KR20190104903A

KR20190104903A - 판상물의 가공 방법

Info

Publication number: KR20190104903A
Application number: KR1020190023212A
Authority: KR
Inventors: 마키코 오마에
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2019-09-11
Also published as: JP7108429B2; TW201936348A; CN110216728A; TWI779167B; KR102587182B1; JP2019150899A

Abstract

본 발명은, 판상물이 부드러운 층을 포함하는 복합재라도, 절삭 가공 중에 있어서의 개개의 길쭉한 조각의 붕괴를 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제품 영역(12)을 갖는 잉여 사이즈 판상물(10)로부터 길쭉한 조각이 되는 워크(W)를 형성하는 가공 방법이다. 제품 영역의 외주에 잉여 영역(14)을 갖는 잉여 사이즈 판상물을 유지 부재(19)에 접착한다. 그 후, 잉여 사이즈 판상물의 위쪽으로부터 절삭 블레이드(20)로 한쪽의 잉여 영역에 유지 부재의 중간까지 절입하여, 제품 영역을 제1 방향의 분할 예정 라인(16)을 따라 절삭한다. 그리고, 다른 쪽의 잉여 영역에 있어서 절삭 블레이드(20)를 상승시킴으로써, 한쪽 및 다른 쪽의 잉여 영역에 비절삭부(25, 27)를 잔존시키면서 제품 영역을 제1 방향의 분할 예정 라인을 따라 절삭한다. 그 후, 제1 방향에 수직인 제2 방향의 잉여 영역을 절삭하여 제거하고, 개개의 길쭉한 조각이 되는 워크로 분할한다.

Description

판상물의 가공 방법{PLATE-SHAPED OBJECT PROCESSING METHOD}

본 발명은, 판상물을 복수의 길쭉한 조각(strip-like pieces)으로 분할하는 판상물의 가공 방법에 관한 것이다.

상이한 재료, 예컨대, 금속판과 수지판의 복합재로 이루어진 판상물을 절삭 블레이드 등의 가공 수단에 의해 절삭하는 경우가 있다. 이러한 절삭에서는, 예컨대, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 판상물의 이면측을 핫 멜트 타입의 왁스로 서포트 부재에 접착시켜 강고하게 유지한 상태로 된다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2013-129024호 공보

복합재에 있어서는, 예컨대, 얇은 금속판에 대하여 상대적으로 부드럽고 두꺼운 수지판이 적층된 것이 절삭 대상이 된다. 이러한 복합재를 절삭하면, 이면을 왁스에 의해 강고하게 고정하여도, 복합재 전체적으로는 강성이 낮아지기 때문에, 절삭 가공 중에 개편화한 워크에 붕괴가 발생해 버린다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 판상물이 부드러운 층을 포함하는 복합재라도, 절삭 가공 중에 있어서의 개개의 길쭉한 조각의 붕괴를 방지할 수 있는 판상물의 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 판상물의 가공 방법은, 제품 영역을 갖는 판상물의 가공 방법으로서, 제품 영역의 외주에 잉여 영역을 갖는 잉여 사이즈 판상물을 유지 부재에 접착하는 단계와, 접착 단계를 실시한 후에, 잉여 사이즈 판상물의 위쪽으로부터 가공 수단으로 한쪽의 잉여 영역에 유지 부재의 중간까지 절입하여, 제품 영역을 제1 방향의 분할 예정 라인을 따라 절삭하고, 다른 쪽의 잉여 영역에 있어서 가공 수단을 상승시킴으로써, 한쪽 및 다른 쪽의 잉여 영역에 비절삭부를 잔존시키면서 제품 영역을 제1 방향의 분할 예정 라인을 따라 절삭하는 제품 영역 절삭 단계와, 제품 영역 절삭 단계를 실시한 후에, 제1 방향에 수직인 제2 방향의 잉여 영역을 가공 수단으로 절삭하여 제거하고 개개의 길쭉한 조각으로 분할하는 분할 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이 방법에 따르면, 분할 예정 라인을 따르는 절삭으로, 분할 예정 라인의 연장 방향 양측에 위치하는 잉여 영역에 비절삭부를 잔존시키기 때문에, 잉여 영역을 통해 각 길쭉한 조각이 연결되게 된다. 따라서, 판상물이 부드러운 층을 포함하는 복합재에 의해 강성이 낮아져도, 제품 영역 절삭 단계에서의 길쭉한 조각의 붕괴를 방지할 수 있다. 이것에 의해, 잉여 영역을 제거하는 절삭에 의해 개개의 길쭉한 조각으로 분할했을 때에는, 길쭉한 조각의 단면이 사다리꼴이나 평행사변형이 되는 것을 막아 정밀도 좋게 사각 형상으로 할 수 있어, 가공 품질의 안정화를 도모할 수 있다.

