(57)【要約】【課題】  供給側ワーク保持手段が供給側ワーク交換待機位置で待機する時間を短縮し、加工効率を向上させることができるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】  加工手段設置側との間で加工前の第一のワーク及び加工済の第二のワークを搬送するためのワーク搬送装置において、前記第一のワークを積載する第一のストッカであって前記搬送方向に沿って配置されているものと、前記第二のワークを積載する第二のストッカであって前記搬送方向に沿って配置されているものと、互いに１８０度の方向となる第一及び第二の吸着面を有する吸着ヘッドであって前記第一及び第二吸着面を上下反転でき、かつ前記搬送方向に移動できるものと、を備え、吸着ヘッドの一度の往復でワークの搬出と搬入を行うこと、を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工手段設置側との間で加工前の第一のワーク及び加工済の第二のワークを搬送するためのワーク搬送装置において、
前記第一のワークを積載する第一のストッカであって前記搬送方向に沿って配置されているものと、
前記第二のワークを積載する第二のストッカであって前記搬送方向に沿って配置されているものと、
互いに１８０度の方向となる第一及び第二の吸着面を有する吸着ヘッドであって前記第一及び第二吸着面を上下反転でき、かつ前記搬送方向に移動できるものと、
を備え、
前記吸着ヘッドが前記第一吸着面により前記第一ストッカから前記第一ワークを吸着して前記第一ストッカから前記加工手段設置側まで移動し、上下反転した前記吸着ヘッドの前記第二吸着面により前記第二ワークを吸着してから前記吸着ヘッドを上下反転して前記第一吸着面から前記第一ワークを開放するように構成されていることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載のワーク搬送装置において、
前記吸着ヘッドが前記搬送方向に沿って２個配置され、
前記第一のワークが一時的に載置されるワーク載置台であって前記搬送方向に移動できるものと、
を備え、
前記２個の吸着ヘッドのうちのいずれか一方の吸着ヘッドが前記第一吸着面により前記第一ストッカから前記第一ワークを吸着して前記ワーク載置台に載置した後、前記ワーク載置台を前記第二のストッカの上方に移動させ、
前記２個の吸着ヘッドのうちの一方の吸着ヘッドが前記第一吸着面により前記第一ストッカから前記第一ワークを吸着して前記加工手段設置側まで移動する場合に、他方の吸着ヘッドが前記第一吸着面により前記ワーク載置台から前記第一ワークを同時に吸着して前記加工手段設置側の上方まで移動するように構成されていることを特徴とするワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストッカからテーブルに搬入されたワークを穴あけ加工するレーザ加工装置において、特に複数のワークを同時に搬入及び搬出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のプリント基板などのワークを同時にレーザ加工するレーザ加工装置としては、搬入用ワーク保持手段と搬出用ワーク保持手段を別々に設け、搬入用ワーク保持手段を用いて加工前のワークが載置されたストッカからテーブルへ加工前のワークを搬入し、ワーク加工後、搬出用ワーク保持手段を用いてテーブルから加工後のワークを搬出する。その際、加工前のワークを加工後のワークの上方に予め待機させることでワーク交換時間を短縮する技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０６５０５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術では、搬入用ワーク保持手段と搬出用ワーク保持手段が別々に設けられているため、搬入用ワーク保持手段によりテーブル上にワークを載置する場合、搬出用ワーク保持手段がテーブル上方から外れた位置へ移動しないと搬入用ワーク保持手段を下降させてテーブル上にワークを載置することができない。そのため、搬出用ワーク保持手段がテーブル上方から外れた位置へ移動するまでに搬入用ワーク保持手段がテーブル上方で待機しなければならず生産効率が低下した。
