JPH0435896A - スルーホール成形におけるワーク制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミック基板製造におけるセラミックグリー
ンシート、その他のフィルム、樹脂シート等の各種のワ
ークにスルーホールを成形するのに有用なワーク制御方
法に関する。

（従来の技術） セラミックグリーンシート等の低張刃部材製のものは、
弾性変形、塑性変形が生じやすいという特有の性質を有
している。

そのような性質があるワークにおけるスルーホール成形
を、従来はワークをそのワークホルダーの支持側から反
支持側に移動させたり、途中逆方向に移動させたり、様
々な移動をさせながら打抜き加工している。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記した従来法では、打抜き後の大型、低張
刃部材製の薄いワークにおけるスルーホールの位置、ピ
ッチに狂いが見受けられ、精度が低いという問題があっ
た。

斯る問題の原因について鋭意研究したところ、打抜き位
置に移動後のワークに皺が生じ、しかもワークが同一使
用ならばワークの移動速度ダイスの開口部面積及び下部
のパンチ屑吸引圧力にほぼ比例して皺が顕著になること
を見い出した。このメカニズムは、たとえばワークを支
持側から反支持側に押す方向に移動させると、低張刃部
材製のワークに下部のパンチ屑吸引によるブレーキ力。

及び慣性力が働き、その結果として皺が発生し、そして
、皺が発生した状態で打抜き加工されることによるもの
と考えられる。

本発明者はこのような事情を考慮して、さらに研究を進
めた結果、ワークをワークホルダーの反支持側から支持
側に引張る方向に移動させながら打抜きした場合、ワー
クに皺が生じにくくなることを見出し、又、ワークを最
初の打抜き加工前にその打抜き位置よりもワークホルダ
ーの反対側に移動させ、然る後にワークを支持側に引張
る方向に移動させながら打抜きした場合、各ワークに皺
が生じにくく均一化する又、直角方向にワークを移動さ
せる場合も同様な効果が得られることを見出して、本発
明を完成したものである。

本発明は第一の目的を、スルーホールの精度が高い製品
を量産しうるようにすることにあり、第二の目的を、ス
ルーホール精度の更に高い製品を均一に量産しうるよう
にすること、第三の目的をスルーホールの精度が高く、
かつ高密度加工を行った製品を均一に量産しうるように
することにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は前記
第一の目的を達成するために、ワークの大型化及び高能
率多軸穿孔装置により量産可能とし、Ｙ方向の加工をす
る場合、Ｙ方向の一端よりワークを反対端方向に順次移
動させながら打抜き加工をする事で、ワーク位置決め時
のワークにかかる張力を大部分のケースで同一方向一定
張力とする事で、精度を向上させることを特長とし、通
常のスルーホール設計及び位置決め制御プログラムの若
干の改造にて可能である。

第二の目的を達成する為に、ワークの大型化及び高能率
多軸穿孔装置により量産可能とし、Ｙ方向の加工をする
場合、ワークを最初の打抜き加工前に、その打抜き位置
よりもＹ方向の一端側に移動させ、然る後に、ワークを
反対端方向に順次移動させながら打抜き加工する事で、
ワーク位置決め時のワークにかかる張力を全ケースで、
同一方向、一定張力とする事で精度を更に向上させる事
を特徴とする。

又、第三の目的を達成する為に、ワークの大型化及び高
能率多軸穿孔装置により量産可能とし、多軸穿孔装置の
パンチピッチ以下の高密度化に対してはＸ方向にワーク
を移動させる事で、スルーホールの高密度加工に対応さ
せ、Ｙ方向の加工をする場合第一、二目的で前記した制
御にて位置決め時のＹ方向のワークの張力方向、張力を
一定化し、Ｘ方向の加工をする場合、Ｙ方向加工時と同
様なワーク制御にて位置決め時のＸ方向のワークの張力
方向、張力を一定化する事で精度向上させる事を特長と
する。

