JPH05131396A - 切断加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】切断刃の昇降特性を調整可能にする。 【構成】水平に設置された作業テーブル１と、加工材料
Ｐを載せた搬送フィルム２３を作業テーブル１の上面に
沿って移動させる加工材料送り機構２と、少なくとも切
断刃３１を昇降移動させるアクチュエータを独立して有
して作業テーブル１上に支持され加工材料送り機構２の
搬送フィルム２３に載った加工材料Ｐを高速で連続的に
切断する切断機構３とを備えてなるものにおいて、切断
機構３の切断刃３１を昇降移動させるアクチュエータと
してサーボモータ３２を用いた。 【効果】目的達成に加えて、加工性能，加工精度の低下
が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切断加工装置に関す
る。さらに詳しくは、セラミックグリーンシートのよう
な比較的柔軟性を有する加工材料について、高速で連続
的に切断加工を行なうことができるようにした切断加工
装置の切断刃の駆動系に係る改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、切断加工装置としては、例えば、
本出願人が特願平３−１３８０５８号として提案したも
のがある。

【０００３】この本出願人の先提案に係る従来の切断加
工装置は、装置規模を小型化し加工性能，加工精度を高
めることを目的として、水平に設置された作業テーブル
と、加工材料を載せた搬送フィルムを作業テーブルの上
面に沿って移動させる加工材料送り機構と、切断刃を昇
降移動，水平直線移動，水平回転移動させるアクチュエ
ータを個別に有して作業テーブル上に支持され加工材料
送り機構の搬送フィルムに載った加工材料を切断する切
断機構と、切断機構またはその付近に支持され加工材料
の切断機構下での位置を検出する検出機構とを備えるよ
うに構成したものである。従って、この切断機構の切断
刃は、加工材料送り機構の搬送フィルムに載って連続的
に供給されてくる加工材料に対して高速で連続的に昇降
移動することになる。

【０００４】このような従来の切断加工装置では、高速
で連続的に行なわれる切断工作において高い加工性能，
加工精度を維持するために、加工材料の材質や切断刃の
状態等によって切断刃の切断圧力（押下げ力）や昇降所
要時間等の昇降特性を調整できるようにすべきであると
いう技術的要求がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の技術
的要求を考慮してなされたもので、切断刃の昇降特性を
調整可能な切断加工装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係る切断加工装置は、水平に設置された作
業テーブルと、加工材料を載せた搬送フィルムを作業テ
ーブルの上面に沿って移動させる加工材料送り機構と、
少なくとも切断刃を昇降移動させるアクチュエータを独
立して有して作業テーブル上に支持され加工材料送り機
構の搬送フィルムに載った加工材料を高速で連続的に切
断する切断機構とを備えてなる切断加工装置において、
切断機構の切断刃を昇降移動させるアクチュエータとし
てサーボモータを用いたことを特徴とする手段を採用す
る。

【０００７】

【作用】前述の手段によると、トルク，位置及び速度が
制御が可能なサーボモータを切断刃を昇降移動させるア
クチュエータとしたことから、サーボモータの回転によ
って昇降移動する切断刃の切断圧力や昇降所要時間等を
サーボモータの制御によって調整することができるた
め、切断刃の昇降特性を調整可能な切断加工装置を提供
するという課題が解決される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る切断加工装置の実施例を
図面に基づいて説明する。

【０００９】この実施例では、薄性正方形板からなる加
工材料Ｐに対して周辺に平行な直交する２方向へ碁盤目
状に切断加工するに好適なものを示してある。

【００１０】図１，図２には、装置の全体構造が示さ
れ、加工材料Ｐの切断加工面となる作業テーブル１上に
設備された加工材料送り機構２，切断機構３の各部が明
らかにされている。

【００１１】作業テーブル１は、水平に設置された固定
台１１の中央部に昇降部１３によって昇降動可能なまな
板１２を設けてなる。まな板１２は、加工材料Ｐの全面
と対応する平面形状を有して切断機構３の切断応力を受
けるものであり、また昇降部１３は、円筒カム構造等に
より加工材料Ｐの厚みに対応してまな板１２を昇降させ
加工材料Ｐの切断加工面を一定にするものである。

【００１２】加工材料送り機構２は、作業テーブル１の
両側端に配置された搬送フィルム繰出しロール２１，搬
送フィルム巻取りロール２２の間に搬送フィルム２３を
張設してなる。搬送フィルム２３は、搬送フィルム繰出
しロール２１に捲回され、加工材料Ｐを載せて作業テー
ブル１の上面に沿って移動して搬送フィルム巻取りロー
ル２２に巻取られるようになっている。なお、搬送フィ
ルム２３の上面には、加工材料Ｐを正確な位置に載せて
ズレを防止するためのガイド枠Ｐ’が設けられる。