【０００５】
本発明の目的は、上記した課題を解決し、ワーク交換時の待機時間を削減し、生産効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、加工手段設置側との間で加工前の第一のワーク及び加工済の第二のワークを搬送するためのワーク搬送装置において、前記第一のワークを積載する第一のストッカであって前記搬送方向に沿って配置されているものと、前記第二のワークを積載する第二のストッカであって前記搬送方向に沿って配置されているものと、互いに１８０度の方向となる第一及び第二の吸着面を有する吸着ヘッドであって前記第一及び第二吸着面を上下反転でき、かつ前記搬送方向に移動できるものと、を備え、吸着ヘッドの一度の往復でワークの搬出と搬入を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、ワーク交換時の待機時間を削減し、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るレーザ加工装置の全体構成図である。
【図２】本発明に係る反転機構の構成図である。
【図３】本発明に係るレーザ加工の工程全体を表すフローチャートである。
【図４】本発明に係るレーザ加工の工程全体を表すフローチャートである。
【図５】本発明に係る搬入準備工程を表すフローチャートである。
【図６】本発明に係るワーク載置台にワークを載置する動作を表す斜視図である。
【図７】本発明に係る搬入工程を表すフローチャートである。
【図８】本発明に係る加工工程を表すフローチャートである。
【図９】本発明に係る第二搬入準備工程を表すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る第二搬入準備工程における反転動作を表す斜視図である。
【図１１】本発明に係る搬入出工程における反転後の吸着ヘッドの位置を表す斜視図である。
【図１２】本発明に係る搬入出工程を表すフローチャートである。
【図１３】本発明に係る搬入出工程における反転動作を表す斜視図である。
【図１４】本発明に係る搬出工程における反転後の吸着ヘッドの位置を表す斜視図である。
【図１５】本発明に係る格納工程を表すフローチャートである。
【図１６】本発明に係る搬出工程を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を実施例に沿って説明する。なお、以下の説明において、同等な各部には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の全体構成図である。同図において、１はレーザ加工機、２は搬入出部（ワーク搬送装置）であり、レーザ加工装置は、レーザ加工機１と搬入出部２の大きく２つから構成される。図２は吸着ヘッドの詳細を示す図である。
【００１１】
３はＸＹテーブルで、複数（図では２つ）のワーク４をＸ方向及びＹ方向に移動自在である。ワーク４は真空吸着テーブル（図示を省略）によってＸＹテーブル３上に吸着又は解放される。５ａ及び５ｂはレーザユニットで、ワーク４に対してレーザ光を照射し、２つのワーク４を各レーザユニット５ａ、５ｂが同時に加工する。６は門型コラムで、レーザユニット５ａ、５ｂが側面に取り付けられている。７はベッドで、ＸＹテーブル３及び門型コラム６が上面に設置されている。８は制御装置で、レーザ加工機１及び搬入出部２を制御する。レーザ加工機１は、以上の如きＸＹテーブル３、レーザユニット５ａ、５ｂ、門型コラム６及びベッド７で構成される。
【００１２】
