(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルの軸線方向に移動自在の押え部と、前記押え部の加圧力を変更する加圧力調整手段とを有し、加工時、加工する穴の周囲を押えながら加工をするプリント基板加工機において、
前記押え部が押圧する、所定の距離移動するときの受圧力が異なる複数段の受圧手段と、
前記押え部が前記受圧手段を押圧したときの位置上昇を検出する検出手段と、
を備え、
前記押え部が所定の距離を下降して、いずれか１つの前記受圧手段を押圧したときに前記検出手段が前記押え部の位置上昇を検出し、前記検出手段が位置上昇を検出した前記受圧手段から１段階当該受圧力の小さな受圧手段を押圧したときに前記検出手段が前記位置上昇を検出しない状態となる加圧力を適正圧とすることを特徴とするプリント基板加工機。
【請求項２】
スピンドルの軸線方向に移動自在の押え部と、前記押え部の加圧力を変更する加圧力調整手段とを有し、加工時、加工する穴の周囲を押えながら加工をするプリント基板の加工方法において、
前記押え部が押圧する、所定の距離移動するときの受圧力が異なる複数段の受圧手段と、
前記押え部が前記受圧手段を押圧したときの位置上昇を検出する検出手段と、
を備え、
前記加圧力調整手段は、
所望の加圧力となる距離より大きく前記押え部を移動させて前記受圧手段の１つを押圧した場合に、前記検出手段が前記位置上昇を検出したときは、１段階受圧力が小さな受圧手段を押圧して再度前記検出手段の検出状態を確認する第１の工程と、
前記確認により前記検出手段が前記位置上昇を検出しなければ、前記所望の加圧力が適正圧であると判断する第２の工程と、
前記確認により前記検出手段が前記位置上昇を検出した場合は、予め設定された大きさだけ前記押さえ部の加圧力を上げて前記第１の工程の処理を繰り返す第３の工程と、
所望の加圧力となる距離より大きく前記押さえ部を移動させて前記受圧手段の１つを押圧した場合に、前記検出手段が前記位置上昇を検出しないときは、予め設定された大きさだけ前記押さえ部の加圧力を下げて再度前記受圧手段を押圧して前記検出手段の検出状態を確認し、この確認状態に応じて前記第２の工程または前記第３の工程を繰り返す第４の工程と、
を経て適正圧を検出し、加圧力の調整を行うことを特徴とするプリント基板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピンドルの軸線方向に移動自在の押え部を備え、加工時、加工する穴の周囲を押えながら加工をするプリント基板加工機及びプリント基板の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−３３７６９７号公報には、内径の異なる複数の突起を設けた押え部とこの押え部を加圧する加圧手段とからなる基板押え装置がスピンドルの先端部に配置され、使用するドリル径に合わせて前記突起を選択するプリント基板穴明機において、前記突起の先端面積に応じて加圧力を変更する手段を設けたプリント基板穴明機の技術が開示されている。
【０００３】
具体的には、加圧手段をエアシリンダとし、このエアシリンダとエアコンプレッサとを並列に接続した調整圧力が互いに異なる複数の減圧弁を介して接続し、減圧弁を切り替えることにより加圧力を設定している。
【０００４】
この技術によれば、前記突起の先端面積に応じて押え部の加圧力を変更するので、ドリル折損を防止でき、高精度・高能率の加工ができた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合、実際の加圧力は測定していない。このため、例えばエアコンプレッサの吐出圧力が低下すると、実際の加圧力は小さくなり、加工精度や加工能率が低下した。