レーザ加工装置
【課題】ワークを貫通したレーザ光による不具合を解消すると共に、加工されたワークの品質維持やワークの載置・回収を含めた作業性能の向上を実現する。
【解決手段】レーザ光照射部１０と、当接面２０Ａを有する内枠体２０と、保持面３０Ａを有する外枠体３０と、保持面３０Ａの内側に内枠体２０を配置して、照射範囲が加工領域外周縁内で移動するように内枠体２０に対して外枠体３０を平面移動させる平面移動機構４０とを備え、平面移動機構４０は、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れる位置に外枠体３０を移動可能であり、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れた位置で、保持面３０Ａに対してワーク又はワークホルダの載置・回収を行うことができる。
【解決手段】レーザ光照射部１０と、当接面２０Ａを有する内枠体２０と、保持面３０Ａを有する外枠体３０と、保持面３０Ａの内側に内枠体２０を配置して、照射範囲が加工領域外周縁内で移動するように内枠体２０に対して外枠体３０を平面移動させる平面移動機構４０とを備え、平面移動機構４０は、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れる位置に外枠体３０を移動可能であり、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れた位置で、保持面３０Ａに対してワーク又はワークホルダの載置・回収を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックグリーンシートやその他の可撓性シート等のワークに対してレーザ光を照射して穿孔等の加工を施すレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セラミックグリーンシートやその他の可撓性シート等の薄膜部材をワークとしたレーザ加工では、ワークを支持テーブル上に保持して加工を行うと、レーザ光がワークを容易に貫通するので、貫通したレーザ光が支持テーブルの表面を損傷する不具合が生じる。また、貫通したレーザ光が支持テーブルの支持面で反射してワークの裏面を損傷することもある。したがって、このようなレーザ加工においては、装置のメンテナンスが頻繁に必要になり、また、ワークの加工品質が低下するという問題がある。
【０００３】
これを解消するためには、支持テーブルを網目状にして、加工領域を編み目の中に設定することが考えられるが、これによると、編み目の上に加工領域を形成することができないので、加工パターンが制限を受けると共に、加工対象の歩留まりが低下する問題が生じる。
【０００４】
これに対して、下記特許文献１には、保持面が額縁状のワーク保持装置にワークの外周縁を保持させ、保持面の内側に、外縁が保持面の内縁よりも小さいワーク受けを配置して、ワーク受けの開放された内側にレーザ光を照射し、更にワーク受けを保持面内で移動可能にしたものが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２３２４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来技術では、ワーク受けをワーク保持装置の保持面の内側で平面的に自由に移動させることで、反射光が生じないレーザ光の照射領域をワークの加工領域全体に形成することができる。
【０００６】
しかしながら、ワーク受けを内側に配置していることで、ワーク保持装置自体の位置変更が制限されてしまい、ワーク保持装置の上方にレーザ光照射部が配備されている状態で、保持面上へのワークの載置を行わなければならないことになり、ワークの載置或いは加工後のワークの回収作業を狭いスペース内で行わなければならない不都合が生じる。これによって、従来技術では、ワークの載置・回収時に載置・回収作業を円滑且つ速やかに行うことができない問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものである。すなわち、ワークを貫通したレーザ光による不具合を解消すると共に、加工されたワークの品質維持やワークの載置・回収を含めた作業性能の向上等が、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明によるレーザ加工装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
【０００９】
一つには、レーザ加工装置において、ワークの一面に向けて加工用のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、加工時に前記レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むように前記ワークの他面に当接する当接面を有する内枠体と、前記ワーク又は該ワークが予め保持されたワークホルダの外縁部を保持すると共に前記ワークの加工領域外周縁の外側を囲う保持面を有する外枠体と、前記保持面の内側に前記内枠体を配置して、前記照射範囲が前記加工領域外周縁内で移動するように前記内枠体に対して前記外枠体を平面移動させる平面移動機構とを備え、前記平面移動機構は、前記内枠体が前記保持面の内側から外れる位置に前記外枠体を移動可能であり、前記内枠体が前記保持面の内側から外れた位置で、前記保持面に対して前記ワーク又はワークホルダの載置・回収を行うことを特徴とする。
【００１０】
また一つには、レーザ加工装置において、ワークの一面に向けて加工用のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、加工時に前記レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むように前記ワークの他面に当接する当接面を有する内枠体と、前記ワーク又は該ワークが予め保持されたワークホルダの外縁部を保持すると共に前記ワークの加工領域外周縁の外側を囲う保持面を有する外枠体と、前記保持面の内側に前記内枠体を配置して、前記照射範囲が前記加工領域外周縁内で移動すると共に、前記内枠体が前記保持面の内側から外れる位置に前記外枠体を移動するように、前記内枠体に対して前記外枠体を平面移動させる平面移動機構と、前記内枠体の当接面を加工時には前記ワークの他面に当接させ、非加工時には前記ワークの他面から離間させるように、前記内枠体を前記外枠体に対して上下動させる内枠体移動機構と、前記レーザ光照射部のレーザ光照射，前記平面移動機構の移動動作，前記内枠体移動機構の移動動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記平面移動機構を動作させて、前記保持面に対して前記ワーク又はワークホルダの載置又は回収を行う時に、前記内枠体が前記保持面の内側から外れるように前記外枠体を移動させ、前記内枠体移動機構を動作させて、加工時に前記当接面を前記ワークの他面に当接させ、非加工時又は前記照射範囲の移動時に前記当接面を前記ワークの他面から離間させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
前述した特徴を有する本発明は、ワークを貫通したレーザ光による不具合を解消すると共に、加工されたワークの品質維持やワークの載置・回収を含めた作業性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の全体構成を示す説明図（外観斜視図）である。本発明の実施形態に係るレーザ加工装置は、レーザ光照射部１０、内枠体２０、外枠体３０、平面移動機構４０を主要な構成要素として備えている。
