KR0163213B1 - 천공장치 - Google Patents

Abstract

베이스프린트에 형성한 프린트기판의 트림외형선 주위를 정밀도 높게 펀칭할 수 있는 새로운 천공장치를 제공한다.

펀칭머신(a)을 이송기구(c)에 의해 X축방향으로 이동 가능하게 지지한다. 공작물(W)을 지지하는 공작물유지기구(b)를 이송기구(d)에 의해 Y축방향으로 이동 가능하게 지지한다. 펀칭머신(a)에 평면단면이 구형형상이고, Y축방향에 대해서 평행하게 지지되는 제1펀치(2a)와 평면단면이 구형형상이고, X축방향에 대하여 평행하게 지지되는 제2펀치(2b)와 축형상의 제3펀치(2c)를 장비하게 한다.

이송기구(c), (d)에 의하여 펀칭머신(a), 공작물유지기구(b)를 소정량 이동시키는 동시에 각 펀치(2a), (2b), (2c)를 순차적으로 타동시키므로써 프린트기판(W2)의 양 끝에 위치하는 평면

Description

천공장치

제1도는 본 발명에 관계되는 천공장치의 실시예를 나타내는 정면도.

제2도는 제1도에 표시하는 장치의 평면도.

제3도는 제1도에 표시하는 장치의 주요부 확대 단면도.

제4도는 각 펀치의 평면형상을 나타내는 간략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 천공장치 a : 펀칭머신

b : 공작물유지기구 c : 이송기구

d : 이송기구 1 : 지지아암

2a : 제1펀치 2b : 제2펀치

2c : 제3펀치 3a, 3b, 3c : 다이

W : 공작물 W2 : 프린트기판

W4 : 트림구멍

본 발명은 플렉시블(flexible) 프린트기판용 천공장치에 관하며, 더욱 상세하게는 베이스프린트에 형성한 프린트기판을 펀칭하는 전초작업이 되는 트림구멍의 펀칭과 기준구멍의 천공에 사용하기에 유용한 천공장치에 관한다.

가소성 필름등의 베이스프린트(W1) 위에 형성된 프린트기판(W2)을 펀칭을 경우, 그 양끝부분의 트림외형선(W3)을 따라형상부분, 소위 트림구멍(W4)의 펀칭에 높은 정밀도가 요구된다.

즉, 이 트림구멍(W4)으로 둘러싸인 프린트기판(W2)의 양끝 부분에는 배선패턴의 접속 리이드가 다수 형성되고 트림구멍(W4)의 펀칭도 포함하여 프린트기판(W2) 전체를, 종래의 프레스장치에 의해 펀칭했을 경우, 상기한 접속 리이드부 주위의 펀칭 정밀도가 저하되어서, 그 리이드부와 외부리이드의 접속불량등이 발생되기 쉽고 제품의 신뢰성이 저하되는 문제가 발생한다(제2도 참조).

상기한 문제점을 해결하기 위하여 정밀한 프레스금형을 사용하는 것도 고려할 수 있지만, 이 경우 트림구멍(W4)의 주위만큼, 높은 정밀도가 요구되지 않는 부분의 펀칭에 낭비가 생길 뿐 금형이 고가가 되어서 제작비용이 증가하는 새로운 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은, 종래 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 베이스프린트에 형성한 프린트기판의 트림구멍 주위를 고정밀도로 펀칭할 수가 있는 새로운 천공장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 천공장치는 청구항 1은 다이에 대하여 타동(打動)가능하게 지지된 펀치축을 2개 이상 장비한 펀칭머신과, 상기한 펀치축과 다이 사이에 설정한 기준면 위에 피(被)천공물이 되는 공작물을 지지하는 공작물유지기구와 펀칭머신을 X축방향으로 이동시키는 이송기구와 공작물유지기구를 상기한 X축방향과 직교하는 Y축방향으로 이동시키는 이송기구를 구비하며, 상기한 2개의 펀치축은 하단부의 평면에서 보아 구형상(矩形狀)의 펀치를 구비하고, 한 쪽의 펀치축은 상기한 구형상의 펀치의 평면에서 보아 길이방향이 X축방향에 대해 평행하게 되도록 지지하고, 다른 방향의 펀치축은 상기한 구형상 펀치축의 평면에서 보아 길이방향이 Y축방향에 대해서 평행하게 되도록 지지된 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 2는 상기한 2개의 펀치축을 둘레방향으로 회전운동 가능하게 지지하고, 각각의 펀치축 하단의 구형상펀치를, 상기한 X축방향 또는 Y축방향에 대해서 각도조절가능한 것을 특징으로 한다.

