JPWO2014065401A1 - Cutting device - Google Patents
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Abstract
切断型(M)による切断加工範囲(Mc)よりもその面積が小さく形成された押圧面(35a)が設けられたホーン(35)を、シート状部材(S)の切断に必要なホーン(35)の押圧距離(シート状部材(S)の厚み)よりも大きい振幅で押圧方向(Z)に振動させながらシート状部材(S)を連続的に加圧すると共に、切断型(M)およびシート状部材(S)それぞれの押圧面(35a)との対向位置を移動方向(Y)に一定速度で押圧面(35a)に対して相対的に移動させることで、ホーン(35)の押圧面(35a)によるシート状部材(S)の押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型のホーン(35)により切断型(M)の切断加工範囲(Mc)の全範囲に渡ってシート状部材(S)を効率よくバックアップ面(21)に対して加圧して切断加工することができる。A horn (35) provided with a pressing surface (35a) having an area smaller than the cutting range (Mc) by the cutting die (M) is used to cut the sheet-like member (S) (35 ), The sheet-like member (S) is continuously pressed while being vibrated in the pressing direction (Z) with an amplitude larger than the pressing distance (the thickness of the sheet-like member (S)), and the cutting die (M) and the sheet-like shape By moving the opposing position of each member (S) to the pressing surface (35a) relative to the pressing surface (35a) at a constant speed in the movement direction (Y), the pressing surface (35a) of the horn (35). ) Can continuously move the pressing position of the sheet-like member (S) at a constant speed, so that the cutting range (Mc) of the cutting die (M) is covered by the small horn (35). The sheet-like member (S) is efficiently backed up. Pressurized can be cut with respect to up surface (21).
Description
本発明は、振動を印加しながらシート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工装置に関する。 The present invention relates to a cutting apparatus for cutting a sheet-like member into a predetermined shape using a cutting die while applying vibration.
従来、ゲルシート等のシート状部材の一面側に設けられた切断用刃(切断型)と、他面側に設けられたホーン(押圧体)の押圧面との間にシート状部材が挟持され加圧された状態で、ホーンが超音波振動して超音波振動が印加されることにより、シート状部材が所定形状に切断加工される装置が知られている(例えば特許文献1参照)。このように構成された装置では、シート状部材が切断型により切断される際に超音波振動が印加されることによって、超音波振動が印加されない場合と比較すると低い加圧力でシート状部材が所定形状に高精度に切断加工される。 Conventionally, a sheet-like member is sandwiched between a cutting blade (cutting die) provided on one side of a sheet-like member such as a gel sheet and a pressing surface of a horn (pressing body) provided on the other side. An apparatus is known in which a horn is ultrasonically vibrated and ultrasonic vibration is applied in a pressed state, whereby a sheet-like member is cut into a predetermined shape (see, for example, Patent Document 1). In the apparatus configured as described above, the ultrasonic vibration is applied when the sheet-like member is cut by the cutting die, so that the sheet-like member is predetermined with a lower pressure than when no ultrasonic vibration is applied. The shape is cut with high accuracy.
ところで、上記した装置では、押圧体の押圧面と切断型との間に挟持されて加圧されることによりシート状部材が一気に所定形状に切断加工されるが、大型の切断型によりシート状部材が広範囲に渡って切断加工される場合には、次のような問題があった。すなわち、シート状部材を広範囲に渡って切断加工できるように大型の切断型が用いられる場合には、シート状部材を切断型による切断加工範囲の全範囲に渡って一気に押圧できるように押圧面の面積が大きく構成された大型の押圧体を準備する必要がある。ところが、この場合、押圧体が超音波振動することによる押圧面の振幅は、押圧面上の離れた位置どうしではその振幅の大きさが大きく異なると共に位相差が大きくなるので、切断型による切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材に振幅が同じ大きさの超音波振動を均一に印加するのが困難である。また、大型の押圧体が準備されるのに伴い、当該押圧体を支持する支持手段も大掛かりな構成にする必要があるため、装置が大掛かりになるという問題も生じる。 By the way, in the above-described apparatus, the sheet-like member is cut into a predetermined shape at once by being sandwiched between the pressing surface of the pressing body and the cutting die and pressed, but the sheet-like member is cut by a large cutting die. When cutting is performed over a wide range, there are the following problems. That is, when a large cutting die is used so that the sheet-like member can be cut over a wide range, the pressing surface of the pressing surface is set so that the sheet-like member can be pressed all at once over the entire cutting range of the cutting die. It is necessary to prepare a large pressing body having a large area. However, in this case, the amplitude of the pressing surface due to the ultrasonic vibration of the pressing body differs greatly between the distant positions on the pressing surface and the phase difference becomes large. It is difficult to uniformly apply ultrasonic vibration having the same amplitude to the sheet-like member over the entire range. In addition, as a large pressing body is prepared, the support means for supporting the pressing body needs to have a large structure, which causes a problem that the apparatus becomes large.
そこで、押圧面の面積が切断型による切断加工範囲よりも小さく、すなわち、切断型によるシート状部材の被加工範囲よりもその面積が小さく構成された小型の押圧体の押圧面により、シート状部材を切断型に対して押圧位置を順次移動させながら局所的に押圧することで、シート状部材を切断型による切断加工範囲の全範囲に渡って加圧する構成も考えられる。ところが、この場合、押圧体をシート状部材から離間させて押圧を停止した状態で押圧面とシート状部材との相対位置を移動させた後、再度押圧体によりシート状部材を押圧する処理を繰り返し実行しなければならず、効率が悪いという問題があった。 Therefore, the area of the pressing surface is smaller than the cutting processing range by the cutting die, that is, the sheet-like member is formed by the pressing surface of the small pressing body configured to have a smaller area than the processing range of the sheet-like member by the cutting die. A configuration is also conceivable in which the sheet-like member is pressed over the entire cutting processing range of the cutting die by locally pressing the cutting die while sequentially moving the pressing position with respect to the cutting die. However, in this case, after the pressing body is moved away from the sheet-like member and the pressing is stopped, the relative position between the pressing surface and the sheet-like member is moved, and then the process of pressing the sheet-like member again with the pressing body is repeated. There was a problem that it had to be executed and was inefficient.
この発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さい押圧面が設けられた小型の押圧体によりシート状部材を効率よく加圧して切断加工する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and cuts a sheet-shaped member by efficiently pressing a sheet-like member with a small pressing body provided with a pressing surface whose area is smaller than the cutting processing range by a cutting die. It aims at providing the technology to do.
上記した目的を達成するために、本発明にかかる切断加工装置は、振動を印加しながらシート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工装置において、前記切断型が配置されるバックアップ面を有するバックアップ部材と、前記切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成されて前記シート状部材を前記切断型が配置された前記バックアップ面に対して押圧方向に押圧する押圧面が設けられた押圧体と、前記切断型および前記シート状部材それぞれの前記押圧面との対向位置を、前記押圧方向に直交する移動方向に一定速度で前記押圧面に対して相対的に移動させる移動手段と、前記押圧体を、前記シート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の前記押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させる振動生成手段と
を備えることを特徴としている(請求項1)。In order to achieve the above-described object, a cutting apparatus according to the present invention is arranged in a cutting apparatus that cuts a sheet-like member into a predetermined shape using a cutting mold while applying vibration. A backup member having a backup surface, and a pressing surface that is formed in a smaller area than the cutting processing range by the cutting die and presses the sheet-like member in the pressing direction against the backup surface on which the cutting die is disposed. Movement that moves the opposed position of the provided pressing body and the pressing surface of each of the cutting die and the sheet-like member relative to the pressing surface at a constant speed in a moving direction orthogonal to the pressing direction. And vibration that vibrates the pressing body with an amplitude larger than the pressing distance in the pressing direction of the pressing body necessary for cutting the sheet-like member. It is characterized in that it comprises a forming unit (claim 1).
また、前記振動生成手段は、前記押圧体を超音波振動させて前記押圧面から前記シート状部材に超音波振動を印加する振動子と、前記振動子により超音波振動する前記押圧体を押圧方向に駆動して前記押圧面により前記シート状部材を前記バックアップ面に対して加圧する加圧手段とを備え、前記加圧手段は、前記振動子により超音波振動する前記押圧体を前記押圧方向において前記シート状部材の厚みよりも大きい振幅で振動させながら前記シート状部材を連続的に加圧するとよい(請求項2)。 Further, the vibration generating means ultrasonically vibrates the pressing body to apply ultrasonic vibrations from the pressing surface to the sheet-like member, and a pressing direction of the pressing body ultrasonically vibrated by the vibrator And pressurizing means that pressurizes the sheet-like member against the backup surface by the pressing surface, and the pressing means causes the pressing body to vibrate ultrasonically by the vibrator in the pressing direction. The sheet-like member may be continuously pressed while vibrating with an amplitude larger than the thickness of the sheet-like member (Claim 2).
また、前記振動生成手段は、前記押圧体を超音波振動させて前記押圧面から前記シート状部材に超音波振動を印加する振動子と、前記振動子により超音波振動する前記押圧体を押圧方向に駆動して前記押圧面により前記シート状部材を前記バックアップ面に対して加圧する加圧手段とを備え、前記振動子は、前記押圧体を前記押圧方向において前記シート状部材の厚みよりも大きい振幅で超音波振動させるとよい(請求項3)。 Further, the vibration generating means ultrasonically vibrates the pressing body to apply ultrasonic vibrations from the pressing surface to the sheet-like member, and a pressing direction of the pressing body ultrasonically vibrated by the vibrator And pressurizing means that presses the sheet-like member against the backup surface by the pressing surface, and the vibrator is larger than the thickness of the sheet-like member in the pressing direction of the pressing body. It is preferable to vibrate ultrasonically with an amplitude.
