JP2006212754A

JP2006212754A - 部品の打ち抜き方法

Info

Publication number: JP2006212754A
Application number: JP2005029373A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Hatano; 泰波多野
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-17
Also published as: US20060174738A1; US7121177B2

Abstract

【課題】テープ状の部材の打ち抜き部をダイセット内に載置したときに、打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインを正確に配置させることができる部品の打ち抜き方法を提供することを課題とする。
【解決手段】テープ状の部材２０の位置決め穴および打ち抜き部を撮影する段階と、撮影画像から位置決め穴と打ち抜き部との位置関係を検出する段階と、打ち抜き部がダイセット４３内に載置されたときに、打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインが配置されるように、位置決め穴と打ち抜き部との位置関係に基づいて、位置決めピン４４に対するダイセット４３の位置を調整する段階と、位置決めピン４４を位置決め穴に挿入した状態で、打ち抜き部をダイセット４３内に載置し、ダイセット４３によって打ち抜き部を打ち抜いて部品を生産する段階とを含むことを特徴としている。
【選択図】図５

Description

本発明は、テープ状の部材から部品を打ち抜いて生産するための部品の打ち抜き方法に関する。

電子部品となる打ち抜き部が長手方向に並べて設けられたテープ状の部材から、打ち抜き部をプレス装置によって打ち抜いて電子部品を生産する方法としては、プレス装置のダイセット内に打ち抜き部が配置されたときに、打ち抜き部の近傍にプリントされたマークをダイセットに設けられたセンサ（ＣＣＤカメラ）によって撮影し、打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインが配置されるように、マークとセンサとの位置関係に基づいて、ダイセットの位置を調整した後に、打ち抜き部を打ち抜いている打ち抜き方法がある。この打ち抜き方法では、テープ状の部材のマークを基準として、打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインが配置されるように、ダイセットをテープ状の部材の搬送方向、テープ状の部材の幅方向、鉛直軸周りの回転方向に移動させている（例えば、特許文献１参照）。

また、打ち抜き部がダイセット内に挿入される前段階において、プレス装置に設けられたカメラによって、打ち抜き部にプリントされているマークを撮影し、ダイセット内に載置された打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインが配置されるように、マークとカメラとの位置関係に基づいて、テープ状の部材を搬送方向および幅方向に移動させる構成もある。この構成では、テープ状の部材のマークを基準として、打ち抜き部とダイセットとの位置関係を調整している（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−７７５８９号公報（段落００２７〜００２８、図１）特開２００４−５６００８号公報（段落００６１、図４）

前記打ち抜き方法では、打ち抜き部に対して所定の位置関係でプリントされたマークを基準として、打ち抜き部に対するダイセットやテープ状の部材の位置を調整している。しかしながら、テープ状の部材におけるマークの位置にずれがある場合や、打ち抜き部に対するマークの位置がずれている場合には、基準の位置と打ち抜き部との位置関係が、あらかじめ設定された位置関係と異なってしまうため、マークに対するセンサやカメラの位置関係に基づいて、テープ状の部材やダイセットの位置を調整しても、打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインが配置されなくなってしまうという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、テープ状の部材の打ち抜き部をダイセット内に載置したときに、打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインを正確に配置させることができる部品の打ち抜き方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、テープ状の部材の打ち抜き部を、ダイセットおよび位置決めピンを有するプレス装置によって打ち抜くことにより、部品を生産する部品の打ち抜き方法であって、テープ状の部材の位置決め穴および打ち抜き部を撮影する撮影段階と、撮影段階で得られた撮影画像から、位置決め穴と打ち抜き部との位置関係を検出する位置検出段階と、打ち抜き部がダイセット内に載置されたときに、打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインが配置されるように、位置決め穴と打ち抜き部との位置関係に基づいて、位置決めピンに対するダイセットの位置を調整する調整段階と、位置決めピンを位置決め穴に挿入した状態で、打ち抜き部をダイセット内に載置し、ダイセットによって打ち抜き部を打ち抜いて部品を生産する打ち抜き段階とを含むことを特徴としている。

このように、本発明の部品の打ち抜き方法では、テープ状の部材の位置決め穴に対する打ち抜き部の位置関係に基づいて、位置決めピンに対するダイセットの相対的な位置を調整している。ここで、打ち抜き部をダイセット内に載置したときには、位置決め穴にプレス装置の位置決めピンが挿入されることから、位置決め穴と位置決めピンとが必ず同じ位置に配置されることになる。すなわち、本発明では、打ち抜き部をダイセット内に載置したときに、ダイセットの位置を調整したときの基準である位置決めピンに対する打ち抜き部の位置関係が、位置決め穴に対する打ち抜き部の位置関係と一致しているため、ダイセット内に載置された打ち抜き部の輪郭に沿って正確に切断ラインを配置させることができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の部品の打ち抜き方法であって、位置検出段階において、位置決め穴と打ち抜き部の角部との位置関係を検出することを特徴としている。

