JP2010030017A - プレス装置及びそれを用いたプレス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材に印刷されたパターン等を打ち抜くに際して、正確に所望する箇所を打ち抜くことができるプレス装置を提供すること。
【解決手段】基台２と、基台２の上方に備えた台盤３と、台盤３上の基材を台盤３の長手方向へ移動するためのＸ軸稼動機構と、台盤３上に昇降自在に備えられるとともに内部に撮影用カメラ２４を装備した打抜ヘッド１３と、該打抜ヘッド１３を台盤３の長手方向に直交する方向に往復移動するためのＹ軸稼働機構と、前記打抜ヘッド１３の一部を回転させるためのθ軸稼働機構と、Ｘ軸稼働機構、Ｙ軸稼働機構及びθ軸稼働機構を制御するための制御部とを有しており、Ｘ軸稼働機構により打抜ヘッド１３の下方に移動された基材に備えられたマーク位置をカメラにより撮影し、撮影用カメラからの信号を受けて、Ｘ軸稼働機構、Ｙ軸稼働機構、θ軸稼働機構を制御して打抜ヘッド１３の位置を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム等の基材に印刷等されたパターン等を打ち抜くために用いるプレス装置及びこのプレス装置を用いたプレス方法に係り、より詳しくは、刃物の上方から基材に備えられたマークの位置の確認をしつつ、その確認結果に基づいて基材の位置に合わせて刃物を可動自在としたプレス装置、及び、刃物の上方から基材に備えられたマークの位置の確認をし、その確認結果に基づいて基材の位置に合わせて刃物の位置を補正し、その後、マークの位置を再度確認した後にプレスするプレス方法に関する。

従来から、フィルム、テープ、紙等の基材に印刷されたパターン等を打ち抜いていくための装置としてプレス装置が用いられている。

例えば、半導体チップを製造する場合には、フィルム等の基材に複数のチップを印刷しておき、その後、プレス装置によって基材に印刷されているチップ部分を同時に多数個取りすることが行われている。

ここで、過去に提案された従来のプレス装置を説明すると、特開平１１−２７７４９４号公報に開示されている従来のプレス装置では、基板の打抜部を打ち抜くための抜型を有しているとともに、基材をＹ方向に往復運動可能とした第１テーブルと、この第１テーブルの上に配置された、基材をＸ方向に往復運動可能とした第２テーブルと、基材をＸ方向と回転角θ方向への位置調整をするための機構を設け、更に、基材の位置ズレを検出する位置センサーを有しており、位置センサーにより基材位置を検出するとともにこの検出結果に基づいて基材位置を調整して打ち抜くことを可能にしている。
特開平１１−２７７４９４号公報

しかし、前述の従来のプレス装置では、基材の位置ズレを検出するためのセンサーを抜型の手前に配置し、センサーで基材位置を検出した後に基材を抜型の下方まで搬送するため、センサーで基材位置を検出した後に基材を搬送する過程で基材がずれてしまった場合には何らの対応もできず、ずれた状態のままでプレスが行われてしまうという問題点がある。

そこで、本発明は、基材に印刷されたパターン等を打ち抜くに際して、正確に所望する箇所を打ち抜くことができるプレス装置及びそれを用いたプレス方法を提供することを課題としている。

本発明のプレス装置は、基台と、該基台の上方に備えた台盤と、該台盤に載置した基材を前記台盤の長手方向へ移動するためのＸ軸稼動機構と、前記台盤上に昇降自在に備えられるとともに、Ｙ軸稼動機構によって前記台盤の長手方向に直交する方向に移動自在とされた打抜ヘッドと、制御部と、を備え、前記打抜ヘッドの下方に配置した基材に印刷されたパターンを打ち抜くためのプレス装置であって、
前記Ｘ軸稼動機構は、Ｘ軸稼動用モーターと、該Ｘ軸稼動用モーターのモーター軸に連結した第１のボールネジと、該第１のボールネジに螺合された、前記台盤上に配設されたチャックを備えた可動板と、を具備し、前記Ｘ軸稼動用モーターを駆動して前記第１のボールネジを回動することで前記チャックを前記台盤の長手方向へ往復移動自在とし、
前記打抜ヘッドは、前記台盤の長手方向に直交する方向に向けて備えたガイドレールにガイドレールの長手方向へ往復移動自在に連結したレールベアリングと、該レールベアリングに連結したＹ軸稼働ワークと、該Ｙ軸稼働ワークに連結された固定ワークと、係止部材を介して前記固定ワークに回動自在に連結され、θ軸稼動機構を介して回動される、センシング孔を有するとともに刃物が装着されるホルダーを備えたθ軸稼動ワークと、該θ軸稼動ワーク内に配設した撮影用カメラと、前記Ｙ軸稼働ワークに連結したレール部と、を具備し、
前記Ｙ軸稼動機構は、Ｙ軸稼動用モーターと、該Ｙ軸稼動用モーターのモーター軸に連結した第２のボールネジと、該第２のボールネジに螺合されるとともに前記打抜ヘッドのレール部が昇降自在に係止されたた連結体と、を具備し、前記Ｙ軸稼動用モーターを駆動して第２の前記ボールネジを回動することで、前記連結体を第２のボールネジの長手方向へ往復移動するとともに前記打抜ヘッドを同方向へ往復移動自在とし、
前記θ軸稼動機構は、θ軸稼動用モーターと、該θ軸稼動用モーターのモーター軸に連結された第３のボールネジと、前記固定ワークにスライド自在に連結されたスライド部材と、該スライド部材に連結されたホルダーと、該ホルダーに回動自在に連結されるとともに、前記θ軸稼動ワークに連結した軸受クランプに挟持されたローラーと、を具備し、前記θ軸稼働用モーターを駆動して前記第３のボールネジを回動することで、前記スライド部材を前記固定ワークに対してスライドさせるとともに前記ホルダーをスライドさせ、これにより前記ローラーによって前記軸受クランプを押圧して前記回転体を回転可能として、
前記制御部は、前記撮影用カメラにより撮影した前記基材に印刷されたマークの位置信号を受けて、前記マークが予め設定した位置になるように、前記Ｘ軸稼動用モーター、Ｙ軸稼動用モーター、及びθ軸稼動用モーターの作動を制御する、ことを特徴としている。

