JPH07276100A

JPH07276100A - プレス装置

Info

Publication number: JPH07276100A
Application number: JP7230994A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Uematsu; 紀晃植松
Original assignee: KOOTAKI SEIKI KK; Kohtaki Precision Machine Co Ltd
Current assignee: KOOTAKI SEIKI KK; Kohtaki Precision Machine Co Ltd
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 1995-10-24

Abstract

(57)【要約】【目的】より均一性の高い加圧を行なえ、また必要に応
じて部分的な加圧力の調節も可能であり、しかも作動油
の使用量が少なくて済むプレス装置の提供。【構成】複数の油圧式の加圧作動体１１を可動フレーム
３に埋込み状態で設け、また可動フレームを支柱１に対
しクランプ手段５で固定可能とし、可動フレームを送り
ネジ機構による昇降手段６で目的の位置まで上昇させて
クランプ手段で固定した状態で可動フレームの加圧作動
体を動作させて金型Ｍａの加圧を行なうようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス装置に関し、特
に例えば半導体の樹脂モールド成形、あるいは打ち抜き
加工や凹凸模様の模様付け加工などのように比較的加圧
ストロークが短いプレス加工に好適なプレス装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のプレス装置における加圧発生部
は、一般に、トグル式やクランク式の機械プレスの場合
であれば実質的に１個の小さな点状であり、また液圧式
や空圧式でもラムやピストンの径に応じた面積に限られ
る。このため、加圧発生部より大きな面積の加工対象物
への加圧に際しては加圧面積と受圧面積にギャップが生
じ、このギャップによる加圧力の不均一性を補うために
金型の形状や強度及び金型を支持するフレームの厚みや
強度などに大きな制約を受けることになる。

【０００３】このような問題に対処する技術としては、
例えば特公昭６１−２７１６０号公報や特公平４−１３
０８０号公報に開示の技術が知られている。この技術
は、金型を支持するフレームに液体封入用の間隙室を形
成してフローティングプレート化した作業面部を設ける
ことにより、上記ギャップによるフレームや金型の歪み
を動的に吸収するようにしており、その意図するところ
はそれなりに達成している。

【０００４】しかし、このフローティングプレート化の
技術は、フレームや金型の歪みの動的吸収は行なえるも
のの、加圧力の不均一性自体は残るという点で不十分な
ものがあり、また作動油を余分に使用する必要があると
いう点で後述の問題を残し、さらに部分的に加圧力を調
整する必要がある場合に対応できないという点でも不十
分なものがある。

【０００５】以上のような加圧面積と受圧面積のギャッ
プの問題の他に、従来のプレス装置、特に油圧プレス装
置については、作動油による油煙が作業環境に与える影
響の問題がある。即ち、作動油がこれを貯蔵しているタ
ンクにおける空気の出入りに際して霧状の油煙となって
作業環境中に放出され、この油煙が作業環境に悪影響を
与えるという問題である。この問題は、例えば半導体の
樹脂モールド成形のようにいわゆるクリーンルームのよ
うな高度なクリーン条件を必要とする加工対象物につい
て重要であり、特に半導体の高度化が進む最近の傾向に
あっては重要度がますます大きくなって来ている。

【０００６】もっともこの油煙の問題は、作動油のタン
クを完全密封式にすれば防げるものであるが、従来の油
圧プレス装置では作動油の量が多いためタンクの完全密
封化を図ることは実際問題として困難であり、結局他の
手段に解決を求めざるを得ないのが実情である。またク
リーン条件を必要とする加工については作動油を必要と
しない機械プレスを用いることで油煙の問題を避け得る
ことは勿論可能であるが、機械プレスに比較して加圧速
度や加圧力を自由に設定でき、また加圧力の保持も容易
であるなど優れた油圧式の特性は半導体の樹脂モールド
成形に適しており、油圧式を機械式に置き換え難いのも
実情である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情を背景になされたもので、均一性のより高い加圧
力を金型に与えることができ、しかも必要に応じて部分
的な加圧力の調節を可能とするプレス装置の提供を目的
とし、また油圧プレスの長所を活かしなお且つ作動油に
よるクリーン条件の阻害を有効に防止できるプレス装置
の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的のために
本発明では、複数本の支柱に支持させた固定フレームと
同じ支柱にガイドさせて上下動可能に設けた可動フレー
ムとの間で金型を加圧するようになっているプレス装置
について、可動フレームを上下動させるための昇降手段
と、必要時に可動フレームを支柱に対し固定状態とする
クランプ手段と、可動フレーム又は固定フレーム乃至両
者それぞれに埋込み状態とした１乃至複数の加圧作動体
とを設け、昇降手段で上昇させた可動フレームを所定の
上昇位置でクランプ手段により支柱に固定状態とし、こ
の可動フレームの固定状態で可動フレーム又は／及び固
定フレームの加圧作動体を作動させて金型の加圧を行な
うようにしている。

