JPWO2007043126A1 - 穿孔装置及び穿孔方法 - Google Patents
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Abstract
短冊状のワークWの全面に渡って、かつ、高い生産性をもって穿孔作業を行うことを目的とする。穿孔装置100は、基台110と、基台110上に設置され、それぞれが上方ローラ212,222及び下方ローラ214,224を有し、ワークWをワーク送り方向(以下、一方方向という。)に沿って位置決め制御しつつ水平に移動させるための2組のワーク送り装置210,220と、穿孔機構400とを備えた穿孔装置であって、穿孔機構400は、ダイ用金型510及びパンチ用金型520を有する、2組のワーク送り装置210,220の間に設置された穿孔用金型500を有し、穿孔機構400は、基台110に対して一方方向に直交する他方方向に沿って水平に移動可能に、かつ、基台110に対して前記一方方向に沿って微動可能に構成されている。
Description
本発明は、穿孔装置及び穿孔方法に関する。
フレキシブルプリント基板形成などに用いるシート状の被加工物に対する穿孔は、シート状の被加工物をパンチ用金型とダイ用金型との間に介在させ、パンチ用金型のパンチをダイ用金型のダイ孔に嵌合することにより行う。
従来、この種の穿孔装置には、例えば図17に示すようなものが用いられている(例えば、特許文献1参照。)。図17は、従来の穿孔装置を説明するために示す図である。なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれx軸方向(図17における紙面に平行で左右方向)、y軸方向(図17における紙面に垂直な方向)及びz軸方向(図17における紙面に平行かつx軸に直交する方向)とする。
この穿孔装置1は、図17に示すように、繰り出し機構10、巻き取り機構11、穿孔機構20、送り機構30及び一対のテンション機構40,42を備えている。この穿孔装置1において、シート状の被加工物Wに対する穿孔は、以下のようにして行う。
まず、穿孔実施可能状態で繰り出し機構10、巻き取り機構11及び送り機構30の同期動作によってシート状の被加工物Wを所定量移動させる。その後、繰り出し機構10が巻き戻し機能で動作する状態でテンション機構40,42を同期動作させて被加工物Wにx軸方向及びy軸方向のテンションを付与する。その後、穿孔機構20をx軸方向及びy軸方向に適宜移動させて、シート状の被加工物Wの穿孔対象部位に所定の穿孔パターンで穿孔する。そのようにして、シート状の被加工物Wに対して穿孔が実施される。このような穿孔装置を用いることにより、シート状の被加工物に対して良好に穿孔を実施することができる。
しかしながら、従来の穿孔装置においては、短冊状の被加工物に穿孔を実施するためには、短冊状の被加工物の両端部をクランパでクランプした状態で穿孔を実施する必要があるため、クランパが邪魔になって短冊状の被加工物の両端部に穿孔を実施することができず、短冊状の被加工物の全面にわたって穿孔を実施することができないという問題があった。
このような場合、短冊状の被加工物の片側端部だけをクランパでクランプした状態で1回目の穿孔作業を行い、その後、穿孔が実施された側の片側端部だけをクランプし直した状態で2回目の穿孔作業を行うこととすれば、1回目の穿孔作業で穿孔が実施されていない側の片側端部においても、2回目の穿孔作業で穿孔を実施することができるようになるため、短冊状の被加工物の全面にわたって穿孔を実施することが可能になると考えられる。
しかしながら、この場合には、穿孔作業を2回に分けて行う必要があること及びクランパで短冊状の被加工物をクランプする作業を2回行う必要があることから、全体として穿孔作業が煩雑になり、穿孔作業の生産性を高めるのが容易ではないという問題があった。
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、短冊状の被加工物の全面にわたって、かつ、高い生産性をもって穿孔作業を行うことができる穿孔装置を提供することを目的とする。
(1)本発明の穿孔装置は、基台と、前記基台上に設置され、それぞれが上方ローラ及び下方ローラを有し、ワークとしての短冊状の被加工物をワーク送り方向(以下、一方方向という。)に沿って位置決め制御しつつ水平に移動させるための2組のワーク送り装置と、短冊状の被加工物に穿孔を実施するための穿孔機構とを備えた穿孔装置であって、前記穿孔機構は、ダイ用金型及びパンチ用金型を有し、前記2組のワーク送り装置の間に設置された穿孔用金型を有し、前記穿孔機構は、前記基台に対して前記一方方向に直交する他方方向に沿って水平に移動可能に、かつ、前記基台に対して前記一方方向に沿って微動可能に構成されていることを特徴とする。
このため、本発明の穿孔装置によれば、ワークとしての短冊状の被加工物を2組のワーク送り装置によって送る(一方方向に沿って前進又は後退させる)のに加えて、短冊状の被加工物を2組のワーク送り装置のうちいずれか一方のワーク送り装置によっても送ることが可能となる。その結果、短冊状の被加工物の前端部及び後端部のいずれの端部をもフリーの状態で穿孔位置に送ることができるようになるため、短冊状の被加工物の前端部及び後端部のいずれの端部にも良好に穿孔を実施することが可能となる。
また、2組のワーク送り装置の一連の動作で短冊状の被加工物の前端部及び後端部を穿孔位置に送ることができるようになるため、穿孔作業を2回に分けて行う必要がなくなる。
さらにまた、上方ローラ及び下方ローラによって短冊状の被加工物をつかむことができるようになるため、短冊状の被加工物をクランパでクランプする動作が不要になる。
さらにまた、上方ローラ及び下方ローラによって短冊状の被加工物をつかむことができるようになるため、短冊状の被加工物をクランパでクランプする動作が不要になる。
このため、本発明の穿孔装置は、短冊状の被加工物の全面にわたって、かつ、高い生産性をもって穿孔作業を行うことができる穿孔装置となり、本発明の目的が達成される。
また、本発明の穿孔装置においては、短冊状の被加工物における一方方向の穿孔位置の位置調整を、上方ローラ及び下方ローラを有する2組のワーク送り装置を用いて行うこととにより、短冊状の被加工物における高精度の位置調整が十分可能となっている。
ところで、近年のファインピッチ化に伴って、短冊状の被加工物においても、さらに高い位置精度での穿孔位置の位置調整が求められる場合も考えられる。
そのような場合であっても、穿孔機構を基台に対して一方方向に沿って微動させることにより、短冊状の被加工物に対する穿孔機構の一方方向の穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。このため、さらに高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
そのような場合であっても、穿孔機構を基台に対して一方方向に沿って微動させることにより、短冊状の被加工物に対する穿孔機構の一方方向の穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。このため、さらに高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
さらにまた、本発明の穿孔装置においては、一方方向に沿って穿孔機構が微動するのに必要な距離は、穿孔位置の位置調整ができる長さで十分であるため、穿孔機構を一方方向に移動させるための構成をコンパクトにすることが可能になり、結果として、穿孔装置の間口すなわち一方方向に沿った穿孔装置の長さを小さくすることが可能となる。このため、穿孔装置の設置スペースや作業スペースを小さくすることができる。
なお、この明細書において「短冊状の被加工物」とは、必ずしも細長い形状の被加工物のみを意味しているものではなく、正方形状も含む略矩形状の被加工物のことを意味しているものである。
(2)上記(1)に記載の穿孔装置においては、前記穿孔機構は、前記基台に対して前記他方方向に沿って水平に移動可能なテーブルに設置され、かつ、前記テーブルに対して前記一方方向に沿って微動可能に構成されていることが好ましい。
このように構成することにより、短冊状の被加工物における他方方向の穿孔位置の位置調整は、テーブルを他方方向に沿って適宜移動することによって高精度に行うことが可能となる。
(3)上記(2)に記載の穿孔装置においては、前記穿孔機構は、前記他方方向の成分を有する方向に沿って進退可能な移動子と、前記移動子の進退に対応して前記一方方向に微動可能なガイドとを介して前記テーブルに設置されていることが好ましい。
