JP2007245331A - Printed board machining device and drilling method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printed board machining device which can improve the machining accuracy thereof without enlarging the device entire body, and to provide a drilling method for the printed board machining device. <P>SOLUTION: The printed board machining device M carries out drilling by positioning axes of drills 4a, 4b rotatably held by spindles 5a, 5b driven by X-axis driving sections 3a, 3b and Y-axis driving sections 7a, 7b, to machining locations, and thereafter penetrating the drills 4a, 4b into printed boards 1a, 1b, by Z-axis driving sections 6a, 6b, respectively. Herein drilling operation is carried out by moving mutually adjacent X axes in opposite directions and mutually adjacent Y axes in opposite directions. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリント基板加工機及びその穴明け加工方法に関するものである。   The present invention relates to a printed circuit board processing machine and a drilling method thereof.
プリント基板加工機として、例えば、複数のテーブル載置領域を形成した単一のベッドと、前記テーブル載置領域全体を跨ように前記ベッドに固定され、前記テーブル載置領域に対応する複数のクロススライドの支持領域を形成したコラムと、前記ベッドに個別にX方向に移動可能に支持された少なくとも1つのテーブルと、前記コラムに個別にY方向に移動可能に支持された少なくとも1つのクロススライドと、このクロススライドにZ方向に移動可能に支持されたスピンドルユニットとを設けたプリント基板加工機がある。このようなプリント基板加工機は、単一のベッド上に複数台のプリント基板加工機を配置した構成となるため、据え付け時、あるいは経時変化による床面の変動に対しても、単一のベッド内の加工モジュール間の調整は必要なく、据え付け、保守調整が容易になった。このような装置は、多品種少量生産の場合だけでなく、少品種多量生産の場合にも適用することができた(特許文献1)。   As a printed circuit board processing machine, for example, a single bed in which a plurality of table placement areas are formed, and a plurality of crosses that are fixed to the bed across the entire table placement area and correspond to the table placement area A column that forms a support area for the slide, at least one table that is individually supported by the bed so as to be movable in the X direction, and at least one cross slide that is individually supported by the column so as to be movable in the Y direction. There is a printed board processing machine provided with a spindle unit supported on the cross slide so as to be movable in the Z direction. Since such a printed circuit board processing machine has a configuration in which a plurality of printed circuit board processing machines are arranged on a single bed, a single bed can be used even when installed or the floor surface changes due to changes over time. There is no need for adjustment between the processing modules inside, making installation and maintenance adjustment easier. Such an apparatus can be applied not only in the case of multi-product small-quantity production but also in the case of small-variety mass production (Patent Document 1).
ドリルを用いてプリント基板等に穴明け加工をするプリント基板加工機の場合、加工をする時には、Xテーブルとクロススライドをそれぞれ移動させてドリルの軸心を加工部の中心に合わせた後、スピンドルユニットを下降させ、スピンドルユニットに回転自在に保持させたドリルによりプリント基板に穴を明ける。   In the case of a printed circuit board processing machine that drills holes in a printed circuit board using a drill, when processing the spindle, after moving the X table and cross slide to align the center of the drill with the center of the processing part The unit is lowered and a hole is made in the printed circuit board by a drill held rotatably on the spindle unit.
ところで、Xテーブルを移動させると、プリント基板加工機には、Xテーブル及びXテーブルに載置された部材の質量に加速度を掛けた大きさの加振力が水平方向に発生する。この加振力の作用点は床よりも高い所にあるため、この加振力と作用点の高さで決まるモーメント力により、プリント基板加工機には、床の剛性とプリント基板加工機の回転慣性によって決まる固有振動数の回転振動(ロッキング振動)が発生する。そして、プリント基板加工機の重心を挾み、プリント基板加工機の両側に配置されたレベリングボルトの一方から伝達される加振力は床を押し下げる方向に作用し、他方から伝達される加振力は床を引き上げる方向に作用する。この結果、床には上下方向の振動が発生する。したがって、加工能率を向上させようとして、Xテーブルを高速で移動させると、床の振動が大きくなる。   By the way, when the X table is moved, an excitation force having a magnitude obtained by multiplying the mass of the X table and the member mounted on the X table by acceleration is generated in the horizontal direction in the printed circuit board processing machine. Since the point of action of this excitation force is higher than the floor, the moment of force determined by the excitation force and the height of the action point causes the printed circuit board processing machine to have floor rigidity and rotation of the printed circuit board processing machine. Rotational vibration (rocking vibration) having a natural frequency determined by inertia occurs. Then, the excitation force transmitted from one of the leveling bolts placed on both sides of the printed circuit board processing machine acts in the direction of pushing down the floor and the excitation force transmitted from the other Acts in the direction of raising the floor. As a result, vertical vibration occurs on the floor. Therefore, if the X table is moved at a high speed in order to improve the machining efficiency, the vibration of the floor increases.
そこで、ベッド上に、錘を水平方向に移動自在に支持する支持装置とこの錘を駆動する錘駆動装置とからなる慣性力発生手段と、振動センサと、を設け、振動センサを加工装置に載置し、錘駆動装置は、振動センサの出力信号に基づいて錘を移動させ、振動センサの出力信号を小さくするようにしたプリント基板加工機がある。この技術によれば、加工した穴の位置精度を優れたものにすることができた(特許文献2)。   In view of this, an inertial force generating means including a supporting device that supports the weight so as to be movable in the horizontal direction and a weight driving device that drives the weight, and a vibration sensor are provided on the bed, and the vibration sensor is mounted on the processing device. However, there is a printed circuit board processing machine in which the weight driving device moves the weight based on the output signal of the vibration sensor to reduce the output signal of the vibration sensor. According to this technique, the positional accuracy of the processed hole can be improved (Patent Document 2).
