JP5375551B2

JP5375551B2 - カット装置及びカット方法

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Publication number: JP5375551B2
Application number: JP2009266202A
Authority: JP
Inventors: 美紀増井
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-11-24
Also published as: JP2011110714A

Description

本発明は、カット装置及びカット方法に関し、より特定的には、マザー積層体を複数の積層体にカットするカット装置及びカット方法に関する。

従来のカット装置に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載のセラミック積層電子部品の製造方法が知られている。特許文献１に記載のセラミック積層電子部品の製造方法では、積層方向から平面視したときに、マザーの積層体の外縁部分をカットして、切断面に内部電極を露出させている。そして、露出している２つの隣り合う内部電極の中心に沿ってマザーの積層体をカットすることにより、複数の積層体を得ている。

ところで、特許文献１に記載のセラミック積層電子部品では、外縁部分をマザーの積層体から除去する際に、マザーの積層体の位置がずれてしまうという問題が存在する。より詳細には、カットに用いられる刃の厚みは、０．２ｍｍ以下と非常に薄い。そのため、外縁部分をカットした後に、外縁部分とマザーの積層体との間に十分な隙間が形成されず、外縁部分とマザーの積層体とが癒着してしまう。その結果、外縁部分を除去する際に、マザーの積層体が外縁部分と一緒に動いてしまい、マザー積層体の位置がずれてしまう。

特開平６−３４９６７１号公報

そこで、本発明の目的は、マザー積層体から周辺領域（外縁部分）を除去する際に、マザー積層体の位置がずれることを抑制できるカット装置及びカット方法を提供することである。

本発明の一形態に係るカット装置は、複数の積層体がマトリクス状に配列されている積層体領域、及び、該積層体領域の周囲に設けられている周辺領域を有しているマザー積層体を載置する載置手段と、前記積層体領域から前記周辺領域を切り離すカット手段と、前記積層体領域を前記載置手段に押さえ付けて固定する固定手段と、前記積層体領域が前記載置手段に固定された状態で、前記周辺領域を吸着して該載置手段から除去する除去手段と、を備えていること、を特徴とする。

本発明の一形態に係るカット方法は、複数の積層体がマトリクス状に配列されている積層体領域、及び、該積層体領域の周囲に設けられている周辺領域を有しているマザー積層体を載置手段に載置する工程と、前記積層体領域から前記周辺領域を切り離す工程と、前記積層体領域を前記載置手段に押さえ付けて固定した状態で、前記周辺領域を吸着して該載置手段から除去する工程と、を備えていること、を特徴とする。

本発明によれば、マザー積層体から周辺領域（外縁部分）を除去する際に、マザー積層体の位置がずれることを抑制できる。

本発明の一実施形態に係るカット装置のブロック図である。図１のカット装置の外観斜視図である。マザー積層体が複数の積層体にカットされる工程を示した外観斜視図である。マザー積層体が複数の積層体にカットされる工程を示した外観斜視図である。マザー積層体が複数の積層体にカットされる工程を示した外観斜視図である。周辺領域が積層体領域から切り離され除去される際の工程図である。周辺領域が積層体領域から切り離され除去される際の工程図である。周辺領域が積層体領域から切り離され除去される際の工程図である。周辺領域が積層体領域から切り離され除去される際の工程図である。周辺領域が積層体領域から切り離され除去される際の工程図である。周辺領域が積層体領域から切り離され除去される際の工程図である。

以下に、本発明の一実施形態に係るカット装置及びカット方法について説明する。

（カット装置の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係るカット装置の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカット装置１のブロック図である。図２は、図１のカット装置１の外観斜視図である。図２において、マザー積層体５０の積層方向をｚ軸方向と定義する。また、テーブル２２が平行移動する方向をｘ軸方向と定義し、ｘ軸方向とｚ軸方向とに直交する方向をｙ軸方向と定義する。

カット装置１は、チップコイルやチップコンデンサ等の積層型電子部品の製造に用いられ、より詳細には、マザー積層体５０を複数の積層体にカットする際に用いられる装置である。カット装置１は、図１及び図２に示すように、メモリ２、制御部３、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂ、ＣＲＴ６、キーボード７、カット駆動部８、テーブル平行駆動部９、テーブル回転駆動部１０、吸引駆動部１２、固定駆動部１３、カット刃２１、テーブル２２、吸引部２３、固定部２４及び回収箱２５を備えている。

