WO1991008073A1 - Board holder in printed board boring machine - Google Patents

Description

明 柳 プリ ン ト甚板穴明機における甚板柙ぇ奘 技術分野

本発明は、 プリ ン ト基板穴明機における基板押え装置に係 り、 特に、 作業効率を向上させるようにした基板押え装置に 関する ものである。

背景技術

従来のプリ ン ト基板穴明機は、 第 1 2図及び第 1 3図に示 すような構成を備えている。

同図において、 1 はプリ ン ト基板 （以下、 単に基板という ） 2 は上板で、 基板 1 の上に重ねられている。 3 は下板で、 基 板 1 の下に置かれている。 4 は位置決め用のビンで、 上板 2、 基板 1 及び下板 3 を貫通し、 かつ下板 3から突出するよう に 植設されている。 5 は粘着テープで、 上板 2、 基板 1 及び下 板 3 の周囲を留めている。

以下、 ビン 4及び粘着テープ 5で一体に固定された上板 2、 基板 1 、 及び下板 3 をまとめて、 ワーク Wという。

6 はテ一ブルで、 図示しないベッ ドに、 図面の前後方向に 移動可能に支持されている。 このテーブル 6 には、 ビン 4 を 位置決めして固定するための固定手段 （図示せず） が設けら れている。 7 は送りねじで、 前記ベッ ドに回転可能に支持さ れ、 図示しないモータにより回転駆動されて、 テーブル 6 を 移動させる。 8 はスラ イ ダで、 図示しないコ ラムに、 図面の 左右方向に移動可能に支持されている。 9 は送りねじで、 前 記コ ラ ムに回転可能に支持され、 モータ 1 0により画転躯動 されて、 ス ライダ 8を移動させる。 1 1 はサ ドルで、 スライ ダ 8に、 図面の上下方向に移動可能に支持されている。 1 2 は送りねじで、 スライダ 8に回転可能に支持され、 モータ

1 3により回転駆動されて、 サ ドル 1 1を移動する。 1 4 は 内部に回転可能なス ピン ドル （図示せず） を支持したス ピン ドルュニ ッ トで、 サ ドル 1 1 に固定されている。 1 5 はリ ン グで、 ド リ ル 1 6 の シャ ンク部に圧入されている。

1 7 はシリ ンダで、 ス ピン ドルユニッ ト 1 4の左右に位置 するように、 サ ドル 1 1 に支持されている。 1 8 は基板押え 装置で、 ス ピン ドルユニッ ト 1 4に摺動可能に嵌合し、 かつ シ リ ンダ 1 7 に支持されている。

この基板押え装置 1 8には、 下面の中央に ドリル 1 6が通 過する穴が形成され、 その穴の周囲に、 ワーク Wを押えるた めの環状の押え部 1 8 aが形成されている。 この押え部 18 a の下端面には、 穴明け加工時に、 空気を吸い込むための溝 1 8 が形成されている。 また、 基板押え装置 1 8の側面に は、 穴明け加工により発生する切粉を排出するための穴 18 c が形成されている。

1 9 は集塵装置。 2 0 はパイ プで、 基板押え装置 1 8の穴 1 8 c と集塵装置 1 9を接続している。

そして、 シリ ンダ 1 7に所定の圧力の圧縮空気を供給し、 基板押え装置 1 8を押し下げると と もに、 集塵装置 1 9を作 動させ、 ス ピン トルユニ ッ ト 1 4 と基板押え装置 1 8 で形成 される空間内の排気を行なう。

