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技術 打ち抜き治具

出願人 株式会社ディスコ
発明者 邱暁明服部奈緒森數洋司陳暁輝
出願日 2016年8月29日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-166631
公開日 2018年3月8日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2018-035004
状態 特許登録済
技術分野 石材または石材類似材料の加工 洗浄、機械加工 ガラスの再成形、後処理、切断、輸送等
主要キーワード 各押圧体 外力付与 円柱孔 軸状体 マイクロクラック層 抜き治具 打ち抜き方向 打ち抜き位置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

板状物打ち抜くときに、クラック欠けが生じることを抑制できるようにすること。

解決手段

打ち抜き治具(10)は、凹球面を上面(11a)に有する載置台(11)と、凸球面を下面(12a)に有する押さえ部(12)と、載置台と押さえ部とを接近および離間する方向に相対的に移動する移動手段(13)と、板状物(W)にて打ち抜かれる円板(Wa)に外力を付与する外力付与手段(14)とを備えている。載置台と押さえ部とを接近する方向に移動手段で移動させ、載置台と押さえ部とで板状物を挟んで湾曲させた後、外力付与手段で円板に外力を与えて板状物から円板を打ち抜く。

概要

背景

サファイアガラス等の板状物穴明け加工する場合、例えば、特許文献1に開示されるレーザー加工が実施される。かかるレーザー加工では、板状物に対して透過性を有するレーザー光線が用いられ、このレーザー光線が穴の形成位置で厚み方向の所望の深さ位置に集光点位置付け照射される。かかるレーザー光線の照射により、板状物における穴の形成位置に沿って厚み方向に延在する非晶層と非晶層を囲うマイクロクラック層とで形成されるシールドトンネル層を形成することで、穴の形成位置では板状物の強度が低下された状態となる。このようにレーザー加工した後、穴の形成位置の内側を打ち抜くように外力を加えると、シールドトンネル層を起点として穴の内外で板状物が分割される。これにより、板状物に穴が開口されると共に、穴の内側が円板として分割して形成される。

概要

板状物を打ち抜くときに、クラック欠けが生じることを抑制できるようにすること。打ち抜き治具(10)は、凹球面を上面(11a)に有する載置台(11)と、凸球面を下面(12a)に有する押さえ部(12)と、載置台と押さえ部とを接近および離間する方向に相対的に移動する移動手段(13)と、板状物(W)にて打ち抜かれる円板(Wa)に外力を付与する外力付与手段(14)とを備えている。載置台と押さえ部とを接近する方向に移動手段で移動させ、載置台と押さえ部とで板状物を挟んで湾曲させた後、外力付与手段で円板に外力を与えて板状物から円板を打ち抜く。

目的

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、板状物を打ち抜くときに、クラックや欠けが生じることを抑制することができる打ち抜き治具を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

円に打ち抜き起点が形成された板状物の該打ち抜き起点の内側の円板を打ち抜く打ち抜き治具であって、凹球面を上面に有する載置台と、凸球面を下面に有し該凸球面の中央に該円の直径の円柱孔と有する押さえ部と、該載置台と該押さえ部とを接近および離間する方向に相対的に移動する移動手段と、該円板に外力を付与する外力付与手段とを備え、該載置台の中心と板状物の該円の中心と該押さえ部の円柱孔の中心とを一致させ該載置台と該押さえ部とを接近する方向に該移動手段で移動させ、該載置台と該押さえ部とで板状物を挟んで湾曲させた後、該外力付与手段で該円板に外力を与えて板状物から該円板を打ち抜く打ち抜き治具。

請求項2

該押さえ部の外側で板状物を該載置台に押し付けて固定する固定部を備え、該固定部で板状物を固定させた後、該押さえ部で板状物を押さえて湾曲させる請求項1記載の打ち抜き治具。

請求項3

該外力付与手段は、超音波ホーンにより超音波振動を該円板に与えて該円板を打ち抜く請求項1または請求項2記載の打ち抜き治具。

技術分野

0001

本発明は、載置台に配置された板状物から円板打ち抜く打ち抜き治具に関する。

背景技術

0002

サファイアガラス等の板状物に穴明け加工する場合、例えば、特許文献1に開示されるレーザー加工が実施される。かかるレーザー加工では、板状物に対して透過性を有するレーザー光線が用いられ、このレーザー光線が穴の形成位置で厚み方向の所望の深さ位置に集光点位置付け照射される。かかるレーザー光線の照射により、板状物における穴の形成位置に沿って厚み方向に延在する非晶層と非晶層を囲うマイクロクラック層とで形成されるシールドトンネル層を形成することで、穴の形成位置では板状物の強度が低下された状態となる。このようにレーザー加工した後、穴の形成位置の内側を打ち抜くように外力を加えると、シールドトンネル層を起点として穴の内外で板状物が分割される。これにより、板状物に穴が開口されると共に、穴の内側が円板として分割して形成される。

