JPS60228099A

JPS60228099A - 打抜き加工方法

Info

Publication number: JPS60228099A
Application number: JP59078445A
Authority: JP
Inventors: 高崎　光弘; 碩哉村上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-04-20
Filing date: 1984-04-20
Publication date: 1985-11-13
Also published as: KR850007363A; JPH0225760B2; KR900002425B1; DE3567401D1; US4653365A; EP0162290A1; EP0162290B1

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】〔発明の利用分野〕本発明は多層基板などに使用されるセラミック・グリー
ンシートのスルーホールの打抜き加工方法に係り、特に
高能率に、また、かす詰まりのないスルーホールの打抜
き加工方法に関する。

〔発明の背景〕

従来のグリーンシートのスルーホール打抜き加工装置は
、特公昭５７−３３７１７号に記載のように（−夕の回
転を偏心部により上下方向の直線運動に変換して上ダイ
セットを駆動していた。

しかし、多樵類のスルーホールのパターンおよび抜き型
に対応した上ダイセットの上死点、下死点あるいはスト
ロークの変更および設定の迅速性、柔軟性に関してより
高度なものが要求されるようになってきている。

また、グリーンシートには粘着性があり、打抜き穴には
しばしばかす詰まりを生じる。多層基板の場合、このか
す詰まりが１つでも生じると製品不良となるために、後
工程で修正を要するが、セラミック多層基板用スルーホ
ールは通常微細径であり、しかも、グリーンシートが柔
軟で変形し易いため修正に手数がかかり、かつ基板の打
抜き穴のピッチ精度などを低下させるという問題があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は主にセラミック・グリーンシートを被加
工材として、高能率にてかす詰まりのないスルーホール
を得ることのできる打抜き加工方法を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明においては、被加工材の位置決めのみならず上ダ
イセットの駆動もサーボモータおよびボールねじで行い
、かつ、マイクロコンピュータにあらかじめ格納された
プログラムに従ってそれらのサーボモータの回転および
タイミングを制御することにより高速化、高能率化をは
かる。また、かす詰まりに対しては、一度目の打抜き直
後に再度打抜き動作を行い、２ルーホール内に詰ってい
た抜きかすを同一パンチで落下させる。

また本発明はＸＹテーブルが抜き屋の下方にあり、Ｘテ
ーブル上に取付けられた支持金具上に塔載されたグリー
ンシートが、抜き温の上ダイセットと下ダイセットとの
間で移動自在なることを特徴とする。

また本発明は上ダイセットが下降して、パンチによりグ
リーンシートにスルーホールを形成した後、下死点に到
る前に、もしくは下死点に達してから、マイクロコンピ
ータから逆転指令を出してサーボモータの急停止・逆転
を行い上ダイセットを上昇させることを特徴とする。

また本発明は上ダイセットが上昇し、パンチ刃先がグリ
ーンシートから抜は出てから、上ダイセットが上死点に
達するまでに、もしくは上死点に達してからＸＹテーブ
ルの位置決め動作を開始させることを特徴とする。

また本発明は上ダイセットが上昇し、パンチ刃先がグリ
ーンシートから抜は出てから、上ダイセットが上死点に
達するまでに、もしくは上死点に達してから、必要に応
じて、ＸＹテーブルの位置決め動作を行わずに再び上ダ
イセットの下降、上昇を行わせ、１つのスルーホールに
対して２度以上の打抜き動作を行うことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第８図により説明
する。

第１図は本発明による打抜き加工装置の概略斜視図であ
る。

サーボモータ１とボールねじ２はカップリング６により
結合している。スライダ５に圧入されたナツト４にボー
ルねじ２がかみ合っている。

また、ヘッド部６に固定したハウジング７により互いに
平行に支持され軸８と９に対して、スライダ５は直線運
動自在に取付けられている。

また、スライダ５の下端に固定したフリーシャンク１０
と抜き型の上ダイセット１１が連結されている。抜き型
の上ダイセット１１にはグリーンシー）１２ニスルーホ
ールを加工するためのパンチ（図示せず）が埋設されて
いる。一方、下ダイセット１６はベッド１４上に固定さ
れている。

Ｙテーブル１６はベース２４に固定されたＹテーブルハ
ウジング２５の上部にあり、サーボモータ１５の駆動に
より直線運動を行なう。このＹテーブル１６上には、Ｙ
テーブル１６とは直角方向ＥＸテーブルハウジング１７
が固定されている。

