CN1841591A - 陶瓷生片的切断装置和切断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种陶瓷生片(G)的切断装置(10)，它可从保持在载体薄膜(F)上的陶瓷生片(G)切出正方形的片(S)，它具有：与片(S)的各边对应地配置的4个滚子切刀(46)；和沿着与片(S)对应的边，移动滚子切刀(46)的移动机构(36)。在该切断装置(10)中，由于利用滚子切刀(46)进行片(A)的4个边的切断，可以有意地抑制陶瓷生片(G)的切断不良。由于不变更部位地切断片(S)的各个边，因此与切断各边时改变部位的目前装置比较，可提高切断尺寸精度。

Description

陶瓷生片的切断装置和切断方法
技术领域
本发明涉及制作层叠型陶瓷电容器等层叠型电子零件中使用的陶瓷生片的切断装置和切断方法。
背景技术
目前，在特开2003-205510号公报和特开平8-162364号公报等中公开了这个技术领域的陶瓷生片的切断装置。
然而，在上述目前的陶瓷生片的切断装置中存在以下的问题。即：在上述特开2003-205510号公报的切断装置中，由于利用与四角形的闭环切断线对应的刀刃切刀(固定刃)切断载体薄膜上的陶瓷生片，在刀刃切刀和陶瓷生片有倾斜的情况下，可导致切断不均匀等切断不良的问题。
如上述特开平8-162364号公报的切断装置那样，在利用滚子切刀，沿着陶瓷生片的输送方向进行第一阶段的切断后，利用刀刃切刀，进行沿着陶瓷生片的宽度方向的第二次切断，这样，可在一定程度上抑制上述切断不良。但是，由于在第二阶段的切断中，使用刀刃切刀，仍然可以导致切断不良。另外，由于在不同的部位进行第一阶段的切断工序和第二阶段的切断工序，不能得到高的切断尺寸精度。
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的是要提供可抑制切断不良，同时可提高切断尺寸精度的陶瓷生片的切断装置和切断方法。
发明内容
本发明的陶瓷生片的切断装置的特征为，它可从保持在载体薄膜上的陶瓷生片切出多角形的片，它具有：与片的各边对应地配置的，与片的边数相同数目的滚子切刀；和沿着与片对应的边，移动滚子切刀的移动机构。
在该陶瓷生片的切断装置中，由于利用滚子切刀切断片的全部边，可以有意地抑制陶瓷生片的切断不良。由于不变更部位而切断片的各个边，因此与切断各边时改变部位的目前装置比较，可提高切断尺寸精度。
另外，优选在陶瓷生片和载体薄膜的至少一个上设置位置调整标记，它具有：使用位置调整标记，检测陶瓷生片的切断位置的标记检测机构；和根据由标记检测机构检测的切断位置，进行滚子切刀的位置对合的位置调整机构。在这种情况下，可以实现滚子切刀的位置对合的自动化。
优选移动机构同时移动所有的多个滚子切刀。在这种情况，可缩短片的切断时间。
优选移动机构具有分别固定多个滚子切刀的定时皮带。在这种情况下，可以实现同时移动多个滚子切刀的全部。
优选它还具有可调整滚子切刀对载体薄膜的按压力的按压力调整机构。在这种情况下，可以调整各个滚子切刀对载体薄膜的按压力。
优选它还具有使多个滚子切刀在生片的法线周围旋转调整的旋转调整机构。在这种情况下，可实现围绕生片法线的旋转调整。
本发明的陶瓷生片的切断方法的特征为，它可从保持在载体薄膜上的陶瓷生片切出多角形的片，它具有：利用移动机构，沿着与片对应的边移动与上述片的各边对应地配置的，与片的边数相同数目的滚子切刀的步骤。
在这种陶瓷生片的切断方法中，由于利用滚子切刀进行全部的边4个边的切断，可以有意地抑制陶瓷生片的切断不良。而且，由于不变更部位而切断片的各个边，因此与切断各边时改变部位的现有方法比较，可提高切断尺寸精度。
