專利名稱：激光割斷裝置、割斷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種割斷例如玻璃或陶瓷等的脆性材料的激光割斷裝置、以及割斷例如玻璃或陶瓷等的脆性材料的方法。
背景技術：
以往，提出了一種將由玻璃基板等的脆性材料形成的被加工物加以割斷的方法，所述玻璃基板等的脆性材料用于例如液晶顯示板或等離子顯示裝置中，在該割斷的方法中，將這些被加工物局部地加熱或冷卻，由當時產(chǎn)生的熱應力(拉伸應力)使預先形成在被加工物上的初期裂縫發(fā)展，從而割斷該被加工物。
作為該種割斷方法的具體內(nèi)容，是通過對被加工物照射激光束，以此將該被加工物進行局部加熱的。而且，通過在被加工物上沿割斷預定線移動激光束照射的區(qū)域，使形成在被加工物上的初期裂縫發(fā)展。
在如上所述那樣割斷被加工物時，需要良好的加工精度。因此，為了使被加工物上產(chǎn)生的裂縫穩(wěn)定地發(fā)展，提出了一種將保持被加工物的被加工物保持機構加以改良的方案。
具體地說，在被加工物上，隔著割斷預定線在兩側安裝給予該被加工物剛性的固定夾具。固定夾具在被加工物上使割斷預定線兩側的剛性均等(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1日本特開平2002-110589號公報發(fā)明內(nèi)容另一方面，在該被加工物內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)部應力對被加工物上的裂縫的發(fā)展施加了很大的影響。
即使在使用專利文獻1所公開的固定夾具的割斷方法中，也要考慮因內(nèi)部應力的影響而導致被加工物上的裂縫發(fā)展和割斷預定線偏移的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可提高加工精度的激光割斷裝置和可提高加工精度的脆性材料的割斷方法。
本發(fā)明的激光割斷裝置具有保持被加工物的保持機構；對由保持機構保持的被加工物照射激光束并將該被加工物局部加熱、冷卻的加工機構。保持機構以使假定在該被加工物上的割斷預定線突出的方式使被加工物彎曲。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，保持機構具有相互大致平行地、并且相互大致等間隔地配置的多個支承部。保持機構調整支承部的高度以使割斷預定線突出的方式保持被加工物。
或者，保持機構具有空氣浮動機構?？諝飧訖C構具有與被加工物對置的對置面，同時，通過向被加工物噴出氣體將被加工物保持為相對于對置面上浮的狀態(tài)。朝向被加工物中割斷預定線附近的空氣噴出壓力，比朝向被加工物中割斷預定線附近以外的部位的噴出壓力要高，以便使割斷預定線最突出。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，保持機構具有空氣浮動機構?？諝飧訖C構具有與被加工物對置的對置面，同時，通過向被加工物噴出氣體將被加工物保持為相對于對置面上浮的狀態(tài)?？諝飧訖C構具有收納噴出前的氣體的收納部。在對置面上，形成多個在將收納在收納部內(nèi)的氣體噴出之際用于使氣體通過的噴出孔。對置面以使該對置面上的與割斷預定線對置的部位突出的方式彎曲。
在上述方案的優(yōu)選方案中，對置面具有與被加工物的角部對置的第一范圍，和其以外的第二范圍，形成在第一范圍內(nèi)的噴出孔比形成在第二范圍內(nèi)的噴出孔大。
