JP4091313B2 - Punching device and punching method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート状物から所定形状物を打ち抜くに好適な打ち抜き装置及び打ち抜き方法に係り、特に、積層構造の配線基板シート状物から所定形状の配線基板を打ち抜くに好適な打ち抜き装置及び打ち抜き方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガラス繊維等が混入されたエポキシ樹脂等からなる基板上に所定の電気配線が施され、その上に絶縁樹脂で被覆された配線基板シート状物から例えば円盤状の所定形状の配線基板を打ち抜き形成する場合には、所定形状の先端刃を備えたパンチと、このパンチの先端に対向する位置に、透孔を備えた搬送台(ダイ)により、配線基板を打ち抜き形成していた。
【0003】
しかしながら、配線基板の技術の向上と共に、電動モーター用回転コイル等も配線基板を数層積層して形成された配線基板シート状物から所定形状の配線基板を打ち抜き形成する必要性が出てきた。
【0004】
そのため、図6に示すようなパンチ打ち抜き装置を使用して配線基板を打ち抜き形成することが試みられた。
【0005】
図6において、1は、円形などの所定形状の先端を有するパンチ、2は、その周辺で配線基板シート状物3を押圧保持する押え板で、4は、前記パンチの先端形状に対応する先端形状を備えた透孔5を有する搬送台である。
【0006】
このような打ち抜き装置で、剛性や材質の異なる層が複数層積層された配線基板シート状物から配線基板を打ち抜くと、その切断面にけば状のバリが多数発生し、外観が悪くなるだけでなく、配線基板を所定形状の凹部内に配設しようとすると精度良く配設できなくなったり、このバリが使用中に摩耗して粉塵を発生するなどの障害を発生する事故を招いた。
【0007】
このバリの発生を抑制するため、図7に示すように押え板2のパンチ1の周縁に、切刃6を有する筒状刃7を取り付け、押え板2により配線基板シート状物3を押圧保持する際に、筒状刃7で配線基板シート状物3の上層部を一部切断し、しかる後にパンチ1と搬送台4により所定形状の配線基板を打ち抜く方法が考案された。
【0008】
しかしながら、この方法によると前記シート状物の上層部は、比較的きれいに切断されるものの最下層部まではきれいに切断されず、バリが生じやすく、充分満足する製品は、得られない。また、打ち抜かれたシート状物が残留応力によって反り変形し、シート状物から次の配線基板を打ち抜くためにシート状物の移送を停止した際、所定の位置に精度良く停止できず、打ち抜く個所にずれが生じ易い問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので切断性に優れると共に、生産性を高めることが可能な打ち抜き装置及び打ち抜き方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明においては、上面を積層配線基板シート状物からなるシート状物が搬送される搬送台と、この搬送台の上方に設けられ、上下動可能な所定形状の先端面を有するパンチと、このパンチの周辺で前記シート状物を搬送台と共に押圧保持し、上下動する押え板と、前記搬送台の前記パンチに対向する位置に形成された透孔内に固定保持され、先端に鋭角な刃先を有しかつ該刃先の先端が前記搬送台の水平面よりわずかに突出するように設定されている切刃部を備える筒状刃とを具備し、前記パンチ及び押え板が下降してシート状物を押圧保持し、少なくとも前記パンチが前記シート状物の表面に当接したときに前記シート状物の裏面側の一部が前記筒状刃の切刃部で切断されるように前記パンチと筒状刃が取り付けられることを特徴とする打ち抜き装置としたものである。
【0011】
このように、先端に鋭角な刃先を有する切刃部を備えた筒状刃をシート状物の裏面側に配設することにより、少なくともシート状物の裏面の一部が容易にきれいに切断され、これに伴い、せん断力が上方に及ぶため容易にバリの発生しない切断面を形成することができる。
【0012】
請求項2の発明は、上面をシート状物が搬送される搬送台と、この搬送台の上方に設けられ、上下動可能な所定形状の先端面を有するパンチと、このパンチの周辺で前記シート状物を搬送台と共に押圧保持し、上下動する押え板と、前記搬送台の前記パンチに対向する位置に形成された透孔内に固定保持され、先端に鋭角な刃先を有する切刃部を備える筒状刃とを具備し、前記パンチ及び押え板が下降してシート状物を押圧保持し、少なくとも前記パンチが前記シート状物の表面に当接したときに前記シート状物の裏面側の一部が前記筒状刃の切刃部で切断されるように前記パンチと筒状刃が取り付けられることを特徴とする打ち抜き装置によりシート状物から所定形状の物を打ち抜く方法において、前記パンチ及び押え板が下降して前記シート状物を押圧保持し、少なくとも前記パンチの先端面が前記シート状物の表面に当接した際、前記シート状物の裏面側の一部が前記筒状刃の先端の切刃部で切断され、しかる後、パンチが下降し、パンチの先端が前記切刃部の先端刃先を超える前にパンチの下降を停止させてシート状物から所定形状の物を打ち抜くことを特徴とする打ち抜き方法とすることにより、切刃部の先端の鋭角な刃先の鈍りを抑制することができ、多数回の使用にも耐え、筒状刃の交換の頻度を低減でき、生産性の向上に役立つ。
【0013】
請求項2の発明において、シート状物を複数層積層された配線基板シート状物を採用したとき、特に切断面におけるバリの発生が抑えられた良好な配線基板が精度よく、しかも高い生産性で製造することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明の打ち抜き装置及び打ち抜き方法の一実施例について図面を参照しながら説明する。
【0015】
図2は、本発明で使用される30〜200μm厚の配線基板シート状物3の断面図で、8は、ガラス繊維等を含むエポキシ樹脂からなる約60μm厚の基板層で、9は、この基板層中に、リソグラフィ法及びメッキ法で形成されたコイル等の径が50〜70μmの銅線で、この層が約60μm厚の接着剤層10で4層積層され、上面と底面が約20μm厚のオーバーコート層11で被覆されている。
【0016】
本発明で使用されるシート状物は、単層の物でも良いが、複数層、特に、3層以上の積層物である場合には、効果的に発揮される。
【0017】
図3は、このような配線基板シート状物3から本発明の打ち抜き装置により打ち抜かれた約10mm径の円板状の配線基板12を示す。打ち抜かれる製品は、上記例のような円板に限らず、四角板、楕円板、ドーナッツ板等の任意の形状であって良い。
【0018】
次に、本発明による一例の打ち抜き装置について説明する。
図1は、本発明による一部を切り欠いた打ち抜き装置を示し、13は、搬送台で、その上面を図示しない搬送手段によりシート状物3が間欠的に搬送される。この搬送台13の所定の位置に、下まで貫通する円形の透孔5が形成されており、この透孔5には、底部に、段差部14を介して一段と径の大きい円形状の大径部15が形成されている。この透孔5内には、内径がパンチの先端面の外径とほぼ同一の径を有し、その先端に外側に向かって、断面でほぼ60度の刃先角度を有する円形の切刃部16を備えた筒状刃17が内挿されており、その底部に円環状の突出部18が形成され、この突出部18が透孔5の段差部14に接当して筒状刃の切刃部16の先端突出位置を規定している。この場合、切刃部16の刃先の先端は、搬送台13の水平面よりわずかに突出するように設定されている。この筒状刃17は、中心に透孔19を有し、搬送台13に取り付けられる保持板20により保持固定され、透孔5からの抜け落ちを防止している。この筒状刃17の内径部は、その先端切刃部16では、パンチの先端の外形とほぼ同一径を有するもののその後部側は末広状に広がって、打ち抜かれた円板状の配線基板が下方に落下しやすいように形成されている。なお、筒状刃17の切刃部16の刃先の形状は、打ち抜かれる製品の形状と同一、例えば円形に、形成されるが、搬送台13の透孔5の形状は、筒状刃17を収納できる形状、例えば、円筒状または角筒状であればよく、打ち抜かれる製品の形状には、影響されない。
【0019】
筒状刃17の先端刃先の研磨や筒状刃17の交換のため、筒状刃17を透孔5から取り外すには、前記保持板20を搬送台13から取り外し、筒状刃17を透孔5から抜き取ることにより、容易に行うことができる。筒状刃17は、工具鋼や高速度鋼等で形成されており、複数層からなる配線基板シート状物3の底面層に、切り込んでも容易には、その先端が鈍らないように、構成されている。
【0020】
搬送台13の上方には、ガイド支柱21により、上下動可能に取り付けられた昇降基板22が、上面固定板23上に取り付けられた押圧シリンダー24に、取り付けられ、押圧シリンダーの下降、上昇と共に、所定量上下動可能に取り付けられている。昇降基板の中央部には、配線基板シート状物3から所定形状(この場合円板状)に配線基板12を打ち抜くための先端面が打ち抜き形状と同一、例えば円形の工具鋼や高速度鋼等で形成されたパンチ1が、その後端を昇降基板の凹部25内に挿入し、さらに取り付け板25を昇降基板22に取り付けることによって交換可能に取り付けられている。
【0021】
昇降基板22と搬送台13の間には、配線基板シート状物3を押圧して、搬送台13とで保持する押え板2が、前記ガイド支柱21により、上下動可能に取り付けられ、その中央部には、パンチ1が上下動可能になる貫通孔26が形成されている。このパンチ1の両側には、スリーブ27を介してボルト28により昇降基板22と押え板2が連結されており、押え板2は、昇降基板22内に形成された径大部29内に格納されたばね30により下方へ付勢されている。このことにより昇降基板22が押圧シリンダー24の下方への押圧により下降するが、抑え板2はシート状物3に当接押圧するとそれ以上の下降は停止され、パンチ1のみが下降可能となる。なお、31は、径大部29の上部に螺合されてばね30を押えるばね押さえである。なお、押圧シリンダー24は、油圧、空気圧、電動モータによる機械圧等いわゆるプレス手段を適宜選択して使用できる。
【0022】
次に、前記の構成についてその作用を説明する。
打ち抜きに際しては、図1に示すように、昇降基板22が上昇して、パンチ1と押え板2が搬送台13から上方へ離れた状態で、この搬送台13上において配線基板シート状物3が図示しない搬送手段によりこのシート状物3における配線基板12部分の縦方向の配列のピッチ分づつ間欠的に搬送される。
