式集塵ユニットの断面形状は上方が開口した概コの字である請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記可動式集塵ユニットは、前記コの字の部分とは異なる部材の支持部バーをさらに備えている請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記支持部バーは上下可動である請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記第１種可動載置部は、前記可動式集塵ユニットの位置に対応するように位置する請求項１から４のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記第１種可動載置部は複数であり、
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。
【請求項７】
前記ワーク押さえ部は、前記外周載置部の４辺全てに設けられている請求項１から６のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記第１種可動載置部と前記第２種可動載置部との上に、難燃性多孔質の材質で形成したシートをさらに備える請求項１から７のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記シートは、難燃剤を添加した有機質の繊維の不織布を基材とする請求項８に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
吸着孔を有する外周載置部と、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２種可動載置部と、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の上に第１の被加工物を載置する第１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。
【請求項１１】
前記第１の被加工物をレーザ加工した後に、
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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2013136695.tif 000034
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
2013136695.tif 000038
【図６】
2013136695.tif 000039
【図７】
2013136695.tif 000040
【図８】
2013136695.tif 000041
【図９】
2013136695.tif 000042
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【国際調査報告】
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