JP2591926B2 - パンチング機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄板状物等のワークに
穿孔することができるパンチング機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、パンチング機構は、プランジャー
にパンチを着脱可能に備え、そのプランジャーを機台に
固定した穿孔具ホルダーや機台に可動状になっている穿
孔具ホルダーに抜き差し可能に嵌挿され、必要時に好み
のパンチと交換できるようになっている。プランジャー
の直進性はメタルガイド方式と呼称される受け構造で出
すようになっており、そのメタルガイド方式で上下動可
能に支持されたプランジャーを打動してパンチでワーク
の穿孔マーク等に穿孔している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】メタルガイド方式は、
穿孔具ホルダーに開孔した支持孔にプランジャーを面接
触させる受け構造であり、打動時の抵抗が大きいため、
大きな打動力を必要とし、また円滑な打動を約束できな
くなることから、所望のクリアランスをプランジャーと
の間に確保している。しかし、そのクリアランスの影響
で打動時にプランジャーが傾動し、穿孔位置に狂いを生
じさせる。また、その傾き打動力によってパンチが折損
する事例が少なくない。更に、セラミックグリーンシー
トのような柔らかく粘性のあるワークが穿孔対象になっ
ている場合には、パンチで打抜いた後のそのチップがパ
ンチに付着したまま次の穿孔しワークの穿孔を阻害した
り、シート裏面に付着しシートに穴詰まりをきたすよう
になる。このようなパンチに付着したりシート裏面に付
着する打抜きチップを回収する手段は、専らダイスに形
成したエアー路からのエアーの噴出とダイス下方からの
バキュームとを併用して、ダイスの打抜き孔に進入する
パンチに高圧エアーを側方から噴出し、それと併行した
下方向への吸引によってパンチに付着する打抜きチップ
を剥離している。しかし、上記のように柔らかく粘性の
あるワークが穿孔対象になっている場合には、打抜きチ
ップのパンチへの付着力が非常に大きく、付着チップが
剥離しないことがあり、回収が万全ではない問題もあっ
た。

【０００４】本発明は、従来事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、パンチの直進性を向上させる
ことによって、高精度な微細径の連続穿孔が可能なパン
チング機構を提供する。更に他の目的とする処はパンチ
に付着したりシート（ワーク）裏面に付着するチップの
剥離が確実なパンチング機構を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた技術的手段は、請求項１は、パンチを備え大径
部と小径部とを上下に連設する外観形状のプランジャー
を有する穿孔具と、大径孔部と小径孔部を上下に連通し
て備え、上記プランジャーを抜き差し可能に支持する穿
孔具ホルダーと、プランジャー、穿孔具ホルダー間に介
在されるリテーナーとからなり、該リテーナーは、上記
プランジャーの大径部と小径部及び穿孔具ホルダーの大
径孔部と小径孔部に対応する大径筒部と小径筒部とを有
する筒状を呈し大径筒部と小径筒部各々に内外に突出し
て微細径のボールを散在状で且つ回転可能に支持してな
り、そのボールが上記穿孔具ホルダーの大径孔部内周
面、小径孔部内周面に摺接可能となるようにリテーナー
を摺動可能に内嵌し、上記プランジャーを、上記ボール
を僅かに弾性変形させた状態でリテーナーの大径筒部、
小径筒部に摺動可能に内嵌させたことを要旨とする。請
求項２は請求項１記載のパンチのその直径、長辺また短
辺を100 ミクロン以下にしたことを要旨とする。請求項
３は請求項１または２記載の駆動源をエアーとし、上記
プランジャー内に駆動源に連通されプランジャーの打動
と同期してパンチに隣設する同プランジャー下端部分か
らエアーを噴き出す小空気路を形成し、該小空気路の出
口を含んでパンチを包囲する軟質弾性材料で成形したス
トリッパーを、プランジャー下端に設け、該ストリッパ
ーに打動時のワークで塞がれるパンチ孔を開孔したこと
を要旨とする。