본 발명에 따르면, 판상물이 부드러운 층을 포함하는 복합재라도, 절삭 가공 중에 있어서의 개개의 길쭉한 조각의 붕괴를 방지할 수 있다.

도 1은 실시형태에 따른 접착 단계의 설명도이다.
도 2는 실시형태에 따른 제품 영역 절삭 단계의 설명도이다.
도 3은 실시형태에 따른 제품 영역 절삭 단계의 설명도이다.
도 4는 실시형태에 따른 제품 영역 절삭 단계의 설명도이다.
도 5는 실시형태에 따른 제품 영역 절삭 단계의 설명도이다.
도 6은 실시형태에 따른 분할 단계의 설명도이다.
도 7은 실시형태에 따른 분할 단계의 설명도이다.
도 8은 종래의 가공 방법으로 가공한 상태를 나타낸 설명도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 실시형태에 따른 판상물의 가공 방법에 대해서, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도 1은 접착 단계의 설명도, 도 2 내지 도 5는 제품 영역 절삭 단계의 설명도, 도 6 및 도 7은 분할 단계의 설명도이다. 또한, 상기한 각 도면에 도시된 단계는, 어디까지나 일례에 불과하며, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 접착 단계를 실시한다. 접착 단계에서는, 우선, 잉여 사이즈 판상물(판상물)(10)을 준비한다. 잉여 사이즈 판상물(10)은, 그 평면 사이즈보다 큰 사이즈의 기판(도시하지 않음)을 준비하고, 이러한 기판을 직사각 형상으로 잘라냄으로써 형성된다. 잉여 사이즈 판상물(10)은, 본 실시형태에서는, 금속판으로 이루어진 금속층(10a)의 두께 방향 양측에 수지판으로 이루어진 수지층(10b)을 적층한 복합재로 되어 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 수지층(10b)은, 금속층(10a)에 대하여 상대적으로 두껍게 형성되고, 또한, 상대적으로 부드러운 재질에 의해 형성된다.

잉여 사이즈 판상물(10)은, 제품 영역(12)과, 제품 영역(12)의 외주에 위치하는 잉여 영역(14)을 갖고 있다. 또한, 잉여 사이즈 판상물(10)은, 소정 간격마다 복수 형성되는 분할 예정 라인(16)을 갖고 있고, 도 1에서는 설명의 편의상, 분할 예정 라인(16)을 파선으로 도시한다. 여기서, 잉여 사이즈 판상물(10)에서는, 상면에서 보아 분할 예정 라인(16)의 연장 방향이 제1 방향이 되고, 제1 방향에 수직인(직교하는) 방향이 제2 방향이 된다. 잉여 사이즈 판상물(10)에 있어서, 제1 방향 양단을 따르는 소정 폭 영역(망점으로 도시한 영역)이 잉여 영역(14)이 되고, 각 잉여 영역(14) 사이의 영역이 제품 영역(12)이 된다.

또한, 도 1 이후의 도면에 있어서 표시되는 망점은, 제품 영역(12)과 잉여 영역(14)을 구별하여 시인할 수 있도록 편의상 그린 것이다. 본 실시형태에서는, 제품 영역(12)과 잉여 영역(14)의 재질이나 구조를 동일하게 했지만, 이것에 한정되지 않고, 이들을 상이한 것으로 하여도 좋다.

