KR20080088373A - 프린트기판 가공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 간단한 구조로 칼럼(column)의 비틀림을 적게 하여 가공정밀도를 향상시키는 것이다.

프린트기판 가공기(50)는, 베드(3)와, 프린트기판을 지지하며 베드(3) 위를 이동할 수 있는 테이블(1)과, 테이블(1)을 타넘어 베드(3) 위에 설치된 문형 칼럼(5)과, 문형 칼럼(5)의 빔부(5b)에 설치되어 프린트기판을 가공하는 스핀들 유닛(13)을 구비하고, 칼럼(5)의 빔부(5b)와 테이블(1)과의 사이에 빔부(5b)를 지지하는 직선안내장치(20)를 더욱 구비하고 있다.

Description

프린트기판 가공기{PRINTED CIRCUIT BOARD MACHINING APPARATUS}

본 발명은, 공구와 프린트기판을 X, Y, Z방향으로 상대적으로 이동시켜 프린트기판에 구멍을 가공하는 프린트기판 가공기에 관한 것이다.

도 4는 종래의 프린트기판 가공기의 사시도이다.

프린트기판 가공기(100)의 테이블(101)은, 프린트기판(P)을 지지하며 베드(103) 위를 화살표 X방향으로 이동하도록 되어 있다. 칼럼(105)은 한 쌍의 다리부(105a)와 빔부(105b)로 구성되어 문형으로 형성되며, 다리부(105a)에서 테이블(101)을 타넘어 베드(103)에 고정되어 있다.

크로스 슬라이드(Y 테이블)(106)는, 슬라이더(110)를 가지며, 빔부(105b) 위를 화살표 X방향에 대하여 직각인 화살표 Y방향으로 이동하도록 되어 있다. 모터(111)는 슬라이더(110)에 지지되며, 샤프트(112)을 통해 스핀들 유닛(113)을 화살표 XY방향에 대하여 직각인 화살표 Z방향으로 이동시키도록 되어 있다. 스핀들 유닛(113)은 도시하지 않은 드릴을 회전이 가능하도록 지지하고 있다. 하우징(114)은 스핀들 유닛(113)을 화살표 Z방향으로 이동가능하게 지지하고 있다. NC장치(115)는 각 부를 제어하도록 되어 있다.

이러한 구성에 있어서 프린트기판 가공기(100)는, 테이블(101)과 크로스 슬라이드(106)와 스핀들 유닛(113)을 이동시켜, 프린트기판(P)의 소정 위치에 드릴로 구멍을 뚫도록 되어 있다.

최근, 프린트기판 가공기(100)는, 가공능률의 향상을 위해 1개의 테이블에 재치(載置)되는 프린트기판의 수를 증가시키는 경우가 많아지고 있다. 이에 따라, 스핀들 유닛(113)의 수도 증가되어 왔다. 예컨대, 스핀들 유닛(113)을 6개 구비하는 프린트기판 가공기도 개발되어 있다. 스핀들 유닛(113)을 6개 구비하는 프린트기판 가공기는, 칼럼(105)의 다리부(105a)간의 거리가 3m에 달한다. 이 때문에, 스핀들 유닛(113)의 상하 이동에 따라 칼럼(105)에 비틀림이 발생하여 가공정밀도가 저하되는 경우가 있었다.

한편, 프린트기판의 소형화 및 실장되는 전자부품의 고밀도화가 요구되고 있으며, 이에 따라 가공할 구멍의 소직경화와 가공 위치 정밀도의 향상이 점점 더 요구되고 있다.

따라서, 칼럼의 중앙 부근에 기둥을 배치하여 칼럼의 변형을 작게 함으로써, 가공능률과 가공정밀도를 향상시키도록 한 프린트기판 가공기가 있다(특허문헌 1).

[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 제2007-21606호

그러나, 특허문헌 1의 프린트기판 가공기는 장치가 복잡하며, 테이블의 강성을 고려할 필요가 있었다.

본 발명의 목적은, 간단한 구조로 칼럼의 변형을 적게 하여, 가공정밀도와 가공능률을 향상시킨 프린트기판 가공기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 프린트기판 가공기(50)는, 베드(3)와, 프린트기판(P)을 지지하며 상기 베드(3) 위를 이동할 수 있는 테이블(1)과, 상기 테이블(1)을 타넘어서 상기 베드(3) 위에 설치된 문형 칼럼(5)과, 상기 문형 칼럼(5)의 빔부(5b)에 설치되어 프린트기판(P)을 가공하는 가공수단(13)을 구비하고, 상기 칼럼(5)의 빔부(5b)와 상기 테이블(1)과의 사이에 상기 빔부(5b)를 지지하는 지지수단(20, 30)을 더욱 구비한 것을 특징으로 한다.

