JP2002210695A - パンチングユニット - Google Patents

パンチングユニット

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JP2002210695A JP2001007869A JP2001007869A JP2002210695A JP 2002210695 A JP2002210695 A JP 2002210695A JP 2001007869 A JP2001007869 A JP 2001007869A JP 2001007869 A JP2001007869 A JP 2001007869A JP 2002210695 A JP2002210695 A JP 2002210695A
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寿 八十田
Yoshikazu Muramatsu
義和 村松
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンチのワークからの抜き取りを確実に行っ
た上に生産性を高め、しかも展延し易いワークであって
も穿孔精度を低下させることがなく、カス上がりを防止
するパンチングユニットを提供する。 【解決手段】 ワークＷの厚みに合せて接近して位置さ
せたストリッパプレート６が、ワークＷを押圧せずに上
昇時のパンチＰをワークＷから引抜き、電動モータ４の
打動駆動力を、パンチＰを保持する可動型５に伝達す
る。機枠１内に配路されたエアー路Ｒ部分に電気信号で
開閉する手段１０を設けて、エアー噴出部とその手段１
０との間のエアー系路Ｒ’を短くすることによってエア
ー噴出の応答性を向上させると共にエアー流動時の圧力
損失を最小限度に止め、それによって下死点のパンチＰ
に付着する打抜チップ（カス）に的確にジェットエアー
を当ててパンチＰから剥離させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板、可
撓性フィルム、セラミックスグリーンシート等にパター
ンや基準孔等を穿孔加工するパンチングユニット、特に
セラミックスグリーンシート等のように押圧力をかける
と展延し易いワークの穿孔加工に適したパンチングユニ
ットに関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、この種のパンチングユニットは、機
枠の先端側上部に打動駆動源と共にパンチ保持型を、先
端側下部にそのパンチ保持型に対応するダイ保持型を各
々設け、パンチ保持型とダイ保持型との間にワークを搬
入して所要のパターンの穿孔や基準孔等の穿孔加工を行
うようになっている。そして、このパンチングユニット
は、機台に必要数接近して並設され、そのパンチ保持型
には、パンチがワークに接触する直前からパンチが抜き
取られるまでの間、ダイ保持型とでワークの押圧（挟
持）を継続するストリッパ機構が備えられている。その
パンチの打動駆動源としては、エアーシリンダ、電動モ
ータ（例えばサーボモータ）が使用されている。エアー
シリンダは、圧縮されるエアー圧が駆動力として利用さ
れ、コスト的に低廉ではあるものの、エアーが圧縮媒体
であるため、エアー圧力に対してパンチに打動力を伝達
するピストンの動きが必ず一致するものとは言い難く、
連続打動を継続するにしたがってピストンを上下動させ
るエアー圧の供給、排気の連動関係に微小なズレが生
じ、常時等速での穿孔加工を期待できなくする。パンチ
下死点でパンチが微小な振幅でバウンドする等、孔品質
を低下させる問題点を惹起させてしまう現実がある。一
方、電動モータの場合、前記するエアーシリンダの問題
点を解決することができる。
【０００３】しかしながら、どちらにしても穿孔直前か
らパンチが抜き取られるまでの間、ワークの押圧（挟
持）を継続するため、ストリッパプレートによる押圧時
間がパンチ穿孔効率をダウンさせるタイムロスの原因と
なり、生産性を低下させるし、展延し易い例えばセラミ
ックスグリーンシート等の場合に、その押圧力がワーク
を展延させ、高精度での穿孔加工を行えなくする。ま
た、ダイのパンチ打抜孔に連絡するエアー路は、パンチ
ングユニットを据え付ける機台を設置する工場等に備設
されたエアー供給設備（例えばエアーコンプレッサー）
に接続されるが、エアー供給設備近傍からエアー噴出部
までのエアー系路が長くなるため、エアー噴出に対して
応答性が悪く、エアー流動時の圧力損失も大きくなる。
そのため、下死点のパンチ先端に向けて所定のタイミン
グでエアーエジェクトしてもカスを剥離できるタイミン
グ及び所定のエアー圧、エアー量でエアー供給されず、