另外，优选具有在陶瓷生片和载体薄膜的至少一个上设置位置调整标记，利用位置调整标记，通过标记检测机构，检测陶瓷生片的切断位置的步骤；和利用位置对合机构，根据由标记检测机构检测的切断位置，进行滚子切刀的位置对合的步骤。在这种情况下，可实现滚子切刀位置对合的自动化。
利用移动机构，同时移动全部多个滚子切刀。可缩短片的切断时间。
利用本发明，可提供抑制切断不良，并可提高切断尺寸精度的陶瓷生片的切断装置和切断方法。
附图说明
图1为表示本发明的实施例的装置的概略结构的图；
图2为表示图1的切断机构的主要部分的放大图；
图3为表示图2的臂部的主要部分的放大图；
图4为表示图2的切断机构的仰视图；
图5为表示搬入图2的切断机构中的载体薄膜的状态的图；
图6为表示通过切断机构切断生片的顺序的图；
图7为表示图1的层叠机构的主要部分的放大图；
图8为表示利用图7的层叠机构层叠片时的一个工序的图；
图9为表示利用图7的层叠机构层叠片时的一个工序的图；
图10为表示利用图7的层叠机构层叠片时的一个工序的图；
图11为表示利用图7的层叠机构层叠片时的一个工序的图；
图12为表示利用图7的层叠机构层叠片时的一个工序的图；
图13为表示利用图7的层叠机构层叠片时的一个工序的图；
图14为表示利用图7的层叠机构层叠片时的一个工序的图；
图15为表示利用图7的层叠机构层叠片时的一个工序的图；
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明实现本发明的优选实施例。相同或同等的元件用相同的符号表示，在说明重复的情况下，省略其说明。
首先，参照图1，说明本发明的实施例的陶瓷生片(以下简单地称为“生片”)的层叠装置(切断装置)10。图1为层叠装置10的大致结构图。
如图1所示，层叠装置10具有卷绕保持生片G的载体薄膜F的抽出滚子12，在给定的输送路径P上，为从抽出滚子12抽出的载体薄膜F导向的多个导向部R；和卷取在输送路径P上导向的载体薄膜F的卷取滚子14。即，在该层叠装置10中，由抽出滚子12、多个导向部R和卷取滚子14构成载体薄膜F的输送机构15。在从抽出滚子12抽出后，载体薄膜F由导向部R在输送路径P上导向，利用卷取滚子14卷取。
另外，该切断装置10还具有设在载体薄膜F的输送路径P上的切断机构20，和设在切断机构20下游的输送路径P上的层叠机构80。
切断机构20为从生片G切出正方形状的(例如160mm×160mm)的片S，将在生片G上形成的后述的导体图形C截断成每个单元的部分。以下，参照图2～图4，说明该切断机构20的结构。
切断机构20具有切断生片G的切刀部件22，吸着保持载体薄膜F的滑动台24；和检测设在生片G上的后述标记(位置调整标记)M的4台照相机(标记检测机构)26。
滑动台24由从主面的相反面吸着保持载体薄膜F的吸着台24a，和在垂直上下方向(图2的Z方向)上驱动该吸着台24a的上下驱动部24b构成。在上下驱动部24b中采用众所周知的作动器。另外，送入切断机构20中的载体薄膜F，在被滑动台24的吸着台24a吸着，使切刀部件22一侧成为载体薄膜F的主面(生片G的形成面)的状态下，在垂直向上方向输送，在被该吸着台24a吸着的情况下，由切刀部件22将载体薄膜F的生片G切断。
切刀部件22由送入切断机构20中的，在上述垂直向上的载体薄膜F的法线方向(厚度方向)延伸的4个臂部28；保持该4个臂部28的臂保持部30，进行臂保持部30的保持和位置调整的位置调整部32，和移动4个臂部28的移动机构34构成。
如图3所示，各个臂部28由长尺状的臂36，设在臂36的一端36a上的切刀部38，设在臂36的另一端36b上的皮带夹持部40和设在臂36的中心附近的导向部42构成。
切刀部38由具有在与臂36的长度方向垂直的方向上延伸的旋转轴44的圆刃的滚子切刀46；在可自由转动地支承该滚子切刀46，同时沿着设在臂36的侧面36a上的升降轨道48，在臂36的长度方向导向的轴支承构件50；在离臂36远的方向，给轴支承构件50加力的压缩弹簧(按压力调整机构)52构成。