また、プリント基板加工機ではないが、加工工具を搭載する2つのスライダを同軸上に配置し、互いに反対方向に往復運動するようにして、それぞれが発生する反力をお互いに打ち消し、騒音、振動の発生を抑制し加工精度を向上させるようにした加工機がある(特許文献3)
特開平7−314395号公報 特開2003−181739号公報 特開2002−160104号公報
Also, although it is not a printed circuit board processing machine, two sliders on which processing tools are mounted are arranged coaxially and reciprocate in opposite directions to cancel each other's reaction force, noise, vibration There is a processing machine that suppresses the occurrence of cracking and improves processing accuracy (Patent Document 3)
JP 7-314395 A JP 2003-181739 A JP 2002-160104 A
特許文献1には、例えば、同じ加工内容のプリント基板を加工する際に、どのようにすれば加工精度を向上させることができるかについては開示されていない。   For example, Patent Document 1 does not disclose how processing accuracy can be improved when processing printed circuit boards having the same processing content.
また、クロススライドを移動させる場合も、Xテーブルを移動させた時と同様に、床には上下方向の振動が発生するので、特許文献2の技術を、Xテーブル及びクロススライドの移動に対応させようとすると、ドリル穴明け加工機全体が大きくなる。   Also, when the cross slide is moved, as the X table is moved, vertical vibrations are generated on the floor. Therefore, the technique of Patent Document 2 is adapted to the movement of the X table and the cross slide. If it tries to do it, the whole drilling machine will become large.
また、特許文献3の場合、一対のスライダの移動方向は互いに反対であるが、工作物を支持する主軸台のX方向の移動制御については何も開示されていない。   In the case of Patent Document 3, the movement directions of the pair of sliders are opposite to each other, but nothing is disclosed about movement control in the X direction of the headstock for supporting the workpiece.
本発明の目的は、上記課題を解決し、ドリル穴明け加工機全体を大きくすることなく、加工精度を向上させることができるプリント基板加工機及びその穴明け加工方法を提供するにある。   An object of the present invention is to provide a printed circuit board processing machine and its drilling method capable of improving the processing accuracy without solving the above-mentioned problems and without increasing the overall size of the drilling machine.
上記課題を解決するため、本発明の第1の手段は、プリント基板を載置する複数のテーブルと、前記各テーブル毎に設けられ前記テーブルをそれぞれ前後X方向に移動させるX軸駆動部と、前記各テーブルの上方にそれぞれ配置されたクロススライドと、前記各クロススライドをそれぞれ左右Y方向に移動させるY軸駆動部と、前記各クロススライドに支持されたスピンドルと、前記スピンドルをそれぞれ上下Z方向に移動させるZ軸駆動部と、を備え、前記X軸駆動部と前記Y軸駆動部により前記スピンドルに回転自在に保持されたドリルの軸線を加工位置に位置決めし、その後、前記Z軸駆動部により前記ドリルを前記プリント基板に切り込ませて穴明け加工を行うプリント基板加工機において、前記X軸駆動部及び前記Y軸駆動を制御し、X及びY方向の少なくとも1軸を同方向に移動する他の軸に対して逆方向に移動させて穴明け加工を行うことを特徴とする。この場合、第2の手段としてX及びY方向の隣り合う各軸をそれぞれ逆方向に移動させても良い。   In order to solve the above problems, a first means of the present invention includes a plurality of tables on which a printed circuit board is placed, an X-axis drive unit that is provided for each table and moves the table in the front-rear X direction, Cross slides arranged above the tables, a Y-axis drive unit for moving the cross slides in the left and right Y directions, a spindle supported by the cross slides, and the spindles in the vertical Z direction A Z-axis drive unit that is moved to a position of a drill that is rotatably held on the spindle by the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit, and then the Z-axis drive unit. In the printed circuit board processing machine that performs drilling by cutting the drill into the printed circuit board by controlling the X-axis drive unit and the Y-axis drive , And performs moved drilling in the reverse direction at least one axis relative to the other axis to move in the same direction of the X and Y directions. In this case, the adjacent axes in the X and Y directions may be moved in opposite directions as the second means.
また、本発明の第3の手段は、プリント基板を載置する複数のテーブルと、前記各テーブル毎に設けられ前記テーブルをそれぞれ前後X方向に移動させるX軸駆動部と、前記各テーブルの上方にそれぞれ配置されたクロススライドと、前記各クロススライドをそれぞれ左右Y方向に移動させるY軸駆動部と、前記各クロススライドに支持されたスピンドルと、前記スピンドルをそれぞれ上下Z方向に移動させるZ軸駆動部と、を備え、前記X軸駆動部と前記Y軸駆動部により前記スピンドルに回転自在に保持されたドリルの軸線を加工位置に位置決めし、その後、前記Z軸駆動部により前記ドリルを前記プリント基板に切り込ませて穴明け加工を行うプリント基板加工機の穴明け加工方法において、X及びY方向の少なくとも1軸を同方向に移動する他の軸に対して逆方向に移動させて穴明け加工を行うことを特徴とする。この場合、第4の手段として、X及びY方向の隣り合う各軸をそれぞれ逆方向に移動させても良い。   The third means of the present invention includes a plurality of tables on which a printed circuit board is placed, an X-axis drive unit that is provided for each table and moves the table in the front-rear X-direction, and above each table. Each of the cross slides, a Y-axis drive unit that moves the cross slides in the left-right Y direction, a spindle supported by the cross slides, and a Z-axis that moves the spindles in the vertical Z direction. A driving portion, and an axis line of a drill rotatably held on the spindle by the X-axis driving portion and the Y-axis driving portion is positioned at a machining position, and then the drill is moved by the Z-axis driving portion. In a drilling method of a printed circuit board processing machine that cuts into a printed circuit board and performs drilling, at least one axis in the X and Y directions is the same direction Is moved in the opposite direction to the other axis of movement and performs drilling by. In this case, as a fourth means, adjacent axes in the X and Y directions may be moved in opposite directions.