【００１３】
レーザ光照射部１０は、ワークの一面（表面）に向けて加工用のレーザ光を照射するものであって、光源やガルバノミラー等の走査光学系等を収容した光学系収容部１１とｆθレンズ１２を備えるものである。レーザ光照射部１０は走査光学系の走査幅によって設定される照射範囲内で、加工パターンに応じて強度変調されたレーザ光を任意の位置に照射することができる。
【００１４】
内枠体２０は、レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むようにワークＷの他面（裏面）に当接する当接面２０Ａを有するものである。レーザ光照射部１０と内枠体２０とは位置関係が固定されており、常に内枠体２０の当接面２０Ａの内側にレーザ光の照射範囲が形成されるようになっている。したがって、ワークＷを貫通したレーザ光は内枠体２０内に抜けることになり、当接面２０Ａでレーザ光が反射されることはない。また、図示の例では、内枠体２０には吸引パイプ２１が接続されており、加工時に発生するガスや屑を吸引して除去するようになっている。
【００１５】
外枠体３０は、ワークＷ又はワークＷが予め保持されたワークホルダ（図示せず）の外縁部を保持すると共にワークＷの加工領域外周縁の外側を囲う保持面３０Ａを有する。すなわち、保持面３０Ａの内側には内枠体２０が移動できる移動空間が形成されており、内枠体２０に対して外枠体３０を移動させることで、ワークＷの加工領域内の任意の位置に内枠体２０内に形成されるレーザ光の照射領域を移動させることができる。
【００１６】
また、外枠体３０は、内枠体２０を保持面３０Ａの内外に出し入れするための開口部３０Ｂを有している。図２は、本発明の実施形態における外枠体３０を説明する説明図である。外枠体３０の形態は、図１又は図２（ａ）に示すように、保持面３０Ａをコの字型に形成し、保持面３０Ａが形成されていない箇所に開口部３０Ｂが形成されているもの、図２（ｂ１），（ｂ２）に示すように、保持面３０Ａをロの字型に形成し、外枠体３０の側面に開口部３０Ｂを形成したもの、図２（ｃ）に示すように、ロの字型に形成される保持面３０Ａの一辺を部分的に切り欠いて、開口部３０Ｂを形成したもの、等が採用できる。
【００１７】
外枠体３０の形態としては、図２（ａ）に示すように、矩形の一辺を開口部３０Ｂとして開けて、コの字型に保持面３０Ａを形成した場合には、外枠体３０内の如何なる位置に内枠体２０が存在する場合であっても、直線的な外枠体３０の動きのみで外枠体３０の外に内枠体２０を外すことができ、ワークＷ又はワークホルダを載置・回収する際の外枠体３０の動作を簡素化し、移動時間を短縮することができる。また、図２（ｂ１），（ｂ２）に示すように、保持面３０Ａをロの字型に形成し、外枠体３０の側面に開口部３０Ｂを形成したものでは、ワークＷ又はワークホルダの４辺を保持面３０Ａ上で保持することができるので、安定した状態でワークＷ又はワークホルダを保持することができる。しかしながら、内枠体２０を外枠体３０の外に外す場合には、内枠体２０が開口部３０Ｂを通過するように内枠体２０の高さを下げる行程が必要になるので、ワークＷ又はワークホルダを載置・回収する際の外枠体３０の移動時間が内枠体２０の高さを下げる行程の分だけ余計にかかることになる。
【００１８】
また、図２（ｃ）に示す例では、最初又は最終的な外枠体３０内での内枠体２０の位置を外枠体３０内の中央部に設定することで、直線的な一行程で外枠体３０の外に内枠体２０を外すことができるが、その設定によって加工時の外枠体３０の移動行程が制限されることになる。ワークＷ又はワークホルダの保持性は、図２（ｂ１），（ｂ２）に示した例ほどではないが、図２（ａ）に示した例よりは高くすることができる。
【００１９】
外枠体３０の保持面３０Ａには、ワークＷ又はワークホルダの外縁部を保持するための保持手段が備えられている。この保持手段は、例えば、図２の各例に示されるように、吸引経路３０Ｓに繋がる吸引穴３０ｐを保持面３０Ａに形成して吸引力によってワークＷ又はワークホルダを保持するもの（吸引式保持手段）、図示しないが、機械的にワークＷ又はワークホルダの外縁部をクランプするもの（機械式保持手段）、等を採用することができる。
【００２０】
平面移動機構４０は、保持面３０Ａの内側に内枠体２０を配置して、レーザ光の照射範囲がワークＷの加工領域外周縁内で移動すると共に、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れる位置に外枠体３０を移動するように、内枠体２０に対して外枠体３０を平面移動させる機構であり、外枠体３０をレーザ光の照射方向（Ｚ軸方向）と交差するＸ−Ｙ平面内で移動させる機構である。図示の例では、Ｘ軸移動テーブル４０ＸとＹ軸移動テーブル４０Ｙと図示省略したアクチュエータからなる。Ｘ軸移動テーブル４０ＸとＹ軸移動テーブル４０Ｙには、それぞれ平行レール４１が設けられており、この平行レール４１に沿って、Ｘ軸移動テーブル４０Ｘ上を外枠体３０が移動し、Ｙ軸移動テーブル４０Ｙ上をＸ軸移動テーブル４０Ｘが移動するようになっている。
【００２１】
図３は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置におけるワークＷの載置・回収時の動作を説明する説明図である（同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）正面図）。平面移動機構４０（４０Ｘ，４０Ｙ）は、加工時にワークＷの加工領域内でレーザ光の照射範囲を移動させる動作と、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れる位置に外枠体３０を移動させる動作が可能である。
【００２２】
そして、例えば、ワークＷを保持面３０Ａ上に載置する場合には、Ｙ軸移動テーブル４０Ｙに沿ってＸ軸移動テーブル４０Ｘを移動することで、保持面３０Ａの外側に内枠体２０が位置するように外枠体３０を移動する。その後、Ｘ軸移動テーブル４０Ｘに沿って外枠体３０を移動させることで、外枠体３０をワーク載置用のＡ位置まで移動させる。そこで、吸着式等のローダ５０を保持面３０Ａ上に配置させ、ローダ５０を降下させてワークＷを保持面３０Ａ上に載置する。
【００２３】
一方、ワークＷを保持面３０Ａから回収する場合には、Ｙ軸移動テーブル４０Ｙに沿ってＸ軸移動テーブル４０Ｘを移動することで、保持面３０Ａの外側に内枠体２０が位置するように外枠体３０を移動する。その後、Ｘ軸移動テーブル４０Ｘに沿って外枠体３０を移動させることで、外枠体３０をワーク回収用のＢ位置まで移動させる。そこで、吸着式等のアンローダ５１を保持面３０Ａ上に配置させ、アンローダ５１を降下させてワークＷを保持面３０Ａ上から回収する。
【００２４】
前述の説明は一例であって、ワークＷの載置を図示のＢ位置で行い、ワークＷの回収を図示のＡ位置で行っても良いし、Ｙ軸移動テーブル４０Ｙ上のＣ位置で、ワークＷの載置と回収の両方を行うようにしても良い。
【００２５】
このような本発明の実施形態によると、ワークＷの加工領域内を相対的に移動する内枠体２０の当接面２０Ａ内をレーザ光の照射範囲に設定しているので、ワークＷを貫通したレーザ光が反射してワークＷを損傷させる不具合やワークＷを貫通したレーザ光が当接面２０Ａを損傷させる不具合は起こらない。そして、ワークＷの保持面３０Ａへの載置・回収は、レーザ光照射部１０との干渉が起こらないように、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れた位置まで外枠体３０を移動させて実行することができる。これによって、吸着式のローダ５０或いはアンローダ５１を効果的に利用するなどして、ワークＷの品質維持を確保することができると共に、円滑且つ速やかに作業を進行させることができる。
