JP4762750B2 - 薄物材の加工装置及び薄物材の加工方法 - Google Patents
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Description
このワーク片の成形工程では、一般的にプレス装置によって、水平方向へ送られる帯状の薄物材(フープ材)を加工することで、所定の形状に成形・切断されたワーク片が得られる。また、このワーク片を保持する工程では、一般的に真空ポンプ等の減圧装置を用いた吸着手段が用いられている。この吸着保持されたワーク片は、次工程へ搬送されることになる。
この従来のドームスイッチのマウント装置では、吸引吸着作用を利用したピックアップ装置によってワーク片であるドームスイッチを上方から保持して移送する。そして、そのドームスイッチを、水平に送られてくる接着シートへ、上方から押圧して貼付している。
そこで、本発明の目的は、ワーク片の加工及びハンドリングについて、一連の合理的な動作の中で行うことで、位置決め精度が高く且つ効率よく作業が可能な薄物材の加工装置及び薄物材の加工方法を提供することにある。
本発明にかかる薄物材の加工装置の一形態によれば、帯状等の薄物材の表裏いずれか一面へ打ち込むことで、該薄物材から製品部材であるワーク片を切断分離するプレス装置のパンチと、前記ワーク片を排出する排出孔を備えるプレス装置のダイと、前記パンチ及び前記ダイの排出孔の軸心に沿って移動可能に配され、前記ワーク片が切断される際には前記排出孔内へ進入していて前記薄物材の前記一面とは反対の他面へ当接し、切断分離された前記ワーク片を前記パンチとの間で挟んで保持しつつ該パンチの打ち込み方向へ移動するプッシャーと、該プッシャーを前記軸心に沿って往復動可能に作動させるプッシャー作動手段と、前記ダイの排出孔の外側で且つ延長線上に前記プッシャーに外嵌されて配され、該排出孔から排出された前記ワーク片の周縁へ、複数の挟持爪が当接することで該ワーク片をチャックするコレットと、前記パンチと前記プッシャーで保持された前記ワーク片が前記ダイの排出孔の外側の所定の位置まで移動した際に、前記コレットの複数の挟持爪で前記ワーク片をチャックするように該複数の挟持爪を作動させるコレット作動手段とを具備することを特徴とする。
また、本発明にかかる薄物材の加工装置の一形態によれば、下面に接着剤層を備えて水平に送られる帯状等の接着剤付薄物材へ、前記ワーク片を下側から貼付すべく、前記コレットを上下動させるワーク片の貼付用上下動手段と、前記プッシャーを上方へ突起させるワーク片の貼付用突起動手段とを備えるワーク片貼付機構を有することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる薄物材の加工装置の一形態によれば、前記ワーク片が携帯電話等のプッシュスイッチの球面クリック板バネであり、前記接着剤付薄物材に多数の前記ワーク片が貼付された部材が携帯電話等のスイッチシートであることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる薄物材の加工方法の一形態によれば、前記ワーク片が携帯電話等のプッシュスイッチの球面クリック板バネであり、前記接着剤付薄物材に多数の前記ワーク片が貼付された部材が携帯電話等のスイッチシートであることを特徴とすることができる。
本形態例の薄物材の加工装置は、携帯電話のプッシュスイッチの可動接点として用いられるドームスイッチ(ワーク片10)を帯状の薄物材12(図2参照)からカットし、そのワーク片10を次工程へ移送するために位置決めした状態で保持するものである。
本形態例の薄物材12は、テープ状の薄肉金属材がプレス加工されたものであり、ドームスイッチの形状が2列に成形されている。なお、この薄物材12は、リールに巻き取られたものが、自動リール装置(図示せず)によって繰り出されることで、この薄物材の加工装置へ供給される。
また、16はプレス装置のダイであり、ワーク片10を下方へ排出する排出孔18を備える。なお、プレス装置の押圧駆動機構やストリッパーなどの他の構成は、既知の技術を用いればよく、説明を省略する。
このようにワーク片10がパンチ14の下面とプッシャー20の上面との間で保持されるため、ワーク片10が位置決めされた状態で下降されることになる。なお、本形態例のプッシャー20は、円柱状に形成されている。また、プッシャー20の上端面は、ワーク片10の下面である凹面に対応して、凸面に形成されている。
