WO2011043148A1 - ノックアウト装置 - Google Patents

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WO2011043148A1
WO2011043148A1 PCT/JP2010/065276 JP2010065276W WO2011043148A1 WO 2011043148 A1 WO2011043148 A1 WO 2011043148A1 JP 2010065276 W JP2010065276 W JP 2010065276W WO 2011043148 A1 WO2011043148 A1 WO 2011043148A1
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WO
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movable pad
peripheral surface
body member
guide hole
movable
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PCT/JP2010/065276
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English (en)
French (fr)
Inventor
北浦一郎
Original Assignee
パスカルエンジニアリング株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0044Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
    • H05K3/005Punching of holes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/02Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed

Definitions

  • the present invention relates to a knockout device for driving an upper die unit for punching a printed circuit board that is mounted on the lower end of a slide of a press machine, and in particular, it can reduce frictional resistance acting on a movable pad and reduce wear and backlash of the movable pad. It relates to what was made.
  • a hydraulic cylinder for holding and knocking out a printed circuit board (cushion hydraulic cylinder) is also incorporated in a printed circuit board punching apparatus for punching a large number of pin holes in a printed circuit board for forming an electric circuit.
  • various die forming apparatuses for producing a molded product by forming a metal plate (work) with a press machine are equipped with a hydraulic die cushion device (hydraulic cushion).
  • a printed circuit board punching apparatus includes a knockout device attached to a lower end of a slide of a press machine, and an upper die for punching attached to a lower end of the knockout device.
  • a unit and a lower die unit for punching that is mounted on a base (bolster) of a press machine so as to face the upper die unit are provided.
  • the knockout device is provided in the main body member fixed to the lower end of the slide, a guide hole recessed in the lower portion of the main body member, a movable pad mounted so as to be movable up and down in the guide hole, and an upper side of the movable pad. And a hydraulic cylinder for holding and knocking out (corresponding to a cushion hydraulic cylinder) formed on the movable pad, a plurality of spring mechanisms for elastically urging the movable pad to the upper limit position, and hydraulic pressure for supplying hydraulic pressure to the hydraulic cylinder A supply means;
  • the upper die unit is a presser plate that can be raised and lowered to hold the upper surface of the printed circuit board, a number of punching pins and pin holding plates that are inserted through the presser plate, and a pressure transmission mechanism that transmits the pressing force from the movable pad to the presser plate. And a pressing force transmission mechanism for transmitting the pressing force from the main body member to the pin holding plate.
  • the movable pad is accommodated in a circular guide hole of the main body member so as to be movable up and down, and the cylindrical outer peripheral surface of the movable pad is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical guide hole of the main body member.
  • a minute gap is required between the outer peripheral surface of the movable pad and the inner peripheral surface of the guide hole. Therefore, the outer peripheral surface of the movable pad and the inner peripheral surface of the guide hole are likely to be in line contact with each other of the cylindrical surface, and when the line contact occurs, wear of the outer peripheral surface of the movable pad and the inner peripheral surface of the guide hole is likely to proceed.
  • the frictional force acting on the movable pad tends to increase.
  • An object of the present invention is to reduce frictional force acting on a movable pad, wear on the outer peripheral surface of the movable pad and the inner peripheral surface of the guide hole, and the movable pad in a knockout device for driving an upper die unit for punching a printed circuit board. This makes it possible to reduce the backlash of the printed circuit board, and enhances the printed board punching performance.
  • the knockout device is a knockout device that is attached to a lower end of a slide of a press machine and drives an upper die unit for punching a printed circuit board that is attached to the slide, and a main body member fixed to the lower end of the slide;
  • the main body member has a circular guide hole that is recessed from the lower end thereof, a thick plate-like movable pad that is mounted in the guide hole so as to be movable up and down, and the movable pad formed on the main body member and the movable pad.
  • a hydraulic cylinder that can be driven downward, and a plurality of spring mechanisms that elastically urge the movable pad to the upper limit position with respect to the main body member, and the outer peripheral surface of the movable pad is a square cylinder surface having a regular polygonal cross section.
  • Each ridge line portion and its vicinity are formed on a rectangular tube surface forming a partial cylindrical surface, and at least two of the partial cylindrical surfaces are always in sliding contact with the inner peripheral surface of the guide hole. It is characterized in that the.
  • the knockout device is a knockout device that is attached to a lower end of a slide of a press machine and drives an upper die unit for punching a printed circuit board that is attached to the slide, and a main body member fixed to the lower end of the slide; A guide hole that is recessed from the lower end of the main body member, a thick plate-shaped movable pad that is mounted in the guide hole so as to be movable up and down, and is formed by the main body member and the movable pad.
  • a hydraulic cylinder that can be driven downward, and a plurality of spring mechanisms that elastically urge the movable pad to the upper limit position with respect to the main body member, and the inner peripheral surface of the guide hole is a square tube surface having a regular polygonal cross section In a portion other than the ridge line portion and the vicinity thereof, a rectangular tube surface having a plurality of partial cylindrical surfaces having a radius of curvature equal to or larger than the radius of curvature of the outer peripheral surface of the movable pad is formed. It is one in which at all times at least two partially cylindrical surfaces, characterized by being configured so as to sliding contact with the outer peripheral surface of the movable pad.
  • the outer peripheral surface of the movable pad is a rectangular tube surface having a regular polygonal cross section, and each ridge line portion and its vicinity are formed into a rectangular tube surface forming a partial cylindrical surface, and are always at least Since the two partial cylindrical surfaces are configured to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the guide hole, when the movable pad repeatedly moves up and down repeatedly by punching the printed circuit board, it acts between the movable pad and the inner peripheral surface of the guide hole.
  • the frictional force is reduced, the wear of the inner surface of the movable pad and the guide hole is reduced, the play of the movable pad is reduced, and the movable pad is hardly inclined from the horizontal posture. Therefore, the printed circuit board punching performance can be improved, the quality of the printed circuit board can be improved, and the durability of the knockout device and the upper mold unit for printed circuit board punching can be increased.
