JP3280565B2 - プリント基板押さえ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板加工
機に設けるプリント基板押さえ装置に係わる。詳細に
は、本発明は、加工する孔の大きさに応じてプリント基
板を押さえる部分を変更する機構を持つプリント基板押
さえ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板を精密に加工する、例えば
孔明けする際には、プリント基板はしっかりと押さえて
おく必要がある。プリント基板の加工機は、その為の設
備を備えることが好都合である。そのような加工機の従
来例が特開平４−３５４６０９号公報に示されており、
これを図３を参照して説明する。

【０００３】このプリント基板加工機は、テーブル１０
と、テーブルの上方に配置したフレ−ム（図示せず）と
を有する。テーブル１０は、プリント基板６を載せて固
定するようになっている。テーブル１０とフレームは、
図中のＸ方向とＹ方向にそれぞれ移動可能である。フレ
ームには、サドル２０がＺ方向へ移動可能に搭載されて
いる。スピンドル１がサドル２０に設けられ、スピンド
ル下端の位置に、ドリル２が保持される。

【０００４】プリント基板押さえ装置は、一対のシリン
ダ５と、プレッシャフット３とで構成される。図３に示
すように、シリンダ５はサドル２０上に支持されてい
る。プレッシャフット３はサドル２０とテーブル１０間
に配置され、ピストンロッド４を介してシリンダ５に支
持されている。シリンダ５は、プレッシャフット３を所
定の圧力でテーブル１０へ向けて付勢する。プレッシャ
フット３は通常、図中のＢの位置にある。

【０００５】孔明け加工時、サドル２０を下げると、ま
ずプレッシャフット３がテーブル１０上のプリント基板
６に当接する。サドル２０はさらに下降し、プレッシャ
フット３がプリント基板６に当接すると、シリンダ５の
圧力が作用して、プリント基板６をテーブルに押さえ付
ける。さらにサドル２０を下降させると、ドリル２がプ
リント基板６に押し込まれて、孔明けを行う。この時、
プレッシャフット３はサドル２０に相対的に上昇し、加
工する孔の深さによって、最大、図中のＡ位置まで達す
る。

【０００６】典型的には、プリント基板６に開ける孔
は、最大６．３ｍｍから最小０．１ｍｍまで各種の大き
さである。この為、プレッシャフット３先端の貫通孔３
Ｂは、最大径のドリル２を通すために直径８ｍｍ程度の
大きさがある。また、ドリル２の先端からプレッシャフ
ット３の下端間の距離Ｄ1は、１から３ｍｍ程度であ
る。

【０００７】ところで、被加工材の押さえ付けは、加工
位置に近いほど効果が大きい。上述した従来装置は、プ
レッシャフットの貫通孔３Ｂが比較的大きく、細い直径
の孔の加工時には押さえ効果が低減する。そこで、特開
平４−３５４６０９号は、それぞれ異なる径の貫通孔の
ある複数の押さえ部分を回転や摺動可能に設けて、工具
の大きさに応じて貫通孔を変えることを提案している。
この公報による装置の一実施例を、図４を参照して説明
する。なお、以下の本文では、前述の従来例と同様でよ
い構成部分は、同じ参照符号を付して、説明を省略す
る。

【０００８】図４において、プリント基板加工機のスピ
ンドル１は、前述した例と同様に、サドル（図示せず）
に支持されている。スピンドル１は、サドルと一緒に上
下方向へ移動可能である。一対のピストンロッド４がサ
ドルに設けたそれぞれのシリンダ（図示せず）から突出
し、下方に向けて付勢される。プレッシャフット３はス
ピンドル１の先端部分に摺動可能に嵌合し、ピストンロ
ッド４によって支持されている。

【０００９】プレッシャフット３は、その下面に平板状
のスライドピース７を備える。スライドピース７は、ス
ピンドル１の軸心と直角に摺動するようにプレッシャフ
ット３に保持され、駆動用のシリンダ８に接続される。
２つの押さえ部分３′，３″が、スライドピース７に設
けられている。押さえ部分３′，３″には、異なった直
径の貫通孔がそれぞれ形成されている。図４は、使用す
る最大径のドリル２を示す。対応の押さえ部分３″はプ
リント基板６を押さえ、その貫通孔はドリル２より径が
大きく、ドリル２の通過を可能にする。

【００１０】加工を行う際には、使用するドリル２の直
径に応じて、スライドピース７が先ず枢動駆動され、押
さえ部分３′，３″を変える。このため、ドリル２は、
その先端が摺動するスライドピース７と干渉しないよう
に、スライドピース７の摺動面よりも高い位置に保持さ
れる。その為、ドリル２の先端から押さえ部分３′又は
３″の下端までの距離Ｄ2が大きく、加工時のスピンド
ルの上下移動量が大きい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
装置を改善して、押さえ部分が占めるスペースを小さく
かつ保守を容易にすると共に、加工効率の向上を可能に
するプリント基板押さえ装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来のプリン
ト基板押さえ装置の基本構造を踏襲する一方で、押さえ
部材をプレッシャフットに対して回転可能に配置すると
共に、加工時、押さえ部材の支持軸にスラスト荷重が加
わらないように構成し、また、加工時における工具の移
動スロークを低減して、加工効率の向上を図るものであ
る。このため、押さえ部材は異なった大きさの貫通孔を
備える。押さえ部材は可動であり、使用する工具に対応
する貫通孔を該工具に整合させ、次いで、工具が加工機
上のプリント基板に達する前に、該プリント基板に接触
して押さえつける。押さえ部材はさらに、工具との干渉
を免れる位置へ動かされて選択・変更され、その後に加
工のための位麗へ戻されるようになっている。

【００１３】特開平４−３５４６０９号の装置では、基
板押さえ部材がプレッシャフットに対して移動し、使用
するドリルの大きさに応じて貫通孔を変更する。この
時、ドリルが押さえ部材に当たって破損しないように、
ドリル先端を押さえ部分より高くする必要がある。その
ため、ドリルから押さえ部分の先端までの距離が大きく
なり、加工時のドリルの上下ストロークが増大する。こ
れが、一箇所の加工に要する時間の増大、従って加工効
率め低下につながっていた。

【００１４】本発明によると、押さえ部分とプレツシャ
フツトとは、母線がスピンドルの軸線に直交する下に凸
の円錐面で当接するので、加工時、支持軸にスラスト方
向の力が加わらず、支持軸が損傷することがない。ま
た、押さえ部材は、実施する加工に応じて何れか一つの
貫通孔を選択・変更する際にのみ、工具から遠ざけられ
る。そのため、加工時には工具の先端とプリント基板の
表面との距離を最小にすることができる。かくして、本
発明は、前述の従来技術の問題点を解消して、加工時間
の短縮と効率向上を可能にする。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例によるプリ
ント基板押さえ装置を、図１を参照して説明する。図１
は、プリント基板加工機に装着した状態で当該装置を示
す。加工機は、本文の冒頭で説明した従来技術と同様
に、スピンドル１と、テーブル１０と、フレーム（図示
せず）とを有する。テーブルとフレームは、それぞれＸ
方向とＹ方向へ移動可能である。スピンドル１はサドル
２０に支持され、サドルと一緒にＺ方向、すなわち図中
の上下方向へ移動可能である。

【００１６】一対の作動器ないしシリンダ２６が、サド
ル２０に支持されている。ピストンロッド４がそれぞれ
のシリンダから突出して、下方に向け付勢される。シリ
ンダ２６は流体圧力により駆動され、２段階のストロー
クにわたって作動可能である。コントローラＥがシリン
ダ２６に接続され、シリンダ２６を含むプリント基板押
さえ装置の作動を制御するようになっている。

【００１７】ピストンロッド４はプレッシャフット２４
Ａに接続され、シリンダ２６と共にプレッシャフットの
支持機構を構成する。プレッシャフット２４Ａはスピン
ドル１の先端部分に嵌合し、スピンドル１に沿って摺動
可能である。プレッシャフット２４Ａは、その底面の軸
心部に、ドリル２を通すための貫通孔２４Ｂを備える。
プレッシャフット２４Ａの下面に、回転軸２４Ｃと、円
錐面２４Ｄとが設けられている。回転軸２４Ｃは、スピ
ンドル１の軸線に対して所定角度θをなすように、傾斜
している。円錐面２４Ｄは、回転軸２４Ｃを中心として
形成される。円錐面２４Ｄは、ドリル２側の部分がプリ
ント基板６に平行である。すなわち、円錐面２４Ｄは最
下端の母線がスピンドル１の軸線に直交するように形成
され、回転軸２４Ｃは円錐面２４Ｄの軸線上に形成され
ている。

【００１８】さらに、回転部材２５Ａがプレッシャフッ
ト２４Ａの下方に配置される。この回転部材を回転させ
るための駆動機構１１−１３も設けられている。回転部
材２５Ａは、その中央部に設けたベアリング１５を介し
て回転軸２４Ｃに取り付けられる。回転部材２５Ａは、
駆動機構１１−１３の駆動により円錐面２４Ｄに沿って
回転摺動できる。回転部材２５Ａの周囲には、２つの押
さえ部分２５Ｂ，２５Ｃが固設される。押さえ部分２５
Ｂは直径８ｍｍの貫通孔を備え、押さえ部分２５Ｃは直
径１ｍｍの貫通孔を備えている。これら貫通孔は、各押
さえ部分がドリル２の下に来るとドリル２の軸方向に向
くように形成されている。なお、回転部材２５Ａには、
押さえ部分２５Ｂ，２５Ｃ以外にも、ドリル径に応じた
様々な貫通孔を持つ複数の押さえ部分を設けることがで
きる。また、この実施例では押さえ部分が回転部材２５
Ａと一体であるが、別個の要素に形成して回転部材２５
Ａに固定状に取り付けてもよい。

【００１９】プレッシャフット２４Ａは、前述の従来装
置と同様に、通常、図１に示すＢ位置にある。孔明け加
工時には、プレッシャフット２４Ａはサドル２０に相対
的に上昇する。この時、プレッシャフット２４Ａは、加
工する孔の深さによって、最大、Ａ位置まで達する。本
実施例では、プレッシャフット２４ＡがＢ位置よりもさ
らに下方へ動かされるようになっている。

