JP3594452B2 - プリント基板穴明機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板に穴明けをするためのプリント基板穴明機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板穴明機はプリント基板に電子部品を固定するための穴あるいは基板の上下各面に配置された導体部を接続するためのスルーホールを加工する装置である。このようなプリント基板穴明機を図３，４により説明する。図３は従来のプリント基板穴明機の外観図、図４はプリント基板穴明機の支持装置の断面図である。
【０００３】
図３において、１はベッド、２はテーブルで、ベッド１に固定された図示しないガイドを介して矢印Ｘ方向に移動可能に支持され、サーボモータ３を駆動源とする図示しないねじ送り手段によって駆動される。４はコラムで、テーブル２の移動経路を跨ぐように、ベッド１に固定されている。５はガイドで、コラム４の正面に所定の間隔で固定されている。６はクロススライドで、ガイド５に矢印Ｙ方向に移動可能に支持され、サーボモータ７を駆動源とするねじ送り手段によって駆動される。８はガイドで、クロススライド６の正面に所定の間隔で固定されている。９はプレートで、ガイド８に矢印Ｚ方向に移動可能に支持され、サーボモータ１０を駆動源とするねじ送り手段によって駆動される。１１はサドルで、プレート９に所定の間隔で固定されている。１２はスピンドルユニットで、サドル１１に支持されている。１３はドリルで、スピンドルユニット１２の一端に回転自在に支持されている。１４はプリント基板で、テーブル２上に固定されている。１５はＮＣ装置で、サーボモータ３、７、１０の回転を制御する。１６はレベリングシートで、床面１７に載置されている。１８はレベリングボルトで、ベッド１の所定の位置に螺合しており、テーブル２が水平になるように高さを調整されて図示しないナットにより回り止めされている。
【０００４】
次に、従来のプリント基板穴明機の動作を説明する。ＮＣ装置１５はドリル１３を回転させ、予め入力されたプログラムに従って、先ずサーボモータ３、７の回転を制御してテーブル２とクロススライド６すなわちドリル１３を保持するスピンドルユニット１２とプリント基板１４をＸＹ方向に位置決めする。次に、サーボモータ１０の回転を制御してプレート９をＺ方向に移動させてプリント基板１４に穴明けを行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
テーブル２、クロススライド６およびプレート９（以下、これらをまとめて移動部材という。）はいずれも図５に示す速度パターンにより速度を制御される。なお、速度ｖは移動部材毎にそれぞれに適した値が設定されている。同図から明らかなように、０から速度ｖまでおよび速度ｖから速度０までの時間を短くすると、すなわち加速度を大きくすると、移動部材の移動時間を短縮でき、生産性が向上する。
【０００６】
ところで、一般に加速度が変化すると、この変化に伴い移動部材あるいは移動部材を支持する構造部材に振動が発生する。そこで、プリント基板穴明機はベッド１およびコラム４だけでなく移動部材に剛性を持たせると共に、ガイド５、８等の案内装置も剛性に優れるものを採用し、大きな振動が発生しないように構成されている。また、作業能率を向上させるため、移動部材の加速度は、プリント基板穴明機を所定の地耐力の場所に設置した時に有害な振動が発生しない最大の値に設定されている。この結果、プリント基板１４に毎分３００個所程度の穴明けをすることができる。
【０００７】
近年、スピンドルの多軸化による装置の大型化に伴い、プリント基板穴明機の能力を発揮させるために必要な地耐力が大きくなっている。しかし、地耐力を大きくするには費用がかかるため、地耐力が必要とされる値以下の場所にもプリント基板穴明機が設置される場合が増加している。また、プリント基板穴明機が他の装置と並べて配置された場合、他の装置で発生する振動がプリント基板穴明機に伝達されることもある。このような場合、移動部材による振動あるいは他の装置から伝達される振動により加工位置精度が低下したり、ドリル折れが発生し、品質および作業能率が低下した。
【０００８】
本発明の目的は、上記した課題を解決し、プリント基板穴明機が地耐力の小さい場所あるいは他の装置による振動が伝達される場所に設置された場合においても加工不良あるいはドリル折れの発生を防止できるプリント基板穴明機を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、請求項１の発明は、ドリル（１３）とプリント基板（１４）を移動手段（３，７，１０）にてＸＹＺ方向に相対的に移動させ、プリント基板に穴明けをするプリント基板穴明機において、プリント基板穴明機の構造部材（１，４）またはプリント基板穴明機の支持装置（２２）に、前記プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置の前記ＸＹＺ方向の少なくとも一方向（例えばＺ方向）の加速度（α）を測定する加速度測定装置（２１）を配置し、前記加速度測定装置の測定値が予め定める値を超えたとき毎に、前記加速度が予め定める値を超えた方向に前記ドリルまたはプリント基板を移動させる前記移動手段（１０）の加速度（ａ）を徐々に小さくするように制御することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、ドリル（１３）とプリント基板（１４）を移動手段（３，７，１０）にてＸＹＺ方向に相対的に移動させ、プリント基板に穴明けをするプリント基板穴明機において、プリント基板穴明機の構造部材（１，４）またはプリント基板穴明機の支持装置（２２）に、前記プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置の前記ＸＹＺ方向の少なくとも一方向（例えばＺ方向）の加速度（α）を測定する加速度測定装置（２１）を配置し、予め定める時間内における前記加速度測定装置の測定値の平均値が予め定める値を超えたとき毎に、前記加速度が予め定める値を超えた方向に前記ドリルまたはプリント基板を移動させる前記移動手段（１０）の加速度を徐々に小さくするように制御することを特徴とする。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、本発明の構成を何等限定するものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１により本発明の一実施の形態を説明する。図１は本発明によるプリント基板穴明機の支持装置の断面図、図２は動作を示すフローチャートであり、図４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ある。
【００１３】
２１は加速度ピックアップでＺ方向の加速度を検出する。加速度ピックアップ２１はレベリングシート２２の内部に固定され、出力端子はＮＣ装置１５に接続されている。また、ＮＣ装置１５にはプリント基板穴明機が仕様上必要であるとしている所定の地耐力において適用される移動部材、ここではプレート９、の加速度の値はｋである。
【００１４】
以下、動作を説明する。
【００１５】
図示しない加工開始ボタンがオンされると、ＮＣ装置１５は加工時の加速度αの初期値をｋにして（手順Ｓ１００）、加速度ピックアップ２１の出力信号の値を予め入力された許容値と比較する（手順Ｓ１１０）。そして、出力信号の値が許容値を超えていたら、プレート９の加速度αを５％小さい０．９５αに変更し（手順Ｓ１２０）、以後加工が終了するまでの間、加速度ピックアップ２１の出力信号の値が許容値を超える毎に加速度αを５％ずつ減らしていく。
【００１６】
本実施の形態では、加工が終了すると、加速度αは初期値ｋに戻るから、例えば、他の装置が停止しており、当該装置の振動の影響を受けない時は、予め設定された加速度ｋで加工でき、加工能率の低下を防ぐことができる。
【００１７】
ここで、上記においてＺ方向の加速度だけを測定するようにした理由を説明する。上記したように、加工時、先ずテーブル２、クロススライド６が駆動されてＸ、Ｙ方向に位置決めされる。次にプレート９が下方に駆動され、加工深さに達すると上方に駆動されるが、この際、ドリル１３の先端がプリント基板１４から抜けると直ちに、テーブル２、クロススライド６は次の加工位置に駆動される。この場合、Ｘ、Ｙ方向の１回の移動量は数ｍｍ程度であるため、Ｘ、Ｙ方向の振動の振幅は小さく、しかもプリント基板１４から抜け出たドリル１３の先端が次にプリント基板１４に接触するまでの間に発生した振動は減衰し、加工に影響が出ることは少ない。一方、Ｚ方向の移動量は片側１５ｍｍ程度であり、かつ移動回数がＸ、Ｙ方向の２倍であるため、Ｘ、Ｙ方向に比べて振動が減衰しにくく、かつ他の振動の影響を受けやすいためである。
【００１８】
なお、加速度ピックアップ２１を配置する場所はレベリングシート２２に限らず、構造部材であるベッド１またはコラム４に配置しても良い。また、配置する加速度ピックアップ２１は１個でも複数でも良い。さらに、加速度ピックアップ２１をＺ方向だけでなくＸ、Ｙ方向にも設け、テーブル２、クロススライド６の加速度を制御するようにしても良いし、加速度ピックアップ２１としてＸＹＺの各方向を同時に測定できるものを採用しても良い。
【００１９】
また、加速度ピックアップ２１の出力信号から直ちにプレート９の加速度を変更せず、上記出力信号を所定の時間採取し、その時間内における平均値を用いるようにしても良い。さらに、振動の大きさを加速度だけでなく、振幅で評価するようにしても良い。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置に加速度測定装置を配置し、加速度測定装置の測定値が予め定める値を超えたとき、あるいは予め定める時間内における測定値の平均値が予め定める値を超えたときは、ドリルまたはプリント基板を移動させる移動手段の加速度を小さくするように制御するから、プリント基板穴明機が地耐力の小さい場所あるいは他の装置による振動が伝達される場所に設置された場合においても加工不良あるいはドリル折れの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板穴明機の支持装置の断面図である。
【図２】動作を示すフローチャートである。
【図３】従来のプリント基板穴明機の外観図である。
