JP2003520697A - 割り出しおよび位置決め機構を有する柔軟性のある回路を切断する装置および方法 - Google Patents

割り出しおよび位置決め機構を有する柔軟性のある回路を切断する装置および方法

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JP2003520697A JP2001554839A JP2001554839A JP2003520697A JP 2003520697 A JP2003520697 A JP 2003520697A JP 2001554839 A JP2001554839 A JP 2001554839A JP 2001554839 A JP2001554839 A JP 2001554839A JP 2003520697 A JP2003520697 A JP 2003520697A
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Abstract

(57)【要約】 ベース圧盤（１２）と、前記ベース圧盤上に移動可能かつ回転可能に取り付けられるボルスター（１６）と、前記ボルスターに取り付けられ、該ボルスターとともに移動するダイユニット（２２）と、を有するダイ切断用のプレス（１０）は、個々の部分を定義する部位との関連で位置決め用の印（２３６、２３８）が与えられており、製造時に変形およびひずみの疑いのある比較的薄肉の基板（３２、２３２）の長手方向および横方向に配列された列から個々の部分を定義する部位（３０、２３０）を正確に切断する。改善されたダイ位置決め装置は、個々の部分を定義する部位の横方向の列（３６）をダイユニットで概略的にアライメントするために前記基板を連続移動させる運搬ユニット（４４）と、前記ダイユニットの切断用のダイ（５６）を、前記ボルスターとの関係で前記基板の横方向に連続移動させて、前記部分を定義する部位のうちの連続する部位に対して概略的にアライメントさせる割り出しデバイス（６６）と、前記ボルスターに接続されており、個々の部分を定義する部位に関連する位置決め用の印を検出して、該印に対応して、前記ボルスターのピボット軸から前記切断される部分までの距離に応じて、前記ボルスターを横方向に異なる距離だけ移動させて、異なる角度だけ回転させるように動作可能な切断用のダイの位置決め機構と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】１．発明の分野 本発明は、部分がウェブまたはシートの長手方向に伸びる列として、かつ基板
の幅を横切る横方向の列として配列されたウェブまたはシート基板から、各部分
を定義する複数の部位を切断するためのダイ切断用のプレスに関する。より具体
的には、本発明は、基板の幅に沿ってダイユニットを割り出し（ｉｎｄｅｘ）し
て、横方向の列にある個々の部分をダイユニットで概略的にアライメントしてそ
の後切断操作を実行する前に個々の部分をダイユニットで位置決めする割り出し
および位置決め装置を含んだダイ切断用のプレスに関する。
【０００２】２．従来技術の説明 ダイ切断用のプレスは、引用することで本明細書の一部をなす米国特許第４，
５５５，９６８号、４，６９７，４８５号および５，２１２，６４７号の各公報
に記載されている。これら各公報に記載のプレスは、ダイユニットを保持するフ
ローティングボルスター（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｂｏｌｓｔｅｒ）が与えられてい
る。ダイユニットでは、切断用のダイが切断される部分を有する基板の上方に配
置される。切断される部分を定義する基板の部位を切断用のダイで正確に位置決
した後で、切断操作を実行するためにダイユニットを移動させる。これらの公報
記載のプレスは、その長手方向に沿って連続する部分を定義する部位を有するウ
ェブの切断に特に有用であるが、個々の部分をプレスのダイ切断用の部位に運ぶ
方向にシートに沿って伸びる単一の列に複数の部分を有するシートから部分を切
断するのにも有用である。
【０００３】 上記引用した特許公報に記載のダイ切断用のプレスでは、ダイユニットのＸ軸
（シートまたはウェブをプレスに移動させる、または送り込む方向）の位置決め
は、送り込み機構の制御によってなされる。Ｙ軸（ウェブまたはシートの幅方向
）の位置決めは、ボルスターに接続されたサーボによって制御され、それにより
ダイユニットを移動させる。θ角度の調整の必要に応じたボルスターの回転は、
ボルスターに動作可能に接続された別のサーボにより実施され、ボルスターを移
動させて、それによりダイユニットを基板の送り込み方向に対して直交する方向
に移動させる。
【０００４】 ５，２１２，６４７号公報に記載のダイユニット位置決めシステムにおいて、
位置決めシステムは、プレスのボルスターに取り付けられた１またはそれ以上の
印（ｉｎｄｉｃｉｕｍ）が与えられており、この印は、細長いウェブの定義され
た部位が、フローティングボルスター上に保持されたダイユニットとの関係で、
所望される所定の関係である場合に、基板ウェブ上の印が現れた位置を示すのに
使用される。カメラ観察システムは、基板の印の位置と、コンピュータ制御装置
のレファランス用の印を比較するのに使用される。システムは、その後送り込み
機構およびフローティングボルスターに接続されたＹ軸およびθ角度調整サーボ
を作動させて、先に連続移動させてダイユニットで概略的にアライメントさせた
基板の部分を定義する部位を、ダイユニットで正確に位置決めさせるのに必要な
程度まで、Ｘ軸に沿った基板の移動、Ｙ軸に沿ったボルスターの移動およびθ角
度を調整するためのピボット軸を中心とするボルスターの回転を同時に実施する
ことができる。
【０００５】 上記した公報記載のダイ切断用のプレスは、繰り返し可能な関係で、かつ比較
的高い出力速度で、ウェブまたはシートから切断される部位をダイ切断用のユニ
ットで非常に正確にアライメントすることができる。しかし、ダイユニットによ
り切断される部分よりなる連続する定義された部位を有するウェブまたはシート
において、個々の部位がシートまたはウェブの長手方向に伸びる列に配列されて
いると同時に、連続する横方向の列にも配列されており、ダイユニットをシート
またはウェブの横方向に移動して、横方向の列の別の位置にある、基板の部分を
定義する部位を概略的にアライメントすることが必要な場合には、より困難な位
置決めの問題が存在する。
【０００６】 上記した公報に記載のフローティングボルスターに接続されたＹ軸サーボは、
シートまたはウェブの横方向の列の隣の位置にある部分を定義する部位をダイユ
ニットで概略的にアライメントするために、フローティングボルスター全体を移
動させるようには設計されておらず、そのように作用しない。そしてそのような
横方向の移動は、θ角度の位置決めを行うために、フローティングボルスターを
回転させる必要があるため実用的ではない。
【０００７】 結論として、ダイユニットは、保持用のボルスターを信頼可能で、かつ効率よ
く横方向に移動させて、ウェブまたはシートの部分を定義する部位の横方向の列
にある切断される部分をダイユニットで概略的にアライメントすることが必要で
ある。加えて、ダイユニットは、その後部分を定義する個々の部位に正確に再ア
ライメントすることが必要がある。さもないと、ダイユニットは、直前に実施さ
れた切断される部位への位置決めとは無関係に、個々の部分を定義する部位を概
略的にアライメントすることとなる。
【０００８】 部分を定義する部位がシートまたはウェブに沿った伸びる列およびシートまた
はウェブを横切る列に配列されているシートまたはウェブから個々の部分を切断
することが必要とされる場合に生じる問題は、切断される材料が、製造時に変形
やひずみを生じている基板を含んでいると大きく悪化する。この点についての具
体例は、シート、ウェブまたは他の裏張り材料上に複数のイメージがスクリーン
印刷された基板であって、印刷の不正確さ、基板の変形、または他の要因により
、個々のイメージが必ずしも正確に同一の相対位置に存在しない場合である。こ
の点についての他の具体例は、ウェブまたはシートの長手方向および横方向に伸
びる列に配列されたバイオセンサ、連続する柔軟な電子回路基盤等である。電子
回路基盤は、例えばその上に形成またはエッチングされる回路を定義する銅の部
位を有する。形成およびエッチング手順では、しばしば製造工程で不均一な力が
加わることでウェブまたはシートにゆがみが生じさせる。
【０００９】 したがって、上記公報に記載のプレスに基づいたダイユニット位置決めを有す
るダイ切断用のプレスに対する必要性が存在する。特に、５，２１２，６４７号
公報記載のカメラ観察システムは、部分が基板の長手方向に伸びる列と、互いに
横方向に間隔を開けた横方向の列のいずれにも配列されたウェブまたはシートか
ら切断される部分をダイユニットで正確にアライメントすることができる。加え
て、ダイ切断用のプレスは、製造手順または例えばスクリーン印刷操作のような
印刷手順の結果として、処理される基板が完全に平坦ではなく、いくらか変形や