また、前記加圧手段は、前記シート状部材への加圧力が所定値で一定となるように前記押圧体を駆動するとよい(請求項4)。 The pressurizing means may drive the pressing body so that the pressure applied to the sheet-like member is constant at a predetermined value (claim 4).
また、前記押圧面は、前記切断型による前記切断加工範囲に対して、前記押圧方向および前記移動方向に直交する幅方向において幅広に、前記移動方向における長さが短く形成されているのが望ましい(請求項5)。 Further, it is desirable that the pressing surface is formed wider in the width direction perpendicular to the pressing direction and the moving direction and shorter in the moving direction than the cutting processing range by the cutting die. (Claim 5).
また、前記バックアップ部材として、前記切断型を覆うように前記シート状部材が前記バックアップ面に固定配置されるステージを備え、前記移動手段は、前記ステージを前記移動方向に前記一定速度で移動させてもよい(請求項6)。 The backup member includes a stage on which the sheet-like member is fixedly disposed on the backup surface so as to cover the cutting mold, and the moving means moves the stage in the moving direction at the constant speed. (Claim 6).
また、前記バックアップ部材として、その外周面により前記バックアップ面が形成された回転ドラムを備え、前記移動手段は、前記回転ドラムの外周面の前記押圧面との間に前記シート状部材を挟持する位置が前記移動方向に前記一定速度で移動するように前記回転ドラムを回転させてもよい(請求項7)。 In addition, the backup member includes a rotating drum having the backup surface formed by the outer peripheral surface thereof, and the moving means sandwiches the sheet-like member between the pressing surface of the outer peripheral surface of the rotating drum. The rotating drum may be rotated such that the moving drum moves at the constant speed in the moving direction.
また、前記切断型に、前記シート状部材を切断加工する切断刃と、前記押圧体の前記押圧面に対するアンビルとして機能する土台とが一緒に設けられていてもよい(請求項8)。 The cutting die may be provided with a cutting blade for cutting the sheet-like member and a base functioning as an anvil for the pressing surface of the pressing body (Claim 8).
また、本発明にかかる切断加工方法は、振動を印加しながらシート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工方法において、前記切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対して、前記切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧体の押圧面により前記シート状部材を押圧方向に押圧して加圧するときに、前記押圧体を、前記シート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の前記押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させながら前記シート状部材を連続的に加圧しつつ、前記切断型および前記シート状部材それぞれの前記押圧面との対向位置を、前記押圧方向に直交する移動方向に一定速度で前記押圧面に対して相対的に移動させることを特徴としている(請求項9)。 Further, the cutting method according to the present invention is a cutting method for cutting a sheet-like member into a predetermined shape using a cutting die while applying vibration, with respect to the backup surface of the backup member on which the cutting die is arranged. Then, when the sheet-like member is pressed in the pressing direction and pressed by the pressing surface of the pressing body formed with a smaller area than the cutting processing range by the cutting die, the pressing member is While pressing the sheet-like member continuously while vibrating with an amplitude larger than the pressing distance in the pressing direction of the pressing body necessary for cutting, the pressing surfaces of the cutting die and the sheet-like member, Are moved relative to the pressing surface at a constant speed in a moving direction orthogonal to the pressing direction (claim 9).
請求項1,9に記載の発明によれば、振動を印加しながらシート状部材が切断型を用いて所定形状に切断加工される際に、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧体の押圧面により、切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対してシート状部材が押圧方向に押圧された状態で、シート状部材に振動が印加される。このとき、振動生成手段が、押圧体を所定の振動周期でシート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させる。したがって、振動生成手段による押圧体の振動周期において、押圧体がシート状部材から離間して押圧面によるバックアップ面に対するシート状部材への押圧力が弱くなるタイミングで、移動手段により、切断型およびシート状部材を押圧面に対して相対的に同時に移動させることができる。 According to the first and ninth aspects of the present invention, when the sheet-like member is cut into a predetermined shape using the cutting die while applying vibration, the area is formed smaller than the cutting range by the cutting die. Vibration is applied to the sheet-like member in a state in which the sheet-like member is pressed in the pressing direction against the backup surface of the backup member on which the cutting die is disposed by the pressing surface of the pressed body. At this time, the vibration generating means vibrates the pressing body with an amplitude larger than the pressing distance in the pressing direction of the pressing body necessary for cutting the sheet-like member at a predetermined vibration cycle. Therefore, in the vibration cycle of the pressing body by the vibration generating means, the cutting die and the sheet are moved by the moving means at a timing when the pressing body is separated from the sheet-like member and the pressing force of the pressing surface against the backup surface by the pressing surface is weakened. The shaped member can be moved simultaneously relative to the pressing surface.
そのため、切断型およびシート状部材と押圧面との移動手段による相対的な移動速度と、振動生成手段による押圧体の振動周期とが適切に設定されることで、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体によりシート状部材に振動を印加しつつ、押圧体を押圧方向に振動させながらシート状部材を連続的に押圧して加圧すると共に、切断型およびシート状部材それぞれの押圧面との対向位置を、移動手段により、押圧方向に直交する移動方向に一定速度で押圧面に対して相対的に移動させることができる。したがって、押圧体の押圧面によるシート状部材の押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型の押圧体により切断型の切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材を効率よくバックアップ面に対して加圧して切断加工することができる。 Therefore, the following effects can be achieved by appropriately setting the relative moving speed of the cutting die and the sheet-like member and the pressing surface by the moving means and the vibration cycle of the pressing body by the vibration generating means. Can do. That is, the sheet-like member is continuously applied while vibrating the pressing body in the pressing direction while applying vibration to the sheet-like member by the pressing body provided with the pressing surface whose area is smaller than the cutting processing range by the cutting die. And press and pressurize the cutting die and the sheet-like member, respectively, so that their positions facing the pressing surface are moved relative to the pressing surface at a constant speed in a moving direction orthogonal to the pressing direction. be able to. Therefore, since the pressing position of the sheet-like member by the pressing surface of the pressing body can be continuously moved at a constant speed, the sheet-like member is efficiently used over the entire cutting processing range of the cutting die by the small pressing body. It can be cut by pressurizing well against the backup surface.
請求項2に記載の発明によれば、シート状部材が切断型を用いて所定形状に切断加工される際に、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体が振動生成手段が備える加圧手段により押圧方向に駆動される。そして、切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対して、加圧手段により駆動された押圧体の押圧面によりシート状部材が押圧方向に押圧されて加圧された状態で、振動生成手段が備える振動子が超音波振動させた押圧体の押圧面からシート状部材に超音波振動が印加される。このとき、加圧手段により、振動子により超音波振動する押圧体を押圧方向において所定の振動周期でシート状部材の厚みよりも大きい振幅で振動させながらシート状部材が連続的に加圧される。したがって、加圧手段による押圧体の振動周期において、押圧体がシート状部材から離間して押圧面によるバックアップ面に対するシート状部材への加圧力が弱くなるタイミングで、移動手段により、切断型およびシート状部材を押圧面に対して相対的に同時に移動させることができる。 According to the second aspect of the present invention, when the sheet-like member is cut into a predetermined shape by using the cutting die, a pressing surface having an area smaller than the cutting processing range by the cutting die is provided. The pressed body is driven in the pressing direction by the pressing means provided in the vibration generating means. The vibration generating means is in a state where the sheet-like member is pressed in the pressing direction by the pressing surface of the pressing body driven by the pressing means with respect to the backup surface of the backup member on which the cutting die is arranged. The ultrasonic vibration is applied to the sheet-like member from the pressing surface of the pressing body that is ultrasonically vibrated by the vibrator included in the sheet. At this time, the sheet-like member is continuously pressed by the pressing means while vibrating the pressing body that is ultrasonically vibrated by the vibrator at a predetermined vibration cycle with an amplitude larger than the thickness of the sheet-like member. . Therefore, in the vibration cycle of the pressing body by the pressurizing means, the cutting die and the sheet are moved by the moving means at a timing when the pressing body is separated from the sheet-like member and the pressure applied to the sheet-like member against the backup surface by the pressing surface becomes weak. The shaped member can be moved simultaneously relative to the pressing surface.
そのため、切断型およびシート状部材と押圧面との移動手段による相対的な移動速度と、加圧手段による押圧体の振動周期とが適切に設定されることで、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体によりシート状部材に超音波振動を印加しつつ、超音波振動する押圧体を押圧方向に振動させながらシート状部材を連続的に加圧すると共に、切断型およびシート状部材それぞれの押圧面との対向位置を、移動手段により、押圧方向に直交する移動方向に一定速度で押圧面に対して相対的に移動させることができる。したがって、押圧体の押圧面によるシート状部材の押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型の押圧体により切断型の切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材を効率よくバックアップ面に対して加圧して切断加工することができる。 Therefore, the following effects can be achieved by appropriately setting the relative moving speed of the cutting die and the sheet-like member and the pressing surface by the moving means and the vibration cycle of the pressing body by the pressing means. Can do. That is, while applying ultrasonic vibration to the sheet-like member by a pressing body provided with a pressing surface whose area is smaller than the cutting processing range by the cutting mold, the ultrasonic vibrating body is vibrated in the pressing direction. While pressing the sheet-like member continuously, the opposed positions of the cutting die and the sheet-like member with respect to the pressing surface are relative to the pressing surface at a constant speed in the moving direction orthogonal to the pressing direction by the moving means. Can be moved to. Therefore, since the pressing position of the sheet-like member by the pressing surface of the pressing body can be continuously moved at a constant speed, the sheet-like member is efficiently used over the entire cutting processing range of the cutting die by the small pressing body. It can be cut by pressurizing well against the backup surface.
