專利名稱：激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將工件吸附載置在加工工作臺(tái)上、并通過(guò)使激光照射頭
裝置。
背景技術(shù)：
以往，對(duì)打印基板進(jìn)行加工的打印基板加工裝置使用銑刀(router bit)進(jìn)行切削加工。但是，對(duì)于以往的打印基板加工裝置，由于打印基 板的薄型化或者微細(xì)化，使打印基板的物理剛性變低，難以進(jìn)行外形精 度優(yōu)異的加工。因此，利用激光來(lái)加工打印基板的外形的激光加工裝置 受到重視。對(duì)于激光加工裝置，在對(duì)打印基板的外形進(jìn)行激光加工之后， 操作者需要利用吸塵器將切屑抽吸回收，或者預(yù)先利用粘接帶將工件固 定在下板上、將切屑連同下板一起丟棄(專利文獻(xiàn)l)。日本專利特開(kāi)加05 - 3"749號(hào)
但是，對(duì)于以往的激光加工裝置，每當(dāng)作業(yè)結(jié)束時(shí)都需要對(duì)切屑進(jìn) 行抽吸回收，因此切屑的回收作業(yè)需要時(shí)間。并且，對(duì)于利用粘接帶將 工件固定在下板上的以往的激光加工裝置，雖然作業(yè)結(jié)束時(shí)的切屑回收 作業(yè)時(shí)間短，但是粘貼粘接帶的準(zhǔn)備作業(yè)需要時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供即使是薄型低剛性的工件也能夠高精度地切斷、并且不 需要切屑的回收作業(yè)和用于回收切屑的準(zhǔn)備作業(yè)、能夠高效地回收從工 件上切斷的切屑的激光加工裝置。
為了解決上述i果題，本發(fā)明的激光加工裝置(100 )通過(guò)加工工作臺(tái)(15 ) 和激光照射頭(13)之間的相對(duì)移動(dòng)對(duì)載置在所述加工工作臺(tái)(15)的工 件載置面(61c)上的工件(W)進(jìn)行加工，所述加工工作臺(tái)(15)具有 形成于內(nèi)部的負(fù)壓室(60a);切屑落下孔(61b)，其連通所述工件載置面(61c)和所述負(fù)壓室(60a)、容許工件的切屑(70)落下至所述負(fù)壓室(60a)中； 以及連通孔(61a),其連通所述工件載置面(61c)和所述負(fù)壓室(60a)、 且截面積比所述切屑落下孔(61b)小，所述激光加工裝置(100)具有 抽吸W^ (16、 17)，其抽吸所述負(fù)壓室(60a)中的空氣，將所述負(fù)壓室 (60a)調(diào)節(jié)為負(fù)壓；以及開(kāi)閉機(jī)構(gòu)(40)，其對(duì)所述切屑落下孔(61b) 和所述連通孔(61a)進(jìn)行開(kāi)閉，所述抽吸機(jī)構(gòu)(16、 17)將堵塞所述 切屑落下孔(61b )和所述連通孔(61a )且載置在所述工件載置面(61c ) 上的工件吸附在所述工件載置面(61c)上，并且，在工件被加工并被 除去之后，對(duì)所述切屑落下孔(61b)和所迷連通孔(61a)被所述開(kāi)閉 機(jī)構(gòu)(40)堵塞了的所述負(fù)壓室(60a)之中的空氣進(jìn)行抽吸從而對(duì)落 下至所述負(fù)壓室(60a)中的切屑(70)進(jìn)行抽吸回收。
另外，括孤內(nèi)的標(biāo)號(hào)是為了容易方便地與附圖對(duì)照而附加的標(biāo)號(hào)， 并不對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)做任何限定。
對(duì)于本發(fā)明的激光加工裝置，在工件被加工并被除去之后，抽吸機(jī) 構(gòu)對(duì)切屑落下孔和連通孔被開(kāi)閉機(jī)構(gòu)堵塞了的負(fù)壓室中的空氣進(jìn)行抽 吸從而對(duì)落下至負(fù)壓室中的切屑進(jìn)行抽吸回收，因此，不需要由搮作人 員來(lái)進(jìn)行用于回收切屑的準(zhǔn)備作業(yè)和切屑回收作業(yè)，能夠提高作業(yè)效 率。
并且，對(duì)于本發(fā)明的激光加工裝置，如果將切屑落下孔形成為比切 屑的外形大0.1mm至0.5mm，則很少發(fā)生工件被切屑落下孔抽吸而變 形的情況，能夠?qū)ぜM(jìn)行高精度地加工。


