(57)【要約】【課題】加工精度を損なわず、かつ加工能率を向上させることができるプリント基板加工機を提供すること。【解決手段】プレッシャフット１３２に、一方が上板３１との下面１２３ａに開口し、他方が圧縮気体源５５に接続される複数の孔５０を設け、この孔５０から、加工時にプレッシャフット１３２が上板３１及びプリント基板３０を加圧することを妨げない圧力の気体を噴出させる。なお、気体を噴出させる期間は、少なくとも、プレッシャフット１３２と上板３１が相対的に水平方向に移動している期間とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルに載置されたワークに加工を施す工具を回転自在に有するスピンドルと、
前記ワークに当接する当接面と前記当接面で開口して前記工具の先端が出入りする工具貫通孔とが形成されて、前記スピンドルに前記スピンドルの軸線方向に沿って移動可能に嵌合したプレッシャフットと、を備え、
前記スピンドルと前記プレッシャフットとの間に形成した空間部を負圧にし、かつ前記プレッシャフットの当接面によって前記ワークを前記テーブルに押し付けた状態で、前記工具によって前記ワークに加工を施すプリント基板加工機において、
前記プレッシャフットの当接面には、圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段から供給された前記圧縮気体を前記ワークの浮き上がり防止のため噴出する圧縮気体噴出孔と、前記当接面が前記ワークに当接しているとき前記プレッシャフットの外周部と前記工具貫通孔とを連通する溝とが形成され、
前記圧縮気体噴出孔からの前記圧縮気体の噴出圧は、前記プレッシャフットの当接面が前記ワークに当接することを妨げない圧力に設定されて、前記当接面は、前記ワークの加工時に前記ワークに接触するのを許容されていることを特徴とするプリント基板加工機。
【請求項２】
前記圧縮気体供給手段は、前記プレッシャフットの当接面が前記ワークに当接している間、前記圧縮気体の供給を停止することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板加工機。
【請求項３】
前記圧縮気体供給手段は、前記工具と前記ワークとの少なくとも一方が前記スピンドルの軸線方向に対して交差する方向に移動しているとき、前記圧縮気体噴出孔から前記圧縮気体を噴出させることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板加工機。
【請求項４】
前記圧縮気体噴出孔は、前記工具の方を向いていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリント基板加工機。
【請求項５】
前記空間部内の負力を測定する圧力センサを備え、前記圧縮気体供給手段は、前記圧力センサの測定圧の増減にともなって、前記圧縮気体の圧を減増可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプリント基板加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレッシャフットによってワークの加工部周辺をテーブルに押し付けて、工具によってそのワークに加工を施すプリント基板加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のプリント基板加工機の一例であるプリント基板孔明け機の外観斜視概略図である。図５は、図４に示すプリント基板孔明け機のスピンドルとプレッシャフットとの先端部の正面断面図である。
【０００３】
プリント基板孔明け機１４におけるテーブル１は、ベッド３上に固定した軌道４上をＸ軸モータ２によって矢印Ｘ方向に移動するようになっている。コラム５は、テーブル１を跨いてベッド３に固定されている。クロススライド６は、コラム５上に固定した軌道９上をＹ軸モータ７及びボールねじ８によって矢印Ｙ方向に移動するようになっている。ハウジング１０は、クロススライド６上に固定してある軌道１３上をＺ軸モータ１１及びボールねじ１２によって矢印Ｚ方向に移動（昇降）するようになっている。
【０００４】