また、22はプッシャー作動手段であり、プッシャー20を前記軸線に沿って往復動可能にさせる。本形態例では、プッシャー20を、途中で適宜停止させたり、パンチ14の動きに追従させるなどして上下方向へ作動させる。このプッシャー作動手段22としては、カム装置や電気式或いは空圧式のアクチュエータ装置等の既知の駆動機構を採用でき、また、その制御装置についても既知の技術を採用すればよく、詳細な説明を省略する。
本形態例のコレット30は、図3に示すように、筒状の部分を円周方向に4等分に分割して形成された4つの挟持爪32を備える。34はスリットであり、筒状の部分を上端側から縦割りに分割するように切り込まれた状態に設けられ、これによって縦長の4つの挟持爪32が形成されている。その各挟持爪32の上端部は、ワーク片10を挟持して保持する保持部となっている。この4つの挟持爪32からなるコレット30の保持部は、その部材自体の弾性変形の範囲内で、その径を拡大させたり、元の状態に戻すことができる。
なお、コレット30の形態は、本形態例に限定されるものではない。例えば、挟持爪32の数は4つに限定されるものではなく、ワークの形状等の条件に対応させて適宜設計すればよい。また、挟持爪32におけるワーク片10の周縁に当接するチャック部形状もこれに限定されるものではなく、例えば、本形態例のような長円形のワーク片10に対応する場合では、その形状に倣って、複数の挟持爪32から構成されるチャック部形状を長円形にしてもよい。
本形態例のコレット作動手段35は、コレット30を前記軸線に沿って往復動させるコレットの往復動手段36と、コレットの複数の挟持爪32がそのコレット30のダイ16へ近接する方向(上方向)への移動に伴ってワーク片10の進入を許容するように開く方向へ広がるべく、斜面40とその斜面に対応して案内される被案内部42とが組になってダイ16側と挟持爪32に設けられて構成されている。なお、本形態例では、コレットの往復動手段36が、コレット30を上下方向へ移動させるコレットの上下動手段となっている。
なお、斜面40はダイ16とは別体の部材によって形成されている。これは、超硬材で形成されるダイ16自体に斜面を形成した場合、衝撃によって破損し易くなると共に、製造コストが高くなるためである。
また、複数の挟持爪32の端面(上端)が、ダイ16の下面に突き当たらないように、テーパ状に形成された斜面40の端縁(下縁)が、被案内部42の基部となる鍔部33に当接して、コレット30の移動(上昇)を阻止できるように形成されている。つまり、コレット30が、最大に上昇した際でも、ダイ16の下面と挟持爪32の上端には所定の間隔が生じるように構成されている。これにより、挟持爪32がダイ16の下面に突き当たって、その衝撃でダイ16を損傷させるようなことはない。
また、斜面40の下縁が被案内部42の基部となる鍔部33に当接することで、斜面40に沿って案内されて開く複数の挟持爪32を、所定の大きさに開いたところで停止できる。つまり、複数の挟持爪32が所定の寸法以上に広がることを阻止するストッパーの構成となっている。これにより、複数の挟持爪32を弾性変形範囲内で作動させて、ワーク片10を好適に挟持できる。
なお、このコレット作動手段35としては、以上に説明した機構に限定されるものではなく、カム機構や電気式或いは空圧式のアクチュエータ装置等の既知の駆動機構を直接的に作動させる機構を採用することも可能である。また、コレットの往復動手段36としては、カム機構や電気式或いは空圧式のアクチュエータ装置等の既知の駆動機構を採用でき、また、その制御装置についても既知の技術を採用すればよく、詳細な説明を省略する。
なお、本形態例のパンチ14、プッシャー20及びコレット30の作動方向(プレス方向)は上下であるが、本発明はこのプレス方向に限定されず、装置の設置条件等に対応するため種々のプレス方向を選択できることは勿論である。
本形態例の薄物材の加工装置は、以上に説明したものと同様にワーク片10が携帯電話等のプッシュスイッチの球面クリック板バネ(ドームスイッチ)であり、接着剤付薄物材50(図6参照)に多数のワーク片10が貼付された携帯電話等のスイッチシート52(図7参照)を製造するドームスイッチのマウント装置である。
