TWI411492B - 印刷基板之加工方法及印刷基板加工機 - Google Patents

Description

印刷基板之加工方法及印刷基板加工機

本發明係有關於印刷基板之加工方法及使用該方法的印刷基板加工機。

第2圖係印刷基板加工機之構造圖。

在第2圖，被支持成可沿著固定於頭1上之線性引導裝置2移動的工作台3，經由螺桿進給機構利用馬達4驅動。柱5如跨工作台3般被固定於頭1。被支持成可沿著固定於柱5之線性引導裝置6移動的十字滑塊7，經由螺桿進給機構利用馬達8驅動。鞍9由固定於十字滑塊7之省略圖示的線性引導裝置支持成可移動，並經由螺桿進給機構利用馬達4驅動。支持用以保持省略圖示的工具並轉動之省略圖示的主軸的主軸單元11被固定於鞍9。壓力踏板12由主軸單元11之一端支持成可朝向主軸的軸向移動。此壓力踏板12係經由集塵用的配管13和集塵裝置14連接。冷卻裝置15經由配管16和主軸單元11連接，使液體之冷媒在主軸單元11所形成的通路進行循環，而將主軸單元11冷卻。

而，令保持所要之工具的主軸以所要之轉速轉動，而且令集塵裝置14動作，而經由配管13吸取壓力踏板12內部。在此狀態，令已放置工件W之工作台3和十字滑塊7朝向XY方向進行相對移動，並令工具和工件之加工位置相對向後，令鞍9下降。於是，首先，壓力踏板12和工件W接觸並壓住工件W。接下來，一令鞍9下降，主軸單元11和壓力踏板12進行相對移動，而工具咬入工件W，並進行工件W的加工。

因為令主軸轉動之馬達的發熱而主軸單元11變成高溫，所以藉由令冷卻裝置15按照固定之時間間隔(5~15分鐘)動作，並令冷媒在主軸單元11內循環，而將主軸單元11之溫度保持於所要的溫度範圍內。

可是，在頻繁地發生鑽頭更換時，冷卻裝置一旦動作，因主軸單元變成過度冷卻而偏離所要的溫度範圍，可能降低加工位置精度、加工品質(例如所加工之孔的內面之面粗糙度)。因此，有一種技術(專利文獻1)，係替代設置冷卻裝置，而在支持主軸之外殼的內部形成和集塵裝置連接之多條空氣的通路，並將流量調整器配置於此通路和集塵裝置之間，而在主軸轉動時，流至通路的空氣流量變多，而防止主軸單元的設定溫度以上的溫度上升，於工件交換時，工具交換時等，主軸的轉動停止時，使流至通路之空氣的流量變少，藉由防止主軸單元之過冷卻，而將主軸單元的溫度控制成位於比較窄之範圍。

又，亦有一種技術(專利文獻2)，係用蓋覆蓋印刷基板鑽孔機，藉由將已調溫之空氣送入蓋的內部，以抑制印刷基板鑽孔機之溫度變化。

[專利文獻1]特開平7－328889號公報[專利文獻2]特開平6－023647號公報

可是，若依據專利文獻1之技術，雖然可使溫度變化的範圍變窄，但是即使控制空氣之流量，亦因為主軸單元的溫度不會馬上變化，所以未必可提高加工精度。

又，在專利文獻2之技術的情況，亦和專利文獻1之技術一樣，因為主軸單元的溫度不會馬上變化，所以未必可提高加工精度。

本發明之目的在於提供一種印刷基板之加工方法及印刷基板加工機，解決上述的課題，即使係主軸單元之溫度變化的情況，亦可提高加工精度(孔之深度精度)。

為了解決上述的課題，本發明之第1形態的特徵為：對主軸的各轉速預先求得該主軸之運轉時間和此主軸所保持的工具前端之軸線方向的位移量之關係，並根據為了進行加工而設定之主軸的轉速和開始加工後之經過時間，將工具之切削量僅修正預先所求得的該位移量。

又，本發明之第2形態的特徵為：對第1和第2轉速預先求得在使主軸之轉速從該第1轉速改變成第2轉速的情況之變更後的該主軸之運轉時間和此主軸所保持的工具前端之軸線方向的位移量之關係，並根據該第2轉速和變更成第2轉速後的經過時間，將該工具之切削量僅修正預先求得的該位移量。

又，本發明之第3形態，係在包括令工具轉動的主軸、及令主軸朝向工具之軸線方向移動的移動裝置，並令該工具朝向該工具之軸線方僅移動根據指令值的距離並進行加工之印刷基板加工機，其特徵在於：設置：記憶裝置，係預先對主軸的各轉速記憶該主軸之運轉時間和該主軸所保持的工具前端之軸線方向的位移量之關係；計算裝置；以及定時器，並在開始加工的情況，根據為了進行加工而設定之該主軸的轉速和藉該定時器所量測之開始加工後的經過時間，將該工具之切削量僅修正預先所求得的該位移量。