Ｘテーブル１９はＸテーブルハウジング１７の上部をサ
ーボモータ１８の駆動により直線運動を行な５゜このＸ
テーブル１９上にはグリーンシート１２を塔載するため
の支持金具２０が固定されているＸテーブル１９はベッ
ド１４の下でサーボモータ１５．１８の駆動により水平
方向に自在に移動することができる。

また、グリーンシート１２を塔載する支持金具２０の上
部は、上ダイセット１１と下ダイセット１３との間をＸ
テーブル１９の移動にしたがい水平方向に移動する。

次に動作を説明する。マイクロコンピュータ２１から打
抜き動作開始信号を受けたサーボモータ１は回転を始め
、ボールねじ２を回転駆動する。このとき、スライド５
は軸８，９をガイドとして下向きの直線運動を行い、上
ダイセット１１を下降させる。上ダイセット１１が下グ
イセット１５の一部と接触するとパンチ刃先が上ダイセ
ット１１の下面から突き出てグリーンシート１２のスル
ーホールの加工を行う。その後、マイクロコンピュータ
２１の逆転指令によりサーボモータ１は急停止・反転を
行い、上ダイセット１１を所定の高さまで上昇させる。

その後マイクロコンピータ２１の動作指令信号によりサ
ーボモータ１５あるいは１８．もしくは両者が回転し、
Ｘテーブル１９を移動させ、支持金具２０に塔載したグ
ＩＪ　−ンシート１２を次のスルーホールの位置まで移
動させる。次に再びマイクロコンピュータ２１の動作信
号によりサーボモータ１が回転を始め、打抜キ加工を行
う。このように、マイクロコンピュータ２１のプログラ
ムに従って順次打抜き加工・を行５゜第２図は上ダイセット１１に埋設されたパンチ刃先の位
置Ｚとグリーンシート１２の位置Ｘ、Ｙの関係のタイム
チャートの１例である。第２図の２１が上死点、Ｚ４が
下死点である。

なお、打抜き作業開始前および終了後の上ダイセット１
１の位置はＺｌよりもさらに上方にある。Ｚ軸が２１か
ら２４に移動し、さらにＺｌに戻った後Ｘ軸またはＹ軸
、もしくは両軸の位置決めを行う。このように通常はＺ
軸とＸ軸またはＹ軸との位置決めを交互に行う。

第３図はさらに打抜き加工時間の短縮をはかった場合の
タイムチャートである。Ｚ２はスルーホールの打抜き後
、上ダイセット１１が上昇してグリーンシート１２から
離れ始めた位置と上死点Ｚ１との間に設定される。また
、Ｚ３は上ダイセット１１が下降してスルーホールを打
抜いた後パンチ刃先がグリーンシート１２の下面に出た
位置と、下死点Ｚ４との間に設定される。第２図におい
て、上ダイセット１１が下降し、パンチ刃先が２４に近
づくと電気回路により自動的に下降速度が低下し、Ｚ４
に達した時の下降速度はＺｌと２４の中間点での下降速
度の一以下にな０る。このような制御は位置決め完了時の衝撃が少なく好
ましいが、位置決め時間が長くなるという不具合がある
。しかし、上ダイセット１１をアルミニウム合金で製作
するなど移動する系の質量を小さくし、かつ、駆動部の
剛性・強度を十分大きくすれば、上ダイセット１１の下
降速度が低下し始める前でもサーボモータ１を急停止さ
せ、さらに逆転させることも可能である。

そこで、第３図において上ダイセット１１が下降し、パ
ンチ刃先が２６に達したならばマイクロコンピュータ２
１から逆転信号を出してサーボモータ１の急停止・逆回
転を行い、上ダイセット１１を上昇させれば、上ダイセ
ット１１が２３からＺ４に達し、さらにＺ６に戻るまで
の時間を短縮できる。その後、上ダイセット１１がＺ２
に達したとき、グリーンシート１２の移動を開始しても
パンチには何ら損傷を与えず、上ダイセット１１がＺ２
からＺｌまで上昇する時間を短縮できる。

Ｚ２およびＺ６は上記の範囲内のどこに設定しても良い
が、例えば第２図、第３図で２１と２４の距離を４籠と
し、第３図においてＺｌとＺ２の距輪を１闘、Ｚ６とＺ
４の距離を０．５ｍと設定した場合の打抜き加工時間は
第２図の場合に比べて約３０％短縮できるという効果が
あった。