ひずみを生じている場合でも、部分を定義する個々の部位をダイユニットで正確
にアライメントすることができる。
【００１０】 発明の要約 したがって、本発明の目的は、比較的薄肉の基板に沿って配列され、かつ基板
を横切って配列された個々の定義された部位を正確に切断するためのダイ切断用
のプレスを提供する。このダイ切断用のプレスは、ベース圧盤と、前記ベース圧
盤上に移動可能かつ回転可能に取り付けられたボルスターと、前記ボルスターに
保持され、かつ前記ボルスターとともに移動可能なダイユニットと、を有し、前
記ダイユニットには、割り出しデバイスが接続され、該割り出しデバイスは、ダ
イユニットをボルスターとの関係で連続移動させて、定義された部位のうちの連
続する部位に対して概略的にアライメント（ｇｅｎｅｒａｌ ａｌｉｇｈｍｅｎ
ｔ）させて、それにより、定義された部位に対して、フィード部のＸ軸調整、ボ
ルスターのＹ軸およびθ角度の調整を同時に行うことで、切断される定義された
部位をダイユニットで正確にアライメントすることができる。
【００１１】 本発明のさらに重要な目的は、位置決め機構が、フローティングボルスターの
ピボット軸からダイユニットで概略的にアライメントした個々の部分の部位まで
の距離に応じて、ボルスターを異なる量だけ回転させて、かつ異なる距離だけ移
動させて、ダイユニットで概略的にアライメントした個々の部分を定義する部位
をダイユニットで位置決め（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）するように動作可能で
あるタイプのダイ切断用のプレスを提供することである。したがって、ボルスタ
ー用のピボット軸が固定されていて、ボルスターのピボット軸との関係で、基板
から切断される部分の位置に応じて、ボルスターを異なる角度だけ回転させて、
異なる距離だけ移動させることが必要な場合でも、自動的に補正することができ
る。
【００１２】 本発明は、またダイ切断用のプレスの用のダイユニット位置決め機構を提供す
ることを目的とする。このダイユニット位置決め機構は、少なくとも１つのデジ
タルカメラと、レファランスユニットと、比較装置と、を含む。デジタルカメラ
は、基板の部分を定義する個々の部位に関連する印のイメージを受け取り、カメ
ラによって検出された印の位置を表すデータを発生する。レファランスユニット
は、部分を定義する個々の部位に関連する印の所望の位置を表すレファランスイ
メージデータを与え、それにより部分を定義する部位とダイユニットとの関係を
与える。比較装置は、カメラが発生した印と、レファランス用の印を比較して、
切断される部分を定義する部位をダイユニットで正確に位置決めするために同時
に実施されるフィード部のＸ軸調整、ボルスターに接続されたサーボのＹ軸およ
びθ角度調整を制御する。
【００１３】 また、本発明は、ダイ切断用のプレス用のダイユニット割り出しおよび位置決
め機構を提供することを目的とする。割り出しデバイスは、Ｙ軸の方向とは無関
係に、かつプレスのダイユニットを保持するボルスターのＹ軸調整とは異なる速
度で、切断される部分の長手方向および横方向に伸びる列を有する基板の幅に沿
ってダイユニットを連続移動させて、それによりプレスの動作速度を上昇させる
。
【００１４】 また、本発明は、横方向の列から部分を切断するために、ダイユニットが、シ
ートまたはウェブの幅に沿って１方向に連続割り出しを行い、その後隣にある列
から部分を切断するため、シートまたはウェブの幅に沿って反対方向に連続割り
出しを行うダイ切断用のプレスを与える。このプレスでは、割り出し機構の移動
経路がへび状であるため、移動が最小限化されている。
【００１５】 好ましい実施形態の詳細な説明 図１の側面図に示すダイ切断用のプレスは、引用することで本明細書の一部を
なす本願出願人の米国特許第５，２１２，６４７号に記載されたものに類似した
構成要素を有する。同様に、米国特許第４，５５５，９６８号および４，６９７
，４８５号公報の開示および図面も引用することで本明細書の一部をなす。
【００１６】 ダイ切断用のプレス１０は、平らなベース圧盤１２を有する。ベース圧盤１２
は、表面上は床面上にある保持構造物１４によって運ばれる。フローティングボ
ルスター１６は、上記した本願で引用する米国特許に開示される空気軸受けを使
用することで、ベース圧盤１２により回転可能で、かつ移動可能で運ばれる。箱
形状をした保持フレーム１８は、ボルスター１６の上面によって運ばれる。保持
フレーム１８は、概して２２で示される２つのセクションを有するダイユニット
の下方のダイプレート２０を保持する。ダイユニット２２は、ボルスター１６に
より保持され、かつ運ばれる下部セクション２３と、下方セクション２３との関
係で往復運動可能な上部セクション２５と、を有する。
【００１７】 ダイユニット２２上にあり、ボルスター構造１６と関連するラムアセンブリ２
４は、主動作部材２７に動作可能に接続される油圧駆動のラム（図示していない
）を有する。主動作部材２７は、中間のスペーサ２９を介してダイユニットセク
ション２５の上部ダイプレート２６に接続される。ラムの動作は、ダイユニット
２２の上部セクション２５を、下部セクション２３との関係で往復運動させる。
ベース圧盤１２により運ばれ、ラムアセンブリ２４内へと伸びる４本の直立する
柱２８は、油圧駆動のラムが動作した際に、上部ダイセクション２５を誘導する
。
【００１８】 図１〜８に示すように、ダイ切断用のプレス１０は、シート３２の長手方向に
平行に伸びる部分の列３４を有する矩形シート３２から部分３０を切断するのに
特に適合する。部分３０は、また横方向の列３６にも配列されている。図９およ
び１０を見ると、シート３２は、その長手方向に伸びる４本の部分の列３４ａ、
３４ｂ、３４ｃ、３ｄを与えるように配列される複数の部分を有する。また、こ
れらの４本の部分の列は、たとえば横方向の列３６ａと、列３６ａに隣接し、か
つ該列と平行する３６ｂとを有する横方向の列３６を定義する。この点に関して
、特定の基板における部分の数は、必要に応じて変更できると理解される。しか
し、ダイ切断用のプレス１０は、特にシートまたはウェブをダイ切断用のプレス
にフィードするＸ軸方向においてシートの長手方向に伸びる切断される部分の列
を１列超の有するシートまたはウェブを処理するように設計される。
【００１９】 全体のシートから切断される定義された部位を与える電子回路基盤の数で表さ
れるシート３２の場合、個々の電子回路部分のシートを受け取り、かつ保持する
ための矩形のフレーム３８を与えることが望ましいことが確認されている。この
目的のため、図９および１０から理解されるように、フレーム３８は、好ましく
はシート３２の周辺の縁部にかみ合って、該シート３２を保持するような大きさ
をした内側の棚部４０が与えられる。
【００２０】 シート運搬構造４２は、各フレーム３８を保持し、該フレーム３８を関連する
部分を定義するシートコンベア構造を用いて、ダイユニット２２の切断用のステ
ーション方向に、かつ該ステーション内へとＸ軸に沿ってフィードするために与
えられている。運搬ユニット４２は、保持するフレームを用いて、または用いず
にシートを扱うように設計され、組み立てられている。または、シートから切断
される部分を定義する複数の部位を有するウェブをダイ切断用のステーションに
運ぶために、動力駆動の送り込みおよび緊張ユニットが与えられてもよい。
【００２１】 シート運搬構造４２は、本質的に従来の構成であり、したがって詳細に記載す
ることは必要ではない。概して、シート運搬構造４２は、水平方向のコンベア４
４を含む。水平方向のコンベア４４は、間隔を開けて配置される直立した側部部
材４６、４８を有し、該側部部材４６、４８は、チェーンおよびスプロケット機
構５０を保持する。該スプロケット機構５０は、コンベアの出口側端部で、機構
５０のスプロケット駆動軸５４に動作可能に接続されたモータ５２によって駆動
される（図４参照）。側部部材４６，４８は、図４から明らかなように、フレー
ム３８を保持するために間隔を開けて配置される。モータ５２は、ダイ切断用の
プレス１０の制御装置に接続されており、それによりモータ５２は、部分３０の
横方向の列３６をダイユニット２２の切断用のダイ５６で連続アライメントさせ
るような時間で断続的に動作する。本発明の好ましい形態では、図示するように
、チェーンコンベアが示されているが、チェーンおよび関連する駆動ユニットを
、他の種類のコンベアで代替してもよいと理解される。ダイ切断用のプレス１０
に切断される複数の部分３０を含んだウェブの場合、ダイ切断用のプレス１０で
アライメントするウェブの部分の横方向の列を増やすため、図示するチェーン駆
動の代わりに、プレスハウジングの反対側に送り込みおよび緊張ローラを用いて
もよい。緊張ローラは、一般に駆動ローラと、摩擦機構が与えられる。摩擦機構
は、当業者に公知であるように、送り込みローラに接続されており、送り込みロ
ーラと緊張ローラの間にあり、ダイ切断用のダイの下方を通過するウェブが常に
伸張した状態であり、常に実質的に平坦に保たれることを保障する。
【００２２】 図２および３に最もよく示されるように、下部ダイプレート２０および上部ダ