접착 단계에서는, 준비한 잉여 사이즈 판상물(10)이 핫 멜트 타입의 왁스(18)를 통해 서브스트레이트로 이루어진 판상의 유지 부재(19)에 접착되고, 잉여 사이즈 판상물(10)이 유지 부재(19)에 유지된 상태가 된다. 유지 부재(19)로서는, 잉여 사이즈 판상물(10)을 평탄한 상태로 유지 가능한 것이면 좋고, 예컨대 카본 플레이트, 실리콘 플레이트, 유리 플레이트, 메탈 플레이트가 이용된다. 또한, 왁스(18) 대신에, 외부 자극에 의해 점착성이 저하되는 것이라면, 예컨대 자외선 경화성 수지, 발포재가 분산된 열 박리성 테이프를 이용하여도 좋다.

접착 단계를 실시한 후에, 도 2에 도시된 바와 같이, 절삭 블레이드(가공 수단)(20)로 잉여 사이즈 판상물(10)의 제품 영역(12)을 절입하는 제품 영역 절삭 단계를 실시한다. 절삭 블레이드(20)는, 회전 가능한 스핀들축(22)의 선단에 설치되어 있다. 제품 영역 절삭 단계에서는, 유지 부재(19)를 통해 잉여 사이즈 판상물(10)을 척 테이블(도시하지 않음)에 흡인 유지한다. 척 테이블은 이송 기구에 의해 X 방향으로 이동함과 더불어, 회전 가능하게 설치되어 있다.

잉여 사이즈 판상물(10)의 흡인 유지 후, 잉여 사이즈 판상물(10)을 위치 맞춤한다. 이 위치 맞춤은, 분할 예정 라인(16)의 연장 방향이 되는 제1 방향(도 1 참조)이 절삭 이송 방향(X 방향)이 되도록, 잉여 사이즈 판상물(10)을 위치시킨다. 이 때, 본 실시형태에서는, 잉여 사이즈 판상물(10)에서는 잉여 영역(14)이 X 방향 양측에 배치된다.

도 3의 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 절삭 블레이드(20)를, -X 방향측(한쪽)의 잉여 영역(14)의 바로 위이며 또한 분할 예정 라인(16)의 바로 위에 위치시킨다. 그리고, 잉여 사이즈 판상물(10)의 위쪽으로부터 고속 회전된 절삭 블레이드(20)의 하단을 유지 부재(19)의 두께 방향 중간까지 하강시키고, 잉여 사이즈 판상물(10)의 두께 방향 전체를 절입한다. 이때, 절삭 이송의 시작측(-X 방향측)에서는, 절삭 블레이드(20)에 의해 잉여 영역(14)(잉여 사이즈 판상물(10))의 외연의 내측으로부터 절입하고, 절입한 위치의 -X 방향측에는 절삭홈(26)이 형성되지 않는 비절삭부(25)를 잔존시킨다.

절삭 블레이드(20)를 절입한 높이 위치를 유지한 상태에서, 절삭 블레이드(20)에 대하여 잉여 사이즈 판상물(10)을 X 방향으로 절삭 이송함으로써, 제품 영역(12)의 분할 예정 라인(16)을 따라 절삭하여 절삭홈(26)을 형성한다. 절삭홈(26)의 끝측(+X 방향측)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 잉여 사이즈 판상물(10)의 외연의 바로 앞, 즉 +X 방향측(다른 쪽)의 잉여 영역(14) 내에서 절삭 블레이드(20)가 상승하여 잉여 사이즈 판상물(10)로부터 이격된다. 이와 같이 하여, 절삭홈(26)을 형성하면서, 잉여 영역(14)에 있어서 절삭홈(26)의 끝측(+X 방향측)에 절삭홈(26)이 형성되지 않는 비절삭부(27)를 잔존시킨다.

