KR100721325B1

KR100721325B1 - 절단 장치 및 절단 방법

Info

Publication number: KR100721325B1
Application number: KR1020040061903A
Authority: KR
Inventors: 야마모토요시미
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2007-05-25
Also published as: CN100336142C; TW200518897A; TWI252148B; KR20050029111A; CN1597270A; JP4311144B2; JP2005088161A

Abstract

종래와 비교하여 작업 효율이 높고, 또한, 고속처리가 가능한 절단 장치 및 절단 방법을 제공한다. 원판형 캠(15)이 180°회전했을 경우에, 절단날(23)이 최하점에 도달하고, 세라믹 적층 블록(3O)을 절단한다. 또한, 절단 수단 구동용 모터(9)가 회전되면, 절단날(23)은 하강에서 상승으로 변한다. 절단날(23)의 날끝이 세라믹 적층 블록(30)으로부터 나온 시점에, 트리거 신호발생부에서 화상처리부에 트리거 신호를 전송한다. 화상처리부가 트리거 신호를 수신하면, CCD 카메라(5a, 5b)로 세라믹 적층 블록(30)의 양 단면을 각각 촬상하고, 절단 예정 위치를 검출하기 위한 촬상 화상을 얻는다. 그 사이에, 절단날(23)은 상승을 계속한다.

절단 장치, 절단 방법, 절단날, 트리거 신호, 캠, 세라믹 적층 블록

Description

절단 장치 및 절단 방법{CUTTING DEVICE AND CUTTING METHOD}

도 1은 본 발명에 따른 절단 장치의 시스템 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 절단 장치의 요부를 나타내는 사시도이다.

도 3은 적층 세라믹 전자부품 제조용 세라믹 그린시트의 일례를 나타내는 평면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 세라믹 그린시트를 겹쳐 놓은 상태를 나타내는 평면도이다.

도 5는 압착후의 세라믹 적층 블록의 일부 외관 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 절단 방법의 일실시예를 설명하기 위한 촬상 화상 모식도이다.

도 7은 도 6에 이어지는 순서를 나타내는 촬상 화상 모식도이다.

도 8은 도 7에 이어지는 손서를 나타내는 촬상 화상 모식도이다.

도 9는 본 발명에 따른 절단 방법의 일실시예를 설명하기 위한 모식도이다.

도 10은 절단날과 원판형 캠의 동작 순서를 나타내는 모식도이다.

도 11은 도 10에 이어지는 동작 순서를 나타내는 모식도이다.

도 12는 도 11에 이어지는 동작 순서를 나타내는 모식도이다.

도 13은 도 12에 이어지는 동작 손서를 나타내는 모식도이다.

도 14는 도 13에 이어지는 동작 순서를 나타내는 모식도이다.

도 15는 도 14에 이어지는 동작 순서를 나타내는 모식도이다.

도 16는 도 15에 이어지는 동작 순서를 나타내는 모식도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 절단 장치

2: 메모리

3: 연산부

4: 화상처리부

5a, 5b: CCD 카메라

6: 표시부

7: 데이터 입력부

8: 모터 제어부

9: 절단 수단 구동용 모터

10, 11: 테이블 구동용 모터

12: 트리거 신호 발생부

13: 인코더

21: 테이블

23: 절단날

26: 콘덴서용 내부전극

27, 29: 비노출 부분

28: 절단 예정 위치 검출용 전극

30: 세라믹 적층 블록

본 발명은 절단 장치 및 절단 방법에 관한 것이다.

적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자부품의 제조는 복수의 내부전극을 머더(mother)의 세라믹 그린시트의 표면에 인쇄하는 공정, 이 머더의 세라믹 그린시트를 복수개 적층하고, 이를 가압 밀착시켜서 미소성의 세라믹 적층 블록을 형성하는 프레스 성형 공정, 세라믹 적층 블록을 내부전극의 배치에 맞쳐 잘라서, 각각의 적층 세라믹 칩을 자르는 절단 공정, 절단된 적층 세라믹 칩을 소성하는 공정, 및 소성된 적층 세라믹 칩에 외부전극을 형성하는 공정를 순차적으로 행한다.

한편, 세라믹 적층 블록을 소정의 위치에서 절단하여 적층 세라믹 칩을 자르기 전에, 세라믹 그린시트에 복수의 내부전극을 인쇄하는 공정에서 절단 위치 결정용의 인쇄 마크도 인쇄하고 있다. 그리고, 이 세라믹 그린시트를 복수개 적층, 압착하여 복수의 인쇄 마크로 이루어지는 위치 결정 마크를 단면에 노출시킨 세라믹 적층 블록을 형성한다. 이어서, 이 위치 결정 마크를 CCD 카메라 등으로 촬상하여 검출함으로써, 위치 결정 마크의 위치 데이터를 얻는다. 이 위치 데이터에 기초하여 절단 장치의 테이블의 이동 거리를 연산하고, 절단 위치를 정확히 정한 다음, 각각의 적층 세라믹 칩을 자른다(예컨대, 특허문헌1 참조).

