プレス装置
【課題】プレス加工後においてもワークの形状が設計形状を維持することが可能なプレス装置を提供する。
【解決手段】固定プラテン４０から吊り下げられ、荷重計測手段８０が装着された複数の吊具７０に保持された上金型１０と、固定プラテン４０に接離動可能な可動プラテン５０に載置され、上金型１０と共にワークＷをプレスする下金型２０を具備し、少なくとも一本の吊具７０が第２の駆動手段６０により長さ調整可能であり、可動プラテン５０を固定プラテン４０に近接させ、荷重計測手段８０が計測した荷重値と、予め設定した荷重値とに基づいて、第２の駆動手段６０に吊具７０を長さ調整させ、上金型１０のプレス面をワークＷの上面に倣わせ、この状態を保持させて、可動プラテン５０を固定プラテン４０に近接させ、ワークＷにプレス加工を施す制御手段９０を具備する。
【解決手段】固定プラテン４０から吊り下げられ、荷重計測手段８０が装着された複数の吊具７０に保持された上金型１０と、固定プラテン４０に接離動可能な可動プラテン５０に載置され、上金型１０と共にワークＷをプレスする下金型２０を具備し、少なくとも一本の吊具７０が第２の駆動手段６０により長さ調整可能であり、可動プラテン５０を固定プラテン４０に近接させ、荷重計測手段８０が計測した荷重値と、予め設定した荷重値とに基づいて、第２の駆動手段６０に吊具７０を長さ調整させ、上金型１０のプレス面をワークＷの上面に倣わせ、この状態を保持させて、可動プラテン５０を固定プラテン４０に近接させ、ワークＷにプレス加工を施す制御手段９０を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプレス装置に関し、より詳細には、固定プラテンから吊り下げられた複数の吊具が、該吊具に作用する荷重を計測する荷重計測手段を介して吊り下げ保持している上金型と、第１駆動手段によって前記固定プラテンに対して接離動可能に設けられた可動プラテンに載置され、前記上金型との間でワークにプレス加工を施す下金型とを具備するプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置や樹脂などのワークに圧縮成形を施すプレス装置としては、均一な厚さのワークが得られるプレス装置が提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１および特許文献２には、上金型を上部プラテンに、下金型を下部プラテンに、それぞれ対向させた状態に設け、前記上部プラテンと下部プラテンのいずれか一方もしくは双方を、相互に近接する方向に移動させて、上金型と下金型とでワークをクランプして圧縮する圧縮機構を備えたプレス装置において、前記上部プラテンと下部プラテンとの離間間隔を検知する間隔検知機構を備えることにより、上金型と下金型の対向面どうしの平行状態を維持したままワークを圧縮成形することを可能にしたプレス装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−３２４３７７号公報
【特許文献２】特開２００８−８７４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２で提案されているプレス装置は、上金型と下金型とを常に平衡状態を保持してワークをクランプする。このため、厚さが均一のワークをプレス加工するプレス装置として適している。
しかし、プレス加工前のワークに形成された傾斜面を保持してプレス加工を施すことが要求される場合には、特許文献１，２で提案されているプレス装置は使用することができない。
【０００５】
また、多層配線基板を製造する際には、複数の配線層を接着剤によって接合すべく、配線層間に接着剤を配したワークをプレス装置によって圧縮して、配線層どうしを圧着することがある。
ところで、多層配線基板では、配線層の平面方向に配線密度は不均一となることが多い。さらに、配線層間に配した接着剤は流動性が高い。このため、特許文献１，２で提案されたプレス装置によって、配線層間に接着剤を配したワークを圧縮すると、配線密度の低い部分に接着剤が流入して圧着される。このようにして得られた多層配線基板は、配線層間の接着剤層の厚さのばらつきが大きくなる。また、プレス加工中に接着剤がワークの外方に流出することもある。
かかる多層配線基板の接着剤層の厚さのばらつきやプレス加工中の接着剤のワーク外方への流出といった不具合は、配線層間に接着剤を配して上面が傾斜面に形成されたワークを、上金型と下金型とを常に平行な状態を維持してワークをクランプするプレス装置を用いたことにある。
【０００６】
そこで本願発明は、上金型のプレス面に当接する面が傾斜面に形成されているワークをプレスする際において、プレス加工した後におけるワークの形状が強制的に均一な厚さ寸法にならず、プレス加工後においてもワークの形状が設計形状を維持することが可能なプレス装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、前記目的を達成するためには、ワークの上面に傾斜面に倣って上金型をワークの上面に当接させ、上金型とワークの上面との当接状態を維持させた状態でワークをプレス加工することが有効であることを見出し、本願発明を完成させた。
すなわち本発明は、固定プラテンと該固定プラテンの下方に設けられた可動プラテンとを有するプレス装置であって、前記固定プラテンから吊り下げられ、荷重を計測する荷重計測手段が取り付けられた複数の吊具により保持されている上金型と、第１駆動手段によって前記固定プラテンに対して接離動可能に設けられた前記可動プラテンに載置され、前記上金型との間でワークにプレス加工を施す下金型とを具備し、前記固定プラテンから吊り下げられた複数の吊具のうちの少なくとも一本の吊具が、前記固定プラテンに載置された第２の駆動手段によって繰り出し長さを調整可能な吊具に構成されていて、前記第１駆動手段を駆動して前記可動プラテンを前記固定プラテンに近接させ、前記上金型のプレス面が前記下金型に載置した前記ワークの上面に当接したとき、前記吊具の各荷重計測手段が計測した荷重値と、予め設定した前記吊具の荷重値とに基づいて、前記第２の駆動手段を駆動することにより前記吊具の繰り出し長さを調整して、前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣った状態とし、且つ前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣った状態を保持させたまま、前記第１駆動手段を駆動して前記可動プラテンを前記固定プラテンにさらに近接させ、前記ワークに前記上金型の自重によるプレス加工を施す制御手段を具備することを特徴とするプレス装置である。
【０００８】
また、前記固定プラテンには、前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣って当接する状態を保持して、前記上金型の自重に加えて所定の加圧力を付与する加圧装置が設けられ、前記制御手段は、前記上金型の自重によるプレス加工が施されたワークに対して、前記加圧装置による加圧力を付与することができるように、前記加圧装置の動作を制御することを特徴とする。これにより、高いプレス力によりワークをプレス加工することができる。
【０００９】
また、前記制御手段は、前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣わせた状態で当接させた際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が等しくなるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする。
また、前記制御手段は、前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣わせた状態で当接させた際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が所要の比率となるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする。
また、前記制御手段は、前記ワークをプレス加工する際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が等しくなるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする。
また、前記制御手段は、前記ワークをプレス加工する際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が所要の比率となるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする。
これらにより、ワークのプレス加工中においてもワークに加えられるプレス力を適切に制御することができるため、より高精度なプレス加工をすることができる。
【００１０】
また、前記下金型には下金型に作用する荷重を計測するための下金型荷重計測手段が複数配設されていて、前記下金型荷重計測手段の各々に予め設定されている荷重値どうしの比と、前記ワークをプレス加工する際に、前記下金型荷重計測手段の各々に計測された荷重値どうしの比と、が等しくなるように、前記制御手段が前記加圧装置により付与される前記上金型への加圧力を制御することを特徴とする。
これにより、ワークのプレス加工中においてもワークに作用するプレス力を制御することができるため、より高精度なプレス加工をすることができる。
【００１１】
また、前記上金型と前記加圧装置との間には、前記上金型に前記加圧装置による加圧力が付与されるとき係合し、前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣って当接した状態を保持して、前記加圧装置による加圧力を前記上金型に付与することのできる係合部材が設けられていることを特徴とする。
また、前記係合部材が、凹凸嵌合可能な係合部材であって、前記上金型と前記加圧装置との一方に凸状係合部が形成され、前記上金型と前記加圧装置との他方に前記凸状係合部と係合可能な凹状係合部が形成されていることを特徴とする。
また、前記凸状係合部と前記凹状係合部はそれぞれ半球状に形成されていることを特徴とする。
これらにより、加圧装置から付与される加圧力をワークの形状に倣わせた状態で付与することができるため、ワークの形状を崩さずにプレス加工することができる。
また、上記ワークとしては、多層配線基板が特に好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明にかかるプレス装置によれば、ワークの形状に拘わらずプレス加工後には厚さが均一とされる従来のプレス装置とは異なり、上金型のプレス面をワークの上面に傾斜面に倣った状態を保持して、上金型の自重によるプレス加工をワークに施すことができる。このため、上面が傾斜面に形成されて厚さが不均一のワークを、その形状を保持したプレス加工を施すことによって、ワーク全体に均一の圧縮力を加えることができ、過剰な圧縮力が加えられる部分の発生を防止できる。
【００１３】
また、自重に加えてさらに加圧力を付与する場合にも、上金型のプレス面をワークの上面に傾斜面に倣った状態を保持してプレス加工を施すことができる。
その結果、例えば、配線層間に接着剤を配して上面が傾斜面に形成されたワークを本願発明にかかるプレス装置を用いて圧着すると、プレス加工中にワークに均一な圧縮力を加えることができ、接着剤層の厚さのばらつきを小さくでき、且つ接着剤のワーク外方への流出も効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下に、本発明の好適な実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるプレス装置の概略構成を示す正面図である。図２〜図４は、本実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。なお、図１を除く他の図面においては、簡略化のため、シーケンサ、サーボアンプ、Ａ／Ｄコンバータからなる制御部の図示を省略していることがある。
