(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切抜材を吸引しながら穴を明ける切り抜き穴の加工方法において、切抜材がプレッシャフットの本体と集塵装置を接続する配管を通過できない大きさの場合、前記切抜材の大きさを切粉よりも大きいが、前記配管は通過できる大きさにして、工具を連続しかつ重複しない経路上を移動させることを特徴とする切り抜き穴の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板等に切り抜き穴を加工する場合における切り抜き穴の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板に部品取付け用の四角の穴を明ける場合、特開平３−３７４９号公報（以下、第１の従来技術という。）では、穴の中心から加工を開始し、穴が明くまで工具を外周と相似形の経路上を移動させる。この場合、穴内部のプリント基板は総て切粉になる。また、実公平５−１３４７４号公報（以下、第２の従来技術という。）では、穴から除去されるプリント基板（以下、切抜材という。）を保持する機構を設けている。以下、第２の従来技術を図面により説明する。
【０００３】
図８はプリント基板外形加工装置の全体構成図、図９は要部断面図、図１０は加工部の平面図である。１はテーブルで、Ｘ方向に移動する。２は受箱で、テーブル１の一端に固定されている。３はスピンドルで、スライダ３ａに保持されている。スライダ３ａは紙面に垂直な方向（Ｙ方向）とテーブル１に垂直なＺ方向に移動可能である。４はチャックで、スピンドル３に支持され、刃具５を保持している。６はプレッシャフットで、スピンドル３の軸方向に摺動可能に外嵌し、かつ下方に向けて一定の圧力で付勢される本体７と、この本体７の端面にスピンドル３の半径方向に摺動可能に支持された押え部材８と、この押え部材８に取付けられた捕捉部材９により構成されている。この捕捉部材９の中央には、刃具５が貫通し、かつ刃具５と押え部材８のＸＹ方向の相対移動を許容する穴と、切粉を通過させる穴が形成されている。１０は集塵装置。１１は配管で、プレッシャフット６の本体７と集塵装置１０を接続している。１２は電磁弁等により構成されるシャッタで、配管１１の中間に配置されている。１３は製品としてのプリント基板（以下、ワークという。）、１４はワーク１３から切り離された切抜材、１６は切り抜かれた穴である。１５はＮＣ装置で、テーブル１、スピンドル３、スライダ３ａ、集塵装置１０およびシャッタ１２等の動作を制御する。
【０００４】
以下、上記第２の従来技術の動作を説明する。
いま、押え部材８の内径を６０ｍｍ、刃具５の外径を４ｍｍとする。この場合、捕捉部材９に保持できる切抜材１４の大きさは、計算上、正方形の場合は２５ｍｍ角、長方形の場合は１０×５４ｍｍ程度になる。しかし、切抜材１４が刃具５に衝突すると、刃具５が破損することがあるため、実用上は１５ｍｍ角程度にする。そこで、切抜材１４が１５ｍｍ角以下の小片になるように、予めワーク１３に図１０に点線で示す＋字形の穴を明けておく。
【０００５】
図１０に示す穴１６の場合、集塵装置１０を作動させ、シャッタ１２を開き、プレッシャフット６内を負圧にした状態でテーブル１とスピンドル３を穴１６の輪郭に沿って相対的に移動させると、切り抜かれた切抜材１４は吸引されて捕捉部材９に保持される。シャッタ１２を開いた状態でスピンドル３およびプレッシャフット６をテーブル１から持ち上げ、スピンドル３とテーブル１を相対的に移動させてスピンドル３を受箱２の上方に位置決めし、シャッタ１２を閉じる。すると、プレッシャフット６内が大気圧になり、切抜材１４は受箱２に落下する。
【０００６】
