JPS6050559B2 - 多段プレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定盤と可動盤との間に複数のブレス板を多
段に設け、それらの間に所定の被加圧物を装入して圧縮
せしめるようにした多段プレス装置に係り、特に、各々
のプレス板および被加圧物の自重を高精度に相殺させて
、各被加圧物に等しい加圧力を作用させ得るようにした
多段プレス装置に関するものである。

多段プレス、例えば集積回路の多層プリント板を加熱プ
レス成形する場合のように、プレス成形品の各々の厚さ
寸法に高い精度が要求され、各段の加圧力か均一てある
ことを求められる多段プレスにおいては、各段のプレス
板および被加圧物の自重が圧締時の面圧に影響を及ぼさ
ないように、各段の自重を吊上け手段等によつて精度よ
く相殺することが必要となる。

そのために、固定盤の両側部にそれぞれ一端を枢支せし
めた吊上げアームを設ける一方、その吊上げアームの他
端と可動盤との間に押上げロッド・を枢支せしめ、さら
に各プレス板の両側部にそれぞれ一端を枢支せしめた連
結ロッドをそれの他端側において吊上げアームに互いに
平行となるように枢支せしめ、かつそれぞれの連結ロッ
ドに、同一の流体圧が作用せしめられる吊上げ用の流体
圧・シリンダを設けて、それぞれのプレス板および被加
圧物の自重を相殺せしめるようにすることが考えられる
。

しかしながら、可動盤が固定盤に対して接近させられて
、押上げロッドが吊上げアームを押し上げて回動させ、
吊上げアームが複数の連結ロッドを回動させつつ各ブレ
ス板を吊り上げる過程において、各ブレス板とそれに枢
支された連結ロッドとのなす角が変わるため、各ロッド
に設けられた流体圧シリンダの流体圧が一定であるとす
れば、それらの吊上げ力の垂直分力が一定とならず、各
段の自重を完全に相殺することができない。

完全に相殺できないと、圧締時の加圧力に各段で差が生
じて、それが製品寸法のバラツキの原因となる。本発明
は、各ブレス板とそれに枢支された連結ロッドとのなす
角の変化に対応して、自動的に流体圧シリンダの流体圧
が制御され得るようにして、各段の自重を高精度に相殺
てきる多段ブレス装置を提供することを目的として為さ
れたものである。

かかる目的を達成するために、本発明にあつては、上述
のような吊上げアーム、押上げロッド、さらには流体圧
シリンダを有する連結ロッドで、固定盤と可動盤、さら
にブレス板を連結するとともに、上記吊上げアームの所
定位置に上端が枢支された、常に垂直状態に保持される
垂直リンクを設け、かつその垂直リンクの下端に枢支さ
れた、上記連結ロッドに平行に保持される回動リンクを
設ける一方、かかる回動リンクを一辺として、平行四辺
形を成すリンク機構を設けるとともに、そのリンク機構
の回動リンクに平行な一辺に、所定の垂直方向の力の分
力が作用せしめられることにより圧力の調整を行う圧力
調整弁を設け、そしてその圧力調整弁を上記流体圧シリ
ンダに作用せし、められる圧力流体の流路に接続せしめ
ることにより、かかる圧力流体の流体圧をその圧力調整
弁にて調整するようにしたのである。

このようにすれば、ブレス板につながれた連結ロッドと
、平行四辺形を成すリンク機構の一辺と！が常に平行に
保たれ、固定盤に対する可動盤の接近時に、連結ロッド
の垂直方向に対してなす角の変化が、圧力調整弁が設け
られたリンクの垂直方向に対してなす角の変化に置き換
えられる。

その結果、圧力調整弁の流体圧調整動作が、ブレス板４
を吊上げる連結ロッドの垂直方向に対してなす角の変化
に対応して行われ、連結ロッドの垂直方向に対してなす
角の変化にかかわらず、ブレス板に吊上げ力を加える流
体圧シリンダの垂直分力が常に一定となるように、その
シリンダに伝えられる流体圧が変化せしめられるのであ
る。それにより、各段のブレス板および被加圧物の自重
を有効に相殺させ得て、各段の加圧力を高精度に均衡さ
せることができ、均一な寸法のブレス成形品を容易に多
段成形することが可能となつたのである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

