JP2006272496A - 穴開けパンチ、パンチング装置及びパンチング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成でばりを確実に除去するパンチング装置を提供する。
【解決手段】 本発明のパンチング装置は、開口部３５ａが形成されたダイ３５上に載置された被加工材に穴を形成する穴開けパンチ４０と、ダイ３５を保持する下側プレート板を含む下側プレート部と、穴開けパンチ４０を保持する上側プレート板を含む上側プレート部から構成される。上側プレート板と下側プレート板とは、相対的に移動可能である。穴開けパンチ４０は、ダイ３５の開口部３５ａに対向するように配置され、開口部３５ａに挿入される部分の外周に沿って長手方向と略垂直に連続する溝４１が形成されている。穴開けパンチ４０は、ダイ３５に対して相対的に移動されて被加工材を介して開口部３５ａに挿入され、被加工材を貫通して穴を形成するとともに、溝４１により穴の縁部に発生するばりを除去する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、穴開けパンチ、パンチング装置及びパンチング方法に関する。

従来、プリント基板などの板状材料の穴開けは、穴開けパンチにより板状材料を打ち抜くことにより行われる。穴開けパンチを組み込んだパンチング装置は、例えば特許文献１に開示されている。このようなパンチング装置では、通常、打ち抜かれた部分にばり等の突起が発生する。

そこで、特許文献２には、図６に示すように、長手方向の側面１１２が、隅部１１２ａから中央１１４に向かって凹状に湾曲傾斜した穴開けパンチが開示されている。
また、特許文献３には、一次パンチにより必要な寸法よりも僅かに小さいスリットを形成し、その後、仕上げパンチを用いてスリット内縁部のばりを削り落とす方法が開示されている。
実開平９−１８８号公報 特開平１１−２４５１９８号公報 特開平１０−２０２５９３号公報

しかし、図６の穴開けパンチを用いても、ばりが除去されない部分が残るという問題があった。また、複数のパンチを用いて加工する方法では、加工費用が相対的に高くなる。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、簡単な構成でばりを確実に除去する穴開けパンチ、パンチング装置及びパンチング方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る穴開けパンチは、
開口部上に載置された被加工物に穴を形成する穴開けパンチであって、
前記被加工物を介して前記開口部に挿入される部分の外周に沿って長手方向に略垂直に連続する凹部が形成されている、
ことを特徴とする。

凹部は、円の一部を断面に有する溝から構成されることが望ましい。

凹部は、三角形の断面を有する溝から構成されてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るパンチング装置は、
開口部が形成されたダイ上に載置された被加工物に穴を形成するパンチと、
前記ダイを保持する一方のプレートと、前記ダイの前記開口部に対向するように配置された前記パンチを保持する他方のプレートから構成され、相対的に移動可能なプレート部とを備え、
前記パンチは、前記ダイの前記開口部に挿入される部分の外周に沿って長手方向と略垂直に連続する凹部が形成され、前記プレート部により前記ダイに対して相対的に移動されて前記被加工物を介して前記開口部に挿入され、前記被加工物を貫通して穴を形成するとともに、前記凹部により前記穴の周囲に発生するばりを除去する、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るパンチング方法は、
開口部が形成されたダイ上に被加工物を保持し、
前記ダイの前記開口部に挿入される部分の外周に沿って長手方向と略垂直に連続する凹部が形成されたパンチを、前記被加工物を介して前記開口部に挿入し、前記被加工物を貫通して穴を形成するとともに、前記凹部により前記穴の周囲に発生するばりを除去する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、パンチは、開口部に挿入される部分の外周に沿って長手方向と略垂直に連続する凹部が形成されているので、簡単な構成でばりを確実に除去することができる。

本発明の実施の形態にかかるパンチング装置について、以下図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるパンチング装置１の構成を示す断面図である。

パンチング装置１は、ベース部１０と、上側プレート部２０と、下側プレート部３０と、穴開けパンチ４０とから構成される。

ベース部１０は、ベース板１１と、被加工材保持部１２とを有する。

ベース板１１は、両側辺がベース板１１に固定されて立設されている支持板１１ａを有する。支持板１１ａには図示しないガイド溝が形成されている。

被加工材保持部１２は、作業テーブル１３と、クランパ１４と、エアシリンダ１５とを有する。

作業テーブル１３は、ベース板１１に所定の間隔で配置されている。

クランパ１４は、両側から突出する図示しない軸を介して、クランプレバー１６の前端部に、Ｘ方向には摺動可能であるが上下方向には変位不能に連結されている。２本のクランプレバー１６は、平行に前方へ延伸する。クランプレバー１６の後端部は、上側プレート駆動部２３のフレーム２３１に支架されている軸１７により揺動自在に支持されている。クランプレバー１６の後端部には、連結レバー１８が固着されている。連結レバー１８は、上側プレート駆動部２３の押圧レバー２３４を貫通して、上端部がエアシリンダ１５まで延伸している。

エアシリンダ１５は、上側プレート駆動部２３のフレーム２３１の上板２３１ｂに固定されている。エアシリンダ１５の軸は、連結レバー１８の上端部にロッドを介して結合されている。