  • the inner peripheral surface of the guide hole is a square tube surface having a regular polygonal cross section, and is equal to the radius of curvature of the outer peripheral surface of the movable pad at a portion other than the ridge line portion and the vicinity thereof. Or formed on a rectangular tube surface having a plurality of partial cylindrical surfaces with a larger radius of curvature, and at least two partial cylindrical surfaces are always in sliding contact with the outer peripheral surface of the movable pad.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2. It is a hydraulic circuit diagram of a drive unit. It is a time chart which shows opening and closing of an electromagnetic direction switching valve.
  • FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 of the second embodiment.
  • the printed circuit board punching apparatus 1 is for punching a large number of pin holes in the printed circuit board P.
  • a printed circuit board punching device 1 includes a knockout device 10 attached to the lower end of a slide 2 of a crank press machine, an upper mold unit 30 attached to the lower end of the knockout device 10, The lower die unit 50 mounted on the upper surface of the base 3 (bolster) of the press machine so as to face the lower side of the die unit 30 and the drive unit 70 for supplying hydraulic pressure to the holding and knockout hydraulic cylinder 17 of the knockout device 10. It has.
  • the knockout device 10 is a rectangular thick plate-shaped main body member 11 fixed to the lower end surface of the slide 2 with a plurality of bolts and the like, and is recessed in the central portion of the lower portion of the main body member 11.
  • An annular main body member 13 that is fitted into the housing hole 12 in an inner fitting shape and is fixed to the main body member 11 with a plurality of bolts 4 (see FIG. 4).
  • the movable pad 16 is mounted in a vertically-facing cylindrical guide hole 14 formed so as to be movable up and down, and is provided with a piston member 20 at the center of the movable pad 16 so as to apply hydraulic pressure to the movable pad 16.
  • the cylinder 17 (cushion hydraulic cylinder) and six sets of spring mechanisms 18 (see FIGS. 2 and 3) for elastically biasing the movable pad 16 to the upper limit position by the elastic force of the compression coil spring 29 are provided.
  • the main body member 11 and the annular main body member 13 correspond to the “main body member” recited in the claims, but they may be integrally formed.
  • the hydraulic cylinder 17 includes a cylinder hole 19 formed at the center of the movable pad 16 and a piston member 20 fixed to the main body member 11 with four bolts 21 and inserted into the cylinder hole 19.
  • An oil chamber 22 (corresponding to a cushion oil chamber) of the hydraulic cylinder 17 is formed by the movable pad 16 and the piston member 20, and a seal 23 is attached to the outer peripheral portion of the cylinder hole 19.
  • An oil passage 24 for supplying hydraulic pressure to the oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 17 is formed in the piston member 20 and the main body member 11, and this oil passage 24 is connected to a drive unit 70 as a hydraulic pressure supply source described later (FIG. 5). reference).
  • the outer peripheral surface of the movable pad 16 of the knockout device 10 is a rectangular tube surface 16 a having a regular octagonal cross section, and each ridge line portion and the vicinity thereof form a partial cylindrical surface 7.
  • the cylindrical surface 16 a is formed so that at least two of the partial cylindrical surfaces 7 are always in sliding contact with the inner peripheral surface of the guide hole 6.
  • the radius of curvature of the partial cylindrical surface 7 is formed to be equal to or smaller than the radius of curvature of the inner peripheral surface of the guide hole 6.
  • a space between adjacent partial cylindrical surfaces 7 is formed in a flat portion 5, and a thin gap 8 having an arcuate cross section is formed between each flat portion 5 and the inner peripheral surface of the guide hole 6. Is formed.
  • the spring mechanism 18 is fixed to the main body member 11 and inserted into the guide hole 25 of the movable pad 16 and a hooked case 26 having a cross-sectional hat shape, and the spring mechanism 18 is arranged at the center of the case 26.
  • a bolt 27 and a spacer 28 that are provided and pass through the bottom wall of the case 26 and are fixed to the movable pad 16, and are mounted so as to surround the bolt 27 and the spacer 28 in the case 26, and the movable pad 16 is interposed via the bolt 27.
  • a compression spring 29 for urging the upper spring to an upper upper limit position. In a state where the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 17 is released, the movable pad 16 is returned to the upper limit position by the six sets of spring mechanisms 18.
  • the upper die unit 30 is fixed to the lower surface of the main body member 11 by a plurality (e.g., eight) of hydraulic clamping devices 31, but a T for attaching the hydraulic clamping device 31 to the lower surface portion of the main body member 11.
  • a groove 9 is formed.
  • the upper mold unit 30 includes a base plate 32, a frame member 33, a movable plate 34 that can be moved up and down, a pin holding upper plate 35 and a pin holding lower plate 36, a frame-shaped die 37, and an inside thereof.
  • the presser plate 38 can be moved up and down, fixed to the plurality of movable first rods 39, the plurality of movable second rods 40, the plurality of third rods 41, the pin holding upper plate 35 and the pin holding lower plate 36.
  • the first transmission system that transmits the pressing force acting on the movable pad 16 from the hydraulic cylinder 17 to the presser plate 38 includes a plurality of first rods 39, a movable plate 34, and a plurality of second rods 40.
  • the second transmission system that transmits the downward driving force of the slide 2 and the main body member 11 to a large number of punching pins 43 includes a base plate 32, a plurality of third rods 41, and a pin holding upper plate 35.
  • the lower mold unit 50 includes a base plate 52, a large number of die holes 53 corresponding to a large number of pins 43, and punches the remaining peripheral portion of the printed circuit board P in cooperation with the frame-shaped die 37.
  • the drive unit 70 of the knockout device 10 supplies hydraulic pressure to the oil chamber 22 (corresponding to a cushion oil chamber) of the hydraulic cylinder 17 and relieves the hydraulic pressure of the oil chamber 22.
  • the drive unit 70 includes a hydraulic pressure supply section 71, a hydraulic pressure supply path 72 extending from the hydraulic pressure supply section 71 to the oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 17, a relief oil path 73 connected to the oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 17, and a hydraulic pressure supply And a relief valve operating circuit 74 connected in parallel to the passage 72.