結果としてカス上がりを防止できずにパンチに打抜チッ
プ（カス）が付着したままパンチ穿孔を繰り返し、歩留
まりを悪くする問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来事情
に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、生産性
を高め、しかも展延し易いワークであっても穿孔精度を
低下させることのないパンチングユニットを提供するこ
とにある。また、他の目的とする処は、カス上がりを防
止するパンチングユニットを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に講じた技術的手段は、パンチラムを機枠に高さ調整手
段で上下動高さ調整可能に設け、該パンチラムに駆動源
となる電動モータを設置すると共に、前記パンチラム下
端にパンチ固定型としてストリッパプレートを取付け、
パンチを保持する可動型を、ストリッパプレート上方に
前記電動モータに連結して配設し、前記高さ調整手段で
ストリッパプレートをワークに接近して位置させた状態
で電動モータを駆動させて穿孔加工することを特徴とす
るものである（請求項１）。ここで、電動モータは、サ
ーボモータ、リニアモータ、ステッピングモータ等が包
含される。前記する手段によれば、高さ調整手段による
パンチラムの高さ調整機能によってパンチラム下端のス
トリッパプレートを穿孔対象であるワークに応じて接近
させたりすることが可能となる。ストリッパプレート
は、ワークを押圧せずしかもパンチ上昇時にパンチをワ
ークから引抜くことができるようにワークに対して数μ
ｍ程度の離間距離をもって接近させる。それ故、穿孔対
象であるワークの厚みに合せて接近して位置させたスト
リッパプレートが、ワークを押圧せずに上昇時のパンチ
をワークから確実に引抜き、従来のストリッパプレート
での押圧継続によるタイムロスを無くして、パンチ穿孔
効率のアップさせる。そして、電動モータの打動駆動力
を、パンチを保持する可動型に伝達する。
【０００６】また、機枠内に、ダイに設けられたエアー
噴出部にエアーを供給するエアー路を導入し、その機枠
内に前記電動モータからの電気信号でエアー路を開閉す
る手段を設けていると好適なものである（請求項２）。
この場合、電気信号で開閉する手段、例えば電気開閉弁
は、機枠を内部中空状に形成し、その内部において、ダ
イ保持型に接近した位置に設けるのが好ましいものであ
る。
【０００７】このように構成にすることによって、エア
ー噴出部とエアー路を開閉する手段との間のエアー系路
が非常に短くなる。依って、パンチ下死点と同時のタイ
ミングでエアー噴出時の圧力損失を最小限に止めて、エ
アー噴出部からパンチ先端に的確にジェットエアーを当
てて、打抜チップ（カス）を剥離させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明パンチングユニットの
実施の形態を説明する。図１及び図２は、本発明パンチ
ングユニットの実施の形態、詳細には多軸穿孔部を備え
たパンチングユニットを示し、符号１はその機枠であ
る。
【０００９】機枠１は、中央空間をワークの搬入空間３
１とする横向きＵの字状の中空体であり、機台Ａに対し
て抜き差し可能に支持されていること従来と同様であ
る。また、この機枠１は、上半部１１先端縁に、従来か
ら周知なようにエアーシリンダや手動による高さ調整手
段２で内部中空状のパンチラム３を上下動高さ調整可能
に支承すると共に、そのパンチラム３にリニアアクチュ
エータ、即ち打動駆動源として電動モータ（例えばサー
ボモータ、後述では符号４を付して説明する）を設置
し、そのサーボモータ４に連結してパンチＰを保持する
可動型５をパンチラム３内に配設し、固定型６としてパ
ンチＰを摺動させるストリッパプレート（後述では符号
６を付して説明する）をパンチラム３下端に取付け、下
半部２１先端側に前記可動型５、ストリッパプレート６
と対応してダイ保持型７を配設している。図１におい
て、符号１３は、前記パンチラム３から機枠１における
上半部１１の先端側前後面に沿うように延設された腕板
であり、この腕板１３が前記高さ調整手段２で上下動し
て高さ調整されるロッドに固定された止めピン１２に取
付けられている。そしてパンチラム３は、同上半部１１
に開孔した長孔１１ａ分、その止めピン１２の上下動が
許容されて同上半部１１先端縁に沿って上下に高さ調整
されるようになる。
【００１０】パンチを保持する可動型５は、図２に示す
ようにパンチＰ頭部の係止孔１５１ａとその係止孔１５
１ａにパンチ挿通孔１５１ｂを連通させて形成したパン
チ保持孔１５１をパンチＰ数に応じて必要個開孔したパ
