JP2013202634A - Ffc折り曲げ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 柔軟性や延伸性を有するFFCにシール状部材を貼付した上で、所望の位置で確実に折り曲げ加工する。
【解決手段】 FFC折り曲げ装置は、基台10の上にロータリーステ−ジ部20を介して折り曲げ機構部30が載置され、折り曲げ機構部30には、ローラー部40で送られるFFCを挟む位置に上下一対の押え歯33a1,33b1を有し、同上下の押え歯33a1,33b1を鉛直方向へ駆動して間のFFCを挟持して固定するとともに、上下一対の折り歯34a1,34b1を有し、当該折り歯34a1,34b1でFFCを折り曲げ加工する。また、FFCを送り出すローラー部40の一方のローラー41bの表面には凹凸を形成する粉体としてアルミナ粉を焼き付け塗装し、その粒子の大きさをFFCの絶縁性樹脂の厚みよりも小さくしておくことで滑り止めをはかりつつ、金属導電体層を傷つけることもない。
【選択図】 図12
【解決手段】 FFC折り曲げ装置は、基台10の上にロータリーステ−ジ部20を介して折り曲げ機構部30が載置され、折り曲げ機構部30には、ローラー部40で送られるFFCを挟む位置に上下一対の押え歯33a1,33b1を有し、同上下の押え歯33a1,33b1を鉛直方向へ駆動して間のFFCを挟持して固定するとともに、上下一対の折り歯34a1,34b1を有し、当該折り歯34a1,34b1でFFCを折り曲げ加工する。また、FFCを送り出すローラー部40の一方のローラー41bの表面には凹凸を形成する粉体としてアルミナ粉を焼き付け塗装し、その粒子の大きさをFFCの絶縁性樹脂の厚みよりも小さくしておくことで滑り止めをはかりつつ、金属導電体層を傷つけることもない。
【選択図】 図12
Description
本発明は、FFC(Flexible Flat Cable)折り曲げ装置に関する。
導電層を絶縁層で挟んでなるフレキシブルフラット基板は、フレキシブルフラットケーブル、FFCあるいはフレキの名称で複数のケーブルを一体化して配線するのに利用されている。FFCは、平たく、一定幅があって長尺であり、配線する場所に合わせて折り曲げて敷設することが多い。
このように、平たく、一定幅があって長尺のものを折り曲げる装置として、特許文献1に示すものが知られている。
このように、平たく、一定幅があって長尺のものを折り曲げる装置として、特許文献1に示すものが知られている。
同公報には、一対のローラーに挟持されて送り出される金属製の平板からなるバスバーを、同ローラーの近辺のプレスユニットで挟持して固定しつつ、同プレスユニットから離れた位置にある一対の金型(プレスユニット)で折り曲げる装置が開示されている。折り曲げは一方の金型をバスバーに突き当て、他方の金型がその先端側でバスバーの下方から上方に向けて押し上げて行なう。
FFCは、平たく、一定幅を有して長尺である点で前記バスバーと共通するが、柔軟性や延伸性を有している点で大きく異なる。
従って、長尺物であるバスバーの折り曲げ装置で、FFCケーブルを折り曲げようとした場合、一対の金型から離れた位置にあるプレスユニットでFFCを固定した状態で、同一対の金型でFFCに当接させることになる。しかし、このように挟持して固定する部位と当接して折り曲げる部位とが離れて位置する場合、FFCが延伸性を示すために、所望の形状に折り曲げ加工することが困難であった。
さらに、折り曲げ加工を施されたFFCは、電気機器の中の配線に利用されるが、FFCが所定位置で保持されるように両面テープ(シール状部材の一種)で機器に固定されることが多い。両面テープを貼り付けた上で折り曲げ加工するにあたって考慮すべきことは、両面テープの剥離ライナーが極めて滑りやすい素材となっていることである。さらに、厚みも増えるため、両面テープが貼付された部位で送り機構のローラーが滑ってしまい、送り出せなかったり、送り出せたとしても送り長さがずれてしまいかねない。
従って、長尺物であるバスバーの折り曲げ装置で、FFCケーブルを折り曲げようとした場合、一対の金型から離れた位置にあるプレスユニットでFFCを固定した状態で、同一対の金型でFFCに当接させることになる。しかし、このように挟持して固定する部位と当接して折り曲げる部位とが離れて位置する場合、FFCが延伸性を示すために、所望の形状に折り曲げ加工することが困難であった。
さらに、折り曲げ加工を施されたFFCは、電気機器の中の配線に利用されるが、FFCが所定位置で保持されるように両面テープ(シール状部材の一種)で機器に固定されることが多い。両面テープを貼り付けた上で折り曲げ加工するにあたって考慮すべきことは、両面テープの剥離ライナーが極めて滑りやすい素材となっていることである。さらに、厚みも増えるため、両面テープが貼付された部位で送り機構のローラーが滑ってしまい、送り出せなかったり、送り出せたとしても送り長さがずれてしまいかねない。
解決しようとする問題点は、柔軟性や延伸性を有するFFCにシール状部材を貼付しても、所望の位置で確実に折り曲げ加工するFFC折り曲げ装置を提供することである。
本発明では、一対のローラー間にFFCを挟持して同ローラーの回転によって第一方向へ送るローラー部と、同ガイドにて送られたFFCに所定の折り曲げ加工を施す折り曲げ機構部とを備えるFFC折り曲げ装置であって、前記FFCは金属導電体層と、この金属導電体層の両面を被覆する絶縁性樹脂とを有し、前記ローラー部は、少なくとも一方のローラーが表面に凹凸を有し、この凹凸の段差が前記絶縁性樹脂の厚みよりも小さい構成としてある。
前記のように構成した場合、ローラー部が一対のローラー間にFFCを挟持し、同ローラーの回転によって第一方向へ送ると、折り曲げ機構部は、同ガイドにて送られたFFCに所定の折り曲げ加工を施す。ここで、前記FFCは金属導電体層と、この金属導電体層の両面を被覆する絶縁性樹脂とを有している。前記ローラー部で、ローラーがFFCを挟持して回転するが、少なくとも一方のローラーが表面に凹凸を有している。ローラーがFFCに接して駆動力を伝える際、前記凹凸はFFCの表面として露出する絶縁性樹脂に食い込んで駆動力を伝える。凹凸によって食い込むことにより、滑りを防止し、正確な送りが可能となる。また、絶縁性樹脂の側では凹凸に接している部位で凹凸が突き刺さることもあるが、凹凸の段差は前記絶縁性樹脂の厚みよりも小さいので、突き刺さったとしても内部の金属導電体層には至らない。
