KR20060046313A - 프린트기판의 천공방법 및 프린트기판가공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드릴을 이용하여 프린트기판에 구멍을 가공하는 프린트기판의 천공방법 및 프린트기판가공기에 관한 것으로,

드릴선단의 흔들림을 작게 함으로써 가공품질(구멍위치 정밀도 및 가공한 구멍의 진원도(roundness) 등) 및 작업능률을 향상시킬 수 있는 프린트기판의 천공방법 및 프린트기판가공기를 제공하고, 스핀들에 드릴을 홀딩시켰을 때에 해당 스핀들로부터 돌출시키는 드릴의 돌출길이를 드릴의 종류 또는 사용형태별로 미리 정하여 두며, 복수의 드릴 중에서 프린트기판에 천공설치하는 구멍의 형상에 맞추어 1개의 드릴을 선택하고, 스핀들에 홀딩시킬 때에 선택한 드릴에 대응하는 돌출길이로 해당 선택한 드릴이 해당 스핀들로부터 돌출하도록 홀딩시키며, 그 후 스핀들을 프린트기판에 대하여 이동 제어하는 동시에, 스핀들에 의해 선택한 드릴을 회전 구동하는 것으로 프린트기판의 천공을 실시하는 것을 특징으로 한다.

프린트기판, 드릴, 스핀들, 프레셔풋, 서보모터, 흡인구

Description

프린트기판의 천공방법 및 프린트기판가공기{PRINTED BOARD DRILLING METHOD AND PRINTED BOARD MACHINING APPARATUS}

도 1은 본 발명에 관련되는 프린트기판가공기의 주요부 정면도.

도 2는 본 발명에 관련되는 가공조건데이터테이블의 기록격납내용을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 실시예 3에 관련되는 프린트기판가공기의 주요부 정면단면도.

도 4는 도 3의 B-B단면도.

도 5는 종래의 프린트기판가공기의 주요부 정면단면도.

도 6은 종래의 공구데이터테이블의 기록격납내용을 나타내는 도면.

도 7은 종래의 드릴홀딩방법을 설명하는 도면.

도 8은 드릴선단의 흔들림을 설명하는 도면이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 프린트기판 2: 테이블

3: 드릴 6: 스핀들

10: 프레셔풋 10a: 본체

10b: 선단부시 81: 흡인구

본 발명은 드릴을 이용하여 프린트기판에 구멍을 가공하는 프린트기판의 천공방법 및 프린트기판가공기에 관한 것이다.

프린트기판에 가공하는 구멍은 깊이방향의 치수정밀도가 요구된다. 그래서 특허 제 2559788 호 공보에서는 가공에 앞서서 프레셔풋(pressure foot)의 선단과 공구의 선단의 거리를 구하고, 이 거리에 의거하여 스핀들헤드의 송출량을 제어하고 있다. 이하 이 기술에 대해서 설명한다.

도 5는 종래의 프린트기판가공기의 주요부 정면단면도이다.

도 5에 나타내는 바와 같이 프린트기판(1)은 테이블(2)에 고정되어 있다. 드릴(3)에는 링(4)이 장착되어 있다. 드릴(3)은 콜레트(5)를 통하여 스핀들(6)에 회전 자유롭게 홀딩되어 있다. 콜레트(5)선단과 스핀들(6)선단은 동일면이다. 스핀들(6)은 스핀들헤드(7)에 지지되어 있다. 한쌍의 에어실린더(8)는 스핀들헤드(7)에 지지되어 있다. 스핀들헤드(7)는 서보모터(9)에 의해 도 5 중의 상하방향으로 이동 자유롭다. 스핀들(6)선단의 테이블(2) 표면으로부터의 높이는 이미 알려져 있다.

프레셔풋(10)은 에어실린더(8)의 로드에 지지되고, 에어실린더(8)에 의해 도 5 중에서 아래쪽으로 힘이 가해지고 있다. 스핀들헤드(7)와 프레셔풋(10)에 배치된 제 1 검출수단(11)은 스핀들헤드(7)와 프레셔풋(10)의 상대이동량(거리)을 측정 한다.

테이블(2)상에 고정된 제 2 검출수단(12)은 드릴(3)선단의 위치(예를 들면 제 2 검출수단(12)의 표면이 테이블(2)의 표면으로부터 길이(1₁)만큼 돌출하여 있는 경우, 길이(1₁)를 감산하여 테이블(2)의 표면으로부터의 위치)를 측정한다. 제 1 검출수단(11)과 제 2 검출수단(12)은 연산회로(13)에 접속되어 있다. 제어회로(14)는 제 1 검출수단(11)과 연산회로(13)에 접속되고, 서보모터(9)의 제어를 실시한다.

다음으로 종래의 프린트기판가공기의 동작을 설명한다.

