JP2005074602A - Printed circuit board working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク押さえ手段であるプレッシャフットによりワークの加工部周辺を押圧して、そのワークを加工するプリント基板加工機に関する。 The present invention relates to a printed circuit board processing machine that processes a workpiece by pressing the periphery of a workpiece processing portion with a pressure foot that is a workpiece pressing means.
従来、プリント基板加工機には、プリント基板穴あけ機がある(例えば、特許文献1参照)。また、図3に示すプリント基板穴あけ機もある。 Conventionally, as a printed circuit board processing machine, there is a printed circuit board drilling machine (see, for example, Patent Document 1). There is also a printed board drilling machine shown in FIG.
図3は、従来のプリント基板加工機であるプリント基板穴あけ機の斜視図である。図4は、図3のプリント基板穴あけ機におけるスピンドルの先端部の正面一部断面図である。 FIG. 3 is a perspective view of a printed circuit board drilling machine, which is a conventional printed circuit board processing machine. FIG. 4 is a partial front sectional view of the tip of the spindle in the printed circuit board drilling machine of FIG.
図3に示すように、プリント基板穴あけ機100における、テーブル1は、ベッド3上に固定した軌道4上に移動自在に設けられて、X軸モータ2により矢印X方向に往復移動するようになっている。コラム5は、テーブル1を跨いでベッド3に固定してある。クロススライド6は、コラム5の側面に固定した軌道9上に移動自在に設けられて、Y軸モータ7及びボールねじ8により矢印Y方向に往復移動するようになっている。ハウジング10は、クロススライド6上に固定した軌道13上に移動自在に設けられて、Z軸モータ11及びボールねじ12により矢印Z軸方向に昇降するようになっている。なお、矢印X、Y、Zの向きは、互いに直交する向きである。
As shown in FIG. 3, the table 1 in the printed circuit
プリント基板30は、複数枚重ねられて、テーブル1に固定してある。一番上のプリント基板30には上板31を重ねてある。上板31は、厚みが0.5mm程度のアルミ板である。
A plurality of
図4において、加工工具であるドリル20を回転自在に保持するスピンドル21は、ハウジング10に支持されている。スピンドル21の先端部が進入するプレッシャフット本体22の先端には、ワーク押さえ部であるブシュ23を設けてある。ブシュ23の先端部(下端部)は、環状に形成してある。ブシュ23の下端部には、外周部と貫通穴26とを接続する溝24を形成してある。以下、プレッシャフット本体22とブシュ23とを合わせてワーク押さえ手段であるプレッシャフットPFという。
In FIG. 4, a
プレッシャフットPFは、連結ジョイント40を介してエアシリンダ41のピストンロッド41aに設けてある。エアシリンダ41はハウジング10に保持されている。エアシリンダ41は、ピストンロッド41aを伸張させたときのブシュ23の下端とドリル20の先端との距離があらかじめ定める値gになるようにハウジング10に取り付けてある。なお、ブシュ23下端の外径はD、貫通穴26の直径はdである。スピンドル21とプレッシャフットPFとで形成される空間25は、集塵機27に接続してある。NC装置28は各軸のモータ等の制御を行うようになっている。
The pressure foot PF is provided on the
プリント基板穴あけ機100は、クロスライダ6を矢印Y方向に、テーブル1を矢印X方向に移動してドリル20を加工箇所に位置決めをする。その後、ハウジング10がスピンドル21、及びプレッシャフットPFと一体に下降する。プレッシャフットPFは上板31に当接して下降を阻止され、エアシリンダ41が縮まって、その反力で上板31を介してプリント基板30をテーブル1に押し付ける。スピンドル21はハウジング10とともに下降を継続し、ドリル20の回転と、スピンドル21の下降とによって、プリント基板30の所定の位置に穴があけられる。プリント基板30に穴をあけるとき、集塵機27が動作して、空間25を負圧にして、加工屑を集塵する。
The printed circuit
ドリル20でプリント基板30に穴をあけると、ハウジング10が上昇して、スピンドル21も一緒に上昇する。しかし、プレッシャフットPFは、当初、上板31を介してプリント基板30をテーブル1に押し付けたままになっているが、ハウジング10がある程度上昇してドリル20がプリント基板30から抜け出た後、エアシリンダ41が元の長さに戻った時点で、ハウジング10とともに上昇する。そして、プレッシャフットPFの下端(ブシュ23の下端)が上板31と干渉しない位置に位置決めされる。最後、クロスライダ6と、テーブル1とによって、ドリル20とプリント基板30とが水平方向に相対移動して、次の加工箇所にドリル20を位置決めする。
When a hole is made in the printed
このように、プリント基板穴あけ装置100は、プレッシャフットPFにより上板31とプリント基板30をテーブル1に押し付けてドリル20を上板31に切り込ませ、プリント基板30に穴をあけるようになっているので、加工位置精度を向上させることができる。
As described above, the printed circuit
ところで、プリント基板は、1枚のプリント基板において、厚みが不均一であることが多い。このため、プリント基板を複数枚重ねると、上層のプリント基板と下層のプリント基板との間に隙間が生じることがある。 By the way, the printed circuit board often has a non-uniform thickness in one printed circuit board. For this reason, when a plurality of printed circuit boards are stacked, a gap may be generated between the upper printed circuit board and the lower printed circuit board.