【０００６】

【作用】上記技術的手段によれば、下記の作用がある。 （請求項１）パンチ打動時のプランジャーの案内をリテ
ーナーの上下２か所周りに点在されてそのプランジャー
で僅かに弾性変形される微細径のボールとの点接触で行
い、また、パンチ打動時のリテーナーの案内を穿孔具ホ
ルダーの大径孔部内周面と小径孔部内周面に対するその
ボールとの点接触で行う。故にリテーナーは穿孔具ホル
ダーに対して、プランジャーはリテーナーに対して各々
点接触による小さな打動抵抗で滑動し傾斜のない直進運
動を繰り返す。 （請求項２）従来例のようなクリアランスがなく、高い
直進性故にパンチが100ミクロン以下であっても傾斜に
よって折れることがない。 （請求項３）プランジャーが打動することと併行して、
エアーが、打動時のワークでパンチ孔が塞がれた状態で
ワークに当接するストリッパー内にそのストリッパーを
弾性的に拡開変形させながら供給される。パンチが復動
する時に開放されるパンチ孔からストリッパー内のエア
ーが瞬時に一気に噴き出す。このエアーでもってパンチ
やワーク裏面に付着する打抜きチップを剥離させる。

【０００７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したから下記
の利点がある。 （請求項１）プランジャーはリテーナーに対して、リテ
ーナーは穿孔具ホルダーに対して夫々ボールの点接触に
よる少ない抵抗で上下方向に円滑にガイドされて、負荷
が少ない軽快な打動と安定した高い直進性とを兼備でき
ることになり、微細径のパンチであっても高い直進案内
性を発揮する。故に、耐久性が向上し微細径の高精度な
穿孔が可能である。 （請求項２）請求項１の構成を備えた結果、パンチが10
0 ミクロン以下のもの、詳細には現存する30ミクロン程
度のものでも高い直進性故に折損するようなことがな
く、極微細径のパチンの耐久性を劣化させることなく極
微細孔を穿孔できる。 （請求項３）パンチ打動の度にワークでパンチ孔が塞が
れるストリッパー内にエアーを供給してストリッパーを
弾性的に拡開変形させて、パンチ復動の度に開放される
パンチ孔からストリッパー内で圧縮されたエアーを一気
に噴き出すようにしているから、付着チップに近接した
真上から上記圧縮されたエアーがその付着チップに向け
て一挙に噴き出すことになり、剥離が確実である。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１乃至図４は本実施例パンチング機構を示して
いる。し、符号Ａはそのパンチング機構である。

【０００９】パンチング機構Ａは、機台１の一側端に取
付けられた支持杆２先端縦横列上に多数の穿孔具ホルダ
ー３を設け、該穿孔具ホルダー３に穿孔具４を抜き差し
可能に設けて構成してある。

【００１０】穿孔具ホルダー３は、図３に示すように中
間部にワーク100 の搬送空間23を確保した正面視コ型の
支持杆13の上半部13a 先端に設けられており、その支持
杆13の下半部13b を機台１の一側部分に固定すると共に
穿孔具ホルダー３に対向して支持杆13の下半部13b の先
端に作業テーブル５が配設されている。

【００１１】機台１は、Ｘ移動機構6a、Ｙ移動機構6bか
らなり、ワーク100 を掴持してＸ方向、Ｙ方向に移動さ
せる移動部６を上面に備えている。

【００１２】Ｘ移動機構6aは、図３に示すようにＹ方向
に平行する２本の案内部16に跨がって嵌合された台26一
側端にサーボモータ36を取付け、該サーボモータ36を台
26上他側端で回転可能に軸支されたネジ46に連結すると
共に、そのネジ46にワークホルダー56を有する移動体66
を螺嵌して構成して、サーボモータ36の駆動によるネジ
46の回転で移動体66がＸ方向に移動させるようになって
おり、またＹ移動機構6bは、機台１に設けたサーボモー
タ76に連結するネジ86を上記台26に螺嵌して構成して、
サーボモータ76の駆動によるネジ86の回転で台26自体が
案内部16上をＹ方向に移動させるようになっている。

【００１３】穿孔具ホルダー３は、図１乃至図３に示す
ように前記支持杆13の上半部13a 先端に設けたブラケッ
ト23に下面に固定してなり、ブラケット23に開孔され上
端内面に取付ネジ33a を螺設した連結孔33に連通する連
通孔43を互いに接近させた状態で縦横列に多数開孔し、
その連通孔43にスリーブ53を嵌着固定してそのスリーブ
53内に穿孔具用の嵌挿孔63を形成している。尚、嵌挿孔
63は碁盤目状に互いに接近させて開孔するが、これに限
定されるものではなく、縦横列に一列ではなく間隔をお
いて不規則に開孔してあっても良いものである。