本発明によれば、ローラーの表面に備えた凹凸によってFFC、特にFFCに貼りつけられたシール部材に食い込むことにより、滑りを防止し、正確な送りが可能となり、また、シール部材のない所ではFFCに凹凸が突き刺さっても内部の金属導電体層には至らないので、FFCの導電性能を劣化させることもないFFC折り曲げ装置を提供できる。
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかるFFC折り曲げ装置を正面図により示している。 このFFC折り曲げ装置は、基台10を有しており、この基台10上における正面視で左方寄りの部分にロータリーステ−ジ部20を介して折り曲げ機構部30が載置されている。また、基台10上における正面視で折り曲げ機構部30の右方にはFFCを送り供給するローラー部40とガイドレール50とが支持されている。さらに、基台10上における正面視で折り曲げ機構部30の左方には排出部60が支持されている。なお、ローラー部40とガイドレールにてFFCの送りを誘導するガイド部を構成している。
図1は、本発明の一実施形態にかかるFFC折り曲げ装置を正面図により示している。 このFFC折り曲げ装置は、基台10を有しており、この基台10上における正面視で左方寄りの部分にロータリーステ−ジ部20を介して折り曲げ機構部30が載置されている。また、基台10上における正面視で折り曲げ機構部30の右方にはFFCを送り供給するローラー部40とガイドレール50とが支持されている。さらに、基台10上における正面視で折り曲げ機構部30の左方には排出部60が支持されている。なお、ローラー部40とガイドレールにてFFCの送りを誘導するガイド部を構成している。
図2は、このFFC折り曲げ装置の主要な構成を概略的に示している。以下、これらの構成について詳細に説明していく。
ロータリーステ−ジ部20は、載置されている折り曲げ機構部30を必要に応じて水平面内で所定範囲で回転駆動する。後述するように、FFCはその平坦面を水平面と平行に支持されており、この結果、折り曲げ機構部30はFFCの平坦面と平行に回転可能に支持されていることになる。むろん、後述するように、この折り曲げ機構部30にて支持される各パーツも同様にFFCの平坦面と平行に回転可能に支持されていることになる。所定範囲内としているのは、折り曲げ機構部30が周囲の部材と衝突しない予め定めた必要な回転角度を確保できるような範囲となる。
ロータリーステ−ジ部20は、載置されている折り曲げ機構部30を必要に応じて水平面内で所定範囲で回転駆動する。後述するように、FFCはその平坦面を水平面と平行に支持されており、この結果、折り曲げ機構部30はFFCの平坦面と平行に回転可能に支持されていることになる。むろん、後述するように、この折り曲げ機構部30にて支持される各パーツも同様にFFCの平坦面と平行に回転可能に支持されていることになる。所定範囲内としているのは、折り曲げ機構部30が周囲の部材と衝突しない予め定めた必要な回転角度を確保できるような範囲となる。
図3は、ロータリーステ−ジ部20の動作を概略図により示しており、同図に示すようにロータリーステ−ジ部20は基準位置を中心として時計方向と反時計方向にそれぞれ45度ずつ回転可能である。しかし、ローラー部40とガイドレール50は基台10上に固定されているので、送り供給されるFFCは一定の位置に維持される。この結果、同ロータリーステ−ジ部20に載置されている折り曲げ機構部30はFFCに対して時計方向と反時計方向にそれぞれ45度の範囲で回転駆動され、後述するように所望の折り曲げ位置で、時計方向と反時計方向にそれぞれ45度の角度まで折り曲げ角度を変更できることになる。
図4は、FFC折り曲げ装置の主要部にあたる折り曲げ機構部30を斜視図により示しており、図5は、同じくFFC折り曲げ装置の主要部にあたる折り曲げ機構部30を概略断面図により示している。
折り曲げ機構部30は、略鉛直方向に立設されたフレーム31を有しており、当該フレーム31が前記ロータリーステ−ジ部20に固定され、本折り曲げ機構部30全体を水平面(本実施例での所定平面)内で回転可能としている。フレーム31はほぼ中央部分をFFCが通過するようになっており、同FFCを挟んで上方側と下方側の各ユニットが支持されることになる。
折り曲げ機構部30は、略鉛直方向に立設されたフレーム31を有しており、当該フレーム31が前記ロータリーステ−ジ部20に固定され、本折り曲げ機構部30全体を水平面(本実施例での所定平面)内で回転可能としている。フレーム31はほぼ中央部分をFFCが通過するようになっており、同FFCを挟んで上方側と下方側の各ユニットが支持されることになる。
本フレーム31には、基本的な構成として、ローラー部40で水平方向(第一方向)への送りを誘導されるFFCを挟む位置に上下一対の押え歯33a1,33b1を有し、同上下の押え歯33a1,33b1を鉛直方向(第二方向:第一方向と直交)へ駆動して間のFFCを挟持して固定するクランプ部33(33a,33b)と、上下一対の折り歯34a1,34b1を有し、当該折り歯34a1,34b1でFFCを折り曲げる押圧部34(34a,34b)と、これらの上方側(一方の側)の部位と下方側(他方の側)の部位をそれぞれ駆動するアクチュエータとしての一対のエアシリンダ35(35a,35b)とが支持されている。そして、上側の折り歯34a1と押え歯33a1は、上側のクランプ部33aと押圧部34aを介して上側のエアシリンダ35aで駆動され、下側の折り歯34b1と押え歯33b1は、下側のクランプ部33bと押圧部34bを介して下側のエアシリンダ35bで駆動されるようになっている。
