JP4295018B2 - 穴明け加工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに対するプレッシャフット下端の移動高さを定めておき、工具とワークとを相対的に移動させてワークに穴を加工する穴明け加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のプリント基板穴明機のスピンドル先端部の正面断面図である。
【０００３】
同図において、工具であるドリル１を回転自在に支持するスピンドル２は、図示を省略するハウジングに支持されている。スピンドル２の先端部に係合するプレッシャフット本体３は、図示を省略するシリンダを介してスピンドル２を支持する上記ハウジングに支持され、Ｚ軸方向に移動自在である。プレッシャフット本体３の先端にはブッシュ４が保持されている。以下、プレッシャフット本体３とブッシュ４を合わせてプレッシャフット５という。ブッシュ４の下端部には、外周部と内周部とを接続する溝６が形成されている。スピンドル２とプレッシャフット５とで形成される空間７は、配管８を介して集塵機９に接続されている。
【０００４】
ワークであるプリント基板１０は複数枚が重ねられ、最上部に配置された上板１１と共にテーブル１２に固定されている。上板１１は板厚は０．５ｍｍ程度のアルミ板で形成されている。
【０００５】
次に、従来のプリント基板穴明機の動作を説明する。なお、ドリル１の先端と下方に付勢されたプレッシャフット５の下端（自由端）との距離は予め定められている。
【０００６】
図４は、従来のプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャートである。
加工をするときには、図示を省略するシリンダにより下方に付勢されたプレッシャフット５下端と上板１１との距離、すなわち移動時におけるプレッシャフット５下端の高さ（以下、「移動高さ」という。）を設定した後、図示を省略する起動ボタンをオンする。すると、図示を省略する制御装置は、エアシリンダによりプレッシャフット５を図の下方に付勢させると共に集塵機９を動作させ、空間７を負圧にした後、加工プログラムを読み込む（手順Ｓ１０）。そして、加工個所があるかどうかを確認し（手順Ｓ２０）、加工すべき穴がある場合は手順Ｓ３０の処理を行い、その他の場合は処理を終了する。
【０００７】
手順Ｓ３０では指定されたドリル１を選択し、移動高さＢでドリル１の軸線を加工位置に位置決めする（手順Ｓ４０）。そして、所定の高さまでスピンドル２を下降させ、プレッシャフット５により上板１１及びプリント基板１０をテーブル１２に付勢した状態で穴を加工する（手順Ｓ５０）。加工が終了すると、現在のドリル１により加工すべき穴があるかどうかを確認し（手順Ｓ６０）、加工すべき穴がある場合は手順Ｓ４０の処理、すなわち移動高さをＢとして次の加工位置にドリル１の軸線を位置決めする。以下、加工が終了するまで、上記の動作を繰り返す。
【０００８】
このように、プレッシャフット５により上板１１とプリント基板１０をテーブル１２に押し付けた状態でドリル１を上板１１に切り込ませると、加工位置精度を向上させることができる。また、加工により発生した加工屑は、図３に矢印で示すように、溝６から流入する空気により、集塵機９に回収されるので、品質に優れる加工をすることができる。
【０００９】
加工能率を向上させるためには、移動高さＢをできるだけ小さく、すなわち、プレッシャフットの下端とワーク（図示の場合は、上板１１）の表面に近づけることが有効である。
【００１０】
そこで、特許第３２１５５７２号では、一端に、シリンダでプリント基板に向けて付勢されたプレッシャフットを、その軸方向に摺動可能に嵌合したスピンドルユニットを備え、プレッシャフットでプリント基板を押えて加工するようにしたプリント基板加工装置に、スピンドルユニットの移動量を検出する検出手段と、スピンドルユニットとプレッシャフットとの間に配置され、スピンドルユニットとプレッシャフットとの相対移動を検出するセンサと、加工位置を移動するときのプリント基板とプレッシャフットの間隙量を設定する間隙設定手段と、前記センサで、スピンドルユニットとプレッシャフットとの相対移動を検出したとき、前記検出手段の出力と間隙設定手段の出力に基づいて、加工位置を移動するときのスピンドルユニットの上昇端を算出する演算手段とを設け、加工するワークの厚さに応じて加工位置を移動する際のスピンドルユニットの上昇端を設定することにより、加工能率を向上させている。
【００１１】
ところで、プレッシャフット５の中心に設けられたドリル１挿通用の穴４ａの内径はドリル１の直径よりも僅かに大きいだけであり、加工時における穴４ａ部の流路は非常に狭い。このため、加工時、加工屑の多くは溝６及び穴４ａから空間７に流入する外気により集塵機７に回収されるが、一部は集塵機７に回収されず、上板１１の表面に残る。しかし、プレッシャフット５の下端が上板１１から離れる際、外気が穴４ａに直接流入し、しかも、ドリル１が穴４ａから外れているので、上板１１の表面に残っていた加工屑は、速やかに集塵機７に回収された。
【００１２】
【特許文献１】
特許第３２１５５７２号