この隙間が生じた箇所をプレッシャフットPFで押すと、押された箇所が傾き、上板31とワーク押さえ部であるブシュ23の下部との少なくとも一方が水平方向に移動して、上板31に接触しているブシュ23のワーク当接面23aが擦れる。この擦れが原因で、多数枚のプリント基板に穴あけ加工を繰り返しているうちに、ワーク当接面23aが摩耗する。ところが、この摩耗は、均一に生じるとは限らないで、ワーク当接面23aが斜めになることが多い。
When the position where the gap is generated is pressed with the pressure foot PF, the pressed position is inclined, and at least one of the
このため、ブシュ23のワーク当接面23aの実際に上板1に接触する面が狭くなり、プレッシャフットPFが上板1を加圧したとき、上板1を傾かせることになり、加工工具であるドリル20の先端が上板31上を滑り、加工位置精度が低下していた。
Therefore, the surface of the
そこで、作業者は頻繁にワーク当接面の摩耗状態をチェックしなければならず、加工能率を向上させることができなかった。また、通常、ブシュ23の下面とテーブルの表面との距離を測定することによりワーク当接面の摩耗状態を調べていたため、測定に時間を要していた。
Therefore, the operator has to frequently check the wear state of the workpiece contact surface, and the machining efficiency cannot be improved. Further, since the wear state of the work contact surface is usually examined by measuring the distance between the lower surface of the
本発明は、ワーク当接面の摩耗を短時間で確認できるようにしたプリント基板加工機を提供することを目的としている。 An object of this invention is to provide the printed circuit board processing machine which enabled it to confirm the abrasion of a workpiece | work contact surface in a short time.
請求項1に係る発明は、ワークを押さえるワーク押さえ手段(PF)で前記ワークを押さえ、前記ワークを加工する加工工具(20)を、前記ワーク押さえ手段(PF)の前記ワークを押さえるワーク押さえ部(23)に形成された貫通穴(26)を貫通させて前記ワークを加工するプリント基板加工機において、
前記ワーク押さえ部(23)の前記ワークに当接するワーク当接面(23a)が当接されて前記ワーク当接面(23a)が転写される転写手段(61)と、
前記転写手段(61)に転写された前記ワーク当接面(23a)の面積を測定する測定手段(50,51)と、
前記測定手段(50,51)の測定面積が所定の面積未満のとき前記加工工具(20)による前記ワークの加工を停止させる制御手段(52,28)と、を備えたプリント基板加工機(200)である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a work pressing unit for pressing the work by means of a work pressing means (PF) for pressing the work, and for pressing a work tool (20) for processing the work into the work pressing means (PF). In the printed circuit board processing machine for processing the workpiece by penetrating the through hole (26) formed in (23),
A transfer means (61) for transferring the workpiece contact surface (23a) by contacting the workpiece contact surface (23a) of the workpiece pressing portion (23) contacting the workpiece;
Measuring means (50, 51) for measuring the area of the workpiece contact surface (23a) transferred to the transfer means (61);
And a control means (52, 28) for stopping the processing of the workpiece by the processing tool (20) when the measurement area of the measuring means (50, 51) is less than a predetermined area. ).
