(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイに設けた孔にポンチを嵌合することにより両者の間に介在する薄板状部材を穿孔する穿孔装置において、複数のダイを所定間隔で設けられた複数の凹部に夫々圧入して前記所定間隔で固定する複数のダイプレートと、前記複数のダイプレートの中から所望のものを位置決めして着脱自在に取り付ける基台と、ポンチを夫々昇降駆動する複数のポンチヘッドと、前記ダイの上方で前記複数のポンチヘッドを対応するダイプレートの前記所定間隔と同一の間隔で設けた複数の孔部の夫々に挿入して固定する複数のポンチプレートと、前記複数のポンチプレートの中から所望のものを位置決めして着脱自在に取り付ける支持部材と、を有し、前記複数のダイプレート及び複数のポンチプレートは、夫々前記所定間隔が種々のものが用意されており、前記基台に取り付けられたダイプレートと前記支持部材に取り付けられたポンチプレートとの相互の位置関係を微調整可能であり、前記薄板状部材に所定の間隔で複数個の孔を同時に穿設するものであることを特徴とする薄板状部材の多軸穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイに設けた孔にポンチを嵌合することにより両者の間に介在する薄板状部材に複数個の孔を同時に穿設する多軸穿孔装置に関し、特に、ダイ間及びポンチ間の間隔を容易に変更することができる薄板状部材の多軸穿孔装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、配線基板、フィルム及び金属箔等の薄板状部材に所定の形状の孔を形成する装置として、種々の穿孔装置が使用されている。この穿孔装置は、ダイとポンチとの間に薄板状部材を介在させ、この薄板状部材を介してポンチをダイの孔に嵌合することにより部材に孔を形成するものである。このような穿孔装置の中で、特に、１枚の薄板状部材に、丸形、角形及び楕円形等の種々の形状又はサイズを有する孔を形成する場合に、ポンチ及びダイの交換が不要であり、穿孔パターンの変更に容易に対応することができる穿孔装置が開示されている（特公平８−３９８）。
【０００３】
図４は従来の穿孔装置を部分的に示す斜視図である。複数個のコの字状の支持部材２４の下辺側端部２４ｂの上面には、孔が設けられたダイ２６ａ、２６ｂ及び２６ｃが固定されている。
【０００４】
また、支持部材２４の上辺側端部２４ａには、上面から下面に貫通する孔（図示せず）が設けられており、上辺側端部２４ａの上にはポンチヘッド２５が固定されている。このポンチヘッド２５は、その内部にピストン（図示せず）を下方に向けてシリンダ（図示せず）が配置されている。そして、前記ピストンの下端にはポンチ支持部（図示せず）が固定されており、このポンチ支持部によってポンチ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃが支持されている。ポンチ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃは支持部材の上辺側端部２４ａに設けられた孔を挿通して、ピストンの昇降によりダイ２６ａ、２６ｂ及び２６ｃに向けて接近離隔移動する。
【０００５】
なお、ポンチ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの先端部は、要求される穿孔形状に応じて異なる形状に加工されており、ダイ２６ａ、２６ｂ及び２６ｃは、夫々、対応するポンチに応じた形状の孔を有している。例えば、ポンチ２７ａの先端部は円形状、ポンチ２７ｂの先端部は楕円形状、ポンチ２７ｃの先端部は角形状に加工されている。そして、これらの支持部材２４、ポンチ及びダイ等により構成された複数個のポンチングユニット２９が、基台２１上に配列されて固定されている。
【０００６】
このような穿孔装置を使用して薄板状部材を穿孔する場合、先ず、予め設定されたプログラムに従って薄板状部材の位置を制御し、丸孔の形成予定位置をポンチ２７ａの下方に配置させる。その後、ポンチ２７ａを下降させ、薄板状部材を介してポンチ２７ａをダイ２６ａの孔に嵌入することにより、薄板状部材に丸孔を形成する。この作業を繰り返して、薄板状部材における全ての丸孔を形成する。
【０００７】
次に、薄板状部材の楕円孔の形成予定位置をポンチ２７ｂの下方に配置させ、ポンチ２７ｂを下降させ、ダイ２６ｂの孔に嵌入することにより、同様に薄板状部材に楕円孔を形成し、この作業を繰り返して、薄板状部材における全ての楕円孔を形成する。更に同様にして、ポンチ２７ｃ及びダイ２６ｃによって薄板状部材における全ての角孔を形成する。
【０００８】
このように、図４に示す穿孔装置を使用すると、穿孔パターンの変更に伴ってポンチ及びダイの種類及び位置等を変更する必要がないので、１枚の薄板状部材に、丸形、角形及び楕円形等の種々の形状を有する複数の孔を効率よく形成することができる。
【０００９】