イプレート２６を含んだダイユニットは、その角部に４本の誘導ロッドユニット
５８を有する。誘導ロッドユニット５８は、上部ダイセクション２５がアセンブ
リ２４のラムによって往復運動するように、下部ダイセクション２３との関係で
、上部ダイセクション２５およびその一部を形成する構造を誘導するように作用
する。各誘導ロッドユニット５８の近くにあるコイルばねアセンブリ６０は、上
部ダイセクション２５を下部ダイセクション２３から離れるようにする。
【００２３】 図３に示すように、ダイバックアップ部材６２は、下部ダイプレート２０上に
保持される。一方、各フレーム３８の保持具６４は、バックアップ部材６２の上
にあり、かつバックアップ部材６２により運ばれる。図３から明らかなように、
コンベア４４は、２つの対向する誘導ロッド５８と該ロッドに関連するコイルば
ねの間を通過する。
【００２４】 本質上割り出しデバイス６６であるダイユニット割り出し機構は、上部ダイプ
レート２６により保持され、その下方を運ばれる。デバイス６６は、図５および
６にもっともよく示されるように、プレート２６の下方に取り付けられ、水平方
向に往復運動する平らなプレートアセンブリ６８を含む。図６を見ると、アセン
ブリ６８は、下部ダイプレート７２を運ぶ上部の平らなプレート７０を含むと理
解される。ダイプレート７２の下側に固定される切断用のダイアセンブリ７４は
、プレート７６を含み、該プレート７６は、例えば金属製のルールダイ（ｒｕｌ
ｅ ｄｉｅ）を受けるＨ字状の木製部材７８を保持してもよい。図示するような
、および上記引用したようなルールダイの規定は、単に説明を目的とするもので
あり、比較的薄肉の基板材料で実施されるダイ切断操作に応じて、上部ダイセク
ション２５に組み込まれる様々な種類のダイの１つであると理解される。
【００２５】 プレートアセンブリ６８は、概して８２で示されるスライドユニットによって
、上部ダイプレート２６の下方に摺動可能に取り付けられる。１組の間隔を開け
て平行に配置されたＬ字状の部材８４、８６は、ダイプレート２６の上面にボル
ト止めされ、プレート２６を通過して伸びる細長いスロット８４、８６の外側に
配置される。スロット８４、８６は、該スロット８４、８６を摺動可能に受ける
インテグラルディペンディングフィン（ｉｎｔｅｇｒａｌ ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ
ｆｉｎ）９６を有するＨ字状のスライドプレート９２を保持する。スライドプ
レート９２は、水平方向の軸を中心に回転可能であり、かつ各部材８４、８６の
内側に曲がった縁部に置かれた４つのローラ９８と、縦軸を中心に回転可能であ
り、部材８４および８６の垂直面の内側に対向するように載せられた４つのロー
ラ１００を有している。各ローラ１００は、各ローラ９８上に直接取り付けられ
ている。ボルト１０２は、フィン９４および９６を上部ダイプレート２６の直下
にあるプレート７０に固定する。ガス駆動の緩衝装置１０４は、各部材８４およ
び８６に取り付けられており、支持具６４に載せられたシート３２を切断した際
にダイ５６が跳ね返って、再び打ち付けることを防止する。
【００２６】 チャンネル１０６は、スライド部材３２の下面の下側に、上方を向くチャンネ
ル部分が細長いねじ１０８を受けるように取り付けられている。ねじ１０８は、
チャンネル１０６の内側の面に固定されたねじ止めされたブロック１１０を通過
する。図５に示すように、ねじ１０８の端部１０８ａは、ねじ１０８を回転させ
るように動作可能なサーボモータ１１２のような動力ユニットの動力軸に動作可
能に接続されている。ねじ１０８の反対側の端部１０８ｂは、チャンネル１０６
の直立した対向する脚部の間を伸びる横材１２４により回転可能に運ばれる。
【００２７】 図８に戻ると、プレート７０および７２で構成されるスライドプレートアセン
ブリの下側は、プレートの長手方向に端部から端部まで伸びる２つの細長い溝１
１６、１１８を有する。溝１１６、１１８は、チャンネル部材１２０および１２
２を摺動可能に取り付けるのに役立つ。各チャンネル部材１２０、１２２は、対
応する溝１１６、１１８の内部に調整可能に固定されており、ＣＣＤカメラ１２
６を取り付けるのに役立つ横部材１２４を有する。図８から、各カメラのレンズ
部１２８は、お互いの方向に向けられており、それによってプレートアセンブリ
６８の中心に向けられている。プリズムユニット１３０は、各チャンネル１２０
、１２２の内側の端部に設置されている。光ファイバケーブル１３２は、各プリ
ズムユニットに接続されており、光源からの光線を各プリズムユニットに誘導す
る。各プリズムは、２つの部分で構成され、プリズムの１つの部分は、各光ファ
イバからの光線を下方に、下に置かれたシート向けて誘導し、ダイ５６で概略的
にアライメントされるシート３２の個々の部分に関連する印を照射する。プリズ
ムの他の部分は、カメラに照射された印を観察させて、印の位置を表すデータの
形態をした電気信号を生じさせる。具体的なプリズムの構成は、米国特許第５，
２１２，６４７号公報に記載されている。
【００２８】 サーボモータ１３４のような動力ユニットは、図２、３、１１に示すように、
ボルスター１６に接続されており、図１１の番号１３６で示される垂直方向のピ
ボット軸を中心にボルスター１６を回転させて、ボルスター１６のθ角度の調整
を与える。サーボモータ１３８（図１１に示される）のような他の動力ユニット
は、最終的にダイで切断される部分に位置決めするためのボルスター１６の微細
なＹ軸調整を与える。Ｙ軸調整のサーボ１３８の構成、動作および配置は、引用
ｓることで本明細書の一部をなす４，５５５，９６８号公報の図１および４に示
されており、同公報に詳細に記載されている。
【００２９】 図１１は、比較的薄肉のウェブを切断する際のダイ切断用のプレス１０の構成
要素の動作を表す図である。この目的のため、図１１には緊張ローラ２３４が示
されており、また送り込みローラ２３６も示されている。ローラ２３６および２
３４は、例えば第５，２１２，６４７号公報の図１に示されるような従来の送り
込みローラおよび緊張ローラを表している。シートフィード運搬システムは、図
１１に示すようなウェブフィードの代わりに、図９および１０に示すフレームの
ような保持用のトレーまたはフレームを用いて、図１および２に示すような種類
のコンベアによって運ばれてもよいと理解される。
【００３０】 図１１において、図示されたプレートアセンブリ６８は、サーボモータ１１２
により横方向に割り出しされる。ボルスター１６の正確な調整は、中央に配置さ
れたサーボモータ１３８により実施される。サーボモータ１３４は、ピボット軸
１３６を中心としてボルスター１６のθ角度を調整するように機能する。ダイ５
６は、図１１中破線の矩形で表される。
【００３１】 前記したように、ダイ切断用のプレス１０は、製造工程の結果として変形やひ
ずみの疑いがある材料の比較的薄肉のシートから部分をダイ切断するのに特に適
合する。この種の製造物の具体例は、ポリイミド樹脂のような非導電性のサポー
ト上に所定のパターンで銅製の導電性の部位が配列された柔軟性をもった電気回
路基盤である。他の樹脂の種類は、フェノール系、ポリエステル−ポリイミド積
層体、ポリウレタン、ポリエチレン、金属化したポリカーボネートおよびポリエ
ステル類を含む。通常、シートは、本質的に厚さが約０．００１インチから約０
．０１５インチである。ダイ切断用のプレス１０を用いてシート３２およびウェ
ブ２３２から各部分３０および２３０をダイ切断すると、全体の精度を約±０．
００１インチ以内に維持することができる。切断深度の精度は、約±０．０００
５インチ以内に維持することができる。
【００３２】 操作時、図１〜１０に示されたダイ切断用のプレスの記載を参照すると、各々
シート３２を含んだ連続するフレーム３８は、コンベア４４のチェーンサポート
上に置かれる。モータ５２は、シート３２の部分３０の横方向の列３６をダイユ
ニット２２の切断用のダイ５６で概略的にアライメントする時間動作する。図１
１において、図示されたダイ５６は、ウェブ２３０の幅方向に伸びる部分の列２
３６の部分２３０の１つにアライメントしていることが確認される。したがって
、モータ５２は、部分の横方向の列の送り込みを制御して、切断用のダイで概略
的にアライメントさせる。シート３２またはウェブ２３２がある位置に前進する
か、または切断させる部分３０または２３０がダイ５６で概略的にアライメント
されると直ちに、部分に対するダイによる正確な位置決めが実施される。
【００３３】 カメラ１２６は、ウェブまたはシートから切断される部分３０または２３０に
対して反対側に位置する印、ウェブ２３２の場合には印２３６および２３８、シ
ート３２の例では同様の印の光学イメージを得る。カメラのＣＣＤアレーは、カ
メラの観察領域における印の位置を示すデータとして電気信号を発生する。この
点に関して、シート３０またはウェブ２３０の上面の切断される部分に対して反
対側に位置する印の付近に誘導された光線が印を照射して、カメラで印の位置を
明瞭に観察できることは特筆すべきである。
【００３４】 カメラ１２６からの電気信号は、サーボ１３４、１３８、モータ５２またはダ