請求項2に係る発明は、前記転写手段(61)が、前記ワーク当接面(23a)が圧接された部分が変色する感圧シートである請求項1に記載のプリント基板加工機(200)である。
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記転写手段(61)が、前記ワーク当接面(23a)に塗布した転写剤が転写される被転写シートである請求項1に記載のプリント基板加工機(200)である。
The invention according to
なお、括弧内の符号は、便宜的に、図面と対照しやすくするために付したものであって、本発明の構成を何ら限定するものではない。 In addition, the code | symbol in a parenthesis is attached | subjected for convenience and making it easy to contrast with drawing, Comprising: The structure of this invention is not limited at all.
請求項1に係るプリント基板加工機は、ワーク当接面を転写手段に転写させて、その転写されたワーク当接面の面積を測定手段で測定し、測定面積が所定の面積未満になったとき、ワーク当接面が、ワークの加工位置を狂わせるような摩耗をしたものと判断するようになっているので、ワーク当接面とワークが載置されるテーブルとの距離を測定してワーク当接面の摩耗状態を調べていた従来の場合と異なって、ワーク当接面の摩耗状態を速やかに検知することができて、装置の可動率を高めて、ワークの加工能率を向上させることができる。 In the printed circuit board processing machine according to claim 1, the work contact surface is transferred to the transfer means, and the area of the transferred work contact surface is measured by the measurement means, and the measurement area becomes less than the predetermined area. Since the workpiece contact surface is judged to have worn so as to deviate the machining position of the workpiece, the distance between the workpiece contact surface and the table on which the workpiece is placed is measured. Unlike the conventional case where the wear state of the contact surface has been investigated, the wear state of the work contact surface can be detected quickly, and the workability of the device can be improved to improve the work efficiency of the work. Can do.
しかも、ワーク当接面とワークが載置されるテーブルとの距離を測定していた従来の場合と異なって、ワーク当接面の転写面積を測定するため、摩耗状態を正確に検知することもできて、高度な加工位置精度を維持することもできる。 Moreover, unlike the conventional case where the distance between the workpiece contact surface and the table on which the workpiece is placed is measured, the transfer state of the workpiece contact surface is measured, so that the wear state can be accurately detected. It is possible to maintain a high degree of machining position accuracy.
請求項2に係るプリント基板加工機は、転写手段が、ワーク当接面が圧接された部分が変色する感圧シートであると、ワーク当接面の摩耗状態を正確に測定することができて、ワーク当接面の摩耗状態を正確に把握することができる。
In the printed circuit board processing machine according to
請求項3に係るプリント基板加工機は、転写手段が、ワーク当接面に塗布した転写剤が転写される被転写シートであると、ワーク当接面の摩耗状態を正確に測定することができて、ワーク当接面の摩耗状態を正確に把握することができる。
The printed circuit board processing machine according to
以下、本発明の実施形態のプリント基板加工機を図に基づいて説明する。 Hereinafter, a printed circuit board processing machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態のプリント基板加工機であるプリント基板穴あけ機の斜視図である。図2は、ワーク当接面の転写例を示す図である。なお、本実施形態のプリント基板穴あけ機200は、従来のプリント穴あけ機100にカメラ50、画像処理装置51、判定装置52、受け台60、感圧紙61を設けた構成になっており、その他の部分は、従来のプリント穴あけ機100と同一であるので、その同一部分については、従来のプリント穴あけ機100と同一符号を付してその部分の説明を省略する。また、図4に示す、従来のプリント基板穴あけ機におけるスピンドルの先端部は、本実施形態のプリント基板穴あけ機のスピンドルの先端部と同一であるので、図4を本実施形態の図としても使用する。
FIG. 1 is a perspective view of a printed circuit board drilling machine which is a printed circuit board processing machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a transfer example of the workpiece contact surface. The printed circuit
カメラ50は、光軸がドリル20の軸線と平行になるようにハウジング10に取り付けてある。画像処理装置51の入力側はカメラ50に、出力側は判定装置52に接続してある。判定装置52の出力側はNC装置28に接続してある。カメラ50と画像処理装置51は、測定手段を構成している。判定装置52とNC装置28は、制御手段を構成している。
The
テーブル1上には受け台60を設けてある。受け台60には、ワーク当接面23aの押圧力に応じて発色する転写手段である感圧紙61(例えば、富士フイルムビジネスサプライ株式会社から発売されている「プレスケール」)を交換できるように設けてある。感圧紙61の矢印X、Y方向の長さは、それぞれブシュ23の先端部の外径Dよりも長く設定してある。
