JP2004291064A - プレス機 - Google Patents

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JP2004291064A
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shaft
arm
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Susumu Kuramochi
進 蔵持
Matsuo Nakayama
松雄 中山
Masayuki Osawa
正幸 大澤
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KURAMOCHI KK
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KURAMOCHI KK
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Abstract

【課題】プレス機の衝撃音、振動、発塵性をなくしてクリーンルームでの使用を可能にする。
【解決手段】ワークを加工する金型を取り付けたダイセット6を上下動する主軸19により下方へ押圧する機構を備えたプレス機において、第1支軸7により正転逆転可能なモータ8および減速機9をほぼ垂直方向に支持し、減速機9の出力軸にボールネジ11を接続し、このボールネジ11のナット部12に第2支軸13によりアーム14の先端部を連結し、このアーム14の基端部をフレーム本体1に第3支軸15により支持し、アーム14の第4支軸16によりリンク17の上端を連結し、このリンク17下端に第5支軸18により主軸19の上端を連結し、この主軸19の中間位置を案内機構19により案内して、主軸19の垂直方向の往復動作を得る。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルーム内での使用が可能であって、FPC(フレキシブルプリント基板)等の薄物の打ち抜き加工用に用いられるプレス機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、薄物加工用のプレス機として、特許文献1に記載のプレス切断装置等がある。これらは、大型のフライホイールを備えたプレス機からなり、加工動作の度に、大きな衝撃音、振動が発生し、またベルト駆動のため発塵性も有している。そのため、クリーンルーム内での使用は不向きであった。
【0003】
【特許文献1】
特許公開2000−301498号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、FPCの打ち抜き加工では、FPC自体の小型集積化が進むにつれて、FPCの打ち抜き加工工程も、クリーンルーム環境下で行われることが望まれてきた。しかしながら、FPCの打ち抜き加工に用いられる従来のプレス機は、上述したように、クリーンルーム対応ではないので、集塵装置等を取り付けて使用しなければならず、設備が大がかりとなる問題があった。そこで、集塵装置等を不要とするクリーンルーム対応のプレス機の開発が望まれていた。本発明はこれら産業界の要望に応え、発塵性がなくしかも動作音が小さいクリーンルーム対応のプレス機を提案することを目的とした。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、ワークを加工する金型を取り付けたダイセットを上下動する主軸により下方へ押圧する機構を備えたプレス機において、出力軸と直行する方向の第1支軸によりほぼ垂直方向に支持された正転逆転可能なモータと、このモータの出力軸に接続されたボールネジと、このボールネジのナット部に前記第1支軸と平行な第2支軸により先端部が連結されたアームと、このアームの基端部をフレーム本体に回動自在に支持する第3支軸と、前記アームの第2支軸と第3支軸の中間であって第3支軸寄りの位置に設けられた第4支軸により上端が連結されてほぼ垂直方向に支持されたリンクと、このリンク下端に第5支軸により上端が連結された主軸と、この主軸の中間位置に嵌合されて主軸の垂直方向の往復動作を案内する案内機構とを備えたことを特徴とする。
【0006】
ここで、前記モータをサーボモータとするとともに、モータの出力軸とボールネジとの間に減速機を接続することが好ましい。
また、前記主軸とダイセットとの間に押板を介在させるとともに、主軸下端を下に凸な球面形状とし、この球面形状部が当接する位置の押板に前記球面形状部の曲率半径と同一かやや大きい曲率半径の凹面形状を形成することも可能である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図1は本発明に係るプレス機の側面図であり、図2は図1の主軸の駆動機構部分を取り出して示した説明図である。図1において、1はプレス機のフレーム本体であり、その前面上部には操作盤2が配設され、操作盤2の下前方には、FPCからなるワーク(図示せず)を載置するワーク台3が前後動自在に配置されている。ワーク台3の後方には、ワークの取り付け位置を1ピッチずつずらすワーク送り機構4が配置されている。ワーク送り機構4の奥のフレーム本体1の内部には、ワークを打ち抜く刃物5を取り付けたダイセット6が配置されている。このダイセット6は左右の側面からの着脱交換が可能なように取り付けられている。
【0008】
次に、ダイセット6の駆動機構を図2により説明する。フレーム本体1の内側後部には、フレーム本体1の両側面に支持された第1支軸7により、サーボモータ8の減速機9が回動自在に支持されている。減速機9の出力軸にはボールネジ11が接続され、ボールネジ11に螺着されたナット部12は、第1支軸7と平行な第2支軸13により、2枚重ね構造のアーム14の先端に回動自在に連結されている。アーム14の基端部は、第3支軸15によりフレーム本体1に回動自在に支持されている。アーム14の第2支軸13と第3支軸15の中間であって第3支軸15寄りの位置に設けられた第4支軸16により、リンク17の上端が回動自在に支持されている。ほぼ垂直方向に支持されたリンク17の下端が第5支軸18により主軸19の上端と連結されている。主軸19の側面は、直線案内機構21によりフレーム本体1に昇降自在に支持されている。主軸19の下端22は、下に凸な球面形状とし、この球面形状部が当接する位置の押板23に前記球面形状部の曲率半径と同一かやや大きい曲率半径の凹面形状を形成している。
【0009】
次に、ダイセット6の駆動機構の動作について説明する。プレス機が停止中は、主軸19が上昇しているので、アーム14は図2の仮想線で示される上方に傾いた状態にある。ここで、ダイセット6の所定位置にワークがセットされて、オンスイッチが押されると、サーボモータ8が回転し、その回転が減速機9により減速されてボールネジ11を右方向に回転させる。ボールネジ11が右方向に回転すると、ボールネジ11に螺着されたナット部12が下降してアーム14は時計回り方向に回動する。すると、アーム14はてこの原理により、その回動力が増幅されて、第4支軸16に連結されているリンク17を下方へ押圧して、主軸19を下降させる。その結果、主軸19の下端22が押板23を介してダイセット6を押し下げることにより刃物5が下降してワークを打ち抜く。次に、ダイセット6の所定量の下降が終了すると、サーボモータ8が逆回転し、ナット部12が上昇してアーム14は反時計回り方向に回動し、主軸19が上昇し、ダイセット6が元の状態に復帰して、ワークの交換が可能となる。
【0010】
なお、図2中のS1は第2支軸13すなわちナット部12のストロークであり、S2は第4支軸16すなわち主軸19のストロークであり、図示例ではS1がS2の約5倍あり、ボールネジ11の推進力がてこの原理で約5倍に増幅されたことになる。このように、本発明のプレス機では、サーボモータ8の回転が減速機9により減速され、さらにボールネジ11により往復動作に変換され、次いで、アーム14のてこにより増幅されるため、小容量のサーボモータ8であっても、充分に大きな作動圧が得られる。しかも、従来のプレス機のようにフライホイールを用いてないため、動作が静かで振動もなくさらに発塵性もないため、クリーンルームでの使用が可能となる。また、サーボモータ8を用いているため、その回転数を制御することで、主軸19の下降量を精密に制御することが可能となり、加工の多様性に対応可能となる。また、主軸19は、直線案内機構21を介して垂直方向往復自在にフレーム本体1に支持されているが、プレス機の組立時の組立誤差あるいは経年変化等のため、万一主軸19の垂直度が不充分となった場合も、下端22が押板23に対して球面で接しているため、片当たりすることなく、ダイセット6に対して、正確な垂直方向の動作が伝達される。
【0011】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、モータの回転をボールネジにより直線運動に変換し、その直線運動の推進力をアームを用いたてこにより増大して主軸を駆動するようにしたため、従来のような衝撃音、振動がなくなり動作が静かになるとともに、発塵性も解消されてクリーンルームでの使用が可能となる。また、動作時の衝撃がなくなったため金型の寿命も長くなる。さらに、従来機種に比較して、大幅な小型化、省電力化が可能となる。さらにまた、サーボモータを用いた場合は、主軸の下降位置を高精度で制御することが可能となる。またさらに、主軸下端を球面形状としたため、組立誤差等により主軸の垂直度が充分でない場合でもダイセットを正常に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプレス機の側面図である。
【図2】図1の主軸の駆動機構部分を取り出して示した説明図である。
【符号の説明】
1 フレーム本体
2 操作盤
3 ワーク台
4 ワーク送り機構
5 刃物
6 ダイセット
7 第1支軸
8 サーボモータ
9 減速機
11 ボールネジ
12 ナット部
13 第2支軸
14 アーム
15 第3支軸
16 第4支軸
17 リンク
18 第5支軸
19 主軸
21 直線案内機構
22 下端
23 押板
S1,S2 ストローク