【００１４】嵌挿孔63は、上下に連通して大径孔部63a
と小径孔部63b とを形成し、その大径孔部63a と小径孔
部63b との間に第１戻しバネ７を載置する段部63c を段
設形成している。

【００１５】穿孔具４各々は、駆動源（本実施例ではコ
ンプレッサー）８に選択打動可能に連絡され、シリンダ
14の下部開口を上記取付ネジ33a に螺合する外ネジ44a
を有する閉塞金具44で被蓋し、シリンダ14内部にシリン
ダロッド54を閉塞金具44から突出させて摺動可能に嵌挿
し、そのシリンダロッド54の頭部54a と閉塞金具44との
間に第２戻しバネ８を介在し、そのシリンダロッド54先
端にカップリング64を介してハンマー74を接続し、その
ハンマー74にパンチ９を備えたプランジャー機構84を取
付けた構造になっている。

【００１６】プランジャー機構84は、上端開口にハンマ
ー74の外周面に螺合する接続ネジ94a を有し、下端にパ
ンチ９の支持孔94b を備えた内部中空なプランジャー94
と、そのプランジャー94を上下方向に案内するリテーナ
ー104 と、プランジャー94で支持されるパンチ９とを備
えている。

【００１７】リテーナー104 は、前記嵌挿孔63の大径孔
部63a に対応する大径筒部104a、小径孔部63b に対応す
る小径筒部104bとを連設した筒状を呈し、その大径筒部
104aと小径筒部104bとに微細径のボール105 …を内外に
突出させて散在状で且つ回転可能に支持してなり、その
大径筒部104aと小径筒部104bと境界段部104cと前記段部
63c との間に前記第１戻しバネ７が介在されている。

【００１８】前記ボール105 …は０．６ｍｍ程度の直径
を有する鋼球であり、リテーナー104 の内外周面から内
側及び外側に向けて０．１ｍｍ程度突出させた状態で回
転可能に支持してある。

【００１９】プランジャー94は、接続ネジ94を前記ハン
マー74の外周のネジ74ａに螺合させると共に下端域にパ
ンチ９の支持孔94b を開孔した中空状とし、上記リテー
ナー104 の大径筒部104a、小径筒部104bに対応して上半
部に大径軸部94c を、下半部に小径軸部94d を連続形成
した外観形状になっており、下端にストリッパー11を備
えている。

【００２０】パンチ９は、パンチ径を30ミクロン乃至10
0 ミクロンを主とし、上記支持孔94b に嵌合され、プラ
ンジャー94の外側から横設した止め孔94e に螺合する止
めネジ94f で先部をプランジャー94から突出させた状態
で止めてある。

【００２１】前記するリテーナー104 は、そのボール10
5 …が嵌挿孔63の大径孔部63a 内周面、小径孔部63b 内
周面に摺接可能となるように内嵌され、前記プランジャ
ー94は、その大径軸部94c と小径軸部94d が前記ボール
105 …を僅かに弾性変形させた状態でリテーナー104 の
大径筒部104a、小径筒部104bに摺動可能に内嵌され、前
記スリーブ53上端内周に設けたストッパー53a で上方向
から抜けないようになっている。

【００２２】従って、穿孔具４は、プランジャー94をカ
ップリング64から抜き、新しいパンチ９がセットされた
プランジャー94と入れ替え、交換可能となる。（図
４）。

【００２３】また、プランジャー機構84には、シリンダ
ロッド54、ハンマー74に連続してプランジャー94内に連
通するエアー流路114 を形成すると共に、前記支持孔94
b の回りにパンチ９に沿う小空気路124 を設け、その小
空気路124 の出口124aをプランジャー94下端で開口して
打動用のエアーの一部がエアー流路114 、小空気路124
を介してストリッパー11内に入り込むようになってい
る。

【００２４】ストリッパー11は、軟質樹脂等の弾性材料
で袋状に形成され、パンチ９及び小空気路124 の出口12
4aを包囲するようにしてプランジャー94下端に係脱可能
に係止され、パンチ９先に対向する底部分にパンチ孔11
a を開孔している。

【００２５】作業テーブル５は、上面をワーク100 が移
動する基準面とし、パンチ９と対向して多数のダイス15
が交換可能に埋設状に嵌合され、そのダイス15の打ち抜
き孔15a 下方にはその打ち抜き孔15a から突出するパン
チ９回りからそのパンチ９に向けて空気を噴出するエア
ー噴出路15b を開設すると共に、打ち抜き孔15a の下端
開放部は打ち抜きチップを回収するバキューム装置（図
示せず）に連絡してある。