【0023】
そして、打ち抜かれる配線基板12部分が搬送台13上で筒状刃17の切刃部16の刃先の内側に位置したときにシート状部3の移送が停止され、この状態で、押圧シリンダー24が作動して昇降基板22が下降することにより配線基板12の打ち抜きが行われる。
【0024】
このとき、図4で示すように、押え板2及びパンチ1が下降してきてパンチの先端面32及び押し板の底面33がシート状物3の表面を押圧し、搬送台13の表面34とでシート状物3を押圧、保持すると筒状刃17の切刃部16の先端刃先がシート状物3の最下層上に食い込みこの層を切断する。
【0025】
さらに、図5に示すように、パンチ1の先端面32が下降すると切刃部16の先端刃先の上方へのせん断力が作用し、パンチ1の先端面32が切刃部16の先端刃先に到達する前に、シート状物3から円板状の配線基板12が打ち抜き切断され、筒状刃17の内側内に落ち込み、筒状刃17外に集積される。
【0026】
その後、パンチ1の上昇と共に、押え板2も上昇し、シート状物3が所定の位置まで移動、停止し、最初の工程が繰り返されることにより、シート状物3から配線基板12が順次打ち抜かれていく。
【0027】
前記実施例の構成によれば、先端鋭角な刃先を有する筒状刃17を搬送台13の透孔内に取り付け、前記パンチ1及び押え板2が下降してシート状物3を押圧保持し少なくとも前記パンチ1が前記シート状物3の表面に当接すると共に前記シート状物3の裏面側の一部が前記筒状刃17の先端の切刃部16で切断されるように前記パンチ1と筒状刃17を取り付けたので、良好な切断性が得られ、剛性、材質の異なる層が複数積層された配線基板シート状物3であっても配線基板12をバリの発生を抑えて確実に打ち抜こうことができる。この場合、切刃部16先端の刃先は、その角度が鋭角であるほど切断性は、向上するが、逆に、刃先の鈍りが起こりやすく、20度以上が好ましく、一方、刃先の角度が大きくなると、刃先の鈍りは、生じにくくなるが、切断性が低下するので、20度から80度の範囲が好ましく、さらに好ましくは、30度から70度の範囲が好ましい。また、刃先角度は、一つの角度でなく、例えば、刃先先端の数mmまでが30度で、それ以降を前記刃先先端より広角の60度とする2段の角度としてもよい。このように2段の角度とすると切断性及び耐鈍り性のよい切刃部を容易に得ることができる。
【0028】
また、前記パンチ1及び押え板2が下降して前記シート状物3を押圧保持し、少なくとも前記パンチ1の先端面32が前記シート状物3の表面に当接した際、前記シート状物3の裏面側の一部が前記筒状刃17の先端の切刃部16で切断され、しかる後、パンチ1が下降し、パンチ1の先端面32が筒状刃17の先端を超える前にパンチの下降を停止させてシート状物3から配線基板12を打ち抜くようにしたので、パンチの先端面32と切刃部先端の刃先が当接することによる切刃部16の先端刃先の破損ないしは、鈍りが生じることを防止でき、長期の使用に耐え、生産性を向上させることができる。この場合、パンチ1の先端面32の最降下位置と切刃部先端の刃先間の隙間Dは、シート状物の厚み、材質、パンチの下降速度などにより異なるが、ガラス繊維含有エポキシ樹脂基板を使用した配線基板シート状物のときは、1〜500μm、好ましくは、10〜200μmとするのが良い。
【0029】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。前記実施例では、パンチ1及び押え板2と筒状刃17は、搬送台13を基準にして上方及び下方に配置しているが、この配置を逆に、即ち、パンチ1及び押え板2を下方とし、一方、筒状刃17を上方に配置したり、また、全体を横向きとし、パンチ1及び押え板2を左または右側に、筒状刃17を右または左側に配置しても良い。要は、搬送台13に対し、パンチ1及び押え板2が可動状態で、筒状刃17は固定状態に対向して配置してあれば充分である。また、前記実施例では、配線基板の基板樹脂としてガラス繊維含有エポキシ樹脂を使用したが、他の樹脂、ポリエステル樹脂であっても良い。さらに、上記実施例では、パンチ1の先端面32が切刃部16の先端を越えないようにしたが、切刃部16の先端を越えるようにしても良い。
【0030】
【発明の効果】
請求項1の発明の打ち抜き装置によれば、先端鋭角な刃先を有する筒状刃17を搬送台13の透孔5内に取り付け、前記パンチ1及び押え板2が下降してシート状物3を押圧保持し少なくとも前記パンチ1が前記シート状物3の表面に当接したときに前記シート状物3の裏面側の一部が前記筒状刃17の切刃部16で切断されるように前記パンチ1と筒状刃17を取り付けたので、良好な切断性が得られ、剛性、材質の異なる層が複数積層された配線基板シート状物3であっても配線基板12をバリの発生を抑えて確実に打ち抜こうことができる。
【0031】