A cradle 60 is provided on the table 1. The cradle 60 can be replaced with a pressure sensitive paper 61 (for example, “Prescale” sold by FUJIFILM Business Supply Co., Ltd.), which is a transfer means that develops color according to the pressing force of the
次に、本実施形態のプリント基板穴あけ機200の動作を説明する。
Next, operation | movement of the printed circuit
ブシュ23を新しいものと交換したとき、あるいは、あらかじめ定める数の穴あけ加工を終了したとき、作業者は、ドリル20をスピンドル21から外して、NC装置28を操作して、スピンドル21の軸線を感圧紙61の圧力測定に使用されていない位置に位置決めする。さらに、作業者は、NC装置28を操作して、ハウジング10を下降させ、ブシュ23を感圧紙61に押圧させて、スピンドル21がブシュ23に対して相対的に例えば約2mm下降する位置まで移動した時点で、ハウジング10を上昇させる。
When the
ハウジング10を下降(加圧)させたことにより、ブシュ23の下面と受け台60との間に挟まれた感圧紙61が加圧されて加圧力に応じて発色する。
When the
図2は、ワーク当接面の転写例を示す図である。斜線部分が発色した部分であり、ワーク当接面が感圧紙61に接触した部分である。斜線を施していない部分は、ワーク当接面が感圧紙61に接触していない部分であり、斜線部分よりも多く摩耗している部分である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a transfer example of the workpiece contact surface. The hatched portion is a colored portion, and the work contact surface is a portion in contact with the pressure sensitive paper 61. The portion not shaded is a portion where the workpiece contact surface is not in contact with the pressure sensitive paper 61 and is a portion that is worn more than the shaded portion.
図2(a)は、ワーク当接面全体が感圧紙61に接触した場合の転写図であり、ワーク当接面が均等に摩耗していることを示している。図2(b)は、ワーク当接面の一部分が感圧紙61に接触していない場合の転写図であり、ワーク当接面の一部分が多く摩耗していることを示している。図2(c)は、ワーク当接面のほとんどが感圧紙61に接触していない場合の転写図であり、ワーク当接面の一部分を残して、大部分が、多く摩耗していることを示している。この場合、ワーク当接面が完全にワーク当接面としての役目を果たしていないことを示している。図2(a)(b)(c)において、符号S1a、S1b、S1cで示す部分が、ワーク当接面が感圧紙61に接触した部分である。 FIG. 2A is a transfer diagram when the entire workpiece contact surface comes into contact with the pressure sensitive paper 61, and shows that the workpiece contact surface is evenly worn. FIG. 2B is a transfer diagram when a part of the work contact surface is not in contact with the pressure-sensitive paper 61, and shows that a part of the work contact surface is worn much. FIG. 2C is a transfer diagram in the case where most of the workpiece contact surface is not in contact with the pressure-sensitive paper 61. A part of the workpiece contact surface is left and most of the workpiece contact surface is worn. Show. In this case, it is indicated that the workpiece contact surface does not completely serve as the workpiece contact surface. 2A, 2 </ b> B, and 2 </ b> C, portions indicated by reference numerals S <b> 1 a, S <b> 1 b, and S <b> 1 c are portions where the work contact surface is in contact with the pressure sensitive paper 61.
次に、クロススライダ6とテーブル1との相対移動によって、カメラ50の光軸を今回加圧した感圧紙61の部分におけるドリル(スピンドル)の軸線に位置決めし、感圧紙61の今回加圧した部分を撮像する。画像処理装置51はカメラ50から出力された撮像データを2値化して、2値化されたデータに基づいて画像データの面積、すなわちワーク当接面の面積S1を算出し、算出した結果をNC装置28に出力する。NC装置28は、面積S1と、あらかじめ入力されている設計上のワーク当接面の面積S(図示の場合、外径D、内径dの環状の面積から溝24の面積を差し引いた値である)とを比較し、例えば(S1/S)≧約0.8の場合は、ドリル20を装着して次の加工を開始する。その他の場合、(S1/S)<約0.8の場合、NC装置28は、アラームを表示して加工を中止する。
Next, the relative movement between the
アラームが表示された場合、作業者は、ブシュ23を新しいものに交換、ブシュ23の下面を再研磨処理、あるいは1対の連結ジョイント40の長さ調整等を行った後、上記の場合と同様に(S1/S)≧0.8であることを確認してから、加工を再開させる。
When an alarm is displayed, the operator replaces the
この実施形態では、受け台60および感圧紙61をブシュ23下端の直径Dよりも十分大きいものとしたので、感圧紙61の交換頻度を減らすことができ、作業能率を向上させることができる。
In this embodiment, since the cradle 60 and the pressure sensitive paper 61 are sufficiently larger than the diameter D of the lower end of the
なお、感圧紙61の交換手段を設け、ワーク当接面の面積を確認する毎に感圧紙を交換するようにしてもよい。 It is also possible to provide a means for replacing the pressure sensitive paper 61 and replace the pressure sensitive paper every time the area of the workpiece contact surface is confirmed.