上側プレート部２０は、フレーム２１と、上側プレート板２２と、上側プレート駆動部２３とを有する。

フレーム２１は、下側プレート部３０の下側プレート板３１に固着され、補強板２１ａにより補強されている。フレーム２１には、軸受け部２１ｂ，２１ｃが設けられ、ガイド軸２４が上下に移動可能に軸支されている。

上側プレート板２２は、両側部の軸受け部で図示しない締付けねじによりガイド軸２４に連結されている。上側プレート板２２の後端部には、軸２５がナット２６により結合され、軸２５の下端にピン２７によりストリッパ２８が上下に揺動可能に連結されている。ストリッパ２８の前端に穴開けパンチ４０の先端が貫通する孔２８ａと、被加工材を押える突出部２８ｂとが形成されている。

上側プレート駆動部２３は、フレーム２３１と油圧シリンダ２３２とを有する。フレーム２３１は、ベース板１１に固定されている。フレーム２３１の側板２３１ａに軸２３３が支架され、押圧レバー２３４が軸２３３に揺動自在に支持されている。

油圧シリンダ２３２は、ベース板１１に固定されている。油圧シリンダ２３２の連結軸２３５は、ピンを介して押圧レバー２３４の後端部に結合される。油圧シリンダ２３２は、押圧レバー２３４を軸２３３を中心に揺動し、押圧レバー２３４の前端部とこれに結合されたばね２３６を介して上側プレート板２２を駆動する。

下側プレート部３０は、下側プレート板３１と、ダイホルダ３２、下側プレート駆動部３３とを有する。

下側プレート板３１は、下側プレート駆動部３３のＹテーブル３３２に取り付けられ、下側プレート駆動部３３によりＸＹ方向に移動可能に支持されている。下側プレート板３１は、ベース部１０の支持板１１ａのガイド溝に嵌合し、ＸＹ方向に移動自在に受けられている。下側プレート板３１は、前端部に、肉厚のダイス取付け部３１ａと、上下方向に貫通する透孔３１ｂとが形成されている。

ダイホルダ３２は、ダイ保持筒３４の先端に連結されて、ダイ３５を下側プレート板３１に保持する。ダイ保持筒３４は、ダイ３５の後端に連結され、透孔３１ｂに嵌合している。ダイホルダ３２は、位置調整ねじ３６により、位置調整可能に下側プレート板３１に取り付けられている。ダイ保持筒３４の後端はフレキシブル管３７に連結され、空気によりパンチ屑を吸い出し可能にされている。

下側プレート駆動部３３は、Ｘテーブル３３１とＹテーブル３３２とを有する。
Ｘテーブル３３１は、Ｘ方向に移動可能に駆動手段３３３に結合されている。Ｘテーブル３３１は、Ｙテーブルと図示しない結合手段により結合されている。Ｙテーブル３３２は、Ｙ方向に移動可能に別の駆動手段３３４に結合されている。

穴開けパンチ４０は、上側プレート板２２の前端部に、ダイ３５の開口部３５ａと対向するようにナット４２により固定されている。

図２に示すように、穴開けパンチ４０は、被加工物を介してダイ３５の開口部３５ａに挿入される部分の外周に沿って長手方向と略垂直に溝４１が形成されている。溝４１は、穴開けパンチ４０の外周面４０ａに周方向に一周するように連続する凹部を形成する。図３に示すように、溝４１の断面は、半円形状にまたは円の一部を有するように形成され、溝４１の両側のエッジ部は鋭利に形成されている。

制御部５０は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、各種メモリなどから構成される。制御部５０は、被加工材保持部１２のエアシリンダ１５を制御する。制御部５０は、上側プレート駆動部２３の油圧シリンダ２３２、下側プレート駆動部３３の駆動手段３３３，３３４をそれぞれ制御する。

次に、パンチング装置１の動作を説明する。ここでは、被加工材としてプリント基板Ａを使用する。プリント基板Ａは、ガラス繊維とエポキシ樹脂から構成される複合基板の両面に配線パターンが形成されている。

プリント基板Ａが図示しない搬送手段によってＹ方向に作業テーブル１３上を所定の位置まで搬送される。制御部５０は、被加工材保持部１２のエアシリンダ１５を制御して、連結レバー１８、クランプレバー１６を揺動させてクランパ１４を下降させる。クランパ１４は、下面でプリント基板Ａを押さえてその位置に保持する。

制御部５０は、下側プレート駆動部３３の駆動手段３３３，３３４を制御して、下側プレート板３１をＸ方向及びＹ方向に移動する。ここで、下側プレート板３１のＹ方向の移動量は、下側プレート板３１に固定されているダイ３５の開口部３５ａの中心が、開けるべき穴の中心に一致するように調整される。上側プレート部２０の上側プレート板２２、ストリッパ２８は、下側プレート駆動部３３の駆動に伴って、フレーム２１を介して移動する。