ところで、例えば、配線基板を製造する場合、一枚の基板となる薄板状部材から複数個のモジュールを形成することがある。図５は複数個のモジュールを形成する場合の薄板状部材の穿孔位置を示す平面図である。図５に示すように、一枚の薄板状部材９から複数個のモジュール３１をとる場合、各モジュール３１における孔３１ａの穿孔パターンは全て同一である。従って、同時に複数個のモジュール３１の孔を形成することができると、穿孔工程が容易になると共に、その時間を短縮化することができる。
【００１０】
そこで、図４に示す穿孔装置を使用して、例えば、ポンチ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃ並びにダイ２６ａ、２６ｂ及び２６ｃを全て同一形状のポンチ及びダイに交換した後、薄板状部材９を所望の位置に配置し、ピストンにより複数のポンチを同時に下降させると、所定の間隔で同一形状の孔を形成することができる。そして、薄板状部材９の位置を移動させて、これを穿孔する工程を繰り返すことにより、複数個のモジュール３１に同時に同一パターンの孔を形成することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モジュール３１のサイズが変更され、隣接するモジュール間の間隔が変わると、これに対応してポンチ間の間隔も変更する必要があるが、図４に示す穿孔装置を使用した場合、ポンチングユニット２９は基台２１に固定されているので、ユニット２９間の間隔を変更することは困難である。また、ポンチングユニット間の間隔を調整して再度固定する場合、その作業は極めて煩雑となる。
【００１２】
このように、従来の穿孔装置においては、同時に複数個の孔を形成する場合、その孔間の間隔を調整することができず、ダイ間及びポンチ間の間隔をモジュール間の間隔の変更に容易に対応させることができなかった。また、隣接するモジュール間の間隔（ピッチ）が変更となる度に、ダイ間及びポンチ間の間隔を調整することが必要になるので、ピッチ精度を維持することが困難であった。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、薄板状部材に複数個の孔を同時に穿設する場合に、この孔間の間隔を容易に変更することができ、高精度で孔を穿設することができる薄板状部材の多軸穿孔装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る薄板状部材の多軸穿孔装置は、ダイに設けた孔にポンチを嵌合することにより両者の間に介在する薄板状部材を穿孔する穿孔装置において、複数のダイを所定間隔で設けられた複数の凹部に夫々圧入して前記所定間隔で固定する複数のダイプレートと、前記複数のダイプレートの中から所望のものを位置決めして着脱自在に取り付ける基台と、ポンチを夫々昇降駆動する複数のポンチヘッドと、前記ダイの上方で前記複数のポンチヘッドを対応するダイプレートの前記所定間隔と同一の間隔で設けた複数の孔部の夫々に挿入して固定する複数のポンチプレートと、前記複数のポンチプレートの中から所望のものを位置決めして着脱自在に取り付ける支持部材と、を有し、前記複数のダイプレート及び複数のポンチプレートは、夫々前記所定間隔が種々のものが用意されており、前記基台に取り付けられたダイプレートと前記支持部材に取り付けられたポンチプレートとの相互の位置関係を微調整可能であり、前記薄板状部材に所定の間隔で複数個の孔を同時に穿設するものであることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、ポンチプレートによって複数のポンチヘッドが所定の間隔に支持されていると共に、ダイプレートによって複数のダイが所定の間隔で固定されている。従って、ポンチとダイとの間に薄板状部材を介在させ、複数のダイに設けた各孔に、複数のポンチを嵌合することにより、薄板状部材に所定の間隔で複数個の孔を同時に形成することができる。
【００１６】
また、ポンチプレートは支持部材から取り外すことができ、ダイプレートは基台から取り外すことが可能である。従って、薄板状部材に形成する孔間の間隔を変更する場合、支持部材からポンチプレートを取り外し、所望の間隔でポンチヘッドを支持することができる他のポンチプレートを取り付ける。同様に、基台からダイプレートを取り外し、所望の間隔でダイを固定することができる他のダイプレートを取り付ける。このようにすることにより、ポンチ間及びダイ間の間隔を容易に変更することができ、その結果、薄板状部材に同時に形成する孔間の間隔を自由に設定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係る薄板状部材の多軸穿孔装置を示す斜視図である。また、図２は図１に示すポンチプレート６の構造を拡大して示す斜視図であり、図３は図１に示すダイプレート２の構造を拡大して示す斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、薄板状部材を載置する基台１の表面には、ダイプレート２を位置決めするための２本のピン２０ａが並列に埋め込まれている。また、基台１上におけるピン２０ａから離間した位置には、ねじ支持部１６が固定されており、このねじ支持部１６にはダイプレート固定用ねじ１７が螺合されている。