先行技術

0003

特開2014−225562号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記レーザー加工にあっては、シールドトンネル層が穴の形成位置にて所定間隔毎に形成される、つまり、シールドトンネル層が破線状となって形成される。そして、レーザー加工後に外力による衝撃で隣り合うシールドトンネル層同士が繋がって分割されるが、このとき、穴の形成位置から外側にクラック欠けが生じ易くなる、という問題があった。

0005

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、板状物を打ち抜くときに、クラックや欠けが生じることを抑制することができる打ち抜き治具を提供することを目的の1つとする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様の打ち抜き治具は、円に打ち抜き起点が形成された板状物の打ち抜き起点の内側の円板を打ち抜く打ち抜き治具であって、凹球面を上面に有する載置台と、凸球面を下面に有し凸球面の中央に円の直径の円柱孔と有する押さえ部と、載置台と押さえ部とを接近および離間する方向に相対的に移動する移動手段と、円板に外力を付与する外力付与手段とを備え、載置台の中心と板状物の円の中心と押さえ部の円柱孔の中心とを一致させ載置台と押さえ部とを接近する方向に移動手段で移動させ、載置台と押さえ部とで板状物を挟んで湾曲させた後、外力付与手段で円板に外力を与えて板状物から円板を打ち抜くことを特徴とする。

0007

この構成によれば、板状物を挟んで湾曲させることによって打ち抜き起点に応力を発生させ、外力付与手段で外力を与えたときに、打ち抜き起点で形成された円に沿って割れが生じ易くなる。このように円に沿って割れが生じ易くなると、円の形成位置に対して欠けが発生したり、円の外側にクラックが進展したりすることを抑制でき、仕上がり良く板状物を打ち抜くことができる。

0008

本発明の打ち抜き治具において、押さえ部の外側で板状物を載置台に押し付けて固定する固定部を備え、固定部で板状物を固定させた後、押さえ部で板状物を押さえて湾曲させるとよい。

0009

また、本発明の打ち抜き治具において、外力付与手段は、超音波ホーンにより超音波振動を円板に与えて該円板を打ち抜くとよい。

発明の効果

0010

本発明によれば、板状物を挟んで湾曲させた状態として打ち抜くので、かかる打ち抜きによって円板の打ち抜き位置にクラックや欠けが生じることを抑制することができる。

図面の簡単な説明

0011

第1の実施の形態に係る打ち抜き治具の概略構成図である。
図2Aは、第1の実施の形態のレーザー加工工程の説明図、図2Bは、レーザー加工後の板状物の部分拡大断面図である。
図3Aは、第1の実施の形態の載置工程の説明図、図3Bは、湾曲工程の説明図、図3C及び図3Dは、打ち抜き工程の説明図である。
第2の実施の形態に係る打ち抜き治具の分解斜視図である。
図5Aは、第2の実施の形態に係る載置工程の説明図、図5Bは、固定工程の説明図である。
図6Aは、第2の実施の形態に係る湾曲工程の説明図、図6Bは、打ち抜き工程の説明図である。
第2の実施の形態の変形例に係る打ち抜き治具の分解斜視図である。

実施例

0012

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。

0013

[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態に係る打ち抜き治具の概略構成図である。図1に示すように、打ち抜き治具10は、載置台11、押さえ部12、移動手段13及び外力付与手段14を備え、板状物Wから円板Waを打ち抜くために用いられる。ここで、本実施の形態では、板状物Wがサファイアガラスである場合を説明するが、これに限定されず、後述するように打ち抜き起点を形成して打ち抜けるものであればよく、石英ガラス半導体基板としたり、それ以外の材質で形成された板状物であったりしてもよい。

0014

載置台11の上面11aは、板状物Wが載置される載置面として形成される。載置台11の上面11aは、面内中央部に向かうに従って次第に低くなるように凹んで形成されるとともに、球面に沿う曲面状となって凹球面状に形成される。そして、載置台11の上面11aにて最も低くなる中心には、円板Waの円の直径より僅かに大きい直径の第1の円柱孔11bが貫通して形成されている。

