JP2009513371A - プリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等 - Google Patents
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Abstract
プリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等であって:サポート(2)と;対応するマンドレル(12)を備えたドリル・ヘッド(11)と;マンドレルの中でドリル・ビット(13)をロッキングして駆動するためのデバイスと;を有し、前記マンドレルは、圧縮空気タービン(33)により駆動され、且つタービンの回転速度を符号化するための手段であってこの回転速度を表す信号を生成するように構成された手段(40)を有しており、この信号は、コントロール回路の中に配置され圧縮空気をタービンに供給する比例バルブ(62)を駆動するために、前記エンコーダ手段(40)により符号化された回転速度の関数として、コントロール回路(61)に供給される。
Description
本発明は、プリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等に係る。
プリント回路のためのボードの機械加工を行うとき、ボードは、トラックの相互接続及び回路コンポーネントの溶接のゾーンの少なくとも一部で穿孔されなければならない。
プリント回路のためのボードの機械加工を行うとき、ボードは、トラックの相互接続及び回路コンポーネントの溶接のゾーンの少なくとも一部で穿孔されなければならない。
今日のトレンドは、単位面積当たりの孔の密集度の増大及びそれらの直径の減少の方向へ進行中である。この目的のために、特別なドリル・ビットを、例えば圧縮空気タービンにより、回転駆動するように構成された高速度マンドレルを使用する装置が、一般的に使用されている。
関係する速度に留意すると(本発明の装置は、一秒当たり20以上の孔が穿孔されることを可能にするように構成される)、明らかに小さな質量の変位であってもクリティカルなファクターになる。
今日まで使用されている穿孔装置は、このクリティカルなファクターに適切な考慮を払っておらず、そのため、今日まで実用的であった最大の穿孔速度に制限することによりそれらの役割を演じてきた。今日では、最も高速の装置を使用して、一秒当たり8個以下の孔が穿孔されることが可能であるが、それは、問題のボードの経済的な機械加工の見地から見て、市場の要求からかけ離れている。
上記の事情に鑑み、本発明の基盤を成す技術的な問題は、プリント回路ボードのための穿孔装置を提供することにあり、この穿孔装置は、上述の先行技術の限界が是正されることを可能にするように、構造的且つ機能的にデザインされたものである。
この問題のコンテクストにおいて、本発明の主要な目的は、様々な穿孔のフェーズの間において、加速される質量を大幅に減少させる穿孔装置を提供することにある。
この問題は、添付された特許請求の範囲に従って具体化された穿孔装置により解決され、この目的及びその他の目的が実現される。
本発明の特徴及び優位性は、好ましい実施形態の以下の詳細な説明において示され、これは、非限定的な例として、添付図面の中に示されている。
これらの図面において、プリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等は、全体として1により示されている。装置1は、サポート2を有しており、このサポートの上に、リニア・アクチュエータ3が取り付けられ、このリニア・アクチュエータのロッド3aは、第一のキャリッジ4に対して作用する。第一のキャリッジ4は、ガイド5及びシュー6により、サポート2の上でスライドするように取り付けられ;第二のキャリッジ8もまた、第二のアクチュエータ3bによりサポート2の上でスライドしても、別のガイド7の上に取り付けられ、同様なシュー(図示せず)を有している。
ドリル・ヘッド11は、第一のキャリッジ4の上に取り付けられ、ドリル・ビット13を高速回転で駆動することができるマンドレル12を有している。アクチュエータ3は、所望の穿孔運動の間、第一のキャリッジ4を、穿孔されるボードPの方向及びそれから離れる方向に変位させる。
第二のキャリッジは、その上に取り付けられたアーム15と共に、ワークピース押圧デバイス(全体として16により示される)の一部であって、このデバイスは、ドリル・ビット13による穿孔の間、ボードPを作用表面(図示せず)に対して押圧するように構成されている。
