JP4367863B2 - プリント基板加工機 - Google Patents

Description

本発明は、工具とプリント基板とをＸ、Ｙ、Ｚ方向に相対的に移動させてプリント基板に穴を加工するプリント基板加工機に関する。

図４は従来のプリント基板加工機の斜視図である。

プリント基板加工機１００のテーブル１０１は、プリント基板Ｐを支持してベッド１０３上を矢印Ｘ方向に移動するようになっている。コラム１０５は１対の脚部１０５ａと梁部１０５ｂとで構成されて門形に形成され、脚部１０５ａでテーブル１０１を跨いでベッド１０３に固定されている。

クロススライド（Ｙテーブル）１０６は、スライダ１１０を有して、梁部１０５ｂ上を矢印Ｘ方向に対して直角な矢印Ｙ方向に移動するようになっている。モータ１１１はスライダ１１０に支持され、シャフト１１２を介してスピンドルユニット１１３を矢印ＸＹ方向に対して直角な矢印Ｚ方向に移動させるようになっている。スピンドルユニット1１３は不図示のドリルを回転自在に支持している。ハウジング１１４は、スピンドルユニット１１３を矢印Ｚ方向に移動自在に支持している。ＮＣ装置１１５は各部を制御するようになっている。

以上の構成において、プリント基板加工機１００は、テーブル１０１とクロススライド１０６とスピンドルユニット１１３とを移動させて、プリント基板Ｐの所定の位置にドリルで穴をあけるようになっている。

近年、プリント基板加工機１００は、加工能率を向上させるため、１個のテーブルに載置するプリント基板の数を増加させるものが多くなってきている。これにともなって、スピンドルユニット１１３の数も増加してきている。例えば、スピンドルユニット１１３を６個備えるプリント基板加工機も開発されている。スピンドルユニット１１３を６個備えるプリント基板加工機は、コラム１０５の脚部１０５ａ間の距離が３ｍに達する。このため、スピンドルユニット１１３の上下移動に伴ってコラム１０５に捩れが発生し、加工精度が低下する場合があった。

一方、プリント基板の小型化および実装する電子部品の高密度化が要求されており、これに伴って加工する穴の小径化と加工位置精度の向上がますます要求されてきている。

そこで、コラムの中央付近に柱を配置し、コラムの変形を小さくすることにより加工能率と加工精度を向上させるようにしたプリント基板加工機がある（特許文献１）。

特開２００７−２１６０６号公報

しかし、特許文献１のプリント基板加工機は装置が複雑であり、テーブルの剛性を考慮する必要があった。

本発明は、簡単な構造でコラムの変形を少なくして、加工精度と加工能率とを向上させたプリント基板加工機を提供することにある。

本発明のプリント基板加工機（５０）は、ベッド（３）と、プリント基板（Ｐ）を支持して前記ベッド（３）上を移動可能なテーブル（１）と、前記テーブル（１）を跨いで前記ベッド（３）上に設けられた門形コラム（５）と、前記門形コラム（５）の梁部（５ｂ）に設けられてプリント基板（Ｐ）を加工する加工手段（１３）と、を備え、さらに、前記コラム（５）の梁部（５ｂ）と前記テーブル（１）との間に前記梁部（５ｂ）を支持する支持手段（２０，３０）を備えた、ことを特徴としている。

門形コラム（５）の梁部（５ｂ）は、梁部（５ｂ）に設ける加工手段（１３）の数が多い程、加工手段（１３）の重量によって変形する。しかし、梁部（５ｂ）とテーブル（１）との間に設けた支持手段（２０，３０）が、梁部（５ｂ）を受け止めて、梁部（５ｂ）の変形を防止する。このため、加工手段（１３）は、梁部（５ｂ）に設けられる数が多くても、プリント基板（Ｐ）の所定の位置に正確な加工をする。

上記括弧内の符号は、図面と対照するものであって、本発明の構成を何ら限定するものではない。

本発明のプリント基板加工機は、加工手段の数が多くても、支持手段がコラムの変形を防止するので、プリント基板の加工精度を向上させることができる。また、加工手段を増やてしも、梁部の変形を防止することができて、加工効率も向上させることができる。さらに、支持手段が梁部とテーブルとの間で梁部を受け止めるので、構造が簡単で、テーブルの剛性を考慮する必要がない。

以下、本発明の実施形態のプリント基板加工機を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態におけるプリント基板加工機の外観斜視図である。図２（ａ）は、図１のプリント基板加工機の正面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。

プリント基板加工機５０は、プリント基板Ｐに穴をあけるようになっている。テーブル１は、直線案内装置２に支持され、不図示の駆動モータおよび送りねじ１９（図２）により、ベッド３上を矢印Ｘ方向に移動するようになっている。テーブル（Ｘテーブル）１には、４枚（４枚に限定されない）のプリント基板Ｐが固定されている。

コラム５は１対の脚部５ａと１対の脚部５ａを接続する梁部５ｂとで構成されて門形に形成され、脚部５ａでテーブル１を跨いでベッド３に固定されている。

クロススライド（Ｙテーブル）６は、梁部５ｂに設けられた直線案内装置７に支持されて、駆動モータ８および送りねじ９により、梁部５ｂ上を矢印Ｘ方向と直角な矢印Ｙ方向に移動するようになっている。