このように構成することにより、穿孔機構が一方方向に沿って微動可能となるため、一方方向における穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。
また、穿孔機構を一方方向に微動させるための機構として、移動子の進退に対応してガイドが一方方向に移動可能となるというコンパクトな機構を用いるため、穿孔装置の間口すなわち一方方向に沿った穿孔装置の長さを小さくすることが可能となる。
なお、ガイドは、他方方向の成分を有する方向に沿って延在するレール状のガイドであってもよいし、他方方向の成分を有する方向に沿って形成された溝状のガイドであってもよい。
また、穿孔機構を一方方向に微動させるための機構として、移動子の進退に対応してガイドが一方方向に移動可能となるというコンパクトな機構を用いるため、穿孔装置の間口すなわち一方方向に沿った穿孔装置の長さを小さくすることが可能となる。
なお、ガイドは、他方方向の成分を有する方向に沿って延在するレール状のガイドであってもよいし、他方方向の成分を有する方向に沿って形成された溝状のガイドであってもよい。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の穿孔装置においては、前記穿孔機構は、コの字状のフレームを有し、前記コの字状のフレームにおける一方の端部において前記ダイ用金型を支持し、前記コの字状のフレームにおける他方の端部において前記パンチ用金型を支持することが好ましい。
このように構成することにより、穿孔機構のフレームの形状は、ダイ用金型及びパンチ用金型を支持する部分において閉じた形状ではないため、ダイ用金型及びパンチ用金型を支持するフレームの長さは穿孔機構が少なくとも短冊状の被加工物の他方方向の長さ分だけ移動可能な長さであればよくなる。このため、例えば、ダイ用金型及びパンチ用金型を中央部で支持するロの字状のフレームの場合に比べて穿孔機構の大きさを小さくすることが可能となる。
また、このように構成することにより、フレームを機械的に十分な剛性を有する他方方向に沿うように配置すれば、穿孔機構が移動することによって生じる穿孔位置のぶれによる穿孔位置精度の低下を少なくすることが可能となり、位置精度の高い穿孔を実施することが可能となる。
(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の穿孔装置においては、前記2組のワーク送り装置の前記一方方向両側には、短冊状の被加工物を案内する第1のワーク案内板が設置され、前記穿孔用金型における前記他方方向両側には、短冊状の被加工物を案内する第2のワーク案内板が設置されていることが好ましい。
短冊状の被加工物がリジッドである場合には、上記した第1のワーク案内板及び第2のワーク案内板は必ずしも必要ではない。しかしながら、短冊状の被加工物がフレキシブルである場合には、短冊状の被加工物を2組のワーク送り装置のうち一方のワーク送り装置によって送るときには、短冊状の被加工物における他方方向両端部や一方方向片側端部が重力で垂下することに起因して短冊状の被加工物に反りやうねりが発生することがある。このような場合であっても、ワーク案内板を設けることによって、短冊状の被加工物の反りやうねりの発生を効果的に抑制することができるようになり、短冊状の被加工物を円滑に送ることが可能になり、かつ、高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
この場合、第1のワーク案内板及び第2のワーク案内板の上面の高さは、ダイ用金型又はパンチ用金型の穿孔する側の表面から若干(例えば、0.050mm〜2.0mm程度)離れた位置に設定するのが好ましい。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の穿孔装置においては、前記2組のワーク送り装置のそれぞれは、前記2組のワーク送り装置のそれぞれにおけるワーク送り動作を制御するモータを有し、これらモータの制御を行うことにより、前記2組のワーク送り装置の間に供給された短冊状の被加工物のテンションを制御可能であることが好ましい。
このように構成することにより、短冊状の被加工物がフレキシブルである場合であっても、短冊状の被加工物のテンションを適切な状態に維持することにより、短冊状の被加工物の反りやうねりの発生を効果的に抑制することが可能となる。これにより、短冊状の被加工物に対する穿孔位置の調整を高精度に行うことが可能になる。このため、さらに高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
また、このように構成することにより、ワーク送り動作を制御するモータは、短冊状の被加工物のテンションの制御を兼用するので、穿孔装置としての構成が簡素となる。
(7)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の穿孔装置においては、前記2組のワーク送り装置の間の間隔を制御する制御装置をさらに備え、前記2組のワーク送り装置の間に供給された短冊状の被加工物のテンションを制御可能であることも好ましい。
このような構成によっても、短冊状の被加工物がフレキシブルである場合であっても、短冊状の被加工物のテンションを適切な状態に維持することが可能となり、短冊状の被加工物の反りやうねりの発生を効果的に抑制することが可能となる。これにより、短冊状の被加工物に対する穿孔機構の一方方向の穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能になる。このため、さらに高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
また、このように構成することにより、2組のワーク送り装置を用いて短冊状の被加工物のテンションを制御するので、穿孔装置としての構成が簡素となる。
また、このように構成することにより、2組のワーク送り装置を用いて短冊状の被加工物のテンションを制御するので、穿孔装置としての構成が簡素となる。
上記(6)及び(7)に記載の穿孔装置においては、短冊状の被加工物のテンションを検出するセンサをさらに有していることが好ましい。例えば、穿孔装置がワーク送り動作を制御するモータの負荷を検出するセンサを有したり、短冊状の被加工物の反りやうねりを検出するセンサを有したりすることが好ましい。このように構成することにより、センサの検出結果に応じてモータの回転を制御したり2組のワーク送り装置の間隔を制御する制御装置を制御したりして、短冊状の被加工物のテンションが適切となるように制御することが可能となる。
(8)上記(1)〜(7)のいずれかに記載の穿孔装置においては、2組のワーク送り装置における上方ローラを上方に移動させた状態で短冊状の被加工物の供給及び回収が可能な構造を有することが好ましい。
このように構成することにより、作業者は、短冊状の被加工物を供給及び回収しやすくなるため、短冊状の被加工物の供給及び回収するための作業性が向上する。
(9)上記(1)〜(7)のいずれかに記載の穿孔装置においては、短冊状の被加工物の供給を行う供給ローダと、短冊状の被加工物の回収を行う回収ローダと、前記基台上における前記穿孔機構の上方に設置され前記供給ローダ及び前記回収ローダを前記他方方向に沿って移動させるローダ駆動装置とを有するワーク供給回収装置をさらに備えたことが好ましい。
このように構成することにより、後述するように、短冊状の被加工物の穿孔機構への供給及び回収を順次実施することが可能となるため、短冊状の被加工物の供給及び回収にかかる時間的ロスを少なくすることが可能となる。
また、このように構成することにより、ワーク供給回収装置が穿孔機構の上方に設置されているので、ワーク供給回収装置のために新たなスペースを確保しなくて済む。これにより、穿孔装置の平面積が大きくならないように抑制することも可能となる。
(10)上記(9)に記載の穿孔装置においては、前記基台の前記一方方向の両側に設置される供給ストッカー及び回収ストッカーをさらに備え、前記供給ストッカー及び前記回収ストッカーは、前記他方方向に沿って移動可能であることが好ましい。
このように構成することにより、作業者は、穿孔装置の前方側すなわち穿孔機構に面する側に向いた状態で供給ストッカー及び回収ストッカーを他方方向に沿って移動させて短冊状の被加工物の供給及び回収の作業を行うことが可能となるため、短冊状の被加工物の供給及び回収するための作業性が向上する。
(11)上記(1)〜(10)のいずれかに記載の穿孔装置においては、前記パンチ用金型は、ストリッパプレートを有するパンチ用金型であってもよい。