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、加工時における移動高さを一定にしている。このため、移動高さＢを小さくすると、穴４ａに直接流入できる外気の量が減少し、質量が大きい加工屑が集塵機７に回収されず、上板１１の表面に残った。
【００１４】
上板１１の表面に加工屑が存在している状態でプレッシャフット５を移動させると、上板１１の表面に傷が付き、傷の発生箇所が次の加工位置であると、ドリル１の先端が上板１１に当接した際、先端が滑って加工精度が低下したり、ドリルの折損が発生するため、移動高さを小さくすることができなかった。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、加工により発生した加工屑を確実にワークの表面から回収し、しかも作業性を向上させることができる穴明け加工方法を提供するにある。
【００１６】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、加工部周辺のワークを加圧するプレッシャフットの工具挿通穴を介して外気を吸引すると共に、加工が終了した後、次の加工位置に移動させる際のワークに対する前記プレッシャフット下端の移動高さを定めておき、前記工具と前記ワークとを相対的に移動させて前記ワークに穴を加工する穴明け加工方法において、前記移動高さを前記工具の呼び径毎に定めておき、加工時、前記移動高さを加工に使用する前記工具の呼び径に応じて変更することを特徴とする。
【００１７】
上記の目的を達成するため、請求項２の発明は、加工部周辺のワークを加圧するプレッシャフットの工具挿通穴を介して外気を吸引すると共に、加工が終了した後、次の加工位置に移動させる際の前記ワークに対する前記プレッシャフット下端の移動高さを定めておき、前記工具とワークとを相対的に移動させてワークに穴を加工する穴明け加工方法において、加工時、外気を吸引するための吸引力と、前記移動高さと、を加工に使用する前記工具の呼び径に応じて変更することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用したプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャート、図２は移動高さの設定画面の一例であり、図示を省略する制御装置には、予めテスト加工を行うことにより得られた推奨移動高さが、プリント基板の材質あるいはプリント基板に配置された銅箔の板厚毎に記憶されている。
【００１９】
加工をするときには、加工に先立ち、プリント基板の材質から、推奨移動高さＢを参照し、ドリルの径毎に移動高さを設定する。
例えば、推奨移動高さが図２のように示された場合、ドリルの直径（呼び径）が０．３ｍｍ未満の場合はＢ＝１．５ｍｍを、０．３ｍｍ以上〜１．０ｍｍ未満の場合はＢ＝２．０ｍｍを、１．０ｍｍ以上〜３ｍｍ未満の場合はＢ＝２．５ｍｍを、３ｍｍ以上の場合はＢ＝３．０ｍｍを、それぞれ設定する。
【００２０】
図示を省略する起動ボタンをオンする。すると、図示を省略する制御装置は、エアシリンダによりプレッシャフット５を図の下方に付勢させると共に集塵機９を動作させ、空間７を負圧にした後、加工プログラムを読み込む（手順Ｓ１０）。そして、加工個所があるかどうかを確認し（手順Ｓ２０）、加工すべき穴がある場合は手順Ｓ３０の処理を行い、その他の場合は処理を終了する。
【００２１】
手順Ｓ３０では指定されたドリル１を選択した後、移動高さＢを決定する（手順Ｓ４５）。すなわち、例えば、現在選択されているドリル１の直径が０．６ｍｍである場合には、移動高さを２．０ｍｍにする。そして、移動高さＢでドリル１を上板１１の表面と平行に移動させ、ドリル１の軸線を加工位置に位置決めする（手順Ｓ４０）。
【００２２】
次に、所定の高さまでスピンドル２を下降させ、プレッシャフット５により上板１１及びプリント基板１０をテーブル１２に付勢した状態で穴を加工する（手順Ｓ５０）。加工が終了すると、現在のドリル１により加工すべき穴があるかどうかを確認し（手順Ｓ６０）、加工すべき穴がある場合は手順Ｓ４０の処理、すなわち移動高さＢでドリル１を上板１１の表面と平行に移動させ、次の加工位置にドリル１の軸線を位置決めする。以下、加工が終了するまで、上記の動作を繰り返す。
【００２３】
このように、ドリル１の直径に応じて移動高さＢを変えるようにしたので、加工屑の質量が小さい場合には、移動高さを小さくすることにより、加工能率を向上させることができる。また、例えば、大径のドリル１によって加工する際に発生することが多い質量が大きい加工屑も、溝６を介してあるいは直接穴４ａに流入する空気により、集塵機９に回収されるので、品質に優れる加工をすることができる。
【００２４】
なお、上記では吸引力を一定にしておき、ドリル１の呼び径に応じて移動高さＢを定めるようにしたが、移動高さＢを一定にしておき、ドリル１の呼び径に応じて吸引力を変える（呼び径が大きい場合の吸引力を大きくする。）ようにしてもよい。また、ドリル１の呼び径に応じて吸引力と移動高さＢの両者を変えるようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドリル１の直径に応じて移動高さＢあるいは吸引力を変えるようにしたので、加工屑を確実に回収できると共に、加工性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明を適用したプリント基板穴明機の移動高さの設定画面の一例である。