そして、このプレス装置を用いた本発明のプレス方法は、Ｘ軸稼動機構によって基材を打抜ヘッドの下方に移動し、基材に印刷されているマークを撮影用カメラによって撮影し、撮影したマークの位置信号を制御部に送信するとともに、制御部においてマークの位置信号と予め記憶している位置情報とを比較し、マークの位置信号と予め記憶している位置情報とが異なっている場合には、前記Ｘ軸稼動用モーター、Ｙ軸稼動用モーター、θ軸稼動用モーターを作動させて、打抜ヘッドの位置を、打抜パターンを正確に打ち抜く位置に補正し、その後、撮影用カメラを介して、基材に印刷されているマークの位置を再度確認し、打抜ヘッドの位置が正確な位置に配置されている場合に、打抜ヘッドによってパターンを打ち抜く、ことを特徴としている。

本発明のプレス装置では、基台上に載置した基材を基台の長手方向（Ｘ軸方向）へ移動するためのＸ軸稼動機構と、基材に印刷されたパターンを打ち抜くための打抜ヘッドを基台の長手方向に直交する方向（Ｙ軸方向）へ移動するためのＹ軸稼動機構と、刃物が装着されるθ軸稼働ワークを回転するためのθ軸稼動機構を有するとともに、打抜きヘッド内に撮影用カメラを挿装し、刃物の下方に基材が搬送された後に刃物の上方から基材の位置の確認を行うことが可能である。

そのために、本発明のプレス装置では、基材に設けられているマークを撮影用カメラで撮影して打抜ヘッドの位置調整を行い、その状態で、再度マークの位置を確認した後に打抜きヘッドにより基材を打ち抜くことが可能である。

従って、本発明のプレス装置では、位置センサーを抜型の手前に配置している従来のプレス装置と異なり、基材が打抜きヘッドの下方に搬送された後に基材の位置の確認を行うことができるとともに、位置の確認をしながら打抜ヘッドの位置調整を行うことができ、これにより位置調整が正確に行われたどうかを確認することもできるため、所望する箇所を正確に打ち抜くことができる。

本発明のプレス装置では、基台と、この基台上に備えた台盤を有するとともに、台盤に載置した基材を前記台盤の長手方向へ移動するためのＸ軸稼動機構と、前記台盤上に昇降自在に備えられるとともに、Ｙ軸稼動機構によって前記台盤の長手方向に直交する方向に移動自在とされた打抜ヘッドと、制御部と、を備えている。

そして、Ｘ軸稼動機構は、Ｘ軸稼動用モーターと、該Ｘ軸稼動用モーターのモーター軸に連結した第１のボールネジと、該第１のボールネジに螺合された、前記台盤上に配設されたチャックを備えた可動板とを具備しており、この構成によって、Ｘ軸稼動用モーターを駆動して前記第１のボールネジを回動することで前記チャックを前記台盤の長手方向へ往復移動自在としている。

また、打抜ヘッドは、前記台盤の長手方向に直交する方向に向けて備えたガイドレールにガイドレールの長手方向へ往復移動自在に連結したレールベアリングと、該レールベアリングに連結したＹ軸稼働ワークと、該Ｙ軸稼働ワークに連結された固定ワークと、係止部材を介して前記固定ワークに回動自在に連結され、θ軸稼動機構を介して回動される、センシング孔を有するとともに刃物が装着されるホルダーを備えたθ軸稼動ワークと、該θ軸稼動ワーク内に配設した撮影用カメラと、前記Ｙ軸稼働ワークに連結したレール部とを具備している。

そして、Ｙ軸稼動機構は、Ｙ軸稼動用モーターと、該Ｙ軸稼動用モーターのモーター軸に連結した第２のボールネジと、該第２のボールネジに螺合されるとともに、前記打抜ヘッドのレール部が昇降自在に係止されたた連結体とを具備しており、これにより、Ｙ軸稼動用モーターを駆動して第２の前記ボールネジを回動することで、前記連結体を第２のボールネジの長手方向へ往復移動するとともに前記打抜ヘッドを同方向へ往復移動自在としている。

