JP2003266382A - 穿孔装置 - Google Patents
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Abstract
ンを簡単かつ迅速に交換する。 【解決手段】 パンチユニット7のパンチベース21に
パンチヘッド22を支持し、エアシリンダ24で穿孔位
置と待機位置とに昇降する。ハンマー機構29の出力軸
36をパンチヘッド22に挿入し、出力軸36の下端に
パンチピンをダイ12側へ取り外し可能に組み付ける。
パンチヘッド22の下端部にワーク浮き上がり阻止用の
キャップ39をダイ12側へ取り外し可能に組み付け、
穿孔時にキャップ39とダイ12との間にワーク移送用
の細隙を形成する。エアシリンダ17でパンチユニット
7をピン交換位置に上昇し、キャップ39を取り外し
て、パンチピン28を交換する。
Description
クグリーンシートやフレキシブル基板用フィルム等のシ
ート状ワークに穴を明ける穿孔装置に関するものであ
る。
ンが摩耗したり、折れたり、穴径が変わったりした場合
に、パンチピンを交換する必要がある。なお、穴径が変
わった場合はダイも交換する。このピン交換に際し、従
来は、特開平11−254395号公報又は特開200
0−108088号公報に開示されているように、パン
チヘッドをパンチユニットごと穿孔装置の機体から取り
外し、機外でパンチピンを交換したのち、パンチユニッ
トを機体に取り付け、試し打ち、パンチピンの高さ調
整、パンチピンとダイとの芯合わせを行い、検査確認後
に運転を再開していた。
装置によると、パンチピンの交換に時間がかかり、ロス
タイムが長くなり、稼働率が低下するばかりでなく、重
いパンチユニットの脱着に難儀するという問題点があっ
た。
取り外すことなく、パンチピンを簡単かつ迅速に交換す
ることができる穿孔装置を提供することにある。
めに、本発明の穿孔装置は、シート状のワークを位置さ
せるワーク配置空間の上側にパンチユニットを設置し、
ワーク配置空間の下側にダイユニットを設置し、ダイユ
ニットにダイを設け、パンチユニットにパンチヘッドを
設け、パンチヘッドに、ダイと協働してワークを穿孔す
るパンチピンと、穿孔時にダイに接近してピン抜き時の
ワーク浮き上がりを阻止するキャップとを、それぞれダ
イ側へ取り外し可能に組み付け、パンチユニットをパン
チピン及びキャップの着脱が可能なピン交換位置に上昇
させるリフト手段を設けたことを特徴とする。
パンチピンをパンチヘッドと一体に駆動する方式も採用
できるが、ワークに短時間に多数の穴を明けるために
は、パンチヘッドをワークに接近した位置に配置し、軽
量のパンチピンや出力軸を短いストロークで駆動するの
が好ましい。この方式を採用した穿孔装置は、パンチユ
ニットに、パンチヘッドをダイに接近する穿孔位置とダ
イから離間した待機位置とに昇降するアクチュエータ
と、穿孔位置でパンチピンをダイに打ち付けるハンマー
機構とを設け、ハンマー機構の出力軸をパンチヘッドに
挿入し、出力軸の下端にパンチピンをダイ側へ取り外し
可能に組み付けて構成される。
が予め調整されたスペアのパンチピンを用意できるよう
に、パンチピンにカラーを高さ調整自在に圧入し、事前
に(外段取りで)パンチピン端からカラー端までの寸法
をプリセットするのが好ましい。さらに、キャップの組
み付けにはネジも使用可能であるが、ワンタッチで着脱
できる点で、キャップをパンチヘッドに弾性部材を介し
取り外し可能に組み付けるのが望ましい。
に基づいて説明する。この実施形態の穿孔装置は、積層
前(焼成前)の柔軟なセラミックグリーンシートをワー
クとして穿孔加工するパンチングマシンに装備されてい
る。このパンチングマシンは、精細なスルーホール印刷
(導通印刷)を可能にするために、例えば、150mm
×150mmのワークに0.05〜0.2mmの穴径の
スルーホール穴を±0.01mmのピッチ精度で数万個
穿孔できるように構成されている。
シンの機体1の上部にはカバーQによって閉じられてい
る加工室2が形成され、加工室2の底部に基盤3が水平
に固定されている。基盤3の上には、ワークWを保持す
る保持枠Hが載置されるワークテーブル4と、ワークテ
ーブル4上で保持枠Hを前後左右に送る平面サーボモー
タ5と、平面サーボモータ5とワークテーブル4との間
でワークWにスルーホール穴を明ける穿孔装置6とが設
置されている。平面サーボモータ5は、上面に多数の永
久磁石が配列された固定部5aと、下面に複数の電磁石
が配設された可動部5bとから構成されている。
配置空間の上側にパンチユニット7を備え、ワークWの
ワーク配置空間の下側にダイユニット8を備えている。
パンチユニット7は基盤3の上方を左右に延びるフレー
ム9上に設置されている。ダイユニット8は、基盤3上
にダイベース10を設置し、ダイベース10にダイホル
ダ11を設け、ダイホルダ11に3つのダイ12を保持
し、ダイ12にチップ(穿孔屑)吸引ホース13を接続