メモリ２は、マザー積層体５０をカットするためのデータを記憶している。制御部３は、例えば、ＣＰＵにより実現され、カット装置１全体を制御する。具体的には、制御部３は、メモリ２が記憶しているデータに基づいて、カット装置１の各部の動作を制御して、該各部にマザー積層体５０を複数の積層体にカットさせる。

テーブル２２は、マザー積層体５０を載置するための載置手段である。カット刃２１は、例えば、０．２ｍｍ以下の厚さを有する刃物であり、カット駆動部８に取り付けられている。カット駆動部８は、制御部３により制御されてｚ軸方向にカット刃２１を上下運動させ、例えば、モータやギア等により構成されている。カット駆動部８及びカット刃２１は、テーブル２２に載置されているマザー積層体５０を複数の積層体にカットする。

テーブル平行駆動部９は、例えば、モータにより構成され、テーブル２２をｘ軸方向に往復移動させる。テーブル回転駆動部１０は、例えば、モータにより構成され、テーブル２２をｚ軸方向周りに回転させる。

ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂは、マザー積層体５０のｙ軸方向の両端に位置する側面を撮像する。ＣＲＴ６は、制御部３を介してＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されてくるマザー積層体５０の側面の映像を表示する。オペレータは、ＣＲＴ６に表示された映像を見ながら、キーボード７によって所定のデータを入力する。また、制御部３は、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂからの出力に基づいて、マザー積層体５０のカット位置のずれの補正を行う。

ここで、マザー積層体５０について説明する。マザー積層体５０は、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、辺Ｌ１〜Ｌ４からなる長方形状をなしており、積層体領域５０ａ及び周辺領域５０ｂを有している。積層体領域５０ａは、複数の積層体がマトリクス状に配置されている領域であり、ｚ軸方向から平面視したときに、長方形状をなしている。周辺領域５０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、積層体領域５０ａの周囲に設けられており、積層体としては用いられず、破棄される領域である。具体的には、周辺領域５０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、積層体領域５０ａを囲んでおり、辺Ｌ１〜Ｌ４に沿った形状をなしている。また、図２のマザー積層体５０の側面には、内部導体は露出していない。

以上のようなマザー積層体５０では、積層体領域５０ａから周辺領域５０ｂを、切り離して除去する必要がある。そこで、カット駆動部８及びカット刃２１は、積層体領域５０ａから周辺領域５０ｂを切り離すカット手段として機能する。すなわち、カット刃２１は、カット駆動部８によりｚ軸方向に上下運動させられることにより、積層体領域５０ａから周辺領域５０ｂを切り離す。

更に、吸引駆動部１２及び吸引部２３は、積層体領域５０ａから切り離された周辺領域５０ｂをテーブル２２から除去する除去手段として機能している。具体的には、吸引部２３は、吸引ノズルであり、ｚ軸方向に上下運動できるように吸引駆動部１２に取り付けられている。吸引駆動部１２は、制御部３の制御に基づいて、吸引部２３内に負圧を発生させると共に、吸引部２３をｚ軸方向に上下運動させる。回収箱２５は、テーブル２２のｘ軸方向の正方向側に設けられており、吸引駆動部１２及び吸引部２３により除去された周辺領域５０ｂを回収する。

ところで、カット刃２１の厚さは、０．２ｍｍ以下と非常に薄い。そのため、積層体領域５０ａから周辺領域５０ｂを切り離した後に、積層体領域５０ａと周辺領域５０ｂとの間に十分な隙間が形成されずに、積層体領域５０ａに周辺領域５０ｂが癒着してしまう。その結果、何ら対策を施さない場合には、周辺領域５０ｂの除去の際に、積層体領域５０ａが周辺領域５０ｂと共に移動してしまうという問題がある。