上下のクランプ部33a,33bは、鉛直方向にスライドするように変位可能に支持されており、それぞれの対面する部位に押え歯33a1,33b1が固定されている。各押え歯33a1,33b1の先端は平坦面とした厚板部材にて形成されており、それぞれの先端面が略密接して当接するようになっている。この間をFFCが通過するように送り誘導されているので、上下の押え歯33a1,33b1が当接するように駆動されたときには間にFFCを挟み込み、強固に固定することになる。この強固に固定する工程を第1工程とする。
上下の押え歯33a1,33b1のそれぞれには、ローラー部40の側に向けて延設される庇のような役目を果たすガイド板33a1a,33b1aが固定されている。両ガイド板33a1a,33b1は、上下の押え歯33a1,33b1よりも内側には突出しておらず、両押え歯33a1,33b1が間を開いて待機しているときに、間隔が約2mm開くように固定されている。この間隔は、柔軟性を有するFFCがローラー部40から送り誘導されてくるときに撓んでしまわないで上下の押え歯33a1,33b1の間にガイドされてくるのに支障のない間隔として設定されている。また、両ガイド板33a1a,33b1aは、それぞれ上下の押え歯33a1,33b1にネジ止めされ、メンテナンス時などには簡易に取り外し可能となっている。さらに、両ガイド板33a1a,33b1aは、押え歯33a1,33b1と接する側とは反対側の端部は、その開口幅が徐々に開くように傾斜して形成されている。
上下の押圧部34a,34bは、上下のクランプ部33a,33bと隣接する位置で鉛直方向にスライドするように変位可能に支持されており、それぞれの対面する部位に折り歯34a1,34b1が固定されている。ここで押圧部34a,34b自体は、クランプ部33a,33bと略密接するように支持されているものの、各折り歯34a1,34b1は押え歯33a1,33b1との間に微小距離だけの間隔で近接して固定されている。この間隔は、FFCの略厚み相当分であり、本実施例では0.35mm以下としている。ただし、実際のFFCの厚みに加え、さらに0〜0.35mm程度を加え、若干の余裕を持たせるようにすることも可能である。また、折り歯34a1,34b1と押え歯33a1,33b1とは第一方向に沿って微小距離だけ隔てられていることになる。
一般に、FFCの総厚みは、0.15〜0.40mm程度である。一例として、総厚みが0.38mmのものであるとか、総厚みが0.17mm程度というものがある。これを考慮すると、押え歯33a1,33b1と折り歯34a1,34b1の間隔は、余裕を考慮しない場合は0.15〜0.40mmほどとなり、これに最大の余裕を0.35mmとして加えた場合には0.75mm程度までが最大となる。一方、0.15mmの厚みのFFCに0.35mmの余裕は大きすぎる。余裕の方が2倍以上の間隔となるからである。余裕は最大でもFFCの総厚み程度と考えると、0.15mmの厚みのFFCに対しては余裕は最大でも0.15mm程度が現実的である。従って、前記間隔は、0.15〜0.75mm、あるいは0.35+(0.15〜0.35)mmの余裕を加えたもの、あるいは0.35mm程度、あるいは0.15〜(0.15+0.15)mm程度の範囲とするのが現実的である。また、非導電体の皮膜は樹脂で形成されているため、温度変化による厚みの変化も生じるし、粘度の変化による摩擦係数の変化も生じる。従って、作業場の気温が高ければ余裕は大きくした方が良いし、気温が低ければ余裕を小さくする傾向で調整することが考えられる。いずれにしても、余裕分については現場での作業を考慮して調整することが好ましい。
上下の押圧部34a,34bは、上下のクランプ部33a,33bと同期して上下に駆動されるが、一方の折り歯34a1,34b1は前記押え歯33a1,33b1が突き当たる部位を上方または下方から所定距離だけ通過して駆動されるようになっている。すなわち、上の折り歯34a1は上の押圧部34aと共に下降し、先端が前記突き当たる部位を超えるまで駆動されるし、下の折り歯34b1は下の押圧部34bと共に上昇し、先端が前記突き当たる部位を超えるまで駆動される。このように折り歯34a1,34b1がFFCに当接して折り曲げる工程を第2工程とする。言い換えると、折り歯34a1,34b1は第二方向に沿って押え歯33a1,33b1間の挟持位置を超える位置まで駆動されてFFCに突き当たる。
図6は、上のクランプ部33aと、上の押圧部34aとにおける、互いに対面する面を斜視図により示している。押圧部34aはエアシリンダ35aに連結されており、同エアシリンダ35に所定の圧縮空気を供給することで鉛直方向に上下に移動できるようになっている。一方、クランプ部33aは同期して駆動されるもののエアシリンダ35aとは直接的には連結されておらず、この押圧部34aを介して間接的に連結されることになる。ここで、クランプ部33aの側には押圧部34aに対面する部位に上下方向に延びる溝33a2が形成されており、対する押圧部34aの側にはこの溝33a2内に挿入されて係止可能な突起34a2が形成されている。また、クランプ部33a,33bはフレーム31との間に弾性部材としてのスプリング33a3,33b3が介在されており、このスプリング33a3は同クランプ部33aをFFCに向けて付勢する付勢力を発揮している。また、クランプ部33a,33bが最もFFCから離れる位置を規定するためフレーム31の側に突き当たりネジ33a4,33b4を取り付けてあり、この突き当たりネジ33a4,33b4は回転方向によってクランプ部33a,33bに向かって突き出る長さを変えられるようにしている。従って、長く突き出るようにすることでFFCから最も離れる位置をFFCの側に近づくように調整し、逆に短く突き出るようにすることでFFCから最も離れる位置をFFCの側から遠のかせるように調整することができる。
図7は、FFCを山折りする過程を概略図により示している。
