JP2012096333A - Cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を被覆する被覆シートの切断技術に関する。 The present invention relates to a cutting technique for a covering sheet that covers a substrate.
ガラス基板や半導体ウエハのような基板は、その表面を保護するために被覆シートで被覆される場合がある。例えば、太陽電池モジュール基板においては、受光面を保護すると供に、太陽電池モジュール基板を構成する複数の部材が複数層で構成され、これらの部材を一纏めに構成させるためにも被覆シートを使用している。被覆シートのうち、基板の周辺からはみ出た端縁部は不要であるため、これを切断する必要がある。そこで、被覆シートの端縁部を切断する装置が提案されている(特許文献1乃至3)。
A substrate such as a glass substrate or a semiconductor wafer may be coated with a covering sheet to protect the surface. For example, in a solar cell module substrate, in addition to protecting the light receiving surface, a plurality of members constituting the solar cell module substrate are composed of a plurality of layers, and a covering sheet is also used to collectively configure these members. ing. Since the edge part which protruded from the circumference | surroundings of the board | substrate among the coating sheets is unnecessary, it is necessary to cut | disconnect this. Therefore, an apparatus for cutting the edge of the covering sheet has been proposed (
被覆シートの端縁部を良好に切断するためには、被覆シートを切断する切断ユニットに対する基板の位置決めが必要となる。特許文献2にはCCDカメラにより基板を撮影し、その画像から基板の輪郭を抽出して切断軌跡を設定する装置が開示されているが、装置の構成が複雑になる。 In order to cut the edge portion of the covering sheet satisfactorily, the substrate needs to be positioned with respect to a cutting unit that cuts the covering sheet. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses an apparatus that captures a substrate with a CCD camera, extracts the outline of the substrate from the image, and sets a cutting locus. However, the configuration of the apparatus is complicated.
本発明の目的は、比較的簡易な構成で基板の位置決めを行い、効率よく被覆シートの端縁部を切断することにある。 An object of the present invention is to position a substrate with a relatively simple configuration and efficiently cut an edge portion of a covering sheet.
本発明によれば、矩形基板を被覆する被覆シートの端縁部を切断する切断装置において、第1ヘッドユニットと、該第1ヘッドユニットを支持し、かつ、前記矩形基板の、互いに対向する1組目の辺と平行な方向に前記第1ヘッドユニットを移動させる第1移動機構と、を有する第1移動ユニットと、第2ヘッドユニットと、該第2ヘッドユニットを支持し、かつ、前記矩形基板の前記1組目の辺と平行な方向に前記第2ヘッドユニットを移動させる第2移動機構と、を有する第2移動ユニットと、前記第1及び第2の移動ユニットを、前記矩形基板の、互いに対向する2組目の辺と平行な方向に移動させる第3移動ユニットと、を備え、前記第1ヘッドユニットが、前記矩形基板の一辺に当接される第1当接部材を備える第1位置決めユニット及び前記被覆シートを切断する第1切断ユニットを有し、前記第2ヘッドユニットが、前記矩形基板の前記一辺と対向する他辺に当接される第2当接部材を備える第2位置決めユニット及び前記被覆シートを切断する第2切断ユニットを有することを特徴とする切断装置が提供される。 According to the present invention, in a cutting device for cutting an edge portion of a covering sheet that covers a rectangular substrate, the first head unit, the first head unit that supports the first head unit, and the rectangular substrates facing each other 1 A first moving unit having a first moving mechanism for moving the first head unit in a direction parallel to a side of the set; a second head unit; the second head unit supported; and the rectangle A second moving unit having a second moving mechanism for moving the second head unit in a direction parallel to the first set of sides of the substrate, and the first and second moving units are connected to the rectangular substrate. A third moving unit that moves in a direction parallel to a second pair of sides facing each other, wherein the first head unit includes a first abutting member that abuts on one side of the rectangular substrate. 1 positioning unit And a first cutting unit that cuts the cover sheet, and the second head unit includes a second contact member that contacts the other side of the rectangular substrate that faces the one side. And a second cutting unit for cutting the covering sheet.
本発明によれば、比較的簡易な構成で基板の位置決めを行い、効率よく被覆シートの端縁部を切断することができる。 According to the present invention, the substrate can be positioned with a relatively simple configuration, and the edge portion of the covering sheet can be efficiently cut.