문형 칼럼(5)의 빔부(5b)는, 빔부(5b)에 설치할 가공수단(13)의 수가 많을 수록, 가공수단(13)의 중량에 따라 변형된다. 그러나, 빔부(5b)와 테이블(1)과의 사이에 설치된 지지수단(20, 30)이 빔부(5b)를 받쳐 고정하여 빔부(5b)의 변형을 방지한다. 이에 따라, 가공수단(13)은 빔부(5b)에 설치되는 수가 많더라도 프린트기판(P)의 소정 위치에 정확하게 가공한다.

상기 괄호 안의 부호는, 도면과 대조하기 위한 것으로서, 본 발명의 구성을 조금도 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 프린트기판 가공기는, 가공수단의 수가 많아도, 지지수단이 칼럼의 변형을 방지하기 때문에, 프린트기판의 가공정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 가공수단을 증가시켜도, 빔부의 변형을 방지할 수 있어 가공 효율도 향상시킬 수 있다. 더욱이, 지지수단이 빔부와 테이블과의 사이에서 빔부를 받쳐 고정하므로, 구조가 간단하고, 테이블의 강성을 고려할 필요가 없다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 프린트기판 가공기를 도면에 근거하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에서의 프린트기판 가공기의 외관 사시도이다. 도 2의 (a)는 도 1의 프린트기판 가공기의 정면도이다. 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 A-A선 단면 부분의 도면이다.

프린트기판 가공기(50)는 프린트기판(P)에 구멍을 뚫도록 되어 있다. 테이블(1)은, 직선안내장치(2)에 지지되며, 도시하지 않은 구동모터 및 이송나사(19)(도 2)에 의해, 베드(3) 위를 화살표 X방향으로 이동하도록 되어 있다. 테이블(X 테이블)(1)에는 4장(4장으로 한정되지 않음)의 프린트기판(P)이 고정되어 있다.

칼럼(5)은 한 쌍의 다리부(5a)와 한 쌍의 다리부(5a)를 접속하는 빔부(5b)로 구성되어 문형으로 형성되며, 다리부(5a)에서 테이블(1)을 타넘어 베드(3)에 고정되어 있다.

크로스 슬라이드(Y 테이블)(6)는, 빔부(5b)에 설치된 직선안내장치(7)에 지지되며, 구동모터(8) 및 이송나사(9)에 의해 빔부(5b) 위를 화살표 X방향과 직각인 화살표 Y방향으로 이동하도록 되어 있다.

4개(4개로 한정되지 않음)의 슬라이더(10)는 크로스 슬라이드(6)에 고정되어 있다. 모터(11)는 슬라이더(10)에 지지되며, 샤프트(12)를 통해 스핀들 유닛(13)을 화살표 XY방향과 직각인 화살표 Z방향으로 이동시키도록 되어 있다. 스핀들 유닛(13)은 도시하지 않은 드릴을 회전가능하게 지지하고 있다. 하우징(14)은 슬라이더(10)에 고정되며, 도시하지 않은 베어링을 통해 스핀들 유닛(13)을 화살표 Z방향으로 이동가능하게 지지하고 있다. NC장치(15)는 각 부를 제어하도록 되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 프린트기판 가공기(50)는, 테이블(1)과 크로스 슬라이드(6)를 이동시켜 드릴의 축선을 프린트기판(P)의 가공부에 위치 결정시킨 후, 모터(11)를 구동시켜 프린트기판(P)으로 드릴을 깎아 들어가게 함으로써 프린트기판(P)에 구멍을 가공한다.

상기 프린트기판 가공기(50)는, 가공 효율의 향상을 위해, 1개의 테이블(1)에 재치되는 프린트기판의 수를 증가시키고, 스핀들 유닛(13)의 수를 증가시켜도, 스핀들 유닛(13)의 총 중량에 따라 칼럼(5)이 적게 비틀리도록 직선안내장치(20)(도 2)를 테이블(1)과 칼럼(5)의 빔부(5b)와의 사이에 구비한다.

직선안내장치(20)는 궤도(20b)와 베어링(20a)으로 구성되어 있다. 궤도(20b)는 테이블(1) 위의 중앙에 테이블(1)의 이동방향(화살표 X방향)을 따라 배 치되어 있다. 베어링(20a)은 궤도(20b)와 걸림결합되어 빔부(5b)의 하부에 고정되어 있다. 한편, 궤도(20b)는 테이블(1)의 이동 범위에서 베어링(20a)이 벗어나지 않는 길이를 갖는다.

