(57)【要約】【課題】加工品質を低下させることなくエアカット量を小さくし、加工能率を向上させることができるプリント基板穴明機を提供する。【解決手段】プレッシャフット７の側面に、空間３１と外気とを連通し得る通気孔８を設ける。プレッシャフット７がワーク２０を加圧して、ドリル６によりワーク２０を加工している状態では、通気孔８がスピンドルユニット１により閉塞される。ドリル６がワーク２０から離れてプレッシャフット７の下端面７ｂとスピンドルユニット１の先端面１ａが離れる方向にプレッシャフット７とスピンドルユニット１とが相対移動することに基づき、通気孔８が空間３１と外気とを連通するように開口する。【選択図】図１
2008080433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を回転自在に保持するスピンドルユニットと、前記スピンドルユニットの先端を覆うようにして前記スピンドルユニットに嵌合し、かつ前記工具の軸線方向に摺動自在のプレッシャフットと、を備え、前記プレッシャフットと前記スピンドルユニットとで形成される空間を負圧源に接続し、前記プレッシャフットによりワークを加圧した状態で前記ワークを加工するようにしたプリント基板穴明機において、
前記プレッシャフットの側面に、前記空間と外気とを連通し得る通気孔を設け、
前記工具により前記ワークを加工している状態では、前記通気孔が前記スピンドルユニットにより閉塞され、前記工具が前記ワークから離れて前記プレッシャフットの下端面と前記スピンドルユニットの先端面が離れる方向の前記プレッシャフットと前記スピンドルユニットの相対移動に基づき、前記通気孔が前記空間と外気とを連通するように構成した、
ことを特徴とするプリント基板穴明機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルユニットの先端に配置したプレッシャフット（基板押さえ）によりワークを加圧した状態でワークを加工するようにしたプリント基板穴明機に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板を加工する場合、プリント基板を複数枚積層しておき、複数枚のプリント基板を同時に加工することにより能率を向上させている。なお、加工した穴の入口部にバリが発生することを予防するため、通常、積層したプリント基板の最上層には上板が配置される。以下、プリント基板と上板とを合わせてプリント基板という。プリント基板は板厚が一様でないことが多く、積層したプリント基板の上下方向に隙間が発生していることがある。このような場合、ドリルの切り込みに伴ってプリント基板が上下方向に移動してドリルが折れる場合がある。そこで、プレッシャフットにより予めプリント基板の加工部周辺を押さえておき、プリント基板をテーブルに押しつけた状態でドリルを切り込ませる。
【０００３】
また、プレッシャフットとスピンドルユニットとで形成される空間を集塵機に接続し、外気をプレッシャフットに設けられたドリルを通すための穴（以下、「ドリル用穴」という。）から取り込んで、加工により発生する切粉をプリント基板上から回収する。プリント基板穴明機の場合は加工タクトが短いので、プリント基板を加工する間、集塵機を常に動作させる。
【０００４】
ドリルを次の加工位置に移動させる際のプレッシャフットとプリント基板の距離を小さくすると、いわゆるエアカット時間が短くなり、加工能率を向上させることができる。しかし、プレッシャフットをプリント基板に近づけると、集塵機の吸引力により上板が浮き上がり、空気流入口を兼ねたドリル用穴を塞ぐので、切粉の排出が不十分になる。
【０００５】
そこで、先端面がプレッシャフットの押え部の先端面よりさらにテーブル側（プリント基板側）に突出する上板押えをその軸方向に移動可能に設け、この上板押えを、集塵機で発生する上板吸引力よりも大きな力でテーブル側に向けて付勢するように構成した基板押え装置がある（特許文献１）。
【０００６】
また、ドリル径に応じてドリル用穴の径を変えるようにした基板押え装置がある（特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１７８７０７号公報
【特許文献２】特開平４−３５４６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
加工品質に優れる穴を加工するためには、ドリル用穴の径をドリル径に近づける必要がある。ドリル径が大径の場合はドリル用穴の径も大径になるため、プレッシャフットの吸引力は余り問題にならない。一方、ドリル径が小径（例えば、０．３ｍｍ）の場合、ドリル用穴の径も小径になるため、集塵機に連通するプレッシャフット内側の空間の負圧が大きくなり、上板が浮き上がる。
【０００９】