また、θ軸稼動機構は、θ軸稼動用モーターと、該θ軸稼動用モーターのモーター軸に連結された第３のボールネジと、前記固定ワークにスライド自在に連結されたスライド部材と、該スライド部材に連結されたホルダーと、該ホルダーに回動自在に連結されるとともに、前記θ軸稼動ワークに連結した軸受クランプに挟持されたローラーとを具備しており、前記θ軸稼働用モーターを駆動して前記第３のボールネジを回動することで、前記スライド部材を前記固定ワークに対してスライドさせるとともに前記ホルダーをスライドさせ、これにより前記ローラーによって前記軸受クランプを押圧して前記回転体を回転可能としている。

そして、制御部は、前記撮影用カメラにより撮影した前記基材に印刷されたマークの位置信号を受けて、前記マークが予め設定した位置になるように、前記Ｘ軸稼動用モーター、Ｙ軸稼動用モーター、及びθ軸稼動用モーターの作動を制御して打抜ヘッドの位置調整を可能としている。

また、この構成において、基材に印刷された打ち抜きパターンを打ち抜く場合には、まず、Ｘ軸稼動機構によって基材を打抜ヘッドの下方に移動し、基材に印刷されているマークを撮影用カメラによって撮影し、撮影したマークの位置信号を制御部に送信する。

そして、マークの位置信号を受けた制御部においては、マークの位置信号と予め記憶している位置情報とを比較し、マークの位置信号と予め記憶している位置情報とが異なっている場合には、前記Ｘ軸稼動用モーター、Ｙ軸稼動用モーター、θ軸稼動用モーターを作動させて、打抜ヘッドの位置を、打抜パターンを正確に打ち抜く位置に補正し、その後、撮影用カメラを介して、基材に印刷されているマークの位置を再度確認し、打抜ヘッドの位置が正確な位置に配置されている場合に、打抜ヘッドによってパターンを打ち抜く。

本発明のプレス装置の実施例について図面を参照して説明すると、図１は本実施例のプレス装置の概略斜視図であり、図において１が本実施例のプレス装置である。

そして、本実施例のプレス装置１では、基台を有しており、この基台の上には、基材が載置されるとともに搬送される台盤を有している。即ち、図において２が基台であり、本実施例においてこの基台２の内部には後述する昇降機構が装備されている。

また、図において３が台盤であり、本実施例においてこの台盤３は、平面形状を長方形状としており、長手方向に沿った一端側には、門形としたフレーム４を備えており、このフレーム４内には基材に印刷された打ち抜きパターンを打ち抜くための打抜ヘッドが装備されている。なお、図１において４６は操作スイッチを備えたモニター装置であり、本実施例におけるプレス装置１では、前記フレーム４の上方にモニター４６を備えるとともに、前記台盤３の下方には図示しない制御盤を備え、モニター４６に備えた操作スイッチを用いて各種の設定等を可能にしている。

そして、前記台盤３には、台盤３の上面に載置した基材を台盤３の長手方向（以下「Ｘ軸方向」という。）に往復移動するためのＸ軸稼働機構を有している。

ここで、前記Ｘ軸稼働機構を説明すると、本実施例において前記Ｘ軸稼働機構は、Ｘ軸稼働用モーターと、このＸ軸稼働用モーターのモーター軸に連結された第１のボールネジと、このボールネジに螺合された可動板と、この可動板に装備されたチャックとで構成される。

即ち、図１において６がＸ軸稼働用モーターであり、本実施例においては、前記台盤３における反フレーム側の端部近傍の下面に、モーター軸が台盤３の長手方向と同方向に向くような配置でＸ軸稼働用モーター６が備えられている。そして、このＸ軸稼働用モーター６のモーター軸には、台盤３の長手方向に向けて、第１のボールネジ（図示せず）が連結されており、この第１のボールネジに可動板８が螺合されている。

ここで、図２は前記可動板８を説明するための図であり、正面側から見た状態を示している。また、点線で示した部分３は前記台盤３の部分である。

そして、本実施例においてこの可動板８は、前記第１のボールネジが螺合される螺合孔８０２を有した可動部８０１を有しており、この可動部８０１には連通板８０４を、前記台盤３の長手方向に直交する方向に向けて連設するとともに、この連通板８０４の両端部にはそれぞれ、上方に向けてアーム８０３を連設しており、このアーム８０３の先端部に、基材を挟持するチャック９が装備されている。なお本実施例において前記アーム８０３はそれぞれ、図にも示されるように、鉤状としている。

一方、前記台盤３には、長手方向に向けて平行して２本の溝５が形成されており、前記チャック９は、溝５内を往復移動自在にして溝５を貫通している。

ここで、図３は前記チャック９の斜視図であり、また、図４は前記チャック９の構造を示す断面図であり、本実施例において前記チャック９は、長尺の角棒状とした本体部９０１と、ピン部材９０３によって前記本体部９０１の上部にシーソー状に可動自在に連結した挟持部９０２を有している。