イ切断用のプレスによりウェブが処理される緊張ローラ２３４のマイクロプロセ
ッサ制御のためにコンピュータに誘導される。カメラ１２６からのデータをコン
ピュータで処理し、コンピュータに収納されている切断用のダイとの関係で、切
断される部分の所望の位置を表したデータを用いて比較装置により比較する方法
は、引用することで本明細書の一部をなす第５，２１２，６４７号公報に詳細に
記載されている。緊張ローラ２３４用のモータ５２またはオペレーターは、した
がってダイ５６を部分３０または２３０に対して正確にＸ軸の位置決めをし、同
時に正確にθ角度の位置決めをするためにサーボ１３４によりボルスター１６を
回転させて、サーボ１３８を動作させてダイ５６を切断される部分に正確にＹ軸
の位置決めをするのに必要な時間動作させてもよい。
【００３５】 部分の第１の長手方向に伸びる列でシート３０またはウェブ２３０から部分３
０または２３２の切断を終了した後、サーボ１１２は、ダイ５６を、部分の隣の
列に対して概略的にアライメントするために移動させる間動作する。サーボは、
ねじ１１８を回転させて、スライドユニット８２を上部ダイプレート２６の横方
向に移動させる。スライドユニット８２上のローラ９８および１００は、スライ
ドユニット８２により運ばれるプレートアセンブリ６８の横方向の正確な移動を
与える。サーボ１１２の動作期間は、ダイ切断用のプレス１０のコンピュータ制
御装置を各々プログラムすることで制御される。スライドユニット８２の割り出
された所望の移動値は、切断される部分の間の横方向の間隔に応じてコンピュー
タプログラムに手入力してもよい。
【００３６】 ダイ５６は、横方向の隣の位置にある切断される部分に割り出されると直ちに
、前記したようにＸ軸、Ｙ軸、θ角度の調整を同時に行うことで、部分に対する
ダイ５６の正確な位置決めが実施される。ダイ切断用のプレス１０は、２秒間に
１回のサイクルで動作してもよいと決定されており、各サイクルは、１回の基板
の割り出し、１回の切断サイクルおよび１回のＸ軸、Ｙ軸、θ角度の位置決めを
含む。正確な位置決めの時間は、サイクル速度中最大の変数であり、基板の変形
またはひずみの結果として検出されるイメージ位置のエラーの大きさ、および要
求される正確さのレベルに依存する。したがって、１つのパネルまたはウェブに
ついて、切断ステーションの処理時間は、ダイ５６の４回の横方向の割り出しが
必要な場合８秒間であってよく、８回の横方向の割り出しが必要な場合１６秒間
であってよい。
【００３７】 図１３は、横方向の列から部分を連続切断するために、ダイユニット２２でシ
ートまたはウェブの幅に沿って割り出しを行い、かつ製造工程の結果として変形
またはひずみを生じている基板の各部分に対してダイの正確な位置決めが要求さ
れる場合に生じる主要な問題を示している。図１３において、ボルスターのピボ
ット軸は数字１３６で示されている。部分３０または２３０および隣に位置する
部分３０’または２３０’の輪郭は、実線で示されている。ダイ５６の輪郭は、
矩形を表す破線で示されている。部分２３０の印２３６および２３８（これらは
部分３０に対して同一の相対位置にある）は、“Ｔａｒ１（ターゲット１）”お
よび“Ｔａｒ２”で示され、一方、部分３０’および部分２３０’の印２３６’
および２３８’は、“Ｔａｒ３”および“Ｔａｒ４”で示される。ピボット軸１
３６を中心にボルスター１６を回転させるサーボ１３４は、“Ｔθ”で示される
。“Ｔθ”とボルスターのピボット軸の間の距離は、“Ｂ”で示される。“Ｄ”
は、部分３０をダイ５６で最初に概略的にアライメントした際の部分３０、２３
０の中心とピボット軸１３６の間の距離を示しており、一方、“Ｄ２”は、隣の
位置にある部分３０’、２３０’をダイ５６で最初にアライメントした際の部分
３０’、２３０’とピボット軸１３６の間の距離を示している。“Ｔ”は、Ｔａ
ｒ１とＴａｒ２の間の距離およびＴａｒ３およびＴａｒ４の間の距離を示してい
る。
【００３８】 必要な補正は、サーボ１３４、１３８およびモータ５４のコンピュータ制御を
、切断される部分とボルスター１６のピボット軸との相対位置を識別し、この差
に応じてサーボおよびモータ５４の動作を変化させるようにプログラムすること
で達成される。補正は代表的なコンピュータプログラムにおいて以下の値を与え
ることで実施される。 Ｂ：Ｔθ１３４およびピボット軸１３６間の距離 Ｄ：ダイ５６の現在の位置およびピボット軸１３６間の距離 Ｔ：Ｔａｒ１およびＴａｒ２間の距離 Δθ：θ軸角度のエラー ΔＴX ：Δθに関するＴθの補正値 ΔＸ：Ｘ軸のエラーの補正値 ΔＹ：Ｙ軸のエラーの補正値 ΔＸ１：Ｔａｒ１Ｘの物理的エラー ΔＸ２：Ｔａｒ２の物理的エラー ΔＹ１：Ｔａｒ１Ｙの物理的エラー ＡＹ２：Ｔａｒ２Ｙの物理的エラー
【００３９】 これらの値を入力して、以下の式にしたがってサーボ１３４、１３８およびモ
ータ５２（緊張ローラ２３４）によって実施することが必要な位置決め調整値を
計算する。 ΔＸ+ ＝ΔＸ１＋ΔＸ２ （１） ΔＸ- ＝ΔＸ１−ΔＸ２ （２） ΔＹ+ ＝ΔＹ１＋ΔＹ２ （３） Δθ補正前のＸエラー ΔＸX ＝ΔＸX ／２ （４） Ｙエラー ΔＹ ＝ΔＹ+ ／２ （５） θエラー Δθ ＝ΔＸ- ／Ｔ （６） Δθ補正後のＸエラー ΔＸ0 ＝Δθ・Ｄ （７） よって、全体のＸエラーは、 ΔＸ＝ΔＸX ＋ΔＸ0 ＝（１／２ΔＸ+ ）＋（Ｄ／Ｔ）（ΔＸ- ） （８） また、Δθに対するＴθサーボ１３４補正値は、 ΔＴX ＝Δθ・B ＝（Ｂ／Ｔ）（ΔＸ- ） （９） したがって、Ｘ- 、Ｙ- 、θの位置決めの式は、以下のようになる。 ΔＸ＝（１／２ΔＸ+ ）＋（Ｄ／Ｔ）（ΔＸ- ）（１０） ΔＹ＝１／２ΔＹ+ （１１） ΔＴX ＝（Ｂ／Ｔ）ΔＸ- （１２） 式中、ΔＸ+ 、ΔＸ- 、ΔＹ+ は上記（１）、（２）、（３）を参照。
【００４０】 上記のルーチンの完了後、システムは、望ましくは切断される部分３０または
２３０に対するダイ５６の位置決めが要求される許容範囲内であることを保障す
るため、ルーチンを繰り返すようにプログラムされる。
【００４１】 ボルスター１６のピボット軸１３６からの切断される部分の距離に応じた位置
決めの補正の必要性は、図１３から、具体的にはシートまたはウェブ２３２の変
形またはひずみの結果として、部分３０が、サーボ１３４とピボット点１３６を
通過する線と同一方向に配向していない場合において明白である。図示したよう
に、サーボ１３４およびボルスターピボット点１３６間の線との関係で、部分３
０、２３０に関連するＴａｒ１およびＴａｒ２の間を結ぶ線は、部分３０’、２
３０’に関連するＴａｒ３およびＴａｒ４間の線とは異なる角度を有している。
ボルスター１６のピボット軸から切断される部分までの間隔の違いと、角度の違
いは、部分３０、２３０の場合におけるダイ５６に対するＸ軸、Ｙ軸および角度
θの正確な調整は、部分３０’、２３０’の場合に実施することが必要な位置決
め調整とは、ボルスター１６のピボット軸１３６から切断される部分までの距離
を関数として変えることが必要であることを意味している。
【００４２】 図１２に示した本発明の別の形態において、ボルスター１６は、事実上９０度
回転されており、サーボ１３６は、処理されるシートまたはウェブのＸ軸上に配
置される。この場合において、切断される部分との関係でのダイ５６の位置の正
確な調整は、サーボ１３８により実施され、サーボ１１２は、プレートアセンブ
リ６８の割り出しを行い、それによりダイ５６をシートまたはウェブの幅方向に
沿って割り出しすることと、Ｙ軸の正確な位置決めをすることの２つの機能を果
たす。結果的に、基板から切断される部分との関係で、切断用のダイの正確な位
置決めをするための道具類のみを移動させることが必要とされ、シートの場合で
のモータ５２を用いた、またはウェブを処理する場合における緊張ローラ１３４
を用いた正確なＸ軸の調整は必要ではない。さらに、この別の構成では、サーボ
１１２は、重要な割り出し目的のために、より長い時間で軸を回転させて、その
後正確なＹ軸調整のためにより短い時間で回転がされるようにプログラムするこ
とが必要とされる。サーボ１１２は、所望により、切断処理の全体のサイクル時
間を短縮するために、正確なＹ軸の調整の際よりも割り出し時の回転速度がはる
かに速くなるようにプログラムされてもよい。
【００４３】 図１４および１５には、本発明のさらに別の形態が示される。この形態におい
て、ダイ切断用のプレス３１０は、ベース圧盤３１２に取り付けられたフローテ
ィングボルスター３１６が与えられる。ボルスター３１６は、動作的に、かつ機
能的にプレス１０のベース圧盤１２に取り付けられるボルスター１６に類似する
。この目的のため、θ角度調整用のサーボ３４０は、ボルスター３１６に動作可
能に接続されており、ボルスター３１６をそのピボット軸を中心に回転させる。
同様に、サーボ３３８は、ボルスター３１６に接続されており、ウェブ３３２の
移動するＸ軸方向でボルスター３１６をミクロ調整する。図１４に示すように、
ボルスター３１６は、その上面に長手方向に伸びるトラックまたはガイド構造３