이상의 구성에 의하면, 공작물인 베이스프린트를 상기한 베이스프린트에 형성된 프린트기판 양 끝부분의 평면에서 보아형상을 갖는 트림외형상의 중앙끝부분, 좌우측 끝부분이 각각 X축 또는 Y축과 평행하도록 공작물 유지기구 상에 유지하고, 그 상태에서 각 이송기구에 의해 펀칭머신을 X축 방향으로, 공작물 유지기구를 Y축 방향으로 각각 이송시켜, 펀치축 하단의 구형상펀치를 상기한 중앙끝부분 또는 좌우측끝부분의 바로 위에 위치시키고, 그 후에 펀치축을 타동시키는 동작을 2개의 펀치축으로 순차적으로 실시하여, 상기한 프린트기판 양끝부분에 평면에서 보아형상의 트림구멍을 특히, 높은 정밀도로 펀칭할 수 있게 된다.

또한 청구항 2 기재와 같이 구성한 경우는 펀치축을 둘레방향으로 회전시켜 구형상펀치의 X 축방향 또는 Y축방향에 대해서 각도를 적절하게 설정하여 프린트기판 양끝부의 트림외형선이 평면에서 보아형 이외의 다른 형상의 트림구멍으로 대응이 가능하게 된다.

펀치(2a), (2b)를 각도조절 가능하기 위한 구성은 제3도의 핀(12)을 가이드하는 종동축(펀치램)(10)상단부에 긴 홈(미도시)을 상기한 종동축(펀치램)(10)의 둘레면에 방사형을 갖는 다수의 오목부를 설치하고, 펀치(2a), (2b) 설정시에 핀(12)이 삽입되어 걸리게되는 긴 홈(미도시)을 선택하여 각도조절 가능한 구성으로 되어있다.

이하 본 발명에 관계되는 천공장치의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

본 실시예의 천공장치(A)는 제1도와 제2도에 표시하듯이 3종류의 펀치(2a), (2b), (2c)를 구비한 펀칭머신(a)과, 공작물(W)를 지지하는 공작물유지기구(b)와, 펀칭머신(a)을 X축방향(도면에 표시하는 화살표X방향, 다시말하면 펀칭머신(a)의 좌우방향)으로 이동시키는 이송기구(c)와, 공작물유지기구(b)를 X축방향으로 직교하는 Y축방향(도면중에 표시하는 화살표Y방향, 다시말하면 펀칭머신(a)의 전후방향)으로 이동시키는 이송기구(d)를 작업면(f) 위에 배치하여 구성된다.

공작물(W)은 제2도에 표시하듯이 절연성의 가소성필름으로 된 베이스프린트(W1)의 상면, 소정개소에 배선패턴을 형성하여 복수의 프린트기판(W2)을 제작한 것으로서 공작물유지기구(b)의 유지틀체(23)상면에 테이프고정등의 부착수단을 사용하여 이동 불가능하게 고정시킨다.

상기한 각각의 프린트기판(W2)은, 도면에 표시하지 않은 프레스장치를 사용한 펀칭공정에 의하여 베이스프린트(W1)에서 펀칭되는데, 그 펀칭공정을 하기 전에 본 실시예 장치(A)에 의한 트림구멍(W4)에 의한 트림구멍(W4)의 펀칭이 실시된다.

