JP2004330291A - Method and device for vacuum working by low pressurizing force using press apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a vacuum working method and its device by low pressurizing force by which the adjustment and control of delicate pressing force are made possible by removing all of a movable frame body, of cource, for forming compartments, a push plate and a heater for performing thermal pressurization to an article to be worked, the weight of their mounts, the pressure of outside air which is applied to compartments by evacuation or the like and allowing only the thrust of the exclusive low pressurizing cylinder for low pressurization to be used without applying unnecessary pressurization at all. <P>SOLUTION: By allowing only low thrust of a low pressurizing cylinder to be imparted to a material to be worked by balancing so that dead weights under vacuum of members for forming compartments, off course, each member for pressurizing such as push plate for performing thermal pressurization are negated with the exclusive cylinder applying back pressure or a spring which is imparted with supporting force corresponding to their weight under the vacuum, working by pushing force of delicate extra-low pressurization working by switching the extra-low pressurization and high pressurization are possible without applying the pressurizing force higher than required to the material to be worked. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス装置の作動により隔室を形成し、隔室内を真空にして所定の加圧加工を行なう装置において、被加工物に対し必要以上の圧力をかけることなく、微妙な極く低加圧の押し力で加工することが可能な真空加工方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プレス装置を用いた真空加工装置では、プレス装置の作動により真空隔室を形成させてプレス加圧加工するため、隔室を形成する際の上側外壁部材や上側加圧加工部材（シリンダロッドやヒータ付き押し型及びその関連部材等）の重量ならびに隔室内の真空引きによる上側外壁部材への真空による外気差圧加重など、プレス加圧以外の加圧力が付加されるため、高加圧用途に適したものとなっている。
【０００３】
しかし、液晶ディスプレーなどの薄ガラス製品、セラミックスグリーンシートなどの薄軟質シート製品、フィルムコンデンサなどの蒸着薄膜フィルム製品、ＩＣカードなどの素子チップ入りプリント回路基板製品などへの積層貼り合わせでは、亀裂破壊や性能障害、厚み寸法の不均一等の問題が生じやすく、被加工物に対して必要以上の圧力をかけることが嫌われる。さらに、接着剤を加熱溶融するまでは、接着剤の溶融はみ出しの防止や、熱の均等拡散、脱気待機等のため、低圧加圧する必要のあるものも多い。
【０００４】
それに対して、本出願人の提案にかかる特開２００２−９６１９９号公報のように、別の方向から押し圧をかけて、それらの荷重を軽減する方法があるが、この方法では隔室を形成するための上側外壁部材や上側加圧加工部材を上下動する加圧用シリンダは、これらの部材重量以上の高推力を必要としていて、上記のように被加工物に対して必要以上の圧力をかけることなく、微妙な極く低加圧の押し力で加圧加工することはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、隔室を形成するための移動枠体は勿論のこと、被加工品に対して熱加圧を行なう押し板やヒータ、それらの取付板等の重量、真空引きにより隔室にかかる外気圧力などの全てを取り去り、不要な加圧を全くかけることなく、低加圧専用の低推力シリンダの推力のみを使用することができるようにして、微妙な押し力の調節制御を行なうことができるようにした低加圧力による真空加工方法と装置を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は隔室を形成する部材は勿論のこと、加熱加圧するための押し板等の加圧用各部材の真空下での自重（重量）も、背圧をかけた専用のシリンダあるいはそれら自重に見合う支持力を付与したスプリングにより打ち消すことにより、低加圧用シリンダの低推力のみが被加工品に付与されるようにし、従来装置では困難であったチップ入りＩＣカード、薄蒸着膜コンデンサーフィルム、薄ガラス液晶ディスプレー、軟質セラミックスグリーンシート等の積層貼り合わせのように、亀裂破損や性能障害、厚み寸法の不均一、接着剤のはみ出しなどを嫌う被加工物に対して、必要以上の加圧力をかけることなく、微妙な極く低加圧の押し力で加工することができ、極低推力の加圧力をもデジタル表示制御することを可能としたものである。
以下、本発明の実施態様を図により詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施例１．
図１〜５は本発明方法を実施するための装置全体の一例を示す正面説明図とその作用説明図であり、１は基台２上の四隅に立設されたガイドポスト３頭部に水平に設けられた支持フレーム４上に下向きに取付けられた引上げ用シリンダで、該シリンダ１上にはそのピストンロッド５を同じくするようにしてバランス用シリンダ６、さらにその上に低加圧用シリンダ７とが順次直列して設けられ、径の異なる大中小の３個のシリンダが上下逆に積重ねられている。なお、図ではこの３個直列のシリンダのロッドは互いに直列固定の状態にしてあるが、軸心を同じくして連結していればよく、また大中小３個のシリンダ１、６、７は必ずしも図のように下から大中小の関係だけに限られるものではない。
【０００８】
８は基台２下側に配置された隔室形成用の上向きの押上げシリンダで、上記した上方の直列シリンダ１、６、７とその軸心を同じくし、そのロッド９先端を基台２下面に固定して、該ロッド９の伸縮により該押上げシリンダ８自体が上下動するようになっている。この押上げシリンダ８は後記する摺動枠体２０を上昇させることにより、下固定枠１２と上移動枠１９との外周面に同時に密着して、内側を真空とすることができる隔室２６を形成するようになっている。
【０００９】
１０は被加工品２５を載せる受け台で、基台２上に浮設固定され、下ヒータ１１を内蔵している。この受け台１０の外側にも若干の間隔を置いて該受け台１０を取り囲むように平面方形（または円形）をなす筒型の下固定枠（下枠）１２が基台２上に立設固定してあり、該下枠１２は後記する真空隔室２６の下半部を構成することとなり、その上端縁は受け台１０の上面位置とほぼ合致するかそれよりやや上方又は下方に位置する。
【００１０】
１３は四隅に前記ガイドポスト３が貫挿されて該ポスト３に沿って上下摺動自在の水平な取付板で、該取付板１２の中心部には前記した下向きの直列シリンダ１、６、７のロッド５下端に下方へ向けて突出固定したシャンク（連結具）１４が摺動自在に挿通され、該シャンク１４下端は上記取付板１３の下側中央部に配置された支持板１５の上面中心部に固定してあり、取付板１３はその下面を支持板１５に支持されることによりロッド５に吊持されて上下移動可能となっている。
【００１１】
１６は上記支持板１５下面から垂設固定された複数本の支持杆１７下端に上ヒータ板１８を介して取付けられた水平な押し板で、該押し板１６は下方の前記受け台１０と対面している。
【００１２】
１９は上記押し板１６を若干の間隔を置いて取り囲むように上記取付板１３下面に垂設固定された上移動枠（上枠）で、該上枠１９は前記した基台２上の下固定枠（下枠）１２と合致する形状と大きさを有する筒型をなし、その下端縁は通常は押し板１６下面より下方に位置している。
【００１３】
２０は下固定枠１２外周面に密に上下摺動自在に嵌装された筒型の摺動枠体で、該枠体２０は前記した基台２下側の押上げシリンダ８の駆動により上下動するようになっている。即ち、例えばこの摺動枠体２０は図示のようにその下縁外周に外向きつば２０ａが形成されていて、この外向きつば２０ａは押上げシリンダ８に水平に取付けられた押上げ板２１と複数本の連結杆２２を介して連結固定され、該シリンダ８のロッド９の伸縮によって該シリンダ８とともに摺動枠体２０は上下動する。
【００１４】
２３は上記取り付け板３の板面の一部に加工した空気吸引孔で、該吸引孔２３は真空ポンプ（図示せず）に接続され、後記するように隔室２６が形成されたときに、該隔室２６内の空気を吸引して高真空の隔室２６を形成するためのものであり、この吸引孔２３は取り付け板３に限られず、隔室２６を形成する基台２、上枠１９又は下枠１２のいずれかに設けてもよい。
【００１５】