） 第１図に示される多段ブレス装置は、互いに対向す
る位置固定の上盤２と下盤４とを備えている。

上盤２と下盤４との間には可動盤６が設けられ、圧締シ
リンダ８によりラム９を介して押し上げられ、固定盤と
しての上盤２に接近させられる・ようになつている。固
定盤２と可動盤６との間には、複数（この実施例では４
枚）のブレス（熱板）１０が等間隔で水平に配されてお
り、それらの間に所定の被加圧物、例えは集積回路の多
層板を形成する加圧成形・材料を装入し、かつ各ブレス
板１０等が適切な温度に保たれた状態で可動盤６を固定
盤２の側に接近させることにより、各段のブレス板１０
を同時に圧締せしめて、目的とする加圧成形品を得るよ
うに構成されている。

そして、上盤２の両側部には、吊上げアーム１２がそれ
の一端においてそれぞれ枢支せしめられ、それの他端に
は押上げロッド１４の一端がそれぞれ枢支せしめられて
いる。

各押上げロッド１４の他端は可動盤６の両側部に枢着さ
れており、固定盤２に対する可動盤６の接近時に、吊上
けアーム１２を押し上げて、それを所定角度範囲て回動
させる作用を為す。さらに、各ブレス板１０の両側部に
は、連結ロッド１６の一端がそれぞれ枢支され、それら
の他端が各吊上げアーム１２に枢支されて、各ブレス板
１０と吊上げアーム１２とが連結されている。

連結ロッド１６は押上げロッド１４に平行で、しかも各
々が両サイドにおいて互いに平行な姿勢に保持されれて
おり、それぞれの連結ロッド１６には、ブレス板１０の
各々を吊り上げる吊上げシリンダ１８が設けられている
。それらシリンダ１８は、液通路としての管路２０によ
つて作動液体源２２に接続されており、モータ２４て駆
動されるポンプ２６の作動に基づき、管路２０を経て相
等しい液圧が各シリンダ１８に導かれるようにされてい
る。それらシリンダ１８は、第２図に示されるように、
シリンダハウジング２８が取付ロッド３０を介して上記
吊上げアーム１２に枢支されるとともに、ボート３２を
経て上記液圧が導かれるシリンダハウジング２８内にピ
ストン３４が収容され、それのピストンロッド３６がハ
ウジング２８から外部に突出せしめられた構造を有して
おり、そのピストンロッド３６の先端が第１図に示され
るように各段のブレス板１０に連結されていて、そのピ
ストンロッド３６と上記取付ロッド３０とを含んで連結
ロッド１６が構成されている。

一方、各吊上けアーム１２には、それの自由端部より基
端部側に位置して、垂直リンク３８の一端がそれぞれ枢
支され、垂直リンク３８の他端は回動リンク４０の一端
に、常に垂直状態が保たれるように枢着されている。

これら回動リンク４０他端は、下盤４の両側面に垂直方
向においてそれぞれ摺動可能に設けられたスライダ４２
上に、上述の押上げロッド１４や連結ロッド１６と平行
になる状態で枢着されており、さらに、回動リンク４０
と垂直リンク３８との枢着部には、一端が下盤４の両側
上部に枢支された補助リンク４４の他端が各々枢着され
ている。各補助リンク４４は吊上げアーム１２と平行と
され、かつ吊上げアーム１２の上盤２に対する枢支部と
垂直アーム３８の吊上けアーム１２に対する枢支部との
間の距離に等しい長さを有し、それらアーム１２および
リンク３８等とともに平行四辺形を成すリンク機構を構
成している。また、垂直リンク３８と回動リンク４０と
の枢着部には、さらに水平リンク４６の一端が枢着され
る一方、スライダ４２もかかる水平リンク４６と平行に
下盤４の両側部から水平方向に延ひ出させられ、かつそ
れら水平リンク４６とスライダ延出部との間が回動リン
ク４０と平行な回動リンク４８でつながれ、その結果、
各回動リンク４０を一辺として平行四辺形を成すリンク
機構が形成されている。