前記のような構成とすることで、折り歯34a1が固定される押圧部34aをエアシリンダ35aにてFFCから離反する方向に引き戻したとき(離反時)、前記突起34a2が前記溝33a2の上側の天井部位に係止してクランプ部33aを引き上げ、これと同時に下端に固定されている押え歯33a1を同FFCから引き離す方向に引き戻す。また、折り歯34a1が固定される押圧部34aをエアシリンダ35aにてFFCに近接させるように駆動するとき(近接時)には、突起34a2の位置が下がることでクランプ部33aと押え歯33a1が下降して同FFCに向けて近接する方向に移動させることになる。押え歯33a1は間にFFCを挟持させる状態で下の押え歯33b1と当接するので、それより先には下降しない。なお、上述したように上下の押え歯33a1,33b1の間隔は約2mmであるから、このときの移動距離も約2mmである。しかし、溝33a2は上下方向に延びているので、突起34a2は溝33a2内をさらに下に移動することを許容している。
前記のような構成とすることで、折り歯34a1が固定される押圧部34aをエアシリンダ35aにてFFCから離反する方向に引き戻したとき(離反時)、前記突起34a2が前記溝33a2の上側の天井部位に係止してクランプ部33aを引き上げ、これと同時に下端に固定されている押え歯33a1を同FFCから引き離す方向に引き戻す。また、折り歯34a1が固定される押圧部34aをエアシリンダ35aにてFFCに近接させるように駆動するとき(近接時)には、突起34a2の位置が下がることでクランプ部33aと押え歯33a1が下降して同FFCに向けて近接する方向に移動させることになる。押え歯33a1は間にFFCを挟持させる状態で下の押え歯33b1と当接するので、それより先には下降しない。なお、上述したように上下の押え歯33a1,33b1の間隔は約2mmであるから、このときの移動距離も約2mmである。しかし、溝33a2は上下方向に延びているので、突起34a2は溝33a2内をさらに下に移動することを許容している。
エアシリンダ35aはさらに押圧部34aを下降させ、先端の折り歯34a1が同FFCに当接した位置(挟持位置)よりも所定長だけ下降する。このため、折り歯34a1はFFCに突き当たる。このとき、FFCは押え歯33a1,33b1でしっかり挟持されて固定されているので、ほぼFFCの厚み相当距離しか離れていない位置で折り歯34a1が上方から当接してくるとこの位置(挟持位置)で折り曲げられる(山折り)ことになる。挟持位置を超えて下降する距離は1mm〜3mm程度が好ましい。
図8は、FFCを谷折りする過程を概略図により示している。
下側のクランプ部33bにおける溝と押圧部34bにおける突起は図示していないが、上側の場合と同様に作動する。すなわち、折り歯34b1が固定される押圧部34bをエアシリンダ35bにてFFCから離反する方向に引き戻したとき(離反時)、前記押圧部34bの突起がクランプ部33bの溝の下側の底に係止してクランプ部33bを引き下げ、これと同時に上端に固定されている押え歯33b1を同FFCから引き離す方向に引き戻す。また、折り歯34b1が固定される押圧部34bをエアシリンダ35bにてFFCに近接させるように駆動するとき(近接時)には、押圧部34bの突起の位置が上がることでクランプ部33bと押え歯33b1が上昇して同FFCに向けて近接する方向に移動させることになる。押え歯33b1は間にFFCを挟持させる状態で上の押え歯33a1と当接するので、それより先には上昇しない。なお、このときの移動距離も約2mmである。しかし、クランプ部33bの溝は上下方向に延びているので、押圧部34bの突起は溝内をさらに上に移動することを許容している。
下側のクランプ部33bにおける溝と押圧部34bにおける突起は図示していないが、上側の場合と同様に作動する。すなわち、折り歯34b1が固定される押圧部34bをエアシリンダ35bにてFFCから離反する方向に引き戻したとき(離反時)、前記押圧部34bの突起がクランプ部33bの溝の下側の底に係止してクランプ部33bを引き下げ、これと同時に上端に固定されている押え歯33b1を同FFCから引き離す方向に引き戻す。また、折り歯34b1が固定される押圧部34bをエアシリンダ35bにてFFCに近接させるように駆動するとき(近接時)には、押圧部34bの突起の位置が上がることでクランプ部33bと押え歯33b1が上昇して同FFCに向けて近接する方向に移動させることになる。押え歯33b1は間にFFCを挟持させる状態で上の押え歯33a1と当接するので、それより先には上昇しない。なお、このときの移動距離も約2mmである。しかし、クランプ部33bの溝は上下方向に延びているので、押圧部34bの突起は溝内をさらに上に移動することを許容している。
エアシリンダ35bはさらに押圧部34bを上昇させ、先端の折り歯34b1が同FFCに当接した位置(挟持位置)よりも所定長だけ上昇する。このため、折り歯34b1はFFCに突き当たる。このとき、FFCは押え歯33a1,33b1でしっかり挟持されて固定されているので、ほぼFFCの厚み相当距離しか離れていない位置で折り歯34b1が下方から当接してくるとこの位置(挟持位置)で折り曲げられる(谷折り)ことになる。谷折りの場合でも、挟持位置を超えて上昇する距離は1mm〜3mm程度が好ましい。
図9は、押え歯と折り歯の先端部分を概略図により示している。
押え歯33a1,33b1の先端については、折り歯34a1,34b1の側の角の面取りをしていない。また、折り歯34a1,34b1の先端は、押え歯33a1,33b1の側の角を曲面としている。FFCは上下の押え歯33a1,33b1のいずれかが駆動されたとき、両者の間に挟持されて固定されるが、固定された後も、上下の折り歯34a1,34b1のいずれかが上方または下方に向けて移動を継続する。例えば、山折りであれば、上の押え歯33a1が下の押え歯33b1に向けて押し当てられ、FFCが固定されるが、さらに上の折り歯34a1がこの突き当たった位置よりもさらに下方に移動する。上の折り歯34a1がこのFFCの上方から突き当たったときFFCの下側の面が下の押え歯33b1における折り歯34b1の側の角に集中的に押しつけられる。さらに、FFCは下方に押しつけられるので、FFCは屈曲されつつも上の折り歯34a1との摩擦力により、押え歯33a1,33b1の間から引き抜かれるような力を受ける。しかし、押え歯33b1における折り歯34b1の側の角が面取りされていないので、FFCは鋭利な角に押しつけられることになり、結果として引き抜かれる力に抗して押え歯33a1,33b1の間でしっかりと挟持され続けることができる。このため、押え歯33a1,33b1の先端については、折り歯34a1,34b1の側の角の面取りをしていない。
