(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の被加工物をレーザ加工する加工手段と、前記被加工物を把持する把持手段と、前記被加工物に設定された矩形状の加工領域の周囲全体を囲んで設けられた矩形状の筒体と、前記被加工物の加工領域に向けて前記筒体のいずれか一面に吸い込み口を設けた集塵手段と、前記被加工物の加工領域の周囲の一部を保持し、前記加工領域の平面度を保つ平面度保持手段とを備え、前記筒体は、前記被加工物と前記被加工物の厚み方向に隙間を有して設けており、前記平面度保持手段は、前記筒体の前記集塵手段の吸い込み口が設けられた面の前記集塵手段と前記被加工物との間に設けたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記平面度保持手段と前記被加工物とを相対的に移動させる移動手段と、前記移動手段による移動により発生する前記平面度保持手段と前記把持手段との干渉を回避する為に前記平面度保持手段を前記被加工物から遠ざかる方向に移動させる干渉回避手段とをさらに設け、前記平面度保持手段は、前記干渉回避手段により移動した前記平面度保持手段の上端が、前記集塵手段の下端より低い位置となる配置であることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の多層基板などに使用される薄いシート体の表面をレーザ加工する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ加工の際に、薄くて大きな面積のシート体の表面を精度良くレーザ加工する為の装置として、図４、５のような装置がある。該レーザ加工装置には、シート体１を把持する把持手段２と、シート体１に引張り力を与える引張り装置３と、シート体１の加工領域１０の平面度を保持する平面度保持手段４と、加工領域１０を加工するレーザ照射装置５と、加工領域１０を順次レーザ加工できるようにレーザ照射装置５及び平面度保持手段４に対し、シート体１を相対的に移動させる移動装置６と、レーザ照射装置５とシート体１の間に配置し、加工領域１０を囲んで設けた筒体７と、シート体１を加工するに伴い、生じる煙や塵を吸い込む集塵装置８を備えている。
【０００３】
ここで、平面度保持手段４と把持手段２との干渉を避けるために、平面度保持手段４をシート体１の厚さ方向へ移動させ、かつ位置決めする位置決め手段９を備えており、さらにこの位置決め手段９は筒体７に備えられている。シート体１の把持手段２近傍を加工する際には、平面度保持手段４をシート体１から遠ざかる方向に移動させ、把持手段２との干渉を避けている。集塵装置８は、図５に示すように平面度保持手段４と９０度回転させた方向の筒体７に備えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の加工装置では、集塵装置の平面度保持手段が加工領域の近傍にあり、集塵装置から発生される空気の流れが、平面度保持手段によって障害となり流れを乱し、加工にて発生した塵が残留するという問題点を有していた。
【０００５】
また、平面度保持体手段を把持手段との干渉を避けるために移動させた場合、集塵装置で集める塵の流路を妨げ、塵が残留するという問題点も有していた。
【０００６】
本発明では前記従来技術の課題に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、加工領域を囲む筒体の内部で空気の流れを乱さず、スムーズに流すことができ、それによりシート体への塵の残留を防止できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザ加工装置は、矩形状の被加工物をレーザ加工する加工手段と、前記被加工物を把持する把持手段と、前記被加工物に設定された矩形状の加工領域の周囲全体を囲んで設けられた矩形状の筒体と、被加工物の加工領域に向けて前記筒体のいずれか一面に吸い込み口を設けた集塵手段と、前記被加工物の加工領域の周囲の一部を保持し、前記加工領域の平面度を保つ平面度保持手段とを備え、前記筒体は、前記被加工物と前記被加工物の厚み方向に隙間を有して設けており、前記平面度保持手段は、前記筒体の前記集塵手段の吸い込み口が設けられた面の前記集塵手段と前記被加工物との間に設けたものであり、排気口とシート体の間に隙間が無く、かつ排気の空気の流れに対し障害物がなくなり空気を乱す事なく効率よく、加工に伴い生じる塵を集塵する事ができる。
【０００８】
また本発明のレーザ加工装置は、前記平面度保持手段と前記被加工物とを相対的に移動させる移動手段と、前記移動手段による移動により発生する前記平面度保持手段と前記把持手段との干渉を回避する為に前記平面度保持手段を前記被加工物から遠ざかる方向に移動させる干渉回避手段とをさらに設け、前記平面度保持手段は、前記干渉回避手段により移動した前記平面度保持手段の上端が、前記集塵手段の下端より低い位置となる配置であり、シート体の端の部分を加工する際、平面度保持手段がシート体より待避するが排気口の形状がほとんど変化しない為、空気の流れも変化せずシート体の全領域に対し安定した集塵ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態のレーザ加工装置について、図を参照にしながら以下に説明する。
【００１０】
図１は、本発明のレーザ加工装置について、図２は、加工領域近傍の平面図を示している。本発明のレーザ加工装置における基本構成は、上述した従来のものと同様であるが、後述する平面度保持手段と集塵装置の関係が従来のレーザ加工機の集塵手段と相違し、本発明のレーザ加工機の集塵手段の特徴的な部分である。以下に、各構成部分について詳しく説明する。
【００１１】
シート体レーザ加工機の集塵装置を構成するベース２８上には、引張り装置１１を設けた移動装置１２が設置されている。移動装置１２は、平面上で互いに直交するＸ、Ｙ方向のうち、駆動装置によりＹ方向に滑動するＹテーブル１２−１と、該Ｙテーブル上に設置され駆動装置により前記Ｘ方向に滑動するＸテーブル１２−２を備える。