本形態例では、回転テーブル方式で、各コレット30が円周に沿ってエンドレスに公転移動する方式となっている。本発明はこれに限定されることなく他の既知の搬送手段を採用できるのは勿論であり、例えば、直線的な往復運動によって、コレット30を移動させてもよい。
なお、このワーク片の貼付用の上下動手段61や突起動手段62としては、カム装置や電気式或いは空圧式のアクチュエータ装置等の既知の駆動機構を採用でき、また、その制御装置についても既知の技術を採用すればよく、詳細な説明を省略する。
ところで、接着剤付薄物材50の下面に備えられる接着剤層は部分的であってもよく、少なくともワーク片10が接着されるべき部分に設けられていればよい。また、接着剤付薄物材50自体が、リールに巻き取られたテープ状の樹脂フィルムであって、図示しない自動リール装置によってリールから繰り出されてもよいし、接着剤付薄物材50が個片に形成されたもので、それをキャリアテープに保持させた状態でリールに巻き取ってあって、そのリールから繰り出されて供給されるものであってもよい。
これによれば、樹脂フィルム等から成る接着剤付薄物材50の移送について、表裏の向きを変更する必要がなく、前述のワーク片10の貼付工程を単純に継続した状態の送りを行えばよい。従って、この検査装置による検査工程とその前工程である貼付工程とを、一連の工程として合理的に行うことができ、作業性がよい。また、ワーク片10を重力に沿って押圧すればよく、自然な向きであって、安定的に検査を行うことができるため、信頼性を向上できる。このため、生産効率を向上できる。
先ず、図8〜10及び図1に基づいてプレスカット工程を説明する。この工程では、水平に送られる帯状等の薄物材12へプレス装置のパンチ14を上方から打ち込むことで、その薄物材から製品部材であるワーク片10を切断分離する。
本形態例では、コレット30の上部周縁に設けられた被案内部42が、ダイ16の下側に設けられた斜面40に沿って案内されることによって、複数の挟持爪32が開いた状態となっている。
なお、コレット30の複数の挟持爪32を作動させる方法はこれに限定されるものではなく、カム機構や電気式或いは空圧式のアクチュエータ装置等の既知の駆動機構を採用できるのは勿論である。また、ワーク片10を保持する方法としては、以上に説明した機構に限定されるものではなく、カム機構、電気式或いは空圧式のアクチュエータ装置や真空吸着装置等の既知の機構を採用することも可能である。
ここまでによって、ワーク片10のプレスカット工程が終わったことになる。そして、この時点で図1に示すように、ワーク片10が、ダイの排出孔18の真下へ排出された直後であって、複数の挟持爪32が開いたコレット30内へ挿入された状態にある。
図11では、ワーク片10が、図1の状態からパンチ14とプッシャー20及びコレット30と共に斜面40で案内される高さ分をさらに下降し、複数の挟持爪32によってチャックされた状態となっている。複数の挟持爪32が斜面40に案内されることで、その挟持爪32自体の弾性によって、元の形態へ戻る方向(すぼまる方向)へ縮径することでワーク片10を挟持する。そして、その複数の挟持爪32の弾性力によって、ワーク片10を挟持して保持する状態を維持する。
また、図12は、パンチ14が上昇してストリップされ、また、ワーク片10を次工程へ順次移送できるように、そのワーク片10を保持したコレット30がさらに下降した状態を示している。
そして、図5に示すように、コレットの搬送手段55によって、ワーク片10を保持した各コレット30が順次、次工程の装置であるワーク片貼付機構60へ移送される。
図13は、ワーク片貼付用受部65の直下へ送られてきた接着剤付薄物材50の真下へ、ワーク片10を保持したコレット30を移動させた状態を示している。なお、ワーク片貼付用受部65の下面は、ワーク片10の上面が凸となるドーム状の形状を受けるように、凹面状に形成されている。
12 薄物材
13 プレスカット・チャック装置
14 パンチ
16 ダイ
18 排出孔
20 プッシャー
22 プッシャーの作動手段
30 コレット
32 挟持爪
35 コレット作動手段
36 コレットの往復動手段
40 斜面
42 被案内部
50 接着剤付薄物材
51 接着剤層
52 スイッチシート
55 コレットの搬送手段
60 ワーク片貼付機構
61 ワーク片の貼付用の上下動手段
62 ワーク片の貼付用の突起動手段
70 検査装置
Claims (10)
- 帯状等の薄物材の表裏いずれか一面へ打ち込むことで、該薄物材から製品部材であるワーク片を切断分離するプレス装置のパンチと、