図1は本発明の一実施形態に係る切断装置Aの平面図、図2は切断装置Aの正面図である。図中、矢印X及びYは水平方向であって互いに直交する2方向を示し、矢印Zは垂直方向を示す。切断装置Aは、移動ユニットMU1及びMU2と、移動ユニットMU1及びMU2をY方向に移動させる移動ユニットMyと、基板1を保持する保持ユニット60と、を備える。
FIG. 1 is a plan view of a cutting device A according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the cutting device A. In the drawing, arrows X and Y indicate two directions that are horizontal and orthogonal to each other, and an arrow Z indicates a vertical direction. The cutting apparatus A includes moving units MU1 and MU2, a moving unit My that moves the moving units MU1 and MU2 in the Y direction, and a
<保持ユニット60>
保持ユニット60は、その上面が基板1を載置する水平面をなしており、基板1をその裏面側から保持する。保持ユニット60の上面には基板1を解放可能に固定する固定機構として、基板1を吸着する吸着部61が設けられている。固定機構としては吸着部61以外の機構も採用可能である。このような固定機構により、基板1を被覆する被覆シート(図1及び図2において不図示)の端縁部を精度よく切断することができる。
<
The
保持ユニット60の中央部には開口部が形成されており、そこに載置台62が配設されている。載置台62は昇降装置63によりZ方向に昇降され、基板1の移載時に上昇する。昇降装置63としては、エアシリンダや、モータ等の駆動源と、ラック−ピニオン機構等の機構を組み合わせた駆動機構を挙げることができる。
An opening is formed at the center of the
基板1は例えばガラス板であり、本実施形態の場合、矩形の基板を想定している。基板1は互いに対向する1組目の辺1a、1aと、2組目の辺1b、1bと、を含む。基板1は不図示の搬送機構により保持ユニット60上に搬送され、移載される。そして、後述するように位置決め・押圧ユニット30によって辺1a、1aがX方向と、辺1b、1bがY方向と平行となるように位置決めされ、水平姿勢で保持ユニット60の上面に載置される。
The
<移動ユニットMy>
移動ユニットMyは、移動ユニットMU1及びMU2を、それぞれ独立して基板1の辺1bと平行な方向(本実施形態の場合Y方向)に移動させる。本実施形態の場合、移動ユニットMyは、X方向に互いに離間し、Y方向に延びる一対のレール部51を備える。レール部51はその上面にY方向に延設された案内溝51aを有する。
<Moving unit My>
The moving unit My moves the moving units MU1 and MU2 independently in a direction parallel to the
一方のレール部51には、案内溝51aに案内されてレール部51上を移動可能な2つの駆動スライダ52が設けられ、他方のレール部51には、案内溝51aに案内されてレール部51上を移動可能な2つの従動スライダ53が設けられている。駆動スライダ52と従動スライダ53とは組をなし、本実施形態の場合、2組の駆動スライダ52と従動スライダ53とが設けられている。
One
各駆動スライダ52はそれぞれ独立した駆動源を有して、独立してレール部51上を自走する。駆動スライダ52を自走させる機構としては、例えばレール部51に設けられるボールネジと、そのボールネジに螺合するボールナットのボールネジ機構を採用できる。各駆動スライダ52は、ボールナットと、そのボールナットを回転自在に保持すると共に、ボールナットを回転させる回転駆動手段(例えば、中空モータ)とを備えたものとすることができる。各従動スライダ53はそれ自体が自走する機構を有していない。
Each
各組の駆動スライダ52と従動スライダ53とには、移動ユニットMU1又はMU2のレール部41が架設されている。レール部41はX方向に延び、駆動スライダ52のY方向の移動によってY方向に移動する。これにより、移動ユニットMU1及びMU2を、それぞれ独立してY方向に移動させることができる。
The
<移動ユニットMU1及びMU2>
移動ユニットMU1及びMU2は、それぞれ、ヘッドユニットHと、ヘッドユニットHを支持し、かつ、基板1の辺1aと平行な方向(本実施形態の場合X方向)にヘッドユニットHを移動させる移動機構Mxと、を備える。本実施形態では、移動ユニットMU1及びMU2において、各ヘッドユニットHと、各移動機構Mxとは同じ構成であるが、異なる構成としてもよい。
<Mobile unit MU1 and MU2>
The moving units MU1 and MU2 support the head unit H and the moving mechanism that supports the head unit H and moves the head unit H in a direction parallel to the
<移動機構Mx>
移動機構Mxは、その両端部が駆動スライダ52、従動スライダ53に支持され、X方向に延びるレール部41を備える。レール部41はその上面にX方向に延設された案内溝41aを有する。レール部41には、案内溝41aに案内されてレール部41上を移動可能な駆動スライダ42が設けられている。駆動スライダ42は、上述した駆動スライダ52と同様の機構でレール部41上を自走する。ヘッドユニットHは、その回動・昇降ユニット20が駆動スライダ42に固定されている。こうして本実施形態では、駆動スライダ42の移動により、ヘッドユニットHをX方向に移動させ、移動ユニットMyで移動ユニットMU1及びMU2をY方向に移動させることで、各ヘッドユニットHをX−Y平面上で移動できる。
<Movement mechanism Mx>
The moving mechanism Mx includes
なお、切断装置AはヘッドユニットHのX−Y方向の位置を検出するための不図示のセンサ装置を備える。そのようなセンサとしては、例えば、駆動スライダ42、52の位置を検出するセンサ装置が挙げられ、更に具体的には駆動スライダ42、52の駆動源がモータの場合、モータの回転量を検出するセンサ(例えば、エンコーダ)が挙げられる。
The cutting device A includes a sensor device (not shown) for detecting the position of the head unit H in the XY direction. Examples of such a sensor include a sensor device that detects the positions of the
<ヘッドユニットH>
図1乃至図3を参照してヘッドユニットHの構成について説明する。図3はヘッドユニットHの斜視図である。ヘッドユニットHは、切断ユニット10と、位置決め・押圧ユニット30と、切断ユニット10を回動し、昇降する回動・昇降ユニット20と、を備える。なお、本実施形態の場合、位置決め・押圧ユニット30が切断ユニット10の主支持部11に搭載されているため、回動・昇降ユニット20によって、切断ユニット10と共に位置決め・押圧ユニット30も回動され、昇降される。
<Head unit H>
