JP4080181B2 - 加工装置およびプリント基板加工機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板に穴を加工するプリント基板穴明機やプリント基板の外形を加工するプリント基板外形加工機等のプリント基板加工機および薄板に加工を施す加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来から実施されているプリント基板穴明機の斜視図、図4は図3のプリント基板穴明機のスピンドル近傍を断面して示す正面図、図5は図3のプリント基板穴明機のテーブルの平面図である。
【0003】
図3において、テーブル1は、図示を省略するガイドに支持され、ベッド20上をX軸方向に移動自在である。ベッド20には、クロスレール21がテーブル1を跨ぐようにして固定されている。クロスレール21の前面にはガイド23が設けられ、このガイド23にクロススライド22が支持されている。クロススライド22はモータ24により前記ガイド23に沿ってY軸方向に移動自在である。また、クロススライド22の前面には、ガイド31が設けられ、このガイド31にベース30が支持されている。ガイド31はモータ32によってZ軸方向に移動自在である。ベース30の前面にはサドル33が固定され、サドル33にはスピンドル40が固定されている。
【0004】
図4に示すように、スピンドル40の先端にはドリル41が回転自在に保持されている。スピンドル40の先端部に嵌合するプレッシャフット42はZ軸方向に移動自在に支持され、図示を省略するエアシリンダにより図の下方に付勢されている。
【0005】
加工すべきプリント基板2aは複数枚が下板2b上に重ねられ、2本の基準ピン3により一体に固定された状態でテーブル1の表面1aに載置されている。以下、加工すべきプリント基板2aと下板2bをまとめてプリント基板2という。
【0006】
図5に示すように、テーブル1の表面側には穴(ここでは、切欠き形状)4、5が形成されている。一方の側面にV字形の溝6が形成された穴4には、方形の第1のクランププレート7が配置されている。クランププレート7のX方向の辺の長さは穴4のX軸方向の辺の長さに略等しく、Y軸方向の辺の長さは、溝6に接した第1の基準ピン3aのクランププレート7配置側の端部(図示右端)から穴4の前記溝6と対向する面(図示穴4の右側の側面)4bまでの長さよりも短くなっている。
【0007】
方形の穴5には、方形の第2のクランププレート8が配置されている。クランププレート8のX軸方向の辺の長さは穴5のX軸方向の辺の長さに略等しく、Y軸方向の辺の長さは穴5のY軸方向の辺の長さから第2の基準ピン3bの直径を差し引いた長さよりも短くなっている。なお、第1および第2の基準ピン3a、3bの直径は同一である。クランププレート7、8は、図4に示すように、それぞれ上面がテーブル1の表面1aと同一面になるようにして、穴4、5の底部に配置されたベアリング9aと軌道9bとからなる直線案内装置9に支持され、図示を省略する駆動手段によりY軸方向に移動自在である。
【0008】
次に、前述のように構成された従来のプリント基板穴明機の加工手順を説明する。
【0009】
先ず、図5に実線で示すように、クランププレート7、8の図示右側の側面(以下、右側面と称す)7b、8bを穴4、5の内側面4b、5bに当接させることにより、図示左側の側面(以下、左側面と称す)7a、8aと溝6、穴5の左内側面5aとの距離を最大にしておく。次に、プリント基板2をテーブル1上に載置した後、クランププレート7、8を図において左方に移動させ、第1の基準ピン3aを溝6に、第2の基準ピン3bを右側面8aに当接させる。すると、プリント基板2は、2本の基準ピン3a、3bの中心を結ぶ線OがX軸と平行になってY軸方向に位置決めされると共に、溝6によりX軸方向に位置決めされる。
【0010】
この状態でテーブル1をX軸方向に、クロススライド22をY軸方向に移動させ、ドリル41をプリント基板2の加工部に位置決めする。そして、ベース30をZ軸方向に移動させ、プレッシャフット42によりプリント基板2を押えた状態でドリル41をプリント基板2に切り込ませ、プリント基板2に対して穴明け加工を実行する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように構成されたプリント基板穴明機では、図6(a)に示すようにクランププレート8を移動させると、クランププレート8の右側面8bと穴5の右内側面5bとの間には、距離Lの隙間10が形成される。なお、図6(a)はプリント基板に対して穴明け加工を行っているときの状態を示す図である。このように前記隙間10上に加工部があると、図6(a)から分かるようにプリント基板2はプレッシャフット41の押え力あるいは切削力により撓み、前記隙間10内に沈み込む。このため、ドリル41を所定の深さまで切り込ませても、同図(b)に示すように、当該個所の穴12の深さがテーブル1の隙間のない部分で加工された穴11の深さよりも浅くなったり、同図(c)に示すように、加工時にドリル41が折れたり、加工した穴12の軸線が斜めになることがあった。