押え歯33a1,33b1の先端については、折り歯34a1,34b1の側の角の面取りをしていない。また、折り歯34a1,34b1の先端は、押え歯33a1,33b1の側の角を曲面としている。FFCは上下の押え歯33a1,33b1のいずれかが駆動されたとき、両者の間に挟持されて固定されるが、固定された後も、上下の折り歯34a1,34b1のいずれかが上方または下方に向けて移動を継続する。例えば、山折りであれば、上の押え歯33a1が下の押え歯33b1に向けて押し当てられ、FFCが固定されるが、さらに上の折り歯34a1がこの突き当たった位置よりもさらに下方に移動する。上の折り歯34a1がこのFFCの上方から突き当たったときFFCの下側の面が下の押え歯33b1における折り歯34b1の側の角に集中的に押しつけられる。さらに、FFCは下方に押しつけられるので、FFCは屈曲されつつも上の折り歯34a1との摩擦力により、押え歯33a1,33b1の間から引き抜かれるような力を受ける。しかし、押え歯33b1における折り歯34b1の側の角が面取りされていないので、FFCは鋭利な角に押しつけられることになり、結果として引き抜かれる力に抗して押え歯33a1,33b1の間でしっかりと挟持され続けることができる。このため、押え歯33a1,33b1の先端については、折り歯34a1,34b1の側の角の面取りをしていない。
一方、折り歯34a1については、FFCが押え歯33a1,33b1に挟持されているところに上方から突き当たり、下方に折り曲げる作用をなすものである。このとき、FFCが押え歯33a1,33b1の間からずるずると引き抜かれてしまうようでは所望の位置での折り曲げができなくなる。このため、できるだけ、FFCとの当接部位で滑りよくしておく必要がある。このため、折り歯34a1,34b1の先端は、押え歯33a1,33b1の側の角を曲面としている。曲面とすることで、角張った部位がFFCに突き刺さり、摩擦力を増大させてしまわないようにすることができる。なお、本実施例では、折り歯34a1,34b1の先端は、押え歯33a1,33b1が突き当たる位置よりもさらに2mmだけ進行するようにしている。このことから、先端の曲面はR1φとしてあり、結果として1mmの曲面部分と1mmの直線部分が突き当たった部位を超えて進行する。
なお、突き当たった部位を超えた時点で、FFCは上の折り歯34a1と下の押え歯33b1との間、あるいは、下の折り歯34b1と上の押え歯33a1との間に挟み込まれる。このため、折り歯34a1,34b1と押え歯33a1,33b1とは、FFCの略厚み相当分だけ間隔を隔てた位置に支持されている。FFCの厚みは一般的なものでは、0.15〜0.40mmくらいであるから、0.35mmくらいに固定しても構わない。むろん、それぞれのFFCに最適化するように折り歯34a1,34b1と押え歯33a1,33b1との間隔が調整可能とすることも可能である。調整は予め複数の厚みの板材を用意しておき、同板材を折り歯34a1,34b1と押え歯33a1,33b1との間に挟んで間隔を調整するようにすれば便利である。固定位置は、長穴とボルト、あるいは径の大きな穴とボルトを組み合わせて、それぞれの余裕分の範囲で調整できるようにすればよい。
このようにして一対の押え歯33a1,33b1と一対の折り歯34a1,34b1とを使用してFFCの所定部位をほぼ直角に山折りあるいは谷折りの折り曲げ加工をすることができる。なお、実際には180度折り曲げる必要があるが、この過程は後に人手によって行うことにする。90度折り曲げられているだけでも十分に折り曲げ位置ははっきりしており、人手による作業も容易だからである。特に、従前であれば、人間がFFCを治具などに当てはめて折り曲げ位置を確認しながら加工していた。この治具に当てはめる作業も必要であるし、その位置で正確に所定の方向に折り曲げようとしてもわずかに規定位置からずれてしまうことが多かった。これに対して、常に正確な位置でほぼ直角の折り目を付けられる本装置によれば、正確な位置を維持しつつ、作業を極めて容易にできる。従って、熟練工でなくても正確な製品を作り出せる。
さらに、折り曲げ加工をするにあたり、上述したように折り曲げ機構部30はロータリーステ−ジ部20によって時計方向と反時計方向にそれぞれ45度回転できる。45度回転した状態では、FFCの長手方向に沿って45度斜めの折り曲げ加工ができることになる。45度斜めとして90度の折り曲げを本装置によって行っておき、後の人手の作業で90度から180度へ折り曲げ角度を大きくする。すると、FFCは平坦面上で90度屈曲する。実際の作業ではこのように45度の斜めで折り曲げることが多い。設置場所では90度屈曲させながらある位置からある位置までFFCを這わせるためである。むろん、このときに山折りとするか谷折りとするかによって90度屈曲させる方向を変えることもできる。
また、30度斜めにして折り曲げれば人手による折り曲げの後では全体として60度折り曲げられる。180度の折り曲げで進行方向が反転する状態から何度ずらすかという計算を行うと、90度ずらすことで左右に直角に進行することになるし、60度の折り曲げであれば真反対から60度ずらした方向となる。進行方向側に向けて左右に屈曲したいなら90度以上ずらすことが必要であるから、ロータリーステ−ジ部20ではその半分の角度として45度以上の回転が必要となる。本実施例では、45度ずつの90度の範囲としているが、例えば、時計方向登坂時計方向のそれぞれに60度ずつ回転ができるようにすれば、平坦面で30度曲がるようにすることもできる。
