JPH0435894A - 多軸穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回路基板又はその素材シートなどのワーク、特
に滑り抵抗の大きい例えばセラミックグリーンシートの
様なワークを移動させて位置合わせしながら、同ワーク
に複数の孔を同時に連続的に効率よく開孔するのに好適
な多軸穿孔装置に関する。

（従来の技術） ＩＣチップ基板には樹脂製とセラミック製とかあり、電
気的導通を確保するため、スルーホール加工が一部品種
においてなされ、前者はドリリング法が、後者はパンチ
ング法が一般的である。

セラミックスにおけるスルーホール加工はセラミックス
グリーンシート段階においてなされる。

スルーホールは微小径（普通０１〜０４φ）で、且つ高
密度（普通、数個〜１０数個／ＣＩＩｆ）、高精度（普
通、±１０〜数１ｆｂｚ）　、多数（普通、数ｉＨ〜数
１０００個／チップ）であり、導電性能確保のため打抜
き屑はワークから完全に除すされなければならない。又
、スルーホールのパターンは基本的に装着されるチップ
によって異なる。

そして、このように微小径、高密度、高精度。

多数であるスルーホールを穴あけするのに従来は次の方
法によって行なっている。

従来技術ニ スルーホールのパターンに準じ、あらかじめ精密にパン
チを配置固定した可動型と受孔を開孔したダイスと通孔
を開孔したストリッパーとからなるプレス成形型を用意
し、ワークをストリッパーとの間のダイステーブル面に
乗せた後、受孔の下側から吸気しながらワークに向けて
可動型およびストリッパーを降下させ、スルーホール（
場合により異種穴を含む）を−度に全数打抜き加工する
。

従来技術■ スルーホールのパターンに準じ、あらかじめ精密にパン
チを列状に（１〜土数列分）配置固定した可動型と受孔
を有するダイスと通孔を有するストリッパーとからなる
プレス成形型と、ワークの位置決め要素で構成され、こ
の多軸穿孔装置におけるストリッパーとの間のダイステ
ーブル面にワークを乗せた後、受孔の下側から吸気しな
がら、位置決め要素にてワークを位置決めし、可動型お
よびストリッパーを降下させスルーホールを打抜き加工
する。

従来技術■ パンチを一列に配置すると共にパンチの選択機構を備え
た可動型と受孔を有するダイスと通孔を有するストリッ
パーとからなるプレス成形型と、ワークの位置決め要素
とで構成され、この多軸穿孔装置（出願人が提案してい
る特願昭６３−２７４１１４号参照）におけるストリッ
パーとの間のダイステーブル面にワークを乗せた後、受
孔の下側から吸気しながらスルーホールのパターンに対
応してパンチを選択機構により選択すると共に位置決め
要素にてワークを位置決めし、可動型およびストリッパ
ーを降下させて、スルーホールを一列づつ打抜き加工す
る。

斯様に、いずれの装置においても導電性能確保のために
、受孔の下側から吸気し続けながらワークを打抜き位置
に移動させて打抜きして、打抜き屑を完全に吸引除去す
るようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところか前記した従来装置では、吸気をその打抜き時は
もとよりワークの移動時も含めて終始継続しているため
、その吸引力が受孔を通じてワークに働いて、ワークは
テーブル面に吸いつけられて移動がスムーズにいかない
という問題がある。

しかも、ワークが滑り抵抗の高い変形し易いセラミック
グリーンシートである場合、ワーク自体の滑り抵抗力と
前記の吸引力による吸着力とが相乗して、ワークの移動
性がさらに悪化している。

この問題は打抜き位置へのワークの位置合せを困難にし
て、又ワークの変形により精度及び打抜き能率の低下を
招いている。

この点、吸引力をワークにおよばない程度に弱めて調整
することも考えられるか、その程度の吸引力では打抜き
屑を完全に吸引除去することか困難になって、導電性能
を確保できなくなる恐れがある。

本発明者はこのような事情を考慮して鋭意研究を進めた
結果、打抜き中のみ吸引して、これ以外の否打抜き中の
あいだは給気して加圧することにより、打抜き屑か完全
に吸引除去され、しかも給気の加圧力によってワークと
テーブル面との間の吸着力が弱めらることを見出し、本
発明を完成したものである。

本発明はワークが滑り抵抗の高いセラミックグリーンシ
ート等である場合にも、位置合わせをスムーズにできて
且つ打抜き屑を完全に吸引除去することのできる多軸穿
孔装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の多軸穿孔装置では、ワークホルダーが載乗可能
なテーブル面に複数の受孔を有するダイスと、テーブル
面に向けて移動自在に対峙して、複数のパンチを前記受
孔と同軸線上に並設した可動型と、可動型にテーブル面
と対向状に圧縮バネを介して取付けられて、複数の通孔
を前記受孔およびパンチと同軸線上に開孔しているスト
リッパーとからなる多軸穿孔装置において、前記ダイス
の各受孔の下側に打抜き屑落下室を連通形成すると共に
この打抜き屑落下室に打抜き時に運転する吸気要素と、
否打抜き時におけるワーク移動時に運転する給気要素を
接続してなる構成としたことを特徴とする。