【図４】従来のプリント基板穴明機の支持装置の断面図である。
【図５】テーブル２、クロススライド６およびプレート９の速度制御線図である。
【符号の説明】
１ 構造部材（ベット）
４ 構造部材（コラム）
３，７，１０ 移動手段（サーボモータ）
１３ ドリル
１４ プリント基板
１５ ＮＣ装置
２１ 加速度測定装置（加速度ピックアップ）
２２ 支持装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板に穴明けをするためのプリント基板穴明機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板穴明機はプリント基板に電子部品を固定するための穴あるいは基板の上下各面に配置された導体部を接続するためのスルーホールを加工する装置である。このようなプリント基板穴明機を図３，４により説明する。図３は従来のプリント基板穴明機の外観図、図４はプリント基板穴明機の支持装置の断面図である。
【０００３】
図３において、１はベッド、２はテーブルで、ベッド１に固定された図示しないガイドを介して矢印Ｘ方向に移動可能に支持され、サーボモータ３を駆動源とする図示しないねじ送り手段によって駆動される。４はコラムで、テーブル２の移動経路を跨ぐように、ベッド１に固定されている。５はガイドで、コラム４の正面に所定の間隔で固定されている。６はクロススライドで、ガイド５に矢印Ｙ方向に移動可能に支持され、サーボモータ７を駆動源とするねじ送り手段によって駆動される。８はガイドで、クロススライド６の正面に所定の間隔で固定されている。９はプレートで、ガイド８に矢印Ｚ方向に移動可能に支持され、サーボモータ１０を駆動源とするねじ送り手段によって駆動される。１１はサドルで、プレート９に所定の間隔で固定されている。１２はスピンドルユニットで、サドル１１に支持されている。１３はドリルで、スピンドルユニット１２の一端に回転自在に支持されている。１４はプリント基板で、テーブル２上に固定されている。１５はＮＣ装置で、サーボモータ３、７、１０の回転を制御する。１６はレベリングシートで、床面１７に載置されている。１８はレベリングボルトで、ベッド１の所定の位置に螺合しており、テーブル２が水平になるように高さを調整されて図示しないナットにより回り止めされている。
【０００４】
次に、従来のプリント基板穴明機の動作を説明する。ＮＣ装置１５はドリル１３を回転させ、予め入力されたプログラムに従って、先ずサーボモータ３、７の回転を制御してテーブル２とクロススライド６すなわちドリル１３を保持するスピンドルユニット１２とプリント基板１４をＸＹ方向に位置決めする。次に、サーボモータ１０の回転を制御してプレート９をＺ方向に移動させてプリント基板１４に穴明けを行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
テーブル２、クロススライド６およびプレート９（以下、これらをまとめて移動部材という。）はいずれも図５に示す速度パターンにより速度を制御される。なお、速度ｖは移動部材毎にそれぞれに適した値が設定されている。同図から明らかなように、０から速度ｖまでおよび速度ｖから速度０までの時間を短くすると、すなわち加速度を大きくすると、移動部材の移動時間を短縮でき、生産性が向上する。
【０００６】
ところで、一般に加速度が変化すると、この変化に伴い移動部材あるいは移動部材を支持する構造部材に振動が発生する。そこで、プリント基板穴明機はベッド１およびコラム４だけでなく移動部材に剛性を持たせると共に、ガイド５、８等の案内装置も剛性に優れるものを採用し、大きな振動が発生しないように構成されている。また、作業能率を向上させるため、移動部材の加速度は、プリント基板穴明機を所定の地耐力の場所に設置した時に有害な振動が発生しない最大の値に設定されている。この結果、プリント基板１４に毎分３００個所程度の穴明けをすることができる。
【０００７】
近年、スピンドルの多軸化による装置の大型化に伴い、プリント基板穴明機の能力を発揮させるために必要な地耐力が大きくなっている。しかし、地耐力を大きくするには費用がかかるため、地耐力が必要とされる値以下の場所にもプリント基板穴明機が設置される場合が増加している。また、プリント基板穴明機が他の装置と並べて配置された場合、他の装置で発生する振動がプリント基板穴明機に伝達されることもある。このような場合、移動部材による振動あるいは他の装置から伝達される振動により加工位置精度が低下したり、ドリル折れが発生し、品質および作業能率が低下した。
【０００８】