The configuration of the head unit H will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view of the head unit H. FIG. The head unit H includes a cutting
<回動・昇降ユニット20>
回動・昇降ユニット20は、軸体21、及び、軸体21をその軸心(図2において破線L1)周りに回転させると共に軸体21を昇降させる機構(不図示)を備える。軸体21は基板1の基板面における法線方向と平行な方向(Z方向)に延長している。
<Rotation / lifting
The rotation / elevating
本実施形態の場合、軸体21には切断ユニット10が連結されており、軸体21を回転させることで切断ユニット10を、Z方向の回動中心軸(図2における破線L1)回りに回動してその回動角度を維持することができると共に、軸体21を昇降させることで切断ユニット10をZ方向に昇降することができる。
In the case of this embodiment, the cutting
切断ユニット10を回動させ、その回動角度を維持することで、トリミング対象の辺1a又は1bを含む基板1の基板面に垂直な面(本実施形態の場合、Z方向の垂直面)と、円板刃14が形成する平面(本実施形態の場合、Z方向の垂直面)との角度(交差角度)を調整することができる。この角度を調整し、維持することで、円板刃14が基板1の端縁に対して好適な角度で当接するようにすることができ、被覆シートの切断時に基板1の端縁が損傷することを防止できる。
By rotating the cutting
また、切断ユニット10を昇降させることで、基板1の基板面における法線方向と平行な方向に垂直な面(本実施形態の場合、Z方向の垂直面)と、円板刃14が形成する平面(本実施形態の場合、Z方向の垂直面)に対する円板刃14の切断刃位置(高さ位置)を調整することができる。
Further, by moving the cutting
このように円板刃14の向きと切断刃位置とを調整することができるので、被覆シートのタイプに応じて最適な傾き及び切断刃位置で辺1a、1bに沿って被覆シートを切断することができる。また、位置決め・押圧ユニット30を昇降させることで、基板1の位置決め時において、位置決め・押圧ユニット30の当接部材32と基板1とのZ方向の位置合わせを行い、続けて円板刃14の切断位置の位置合わせが行える。
Since the orientation of the
軸体21を回転・昇降させる機構としては公知の機構を採用できる。例えば、軸体21を回転させる機構としては、モータ等の駆動源と、歯車機構或いはベルト機構等の機構の組み合わせを挙げることができる。軸体21の回転角度を維持する機構としては、例えば、駆動源をサーボモータとした場合には、サーボモータの電磁ロック機能を利用することができるが、或いは、軸体21の回転を解除可能に規制するロック機構を別途設けてもよい。また、軸体21を昇降させる機構としては、モータ等の駆動源と、ラック−ピニオン機構等の機構の組み合わせを挙げることができる。
A known mechanism can be adopted as a mechanism for rotating and raising / lowering the
なお、回動・昇降ユニット20は切断ユニット10の回動角度(回動位置)、Z方向の位置を検出するための不図示のセンサ装置を備える。そのようなセンサとしては、例えば、軸体21を回転、昇降する駆動源がそれぞれモータの場合、モータの回転量を検出するセンサ(例えば、エンコーダ)が挙げられる。
The rotation / lifting
<切断ユニット10>
図3乃至図5を参照して切断ユニット10について説明する。図4はヘッドユニットHの一部の構成の分解斜視図であり、特に切断ユニット10の主要な構成を示している。図5は駆動ユニット13の断面図である。本実施形態の場合、切断ユニット10として、円板刃14を回転させて被覆シートを切断する機構を採用しているがこれに限られない。例えば、固定の刃により被覆シートを切断する機構や、レーザ光により被覆シートを切断する機構等、他の種類の切断機構が採用可能である。
<Cutting
The cutting
切断ユニット10は、板状の主支持部11と、回動・昇降ユニット20の軸体21と主支持部11とを連結する連結部12と、円板刃14を基板1の面方向(本実施形態の場合水平方向)に対して垂直に支持し、回転させる駆動ユニット13と、を有する。
The cutting
駆動ユニット13は、垂直部と水平部とを備え、断面形状が略L字型の支持部(スライダ)131を有する。支持部131の垂直部の背面側(円板刃14の側と反対側)には駆動部132が取り付けられている。駆動部132は駆動源としてのモータ132aと、モータ132aの出力を減速する減速機132bとを備える。減速機132bには、円板刃14の回転軸体133の後端部133bが接続されており、モータ132aの回転により回転軸体133がその軸心回りに回転することになる。
The
回転軸体133は、その先端部に、円板刃14が取り付けられる取付部133aを有しており、取付部133aの近傍には鍔状の円板刃当接部133cが形成されている。取付部133aには、回り止めとなるキー溝付の円板刃14、押圧部材135、止め部材134が順に装着され、止め部材134は取付部133aの先端に係合される。止め部材134と押圧部材135との間には弾性部材136が装填される。本実施形態の場合、弾性部材136はコイルスプリングである。弾性部材136の付勢により、押圧部材135は円板刃14側に向かって付勢され、円板刃当接部133cと押圧部材135との間に円板刃14が挟持されるため、円板刃14の回転振れが抑制される。
The
回転軸体133は水平方向に延設されており、この回転軸体133に円板刃14を取り付けると、円板刃14が形成する平面は、水平面に対して垂直な面となる。そして、回動・昇降ユニット20の回動中心軸(図2の線L1:垂直方向)が、円板刃14を含む平面(本実施形態の場合垂直面)と平行な平面上に含まれるように、回動・昇降ユニット20に対する切断ユニット10の連結位置が調整される。この調整は、連結部12の形状と、連結部12と主支持部11との連結位置と、の少なくともいずれかの調整によりなすことができる。このように調整することで、回動・昇降ユニット20の回動中心軸の直下に円板刃14を位置させることができるため、回動・昇降ユニット20を用いて切断ユニット10を回動させる際、基板1の辺1a、1bに対する円板刃14が形成する平面の傾きを調整し易いという利点がある。
The
回転軸体133は、ボールベアリング138aにより軸支されている。ボールベアリング138aは、筒状の支持部材138の後端部側における内周壁内に嵌挿され、ボルト留めされた固定部材138dによって抜け止め防止が図られている。また、回転軸体133の後端部側には固定用リング133dが螺着され、固定用リング133dとボールベアリング138aとの間に固定用筒体133eが配設される。回転軸体133に対して固定用リング133dを螺合させ、先端側に向かって固定用リング133dを螺進させることで、回転軸体133の軸方向における固定用リング133dの位置が固定される。これにより、固定用リング133dが固定用筒体133eに当接され、固定用筒体133eがボールベアリング138aに当接される。これによって、支持部材138の軸方向における回転軸体133の相対位置が位置決めされる。
The