圖l是本發(fā)明的實(shí)施方式中的激光加工裝置的正面概略圖。 圖2是加工工作臺(tái)的俯視圖。
圖3是加工工作臺(tái)的剖視圖。圖3 (A)是從圖2的A-A箭頭方 向觀察的剖視圖。圖3 (B)是從圖2的B-B箭頭方向觀察的剖視圖。
圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式中的激光加工裝置的動(dòng)作的圖。 (A)是將工件載置在工件栽置面上的圖。(B)是在工件上開(kāi)孔時(shí)產(chǎn)生 的切屑落下至空間中之后的圖。(C )是將加工完畢的工件取下的圖。(D )是將遮蔽板載置在工件載置面上的圖。(E)是回收切屑的狀態(tài)的圖。 圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式中的激光加工裝置的動(dòng)作的流程圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下
W…打印基板(工件)；1…激光加工機(jī)；2…基板輸送機(jī)(載置機(jī) 構(gòu))；3…基板回收機(jī)(除去機(jī)構(gòu))；ll...基座;11a…空心部;11b…貫 通孔；13…加工頭(激光照射頭)；15…加工工作臺(tái)；16…負(fù)壓源(減 壓機(jī)、抽吸機(jī)構(gòu))；17…集塵裝置(抽吸機(jī)構(gòu))；18…壓縮機(jī)；26…支承 座；40…遮蔽板(開(kāi)閉機(jī)構(gòu))；50…控制裝置(控制機(jī)構(gòu))；51…控制裝 置；52…控制裝置；53…控制裝置；60…工件保持機(jī)；60a…空間(負(fù) 壓室)；61…上板；61a…貫通孔(連通孔)；61b…貫通孔(切屑落下孔)； 61c…工件載置面；62…左通道；62a…空間；62b…孔；63…右通道； 63a…空間；63b…孔；64…分隔件；64a…貫通孔;65…閘門(mén);67…閘 門(mén)；70…切屑;100…激光加工裝置。
具體實(shí)施例方式
圖l是本發(fā)明的實(shí)施方式中的激光加工裝置的正面概略圖。另外， 箭頭X方向是圖1中的左右方向。箭頭Y方向是圖1的激光加工裝置 的進(jìn)深(前后)方向。箭頭X方向和箭頭Y方向是相互正交的方向。
激光加工裝置100由激光加工機(jī)1、作為將工件載置在加工工作臺(tái) 15上的載置機(jī)構(gòu)的基板輸送機(jī)2、以及作為將加工完畢后的工件從加工 工作臺(tái)15除去的除去機(jī)構(gòu)的基板回收機(jī)3等構(gòu)成。
基板輸送機(jī)2由導(dǎo)軌21、利用驅(qū)動(dòng)裝置22能夠在導(dǎo)軌21上沿箭頭 X方向往復(fù)移動(dòng)的滑動(dòng)件23、設(shè)置在滑動(dòng)件23上的升降機(jī)24、以及設(shè) 置在升降機(jī)24上的多個(gè)真空吸附襯墊(以下僅稱為"吸附襯墊，，)25 等構(gòu)成。基板輸送機(jī)2將載置在工件供給臺(tái)30上的未加工的打印基板 (以下稱為"工件")W供給至激光加工機(jī)1的加工工作臺(tái)15上的工件 保持機(jī)60上。
在基板輸送機(jī)2的導(dǎo)軌21的下方設(shè)有支承座26。在支承座26上載置有遮蔽板40。遮蔽板40形成為與激光加工機(jī)1的加工工作臺(tái)15大致 相同的大小。在遮蔽板40的下表面上設(shè)有外形比后述的切屑70小的突 起40a。
激光加工機(jī)1的加工工作臺(tái)15能夠在床身12上沿箭頭XY方向移 動(dòng)。對(duì)于加工工作臺(tái)15在后面敘述。工件保持機(jī)60固定在基座ll上。 在加工工作臺(tái)15的上方配置有作為激光照射頭的加工頭13。加工頭13 固定在固定于床身12上的支柱14上。
基板回收機(jī)3由導(dǎo)軌31、利用驅(qū)動(dòng)裝置32能夠在導(dǎo)軌31上沿圖1 的箭頭X方向往復(fù)移動(dòng)的滑動(dòng)件33、設(shè)置在滑動(dòng)件33上的升降機(jī)34、 以及設(shè)置在升降機(jī)34上的多個(gè)真空吸附襯墊(以下僅稱為"吸附襯墊") 35等構(gòu)成?；寤厥諜C(jī)3從工件保持機(jī)60上回收加工完畢后的工件W, 并將其載置在工件回收臺(tái)36上。