0015

押さえ部12の下面12aは、板状物Wを下方に押さえ付けるための押さえ面として形成され、載置台11の上面11aに載置された板状物Wの上面に接触して下方へ押さえ付ける。押さえ部12の下面12aは、面内中央部に向かうに従って次第に低くなるように膨らんで形成されるとともに、球面に沿う曲面状となって凸球面状に形成される。押さえ部12の下面12aは、載置台11の上面11aと略同じ曲率、或いは、板状物Wの厚みに応じ下面12aの方が上面11aより若干大きい曲率となる球面によって形成される。押さえ部12の下面12aであって第1の円柱孔11bの直上位置には、円板Waの円の直径と概略同一直径の第2の円柱孔12bが貫通して形成されている。第2の円柱孔12bは押さえ部12の下面12aにて最も低くなる中央部にて、第1の円柱孔11bと同一中心軸位置に形成されて上下方向に延在している。

0016

移動手段13は、載置台11及び押さえ部12の周囲に配設された複数のエアシリンダ13aによって構成され、上下方向に進退するピストンロッド13bの上端側に押さえ部12が連結されている。従って、移動手段13は、エアシリンダ13aの駆動によって押さえ部12を昇降移動させ、言い換えると、載置台11の上面11aに対して押さえ部12の下面12aが相対的に接近及び離反する方向に移動させる。

0017

外力付与手段14は、超音波ホーン14aと、超音波ホーン14aを上下方向に移動させる駆動機構14bとを備えて構成されている。超音波ホーン14aは、不図示の振動付与手段に接続され、この振動付与手段から超音波ホーン14aに超音波振動を付与する。この振動付与によって、超音波ホーン14aが超音波振動を発振する状態となり、超音波ホーン14aに接触する板状物Wに超音波振動が伝播して外力を付与するようになる。駆動機構14bは、例えば、モータ駆動ガイドアクチュエータで構成される。駆動機構14bは、第2の円柱孔12b内の超音波ホーン14aを昇降させて、押さえ部12の下面12aから超音波ホーン14aを出没可能に設けられる。

0018

続いて、図2及び図3を参照して、第1の実施の形態における板状物の穴加工方法の流れについて説明する。第1の実施の形態における板状物の穴加工方法においては、レーザー加工工程、載置工程、湾曲工程、及び、打ち抜き工程を含む。以下に述べる穴加工方法の各工程は、あくまでも一例に過ぎず、この構成に限定されるものではない。

0019

図2は、第1の実施の形態に係るレーザー加工工程の一例を示す説明図である。第1の実施の形態に係る穴加工方法においては、先ず、レーザー加工工程が実施される。このレーザー加工工程は、レーザー加工装置(不図示)を用いて実施される。レーザー加工装置は、パルスレーザー光線発振器繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段(不図示)と、このパルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光して照射する集光器20(図2A参照)とを備えている。

0020

レーザー加工工程では、板状物Wと集光器20とを相対移動し、図2Aに示すように、集光器20の直下に、板状物Wに設定された穴の輪郭Wbの加工開始位置を位置付ける。次に、集光器20から照射されるパルスレーザー光線LBの集光点Pを板状物Wの厚み方向中間部に位置付ける。そして、集光器20から板状物Wに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線LBを照射しつつ、穴の輪郭Wbに基づいて板状物Wと集光器20とを所定速度で相対移動させる。

0021

かかるパルスレーザー光線の照射によって、板状物Wの内部には、図2Bに示すように入射面である上面から下面に亘り、穴の輪郭に沿って所定の間隔(例えば10μmの間隔(加工送り速度:50mm/秒)/(繰り返し周波数:10kHz))でマイクロクラック層を含むシールドトンネル層Wcが形成される。このシールドトンネル層Wcは、中心に形成された細孔Wcaと、細孔Wcaの周囲に形成された非晶質層Wcbとからなり、本実施の形態では隣接するシールドトンネル層Wcの非晶質層Wcbが接続する形態となっている。従って、シールドトンネル層Wcの細孔Wcaは、断面視で板状物Wの厚み方向に延在しつつ、平面視で板状物Wに形成される穴の輪郭Wb(図2A参照)に沿って配列した状態となる。このように配列した複数のシールドトンネル層Wcが打ち抜き工程にて板状物Wを打ち抜くときの打ち抜き起点とされる。