また、本発明の第5の手段は、プリント基板を載置する複数のテーブルと、前記各テーブル毎に設けられ前記テーブルをそれぞれ前後X方向に移動させるX軸駆動部と、前記各テーブルの上方にそれぞれ配置されたクロススライドと、前記各クロススライドをそれぞれ左右Y方向に移動させるY軸駆動部と、前記各クロススライドに支持されたスピンドルと、前記スピンドルをそれぞれ上下Z方向に移動させるZ軸駆動部と、を備え、前記X軸駆動部と前記Y軸駆動部により前記スピンドルに回転自在に保持されたドリルの軸線を加工位置に位置決めし、その後、前記Z軸駆動部により前記ドリルを前記プリント基板に切り込ませて穴明け加工を行うプリント基板加工機の穴明け加工方法において、前記テーブルに載置する前記プリント基板の方向を同じにしておき、隣接する前記プリント基板の加工順序を逆にして穴明け加工を行うことを特徴とする。   The fifth means of the present invention includes a plurality of tables on which a printed circuit board is placed, an X-axis drive unit that is provided for each table and moves the table in the front-rear X-direction, and above each table. Each of the cross slides, a Y-axis drive unit that moves the cross slides in the left-right Y direction, a spindle supported by the cross slides, and a Z-axis that moves the spindles in the vertical Z direction. A driving portion, and an axis line of a drill rotatably held on the spindle by the X-axis driving portion and the Y-axis driving portion is positioned at a machining position, and then the drill is moved by the Z-axis driving portion. The printed circuit board placed on the table in a drilling method for a printed circuit board processing machine that performs drilling by cutting into a printed circuit board Leave the same direction, and carrying out drilling by the machining order of the printed circuit board adjacent the opposite.
プリント基板加工機のロッキング振動を低減するとともに、床振動を防止し、高精度加工を実現することができる。   While reducing the rocking vibration of the printed circuit board processing machine, it is possible to prevent floor vibration and realize high-precision machining.
また、振動低減のための特別な制振装置を必要としないため、安価に高精度なプリント基板加工機を実現できる。   In addition, since a special damping device for reducing vibration is not required, a highly accurate printed circuit board processing machine can be realized at low cost.
以下、本発明の実施形態について具体的な実施例を例示して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by exemplifying specific examples.
図1は本発明を適用したプリント基板加工機の外観図、図2は本発明に係るNC制御装置21のX軸駆動部に対する処理ブロック図である。   FIG. 1 is an external view of a printed circuit board processing machine to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a processing block diagram for an X-axis drive unit of an NC controller 21 according to the present invention.
プリント基板加工機Mのベッド10は、レベリングボルト11とブロック部材12とを介して床に支持されている。プリント基板1aを載置するテーブル2aは図示を省略する直線案内装置、及びX軸駆動装置3aにより前後(X)方向に移動自在である。プリント基板1bを載置するテーブル2bは図示を省略する直線案内装置、及びX軸駆動装置3bにより前後(X)方向に移動自在である。なお、プリント基板1aとプリント基板1bの加工内容は同一であるが、プリント基板1bはプリント基板1aに関して180°回転させた状態でテーブル2bに固定されている。   The bed 10 of the printed circuit board processing machine M is supported on the floor via a leveling bolt 11 and a block member 12. The table 2a on which the printed circuit board 1a is placed is movable in the front-rear (X) direction by a linear guide device (not shown) and the X-axis drive device 3a. The table 2b on which the printed circuit board 1b is placed is movable in the front-rear (X) direction by a linear guide device (not shown) and an X-axis drive device 3b. The processing contents of the printed circuit board 1a and the printed circuit board 1b are the same, but the printed circuit board 1b is fixed to the table 2b in a state rotated by 180 ° with respect to the printed circuit board 1a.
コラム9はベッド10に固定されている。クロススライド8aは図示を省略する直線案内装置、及びY軸駆動装置7aにより左右(Y)方向に移動自在である。クロススライド8bは図示を省略する直線案内装置、及びY軸駆動装置7bにより左右(Y)方向に移動自在である。   The column 9 is fixed to the bed 10. The cross slide 8a is movable in the left-right (Y) direction by a linear guide device (not shown) and a Y-axis drive device 7a. The cross slide 8b is movable in the left-right (Y) direction by a linear guide device (not shown) and a Y-axis drive device 7b.
クロススライド8aには、ドリル4aを保持したスピンドル5aと、スピンドル5aを上下(Z)方向に移動させるZ軸駆動装置6aが保持されている。クロススライド8bには、ドリル4bを保持したスピンドル5bと、スピンドル5bを上下(Z)方向に移動させるZ軸駆動装置6bが保持されている。   The cross slide 8a holds a spindle 5a that holds the drill 4a and a Z-axis drive device 6a that moves the spindle 5a in the vertical (Z) direction. The cross slide 8b holds a spindle 5b that holds the drill 4b and a Z-axis drive device 6b that moves the spindle 5b in the vertical (Z) direction.
NC制御装置21はプリント基板加工機Mの各部を制御する。   The NC control device 21 controls each part of the printed circuit board processing machine M.
図2は、本発明に係るNC制御装置21のX軸駆動部に対する処理ブロック図である。   FIG. 2 is a processing block diagram for the X-axis drive unit of the NC controller 21 according to the present invention.
NC制御装置21は、加工プログラムを読込み、その内容を解析してX軸の動作位置指令を作成し、その結果を座標変換装置26に送る。座標変換装置26は、送られた動作位置指令から位置指令Aと位置指令Bを作成し、位置指令Aを駆動制御部22aに、位置指令Bを駆動制御部22bに送る。駆動制御装置22aは、位置指令Aと位置検出器24aから送られる位置応答25aとから速度指令を生成し、サーボアンプ23aに出力する。サーボアンプ23aは、この速度指令を基にトルク指令を生成し、モータ3aを駆動してテーブル2aを動作させる。同様に、駆動制御装置22bは、位置指令Bと位置検出器24bから送られる位置応答25bとから速度指令を生成し、サーボアンプ23bに出力する。サーボアンプ23bは、この速度指令を基にトルク指令を生成し、モータ3bを駆動してテーブル2bを動作させる。なお、位置指令Bは位置指令Aの目標位置座標の符号を逆にしたもので、加工順序は同じである。   The NC control device 21 reads the machining program, analyzes the contents thereof, creates an X-axis operation position command, and sends the result to the coordinate conversion device 26. The coordinate conversion device 26 creates a position command A and a position command B from the received operation position command, and sends the position command A to the drive control unit 22a and the position command B to the drive control unit 22b. The drive control device 22a generates a speed command from the position command A and the position response 25a sent from the position detector 24a, and outputs it to the servo amplifier 23a. The servo amplifier 23a generates a torque command based on this speed command and drives the motor 3a to operate the table 2a. Similarly, the drive control device 22b generates a speed command from the position command B and the position response 25b sent from the position detector 24b, and outputs it to the servo amplifier 23b. The servo amplifier 23b generates a torque command based on this speed command and drives the motor 3b to operate the table 2b. The position command B is obtained by reversing the sign of the target position coordinates of the position command A, and the processing order is the same.