２４は隔室２６の気密性を高めるために、下枠１２と基台２、上枠１９と取り付け板１３の接触面や摺動枠体２０の摺動面、シャンク１４の取付板１３への貫挿部分等に設けたＯリング等のシールパッキンである。
【００１６】
ところで、支持フレーム４上の大中小３段直列式のシリンダ１、６、７のうち、大シリンダである引上げ用シリンダ１は主に所定の真空加工を行った後に、取付板１３、上移動枠１９及びヒータ１８付き押し板１６を含む上側移動部分の全体重量を引上げるために使用されるものであり、かかる引上げ力以上の出力を格別有していなくともよい。
【００１７】
また、小シリンダの加圧用シリンダ７は、隔室２６内が高真空となった後、押し板１６を押し下げて、もっぱら受け台１０上の被加工品２５に対して低加圧力で加熱加圧するために使用される。
【００１８】
そして、中シリンダのバランス用シリンダ６は、上移動枠１９内で上下移動可能な部分、即ち支持板１５及びこれに吊持された支持杆１７、上ヒータ１８付き押し板１６、ならびにシリンダロッド５及びシャンク１４の重量、更にシャンク１４面にかかる真空吸引加重等の合計重量と同等又はそれより若干吊り上げ方向に出力するように常に背圧がかけられていて、上記した合計重量対象物とバランスを取っており、上記低加圧用シリンダ７が出力するわずかな加圧力をそのまま実現することができるようになっている。
【００１９】
しかして、例えば薄ガラス液晶ディスプレイ、軟質セラミックスグリーンシート、薄蒸着膜コンデンサフィルム、素子入りＩＣカードなど、亀裂破壊や性能障害、厚み寸法の不均一、接着剤のはみ出し等を嫌う製品の真空下での加熱密着積層貼り合わせ等を行う場合、それら被加工品２５を受け台１０上に載置したら、まず下方の押上げシリンダ８が作動してそのロッド９を引っ込めることにより、連結杆２２を介して摺動枠体２０を下固定枠１２外周面を摺動しながら上昇させて行き、その上方が上移動枠１９外周面に接し、更に少しく上昇させて上・下両枠１９、１２間が該摺動枠体２０により完全に閉塞されるようにし、これにより上方の取付板１３、下方の基台２、上・下両枠１９、１２及び摺動枠体２０とにより囲まれる隔室２６が形成される（図２）。
【００２０】
そこで、バランス用シリンダ６には背圧をかけたままで、引上げ用シリンダ５と加圧用シリンダ７を開放し、同時に真空ポンプ（図示せず）により取付板１３の吸引孔２３から隔室２６内の真空引きを行い、これにより上移動枠１９を取付板１３と共にその自重とあいまって吸引降下させ、上移動枠１９下端を下固定枠１２上端に圧接させる（図３）。なお、バランス用シリンダ６には下方からの空気吹き込みが行われているが、このシリンダ６には前記の通り上移動枠１９より内側のヒータ付き押し板１６やその指示板１５等の上移動枠１９とは別個に上下動可能な部分全体を支持し得る出力しか付与されていないので、上移動枠１９とその取付板１３の自重を保持することはできず、真空引き力とあいまって全体が降下することとなる。このときのバランス用シリンダ６は適度に排気して均一な内部圧力を保っている。
【００２１】
上移動枠１９の下固定枠１２への圧接により、真空引きしている隔室２６内は高真空となって行き、被加工品２５中の気泡は脱気されるが、押し板１６はこの段階では未だ被加工品２５には接触していない（図３）。
【００２２】
そこで、次に引上げ用シリンダ１は開放状態のままで、上方の小さな低加圧用シリンダ７を駆動し、取付板１３下側の指示板１５をバランス用シリンダ６の背圧に抗して押し下げることにより、押し板１６を被加工品２５に接触させて、低押し力により加熱加圧を行うのである（図４）。このとき、押し板１６やその支持板１５等の自重は上記の如くバランス用シリンダ６により支持されているので、それらの自重は被加工品２５に対しては全く加重されず、加圧用シリンダ７の推力だけがかかることになるので、該加圧用シリンダ７の選択により、被加工品２５に対して極めて低加圧の加圧も可能となる。
【００２３】
上記のようにして被加工品２５に対する低押し力によるフィルム貼り付け等の加熱加圧が完了したら、吸引孔２３からの真空引きを停止して、隔室２６内を直ちに大気圧に戻し、また下方の押上げシリンダ８を逆作動させて、そのロッド９を伸張させることにより、摺動枠体２０を摺動降下させ、元位置に戻す。また同時に、上方の低加圧用シリンダ７を開放する共に、引上げ用シリンダ１を駆動させて、支持版１５を介して取付版３、押し板１６等と共に引上げて行き（図５参照）、図１に示す元位置に復帰させるのである。
【００２４】
このように、引上げ用シリンダ１は主に上側移動部分全体の重量を引上げるためのものとして使用されるが、被加工品２５によっては、加圧用シリンダ７による低圧加熱後に大推力で加圧加工する必要がある場合もあり、この場合には引上げ用シリンダ１を押し下げ方向に駆動するようにする。
【００２５】
この実施例によれば、上側移動部分全体を上方の引上げ用シリンダ１、バランス用シリンダ６、低加圧用シリンダ７の大中小３個の上下直列したシリンダにより吊持し、上移動枠１９内側で別個に駆動されるヒータ付き押し板１６やその支持板１５等の加圧用各部材の重量はバランス用シリンダ６への背圧により常に支持していてバランスさせているので、低加圧用シリンダ６による加圧の際に被加工品２５に対して極く低加圧での加熱加圧が可能となるのである。
【００２６】
実施例２．
図６〜７は、実施例１におけるバランス用シリンダ６の使用に代わり、スプリングを用いて上移動枠１９内側で別駆動される加圧用各部材の全体重量を打ち消すようにバランスをとった装置の説明図である。
【００２７】
即ち、２７は取付板１３及びその下側の支持板１５とを上下に摺動自在に貫挿する複数本（例えば方形の支持板１５の四隅に各１本づつ）の抜け出し不能のガイド軸で、該ガイド軸２７の取付板１３より上側部分には圧縮コイルスプリング２８が巻装され、該スプリング２８はヒータ１８付き押し板１６及びこれを吊持する支持板１３並びにシリンダロッド５及びシャンク１４の合計重量と同等又はそれより若干大きな弾発支持力が付与されていて、支持板１５が常に取付板１３下面に接するように賦勢されている。
【００２８】
そこで、実施例１と同様に、押上げシリンダ８の駆動により摺動枠体２０を所定位置まで上昇させて隔室２６を形成したら、空気吸引孔２３より真空引きを開始し、上下直列の引上げ用シリンダ１と低加圧用シリンダ７を開放して、真空引き力と自重により上移動枠１９を下固定枠１２上に降下突合させた後、低加圧用シリンダ７のみを駆動させて、スプリング２８に抗して支持板１５を押し下げることによりヒータ１８付き押し板１６を受け台１０上の被加工品２５に接触させて低加圧で加熱加圧するのである（図７）。
【００２９】
この場合も、実施例１におけるバランス用シリンダ６の作用と同様に、取付板１３と支持板１５とをつなぐガイド軸２７に巻装した圧縮コイルスプリング２８に上移動枠１９内の押し板１６等の加圧用各部材の真空下での重量に見合う支持力が付与されているので、それらの自重が被加工品２５にかかることはないから、加圧用シリンダ７の低推力のみが被加工品２５に付与されることとなる。
【００３０】
そして、被加工品２５に対する所定の低圧加熱加工が終了したら、真空隔室２６内を大気圧に戻し、摺動枠体２０を降下させ、加圧用シリンダ７を開放すると共に、引上げ用シリンダ１を駆動させて支持板１５を介して取付板１３を押し板１６等と共に引上げて行き、元位置（図６）に復帰させる。
【００３１】
実施例３．
上記実施例１〜２は、主に温度３５０〜４００℃の高温で被加工品を加熱加圧することを企図し、気密性保持のためのシールパッキン２４は隔室２６内には臨ませないようにして、隔室２６の形成を摺動枠体２０の上昇により行なわせているが、温度２００℃以下の比較的低温下で真空加工する場合には、シールパッキンも耐えるので、摺動枠体２０を用いることなく（従って押上げシリンダ８や下固定枠１２も不要となる）、上移動枠１９を受け台１０外周部に直接密着させて隔室２６を形成することも可能である。
【００３２】
そこで、図８〜１０はかかる第３実施例を図示している。即ち、図８において２９は取付板１３より上側部分の各ガイドポスト３に巻装した圧縮コイルスプリングで、該スプリング２９は取付板１３を常に下方へ押圧して該取付板１３下面に垂設固定された上移動枠１９下端を受け台１０上面外周部に圧接させると共にその外周部の段部側面に一周するように設けたシールパッキン４０に接するように賦勢されている。
【００３３】
しかして、先ず引上げ用シリンダ１を作動させ、上記スプリング２９に抗して支持板１５を介して取付板１３を引上げ、上移動枠１９下端を受け台１０から離間させ、被加工品２５を受け台１０面にセットする（図８）。
【００３４】
次に、引上げ用シリンダ１を開放する。これにより、上記スプリング２９圧と取付板１３を含む上側移動部分全体の自重で上移動枠１９が降下し、その下端が受け台１０の上面外周部に当圧し、上移動枠１９内側に隔室２６が形成されるので、直ちに取付板１３の空気吸引孔２３から真空引きを行なう（図９）。
【００３５】
隔室２６内が高真空となったら、次に低加圧用シリンダ７を作動させ、取付板１３に貫挿したガイド軸２７に巻装する圧縮コイルスプリング２８に抗して支持板１５を押下げ、ヒータ付き押し板１６を被加工品２５に接触させて低圧で加熱加圧するのである（図１０）。
【００３６】
なお、上記スプリング２８の弾発力は上移動枠１９内側にある押し板１６を含む加圧用各部材全体の真空下での重量とほぼバランスをとっていることは、前記実施例２と同様である。
【００３７】
このようにして、真空下で被加工品２５に対し低加圧の加熱加圧による加工が完了したら、吸引口２３からの真空引きを止めて、隔室２６内を大気圧に戻し、しかる後に加圧用シリンダ７は開放して、前記したように引上げ用シリンダ１を作動させてスプリング２９に抗して取付板１３を元位置（図８）まで引上げるのである。
【００３８】
実施例４．
図１１は、前記実施例２（図６参照）の装置の変形例を示すもので、基台２下方のシリンダ８を実施例２とは異なって引下げ用シリンダとし、連結杆２２を長くとって、摺動枠体２０をあらかじめ上移動枠１９外周面に接するように押し上げておき、隔室２６を形成する際に該シリンダ８を駆動して摺動枠体２０を引下げ、上移動枠１９と下固定枠２とにまたがるようにしたものであり、作用効果上は実施例２とは変らない。
【００３９】
なお、図８〜１１では、ガイドポスト３の取付板１３より上側部分には、実施例３と同様のスプリング２９が巻装してあるが、これは引上げ用シリンダ１に抗して取付板１４を押し下げ方向に賦勢しているもので、必ずしも必要なものではない。