【００２６】
図４〜図６は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における加工時の動作を示す説明である（前述の説明と共通する箇所には同じ符号を付して一部重複説明を省略する）。図４に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置は、必要に応じて、内枠体２０を外枠体３０に対して上下動させる内枠体移動機構６０を備えている。ここでは、内枠体移動機構６０によって、加工時には、内枠体２０の当接面２０ＡをワークＷの裏面（他面）に当接させ、非加工時には、当接面２０ＡをワークＷの裏面から離間させるようにしている。
【００２７】
Ｇ部拡大図に示すように、当接面２０Ａには保持面３０Ａと同様に吸引穴２０ｐを設け、この吸引穴２０ｐに連通する吸引経路２０Ｓを内枠体２０の側部に形成することができる。これによると、当接面２０Ａ内に設定されるレーザ光の照射範囲内でワークＷの平面状態を保持することができ、加工精度を高めることができる。また、ワークＷに対して当接面２０Ａが移動する際には、当接面２０ＡをワークＷから離間させて、当接面２０ＡがワークＷに接触しないようにしている。これによって、外枠体３０の移動時に内枠体３０とワークＷが接触して不具合が起きることを未然に回避している。
【００２８】
本発明の実施形態としては、内枠体移動機構６０を具備しないものも含んでいる。その場合には、内枠体２０の当接面２０Ａは外枠体３０の保持面３０Ａに対して同一面に固定されており、ワークＷの移動時にも当接面２０ＡがワークＷの裏面に接触している。
【００２９】
また、図５に示すように、本発明の実施形態では、必要に応じて、内枠体移動機構６０は当接面２０Ａを保持面３０Ａよりワーク側に移動調整可能にしている。すなわち、加工時に、当接面２０ＡをワークＷの裏面（他面）に押圧するように、当接面２０Ａを保持面３０Ａよりワーク側に突出させることが可能であり、その突出量ｔを任意に変更調整可能にしている。
【００３０】
これによると、突出量ｔを加工位置に応じて適宜に調整することで、加工位置に関係なく当接面２０Ａ内のワークＷの状態を均一にすることができる。これは特にワークＷの加工領域面積が大きい場合に有効であり、ワークＷに生じる撓みや，歪み，ソリを突出量ｔによって解消することができ、ワークＷ全面に亘って同じような状態でワークＷを加工することができる。
【００３１】
図６は、加工領域内でレーザ光の照射範囲を移動させる動作の一例を示した説明図である。外枠体３０の保持面３０Ａ内に内枠体２０の当接面２０Ａを配置させた状態で内枠体２０に対して外枠体３０を移動させることで、当接面２０Ａ内に設定されたレーザ光の照射範囲ＬをワークＷの加工領域外周縁Ｗａ内の任意の位置に移動させることができる。移動の形態としては、図示のように、加工領域外周縁Ｗａの隅部から照射範囲Ｌを縦に一範囲毎移動させ、端部に達したら横に移動させるように、順次移動させることができる。
【００３２】
そして、一つの照射範囲で外枠体３０を停止させてレーザ光を照射している状態では、当接面２０ＡをワークＷの裏側に当接させ、一つの照射範囲での加工が終了して照射範囲を移動させる時には、当接面２０ＡをワークＷの裏面から離間させるようにしてもよい。これによると、照射範囲変更時の外枠体３０の移動で当接面２０ＡがワークＷと擦れるのを防ぐことができ、ワークの加工品質を更に高めることができる。
【００３３】
図７は、前述した本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の動作を説明するためのブロック図である。本発明の実施形態に係るレーザ加工装置は、例えば、前述した動作を制御するための制御手段１００を備える。制御手段１００は、前述したレーザ光照射部１０，平面移動機構４０，内枠体移動機構６０の動作をそれぞれ制御するものであり、レーザ光照射のオンオフ或いは照射位置等を制御するレーザ光照射制御機能１００Ａ，平面移動機構４０の移動動作を制御する機能１００Ｂ，内枠体移動機構６０の移動動作を制御する機能１００Ｃを具備している。
【００３４】
制御手段１００の特徴的な制御動作を示すと、平面移動機構４０を動作させて、保持面３０Ａに対してワークＷ又はワークホルダの載置又は回収を行う時に、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れるように外枠体３０を移動させ、内枠体移動機構６０を動作させて、加工時に当接面２０ＡをワークＷの裏面（他面）に当接させ、非加工時又はレーザ光の照射範囲の移動時に当接面２０ＡをワークＷの裏面（他面）から離間させる動作制御を行う。
【００３５】
また、制御手段１００は、必要に応じて、内枠移動機構６０を動作させ、加工時に、当接面３０ＡをワークＷの裏面（他面）に押圧するように、当接面２０Ａを保持面３０Ａよりワーク側に移動調節する。
【００３６】
このような動作制御を含む制御手段１００の動作フロー例を図８に示す。レーザ加工装置の動作を開始（スタート）すると、先ず、ワーク載置処理Ｓ１が実行される。ワーク載置処理Ｓ１では、平面移動機構４０を動作させ、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れるように外枠体３０を移動させて、ワーク載置位置（図３；Ａ位置）まで外枠体３０を移動させる。そして、ワークＷを吸着したローダ５０を保持面３０Ａ上に移動させて吸着を解除し、ワークＷを保持面３０Ａ上に載置させる。ワークＷが保持面３０Ａ上に載置されると、外枠体３０の保持手段（吸着式保持手段又は機械式保持手段）を作動させて、保持面３０Ａ上にワークＷをしっかり保持する。
【００３７】
次に、レーザ光照射処理Ｓ２を実行する。レーザ光照射処理Ｓ２では、平面移動機構４０を動作させ、ワークＷを保持した外枠体３０を移動させて、ワークＷの加工領域の特定箇所（最初は隅部）を内枠体２０の当接面２０Ａ内に位置させる。この際、前もって内枠体移動機構６０を動作させて、内枠体２０の当接面２０Ａを保持面３０Ａの高さから下方に下げておく。加工領域の隅部が当接面２０Ａの内側に形成されるレーザ光の照射範囲と一致すると外枠体３０を停止させて、同時に内枠体２０を上昇させて当接面２０ＡをワークＷの裏面に当接させる。この状態がセットされると、レーザ光照射部１０を動作させて、当接面２０Ａ内の照射範囲内にレーザ光を照射して所望の加工を実行する。
【００３８】
そして、加工を実行しながら、一照射範囲の加工が終了したかの判断処理Ｓ３を行い、終了していない場合（「ＮＯ」の場合）はレーザ光照射処理Ｓ２を継続させ、終了した場合（「ＹＥＳ」の場合）には照射範囲移動処理Ｓ４を実行する。
【００３９】
照射範囲移動処理Ｓ４では、先ず、内枠体移動機構６０を動作させ、ワークＷの裏面に当接している当接面２０ＡをワークＷから離間させる。そして、平面移動機構４０を作動させて外枠体３０を移動させる。
【００４０】
そして、全加工領域内の加工が終了したか否かの判断処理Ｓ５を行い、終了していない場合（「ＮＯ」の場合）には、前述したレーザ光照射処理Ｓ２に移行し、当接面２０Ａ内の照射範囲を加工領域内の次の加工位置に移動させ、その後、内枠体移動機構６０を動作させて再び当接面２０ＡをワークＷの裏面に当接させて、レーザ光を照射することで所望の加工を実行する。
【００４１】