して構成されている。
する位置において、パンチユニット7のフレーム9には
パンチベース21が固定され、パンチベース21に3つ
のパンチヘッド22が昇降自在に支持されている。フレ
ーム9の上方にはブラケット23を介し3基のエアシリ
ンダ24が並設され、そのピストンロッド24aはカッ
プリング25及び連結板26を介しパンチヘッド22に
連結されている。エアシリンダ24はパンチヘッド22
を昇降するアクチュエータであって、ピストンロッド2
4aの伸長時にパンチヘッド22をダイ12に接近する
穿孔位置に下降し、ピストンロッド24aの収縮時にパ
ンチヘッド22をダイ12から離間した待機位置に上昇
するようになっている。
ダイ12と協働してワークWを穿孔するパンチピン28
が設けられ、連結板26にはパンチピン28をダイ12
に打ち付ける為のハンマー機構29が設置されている。
ハンマー機構29はヒト形のハンマーベース30を備
え、その頭部30aは複数のボルト31で連結板26に
固定され、頭部30aに薄肉の首部30bを介し一対の
脚部30cが弾性変位可能に連結されている。頭部30
aには一対の圧電素子32が装着され、その下端は連結
部30dを介し脚部30cに連結されている。
ンマー34が支持され、ハンマー34にロッド35を介
し中空状の出力軸36が連結されている。出力軸36は
パンチヘッド22に上下一対のスリーブ22Aを介して
上下摺動自在に挿入され、出力軸36の下端にパンチピ
ン28が止めネジ37によりダイ12側へ取り外し可能
に組み付けられている。そして、パンチヘッド22の穿
孔位置において、圧電素子32を通電により上下方向に
伸縮させて脚部30cを開閉し、板バネ33を揺動させ
てハンマー34を上下に振動させ、パンチピン28をダ
イ12に打ち付けて(ダイ12の対応孔に挿入すること
を意味する)ワークWを穿孔するようになっている。
22の下端小径部22aにはピン抜き時のワークW(シ
ート)の浮き上がりを阻止するキャップ39が被せら
れ、パンチヘッド22が穿孔位置に配置されたときに、
このキャップ39がダイ12に接近してダイ12との間
に細隙Gを形成し、ワークWの浮き上がりを阻止するよ
うになっている。キャップ39の複数の周壁溝39aに
はそれぞれ板バネ40が収容され、その下端は筒形のリ
テーナ41でキャップ39に保持されている。板バネ4
0の上端はパンチヘッド22の切欠22bに掛止され、
パンチヘッド22にキャップ39が弾性部材としての板
バネ40を介しダイ12側へ取り外し可能に組み付けら
れている。
り高さ調整自在に挿着され、カラー43の上端面を出力
軸36の下端面に当接させることにより、パンチピン2
8をパンチヘッド22に対し一定の突き出し長さL(ピ
ン部28aの下端がキャップ39の下端より僅かに上側
に位置して低壁孔39bに納まる長さ)で組み付けでき
るようになっている。なお、カラー43は機外で図7に
示す治具44を用いてスペアのパンチピン28に挿着さ
れる。治具44には、カラー43を保持する保持部45
と、パンチピン28をカラー43に圧入するハンドル4
6と、パンチピン28の突き出し長さLを測定するダイ
ヤルゲージ47とが設けられている。
レーム9には、左右2本のラム15が垂下状に固定さ
れ、基盤3にラム15を昇降案内する筒形のガイド16
が立設されている。基盤3の下側にはパンチユニット7
を上昇させるリフト手段としてのエアシリンダ17がブ
ラケット14を介し垂直に設置され、その左右両側にレ
バー18が軸19により上下に揺動可能に支持されてい
る。レバー18の内端はエアシリンダ17のピストンロ
ッド17aにジョイント20を介し結合され、レバー1
8の外端はラム15の下端切欠部15aに連結されてい
る。
ンチユニット7がガイド16を介しダイユニット8に接
近する定常位置に配置される。ダイユニット8の定常位
置はラム15の上端太径部がガイド16の上端に当接し
て位置決めされ、この位置によって上記細隙Gの大きさ
が設定される。なお、この細隙Gの大きさは、ラム15
の上端太径部とガイド16の上端の間に介在させるライ
ナー(図示省略)の交換によって変更できる。この状態
で穿孔する穴に適合したパンチヘッド22に対応するエ
アシリンダ24が作動してパンチヘッド22を図3に示
すようにダイ12に接近した位置に下降させ、この状態
で穿孔作業を行なう。また、パンチピン28の交換時に
は、エアシリンダ17のピストンロッド17aが引き下
げられ、レバー18及びラム15を介しフレーム9が上
昇され、パンチユニット7がその下側でパンチピン28
及びキャップ39の着脱が可能なピン交換位置(図3の
鎖線位置)に配置される。なお、パンチベース21には
左右一対の芯出し穴48を設け、組付けの際に芯出しピ
ンを通してダイホルダ11の芯出し穴に挿入するように
なっている。
ば、次のような作用効果が得られる。 (a)パンチユニット7をピン交換位置に上昇させて、
キャップ39及びパンチピン28を着脱するので、パン