드릴(3)을 교환한 경우, 제어장치(14)는 새로운 드릴(3)을 제 2 검출수단(12)의 위쪽에 위치결정하고, 미리 정하는 거리만큼 스핀들헤드(7)를 하강시킨다.

프레셔풋(10)의 선단이 제 2 검출수단(12)에 맞닿아서 이동을 멈춘 후에도 스핀들헤드(7)는 하강한다. 여기에서 스핀들헤드(7)와 프레셔풋(10)간의 상대이동량은 제 1 검출수단(11)에 의해 검출한다. 스핀들헤드(7)가 소정량 하강하여 멈추면 제 2 검출수단(12)에 의해 드릴(3)의 선단(칼날끝)의 도달위치(즉 드릴(3)선단의 테이블(2) 표면으로부터의 높이)를 검출한다.

제어장치(14)는 스핀들헤드(7)와 프레셔풋(10)의 상대이동량과 드릴(3)의 도달위치의 차로부터 드릴(3)선단의 프레셔풋(10)선단에 대한 거리(1₂)를 구한다. 그리고 미리 지정된 가공깊이(1₃)와 거리(1₂)를 가산하여 가공에 필요한 스핀들헤드(7)와 프레셔풋(10)의 상대이동량을 송출량으로서 설정한다.

가공시 제어장치(14)는 프레셔풋(10)이 프린트기판(1)상에 맞닿고, 스핀들헤드(7)와 프레셔풋(10)이 상대이동한 양을 상기 송출량과 비교하여 양자가 일치했을 때, 서보모터(9)의 회전을 정지 또는 반전시킨다.

이와 같이 스핀들헤드(7)에 홀딩된 드릴(3)의 선단과 프레셔풋(10)의 선단의 거리를 검출하고, 이 거리와 미리 설정된 가공깊이에 의거하여 스핀들헤드(7)와 프레셔풋(10)의 상대이동개시로부터 가공종료까지의 드릴(3)의 이동량을 제어하기 때문에 미리 설정된 가공깊이(1₃)에 대하여 높은 정밀도의 가공을 실시할 수 있었다.

도 6은 종래의 공구데이터테이블의 기록격납내용을 나타내는 도면이다. 예를 들면 제어장치(14) 내에 격납되어 있는 공구데이터테이블(Tb2)에는 공구(여기에서는 드릴)의 격납장소(통상, 공구는 1개씩 격납되어 있다)와, 공구번호, 공구지름, 스핀들회전수, 절삭속도 및 공구수명(가공하는 구멍수의 허용값이다)이 각각 입력되어 있다. 도시하는 바와 같이 공구번호는 공구지름을 식별하는 번호이며, 각각의 공구는 격납장소에서 특정된다.

1장의 프린트기판에 대하여 수천∼수만의 구멍을 가공하는 일이 많기 때문에 천공가공을 할 때에는 프린트기판을 재치하는 테이블의 일단에 복수(수100개)의 공구를 홀딩하는 공구카세트를 배치해 두고, 가공프로그램 또는 공구수명에 의한 공구홀딩지령에 의거하여 공구를 교환하면서 예를 들면 0.1∼6.5mm의 구멍을 1대의 프린트기판 혈명기(穴明機)로 가공하고 있었다.

현재 프린트기판가공기용으로서 시판되고 있는 드릴의 섕크(shank)지름은 예 를 들면 3.175mm와 2.00mm의 2종류이다. 그리고 호칭지름(칼날의 직경)에 관계없이 예를 들면 섕크지름 3.175mm의 드릴의 전체 길이는 38.1mm, 섕크지름 2.00mm의 드릴의 전체 길이는 31.75mm이다.

도 7은 종래의 드릴홀딩방법을 설명하는 도면이다.

종래의 제 1 방법은 합성수지제의 링(4)을 이용하는 방법이고, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 링(4)을 단면(즉 스핀들의 선단)으로부터 드릴선단까지의 거리가 미리 정해지는 드릴의 돌출길이(이하, 「돌출길이」라한다)(A)가 되도록 하여 드릴(3)의 섕크에 장착시켜둔다. 그리고 링(4)을 장착한 드릴(3)을 2점쇄선으로 나타내는 공급배출포스트(21)에 홀딩시키고, 콜레트(5)에 의해 섕크를 홀딩시킨다.

종래의 제 2 방법은 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 드릴(3)의 테이퍼면(3t)을 공급배출포스트(22)에 홀딩시켜두고, 드릴(3) 후단을 콜레트 내의 스토퍼(20)의 단면에 맞닿게 하여 드릴(3)을 위치결정하는 방법이다. 스토퍼(20)의 위치는 돌출길이가 A가 되는 위치에 위치결정되어 있고, 콜레트(5)에 홀딩된 드릴(3)의 돌출길이는 A가 된다. 또한 호칭지름이 섕크지름 이상인 경우는 도 7(c)에 나타내는 바와 같이 종래의 제 1 방법의 경우와 마찬가지로 링(4)을 섕크에 장착한 상태로 공급배출포스트(21)에 홀딩시키는데, 드릴 후단을 스토퍼에 맞닿게 하여 위치결정 하는 점에 대해서는 도 7(b)와 마찬가지이며, 링(4)과 스핀들(6)선단의 사이에는 극간(g)(g＞0)이 형성된다.