【００１５】
本実施形態におけるプレス装置１００は、図１に示すように、下金型２０にセットされたワークＷの上面の傾斜状態に上金型１０のプレス面（下面）を倣わせた状態にしてから上金型１０を下金型２０に向けて加圧することで、ワークＷを厚さ方向にプレス加工するものである。
上金型１０は、ポスト３０に装着された固定プラテン４０に複数台搭載された第２の駆動装置である吊下長調整用サーボモータ６０に係合された複数本の吊具７０によって吊り下げられた状態で保持されている。
一方、下金型２０は、固定プラテン４０に対して接離動可能な可動プラテン５０に保持されている。可動プラテン５０は、ポスト３０における固定プラテン４０の下方に装着されており、平面領域のコーナー部近傍位置に設けられた４本のポスト３０にガイドされて、第１の駆動手段である流体シリンダ（図示せず）等により固定プラテン４０に対して接離動自在に設けられている。
【００１６】
本実施形態における上金型１０は、平面視形状が長方形（矩形）に形成されていて、上面の４箇所にはリング部を有する係合材１２が配設されている。それぞれの係合材１２は上金型１０の平面領域においてコーナー部近傍に配設されたポスト３０の内側位置に配設されており、係合材１２の平面配設位置を頂点として形成される長方形は、上金型１０の平面形状と相似形をなしている。また、上金型１０の上面側の中央位置には錘を兼ねた被押圧部１４が配設されている。被押圧部１４の上面には球面状に形成されて固定プラテン４０側に突出する係合部材である半球凸部１６が形成されている。この半球凸部１６は、加圧用サーボモータにより作動する加圧装置６２の下端部当接面に形成された係合部材である半球凹部６４と凹凸嵌合させるためのものである。
また、上金型１０の外周縁位置には、ガイド孔１８が形成されている。ガイド孔１８は上金型１０の板厚方向に貫通し、細径部１８ａと太径部１８ｂを有している。
【００１７】
下金型２０には上金型１０に形成されたガイド孔１８の位置に位置合わせした状態でガイドピン２１が立設されている。ガイドピン２１は下金型２０の上面から上金型１０に向けて上方側に突出すると共に、ガイドピン２１の根元部（下金型２０との境界位置）には径大部に形成されたストッパ２１ａが設けられている。ストッパ２１ａの上面がガイド孔１８の細径部１８ａと太径部１８ｂの段差部分に当接することにより、ガイド孔１８へのガイドピン２１の進入量を規制し、ワークＷに対して必要以上にプレス力が作用しないようになっている。ガイド孔１８およびガイドピン２１はそれぞれの配設を省略することもできる。
また、図示しないが下金型２０の上面にはワークＷを載置すべき位置を示すアライメントマークが設けられている。
【００１８】
固定プラテン４０には、加圧装置６２を駆動させて半球凹部６４を上金型１０に対して接離動させる加圧用サーボモータが搭載されている。本実施形態においては、固定プラテン４０に４台の吊下長調整用サーボモータ６０が配設されていて、吊下長調整用サーボモータ６０のそれぞれには吊具７０の上端部が係合されている。吊具７０の繰り出し長さ（固定プラテン４０から上金型１０までの離間距離）は吊下長調整用サーボモータ６０により調整可能になっている。一方、吊具７０の下端部は、上金型１０の上面側に配設されたリング部を有する係合材１２に係合されている。このように上金型１０は、吊具７０によって固定プラテン４０から吊り下げられた状態で保持されている。加圧装置６２は上金型１０の平面中央位置に配設されている。加圧装置６２の下端面は半球状に形成された半球凹部６４に形成されている。なお、半球凹部６４及び半球凸部１６を本実施形態に対して上下逆さまにして設ける構成を採用することもできるが、粉塵等が溜まることがないようにして精密な加工精度の維持を可能とすべく半球凹部６４は下向きに設けられるのが好ましい。
【００１９】
このように、加圧装置６２と上金型１０の被押圧部１４とのそれぞれに、互いに凹凸嵌合する係合部材である半球凹部６４と半球凸部１６とが設けられているので、上金型１０に加圧装置６２によって半球凹部６４を半球凸部１６に接近させて当接させると互いに係合する。これにより、上金型１０が傾斜の有無に拘わらず加圧装置６２によって所期の方向から加圧することができる。また、上金型１０のプレス面がワークＷの上面の傾斜に倣って当接した状態を保持して、加圧装置６２による加圧力を上金型１０に付与することができるため、プレス加工中にワークＷが水平方向にずれてしまう不具合を回避することができる。
【００２０】
また、本実施形態における吊具７０は、図中の上側からワイヤ７２、柱体７４、連結具７６をこれらの記載順に直列に連結したものである。吊具７０の上端部となるワイヤ７２の一端部は、吊下長調整用サーボモータ６０によって繰り出し長さが調整可能な状態で係合されている。ワイヤ７２の他端部にはリング状に形成された係合部（図示せず）が設けられていて、ワイヤ７２はこの係合部を介して柱体７４に連結されている。柱体７４には、吊具７０に作用している荷重（張力）を計測するための荷重計測手段としてのひずみゲージ８０が配設されている。ひずみゲージ８０は柱体７４の表面（側面）に貼着されていて、柱体７４の鉛直方向のひずみ量を計測することにより吊具７０に作用している荷重を計測している。また、柱体７４には下面に図示しないリング部が設けられている。このリング部には吊具７０の下端部となるリング状に形成された連結具７６が連結されている。
【００２１】
このように、吊具７０を構成するワイヤ７２、柱体７４、連結部７６はそれぞれリング部を介して連結されている。また、連結部７６と上金型１０もまた、リング部を介して連結されている。これにより、繰り出し長さが調整されて鉛直軸に対して傾斜した状態の吊具７０に連結されている柱体７４であっても、鉛直方向の張力のみを作用させることができる。これは、ワイヤ７２、柱体７４、連結部７６がリング状部分を介して連結されていることにより、水平方向に作用する力をリング状部分に吸収させることができるからである。すなわち柱体７４には水平方向に作用する不要な力が伝達されることはなく、吊具７０に作用する鉛直方向のみの荷重値を正確に計測することが可能になり、上金型１０のプレス面をきわめて精度よくワークＷ上面の傾斜面に倣わせて当接させることができる。
【００２２】
本実施形態においては、上金型１０の平面形状に対して相似形状となるように４本の吊具７０を配設しているから、４本の吊具７０には上金型１０の自重が均等配分されることになる。したがって、吊具７０の柱体７４に装着されたひずみゲージ８０は、単に上金型１０を吊り下げた状態においては上金型１０と被押圧部１４と球状凸部１６の自重合計の４分の１の荷重を計測することになる。
【００２３】
ひずみゲージ８０により計測された吊具７０の荷重値は制御部９０に送信される。制御部９０は、ひずみゲージ８０により計測された荷重値をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ９２と、Ａ／Ｄコンバータ９２から受信した荷重値に基づいてサーボアンプ９４を操作するシーケンサ９６とにより構成されている。シーケンサ９６は、シーケンサ９６に設けられた図示しない記憶手段に予め制御プログラムが組み込まれていて、Ａ／Ｄコンバータ９２から受信した荷重値と制御プログラムとに基づいてサーボアンプ９４を操作し、吊下長調整用サーボモータ６０および加圧装置６２を駆動させる加圧用サーボモータの動作をそれぞれ制御している。
【００２４】
次に、本実施形態におけるプレス装置１００を用いたワークＷのプレス加工方法について説明する。ここでは、プレス加工がなされるワークＷの上面と下面が平行ではなく、下金型２０の載置面に対して上金型１０との当接面が傾斜面に形成されている場合について説明を行う。
まず、図１に示すように、手動または自動機により下金型２０にワークＷをセットする。下金型２０にワークＷをセットする際には、予め下金型２０の上側表面に設けられているアライメントマークに従えばよい。ワークＷを下金型２０の上に位置決めして載置した後、オペレータが図示しないスイッチを印加し、プレス装置１００を起動する（自動機でワークＷをセットした場合には既にプレス装置１００のスイッチも印加されている）。プレス装置１００が起動すると、制御部９０が図示しない第１駆動装置である流体シリンダを駆動させて、可動プラテン５０を固定プラテン４０側に接近（近接）させる（図１中の矢印Ａの方向に沿って移動させる）。
【００２５】
制御部９０が第１の駆動手段である流体シリンダを駆動させていくと、可動プラテン５０はポスト３０に沿って固定プラテン４０と平行状態を維持しながら両者の離間距離を徐々に縮めていく。このとき、ひずみゲージ８０により計測される吊具７０に作用する荷重値はいずれも同じ荷重値になっている。制御部９０には、吊具７０の識別情報と吊具７０に作用している荷重値とがそれぞれ対応させた状態で送信され、吊具７０ごとの荷重値の比がシーケンサ９６により常時計算されている。前述のとおり、本実施形態においては４本の吊具７０が上金型１０の自重を均等に分担した状態で吊り下げ保持しているので、それぞれの吊具７０に装着されているひずみゲージ８０により計測された荷重値の比は１：１：１：１となる（等しくなる）。この荷重値の比は、制御部９０のシーケンサ９６が参照する制御プログラム内に計測荷重値の参照データとして予め組み込まれている。
【００２６】
やがて、図２に示すように、ワークＷの一部と上金型１０のプレス面の一部が接触する状態になる。このとき、ひずみゲージ８０により計測された荷重値は各吊具７０で均一ではなくなる。これにより、計測された各吊具７０に作用する荷重値どうしの比が制御プログラム内の計測荷重値の参照データで設定されている吊具７０ごとの荷重値の比と異なることになり、制御部９０のシーケンサ９６はワークＷと上金型１０のプレス面とが接触したことを検知する。これと同時に、シーケンサ９６は、制御プログラムと計測した荷重値とに基づいて、全ての吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１となるように吊下長調整用サーボモータ６０の駆動量を算出する。この後、シーケンサ９６はサーボアンプ９４を介して吊下長調整用サーボモータ６０を制御し、吊具７０のワイヤ７２の繰り出し長さを調整する。
【００２７】
具体的には、ひずみゲージ８０により計測された荷重値と計測荷重値の参照データに基づいて、最初にワークＷに当接した吊具７０ａが係合されている吊下長調整用サーボモータ６０ａに対して、シーケンサ９６がサーボアンプ９４を介して吊具７０ａの一部であるワイヤ７２ａの繰り出し長さを短くする（図２の矢印ａ方向に引き上げる）動作を実行する指示を与える。本実施形態においては、サーボアンプ９４が吊下長調整用サーボモータ６０ａに与える吊具７０ａの繰り出し長さを短くする動作の指示は、すべての吊具７０の計測荷重値の比に基づいて、吊下長調整用サーボモータ６０ａの駆動量（巻き付け量または繰り出し量）をシーケンサ９６が計算により算出してサーボアンプ９４に送信することによりなされている。
【００２８】
サーボアンプ９４を介してワークＷとの当接部位に最も近い吊具７０ａにおけるワイヤ７２ａの繰り出し長さが吊下長調整用サーボモータ６０により調整された後、制御部９０は流体シリンダを再度駆動させて可動プラテン５０を固定プラテン４０に向けてさらに矢印Ａ方向に接近させる。すると再びワークＷと上金型１０のプレス面の一部または全部が当接することになる。ひずみゲージ８０は常時吊具７０に作用する荷重値を計測し、計測した荷重値を制御部９０に送信しているので、制御部９０はひずみゲージ８０により計測された最新の荷重値に基づいて吊下長調整用サーボモータ６０の動作を制御することができる。このようにして吊具７０の繰り出し長さの調整処理を繰り返し行う。
ひずみゲージ８０により計測された荷重値どうしの比が再び１：１：１：１となったとき（等しくなったとき）、制御部９０はワークＷの上面の傾斜に倣って上金型１０のプレス面が当接したものと判断する。
【００２９】