NC制御装置21は、クロススライド8a、8b及びZ軸駆動装置6a、6bについても同様の位置指令を作成し、各軸の駆動装置を介して移動動作を制御する。以上の動作は、従来の場合も同様である。   The NC control device 21 creates the same position command for the cross slides 8a and 8b and the Z-axis drive devices 6a and 6b, and controls the movement operation via the drive devices for each axis. The above operation is the same as in the conventional case.
次に、この実施形態の動作を説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.
図3は、加工対象であるプリント基板1a及びプリント基板1bに加工をする穴の中心位置a1〜a4及びb1〜b4と、加工の順番を示す図である。また、図4は、図3に示す加工動作を実施する場合のX軸駆動装置22a、22bから出力される速度指令の時刻歴を示す図であり、また図5は、図3に示す加工動作を実施する場合のそれぞれのY軸駆動装置から出力される速度指令の時刻歴を示す図であり、いずれも、縦軸は速度指令値を横軸は時間を示している。   FIG. 3 is a diagram showing the center positions a1 to a4 and b1 to b4 of the holes for processing the printed circuit board 1a and the printed circuit board 1b to be processed, and the processing order. FIG. 4 is a diagram showing a time history of speed commands output from the X-axis drive devices 22a and 22b when the machining operation shown in FIG. 3 is performed, and FIG. 5 is a machining operation shown in FIG. Is a diagram showing the time history of the speed command output from each Y-axis drive device in the case of performing the above, in each of which the vertical axis indicates the speed command value and the horizontal axis indicates the time.
図3に矢印を付して示すように、プリント基板1aに対しては、ドリル4aの軸線をa1→a2→a3→a4の順に移動させ、a1、a2、a3、a4の各位置に穴を加工する。一方、プリント基板1bに対しては、ドリル4bの軸線をb1→b2→b3→b4の順で移動させ、b1,b2、b3、b4の各位置に穴を加工する。   As shown with an arrow in FIG. 3, for the printed circuit board 1a, the axis of the drill 4a is moved in the order of a1, a2, a3, a4, and holes are formed at positions a1, a2, a3, a4. Process. On the other hand, with respect to the printed circuit board 1b, the axis of the drill 4b is moved in the order of b1, b2, b3, and b4, and holes are formed at positions b1, b2, b3, and b4.
プリント基板1bの各穴あけ位置は、プリント基板1aの各穴明け位置と180度回転させた位置であるから、プリント基板1aとプリント基板1bの加工内容が同一の場合、テーブル2aとテーブル2b及びクロススライド8aとクロススライド8bは、それぞれ互いに逆方向に移動することになる。   Since each drilling position of the printed circuit board 1b is a position rotated 180 degrees from each drilling position of the printed circuit board 1a, when the processing contents of the printed circuit board 1a and the printed circuit board 1b are the same, the table 2a, the table 2b, and the cross The slide 8a and the cross slide 8b move in opposite directions.
すなわち、図4に示すように、テーブル2aは図中実線で示す速度指令パターンにより、また、テーブル2bは図中破線で示す速度指令パターンにより、移動と停止を繰り返す。また、図5に示すように、クロススライド8aは図中実線で示す速度指令パターンにより、また、クロススライド8bは図中破線で示す速度指令パターンにより、移動と停止を繰り返す。そして、停止時にスピンドル5a、5bが上下動作をしてドリル4a、4bによりプリント基板1a、1bに穴を加工する。   That is, as shown in FIG. 4, the table 2a repeats moving and stopping according to a speed command pattern indicated by a solid line in the drawing, and the table 2b is moved according to a speed command pattern indicated by a broken line in the drawing. Further, as shown in FIG. 5, the cross slide 8a repeats moving and stopping according to a speed command pattern indicated by a solid line in the figure, and the cross slide 8b is repeated according to a speed command pattern indicated by a broken line in the figure. Then, the spindles 5a and 5b move up and down at the time of stop to process holes in the printed circuit boards 1a and 1b with the drills 4a and 4b.
このように、テーブル2aが移動する場合にはテーブル2bが必ず反対方向に同じ動作し、クロススライド8aが移動する場合にはクロススライド8bが必ず反対方向に同じ動作するので、それぞれの動作で発生する水平方向の加振力は相殺(あるいは、低減)される。したがって、プリント基板加工機にはロッキング振動が発生せず、床振動も発生しないので、高精度加工が実現できる。   Thus, when the table 2a moves, the table 2b always operates in the opposite direction, and when the cross slide 8a moves, the cross slide 8b always operates in the opposite direction. The horizontal excitation force is canceled (or reduced). Therefore, the printed circuit board processing machine does not generate rocking vibration and does not generate floor vibration, so that high-precision processing can be realized.
なお、上記のプリント基板加工機において、加工するプリント基板が1つしかなく一方のテーブルだけで加工ができる場合も、他方をダミー(すなわち、プリント基板を載置しない状態)で反対方向に動作させることにより、ロッキング振動を抑制し高精度加工が実現できる。   In the above printed circuit board processing machine, even if there is only one printed circuit board to be processed and only one table can be processed, the other is operated in the opposite direction with a dummy (that is, a state in which no printed circuit board is placed). As a result, rocking vibration can be suppressed and high-precision machining can be realized.