(특허문헌1) 일본 특허공개 제2000-357628호 공보

그런데, 종래의 절단 장치는 절단날에 의한 절단 동작, CCD 카메라에 의한 위치 결정 마크 검출 동작, 및 테이블의 이동 동작을 시계열적으로 직렬로 실행한다. 한편, 절단날에 의한 절단 동작으로부터 CCD 카메라에 의한 위치 결정 마크 검출 동작으로 이행하는 경우, 상승 중의 절단날의 날끝이 세라믹 적층 블록으로부터 나온 순간이, 위치 결정 마크 검출 동작을 개시할 수 있는 타이밍이 된다.

그러나, 종래의 절단장치는 이 타이밍을 검출할 수 있는 구성을 갖지 않아, 절단날이 상하 운동의 최상점에 도달한 것을 확인하고 나서야, 위치 결정 마크 검출 동작을 개시하고 있었다. 따라서, 절단 동작으로부터 위치 결정 마크 검출 동작으로의 이행의 경우에, 무의미한 시간이 발생하는 문제가 있었다.

또한, 종래의 절단 장치는 상기 타이밍을 검출할 수 있는 구성을 갖지 않으므로, 절단 동작, 위치 결정 마크 검출 동작 및 테이블 이동 동작의 일련의 동작을 순서대로 실행하지 못한다. 순서대로 실행하기 위해서, 위치 결정 마크 검출 동작 및 테이블 이동 동작이 완료될 때까지, 다음 절단 동작이 실행되지 않는다. 따라서, 절단 동작은 간헐적인 동작이 되고, 처리 속도를 고속화할 수 없는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 종래와 비교하여 작업 효율이 높고, 또한, 고속처리가 가능한 절단 장치 및 절단 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 절단 장치는

(a) 세라믹 적층 블록을 탑재하기 위한 테이블,

(b) 테이블의 상방에 배치된 절단 수단,

(c) 절단 수단을 상하 운동시키는 절단 구동부,

(d) 절단 수단의 위치를 검출하는 절단 수단 위치 검출부,

(e) 세라믹 적층 블록의 절단 예정 위치를 검출하는 절단 예정 위치 검출부,

(f) 테이블과 절단 수단을 상대적으로 평행 이동시키는 평행 구동부, 및

(g) 절단 수단 위치 검출부에 의해 검출되는 상승 중의 절단 수단의 위치가, 절단 수단의 상하 운동의 최상점과 최하점 사이의 소정의 위치에 이르면, 적어도 절단 예정 위치 검출부의 검출 동작 및 평행 구동부의 평행 이동 동작 중 어느 일방의 동작을 개시시키는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로는, 절단 구동부는 회전운동을 상하 운동으로 변환하는 캠 기구를 구비한다. 이에 의해, 절단동작으로부터 절단 예정 위치 검출 동작 등으로의 이행 개시 타이밍을 얻는 것이 용이함과 동시에, 절단 수단을 일정한 리듬으로 상하 운동시키는 것이 가능하다.

이상의 구성에 의해, 절단 수단이 상하 운동의 최상점에 도달하기 전에, 절단 예정 위치 검출부의 검출 동작이나 평행 구동부의 평행 이동 동작이 개시되므로, 절단 동작으로부터 절단 예정 위치 검출 동작 등으로의 이행의 경우에, 무의미한 시간이 발생하지 않는다. 특히, 상승 중의 절단 수단의 날끝이 세라믹 적층 블록으로부터 나오는 위치에 도달하면, 적어도 절단 예정 위치 검출부의 검출 동작 및 평행 구동부의 평행 이동 동작 중 어느 일방의 동작을 개시하여, 다시 날끝이 세라믹 적층 블록에 들어갈 때까지, 검출 동작과 평행 이동 동작을 완료시키면, 절단 동작과 다른 동작을 병렬로 실행할 수 있고, 보다 한층 처리 속도를 빠르게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 절단 장치는 절단 수단 위치 검출부에 의해 검출되는 하강 중의 절단 수단의 위치가, 상기 절단 수단의 날끝이 세라믹 적층 블록에 들어가기 전의 소정의 위치에 도달하면, 제어부가 테이블과 절단 수단의 상대적 평행 이동이 완료되어 있는지 여부를 확인하고, 완료되어 있지 않을 경우에는 절단 구동부를 일시정지시키는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성에 의해, 절단장치의 파손이나 세라믹 적층 블록의 절단 불량을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 절단 방법은 절단 수단이 일정한 속도로 상하 운동하여 세라믹 적층 블록을 자르고, 절단 시마다, 상승 중의 절단 수단의 위치가 절단 수단의 상하 운동의 최상점과 최하점 사이의 소정의 위치에 도달하면, 적어도 절단 예정 위치 검출 동작 및 테이블과 절단 수단의 상대적 평행 이동 동작 중 어느 일방의 동작을 개시시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 「절단」에는, 세라믹 적층 블록을 절단선에 따라 2분할하는 경우[풀(full) 절단]는 물론이고, 절단선에 따라 브레이크용 홈을 형성하는 경우[하프(half) 절단]도 포함된다.