以上を繰り返し、全加工領域内の加工が終了したか否かの判断処理Ｓ５で全加工領域内の加工が終了したと判断した場合（「ＹＥＳ」の場合）には、ワーク回収処理Ｓ６を実行する。ワーク回収処理Ｓ６では、平面移動機構４０を動作させ、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れるように外枠体３０を移動させて、ワーク回収位置（図３；Ｂ位置）まで加工済みのワークＷが保持された外枠体３０を移動させる。そして、外枠体３０におけるワークＷの保持を解除し、アンローダ５１を保持面３０Ａ上に移動させて吸着動作を行うことで、アンローダ５１にワークＷを吸着させてワークＷの回収を行う。
【００４２】
ワークＷの回収が完了すると、次のワーク処理が有るか否か判断処理Ｓ７を行い、次のワーク処理が有る場合（「ＹＥＳ」の場合）は、前述したワーク載置処理Ｓ１に移行して、その後の処理を繰り返し、判断処理Ｓ７で次のワーク処理が無いと判断された場合（「ＮＯ」の場合）には、全体の処理を終了する。
【００４３】
この動作フローの例において、レーザ光照射処理Ｓ２においては、内枠体移動機構６０の動作によって、当接面２０ＡをワークＷの裏面に押圧するように、保持面３０Ａよりワーク側に当接面２０Ａを突出させてもよく、その際の突出量ｔを加工領域内の加工位置に応じて適宜変更するようにしても良い。
【００４４】
このような実施形態に係るレーザ加工装置によると、例えば、セラミックグリーンシートのような薄膜のワークに対して、高品質の加工を施すことができると共に、ワークの載置から回収に至るまでの一連の処理を自動化して、円滑に加工処理を実行することができる。
【００４５】
すなわち、ワークＷに照射されるレーザ光は、常に内枠体２０の当接面２０Ａ内に設定される照射範囲内に照射されるので、ワークＷを貫通したレーザ光が反射されてワークＷを損傷することはなく、照射されたレーザ光が当接面２０Ａに照射されて当接面２０Ａを損傷させることもない。
【００４６】
また、加工時には、ワークＷに当接面２０Ａを当接させてレーザ光の照射範囲のすぐ外側で薄膜のワークを支持することができるので、ワークＷの加工領域が広くなったとしても、照射範囲内のワーク表面の平坦性を維持することができ、加工精度を向上させることができる。
【００４７】
また、ワークＷに対して当接面２０Ａを移動させる場合には、常にワーク面と当接面２０Ａとを離間させることができるので、ワークＷの移動時に当接面２０Ａとワーク面が擦れて不具合を起こすことを未然に回避することができる。
【００４８】
更には、ワークＷを保持面３０Ａ上に載置させる場合、或いは保持面３０ＡからワークＷを回収する場合には、保持面３０Ａを有する外枠体３０をレーザ光照射部１０から離れた位置に移動させて載置・回収の動作を行うことができる。これによって、ワークＷの高品質を維持したまま載置・回収を実行することができると共に、円滑且つ速やかな動作を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の全体構成を示す説明図（外観斜視図）である。
【図２】本発明の実施形態における外枠体を説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置におけるワークＷの載置・回収時の動作を説明する説明図である（同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）正面図）。
【図４】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における加工時の動作を示す説明である。
【図５】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における加工時の動作を示す説明である。
【図６】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における加工時の動作を示す説明である。
【図７】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の動作を説明するためのブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における制御手段の動作フロー例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ レーザ光照射部
２０ 内枠体
２０Ａ 当接面
３０ 外枠体
３０Ａ 保持面
４０ 平面移動機構
５０ ローダ
５１ アンローダ
６０ 内枠移動機構
１００ 制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックグリーンシートやその他の可撓性シート等のワークに対してレーザ光を照射して穿孔等の加工を施すレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セラミックグリーンシートやその他の可撓性シート等の薄膜部材をワークとしたレーザ加工では、ワークを支持テーブル上に保持して加工を行うと、レーザ光がワークを容易に貫通するので、貫通したレーザ光が支持テーブルの表面を損傷する不具合が生じる。また、貫通したレーザ光が支持テーブルの支持面で反射してワークの裏面を損傷することもある。したがって、このようなレーザ加工においては、装置のメンテナンスが頻繁に必要になり、また、ワークの加工品質が低下するという問題がある。
【０００３】
これを解消するためには、支持テーブルを網目状にして、加工領域を編み目の中に設定することが考えられるが、これによると、編み目の上に加工領域を形成することができないので、加工パターンが制限を受けると共に、加工対象の歩留まりが低下する問題が生じる。
【０００４】
これに対して、下記特許文献１には、保持面が額縁状のワーク保持装置にワークの外周縁を保持させ、保持面の内側に、外縁が保持面の内縁よりも小さいワーク受けを配置して、ワーク受けの開放された内側にレーザ光を照射し、更にワーク受けを保持面内で移動可能にしたものが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２３２４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来技術では、ワーク受けをワーク保持装置の保持面の内側で平面的に自由に移動させることで、反射光が生じないレーザ光の照射領域をワークの加工領域全体に形成することができる。
【０００６】
しかしながら、ワーク受けを内側に配置していることで、ワーク保持装置自体の位置変更が制限されてしまい、ワーク保持装置の上方にレーザ光照射部が配備されている状態で、保持面上へのワークの載置を行わなければならないことになり、ワークの載置或いは加工後のワークの回収作業を狭いスペース内で行わなければならない不都合が生じる。これによって、従来技術では、ワークの載置・回収時に載置・回収作業を円滑且つ速やかに行うことができない問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものである。すなわち、ワークを貫通したレーザ光による不具合を解消すると共に、加工されたワークの品質維持やワークの載置・回収を含めた作業性能の向上等が、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明によるレーザ加工装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
【０００９】