【００１２】
前記Ｘテーブル上１２−２に設置される引張り装置１１は、それぞれが前記Ｙ方向に延在し、対向して配置される固定側の把持手段１３−１と稼動側の把持手段１３−２を有する。把持手段１３−１と把持手段１３−２とに挟まれた領域に、レーザ加工される方形状の被加工物であるシート体１４が配置される。このように配置されるシート体１４における、例えばＹ方向に平行なそれぞれの側縁部が、把持手段１３−１と把持手段１３−２とによってそれぞれ把持され、シート体１４はＸ方向へ引張られる。即ち、可動側の把持手段１３−２は、Ｘテーブル１２−２上にてＸ方向に移動可能に取り付けられており、かつＸテーブル１２−２のＸ方向側端縁部と前記把持手段との間に設けた引張り装置１１により常時、前記端縁部側へ付勢されている。よって、把持手段及び把持手段によってシート体１４が把持されたとき、可動側の把持手段１３−２に作用する引張り力により、シート体１４はＸ方向に引張られ、引張り力が与えられる。なお、例えばシート体１４へのレーザ加工が終了した後など、必要に応じて、把持手段１３はシート体１４の把持を解除することができる。
【００１３】
加工手段であるレーザ加工手段１５は、上述のようにして設置されたシート体１４に対して、その厚み方向からレーザ光を照射するものであり、レーザ光発生装置１６、ミラー１７、及びレンズ１８を備える。レーザ光発生装置１６は、前記ベース２８に立設されたフレーム１９に設置され、レーザ光発生装置１６から出射されたレーザ光は、ミラー１７にてシート体１４へ偏向された後、シート体１４の加工面に合焦するようにレンズ１８にて焦点が合わされ、前記加工面へ照射される。
【００１４】
平面度保持手段２０は、シート体１４においてレーザ光によって加工される加工領域の周囲の一部を吸着動作により保持する保持部材２１と、該保持部材２１に接続され前記吸着動作を行うための吸引装置２２とを有する。このような平面度保持手段２０の前記保持部材２１は、シート体１４端縁部を加工する際、把持手段１３との干渉を避ける為、干渉回避手段２３によってシート体１４上に支持されシート体の厚み方向へ移動可能である。
【００１５】
本実施形態において特徴的な構成部分である集塵装置２４は、干渉回避手段２３とともに、レンズ１８とシート体１４の間に配置される加工領域の周囲を囲んで設けた筒体２５に備えられている。この筒体２５の側面には、吸引装置２６と連通する吸い込み口２７を備えており、またこの吸い込み口２７は、シート体１４の加工形状を変化させないように、シート体１４に対し、シート体の厚み方向に隙間を設けている。そしてこの隙間に平面度保持手段２０を有する。
【００１６】
前記保持部材２１の形状は、図１に示すように、シート体１４との角度を３０度にしている。保持部材２１が把持手段１３との干渉を避けるため、移動手段１２により移動した場合でも、吸い込み口２７と吸引装置２６の連結部の内径を保持部材２１が塞ぐことがないように、移動手段１２の移動量と吸い込み口２７の形状を設定している。本実施例では、保持部材２１が最上方に移動した時に、保持部材２１の上面を、吸い込み口２７の下面と同一にしている。
【００１７】
なお、図示していないが、所定の空気の流れの場となるように流れを補助することにより、吸引装置２６によるダストの巻き上げが生じにくくすることも可能である。
【００１８】
以上説明したように、平面度保持手段２０の保持部材２１のみをシート体１４に接触させ、吸着動作にてシート体１４を保持し、この保持状態を維持しながらシート体１４に対し平面度保持手段２０が相対移動するように、移動装置１２を駆動する。これにより、吸着動作を維持した状態で、加工することができ、かつ、吸い込み口２７とシート体１４の隙間に平面度保持手段２０の保持部材２１を有しているため、外部からの空気の流入が少なく、平面度保持部材２０の外形が吸い込み口２７へ流れる空気の方向板の役目を果たし、シート体１４上に塵を残すことなく、効率の良い集塵が可能となる。また、シート体１４の端縁の加工時、平面度保持手段２０が移動手段１２により移動した場合でも、空気の流れが殆ど変化せず安定した集塵をすることができる。
【００１９】
なお、本実施の形態では、シート体として、電気機器の多層基板等に使用される樹脂製の薄いシート体を例にしたが、薄いシート体のものであればその材料に限定はない。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、被加工物の加工領域に向けて吸い込み口を設けた集塵手段と、この被加工物の加工領域の周囲の一部を保持し、平面度を保つ平面度保持手段とを備え、この平面度保持手段を前記集塵手段と前記被加工物との間に設けることにより、排気口とシート体の間に隙間が無く、かつ排気の空気の流れに対し障害物がなくなり空気を乱す事なく効率よく、加工に伴い生じる塵を集塵することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の集塵装置の構成を示す側面図
【図２】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の集塵装置の構成を示す平面図
【図３】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の集塵装置の構成を示す斜視図
【図４】従来の技術に係るレーザ加工機の集塵装置の構成を示す側面図
【図５】従来の技術に係るレーザ加工機の集塵装置を示す部分平面図
【符号の説明】
１２  移動装置
１４  シート体
１５  レーザ加工手段
２０  平面度保持手段
２３  干渉回避手段
２４  集塵装置
２７  吸い込み口
【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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