0022

図3Aは、第1の実施の形態に係る載置工程の一例を示す説明図である。図3Aに示すように、レーザー加工工程の後には載置工程が実施される。載置工程では、不図示の搬送手段や作業者による手作業にて、打ち抜き治具10における載置台11の上面11aに板状物Wを載置する。このとき、レーザー加工工程で形成された板状物Wにおける穴の輪郭Wbが載置台11の第1の円柱孔11bの真上に位置し、穴の輪郭Wbと第1の円柱孔11bの各中心が一致するよう位置合わせする。このとき、板状物Wにおける穴の輪郭Wbの真上に、押さえ部12の第2の円柱孔12bが位置し、これらの中心が一致するようになる。

0023

図3Bは、第1の実施の形態に係る湾曲工程の一例を示す説明図である。図3Bに示すように、載置工程の後には湾曲工程が実施される。湾曲工程では、移動手段13のエアシリンダ13aを駆動して押さえ部12を下方に移動させ、載置台11の上面11aに対して押さえ部12の下面12aを接近する方向に移動させる。この移動によって、押さえ部12で板状物Wを上から押さえ、載置台11の上面11aの凹球面と、押さえ部12の下面12aの凸球面とで板状物Wを挟んで湾曲させる。

0024

図3C及び図3Dは、第1の実施の形態に係る打ち抜き工程の一例を示す説明図である。図3C及び図3Dに示すように、湾曲工程の後には打ち抜き工程が実施される。打ち抜き工程では、超音波ホーン14aから超音波振動を発振させつつ、駆動機構14bの駆動によって超音波ホーン14aを第2の円柱孔12b内で下方に移動させる。この移動によって、超音波ホーン14aの先端に板状物Wにおける穴の輪郭Wbの内部領域が接触し、かかる接触によって穴の輪郭Wbに超音波振動が伝播される。言い換えると、超音波振動の伝播によって外力が与えられ、輪郭Wbに沿って形成された打ち抜き起点となるシールドトンネル層Wc(図2B参照)が破壊されるとともに、隣接するシールドトンネル層Wc間が繋がるように割れが生じる。これにより、穴の輪郭Wbに沿って板状物Wから円板Waが打ち抜かれ、輪郭Wbに沿う穴を形成しつつ第1の円柱孔11bを通じて落下する円板Waが得られる。

0025

ここで、打ち抜き工程での打ち抜きは、湾曲工程によって板状物Wを湾曲させた状態を維持しながら実施される。従って、レーザー加工した円形となる穴の輪郭Wbに超音波振動を伝播するときに、輪郭Wbの周りに応力を発生させた状態が保たれる。これにより、輪郭Wbに沿う方向に割れが進行し易くなり、輪郭Wbの外側にクラックが進展したり、輪郭Wbの位置に欠けが発生したりすることを防ぐことができる。

0026

また、板状物Wは打ち抜き方向となる下側(載置台11側)の方が、その反対方向となる上側(押さえ部12側)より拡がるように湾曲した状態で打ち抜かれる。この湾曲によって円板Waが下方に向けて押されるようになり、円板Waを下方に押し出す力を小さくして容易に打ち抜くことができる。

0027

[第2の実施の形態]
次に、図4乃至図6を参照して、第2の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、第1の実施の形態と同一若しくは同等の構成部分については同一符号を用いる場合があり、説明を省略若しくは簡略にする場合がある。

0028

図4は、第2の実施の形態に係る打ち抜き治具の分解斜視図である。図4に示すように、第2の実施の形態に係る打ち抜き治具30は、載置台11、押さえ部12、移動手段33及び外力付与手段14を備え、更に固定部35を備えて構成される。載置台11の上面11aにおいては、面内中央における一部領域が第1の実施の形態と同様に凹球面11aaとして形成され、この凹球面11aaの最も低くなる中心に第1の円柱孔11bが形成されている。また、載置台11の上面11aにおいて、凹球面11aaの外周側は平坦面11abとして形成される。

0029

載置台11と押さえ部12との間に固定部35が設けられる。固定部35は、載置台11と同様の形状をなす円板状部35aと、円板状部35aの下面から軸状に突出する複数(図4では4本)の押圧体35bと、円板状部35aの外周4箇所位置に形成された挿入穴35c内を貫通する雄ねじ部35dとを備えている。円板状部35aにおける凹球面11aaの直上位置には円形の開口35eが形成され、この開口35eの外側を囲う位置に各押圧体35bが設けられる。雄ねじ部35dは、挿入穴35c内に挿入されてから載置台11に形成された雌ねじ部11cにねじ込まれる。この雄ねじ部35dのねじ込みによって、円板状部35a及び押圧体35bを載置台11に接近する方向に付勢できるようになる(図5B参照)。

