(57)【要約】【課題】大きな加圧力が発生できる一方で、構造が簡単で、安価であるプレス装置等を提供する。【解決手段】主軸２の回動で第一の所定距離（１７ｍｍ）だけ加圧板３を移動させる第一のカム１４と、前記主軸２の回動で第二の所定距離（３ｍｍ）だけ加圧板３を移動させる第二のカム１６とを備え、該第二のカム１６の中心から作動完了位置迄の半径Ｒ２は、前記第一のカム１４の中心から作動完了位置迄の半径Ｒ１より小さくされている（請求項１）。前記第二のカム１６が複数個備えられている（請求項２）。プリント基板から部品実装部分を打抜くための金型４がサーボモータ出力で駆動される（請求項３）。金型と、該金型を加圧するプレス機構２，３，１２，１３，１４，１６とが、一つのフレーム７，８，９に組込まれ一体とされている（請求項４）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸の回動で第一の所定距離だけ加圧板を移動させる第一のカムと、
主軸の回動で第二の所定距離だけ加圧板を移動させる第二のカムとを備え、
該第二のカムの中心から作動完了位置迄の半径は、前記第一のカムの中心から作動完了位置迄の半径より小さくされている
ことを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記第二のカムが複数個備えられている
ことを特徴とする請求項１記載のプレス装置。
【請求項３】
プリント基板から部品実装部分を打抜くための金型を備え、
該金型がサーボモータ出力で駆動される
ことを特徴とするプレス装置。
【請求項４】
金型と、該金型を加圧するプレス機構とが、一つのフレームに組込まれ一体とされている
ことを特徴とするプレス機構付金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス装置及びプレス機構付金型に関し、詳しくは小さな駆動力で大きな加圧力が発生できるプレス装置等に関し、例えばプリント基板の分割用として、ハンドプレス或いは小型サーボモータ駆動プレスの形式で実施して好適なプレス装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス装置は種々の用途に使用されている。例えばプリント基板を使用した電子回路の製造過程では、部品実装部分が複数個設けられたプリント基板の周囲に枠が設けられており、この枠が付いた状態で各部品実装部分に電子部品が実装され、その後、夫々の部品実装部分の間、及びこれらと枠との間がプレス装置で分割され、夫々の部品実装部分が取り出される。
このような用途に使用するプレス装置の形式としては、下記特許文献１，２記載の形式のほか、種々の形式が考えられる。
【特許文献１】特開平１０−１７５０９６号公報
【特許文献２】特開平０８−１５５６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、プリント基板の分割用として、例えば３００ｍｍ×１２５ｍｍの金型をセット可能なプレス装置を実現しようとする場合、１トン〜３トン程度の加圧力が発生可能であることが好ましいとされるのであるが、上記特許文献１，２記載のプレス装置を始めとする従来のプレス装置では、このための構造が複雑にならざるを得ず、簡単で安価なプレス装置は実現出来なかった。
本発明の目的は、上記従来のプレス装置の欠点を解消し、大きな加圧力が発生できる一方で、構造が簡単で、安価であるプレス装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的達成のため請求項１記載のプレス装置では、主軸の回動で第一の所定距離だけ加圧板を移動させる第一のカムと、主軸の回動で第二の所定距離だけ加圧板を移動させる第二のカムとを備え、該第二のカムの中心から作動完了位置迄の半径は、前記第一のカムの中心から作動完了位置迄の半径より小さくされている。
【０００５】
また、請求項２記載のプレス装置では、請求項１記載の第二のカムが複数個備えられている。
【０００６】
また、請求項３のプレス装置では、プリント基板から部品実装部分を打抜くための金型が備えられ、該金型がサーボモータ出力で駆動される。
【０００７】