請求項3に記載の発明によれば、シート状部材が切断型を用いて所定形状に切断加工される際に、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体が振動生成手段が備える加圧手段により押圧方向に駆動される。そして、切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対して、加圧手段により駆動された押圧体の押圧面によりシート状部材が押圧方向に押圧されて加圧された状態で、振動生成手段が備える振動子が超音波振動させた押圧体の押圧面からシート状部材に超音波振動が印加される。このとき、振動子が押圧体を押圧方向において所定の振動周期でシート状部材の厚みよりも大きい振幅で超音波振動させながら、超音波振動する押圧体が加圧手段によって押圧方向に駆動されることによりシート状部材連続的に加圧される。したがって、振動子による押圧体の振動周期において、押圧体がシート状部材から離間して押圧面によるバックアップ面に対するシート状部材への加圧力が弱くなるタイミングで、移動手段により、切断型およびシート状部材を押圧面に対して相対的に同時に移動させることができる。 According to the invention described in claim 3, when the sheet-like member is cut into a predetermined shape by using the cutting die, a pressing surface having an area smaller than the cutting processing range by the cutting die is provided. The pressed body is driven in the pressing direction by the pressing means provided in the vibration generating means. The vibration generating means is in a state where the sheet-like member is pressed in the pressing direction by the pressing surface of the pressing body driven by the pressing means with respect to the backup surface of the backup member on which the cutting die is arranged. The ultrasonic vibration is applied to the sheet-like member from the pressing surface of the pressing body that is ultrasonically vibrated by the vibrator included in the sheet. At this time, while the vibrator causes the pressing body to vibrate ultrasonically with a larger amplitude than the thickness of the sheet-like member at a predetermined vibration period in the pressing direction, the pressing body that ultrasonically vibrates is driven in the pressing direction by the pressing means. Thus, the sheet-like member is continuously pressurized. Therefore, in the vibration cycle of the pressing body by the vibrator, the cutting body and the sheet shape are moved by the moving means at a timing when the pressing body is separated from the sheet-like member and the pressure applied to the sheet-like member against the backup surface by the pressing surface is weakened. The member can be moved simultaneously relative to the pressing surface.
そのため、切断型およびシート状部材と押圧面との移動手段による相対的な移動速度と、振動子による押圧体の振動周期とが適切に設定されることで、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体によりシート状部材に超音波振動を印加しつつ、押圧体を押圧方向にシート状部材の厚みよりも大きい振幅で超音波振動させながらシート状部材を連続的に加圧すると共に、切断型およびシート状部材それぞれの押圧面との対向位置を、移動手段により、押圧方向に直交する移動方向に一定速度で押圧面に対して相対的に移動させることができる。したがって、押圧体の押圧面によるシート状部材の押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型の押圧体により切断型の切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材を効率よくバックアップ面に対して加圧して切断加工することができる。 Therefore, the following effects can be achieved by appropriately setting the relative moving speed of the cutting die and the sheet-like member and the pressing surface by the moving means and the vibration cycle of the pressing body by the vibrator. it can. That is, while applying ultrasonic vibrations to the sheet-like member by a pressing body provided with a pressing surface whose area is smaller than the cutting processing range by the cutting die, the pressing body is pressed in the pressing direction from the thickness of the sheet-like member. The sheet-like member is continuously pressed while ultrasonically vibrating with a large amplitude, and the position facing the pressing surface of each of the cutting die and the sheet-like member is fixed at a constant speed in the moving direction perpendicular to the pressing direction by the moving means. Can be moved relative to the pressing surface. Therefore, since the pressing position of the sheet-like member by the pressing surface of the pressing body can be continuously moved at a constant speed, the sheet-like member is efficiently used over the entire cutting processing range of the cutting die by the small pressing body. It can be cut by pressurizing well against the backup surface.
請求項4の発明によれば、押圧体が押圧方向において振動するため、押圧体によりシート状部材がバックアップ面(切断型)に対して加圧される際に、加圧手段により押圧体が押圧方向に駆動されるときの押圧体の押圧面とバックアップ面(切断型)との間隔(ギャップ)を精度よく制御するのは困難である。したがって、加圧手段により、シート状部材への加圧力が所定値で一定となるように押圧体が駆動するように制御されることで、押圧体によってバックアップ面に載置された切断型が過剰に押圧され加圧されるのを防止することができるので、切断型が押圧体により押圧されて破損するのを防止することができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、押圧体の押圧面が、切断型による切断加工範囲に対して、押圧方向および移動方向に直交する幅方向において幅広に、移動方向における長さが短く形成されているので、移動手段により、バックアップ面に載置された切断型およびシート状部材を、前記移動方向における切断加工範囲の長さだけ押圧体の押圧面に対して相対的に移動させるだけで、押圧体の押圧面により切断型の切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材をバックアップ面に対して効率よく加圧して切断加工することができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、バックアップ部材として、切断型を覆うようにシート状部材がバックアップ面に固定配置されるステージを、移動手段により前記移動方向に一定速度で移動させることにより、切断型およびシート状部材を押圧面に対して相対的に一定速度で移動させることができる実用的な構成の切断加工装置を提供することができる。 According to the invention of claim 6, as the backup member, the stage in which the sheet-like member is fixedly arranged on the backup surface so as to cover the cutting mold is moved by the moving means at a constant speed in the moving direction, thereby cutting the cutting mold. In addition, it is possible to provide a cutting device having a practical configuration capable of moving the sheet-like member at a constant speed relative to the pressing surface.
請求項7の発明によれば、バックアップ部材として、その外周面によりバックアップ面が形成された回転ドラムを、移動手段により回転ドラムの外周面の押圧面との間にシート状部材が挟持される位置が前記移動方向に一定速度で移動するように回転させることにより、回転ドラムの外周面に載置される切断型を押圧面に対して相対的に一定速度で移動させることができる実用的な構成の切断加工装置を提供することができる。 According to the invention of claim 7, as the backup member, a position where the sheet-like member is sandwiched between the rotary drum having the backup surface formed by the outer peripheral surface thereof and the pressing surface of the outer peripheral surface of the rotary drum by the moving means. Can be moved relatively at a constant speed relative to the pressing surface by rotating the cutting die placed on the outer peripheral surface of the rotating drum by rotating so as to move at a constant speed in the moving direction. A cutting device can be provided.
請求項8の発明によれば、切断型に、シート状部材を切断加工する切断刃と、押圧体の押圧面に対するアンビルとして機能する土台とが一緒に設けられているので、シート状部材が複数の部材が重ね合わされて形成されている場合に、押圧体の押圧面と切断刃との間に挟持された位置においてシート状部材を切断加工すると同時に、押圧体の押圧面と土台との間に挟持された位置において、シート状部材を形成する複数の部材を加圧接合することができる。 According to the invention of claim 8, since the cutting die is provided with the cutting blade for cutting the sheet-like member and the base functioning as the anvil for the pressing surface of the pressing body, a plurality of sheet-like members are provided. When the member is overlapped and formed, the sheet-like member is cut at a position sandwiched between the pressing surface of the pressing body and the cutting blade, and at the same time, between the pressing surface of the pressing body and the base. At the sandwiched position, a plurality of members forming the sheet-like member can be pressure bonded.
<第1実施形態>
この発明の第1実施形態について図1〜図4を参照して説明する。図1は本発明の第1実施形態にかかる切断加工装置を示す側面図であり、図2は図1の切断加工装置を正面から見た要部拡大図である。また、図3は押圧体の振動態様を説明するための図であり、図4は切断型の平面図である。<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view showing a cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part when the cutting apparatus of FIG. 1 is viewed from the front. FIG. 3 is a view for explaining a vibration mode of the pressing body, and FIG. 4 is a plan view of a cutting die.
(切断加工装置)
図1および図2に示す切断加工装置1は、セラミックグリーンシート、半導体ウエハ、回路基板、合成樹脂による積層基板、金属板、シリコン、フェライト、石英、ガラス、セラミック、樹脂板、単層の金属薄膜、金属箔、不織布、紙、樹脂シートや、これらの積層体などのシート状部材Sを切断型Mを用いて所定形状に切断加工するものであり、切断型Mが載置されるステージ2と、シート状部材Sに超音波振動を印加する共振器31を備えるヘッド部3と、支持手段33に支持された共振器31を駆動して押圧方向である矢印Z方向に往復移動させる加圧手段4と、ステージ2を駆動して移動方向である矢印Y方向に往復移動させる移動手段5と、切断加工装置1の各部の制御を行う制御装置(図示省略)とを備えている。(Cutting machine)
1 and 2 includes a ceramic green sheet, a semiconductor wafer, a circuit board, a laminated substrate made of synthetic resin, a metal plate, silicon, ferrite, quartz, glass, ceramic, a resin plate, and a single-layer metal thin film. , A metal foil, a non-woven fabric, paper, a resin sheet, and a sheet-like member S such as a laminate thereof are cut into a predetermined shape using a cutting die M, and a
ステージ2(本発明の「バックアップ部材」に相当)は、切断型Mが配置されるバックアップ面21を有し、バックアップ面21には真空吸着機構や静電吸着機構、機械式のチャック機構等の一般的な保持機構(図示省略)が設けられており、切断型Mは保持機構によって保持されることによりバックアップ面21に固定配置される。また、バックアップ面21に固定配置された切断型Mを覆うように配置されたシート状部材Sの矢印Y方向における両端部が、それぞれ、長尺の板状のクランプ部材22とステージ2の矢印Y方向における両側部に形成されたフランジ部23との間に矢印X方向に沿って挟持されて図示省略されたねじやボルトにより締め付けられることにより、シート状部材Sがバックアップ面21に固定配置される。
The stage 2 (corresponding to the “backup member” of the present invention) has a
また、図4に示すように、切断型Mは、平面視において略矩形状の基板Maの一主面に切断刃Mbが所定の平面視形状に設けられたトムソン刃型やエッチング刃型、彫刻刃型、ピナクル型等の一般的な切断型により構成することでき、基板Maの一主面への切断刃Mbの設置範囲に基づいてその範囲が決定される所定の切断加工範囲Mcを有している。なお、基板Maおよび切断刃Mbの平面視形状は、シート状部材Sを切断型Mにより所定形状に切断加工することができればどのような形状であってもよく、図4に示すように、例えばシート状部材Sを平面視において所定形状に打ち抜くように切断刃Mbを設置してもよいし、例えばシート状部材Sを所定間隔ごとに切離するように切断刃Mbを設置してもよい。 As shown in FIG. 4, the cutting die M is a Thomson blade die, etching blade die, or engraving in which a cutting blade Mb is provided in a predetermined plan view shape on one main surface of a substantially rectangular substrate Ma in plan view. It can be constituted by a general cutting die such as a blade die, a pinnacle die, etc., and has a predetermined cutting processing range Mc whose range is determined based on the installation range of the cutting blade Mb on one main surface of the substrate Ma. ing. The planar view shape of the substrate Ma and the cutting blade Mb may be any shape as long as the sheet-like member S can be cut into a predetermined shape by the cutting die M. As shown in FIG. The cutting blade Mb may be installed so that the sheet-like member S is punched into a predetermined shape in plan view, or the cutting blade Mb may be installed so as to separate the sheet-like member S at predetermined intervals, for example.