このように、本発明の部品の打ち抜き方法では、位置決め穴と打ち抜き部の角部との位置関係に基づいて、位置決め穴と打ち抜き部との位置関係を検出しており、打ち抜き部の位置および向きを正確に検出し易いため、ダイセットを精度良く調整することができる。

このような部品の打ち抜き方法によれば、テープ状の部材の位置決め穴に対する打ち抜き部の位置関係に基づいて、位置決めピンに対するダイセットの相対的な位置を調整しており、打ち抜き部をダイセット内に載置したときに、ダイセットの位置を調整したときの基準である位置決めピンに対する打ち抜き部の位置関係が、位置決め穴に対する打ち抜き部の位置関係と一致しており、ダイセット内に載置された打ち抜き部の輪郭に沿って正確に切断ラインを配置させるため、部品の加工精度を高めることができるとともに、歩留りを向上させることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の部品の打ち抜き方法によって生産されるカートリッジメモリを示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図２は、本実施形態の部品の打ち抜き方法に用いられるテープ状の部材を示した平面図である。図３は、本実施形態の部品の打ち抜き方法に用いられる生産装置の概略図である。図４は、本実施形態の部品の打ち抜き方法に用いられるプレス装置を示した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図５は、本実施形態の部品の打ち抜き方法に用いられるプレス装置の制御部を示した概略図である。図６は、本実施形態の部品の打ち抜き方法において打ち抜き部の位置を検出している態様を示した平面図である。

本実施形態では、磁気テープカートリッジに備えられるカートリッジメモリ（ＲＦＩＤタグ）を生産する場合を想定して説明する。

（カートリッジメモリの構成）
磁気テープカートリッジのカートリッジケース内には、磁気テープカートリッジに記録されたデータや、磁気テープカートリッジの種類など、カートリッジ固有の管理データを記録するカートリッジメモリが収容されている。

カートリッジメモリ１０は、図１に示すように、平面視で全体が矩形の薄片形状をした半導体記憶素子であり、樹脂からなる封止剤であるグローブトップ１１の中に封入されたＩＣチップ（図示せず）が裏面に設けられており、このＩＣチップが基板１２の表面にプリントされたループアンテナ１３に配線されている。

このカートリッジメモリ１０は、図２に示すように、カートリッジメモリ１０となる打ち抜き部２１が長手方向に並べて設けられたテープ状の部材２０から、プレス装置４０（図３参照）によって打ち抜き部２１を打ち抜くことによって生産される。
ここで、カートリッジメモリ１０は、カートリッジケース内に収容されるため、小型化されていることが好ましい。そこで、打ち抜き部２１を打ち抜くときには、ループアンテナ１３の外周形状に沿って切断し、基板１２の外周形状をループアンテナ１３の外周形状に近似させることにより、カートリッジメモリ１０をできるだけ小さく形成している。

テープ状の部材２０の打ち抜き部２１の表面（図３の上側）には、ループアンテナ１３がプリントされており、裏面にＩＣチップが封入されたグローブトップ１１（図１（ｂ）参照）が設けられている。
また、テープ状の部材２０の両側部には、テープ状の部材２０が長手方向に走行するときに、送りローラ等の送りピンが挿入されるパーフォレーション穴２２が均等間隔で並べて設けられている。
さらに、各パーフォレーション穴２２・・・のうち、図２において、打ち抜き部２１の長手方向の中央部の上側に位置するパーフォレーション穴２２は、テープ状の部材２０がプレス装置４０（図３参照）のダイセット４３内に載置された際に、プレス装置４０の位置決めピン４４（図４（ｂ）参照）が挿入される位置決め穴２３となっている。なお、位置決め穴２３として、各パーフォレーション穴２２・・・の中からどれを選ぶかは任意である。

（生産装置の構成）
生産装置１は、図２および図３に示すように、打ち抜き部２１が打ち抜かれていないテープ状の部材２０を送り出す送出リール２と、打ち抜き部２１を打ち抜くプレス装置４０と、打ち抜き部２１が打ち抜かれたテープ状の部材２０を巻き取る巻取リール３とから構成され、プレス装置４０の上流側には、プレス装置４０のダイセット４３の位置を調整する調整手段３０が設けられている。
また、符号４，５は、テープ状の部材２０を走行させるための送りローラであり、この送りローラ４，５の送りピン（図示せず）がテープ状の部材２０のパーフォレーション穴２２・・・に挿入されることにより、送りローラ４，５の回転に伴ってテープ状の部材２０が下流側に送り出されるように構成されている。