트림구멍(W4)은, 각각의 프린트기판(W2)의 양끝부분에 있어서 트림 외형선으로 둘러싸인 부분이고 X축 방향에 대하여 평행한 긴구멍과 Y축 방향에 대하여 평행한 긴구멍의 조합으로 된 평면에서 보아 대략 형상을 하고 있다.

펀칭머신(a)은, 정면에서 보아 대략 형상 지지아암(1)의 상변부(1a) 앞끝부분에 3개의 펀치유닛(2)을 병렬형상으로 장비하는 동시에 하변부(1b) 선단측에 펀치유닛(2)의 펀치(2a)~(2c)를 받는 다이(3a)~(3c)를 설치하여 구성되며, 작업면(f) 위에 설치한 이송기구(c)에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.

각각의 펀치유닛(2)은, 각 유닛마다 작동부(4)를 구비하고, 상변부(1a)에 개설한 부착구멍(1c)에 끼우는 구동축(5)을 그 작동부(4)에 의하여 승강 가능하게 지지함과 아울러 각각의 구동축(5)의 아래방향에는 각 구동축(5)의 하강에 같이 움직여 타동가능하게 종동축(펀치램)(10)을 설치하여 각 구동축(5)과 종동축(10)으로 펀치축을 형성하고 각 펀치축 하단, 다시말해서 종동축(10) 하단에는 펀치(2a)~(2c)를 구성하고, 각 작동부(4)의 구동원이 되는 압축에어공급수단을 후술하는 제어수단에 전기적으로 연락하게 하여 각 펀치(2a)~(2c)의 타동을 자동적으로 제어하도록 한다.

작동부(4)는, 상기한 상변부(1a)의 상면측에 볼트(6) 고정한 케이스(7)내에 상하의 피스톤실(4a), (4b)을 형성하고 그 양 피스톤실(4a), (4b)을 각각 별개로 압축에어공급수단에 연락하도록 한다. 상측의 피스톤실(4a) 내에는 복귀용 피스톤(4c)을 그리고 하측의 피스톤실(4b)내에는 하강용 피스톤(4d)을 각각 수용하고, 그들 양 피스톤(4c), (4d)을 연결하는 축(4e)의 하단은, 케이스(7) 하면에서 돌출시켜, 상기한 구동축(5)을 일체적으로 연결하며, 같은 축(4e)의 상단은 케이스(7) 상면에서 돌출시켜 하한 위치조정용 손잡이(4f)를 부착한다. 손잡이(4f)는 축(4e)의 상단외주 나사부에 나사결합 장착되며 그 손잡이(4f)의 회전운동조작에 의해 축(4e)이 나선으로 이동하므로서 구동축(5)의 하한위치, 즉, 펀치(2a)~(2c)의 하한위치조정이 이루어지게 된다.

상기한 상변부(1a)의 하면측에 고정한 펀치홀더(8)는, 상기한 부착구멍(1c)에 각각 연결하는 관통구멍(8a)을 뚫어서 각 관통구멍(8a)의 내부에 가이드베어링(9)을 통하여 종동축인 펀치램(10)을 승강 가능하게 장전한다. 각 펀치램(10)은 단부(8b)에 거는 스프링(11)에 의하여 부착구멍(1c)방향으로 힘을 가하여, 그 상단부를 구동축(5)하단에 맞닿게 하며, 하단부에는 관통구멍(8a)에서 돌출한 펀치(2a)~(2c)를 일체적으로 구비한다. 부호(12)는 펀치램(10)의 회전운동 즉, 펀치축의 회전운동을 규제하여 펀치(2a)를 Y축방향에 대해 평행으로, 펀치(2b)를 X축 방향에 대해서 평행하게 각각 고정하는 핀, 13은 펀치(2a)~(2c)의 상한위치를 규제하는 판, 14는 펀치(2a)~(2c)를 보호하는 고무커버이다.

