(57)【要約】    【課題】  プリント配線板の加工効率を高めることができるプリント配線板加工装置を提供する。    【解決手段】  ノズル５０Ａ、５０Ｂから空気を噴射することで、ドリル２０を冷却し、また、切削時の切粉をドリル２０から除去する。これにより、ドリル２０の使用時間を延ばし、ドリル２０の回転数を高めることができる。また、ブラシ４０を備えるため、ブラシ４０がプレッシャフット１０内への空気の流入を妨げ、効率的に噴射する空気で切削時の切粉をドリル２０から除去し、集塵ダクト１２を介してプレッシャフット１０内から排出できる。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
先端にドリルを取り付けたスピンドルを回転可能に支持するプレッシャフットを備えるプリント配線板加工装置において：
前記ドリルへ空気を噴射するノズルと；
前記プレッシャフット内の空気をプリント配線板切削時の切粉と共に排出する集塵ダクトと；
前記プレッシャフットの底面にプリント配線板へ当接し、前記プレッシャフット内への空気の流入を妨げるブラシと；を備えたことを特徴とするプリント配線板加工装置。
【請求項２】
前記ブラシは、ブラシ毛の束を同心状に２列以上配置してなり、隣接する列で前記束を千鳥状に配置したことを特徴とする請求項１のプリント配線板加工装置。
【請求項３】
前記ブラシは、外周側のブラシ毛を内周側よりも長くしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２のプリント配線板加工装置。
【請求項４】
前記ブラシは、内周側のブラシ毛を外周側よりも太くしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２のプリント配線板加工装置。
【請求項５】
前記プレッシャフットの底面にプリント配線板へ接しない長さの可撓性部材からなるスリーブ状スカートを備え、前記プレッシャフット内への空気の流入を妨げたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１のプリント配線板加工装置。
【請求項６】
前記ノズルの吹き出し方向がを、前記ドリルを指向するように配置したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１のプリント配線板加工装置。
【請求項７】
前記ノズルを複数備えたことを特徴とする請求項６のプリント配線板加工装置。
【請求項８】
前記ノズルを吹き出し方向が線対称となるように一対設け、吹き出し方向を線対称にする基準線上に前記集塵ダクトを配置したことを特徴とする請求項６のプリント配線板加工装置。
【請求項９】
前記ノズルの吹き出し方向を、プレッシャフットの移動方向に指向させることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１のプリント配線板加工装置。
【請求項１０】
前記ノズルへの空気をプレッシャフットの昇降用の空気圧源から供給することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１のプリント配線板加工装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の携帯機器、インフラ基板等に使用されるプリント配線板の外形ルータ加工及びザグリ加工を行うプリント配線板加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント配線板の外形ルータ加工及びザグリ加工をドリルで行う加工装置としては、図６（Ａ）、図６（Ｃ）に示すようなプレッシャフットを備えるプリント配線板加工装置が用いられていた。