そこで、カット装置１では、固定駆動部１３及び固定部２４が設けられている。固定部２４は、積層体領域５０ａをテーブル２２に押え付けて固定するための部材であり、ｚ軸方向に上下運動できるように固定駆動部１３に取り付けられている。固定部２４は、図２に示すように、Ｌ字型をなす板状の部材であり、具体的には、ｚ軸方向に延在する板状の部分と、ｘ軸方向に延在する板状の部分とを有している。そして、固定部２４は、ｘ軸方向に延在する板状の部分によって、積層体領域５０ａをテーブル２２に対して押え付ける。固定駆動部１３は、制御部３の制御に基づいて固定部２４をｚ軸方向に上下運動させる。以上のような固定部２４及び固定駆動部１３は、吸引駆動部１２及び吸引部２３により周辺領域５０ｂがテーブル２２から除去される際に、積層体領域５０ａをテーブル２２に固定する固定手段として機能する。

（カット装置の動作及びカット方法）
以上のように構成されたカット装置１の動作及びカット方法について図面を参照しながら説明する。図３ないし図５は、マザー積層体５０が複数の積層体１００にカットされる工程を示した外観斜視図である。図６ないし図１１は、周辺領域５０ｂが積層体領域５０ａから切り離され除去される際の工程図である。

まず、カット装置１は、図３（ａ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ１に沿った部分を積層体領域５０ａから切り離す。具体的には、制御部３は、図６に示すように、カット刃２１が辺Ｌ１からｘ軸方向の負方向側に距離ｄだけ離れた位置に位置するように、テーブル平行駆動部９にテーブル２２を移動させる。なお、制御部３は、例えば、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されてくる映像に基づいて、テーブル平行駆動部９にテーブル２２を移動させる。次に、制御部３は、図７に示すように、カット駆動部８にカット刃２１をｚ軸方向の負方向側に移動させる。これにより、図３（ａ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ１に沿った部分は、積層体領域５０ａから切り離される。

次に、カット装置１は、図３（ｂ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ１に沿った部分をテーブル２２から除去する。具体的には、制御部３は、図８に示すように、吸引部２３が周辺領域５０ｂの辺Ｌ１に沿った部分のｚ軸方向の正方向側に位置するように、テーブル平行駆動部９にテーブル２２を移動させる。なお、制御部３は、例えば、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されてくる映像に基づいて、テーブル平行駆動部９にテーブル２２を移動させる。次に、制御部３は、図９に示すように、固定駆動部１３に固定部２４をｚ軸方向の負方向側に移動させる。これにより、固定部２４の先端が積層体領域５０ａに接触し、積層体領域５０ａは、テーブル２２に固定される。更に、制御部３は、図９に示すように、吸引駆動部１２に吸引部２３をｚ軸方向の負方向側に移動させる。そして、制御部３は、吸引部２３の先端が周辺領域５０ｂの辺Ｌ１に沿った部分に接触したら、吸引駆動部１２に吸引部２３内に負圧を発生させる。これにより、周辺領域５０ｂの辺Ｌ１に沿った部分は、吸引部２３の先端に吸着される。次に、制御部３は、図１０に示すように、固定部２４に積層体領域５０ａをテーブル２２に固定させた状態で、吸引制御部１２に吸引部２３をｚ軸の正方向側に移動させる。そして、制御部３は、図１１に示すように、吸引部２３が回収箱２５のｚ軸方向の正方向側に位置するように、テーブル平行駆動部９にテーブル２２を移動させる。この後、制御部３は、吸引制御部１２に吸引部２３内の負圧を解除させる。これにより、周辺領域５０ｂの辺Ｌ１に沿った部分は、吸引部２３の先端から離れて、回収箱２５に回収される。

ここで、図３（ｂ）において、ｚ軸方向から平面視したときに、積層体領域５０ａのｘ軸方向の正方向側の辺を辺ｌ１とする。

次に、カット装置１は、図３（ｃ）に示すように、マザー積層体５０をｚ軸周りに１８０度回転させる。具体的には、制御部３は、テーブル回転駆動部１０にテーブル２２をｚ軸周りに１８０度回転させる。これにより、辺ｌ１は、ｘ軸方向の負方向側に位置するようになる。図３（ｃ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ１に沿った部分が除去されることにより露出する積層体領域５０ａの切断面には、内部導体６０がｙ軸方向に等間隔に並んでいる。

次に、カット装置１は、図３（ｄ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ２に沿った部分を積層体領域５０ａから切り離す。なお、図３（ｄ）に示す工程は、図３（ａ）に示す工程と同様であるので、これ以上の説明を省略する。