或者，對置面具有與被加工物的角部對置的第一范圍，和其以外的第二范圍，形成在第一范圍內(nèi)的噴出孔的密度比形成在第二范圍內(nèi)的噴出孔的密度高。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，保持機構具有空氣浮動機構?？諝飧訖C構具有與被加工物對置的對置面，同時，通過向被加工物噴出氣體將被加工物保持為相對于對置面上浮的狀態(tài)?？諝飧訖C構具有多個沿割斷預定線延伸的同時、相互在橫切割斷預定線的方向排列設置并收納噴出前的氣體的收納部。在對置面上，形成多個在將收納在各收納部內(nèi)的氣體噴出之際用于使氣體通過的噴出孔。在將氣體引導入各收納部的通路部上，設有調整氣體噴出壓力的閥。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，保持機構具有通過從夾持割斷預定線的兩側夾持而支承被加工物的引導部。引導部以吸收被割斷之際的被加工物的變位的方式變形。
在本發(fā)明的割斷方法中，以將假定在被加工物上的割斷預定線作為中心、在該被加工物的兩側作用拉伸應力的方式，使該被加工物變形。
在本發(fā)明的割斷方法的優(yōu)選方案中，由保持該被加工物的保持機構使被加工物變形。保持機構具有支承部，該支承部隔著割斷預定線在兩側至少各配置一個地進行配置，同時，以大致沿割斷預定線延伸的方式與被加工物上的面對保持機構的對置面接觸、使割斷預定線突出。
在上述方案的更優(yōu)選方案中，支承部形成多個。保持機構具有調整第一～六支承部件的高度的高度調整機構。
在本發(fā)明的割斷方法的優(yōu)選方案中，通過從多個空氣噴口噴出的空氣以使被加工物上浮的狀態(tài)對其進行保持。朝向被加工物中的割斷預定線附近的噴出壓力，比朝向被加工物中的割斷預定線附近以外的部位的噴出壓力更高，以使割斷預定線最突出。
在本發(fā)明的割斷方法的優(yōu)選方案中，通過保持該被加工物的保持機構使被加工物變形。保持機構具有空氣浮動機構?？諝飧訖C構具有與被加工物對置的對置面，同時，通過向被加工物噴出氣體將被加工物保持為相對于對置面上浮的狀態(tài)?？諝飧訖C構具有收納被噴出前的氣體的收納部。在對置面上，形成多個在將收納在收納部內(nèi)的氣體噴出之際用于使氣體通過的噴出孔。對置面以使該對置面上的與割斷預定線對置的部位突出的方式彎曲。
在上述方案的更優(yōu)選方案中，對置面具有與被加工物的角部對置的第一范圍，和其以外的第二范圍。形成在第一范圍內(nèi)的噴出孔比形成在第二范圍外的噴出孔大。
或者，對置面具有與被加工物的角部對置的第一范圍，和其以外的第二范圍。形成在第一范圍內(nèi)的噴出孔的密度比形成在第二范圍內(nèi)的噴出孔的密度高。
在本發(fā)明的割斷方法的優(yōu)選方案中，通過保持該被加工物的保持機構使被加工物變形。保持機構具有空氣浮動機構。空氣浮動機構具有與被加工物對置的對置面，同時，通過向被加工物噴出氣體將被加工物保持為相對于對置面上浮的狀態(tài)。空氣浮動機構具有多個收納部，這些收納部沿割斷預定線延伸，同時，相互在橫切割斷預定線的方向排列配置以收納被噴出前的氣體。在對置面上，形成多個在將收納在各收納部內(nèi)的氣體噴出之際用于使氣體通過的噴出孔。在向各收納部引導氣體的通路部上，設有調整氣體量的閥。
在本發(fā)明的割斷方法的優(yōu)選的方案中，通過保持被加工物的保持機構使該被加工物變形。保持機構具有通過從夾持割斷預定線的兩側夾持而支承被加工物的引導部。引導部以吸收被割斷之際的被加工物的變位的方式變形。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可高精度地割斷被加工物。


圖1為本發(fā)明的第一實施方式的激光割斷裝置的示意圖。