制御部５０は、上側プレート駆動部２３の油圧シリンダ２３２を制御し、押圧レバー２３４の前端部を下降させて上側プレート板２２をガイド軸２４と共に下降する。このとき、ストリッパ２８も軸２５を介して下降する。ストリッパ２８の突出部２８ｂがプリント基板Ａに当接すると、ストリッパ２８はそれ以上は下降できないので、上側プレート板２２のみがばね２３６を圧縮しつつ下降する。

穴開けパンチ４０は、プリント基板Ａを貫通して、ダイ３５の開口部３５ａに受け入れられる。このとき、穴開けパンチ４０は、外形状に応じた穴またはスリットを形成するとともに、穴の縁部に発生したガラス繊維などのばりを溝４１の凹部に立ち上げ、溝４１のエッジ部で削って除去する。

制御部５０は、上側プレート駆動部２３の油圧シリンダ２３２を制御し、押圧レバー２３４の前端部を上昇させる。このとき、ばね２３６が伸張する間は、上側プレート板２２、ストリッパ２８は、上昇しない。すなわち、ストリッパ２８が、プリント基板Ａを押さえている間に、穴開けパンチ４０は、プリント基板Ａに形成された穴から脱出することができる。その後、上側プレート板２２、ストリッパ２８が上昇して元の位置に戻る。

以上説明したように、穴開けパンチ４０はダイ３５の開口部３５ａに挿入される部分の外周に沿って長手方向と垂直に連続する溝４１が形成されており、穴の形成時に発生するばりを溝４１の凹部に立ち上げてエッジ部で除去するので、ばりのない穴をプリント基板に形成することができる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、その応用及び変形等は任意である。

上記の実施の形態では、穴開けパンチの溝の断面は、半円形状にまたは円の一部を有するように形成される。しかし、溝は、両側のエッジ部から中央に向かって湾曲しエッジ部が鋭利な凹部に形成されていればよい。また、例えば図４に示すように、凹部の断面は三角形であってもよい。

上記の実施の形態では、穴開けパンチは、ダイの開口部に挿入される部分の外周に沿って周方向に一周するように連続する溝が形成されている。図５に示すように、この溝は、上記部分の外周に沿って複数周回するように延びる螺旋状の溝であってもよい。

上記の実施の形態では、被加工材としてプリント基板を例に説明したが、被加工材はプリント基板に限定されず、金属、プラスチックなどの板状材料であってもよい。

本発明の実施の形態にかかるパンチング装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態にかかる穴開けパンチの構造を示す側面図である。 図２の穴開けパンチの溝の構造を示す断面図である。 穴開けパンチの溝の別の構造を示す断面図である。 穴開けパンチの変形例を示す側面図である。 従来の穴開けパンチの構造を示す図である。（ａ）は正面図である。（ｂ）はＡ−Ａ’における断面図である。（ｃ）はＢ−Ｂ’における断面図である。

符号の説明

１ パンチング装置
１０ ベース部
１１ ベース板
１２ 被加工材保持部
１３ 作業テーブル
１４ クランパ
１５ エアシリンダ
１６ クランプレバー
１８ 連結レバー
２０ 上側プレート部
２１ フレーム
２２ 上側プレート板
２３ 上側プレート駆動部
２８ ストリッパ
３０ 下側プレート部
３１ 下側プレート板
３２ ダイホルダ
３３ 下側プレート駆動部
３４ ダイ保持筒
３５ ダイ
４０ 穴開けパンチ
５０ 制御部
２３２ 油圧シリンダ
２３４ 押圧レバー

Claims (5)

1. 開口部上に載置された被加工物に穴を形成する穴開けパンチであって、
   前記被加工物を介して前記開口部に挿入される部分の外周に沿って長手方向と略垂直に連続する凹部が形成されている、
   ことを特徴とする穴開けパンチ。
2. 前記凹部を、円の一部を断面に有する溝から構成した、ことを特徴とする請求項１に記載の穴開けパンチ。
3. 前記凹部を、三角形の断面を有する溝から構成した、ことを特徴とする請求項１に記載の穴開けパンチ。
4. 開口部が形成されたダイ上に載置された被加工物に穴を形成するパンチと、
   前記ダイを保持する一方のプレートと、前記ダイの前記開口部に対向するように配置された前記パンチを保持する他方のプレートから構成され、相対的に移動可能なプレート部とを備え、
   前記パンチには、前記ダイの前記開口部に挿入される部分の外周に沿って長手方向と略垂直に連続する凹部が形成され、前記プレート部により前記ダイに対して相対的に移動されて前記被加工物を介して前記開口部に挿入され、前記被加工物を貫通して前記穴を形成するとともに、前記凹部により前記穴の周囲に発生するばりを除去する、
   ことを特徴とするパンチング装置。
5. 開口部が形成されたダイ上に被加工物を保持し、
   前記ダイの前記開口部に挿入される部分の外周に沿って長手方向と略垂直に連続する凹部が形成されたパンチを、前記被加工物を介して前記開口部に挿入し、前記被加工物を貫通して穴を形成するとともに、前記凹部により前記穴の周囲に発生するばりを除去する、
   ことを特徴とするパンチング方法。

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