【図３】従来のプリント基板穴明機のスピンドル先端部の正面断面図である。
【図４】従来のプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ドリル
５ プレッシャフット
B 移動高さ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに対するプレッシャフット下端の移動高さを定めておき、工具とワークとを相対的に移動させてワークに穴を加工する穴明け加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のプリント基板穴明機のスピンドル先端部の正面断面図である。
【０００３】
同図において、工具であるドリル１を回転自在に支持するスピンドル２は、図示を省略するハウジングに支持されている。スピンドル２の先端部に係合するプレッシャフット本体３は、図示を省略するシリンダを介してスピンドル２を支持する上記ハウジングに支持され、Ｚ軸方向に移動自在である。プレッシャフット本体３の先端にはブッシュ４が保持されている。以下、プレッシャフット本体３とブッシュ４を合わせてプレッシャフット５という。ブッシュ４の下端部には、外周部と内周部とを接続する溝６が形成されている。スピンドル２とプレッシャフット５とで形成される空間７は、配管８を介して集塵機９に接続されている。
【０００４】
ワークであるプリント基板１０は複数枚が重ねられ、最上部に配置された上板１１と共にテーブル１２に固定されている。上板１１は板厚は０．５ｍｍ程度のアルミ板で形成されている。
【０００５】
次に、従来のプリント基板穴明機の動作を説明する。なお、ドリル１の先端と下方に付勢されたプレッシャフット５の下端（自由端）との距離は予め定められている。
【０００６】
図４は、従来のプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャートである。
加工をするときには、図示を省略するシリンダにより下方に付勢されたプレッシャフット５下端と上板１１との距離、すなわち移動時におけるプレッシャフット５下端の高さ（以下、「移動高さ」という。）を設定した後、図示を省略する起動ボタンをオンする。すると、図示を省略する制御装置は、エアシリンダによりプレッシャフット５を図の下方に付勢させると共に集塵機９を動作させ、空間７を負圧にした後、加工プログラムを読み込む（手順Ｓ１０）。そして、加工個所があるかどうかを確認し（手順Ｓ２０）、加工すべき穴がある場合は手順Ｓ３０の処理を行い、その他の場合は処理を終了する。
【０００７】
手順Ｓ３０では指定されたドリル１を選択し、移動高さＢでドリル１の軸線を加工位置に位置決めする（手順Ｓ４０）。そして、所定の高さまでスピンドル２を下降させ、プレッシャフット５により上板１１及びプリント基板１０をテーブル１２に付勢した状態で穴を加工する（手順Ｓ５０）。加工が終了すると、現在のドリル１により加工すべき穴があるかどうかを確認し（手順Ｓ６０）、加工すべき穴がある場合は手順Ｓ４０の処理、すなわち移動高さをＢとして次の加工位置にドリル１の軸線を位置決めする。以下、加工が終了するまで、上記の動作を繰り返す。
【０００８】
このように、プレッシャフット５により上板１１とプリント基板１０をテーブル１２に押し付けた状態でドリル１を上板１１に切り込ませると、加工位置精度を向上させることができる。また、加工により発生した加工屑は、図３に矢印で示すように、溝６から流入する空気により、集塵機９に回収されるので、品質に優れる加工をすることができる。
【０００９】
加工能率を向上させるためには、移動高さＢをできるだけ小さく、すなわち、プレッシャフットの下端とワーク（図示の場合は、上板１１）の表面に近づけることが有効である。
【００１０】
そこで、特許第３２１５５７２号では、一端に、シリンダでプリント基板に向けて付勢されたプレッシャフットを、その軸方向に摺動可能に嵌合したスピンドルユニットを備え、プレッシャフットでプリント基板を押えて加工するようにしたプリント基板加工装置に、スピンドルユニットの移動量を検出する検出手段と、スピンドルユニットとプレッシャフットとの間に配置され、スピンドルユニットとプレッシャフットとの相対移動を検出するセンサと、加工位置を移動するときのプリント基板とプレッシャフットの間隙量を設定する間隙設定手段と、前記センサで、スピンドルユニットとプレッシャフットとの相対移動を検出したとき、前記検出手段の出力と間隙設定手段の出力に基づいて、加工位置を移動するときのスピンドルユニットの上昇端を算出する演算手段とを設け、加工するワークの厚さに応じて加工位置を移動する際のスピンドルユニットの上昇端を設定することにより、加工能率を向上させている。
【００１１】
