(57)【要約】【課題】ワークのサイズが異なる場合でも、ワークが浮き上がることなくワークを確実にテーブルに固定することができるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】第１〜４のフレームで構成される矩形のワーククランプ部であってワークをテーブル上に固定するために前記テーブル上に設置されるものと、前記矩形の間口及び前記ワーククランプ部と前記テーブルとの間の間隔を変化させるためのクランプ駆動部と、前記間口を広げる場合に前記間隔を広げ前記間口を狭める場合に前記間隔を狭めるように前記クランプ駆動部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2018001273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをテーブル上に固定するために前記テーブル上に設置され、前記ワークの端側にある第１の辺を固定するための第１のクランパを取り付けた第１のフレーム、前記ワークの端側にあり前記第１の辺とは直角方向となる第２の辺を固定するための第２のクランパを取り付けた第２のフレーム、前記第１のフレームと平行な第３のフレーム、前記第２のフレームと平行な第４のフレーム、前記第１のフレームと平行で当該第１のフレームと直角方向に移動可能な第１の部材であって前記ワークの端側にあり前記第１の辺とは平行な第３の辺を固定するための第３のクランパが取り付けられるもの、前記第２のフレームと平行で当該第２のフレームと直角方向に移動可能な第２の部材であって前記ワークの端側にあり前記第２の辺とは平行な第４の辺を固定するための第４のクランパが取り付けられるもの、前記第１のフレームの端と前記第４のフレームの端を互いに固定する第１の固定部、及び前記第２のフレームの端と前記第３のフレームの端を互いに固定する第２の固定部とを有するワーククランプ部と、
前記第１固定部と前記第２固定部との間の第１の間隔及び前記ワーククランプ部と前記テーブルとの間の第２の間隔を変化させるためのクランプ駆動部と、
前記第１間隔を広げる場合に前記第２間隔を広げ、前記第１間隔を狭める場合に前記第２間隔を狭めるように前記クランプ駆動部を制御する制御部と
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記ワーククランプ部は前記第１のフレームの他端と前記第２のフレームの他端を互いに連結する第１の連結部であって当該第１連結部での連結部分の第３の間隔を変化できるもの及び前記第３のフレームの他端と前記第４のフレームの他端を互いに連結する第２の連結部であって当該第２連結部での連結部分の第４の間隔を変化できるものを有し、
前記制御部は前記第１間隔を広げる場合に前記第３と第４の間隔を広げ、前記第１間隔を狭める場合に前記第３と第４の間隔を狭めるように前記第１連結部と前記第２連結部を制御することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項１あるいは２に記載のレーザ加工装置において、前記クランプ駆動部は前記テーブルの内部に設けられ、前記第１固定部と前記第２固定部に固定された部材を介して当該第１固定部と前記第２固定部を駆動するように構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブルに固定したプリント基板等のワークを穴あけ加工するレーザ加工装置に係り、ワークを固定させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ加工装置での加工にあたっては、ワークとなるプリント基板をテーブル上に吸着固定することが知られている。しかしながら、吸着のみでは不十分なため、さらにクランプ機構を用いてプリント基板の端部を固定して穴あけ加工している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２８８６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き従来技術においては、クランプ機構のプリント基板押さえ部材の長さが固定されていて、プリント基板のサイズの変化に対応できず、プリント基板端部の四辺を押さえることができない場合がある。そのため、プリント基板にテーブルから浮き上がる部分が発生してしまい、プリント基板端部付近に付されているアライメントマークの読み取りにエラーが発生する等、加工精度が低下する欠点がある。
【０００５】