【００２６】斯様な構成になっているパンチング機構Ａ
は、駆動源８を駆動させて選択された穿孔具４にエアー
を供給すると、圧搾エアーによってシリンダロッド54が
押動されプランジャー94が下降してワーク100 に付設さ
れた穿孔マーク（図示せず）を打ち抜く。また、ストリ
ッパー11は、ワーク100 で圧潰されてパンチ孔11a が閉
孔されることと併行して内部に圧搾エアーの一部がエア
ー流路114 、小空気路124 を介して進入して弾性機能で
拡開変形し、穿孔具４復動時に開くパンチ孔11a からパ
ンチ９に付着する付着チップに向けて内部で圧縮された
エアーを一気に噴き出す共にエアー噴出路15b からもエ
アーを噴出してパンチ８から付着チップを剥離させ、バ
キューム装置（図示せず）の吸引作用で回収する。更
に、パンチ９の打動に伴うプランジャー94の案内は、リ
テーナー104 の上下２か所周りに点在されてそのプラン
ジャー94で僅かに弾性変形される微細径のボール105 …
との点接触で行われ、その時のリテーナー104 の案内
は、嵌挿孔63の大径孔部63a 内周面と小径孔部63b 内周
面に対するそのボール105 …との点接触で行われ、30ミ
クロン乃至100 ミクロン程度の極細径のパンチ９は小さ
な打動抵抗で滑動して傾斜のない直進運動を繰り返し、
Ｘ移動機構6a、Ｙ移動機構6bで送られてくるワーク100
の所定部分に所定形状の極微細な孔を穿孔する。

【００２７】尚、本実施例では、30ミクロン乃至100 ミ
クロン程度の径を有するパンチ９の直進性を出すために
ボール105 の直径を設定しているものの、パンチ９の直
径が大きなものにおいては０．６ｍｍ径以上の直径を有
するボールを使用しても良いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】パンチング機構の部分拡大断面図。

【図２】パンチング機構の部分拡大断面図で穿孔してい
る状態を示す。

【図３】本実施例パンチング機構を備えた穿孔装置の正
面図。

【図４】パンチの交換状態を示す斜視図。

【符号の説明】

Ａ：パンチング機構 ４：穿孔具 ９：パンチ ３：穿孔具ホルダー ８：駆動源 15：ダイス 100 ：ワーク ６：移動部 104 ：リテーナー 63a ：大径孔部 63ｂ：小径孔部 104a：大径筒部 104b：小径筒部 105 ：ボール 94：プランジャー 94c ：大径軸部 94d ：小径軸部 63：嵌挿孔

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチを備え大径部と小径部とを上下に
   連設する外観形状のプランジャーを有する穿孔具と、大
   径孔部と小径孔部を上下に連通して備え、上記プランジ
   ャーを抜き差し可能に支持する穿孔具ホルダーと、プラ
   ンジャー、穿孔具ホルダー間に介在されるリテーナーと
   からなり、該リテーナーは、上記プランジャーの大径部
   と小径部及び穿孔具ホルダーの大径孔部と小径孔部に対
   応する大径筒部と小径筒部とを有する筒状を呈し大径筒
   部と小径筒部各々に内外に突出して微細径のボールを散
   在状で且つ回転可能に支持してなり、そのボールが上記
   穿孔具ホルダーの大径孔部内周面、小径孔部内周面に摺
   接可能となるようにリテーナーを摺動可能に内嵌し、上
   記プランジャーを、上記ボールを僅かに弾性変形させた
   状態でリテーナーの大径筒部、小径筒部に摺動可能に内
   嵌させたことを特徴とするパンチング機構。
2. 【請求項２】 上記パンチのその直径、長辺または短辺
   を100 ミクロン以下にしたことを特徴とする請求項１記
   載のパンチング機構。
3. 【請求項３】 上記駆動源をエアーとし、上記プランジ
   ャー内に駆動源に連通されプランジャーの打動と同期し
   てパンチに隣設する同プランジャー下端部分からエアー
   を噴き出す小空気路を形成し、該小空気路の出口を含ん
   でパンチを包囲する軟質弾性材料で成形したストリッパ
   ーを、プランジャー下端に設け、該ストリッパーに打動
   時のワークで塞がれるパンチ孔を開孔したことを特徴と
   する請求項１または２記載のパンチング機構。