さらに詳しくは、複数のパンチは固定のもの、或いはそ
の軸線方向に移動自在で、選択機構によりスルーホール
のパターンに準じて穿孔可能位置と穿孔不能位置とに調
整自在であるものでも良い。

又、吸気および給気の両要素の運転と可動型の作動のタ
イミングは、可動型と両要素を伝達機構成いはコンピュ
ーターで連絡して、適時運転・作動するようにしている
。

（作用） 可動型が下降して打抜き開始すると、吸気要素が運転し
て打抜き屑落下室を負圧にし、パンチにより打抜かれた
屑を吸引してワークから完全に除去する。この間、給気
要素は運転を停止している。

そして、可動型が上昇して打抜き終了すると吸気要素も
停止し、代わりに給気要素が運転して打抜き屑落下室を
加圧し、受孔から高圧空気を流出してテーブル面に対す
るワークの吸着力を弱める。

この間に、ワークは次の打抜き位置に移動されて位置合
わせされる。

次いで、再び可動型が下降して、前記の工程を繰返す。

それにより、ワークの位置合わせがスムーズで且つ打抜
き屑がワークから完全に除去される。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施の一例を詳細に説明す
る。

図中Ａは多軸穿孔装置であり、略コ形状のフレーム１の
下側にはダイス２が、上側には昇降要素３が夫々備えら
れていて、昇降要素３には可動型４がシリンダー５の駆
動力を受けて上下に昇降自在に備えられ、又、可動型４
における下側にはストリッパー６がダイス２と対峙状に
備えられている。

ダイス２はその上面にテーブル面７をワークホルダー８
よりも幅広に形成していて、このテーブル面７幅内にワ
ークホルダー８が載乗し得るようにしている。又、テー
ブル面７にはその幅方向に定間隔をおいて受孔９・・・
を開口して下部の打抜き屑落下室１０と連通させている
。

そして、打抜き屑落下室１０には吸気要素１１と給気要
素１２が接続している。この吸気要素１１は電磁弁１３
を経て打抜き屑落下室１０に接続していて、打抜き時に
電磁弁１３が開弁じて、給気要素１２側の後述せる電磁
弁１５が閉弁している間に、吸気ポンプ１４の吸気力に
よって打抜き屑落下室１０を負圧化して、受孔９を通じ
てワークＷから打抜き屑を吸引除去するようにしている
。給気要素１２は電磁弁１５を経て打抜き屑落下室１０
に接続していて、否打抜き時に電磁弁１５が開弁じて、
吸気要素１１側の電磁弁１３が閉弁している間、給気ポ
ンプ１６の給気力によって打抜き屑落下室１０を加圧し
て、受孔９を通じてテーブル面７上のワークＷに高圧空
気を給気し得るようにしている。又、両要素１１．１２
の運転はコンピュータにより制御されている。

可動型４は前記ダイス２と略同幅の広幅であり、その左
右に垂設したガイド軸１７．１７をストリッパー６左右
の孔１８．１８を貫通してダイス２左右の孔１９、１９
に挿入していてダイス２を基準に可動型４およびストリ
ッパー６が昇降するようにしている。

そして、可動型４はその幅方向に定間隔をおいてパンチ
取付孔２０・・・を開口するとともに該孔２Ｑ上端か通
じる空間部２１を形成し、前記取付孔２０・・・をダイ
ス２の受孔９・・・の軸線上に配置せしめている。

又、可動型４は各取付孔２０に夫々パンチ２２を上下指
動自在に装着すると共に各パンチ２２を上向きに付勢せ
しめるスプリング２３を設け、各パンチ２２はその上部
を空間部２Ｉ内に突出させ、その上端に拡大頭部２２ａ
を形成していて、この拡大頭部２２ａを通して位置設定
機構２４と連絡している。

ストリッパー６はダイス２と略同幅の広幅であり、可動
型４との間に複数の圧縮バネ２５を介在させて、可動体
４の昇降動を緩衝するようにしている。

又、ストリッパー６はその幅方向に定間隔をおいて通孔
２６・・・を開口すると共に各通孔２６が受孔９および
パンチ２２と同軸線上に位置するよう配置している。こ
のストリッパー６は穴あけ時に下降した際にワークＷを
跨いでワークホルダ−８上面に当接するようにしていて
、ワークＷとの間に微少間隔を保ち得るようにしている
。

位置設定機構２４は可動型４の背面部に各パンチ２２と
組になって設置されており、エアシリンダー２７とその
ロッド２７ａに連結したカム２８とにより構成され、こ
のカム２８を前記空間部２１内の各パンチ２２の頭部２
２ａに乗った状態に配置させている。