図1および図2に示すように、折り曲げ機構部30の正面視で右方には、ローラー部40とガイドレール50からなるガイド部が支持されている。ローラー部40はFFCを挟む一対の駆動用のローラー41a,41bを有している。本実施例では駆動モーター42がFFCの下方に位置する駆動用のローラー41bに連結されて駆動力を伝達しており、上方のローラー41aはFFCを所定の圧力で他方のローラー41bに押圧している。従って、駆動モーター42を回転させることで、下方のローラー41bが回転し、ローラー41aによって押さえつけられているFFCを送り出し、それにならってローラー41bも転動することになる。なお、ガイドレール50は上側に開口する断面コの字形状としてあり、開口幅をFFCの幅と一致させてある。この間隔は一種類のFFCに特定させた固定とすることも可能であるが、数種のFFCに対応できるように開口幅を調整できるようにしておいても良い。
本実施例においては、FFCを正確な長さだけ送り出せるように上方のローラー41aの回転軸にエンコーダーを連結しており、回転角度に基づいて送り長さを検知できるようにしている。また、送り出し時にFFCが滑ってしまうことを防止するため、ローラー41bには滑り防止加工を施してある。具体的には、アルミナ粉を焼き付け塗装している。アルミナ粉は微視的には鋭利な角部を有しており、その角部がFFCに突き当たり、応力を集中させることで摩擦力を大きくし、滑りを防止する。FFCは柔軟性を有する素材ではあるが、アルミナ粉の角部が突き当たったときに一部は突き刺さることがある。従って、アルミナ粉の大きさはFFCにおける被覆層の厚みよりも小さくなるようにしてあり、突き刺さった場合でもFFC内部の導体に到達せず、導電性能を劣化させないようにしている。
図1および図2に示すように、折り曲げ機構部30の正面視で左方である送り出し側には、固定部位と可動部位とからなるシューター部が配置されている。固定部位は具体的には排出部60が相当し、折り曲げられたFFCを左下に落下させる樋状の役目をなす通路である。一方、可動部位はそれぞれ押圧部34a,34bに連結された押さえ61とガイド板62とからなる。押さえ61とガイド板62はそれぞれ平面視で扇形形状となっており、それぞれ押圧部34a,34bに連結されていることから、エアシリンダ35a,35bによって上の押え歯33a1と折り歯34a1および下の押え歯33b1と折り歯34b1とが駆動されるときに、連動して同時に駆動される。
FFCは折り曲げられることで平面状から立体状へと変形していく。従って、必ずしも押さえ61とガイド板62との間を引っかかることなく落下していくとは限らない。しかし、FFCを折り曲げていく過程で押さえ61とガイド板62とがそれぞれ上下に駆動され続けるため、引っかかりそうになったFFCでも引っかかりが解除され、落下しやすくなる。このため、シューター部には可動部位を設けてある。また、上述したように折り曲げ機構部30が時計方向と反時計方向との間でそれぞれ45度ずつ、合計90度の範囲で回転する。一方、折り曲げ加工後に落下したFFCが固定部位となる排出部60の中に落ちていくためには、可動部位ができるだけ固定部位に近い方が好ましい。従って、90度の範囲で回転する可動部位が固定部位と最も近接できるように、可動部位の側を平面視で扇形としており、可動部位と固定部位の間のギャップが大きくならないようにしている。
図10は、変形例にかかるFFC折り曲げ装置の主要部を概略図により示している。
この変形例では、ロール状に巻かれた長尺のFFCを必要長さにカットしながら、次々に折り曲げ加工されたFFCを生成していく。ガイドレール50の右方には未加工の長尺のFFCのロールを支持するロール支持部71が備えられている。また、ローラー部40とクランプ部33の間には一対の切断刃72a,72bが備えられている。
この変形例では、ロール状に巻かれた長尺のFFCを必要長さにカットしながら、次々に折り曲げ加工されたFFCを生成していく。ガイドレール50の右方には未加工の長尺のFFCのロールを支持するロール支持部71が備えられている。また、ローラー部40とクランプ部33の間には一対の切断刃72a,72bが備えられている。
切断刃72a,72bを駆動するタイミングはローラー部40によってFFCを所定長だけ送り出した後であり、駆動用のアクチュエータはエアシリンダ35a,35bとは別途備えている。
また、所定長の送り出しを検出して切断するのではなく、補強テープを貼付された部位で切断する必要がある場合もある。このときには、図10に示すように補強テープの検出センサー73をガイドレール50上方に設置しておき、検出センサー73で補強テープを検出したら、その時点からエンコーダーが同検出センサー73と切断刃72a,72bとの間の距離だけ送り出したか否かを検知し、検知したときに切断刃72a,72bを駆動する。すると、補強テープが付された位置でFFCを切断することが可能となる。
また、所定長の送り出しを検出して切断するのではなく、補強テープを貼付された部位で切断する必要がある場合もある。このときには、図10に示すように補強テープの検出センサー73をガイドレール50上方に設置しておき、検出センサー73で補強テープを検出したら、その時点からエンコーダーが同検出センサー73と切断刃72a,72bとの間の距離だけ送り出したか否かを検知し、検知したときに切断刃72a,72bを駆動する。すると、補強テープが付された位置でFFCを切断することが可能となる。
図11は、さらなる変形例にかかるFFC折り曲げ装置の主要部を概略図により示している。
この変形例では、ロール状に巻かれた長尺のFFCを必要長さにカットすることができる上、FFCの上面には両面テープを貼り付ける機能まで備えている。両面テープは所定の長さに切断した上で、一方ののり付け面を露出させてFFCの上面に当接させて接着させる。ただし、他方ののり付け面には剥離ライナーを残したままとする。このような折り曲げ加工を施されたFFCは、電気機器の中の配線に利用されるが、FFCが所定位置で保持されるように両面テープで機器に固定されることが多い。本FFC折り曲げ装置では、折り曲げ加工と、切断と、両面テープの貼り付けの全てを処理することができる。