즉, 어느 쪽의 경우도 드릴 돌출길이를 드릴의 호칭지름에 관계없이 일정하게 하고 있다. 이와 같이 하면 가공이 종료된 위치로부터 다음의 가공 장소에 드 릴(3)을 수평방향으로 이동시킬 때, 드릴선단의 워크표면에 대한 높이의 제어를 용이하게 할 수 있다.

그런데 근래 극소지름의 구멍을 가공하는 수요가 높아지고 있다. 극소지름의 구멍을 가공하기 위해서는 스핀들을 고속으로 회전시킬 필요가 있고, 고속의 스핀들(예를 들면 30만회전 이상/분)이 실용화되어 있다.

그런데 스핀들의 고속화에 동반하여 도 8에 나타내는 바와 같이 드릴선단의 흔들림(z)이 커지는 경우가 증가하고 있다. 드릴선단의 흔들림(z)이 크면 가공품질(구멍위치 정밀도 및 가공한 구멍의 진원도 등)이 악화될 뿐만 아니라 드릴이 부러지기 쉽기 때문에 가공능률이 저하한다.

그래서 본 발명은 상기 과제를 해결하고, 드릴선단의 흔들림을 작게 함으로써 가공품질 및 작업능률을 향상시킬 수 있는 프린트기판의 천공방법 및 프린트기판가공기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 제 1 형태에 따르면 종류 또는 사용형태가 다른 것을 포함하는 복수의 드릴 중에서 프린트기판에 천공설치하는 구멍의 형상에 맞추어 1개의 드릴을 선택하고, 상기 선택한 드릴을 스핀들에 홀딩시키며, 상기 스핀들을 상기 프린트기판에 대하여 이동 제어하는 동시에, 상기 스핀들에 의해 상기 선택한 드릴을 회전 구동하는 것으로, 상기 프린트기판의 천공을 실시하는 프린트기판의 천공방법에 있어서,

상기 스핀들에 드릴을 홀딩시켰을 때에 해당 스핀들로부터 돌출시키는 드릴 의 돌출길이를 드릴의 종류 또는 사용형태별로 미리 정해두고,

상기 복수의 드릴 중에서 1개의 드릴을 선택하여 상기 스핀들에 홀딩시킬 때에 상기 선택한 드릴에 대응하는 돌출길이로 해당 선택한 드릴이 해당 스핀들로부터 돌출하도록 홀딩시키는 프린트기판의 천공방법을 제공한다.

가장 적절하게는 상기 스핀들에 홀딩된 상기 드릴을 상기 프린트기판에 대하여 수평방향으로 이동시킬 때에 상기 프린트기판을 재치하는 테이블의 상면과 상기 드릴 선단의 거리가 상기 복수의 드릴 중에서 어느 것의 드릴을 선택한 경우에 있어서도 소정거리가 되도록 상기 미리 정한 돌출길이에 의거하여 상기 테이블의 상면에 대한 상기 스핀들의 높이를 정한다.

또 상기 미리 정하는 돌출길이는 드릴의 칼날길이 또는 호칭지름에 의거하여 정해도 좋다.

본 발명의 제 2 형태에 따르면, 종류 또는 사용형태가 다른 것을 포함하는 복수의 드릴과, 1개의 드릴을 회전 구동 자유롭게 홀딩하는 스핀들과, 상기 복수의 드릴 중에서 프린트기판에 천공설치하는 구멍의 형상에 맞추어 1개의 드릴을 선택하고, 해당 드릴을 상기 스핀들에 홀딩시키는 드릴선택장착수단과, 상기 스핀들을 상기 프린트기판에 대하여 이동 제어하는 스핀들이동수단을 구비하며, 상기 스핀들을 이동 제어하는 동시에, 해당 스핀들에 의해 홀딩한 드릴을 회전 구동하는 것으로, 상기 프린트기판의 천공을 실시하는 프린트기판가공기에 있어서,

상기 스핀들에 드릴을 홀딩시켰을 때에 해당 스핀들로부터 돌출시키는 드릴의 돌출길이를 드릴의 종류 또는 사용형태별로 기록 격납한 돌출길이격납수단을 구 비하고,

상기 선택장착수단은 상기 복수의 드릴 중에서 1개의 드릴을 선택하여 상기 스핀들에 홀딩시킬 때에 상기 돌출길이격납수단에 기록 격납된 돌출길이 중에서 상기 선택한 드릴에 대응하는 돌출길이를 판독하고, 해당 선택한 드릴이 해당 스핀들로부터 상기 판독한 돌출길이로 돌출하도록 홀딩시키는 프린트기판가공기를 제공한다.