스핀들 유닛(13)이 상하로 움직이면, 칼럼(5)에는 도 2의 (b)에서 화살표로 나타낸 회전력(회전 모멘트)(F)이 가해진다. 그러나, 직선안내장치(20)를 통해 테이블(1)이 상기 회전력(F)을 받아낸다. 이에 따라, 칼럼(5)은 비틀려 변형되는 경우가 거의 없다. 그 결과, 스핀들 유닛(13)의 위치가 거의 변위되지 않기 때문에, 프린트기판 가공기(50)의 가공정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 칼럼(5)에 궤도(20b)를 설치하고, 테이블(1)에 베어링(20a)을 설치해도 된다.

또한, 본 실시형태의 프린트기판 가공기(50)는, 테이블(1)의 구동장치를 구성하는 이송나사(19)를 궤도(20b)의 하측(테이블(1)의 뒷쪽)에 배치하였지만, 궤도(20b)의 하측에 직선안내장치(2)를 배치하고, 테이블(1)의 구동장치를 궤도(20b)의 하측 이외의 다른 장소에 배치해도 된다. 궤도(20b)의 하측에 직선안내장치(2)를 배치하면, 테이블(1)의 변형이 거의 없어지므로, 가공정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 3은, 다른 실시형태에 따른 프린트기판 가공기의 단면도로서, 도 2의 (b)에 상당하는 도면이다.

도 3에 있어서, 빔부(5b)의 하부에 서포트(30; support)가 고정되어 있다. 서포트(30)의 하면(30c)과 테이블(1)의 상면(1a)과의 사이에는 틈새(20㎛ 정도의 틈새)(G)가 형성되어 있다. 서포트(30)의 하부에는 다수의 구멍(30b)이 형성되어 있다. 구멍(30b)은 서포트(30)의 내부에 형성된 공간(30a)에 연통되어 있으며, 공간(30a)은 이음매(31)를 통해 도시하지 않은 압축공기원에 접속되어 있다.

그리고, 프린트기판 가공기의 구멍 형성 작동시에는, 도시하지 않은 압축 공기원으로부터 고압의 에어가, 공간(30a)으로 공급되어 구멍(30b)으로부터 테이블(1)의 상면(1a)을 향해 토출된다. 이에 따라, 칼럼(5)의 빔부(5b)는, 고압의 에어에 의해 테이블(1) 위에 지지되게 되고, 비틀림이 방지되어 변형되는 경우가 적어진다.

또한, 서포트(30)는 테이블(1)에 설치하고, 칼럼(5)의 빔부(5b)의 하면(5ba)에 고압의 에어를 토출하여, 빔부(5b)를 지지해도 된다.

서포트(30)를 사용하면 궤도(20b)를 배치할 필요가 없기 때문에, 장치의 구성을 간단히 할 수 있는 동시에, 조립 작업이 용이해진다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 프린트기판 가공기의 외관 사시도이다.

도 2의 (a)는 도 1의 프린트기판 가공기의 정면도이다. (b)는 (a)의 A-A선 단면 부분의 도면이다.

도 3은 다른 실시형태에 따른 프린트기판 가공기의 단면도로서, 도 2의 (b)에 상당하는 도면이다.

도 4는 종래의 프린트기판 가공기의 외관 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

P : 프린트기판

G : 틈새

1 : 테이블

1a : 상면

3 : 베드

5 : 칼럼(문형 칼럼)

5a : 다리부

5b : 빔부

5ba: 빔부의 하면

13 : 스핀들 유닛(가공수단)

20 : 직선안내장치(지지수단)

20a : 베어링(이동부재)

20b : 궤도(안내부재)

30 : 서포트(지지수단, 에어 토출부)

30a : 공간

30b : 구멍

30c : 서포트의 하면

Claims (3)

1. 베드와,

   프린트기판을 지지하며 상기 베드 위를 이동할 수 있는 테이블과,

   상기 테이블을 타넘어 상기 베드 위에 설치된 문형 칼럼과,

   상기 문형 칼럼의 빔부에 설치되어 프린트기판을 가공하는 가공수단을 구비한 프린트기판 가공기로서,

   상기 칼럼의 빔부와 상기 테이블과의 사이에 상기 빔부를 지지하는 지지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프린트기판 가공기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지지수단이, 상기 칼럼의 빔부와 상기 테이블과의 한쪽에 상기 테이블의 이동방향을 따라 설치된 안내부재와, 다른 쪽에 설치되어 상기 안내부재에 대하여 이동가능한 이동부재를 구비한 것을 특징으로 하는 프린트기판 가공기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지지수단이, 상기 칼럼의 빔부와 상기 테이블과의 한쪽에 설치되고, 다른 쪽에 에어를 분무하여, 상기 빔부를 지지하는 에어 토출부를 구비한 것을 특징으로 하는 프린트기판 가공기.

Images