(57)【要約】【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
2004291064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
2004291064.tif 000003
【図２】
2004291064.tif 000004