(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧源に連通して負圧となっている中空部を内部に有し、かつ該中空部に連通してワーク載置面で開口する連通孔を有する加工テーブルの前記ワーク載置面にワークを吸着して載置し、該ワークを、前記加工テーブルとレーザ照射ヘッドとの相対移動によって加工するレーザ加工装置において、
前記加工テーブルに形成されて前記中空部に連通する空間と、
前記加工テーブルに形成され前記ワーク載置面と前記空間とを連通してワークの切り屑が前記空間に落下するのを許容する切り屑落下孔と、
前記空間に落下した切り屑を回収する集塵手段と、
前記切り屑落下孔と前記連通孔とを開閉する開閉手段と、を備え、
前記集塵手段は、ワークが加工されて前記ワーク載置面から除去された後、前記開閉手段によって前記切り屑落下孔と前記連通孔とが塞がれた状態で、前記空間のエアーを流して前記空間に落下している切り屑を回収する、
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記加工テーブルは、前記中空部を有する基台と、該基台に一体に付設され、前記空間及び前記ワーク載置面を有するワーク保持機と、からなり、
前記連通孔は、前記ワーク載置面に、前記中空部から直接又は前記空間を介して連通して開口し、
前記開閉手段は、前記ワーク載置面上に載置されることにより前記切り屑落下孔及び前記連通孔を塞ぎ、前記ワーク載置面から外すことにより前記切り屑落下孔及び前記連通孔を開放してなる、
請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記加工テーブルにワークを載置する載置手段と、
加工を終了したワークを前記加工テーブルから除去する除去手段と、
前記除去手段によりワークを前記加工テーブルから除去した後、前記載置手段により前記開閉手段を前記切り屑落下孔と前記連通孔とを塞ぐため移動させるように制御する制御手段と、を備えた、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記切り屑落下孔は、切り屑の外形よりも０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ大きく形成されている、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記空間に圧縮エアーを送り込むコンプレッサを備えた、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを加工テーブルに吸着載置して、レーザ照射ヘッドと加工テーブルとを前後左右方向に相対移動させることによりワークを加工するレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板を加工するプリント基板加工装置は、ルータビットを使用して切削加工を行っていた。しかし、従来のプリント基板加工装置は、プリント基板の薄型化あるいは微細化により、プリント基板の物理的な剛性が低くなり、外形精度に優れる加工が困難になってきている。そこで、プリント基板の外形をレーザで加工するレーザ加工装置が重要視されている。レーザ加工装置は、プリント基板の外形をレーザ加工した後、作業者が掃除機により切り屑を吸引回収したり、予めワークを粘着テープで下板に固定しておき、切り屑を下板ごと廃棄したりする必要があった（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４２７４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のレーザ加工装置は、作業が終了する毎に切り屑を吸引回収するため、切り屑の回収作業に時間を要していた。また、ワークを粘着テープで下板に固定する従来のレーザ加工装置は、作業終了時の切り屑回収作業時間が短いが、粘着テープを貼る段取り作業に時間を要していた。
【０００５】
本発明は、薄型低剛性のワークであっても高精度に切断することができ、かつ、切り屑の回収作業や切り屑回収のための段取り作業が不要で、ワークから切断された切り屑を能率よく回収することの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（１００）は、負圧源（１６）に連通して負圧となっている中空部（１１ａ）を内部に有し、かつ該中空部（１１ａ）に連通してワーク載置面（６１ｃ）で開口する連通孔（６１ａ，６４ａ，１１ｂ）を有する加工テーブル（１５）の前記ワーク載置面（６１ｃ）にワーク（Ｗ）を吸着して載置し、該ワーク（Ｗ）を、前記加工テーブル（１５）とレーザ照射ヘッド（１３）との相対移動によって加工するようになっており、前記加工テーブル（１５）に形成されて前記中空部（１１ａ）に連通（１１ｂ）する空間（６０ａ）と、前記加工テーブル（１５）に形成され前記ワーク載置面（６１ｃ）と前記空間（６０ａ）とを連通してワークの切り屑（７０）が前記空間（６０ａ）に落下するのを許容する切り屑落下孔（６１ｂ）と、前記空間に落下した切り屑を回収する集塵手段（１７）と、前記切り屑落下孔（６１ｂ）と前記連通孔（６１ａ）とを開閉する開閉手段（４０）と、を備え、前記集塵手段（１７）は、ワークが加工されて前記ワーク載置面から除去された後、前記開閉手段（４０）によって前記切り屑落下孔（６１ｂ）と前記連通孔（６１ａ）とが塞がれた状態で、前記空間（６０ａ）のエアーを流して前記空間（６０ａ）に落下している切り屑（７０）を回収するようになっている。
