JP2017087224A - Punching device and punching method - Google Patents

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Shinya Kusunoki
進也 楠
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a punching device which can be used until an original life is attained by monitoring states of punching blade and die of a punching device at all times.SOLUTION: Control/management means of a punching device has shear stress measuring means for measuring a stress applied to a punching blade during a shear operation and has punching die life judging means which compares data of a fluctuation curve of a secular shear stress obtained by the shear stress measuring means with a fluctuation curve of a standard shear stress stored preliminarily, judges states of the punching blade from a coincidence degree of both and outputs a judgement result. Therein, the control/management means starts the punching operation when the punching operation can be started in accordance with updated judgement result of the punching die life judgement means when starting the punching operation of a punching die part.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、リードフレーム等の薄板の金属板の打ち抜き加工に用いるパンチ装置およびそのパンチ装置を用いた打ち抜き加工方法に関する。   The present invention relates to a punch device used for punching a thin metal plate such as a lead frame and a punching method using the punch device.

薄板の金属板を用いて作られる製品には、電子部品等で用いられるリードフレームや放熱板などがあり、金属板を直接打ち抜くには推力の高いプレス機構を備えたパンチ装置が必要であることや一括加工ができないことから、写真製版技術とケミカルエッチング法を利用したフォトエッチング方式で製造されることが多い。   Products made using thin metal plates include lead frames and heat sinks used in electronic components, etc., and punching devices with a high thrust mechanism are required to directly punch metal plates. In addition, since it cannot be batch processed, it is often manufactured by a photoetching method using a photoengraving technique and a chemical etching method.

このフォトエッチング方式では、製品の外周部を全部エッチングしてしまうと、エッチング工程後に個々の製品が脱落するので、そうならない様にブリッジ部で金属板に連接する様になっている。   In this photo-etching method, if the entire outer peripheral portion of the product is etched, the individual products are dropped after the etching process. Therefore, the bridge portion is connected to the metal plate so as not to occur.

このため、後の工程で製品を個々に分離するため、金属板に、加工部分が小さい打ち抜き空孔を孔開け加工をしたり、切断加工をするパンチ装置が汎用的に用いられている。   For this reason, in order to separate the products individually in a later process, a punching apparatus for punching a hole with a small processed portion in a metal plate or performing a cutting process is generally used.

このパンチ装置は一対の打抜き刃や型を上下させて、せん断動作を行うため、刃や型が磨耗すると切れが悪くなるため、定期的に部品を交換して製品の切断面の品質を保つ必要がある。   This punching device performs a shearing operation by moving a pair of punching blades and molds up and down, so if the blades or the molds wear out, the cutting becomes worse, so it is necessary to replace the parts regularly to maintain the quality of the cut surface of the product There is.

そのため、特許文献１では、交換の判断基準としてパンチ動作の回数を寿命として設定し、パンチ動作の回数を記録しておくことができて、寿命回数が来ると使用者に交換作業を促す機能を有するパンチ装置が提案されている。   Therefore, in Patent Document 1, the number of punching operations can be set as a life as a criterion for replacement, and the number of punching operations can be recorded. A punching device having been proposed.

実用新案登録第３１３８３３９号公報Utility Model Registration No. 3138339

しかし、特許文献１の技術では、判断基準のパンチ回数となっても実際使える状態ではあるので、すぐに交換作業をすることは装置の有効利用ができないという問題があった。また、そのまま使い続けると、突然寿命が来るので監視作業で煩雑になるという問題を抱えていた。   However, the technique of Patent Document 1 has a problem in that it is not possible to effectively use the apparatus if it is immediately replaced because it can be actually used even if the number of punches of the criterion is reached. Also, if you continue to use it as it is, it will have a problem that it will be complicated in monitoring work because it will suddenly reach the end of its life.

そのため、本発明の課題は、パンチ装置の打抜き刃や型の状態を随時に監視して、本来の寿命となるところまで使用することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to monitor the state of the punching blade and the mold of the punching device as needed, and to use it until it reaches the original life.

本発明は、上記の課題を解決するために、少なくとも一対の打抜き刃を備え、そのせん断力で薄板品を打ちぬき加工するパンチ装置であって、
前記パンチ装置の制御・管理手段が、せん断動作中の打抜き刃にかかる応力を測定するせん断応力測定手段を有し、前記せん断応力測定手段で得た経時的なせん断応力の変動曲線のデータを予め記憶した基準せん断応力の変動曲線と比較し、両者の一致度から打抜き刃の状態を判定し判定結果を出力する打ち抜き金型寿命判定手段を有し、
前記制御・管理手段が、打ち抜き金型部の打抜き動作を開始する際に前記打ち抜き金型寿
命判定手段の最新の判定結果に従って打抜き動作の開始が可能な場合に打抜き動作を開始することを特徴とするパンチ装置である。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a punching device that includes at least a pair of punching blades and punches a thin plate product with its shearing force,
The punching device control / management means has a shear stress measuring means for measuring the stress applied to the punching blade during the shearing operation, and the data of the fluctuation curve of the shear stress with time obtained by the shear stress measuring means is obtained in advance. Compared with the fluctuation curve of the stored reference shear stress, it has a punching die life judging means for judging the state of the punching blade from the degree of coincidence between them and outputting the judgment result,
The control / management means starts the punching operation when the punching operation can be started according to the latest determination result of the punching die life determination means when starting the punching operation of the punching die part. Punching device.

本発明は、このパンチ装置を用いることで、パンチ装置の打ち抜き金型が寿命に達した事を適切な時点で判定して打ち抜き金型を交換する事が可能になる効果がある。   By using this punch device, the present invention has an effect that it is possible to determine at the appropriate time that the punching die of the punching device has reached the end of its life and replace the punching die.