【００４０】
実施例５．
図１２は、実施例１（図１）の装置の変形例を示すもので、実施例１とは上下逆に、隔室２６を形成する枠体は摺動枠体を兼ねる下移動枠３０と上固定枠３１とにより構成され、両枠３０，３１の圧接嵌合により隔室２６を形成するようになっており、この下移動枠３０は受け台１０外周面を上下摺動自在に構成されている。
【００４１】
また、フレーム上にはバランス用シリンダ６と低加圧用シリンダ７とが上下直列して設けられ、そのロッド５下端はフレーム４下側に水平に固定された取付板１３を貫挿して、ヒータ付き押し板１６を支持するために該取付板１３下側に配置された上下動可能な支持板１５に固定されている。
【００４２】
バランス用シリンダ６は上固定枠３１内側のヒータ付き押し板１６やその支持板１３等の加圧用各部材に自重に見合う支持力を付与されてバランスをとるように常時背圧がかけられていることは実施例１と同様である。
【００４３】
しかして、下移動枠３０の上昇により隔室２６が形成されたら、吸引孔２３からの真空引きと共に低加圧用シリンダ７の駆動により、支持板１５を介して押し板１６を降下させ、所定の低推力で被加工品２５に対して加熱加圧を行うのである。
【００４４】
従って、この実施例においても、押し板１６により被加工品２５を加熱加圧する際には、低加圧用シリンダ７の推力以外に荷重がかかることはないのである。
【００４５】
実施例６．
図１３は、本発明の更に他の実施例として、真空下での無酸化電気溶接を行なう場合を示している。例えば２枚の金属片３２ａ、３２ｂを電気溶接する場合、両金属片を面接触させて大電流を通し接触面の電気抵抗による発熱で両者を溶接するいわゆる交流抵抗溶接では、大推力で加圧しても問題はないが、直流スポット溶接、即ち金属片の一方３２ａにあらかじめプレス等により突起（プロジェクション）３２ｃを形成しておき、コンデンサに蓄えた直流電流をこの突起に集中させるようにして上下電極内に放電することにより、この突起を溶融させて接合する場合には、放電の際に大推力で加圧すると上記突起が放電前に潰されてしまい、うまく溶融接合させることできない。
【００４６】
そこで、図１３に示す実施例では、真空下において初期の通電の際には低加圧用シリンダ７により両金属片３２ａ，３２ｂを軽く加圧しながら突起３２ｃを溶融溶着させ，しかる後に大シリンダ１の推力を利用して両金属片が密着するように強圧するのである。
【００４７】
同図中、３３は支持板１５に適当な部材を介して垂設固定された上電極（例えばブラス側）、３４は上電極１５に上下対面するように受け台１０上に設置固定された下電極（マイナス側）であり、２枚の金属片３２ａ，３２ｂは上電極３３の降下により両電極３３，３４間に挟持される。
【００４８】
なお、図では、上移動枠１９は取付板１３と共に降下すると受け台１０外周部上面に設けられた下固定枠１２と互いに圧接嵌合することにより隔室２６が形成されるようにした例を示しているが、隔室２６形成手段として、前記実施例１（図１）及び実施例２（図６）、実施例４（図１１）に示したような摺動枠体２０を使用するものや、実施例３（図８）のように上移動枠１９が直接受け台１０上面外周部に嵌合するようしたもの、あるいは実施例５（図１２）のように上固定枠３１に対して下移動枠３０が上昇して嵌合するように構成してもよいことは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は上述のようにしてなり、受け台上の被加工品に対しては、隔室を形成する部材は勿論のこと、加熱加圧するための押し板等の加圧用各部材の真空下での自重も、背圧をかけた専用のシリンダあるいはそれら自重に見合う支持力を付与したスプリングにより打ち消しているので、低加圧用シリンダの低推力のみが被加工品に付与されることとなり、従来装置では不可能であったチップ入りＩＣカード、薄蒸着膜コンデンサーフィルム、薄ガラス液晶ディスプレー、軟質セラミックスグリーンシート等の積層貼り合わせのように、亀裂破損や性能障害、厚み寸法の不均一、接着剤のはみ出しなどを嫌う被加工物に対して、必要以上の圧力をかけることなく、微妙な極く低加圧の押し力で加工することができ、極低推力の加圧力をもデジタル表示制御することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施するための装置全体の一例を示す正面説明図である。
【図２】図１の装置の作用説明図である。
【図３】図１の装置の作用説明図である。
【図４】図１の装置の作用説明図である。
【図５】図１の装置の作用説明図である。
【図６】本発明装置の他の実施例を示す装置の正面説明図である。
【図７】図６に示す装置の作用説明図である。
【図８】本発明装置の更に他の実施例を示す装置の正面説明図である。
【図９】本発明装置の他の実施例を示す装置の正面説明図である。
【図１０】本発明装置の他の実施例を示す装置の正面説明図である。
【図１１】本発明装置の他の実施例を示す装置の正面説明図である。
【図１２】本発明装置の他の実施例を示す装置の正面説明図である。
【図１３】本発明装置の他の実施例を示す装置の正面説明図である。
【符号の説明】
１−引上げ用シリンダ
２−基台
３−ガイドポスト
４−支持フレーム
５−ピストンロッド
６−バランス用シリンダ
７−加圧用シリンダ
８−押上げシリンダ
９−ロッド
１０−受け台
１１−下ヒータ
１２−下固定枠
１３−取付板
１４−シャンク
１５−支持板
１６−押し板
１７−支持杆
１８−上ヒータ
１９−上移動枠
２０−摺動枠体
２１−押上げ板
２２−連結杆
２３−空気吸引孔
２４−シールパッキン
２５−被加工物
２６−隔室
２７−ガイド軸
２８−スプリング
２９−スプリング
３０−下移動枠
３１−上固定枠
３２−金属片
３３−上電極
３４−下電極
４０−シールパッキン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is directed to a device for forming a compartment by operating a press device, performing a predetermined pressure process by evacuating the compartment, and applying undue pressure to a workpiece without delicate extremely low pressure. The present invention relates to a vacuum processing method and apparatus capable of processing with a pressing force.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vacuum processing apparatus using a pressing device, an upper outer wall member or an upper pressing member (cylinder rod) for forming a chamber is used to form a vacuum chamber by press operation and press-press work. Pressure and other related components), and the external pressure applied by vacuum to the upper outer wall member due to the evacuation of the compartments. It is suitable for
[0003]
However, when laminating to thin glass products such as liquid crystal displays, thin soft sheet products such as ceramic green sheets, vapor-deposited thin film products such as film capacitors, and printed circuit board products containing element chips such as IC cards, cracks are destroyed. It is easy to cause problems such as performance problems, unevenness in thickness dimensions, and the like, and dislike applying excessive pressure to the workpiece. Further, until the adhesive is heated and melted, it is often necessary to apply a low pressure to prevent the adhesive from melting out, to spread the heat evenly, and to wait for deaeration.
[0004]