이하, 본 발명에 따른 절단 장치 및 절단 방법의 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는, 적층 콘덴서를 예로 하여 설명하지만, 적층 인덕터, 적층LC 복합부품, 다층 디바이스, 다층 기판 등의 적층 세라믹 전자 부품이어도 좋다는 것은 말할 필요도 없다.

(실시예)

[장치의 개략구성, 도 1 및 도 2]

적층 세라믹 콘덴서의 제조는, 일반적으로, 다수의 내부전극을 표면에 설치한 머더의 세라믹 그린시트를 복수개 적층하고, 이를 가압 밀착시켜서 미소성의 세라믹 적층 블록을 형성하는 프레스 성형 공정, 세라믹 적층 블록을 내부전극의 배치에 맞쳐 절단하고, 각각의 적층 세라믹 칩을 자르는 절단 공정, 절단된 적층 세라믹 칩을 소성하는 공정, 및 소성된 적층 세라믹 칩에 외부전극을 형성하는 공정을 순차적으로 행하게 된다.

여기서, 절단 공정은 도 1에 시스템 구성이 도시되고 도 2에 기계구성이 도시되어 있는 절단 장치(1)를 사용하여 행한다. 절단 장치(1)는 메모리(2), 연산부(CPU)(3), 화상처리부(4), CCD 카메라(5a, 5b), 표시부(CRT 등의 디스플레이)(6), 데이터 입력부(키보드나 마우스)(7), 모터 제어부(8), 절단 수단 구동용 모터(9) 및 인코더(13), 테이블 평행 구동용 모터(10), 테이블 회전 구동용 모터(11), 트리거 신호 발생부(12), 절단날(23), 테이블(21) 등으로 구성되어 있다.

메모리(2)는 피절단부재에 있는 세라믹 적층 블록을 절단하기 위한 데이터를 주로 등록하기 위한 것이다. 연산부(CPU)(3)는 메모리(2)에 등록되어 있는 데이터를 이용하여 산출함으로써, 절단 자국에서 다음 절단 예정 위치까지의 거리를 구한 다.

화상처리부(4)는 CCD 카메라(5a, 5b)와 트리거 신호 발생부(12)에 접속되어 있고, CCD 카메라(5a, 5b)에 의해 동일 시야로 촬상된 절단 자국과 절단 예정 위치에 기초하여 거리검출을 행한다. 검출 데이터는 메모리(2)나 연산부(3)로 전송된다.

CCD 카메라(5a, 5b)는 세라믹 적층 블록(30)의 대향하는 양 단면을 촬상할 수 있도록 서로 대향하여 배치되어 있다. 이에 의해, 세라믹 적층 블록(30)의 회전 방향의 왜곡이 연산부(3)에서 산출될 수 있고, 회전 보정될 수 있다. 특히, 제조시의 격차가 원인으로, 세라믹 적층 블록(30)내의 적층 세라믹 칩의 위치가 왜곡되어 있는(평행이 아닌) 경우에는 유효하다.

오퍼레이터(operator)는 표시부(CRT)(6)에 영사된 화면을 보면서, 데이터 입력부(키보드나 마우스)(7)에 의해 소정의 데이터를 입력한다.

모터 제어부(8)는 모터(9, 10, 11)에 접속되어 있고, 연산부(3)로부터의 명령에 의해 적당한 모터(9, 10, 11)를 구동시킨다. 절단 수단 구동용 모터(9)는 절단날(23)을 화살표(K1) 방향으로 상하 운동시킨다.

절단날(23)은 홀더(holder)(22)에 파지되고, 상기 홀더(22)에는 한 세트의 실린더(14)에 의해 항상 밀어 올리는 힘이 작용하고 있다. 홀더(22)의 표면은 원판형 캠(15)의 외주면에 밀착되어 있다. 원판형 캠(15)은 그 중심축으로부터 편심된 위치에 부착되어 있는 샤프트(16)를 통해, 절단 수단 구동용 모터(9)와 인코더(13)에 연결되어 있다. 원판형 캠(15)은 모터(9)의 회전운동을 상하 운동으로 변환하여 홀더(22)에 보내진다. 그리고, 모터(9)와 인코더(13)는 협동해서 원판형 캠(15)의 회전 각도를 상시 측정한다.

