JPH04253527A - 帯材の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属箔その他の加工部
材が予め形成されている帯材の加工方法に関し、特に、
後工程での基準位置となる基準穴を、加工部材から所定
のピッチで穿孔する場合に、上記ピッチの誤差を修正し
ながら基準穴を穿孔するようにした帯材の加工方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】帯材における基準穴は、所定間隔おきに
帯材に形成されるものであって、それ以後その帯材に加
工が加えられる際に、その加工の基準として用いられる
穴である。上記の基準穴は、それら相互の間隔ができる
限り正確に一定値に保持されていることが望ましい。帯
材を加工する際に従来一般的に用いられている基準穴の
穴位置調整方法は、穴抜きパンチと位置決めピンを備え
た金型に所定間隔で帯材を間欠的に送り込み、その穴抜
きパンチと位置決めピンを帯材の動きに合わせて正確な
タイミングで繰り返して作動させるというものであった
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】帯材を加工する際に行
なわれる上記従来の基準穴位置調整方法によれば、帯材
の送りタイミングおよびパンチの作動タイミングを正確
に調整することにより、基準穴相互間の間隔をかなり精
度良く希望の値に合わせること、すなわち正確な位置出
しをすることができる。しかしながら、そのような正確
な位置出しは、基準穴相互間に関するものであって、基
準穴を明ける前にその帯材に金属箔その他の加工部材が
予め形成されている場合には、一定ピッチ送りの基準穴
形成方法というだけでは、その金属箔と基準穴との間の
位置関係を常に正確に一定値に保持するということはき
わめて困難であった。例えば、帯材がクラッド材の場合
は、素材に金属箔片を仮止めした後、基準穴（ガイド穴
）を金属箔片と所定ピッチで設け、さらに、その後の圧
接，圧延にて所要寸法となった基準穴を、再度プレス金
型にて所要寸法形状に再穿孔して基準穴を設ける。上記
方法にて高精度のピッチ、寸法を有するクラッド材を得
られるが、例えば、製作図面と金型間の製作精度差（例
えば約±１μｍ）や、原寸と測定寸法との加工精度差（
例えば約±１μｍ）があり、クラッド時に生じるピッチ
の累積誤差、プレス時に生じるガイド穴に対する累積誤
差などによって、金属箔片間及び金属箔片と基準穴間に
おけるピッチの誤差が皆無とはならないため、きわめて
微小な誤差でも対象がコイルに巻き取った長尺物である
ことから累積誤差が問題となる。

【０００４】本発明は、帯材の加工時における上記事情
にかんがみてなされたものであり、予め加工部材が形成
されている帯材に基準穴を明ける場合に、基準穴相互間
はもとより、帯材上に予め形成されている加工部材と基
準穴との相互位置関係をも正確に位置出し、かつ同時に
基準穴の加工をも行なえるようにした帯材の加工方法の
提供を目的とする。

【０００５】特に、帯材上に金属箔片を有するクラッド
材を得る加工方法において、仮止め工程時に穿孔され、
圧延にて所要寸法となった基準穴を、再度、プレス金型
にて所要寸法形状に再穿孔して基準穴とするに際し、金
属箔片と基準穴の間に生じる累積誤差の修正を確実かつ
簡単に行なえるようにした加工方法の提供を目的とする
。

【０００６】なお、特開昭６０−２２７４５６号公報に
、リードフレームを加工する際にガイドホールを用いる
技術が開示されている。しかし、この従来技術には、帯
材上に予め形成されている加工部材と基準穴との相互位
置関係をも正確に位置出し、かつ同時に基準穴の加工を
も行なえるようにした技術についての開示はない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、位置合せを行ないながら基準穴を穿孔する本発明に
おける帯材の加工方法は、上流側より補正用ピン，穿孔
用パンチ，ガイドピンの順で設けられ、これらピンとパ
ンチの長さが、穿孔用パンチ＜ガイドピン＜補正用ピン
、またピンとパンチの帯材送り方向の最大長さが、穿孔
用パンチ＞ガイドピン＞補正用ピンの関係にあるプレス
金型を用い、このプレス金型を下降させながら、まず補
正用ピンを再穿孔前の基準穴に挿入し、当該基準穴の片
ずれ誤差を機械的に補正し、次いで、再穿孔を完了した
基準穴にガイドピンを挿入して位置決めを行ない、その
後、穿孔用パンチで前回プレス時に補正を行なった基準
穴を再穿孔するプレス加工を行なうようにしてある。