  • the hydraulic pressure supply unit 71 includes an oil tank 75, a swash plate hydraulic pump 77 driven by an electric motor 76, a cooler 78 that cools the oil returned from the hydraulic cylinder 17, and a cooling device for cooling the cooler 78.
  • a fan 79 driven by a motor 76, a check valve 80, and the like are provided.
  • a pressure gauge 81, a check valve 82, a pressure reducing valve 83, an accumulator 84 for storing the hydraulic pressure of a knockout pressure, which will be described later, a pressure gauge 85, and an electromagnetic direction switch are sequentially provided from the hydraulic pressure supply section 71 side.
  • a valve 86 is provided in the hydraulic pressure supply path 72.
  • the electromagnetic direction switching valve 86 includes a closing position for closing the oil passage, a supply position for supplying hydraulic pressure from the hydraulic pressure supply unit 71 to the oil chamber 22, and an oil tank for supplying the oil pressure of the oil chamber 22 via a discharge oil passage 97 described later. It can be switched to a discharge position for discharging to 75.
  • One end of the relief oil passage 73 is connected to the oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 17 via the hydraulic supply passage 72, and the other end of the relief oil passage 73 is connected to the oil tank 75.
  • a pressure gauge 90, a balance piston type relief valve 91, a buffer tank 92, and a cooling cooler 93 are provided in this order from the oil chamber 22 side.
  • the relief valve operating circuit 74 is provided in the auxiliary hydraulic pressure supply path 94, the electromagnetic direction switching valve 95 provided in the auxiliary hydraulic pressure supply path 94, and the electromagnetic direction switching valve 95 in series with the auxiliary hydraulic pressure supply path 94.
  • the variable throttle valve 96 is provided.
  • a discharge oil passage 97 is connected to the electromagnetic direction switching valves 86 and 95.
  • One end of the sub hydraulic pressure supply path 94 is connected to the oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 17 via the hydraulic pressure supply path 72, and the other end of the sub hydraulic pressure supply path 94 supplies hydraulic pressure between the pressure gauge 81 and the check valve 82. It is connected to the path 72.
  • the electromagnetic direction switching valve 95 is connected to a portion of the auxiliary hydraulic pressure supply path 94 closer to the hydraulic cylinder 17 than the variable throttle valve 96.
  • the one end side of the drain oil passage 97 is connected to the electromagnetic direction switching valves 86 and 95, and the other end is connected to the oil tank 75.
  • the electromagnetic direction switching valve 95 closes the sub-supply path 94, supplies a position for supplying hydraulic pressure to the oil chamber 22, and supplies the oil pressure in the oil chamber 22 and the supply oil path 72 to the oil tank 75 via the discharge oil path 97. It is possible to switch to a discharge position for discharging to.
  • the control device 98 receives the phase signal PS related to the lift position of the slide 2 from a control unit (not shown) that controls the press machine, and controls the electromagnetic direction switching valves 86 and 95. As shown in FIG. 6, for example, the electromagnetic direction switching valve 86 is opened to the supply position so that the slide 2 knocks out the printed circuit board P at a predetermined time immediately before the top dead center, and is hydraulically supplied to the oil chamber 22. And the slide 2 is switched to the valve-closed state immediately after passing through the top dead center.
  • the electromagnetic direction switching valve 95 is opened to the supply position in order to perform the relief operation of the relief valve 91 when the slide 2 is set at a position between the top dead center and the bottom dead center (for example, a crank angle position of 90 degrees).
  • a position between the top dead center and the bottom dead center for example, a crank angle position of 90 degrees.
  • the valve is switched to the closed state.
  • the above-mentioned setting position of the crank angle of 90 degrees is an example, and may be a position smaller than 90 degrees. Although the position may be larger than 90 degrees, it is necessary that the timing is earlier than the timing when the pressing plate 38 contacts the printed board P.
  • the slide 2 descends to just before the bottom dead center in a state where the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic cylinder 17, the presser plate 38 contacts and presses the printed circuit board P.
  • the electromagnetic direction switching valve 95 is opened to the supply position, so that a high pressure (this is not reduced by the pressure reducing valve 83 from that time) Is higher than the relief operating pressure of the relief valve 91) is supplied to the supply oil passage 72 and the oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 17 at a small flow rate throttled by the variable throttle valve 96. Starts the relief operation and enters a relief state in which relief is performed in small flow rates.
  • the presser plate 38 presses the printed circuit board P when the slide 2 descends to just before the bottom dead center.
  • the relief valve 91 is fully relieved, and the slide 2 is lowered while the movable pad 16 moves to the upper limit position relative to the annular body member 13.
  • the driving force is transmitted from the base plate 32, the third rod 41, and the pin holding upper plate 35 to a number of punching pins 43, and the printed circuit board P is punched.
  • the outer peripheral surface of the movable pad 16 is a rectangular tube surface 16a having a regular octagonal cross section, and each ridge line portion and its vicinity are formed on a rectangular tube surface 16a forming a partial cylindrical surface 7, and always at least two of the partial cylinders.
  • the surface 7 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the guide hole 6. Therefore, when the printed circuit board punching process is repeated and the movable pad 16 is repeatedly raised and lowered, the frictional force acting between the movable pad 16 and the inner peripheral surface of the guide hole 6 is reduced, and the inner peripheral surface of the movable pad 16 and the guide hole 6 is reduced. Wear is reduced, the backlash of the movable pad 16 is reduced, and the movable pad 16 is hardly inclined from the horizontal posture.
  • the printed circuit board punching performance can be improved, the quality of the printed circuit board can be improved, and the durability of the knockout device 10 and the upper mold unit 30 for printed circuit board punching can be increased. Since the outer peripheral surface 16a of the movable pad 16 is formed into a square cylinder surface 16a having a regular octagonal cross section, the interval between at least two partial cylindrical surfaces 7 that are always in sliding contact with the inner peripheral surface of the guide hole 6 does not become excessive. The intended purpose can be achieved.
  • the shape of the outer peripheral surface of the movable pad 16A and the shape of the inner peripheral surface of the guide hole 6A are changed as follows, and other configurations are the same as those of the first embodiment. .