４つ（４つに限定されない）のスライダ１０は、クロススライド６に固定されている。モータ１１はスライダ１０に支持され、シャフト１２を介してスピンドルユニット１３を矢印ＸＹ方向と直角な矢印Ｚ方向に移動させるようになっている。スピンドルユニット１３は不図示のドリルを回転自在に支持している。ハウジング１４はスライダ１０に固定されて、不図示のベアリングを介してスピンドルユニット１３を矢印Ｚ方向に移動自在に支持している。ＮＣ装置１５は各部を制御するようになっている。

以上の構成において、プリント基板加工機５０は、テーブル１とクロススライド６を移動させてドリルの軸線をプリント基板Ｐの加工部に位置決めした後、モータ１１を駆動させてドリルをプリント基板Ｐに切り込ませることによりプリント基板Ｐに穴を加工する。

本プリント基板加工機５０は、加工効率を向上させるため、１個のテーブル１に載置するプリント基板の数を増加させて、スピンドルユニット１３の数を増加させても、コラム５がスピンドルユニット１３の総重量によって捩じれることを少なくする直線案内装置２０（図２）をテーブル１とコラム５の梁部５ｂとの間に備えている。

直線案内装置２０は、軌道２０ｂとベアリング２０ａとで構成されている。軌道２０ｂは、テーブル１上の中央に、テーブル１の移動方向（矢印Ｘ方向）に沿って配設されている。ベアリング２０ａは軌道２０ｂと係合して梁部５ｂの下部に固定されている。なお、軌道２０ｂはテーブル１の移動範囲においてベアリング２０ａが外れない長さを有している。

スピンドルユニット１３が上下すると、コラム５には図２（ｂ）において矢印で示す回転力（回転モーメント）Ｆが加わる。しかし、この回転力Ｆは直線案内装置２０を介してテーブル１に受け止められる。このため、コラム５は、ほとんど捩じれて変形することがない。この結果、スピンドルユニット１３の位置がほとんど変位しないので、プリント基板加工機５０の加工精度を向上させることができる。

なお、コラム５に軌道２０ｂを設け、テーブル１にベアリング２０ａを設けてもよい。

また、本実施形態のプリント基板加工機５０は、テーブル１の駆動装置を構成する送りねじ１９を軌道２０ｂの下側（テーブル１の裏側）に配置したが、軌道２０ｂの下側に直線案内装置２を配置し、テーブル１の駆動装置を軌道２０ｂの下側以外の他の場所に配置してもよい。軌道２０ｂの下側に直線案内装置２を配置すると、テーブル１の変形がほとんど無くなるので、さらに加工精度を向上させることができる。

図３は、他の実施形態におけるプリント基板加工機の断面図であり、図２（ｂ）に相当する図である。

図３において、梁部５ｂの下部にサポート３０が固定されている。サポート３０の下面３０ｃとテーブル１の上面１ａとの間には隙間（２０μｍ程度の隙間）Ｇが形成されている。サポート３０の下部には多数の穴３０ｂが形成されている。穴３０ｂはサポート３０の内部に設けられた空間３０ａに連通しており、空間３０ａは継ぎ手３１を介して不図示の圧縮空気源に接続されている。

そして、プリント基板加工機の穴あけ作動時には、不図示の圧縮空気源から高圧のエアが、空間３０ａに供給されて穴３０ｂからテーブル１の上面１ａに向けて吐出される。これよって、コラム５の梁部５ｂは、高圧のエアによってテーブル１上に支持されていることになり、捩じれが防止されて変形することが少なくなる。

なお、サポート３０は、テーブル１に設け、コラム５の梁部５ｂの下面５ｂａに高圧のエアを吐出して、梁部５ｂを支持してもよい。

サポート３０を使用すると、軌道２０ｂを配置する必要がないので、装置の構成を簡単にすることができると共に、組み立て作業が容易になる。

本発明の実施形態におけるプリント基板加工機の外観斜視図である。 （ａ）は、図１のプリント基板加工機の正面図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 他の実施形態におけるプリント基板加工機の断面図であり、図２（ｂ）に相当する図である。 従来のプリント基板加工機の外観斜視図である。

符号の説明

Ｐ プリント基板
Ｇ 隙間
１ テーブル
１ａ 上面
３ ベッド
５ コラム（門形コラム）
５ａ 脚部
５ｂ 梁部
５ｂａ 梁部の下面
１３ スピンドルユニット（加工手段）
２０ 直線案内装置（支持手段）
２０ａ ベアリング（移動部材）
２０ｂ 軌道（案内部材）
３０ サポート（支持手段、エア吐出部）
３０ａ 空間
３０ｂ 穴
３０ｃ サポートの下面

Claims (3)

1. ベッドと、
   プリント基板を支持して前記ベッド上を移動可能なテーブルと、
   前記テーブルを跨いで前記ベッド上に設けられた門形コラムと、
   前記門形コラムの梁部に設けられてプリント基板を加工する加工手段と、を備えたプリント基板加工機において、
   前記コラムの梁部と前記テーブルとの間に前記梁部を支持する支持手段を備えた、
   ことを特徴とするプリント基板加工機。
2. 前記支持手段が、前記コラムの梁部と前記テーブルとの一方に前記テーブルの移動方向に沿って設けられた案内部材と、他方に設けられて前記案内部材に対して移動可能な移動部材とを備えた、
   請求項１に記載のプリント基板加工機。
3. 前記支持手段が、前記コラムの梁部と前記テーブルとの一方に設けられて、他方にエアを吹き付けて、前記梁部を支持するエア吐出部を備えた、
   請求項１に記載のプリント基板加工機。

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