(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機台（１１）に作動体（１３）と工具ヘッド（２６）を有する可動台（１６）とをそれぞれ板材の送り方向と直交するＸ軸方向に移動可能に設け、前記作動体（１３）をＸ軸方向に移動制御するサーボモータ（１４）と、前記可動台（１６）を所定の力でＸ軸方向に移動付勢するＸ軸シリンダ（１７）とを設け、前記機台（１１）にスライダ（１９）を上記作動体（１３）の移動方向と直交するＹ軸方向に移動可能に設けるとともに、該スライダ（１９）に前記可動台（１６）の板材方向への移動量を制御する倣いカム（２１）を設け、前記作動体（１３）のＸ軸移動をＹ軸方向に変換して前記スライダ（１９）に伝達する変換装置（２０）を設けたことを特徴とする板材のコーナー加工機。
【請求項２】
可動台（１６）に工具ヘッド（２６）を上下動可能に支持するＺ軸移動体（２５）と、該Ｚ軸移動体（２５）の上下動を制動する制動装置（４０）とを設け、機台（１１）側に昇降装置（３０）によって上下動される支持具（３１）を設け、該支持具（３１）にＸ軸方向に高低の傾斜カム面（３２ｂ）を有する高さ調節カム（３２）を設け、前記Ｚ軸移動体（２５）に前記傾斜カム面（３２ｂ）に沿って摺動可能の係止具（３４）を設けたことを特徴とする請求項１記載の板材のコーナー加工機。
【請求項３】
機台（１１）に作動体（１３）と工具ヘッド（２６）を有する可動台（１６）とをそれぞれ板材の送り方向と直交するＸ軸方向に移動可能に設け、前記作動体（１３）をＸ軸方向に移動制御するサーボモータ（１４）と、前記可動台（１６）を所定の力でＸ軸方向に移動付勢するＸ軸シリンダ（１７）とを設け、前記機台（１１）にスライダ（１９）を上記作動体（１３）の移動方向と直交するＹ軸方向に移動可能に設けるとともに、該スライダ（１９）に前記可動台（１６）の板材方向への移動量を制御する倣いカム（２１）を設け、前記作動体（１３）のＸ軸移動をＹ軸方向に変換して前記スライダ（１９）に伝達する変換装置（２０）を設け、前記可動台（１６）に工具ヘッド（２６）を上下動可能に支持するＺ軸移動体（２５）と、該Ｚ軸移動体（２５）の上下動を制動する制動装置（４０）とを設け、機台（１１）側に昇降装置（３０）によって上下動される支持具（３１）を設け、該支持具（３１）にＸ軸方向に高低の傾斜カム面（３２ｂ）を有する高さ調節カム（３２）を設け、前記Ｚ軸移動体（２５）に前記調節カムに沿って摺動可能の係止具（３４）を設け、コーナー加工、目印加工等の加工工程、カッターの高さ調節工程等を選択する工程選択部（５１）と、該工程選択部（５１）によって前記サーボモータ（１４）、Ｘ軸シリンダ（１７）、移送モータ（３）、制動装置（４０）、及び昇降装置（３０）等の駆動部に所定の順序で駆動司令を発する駆動司令部（５２）とを設けたことを特徴とする板材のコーナー加工機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄い板材、例えば表面に銅箔が張られたプリント基板の角部を平面視円弧状に形成する板材のコーナー加工機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として特公平２−８８４４号に記載されたものがあった。即ち、移送位置決めされる方形の板材のコーナー部に可動台を配置し、この可動台を上記コーナーを形成する板材の二辺の略二等分線方向に移動させる駆動機構を設け、上記可動台に上記移動軸線を挟んで互いに対向する一対の倣いピンと各倣いピンの外方に位置するカッターとを設け、該カッターを前記移動軸線上であってかつカッターよりも内方に位置する点を中心として所定角度で回動させる回動機構を設けてなるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、可動台を板材の二辺の略二等分線方向に移動させて一対の倣いピンを板材のコーナー部の二辺に接触させたり、カッターを旋回させたりしていたので、構造が複雑になるとともに、板材が薄くて剛性が小さい場合にはこの板材が上記倣いピンに押されて変形し、上記カッターの旋回軸心が狂って高精度のコーナー加工ができなくなるものであった。