圖2為從上方看圖1所示的激光割斷裝置的俯視圖。
圖3為沿圖1所示的F3方向看激光割斷裝置的側視圖。
圖4為放大地示出由圖3所示的F4包圍的范圍的側面。
圖5為從上方看圖1所示的被加工物被割斷的狀態(tài)的俯視圖。
圖6為沿圖5所示的F6-F6線的剖面圖。
圖7為沿圖5所示的F7-F7線的剖面圖。
圖8為示出本發(fā)明的第二實施方式的激光割斷裝置的透視圖。
圖9為沿著第一～六支承部件延伸的方向看圖8所示的激光割斷裝置的側視圖。
圖10為圖8所示的空氣浮動裝置的分解透視圖。
圖11為從上方看本發(fā)明的第三實施方式的激光割斷裝置的本體的俯視圖。
圖12為本發(fā)明的第四實施方式的激光割斷裝置的空氣浮動裝置的透視圖。
圖13為圖12所示的空氣浮動裝置的分解透視圖。
圖14為沿著第一～六支承部件延伸的方向看圖12所示的激光割斷裝置的側視圖。
圖15為本發(fā)明的第五實施方式的激光割斷裝置的保持機構的透視圖。
圖16為從上方看圖15所示的空氣浮動裝置的俯視圖。
圖17為沿圖15所示的F17-F17線的剖面圖。
圖18為本發(fā)明的第六實施方式的空氣浮動裝置的透視圖。
圖19為從上方看圖18所示的空氣浮動裝置的俯視圖。
具體實施例方式
用圖1至圖7說明本發(fā)明的第一實施方式的激光割斷裝置。圖1為激光割斷裝置10的示意圖。圖1是從側方看激光割斷裝置10。激光割斷裝置10在由脆性材料形成的被加工物7上產(chǎn)生裂縫，以此割斷被加工物7。
此外，本發(fā)明中所稱的脆性材料，是指例如玻璃或陶瓷等。在本實施方式中說明的被加工物7例如為玻璃基板。
如圖1所示，激光割斷裝置10具有保持被加工物7的保持機構20，載置著保持機構20并可在X-Y方向上移動的XY工作臺9，和對被加工物7加熱、冷卻并割斷該被加工物7的加工機構40。
保持機構20設置在XY工作臺9上。保持機構20通過XY工作臺9可在方向X、Y上移動。另外，方向X為圖中左右方向。方向Y為在紙面里側和紙面前側來往的方向。保持機構20保持被加工物7。
保持機構20具有第一～六支承部件21～26，高度調整機構30，和一對引導部件28。圖2為從上方看激光割斷裝置10的俯視圖。在圖2中省略了加工機構40。如圖1和圖2所示，被加工物7例如為從上方看到的形狀大致是長方形的板狀。
第一～六支承部件21～26收納在后述的高度調整機構30的框體31中。如圖2所示，第一～六支承部件21～26為直線狀，相互大致為相同的形狀。第一～六支承部件21～26配置成相互間隔且相互大致平行。
圖3為沿圖1所示的F3看激光割斷裝置10的側視圖。如圖3所示，高度調整機構30具有框體31，第一～六驅動軸32～37，多個凸輪38，和驅動部39(圖1所示)。
框體31載置在XY工作臺9上。在框體31的上壁部31a上形成貫通孔31b，該貫通孔31b以使第一～六支承部件21～26可上下動作的方式收納該支承部件21～26。第一～六支承部件21～26通過貫通孔31b將其一部分收納在框體31內(nèi)。
此外，第一～六支承部件21～26在圖3中從右側按順序地配置。第一～六支承部件21～26的截面形狀為矩形。
第一～六驅動軸32～37收納于框體31內(nèi)。第一驅動軸32設置于第一支承部件21的下方。第一驅動軸32平行于第一支承部件21地延伸。第二驅動軸33被配置于第二支承部件22的下方。第二驅動軸33平行于第二支承部件22地延伸。
第三驅動軸34配置在第三支承部件23的下方。第三驅動軸34平行于第三支承部件23地延伸。第四驅動軸35配置在第四支承部件24的下方。第四驅動軸35平行于第四支承部件24地延伸。第五驅動軸36配置在第五支承部件25的下方。第五驅動軸36平行于第五支承部件25地延伸。第六驅動軸37配置在第六支承部件26的下方。第六驅動軸37平行于第六支承部件26地延伸。