ンチホルダ１５にその係止孔１５１ａを被蓋するように
ボルト１００ａでパッキングプレート２５を取付けて構
成されており、係止孔１５１ａの孔底とバッキングプレ
ート２５とでパンチＰの頭部を挟持して必要数のパンチ
Ｐを保持している。
【００１１】ストリッパプレート６は、同図２に示すよ
うにパンチ保持孔１５１と対応してパンチ打出孔１６１
を開孔したプレート体１６の４隅部をパンチラム３下端
にボルト１００ｂ止めしてなり、下端を固定したガイド
ピンＧを前記パンチホルダ１５に設けたガイドベアリン
グに案内可能に挿通すると共に、上面とパンチホルダ１
５との間に圧縮バネ２６を介在してパンチＰの上昇時に
可動型５の上昇を補助するようになっている。符号３６
は、可動型の復帰量を規制する復帰規制ボルトで、４６
はパンチＰのガイドスリーブである。
【００１２】前記サーボモータ４から可動型５に駆動力
を伝達する手段としては、ボールネジ８を使用してい
る。このボールネジ８は、一般的な構造のものであっ
て、図２に示すようにナット部１８とネジ部２８の各螺
合溝３８にボールＢ…を隣設状に入れて該ボールＢ…が
循環できるように戻り溝４８を設けたものである。この
ボールネジ８は、パンチラム３内面のガイドレール３３
に対して上下動可能に係合するブロック体５８の上面か
ら凹設した取付凹部５８ａ内に挿入され、ナット部１８
のフランジ部１８ａをブロック体５８の上面に固定し、
そのブロック体５８の下端を前記する可動型５上端のバ
ッキングプレート２５に連結してあり、パンチラム上板
２３に設置されたサーボモータ４を駆動するとネジ部２
８が駆動回転してブロック体５８が回転することなく直
線動することによって可動型５が往動（下降）、復動
（上昇）して、穿孔対象物であるワークＷに穿孔加工を
施すようになっている。尚、符号６８は、前記ブロック
体５８の取付凹部５８ａに連設して形成されたオイルパ
ンである。
【００１３】前記するブロック体５８と可動型５との連
結は、本実施の形態では真空吸着で行っている。この真
空吸着は、ブロック体５８の下面周縁部にバッキングプ
レート２５の上面との間にバキューム空間Ｓを区画形成
するＯリング５８ｂを嵌装し、そのバキューム空間Ｓ
を、機枠１内のエジェクタ９を介して吸引することによ
って行なわれている。このエジェクタ９は、図１に示す
ようにエアー供給設備（図示せず）に連絡してなり、バ
キューム空間Ｓ内のエアーを吸引する方向に噴出する
（図１参照）ことによって吸着する圧縮エアー変換型の
ものであり、噴出させるエアーは、機枠１内を通って外
部に放出させるようになっている。
【００１４】ダイ保持型７は、図２に示すようにダイ１
７を保持するダイホルダ２７と、ダイパット３７からな
り、相互に位置決めするピン（図示せず）で連結すると
共に、そのダイパット３７を前記機枠１の下半部２１の
上面に凹設した据付段部２１ａに載置して下側から同下
半部２１にボルト１００ｃ止めされている。
【００１５】また、このダイ１７…各々には、同図に示
すようにダイホルダ２７、ダイパット３７に配路された
連絡路４７に連通するエアー噴出部（孔）１７ａ…が、
パンチ打抜孔１７’に直下に臨んで開孔されており、そ
の連絡路４７の始端は、前記機枠１の下半部２１におけ
る中空部との隔壁４１部分まで延長されており、この開
口端である始端に前記するエアー供給設備（図示せず）
に連絡するエアー路Ｒが機枠１内に導入して接続されて
いる。
【００１６】そして、この機枠１内のエアー路Ｒにおい
て、ダイ保持型７に接近した位置、詳細には、ダイ保持
型７に接近する前記隔壁４１近傍部分に電気信号で開閉
する手段（例えば電気開閉弁）１０を設け、サーボモー
タ４によるパンチ下死点の出力信号を受けて制御部（図
示せず）を介して作動するその手段１０がエアー路Ｒを
開放してその手段１０下流のエアー系路（連絡路を含
む）Ｒ’にエアーを圧送し、それによってパンチＰが下
死点に到達すると同時のタイミングで所定圧力及び量の
エアーをパンチＰ先端に向けてエアー噴出部（孔）１７
ａからエジェクトしてパンチＰ先端に付着する打抜チッ
プ（カス）を剥離するようになっている。
【００１７】尚、符号２００は前記可動型とブロック体
との連結圧、即ち吸着圧を表示する真空圧力計、３００
はエアー噴出部（孔）１７ａから噴出されるエアー供給
圧を表示する圧力計であり、共に機枠１の背面に付設さ
れている。
【００１８】斯様に構成されている本実施の形態のパン
チングユニットは、穿孔対象となるワークＷの厚みに合
せてそのワークＷにパンチラム３下端のストリッパプレ
ート６が接近する位置（数μｍ程度に接近する位置）ま
で前記高さ調整手段２でパンチラム３を下降させる。そ
して、ワークＷの硬度に応じてサーボモータ４による可