工具であるドリル２０を回転自在に支持しているスピンドル２１は、ハウジング１０に支持されている。スピンドル２１の先端部に係合するプレッシャフット本体２２は、不図示のシリンダを介してハウジング１０に支持されて、Ｚ軸方向に移動（昇降）するようになっている。プレッシャフット本体２２の先端には、ブシュ２３を設けてある。ブシュ２３の軸心の位置には、ドリル２０が貫通するドリル貫通孔２９を形成してある。以下、プレッシャフット本体２２とブシュ２３を合わせた部分をプレッシャフットと言い、符号を３２とする。
【０００５】
ブシュ２３の下端部には、外周部とドリル貫通孔２９とを接続する溝２４を形成してある。スピンドル２１とプレッシャフット３２とで形成される空間部２５は、配管２６によって集塵機２７に接続してある。ＣＮＣ装置２８は各軸のモータ等の制御を行うようになっている。
【０００６】
ワークであるプリント基板３０は複数枚が重ねられて、最上部に配置された上板３１と共にテーブル１に固定されている。上板３１は、板厚０．５ｍｍ程度のアルミ板で形成されている。
【０００７】
プリント基板孔明け機１４は、上板３１とプリント基板３０とに孔明け加工をするとき、不図示のエアシリンダによってプレッシャフット３２を下降させるとともに集塵機２７を動作させて空間部２５を負圧にし、ドリル２０を孔明け位置に位置決めした後、所定の高さまでスピンドル２１を下降させる。そして、プリント基板孔明け機１４は、プレッシャフット３２によって上板３１とプリント基板３０とをテーブル１に押し付けて、ドリル２０によって上板３１とプリント基板３０とに孔を明ける。
【０００８】
孔明け加工が終了すると、プリント基板孔明け機１４は、プレッシャフット３２の下端（ブシュ２３の下端）が上板３１に干渉しない位置まで、プレッシャフット３２とスピンドル２１とを上昇させてから、ドリル２０とともにプレッシャフット３２とスピンドル２１とを水平方向に移動させて、ドリル２０の次の加工箇所に位置決めをする。
【０００９】
このように、従来のプリント基板孔明け機１４は、プレッシャフット３２によって上板３１とプリント基板３０とをテーブル１に押し付けた状態でドリル２０を上板３１に切り込ませるようになっているので、加工位置精度を向上させることができるようになっている。また、従来のプリント基板孔明け機１４は、加工により発生した加工屑を図５に矢印で示すように溝２４から流入する空気によって、直ちに集塵機２７に回収するようになっているので、正確な孔を明けることができるようになっている。
【００１０】
ところで、プリント基板孔明け機１４の孔明け作業能率を向上させるには、次の加工箇所にドリル２０を移動させるとき、ドリル２０先端の位置（以下、「待機位置」と言う。）をできるだけ上板３１に近づけておくことが好ましい。しかし、プレッシャフット３２の下端に対するドリル２０先端の位置は、あらかじめ定められているので、待機位置におけるドリル２０の先端の位置を上板３１に近づけるとプレッシャフット３２の下端も上板３１に近づけることになり、上板３１とプレッシャフット３２の下端との距離Ｌ１が短くなる。
【００１１】
しかし、距離Ｌ１を短くし過ぎると、図５に示すように、上板３１が集塵機２７の集塵力によってプレッシャフット３２側に吸引されて浮き上がり、プレッシャフット３２の下端に上板３１が衝突して上板３１に傷が付くことがある。この場合、傷の付いた箇所が次の孔明け位置であると、ドリル２０の先端が上板３１に当接したとき横滑りして、所定の位置に正確に孔を明けることができなかったり、ドリルを折ったりすることがある。
【００１２】
このような問題に対処したプリント基板孔明け機として、プリント基板に孔を明けるとき、プレッシャフットの下面に形成した孔から圧縮空気を噴出して、プレッシャフットの下面と上板との間に空気膜を形成し、プレッシャフットを上板から浮かせた状態で、上板およびプリント基板を圧縮空気によって加圧するようにしているものがある（例えば、特許文献１）。このようにすると、距離Ｌ１を短くすることができるとともに、プレッシャフットと上板との干渉を防止して、上板に傷を付けるのを防止することができる。
【００１３】
【特許文献１】
特開平３−３７１３号公報（第１図）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のプリント基板孔明け機は、プレッシャフットを支えるのに膨大な量の圧縮空気を必要としていた。また、プレッシャフットを直接上板に当接させる場合に比べて加圧力の変動が大きく、上板とプリント基板との押さえが不安定であった。
【００１５】