一つには、レーザ加工装置において、ワークの一面に向けて加工用のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、加工時に前記レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むように前記ワークの他面に当接する当接面を有する内枠体と、前記ワーク又は該ワークが予め保持されたワークホルダの外縁部を保持すると共に前記ワークの加工領域外周縁の外側を囲う保持面を有する外枠体と、前記保持面の内側に前記内枠体を配置して、前記照射範囲が前記加工領域外周縁内で移動するように前記内枠体に対して前記外枠体を平面移動させる平面移動機構とを備え、前記平面移動機構は、前記内枠体が前記保持面の内側から外れる位置に前記外枠体を移動可能であり、前記内枠体が前記保持面の内側から外れた位置で、前記保持面に対して前記ワーク又はワークホルダの載置・回収を行うことを特徴とする。
【００１０】
また一つには、レーザ加工装置において、ワークの一面に向けて加工用のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、加工時に前記レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むように前記ワークの他面に当接する当接面を有する内枠体と、前記ワーク又は該ワークが予め保持されたワークホルダの外縁部を保持すると共に前記ワークの加工領域外周縁の外側を囲う保持面を有する外枠体と、前記保持面の内側に前記内枠体を配置して、前記照射範囲が前記加工領域外周縁内で移動すると共に、前記内枠体が前記保持面の内側から外れる位置に前記外枠体を移動するように、前記内枠体に対して前記外枠体を平面移動させる平面移動機構と、前記内枠体の当接面を加工時には前記ワークの他面に当接させ、非加工時には前記ワークの他面から離間させるように、前記内枠体を前記外枠体に対して上下動させる内枠体移動機構と、前記レーザ光照射部のレーザ光照射，前記平面移動機構の移動動作，前記内枠体移動機構の移動動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記平面移動機構を動作させて、前記保持面に対して前記ワーク又はワークホルダの載置又は回収を行う時に、前記内枠体が前記保持面の内側から外れるように前記外枠体を移動させ、前記内枠体移動機構を動作させて、加工時に前記当接面を前記ワークの他面に当接させ、非加工時又は前記照射範囲の移動時に前記当接面を前記ワークの他面から離間させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
前述した特徴を有する本発明は、ワークを貫通したレーザ光による不具合を解消すると共に、加工されたワークの品質維持やワークの載置・回収を含めた作業性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の全体構成を示す説明図（外観斜視図）である。本発明の実施形態に係るレーザ加工装置は、レーザ光照射部１０、内枠体２０、外枠体３０、平面移動機構４０を主要な構成要素として備えている。
【００１３】
レーザ光照射部１０は、ワークの一面（表面）に向けて加工用のレーザ光を照射するものであって、光源やガルバノミラー等の走査光学系等を収容した光学系収容部１１とｆθレンズ１２を備えるものである。レーザ光照射部１０は走査光学系の走査幅によって設定される照射範囲内で、加工パターンに応じて強度変調されたレーザ光を任意の位置に照射することができる。
【００１４】
内枠体２０は、レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むようにワークＷの他面（裏面）に当接する当接面２０Ａを有するものである。レーザ光照射部１０と内枠体２０とは位置関係が固定されており、常に内枠体２０の当接面２０Ａの内側にレーザ光の照射範囲が形成されるようになっている。したがって、ワークＷを貫通したレーザ光は内枠体２０内に抜けることになり、当接面２０Ａでレーザ光が反射されることはない。また、図示の例では、内枠体２０には吸引パイプ２１が接続されており、加工時に発生するガスや屑を吸引して除去するようになっている。
【００１５】
外枠体３０は、ワークＷ又はワークＷが予め保持されたワークホルダ（図示せず）の外縁部を保持すると共にワークＷの加工領域外周縁の外側を囲う保持面３０Ａを有する。すなわち、保持面３０Ａの内側には内枠体２０が移動できる移動空間が形成されており、内枠体２０に対して外枠体３０を移動させることで、ワークＷの加工領域内の任意の位置に内枠体２０内に形成されるレーザ光の照射領域を移動させることができる。
【００１６】
また、外枠体３０は、内枠体２０を保持面３０Ａの内外に出し入れするための開口部３０Ｂを有している。図２は、本発明の実施形態における外枠体３０を説明する説明図である。外枠体３０の形態は、図１又は図２（ａ）に示すように、保持面３０Ａをコの字型に形成し、保持面３０Ａが形成されていない箇所に開口部３０Ｂが形成されているもの、図２（ｂ１），（ｂ２）に示すように、保持面３０Ａをロの字型に形成し、外枠体３０の側面に開口部３０Ｂを形成したもの、図２（ｃ）に示すように、ロの字型に形成される保持面３０Ａの一辺を部分的に切り欠いて、開口部３０Ｂを形成したもの、等が採用できる。
【００１７】
外枠体３０の形態としては、図２（ａ）に示すように、矩形の一辺を開口部３０Ｂとして開けて、コの字型に保持面３０Ａを形成した場合には、外枠体３０内の如何なる位置に内枠体２０が存在する場合であっても、直線的な外枠体３０の動きのみで外枠体３０の外に内枠体２０を外すことができ、ワークＷ又はワークホルダを載置・回収する際の外枠体３０の動作を簡素化し、移動時間を短縮することができる。また、図２（ｂ１），（ｂ２）に示すように、保持面３０Ａをロの字型に形成し、外枠体３０の側面に開口部３０Ｂを形成したものでは、ワークＷ又はワークホルダの４辺を保持面３０Ａ上で保持することができるので、安定した状態でワークＷ又はワークホルダを保持することができる。しかしながら、内枠体２０を外枠体３０の外に外す場合には、内枠体２０が開口部３０Ｂを通過するように内枠体２０の高さを下げる行程が必要になるので、ワークＷ又はワークホルダを載置・回収する際の外枠体３０の移動時間が内枠体２０の高さを下げる行程の分だけ余計にかかることになる。
【００１８】
また、図２（ｃ）に示す例では、最初又は最終的な外枠体３０内での内枠体２０の位置を外枠体３０内の中央部に設定することで、直線的な一行程で外枠体３０の外に内枠体２０を外すことができるが、その設定によって加工時の外枠体３０の移動行程が制限されることになる。ワークＷ又はワークホルダの保持性は、図２（ｂ１），（ｂ２）に示した例ほどではないが、図２（ａ）に示した例よりは高くすることができる。
【００１９】
外枠体３０の保持面３０Ａには、ワークＷ又はワークホルダの外縁部を保持するための保持手段が備えられている。この保持手段は、例えば、図２の各例に示されるように、吸引経路３０Ｓに繋がる吸引穴３０ｐを保持面３０Ａに形成して吸引力によってワークＷ又はワークホルダを保持するもの（吸引式保持手段）、図示しないが、機械的にワークＷ又はワークホルダの外縁部をクランプするもの（機械式保持手段）、等を採用することができる。
【００２０】
平面移動機構４０は、保持面３０Ａの内側に内枠体２０を配置して、レーザ光の照射範囲がワークＷの加工領域外周縁内で移動すると共に、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れる位置に外枠体３０を移動するように、内枠体２０に対して外枠体３０を平面移動させる機構であり、外枠体３０をレーザ光の照射方向（Ｚ軸方向）と交差するＸ−Ｙ平面内で移動させる機構である。図示の例では、Ｘ軸移動テーブル４０ＸとＹ軸移動テーブル４０Ｙと図示省略したアクチュエータからなる。Ｘ軸移動テーブル４０ＸとＹ軸移動テーブル４０Ｙには、それぞれ平行レール４１が設けられており、この平行レール４１に沿って、Ｘ軸移動テーブル４０Ｘ上を外枠体３０が移動し、Ｙ軸移動テーブル４０Ｙ上をＸ軸移動テーブル４０Ｘが移動するようになっている。