動型５の上昇、下降速度を設定し、ワークＷを前記搬入
空間３１に搬送しながらＸ・Ｙ軸線方向に制御動して、
ワークＷに区画形成されている穿孔エリアに所定の穿孔
パターンで穿孔加工を行う。図示しないが、ワークＷが
例えばセラミックスグリーンシート、可撓性フィルム等
のように無支持では平面形状を維持できない穿孔対象物
の場合には、そのワークをワークホルダに着脱可能に取
付けて、穿孔加工を実行する。尚、ワークホルダが通過
する時には、パンチラム３を上昇させて下端のストリッ
パプレート６がそのワークホルダでその移動が阻害され
ないようにする。穿孔加工時（エアー供給設備は稼動
中）において、パンチＰが下死点に到達すると同時に制
御部（図示せず）を介して電気信号で開閉する手段１０
がエアー路Ｒを開路し、エアー噴出部（孔）１７ａから
パンチＰ先端に向けてエアーエジェクトして付着する打
抜チップを剥離する。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上のように、穿孔対象である
ワークの厚みに合せて接近して位置させたストリッパプ
レートが、ワークを押圧せずに上昇時のパンチをワーク
から引抜くから、ストリッパー機構でワークを押圧して
からパンチングしてワークからパンチが抜き取られるま
でその押圧状態を継続する従来のパンチングユニットの
ようなストリッパー機構の押圧時間がタイムロスになっ
てパンチ穿孔効率をダウンさせることがなくなり、生産
性を大幅に向上させることができる。その上、穿孔加工
時にワークを押圧する構造を採用していないことから、
展延し易いセラミックスグリーンシート等のワーク材料
を、生産性を向上させて穿孔加工するに好適なパンチン
グユニットを提供することができる。
【００２０】しかも、電動モータ（サーボモータ、リニ
アモータ、ステッピングモータ等）を打動駆動源にして
いるため、常時一定した等速穿孔は勿論のこと、ワーク
の硬度に応じた所要の穿孔速度等、ワークの硬度、厚み
等の諸条件に即した最適な穿孔加工が行える。
【００２１】その上、機枠内、好ましくは機枠内におけ
るダイ保持型に接近したエアー路部分に電動モータから
の電気信号でそのエアー路部分を開閉する手段を設けて
いるから、例えば機枠におけるダイ保持型の外側方位置
や前方位置に前記エアー路部分を開閉する手段を設けた
場合のように、機枠の接近した並設や穿孔対象となるワ
ークのパンチングユニットへの搬入の障害物にならず、
しかもその手段とエアー噴出部との間のエアー系路を短
くして、応答性を向上させ、その上、圧力損失を最小限
に止める。従って、パンチ下死点と同時のタイミングで
所定のエアー圧、エアー量をもってエアー噴出部からパ
ンチ先端に向けてエアーエジェクトして打抜チップ（カ
ス）にエアージェットを当ててパンチから剥離し、パン
チングユニットを所望数接近して並設する仕様の妨げに
ならずに製品の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態パンチングユニットの側面図で一
部切欠して示す。
【図２】図１の要部の側面断面図で拡大し、一部切欠し
て示す。
【符号の説明】
１：機枠 ３：パンチラム ４：電動モータ ６：ストリッパプレート
（パンチ固定型） Ｐ：パンチ ５：可動型（パンチを保
持する可動型） Ｗ：ワーク １７ａ：エアー噴出部 Ｒ：エアー路 １０：電気信号で開閉する
手段 Ｒ’：エアー系路 ２：高さ調整手段 Ａ：機台

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パンチラムを機枠に高さ調整手段で上下
    動高さ調整可能に設け、該パンチラムに駆動源となる電
    動モータを設置すると共に、前記パンチラム下端にパン
    チ固定型としてストリッパプレートを取付け、パンチを
    保持する可動型を、ストリッパプレート上方に前記電動
    モータに連結して配設し、前記高さ調整手段でストリッ
    パプレートをワークに接近して位置させた状態で電動モ
    ータを駆動させて穿孔加工するパンチングユニット。
  2. 【請求項２】 前記機枠内に、ダイに設けられたエアー
    噴出部にエアーを供給するエアー路を導入し、その機枠
    内に前記電動モータからの電気信号でエアー路を開閉す
    る手段を設けていることを特徴とする請求項１記載のパ
    ンチングユニット。
  3. 【請求項３】 前記ワークがセラミックスグリーンシー
    トであることを特徴とする請求項１または２記載のパン
    チングユニット。
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