次に、カット装置１は、図４（ａ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ２に沿った部分をテーブル２２から除去する。なお、図４（ａ）に示す工程は、図３（ｂ）に示す工程と同様であるので、これ以上の説明を省略する。ここで、図４（ａ）において、ｚ軸方向から平面視したときに、積層体領域５０ａのｘ軸方向の正方向側の辺を辺ｌ２とする。

次に、カット装置１は、図４（ｂ）に示すように、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、反時計回りにマザー積層体５０をｚ軸周りに９０度回転させる。具体的には、制御部３は、テーブル回転駆動部１０にテーブル２２をｚ軸周りに９０度回転させる。これにより、辺Ｌ３は、ｘ軸方向の正方向側に位置するようになる。また、辺ｌ１，ｌ２はそれぞれ、ｙ軸方向の正方向側及び負方向側に位置するようになる。そのため、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂはそれぞれ、積層体領域５０ａの切断面から露出している内部導体６０を撮像することが可能となる。

次に、カット装置１は、図４（ｃ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ３に沿った部分を積層体領域５０ａから切り離し、積層体領域５０ａを等間隔に切断し、更に、周辺領域５０ｂの辺Ｌ４に沿った部分を積層体領域５０ａから切り離す。まず、周辺領域５０ｂの辺Ｌ３に沿った部分を積層体領域５０ａから切り離す工程、及び、周辺領域５０ｂの辺Ｌ４に沿った部分を積層体領域５０ａから切り離す工程については、図３（ａ）に示す工程と同様であるので、これ以上の説明を省略する。また、積層体領域５０ａを等間隔に切断する工程では、制御部３は、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されてくる映像に基づいて積層体の幅だけテーブル２２をテーブル平行駆動部９に移動させる工程と、カット駆動部８にカット刃２１によって積層体領域５０ａをカットさせる工程とを繰り返させる。なお、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されてくる映像には、内部導体６０が含まれている。よって、制御部３は、映像に含まれている内部導体６０に基づいて、テーブル２２の移動量（すなわち、積層体の幅）を算出する。

次に、カット装置１は、図４（ｄ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ３に沿った部分をテーブル２２から除去する。なお、図４（ｄ）に示す工程は、図３（ｂ）に示す工程と同様であるので、これ以上の説明を省略する。ここで、図４（ｄ）において、ｚ軸方向から平面視したときに、積層体領域５０ａのｘ軸方向の正方向側の辺を辺ｌ３とする。

次に、カット装置１は、図５（ａ）に示すように、マザー積層体５０をｚ軸周りに１８０度回転させる。具体的には、制御部３は、テーブル回転駆動部１０にテーブル２２をｚ軸周りに１８０度回転させる。これにより、辺ｌ３は、ｘ軸方向の負方向側に位置するようになる。図５（ａ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ３に沿った部分が除去されることにより露出する積層体領域５０ａの切断面には、内部導体６２がｙ軸方向に等間隔に並んでいる。

次に、カット装置１は、図５（ｂ）に示すように、周辺領域５０ｂの辺Ｌ４に沿った部分をテーブル２２から除去する。なお、図５（ｄ）に示す工程は、図３（ｂ）に示す工程と同様であるので、これ以上の説明を省略する。ここで、図５（ｂ）において、ｚ軸方向から平面視したときに、積層体領域５０ａのｘ軸方向の正方向側の辺を辺ｌ４とする。

次に、カット装置１は、図５（ｃ）に示すように、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、時計回りにマザー積層体５０をｚ軸周りに９０度回転させる。具体的には、制御部３は、テーブル回転駆動部１０にテーブル２２をｚ軸周りに９０度回転させる。これにより、辺ｌ１は、ｘ軸方向の正方向側に位置するようになる。また、辺ｌ３，ｌ４はそれぞれ、ｙ軸方向の負方向側及び正方向側に位置するようになる。そのため、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂはそれぞれ、積層体領域５０ａの切断面から露出している内部導体６２を撮像することが可能となる。

次に、カット装置１は、図５（ｄ）に示すように、積層体領域５０ａを等間隔に切断する。積層体領域５０ａを等間隔に切断する工程では、制御部３は、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されてくる映像に基づいて積層体の幅だけテーブル２２をテーブル平行駆動部９に移動させる工程と、カット駆動部８にカット刃２１によって積層体領域５０ａをカットさせる工程とを繰り返させる。なお、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されてくる映像には、内部導体６２が含まれている。よって、制御部３は、映像に含まれている内部導体６２に基づいて、テーブル２２の移動量（すなわち、積層体の幅）を算出する。以上の工程を経て、マザー積層体５０は、複数の積層体１００に切断される。