由于切刀部38有以上的结构，因此当使臂36的切刀部38接近载体薄膜F，使滚子切刀46压在载体薄膜F上时，滚子切刀46可在载体薄膜F上转动。此外，可利用弹簧52调整滚子切刀46对载体薄膜F的按压力。
皮带夹持部40为在与臂36之间夹持与臂36垂直的后述定时皮带B的部分。利用两个螺钉54和皮带压紧构件56，将定时皮带B固定在臂部28上。
导向部42为连接臂保持30和臂部28的部分。臂保持30由与送入切断机构20中的载体薄膜F相对的正方形平板状的板58，和设在该板58的端面上的4根轨道60构成。另外，在板58的厚度方向延伸的臂部28，在各个轨道60的每一个上有一个，安装在导向部42中，使轨道60的延伸方向和滚子切刀46的旋转轴44的轴线(参见图3的点划线)垂直。于是，安装在导向部42中的臂部28被轨道60导向，可在轨道60的延伸方向滑动。
即，臂部28的移动方向(轨道60的延伸方向)与滚子切刀46的旋转轴44的轴线方向(与轨道60的延伸方向垂直的方向)垂直。由于这样，在将滚子切刀46压紧在载体薄膜F上的生片G上的状态下，在臂部28沿着轨道60移动的情况下，滚子切刀46利用与生片G间的摩擦转动，在臂部28的移动方向行进，并切断生片G。
保持臂保持部30的位置调整部32具有在相对于载体薄膜F进退的方向上(图3的Y方向)，可调整臂保持部30的位置的第一位置调整部62；可在通过板58的中心位置58a的法线周围(图3的Y轴周围)，调整臂保持部30的位置的第二位置调整部64；和可在与板58相对的载体薄膜F的宽度方向(图3的X方向)上，调整臂保持部30的位置的第三位置调整部66。即：位置调整部32可利用第一位置调整部62，在相对于载体薄膜F的进退方向(相对方向)上调整臂保持部30的位置。另外，通过与第二位置调整部64和第三位置调整部66协同动作，可在载体薄膜F的面方向(即X-Z平面方向)上，调整臂保持部30的位置。
如图4所示，移动机构34由定时皮带B；驱动定时皮带B的电机68；和使由电机68驱动的定时皮带B，沿着臂保持部30的58的边导向的皮带轮70构成。
在皮带夹持部40中，上述4个臂部28固定在定时皮带B上，因此，当使电机68正转或反转，驱动定时皮带B时，随之，4个臂部28沿着臂保持部30的轨道60同时移动。这时，各个滚子切刀46同时移动，以得到正方形的轨迹。又如图4所示，沿着定时皮带B，相邻的臂部28彼此空出与板58的一个边的长度大致相同的间隔，以便在与各个臂部28对应的板58的各边上，配置在相同的位置。因此，即使利用定时皮带B同时移动4个臂部28，也可有意避免臂部28彼此接触。
送入切断机构20中的载体薄膜F由PET构成，在其主面上保持生片G。在该生片G上形成由相同的金属材料(例如铜)构成的导体图形C和标记M。导体图形C的一个单位由30个矩形图形构成，单位区域A配置成矩阵状，使它成为大致的正方形。通过上述臂部28的同时移动，通过沿着单位区域A的轮廓，将导体图形C截断成每个单位，可从生片G切出正方形状的片S。另外，上述标记M分别在导体图形C的各个单位区域A的角附近形成。这种导体图形C的单位，可以空出给定间隔，在生片G上连续地形成多个。
在切刀部件22的输送路径P的上游，设有4台照相机26，利用这4台照相机26检测上述标记M的位置。根据照相机26检测出的标记M的位置，利用图中没有示出的控制部，驱动滑动台24、臂保持部30的第二位置调整部64和第三位置调整部66，可以调整滚子切刀46的切断位置。即：利用滑动台24、臂保持部30的第二位置调整部64和第三位置调整部66，构成本发明的滚子切刀46的位置调整机构72。
