專利名稱：激光加工裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將工件吸附載置在加工工作臺上、并通過使激光照射頭
裝置。
背景技術：
以往，對打印基板進行加工的打印基板加工裝置使用銑刀(router bit)進行切削加工。但是，對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化，使打印基板的物理剛性變低，難以進行外形精 度優(yōu)異的加工。因此，利用激光來加工打印基板的外形的激光加工裝置 受到重視。對于激光加工裝置，在對打印基板的外形進行激光加工之后， 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l)。日本專利特開加05 - 3"749號
但是，對于以往的激光加工裝置，每當作業(yè)結束時都需要對切屑進 行抽吸回收，因此切屑的回收作業(yè)需要時間。并且，對于利用粘接帶將 工件固定在下板上的以往的激光加工裝置，雖然作業(yè)結束時的切屑回收 作業(yè)時間短，但是粘貼粘接帶的準備作業(yè)需要時間。

發(fā)明內容
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 )通過加工工作臺(15 ) 和激光照射頭(13)之間的相對移動對載置在所述加工工作臺(15)的工 件載置面(61c)上的工件(W)進行加工，所述加工工作臺(15)具有 形成于內部的負壓室(60a);切屑落下孔(61b)，其連通所述工件載置面(61c)和所述負壓室(60a)、容許工件的切屑(70)落下至所述負壓室(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)，其抽吸所述負壓室(60a)中的空氣，將所述負壓室 (60a)調節(jié)為負壓；以及開閉機構(40)，其對所述切屑落下孔(61b) 和所述連通孔(61a)進行開閉，所述抽吸機構(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，對所述切屑落下孔(61b)和所迷連通孔(61a)被所述開閉 機構(40)堵塞了的所述負壓室(60a)之中的空氣進行抽吸從而對落 下至所述負壓室(60a)中的切屑(70)進行抽吸回收。
另外，括孤內的標號是為了容易方便地與附圖對照而附加的標號， 并不對本發(fā)明結構做任何限定。
對于本發(fā)明的激光加工裝置，在工件被加工并被除去之后，抽吸機 構對切屑落下孔和連通孔被開閉機構堵塞了的負壓室中的空氣進行抽 吸從而對落下至負壓室中的切屑進行抽吸回收，因此，不需要由搮作人 員來進行用于回收切屑的準備作業(yè)和切屑回收作業(yè)，能夠提高作業(yè)效 率。
并且，對于本發(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，能夠對工件進行高精度地加工。


圖l是本發(fā)明的實施方式中的激光加工裝置的正面概略圖。 圖2是加工工作臺的俯視圖。
圖3是加工工作臺的剖視圖。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是用于說明本發(fā)明的實施方式中的激光加工裝置的動作的圖。 (A)是將工件載置在工件栽置面上的圖。(B)是在工件上開孔時產生 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是用于說明本發(fā)明的實施方式中的激光加工裝置的動作的流程圖。
標號說明如下
W…打印基板(工件)；1…激光加工機；2…基板輸送機(載置機 構)；3…基板回收機(除去機構)；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；16…負壓源(減 壓機、抽吸機構)；17…集塵裝置(抽吸機構)；18…壓縮機；26…支承 座；40…遮蔽板(開閉機構)；50…控制裝置(控制機構)；51…控制裝 置；52…控制裝置；53…控制裝置；60…工件保持機；60a…空間(負 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;67…閘 門；70…切屑;100…激光加工裝置。
具體實施例方式
圖l是本發(fā)明的實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1、作為將工件載置在加工工作臺 15上的載置機構的基板輸送機2、以及作為將加工完畢后的工件從加工 工作臺15除去的除去機構的基板回收機3等構成。
基板輸送機2由導軌21、利用驅動裝置22能夠在導軌21上沿箭頭 X方向往復移動的滑動件23、設置在滑動件23上的升降機24、以及設 置在升降機24上的多個真空吸附襯墊(以下僅稱為"吸附襯墊，，)25 等構成。基板輸送機2將載置在工件供給臺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1的加工工作臺15上的工件 保持機60上。
在基板輸送機2的導軌21的下方設有支承座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1的加工工作臺15大致 相同的大小。在遮蔽板40的下表面上設有外形比后述的切屑70小的突 起40a。