【０００９】本プレス装置では、加工対象物の実質的な
加圧に必要な加圧動作は、可動フレームや固定フレーム
に埋込み状態で設けた加圧作動体で行なう。つまり、従
来では加圧作動体の加圧力がフレームを介して金型へ伝
えられていたのに対し、本プレス装置では、金型を支持
するフレームをベースとする加圧作動体から直接的に金
型へ加圧力を加えるもので、金型のサイズに応じて適宜
の数の加圧作動体を並列的に設けることも自由に行な
え、これにより極めて均一性の高い加圧を行なうことが
できる。また複数を並列的に設ける場合には、必要に応
じて各加圧作動体について作動圧を個々に制御すること
により、金型の特定部分への加圧力を他の部分と変える
ような部分的な加圧力調節も可能となる。

【００１０】また本プレス装置では、昇降手段で所定の
上昇位置に上昇させた可動フレームをクランプ手段によ
り支柱に対し固定した状態で加圧作動体を作動させるよ
うにしているが、このことには二つの機能がある。一つ
は可動フレームや固定フレームに埋込み状態で設けた加
圧作動体の実効ストロークを必要最小限に抑えるためで
ある。つまり金型に加工対象物を装着する際に上下金型
を分離させたり、また上下金型を再び突き合わせる操作
に必要とする長ストロークの動作を昇降手段に行なわ
せ、加圧作動体には必要最小限な短ストローク動作だけ
で済ませるようにするということ。他は、昇降手段に非
油圧式である機械的な機構、好ましくは高精度の制御が
可能なサーボ制御による送りネジ機構を用いることで、
装置全体としての作動油の使用量を減少させるというこ
とである。

【００１１】この作動油の使用量を減少させるという点
を具体的にみると、加圧作動体におけるストロークは、
一般的な半導体についての樹脂モールド成形の場合であ
れば１ｍｍ以下でよく、打ち抜き加工や凹凸模様の模様
付け加工などであってもせいぜい２ｍｍ程度でよい。従
って、標準的な１００ｔｏｎクラスの半導体樹脂モール
ド成形用を例にとると、加圧作動体に油圧式を用いる場
合でもそれに必要な作動油の量は６０ｃｃ程度で済ませ
ることができる。そして、これにクランプ手段として例
えば特公平１−５２６０３号公報や特公平３−６８８０
号公報に記載されるような油圧式を用いるとしても、こ
れに必要な作動油の量は３０ｃｃ程度であるので、装置
全体としての作動油の使用量を１００ｃｃ以下と格段に
少なくすることができる。

【００１２】この結果、油煙の発生量を大幅に減らすこ
とができるし、さらには作動油のタンクを完全密封式に
することも比較的容易で、この完全密封式とすることに
より油煙の発生量をさらに抑制することができ、従って
油圧プレスの長所は活かしつつ、作動油によるクリーン
条件の阻害を有効に防止できる。

【００１３】ここで昇降手段にサーボ制御による送りネ
ジ機構を用いることの利点を説明すると以下の通りであ
る。即ち、上述のように加圧作動体の実効ストロークを
必要最小限に抑えることが作動油の使用量を少なくする
上で大切なことになるが、そのためには昇降手段による
可動フレームの位置決め操作の正確性が要求され、これ
を満足させるのがサーボ制御による送りネジ機構であ
る。

【００１４】上記のようなプレス装置における加圧作動
体は、種々の構造が可能であるが、好ましくは、これを
設ける可動フレーム又は固定フレームに直接的にシリン
ダ孔を形成し、このシリンダ孔にラムタイプやピストン
タイプの往復動体を組み込んだ油圧式で形成する。