当利用上述的切断机构20，从生片G切出片S时，首先利用滑动台24的吸着台24a吸着保持送入切断机构20中的载体薄膜F。利用照相机26，使用标记M，在吸着保持载体薄膜F上，进行导体图形C的单位区域(即切断区域)A的检测。这时，在由于载体薄膜F的蛇行等产生位置偏移的情况下，利用滚子切刀46的上述位置调整机构72进行切断位置的调整(校正)。另外，利用滑动台24的上下驱动部24b，将载体薄膜F输送至切刀部件22相对的位置，进行从生片G切出片S的处理。
在该切分处理中，首先利用第一位置调整部使臂保持部30接近载体薄膜F。使滚子切刀46与生片G接触。这时，如图6所示，滚子切刀46的位置成为切断区域A的角(始点位置)(图6(a)的X位置)。另外，当使移动机构34的电机68转动，驱动定时皮带B时，4个滚子切刀46在使移动距离d保持相同的状态下，以相同的速度移动(参见图6(b))。当各个滚子切刀46到达切断区域的角(终点位置)时，停止电机68的转动，停止滚子切刀46的移动(参见图6(c))。这样，可切出正方形的片S，使得从生片G将导体图形C截断成每个单位。另外，根据需要，重复电机68的正转和反转，可将滚子切刀46反复多次地从始点位置移动至终点位置。
在具有上述的切断机构20的装置10中，由于利用滚子切刀46切断片S的全部的边(即4个边)，与利用刀刃切刀切断生片G的目前装置比较，可以有意地抑制生片G的切断不良。由于不需改变部位即可将片S的各个边切断，与切断各边时改变部位的目前装置比较，可提高切断尺寸精度。另外，由于利用定时皮带B，同时移动4个滚子切刀46，与依次移动各个滚子切刀46的情况比较，可以缩短切断片S的时间。
另外，利用照相机26，使用设在生片G上的标记M，检测出切断位置后，根据该切断位置，利用位置调整机构72，可以进行载体薄膜F和滚子切刀46的相对位置的自动调整。另外，通过采用设在臂部28的切刀部38上的压缩弹簧52，即使1个或多个臂部28超过需要地接近载体薄膜F，由于利用臂部28的压缩弹簧52调整压力。可以避免滚子切刀46切断载体薄膜F的问题。
上述片S为正方形，但根据需要变更为其他多角形状(例如，六角形)也可以。在这种情况下，准备与该多角形的边数相同的滚子切刀46。
其次，参照图7说明设在上述切断机构20下游的输送路径P上的层叠机构80。
层叠机构80具有控制输送搬入层叠机构80中的载体薄膜F的输送板82的位置的薄膜输送部84；进行输送板82的冲压的冲压部86；和依次层叠由切断机构20从生片G切出的载体薄膜F上的片S的层叠部88。又如图7所示，在层叠机构80附近，载体薄膜F的输送路径P沿着水平方向(图7的Y方向)，送入切断机构20中，使载体薄膜F的主面为垂直向下。
输送板82为保持水平的板状构件，可通过沿着其上下面使载体薄膜F滑动，输送载体薄膜F。吸着保持位于输送板82下面的载体薄膜F的薄膜吸着部90，和加热由薄膜吸着部90保持的载体薄膜F的加热器92放置在输送板82内。输送板82的端部中，载体薄膜F通过的端部82a前端尖锐，使载体薄膜F容易从下面转动至上面。另外，冲压部86和层叠部88上下并排配置，使得通过输送板82相对。
薄膜输送部84由上述的输送板82；从下方支承该输送板82，同时可在上下方向(图7的Z方向)驱动的上下驱动部94；和通过上下驱动部94可在水平方向(图7的Y方向)驱动输送板82的水平驱动部96构成。由于这样，薄膜输送部84可利用水平驱动部96的驱动进退，使得可将输送板82放在冲压部86和层叠部88之间，并且可利用上下驱动部94的驱动使放在冲压部86和层叠部88之间的输送板82上下运动。在上下驱动部94和水平驱动部96中采用众所周知的作动器。在输送路径P上的层叠机构80的上游，设有停止载体薄膜F的输送的薄膜固定部97。
配置在输送板82的上方的冲压部86，由冲压输送板82的冲头98；和保持冲头98并使它上下运动的冲头驱动部100构成。