【００２０】詳細にいうと、加工に際して、コントロー
ラＥの制御の下に、回転部材２５Ａが回転駆動され、押
さえ部分２５Ｂを押さえ部分２５Ｃに、或いはその逆に
替える。本実施例では、この作動に先立って、シリンダ
２６が作動され、ピストン口ッド４をさらに下方へ突き
出す。プレッシャフット２４Ａは、図１に示すＣ位置ま
で下降する。これにより、ドリル２の先端は、プレッシ
ャフットの円錐面２４Ｄより高くなる。回転部材２５Ａ
は、ドリル２と干渉することなく回転可能である。押さ
え部分の変更が終了すると、シリンダ２６が再び作動さ
れ、プレッシャフット２４ＡをＢ位置へ戻す。このよう
な構造によって、ドリル２からプレッシャフット２４Ａ
の下端までの距離Ｄ3は、図４に示した従来装置のＤ1寸
法と同等にできる。

【００２１】 上記 実施例によると、特開平４−３５４６
０９号の装置と比べて、孔明け時のスピンドル上下移動
量、すなわち加工ストロークを小さくできる。よって、
１回の穴加工に要する時間を短くして、加工効率を高め
ることができる。典型的には、プリント基板の孔明け加
工において、ＸおよびＹ軸送り速度は２５．４ｍ／ｍｉ
ｎ、Ｚ軸送り速度は０．５から３ｍ／ｍｉｎである。生
産性向上のためにＺ軸送り速度の増大も考えられるが、
この速度は加工条件により定められているので、早める
ことは実際上困難である。本発明によるＺ軸ストローク
の短縮は、生産性の向上に大きく寄与する。

【００２２】 図２は、工具送り速度と生産性の関係を示
している。例えば、スピンドルの移動ないし送り速度２
ｍ／ｍｉｎの時、加工に要するストロークを９ｍｍから
８ｍｍに縮めると、１回の穴加工に要する時間を短縮で
き、約１０％の生産性向上が見込める。本発明は、上述
のストローク短縮により、単位時間当たりの加工数を増
して、効率向上を可能にする。

【００２３】 本発明を実施例に基づいて説明したが、本
発明はこれら特定の形態のみに限定されない。様々な変
形や変更が、添付の特許請求の範囲に記載した範囲から
逸脱することなく可能である。例えば、実施例はシリン
ダをプレッシャフットの作動器として採用しているが、
これに代えて、電動モータと弾性機構を組み合わせて用
いても良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明によると、押さえ部材の設置スペ
ースを小さくできると共に、押さえ部分とプレツシャフ
ツトとは、母線がスピンドルの軸線に直交する下に凸の
円錐面で当接するので、加工時、支持軸にスラスト方向
の力が加わらず、支持軸が損傷することがない。そし
て、一回の穴加工に要する時間を短縮して、単位時間当
たりの加工数を増すことができる。しかも、これは従来
装置の構造を大幅に変更することなく可能であり、比較
的安価な費用で大幅な生産性向上を成し得る格別の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるプリント基板押さえ装置
を示す縦断面図。

【図２】加工ストロークと生産性の向上（単位時間当た
りの加工数）の関係を示す線図。

【図３】プリント基板押さえ装置を備えた従来のプリン
ト基板加工機の縦断面図。

【図４】別の従来のプリント基板押さえ装置の縦断面
図。

【符号の説明】

１ スピンドル ２ ドリル（工具） ３ プレッシャフット ３′，３″ 押さえ部分 ４ ピストンロッド（支持機構） ６ プリント基板 ８ シリンダ（駆動機構） １０ テーブル １ １，１ ２，１３ 駆動機構 ２４Ａ プレッシャフット ２５Ｂ，２５Ｃ 押さえ部分 ２６ シリンダ（作動器） Ｅ コントローラ（制御器）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に工具を保持するスピンドルに対し
   て相対移動可能なプレツシャフツトに、母線が前記スピ
   ンドルの軸線に直交する下に凸の円錐面を形成すると共
   に、この円錐面の軸線上に支持軸を形成し、 前記支持軸に、底面が前記円錐面に略一様に当接し、前
   記支持軸の軸線から等距離の円周方向に軸線が前記底面
   に垂直な穴径の異なる複数の貫通穴を備える傘状の押さ
   え部材を、回転自在に係合させ、 前記工具を前記貫通穴に整合させる場合には前記プレッ
   シャフットを前記押さえ部材が前記工具と高さ方向に干
   渉しない位置まで遠ざけ、プリント基板を加工する場合
   には前記プレッシャフットを前記押さえ部材が前記工具
   と高さ方向に干渉する位置に保持する、前記プレッシャ
   フットの駆動手段を設け、 加工時に前記工具の先端が前記貫通孔を通って前記プリ
   ント基板に到る距離を最小にする ことを特徴とするプリ
   ント基板押さえ装置。