穿孔機的製作方法
2023-09-24 03:45:50 1
專利名稱：穿孔機的製作方法
技術領域：
本發明涉及對疊層前的陶瓷生片或柔性基板用薄膜等片狀的工件穿孔的穿孔機(衝孔機)。
背景技術：
在特開平8-174492號公報中，提出了如圖5所示的穿孔機的方案。該穿孔機具備在片狀的工件W上開孔的穿孔裝置51、在穿孔裝置51的下側支撐工件W的操作臺52、在操作臺52的前方保持工件W的夾具53和前後左右移動夾具53的移動裝置54。夾具53被安裝在移動裝置54的X移動體55上，X移動體55被搭載在Y移動體56上。並且，通過馬達57經由滾柱絲槓58沿著軌道59在左右方向上驅動X移動體55，通過馬達60經由滾珠絲槓61沿著軌道62在前後方向上驅動Y移動體56，從而可將工件W的目標部位定位於穿孔裝置51的穿孔銷63處。
可是，根據以往的穿孔機，由於對工件W進行定位的移動裝置54被設置在穿孔裝置51的前方，因此滾珠絲槓58、61、軌道59、62等長尺寸部件在穿孔位置的前方佔有很大的空間，不僅機器整體大型化，而且還出現了從機器前面到穿孔位置的距離也變長，工件交換、維修檢查等的操作性變差的問題。另外，由於移動裝置54由移動體55、56、馬達57、60、滾珠絲槓58、61等多個移動物體構成，因此移動物體的總質量增加，工件W的定位速度受到限制，除此以外，還出現了由于振動導致孔的間距精度、圓度降低，或者由於衝擊導致穿孔銷63變得容易折斷等的不良狀況。
因此，本發明的目的在於提供一種可以使機器整體小型化、使工件的高精度下的高速定位成為可能、可以提高穿孔精度以及穿孔效率的穿孔機。
為了解決上述的問題，本發明的穿孔機，其特徵在於，包括在片狀的工件上開孔的穿孔裝置、具備移動自如地支撐保持工件的保持框的支撐面的工件臺、和具備可在與工件臺的支撐面平行的面內前後左右移動的可動部的平面伺服馬達；將工件臺以及平面伺服馬達設置在夾著穿孔裝置的2個位置上；並設有可將保持框裝卸自如地連結在平面伺服馬達的可動部上的連結機構。
在此，在作為工件對疊層前的陶瓷生片或柔性基板用薄膜等，進行穿孔加工的情況下，為了防止向工件的塵埃的附著，最好是在穿孔機上設有加工室。由該觀點出發而發明的穿孔機被構成為，在機體的上部形成有加工室，在加工室的前面設有門，在加工室的內側配置有穿孔裝置，在穿孔裝置的前方設置有工件臺，在穿孔裝置的後方設置有平面伺服馬達，在平面伺服馬達的上方配設有穿孔裝置的配線配管類。
另外，為了迅速且正確地進行工件的調整操作，在本發明的穿孔機中，連結機構由裝卸自如地鉤卡保持框的鉤卡部件、驅動鉤卡部件的驅動器、和通過鉤卡部件的移動將保持框定位在平面伺服馬達的可動部上的定位部件構成。
圖1是表示本發明的一個實施形態的穿孔機的側視圖。
圖2是同一穿孔機的俯視圖。
圖3是圖2的主要部分放大俯視圖。
圖4是圖3的A-A線剖面圖。
圖5是表示以往的穿孔機的側視圖。
具體實施例方式
以下，根據
本發明的一個實施形態。該實施形態的穿孔機，是將疊層前(燒結前)的柔軟的陶瓷生片作為工件進行穿孔加工的機器，為了能夠進行精細的通孔印刷(導通印刷)，例如被構成為能夠在150mm×150mm的工件上以±0.01mm的間距精度、以1秒鐘開26個孔那樣的高速度穿設數萬個孔徑為0.05～0.2mm的通孔。
如圖1以及圖2所示，在穿孔機的機體1的上部形成有加工室2，在加工室2的前面設有門3。在加工室2的底部上水平地固定有底座4，在加工室2的內側配置著在工件W(參照圖3)上開設通孔的穿孔裝置5。穿孔裝置5包括上側的穿孔單元6和下側的衝模單元7，穿孔單元6被設置在框架8上，該框架8是利用可通過圖未示的升降裝置以規定量升降的左右一對杆9架設在底座4的上方的、左右方向較長的框架；衝模單元7被設置在底座4的上面。