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決し、押え部の加圧力を常に適切なものとすることにより、高精度・高能率の加工ができるプリント基板加工機及びプリント基板の加工方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の手段は、スピンドルの軸線方向に移動自在の押え部と、前記押え部の加圧力を変更する加圧力調整手段とを有し、加工時、加工する穴の周囲を押えながら加工をするプリント基板加工機において、前記押え部が押圧する、所定の距離移動するときの受圧力が異なる複数段の受圧手段と、前記押え部が前記受圧手段を押圧したときの位置上昇を検出する検出手段とを備え、前記押え部が所定の距離を下降して、いずれか１つの前記受圧手段を押圧したときに前記検出手段が前記押え部の位置上昇を検出し、前記検出手段が位置上昇を検出した前記受圧手段から１段階当該受圧力の小さな受圧手段を押圧したときに前記検出手段が前記位置上昇を検出しない状態となる加圧力を適正圧とすることを特徴とする。
【０００８】
第２の手段は、スピンドルの軸線方向に移動自在の押え部と、前記押え部の加圧力を変更する加圧力調整手段とを有し、加工時、加工する穴の周囲を押えながら加工をするプリント基板の加工方法において、前記押え部が押圧する、所定の距離移動するときの受圧力が異なる複数段の受圧手段と、前記押え部が前記受圧手段を押圧したときの位置上昇を検出する検出手段とを備え、前記加圧力調整手段は、所望の加圧力となる距離より大きく前記押え部を移動させて前記受圧手段の１つを押圧した場合に、前記検出手段が前記位置上昇を検出したときは、１段階受圧力が小さな受圧手段を押圧して再度前記検出手段の検出状態を確認する第１の工程と、前記確認により前記検出手段が前記位置上昇を検出しなければ、前記所望の加圧力が適正圧であると判断する第２の工程と、前記確認により前記検出手段が前記位置上昇を検出した場合は、予め設定された大きさだけ前記押さえ部の加圧力を上げて前記第１の工程の処理を繰り返す第３の工程と、所望の加圧力となる距離より大きく前記押さえ部を移動させて前記受圧手段の１つを押圧した場合に、前記検出手段が前記位置上昇を検出しないときは、予め設定された大きさだけ前記押さえ部の加圧力を下げて再度前記受圧手段を押圧して前記検出手段の検出状態を確認し、この確認状態に応じて前記第２の工程または前記第３の工程を繰り返す第４の工程と、を経て適正圧を検出し、加圧力の調整を行うことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係るプリント基板穴明機の全体図である。同図において、テーブル２は、図示を省略するガイドを介して支持され、ベッド１上を矢印Ｘ方向に移動自在である。コラム３は、テーブル２を跨ぐようにしてベッドｌに固定されている。ガイド４は、コラム３の正面に所定の間隔で固定されている。クロススライド５は、ガイド４に支持され、モータ６を駆動源とするねじ送り手段により矢印Ｙ方向に移動自在である。ガイド７は、クロススライド５の正面に所定の間隔で固定されている。サドル８は、ガイド７に支持され、モータ９を駆動源とするねじ送り手段により矢印Ｚ方向に移動自在である。ハウジング１０は、サドル８に所定の間隔で固定されている。スピンドルユニットｌｌは、ハウジング１０に支持されている。スピンドルユニット１１には、一端にコレットチャックを備え軸線がＺ方向の図示を省略するスピンドルが回転自在に支持されている。基板１２は、テーブル２上に固定されている。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態を示すスピンドル周辺の拡大図である。
【００１２】
１対のシリンダ２０は、ハウジング１０に固定されている。シリンダ２０は、減圧弁２１を介してコンプレッサ２２に接続されている。減圧弁２１は、駆動手段２３により弁の開度を０度（全閉）からθｍ度（全開）まで連続的に調整することができ、シリンダ２０に供給されるエアの圧力は弁の開度に応じて、略線形に変化する。駆動手段２３はプリント基板穴明機全体を制御するＮＣ装置２４に接続されている。
【００１３】