凸輪38分別在第一～六驅動軸32～37上設置例如多個。凸輪38與第一～六支承部件21～26接觸。
如圖1所示，驅動部39配置在例如框體31的外側。第一～六驅動軸32～37與驅動部39連接。第一～六驅動軸32～37通過驅動部39圍繞著軸向旋轉。另外，該旋轉由未圖示的控制部控制。
第一～六驅動軸32～37如上述旋轉，從而使得各凸輪38旋轉。通過凸輪38旋轉，在凸輪38上與第一～六支承部件21～26接觸的部位變動。如此，第一～六支承部件21～26在上下方向變位。
成對設置的引導部件28通過在其間夾持被加工物7，將被加工物7定位。正如圖1和圖2所示，各引導部件28配置在框體31的兩側。另外，圖1中的引導部件28用雙點劃線表示。各引導部件28例如為平行于第一～六支承部件21～26延伸的直線狀。各引導部件28例如可在相互接近的方向和分離的方向上移動，可與被加工物7的大小對應。引導部件28在本發(fā)明中作為引導部發(fā)揮作用。
加工機構40配置在保持機構20的上方。加工機構40的位置被固定，在方向X、Y上不移動。加工機構40通過對保持在保持機構20上的被加工物7照射激光束，將被加工物7局部加熱，并供給水等的冷卻材料46、進行局部冷卻，以此割斷被加工物7。
加工機構40具有激光振蕩器41、反射鏡42、多面反射鏡43和冷卻噴嘴44。激光振蕩器41照射激光束41a。反射鏡42反射激光束41a。多面反射鏡43反射由反射鏡42反射的激光束41a。通過多面反射鏡43的旋轉，由多面反射鏡43反射的激光束41a在被加工物7上掃描。如圖2所示，激光束41a掃描被加工物7上規(guī)定的照射范圍45。
此外，如上所述，激光振蕩器41在方向X、Y上不移動。據(jù)此，通過保持機構20在方向X、Y上移動，在被加工物7上規(guī)定的照射范圍45的位置移動。
冷卻噴嘴44朝向被加工物7噴射冷卻材料46。作為冷卻材料46的例子，有水或霧(水與氣體的混合物)、氮氣等的氣體、二氧化碳粒子等的微粒子固體、乙醇等的氣體、霧狀乙醇等。
冷卻噴嘴44的姿勢以可在被加工物7上對由激光束41a加熱的部位噴射冷卻材料46的方式進行調整。由于冷卻噴嘴44在方向X、Y上不移動，因此在保持機構20變位時，被加工物7上規(guī)定的噴射冷卻材料46的范圍47的位置變位。
接著，說明用激光割斷裝置10割斷被加工物7的方法的一例。首先，在保持機構20上設置被加工物7。具體為，如圖2所示，以在被加工物7上假定的割斷預定線7a(用雙劃線表示)與第一～六支承部件21～26平行的方式、將被加工物7載置在第一～六支承部件21～26上。第一～六支承部件21～26與被加工物7的下面7d接觸。
另外，在本實施方式中，割斷預定線7a位于被加工物7的大致中央。割斷預定線7a配置在第三支承部件23與第四支承部件24的中間位置上。第一～六支承部件21～27具有盡可能支承被加工物7的下面7d整個區(qū)域的長度。第一～六支承部件21～27在本發(fā)明中作為支承部發(fā)揮作用。
隨后，如圖3所示，通過驅動驅動部39，使第一～六驅動軸32～37旋轉，同時，由控制部調整第一～六驅動軸32～37的旋轉角度。
第一～六驅動軸32～37的姿勢以割斷預定線7a朝最上方突出的方式設定。具體地說，如圖3所示，第一、六驅動軸32、37的旋轉角度調整成被組裝的凸輪38的短徑部分38a與第一、六支承部件21、26接觸。
第三、四驅動軸34、35的旋轉角度調整成被組裝的凸輪38的長徑部分38b的前端與第三、四支承部件23、24接觸。第二、五驅動軸33、36的旋轉角度調整為，其前端的位置處于第三、四驅動軸34、35的前端與第一、六驅動軸32、37的前端的大致中間的高度。