この状態で、 テーブル 6 とスライ ダ 8 を移動させて、 ド リ ノレ 1 6 を基板 1 の穴明け位置に移動させる。 そして、 モータ 1 3 を作動させ、 サ ドル 1 1 を下降させて、 穴明けを行なう。 この時、 サ ドル 1 1 が下降を開始すると、 まず、 基板押え 装置 1 8 の押え部 1 8 a が上板 2 に接触する。 さ らにサ ドル 1 1 が下降すると、 基板押え装置 1 8 は、 シリ ンダ 1 7 に供 給させている圧縮空気の圧力で、 ワーク Wをテーブル 6 に押 し付ける。 さ らにサ ドル 1 1 が下降する と、 ド リ ル 1 6 が基 板押え装置 1 8から突出して、 穴明け加工を行なう。 こ の時、 穴明け部から発生する切粉は、 基板押え装置 1 8 の溝 1 8 b から吸い込まれる空気のながれによつて集塵装置 1 9 へ排出 される。

発明の開示

このようなプリ ン ト基板穴明機で作業効率を上げる場合に は、 穴明け加工後 ドリ ル 1 6 を上昇させた時、 上板 2 と ド リ ル 1 6 の先端位置の距離をできるだけ小さ く して、 つぎの穴 明け加工時の ドリ ル 1 6 の先端位置の距離をできるだけ小さ く して、 つぎの穴明け加工時の ドリ ル 1 6 のエア一カ ツ ト量 を小さ く するこ とが必要になる。

しかし、 ド リ ル 1 6 の上昇量を小さ く すると、 第 1 3図に 示すように、 上板 2力 基板押え装置 1 8 に吸着された状態 のまま、 ドリ ル 1 6が次の穴明け位置に移動する こ とになる c すると、 ス ピン ドルュニ ッ ト 1 4 と基板押え装置 1 8及び 上板 2で囲まれた空間 Pに吸い込まれる空気は、 基板押え装 置 1 8 の溝 1 8 b と上板 2で形成される小さな穴を通して吸 い込まれるため、 第 4図に破線で示すようにその量が少な く、 切粉の排出が不十分になる。 また、 穴明けにより温度上昇し た ドリル 1 6の冷却も不十分になる。 さらに、 ドリル 1 6が 折れやすく なつたり、 明けた穴の品質が低下するなどの問題 が発生する。

このため、 従来は、 上板 2が基板押え装置 1 8から離れる 位置までサ ドル 1 1を上舁させ、 切粉の排出と ドリ ル 1 6 の 冷却を行なわせるようにしているので、 ドリノレ 1 6 のエアー 力 ッ ト量が大き く なる。

1枚の基板 1 に加工される穴数は、 数万になることもあり、 1穴の加工に要する時間が 0. 1秒長くなつても、 基板 1枚あ たりの加工時間は、 数十分長く なることになる。

したがって、 穴明け作業の効率を上げるため、 ドリル 1 6 のエアーカ ツ ト量を小さ くすることが望まれていた。

本発明の目的は、 上記の事情に鑑み、 上板の浮き上がりを 押え、 ドリルのむだな移動量を小さ く して、 穴明け作業の効 率を向上させられるようにしたプリ ン ト基板穴明機における 基板押え装置を提供するにある。

上記の目的を達成するため、 本発明においては、 基板押え 装置装置に、 プリ ン ト基板との接触面の外側に、 先端面が前 記接触面よりさらにテーブル側に突出する上板押え手段をそ の軸方向に移動可能に設け、 この上板押え手段を、 基板押え 装置で発生する吸着力より大きな力でテーブル側に向けて付 勢する付勢手段を設けた。 そして、 穴明け加工後、 ドリ ルを上昇させると、 まず、 ド リ ルが上板から離脱し、 ついで、 基板押え装置の押え部が上 板から離脱する。 この時、 上板は、 上板押え手段により押え られているため、 その浮き上がり量が小さ く押えられる。 し たがって、 基板押え装置の押え部は、 上板から容易に離脱す る。

すると、 空気の通路が拡がるため、 基板押え装置に流入す る空気の量が増え、 集塵装置に流れる気流が強く なり、 上板 上に残った切粉や ドリルに付着した切粉が排出され、 しかも、 ドリ ルの冷却効率を上げることができる。 したがって、 ド リ ルの上昇量を小さ く して、 エアーカ ツ ト量を小さ く し、 穴明 け時間を短縮することができる。