ここでは、４本の吊具７０のうちワークＷに当接した部位に最も近い位置の吊具７０ａのみについてシーケンサ９６がサーボアンプ９４および吊下長調整用サーボモータ６０を介して吊具７０ａのワイヤ７２ａの繰り出し長さを調整している。この他にはシーケンサ９６がひずみゲージ８０による計測荷重値と計測荷重参照データとに基づいて、複数本の吊具７０におけるワイヤ７２の繰り出し長さを同時に調整しても良いのはもちろんである。この構成によれば、ワークＷの上面の傾斜に倣って上金型１０のプレス面を当接させるまでの時間を大幅に短縮できる。
【００３０】
図３に示すように、それぞれの吊具７０に作用する荷重値があらかじめ設定されていた荷重分布状態（本実施形態では吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１）になった後は、制御部９０が流体シリンダを駆動させて、可動プラテン５０（下金型２０）を上昇させ、上金型１０と共にワークＷをクランプし、上金型１０の自重によりワークＷをプレス加工する。
上金型１０は、被押圧部１４および球状凸部１６の配設により十分な自重を有しているが、上金型１０、被押圧部１４および球状凸部１６の自重のみではプレス力が不足する場合もあり得る。この場合には、図４に示すように、制御部９０のシーケンサ９６が、サーボアンプ９４を介して加圧用サーボモータを作動させて加圧装置６２の半球凹部６４を被押圧部１４に押圧（図中の矢印方向）させ、ワークＷを上金型１０と被押圧部１４および球状凸部１６の合計自重以上の加圧力でプレス加工することができる。
【００３１】
このとき、上金型１０のプレス面はワークＷの上面の傾斜面に倣った状態で当接しているので、上金型１０の上面もまた水平面に対して傾斜した状態になっている。このような状態の上金型１０の上面にある被押圧部１４もまた水平面に対して傾斜した状態になっている。このように傾斜した被押圧部１４に対して加圧装置６２は鉛直方向に伸長するから、被押圧面１４と加圧装置６２の下端部は非直交状態で当接することになる。
これに対して本実施形態においては、被押圧部１４には半球凸部１６が設けられていることに加え、加圧装置６２の下端部には半球凹部６４が形成されているから、半球凸部１６と半球凹部６４とが球面嵌合することになる。これにより、上金型１０のプレス面がワークＷの上面の傾斜に倣って当接した状態を保持して、加圧装置６２による加圧力を上金型１０に付与することができる。すなわち、加圧装置６２による加圧力はワークＷの厚さ方向のみに作用させることができ、プレス加工中におけるワークＷの変形を防止することができる。
【００３２】
上金型１０のプレス面をワークＷの上面の傾斜面に倣わせた後、可動プラテン５０または加圧装置６２のいずれか一方または両方によりプレス加工する際においても、ひずみゲージ８０は荷重値を計測している。また、制御部９０には、ひずみゲージ８０が計測した荷重値が常に送信されているから、プレス加工中の吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１を維持するように、制御部９０は吊下長調整用サーボモータ６０の動作をサーボアンプ９４により制御しながらプレス加工を行うことが望ましい。
プレス加工中における制御部９０による吊下長調整用サーボモータ６０の動作制御方法については、前述の上金型１０のプレス面をワークＷの上面の傾斜面に倣わせる際の制御方法と同様にして行うことができる。
【００３３】
（第２実施形態）
図５と図６は、第１実施形態におけるプレス装置を用い、プレス加工するワークの上面と下面とが平行に形成されている場合のプレス加工状況を示す正面図である。
下金型２０にワークＷを載置した状態で可動プラテン５０を固定プラテン４０に接近させていくと、上金型１０のプレス面とワークＷの上面が当接するが、上金型１０の押圧面とワークＷの上面とが互いに平行であるから、上金型１０のプレス面の全体がワークＷの上面に同時に当接することになり、制御部９０のシーケンサ９５はサーボアンプ９４を介して吊下長調整用サーボモータ６０の動作が制御する必要はない。このような状態においては、ひずみゲージ８０が計測した吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１となるため、荷重値そのものの変化を制御部９０のシーケンサ９６が監視していることにより上金型１０とワークＷとの当接状態を検出すればよい。具体的には、シーケンサ９６がひずみゲージ８０により計測された荷重値の和があらかじめシーケンサ９６内部の記憶手段に記憶されている所定の荷重値に満たないことを検出すると、上金型１０のプレス面とワークＷとが当接したと判断する。
【００３４】
制御部９０が上金型１０のプレス面とワークＷとが当接したと判断すると、シーケンサ９６は、可動プラテン５０を上昇させて上金型１０と被押圧部１４および球状凸部１６の自重によりプレス加工する。ここでも必要に応じて、サーボアンプ９４により加圧装置６２の加圧用サーボモータを駆動させて被押圧部１４に形成された球状凸部１６に加圧装置６２の下端部の球状凹部６４を球面嵌合させて上金型１０と下金型２０とによりワークＷをプレス加工してもよい。
プレス加工中においてもひずみゲージ８０により吊具７０に作用する荷重値を計測すると共に、制御部９０に計測荷重値を送信し、制御部９０が送信された計測荷重値に基づいて吊下長調整用サーボモータ６０の動作をサーボアンプ９４により制御することが好適であるのは、先の説明と同様である。
【００３５】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。図８は、第３実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す背面図である。図９は、第３実施形態における上金型の平面図である。
本実施形態においては、図７〜図９に示すように、平面形状が正方形状をなす上金型１０の中央位置に加圧装置６２が配設されていると共に、上金型１０の中央位置に重心位置が一致する正三角形のそれぞれの頂点位置に吊具７０が配設されている。先の実施形態においては、上金型１０に対して４箇所にひずみゲージ８０を配設した形態について説明しているが、ワークＷのプレス加工精度がさほど高くない場合には、ひずみゲージ８０（吊具７０）の配設数を減らして、制御部９０に送信される荷重値データの量を軽減することにより、低コストのプレス装置１００を提供することができるという利点がある。
【００３６】
本実施形態における上金型１０のプレス面をワークＷの上面形状に倣わせて当接させる制御方法および、上金型１０のプレス面をワークＷの上面に倣わせた後にワークＷをプレス加工する制御方法については、先の実施形態と同様にして行うことができるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３７】
（第４実施形態）
本実施形態においては、複数の加圧用モータ６２が配設されている点が特徴である。図１０は、第４実施形態におけるプレス装置の概略構成を示す正面図である。図１１は、第４実施形態における上金型の平面図である。
図１０，図１１に示すように、上金型１０は４本の吊具７０により吊下長調整用サーボモータ６０に吊下げ保持されていて、吊具７０の平面内側には３台の加圧装置６２が配設されている。上金型１０の被押圧部１４には加圧装置６２の下端部の半球凹部６４が当接する半球凸部１６が加圧装置６２の配設位置に対応する位置（直下の同じ配置位置）に配設されている。また、図１１から明らかなように、吊具７０どうしの対角線の交点位置と加圧装置６２の配設位置を頂点とする三角形の重心位置は一致している。
【００３８】
このような配置を採用することにより、加圧装置６２によるワークＷのプレス加工を行う際において、加圧装置６２からワークＷへ付与する加圧力をより精密に制御することができるため、きわめて高精度で仕上り形状寸法の管理が要求されるワークＷのプレス加工に好適に用いることができる。
【００３９】
（第５実施形態）
図１２は、第５実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。本実施形態においては、一部の吊具７０ｚの両端縁（ワイヤ７２ｚおよび連結具７６ｚ）が、係合材１２と固定プラテン４０とに係合されていて、吊下長調整用サーボモータ６０による長さ調整ができない構成になっている。ただし、ひずみゲージ８０は装着されているので、吊具７０ｚの柱体７４ｚに作用している荷重の計測値は制御部９０に送信され、上金型１０の押圧面をワークＷの上面に倣わせる際の参照データとして用いることができる。
本実施形態における構成であっても、上記の実施形態と同様の方法を適用することにより上金型１０の押圧面をワークＷの上面形状に倣わせて当接させることができる。本実施形態においては、先の実施形態における上金型１０の押圧面をワークＷの上面に倣わせて当接させる際における当接精度を維持しつつも、先の実施形態に比べて吊下長調整用サーボモータ６０の配設数を減少させることができ、低コストでプレス装置１００を提供すことができる点で有利である。
【００４０】
（第６実施形態）
本実施形態におけるプレス加工装置１００は、吊具７０に作用する荷重値を計測するためのひずみゲージ８０に加え、下金型２０に作用する荷重を計測する下金型荷重計測手段であるロードセル２２を有する点で第１および第２実施形態にかかるプレス装置１００に対して構成を異にしている。図１３は、第６実施形態におけるプレス装置の概略構成を示した正面図である。
上述の実施形態と同じ構成については、先の説明において用いた番号を付することによりここでの詳細な説明を省略している。
【００４１】
本実施形態における下金型２０には、上面にマトリクス状配列に凹穴２１が形成されている。凹穴２１にはその内底面側から、ロードセル２２と、弾発材としてのばね２４と、ばね２４の弾発力により下金型２０の表面と下金型２０の表面位置より上方との間で上下動可能な保持体２６と、が記載順に積み上げられて配設されている。保持体２６の上には載置板２８が載置されている。載置板２８の上面にはワークＷを載置するためのアライメントマークが形成されている。
【００４２】
ロードセル２２により計測された荷重値は、ひずみゲージ８０により計測された荷重値と同様に制御部９０に送信されて用いられる。本実施形態においては、下金型２０に作用する荷重が計測可能な構成（ロードセル２２）を備えているので、本実施形態におけるプレス装置１００は、上金型１０のプレス面をワークＷの上面形状に倣わせて当接させた後のプレス加工時における加圧力の付与を下金型２０の各平面位置において作用している荷重値を参照しながら適正に制御することができる点で優位である。
このような構成は、加圧装置６２の配設数が多ければワークＷへの加圧力の制御を細かく制御することができるから、特に、第４実施形態と組み合わせて用いると好適である。
【００４３】
具体的には、先に説明した実施形態と同様にして上金型１０のプレス面をワークＷの上面に倣わせて当接させた後、ワークＷをプレス加工する際には、ロードセル２２により計測された荷重値に基づいて、制御部９０が第１駆動手段である流体シリンダの動作や吊下長調整用サーボモータ６０または加圧装置６２の加圧用サーボモータの動作を制御し、固定プラテン４０（上金型１０）に対する可動プラテン５０（下金型２０）の押圧度合い（接近量）や、下金型２０に対する上金型１０の押圧力を調整する点において、先の実施形態よりも高精度でのワークＷのプレス加工が可能になる。
例えば、ワークＷの縁部の高さが一様であってその内側の厚みが異なるような場合であってもプレス加工時のロードセル２２による荷重値の数値の分布に基づいて偏りなく加圧できるようにするといった制御をすることが可能となる。この場合、ロードセル２２による荷重値の数値が高くなった側のワイヤ７２の繰り出し長さを短くするように微調整するような制御を行うことにより加圧の偏りを抑えられる。
【００４４】
また、本実施形態においては、ロードセル２２が下金型２０の平面領域内にマトリクス状に配設されている（図示せず）ので、下金型２０の平面領域内における荷重をきめ細かく計測し、計測した荷重データと制御プログラムに基づいて、制御部９０がワークＷのプレス加工を制御しているから、第１および第２実施形態に比べてきわめて高精度でワークＷのプレス加工中における荷重制御を行うことができる。このようにロードセル２２を配設した場合には、加圧装置６２の配設数を複数にすればさらに細かく加圧力の制御を行うことができるため好都合である。
