(57)【要約】【課題】裁断誘導機能を有するレーザー加工機を提供する。【解決手段】レーザー加工機１０は、レーザー機構２０、誘導ユニット３０及び超音波手段４０を備える。レーザー機構２０は、径路に沿って工作対象物１２に照射するレーザービームを生成可能である。誘導ユニット３０は、レーザー機構２０の隣側に配置される。超音波手段４０は、誘導ユニット３０によって径路に沿って工作対象物１２に伝導する超音波を生成可能である。これにより、超音波とレーザービームでの二重の加工作用により、裁断の正確さと製品の品質を良好にし、加工速度を速くすることが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径路に沿って工作対象物に加工を行うことが可能である裁断誘導機能を有するレーザー加工機であって、
径路に沿って工作対象物に照射するレーザービームを生成可能であるレーザー機構と、
レーザー機構の隣側に配置される誘導ユニットと、
誘導ユニットによって径路に沿って工作対象物に伝導する超音波を生成可能である超音波手段と、
を備えることを特徴とする裁断誘導機能を有するレーザー加工機。
【請求項２】
前記誘導ユニットは管状を呈し、かつ開口直径の大きい入口端と、開口直径の小さい出口端とを有し、前記出口端は前記工作対象物の近くに位置付けられ、前記誘導ユニットは内部に液体が充満し、前記超音波手段に生じる超音波は前記入口端に伝導し、液体を伝導媒質にして前記出口端まで集中伝導することを特徴とする請求項１に記載の裁断誘導機能を有するレーザー加工機。
【請求項３】
前記超音波手段は、前記レーザー機構が沿う径路の前方に位置付けられることを特徴とする請求項１に記載の裁断誘導機能を有するレーザー加工機。
【請求項４】
前記レーザー機構は、前記超音波手段が沿う径路の前方に位置付けられることを特徴とする請求項１に記載の裁断誘導機能を有するレーザー加工機。
【請求項５】
前記レーザー機構は、
第一誘導管に接続されて流体を輸送可能であり、流体を前記第一誘導管に流入する供給手段と、
前記第一誘導管を貫通するレーザービームを生成可能であるレーザー手段と、
前記第一誘導管の外周に位置づけられる第二誘導管に連続する回収手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の裁断誘導機能を有するレーザー加工機。
【請求項６】
前記誘導ユニットは固体材質から構成され、前記超音波手段に生じる超音波は、前記誘導ユニットを伝導媒質にして前記工作対象物に伝導することを特徴とする請求項１に記載の裁断誘導機能を有するレーザー加工機。
【請求項７】
前記誘導ユニットはボールを有し、前記ボールは前記工作対象物に接触することを特徴とする請求項１に記載の裁断誘導機能を有するレーザー加工機。
【請求項８】
さらにレーザービームの照射位置に冷却流体を注入可能な冷却流体供給手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の裁断誘導機能を有するレーザー加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー加工機、特に裁断誘導機能を有する加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルに用いるガラスを裁断する場合、通常裁断用カッターによって大判のガラスの表面を切ってガラスの表面に若干の極めて細い溝を形成し、続いて大判のガラスを折ることにより、溝に沿ってパネルの大きさに相応しい数多くの小判のガラス板に分割する。
しかし、上述した方法でガラスを裁断するのは比較的時間が掛かる。また、外力によってガラスを折って断裂させた後、断裂した面に破裂または湾曲現象が起こりやすいため、裁断用カッターの代わりに直接レーザーをガラスの表面に照射し、レーザーの熱とエネルギーとによってガラスの表面に応力集中現象を生じさせ、ガラスが応力効果によってレーザーの照射径路に沿って断裂することを可能にするという方法がある。