本発明は、板材に接触させることなくカッターを円弧運動させることにより、上記問題点を解消した新規な板材のコーナー加工機を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、機台に作動体と工具ヘッドを有する可動台とをそれぞれ板材の送り方向と直交するＸ軸方向に移動可能に設け、前記作動体をＸ軸方向に移動制御するサーボモータと、前記可動台を所定の力でＸ軸方向に移動付勢するＸ軸シリンダとを設け、前記機台にスライダを上記作動体の移動方向と直交するＹ軸方向に移動可能に設けるとともに、該スライダに前記可動台の板材方向への移動量を制御する倣いカムを設け、前記作動体のＸ軸移動をＹ軸方向に変換して前記スライダに伝達する変換装置を設ける構成にしたものである。
また、請求項２に係る発明は、可動台に工具ヘッドを上下動可能に支持するＺ軸移動体と、該Ｚ軸移動体の上下動を制動する制動装置とを設け、機台側に昇降装置によって上下動される支持具を設け、該支持具にＸ軸方向に高低の傾斜カム面を有する高さ調節カムを設け、前記Ｚ軸移動体に前記傾斜カム面に沿って摺動可能の係止具を設けたものである。
また、請求項３に係る発明は、機台に作動体と工具ヘッドを有する可動台とをそれぞれ板材の送り方向と直交するＸ軸方向に移動可能に設け、前記作動体をＸ軸方向に移動制御するサーボモータと、前記可動台を所定の力でＸ軸方向に移動付勢するＸ軸シリンダとを設け、前記機台にスライダを上記作動体の移動方向と直交するＹ軸方向に移動可能に設けるとともに、該スライダに前記可動台の板材方向への移動量を制御する倣いカムを設け、前記作動体のＸ軸移動をＹ軸方向に変換して前記スライダに伝達する変換装置を設け、前記可動台に工具ヘッドを上下動可能に支持するＺ軸移動体と、該Ｚ軸移動体の上下動を制動する制動装置とを設け、機台側に昇降装置によって上下動される支持具を設け、該支持具にＸ軸方向に高低の傾斜カム面を有する高さ調節カムを設け、前記Ｚ軸移動体に前記調節カムに沿って摺動可能の係止具を設け、コーナー加工、目印加工等の加工工程、カッターの高さ調節工程等を選択する工程選択部と、該工程選択部によって前記サーボモータ、Ｘ軸シリンダ、移送モータ、制動装置、及び昇降装置等の駆動部に所定の順序で駆動司令を発する駆動司令部とを設ける構成にしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図において、図１は本発明による加工機の全体図を示す略画した平面図、図２は一方の加工機を示す側面図、図３は初期位置を示す要部平面図である。
【０００６】
図１において、１は板材Ｗを移送する移送装置であり、平行に配置した一対の移送ベルト２上に矩形の板材Ｗ、例えば両面に銅箔を有するプリント基板を載置し、移送ベルト２をサーボモータからなる移送モータ３により駆動して上記板材Ｗを図１において右方（Ｙ軸方向）に移送する。４は移送ベルト２の両側に設けたガイドであり、ガイドシリンダ４ａによって接離方向に移動される。５ａは前部センサであり、板材Ｗがガイド４部に到来した際にこれを検知して上記ガイドシリンダ４ａを伸長作動させ、上記各ガイド４を接近方向に移動させて移送ベルト上の板材Ｗの横ずれを防止する。５ｂは移送ベルト２上の板材の前端及び後端の到来を検出する位置センサである。上記移送ベルト２の加工位置にはその上側に多数のローラーからなる加圧装置（図示省略）を設け、該加圧装置により上記加工位置に到来した板材Ｗを加圧保持する。