そして、かかるリンク機構の回動リンク４０に平行な一
辺、すなわち回動リンク４８に圧力調整弁５０が設けら
れている。

この圧力調整弁５０はリリーフ弁であつて、第３図から
明らかなようにスライダ４２の先端部にバルブハウジン
グ５２の一端部が枢着され、そのバルブハウジング５２
の反対側の端部から形成された中心穴５４に、水平リン
ク４６に一端が枢支されたバルブロッド５６が摺動可能
に嵌合されて、全体として一つのリンク４８の形態を成
すものである。バルブハウジング５２には、入口ボート
５８を経て出口ボート６０に至る液通路（リリーフ路）
６２が形成されており、この液通路６２に上記中心穴５
４が連通せしめられている。

また、０リング６４によつてバルブハウジング５２とバ
ルブロッド５６との液密が保たれており、そのロッド５
６の先端部によつて液通路６２が閉塞・開放可能とされ
ている。液通路６２の入口ボート５８は、第１図に示さ
れるように管路６６によつて、作動液体源２２から前記
吊上げシリンダ１８に至る管路２０の途中に接続される
一方、出口ボート６０は管路６８によつて作動液体源２
２に接続されている。なお、その管路６８には圧力調整
弁５０の近傍に位置して絞り弁７０が設けられている。
そして、第３図に示されるバルブロッド５６は、水平リ
ンク４６と回動リンク４０との枢着点Ａから距離；１だ
け隔つた部位に枢着されているが、水平リンク４６はそ
れよりさらに水平方向に延びており、上記枢着点Ａから
距離：Ｌ隔たつた水平リンク４６の先端部に、自重；Ｗ
の錘り７２が吊り下げられている。したがつて、バルブ
ロッド５６の水平リンク４６への枢着部；Ｂには、Ｗ″
＝Ｌ／ｌ−Ｗ・・・（１）の垂直方向下向きの力Ｗ″が
作用する。

この力を水平リンク４６の長手方向に沿う成分とバルブ
ロッド５６の軸方向に沿う成分とに分解すれば、後者の
軸方向に沿う力の成分Ｆは、ロッド５６の垂直方向に対
してなす角をθとして、Ｆ＝（１／ＣＯＳθ）Ｌ／１・
Ｗ・・・（２）となり、この力の成分：Ｆがロッド５６
に作用させられる。

一方、第１図に示されるポンプ２６の吐出圧をＰＯとす
れば、管路６６および第３図の入口ボート５８を経て、
その吐出圧；ＰＯがロッド５６の先端面に作用させられ
る。

そしてロッド５６の受圧面積をＳとすれば、ＰＯ−Ｓの
力が上記Ｆとは反対方向に加えられる。ただし、ポンプ
吐出圧：ＰＯは、ＰＯ−Ｓ＞Ｆ・・・（３）となるよう
に高目に設定されていて、リリーフ路６２を経て出口ボ
ート６０に作動液の一部が逃がされることにより、ロッ
ド５６の先端面に作用する圧力がＰになる状態で、の平
衡関係が得られ、水平リンク４６が常時水平に保たれ得
るようにされている。

そして逃がされた作動液は、出口ボート６０から第１図
に示される管路６８を経て、作動液体源２２に戻される
一方、圧力調整弁５０で規定される液圧；Ｐが管路２０
を経て各吊上けシリンダ１８に導かれるようになつてい
る。そこで、第３図において、水平リンク４６のＡ点ま
わりの回転モーメントのつり合いを考えると、それ故、 いま、ロッド５６の垂直方向に対してなす角；θが大き
くなつて、ロッド５６が垂直向きより水平向きに近い姿
勢に傾くことを考えると、θ→９０近で、ＣＯｓθ→０
、よつてＦ−＋１となり、θが大きくなるほどＦが大き
くなる。