通過如上所述地調整第一～六驅動軸32～37的旋轉角度，第一～六支承部件21～26的前端以第三、四支承部件23、24的前端最突出的方式配置成彎曲狀。
如此，被配置在第一～六支承部件21～26前端上的被加工物7也與第一～六支承部件21～26的前端相配合地形成彎曲狀。如上所述，割斷預定線7a由于配置在第三、四支承部件23、24的中間位置，所以割斷預定線7a最向上方突出。通過被加工物7彎曲，利用被加工物7的自重，在割斷預定線7a上通常施加拉伸應力。通過施加拉伸應力，抵銷在被加工物7內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)部應力。
圖4放大地示出圖3所示的F4的范圍。圖4示出了第三支承部件23的前端與被加工物7的接觸狀態(tài)。如上所述，第一～六支承部件21～26的截面形狀為矩形。因此，如圖4所示，在被加工物7成彎曲狀時，在第三支承部件23的前端23a處，外緣23b與被加工物7接觸。這樣，即使是第一、二、四、五、六支承部件21、22、24、25、26也是同樣的，各自的前端21a～26a的外緣21b～26b都與被加工物7接觸。
即，通過被加工物7形成彎曲狀，第一～六支承部件21～26與被加工物7線接觸。因此，被加工物7與第一～六支承部件21～26之間產(chǎn)生的摩擦較少。
接下來，通過使各引導部件28變位，被加工物7被一方的引導部件28和另一方的引導部件28夾持。如此，被加工物7的彎曲的姿勢由保持機構20保持。
之后，使激光振蕩器41動作、對被加工物7照射激光束41a，同時，通過冷卻噴嘴44向被加工物7噴射冷卻材料46。另外，使保持機構20向X方向變位。如此，因被加工物7上的激光束41a的照射范圍45和冷卻材料46的噴射范圍47移動，所以如圖5所示，裂縫7b發(fā)展。由于在割斷預定線7a上施加拉伸應力，所以被加工物7被穩(wěn)定地沿著割斷預定線7a割斷。另外，圖5為從上方看被加工物7被割斷的狀態(tài)的俯視圖。在圖5中，省略了加工機構40。
圖6為沿著圖5所示的F6-F6線的剖面圖。圖6示出在被加工物7中裂縫7b未發(fā)展范圍的周緣與引導部件28的接觸狀態(tài)。如圖6所示，在引導部件28中與被加工物7接觸的部位未變形。或者即使變形，其變形也很微小。
圖7為沿著圖5所示的F7-F7線的剖面圖。圖7示出在被加工物7上裂縫7b發(fā)展范圍的周緣與引導部件28的接觸狀態(tài)。如圖5所示，通過在被加工物7上形成裂縫7b，在被加工物7中夾著裂縫7b、兩側朝相互分離的方向變位。
如圖7所示，引導部件28以不阻礙被加工物7的因形成裂縫7b而產(chǎn)生的變位的方式變形。引導部件28形成為可吸收被加工物7的微小變位。
在如此構成的激光割斷裝置10中，通過保持機構20以割斷預定線7a向上方突出的方式使被加工物7彎曲，在割斷預定線7a上通常作用拉伸應力。因此，由于被加工物7內(nèi)原本產(chǎn)生的內(nèi)部應力被拉伸應力消除，所以抑制了割斷加工所受的原本在被加工物7內(nèi)產(chǎn)生的表面壓縮應力或內(nèi)部應力的影響。
因此，被加工物7的割斷加工精度提高。更進一步地，通過利用激光照射所產(chǎn)生的熱應力和拉伸應力，增加了割斷被加工物7的力，因此容易實現(xiàn)被加工物7的全切。
此外，保持機構20由于為具有第一～六支承部件21～26的簡單構造，因此激光割斷裝置10的成本也比較容易抑制。