가장 적절하게는 프린트기판가공기는 상기 스핀들 및 해당 스핀들에 홀딩된 드릴에 둘레설치되고, 상기 프린트기판의 천공을 실시할 때에 상기 천공설치하는 구멍의 근처를 밀어누르는 프레셔풋과, 상기 프레셔풋의 선단과 상기 드릴의 선단의 거리가 상기 복수의 드릴 중에서 어느 것의 드릴을 선택한 경우에 있어서도 소정거리가 되도록 상기 프레셔풋을 위치결정하는 프레셔풋위치결정수단을 구비하고,

상기 프린트기판의 천공을 실시할 때에 상기 프레셔풋에 대한 상기 스핀들의 송출량에 의해서 상기 천공설치하는 구멍의 깊이를 설정한다.

프레셔풋위치결정수단은 가공이 종료된 위치로부터 다음의 가공 장소에 드릴을 수평방향으로 이동시킬 때에 상기 프레셔풋의 선단과 상기 드릴의 선단의 거리가 상기 소정거리가 되도록 상기 프레셔풋을 위치결정해도 좋다.

가장 적절하게는 상기 프레셔풋은 본체와 해당 본체에 장착 자유롭고, 상기 프린트기판의 천공을 실시할 때에 상기 천공설치하는 구멍의 근처에 누름접합하는 선단부시로 구성되며, 상기 선단부시를 상기 스핀들로부터 돌출하는 드릴의 돌출길이에 대응한 형상별로 구비하고, 상기 드릴의 돌출길이에 따라서 상기 대응한 형상 의 선단부시로 교환하는 부시교환수단을 구비한다.

프레셔풋은 스핀들의 외주면에 슬라이딩 자유롭게 걸어맞추는 스핀들걸어맞춤구멍부와, 스핀들이 송출되었을 때에 해당 스핀들을 수용하는 수용공간과, 해당 수용공간을 형성하는 동시에, 흡인수단에 접속할 수 있는 흡인구를 갖는 내주부와, 드릴이 돌출할 수 있는 드릴돌출구멍부를 구비하는 본체를 갖고, 본체의 내주부가 스핀들의 외주면보다도 대직경으로 형성되며, 상기 스핀들의 수용시에 있어서도 해당 스핀들의 외주면과 내주부의 사이에 공극(空隙)을 갖고 있는 것이 바람직하다.

또한 가장 적절하게는 스핀들은 드릴의 홀딩측 단부가 맞닿는 위치를 설정 자유로운 맞닿음위치설정수단을 갖고, 맞닿음위치설정수단에 의해 상기 드릴의 홀딩측 단부가 맞닿는 위치를 설정하는 것으로 스핀들로부터 돌출시키는 드릴의 돌출길이를 설정한다.

드릴선단의 흔들림량은 돌출길이에 대략 비례하기 때문에 상기와 같이 드릴의 종류나 사용형태(예를 들면 호칭지름이 작은 드릴, 고속으로 회전시키는 드릴 등)에 따라서 돌출길이를 짧게 함으로써 드릴선단의 흔들림을 작게 할 수 있다. 이 결과, 가공정밀도 및 가공능률을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 이 이상의 목적이나 이점은 하기의 실시예의 상세한 설명에서 명확하게 되며, 첨부한 도면을 참조하는 것으로 보다 이해될 것이다.

이하 본 발명에 관련되는 실시형태를 실시예 1 내지 실시예 3을 따라서 설명한다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명에 관련되는 프린트기판가공기의 주요부 정면도, 도 2는 가공조건데이터테이블의 기록격납내용을 나타내는 도면이며, 도 5와 같은 것 또는 동일 기능의 것은 동일한 부호를 붙여서 중복하는 설명을 생략한다.

도 1에 있어서, 제 1 실린더(프레셔풋위치결정수단)(8)는 제 2 실린더(프레셔풋위치결정수단)(25)를 통하여 스핀들헤드(스핀들이동수단)(7)에 지지되어 있다. 실린더(25)의 부가하는 힘은 실린더(8)의 부가하는 힘보다도 충분히 크다. 실린더(25)의 스트로크는 L(여기에서는 8mm)이다.

또 프레셔풋(10)은 본체(10a)와, 선단부시(10b)로 구성되고, 선단부시(10b)는 본체(10a)에 대하여 착탈 자유롭다.

