專利名稱:沖孔裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及在印刷電路板、撓性薄膜、陶瓷印刷電路板等上對圖形及基準孔等進行沖壓加工的沖孔裝置,特別涉及適于對陶瓷印刷電路板等施加壓力就容易延展的工件進行沖孔加工的沖孔裝置。
因此,該沖孔裝置按必要間距接近、并列地設置在機臺上,在該沖頭保持模上,設有從沖頭與工件接觸的正前方到拔出沖頭都由模具保持模持續地對工件施加壓力的沖孔模板。
該沖頭的沖壓驅動源采用汽缸、電動機(例如伺服電動機)。
汽缸是以壓縮的空氣壓作為驅動力并加以利用,因此成本低廉,但空氣為壓縮媒體,將沖壓力傳遞到沖頭的活塞的運動很難與空氣壓力一致,隨著連續的沖壓,使活塞上下運動的空氣壓的供給、排氣的連動關系會發生微小的偏差,因此無法以恒定等速進行沖孔加工。目前所引起的問題是當沖頭到達下死點時沖頭會出現微小的振幅跳動等從而降低孔加工質量。
另外,在使用電動機的情況下,可以解決前述的汽缸的問題。
因此,在沖孔之前到拔出沖頭期間內都要持續地施加壓力(夾持),因此,用沖孔模板施加壓力的時間構成了使沖孔效率降低的時間損失的原因,致使生產率降低,對于容易延展的例如陶瓷印刷電路板來說,該壓力會使工件延展,從而不能進行高精度沖孔加工。
另外,在設置了已安裝沖孔裝置的機臺的工廠等中,與模具的沖壓落孔相聯的空氣通路被連接到工廠具備的空氣供給設備上(例如空氣壓縮機),但是,從靠近空氣供給設備至空氣噴出部的空氣系統管路較長,因此對空氣噴出的響應性較差,空氣流動時的壓力損失也較大。因此,即使指向下死點的沖頭前端,在規定的定時時間內被噴射空氣,但由于不能以使切屑剝離的定時時間及規定的空氣壓、空氣量來供給空氣,因此,難以防止切屑增多,沖孔切屑附著在沖頭上并仍進行連續的沖孔,使合格率降低。
另外,本發明的另一個目的是提供一種防止切屑增多的沖孔裝置。
為了達到上述目的,一種所述技術的機構的特征是將機頭通過高度調整機構可以上下調整高度地設置在機架上,將構成驅動源的電動機設置在該機頭上,同時,將作為沖頭固定模的沖孔模板安裝在所述機頭下端,將保持沖頭的可動模與所述電動機連接地配置在沖孔模板上方,沖孔模板通過所述高度調整機構在接近工件的位置的狀態下使電動機驅動以進行沖孔加工。
在此,電動機包含伺服電動機、線性電動機、步進電動機等。
前述機構利用高度調整機構對機頭高度進行調整的功能,可以使機頭下端的沖孔模板與作為沖孔對象的工件接觸。沖孔模板不對工件施加壓力,而且,相距工件幾μm,使沖頭上升時可以將沖頭從工件上拔出。因此,在按照作為沖孔對象的工件厚度來確定接近位置的沖孔模板,不對工件施加壓力,就能可靠地將上升的沖頭從工件上拔出,而且不存在由以往的沖孔模板進行施壓而造成的時間損失,使沖孔效率提高。因此,電動機的沖壓驅動力傳遞給保持沖頭的可動模。
另外,在機架內導入空氣通路,該空氣通路將空氣供給到設于模具上的空氣噴出部,在該機架內,最好設有借助于前述電動機的電氣信號開關空氣通路的機構。
在這種情況下,對于用電氣信號進行開關的機構、例如電氣開關閥來說,最好在形成中空狀的機架的內部,使其位置靠近模具保持模地進行設置。
通過這種構成,空氣噴出部和開關空氣通路的機構之間的空氣系統通路變短。
因此,通過與沖頭下死點同時定時,可以使空氣噴出的壓力損失最小,而且從空氣噴出部可靠地向沖頭前端噴出空氣,可以使沖孔落料剝離。
圖1是表示本發明實施例的沖孔裝置的局部剖開的側面視圖;圖2是放大的圖1的主要部分的局部剖開的側面剖視圖。
最佳實施例以下,對本發明的沖孔裝置的實施例進行說明。圖1及圖2示出了本發明沖孔裝置的實施例,詳細地示出了具備多軸沖孔部分的沖孔裝置,符號1是其機架。
機架1是以中央空間作為工件搬運空間31的橫向為U字狀的中空體,并且可以拆卸地支撐在機座A上,這與現有技術是相同的。