８８が与えられている。トラックまたはガイド構造３８８は、平行するトラック
３９０の形態であってもよく、またはボルスターの表面のありみぞ（ｄｏｖｅｔ
ａｉｌ ｇｒｏｏｖｅ）であってもよい。トラックまたはガイド構造３８８は、
該構造３８８の長手に沿って移動可能に取り付けられる並進運動スライドデバイ
ス３８２を受ける。ユニット３８２は、ダイユニット３２２が取り付けられてお
り、ダイユニット３２２は、図中数字３２２で示される下部ダイプレートと数字
３２６で示される上部ダイプレートを有している。ダイユニット３２２は、プレ
スのラム３１８により動作される。
【００４４】 観察システム（図示していない）は、２台のカメラと、関連するプリズムと、
ダイプレス１０に関連して上記した照射システムを含み、ダイユニット３２２に
関連して与えられる。２台のカメラとプリズムは、ダイプレート３２０上に与え
られており、例えば、図１５に示すように、ダイプレート３２０および３２６の
間の空間を通過してウェブ３３２に光が誘導されるように、プリズムは、ウェブ
３３２上に片持ち梁で支えられる。ここで再び、ダイユニット３２２のダイ構成
要素は、従来の構成であるため図示しておらず、例えば、上部ダイプレート３２
６に運ばれるパンチと、ウェブ３３２下方の下部ダイプレート３２０により保持
される相補関係の雌ダイリングと、を有し、ウェブ３３２は、ダイユニット３２
２により定義されたダイ切断ステーションを通過して誘導されるコンビネーショ
ンダイであってもよい。
【００４５】 マクロ・ミクロコンビネーションサーボ３１２は、スライドユニット３８２に
接続されており、トラックまたはガイド構造３８８の長手方向に沿ってスライド
ユニット３８２を移動させる。ダイ切断用プレス２２に関して、図３、５および
６に詳細に示した種類のねじ駆動は、サーボ３１２の動作に応じてスライドユニ
ット３８２をトラックまたはガイド構造３８８の長手に沿って移動するために与
えられる。
【００４６】 ウェブ３３２は、最初にダイユニット３２２のコンビネーションダイを移動さ
せて、ウェブの定義された部位の横方向の列に対して概略的にアライメントする
。ウェブ３３２のＸ軸移動が完了して、ダイユニット３２２のコンビネーション
ダイで、切断されるウェブ３３２の定義された部位を概略的にアライメントする
と、Ｘ軸位置決め用のサーボ３３２、θ角度位置決め用のサーボ３４０およびＹ
軸位置決め用のサーボ３１２がミクロ調整モードで同時に動作して、切断される
ウェブ３３２の部分イメージをコンビネーションダイで正確に位置決めするのに
必要な程度までボルスター３１６を回転させて、かつ移動させて、ウェブの部分
の定義された部位をコンビネーションダイで正確に位置決めする。この位置決め
は、ダイ切断用のプレス１０に関して前記したルーチンプログラムを用いてコン
ピュータにより制御される。
【００４７】 サーボ３１２は、次にマクロモードで動作され、スライドユニット３８２を移
動させて、それによりスライドユニット３８２に取り付けられたダイユニット３
２２をウェブ３２２の幅に沿って移動させて、隣の位置にあるダイによって切断
される部分イメージをダイで概略的にアライメントする。引用文献では、ダイユ
ニット３２２の一部であってもよい従来のコンビネーションダイでなされている
が、この点に関して、例えばダイ切断用のプレス１０で示した鋼製のルールダイ
のような他の従来のダイが与えられてもよい。
【００４８】 加えて、サーボ３３８の代わりに、ウェブ３３２のＸ軸マクロ調整は、ウェブ
３３２の移動を制御するシステムを有するシステムの緊張ローラ３３４を用いて
実施してもよい。同様に、ダイ切断用プレス１０のコンベア４４に類似のコンベ
アアセンブリが与えられ、前記したように、シートからイメージ部分を連続切断
するために、シートをダイプレス３１０に運んでもよい。ここでふたたび、シー
トのＸ軸方向の正確な調整は、必要に応じてシートのＸ軸移動を正確に測定して
実施してもよく、またはボルスター３１６に接続するサーボ３３８の動作により
実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の改善された割り出しおよび位置決め機構が組み込まれた、
製造時に変形またはひずみが生じている疑いのある複数の比較的薄肉のウェブま
たはシートから各部分を正確に切断するためのダイ切断用のプレスの部分側面図
である。
【図２】 図１のダイ切断用のプレスを線２−２に沿って切断し、矢印方向に
見た部分背面図である。
【図３】 図１のダイ切断用のプレスを、線３−３に沿って切断し、矢印方向
に見た部分縦断面図である。
【図４】 図１のダイ切断用のプレスを、線４−４に沿って切断し、矢印に示
すように下方向に見た部分横断面図である。
【図５】 図１のダイ切断用のプレスを、線５−５にそって切断し、下方向に
見た部分横断面図である。
【図６】 図５の破線５−５に沿って切断し、矢印方向に見た部分縦断面図で
ある。
【図７】 図３のダイ切断用のプレスのダイユニットを実質的に線７−７に沿
って切断し、矢印方向に見た部分横断面図である。
【図８】 ダイ切断用のプレスの割り出しデバイス部分を上方向に見た底面部
である。
【図９】 本発明のダイ切断用のプレスを用いて処理してもよい複数の部分を
有するシートを保持するためのフレームの平面図であり、フレーム内での部分を
有するシートの位置を示している。
【図１０】 図９に示したフレームおよび複数の部分を有するシートの分解組
立透視図である。
【図１１】 プレスのダイ切断部分の基本的な部分概略図であり、複数の部分
を有するウェブ用の送り込み、緊張機構、ダイユニットを保持するボルスター、
ダイユニット、ダイユニットをウェブの横方向に移動させるためのダイユニット
割り出し機構の一部が示されている。
【図１２】 本発明の別の形態の部分概略図であり、図１１に示した配置から
ボルスターが９０度回転されている。
【図１３】 ボルスターの回転軸から各部分までの距離に基づいて、ダイユニ
ットで各部分をアライメントすることにより、ウェブまたはシートから切断され
る部分をダイユニットで正確にアライメントする方法を示す図である。
【図１４】 本発明の別の形態を示す部分略平面図であり、ダイユニットを移
動させるＹ軸線形伝達デバイスはボルスターに直接取り付けられている。
【図１５】 図１４に示したダイ切断用のプレスとは別の形態のダイ切断用の
プレスを示す部分概略図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１２月３日（２００２．１２．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】 図１〜８に示すように、ダイ切断用のプレス１０は、シート３２の長手方向に
伸びる平行する部分の列３４を有する矩形シート３２から部分３０を切断するの
に特に適合する。部分３０は、また横方向の列３６にも配列されている。図９お
よび１０を見ると、シート３２は、その長手方向に伸びる４本の部分の列３４ａ
、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを与えるように配列される複数の部分を有する。また
、これらの４本の部分の列は、たとえば横方向の列３６ａと、列３６ａに隣接し
、かつ該列と平行する３６ｂとを有する横方向の列３６を定義する。この点に関
して、特定の基板における部分の数は、必要に応じて変更できると理解される。
しかし、ダイ切断用のプレス１０は、特にシートまたはウェブをダイ切断用のプ
レスにフィードするＸ軸方向で、シートの長手方向に伸びる切断される部分の列
を１列超を有するシートまたはウェブを処理するように設計される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】 シート運搬構造４２は、本質的に従来の構成であり、したがって詳細に記載す
ることは必要ではない。概して、シート運搬構造４２は、水平方向のコンベア４
４を含む。水平方向のコンベア４４は、間隔を開けて配置される直立した側部部
材４６、４８を有し、該側部部材４６、４８は、チェーンおよびスプロケット機
構５０を保持する。該スプロケット機構５０は、コンベアの出口側端部で、機構
５０のスプロケット駆動軸５４に動作可能に接続されたモータ５２によって駆動
される（図４参照）。側部部材４６，４８は、図４から明らかなように、フレー
ム３８を保持するために間隔を開けて配置される。モータ５２は、ダイ切断用の
プレス１０の制御装置に接続されており、それによりモータ５２は、部分３０の
横方向の列３６をダイユニット２２の切断用のダイ５６で連続アライメントさせ
るような時間で断続的に動作する。本発明の好ましい形態では、図示するように
、チェーンコンベアが示されているが、チェーンおよび関連する駆動ユニットを
、他の種類のコンベアで代替してもよいと理解される。ダイ切断用のプレス１０
に切断される複数の部分３０を含んだウェブの場合、ダイ切断用のプレス１０で
アライメントするウェブの部分の横方向の列を増やすため、図示するチェーン駆
動の代わりに、プレスハウジングの反対側に送り込みおよび緊張ローラを用いて