この変形例では、ロール状に巻かれた長尺のFFCを必要長さにカットすることができる上、FFCの上面には両面テープを貼り付ける機能まで備えている。両面テープは所定の長さに切断した上で、一方ののり付け面を露出させてFFCの上面に当接させて接着させる。ただし、他方ののり付け面には剥離ライナーを残したままとする。このような折り曲げ加工を施されたFFCは、電気機器の中の配線に利用されるが、FFCが所定位置で保持されるように両面テープで機器に固定されることが多い。本FFC折り曲げ装置では、折り曲げ加工と、切断と、両面テープの貼り付けの全てを処理することができる。
両面テープは、折り曲げ未加工の状態で貼付しなければならない。折り曲げ加工後は平坦面が一定でないからである。また、ローラー部40と折り曲げ機構部30の間は狭くしておかないと、最後の折り曲げ加工の部位から切断する部位までの距離が長くなってしまう。かつ、折り曲げ機構部30自体が回転するので、両面テープ貼り付け機構80をこの間に設置することはできない。従って、両面テープ貼り付け機構80はローラー部40の上流側に設置する。
図12は、両面テープを貼付されたFFCを送り供給する部分を概略断面図により示している。
両面テープを貼り付けた上で折り曲げ加工するにあたって考慮すべきことは、両面テープの剥離ライナーが極めて滑りやすい素材となっていることである。さらに、厚みも増えるため、両面テープが貼付された部位がローラー部40の上下のローラー41a,41bの間に入り込む瞬間にローラー41a,41bが滑ってしまい、送り出せなかったり、送り出せたとしても送り長さがずれてしまいかねない。
両面テープを貼り付けた上で折り曲げ加工するにあたって考慮すべきことは、両面テープの剥離ライナーが極めて滑りやすい素材となっていることである。さらに、厚みも増えるため、両面テープが貼付された部位がローラー部40の上下のローラー41a,41bの間に入り込む瞬間にローラー41a,41bが滑ってしまい、送り出せなかったり、送り出せたとしても送り長さがずれてしまいかねない。
しかしながら、上述したように、ローラー41bの表面にはFFCの被覆層である絶縁体樹脂の厚みよりも小さいアルミナ粉を焼き付け塗装しているため、滑ることなく、両面テープの貼付されたFFCを正確に所望の長さだけ送り出すことができている。
上述したように、FFCの総厚みは、0.15〜0.40mm程度である。ここで、FFCの内側の金属導電体層の厚みは0.02〜0.05mmぐらいである。具体例として、金属導電体層が0.035mmで総厚みが0.38mmのものであるとか、金属導電体層が0.035mmで、総厚みが0.17mm程度というものがある。
最薄の金属導電体層を使って最薄の総厚みを達成するなら、金属導電体層の厚みが0.02mmで、総厚みが、0.15mmとなり、金属導電体層の両面を被覆する絶縁性樹脂の片面の厚みは、
(0.15−0.02)/2=0.065mm
となる。また、最厚の金属導電体層を使って最厚の総厚みになるなら、金属導電体層の厚みが0.05mmで、総厚みが、0.40mmとなり、絶縁性樹脂の片面の厚みは、
(0.40−0.05)/2=0.175mm
となる。もっとも、最厚の総厚みであっても最薄の金属導電体層を組み合わせることも可能であり、その場合は、
(0.40−0.02)/2=0.190mm
となる。以上を考慮すると、絶縁性樹脂層は、0.065〜0.190mm程度となる。
ローラー41bに焼き付け塗装するアルミナ粉は、滑り止めとして粉体を構成する粒子であり、ローラー41bの表面の凹凸を形成する。そして、粒子の大きさが凹凸の段差に相当し、その粒子の大きさは、絶縁性樹脂の厚みに対応して0.065mm〜0.190mm程度とすればよい。むろん、これらの数値よりもやや小さめとしておく方が、絶縁性樹脂に突き刺さったとしても金属導電体層に到達せず、同金属製導電体層を痛めることもない。
なお、図11に示すFFC折り曲げ装置では、両面テープ貼り付け機構80をFFCの上面側に設置しているが、下面側に設置することや、両方の面に設置するようにしても良い。この場合、ローラー部40で滑りにくくするために、下方のローラー41bのみならず、上のローラー41aにもアルミナ粉を焼き付け塗装しておくようにしてもよい。
上述したように、FFCの総厚みは、0.15〜0.40mm程度である。ここで、FFCの内側の金属導電体層の厚みは0.02〜0.05mmぐらいである。具体例として、金属導電体層が0.035mmで総厚みが0.38mmのものであるとか、金属導電体層が0.035mmで、総厚みが0.17mm程度というものがある。
最薄の金属導電体層を使って最薄の総厚みを達成するなら、金属導電体層の厚みが0.02mmで、総厚みが、0.15mmとなり、金属導電体層の両面を被覆する絶縁性樹脂の片面の厚みは、
(0.15−0.02)/2=0.065mm
となる。また、最厚の金属導電体層を使って最厚の総厚みになるなら、金属導電体層の厚みが0.05mmで、総厚みが、0.40mmとなり、絶縁性樹脂の片面の厚みは、
(0.40−0.05)/2=0.175mm
となる。もっとも、最厚の総厚みであっても最薄の金属導電体層を組み合わせることも可能であり、その場合は、
(0.40−0.02)/2=0.190mm
となる。以上を考慮すると、絶縁性樹脂層は、0.065〜0.190mm程度となる。
ローラー41bに焼き付け塗装するアルミナ粉は、滑り止めとして粉体を構成する粒子であり、ローラー41bの表面の凹凸を形成する。そして、粒子の大きさが凹凸の段差に相当し、その粒子の大きさは、絶縁性樹脂の厚みに対応して0.065mm〜0.190mm程度とすればよい。むろん、これらの数値よりもやや小さめとしておく方が、絶縁性樹脂に突き刺さったとしても金属導電体層に到達せず、同金属製導電体層を痛めることもない。