このように構成することにより、穿孔動作後において短冊状の被加工物がパンチ用金型のパンチに付着するのを防止することができるため、穿孔作業の生産性が向上する。
(12)上記(1)〜(10)のいずれかに記載の穿孔装置においては、前記パンチ用金型は、短冊状の被加工物の上方に配置された半押さえプレートを有し、前記半押さえプレートは、前記半押さえプレートと前記ダイ用金型におけるダイプレートとの間隔を短冊状の被加工物の厚さよりも0.02〜0.3mmの範囲内の値だけ大きくした状態で、穿孔位置の位置決め及び穿孔を実施することを可能とする半押さえプレートであってもよい。
このように構成することによっても、穿孔動作後において短冊状の被加工物がパンチ用金型のパンチに付着するのを防止することができるため、穿孔作業の生産性が向上する。
また、このように構成することにより、半押さえプレートが短冊状の被加工物の反りやうねりを抑制するため、高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
さらにまた、このように構成することにより、パンチのみの昇降動作によって短冊状の被加工物に穿孔することが可能となるため、パンチ用金型の昇降動作が必要なストリッパプレートを有するパンチ用金型と比べて穿孔動作の高速化が可能となる。このため、単位時間当たりの穿孔回数をより多くすることが可能となり、穿孔作業の生産性が向上する。
また、このように構成することにより、半押さえプレートが短冊状の被加工物の反りやうねりを抑制するため、高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
さらにまた、このように構成することにより、パンチのみの昇降動作によって短冊状の被加工物に穿孔することが可能となるため、パンチ用金型の昇降動作が必要なストリッパプレートを有するパンチ用金型と比べて穿孔動作の高速化が可能となる。このため、単位時間当たりの穿孔回数をより多くすることが可能となり、穿孔作業の生産性が向上する。
(13)上記(12)に記載の穿孔装置においては、前記半押さえプレートは、前記パンチ用金型と前記ダイ用金型との間に短冊状の被加工物を挿入するとき、ダイ用金型から離れる方向に移動可能に構成されていることが好ましい。
このように構成することにより、パンチ用金型とダイ用金型との間に短冊状の被加工物を速やかに挿入することが可能となるため、短冊状の被加工物を加工するために要する時間を短縮することが可能となる。また、パンチ用金型とダイ用金型との間に短冊状の被加工物を滑らかに挿入することが可能となるため、短冊状の被加工物を傷つけたり破損したりすることを抑制することができ、短冊状の被加工物の加工の歩留まりを向上させることが可能となる。
(14)上記(12)又は(13)に記載の穿孔装置においては、前記半押さえプレートは透明であり、前記ダイ用金型におけるダイ孔の下方には、第1の照明装置及び撮像装置が配設され、前記半押さえプレートの上方には、第2の照明装置が配置され、前記撮像装置は、前記ダイ孔を通じて短冊状の被加工物を撮影可能であることが好ましい。
このように構成することにより、第1の照明装置及び/又は第2の照明装置により照明された短冊状の被加工物を撮像装置により撮影することで穿孔位置の読み取りが可能となる。これにより、読み取った穿孔位置に基づいて、2組のワーク送り装置の送り量を制御したり、穿孔機構の他方方向の移動量及び一方方向の移動量を制御したりすることが可能となり、穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。
なお、「ダイ孔の下方」とは、ダイ孔のほぼ直下であると限定されるものではなく、ダイ孔の下方において短冊状の被加工物を照明したり撮影したりすることが可能である領域をいう。また、「半押さえプレートの上方」とは、半押さえプレートのほぼ直上であると限定されるものではなく、短冊状の被加工物を上方から照明可能である領域をいう。
(15)上記(11)〜(13)のいずれかに記載の穿孔装置においては、前記ダイ用金型は撮影用孔を有し、前記ダイ用金型における前記撮影用孔の下方には、第1の照明装置及び撮像装置が配設され、前記ダイ用金型における前記撮影用孔の上方には、第2の照明装置が配置され、前記撮像装置は、前記撮影用孔を通じて短冊状の被加工物を撮影可能であることが好ましい。
このように構成することにより、第1の照明装置及び/又は第2の照明装置により照明された短冊状の被加工物を撮像装置により撮影することで穿孔位置の読み取りが可能となる。これにより、読み取った穿孔位置に基づいて、2組のワーク送り装置の送り量を制御したり、穿孔機構の他方方向の移動量及び一方方向の移動量を制御したりすることが可能となり、穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。
なお、「撮影用孔の下方」とは、撮影用孔のほぼ直下であると限定されるものではなく、ダイ用金型における撮影用孔の下方において、撮影用孔を通じて短冊状の被加工物を照明したり撮影したりすることが可能である領域をいう。また、「撮影用の孔の上方」とは、撮影用孔のほぼ直上であると限定されるものではなく、撮影用孔を上方から照明可能である領域をいう。
(16)本発明の穿孔方法は、上記(12)に記載の穿孔装置を用いてワークとしての短冊状の被加工物に穿孔を実施する穿孔方法であって、前記半押さえプレートと前記ダイ用プレートとの間隔を、ワークとしての短冊状の被加工物の厚さよりも0.02〜0.3mmの範囲内の値だけ大きくした状態で、前記穿孔用金型の位置決め及び穿孔を実施することを特徴とする。
このため、本発明の短冊状の被加工物の穿孔方法によれば、穿孔動作後においてパンチ用金型のパンチの上昇に伴って短冊状の被加工物の上昇が抑制され、短冊状の被加工物がパンチに付着するのを防止することができるようになり、穿孔作業の生産性が向上する。
また、このような方法とすることにより、半押さえプレートが短冊状の被加工物の反りやうねりを抑制するので、高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
また、このような方法とすることにより、半押さえプレートが短冊状の被加工物の反りやうねりを抑制するので、高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
さらにまた、このような方法とすることにより、パンチのみの昇降動作によって短冊状の被加工物に穿孔することが可能となるため、パンチ用金型の昇降動作が必要なストリッパプレートを有するパンチ用金型と比べて穿孔動作の高速化が可能となる。このため、単位時間当たりの穿孔回数をより多くすることが可能となり、穿孔作業の生産性が向上する。
以下、本発明の穿孔装置及び穿孔方法について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る穿孔装置を示す側面図である。図2は、実施形態1に係る穿孔装置を示す平面図である。図3は、実施形態1に係る穿孔装置を示す正面図である。図4は、実施形態1に係る穿孔装置におけるテーブル駆動部を示す図である。図4(a)はテーブル駆動部の平面図であり、図4(b)はテーブル駆動部の側面図であり、図4(c)はテーブル駆動部の正面図である。
図1は、実施形態1に係る穿孔装置を示す側面図である。図2は、実施形態1に係る穿孔装置を示す平面図である。図3は、実施形態1に係る穿孔装置を示す正面図である。図4は、実施形態1に係る穿孔装置におけるテーブル駆動部を示す図である。図4(a)はテーブル駆動部の平面図であり、図4(b)はテーブル駆動部の側面図であり、図4(c)はテーブル駆動部の正面図である。
図5は、実施形態1に係る穿孔装置の要部を説明するために示す図である。図6は、実施形態1に係る穿孔装置における穿孔用金型付近の断面図である。図7は、実施形態1に係る穿孔装置におけるワーク案内板を説明するために示す図である。図7(a)はワーク案内面を説明するために示す平面図であり、図7(b)はワーク案内面が設けられていない場合の穿孔加工時における被加工物の状態を示す模式図であり、図7(c)はワーク案内面が設けられている場合の穿孔加工時における被加工物の状態を示す模式図である。
図8は、実施形態1に係る穿孔装置のワーク送り装置の動作を説明するために示す図である。図8(a)〜(g)はワーク送り装置の動作を説明するために示す図である。図9は、実施形態1に係る穿孔装置における微動機構を説明するために示す図である。図9(a)は微動機構を説明するために示す平面図であり、図9(b)は微動機構を説明するために示す側面図であり、図9(c)及び図9(d)は微動機構の動作を説明するために示す図である。