【００４５】
以上に本願発明を実施形態に基づいて詳細に説明してきたが、本願発明は以上に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態であっても本願発明の技術的範囲に属するのはもちろんである。例えば、上記の実施形態においては、ワークＷと上金型１０のプレス面とが接触した際に、シーケンサ９６が吊下長調整用サーボモータ６０の駆動量を計測荷重値に基づいてその都度異なる数値を算出する形態について説明しているが、シーケンサ９６により吊下長調整用サーボモータ６０を駆動させる場合は、常に一定の駆動量で吊下長調整用サーボモータ６０を駆動させるように設定してもよい。この構成によれば、ワークＷの上面の傾斜に倣わせて上金型１０のプレス面を当接させるまでにシーケンサ９６が複数回にわたってサーボアンプ９４を介して吊下長調整用サーボモータ６０の駆動量を制御するため、ワークＷの上面の傾斜に倣わせた状態で上金型１０のプレス面を当接させるまでに時間はかかるが、安価なサーボアンプ９４を採用でき、低コストでプレス装置１００を提供することが可能になる。
【００４６】
また、吊具７０およびひずみゲージ８０の配設数や、下金型荷重計測手段であるロードセル２２の配設数および加圧装置６２の配設数を上記の実施形態における配設数よりも増加させることにより、さらに高精度でプレス加工の制御をすることができるため好都合である。プレス装置１００の提供コストと、プレス装置１００に要求される加工精度に応じて吊具７０およびひずみゲージ８０の配設数や、下金型荷重計測手段であるロードセル２２の配設数および加圧装置６２の配設数は適宜調整することはもちろん可能である。
【００４７】
また、以上の実施形態においては、可動プラテン５０を固定プラテン４０に対して接離動させる第１の駆動手段として流体シリンダを採用した形態について説明しているが、第１の駆動手段は流体シリンダ以外の駆動手段（例えば、リンク式の駆動機構）により構成することももちろん可能である。要は、ポスト３０に沿って可動プラテン５０を固定プラテン４０に接離動させることができればいかなる駆動手段を採用してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態においては、荷重計測手段としてひずみゲージ８０を用い、下金型荷重計測手段としてロードセル２２を用いた実施形態について説明しているが、他の手段により荷重計測手段や下金型荷重計測手段を構成することもできる。
【００４９】
また、上記実施形態においては、上金型１０をワークＷの上面に当接させる際および、プレス加工中において、吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１を維持する実施形態について説明しているが、この実施形態に限定されるものではなく、例えば、上金型１０をワークＷの上面に当接させる際は、吊具７０に作用する荷重値どうしの比を１：１：１：１とし、プレス加工中においては、吊具７０に作用する荷重値どうしの比を任意の比率（所要の比率）を維持する実施形態とすることもできる。この任意の比率としては、一例として１：２：２：３といったようなワークＷの一方から他方に向けて荷重値が所定の傾斜状関係で増加（減少）して偏荷重状態となるような比率を採用することもできる。さらには、上金型１０をワークＷの上面に当接させる際およびプレス加工する際の両方において吊具７０に作用する荷重値どうしの比を任意の比率を維持する実施形態とすることもできる。これらのような実施形態は、ワークＷの表面に半導体チップや配線が偏って配設されている場合のように、ワークＷの表面の所要位置における押圧力を低くしたい場合等において好適である。
【００５０】
さらには、上金型１０と下金型２０の内部のそれぞれに、ヒーターと冷却水通路を設け、ワークＷと接着剤の種類と目的に応じて、制御部９０がプレス加工時における上金型１０と下金型２０の表面温度やヒーターの設定温度を８０℃一定や１５０℃一定、あるいは、これらの温度を所定の低めの温度（例えば６０℃）から所定の高めの温度（例えば１２０℃）に昇温させた後低めの温度に冷却する等の温度制御を行うようにしてもよい。
また、本願発明に係るプレス装置１００は、ワークＷを単純に厚さ方向にプレス加工するだけのものではなく、ワークＷとしてフィルムを積層する場合には、積層されて仮圧着してあるフィルムを本圧着するためや、本圧着してあるフィルムをより高温で加圧修正や硬化促進、或いは、熱可塑性の接着剤やフィルムを低温でセットして接着温度に昇温して接着した後に冷却するなど、多様な加工形態において適用することができる。
そして本発明は、以上に説明したそれぞれの実施形態について、各構成の組み合わせのすべてについて具体的な説明を行っていないが、上記実施形態のいずれの組み合わせであっても、本発明の技術的範囲に含まれるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態におけるプレス装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図３】本実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図４】本実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図５】第２実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図６】第２実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図７】第３実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。
【図８】第３実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す背面図である。
【図９】第３実施形態における上金型の平面図である。
【図１０】第４実施形態におけるプレス装置の概略構成を示す正面図である。
【図１１】第４実施形態における上金型の平面図である。
【図１２】第５実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。
【図１３】第６実施形態におけるプレス装置の概略構成を示した正面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 上金型
１２ 係合材
１４ 被押圧部
１６ 半球凸部
１８ ガイド孔
２０ 下金型
２１ ガイドピン
２２ ロードセル
２４ 載置板
２６ 保持体
２８ 弾発材
３０ ポスト
４０ 固定プラテン
５０ 可動プラテン
６０ 吊下長調整用サーボモータ
６２ 加圧装置
６４ 半球凹部
７０ 吊具
７２ ワイヤ
７４ 柱体
７６ 連結具
８０ ひずみゲージ
９０ 制御部
９２ Ａ／Ｄコンバータ
９４ サーボアンプ
９６ シーケンサ
１００ プレス装置
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明はプレス装置に関し、より詳細には、固定プラテンから吊り下げられた複数の吊具が、該吊具に作用する荷重を計測する荷重計測手段を介して吊り下げ保持している上金型と、第１駆動手段によって前記固定プラテンに対して接離動可能に設けられた可動プラテンに載置され、前記上金型との間でワークにプレス加工を施す下金型とを具備するプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置や樹脂などのワークに圧縮成形を施すプレス装置としては、均一な厚さのワークが得られるプレス装置が提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１および特許文献２には、上金型を上部プラテンに、下金型を下部プラテンに、それぞれ対向させた状態に設け、前記上部プラテンと下部プラテンのいずれか一方もしくは双方を、相互に近接する方向に移動させて、上金型と下金型とでワークをクランプして圧縮する圧縮機構を備えたプレス装置において、前記上部プラテンと下部プラテンとの離間間隔を検知する間隔検知機構を備えることにより、上金型と下金型の対向面どうしの平行状態を維持したままワークを圧縮成形することを可能にしたプレス装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−３２４３７７号公報
【特許文献２】特開２００８−８７４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２で提案されているプレス装置は、上金型と下金型とを常に平衡状態を保持してワークをクランプする。このため、厚さが均一のワークをプレス加工するプレス装置として適している。
しかし、プレス加工前のワークに形成された傾斜面を保持してプレス加工を施すことが要求される場合には、特許文献１，２で提案されているプレス装置は使用することができない。
【０００５】
また、多層配線基板を製造する際には、複数の配線層を接着剤によって接合すべく、配線層間に接着剤を配したワークをプレス装置によって圧縮して、配線層どうしを圧着することがある。
ところで、多層配線基板では、配線層の平面方向に配線密度は不均一となることが多い。さらに、配線層間に配した接着剤は流動性が高い。このため、特許文献１，２で提案されたプレス装置によって、配線層間に接着剤を配したワークを圧縮すると、配線密度の低い部分に接着剤が流入して圧着される。このようにして得られた多層配線基板は、配線層間の接着剤層の厚さのばらつきが大きくなる。また、プレス加工中に接着剤がワークの外方に流出することもある。
かかる多層配線基板の接着剤層の厚さのばらつきやプレス加工中の接着剤のワーク外方への流出といった不具合は、配線層間に接着剤を配して上面が傾斜面に形成されたワークを、上金型と下金型とを常に平行な状態を維持してワークをクランプするプレス装置を用いたことにある。
【０００６】
そこで本願発明は、上金型のプレス面に当接する面が傾斜面に形成されているワークをプレスする際において、プレス加工した後におけるワークの形状が強制的に均一な厚さ寸法にならず、プレス加工後においてもワークの形状が設計形状を維持することが可能なプレス装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、前記目的を達成するためには、ワークの上面に傾斜面に倣って上金型をワークの上面に当接させ、上金型とワークの上面との当接状態を維持させた状態でワークをプレス加工することが有効であることを見出し、本願発明を完成させた。
すなわち本発明は、固定プラテンと該固定プラテンの下方に設けられた可動プラテンとを有するプレス装置であって、前記固定プラテンから吊り下げられ、荷重を計測する荷重計測手段が取り付けられた複数の吊具により保持されている上金型と、第１駆動手段によって前記固定プラテンに対して接離動可能に設けられた前記可動プラテンに載置され、前記上金型との間でワークにプレス加工を施す下金型とを具備し、前記固定プラテンから吊り下げられた複数の吊具のうちの少なくとも一本の吊具が、前記固定プラテンに載置された第２の駆動手段によって繰り出し長さを調整可能な吊具に構成されていて、前記第１駆動手段を駆動して前記可動プラテンを前記固定プラテンに近接させ、前記上金型のプレス面が前記下金型に載置した前記ワークの上面に当接したとき、前記吊具の各荷重計測手段が計測した荷重値と、予め設定した前記吊具の荷重値とに基づいて、前記第２の駆動手段を駆動することにより前記吊具の繰り出し長さを調整して、前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣った状態とし、且つ前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣った状態を保持させたまま、前記第１駆動手段を駆動して前記可動プラテンを前記固定プラテンにさらに近接させ、前記ワークに前記上金型の自重によるプレス加工を施す制御手段を具備することを特徴とするプレス装置である。