本発明の目的は、上記した課題を解決し、プリント基板穴明機が地耐力の小さい場所あるいは他の装置による振動が伝達される場所に設置された場合においても加工不良あるいはドリル折れの発生を防止できるプリント基板穴明機を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、請求項１の発明は、ドリル（１３）とプリント基板（１４）を移動手段（３，７，１０）にてＸＹＺ方向に相対的に移動させ、プリント基板に穴明けをするプリント基板穴明機において、プリント基板穴明機の構造部材（１，４）またはプリント基板穴明機の支持装置（２２）に、前記プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置の前記ＸＹＺ方向の少なくとも一方向（例えばＺ方向）の加速度（α）を測定する加速度測定装置（２１）を配置し、前記加速度測定装置の測定値が予め定める値を超えたとき毎に、前記加速度が予め定める値を超えた方向に前記ドリルまたはプリント基板を移動させる前記移動手段（１０）の加速度（ａ）を徐々に小さくするように制御することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、ドリル（１３）とプリント基板（１４）を移動手段（３，７，１０）にてＸＹＺ方向に相対的に移動させ、プリント基板に穴明けをするプリント基板穴明機において、プリント基板穴明機の構造部材（１，４）またはプリント基板穴明機の支持装置（２２）に、前記プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置の前記ＸＹＺ方向の少なくとも一方向（例えばＺ方向）の加速度（α）を測定する加速度測定装置（２１）を配置し、予め定める時間内における前記加速度測定装置の測定値の平均値が予め定める値を超えたとき毎に、前記加速度が予め定める値を超えた方向に前記ドリルまたはプリント基板を移動させる前記移動手段（１０）の加速度を徐々に小さくするように制御することを特徴とする。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、本発明の構成を何等限定するものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１により本発明の一実施の形態を説明する。図１は本発明によるプリント基板穴明機の支持装置の断面図、図２は動作を示すフローチャートであり、図４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ある。
【００１３】
２１は加速度ピックアップでＺ方向の加速度を検出する。加速度ピックアップ２１はレベリングシート２２の内部に固定され、出力端子はＮＣ装置１５に接続されている。また、ＮＣ装置１５にはプリント基板穴明機が仕様上必要であるとしている所定の地耐力において適用される移動部材、ここではプレート９、の加速度の値はｋである。
【００１４】
以下、動作を説明する。
【００１５】
図示しない加工開始ボタンがオンされると、ＮＣ装置１５は加工時の加速度αの初期値をｋにして（手順Ｓ１００）、加速度ピックアップ２１の出力信号の値を予め入力された許容値と比較する（手順Ｓ１１０）。そして、出力信号の値が許容値を超えていたら、プレート９の加速度αを５％小さい０．９５αに変更し（手順Ｓ１２０）、以後加工が終了するまでの間、加速度ピックアップ２１の出力信号の値が許容値を超える毎に加速度αを５％ずつ減らしていく。
【００１６】
本実施の形態では、加工が終了すると、加速度αは初期値ｋに戻るから、例えば、他の装置が停止しており、当該装置の振動の影響を受けない時は、予め設定された加速度ｋで加工でき、加工能率の低下を防ぐことができる。
【００１７】
ここで、上記においてＺ方向の加速度だけを測定するようにした理由を説明する。上記したように、加工時、先ずテーブル２、クロススライド６が駆動されてＸ、Ｙ方向に位置決めされる。次にプレート９が下方に駆動され、加工深さに達すると上方に駆動されるが、この際、ドリル１３の先端がプリント基板１４から抜けると直ちに、テーブル２、クロススライド６は次の加工位置に駆動される。この場合、Ｘ、Ｙ方向の１回の移動量は数ｍｍ程度であるため、Ｘ、Ｙ方向の振動の振幅は小さく、しかもプリント基板１４から抜け出たドリル１３の先端が次にプリント基板１４に接触するまでの間に発生した振動は減衰し、加工に影響が出ることは少ない。一方、Ｚ方向の移動量は片側１５ｍｍ程度であり、かつ移動回数がＸ、Ｙ方向の２倍であるため、Ｘ、Ｙ方向に比べて振動が減衰しにくく、かつ他の振動の影響を受けやすいためである。
【００１８】
なお、加速度ピックアップ２１を配置する場所はレベリングシート２２に限らず、構造部材であるベッド１またはコラム４に配置しても良い。また、配置する加速度ピックアップ２１は１個でも複数でも良い。さらに、加速度ピックアップ２１をＺ方向だけでなくＸ、Ｙ方向にも設け、テーブル２、クロススライド６の加速度を制御するようにしても良いし、加速度ピックアップ２１としてＸＹＺの各方向を同時に測定できるものを採用しても良い。
【００１９】
また、加速度ピックアップ２１の出力信号から直ちにプレート９の加速度を変更せず、上記出力信号を所定の時間採取し、その時間内における平均値を用いるようにしても良い。さらに、振動の大きさを加速度だけでなく、振幅で評価するようにしても良い。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置に加速度測定装置を配置し、加速度測定装置の測定値が予め定める値を超えたとき、あるいは予め定める時間内における測定値の平均値が予め定める値を超えたときは、ドリルまたはプリント基板を移動させる移動手段の加速度を小さくするように制御するから、プリント基板穴明機が地耐力の小さい場所あるいは他の装置による振動が伝達される場所に設置された場合においても加工不良あるいはドリル折れの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板穴明機の支持装置の断面図である。
