JP4913773B2 - パンチング装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、パンチング装置に係り、より詳細には、「グリーンシート」（非焼結性セラミック基板）に打抜きによって穴をあけるためのパンチング装置に関する。

グリーンシートをパンチングする時、セラミック基板に多数の穴をパンチングしなければならない。これには、適切な数のパンチが使用される。パンチは互いに並列に位置合わせされ、グリーンシートを貫通して同時に押圧される。これによって、グリーンシートは、対応するパンチ穴を有するダイ（金型）に載置される。

このようなパンチング装置は、例えば、独国特許第１９８５５５７８Ａ１号および米国特許第６４８１３２３Ｂ１号から公知である。パンチング装置は、ダイである下部ツール部と、パンチのシャフトが垂直方向上下に移動され得るパンチガイドを有するガイドプレートを含む上部ツール部と、を含む。各パンチは、結合によって駆動装置に接続されたヘッドを含む。駆動装置は、パンチを移動させるために結合装置を直線的に上下に移動させる一つ以上の駆動を含む。

このようなパンチを交換する場合、駆動装置を除去する必要がある。ここで、駆動装置が側方に移動（シフト）されることによって、二股状結合装置がパンチのヘッドを露出させる。パンチを上部位置に保持するためにパンチは担持プレートから取り外される。

二股状結合と、駆動担持プレートとパンチを移動させるためのシフトメカニズムは、極めて高精度に作製されなければならなかった。製造と寸法公差の整合は複雑であり、製造コストも高い。寸法公差の変動および結合部品の不良シフトによって、結果的に、スタンプは、ダメージを受け、破壊されてしまう。
独国特許第１９８５５５７８Ａ１号 米国特許第６４８１３２３Ｂ１号

以上から、本発明の目的は、製造および取扱いが簡単化され、より堅固なパンチング装置を提供することである。

本発明によるパンチング装置は、上部ツール部と下部ツール部を含む。後者は、多数のパンチ穴を有するダイを含む。これらのパンチ穴は、ダイを構成する、所謂、カッティングソケット内に配置される。上部ツール部またはこれらの構成部品は、下部ツール部に対して接離可能に移動される。従って、パンチストロークを実行するため、または、不動の状態を維持するために、パンチは起動されたり、休止されたりする。そのため、パンチは少なくとも二つのグループへ分けられ、一つのグループの数個のパンチが少なくとも一つの保持部内に配列され、他のグループの数個のパンチが少なくとも他の保持部内に配列される。パンチ保持部およびパンチは、好ましくは、プレートの形態を有する、少なくとも一つの作動要素と組み合わせられる。このプレートは、パンチストロークを実行しようとする保持要素を選択するために配置される。この選択プレートは、好ましくは、パンチング方向に交差する方向へ移動できるように支持される。従って、目標に応じて、少なくとも二箇所、好ましくは、数箇所のシフト位置が選択され得る。これを達成するためには、例えば、空圧式駆動の形態の好適なシフト装置が用いられる。

好ましくは、保持要素は、一列に配置された開口を有するパンチ保持棒である。開口は、パンチを受入れるように配置される。好ましくは、パンチのヘッドはこれらの開口内に配置される。好ましくは、さまざまなパンチ保持棒は、互いに並列に位置合わせされ、圧力バネなどの好適なバネ手段によって、ガイドプレートの停止部（ストップ）に向かって付勢される。選択プレートは、保持棒と係着係脱可能に移動される。これにより、好適な結合手段が設けられる。保持棒と選択プレート間のポジティブ・ロッキング接続を設定または解除するために、結合手段が設けられることが好ましい。ポジティブ・ロッキング接続は、保持棒が結合凹部を設け、これによって、突起部が選択プレートの凹部を出入り可能に移動できるように、設定され得る。選択プレートの突起部は、例えば、選択プレートのエッジ部分によって表され、パンチング方向に交差する方向において結合凹部を出入り可能に移動することができる。結合手段は、別の方法において、設けられてもよい。即ち、結合凹部が選択プレートに設けられてもよいし、突起部が保持棒に設けられてもよい。