도 2에 나타내는 바와 같이 예를 들면 제어장치(14) 내에 격납되어 있는(도 5 참조)공구데이터테이블(돌출길이격납수단)(Tb1)에는 종래의 공구데이터테이블(Tb2)(도 6 참조)의 데이터에 더하여, 드릴의 종류나 사용형태별로 돌출길이(A)를 나타내는 데이터가 부가되어 있다. 도시하는 바와 같이 이 실시형태에서는 호칭지름(공구지름)이 0.2mm이하의 경우는 돌출길이(A)를 12mm, 호칭지름이 0.2mm를 넘는 경우는 돌출길이(A)를 20mm로 하도록 설정되어 있다. 또한 통상 호칭지름이 0.3mm의 드릴인 경우의 칼날길이는 5mm이상, 호칭지름이 0.2mm의 드릴인 경우의 칼날길이는 4mm정도, 호칭지름이 0.1mm의 드릴인 경우의 칼날길이는 3mm미만이다. 또한 이들 도 2에 나타내는 각 데이터는 한 예에 있어서, 본 발명은 이들의 데이터에 한정하는 것은 아니다.

이하 본 발명의 동작을 설명한다.

또한 이 실시형태에서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 링(4)은 단면(즉 스핀들의 선단)으로부터 드릴선단까지의 거리가 미리 정하는 드릴돌출길이(A)가 되도록 하여 드릴(3)의 섕크에 장착되어 있다.

드릴홀딩이 지시되면 제어장치(드릴선택장착수단)(14)는 공구데이터테이블(Tb1)을 참조하고, 지정된 드릴의 돌출길이(A)를 참조한다. 그리고 드릴을 교환한 후, 돌출길이(A)가 20mm인 경우는 도 1(a)에 나타내는 바와 같이 실린더(25)의 로드를 신장시킨 상태로 하여 가공을 실시한다. 또한 이 경우, 드릴선단은 프레셔풋선단에 대하여 거리(LP)만큼 위쪽으로 위치결정된다.

또 지정된 드릴의 돌출길이(A)가 12mm인 경우는 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 실린더(25)의 로드를 줄인 상태로 하여 가공을 실시한다. 그리고 이 경우도 드릴선단은 프레셔풋선단에 대하여 거리(LP)만큼 위쪽으로 위치결정된다.

또한 드릴의 돌출길이(A)가 12mm인 경우, 어느 가공 장소로부터 다음의 가공 장소로 이동할 때의 드릴선단의 프린트기판표면에 대한 거리가 도 1(a)의 경우와 마찬가지가 되도록 서보모터(9)를 제어한다. 이와 같이 하면 에어컷시간이 증가하는 것을 방지할 수 있다.

또 프린트기판(1)을 재치하는 테이블(2)의 상면과 드릴(3)의 선단의 거리가 어느 것의 드릴(3)을 선택한 경우에 있어서도 소정거리가 되도록 공구데이터테이블(Tb1)에 있는 돌출길이(A)에 의거하여 스핀들헤드(7)를 제어하고, 테이블(2)의 상면에 대한 스핀들(6)의 높이를 정한다.

또한 이 실시형태에서는 드릴의 돌출길이(A)에 맞추어 스핀들헤드(7)에 대한 프레셔풋(10)선단의 위치를 바꾸도록 했는데, 실린더(25)를 설치하지 않고, 두께가 다른(이 경우는 8mm 다름)선단부시(10b)를 준비하는 동시에, 선단부시의 교환장치를 설치하며, 돌출길이(A)에 따라서 부시를 교환하도록 해도 좋다. 이 경우에, 드릴(3)을 프린트기판(1)에 대하여 수평방향으로 이동시킬 때에는 테이블(2)의 상면과 선단부시(10b)의 선단의 거리가 소정거리가 되도록 스핀들헤드(7)를 제어해도 좋다.

이상과 같이 드릴돌출길이(A)를 링으로 설정하는 경우에는 드릴(3)에 대한 링(4)의 부착위치를 바꾸는 것만으로 돌출길이(A)를 변경할 수 있다.

<실시예 2>

다음으로 스핀들헤드 내부의 스토퍼(맞닿음위치설정수단)(20)에 의해 드릴돌출길이(A)를 설정하는 경우에 대하여 설명한다.

스토퍼(20)에 의해 드릴돌출길이(A)를 설정하는 경우, 지정된 드릴돌출길이(A)에 따라서 스토퍼의 위치를 변경할 필요가 있다.

이 경우, 예를 들면 스토퍼(20)를 축방향으로 이동 가능하게 구성해도 좋고, 콜레트 내부의 스토퍼(20)의 단면의 축방향의 앞쪽에 지름방향으로 이동하는 부재를 설치해 두고, 드릴돌출길이(A)를 작게 하고 싶은 경우에는 이 이동부재를 이동시켜서 드릴을 위치결정하며, 드릴돌출길이(A)를 길게 하는 경우는 드릴 후단을 스토퍼에 맞닿게 하면 좋다.

또 칼날길이가 짧은 드릴을 이용하는 경우에 스토퍼의 위치를 바꾸는 것이 아니고, 전체 길이가 짧은 드릴을 준비하면 스토퍼의 위치를 바꿀 필요가 없기 때문에 종래의 스핀들에 대하여 본 발명을 적용할 수 있다.

