(57)【要約】【課題】ドリルの長さを変更する必要がない、インクリメンタル加工とアブソリュート加工との切換機構を備えたプリント基板加工装置を提供する。【解決手段】スピンドル７が装着される第１取付ベース６と、プレッシャーフット１０が装着される第２取付ベース９と、を備え、第１取付ベース６には第１のタイプの加工を行う第１の状態と、第２のタイプの加工を行う第２の状態と、を切り換える切換機構が設けてある。第１の状態では、ストッパー５が突出姿勢にあり、第１取付ベース６は第２取付ベース９に対して、ストッパー５によって制限された第１の可動ストロークを備えており、第２の状態では、ストッパー５が退避姿勢にあり、第１取付ベース６は第２取付ベース９に対して、第１の可動ストロークよりも大きい第２の可動ストロークを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板加工装置はＸＹ方向に水平移動可能でＺ方向に上下動可能な加工機構を備えており、前記加工機構は、
垂直状の取付プレートに設けられ、スピンドルが装着される第１取付ベースと、
第１取付ベースの下方に設けられ、プレッシャーフットが装着される第２取付ベースと、
を備え、
第１取付ベースと第２取付ベースは接離可能に支持されており、
第２取付ベースには、スピンドルの下方部位の挿通を許容する開口が形成されており、
第１取付ベースには第１のタイプの加工を行う第１の状態と、第２のタイプの加工を行う第２の状態と、を切り換える切換機構が設けてあり、
前記切換機構は、
第１取付ベースの下面と第２取付ベースの上面との間の空間に位置する第１姿勢と、第１取付ベースの下面と第２取付ベースの上面との間の空間に位置しない第２姿勢と、の間で移動可能なストッパー、を備えており、
第１の状態では、前記ストッパーが第１姿勢にあり、第１取付ベースは第２取付ベースに対して、ストッパーによって制限された第１の可動ストロークを備えていると共に、第１取付ベースは垂直状の取付プレートに対する上下動が許容されており、
第２の状態では、前記ストッパーが第２姿勢にあり、第１取付ベースは第２取付ベースに対して、前記第１の可動ストロークよりも大きい第２の可動ストロークを備えていると共に、第１取付ベースは垂直状の取付プレートに対する上下動が規制されている、
プリント基板加工装置。
【請求項２】
前記第１取付ベースの下面には、スピンドルの下方部位が挿通されている筒状部が設けてあり、
前記第２取付ベースには、筒状部の挿通を許容する開口が形成されており、
前記ストッパーは、筒状部の外周面から突出した第１姿勢と外周面と面一の第２姿勢との間で移動可能である、請求項１に記載のプリント基板加工装置。
【請求項３】
前記切換機構は、
第１の方向と第２の方向に往復動可能な操作体を備え、
操作体が第１の方向に移動することで、前記ストッパーが第１姿勢となり、操作体が第２の方向に移動することで、前記ストッパーが第２姿勢となる、請求項１、２いずれか１項に記載のプリント基板加工装置。
【請求項４】
前記切換機構は、
操作体の移動に連動して第１の方向と第２の方向に回動するカムプレートを備え、
カムプレートとストッパーとは、カムプレートが第１の方向に回動した時に、ストッパーが筒状部の外周面から突出した第１姿勢となり、カムプレートが第２の方向に回動した時に、ストッパーが筒状部の外周面と面一である第２姿勢となるように構成されている、
請求項３に記載のプリント基板加工装置。
【請求項５】
垂直状の取付プレートには、前記操作体に当接可能な被当接部が設けてあり、
操作体が第１の方向に移動した時には、操作体と被当接部が離間しており、第１取付ベースの上動が許容されており、
操作体が第２の方向に移動した時には、操作体と被当接部が当接しており、第１取付ベースの上動が規制されている、
請求項３、４いずれか１項に記載のプリント基板加工装置。
【請求項６】
前記操作体は、アクチュエータによって往復動するようになっている、請求項３〜５いずれか１項に記載のプリント基板加工装置。
【請求項７】
ストッパーの高さ位置を異ならしめることで、第１の可動ストロークが選択可能である、