このようにして、 加工した穴の品質を低下させることな く、 穴明け作業の作業効率を向上させることができる。

図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明における基板押え装置の正面断面図、 第 2図は、 第 1図の底面図、 第 3図は、 本発明の基板押え装置 を用いた穴明け工程を示す工程図、 第 4図は、 集塵装置に吸 引される空気の圧力と流量の関係を示す特性図、 第 5図は、 本発明の第 2の実施例を示す基板押え装置の要部の正面断面 図、 第 6図は本発明の第 3の実施例を示す基板押え装置の要 部の正面断面図、 第 7図は、 本発明の第 4の実施例を示す基 板押え装置の要部の正面断面図、 第 8図は、 第 7図の底面図、 第 9図は、 ビンの拡大図、 第 1 0図は、 本発明の第 5 の実施 例を示す基板押え装置の要部の正面断面図、 第 1 1図は、 第 1 0図の底面図、 第 1 2図は、 従来のプリ ン ト基板穴明機の 要部の構成を示す構成図、 第 1 3図は、 第 1 2図のプリ ン ト 基板穴明機の加工状態を示す正面断面図である。

発明を実施するための最良の形態 第 1図ないし第 3図において、 第 1 2図及び第 1 3図と同 じものは、 同じ符号を付けて示してある。

3 0 はガイ ドで、 基板押え装置 1 8の下端面に形成された 穴に、 その軸方向に移動可能に支持され、 ばね 3 1で穴から 突出する方向に付勢されている。 3 2 はス ト ツバで、 基板押 え装置 1 8の下端面に固定され、 ガイ ド 3 0の飛び出しを規 制している。 3 3 は上板押えで、 その下端面が、 押え部 18 a の下端面より、 テーブル 6側へ寸法 「 」 だけ突出するよう にガイ ド 3 0 に支持されている。

このような構成で、 第 3 A図に示すような加工開始位置か ら、 サ ドル 1 1 を下降させる。

すると、 基板押え装置 1 8が下降して、 まず、 上板押え 3 3がテーブル 6上に載置固定されたワーク Wの上板 2に接 触する。

さらに、 サ ドル 1 1が下降すると、 上板押え 3 3がワーク Wで移動を阻止されているため、 ばね 3 1が圧縮され、 この ばね 3 1 の抗圧力で、 上板 2の上からワーク Wを押えること になる。

さらにサ ドル 1 1が下降すると、 基板押え装置 1 8の押え 部 1 8 aがヮーク Wの上板 2に接触する。

さらに、 サ ドル 1 1が下降すると、 基板押え装置 1 8 もヮ ―ク Wで移動を阻止されているため、 シリ ンダ 1 7 のピス ト ンを相対的にシリ ンダ 1 7 内へ押し戻すこ とになり、 基板押 え装置 1 8 は、 シリ ンダ 1 7 に供給されている圧縮空気の圧 力で、 ワーク Wを押えるこ とになる。

さ らに、 サ ドル 1 1 が下降する と、 スピン ドルユニッ ト

1 4が下降して、 第 3 B図に示すよう に、 ドリ ル 1 6 でヮー ク Wに穴明けを行なう。

穴明けが終わると、 サ ドル 1 1 が上舁を始める。

すると、 まず、 スピン ドルユニッ ト 1 4 力く、 サ ドル 1 1 と ともに上昇する。

この時、 基板押え装置 1 8 は、 基板押え装置 1 8 を支持す るビス ト ンが、 シリ ンダ 1 7 により引き上げられるまで、 シ リ ンダ 1 7 に供給されている圧縮空気の圧力でワーク Wを押 えている。