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-96199 proposed by the present applicant, there is a method in which a pressing force is applied from another direction to reduce those loads. The pressurizing cylinder that moves the upper outer wall member and the upper pressurizing member to move up and down requires a high thrust greater than the weight of these members, and applies excessive pressure to the workpiece as described above. Without it, it is impossible to perform pressure processing with a delicate and extremely low pressing force.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to the present invention, not only the moving frame for forming the compartment, but also the weight of the push plate and the heater for applying heat pressure to the workpiece, the mounting plate thereof, etc., and the compartment is applied to the compartment by evacuation. It is possible to remove all the external air pressure and so on, and to use only the thrust of the low thrust cylinder dedicated to low pressurization without applying unnecessary pressurization at all. An object of the present invention is to provide a vacuum processing method and apparatus using a low pressing force.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, not only the members forming the compartments, but also the weight (weight) of each of the pressing members such as the pressing plate for heating and pressing under vacuum can be reduced by a dedicated cylinder or a cylinder with a back pressure. By counteracting the low thrust of the low pressure cylinder to the workpiece by counteracting it with a spring that has a supporting force corresponding to its own weight, IC chips with thin chips, thin film capacitor films that were difficult with conventional devices Unnecessary pressing force for workpieces that do not like crack breakage, performance obstacles, uneven thickness, adhesive protrusion, etc., such as lamination of thin glass liquid crystal displays, soft ceramic green sheets, etc. Processing can be performed with a delicate and extremely low pressing force without applying pressure, and it is possible to digitally control the pressing force with extremely low thrust.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
1 to 5 are a front view and an operation view showing an example of the whole apparatus for carrying out the method of the present invention. A lifting cylinder mounted downward on a support frame 4 provided on the cylinder 1, a balancing cylinder 6 on the cylinder 1 in the same manner as the piston rod 5, and a low-pressure cylinder 7 on the balancing cylinder 6. Are sequentially provided in series, and three large, medium, and small cylinders having different diameters are stacked upside down. In the drawing, the rods of the three cylinders in series are fixed in series with each other, but they may be connected with the same axis, and the three cylinders 1, 6, 7 are not necessarily large. As shown in the figure, the relationship is not limited only to the large, medium, and small relationships from the bottom.
[0008]
Numeral 8 denotes an upward push-up cylinder for forming a compartment arranged below the base 2, which has the same axial center as the above-mentioned series cylinders 1, 6, 7 above, and the tip of the rod 9 is attached to the base 2 The push-up cylinder 8 itself is vertically moved by the expansion and contraction of the rod 9 fixed to the lower surface. The lifting cylinder 8 raises a sliding frame body 20 to be described later, thereby simultaneously adhering to the outer peripheral surfaces of the lower fixed frame 12 and the upper moving frame 19, thereby forming a compartment 26 in which the inside can be evacuated. Is formed.
[0009]
Reference numeral 10 denotes a receiving stand on which a workpiece 25 is placed, which is fixed on the base 2 by being floated, and has a built-in lower heater 11. A cylindrical lower fixing frame (lower frame) 12 having a flat rectangular shape (or a circular shape) is formed on the base 2 so as to surround the receiving stand 10 at a slight interval outside the receiving stand 10. The lower frame 12 constitutes a lower half of the vacuum chamber 26 described later, and its upper end edge substantially coincides with the upper surface position of the cradle 10 or is located slightly above or below.
[0010]
Reference numeral 13 denotes a horizontal mounting plate through which the guide post 3 is inserted at four corners and which is slidable up and down along the post 3. The downwardly directed series cylinders 1, 6, and 7 are provided at the center of the mounting plate 12. A shank (connecting tool) 14 protruding downward and fixed downward is slidably inserted into the lower end of the rod 5, and the lower end of the shank 14 is located at the center of the upper surface of a support plate 15 disposed at the lower central portion of the mounting plate 13. The mounting plate 13 is suspended by the rod 5 by supporting the lower surface of the mounting plate 13 by the support plate 15 and can be moved up and down.