本発明の目的は、ワークのサイズが異なる場合でも、ワークが浮き上がることなくワークを確実にテーブルに固定することができるレーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のレーザ加工装置においては、ワークをテーブル上に固定するために前記テーブル上に設置され、前記ワークの端側にある第１の辺を固定するための第１のクランパを取り付けた第１のフレーム、前記ワークの端側にあり前記第１の辺とは直角方向となる第２の辺を固定するための第２のクランパを取り付けた第２のフレーム、前記第１のフレームと平行な第３のフレーム、前記第２のフレームと平行な第４のフレーム、前記第１のフレームと平行で当該第１のフレームと直角方向に移動可能な第１の部材であって前記ワークの端側にあり前記第１の辺とは平行な第３の辺を固定するための第３のクランパが取り付けられるもの、前記第２のフレームと平行で当該第２のフレームと直角方向に移動可能な第２の部材であって前記ワークの端側にあり前記第２の辺とは平行な第４の辺を固定するための第４のクランパが取り付けられるもの、前記第１のフレームの端と前記第４のフレームの端を互いに固定する第１の固定部、及び前記第２のフレームの端と前記第３のフレームの端を互いに固定する第２の固定部とを有するワーククランプ部と、前記第１固定部と前記第２固定部との間の第１の間隔及び前記ワーククランプ部と前記テーブルとの間の第２の間隔を変化させるためのクランプ駆動部と、前記第１間隔を広げる場合に前記第２間隔を広げ、前記第１間隔を狭める場合に前記第２間隔を狭めるように前記クランプ駆動部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、ワークのサイズが異なる場合でも、ワークが浮き上がることなくワークを確実にテーブルに固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るレーザ加工装置におけるワーククランプ部の斜視図である。
【図２】図１のワーククランプ部のアンクランプ状態を示す図である。
【図３】図１のワーククランプ部のクランプ状態を示す図である。
【図４】本発明に係るレーザ加工装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図４は本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の概略図である。
１はレーザユニットで、レーザ光源から出射されたレーザ光をワーク４の表面に照射する。５はＸＹテーブルで、ワーク４をＸ方向（紙面に対して垂直方向）及びＹ方向（紙面に対して左右方向）へ移動させる。６はワーククランプ部で、ワーク４をＸＹテーブル５上に固定する。２はワーク４のアライメントマークを撮像するカメラである。８はクランプロッド駆動部で、クランプロッド７をＺ方向（紙面に対して上下方向）及び後述するＰ方向へ移動させる。３は全体制御部で、レーザユニット１、カメラ２、ＸＹテーブル５、ワーククランプ部６、クランプロッド駆動部８などを制御する。クランプロッド駆動部８はＸＹテーブル５内に設けられている。
【００１０】
図１〜３は図４におけるワーククランプ部６の詳細を示す図である。２１、２２、２３、２４はそれぞれクランプフレームであり、それぞれ矩形のワーククランプ部６の四辺を構成している。クランプフレーム２１と２４は互いに一端で固定部２９で直角方向に固定されていてＬ字形をしている。また、同様に、クランプフレーム２２と２３は互いに一端で固定部３０で直角方向に固定されていてＬ字形をしている。クランプフレーム２１〜２４にはそれぞれガイド溝３１〜３４が形成されている。２５はクランプバーでガイド溝３１とガイド溝３３に摺動自在に嵌合し、紙面Ｙ方向へ移動できるようになっている。２６はクランプバーで、その一端はガイド溝３２に摺動自在に嵌合し、また他端はクランプバー２５に設けられたガイド溝３５を貫通してクランプフレーム２４に形成されたガイド溝３４に摺動自在に嵌合していて、紙面Ｘ方向に移動できるようになっている。
【００１１】
クランプフレーム２１と２２の下側にはそれぞれクランパ３６、３７が、またクランプバー２５、２６の下側にはそれぞれクランパ３８、３９が取り付けられている。クランパ３８、３９はそれぞれ複数種類の長さのものが用意されていて、ワーク４のサイズに応じて作業者が適宜交換できるようになっている。クランプフレーム２１と２４の固定部２９及びクランプフレーム２２と２３の固定部３０は、これらの下方向に取り付けられたクランプロッド７を介してＸＹテーブル５の中に設けられたクランプロッド駆動部８に結合されている。
固定部２９と３０は、クランプフレーム２１〜２４で囲まれる矩形の対角線上に位置しており、クランプロッド駆動部８は、全体制御部３からの制御信号９により制御してクランプロッド７をＰ方向、すなわち対角線方向に駆動して固定部２９と３０間の間隔を変えられるようになっている。また、クランプフレーム２１と２２の他端は互いにピストンとシリンダを組み合わせた連結部２７により連結されており、またクランプフレーム２３と２４の他端も同様に、互いにピストンとシリンダを組み合わせた連結部２８により連結されている。連結部２７、２８は、全体制御部３からの制御信号１０により制御して連結部分の間隔を変えられるようになっている。
【００１２】