【００２１】
図３は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置におけるワークＷの載置・回収時の動作を説明する説明図である（同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）正面図）。平面移動機構４０（４０Ｘ，４０Ｙ）は、加工時にワークＷの加工領域内でレーザ光の照射範囲を移動させる動作と、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れる位置に外枠体３０を移動させる動作が可能である。
【００２２】
そして、例えば、ワークＷを保持面３０Ａ上に載置する場合には、Ｙ軸移動テーブル４０Ｙに沿ってＸ軸移動テーブル４０Ｘを移動することで、保持面３０Ａの外側に内枠体２０が位置するように外枠体３０を移動する。その後、Ｘ軸移動テーブル４０Ｘに沿って外枠体３０を移動させることで、外枠体３０をワーク載置用のＡ位置まで移動させる。そこで、吸着式等のローダ５０を保持面３０Ａ上に配置させ、ローダ５０を降下させてワークＷを保持面３０Ａ上に載置する。
【００２３】
一方、ワークＷを保持面３０Ａから回収する場合には、Ｙ軸移動テーブル４０Ｙに沿ってＸ軸移動テーブル４０Ｘを移動することで、保持面３０Ａの外側に内枠体２０が位置するように外枠体３０を移動する。その後、Ｘ軸移動テーブル４０Ｘに沿って外枠体３０を移動させることで、外枠体３０をワーク回収用のＢ位置まで移動させる。そこで、吸着式等のアンローダ５１を保持面３０Ａ上に配置させ、アンローダ５１を降下させてワークＷを保持面３０Ａ上から回収する。
【００２４】
前述の説明は一例であって、ワークＷの載置を図示のＢ位置で行い、ワークＷの回収を図示のＡ位置で行っても良いし、Ｙ軸移動テーブル４０Ｙ上のＣ位置で、ワークＷの載置と回収の両方を行うようにしても良い。
【００２５】
このような本発明の実施形態によると、ワークＷの加工領域内を相対的に移動する内枠体２０の当接面２０Ａ内をレーザ光の照射範囲に設定しているので、ワークＷを貫通したレーザ光が反射してワークＷを損傷させる不具合やワークＷを貫通したレーザ光が当接面２０Ａを損傷させる不具合は起こらない。そして、ワークＷの保持面３０Ａへの載置・回収は、レーザ光照射部１０との干渉が起こらないように、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れた位置まで外枠体３０を移動させて実行することができる。これによって、吸着式のローダ５０或いはアンローダ５１を効果的に利用するなどして、ワークＷの品質維持を確保することができると共に、円滑且つ速やかに作業を進行させることができる。
【００２６】
図４〜図６は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における加工時の動作を示す説明である（前述の説明と共通する箇所には同じ符号を付して一部重複説明を省略する）。図４に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置は、必要に応じて、内枠体２０を外枠体３０に対して上下動させる内枠体移動機構６０を備えている。ここでは、内枠体移動機構６０によって、加工時には、内枠体２０の当接面２０ＡをワークＷの裏面（他面）に当接させ、非加工時には、当接面２０ＡをワークＷの裏面から離間させるようにしている。
【００２７】
Ｇ部拡大図に示すように、当接面２０Ａには保持面３０Ａと同様に吸引穴２０ｐを設け、この吸引穴２０ｐに連通する吸引経路２０Ｓを内枠体２０の側部に形成することができる。これによると、当接面２０Ａ内に設定されるレーザ光の照射範囲内でワークＷの平面状態を保持することができ、加工精度を高めることができる。また、ワークＷに対して当接面２０Ａが移動する際には、当接面２０ＡをワークＷから離間させて、当接面２０ＡがワークＷに接触しないようにしている。これによって、外枠体３０の移動時に内枠体３０とワークＷが接触して不具合が起きることを未然に回避している。
【００２８】
本発明の実施形態としては、内枠体移動機構６０を具備しないものも含んでいる。その場合には、内枠体２０の当接面２０Ａは外枠体３０の保持面３０Ａに対して同一面に固定されており、ワークＷの移動時にも当接面２０ＡがワークＷの裏面に接触している。
【００２９】
また、図５に示すように、本発明の実施形態では、必要に応じて、内枠体移動機構６０は当接面２０Ａを保持面３０Ａよりワーク側に移動調整可能にしている。すなわち、加工時に、当接面２０ＡをワークＷの裏面（他面）に押圧するように、当接面２０Ａを保持面３０Ａよりワーク側に突出させることが可能であり、その突出量ｔを任意に変更調整可能にしている。
【００３０】
これによると、突出量ｔを加工位置に応じて適宜に調整することで、加工位置に関係なく当接面２０Ａ内のワークＷの状態を均一にすることができる。これは特にワークＷの加工領域面積が大きい場合に有効であり、ワークＷに生じる撓みや，歪み，ソリを突出量ｔによって解消することができ、ワークＷ全面に亘って同じような状態でワークＷを加工することができる。
【００３１】
図６は、加工領域内でレーザ光の照射範囲を移動させる動作の一例を示した説明図である。外枠体３０の保持面３０Ａ内に内枠体２０の当接面２０Ａを配置させた状態で内枠体２０に対して外枠体３０を移動させることで、当接面２０Ａ内に設定されたレーザ光の照射範囲ＬをワークＷの加工領域外周縁Ｗａ内の任意の位置に移動させることができる。移動の形態としては、図示のように、加工領域外周縁Ｗａの隅部から照射範囲Ｌを縦に一範囲毎移動させ、端部に達したら横に移動させるように、順次移動させることができる。
【００３２】
そして、一つの照射範囲で外枠体３０を停止させてレーザ光を照射している状態では、当接面２０ＡをワークＷの裏側に当接させ、一つの照射範囲での加工が終了して照射範囲を移動させる時には、当接面２０ＡをワークＷの裏面から離間させるようにしてもよい。これによると、照射範囲変更時の外枠体３０の移動で当接面２０ＡがワークＷと擦れるのを防ぐことができ、ワークの加工品質を更に高めることができる。
【００３３】
図７は、前述した本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の動作を説明するためのブロック図である。本発明の実施形態に係るレーザ加工装置は、例えば、前述した動作を制御するための制御手段１００を備える。制御手段１００は、前述したレーザ光照射部１０，平面移動機構４０，内枠体移動機構６０の動作をそれぞれ制御するものであり、レーザ光照射のオンオフ或いは照射位置等を制御するレーザ光照射制御機能１００Ａ，平面移動機構４０の移動動作を制御する機能１００Ｂ，内枠体移動機構６０の移動動作を制御する機能１００Ｃを具備している。
【００３４】
制御手段１００の特徴的な制御動作を示すと、平面移動機構４０を動作させて、保持面３０Ａに対してワークＷ又はワークホルダの載置又は回収を行う時に、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れるように外枠体３０を移動させ、内枠体移動機構６０を動作させて、加工時に当接面２０ＡをワークＷの裏面（他面）に当接させ、非加工時又はレーザ光の照射範囲の移動時に当接面２０ＡをワークＷの裏面（他面）から離間させる動作制御を行う。
【００３５】