図10は、実施形態1に係る穿孔装置におけるワーク送り装置によるワークのテンション制御を説明するために示す図である。図10(a)〜図10(d)はワークのテンション制御におけるワーク送り装置の動作を説明するために示す図である。図11は、実施形態1に係る穿孔装置におけるパンチ用金型の半押さえプレートの動作を説明するために示す図である。図11(a)〜(c)はパンチ用金型の半押さえプレートの動作を説明するために示す図である。図12は、実施形態1に係る穿孔装置における照明装置及び撮像装置を説明するために示す図である。
実施形態1に係る穿孔装置100は、図1〜図3に示すように、基台110上に、ワークとしての短冊状の被加工物Wを一方方向(y軸方向)に沿って水平に移動させるための2組のワーク送り装置(第1ワーク送り装置210及び第2ワーク送り装置220)が設置され、第1ワーク送り装置210と第2ワーク送り装置220との間には、穿孔用金型500を有する穿孔機構400を備えている。
穿孔機構400は、基台110に対して一方方向(y軸方向)に直交する他方方向(x軸方向)に沿って水平移動可能に、かつ、基台110に対して一方方向(y軸方向)に沿って微動可能に構成されている。なお、図1〜図3においては、2組のワーク送り装置210,220を支持したり駆動したりするための構成は省略されている。
2組のワーク送り装置(第1ワーク送り装置210及び第2ワーク送り装置220)は、図3に示すように、それぞれ上方ローラ212,222及び下方ローラ214,224を有している。
また、2組のワーク送り装置210,220は、図5に示すように、2組のワーク送り装置210,220における上方ローラ212,222をローラ昇降機構216,226により上方に移動させた状態で短冊状の被加工物Wの供給及び回収が可能な構造を有している。
穿孔機構400は、図1に示すように、基台110に対して他方方向(x軸方向)に沿って水平に移動可能なテーブル300に設置され、かつ、微動機構350によってテーブル300に対して一方方向(y軸方向)に沿って微動可能に構成されている。穿孔機構400は、図1に示すように、基台110に対して他方方向(x軸方向)に沿って水平に移動可能なガイド380を介してテーブル300に設置されている。
また、穿孔機構400は、図1に示すように、コの字状のフレーム410を有している。そして、穿孔機構400は、コの字状のフレーム410の一方の端部においてダイ用金型510をダイ用金型支持体420を介して支持し、コの字状のフレーム410の他方の端部においてパンチ用金型520をパンチ用金型支持体430を介して支持している。
2組のワーク送り装置210,220の一方方向(y軸方向)両側には、図7に示すように、短冊状の被加工物Wを案内する第1のワーク案内板250,260が設置され、また、穿孔用金型500における他方方向(x軸方向)両側には、短冊状の被加工物Wを案内する第2のワーク案内板230,240が設置されている。
実施形態1に係る穿孔装置100において、短冊状の被加工物Wに対する穿孔作業は、「第1ワーク送り装置への被加工物の供給工程」、「被加工物に対する穿孔位置調整及び穿孔工程」、「被加工物の回収工程」をこの順で実施することにより行う。以下に、これらの工程を工程順に沿って説明する。
1.第1ワーク送り装置への被加工物の供給工程
短冊状の被加工物Wを第1ワーク送り装置210の上方ローラ212と下方ローラ214との間に挿入し(図8(a)参照。)、上方ローラ212を下方に移動させて短冊状の被加工物Wを上方ローラ212と下方ローラ214とでホールドする(図8(b)参照。)。
短冊状の被加工物Wを第1ワーク送り装置210の上方ローラ212と下方ローラ214との間に挿入し(図8(a)参照。)、上方ローラ212を下方に移動させて短冊状の被加工物Wを上方ローラ212と下方ローラ214とでホールドする(図8(b)参照。)。
2.被加工物に対する穿孔位置調整及び穿孔工程
第1ワーク送り装置210の下方ローラ214を回転させて、短冊状の被加工物Wをパンチ用金型520とダイ用金型510との間に送り込む(図8(c)参照。)。一方方向(y軸方向)における穿孔位置調整は、第1ワーク送り装置210を動作させて短冊状の被加工物Wを一方方向(y軸方向)に送るとともに、穿孔機構400を一方方向(y軸方向)に微動させることにより行う。他方方向(x軸方向)における穿孔位置調整は、穿孔機構400を他方方向(x軸方向)に移動させることにより行う。
第1ワーク送り装置210の下方ローラ214を回転させて、短冊状の被加工物Wをパンチ用金型520とダイ用金型510との間に送り込む(図8(c)参照。)。一方方向(y軸方向)における穿孔位置調整は、第1ワーク送り装置210を動作させて短冊状の被加工物Wを一方方向(y軸方向)に送るとともに、穿孔機構400を一方方向(y軸方向)に微動させることにより行う。他方方向(x軸方向)における穿孔位置調整は、穿孔機構400を他方方向(x軸方向)に移動させることにより行う。
短冊状の被加工物Wと穿孔用金型500との間の位置調整がなされたとき、穿孔機構400による短冊状の被加工物Wに対する穿孔を実施する。その後、次の穿孔を実施するための穿孔位置調整を行う。
短冊状の被加工物Wに対する穿孔を実施しつつ、第1ワーク送り装置210によって短冊状の被加工物Wが一方方向(y軸方向)に送られて第2ワーク送り装置220まで到達したとき、第2ワーク送り装置220の上方ローラ222を下方に移動させて短冊状の被加工物Wを上方ローラ222と下方ローラ224とでホールドする(図8(d)参照。)。ここで、一方方向(y軸方向)における穿孔位置調整は、2組のワーク送り装置210,220を同調して動作させて短冊状の被加工物Wを一方方向(y軸方向)に送るとともに、穿孔機構400を一方方向(y軸方向)に微動させることにより行う。他方方向(x軸方向)における穿孔位置調整は、穿孔機構400を他方方向(x軸方向)に移動させることにより行う。
短冊状の被加工物Wに対する穿孔を実施しつつ、短冊状の被加工物Wの端部が第1ワーク送り装置210から離脱したとき、一方方向(y軸方向)における穿孔位置調整は、第2ワーク送り装置220を動作させて短冊状の被加工物Wを一方方向(y軸方向)に送るとともに、穿孔機構400を一方方向(y軸方向)に微動させることにより行う(図8(e)参照。)。他方方向(x軸方向)における穿孔位置調整は、穿孔機構400を他方方向(x軸方向)に移動させることにより行う。
3.被加工物の回収工程
短冊状の被加工物Wへの穿孔が終了したとき(図8(f)参照。)、第2ワーク送り装置220の上方ローラ222を上方に移動させて、短冊状の被加工物Wを第2ワーク送り装置220から開放し、加工済みの短冊状の被加工物Wを回収する(図8(g)参照。)。
以上の工程によって、短冊状の被加工物Wに対する穿孔作業を行う。
短冊状の被加工物Wへの穿孔が終了したとき(図8(f)参照。)、第2ワーク送り装置220の上方ローラ222を上方に移動させて、短冊状の被加工物Wを第2ワーク送り装置220から開放し、加工済みの短冊状の被加工物Wを回収する(図8(g)参照。)。
以上の工程によって、短冊状の被加工物Wに対する穿孔作業を行う。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、ワークとしての短冊状の被加工物Wを2組のワーク送り装置210,220によって送る(一方方向に沿って前進又は後退させる)のに加えて、短冊状の被加工物Wを2組のワーク送り装置210,220のうちいずれか一方のワーク送り装置によっても送ることが可能となる。その結果、短冊状の被加工物Wの前端部及び後端部のいずれの端部をもフリーの状態で穿孔位置に送ることができるようになるため、短冊状の被加工物Wの前端部及び後端部のいずれの端部にも良好に穿孔を実施することが可能となる。
また、図8(c)及び図8(f)に示すように、2組のワーク送り装置210,220の一連の動作で短冊状の被加工物Wの前端部及び後端部を穿孔位置に送ることができるようになるため、穿孔作業を2回に分けて行う必要がなくなる。
さらにまた、上方ローラ212,222及び下方ローラ214,224によって短冊状の被加工物Wをつかむことができるようになるため、短冊状の被加工物Wをクランパでクランプする動作が不要になる。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、短冊状の被加工物Wの全面にわたって、かつ、高い生産性をもって穿孔作業を行うことができる穿孔装置となる。
また、実施形態1に係る穿孔装置100においては、図8(a)〜図8(g)に示すように、短冊状の被加工物Wにおける一方方向(y軸方向)の穿孔位置の位置調整を、上方ローラ212,222及び下方ローラ214,224を有する2組のワーク送り装置を用いて行うことにより、短冊状の被加工物Wにおける高精度の位置調整が十分可能となっている。