プレッシャフット１１０は、先端にドリル１２０を取り付けたスピンドル１３０を回転可能に支持し、プリント配線板８０に対して水平方向に送られる。例えば、図６（Ａ）に示されているプリント配線板加工装置では、プリント配線板８０の切削屑を除去するために、中空構造にしたスピンドル１３０及びドリル１２０を介して空気を切削部に送り込み、プレッシャフット内の切粉をダクト１１２を介して排出する構成を採用していた。ここで、図６（Ｂ）中にドリル１２０Ａの断面、及び、先端部の側面を示す。ドリル１２０Ａには、外部へ空気を吹き出すための空気孔１２２が設けられている。図６（Ｃ）は、ドリル１２０Ｂの側部に空気を導く溝１２４を設けたプリント配線板加工装置のプレッシャフットを示し、図６（Ｄ）は、該ドリル１２０Ｂの斜視図である。
【０００３】
ここで、特許文献１には、圧縮空気を用いてプレッシャフットをプリント配線板へ押し当てるプリント配線板加工装置が開示されている。特許文献２には、ドリルを水で冷却するプリント配線板加工装置が示されている。
【特許文献１】特開平３−３７１３号公報
【特許文献２】特開平６−５５４０３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図６（Ａ）に示すプリント配線板加工装置では、ドリル１２０Ａを中空にするため小径のドリルに適用することができなかった。具体的には、ドリル径が２mm径以上のドリルにしか適用できなかった。また、中空構造なため耐久性に劣った。図６（Ｂ）に示すプリント配線板加工装置では、ドリル１２０Ｂの横に溝１２４を入れる加工費用が嵩むのに加えて、切粉がドリルに残ってからみつき、切粉との摩擦により発生する熱でドリルの耐久性が劣った。特許文献１の技術は、プリント配線板の孔開け加工用の技術であり、外形ルータ加工及びザグリ加工に用い難かった。また、特許文献２の水冷方式では、切粉を除去することが難しかった。
【０００５】
本考案は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、プリント配線板の加工効率を高めることができるプリント配線板加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の考案は、先端にドリルを取り付けたスピンドルを回転可能に支持するプレッシャフットを備えるプリント配線板加工装置において、
前記ドリルへ空気を噴射するノズルと、前記プレッシャフット内の空気をプリント配線板切削時の切粉と共に排出する集塵ダクトと、前記プレッシャフットの底面にプリント配線板へ当接し、前記プレッシャフット内への空気の流入を妨げるブラシと、を備えたことを技術的特徴とする。
【０００７】
請求項１の考案は、ノズルから空気を噴射することで、ドリルを冷却する。また、ノズルから空気を噴射することで、切削時の切粉をドリルから除去し、集塵ダクトによりプレッシャフット内から排出する。ドリルの冷却と共に切粉がまとわりつかないことで、ドリルの使用時間を延ばすことができ、ドリル交換に要していた時間を短縮できる。また、ドリルの回転数を高めることができ、更に、切粉が無くなることで切削抵抗が下がりドリルの送り速度を速めることができ、加工効率（プリント配線板の生産性）を高めることが可能となる。また、プレッシャフットの底面にプリント配線板へ当接し、プレッシャフット内への空気の流入を妨げるブラシを備える。このため、プレッシャフットをプリント配線板に対して移動させながらの外形ルータ加工及びザグリ加工を行う際に、ブラシがプレッシャフット内への空気の流入を妨げ、効率的にノズルから噴射する空気で切削時の切粉をドリルから除去し、集塵ダクトによりプレッシャフット内から排出できる。
【０００８】
請求項２のプリント配線板加工装置では、ブラシは、ブラシ毛の束を同心状に２列以上配置してなり、隣接する列で束を千鳥状に配置してある。このため、ブラシでプレッシャフット内への空気の流入を妨げることが可能となり、ノズルから噴射する空気で切削時の切粉をドリルから除去し、集塵ダクトによりプレッシャフット内から排出することが効率的に行える。
【０００９】
請求項３のプリント配線板加工装置では、ブラシは、外周側のブラシ毛を内周側よりも長くしてある。このため、加工時にプリント配線板の端部にブラシが掛かっても、長い外周のブラシ毛がプリント配線板の端部に側方から当たることで、ブラシでプレッシャフット内への空気の流入を妨げることができる。
【００１０】