また、請求項４のプレス機構付金型では、金型と、該金型を加圧するプレス機構とが、一つのフレームに組込まれ一体とされている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載のプレス装置では、カムを第一と第二の二段構えとし、該第二のカムの中心から作動完了位置Ｐ２（図８（Ｂ））迄の半径Ｒ２（同）を、前記第一のカムの中心から作動完了位置Ｐ１（図８（Ａ））迄の半径Ｒ１（同）より小さくしている。カムの半径Ｒ２，Ｒ１等は、挺子に見立てると、作用点側の腕の長さとなるが、本発明の如き構造とすれば、従来のカム１個による加圧板押下の場合に比べ、第二のカムの挺子の腕Ｒ２を短くできる。従って、主軸に加えられるトルクが同じだったとしても、従来のものより大きな加圧力が発生出来る。
【０００９】
また、請求項２記載のプレス装置では、請求項１記載の第二のカムが複数個備えられている。これにより、加圧板が均等に押下され、上型全体に加圧力が掛かる。従って、例えば基板分割等、種々のプレス作業が円滑に実行される。
【００１０】
具体的に、ハンドプレスとして実施するときは、従来のものの２〜３倍、小型サーボモータ駆動として実施するときは、例えば２００ワットのモータで１トン、７００ワットのモータで３トンというように、大きな加圧力を発生できる。２００ワット、７００ワットというような電力は、身近な単相１００ボルト商用電源から容易に得られる。従って、この装置の導入に当っても、例えば２００Ｖ商用電源、油圧源等の駆動源を新たに導入する必要がなく、導入の手間、費用も安く済む。更にカムは構造簡単なものであり、製作容易である。これにより、装置を安価に製作できる。
【００１１】
また、請求項３のプレス装置は、プリント基板から部品実装部分を打抜くための金型を備え、該金型がサーボモータ出力で駆動される。従来、プリント基板からの部品実装部分の打抜きは、油圧や空気圧のプレス装置で行なわれていた。これらのプレス装置では瞬間的な加圧力の制御は難しい。このため、部品実装部分がプリント基板から切り離された瞬間に、いわば力があり余ってしまい、当該部品実装部分に衝撃が加わる。これにより、部品や配線の剥離、部品の破損、基板の亀裂等が生じていた。
サーボモータは、出力を自在に制御できる。それ故、部品実装部分がプリント基板から切り離される瞬間に合わせて出力を下げるなど、部品実装部分に衝撃を与えないように金型を駆動できる。これにより、打抜かれた部品実装部分に部品の剥離等が生ずるのを防止出来る。
【００１２】
また、請求項４のプレス機構付金型では、金型と、該金型を加圧するプレス機構とを、一つのフレームに組込んで一体とした。従来、プレス装置と金型とは別体であった。このため、作業内容を変えるたび金型を交換する必要があり、その際の上下の金型の位置合せが煩雑で、両者を精度良く装着するのは難しかった。
請求項４のプレス機構付金型では、両者が一体である。それ故、金型の精度を極めて良好に保つことができる。これにより、金型の取付不良から生ずる製品の不良、金型の破損等が防止される。精度を出すための煩雑な作業も不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の詳細を図示実施の形態例に基いて説明する。図１は実施の形態例のプレス装置１の正面を示す。図２は、図１のＡ１−Ａ２線で切断したプレス装置１の断面を示す。この図１、図２では、主軸２が待機角度（作動前の角度）にあり、加圧板３が待機位置（作動前の位置）にある。上型４は下型６から１７ｍｍ離間している。
【００１４】
図３もプレス装置１の正面を示す。図４は、図３のＡ１−Ａ２線で切断したプレス装置１の断面を示す。この図３、図４では、主軸２が６６度回動された所定角度にある（回動方向は図４で見て反時計方向。以下同様。）。このとき加圧板３は待機位置から１７ｍｍ下降した所定位置にあり、待機位置からこの所定位置迄の１７ｍｍが請求項にいう第一の所定距離に当る。また、上型４は下型６内のプリント基板（不図示）に接した状態にある。
【００１５】
図５もプレス装置１の正面を示す。図６は、図５のＡ１−Ａ２線で切断したプレス装置１の断面を示す。この図５、図６では、主軸２が１１２度回動された作動完了角度にある。このとき加圧板３は待機位置から２０ｍｍ下降した作動完了位置にあり、前述の所定位置からこの作動完了位置迄の３ｍｍが請求項にいう第二の所定距離に当る。また、上型４は下型６と３ｍｍ噛み合っている。
【００１６】
図７、図８は、カム周辺を拡大して示す。これらの図は、図２等と同様に、図１等のＡ１−Ａ２線で切断した断面で示す。なお、ハッチングは省略する。このうち、図７（Ａ）は主軸２が待機角度にある状態を示す（図２と同じ状態）。図７（Ｂ）は主軸２が６６度回動され、所定角度にある状態を示す（図４と同じ状態）。図８（Ａ）は主軸２が９０度回動された状態を示す。図８（Ｂ）は主軸２が１１２度回動され、作動完了角度にある状態を示す（図６と同じ状態）。
【００１７】