ところで、近年のファインピッチ化に伴って、短冊状の被加工物Wにおいても、さらに高い位置精度での穿孔位置の位置調整が求められる場合も考えられる。
そのような場合であっても、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、穿孔機構400を基台110に対して一方方向(y軸方向)に沿って微動させることにより、短冊状の被加工物Wに対する穿孔機構400の一方方向(y軸方向)の穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。このため、さらに高い位置精度で短冊状の被加工物Wに穿孔を実施することが可能となる。
そのような場合であっても、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、穿孔機構400を基台110に対して一方方向(y軸方向)に沿って微動させることにより、短冊状の被加工物Wに対する穿孔機構400の一方方向(y軸方向)の穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。このため、さらに高い位置精度で短冊状の被加工物Wに穿孔を実施することが可能となる。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、穿孔機構400は、図1に示すように、基台110に対して他方方向(x軸方向)に沿って水平に移動可能なテーブル300に設置されている。テーブル300は、図4に示すように、基台110上に他方方向(x軸方向)に沿って設置されたレール310上を移動可能に設置されている。テーブル300は、ボールねじ304を介してモータ302により他方方向(x軸方向)に沿って移動可能になっている。なお、図4においては、テーブル300上の穿孔機構400は省略されている。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、短冊状の被加工物Wにおける他方方向(x軸方向)の穿孔位置の位置調整は、テーブル300を他方方向(x軸方向)に沿って適宜移動することによって高精度に行うことが可能となる。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、図9(a)及び図9(b)に示すように、穿孔機構400は、微動機構350を介してテーブル300に設置されている。すなわち、穿孔機構400は、他方方向(x軸方向)に沿って進退可能な移動子370と、移動子370の進退に対応して一方方向(y軸方向)に微動可能なガイド380とを介してテーブル300に設置されている。なお、図9(b)における網掛け部分は、移動子370を示している。
穿孔機構400の一方方向(y軸方向)の微動は、図9(c)及び図9(d)に示すように、ボールねじ354を介してモータ352により駆動される移動子370が、ガイド380に沿って移動しながらガイド380を一方方向に微動させることにより行われる。図8(c)は、ボールねじ354をいっぱいに繰り出したときの状態を示しており、穿孔機構400が第2のローラ側220に微動した状態を示している。図9(d)は、ボールねじ354をいっぱいに引き込んだときの状態を示し、穿孔機構400が第1ワーク送り装置210側に微動した状態を示している。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、レール310に沿って進退する移動子370に対応してガイド380が一方方向(y軸方向)に微動し、これにより、穿孔機構400の一方方向(y軸方向)の位置調整を高精度に行うことが可能となる。
また、穿孔機構400を一方方向(y軸方向)に微動させるための機構として、移動子370の進退に対応してガイド380が一方方向(y軸方向)に移動可能というコンパクトな機構を用いるため、穿孔装置100の間口すなわち一方方向(y軸方向)に沿った穿孔装置100の長さを小さくすることが可能となる。
なお、ガイドは、実施形態1に係る穿孔装置100におけるガイド380のように、他方方向の成分を有する方向に沿って延在するレール状のガイドであってもよいし、他方方向の成分を有する方向に沿って形成され溝状のガイドであってもよい。
また、穿孔機構400を一方方向(y軸方向)に微動させるための機構として、移動子370の進退に対応してガイド380が一方方向(y軸方向)に移動可能というコンパクトな機構を用いるため、穿孔装置100の間口すなわち一方方向(y軸方向)に沿った穿孔装置100の長さを小さくすることが可能となる。
なお、ガイドは、実施形態1に係る穿孔装置100におけるガイド380のように、他方方向の成分を有する方向に沿って延在するレール状のガイドであってもよいし、他方方向の成分を有する方向に沿って形成され溝状のガイドであってもよい。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、図1に示すように、穿孔機構400は、コの字状のフレーム410を有し、コの字状のフレーム410における一方の端部においてダイ用金型510を支持し、コの字状のフレーム410における他方の端部においてパンチ用金型520を支持している。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、穿孔機構400のフレームの形状は、ダイ用金型510及びパンチ用金型520を支持する部分において閉じた形状ではないため、ダイ用金型510及びパンチ用金型520を支持するフレーム410の長さは穿孔機構400が少なくとも短冊状の被加工物Wの他方方向(x軸方向)の長さ分だけ移動可能な長さであればよくなる。このため、例えば、ダイ用金型510及びパンチ用金型520を中央部で支持するようなロの字状のフレームの場合に比べて、穿孔機構の大きさを小さくすることが可能となる。
また、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、コの字状のフレーム410は機械的に十分な剛性を有する他方方向(x軸方向)に沿うように配置されているので、穿孔機構400が移動することによって生じる穿孔位置のぶれによる穿孔位置精度の低下を少なくすることが可能となり、位置精度の高い穿孔を実施することが可能となる。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、図7(a)に示すように、2組のワーク送り装置210,220の一方方向(y軸方向)両側には、短冊状の被加工物Wを案内する第1のワーク案内板250,260が設置され、穿孔用金型500における他方方向(x軸方向)両側には、短冊状の被加工物Wを案内する第2のワーク案内板230,240が設置されている。
短冊状の被加工物Wがリジッドである場合には、上記したワーク案内板230,240,250,260は必ずしも必要ではない。しかしながら、短冊状の被加工物Wがフレキシブルである場合には、短冊状の被加工物Wを2組のワーク送り装置210,220のうち一方のワーク送り装置によって送るときには、短冊状の被加工物Wにおける他方方向(x軸方向)両端部や一方方向(y軸方向)片側端部が重力で垂下することに起因して短冊状の被加工物Wに反りやうねりが発生することがある(図7(b)参照。)。このような場合であっても、ワーク案内板230,240,250,260を設けることによって、図7(c)に示すように、短冊状の被加工物Wの反りやうねりの発生を効果的に抑制することができるようになり、短冊状の被加工物Wを円滑に送ることが可能になり、かつ、高い位置精度で短冊状の被加工物Wに穿孔を実施することが可能となる。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、図10(a)〜図10(d)に示すように、2組のワーク送り装置210,220のそれぞれは、2組のワーク送り装置210,220のそれぞれにおけるワーク送り動作を制御するモータ217,227を有し、ベルト218,228を介して駆動される。2組のワーク送り装置210,220は、これらモータ217,227の制御を行うことにより、2組のワーク送り装置210,220の間に供給された短冊状の被加工物Wのテンションを制御可能となっている。