請求項４のプリント配線板加工装置では、ブラシは、内周側のブラシ毛を外周側よりも太くしてある。内周側のブラシ毛が太くなっているので、プリント配線板を押さえる力が増し、加工時におけるプリント配線板の位置ずれをブラシよって抑制することができる。
【００１１】
請求項５のプリント配線板加工装置では、プレッシャフットの底面にスリーブ状スカートを備える。このため、プレッシャフット内への空気の流入を妨げ、効率的にノズルから噴射する空気で切削時の切粉をドリルから除去し、集塵ダクトによりプレッシャフット内から排出できる。また、スリーブ状スカートが、プリント配線板へ接しない長さの可撓性部材からなるため、プレッシャフットの移動の際にもプリント配線板から突出するピン等により傷つき難い。
【００１２】
請求項６のプリント配線板加工装置は、ノズルの吹き出し方向を、ドリルを指向するように配置してある。このため、ノズルから噴射する空気で切削時の切粉をドリルから除去し、集塵ダクトによりプレッシャフット内から排出することが効率的に行える。
【００１３】
請求項７のプリント配線板加工装置は、ノズルを複数備えるため、ドリル近傍でノズルから噴射する空気を衝突させ竜巻状の気流を作り出すことで、切削時の切粉をドリルから除去し、集塵ダクトによりプレッシャフット内から排出することが効率的に行える。
【００１４】
請求項８のプリント配線板加工装置は、ノズルを吹き出し方向が線対称となるように一対設け、吹き出し方向を線対称にする基準線上に集塵ダクトを配置してある。このため、ドリルから除去した切粉を、集塵ダクトから効率的に排出できる。
【００１５】
請求項９のプリント配線板加工装置は、ノズルの吹き出し方向を、プレッシャフットの移動方向に指向させる。このため、ドリルの加工跡に残る切粉をノイズからの噴射で綺麗に除去することができる。
【００１６】
請求項１０のプリント配線板加工装置では、ノズルへの空気をプレッシャフットの昇降用の空気圧源から供給するため、専用の空気圧源を設ける必要がなく、廉価に構成することができる。
【実施例】
【００１７】
以下、本考案の実施例について図を参照して説明する。
[第１実施例]
図１（Ａ）は、実施例のプレッシャフット１０を示し、図１（Ｂ）はプレッシャフットのノズルの配置位置を示している。プレッシャフット１０は、先端にドリル２０を取り付けたスピンドル３０を軸方向に摺動可能に支持し、プリント配線板８０に対して水平方向に送られる。プレッシャフット１０の底部には、ドリルを延在させる開口１４が穿設されている。プレッシャフット１０の底面１０Ｂには、プリント配線板８０に当接するブラシ４０が設けられている。また、プレッシャフットの下面には、１対のノズル５０Ａ、５０Ｂ（図１（Ｂ）参照）が配置されている。ノズル５０Ａ、５０Ｂは、吹き出し方向がドリルを指向するように配置してある。ノズル５０Ａ、５０Ｂへはビニールパイプ５２を介して２Ｋｇ／ｍ２の空気が供給される。ここで、ノズル５０Ａ、５０Ｂは先端部の内径が１mmに設定され、ビニールパイプ５２は内径６mmに設定されている。更に、プレッシャフット１０の側部には、プレッシャフット内の空気をプリント配線板切削時の切粉と共に排出する集塵ダクト１２が設けられている。集塵ダクト１２を介して４０ｍ２／分の空気が排出され、発生する負圧によりプレッシャフット１０をプリント配線板８０側へ押し付けるようになっている。
【００１８】
第１実施例では、ノズル５０Ａ、５０Ｂから空気を噴射することで、ドリル２０を冷却する。また、ノズル５０Ａ、５０Ｂから空気を噴射することで、切削時の切粉をドリル２０から除去し、集塵ダクト１２によりプレッシャフット１０内から排出する。ドリル２０の冷却と共に切粉がまとわりつかないことで、ドリル２０の使用時間を延ばすことができ、ドリル交換に要していた時間を短縮できる。また、ドリル２０の回転数を高めることができると共に、切粉が無くなり切削抵抗が低減することでドリル２０の送り速度を速め、加工効率（プリント配線板の生産性）を高めることが可能となる。また、プレッシャフット１０の底面１０Ｂにプリント配線板８０へ当接し、プレッシャフット１０内への空気の流入を妨げるブラシ４０を備える。このため、プレッシャフット１０をプリント配線板８０に対して移動させながらの外形ルータ加工及びザグリ加工を行う際に、ブラシ４０がプレッシャフット１０内への空気の流入を妨げ、効率的にノズル５０Ａ、５０Ｂから噴射する空気で切削時の切粉をドリル２０から除去し、集塵ダクト１２によりプレッシャフット１０内から排出できる。