選択プレートをシフトすることによって、個々のパンチ保持棒が起動または休止され得る。即ち、保持棒は、パンチストロークに含まれる場合もあれば、含まれない場合もある。更に、パンチ保持棒とパンチ保持棒内で支持されるパンチへのアクセスを可能とするために、選択プレートを全体的に取り外すこともできる。このように、パンチは簡単に交換または保持され、特別な技術や訓練が不要となる。上部ツール部に駆動装置を着脱する時、従来の技術における場合と同様に、パンチと駆動装置の間の結合接続は設定解除されないが、パンチ保持棒と選択プレートの間の結合接続の設定解除は実行可能である。パンチ保持棒と選択プレートの間の結合接続は、製造精度と製造上の寸法公差の点で、従来の技術よりはるかに要求度が低い。更に、パンチへダメージが発生するリスクも回避される。

本発明の有利な実施の形態の更なる詳細は、図面、明細書、または請求の範囲から明確である。本発明の明細書は、本発明と他の様々な状況の基本的な態様に規制される。図面は、更なる詳細を開示すると共に明細書の内容を補助する。

図１は、例えば、グリーンシートなどの平面物体内に予め指定されたホールパターを製造するために使用される、パンチング装置を示す。グリーンシートは、例えば、電子回路を有するセラミック支持体の製造に使用されるような非焼結性セラミック生基体を指すことが理解されよう。

パンチング装置１は、下部フレーム部２、上部フレーム部３、ガイド４、５を有する外部フレームを含む。下部フレーム部２は下部ツール部６を支持する。上部フレーム部３は上部ツール部７を支持する。上部ツール部７は、互いに並列に位置合わせされ、下部ツール部６方向に向けられた多数のパンチ８を具備している。図２に示されているように、下部ツール部６は、ダイ（金型）９を支持している。いったんパンチ８がワークピースを通過すれば、ダイにはパンチ８が沈められる多数のパンチ穴１０が形成される。パンチ穴は、カッティングソケット（図示しない）を含んでいてもよい。

上部フレーム部３および／または上部ツール部７は、パンチ８を上下に移動させるように配置された少なくとも一つの駆動装置１１に接続されている。駆動装置は、機械式、電気式、または空圧式もしくは油圧式の駆動装置であってよい。

図２にさらに示されているように、上部ツール部７は、パンチ８が保持されるパンチ保持棒１３、１４、１６の形態における数個の保持要素１２と結合されている。パンチ保持棒１３〜１６は、ガイドプレート１７に取り付けられ、少なくともパンチストロークによって、パンチング方向Ｓへ移動される。パンチング方向Ｓは、パンチ８の長手方向に相当する。長形のパンチ保持棒１３〜１６の端部１８、１９、２０、２１は、ガイドプレート１７の対応する凹部でガイドされる。各パンチ保持棒１３〜１６は、パンチヘッド２６、２７、２８、２９を受入れるために配置された一続きの開口２２、２３、２４、２５（図３〜図６も参照）を有する。

特に、図３〜図６を参照すると、以下のパンチ保持棒１４は、他のパンチ保持棒１３、１５、１６と図示されていないが任意のパンチ保持棒を代表するものとして、説明されている。全てのパンチ保持棒同様に構成されることが好ましい。

開口２２〜２５に隣接して、パンチ保持棒１４は、各パンチ８の各シャフト３０が延出する、直径がより小さい貫通ボアを有する。直線状の円筒形シャフト３０は、ガイドプレート１７内に設けられた対応するガイドボア３１、３２、３３、３４を貫通して延出する。ガイドボア３１〜３４には、ガイドソケットの外殻表面または小径の中間部分でシャフト３０を把持かつガイドするガイドソケットが設けられてもよい。ガイドソケットの高さは、ガイドボアの長さと同じでもよいが、異ならせてもよい。

パンチ８のシャフト３０を確実にガイドするために、各々がパンチの全長にわたって延びるいくつかのガイドソケットが設けられてもよい。

ガイドプレート１７とパンチ保持棒１４の間では、ガイドプレート１７から離間してパンチ保持棒１４を付勢するために、バネ手段３５が活動状態となる。本発明の例示的な実施の形態において、バネ手段３５は、パンチ保持棒１４の端部に配置された、少なくとも一本、好ましくは、少なくとも二本の圧縮バネ３６を含む。図３に示されているように、バネ手段３５は停止部３７に向けてパンチ保持棒１４の端部１９を付勢する。停止部３７はガイドプレート１７に設けられパンチ保持棒１４の端部１９周辺に延出する。図示されていないパンチ保持棒１４の反対端も同様に取り付けられ構成される。