どの手段を採用するかは、製品のスルーホール密度、能
率、コスト及び既存プログラムとの適合等より判断すべ
きものであり、同一方向同一張力により発生する傾向性
のある誤差に対しては金型製作時の対応、又張力による
誤差軽減として以前に出願しているワーク移動時下部か
らのパンチ屑吸引圧力の低減制御等を組み合わせる事に
より、より高精度化が実現出来る。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施の一例を詳細に説明す
る。

第１図乃至第４図は本発明方法を達成するのに採用した
スルーホール成形装置Ａを例示している。

このスルーホール成形装置Ａにおける機台１上のベツド
２には可動台３がＸ軸線方向（左右方向）に、この可動
台３上にはワークホルダー４の支持要素５がＹ軸線方向
（前後方向）に夫々専用の駆動要素６，７と連動して移
動自在に備えられている。具体的には可動台３は同可動
台に螺合しているネジ軸８端のサーボモータ９が駆動す
るのにともないベツド２上をＸ軸線方向に移動自在であ
り、支持要素５は同支持要素に螺合しているネジ軸１０
端のサーボモータ１１が駆動するのにともない可動台３
上をＹ軸線方向に移動自在にしている。この支持要素５
前部にワークホルダー４が着脱自在に取付けられている
。

上記サーボモータ９．１１の動作はコンピュータにより
制御され、ワークホルダー４を多軸穿孔装置１２に対し
てＸ−Ｙ方向に移動可能にしている。

そして、機台１におけるベツド２前方に対峙状の多軸穿
孔装置１２は略コ形状のフレーム１３の下側先部にダイ
ス１４を、上側先部に昇降要素１５を夫々備えていて、
昇降要素１５には可動型工６がシリンダー１７の駆動力
を受けて上下に昇降自在に備えられ、又、可動型１６に
おける下側にはストリッパー１８がダイス１４と対峙状
に備えられている。

ダイス１４はその上面のテーブル１９をワークホルダー
４よりも幅広に形成していて、このテーブル１９幅内に
ワークホルダー４が載乗し得るようにしている。又、テ
ーブル１９にはその幅方向に定間隔をおいて受孔２０・
・・を開口して下部のパンチ屑吸引部２１と連通させて
いる。

可動型１６は前記ダイス１４と略同幅の広幅であり、そ
の左右に垂設したガイド軸２２．２２をストリッパー１
８左右の孔２３．２３を貫通してダイス１４左右の孔２
４、２４に挿入していて、ダイス１４を基準に可動型１
６およびストリッパー１８が昇降するようにしている。

そして、可動型１６はＸ軸線方向に一定間隔をおいてパ
ンチ取付孔２５・・・を開口するとともに該孔２５上端
が通じる空間部２６を形成し、前記取付孔２５・・・を
ダイス１４の受孔２０・・・の軸線上に配置せしめてい
る。

又、可動型１６は各取付孔２５に夫々パンチ２７を上下
摺動自在に挿着すると共に各パンチ２７を上向きに付勢
せしめるスプリング２８を設け、各パンチ２７はその上
部を空間部２６内に突出させ、その上端に拡大頭部２７
ａを形成していて、この拡大頭部２７ａを通じて位置設
定機構２９と連絡している。

ストリッパー１８はダイス１４と略同幅の広幅であり、
可動型１６との間に複数の圧縮バネ３０を介在させて、
可動体１６の昇降動を緩衝するようにしている。

又、ストリッパー１８はＸ軸線方向に一定間隔をおいて
通孔３１・・・を開口すると共に各通孔３１が受孔２０
およびパンチ２７と同軸線上に位置するよう配置してい
る。このストリッパー１８は穴あけ時に下降した際にワ
ークＷを跨いでワークホルダ−４上面に当接するように
している。

位置設定機構２９は可動型１６の背面部に各パンチ２７
と組になって設置されており、エアシリンダー３２とそ
のロッド３２ａに連結したカム３３とにより構成され１
．このカム３３を前記空間部２６内の各パンチ２７の頭
部２７ｇに乗った状態に配置させている。