【0012】
そこで、従来では、板厚が厚い下板2bを採用し、プリント基板2の剛性を大きくすることにより、隙間10におけるプリント基板2の撓みを予防していた。
【0013】
しかし、このように板厚が厚い下板2bを採用し、穴明け加工に供すると、1回使用した下板2bは廃棄しなければならないため、ランニングコストが高くなり、その分、プリント基板2が高価にならざるを得なかった。
【0014】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、加工精度が高く、低コストで加工できる加工装置およびプリント基板加工機を提供するにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、被加工部材を載置するテーブルに略方形の開口部を設け、前記被加工部材に設けた基準ピンを前記開口部に挿入し、前記開口部の予め設定した内側面に前記基準ピンを位置決めして前記被加工部材を加工する加工装置において、前記基準ピンを前記内側面に押し付けて前記位置決めを行う第1の移動部材と、前記第1の移動部材と前記開口部の前記予め設定した内側面と対向する内側面との間に形成される空間部に配置された第2の移動部材と、前記第2の移動部材を前記第1の移動部材の移動に連動して移動させる手段とを備え、前記連動して移動させる手段が、前記第2の移動部材を前記第1の移動部材から離間させる方向に付勢する手段と、前記第2の移動部材の前記第1の移動部材に対する離間距離を規制する手段とからなり、前記第2の移動部材は、前記規制する手段によって前記離間位置を規制されてから前記第1の移動部材の移動に連動して移動することを特徴とする。
【0017】
なお、後述の実施形態において、前記第1の移動部材はクランププレート8に、前記第2の移動部材はサブプレート15に、前記付勢する手段はばね18に、前記規制する手段はストッパ17に、前記延出させた部材は先端にストッパ17が形成された支持部16にそれぞれ対応する。
【0018】
また、前記目的を達成するため、第2の手段は、プリント基板を載置する載置面に略方形の穴を設けたテーブルと、前記穴に配置され、長辺の長さが前記穴の長辺の長さに略等しく、短辺の長さが前記プリント基板に固定された基準ピンを前記穴に係合させたときに短辺方向に移動可能な長さの第1のプレートとを備え、前記第1のプレートを移動させることにより、前記穴の一方の側面と前記第1のプレートの一方の側面との間で挟持して前記基準ピンを位置決めするようにしたプリント基板加工機において、長辺の長さが前記穴の長辺の長さに略等しく、短辺の長さが前記穴の短辺の長さから前記プレートの長さと前記基準ピンの直径の和を差し引いた長さよりも短い第2のプレートを前記穴の他方の側面と前記プレートの他方の側面との間で支持する手段と、前記第1のプレートを移動させて前記基準ピンの前記位置決めを行ったとき、前記第2のプレートが前記穴の他方の側面と前記第1のプレートの他方の側面の中間に位置するように前記第2のプレートを位置決めする手段とを備えていることを特徴とする。
【0019】
なお、後述の実施形態において、前記第1のプレートはクランププレート8に、前記第2のプレートはサブプレート15に、第2のプレートを前記穴の他方の側面と前記プレートの他方の側面との間で支持する手段は支持部16に、第2のプレートが前記穴の他方の側面と前記第1のプレートの他方の側面の中間に位置するように位置決めする手段はばね18とストッパ17とにそれぞれ対応する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【0021】
図1は本発明の実施形態に係るテーブルの平面図、図2は図1のA−A断面図であり、前述の図3〜5の各部と同等な各部には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【0022】
図2において、クランププレート8の図示右端側には、端部にストッパ17が上方に向けて突設された支持部16が前記クランププレート8から一体的に延出している。支持部16上には、断面が鉤形に形成されたサブプレート15がY軸方向に移動自在に支持されている。サブプレート15のX軸方向の辺の長さは穴5のX軸方向の辺の長さに略等しく、Y軸方向の辺の長さは穴5のY軸方向の辺の長さからクランププレート8のY軸方向の辺の長さ(厚さ)と第2の基準ピン3bの直径の和を差し引いた長さよりも短く、上面はテーブルの表面1aと同一面である。クランププレート8とサブプレート15との間には、複数のばね18が配置され、サブプレート15をクランププレート8から遠ざける方向に付勢している。
【0023】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【0024】