支持部材138に形成された小径部138sの先端側には、小径部138sの内側にシール部138cが構成され、回転軸体133の円板刃当接部133cから後端部側に連続して形成される第1径部133fの外周面にシール部138cの内周面が密接する。このシール部138cにより、被覆シートの切断粉等がボールベアリング138aへ侵入することを防止している。また、支持部材138には円板刃当接部133cと支持部材138との間にできる隙間に連通するエア通路138bが形成されている。エア通路138bには不図示のエア供給部から圧縮空気が供給され、この圧縮空気は回転軸体133、支持部材138、及びシール部材138cで囲まれた空間(隙間)に供給される。これにより、この隙間内部の気圧が高まり隙間から外部(大気側)への気流が発生して、被覆シートの切断粉等がボールベアリング138aへ侵入することを更に防止できる。
A
筒体137は、円板刃14を境に後端部側の円板刃14の後端部側の面(背面)に近接して配置され、回転軸体133の円板刃当接部133cの外周面を囲繞して設けられている。筒体137は支持部材138の先端部外周面の小径部に遊転自在に装着されている。そして、円板刃14の後端部側の面と支持部材138の先端部外周面に形成された小径部の段差部とによって、筒体137の回転軸体133の軸心方向の移動を規定している。円板刃14によって切断された被覆シートの切除部分は帯状になって回転軸体133の周囲に絡みつく場合がある。本実施形態の場合、円板刃14の背面部位において、筒体137を遊転自在に設けたことにより、切除部分が筒体137に接触した際に(乗り上げた際に)、筒体137が遊転するので切断部分が筒体137に絡まることを防止できる。
The
次に、図4を参照して駆動ユニット13の進退機構について説明する。支持部131の水平部の上面には、スライド部材131aが一対固定されている。主支持部11の下面には、スライド部材131aを案内するレール部材111が一対固定されている。レール部材111及びスライド部材131aは円板刃14の回転中心線方向(回転軸体133の軸方向)に延設されており、駆動ユニット13は支持部131を介して主支持部11に支持されると共にレール部材111に案内されて円板刃14の回転中心線方向に進退自在となっている。
Next, the advance / retreat mechanism of the
主支持部11には、ストッパ部112a、112bが設けられており、ストッパ部112aは支持部131に設けたストッパ部131bに当接することで、ストッパ部112bは支持部131の背面に当接すること、駆動ユニット13、すなわち円板刃14の移動範囲を規制する。
The
主支持部11の下面には、駆動ユニット13を、基板1に近接する方向に常時付勢する付勢部113が設けられている。付勢部113は、伝達部材113aと、支持軸113bと、支持部113cと、弾性部材113dと、受け部材113eと、を備える。支持軸113bはレール部材111と平行に延設され、その両端部が支持部113cで支持されている。伝達部材113aは、支持軸113bが貫通する穴を有したL字型の部材であり、支持軸113bに案内されて移動可能となっている。そして、伝達部材113aの下部に駆動ユニット13の支持部131が連結されている。
On the lower surface of the
受け部材113eには支持軸113bが貫通しており、伝達部材113aと受け部材113eとの間には、支持軸113bに挿通させて弾性部材113dが介在されている。弾性部材113dは本実施形態の場合コイルスプリングであり、伝達部材113aと受け部材113eとを互いに離間させる方向に付勢力を発揮する圧縮コイルばねである。この弾性部材113dの付勢力は伝達部材113aを介して支持部131に伝達される。
A
弾性部材113dの付勢により、伝達部材113aに連結された駆動ユニット13(円板刃14)は、基板1に近接する方向に常時付勢される。このため、被覆シートの切断時に、基板1の辺1a、1bに円板刃14を安定して当接させることができ、被覆シートの切断の円滑化を図れる。また、予め定められた切断位置と実際に位置決めされた基板の切断位置とにずれがあったとしても、弾性部材113dの付勢ストロークの範囲内であれば、そのずれ分を吸収して被覆シートを切断することができる。更に、基板1の辺1a、1bの途中から被覆シートの切断を開始した場合には、円板刃14が辺1a、1bに当接したとしても、円板刃14が近接する方向とは反対の方向に押され、弾性部材113dが撓むことにより、円板刃14が当接する際の衝撃を吸収することができる。
Due to the urging of the
<位置決め・押圧ユニット30>
図1乃至図4及び図6(A)、特に図6(A)を参照して位置決め・押圧ユニット30を説明する。図6(A)は位置決め・押圧ユニット30の断面図である。位置決め・押圧ユニット30は、切断ユニット10の主支持部11に固定された本体部31を備える。本体部31には当接部材32が固定されている。位置決め・押圧ユニット30は、当接部32が円板刃14よりも基板1寄りに位置するよう、主支持部11に対して配置されて取り付けられる。
<Positioning / Pressing
The positioning / pressing
当接部材32は、基板1の一辺(本実施形態の場合、辺1a)に当接され、それにより基板1の位置決めを行うための部材である。当接部材32の形状は特に問われないが、本実施形態の場合、水平断面(図6(A)は垂直断面)で略三角形状となっており、その先端が基板1の辺1aに当接される。
The abutting
本実施形態の場合、一つのヘッドユニットHが位置決め・押圧ユニット30を2つ備えており、水平方向に離間した2つの当接部材32を有している。そして、位置決め時には、基板1の一つの辺に対して水平方向に離間した2つの当接部材32を当接させて、基板1の位置決めを行う。しかし、一つのヘッドユニットHについて、当接部材32を一つとしてもよい。この場合、基板1の辺に当接する部分は、辺の長手方向に一定の幅を有する面状であることが好ましい。
In the case of the present embodiment, one head unit H includes two positioning / pressing
次に、本体部31には、Z方向に貫通した孔31aが設けられており、この孔31aには軸34が挿入されている。孔31aの中程には、大径部32bが形成されており、大径部32bには弾性部材35が収容されている。弾性部材35は本実施形態の場合、コイルスプリングである。軸34はその中程に鍔部34aが形成されており、この鍔部34aは大径部32bに収容されると共に、弾性部材35により常時下方へ付勢されている。
Next, the
軸34の下端部には押圧部材33が固定されている。押圧部材33は基板1の端部を保持ユニット60の上面に対して、基板1の表面側(上面側)から押圧するための部材であり、例えば、下面が平滑なプラスチック等である。本実施形態では、この押圧部材33で基板1の端部を緩やかに押圧することで基板1を保持ユニット60に構成される吸着部61に押し付け、確実に吸着保持をすることができる。これは、基板1に生じるわずかな歪みがある場合に吸着部と基板との間に空間が生じることで発生する吸着不良を防止することができる。
A pressing
後述するように、被覆シートの切断前に、押圧部材33は基板1の上方に配置され、回動・昇降ユニット20による切断ユニット10の降下により基板1の表面に押し付けられる。このとき、反力として押圧部材33及び軸34には上方へ移動する力が基板1から作用するが、弾性部材35による付勢によって、適度な押圧力で押圧部材33が基板1を保持ユニット60へ押圧することになる。
As will be described later, before the covering sheet is cut, the pressing
なお、本実施形態では、基板1の位置決め用のユニットと、基板1の表面押圧用のユニットを1つの位置決め・押圧ユニット30で構成したが、別々のユニットとして構成してもよい。
In the present embodiment, the unit for positioning the
<制御装置>