  • the inner peripheral surface of the guide hole 6A is a square cylinder surface 6a having a regular octagonal cross section, and the radius of curvature of the outer peripheral surface of the movable pad 16A on the ridge line portion and the portion other than the ridgeline portion and the vicinity thereof. It is formed on a rectangular tube surface 6a having a plurality of partial cylindrical surfaces 15 having an equal or larger radius of curvature, and at least two partial cylindrical surfaces 15 are always in sliding contact with the outer peripheral surface of the movable pad 16A.
  • a thin arcuate gap 8A is formed between each ridge line portion of the rectangular tube surface 6a and the vicinity thereof and the outer peripheral surface of the movable pad 16A.
  • the inner peripheral surface of the guide hole 6A is a square cylinder surface 6a having a regular octagonal cross section, and the radius of curvature of the outer peripheral surface of the movable pad 16A is equal to or larger than that of the ridgeline portion and the vicinity thereof. It is formed on a rectangular tube surface 6a having a plurality of partial cylindrical surfaces 15, and at least two partial cylindrical surfaces 15 are always in sliding contact with the outer peripheral surface of the movable pad 16A.
  • the frictional force acting between the movable pad 16A and the inner peripheral surface of the guide hole 6A is reduced, and the inner periphery of the movable pad 16A and the guide hole 6A is reduced.
  • the surface wear is reduced, the backlash of the movable pad 16A is reduced, and the movable pad 16A hardly tilts from the horizontal posture.
  • the printed circuit board punching performance can be improved, the quality of the printed circuit board can be improved, and the durability of the knockout device 10A and the upper mold unit 30 for printed circuit board punching can be increased. Since the inner peripheral surface of the guide hole 6A is formed as a square cylinder surface 6a having a regular octagonal cross section, the distance between at least two partial cylindrical surfaces 15 that are always in sliding contact with the outer peripheral surface of the movable pad 16A is not excessive. Therefore, the intended purpose can be achieved.
  • the outer peripheral surface of the movable pad 16 is a rectangular tube surface having a regular hexagonal cross section, and each ridge line portion and its vicinity form a partial cylindrical surface.
  • it may be formed into a square tube surface having a regular heptagonal cross section and each ridge line portion and its vicinity forming a partial cylindrical surface.
  • the inner peripheral surface of the guide hole 6A is a square cylinder surface having a regular hexagonal cross section