このようにすると、切抜材１４の外形寸法を押え部材８から集塵装置１０に至る吸引経路径の内径よりも大きくすることができるため、切抜材１４を集塵装置１０に直接吸引する場合や上記第１の従来技術に比べて切削距離が短くなり、切削時間を短くできた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、捕捉部材９の内部で切抜材１４が重なると、切抜材１４を保持する力が低下するため、スピンドル３が移動する途中で切抜材１４が落下することがある。そこで、切抜材１４を２〜４個捕捉したら受箱２に一旦移す。このため、加工工程が増加するだけでなく、加工位置から受箱２までの距離が長いと、スピンドル３の移動時間が長くなり、作業性が向上するとは限らなかった。
【０００８】
また、穴１６が大きい場合、切削に関与しない刃具の移動距離が増加しないようにするには、穴毎に加工プログラムを準備しなければならなかった。なお、プレッシャフット６の外径を大きくすれば、押え部材８の内径を大きくでき、大きな切抜材１４も吸引できる。しかし、プレッシャフット６が大きくなると、操作性が低下するため、押え部材８の内径は６０ｍｍ程度が限度である。
【０００９】
本発明の目的は、上記した課題を解決し、外形が大きい切り抜き穴であっても作業能率を向上させることができる切り抜き穴の加工方法を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、切抜材を吸引しながら穴を明ける切り抜き穴の加工方法において、切抜材がプレッシャフットの本体と集塵装置を接続する配管を通過できない大きさの場合、前記切抜材の大きさを切粉よりも大きいが、前記配管は通過できる大きさにして、工具を連続しかつ重複しない経路上を移動させることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は本発明におけるＮＣ装置１５の動作を示すフローチャートであり、以下に示す▲１▼〜▲３▼の寸法が予めＮＣ装置１５に入力されている。
▲１▼刃具５の直径：Ｄｍｍ。
▲２▼加工する穴の形状：ｘ方向がＡｍｍ、ｙ方向がＢｍｍ。
▲３▼吸引経路径の最小直径：Ｌｍｍ。
本実施の形態では、後述する経路により穴の内部を切削してから、外周経路を移動させる。そこで、先ず、切抜材の寸法ａをａ＝Ａ−２Ｄとして求め（手順Ｓ１００）、ａ＞０の場合は手順Ｓ１２０の処理を行い、ａ≦０の場合は刃具５の移動経路を移動経路５とする（手順Ｓ１１０）。手順Ｓ１２０では切抜材の寸法ｂをｂ＝Ｂ−２Ｄとして求め、ｂ＞０の場合は手順Ｓ１４０の処理を行い、ｂ≦０の場合は刃具５の移動経路を移動経路５とする（手順Ｓ１３０）。手順Ｓ１４０ではａ2＋ｂ2とＬ2とを比較し、ａ2＋ｂ2＜Ｌ2の場合は刃具５の移動経路を移動経路６とする。また、ａ2＋ｂ2≧Ｌ2の場合は、切抜材が直径Ｌの円に内接する正方形、すなわち１辺が（√２／２）Ｌの正方形を切り抜く場合の刃具５の経路の対角線の長さＭを求め（手順Ｓ１５０）、Ｍの１／２である長さよりもαだけ短い長さｍを定める（手順Ｓ１６０）。なお、αは切り抜く正方形の１辺を吸引経路径の最小直径Ｌよりも短くするためであるから、例えばＭ／２の小数点以下第１位以下または第２位以下を切捨てればよい。次に、ａ＝Ｎｘ×ｍ＋Δｘ、ｂ＝Ｎｙ×ｍ＋Δｙによりａ、ｂに含まれるｍの数Ｎｘ、Ｎｙ（ただし、Ｎｘ、Ｎｙは整数）を求めると共に、余りΔｘ、Δｙを求める（手順Ｓ１７０）。そして、Ｎｘが偶数の場合は手順Ｓ１９０の処理を行い、Ｎｘが奇数の場合は手順Ｓ２００の処理を行う（手順Ｓ１８０）。手順Ｓ１９０ではＮｙが偶数の場合は刃具５の移動経路を移動経路１とし、Ｎｙが奇数の場合は刃具５の移動経路を移動経路２とする。また、手順Ｓ２００ではＮｙが偶数の場合は刃具５の移動経路３とし、Ｎｙが奇数の場合は刃具５の移動経路を移動経路４とする。
【００１２】