【０００８】

【作用】上記構成からなる本発明の帯材の加工方法によ
れば、後工程での基準位置となる基準穴を加工部材と所
定のピッチで設けるため、加工部材の仮止め工程時に穿
孔し、その後の圧延によって所要寸法となった基準孔を
、再度プレス金型にて所要寸法形状に再穿孔する際、加
工部材基準穴間のピッチの累積誤差を、金属箔片のピッ
チ精度と同等、すなわち後工程での加工エリアの所要の
許容誤差以内に吸収させる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明方法を実施するための一装置例
の要部断面図を示している。図２は帯材としてのクラッ
ド材を示しており、このうち図２（ａ）は金属箔仮止め
後の状態、図２（ｂ）は圧延後の状態、図２（ｃ）は穿
孔用パンチで基準穴を明けた状態を示している。図１に
示すように、プレス金型は上下動可能な上型１０と、こ
の上型１０と対をなす下型２０より構成されている。上
型１０には、ほぼ正方形状の基準穴５を円形の基準穴６
に再穿孔するための穿孔用パンチ１１が、上型基準面１
０ａより出没するよう設けてある。上型の上下動及び穿
孔用パンチ１１の基準面１０ａよりの出没は、それぞれ
図示せざる駆動手段によって行なわれる。また、上型１
０の基準面１０ａの穿孔用パンチ１１の上流側には、再
穿孔前の基準穴５に挿入可能な補正用ピン１２が設けて
あり、また穿孔用パンチ１１の下流側には、再穿孔を完
了した多数の基準穴６に挿入可能な複数（ｘ本）のガイ
ドピン（１３１　〜１３ｘ　）が所定のピッチで立設し
てある。上型１０に設けてある穿孔用パンチ１１と補正
用ピン１２及びガイドピン１３の関係は次のようになっ
ている。すなわち、基準面からの長さ（再穿孔用パンチ
は突出時）は、 穿孔用パンチ１１＜ガイドピン１３＜補正用ピン１２帯
材送り方向の最大長さは、 穿孔用パンチ１１＞ガイドピン１３＞補正用ピン１２と
なっている。

【００１０】通常、穿孔用パンチ１１の形状は、上記の
ように円形の基準穴６に再穿孔するため、横断面形状が
円形の円形状あるいは円筒状等に形成してある。また、
再穿孔された基準穴６に挿入されるガイドピン１３の形
状も、同様に、横断面形状が円形の円形状あるいは円筒
状等に形成してある。ただし、補正用ピン１２の形状は
、圧延後の基準穴５の形状によって決定される。すなわ
ち、図２（ｂ）に示すように、基準穴５が正方形の場合
は、この基準穴５に内接する円形と相似形の断面を有す
る円形の補正用ピン１２の使用が可能である。しかし、
例えば、帯材送り方向（長手方向）に長辺を有する矩形
の基準穴５の場合は、補正用ピン１２の直径が該基準穴
５の短辺（帯材送り方向と直角方向長さ）によって規制
され、本発明の特徴とする種々の累積誤差を吸収できる
適正量のガタを持たせることが困難となる。したがって
、このような場合、補正用ピン１２の形状は、基準穴５
と相似形の矩形横断面を有する四角柱状もしくは四角筒
状に形成することが好ましい。さらに、帯材送り方向に
短辺を有する矩形の基準穴５の場合は、横断面が円形の
補正用ピン１２でも、その直径が該基準穴５の長辺（帯
材送り方向と直角の方向の寸法）によって規制されない
ことから使用可能であり、また当然横断面矩形の補正用
ピン１２を使用することもできる。

【００１１】以上のように補正用ピン１２の形状は、圧
延後の基準穴５の形状によって、その横断面を矩形ある
いは円形等適宜選定することが必要となるが、いずれの
形状においても、補正用ピン１２の帯材送り方向の最大
長さ（横断面矩形の場合は帯材送り方向の一辺の長さ、
横断面円形の場合は直径）は、再穿孔する前の基準穴５
の帯材送り方向の最大長さより短くし、後工程のリード
フレームのボンディングエリアの許容誤差の範囲よりさ
らに若干短くすることが必要である。

【００１２】ガイドピン（１３１　〜１３ｘ　）は、基
準穴６の直径より小径とし、原寸と測定寸法のずれ差等
の累積誤差を吸収できる程度のガタを持たせてある。

【００１３】以上の説明から明らかなように、各種ピン
とパンチの帯材送り方向の最大長さは、再穿孔前の基準
穴５，再穿孔時（後）の基準穴６の帯材送り方向の最大
長さによって決定される。