穿孔單元6是以如下方式構成的，即，在框架8上可略微升降地沿左右設置多個(圖中是3個)穿孔頭12，同時，在以跨過穿孔頭12的上方的方式固設在框架8上的支撐框8A上，固設有左右3臺向下的氣壓缸10，將可通過各氣壓缸10略微地升降的穿孔銷驅動裝置11固設在各穿孔頭12上，將在穿孔頭12內經由套管12A升降自如地設置的穿孔銷支撐軸13A與穿孔銷驅動裝置11的驅動部通過圖未示的連結部件連結起來。穿孔銷驅動裝置11可以利用眾所周知的使用了氣壓缸的裝置或者新的使用了壓電驅動器的裝置等各種裝置。衝模單元7在衝模底座14的上面固定地具備左右3個衝模夾具15，在衝模夾具15中內設有衝模16。並且，通過由穿孔銷驅動裝置11使穿孔銷支撐軸13A上下移動，使穿孔銷13衝入衝模16中從而對工件W進行穿孔，並將穿孔切屑經由吸引管17從衝模16向機外的切屑回收裝置(圖示略)排出。
工件W由帶子等貼附保持在由方環狀的薄板構成的保持框H上，由操作者從門3向加工室2的內側供給。保持框H由薄板構成，被製作得很輕。在加工室2的內側，在穿孔裝置5的前後2個位置上，以夾著穿孔裝置5的方式設置著工件臺19和平面伺服馬達20。工件臺19在穿孔裝置5的前方經由安裝臺21被水平地安裝在底座4上，其上面成為滑動自如地支撐保持框H的支撐面19a。平面伺服馬達20被設置在穿孔裝置5的後方，在平面伺服馬達20的上方設有馬達罩26，在該罩26的上方配設有穿孔裝置5的配線配管類22。
平面伺服馬達20包括在上面配列有多個N極永久磁鐵與S極永久磁鐵的固定部23、和在下面配設有多個電磁鐵的可動部24(詳細內容參照特公昭52-48271號公報、特開昭62-100161號公報、特開平5-69242號公報)。固定部23被固定在底座4上，其上面被形成為與工件臺19的支撐面19a平行。可動部24被可前後左右移動地載置在固定部23的上面，在可動部24的後端面與固定部23的側面之間配設有可撓性的供電電纜25。
如圖3以及圖4所示，在可動部24的上面，平板27被固定在與工件臺19的支撐面19a同樣的高度處，在平板27上設有可裝卸自如地連結保持框H的連結機構28。連結機構28具備裝卸自如地鉤卡保持框H的帶有頭的鉤卡銷29、作為將鉤卡銷29向前後方向驅動的驅動器的氣壓缸30和通過鉤卡銷29的後方移動將保持框H定位於平面伺服馬達20的可動部24上的左右2根定位銷31、32。
鉤卡銷29被固定在滑塊33的前端，滑塊33被前後移動自如地嵌合在平板27的槽27a內，並通過被固定在平板27上的板34被保持在與工件臺19的支撐面19a同樣的高度。氣壓缸30被設置在平板27上，其杆30a經由連結板35、36被與滑塊33結合在一起。在保持框H的後端中央部形成有與鉤卡銷29的頭部29a相嵌合的鉤卡孔37，在滑塊33後退時，頭部29a可鉤卡在鉤卡孔37中，保持框H被不可脫離地連結在平面伺服馬達20的可動部24上。
定位銷31、32，在鉤卡銷29的左右兩側被突設於平板27的前端部上面。在保持框H的後端緣，形成有與左側的定位銷31相嵌合的V槽39和與右側的定位銷32相嵌合的寬口槽40。並且，在滑塊33後退時，保持框H相對於可動部24被定位銷31沿左右方向定位，同時，被3根銷29、31、32沿前後方向定位。此外，在平板27上，設有將保持框H的後端沿上下定位於平板27上的左右一對按壓片41、和引導保持框H的後端在平板27上的左右位置的左右一對導引片42。
根據上述構成的穿孔機，在工件W調整之際，只要通過將保持框H的鉤卡孔37嵌合在鉤卡銷29上並驅動氣壓缸30這樣簡單的操作，就可以將保持框H正確且迅速地連結在平面伺服馬達20的可動部24上。在穿孔機運行時，使與對應待開孔的孔的所希望的穿孔頭12(可以是1個或2個或其以上)相對應的氣壓缸10動作，從而使穿孔頭12如圖1所示的那樣下降到接近衝模16的位置。另外，平面伺服馬達20根據穿孔程序而被控制，保持框H通過可動部24在工件臺19上被前後左右驅動，從而工件W的目標位置相對於穿孔裝置5的穿孔銷13而被定位。在該狀態下穿孔銷驅動裝置11動作使穿孔銷13升降，下衝到衝模16中從而在工件W上穿孔。該穿孔在工件W每次被定位時進行。
