JPH07195197A - 薄板加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】パンチの下死点設定を極めて微小な寸法調整範
囲内で行えるようにして、薄板への打ち抜き，曲げ，切
断のような超精密なプレス加工を実施するに有用な新規
な薄板加工装置を提供する。 【構成】モータ30の作動を電気的に制御して歯車28を所
定角度（若しくは所定数）回転させ摺動筒26を所定若干
量摺動させ、パンチ11の下限位置（下死点）を微調整す
る。その後、モータ30の作動で屈伸杆22を所定角度まで
伸長させ、これにより主軸７が所定量下方摺動するに伴
い上型８が所定ストローク下降し、パンチ11が基材Ｗを
打ち抜くをもって微細幅の間隙を高精度で形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばリードフレーム
その他の電子部品の基材となる薄板に、打ち抜き，切
断，曲げ等の超精密なプレス加工を施す際に用いる薄板
加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の薄板に打ち抜き，切断加
工等を施すための装置として、プレス加工装置が一般に
知られてる。一例として、42アロイ（鉄−Ｎｉ合金），
Ｃｕ等の薄板（基材）に多数のリード部を打ち抜き加工
してリードフレームを形成するプレス加工装置について
図７を参照して説明する。この装置は、基材Ｗを載置す
る下型110 に打ち抜き孔111を設けると共に、その基材
Ｗを移動不能に挟持する押え板120 に前記打抜き孔111
と同一径をもって通孔121 を開設し、さらに前記打ち抜
き孔111 ，通孔121 に嵌挿可能な寸法を有するパンチ13
0 を油圧シリンダを駆動源として上下摺動する上型（不
図示）の下面に突設してなり、その油圧シリンダの作動
によるパンチ130 の下降によって基材Ｗの所定位置を打
抜くことで、一定の間隙Ｗ1 を確保しながらリード部Ｗ
2 を多数並列状に形成するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら上記従来の
プレス装置によれば、上型の摺動を油圧シリンダで行う
ようになっていることから上型下降スピードを制御する
ことが困難であり、よって上型と下型の衝突の際の衝撃
が大きく、薄板の精密加工用として用いるに好適である
とはいい難いものであった。また、パンチ130 の下死点
（下降作動の下限位置）が、パンチ130 を下型110に突
き通すことで設定されるので、薄板に曲げ加工を施す場
合のような下死点の設定が極めて微小な寸法調整である
加工には使用できないという欠点があった。

【０００４】本発明はこのような従来事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、上型下降ス
ピードを適宜に制御することができ、しかもパンチの下
死点設定を極めて微小な寸法調整範囲内で行えるように
して、薄板の超精密加工用として用いるに好適な、新規
な薄板加工装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに本発明に係る薄板加工装置は、請求項１では、下型
を載置した基台の上方に上，下のテーブルを装備し、下
部テーブルに対して上下摺動自在に案内され且つ賦圧手
段により上方へ付勢された主軸の下端に上型を結合固定
すると共に、上，下のアームを回動自在に連結した屈伸
杆を前記主軸上端と上部テーブル下面の間に屈伸自在に
立ち上げ支持し、さらに、前記屈伸杆の中間軸止部に摺
動筒の一端を回動自在に軸止し、該進退筒の他端には、
正逆回転モータの作動により正逆方向へ所定量回動する
螺軸を螺合してなり、前記モータの作動による螺軸の回
動により屈伸杆の中間軸止部を水平方向へ移動させて上
型下面に突設したパンチの下死点を制御すると共に、屈
伸杆の屈伸により上型を上下摺動させてプレス加工を行
うようにしたことを特徴とする。

【０００６】また請求項２では、上記上部テーブルの下
面に、正逆回転モータの作動で所定量進退する楔と、該
楔が進退自在に嵌合する横孔を備えた筒状ホルダーと、
該ホルダー内に装填され楔の進退に伴って高さが増減す
るテーパーブロックを配設すると共に、前記テーパーブ
ロックの下面には上記屈伸杆の上端が回動自在に当接係
合する受け凹部を設け、前記モータの作動による楔の進
退により屈伸杆を上下摺動させて上型の待機位置を調節
するようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１記載の構成によれば、正逆回転モータ
の作動を電気的に制御することで、上型の下降スピード
の制御が可能になり、上型と下型の衝突の際の衝撃を低
減せしめて静粛なものとし得、薄板の精密加工用として
用いるに好適なプレス加工が可能になる。また、正逆回
転モータの電気的な制御によって摺動筒を水平方向へ若
干量移動させて上型の位置を上下方向へ若干量調整する
をもって、パンチの下死点、すなわち、上型を所定スト
ローク下降させた際のパンチの下限位置の微調整が可能
になる。