상기한 각 펀치(2a)~(2c)는 제3도, 제4도에 표시하듯이 그 평면(저면)형상을 다르게 하여, 상변부(1a)의 선단에 가장 가까운 제1펀치(2a)는 평면의 단면이 구형형상이어서 상기한 구형상의 제1펀치(2a)의 평면에서 보아 길이방향이 Y축방향에 대해서 평행하게 지지되어 있다.

제1펀치(2a)의 내측에 위치하는 제2펀치(2b)는, 평면의 단면이 구형형상이어서 상기한 구형상의 제2펀치(2b)의 평면에서 보아 길이방향이 X축방향에 대해서 평행하게 지지되어 있다. 제2펀치(2b)의 내측에 위치하는 제3펀치(2c)는, 평면의 단면이 대략 원형상의 축형상 펀치로 되어 있다.

펀치(2a), (2b)를 각도조절 가능하기 위한 구성은 제3도의 핀(12)을 가이드하는 종동축(펀치램)(10)상단부에 긴 홈(미도시)을 상기한 종동축(펀치램)(10)의 둘레면에 방사형을 갖는 다수의 오목부를 설치하고, 펀치(2a), (2b) 설정시에 핀(12)이 삽입되어 걸리게되는 긴 홈(미도시)을 선택하여 각도조절 가능한 구성으로 되어있다.

또 상기한 각 펀치(2a)~(2c)에 대응하여 설치되는 다이(3a)~(2c)는 각각의 펀치가 유동 가능하게 끼울수 있는 다이구멍(3a')~(3c')을 구비하여 지지아암(1)의 가변부(1b)에 부착된 다이홀더(15)에 매설형상으로 장비되어 있다. 다이홀더(15)의 하변부(1b)에는 다이구멍(3a')~(3c')에 연결된 통로(16)가 형성되어 있다.

각 구동축(5)과 각각의 펀치(2a)~(2c)의 중심부에는 에어유로(17a), (17b)를 뚫어 설치되는 동시에 각 펀치(2a)~(2c)의 선단에 에어분출구(17c)가 개설되어 있으며, 상기한 피스톤실(4b)에 공급되는 에어의 일부를 에어통로(17a), (17b)를 통하여 분출구(17c)로부터 분출시켜 펀칭할때의 펀칭 칩(chip)을 상기한 통로(16)에 낙하시키도록 되어 있다. 공작물유지기구(b)는 2개의 레일(20), (21) 전후 2개의 클램프(22a), (22a), (22b), (22b)를 레일의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 부착하여, 4개의 클램프에 의해 유지틀체(23)를 상기한 각각의 펀치(2a)~(2c)와, 각각의 다이(3a), (3c) 사이에 설정되는 기준면 위에 수평으로 지지하여 구성된다.

유지틀체(23)는, 예를들면 스테인레스등의 금속재료이며 평면에서 보아 구형형상인 틀체로서 그 상면부분에 데이프고정등의 적당한 부착수단을 사용하여 공작물(W)이 이동 불가능하게 고정된다.

상기한 유지틀체(23)는 이송기구(d)에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 그 이송기구(d)는 상기한 클램프(22a), (22a), (22b), (22b)를 레일(20), (21)에 대하여 슬라이딩 가능하게 부착하는 동시에, 각 클램프와 일체로 슬라이딩하는, 예를들면 워엄기어나 무단 체인등의 주지의 전달이송수단(도면표시생략)과, 상기한 각 레일(20), (21)의 한 측에 설치한 정역회전모터(24), (25)를 연계시켜서 구성된다. 상기한 모터(24), (25)는 후술하는 제어수단에 전기적으로 연락하며, 그 제어수단으로부터의 지령에 따라서 유지틀체(23)의 Y축방향으로 이동이 되도록 그 구동을 제어하게 된다.