【０００７】
上記移送ベルト２の加工位置の両側に共に略同じ構造からなる一対のコーナー加工機１０，１０を対向配置する。そのうちの一方を代表して説明する。まず、図３に示すように、機台１１に板材Ｗの送り方向と直交するＸ軸（前後）方向に延びるＸ軸レール１２を延長形成し、該Ｘ軸レール１２の後部側に後述の倣いカム２１を移動させる作動体１３を、該Ｘ軸レール１２の前部側に後述のカッター２７を支持する可動台１６をそれぞれ前後方向に離間させて摺動可能に取り付ける。
【０００８】
上記作動体１３は、Ｘ軸方向に延長配置した送りねじ１５に連結され、機台１１の後部側に取り付けたサーボモータ１４により上記送りねじ１５を正逆回転させてＸ軸（前後）方向（図３において上下方向）に往復動させる。また、上記可動台１６は機台１１側に取り付けたＸ軸シリンダ１７によって所定の力でＸ軸方向に移動付勢する。上記可動台１６の後面に作動体１３の前面と衝突可能のストッパー２８を螺合させ、このストッパー２８の後方への突出量を調節することによって可動台１６が上記Ｘ軸シリンダ１７によって後方に移動された際に、該可動台１６と作動体１３との初期間隔を調節する。
【０００９】
また、図３に示すように、上記機台１１の前部にＹ軸（左右）方向に延びるＹ軸レール１８を取付け、該Ｙ軸レール１８にスライダ１９を摺動可能に取り付ける。このスライダ１９と上記作動体１３との間に、作動体１３のＸ軸移動をＹ軸方向に変換して上記スライダ１９に伝達する変換装置２０を設ける。即ち、上記スライダ１９に後部側から前部側に向かって左方に約４５度の角度で傾斜する溝形の変換カム２０ａを形成し、該変換カム２０ａに作動体１３の前端部に取り付けた第１カムフォロア２０ｂを転動可能に嵌合させる。なお、上記変換カム２０ａを作動体１３側に、上記第１カムフォロア２０ｂをスライダ１９設けるようにしてもよい。
【００１０】
また、上記スライダ１９に上記可動台１６の板材Ｗ方向への移動量を制御する倣いカム２１を取り付け、可動台１６の前部に上記倣いカム２１に沿って転動する第２カムフォロア２２を取り付ける。上記倣いカム２１は、図３に示すように、上記変換カム２０ａの左部側に隣接して平面視台形凹状に形成し、右部から左部に向かって、左方（Ｘ軸方向）に直線状に延びる前ストッパー部２１ａ、該前ストッパー部２１ａから左方−後方（Ｘ−Ｙ軸）方向に湾曲する円弧部２１ｂ、該円弧部２１ｂから左方に直線状に延びる後ストッパー部２１ｃを連続して形成する。
【００１１】
上記倣いカム２１の前ストッパー部２１ａは、上記第２カムフォロア２２を介して可動台１６の加工初期位置、即ち、可動台１６に取り付けたカッター２７がワークＷの側面に接近する位置を決定し、上記円弧部２１ｂは、上記第２カムフォロア２２を介してカッター２７の加工時の前進速度を制御し、上記後ストッパー部２１ｃは、上記第２カムフォロア２２を介して板材Ｗのコーナー加工終了時におけるカッター２７の最終前進位置を決定する。
【００１２】
前述した可動台１６に、図２に示すように、上下方向に延びるＺ軸レール２４を介してＺ軸移動体２５を上下動可能に取付け、このＺ軸移動体２５の上部に工具ヘッド２６を取付ける。この工具ヘッド２６は下部に上下軸心を中心として回転する主軸を有し、該主軸にＶ形の刃を有する円板状のカッター２７を着脱可能に取付ける。
【００１３】