また、本発明は、上記のパンチ装置を用いた打抜き加工方法が以下の（１）〜（６）の手順であることを特徴とする打ち抜き加工方法である。
（１）前記制御・管理手段が、加工開始前に前記打ち抜き金型寿命判定手段の最新の判定結果を読み出し、該判定結果に従って、打抜き動作の可否を定める。
（２）打抜き動作の開始が可能であれば打抜き動作シーケンスを実行する。
（３）打抜き動作を行い、前記せん断応力測定手段が動作中の経時的なせん断応力の変動曲線のデータを測定し記憶手段に記憶する。
（４）前記打ち抜き金型寿命判定手段が、前記せん断応力の変動曲線のデータを予め用意した基準せん断応力変動曲線のデータと比較し、両データの一致度から打抜き刃の状態を判定する。
（５）前記制御・管理手段は、前記打ち抜き金型寿命判定手段によって打抜き動作の続行が不可能と判定した場合は、停止信号を出力して前記打抜き動作シーケンスを停止する。（６）打抜き動作の続行が可能であると判定した場合は、前記打抜き動作シーケンスを続行する。 Further, the present invention is a punching method characterized in that the punching method using the punch device is the following procedures (1) to (6).
(1) The control / management unit reads the latest determination result of the punching die life determination unit before starting machining, and determines whether or not a punching operation is possible according to the determination result.
(2) If the punching operation can be started, the punching operation sequence is executed.
(3) A punching operation is performed, and the shear stress measuring means measures the data of the fluctuation curve of the shear stress over time during operation and stores it in the storage means.
(4) The punching die life judging means compares the data of the shear stress fluctuation curve with the data of the reference shear stress fluctuation curve prepared in advance, and judges the state of the punching blade from the degree of coincidence of both data.
(5) If the punching die life determining means determines that the punching operation cannot be continued, the control / management means outputs a stop signal and stops the punching operation sequence. (6) If it is determined that the punching operation can be continued, the punching operation sequence is continued.

また、本発明は、上記の打ち抜き加工方法であって、複数箇所の打抜き動作によって打ち抜き部の製品１つを個別化して打ち抜くことを特徴とする打ち抜き加工方法である。   Further, the present invention is a punching method as described above, characterized in that a single punched product is individually punched by a plurality of punching operations.

また、本発明は、上記の打ち抜き加工方法であって、薄板品の種類毎に、せん断応力の変動曲線のデータを基準せん断応力変動曲線のデータと比較し一致度を判定する判定基準を変えて打抜き刃の状態を判定することを特徴とする打ち抜き加工方法である。   Further, the present invention is the punching method described above, wherein for each type of thin plate product, the shear stress variation curve data is compared with the reference shear stress variation curve data, and the determination criteria for determining the degree of coincidence are changed. A punching method characterized by determining a state of a punching blade.

本発明によれば、パンチ装置が、せん断応力測定手段を用いてパンチ装置の打ち抜き加工の経時的なせん断応力の変動曲線のデータを測定し、そのせん断応力の変動曲線のデータを予め記憶手段に記憶した基準せん断応力の変動曲線のデータと比較することで、打抜き刃の状態を判定する演算処理を行う。   According to the present invention, the punch device measures the data of the fluctuation curve of the shear stress over time of the punching process of the punch device using the shear stress measuring means, and stores the data of the fluctuation curve of the shear stress in the storage means in advance. A calculation process for determining the state of the punching blade is performed by comparing with the stored data of the fluctuation curve of the reference shear stress.

これにより、パンチ装置の打ち抜き金型が寿命に達した事を適切な時点で判定して打ち抜き金型を交換する事が可能になる効果がある。そして、寿命に達した打ち抜き金型を確実に交換する事が可能になるので、リードフレームの打ち抜きの品質不良の発生を未然に防止できる効果がある。   Accordingly, there is an effect that it is possible to determine that the punching die of the punching device has reached the end of its life at an appropriate time and replace the punching die. And since it becomes possible to replace | exchange reliably the die which reached the end of life, there exists an effect which can prevent generation | occurrence | production of the quality defect of the punching of a lead frame beforehand.

そのため、パンチ装置の部品の使用限界まで使用可能となるので、保守費用が低減するという効果、また、加工時の応力曲線により加工の成否がわかりやすいので、製品の品質が向上するという効果がある。   For this reason, it is possible to use up to the usage limit of the parts of the punching device, so that the maintenance cost is reduced, and the success or failure of the processing is easily understood by the stress curve at the time of processing, and the product quality is improved.

さらには、異なる複数の製品を同じ装置で加工できるので、多種製品の加工にも対応できるという効果が得られる。   Furthermore, since a plurality of different products can be processed with the same apparatus, an effect of being able to cope with processing of various products can be obtained.

（ａ）は、本発明の第１の実施形態の多面付けリードフレームの平面図である。（ｂ）は、パンチ装置の打ち抜き金型で打ち抜いたリードフレームの平面図である。FIG. 2A is a plan view of a multi-sided lead frame according to the first embodiment of the present invention. (B) is a plan view of a lead frame punched with a punching die of a punching device. 本発明の第１の実施形態のパンチ装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the punch apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のパンチ装置の動作手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of the punch apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のパンチ装置の側面図である。It is a side view of the punch apparatus of the 1st Embodiment of this invention. （ａ）は、本発明の第１の実施形態の打ち抜き金型の基準せん断応力の変動曲線である。（ｂ）は、せん断応力の時間変化が不調なグラフ（その１）である。（ｃ）は、せん断応力の時間変化が不調なグラフ（その２）である。(A) is a fluctuation | variation curve of the reference | standard shear stress of the punching die of the 1st Embodiment of this invention. (B) is a graph (part 1) in which the time change of the shear stress is poor. (C) is a graph (part 2) in which the time change of the shear stress is poor. （１）本発明の第１の実施形態において基準せん断応力の変動曲線に対して作成する第１の２次元画像データである。（２）本発明の第１の実施形態において測定結果のせん断応力の変動曲線に対して作成する第２の２次元画像データである。(1) First two-dimensional image data created for a fluctuation curve of a reference shear stress in the first embodiment of the present invention. (2) Second two-dimensional image data created for a shear stress variation curve as a measurement result in the first embodiment of the present invention. （３）本発明の第１の実施形態において第１の２次元画像データの基準せん断応力の変動曲線の画像を太らせた第３の２次元画像データである。（４）本発明の第１の実施形態において第２の２次元画像データから第３の２次元画像データと重なる点を消去した第４の２次元画像データである。(3) Third two-dimensional image data obtained by fattening a reference shear stress variation curve image of the first two-dimensional image data in the first embodiment of the present invention. (4) Fourth two-dimensional image data obtained by erasing points overlapping the third two-dimensional image data from the second two-dimensional image data in the first embodiment of the present invention. （５）本発明の第２の実施形態において第１の２次元画像データの基準せん断応力の変動曲線の画像を太らせた第３の２次元画像データである。（６）本発明の第２の実施形態において第２の２次元画像データから第３の２次元画像データと重なる点を消去した第４の２次元画像データである。(5) Third two-dimensional image data obtained by fattening a reference shear stress variation curve image of the first two-dimensional image data in the second embodiment of the present invention. (6) Fourth two-dimensional image data obtained by erasing points overlapping the third two-dimensional image data from the second two-dimensional image data in the second embodiment of the present invention. （ａ）は、本発明の第３の実施形態の多面付けリードフレームの平面図である。（ｂ）は、パンチ装置の打ち抜き金型で第１の打ち抜き空孔を打ち抜いたリードフレームの平面図である。（ｃ）は、パンチ装置の打ち抜き金型で第２の打ち抜き空孔を打ち抜いたリードフレームの平面図である。(A) is a top view of the multi-sided lead frame of the 3rd Embodiment of this invention. FIG. 5B is a plan view of a lead frame in which a first punching hole is punched with a punching die of a punch device. (C) is a plan view of a lead frame in which a second punching hole is punched with a punching die of a punching device.