【００１９】
図２（Ａ）は、図１（Ｂ）中のＤ矢視図である。ノズル５０Ａの吹き出し方向５０Ａ−Ｙと、ノズル５０Ｂの吹き出し方向５０Ｂ−Ｙとは、線対称となるように設けられており、吹き出し方向５０Ａ−Ｙ、５０Ｂ−Ｙを線対称にする基準線Ｘ−Ｘ上に集塵ダクト１２を配置してある。ここで、プレッシャフット５０は、図２（Ａ）中矢印で示すように、基準線Ｘに沿って、図中右方向へ送られる際に、ノズル５０Ａ、５０Ｂの吹き出し方向５０Ａ−Ｙ、５０Ｂ−Ｙを、プレッシャフット１０の移動方向に指向させ、図中右方向を向かせる。他方、図２（Ｂ）に示すように、移動方向が反転した際（図中左方向への移動）には、集塵ダクト１２が左側（進行方向先頭側）、ノズル５０Ａ、５０Ｂが右側（進行方向後尾側）に来る。
【００２０】
第１実施例のプリント配線板加工装置は、ノズルの吹き出し方向を、ドリルを指向するように配置してある。このため、ノズルから噴射する空気で切削時の切粉をドリルから除去し、集塵ダクトによりプレッシャフット内から排出することが効率的に行える。
【００２１】
また、ノズルを複数備えるため、ドリル２０近傍でノズル５０Ａ、５０Ｂから噴射する空気を衝突させ竜巻状の気流を作り出すことで、切削時の切粉をドリル２０から除去し、集塵ダクト１２によりプレッシャフット１０内から排出することが効率的に行える。
【００２２】
更に、ノズル５０Ａ、５０Ｂを吹き出し方向５０Ａ−Ｙ、５０Ｂ−Ｙが線対称となるように一対設け、吹き出し方向５０Ａ−Ｙ、５０Ｂ−Ｙを線対称にする基準線Ｘ−Ｘ上に集塵ダクト１２を配置してある。このため、ドリル２０から除去した切粉を、集塵ダクト１２から効率的に排出できる。
【００２３】
また更に、ノズル５０Ａ、５０Ｂの吹き出し方向５０Ａ−Ｙ、５０Ｂ−Ｙを、プレッシャフット１０の移動方向に指向させる。このため、ドリルの加工跡に残る切粉をノイズ５０Ａ、５０Ｂからの噴射で残らず除去することができる。
【００２４】
図３は、図１（Ｂ）中に示すブラシ４０のＣ矢視図である。ナイロン等のブラシ毛の束４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅが、ドリル２０を中心とする同軸状に５列配置されている。ここで、ブラシ毛の束４２ａとブラシ毛の束４２ｂ、ブラシ毛の束４２ｂとブラシ毛の束４２ｃ、ブラシ毛の束４２ｃとブラシ毛の束４２ｄ、ブラシ毛の束４２ｄとブラシ毛の束４２ｅとは千鳥状に配置されている。このため、ブラシ４０でプレッシャフット１０内への空気の流入を妨げることが可能となり、ノズル５０Ａ、５０Ｂから噴射する空気で切削時の切粉をドリル２０から除去し、集塵ダクト１２によりプレッシャフット１０内から排出することが効率的に行える。
【００２５】
ここで、プレッシャフット１０の底面１０Ｂの径ｄ２は、例えば、７５mmに形成され、ドリル２０を延在させる開口１４の径ｄ１は、２５mmに形成されている。開口１４の径ｄ１は、底面１０Ｂの径ｄ２の１／４〜１／２が気密性を保つ上で望ましい。内側の列のブラシ毛の束４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、例えば、２５mmに揃えられている。他方、最も外側の列のブラシ毛の束４２ｅは、２７mmに調整されている。即ち、第１実施例では、ブラシ４０は、外周側のブラシ毛の束４２ｅを内周側よりも長くしてある。このため、加工時にプリント配線板の端部にブラシが掛かっても、長い外周のブラシ毛がプリント配線板の端部に側方から当たることで、ブラシ４０でプレッシャフット１０内への空気の流入を妨げることができる。
【００２６】
図４は、第１実施例のプリント配線板加工装置の制御構成を示すブロック図である。