請求項１〜６いずれか１項に記載のプリント基板加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板加工機装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板の機械加工には、「穴あけ加工」や「ルータ（外形、溝加工）」などの異なる加工がある。特許文献１には、同一の加工装置を用いるものでありながら、異なる内容の加工作業を加工機構の交換を要することなく簡単な操作で切換ることができ、加工精度の高いプリント配線基板の作製を短時間に効率良く行うことができる加工深さ調整機構を備えたプリント配線基板の加工装置が開示されている。より具体的には、銅張原板を載置固定する加工テーブルの上方位置に移動コラムを設け、かつ切削加工子を下方に垂設したスピンドルモータを上記移動コラムに昇降自在に装着し、上記加工テーブルと移動コラムを介したスピンドルモータとの間の相対移動を、水平方向および上下方向の各方向毎の移動データに基づいて制御し、所定の制御位置に移動した切削加工子の加工作動で銅張原板上に所望の切削加工を施すようにしたプリント配線基板の加工装置であって、上記スピンドルモータを移動コラムに対して上下方向に相対移動可能に装着すると共に、前記移動コラムにスピンドルモータを固持する第１の固定手段と、スピンドルモータに切削加工子を固持する第２の固定手段とを備え、上記各固定手段の組合せ操作で、昇降移動する切削加工子を、加工テーブル上面からの絶対移動と、銅張原板の上面形状に倣う移動コラムに対する相対移動とに切替可能に構成したことを特徴とする加工深さ調整機構を備えたプリント配線基板の加工装置、が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたプリント基板加工装置では、プレッシャーフットによって基板を押えながら、刃が突出している量だけ基板面を加工する方法であるインクリメンタル加工と、Ｚ軸を数値制御して高さを指定する加工方法であるアブソリュート加工と、が切換可能となっている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１のものでは、穴あけ加工時のツールに比べてパターン形成時のツールの長さを短くする、あるいは穴あけドリルの長さを長くする必要があり、同じ長さのツール（ドリル）を用いることができなかった。
【特許文献１】特開平７−３２１４４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、特許文献１に開示された装置の改良に係るものであり、ドリルの長さを変更する必要がない、インクリメンタル加工とアブソリュート加工との切換機構を備えたプリント基板加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明が採用した技術手段は、
プリント基板加工装置はＸＹ方向に水平移動可能でＺ方向に上下動可能な加工機構を備えており、前記加工機構は、
垂直状の取付プレートに設けられ、スピンドルが装着される第１取付ベースと、
第１取付ベースの下方に設けられ、プレッシャーフットが装着される第２取付ベースと、
を備え、
第１取付ベースと第２取付ベースは接離可能に支持されており、
第２取付ベースには、スピンドルの下方部位の挿通を許容する開口が形成されており、
第１取付ベースには第１のタイプの加工を行う第１の状態と、第２のタイプの加工を行う第２の状態と、を切り換える切換機構が設けてあり、
前記切換機構は、
第１取付ベースの下面と第２取付ベースの上面との間の空間に位置する第１姿勢と、第１取付ベースの下面と第２取付ベースの上面との間の空間に位置しない第２姿勢と、の間で移動可能なストッパー、を備えており、
第１の状態では、前記ストッパーが第１姿勢にあり、第１取付ベースは第２取付ベースに対して、ストッパーによって制限された第１の可動ストロークを備えていると共に、第１取付ベースは垂直状の取付プレートに対する上下動が許容されており、
第２の状態では、前記ストッパーが第２姿勢にあり、第１取付ベースは第２取付ベースに対して、前記第１の可動ストロークよりも大きい第２の可動ストロークを備えていると共に、第１取付ベースは垂直状の取付プレートに対する上下動が規制されている、
プリント基板加工装置、である。
典型的には、前記第１のタイプの加工はインクリメンタル加工であり、前記第２のタイプの加工はアブソリュート加工である。
【０００７】
１つの態様では、前記第１取付ベースの下面には、スピンドルの下方部位が挿通されている筒状部が設けてあり、