その結果、Ｆ＝ＰＳ（Ｓ；一定）より、θが増大すれば
、ロッド５６に作用する圧力；Ｐも高くなり、この圧力
；Ｐが第１図の各吊上げシリンダ１８に作用せしめられ
ることとなる。すなわち、可動盤６が固定盤２に接近さ
せられて、連結ロッド１６（正確にはシリンダ１８のピ
ストンロッド３６）の垂直方向に対してなす角；θが増
大すれば、それと同角度；θでバルブロッド５２の垂直
方向に対する傾斜角が増大し、その結果、吊上げシリン
ダ１８に作用せしめられる液圧；Ｐが高められるのであ
る。

一方、第２図に示されるように、前記ブレス板．１０の
自重とそれに載せられる被加圧物の自量との加えたもの
（以下ブレス板１０の自重等という）をｗとすれば、ブ
レス板１０は両側で吊り上げられているから、シリンダ
１８の吊上げ力の垂直分力が１ノ２・ｗであれば、ブレ
ス板１０等の自一重は相殺され得る。

したがつて、シリンダ１８の吊上げ力をｆとすれば、そ
れ故、 ｆ＝１１２Ｃ０Ｓθ◆ｗ・・・（８） を満足するように、その吊上げ力ニｆが設定されている
。

さらに、シリンダ１８のピストン３４には上記圧力調整
弁５０で与えられる液圧：Ｐが作用するが、ピストン３
４の受圧面積をｓとすれば、したごくつて、 ｂよつて ここで、Ｓ，ｗは一定であるから、シリンダ吊上げ力；
Ｐｓおよびシリンダ液圧：Ｐは、１／ＣＯＳθに比例し
、θ→９０リでＣＯｓθ→０であるからθが大きくなれ
ば大きくなることが理解される。

一方、圧力調整弁５０のバルブロッド５６に作用する液
圧；Ｐおよび力；円に関するつり合い関係は、前記（６
）式より、であるから、 このことからバルブ液圧（リリーフ弁）：Ｐも、１／Ｃ
ＯＳθに比例し、θが大きくなれは高くなることがわか
る。

このバルブ液圧；Ｐは、とりもなおさずシリンダ液圧；
Ｐてあるから、上式（１１）および（１２）の右辺は互
いに等しく、この式をＷについて解けば、 すなわち、上記錘り７２の自重；Ｗは、この（１４）式
を満足するように定められているのてある。

以上のように構成された多段ブレス装置にあつては、第
１図に示される状態において、各段のブレス板１０に被
加圧物が装入されて、圧締シリンダ８により可動盤６が
固定盤２の側に接近させられる過程で、各ブレス板１０
を吊り上げるロッド１６の垂直方向に対してなす角：θ
が、第４図に示されるように大きくなり、仮りに吊上げ
シリンダ１８に作用せしめられる液圧が一定だとすれば
、そのシリンダ吊上げ力の垂直分力がθの増大に従つて
小さくなる。

しかし、ロッド１６の垂直方向に対してなす角Ｏが変化
すれば、垂直リンク３８、さらに回動リンク４０を一辺
とする平行四辺形のリンク機構によつて、圧力調整弁５
０の垂直方向に対してなす角もそれと同じだけ変化し、
一方のなす角θ１となれば、他方のそれもやはり０１と
なる。

その結果、θが大きくなれば圧力調整弁５０のリリーフ
圧：Ｐも高くなり、その高くされた液圧が各吊上げシリ
ンダ１８に管路２０を経て伝達されることにより、θの
変化にかかわらずシリンダ吊上げ力の垂直成分がブレス
板１０および被加圧物の重力と常につり合う大きさとな
るように、シリンダ１８の吊上げ力が増大せしめられる
。

言い換えれば、シリンダ１８に作用せしめられる液圧が
、そのような吊上げ力を生じさせる値に圧力調整弁５０
によつて制御されるのである。このことは、前述の各式
（１）〜（１４）のうちθを含むものにおいて、それを
θ１に置き換えても同様に各式が成り立つことから明ら
かである。それによつて、可動盤６が固定盤４に接近す
る過程で、ロッド１６とブレス板１０との角度変化にま
つたく影響されることなく、ブレス板６等の自重が高精
度に相殺され得て、各段の被加圧物に相等しい加圧力が
作用せしめられこととなり、均一な寸法の製品を得るこ
とができるのである。