また、請求項2の打ち抜き方法によれば、前記パンチ1及び押え板2が下降して前記シート状物3を押圧保持し、少なくとも前記パンチ1の先端面32が前記シート状物3の表面に当接した際、前記シート状物3の裏面側の一部が前記筒状刃17の先端の切刃部16で切断され、しかる後、パンチ1が下降し、パンチ1の先端面32が筒状刃17の先端を超える前にパンチの下降を停止させてシート状物3から配線基板12を打ち抜くようにしたので、パンチの先端面32と切刃部先端の刃先が当接することによる切刃部16の先端刃先が破損ないしは、鈍りが生じることを防止でき、長期の使用に耐え、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で使用される一実施例の打ち抜き装置の一部を切り欠いた全体構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例で使用される配線基板シート状物の断面図である。
【図3】本発明の一実施例で使用される配線基板シート状物と、ここから打ち抜いた配線基板を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施例の打ち抜き装置により、シート状物を打ち抜く直前を示す断面図である。
【図5】シート状物から配線基板を打ち抜いた直後を示す断面図である。
【図6】従来の打ち抜き装置の断面図である。
【図7】他の従来の打ち抜き装置の断面図である。
【符号の説明】
1 パンチ
2 押え板
3 配線基板シート状物
5 透孔
8 エポキシ樹脂基板層
9 銅線部
10 接着剤層
11 絶縁層
12 配線基板
13 搬送台
16 切刃部
17 筒状刃
20 保持板
21 ガイド支柱
22 昇降基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a punching device and a punching method suitable for punching a predetermined shape from a sheet-like material, and more particularly to a punching device and a punching method suitable for punching a wiring substrate having a predetermined shape from a wiring substrate sheet-like material having a laminated structure. About.
[0002]
[Prior art]
Predetermined electrical wiring is applied on a substrate made of epoxy resin mixed with glass fiber, etc., and a wiring substrate with a predetermined shape, such as a disk, is punched from a wiring substrate sheet-like material coated with insulating resin thereon In this case, the wiring board is punched and formed by a punch provided with a tip of a predetermined shape and a transfer table (die) provided with a through hole at a position facing the tip of the punch.
[0003]
However, with the improvement of the technology of the wiring board, it has become necessary to punch and form a wiring board of a predetermined shape from a wiring board sheet-like material formed by laminating several layers of the wiring board, such as a rotating coil for an electric motor.
[0004]
Therefore, an attempt has been made to punch and form a wiring board using a punch punching apparatus as shown in FIG.
[0005]
In FIG. 6, 1 is a punch having a tip having a predetermined shape such as a circle, 2 is a press plate for pressing and holding the wiring board sheet-
[0006]
With such a punching device, when a wiring board is punched out from a wiring board sheet-like material in which layers of different rigidity and materials are laminated, a lot of fluffy burrs are generated on the cut surface, and the appearance is only deteriorated. In addition, if the wiring board is arranged in the concave portion having a predetermined shape, the wiring board cannot be arranged with high accuracy, or an accident occurs such that the burr is worn during use and generates dust.