このような位置決め動作をさらに発展させ、かす詰まり
防止のため［２度打ちを行わせた例を次に示す。

第４図ないし第７図は、スルーホールの打抜き加工部分
の拡大断面図である。パンチ２２に対向して、ダイ２６
にはパンチ２２の刃先直径よりも若干大きな穴を設けで
ある。グリーンシート１２はダイ２３の上面に接触しな
がら位置決め動作がなされる。

ところで、グリーンシート１２には有機バインダおよび
可暖剤が含まれているので、パンチ２２の刃先にこれら
が付着する場合がある。そのような状態で打抜き加工を
行うと打抜き力によりパンチ２２の刃先と抜きかす１２
αとが粘着し、第４図のごとくパンチ２２の刃先がダイ
２３の穴を突き抜けて、第２図の２４あるいは第３図の
２３の位置に達しても抜きかす１２αは落下しない。

したがって、パンチ２２が上昇し、第２図の２１あるい
は第３図の２２の位置に達しても、抜きかす１２αは第
５図のごとくグリーンシート１２のスルーホール内に詰
まる。

スルーホール内に詰まった抜きかすを落下させる力は、
打抜き力の５％以下であることが実験により確かめられ
た。そのような小さな力ではスルーホール内に詰った抜
きかす１２αはパンチ２２を再び下降させて突き落とし
ても刃先に粘着することはなく、第６図のごとくパンチ
刃先をＺ３まで再び下降させれば抜きかす１２αは落下
し、第７図のようにスルーホールを完全にあげることが
できる。

第８図はかす詰まりを完全に防止するために一度打抜い
たスルーホールを再度打抜く場合のタイムチャートを示
す。打抜き動作を開始して上ダイセット１１に埋込まれ
たパンチ刃先の位置がＺｌ−Ｚ３−Ｚ２となったところ
で再びＺ６に戻して、グリーンシート１２のスルーホー
ル内に詰まっていた抜きかす１２（Ｚを突き落とす。そ
の後またＺ２に戻った時にＸまたはＹ方向あるいは両方
向の位置決め動作を開始する。一方、パンチ２２は上ダ
イセット１１とともＶｃＺｌまで上昇を続ける。

第８図のようにすれば同一スルーホールの２度打ちを行
っても第２図で示した場合と加工時間があまり変わらず
、しかも抜きかすの残存しないスルーホールが得られる
。

なお、２度目の打抜き開始位置はＺ２でなくとも良く、
任意に設定できるようにして良い。

また、プログラムの変更により同一スルーホールに２度
以上何度でも打抜き動作を繰返しても良（・。２度打ち
をするか否かおよび、繰返し回数も繰作盤のスイッチあ
るいはプログラム上で任意に設定できるようにすれば装
置の柔軟性が増す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、マイクロコンピータのプログラムを変
更するだけで容易に作業内容を変更できるので、１台の
装置で多種類の打抜き作業ができ、加工時間の短縮も可
能である。またかす詰まりを完全に防止できるので、グ
リーンシートのスルーホール加工における歩留まりが向
上すること、また、かす詰まりの修正の手数がかからず
、さらにその修正時のシート変形による精度の低下を未
然に防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例における打抜き加工装置の
概略斜視図、第２図、第３図および第８図は位置決めの
タイムチャート図、第４図から第７図までは第１図のＡ
−Ａ線断面から見た加工工程図である。１．１５．１８・・・・・・サーボモータ２・・・・・
・・・・・・・・・・・・−・・ボールねじ５・・・・
・−・・・・・・・・・・−・・スライダ１１・・・・
・・・・・・・・・・・・・・上ダイセット１２・・・
・・−・・・・・・・・・・・グリーンシート１３・・
・・・−・・・・・・・・・・・下ダイセット１６・・
−・−・・・・・・・・・・・Ｙテーブル１９・・・・
・・・・・・・・・・・・・・Ｘテーブル２０・・−・
・・・・・・・・・−・・支持金具２１・・・・・・・
・・・・・・・・・・・マイクロコンピュータ２２・・
・・・・・・・・・−・−・・パンチ２３・・・・・−
・・・・−・・・・・タイ代理人弁理士　高　橋　明　
夫イ１図力２図〒′５図１間− 閉４図　力５図力６図　カフ図

Claims

【特許請求の範囲】

１、　マイクロコンピュータで回転制御されるサーボモ
ータで駆動するＸＹテーブルとＺ軸のスライダとで位置
決めを行う打抜き加工方法。