カム３３はロッド３２！後退時には斜め上に引いて、パ
ンチ２７が上限位置にスプリング２８で付勢されて上が
っている状態に配置され、ロッド３２ｇ前進時に斜め下
に繰出して、パンチ２７を下限位置に押下げるようにし
ている。

すなわちエアシリンダ３２のロッド後退時においてパン
チ２７は、その下端がストリッパー１８の通孔３１内に
没入した状態の上限位置に設定され、ロッド前進時にお
いてパンチ２７はその下端が前記通孔３Ｊより下方に突
出した状態の下限位置に設定される。

そしてパンチ２７が下限位置にある場合は、その状態か
ら可動型１６が下降したときにパンチ２７がワークＷを
貫通してダイス１４の受孔２ｏに挿入し、すなわちワー
クＷにスルーホールを穴あけし、パンチ２７が上限位置
にある場合は、可動型１６が下降してもパンチ下端かワ
ークＷへ到着せず穿孔し得ない。

上記エアシリンダ３２・・・の動作はコンピュータによ
り制御され、それにより各パンチ２７・・・の上限又は
下限位置が個別に設定され、ワークＷの穿孔パターンに
応じたパンチ２７・・・の穿孔可能な配列を得ることが
できる。尚、エアシリンダ３２に代えてソレノイドを使
用することも可能である。

次に、前記したスルーホール成形装置Ａによる第一発明
のワーク制御方法例を説明する。

第１工程（第５図） ワークＷを保持したワークホルダー４は多軸穿孔装置１
２の後方に移動する。

第２工程（第６図） ワークホルダー４は前方の多軸穿孔装置１２に向けてＹ
軸方向に、ワークホルダー４の支持側から反支持側に移
動し、ワークＷにおける反支持側端の第１列の打抜き個
所がパンチ２７の直下に到達した時点で停止する。

第３工程（第７図） 選択されたパンチ２７が下動してワークＷの第１列の打
抜き個所にスルーホールＷ、を穴あけする。

第４工程（第８図） ワークホルダー４はこれの支持側に向けてＹ軸線方向に
同速度で移動し、ワークＷにおける第２列の打抜き個所
がパンチ２７の直下に到達した時点で再停止する。

第５工程（第９図） 選択されたパンチ２７が下動してワークＷの第２列の打
抜き個所にスルーホールＷ２を穴あけする。

第６エ程（第１０図） 前記第４および第５工程を交互に繰返して、ワークＷに
最終列のスルーホールＷ、を穴あけする。

第７エ程（第１１図） ワークホルダー４はこれの支持側に向けて移動して多軸
穿孔装置ｊ２の後方に復帰する。

以上の工程を繰返して、ワークＷにスルーホールＷ、、
Ｗ２・・・Ｗｏを穴あけ成形する。

そして、打抜き成形されたワークＷはそのスルーホール
Ｗ２・・・Ｗｏの相対的位置、ピッ゛チが高精度であっ
た。

次に、前記したスルーホール成形装置Ａによる第二発明
のワーク制御方法例を説明する。

第１工程（第１２図） ワークＷを保持したワークホルダー４は多軸穿孔装置１
２の後方に移動する。

第２工程（第１３図） ワークホルダー４は前方の多軸穿孔装置１２に向けてＹ
軸方向に、ワークホルダー４の支持側から反支持側に移
動し、ワークＷにおける反支持側端の第１列の打抜き個
所がパンチ２７の直下を通過した時点で停止する。

第３工程（第１４図） ワークホルダー４はこれの支持側に向けてＹ軸方向に同
速度で移動し、第１列の打抜き個所がパンチ２７の直下
に到達した時点で停止する。

第４工程（第１５図） 選択されたパンチ２７が下動してワークＷの第１列の打
抜き個所にスルーホールＷ１を穴あけする。

第５工程（第１６図） ワークホルダー４はこれの支持側に向けてＹ軸線方向に
同速度で移動し、ワークＷにおける第２列の打抜き個所
がパンチ２７の直下に到達した時点で再停止する。