  • the movable pad is disposed on a portion other than the ridge line portion and its vicinity. It may be formed on a square tube surface having a plurality of partial cylindrical surfaces having a radius of curvature equal to or larger than the outer peripheral surface, or a square tube surface having a regular heptagonal cross section and its ridgeline portion and its vicinity You may form in the square cylinder surface which has the some partial cylindrical surface which is equal to or larger than the curvature radius of the outer peripheral surface of the said movable pad in parts other than a part.
  • a knockout device that drives an upper die unit for punching a printed circuit board that is mounted on the lower end of a slide of a press machine, and can improve the performance of punching a printed circuit board of various sizes and improve the quality of the printed circuit board.

Abstract

 プリント基板打抜き加工用上型ユニットを駆動するノックアウト装置(10)において、可動パッドに作用する摩擦力を低減し、可動パッドの外周面と収容穴の内周面の摩耗を低減し、プリント基板打抜き加工性能を高めるため、スライド(2)の下端に固定される本体部材(11),(13)と、環状本体部材(13)に形成されたガイド穴(14)と、このガイド穴(14)に昇降可能に装着された可動パッド(16)と、環状本体部材(13)と可動パッド(16)とに形成され可動パッド(16)を下降駆動可能な油圧シリンダ(17)と、可動パッド(16)を上方へ上限位置へ弾性付勢する複数のスプリング機構(18)とを備え、可動パッド(16)の外周面が、断面正8角形状の角筒面(16a)であって各稜線部とその近傍部が部分円筒面(7)をなす角筒面(16a)に形成され、常時少なくとも2つの部分円筒面(7)がガイド穴(6)の内周面に摺接するように構成した。

Description

ノックアウト装置
 本発明は、プレス機械のスライドの下端に装着されるプリント基板打抜き加工用上型ユニットを駆動するノックアウト装置に関し、特に可動パッドに作用する摩擦抵抗を低減し、可動パッドの摩耗とガタツキを低減可能にしたものに関する。
 従来、電気回路形成用のプリント基板に多数のピン孔を打抜き加工するプリント基板打抜き加工装置にも、プリント基板のホールド兼ノックアウト用の油圧シリンダ(クッション用油圧シリンダ)が組み込まれている。また、プレス機械により金属板(ワーク)を成形して成形品を製作する種々の成形装置には、油圧式ダイクッション装置(油圧クッション)が装備されている。
 特許文献1,2に記載されているように、プリント基板打抜き加工装置は、一般に、プレス機械のスライドの下端に装着されるノックアウト装置と、ノックアウト装置の下端に装着される打抜加工用上型ユニットと、上型ユニットに対向状にプレス機械の基台(ボルスタ)上に装着される打抜加工用下型ユニットを備えている。
 ノックアウト装置は、スライドの下端に固定された本体部材と、本体部材の下部に凹設されたガイド穴と、ガイド穴に昇降自在に装着された可動パッドと、可動パッドの上側において本体部材に設けられ且つ可動パッドに形成されたホールド兼ノックアウト用油圧シリンダ(クッション用油圧シリンダに相当する)と、可動パッドを上限位置へ弾性付勢する複数のスプリング機構と、上記油圧シリンダに油圧を供給する油圧供給手段を有する。
 上型ユニットは、プリント基板の上面を押える昇降自在の押え板と、押え板を挿通した多数の打抜き用ピン及びピン保持板と、可動パッドからの押圧力を押え板に伝達する押圧力伝達機構と、本体部材からのプレス力をピン保持板に伝達するプレス力伝達機構等を有する。
 このプリント基板打抜き加工装置によりプリント基板を打抜き加工する場合、油圧シリンダに油圧を供給し可動パッドを下限位置にした状態でスライドが下降し、その下死点直前において押え板でプリント基板が所定の押圧力で押圧され、その直後にスライドの下死点においてスライドにより下降駆動される多数の打抜き用ピンによりプリント基板が打抜き加工される。
 最近、プリント基板に小型化された多数の電子部品を高密度に装着する傾向があり、プリント基板のピン穴及びピン穴間隔が小さくなり、ピン穴の数も多くなり、プリント基板が薄くなり、多層化の傾向もあるので、一層高度の打抜き加工性能が要求される。
実開平2-118623号公報 実開平3-76622号公報
 前記可動パッドは本体部材の円形のガイド穴に昇降可能に収容され、可動パッドの円筒状の外周面が本体部材の円筒状のガイド穴の内周面と摺接する構造になっている。可動パッドがガイド穴内で昇降可能であるためには、可動パッドの外周面とガイド穴の内周面との間に微小な隙間が必要である。それ故、可動パッドの外周面とガイド穴の内周面とが円筒面同士の線接触になりやすく、線接触になると可動パッドの外周面とガイド穴の内周面の摩耗が進行しやすくなる上、可動パッドに作用する摩擦力が大きくなりやすい。
 前記プリント基板に形成されるピン穴の数がプリント基板の全面に亙って均等ではないため、上記のように、可動パッドの外周面とガイド穴の内周面の摩耗が進行し、可動パッドに作用する摩擦力が大きくなると、可動パッドが水平面に対して微小角度傾いた状態で、多数のピン孔を打ち抜き加工するケースが多くなる。その結果、ピン孔の加工精度が悪化し、プリント基板の品質が低下し、打ち抜き加工用ピンに作用する負荷が増し、その耐久性が低下する。
 本発明の目的は、プリント基板打抜き加工用上型ユニットを駆動するノックアウト装置において、可動パッドに作用する摩擦力を低減すること、可動パッドの外周面とガイド穴の内周面の摩耗と可動パッドのガタツキを低減可能にすること、プリント基板打抜き加工性能を高めること、等である。
課題を解決するため手段
 請求項1のノックアウト装置は、プレス機械のスライドの下端に装着され、スライドに装着されるプリント基板打抜き加工用上型ユニットを駆動するノックアウト装置において、前記スライドの下端に固定される本体部材と、この本体部材にその下端から凹設された底面視円形のガイド穴と、このガイド穴に昇降可能に装着された厚板状の可動パッドと、前記本体部材と可動パッドとに形成され可動パッドを下降駆動可能な油圧シリンダと、前記可動パッドを本体部材に対して上限位置へ弾性付勢する複数のスプリング機構とを備え、前記可動パッドの外周面が、断面正多角形状の角筒面であって各稜線部とその近傍部が部分円筒面をなす角筒面に形成され、常時少なくとも2つの前記部分円筒面が前記ガイド穴内周面に摺接するように構成したことを特徴とするものである。