そして、前記本体部９０１はその先端部上面を僅かに切り欠いており、一方、前記挟持部９０２は先端部下面を僅かに切り欠いており、これにより前記チャック９は、先端部に、基材の端部を挿装するための挟持空間９０４を形成し、この挟持空間９０４内に基材の端部を挿装した状態で前記挟持部９０２の先端を下側に押圧することで、基材を挟持して固定することを可能としている。従って、前記チャック９は、挟持空間９０４が台盤３の上面に突出するような配置で前記アーム８０３の先端に装備されている。

また、前記本体部９０１には、前記挟持部９０２における基端側で閉鎖される配置でエアー孔９０５を有しており、このエアー孔９０５には、図示しないエアー管が連結され、このエアー管を介してエアー孔９０５の上方に向けてエアーを噴出することで、エアー孔９０５内に配設したボールプラグ９０６を介して、前記挟持部９０２の基端側を上方に押し上げ、これにより挟持部９０２の先端を下側に押圧することを可能としている。

そして、このように構成される本実施例のＸ軸稼働機構では、前記Ｘ軸稼働用モーター６を駆動して第１のボールネジを回転することで、前記可動板８が台盤３の長手方向に向けて移動するとともに、この可動板８の移動に伴って前記チャック９が、前記溝５内を往復移動可能となるため、チャック９により基材の端部を挟持した状態で前記Ｘ軸稼働用モーター６を駆動することで、基材を前記フレーム４内に移動することが可能となる。

次に、前記フレーム４内に備えられた打抜ヘッドについて説明すると、図５乃至図１５は打ち抜きヘッドを説明するための図であり、図５は打抜ヘッドの正面を示す図、図６は打抜ヘッドの縦断正面構造を示す図、図７は打抜ヘッドの左側面を示す図、図８は打抜ヘッドの平面を示す図、図９は打抜ヘッドの背面を示す一部断面図、図１０は図５におけるＣ−Ｃ断面構造を示す図、図１１は図５におけるＤ−Ｄ断面構造を示す図、図１２は図５におけるＥ−Ｅ断面構造を示す図、図１３は図５におけるＩ−Ｉ断面構造を示す図、図１４は図５におけるＧ−Ｇ断面構造を示す図、図１５は図５におけるＦ−Ｆ断面構造を示す図である。

そして、図において１３が打抜ヘッドであり、本実施例において前記打抜ヘッド１３は、前記フレーム４内に、Ｘ軸方向と直交する方向（以下「Ｙ軸方向」という。）と同方向に向けて備えたガイドレール１４に、ガイドレール１４の長手方向へ往復移動自在に連結したレールベアリング１５を有している。

また、このレールベアリング１５にはＹ軸稼動ワーク１６が固定されており、更にＹ軸稼動ワーク１６には固定ワーク１７が連結され、この固定ワーク１７には、係止部材１８を介して、θ軸稼働ワーク１９が回動自在に連結されている。

即ち、図６において、前記固定ワーク１７の下面には、円柱形状の本体部１８０１とこの本体部１８０１の下端部をフランジ状に大径にした係止部１８０２とで構成される係止部材１８が連結されている。

一方、前記θ軸稼働ワーク１９は、前記係止部材１８に回動自在に係止される回転体２０と、ホルダー２２と、前記回転体２０とホルダー２２とを連通する左右の壁部２１を有している。

そして、前記回転体２０は、前記係止部材１８の前記本体部１８０１の外径と摺動可能な内径の係止孔２００１を有するとともに、前記本体部１８０１の厚み寸法と同程度の厚み寸法を有しており、この回転体２０における前記係止孔２００１の周囲が前記係止部１８０２上に載置される形態において、前記回転体２０は、前記固定ワーク１７と前記係止部１８０２間に係止されており、これにより、θ軸稼働ワーク１９は、前記固定ワーク１７に対して回動自在とされている。

また、前記θ軸稼働ワーク１９内には撮影用カメラ２４が挿装されているとともに、前記ホルダー２２には、撮影用のセンシング孔２２０１が形成され、更に、前記ホルダー２２の下面には、打抜用の刃物２３が装着されている。

次に、図５において、前記フレーム４内には、モーター軸がＹ軸方向と同方向に向くような配置でＹ軸稼働用モーター１０が備えられており、このＹ軸稼働用モーター１０のモーター軸には第２のボールネジ１１が連結され、この第２のボールネジ１１には連結体１２が螺合され、これによりＹ軸稼働機構が構成されている。

一方、前記打抜ヘッド１３における前記Ｙ軸稼働ワーク１６には、前記連結体１２に上下動自在に連結されたレール部２５が連結されており、これにより、前記Ｙ軸稼働用モーター１０を駆動して第２のボールネジ１１を回転することで、前記連結体１２がＹ軸方向に向けて移動するとともに、この連結体１２の移動に伴って、この連結体１２に上下動自在に連結したレール部２５を有する前記打抜ヘッド１３がＹ軸方向に往復移動を可能としている。