절단날(23)의 위치를 검출하는 인코더(13)는 측정된 원판형 캠(15)의 회전 각도 데이터를 트리거 신호 발생부(12)에 전송한다. 트리거 신호 발생부(12)는 원판형 캠(15)의 회전 각도가 미리 설정된 각도가 되면, 트리거 신호를 화상처리부(4)에 전송한다. 트리거 신호를 수신한 화상처리부(4)는 CCD 카메라(5a, 5b)를 사용하여 세라믹 적층 블록(30)의 단면에 형성되어 있는 절단 자국이나 절단 예정 위치 검출용 전극을 촬상하고, 그 데이터를 연산부(3)에 전송한다. 테이블 평행 구동용 모터(10)는 테이블(21)을 화살표(K2) 방향으로 평행 이동시킨다. 테이블 회전 구동용 모터(11)는 테이블(21)을 화살표(K3) 방향으로 회전 이동시킨다.

[절단 방법 및 절단 장치의 동작, 도 3 내지 도 16]

이어서, 절단장치(1)의 동작을 세라믹 적층 블록의 절단 순서와 함께 설명한다. 도 3은 적층 세라믹 전자부품(본 실시예에서는, 적층 세라믹 콘덴서) 제조용의 머더의 세라믹 그린시트의 일례를 나타내는 평면도이다. 이 머더의 세라믹 그린시트(25)에는, 후공정으로 잘려지는 복수의 적층 세라믹 콘덴서용 내부전극(26)과, 절단 예정 위치 검출용 전극(28)이 인쇄되어 있다. 도 3에 있어서의 그린시트(25)의 상하단에 형성되어 있는 전극(28)은 Y방향으로 절단날(22)을 이동시키는 경우의 예정 위치 검출용인 것이다. X방향으로 절단날(22)을 이동시키는 경우의 예정 위치 검출용에는, 그린시트(25)의 좌우단에 형성되어 있는 콘덴서용 내부전극(26)이 이용된다. 이 내부전극(26)은 좌우단에 있어서 그 길이방향 단부를 절단된 상태로 좌 우단에 노출되어 있다.

절단 예정 위치 검출용 전극(28)은 Y방향이 폭방향이 되는 직사각형을 갖고, 폭방향의 치수는 하나의 내부전극(26)의 길이방향의 치수보다도 작고, Y방향에 있어서, 절단 예정 위치 검출용 전극(28)은 내부전극(26) 사이에 위치하도록 설치되어 있다.

X방향에 대해서는 좌우단에 형성된 내부전극(26)이 절단 예정 위치 검출용 전극으로 되어 있지만, X방향에 있어서도 별도로 절단 예정 위치 검출용 전극을 설치해도 좋다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 그린시트(25)를 Y방향으로 교대로 엇갈리면서 복수개 적층, 압착하여, 도 5에 도시된 바와 같은 세라믹 적층 블록(30)을 형성한다(상하에는 내부전극이 형성되어 있지 않은 세라믹 그린시트가 적층되어 있다). 세라믹 적층 블록(30)의 좌우단면에는, 콘덴서용 내부전극(26)이 띠상태로 또는 두께 방향으로 나란히 설치된 상태로 노출되어 있다(도 5의 M1의 부분 참조). 그리고, 콘덴서용 내부전극(26)이 띠상태로 노출되어 있는 부분(M1)에 끼어진 부분, 즉 콘덴서용 내부전극(26)이 노출되어 있지 않은 부분(27)의 두께 방향의 중심선(27a)이 X방향의 절단 예정 위치의 중심선이 된다. 또한, 중심선(27a)의 결정 방법은 2진화 처리법, 패턴 매칭법 등의 각종 방법을 이용한다.

세라믹 적층 블록(30)의 바로 앞측 및 내측의 단면에는, 절단 예정 위치 검출용 전극(28)이 두께 방향으로 지그재그로 배열된 상태로 노출되어 있다(도 5의 M2의 부분 참조). 그리고, 지그재그로 배열된 절단 예정 위치 검출용 전극(28) 사 이, 즉 절단 예정 위치 검출용 전극(28)의 비노출 부분(29)의 두께 방향의 중심선(29a)이 Y방향의 절단 예정 위치의 중심선이 된다. 또한, 절단 예정 위치 검출용 전극(28)이 두께 방향으로 겹쳐지고, 절단 예정 위치 검출용 전극(28)이 직접 절단되어도 좋다. 중심선(29a)의 결정 방법은 상기 중심선(27a)과 동일한 방법이다.