＜第１の実施形態＞
（多面付けリードフレーム）
図１（ａ）にリードフレーム用金属帯状材１０の平面図を示す。リードフレーム用金属帯状材１０は、空孔１１で縁取りした個片のリードフレームを多面付けして構成する。 <First Embodiment>
(Multi-sided lead frame)
FIG. 1A shows a plan view of a metal strip 10 for a lead frame. The metal strip 10 for a lead frame is configured by attaching a plurality of individual lead frames bordered by holes 11.

図１（ｂ）に、リードフレーム用金属帯状材１０が打ち抜き金型部１１０によって打ち抜き部１４を打ち抜かれた状態のリードフレーム用金属帯状材１０の平面図を示す。   FIG. 1B shows a plan view of the lead frame metal strip 10 in a state where the lead frame metal strip 10 is punched out by the punching die 110.

（パンチ装置）
図２に、パンチ装置の制御・管理手段１００と打ち抜き金型部１１０のブロック構成を示す。制御・管理手段１００は、打ち抜き金型部１１０に設置したせん断応力測定手段１０１と、打ち抜き金型寿命判定手段１０２と、打抜き動作制御部１０３で構成する。 (Punch device)
FIG. 2 shows a block configuration of the punching device control / management means 100 and the punching die 110. The control / management unit 100 includes a shear stress measurement unit 101 installed in the punching die unit 110, a punching die life determination unit 102, and a punching operation control unit 103.

（打ち抜き金型部）
図４に、打ち抜き金型部１１０の側面図を示す。打ち抜き金型部１１０は、打抜き刃１１１とダイ１１２で構成する。そのうち、打抜き刃１１１には、制御・管理手段１００のせん断応力測定手段１０１を設置する。 (Punching die part)
FIG. 4 shows a side view of the punching mold part 110. The punching die part 110 includes a punching blade 111 and a die 112. Among them, the punching blade 111 is provided with the shear stress measuring means 101 of the control / management means 100.

（制御・管理手段）
制御・管理手段１００は、せん断応力測定手段１０１の検出信号の時間変化のグラフ（せん断応力の変動曲線）を記憶手段に記憶する。そして、制御・管理手段１００の打ち抜き金型寿命判定手段１０２が、せん断応力測定手段１０１が検出したせん断応力の変動曲線を予め記憶手段に記憶しておいた基準せん断応力の変動曲線と比較して、打ち抜き金型の寿命を判定する演算処理を行う。 (Control and management means)
The control / management unit 100 stores a graph (shear stress variation curve) of the time change of the detection signal of the shear stress measurement unit 101 in the storage unit. The punching die life determination means 102 of the control / management means 100 compares the shear stress fluctuation curve detected by the shear stress measurement means 101 with the reference shear stress fluctuation curve stored in the storage means in advance. A calculation process for determining the life of the punching die is performed.

（せん断応力測定手段）
打ち抜き金型部１１０の打抜き刃１１１に、圧電素子、歪みゲージ、光ファイバ圧力センサなどの圧力センサを用いたせん断応力測定手段１０１を設置する。 (Measurement of shear stress)
A shear stress measuring means 101 using a pressure sensor such as a piezoelectric element, a strain gauge, or an optical fiber pressure sensor is installed on the punching blade 111 of the punching die part 110.

（被加工物に応じた金型寿命の判定基準設定手段）
また、打ち抜き金型寿命判定手段１０２は、被加工物の種類に応じて、基準せん断応力の変動曲線と、せん断応力測定手段１０１が検出したせん断応力の変動曲線を比較する判定基準を設定する、判定基準設定手段を有する。 (Criteria setting means for mold life according to the workpiece)
The punching die life determining means 102 sets a determination criterion for comparing the reference shear stress fluctuation curve with the shear stress fluctuation curve detected by the shear stress measuring means 101 according to the type of workpiece. It has a judgment standard setting means.

判定基準設定手段は、以下の動作手順で、測定したせん断応力の変動曲線を基準せん断応力の変動曲線と比較する際に基準せん断応力の変動曲線の画像を太らせる幅を、被加工物の種類に応じて異なる幅に設定する。   The criteria setting means determines the width of the image of the reference shear stress fluctuation curve when the measured shear stress fluctuation curve is compared with the reference shear stress fluctuation curve by the following operation procedure, and the type of workpiece. Set to a different width depending on.