短冊状の被加工物Wのテンションの制御は、例えば以下のように実施される。まず、短冊状の被加工物Wが、第1ワーク送り装置210により一方方向(y軸方向)に送られる(図10(a)参照。)。短冊状の被加工物Wが第2ワーク送り装置220に到達したとき(図10(b)参照。)、第2ワーク送り装置220の上方ローラ222が下方に移動して短冊状の被加工物Wをホールドする(図10(c)参照。)。第1ワーク送り装置210を停止させ、第2ワーク送り装置220を短冊状の被加工物Wを一方方向に送る向きに動作させる(図10(d)参照。)。このようにモータ217,227の制御を行うことにより、2組のワーク送り装置210,220の間に供給された短冊状の被加工物Wのテンションが制御される。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、短冊状の被加工物がフレキシブルである場合であっても、短冊状の被加工物Wのテンションを適切な状態に維持することにより、短冊状の被加工物Wの反りやうねりの発生を効果的に抑制することが可能となる。これにより、短冊状の被加工物Wに対する穿孔位置の調整を高精度に行うことが可能になる。このため、さらに高い位置精度で短冊状の被加工物Wに穿孔を実施することが可能となる。
また、このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、ワーク送り動作を制御するモータ217,227で短冊状の被加工物Wのテンションの制御を兼用するので、穿孔装置としての構成が簡素となる。
なお、上記したような、第1ワーク送り装置210を停止させて、短冊状の被加工物Wを一方方向に送る向きに第2ワーク送り装置220を動作させることにより短冊状の被加工物Wのテンションを制御する方法の他に、短冊状の被加工物Wを引っ張る方向に第1ワーク送り装置210及び第2ワーク送り装置220を互いに動作させて短冊状の被加工物Wのテンションを制御する方法を用いたり、第2ワーク送り装置220を停止させ、第1ワーク送り装置210をワーク送り方向とは逆向きに送る方向に動作させて短冊状の被加工物Wのテンションを制御する方法を用いたりしてもよい。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、短冊状の被加工物Wのテンションを検出するセンサをさらに有していることが好ましい。例えば、2組のワーク送り装置210,220がワーク送り動作を制御するモータ217,227の負荷を検出するセンサを有するように構成したり、短冊状の被加工物Wの反りやうねりを検出するセンサを有するように構成したりすれば、センサの検出結果に応じてモータ216,226の回転を制御することにより、短冊状の被加工物Wのテンションが適切となるように制御することが可能となる。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、図8(a)及び図8(g)に示すように、2組のワーク送り装置210,220における上方ローラ212,222をローラ昇降機構216,226により上方に移動させた状態で短冊状の被加工物Wの供給及び回収が可能な構造を有している。第1ワーク送り装置210に短冊状の被加工物Wを供給するときには、第1ワーク送り装置210の上方ローラ212が上方に移動しており、第1ワーク送り装置210の上方ローラ212と下方ローラ214との間に短冊状の被加工物Wを供給する(図8(a)参照。)。短冊状の被加工物Wを回収するときには、第2ワーク送り装置220の上方ローラ222を上方に移動させて短冊状の被加工物Wを回収する(図8(g)参照。)。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、作業者は、短冊状の被加工物Wを供給及び回収しやすくなるため、短冊状の被加工物Wの供給及び回収するための作業性が向上する。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、図6に示すように、パンチ用金型520は、短冊状の被加工物Wの上方に配置された半押さえプレート524を有しており、半押さえプレート524は、半押さえプレート524とダイ用金型510におけるダイプレート514との間隔を短冊状の被加工物Wの厚さよりも0.02〜0.3mmの範囲内の値だけ大きくした状態で、穿孔位置の位置決め及び穿孔を実施することが可能となっている。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、穿孔動作後において短冊状の被加工物Wがパンチ用金型520のパンチ522に付着するのを防止することができるため、穿孔作業の生産性が向上する。
また、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、半押さえプレート524が短冊状の被加工物Wの反りやうねりを抑制するため、高い位置精度で短冊状の被加工物に穿孔を実施することが可能となる。
さらにまた、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、パンチ522のみの昇降動作によって短冊状の被加工物Wに穿孔することが可能となるため、パンチ用金型520の昇降動作が必要なストリッパプレートを有するパンチ用金型と比べて穿孔動作の高速化が可能となる。このため、単位時間当たりの穿孔回数をより多くすることが可能となり、穿孔作業の生産性が向上する。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、図11(a)〜図11(c)に示すように、半押さえプレート524は、パンチ用金型520とダイ用金型510との間に短冊状の被加工物Wを挿入するとき、上方に退避可能に構成されている。
すなわち、第1ワーク送り装置210によって短冊状の被加工物Wが一方方向(y軸方向)に送られ(図11(a)参照。)、穿孔用金型500のパンチ用金型520とダイ用金型510との間に短冊状の被加工物Wを挿入するとき、半押さえプレート524は半押さえプレート昇降用ピン526により上方に退避している(図11(b)参照。)。パンチ用金型520とダイ用金型510との間に短冊状の被加工物Wが挿入されたとき、半押さえプレート524は、半押さえプレート昇降用ピン526によりダイ用金型520から所定の距離となるまで下降する(図11(c)参照。)。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、パンチ用金型520とダイ用金型510との間に短冊状の被加工物Wを速やかに挿入することが可能となるため、短冊状の被加工物Wの加工に要する時間を短縮することが可能となる。また、パンチ用金型520とダイ用金型510との間に短冊状の被加工物Wを滑らかに挿入することが可能となるため、短冊状の被加工物Wを傷つけたり破損したりすることを抑制することができ、短冊状の被加工物Wの加工の歩留まりを向上させることが可能となる。
実施形態1に係る穿孔装置100においては、図12に示すように、半押さえプレート524は透明であり、ダイ用金型510におけるダイ孔512の下方には、第1の照明装置620及び撮像装置630が配設され、半押さえプレート524の上方には、第2の照明装置610が配置されている。撮像装置630は、ダイ孔512を通じて短冊状の被加工物Wを撮影可能となっている。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、第1の照明装置及び/又は第2の照明装置により照明された短冊状の被加工物Wを撮像装置630によって撮影することにより、短冊状の被加工物Wの穿孔位置の読み取りが可能となる。このため、読み取った穿孔位置に基づいて、2組のワーク送り装置210,220の送り量を制御したり、穿孔機構400の他方方向(x軸方向)の移動量及び一方方向(y軸方向)の移動量を制御したりすることが可能となり、穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。
なお、「ダイ孔512の下方」とは、ダイ孔512のほぼ直下であると限定されるものではなく、ダイ孔512の下方において短冊状の被加工物Wを照明したり撮影したりすることが可能である領域をいう。また、「半押さえプレート524の上方」とは、半押さえプレート524のほぼ直上であると限定されるものではなく、短冊状の被加工物Wを上方から照明可能である領域をいう。
[実施形態2]
図13は、実施形態2に係る穿孔装置102を説明するために示す図である。図13(a)は穿孔装置102の平面図であり、図13(b)は穿孔装置102の部分正面図である。図14は、実施形態2に係る穿孔装置102における供給ストッカー710及び回収ストッカー720の動作を説明するために示す図である。図14(a)及び図14(b)は供給ストッカー710及び回収ストッカー720の動作を説明するために示す図であり、図14(c)及び図14(d)はワークの供給及び回収作業を説明するために示す図である。図15は、実施形態2に係る穿孔装置102におけるワーク供給回収装置800の動作を説明するために示す図である。図15(a)〜図15(e)はワーク供給回収装置800の時系列の動作を説明するために示す図である。