本発明は、加工精度を損なわず、加工能率を向上させたプリント基板加工機を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、テーブルに載置されたワークに加工を施す工具を回転自在に有するスピンドルと、前記ワークに当接する当接面と前記当接面で開口して前記工具の先端が出入りする工具貫通孔とが形成されて、前記スピンドルに前記スピンドルの軸線方向に沿って移動可能に嵌合したプレッシャフットと、を備え、前記スピンドルと前記プレッシャフットとの間に形成した空間部を負圧にし、かつ前記プレッシャフットの当接面によって前記ワークを前記テーブルに押し付けた状態で、前記工具によって前記ワークに加工を施すプリント基板加工機において、前記プレッシャフットの当接面には、圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段から供給された前記圧縮気体を前記ワークの浮き上がり防止のため噴出する圧縮気体噴出孔と、前記当接面が前記ワークに当接しているとき前記プレッシャフットの外周部と前記工具貫通孔とを連通する溝とが形成され、前記圧縮気体噴出孔からの前記圧縮気体の噴出圧は、前記プレッシャフットの当接面が前記ワークに当接することを妨げない圧力に設定されて、前記当接面は、前記ワークの加工時に前記ワークに接触するのを許容されていることを特徴とするプリント基板加工機である。
【００１７】
請求項２に係る発明は、前記圧縮気体供給手段が、前記プレッシャフットの当接面が前記ワークに当接している間、前記圧縮気体の供給を停止することを特徴とするプリント基板加工機である。
【００１８】
請求項３に係る発明は、前記圧縮気体供給手段は、前記工具と前記ワークとの少なくとも一方が前記スピンドルの軸線方向に対して交差する方向に移動しているとき、前記圧縮気体噴出孔から前記圧縮気体を噴出させることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板加工機である。
【００１９】
請求項４に係る発明は、前記圧縮気体噴出孔が、前記工具の方を向いていることを特徴とするプリント基板加工機である。
【００２０】
請求項５に係る発明は、前記空間部内の負力を測定する圧力センサを備え、前記圧縮気体供給手段が、前記圧力センサの測定圧の増減にともなって、前記圧縮気体の圧を減増可能であることを特徴とするプリント基板加工機である。
【００２１】
〔作用〕
圧縮気体噴出孔からの前記圧縮気体の噴出圧が、プレッシャフットの当接面がワークに当接することを妨げない圧力に設定されて入るので、少量の気体で上板の浮き上がりを防止でき、加工速度および加工精度が向上する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態におけるプリント基板加工機の一例であるプリント基板孔明け機を図に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態におけるプリント基板加工機の一例であるプリント基板孔明け機のスピンドルとプレッシャフットとの先端部の正面断面図である。
【００２４】
なお、従来例と同一の部分には、同一の符号を付して、その部分の構造の説明と動作の説明を一部省略する。
【００２５】
プレッシャフット１３２は、プレッシャフット本体２２ａと、プレッシャフット本体２２ａと気密的に一体のアダプタ２２ｂ及びブシュ１２３とで構成されている。プレッシャフット本体２２ａは、不図示のシリンダを介してハウジング１０に支持されて、かつスピンドル２１に軸心を一致して嵌合し、Ｚ軸方向に移動（昇降）するようになっている。これによって、プレッシャフット１３２は、スピンドル２１の軸線方向に沿って移動自在にスピンドル２１に嵌合していることになる。プレッシャフット本体２２ａの先端には、アダプタ２２ｂを設けてある。アダプタ２２ｂには、ブシュ１２３を設けてある。ブシュ１２３には、ドリル２０が貫通する工具貫通孔であるドリル貫通孔１２９を形成してある。
【００２６】
ブシュ１２３には圧縮気体噴出孔である孔５０が形成されている。孔５０の軸線はドリル２０の軸線に向けて形成されている。孔５０の一端はブシュ１２３の下面１２３ａに開口し、他端はブシュ１２３とアダプタ２２ｂとで形成された空気だまり５１に開口している。ブシュ１２３の下面１２３ａには、ブシュ１２３の外周部１２３ｂ（図２参照）とドリル貫通孔１２９とを接続する複数の溝１２４が形成されている。当接面１２３ａは、上板３１に接触して、上板３１とプリント基板３０とをテーブル１に押し付ける部分である。なお、ブシュ１２３の外周部１２３ｂはプレッシャフット１３２の外周部でもある。