上記Ｚ軸移動体２５、従ってカッター２７の高さ位置を調節する調節装置を設ける。即ち、図２に示すように、機台１１の側部にシリンダからなる昇降装置３０を起立配置し、該昇降装置３０のロッド３０ａに支持具３１を取付け、該支持具３１に高さ調節カム３２を取り付ける。この高さ調節カム３２は、前後（Ｘ軸）方向に配置した金属板３２ａの上面に後部側から前部側に向かって次第に高くなる傾斜カム面３２ｂを形成してなる。一方、上記Ｚ軸移動体２５にアーム３３を上記調節カム３２方向に向けて突出させ、該アーム３３の突出端部に上記傾斜カム面３２ｂに沿って摺動可能の係止具３４を取り付け、該係止具３４を高さ調節カム３２に対して前後（Ｘ軸）方向に相対移動させることによって上記Ｚ軸移動体２５、従ってカッター２７の高さを変化させる。
【００１４】
また、上記Ｚ軸移動体２５の上下動を制動する制動装置４０を設ける。即ち、図２に示すように、可動台１６に制動板４１を上方に向けて起立固定し、Ｚ軸移動体２５に前後一対の挟持板４２をヒンジ４３を介して上下軸心を中心として回動可能に連結し、該挟持板４２により上記制動板４１を挟む。そして、上記挟持板４２の突出端部（図２において右端部）に挟持シリンダ４４を取付け、該挟持シリンダ４４により両挟持板４２を接離方向に回動させて上記制動板４１を挟持・解除する。
【００１５】
図１において、５０は制御装置であり、コーナー加工、目印加工等の加工工程、カッターの高さ調節工程等を選択する工程選択部５１、該工程選択部５１によって前述したサーボモータ１４、Ｘ軸シリンダ１７、移送モータ３、ガイドシリンダ４ａ、制動装置４０の挟持シリンダ４４、及び昇降装置３０等の各駆動部に所定の駆動及び駆動順序を指令する駆動司令部５２を有する。
【００１６】
図１３〜図１５は上記制御装置のフローチャートを示し、図１３は工程選択部５１でコーナー加工、目印加工が選択された際のフローチャートを示す。図１３においてＳ１〜Ｓ２９はコーナー加工の各ステップである。図１３において、Ｓ１でスタートすると、Ｓ２で移送モータ３が起動（高速回転）されて板材Ｗが図１において右方に送られる。またＳ３でＸ軸シリンダ１７が伸長作動されて可動台１６が前進し、図４に示すように、第２カムフォロア２２が倣いカム２１の前ストッパー部２１ａに衝突してカッター２７がワークＷの側面Ｗ１に接近位置する。
【００１７】
次いでＳ４でサーボモータ１４が予め設定された規定数前進回転し、変換装置２０の変換カム２０ａを介してスライダ１９が、図４において右方に移動され、図５に示すように、上記第２カムフォロア２２が倣いカム２１の後ストッパー部２１ｃに位置され、これにより、カッター２７が図７に示すように、板材Ｗの前端Ｗ２と対面する如く突出して待機状態となる。一方上記板材Ｗが図１において右方に送られ、Ｓ５で前部センサ５ａが該板材Ｗの到来を検知（オン）すると、Ｓ６でガイドシリンダ４ａが伸長作動されてガイド４を前進させ、上記板材Ｗの移送方向と直交する横方向の位置を正確に保持する。
【００１８】
上記板材Ｗがさらに前進し、Ｓ７で位置センサ５ｂが該板材の前端Ｗ２を検知（オン）すると、Ｓ８、Ｓ９で移送モータ３が規定数低速回転するとともに、サーボモータ１４が規定数後進回転する。これにより上記板材Ｗが低速で前進されるとともに、スライダ１９が変換カム２０ａを介して左方に移動されて図６に示すように第２カムフォロア２２を倣いカム２１の円弧部２１ｂに沿って移動させる。さすれば、カッター２７が上記板材Ｗに対して円弧状に相対運動し、図８に示すように、上記板材Ｗの前部のコーナーＣ１を円弧状に加工する。このコーナーＣ１を加工した時点では、上記第２カムフォロア２２が図６に示すように、倣いカム２１の前ストッパー部２１ａに衝突し、カッター２７はワークＷの側面Ｗ１と接近した位置に位置決めされる（図８）。
【００１９】