【００１９】
一方、図３に示すように、ダイプレート２には、所定の間隔（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）で複数個の凹部２ａが設けられており、各凹部２ａにダイ３が圧入されることにより、複数個のダイ３が所定の間隔でダイプレート２に固定されるようになっている。また、ダイプレート２の長手方向の片端部裏面には、その長手方向に延びる２本の溝２ｂがピン２０ａの間隔と同一の間隔で形成されている。
【００２０】
従って、ダイプレート２の溝２ｂにピン２０ａを嵌合した後、ダイプレート固定用ねじ１７を締めつけることにより、ダイプレート２は基台１上の所定の位置に固定される。そして、ねじ１７を緩めることにより、ダイプレート２を基台１から取り外すことができる。
【００２１】
また、基台１上には、ダイ３の上方でポンチヘッド等を支持する支持部材４が設置されている。この支持部材４には、ダイ３が固定された位置の上方にポンチプレート支持部５が形成されており、この支持部５にはダイ３の配列方向（第１方向）に平行に延びる孔５ａが設けられている。また、支持部５の表面には、ポンチプレート６を位置決めするための２本のピン２０ｂが前記第１方向に平行に埋め込まれている。更に、支持部５上におけるピン２０ｂから離間した位置には、ねじ支持部１８が固定されており、このねじ支持部１８にはポンチプレート固定用ねじ１９が螺合されている。
【００２２】
図２に示すように、ポンチプレート６には、ダイプレート２に設けられた凹部２ａと同一の間隔（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）で貫通孔６ａが設けられている。また、ポンチプレート６の長手方向の片端部裏面には、その長手方向に延びる２本の溝６ｂが、ピン２０ｂの間隔と同一間隔で形成されている。従って、ポンチプレート６の溝６ｂにピン２０ｂを嵌合した後、ポンチプレート固定用ねじ１９を締めつけることにより、ポンチプレート６は支持部材４上の所定の位置に固定される。そして、ねじ１９を緩めることにより、ポンチプレート６を支持部材４から取り外すことができる。
【００２３】
更に、ポンチプレート６の貫通孔６ａにはポンチヘッド７が挿通されており、このポンチヘッド７はヘッド治具１５を介してねじ１４によってポンチプレート６に固定されるようになっている。このポンチヘッド７はその内部に、ピストン（図示せず）を鉛直下方に向けてシリンダ（図示せず）が配置されていると共に、このピストンを上下に昇降させるモーターが内蔵されている。また、前記ピストンの下端にはポンチ８が固定されており、このポンチ８は支持部材に設けられた孔５ａを挿通し、ピストンの昇降によりダイ３に向けて接近離隔移動する。従って、ポンチ８を下降させることにより、その先端部がダイ３の孔に嵌入される。
【００２４】
なお、ポンチヘッド７はヘッド治具１５を介して、ポンチプレート上において水平方向に移動可能になっているので、ダイ３とポンチ８との位置関係の微調整を実施することができる。また、各ポンチ８の先端部は要求される穿孔形状に加工されており、ダイ３もポンチ８に応じた形状の孔を有している。
【００２５】
一方、ダイ３及びポンチ８によって穿孔される薄板状部材９は、保持枠１０上に水平に載置されており、この保持枠１０はクランプ１１によって挟持されている。また、クランプ１１は、これを前記第１方向に移動させることができる第１移動機構１２に支持されており、更に、第１移動機構１２は、これを前記第１方向に直交する第２方向に移動させることができる第２移動機構１３に支持されている。従って、前記第１移動機構１２及び第２移動機構１３によって、保持枠１０上に載置された薄板状部材９は水平方向に自在に移動可能となっている。
【００２６】
なお、これらの第１移動機構１２、第２移動機構１３及びポンチヘッド７内のモーターには、予め入力されたデータに基づいて、薄板状部材９を所定の位置に配置させた後、前記ピストンを下降させる制御部（図示せず）が接続されている。
【００２７】
このように構成された多軸穿孔装置においては、先ず、薄板状部材における穿孔位置及び穿孔パターン等のデータを制御部に入力すると、制御部が第１及び第２移動機構を制御し、薄板状部材９が載置された保持枠１０を所定の位置に移動させる。次に、制御部はポンチヘッド７内のピストンを下降させて、複数のポンチ８をこれに対応するダイ３の孔に嵌合させ、保持枠１０上に載置された薄板状部材９に所定の間隔で複数個の孔を形成する。
【００２８】
次いで、制御部は入力された穿孔パターンに応じて次の穿孔位置に薄板状部材９を移動させ、同様に複数のポンチ８をダイ３の孔に嵌合させて、薄板状部材９に複数個の孔を同時に形成する。このような動作を繰り返すことにより、複数個の同一パターンの孔を同時に形成することができる。また、１枚の薄板状部材から複数個のモジュールをとる場合、１個のモジュールに形成する穿孔パターン及び穿孔位置等に応じて薄板状部材を移動させて薄板状部材を穿孔することにより、同一パターンの孔を有する複数個のモジュールを容易に形成することができる。