0030

押さえ部12の下面12aは、第1の実施の形態と同様に凸球面状に形成され、第1の円柱孔11bと同一中心軸位置に第2の円柱孔12bが形成される。押さえ部12は、固定部35の開口35eに対して上方から挿抜可能に設けられている。また、押さえ部12は、その上端部に外方に突出するフランジ部12cを備えた形状に形成されている。

0031

移動手段33は、フランジ部12cの外周4箇所位置に形成された挿入穴12d内を貫通する雄ねじ部33aを備えている。雄ねじ部33aは、挿入穴12d内に挿入されてから円板状部35aに形成された雌ねじ部35fにねじ込まれる。この雄ねじ部35dのねじ込みによって、押さえ部12を載置台11に接近する方向に付勢でき、ねじ込みを緩めることで押さえ部12を載置台11から離間する方向に移動することが許容される(図6A参照)。

0032

外力付与手段14は、第1の実施の形態と同様に機能する超音波ホーン14aと、超音波ホーン14aを上下方向に移動させる駆動機構(不図示)とを備えている。

0033

続いて、図5及び図6を参照して、第2の実施の形態における板状物の穴加工方法の流れについて説明する。第2の実施の形態における板状物の穴加工方法においては、レーザー加工工程、載置工程、固定工程、湾曲工程、及び、打ち抜き工程を含んで実施される。

0034

第2の実施の形態のレーザー加工工程は、1枚の板状物Wに対し、複数の円板Waを形成するように穴の輪郭Wbに沿って打ち抜き起点を加工するものである(図4参照)。従って、レーザー加工工程は、円板Waの形成数を変えただけで、第1の実施の形態と同様に実施されるので、ここでは、図示、説明を省略する。なお、第2の実施の形態のレーザー加工工程において、1枚の板状物Wに対する円板Waの形成数が単一となることを妨げるものでない。

0035

図5Aは、第2の実施の形態に係る載置工程の一例を示す説明図である。図5Aに示すように、レーザー加工工程の後に実施される載置工程では、載置台11の上面11aにおける平坦面11abの上に板状物Wを載置する。このとき、凹球面11aaでは板状物Wが非接触となりつつも、穴の輪郭Wbと第1の円柱孔11bの各中心が一致するよう位置合わせする。

0036

図5Bは、第2の実施の形態に係る固定工程の一例を示す説明図である。図5Bに示すように、載置工程の後には固定工程が実施される。固定工程では、固定部35の押圧体35bの下端が、載置台11上の板状物Wの上面であって凹球面11aaの外側、つまり、平坦面11abの上方に載るように配置する。その後、挿入穴35c内に挿入した雄ねじ部35dを雌ねじ部11cにねじ込み、円板状部35a及び押圧体35bを下降して載置台11に接近する方向に付勢する。これにより、板状物Wが凹球面11aaの外側で押圧体35bによって押し付けられ、押圧体35bと平坦面11abとで挟まれて固定される。なお、押圧体35bは、輪郭Wb(円板Wa)を囲繞するようにリング状に形成されていても良い。

0037

図6Aは、第2の実施の形態に係る湾曲工程の一例を示す説明図である。図6Aに示すように、固定工程の後には湾曲工程が実施される。湾曲工程では、固定部35の開口35eに押さえ部12を挿入し、押さえ部12の下面12aを載置台11上の板状物Wの上面に載せる。その後、挿入穴12d内に挿入した雄ねじ部33aを雌ねじ部35fにねじ込み、押さえ部12を下降して載置台11に接近する方向に付勢する。この付勢によって、押さえ部12で板状物Wを上から押さえ、載置台11の凹球面11aaと、押さえ部12の下面12aの凸球面とで板状物Wを挟んで湾曲させる。

0038

図6Bは、第2の実施の形態に係る打ち抜き工程の一例を示す説明図である。図6Bに示すように、湾曲工程の後に実施される打ち抜き工程では、第2の円柱孔12b内を通じて超音波振動を発振する超音波ホーン14aを下降する。すると、超音波ホーン14aが押さえ部12及び固定部35を貫通するようにして、超音波ホーン14aの先端が輪郭Wbの内部領域に接触し、穴の輪郭Wbに沿って割れが生じて板状物Wから円板Waが打ち抜かれる。