プリント基板2をテーブル1に載置するときには、クランププレート7、8を図の右方に移動させ、クランププレート7の左側面7aと溝6、およびクランププレート8の左側面8aと穴5の左内側面5aの間隔を最大にしておく。プリント基板2をテーブル1に載置してクランププレート7、8を図の左方に移動させると、サブプレート15はばね18により図の右方に移動し、ストッパ17に当接して停止する。そして、クランププレート8が第2の基準ピン3bを位置決めしたとき、クランププレート8およびサブプレート15間の間隔10aと、サブプレート15および穴5の右内側面5b間の間隔10bは略等しい値になる。
【0025】
すなわち、クランププレート8の移動距離を上記図5と同じLにした場合、間隔10aと間隔10bの距離はそれぞれL/2になる。この結果、プレッシャフット42の押え力あるいはドリル41の切削力に対し、プリント基板2の撓み量は従来の略1/8になる。したがって、下板2bの板厚を薄くしても、プリント基板2の撓みはほとんど発生せず、真直度に優れた穴をプリント基板2に加工することができる。
【0026】
なお、この実施形態では、穴5側にだけサブプレート15を設けたが、穴4側にも設けることができる。
【0027】
また、サブテーブル15をクランププレート8に保持させたが、サブテーブル15を穴5の後側側面5bに配置し、クランププレート8に近づく方向に付勢するように構成してもよい。
【0028】
また、本発明は、プリント基板穴明機に限らず、プリント基板の外形を加工するプリント基板外形加工機にも適用することができる。さらに、プリント基板に限らず、薄板に工具により所定の加工を行う加工装置全般に適用することもできる。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、位置決めした加工する際、工具下の空間部の面積を小さくすることができるので、前記空間部の影響を排除することが可能になり、加工精度が高く、低コストで加工可能な加工装置を提供することができる。また、下板の板厚を薄くすことができるので、加工精度が高く、低コストで加工できるプリント基板加工機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るテーブルの平面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】プリント基板穴明機の斜視図である。
【図4】従来のスピンドル近傍の正面断面図である。
【図5】従来のテーブルの平面図である。
【図6】従来技術の課題を説明する図である。
【符号の説明】
2 プリント基板
3a 第1の基準ピン
3b 第2の基準ピン
5 穴
5a 左内側面
5b 右内側面
8 クランププレート
8a 左側面
8b 右側面
15 サブプレート
16 支持部
17 ストッパ
18 ばね
Claims (3)
- 被加工部材を載置するテーブルに略方形の開口部を設け、前記被加工部材に設けた基準ピンを前記開口部に挿入し、前記開口部の予め設定した内側面に前記基準ピンを位置決めして前記被加工部材を加工する加工装置において、
前記基準ピンを前記内側面に押し付けて前記位置決めを行う第1の移動部材と、
前記第1の移動部材と前記開口部の前記予め設定した内側面と対向する内側面との間に形成される空間部に配置された第2の移動部材と、
前記第2の移動部材を前記第1の移動部材の移動に連動して移動させる手段と、
を備え、
前記連動して移動させる手段が、前記第2の移動部材を前記第1の移動部材から離間させる方向に付勢する手段と、前記第2の移動部材の前記第1の移動部材に対する離間距離を規制する手段とからなり、前記第2の移動部材は、前記規制する手段によって前記離間位置を規制されてから前記第1の移動部材の移動に連動して移動することを特徴とする加工装置。 - 前記規制する手段が、前記第1の移動部材から延出した部材からなることを特徴とする請求項1記載の加工装置。
- プリント基板を載置する載置面に略方形の穴を設けたテーブルと、前記穴に配置され、長辺の長さが前記穴の長辺の長さに略等しく、短辺の長さが前記プリント基板に固定された基準ピンを前記穴に係合させたときに短辺方向に移動可能な長さの第1のプレートとを備え、前記第1のプレートを移動させることにより、前記穴の一方の側面と前記第1のプレートの一方の側面との間で挟持して前記基準ピンを位置決めするようにしたプリント基板加工機において、
長辺の長さが前記穴の長辺の長さに略等しく、短辺の長さが前記穴の短辺の長さから前記プレートの長さと前記基準ピンの直径の和を差し引いた長さよりも短い第2のプレートを前記穴の他方の側面と前記プレートの他方の側面との間で支持する手段と、
前記第1のプレートを移動させて前記基準ピンの前記位置決めを行ったとき、前記第2のプレートが前記穴の他方の側面と前記第1のプレートの他方の側面の中間に位置するように前記第2のプレートを位置決めする手段と、
を備えていることを特徴とするプリント基板加工機。
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