【００２９】
また、モジュール等のサイズ変更によって、各ポンチ間及びダイ間の間隔を変更したい場合、先ず、ポンチプレート固定用ねじ１９を緩めて、支持部材４からポンチプレート６を取り外すと共に、ポンチプレート６から各ポンチヘッド７を取り外す。また、ダイプレート固定用ねじ１７を緩めて、基台１からダイプレート２を取り外すと共に、ダイプレート２からダイ３を取り外す。次に、ダイプレート２とは異なる所望の間隔で凹部を有するダイプレートを準備し、これを基台１上に取り付けると共に、ダイプレートに設けられた凹部にダイ３を圧入して固定する。
【００３０】
次いで、ダイ３に設けられた孔間の間隔と同一の間隔で貫通孔を有するポンチプレートを準備し、これらの各貫通孔にポンチ８が支持されたポンチヘッド７を固定する。そして、ポンチ８が支持部材４の支持部に設けられた孔に挿通されるように、ポンチヘッド７が支持されたポンチプレートを支持部材４の支持部５上に取り付ける。このように、ポンチプレート及びダイプレートを交換する作業のみによって、各ダイ間及び各ポンチ間の間隔を容易に変更することができる。
【００３１】
従って、本実施例によると、種々の間隔でダイを固定することができるダイプレートと、種々の間隔でポンチを支持することができるポンチプレートとを準備することにより、１枚の薄板状部材９から形成される複数個のモジュールのサイズ変更にも、容易に対応することができる。
【００３２】
なお、本実施例において、各ダイプレート及びポンチプレートは、夫々４個のダイ及びポンチヘッドを固定するものであったが、ダイプレートに設ける凹部の数及びダイプレートに設ける貫通孔の数を変化させると、同時に穿孔することができる孔の数も変更することができる。また、ダイプレート２に設ける凹部２ａの間隔及びポンチプレート６に設ける貫通孔６ａの間隔（Ｗ１、Ｗ２及びＷ３）を変更することにより、所望の異なる間隔で孔を形成することもできる。
【００３３】
更に、本実施例においては、ダイプレート２を基台１上に固定する手段として、ダイプレート固定用ねじ１７を使用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基台１上にダイプレート２を圧入する凹部を設ける方法、及びねじの代わりにかぎ爪を有する固定部材によってダイプレート２を固定する方法等を使用することができる。また、本実施例においては、ポンチプレート６を支持部材４上に固定する手段として、ポンチプレート固定用ねじ１９を使用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ダイプレートと同様に、支持部材４上にポンチプレートを圧入する凹部を設ける方法、及びねじの代わりにかぎ爪を有する固定部材によってポンチプレート６を固定する方法等を使用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、複数のダイを所定の間隔で固定し、基台に着脱自在に取り付けられるダイプレートと、複数のポンチヘッドを所定の間隔に支持し、基台上の支持部材に着脱自在に取り付けられるポンチプレートとを使用するので、ダイプレート及びポンチプレートを他のものに交換するのみで、複数のポンチ間及びダイ間の間隔を容易に変更することができる多軸穿孔装置を得ることができる。また、ダイプレート及びポンチプレートの加工精度によって、ダイ間及びポンチ間の間隔の精度が保証されるので、この間隔を長期間にわたって高精度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る薄板状部材の多軸穿孔装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示すポンチプレート６の構造を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１に示すダイプレート２の構造を拡大して示す斜視図である。
【図４】従来の穿孔装置を部分的に示す斜視図である。
【図５】複数個のモジュールを形成する場合の薄板状部材の穿孔位置を示す平面図である。
【符号の説明】
１，２１；基台、  ２；ダイプレート、  ３，２６ａ，２７ｂ，２７ｃ；ダイ、  ４，２４；支持部材，  ６；ポンチプレート、  ７，２５；ポンチヘッド、８，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ；ポンチ、  ９；薄板状部材、  １０；保持枠、１１；クランプ、  １２；第１移動機構、  １３；第２移動機構、  １４，１７，１９；ねじ、  １６，１８；ねじ支持部、  ２０ａ，２０ｂ；ピン、  ２９；ポンチングユニット、  ３１；モジュール
【図１】
0003557824.tif 000002
【図２】
0003557824.tif 000003
【図３】
0003557824.tif 000004
【図４】
0003557824.tif 000005
【図５】
0003557824.tif 000006