（プレス装置の構成）
プレス装置４０は、図３に示すように、上下に配置されたプレス金型４１およびダイテーブル４２を有するダイセット４３を備えており、テープ状の部材２０がプレス金型４１とダイテーブル４２との間を走行するように構成されている。
このプレス装置４０では、図４に示すように、テープ状の部材２０の打ち抜き部２１（図２参照）をダイテーブル４２上に載置し、プレス金型４１を下降させてダイテーブル４２に当接させることにより、テープ状の部材２０から打ち抜き部２１を打ち抜くことができる。

また、プレス装置４０には、テープ状の部材２０の打ち抜き部２１（図２参照）がダイテーブル４２上に載置されたときに、テープ状の部材２０の位置決め穴２３（図２参照）に挿入される位置決めピン４４が設けられている。
これにより、打ち抜き部２１がダイテーブル４２上に載置されたときには、位置決め穴２３と位置決めピン４４とがダイテーブル４２上で必ず同じ位置に配置されることになり、ダイテーブル４２上に載置された打ち抜き部２１は、位置決めピン４４によって位置が固定されることになる。

さらに、プレス装置４０には、ダイセット４３をテープ状の部材２０の長手方向および幅方向に移動させるための駆動手段５０が設けられている。
この駆動手段５０は、図４（ａ）に示すように、テープ状の部材２０の長手方向に軸方向が配置されたボールねじ５１ａが、ダイテーブル４２の下部をテープ状の部材２０の長手方向に貫通している雌ねじ穴５２ａに螺合されており、ボールねじ５１ａの一端に設けられたプーリー５３ａと、パルスモータやサーボモータ等の駆動モータ５４ａの駆動軸に取り付けられたプーリ−５５ａとに無端状のベルト５６ａが掛け渡されている。そして、駆動モータ５４ａの駆動軸を任意の方向に回転させることにより、その駆動力がベルト５６ａを介してボールねじ５１ａに伝達されて、ボールねじ５１ａが定位置で軸周りに回転し、ボールねじ５１ａのねじ溝に案内されたダイテーブル４２がテープ状の部材２０の長手方向に移動することになる。このとき、ダイテーブル４２とともにプレス金型４１も移動するように結合されており、駆動手段５０によってダイセット４３全体がテープ状の部材２０の長手方向に移動するように構成されている。

また、駆動手段５０では、ダイセット４３をテープ状の部材２０の長手方向に移動させる構成と同様にして、図４（ｂ）に示すように、ダイセット４３をテープ状の部材２０の幅方向に移動させるように構成されている。つまり、テープ状の部材２０の幅方向に軸方向が配置されたボールねじ５１ｂが、ダイテーブル４２の下部をテープ状の部材２０の幅方向に貫通している雌ねじ穴５２ｂに螺合されており、駆動モータ５４ｂの駆動軸を任意の方向に回転させることにより、ボールねじ５１ｂのねじ溝に案内されたダイセット４３がテープ状の部材２０の幅方向に移動するように構成されている。

（調整手段の構成）
調整手段３０は、図５に示すように、テープ状の部材２０の表面を撮影するためのＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラ３１と、ＣＣＤカメラ３１で撮影された画像に基づいて、テープ状の部材２０の打ち抜き部２１（図２参照）がダイセット４３内に載置されたときに、打ち抜き部２１の輪郭に沿って切断ラインが配置されるように、ダイセット４３に対して移動の指示を与える制御部３２とから構成されている。

ＣＣＤカメラ３１は、テープ状の部材２０の表面に向けて設置されており、テープ状の部材２０の位置決め穴２３および打ち抜き部２１が撮影された撮影画像を、制御部３２の位置検出手段３３に出力するように構成されている。

制御部３２は、図２および図５に示すように、ＣＣＤカメラ３１の撮影画像から位置決め穴２３と打ち抜き部２１との位置関係を検出する位置検出手段３３と、打ち抜き部２１がダイセット４３内に載置されたときに、打ち抜き部２１の輪郭に沿って切断ラインが配置される位置までのダイセット４３の移動量を算出する移動量算出手段３４と、移動量算出手段３４で算出された移動量に基づいて、ダイセット４３に対して移動の指示信号を出力する移動指示手段３５とから構成されている。
なお、制御部３２は、既存のコンピュータによって構成されており、位置検出手段３３、移動量算出手段３４、および移動指示手段３５は、与えられたプログラムに従ってＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）が処理を行うことにより実現される。

