超薄金属板的激光切断加工装置制造方法及图纸

一种超薄金属板的激光切断加工装置，可以简单结构抑制助推气体引起的聚光点的位置变动。在金属掩模等超薄金属板的激光切断加工中，从具有聚光透镜的加工头的喷嘴照射激光，同时喷射助推气体。在加工头的下部设有围绕喷嘴的外周部、内部装有磁铁的磁铁夹具，使磁性体支承板不做平面移动地设在该磁铁夹具的正下方。这样，磁铁便吸引支承板，使工件贴紧在磁铁夹具上，因此，可使聚光透镜至工件表面的距离总是保持一定。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光切断加工，特别是涉及利用激光对超薄金属板进行微细切断加工的装置。近年来，在将表面安装部件安装到印刷电路板上时，预先将膏状钎焊料印刷在印刷电路板上，这种印刷所使用的金属掩模多半是利用激光加工制作的。这种金属掩模，要求用激光、按规定图形高精度、高质量地对不锈钢薄板(板厚0.1～0.5mm)进行微细切断。在这种加工中，必须尽可能地使激光聚光得很小、焦点位置不产生变动，而且有效地将助推气体(アシストガス)喷射到加工部位上。但是，利用激光进行切断加工，由于要在瞬间、且局部地将热量输入工件、并使其熔化，利用从激光轴上喷射的助推气体的压力将其去除，故存在的问题是助推气体的喷射压力使加工部产生局部性的挠曲(称作起状现象)，会使激光的聚光点产生变动。以往，解决这个问题的办法是，例如有特开平10-328867号公报所述的方法。该方法如图7所示，给工件台34施加拉力将工件W拉紧保持住，将波纹管40设在加工头35和喷嘴6之间，利用与喷嘴6构成一体的上部压紧部件30、和固定配置在工件下部的下部固定平台31的高润滑板32，从上下夹住工件W，在激光聚光点A附近的狭小区域将工件W限制起来。为了激光对焦，在加工头35的左右两侧设有接触式位移计39，用连接板41将其连接起来。上部压紧部件30固定设置在连接板41上。图7中，符号4是聚光透镜、符号37是X轴驱动轴、符号38是Y轴驱动轴，符号36是NC控制装置，用于存储接触式位移计39的检测信息、并且使X轴驱动轴37及Y轴驱动轴38动作。在上述激光切断加工装置上，由于用上部压紧部件30和下部固定平台31夹住工件的激光加工位置附近，故即使是超薄板工件也可抑制助推气体的压力所造成的工件挠曲。但是，在采用该方法的情况下，安装在加工头35上的上部压紧部件30、和下部固定平台31、及工件台34这3个重要部件的平行度必须很高。平行度不良，工件便不匹配地被压紧在下部固定平台31上，这部分就容易产生局部变形。另外，工件在上部压紧部件30和下部固定平台31之间滑动，因此，上部压紧部件30必须经常以同等程度的压力按压下部固定平台31，为此，必须用接触式位移计39等进行调整。因此，存在的问题是不仅使装置复杂、大型化，而且切断加工时工件的安装费时间。因此，本专利技术的目的在于提供一种超薄金属板的激光切断加工装置，这种切断加工装置以简单的构造来抑制由助推气体引起的聚光点的位置变动。为了达到上述目的，本专利技术采取了下述措施。即，提供一种超薄金属板的激光切断加工装置，从具有聚光透镜的加工头的喷嘴照射激光，且喷射助推气体进行切断加工，其特征在于，将内部装有磁铁、围绕着喷嘴外周部的磁铁夹具设在加工头的下部，将磁性体支承板不产生平面移动地设在该磁铁夹具的正下方，用该磁铁吸住支承板，这样，支承板上的工件便贴紧在磁铁夹具上，使聚光透镜至工件表面的距离一定。本专利技术是这样一种装置，即通过用磁铁吸引配置在工件的内面下的支承板，在聚光点附近的狭小范围内将工件约束住，在工件上使聚光点的位置保持一定。支承板可以在上下方向上移动，但不能平面移动地支持着。另外，也可自由回转。工件被磁铁夹具和支承板夹持着，加工时在二者之间滑动，故最好在磁铁夹具的下端附设毛毡等，在支承板的上面设滑动板，以便使工件容易滑动而不会划伤工件。取出工件时，使磁铁夹具上升，这时理想的是使支承板顺畅地脱离磁铁的吸引。这如本专利技术的第二方面所述，可简便地通过可调整高度的调整筒将支承板载置在承接台上，该承接台与吸引助推气体的吸引装置相连接，而且可将挡块设在调整筒上，该挡块用于防止该支承板超过规定高度。