チヘッド22を取り外すことなく、不良のパンチピン2
8をスペアのパンチピン28と短時間に交換することが
できる。 (b)パンチピン28の交換時にパンチベース21を取
り外さないため、交換後のパンチピン28はダイ12と
同一芯になって再度芯合わせする必要がなく、ロスタイ
ムを短縮できる。 (c)パンチピン28にカラー43が高さ調整自在に挿
着されているので、パンチピン28の突き出し長さLを
機外で予め正確に調整しておくことができ、機内でのパ
ンチピン28の高さ調整を不要にして、ロスタイムを短
縮できる。 (d)板バネ40の弾性を利用して、キャップ39をパ
ンチヘッド22にワンタッチで着脱できる。
する穿孔位置に配置した状態で、パンチピン28をハン
マー機構29により駆動するので、パンチピン28の昇
降ストロークを短くし、ワークWに短時間に多数の穴を
明けることができる。 (f)このとき、キャップ39はワークWが移送可能な
範囲でできる限りダイ12に接近して細隙Gを形成し、
ワークWからパンチピン28を抜く際にワークWが浮き
上がるのを(パンチピン28について浮き上がるのを)
阻止し、高精度のスルーホール穴を明けることができ
る。 (g)また、ハンマー機構29の駆動源に圧電素子32
を用いたので、パンチピン28を高速に駆動し、穿孔能
率を向上できるとともに、ワークWの厚さに応じてパン
チピン28の昇降ストロークを容易に変更できる。
ものではなく、例えば、以下に例示するように、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜
に変更して実施することも可能である。 (1)パンチヘッド22及びダイ12の数を適宜増減す
ること。 (2)ハンマー機構29の駆動源にモータを用い、モー
タにより加振器を介しパンチピン28を駆動すること。 (3)パンチユニット7のリフト手段として、モータと
ラック・ピニオンとからなる機構を用いること。 (4)パンチピン28にカラー43をネジにより高さ調
整自在に挿着すること。 (5)本発明の穿孔装置をフレキシブル基板用フィルム
や金属箔など、グリーンシート以外の各種シート状ワー
クの穿孔加工に適用すること。
よれば、パンチヘッドにパンチピンとキャップとをダイ
側へ取り外し可能に組み付け、パンチユニットをピン交
換位置に上昇させるリフト手段を設けたので、パンチヘ
ッドを取り外すことなく、パンチピンを簡単かつ迅速に
交換できるという優れた効果を奏する。
穿孔位置でパンチピンをハンマー機構により駆動するの
で、パンチピンの昇降ストロークを短くして、ワークに
短時間に多数の穴を明けることができる効果がある。
にカラーを高さ調整自在に圧入してパンチピンとカラー
をプリセットするようにしたので、機内でのパンチピン
の高さ調整を不要にして、ロスタイムを短縮できる効果
がある。
部材を介しパンチヘッドに組み付けたので、キャップを
ワンタッチで着脱できる効果がある。
の側面図である。
面図である。
断面図である。
を示す図4のC−C線断面図である
図である。
面図である。
ニット、9・・フレーム、12・・ダイ、17・・エア
シリンダ、22・・パンチヘッド、24・・エアシリン
ダ、28・・パンチピン、29・・ハンマー機構、32
・・圧電素子、34・・ハンマー、36・・出力軸、3
7・・止めネジ、39・・キャップ、40・・板バネ、
43・・カラー、G・・ワーク移送用の細隙、L・・パ
ンチピンの突き出し長さ、W・・ワーク。
Claims (4)
- 【請求項1】 シート状のワークを位置させるワーク配
置空間の上側にパンチユニットを設置し、ワーク配置空
間の下側にダイユニットを設置し、ダイユニットにダイ
を設け、パンチユニットにパンチヘッドを設け、パンチ
ヘッドに、ダイと協働してワークを穿孔するパンチピン
と、穿孔時にダイに接近してピン抜き時のワーク浮き上
がりを阻止するキャップとを、それぞれダイ側へ取り外
し可能に組み付け、パンチユニットをパンチピン及びキ
ャップの着脱が可能なピン交換位置に上昇させるリフト
手段を設けたことを特徴とする穿孔装置。 - 【請求項2】 パンチユニットに、パンチヘッドをダイ
に接近する穿孔位置とダイから離間した待機位置とに昇
降するアクチュエータと、穿孔位置でパンチピンを降下
させるハンマー機構とを設け、ハンマー機構の出力軸を
パンチヘッドに挿入し、出力軸の下端にパンチピンをダ
イ側へ取り外し可能に組み付けた請求項1記載の穿孔装
置。 - 【請求項3】 パンチピンにカラーを高さ調整自在に圧
入した請求項1又は2記載の穿孔装置。 - 【請求項4】 ワーク浮き上がり阻止用のキャップをパ
ンチヘッドに弾性部材を介し取り外し可能に組み付けた
請求項1、2又は3記載の穿孔装置。
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2003
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