【０００８】
また、前記固定プラテンには、前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣って当接する状態を保持して、前記上金型の自重に加えて所定の加圧力を付与する加圧装置が設けられ、前記制御手段は、前記上金型の自重によるプレス加工が施されたワークに対して、前記加圧装置による加圧力を付与することができるように、前記加圧装置の動作を制御することを特徴とする。これにより、高いプレス力によりワークをプレス加工することができる。
【０００９】
また、前記制御手段は、前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣わせた状態で当接させた際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が等しくなるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする。
また、前記制御手段は、前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣わせた状態で当接させた際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が所要の比率となるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする。
また、前記制御手段は、前記ワークをプレス加工する際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が等しくなるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする。
また、前記制御手段は、前記ワークをプレス加工する際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が所要の比率となるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする。
これらにより、ワークのプレス加工中においてもワークに加えられるプレス力を適切に制御することができるため、より高精度なプレス加工をすることができる。
【００１０】
また、前記下金型には下金型に作用する荷重を計測するための下金型荷重計測手段が複数配設されていて、前記下金型荷重計測手段の各々に予め設定されている荷重値どうしの比と、前記ワークをプレス加工する際に、前記下金型荷重計測手段の各々に計測された荷重値どうしの比と、が等しくなるように、前記制御手段が前記加圧装置により付与される前記上金型への加圧力を制御することを特徴とする。
これにより、ワークのプレス加工中においてもワークに作用するプレス力を制御することができるため、より高精度なプレス加工をすることができる。
【００１１】
また、前記上金型と前記加圧装置との間には、前記上金型に前記加圧装置による加圧力が付与されるとき係合し、前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣って当接した状態を保持して、前記加圧装置による加圧力を前記上金型に付与することのできる係合部材が設けられていることを特徴とする。
また、前記係合部材が、凹凸嵌合可能な係合部材であって、前記上金型と前記加圧装置との一方に凸状係合部が形成され、前記上金型と前記加圧装置との他方に前記凸状係合部と係合可能な凹状係合部が形成されていることを特徴とする。
また、前記凸状係合部と前記凹状係合部はそれぞれ半球状に形成されていることを特徴とする。
これらにより、加圧装置から付与される加圧力をワークの形状に倣わせた状態で付与することができるため、ワークの形状を崩さずにプレス加工することができる。
また、上記ワークとしては、多層配線基板が特に好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明にかかるプレス装置によれば、ワークの形状に拘わらずプレス加工後には厚さが均一とされる従来のプレス装置とは異なり、上金型のプレス面をワークの上面に傾斜面に倣った状態を保持して、上金型の自重によるプレス加工をワークに施すことができる。このため、上面が傾斜面に形成されて厚さが不均一のワークを、その形状を保持したプレス加工を施すことによって、ワーク全体に均一の圧縮力を加えることができ、過剰な圧縮力が加えられる部分の発生を防止できる。
【００１３】
また、自重に加えてさらに加圧力を付与する場合にも、上金型のプレス面をワークの上面に傾斜面に倣った状態を保持してプレス加工を施すことができる。
その結果、例えば、配線層間に接着剤を配して上面が傾斜面に形成されたワークを本願発明にかかるプレス装置を用いて圧着すると、プレス加工中にワークに均一な圧縮力を加えることができ、接着剤層の厚さのばらつきを小さくでき、且つ接着剤のワーク外方への流出も効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下に、本発明の好適な実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるプレス装置の概略構成を示す正面図である。図２〜図４は、本実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。なお、図１を除く他の図面においては、簡略化のため、シーケンサ、サーボアンプ、Ａ／Ｄコンバータからなる制御部の図示を省略していることがある。
【００１５】
本実施形態におけるプレス装置１００は、図１に示すように、下金型２０にセットされたワークＷの上面の傾斜状態に上金型１０のプレス面（下面）を倣わせた状態にしてから上金型１０を下金型２０に向けて加圧することで、ワークＷを厚さ方向にプレス加工するものである。
上金型１０は、ポスト３０に装着された固定プラテン４０に複数台搭載された第２の駆動装置である吊下長調整用サーボモータ６０に係合された複数本の吊具７０によって吊り下げられた状態で保持されている。
一方、下金型２０は、固定プラテン４０に対して接離動可能な可動プラテン５０に保持されている。可動プラテン５０は、ポスト３０における固定プラテン４０の下方に装着されており、平面領域のコーナー部近傍位置に設けられた４本のポスト３０にガイドされて、第１の駆動手段である流体シリンダ（図示せず）等により固定プラテン４０に対して接離動自在に設けられている。
【００１６】
本実施形態における上金型１０は、平面視形状が長方形（矩形）に形成されていて、上面の４箇所にはリング部を有する係合材１２が配設されている。それぞれの係合材１２は上金型１０の平面領域においてコーナー部近傍に配設されたポスト３０の内側位置に配設されており、係合材１２の平面配設位置を頂点として形成される長方形は、上金型１０の平面形状と相似形をなしている。また、上金型１０の上面側の中央位置には錘を兼ねた被押圧部１４が配設されている。被押圧部１４の上面には球面状に形成されて固定プラテン４０側に突出する係合部材である半球凸部１６が形成されている。この半球凸部１６は、加圧用サーボモータにより作動する加圧装置６２の下端部当接面に形成された係合部材である半球凹部６４と凹凸嵌合させるためのものである。
また、上金型１０の外周縁位置には、ガイド孔１８が形成されている。ガイド孔１８は上金型１０の板厚方向に貫通し、細径部１８ａと太径部１８ｂを有している。
【００１７】
下金型２０には上金型１０に形成されたガイド孔１８の位置に位置合わせした状態でガイドピン２１が立設されている。ガイドピン２１は下金型２０の上面から上金型１０に向けて上方側に突出すると共に、ガイドピン２１の根元部（下金型２０との境界位置）には径大部に形成されたストッパ２１ａが設けられている。ストッパ２１ａの上面がガイド孔１８の細径部１８ａと太径部１８ｂの段差部分に当接することにより、ガイド孔１８へのガイドピン２１の進入量を規制し、ワークＷに対して必要以上にプレス力が作用しないようになっている。ガイド孔１８およびガイドピン２１はそれぞれの配設を省略することもできる。
また、図示しないが下金型２０の上面にはワークＷを載置すべき位置を示すアライメントマークが設けられている。
【００１８】
固定プラテン４０には、加圧装置６２を駆動させて半球凹部６４を上金型１０に対して接離動させる加圧用サーボモータが搭載されている。本実施形態においては、固定プラテン４０に４台の吊下長調整用サーボモータ６０が配設されていて、吊下長調整用サーボモータ６０のそれぞれには吊具７０の上端部が係合されている。吊具７０の繰り出し長さ（固定プラテン４０から上金型１０までの離間距離）は吊下長調整用サーボモータ６０により調整可能になっている。一方、吊具７０の下端部は、上金型１０の上面側に配設されたリング部を有する係合材１２に係合されている。このように上金型１０は、吊具７０によって固定プラテン４０から吊り下げられた状態で保持されている。加圧装置６２は上金型１０の平面中央位置に配設されている。加圧装置６２の下端面は半球状に形成された半球凹部６４に形成されている。なお、半球凹部６４及び半球凸部１６を本実施形態に対して上下逆さまにして設ける構成を採用することもできるが、粉塵等が溜まることがないようにして精密な加工精度の維持を可能とすべく半球凹部６４は下向きに設けられるのが好ましい。
【００１９】
このように、加圧装置６２と上金型１０の被押圧部１４とのそれぞれに、互いに凹凸嵌合する係合部材である半球凹部６４と半球凸部１６とが設けられているので、上金型１０に加圧装置６２によって半球凹部６４を半球凸部１６に接近させて当接させると互いに係合する。これにより、上金型１０が傾斜の有無に拘わらず加圧装置６２によって所期の方向から加圧することができる。また、上金型１０のプレス面がワークＷの上面の傾斜に倣って当接した状態を保持して、加圧装置６２による加圧力を上金型１０に付与することができるため、プレス加工中にワークＷが水平方向にずれてしまう不具合を回避することができる。
【００２０】
また、本実施形態における吊具７０は、図中の上側からワイヤ７２、柱体７４、連結具７６をこれらの記載順に直列に連結したものである。吊具７０の上端部となるワイヤ７２の一端部は、吊下長調整用サーボモータ６０によって繰り出し長さが調整可能な状態で係合されている。ワイヤ７２の他端部にはリング状に形成された係合部（図示せず）が設けられていて、ワイヤ７２はこの係合部を介して柱体７４に連結されている。柱体７４には、吊具７０に作用している荷重（張力）を計測するための荷重計測手段としてのひずみゲージ８０が配設されている。ひずみゲージ８０は柱体７４の表面（側面）に貼着されていて、柱体７４の鉛直方向のひずみ量を計測することにより吊具７０に作用している荷重を計測している。また、柱体７４には下面に図示しないリング部が設けられている。このリング部には吊具７０の下端部となるリング状に形成された連結具７６が連結されている。
【００２１】
このように、吊具７０を構成するワイヤ７２、柱体７４、連結部７６はそれぞれリング部を介して連結されている。また、連結部７６と上金型１０もまた、リング部を介して連結されている。これにより、繰り出し長さが調整されて鉛直軸に対して傾斜した状態の吊具７０に連結されている柱体７４であっても、鉛直方向の張力のみを作用させることができる。これは、ワイヤ７２、柱体７４、連結部７６がリング状部分を介して連結されていることにより、水平方向に作用する力をリング状部分に吸収させることができるからである。すなわち柱体７４には水平方向に作用する不要な力が伝達されることはなく、吊具７０に作用する鉛直方向のみの荷重値を正確に計測することが可能になり、上金型１０のプレス面をきわめて精度よくワークＷ上面の傾斜面に倣わせて当接させることができる。
【００２２】
本実施形態においては、上金型１０の平面形状に対して相似形状となるように４本の吊具７０を配設しているから、４本の吊具７０には上金型１０の自重が均等配分されることになる。したがって、吊具７０の柱体７４に装着されたひずみゲージ８０は、単に上金型１０を吊り下げた状態においては上金型１０と被押圧部１４と球状凸部１６の自重合計の４分の１の荷重を計測することになる。
【００２３】