【００１４】ここで、加工の対象となる帯材の一例とし
てクラッド材を説明する。クラッド母材となる素材には
、リードフレーム材として使用されている４２Ｎｉ−Ｆ
ｅ系など公知の材料を用いることができる。また、スポ
ット状に圧接する金属箔にはＡｇ、Ａｇ−Ｃｕ等のＡｇ
ろうをはじめとする公知のろう材、Ａｌ、Ｃｕなどを用
いることができる。さらに、帯状の素材上に所定ピッチ
で所要寸法の金属箔片を仮止めし、かつこの仮止め工程
時に、後工程での基準位置となる図２（ａ）に示すよう
な基準穴を、金属箔片と所定のピッチで設ける。

【００１５】高精度のピッチで所要寸法の金属箔片を仮
止めした素材を得る方法には、下記の方法がある。ａ．
定寸送りした金属箔と素材を所要間隔で連続的にスポッ
ト溶接して仮止めした後、回転カッターで不要部を切断
除去し、高精度のピッチで所要寸法の金属箔片を仮止め
したクラッド材を得る方法。ｂ．定寸送りした金属箔を
パンチで挟み切断すると同時に、定寸送りされる素材上
でパンチを通電材としてスポット溶接し、仮止めして高
精度のピッチで所要寸法の金属箔片を仮止めしたクラッ
ド材を得る方法。ｃ．定寸送りした金属箔と素材を所要
間隔で連続的にレーザー溶接して仮止めした後、レーザ
ー切断で不要部を切断除去して高精度のピッチで所要寸
法の金属箔片を仮止め、あるいは、定寸送りした金属箔
を押え治具で同時に定寸送りされる素材上に押圧しなが
ら、レーザー切断及びレーザー溶接して仮止めしたクラ
ッドを得る方法。

【００１６】例示として、上記ｂ方法について詳述する
。 （１）吸引機による着脱機構を有する定寸送り装置によ
り切断装置に所定幅の金属箔を所定量送り込む。 （２）所定長さの金属箔がガイド端面よりオーバーハン
グした時、パンチを下降させて金属箔を切断して金属箔
片となす。 （３）前記パンチが切断した金属箔片を素材に押付けた
時点で、ローラ電極に加圧通電することにより、金属箔
片を溶接する。この際、前記パンチにて基準穴を穿孔し
ておく。 （４）スポット溶接完了後に、定寸送り装置によって、
クラッド材を、圧接圧延及び仕上げ圧延によって変形す
る分を見込んだ量送る。 例えば、前記（１），（４）工程を同時に行なった後、
（２），（３）工程を行なうサイクルを繰返すことによ
り、金属箔片を所要ピッチで連続的に仮止めしたクラッ
ド材を得ることができる。

【００１７】次に、一対のワークロールにバックアップ
ロールを当接させた圧延機にて、巻き戻されたクラッド
材を圧延する。この際、荷重検出装置と板厚計を備え、
圧延荷重制御装置にて荷重一定制御を行なう。さらに圧
延機出側に、例えば光学式センサ、高精度エンコーダを
設けて、金属箔片のピッチ測定を行なう。制御方法は、
以下の手順からなる。 （１）圧延荷重の計測値と、そのときのピッチ測定値に
基づいて圧延荷重の変動とピッチの変動との定量的関係
、制御モデルを求め、 （２）所定ピッチを得るための目標とする圧延荷重を計
算し、 （３）圧延荷重を制御基準として出力することにより荷
重一定制御を行なう。 （４）また、ピッチ測定結果は、圧延荷重制御装置にフ
ィードバックすることにより制御エラーに対し、制御モ
デルを適宜修正し、総合的な補正を行なう。 荷重一定制御と伸び率一定制御をカスケード制御し、ま
た圧延後のピッチあるいは所要基準点から目標位置を検
出して前記目標荷重に制御することにより、圧延時の超
高精度の板厚制御が可能となり、目的の高精度ピッチ制
御を実現できる。