そして、 シリ ンダ 1 7 により ピス ト ンが引き上げられると 基板押え 1 8が上舁を始める。

この時、 上板押え 3 3 は、 ガイ ド 3 0がス ト ッバ 3 2 によ り引き上げられるまで、 ばね 3 1 の抗圧力で、 ワーク Wを押 えている。 したがって、 集塵装置の吸引による吸着力を受け ている上板 2力く、 上板押え 3 3 により押えられているため、 基板押え装置 1 8 の押え部 1 8 a は、 上板 2から離脱して、 押え部 1 8 a と上板 2 の間に、 寸法 「 £ 」 の間隙を形成する。

すると、 ス ピ ン ドルュニ ッ ト 1 4 と基板押え装置 1 8 によ つて形成される空間 Pに、 押え部 1 8 a の全周から空気が吸 い■!入まれるので、 集塵装置へ流れる空気の量が増加して、 切 粉の排出やドリ ル 1 6の冷却効率を向上させることができる。 さらに、 基板押え 1 8が上昇すると、 上板押え 3 3 も上昇 する。 この時、 集塵装置の吸引力が強く、 第 3 C図に示すよ うに、 上板 2が集塵装置の吸引力によって引き上げられても、 上板 2 は、 上板押え 3 3に押えられ、 基板押え装置 1 8 の押 え部 1 8 aに接することはない。 したがって、 空気の流通路 を確保することができる。

基板押え装置 1 8が、 その押え部 1 8 aが上板 2 の吸着を 解放する位置まで上昇する間の、 基板押え装置 1 8 と集塵装 置を接続するパイブ 2 0内を流れる空気の圧力とその流量を 測定した結果、 第 4図に実線で示すように、 従来の基板押え 装置に比べ、 圧力が上がり、 流量が 2倍に増加している。

このように、 空気の流量を増加させることにより、 切粉の 排出と ドリ ルの冷却効率を高めることができる。 また、 明け た穴の品質を向上させることができる。

また、 基板押え装置 1 8の押え部 1 8 aが上板 2から離れ る位置までサ ドル 1 1を上昇させる場合、 上板押え 3 3を設 けているので、 サ ドル 1 1 の移動量を小さ くすることができ る。 すなわち、 穴明け加工後に ドリ ル 1 6を上昇させたとき、 上板 2 と ドリル 1 6の先端位置の距離を小さ くすることがで きるので、 つぎの穴明け加工時の ドリ ル 1 6のエア一カ ツ ト 量を小さ く して、 作業効率を向上させることができる。

第 5図は、 本発明の第 2の実施例を示すものである。

同図において、 第 1図ないし第 3図と同じものは、 同じ符 号をつけて示してある。 4 0 はばねで、 基板押え装置 1 8 に形成された一端が環状 の溝 1 8 c に装着固定されている。

4 1 は上板押えで、 ばね 4 0 の自由端に、 上板との接触面 が、 押え部 1 8 a の下端面よりテーブル側へ突出するように 固定されている。 4 1 a は溝で、 上板押え 4 1 の接触面に形 成されている。

このような構成にしても、 前記実施例と同様の効果を得る ことができる。

なお、 上記の各実施例において、 上板押え 3 3、 4 1 の上 面あるいは接触面に溝を形成することにより、 押え部 1 8 a の外周部の空気の流れを、 より多くすることができる。

第 6図は、 本発明の第 3の実施例を示すものである。

同図において、 第 1図ないし第 3図と同じものは、 同じ符 号をつけて示してある。

4 5 は上扳押えとなるブラシで、 基板押え装置 1 8の下端 面に形成された穴に、 その軸方向に移動可能に支持され、 ば ね.3 1 で穴から突出する方向に付勢され、 ス ト ツバ 3 2に押 しつけられている。 このブラシ 4 5の先端は、 押え部 1 8 a の下端面よりテーブル側へ突出するように構成されている。