なお、テーブルが2個の場合、テーブルの移動毎に水平方向の回転モーメントが発生し、水平方向の揺れを発生する要因になる場合があるが、テーブルが例えば4個の場合、図6に示すように、両端のテーブルと内側の2テーブルをそれぞれ組にして、反対動作をさせるように選択すると、テーブルの移動毎に発生する水平方向の回転モーメントを予防することができる。   Note that when there are two tables, a horizontal rotational moment is generated every time the table is moved, which may cause horizontal shaking. However, when there are four tables, for example, FIG. As described above, when the tables at both ends and the two inner tables are paired and selected to perform the opposite operation, the rotational moment in the horizontal direction generated each time the table is moved can be prevented.
また、テーブルが奇数nの場合、上記実施形態ほどの効果は期待できないが、n個のテーブルを同時に動作させた場合に発生する従来の加振力の1/nにすることができるので、テーブルが偶数の場合と同様に、加工精度を向上させることができる。   Further, when the number of tables is an odd number n, the same effect as the above embodiment cannot be expected, but the table can be reduced to 1 / n of the conventional excitation force generated when n tables are operated simultaneously. As in the case of an even number, the processing accuracy can be improved.
上記実施例1では、2つのプリント基板の一方を他方に関して180°回転させてテーブルに配置したが、加工位置が例えば、プリント基板のXY方向の中心に関して点対称あるいは点対称に近い場合、図7に示すように、テーブル2a、2bに載置するプリント基板1a、1bの方向を同じにしておき、同図に矢印を付して示すように、隣接する前記プリント基板の加工順序を互いに逆にして加工するようにしてもよい。   In the first embodiment, one of the two printed boards is rotated by 180 ° with respect to the other and arranged on the table. However, when the processing position is, for example, point-symmetric or point-symmetric with respect to the center of the printed board in the XY direction, FIG. As shown in the figure, the directions of the printed boards 1a and 1b placed on the tables 2a and 2b are set to be the same, and the processing order of the adjacent printed boards is reversed as shown with arrows in the figure. May be processed.
ところで、上記実施例1、2では複数のクロススライド8a、8bをコラム9の一方の側(図1における前側)に配置する場合について説明したが、以下のようにしてもよい。   In the first and second embodiments, the case where the plurality of cross slides 8a and 8b are arranged on one side of the column 9 (the front side in FIG. 1) has been described.
図8は、本発明を適用した他のプリント基板加工機の構成を示す平面図であり、図1と同じものまたは同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。   FIG. 8 is a plan view showing the configuration of another printed circuit board processing machine to which the present invention is applied. Components having the same or the same functions as those in FIG.
同図に示すように、このプリント基板加工機は、図1で示したテーブル2a、2bおよびクロススライド8a、8bに加えて、テーブル2c、2dおよびクロススライド8c、8dを備えている。   As shown in the figure, this printed circuit board processing machine includes tables 2c, 2d and cross slides 8c, 8d in addition to the tables 2a, 2b and cross slides 8a, 8b shown in FIG.
テーブル2cはテーブル2aと、テーブル2dはテーブル2bと、それぞれ重心の移動方向が同軸となるようにしてベッド10上に配置されている。テーブル2c、dは図示を省略する直線案内装置、及びX軸駆動装置3c、3dにより前後(X)方向に移動自在である。テーブル2c、2dにはそれぞれプリント基板1c、1dが配置される。なお、プリント基板1cはプリント基板1aに対して180°回転させた状態で(すなわち、プリント基板1bと同じ向き)、プリント基板1dはプリント基板1bに対して180°回転させた状態で(すなわち、プリント基板1aと同じ向き)、それぞれテーブル2c、2dに固定されている。   The table 2c and the table 2d are arranged on the bed 10 and 2b, respectively, so that the center of gravity moves in the same direction. The tables 2c and d are movable in the front-rear (X) direction by a linear guide device (not shown) and X-axis drive devices 3c and 3d. Printed circuit boards 1c and 1d are arranged on the tables 2c and 2d, respectively. The printed circuit board 1c is rotated 180 ° with respect to the printed circuit board 1a (that is, the same orientation as the printed circuit board 1b), and the printed circuit board 1d is rotated 180 ° with respect to the printed circuit board 1b (that is, The same orientation as that of the printed circuit board 1a) is fixed to the tables 2c and 2d, respectively.
クロススライド8c、8dの図示を省略する直線案内装置はクロススライド8a、8bの図示を省略する直線案内装置と平行になるようにして、すなわち移動方向がクロススライド8a、8bと平行になるようにしてコラム9の奧側(図9における上側であり、図1における後ろ側である。)に配置されている。クロススライド8c、8dは図示を省略するY軸駆動装置により左右(Y)方向に移動自在である。クロススライド8cには、図示を省略するドリルを保持したスピンドルと、スピンドルを上下(Z)方向に移動させる図示を省略するZ軸駆動装置が保持されている。クロススライド8dには、図示を省略するドリルを保持したスピンドルと、スピンドルを上下(Z)方向に移動させる図示を省略するZ軸駆動装置が保持されている。   The linear guide device not shown in the cross slides 8c and 8d is made parallel to the linear guide device not shown in the cross slides 8a and 8b, that is, the moving direction is made parallel to the cross slides 8a and 8b. The column 9 is disposed on the heel side (the upper side in FIG. 9 and the rear side in FIG. 1). The cross slides 8c and 8d are movable in the left-right (Y) direction by a Y-axis drive device (not shown). The cross slide 8c holds a spindle holding a drill (not shown) and a Z-axis drive device (not shown) for moving the spindle in the vertical (Z) direction. The cross slide 8d holds a spindle holding a drill (not shown) and a Z-axis drive device (not shown) that moves the spindle in the vertical (Z) direction.
NC制御装置21は、加工プログラムを読込み、テーブル2a、2bおよびクロススライド8a、8bの位置指令に加えて、テーブル2c、2dおよびクロススライド8c、8dの位置指令を作成する。   The NC control device 21 reads the machining program and creates position commands for the tables 2c, 2d and the cross slides 8c, 8d in addition to the position commands for the tables 2a, 2b and the cross slides 8a, 8b.
次に、この実施形態の動作を説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.
図9は、加工対象であるプリント基板1a〜1dに加工をする穴の中心位置a1〜a4、b1〜b4、c1〜c4及びd1〜d4と加工の順番を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating the center positions a1 to a4, b1 to b4, c1 to c4, and d1 to d4 of holes to be processed in the printed circuit boards 1a to 1d to be processed, and the processing order.