<실시예 3>

이어서 상기한 실시예 1 및 실시예 2를 일부 변형한 변형예인 실시예 3에 대하여 도 3 및 도 4를 따라서 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예 3에 관련되는 프린트기판가공기의 주요부 측면도, 도 4는 도 3의 B-B단면도이다. 또한 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지인 부분은 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

실시예 3에 관련되는 프린트기판가공기에 있어서는 상기한 제 2 실린더(25) 대신에 안내기구(프레셔풋위치결정수단)(100)를 구비한 것이다. 또 프레셔풋(10)을 일부 변경하는 동시에, 도시를 생략한 진공원(眞空源)(흡인수단)에 이음매(80)를 통하여 프레셔풋(10)을 접속하고, 프레셔풋(10) 내에 흡인구(81)를 설치한 것이다.

상기 안내장치(100)는 베이스(50), 서보모터(52), 볼나사(54) 및 볼너트(57), 연결부재(너트자리, 연결바, 바)(58, 59, 61) 등을 갖고 구성되어 있고, 제 1 및 제 2 직선안내장치(60, 70)에 의해서 제 1 실린더(8)(이하, 간단하게 「에어실린더」라고도 한다)내지 프레셔풋(10)을 상하방향으로 이동 자유롭게 한다. 이하에 본 프린트기판가공기에 대하여 상세히 설명한다.

베이스(50)는 스핀들헤드(7)에 고정되어 있다. 베이스(50)의 상단에 고정된 모터자리(51)에는 서보모터(52)가 지지되어 있다. 서보모터(52)는 제어장치(14)에 의해 화살표ω방향의 회전각도를 제어한다. 서보모터(52)는 출력축(52a)의 축선이 드릴(3)의 축선과 평행하게 되도록 해서 모터자리(51)에 지지되어 있다.

서보모터(52)의 출력축(52a)에는 커플링(53)을 통하여 볼나사(54)가 접속되어 있다. 볼나사(54)는 축받이(55)에 의해 회전 자유롭게 지지되어 있다. 축받이(55)는 지지자리(56)를 통하여 베이스(50)에 지지되어 있다. 볼나사(54)에 나사맞춤하는 볼너트(57)는 너트자리(58)에 홀딩되어 있다. 너트자리(58)는 연결바(59)에 고정되어 있다.

궤도(60a)와 베어링(60b)으로 이루어지는 제 1 직선안내장치(60)의 궤도(60a)는 드릴(3)의 축선과 평행하게 되도록 하여 베이스(50)에 고정되어 있다. 연결바(59)는 베어링(60b)에 지지되어 있다. 연결바(59)의 하단에는 한쌍의 바(61)의 일단(좌단)이 고정되어 있다. 바(61)의 타단에는 에어실린더(8)가 고정되어 있다.

궤도(70a)와 베어링(70b)으로 이루어지는 한쌍의 제 2 직선안내장치(70)의 궤도(70a)는 드릴(3)의 축선과 평행하게 되도록 하여 스핀들헤드(7)에 고정되어 있다.

각각의 에어실린더(8)는 베어링(70b)에 지지되어 있다. 에어실린더(8)의 피스톤로드(8a)는 조인트(71)를 통하여 로드(72)의 일단에 접속되어 있다. 로드(72)는 축받이(73)에 의해 도면의 상하방향 이동 자유롭게 지지되어 있다. 로드(72)의 타단에는 프레셔풋(10)이 접속되어 있다.

이상의 구성이기 때문에 서보모터(52)를 회전시킴으로써 프레셔풋(10)을 드릴(3)의 축선방향(도면 중 화살표 Z방향에서 나타내는 상하방향)의 임의의 위치에 위치결정할 수 있다. 따라서 드릴의 종류나 사용형태에 따라서 돌출길이를 다단계로 설정할 수 있다.

한편, 프레셔풋(10)은 본체(10a)와 선단부시(10b)로 구성되어 있다. 본체(10a)는 외주면(10e)을 갖는 원기둥상으로 형성되어 있고, 상부에 스핀들(6)의 외주면(6b)에 슬라이딩 자유롭게 걸어맞추는 스핀들걸어맞춤구멍부(10d)를 구비하고 있다. 이 스핀들걸어맞춤구멍부(10d)와 스핀들(6)의 외주면(6b)의 극간은 매우 작다(예를 들면 직경으로 0.5mm정도).

또 본체(10a)의 내부에는 내주면(내주부)(10f)과 저부(10k)에 의해서 수용공간(90)이 형성되어 있다. 이 수용공간(90)은 스핀들(6)이 아래쪽으로 송출되었을 때에 해당 스핀들(6)의 돌출한 부분을 수용한다. 또한 외주면(10e)으로부터 내주면(10f)에 걸쳐서는 도시를 생략한 진공원에 접속된 이음매(80)가 관통·고착되어 있고, 이에 따라서 내주부(10f)에 흡인구(81)가 형성되어 있다.