次いでＳ１０で上記サーボモータ１４を停止するとともに、移送モータ３を高速回転に復帰させ、上記板材Ｗを図１において右方に向けて所定の速度で移送する。次いでＳ１１で目印加工の有無を判断し、有りの場合は、図１４のＳ２２に、無しの場合はＳ１２に進行する。Ｓ１２に進行し、ここで位置センサ５ｂが上記板材Ｗの後端Ｗ３の通過を検知（オフ）すると、後部のコーナー加工に入る。即ち、Ｓ１３、Ｓ１４で移送モータ３が規定数低速回転するとともに、サーボモータ１４が規定数前進回転する。これにより上記板材Ｗが低速で前進されるとともに、スライダ１９が変換カム２０ａを介して右方に移動され、第２カムフォロア２２を前述と逆方向に倣いカム２１の円弧部２１ｂに沿って移動させる。さすれば、カッター２７が上記板材Ｗに対して円弧状に相対運動し、図１０に示すように、上記板材Ｗの後部のコーナーＣ２を円弧状に加工する。
【００２０】
上記後部のコーナーＣ２が終了すると、Ｓ１５でサーボモータ１４を停止させて上記カッター２７を板材Ｗ方向に突出させた状態とし、Ｓ１６でガイド１６を退避させた後、Ｓ１７で移送モータ３を高速回転させて加工済みの板材を搬出する。次いでＳ１８でコーナー加工工程の終了の有無を判断し、コーナー加工工程を継続する場合は、Ｓ２にジャンプし、Ｓ２〜Ｓ１８を繰り返し、上記工程終了の場合はＳ１９に進行してＸ軸シリンダ１７を短縮させ、可動台１６を後退させてカッター２７を板材Ｗから退避させる。また、Ｓ２０で移送モータ３を停止させるとともに、サーボモータ１４を後進回転させて原位置に復帰させ、Ｓ２２でコーナ加工を終了する。
【００２１】
Ｓ１１で目印加工が選択された際には、Ｓ２２、Ｓ２３で移送モータ３が規定数高速回転された後、Ｓ２４で上記移送モータ３が停止され、これにより、板材Ｗの側面Ｗ１の所定箇所をカッター２７に対面させる。次いでＳ２５、Ｓ２６でサーボモータ１４を規定数前進回転させた後、Ｓ２７、Ｓ２８で該サーボモータ１４を規定数後進回転させて加工する初期位置に復帰させ、Ｓ２９で上記サーボモータ１４を停止させてＳ１２に進行させる。
【００２２】
図１５は工程選択部５１でカッターの高さ調節工程が選択された際のフローチャートを示す。図１５においてＳ４０〜Ｓ５０は高さ調節工程の各ステップである。図１５において、Ｓ４０でスタートすると、Ｓ４１でＸ軸シリンダ１７が短縮作動されて可動台１６が後進し、図３に示すように、可動台１６の後面に設けたストッパー２８が作動体１３の前面に衝突する。次いでＳ４２で昇降シリンダ３０が伸長作動され、図２に示すように、高さ調節カム３２が上昇してこれがＺ軸移動体２５の係止具３４の下面に接近位置する。
【００２３】
次いでＳ４３で挟持シリンダ４４が解除（伸長作動）され、上記Ｚ軸移動体２５が制動板４１から離脱して自重により降下し、その係止具３４が上記高さ調節カム３２の傾斜カム面３２ｂに当接する。次いでＳ４４でサーボモータ１４が前進回転されて作動体１３が前進し、ストッパー２８を介して可動台１６がＸ軸シリンダ１７の反力に抗して前進される。これにより上記係止具３４が高さ調節カム３２の上面を摺動し、上記可動台１６が前進しつつ上昇されることになる。Ｓ４５で上記サーボモータ１４の回転数がカウントされ、これが規定回転数になるとＳ４６で上記サーボモータ１４が停止される。なお、上記サーボモータ１４の規定回転数は板材Ｗの厚さに対応して予め設定されている。これにより、Ｚ軸移動体２５の高さ、従ってカッター２７の高さが、板材Ｗの厚さの中心位置になる如く高さ調節される。
【００２４】
次いでＳ４７で挟持シリンダ４４が作動されて制動板４１を挟持し、該制動板４１を介して上記Ｚ軸移動体２５が可動台１６側に固定される。次いでＳ４８で昇降シリンダ３０が短縮作動されて調節カム３２が降下し、上記係止具３４から離れ、Ｓ４９でサーボモータ１４を後進回転させて原位置に復帰させ、Ｓ５０で高さ調節工程が終了する。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、請求項１に係る発明は、機台に作動体と工具ヘッドを有する可動台とをそれぞれ板材の送り方向と直交するＸ軸方向に移動可能に設け、作動体をサーボモータにより移動制御し、可動台をＸ軸シリンダによりＸ軸方向に移動付勢し、上記作動体により変換装置を介してスライダをＹ軸方向に移動させ、該スライダに上記可動台の板材方向への移動量を制御する倣いカムを設けるようにしたので、簡素な制御装置により高精度の曲面コーナー加工を行うことができる。また、カーターの移動制御を板材に接触させることなく行えるので、薄い板材であっても高精度の曲面コーナー加工が行えることになる。