【００１５】また上記のようなプレス装置については、
加圧作動体を埋込み状態で設けた可動フレームや固定フ
レームと金型の関係が付随的な要素として問題になる。
つまり、加圧作動体による加圧に際して加圧作動体のス
トローク分だけ金型が当該可動フレームや固定フレーム
から浮く必要があるが、このように浮く状態になる金型
と可動フレームや固定フレームの関係を如何に処理する
かという問題である。これについて本発明では、接続手
段により可動フレーム又は固定フレームに上下動可能に
接続した中間プレートを介して金型を当該可動フレーム
及び固定フレームに取り付け、加圧作動体の加圧力を中
間プレートを介して金型に伝えるようにしている。この
結果、中間プレートに従来と同様にして金型を固定する
だけで、上記の関係を満足させることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。本実施
例によるプレス装置は、半導体の樹脂モールド成形用
で、図１及び図２に示すように、４本の支柱１、１、…
…に上側の固定フレーム２を固定的に支持させる一方で
下側の可動フレーム３を上下動可能に支持させた基本構
造を持っている。

【００１７】可動フレーム３は、図３に示すような構造
のクランプ手段５を介して各支柱１と接続されており、
クランプ手段５が開状態にあって後述の昇降手段６によ
り上下動可能となり、クランプ手段５が閉状態になるこ
とにより支柱１、１、……に固定状態となる。

【００１８】クランプ手段５は、内周面に液圧室用凹部
７を有する円筒状の液圧室形成部材８に、その液圧室用
凹部７との間で液圧室９を形成するように円筒状のクラ
ンプスリーブ１０を組み合わせた構造を持ち、液圧室９
に供給される作動油の圧力によりクランプスリーブ１０
が縮径的に変形することで支柱１を強圧する構造となっ
ている。つまり、クランプスリーブ１０が作動油で縮径
した状態が閉状態であり、これにより可動フレーム３の
支柱１への固定状態が得られ、逆に液圧室９への作動油
の供給を停止してクランプスリーブ１０が本来の径にあ
る状態が開状態で、この状態では可動フレーム３の上下
動が可能となる。

【００１９】可動フレーム３を上下動させる昇降手段６
は、図中にはその詳細の図示は省略しているが、一般に
よく知られているサーボ制御による送りネジ機構が用い
られており、可動フレーム３の上下動をｍｍ単位の精度
で制御できるようにされている。尚、この昇降手段６
は、対角位置に１個ずつ設けてある。

【００２０】また可動フレーム３には、その内部に４個
１列を４列で都合１６個の油圧式の加圧作動体１１、１
１、……を備えている（図４）。各加圧作動体１１は、
基本的に同一で、図５に拡大して示すように、可動フレ
ーム３にシリンダ孔１２を穿設し、このシリンダ孔１２
にラムタイプの往復動体１３を組み込んだ構造を持ち、
供給路１４を介して供給される作動油の油圧力をパッキ
ング１３ｐでシールした往復動体１３で受け、それに応
じた加圧力を上向きに発生するようになっている。

【００２１】これら加圧作動体１１、１１、……による
加圧力は中間プレート１５を介して可動フレーム３の下
金型Ｍａに伝えられるようになっている。即ち、可動フ
レーム３の下金型Ｍａは中間プレート１５を介して可動
フレーム３に取り付けられており、その中間プレート１
５は、図６に示すように、接続ボルト１６と付勢用のス
プリング１７からなる接続手段１８により所定の範囲で
上下動可能となるように可動フレーム３に接続されてい
る。

【００２２】より具体的には、可動フレーム３に貫通孔
１９を設けると共に、この貫通孔１９の下側に径を大き
くした支持部２０を所定深さで設け、貫通孔１９を通し
て中間プレート１５に螺合させた接続ボルト１６の頭で
カラー２１を介してスプリング１７を支持部２０の底に
押し付ける状態とすることで、スプリング１７の付勢力
により中間プレート１５を可動フレーム３に引き付ける
ようにしており、カラー２１の鍔部と可動フレーム３の
隙間の範囲で中間プレート１５が可動フレーム３に対し
上下動できるようになっている。