（動作手順）厚さ５０μｍのリードフレーム用金属帯状材の加工
次に、本発明のパンチ装置の動作を図３から図５を参照して説明する。パンチ装置の制御・管理手段１００は、図３のフローチャートに示す手順で動作する。本実施形態では、厚さ５０μｍのリードフレーム用金属帯状材１０を打ち抜き加工する。 (Operational procedure) Processing of metal strip for lead frame having a thickness of 50 μm Next, the operation of the punching apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. The punching device control / management means 100 operates according to the procedure shown in the flowchart of FIG. In the present embodiment, the metal strip 10 for a lead frame having a thickness of 50 μm is punched.

（ステップＳ１）
パンチ装置の制御・管理手段１００は、加工開始前に、打ち抜き金型寿命判定手段１０２の最新の判定結果を読み出す。 (Step S1)
The control / management unit 100 of the punching apparatus reads the latest determination result of the punching die life determination unit 102 before starting the machining.

（ステップＳ２）
その最新の判定結果が、パンチプレスの動作開始が可能である事を示していれば、打抜き動作シーケンスを開始し、ステップＳ３に進む。 (Step S2)
If the latest determination result indicates that the punch press operation can be started, the punching operation sequence is started, and the process proceeds to step S3.

一方、最新の判定結果が、「動作停止」と判定されている場合は、制御・管理手段１００は、パンチ装置の打抜き加工動作を開始せず、その旨を操作者に通知して打ち抜き金型の交換処理に進む。   On the other hand, if it is determined that the latest determination result is “operation stop”, the control / management unit 100 does not start the punching operation of the punching device and notifies the operator to that effect, thereby punching the die. Proceed to the replacement process.

（ステップＳ３）
打抜き動作シーケンスを開始した場合は、図４のように、パンチ装置の一連の打抜き加工動作を実行し、打抜き刃１１１とダイ１１２で構成する打ち抜き金型部１１０で、リードフレーム用金属帯状材１０を打ち抜き加工する。 (Step S3)
When the punching operation sequence is started, as shown in FIG. 4, a series of punching operations of the punching device are executed, and the metal strip 10 for the lead frame is formed by the punching die part 110 constituted by the punching blade 111 and the die 112. Is stamped.

すなわち、打ち抜き金型部１１０は、図４（ａ）の状態の打抜き刃１１１を、モータで、図４（ｂ）の様に降下させることで、リードフレーム用金属帯状材１０を打抜き刃１１１とダイ１１２で挟んで打ち抜き部１４を打ち抜く。   That is, the punching die part 110 moves the punching blade 111 in the state of FIG. 4A with a motor as shown in FIG. The punched portion 14 is punched by being sandwiched by the die 112.

（せん断応力の変動曲線の作成）
パンチ装置による被加工物の打ち抜き加工の際に、制御・管理手段１００は、せん断応力測定手段１０１を用いて、打抜き刃１１１とダイ１１２による打ち抜き金型による打ち抜き加工の打抜き刃１１１のせん断応力を測定する。そして、そのせん断応力の検出信号の時間変化のグラフ（せん断応力の変動曲線）を記憶手段に記憶する。 (Create shear stress fluctuation curve)
When punching a workpiece by the punching device, the control / management unit 100 uses the shear stress measuring unit 101 to determine the shear stress of the punching blade 111 in the punching process by the punching die by the punching blade 111 and the die 112. taking measurement. Then, a graph of the time change of the shear stress detection signal (shear stress fluctuation curve) is stored in the storage means.

（ステップＳ４）測定結果のせん断応力の変動曲線と基準曲線の比較演算
次に、制御・管理手段１００の打ち抜き金型寿命判定手段１０２は、予め記憶手段に記憶しておき基準にした基準せん断応力の変動曲線のデータと、せん断応力測定手段１０１が検出したせん断応力の変動曲線のデータを比較する演算を実行する。 (Step S4) Comparing Calculation of Shear Stress Fluctuation Curve and Reference Curve of Measurement Result Next, the punching die life determination means 102 of the control / management means 100 is preliminarily stored in the storage means and used as a reference shear stress. The calculation of comparing the fluctuation curve data with the data of the fluctuation curve of the shear stress detected by the shear stress measuring means 101 is executed.

以下で、図５を参照して、せん断応力測定手段１０１の測定結果のせん断応力の変動曲線を、基準せん断応力の変動曲線と比較する演算処理を詳しく説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 5, a calculation process for comparing the variation curve of the shear stress of the measurement result of the shear stress measurement unit 101 with the variation curve of the reference shear stress will be described in detail.

（せん断応力の変動曲線）
理想的な切断加工が行われる際のせん断応力の変動曲線は、図５（ａ）のような時間変化をする。そのせん断応力の変動曲線を、基準せん断応力の変動曲線として、予め、制御・管理手段１００が記憶手段に記憶しておく。図５で、Ｘは時間軸をあらわし、Ｙはせん断応力の値をあらわす。 (Shear stress fluctuation curve)
The fluctuation curve of the shear stress when ideal cutting is performed changes with time as shown in FIG. The control / management unit 100 stores the shear stress variation curve in advance in the storage unit as a reference shear stress variation curve. In FIG. 5, X represents a time axis, and Y represents a shear stress value.

図５（ｂ）と図５（ｃ）には、切断加工処理が不調な場合に測定される、せん断応力の時間変化のグラフを示す。   FIG. 5B and FIG. 5C show graphs of changes over time in the shear stress measured when the cutting process is not successful.

図５（ｂ）と図５（ｃ）では、打ち抜き金型の打抜き刃１１１とダイ１１２の間隔（クリアランス）が規定値以上に広がってしまっている場合に、せん断応力の最大値の維持期間が基準せん断グラフの曲線の図５（ａ）に比べて長くなっている。   5 (b) and 5 (c), when the interval (clearance) between the punching blade 111 and the die 112 of the punching die has spread beyond a specified value, the maintenance period of the maximum value of the shear stress is as follows. It is longer than the curve of the reference shear graph shown in FIG.

（第１の比較処理）
先ず、図６（１）の様に、図５（ａ）の基準せん断応力の変動曲線に対して、その曲線上の各点Ｐ（Ｘ，Ｙ）を、微細寸法単位ΔＸとΔＹで分割した微細格子区画を単位にした２次元のＸＹ平面の該当する区画に配置した第１の２次元画像データを作成する。 (First comparison process)
First, as shown in FIG. 6A, each point P (X, Y) on the curve of the reference shear stress in FIG. 5A is divided into fine dimension units ΔX and ΔY. First two-dimensional image data arranged in a corresponding section of a two-dimensional XY plane with a fine grid section as a unit is created.