９ａ及び９ｂは吸着ヘッドで吸着ノズルを取り付けた吸着ノズル部から構成される。１０ａ及び１０ｂは吸着ノズル部である。各吸着ノズル部１０ａ、１０ｂにはワーク４を吸着又は解放する吸着ノズル１１が複数設けられている。そのため、搬入される加工前のワーク４が吸着ヘッド９ａ、９ｂのＺ方向の下方向に配置された吸着ノズル１１で構成される第一の吸着面によって吸着され、搬出される加工後のワーク４が吸着ヘッド９ａ、９ｂのＺ方向の上方向に配置された吸着ノズル１１で構成される第二の吸着面によって吸着される。すなわち、第一の吸着面と第二の吸着面は互いに１８０度の方向となるように配置されている。
【００１３】
１２ａ及び１２ｂは反転機構で、１２ａには吸着ノズル部１０ａが取り付けられていて、１２ｂには吸着ノズル部１０ｂが取り付けられている。反転機構１２ａは吸着ノズル部１０ａを、反転機構１２ｂは吸着ノズル部１０ｂをそれぞれ上下に反転させることで吸着面を上下反転させる。１３ａ及び１３ｂはリフタであり、反転機構１２ａ及び１２ｂをそれぞれ上下方向（Ｚ方向）に移動させる。反転機構１２ａ及び反転機構１２ｂはモーター等の回転機構で構成されそれぞれ独立に反転させることができる。
【００１４】
１４はスライダで、リフタ１３ａ及び１３ｂが側面に固定されている。１５はガイドレールで、スライダ１４をＹ方向に摺動自在に支持している。１６はワーク載置台で、ワーク４を一時的に保持しＹ方向に移動させる。１８ａは搬出側ストッカで、加工済みの複数のワーク４が載置された上下テーブル１７ａをＺ方向に移動自在である。１８ｂは搬入側ストッカで、加工前の複数のワーク４が載置された上下テーブル１７ｂをＺ方向に移動自在である。リフタ１３ａと１３ｂはそれぞれ独立に上昇下降させることができる。レーザ加工機１に対してワーク４を搬入したり、そこから搬出するための搬入出部２は、以上の如き吸着ヘッド９ａ及び９ｂ、反転機構１２ａ及び１２ｂ、リフタ１３ａ及び１３ｂ、スライダ１４、ガイドレール１５、ワーク載置台１６、上下テーブル１７ａ及び１７ｂ、搬出側ストッカ１８ａ及び搬入側ストッカ１８ｂから構成される。
【００１５】
図３〜５、図７〜９、図１２、図１５及び図１７は本発明に係るレーザ加工動作を表すフローチャートであり、これに従った動作が制御装置８にプログラムされている。
【００１６】
図３及び図４は本発明に係るレーザ加工の全体工程を示し、搬入準備工程（Ａ１）（ステップＳ００１）、搬入工程（Ａ２）（ステップＳ００２）を行った後、加工工程（Ｂ）（ステップＳ００３）及び第二搬入準備工程（Ａ３）（ステップＳ００４）へ移行する。その後、搬入出工程（Ａ４）（ステップＳ００５）を行った後、加工工程（Ｂ）（Ｓ００６）及び格納工程（Ｃ１）（ステップＳ００７）へ移行する。加工工程（Ｂ）（Ｓ００６）終了後は次に加工するワークがあるかどうか判断し（ステップＳ００８）次に加工するワークがあればステップＳ００５へ移行し、次に加工するワークがなければ搬出工程（Ｃ２）（ステップＳ０１２）、格納工程（Ｃ１）（ステップＳ０１３）を行った後全工程を終了する。格納工程（Ｃ１）（ステップＳ００７）終了後は次に加工するワークがあるかどうか判断し（ステップＳ００９）、次に加工するワークがあれば第二搬入準備工程（Ａ３）（ステップＳ０１０）を行った後ステップＳ００５へ移行し、次に加工するワークがなければステップＳ０１２、ステップＳ０１３を行って全工程を終了する。  
【００１７】
次に、搬入準備工程（Ａ１）の詳細について図５及び図６を用いて説明する。ステップＡ１０１で吸着ヘッド９ｂを下降させ、ストッカ１８ｂ上に積載された加工前のワーク４を吸着させる。その後、吸着ヘッド９ｂを数回上下動させるワーク分離動作を行う（ステップＡ１０２）。ワーク分離動作を行うことによって加工すべき基板に張り付いていた余分なワークを振り落とすことができる。次に、吸着ヘッド９ｂを上昇させ、ワーク載置台１６をストッカ１８ｂの上方へ移動させた後（ステップＡ１０３）、吸着ヘッド９ｂを下降させワーク載置台１６上にワークを載置させる（ステップＡ１０４）。図６にワーク載置台１６にワークを載置する途中の状態（ステップＡ１０４）を示す。吸着ヘッド９ｂを上昇させ、ワーク載置台１６をＸＹテーブル３側のストッカ１８ａの上方へ移動させ（ステップＡ１０５）、吸着ヘッド９ａ及び９ｂを下降させワーク４を吸着させ（ステップＡ１０６）、吸着ヘッド９ｂを数回上下動させワーク分離動作を行った後（ステップＡ１０７）、吸着ヘッド９ａ及び９ｂを上昇させて（ステップＡ１０８）、搬入準備工程（Ａ１）を終了する。