クランプフレーム２１と２２及びクランプバー２５と２６で囲まれる矩形の窓４０の間口を広げる場合は、固定部２９と３０間の間隔を広げるとともに連結部２７、２８における連結部分の間隔も広げる。逆に、窓４０の間口を狭める場合は、固定部２９と３０間の間隔を狭めるとともに連結部２７、２８における連結部分の間隔も狭める。
【００１３】
さらにクランプロッド駆動部８は、全体制御部３からの制御信号９により制御してクランプロッド７をＺ方向（紙面に対して上下方向）にＸＹテーブル５側から駆動可能になっている。すなわち、窓４０の間口を狭める場合は、クランプロッド７をＺ方向の下方へ駆動しワーククランプ部６を下降させてワーク４を挟み付ける。逆に、窓４０の間口を広げる場合は、クランプロッド７をＺ方向の上方へ駆動しワーククランプ部６を上昇させてワーク４の挟み付けを解除する。
【００１４】
ワーク４をＸＹテーブル５上に搬入する場合、先ず、ワーククランプ部６とレーザユニット１とが対抗しない位置までＸＹテーブル５をＸ方向に移動させる。この後、ＸＹテーブル５内に設けられたクランプロッド駆動部８によりクランプロッド７をＺ方向の上方へ押し上げてワーククランプ部６を上昇させるとともに窓４０の間口を広げる。この状態において、図示していない専用のワーク搬送機構によりワーク４をワーククランプ部６の上側から窓４０を通して挿入する。この状態（アンクランプした状態）を図２に示す。図のハッチングで示された部分はワーク４である。この後、窓４０の間口を狭めるとともに、クランプロッド７をＺ方向の下方へ駆動してワーククランプ部６を下降させる。これにより、ワーク４がワーククランプ部６とＸＹテーブル５の間に固定される。この状態（クランプした状態）を図３に示す。レーザユニット１によるワーク４に対しての加工は、ワーククランプ部６とレーザユニット１とが対抗する位置までＸＹテーブル５をＸ方向に移動させてから行う。
【００１５】
ワーク４をＸＹテーブル５上から搬出する場合は、先ず、ワーククランプ部６とレーザユニット１とが対抗しない位置までＸＹテーブル５をＸ方向に移動させる。この後、上記のアンクランプ状態にし、専用のワーク搬送機構により上側から窓４０を通してワーク４を取出す。
【００１６】
また、サイズが異なるワーク４を扱う場合には、そのサイズに応じてクランプバー２５、２６をそれぞれＹ、Ｘ方向に移動させるとともに、そのサイズに応じたクランパ３８、３９をそれぞれクランプバー２５、２６に取り付ける。これは、ワーク４がない状態の上記のアンクランプ状態にし、窓４０の間口を広げた状態で行う。
【００１７】
以上の実施例によれば、プリント基板等のワーク４の端部の四辺を確実に固定できるので、ワーク４でのＸＹテーブル５の上面から浮き上がった部分がなくなり、ワーク４の端部の浮き上がりによる加工精度の低下を防止することができる。また、ワーク４のサイズに応じてクランプバー２５、２６をそれぞれＹ、Ｘ方向に移動させるとともにクランパ３８、３９を交換することで、様々なサイズのワーク４をＸＹテーブル５上に固定することが可能となる。
【００１８】
なお、上記実施例では、クランプロッド駆動部８は固定部２９と３０の両方を駆動するようにしたが、固定部２９あるいは３０の一方だけ駆動するだけで窓４０の間口を調整できる場合には、必ずしも両方を駆動する必要はない。
【００１９】
なお、上記実施例では、連結部２７、２８は全体制御部３により制御して連結部分の間隔を制御するようにしたが、固定部２９と３０の駆動だけで窓４０の間口を調整できる場合には、連結部２７、２８はフレームの端どうしが摺動自在に嵌合しているだけとし、全体制御部３で制御しない構造にしてもよい。
【００２０】
また、上記実施例では、１枚のワーク４をＸＹテーブル５上に固定することを説明したが、レーザユニット１とワーク４を複数設け、ワーク４と同数のワーククランプ部６を設けることにより、複数のワーク４を同時に固定し、加工するようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能で有り、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。
【符号の説明】
【００２２】
１  レーザユニット
２  カメラ
３  全体制御部
４  ワーク
５  ＸＹテーブル
６  ワーククランプ部
７  クランプロッド
８  クランプロッド駆動部
９、１０  制御信号
２１〜２４  クランプフレーム
２５、２６  クランプバー
２７、２８  連結部
３６〜３９  クランパ
４０  窓
【図１】
2018001273.tif 000003
【図２】
2018001273.tif 000004
【図３】
2018001273.tif 000005
【図４】
2018001273.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月12日(2017.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2018001273.tif 000007