このような構成にしても、 前記各実施例と同様の効果を得 ることができる。

第 7図ないし第 9図は、 本発明の第 4 の実施例を示すもの である。

同図において、 第 1図ないし第 3図と同じものは、 同じ符 号をつけて示してある。 5 0 はばねで、 一端が基板押え装置 1 8の下端面に形成さ れた穴に挿入され、 ねじ 5 1 で固定されている。 5 2 は上板 押えとなるピンで、 ばね 5 0 の自由端に挿入固定されている, このピン 5 2の下端部は、 プリ ン ト基板に形成される穴より 大き く形成されている。

このような構成にしても、 前記各実施例と同様の効果を得 ることができる。

第 1 0図および第 1 1図は、 本発明の第 5の実施例を示す ものである。

同図において、 第 1図ないし第 3図と同じものは、 同じ符 号をつけて示してある。

5 5 はゴム製のリ ングで、 基板押え装置 1 8に接着されて いる。 5 6 は上扳押えとなるチップで、 リ ング 5 5に接着さ れている。

このような構成にしても、 前記各実施例と同様の効果を得 ることができる。

なお、 上記各実施例における、 上板押え 3 3、 4 1 、 ピン 5 2、 チップ 5 6 は、 例えば、 ポリァセタール樹脂で形成す ると、 上板との摩擦が小さ く なり、 上板と接触させたまま移 動させることができる。 また、 上板押え 3 3、 4 1 、 ビン 5 2、 チップ 5 6を他の材料で形成し、 その接触面を四沸化 エチ レ ンなどで被覆してもよい。

Claims

請 求 の 範 囲

1， プリ ン ト基板穴明機のサ ドル（11)に、 集塵装置（19)に 接続され、 かつス ビン ドルュニッ ト（14)に摺動可能に嵌合す るようにシリ ンダ（17)で懸垂支持され、 穴明け時にプリ ン ト 基板（1) をテーブル（6) に押し付けるようにしたプリ ン ト基 板穴明機における基板押え装置において、 基板押え装置（18) に、 ブリ ン ト基板（1) との接触面の外側に、 先端面が前記接 触面よりさらにテーブル（6) 側に突出し、 その蚰方向に移動 可能な上押え手段（33， 41， 45, 52, 56)を設け、 この上板押え手 段を、 基板押え装置（18)で発生する吸着力より大きな力でテ 一ブル（6) 側に向けて付勢する付勢手段（31, 40, 50, 55) を設 けたことを特徴とするプリ ン ト基板穴明機における基板押え 装置。

2. 上板押え手段（33, 41, 52)が、 合成樹脂製のリ ングで構 成され、 付勢手段（31, 40, 50)が 1 もし く は複数のコイルばね で構成されていることを特徴とする請求項第 1項に記載のブ リ ン ト基板穴明機における基板押え装置。

3. リ ングの上面に複数の溝を形成したことを特徴とする 請求項第 2項に記載のプリ ン ト基板穴明機における基板押え

4. リ ングの下面に複数の溝（41a) を形成したことを特徴 とする請求項第 2項に記載のプリ ン ト基板穴明機における基 板押え装置。

5. 上板押え手段（52)が、 所定の間隔で配置され、 プリ ン ト基板（1 ) との接触面がプリ ン ト基板（1 ) に形成される穴よ り大き く形成された複数のピンで構成され、 付勢手段（50)が 各ビンに対 、する複数のコィルばねで構成されていることを 特徴とする請求項第 1項に記載のプリ ン ト基板穴明機におけ る基板押え装置。

6 . 上板押え手段（45)が、 所定の間隔で配置された複数の ブラ シで構成され、 付勢手段（31 )が、 各ブラ シに対応する複 数のコイルばねで構成されていることを特徴とする請求項第 1項に記載のプリ ン ト基板穴明機における基板押え装置。

7 . 付勢手段（55)が、 環状に形成されたゴムで構成され、 上板押え手段（56)が、 付勢手段の端面に所定の間隔で配置さ れた複数のチップで構成されていることを特徴とする請求項 第 1項に記載のプリ ン ト基板穴明機における基板押え装置。