もよい。緊張ローラは、一般に駆動ローラと、摩擦機構が与えられる。摩擦機構
は、当業者に公知であるように、送り込みローラに接続されており、送り込みロ
ーラと緊張ローラの間にあり、ダイ切断用のダイ５６の下方を通過するウェブが
常に伸張した状態であり、常に実質的に平坦に保たれることを保障する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】 図２および３に最もよく示されるように、下部ダイプレート２０および上部ダ
イプレート２６を含んだダイユニットは、その角部に４本の誘導ロッドユニット
５８を有する。誘導ロッドユニット５８は、上部ダイセクション２５がアセンブ
リ２４のラムによって往復運動するように、下部ダイセクション２３との関係で
、上部ダイセクション２５およびその一部を形成する構造を誘導するように作用
する。各誘導ロッドユニット５０の近くにあるコイルばねアセンブリ６０は、上
部ダイセクション２５を下部ダイセクション２３から離れるようにする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】 カメラ１２６からの電気信号は、サーボ１３４、１３８、モータ５２またはダ
イ切断用のプレスによりプレスが処理される緊張ローラ２３４のマイクロプロセ
ッサ制御のためにコンピュータに誘導される。カメラ１２６からのデータをコン
ピュータで処理し、コンピュータに収納されている切断用のダイとの関係で、切
断される部分の所望の位置を表したデータを用いて比較装置により比較する方法
は、引用することで本明細書の一部をなす第５，２１２，６４７号公報に詳細に
記載されている。緊張ローラ２３４および２３５用のモータ５２またはオペレー
タは、したがってダイ５６を部分３０または２３０に対して正確にＸ軸の位置決
めをし、同時に正確にθ角度の位置決めをするためにサーボ１３４によりボルス
ター１６を回転させて、サーボ１３８を動作させてダイ５６を切断される部分に
正確にＹ軸の位置決めをするのに必要な時間動作させてもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 グラムリング ジェームズ ティー． アメリカ合衆国 カンザス州 66223 オ ーバーランド パーク ダブリュー． 153アールディー ストリート 8102 Ｆターム(参考） 3C024 FF02 3C060 AA20 BG13 【要約の続き】 て、前記ボルスターのピボット軸から前記切断される部 分までの距離に応じて、前記ボルスターを横方向に異な る距離だけ移動させて、異なる角度だけ回転させるよう に動作可能な切断用のダイの位置決め機構と、を含む。

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 比較的薄肉の基板に沿っておよび横切って配列された複数の定義された部位か
    ら個々の定義された部位を正確に切断するためのダイ切断用のプレスであって、 個々の前記定義された部位に関連する少なくとも１つのダイ位置決め用の印が
    与えられており、 ベース圧盤と、前記ベース圧盤上に移動可能に取り付けられており、ピボット
    軸を中心に回転可能なボルスターと、前記ベース圧盤に対して近接方向または離
    間方向に移動可能なダイユニットと、を有し、前記ダイユニットは、前記ボルス
    ターに保持されており、かつ前記ボルスターとともに移動可能であるダイ切断用
    のプレスにおいて、 ダイ位置決め装置は、 前記基板を連続移動させて、個々の定義された部位を、前記ダイユニットで概
    略的にアライメントするように動作可能な基板運搬ユニットと、 前記ダイユニットに接続されており、前記基板を前記基板運搬ユニットにより
    連続移動させる間に、前記ダイユニットを前記ボルスターとの関係で連続移動さ
    せて、前記定義された部位のうちの連続する部位を前記ダイユニットで概略的に
    アライメントするように動作可能な割り出しデバイスと、 前記ボルスターに接続されており、個々の前記定義された部位を前記ダイユニ
    ットで概略的にアライメントした際に、該個々の定義された部位に関連する前記
    位置決め用の印を検出するように動作可能なダイユニット位置決め機構と、を含
    み、 前記位置決め機構は、前記検出に応じて前記ボルスターを回転させ、かつ移動
    させて、それにより前記ダイユニットを、該ダイユニットによって切断される前
    記個々の定義された部位に対して位置決めするのに必要な程度まで回転させ、か
    つ移動させることを特徴とするダイ切断用のプレス。
  2. 【請求項２】 前記ダイ位置決め機構の制御装置は、前記個々の定義された部位を前記ダイユ
    ニットで概略的にアライメントするのに必要な程度まで、前記ボルスターの回転
    および移動、ないし前記運搬ユニットの動作を同時に実施するように協動可能な
    構成要素を含む請求項１に記載のダイ切断用のプレス。
  3. 【請求項３】 前記位置決め機構は、前記ボルスターのピボット軸から前記ダイユニットで概
    略的にアライメントした前記個々の定義された部位までの距離に応じて、前記ボ
    ルスターを異なる量だけ回転させて、かつ前記ボルスターを異なる距離だけ移動
    させて、前記ダイユニットで概略的にアライメントした個々の定義された部位を
    、前記ダイユニットで位置決めするように動作可能な請求項１に記載のダイ切断
    用のプレス。
  4. 【請求項４】 前記定義された部位は、前記基板の第１の軸に沿って伸びる複数の列と、前記
    第１の軸との関係である角度を有する前記基板の第２の軸に沿って伸びる横方向
    の複数の列に配列されており、前記割り出しデバイスは、前記ダイユニット用の
    キャリアと、前記キャリアに接続される移動装置と、を含み、前記移動装置は、
    前記ダイユニットを連続移動させて、個々の横方向の列の前記定義された部位に
    対して位置決めする請求項１に記載のダイ切断用のプレス。
  5. 【請求項５】 前記ダイ位置決め機構は、前記定義された部位を前記ダイユニットで概略的に
    アライメントした際に、前記個々の定義された部位に関連する印のイメージを受
    け取り、検出された前記印の位置を示すデータを発生する少なくとも１つのデジ
    タルカメラと、前記個々の定義された部位に関連する前記印の所望の位置を表す
    レファランスイメージデータを与え、それにより前記定義された部位と前記ダイ
    ユニットとの関係を表すレファランスユニットと、前記レファランスイメージデ
    ータと、前記カメラからの前記印のイメージデータを比較する比較装置と、前記
    ボルスターに接続されており、前記印のイメージデータと前記レファランスデー
    タの差に応じて前記カメラのイメージデータおよび前記レファランスイメージデ
    ータとを、所定の関係にするのに必要な程度まで前記ボルスターを回転させて、
    かつ移動させて、前記最初に概略的にアライメントされた個々の定義された部位
    を前記ダイユニットで位置決めするように動作可能な制御装置と、を含む請求項
    １に記載のダイ切断用のプレス。
  6. 【請求項６】 前記割り出しデバイスは、前記ボルスターにより運ばれる保持部材と、前記保
    持部材に移動可能に取り付けられるダイユニットキャリアと、前記キャリアに接
    続されており、前記キャリアを移動させて、それにより前記基板から切断される
    定義された部位の個々の大きさによって決定される程度まで前記ダイユニットを
    移動させるように動作可能な動力ユニットと、を含み、前記デジタルカメラは、
    前記キャリアに接続されており、前記ボルスターとの関係で該キャリアとともに
    移動する請求項５に記載のダイ切断用のプレス。
  7. 【請求項７】 前記ボルスター上に前記ダイユニットを保持する移動可能なキャリアと、前記
    キャリアに接続されており、該キャリアを移動させる動力ユニットと、を含み、
    前記動力ユニットは、前記キャリアに接続される回転可能な細長いねじ要素と、
    前記ねじ要素に動作可能に接続されており、該ねじ要素を回転させることで前記
    キャリアを移動させて、それにより前記ダイユニットを移動させる請求項１に記
    載のダイ切断用のプレス。
  8. 【請求項８】 前記基板の個々の定義された部位に関連して、２つのダイ位置決め用の印が与
    えられており、前記基板運搬ユニットは、前記基板を該基板のＸ軸に沿って移動
    させるように動作可能であり、前記ボルスターには前記ピボット軸を中心に該ボ
    ルスターを回転させるθ角度オペレーターが接続されており、前記ボルスターに
    は該ボルスターを前記Ｘ軸に直交するＹ軸に沿って移動させるＹ軸オペレーター
    が接続されており、前記比較装置は、最初に前記θ角度オペレーターおよび前記
    ボルスターのピボット軸間の距離と、前記ダイユニットの中心点および前記ボル
    スターのピボット軸間の距離と、前記基板の個々の定義された部位に関連する前