 請求項2のノックアウト装置は、プレス機械のスライドの下端に装着され、スライドに装着されるプリント基板打抜き加工用上型ユニットを駆動するノックアウト装置において、前記スライドの下端に固定される本体部材と、この本体部材にその下端から凹設されたガイド穴と、このガイド穴に昇降可能に装着された底面視円形の厚板状の可動パッドと、前記本体部材と可動パッドとに形成され可動パッドを下降駆動可能な油圧シリンダと、前記可動パッドを本体部材に対して上限位置へ弾性付勢する複数のスプリング機構とを備え、前記ガイド穴の内周面が、断面正多角形状の角筒面であって稜線部とその近傍部以外の部分に前記可動パッドの外周面の曲率半径と等しいか又はより大きな曲率半径の複数の部分円筒面を有する角筒面に形成され、常時少なくとも2つの部分円筒面が前記可動パッドの外周面に摺接するように構成したことを特徴とするものである。
 請求項1の発明によれば、前記可動パッドの外周面が、断面正多角形の角筒面であって各稜線部とその近傍部が部分円筒面をなす角筒面に形成され、常時少なくとも2つの前記部分円筒面が前記ガイド穴の内周面に摺接するように構成したので、プリント基板打ち抜き加工を繰り返して可動パッドが繰り返し昇降するとき、可動パッドとガイド穴の内周面間に作用する摩擦力が小さくなり、可動パッドとガイド穴の内周面の摩耗が低減し、可動パッドのガタツキが低減し、可動パッドが水平姿勢から殆ど傾斜しなくなる。それ故、プリント基板打抜き加工性能を高め、プリント基板の品質を高めることができるうえ、ノックアウト装置とプリント基板打抜き加工用上型ユニットの耐久性を高めることができる。
 請求項2の発明によれば、前記ガイド穴の内周面が、断面正多角形状の角筒面であって稜線部とその近傍部以外の部分に前記可動パッドの外周面の曲率半径と等しいか又はより大きな曲率半径の複数の部分円筒面を有する角筒面に形成され、常時少なくとも2つの部分円筒面が前記可動パッドの外周面に摺接するように構成したので、プリント基板打ち抜き加工を繰り返して可動パッドが繰り返し昇降するとき、可動パッドとガイド穴の内周面間に作用する摩擦力が小さくなり、可動パッドとガイド穴の内周面の摩耗が低減し、可動パッドのガタツキが低減し、可動パッドが水平姿勢から殆ど傾斜しなくなる。それ故、プリント基板打抜き加工性能を高め、プリント基板の品質を高めることができるうえ、ノックアウト装置とプリント基板打抜き加工用上型ユニットの耐久性を高めることができる。
 本発明の上記の構成に加えて、次のような構成を採用してもよい。
 前記正多角形は正n角形(但し、n=6~8の何れかの整数)である。この構成によれば、前記正多角形は正n角形(但し、n=6~8の何れかの整数)であるので、常時ガイド穴の内周面又は可動パッドの外周面に摺接する少なくとも2つの部分円筒面間の間隔が過大にならないから、所期の目的を達成することができる。
本発明の実施例1のプリント基板打抜き加工装置の断面図である。 ノックアウト装置の断面図である。 ノックアウト装置の可動パッドとスプリング機構等の斜視図である。 図2のIV-IV線断面図である。 駆動ユニットの油圧回路図である。 電磁方向切換弁の開閉を示すタイムチャートである。 実施例2の図4相当図である。
 以下、本発明を実施するための形態について図面に基づいて説明する。
 プリント基板打抜き加工装置1は、プリント基板Pに多数のピン穴を打抜き加工する為のものである。図1に示すように、プリント基板打抜き加工装置1は、クランクプレス機械のスライド2の下端に装着されるノックアウト装置10と、このノックアウト装置10の下端に装着される上型ユニット30と、この上型ユニット30の下側に対向状にプレス機械の基台3(ボルスタ)の上面に装着される下型ユニット50と、ノックアウト装置10のホールド兼ノックアウト用油圧シリンダ17に油圧を供給する駆動ユニット70を備えている。
 最初に、ノックアウト装置10について説明する。
 図1、図2に示すように、ノックアウト装置10は、スライド2の下端面に複数のボルト等で固定される矩形厚盤状の本体部材11、本体部材11の下部の中央部に凹設された下端開放状の円形状の収容穴12、収容穴12に内嵌状に装着されて本体部材11に複数のボルト4(図4参照)で固定された環状本体部材13、この環状本体部材13に形成された立向きの円筒形のガイド穴14に昇降自在に装着された可動パッド16、この可動パッド16の中央部にピストン部材20を含めて設けられ可動パッド16に油圧力を作用させる油圧シリンダ17(クッション用油圧シリンダ)、可動パッド16を圧縮コイルスプリング29の弾性力で上限位置へ弾性付勢する6組のスプリング機構18(図2、図3参照)を有する。尚、前記本体部材11と環状本体部材13が特許請求の範囲に記載の「本体部材」に相当するものあるが、これらは一体的に形成してもよい。
 油圧シリンダ17は、可動パッド16の中央部に形成されたシリンダ穴19と、本体部材11に4本のボルト21で固定され且つシリンダ穴19に挿入されたピストン部材20とを備えている。油圧シリンダ17の油室22(クッション用油室に相当する)は、可動パッド16とピストン部材20で形成され、シリンダ穴19の外周部にはシール23が装着されている。油圧シリンダ17の油室22に油圧を供給する油路24がピストン部材20と本体部材11に形成され、この油路24は後述する油圧供給源としての駆動ユニット70に接続されている(図5参照)。
 図2~図4に示すように、ノックアウト装置10の可動パッド16の外周面が、断面正8角形状の角筒面16aであって各稜線部とその近傍部が部分円筒面7をなす角筒面16aに形成され、常時少なくとも2つの前記部分円筒面7がガイド穴6の内周面に摺接するように構成されている。前記部分円筒面7の曲率半径は、ガイド穴6の内周面の曲率半径と等しいか又はより小さな曲率半径に形成されている。前記角筒面16aにおいて、隣接する部分円筒面7と部分円筒面7の間は平面部5に形成され、各平面部5とガイド穴6の内周面の間には断面弓形の薄い間隙8が形成されている。
 図2に示すように、スプリング機構18は、本体部材11に固定されて可動パッド16のガイド穴25に挿入された断面ハット状の鍔付きのケース26と、このケース26内の中心部に配設されてケース26の底壁を貫通し且つ可動パッド16に固定されたボルト27及びスペーサ28と、ケース26内においてボルト27及びスペーサ28を囲む状態に装着され且つボルト27を介して可動パッド16を上方の上限位置へ付勢する圧縮スプリング29とを有する。油圧シリンダ17の油圧を抜いた状態では、6組のスプリング機構18により可動パッド16が上限位置へ復帰する。
 本体部材11の下面には、上型ユニット30が複数個(例えば、8個)の油圧クランプ装置31で固定されるが、本体部材11の下面部には、油圧クランプ装置31を取付ける為のT溝9が形成されている。
 次に、上型ユニット30について説明する。