【００１３】切断機構３は、ツールホルダ３１ａ，カッ
タホルダ３１ｂに収納された平刃形の刃先３１ｃからな
る切断刃３１と、切断刃３１を昇降移動させるアクチュ
エータであるサーボモータ３２と、切断刃３１を水平直
線移動させるアクチュエータであるパルスモータ３３
と、切断刃３１を水平回転移動させるアクチュエータで
あるパルスモータ３４とを備え、作業テーブル１上の基
枠５に支持され作業テーブル１のまな板１２上に位置し
た加工材料Ｐに対して切断刃３１を個別のアクチュエー
タで夫々昇降移動，水平直線移動，水平回転移動させて
切断加工するようになっている。

【００１４】切断機構３の切断刃３１は、切断機構３の
略中央部の上下方向へ配設されサーボモータ３２によっ
て昇降移動される昇降移動部３５の下端にシリンダ構造
等により着脱できるように取付けられ、ロボッティング
アーム等で自動交換することができるようになってい
る。また、切断刃３１の近くには、刃先３１ｃを挟付け
て付着異物を払拭する清浄機構６が設けられている。

【００１５】昇降移動部３５は、下端に切断刃３１の取
付部を有した角柱形の本体３５ａと、本体３５ａの中心
部の上下方向へ回転可能に内蔵され切断刃３１を昇降移
動させるサーボモータ３２と連結したネジ棒３５ｂと、
本体３５ａに固定されネジ棒３５ｂに螺合したナット３
５ｃと、本体３５ａの側部の上下方向へ設けられたレー
ル受３５ｄとからなる。この昇降移動部３５は、パルス
モータ３３によって水平直線移動される水平直線移動部
３６に昇降移動可能に支持されている。

【００１６】水平直線移動部３６は、水平な移動台３６
ａと、移動台３６ａの下面に固定され水平移動方向に沿
って直線状に配設されたレール受３６ｂと、移動台３６
ａの下面に垂設固定され昇降移動部３５のレール受３５
ｄに沿って配設されて昇降移動部３５を回止めして昇降
移動を案内するレール３６ｃと、移動台３６ａの上面の
中央部に立設され切断刃３１を昇降移動させるサーボモ
ータ３２を支持する支持枠３６ｄと、移動台３６ａの上
面の側部に固定されたナット３６ｅと、移動台３６ａの
上面の側部にナット３６ｅと螺合して配設され切断刃３
１を水平直線移動させるパルスモータ３３と連結したネ
ジ棒３６ｆとからなる。なお、支持枠３６ｄに支持され
たサーボモータ３２は、昇降移動部３５のネジ棒３５ｄ
に同軸に連結している。この水平直線移動部３６は、パ
ルスモータ３４によって水平回転移動される水平回転移
動部３７に水平直線移動可能に支持されている。

【００１７】水平回転移動部３７は、前記基枠５にベア
リング３７ａを介して昇降移動部３５を囲撓するように
回転可能に水平に支持された回転盤３７ｂと、回転盤３
７ｂの上面に固定され水平直線移動部３６のレール受３
６ｂに沿って配設されて水平直線移動部３６の水平直線
移動を案内するレール３７ｃと、回転盤３７ｂの側部に
立設され切断刃３１を水平直線移動させるパルスモータ
３３を支持する支持枠３７ｄと、回転盤３７ｂの中央部
に切欠され水平直線移動部３６の水平直線移動に伴なう
昇降移動部３５の一体的な水平直線移動を許容する移動
間隙３７ｅと、回転盤３７ｂの下端に固定されたタイミ
ングプーリ３７ｆと、タイミングプーリ３７ｆと基枠５
に支持され切断刃３１を水平回転移動させるパルスモー
タ３４との間に掛渡されたタイミングベルト３７ｇとか
らなる。なお、支持枠３７ｄに支持されたパルスモータ
３３は、ベルト３３’，プーリ３３”を介して水平直線
移動部３６のネジ棒３６ｆに連結している。

【００１８】さらに、この実施例では、切断機構３の昇
降移動部３５の下端に切断刃３１を挟むようにして斜め
下方へ向けて相対するように設置された２台のＣＣＤカ
メラからなる検出機構４を設けてある。この検出機構４
は、加工材料送り機構２の搬送フィルム２３に載って切
断機構３の直下の作業テーブル１のまな板１２上に位置
した加工材料Ｐの位置を検出するもので、図示しないコ
ントローラを介して前記アクチュエータ（サーボモータ
３２，パルスモータ３３，３４）と連係して切断加工動
作を自動化するようになっている。