同図に矢印を付して示すように、プリント基板1aに対しては、ドリル4aの軸線をa1→a2→a3→a4の順に移動させ、a1、a2、a3、a4の各位置に穴を加工する。一方、プリント基板1bに対しては、ドリル4bの軸線をb1→b2→b3→b4の順で移動させ、b1,b2、b3、b4の各位置に穴を加工する。また、ドリル4cの軸線をc1→c2→c3→c4の順に移動させ、c1、c2、c3、c4の各位置に穴を加工する。さらに、プリント基板1dに対しては、ドリル4dの軸線をd1→d2→d3→d4の順で移動させ、d1,d2、d3、d4の各位置に穴を加工する。   As shown with an arrow in the figure, for the printed circuit board 1a, the axis of the drill 4a is moved in the order of a1, a2, a3, a4, and holes are formed at the respective positions a1, a2, a3, a4. Process. On the other hand, with respect to the printed circuit board 1b, the axis of the drill 4b is moved in the order of b1, b2, b3, and b4, and holes are formed at positions b1, b2, b3, and b4. Further, the axis of the drill 4c is moved in the order of c1, c2, c3, c4, and holes are machined at positions c1, c2, c3, c4. Further, with respect to the printed circuit board 1d, the axis of the drill 4d is moved in the order of d1, d2, d3, and d4, and holes are formed at positions d1, d2, d3, and d4.
プリント基板1cの各穴あけ位置は、プリント基板1aの各穴明け位置と180度回転させた位置であるから、プリント基板1aとプリント基板1cの加工内容が同一の場合、テーブル2aとテーブル2c及びクロススライド8aとクロススライド8cは、それぞれ互いに逆方向に移動することになる。また、プリント基板1dの各穴あけ位置は、プリント基板1bの各穴明け位置と180度回転させた位置であるから、プリント基板1bとプリント基板1dの加工内容が同一の場合、テーブル2bとテーブル2d及びクロススライド8bとクロススライド8dは、それぞれ互いに逆方向に移動することになる。このように、テーブル2aが移動する場合にはテーブル2cが必ず反対方向に同じ動作し、クロススライド8aが移動する場合にはクロススライド8cが必ず反対方向に同じ動作する。また、テーブル2bが移動する場合にはテーブル2dが必ず反対方向に同じ動作し、クロススライド8bが移動する場合にはクロススライド8dが必ず反対方向に同じ動作する。したがって、それぞれの動作で発生する水平方向の加振力は相殺(あるいは、低減)される。 しかも、テーブル2aとテーブル2dが移動すること(駆動反力)によりベッド10に加わる回転モーメントは、テーブル2cとテーブル2bが移動することによりベッド10に加わる逆方向の回転モーメントにより打ち消される。したがって、テーブル2a〜2dが移動しても、ベッド10には回転力が加わらない。同様に、クロススライド8aとクロススライド8cが移動することによりベッド10(コラム9)に加わる回転モーメントは、クロススライド8bとクロススライド8dが移動することによりベッド10に加わる逆方向の回転モーメントにより打ち消される。したがって、クロススライド8a〜8dが移動しても、ベッド10には回転力が加わらない。   Each drilling position of the printed circuit board 1c is a position rotated 180 degrees from each drilling position of the printed circuit board 1a. Therefore, when the processing contents of the printed circuit board 1a and the printed circuit board 1c are the same, the table 2a, the table 2c, and the cross The slide 8a and the cross slide 8c move in opposite directions. Further, since the respective drilling positions of the printed circuit board 1d are positions rotated by 180 degrees with the respective drilling positions of the printed circuit board 1b, when the processing contents of the printed circuit board 1b and the printed circuit board 1d are the same, the table 2b and the table 2d The cross slide 8b and the cross slide 8d move in opposite directions. Thus, when the table 2a moves, the table 2c always operates in the opposite direction, and when the cross slide 8a moves, the cross slide 8c always operates in the opposite direction. When the table 2b moves, the table 2d always operates in the opposite direction, and when the cross slide 8b moves, the cross slide 8d always operates in the opposite direction. Therefore, the horizontal excitation force generated in each operation is canceled (or reduced). Moreover, the rotational moment applied to the bed 10 by the movement of the table 2a and the table 2d (drive reaction force) is canceled by the reverse rotational moment applied to the bed 10 by the movement of the table 2c and the table 2b. Therefore, no rotational force is applied to the bed 10 even if the tables 2a to 2d move. Similarly, the rotational moment applied to the bed 10 (column 9) by the movement of the cross slide 8a and the cross slide 8c is canceled by the reverse rotational moment applied to the bed 10 by the movement of the cross slide 8b and the cross slide 8d. It is. Therefore, no rotational force is applied to the bed 10 even when the cross slides 8a to 8d move.
この結果、プリント基板加工機にはロッキング振動が発生せず、床振動も発生しないので、高精度加工が実現できる。   As a result, the printed circuit board processing machine does not generate rocking vibration and does not generate floor vibration, so that high-precision processing can be realized.
なお、駆動反力は穴あけパターンで決まる動作時の加速度と可動部の質量の積で決まるため、テーブル2a〜2dおよびクロススライド8a〜8dそれぞれ略同等の質量にすることが好ましい。   Since the driving reaction force is determined by the product of the acceleration during operation determined by the drilling pattern and the mass of the movable part, it is preferable that the tables 2a to 2d and the cross slides 8a to 8d have substantially the same mass.
また、テーブル2aとテーブル2cおよびテーブル2bとテーブル2dの案内装置を共通にしておき、奥側のテーブル2c、2dが例えば前側に移動できるようにしておくと、プリント基板の載置および回収する際に作業が容易になる。   Further, when the guide devices for the tables 2a and 2c and the tables 2b and 2d are made common so that the back tables 2c and 2d can be moved, for example, to the front side, the printed circuit board can be placed and recovered. Work becomes easier.