なお、シート状部材Sは、この実施形態では、CuやAl、Ag、Au等の金属箔Saの一方の主面に厚みが約50μm〜約100μmの一般的な樹脂製の離型フィルムSbが設けられることにより形成されている。 In this embodiment, the sheet-like member S includes a general resin release film Sb having a thickness of about 50 μm to about 100 μm on one main surface of a metal foil Sa such as Cu, Al, Ag, or Au. It is formed by being provided.
ヘッド部3は、振動子32(振動生成手段)がその一方端に接続された共振器31と、共振器31を支持する支持手段33とを備え、振動子32が共振器31(ホーン35)を超音波振動させることにより押圧面35aからシート状部材Sに超音波振動を印加する。
The head unit 3 includes a
具体的には、共振器31は、制御装置に制御されて振動子32が生成する超音波振動に共振してその中心軸の方向に超音波振動するものであって、ブースタ34とホーン35とを備え、ブースタ34の他方端とホーン35の一方端とが、互いの中心軸が同軸になるように無頭ねじにより連結されている。
Specifically, the
ブースタ34は、この実施形態では、例えば図1中の矢印Z方向におけるそのほぼ中央の位置と、その両端位置とが最大振幅点となるように、共振周波数の一波長の長さに形成されている。このとき、矢印Z方向において各最大振幅点から1/4波長離れた2つの位置が、それぞれブースタ34の第1および第2最小振幅点に相当する。また、ブースタ34は、その断面形状が円形状である円柱状に形成されている。そして、ブースタ34の一方端に、ブースタ34の中心軸と同軸になるように振動子32が無頭ねじにより接続されている。
In this embodiment, for example, the
また、ブースタ34の第1および第2最小振幅点に相当する位置の外周面には、それぞれの周方向に沿って凹状の溝が形成されることによりブースタ34(共振器31)が支持手段33に把持されるための被把持部が形成されている。なお、この実施形態では、ブースタ34の中心軸にほぼ直交する断面形状が八角形状となるように被把持部が形成されているが、その断面形状が円形状やその他の多角形状となるように被把持部を形成してもよい。
In addition, concave grooves are formed along the respective circumferential directions on the outer peripheral surface of the
ホーン35(本発明の「押圧体」に相当)は、切断型Mによる切断加工範囲Mcよりもその面積が小さく形成されてシート状部材Sを切断型Mが配置されたステージ2のバックアップ面21に対して押圧する押圧面35aを有し、超音波振動することにより押圧面35aからシート状部材Sに超音波振動を印加するものである。ホーン35は、例えば図1中の矢印Z方向におけるその両端位置が最大振幅点となるように、共振周波数の半波長の長さに形成されている。このとき、矢印Z方向におけるホーン35のほぼ中央の位置が第3最小振幅点に相当する。また、図1および図2に示すように、ホーン35は、直方体状に形成されている。そして、ホーン35の押圧面35aは、切断型Mの切断可能範囲Mcに対して、押圧方向Zおよび移動方向Yにほぼ直交する幅方向Xにおいて幅広に(ホーン35の幅Wh≧切断可能範囲Mcの幅Wm)、移動方向Yにおける長さLhが短く形成されている(ホーン35の長さLh<切断可能範囲Mcの長さLm)。
The horn 35 (corresponding to the “pressing body” of the present invention) is formed to have a smaller area than the cutting range Mc by the cutting die M, and the
なお、この実施形態では、共振器31は、その共振周波数が約15kHz〜約60kHz、その振動振幅が約2μm〜約300μmとなるように構成されており、振動子32により生成される超音波振動に共振して共振器31が超音波振動することにより、ホーン35の押圧面35aからシート状部材Sに対して超音波振動が印加される。
In this embodiment, the
支持手段33は、基部36とクランプ手段37とを備え、クランプ手段37でブースタ34の被把持部を把持することにより共振器31を支持するものであり、基部36には、加圧手段4のボールねじ42に螺合するねじ穴が矢印Z方向に形成されている。
The support means 33 includes a
また、クランプ手段37は、ブースタ34に形成された2つの被把持部を把持できるように、基部36の2ヶ所に設けられており、それぞれ、ブースタ34の被把持部を挟持する第1および第2部材を備えている。具体的には、クランプ手段37の第1および第2の部材には、被把持部の断面形状に合わせた凹部がそれぞれ設けられている。そして、第1および第2部材の凹部でブースタ34の被把持部を狭持するように、被把持部を形成する凹状の溝に、基部36に支持されたクランプ手段37の第1および第2部材が嵌挿され、ボルトで第1および第2部材が固定されることにより、ブースタ34の被把持部がクランプ手段37により把持される。
The clamping means 37 is provided at two locations on the
なお、共振器31を支持する支持手段33の構成は、上記したように、ブースタ34に形成された被把持部を把持(クランプ)した状態でボルトにより固定されるクランプ手段37に限られず、例えば、電気制御可能に構成された機械的なクランプ機構や、ワンタッチで取り付け可能なクランプ機構など、ブースタ34の被把持部を支持することができる構成あればどのようなものであってもよい。
Note that the configuration of the support means 33 that supports the
また、共振器31に形成される被把持部の位置は、最小振幅点に限らず、共振器31の任意の位置に被把持部を形成すればよい。また、被把持部の構成は、共振器31の外周面に周方向に沿って凹状の溝が形成された構成に限られず、例えば、共振器31の外周面に周方向に沿って凸状のフランジが形成された構成など、支持手段33により把持することができれば、被把持部がどのような形状に構成されてもよい。また、被把持部が支持手段33により、Oリングやダイアフラム等の弾性部材を介して支持されていてもよい。
The position of the gripped portion formed in the
加圧手段4(振動勢手段)は、ホーン35の押圧面35aがステージ2のバックアップ面21と対向するように支持手段33に支持された共振器31を、押圧方向Zに駆動してステージ2に近接またはステージ2から離間させるものであって、駆動モータ41とボールねじ42とを備えている。また、架台(図示省略)に立設された支柱(図示省略)にガイド43が結合されており、加圧手段4は、フレーム44を介して支柱およびガイド43に連結されている。
The pressing unit 4 (vibration unit) drives the
そして、制御装置に制御されて駆動モータ41が回転することにより、ガイド43に矢印Z方向に設けられた凸状のレール43aと支持手段33に設けられたガイド(図示省略)とが摺接しつつ、ボールねじ42に螺合された支持手段33が移動方向Zにおいて上下動し、これにより、支持手段33に支持された共振器31がステージ2に近接またはステージ2から離間する。
Then, when the
また、加圧手段4は、制御装置による制御に基づいて駆動モータ41の駆動トルクを調整することにより、所定の加圧力で支持手段33に支持された共振器31をステージ2に近接させることができるように構成されている。また、加圧手段4は、制御装置による制御に基づいて駆動モータ41を所定の振動周期で正逆方向に回転方向を切り換えることにより、支持手段33に支持された共振器31を押圧方向Zにおいて所定の振動周期および振幅で振動させることができるように構成されている。
Further, the pressurizing
また、支柱にはリニアエンコーダ(図示省略)が設けられており、これによりヘッド部3の高さが検出されて、リニアエンコーダの検出信号に基づいて制御装置により駆動モータ41を制御することにより、ヘッド部3の高さを調整することができる。
In addition, the support is provided with a linear encoder (not shown), whereby the height of the head unit 3 is detected, and the
そして、共振器31の中心軸の方向が基部36に形成されたねじ穴とほぼ同じ方向、すなわち、共振器31の中心軸の方向と加圧手段4による共振器31の移動方向(押圧方向Z)とがほぼ同方向となり、ホーン35の押圧面35aがステージ2と対向するように、支持手段33により共振器31が支持されている。したがって、加圧手段4により基部36が下動されることで共振器31(ホーン35)が押圧方向Zに駆動されて一体的にステージ2に近接し、これにより、加圧手段4による加圧力が押圧面35aからステージ2のバックアップ面21に載置されたシート状部材Sに加えられて、押圧面35aによりシート状部材Sがステージ2のバックアップ面21に対して加圧される。
The direction of the center axis of the
また、図1に示すように、加圧手段4は、超音波振動する共振器31を押圧方向Zにおいて所定の振動周期(約5Hz〜約100Hz)でシート状部材Sの厚み(切断型Mによりシート状部材Sを切断加工するのに必要なホーン35の押圧方向Zにおける押圧距離)よりも大きい振幅Ah(約0.1mm〜約2.0mm)で振動させながらシート状部材Sを連続的に加圧する。また、この実施形態では、図3中の実線で示すように、共振器31の振動周期におけるシート状部材Sに押圧方向Zへの加圧力が加わる期間において、シート状部材Sへの加圧力が所定値で一定となるように共振器31を振動させるべく、加圧手段4が制御装置により制御される。
Further, as shown in FIG. 1, the pressurizing
移動手段5は、ステージ2を移動方向Yに一定速度で移動させることで、切断型Mおよびシート状部材Sそれぞれの押圧面35aとの対向位置を、押圧方向Zに直交する移動方向Yに一定速度で押圧面35aに対して相対的に移動させものであって、駆動モータ51と、ボールねじ52と、ボールねじ52に螺合するねじ穴が設けられた移動部材53と、ガイド54とを備えている。
The moving means 5 moves the
ステージ2は、図2に示すように、基台55の矢印X方向における両側それぞれに矢印Y方向に沿って設けられたガイド54に、矢印Y方向(移動方向Y)において往復移動自在にガイドされた状態でその下面側から支持されている。また、ボールねじ52は、基台55の矢印X方向におけるほぼ中央の位置においてその長軸方向が矢印Y方向に沿うように配置されており、ボールねじ52は、基台55の矢印Y方向における両側に設けられたフレーム56にその中心軸を回転中心として回転自在に支持されている。また、移動部材53は、ボールねじ52と螺合した状態でステージ2の下面に結合されている。
As shown in FIG. 2, the
そして、制御装置に制御されてボールねじ52の一端に連結された駆動モータ51が回転することにより、ボールねじ52と螺合した移動部材53が移動方向Yにおいて往復移動し、これにより、結合部材53に結合されたステージ2がガイド54にガイドされつつ移動方向Yにおいて往復移動する。
Then, when the
(切断加工処理)