【０００８】また、請求項２記載の構成によれば、正逆
回転モータの作動を電気的に制御して楔を所定量前後進
退させ、これによりテーパーブロックの高さが増減する
をもって受け凹部が上下方向に移動するに伴い、屈伸
杆，主軸，上型が上下方向に所定量移動して、上型の待
機位置を任意に調節する。

【０００９】尚、上述のパンチの下死点調整は主とし
て、基材（薄板）に曲げ加工を施す際の寸法の調節のよ
うな極めて微小な寸法調整の際に行われるのに対し、上
記上型の待機位置調整は、基材の板厚が変更した際の初
期設定のように、比較的大きな寸法調整の際に行われ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る薄板加工装置の一実施例
を図面を参照して説明する。本実施例の薄板加工装置は
図１に示すような構造、すなわち、下型１を載置した基
台２の四角に支柱３を起設し、該支柱３における適宜高
さ位置に下部テーブル４を支持固定し、前記支柱３の上
端部分に上部テーブル５を支持固定し、それら上，下の
テーブル４，５の同一側端間に亘って側部フレーム６を
縦設すると共に、下部テーブル４に対して上下摺動自在
に案内された主軸７の下端に上型８を連結固定し、さら
に上，下のテーブル４，５と側部フレーム６で囲まれる
空間内に、上型８を上下摺動させるための駆動機構部ａ
と、上型８の待機位置を調節するための調整機構部ｂと
を装備せしめてなる。

【００１１】下型１は基台２上に移動不能に設置された
もので、その上面ほぼ中央には被加工材である薄板（本
実施例ではリードフレームの基材Ｗ）を載承するための
ステージ９を備え、該ステージ９には図６に拡大して示
すように、基材Ｗに形成する間隙Ｗ1 に対応するスクラ
ップ落し込み用の孔10が複数開設される。尚、上型８の
下面には、前記孔10と対向する複数位置にパンチ11が突
設される。

【００１２】下型１の上面四角にはガイドバー12が起設
され、このガイドバー12の所定高さ位置に、上記ステー
ジ９上に載承された基材Ｗの押え枠13を下降可能に支持
すると共に、その押え枠13の上方には、主軸７下端に連
結された上型８が摺動自在に案内される。押え枠13には
パンチ11が上下摺動自在に挿通される挿通孔13a が孔10
と連通状に開穿される。

【００１３】下部テーブル４の中心部位には通孔14が開
設され、この通孔14に主軸７を上下摺動自在に嵌挿入す
る。また通孔14の周りにはシリンダー15を内設すると共
に、該シリンダー15のロッド16先端に、主軸７外周に突
設せしめた鍔部7aを結合して賦圧手段を形成する。主軸
７は前記賦圧手段によって上方へ付勢される。シリンダ
ー15は不図示の制御部に電気的に連絡しており、主軸
７，屈伸杆22，受けブロック19，楔51，テーパーブロッ
ク52等の各機構部における夫々のジョイント部分（当接
係合部分）のがたつきを吸収すべく、前記各機構部を上
方へ付勢するよう常に一定圧でエアー加圧している。
尚、このシリンダー15による賦圧力は、後述するモータ
30の作動による主軸７の下方摺動に影響しない程度のも
のであることはいうまでもない。

【００１４】上記主軸７の上端は図示するような凹み形
状とすると共にその凹みに沿った受けメタル17を嵌装着
して下側受け凹部18を形成する。またこの受け凹部18の
上方には、上部テーブル５下面における主軸７上端と相
対向する位置に装備されたテーパーブロック52の下面に
固定された受けブロック19の下面凹み部に受けメタル20
を嵌装着して上側受け凹部21を形成する。それら上，下
の受け凹部18,21 間には屈伸杆22を配設する。