내주면(10f)은 스핀들걸어맞춤구멍부(10d)보다도 대직경이 되어 있고, 즉 스핀들(6)의 외주면(6b)보다도 대직경으로 형성되어 있다. 이에 따라 스핀들(6)이 송출되어 수용공간(90)에 수용되었을 때에 스핀들(6)의 외주면(6b)과 내주면(10f)의 사이에 공극이 존재하도록 구성되어 있다. 그리고 저부(10k)에는 천공가공시에 드릴(3)이 통과하여 돌출하기 위한 드릴돌출구멍부(10g)가 구비되어 있다.

천공가공시에는 가공에 의해서 발생하는 자른가루가 선단부시(10b)에 설치된 홈(10c)으로부터 드릴돌출구멍부(10g)를 통하여 프레셔풋(10)의 수용공간(90)에 유입하는 공기에 의해서 날아올라가지고, 해당 수용공간(90)으로부터 흡인구(81) 및 이음매(80)를 통하여 빠르게 외부로 배출된다. 이 이음매(80)(흡인구(81))의 위치로서는 가능한한 상측, 즉 드릴(3)의 선단이 가공단에 이르렀을 때에 흡인구(81)의 상단이 스핀들(6)의 하단(6a)에 접하도록 배치하면 집진성능을 향상시킬 수 있다.

그러나 본 발명과 같이 드릴돌출길이(A)를 짧게 하면, 특히 드릴(3)의 선단이 가공단에 이르렀을 때에 스핀들(6)의 하측(6a)이 프레셔풋(10)의 저부(10k)에 접근한다. 여기에서 예를 들면 스핀들(6)의 외주면(6b)과 내주면(10f)의 사이에 공극이 존재하고 있지 않으면 스핀들(6)에 의해 흡인구(81)가 막혀지게 되기 때문에 자른가루의 배출성능이 저하한다.

본 발명과 같이 프레셔풋(10)의 내주면(10f)을 스핀들(6)의 외주면(6b)보다도 대직경으로 형성하고, 스핀들(6)이 송출되었을 때(스핀들(6)의 수용시)에 있어서도 공극이 존재하도록 구성해두면 흡인구(81)를 막는 것을 방지할 수 있고, 즉 스핀들(6)의 하단(6a)과 프레셔풋(10)의 저부(10k)의 거리가 미소하게 되는 경우에도 집진성능의 저하를 경감할 수 있다.

또한 이상 설명한 실시형태에 있어서는 돌출길이(A)의 2단계(예를 들면 12mm와 20mm)로 변경하는 것에 대해서 설명했는데, 이것에 한정하지 않고, 드릴의 종류나 사용형태에 따라서 더욱 미세한 단계의 돌출길이를 설정해도 좋다.

또 본 실시형태에 있어서는 프레셔풋(10)을 구비한 프린트기판가공기에 본 발명을 이용한 경우에 대해서 설명했는데, 프레셔풋(10)을 구비하고 있지 않은 프린트기판가공기에 있어서도 본 발명을 이용할 수 있다.

또한 당업자에게는 상기한 본 발명의 실시예의 상세한 설명으로부터 많은 변형을 이루게 하는 것이 명확할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 이하의 특허청구항에 의해 판정되는 것으로 한다.

Claims (9)

1. 종류 또는 사용형태가 다른 것을 포함하는 복수의 드릴 중에서 프린트기판에 천공설치하는 구멍의 형상에 맞추어 1개의 드릴을 선택하고, 상기 선택한 드릴을 스핀들에 홀딩시키며, 상기 스핀들을 상기 프린트기판에 대하여 이동 제어하는 동시에, 상기 스핀들에 의해 상기 선택한 드릴을 회전 구동하는 것으로, 상기 프린트기판의 천공을 실시하는 프린트기판의 천공방법에 있어서,