次に、本実施の形態の動作を説明する。図２〜図５は刃具５の移動経路を示す図である。なお、理解を容易にするため、切り抜く穴は長方形で、２辺はそれぞれＸ軸およびＹ軸上にあり、穴１６の四隅は刃具５の曲率に等しいとする。また、以下、直線ｘ＝Ｄ、直線ｘ＝Ｄ＋Δｘ＋ｉｍおよび直線ｙ＝Ｄ、直線ｙ＝Ｄ＋Δｙ＋ｊｍ（ただし、ｉは０からＮｘまでの整数、ｊは０からＮｙまでの整数である。）の交点を格子点と呼ぶことにする。
１．移動経路１の場合：図２はＮｘ＝６、Ｎｙ＝４の場合を示す図である。加工開始位置を座標Ｐ（Ｄ，Ｄ）として、刃具５を所定の深さまでワークに切り込み、経路Ｃ１ｘすなわち、直線ｘ＝Ｄと直線ｘ＝Ｄ＋Δｘ上の格子点を１番目は（Ｄ＋Δｘ，Ｄ＋Δｙ）、それ以降はｙ座標がｍだけ大きい格子点を結ぶ経路上を交互に移動させる。そして、ｊ＝Ｎｙすなわちｙ座標がＤ＋ｂになったら、経路Ｃ２ｘに移る。経路Ｃ２ｘは、直線ｘ＝Ｄ＋Δｘと直線ｘ＝Ｄ＋Δｘ＋ｍ上の格子点を１番目は（Ｄ＋Δｘ＋ｍ，Ｄ＋ｂ−ｍ）、それ以降はｙ座標がｍだけ小さい格子点を結ぶ経路上を交互に移動し、格子点（Ｄ＋Δｘ，Ｄ＋Δｙ）から格子点（Ｄ＋Δｘ＋ｍ，Ｄ）に移動したら、経路Ｃ３ｘに移る。以後、上記と同様に移動して、格子点（Ｄ＋ａ，Ｄ＋ｂ）まで移動したら、点Ｆ３（Ｄ＋ａ＋Ｄ／２，Ｄ＋ｂ＋Ｄ／２）に移り、点Ｆ３から点Ｆ４（Ｄ＋ａ＋Ｄ／２，Ｄ／２）、すなわち直線ｘ＝Ｄ＋ａ＋Ｄ／２上のｙ＝Ｄ＋ｂ＋Ｄ／２からｙ＝Ｄ／２までの区間、点Ｆ４から点Ｆ１（Ｄ／２，Ｄ／２）、すなわち直線ｙ＝Ｄ／２上のｘ＝Ｄ＋ａ＋Ｄ／２からｘ＝Ｄ／２までの区間、点Ｆ１から点Ｆ２（Ｄ／２，Ｄ＋ｂ＋Ｄ／２）、すなわち直線ｘ＝Ｄ／２上のｙ＝Ｄ／２からｙ＝Ｄ＋ｂ＋Ｄ／２までの区間、点Ｆ２から点Ｆ３、すなわち直線ｙ＝Ｄ＋ｂ＋Ｄ／２上のｘ＝Ｄ／２からｘ＝Ｄ＋ａ＋Ｄ／２までの区間を１周させる。なお、点Ｆ１、点Ｆ２、点Ｆ３、点Ｆ４を順に１周する経路を、以下、外周経路という。図６は上記の移動経路で刃具５を移動させた場合の切り抜き材１４の大きさと位置を示す図で、斜線で示す切抜材１４が集塵装置１０に排出される。
【００１３】
２．移動経路２の場合：図３はＮｘ＝６、Ｎｙ＝３の場合を示す図である。加工開始位置を座標Ｐ（Ｄ，Ｄ）として、刃具５を所定の深さまでワークに切り込み、経路Ｃ１ｙすなわち、直線ｙ＝Ｄと直線ｙ＝Ｄ＋Δｙ上の格子点を１番目は（Ｄ＋Δｘ，Ｄ＋Δｙ）、それ以降はｘ座標がｍだけ大きい格子点を結ぶ経路上を交互に移動させる。そして、ｉ＝Ｎｘすなわちｘ座標がＤ＋ａになったら、経路Ｃ２ｙに移る。経路Ｃ２ｙは、直線ｙ＝Ｄ＋Δｙと直線ｙ＝Ｄ＋Δｙ＋ｍ上の格子点を１番目は（Ｄ＋ａ−ｍ，Ｄ＋Δｙ＋ｍ）、それ以降はｘ座標がｍだけ小さい格子点を結ぶ経路上を交互に移動し、格子点（Ｄ＋Δｘ，Ｄ＋Δｙ）から格子点（Ｄ，Ｄ＋Δｙ＋ｍ）に移動したら、経路Ｃ３ｙに移る。以後、同様に移動し、格子点（Ｄ，Ｄ＋ｂ）まで移動したら、点Ｆ２（Ｄ／２，Ｄ＋ｂ＋Ｄ／２）に移り、点Ｆ２から外周経路を１周させる。
【００１４】
３．移動経路３の場合：図４はＮｘ＝５、Ｎｙ＝４の場合を示す図である。移動経路３は実質的に上記移動経路１と同じであるが、最終の格子点が（Ｄ＋ａ，Ｄ）になるので、格子点（Ｄ＋ａ，Ｄ）から点Ｆ４（Ｄ＋ａ＋Ｄ／２，Ｄ／２）に移り、点Ｆ４から外周経路を１周させる。
【００１５】
４．移動経路４の場合：図５はＮｘ＝５、Ｎｙ＝３の場合を示す図である。この場合も、実質的に上記移動経路１と同じであるが、経路Ｃ１ｘの最終の格子点が（Ｄ，Ｄ＋ｂ）になるため、格子点（Ｄ，Ｄ＋ｂ）から格子点（Ｄ＋Δｘ＋ｍ，Ｄ＋ｂ）に移ってから、経路Ｃ２ｘに移る。以下、同様にして格子点（Ｄ＋ａ，Ｄ）に達したら、点Ｆ４（Ｄ＋ａ＋Ｄ／２，Ｄ／２）に移り、点Ｆ４から外周経路を１周させる。
【００１６】
５．移動経路５の場合：ａ≦０あるいはｂ≦０の場合は、幅が２Ｄ以下の溝である。したがって、点Ｐ（Ｄ／２，Ｄ／２）から直線ｘ＝Ｄ／２上のｙ＝Ｂ−Ｄ／２の区間、直線ｙ＝Ｂ−Ｄ／２上のｘ＝Ｄ／２からｘ＝Ａ−Ｄ／２の区間、直線ｘ＝Ａ−Ｄ／２上のｙ＝Ｂ−Ｄ／２からｙ＝Ｄ／２の区間、直線ｙ＝Ｄ／２上のｘ＝Ａ−Ｄ／２からｘ＝Ｄ／２の区間を１周させる。