しかし、カッターまたはレーザーの裁断作業いずれにおいても、ガラス断面を安定した直線状に維持することができず、角が欠けるか破裂するという現象が起こる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の主な目的は、裁断誘導機能を有し、かつその裁断の正確度と製品の品質が比較的良好なレーザー加工機を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、裁断誘導機能を有し、その加工速度が比較的速いレーザー加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するために、本発明による裁断誘導機能を有するレーザー加工機は、一つの径路に沿って一つの工作対象物に加工を行うことが可能であり、レーザー加工機は、レーザー機構、誘導ユニット及び超音波手段を備える。レーザー機構は、径路に沿って工作対象物に照射するレーザービームを生成可能である。誘導ユニットは、レーザー機構の隣側に配置される。超音波手段は、誘導ユニットによって径路に沿って工作対象物に伝導する超音波を生成可能である。これにより、本発明は上述の超音波とレーザービームでの二重の加工作用により、裁断の正確さと製品の品質を比較的良好にし、加工速度を比較的速くすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施例）
図１に示すように、本発明の第一実施例による裁断誘導機能を有するレーザー加工機１０は、工作対象物としての液晶ディスプレイパネルのガラス１２の裁断に用いられる。レーザー加工機１０はレーザー機構２０、誘導ユニット３０及び超音波手段４０を備える。
レーザー機構２０はレーザービーム２２を生成可能であり、レーザービーム２２は直線進行径路に沿って、直接ガラス１２の表面に照射可能である。レーザービーム２２がガラス１２に照射する際、冷却流体供給手段２４は照射位置の後方に冷却流体を注入する。
【０００６】
誘導ユニット３０は管体である。誘導ユニット３０は、底部が円錐状を呈するため、誘導ユニット３０は開口直径の比較的大きい入口端３２と、開口直径の比較的小さい出口端３４とを有する。誘導ユニット３０は、内部に水を充満させる。誘導ユニット３０はレーザー機構２０の隣側に配置され、かつレーザー機構２０が沿う進行径路の前方に位置付けられる。出口端３４はガラス１２の表面の上方に位置付けられる。
【０００７】
超音波手段４０は超音波を生成し、かつ超音波を誘導ユニット３０の入口端３２まで伝導させることが可能である。超音波は誘導ユニット３０の中の水を伝導媒質にし、続いて誘導ユニット３０の底部の円錐状を呈する内周壁によって出口端３４に集中し、そののちガラス１２に伝導する。超音波も上述のレーザービーム２２と同じ直線径路に沿ってガラス１２の表面に伝導可能である。
【０００８】
これにより、本発明の第一実施例によるレーザー加工機１０を用いてガラス１２を裁断する場合、超音波手段４０に生じる超音波はガラス１２に伝導し、ガラス１２の表面に直線状の応力区が形成される。応力区は、応力値がガラス１２の別の区域より大きい。超音波が進行径路に沿ってガラス１２に伝導した後、続いてレーザー機構２０に生じるレーザービーム２２は応力区に照射し、超音波によってレーザービーム２２を誘導する作用を果たし、レーザービーム２２の熱とエネルギーとによって応力区の応力値を大きくする。超音波とレーザーを繰り返して作用させた後、ガラス１２は応力区の直線に沿って断裂することが可能である。
【０００９】
ガラス１２は、超音波とレーザービーム２２によって加工された後、直接裁断されるため、従来の方法のようにガラスを裁断した後、外力によってガラスを折って裁断する必要がない。かつ本発明により裁断されたガラス１２の断面は比較的平坦であり、角が欠けたり割れ目が生じたりするような現象が比較的少ない。また超音波とレーザービーム２２がガラスに伝導する作用区が比較的小さいため、応力区の大きさと位置を比較的正確に設定し、ガラスの断裂位置を比較的正確にすることが可能である。また超音波とレーザービーム２２がガラス１２に作用する時間が比較的短いため、ガラスの裁断時間全体を短縮することが可能である。
【００１０】
これにより、本発明の第一実施例による裁断誘導機能を有するレーザー加工機１０は上述の超音波とレーザービームでの二重の加工作用により、裁断の正確度と製品の品質を比較的良好にし、加工速度を比較的速くする目的を達成することが可能である。
【００１１】
裁断工程において、より清潔な加工環境を提供するために、図２に示すように、本発明における誘導ユニット３０は、外周に装着される回収管３６と、回収管３６に連続する回収手段３８とを有するように変更することが可能である。回収管３６は、一端がガラス１２の表面に接触する。誘導ユニット３０の中の水は出口端３４から流出し、そののち回収管３６によって回収手段３８に戻るため、水がガラス１２の表面に吹き付けることはない。
【００１２】
（第二実施例）