[0011]
Reference numeral 16 denotes a horizontal push plate which is attached to the lower ends of a plurality of support rods 17 which are vertically fixed from the lower surface of the support plate 15 via an upper heater plate 18. The push plate 16 faces the lower receiving table 10 below. are doing.
[0012]
Reference numeral 19 denotes an upper moving frame (upper frame) which is vertically fixed to the lower surface of the mounting plate 13 so as to surround the pressing plate 16 at a slight interval. It has a cylindrical shape having a shape and size corresponding to the frame (lower frame) 12, and its lower edge is usually located below the lower surface of the push plate 16.
[0013]
Reference numeral 20 denotes a cylindrical sliding frame which is fitted on the outer peripheral surface of the lower fixed frame 12 so as to be vertically slidable. The frame 20 is moved up and down by driving the push-up cylinder 8 below the base 2. It works. That is, for example, the sliding frame body 20 is formed with an outward flange 20a on the outer periphery of the lower edge thereof as shown in the figure, and the outward flange 20a is connected to a push-up plate 21 horizontally attached to the push-up cylinder 8. It is connected and fixed via a plurality of connecting rods 22, and the sliding frame 20 moves up and down together with the cylinder 8 by the expansion and contraction of the rod 9 of the cylinder 8.
[0014]
Reference numeral 23 denotes an air suction hole formed in a part of the plate surface of the mounting plate 3. The suction hole 23 is connected to a vacuum pump (not shown), and when a compartment 26 is formed as described later, The suction holes 23 are not limited to the mounting plate 3, and the base 2 and the upper frame that form the compartment 26 are for sucking the air in the compartment 26 to form the high vacuum compartment 26. 19 or the lower frame 12.
[0015]
Reference numeral 24 denotes a contact surface between the lower frame 12 and the base 2, a contact surface between the upper frame 19 and the mounting plate 13, a sliding surface of the sliding frame 20, and the shank 14 on the mounting plate 13 in order to enhance the airtightness of the compartment 26. This is a seal packing such as an O-ring provided at a penetrating portion or the like.
[0016]
By the way, among the large, medium and small three-stage in-line type cylinders 1, 6, and 7 on the support frame 4, the lifting cylinder 1 which is a large cylinder is mainly subjected to a predetermined vacuum processing, and then the mounting plate 13 and the upper moving frame. It is used to raise the overall weight of the upper moving part including the push plate 16 with the heater 19 and the heater 18, and it is not necessary to have an output higher than the pulling force.
[0017]
Further, the pressurizing cylinder 7 of the small cylinder presses down the push plate 16 after the inside of the compartment 26 becomes high vacuum, and heats and presses the work 25 on the cradle 10 with a low pressing force. Used for
[0018]
The balance cylinder 6 of the middle cylinder is provided with a vertically movable part in the upper moving frame 19, namely, the support plate 15 and the support rod 17 suspended therefrom, the push plate 16 with the upper heater 18, and the cylinder rod 5. And the weight of the shank 14, furthermore, the back pressure is always applied so as to output in the lifting direction equal to or slightly less than the total weight of the vacuum suction load applied to the surface of the shank 14, so that the balance with the above total weight object is balanced. In this way, the slight pressurizing force output from the low pressurizing cylinder 7 can be realized as it is.
[0019]
Therefore, for example, under the vacuum of products that dislike crack breakage, performance failure, uneven thickness, adhesive protrusion, etc., such as thin glass liquid crystal displays, soft ceramic green sheets, thin deposited film capacitor films, and IC cards with elements. For example, when the workpieces 25 are placed on the receiving table 10, the lower push-up cylinder 8 is operated to retract the rod 9, so that the workpiece 25 is connected to the connecting rod 22. The sliding frame body 20 is lifted while sliding on the outer peripheral surface of the lower fixed frame 12, and the upper portion thereof comes into contact with the outer peripheral surface of the upper moving frame 19, and is further raised slightly so that the space between the upper and lower frames 19, 12 is lowered. The sliding frame 20 is completely closed, so that the upper mounting plate 13, the lower base 2, the upper and lower frames 19 and 12, and the compartment 26 surrounded by the sliding frame 20. It is formed (FIG. 2).
[0020]
Then, while the back pressure is applied to the balancing cylinder 6, the lifting cylinder 5 and the pressurizing cylinder 7 are opened, and at the same time, a vacuum pump (not shown) is used to move the suction cylinder 23 from the suction hole 23 of the mounting plate 13 into the compartment 26. A vacuum is drawn, whereby the upper moving frame 19 is sucked down together with its own weight together with the mounting plate 13, and the lower end of the upper moving frame 19 is pressed against the upper end of the lower fixed frame 12 (FIG. 3). Although air is blown into the balance cylinder 6 from below, the cylinder 6 has an upper moving frame such as a push plate 16 with a heater and its indicating plate 15 inside the upper moving frame 19 as described above. Since only an output capable of supporting the entire vertically movable portion separately from the upper moving frame 19 is provided, the weight of the upper moving frame 19 and its mounting plate 13 cannot be held, and the entire structure is combined with the vacuum pulling force. It will descend. At this time, the balancing cylinder 6 is appropriately evacuated to maintain a uniform internal pressure.
[0021]
By pressing the upper moving frame 19 against the lower fixed frame 12, the inside of the evacuated compartment 26 becomes a high vacuum, and the air bubbles in the workpiece 25 are degassed. At this stage, the workpiece 25 has not yet contacted (FIG. 3).
[0022]
Then, while the pulling cylinder 1 remains open, the upper small pressurizing cylinder 7 is driven to push down the indicator plate 15 below the mounting plate 13 against the back pressure of the balancing cylinder 6. As a result, the pressing plate 16 is brought into contact with the workpiece 25, and heating and pressing are performed with a low pressing force (FIG. 4). At this time, since the weight of the pressing plate 16 and the supporting plate 15 is supported by the balancing cylinder 6 as described above, the weight of the pressing plate 16 and the supporting plate 15 is not applied to the workpiece 25 at all. Therefore, extremely low pressure can be applied to the workpiece 25 by selecting the pressure cylinder 7.
[0023]
When the heating and pressurization such as film attachment with a low pressing force on the workpiece 25 is completed as described above, the evacuation from the suction hole 23 is stopped, and the inside of the compartment 26 is immediately returned to the atmospheric pressure. When the lower push-up cylinder 8 is operated in reverse to extend the rod 9, the sliding frame 20 is slid down and returned to the original position. At the same time, the upper low pressure cylinder 7 is opened, and at the same time, the pulling cylinder 1 is driven to pull up the mounting plate 3, the push plate 16 and the like via the support plate 15 (see FIG. 5). Is returned to the original position shown in FIG.
[0024]
As described above, the lifting cylinder 1 is mainly used for raising the weight of the entire upper moving part. However, depending on the workpiece 25, the pressure working with a large thrust after the low pressure heating by the pressing cylinder 7 is performed. In some cases, the lifting cylinder 1 is driven in the pushing direction.