次に、切断装置Aを制御する制御装置70について説明する。図6(B)は制御装置70のブロック図である。制御装置70は、CPU等の処理部71と、RAM、ROM、ハードディスク等の記憶部72と、外部デバイスと処理部71とをインターフェースするインターフェース部73と、を備える。
<Control device>
Next, the
処理部71は、記憶部72に記憶されたプログラムを実行して、各種センサ76の検出結果に基づいて、各種アクチュエータ77を制御する。各種センサ76には、切断ユニット10の位置を検出するセンサ等が含まれ、各種アクチュエータ77にはモータ132a等が含まれる。入力部74は作業者の指示を受け付けるキーボード、マウス等であり、表示部75は各種の情報を表示する画像表示装置である。
The
<動作例>
次に、切断装置Aによる被覆シートのトリミング動作について説明する。本実施形態の場合、移動ユニットMU1の切断ユニット10と、移動ユニットMU2の切断ユニット10とが、それぞれ基板1の互いに対向する辺を分担し、基板1の4辺に対して被覆シート2のトリミングを行う。切断時における円板刃14の向き(辺1a、1bを含む垂直面に対する円板刃14の交差角度)は、回動・昇降ユニット20による切断ユニット10の回動角度(回動量)により調整されるが、最適値を設定しておくことが好ましい。また、当接部材32による位置決め時の当接部材32の位置も最適値を設定しておくことが好ましい。本実施形態では、いわゆるティーチングにより予め記憶部72に切断時の切断ユニット10の回動角度(回動量)や、基板1のサイズに応じた切断開始位置のデータ、或いは、当接部材32の位置のデータを設定し、記憶させておく。
<Operation example>
Next, the trimming operation of the covering sheet by the cutting apparatus A will be described. In the case of this embodiment, the cutting
図7(A)及び(B)並びに図8はティーチングの説明図である。図7(A)は当接部材32による位置決め位置の設定、図7(B)は基板1の辺1aに沿う被覆シートの切断に関する情報の設定、図8は基板1の辺1bに沿う被覆シートの切断に関する情報の設定を示している。
FIGS. 7A and 7B and FIG. 8 are explanatory diagrams of teaching. 7A shows the setting of the positioning position by the
いずれの場合も、各図に示すように、基準となるサンプルの基板1が保持ユニット60に、不図示の器具等により位置決めされた状態で保持される。そして、2つのヘッドユニットHを基板1の近傍に移動した状態で、作業者が手動で切断ユニット10の回動或いは移動を行い、各位置の設定を行う。
In any case, as shown in each drawing, the
図7(A)の例では、基板1の一方の辺1aに移動ユニットMU1の2つの当接部材32を、他方の辺1aに移動ユニットMU2の2つの当接部材32を、それぞれ当接させて、その当接時の位置情報を記憶部72に記憶させる。
In the example of FIG. 7A, the two
また、図7(B)や図8の例では、作業者が手動で切断ユニット10の回動或いは移動を行い、円板刃14を辺1aや辺1bに対して最適な切断位置に位置させる。そして、制御装置70に、このときの各切断ユニット10の位置及び回動量を、切断する基板および被覆シートにあわせてサンプル切断動作(基準切断動作)を行うことで最適な切断位置(基準切断位置)を求め、記憶部72に記憶させる。後述するよう本実施形態では辺1aに沿ったトリミングにおいては、切断ユニット10をX方向の一方向に移動する場合と、他方向に移動する場合とがあるので、切断ユニット10の回動量はそれぞれの場合について設定する。以上のティーチング処理により、位置決め時の位置や、切断時の切断ユニット10の回動角度(回動量)や位置の設定が終了する。
Further, in the examples of FIGS. 7B and 8, the operator manually rotates or moves the cutting
次に、図9乃至図14を参照して、実際の位置決め動作及びトリミング動作の例について説明する。まず、図9及び図10を参照して被覆シート2で被覆された基板1の位置決め動作の例について説明する。
Next, an example of an actual positioning operation and trimming operation will be described with reference to FIGS. First, an example of the positioning operation of the
図9のST1は、被覆シート2で表面が被覆された基板1が保持ユニット60上に搬送された状態を示す。図10のST11は、図9のST1の状態の切断装置Aの要部をX方向から見た図である。保持ユニット60の載置台62が上昇位置に位置し、載置台62上に基板1が載置される。この状態では基板1が位置決めされておらず、本来の位置からずれて載置されている。また、移動ユニットMU1及びMU2の各ヘッドユニットHは、基板1の辺1a、1aからY方向に離間して、基板1を挟んで対向する位置に位置付けた初期位置に位置している。
ST1 in FIG. 9 shows a state in which the
この初期位置においては、その後、ヘッドユニットHをY方向に移動させれば当接部材32による基板1の位置決めがなされるよう、当接部材32のX方向及びZ方向の位置はティーチング処理で設定された位置決め用の位置情報に基づく位置とされている。
At this initial position, the positions of the
次に、当接部材32のY方向の位置がティーチング処理で設定された位置決め用の位置情報に基づく位置となるまで、移動ユニットMyの働きにより、移動ユニットMU1及びMU2を互いに近接する方向に移動する(図9のST2、図10のST12)。各当接部材32が基板1の辺1a、1aに対して当接することで基板1の位置決めがなされる。本実施形態では、当接部材32が基板1の辺1aに当接する位置は、辺1aの途中部(略真ん中)としている。
Next, the moving units MU1 and MU2 are moved toward each other by the action of the moving unit My until the position of the
本実施形態では、このように当接部材32の基板1への当接により基板1の位置決め(センタリング)を行うので、比較的簡易な構成で基板の位置決めを行うことができ、効率よく被覆シート2の端縁部を切断できる。しかも、当接部材32の移動機構として、円板刃14を移動するための機構(移動機構Mx、My、回動・昇降ユニット20)を兼用しており、当接部材32の移動用の移動機構を独自に有する必要がないので、更に簡易な構成となる。
In this embodiment, since the
基板1の位置決めが終了すると、図10のST13に示すように、移動ユニットMU1及びMU2を互いに離間する方向に移動し、載置台62を降下させる。これにより、基板1が保持ユニット60の上面に載置される。続いて、図10のST14に示すように、移動ユニットMU1及びMU2を互いに近接する方向に移動し、各ヘッドユニットHを降下させ、押圧部材33により基板1の端部を緩やかに保持ユニット60に押し付ける。押し付けた状態で、吸着部61を作動して基板1を保持ユニット60上に保持する。これにより、基板1が所定の位置(切断位置)に位置決めされた状態が維持される。押圧部材33で押し付けることにより、基板1に生じるわずかな歪みがある場合に吸着部61と基板1との間に空間が生じることで発生する吸着不良を防止することができる