これら各図に於て、７は台板で、下型６はこの台板７の上に摺動自在に配置されている。８は支柱で、台板７の四隅に夫々立設されている。９は天板で、その四隅が４本の支柱８の上端に固定されている。加圧板３には四隅に孔が穿設されており、ここに支柱８が貫通され、加圧板３は上下動自在とされている。１１はこの加圧板３を上方に付勢するスプリングである。加圧板３の下面には、上型４が取着されている。なお、上型４は勿論加圧板３と一緒に動く。加圧板３の上に載置された摺動板１２も加圧板３と一緒に動く。従って、以後は、これらの動きを加圧板３の動きで説明する。
【００１８】
１３は軸受で、天板９の下面に３個設けられており、不図示スプリングで、天板９に向かって付勢され、主軸２を下方に移動可能に支承している。第一のカム１４は、主軸２に２個突設されている。第一のカム１４の反対側には第二のカム１６が各１個づつ突設されている。この第二のカム１６の中心から作動完了位置Ｐ２（図８（Ｂ））迄の半径Ｒ２（同）は、第一のカム１４の中心から作動完了位置Ｐ１（図８（Ａ））迄の半径Ｒ１（同）より小さくされている。カムの半径Ｒ２，Ｒ１等は、挺子に見立てると、作用点側の腕の長さとなるが、この実施の形態例の如き構造とすれば、従来のカム１個による加圧板押下の場合に比べ、第二のカム１６の挺子の腕Ｒ２を短くできる。従って、主軸２に加えらるトルクが同じだったとしても、従来のものより大きな加圧力が発生出来る。なお、摺動板１２は、加圧板３を介してスプリング１１に付勢されている。これにより摺動板１２は第一のカム１４に常時当接している。
【００１９】
主軸２の回動であるが、先ず、ハンドプレスとして実施する場合は、主軸２の右端近く（図１矢印Ｂで示す位置）にハンドルを取着し、これを人の手で回動する。また、サーボモータ駆動プレスとして実施する場合は、天板９の上にサーボモータを載置し、このモータの出力軸及び主軸２にプーリを取着し、これらにベルトを張架して主軸２を回動する。
【００２０】
一般的なハンドプレスでは、主軸２の回転角度は１１０度位とされている。そこで、この実施の形態例でも、主軸２の回動角を１１２度としている。また、プリント基板の分割に使用する場合、上型４の待機位置（図１、図７（Ａ））から作動完了位置（図５、図８（Ｂ））までの距離、即ち上型４の行程は２０ｍｍ程度必要とされている。そこで、この実施の形態例でも、この上型４の行程、言い換えれば加圧板３の行程を２０ｍｍとしている。
【００２１】
この行程２０ｍｍのうち、加圧力が必要とされるのは、上型４の行程の最後の方、即ち、上型４がプリント基板を下型６に押圧し、プリント基板を分割していくときの２ｍｍ位の範囲である。そこで、本実施の形態例では、これより１ｍｍ多い最後の３ｍｍの分を、大きな加圧力が発生される範囲とし、この範囲を、前記半径Ｒ２が小さい第二のカム１６で駆動する。このときの主軸２の回動角としては、前記１１２度のうちの後半４６度を割当て、この４６度の回動で加圧板３を３ｍｍ下降させる。また、ここに至るまでの１７ｍｍの範囲を、加圧板３を下降させて行く範囲とし、第一のカム１４で駆動する。このときの主軸２の回動角としては、前記１１２度のうちの前半６６度を割当て、この６６度の回動で加圧板３を１７ｍｍ下降させる。
【００２２】
実施の形態例のプレス装置１の使用方法は従来のものと変らない。即ち、先ず加圧板３が待機位置にある状態で（図１及び図２、図７（Ａ））、下型６を手前に引き出し、加工対象の不図示プリント基板をこの下型６に嵌め込んだ後、下型６を元に戻す。このあと、不図示ハンドルを回動する。サーボ駆動であるときは、作動スイッチを押す。これにより、主軸２が回動される。
【００２３】
主軸２回動時の加圧板３等の動きは、図３と図４、図５と図６に順に示される。また、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）にも順に示される（図８（Ａ）は主軸２が９０度回動された状態）。即ち、待機角度から主軸２が６６度回動されるまでは、第一のカム１４により加圧板３が押下され、上型４がプリント基板に当接する（図１と図２の状態から図３と図４の状態へ。また、図７（Ａ）から図７（Ｂ））の状態へ。）。
【００２４】
この位置からは、第二のカム１６が作動する。ここで、第二のカム１６は天板９に当接しており、この天板９は固定である。このため第二のカム１６の半径が増加すると、その分、主軸２が下に押下され、これにつれて、加圧板３が下に押下される。これにより、プリント基板が分割されていき、主軸２が１１２度まで回動された迄に分割が完了する（図３と図４の状態から図５と図６の状態へ。また、図７（Ｂ）から図８（Ａ）、そして図８（Ｂ）の状態へ。）。そこで、ハンドルを待機位置に戻す。サーボ駆動のときは、待機位置まで自動的に戻るよう回路を組んでおく。下型６を手前に引き、分割されたプリント基板と枠とを取り出す。