また、この実施例ではテーブル及びクロススライドがそれぞれ4つの例を示したが、テーブル及びクロススライドは4の整数倍であれば同様の効果がある。つまり、テーブル及びクロススライドが8つ以上の場合は本実施例をY方向に並べる構成とすれば良い。特に、作業者が同一方向例えばテーブル2a、2b側からプリント基板を載置および回収をする場合、X方向に並べ奥行き方向に長くするよりも、作業者の奥行き方向の作業エリアを広げることなく操作することができる。   In this embodiment, four examples of the table and the cross slide are shown, but the same effect can be obtained if the table and the cross slide are integer multiples of four. That is, when there are eight or more tables and cross slides, this embodiment may be arranged in the Y direction. In particular, when an operator places and collects a printed circuit board from the same direction, for example, from the side of the tables 2a and 2b, the operation is performed without expanding the work area in the depth direction of the operator, rather than arranging them in the X direction and lengthening them in the depth direction. can do.
また、上記実施例のいずれの場合も、クロススライド8a〜8dのそれぞれに複数のスピンドルを配置し、テーブル2a〜2dにスピンドルの数に対応するプリント基板を載置するようにしてもよい。   In any of the above embodiments, a plurality of spindles may be arranged on each of the cross slides 8a to 8d, and printed boards corresponding to the number of spindles may be placed on the tables 2a to 2d.
さらに、以上の実施例では、プリント基板にドリルで穴を明ける加工機の場合について説明したが、ドリルの代わりにルータビットやエンドミルを装着してもよいし、他の位置決め機構を有する一般的な工作機械、製造装置に本発明の構造を適用することもできる。   Furthermore, in the above embodiment, the case of a processing machine that drills a hole in a printed circuit board has been described. However, a router bit or an end mill may be mounted instead of a drill, and a general positioning mechanism is provided. The structure of the present invention can also be applied to machine tools and manufacturing apparatuses.
本発明を適用したプリント基板加工機の外観図である。It is an external view of a printed circuit board processing machine to which the present invention is applied. 本発明に係るX軸駆動制御装置に関する処理のブロック図である。It is a block diagram of the process regarding the X-axis drive control apparatus which concerns on this invention. 加工をする穴の中心位置とその順番を示した図である(実施例1)。It is the figure which showed the center position and the order of the hole which processes (Example 1). 図3に示す加工動作を実施する場合の速度指令の時刻歴を示す図である。It is a figure which shows the time history of the speed command in the case of implementing the processing operation shown in FIG. 本発明に係るY軸駆動制御装置に関する処理のブロック図である。It is a block diagram of the process regarding the Y-axis drive control apparatus which concerns on this invention. テーブルを4個備える場合のテーブル駆動方向例の説明図である。It is explanatory drawing of the example of a table drive direction in the case of providing four tables. 加工をする穴の中心位置とその順番を示した図である(実施例2)。It is the figure which showed the center position and the order of the hole which processes (Example 2). 本発明を適用した他のプリント基板加工機の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the other printed circuit board processing machine to which this invention is applied. 加工をする穴の中心位置とその順番を示した図である(実施例3)。It is the figure which showed the center position and the order of the hole which processes (Example 3).
符号の説明Explanation of symbols
1a〜1d プリント基板
3a〜3d X軸駆動部
4a〜4d ドリル
5a〜5d スピンドル
6a〜6d Z軸駆動部
7a〜7d Y軸駆動部
M プリント基板加工機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a-1d Printed circuit board 3a-3d X-axis drive part 4a-4d Drill 5a-5d Spindle 6a-6d Z-axis drive part 7a-7d Y-axis drive part M Printed circuit board processing machine

Claims (5)

  1. プリント基板を載置する複数のテーブルと、前記各テーブル毎に設けられ前記テーブルをそれぞれ前後X方向に移動させるX軸駆動部と、前記各テーブルの上方にそれぞれ配置されたクロススライドと、前記各クロススライドをそれぞれ左右Y方向に移動させるY軸駆動部と、前記各クロススライドに支持されたスピンドルと、前記スピンドルをそれぞれ上下Z方向に移動させるZ軸駆動部と、を備え、前記X軸駆動部と前記Y軸駆動部により前記スピンドルに回転自在に保持されたドリルの軸線を加工位置に位置決めし、その後、前記Z軸駆動部により前記ドリルを前記プリント基板に切り込ませて穴明け加工を行うプリント基板加工機において、
    前記X軸駆動部及び前記Y軸駆動を制御し、X及びY方向の少なくとも1軸を同方向に移動する他の軸に対して逆方向に移動させて穴明け加工を行わせる制御手段を有することを特徴とするプリント基板加工機。
    A plurality of tables on which a printed circuit board is placed; an X-axis drive unit that is provided for each table and moves the table in the front-rear X-direction; a cross slide disposed above each table; A Y-axis drive unit that moves the cross slide in the left-right Y direction; a spindle supported by each cross-slide; and a Z-axis drive unit that moves the spindle in the up-down Z direction, respectively. The axis of the drill rotatably held by the spindle by the Y-axis drive unit and the Y-axis drive unit is positioned at a processing position, and then the Z-axis drive unit cuts the drill into the printed circuit board for drilling. In the printed circuit board processing machine to perform,
    Control means for controlling the X-axis drive unit and the Y-axis drive, and moving at least one axis in the X and Y directions in the opposite direction to the other axis moving in the same direction to perform drilling. A printed circuit board processing machine.