（効果）
以上のようなカット装置１によれば、積層体領域５０ａがテーブル２２に固定された状態で、周辺領域５０ｂが除去される。そのため、カット装置１は、積層体領域５０ａと周辺領域５０ｂとが癒着していたとしても、積層体領域５０ａを動かすことなく、周辺領域５０ｂのみを除去することが可能である。

また、周辺領域５０ｂの除去は、積層体領域５０ａの切断の直前に行われる。そのため、積層体領域５０ａの切断面が露出している時間が短くて済む。これにより、切断面が汚染されることが抑制され、ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂは、切断面から露出している内部導体６０，６２を精度よく撮像できる。その結果、カット装置１は、マザー積層体５０を複数の積層体１００に正確にカットすることができる。

（変形例）
以上のように構成されたカット装置１及びカット方法は、前記実施形態に記載したものに限らない。よって、カット装置１及びカット方法は、その要旨の範囲内において変更可能である。

例えば、テーブル２２及び固定部２４は、ヒータを有していてもよい。これにより、マザー積層体５０は、加熱されるようになる。その結果、積層体領域５０ａが固定部２４によりテーブル２２に押え付けられた際に、マザー積層体５０が冷やされて収縮してしまうことが防止される。

また、積層体領域５０ａのカット工程と、周辺領域５０ｂの切り離し工程と、周辺領域５０ｂの除去工程の順番は、前記実施形態に示した順番に限らない。よって、カット装置１は、積層体領域５０ａのカットの前に全ての周辺領域５０ｂを切り離して除去してもよい。

本発明は、カット装置及びカット方法に有用であり、特に、マザー積層体から周辺領域（外縁部分）を除去する際に、マザー積層体の位置がずれることを抑制できる点において優れている。

Ｌ１〜Ｌ４，ｌ１〜ｌ４辺
１カット装置
２メモリ
３制御部
５ａ，５ｂＣＣＤカメラ
７キーボード
８カット駆動部
９テーブル平行駆動部
１０テーブル回転駆動部
１２吸引駆動部
１３固定駆動部
２１カット刃
２２テーブル
２３吸引部
２４固定部
２５回収箱
５０マザー積層体
５０ａ積層体領域
５０ｂ周辺領域
６０，６２内部導体
１００積層体

Claims

複数の積層体がマトリクス状に配列されている積層体領域、及び、該積層体領域の周囲に設けられている周辺領域を有しているマザー積層体を載置する載置手段と、
前記積層体領域から前記周辺領域を切り離すカット手段と、
前記積層体領域を前記載置手段に押さえ付けて固定する固定手段と、
前記積層体領域が前記載置手段に固定された状態で、前記周辺領域を吸着して該載置手段から除去する除去手段と、
を備えていること、
を特徴とするカット装置。
前記周辺領域を除去した後に、前記マザー積層体の積層方向周りに前記載置手段を９０度回転させる回転手段を、
更に備え、
前記カット手段は、前記載置手段が９０度回転された後に、前記積層体領域をカットすること、
を特徴とする請求項１に記載のカット装置。
前記載置手段又は前記固定手段は、ヒータを有していること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のカット装置。
複数の積層体がマトリクス状に配列されている積層体領域、及び、該積層体領域の周囲に設けられている周辺領域を有しているマザー積層体を載置手段に載置する工程と、
前記積層体領域から前記周辺領域を切り離す工程と、
前記積層体領域を前記載置手段に押さえ付けて固定した状態で、前記周辺領域を吸着して該載置手段から除去する工程と、
を備えていること、
を特徴とするカット方法。
前記周辺領域を除去した後に、前記マザー積層体の積層方向周りに前記載置手段を９０度回転させる工程と、
前記載置手段が９０度回転された後に、前記積層体領域をカットする工程と、
を更に備えていること、
を特徴とする請求項４に記載のカット方法。
前記マザー積層体を加熱する工程を、
更に備えていること、
を特徴とする請求項４又は請求項５のいずれかに記載のカット方法。