【００１８】圧延されたクラッド材は、図２（ｂ）に示
すような状態となる。次に、本発明の加工方法を帯材と
してのクラッド材の加工に適用した一実施例について、
図３を参照しつつ説明する。図１に示すように、前述し
た方法にて素材２に金属箔片３が高精度ピッチで圧着さ
れたクラッド材１が定寸送り装置により、プレス金型へ
と送られる。クラッド材１に設けられた基準穴は、前述
した金属箔片３の仮止め時に、図２（ａ）に示すような
素材２の長手方向に短辺を有する矩形の基準穴４が穿孔
され、前述した圧延方法を経て図２（ｂ）に示すような
正方形状の基準穴５となり、圧着された金属箔片３と基
準穴５のピッチ精度は、クラッド材１をリードフレーム
に加工する際のボンディングエリアの許容誤差以内に高
精度ピッチ制御されている。前述のプレス金型は、定寸
送り装置によりクラッド材１が送られてくると、上型１
０が、所定の基準穴ピッチで多数の穴部を設けた下型２
０上に下降して穿孔を行ない基準穴６を形成する。まず
、上型１０の下降に伴い補正用ピン１２が再穿孔前の基
準穴５に挿入する。これにより、該基準穴５の片ずれ誤
差が発生していた場合、この誤差を補正用ピン１２の挿
入に伴う機械的な補正にて修正する。次いで、上型１０
をさらに下降させて、再穿孔を完了した多数の基準穴６
にガイドピン（１３１　〜１３ｘ　）を挿入して位置決
めする。これにより、原寸と測定寸法のずれ差等の累積
誤差が、多数のガイドピン（１３１　〜１３ｘ　）全体
で設定しているガタ（誤差）にて吸収される。その後、
さらに上型１０が下降して、前回プレス時に上述の機械
的な補正を行なった基準穴５を、穿孔用パンチ１１で再
穿孔して図２（ｃ）に示す如き基準穴６を形成する。か
かるプレスを繰り返すことにより、金属箔片３と基準穴
６のピッチ測定を行なうことなく、金属箔片３と基準穴
６のピッチの累積誤差を金属箔片３間のピッチ精度と同
等以内に吸収させることができる。すなわち基準穴６が
、リードフレームに加工する際のボンディングエリアの
許容誤差以内に高精度ピッチ制御されているクラッド材
１を得ることができる。

【００１９】また、補正用ピン１２が再穿孔前の基準穴
５に挿入しない場合、すなわち、金属箔片３と基準穴５
のピッチに大きな誤差があった場合は、これを関知して
補正用ピン１２を上昇させておき、前回プレス時に機械
的な補正を行なった基準穴５を、穿孔用パンチ１１で再
穿孔させる。これにより、連続的なプレス作業は中断し
ない。さらに、このような連続的なプレス作業の終了後
、再穿孔した基準穴の形状を光学センサ等によって測定
検出すると、再穿孔前の基準穴５が残る異形の基準穴６
を有する不良部分を容易に削除することができ、工業的
生産を図る上で効果的である。なお、本発明はクラッド
材以外の帯材、例えば帯状の素材に絞り加工によって加
工部材を形成した帯材等にも適用することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明の帯材加工方法に
よれば、予め加工部材が形成されている帯材に基準穴を
明ける場合、基準穴相互間はもとより、帯材上に予め形
成されている加工部材と基準穴との相互位置関係をも正
確に位置出し、かつ同時に基準穴の加工をも行なえると
いった効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための一装置例の要部断
面図を示す。

【図２】帯材としてのクラッド材を示す図である。

【図３】本発明の加工方法を説明する図である。

【符号の説明】

１…帯材（クラッド材） ２…素材（基板材） ３…加工部材（金属箔） ４…（圧延前の）基準穴 ５…（圧延後、再穿孔前の）基準穴 ６…（再穿孔後の）基準穴 １０…上型 １０ａ…基準面 １１…穿孔用パンチ １２…補正用ピン １３（１３１　〜１３ｘ　）…ガイドピン２０…下型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　予め加工された加工部材を有する帯材
   に、位置合せを行ないながら基準穴を穿孔する帯材の加
   工方法において、上流側より補正用ピン，穿孔用パンチ
   ，ガイドピンの順で設けられ、これらピンとパンチの長
   さが、穿孔用パンチ＜ガイドピン＜補正用ピンまた、ピ
   ンとパンチの帯材送り方向の最大長さが、穿孔用パンチ
   ＞ガイドピン＞補正用ピンの関係にあるプレス金型を用
   い、このプレス金型を下降させながら、まず補正用ピン
   を再穿孔前の基準穴に挿入し、当該ガイド孔の片ずれ誤
   差を機械的に補正し、次いで、再穿孔を完了した基準穴
   にガイドピンを挿入して位置決めを行ない、その後、穿
   孔用パンチで前回プレス時に補正を行なった基準穴を再
   穿孔するプレス加工を行なうことを特徴とした帯材の加
   工方法。