【００１５】屈伸杆22は、上アーム23の下端部と下アー
ム24の上端部とを回動自在に軸止したもので、下アーム
24の下端部24a を下側受け凹部18に回動自在に当接係合
せしめると共に、上アーム23の上端部23a を上側受け凹
部21に回動自在に当接係合せしめて、上記賦圧手段によ
り上方へ付勢された状態で、屈伸自在に立ち上げ支持さ
れる。

【００１６】上記屈伸杆22の中間軸止部25には、有底筒
状の摺動筒26の閉塞側の端部を回動自在に軸止する。摺
動筒26の内周には雌螺子26a を刻設し、その開口側端部
から螺軸27の一端側に設けた螺子部27a を螺動自在に挿
入する。尚、前記螺子部27aと雌螺子26a との螺合部
分、並びに後述する螺子部27b と雌螺子29a の螺合部分
には不図示のボールを多数介在せしめたボール螺子構造
として、螺軸27の回動による摺動筒26，支持筒29の螺動
進退がよりスムーズに行われるようにする。

【００１７】螺軸27は一端側に上記雌螺子26a に螺合す
る螺子部27a を設け、他端側にはその螺子部27a とは逆
螺子となる螺子部27b を設けると共に、中途部分には歯
車28を外嵌固定してなり、前述の如く螺子部27a を摺動
筒26内周に螺合し、且つ螺子部27b は側部フレーム６に
設けた支持筒29に螺合せしめて、摺動筒26，支持筒29と
共にほぼ一直線上に並列するよう、上，下のテーブル
４，５間にほぼ水平に支持される。

【００１８】支持筒29は有底筒状を呈する本体内周に前
記螺子部27b に螺合する雌螺子29aを設けたもので、そ
の閉塞側端部に備えたピン29b により、側部フレーム６
に対して前後摺動可能且つ回動自在に軸止される。

【００１９】側部フレーム６における支持筒29の上方位
置にはモータ30が装備される。モータ30はパルスモータ
若しくはステッピングモータ等からなる正逆回転モータ
で、不図示の制御部に電気的に連絡して出力軸先端に装
着した歯車31の回転角度及び回転数を適宜に制御される
ようになっており、その歯車31が上記螺軸27の歯車28に
噛合するよう側部フレーム６に固定される。

【００２０】而して、上記主軸７，屈伸杆22，摺動筒2
6，螺軸27，モータ30等により、上型８を上下摺動させ
るための駆動機構部ａが構成され、制御部からの指令で
モータ30が作動して歯車28を所定角度（若しくは所定
数）回転せしめて摺動筒26を図１に示す位置から同図右
方向へ所定量移動させ、同時にシリンダー15による賦圧
作用をさせ乍ら屈伸杆22を所定角度（図５中に示す角度
α）まで伸長させ（図５の状態）、これにより主軸７が
所定ストローク下方摺動するに伴い上型８が押え枠13と
共に下降し、押え枠13がステージ９上の基材Ｗを押え付
け（図６(a) 参照）、引き続き上型８が下降してパンチ
11が挿通孔13a に挿通され基材Ｗを貫通して孔10に入り
込むをもって基材Ｗに間隙Ｗ1 が形成され、その間隙Ｗ
1 に相当するスクラップＷ3 が孔10内に落ち込む（図６
(b) 参照）。

【００２１】よって、モータ30の作動を制御部により任
意に制御することで、上型８の下降スピードの制御が可
能になり、上型８と下型１の衝突の際の衝撃を低減せし
めて静粛なものとし得、薄板の精密加工用として用いる
に好適なプレス加工が可能になる。

【００２２】また、上記パンチ11の待機位置は、前述し
た上型８の下降作動に先だってモータ30を作動させるこ
とにより歯車28を所定角度（若しくは所定数）回転せし
め、これにより摺動筒26を図１に示す位置から水平方向
へ若干量移動させるをもって上下方向へ若干量調整さ
れ、これにより、パンチ11の下死点、すなわち、駆動機
構部ａの作動により上型８を所定ストローク下降させた
際のパンチ11の下限位置の微調整が可能になる（図４参
照）。