    記２つの印の間の距離と、前記個々の定義された部位の２つの印を通過する仮想
    線と前記θ角度オペレーターと前記ボルスターのピボット軸の間の仮想線との間
    の角度と、を決定し、前記比較装置は、その後前記決定に基いて、前記ダイユニ
    ットを、該ダイユニットにより切断される個々の定義された部位に対して位置決
    めするのに必要な程度まで、移動させて、かつ回転させるように前記Ｙ軸オペレ
    ーターおよび前記θ角度オペレーターを動作させる請求項５に記載のダイ切断用
    のプレス。
  9. 【請求項９】 前記比較装置は、前記Ｘ軸に沿った前記印の所望の位置を表す前記レファラン
    スイメージデータとの関係で、前記個々の定義された部位に関連する２つの印の
    関係を最初に決定し、前記比較装置は、その後前記基板運搬ユニットを動作させ
    て、前記個々の定義された部位を前記Ｘ軸に沿って前記ダイユニットで所望され
    るように位置決めするのに必要な程度まで、前記基板を移動させる請求項８に記
    載のダイ切断用のプレス。
  10. 【請求項１０】 前記比較装置は、前記個々の定義された部位を前記ダイユニットで正確に位置
    決めするのに必要な程度まで前記θ角度オペレーター、前記Ｙ軸オペレーター、
    および前記基板運搬ユニットを同時に動作させる請求項９に記載のダイ切断用プ
    レス。
  11. 【請求項１１】 前記比較装置は、前記θ角度オペレーター、前記Ｙ軸オペレーターおよび前記
    基板運搬ユニットを動作させて、前記ボルスターのピボット軸から前記ダイユニ
    ットによって切断される前記個々の定義された部位までの距離に基づいて、前記
    個々の定義された部位を前記ダイユニットで正確に位置決めする請求項１０に記
    載のダイ切断用のユニット。
  12. 【請求項１２】 前記基板の定義された部位は、前記基板の第１の方向および第２の方向に伸び
    る列に配列されており、前記運搬ユニットおよび前記割り出しユニットは、１つ
    の列に存在する前記定義された部位の全てが前記ダイユニットで切断されるまで
    、前記ダイユニットを前記第１の方向で移動させて、その後別の１つの列に存在
    する前記定義された部位の全てが前記ダイユニットで切断されるまで、前記ダイ
    ユニットを前記第２の方向で移動させる請求項１に記載のダイ切断用のプレス。
  13. 【請求項１３】 前記運搬ユニットおよび前記割り出しユニットは、前記ダイユニットを前記第
    １の方向で移動させて、その後前記実質的にへび状の（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ）
    経路に沿って前記第２の方向で前記ダイユニットを移動させる請求項１に記載の
    ダイ切断用のプレス。
  14. 【請求項１４】 前記割り出しデバイスは、前記ダイユニット用のキャリアが与えられており、
    該キャリアは、前記運搬ユニットにより前記基板が移動する方向に対して、略直
    角方向に前記ダイユニットを移動させる請求項１２に記載のダイ切断用のプレス
    。
  15. 【請求項１５】 前記割り出しデバイスは、前記ボルスターによって運ばれる保持部材と、前記
    保持部材に移動可能に取り付けられるダイユニットキャリアと、前記キャリアに
    接続されており、前記キャリアを移動させて、それにより前記ダイユニットを前
    記基板から切断される前記個々の定義された部位の大きさによって決定される程
    度まで移動させるように動作可能である請求項１に記載のダイ切断用のプレス。
  16. 【請求項１６】 製造時に変形およびひずみの疑いのある比較的薄肉の基板の複数の定義された
    部位から個々の定義された部位を正確に切断するためのダイ切断用のプレスであ
    って、 個々の前記定義された部位に関連する少なくとも１つのダイ位置決め用の印が
    与えられており、 前記定義された部位は、前記基板の第１の軸に沿って伸びる複数の列および前
    記第１の軸との関係である角度を有する前記基板の第２の軸に沿って伸びる複数
    の横方向に列に配列されており、 ベース圧盤と、前記ベース圧盤上に移動可能に取り付けられており、ピボット
    軸を中心に回転可能なボルスターと、前記ベース圧盤に対して近接方向または離
    間方向に移動可能なダイユニットと、を有し、前記ダイユニットは、前記ボルス
    ターに保持されており、かつ前記ボルスターとともに移動可能であるダイ切断用
    のプレスにおいて、 ダイ移動装置は、 前記ボルスターにより運ばれる保持部材と、 前記保持部材に移動可能に取り付けられており、前記基板の第２の軸方向に沿
    って移動し、それにより取り付けられている前記ダイユニットを移動させるキャ
    リアと、 前記キャリアに接続されており、前記キャリアを移動させて、それにより前記
    ダイユニットを前記第２の軸方向に沿って移動させることで、前記ダイユニット
    をボルスターとの関係で連続移動させて、横方向の列にある前記定義された部位
    のうちの連続する部位に対して概略的にアライメントさせるキャリア割り出しオ
    ペレーターと、を含むことを特徴とするダイ切断用のプレス。
  17. 【請求項１７】 前記キャリア割り出しオペレーターは、前記キャリアに接続される回転可能な
    細長いねじ要素と、前記ねじ要素に接続されるサーボユニットと、を含み、前記
    サーボユニットは、前記ねじ要素を回転させることで前記キャリアを移動させて
    、それにより前記ダイユニットを移動させる請求項１６に記載のダイ切断用のプ
    レス。
  18. 【請求項１８】 製造時に変形およびひずみの疑いのある比較的薄肉の基板の複数の定義された
    部位から個々の定義された部位を正確に切断するためのダイ切断用のプレスで、 個々の前記定義された部位に関連する少なくとも１つのダイ位置決め用の印が
    与えられており、 前記定義された部位は、前記基板の第１の軸に沿って伸びる複数の列および前
    記第１の軸との関係である角度を有する前記基板の第２の軸に沿って伸びる横方
    向の複数の列に配列されており、 ベース圧盤と、 前記ベース圧盤上に移動可能に取り付けられており、ピボット軸を中心に回転
    可能なボルスターと、 前記ボルスターに保持されており、該ボルスターとともに移動可能であり、前
    記ベース圧盤に対して近接方向または離間方向に移動可能なダイユニットと、 前記基板を連続移動させて、定義された部位の個々の横方向の列を前記ダイユ
    ニットで概略的にアライメントするように動作可能な基板運搬ユニットと、 前記ダイユニットに接続されており、前記運搬ユニットにより前記基板を連続
    移動させる間に、前記ダイユニットを前記ボルスターとの関係で連続移動させて
    、前記横方向の列にある定義された部位のうちの連続する部位に概略的にアライ
    メントするように動作可能な割り出しデバイスと、 前記ボルスターに接続されており、前記定義された部位を前記ダイユニットで
    概略的にアライメントした際に、個々の定義された部位に関連する位置決め用の
    印を検出し、該検出に応じて前記ボルスターを回転させ、かつ移動させて、それ
    により前記ダイユニットを、該ダイユニットにより切断される個々の定義された
    部位に対して位置決めするのに必要な程度まで移動させる位置決め機構と、を含
    むダイ切断用のプレス。
  19. 【請求項１９】 前記ボルスターに接続されており、最初に前記ダイユニットで概略的にアライ
    メントした個々の定義された部位を、前記ダイユニットで正確に位置決めするの
    に十分な程度まで、θ角度を通過する前記ピボット軸を中心とする前記ボルスタ
    ーの回転、前記基板の移動するＸ方向および前記基板の移動方向に直交するＹ方
    向での前記ボルスターの移動を同時に実施する動力ユニットが与えられる請求項
    １８に記載のダイ切断用のプレス。
  20. 【請求項２０】 製造時に変形およびひずみの疑いのある比較的薄肉の基板に沿っておよび横切
    って配列された複数の定義された部位から個々の定義された部位を正確に切断す
    るためのダイ切断用のプレスであって、 個々の前記定義された部位に関連する少なくとも１つのダイ位置決め用の印が
    与えられており、 ベース圧盤と、前記ベース圧盤上に移動可能に取り付けられ、ピボット軸を中
    心に回転可能なボルスターと、前記ベース圧盤に対して近接方向または離間方向
    に移動可能なダイユニットと、を有し、前記ダイユニットは、前記ボルスターに
    保持されており、かつ前記ボルスターとともに移動可能であるダイ切断用のプレ
    スにおいて、 ダイ位置決め装置は、 前記基板を連続移動させて、各定義された部位を前記ダイユニットで概略的に
    アライメントするように動作可能な基板運搬ユニットと、 前記ボルスター上に直接移動可能に取り付けられており、該ボルスターととも