次に、図５において２６はθ軸稼働機構である。すなわち、本実施例において前記打抜ヘッド１３は、θ軸稼働機構２６によって、固定ワーク１７に対して回転自在とされている

ここで、θ軸稼働機構２６について説明すると、本実施例においては、モーター軸をＸ軸方向と同方向としたθ軸稼働用モーター２７と、このθ軸稼働用モーター２７が連結されたボールネジユニットを有しており、ボールネジユニットは、第３のボールネジ２８を内部に有するユニット枠２９０２と、前記第３のボールネジ２８が貫通しているとともに前記ユニット枠２９０２に対してスライド自在とされたスライダー２９０３とを有している。そして、前記第３のボールネジ２８は、前記θ軸稼働用モーター２７におけるモーター軸に連結しており、これにより、前記θ軸稼働用モーター２７を駆動することで、第３のボールネジ２８を回転させ、それにより、前記スライダー２９０３を、ユニット枠２９０２に対してスライドすることとしている。

一方、前記固定ワーク１７には連結部材２９０１が固定されており、前記ユニット枠２９０２は、この連結部材２９０１に固定され、これにより、ボールネジユニットとθ軸稼働用モーター２７は前記固定ワーク１７に固定されている。

次に、前記スライダー２９０３には、スライド部材２９０４が固定されており、更に、スライド部材２９０４には、上下二段とした挟持部３００１をθ軸稼働ワーク１９側に備えたホルダー３０が連結され、これにより、前記θ軸稼働用モーター２７を駆動して第３のボールネジ２８を回動することで、スライダー２９０３を介してスライド部材２９０４がＸ軸方向に移動するとともに、それに伴ってホルダー３０もまたＸ軸方向に移動可能としている。

また、前記ホルダー３０における上下二段の挟持部３００１間には、ローラー３１０１が、その軸線方向が上下方向に向くような配置で、挿入ピン３１０２を介して回動自在に配設されている。

一方、前記θ軸稼働ワーク１９を構成する壁部２１には、前記ホルダー３０側に向けて軸受クランプ３２を突設しており、この軸受クランプ３２は、鍬状に二股にした挟持片３２０１を有しており（図１２、１５参照）、この挟持片３２０１によって、前記ローラー３１０１の側部を摺動自在に挟持している。

従って、上記のような構成において、θ軸稼働用モーター２７を駆動して第３のボールネジ２８を回転すると、この第３のボールネジ２８の回転に伴って、スライダー２９０３とともに前記スライド部材２９０４がＸ軸方向へ移動し、それに伴って前記ホルダー３０もまたＸ軸方向へ移動する。

そうすると、ホルダー３０の挟持部３００１間のローラー３１０１は、軸受クランプ３２の挟持片３２０１に挟持された状態で軸受クランプ３２をＸ軸方向へ押圧するが、軸受クランプ３２が突設されている壁部２１は固定ワーク１７に対しては回転方向へのみ移動可能であるため、軸受クランプ３２に対するローラー３１０１の押圧により、θ軸稼働ワーク１９はθ軸方向に回転していく。

従って、本実施例においては、θ軸稼働用モーター２７を駆動することで、θ軸稼働ワーク１９を所定角度だけ回転することが可能となる。

なお、図１６は前記撮影用カメラ２４の装着方法を説明するための図であり、本実施例においては、前記回転体２０にフレーム３３を装着するとともに、このフレーム３３内にはスライド板３４を可動自在に配設し、更にこのスライド板３４は、前記フレーム３３を貫通した第４のボールネジ３５に螺合している。

一方、前記スライド板３４の下面には、逆Ｌ字状とした装着板３６を連結し、この装着板３６に撮影用カメラ２４を装着している。

従って本実施例においては、前記第４のボールネジ３５を回動することで、前記スライド板３４、及び装着板３６を介して、撮影用カメラ２４のＸ軸方向への微調整を行うことが可能である。但し必ずしもこのような構成を採用する必要はない。

次に、図１７は、前記打抜ヘッド１３を昇降させるための機構を説明する図であり、図において、前記ガイドレール１４には、下方に向けて昇降用可動部材３７が連結されており、この昇降用可動部材３７は、前記フレーム４に備えた昇降用ガイド３８に上下動自在に係合されている。

一方、図１８は図１７におけるＡ方向から見た状態の前記基台２の内部を示しており、前記基台２の内部には、昇降用モーター４０と、ベルト４１を介して前記昇降用モーター４０に連結された大プーリー４２が備えられており、前記大プーリー４２には、中心軸から外れた箇所に、連結棒３９の一端が回動自在に連結されている。そして、前記昇降用可動部材３７は、前記連結棒３９の他端に連結されており、これにより、昇降用モーター４０を駆動することで、前記連結棒３９が前記昇降用可動部材３７を下方に引き、及び上方に押し上げ、これにより前記打抜ヘッド１３を昇降することを可能としている。

次に、本実施例におけるプレス装置１の制御系について図１９のブロック図を参照して説明すると、本実施例においては、いずれもマイコン等により構成される主演算部と画像処理演算部とを有しており、この主演算部と画像処理演算部とで制御部が構成され、画像処理演算部は主演算部に接続されている。また、画像処理演算部には、撮影用カメラが接続されているとともに、予め、基材の配置位置が正しい場合における基材に印刷したマークの位置が記憶されている。一方、主演算部には、前記Ｘ軸稼動用モーター６、Ｙ軸稼動用モーター１１、前記θ軸稼動用モーター２７、及び昇降用モーター４０が接続されるとともに、その他、操作スイッチ、モニター、電源等が接続されている。