控制裝置51控制基板輸送機(jī)2,控制裝置52控制加工工作臺(tái)15和 加工頭13的動(dòng)作，控制裝置53控制基板回收機(jī)3。作為控制機(jī)構(gòu)的控 制裝置50對(duì)控制裝置51、控制裝置52、以及控制裝置53進(jìn)行控制。
接下來(lái)，對(duì)由基座11和工件保持機(jī)60等構(gòu)成的加工工作臺(tái)15進(jìn)行 說(shuō)明。
圖2是加工工作臺(tái)的俯視圖。圖3是加工工作臺(tái)的剖視圖。圖3( A) 是從圖2的A-A箭頭方向觀察的剖視圖。圖3 (B)是從圖2的B-B 箭頭方向觀察的剖視圖。
在加工工作臺(tái)15的基座11的內(nèi)部形成有空心部lla?？招牟縧la 與作為減壓機(jī)的負(fù)壓源16連接，利用負(fù)壓源16使內(nèi)部壓力在負(fù)壓狀態(tài) 和大氣壓狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。在基座11的上部形成有貫通孔llb。固定 在基座11的上部的工件保持機(jī)60由上板61、左通道62、右通道63、 以及多個(gè)分隔件64等構(gòu)成，并形成箱形。在分隔件64上形成有抽吸用 的多個(gè)貫通孔64a。貫通孔64a的箭頭X方向的間距設(shè)定成與貫通孔lib 的箭頭X方向的間距相同。
如圖3 (B)所示，在由相互鄰接的分隔件64 (圖2)夾著的部分的 上板61上形成有抽吸用的貫通孔61a和切屑回收用的貫通孔61b。左通道62的截面呈方管狀，內(nèi)部具有空間62a。形成于左通道62的側(cè)面 的孔62b將空間62a和空間60a連接。作為負(fù)壓室的空間60a是由上板 61、左通道62、右通道63、以及基座11所包圍的區(qū)域。右通道63的 截面呈方管狀，內(nèi)部具有空間63a。設(shè)置在右通道63的側(cè)面上的孔63b 將空間63a和空間60a連接。
作為切屑落下孔的貫通孔61b將加工工作臺(tái)15的工件載置面61c 和作為負(fù)壓室的空間60a連通，并形成為與從工件W上切掉的切屑70 的外形相似、且比切屑70大O.lmm至0.5mm的程度(大一圈)，以容 許工件的切屑70落下至空間60a中。
空間60a通過(guò)貫通孔lib與空心部lla連通。負(fù)壓源16 (圖2 )連 接在空心部lla上。因此，當(dāng)負(fù)壓源16通過(guò)控制裝置52的控制而工作 時(shí)，空心部lla被減壓，進(jìn)而空間60a被減壓。
并且，作為連通孔的貫通孔61a連通工件載置面61c和空間60a， 且形成為直徑與貫通孔64a相同、并且截面積比貫通孔61b小。進(jìn)而， 貫通孔61a形成為與對(duì)應(yīng)的位置的貫通孔lib同心。
如圖2所示，左通道62的軸線方向的一側(cè)經(jīng)由閘門(mén)65和軟管66 與集塵裝置17連接，另一側(cè)被封閉。并且，右通道63的軸線方向的一 側(cè)經(jīng)由閘門(mén)67和軟管68與作為壓縮空氣源的壓縮機(jī)18連接，另一側(cè) 被封閉。
接下來(lái)，根據(jù)圖4的動(dòng)作說(shuō)明用的圖和圖5的流程圖對(duì)激光加工裝 置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖5的流程圖所示的動(dòng)作順序預(yù)先存儲(chǔ)在控制裝置 50中。
控制裝置50利用控制裝置51對(duì)基板輸送機(jī)2進(jìn)行控制，將載置在 工件供給臺(tái)30上的未加工的工件(打印基板)W載置在加工工作臺(tái)15 中的工件保持機(jī)60的工件載置面61c上(圖4 (A)、圖5 (SIOI))。
控制裝置50利用控制裝置52關(guān)閉閘門(mén)65 (圖2 )、使左通道62的 空間62a與集塵裝置17隔斷，同時(shí)，關(guān)閉閘門(mén)67并使右通道63的空 間63a與壓縮機(jī)18隔斷(S103)，然后接通負(fù)壓源16。于是，空心部 lla成為負(fù)壓，空間60a經(jīng)由貫通孔lib也成為負(fù)壓(S105)，工件W被吸附在上板61的工件載置面61c上(圖4 (A)、 S107)。此時(shí)的空間 60a成為負(fù)壓。該負(fù)壓是工件W被貫通孔61b吸入而不會(huì)產(chǎn)生變形的程 度的負(fù)壓，并且是當(dāng)利用加工頭13對(duì)工件W進(jìn)行激光加工時(shí)工件W 不會(huì)在工件載置面61c上發(fā)生位置偏移的程度的抽吸負(fù)壓。