特許文献１の技術を特許文献２の技術に適用しようとすると、装置構造が複雑になり、実用的ではない。このため、小径のドリルで加工をする場合、ドリルを次の加工位置に移動させる際のプレッシャフットとプリント基板の距離すなわちエアカット量を大きくしなければならず、加工能率を向上させることができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、加工品質を低下させることなくエアカット量を小さくし、加工能率を向上させることができるプリント基板穴明機を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、工具（６）を回転自在に保持するスピンドルユニット（１）と、前記スピンドルユニットの先端を覆うようにして前記スピンドルユニットに嵌合し、かつ前記工具の軸線方向に摺動自在のプレッシャフット（７）と、を備え、前記プレッシャフット（７）と前記スピンドルユニット（１）とで形成される空間（３１）を負圧源に接続し、前記プレッシャフット（７）によりワーク（２０）を加圧した状態で前記ワークを加工するようにしたプリント基板穴明機において、前記プレッシャフット（７）の側面に、前記空間（３１）と外気とを連通し得る通気孔（８）を設け、前記工具（６）により前記ワーク（２０）を加工している状態では、前記通気孔（８）が前記スピンドルユニット（１）により閉塞され、前記工具（６）が前記ワーク（２０）から離れて前記プレッシャフット（７）の下端面（７ｂ）と前記スピンドルユニット（１）の先端面（１ａ）が離れる方向の前記プレッシャフット（７）と前記スピンドルユニット（１）の相対移動に基づき、前記通気孔（８）が前記空間（３１）と外気とを連通するように構成した、ことを特徴とする。
【００１２】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、工具によるワークの加工期間にあっては、通気孔が閉塞されて空間を負圧状態に保持し、切粉の排出及び工具の冷却を確実に行うことができるものでありながら、スピンドルユニットを水平方向に移動する際には、通気孔が開口して空間を大気圧に近づけ、ワークの浮き上りを防止し、これにより、例え工具が小径の場合であってもエアカット量を小さくすることができるので、加工能率を向上させることができる。また、装置構造が簡単であるので、ランニングコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るプリント基板穴明機のヘッド部の正面一部断面図であり、図２は本発明に係るプレッシャフット部の正面図である。
【００１６】
外形が円柱状のスピンドルユニット１はホルダ２に固定されている。ホルダ２はサドル３に固定されている。ホルダ２の下側両端部には一対のベアリング４が配置されている。サドル３はスライダ５に支持され上下方向（Ｚ方向）に位置決め自在である。スライダ５は図示を省略するコラムに支持され、図の左右方向（Ｙ方向）に位置決め自在である。以上の構成であるから、スピンドルユニット１は図の上下および左右方向に位置決め自在である。スピンドルユニット１の先端にはドリル６が回転自在に支持されている。図示のスピンドルユニット１の場合、先端部に４５度の面取り部が形成されている。
【００１７】
スピンドルユニット１の先端部にはカップ状のプレッシャフット７が摺動自在に嵌合している。スピンドルユニット１とプレッシャフット７との径方向の隙間は直径で０．１ｍｍ程度である。プレッシャフット７の両端に固定された一対のロッド１５は、ベアリング４に支持され、それぞれフレキシブルジョイント１６の一端に接続されている。フレキシブルジョイント１６の他端は、それぞれ一対のシリンダ１７の一端に接続されている。シリンダ１７の他端はそれぞれサポート１８に固定されている。サポート１８はそれぞれサドル３に固定されている。シリンダ１７は、常時、プレッシャフット７を図の下方に付勢している。プレッシャフット７の側面には内面と外面を接続する直径ｄの複数の通気孔８が円周方向等間隔に配置されている。通気孔８の高さ方向の位置については後述する。
【００１８】
プレッシャフット７の下部には樹脂または金属製のブッシュ９が固定されている。ブッシュ９の下端部には外気とドリル用穴１０とを接続する溝１１が十字状に形成されている。
【００１９】
プレッシャフット７の下端側に設けられた穴３０は、プレッシャフット７とスピンドルユニット１で囲まれた空間３１と継ぎ手３２とを接続している。継ぎ手３２に接続されたホース３３の他端は、図示を省略する集塵機に接続されている。
【００２０】
ワークであるプリント基板２０は、テーブル２１上に載置されている。テーブル２１は紙面に垂直な前後方向（Ｘ方向）に位置決め自在である。
【００２１】
次に、通気孔８の高さ方向の位置について説明する。
【００２２】