【００２７】
アダプタ２２ｂ（図１参照）に形成された孔５２の一端は、空気だまり５１に開口し、他端は電磁弁５３および圧力調整器５４を介して圧縮空気源５５に接続されている。電磁弁５３と圧力調整器５４と圧縮空気源５５は、圧縮気体供給手段を構成している。なお、圧縮気体供給手段に圧力調整器５４は、必ずしも必要としない。
【００２８】
Ｏリング５６は、空気だまり５１と空間部２５との間の空気の流れを遮断するとともにブシュ１２３をアダプタ２２ｂに対して位置決め保持している。電磁弁５３、圧力調整器５４および圧縮空気源５５は、ＣＮＣ装置２８により制御されるようになっている。
【００２９】
空間部２５と集塵機２７との間には圧力センサ５７が配置されている。圧力センサ５７はＣＮＣ装置２８に接続されている。
【００３０】
プリント基板孔明け機の動作を説明する。
【００３１】
図３は、この実施形態の動作説明用の図である。図３（ａ）は、水平方向に移動されてきたドリル２０が待機位置で加工位置に位置決めされて、スピンドルとともに下降を開始するときの図である。図３（ｂ）は、プレッシャフット１３２が上板３１に当接したときの図である。図３（ｃ）は、プレッシャフット１３２が上板３１から離れようとするときの図である。図３（ｄ）は、ドリル２０が待機位置まで上昇して、水平方向に移動を開始しようとするときの図である。
【００３２】
本実施形態では、ドリル２０が待機位置にいるときは電磁弁５３が開かれて、孔５０の先端から圧縮気体源５５によって圧縮空気が噴出される。そして、図３（ａ）に示すようにプレッシャフット１３２と上板３１との距離が所定の距離Ｌ２になると、電磁弁５３が閉じられて、圧縮空気の噴出が停止される。そして、図３（ｄ）に示す状態まで電磁弁５３は閉じられている。図３（ｄ）に示す状態を過ぎると、再び電磁弁５３が開かれる。すなわち、ドリル２０が加工位置に位置決めされている間は電磁弁５３を閉じ、ドリル２０とプリント基板３０及び上板３１とが相対的にＸＹ方向に移動する場合は、移動と同時に電磁弁５３を開く。プリント基板３０及び上板３１はワークの一例である。
【００３３】
電磁弁５３が開かれると、高圧の圧縮空気が孔５０から噴出し、供給された圧縮空気が上板３１をプリント基板３０に押し付ける。そして、上板３１をプリント基板３０に押し付けた空気は、集塵機２７の吸引力により空間部２５に吸引されるので、ブシュ１２３先端部における吸引力が減少する。この結果、プレッシャフット１３２を上板３１に近づけても、上板３１はほとんど浮き上がらない。
【００３４】
すなわち、本実施形態のプリント基板孔明け機１１４におけるプレッシャフット１３２と上板３１との距離Ｌ２を、図５に示す従来のプリント基板孔明け機１４におけるプレッシャフット３２と上板３１との距離Ｌ１よりも短くすることができる。また、特開平３−３７１３号公報に記載のプレッシャフットと上板との距離と同じ程度にすることができる。
【００３５】
そして、プレッシャフット１３２が上板３１に当接しているときには溝１２４を介して外気が空間部２５に吸引されるので、加工屑は効率よく集塵機２７に吸引される。
【００３６】
また、ＣＮＣ装置２８は、圧力センサ５７の出力を常時監視して、何らかの原因で吸引力が大きくなって、空間部２５の圧力が低下した場合には、圧量調整器５４を動作させて孔５０に供給する圧縮空気の圧力を上げて、プレッシャフット１３２と上板３１が接触することを防止する。
【００３７】
以上説明したように、本発明では、必要なときのみ圧縮空気を孔５０に供給して上板３１の浮き上がりを防止するので、圧縮空気の消費量を低減することができる。
【００３８】
また、本実施形態におけるプレッシャフット１３２と上板３１との距離Ｌ２を、従来のプレッシャフット３２と上板３１との距離Ｌ１よりも短くすることができるので、上板３１とプリント基板３０との孔明け精度を損なうことなく、加工効率を高めることができる。
【００３９】
なお、上記の実施形態ではドリル２０が待機位置にある間電磁弁５３を開くようにしたが、プレッシャフット１３２と上板３１との間に隙間がある間、電磁弁５３を開くようにしてもよい。