そして、画像処理演算部は、撮影用カメラ２４より送信されたマーク４５の位置信号と予め記憶している位置情報とを比較し、異なっている場合には、前記マークが予め設定した位置になるように、補正データを演算して主演算部に送信する。

一方、前記主演算部は、前記補正データを受けて、前記Ｘ軸稼動用モーター６、Ｙ軸稼動用モーター１１、及びθ軸稼動用モーター２７の作動を制御して打抜ヘッド３の位置の補正を行う。

そして、前記マーク４５が予め設定した位置になった後に、撮影用カメラ２４を介してマーク４５の位置を再度確認し、その後に、前記昇降用モーター４０を駆動して、打抜ヘッド１３を搭載した昇降用可動部材３７を下降して、基材に印刷された打ち抜きパターン４４を打ち抜く。

次に、このように構成される本実施例のプレス装置の作用について説明すると、図２０は本実施例のプレス装置１により基材に印刷された打ち抜きパターンを打ち抜く方法を説明するための図であり、図において４３が基材である。即ち、本実施例のプレス装置１では、複数の打ち抜きパターン４４が印刷されるとともに、この打ち抜きパターン４４の周囲に位置確認用のマーク４５が印刷された１枚物の基材４３に効果的に適用される。

即ち、本実施例のプレス装置１によって基材４３に印刷された打ち抜きパターン４４を打ち抜く場合には、予め操作スイッチにより、打ち抜きヘッド１３との関係で基材４３が正確な位置に配置されたときにおけるマーク４５の位置を画像処理演算部に記憶させておく。

そして、その後に、基材４３を台盤３上に載置し、更に、チャック９によって基材４３の端部を挟持する。

そして、その状態でＸ軸稼働モーター６を駆動し、基材４３をフレーム４内に移動させるとともに、基材４３に印刷されているマーク４５を撮影用カメラ２４によって撮影し、撮影用カメラ２４は、マーク４５の位置信号を画像処理演算部に送信する。

そうすると、画像処理演算部においては、マーク４５の位置信号と予め記憶している位置情報とを比較して、異なっている場合には、補正データを演算するとともにその補正データを主演算部に送信し、主演算部はそれを受けて、前記Ｘ軸稼動用モーター６、Ｙ軸稼動用モーター１１、θ軸稼動用モーター２７を作動させて、打抜ヘッド１３の位置を、打抜パターン４４を正確に打ち抜く位置に補正する。即ち、マーク４５の位置信号と予め記憶している位置情報とが一致するように打抜ヘッド１３の位置を補正する。そして更にその後に、撮影用カメラ２４により、再度、マーク４５の位置を確認する。

そして、打抜ヘッド１３の位置が正確な位置に配置された後に、昇降用モーター４０を駆動して打抜ヘッド１３を下降させ、刃物２３によって基材４３に印刷されたパターン４４を打ち抜く。そして、この動作をすべての打ち抜きパターン４４を打ち抜くまで継続していく。即ち、一つの打ち抜きパターン４４を打ち抜いた後に打抜ヘッド１３を移動させて他の打ち抜きパターン４４の上方に打抜ヘッド１３を移動させて打ち抜きパターン４４を打ち抜き、このようにして、すべての打ち抜きパターン４４を打ち抜くまで継続していく。

そして、このとき、本実施例のプレス装置１では、θ軸稼働ワーク１９内に撮影用カメラ２４を配置し、打抜ヘッド１３の内部において、刃物２３の上方から基材に印刷されたマークを撮影し、更に基材の位置補正を行った後に再度マークの位置の確認を行うために、抜型の手前にセンサーを配置し、マークを検出した後に基材を搬送する従来の方法と異なり、基材の位置を正確に刃物に合せることが可能である。

即ち、センサーを抜型の手前に配置している場合には、センサーで基板位置を検出した後に基材を搬送する過程で基材がずれてしまった場合には何らの対応もできず、ずれた状態のままでプレスが行われてしまうという問題点があるが、本実施例のプレス装置では、θ軸稼働ワーク１９内に撮影用カメラ２４を配置しており、刃物の上方から打ち抜きパターンの位置を確認することができるために、打ち抜きパターン４４の周囲に配置されたマーク４５を確実に確認することができ、従って、正確に打ち抜きパターンを打ち抜くことが可能である。

また、センサーを抜型の手前に配置している場合等、抜型の外側にセンサーを配置しているプレス装置では、図２０に示すような一枚の基材に複数の打ち抜きパターン４４が印刷されるとともにこの打ち抜きパターン４４の周囲に位置確認用のマーク４５が印刷されている場合には、位置確認用のマークが抜型の下方に入ってしまうためにパターンの位置を確認することは不可能であるが、本実施例のプレス装置では、θ軸稼働ワーク１９内に撮影用カメラ２４を配置しているために、このような基材の打ち抜きパターンを打ち抜く場合でも、正確に打ち抜きパターンを打ち抜くことが可能である。