0039

ここで、打ち抜き工程での打ち抜きは、固定工程によって板状物Wを固定した後、湾曲工程によって板状物Wを湾曲させた状態を維持しながら実施される。従って、板状物Wを湾曲させることで板状物Wの両面それぞれに引っ張り応力を作用させることができる。これにより、超音波ホーン14aによる超音波振動を伝播したときに、輪郭Wbに沿う方向に割れがより一層進行し易くなり、輪郭Wbの外側にクラックが進展したり、輪郭Wbの位置に欠けが発生したりすることをより良く防止することができる。

0040

上記のように円板Waを打ち抜いた後、各雄ねじ部33a、35dを緩め、板状物Wの湾曲及び固定を解除して載置台11上で板状物Wの位置が規制されない状態とする。その後、板状物Wにて円板Waを打ち抜いていない他の穴の輪郭Wbと第1の円柱孔11bとの各中心の位置合わせを行った後、上記と同様に固定工程、湾曲工程及び打ち抜き工程を実施することで、1枚の板状物Wから複数の円板Waを打ち抜くことができる。

0041

なお、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

0042

また、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記各実施の形態を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

0043

上記第2の実施の形態における載置台11や固定部35の構成は、種々の変更が可能であり、例えば、図7に示す構成とすることができる。図7は、第2の実施の形態の変形例に係る打ち抜き治具の分解斜視図である。図7の変形例に係る打ち抜き治具40では、円形の板状物Wに打ち抜き加工を実施し、その中心位置にて円板Waを打ち抜くよう構成される。変形例に係る打ち抜き治具40は、上記第2の実施の形態の打ち抜き治具に対し、主として以下に述べる構成を変更したものとなる。

0044

載置台11において、第1の円柱孔11bは押さえ部12の下面12aの円の直径と同一又は僅かに大きい直径に形成され、第2の実施の形態の凹球面11aaを省略した構成となっている。また、載置台11は、上面11aの外周側から上方に突出する位置規制部11dを備え、平面視で位置規制部11dの内周形状と円形の板状物Wとが概略同一となる大きさ及び形状に設けられる。従って、載置台11の上面11aに載置した板状物Wは、位置規制部11dの内部に嵌るようになって面方向への移動が規制される。

0045

打ち抜き治具40において、固定部35の押圧体35gは、内側にて開口35eを形成する円筒状に形成され、その下端部と載置台11の上面11aとで板状物Wを挟んで固定できるようになっている。

0046

本変形例では、板状物Wを湾曲させる場合、上記のように板状物Wを挟んで固定してから、押さえ部12を下降し、下面12aの凸球面で板状物Wを上から押さえて湾曲させる。このとき、第1の円柱孔11bが押さえ部12の下面12aより大きい直径に形成されると、押さえ部12の下面12aに対応する領域で板状物Wが下方から支持されずに湾曲される。なお、変形例において、載置台11の上面11aを上記凹球面11aaと同様に形成し、且つ、第1の円柱孔11bを円板Waの直径より僅かに大きい直径に形成した構成に変更してもよい。

0047

また、第1の実施の形態における移動手段13は、シリンダに代えて送りねじ構造等を採用してもよい。更に、第2の実施の形態及び変形例にて、雄ねじ部33a、35dを用いた構成は、シリンダや送りねじ構造等の直線的な移動を行うための送り機構に変更してもよい。

0048

また、外力付与手段14は、板状物Wに外力を付与して円板Waを打ち抜ける限りにおいて変更してもよく、例えば、超音波振動を付与せずに円板Waの内側にて板状物Wの厚さ方向に力を加える軸状体としてもよい。

0049

さらに、載置台11に第1の円柱孔11bを備えないで凹球面となる上面11aや凹球面11aaを形成してもよい。この場合、打ち抜かれた円板Waが上面11aや凹球面11aa上に載置されたままになる。

0050

以上説明したように、本発明は、板状物を打ち抜くときにクラックや欠けが生じることを抑制できるという効果を有し、特に、レーザー加工によって円に打ち抜き起点が形成された内側を打ち抜く際に有用である。

0051

10打ち抜き治具
11 載置台
11a 上面
12押さえ部
12a 下面
12b 第2の円柱孔(円柱孔)
13 移動手段
14外力付与手段
14a超音波ホーン
30 打ち抜き治具
35 固定部
40 打ち抜き治具
W板状物
Wa円板
Wcシールドトンネル層(打ち抜き起点)

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