상기한 펀칭머신(a)을 지지하는 이송기구(c)는, 상기한 레일(20), (21) 사이에 X축방향에 대하여 평행하게 되도록 2개의 레일(30), (31)을 작업면(f) 위에 설치하고, 지지아암(1)의 하변부(1b) 기단측(基端側)으로 돌출시킨 레일받이(1d), (1d)를 각 레일(30), (31)에 얹어서 지지아암(1)을 X축방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 동시에 상기한 양 레일(30), (31) 사이에 설치한 정역회전모터(32)를 예를 들면, 워엄기어등의 주지의 전달이송수단(도면표시생략)에 연계하여 구성된다.

상기한 모터(32)는 후술하는 제어수단에 전기적으로 연락하고, 그 제어수단으로부터의 지령에 따라서 지지아암(1)의 X축방향으로 이동이 소정량 이루어지도록 그 구동이 제어된다.

각 펀치(2a), (2b), (2c)의 타동(打動), 복귀동(復歸動)이나, 각자의 이송기구(c), (d)의 작동을 제어하는 수단은, 상세한 설명을 생략하지만, 지지아암(1)의 상변부(1a) 선단에 CCD카메라(40)와 그 렌즈(41)를 같은 아암(1)의 하변부(1b) 선단에는 상기한 렌즈(41)와, 반대되게 하여 투과형 라이트(LED)(42)를 각각 설치하고, 그 라이트(42)에 의해 투과되어서 촬영된 공작물(W) 위의 임의의 점을 기준점으로 하여 그 기준점으로부터 각 펀치(2a), (2b), (2c)까지의 거리를 연산하므로써 각 트림구멍(W4)의 펀칭위치를 연산한다. 이런 종류의 기술분야에 있어서는 주지의 구성인 것이다.

본 실시예의 천공장치(A)에 의하면 상기한 산출데이터에 의거하여 각자의 이송기구(c), (d)의 모터(24), (25), (26)를 작동시켜서 펀칭머신(a)을 X방향으로 그리고 공작물(W)을 Y축방향으로 각각 소정량 이송하여서, 공작물(W)중의 임의의 프린트기판(W2), 예를 들면 제2도중의 하단 좌측 끝의 프린트기판(W2)의 트림외형선(W3)에 있어서 Y축에 대하여 평행한 부분에 따르도록 제1펀치(2a)를 위치시키고 또한, 그 펀치(2a)에 연계하는 작동부(3)를 작동시켜서 세로로 길게 한 장공(N1)~(N4)을 순차적으로 펀칭한다.

그와 동시에 다음 프레스공정에서 사용하는 기준구멍(N5)의 개설개소 바로 위에 제3펀치(2c)를 위치시키고, 또, 그 펀치(2c)에 연계하는 작동부(3)를 작동시켜서 기준구멍(N5)을 펀칭한다. 그 다음 트림외형선(W3)에 있어서 X축에 대하여 평행한 부분을 따르도록 제2펀치(2b)를 위치시키고, 또한 그 펀치(2b)에 연계하는 작동부(3)를 작동시켜서 옆으로 길게 한 장공(N6)~(N10)을 순차적으로 펀칭하면, 상기한 프린트기판(W2)의 양끝부분에 트림구멍(W3)이 극히 높은 정밀도로 펀칭되고, 동시에 기준구멍(N5)이 뚫어진다.

상기한 작동을 각 프린트기판(W2)마다 반복하여 실시하며, 모든 프린트기판(W2)의 양 끝에 트림구멍(W3)을 펀칭하는 동시에 기준구멍(N5)을 뚫은 시점에서 본 장치(A)에 의한 전(前)작업이 종료되고, 유지기구(b)로부터 떼어낸 공작물(W)을 다음 공정인 프레스펀칭공정으로 이송하여, 그 공정으로 각 프린트기판(W2)의 펀칭을 실시한다.