再有，保持機構20具有第一～六支承部件21～26，同時，還具有調整第一～六支承部件21～26的高度的高度調整機構30。通過高度調整機構30被加工物7能平穩(wěn)地彎曲。由于被加工物7形成彎曲狀，在被加工物7的大致整個區(qū)域上作用拉伸應力。
即，不管割斷預定線7a假定在被加工物7的哪個位置上，都可以提高割斷加工的精度。
此外，第一～六支承部件21～26，其截面形狀為矩形，且與被加工物7線接觸。因此，抑制了在第一～六支承部件21～26與被加工物7之間產(chǎn)生摩擦。因此，抑制了由第一～六支承部件21～26與被加工物7之間的摩擦阻礙被加工物7的變位的情況，割斷加工的精度得以提高。
另外，引導部件28以不阻礙被加工物7變位的方式變形。因此，由于抑制了阻礙被加工物7的變位的情況，所以割斷加工精度得以提高。
接著，用圖8至圖10說明本發(fā)明的第二實施方式的激光割斷裝置。與第一實施方式具有同樣功能的結構使用同一符號并省略對其說明。本實施方式中，保持機構20的構造與第一實施方式不同。對此進行具體地說明。
圖8為示出本實施方式的激光割斷裝置10的透視圖。在圖8中，省略了加工機構40。如圖8所示，保持機構20具有一對引導部件28和空氣浮動裝置60。
圖9為沿著第一～六支承部件21～26延伸方向看激光割斷裝置10的側視圖。如圖9所示，空氣浮動裝置60與被加工物7對置?？諝飧友b置60通過從下方對被加工物7噴射空氣，使被加工物7上浮。
圖10示出了空氣浮動裝置60被分解的狀態(tài)。如圖10所示，空氣浮動裝置60具有本體61和蓋部件62。本體61為上端部開口的箱狀。在本體61內(nèi)，形成有第一～三收納部63～65。
第一收納部63在空氣浮動裝置60中配置于與割斷預定線7a相對置的位置上。第一收納部63由第一、二梁部66、67和本體61的內(nèi)面限定。第一、二梁部66、67相互分離地配置在本體61內(nèi)，并沿著割斷預定線7a延伸。
第二收納部64由第一梁部66和本體61的內(nèi)面限定。第三收納部65由第二梁部67和本體61的內(nèi)面限定。
蓋部件62將本體61的上端開口61a氣密地覆蓋。另外，通過第一、二梁部66、67與蓋部件62接觸，第一～三收納部63～65相互處于氣密狀態(tài)。
如圖9所示，在被加工物7設置在保持機構20上時，蓋部件62與被加工物7對置。在蓋部件62上形成多個噴出孔68。各噴出孔68均勻地分散。噴出孔68的大小均勻。
如圖10所示，在本體61上，連接著將第一空氣A1向第一收納部63供給的第一供給管71。如圖8所示，第一供給管71與第一泵P1連接。在本體61上，連接著將第二空氣A2向第二、三收納部64、65供給的第二供給管72。第二供給管72與第二泵P2連接。
收納于第一收納部63內(nèi)的第一空氣A1，通過在蓋部件62上在與第一收納部63對置的范圍內(nèi)配置的噴出孔68，向被加工物7噴出。收納于第二、三收納部63、64內(nèi)的第二空氣A2，通過在蓋部件62上在與第二、三收納部63、64對置的范圍內(nèi)配置的噴出孔68，向被加工物7噴出。通過第一、二空氣A1、A2的噴射，被加工物7處于相對蓋部件62的上面62a浮起的狀態(tài)。上面62a比被加工物7寬，上面62a與被加工物7的下面整個區(qū)域對置。
第一泵P1中的第一空氣A1的噴出壓力設定成比第二泵P2中的第二空氣A2的噴出壓力高，以使割斷預定線7a最向上方突出。
根據(jù)本實施方式的激光割斷裝置10，通過空氣浮動裝置60，被加工物7處于相對于蓋部件62的上面62a浮起的狀態(tài)，因此不會產(chǎn)生妨礙割斷被加工物7之際的變位的摩擦。因此，在本實施方式中，除了具有第一實施方式的效果外，還提高了割斷加工的精度。