 図1に示すように、上型ユニット30は、ベース板32、枠部材33及びその内部で昇降自在の可動板34、ピン保持上板35及びピン保持下板36、枠形ダイス37及びその内側で昇降自在の押え板38、複数の可動の第1ロッド39、複数の可動の第2ロッド40、複数の第3ロッド41、ピン保持上板35とピン保持下板36に固定されて押え板38の多数のピンガイド孔42に夫々挿入された打抜き加工用の多数のピン43、4本の連結ボルト44、ベース板32をノックアウト装置10の本体部材11に固定する為の複数のクランプ装置31等を有する。
 油圧シリンダ17から可動パッド16に作用する押圧力を押え板38に伝達する第1伝達系は、複数の第1ロッド39、可動板34、複数の第2ロッド40とからなる。スライド2及び本体部材11の下降駆動力を打抜き加工用の多数のピン43に伝達する第2伝達系は、ベース板32、複数の第3ロッド41、ピン保持上板35とからなる。
 次に、下型ユニット50について説明する。
 図1に示すように、下型ユニット50は、ベース板52、多数のピン43に対応する多数のダイス孔53を備え且つ枠形ダイス37と協働してプリント基板Pの外周残余部を打抜き加工するパンチプレートとして機能する下型本体54、下型本体54に昇降自在に外嵌された枠形受板55、この枠形受板55を案内する4本のガイドロッド56、ガイドロッド56に外嵌され枠形受板55を昇降可能に弾性支持するラバー部材57又はコイルスプリング、下型本体54をベース板52に連結する4本の連結ボルト58、ベース板52をプレス機械の基台3の上面に固定する為の複数のクランプ装置51等を有する。
 次に、ノックアウト装置10の駆動ユニット70について説明する。
 この駆動ユニット70は、前記の油圧シリンダ17の油室22(クッション用油室に相当する)に油圧を供給し且つ油室22の油圧をリリーフさせる為のものである。
 駆動ユニット70は、油圧供給部71と、油圧供給部71から油圧シリンダ17の油室22まで延びる油圧供給路72と、油圧シリンダ17の油室22に接続されたリリーフ油路73と、油圧供給路72に並列接続されたリリーフ弁作動回路74とを備えている。
 前記油圧供給部71は、油タンク75と、電動モータ76で駆動される斜板式油圧ポンプ77と、油圧シリンダ17から戻って来た油を冷却するクーラー78と、このクーラー78を冷却するためのモータ76で駆動されるファン79と、チェック弁80等を備えている。油圧供給路72には、油圧供給部71側から順に、圧力計81と、チェック弁82と、減圧弁83と、後述のノックアウト圧の油圧を蓄えるアキュムレータ84と、圧力計85と、電磁方向切換弁86とが設けられている。電磁方向切換弁86は、油路を閉止する閉止位置と、油圧供給部71から油室22へ油圧を供給する供給位置と、油室22の油圧を後述の排出油路97を介して油タンク75ヘ排出する排出位置とに切換え可能に構成されている。
 リリーフ油路73の一端は、油圧供給路72を介して油圧シリンダ17の油室22に接続され、リリーフ油路73の他端は、油タンク75に接続されている。リリーフ油路73には、油室22側から順に、圧力計90と、バランスピストン形リリーフ弁91と、バッファタンク92と、冷却用のクーラー93とが設けられている。
 前記リリーフ弁作動回路74は、副油圧供給路94と、この副油圧供給路94に設けられた電磁方向切換弁95と、電磁方向切換弁95に対して直列に副油圧供給路94に設けられた可変絞り弁96とを備えている。尚、電磁方向切換弁86,95には排出油路97が接続されている。
 副油圧供給路94の一端は油圧供給路72を介して油圧シリンダ17の油室22に接続され、副油圧供給路94の他端は、前記の圧力計81とチェック弁82の間で油圧供給路72に接続されている。電磁方向切換弁95は、副油圧供給路94のうちの可変絞り弁96よりも油圧シリンダ17に近い部位に接続されている。
 排出油路97の一端側は電磁方向切換弁86,95に接続され、他端は油タンク75に接続されている。電磁方向切換弁95は、副供給路94を閉じる閉止位置と、油室22へ油圧を供給する供給位置と、油室22及び供給油路72の油圧を排出油路97を介して油タンク75へ排出する排出位置とに切換え可能に構成されている。
 制御装置98は、プレス機械を制御する制御ユニット(図示略)からスライド2の昇降位置に関連する位相信号PSを受けて、電磁方向切換弁86,95を制御する。
 図6に示すように、電磁方向切換弁86は、例えば、スライド2が上死点直前の所定時期にプリント基板Pを上死点ノックアウトする為に供給位置に開弁されて油室22に油圧を供給し、スライド2が上死点を通過直後に閉弁状態に切換えられる。
 電磁方向切換弁95は、スライド2が上死点と下死点の間の設定位置(例えば、クランク角90度位置)において、リリーフ弁91をリリーフ作動させる為に供給位置に開弁され、スライド2が下死点に達した時に閉弁状態に切換えられる。尚、上記のクランク角90度の設定位置は一例であり、90度より小さい位置でもよい。また、90度より大きい位置でもよいが、押え板38がプリント基板Pに接触する時期よりも早い時期であることが必要である。
 次に、プリント基板打抜き加工装置1の作用、効果について説明する。
 油圧シリンダ17に油圧が供給された状態で、スライド2が下死点直前まで下降したとき、押え板38がプリント基板Pに接触して押圧する。スライド2が上死点と下死点の間の設定位置に達した時に、電磁方向切換弁95が供給位置に開弁されるため、その時期から減圧弁83で減圧してない高い圧力(これは、リリーフ弁91のリリーフ作動圧よりも高い)の油圧が供給油路72及び油圧シリンダ17の油室22に、可変絞り弁96で絞られた小流量にて供給されるため、リリーフ弁91がリリーフ作動を開始し、小流量ずつリリーフするリリーフ状態になる。
 このようにリリーフ弁91がリリーフ作動を開始後に、スライド2が下死点直前まで下降したとき押え板38がプリント基板Pを押圧する。その直後に、スライド2が下死点に達するとき、リリーフ弁91が本格的にリリーフ作動し、可動パッド16が環状本体部材13に対して相対的に上限位置に移動しながら、スライド2の下降駆動力がベース板32と第3ロッド41とピン保持上板35から多数の打ち抜きピン43に伝達され、プリント基板Pの打ち抜きが行われる。
 このように、スライド2が上死点と下死点の間の設定位置に達した時に、電磁方向切換弁95を供給位置に切換えてリリーフ弁91のリリーフ作動を開始させるため、リリーフ弁91のリリーフ弁体(図示略)の静止慣性に起因するリリーフ作動の応答遅れが発生することはない。そのため、油圧シリンダ17の油室22の油圧にサージ圧が発生することがなく、油圧シリンダ17による良好なソフトなクッション性能を確保し、打ち抜き加工性能を高めることができ、機械的な振動や騒音の発生を低減することができる。
 その後、スライド2が上死点直前の所定位置に達した時に、制御装置97により電磁方向切換弁86が供給位置に開弁されると、可動パッド16が強力に下降駆動され、プリント基板Pが押え板38により多数の打ち抜きピン43からノックアウトされて、上型ユニット30の下方に挿入されたシュート(図示略)上へ落下し外部へ取り出される。それと並行的に、下型ユニット50上にプリント基板素材(図示略)が投入される共にシュートが退避し、前記と同様の打ち抜き加工が繰り返し実行される。