激光加工機1的加工工作臺15能夠在床身12上沿箭頭XY方向移 動。對于加工工作臺15在后面敘述。工件保持機60固定在基座ll上。 在加工工作臺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3由導軌31、利用驅動裝置32能夠在導軌31上沿圖1 的箭頭X方向往復移動的滑動件33、設置在滑動件33上的升降機34、 以及設置在升降機34上的多個真空吸附襯墊(以下僅稱為"吸附襯墊") 35等構成。基板回收機3從工件保持機60上回收加工完畢后的工件W, 并將其載置在工件回收臺36上。
控制裝置51控制基板輸送機2,控制裝置52控制加工工作臺15和 加工頭13的動作，控制裝置53控制基板回收機3。作為控制機構的控 制裝置50對控制裝置51、控制裝置52、以及控制裝置53進行控制。
接下來，對由基座11和工件保持機60等構成的加工工作臺15進行 說明。
圖2是加工工作臺的俯視圖。圖3是加工工作臺的剖視圖。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15的基座11的內部形成有空心部lla?？招牟縧la 與作為減壓機的負壓源16連接，利用負壓源16使內部壓力在負壓狀態(tài) 和大氣壓狀態(tài)之間進行調節(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60由上板61、左通道62、右通道63、 以及多個分隔件64等構成，并形成箱形。在分隔件64上形成有抽吸用 的多個貫通孔64a。貫通孔64a的箭頭X方向的間距設定成與貫通孔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，內部具有空間62a。形成于左通道62的側面 的孔62b將空間62a和空間60a連接。作為負壓室的空間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，內部具有空間63a。設置在右通道63的側面上的孔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15的工件載置面61c 和作為負壓室的空間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通過貫通孔lib與空心部lla連通。負壓源16 (圖2 )連 接在空心部lla上。因此，當負壓源16通過控制裝置52的控制而工作 時，空心部lla被減壓，進而空間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。進而， 貫通孔61a形成為與對應的位置的貫通孔lib同心。
如圖2所示，左通道62的軸線方向的一側經由閘門65和軟管66 與集塵裝置17連接，另一側被封閉。并且，右通道63的軸線方向的一 側經由閘門67和軟管68與作為壓縮空氣源的壓縮機18連接，另一側 被封閉。
接下來，根據(jù)圖4的動作說明用的圖和圖5的流程圖對激光加工裝 置的動作進行說明。圖5的流程圖所示的動作順序預先存儲在控制裝置 50中。
控制裝置50利用控制裝置51對基板輸送機2進行控制，將載置在 工件供給臺30上的未加工的工件(打印基板)W載置在加工工作臺15 中的工件保持機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關閉閘門65 (圖2 )、使左通道62的 空間62a與集塵裝置17隔斷，同時，關閉閘門67并使右通道63的空 間63a與壓縮機18隔斷(S103)，然后接通負壓源16。于是，空心部 lla成為負壓，空間60a經由貫通孔lib也成為負壓(S105)，工件W被吸附在上板61的工件載置面61c上(圖4 (A)、 S107)。此時的空間 60a成為負壓。該負壓是工件W被貫通孔61b吸入而不會產生變形的程 度的負壓，并且是當利用加工頭13對工件W進行激光加工時工件W 不會在工件載置面61c上發(fā)生位置偏移的程度的抽吸負壓。
控制裝置50利用控制裝置52控制激光加工機1，進行工件的加工 (S109 )。從工件W上切掉的切屑70通過貫通孔61b落下至空間60a 中。此時，由于空間60a為負壓，因此切屑70以被吸入空間60a中的 方式落下，幾乎不會發(fā)生飛散至加工工作臺15的周圍的情況。并且， 當在工件上形成孔時，貫通孔61b依次敞開，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，工件通過貫通孔61a被吸附 在工件載置面61c上，在進行激光加工的期間內，幾乎不會發(fā)生位置偏 移。
由激光加工機1進行的激光加工完畢后，控制裝置50利用控制裝 置52切斷負壓源16,使空間60a恢復大氣壓(圖4 ( C )、 Slll )。進而， 控制裝置50利用控制裝置53控制基板回收機3,將工件W從工件保持 機60上回收，并載置在基板回收機3的工件回收臺36上(S113 )。