位置検出手段３３は、図５および図６に示すように、ＣＣＤカメラ３１の撮影画像から位置決め穴２３と打ち抜き部２１との位置関係を検出する手段である。具体的には、位置決め穴２３の重心２３ａに対するループアンテナ１３の角部１３ａの基準位置１３ｂの相対的な位置を検出している。ここで、カートリッジメモリ１０は、基板１２の外周形状をループアンテナ１３の外周形状に近似させており、打ち抜き部２１を打ち抜く際に、ループアンテナ１３を損傷させないことが重要であるため、本実施形態では、ループアンテナ１３の位置に基づいて、打ち抜き部２１の位置を検出している。
なお、本実施形態におけるループアンテナ１３の角部１３ａは、ループアンテナ１３の四隅のうち、図６の右上の角部１３ａとしている。また、角部１３ａに形成された円弧の円中心を角部１３ａの基準位置１３ｂとしている。

移動量算出手段３４は、図５に示すように、打ち抜き部２１がダイセット４３内に載置されたときに、打ち抜き部２１の輪郭に沿って切断ラインが配置される位置までのダイセット４３の移動量を算出する手段である。
ここで、打ち抜き部２１がダイセット４３内に載置されたときには、位置決め穴２３とプレス装置４０の位置決めピン４４とが必ず同じ位置に配置される。
そこで、移動量算出手段３４では、打ち抜き部２１がダイセット４３内に載置されたときに、打ち抜き部２１の輪郭に沿って切断ラインが配置される位置までの位置決めピン４４に対するダイセット４３の相対的な移動量を、位置検出手段３３で検出された位置決め穴２３に対する打ち抜き部２１の相対的な位置に基づいて算出している。

移動指示手段３５は、図５に示すように、移動量算出手段３４で算出された移動量に基づいて、ダイセット４３の駆動手段５０の各駆動モータ５４ａ，５４ｂに対して指示信号を出力することにより、ダイセット４３をテープ状の部材２０の長手方向や幅方向に移動させる手段である。
なお、本実施形態の移動量算出手段３４では、ダイセット４３内に配置された打ち抜き部２１（図２参照）よりも数個前の打ち抜き部２１におけるダイセット４３の移動量を算出することになるため、移動指示手段３５では、移動量算出手段３４で算出された移動量を順次に蓄積して記憶し、打ち抜き部２１がダイセット４３内に配置されたときに、その打ち抜き部２１に対応する移動量を抽出して、移動量に基づいた指示信号を出力するように構成されている。

（カートリッジメモリの打ち抜き方法）
次に、前記生産装置１（図３参照）を用いて、図２に示すテープ状の部材２０から打ち抜き部２１を打ち抜いてカートリッジメモリ１０（図１参照）を生産する打ち抜き方法について説明する。

［撮影段階］
まず、図２および図３に示すように、送出リール２から送り出されたテープ状の部材２０の表面を調整手段３０のＣＣＤカメラ３１によって撮影し、位置決め穴２３および打ち抜き部２１が撮影された撮影画像を制御部３２の位置検出手段３３に出力する。

［位置検出段階］
そして、図５および図６に示すように、調整手段３０から出力された撮影画像から、制御部３２の位置検出手段３３によって、位置決め穴２３の重心２３ａとループアンテナ１３の角部１３ａの基準位置１３ｂとの位置関係を検出する。このように、位置決め穴２３とループアンテナ１３の角部１３ａとの位置関係を検出することにより、打ち抜き部２１の位置を正確に検出することができる。

［調整段階］
また、移動量算出手段３４では、図５に示すように、打ち抜き部２１がダイセット４３内に載置されたときに、打ち抜き部２１の輪郭に沿って切断ラインが配置される位置までの位置決めピン４４に対するダイセット４３の移動量を、位置検出手段３３によって検出された位置決め穴２３と打ち抜き部２１との位置関係に基づいて算出する。

さらに、移動量算出手段３４によって算出された移動量に基づいて、移動指示手段３５からダイセット４３の駆動手段５０に対して指示信号が出力され、打ち抜き部２１がダイセット４３内に載置されたときに、打ち抜き部２１の輪郭に沿って切断ラインが配置される位置までダイセット４３が移動する。