본 실시예에서는 펀칭머신(a)에 장비시키는 펀치를 상기한 제1펀치(2a), 제2펀치(2b), 제3펀치(2c)로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 적어도 상기한 제1펀치(2a)와 제2펀치(2b)를 구비하고 있으면 되고, 또 제3펀치(2c)이외에 다른 형상의 펀치를 구비해도 상관없다.

또 본 실시예는, 핀(12)에 의해 펀치(12a)를 Y축방향에 대해서 평행하고, 펀치 (2b)를 X축방향에 대해서 평행하게 각각 고정하는 구성이지만, 주지한 지지기구를 통하여 펀치램(10)을 둘레방향으로 회동가능하게 지지하고, 제1펀치(2a), 제2펀치(2b)를 X축방향 또는 Y축방향에 대해서 각도조절가능하게 구성하여도 좋고, 그 경우 펀치축을 둘레방향으로 소정량회동시켜, 구형상펀치(2a), (2b)의 X축방향 또는 Y축방향에 대한 각도를 적절하게 설정하여, 프린트기판(W2) 양단부분의 트림외형선(W3)이 평면에서 보아형 이외의 다른 형상의 트림구멍으로의 대응이 가능하게 된다.

본 발명에 관계되는 천공장치는 이상 설명한 바와 같이 구성했으므로 각 이송기구에 의하여 펀칭머신을 X축 방향으로, 공작물유지기구를 Y축 방향으로 소정량 이동시키는 동시에 각자의 구형형상펀치를 순차적으로 타동 동작시키므로써 프린트기판의 양 끝에 위치하는 평면에서 보아형상의 트림구멍을 극히 높은 정밀도로 펀칭할 수가 있게 된다.

따라서, 프린트기판 전체를 프레스장치에 의해 펀칭했을 경우에 있어서의 외부리이드와의 접속불량등의 발생이나, 보다 정밀한 프레스금형을 사용했을 경우에 있어서의 트림구멍주위 이외의 부분에서의 펀칭정밀도의 낭비나, 제작비용이 증가하는 종래의 결점을 모두 해소하여서 최근에 있어서 배선패턴의 고밀도화에 따르는 접속리이드의 다수화, 소피치화에 대응한 고정밀도의 트림구멍의 펀칭을 하여 신뢰성이 높은 고제품(프린트기판)의 제공을 가능하게 한다.

또 각각의 구형형상펀치를 X축방향 또는 Y축방향에 대해서 각도조정가능하게 지지하므로서 평면으로 보아서 형상이외의 다른 형상의 트림구멍에 대응이 가능하게 되는등 많은 효과를 발휘한다.

Claims (2)

1. 다이에 대해서 타동가능하게 지지시키는 펀치축을 2개이상 정비한 펀칭머신과, 상기한 펀치축을 다이의 사이에 설정한 기준면상에 피천공물이 되는 공작물을 지지하는 공작물유지기구(b)와, 펀칭머신을 X축방향으로 이동시키는 이송기구(c)와, 공작물유지기구를 상기한 X축방향과 직교하는 Y축방향으로 이동시키는 이송기구(d)를 구비하고, 상기한 2개의 펀치축은 하단부에 평면으로 보아 구형상의 펀치를 구비하고, 한쪽의 펀치축은 상기한 구형상 펀치의 평면에서 보아 길이방향이 X축방향에 대해서 평행하도록 지지하고, 다른쪽의 펀치축은 상기한 구형상펀치의 평면에서 보아 길이방향이 Y축방향에 대해서 평행하도록 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 천공장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 2개의 펀치축을 둘레방향으로 회동가능하게 지지하고, 각각의 펀치축 하단의 구형상 펀치를 상기한 X축방향 또는 Y축방향에 대해서 각도조절이 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 천공장치.