次に、切断加工装置1において実行される切断加工処理の一例について説明する。(Cutting processing)
Next, an example of the cutting process performed in the
まず、シート状部材Sがステージ2のバックアップ面21上の所定位置に固定配置された後、移動手段5によりステージ2が駆動されることにより、切断型M(切断加工範囲Mc)の移動方向Yにおける先端部分(図1の紙面に向かって左側)がホーン35の押圧面35aに対向する位置に位置決めされる。次に、加圧手段4によりヘッド部3が押圧方向Zに駆動されることにより、切断型Mが配置されたステージ2のバックアップ面21に対して、ホーン35の押圧面35aによりシート状部材Sが押圧方向Zに押圧されて加圧される。
First, after the sheet-like member S is fixedly arranged at a predetermined position on the
続いて、振動子32が駆動されて共振器31が超音波振動することにより押圧面35aからシート状部材Sへの超音波振動の印加が開始されると共に、加圧手段4により、超音波振動する共振器31の押圧方向Zにおけるシート状部材Sの厚みよりも大きい振幅での振動が開始される。そして、移動手段5によりステージ2が駆動されることにより、押圧面35aに対して移動方向Y(図1の紙面に向かって左方向)への切断型Mおよびシート状部材Sの一定速度での移動が開始される。
Subsequently, application of ultrasonic vibration from the
次に、ステージ2が移動手段5により移動方向Yに駆動されることにより、切断型M(切断加工範囲Mc)の移動方向Yにおける後端部分(図1の紙面に向かって右側)がホーン35の押圧面35aに対向する位置まで移動すると、振動子32が駆動されることによる共振器31の超音波振動および加圧手段4による共振器31の振動が停止され、共振器31が加圧手段4によりステージ2から離間する方向に駆動されて所定の待機位置まで移動することにより切断加工処理が終了する。
Next, the
以上のように、この実施形態では、シート状部材Sが切断型Mを用いて所定形状に切断加工される際に、切断型Mによる切断加工範囲Mcよりもその面積が小さく形成された押圧面35aが設けられたホーン35が加圧手段4により押圧方向Zに駆動される。そして、切断型Mが配置されたステージ2のバックアップ面21に対して、加圧手段4により駆動されたホーン35(共振器31)の押圧面35aによりシート状部材Sが押圧方向Zに押圧されて加圧された状態で、超音波振動するホーン35の押圧面35aからシート状部材Sに超音波振動が印加される。このとき、加圧手段4により、超音波振動するホーン35を押圧方向Zにおいて所定の振動周期でシート状部材Sの厚みよりも大きい振幅で振動させながらシート状部材Sが連続的に加圧される。したがって、加圧手段4によるホーン35の振動周期において、ホーン35がシート状部材Sから離間して押圧面35aによるバックアップ面21に対するシート状部材Sへの加圧力が弱くなるタイミングで、移動手段5により、切断型Mおよびシート状部材Sを押圧面35aに対して相対的に同時に移動させることができる。
As described above, in this embodiment, when the sheet-like member S is cut into a predetermined shape using the cutting die M, the pressing surface formed with a smaller area than the cutting range Mc by the cutting die M. The
そのため、切断型Mおよびシート状部材Sと押圧面35aとの移動手段5による相対的な移動速度と、加圧手段4によるホーン35(共振器31)の振動周期とが適切に設定されることで、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断型Mによる切断加工範囲Mcよりもその面積が小さく形成された押圧面35aが設けられたホーン35によりシート状部材Sに超音波振動を印加しつつ、超音波振動するホーン35を押圧方向Zに振動させながらシート状部材Sを連続的に加圧すると共に、切断型Mおよびシート状部材Sそれぞれの押圧面35aとの対向位置を、移動手段5により、押圧方向Zに直交する移動方向Yに一定速度で押圧面35aに対して相対的に移動させることができる。したがって、ホーン35の押圧面35aによるシート状部材Sの押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型のホーン35により切断型Mの切断加工範囲Mcの全範囲に渡ってシート状部材Sを効率よくバックアップ面21に対して加圧して切断加工することができる。
Therefore, the relative moving speed of the cutting die M and the sheet-like member S and the
また、加圧手段4は、超音波振動するホーン35(共振器31)を押圧方向Zにおいて振動させるため、ホーン35によりシート状部材Sがバックアップ面21(切断型M)に対して加圧される際に、加圧手段4によりホーン35が押圧方向Zに駆動されるときのホーン35の押圧面35aとバックアップ面21(切断型M)との間隔(ギャップ)を精度よく制御するのは困難である。したがって、加圧手段4により、シート状部材Sへの加圧力が所定値で一定となるようにホーン35が振動すべく制御されることで、ホーン35によってバックアップ面21に載置された切断型Mが過剰に押圧され加圧されるのを防止することができるので、切断型Mがホーン35により押圧されて破損するのを防止することができる。
Further, since the pressurizing means 4 vibrates the horn 35 (resonator 31) that vibrates ultrasonically in the pressing direction Z, the sheet-like member S is pressed against the backup surface 21 (cutting mold M) by the
また、ホーン35の押圧面35aが、切断型Mによる切断加工範囲Mcに対して、押圧方向Zおよび移動方向Yに直交する幅方向Xにおいて幅広に、移動方向Yにおける長さLhが短く形成されているので、移動手段5により、バックアップ面21に載置された切断型Mおよびシート状部材Sを、移動方向Yにおける切断加工範囲Mcの長さLmだけホーン35の押圧面35aに対して相対的に移動させるだけで、ホーン35の押圧面35aにより切断型Mの切断加工範囲Mcの全範囲に渡ってシート状部材Sをバックアップ面21に対して効率よく加圧して切断加工することができる。
Further, the
また、バックアップ部材として、切断型Mを覆うようにシート状部材Sがバックアップ面21に固定配置されるステージ2を、移動手段5により移動方向Yに一定速度で移動させることにより、切断型Mおよびシート状部材Sを押圧面35aに対して相対的に一定速度で移動させることができる実用的な構成の切断加工装置1を提供することができる。
Further, as the backup member, the
<第2実施形態>
この発明の第2実施形態について図5を参照して説明する。図5は本発明の第2実施形態にかかる切断加工装置を示す側面図である。Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a side view showing a cutting apparatus according to the second embodiment of the present invention.
この実施形態が上記した第1実施形態と異なるのは、図5に示すように、切断加工装置100が、本発明のバックアップ部材として、ホーン35の押圧面35aに対向する位置に配置され、その外周面121により本発明のバックアップ面が形成される回転ドラム102を備えている点である。以下では上記した第1実施形態と異なる点を中心に説明し、その他の構成および動作は上記した第1実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
This embodiment differs from the first embodiment described above in that, as shown in FIG. 5, the
この実施形態では、図5に示すように、複数の切断型Mが回転ドラム102の外周面121の所定位置にその周面に沿って固定配置される。また、回転ドラム102は、図示省略された駆動モータやプーリー等が組み合わされることにより構成された移動手段によって駆動されることによりその中心軸を回転中心として矢印α方向に回転する。具体的には、移動手段により駆動された回転ドラム102は、回転ドラム102の外周面121のホーン35の押圧面35aとの間にシート状部材Sを挟持する位置が移動方向Yに一定速度で移動するように回転する。また、シート状部材Sは、図示省略された巻回ローラや駆動モータ等により構成された移動手段により駆動されて回転ドラム102の周速と同じ速度で移動方向Yに移動する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, a plurality of cutting dies M are fixedly disposed along a circumferential surface at a predetermined position on the outer
以上のように、この実施形態では、上記した第1実施形態と同様の効果を奏することができると共に、次のような効果を奏することができる。すなわち、バックアップ部材として、複数の切断型Mが所定位置に配置されるバックアップ面がその外周面121により形成された回転ドラム102を、図示省略された移動手段により回転ドラム102の外周面121の押圧面35aとの間にシート状部材Sが挟持される位置が移動方向Yに一定速度で移動するように回転させることにより、回転ドラム102の外周面121に載置される切断型Mを押圧面35aに対して相対的に一定速度で移動させることができる実用的な構成の切断加工装置100を提供することができる。
As described above, in this embodiment, the same effects as those in the first embodiment described above can be obtained, and the following effects can be obtained. That is, as the backup member, the
また、回転ドラム102を回転させながら外周面121に設けられた複数の切断型Mによりシート状部材Sを連続的に切断加工することができるので、非常に効率よくシート状部材Sを所定形状に切断加工することができる。
Further, since the sheet-like member S can be continuously cut by the plurality of cutting dies M provided on the outer
<第3実施形態>
この発明の第3実施形態について図6を参照して説明する。図6は本発明の第3実施形態にかかる切断加工装置のヘッド部および加圧手段を示す側面図である。<Third Embodiment>
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a side view showing a head part and a pressurizing means of a cutting apparatus according to a third embodiment of the present invention.