前記第２取付ベースには、筒状部の挿通を許容する開口が形成されており、
前記ストッパーは、筒状部の外周面から突出した第１姿勢と外周面と面一の第２姿勢との間で移動可能である。
この態様では、筒状部は、ストッパーのハウジングを構成している。
【０００８】
１つの態様では、前記切換機構は、第１の方向と第２の方向に往復動可能な操作体を備え、
操作体が第１の方向に移動することで、前記ストッパーが第１姿勢となり、操作体が第２の方向に移動することで、前記ストッパーが第２姿勢となる。
【０００９】
１つの態様では、前記切換機構は、操作体の移動に連動して第１の方向と第２の方向に回動するカムプレートを備え、
カムプレートとストッパーとは、カムプレートが第１の方向に回動した時に、ストッパーが筒状部の外周面から突出した第１姿勢となり、カムプレートが第２の方向に回動した時に、ストッパーが筒状部の外周面と面一である第２姿勢となるように構成されている。
なお、第１取付ベースの下面と第２取付ベースの上面との間で出没可能なストッパーの移動手段はカムを用いたものに限定されない。例えば、アクチュエータによってストッパーを直接出没させてもよい。ストッパーの移動方向は水平方向には限定されず、上方の第２姿勢（退避姿勢）から下動することで、第１取付ベースの下面と第２取付ベースの上面との間に突出する第１姿勢となってもよい。
【００１０】
１つの態様では、垂直状の取付プレートには、前記操作体に当接可能な被当接部が設けてあり、
操作体が第１の方向に移動した時には、操作体と被当接部が離間しており、第１取付ベースの上動が許容されており、
操作体が第２の方向に移動した時には、操作体と被当接部が当接しており、第１取付ベースの上動が規制されている。
【００１１】
１つの態様では、前記操作体は、アクチュエータによって往復動するようになっている。アクチュエータとしては、エアシリンダが例示されるが、他の直動手段でもよく、あるいは、手動式でもよい。
【００１２】
ストッパーの高さ位置を異ならしめることで、第１の可動ストロークが選択可能としてもよい。
例えば、複数のストッパーが筒状部の外周面から突出するようになっており、各ストッパーの高さ位置を異ならしめることで、第１の可動ストロークを選択可能としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１のタイプの加工（インクリメンタル加工）を行う第１の状態と、第２のタイプの加工（アブソリュート加工）を行う第２の状態と、を切り換える切換機構において、第１の状態では、前記ストッパーが第１姿勢にあり、第１取付ベースは第２取付ベースに対して、ストッパーによって制限された第１の可動ストロークを備えていると共に、第１取付ベースは垂直状の取付プレートに対する上下動が許容されており、第２の状態では、前記ストッパーが第２姿勢にあり、第１取付ベースは第２取付ベースに対して、前記第１の可動ストロークよりも大きい第２の可動ストロークを備えていると共に、第１取付ベースは垂直状の取付プレートに対する上下動が規制されており、例えば、パターン形成時、穴あけ加工時で、それぞれ異なる可動ストロークが設定されるので、殊更特別な長さのツールを用いる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るプリント基板加工機の全体正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプリント基板加工機の加工機構の正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリント基板加工機の加工機構の側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るプリント基板加工機の加工機構の平面図である。
【図５】図２からスピンドル、第１取付ベース、プレッシャーフットのみを取り出した図である。
【図６】操作体の部品図である。
【図７】カムプレートの部品図である。
【図８】筒状部（ストッパーのハウジング）の部品図である。
【図９】被当接部の部品図である。
【図１０】ハウジングを取り外して、カムプレートとストッパー（退避姿勢）との装着を示す図である。
【図１１】操作体が第１姿勢にあり、ストッパーが突出姿勢にある状態を示す図である。