另外,如現有技術公知的那樣,該機架1,利用汽缸或手動使內部呈中空狀的機頭(パンチラム)3通過高度調整機構可以上下移動調整高度地支撐在上半部11的前端邊緣,同時,該機頭3上設置有線性致動器,即作為沖壓驅動源的電動機(例如伺服電動機,下文將標記為符號4進行說明),與該伺服電動機4連接并保持沖頭P的可動模5配置在機頭3內,構成固定模6并使沖頭P滑動的沖孔模板(下文將標記為符號6進行說明)安裝在機頭3的下端,在下半部21前端側上與前述可動模5、沖孔模板6相對應地配置模具保持模7。
圖1中,符號13為沿機架1上半部11的前端側前后方向從前述機頭3延伸設置的懸臂板,該懸臂板13安裝在固定于桿的擋銷12上,該桿由前述高度調整機構2上下可移動地調整高度。因此,對于機頭3來說,該上半部分11上的長孔部分,允許該擋銷12上下移動,沿著該上半部分11前端邊緣上下地調整高度。
保持沖頭(パンチ)的可動模5,如圖2所示地,沖頭P頭部的卡合孔151a和連通通孔151b與該卡合孔151a而形成的保持孔151的數量對應于沖頭P的數量,并通過螺栓100a將襯板25安裝在設有必要數量的孔的沖孔夾具15上,以覆蓋該卡合孔151a,該卡合孔151a的孔底部與襯板25對沖頭P的頭部進行夾持,以保持必要數量的沖頭P。
就沖孔模板6來說,如該圖2所示,對應于沖頭保持孔151設置沖頭打出孔161的板161的四個角的部位由螺栓100b固定在機頭3下端,下端固定的導向銷G可導向地插入前述沖孔夾具15的導向支座內,同時,使壓縮彈簧介于上表面與沖孔夾具15之間,以便在沖頭P上升時,對可動模5的上升起輔助作用。
符號36是規定可動模的回程量的回程規定螺栓,46是沖頭P的導向套筒。
將驅動力由前述伺服電動機4傳遞到可動模5的機構,采用了滾珠絲杠8。
該滾殊絲杠8具有通常的結構,如圖2所示,在螺母部18及螺桿部28的各溝槽38中裝入相鄰設置的滾珠B,為使這些滾珠循環,設置了返回溝槽48。
該滾珠絲杠8被插入座58的上表面凹入地設置的安裝凹部58a,該插入座58可以相對機頭3內表面的導軌33上下移動地卡合,而且,螺母部18的凸緣部18a固定在座體58的上表面,該座58的下端與上述的可動模5的上端的襯板25連接,設置在機頭上板23上的伺服電動機4驅動的螺桿部28驅動旋轉,座58直線移動而不旋轉,由此,可動模5進行往動(下降)、復動(上升),在作為沖孔對象的工件W上進行沖孔加工。
另外,符號68是與前述座58的安裝凹部58a連通設置而形成的油盤。
前述座58與可動模5的連接在本實施例中采用真空吸著。
該真空吸著是在座58的下表面周緣部與襯板25的上表面之間嵌裝O型圈58b,該0型圈58b劃分并形成真空空間S,機架1內的噴射泵9對該真空空間S進行抽吸。
該噴射泵9如圖1所示地與空氣供給設備相連,并且是一種壓縮空氣轉換型的噴射泵,它是通過在對真空空間S內的空氣進行抽吸的方向噴出(參見圖1)而進行吸著的,噴出的空氣通過機架1內后排放到外部。
如圖2所示,模具保持模7由對沖模17進行保持的沖模夾具27和沖模底座37構成,并由相互定位的銷(未圖示)進行連接,同時,該沖模底座37被載置在凹設于前述機架1的下半部21上面的安裝臺階21a上,并從下側用螺栓100c固定在該下半部21上。
另外,該各沖模17……,如該圖所示地,在沖壓落料孔17’的正下方設有空氣噴出部(孔)17a,該空氣噴出部(孔)17a,與配置在沖模夾具27、沖模底座37的連接通路47相連通連接通路47的開始端一直延長到前述機架1的下半部21的中空部隔壁41,與前述空氣供給設備(未圖示)連接的空氣通路R被導入機架1內,連接在構成該開口端的始端上。
該機架1內的空氣通路R在與模具保持模7接近的位置處,詳細地說,在靠近模具保持模7的前述隔壁41附近部分設有根據電氣信號而打開、關閉的機構10(例如電氣開關閥),伺服電動機4接收沖頭下死點的輸出信號,通過控制部(未圖示出)進行動作的機構10使空氣通路R打開,將空氣壓力輸送到該機構10下流側的空氣系統通路R’(包含連接通路),由此,在與達到下死點同時的定時內,將規定壓力及規定量的空氣朝著沖頭P前端、由空氣噴出部(孔)17a噴出,使附著在沖頭前端的沖壓落料屑剝離。