次に、各ヘッドユニットHを上昇し、各ヘッドユニットH(の押圧部材33)を基板1から退避した後、被覆シート2のトリミング(切断)動作に移る。本実施形態では、位置決め動作からトリミング動作に短時間で移行できるよう、辺1aの途中部(略真ん中)から被覆シート2の切断を開始する。これにより、位置決めの動作から切断開始までの動作を連続して行うことができるので、効率よく円板刃14を移動するための機構を動作させることができる。
When the positioning of the
まず、各ヘッドユニットHを切断準備位置に移動する。その後、円板刃14の回転を開始すると共にヘッドユニットHをZ方向に移動させ、円板刃14を被覆シート2の端縁部側に移動する(押し付ける)ことで切断を開始する。このとき、円板刃14による被覆シート2の端縁部の切断が開始される切断開始位置に切断ユニット10が位置するよう、切断ユニット10のX及びY方向の位置、並びに、回動角度(回動量)はティーチング処理で設定された切断用の情報に基づく位置、回動角度とされている。そして、ヘッドユニットHを基板1の辺に沿って水平移動(X又はY方向への移動)することで、基板1の辺1aからはみ出た被覆シート2の端縁部が切断される。
First, each head unit H is moved to the cutting preparation position. Thereafter, the rotation of the
なお、切断開始位置と、当接部材32による基板1の位置決め時の位置とにおいて、X方向の切断ユニット10の位置を共通としておくことで、図10のST13で示した切断ユニット10の移動の際、X方向の移動が不要となり、位置決め動作からトリミング動作に更に短時間で移行できることになる。
In addition, the position of the cutting
次に、図11乃至図14を参照して、実際のトリミング動作の例について説明する。図11のST3に示すように、本実施形態では、位置決め動作からトリミング動作に短時間で移行できるよう、辺1aの途中部(略真ん中)から被覆シート2の切断を開始する。各移動機構Mxの働きにより、2つの切断ユニット10を、X方向に、かつ、互いに逆向きに移動させながら円板刃14により辺1aに沿って被覆シート2の端縁部を切断する。基板1の2辺について同時に被覆シート2のトリミングを行うことができるので、作業効率が高まる。なお、被覆シート2の端縁部を直線的に切断するだけでなく、移動ユニットMyも作動させることで、被覆シート2の端縁部をジグザグに切断することも可能である。
Next, an example of an actual trimming operation will be described with reference to FIGS. As shown in ST3 of FIG. 11, in the present embodiment, the cutting of the
図11のST4に示すように、切断ユニット10が辺1aの一方端部に至ると、辺1aからはみ出る被覆シート2の端縁部の略半分が切断されたことになる(第1部分切断工程)。続いて、残りの半分を切断する作業に移る。まず、移動機構Mx及び移動ユニットMyの働きにより、切断ユニット10を図12のST5で示す準備位置を経由して、ST6で示す切断開始位置に移動し、切断を開始する。その際、回動・昇降ユニット20の働きにより、切断ユニット10の回動角度をティーチング処理で設定した回動角度にする。なお、図11のST4の位置から図12のST6の位置への切断ユニット10の移動に際して、そのZ方向の移動を伴ってもよい。
As shown in ST4 of FIG. 11, when the cutting
続いて、各移動機構Mxの働きにより、2つの切断ユニット10をX方向に、かつ、互いに逆向きに移動させながら円板刃14により辺1aに沿って被覆シート2の端縁部を切断する。この場合は、第1部分切断工程における切断方向とは逆方向へ、すなわち辺1aの他方端部へ切断ユニット10を移動させることで、被覆シート2の残りの端縁部が切断される(第2部分切断工程)。
Subsequently, the edge of the
基板1の辺1aに沿う被覆シート2の残りの端縁部の切断が完了すると、辺1bに沿う被覆シート2の端縁部の切断作業に移行する。まず、各切断ユニット10を各切断ユニット10を一旦基板1から離間させ、ティーチングにより設定した辺1b用の回動角度に、各切断ユニット10を回動させ、図13のST7で示すように一方の切断ユニット10を切断開始位置に移動させて被覆シートの切断を開始する。
When the cutting of the remaining edge portion of the
辺1bからはみ出た被覆シート2の端縁部を切断する場合は、2つの駆動スライダ52が干渉することを防止するために、片側ずつ順次行う。図13のST7は、移動ユニットMU1側から切断作業を行う場合を示している。移動ユニットMU2の切断ユニット10は基板1から離れた位置で待機される。
When cutting the edge of the
そして、図13のST8で示すように移動ユニットMyの働きにより移動ユニットMU1を一方のY方向(図13中では上方向)に移動し、同図で左側の辺1bからはみ出た被覆シート2の端縁部を切断する。切断が完了すると、図14のST9に示すように、切断ユニット10を他方のY方向(図13中では下方向)に移動させることで、同図で右側の辺1bからはみ出した被覆シート2の端縁部の切断を行う。このとき、移動ユニットMU1は、基板1から離間した状態で、かつ、2つの駆動スライダ52が干渉しない位置まで他方のY方向に移動させる。移動ユニットMU2による切断移動と、移動ユニットMU1の退避移動とは、同時に行っても良いし、別々に行っても良い。
Then, as shown by ST8 in FIG. 13, the moving unit MU1 is moved in one Y direction (upward in FIG. 13) by the action of the moving unit My, and the
図14で右側の辺1bからはみ出した被覆シート2の端縁部の切断が完了すると、一連のトリミング作業が終了する。その後、別の基板1について同様のトリミング作業を繰り返し行うことになる。このように本実施形態では、基板1の位置決めに続いて連続的に被覆シート2の端縁部の切断作業を行うことができ、作業効率を向上できる。なお、ティーチング処理は、同サイズの基板1については1度行えばよく、基板1ごとに行う必要はないことは言うまでもない。また、辺1bの切断動作については、辺1aの切断動作と同様に辺1bの途中から切断を行ってもよい。
When the cutting of the edge portion of the
<他の実施形態>
上記実施形態では、移動ユニットMU1、MU2のいずれの場合も、当接部材32がヘッドユニットHに対して不動の構成であるが、移動ユニットMU1、MU2のいずれか一方においては当接部材32を可動の構成としてもよい。図15は位置決め・押圧ユニット30の進退機構の例を示す分解斜視図である。同図の例は位置決め・押圧ユニット30を、円板刃14の回転軸方向に進退させる機構であり、駆動ユニット13の進退機構と略同様の構成である。
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, the
図15の機構において、主支持部11'は上記の主支持部11に代わる板状の部材であり、その下面には上述した駆動ユニット13やその進退機構と同様の構成が配設される。図15において矢印d1は円板刃14の回転軸方向(回転軸体133の軸方向)を示している。
