JP2005103640A - Press device and die with press mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a press device and a die with a press mechanism, and more particularly to a press device that can generate a large pressure with a small driving force. For example, in the form of a hand press or a small servo motor driven press for dividing a printed circuit board. The present invention relates to a press apparatus and the like suitable for implementation.
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。
In addition to the formats described in
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。
However, it is preferable that a pressurizing force of about 1 to 3 tons can be generated when a press apparatus capable of setting a 300 mm × 125 mm mold is used for dividing a printed circuit board. However, in the conventional press apparatuses including the press apparatus described in
An object of the present invention is to provide a pressing device or the like that eliminates the above-described drawbacks of the conventional pressing device and can generate a large pressure while having a simple structure and being inexpensive.
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。
To achieve the above object, in the press apparatus according to
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。
Moreover, in the press apparatus of
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。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a die for punching out a component mounting portion from a printed circuit board, and the die is driven by a servo motor output.
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。 In the mold with a press mechanism according to a fourth aspect, the mold and the press mechanism for pressurizing the mold are integrated in one frame.
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。
In the press device according to
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。
Moreover, in the press apparatus of
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。 Specifically, when implemented as a hand press, 2 to 3 times the conventional one, when implemented as a small servo motor drive, for example, 1 ton with a 200 watt motor, 3 ton with a 700 watt motor, A large pressure can be generated. Power such as 200 watts and 700 watts can be easily obtained from a familiar single phase 100 volt commercial power source. Therefore, even when this apparatus is introduced, it is not necessary to newly introduce a driving source such as a 200 V commercial power source or a hydraulic power source, and the labor and cost of introduction can be reduced. Furthermore, the cam has a simple structure and is easy to manufacture. Thereby, an apparatus can be manufactured at low cost.
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。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a press apparatus comprising a mold for punching out a component mounting portion from a printed circuit board, and the mold is driven by a servo motor output. Conventionally, punching of a component mounting portion from a printed circuit board has been performed with a hydraulic or pneumatic press. In these press devices, it is difficult to control the instantaneous pressurizing force. For this reason, at the moment when the component mounting portion is separated from the printed circuit board, there is a surplus force, and an impact is applied to the component mounting portion. As a result, peeling of parts and wiring, damage to parts, cracks in the substrate, and the like occurred.
The servo motor can freely control the output. Therefore, the mold can be driven so as not to give an impact to the component mounting portion, for example, the output is lowered at the moment when the component mounting portion is separated from the printed board. Thereby, it is possible to prevent the parts from being peeled off from the punched component mounting portion.
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。
According to a fourth aspect of the present invention, the mold and the press mechanism that pressurizes the mold are integrated into one frame. Conventionally, the press device and the mold are separate bodies. For this reason, it is necessary to exchange the dies each time the work contents are changed, and the alignment of the upper and lower dies at that time is complicated, and it is difficult to mount them with high accuracy.
In the die with a press mechanism according to the fourth aspect, the two are integrated. Therefore, the accuracy of the mold can be kept extremely good. As a result, defective products caused by defective mounting of the mold, damage to the mold, and the like are prevented. No complicated work is required to increase accuracy.
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。
The details of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows the front of a
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。
FIG. 3 also shows the front of the
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。
FIG. 5 also shows the front of the
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)。
7 and 8 show an enlarged view of the periphery of the cam. These figures are shown in a cross section taken along line A1-A2 in FIG. Note that hatching is omitted. Among these, FIG. 7A shows a state in which the
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。
In these drawings,
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。
Three
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。
The
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。
In a general hand press, the rotation angle of the
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。
Of this stroke 20 mm, the pressure is required at the end of the stroke of the
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。
The method of using the
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。)。
The movement of the
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。
From this position, the
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。
In the embodiment, the operation of the
In the embodiment, the
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。
In the embodiment, the
In this case, the two main shafts are arranged vertically between the
It should be noted that when one of the main shafts is rotated, the other main shaft is preferably braked. In this way, the
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。
As a precaution, the correspondence between the structure of the claims and the structure of the embodiment will be described (except for those having the same name). The
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
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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。 A first cam that moves the pressure plate by a first predetermined distance by rotation of the spindle;
A second cam for moving the pressure plate by a second predetermined distance by rotation of the main shaft,
The radius from the center of the second cam to the operation completion position is smaller than the radius from the center of the first cam to the operation completion position.
ことを特徴とする請求項1記載のプレス装置。 The press apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the second cams are provided.
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。 Equipped with a mold for punching component mounting parts from the printed circuit board,
A pressing apparatus, wherein the mold is driven by a servo motor output.
ことを特徴とするプレス機構付金型。 A mold with a press mechanism, wherein the mold and a press mechanism for pressurizing the mold are integrated in one frame.
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- 2004-09-08 JP JP2004261688A patent/JP2005103640A/en active Pending
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