[0025]
According to this embodiment, the entire upper moving portion is suspended by three large, medium and small cylinders of the upper pulling cylinder 1, the balancing cylinder 6, and the low-pressure cylinder 7 which are vertically connected in series. Since the weight of each pressurizing member such as the press plate 16 with heater and its support plate 15 which are driven separately is always supported and balanced by the back pressure to the balance cylinder 6, the low pressurization cylinder 6 At the time of pressurization, it is possible to heat and press the workpiece 25 with extremely low pressure.
[0026]
Embodiment 2. FIG.
FIGS. 6 and 7 show an apparatus in which a spring is used to cancel the overall weight of each of the pressurizing members separately driven inside the upper moving frame 19, instead of using the balancing cylinder 6 in the first embodiment. FIG.
[0027]
That is, reference numeral 27 denotes a plurality of non-extractable guide shafts (for example, one at each of four corners of the rectangular support plate 15) which penetrate the mounting plate 13 and the lower support plate 15 slidably up and down. A compression coil spring 28 is wound around a portion of the guide shaft 27 above the mounting plate 13, and the spring 28 is provided for the pressing plate 16 with the heater 18, the supporting plate 13 for suspending the pressing plate 16, the cylinder rod 5 and the shank 14. A resilient support force equal to or slightly larger than the total weight is applied, and the support plate 15 is urged to always contact the lower surface of the mounting plate 13.
[0028]
Then, as in the first embodiment, when the sliding frame 20 is raised to a predetermined position by driving the lifting cylinder 8 to form the compartment 26, the evacuation is started from the air suction hole 23, and the upper and lower series are pulled up. The cylinder 1 for low pressure and the cylinder 7 for low pressure are opened, and the upper moving frame 19 is dropped on the lower fixed frame 12 by vacuum evacuation force and own weight. Then, only the cylinder 7 for low pressure is driven to By pressing down the supporting plate 15 against the pressure, the pressing plate 16 with the heater 18 is brought into contact with the workpiece 25 on the receiving table 10 and heated and pressed at a low pressure (FIG. 7).
[0029]
Also in this case, similarly to the operation of the balancing cylinder 6 in the first embodiment, the compression plate spring 28 wound around the guide shaft 27 connecting the mounting plate 13 and the support plate 15 is pressed by the push plate 16 in the upper moving frame 19 and the like. Since a supporting force commensurate with the weight of each of the pressurizing members under vacuum is applied, their own weight does not act on the workpiece 25, so that only the low thrust of the pressurizing cylinder 7 is applied to the workpiece 25. Will be given to
[0030]
When the predetermined low-pressure heating for the workpiece 25 is completed, the inside of the vacuum chamber 26 is returned to the atmospheric pressure, the sliding frame 20 is lowered, the pressurizing cylinder 7 is opened, and the lifting cylinder 1 is moved. By driving, the mounting plate 13 is pulled up via the support plate 15 together with the push plate 16 and the like, and returned to the original position (FIG. 6).
[0031]
Embodiment 3 FIG.
The first and second embodiments are intended to heat and press the workpiece mainly at a high temperature of 350 to 400 ° C. so that the seal packing 24 for maintaining the airtightness does not face the compartment 26. The formation of the compartment 26 is performed by raising the sliding frame 20. However, when vacuum processing is performed at a relatively low temperature of 200 ° C. or less, the seal packing can withstand. It is also possible to form the compartment 26 by directly adhering the upper moving frame 19 to the outer periphery of the pedestal 10 without using the pusher 20 (therefore, the lifting cylinder 8 and the lower fixed frame 12 are not required).
[0032]
FIGS. 8 to 10 show such a third embodiment. That is, in FIG. 8, reference numeral 29 denotes a compression coil spring wound around each guide post 3 above the mounting plate 13, and the spring 29 constantly presses the mounting plate 13 downward to be vertically fixed to the lower surface of the mounting plate 13. The lower end of the upper moving frame 19 is pressed against the outer peripheral portion of the upper surface of the pedestal 10 and is urged so as to come into contact with a seal packing 40 provided so as to make a round around the step side surface of the outer peripheral portion.
[0033]
Then, first, the lifting cylinder 1 is operated, the mounting plate 13 is pulled up via the support plate 15 against the spring 29, the lower end of the upper moving frame 19 is separated from the receiving base 10, and the workpiece 25 is received. It is set on the table 10 (FIG. 8).
[0034]
Next, the lifting cylinder 1 is opened. As a result, the upper moving frame 19 descends due to the weight of the spring 29 pressure and the entire upper moving portion including the mounting plate 13, and the lower end thereof is pressed against the outer peripheral portion of the upper surface of the cradle 10, and the compartment inside the upper moving frame 19. 26, the vacuum is immediately drawn from the air suction holes 23 of the mounting plate 13 (FIG. 9).
[0035]
When the inside of the compartment 26 becomes high vacuum, the low-pressure cylinder 7 is operated to push down the support plate 15 against the compression coil spring 28 wound around the guide shaft 27 inserted through the mounting plate 13. Then, the press plate 16 with the heater is brought into contact with the workpiece 25 and heated and pressed at low pressure (FIG. 10).
[0036]
It should be noted that the resilience of the spring 28 is substantially balanced with the weight under vacuum of the entire pressurizing member including the push plate 16 inside the upper moving frame 19, as in the second embodiment. is there.
[0037]
In this manner, when the processing of the workpiece 25 by the low-pressure heating and pressing under the vacuum is completed, the evacuation from the suction port 23 is stopped, and the inside of the compartment 26 is returned to the atmospheric pressure. The pressurizing cylinder 7 is opened, and the pulling cylinder 1 is actuated to pull up the mounting plate 13 to the original position (FIG. 8) against the spring 29 as described above.
[0038]
Embodiment 4. FIG.
FIG. 11 shows a modification of the apparatus of the second embodiment (see FIG. 6), in which the cylinder 8 below the base 2 is different from that of the second embodiment as a lowering cylinder and the connecting rod 22 is made longer. The sliding frame 20 is previously pushed up so as to be in contact with the outer peripheral surface of the upper moving frame 19, and when forming the compartment 26, the cylinder 8 is driven to lower the sliding frame 20, and The structure is such that it straddles the lower fixed frame 2, and the operation and effect are the same as those of the second embodiment.
[0039]
8 to 11, a spring 29 similar to that of the third embodiment is wound around a portion above the mounting plate 13 of the guide post 3, but this spring is mounted on the mounting plate 14 against the lifting cylinder 1. Is pushed down, and is not always necessary.
[0040]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 12 shows a modification of the apparatus of the first embodiment (FIG. 1). In contrast to the first embodiment, the frame forming the compartment 26 has a lower moving frame 30 also serving as a sliding frame. The lower moving frame 30 is constituted by an upper fixed frame 31 so as to form the compartment 26 by press-fitting the two frames 30, 31. The lower moving frame 30 is configured to be vertically slidable on the outer peripheral surface of the receiving base 10. ing.
[0041]
On the frame, a balance cylinder 6 and a low-pressure cylinder 7 are vertically arranged in series, and the lower end of the rod 5 is inserted through a mounting plate 13 fixed horizontally below the frame 4 to provide a heater. The support plate 15 is fixed to a vertically movable support plate 15 disposed below the mounting plate 13 to support the push plate 16.
[0042]
The balance cylinder 6 is constantly applied with back pressure so that each pressing member such as the push plate 16 with a heater and its support plate 13 inside the upper fixed frame 31 is provided with a supporting force corresponding to its own weight and balances. This is the same as in the first embodiment.