   상기 스핀들에 드릴을 홀딩시켰을 때에 해당 스핀들로부터 돌출시키는 드릴의 돌출길이를 드릴의 종류 또는 사용형태별로 미리 정해두고,

   상기 복수의 드릴 중에서 1개의 드릴을 선택하여 상기 스핀들에 홀딩시킬 때에 상기 선택한 드릴에 대응하는 돌출길이로 해당 선택한 드릴이 해당 스핀들로부터 돌출하도록 홀딩시키는 것을 특징으로 하는 프린트기판의 천공방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스핀들에 홀딩된 상기 드릴을 상기 프린트기판에 대하여 수평방향으로 이동시킬 때에 상기 프린트기판을 재치하는 테이블의 상면과 상기 드릴의 선단의 거리가 상기 복수의 드릴 중에서 어느 것의 드릴을 선택한 경우에 있어서도 소정거리가 되도록 상기 미리 정한 돌출길이에 의거하여 상기 테이블의 상면에 대한 상기 스핀들의 높이를 정하는 것을 특징으로 하는 프린트기판의 천공방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 미리 정하는 돌출길이는 드릴의 칼날길이 또는 호칭지름에 의거하여 정하는 것을 특징으로 하는 프린트기판의 천공방법.
4. 종류 또는 사용형태가 다른 것을 포함하는 복수의 드릴과, 1개의 드릴을 회전 구동 자유롭게 홀딩하는 스핀들과, 상기 복수의 드릴 중에서 프린트기판에 천공설치하는 구멍의 형상에 맞추어 1개의 드릴을 선택하고, 해당 드릴을 상기 스핀들에 홀딩시키는 드릴선택장착수단과, 상기 스핀들을 상기 프린트기판에 대하여 이동 제어하는 스핀들이동수단을 구비하며, 상기 스핀들을 이동 제어하는 동시에, 해당 스핀들에 의해 홀딩한 드릴을 회전 구동하는 것으로, 상기 프린트기판의 천공을 실시하는 프린트기판가공기에 있어서,

   상기 스핀들에 드릴을 홀딩시켰을 때에 해당 스핀들로부터 돌출시키는 드릴의 돌출길이를 드릴의 종류 또는 사용형태별로 기록 격납한 돌출길이격납수단을 구비하고,

   상기 선택장착수단은 상기 복수의 드릴 중에서 1개의 드릴을 선택하여 상기 스핀들에 홀딩시킬 때에 상기 돌출길이격납수단에 기록 격납된 돌출길이 중에서 상기 선택한 드릴에 대응하는 돌출길이를 판독하며, 해당 선택한 드릴이 해당 스핀들로부터 상기 판독한 돌출길이로 돌출하도록 홀딩시키는 것을 특징으로 하는 프린트기판가공기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 스핀들 및 해당 스핀들에 홀딩된 드릴에 둘레설치되고, 상기 프린트기판의 천공을 실시할 때에 상기 천공설치하는 구멍의 근처를 밀어누르는 프레셔풋과, 상기 프레셔풋의 선단과 상기 드릴의 선단의 거리가 상기 복수의 드릴 중에서 어느 것의 드릴을 선택하여 홀딩한 경우에 있어서도 소정거리가 되도록 상기 프레셔풋을 위치결정하는 프레셔풋위치결정수단을 구비하며,

   상기 프린트기판의 천공을 실시할 때에 상기 프레셔풋에 대한 상기 스핀들의 송출량에 의해서 상기 천공설치하는 구멍의 깊이를 설정하는 것을 특징으로 하는 프린트기판가공기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 프레셔풋위치결정수단은 가공이 종료된 위치로부터 다음의 가공 장소에 드릴을 수평방향으로 이동시킬 때에 상기 프레셔풋의 선단과 상기 드릴의 선단의 거리가 상기 소정거리가 되도록 상기 프레셔풋을 위치결정하는 것을 특징으로 하는 프린트기판가공기.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 프레셔풋은 본체와, 해당 본체에 장착 자유롭고, 상기 프린트기판의 천공을 실시할 때에 상기 천공설치하는 구멍의 근처에 누름접합하는 선단부시로 구성되며,

   상기 선단부시를 상기 스핀들로부터 돌출하는 드릴의 돌출길이에 대응한 형상별로 구비하고,

   상기 드릴의 돌출길이에 따라서 상기 대응한 형상의 선단부시로 교환하는 부시교환수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프린트기판가공기.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 프레셔풋은 상기 스핀들의 외주면에 슬라이딩 자유롭게 걸어맞추는 스핀들걸어맞춤구멍부와, 상기 스핀들이 송출되었을 때에 해당 스핀들을 수용하는 수용공간과, 해당 수용공간을 형성하는 동시에, 흡인수단에 접속할 수 있는 흡인구를 갖는 내주부와, 상기 드릴이 돌출할 수 있는 드릴돌출구멍부를 구비하는 본체를 갖고,

   상기 본체의 내주부가 상기 스핀들의 외주면보다도 대직경으로 형성되며, 상기 스핀들의 수용시에 있어서도 해당 스핀들의 외주면과 상기 내주부의 사이에 공극을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 프린트기판가공기.
9. 제 4 항에 있어서,

   상기 스핀들은 상기 드릴의 홀딩측단부가 맞닿는 위치를 설정 자유로운 맞닿음위치설정수단을 갖고,

   상기 맞닿음위치설정수단에 의해 상기 드릴의 홀딩측단부가 맞닿는 위치를 설정하는 것으로, 상기 스핀들로부터 돌출시키는 드릴의 돌출길이를 설정하는 것을 특징으로 하는 프린트기판가공기.

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