【図１２】操作体が第２姿勢にあり、ストッパーが退避姿勢にある状態を示す図である。
【図１３】加工機構の下方部位の正面図であり、ストッパーが退避姿勢にある状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、プリント基板加工装置１は、銅張原板を載置する加工テーブル２と、加工テーブル２の上方に位置する加工機構３と、加工機構３のＸＹ方向の位置を決定する水平移動機構と、を備えており、加工機構３を、図示しないパーソナルコンピュータからの各方向Ｘ、Ｙの移動データを受けて所望の加工位置に移動させると共に、上下方向Ｚの移動データにより加工機構を下降させて加工テーブル上の銅張原板に各種の切削加工を施すようになっている。プリント基板加工装置の基本構成は当業者に良く知られているので、さらなる詳細な説明は省略する。
【００１６】
図２〜図５に示すように、加工機構３は、垂直板状のＺ軸ベース４と、Ｚ軸ベースに固定された垂直板状の取付プレート５と、取付プレート５に取り付けられた水平状の第１取付ベース６と、第１取付ベース６に垂直姿勢で取り付けられたスピンドル７と、第１取付ベース６の上方に位置するアッパーホルダー８と、第１取付ベース６の下方に位置する水平状の第２取付ベース９と、第２取付ベース９に装着されたプレッシャーフット１０と、取付プレート５に取り付けられたシャフトホルダー１１と、シャフトホルダー１１を挿通し、アッパーホルダー８から第１取付ベース６までに延びるシャフト１２と、シャフト１２の前側に位置し、プレッシャーフット１０を押圧するスプリング１３（スプリングケース１３０に内装されている）と、を備えている。スピンドル７の下方側に所望の切削工具（切削加工子）７０が着脱可能に装着されている。もちろん、切削工具を自動交換するようにしてもよい。
【００１７】
第１取付ベース６と第２取付ベース９は接離自在に支持されており、第２取付ベース９のプレッシャーフット１０が基板に当接した状態で、第１取付ベース９は、第２取付ベース９に対して接近するように下動可能となっている。第１取付ベース６の下面は、スピンドル７の下方部位が挿通されている筒状部１４が設けてある。筒状部１４は、第１取付ベース６と共に上下動するようになっている。
【００１８】
筒状部１４は、当該筒状部１４の外周面から突出した第１姿勢と外周面と面一の第２姿勢との間で移動可能なストッパー１５を備えている。すなわち、筒状部１４は、ストッパー１５のハウジングである。図８に示すように、ストッパー１５は、外側円弧面、内側円弧面を備えたブロックであり、第１姿勢では、外側円弧面が筒状部１４の外周面から突出し、第２姿勢では、外側円弧面が筒状部１４の外周面と面一となる。図示の態様では、筒状部１４の周方向に等間隔を存して３つのストッパー１５が設けられているが、ストッパー１５の数は限定されない。
【００１９】
第２取付ベース９には、筒状部１４の挿通を許容する開口が形成されている。ストッパー１５が筒状部１４の外周面と面一の第２姿勢にある時には、筒状部１４は第２取付ベース９の開口を挿通して下動することが可能となっており、第１取付ベース６の移動ストロークは、第１取付ベース６の下面と第２取付ベース９の上面との間の距離に対応している。ストッパー１５が筒状部１４の外周面から突出した第１姿勢にある時には、ストッパー１５の下面が第２取付ベース９の上面に当接することで、第２取付ベース９に対して降下する第１取付ベース６の移動ストロークが制限される。
【００２０】
第１取付ベース６にはインクリメンタル加工を行う第１の状態と、アブソリュート加工を行う第２の状態と、を切り換える切換機構が設けてある。
【００２１】
第１の状態では、ストッパー１５が突出姿勢にあり、第１取付ベース６は第２取付ベース９に対して、ストッパー１５によって制限された第１の可動ストロークを備えていると共に、第１取付ベース６は垂直状の取付プレート５に対する上下動が許容されている。プレッシャーフット１０が基板上に接触した状態で高さ位置が固定された第２取付ベース９に対して、第１取付ベース６は、ストッパー１５の下面が第２取付ベース９の上面に当接した状態となるまで下降可能である。この状態を維持したまま、第１取付ベース６は取付プレート５に対して上動可能となっている。
【００２２】