控制裝置50利用控制裝置52控制激光加工機(jī)1，進(jìn)行工件的加工 (S109 )。從工件W上切掉的切屑70通過(guò)貫通孔61b落下至空間60a 中。此時(shí)，由于空間60a為負(fù)壓，因此切屑70以被吸入空間60a中的 方式落下，幾乎不會(huì)發(fā)生飛散至加工工作臺(tái)15的周圍的情況。并且， 當(dāng)在工件上形成孔時(shí)，貫通孔61b依次敞開(kāi)，存在工件W變得難以,皮 吸附在工件載置面61c上的可能性。但是，工件通過(guò)貫通孔61a被吸附 在工件載置面61c上，在進(jìn)行激光加工的期間內(nèi)，幾乎不會(huì)發(fā)生位置偏 移。
由激光加工機(jī)1進(jìn)行的激光加工完畢后，控制裝置50利用控制裝 置52切斷負(fù)壓源16,使空間60a恢復(fù)大氣壓(圖4 ( C )、 Slll )。進(jìn)而， 控制裝置50利用控制裝置53控制基板回收機(jī)3,將工件W從工件保持 機(jī)60上回收，并載置在基板回收機(jī)3的工件回收臺(tái)36上(S113 )。
接下來(lái)，控制裝置50利用控制裝置51控制基板輸送機(jī)2，將載置 在支承座26上的遮蔽板40載置在工件保持機(jī)60的工件載置面61c上。 進(jìn)而，升降機(jī)24將作為開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的遮蔽板40按壓在工件載置面61c上 (圖4(D)、 S115)。于是，遮蔽板40的突起40a進(jìn)入貫通孔61b中堵 塞貫通孔61b,同時(shí)，遮蔽板40覆蓋貫通孔61a并堵塞貫通孔61a。并 且，遮蔽板40通過(guò)突起40a進(jìn)入貫通孔61b中而相對(duì)于工件載置面61c 被定位，不會(huì)出現(xiàn)堵塞貫通孔61a、 61b失敗的情況。
進(jìn)而，閘門(mén)65打開(kāi)，空間62a與集塵裝置17連接，同時(shí)，閘門(mén)67 也打開(kāi)，空間63a與壓縮機(jī)18連接(S117)。于是，通過(guò)從空間63a送 入空間60a的壓縮空氣和從空間60a凈皮抽吸至空間62a中的抽吸空氣， 產(chǎn)生從空間63a經(jīng)過(guò)孔63b、空間60a、以及孔62b到達(dá)空間62a的空 氣的氣流。其結(jié)果是，落下至空間60a中的切屑70通過(guò)空氣的氣流被 匯集并被回收至集塵裝置17中(圖4 (E)、 S119)。
然后，控制裝置50利用控制部52關(guān)閉閘門(mén)65、 67，并利用控制裝置51控制基板輸送機(jī)2,使載置在工件載置面61c上的遮蔽板40返回 支承座26 (S121)。控制裝置50控制激光加工裝置100重復(fù)以上的動(dòng) 作，直到工件W變沒(méi)為止(S123)。
另外，切屑70可以每加工一個(gè)工件就進(jìn)^f亍回收，也可以在加工多 片工件以后一起回收。
本實(shí)施方式的激光加工裝置100利用壓縮機(jī)18朝空間63a中供給 壓縮空氣，因此能夠?qū)⒔^大部分切屑70回收至集塵裝置17中。另外， 回收切屑70時(shí)，并不一定必須有壓縮機(jī)18,但是如果具有壓縮機(jī)18 會(huì)更容易回收切屑70。
并且，由于將貫通孔61b的外形作成與切屑70 (即、想要加工的孔 的外形)的外形相似且比切屑大0.5mm的程度，因此幾乎不會(huì)發(fā)生工 件W被貫通孔61b抽吸而變形的情況，能夠提高加工精度。并且，切 屑能夠容易地從貫通孔61b落下至空間60a中。
進(jìn)一步，由于利用基板輸送機(jī)2使遮蔽板40移動(dòng)，因此不需要特 別設(shè)置用于使遮蔽板40移動(dòng)的裝置，能夠簡(jiǎn)化激光加工裝置100的構(gòu) 造，能夠使激光加工裝置小型化。
另外，負(fù)壓源16使空間60a成為負(fù)壓的空氣的抽吸力設(shè)定成比集 塵裝置17抽吸切屑70的空氣的抽吸力弱，從而不會(huì)發(fā)生薄型低剛性的 工件因抽吸力的作用被貫通孔61b抽吸而變形的情況。