[0007]
In order to suppress the occurrence of this burr, as shown in FIG. 7, a cylindrical blade 7 having a cutting edge 6 is attached to the periphery of the
[0008]
However, according to this method, the upper layer portion of the sheet-like material is cut relatively cleanly, but the lowermost layer portion is not cut cleanly, and burrs are easily generated, and a sufficiently satisfactory product cannot be obtained. Also, when the punched sheet is warped and deformed due to residual stress, and the transfer of the sheet is stopped to punch the next wiring board from the sheet, the punch cannot be stopped at a predetermined position accurately. There was a problem that the shift was likely to occur.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a punching device and a punching method that are intended to solve such problems and are excellent in cutting performance and capable of improving productivity.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the upper surface is provided with a transport base on which a sheet-like material made of a laminated wiring board sheet is transported, and a predetermined position provided above the transport base and capable of moving up and down A punch having a tip end surface having a shape, a presser plate that presses and holds the sheet-like material together with a transport table around the punch, and a through hole formed at a position facing the punch of the transport table a fixed holding, comprising a cylindrical blade having a cutting edge for a sharp cutting edge tip of the chromatic vital cutting edge destination is set so as to slightly protrude from the conveying table horizontal plane at the tip, the punch And the presser plate descends to press and hold the sheet-like object, and at least a part of the back side of the sheet-like object is a cutting edge portion of the cylindrical blade when the punch comes into contact with the surface of the sheet-like object Can be cut with the punch and cylindrical blade It is mounted is obtained by a punching apparatus according to claim.