配置在输送板82的下方的层叠部88具有在水平方向延伸的支承台102；支承在放置该支承台102上的支架104上，同时依次层叠上述载体薄膜F的片S的正方形的保持件106；在上下方向延伸，以包围支架104和保持件106的四角筒状的框架108；和使配置在上述支承台102上的框架108上下运动的框架驱动部110。
通过利用框架驱动部110，使框架108上升，使框架108的上端面108a与载体薄膜F接触，在收容保持件106的状态下，可将框架108内密闭。另外，框架驱动部110具有加力装置110a(例如压缩弹簧)使得即使在使框架108与载体薄膜F接触的状态下，框架108也可以变位。另外，在支架104中内部放置加热保持件106的加热器112，并且设置有对框架108内真空吸气用的吸气孔104a。
另外，层叠部88具有在支承台102下通过支承台102进行保持件106的位置调整的位置调整部114。该位置调整部114由第一位置调整部116和第二位置调整部118构成。第一位置调整部116具有可以调整通过保持件106的中心位置的垂直轴周围的支承台102的位置的机构；第二位置调整部118具有在与保持件106相对的载体薄膜F的宽度方向(图7的X方向)上，调整支承台102的位置的机构(所谓的倾斜机构)。即：利用位置调整部114可以调整保持件106与载体薄膜F的相对位置。
在输送路径P上的层叠部88的上游设有4台照相机120(标记检测机构)，利用这4台照相机120，与上述照相机26同样，检测出设在载体薄膜F上的标记M的位置。根据照相机120检测的标记M的位置，利用图中没有示出的控制部驱动薄膜输送部84的水平驱动部96和层叠部88的位置调整部114，调整载体薄膜F与保持件106的相对位置。即：由薄膜输送部84和层叠部88的位置调整部114构成本发明的保持件106的位置调整机构122。
其次，参照图8～15说明利用层叠机构80，在保持件106上层叠载体薄膜F上的生片S的顺序。在以下说明中，说明在形成包含多层的片S的层叠体130的保持件106上，层叠新的片S的顺序。
首先，当将用上述切断机构20切出的载体薄膜F的片S部分，输送至输送板82的薄膜吸着部90时，如图8所示，利用薄膜吸着部90吸着保持载体薄膜F。另外，在输送板82吸着保持载体薄膜F的状态下，利用照相机120检测设在载体薄膜F上的标记M的位置。驱动水平驱动部96和层叠部88的位置调整部114，进行载体薄膜F和保持件106的相对位置调整(即，位置偏移校正)。在这个阶段，框架108处在由框架驱动部110保持在下侧的状态，保持件106为从框架108露出的状态。
其次，如图9所示，利用水平驱动部86，移动输送板82，使它放在冲压部86和层叠部88之间，由输送板82吸着保持的片S和在保持件106上的层叠体130相对，使它们在垂直方向重叠。
又如图10所示，利用框架驱动部110，使框架108上升，将保持件106收容在框架108内。接着，如图11所示，利用薄膜输送部84的上下驱动部94使输送板82下降，将载体薄膜F紧贴在框架108的上端面108a上。即：框架108被输送板82封闭，在收容保持件106的状态下密闭。在密闭框架108内后，利用图中没有示出的真空泵，从支架104的吸气孔104a，在框架108内进行真空吸气。
另外，在对框架108内真空吸气的状态下，用加热器92加热薄膜吸着部90，并且用加热器112加热保持件106。如图12所示，驱动冲头驱动部100，利用冲头98，以给定的压力将输送板82压下。这样，由薄膜吸着部90吸着的片S被热压粘接在层叠体130上。这时，由于框架108在由框架驱动部110的加力装置110a处在下降状态，可以避免框架108妨碍压接。
接着，利用图中没有示出的框架108的脱气孔，对框架108内进行脱气，同时，如图13所示，利用框架驱动部110使框架108下降，直至保持件106露出。另外，停止薄膜吸着部90吸着载体薄膜F，同时，如图14所示，利用冲头驱动部分100，使冲头98上升。