【０００７】
なお、括弧内の符号は、便宜的に図面と対照しやすくするために付したものであって、本発明の構成を何ら限定するものではない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のレーザ加工装置は、集塵手段が、ワークが加工されて除去された後、開閉手段によって切り屑落下孔と連通孔とが塞がれた空間のエアーを流して空間に落下している切り屑を回収するようになっているので、作業員による切り屑の回収のための段取り作業と、切り屑回収作業とが不必要になり、作業能率を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明のレーザ加工装置は、切り屑落下孔を切り屑の外形よりも０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ大きく形成してあると、ワークが切り屑落下孔に吸引されて変形することが少なく、ワークを高精度に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の実施形態におけるレーザ加工装置の正面概略図である。なお、矢印Ｘ方向は、図１における左右方向である。矢印Ｙ方向は、図１のレーザ加工装置の奥行き（前後）方向である。矢印Ｘ方向と矢印Ｙ方向は互いに直交する方向である。
【００１１】
レーザ加工装置１００は、レーザ加工機１と、加工テーブル１５にワークを載置する載置手段としての基板搬送機２と、加工を終了したワークを加工テーブル１５から除去する除去手段としての基板回収機３等で構成されている。
【００１２】
基板搬送機２は、レール２１と、駆動装置２２によりレール２１上を矢印Ｘ方向に往復移動可能なスライダ２３と、スライダ２３に設けられたリフタ２４と、リフタ２４に設けられた複数の真空吸着パッド（以下、単に「吸着パッド」という）２５等で構成されている。基板搬送機２は、ワーク供給台３０に載置された未加工のプリント基板（以下、「ワーク」という。）Ｗをレーザ加工機１の加工テーブル１５上のワーク保持機６０上に供給するようになっている。
【００１３】
基板搬送機２のレール２１の下方には支持座２６が設けられている。支持座２６には遮蔽板４０が載置されている。遮蔽板４０はレーザ加工機１の加工テーブル１５とほぼ同じ大きさに形成されている。遮蔽板４０の下面には、外形が後述する切り屑７０よりも小さい突起４０ａが設けられている。
【００１４】
レーザ加工機１の加工テーブル１５はベッド１２上を矢印ＸＹ方向に移動できるようになっている。加工テーブル１５については後述する。ワーク保持機６０は基台１１に固定されている。加工テーブル１５の上方には、レーザ照射ヘッドとしての加工ヘッド１３が配置されている。加工ヘッド１３はベッド１２上に固定されたコラム１４上に固定されている。
【００１５】
基板回収機３は、レール３１と、駆動装置３２によりレール３１上を図１の矢印Ｘ方向に往復移動可能なスライダ３３と、スライダ３３に設けられたリフタ３４と、リフタ３４に設けられた複数の真空吸着パッド（以下、単に「吸着パッド」という）３５等で構成されている。基板回収機３は、加工が終了したワークＷをワーク保持機６０上から回収して、ワーク回収台３６に載置するようになっている。
【００１６】
制御装置５１は基板搬送機２を制御し、制御装置５２は加工テーブル１５および加工ヘッド１３の動作を制御し、制御装置５３は基板回収機３を制御するようになっている。制御手段としての制御装置５０は、制御装置５１、制御装置５２、制御装置５３を制御するようになっている。
【００１７】
次に、基台１１とワーク保持機６０等からなる加工テーブル１５について説明する。
【００１８】
図２は加工テーブルの平面図である。図３は加工テーブルの断面図である。図３（Ａ）は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。図３（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００１９】
加工テーブル１５の基台１１の内部には中空部１１ａが形成されている。中空部１１ａは、減圧機としての負圧源１６に接続されており、負圧源１６によって負圧状態と大気圧状態とに内部圧が調節されるようになっている。基台１１の上部には貫通孔１１ｂが形成されている。基台１１の上部に固定されたワーク保持機６０は、上板６１と、左ダクト６２と、右ダクト６３と、複数の仕切６４等で構成されて、箱形に形成されている。仕切６４には、吸引用の複数の貫通孔６４ａが形成されている。貫通孔６４ａの矢印Ｘ方向のピッチは、貫通孔１１ｂの矢印Ｘ方向のピッチと同じに設定してある。