この実施形態が上記した第1および第2実施形態と異なるのは、図6に示すように、加圧手段4がシリンダ45を備え、そのねじ穴が加圧手段4のボールねじ42に螺合する支持手段33の基部36aと、クランプ手段37が設けられた支持手段33の基部36bとが、シリンダ45を介して連結されている点である。そして、この実施形態では、シリンダ45は、基部36aに対して基部36bを押圧方向Z(同図に向かって下方向)に所定の一定加圧力で加圧するように空気等の流体の流入量が設定されている。その他の構成および動作は上記した第1および第2実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
This embodiment differs from the first and second embodiments described above in that, as shown in FIG. 6, the pressurizing means 4 is provided with a
以上のように、この実施形態では、上記した第1および第2実施形態と同様の効果を奏することができると共に、次のような効果を奏することができる。すなわち、この実施形態では、図6に示すように、加圧手段4により共振器31が押圧方向Zに駆動されてホーン35の押圧面35aによりシート状部材Sが加圧される際に、シート状部材Sは、シリンダ45が基部36bを加圧する所定の一定加圧力と同じ加圧力でホーン35の押圧面35aにより加圧される。したがって、シート状部材Sを、ホーン35の押圧面35aにより所定の一定加圧力でより高精度に加圧することができる。
As described above, in this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments described above can be obtained, and the following effects can be obtained. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 6, when the
<第4実施形態>
この発明の第4実施形態について図7を参照して説明する。図7は本発明の第4実施形態にかかる切断加工装置が備えるホーンを示す縦断面図である。<Fourth embodiment>
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7: is a longitudinal cross-sectional view which shows the horn with which the cutting processing apparatus concerning 4th Embodiment of this invention is provided.
この実施形態が上記した第1および第2実施形態と異なるのは、図7に示すように、押圧面35aの端縁に沿った角部が面取りされることにより、ホーン35の押圧面35aの端縁に沿って曲面部35bが設けられている点である。その他の構成および動作は上記した第1〜第3実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
This embodiment differs from the first and second embodiments described above in that the corners along the edge of the
ホーン35の押圧面35aの端縁に沿って角部が設けられていると、この角部と切断刃Mbの刃先とによりエッジが形成される。そのため、シート状部材Sの当該エッジにより切断される部分は、シート状部材Sのホーン35の押圧面35aにより切断刃Mbに対して押し切りされる部分と比較すると、押圧面35a端縁の角部の頂点に沿って該端縁方向にシート状部材Sが若干押し広げられるのでその塑性変形の度合いが大きく、切離されたシート状部材Sどうしの間隔が広くなる。したがって、シート状部材Sが移動方向Yに移動しながら押圧体35の押圧面35aにより連続的に押圧されて切断加工される際に、シート状部材Sの前記エッジにより切断される部分がシート状部材Sの移動方向Yへの移動に伴い連続的に移動するので、切離されたシート状部材Sどうしの間隔が広くなるおそれがある。
If a corner is provided along the edge of the
しかしながら、上記したように、ホーン35の押圧面35aの端縁に沿って曲面部35bが設けられることにより、前記エッジによりシート状部材Sが端縁方向に押し広げられるおそれがない。したがって、切離されたシート状部材Sどうしの間隔を狭くすることができると共に、切断型Mの切断刃Mbによりシート状部材Sを切断ラインに沿って高精度に切断することができる。
However, as described above, by providing the
<第5実施形態>
この発明の第5実施形態について図8を参照して説明する。図8は本発明の第5実施形態にかかる切断加工装置における離型フィルムの供給方法を示す図である。<Fifth Embodiment>
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a view showing a method for supplying a release film in the cutting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
この実施形態が上記した第1〜第4実施形態と異なるのは、上記した実施形態では、切断対象である金属箔Saの一方の主面に離型フィルムSbが設けられることによりシート状部材Sが構成されているが、図8に示すように、切断対象である金属箔Sa等の部材のみによりシート状部材Sが構成されている点である。そして、図8の離型フィルムSbの供給方法の一例に示すように、供給ローラ57aおよび収納ローラ57bに巻回保持された離型フィルムSbが、ステージ2上のシート状部材Sとホーン35の押圧面35aとの間に配置される。その他の構成および動作は上記した第1〜第4実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
This embodiment is different from the first to fourth embodiments described above. In the embodiment described above, the sheet-like member S is provided by providing the release film Sb on one main surface of the metal foil Sa to be cut. However, as shown in FIG. 8, the sheet-like member S is constituted only by members such as the metal foil Sa to be cut. Then, as shown in an example of the method for supplying the release film Sb in FIG. 8, the release film Sb wound around the supply roller 57a and the
供給ローラ57aおよび収納ローラ57bに巻回保持された離型フィルムSbは、例えば収納ローラ57bを図示省略された駆動モータ等の駆動手段によって同図中の矢印方向に回転させることによりステージ2の移動速度と同じ速度で移動方向Yに移動させることができる。このように構成すると、シート状部材Sが切断加工される際に使用されて切断型Mの跡が付いた使用済みの離型フィルムSbを収容ローラ57bに収容しつつ、供給ローラ57aから新しい離型フィルムSbをホーン35の押圧面35aとシート状部材Sとの間に供給することができる。
The release film Sb wound and held around the supply roller 57a and the
<第6実施形態>
この発明の第6実施形態について図9および図10を参照して説明する。図9は本発明の第6実施形態にかかる切断加工装置が備える切断型を示す斜視図である。また、図10は図9の切断加工装置における切断加工処理を示す図であり、(a)は切断加工処理を開始する前の状態を示し、(b)は切断加工処理が終了した後の状態を示す。なお、図10の(a)および(b)それぞれが示す切断型Mは、それぞれ、図9のA−A線矢視断面図である。<Sixth Embodiment>
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a perspective view showing a cutting die provided in the cutting apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing a cutting process in the cutting apparatus of FIG. 9, (a) shows a state before starting the cutting process, and (b) shows a state after the cutting process is completed. Indicates. 10A and 10B are cross-sectional views taken along line AA in FIG. 9, respectively.
この実施形態が上記した第1〜第5実施形態と異なるのは、図9に示すように、切断型Mの基板Maの一主面に設けられた切断加工範囲Mcに、切断刃Mbと一緒に土台Mdが設けられている点である。土台Mdは、その上面がホーン35の押圧面35aに対するアンビルとして機能する。
This embodiment differs from the first to fifth embodiments described above with the cutting blade Mb in the cutting range Mc provided on one main surface of the substrate Ma of the cutting mold M as shown in FIG. Is provided with a base Md. The upper surface of the base Md functions as an anvil with respect to the
また、図10(a),(b)に示すように、2枚以上の複数の金属箔Saが重ね合わされてシート状部材Sが形成されている。したがって、複数の金属箔Saが重ね合わされて形成されたシート状部材Sは、ホーン35の押圧面35aと切断刃Mbとの間に挟持された位置において切断加工される。また、シート状部材Sを形成する複数の金属箔Saは、ホーン35の押圧面35aと土台Mdの上面との間に挟持された位置において超音波振動により互いに接合される。その他の構成および動作は上記した第1〜第5実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
Also, as shown in FIGS. 10A and 10B, a sheet-like member S is formed by superposing two or more metal foils Sa. Therefore, the sheet-like member S formed by superimposing the plurality of metal foils Sa is cut at a position sandwiched between the
以上のように、この実施形態では、切断加工処理において、図10(a)に示す位置から、図10(b)に示す位置に切断型Mおよびシート状部材Sが移動方向Yに移動することにより、シート状部材Sは、切断刃Mbの位置で切断加工されると共に、複数の金属箔Saは、土台Mdの位置で互いに接合される。 As described above, in this embodiment, in the cutting process, the cutting die M and the sheet-like member S move in the movement direction Y from the position shown in FIG. 10A to the position shown in FIG. Thus, the sheet-like member S is cut at the position of the cutting blade Mb, and the plurality of metal foils Sa are joined to each other at the position of the base Md.