本実施の形態において、パンチ保持棒１３〜１６は、保持棒１３〜１６を覆う選択プレート３９として構成される作動要素３８と結合されている。図２に示されているように、選択プレート３９は、パンチング方向Ｓと交差する選択方向Ｒ、即ち、例示する本実施の形態における水平方向にシフトされ得る。このとき、選択プレート３９は、結合手段を介して、パンチ保持棒１４のみならず他のパンチ保持棒１３、１５、１６と同時に作動する。スタンプ保持棒１４に関しては、図３および図４に示されているように、結合手段は、パンチ保持棒１４と結合される選択プレート３９の側面に設けられたリブ４１の形態における圧力バーを含む。リブ４１と選択プレート３９は、継ぎ目なしの単体の中の一単体として作製され得る。リブ４１は、分離した棒として設計され、次に、公知の接続手段（ねじ、セメント、溶接など）によって選択プレートと接続されてもよい。選択プレート３９の選択位置に応じて、リブ４１は、パンチ保持棒（図３）のいずれか一つの真上、または、パンチ保持棒１３、１４（図４）の隣に正確に位置決めされる。更に、結合手段は、選択プレート３９に設けられたエッジと結合される。エッジは、選択方向Ｒにまっすぐ延出する。例えば、図７〜図９には、パンチ保持棒１３、１４と結合されている状態の一つの凹部４２のみが示されているが、エッジは、複数の凹部を備える。凹部４２は、選択プレート３９のエッジ部分を形成する。例えば、図７〜図９においてダッシュラインで示されるように、選択プレート３９は、リブ４１間の略中心に配置される。図８に示されるように、凹部４２の幅は、二つのパンチ保持棒１３、１４が嵌入されるようにその大きさが決定される。特に、図３〜図６に示されているように、パンチ保持棒１３、１４には各端部１９に選択プレート３９のエッジ周辺に延びる延設部４３を少なくとも選択的に有する。この延設部４３によって、パンチ保持棒１４が、パンチング方向Ｓに沿って、選択プレート３９に永久結合される。

上記のパンチング装置１は、以下のように動作する。

パンチング加工を実行するために、パンチ８はパンチング方向Ｓへ移動される。どのパンチ８がこの移動を実行すべきかを決定するために、選択プレート３９は、図７または図９に示されている位置の一つへ移動される。このようにして、パンチ保持棒１３（図７）またはパンチ保持棒１４（図９）が選択プレート３９に結合される。図３に示されているように、リブ４１がパンチ保持棒１４にかぶさっている。この時点でパンチストロークを実行するために選択プレート３９が下方移動された場合には、図５に示されるように、リブ４１がパンチ保持棒１４を押下げる。よって、パンチ８がパンチストロークを実行する。これは圧縮バネ３６の力に対して作用する。従って、ガイドプレート１７は休止状態のままになりうる。

これとは反対に、選択プレート３９が図７（図４に対応する）に示されている位置へ移動した場合、パンチ保持棒１４の端部１９は凹部４２内に位置決めされる。リブ４１は、パンチ保持棒１４に隣接配置される。これによって、パンチング方向Ｓから見た時、選択プレート３９とパンチ保持棒１４の間に結合作用は発生しない。この時点で、選択プレート３９がパンチストロークを実行する場合、パンチ８が上方位置に保持されたままである。圧縮バネ３６はパンチ保持棒１４を底部から停止部３７へ押し上げる。図６に示されているように、リブ４１は、パンチ保持棒１４の隣の空間に沈められ、パンチ保持棒１４を起動させない。

結果的に、図７および図９に示される位置間で選択プレート３９を移動させることによって、パンチ保持棒１３と１４のいずれか一つが起動され、他は休止する。これは、パンチ保持棒１５、１６についても同様に説明される。これを考慮すれば、パンチ保持棒１３、１４の結合手段４０は、反対方向へ起動される。即ち、一つが結合され、他は結合されない。

選択プレート３９が中心位置へ移動される場合、選択プレートは、パンチ保持棒１３、１４、１５、１６のいずれをも起動させない。この状態において、選択プレートは、取り外されて除去されるため、パンチ８のヘッドが露出する。個々のパンチは、それほど手間をかけずに簡単に交換することができ、または、全パンチを有するパンチ保持棒１３、１４も交換することができる。

選択プレート３９が中心位置へ移動される場合、選択プレートは、パンチ保持棒１３、１４、１５、１６のいずれをも起動させない。この状態において、選択プレートは、取り外されて除去されるため、パンチ８のヘッドが露出する。個々のパンチは、それほど手間をかけずに簡単に交換することができ、または、全パンチを有するパンチ保持棒１３、１４も交換することができる。