절단되는 세라믹 적층 블록(30)은 도 2에 도시되어 있는 절단 장치(1)의 테이블(21) 상에 종이나 다공질 수지 등의 시트를 통해 배치되고, 테이블(21)에 설치된 흡인 장치나 점착 시트에 의해 그 하면이 고정된다. 그리고, 필요에 따라 도시되지 않은 기준 가이드에 의해 세라믹 적층 블록(30)의 단면이 고정된다.

그 다음, 절단 장치(1)의 테이블(21) 상에 세라믹 적층 블록(30)이 고정되면, 최초의 절단을 행하는 경우에, 연산부(3)는 메모리(2)에 등록된 절단 개시 위치의 데이터에 기초하여 모터 제어부(8)에 명령을 전송한다. 명령을 받은 모터 제어부(8)는 테이블 평행 구동용 모터(10) 및 테이블 회전 구동용 모터(11)를 가동시켜 테이블(21)을 소망 위치로 이동시킨다. 연산부(3)가 테이블(21)의 이동 완료 신호를 모터 제어부(8)로부터 수신하면, 화상처리부(4)에 명령을 전송한다. 화상처리부(4)는 CCD 카메라(5a 또는 5b)로 절단장치(1)의 테이블(21) 상에 고정된 세라믹 적층 블록(30)의 대향하는 양 단면을 각각 촬상한다.

또한, 테이블(21)을 이동시키는 대신에, 절단날(23)을 이동시켜도 좋고, 이 양자가 상대적으로 이동가능하여도 좋다.

이 때, 세라믹 그린시트(25)가 얇아진 경우, 콘덴서용 내부전극(26)이나 절단 위치 검출용 전극(28)이 띠상태로 노출되어 있는 부분(M1, M2)을 통상의 CCD 카 메라(5a, 5b)로 촬상하면, 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 4각형 덩어리로서 고려된다. 또한, 도 6은 세라믹 적층 블록(30)의 단면을 표시하고 있고, 실선(A)으로 둘러싼 영역은 CCD 카메라(5a, 5b)의 시야를 표시하고 있다. 비노출 부분(29)을 포함하는 촬상 화상은 디스플레이(6)에 표시된다.

그 다음, 연산부(CPU)(3)는 촬상 화상에 기초하여 절단선(C)의 위치에 있는 비노출 부분(29)의 중심선(29a)을 산출한다. 이 중심선(29a)에 따라 실제로 절단하게 된다. 또한, 이 중심선(29a)의 데이터 값과 미리 메모리(2)에 등록된 절단 개시 위치의 데이터 값의 차이(위치 차이량)로부터, 테이블(21)의 이동 거리를 산출한다.

연산부(3)는 위치 차이량에 기초하여 모터 제어부(8)에 명령을 전송한다. 명령을 받은 모터 제어부(8)는 테이블 평행 구동용 모터(10) 및 테이블 회전 구동용 모터(11)를 가동시켜, 정확한 절단 예정 위치의 중심선으로 테이블(21)을 미세 이동시켜서 절단 위치 결정 보정을 행한다. 연산부(3)가 절단 위치 결정 보정 완료 신호를 모터 제어부(8)로부터 수신하면, 모터 제어부(8)에 명령을 전송하고, 절단 수단 구동용 모터(9)를 가동시켜서 세라믹 적층 블록(30)의 최초의 절단을 행한다. 그 경우의 절단날(23)과 원판형 캠(15)의 동작에 대해서는 하기에 상세하게 설명한다.

연산부(3)가 최초의 절단 완료 신호를 모터 제어부(8)로부터 수신하면, 화상처리부(4)에 명령을 전송한다. 화상처리부(4)는 CCD 카메라(5a, 5b)로 세라믹 적층 블록(30)의 양 단면을 각각 촬상하고, 도 7에 도시된 바와 같이, 최초의 절단 자국 (31)과 다음 절단 예정 위치를 검출하기 위한 절단 예정 위치(29)를 동일 시야에 포함하는 촬상 화상을 얻는다.

연산부(3)는 촬상 화상에 기초하여 다음 절단 예정 위치의 중심선(29a)을 산출한다. 그리고, 이 중심선(29a)의 데이터 값과 최초 절단 자국(31)의 세라믹 적층 블록(30)의 미절단측(31a)의 데이터 값의 차이, 즉, 최초 절단 자국(31)으로부터 다음 절단 예정 위치까지의 거리(L)를 산출한다.