ところで、プレッシャフット５の中心に設けられたドリル１挿通用の穴４ａの内径はドリル１の直径よりも僅かに大きいだけであり、加工時における穴４ａ部の流路は非常に狭い。このため、加工時、加工屑の多くは溝６及び穴４ａから空間７に流入する外気により集塵機７に回収されるが、一部は集塵機７に回収されず、上板１１の表面に残る。しかし、プレッシャフット５の下端が上板１１から離れる際、外気が穴４ａに直接流入し、しかも、ドリル１が穴４ａから外れているので、上板１１の表面に残っていた加工屑は、速やかに集塵機７に回収された。
【００１２】
【特許文献１】
特許第３２１５５７２号
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、加工時における移動高さを一定にしている。このため、移動高さＢを小さくすると、穴４ａに直接流入できる外気の量が減少し、質量が大きい加工屑が集塵機７に回収されず、上板１１の表面に残った。
【００１４】
上板１１の表面に加工屑が存在している状態でプレッシャフット５を移動させると、上板１１の表面に傷が付き、傷の発生箇所が次の加工位置であると、ドリル１の先端が上板１１に当接した際、先端が滑って加工精度が低下したり、ドリルの折損が発生するため、移動高さを小さくすることができなかった。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、加工により発生した加工屑を確実にワークの表面から回収し、しかも作業性を向上させることができる穴明け加工方法を提供するにある。
【００１６】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、加工部周辺のワークを加圧するプレッシャフットの工具挿通穴を介して外気を吸引すると共に、加工が終了した後、次の加工位置に移動させる際のワークに対する前記プレッシャフット下端の移動高さを定めておき、前記工具と前記ワークとを相対的に移動させて前記ワークに穴を加工する穴明け加工方法において、前記移動高さを前記工具の呼び径毎に定めておき、加工時、前記移動高さを加工に使用する前記工具の呼び径に応じて変更することを特徴とする。
【００１７】
上記の目的を達成するため、請求項２の発明は、加工部周辺のワークを加圧するプレッシャフットの工具挿通穴を介して外気を吸引すると共に、加工が終了した後、次の加工位置に移動させる際の前記ワークに対する前記プレッシャフット下端の移動高さを定めておき、前記工具とワークとを相対的に移動させてワークに穴を加工する穴明け加工方法において、加工時、外気を吸引するための吸引力と、前記移動高さと、を加工に使用する前記工具の呼び径に応じて変更することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用したプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャート、図２は移動高さの設定画面の一例であり、図示を省略する制御装置には、予めテスト加工を行うことにより得られた推奨移動高さが、プリント基板の材質あるいはプリント基板に配置された銅箔の板厚毎に記憶されている。
【００１９】
加工をするときには、加工に先立ち、プリント基板の材質から、推奨移動高さＢを参照し、ドリルの径毎に移動高さを設定する。
例えば、推奨移動高さが図２のように示された場合、ドリルの直径（呼び径）が０．３ｍｍ未満の場合はＢ＝１．５ｍｍを、０．３ｍｍ以上〜１．０ｍｍ未満の場合はＢ＝２．０ｍｍを、１．０ｍｍ以上〜３ｍｍ未満の場合はＢ＝２．５ｍｍを、３ｍｍ以上の場合はＢ＝３．０ｍｍを、それぞれ設定する。
【００２０】
図示を省略する起動ボタンをオンする。すると、図示を省略する制御装置は、エアシリンダによりプレッシャフット５を図の下方に付勢させると共に集塵機９を動作させ、空間７を負圧にした後、加工プログラムを読み込む（手順Ｓ１０）。そして、加工個所があるかどうかを確認し（手順Ｓ２０）、加工すべき穴がある場合は手順Ｓ３０の処理を行い、その他の場合は処理を終了する。
【００２１】
手順Ｓ３０では指定されたドリル１を選択した後、移動高さＢを決定する（手順Ｓ４５）。すなわち、例えば、現在選択されているドリル１の直径が０．６ｍｍである場合には、移動高さを２．０ｍｍにする。そして、移動高さＢでドリル１を上板１１の表面と平行に移動させ、ドリル１の軸線を加工位置に位置決めする（手順Ｓ４０）。
【００２２】
次に、所定の高さまでスピンドル２を下降させ、プレッシャフット５により上板１１及びプリント基板１０をテーブル１２に付勢した状態で穴を加工する（手順Ｓ５０）。加工が終了すると、現在のドリル１により加工すべき穴があるかどうかを確認し（手順Ｓ６０）、加工すべき穴がある場合は手順Ｓ４０の処理、すなわち移動高さＢでドリル１を上板１１の表面と平行に移動させ、次の加工位置にドリル１の軸線を位置決めする。以下、加工が終了するまで、上記の動作を繰り返す。
【００２３】
このように、ドリル１の直径に応じて移動高さＢを変えるようにしたので、加工屑の質量が小さい場合には、移動高さを小さくすることにより、加工能率を向上させることができる。また、例えば、大径のドリル１によって加工する際に発生することが多い質量が大きい加工屑も、溝６を介してあるいは直接穴４ａに流入する空気により、集塵機９に回収されるので、品質に優れる加工をすることができる。