ひずみゲージ８０により計測された吊具７０の荷重値は制御部９０に送信される。制御部９０は、ひずみゲージ８０により計測された荷重値をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ９２と、Ａ／Ｄコンバータ９２から受信した荷重値に基づいてサーボアンプ９４を操作するシーケンサ９６とにより構成されている。シーケンサ９６は、シーケンサ９６に設けられた図示しない記憶手段に予め制御プログラムが組み込まれていて、Ａ／Ｄコンバータ９２から受信した荷重値と制御プログラムとに基づいてサーボアンプ９４を操作し、吊下長調整用サーボモータ６０および加圧装置６２を駆動させる加圧用サーボモータの動作をそれぞれ制御している。
【００２４】
次に、本実施形態におけるプレス装置１００を用いたワークＷのプレス加工方法について説明する。ここでは、プレス加工がなされるワークＷの上面と下面が平行ではなく、下金型２０の載置面に対して上金型１０との当接面が傾斜面に形成されている場合について説明を行う。
まず、図１に示すように、手動または自動機により下金型２０にワークＷをセットする。下金型２０にワークＷをセットする際には、予め下金型２０の上側表面に設けられているアライメントマークに従えばよい。ワークＷを下金型２０の上に位置決めして載置した後、オペレータが図示しないスイッチを印加し、プレス装置１００を起動する（自動機でワークＷをセットした場合には既にプレス装置１００のスイッチも印加されている）。プレス装置１００が起動すると、制御部９０が図示しない第１駆動装置である流体シリンダを駆動させて、可動プラテン５０を固定プラテン４０側に接近（近接）させる（図１中の矢印Ａの方向に沿って移動させる）。
【００２５】
制御部９０が第１の駆動手段である流体シリンダを駆動させていくと、可動プラテン５０はポスト３０に沿って固定プラテン４０と平行状態を維持しながら両者の離間距離を徐々に縮めていく。このとき、ひずみゲージ８０により計測される吊具７０に作用する荷重値はいずれも同じ荷重値になっている。制御部９０には、吊具７０の識別情報と吊具７０に作用している荷重値とがそれぞれ対応させた状態で送信され、吊具７０ごとの荷重値の比がシーケンサ９６により常時計算されている。前述のとおり、本実施形態においては４本の吊具７０が上金型１０の自重を均等に分担した状態で吊り下げ保持しているので、それぞれの吊具７０に装着されているひずみゲージ８０により計測された荷重値の比は１：１：１：１となる（等しくなる）。この荷重値の比は、制御部９０のシーケンサ９６が参照する制御プログラム内に計測荷重値の参照データとして予め組み込まれている。
【００２６】
やがて、図２に示すように、ワークＷの一部と上金型１０のプレス面の一部が接触する状態になる。このとき、ひずみゲージ８０により計測された荷重値は各吊具７０で均一ではなくなる。これにより、計測された各吊具７０に作用する荷重値どうしの比が制御プログラム内の計測荷重値の参照データで設定されている吊具７０ごとの荷重値の比と異なることになり、制御部９０のシーケンサ９６はワークＷと上金型１０のプレス面とが接触したことを検知する。これと同時に、シーケンサ９６は、制御プログラムと計測した荷重値とに基づいて、全ての吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１となるように吊下長調整用サーボモータ６０の駆動量を算出する。この後、シーケンサ９６はサーボアンプ９４を介して吊下長調整用サーボモータ６０を制御し、吊具７０のワイヤ７２の繰り出し長さを調整する。
【００２７】
具体的には、ひずみゲージ８０により計測された荷重値と計測荷重値の参照データに基づいて、最初にワークＷに当接した吊具７０ａが係合されている吊下長調整用サーボモータ６０ａに対して、シーケンサ９６がサーボアンプ９４を介して吊具７０ａの一部であるワイヤ７２ａの繰り出し長さを短くする（図２の矢印ａ方向に引き上げる）動作を実行する指示を与える。本実施形態においては、サーボアンプ９４が吊下長調整用サーボモータ６０ａに与える吊具７０ａの繰り出し長さを短くする動作の指示は、すべての吊具７０の計測荷重値の比に基づいて、吊下長調整用サーボモータ６０ａの駆動量（巻き付け量または繰り出し量）をシーケンサ９６が計算により算出してサーボアンプ９４に送信することによりなされている。
【００２８】
サーボアンプ９４を介してワークＷとの当接部位に最も近い吊具７０ａにおけるワイヤ７２ａの繰り出し長さが吊下長調整用サーボモータ６０により調整された後、制御部９０は流体シリンダを再度駆動させて可動プラテン５０を固定プラテン４０に向けてさらに矢印Ａ方向に接近させる。すると再びワークＷと上金型１０のプレス面の一部または全部が当接することになる。ひずみゲージ８０は常時吊具７０に作用する荷重値を計測し、計測した荷重値を制御部９０に送信しているので、制御部９０はひずみゲージ８０により計測された最新の荷重値に基づいて吊下長調整用サーボモータ６０の動作を制御することができる。このようにして吊具７０の繰り出し長さの調整処理を繰り返し行う。
ひずみゲージ８０により計測された荷重値どうしの比が再び１：１：１：１となったとき（等しくなったとき）、制御部９０はワークＷの上面の傾斜に倣って上金型１０のプレス面が当接したものと判断する。
【００２９】
ここでは、４本の吊具７０のうちワークＷに当接した部位に最も近い位置の吊具７０ａのみについてシーケンサ９６がサーボアンプ９４および吊下長調整用サーボモータ６０を介して吊具７０ａのワイヤ７２ａの繰り出し長さを調整している。この他にはシーケンサ９６がひずみゲージ８０による計測荷重値と計測荷重参照データとに基づいて、複数本の吊具７０におけるワイヤ７２の繰り出し長さを同時に調整しても良いのはもちろんである。この構成によれば、ワークＷの上面の傾斜に倣って上金型１０のプレス面を当接させるまでの時間を大幅に短縮できる。
【００３０】
図３に示すように、それぞれの吊具７０に作用する荷重値があらかじめ設定されていた荷重分布状態（本実施形態では吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１）になった後は、制御部９０が流体シリンダを駆動させて、可動プラテン５０（下金型２０）を上昇させ、上金型１０と共にワークＷをクランプし、上金型１０の自重によりワークＷをプレス加工する。
上金型１０は、被押圧部１４および球状凸部１６の配設により十分な自重を有しているが、上金型１０、被押圧部１４および球状凸部１６の自重のみではプレス力が不足する場合もあり得る。この場合には、図４に示すように、制御部９０のシーケンサ９６が、サーボアンプ９４を介して加圧用サーボモータを作動させて加圧装置６２の半球凹部６４を被押圧部１４に押圧（図中の矢印方向）させ、ワークＷを上金型１０と被押圧部１４および球状凸部１６の合計自重以上の加圧力でプレス加工することができる。
【００３１】
このとき、上金型１０のプレス面はワークＷの上面の傾斜面に倣った状態で当接しているので、上金型１０の上面もまた水平面に対して傾斜した状態になっている。このような状態の上金型１０の上面にある被押圧部１４もまた水平面に対して傾斜した状態になっている。このように傾斜した被押圧部１４に対して加圧装置６２は鉛直方向に伸長するから、被押圧面１４と加圧装置６２の下端部は非直交状態で当接することになる。
これに対して本実施形態においては、被押圧部１４には半球凸部１６が設けられていることに加え、加圧装置６２の下端部には半球凹部６４が形成されているから、半球凸部１６と半球凹部６４とが球面嵌合することになる。これにより、上金型１０のプレス面がワークＷの上面の傾斜に倣って当接した状態を保持して、加圧装置６２による加圧力を上金型１０に付与することができる。すなわち、加圧装置６２による加圧力はワークＷの厚さ方向のみに作用させることができ、プレス加工中におけるワークＷの変形を防止することができる。
【００３２】
上金型１０のプレス面をワークＷの上面の傾斜面に倣わせた後、可動プラテン５０または加圧装置６２のいずれか一方または両方によりプレス加工する際においても、ひずみゲージ８０は荷重値を計測している。また、制御部９０には、ひずみゲージ８０が計測した荷重値が常に送信されているから、プレス加工中の吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１を維持するように、制御部９０は吊下長調整用サーボモータ６０の動作をサーボアンプ９４により制御しながらプレス加工を行うことが望ましい。
プレス加工中における制御部９０による吊下長調整用サーボモータ６０の動作制御方法については、前述の上金型１０のプレス面をワークＷの上面の傾斜面に倣わせる際の制御方法と同様にして行うことができる。
【００３３】
（第２実施形態）
図５と図６は、第１実施形態におけるプレス装置を用い、プレス加工するワークの上面と下面とが平行に形成されている場合のプレス加工状況を示す正面図である。
下金型２０にワークＷを載置した状態で可動プラテン５０を固定プラテン４０に接近させていくと、上金型１０のプレス面とワークＷの上面が当接するが、上金型１０の押圧面とワークＷの上面とが互いに平行であるから、上金型１０のプレス面の全体がワークＷの上面に同時に当接することになり、制御部９０のシーケンサ９５はサーボアンプ９４を介して吊下長調整用サーボモータ６０の動作が制御する必要はない。このような状態においては、ひずみゲージ８０が計測した吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１となるため、荷重値そのものの変化を制御部９０のシーケンサ９６が監視していることにより上金型１０とワークＷとの当接状態を検出すればよい。具体的には、シーケンサ９６がひずみゲージ８０により計測された荷重値の和があらかじめシーケンサ９６内部の記憶手段に記憶されている所定の荷重値に満たないことを検出すると、上金型１０のプレス面とワークＷとが当接したと判断する。
【００３４】
制御部９０が上金型１０のプレス面とワークＷとが当接したと判断すると、シーケンサ９６は、可動プラテン５０を上昇させて上金型１０と被押圧部１４および球状凸部１６の自重によりプレス加工する。ここでも必要に応じて、サーボアンプ９４により加圧装置６２の加圧用サーボモータを駆動させて被押圧部１４に形成された球状凸部１６に加圧装置６２の下端部の球状凹部６４を球面嵌合させて上金型１０と下金型２０とによりワークＷをプレス加工してもよい。
プレス加工中においてもひずみゲージ８０により吊具７０に作用する荷重値を計測すると共に、制御部９０に計測荷重値を送信し、制御部９０が送信された計測荷重値に基づいて吊下長調整用サーボモータ６０の動作をサーボアンプ９４により制御することが好適であるのは、先の説明と同様である。
【００３５】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。図８は、第３実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す背面図である。図９は、第３実施形態における上金型の平面図である。
本実施形態においては、図７〜図９に示すように、平面形状が正方形状をなす上金型１０の中央位置に加圧装置６２が配設されていると共に、上金型１０の中央位置に重心位置が一致する正三角形のそれぞれの頂点位置に吊具７０が配設されている。先の実施形態においては、上金型１０に対して４箇所にひずみゲージ８０を配設した形態について説明しているが、ワークＷのプレス加工精度がさほど高くない場合には、ひずみゲージ８０（吊具７０）の配設数を減らして、制御部９０に送信される荷重値データの量を軽減することにより、低コストのプレス装置１００を提供することができるという利点がある。
【００３６】
本実施形態における上金型１０のプレス面をワークＷの上面形状に倣わせて当接させる制御方法および、上金型１０のプレス面をワークＷの上面に倣わせた後にワークＷをプレス加工する制御方法については、先の実施形態と同様にして行うことができるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３７】
（第４実施形態）