In the mechanism of FIG. 15, the
主支持部11'の上面には、d1方向に延設されたレール部材211が一対固定されている。このレール部材211には、板状の支持部214の下面に固定された一対のスライド部材215が係合し、レール部材211はスライド部材215の移動を案内する。
A pair of
位置決め・押圧ユニット30は、本体部31に代わる本体部31'が本体部31と外形形状が異なるだけで、その余の構成は上述した位置決め・押圧ユニット30と同様である。位置決め・押圧ユニット30は、その本体部31'の上部が支持部214の下面に固定されることで支持部214に支持される。レール部材211の案内により、支持部214、スライド部材215及び位置決め・押圧ユニット30は一体的にd1方向に進退自在となっている。位置決め・押圧ユニット30は、当接部32が円板刃14よりも基板1寄りに位置するよう、主支持部11'に対して取付、配置される。
The positioning / pressing
主支持部11'には、ストッパ部212a、212bが設けられており、支持部214の正面、背面に当接することで、支持部214の進退範囲を規制する。
The
主支持部11'の上面には、支持部214を、基板1に近接する方向に常時付勢する付勢部213が設けられている。付勢部213は、伝達部材213aと、支持軸213bと、支持部213cと、弾性部材213dと、受け部材213eと、を備える。支持軸213bはレール部材211と平行に延設され、その両端部が支持部213cで支持されている。伝達部材部材213aは、支持軸213bが貫通する穴を有したL字型の部材であり、支持軸213bに案内されて移動可能となっている。そして、伝達部材213aの上部に支持部214が連結されている。
On the upper surface of the
受け部材213eには支持軸213bが貫通しており、伝達部材213aと受け部材213eとの間には、支持軸213bに挿通させて弾性部材213dが介在されている。弾性部材213dは本実施形態の場合コイルスプリングであり、伝達部材213aと受け部材213eとを互いに離間させる方向に付勢力を発揮する圧縮コイルばねである。この弾性部材213dの付勢力は伝達部材213aを介して支持部231に伝達される。
A
弾性部材213dの付勢により、伝達部材213aに連結された支持部214は、基板1に近接する方向に常時付勢される。つまり、支持部214に支持された位置決め・押圧ユニット30はd1方向で、かつ、基板1に近接する方向に常時付勢されることになる。
By the biasing of the
さて、係る構成からなる進退機構は、移動ユニットMU1、MU2のヘッドユニットHのいずれか一方に設けられ、他方については、図3や図4に示した当接部材32がヘッドユニットHに対して不動の構成とする。ここでは説明の便宜上、移動ユニットMU1のヘッドユニットHに上記の進退機構を設けて当接部材32を可動とした場合を想定する。
The advancing / retreating mechanism having such a configuration is provided in one of the head units H of the moving units MU1 and MU2, and the
この構成の場合、図9のST1、ST2並びに図10のST11、ST12で示したように、移動ユニットMU1側の当接部材32と、移動ユニットMU2側の当接部材32とで基板1を挟むことで位置決めを行う際、移動ユニットMU1側の当接部材32は基板1の辺1aに対して近接・離間する方向に進退可能であるので、移動ユニットMU2側の当接部材32の位置が正確であれば足りる。つまり、位置決め時における移動ユニットMU1側の当接部材32の位置制御は正確性が要求されなくなり、制御の簡便化を図れる。また、当接部材32が基板1の辺1aに当接する際のショックが緩和され、基板1の保護も図れる。
In this configuration, as shown in ST1 and ST2 in FIG. 9 and ST11 and ST12 in FIG. 10, the
Claims (7)
第1ヘッドユニットと、該第1ヘッドユニットを支持し、かつ、前記矩形基板の、互いに対向する1組目の辺と平行な方向に前記第1ヘッドユニットを移動させる第1移動機構と、を有する第1移動ユニットと、
第2ヘッドユニットと、該第2ヘッドユニットを支持し、かつ、前記矩形基板の前記1組目の辺と平行な方向に前記第2ヘッドユニットを移動させる第2移動機構と、を有する第2移動ユニットと、
前記第1及び第2の移動ユニットを、前記矩形基板の、互いに対向する2組目の辺と平行な方向に移動させる第3移動ユニットと、
を備え、
前記第1ヘッドユニットが、
前記矩形基板の一辺に当接される第1当接部材を備える第1位置決めユニット及び前記被覆シートを切断する第1切断ユニットを有し、
前記第2ヘッドユニットが、
前記矩形基板の前記一辺と対向する他辺に当接される第2当接部材を備える第2位置決めユニット及び前記被覆シートを切断する第2切断ユニットを有することを特徴とする切断装置。 In a cutting device for cutting the edge of the covering sheet that covers the rectangular substrate,
A first head unit, and a first moving mechanism that supports the first head unit and moves the first head unit in a direction parallel to a first set of sides of the rectangular substrate facing each other. A first mobile unit comprising:
A second head unit, and a second moving mechanism that supports the second head unit and moves the second head unit in a direction parallel to the first set of sides of the rectangular substrate. A mobile unit;
A third movement unit for moving the first and second movement units in a direction parallel to a second set of sides of the rectangular substrate facing each other;
With
The first head unit is
A first positioning unit including a first contact member that is in contact with one side of the rectangular substrate and a first cutting unit that cuts the cover sheet;
The second head unit is
A cutting apparatus comprising: a second positioning unit including a second abutting member that abuts on the other side of the rectangular substrate facing the one side; and a second cutting unit that cuts the cover sheet.