接下來，用圖11說明本發(fā)明的第三實施方式的激光割斷裝置。與第二實施方式具有同樣功能的結構，使用相同的符號并省略說明。
在本實施方式中，空氣浮動裝置60的構造與第二實施方式不同。對此進行具體地說明。
圖11為從上方看本實施方式的本體61的俯視圖。如圖11所示，在本體61內(nèi)，進一步形成了第四～十收納部81～87。具有地說，在本體61內(nèi)，設有第三～八梁部200～205。
第三～八梁部200～205相互分離并沿著割斷預定線7a配置。第三～八梁部200～205在本體61內(nèi)與割斷預定線7a延伸方向的兩端連接，以在本體61內(nèi)形成第四～十收納部81～87。在蓋部件62安裝在本體61上的情況下，第三～八梁部200～205與蓋部件62的下面接觸。因此，在裝有蓋部件62的狀態(tài)下，第四～十收納部81～87相互氣密地分隔。
第四～十收納部81～87與第四～十供給管91～99連接。向第四～十供給管91～99相互獨立地供給第四～十空氣A4～A10。在第四～十供給管91～97上裝有第四～十閥V4～V10。第四～十閥V4～V10調整第四～十空氣A4～A10的噴出壓力。
在本實施方式中，通過調整第四～十閥V4～V10，可調整向第四～十收納部81～87供給的第四～十空氣A4～A10的壓力。因此，在割斷預定線7a配置于例如第四收納部81上的等情況下，通過調整第四閥，可以提高向第四收納部81內(nèi)供給的空氣A4的壓力。由此，割斷預定線7a向最上方突出。
即使割斷預定線7a的位置變化，通過調整向第四～十收納部81～87中的、與割斷預定線7a對置的收納部內(nèi)供給的空氣壓力，也能夠以使割斷預定線7a突出的方式彎曲被加工物7。
在本實施方式中，可得到與第一實施方式同樣的效果。而且，在本實施方式中，使用了第四～十收納部81～87，但收納部的數(shù)量沒有限制。
接著，用圖12～14說明本發(fā)明的第四實施方式的激光割斷裝置。與第二實施方式具有同樣功能的結構，使用同一符號并省略說明。在本實施方式中，空氣浮動裝置60的構造與第二實施方式不同。對此進行具體地說明。
圖12為本實施方式的空氣浮動裝置60的透視圖。圖13為示出空氣浮動裝置60被分解的狀態(tài)的透視圖。圖14為沿著第一～六支承部件21～26延伸的方向看激光割斷裝置10的側視圖。
如圖12～13所示，蓋部件62的上面62a彎曲。上面62a與被加工物7對置。本體61內(nèi)成為收納空氣A11的一個收納部。
在本實施方式中，通過上面62a彎曲，即使從各噴出孔68噴出的空氣A11的噴出壓力一定，被加工物7也與上面62a相吻合地彎曲。因此，在本實施方式中，不需要多個泵以及多個收納部。因此，在本實施方式中，除了第二實施方式的效果外，還能夠簡化激光割斷裝置10的構造。
接下來，用圖15～17說明本發(fā)明的第五實施方式的激光割斷裝置。與第三實施方式具有同樣功能的結構，使用同一符號并省略說明。在本實施方式中，噴出孔68的形狀與第三實施方式不同。對此進行具體的說明。
圖15示出了本實施方式的保持機構20。在圖15中，被加工物7用雙點劃線表示。圖16為從上方看空氣浮動裝置60的俯視圖。如圖15、16所示，將在上面62a中與被加工物7的四角對置的范圍作為第一范圍B1。將在上面62a中第一范圍B1以外的范圍作為第二范圍B2。
在第二范圍B2內(nèi)形成的噴出孔68的大小是相同的。在第一范圍B1內(nèi)形成的噴出孔68比在第二范圍B2內(nèi)形成的噴出孔68要大。因此，由作用在被加工物7四角上的空氣A11產(chǎn)生的提升力，比作用在四角以外的部位上的提升力要大。
在此，具體地說明形成在第一范圍內(nèi)B1內(nèi)的噴出孔68的大小。圖17為沿著圖15所示的F17-F17線的剖面圖。圖17為從引導部件28側看到的在被加工物7中的與引導部件28接觸的周緣7c。