[0043]
When the compartment 26 is formed by raising the lower moving frame 30, the push plate 16 is lowered via the support plate 15 by driving the low-pressure cylinder 7 together with the evacuation from the suction hole 23, and the predetermined pressure is lowered. The workpiece 25 is heated and pressed with low thrust.
[0044]
Therefore, also in this embodiment, when the work 25 is heated and pressed by the push plate 16, no load is applied other than the thrust of the low pressure cylinder 7.
[0045]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 13 shows another embodiment of the present invention in which non-oxidizing electric welding under vacuum is performed. For example, when two metal pieces 32a and 32b are electrically welded, in a so-called AC resistance welding in which both metal pieces are brought into surface contact with each other and a large current is passed through to generate heat due to electric resistance of the contact surface, so-called AC resistance welding is performed by applying a large thrust. Although there is no problem, a projection (projection) 32c is formed in advance by pressing or the like on one of the metal pieces 32a by a direct current spot welding, that is, the DC current stored in the capacitor is concentrated on the projection and the upper and lower electrodes are formed. In the case where the projections are melted and joined by discharging inside, if the projection is pressed with a large thrust during the discharge, the projections are crushed before the discharge, so that the fusion joining cannot be performed well.
[0046]
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 13, at the time of initial energization under vacuum, the projections 32 c are melt-welded while lightly pressing both metal pieces 32 a and 32 b by the low-pressure cylinder 7. The thrust is used to apply pressure so that both metal pieces come into close contact with each other.
[0047]
In the figure, reference numeral 33 denotes an upper electrode (for example, the brass side) vertically fixed to the support plate 15 via an appropriate member, and reference numeral 34 denotes a lower electrode which is fixedly mounted on the receiving base 10 so as to face the upper electrode 15 up and down. This is an electrode (negative side), and the two metal pieces 32 a and 32 b are sandwiched between the two electrodes 33 and 34 by the lowering of the upper electrode 33.
[0048]
In addition, in the figure, when the upper moving frame 19 is lowered together with the mounting plate 13, the compartment 26 is formed by press-fitting with the lower fixed frame 12 provided on the upper surface of the outer periphery of the receiving base 10. As shown, the sliding frame 20 as shown in the first embodiment (FIG. 1), the second embodiment (FIG. 6), and the fourth embodiment (FIG. 11) is used as the compartment 26 forming means. Alternatively, the upper moving frame 19 is directly fitted to the outer peripheral portion of the upper surface of the cradle 10 as in the third embodiment (FIG. 8), or the upper fixed frame 31 as in the fifth embodiment (FIG. 12). It goes without saying that the lower moving frame 30 may be configured to be raised and fitted.
[0049]
【The invention's effect】
The present invention is as described above, and for the workpiece on the cradle, not only the members forming the compartments but also each member for pressing such as a pressing plate for heating and pressing under vacuum. The self-weight is counteracted by a dedicated cylinder with back pressure or a spring with a supporting force commensurate with the self-weight, so that only the low thrust of the low-pressure cylinder is applied to the workpiece. Crack breakage, performance obstacles, uneven thickness dimensions, adhesives, etc., such as lamination and bonding of chip-incorporated IC cards, thin evaporated film capacitor films, thin glass liquid crystal displays, soft ceramic green sheets, etc. Workpieces that do not want to protrude can be machined with a delicate and extremely low pressing force without applying excessive pressure, and digital pressure can be reduced even with extremely low thrust. It become possible to display control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory front view showing an example of an entire apparatus for carrying out a method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is an operation explanatory view of the device of FIG. 1;
FIG. 4 is an operation explanatory view of the device of FIG. 1;
FIG. 5 is an operation explanatory view of the device of FIG. 1;
FIG. 6 is an explanatory front view of a device showing another embodiment of the device of the present invention.
FIG. 7 is an operation explanatory view of the device shown in FIG. 6;
FIG. 8 is an explanatory front view of a device showing still another embodiment of the device of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory front view of a device showing another embodiment of the device of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory front view of a device showing another embodiment of the device of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory front view of a device showing another embodiment of the device of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory front view of a device showing another embodiment of the device of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory front view of a device showing another embodiment of the device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1-Pulling cylinder 2-Base 3-Guide post 4-Support frame 5-Piston rod 6-Balancing cylinder 7-Pressurizing cylinder 8-Pushing cylinder 9-Rod 10-Cradle 11-Lower heater 12-Lower Fixed frame 13-mounting plate 14-shank 15-support plate 16-push plate 17-support rod 18-upper heater 19-upper moving frame 20-sliding frame 21-push-up plate 22-connecting rod 23-air suction hole 24-seal packing 25-workpiece 26-compartment 27-guide shaft 28-spring 29-spring 30-lower moving frame 31-upper fixed frame 32-metal piece 33-upper electrode 34-lower electrode 40-seal packing

Claims (7)

真空隔室を形成するための上下両枠内において、受け台上の被加工物に対し加熱加圧を行うヒータ付き押し板及びその支持板等の加圧用各移動部材の真空下での自重を常時背圧をかけた専用のバランスシリンダ又はそれら自重に見合う支持力を付与したスプリングによりバランスをとるようにして打ち消し、上記押し板を駆動するための低加圧用シリンダの推力以外には被加工物に対して荷重が極力かからないようにしたことを特徴とするプレス装置を用いた低加圧力真空加工方法。In the upper and lower frames for forming the vacuum compartment, the weight of each moving member for pressing such as a pressing plate with a heater and a supporting plate for heating and pressing the workpiece on the receiving table under vacuum is reduced. Workpieces other than the thrust of the low-pressure cylinder for driving the above-mentioned pressing plate are counterbalanced by a dedicated balance cylinder constantly applying back pressure or a spring provided with a supporting force corresponding to their own weight. A low-pressure vacuum processing method using a press device, wherein a load is minimized. 基台上には被加工物を載せる受け台と該受け台を取り囲むように立設した下固定枠と該固定枠外周を基台下側の押上げシリンダにより上下摺動自在の摺動枠体とが設けられ、基台上方のフレーム上には相対的に径が大型の引上げ用シリンダ、中型のバランス用シリンダ、小型の低加圧用シリンダの３個の下向きシリンダが上下直列に軸心を同じくして設置され、基台四隅に立設されたガイドポストに貫挿されて上下摺動自在の水平な取付板の中心部には上記直列シリンダの最下端のロッド下端部が摺動自在に挿通され、該ロッド下端は上記取付板の下側に配置された支持板の上面中心部に固定されて、該支持板は取付板を下面から支持すると共に取付板とは別個に上下動可能に構成され、該支持板の下側には下方の上記受け台と対面するヒータ付き押し板が該支持板により支持固定され、上記取付板の下面には下方の上記下固定枠と突合して隔室を形成するために該下固定枠と合致する形状と大きさの上移動枠が上記押し板を取り囲むように垂設固定され、上記バランス用シリンダはヒータ付き押し板及びその支持板等の上記上移動枠内で別個に上下動する加圧用各部材の真空下での自重に見合う背圧が常にかけられてバランスをとるように構成されてなることを特徴とするプレス装置を用いた低加圧力真空加工装置。