また、この実施形態では感圧紙によりワーク当接面を確認するようにしたが、例えば、流動性を備える朱肉、スタンプ用インク等の転写剤と、この転写剤が容易に転写される、例えば、紙等の被転写シートとを用意しておき、いわゆる捺印の要領でワーク当接面を被転写シートに転写して、ワーク当接面の摩耗状態を確認してもよい。 Further, in this embodiment, the work contact surface is confirmed by pressure-sensitive paper.For example, a transfer agent such as vermilion having a fluidity, a stamp ink, and the transfer agent are easily transferred. It is also possible to prepare a transfer sheet such as paper and transfer the workpiece contact surface to the transfer sheet in a so-called way of marking, and check the wear state of the workpiece contact surface.
また、本実施形態では、ワーク当接面の転写面積S1a、S1b,S1cと設計上のワーク当接面の面積Sとの比により判断するようにしたが、例えば、(S1/S)<0.8であっても、貫通穴26に内径dの部分(貫通穴の縁をのぞむ部分)26aが全周当接している場合には、実用上加工を継続することができる場合が多いので、面積だけでなく、ワーク当接面の形状を考慮して、加工を継続するか否かを判定してもよい。
In the present embodiment, the determination is made based on the ratio of the transfer area S1a, S1b, S1c of the workpiece contact surface to the designed workpiece contact area S. For example, (S1 / S) <0. .8, when the inner diameter d portion (the portion excluding the edge of the through hole) 26a is in full contact with the through
S1 ワーク当接面の実際の面積
PF プレッシャフット(ワーク押さえ手段)
1 テーブル
3 ベッド
6 クロススライダ
10 ハウジング
11 Z軸モータ
12 ボールねじ
13 軌道
20 ドリル(加工工具)
21 スピンドル
22 プレッシャフット本体
23 ブシュ(ワーク押さえ部)
23a ワーク当接面
24 溝
26 貫通穴
28 NC装置(制御手段)
30 プリント基板
31 上板
40 連結ジョイント
41 エアシリンダ
41a ピストンロッド
50 カメラ(測定手段)
51 画像処理装置(測定手段)
52 判定装置(制御手段)
60 受け台
61 感圧紙(転写手段)
100 従来のプリント基板加工機
200 本発明のプリント基板加工機
S1 Actual area of workpiece contact surface PF Pressure foot (work holding means)
1 table 3
21
23a
30 Printed
51 Image processing apparatus (measuring means)
52 Judgment device (control means)
60 cradle 61 pressure sensitive paper (transfer means)
100 Conventional Printed Circuit
Claims (3)
前記ワーク押さえ部の前記ワークに当接するワーク当接面が当接されて前記ワーク当接面が転写される転写手段と、
前記転写手段に転写された前記ワーク当接面の面積を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定面積が所定の面積未満のとき前記加工工具による前記ワークの加工を停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするプリント基板加工機。 A printed circuit board that processes the workpiece by penetrating a through hole formed in a workpiece pressing portion that presses the workpiece and presses the workpiece with a workpiece pressing means that holds the workpiece and processes the workpiece. In the processing machine,
Transfer means for transferring the workpiece contact surface by contacting a workpiece contact surface that contacts the workpiece of the workpiece pressing portion;
Measuring means for measuring the area of the workpiece contact surface transferred to the transfer means;
Control means for stopping machining of the workpiece by the machining tool when the measurement area of the measurement means is less than a predetermined area;
A printed circuit board processing machine comprising:
請求項1に記載のプリント基板加工機。 The transfer means is a pressure-sensitive sheet in which a portion where the work contact surface is pressed is changed in color.
The printed circuit board processing machine according to claim 1.
請求項1に記載のプリント基板加工機。
The transfer means is a transfer sheet onto which a transfer agent applied to the workpiece contact surface is transferred.
The printed circuit board processing machine according to claim 1.
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