［打ち抜き段階］
その後、図２および図４に示すように、テープ状の部材２０を下降させて打ち抜き部２１をダイテーブル４２上に載置する。このとき、位置決め穴２３には位置決めピン４４が挿入され、打ち抜き部２１の位置がダイテーブル４２上で固定される。
前記調整段階では、位置決め穴２３と打ち抜き部２１との位置関係に基づいて、位置決めピン４４に対するダイセット４３の相対的な位置を調整している。ここで、位置決め穴２３と位置決めピン４４とは同じ位置に配置されることから、打ち抜き部２１をダイセット４３内に載置したときに、ダイセット４３の位置を調整したときの基準である位置決めピン４４に対する打ち抜き部の位置関係が、位置決め穴２３に対する打ち抜き部２１の位置関係と一致しているため、ダイセット４３内に載置された打ち抜き部２１の輪郭に沿って正確に切断ラインが配置される。
そして、プレス金型４１を下降させてダイテーブル４２に当接させ、打ち抜き部２１をループアンテナ１３に沿って打ち抜くことにより、カートリッジメモリ１０（図１参照）を生産する。

このように、本発明の打ち抜き方法では、ダイセット４３の切断ラインが打ち抜き部２１の輪郭に沿って正確に配置されているため、カートリッジメモリ１０の加工精度を高めることができるとともに、歩留りを向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、図４に示すように、ダイセット４３をテープ状の部材２０の長手方向および幅方向に移動させて位置を調整しているが、位置決め穴２３と打ち抜き部２１との位置関係に基づいて、ダイセット４３を鉛直軸周りに回転させて位置を調整するように構成してもよい。この構成では、図２に示す位置決め穴２３と、打ち抜き部２１の２箇所の角部との位置関係を検出することにより、打ち抜き部２１の向きを正確に検出し、打ち抜き部２１の向きに対応させて、ダイセット４３を鉛直軸周りに回転させて位置を調整することにより、カートリッジメモリ１０（図１参照）の加工精度を高めることができる。

また、本実施形態では、図５および図６に示すように、位置検出手段３３において、位置決め穴２３の重心２３ａと、ループアンテナ１３の角部１３ａの重心１３ｂとの位置関係を検出することにより、位置決め穴２３と打ち抜き部２１との位置関係を検出しているが、打ち抜き部２１に十字状の基準ライン等の基準マークをプリントし、位置決め穴２３と基準マークとの位置関係を検出することにより、位置決め穴２３と打ち抜き部２１との位置関係を検出してもよい。

本実施形態の部品の打ち抜き方法によって生産されるカートリッジメモリを示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。本実施形態の部品の打ち抜き方法に用いられるテープ状の部材を示した平面図である。本実施形態の部品の打ち抜き方法に用いられる生産装置の概略図である。本実施形態の部品の打ち抜き方法に用いられるプレス装置を示した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。本実施形態の部品の打ち抜き方法に用いられるプレス装置の制御部を示した概略図である。本実施形態の部品の打ち抜き方法において打ち抜き部の位置を検出している態様を示した平面図である。

符号の説明

１生産装置
１０カートリッジメモリ
２０テープ状の部材
２１打ち抜き部
２３位置決め穴
３０調整手段
３１ＣＣＤカメラ
３２制御部
３３位置検出手段
３４移動量算出手段
３５移動指示手段
４０プレス装置
４１プレス金型
４２ダイテーブル
４３ダイセット
４４位置決めピン
５０駆動手段

Claims

テープ状の部材の打ち抜き部を、ダイセットおよび位置決めピンを有するプレス装置によって打ち抜くことにより、部品を生産する部品の打ち抜き方法であって、
前記テープ状の部材の位置決め穴および前記打ち抜き部を撮影する撮影段階と、
前記撮影段階で得られた撮影画像から、前記位置決め穴と前記打ち抜き部との位置関係を検出する位置検出段階と、
前記打ち抜き部が前記ダイセット内に載置されたときに、前記打ち抜き部の輪郭に沿って切断ラインが配置されるように、前記位置決め穴と前記打ち抜き部との位置関係に基づいて、前記位置決めピンに対する前記ダイセットの位置を調整する調整段階と、
前記位置決めピンを前記位置決め穴に挿入した状態で、前記打ち抜き部を前記ダイセット内に載置し、前記ダイセットによって前記打ち抜き部を打ち抜いて部品を生産する打ち抜き段階と、を含むことを特徴とする部品の打ち抜き方法。
前記位置検出段階において、前記位置決め穴と前記打ち抜き部の角部との位置関係を検出することを特徴とする請求項１に記載の部品の打ち抜き方法。