アーム15は、片持梁状に突出する状態でプレート17から伸びるリーフ・スプリングとして具体化され、このプレートは底部でアクチュエータ部材18を閉じている。アーム15は、プレート17と一体化され、そのルート部の内の一つで、プレート17の中に刻み込まれた脆弱化された線19aの中で終了する。この線は、優先的に弾性的に変形するゾーンを作り出すように構成され、アーム15がアクチュエータ18により駆動されたときに、このゾーンの周りでアーム15が振動するようになる。
アクチュエータ18は、圧電式のタイプのアクチュエータであって、上記の脆弱化された線19aの周りで、アーム15の交番的な振動運動を促進するように構成されている。アームには、そのルート部に対して反対側の自由端に、サポート15aが形成され、このサポートの上に、加圧部材19が取り付けられ、ボードPに押し付けられたときにボードPと同一平面上に配置されるように、直径に沿った軸20の周りで自由に振動する。加圧部材19は、相対的に大きい直径のクラウン21及び相対的に小さい直径のクラウン22を備えた環状のブッシングとして形成され、これらのクラウンは、同軸上にあり、且つ両者には、中心孔23が設けられている。
ドリル・ヘッド11は、ボディ26を有しており、このボディの中に、マンドレル12が、流動床ブッシング28及びベアリング29により支持されている。流動床ブッシング28は、円筒形のマンドレルの外側ジャケットとそれに面するブッシング28の内側ジャケットとの間に、シート状の圧縮空気が、形成されるタイプのブッシングであって、マンドレルの中心合わせを行うように且つマンドレルを径方向に支持するように構成されている。ベアリング29は、しかしながら、穿孔動作により生ずる軸方向の負荷及び径方向の負荷の両方に耐えるように実質的に構成されたベアリングである。
流動床ブッシング28の代替品として、従来の転がり軸受けまたは少なくとも三つのベアリング(互いに対して120度の間隔で配置された)が使用されても良く、その場合、インナー・レースが、マンドレル12の軸に対して平行のそれぞれの固定されたピンの上にキーで固定され、そしてアウター・レースが、マンドレル12と回転状態で接触する。
マンドレル12は、次に、最も内側のコア・シャフト30を有しており、スリーブ31が、その上にキーで固定され、このコア・シャフトの上に、圧縮空気タービンのローター33が、キーで固定され、管状部材34が、コア・シャフトの外側ジャケットとスリーブ31の内側ジャケットとの間に、両者のより大きい直径の部分で、挿入される。
コア・シャフト30とスリーブ31の両者は、それぞれ、タン(tang)35,36を有し、これらのタンは、同軸上にあり且つ互いの上にキーで固定されている。タービン33及びベアリング29のレースの内の一つは、タン36の上にキーで固定されている。タン35は、次に、軸方向の孔38及び直径に沿った孔39を有している、後者は、タン35の自由端に配置されている。
軸方向の孔38は、圧縮された冷却空気をドリル・ビット13へ運ぶように構成されている;直径に沿った孔39は、マンドレルの回転速度の光学的なエンコーダ40の一部である。エンコーダ40により生成された信号は、コントロール回路61に供給され、このコントロール回路は、ダクト63の上に配置され圧縮空気をタービン33に供給する比例バルブ62を駆動し、それによって、タービンの回転速度33のコントロールを支配し、それ故に、穿孔速度のコントロールを支配するフィードバック信号が存在するようになる。
マンドレルのコア・シャフト30は、次に、ドリル・ビット13のタン(tang)42を受け入れるように構成された相対的に大きい直径のゾーンの中に、軸方向のキャビティ41を有している;タン42は、キャビティ41の中に、自動的に保持され、且つロッキング及び駆動デバイス(全体として45により示される)により回転がロックされている。このデバイスは、一対のリング46を有し、各リングは、平面状の表面47と反対側の表面を有し、この反対側の表面は、平面状の部分48及び傾斜した平面状の部分49を有し、この部分49は、表面48から表面47の方向へ収束している;これらのリング46は、中心孔50aを有し、この中心孔の中に、ドリル・ビット13のタン42が、非常に小さな遊びを介して係合される。またこれらのリングは、外側のジャケット上に、互いに向かい合う平坦な部分50bを有している。
上記のデバイス45は、更に、コア・シャフトの自由端で得られる、リング46のためのシート51を有し、これらのシートは、二つの並置された環状構造体52a,52bを有し、それらの環状構造体は、互いに向かい合い、それぞれの平坦な部分53により相互に接続され、互いに対して段状に突出し且つ正反対に(即ち180度の間隔で)オフセットされたショルダー54,55を、それぞれを有している。それに対応して、向かい合うウインドウ56が、管状部材34に設けられ、これらのウインドウの中に、リング46の外側のジャケット部分の平坦な部分50bを有さない部分が収容される。