また、制御手段１００は、必要に応じて、内枠移動機構６０を動作させ、加工時に、当接面３０ＡをワークＷの裏面（他面）に押圧するように、当接面２０Ａを保持面３０Ａよりワーク側に移動調節する。
【００３６】
このような動作制御を含む制御手段１００の動作フロー例を図８に示す。レーザ加工装置の動作を開始（スタート）すると、先ず、ワーク載置処理Ｓ１が実行される。ワーク載置処理Ｓ１では、平面移動機構４０を動作させ、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れるように外枠体３０を移動させて、ワーク載置位置（図３；Ａ位置）まで外枠体３０を移動させる。そして、ワークＷを吸着したローダ５０を保持面３０Ａ上に移動させて吸着を解除し、ワークＷを保持面３０Ａ上に載置させる。ワークＷが保持面３０Ａ上に載置されると、外枠体３０の保持手段（吸着式保持手段又は機械式保持手段）を作動させて、保持面３０Ａ上にワークＷをしっかり保持する。
【００３７】
次に、レーザ光照射処理Ｓ２を実行する。レーザ光照射処理Ｓ２では、平面移動機構４０を動作させ、ワークＷを保持した外枠体３０を移動させて、ワークＷの加工領域の特定箇所（最初は隅部）を内枠体２０の当接面２０Ａ内に位置させる。この際、前もって内枠体移動機構６０を動作させて、内枠体２０の当接面２０Ａを保持面３０Ａの高さから下方に下げておく。加工領域の隅部が当接面２０Ａの内側に形成されるレーザ光の照射範囲と一致すると外枠体３０を停止させて、同時に内枠体２０を上昇させて当接面２０ＡをワークＷの裏面に当接させる。この状態がセットされると、レーザ光照射部１０を動作させて、当接面２０Ａ内の照射範囲内にレーザ光を照射して所望の加工を実行する。
【００３８】
そして、加工を実行しながら、一照射範囲の加工が終了したかの判断処理Ｓ３を行い、終了していない場合（「ＮＯ」の場合）はレーザ光照射処理Ｓ２を継続させ、終了した場合（「ＹＥＳ」の場合）には照射範囲移動処理Ｓ４を実行する。
【００３９】
照射範囲移動処理Ｓ４では、先ず、内枠体移動機構６０を動作させ、ワークＷの裏面に当接している当接面２０ＡをワークＷから離間させる。そして、平面移動機構４０を作動させて外枠体３０を移動させる。
【００４０】
そして、全加工領域内の加工が終了したか否かの判断処理Ｓ５を行い、終了していない場合（「ＮＯ」の場合）には、前述したレーザ光照射処理Ｓ２に移行し、当接面２０Ａ内の照射範囲を加工領域内の次の加工位置に移動させ、その後、内枠体移動機構６０を動作させて再び当接面２０ＡをワークＷの裏面に当接させて、レーザ光を照射することで所望の加工を実行する。
【００４１】
以上を繰り返し、全加工領域内の加工が終了したか否かの判断処理Ｓ５で全加工領域内の加工が終了したと判断した場合（「ＹＥＳ」の場合）には、ワーク回収処理Ｓ６を実行する。ワーク回収処理Ｓ６では、平面移動機構４０を動作させ、内枠体２０が保持面３０Ａの内側から外れるように外枠体３０を移動させて、ワーク回収位置（図３；Ｂ位置）まで加工済みのワークＷが保持された外枠体３０を移動させる。そして、外枠体３０におけるワークＷの保持を解除し、アンローダ５１を保持面３０Ａ上に移動させて吸着動作を行うことで、アンローダ５１にワークＷを吸着させてワークＷの回収を行う。
【００４２】
ワークＷの回収が完了すると、次のワーク処理が有るか否か判断処理Ｓ７を行い、次のワーク処理が有る場合（「ＹＥＳ」の場合）は、前述したワーク載置処理Ｓ１に移行して、その後の処理を繰り返し、判断処理Ｓ７で次のワーク処理が無いと判断された場合（「ＮＯ」の場合）には、全体の処理を終了する。
【００４３】
この動作フローの例において、レーザ光照射処理Ｓ２においては、内枠体移動機構６０の動作によって、当接面２０ＡをワークＷの裏面に押圧するように、保持面３０Ａよりワーク側に当接面２０Ａを突出させてもよく、その際の突出量ｔを加工領域内の加工位置に応じて適宜変更するようにしても良い。
【００４４】
このような実施形態に係るレーザ加工装置によると、例えば、セラミックグリーンシートのような薄膜のワークに対して、高品質の加工を施すことができると共に、ワークの載置から回収に至るまでの一連の処理を自動化して、円滑に加工処理を実行することができる。
【００４５】
すなわち、ワークＷに照射されるレーザ光は、常に内枠体２０の当接面２０Ａ内に設定される照射範囲内に照射されるので、ワークＷを貫通したレーザ光が反射されてワークＷを損傷することはなく、照射されたレーザ光が当接面２０Ａに照射されて当接面２０Ａを損傷させることもない。
【００４６】
また、加工時には、ワークＷに当接面２０Ａを当接させてレーザ光の照射範囲のすぐ外側で薄膜のワークを支持することができるので、ワークＷの加工領域が広くなったとしても、照射範囲内のワーク表面の平坦性を維持することができ、加工精度を向上させることができる。
【００４７】
また、ワークＷに対して当接面２０Ａを移動させる場合には、常にワーク面と当接面２０Ａとを離間させることができるので、ワークＷの移動時に当接面２０Ａとワーク面が擦れて不具合を起こすことを未然に回避することができる。
【００４８】
更には、ワークＷを保持面３０Ａ上に載置させる場合、或いは保持面３０ＡからワークＷを回収する場合には、保持面３０Ａを有する外枠体３０をレーザ光照射部１０から離れた位置に移動させて載置・回収の動作を行うことができる。これによって、ワークＷの高品質を維持したまま載置・回収を実行することができると共に、円滑且つ速やかな動作を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の全体構成を示す説明図（外観斜視図）である。
【図２】本発明の実施形態における外枠体を説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置におけるワークＷの載置・回収時の動作を説明する説明図である（同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）正面図）。
【図４】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における加工時の動作を示す説明である。
【図５】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における加工時の動作を示す説明である。
【図６】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における加工時の動作を示す説明である。
【図７】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の動作を説明するためのブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置における制御手段の動作フロー例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ レーザ光照射部
２０ 内枠体
２０Ａ 当接面
３０ 外枠体
３０Ａ 保持面
４０ 平面移動機構
５０ ローダ
５１ アンローダ
６０ 内枠移動機構
１００ 制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの一面に向けて加工用のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
加工時に前記レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むように前記ワークの他面に当接する当接面を有する内枠体と、