연산부(3)는 거리(L)에 기초하여 모터 제어부(8)에 명령을 전송한다. 명령을 받은 모터 제어부(8)는 테이블 평행 구동용 모터 및 테이블 회전 구동용 모터를 가동시켜, 도 8에 도시된 바와 같이, 다음 제2 절단 예정 위치 테이블(21)을 이동시킨다. 거리(L)에는, 위치 차이 보정량이 이미 포함되어 있고, 테이블(21)은 정확한 절단예정 위치(29)의 중심선(29a)으로 이동된다. 연산부(3)가 이동 완료 신호를 모터 제어부(8)로부터 수신하면, 절단날(23)로 세라믹 적층 블록(30)의 제2 절단을 행한다. 제3 이후의 절단은 제2 절단과 동일하게 행하여진다.

도 9는 세라믹 적층 블록(30)의 절단 방법을 모식적으로 나타낸 것이다. 우선, 제1 절단의 경우는, 설계값에 근거하여, CCD 카메라(5a, 5b)의 시야내에 위치(P1)의 절단 예정 위치(29)가 들어가는 위치로 테이블(21)을 이동시킨다. CCD 카메라(5a, 5b)에 의해 위치(P1)의 절단 예정 위치(29)를 촬상한 후, 화상처리에 의해 세라믹 적층 블록(30)의 위치 차이량을 연산하고, 위치 보정 후에 절단이 행하여진다.

제2 이후의 절단은 앞의 절단 직후에, 다음 절단이 행해져야 할 위치에 존재 하는 절단 예정 위치(29)를 CCD 카메라(5a, 5b)에 의해 촬상하고, 화상처리에 의해 직전의 절단자국(31)의 세라믹 적층 블록(30)의 미절단측(31a)과 다음 절단이 행해져야 할 위치(29)의 중심선(29a)까지의 거리(L)를 산출한다. 그 후, 테이블(21)을 거리(L)만큼 이동시켜 절단한다.

이와 같이, 절단 장치(1)는 절단 개시 위치에서 자르고, 절단날(23)에 의해 세라믹 적층 블록(30)을 한번 절단할 때마다, 하나의 칩 치수만큼 테이블(21)을 이동시킨다. 세라믹 적층 블록(30)의 Y방향의 절단이 종료되면, 테이블 회전 구동용 모터(11)를 가동시켜서 테이블(21)을 매 90번 회전시킨 후, X방향의 절단을 동일하게 행한다. 한편, Y방향과 X방향의 절단 순서는 반대라도 좋다.

이상과 같이, 절단장치(1)는 제2 절단 이후, 절단할 때마다, CCD 카메라(5a, 5b)로 다음 절단 예정 위치(29)를 촬상하여, 얻어진 화상에 기초된 절단 자국(31)으로부터 다음 절단 예정 위치(29)의 중심선(29a)까지의 거리(L)를 결정하므로, 최초에 모든 위치 결정 마크를 촬상할 필요가 없다. 즉, 절단 장치(1)가 결정한, 절단 자국(31)으로부터 다음 절단 예정 위치(29)까지의 거리(L)에는, 이미 위치 차이 보정량이 포함되어 있어서, 절단 예정 위치(29)의 촬상은 1회로 좋다.

테이블(21)의 이동에 대해서도, 현재 위치부터 거리(L)만큼 직접 이동하면 좋고, 이동 후에 미세 이동하여 위치 보정할 필요가 없다.

한편, 세라믹 적층 블록(30)의 절단에 있어서의 절단날(23)과 원판형 캠(15)의 동작에 대해서는, 도 10 내지 도 16을 참조하여 설명한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 우선 최초의 절단에 있어서, 절단날(23)은 상하 운동의 최상점의 위치에서 정지하고 있다. 연산부(3)가 절단 위치 결정 보정 완료 신호를 모터 제어부(8)로부터 수신하면, 모터 제어부(8)에 명령을 전송하여, 절단 수단 구동용 모터(9)를 회전 구동시킨다. 원판형 캠(15)은 샤프트(16)를 통해 모터(9)의 회전 구동을 상하 운동으로 변환하여 홀더(22)에 전달한다. 홀더(22)는 절단날(23)과 함께 하강한다.

트리거 신호 발생부(12)에는, 절단날(23)의 날끝이 세라믹 적층 블록(30)으로 들어가기 직전의 원판형 캠(15)의 회전 각도(θ1)가 미리 등록되어 있다. 그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 인코더(13)에서 전송된 원판형 캠(15)의 회전 각도(θ)가, 등록되어 있는 회전 각도(θ1)와 일치하는 시점에, 트리거 신호발생부(12)로부터 모터 제어부(8)로 트리거 신호를 전송한다.