第６エ程（第１７図） 選択されたパンチ２７が下動してワークＷの第２列の打
抜き個所にスルーホールＷ２を穴あけする。

第７エ程（第１８図） 前記第５および第６エ程を交互に繰返して、ワークＷに
最終列のスルーホールＷ、を穴あけする。

第８工程（第１９図） ワークホルダー４はこれの支持側に向けて移動して多軸
穿孔装置１２の後方に復帰する。

以上の工程を繰返して、ワークＷにスルーホールＷ、、
Ｗ２・・・Ｗｏを穴あけ成形する。

そして、打抜き成形された各ワークＷ・−・はそのスル
ーホールＷｓ　、Ｗ２・・・Ｗｏの相対的位置、ピッチ
が高精度且均−であった。

次表は、ワークにおけるスルーホールの精度について、
前記した本発明の両制御方法によるものと、従来技術で
説明した従来法によるものとを比較して示している。

（基準） 注、ワーク：セラミックグリーンシート、厚さ　０．３
ｍｍ 次に前記したスルーホール成形装置Ａによる第三発明の
ワーク制御方法例を説明する。

第１工程（第２０図） ワークＷを保持したワークホルダー４は多軸穿孔装置１
２の後方に移動する。

第２工程（第２１図） ワークホルダー４は前方の多軸穿孔装置１２に向けてＹ
軸方向に、ワークホルダー４の支持側から反支持側に移
動し、ワークＷにおける反支持側端の第１例の打抜き個
所がパンチ２７の直下を通過した位置、又、ワークホル
ダー４は前方の多軸穿孔装置１２の右側に向けＸ軸方向
に移動し、ワークＷにおける左端の打抜き個所がパンチ
２７の直下を通過した位置で停止する。

第３工程（第２２図） ワークホルダー４はワークＷにおける第１列左端の打抜
き個所がパンチ２７の直下に到着した時点で停止する。

第４工程（第２２図） 選択されたパンチ２７が下動してワークＷにスルーホー
ルＷｘ、の穴あけをする。

第５工程（第２３図） ワークホルダーは第１列左端より２番目の打抜き個所が
パンチ２７の直下に到達する迄移動した後停止し、然る
後、パンチ２７が下動してワークＷにスルーホールＷｘ
２の穴あけをする。

第６エ程（第２４図） 同様に、ワークホルダーは移動し、停止後スルーホール
Ｗｘ３の穴あけをする。

第７エ程（第２５図） ワークホルダー４はＹ軸方向は第２列の打抜き個所がパ
ンチ２７の直下を到達した位置、又Ｘ軸方向はワークＷ
における左端の打抜き個所がパンチ２７の直下を通過し
た位置で停止する。

第８工程（第２６図） ワークホルダー４はワークＷにおける第２列左端の打抜
き個所かパンチ２７の直下に到達した時点で停止し然る
のち２７が下動してワークＷにスルーホールＷｘ２の穴
明けをする。

第９工程（第２８図） 前記第３．　４．　５．　６．　７エ程を繰返して、ワ
ークＷに最終列のスルーホールＷ３を穴明けする。

第１０工程（表記せず） ワークホルダー４はこれの支持側に向けて移動して、多
軸穿孔装置１２の後方に復帰する。

以上の工程を繰返して、ワークＷにスルーホールＷｘ　
、、　Ｗｘ　２　、　Ｗｘ　３・・・を穴あけ成形する
。

そして、打抜き成形された各ワークＷ・・・はそのスル
ーホールＷｘ、、Ｗｘ２．Ｗｘ、は第二発明の結果に比
較し、 １、高密度 ２、　Ｙ方向相対的位置、ピッチ・・・同等３、　Ｘ方
向相対的位置、・・・高精度かつ均一であった。

（発明の効果） したがって本発明によれば次の利点がある。

■　第一発明により、専用の金型を必要とせず、ワーク
の材質、大型化、加工能率及び精度面での改善が出来る
ことから、高精度、低コスト、短納期のユーザーニーズ
に対応することが可能になる。