然后，利用薄膜输送部84的上下驱动部94，使输送板82稍微上升一些距离(至少比生片G的厚度大的距离)。再利用上述薄膜固定部97，在由层叠机构80约束上游的载体薄膜F移动的状态下，利用水平驱动部86使输送板82移动(参见图15)，使输送板82从冲压部86和层叠部88之间撤退。这样，剥去片S的载体薄膜F部分，在端部82a上转至输送板82的上面。这时，片S完全从载体薄膜F剥离。因此，包含输送板82的薄膜输送部84，作为本发明的剥离机构起作用。
当利用水平驱动部86移动输送板82时，新片S1位于设在输送板82下面的薄膜吸着部90的位置。通过反复进行新的片S1的层叠，容易进行由层叠机构80进行的多层层叠。
在以上所述装置10中，切断机构20和层叠机构80分别放置在由输送机构15输送载体薄膜的输送路径P上。即：生片G的切断和片S的层叠在一条输送路径P上实现。由于这样，与生片G的切断和片S的层叠在分别的输送路径上进行的目前装置比较，生产效率提高。
另外，层叠机构80放置在切断机构20下游的输送路径P上，即使在由于切断机构20和层叠机构80的位置不同，在切断机构20切断片S时产生切断渣的情况下，可以意地抑制进入层叠体130的层间。另外，在切断机构20附近，由于载体薄膜F在垂直方向延伸，即使产生切断渣也容易从载体薄膜F上落下。
另外，在利用照相机120，使用设在生片G上的标记M，检测出规定位置，根据该规定位置，利用位置调整机构自动调整载体薄膜F和保持件106的相对位置。
在上述装置10中，作为剥离机构的薄膜输送部84相对移动，使载体薄膜F和层叠体(被层叠体)130互相离开，将片A从载体薄膜F上剥离。
本发明不是仅限于上述实施例，可有各种变形。例如，标记M不形成在生片G上，而形成在载体薄膜F上也可以。

Claims (9)

1、一种陶瓷生片的切断装置，其特征为，它可从保持在载体薄膜上的陶瓷生片切分出多角形的片，该切断装置具有：
与所述片的各边对应地配置的、与所述片的边数相同数目的滚子切刀；和沿着与所述片对应的所述边，移动所述滚子切刀的移动机构。
2、如权利要求1所述的陶瓷生片的切断装置，其特征为，在所述陶瓷生片和所述载体薄膜的至少一个上设置位置调整标记，
所述切断装置还具有：使用所述位置调整标记，检测出所述陶瓷生片的切断位置的标记检测机构；和根据由所述标记检测机构检测出的切断位置，进行所述滚子切刀的位置对合的位置调整机构。
3、如权利要求1所述的陶瓷生片的切断装置，其特征为，所述移动机构同时移动全部的所述多个滚子切刀。
4、如权利要求3所述的陶瓷生片的切断装置，其特征为，所述移动机构具有分别固定有所述多个滚子切刀的定时皮带。
5、如权利要求1所述的陶瓷生片的切断装置，其特征为，它还具有可调整所述滚子切刀对所述载体薄膜的按压力的按压力调整机构。
6、如权利要求1所述的陶瓷生片的切断装置，其特征为，它还具有在所述生片的法线周围对所述多个滚子切刀进行旋转调整的旋转调整机构。
7、一种陶瓷生片的切断方法，其特征为，它可从保持在载体薄膜上的陶瓷生片切分出多角形的片，
所述切断方法具有：利用移动机构，沿着与所述片对应的所述边，使与所述片的各边对应地配置的、与所述片的边数相同数目的滚子切刀移动的步骤。
8、如权利要求7所述的陶瓷生片的切断方法，其特征为，在所述陶瓷生片和所述载体薄膜的至少一个上设置位置调整标记，
所述切断方法具有：利用所述位置调整标记，通过标记检测机构，检测出所述陶瓷生片的切断位置的步骤；和利用位置对合机构，根据由所述标记检测机构检测出的切断位置，进行所述滚子切刀的位置对合的步骤。
9、如权利要求7所述的陶瓷生片的切断方法，其特征为，通过所述移动机构，同时移动全部的所述多个滚子切刀。
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