1개의 절삭홈(26)이 형성되면, 분할 예정 라인(16)의 간격에 대응하여 절삭 블레이드(20)를 인덱싱 방향(+Y 방향)으로 이송하고, 인접한 분할 예정 라인(16)에 절삭 블레이드(20)를 위치 맞춤한다. 이 절삭 이송과 인덱싱 이송을 순차 반복하여, 잉여 사이즈 판상물(10)에 복수의 절삭홈(26)을 차례로 절삭하여 형성한다. 제품 영역 절삭 단계의 완료 후에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 후술하는 길쭉한 조각이 되는 워크(W)가 X 방향 양측의 잉여 영역(14)에 의해 연결되어 일체가 되고 있다.

제품 영역 절삭 단계를 실시한 후에, 도 6에 도시된 바와 같이, 분할 단계를 실시한다. 분할 단계에서는, 제품 영역(12)과 잉여 영역(14)과의 경계 위치(30, 31)의 연장 방향(제2 방향)이 절삭 이송 방향(X 방향)이 되도록, 잉여 사이즈 판상물(10)을 위치시킨다. 계속해서, 잉여 사이즈 판상물(10)의 -X 방향측의 외연보다 외측에 절삭 블레이드(20)를 위치시킨 후, 절삭 블레이드(20)를 하강시키고, 유지 부재(19)가 소정 깊이로 절입되는 높이 위치에서 절삭 블레이드(20)를 위치 결정한다. 이 위치 결정 후, 고속 회전된 절삭 블레이드(20)에 대하여 잉여 사이즈 판상물(10)을 X 방향으로 절삭 이송하고, 한쪽의 경계 위치(30)에서 절단하여 잉여 사이즈 판상물(10)을 Y 방향으로 이분할한다.

그 후, 2지점의 경계 위치(30, 31)의 간격에 대응하여 절삭 블레이드(20)를 인덱싱 방향(+Y 방향)으로 이송하고, 미절삭의 경계 위치(31)에 절삭 블레이드(20)를 위치 맞춤한다. 그리고, 전술과 동일하게 하여 미절삭의 경계 위치(31)에서 절단하고, 잉여 사이즈 판상물(10)을 분할한다. 이것에 의해, 제품 영역(12)으로부터 잉여 영역(14)이 제거되고, 도 7에 도시된 바와 같이, 개개의 길쭉한 조각이 되는 워크(W)로 분할된다.

그런데, 종래의 가공 방법에서는, 판상물의 분할 예정 라인의 절삭으로써, 상기한 잉여 영역을 형성하지 않고 절삭 블레이드로 판상물의 -X 방향의 외연의 외측으로부터 절입하고, 판상물의 +X 방향의 외연으로부터 빠져나오도록 하여 절삭하고 있다. 이 때문에, 도 8에 도시된 바와 같이, 판상물(100)이 복합재로서, 중간의 금속층(100a)에 대하여 두께 방향 양측의 수지층(100b)이 부드러워 판상물(100) 전체적으로 강성이 낮으면, 절삭 가공 중에 길쭉한 조각이 되는 워크(W0)가 붕괴되거나 기울어져 버린다. 이 결과, 도 8에서 확대하여 나타낸 바와 같이, 제1 방향측에서 보아, 워크(W0)가 직사각 형상이 되지 않고 사다리꼴 모양, 혹은 평행사변형 모양이 되어 가공 정밀도가 저하된다고 하는 문제가 있다.

이 점, 본 실시형태의 가공 방법에서는, 잉여 영역(14)을 형성하여 절삭홈(26)의 양단측에 비절삭부(25, 27)를 잔존시켰기 때문에, 제품 영역 절삭 단계의 실시 중에 인접한 절삭홈(26) 사이의 워크(W)가 되는 부분이 붕괴되거나 기울거나 하는 것이 규제된다. 이것에 의해, 부드러운 수지층(10b) 등에 기인하여 잉여 사이즈 판상물(10)의 강성이 낮아져도, 분할 단계에서 잉여 영역(14)을 제거한 후, 개개의 길쭉한 모양이 되는 워크(W)의 제1 방향에 있어서의 양측의 단부면을 정밀도 좋게 직사각 형상으로 할 수 있다. 이 결과, 잉여 사이즈 판상물(10)을 복합재로 한 경우에도, 잘라내는 워크(W)의 가공 정밀도를 양호하게 유지할 수 있다.