そこで、シリンダ１８の吊上げ力を増大するための液圧
調整（制御）が、ブレス板１０とロッド１６との角度変
化をリンク機構を介して調整弁５０にフィードバックす
ることによつて行われるため、複雑な制御装置を用いる
ことなく、液圧制御が可能となつたのである。なお、上
記実施例で用いられている錘り７２に代えて、例えは第
５図に示されるように、スプリング７４を垂直方向に下
向きの引張予荷重；Ｗをもつて配設することも可能であ
り、その場合、スプリング７４の水平リンク４６に掛止
される端とは反対側の端を、水平リンク４６の水平方向
への変位に同期させてスライドさせる機構を付加し、ス
プリング７４が常に垂直方向の姿勢に保たれるようにす
ることが望ましい。

また、水平リンク４６における錘り７２あるいはスプリ
ング７４等の荷重作用点は、それの先端部Ｃ点に限らず
、Ｂ点であつても、Ｂ点とＣ点との中間点であつてもよ
く、要するに水平リンク４６にＡ点まわりの下向きの回
転モーメントを生じさせ得る位置であればよい。

また、吊上げシリンダに作用せしめられる流体圧として
は、空気圧を用いることも可能である。

その他にも、本発明の趣旨を逸脱することなく、当業者
の知識に基づいて種々の変更・改良等を施した態様て本
発明を実施し得ることは、改めて言うまでもないところ
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例てある多段ブレス装置の正面
図であり、併せて吊上げシリンダ用の液圧回路を示す系
統図でもある。 第２図は第１図の装置における吊上げシリンダを一部切
欠いて示す部分拡大図てあつて、その吊上げ力とブレス
板等の自重とのつり合い関係を示す図でもある。第３図
は第１図における装置の圧力調整弁とその近傍を一部切
欠いて示す部分拡大図であつて、その弁−に作用する力
のつり合い関係を示す図でもある。第４図は、第１図に
示す装置の作動を示す正面図てあり、第５図は本発明の
実施例の要部を示す正面図であつて、第３図に対応する
図である。２：上盤（固定盤）、６：可動盤、１０：プ
レノス板、１２：吊上げアーム、１４：押上げロッド、
１６：連結ロッド、２０，６６，６８：管路、１８：吊
上げシリンダ、３６：ピストンロツド、３８：垂直リン
ク、４０：回動リンク、４２：スライダ、４６：水平リ
ンク、５０：圧力調７整弁、５２：バルブハウジング、
５６：バルプロッド、６２：液通路、７２：錘り、７４
：スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定盤と可動盤との間に複数のプレス板を多段に設
   け、それらの間に所定の被加圧物を装入して圧縮せしめ
   るようにした多段プレス装置において、該固定盤の両側
   部にそれぞれ一端を枢支せしめた吊上げアームを設ける
   一方、該吊上げアームの他端と前記可動盤の側部との間
   に押上げロッドを枢支せしめ、さらに前記各プレス板の
   両側部にそれぞれ一端を枢支せしめた連結ロッドをその
   他端側において前記吊上げアームに互いに平行となるよ
   うに枢支せしめ、かつそれぞれの連結ロッドに、同一の
   流体圧が作用せしめられる流体圧シリンダを設けて、該
   流体圧シリンダにてそれぞれのプレス板および被加圧物
   の自重を相殺せしめるようにするとともに、前記吊上げ
   アームの所定位置に上端が枢支された、常に垂直状態に
   保持される垂直リンクを設け、かつ該垂直リンクの下端
   に枢支された前記連結ロッドに平行に保持される回動リ
   ンクを設ける一方、かかる回動リンクを一辺として、平
   行四辺形を成すリンク機構を設けるとともに、該リンク
   機構の回動リンクに平行な一辺に、所定の垂直方向の力
   の分力が作用せしめられることにより圧力の調整を行う
   圧力調整弁を設け、そして該圧力調整弁を前記流体圧シ
   リンダに作用せしめられる圧力流体の流路に接続せしめ
   ることにより、該圧力流体の流体圧を該圧力調整弁にて
   調節するようにしたことを特徴とする多段プレス装置。