【００２３】さらに可動フレーム３には、樹脂モールド
成形に特有なモールド用樹脂のトランスファー操作を行
なうためのトランスファー用作動体２２が取り付けられ
ている。このトランスファー用作動体２２は、昇降手段
６と同様に送りネジ機構が用いられており、その送りネ
ジ機構で上昇動するロッド２３により上下両金型Ｍａ、
Ｍｂ内のモールド用樹脂のタブレットを押しつぶしてト
ランスファー操作を行なう。ここで図２中に符号２４で
示すがトランスファー用作動体２２用のサーボモータで
ある。

【００２４】以上のようなプレス装置における加工対象
物の金型へのセット及び型締め動作は以下のようにして
行なわれる。即ち、先ず可動フレーム３が下側の準備位
置にある状態（図１及び図２の状態）で下金型Ｍａに加
工対象物をセットする。次いで昇降手段６により可動フ
レーム３をその下金型Ｍａが固定フレーム２の上金型Ｍ
ｂと接触する状態にまで上昇させた後、クランプ手段５
を閉状態として可動フレーム３を支柱１、１、……に固
定状態とする。それから加圧作動体１１、１１、……に
加圧力を発生させて下金型Ｍａを上金型Ｍｂに所定の加
圧力で押し付ける型締めを行なう。この際に加圧作動体
１１、１１、……に生じるストロークの範囲で中間プレ
ート１５は可動フレーム３から浮き上がることになる
が、その程度は実際には１ｍｍ以下である。

【００２５】以上の実施例では可動フレーム３にだけ加
圧作動体１１、１１、……を設けていたが、必要に応じ
て固定フレーム２に設けるようにしてもよく、また両者
に設けるようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるプレ
ス装置は、金型を支持するフレームに埋込み状態で設け
た加圧作動体から直接的に金型へ加圧力を加えるように
しているので、金型のサイズに応じて適宜の数の加圧作
動体を並列的に設けることにより、極めて均一性の高い
加圧を行なうことができ、しかも並列的に設けた各加圧
作動体の作動圧を必要に応じて個々に制御することによ
り、金型の特定部分への加圧力を他の部分と変えるよう
な部分的な加圧力調節も可能であり、高い機能性が得ら
れる。また長ストロークの動作を行なう昇降手段には非
油圧式である機械的な機構を用い、加圧作動体とクラン
プ手段にのみ油圧式を用いるようにすることで、装置全
体としての作動油の使用量を格段に少なくすることがで
き、作動油の油煙を嫌う半導体の樹脂モールド成形など
に最適な機能性を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるプレス装置の一部断面
を含む側面図。

【図２】図１中の矢示ＤＡ方向から見た側面図。

【図３】クランプ手段の部分断面図。

【図４】可動フレームにおける加圧作動体の配置状態を
示す平面図。

【図５】可動フレームにおける加圧作動体の構造を示す
部分断面図。

【図６】可動フレームへの中間プレートの接続状態を示
す部分断面図。

【符号の説明】

１支柱２固定フレーム３可動フレーム５クランプ手段６昇降手段１１加圧作動体１２シリンダ孔１３往復動体１５中間プレート１８接続手段Ｍａ下金型Ｍｂ上金型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の支柱に支持させた固定フレーム
と同じ支柱にガイドさせて上下動可能に設けた可動フレ
ームとの間で金型に加圧力を与えるようになっているプ
レス装置において、可動フレームを上下動させるための
昇降手段と、必要時に可動フレームを支柱に対し固定状
態とするクランプ手段と、可動フレーム又は／及び固定
フレームに埋込み状態で設けられた１乃至複数の加圧作
動体とを備え、昇降手段で上昇させた可動フレームを所
定の上昇位置でクランプ手段により支柱に固定状態と
し、この可動フレームの固定状態で可動フレーム又は／
及び固定フレームの加圧作動体を作動させて金型の加圧
を行なうようになっていることを特徴とするプレス装
置。
【請求項２】加圧作動体は、可動フレーム又は固定フ
レームに形成したシリンダ孔に油圧作動の往復動体を配
してなるものである請求項１記載のプレス装置。
【請求項３】昇降手段をサーボ制御による送りネジ機
構で形成した請求項１又は請求項２記載のプレス装置。
【請求項４】接続手段により可動フレーム又は固定フ
レームに上下動可能に接続した中間プレートを介して金
型を当該可動フレームや固定フレームに取り付け、加圧
作動体の加圧力を中間プレートを介して金型に伝えるよ
うにした請求項１〜請求項３何れか１項記載のプレス装
置。