在該情況下，由於保持框H被平面伺服馬達20的可動部24直接驅動，因此工件定位機構中的移動物體的數量以及質量減少。因而，可以降低保持框H的移動初期以及末期的緩衝時間常數值，加快加減速，使高精度下的高速定位成為可能，並可以提高穿孔精度以及穿孔效率，再加上，可抑制振動以及衝擊，提高通孔的間距精度以及圓度，並可以抑制穿孔銷13的折損。
因為平面伺服馬達20的搭載有效面積與可動部24的移動範圍大體相等，所以，與滾珠絲槓、軌道機構相比較沒有浪費設置空間，可以小型地構成機器整體。另外，由於平面伺服馬達20被設置在穿孔裝置5的後方，因此將工件臺19配置在門3的附近，可以較容易地將保持框H設置在其上，同時，縮短了從門3到穿孔位置的距離，可以較容易地進行保持框H的交換以及穿孔裝置5的維修檢查，進而，將穿孔裝置5的配線配管類22配設在平面伺服馬達20的上方，可以有效地利用加工室2的有限的空間。
再者，本發明不限定於上述實施形態，例如以下示例所示，在不脫離本發明的宗旨的範圍內可以適當地改變各部的形狀以及結構而加以實施。
(1)適當地增減穿孔裝置5中的穿孔銷13以及衝模16的個數，此時可以是使各穿孔銷13以及衝模16的孔徑各不相同的結構、全部為相同的結構、或以所需個數為一組使每組相互不同的結構。
(2)將上述結構的穿孔機適用於柔性基板用薄膜、金屬箔等生片以外的各種片狀工件的穿孔加工。
如以上詳細敘述的那樣，根據本發明的一個實施形態，由於將工件臺以及平面伺服馬達設置在夾著穿孔裝置的2個位置上，並將保持框裝卸自如地連結在平面伺服馬達的可動部上，因此可以起到能夠小型地構成穿孔機的整體、能夠進行工件的高精度下的高速定位、可以提高穿孔精度和穿孔效率(每單位時間內的開孔個數)這樣的良好的效果。
根據本發明的另一的實施形態，由於將工件臺以及平面伺服馬達在加工室的內側設置在穿孔裝置的前後，因此在對陶瓷生片或柔性基板用薄膜等進行穿孔加工的穿孔機中，具有可以使機器整體小型化、使工件的高速定位成為可能、可以提高穿孔精度的效果。
根據本發明的另一的實施形態，由於是移動鉤卡部件而將保持框定位在平面伺服馬達的可動部上，因此具有能夠迅速且正確地進行工件的調整操作的效果。
權利要求
1.一種穿孔機，其特徵在於，包括在片狀的工件上開孔的穿孔裝置、具備移動自如地支撐保持工件的保持框的支撐面的工件臺、和具備可在與工件臺的支撐面平行的面內前後左右移動的可動部的平面伺服馬達；將工件臺以及平面伺服馬達設置在夾著穿孔裝置的2個位置上；並設有可將保持框裝卸自如地連結在平面伺服馬達的可動部上的連結機構。
2.如權利要求1所述的穿孔機，其中在穿孔機的機體的上部形成有加工室，在加工室的前面設有門，在加工室的內側配置有穿孔裝置，在穿孔裝置的前方設置有工件臺，在穿孔裝置的後方設置有平面伺服馬達，在平面伺服馬達的上方配設有穿孔裝置的配線配管類。
3.如權利要求2所述的穿孔機，其中連結機構包含裝卸自如地鉤卡保持框的鉤卡部件、驅動鉤卡部件的驅動器、和通過鉤卡部件的移動將保持框定位在平面伺服馬達的可動部上的定位部件。
全文摘要
在將疊層前的陶瓷生片作為工件進行穿孔加工的穿孔機中，在機體1的上部形成有加工室2，在加工室2的前面設有門3。在加工室2的內側設置有穿孔裝置5，在穿孔裝置5的前方設置有工件臺19。在穿孔裝置5的後方設置有平面伺服馬達20，在平面伺服馬達20的上方配設有穿孔裝置5的配線配管類22。在平面伺服馬達20的可動部24上設有連結機構28，將保持工件的保持框裝卸自如地連結在可動部24上。由此，使機器整體小型化，使工件的高速定位成為可能，可以提高穿孔精度和穿孔效率。
文檔編號H05K3/00GK1642701SQ0380600
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月12日 優先權日2002年3月15日
發明者桶谷哲也, 掘光隆 申請人:豐和工業株式會社, 株式會社堀鐵工所, 獨立行政法人科學技術振興機構