なお、上記した図1に示すように、シート状部材Sを形成する複数の金属箔Saのうち、ホーン35の押圧面35aに対向する位置に配置される金属箔Saの主面に離型フィルムSbが設けられていてもよい。また、上記した図8に示すように、ホーン35の押圧面35aとシート状部材Sとの間に離型フィルムSbが供給されるようにしてもよい。また、上記した第1実施形態で説明したのと同様に、基板Maの平面視形状と、切断刃Mbおよび土台Mbの平面視形状とは、シート状部材Sを切断型Mにより所定形状に切断加工したり、複数の金属箔Saを所定位置で互いに接合したりすることができればどのような形状であってもよい。また、複数の金属箔Saどうしの接合性の向上を図るために、土台Mdの上面に凹凸パターンが形成されていてもよい。
In addition, as shown in above-mentioned FIG. 1, among several metal foil Sa which forms the sheet-like member S, a release film is on the main surface of metal foil Sa arrange | positioned in the position facing the
以上のように、この実施形態では、上記した第1〜第5実施形態と同様の効果を奏することができると共に、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断加工処理において、シート状部材Sを所定形状に切断加工すると同時に、シート状部材Sを形成する複数の金属箔Saを所定位置において接合することができる。 As described above, in this embodiment, the same effects as those of the first to fifth embodiments described above can be obtained, and the following effects can be obtained. That is, in the cutting process, the sheet-like member S is cut into a predetermined shape, and at the same time, the plurality of metal foils Sa forming the sheet-like member S can be joined at a predetermined position.
<第7実施形態>
この発明の第7実施形態について図11を参照して説明する。図11は本発明の第7実施形態にかかる切断加工装置の加圧期間におけるステージの移動状態を説明するための図である。<Seventh embodiment>
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a view for explaining the moving state of the stage during the pressurizing period of the cutting apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.
この実施形態が上記した第1〜第6実施形態と異なるのは、図11中に実線で示すように、加圧期間Pにおける移動手段5によるステージ2の移動がオフされて、加圧期間Pの間、ステージ2が移動停止する点である。その他の構成および動作は、上記した第1〜第6実施形態の構成および動作と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
This embodiment differs from the first to sixth embodiments described above in that the movement of the
この実施形態によれば、上記した第1〜第6実施形態と同様の効果を奏することができると共に、次のような効果を奏することができる。すなわち、シート状部材Sがバックアップ面21(切断型M)に対してホーン35の押圧面35aにより押圧されて大きな摩擦力が発生する加圧期間Pにおいて、シート状部材Sおよび切断型Mがそのバックアップ面21に固定配置されたステージ2の移動手段5による移動が停止するので、加圧期間Pにおいて発生する摩擦力によって、押圧面35とバックアップ面21(切断型M)との間に挟持されたシート状部材Sに位置ずれが生じたり、シート状部材Sが破損したりするのを防止することができる。
According to this embodiment, the same effects as those of the first to sixth embodiments described above can be obtained, and the following effects can be obtained. That is, in the pressing period P in which the sheet-like member S is pressed against the backup surface 21 (cutting die M) by the
なお、この実施形態では、加圧期間Pにおけるステージ2の移動を停止させることにより、加圧期間Pにおけるステージ2の移動速度が、低周波振動周期の1周期における加圧期間Pを除く期間におけるステージ2の移動速度よりも低下するように構成されているが、加圧期間Pにおけるステージ2の移動速度を、加圧期間Pを除く期間におけるステージ2の移動速度よりも遅くしてステージ2を移動手段5により移動方向Yに移動させるだけでもよい。このようにしても、シート状部材Sがバックアップ面21(切断型M)に対してホーン35の押圧面35aにより押圧されて大きな摩擦力が発生する加圧期間Pにおいて、ステージ2の移動手段5による移動速度が低下するので、加圧期間Pにおいて発生する摩擦力によって、ホーン35とバックアップ面21(切断型M)との間に挟持されたシート状部材Sに位置ずれが生じたり、シート状部材Sが破損したりするのを防止することができる。
In this embodiment, by stopping the movement of the
なお、ステージ2やヘッド部3にロードセル等により構成される加圧センサを設け、押圧面35aによるシート状部材Sに対する加圧力を加圧センサにより検出できるようにしてもよい。この場合、加圧センサにより押圧面35aによるシート状部材Sに対する加圧力を検出することによって、加圧センサによる検出加圧力に基づいて加圧期間Pを検出し、加圧期間Pにおけるシート状部材S(ステージ2、切断型M)の移動速度が、低周波振動周期の1周期における加圧期間Pを除く期間におけるシート状部材Sの移動速度よりも低下するように構成してもよい。すなわち、加圧センサによる検出加圧力に基づいて、シート状部材S(ステージ2、切断型M)の移動速度が調整されるようにしてもよい。
Note that a pressure sensor constituted by a load cell or the like may be provided on the
また、シート状部材Sがステージ2に固定されておらず、図5に示す方法と同様にしてシート状部材Sが切断加工位置に供給される場合には、図示省略された巻回ローラや駆動モータ等により構成された移動手段により駆動されることによって、シート状部材Sの移動速度がステージ2と同期して変化するようにすればよい。
Further, when the sheet-like member S is not fixed to the
<第8実施形態>
この発明の第8実施形態について図12を参照して説明する。図12は本発明の第8実施形態にかかる切断加工装置の加圧期間におけるステージの移動状態を説明するための図である。<Eighth Embodiment>
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a view for explaining the moving state of the stage during the pressurizing period of the cutting apparatus according to the eighth embodiment of the present invention.
この実施形態が上記した第7実施形態と異なるのは、図12中に示すように、加圧手段4が、共振器31を矩形波状に低周波振動させている点である。その他の構成および動作は、上記した第1〜第7実施形態の構成および動作と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
This embodiment is different from the seventh embodiment described above in that the pressurizing means 4 vibrates the
加圧手段4は、図12中に点線で示すように、矩形波状に低周波振動するように制御装置から出力された制御信号に基づいて駆動される。なお、加圧手段4をステップ状に駆動する制御信号に対して多少の制御遅れが加圧手段4に生じることがある。この場合には、共振器31は、例えば、図12中の実線に示すように矩形波状の制御信号(図12中の点線)に対して少し制御遅れが生じた状態で低周波振動する。そして、上記した第7実施形態と同様に、図12中に太い実線で示す加圧期間Pにおいて、移動手段5によるステージ2の移動がオフされてステージ2が移動停止する。
The pressurizing means 4 is driven based on a control signal output from the control device so as to vibrate at a low frequency in a rectangular wave shape as indicated by a dotted line in FIG. Note that a slight control delay may occur in the
なお、上記したように加圧手段4に制御遅れが生じる場合には、押圧面35aによるシート状部材Sに対する加圧力を検出する加圧センサによる検出加圧力に基づいて、シート状部材S(ステージ2)の移動速度が調整されるようにするとよい。このようにすると、確実に加圧期間Pにおけるシート状部材S(ステージ2)の移動速度を調整することができる。また、上記した第1〜第6実施形態において、共振器31を矩形波状に低周波振動させてもよい。また、共振器31を矩形波状に低周波振動させるデューティ比は、切断加工の対象物であるシート状部材Sの材質等に応じて適宜設定すればよい。
In addition, when a control delay arises in the pressurizing means 4 as described above, the sheet-like member S (stage) is based on the detected pressurizing force by the pressurizing sensor that detects the pressurizing force applied to the sheet-like member S by the
この実施形態によれば、上記した第7実施形態と同様の効果を奏することができる。 According to this embodiment, the same effects as those of the seventh embodiment described above can be achieved.
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、上記した各実施形態における各構成をどのように組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. You may combine.
例えば、上記した第1実施形態において、第2実施形態と同様に、図示省略された巻回ローラや駆動モータ等により構成された移動手段により、シート状部材Sをステージ2の移動速度と同じ速度で移動方向Yに移動させることにより、切断加工される前のシート状部材Sがホーン35の押圧面35aとステージ2との間に供給されるようにしてもよい。
For example, in the first embodiment described above, similarly to the second embodiment, the sheet member S is moved at the same speed as the moving speed of the
また、本発明の移動方向は上記した矢印Yの方向に限定されるものではなく、移動方向は、押圧方向Zに直交する方向であればどの方向であってもよい。 Further, the moving direction of the present invention is not limited to the direction of the arrow Y described above, and the moving direction may be any direction as long as it is a direction orthogonal to the pressing direction Z.
また、押圧体および押圧面の形状等の構成は上記したホーン35の構成に限定されるものではなく、押圧面を有し、シート状部材Sをバックアップ面に対して押圧面により押圧できる構成であれば、押圧体をどのような形状に構成してもよい。また、押圧体によるシート状部材Sに対する加圧力は、シート状部材Sの材質や厚み、切断型Mの材質等の構成に応じて、適宜、最適な加圧力を設定すればよい。
Further, the configuration of the pressing body and the shape of the pressing surface is not limited to the configuration of the
また、本発明の加圧手段および移動手段は上記した構成に限られるものではなく、ステージ2や回転ドラム102、共振器31を移動させることができれば、リニアモータやシリンダ等の周知のアクチュエータを用いるなど、どのように加圧手段および移動手段を構成してもよい。また、ヘッド部2がシート状部材Sおよび切断型Mに対して相対的に移動するように移動手段を構成してもよいし、ヘッド部2と、シート状部材および切断型Mとの両方が互いに相対的に移動するように移動手段を構成してもよい。
Further, the pressurizing means and the moving means of the present invention are not limited to the above-described configuration, and a known actuator such as a linear motor or a cylinder is used as long as the
また、押圧体およびバックアップ部材それぞれの配置位置は、図1の紙面に向かって上下方向に並べて配置された上記した例に限定されるものではなく、押圧体およびバックアップ部材の上下方向の位置を入れ換えて配置してもよいし、押圧体およびバックアップ部材を図1の紙面に向かって左右方向に並べて配置してもよい。 Further, the arrangement positions of the pressing body and the backup member are not limited to the above-described example arranged in the vertical direction toward the paper surface of FIG. 1, and the vertical positions of the pressing body and the backup member are interchanged. Alternatively, the pressing body and the backup member may be arranged side by side in the left-right direction toward the paper surface of FIG.