前記ワーク片を排出する排出孔を備えるプレス装置のダイと、
前記パンチ及び前記ダイの排出孔の軸心に沿って移動可能に配され、前記ワーク片が切断される際には前記排出孔内へ進入していて前記薄物材の前記一面とは反対の他面へ当接し、切断分離された前記ワーク片を前記パンチとの間で挟んで保持しつつ該パンチの打ち込み方向へ移動するプッシャーと、
該プッシャーを前記軸心に沿って往復動可能に作動させるプッシャー作動手段と、
前記ダイの排出孔の外側で且つ延長線上に前記プッシャーに外嵌されて配され、該排出孔から排出された前記ワーク片の周縁へ、複数の挟持爪が当接することで該ワーク片をチャックするコレットと、
前記パンチと前記プッシャーで保持された前記ワーク片が前記ダイの排出孔の外側の所定の位置まで移動した際に、前記コレットの複数の挟持爪で前記ワーク片をチャックするように該複数の挟持爪を作動させるコレット作動手段とを具備することを特徴とする薄物材の加工装置。 - 前記コレット作動手段は、前記コレットを前記軸心に沿って往復動させるコレットの往復動手段と、前記コレットの複数の挟持爪が該コレットの前記ダイへ近接する方向への移動に伴って前記ワーク片の進入を許容するように開く方向へ広がるべく、斜面と該斜面に対応して案内される被案内部とが組になって前記ダイ側と前記挟持爪に設けられて構成されていることを特徴とする請求項1記載の薄物材の加工装置。
- 前記ワーク片を次工程へ順次移送すべく、前記コレットが複数設けられ、該コレットを前記ダイの排出孔の外側で且つ延長線上に順次位置させると共に次工程の所定の位置へ順次移動させるコレットの搬送手段を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の薄物材の加工装置。
- 下面に接着剤層を備えて水平に送られる帯状等の接着剤付薄物材へ、前記ワーク片を下側から貼付すべく、前記コレットを上下動させるワーク片の貼付用上下動手段と、前記プッシャーを上方へ突起させるワーク片の貼付用突起動手段とを備えるワーク片貼付機構を有することを特徴とする請求項3記載の薄物材の加工装置。
- 前記ワーク片が携帯電話等のプッシュスイッチの球面クリック板バネであり、前記接着剤付薄物材へ貼付された前記ワーク片を上方から押して行う検査装置を具備することを特徴とする請求項4記載の薄物材の加工装置。
- 前記ワーク片が携帯電話等のプッシュスイッチの球面クリック板バネであり、前記接着剤付薄物材に多数の前記ワーク片が貼付された部材が携帯電話等のスイッチシートであることを特徴とする請求項4又は5記載の薄物材の加工装置。
- 帯状等の薄物材の表裏いずれか一面へプレス装置のパンチを打ち込むことで、該薄物材から製品部材であるワーク片を切断分離するプレスカット工程と、
該プレスカット工程の際にプレス装置のダイの前記ワーク片を排出する排出孔内へ進入していて前記薄物材に前記一面とは反対の他面へ当接するプッシャーと、前記パンチとの間で、切断分離された前記ワーク片を挟んで保持しつつ該パンチの打ち込み方向へ移動して該ワーク片を前記ダイの排出孔の外側へ排出させる排出工程と、
前記排出工程によって前記ダイの排出孔から前記パンチと前記プッシャーに挟まれて保持された状態で排出された前記ワーク片の周縁へ、前記ダイの排出孔の外側で且つ延長線上に配されたコレットの複数の挟持爪が当接することで該ワーク片をチャックするチャック工程とを有することを特徴とする薄物材の加工方法。 - 前記ワーク片を次工程へ順次移送すべく、前記ワーク片をチャックした前記コレットを移送する搬送工程と、
下面に接着剤層を備えて水平に送られる帯状等の接着剤付薄物材へ、前記ワーク片を下側から貼付する貼付工程とを有することを特徴とする請求項7記載の薄物材の加工方法。 - 前記ワーク片が携帯電話等のプッシュスイッチの球面クリック板バネであり、前記貼付工程の後、前記ワーク片を上方から押して行われる検査工程を有することを特徴とする請求項8記載の薄物材の加工方法。
- 前記ワーク片が携帯電話等のプッシュスイッチの球面クリック板バネであり、前記接着剤付薄物材に多数の前記ワーク片が貼付された部材が携帯電話等のスイッチシートであることを特徴とする請求項8又は9記載の薄物材の加工方法。
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