  2. プリント基板を載置する複数のテーブルと、前記各テーブル毎に設けられ前記テーブルをそれぞれ前後X方向に移動させるX軸駆動部と、前記各テーブルの上方にそれぞれ配置されたクロススライドと、前記各クロススライドをそれぞれ左右Y方向に移動させるY軸駆動部と、前記各クロススライドに支持されたスピンドルと、前記スピンドルをそれぞれ上下Z方向に移動させるZ軸駆動部と、を備え、前記X軸駆動部と前記Y軸駆動部により前記スピンドルに回転自在に保持されたドリルの軸線を加工位置に位置決めし、その後、前記Z軸駆動部により前記ドリルを前記プリント基板に切り込ませて穴明け加工を行うプリント基板加工機において、
    前記X軸駆動部及び前記Y軸駆動を制御し、X及びY方向の隣り合う各軸をそれぞれ逆方向に移動させて穴明け加工を行わせる制御手段を有することを特徴とするプリント基板加工機。
    A plurality of tables on which a printed circuit board is placed; an X-axis drive unit that is provided for each table and moves the table in the front-rear X-direction; a cross slide disposed above each table; A Y-axis drive unit that moves the cross slide in the left-right Y direction; a spindle supported by each cross-slide; and a Z-axis drive unit that moves the spindle in the up-down Z direction, respectively. The axis of the drill rotatably held by the spindle by the Y-axis drive unit and the Y-axis drive unit is positioned at a processing position, and then the Z-axis drive unit cuts the drill into the printed circuit board for drilling. In the printed circuit board processing machine to perform,
    A printed circuit board processing machine having control means for controlling the X-axis drive unit and the Y-axis drive, and causing each of adjacent axes in the X and Y directions to move in opposite directions to perform drilling. .
  3. プリント基板を載置する複数のテーブルと、前記各テーブル毎に設けられ前記テーブルをそれぞれ前後X方向に移動させるX軸駆動部と、前記各テーブルの上方にそれぞれ配置されたクロススライドと、前記各クロススライドをそれぞれ左右Y方向に移動させるY軸駆動部と、前記各クロススライドに支持されたスピンドルと、前記スピンドルをそれぞれ上下Z方向に移動させるZ軸駆動部と、を備え、前記X軸駆動部と前記Y軸駆動部により前記スピンドルに回転自在に保持されたドリルの軸線を加工位置に位置決めし、その後、前記Z軸駆動部により前記ドリルを前記プリント基板に切り込ませて穴明け加工を行うプリント基板加工機の穴明け加工方法において、
    X及びY方向の少なくとも1軸を同方向に移動する他の軸に対して逆方向に移動させて穴明け加工を行うことを特徴とするプリント基板加工機の穴明け加工方法。
    A plurality of tables on which a printed circuit board is placed; an X-axis drive unit that is provided for each table and moves the table in the front-rear X-direction; a cross slide disposed above each table; A Y-axis drive unit that moves the cross slide in the left-right Y direction; a spindle supported by each cross-slide; and a Z-axis drive unit that moves the spindle in the up-down Z direction, respectively. The axis of the drill rotatably held by the spindle by the Y-axis drive unit and the Y-axis drive unit is positioned at a processing position, and then the Z-axis drive unit cuts the drill into the printed circuit board for drilling. In the drilling method of the printed circuit board processing machine to perform,
    A drilling method for a printed circuit board processing machine, wherein drilling is performed by moving at least one axis in the X and Y directions in the opposite direction with respect to another axis moving in the same direction.
  4. プリント基板を載置する複数のテーブルと、前記各テーブル毎に設けられ前記テーブルをそれぞれ前後X方向に移動させるX軸駆動部と、前記各テーブルの上方にそれぞれ配置されたクロススライドと、前記各クロススライドをそれぞれ左右Y方向に移動させるY軸駆動部と、前記各クロススライドに支持されたスピンドルと、前記スピンドルをそれぞれ上下Z方向に移動させるZ軸駆動部と、を備え、前記X軸駆動部と前記Y軸駆動部により前記スピンドルに回転自在に保持されたドリルの軸線を加工位置に位置決めし、その後、前記Z軸駆動部により前記ドリルを前記プリント基板に切り込ませて穴明け加工を行うプリント基板加工機の穴明け加工方法において、
    X及びY方向の隣り合う各軸をそれぞれ逆方向に移動させて穴明け加工を行うことを特徴とするプリント基板加工機の穴明け加工方法。
    A plurality of tables on which a printed circuit board is placed; an X-axis drive unit that is provided for each table and moves the table in the front-rear X-direction; a cross slide disposed above each table; A Y-axis drive unit that moves the cross slide in the left-right Y direction; a spindle supported by each cross-slide; and a Z-axis drive unit that moves the spindle in the up-down Z direction, respectively. The axis of the drill rotatably held by the spindle by the Y-axis drive unit and the Y-axis drive unit is positioned at a processing position, and then the Z-axis drive unit cuts the drill into the printed circuit board for drilling. In the drilling method of the printed circuit board processing machine to perform,
    A drilling method for a printed circuit board processing machine, wherein drilling is performed by moving adjacent axes in the X and Y directions in opposite directions.
  5. プリント基板を載置する複数のテーブルと、前記各テーブル毎に設けられ前記テーブルをそれぞれ前後X方向に移動させるX軸駆動部と、前記各テーブルの上方にそれぞれ配置されたクロススライドと、前記各クロススライドをそれぞれ左右Y方向に移動させるY軸駆動部と、前記各クロススライドに支持されたスピンドルと、前記スピンドルをそれぞれ上下Z方向に移動させるZ軸駆動部と、を備え、前記X軸駆動部と前記Y軸駆動部により前記スピンドルに回転自在に保持されたドリルの軸線を加工位置に位置決めし、その後、前記Z軸駆動部により前記ドリルを前記プリント基板に切り込ませて穴明け加工を行うプリント基板加工機の穴明け加工方法において、
    前記テーブルに載置する前記プリント基板の方向を同じにしておき、隣接する前記プリント基板の加工順序を逆にして穴明け加工を行うことを特徴とするプリント基板加工機の穴明け加工方法。
    A plurality of tables on which a printed circuit board is placed; an X-axis drive unit that is provided for each table and moves the table in the front-rear X-direction; a cross slide disposed above each table; A Y-axis drive unit that moves the cross slide in the left-right Y direction; a spindle supported by each cross-slide; and a Z-axis drive unit that moves the spindle in the up-down Z direction, respectively. The axis of the drill rotatably held by the spindle by the Y-axis drive unit and the Y-axis drive unit is positioned at a processing position, and then the Z-axis drive unit cuts the drill into the printed circuit board for drilling. In the drilling method of the printed circuit board processing machine to perform,
    A drilling method for a printed circuit board processing machine, characterized in that the direction of the printed circuit boards placed on the table is made the same, and the drilling process is performed by reversing the processing order of the adjacent printed circuit boards.
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