また、上記した実施形態では、振動子32が超音波振動させたホーン35を加圧手段4が押圧方向Zおいてシート状部材Sの厚みよりも大きい振幅で振動させているが、振動子32によりホーン35を押圧方向Zにおいてシート状部材Sの厚みよりも大きい振幅で超音波振動させてもよい。このように構成しても上記した実施形態と同様の効果を奏することができる。
In the embodiment described above, the
また、上記した実施形態では、金属箔Saの一方の主面に離型フィルムSbが設けられたものをシート状部材Sとして構成し、このシート状部材Sの厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン35を押圧方向Zにおいて振動させるように構成されている。ところが、金属箔Saが切断加工される一方で離型フィルムSbが切断加工される必要がない場合もある。この場合には、離型フィルムSbに設けられた金属箔Saをシート状部材Sとして、金属箔Saの厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン35を押圧方向Zにおいて振動させればよい。すなわち、切断型Mにより切断加工される部分の厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン35を押圧方向Zにおいて振動させればよい。なお、金属箔Saの他に、上記したように、セラミックグリーンシート、半導体ウエハ、回路基板、合成樹脂による積層基板、金属板、シリコン、フェライト、石英、ガラス、セラミック、樹脂板、単層の金属薄膜、不織布、紙、樹脂シートや、これらの積層体などをシート状部材Sとして構成することができる。
Moreover, in above-mentioned embodiment, what provided the release film Sb in one main surface of metal foil Sa is comprised as the sheet-like member S, and the amplitude becomes larger than the thickness of this sheet-like member S. The
また、上記した実施形態では、切断型Mにより切断加工されるシート状部材Sの厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン35を振動させるように振動生成手段が構成されているが、振動生成手段は、シート状部材Sを切断するのに必要なホーン35の押圧方向Zにおける押圧距離よりも大きい振幅でホーン35を振動させればよい。例えば、シート状部材Sが樹脂シートである場合には、樹脂は金属よりも展延性が小さいため、切断型Mの切断刃Mbの刃先をシート状部材Sの厚み方向における途中まで食い込ませれば、該シート状部材Sを切断型Mにより切離することができる。したがって、シート状部材Sを切断型Mにより切断加工するのに、必ずしも、シート状部材Sの厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン35を振動させる必要はなく、該シート状部材Sを切断するのに必要なホーン35の押圧方向Zにおける押圧距離よりも大きい振幅でホーン35を振動生成手段により振動させればよい。
In the embodiment described above, the vibration generating means is configured to vibrate the
また、シート状部材Sが切断型Mを用いて切断加工される際に、シート状部材Sの材質や厚みなどに応じて該シート状部材Sを切断加工するのに必要である場合に、超音波振動がホーン35からシート状部材Sおよび切断型Mに印加されるようにすればよい。すなわち、ホーン35の振動態様は、シート状部材Sの材質や厚みなどに応じて、適宜、最適な振動態様に変更することができる。
Further, when the sheet-like member S is cut using the cutting die M, it is necessary to cut the sheet-like member S according to the material or thickness of the sheet-like member S. A sound wave vibration may be applied from the
シート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工装置に本発明を広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to a cutting apparatus that cuts a sheet-like member into a predetermined shape using a cutting die.
1,100…切断加工装置
2…ステージ(バックアップ部材)
21…バックアップ面
32…振動子(振動生成手段)
35…ホーン(押圧体)
35a…押圧面
4…加圧手段(振動生成手段)
5…移動手段
102…回転ドラム(バックアップ部材)
121…外周面(バックアップ面)
Ah…振幅
Lh…長さ
M…切断型
Mb…切断刃
Mc…切断加工範囲
Md…土台
S…シート状部材
X…幅方向
Y…移動方向
Z…押圧方向1,100 ... Cutting
21 ...
35 ... Horn (pressing body)
35a ... Pressing
5 ... Moving means 102 ... Rotating drum (backup member)
121 ... Outer peripheral surface (backup surface)
Ah ... Amplitude Lh ... Length M ... Cutting mold Mb ... Cutting blade Mc ... Cutting range Md ... Base S ... Sheet-like member X ... Width direction Y ... Moving direction Z ... Pressing direction
Claims (9)
前記切断型が配置されるバックアップ面を有するバックアップ部材と、
前記切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成されて前記シート状部材を前記切断型が配置された前記バックアップ面に対して押圧方向に押圧する押圧面が設けられた押圧体と、
前記切断型および前記シート状部材それぞれの前記押圧面との対向位置を、前記押圧方向に直交する移動方向に一定速度で前記押圧面に対して相対的に移動させる移動手段と、
前記押圧体を、前記シート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の前記押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させる振動生成手段と
を備えることを特徴とする切断加工装置。In a cutting device that cuts a sheet-like member into a predetermined shape using a cutting die while applying vibrations,
A backup member having a backup surface on which the cutting mold is disposed;
A pressing body provided with a pressing surface that is formed to have a smaller area than the cutting processing range by the cutting die and press the sheet-like member in a pressing direction against the backup surface on which the cutting die is disposed;
Moving means for moving the opposed positions of the cutting die and the sheet-like member to the pressing surface relative to the pressing surface at a constant speed in a moving direction orthogonal to the pressing direction;
And a vibration generating unit that vibrates the pressing body with an amplitude larger than a pressing distance of the pressing body in the pressing direction necessary for cutting the sheet-like member.
前記押圧体を超音波振動させて前記押圧面から前記シート状部材に超音波振動を印加する振動子と、
前記振動子により超音波振動する前記押圧体を押圧方向に駆動して前記押圧面により前記シート状部材を前記バックアップ面に対して加圧する加圧手段とを備え、
前記加圧手段は、
前記振動子により超音波振動する前記押圧体を前記押圧方向において前記シート状部材の厚みよりも大きい振幅で振動させながら前記シート状部材を連続的に加圧する
ことを特徴とする請求項1に記載の切断加工装置。The vibration generating means includes
A vibrator that ultrasonically vibrates the pressing body and applies ultrasonic vibration from the pressing surface to the sheet-like member;
A pressing means for driving the pressing body that vibrates ultrasonically with the vibrator in a pressing direction to press the sheet-like member against the backup surface by the pressing surface;
The pressurizing means is
2. The sheet-like member is continuously pressed while vibrating the pressing body that is ultrasonically vibrated by the vibrator with an amplitude larger than the thickness of the sheet-like member in the pressing direction. Cutting processing equipment.
前記押圧体を超音波振動させて前記押圧面から前記シート状部材に超音波振動を印加する振動子と、
前記振動子により超音波振動する前記押圧体を押圧方向に駆動して前記押圧面により前記シート状部材を前記バックアップ面に対して加圧する加圧手段とを備え、
前記振動子は、
前記押圧体を前記押圧方向において前記シート状部材の厚みよりも大きい振幅で超音波振動させる
ことを特徴とする請求項1に記載の切断加工装置。The vibration generating means includes
A vibrator that ultrasonically vibrates the pressing body and applies ultrasonic vibration from the pressing surface to the sheet-like member;
A pressing means for driving the pressing body that vibrates ultrasonically with the vibrator in a pressing direction to press the sheet-like member against the backup surface by the pressing surface;
The vibrator is
The cutting apparatus according to claim 1, wherein the pressing body is ultrasonically vibrated with an amplitude larger than a thickness of the sheet-like member in the pressing direction.
前記切断型による前記切断加工範囲に対して、
前記押圧方向および前記移動方向に直交する幅方向において幅広に、前記移動方向における長さが短く形成されていることを特徴としている請求項1ないし4のいずれかに記載の切断加工装置。The pressing surface is
For the cutting process range by the cutting mold,
The cutting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the length in the moving direction is short in the width direction perpendicular to the pressing direction and the moving direction, and the length in the moving direction is short.
前記移動手段は、前記ステージを前記移動方向に前記一定速度で移動させることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の切断加工装置。As the backup member, comprising a stage on which the sheet-like member is fixedly arranged on the backup surface so as to cover the cutting mold,
The cutting apparatus according to claim 1, wherein the moving unit moves the stage in the moving direction at the constant speed.
前記移動手段は、前記回転ドラムの外周面の前記押圧面との間に前記シート状部材を挟持する位置が前記移動方向に前記一定速度で移動するように前記回転ドラムを回転させることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の切断加工装置。As the backup member, comprising a rotating drum having the backup surface formed by the outer peripheral surface thereof,
The moving means rotates the rotating drum so that a position where the sheet-like member is sandwiched between the outer peripheral surface of the rotating drum and the pressing surface moves at the constant speed in the moving direction. The cutting apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対して、前記切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧体の押圧面により前記シート状部材を押圧方向に押圧して加圧するときに、
前記押圧体を、前記シート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の前記押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させながら前記シート状部材を連続的に加圧しつつ、
前記切断型および前記シート状部材それぞれの前記押圧面との対向位置を、前記押圧方向に直交する移動方向に一定速度で前記押圧面に対して相対的に移動させる
ことを特徴とする切断加工方法。In a cutting method of cutting a sheet-like member into a predetermined shape using a cutting die while applying vibration,
With respect to the backup surface of the backup member on which the cutting die is disposed, the sheet-like member is pressed in the pressing direction by the pressing surface of the pressing body formed with a smaller area than the cutting processing range by the cutting die. When pressing
While pressing the sheet-like member continuously while vibrating the pressing body with an amplitude larger than the pressing distance in the pressing direction of the pressing body necessary for cutting the sheet-like member,
The cutting processing method characterized by moving relative positions of the cutting die and the sheet-like member to the pressing surface relative to the pressing surface at a constant speed in a moving direction orthogonal to the pressing direction. .
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