図13は、実施形態2に係る穿孔装置102を説明するために示す図である。図13(a)は穿孔装置102の平面図であり、図13(b)は穿孔装置102の部分正面図である。図14は、実施形態2に係る穿孔装置102における供給ストッカー710及び回収ストッカー720の動作を説明するために示す図である。図14(a)及び図14(b)は供給ストッカー710及び回収ストッカー720の動作を説明するために示す図であり、図14(c)及び図14(d)はワークの供給及び回収作業を説明するために示す図である。図15は、実施形態2に係る穿孔装置102におけるワーク供給回収装置800の動作を説明するために示す図である。図15(a)〜図15(e)はワーク供給回収装置800の時系列の動作を説明するために示す図である。
実施形態2に係る穿孔装置102は、図13(a)及び図13(b)に示すように、実施形態1に係る穿孔装置100の構成に加えて、供給ストッカー710、回収ストッカー720及びワーク供給回収装置800を備えている。なお、図13においては、ワーク供給回収装置800を支持するための構成の一部分は省略されており、また、2組のワーク送り装置210,220を支持したり駆動したりするための構成も省略されている。
供給ストッカー710及び回収ストッカー720は、基台110の一方方向(y軸方向)両側に設置されている。供給ストッカー710及び回収ストッカー720は、図14(a)及び図14(b)に示すように、他方方向(x軸方向)に沿って移動可能となっている。
このため、実施形態2に係る穿孔装置102によれば、作業者は、穿孔装置102の前方側すなわち穿孔機構400に面する側に向いた状態で供給ストッカー710及び回収ストッカー720を手前に移動させて短冊状の被加工物Wの供給作業(図14(c)参照。)及び回収作業(図14(d)参照。)を行うことが可能となり、短冊状の被加工物Wの供給及び回収するための作業性が向上する。
ワーク供給回収装置800は、図13(a)及び図13(b)に示すように、基台110上における穿孔機構400の上方に設置されている。ワーク供給回収装置800は、短冊状の被加工物Wの供給を行う供給ローダ820と、短冊状の被加工物Wの回収を行う回収ローダ830と、供給ローダ820及び回収ローダ830を他方方向(x軸方向)に沿って移動させるローダ駆動装置810とを備えている。
ワーク供給装置800による短冊状の被加工物Wの供給動作及び回収動作について、図15(a)〜図15(f)に基づいて以下に説明する。なお、図15(a)〜図15(d)においては、穿孔機構400は省略されており、ワーク供給回収装置800、供給ストッカー710、回収ストッカー720等は模式的に示されている。また、供給ローダ820及び回収ローダ830が短冊状の被加工物Wを保持しているとき、供給ローダ820及び回収ローダ830の吸着パッド840は「●」で示されており、供給ローダ820及び回収ローダ830が短冊状の被加工物Wを保持していないとき、供給ローダ820及び回収ローダ830の吸着パッド840は「○」で示されている。
1.加工前ワーク搬出工程及び加工済ワーク回収工程
供給ローダ820が供給ストッカー710から加工前の短冊状の被加工物W1を搬出する(図15(a)参照。)。ほぼ同じタイミングで回収ローダ830が加工済みの短冊状の被加工物W2を回収ストッカー720に回収する(図15(f)参照。)。また、一つ前の加工前ワーク供給工程で穿孔機構400に供給された短冊状の被加工物W2の穿孔作業は実施されている。
供給ローダ820が供給ストッカー710から加工前の短冊状の被加工物W1を搬出する(図15(a)参照。)。ほぼ同じタイミングで回収ローダ830が加工済みの短冊状の被加工物W2を回収ストッカー720に回収する(図15(f)参照。)。また、一つ前の加工前ワーク供給工程で穿孔機構400に供給された短冊状の被加工物W2の穿孔作業は実施されている。
2.加工前ワーク搬送工程
ローダ駆動装置810は、加工前の短冊状の被加工物W1を保持した供給ローダ820を第1ワーク送り装置210へ向けて他方方向(x軸方向)に沿って搬送する(図15(b)参照。)。
ローダ駆動装置810は、加工前の短冊状の被加工物W1を保持した供給ローダ820を第1ワーク送り装置210へ向けて他方方向(x軸方向)に沿って搬送する(図15(b)参照。)。
3.加工前ワーク供給工程及び加工済ワーク取り出し工程
1つ前の加工前ワーク搬送工程において穿孔機構400に供給された短冊状の被加工物W2の穿孔作業が終了したとき、供給ローダ820は、加工前の短冊状の被加工物W1をワーク案内板250(図7(a)参照。)のワーク供給待機位置に供給する(図15(c)参照。)。次いで、加工前の短冊状の被加工物W1は、第1ワーク送り装置210に送られて穿孔機構400により穿孔される。また、回収ローダ830は、第1のワーク案内板260(図7(a)参照。)に送られた加工済の短冊状の被加工物W2を取り出す(図15(d)参照。)。
1つ前の加工前ワーク搬送工程において穿孔機構400に供給された短冊状の被加工物W2の穿孔作業が終了したとき、供給ローダ820は、加工前の短冊状の被加工物W1をワーク案内板250(図7(a)参照。)のワーク供給待機位置に供給する(図15(c)参照。)。次いで、加工前の短冊状の被加工物W1は、第1ワーク送り装置210に送られて穿孔機構400により穿孔される。また、回収ローダ830は、第1のワーク案内板260(図7(a)参照。)に送られた加工済の短冊状の被加工物W2を取り出す(図15(d)参照。)。
4.加工済ワーク搬送工程
ローダ駆動装置810は、加工済の短冊状の被加工物W2を保持した回収ローダ830を回収ストッカー720へ向けて他方方向(x軸方向)に沿って搬送する(図15(e)参照。)。
以降、上記した「1.加工前ワーク搬出工程及び加工済ワーク回収工程」〜「4.加工済ワーク搬送工程」を順次繰り返すことにより、短冊状の被加工物Wの供給及び回収並びに穿孔加工が実施される。
ローダ駆動装置810は、加工済の短冊状の被加工物W2を保持した回収ローダ830を回収ストッカー720へ向けて他方方向(x軸方向)に沿って搬送する(図15(e)参照。)。
以降、上記した「1.加工前ワーク搬出工程及び加工済ワーク回収工程」〜「4.加工済ワーク搬送工程」を順次繰り返すことにより、短冊状の被加工物Wの供給及び回収並びに穿孔加工が実施される。
このため、実施形態2に係る穿孔装置102においては、短冊状の被加工物Wの穿孔機構400への供給及び回収を順次実施することが可能となるため、短冊状の被加工物Wの供給及び回収にかかる時間的ロスを少なくすることが可能となる。
また、実施形態2に係る穿孔装置102においては、ワーク供給回収装置800が穿孔機構400の上方に設置されているので、ワーク供給回収装置のために新たなスペースを確保しなくて済む。これにより、穿孔装置の平面積が大きくならないように抑制することも可能となる。
以上述べたように、実施形態2に係る穿孔装置102においては、実施形態1に係る穿孔装置100の構成に加えて、供給ストッカー710、回収ストッカー720及びワーク供給回収装置800をさらに備えているが、これらの構成以外の構成は実施形態1に係る穿孔装置100と同様の構成を有するため、実施形態1に係る穿孔装置100が有する効果をそのまま有する。
[実施形態3]
図16は、実施形態3に係る穿孔装置104(図示せず。)における照明装置及び撮像装置を説明するために示す図である。
図16は、実施形態3に係る穿孔装置104(図示せず。)における照明装置及び撮像装置を説明するために示す図である。
実施形態3に係る穿孔装置は、実施形態1に係る穿孔装置100と基本的には同様の構成を有しているが、穿孔用金型の構成が実施形態1に係る穿孔装置100の場合とは異なっている。
すなわち、実施形態3に係る穿孔装置104においては、図16に示すように、ダイ用金型560は、撮影用孔690を有し、ダイ用金型560における撮影用孔690の下方には、第1の照明装置670及び撮像装置680が配設され、ダイ用金型560における撮影用孔690の上方には、第2の照明装置660が配置されている。撮像装置680は、撮影用孔690を通じて短冊状の被加工物Wを撮影可能である構成となっている。また、実施形態3に係る穿孔装置104における穿孔用金型550は、パンチ572を2本有する構成となっている。