【図２】動作を示すフローチャートである。
【図３】従来のプリント基板穴明機の外観図である。
【図４】従来のプリント基板穴明機の支持装置の断面図である。
【図５】テーブル２、クロススライド６およびプレート９の速度制御線図である。
【符号の説明】
１ 構造部材（ベット）
４ 構造部材（コラム）
３，７，１０ 移動手段（サーボモータ）
１３ ドリル
１４ プリント基板
１５ ＮＣ装置
２１ 加速度測定装置（加速度ピックアップ）
２２ 支持装置
Claims (2)
- ドリルとプリント基板を移動手段にてＸＹＺ方向に相対的に移動させ、プリント基板に穴明けをするプリント基板穴明機において、
プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置に、前記プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置の前記ＸＹＺ方向の少なくとも一方向の加速度を測定する加速度測定装置を配置し、
前記加速度測定装置の測定値が予め定める値を超えたとき毎に、前記加速度が予め定める値を超えた方向に前記ドリルまたはプリント基板を移動させる前記移動手段の加速度を徐々に小さくするように制御する、
ことを特徴とするプリント基板穴明機。 - ドリルとプリント基板を移動手段にてＸＹＺ方向に相対的に移動させ、プリント基板に穴明けをするプリント基板穴明機において、
プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置に、前記プリント基板穴明機の構造部材またはプリント基板穴明機の支持装置の前記ＸＹＺ方向の少なくとも一方向の加速度を測定する加速度測定装置を配置し、
予め定める時間内における前記加速度測定装置の測定値の平均値が予め定める値を超えたとき毎に、前記加速度が予め定める値を超えた方向に前記ドリルまたはプリント基板を移動させる前記移動手段の加速度を徐々に小さくするように制御する、
ことを特徴とするプリント基板穴明機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14565497A JP3594452B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | プリント基板穴明機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14565497A JP3594452B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | プリント基板穴明機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10337639A JPH10337639A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3594452B2 true JP3594452B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=15390021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14565497A Expired - Fee Related JP3594452B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | プリント基板穴明機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3594452B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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| JP5368197B2 (ja) * | 2009-07-07 | 2013-12-18 | 日立ビアメカニクス株式会社 | プリント基板の穴明け方法及びプリント基板加工機 |
| CN109176703A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-11 | 广州美维电子有限公司 | 一种提高高厚径pcb板钻孔精度的钻孔方法 |
-
1997
- 1997-06-03 JP JP14565497A patent/JP3594452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH10337639A (ja) | 1998-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040113 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040315 |
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