第１実施例のプリント配線板加工装置では、プレッシャフット１０を昇降する際にボルトナットの機械駆動と、空気圧とを併用している。即ち、プレッシャフット１０がプリント配線板８０に近接するまでは機械式に送り、近接させてからプリント配線板８０に当接するまでは空気圧で送ることで、プリント配線板に傷を付けないようにしている。このプレッシャフット１０を昇降する空気圧（８Ｋｇ／ｍ２）は、気圧源６２により生成され、この空気圧は、プレッシャフット昇降用電磁弁６８で切り換えられる。この切り換えの制御は、上述したボルトナットの機械駆動の制御と共に本体制御盤７０により行われる。
【００２７】
上述した気圧源６２により生成された空気圧（８Ｋｇ／ｍ２）は、レギュレータ６４により２Ｋｇ／ｍ２まで減圧され、電磁弁６６に供給される。本体制御盤７０からのプレッシャフット１０を昇降するプレッシャフット昇降用電磁弁６８を動作させる際の電位（２４Ｖ）により、電磁弁６６が動作して、ノズル５０Ａ、５０Ｂからの空気噴射が開始する。即ち、プレッシャフット１０がプリント配線板８０に当接する際に、ノズル５０Ａ、５０Ｂからの空気噴射が開始する。第１実施例では、レギュレータ６４を昇降する空気圧を用いてノズル５０Ａ、５０Ｂからの噴射を行うため、空気圧源を別途設ける必要がない。
【００２８】
[第２実施例]
５（Ａ）は、本考案の第２実施例に係るプリント配線板加工装置のプレッシャフットの構成を示す構成図であり、図５（Ｂ）は、第２実施例のブラシの底面図である。
図３を参照して上述した第１実施例のプレッシャフットの底面には、ナイロン等のブラシ毛の束４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅが、ドリル２０を中心とする同軸状に５列配置されていた。これに対して、第２実施例では、ブラシ毛と共に、ブラシ毛の束４２ａの列とブラシ毛の束４２ｂの列との間に、スリーブ状スカート４４を備える。このため、プレッシャフット１０内への空気の流入を妨げ、効率的にノズルから噴射する空気で切削時の切粉をドリル２０から除去し、集塵ダクト１２によりプレッシャフット１０内から排出できる。ここで、スリーブ状スカート４４が、プリント配線板へ接しないようにブラシ毛の長さ（２５mm）よりも短い長さ（２３mm）に設定され、ビニール膜等の可撓性部材からなる。このため、プレッシャフット１０の移動の際にもプリント配線板から突出するピン等により傷つき難い。なお、スリーブ状スカート４４は、上述したようにブラシ毛の束の列とブラシ毛の束の列との間に配置することも、最内周のブラシ毛の束４２ａの内側、或いは、最外周のブラシ毛の束４２ｅの外側に配置することも可能である。
【００２９】
図２（Ｃ）は、第２実施例に係るパイプ配置の説明図である。図２（Ａ）を参照して上述した第１実施例では、ノズルが一対設けられていた。これに対して、第２実施例では、３本のノズル５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃが、吹き出し方向５０Ａ−Ｙ、５０Ｂ−Ｙ、５０Ｃ−Ｙがそれぞれドリル２０を指向するように配置されている。なお、ノズルは、１本以上あれば何本でも配置可能である。
【００３０】
[第３実施例]  
第３実施例プリント配線板加工装置では、ブラシは、ブラシ毛の束を８列設け、内周側のブラシ毛を外周側よりも太くしてある。内側の２列のブラシ毛の束は、例えば、長さ２５mmで０．３mm径に揃えられている。他方、外側の６列のブラシ毛の束は、長さ２７mmで０．１５mm径に調整されている。内周側のブラシ毛が太くなっているので、プリント配線板８０を押さえる力が増し、加工時におけるプリント配線板の位置ずれをブラシよって抑制することができる。
【００３１】
第１実施例の効果について説明する。ここでは、ドリルとして、ドリル径が０．８mm、１．０mm、１．１mm、１．２mm、１．４mm、１．５mm、１．６mm、２．０mmのものを用いた。ドリル径０．８mmのドリルを４５０００rpm、ドリル径１．０mm、１．１mm、１．２mmのドリルを３５０００rpm、ドリル径１．４mm、１．５mm、１．６mmのドリルを３００００rpm、ドリル径２．０mmのドリルを２５０００rpmさせて加工を行った。加工は、ガラスエポキシ製の８層構造の多層プリント配線板（１．１mm厚、表裏にエポキシからなる３０μｍ厚のソルダーレジスト層あり）を５枚重ねて加工を行った。