【００２３】よって、被加工物が極めて微小厚さの薄板
であって、これに所定微小幅の間隙Ｗ1 を形成したり、
若しくは所定の曲げ加工を施す場合のような下死点の設
定が極めて微小な寸法調整である加工、一例を挙げれ
ば、板厚が0.1 〜0.2mm 程度であるリードフレームの基
材Ｗに、板厚と同程度の幅、すなわち0.1 〜0.2mm 程度
の幅寸法を有する間隙Ｗ1 を形成する打ち抜き加工、さ
らには、前記基材Ｗから形成されたリードフレームにお
けるリード部外端の曲げ加工にも好適に用いることがで
きる。

【００２４】次に、上型８の待機位置を調節するための
調整機構部ｂについて説明する。調整機構部ｂは、モー
タ50の作動により前後進退する楔51と、この楔51の前後
進退に伴って高さが増減するテーパーブロック52と、こ
のテーパーブロック52下面に固着される前述の受けブロ
ック19とから構成される。

【００２５】モータ50はパルスモータ若しくはステッピ
ングモータ等からなる正逆回転モータで、不図示の制御
部に電気的に連絡して出力軸先端に装着した歯車53の回
転角度（若しくは回転数）を適宜に制御されるようにな
っており、その歯車53が後述する歯車54に噛合するよう
上部テーブル５に固定される。

【００２６】楔51は先端に向かって漸次先細状となる台
形状を呈し、その基端側に固定した支軸55を上部テーブ
ル５下面に設置したボール螺子受け55a に螺合せしめる
と共に、支軸55基端に外装した歯車54を歯車53に噛合せ
しめるをもって、モータ50の作動により前後進退するよ
う支持される。

【００２７】また上記楔51は、上部テーブル５下面に固
定した筒状ホルダー56の周壁に対向状に開設した横孔57
a,57b に前後進退自在に遊挿され、且つその筒状ホルダ
ー56内に上下摺動可能に装填されたテーパーブロック52
の上半部52a と下半部52b の間に挿入される。

【００２８】以上のような構成からなる調整機構部ｂに
よれば、制御部からの指令でモータ50を作動させて歯車
54を所定角度（若しくは所定数）回転せしめて楔51を所
定量前後進退させ、これによりテーパーブロック52の高
さが増減するをもって受けブロック19が上下方向に移動
するに伴い、屈伸杆22，主軸７，上型８が一体となって
上下方向に所定量移動する。よって、屈伸杆22上端（す
なわち上アーム23の上端部23a ）から上型８下面までの
寸法Ｓを変えることなく、上型８の待機位置を任意に調
節することができる（図２，図３参照）。

【００２９】尚、上述の駆動機構部ａによるパンチ11の
下死点調整は主として、基材Ｗに打ち抜き，曲げ加工を
施す場合の調節のような極めて微小（超精密）な寸法調
整の際に行われるのに対し、上記調整機構部ｂによる上
型８の待機位置調整は、基材Ｗの板厚が変更した際の初
期設定のように、比較的大きな寸法調整の際に行われ
る。

【００３０】以下、本実施例の薄板加工装置を、板厚が
0.1 〜0.2mm 程度であるリードフレームの基材Ｗに、多
数のリード部Ｗ2 を打ち抜き形成する場合について説明
すれば、調整機構部ｂにより基材Ｗの板厚に対応せしめ
て上型８の待機位置を適宜に調整し、さらに、駆動機構
部ａによりパンチ11の下死点及び上型８の摺動ストロー
クと下降スピードを任意に設定したうえで、駆動機構部
ａの作動により上型８を所定ストローク下降させ、パン
チ11を設定された下死点位置まで下降させて、基材Ｗの
所望複数箇所に所定幅寸法の間隙Ｗ1 を形成し、同時
に、その間隙Ｗ1の打ち抜き分に相当するスクラップＷ3
を孔10内に落とし込み（図６(b) ）、これにより、隣
合わせる間隙Ｗ1 ，Ｗ1 の間にリード部Ｗ2 を備えた所
望形状のリードフレームが得られる。