【００１９】このような実施例によると、作業テーブル
１の上方に加工材料送り機構２，切断機構３，検出機構
４の各部を設備した構造で極めてコンパクト化され設置
面積も小さくなっているため、装置規模が小型となる。
さらに、切断機構３を駆動するサーボモータ３２，パル
スモータ３３，３４を近接配置してあるため、これ等に
対する電気的配線が集中，簡素化されると共に、これ等
に駆動される昇降移動部３５，水平直線移動部３６，水
平回転移動部３７に対する駆動伝達系が短縮，簡素化さ
れる。さらに、昇降移動部３５，水平直線移動部３６，
水平回転移動部３７に対して個別にサーボモータ３２，
パルスモータ３３，３４を備えてあるため、昇降移動部
３５，水平直線移動部３６，水平回転移動部３７の各部
の駆動切換えが円滑，確実に行なわれる。

【００２０】このような実施例における切断加工では、
まず加工材料送り機構２の搬送フィルム２３に加工材料
Ｐを載せて作業テーブル１のまな板１２上まで移動さ
せ、サーボモータ３２，パルスモータ３３を駆動させ一
定方向へ一定ピッチで切断してから、パルスモータ３４
を駆動させ切断刃３１を９０度回転させて先の切断と直
交する方向へ一定ピッチで切断することになる（図４，
図５参照）。なお、この切断の際には、前記検出機構
４，コントローラとの連係により、加工材料Ｐの位置ズ
レ等に対応してパルスモータ３３，３４が自動的に補正
駆動制御され、加工材料Ｐが正確に碁盤目状に切断され
必要なチップ片が精密に加工されるようになっている。

【００２１】このような切断加工では、切断刃３１が高
速で連続的に昇降移動することになるが、切断刃３１を
昇降移動させるアクチュエータであるサーボモータ３２
の特徴としてトルク，位置及び速度の制御が可能である
ため、切断刃３１の昇降特性を調整することが可能とな
る。即ち、セラミックグリーンシートのような比較的柔
軟性を有する材質の加工材料Ｐの場合には、トルクを強
めることにより切断刃３１の切断圧力を高めて確実な切
断を行なうことができる。また、切断刃３１の切味の低
下（刃先３１ｃの摩耗，刃先３１ｃのガイド枠Ｐ’への
衝突，刃先３１ｃ周りへの異物の挟まり等の原因によ
る）の場合（切断刃３１の昇降の所要時間の遅れとして
検出可能である）には、トルクを強めることにより切断
刃３１の切断圧力を高めて切断刃３１の昇降の所要時間
の遅れを防止すると共に確実な切断を行なうことができ
る。

【００２２】この結果、高速で連続的に行なわれる切断
加工において、切断刃３１を昇降移動させるアクチュエ
ータであるサーボモータ３２のトルク制御を行なうこと
により、加工材料Ｐの材質や切断刃３１の状態に対応し
て切断刃３１の昇降特性を調整することができるため、
切断刃３１の昇降の所要時間の遅れによる加工性能の低
下や切断不良等による加工精度の低下が防止される。

【００２３】なお、切断刃３１を昇降移動させるアクチ
ュエータであるサーボモータ３２が切断刃３１を水平直
線移動，水平回転移動させるアクチュエータであるパル
スモータ３３，３４とが別個に設けられているため、前
述のようなサーボモータ３２のトルク制御によって切断
刃３１の水平直線移動，水平回転移動が影響を受けるこ
とはない。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明に係る切断加工装置
は、切断刃を昇降移動させるサーボモータのトルク等の
制御を行なうことにより、加工材料の材質や切断刃の状
態に対応して切断刃の昇降特性を調整することができる
とともに制御信号のフィードバックが可能となる効果が
ある。また、この効果により、高速で連続的に行なわれ
る切断加工において、切断刃の昇降の所要時間の遅れに
よる加工性能の低下や切断不良等による加工精度の低下
が防止される効果が生ずる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切断加工装置の実施例を示す正面
断面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】図１の横断面図である。

【図４】図２の切断動作を示す要部の拡大断面図であ
る。

【図５】加工材料の切断状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１…作業テーブル ２３…搬送フィルム ２…加工材料送り機構 ３１…切断刃 ３…切断機構 ３２…サーボモータ（ア
クチュエータ） Ｐ…加工材料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平に設置された作業テーブルと、加工
   材料を載せた搬送フィルムを作業テーブルの上面に沿っ
   て移動させる加工材料送り機構と、少なくとも切断刃を
   昇降移動させるアクチュエータを独立して有して作業テ
   ーブル上に支持され加工材料送り機構の搬送フィルムに
   載った加工材料を高速で連続的に切断する切断機構とを
   備えてなる切断加工装置において、切断機構の切断刃を
   昇降移動させるアクチュエータとしてサーボモータを用
   いたことを特徴とする切断加工装置。