A cradle on which a workpiece is mounted on a base, a lower fixed frame erected to surround the cradle, and a sliding frame body which is slidable up and down by a lifting cylinder below the base on the outer periphery of the fixed frame. On the frame above the base, three downward cylinders, a relatively large lifting cylinder, a medium balancing cylinder, and a small low-pressure cylinder, have the same axis in the vertical series. The lower end of the series cylinder is slidably inserted into the center of a horizontal mounting plate that is inserted through guide posts erected at the four corners of the base and is slidable up and down. The lower end of the rod is fixed to the center of the upper surface of a support plate disposed below the mounting plate, and the support plate supports the mounting plate from the lower surface and is vertically movable independently of the mounting plate. The lower side of the support plate faces the lower pedestal. A push plate is supported and fixed by the support plate, and an upper moving frame of a shape and size matching the lower fixed frame to form a compartment on the lower surface of the mounting plate by abutting with the lower fixed frame below. Is vertically fixed so as to surround the pressing plate, and the balancing cylinder is adapted to hold its own weight under vacuum of each of the pressing members which vertically move in the upper moving frame such as the pressing plate with heater and its supporting plate. A low-pressure vacuum processing apparatus using a press apparatus, characterized in that a suitable back pressure is always applied to achieve a balance. 基台上には被加工物を載せる受け台と該受け台を取り囲むように立設した下固定枠と該固定枠外周を基台下側の押上げシリンダにより上下摺動自在の摺動枠体とが設けられ、基台上方のフレーム上には相対的に径の大きな引上げ用シリンダと径の小さな低加圧用シリンダの大小２個の下向きシリンダが上下直列に軸心を同じくして設置され、基台四隅に立設されたガイドポストに貫挿されて上下摺動自在の水平な取付板の中心部には上記直列シリンダの最下端のロッド下端部が摺動自在に挿通され、該ロッド下端は上記取付板の下側に配置された支持板の上面中心部に固定されて、該支持板は取付板を下面から支持すると共に取付板とは別個に上下動可能に構成され、該取付板と支持板とは該両者を上下に摺動自在に貫挿する複数本の抜け出し不能のガイド軸により連結され、該ガイド軸の取付板より上側部分には圧縮コイルスプリングが巻装され、該支持板の下側には下方の上記受け台と対面するヒータ付き押し板が該支持板により支持固定され、上記取付板の下面には下方の上記下固定枠と突合して隔室を形成するために該下固定枠と合致する形状と大きさの上移動枠が上記押し板を取り囲むように垂設固定され、上記スプリングはヒータ付き押し板及びこれを吊持する支持板等の上記上移動枠内で別個に上下動する加圧用各部材の真空下での合計重量と同等又はそれより若干大きな弾発支持力が付与されて上記支持板が常に取付板下面に接するように賦勢されてなることを特徴とするプレス装置を用いた低加圧力真空加工装置。A cradle on which a workpiece is mounted on a base, a lower fixed frame erected to surround the cradle, and a sliding frame body which is slidable up and down by a lifting cylinder below the base on the outer periphery of the fixed frame. Is provided, on the frame above the base, two large and small downward cylinders of a relatively large diameter pulling cylinder and a small diameter low pressure cylinder are installed with the same axis in the vertical series, The lower end of the lowermost rod of the series cylinder is slidably inserted into the center of a horizontal mounting plate that is inserted through guide posts erected at the four corners of the base and is slidable up and down. Is fixed to the center of the upper surface of a support plate disposed below the mounting plate, the support plate supports the mounting plate from the lower surface, and is configured to be vertically movable separately from the mounting plate. And the support plate are provided with a plurality of A compression coil spring is wound around a portion above the mounting plate of the guide shaft, and a push plate with a heater facing the lower receiving table below the support plate. An upper moving frame of the same shape and size as the lower fixed frame surrounds the push plate on the lower surface of the mounting plate to abut with the lower fixed frame below to form a compartment. And the spring is equal to or equal to the total weight under vacuum of each pressurizing member that moves up and down separately in the upper moving frame, such as the push plate with heater and the support plate that suspends it. A low-pressure vacuum processing apparatus using a press apparatus, characterized in that a slightly larger elastic supporting force is applied and the support plate is urged to always contact the lower surface of the mounting plate. 請求項２又は３における摺動枠体を使用することなく、隔室を形成するための上移動枠体下端は各ガイドポストの取付板より上側部分に巻装された圧縮コイルスプリングにより受け台上面外周部に直接圧接嵌合するように賦勢されてなる請求項２又は３記載のプレス装置を用いた低加圧力真空加工装置。The lower end of the upper moving frame body for forming the compartment without using the sliding frame body according to claim 2 or 3 by a compression coil spring wound around a portion above the mounting plate of each guide post. A low-pressure vacuum processing apparatus using a press device according to claim 2 or 3, which is biased so as to directly press-fit to the outer peripheral portion. 前記摺動枠体は上移動枠外周面に上下摺動自在に嵌装されていて、隔室の形成に当り、基台下側のシリンダの駆動により下方へ向って摺動するようにした請求項２記載のプレス装置を用いた低加圧力真空加工装置。The sliding frame body is fitted slidably up and down on the outer peripheral surface of the upper moving frame, and slides downward by driving a cylinder below the base when forming the compartment. Item 6. A low pressure vacuum processing apparatus using the press apparatus according to Item 2. 前記隔室を上固定枠と下移動枠の嵌合により形成されるようにした請求項２又は３記載のプレス装置を用いた低加圧力真空加工装置。4. A low-pressure vacuum processing apparatus using a press device according to claim 2, wherein the compartment is formed by fitting an upper fixed frame and a lower moving frame. 基台上方のフレーム上に相対的に径の大きな引上げ用シリンダと径の小さな低加圧用シリンダの大小２個の下向きシリンダが上下直列に軸心を同じくして設置され、基台四隅に立設されたガイドポストに貫挿されて上下摺動自在の水平な取付板はガイドポストの該取付板より上側部分に巻装された圧縮コイルスプリングにより常に下方の下固定枠と突合して隔室を形成するように賦勢され、該取付板の中心部には上記直列シリンダのロッド下端部が摺動自在に挿通されて、該ロッド下端は上記取付板の下側に配置された支持板の上面中心部に固定され、該支持板は取付板とは別個に上下動可能に構成され、該取付板と支持板とは該両者を上下に摺動自在に貫挿する複数本の抜け出し不能のガイド軸により連結され、該ガイド軸の取付板より上側部分には圧縮コイルスプリングが巻装され、該支持板の下側には適当な部材を介して上電極が固定され、また受け台２は上電極と対面する下電極が設置されて、該両電極間で２枚の金属板を挟持することにより直流スポット溶接を行うように構成されたことを特徴とするプレス装置を用いた真空電気溶接装置。Two large and small downward cylinders, a large-diameter lifting cylinder and a small-diameter low-pressure cylinder, are installed on the frame above the base with the same axis in the vertical direction, and stand upright at the four corners of the base. The horizontal mounting plate, which is inserted into the guide post and is slidable up and down, always abuts with the lower fixing frame below by the compression coil spring wound around the mounting plate above the mounting plate to form a compartment. The lower end of the rod of the series cylinder is slidably inserted into the center of the mounting plate, and the lower end of the rod is positioned at the center of the upper surface of a support plate disposed below the mounting plate. The support plate is configured to be movable up and down independently of the mounting plate, and the mounting plate and the support plate are a plurality of non-removable guide shafts that penetrate the two slidably up and down. And above the mounting plate of the guide shaft. A compression coil spring is wound around the support plate, an upper electrode is fixed to the lower side of the support plate via an appropriate member, and a lower electrode facing the upper electrode is provided on the pedestal 2. A vacuum electric welding apparatus using a press apparatus, wherein DC spot welding is performed by sandwiching two metal plates between electrodes.

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