【００４０】
また、孔５０から噴出させる空気により上板３１を加圧するために必要とされる力は、プレッシャフット１３２が上板３１及びプリント基板３０を加圧する力よりも十分小さいくてよいので、電磁弁５３を常時開くようにしてもよい。
【００４１】
このようにすると、プレッシャフット１３２が上下に移動している間も上板３１の浮き上がりを防止できるので、プレッシャフット１３２と上板３１の接触を最小限にすることができる。
【００４２】
また、圧量調整器５４を動作させることに代えて、警報装置を動作させるようにしてもよい。
【００４３】
さらに、圧縮空気に代えて他の気体（例えば窒素）を用いてもよい。
【００４４】
また、溝１２４は孔５０と接触しないように配置することが望ましい。
【００４５】
また、プレッシャ本体２３ａとアダプタ２２ｂは一体に形成してもよい。
【００４６】
また、孔５０のブシュ１２３下面１２３ａにおける開口部５０ａをブシュ１２３の中心に設けられたドリル貫通孔１２９に近づけて配置すると、少量の圧縮空気で上板３１の浮き上がり防止することができる。
【００４７】
孔５０は、ドリル２０の方を向いているので、上板３１の孔明け部分を少量の圧縮空気で押さえ込んで、上板３１の浮き上がり確実に防止することができる。さらに、孔５０の開口部５０ａを、ドリル２０を取り囲んで形成してあるので、上板３１の孔明け部分を少量の圧縮空気で押さえ込んで、上板３１の浮き上がり防止することができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のプリント基板加工機は、圧縮気体噴出孔からプレッシャフットがワークを加圧することを妨げない圧力の気体を噴出するようになっているので、プレッシャフットがワークと干渉することを防止することができる。また、プレッシャフットをワークの上面に沿って移動させるときの、プレッシャフートとワークとの距離を縮めることもできて、ワークの加工精度を損なうことなく加工能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるプリント基板加工機の一例であるプリント基板孔明け機のスピンドルとプレッシャフットとの先端部の正面断面図である。
【図２】ブシュの先端平面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるプリント基板加工機の動作説明図である。
（ａ）  水平方向に移動されてきたドリルが待機位置で加工位置に位置決めされて、スピンドルとともに下降を開始するときの図である。
（ｂ）  プレッシャフットが上板に当接したときの図である。
（ｃ）  プレッシャフットが上板から離れようとするときの図である。
（ｄ）  ドリルが待機位置まで上昇して、水平方向に移動を開始しようとするときの図である。
【図４】従来のプリント基板加工機の一例であるプリント基板孔明け機の外観斜視概略図である。
【図５】図４に示すプリント基板孔明け機のスピンドルとプレッシャフットとの先端部の正面断面図である。
【符号の説明】
Ｌ２    プレッシャフットと上板との距離
１      テーブル
２０      ドリル
２１      スピンドル
２２ａ    プレッシャフット本体
２２ｂ    アダプタ
２５      空間部
２７      集塵機
２８      ＣＮＣ装置
３０      プリント基板（ワーク）
３１      上板（ワーク）
３２      プッシャフット
５０      孔（圧縮気体噴出孔）
５０ａ    開口部
５３      電磁弁（圧縮気体供給手段）
５４      圧力調整器
５５      圧縮気体源（圧縮気体供給手段）
５７      圧力センサ
１１４      プリント基板孔明け機（プリント基板加工機）
１２３      ブシュ
１２３ａ    下面（プレッシャフットの当接面）
１２３ｂ    外周部（プレッシャフットの外周部）
１２４      溝
１２９      ドリル貫通孔（工具貫通孔）
１３２      プレッシャフット
【図１】
2004358577.tif 000003
【図２】
2004358577.tif 000004
【図３】
2004358577.tif 000005
【図４】
2004358577.tif 000006
【図５】
2004358577.tif 000007