本実施形態においては、複数の加圧用モータ６２が配設されている点が特徴である。図１０は、第４実施形態におけるプレス装置の概略構成を示す正面図である。図１１は、第４実施形態における上金型の平面図である。
図１０，図１１に示すように、上金型１０は４本の吊具７０により吊下長調整用サーボモータ６０に吊下げ保持されていて、吊具７０の平面内側には３台の加圧装置６２が配設されている。上金型１０の被押圧部１４には加圧装置６２の下端部の半球凹部６４が当接する半球凸部１６が加圧装置６２の配設位置に対応する位置（直下の同じ配置位置）に配設されている。また、図１１から明らかなように、吊具７０どうしの対角線の交点位置と加圧装置６２の配設位置を頂点とする三角形の重心位置は一致している。
【００３８】
このような配置を採用することにより、加圧装置６２によるワークＷのプレス加工を行う際において、加圧装置６２からワークＷへ付与する加圧力をより精密に制御することができるため、きわめて高精度で仕上り形状寸法の管理が要求されるワークＷのプレス加工に好適に用いることができる。
【００３９】
（第５実施形態）
図１２は、第５実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。本実施形態においては、一部の吊具７０ｚの両端縁（ワイヤ７２ｚおよび連結具７６ｚ）が、係合材１２と固定プラテン４０とに係合されていて、吊下長調整用サーボモータ６０による長さ調整ができない構成になっている。ただし、ひずみゲージ８０は装着されているので、吊具７０ｚの柱体７４ｚに作用している荷重の計測値は制御部９０に送信され、上金型１０の押圧面をワークＷの上面に倣わせる際の参照データとして用いることができる。
本実施形態における構成であっても、上記の実施形態と同様の方法を適用することにより上金型１０の押圧面をワークＷの上面形状に倣わせて当接させることができる。本実施形態においては、先の実施形態における上金型１０の押圧面をワークＷの上面に倣わせて当接させる際における当接精度を維持しつつも、先の実施形態に比べて吊下長調整用サーボモータ６０の配設数を減少させることができ、低コストでプレス装置１００を提供すことができる点で有利である。
【００４０】
（第６実施形態）
本実施形態におけるプレス加工装置１００は、吊具７０に作用する荷重値を計測するためのひずみゲージ８０に加え、下金型２０に作用する荷重を計測する下金型荷重計測手段であるロードセル２２を有する点で第１および第２実施形態にかかるプレス装置１００に対して構成を異にしている。図１３は、第６実施形態におけるプレス装置の概略構成を示した正面図である。
上述の実施形態と同じ構成については、先の説明において用いた番号を付することによりここでの詳細な説明を省略している。
【００４１】
本実施形態における下金型２０には、上面にマトリクス状配列に凹穴２１が形成されている。凹穴２１にはその内底面側から、ロードセル２２と、弾発材としてのばね２４と、ばね２４の弾発力により下金型２０の表面と下金型２０の表面位置より上方との間で上下動可能な保持体２６と、が記載順に積み上げられて配設されている。保持体２６の上には載置板２８が載置されている。載置板２８の上面にはワークＷを載置するためのアライメントマークが形成されている。
【００４２】
ロードセル２２により計測された荷重値は、ひずみゲージ８０により計測された荷重値と同様に制御部９０に送信されて用いられる。本実施形態においては、下金型２０に作用する荷重が計測可能な構成（ロードセル２２）を備えているので、本実施形態におけるプレス装置１００は、上金型１０のプレス面をワークＷの上面形状に倣わせて当接させた後のプレス加工時における加圧力の付与を下金型２０の各平面位置において作用している荷重値を参照しながら適正に制御することができる点で優位である。
このような構成は、加圧装置６２の配設数が多ければワークＷへの加圧力の制御を細かく制御することができるから、特に、第４実施形態と組み合わせて用いると好適である。
【００４３】
具体的には、先に説明した実施形態と同様にして上金型１０のプレス面をワークＷの上面に倣わせて当接させた後、ワークＷをプレス加工する際には、ロードセル２２により計測された荷重値に基づいて、制御部９０が第１駆動手段である流体シリンダの動作や吊下長調整用サーボモータ６０または加圧装置６２の加圧用サーボモータの動作を制御し、固定プラテン４０（上金型１０）に対する可動プラテン５０（下金型２０）の押圧度合い（接近量）や、下金型２０に対する上金型１０の押圧力を調整する点において、先の実施形態よりも高精度でのワークＷのプレス加工が可能になる。
例えば、ワークＷの縁部の高さが一様であってその内側の厚みが異なるような場合であってもプレス加工時のロードセル２２による荷重値の数値の分布に基づいて偏りなく加圧できるようにするといった制御をすることが可能となる。この場合、ロードセル２２による荷重値の数値が高くなった側のワイヤ７２の繰り出し長さを短くするように微調整するような制御を行うことにより加圧の偏りを抑えられる。
【００４４】
また、本実施形態においては、ロードセル２２が下金型２０の平面領域内にマトリクス状に配設されている（図示せず）ので、下金型２０の平面領域内における荷重をきめ細かく計測し、計測した荷重データと制御プログラムに基づいて、制御部９０がワークＷのプレス加工を制御しているから、第１および第２実施形態に比べてきわめて高精度でワークＷのプレス加工中における荷重制御を行うことができる。このようにロードセル２２を配設した場合には、加圧装置６２の配設数を複数にすればさらに細かく加圧力の制御を行うことができるため好都合である。
【００４５】
以上に本願発明を実施形態に基づいて詳細に説明してきたが、本願発明は以上に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態であっても本願発明の技術的範囲に属するのはもちろんである。例えば、上記の実施形態においては、ワークＷと上金型１０のプレス面とが接触した際に、シーケンサ９６が吊下長調整用サーボモータ６０の駆動量を計測荷重値に基づいてその都度異なる数値を算出する形態について説明しているが、シーケンサ９６により吊下長調整用サーボモータ６０を駆動させる場合は、常に一定の駆動量で吊下長調整用サーボモータ６０を駆動させるように設定してもよい。この構成によれば、ワークＷの上面の傾斜に倣わせて上金型１０のプレス面を当接させるまでにシーケンサ９６が複数回にわたってサーボアンプ９４を介して吊下長調整用サーボモータ６０の駆動量を制御するため、ワークＷの上面の傾斜に倣わせた状態で上金型１０のプレス面を当接させるまでに時間はかかるが、安価なサーボアンプ９４を採用でき、低コストでプレス装置１００を提供することが可能になる。
【００４６】
また、吊具７０およびひずみゲージ８０の配設数や、下金型荷重計測手段であるロードセル２２の配設数および加圧装置６２の配設数を上記の実施形態における配設数よりも増加させることにより、さらに高精度でプレス加工の制御をすることができるため好都合である。プレス装置１００の提供コストと、プレス装置１００に要求される加工精度に応じて吊具７０およびひずみゲージ８０の配設数や、下金型荷重計測手段であるロードセル２２の配設数および加圧装置６２の配設数は適宜調整することはもちろん可能である。
【００４７】
また、以上の実施形態においては、可動プラテン５０を固定プラテン４０に対して接離動させる第１の駆動手段として流体シリンダを採用した形態について説明しているが、第１の駆動手段は流体シリンダ以外の駆動手段（例えば、リンク式の駆動機構）により構成することももちろん可能である。要は、ポスト３０に沿って可動プラテン５０を固定プラテン４０に接離動させることができればいかなる駆動手段を採用してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態においては、荷重計測手段としてひずみゲージ８０を用い、下金型荷重計測手段としてロードセル２２を用いた実施形態について説明しているが、他の手段により荷重計測手段や下金型荷重計測手段を構成することもできる。
【００４９】
また、上記実施形態においては、上金型１０をワークＷの上面に当接させる際および、プレス加工中において、吊具７０に作用する荷重値どうしの比が１：１：１：１を維持する実施形態について説明しているが、この実施形態に限定されるものではなく、例えば、上金型１０をワークＷの上面に当接させる際は、吊具７０に作用する荷重値どうしの比を１：１：１：１とし、プレス加工中においては、吊具７０に作用する荷重値どうしの比を任意の比率（所要の比率）を維持する実施形態とすることもできる。この任意の比率としては、一例として１：２：２：３といったようなワークＷの一方から他方に向けて荷重値が所定の傾斜状関係で増加（減少）して偏荷重状態となるような比率を採用することもできる。さらには、上金型１０をワークＷの上面に当接させる際およびプレス加工する際の両方において吊具７０に作用する荷重値どうしの比を任意の比率を維持する実施形態とすることもできる。これらのような実施形態は、ワークＷの表面に半導体チップや配線が偏って配設されている場合のように、ワークＷの表面の所要位置における押圧力を低くしたい場合等において好適である。
【００５０】
さらには、上金型１０と下金型２０の内部のそれぞれに、ヒーターと冷却水通路を設け、ワークＷと接着剤の種類と目的に応じて、制御部９０がプレス加工時における上金型１０と下金型２０の表面温度やヒーターの設定温度を８０℃一定や１５０℃一定、あるいは、これらの温度を所定の低めの温度（例えば６０℃）から所定の高めの温度（例えば１２０℃）に昇温させた後低めの温度に冷却する等の温度制御を行うようにしてもよい。
また、本願発明に係るプレス装置１００は、ワークＷを単純に厚さ方向にプレス加工するだけのものではなく、ワークＷとしてフィルムを積層する場合には、積層されて仮圧着してあるフィルムを本圧着するためや、本圧着してあるフィルムをより高温で加圧修正や硬化促進、或いは、熱可塑性の接着剤やフィルムを低温でセットして接着温度に昇温して接着した後に冷却するなど、多様な加工形態において適用することができる。
そして本発明は、以上に説明したそれぞれの実施形態について、各構成の組み合わせのすべてについて具体的な説明を行っていないが、上記実施形態のいずれの組み合わせであっても、本発明の技術的範囲に含まれるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態におけるプレス装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図３】本実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図４】本実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図５】第２実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図６】第２実施形態におけるプレス装置を用いてワークをプレスしている状態を示す正面図である。
【図７】第３実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。
【図８】第３実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す背面図である。
【図９】第３実施形態における上金型の平面図である。
【図１０】第４実施形態におけるプレス装置の概略構成を示す正面図である。
【図１１】第４実施形態における上金型の平面図である。
【図１２】第５実施形態におけるプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。
【図１３】第６実施形態におけるプレス装置の概略構成を示した正面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 上金型
１２ 係合材
１４ 被押圧部
１６ 半球凸部
１８ ガイド孔
２０ 下金型
２１ ガイドピン
２２ ロードセル
２４ 載置板
２６ 保持体
２８ 弾発材
３０ ポスト