同様にして、図６（２）の様に、図５（ｂ）の測定結果のせん断応力の変動曲線に対して、その曲線上の各点Ｑ（Ｘ，Ｙ）を、微細寸法単位ΔＸとΔＹで分割した微細格子区画を単位にした２次元のＸＹ平面の該当する区画に配置した第２の２次元画像データを作成する。   Similarly, as shown in FIG. 6 (2), with respect to the shear stress fluctuation curve of the measurement result of FIG. 5 (b), each point Q (X, Y) on the curve is expressed as a fine dimension unit ΔX. Second two-dimensional image data arranged in the corresponding section of the two-dimensional XY plane with the fine grid section divided by ΔY as a unit is created.

次に、図７（３）の様に、第１の２次元画像データの基準せん断応力の変動曲線の画像を微細寸法単位ΔＸ及びΔＹのｎ倍（ｎは２以上の整数）に太らせて第３の２次元画像データを作成する。ここで、基準せん断応力の変動曲線の画像を太らせる幅ｎは３に設定されているものとする。   Next, as shown in FIG. 7 (3), the image of the fluctuation curve of the reference shear stress of the first two-dimensional image data is fattened to n times the fine dimension units ΔX and ΔY (n is an integer of 2 or more). Third two-dimensional image data is created. Here, it is assumed that the width n for thickening the image of the fluctuation curve of the reference shear stress is set to 3.

次に、図７（４）の様に、第２の２次元画像データにおけるせん断応力の変動曲線の点の集合から、第３の２次元画像データと重なる点を消去した第４の２次元画像データを作成する。   Next, as shown in FIG. 7 (4), a fourth two-dimensional image obtained by erasing a point overlapping the third two-dimensional image data from a set of shear stress fluctuation curves in the second two-dimensional image data. Create data.

第２の２次元画像データのせん断応力の変動曲線の点が消去された第４の２次元画像データが作成された場合は、第２の２次元画像データ（測定結果のせん断応力の変動曲線）が第１の２次元画像データ（基準せん断応力の変動曲線）に近いので、判定結果を「良好、動作続行」にし、ステップＳ６に進む。   When the fourth two-dimensional image data from which the points of the shear stress variation curve of the second two-dimensional image data have been deleted is created, the second two-dimensional image data (the shear stress variation curve of the measurement result) Is close to the first two-dimensional image data (reference shear stress fluctuation curve), the determination result is set to “good, operation continued”, and the process proceeds to step S6.

（第２の比較処理）
次に、第３の２次元画像データのグラフの太さを更に太らせた図８（５）の様な第５の２次元画像データを作成する。そして、第２の２次元画像データにおけるせん断応力の変動曲線の点の集合から第５の２次元画像データと重なる点を消去した図８（６）の様な第６の２次元画像データを作成する。 (Second comparison process)
Next, fifth two-dimensional image data as shown in FIG. 8 (5) is created by further increasing the thickness of the graph of the third two-dimensional image data. Then, the sixth two-dimensional image data as shown in FIG. 8 (6) is created by deleting the points overlapping the fifth two-dimensional image data from the set of shear stress fluctuation curves in the second two-dimensional image data. To do.

第４の２次元画像データでは、第２の２次元画像データのせん断応力の変動曲線の一部の点が消去され無かったが、第６の２次元画像データでは、第２の２次元画像データのせん断応力の変動曲線の大部分の点が消去された場合は、第２の２次元画像データ（測定結果のせん断応力の変動曲線）のグラフが第１の２次元画像データ（基準せん断応力の変動曲線）のグラフに概ね近い為「シーケンスＮＧ」と判定する。   In the fourth two-dimensional image data, some points of the fluctuation curve of the shear stress of the second two-dimensional image data were not erased, but in the sixth two-dimensional image data, the second two-dimensional image data If most of the points on the shear stress fluctuation curve of the first two-dimensional image are erased, the graph of the second two-dimensional image data (the shear stress fluctuation curve of the measurement result) becomes the first two-dimensional image data (reference shear stress of Since it is almost close to the graph of the fluctuation curve), it is determined as “sequence NG”.

図７（４）の様に、第１の比較処理の結果の第４の２次元画像データではせん断応力の
変動曲線の画像の２点が残ったが、第２の比較処理の結果の第６の２次元画像データでは、せん断応力の変動曲線の全て点が消去される。この場合は、「シーケンスＮＧ」と判定する。 As shown in FIG. 7 (4), in the fourth two-dimensional image data obtained as a result of the first comparison process, two points of the image of the shear stress fluctuation curve remain, but the sixth result obtained as a result of the second comparison process. In the two-dimensional image data, all the points on the shear stress fluctuation curve are deleted. In this case, it is determined as “sequence NG”.

（ステップＳ５）
一方、第２の比較処理での第６の２次元画像データにおいても、せん断応力の変動曲線の画像の点が消去されず残る場合は、打ち抜き金型が寿命を終えたと判定し「動作停止」を指示する判定をする。 (Step S5)
On the other hand, even in the sixth two-dimensional image data in the second comparison process, when the points of the shear stress fluctuation curve remain without being erased, it is determined that the punching die has reached the end of its life and “stop operation”. Judgment to indicate

（ステップＳ６）
測定結果のせん断応力の変動曲線が基準せん断応力の変動曲線に近く判定結果が「良好、動作続行」と判定された場合はステップＳ３からの動作を継続し、また、「シーケンスＮＧ」と判定された場合は、ステップＳ１からの動作に進む。 (Step S6)
If the shear stress variation curve of the measurement result is close to the reference shear stress variation curve and the determination result is determined to be “good, continue operation”, the operation from step S3 is continued, and “sequence NG” is determined. If YES, the operation proceeds from step S1.

以上の処理による、厚さ５０μｍのリードフレーム用金属帯状材１０の加工における、打ち抜き金型寿命判定手段１０２の判定結果を表１に示す。   Table 1 shows the determination results of the punching die life determination means 102 in processing the metal strip 10 for a lead frame having a thickness of 50 μm by the above processing.