并且，負(fù)壓源16和集塵裝置17構(gòu)成抽吸機(jī)構(gòu)，但是也可以不使用 負(fù)壓源16，使集塵裝置17發(fā)揮負(fù)壓源的作用，從而使空間60a成為負(fù) 壓。
此外，雖然在遮蔽板40的下表面上設(shè)有突起40a，但是并不一定必 須設(shè)置突起40a。
權(quán)利要求
1、一種激光加工裝置，其通過(guò)加工工作臺(tái)和激光照射頭之間的相對(duì)移動(dòng)對(duì)載置在所述加工工作臺(tái)的工件載置面上的工件進(jìn)行加工，其特征在于，所述加工工作臺(tái)具有形成于內(nèi)部的負(fù)壓室；切屑落下孔，其連通所述工件載置面和所述負(fù)壓室、容許工件的切屑落下至所述負(fù)壓室中；以及連通孔，其連通所述工件載置面和所述負(fù)壓室、且截面積比所述切屑落下孔小，所述激光加工裝置具備抽吸機(jī)構(gòu)，其抽吸所述負(fù)壓室中的空氣，將所述負(fù)壓室調(diào)節(jié)為負(fù)壓；以及，開(kāi)閉機(jī)構(gòu)，其對(duì)所述切屑落下孔和所述連通孔進(jìn)行開(kāi)閉，所述抽吸機(jī)構(gòu)將堵塞所述切屑落下孔和所述連通孔且被載置在所述工件載置面上的工件吸附在所述工件載置面上，并且，在工件被加工并被除去之后，對(duì)所述切屑落下孔和所述連通孔被所述開(kāi)閉機(jī)構(gòu)堵塞后的所述負(fù)壓室之中的空氣進(jìn)行抽吸，從而對(duì)落下至所述負(fù)壓室中的切屑進(jìn)行抽吸回收。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于，所述激光 加工裝置具有載置機(jī)構(gòu)，其將工件載置在所述加工工作臺(tái)上；除去機(jī)構(gòu)，其將加工完畢后的工件從所述加工工作臺(tái)除去；以及控制機(jī)構(gòu)，其以下述方式進(jìn)行控制在利用所述除去機(jī)構(gòu)將工件從所述加工工作臺(tái)除去之后，利用所述載置機(jī)構(gòu)使所述開(kāi)閉機(jī)構(gòu)移動(dòng)以堵塞所述切屑落下孔和所述連通孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光加工裝置，其特征在于， 所述切屑落下孔形成為比切屑的外形大O.lmm至0.5mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光加工裝置，其特征在于， 所述抽吸機(jī)構(gòu)具有減壓機(jī)，在工件緊貼在工件載置面上時(shí)該減壓機(jī)使所述負(fù)壓室成為負(fù)壓；以及集塵機(jī)，其抽吸所述負(fù)壓室的空氣和切 屑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的激光加工裝置，其特征 在于，所述激光加工裝置還具有壓縮機(jī)，其向所述負(fù)壓室中送入壓縮空氣。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠?qū)Ρ⌒偷蛣傂缘墓ぜM(jìn)行高精度地加工、并且不需要切屑的回收作業(yè)和準(zhǔn)備作業(yè)、能夠高效地回收從工件上切斷的切屑的激光加工裝置。激光加工裝置的加工工作臺(tái)(15)具有形成于內(nèi)部的空間(60a)；貫通孔(61b)，其連通工件載置面(61c)和空間、容許工件的切屑(70)落下至空間中；以及貫通孔(61a)，其連通工件載置面和空間、且截面積比貫通孔(61b)小。負(fù)壓源將堵塞貫通孔(61b、61a)且載置在工件載置面(61c)上的工件(W)吸附在工件載置面(61c)上，并且，在工件(W)被加工并被除去之后，對(duì)利用遮蔽板(40)堵塞了貫通孔(61b、61a)的空間(60a)中的空氣進(jìn)行抽吸從而對(duì)落下至空間中的切屑(70)進(jìn)行抽吸回收。
文檔編號(hào)B23K26/00GK101543938SQ20091012936
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者伊藤靖, 北泰彥 申請(qǐng)人:日立比亞機(jī)械股份有限公司