シリンダ２０のピストンロッド２０ａの先端には、プレッシャフット２５が固定されている。プレッシャフット２５は、スピンドル１１の軸線と同軸であり、スピンドル１１の外周に摺動自在に嵌合している。ハウジング１０には、センサ２６が固定されている。プレッシャフット２５には、ドッグ２７が固定されている。ドッグ２７は、プレッシャフット２５が下側の移動端から予め定める距離ａ移動（上昇）したときにセンサ２６をオンするように位置決めされている。
【００１４】
圧力測定装置３０は、テーブル２上に固定されている。ロッド３１は、ホルダ３２にＺ方向摺動自在に保持され、ばね３３により上方に付勢されている。ロッド３１にはセンサ３４が固定されている。ホルダ３２は、台座３５に固定されている。スケール３６はセンサ３４に対向するようにして台座３５に固定されている。スケール３６は、ロッド３１が上側の移動端にあるときを０として、ロッド３１の移動量を比較器３７に出力する。比較器３７は、設定器３８に設定された値とスケール３６の出力を比較してＮＣ装置２４に出力する。
【００１５】
次に、第１の実施の形態の動作を説明する。なお、予め設定器３８により、プレッシャフット２５の所望圧力が設定されており、ここでは、所望圧力に対するロッド３１すなわちセンサ３５の移動距離がｂであるとする。また、サドル８を待機位置に位置決めしたときのプレッシャフット２５の下端とロッド３１の上面との距離Ａは、予め知られている。
【００１６】
図３はプレッシャフットの加圧力設定手順を示すフローチャートである。
【００１７】
プレッシャフット２５の軸線（すなわちスピンドルの軸線）をロッド３１の軸線上に位置決めした後（手順Ｓ１００）、サドル８を待機位置からＡ＋ａ＋ｂ＋０．１ａ下降させ（手順Ｓ１１０）、センサ２６がオンであるかどうかを確認する（手順Ｓ１２０）。そして、センサ２６がオンである場合には手順Ｓ１３０の処理を行い、オフである場合には手順Ｓ２２０の処理を行う。手順Ｓ１３０では、スケール３６の出力、すなわちロッド３１の移動距離ｋと設定器３８により設定された距離ｂとを比較し、ｋ≧ｂの場合は、手順Ｓ１４０の処理を行い、ｋ＜ｂの場合は手順Ｓ２００の処理を行う。
【００１８】
手順Ｓ１４０では移動距離ｋと距離ｂの１．１倍とを比較し、ｋ≦１．１ｂの場合は、プレッシャフット２５の圧力が略所望の値であるので、処理を終了して加工を開始する。また、ｋ＞１．１ｂの場合はサドル８を０．２ａ上昇させ（手順Ｓ１５０）、センサ２６がオフであるかどうかを確認する（手順Ｓ１６０）。そして、センサ２６がオフである場合は処理を終了して加工を開始し、センサ２６がオンである場合はサドル８を０．２ａ下降させた後（手順Ｓ１７０）、手順Ｓ２３０の処理を行う。
【００１９】
手順Ｓ２００では、減圧弁２１の現在の開度θ度にΔθ度（例えば、θｍ度の５％）を加えた開度がθｍ度を超えないかどうかを確認し、θ＋Δθ≦θｍの場合は、減圧弁２１の開度をΔθ度増加して（手順Ｓ２１０）、手順Ｓ１２０の処理を行う。また、θ＋Δθ＞θｍの場合はアラームを表示して加工を中止する。
【００２０】
手順Ｓ２２０では、移動距離ｋと距離ｂとを比較し、ｋ＜ｂである場合は、アラームを表示して加工を中止する。また、ｋ≧ｂの場合は、現在の弁の開度θ度からΔθ度を減じた開度が０度未満にならないことを確認し（手順Ｓ２３０）、θ−Δθ≧０の場合は、現在の開度θ度をΔθ度減少させた後（手順Ｓ２４０）、手順Ｓ１２０の処理を行う。また、θ−Δθ＜０である場合は、アラームを表示して加工を中止する。
【００２１】
なお、この実施の形態ではプレッシャフット２５の加圧力を確認するため、手順Ｓ１１０において０．１ａだけプレッシャフットを余分に下降させたが、実用上問題の無い範囲で他の値に代えることができる。
【００２２】
また、手順Ｓ１４０において移動ｋと設定値ｂの１．１倍とを比較したが、他の値に代えてもよい。
【００２３】
さらに、弁の開度をΔθ度ずつ変更するようにしたが、連続的に行うようにしてもよい。