【００２０】
図３（Ｂ）に示すように、互いに隣接する仕切６４（図２）で挟まれた部分の上板６１には、吸引用の貫通孔６１ａと、切り屑回収用の貫通孔６１ｂとが形成されている。左ダクト６２は断面が角パイプ状であり、内部に空間６２ａを備えている。左ダクト６２の側面に形成された孔６２ｂは、空間６２ａと空間６０ａとを接続している。負圧室としての空間６０ａは、上板６１、左ダクト６２、右ダクト６３及び基台１１に囲まれた領域である。右ダクト６３は断面が角パイプ状であり、内部に空間６３ａを備えている。右ダクト６３の側面に設けられた孔６３ｂは、空間６３ａと空間６０ａとを接続している。
【００２１】
切り屑落下孔としての貫通孔６１ｂは、加工テーブル１５のワーク載置面６１ｃと負圧室としての空間６０ａとを連通してワークの切り屑７０が空間６０ａに落下するのを許容するように、ワークＷから切り落とされる切り屑７０の外形と相似で、かつ切り屑７０より０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ程大きく（一回り大きく）形成されている。
【００２２】
空間６０ａは、貫通孔１１ｂによって、中空部１１ａに連通している。中空部１１ａには、負圧源１６（図２）が接続されている。したがって、負圧源１６が制御装置５２の制御によって作動すると、中空部１１ａが減圧され、そして空間６０ａが減圧されるようになっている。
【００２３】
また、連通孔としての貫通孔６１ａは、ワーク載置面６１ｃと空間６０ａとを連通して、直径を貫通孔６４ａと同径に、かつ貫通孔６１ｂより断面積を小さく形成されている。そして、貫通孔６１ａは対応する位置の貫通孔１１ｂと同心に形成されている。
【００２４】
図２に示すように、左ダクト６２の軸線方向の一方はシャッタ６５及びホース６６を介して集塵装置１７に接続され、他方は閉鎖されている。また、右ダクト６３の軸線方向の一方はシャッタ６７及びホース６８を介して圧縮空気源であるコンプレッサ１８に接続され、他方は閉鎖されている。
【００２５】
次に、図４の動作説明用の図と、図５のフローチャートとに基づいて、レーザ加工装置の動作を説明する。図５のフローチャートに示す動作手順は、制御装置５０に予め記憶されている。
【００２６】
制御装置５０は、制御装置５１によって基板搬送機２を制御して、ワーク供給台３０に載置された未加工のワーク（プリント基板）Ｗを加工テーブル１５におけるワーク保持機６０のワーク載置面６１ｃに載置する（図４（Ａ）、図５（Ｓ１０１））。
【００２７】
制御装置５０は、制御装置５２によってシャッタ６５（図２）を閉じて、左ダクト６２の空間６２ａを集塵装置１７から遮断すると共に、シャッタ６７を閉じて右ダクト６３の空間６３ａをコンプレッサ１８から遮断した後（Ｓ１０３）、負圧源１６をオンさせる。すると、中空部１１ａと、貫通孔１１ｂを介して空間６０ａとが負圧になり（Ｓ１０５）、ワークＷが上板６１のワーク載置面６１ｃに吸着される（図４（Ａ）、Ｓ１０７）。このときの空間６０ａは、負圧になる。この負圧は、ワークＷが貫通孔６１ｂに吸い込まれて変形しない程度の負圧であり、かつワークＷが加工ヘッド１３によってレーザ加工されるときワーク載置面６１ｃ上を位置ズレしない程度の吸引負圧である。
【００２８】
制御装置５０は、制御装置５２によってレーザ加工機１を制御して、ワークの加工を行う（Ｓ１０９）。ワークＷから切り落とされた切り屑７０は、貫通孔６１ｂを通り空間６０ａに落下する。このとき、空間６０ａが負圧になっているので、切り屑７０は、空間６０ａに吸い込まれるようにして落下して、加工テーブル１５の周囲に飛散するようなことが殆どない。また、ワークに孔が形成されると、貫通孔６１ｂが順次開放されることなり、ワークＷがワーク載置面６１ｃに吸着されにくくなるおそれがある。しかし、ワークは、貫通孔６１ａによって、ワーク載置面６１ｃに吸着されて、レーザ加工されている間、位置がずれるようなことが殆どない。
【００２９】
レーザ加工機１によるレーザ加工が終了すると、制御装置５０は、制御装置５２によって負圧源１６をオフにして、空間６０ａを大気圧に戻す（図４（Ｃ）、Ｓ１１１）。そして、制御装置５０は、制御装置５３によって基板回収機３を制御して、ワークＷをワーク保持機６０上から回収し、基板回収機３のワーク回収台３６に載置する（Ｓ１１３）。
【００３０】
次に、制御装置５０は、制御装置５１によって基板搬送機２を制御して、支持座２６に載置された遮蔽板４０をワーク保持機６０のワーク載置面６１ｃに載置する。そして、リフタ２４が、開閉手段としての遮蔽板４０をワーク載置面６１ｃに押し付ける（図４（Ｄ）、Ｓ１１５）。すると、遮蔽板４０の突起４０ａが貫通孔６１ｂに進入して貫通孔６１ｂを塞ぐとともに、遮蔽板４０は、貫通孔６１ａを覆って貫通孔６１ａを塞ぐ。また、遮蔽板４０は、突起４０ａが貫通孔６１ｂに進入することによって、ワーク載置面６１ｃに対して位置決めされて、貫通孔６１ａ、６１ｂを塞ぎ損なうようなことがない。
【００３１】