なお、図11に示すFFC折り曲げ装置では、両面テープ貼り付け機構80をFFCの上面側に設置しているが、下面側に設置することや、両方の面に設置するようにしても良い。この場合、ローラー部40で滑りにくくするために、下方のローラー41bのみならず、上のローラー41aにもアルミナ粉を焼き付け塗装しておくようにしてもよい。
このように、上述した実施例においては、FFC折り曲げ装置は、基台10の上にロータリーステ−ジ部20を介して折り曲げ機構部30が載置され、折り曲げ機構部30のフレーム31には、ローラー部40で水平方向(第一方向)への送りを誘導されるFFCを挟む位置に上下一対の押え歯33a1,33b1を有し、同上下の押え歯33a1,33b1を鉛直方向(第二方向)へ駆動して間のFFCを挟持して固定するクランプ部33(33a,33b)と、上下一対の折り歯34a1,34b1を有し、当該折り歯34a1,34b1でFFCを折り曲げる押圧部34(34a,34b)と、これらの上方側(一方の側)の部位と下方側(他方の側)の部位をそれぞれ駆動するアクチュエータとしての一対のエアシリンダ35(35a,35b)とが支持されている。
また、FFCを送り出すローラー部40の一方のローラー41bの表面には凹凸を形成する粉体としてアルミナ粉を焼き付け塗装し、その粒子の大きさをFFCの絶縁性樹脂の厚みよりも小さくしておくことで滑り止めをはかりつつ、金属導電体層を傷つけることもない。
また、FFCを送り出すローラー部40の一方のローラー41bの表面には凹凸を形成する粉体としてアルミナ粉を焼き付け塗装し、その粒子の大きさをFFCの絶縁性樹脂の厚みよりも小さくしておくことで滑り止めをはかりつつ、金属導電体層を傷つけることもない。
なお、本発明は前記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・前記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって前記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が前記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
・前記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって前記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が前記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
10…基台、20…ロータリーステ−ジ部、30…折り曲げ機構部、31…フレーム、33(33a,33b)…クランプ部、33a1,33b1…押え歯、33a1a,33b1a…ガイド板、33a2…溝、33a3,33b3…スプリング、33a4,33b4…ネジ、34(34a,34b)…押圧部、34a1,34b1…折り歯、34a2…突起、35(35a,35b)…エアシリンダ、40…ローラー部、41a,41b…ローラー、42…駆動モーター、50…ガイドレール、60…排出部、61…押さえ、62…ガイド板、71…ロール支持部、72a,72b…切断刃、73…検出センサー、80…両面テープ貼り付け機構機構。
Claims (6)
- 一対のローラー間にFFC(Flexible Flat Cable)を挟持して同ローラーの回転によって第一方向へ送るローラー部と、
同ガイドにて送られたFFCに所定の折り曲げ加工を施す折り曲げ機構部とを備えるFFC折り曲げ装置であって、
前記FFCは金属導電体層と、この金属導電体層の両面を被覆する絶縁性樹脂とを有し
前記ローラー部は、少なくとも一方のローラーが表面に凹凸を有し、この凹凸の段差が前記絶縁性樹脂の厚みよりも小さいことをと特徴とするFFC折り曲げ装置。 - 前記凹凸を有する一方のローラーは駆動源に連結され、他方のローラーは同一方のローラーから回転駆動力を得て転動することを特徴とする請求項1に記載のFFC折り曲げ装置。
- 前記ローラーの凹凸は、所定の大きさの粒子からなる粉体を焼き付け塗装して形成されており、前記粒子の大きさが前記絶縁性樹脂の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のFFC折り曲げ装置。
- 前記ローラー部の上流側には、前記FFCの平坦面に所定のシール状部材を貼付する貼付機構が配置され、同ローラー部は、同シール状部材が貼付されたFFCを挟持して送り出すことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のFFC折り曲げ装置。
- 前記シール状部材は両面テープであり、前記FFCに貼付される側とは反対の側の面に剥離ライナーが保持されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のFFC折り曲げ装置。
- 前記凹凸を有するローラーは、前記FFCにおける前記シール状部材が付されていない側の面に接することを特徴とする請求項4または請求項5に記載のFFC折り曲げ装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108160846A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-15 | 中山市雅乐思商住电器有限公司 | 一种压力机械的工件输送装置及其工作流程 |
CN116175943A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-05-30 | 中电科风华信息装备股份有限公司 | 汽车b柱fpc自动折弯装置 |
-
2012
- 2012-03-27 JP JP2012072330A patent/JP2013202634A/ja active Pending
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