【００２４】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態を示すスピンドル周辺の拡大図であり、図２と同じものまたは同一機能のものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
テーブル２上には、Ｎ個の受圧器４０ｉ（ただし、ｉは１〜Ｎの正の整数）が配置されている。ばね４１ｉのばね定数は、それぞれ、添字ｉに相当する加圧力によりｂだけ縮むように選定されている。この結果、例えば受圧器４０３のロッド３１に３ｋｇｆの加圧力を付加すると、ロッド３１はｂだけ下降する。
【００２６】
次に、第２の実施の形態の動作を説明する。
【００２７】
図５はプレッシャフットの加圧力設定手順を示すフローチャートであり、ここでは、プレッシャフットの加圧力を３ｋｇｆに設定するものとする。
【００２８】
プレッシャフット２５を受圧器４０ｉ（ここでは受圧器４０３）のロッド３１の軸線上に位置決めした後（手順Ｓ３００）、サドル８を待機位置からＡ＋ａ＋ｂ＋０．１ａ下降させ（手順Ｓ３１０）、センサ２６がオンであるかどうかを確認する（手順Ｓ３２０）。そして、センサ２６がオンである場合は手順Ｓ３３０の処理を行い、オフである場合には手順Ｓ４００の処理を行う。手順Ｓ３３０では、サドル８を待機位置に上昇させ、プレッシャフット２５の軸線を小さい側の隣接する受圧器４０ｉ−１（ここでは受圧器４０２）のロッド３１の軸線上に位置決めした後（手順Ｓ３４０）、Ａ＋ａ＋ｂ＋０．１ａ下降させ（手順Ｓ３５０）、センサ２６がオンであるかどうかを確認し（手順Ｓ３６０）、センサ２６がオンである場合には手順Ｓ３７０の処理を行い、オフである場合にはプレッシャフット２５の圧力が所望の範囲に入っているので、処理を終了して加工を開始する。
【００２９】
手順Ｓ３７０では、現在の弁の開度θにαを加えた開度θ+α（ただし、α度は、１ｋｇｆの加圧力に相当する開度である。）がθｍを超えないかどうかを確認し、θ＋α≦θｍの場合は、減圧弁２１の開度をα度増加して（手順Ｓ３８０）、手順Ｓ３９０の処理を行う。また、θ＋α＞θｍの場合はアラームを表示して加工を中止する。手順Ｓ３９０では、センサ２６がオフになったかどうかを確認し、センサ２６がオフになった場合は、処理を終了して加工を開始し、センサ２６がオンの場合は、手順Ｓ３７０の処理を行う。
【００３０】
手順Ｓ４００では、現在の弁の開度θからαを減じた開度θ−αが０未満にならないかどうかを確認し、θ−αが０未満の場合はアラームを表示して加工を中止する。また、θ−α≧０の場合は、減圧弁２１の開度をα度減少させた後（手順Ｓ４１０）、手順Ｓ３２０の処理を行う。
【００３１】
なお、本発明は、プリント基板穴明機に限らず、プリント基板外形加工機等の他の装置にも適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、段階的に適正な加圧力を求め、その段階的な１つの加圧力の範囲で加圧するので、高精度・高能率の加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板穴明機の全体図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示すスピンドル周辺の拡大図である。
【図３】プレッシャフットの加圧力設定手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すスピンドル周辺の拡大図である。
【図５】プレッシャフットの加圧力設定手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２１  減圧弁
２５  プレッシャフット
３０  圧力測定装置
３８  設定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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