なお、前述したように、画像処理演算部には予め、基材の配置位置が正しい場合における基材に印刷したマークの位置が記憶されているが、撮影用カメラを組み付けたときのズレ、マークのピッチの変更等により、撮影用カメラから送信されるマークの位置信号と予め記憶している位置情報とが一致した場合であっても、必ずしも正確に打抜パターンを打ち抜くことができるとは限らない。そこで、本実施例においては、特に撮影用カメラを組み付け直した場合や新たな基材等の場合には、打抜ヘッド１３の位置を補正した後に試し抜きを行い、この試し抜きの結果、マークの位置信号と予め記憶している位置情報とが一致した場合においても打ち抜きパターンを正確に打ち抜くことができない場合には、手動によりずれている分をオフセットデータとして入力し、画像処理演算部から主演算部へ補正データを送信する場合に、このオフセットデータを考慮して補正データを作成することとしている。

本発明のプレス装置は、基材に印刷されたパターンを打ち抜くための刃物の上方において基材に印刷されたマークを撮影し、その撮影結果に基づいて、刃物が装着された打抜ヘッドを、基材に印刷されたマークを撮影しながら、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向へ補正可能とし、これにより正確にパターンを打ち抜くことを可能としているため、基材に印刷等されたパターン等を打ち抜くプレス装置の全般に適用可能である。

本発明のプレス装置の実施例の概略斜視図である。 本発明のプレス装置の実施例におけるＸ軸稼働機構の稼働板を説明するための図である。 本発明のプレス装置の実施例におけるＸ軸稼働機構のチャックを説明するための図である。 本発明のプレス装置の実施例におけるＸ軸稼働機構のチャックを説明するための図である。 本発明のプレス装置の実施例における打抜ヘッドの正面を示す図である。 本発明のプレス装置の実施例における打抜ヘッドの縦断正面構造を示す図である。 本発明のプレス装置の実施例における打抜ヘッドの左側面を示す図である。 本発明のプレス装置の実施例における打抜ヘッドの平面を示す図である。 本発明のプレス装置の実施例における打抜ヘッドの背面を示す一部断面図である。 図５におけるＣ−Ｃ断面構造を示す図である。 図５におけるＤ−Ｄ断面構造を示す図である。 図５におけるＥ−Ｅ断面構造を示す図である。 図５におけるＩ−Ｉ断面構造を示す図である。 図５におけるＧ−Ｇ断面構造を示す図である。 図５におけるＦ−Ｆ断面構造を示す図である。 本発明のプレス装置の実施例における撮影用カメラの装着方法を説明するための図である。 本発明のプレス装置の実施例における打抜ヘッドの昇降機構を説明するための図である。 本発明のプレス装置の実施例における打抜ヘッドの昇降機構を説明するための図である。 本発明のプレス装置の実施例における制御系を説明するための図である。 本発明のプレス装置の実施例の作用を説明するための図である。

符号の説明

１ プレス装置
２ 基台
３ 台盤
４ フレーム
５ 溝
６ Ｘ軸稼働用モーター
８ 可動板
８０１ 可動部
８０２ 螺合孔
８０３ アーム
９ チャック
９０１ 本体部
９０２ 挟持部
９０３ ピン部材
９０４ 挟持空間
９０５ エアー孔
１０ Ｙ軸稼働用モーター
１１ 第２のボールネジ
１２ 連結体
１３ 打抜ヘッド
１４ ガイドレール
１５ レールベアリング
１６ Ｙ軸稼働ワーク
１７ 固定ワーク
１８ 係止部材
１８０１ 本体部
１８０２ 係止部
１９ θ軸稼働ワーク
２０ 回転体
２１ 壁部
２２ ホルダー
２２０１ センシング孔
２３ 刃物
２４ 撮影用カメラ
２５ レール部
２６ θ軸稼働機構
２７ θ軸稼働用モーター
２８ 第３のボールネジ
２９０１ 連結部材
２９０２ ユニット枠
２９０３ スライダー
２９０４ スライド部材
３０ ホルダー
３００１ 挟持部
３１０１ ローラー
３１０２ 挿入ピン
３２ 軸受クランプ
３２０１ 挟持片
３３ フレーム枠
３４ スライド板
３５ 第４のボールネジ
３６ 装着板
３７ 昇降用可動部材
３８ 昇降用ガイド
３９ 連結棒
４０ 昇降用モーター
４１ ベルト
４２ 大プーリー
４３ 基材
４４ 打ち抜きパターン
４５ マーク
４６ モニター

Claims (4)