Figure 2017087224
Figure 2017087224

以上の手順による打ち抜き金型寿命判定手段１０２の判定処理により「動作停止」と判定することで、寿命に達した打抜き刃１１１とダイ１１２で構成する打ち抜き金型を適切なタイミングで交換することができる。   By determining “operation stop” by the determination process of the punching die life determination means 102 according to the above procedure, the punching die constituted by the punching blade 111 and the die 112 that has reached the end of life can be replaced at an appropriate timing. it can.

以上の処理により、せん断応力測定手段１０１が打ち抜き金型部１１０のせん断応力を測定し、打ち抜き金型寿命判定手段１０２が、せん断応力測定手段１０１の測定結果のせん断応力の変動曲線を、基準せん断応力の変動曲線と比較して打ち抜き金型の良否を判定して打ち抜き金型の寿命を検出する。   Through the above processing, the shear stress measuring unit 101 measures the shear stress of the punching die part 110, and the punching die life determining unit 102 uses the shear stress variation curve of the measurement result of the shear stress measuring unit 101 as a reference shear. The life of the punching die is detected by judging the quality of the punching die in comparison with the stress fluctuation curve.

これにより、寿命に達した打ち抜き金型を確実に交換する事が可能になるので、リードフレームの打ち抜きの品質不良の発生を未然に防止できる効果がある。   As a result, it is possible to surely replace the punching die that has reached the end of its life, so that it is possible to prevent the occurrence of defective quality in the lead frame punching.

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、厚さ１２μｍのリードフレーム用金属帯状材１０を打ち抜き加工する。 <Second Embodiment>
In the second embodiment, the metal strip 10 for a lead frame having a thickness of 12 μm is punched.

（動作手順）厚さ１２μｍのリードフレーム用金属帯状材の加工
本実施形態では、厚さ１２μｍのリードフレーム用金属帯状材１０を打ち抜き加工する。 (Operational Procedure) Processing of 12 μm thick lead frame metal strip In this embodiment, the lead frame metal strip 10 having a thickness of 12 μm is punched.

（ステップＳ１）
パンチ装置の制御・管理手段１００は、加工開始前に、打ち抜き金型寿命判定手段１０２の最新の判定結果を読み出す。 (Step S1)
The control / management unit 100 of the punching apparatus reads the latest determination result of the punching die life determination unit 102 before starting the machining.

（ステップＳ２）
その最新の判定結果が、パンチプレスの動作開始が可能である事を示していれば、打抜き動作シーケンスを開始し、ステップＳ３に進む。 (Step S2)
If the latest determination result indicates that the punch press operation can be started, the punching operation sequence is started, and the process proceeds to step S3.

一方、最新の判定結果が、「動作停止」と判定されている場合は、制御・管理手段１００は、パンチ装置の打抜き加工動作を開始せず、その旨を操作者に通知して打ち抜き金型の交換処理に進む。   On the other hand, if it is determined that the latest determination result is “operation stop”, the control / management unit 100 does not start the punching operation of the punching device and notifies the operator to that effect, thereby punching the die. Proceed to the replacement process.

（ステップＳ３）
打抜き動作シーケンスを開始した場合は、図４のように、パンチ装置の一連の打抜き加工動作を実行し、打抜き刃１１１とダイ１１２で構成する打ち抜き金型部１１０で、リードフレーム用金属帯状材１０を打ち抜き加工する。 (Step S3)
When the punching operation sequence is started, as shown in FIG. 4, a series of punching operations of the punching device are executed, and the metal strip 10 for the lead frame is formed by the punching die part 110 constituted by the punching blade 111 and the die 112. Is stamped.

（せん断応力の変動曲線の作成）
パンチ装置による被加工物の打ち抜き加工の際に、制御・管理手段１００は、せん断応力測定手段１０１を用いて、打抜き刃１１１とダイ１１２による打ち抜き金型による打ち抜き加工の打抜き刃１１１のせん断応力を測定する。そして、そのせん断応力の検出信号の時間変化のグラフ（せん断応力の変動曲線）を記憶手段に記憶する。 (Create shear stress fluctuation curve)
When punching a workpiece by the punching device, the control / management unit 100 uses the shear stress measuring unit 101 to determine the shear stress of the punching blade 111 in the punching process by the punching die by the punching blade 111 and the die 112. taking measurement. Then, a graph of the time change of the shear stress detection signal (shear stress fluctuation curve) is stored in the storage means.

（ステップＳ４）
測定結果のせん断応力の変動曲線と基準曲線の比較演算
次に、制御・管理手段１００の打ち抜き金型寿命判定手段１０２は、予め記憶手段に記憶しておき基準グラフにした基準せん断応力の変動曲線のデータと、せん断応力測定手段１０１が検出したせん断応力の変動曲線のデータを比較する演算を実行する。 (Step S4)
Comparison calculation of shear stress fluctuation curve and reference curve of measurement result Next, the punching die life judging means 102 of the control / management means 100 is stored in the storage means in advance and is used as a reference graph. And the data of the fluctuation curve of the shear stress detected by the shear stress measuring means 101 are executed.

（第１の比較処理）
先ず、図６（１）の様に、図５（ａ）の基準せん断応力の変動曲線に対して、その曲線上の各点Ｐ（Ｘ，Ｙ）を、微細寸法単位ΔＸとΔＹで分割した微細格子区画を単位にした２次元のＸＹ平面の該当する区画に配置した第１の２次元画像データを作成する。 (First comparison process)
First, as shown in FIG. 6A, each point P (X, Y) on the curve of the reference shear stress in FIG. 5A is divided into fine dimension units ΔX and ΔY. First two-dimensional image data arranged in a corresponding section of a two-dimensional XY plane with a fine grid section as a unit is created.