【００３１】尚、本発明の薄板加工装置は上述した打ち
抜き加工に用いるものに限定されず、下型１若しくはス
テージ９の形状を任意に変更することで、例えばリード
フレームにおける外部端子先端をＬ型に曲げる場合やそ
の他各種の極めて精密な曲げ加工，切断加工に使用可能
である。また被加工材である薄板もリードフレームの製
造に用いる基材に限定されず、その他の電子部品の基材
となる薄板の打ち抜き，切断，曲げ等の超精密加工を施
すために広く用いることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る薄板加工装置は以上説明し
たように構成したので、正逆回転モータの作動を電気的
に制御することで上型の下降スピードの制御が可能にな
り、上型と下型の衝突の際の衝撃を低減せしめて静粛な
ものとし得、薄板の超精密加工用として用いるに好適な
プレス加工が可能になる。また、正逆回転モータの電気
的な制御によって摺動筒を水平方向へ若干量移動させて
上型の位置を上下方向へ若干量調整するをもって、パン
チの下死点、すなわち、上型を所定ストローク下降させ
た際のパンチの下限位置の微調整が可能になる。

【００３３】また、請求項２記載の構成によれば、正逆
回転モータの作動を電気的に制御して楔を所定量前後進
退させ、これによりテーパーブロックの高さが増減する
をもって受け凹部が上下方向に移動するに伴い、屈伸
杆，主軸，上型が上下方向に所定量移動して、上型の待
機位置を任意に調節することができる。

【００３４】従って、被加工物が極めて微小厚さの薄板
であって、これに所定の打ち抜き加工，曲げ加工を施す
場合のような下死点の設定が極めて微小，超精密な寸法
調整である加工、例えば、板厚が0.1 〜0.2mm 程度であ
るリードフレームの基材に多数のリード部を打ち抜き形
成するような超精密なプレス加工に好適に用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄板加工装置の一実施例を示す正
面図で一部断面で表す。

【図２】図１に示す薄板加工装置の駆動機構部と調整機
構部を示す簡略図。

【図３】図２に示す調整機構部による上型待機位置の調
整を示す簡略図。

【図４】図２に示す駆動機構部によるパンチの下死点調
整を示す簡略図。

【図５】図２に示す駆動機構部による上型の下降摺動を
示す簡略図。

【図６】図１に示す装置による薄板への打ち抜き形成工
程を示す拡大断面図。

【図７】従来周知なプレス加工装置による打ち抜き加工
を示す縦断面図。

【符号の説明】

１：下型 ２：基台 ４：下部テーブル
５：上部テーブル ７：主軸 ８：上型 11：パンチ
18,21:受け凹部 22：屈伸杆 23：上アーム 24：下アーム
25：中間軸支部 26：摺動筒 27：螺軸 30,50 ：正逆回転モー
タ 51：楔 52：テーパーブロック 56：筒状
ホルダー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下型を載置した基台の上方に上，下のテ
   ーブルを装備し、下部テーブルに対して上下摺動自在に
   案内され且つ賦圧手段により上方へ付勢された主軸の下
   端に上型を結合固定すると共に、上，下のアームを回動
   自在に連結した屈伸杆を前記主軸上端と上部テーブル下
   面の間に屈伸自在に立ち上げ支持し、さらに、前記屈伸
   杆の中間軸止部に摺動筒の一端を回動自在に軸止し、該
   進退筒の他端には、正逆回転モータの作動により正逆方
   向へ所定量回動する螺軸を螺合してなり、前記モータの
   作動による螺軸の回動により屈伸杆の中間軸止部を水平
   方向へ移動させて上型下面に突設したパンチの下死点を
   制御すると共に、屈伸杆の屈伸により上型を上下摺動さ
   せてプレス加工を行うようにしたことを特徴とする薄板
   加工装置。
2. 【請求項２】 上記上部テーブルの下面に、正逆回転モ
   ータの作動で所定量進退する楔と、該楔が進退自在に嵌
   合する横孔を備えた筒状ホルダーと、該ホルダー内に装
   填され楔の進退に伴って高さが増減するテーパーブロッ
   クを配設すると共に、前記テーパーブロックの下面には
   上記屈伸杆の上端が回動自在に当接係合する受け凹部を
   設け、前記モータの作動による楔の進退により屈伸杆を
   上下摺動させて上型の待機位置を調節するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の薄板加工装置。