このため、実施形態3に係る穿孔装置104によれば、第1の照明装置670及び/又は第2の照明装置680により照明された短冊状の被加工物Wを撮像装置680により撮影することで穿孔位置の読み取りが可能となる。このため、読み取った穿孔位置に基づいて、2組のワーク送り装置210,220の送り量を制御したり、穿孔機構400の他方方向(x軸方向)の移動量及び一方方向(y軸方向)の移動量を制御したりすることが可能となり、穿孔位置の位置調整を高精度に行うことが可能となる。
なお、「撮影用孔690の下方」とは、撮影用孔690のほぼ直下であると限定されるものではなく、ダイ孔562の下方において、撮影用孔690を通じて短冊状の被加工物Wを照明したり撮影したりすることが可能である領域をいう。また、「撮影用孔690の上方」とは、撮影用孔690のほぼ直上であると限定されるものではなく、撮影用孔690を上方から照明可能である領域をいう。
以上述べたように、実施形態3に係る穿孔装置104においては、穿孔用金型の構成が実施形態1に係る穿孔装置100の場合と異なっているが、これ以外の点では、実施形態1に係る穿孔装置100と同様の構成を有するため、実施形態1に係る穿孔装置100が有する効果をそのまま有する。
以上、本発明の穿孔装置及び穿孔方法を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
(1)上記各実施形態においては、短冊状の被加工物Wのテンションの制御を、2組のワーク送り装置210,220のそれぞれにおけるワーク送り動作を制御するモータ217,227の制御を行うことにより実施することとしている(図10参照。)が、本発明はこれに限らない。例えば、2組のワーク送り装置210,220の間の間隔を制御する制御装置(図示せず。)をさらに備え、2組のワーク送り装置210,220の間に供給された短冊状の被加工物Wのテンションを制御可能である構成としてもよい。
(2)上記各実施形態においては、パンチ用金型520,570は、半押さえプレート524,574を有していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、半押さえプレートに代えてストリッパプレートを有するものであってもよい。
Claims (16)
- 基台と、
前記基台上に設置され、それぞれが上方ローラ及び下方ローラを有し、ワークとしての短冊状の被加工物をワーク送り方向(以下、一方方向という。)に沿って位置決め制御しつつ水平に移動させるための2組のワーク送り装置と、
短冊状の被加工物に穿孔を実施するための穿孔機構とを備えた穿孔装置であって、
前記穿孔機構は、ダイ用金型及びパンチ用金型を有し、前記2組のワーク送り装置の間に設置された穿孔用金型を有し、
前記穿孔機構は、前記基台に対して前記一方方向に直交する他方方向に沿って水平に移動可能に、かつ、前記基台に対して前記一方方向に沿って微動可能に構成されていることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1に記載の穿孔装置において、
前記穿孔機構は、前記基台に対して前記一方方向に直交する他方方向に沿って水平に移動可能なテーブルに設置され、かつ、前記テーブルに対して前記一方方向に沿って微動可能に構成されていることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項2に記載の穿孔装置において、
前記穿孔機構は、前記他方方向の成分を有する方向に沿って進退可能な移動子と、前記移動子の進退に対応して前記一方方向に微動可能なガイドとを介して前記テーブルに設置されていることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の穿孔装置において、
前記穿孔機構は、コの字状のフレームを有し、前記コの字状のフレームにおける一方の端部において前記ダイ用金型を支持し、前記コの字状のフレームにおける他方の端部において前記パンチ用金型を支持することを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の穿孔装置において、
前記2組のワーク送り装置の前記一方方向両側には、短冊状の被加工物を案内する第1のワーク案内板が設置され、前記穿孔用金型における前記他方方向両側には、短冊状の被加工物を案内する第2のワーク案内板が設置されていることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の穿孔装置において、
前記2組のワーク送り装置のそれぞれは、前記2組のワーク送り装置のそれぞれにおけるワーク送り動作を制御するモータを有し、これらモータの制御を行うことにより、前記2組のワーク送り装置の間に供給された短冊状の被加工物のテンションを制御可能であることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の穿孔装置において、
前記2組のワーク送り装置の間の間隔を制御する制御装置をさらに備え、前記2組のワーク送り装置の間に供給された短冊状の被加工物のテンションを制御可能であることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の穿孔装置において、
2組のワーク送り装置における上方ローラを上方に移動させた状態で短冊状の被加工物の供給及び回収が可能な構造を有することを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の穿孔装置において、
短冊状の被加工物の供給を行う供給ローダと、短冊状の被加工物の回収を行う回収ローダと、前記基台上における前記穿孔機構の上方に設置され前記供給ローダ及び前記回収ローダを前記他方方向に沿って移動させるローダ駆動装置とを有するワーク供給回収装置をさらに備えたことを特徴とする穿孔装置。 - 請求項9に記載の穿孔装置において、
前記基台の前記一方方向の両側に設置される供給ストッカー及び回収ストッカーをさらに備え、前記供給ストッカー及び前記回収ストッカーは、前記他方方向に沿って移動可能であることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の穿孔装置において、
前記パンチ用金型は、ストリッパプレートを有することを特徴とする穿孔装置。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の穿孔装置において、
前記パンチ用金型は、穿孔するときに短冊状の被加工物の前記パンチ用金型側に配置される半押さえプレートを有し、
前記半押さえプレートは、前記半押さえプレートと前記ダイ用金型におけるダイプレートとの間隔を短冊状の被加工物の厚さよりも0.05〜0.3mmの範囲内の値だけ大きくした状態で、穿孔位置の位置決め及び穿孔を実施することを可能とする半押さえプレートであることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項12に記載の穿孔装置において、
前記半押さえプレートは、前記パンチ用金型と前記ダイ用金型との間に短冊状の被加工物を挿入するとき、ダイ用金型から離れる方向に移動可能に構成されていることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項12又は13に記載の穿孔装置において、
前記半押さえプレートは透明であり、
前記ダイ用金型におけるダイ孔の下方には、第1の照明装置及び撮像装置が配設され、前記半押さえプレートの上方には、第2の照明装置が配置され、
前記撮像装置は、前記ダイ孔を通じて短冊状の被加工物を撮影可能であることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項11〜13のいずれかに記載の穿孔装置において、
前記ダイ用金型は撮影用孔を有し、
前記ダイ用金型における前記撮影用孔の下方には、第1の照明装置及び撮像装置が配設され、前記ダイ用金型における前記撮影用孔の上方には、第2の照明装置が配置され、
前記撮像装置は、前記撮影用孔を通じて短冊状の被加工物を撮影可能であることを特徴とする穿孔装置。 - 請求項12に記載の穿孔装置を用いてワークとしての短冊状の被加工物に穿孔を実施する穿孔方法であって、
前記半押さえプレートと前記ダイ用プレートとの間隔を、ワークとしての短冊状の被加工物の厚さよりも0.02〜0.3mmの範囲内の値だけ大きくした状態で、前記穿孔用金型の位置決め及び穿孔を実施することを特徴とする穿孔方法。
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