【００１７】
６．移動経路６の場合：ａ2＋ｂ2＜Ｌ2であるから、点Ｆ１（Ｄ／２，Ｄ／２）から外周経路を１周させる。
【００１８】
本発明の他の実施の形態を説明する。図７は本発明におけるＮＣ装置１５の他の動作を示すフローチャートであり、上記の場合と同様に、上記▲１▼〜▲３▼の寸法が予めＮＣ装置１５に入力されており、かつ上記の場合と同様に穴の内部を切削してから、外周経路を移動させる。なお、手順Ｓ１８０までは図１と同じ手順であるから、説明を省略する。
【００１９】
手順Ｓ１８０においてＮｘが偶数の場合は手順Ｓ１９０の処理を行い、Ｎｘが奇数の場合は手順Ｓ４００の処理を行う。手順Ｓ１９０においてＮｙが偶数の場合は処理を終了し、Ｎｙが奇数の場合は手順Ｓ１７０で求めたＮｙに１を加えて偶数Ｎｙ１に、また、ｍ１＝ｍ×Ｎｙ／（Ｎｙ＋１）とする（手順Ｓ３００）。この場合、ｍ１の端数の処理により余りが手順Ｓ１７０で求めたΔｙに等しいとは限らないため、改めてｂ＝Ｎｙ１×ｍ１＋Δｙ１として余りΔｙ１を求め（手順Ｓ３１０）、処理を終了する。手順Ｓ４００ではＮｘに１を加えて偶数Ｎｘ１に、また、ｍ２＝ｍ×Ｎｘ／（Ｎｘ＋１）とする。そして、改めてａ＝Ｎｘ１×ｍ２＋Δｘ１として（手順Ｓ４１０）、手順Ｓ１９０の処理を行う。
【００２０】
このようにすると、手順Ｓ１７０で演算されたＮｘ、Ｎｙが奇数であっても、格子の大きさは異なるが、移動経路は図２に示す移動経路１と同じになり移動経路のプログラムを１種類にすることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、切抜材がプレッシャフットの本体と集塵装置を接続する配管を通過できない大きさの場合、前記切抜材の大きさを切粉よりも大きいが、前記配管は通過できる大きさにして、工具を連続しかつ重複しない経路上を移動させるから、刃具の移動に伴って切抜材は直ちに吸引され、これにより加工時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＮＣ装置の動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態に係る刃具の移動経路を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る刃具の移動経路を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る刃具の移動経路を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る刃具の移動経路を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る切抜材の位置と大きさを示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るＮＣ装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】従来のプリント基板外形加工装置の全体構成図である。
【図９】図８の要部断面図である。
【図１０】従来の加工部の平面図である。
【符号の説明】
１４  切抜材
１６  穴
【図１】
0003799406.tif 000002
【図２】
0003799406.tif 000003
【図３】
0003799406.tif 000004
【図４】
0003799406.tif 000005
【図５】
0003799406.tif 000006
【図６】
0003799406.tif 000007
【図７】
0003799406.tif 000008
【図８】
0003799406.tif 000009
【図９】
0003799406.tif 000010
【図１０】
0003799406.tif 000011