■　第二発明により、第一の発明より、更に精度面で改
善が出来ることから、超高精度、低コスト、短納期のユ
ーザーニーズに対応することが可能になる。

■　第三の発明により、第二の発明よりスルーホール穴
の高密度加工が出来ることから、高密度。

超高精度、低コスト、短納期等のユーザーニーズに対応
する事が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスルーホール成形におけるワーク制御
方法を実施することのできるスルーホール成形装置を例
示した正面図、第２図は同側面図で一部切欠する。第３
図は同装置における多軸穿孔装置の部分拡大正面図で一
部切欠する。第４図は同拡大側面図で一部している。第
５図乃至第１１図は第一発明のワーク制御方法の一例を
工程順に示す概略図。第１２図乃至第１９図は第二発明
のワーク制御方法の一例を工程順に示す概略図。第２０
図乃至第２８図は第三発明のワーク制御方法の一例を工
程順に示す概略図である。 図中 Ｗはワーク Ｗ、、Ｗ２・・・Ｗ、、はスルーホール４はワークホル
ダー ５は支持要素 １２は多軸穿孔装置 １４はダイス １６は可動型 １９はテーブル ２７はポンチ 第２０図 第２３図 第２６図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）低張力部材製のワークをワークホルダーで保持し
   、ワークを多軸穿孔装置におけるダイステーブルに沿い
   移動させながら、ダイステーブルとワークを経て対峙状
   の可動型からポンチをワークに繰り出して打抜き加工す
   るに際し、多軸穿孔装置金型直角方向（以下Ｙ方向）の
   加工をする場合は、Ｙ方向の一端よりワークを、反対端
   方向に順次移動させながら打抜き加工する事を特徴とす
   るスルーホール成形におけるワーク制御方法。
2. （２）Ｙ方向の加工をする場合、ワークを最初の打抜き
   加工前にその打抜き位置よりもＹ方向の一端側に移動さ
   せ、然る後に、ワークを反対端方向に順次移動させなが
   ら打抜き加工する事を特徴とする前記特許請求範囲１項
   におけるスルーホール成形におけるワーク制御方法。
3. （３）多軸穿孔装置金型方向（以下Ｘ方向）の加工をす
   る為、ワークをＸ方向に移動させる場合、Ｘ方向の一端
   側よりワークを反対端方向に順次移動又は同様な動作を
   複数回繰り返しながら打抜き加工する事を特徴とする前
   記特許請求範囲１項における高密度スルーホール成形に
   おけるワーク制御方法。
4. （４）Ｘ方向の加工をする場合、 Ｘ方向の一端側の打抜き加工前に、その打抜き位置より
   も同一端側にワークを移動させ、然る後にワークを反対
   端方向に順次移動させながら打抜き加工する事を特徴と
   する前記特許請求範囲１項における高密度スルーホール
   成形におけるワーク制御方法。
5. （５）前記特許請求範囲１項のＹ方向ワーク制御方法と
   前記特許請求範囲３項のＸ方向ワーク制御方法とを組み
   合わせた事を特徴とする高密度スルーホール成形におけ
   るワーク制御方法。
6. （６）前記特許請求範囲１項のＹ方向ワーク制御方法と
   前記特許請求範囲４項のＸ方向ワーク制御方法とを組み
   合わせた事を特徴とする高密度スルーホール成形におけ
   るワーク制御方法。
7. （７）前記特許請求範囲２項のＹ方向ワーク制御方法と
   前記特許請求範囲３項のＸ方向ワーク制御方法とを組み
   合わせた事を特徴とする高密度スルーホール成形におけ
   るワーク制御方法。
8. （８）前記特許請求範囲２項のＹ方向ワーク制御方法と
   、前記特許請求範囲４項のＸ方向ワーク制御方法とを組
   み合わせた事を特徴とする高密度スルーホール成形にお
   けるワーク制御方法。