모터 제어부(8)가 트리거 신호를 수신하면, 테이블(21)의 이동 동작이 완료되고 있음을 확인한다. 테이블(21)의 이동 동작이 완료되지 않으면, 절단 수단 구동용 모터(9)를 일시 정지시켜, 테이블(21)의 이동 동작이 완료되는 것을 기다려서 재구동시킨다. 이에 의해, 절단날(23)의 날끝이 이동 중의 세라믹 적층 블록(30)에 들어갈 염려가 없어서, 절단 장치(1)를 파손시키거나, 세라믹 적층 블록(30)을 절단 미스(miss)하는 것을 방지할 수 있다. 테이블(21)의 이동 동작이 완료되고 있는 경우는 절단 수단 구동용 모터(9)의 회전 구동을 속행한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 원판형 캠(15)이 180°회전했을 경우에, 절단날(23)이 최하점에 도달하여, 세라믹 적층 블록(30)을 절단한다. 또한, 절단 수단 구동용 모터(9)가 회전되면, 절단날(23)은 하강에서 상승으로 변한다.

트리거 신호발생부(12)에는, 절단날(23)의 날끝이 세라믹 적층 블록(30)에서 나온 직후의 원판형 캠(15)의 회전 각도(θ2)가 미리 등록되어 있다. 그리고, 도 13에 도시된 바와 같이, 인코더(13)로부터 전송되는 원판형 캠(15)의 회전 각도(θ)가, 등록되어 있는 회전 각도(θ2)와 일치한 시점에, 트리거 신호 발생부(12)로부터 화상처리부(4)로 트리거 신호를 전송한다.

화상처리부(4)가 트리거 신호를 수신하면, CCD 카메라(5a, 5b)로 세라믹 적층 블록(30)의 양 단면을 각각 촬상하고, 최초의 절단 자국(31)과 다음 절단 예정 위치를 검출하기 위한 절단 예정 위치(29)(도 7 참조)를 동일시야에 포함하는 촬상 화상을 얻는다. 이 때, 도 14에 도시된 바와 같이, 절단날(23)은 상승을 계속하고 있다.

연산부(3)는 화상처리부(4)로부터 전송된 촬상 화상에 기초하여 최초 절단 자국(31)로부터 다음 절단 예정 위치까지의 거리(L)를 산출한다. 연산부(3)는 거리(L)에 기초하여 모터 제어부(8)에 명령을 전송한다. 명령을 받은 모터 제어부(8)는 테이블 병행 구동용 모터(10) 및 테이블 회전 구동용 모터(11)를 구동시켜, 도 15에 도시된 바와 같이, 테이블(21)을 이동시킨다.

이 때, 절단 수단 구동용 모터(9)는 회전 구동을 계속하고 있다. 그리고, 도 16에 도시된 바와 같이, 원판형 캠(15)이 360°회전했을 경우에, 절단날(23)은 원래의 최상점으로 되돌아간다. 그리고, 원판형 캠(15)은 정지하지 않고, 회전을 더 계속하고, 절단날(23)은 상승에서 하강으로 변한다. 이와 같이, 절단날(23)은 기본적으로, 일정한 속도로 연속해서 상하 운동을 되풀이하고, 제1 절단 동작과 동일하 게 절단을 행한다.

이상과 같이, 절단 장치(1)는 절단날(23)의 위치를 검출하는 인코더(13)와, 절단 예정 위치 검출 시작의 타이밍을 취하는 트리거 신호 발생부(12)를 구비하고 있으므로, 절단 동작으로부터 절단 예정 위치 검출까지의 시간을 최소로 할 수 있다. 또한, 절단 동작[절단날(23)의 상하 운동]과 병행하여, 절단 예정 위치 검출 동작이나 테이블 이동 동작을 행하는 것이 가능하기 때문에, 절단 동작을 기본적으로는 정지함이 없이 연속해서 행할 수 있고, 고속처리 가능한 절단 장치(1)를 얻을 수 있다.

또한, 원판형 캠(15)을 채용함으로써, 절단 동작으로부터 절단예정 위치 검출 동작으로의 이행 개시 타이밍이 용이하게 취해짐과 동시에, 절단날(23)을 일정한 리듬(rhythm)으로 상하 운동시키는 것이 가능하다.

[다른 실시예]

또한, 본 발명에 따른 절단 장치 및 절단 방법은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 요지의 범위내에서 여러 가지로 변경하는 것이 가능하다.

피절단부재의 세라믹 적층 블록은 미소성 상태이어도 좋고, 소결 상태이어도 좋다. 또한, 절단 수단으로서는, 절단날에 의한 가압 절단 이외에, 회전날에 의한 당김 절단 등이어도 좋다.