【００３２】
本実施例では、図６（Ｂ）に示す構成のプリント配線板加工装置に対して、ドリルの回転数を２割上げ、送り速度を速めることで、荒削り加工（プリント配線板への開口の穿設）の生産性を５０％向上させ、プリント配線板の端面加工の生産性を２０〜３０％向上させることができた。更に、切削端を滑らかに仕上げることができた。また、同じドリルの送り速度で用いた際には、６枚重ねても加工が可能であり（５枚重ねに対して作業効率２０％向上）、７枚重ねも実用に耐え得た（作業効率３２％向上）。
【００３３】
ここで、加工中のドリルの温度を測定したところ、図６（Ｂ）に示す構成のプリント配線板加工装置では１４０℃であったのに対して、第１実施例では８０℃まで低下させることができた。更に、図６（Ｂ）に示す構成のプリント配線板加工装置では、ドリルに付着する切粉の温度が１７５℃であったのに対して、第１実施例では、切粉が全く付着しなかった。このように、ドリル２０の冷却と共に切粉がまとわりつかないことで、ドリル２０の使用時間を延ばすことができ、ドリル交換に要していた時間を短縮することができる。更に、切粉がドリルにまとわり付かないため、切削抵抗が少なくなり、ドリルの送り速度を高めることが可能となる。これにより、プリント配線板の生産性を高めることができる。
【００３４】
第２実施例では、スリーブ状スカート４４を備えるため、プレッシャフット１０内への空気の流入を妨げ、効率的にノズルから噴射する空気で切削時の切粉をドリル２０から除去し、集塵ダクト１２によりプレッシャフット１０内から排出できる。
【００３５】
また、第３実施例では、内周側のブラシ毛が太くなっているので、プリント配線板８０を押さえる力が増し、加工時におけるプリント配線板の位置ずれをブラシよって抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１（Ａ）は、本考案の第１実施例に係るプリント配線板加工装置のプレッシャフットの構成を示す構成図であり、図１（Ｂ）は、ノズルの配置位置の説明図である。
【図２】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）中のパイプ配置のＤ矢視図である。図２（Ｃ）は、第２実施例に係るパイプ配置の説明図である。
【図３】図１（Ｂ）中のブラシのＣ矢視図である。
【図４】第１実施例に係るプリント配線板加工装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】図５（Ａ）は、本考案の第２実施例に係るプリント配線板加工装置のプレッシャフットの構成を示す構成図であり、図５（Ｂ）は、第２実施例のブラシの底面図である。
【図６】図６（Ａ）は従来技術に係るプリント配線板加工装置のプレッシャフットの説明図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）中のドリルの断面図及び側面図であり、図６（Ｃ）は別の従来技術に係るプリント配線板加工装置のプレッシャフットの説明図であり、図６（Ｄ）は、図６（Ｃ）中のドリルの斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  プレッシャフット
１２  集塵ダクト
２０  ドリル
３０  スピンドル
４０  ブラシ
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４３ｄ、４２ｅ  ブラシ毛の束
４４  スカート
５０Ａ、５０Ｂ  ノズル
５２  ビニールパイプ
８０  プリント配線板
【図１】
0003103823.tif 000003
【図２】
0003103823.tif 000004
【図３】
0003103823.tif 000005
【図４】
0003103823.tif 000006
【図５】
0003103823.tif 000007
【図６】
0003103823.tif 000008