図１は、パンチング装置を示す概略側面図である。 図２は、図１のパンチング装置において部分的に切断された分解斜視図である。 図３は、様々な作動および加工位置における、図１および図２によるパンチング装置を示す縦断面図である。 図４は、様々な作動および加工位置における、図１および図２によるパンチング装置を示す縦断面図である。 図５は、様々な作動および加工位置における、図１および図２によるパンチング装置を示す縦断面図である。 図６は、様々な作動および加工位置における、図１および図２によるパンチング装置を示す縦断面図である。 図７は、様々な作動位置において、図１および図２によるパンチング装置の詳細を示す平面図である。 図８は、様々な作動位置において図１および図２によるパンチング装置の詳細を示す平面図である。 図９は、様々な作動位置において図１および図２によるパンチング装置の詳細を示す平面図である。

符号の説明

１： パンチング装置
２： 下部フレーム部
３： 上部フレーム部
４、５： ガイド
６： 下部ツール部
７： 上部ツール部
８： パンチ
９： ダイ
１０： パンチ穴
１１： 駆動装置
１２： 保持要素
１３、１４、１５、１６： パンチ保持棒
１７： ガイドプレート
Ｓ： パンチング方向
１８、１９、２０、２１： 端部
２２、２３、２４、２５： 開口
２６、２７、２８、２９： パンチヘッド
３０： シャフト
３１、３２、３３、３４： ガイドボア
３５： バネ手段
３６： 圧縮バネ
３７： 停止部
３８： 作動要素
３９： 選択プレート
Ｒ： 選択方向
４０： 結合手段
４１： リブ、圧力バー
４２： 凹部
４３： 延設部

Claims (7)

1. 多数のパンチ穴（１０）を有するダイ（９）を含む下部ツール部（６）と、
   前記下部ツール部（６）に接離して相対移動可能に支持される上部ツール部（７）と、
   前記上部ツール部（７）と結合される数個のパンチ（８）と、
   前記上部ツール部（７）にパンチング方向（Ｓ）に移動可能に配置される少なくとも二つの保持要素（１２）であって、前記保持要素（１２）の長手方向において、前記パンチ（８）がグループ分けされて配置される、前記保持要素（１２）と、
   パンチストローク中に前記パンチング方向（Ｓ）へ前記保持要素（１２）を移動させるために前記上部ツール部（７）に支持される作動要素（３８）と、
   を備えるパンチング装置（１）であって、
   前記保持要素（１２）は、バネ手段（３５）によって、前記上部ツール部（７）の少なくとも一つの停止部（３７）に向けて付勢され、
   前記作動要素（３８）は、前記パンチング方向（Ｓ）及び前記保持要素（１２）の長手方向と交差する方向（Ｒ）にシフト可能であるように支持された選択プレート（３９）であり、
   前記選択プレート（３９）が少なくとも１つの前記保持要素（１２）と着脱係合する前記方向（Ｒ）にシフトするように、前記選択プレート（３９）のエッジに配置された凹部（４２）と、前記選択プレート（３９）のエッジの周りの前記保持要素（１２）の各１つの端（１８、１９）に配置された延設部（４３）と、を備えた結合手段（４０）を更に備えた
   ことを特徴とするパンチング装置。
2. 前記保持要素（１２）は、並列に保持された前記パンチ（８）と交差する方向に延出し、前記パンチ（８）が保持される開口（２２、２３、２４、２５）を有する、パンチ保持棒（１３、１４）によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載のパンチング装置。
3. 前記開口（２２、２３、２４、２５）は一列に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のパンチング装置。
4. 前記保持要素（１２）と前記作動要素（３８）を選択的に相互結合させ、または、この結合接続を解除するために、前記保持要素（１２）と前記作動要素（３８）に結合手段（４０）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のパンチング装置。
5. 前記保持要素（１２）は二つのグループに分けられ、これによって前記二つのグループの前記結合手段（４０）は前記グループの結合位置および解除位置が反対方向に配置構成されることを特徴とする、請求項１に記載のパンチング装置。
6. 前記作動要素（３８）は、両グループの前記保持要素（１２）が解除位置に位置決めされる解除位置を有することを特徴とする、請求項５に記載のパンチング装置。
7. 圧力バー（４１）は前記結合手段（４０）と結合されており、前記作動要素（３８）が結合位置にある時に、パンチング動作を前記保持要素（１２）へ伝達するために、前記圧力バーが前記保持要素（１２）に対向する側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のパンチング装置。

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