図３に示すのは本発明の第二実施例による裁断誘導機能を有するレーザー加工機５０である。主な構造は、第一実施例と同じように、レーザー機構５１、誘導ユニット５２及び超音波手段５３を備える。その特徴は次の通りである。レーザー機構５１は、流体を輸送可能な供給手段５４、レーザー手段５５及び回収手段５６を有する。供給手段５４は、第一誘導管５７に接続し、流体を第一誘導管５７に流入させる。レーザー手段５５は、第一誘導管５７の中央を貫通するレーザービーム５８を生成可能である。回収手段５６は、第二誘導管５９に連続する。第二誘導管５９は、第一誘導管５７の外周に位置付けられる。第一誘導管５７と第二誘導管５９の底端は互いに連続するため、第一誘導管５７を流れた流体は第二誘導管５９に流入し、回収手段５６に戻ることが可能である。レーザー機構５１は、ガラス６０の表面に装着され、レーザービーム５８と流体は、同時にガラス６０に裁断加工を行うことが可能であり、加工後の削り屑は第二誘導管５９によって回収手段５６まで流れることが可能である。上述した構造により、本発明の第二実施例による裁断誘導機能を有するレーザー加工機５０は、超音波とレーザーによって誘導と裁断加工の機能を果たし、加工速度を比較的速くすることが可能なだけでなく、削り屑が吹き飛ばされることを防止し、ガラス製品の品質を保護する目的を達成することが可能である。
【００１３】
（第三実施例）
図４に示すのは本発明の第三実施例による裁断誘導機能を有するレーザー加工機７０である。構造は、第二実施例と同じようにレーザー機構７１、誘導ユニット７２及び超音波手段７３を備える。その特徴は次の通りである。レーザー機構７１は、超音波手段７３の前方に位置付けられる。レーザー機構７１から供給されるレーザービーム７５と流体でガラス７４の表面に加工を行った後、続いて超音波手段７３に生じる超音波でガラス７４に加工を行うことにより、第二実施例と同様にガラスの裁断位置を比較的正確にし、断面を比較的平坦にすることが可能である。
【００１４】
（第四実施例）
図５に示すように、本発明の第四実施例による裁断誘導機能を有するレーザー加工機８０は、レーザー機構８１、誘導ユニット８２及び超音波手段８３を備える。その特徴は次の通りである。誘導ユニット８２は、固体材質から構成される。超音波手段８３に生じる超音波は、誘導ユニット８２を伝導媒質として直接ガラス８４に伝導する。超音波手段８３に生じる超音波と、レーザー機構８１のレーザービーム８５を用いれば、第一実施例と同様に、本発明の目的を達成することが可能である。
【００１５】
（第五実施例）
図６に示すのは、本発明の第五実施例による裁断誘導機能を有するレーザー加工機の一部分である。誘導ユニット９０は、固体材質から構成される。その特徴は次の通りである。誘導ユニット９０は、転がるボール９２を有する。誘導ユニット９０のボール９２は、ガラス９３の表面に接触するため、誘導ユニット９０がガラス９３の表面を移動する摩擦力を比較小さくし、誘導ユニット９０を比較的容易に移動させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施例によるレーザー加工機を示す模式図である。
【図２】本発明の第一実施例によるレーザー加工機において、回収手段が誘導ユニットに装着される状態を示す模式図である。
【図３】本発明の第二実施例によるレーザー加工機を示す模式図である。
【図４】本発明の第三実施例によるレーザー加工機を示す模式図である。
【図５】本発明の第四実施例によるレーザー加工機を示す模式図である。
【図６】本発明の第五実施例によるレーザー加工機の一部分を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０：レーザー加工機、１２：ガラス、２０：レーザー機構、２２：レーザービーム、２４：冷却流体供給手段、３０：誘導ユニット、３２：入口端、３４：出口端、３６：回収管、３８：回収手段、４０：超音波手段、５０：レーザー加工機、５１：レーザー機構、５２：誘導ユニット、５３：超音波手段、５４：供給手段、５５：レーザー手段、５６：回収手段、５７：第一誘導管、５８：レーザービーム、５９：第二誘導管、６０：ガラス、７０：レーザー加工機、７１：レーザー機構、７２：誘導ユニット、７３：超音波手段、７４：ガラス、７５：レーザービーム、８０：レーザー加工機、８１：レーザー機構、８２：誘導ユニット、８３：超音波手段、８４：ガラス、８５：レーザービーム、９０：誘導ユニット、９２：ボール、９３：ガラス
【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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