【００２５】
なお、実施の形態例では、第一のカム１４の作動が完了したあとに第二のカム１６が作動を開始するようにした。本発明はこれに限られるものではなく、第一のカム１４の作動完了以前に第二のカム１６が作動を開始するようにしても良い。
また、実施の形態例では、第一のカム１４と第二のカム１６を同じ位置に形成した。本発明はこれに限られるものではなく、第一のカム１４と第二のカム１６を別の位置に形成しても良い。
【００２６】
また、実施の形態例では、１本の主軸２に第一のカム１４と第二のカム１６とを形成した。本発明はこれに限られるものではなく、例えば主軸を２本とし、一方の主軸に第一のカム１４を、他方の主軸に第二のカム１６を配置しても良い。第二のカム１６の位置は第一のカム１４の位置と同じにする。
この場合、２本の主軸は天板９と摺動版１２（加圧板３）の間に上下に配置し、第一のカム１４と第二のカム１６とは当接させる。そして、先に一方の主軸を回動して第一のカム１４を６６度回動させ、第二のカム１６と加圧板３とを１７ｍｍ下降させる。次いで、他方の主軸を回動して第二のカム１６を４６度回動させ、加圧版３を３ｍｍ下降させる。
なお、一方の主軸を回動させているとき、他方の主軸にはブレーキを掛けておくと良い。こうすると、第一のカム１４の回動につれて第二のカム１６が回動することが無い。加圧板３と同様の上下動自在の板を第一のカム１４と第二のカム１６との間に介在させても良い。
【００２７】
念のため、請求項の構成と実施の形態例の構成の対応について説明しておく（同一名称にしているものを除く）。実施の形態例の台板７、支柱８及び天板９が請求項にいうフレームに当る。主軸２、加圧板３、摺動板１２、軸受１３、第一のカム１４及び第二のカム１６がプレス機構に当る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態例のプレス装置１の正面を示す。この図及び図２では、主軸２が待機角度（作動前の角度）にあり、加圧板３が待機位置（作動前の位置）にある。上型４は下型６から１７ｍｍ離間している。
【図２】図１のＡ１−Ａ２線で切断したプレス装置１の断面を示す。
【図３】実施の形態例のプレス装置１の正面を示す。この図及び図４では、主軸２は６６度回動された所定角度にある（回動方向は図４で見て反時計方向。）。加圧板３は待機位置から１７ｍｍ下降した所定位置にある。上型４は下型６内のプリント基板に接した状態にある。
【図４】図３のＡ１−Ａ２線で切断したプレス装置１の断面を示す。
【図５】実施の形態例のプレス装置１の正面を示す。この図及び図６では、主軸２が１１２度回動された作動完了角度にある。加圧板３は待機位置から２０ｍｍ下降した作動完了位置にあり、上型４と下型６が３ｍｍ噛み合っている。
【図６】図５のＡ１−Ａ２線で切断したプレス装置１の断面を示す。
【図７】実施の形態例の第一のカム１４及び第二のカム１６の周辺を拡大して示す。各図は図１、図３又は図５のＡ１−Ａ２線で切断した断面で示す（ハッチングは省略）。（Ａ）は主軸２が待機角度にある状態を示す（図２と同じ状態）。（Ｂ）は主軸２が６６度回動され、所定角度にある状態を示す（図４と同じ状態）。
【図８】実施の形態例の第一のカム１４及び第二のカム１６の周辺を拡大して示す。各図は図１、図３又は図５のＡ１−Ａ２線で切断した断面で示す（ハッチングは省略）。（Ａ）は主軸２が９０度回動された状態を示す。（Ｂ）は主軸２が１１２度回動され、作動完了角度にある状態を示す（図６と同じ状態）。
【符号の説明】
【００２９】
１…プレス装置                        ２…主軸
３…加圧板                            ４…上型
６…下型                              ７…台板
８…支柱                              ９…天板
１１…スプリング                      １２…摺動板
１３…軸受                            １４…第一のカム
１６…第二のカム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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