[0011]
Thus, by disposing a cylindrical blade provided with a cutting edge portion having an acute edge at the tip on the back surface side of the sheet material, at least a part of the back surface of the sheet material is easily and cleanly cut, Accordingly, since the shearing force extends upward, it is possible to easily form a cut surface where no burr is generated.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a transport table on which a sheet-like material is transported on an upper surface, a punch provided above the transport table and having a tip surface having a predetermined shape that can move up and down, and the sheet around the punch. A holding plate that holds and presses the object together with the conveying table, and a holding plate that moves up and down , and a cutting blade portion that is fixedly held in a through hole formed at a position facing the punch of the conveying table and has a sharp edge at the tip. A cylindrical blade provided, and the punch and the holding plate descend to press and hold the sheet-like material, and at least when the punch comes into contact with the surface of the sheet-like material, The punch and the cylindrical blade are attached so that a part thereof is cut by the cutting blade portion of the cylindrical blade. The presser plate descends and the When the punch is pressed and held, at least when the front end surface of the punch comes into contact with the surface of the sheet, a part of the back side of the sheet is cut at the cutting edge of the end of the cylindrical blade. After that, the punch is lowered, and before the tip of the punch exceeds the tip edge of the cutting blade portion, the punch is stopped to punch out a predetermined shape from the sheet-like material, By doing so, it is possible to suppress blunting of the sharp blade edge at the tip of the cutting blade portion, endure many times of use, reduce the frequency of replacement of the cylindrical blade, and improve productivity.
[0013]
In the invention of
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a punching apparatus and punching method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 2 is a cross-sectional view of a wiring board sheet-like material 30 having a thickness of 30 to 200 μm used in the present invention. 8 is a substrate layer having a thickness of about 60 μm made of epoxy resin containing glass fiber and the like. In the substrate layer, a copper wire having a diameter of 50 to 70 μm, such as a coil formed by a lithography method and a plating method, is laminated with four layers of an
[0016]
The sheet-like material used in the present invention may be a single-layer material, but is effectively exhibited when it is a laminate of a plurality of layers, particularly 3 or more layers.
[0017]
FIG. 3 shows a disk-
[0018]
Next, an example punching apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 shows a punching device in which a part is cut out according to the present invention.
[0019]
In order to remove the
[0020]
Above the
[0021]
A holding
[0022]
Next, the effect | action is demonstrated about the said structure.
At the time of punching, as shown in FIG. 1, the lifting
[0023]
When the portion of the
[0024]
At this time, as shown in FIG. 4, the
[0025]
Further, as shown in FIG. 5, when the
[0026]
Thereafter, as the
[0027]
According to the configuration of the above embodiment, the
[0028]
Further, when the
[0029]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible. In the above-described embodiment, the
[0030]
【The invention's effect】
According to the punching device of the first aspect of the present invention, the
[0031]
According to the punching method of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration in which a part of a punching device of an embodiment used in the present invention is cut away.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a wiring board sheet-like material used in one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a wiring board sheet-like material used in one embodiment of the present invention and a wiring board punched therefrom.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state immediately before a sheet-like material is punched by a punching device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state immediately after a wiring board is punched from a sheet-like material.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional punching device.
FIG. 7 is a cross-sectional view of another conventional punching device.
[Explanation of symbols]
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