インクリメンタル加工では、基板の表面を基準として、基板表面からの深さを設定する。プレッシャーフット１０は、樹脂製の加圧部１００と、調整リング１０１を備えており、調整リング１０１を時計方向または反時計方向へ回動調整することにより、中心位置から突出する切削加工子の加圧部１００に対する突出寸法（相対深さ）、すなわち銅張原板に対する切削加工深さを調整するようになっている。切削加工子の基端側は、スピンドル７のモータの図示しない回転軸に着脱自在に軸着されている。プレッシャーフット１０の加圧部１００が基板を上から押さえながら、切削加工子が突出している分の深さで均一に基板の表面を加工する。
【００２３】
第２の状態では、ストッパー１５が退避姿勢にあり、第１取付ベース６は第２取付ベース９に対して、前記第１の可動ストロークよりも大きい第２の可動ストロークを備えていると共に、第１取付ベース６は垂直状の取付プレート５に対する上下動が規制されている。
【００２４】
アブソリュート加工では、Ｚ軸の高さをソフトウェアで数値制御する。第２の状態において、スピンドル７が装着された第１取付ベース６は、第２の取付ベース９に対して、より大きい第２の可動ストロークを有しているので、プレッシャーフット１０が基板に当接して押圧した状態で良好な穴あけ加工を行うことができる。
【００２５】
切換機構は、第１の方向と第２の方向に往復動可能な操作体１６を備えており、操作体１６は連結部材１７によってカムプレート１８と連結されている。カムプレート１８はスピンドル７を挿通させる開口を備えた円板であり、ストッパー１５の数に対応して３つのカム溝１８０が形成されている。図１０に示すように、ストッパー１５は、ピンによってカム溝１８０と連結されており、カムプレート１８の回転に伴ってカム溝１８０にピンが案内されることで、ストッパー１５は、筒状部１４の径方向に往復動可能となっている。
【００２６】
図示の態様では、操作体１６は、取付プレート５の背面に設けられている。操作体１６が第１の方向に移動すると、カムプレート１８が第１の方向に回動し、操作体１６が第２の方向に移動すると、カムプレート１８が第２の方向に回動する。カムプレート１８とストッパー１５とは、カムプレート１８が第１の方向に回動した時に、ストッパー１５が筒状部１４の外周面から突出した第１姿勢（図１１参照）となり、カムプレート１８が第２の方向に回動した時に、ストッパー１５の外側円弧面が筒状部の外周面と面一である第２姿勢（図１２参照）となるように構成されている。
【００２７】
垂直状の取付プレート５には、操作体１６に当接可能な被当接部１９が設けてある。図９に示すように、被当接部１９は、プレート状の本体と、本体の下端から下方に突出する細幅部１９０と、本体の下端で細幅部１９０の基端に隣接して形成されたテーパ状の傾斜面１９１と、からなる。図６に示すように、操作体１６は、水平方向に延びる長尺部材であり、長さ方向中央部位に長溝１６０が形成されている。長溝１６０に対応して、上面側が凹状に切り欠かれており、長溝１６０の一側に位置して傾斜面１６１が形成されている。細幅部１９０は長溝１６０内に突出しており、操作体１６の移動時には、細幅部１９０が長溝１６０内を移動するようになっている。
【００２８】
操作体１６が第１の方向に移動した時には、操作体１６の上面と被当接部１９の傾斜面１９１が離間しており、第１取付ベース９の上動が許容されている。操作体１６が第２の方向に移動した時には、操作体１６の上面の傾斜面１６１と被当接部１９の傾斜面１９１が当接しており、第１取付ベース９の上動が規制されている。
【００２９】
図示の態様では、操作体１６は、アクチュエータとして例示するエアシリンダ１６２によって水平方向に往復動するようになっている。アクチュエータは他の手段であってもよく、また、手動で操作体を往復動させてもよい。
【００３０】
また、複数のストッパーが筒状部の外周面から突出するようにし、各ストッパーの下面の高さ位置を異ならしめて多段状にすることで、第１の可動ストロークを選択可能としてもよい。
【図１】
2015085420.tif 000003
【図２】
2015085420.tif 000004
【図３】
2015085420.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2015085420.tif 000013
【図１２】
2015085420.tif 000014
【図１３】
2015085420.tif 000015