    に移動可能な割り出しデバイスと、 前記ボルスターに接続されており、個々の定義された部位を前記ダイユニット
    で概略的にアライメントした際に、前記個々の定義された部位に関連する位置決
    め用の印を検出するように動作可能な位置決め機構と、を含み、 前記割り出しデバイスは、また前記ダイユニットで概略的にアライメントされ
    る基板の移動経路に直交する方向に移動可能であり、前記割り出しデバイスは、
    前記ダイユニットを運び、かつ前記運搬ユニットにより前記基板を連続移動させ
    る間に、前記ダイユニットを前記ボルスターとの関係で連続移動させて、前記定
    義された部位のうちの連続する部位を前記ダイユニットで概略的にアライメント
    するように動作可能であり、 前記ダイユニット位置決め機構は、前記検出に応じて前記ボルスターを回転さ
    せ、かつ移動させて、それにより該ダイユニットによって切断される個々の定義
    された部位に対して位置決めするのに必要な程度まで前記ダイユニットを移動さ
    せることを特徴とするダイ切断用プレス。
  21. 【請求項２１】 前記ボルスターに接続される動力ユニットが与えられており、前記動力ユニッ
    トは、最初に前記ダイユニットで概略的にアライメントした個々の定義された部
    位を、前記ダイユニットで正確に位置決めするのに十分な程度まで、前記ボルス
    ターを前記基板のθ角度を通過する前記ピボット軸を中心に回転させて、かつ前
    記基板の移動方向に直交するＹ軸方向に移動させる請求項２０に記載のダイ切断
    用のプレス。
  22. 【請求項２２】 前記ボルスターに接続される動力ユニットが与えられており、前記動力ユニッ
    トは、最初に前記ダイユニットで概略的にアライメントした個々の定義された部
    位を、前記ダイユニットで正確に位置決めするのに十分な程度まで、前記ボルス
    ターの前記基板のθ角度を通過する前記ピボット軸を中心とする回転ないし前記
    基板の移動方向であるＸ軸方向および前記基板の移動方向に直交するＹ軸方向で
    の移動を同時に実施する請求項２０に記載のダイ切断用のプレス。
  23. 【請求項２３】 製造時に変形およびひずみの疑いのある比較的薄肉の基板の複数の定義された
    部位から個々の定義された部位を正確に切断するためのダイ切断方法であって、 個々の前記定義された部位に関連する少なくとも１つのダイ位置決め用の印が
    与えられており、 ベース圧盤と、前記ベース圧盤上に移動可能に取り付けられており、ピボット
    軸を中心に回転可能なボルスターと、前記ボルスターに保持され、かつ前記ボル
    スターとともに移動可能であることにより前記ベース圧盤に対して近接方向また
    は離間方向に移動可能なダイユニットと、を使用するダイ切断方法において、 前記方法は、 前記基板をある経路に沿って連続移動させて、個々の定義された部位を前記ダ
    イユニットで概略的にアライメントする工程と、 前記運搬ユニットにより前記基板を連続移動させる間に、前記ダイユニットを
    前記ボルスターとの関係で連続移動させて、前記定義された部位のうちの連続す
    る部位に対して概略的にアライメントする工程と、 前記個々の定義された部位を前記ダイユニットで概略的にアライメントした際
    に、前記個々の定義された部位に関連する位置決め用の印を検出する工程と、 前記検出に応じて、前記ボルスターを回転させ、かつ移動させるように出力を
    与えて、それにより切断される前記個々の定義された部位に対して位置決めする
    のに必要な程度まで、前記ダイユニットを回転させて、かつ移動させる工程と、
    を含むダイ切断方法。
  24. 【請求項２４】 前記個々の定義された部位を前記ダイユニットでアライメントするのに必要な
    程度まで、前記ボルスターの回転および移動ないし前記運搬ユニットの動作を同
    時に実施する工程を含む請求項２３に記載のダイ切断方法。
  25. 【請求項２５】 前記ボルスターのピボット軸から前記ダイユニットで概略的にアライメントし
    た特定の個々の定義された部位までの距離に応じて、前記ボルスターを異なる量
    だけ回転させて、かつ前記ボルスターを異なる距離だけ移動させて、前記ダイユ
    ニットで概略的にアライメントした前記個々の定義された部位を、前記ダイユニ
    ットで位置決めする工程を含む請求項２３に記載のダイ切断方法。
  26. 【請求項２６】 前記個々の定義された部位に関連する印の所望の位置を表すレファランスイメ
    ージデータを与えて、それにより前記定義された部位と前記ダイユニットとの関
    係を表す工程と、前記定義された部位を前記ダイユニットで概略的にアライメン
    トした際に、前記ダイユニットとの関係で前記印の初期位置を示す位置データを
    発生するために、前記個々の定義された部位に関連する前記印のイメージを作成
    する工程と、前記レファランスイメージデータと前記印のイメージデータを比較
    する工程と、前記イメージデータと前記レファランスデータとを実質的に並置さ
    せて、前記ダイユニットを、前記個々の定義された部位との関係で再配置して、
    前記個々の定義された部位に対して正確に位置決めする工程と、を含む請求項２
    ３に記載のダイ切断方法。
  27. 【請求項２７】 前記基板の定義された部位は、前記基板の第１の軸に沿って伸びる複数の列お
    よび前記第１の軸との関係である角度を有する前記基板の第２の軸に沿って伸び
    る横方向の複数の列に配列されており、前記基板を移動させて、第２の横方向の
    列の別の１つの定義された部位を前記ダイユニットで概略的にアライメントする
    前に、前記ダイユニットを前記ボルスターとの関係で連続移動して、横方向の列
    の前記定義された部位のうちの複数の部位に対して概略的にアライメントする請
    求項２３に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 個々の前記基板の定義された部位との関係で２つのダイ位置決め用の印が与え
    られており、前記基板運搬ユニットは、前記基板のＸ軸に沿って前記基板を移動
    させるように動作可能であり、前記ボルスターには前記ボルスターをそのピボッ
    ト軸を中心に回転させるθ角度オペレーターが接続されており、前記ボルスター
    には前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸に沿って前記ボルスターを移動させるＹ軸オ
    ペレーターが接続されており、前記θ角度オペレーターおよび前記ボルスターの
    ピボット点間の距離と、前記ダイユニットの中心点および前記ボルスターのピボ
    ット点間の距離と、前記基板の個々の定義された部位に関連する１組の印の間の
    距離と、前記各定義された部位の１組の印を通過する仮想線と前記θ角度オペレ
    ーターおよび前記ボルスターのピボット軸間とを結ぶ仮想線との角度と、を決定
    する工程と、前記決定に基づいて、前記切断される個々の定義された部位を前記
    ダイユニットで位置決めさせるのに必要な程度まで前記ボルスターを回転させて
    、かつ移動させるために前記Ｙ軸オペレーターおよび前記θ角度オペレーターを
    動作させる工程と、を含む請求項２６に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記Ｘ軸に沿った前記印の所望の位置を表す前記レファランスイメージデータ
    との関係で、前記個々の定義された部位に関連する２つの印の関係を決定する工
    程と、その後、前記各定義された部位を前記ダイユニットで所望に位置決めする
    のに必要な方向および位置に前記基板を移動させるのに必要な程度まで前記基板
    運搬装置を動作させる工程と、を含む請求項２４に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記ボルスターのピボット軸から前記ダイユニットで概略的にアライメントし
    た個々の定義された部位までの距離を関数として、前記ボルスターを異なる量だ
    け回転させて、かつ異なる距離だけ移動させて、前記ダイユニットで概略的にア
    ライメントした個々の定義された部位を、前記ダイユニットで位置決めする工程
    を含む請求項３０に記載のダイ切断方法。
  31. 【請求項３１】 前記ダイユニットで切断される前記個々の定義された部位を該ダイユニットで
    正確に位置決めするための前記ボルスターの回転および移動ないし前記基板の移
    動は、下記式に従う動作により実施される請求項２６に記載のダイ切断方法。 ΔＸ+ ＝（１／２ΔＸ+ ）＋（Ｄ／Ｔ）（ΔＸ- ） ΔＹ＝１／２ΔＹ+ ΔＴX ＝（Ｂ／Ｔ）ΔＸ- 式中、ΔＸ+ ＝ΔＸ１＋ΔＸ２であり、ΔＸ- ＝ΔＸ１−ΔＸ２であり、ΔＹ + ＝ΔＹ１＋ΔＹ２である。
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