前記ワーク又は該ワークが予め保持されたワークホルダの外縁部を保持すると共に前記ワークの加工領域外周縁の外側を囲う保持面を有する外枠体と、
前記保持面の内側に前記内枠体を配置して、前記照射範囲が前記加工領域外周縁内で移動するように前記内枠体に対して前記外枠体を平面移動させる平面移動機構とを備え、
前記平面移動機構は、前記内枠体が前記保持面の内側から外れる位置に前記外枠体を移動可能であり、
前記内枠体が前記保持面の内側から外れた位置で、前記保持面に対して前記ワーク又はワークホルダの載置・回収を行うことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記外枠体は、前記内枠体を前記保持面の内外に出し入れするための開口部を有することを特徴とする請求項１に記載されたレーザ加工装置。
【請求項３】
前記内枠体の当接面を加工時には前記ワークの他面に当接させ、非加工時には前記ワークの他面から離間させるように、前記内枠体を前記外枠体に対して上下動させる内枠体移動機構を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載されたレーザ加工装置。
【請求項４】
前記内枠体移動機構は、前記当接面を前記保持面よりワーク側に移動調整可能にしたことを特徴とする請求項３に記載されたレーザ加工装置。
【請求項５】
ワークの一面に向けて加工用のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
加工時に前記レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むように前記ワークの他面に当接する当接面を有する内枠体と、
前記ワーク又は該ワークが予め保持されたワークホルダの外縁部を保持すると共に前記ワークの加工領域外周縁の外側を囲う保持面を有する外枠体と、
前記保持面の内側に前記内枠体を配置して、前記照射範囲が前記加工領域外周縁内で移動すると共に、前記内枠体が前記保持面の内側から外れる位置に前記外枠体を移動するように、前記内枠体に対して前記外枠体を平面移動させる平面移動機構と、
前記内枠体の当接面を加工時には前記ワークの他面に当接させ、非加工時には前記ワークの他面から離間させるように、前記内枠体を前記外枠体に対して上下動させる内枠体移動機構と、
前記レーザ光照射部のレーザ光照射，前記平面移動機構の移動動作，前記内枠体移動機構の移動動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記平面移動機構を動作させて、前記保持面に対して前記ワーク又はワークホルダの載置又は回収を行う時に、前記内枠体が前記保持面の内側から外れるように前記外枠体を移動させ、
前記内枠体移動機構を動作させて、加工時に前記当接面を前記ワークの他面に当接させ、非加工時又は前記照射範囲の移動時に前記当接面を前記ワークの他面から離間させることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記内枠移動機構を動作させ、加工時に、前記当接面を前記ワークの他面に押圧するように、前記当接面を前記保持面よりワーク側に移動調節することを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。
【請求項１】
ワークの一面に向けて加工用のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
加工時に前記レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むように前記ワークの他面に当接する当接面を有する内枠体と、
前記ワーク又は該ワークが予め保持されたワークホルダの外縁部を保持すると共に前記ワークの加工領域外周縁の外側を囲う保持面を有する外枠体と、
前記保持面の内側に前記内枠体を配置して、前記照射範囲が前記加工領域外周縁内で移動するように前記内枠体に対して前記外枠体を平面移動させる平面移動機構とを備え、
前記平面移動機構は、前記内枠体が前記保持面の内側から外れる位置に前記外枠体を移動可能であり、
前記内枠体が前記保持面の内側から外れた位置で、前記保持面に対して前記ワーク又はワークホルダの載置・回収を行うことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記外枠体は、前記内枠体を前記保持面の内外に出し入れするための開口部を有することを特徴とする請求項１に記載されたレーザ加工装置。
【請求項３】
前記内枠体の当接面を加工時には前記ワークの他面に当接させ、非加工時には前記ワークの他面から離間させるように、前記内枠体を前記外枠体に対して上下動させる内枠体移動機構を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載されたレーザ加工装置。
【請求項４】
前記内枠体移動機構は、前記当接面を前記保持面よりワーク側に移動調整可能にしたことを特徴とする請求項３に記載されたレーザ加工装置。
【請求項５】
ワークの一面に向けて加工用のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
加工時に前記レーザ光が照射される照射範囲の外側を囲むように前記ワークの他面に当接する当接面を有する内枠体と、
前記ワーク又は該ワークが予め保持されたワークホルダの外縁部を保持すると共に前記ワークの加工領域外周縁の外側を囲う保持面を有する外枠体と、
前記保持面の内側に前記内枠体を配置して、前記照射範囲が前記加工領域外周縁内で移動すると共に、前記内枠体が前記保持面の内側から外れる位置に前記外枠体を移動するように、前記内枠体に対して前記外枠体を平面移動させる平面移動機構と、
前記内枠体の当接面を加工時には前記ワークの他面に当接させ、非加工時には前記ワークの他面から離間させるように、前記内枠体を前記外枠体に対して上下動させる内枠体移動機構と、
前記レーザ光照射部のレーザ光照射，前記平面移動機構の移動動作，前記内枠体移動機構の移動動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記平面移動機構を動作させて、前記保持面に対して前記ワーク又はワークホルダの載置又は回収を行う時に、前記内枠体が前記保持面の内側から外れるように前記外枠体を移動させ、
前記内枠体移動機構を動作させて、加工時に前記当接面を前記ワークの他面に当接させ、非加工時又は前記照射範囲の移動時に前記当接面を前記ワークの他面から離間させることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記内枠移動機構を動作させ、加工時に、前記当接面を前記ワークの他面に押圧するように、前記当接面を前記保持面よりワーク側に移動調節することを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−６１４８６（Ｐ２００９−６１４８６Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３２７７６（Ｐ２００７−２３２７７６）
【出願日】平成１９年９月７日（２００７．９．７）
【出願人】（３０３００３２２５）ＵＨＴ株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月７日（２００７．９．７）
【出願人】（３０３００３２２５）ＵＨＴ株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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