而且,符號200是表示前述可動模與座體的連接壓力,即吸著壓力的真空壓力計,300是表示從空氣噴出部(孔)17a噴出的空氣供給壓力的壓力計,它們設置在機架1的背面。
如此構成的本實施例的沖孔裝置,根據構成沖孔對象的工件W的厚度,通過前述高度調整機構2使機頭3下降,直到機頭3下端的沖孔模板6接近工件W的位置(位于接近幾μm的位置)。
因此,按照工件W的硬度通過電機設定可動模5的上升、下降速度,在將工件搬運到前述搬運空間31的同時,沿X·Y軸線方向進行控制、移動,在形成于工件的沖孔區域用規定的沖孔模進行沖孔加工。
雖然沒有圖示,當工件W是例如陶瓷印刷電路板、撓性薄膜等無支撐就不能維持平面形狀的沖孔對象時,將該工件可拆卸地安裝在工件夾具上,進行沖孔加工。而且,在工件夾具通過時,使機頭3上升,下端的沖孔模板6就不會對工件夾具的移動構成阻礙。
沖孔加工時(空氣供給設備工作時),沖頭P在到達下死點的同時借助于控制部(未圖示)使根據電氣信號開關的機構10接通空氣回路R,由空氣噴出部(孔)17a噴出,使附著在沖頭前端的沖壓落料屑剝離。
如上所述,本發明的根據作為沖孔對象的工件W的厚度進行靠近而定位的沖孔模板,不對工件施壓,上升時的沖頭可以從工件拔出,而現有技術的沖孔裝置是從沖模機構對工件施加壓力進行沖壓加工到從工件上拔出,始終保持施壓狀態,因此,本發明不會象現有技術那樣,損失掉沖模機構施加壓力的時間、降低沖孔效率,可以大幅度地提高生產率。
如上所述,由于在沖孔加工時采用不需對工件施加壓力的構造,因此,可以為易延展的陶瓷印刷電路板等的工件材料提供一種提高生產率且適于進行沖孔加工的沖孔裝置。
由于是以電動機(伺服電動機、線性電動機、步進電動機等)作為沖壓驅動源,因此,可以進行通常的等速沖孔,也可以根據工件的硬度以規定的沖孔速度等,即工件硬度、厚度等各種條件最適當的沖孔速度進行沖孔。
因此,在機架內,最好是在靠近模具保持模的空氣通路部分,設置由電動機的電氣信號打開和關閉該空氣通路部分的機構,從而在例如將前述空氣通路部分打開和關閉的機構設置在機架的模具保持模外側方位置及前方位置時,不會對靠近機架的并排設置及作為沖孔對象的工件的沖孔裝置的送入構成障礙物,而且可以縮短該機構與空氣噴出部之間的空氣系統回路,提高響應性,將壓力損失降至最小。
從而,沖頭在與到達下死點的同時的定時內,達到規定的空氣壓力及空氣量,通過從空氣噴出部朝向沖頭前端噴出,可以使附著在沖頭前端的沖壓落料屑(渣)剝離,還可以無障礙地接近地并排設置希望數量的沖孔裝置,提高成品的合格率。
權利要求
1.一種沖孔裝置,其中,是將機頭通過高度調整機構可上下調整高度地設置在機架上,將構成驅動源的電動機設置在該機頭上,同時,將作為沖頭固定模的沖孔模板安裝在所述機頭下端,將保持沖頭的可動模與所述電動機連接地配置在沖孔模板上方,沖孔模板通過所述高度調整機構在接近工件的位置的狀態下使電動機驅動以進行沖孔加工。
2.如權利要求1所述的沖孔裝置,其特征在于,在機架內導入空氣通路,該空氣通路將空氣供給到設于模具上的空氣噴出部,在該機架內設有借助于所述電動機的電氣信號開關空氣通路的機構。
3.如權利要求1或2所述的沖孔裝置,其特征在于,所述工件為陶瓷印刷電路板。
全文摘要
一種沖孔裝置,該沖孔裝置不僅能使沖頭可靠地從工件中拔出、提高生產率,而且還可以防止切屑增多。在按照工件W的厚度來確定接近位置的沖孔模板6,不對工件W施加壓力地使上升的沖頭P從工件W上拔出,電動機4的沖壓驅動力傳遞給保持沖頭P的可動模5。并設有用電氣信號對配置于機架1內的空氣通路R的部分進行開關的機構10,通過縮短空氣噴出部與該機構10之間的空氣系統通路R’使空氣噴出的響應性提高,同時使空氣流動的壓力損失最小,由此,噴射的空氣可靠地撞擊附著在下死點的沖頭P的沖壓落料(切屑),使其從沖頭P剝離。
文檔編號B26D7/26GK1365879SQ0210474
公開日2002年8月28日 申請日期2002年1月16日 優先權日2001年1月16日
發明者八十田壽, 村松義和 申請人:Uht株式會社