若依據本發明，因為可因應於主軸單元之溫度上昇適當地修正工具的切削量，所以可提高孔之深度精度。

第1圖係實測主軸所保持之工具前端的移動量(以下稱為「位移量」)的實測資料，橫軸係時間，縱軸係位移量δ。此外，主軸單元之全長係約300mm，主軸單元在內部設置冷卻媒體的通路。又，位移量δ＝0係在溫度20℃之工具前端的位置。

如第1圖所示，在令主軸以每分鐘20萬轉轉動而且供給17℃之冷卻媒體的情況(時刻T0)，馬上因為主軸單元收縮而工具前端朝向負側位移，但是在1分鐘以內變成正側的位移。然後，在經過約5分鐘之時刻T1，位移量變成大致飽和。

接著，減速至每分鐘3萬轉時(時刻T2)，因為供給比平常之電流值更大的制動電流值，而主軸單元之溫度上昇，雖然位移量δ暫時增加，但是隨著時間經過而變小，在時刻T4(經過約8分鐘後)，位移量δ變成飽和。在此情況，因為冷卻效果大，所以相對於溫度20℃的情況朝向負側位移。

另一方面，從時刻T0至時刻T2為止預先令主軸停止，若在時刻T2令主軸以每分鐘3萬轉轉動，工具前端的位移量變成如第1圖之二點鏈線所示。

在此，工具前端的位移量δ係根據主軸之轉速和運轉時間(開始加工後之經過時間)大致決定，其變動係微小。因此，若預先求得主軸之運轉時間和工具前端的位移量δ之關係，並在加工時參照加工所使用之工具的轉速和運轉時間，將所指定之工具的切削量僅修正預先所求得之工具前端的位移量δ，可進行深度精度優異之加工。

此外，在例如工具係鑽頭的情況，根據其直徑而使用的轉速固定。即，因為在直徑係0.3mm以下的情況為每分鐘16~20萬轉，在直徑係0.4mm~1mm以下的情況為每分鐘6~8萬轉，所以不必根據鑽頭直徑採集資料。

可是，在印刷基板鑽孔機的情況，除了因為係工具之鑽頭的壽命到了時或鑽直徑相異的孔而更換時以外，幾乎連續地運轉。

因此，若預先求得在從第1轉速改變成第2轉速的情況(於第1圖的時刻T2時)之轉速變更後的運轉時間和工具前端之位移量δ的關係，並因應於第2轉速的運轉時間將所指定之工具的切削量僅修正預先求得之工具前端的位移量δ，和只是根據主軸之轉速和運轉時間修正切削量的情況相比，可進行深度精度優異之加工。

又，參照第1圖及第2圖說明印刷基板加工機，在包括令工具轉動的主軸、及令主軸朝向工具之軸線方向移動的移動裝置10，並根據指令值令工具朝向工具之軸線方向移動並進行加工的印刷基板加工機，設置：記憶裝置20，係預先對主軸的各轉速記憶主軸之運轉時間和主軸所保持的工具前端之軸線方向的位移量δ之關係；計算裝置21；以及定時器22，在開始加工的情況，若根據為了進行加工而設定之主軸的轉速和藉定時器所量測之開始加工後的經過時間，將工具之切削量僅修正預先所求得的位移量δ，可進行深度精度優異之加工。此外，將該記憶裝置20、計算裝置21以及定時器22設置於NC裝置23內。

δ．．．位移量

20．．．記憶裝置

21．．．計算裝置

22．．．定時器

第1圖係實測主軸前端之伸長量的實測資料。

第2圖係說明印刷基板加工機之構造的立體圖。

1．．．頭

2．．．線性引導裝置

3．．．工作台

4．．．馬達

5．．．柱

6．．．線性引導裝置

7．．．十字滑塊

8．．．馬達

9．．．鞍

10．．．移動裝置

11．．．主軸單元

12．．．壓力踏板

13．．．配管

14．．．集塵裝置

15．．．冷卻裝置

16．．．配管

20．．．記憶裝置

21．．．計算裝置

22．．．定時器

23．．．NC裝置

Claims (1)

1. 一種印刷基板之加工方法，其特徵在於：對主軸的各轉速預先求得該主軸之運轉時間和此主軸所保持的工具前端之軸線方向的位移量之關係的同時，在該主軸的轉速改變的情況下，對變更前的主軸的各轉速求得變更後的該主軸之運轉時間和該主軸所保持的工具前端之軸線方向的位移量之關係；根據為了進行加工而設定之主軸的第1轉速和開始加工後之經過時間，將工具之切削量僅修正預先所求得於該第1轉速時的該位移量，且在從該第1轉速變更成第2轉速的時候，延續該第1轉速時的該位移量的修正，並根據該第2轉速和變更成該第2轉速後的經過時間，僅以預先所求得的連續該第1轉速之該第2轉速的該位移量修正該工具之切削量。