在被加工物7變大時，考慮到被加工物7的四角因其自重會比其他部位更下垂。對于在第一范圍B1內(nèi)形成的噴出孔68的大小，考慮到能夠施加盡可能防止被加工物7的四角下垂的提升力。因此，如圖17所示，在本實施方式中，將被加工物7的周緣7c的姿勢保持為大致直線狀。
在本實施方式中，因被加工物7的姿勢更加穩(wěn)定，所以提高了被加工物7的割斷加工的精度。
接著，用圖18、19說明本發(fā)明的第六實施方式的激光割斷裝置。與第五實施方式具有同樣功能的結構，使用同一符號并省略說明。在本實施方式中，在第一范圍B1內(nèi)形成的噴出孔68的密度、大小，與第五實施方式不同。對此，進行具體的說明。
圖18為本實施方式的空氣浮動裝置60的透視圖。圖19為從上方看空氣浮動裝置60的俯視圖。如圖18、19所示，在第一范圍B1內(nèi)形成的噴出孔68的大小、形狀與在第二范圍B2內(nèi)形成的噴出孔68的相同。在第一范圍B1內(nèi)形成的噴出孔68的密度比在第二范圍B2內(nèi)形成的噴出孔68的密度要高。即使在本實施方式中，也可得到與第四實施方式同樣的效果。
權利要求
1.一種激光割斷裝置，局部地加熱、冷卻被加工物，并通過其熱應力在所述被加工物上產(chǎn)生裂縫，以此將所述被加工物割斷，其特征在于，具有保持所述被加工物的保持機構，和對保持在所述保持機構上的所述被加工物照射激光束以局部加熱、冷卻該被加工物的加工機構，所述保持機構將所述被加工物彎曲地保持，以使假定在所述被加工物上的割斷預定線突出。
2.如權利要求1所述的激光割斷裝置，其特征在于，所述保持機構具有相互大致平行并且相互大致等間隔地配置的多個支承部，調整所述支承部的高度、以使割斷預定線突出的方式保持所述被加工物。
3.如權利要求1所述的激光割斷裝置，其特征在于，所述保持機構備有空氣浮動機構，該空氣浮動機構具有與所述被加工物對置的對置面，同時，通過向所述被加工物噴出氣體以將所述被加工物保持為相對于所述對置面上浮的狀態(tài)，朝向所述被加工物中所述割斷預定線附近的噴出壓力，比朝向所述被加工物中所述割斷預定線附近以外的部位的噴出壓力要高，以使所述割斷預定線最突出。
4.一種割斷方法，局部地加熱、冷卻被加工物，并通過其熱應力在所述被加工物上產(chǎn)生裂縫，以此將所述被加工物割斷，其特征在于，以將假定在所述被加工物上的割斷預定線作為中心并在該被加工物的兩側作用拉伸應力的方式使該被加工物變形。
5.如權利要求4所述的割斷方法，其特征在于，通過從多個空氣噴出口噴出的空氣以上浮的狀態(tài)保持所述被加工物，在所述被加工物中，朝向所述割斷預定線附近的噴出壓力，比朝向所述被加工物中所述割斷預定線附近以外的部位的噴出壓力要高，以使所述割斷預定線最突出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可提高加工精度的激光割斷裝置。該激光割斷裝置(10)具有保持被加工物(7)的保持機構(20)和加工機構(40)，所述加工機構(40)對保持在保持機構(20)上的被加工物(7)照射激光束(41a)以局部加熱該被加工物(7)，并供給水等的冷卻材料(46)以局部冷卻被加工物(7)。保持機構(20)使被加工物(7)彎曲，以使假定在被加工物(7)上的割斷預定線(7a)突出。
文檔編號B23K26/00GK101003416SQ200710002110
公開日2007年7月25日 申請日期2007年1月10日 優(yōu)先權日2006年1月20日
發(fā)明者矢作進, 大江敦司, 林正和 申請人:株式會社東芝