【００１８】
図７に搬入工程（Ａ２）を表すフローチャートを示す。ステップＡ２０１でワーク４を吸着した吸着ヘッド９ａ、９ｂをレーザ加工機手前側の位置（Ｙ方向で門型コラム６に対向した位置）である搬入出位置にあるＸＹテーブルへ移動開始させる。すなわち、加工手段設置側へワーク４を移動開始させる。その後、吸着ヘッド９ａ、９ｂがＸＹテーブル３上方へ移動したら、吸着ヘッド９ａ、９ｂを下降させてＸＹテーブル３上にワーク４を載置させた後（ステップＡ２０２）上昇させ（ステップＡ２０３）、搬入位置（ワーク載置台１６及びストッカ１８ｂの上方）へ移動させる（ステップＡ２０４）。次に加工するワーク４が有る場合（ステップＡ２０５）第二搬入準備工程（Ａ３）へ移行すると共に搬入工程（Ａ２）を終了し、次の加工工程（Ｂ）へ移行する。
【００１９】
図８は加工工程（Ｂ）を表すフローチャートである。ＸＹテーブル３を駆動しレーザユニット５ａ、５ｂ下方の加工位置へワーク４を移動させる（ステップＢ１０１）。次に、ワーク４のレーザ加工を開始し（ステップＢ１０２）、加工終了（ステップＢ１０３）した後、加工工程を終了する。
【００２０】
第二搬入準備工程（Ａ３）を図９、図１０および図１１を用いて説明する。第二搬入準備工程を表すフローチャートを図９に、搬入用の第一吸着面と搬出用第二吸着面を上下反転させている途中の斜視図を図１０に、上下反転後の斜視図を図１１にそれぞれ示す。ステップＡ３０１で吸着ヘッド９ｂを下降させ、ストッカ１８ｂ上に積載された加工前のワーク４を吸着させる。その後、吸着ヘッド９ｂを数回上下動させるワーク分離動作を行う（ステップＡ３０２）。次に、吸着ヘッド９ｂを上昇させ、ワーク載置台１６をストッカ１８ｂの上方へ移動させた後（ステップＡ３０３）、吸着ヘッド９ｂを下降させワーク載置台１６上にワークを載置させる（ステップＡ３０４）。吸着ヘッド９ｂを上昇させ、ワーク載置台１６をＸＹテーブル３側へ移動させ（ステップＡ３０５）、吸着ヘッド９ａ及び９ｂを下降させワーク４を吸着させ（ステップＡ３０６）、吸着ヘッド９ｂを数回上下動させワーク分離動作を行った後（ステップＡ３０７）、吸着ヘッド９ａ及び９ｂを上昇させ（ステップＡ３０８）、吸着ヘッド９ａの第一吸着面と第二吸着面、吸着ヘッド９ｂの第一吸着面と第二吸着面とをそれぞれ上下反転させ第一吸着面がＺ方向上方へ第二吸着面がＺ方向下方へ位置するようにして（ステップＡ３０９）、第二搬入準備工程（Ａ３）を終了する。
【００２１】
搬入出動作を図１２、図１３および図１４を用いて説明する。搬入出工程（Ａ４）を表すフローチャートを図１２に示す。ステップＡ４０１で、吸着ヘッド９ａ、９ｂをＸＹテーブル上方へ移動させ、吸着ヘッド９ａ、９ｂを降下させてＸＹテーブル上に載置された加工済みのワーク４を第二吸着面で吸着させた後上昇させる（ステップＡ４０２、ステップＡ４０３）。その後、吸着ヘッドの第二吸着面と第一吸着面とをそれぞれ上下反転させ第二吸着面がＺ方向上方へ第一吸着面がＺ方向下方へ位置するようにさせた後（ステップＡ４０４）、吸着ヘッド９ａ及び吸着ヘッド９ｂを下降させてＸＹテーブル３上に加工前のワーク４を載置させた後上昇させる（ステップＡ４０５、ステップＡ４０６）。吸着ヘッドの第一吸着面と第二吸着面とを上下反転させている途中の斜視図（ステップＡ４０４の途中）を図１３に、反転後の斜視図（ステップＡ４０６）を図１４にそれぞれ示す。その後、吸着ヘッド９ａ、９ｂをワーク載置台１６および搬入側のストッカ１８ｂの上方の搬出位置へ移動させ（ステップＡ４０７）、吸着ヘッドの第一吸着面と第二吸着面とをそれぞれ上下反転させた後（ステップＡ４０８）、搬入出動作を終了する。
【００２２】