そして、シャッタ６５が開き、空間６２ａが集塵装置１７に接続されると共に、シャッタ６７も開き、空間６３ａがコンプレッサ１８に接続される（Ｓ１１７）。すると、空間６３ａから空間６０ａに送り込まれる圧縮空気と、空間６０ａから空間６２ａに吸引される吸引空気とによって、空間６３ａから、孔６３ｂ、空間６０ａ及び孔６２ｂを経て、空間６２ａに至るエアーの流れが発生する。この結果、空間６０ａに落下している切り屑７０は、エアーの流れによって集められて、集塵装置１７に回収される（図４（Ｅ）、Ｓ１１９）。
【００３２】
その後、制御装置５０は、制御部５２によってシャッタ６５，６７を閉じ、制御装置５１によって基板搬送機２を制御して、ワーク載置面６１ｃに載置されている遮蔽板４０を支持座２６に戻す（Ｓ１２１）。制御装置５０は、レーザ加工装置１００を制御して、ワークＷがなくなるまで、以上の動作を繰り返す（Ｓ１２３）。
【００３３】
なお、切り屑７０は、１つのワークが加工される度に回収してもよいし、数枚のワークが加工されたとき、まとめて回収してもよい。
【００３４】
本実施形態のレーザ加工装置１００は、空間６３ａにコンプレッサ１８で圧縮空気を供給するようにしたので、ほとんどの切り屑７０を集塵装置１７に回収することができる。なお、切り屑７０を回収するのに、コンプレッサ１８は、必ずしも必要としないが、備えていた方が切り屑７０を回収し易い。
【００３５】
また、貫通孔６１ｂの外形を切り屑７０（すなわち、加工しようとする孔の外形）の外形と相似で切り屑よりも０．５ｍｍ程大きくしたので、ワークＷが貫通孔６１ｂに吸引されて変形されることがほとんどなく、加工精度を向上させることができる。また、切り屑は、貫通孔６１ｂから空間６０ａに容易に落下することができる。
【００３６】
さらに、遮蔽板４０を基板搬送機２により移動させるようにしたので、遮蔽板４０を移動させるための装置を特に設ける必要がなく、レーザ加工装置１００の構造を簡素化して、レーザ加工装置を小型にすることができる。
【００３７】
なお、負圧源１６が空間６０ａを負圧にするためにエアーの吸引力は、集塵装置１７が切り屑７０を吸引するためのエアーの吸引力よりも弱く設定して、薄型低剛性のワークが吸引力によって貫通孔６１ｂに吸引されて変形することがないようにしてある。
【００３８】
また、負圧源１６と集塵装置１７は、吸引手段を構成しているが、負圧源１６を使用することなく集塵装置１７に負圧源の役目もさせて、空間６０ａを負圧にしてもよい。
【００３９】
さらに、遮蔽板４０の下面に突起４０ａを設けたが、突起４０ａは必ずしも設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態におけるレーザ加工装置の正面概略図である。
【図２】加工テーブルの平面図である。
【図３】図３は加工テーブルの断面図である。図３（Ａ）は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。図３（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるレーザ加工装置の動作説明用の図である。（Ａ）はワーク載置面にワークを載置した図である。（Ｂ）はワークに孔をあけときに発生した切り屑が空間に落下した図である。（Ｃ）は加工を終了したワークを取り除いた図である。（Ｄ）はワーク載置面に遮蔽板を載置した図である。（Ｅ）は切り屑を回収している状態の図である。
【図５】本発明の実施形態におけるレーザ加工装置の動作説明用のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ      プリント基板（ワーク）
１      レーザ加工機
２      基板搬送機（載置手段）
３      基板回収機（除去手段）
１１      基台
１１ａ    中空部
１１ｂ    貫通孔（連通孔）
１３      加工ヘッド（レーザ照射ヘッド）
１５      加工テーブル
１６      負圧源
１７      集塵装置（集塵手段）
１８      コンプレッサ
２６      支持座
４０      遮蔽板（開閉手段）
５０      制御装置（制御手段）
５１      制御装置
５２      制御装置
５３      制御装置
６０      ワーク保持機
６０ａ    空間
６１      上板
６１ａ    貫通孔（連通孔）
６１ｂ    貫通孔（切り屑落下孔）
６１ｃ    ワーク載置面
６２      左ダクト
６２ａ    空間
６２ｂ    孔
６３      右ダクト
６３ａ    空間
６３ｂ    孔
６４      仕切
６４ａ    貫通孔（連通孔）
６５      シャッタ
６７      シャッタ
７０      切り屑
１００      レーザ加工装置
【図１】
0004795377.tif 000002
【図２】
0004795377.tif 000003
【図３】
0004795377.tif 000004
【図４】
0004795377.tif 000005
【図５】
0004795377.tif 000006