Claims (5)

  1. ワークを加工する金型を取り付けたダイセットを上下動する主軸により下方へ押圧する機構を備えたプレス機において、
    出力軸と直行する方向の第1支軸によりほぼ垂直方向に支持された正転逆転可能なモータと、
    このモータの出力軸に接続されたボールネジと、
    このボールネジのナット部に前記第1支軸と平行な第2支軸により先端部が連結されたアームと、
    このアームの基端部をフレーム本体に回動自在に支持する第3支軸と、
    前記アームの第2支軸と第3支軸の中間であって第3支軸寄りの位置に設けられた第4支軸により上端が連結されてほぼ垂直方向に支持されたリンクと、
    このリンク下端に第5支軸により上端が連結された主軸と、
    この主軸の中間位置に嵌合されて主軸の垂直方向の往復動作を案内する案内機構と、
    を備えたことを特徴とするプレス機。
  2. 請求項1に記載のプレス機において、
    前記モータをサーボモータとしたことを特徴とするプレス機。
  3. 請求項1または2に記載のプレス機において、
    前記モータの出力軸とボールネジとの間に減速機を接続したことを特徴とするプレス機。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載のプレス機において、
    前記主軸とダイセットとの間に押板を介在させるとともに、主軸下端を下に凸な球面形状とし、この球面形状部が当接する位置の押板に前記球面形状部の曲率半径と同一かやや大きい曲率半径の凹面形状を形成したことを特徴とするプレス機。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載のプレス機において、
    前記ダイセットにFPCの打ち抜き加工用の金型を取り付けたことを特徴とするプレス機。
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