図１に示されているように、ブッシュ９の下端面がプリント基板２０から離れている場合（なお、プレッシャフット７とブッシュ９とは実質的に一体であるので、以下、ブッシュ９の下端面をプレッシャフット７の下端面７ｂという。）、プレッシャフット７はスピンドルユニット１に対してもっとも離れた位置、すなわち、スピンドルユニット１の先端１ａとプレッシャフット７の下端面７ｂとの距離Ｌは最大になる（以下、距離Ｌが最大であるときのプレッシャフット７の位置を、プレッシャフット７の「待機位置」という。）。そして、プレッシャフット７が待機位置にあるとき、ドリル６の先端は下端面７ｂよりも上方（例えば、２〜３ｍｍ）に位置決めされている。
【００２３】
通気孔８は、上端がプレッシャフット７が待機位置にあるときのスピンドルユニット１の面取り部の上側と同一面、また下端がドリル６の先端がプリント基板２０に接したときのスピンドルユニット１の面取り部の上側と同一面または上方、となるようにその直径と中心位置とが定められている。
【００２４】
次に、本発明の動作を説明する。図３は、スピンドルユニット１とプレッシャフット７の相対位置関係を示す図であり、（ａ）はスピンドルユニット１が水平に移動している場合を、（ｂ）はドリル６がプリント基板２０に接した時を、それぞれ示している。
【００２５】
同図（ａ）に示すように、スピンドルユニット１が水平に移動している場合、プレッシャフット７の下端面７ｂはプリント基板２０から離れており（通常、２〜３ｍｍ）、プレッシャフット７は待機位置にあるので、通気孔８はスピンドルユニット１の面取り部に対向している。スピンドルユニット１の面取り部とプレッシャフット７の内径部との隙間および通気孔８の断面積はドリル用穴１０の断面積よりも十分に大きいので、通気孔８を通って外気が空間３１に流入する。この結果、ドリル用穴１０付近の圧力は大気圧に近くなり、プリント基板２０が浮き上がることはない。なお、加工を行うためにサドル３の下降が開始されても、プレッシャフット７の下端面７ｂがプリント基板２０の上面に接触するまで、スピンドルユニット１に対するプレッシャフット７の位置は図示［図３（ａ）］の状態が維持される。
【００２６】
加工を行うため、サドル３が下降し、下端面７ｂがプリント基板２０に当接すると、プレッシャフット７は下降を停止する。さらにサドル３が下降すると、サドル３と一体のスピンドルユニット１は下降し、プレッシャフット７はシリンダ１７に供給されている圧縮空気の圧力により、プリント基板２０をテーブル２１に押し付け、スピンドルユニット１に対して相対的に上昇する。すなわち、下端面７ｂがプリント基板２０に当接した後は距離Ｌが徐々に小さくなり、図３（ｂ）に示すように、ドリル６の先端がプリント基板２０の表面に接触する時点では、通気孔８はスピンドルユニット１によって塞がれる。このため、外気は溝１１からドリル用穴１０を通って空間３１に流入する。そして、加工が行われ、ドリル６の先端がプリント基板２０から抜けるまでの間、加工によって発生した切粉は溝１１からドリル用穴１０を通って空間３１に流入する外気と共に集塵装置に吸引される。
【００２７】
ドリル６の先端がプリント基板２０から抜けた後は、ドリル６すなわちスピンドルユニット１の上昇に伴って距離Ｌが徐々に大きくなるので、通気孔８を通って外気が空間３１に流入する。この結果、下端面７ｂがプリント基板２０から離れる時、ドリル用穴１０付近の圧力は大気圧に近くなり、プリント基板２０が浮き上がることはない。
【００２８】
なお、この実施形態では通気孔８の形状を円形とし、プレッシャフットが待機位置にある時、上端がスピンドルユニット１の先端部に接するように配置したが、図２に２点鎖線で示すように、通気孔８の下端が図２の場合と同じ位置になるようにして、直径が直径ｄよりも大径の円にしてもよい。また、穴の形状として円形に限らず、長軸がスピンドルユニット１の先端部と平行な長穴等の他の形状でもよい。
【００２９】
また、本発明は、上記特許文献２に開示されたドリル６の直径に応じてドリル用穴１０の径を変えるようにした基板押え装置を備えるプリント基板加工機にも適用できる。
【００３０】
また、本発明は、簡単な改造で、従来のプリント基板加工機にも容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るプリント基板穴明機のヘッド部の正面一部断面図である。
【図２】本発明に係るプリント基板穴明機のプレッシャフット部の正面図である。
【図３】本発明の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  スピンドルユニット
１ａ  先端面
６  ドリル（工具）
７  プレッシャフット
７ｂ  下端面
８  通気孔
１０  ドリル用穴
１１  溝
２０  プリント基板
３１  空間
【図１】
2008080433.tif 000003
【図２】
2008080433.tif 000004
【図３】
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