接下來，控制裝置50利用控制裝置51控制基板輸送機2，將載置 在支承座26上的遮蔽板40載置在工件保持機60的工件載置面61c上。 進而，升降機24將作為開閉機構的遮蔽板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進入貫通孔61b中堵 塞貫通孔61b,同時，遮蔽板40覆蓋貫通孔61a并堵塞貫通孔61a。并 且，遮蔽板40通過突起40a進入貫通孔61b中而相對于工件載置面61c 被定位，不會出現(xiàn)堵塞貫通孔61a、 61b失敗的情況。
進而，閘門65打開，空間62a與集塵裝置17連接，同時，閘門67 也打開，空間63a與壓縮機18連接(S117)。于是，通過從空間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， 產生從空間63a經過孔63b、空間60a、以及孔62b到達空間62a的空 氣的氣流。其結果是，落下至空間60a中的切屑70通過空氣的氣流被 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關閉閘門65、 67，并利用控制裝置51控制基板輸送機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重復以上的動 作，直到工件W變沒為止(S123)。
另外，切屑70可以每加工一個工件就進^f亍回收，也可以在加工多 片工件以后一起回收。
本實施方式的激光加工裝置100利用壓縮機18朝空間63a中供給 壓縮空氣，因此能夠將絕大部分切屑70回收至集塵裝置17中。另外， 回收切屑70時，并不一定必須有壓縮機18,但是如果具有壓縮機18 會更容易回收切屑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。
進一步，由于利用基板輸送機2使遮蔽板40移動，因此不需要特 別設置用于使遮蔽板40移動的裝置，能夠簡化激光加工裝置100的構 造，能夠使激光加工裝置小型化。
另外，負壓源16使空間60a成為負壓的空氣的抽吸力設定成比集 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，負壓源16和集塵裝置17構成抽吸機構，但是也可以不使用 負壓源16，使集塵裝置17發(fā)揮負壓源的作用，從而使空間60a成為負 壓。
此外，雖然在遮蔽板40的下表面上設有突起40a，但是并不一定必 須設置突起40a。
權利要求
1、一種激光加工裝置，其通過加工工作臺和激光照射頭之間的相對移動對載置在所述加工工作臺的工件載置面上的工件進行加工，其特征在于，所述加工工作臺具有形成于內部的負壓室；切屑落下孔，其連通所述工件載置面和所述負壓室、容許工件的切屑落下至所述負壓室中；以及連通孔，其連通所述工件載置面和所述負壓室、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構，其抽吸所述負壓室中的空氣，將所述負壓室調節(jié)為負壓；以及，開閉機構，其對所述切屑落下孔和所述連通孔進行開閉，所述抽吸機構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，對所述切屑落下孔和所述連通孔被所述開閉機構堵塞后的所述負壓室之中的空氣進行抽吸，從而對落下至所述負壓室中的切屑進行抽吸回收。
2、 根據(jù)權利要求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構，其將工件載置在所述加工工作臺上；除去機構，其將加工完畢后的工件從所述加工工作臺除去；以及控制機構，其以下述方式進行控制在利用所述除去機構將工件從所述加工工作臺除去之后，利用所述載置機構使所述開閉機構移動以堵塞所述切屑落下孔和所述連通孔。
3、 根據(jù)權利要求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)權利要求l所述的激光加工裝置，其特征在于， 所述抽吸機構具有減壓機，在工件緊貼在工件載置面上時該減壓機使所述負壓室成為負壓；以及集塵機，其抽吸所述負壓室的空氣和切 屑。
5、 根據(jù)權利要求1至4中的任一項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，其向所述負壓室中送入壓縮空氣。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠對薄型低剛性的工件進行高精度地加工、并且不需要切屑的回收作業(yè)和準備作業(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(15)具有形成于內部的空間(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，對利用遮蔽板(40)堵塞了貫通孔(61b、61a)的空間(60a)中的空氣進行抽吸從而對落下至空間中的切屑(70)進行抽吸回收。
文檔編號B23K26/00GK101543938SQ20091012936
公開日2009年9月30日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權日2008年3月27日
發(fā)明者伊藤靖, 北泰彥 申請人:日立比亞機械股份有限公司