 前記可動パッド16の外周面が、断面正8角形の角筒面16aであって各稜線部とその近傍部が部分円筒面7をなす角筒面16aに形成され、常時少なくとも2つの前記部分円筒面7がガイド穴6の内周面に摺接する。そのため、プリント基板打ち抜き加工を繰り返して可動パッド16が繰り返し昇降するとき、可動パッド16とガイド穴6の内周面間に作用する摩擦力が小さくなり、可動パッド16とガイド穴6の内周面の摩耗が低減し、可動パッド16のガタツキが低減し、可動パッド16が水平姿勢から殆ど傾斜しなくなる。
 それ故、プリント基板打抜き加工性能を高め、プリント基板の品質を高めることができるうえ、ノックアウト装置10とプリント基板打抜き加工用上型ユニット30の耐久性を高めることができる。前記可動パッド16の外周面16aを断面正8角形の角筒面16aに形成するため、常時ガイド穴6の内周面に摺接する少なくとも2つの部分円筒面7間の間隔が過大にならないから、所期の目的を達成することができる。
 実施例2のノックアウト装置10Aにおいては、可動パッド16Aの外周面の形状と、ガイド穴6Aの内周面の形状を、次のように変更し、その他の構成については実施例1と同様である。
 図7に示すように、前記ガイド穴6Aの内周面が、断面正8角形状の角筒面6aであって稜線部とその近傍部以外の部分に可動パッド16Aの外周面の曲率半径と等しいか又はより大きな曲率半径の複数の部分円筒面15を有する角筒面6aに形成され、常時少なくとも2つの部分円筒面15が可動パッド16Aの外周面に摺接するように構成した。前記角筒面6aの各稜線部およびその近傍部と、可動パッド16Aの外周面の間には、弓形の薄い間隙8Aが形成されている。
 次に、このノックアウト装置10Aの作用、効果について説明する。
 ガイド穴6Aの内周面が、断面正8角形状の角筒面6aであって稜線部とその近傍部以外の部分に可動パッド16Aの外周面の曲率半径と等しいか又はより大きな曲率半径の複数の部分円筒面15を有する角筒面6aに形成され、常時少なくとも2つの部分円筒面15が可動パッド16Aの外周面に摺接する。そのため、プリント基板打ち抜き加工を繰り返して可動パッド16Aが繰り返し昇降するとき、可動パッド16Aとガイド穴6Aの内周面の間に作用する摩擦力が小さくなり、可動パッド16Aとガイド穴6Aの内周面の摩耗が低減し、可動パッド16Aのガタツキが低減し、可動パッド16Aが水平姿勢から殆ど傾斜しなくなる。
 それ故、プリント基板打抜き加工性能を高め、プリント基板の品質を高めることができるうえ、ノックアウト装置10Aとプリント基板打抜き加工用上型ユニット30の耐久性を高めることができる。そして、前記ガイド穴6Aの内周面を断面正8角形状の角筒面6aに形成するため、常時可動パッド16Aの外周面に摺接する少なくとも2つの部分円筒面15間の間隔が過大にならないから、所期の目的を達成することができる。
 ここで、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
 1]実施例1のノックアウト装置10の変更例として、可動パッド16の外周面を、断面正6角形状の角筒面であって各稜線部とその近傍部が部分円筒面をなす角筒面に形成してもよく、または、断面正7角形状の角筒面であって各稜線部とその近傍部が部分円筒面をなす角筒面に形成してもよい。
 2]実施例2のノックアウト装置10Aの変更例として、前記ガイド穴6Aの内周面を、断面正6角形状の角筒面であって稜線部とその近傍部以外の部分に前記可動パッドの外周面の曲率半径と等しいか又はより大きな曲率半径の複数の部分円筒面を有する角筒面に形成してもよく、又は、断面正7角形状の角筒面であって稜線部とその近傍部以外の部分に前記可動パッドの外周面の曲率半径と等しいか又はより大きな曲率半径の複数の部分円筒面を有する角筒面に形成してもよい。
 その他、当業者であれば前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施することができ、本発明はそのような変更形態をも包含するものである。
 プレス機械のスライドの下端に装着されるプリント基板打抜き加工用上型ユニットを駆動するノックアウト装置であり、種々のサイズのプリント基板の打抜き加工の性能を高め、プリント基板の品質を高めることができる。
1   プリント基板打抜き加工装置
2   スライド
5   平面部
6,6A   ガイド穴
6a  角筒面
7   部分円筒面
10  ノックアウト装置
11  本体部材
13  環状本体部材
14  ガイド穴
15  部分円筒面
16,16A   可動パッド
16a 角筒面
17  油圧シリンダ
18  スプリング機構

Claims (3)

  1.  プレス機械のスライドの下端に装着され、スライドに装着されるプリント基板打抜き加工用上型ユニットを駆動するノックアウト装置において、
     前記スライドの下端に固定される本体部材と、
     この本体部材にその下端から凹設された底面視円形のガイド穴と、
     このガイド穴に昇降可能に装着された厚板状の可動パッドと、
     前記本体部材と可動パッドとに形成され可動パッドを下降駆動可能な油圧シリンダと、
     前記可動パッドを本体部材に対して上限位置へ弾性付勢する複数のスプリング機構とを備え、
     前記可動パッドの外周面が、断面正多角形状の角筒面であって各稜線部とその近傍部が部分円筒面をなす角筒面に形成され、常時少なくとも2つの前記部分円筒面が前記ガイド穴の内周面に摺接するように構成したことを特徴とするノックアウト装置。
  2.  プレス機械のスライドの下端に装着され、スライドに装着されるプリント基板打抜き加工用上型ユニットを駆動するノックアウト装置において、
     前記スライドの下端に固定される本体部材と、
     この本体部材にその下端から凹設されたガイド穴と、
     このガイド穴に昇降可能に装着された底面視円形の厚板状の可動パッドと、
     前記本体部材と可動パッドとに形成され可動パッドを下降駆動可能な油圧シリンダと、
     前記可動パッドを本体部材に対して上限位置へ弾性付勢する複数のスプリング機構とを備え、
     前記ガイド穴の内周面が、断面正多角形状の角筒面であって稜線部とその近傍部以外の部分に前記可動パッドの外周面の曲率半径と等しいか又はより大きな曲率半径の複数の部分円筒面を有する角筒面に形成され、常時少なくとも2つの部分円筒面が前記可動パッドの外周面に摺接するように構成したことを特徴とするノックアウト装置。
  3.  前記正多角形は正n角形(但し、n=6~8の何れかの整数)であることを特徴とする請求項1又は2に記載のノックアウト装置。
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