同様にして、図６（２）の様に、図５（ｂ）の測定結果のせん断応力の変動曲線に対して、その曲線上の各点Ｑ（Ｘ，Ｙ）を、微細寸法単位ΔＸとΔＹで分割した微細格子区画を単位にした２次元のＸＹ平面の該当する区画に配置した第２の２次元画像データを作成する。   Similarly, as shown in FIG. 6 (2), with respect to the shear stress fluctuation curve of the measurement result of FIG. 5 (b), each point Q (X, Y) on the curve is expressed as a fine dimension unit ΔX. Second two-dimensional image data arranged in the corresponding section of the two-dimensional XY plane with the fine grid section divided by ΔY as a unit is created.

次に、図６（１）の第１の２次元画像データの基準せん断応力の変動曲線の画像を微細寸法単位ΔＸ及びΔＹのｎ倍（ｎは２以上の整数）に太らせて図８（５）の第３の２次元画像データを作成する。ここで、基準せん断応力の変動曲線の画像を太らせる幅ｎは５に設定する。   Next, the image of the reference shear stress variation curve of the first two-dimensional image data of FIG. 6A is fattened to n times the fine dimension units ΔX and ΔY (n is an integer of 2 or more). 5) of the third two-dimensional image data is created. Here, the width n for thickening the image of the fluctuation curve of the reference shear stress is set to 5.

すなわち、被加工物のリードフレーム用金属帯状材１０の種類に応じて一致度を判定する判定基準を変えて、図５（ｂ）の、測定したせん断応力の変動曲線を、図５（ａ）の基準せん断応力の変動曲線と比較する。   That is, by changing the criterion for determining the degree of coincidence according to the type of the metal strip 10 for the lead frame of the workpiece, the variation curve of the measured shear stress in FIG. 5B is shown in FIG. Compare with the standard shear stress variation curve.

次に、第２の２次元画像データにおけるせん断応力の変動曲線の点の集合から、第３の２次元画像データと重なる点を消去した図８（６）の様な第４の２次元画像データを作成する。   Next, the fourth two-dimensional image data as shown in FIG. 8 (6) in which the points overlapping the third two-dimensional image data are deleted from the set of shear stress fluctuation curves in the second two-dimensional image data. Create

ここで、第２の２次元画像データのせん断応力の変動曲線の点が消去された第４の２次元画像データが作成された場合は、判定結果を「良好、動作続行」にし、ステップＳ６に進む。   Here, when the fourth two-dimensional image data from which the point of the shear stress variation curve of the second two-dimensional image data is deleted is generated, the determination result is “good, operation continued”, and the process proceeds to step S6. move on.

一方、図５（ｃ）に示す測定結果のせん断応力の変動曲線に対しては、以上で説明した第１の比較処理では、それにより作成する第４の２次元画像データで、せん断応力の変動曲線の一部の点が残留する。その場合は、続いて、第２の比較処理に進む。   On the other hand, for the shear stress variation curve of the measurement result shown in FIG. 5C, the first comparison process described above uses the fourth two-dimensional image data created thereby to vary the shear stress. Some points of the curve remain. In that case, the process proceeds to the second comparison process.

（第２の比較処理）
次に、第３の２次元画像データのグラフの太さを更に太らせた第５の２次元画像データ
を作成する。そして、第２の２次元画像データにおけるせん断応力の変動曲線の点の集合から第５の２次元画像データと重なる点を消去した第６の２次元画像データを作成する。 (Second comparison process)
Next, fifth 2D image data is created by further increasing the thickness of the graph of the third 2D image data. Then, sixth two-dimensional image data is created by deleting points overlapping the fifth two-dimensional image data from the set of points on the shear stress fluctuation curve in the second two-dimensional image data.

本実施形態では、図５（ｃ）に示す測定結果のせん断応力の変動曲線に対して、第６の２次元画像データでは、第２の２次元画像データのせん断応力の変動曲線の点が消去される。その場合は、第２の２次元画像データ（測定結果のせん断応力の変動曲線）のグラフが第１の２次元画像データ（基準せん断応力の変動曲線）のグラフに概ね近い為「シーケンスＮＧ」と判定する。   In the present embodiment, the shear stress variation curve of the second two-dimensional image data is deleted in the sixth two-dimensional image data with respect to the shear stress variation curve of the measurement result shown in FIG. Is done. In this case, since the graph of the second two-dimensional image data (shear stress fluctuation curve of the measurement result) is almost similar to the graph of the first two-dimensional image data (reference shear stress fluctuation curve), “Sequence NG” judge.

（ステップＳ５）
一方、第１の比較処理での第３の２次元画像データでせん断応力の変動曲線の画像の点が消去されず残り、第２の比較処理での第６の２次元画像データにおいても、せん断応力の変動曲線の画像の点が消去されず残る場合は、打ち抜き金型が寿命を終えたと判定し「動作停止」を指示する判定をする。 (Step S5)
On the other hand, the points of the image of the shear stress variation curve remain unerased in the third two-dimensional image data in the first comparison process, and the shear in the sixth two-dimensional image data in the second comparison process also remains. If the stress fluctuation curve image points remain without being erased, it is determined that the punching die has reached the end of its life, and a determination is made to instruct “stop operation”.

（ステップＳ６）
測定結果のせん断応力の変動曲線が基準せん断応力の変動曲線に近く判定結果が「良好、動作続行」と判定された場合はステップＳ３からの動作を継続し、また、「シーケンスＮＧ」と判定された場合は、ステップＳ１からの動作に進む。 (Step S6)
If the shear stress variation curve of the measurement result is close to the reference shear stress variation curve and the determination result is determined to be “good, continue operation”, the operation from step S3 is continued, and “sequence NG” is determined. If YES, the operation proceeds from step S1.

以上の処理による、厚さ１２μｍのリードフレーム用金属帯状材１０の加工における、打ち抜き金型寿命判定手段１０２の判定結果を前述の表１に示す。   Table 1 shows the determination results of the punching die life determination means 102 in the processing of the lead frame metal strip 10 having a thickness of 12 μm by the above processing.

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態では、図９（ａ）の様なリードフレーム用金属帯状材１０を、上記の実施形態のパンチ装置を用いて、１回目の打ち抜き金型によって、図９（ｂ）の様に、第１の打ち抜き空孔１５ａを打ち抜く。次に、２回目の打ち抜き金型によって、図９（ｃ）の様に、第２の打ち抜き空孔１５ｂを打ち抜く。 <Third Embodiment>
In the third embodiment, the lead-frame metal strip 10 as shown in FIG. 9A is used as shown in FIG. 9B by the first punching die using the punch device of the above embodiment. Then, the first punching hole 15a is punched. Next, the second punching hole 15b is punched by the second punching die as shown in FIG. 9C.