또한, 본 발명은 세라믹 시트를 적층하여 압착함으로써 세라믹 적층 블록을 형성하는 것 이외에, 세라믹 슬러리를 도포 및 건조 후, 그 위에 필요한 전극을 형성하는 공정을 반복하여 세라믹 적층 블록을 형성함과 동시에 적용하는 것도 가능 하다. 또한, 위치 차이의 보정방법도 상기 실시예에 한정되지 않고, 사양에 맞쳐 각종의 보정방법이 채용된다.

본 발명에 따르면, 절단 수단이 상하 운동의 최상점에 도달하기 전에, 절단 예정 위치 검출 동작이나 테이블의 평행 이동 동작 등을 개시할 수 있으므로, 절단 동작(절단날의 상하 운동)과 병행되어 절단 예정 위치 검출 동작이나 테이블의 평행 이동 동작 등이 실행된다. 따라서, 절단 동작으로부터 절단 예정 위치 검출 동작 등으로의 이행의 경우에, 무의미한 시간이 발생하지 않는다. 이 결과, 종래와 비교하여 작업 효율이 높아질 수 있고, 또한, 고속처리가 가능해진다.

Claims

복수의 내부전극이 형성된 세라믹 적층 블록을 자르는 절단 장치로서,

상기 세라믹 적층 블록을 탑재하기 위한 테이블,

상기 테이블의 상방에 배치되고 절단동작을 정지하지 않고 연속하여 행하는 절단 수단,

상기 절단 수단을 상하 운동시키는 절단 구동부,

상기 절단 수단의 위치를 검출하는 절단 수단 위치 검출부,

상기 세라믹 적층 블록의 절단 예정 위치를 검출하는 절단 예정 위치 검출부,

상기 테이블과 상기 절단 수단을 상대적으로 평행 이동시키는 평행 구동부, 및

상기 세라믹 적층 블록의 매회의 절단에 있어서, 상기 절단 수단 위치 검출부에 의해 검출되는 상승 중의 상기 절단 수단의 위치가, 상기 절단 수단의 상하 운동의 최상점과 최하점 사이의 소정의 위치에 도달하면, 적어도 상기 절단 예정 위치 검출부의 검출 동작 및 상기 평행 구동부의 평행 이동 동작 중 어느 일방의 동작을 개시시키는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 절단 장치.
제1항에 있어서, 상승 중의 상기 절단 수단의 날끝이 상기 세라믹 적층 블록으로부터 나오는 위치에 도달하면, 적어도 상기 절단 예정 위치 검출부의 검출 동작 및 상기 평행 구동부의 평행 이동 동작 중 어느 일방의 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
제1항에 있어서, 상기 절단 구동부가 회전운동을 상하 운동으로 변환하는 캠 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
제1항에 있어서, 상기 절단 수단 위치 검출부에 의해 검출하는 하강 중의 상기 절단 수단의 위치가, 상기 절단 수단의 날끝이 상기 세라믹 적층 블록으로 들어가기 전에 소정의 위치에 도달하면, 상기 제어부가 상기 테이블과 상기 절단 수단의 상대적 평행 이동이 완료되어 있는지 여부를 확인하고, 완료되어 있지 않을 경우에는 상기 절단 구동부를 일시 정지시키는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
복수의 내부전극이 형성된 세라믹 적층 블록을 자르는 절단 방법으로서,

절단 수단이 절단동작을 정지하지 않고 연속하여 일정한 속도로 상하 운동하여 상기 세라믹 적층 블록을 자르고, 절단 시마다, 절단수단 위치검출부에 의해 검출된 상승 중의 상기 절단 수단의 위치가 상기 절단 수단의 상하 운동의 최상점과 최하점 사이의 소정의 위치에 도달하면, 적어도 절단 예정 위치 검출 동작 및 테이블과 절단 수단의 상대적 평행 이동 동작 중 어느 일방의 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는 절단 방법.
제5항에 있어서, 상승 중의 상기 절단 수단의 날끝이 상기 세라믹 적층 블록으로부터 나오는 위치에 도달하면, 적어도 상기 절단 예정 위치 검출 동작 및 상기 테이블과 상기 절단 수단의 상대적 평행 이동 동작 중 어느 일방의 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는 절단 방법.
제1항에 있어서, 상기 절단 구동부는, 절단수단 구동용 모터와, 절단수단 구동용 모터에 연결되어 있는 샤프트와, 상기 샤프트가 그 중심축으로부터 편심된 위치에 부착되어 있는 원판형 캠으로 구성되고, 상기 절단수단 위치검출부는 원판형캠의 회전각도를 항상 계측하는 인코더인 것을 특징으로 하는 절단 장치.
제7항에 있어서, 상기 절단수단 구동용 모터는 정지함이 없이 회전운동을 계속하고, 상기 절단수단은 절단동작을 정지함이 없이 계속하여 행하는 것을 특징으로 하는 절단 장치.