여기서, 전술한 종래의 가공 방법에서는, 절삭 블레이드의 X 방향에서의 절삭 이송 속도를 높일수록, 워크(W0)의 붕괴가 생기기 쉬워진다. 이것에 대하여, 본 실시형태에서는, X 방향의 절삭 이송 속도를 높여도, 잉여 영역(14)에 의해 워크(W)의 붕괴가 규제되기 때문에, 절삭 이송 속도를 높여 스루풋의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 2번째 지점의 경계 위치(31) 이외의 절삭에서는, 적어도 한쪽의 잉여 영역(14)에서 워크(W)의 붕괴가 규제된다. 따라서, 2번째 지점의 경계 위치(31) 이외의 절삭으로써 절삭 이송 속도를 고속으로 하고, 2번째 지점의 경계 위치(31)의 절삭에 있어서의 절삭 이송 속도를 상대적으로 느리게 하면, 가공 정밀도를 양호하게 유지하면서 잉여 사이즈 판상물(10) 전체의 절단에 있어서의 스루풋 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 가공 수단을 절삭 블레이드(20)로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 가공 수단은, 실시형태와 마찬가지로 절삭홈(26)을 형성할 수 있고 또한 경계 위치(30, 31)에서 절삭 가능하면 좋으며, 예컨대, 레이저 어블레이션에 의해 가공을 실시하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 잉여 사이즈 판상물(10)은, 전술한 바와 같이 복합재에 한정되지 않고, 다른 복합재나 무기 재료 기판 등의 각종 판상물이 이용되어도 좋다. 무기 재료 기판으로는, 사파이어, 세라믹스, 유리 등의 각종 기판이 이용되어도 좋다. 무기 재료 기판은 디바이스가 형성되어 있어도 좋고, 디바이스가 형성되어 있지 않아도 좋다. 또한, 판상물로서, 생(生) 세라믹스, 압전 소재가 이용되어도 좋다.

또한, 본 발명의 실시형태는 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경, 치환, 변형되어도 좋다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 좋다. 따라서, 특허청구범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시형태를 커버하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 부드러운 층 등에 의해 강성이 낮은 복합재로 이루어진 판상물을 길쭉한 조각으로 분할하는 가공 방법에 유용하다.

10 : 잉여 사이즈 판상물
12 : 제품 영역
14 : 잉여 영역
16 : 분할 예정 라인
19 : 유지 부재
20 : 절삭 블레이드(가공 수단)
25 : 비절삭부
27 : 비절삭부
W : 워크(길쭉한 조각)

Claims

제품 영역을 갖는 판상물의 가공 방법으로서,
상기 제품 영역의 외주에 잉여 영역을 갖는 잉여 사이즈 판상물을 유지 부재에 접착하는 접착 단계와,
상기 접착 단계를 실시한 후에, 상기 잉여 사이즈 판상물의 위쪽으로부터 가공 수단으로 한쪽의 잉여 영역에 상기 유지 부재의 중간까지 절입하여, 상기 제품 영역을 제1 방향의 분할 예정 라인을 따라 절삭하고, 다른 쪽의 잉여 영역에 있어서 상기 가공 수단을 상승시킴으로써, 상기 한쪽 및 다른 쪽의 잉여 영역에 비절삭부를 잔존시키면서 상기 제품 영역을 상기 제1 방향의 분할 예정 라인을 따라 절삭하는 제품 영역 절삭 단계와,
상기 제품 영역 절삭 단계를 실시한 후에, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향의 상기 잉여 영역을 상기 가공 수단으로 절삭하여 제거하고 개개의 길쭉한 조각으로 분할하는 분할 단계로 구성되는 판상물의 가공 방법.