また、請求項２に係る発明は、可動台に工具ヘッドを上下動可能に支持するＺ軸移動体、及び該Ｚ軸移動体の上下動を制動する制動装置を設け、機台側にＺ軸移動体のＸ軸方向の移動によって該Ｚ軸移動体を上下動調節する調節カムを設けるようにしたので、高精度の曲面加工、及び高精度の工具ヘッドの高さ調節を１個のサーボモータにより行うことができる。
また、請求項３に係る発明は、コーナー加工、目印加工等の加工工程、カッターの高さ調節工程等の各工程を選択することによってこれらを自動的に行わせることができ、生産性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による加工機の全体図を示す略画した平面図である。
【図２】本発明による一方の加工機を示す側面図である。
【図３】初期位置を示す要部平面図である。
【図４】加工スタート時の状態を示す要部平面図である。
【図５】第２カムフォロアが倣いカムの後ストッパに当接した状態の要部平面図である。
【図６】第２カムフォロアが倣いカムの円弧部の直前に当接した状態の要部平面図である。
【図７】前部コーナー加工のスタート時のカッター位置を示す平面説明図である。
【図８】前部コーナー加工の終了時のカッター位置を示す平面説明図である。
【図９】後部コーナー加工スタート時のカッター位置を示す平面説明図である。
【図１０】後部コーナー加工終了時のカッター位置を示す平面説明図である。
【図１１】カッターの高さ調節時の状態を示す要部平面図である。
【図１２】目印加工時のカッター移動状態を示す平面説明図である。
【図１３】コーナー加工工程のフローチャートである。
【図１４】目印加工工程のフローチャートである。
【図１５】高さ調節工程のフローチャートである。
【符号の説明】
１    移送装置
２    移送ベルト
３    移送モータ
４    ガイド
４ａ  ガイドシリンダ
５ａ    前部センサ
５ｂ    位置センサ
１０    コーナー加工機
１１    機台
１２    Ｘ軸レール
１３    作動体
１４    サーボモータ
１５    送りネジ
１６    可動台
１７    Ｘ軸シリンダ
１８    Ｙ軸レール
１９    スライダ
２０    変換装置
２０ａ  変換カム
２０ｂ  第１カムフォロア
２１    倣いカム
２１ａ  前ストッパー部
２１ｂ  円弧部
２１ｃ  後ストッパー部
２２    第２カムフォロア
２４    Ｚ軸レール
２５    Ｚ軸移動体
２６    工具ヘッド
２７    カッター
２８    ストッパー
３０    昇降装置（昇降シリンダ）
３０ａ  ロッド
３１    支持具
３２    高さ調節カム
３２ａ  金属板
３２ｂ  傾斜カム面
３３    アーム
３４    係止具
４０    制動装置
４１    制動板
４２    挟持板
４３    ヒンジ
４４    挟持シリンダ
５０    制御装置
５１    工程選択部
５２    駆動司令部
【図１】
0003623910.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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