図１５に格納工程（Ｃ１）を表すフローチャートを示す。まず、ワーク載置台１６を搬入側のストッカ１８ｂ上方へ移動させ、吸着ヘッド９ａ、９ｂを下降させストッカ１８ａおよびワーク載置台１６上へワークを載置させ（ステップＣ１０１）、吸着ヘッド９ａ、９ｂを上昇させた後、ワーク載置台１６をストッカ１８ａ上方へ移動させる（ステップＣ１０２）。吸着ヘッド９ａを下降させワーク載置台１６上のワーク４を吸着させた後（ステップＣ１０３）、吸着ヘッド９ａを上昇させ、ワーク載置台１６をストッカ１８ｂ上方へ移動させる（ステップＣ１０４）。吸着ヘッド９ａを下降させストッカ１８ａ上にワーク４を載置した後、吸着ヘッド９ａを上昇させ（ステップＣ１０５）、格納工程を終了する。なお、本実施例では、ワーク載置台１６上へワークを載置させてからストッカ１８ａへ格納することを説明してきたが、ワーク載置台１６を用いず、ストッカ１８ａ上に吸着ヘッド９ｂに吸着されているワークを載置させた後、吸着ヘッド９ａに吸着されているワークを載置しても良い。この場合、加工後のワークを格納する時間をさらに短縮することが可能となる。また、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ００７の格納工程完了後にステップＳ０１０の第二搬入準備工程を行う場合、搬出用の第二吸着面が下方にきているのでそのまま第二吸着面を第一吸着面として使用する。この場合第二吸着面と第一吸着面をもう一度上下反転する必要がなくなる。
【００２３】
搬出工程（Ｃ２）を図１６のフローチャートを用いて説明する。ＸＹテーブル３を駆動し搬入出位置へ加工が終了したワーク４を移動させ（ステップＣ２０１）、吸着ヘッド９ａ、９ｂを搬入出位置へ移動させ（ステップＣ２０２）、搬入出位置へ移動された吸着ヘッド９ａ、９ｂを降下させてワーク４を吸着させた後上昇させる（ステップＣ２０３、ステップＣ２０４）。その後、吸着ヘッド９ａ、９ｂを搬出側のストッカ１８ａおよびワーク載置台１６の上方である搬出位置へ移動させ（ステップＣ２０５）、搬出動作を終了する。
【００２４】
上述した実施例では、レーザユニットを２個設けてワーク４を２個同時に加工する場合を説明したが、吸着ヘッドおよびレーザユニットを単一にすることにより１個のワーク４を加工する場合にも本発明を適用できる。例えば、吸着ヘッド９ａのみとし、吸着ヘッド９ａの第一吸着面が搬入側ストッカ１８ｂに載置された加工前のワーク４を吸着し、第一吸着面と第二吸着面を上下反転させた後、吸着ヘッド９ａを加工手段設置側まで移動させ、ＸＹテーブル３上に載置された加工後のワーク４を第二吸着面で吸着し、第二吸着面と第一吸着面を上下反転した後、加工前のワーク４を開放してＸＹテーブル３上に載置させるようにしてもよい。この場合、ワーク載置台１６は設ける必要はなくなる。
【００２５】
また、本発明においては、レーザユニットを３個以上設けて、それぞれワーク４を３個以上同時に加工するようにしてもよい。この場合、吸着ヘッドをレーザユニットと同数、ワーク載置台１６をレーザユニットより１つ少ない個数とすることにより、実現できる。
【００２６】
以上の説明から理解されるように、本発明では、搬入用の吸着面と搬出用の吸着面を上下反転させることができる吸着ヘッドを用いているので、従来技術よりも加工時間を短縮することができ、加工のスループットを向上させることができる。
【００２７】
なお、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】
【００２８】
１  レーザ加工機
２  搬入出部
３  ＸＹテーブル
４  ワーク
５ａ、５ｂ  レーザユニット
６  門型コラム
７  ベッド
１４  スライダ
１５  ガイドレール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018051613.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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