ウインドウ56は、それぞれの平面状の部分38で互いに支え合うとき、リング46の軸方向のバルクを収容するような軸方向の広がりを有していて、これらの平面状の部分に対応する側に軸方向の遊びを残し、それによって、リングが、ショルダー54と対応するウインドウの反対側のベースの間で圧縮されるようになっている。ブッシング59により保持されコア・シャフト30の自由端を押圧するスプリング58が、デバイス45を完成する。
ブッシングは、管状部材34の中に圧入され、または、それに対してリジッドに作られる。ピストン63は、ドリル・ビット13を取り除きまたは挿入しようとするとき、スプリング58に対して反対にコア・シャフト30を押すために、指令に従って、タン35に対して作用する。ピストン63は、その自由な回転を可能にするために、スプリング65により、シャフト30から離れた位置に弾性的に引き戻される。
ドリル・ビット13のタン32が、先ずブッシング59の中に挿入され、次いで部分50aの中のリング46の中を通過して所望の程度に到達するまで、コア・シャフトの軸方向のキャビティ41の中に挿入されるとき、リング46を、それぞれの互いに向かい合う平面状の表面48で、互いに接触する状態に圧縮するように、ピストン63がコア・シャフト30を押圧する。
ピストン63の動作が解放されたとき、スプリング58が、コア・シャフト30により、リング46の上にストレスを及ぼし、それによって、これらのリングが、それらのそれぞれのシートの中で、表面49が互いの噛み合う方向へ傾斜されるようになる。これは、一方の側では(孔50a)、このようにしてロックされたタン32との当接を、もう一方の側では、スリーブ31の内側ジャケットとの当接を生じさせる。これは、ドリル・ビット13をマンドレル12及びそれに対応するタービン33とリジッドにする。
反対に、ピストン62を駆動して、コア・シャフト30をスプリング58に対して反対に押圧することにより、先に述べたロッキング動作が、ドリル・ビット13の挿入および/または取り外しのために解放される。
ピストン63にも、好ましくは、圧縮空気のための経路64が設けられ、この経路は、ドリル・ビット13のタン32を冷却するように、そしてドリル・ビットが取り外されたときには、対応するシートを(空気を吹き付けることにより)清掃するように、構成される。圧縮空気は、この目的のために、ペルチエ素子冷却デバイス(図示せず)により冷却される。
本発明は、かくして、先に述べた問題を解決し、今日まで技術的ソリューションに対して、多くの優位性を提供する。それらの全ては、主として、穿孔速度及び実現可能な時間当たりのアウトプットを増大させることに、焦点が合わせられている。他の優位性の中で、以下が注目される:
− そのタンの全体がガイドされるので、ドリル・ビットの偏心が少ない;
− 加熱される程度が少なく、且つ偏心が少ないので、ドリル・ビットの動作寿命が増大され、破損が減少される;
− ドリル・ビットのより高い回転速度の結果として、プリント回路の材料の侵入の速度が速い;
− ドリル・ビットのロッキング・システムのメインテナンスが無い;
− 切断面の破損および/または磨耗の後に、ドリル・ビットの交換がより速やかに行われる。
− そのタンの全体がガイドされるので、ドリル・ビットの偏心が少ない;
− 加熱される程度が少なく、且つ偏心が少ないので、ドリル・ビットの動作寿命が増大され、破損が減少される;
− ドリル・ビットのより高い回転速度の結果として、プリント回路の材料の侵入の速度が速い;
− ドリル・ビットのロッキング・システムのメインテナンスが無い;
− 切断面の破損および/または磨耗の後に、ドリル・ビットの交換がより速やかに行われる。
Claims (9)
- プリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等であって:
− サポート(2)と;
− 対応するマンドレル(12)を備えたドリル・ヘッド(11)と;
− このマンドレルの中でドリル・ビットをロッキングして駆動するためのデバイスと;を有し、
前記マンドレルは、圧縮空気タービン(33)により駆動され、且つタービンの回転速度を符号化するための手段であって、この回転速度を表す信号を生成するように構成された手段(40)を有しており、
この信号は、コントロール回路の中に配置され圧縮空気を前記タービン(33)に供給する比例バルブ(62)を駆動するために、前記エンコーダ手段(40)により符号化された回転速度の関数として、コントロール回路(61)に供給されること、
を特徴とする装置。 - プリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等であって:
− サポート(2)と;
− 対応するマンドレル(12)を備えたドリル・ヘッド(11)と;
− このマンドレルの中でドリル・ビット(13)をロッキングして駆動するためのデバイスと;を有し、
前記ロッキング・デバイスは、一対のリング(46)を有し、これらのリングは、平面状の表面(47)と、平面状の部分(48)及び傾斜した平面状の部分(49)を有する反対側の表面と、前記ドリル・ビットのタン(42)を受け入れるように構成された中心孔(50a)と、を有し、
前記ロッキング・デバイスは、更に、前記マンドレルのコア・シャフトの自由端で得られる前記リング(46)ためのシート(51)を有し、且つ、二つの並置された環状構造体(52a,52b)を有し、これらの構造体は、互いに向かい合い、それぞれの平坦な部分により相互に接続され、且つ互いに対して段状に突出しているが正反対にオフセットされたそれぞれのショルダー(54,55)を有し、
管状部材(34)には、向かい合うウインドウ(56)が設けられ、その中に、前記平坦な部分(50b)を有さない前記リング(46)の外側のジャケット部分が受け入れられ、
これらのウインドウ(56)は、軸方向の広がりを有し、それによって、それぞれの平面状の部分(38)で互いに支え合うときに、前記リング(46)の軸方向のバルクを収容するようになっていて、これらの平面状の部分に対応する側に軸方向の遊びを残し、それによって、前記ショルダー(54)と対応するウインドウの反対側のベースの間で、前記リングが圧縮されるようになっていること、
を特徴とする装置。 - 下記特徴を有する請求項2に記載のプリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等:
前記コア・シャフト(30)の自由端を押圧するスプリング(58)を有している。 - 下記特徴を有する請求項3に記載のプリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等:
ブッシングが、前記管状部材(34)の中に圧入され、または、それに一体化されている。 - 下記特徴を有する請求項4に記載のプリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等:
前記ドリル・ビットを取り除くまたは挿入しようとするときに、前記スプリング(58)に対して反対に前記コア・シャフト(30)を押すために、指令に従って前記タン(35)に作用するピストン(63)を有している。 - 下記特徴を有する請求項5に記載のプリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等:
前記ピストン(63)には、圧縮空気のための少なくとも一つの経路(64)が設けられ、この経路は、前記ドリル・ビットを冷却し、且つドリル・ビットが取り外されたときに、対応するシートに空気を吹き付けるように構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から6のいずれか1項に記載のプリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等:
前記マンドレル(27)は、最も内側のコア・シャフト(30)を有していて、その上に、スリーブ(31)がキーで固定され、且つその上に、圧縮空気タービンのローター(33)がキーで固定され、且つ、管状部材(34)が、前記コア・シャフトの外側ジャケットと前記スリーブ(31)の内側ジャケットの間に、両者の相対的に大きな直径の部分で、挿入されている。 - 下記特徴を有する請求項7に記載のプリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等:
前記コア・シャフト(30)と前記スリーブ(31)の両者は、それぞれの第一及び第二のタン(35,36)を有し、これらのタンは、同軸上にあって、互いの上にキーで固定され、
前記タービン(33)は、前記スリーブ(31)の第二のタン(36)の上にキーで固定され、前記コア・シャフト(30)の第一のタン(35)には軸方向の孔(38)が設けられ、この孔は、圧縮された冷却空気を前記ドリル・ビットに運ぶように構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から8のいずれか1項に記載のプリント回路のためのボードの高速穿孔のための装置等:
第一のタンは、直径に沿った孔(39)を有していて、この孔は、前記マンドレルの回転速度のエンコーダ(40)に属している。
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