この２回の打抜き動作、すなわち、リードフレーム用金属帯状材１０の複数箇所の打抜き動作によって、図９（ｃ）の様に、打ち抜き部１４の個片の製品１つを個別化して打ち抜く。これらの複数箇所の打ち抜き空孔は、同時に形成することもできる。   By the two punching operations, that is, the punching operations at a plurality of locations of the metal strip 10 for lead frame, as shown in FIG. 9C, one individual product of the punching portion 14 is punched individually. These plurality of punched holes can be formed simultaneously.

こうして、打ち抜き空孔１５ａと１５ｂの複数箇所の打抜き動作を行うことで打ち抜き部１４の製品１つを個別化して打ち抜くことができる。   Thus, by performing the punching operation at a plurality of positions of the punching holes 15a and 15b, one product of the punching portion 14 can be individually punched.

１０・・・リードフレーム用金属帯状材
１１・・・空孔
１２・・・補助枠
１３・・・桟フレーム
１４・・・打ち抜き部
１５ａ・・・第１の打ち抜き空孔
１５ｂ・・・第２の打ち抜き空孔
１００・・・制御・管理手段
１０１・・・せん断応力測定手段
１０２・・・打ち抜き金型寿命判定手段
１０３・・・打抜き動作制御部
１１０・・・打ち抜き金型部
１１１・・・打抜き刃
１１２・・・ダイ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Metal strip for lead frames 11 ... Hole 12 ... Auxiliary frame 13 ... Crosspiece frame 14 ... Punching part 15a ... First punching hole 15b ... Second Punching hole 100 ... Control / management means 101 ... Shear stress measurement means 102 ... Punching die life determination means 103 ... Punching operation control unit 110 ... Punching die part 111 ... Punching blade 112 ... Die

Claims (4)

少なくとも一対の打抜き刃を備え、そのせん断力で薄板品を打ちぬき加工するパンチ装置であって、
前記パンチ装置の制御・管理手段が、せん断動作中の打抜き刃にかかる応力を測定するせん断応力測定手段を有し、前記せん断応力測定手段で得た経時的なせん断応力の変動曲線のデータを予め記憶した基準せん断応力の変動曲線と比較し、両者の一致度から打抜き刃の状態を判定し判定結果を出力する打ち抜き金型寿命判定手段を有し、
前記制御・管理手段が、打ち抜き金型部の打抜き動作を開始する際に前記打ち抜き金型寿命判定手段の最新の判定結果に従って打抜き動作の開始が可能な場合に打抜き動作を開始することを特徴とするパンチ装置。 A punching device comprising at least a pair of punching blades and punching a thin plate product with the shearing force,
The punching device control / management means has a shear stress measuring means for measuring the stress applied to the punching blade during the shearing operation, and the data of the fluctuation curve of the shear stress with time obtained by the shear stress measuring means is obtained in advance. Compared with the fluctuation curve of the stored reference shear stress, it has a punching die life judging means for judging the state of the punching blade from the degree of coincidence between them and outputting the judgment result,
The control / management means starts the punching operation when the punching operation can be started according to the latest determination result of the punching die life determination means when starting the punching operation of the punching die part. Punching device. 請求項１に記載のパンチ装置を用いた打抜き加工方法が以下の（１）〜（６）の手順であることを特徴とする打ち抜き加工方法。
（１）前記制御・管理手段が、加工開始前に前記打ち抜き金型寿命判定手段の最新の判定結果を読み出し、該判定結果に従って、打抜き動作の可否を定める。
（２）打抜き動作の開始が可能であれば打抜き動作シーケンスを実行する。
（３）打抜き動作を行い、前記せん断応力測定手段が動作中の経時的なせん断応力の変動曲線のデータを測定し記憶手段に記憶する。
（４）前記打ち抜き金型寿命判定手段が、前記せん断応力の変動曲線のデータを予め用意した基準せん断応力変動曲線のデータと比較し、両データの一致度から打抜き刃の状態を判定する。
（５）前記制御・管理手段は、前記打ち抜き金型寿命判定手段によって打抜き動作の続行が不可能と判定した場合は、停止信号を出力して前記打抜き動作シーケンスを停止する。（６）打抜き動作の続行が可能であると判定した場合は、前記打抜き動作シーケンスを続行する。 A punching method using the punch device according to claim 1 is the following steps (1) to (6).
(1) The control / management unit reads the latest determination result of the punching die life determination unit before starting machining, and determines whether or not a punching operation is possible according to the determination result.
(2) If the punching operation can be started, the punching operation sequence is executed.
(3) A punching operation is performed, and the shear stress measuring means measures the data of the fluctuation curve of the shear stress over time during operation and stores it in the storage means.
(4) The punching die life judging means compares the data of the shear stress fluctuation curve with the data of the reference shear stress fluctuation curve prepared in advance, and judges the state of the punching blade from the degree of coincidence of both data.
(5) If the punching die life determining means determines that the punching operation cannot be continued, the control / management means outputs a stop signal and stops the punching operation sequence. (6) If it is determined that the punching operation can be continued, the punching operation sequence is continued. 複数箇所の打抜き動作によって打ち抜き部の製品１つを個別化して打ち抜くことを特徴とする請求項２に記載の打ち抜き加工方法。   3. The punching method according to claim 2, wherein one of the punched parts is individually punched by a plurality of punching operations. 薄板品の種類毎に、せん断応力の変動曲線のデータを基準せん断応力変動曲線のデータと比較し一致度を判定する判定基準を変えて打抜き刃の状態を判定することを特徴とする請求項２または３に記載の打ち抜き加工方法。   3. The state of the punching blade is determined for each type of sheet product by comparing the data of the shear stress fluctuation curve with the data of the reference shear stress fluctuation curve and changing the judgment criteria for judging the degree of coincidence. Or the punching method of 3.
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