４０ 固定プラテン
５０ 可動プラテン
６０ 吊下長調整用サーボモータ
６２ 加圧装置
６４ 半球凹部
７０ 吊具
７２ ワイヤ
７４ 柱体
７６ 連結具
８０ ひずみゲージ
９０ 制御部
９２ Ａ／Ｄコンバータ
９４ サーボアンプ
９６ シーケンサ
１００ プレス装置
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定プラテンと該固定プラテンの下方に設けられた可動プラテンとを有するプレス装置であって、
前記固定プラテンから吊り下げられ、荷重を計測する荷重計測手段が取り付けられた複数の吊具により保持されている上金型と、
第１駆動手段によって前記固定プラテンに対して接離動可能に設けられた前記可動プラテンに載置され、前記上金型との間でワークにプレス加工を施す下金型とを具備し、
前記固定プラテンから吊り下げられた複数の吊具のうちの少なくとも一本の吊具が、前記固定プラテンに載置された第２の駆動手段によって繰り出し長さを調整可能な吊具に構成されていて、
前記第１駆動手段を駆動して前記可動プラテンを前記固定プラテンに近接させ、前記上金型のプレス面が前記下金型に載置した前記ワークの上面に当接したとき、前記吊具の各荷重計測手段が計測した荷重値と、予め設定した前記吊具の荷重値とに基づいて、前記第２の駆動手段を駆動することにより前記吊具の繰り出し長さを調整して、前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣った状態とし、且つ前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣った状態を保持させたまま、前記第１駆動手段を駆動して前記可動プラテンを前記固定プラテンにさらに近接させ、前記ワークに前記上金型の自重によるプレス加工を施す制御手段を具備することを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記固定プラテンには、前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣って当接する状態を保持して、前記上金型の自重に加えて所定の加圧力を付与する加圧装置が設けられ、
前記制御手段は、前記上金型の自重によるプレス加工が施されたワークに対して、前記加圧装置による加圧力を付与することができるように、前記加圧装置の動作を制御す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】
前記制御手段は、
前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣わせた状態で当接させた際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が等しくなるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする請求項１または２記載のプレス装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣わせた状態で当接させた際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が所要の比率となるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする請求項１または２記載のプレス装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記ワークをプレス加工する際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が等しくなるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする請求項３または４記載のプレス装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記ワークをプレス加工する際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が所要の比率となるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする請求項３または４記載のプレス装置。
【請求項７】
前記下金型には下金型に作用する荷重を計測するための下金型荷重計測手段が複数配設されていて、
前記下金型荷重計測手段の各々に予め設定されている荷重値どうしの比と、
前記ワークをプレス加工する際に、前記下金型荷重計測手段の各々に計測された荷重値どうしの比と、が等しくなるように、前記制御手段が前記加圧装置により付与される前記上金型への加圧力を制御することを特徴とする請求項２〜６のうちのいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項８】
前記上金型と前記加圧装置との間には、前記上金型に前記加圧装置による加圧力が付与されるとき係合し、前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣って当接した状態を保持して、前記加圧装置による加圧力を前記上金型に付与することのできる係合部材が設けられていることを特徴とする請求項２〜７のうちのいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項９】
前記係合部材が、凹凸嵌合可能な係合部材であって、前記上金型と前記加圧装置との一方に凸状係合部が形成され、前記上金型と前記加圧装置との他方に前記凸状係合部と係合可能な凹状係合部が形成されていることを特徴とする請求項８記載のプレス装置。
【請求項１０】
前記凸状係合部と前記凹状係合部はそれぞれ半球状に形成されていることを特徴とする請求項９記載のプレス装置。
【請求項１１】
前記ワークが多層配線基板であることを特徴とする請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項１】
固定プラテンと該固定プラテンの下方に設けられた可動プラテンとを有するプレス装置であって、
前記固定プラテンから吊り下げられ、荷重を計測する荷重計測手段が取り付けられた複数の吊具により保持されている上金型と、
第１駆動手段によって前記固定プラテンに対して接離動可能に設けられた前記可動プラテンに載置され、前記上金型との間でワークにプレス加工を施す下金型とを具備し、
前記固定プラテンから吊り下げられた複数の吊具のうちの少なくとも一本の吊具が、前記固定プラテンに載置された第２の駆動手段によって繰り出し長さを調整可能な吊具に構成されていて、
前記第１駆動手段を駆動して前記可動プラテンを前記固定プラテンに近接させ、前記上金型のプレス面が前記下金型に載置した前記ワークの上面に当接したとき、前記吊具の各荷重計測手段が計測した荷重値と、予め設定した前記吊具の荷重値とに基づいて、前記第２の駆動手段を駆動することにより前記吊具の繰り出し長さを調整して、前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣った状態とし、且つ前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣った状態を保持させたまま、前記第１駆動手段を駆動して前記可動プラテンを前記固定プラテンにさらに近接させ、前記ワークに前記上金型の自重によるプレス加工を施す制御手段を具備することを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記固定プラテンには、前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣って当接する状態を保持して、前記上金型の自重に加えて所定の加圧力を付与する加圧装置が設けられ、
前記制御手段は、前記上金型の自重によるプレス加工が施されたワークに対して、前記加圧装置による加圧力を付与することができるように、前記加圧装置の動作を制御す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】
前記制御手段は、
前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣わせた状態で当接させた際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が等しくなるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする請求項１または２記載のプレス装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記上金型のプレス面を前記ワークの上面の傾斜に倣わせた状態で当接させた際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が所要の比率となるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする請求項１または２記載のプレス装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記ワークをプレス加工する際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が等しくなるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする請求項３または４記載のプレス装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記ワークをプレス加工する際に、前記荷重計測手段が計測した各吊具の荷重値が所要の比率となるように、前記第２駆動手段を駆動して、前記吊具の繰り出し長さを調整することを特徴とする請求項３または４記載のプレス装置。
【請求項７】
前記下金型には下金型に作用する荷重を計測するための下金型荷重計測手段が複数配設されていて、
前記下金型荷重計測手段の各々に予め設定されている荷重値どうしの比と、
前記ワークをプレス加工する際に、前記下金型荷重計測手段の各々に計測された荷重値どうしの比と、が等しくなるように、前記制御手段が前記加圧装置により付与される前記上金型への加圧力を制御することを特徴とする請求項２〜６のうちのいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項８】
前記上金型と前記加圧装置との間には、前記上金型に前記加圧装置による加圧力が付与されるとき係合し、前記上金型のプレス面が前記ワークの上面の傾斜に倣って当接した状態を保持して、前記加圧装置による加圧力を前記上金型に付与することのできる係合部材が設けられていることを特徴とする請求項２〜７のうちのいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項９】
前記係合部材が、凹凸嵌合可能な係合部材であって、前記上金型と前記加圧装置との一方に凸状係合部が形成され、前記上金型と前記加圧装置との他方に前記凸状係合部と係合可能な凹状係合部が形成されていることを特徴とする請求項８記載のプレス装置。
【請求項１０】
前記凸状係合部と前記凹状係合部はそれぞれ半球状に形成されていることを特徴とする請求項９記載のプレス装置。
【請求項１１】
前記ワークが多層配線基板であることを特徴とする請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のプレス装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−４６９８８（Ｐ２０１０−４６９８８Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１５５７７（Ｐ２００８−２１５５７７）
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
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