【００２４】
なお、上記では吸引力を一定にしておき、ドリル１の呼び径に応じて移動高さＢを定めるようにしたが、移動高さＢを一定にしておき、ドリル１の呼び径に応じて吸引力を変える（呼び径が大きい場合の吸引力を大きくする。）ようにしてもよい。また、ドリル１の呼び径に応じて吸引力と移動高さＢの両者を変えるようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドリル１の直径に応じて移動高さＢあるいは吸引力を変えるようにしたので、加工屑を確実に回収できると共に、加工性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明を適用したプリント基板穴明機の移動高さの設定画面の一例である。
【図３】従来のプリント基板穴明機のスピンドル先端部の正面断面図である。
【図４】従来のプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ドリル
５ プレッシャフット
B 移動高さ
Claims (2)
- 加工部周辺のワークを加圧するプレッシャフットの工具挿通穴を介して外気を吸引すると共に、加工が終了した後、次の加工位置に移動させる際のワークに対する前記プレッシャフット下端の移動高さを定めておき、前記工具と前記ワークとを相対的に移動させて前記ワークに穴を加工する穴明け加工方法において、
前記移動高さを前記工具の呼び径毎に定めておき、
加工時、前記移動高さを加工に使用する前記工具の呼び径に応じて変更する
ことを特徴とする穴明け加工方法。 - 加工部周辺のワークを加圧するプレッシャフットの工具挿通穴を介して外気を吸引すると共に、加工が終了した後、次の加工位置に移動させる際の前記ワークに対する前記プレッシャフット下端の移動高さを定めておき、前記工具とワークとを相対的に移動させてワークに穴を加工する穴明け加工方法において、
加工時、外気を吸引するための吸引力と、前記移動高さと、を加工に使用する前記工具の呼び径に応じて変更する
ことを特徴とする穴明け加工方法。
Priority Applications (4)
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| JP2003157667A JP4295018B2 (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | 穴明け加工方法 |
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| KR1020040039908A KR101053191B1 (ko) | 2003-06-03 | 2004-06-02 | 구멍뚫기 가공방법 |
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Family Applications (1)
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| JP2003157667A Expired - Fee Related JP4295018B2 (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | 穴明け加工方法 |
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| KR (1) | KR101053191B1 (ja) |
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| TW (1) | TWI316431B (ja) |
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| KR101477908B1 (ko) * | 2013-05-30 | 2014-12-30 | 쌍용자동차 주식회사 | 프레스 금형의 패드 홀 릴리프 가공 설계방법 |
| DE112011103417B4 (de) | 2010-11-05 | 2018-11-22 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Verfahren zum Herstellen eines Quarzglastiegels und Verfahren zum Herstellen eines Silizium-Einkristalls |
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| KR101011281B1 (ko) * | 2008-08-27 | 2011-01-28 | 김완식 | 큐빅 알자리 가공기계 |
| CN102039432A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-05-04 | 北大方正集团有限公司 | 印制电路板钻孔方法和设备 |
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