又如本专利技术的第三方面所述，支承板一侧设有电磁铁，用于形成与磁铁的磁场相排斥的磁场，取出工件时通电，或者如本专利技术第四方面所述，将支承板做成非磁性体，其上配置有磁铁，该磁铁与磁铁夹具的磁铁相向，通过使支承板一侧的磁铁回转来改变磁极，这样更可靠。附图的简单说明如下附图说明图1是表示本专利技术的超薄金属板的激光切断加工装置的一个实施例的整体构造的正面图；图2是本专利技术超薄金属板的激光切断加工装置的磁铁夹具7的详细图；图3是本专利技术超薄金属板的激光切断加工装置的支承板12的详细图，右半部分为剖面图；图4是本专利技术超薄金属板的激光切断加工装置的支承板的其他形态的侧剖面图；图5是本专利技术超薄金属板的激光切断加工装置的支承板17的平面图；图6A、图6B、图6C是将本专利技术超薄金属板的激光切断加工装置的支承板做成非磁性体，配置了磁铁的情况下的状态说明图，图6A是表示磁铁夹具7的磁铁配置的图，图6B表示支承板被吸住时的磁铁的配置，图6C是表示脱离时的磁铁的配置的图；图7是表示现有的超薄金属板的激光切断加工装置的一个实施例的整体构造的正面图。以下，根据附图对本专利技术的超薄金属板的激光切断加工装置的实施例进行说明。如图1所示，加工头3内装有聚光透镜4，下端设有喷嘴6，该聚光透镜4对自激光振荡器1通过反射镜2入射的激光L进行聚光。聚光透镜4的下部设有保护玻璃5，用于保护聚光透镜4免受助推气体AG的喷射压力的伤害。加工头3可在Z轴方向上移动，喷嘴6的直径(1.0mm以下)可使助推气体AG集中地流入工件W的加工部位。另外，助推气体AG的压力设为比通常的激光加工情况下的压力高的高压。加工头3的下部安装有围绕喷嘴6的铝制(非磁性体)的圆筒状的磁铁夹具7，磁铁夹具7前端的面与聚光透镜4的聚光点A一致。图2是表示磁铁夹具7的详细结构的图，圆筒状的磁铁8用螺钉安装在磁铁夹具7上，通过改变旋入量可调整磁铁8的吸引力。在磁铁夹具7的前端设有毛毡9，以免因与工件W之间的滑动而使其产生伤痕。加工头3的正下方配设有与磁铁夹具7相向的磁性体的支承板12。其详细构造如图3所示，调整筒11嵌合设置在承接台10上，其上部载置着支承板12，滑板13被压环16固定在支承板12之上。调整筒11的外周形成有阳螺纹，与卡止在承接台10上的定位环15内周的阴螺纹相拧合，在圆周的3处设有挡块14，该挡块14限制支承板12规定量以上的上升。即，支承板12具有嵌插在调整筒11的内周上的筒部12a，其上设有纵向较长的长孔12b，挡块14贯通在长孔12b内。另外，还在支承板12的外径部设有凸缘12c。在其外周形成有与压环16内周的阴螺纹相拧合的阳螺纹。在承接台10的中央部形成有孔10a，该孔10a与吸引装置16连接，在进行激光加工时可成为负压状态。工件W配置在XY载物台17上，通过NC控制装置15，根据预先设定的切断数据进行控制，仿照规定形状进行移动。下面，对具有这种结构的超薄金属板的激光切断加工装置的作用进行说明。对工件W进行切断加工时，预先从激光振荡器1射出的激光L通过反射镜2，用聚光透镜4进行对焦，使焦点A聚集在工件W的表面，同时调整磁铁8拧入磁铁夹具7内的拧入量，使吸附力与工件W的厚度相吻合。聚光透镜4、喷嘴6、磁铁夹具7固定配置在加工头3上，聚光点A不变动，而且喷嘴与工件的距离也不变动，故只要最初进行一次调整，以后的调整就不需要了。支承板12的高度，也要将调整筒11上下移动地进行调整，予先使工件W处于稍低的位置。将工件W放置在XY载物台上时，要使加工头3上升。这时，激光振荡器1及反射镜2仍处于固定状态。工件W放置在XY载物台上之后，使加工头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄金属板的激光切断加工装置，从具有聚光透镜的加工头的喷嘴照射激光，同时，喷射助推气体进行切断加工，其特征在于：在加工头的下部设有内部装有磁铁、并围绕着喷嘴外周部的磁铁夹具，在该磁铁夹具的正下方以不进行平面移动的形式设有磁性体的支承板，用该磁铁吸引所述支承板，从而使支承板上的工件与磁铁夹具贴紧，使从聚光透镜至工件表面的距离保持一定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西胁靖树，
申请(专利权)人：日本车辆制造株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]