1. 基台（２）と、該基台（２）の上方に備えた台盤（３）と、該台盤（３）に載置した基材（４３）を前記台盤（３）の長手方向へ移動するためのＸ軸稼動機構と、前記台盤（３）上に昇降自在に備えられるとともに、Ｙ軸稼動機構によって前記台盤（３）の長手方向に直交する方向に移動自在とされた打抜ヘッド（１３）と、制御部と、を備え、前記打抜ヘッド（１３）の下方に配置した基材（４３）に印刷された打ち抜きパターン（４４）を打ち抜くためのプレス装置であって、
   前記Ｘ軸稼動機構は、Ｘ軸稼動用モーター（６）と、該Ｘ軸稼動用モーター（６）のモーター軸に連結した第１のボールネジと、該第１のボールネジに螺合された、前記台盤（３）上に配設されたチャック（９）を備えた可動板（８）と、を具備し、前記Ｘ軸稼動用モーター（６）を駆動して前記第１のボールネジを回動することで前記チャック（９）を前記台盤（３）の長手方向へ往復移動自在とし、
   前記打抜ヘッド（１３）は、前記台盤（３）の長手方向に直交する方向に向けて備えたガイドレール（１４）にガイドレール（１４）の長手方向へ往復移動自在に連結したレールベアリング（１５）と、該レールベアリング（１５）に固定したＹ軸稼働ワーク（１６）と、該Ｙ軸稼働ワーク（１６）に連結された固定ワーク（１７）と、係止部材（１８）を介して前記固定ワーク（１７）に回動自在に連結され、θ軸稼動機構を介して回動される、センシング孔（２２０１）を有するとともに刃物（２３）が装着されるホルダー（２２）を備えたθ軸稼動ワーク（１９）と、該θ軸稼動ワーク（１９）内に配設した撮影用カメラ（２４）と、前記Ｙ軸稼働ワーク（１６）に連結したレール部（２５）と、を具備し、
   前記Ｙ軸稼動機構は、Ｙ軸稼動用モーター（１０）と、該Ｙ軸稼動用モーター（１０）のモーター軸に連結した第２のボールネジ（１１）と、該第２のボールネジ（１１）に螺合されるとともに前記打抜ヘッド（１３）のレール部（２５）が昇降自在に係止された連結体（１２）と、を具備し、前記Ｙ軸稼動用モーター（１０）を駆動して第２の前記ボールネジ（１１）を回動することで、前記連結体（１２）を第２のボールネジ（１１）の長手方向へ往復移動するとともに前記打抜ヘッド（１３）を同方向へ往復移動自在とし、
   前記θ軸稼動機構（２６）は、θ軸稼動用モーター（２７）と、該θ軸稼動用モーター（２７）のモーター軸に連結された第３のボールネジ（２８）と、前記固定ワーク（１７）にスライド自在に連結されたスライド部材（２９０４）と、該スライド部材（２９０４）に連結されたホルダー（３０）と、該ホルダー（３０）に回動自在に連結されるとともに、前記θ軸稼動ワーク（１９）に連結した軸受クランプ（３２）に挟持されたローラー（３１０１）と、を具備し、前記θ軸稼働用モーター（２７）を駆動して前記第３のボールネジ（２８）を回動することで、前記スライド部材（２９０４）を前記固定ワーク（１７）に対してスライドさせるとともに前記ホルダー（３０）をスライドさせ、これにより前記ローラー（３１０１）によって前記軸受クランプ（３２）を押圧して前記回転体（２０）を回転可能として、
   前記制御部は、前記撮影用カメラ（２４）により撮影した前記基材に印刷されたマークの位置信号を受けて、前記マークが予め設定した位置になるように、前記Ｘ軸稼動用モーター（６）、Ｙ軸稼動用モーター（１０）、及びθ軸稼動用モーター（２７）の作動を制御して前記打抜ヘッド（１３）の位置を調整する、
   ことを特徴とするプレス装置。
2. 前記回転体（２０）にフレーム（３３）を装着し、該フレーム（３３）内にスライド自在にスライド板（３４）を配設するとともに、該スライド板（３４）を第４のボールネジ（３５）に螺合させ、前記スライド板（３４）の下面に装着板（３６）を連結し、該装着板（３６）に前記撮影用カメラ（２４）を装着したことを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記ガイドレール（１４）に下方に向けて昇降用可動部材（３７）を連結し、該昇降用可動部材（３７）を昇降用ガイド（３８）に上下動自在に係合するとともに前記昇降用可動部材（３７）に連結棒（３９）の一端を回動自在に連結し、該連結棒（３９）の他端を、ベルト（４１）を介して昇降用モータ（４０）に連結された大プーリー（４２）の中心軸から外れた箇所に回動自在に連結し、昇降用モーター（４０）を駆動することで、前記大プーリー（４２）及び連結棒（３９）を介して前記昇降用可動部材（３７）を下方に引き、これにより前記打抜ヘッド（１３）を昇降可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレス装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかのプレス装置を用いて、基材（４３）に印刷された打ち抜きパターン（４４）を打ち抜くためのプレス方法であって、
   前記Ｘ軸稼動機構によって基材（４３）を前記打抜ヘッド（１３）の下方に移動させ、
   基材（４３）に印刷されているマーク（４５）を撮影用カメラ（２４）によって撮影し、該撮影したマーク（４５）の位置信号を制御部に送信するとともに、制御部においてマーク（４５）の位置信号と予め記憶している位置情報とを比較し、
   マーク（４５）の位置信号と予め記憶している位置情報とが異なっている場合には、前記Ｘ軸稼動用モーター（６）、Ｙ軸稼動用モーター（１１）、θ軸稼動用モーター（２７）を作動させて、打抜ヘッド（１３）の位置を、打抜パターン（４４）を正確に打ち抜く位置に補正し、
   その後、撮影用カメラ（２４）を介して、基材（４３）に印刷されているマーク（４５）を再度確認し、打抜ヘッド（１３）の位置が正確な位置に配置されている場合に、打抜ヘッド（１３）によってパターン（４４）を打ち抜く、ことを特徴とするプレス方法。

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