前記第1切断ユニットを前記矩形基板の基板面における法線方向と平行な方向に延長する軸の周りに回動させる第1回動ユニットを更に有し、
前記第2ヘッドユニットは、
前記第2切断ユニットを前記矩形基板の基板面における法線方向と平行な方向に延長する軸の周りに回動させる第2回動ユニットを更に有することを特徴とする請求項1に記載の切断装置。 The first head unit is
A first rotating unit for rotating the first cutting unit around an axis extending in a direction parallel to a normal direction on the substrate surface of the rectangular substrate;
The second head unit is
2. The cutting according to claim 1, further comprising a second rotating unit that rotates the second cutting unit about an axis extending in a direction parallel to a normal direction on a substrate surface of the rectangular substrate. apparatus.
前記第2ヘッドユニットは、前記第2切断ユニットを、前記軸の軸方向に昇降自在に移動させる第2昇降手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の切断装置。 The first head unit further includes first elevating means for moving the first cutting unit to be movable up and down in the axial direction of the shaft,
2. The cutting apparatus according to claim 1, wherein the second head unit further includes second elevating means that moves the second cutting unit so as to move up and down in the axial direction of the shaft.
前記第2切断ユニットは、前記被覆シートを切断する第2円板刃を支持すると共に該第2円板刃を回転させる第2回転駆動手段を備え、
前記第1ヘッドユニットの回動中心軸が、前記第1円板刃を含む平面と平行な平面上に含まれ、かつ、前記第1円板刃の回転軸方向と直交し、
前記第2ヘッドユニットの回動中心軸が、前記第2円板刃を含む平面と平行な平面上に含まれ、かつ、前記第2円板刃の回転軸方向と直交することを特徴とする請求項2に記載の切断装置。 The first cutting unit includes a first rotation driving unit that supports a first disk blade that cuts the cover sheet and rotates the first disk blade,
The second cutting unit includes a second rotation driving unit that supports a second disk blade that cuts the cover sheet and rotates the second disk blade,
The rotation center axis of the first head unit is included on a plane parallel to the plane including the first disc blade, and is orthogonal to the rotation axis direction of the first disc blade,
The rotation center axis of the second head unit is included in a plane parallel to the plane including the second disk blade, and is orthogonal to the rotation axis direction of the second disk blade. The cutting device according to claim 2.
前記被覆シートを切断する第1円板刃を支持すると共に該第1円板刃を回転させる第1回転駆動手段を備え、
前記第2切断ユニットは、
前記被覆シートを切断する第2円板刃を支持すると共に該第2円板刃を回転させる第2回転駆動手段を備え、
前記第1ヘッドユニットは、
前記第1位置決めユニットの、前記第1円板刃の回転軸方向の移動を案内する案内手段と、
前記第1位置決めユニットを、前記第1円板刃の回転軸方向の一方向に付勢する付勢手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の切断装置。 The first cutting unit includes:
A first rotation driving means for supporting the first disk blade for cutting the covering sheet and rotating the first disk blade;
The second cutting unit is
A second rotation driving means for supporting the second disk blade for cutting the covering sheet and rotating the second disk blade;
The first head unit is
Guiding means for guiding the movement of the first disc blade in the rotational axis direction of the first positioning unit;
An urging means for urging the first positioning unit in one direction in the rotation axis direction of the first disc blade;
The cutting device according to claim 1, comprising:
前記第1ヘッドユニットは、前記矩形基板の端部を、表面側から押圧する第1押圧ユニットを更に備え、
前記第2ヘッドユニットは、前記矩形基板の端部を、表面側から押圧する第2押圧ユニットを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の切断装置。 A holding means for holding the rectangular substrate from the back side;
The first head unit further includes a first pressing unit that presses an end of the rectangular substrate from the front surface side,
The cutting apparatus according to claim 1, wherein the second head unit further includes a second pressing unit that presses an end portion of the rectangular substrate from the front surface side.
前記第1及び第2移動機構により、前記第1及び第2ヘッドユニットを、位置決めされた前記矩形基板における前記1組目のそれぞれの辺と平行な方向にそれぞれ移動させながら、前記被覆シートを前記矩形基板の端縁に沿って切断する第1切断制御と、
を実行する制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の切断装置。 Positioning control for positioning the rectangular substrate by moving the first and second moving units by the third moving unit from a position where the first and second head units face each other with the rectangular substrate interposed therebetween;
The first and second moving mechanisms move the first and second head units in directions parallel to the respective sides of the first set in the positioned rectangular substrate, while moving the cover sheet A first cutting control for cutting along an edge of the rectangular substrate;
The cutting apparatus according to claim 1, further comprising control means for executing
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
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JP2021104580A (en) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | 株式会社太平製作所 | Cutting device of plate-like body |
KR102394401B1 (en) * | 2021-11-23 | 2022-05-03 | 조민재 | Cutting apparatus for sandwich panel |
-
2010
- 2010-11-04 JP JP2010247799A patent/JP2012096333A/en not_active Withdrawn
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