カム２８はロッド２７ａ後退時には斜め上に引いて、パ
ンチ２２が上限位置にスプリング２３で付勢されて上が
っている状態に配置され、ロッド２７ａ前進時に斜め下
に繰出して、パンチ２２を下限位置に押下げるようにし
ている。

すなわちエアシリンダ２７のロッド後退時においてパン
チ２２は、その下端がストリッパー６の通孔２６内に没
入した状態の上限位置に設定され、ロッド前進時におい
てパンチ２２はその下端が前記通孔２６より下方に突出
した状態の下限位置に設定される。

そしてパンチ２２が下限位置にある場合は、その状態か
ら可動型４が下降したときにパンチ２２がワークＷを貫
通してダイス２の受孔９に挿入し、すなわちワークＷに
穿孔を施こし、パンチ２２が上限位置にある場合は、可
動型４が下降してもパンチ下端がワークＷへ到着せず穿
孔し得ない。

上記エアシリンダ２７・・・の動作はコンピュータによ
り制御され、それにより各パンチ２２・・・の上限又は
下限位置が個別に設定され、ワークＷの穿孔パターンに
応じたパンチ２２・・・の穿孔可能な配列を得ることが
できる。

尚、受孔９数が比較的少、ワークＷの滑り抵抗が比較的
低、張力変形しにくい、又、受孔９径が小径等の条件に
より、給気要素１２．１５．１６を省略し、電磁弁１３
と吸気要素１１により吸引力制御を行っても、又吸気側
電磁弁１３を省略し、給気要素１２゜１６、電磁弁１５
及び吸気要素１１．１４により吸引力制御を行っても可
能である。

上記エアシリンダ２７に代えてソレノイドを使用するこ
とも可能である。

上記実施例においては、ストリッパー６の底面をワーク
ホルダー８幅よりも幅広く水平状とする一方、ワークホ
ルダー８における枠上面８ａ高さを枠内のワーク取付面
８ｂ上のワークＷよりも若干上回る比に形成して、枠上
面８ａに当接した状態のストリッパー６とワークＷとの
間に微少間隙が確保されるような構成としたが、これに
限らず、たとえばストリッパー６における底面を枠上面
８ａ内幅分凹ませて形成して、ストリッパー６が枠上面
８ａに当接した後もワークＷとの間に微少間隙が確保さ
れるように構成しても良く、この場合、枠上面８１はワ
ークＷよりも低くとも支障ない。

次表は、滑り抵抗が大きく且つ加圧変形を生じる性質を
持つ厚さが０．６ｍｍ前後のセラミックグリーンシート
からなるワークＷを対象に、本発明の前記実施例の多軸
穿孔装置Ａと、同装置Ａにおける給気要素１２の運転を
止め且つストリッパーをワークに当接する構成のものに
代えて、穴あけテストした比較結果を示している。尚、
打抜き精度および打抜き能率についてはテスト結果の比
較のため、比較基準として、厚さが０．３ｍｍのセラミ
ックグリーンシートを汎用１軸穿孔装置で穴あけしたも
のにした。又、打抜き孔の測定は専用穴座標測定器によ
り行なった。

表１　（位置合わせ能率） 表２ （打抜き精度） 表３ （打抜き能率） 表１に示されている通り、位置合わせを迅速に能率よく
行えた。

表２，３に示されている通り、複数の孔あけを同時に高
精度且つ高速で打抜けた。

すなわち、位置合わせから穴あけまで高度の穴精度を保
ちながら能率よく生産し得た。

（発明の効果） したがって本発明によれば次の利点がある。

■滑り抵抗が大きいセラミックグリーンシート等のワー
クについても、その穴あけのための位置合せを迅速に能
率よく行なうことができる。

■複数の穴あけを、移動させて位置合わせしながら連続
的に効率よく開孔することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多軸穿孔装置の実施の一例を示す正面
図で一部切欠する。第２図は側面図で一部切欠する。第
３図は要部の断面図。第４図は穴あけ加工とワークの位
置合せと吸気ガスと給気ガスのタイムチャートである。 図中 Ｗはワーク ２はダイス ４は可動型 ６はストリッパー ７はテーブル面 ８はワークホルダー ９は受孔 １０は打抜き屑落下室 １１は吸気要素 １２は給気要素 ２２はパンチ ２５は圧縮バネ ２６は通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ワークホルダーが載乗可能なテーブル面に複数の受孔
   を有するダイスと、テーブル面に向けて移動自在に対峙
   して、複数のパンチを前記受孔と同軸線上に並設した可
   動型と、可動型にテーブル面と対向状に圧縮バネを介し
   て取付けられて、複数の通孔を前記受孔およびパンチと
   同軸線上に開孔しているストリッパーとからなる各軸穿
   孔装置において、前記ダイスの各受孔の下側に打抜き屑
   落下室を連通形成すると共にこの打抜き屑落下室に打抜
   き時に運転する吸気要素と、否打抜き時におけるワーク
   移動時に運転する給気要素を接続してなる多軸穿孔装置
   。