JP2000033600A

JP2000033600A - プリント回路基板を機械加工するための少なくとも２つの機械加工ヘッドを備えたドリル装置

Info

Publication number: JP2000033600A
Application number: JP11148808A
Authority: JP
Inventors: Giacomo Aufiero; ジアコモ・アウフィエロ
Original assignee: PRT Pluritec Italia SpA
Current assignee: PRT Pluritec Italia SpA
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-02-02
Also published as: EP0961532B1; DE69903994T2; EP0961532A2; ITTO980464A1; DE69903994D1; EP0961532A3; US6231279B1

Abstract

(57)【要約】【課題】融通性が高くまた生産性の高い、複数ヘッド
タイプのドリル装置を提供すること。【解決手段】プリント回路基板を機械加工するための
少なくとも２つの機械加工ヘッド１７ａ、１７ｂと；Ｙ
方向に移動可能とされたワークテーブル９と；横方向部
材８と；両ヘッド１７ａ、１７ｂを支持するとともに、
Ｘ方向において横方向部材８に沿ってスライド可能とさ
れた少なくとも２つのキャリッジ１８ａ、１８ｂと；を
具備したドリル装置５であって、少なくとも一方のヘッ
ド１７ｂが、駆動手段（スクリュー４３，ナット４６，
可逆電気モータ４４）により、対応したキャリッジ１８
ｂに対してＹ方向に移動可能とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
を機械加工するための少なくとも２つの機械加工ヘッド
を備えたドリル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】プリ
ント回路基板の機械加工に対しては、融通性が大きいこ
と、精度が高いこと、処理速度が速いことが、ますます
要求されるようになってきている。この目的のために、
ドリル装置として、同時に複数の同種基板を機械加工す
るための複数の機械加工ヘッドを備えたものが、考案さ
れてきた。それでもなお、高処理速度こそ得られるにし
ても、このようなドリル装置の融通性は、常に小さいま
まである。

【０００３】ドリル装置としては、また、通常Ｙ軸に沿
って移動可能であるとともに異なるサイズの基板であっ
たにしても複数の基板を搭載し得るテーブルと、通常Ｘ
軸に沿って互いに独立に移動可能とされた複数の機械加
工ヘッドと、を備えてなるドリル装置であって、この構
成によって、異なるサイズを有した基板および／または
異なる穴パターンを有した基板を機械加工し得るドリル
装置が公知である。

【０００４】このドリル装置は、いくつかの欠点を有し
ている。とりわけ、それぞれのカートリッジ上における
ヘッドのＹ軸方向位置の設定が、極度に困難なことであ
る。さらに、回路内の穴が通常は行列配置をなすマトリ
クス状に設けられていることのために、様々なヘッド
は、それぞれの回路基板の同じ行（横行）に沿った位置
においてしか同時に動作することができないことであ
る。つまり、同一のＹ座標を有した位置でしか同時に動
作することができないことである。複数の基板のうちの
いくつかの基板において、特定行における機械加工が不
要とされている場合には、機械加工を行わない各ヘッド
は、その特定行内の全ての穴が他のヘッドによって機械
加工され終わるまで、待機状態でいなければならない。
このため、ドリル装置全体としての処理速度が制限され
てしまう。

【０００５】本発明の目的は、公知のドリル装置の上記
欠点を克服し得るよう構成された、極めて単純でありか
つ極めて融通性の高いドリル装置を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、プリ
ント回路基板を機械加工するための少なくとも２つの機
械加工ヘッドを具備し、さらに、ベースに対して第１方
向に沿って移動可能とされたワークテーブルと；ベース
に対して取り付けられた横方向部材と；２つの機械加工
ヘッドを支持するとともに、第１方向に対して直交して
いる第２方向において横方向部材に沿ってスライド可能
とされた少なくとも２つのキャリッジと；を具備したド
リル装置であって、２つの機械加工ヘッドのうちの少な
くとも一方が、駆動手段により、対応したキャリッジに
対して第１方向に移動可能とされていることを特徴とす
るドリル装置が提供される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照した例示に
よって、本発明の好ましい実施形態でありかつ本発明を
何ら制限するものではない実施形態について、説明す
る。

【０００８】図１は、プリント回路基板を機械加工する
ための本発明によるドリル装置を概略的に示す正面図で
ある。図２は、図１のドリル装置を示す平面図である。
図３は、図１におけるIII−III線に沿った断面を拡大し
て示す断面図である。図４は、プリント回路基板の一部
を概略的に示す図である。

【０００９】図１における符号５は、ドリル装置を全体
的に示している。このドリル装置５は、例えばみかげ石
製のものであって２つの側方直立壁７が設けられたベー
ス６と、側方直立壁７に対して取り付けられた角柱横方
向部材８と、公知の複数の支持パッド１１が設けられて
いて、これら支持パッド１１により、みかげ石製であっ
て第１方向つまりＹ方向に延在している２つのバー１２
に沿ってスライド可能とされた取り付けられたワークテ
ーブル９（図２）と、を具備している。テーブル９は、
ナットとスクリューとからなる対１４と、全体的に符号
１０で示された数値制御ユニットにより制御される可逆
電気モータ１３と、によって、Ｙ軸方向に可動とされて
いる。テーブル９には、機械加工すべき１パックのプリ
ント回路基板１６を受領して位置決めするための、固定
体１５が設けられている。

【００１０】ドリル装置５は、また、２つの機械加工ヘ
ッド１７ａ、１７ｂ（図１）を具備している。これら機
械加工ヘッド１７ａ、１７ｂは、それぞれ、キャリッジ
１８ａ、１８ｂに搭載されている。キャリッジ１８ａ、
１８ｂは、横方向部材８に沿って、テーブル９の移動方
向に対して垂直な方向に、すなわち、Ｘ軸方向に、スラ
イドする。各ヘッド１７ａ、１７ｂは、ツールまたはド
リル２０を駆動するためのスピンドル１９と、公知の基
板保持デバイス２１と、を備えている。スピンドル１９
は、数値制御ユニット１０によって制御される可逆電気
モータ２２により、Ｚ軸方向に鉛直に移動可能とされて
いる。

【００１１】キャリッジ１８ａ、１８ｂは、Ｘ軸方向
に、互いに独立に移動する。この目的のために、ドリル
装置５は、各々がスクリュー２４とナット２５とを有し
てなる２つのナットスクリュー対２３ａ、２３ｂ（図
２）を具備している。各スクリュー２４は、それぞれ横
方向部材８に対して固定されている中央部支持体２６と
側部支持体２７とに支持されて回転する。各ナット２５
は、それぞれのキャリッジ１８ａ、１８ｂに固定された
再循環ボールタイプ（recirculating-ball type）のも
のである。２つのスクリュー２４は、互いに一直線状と
されていて、数値制御ユニット１０によって制御された
可逆電気モータ３０により回転される。

【００１２】各キャリッジ１８ａ、１８ｂは、横方向部
材８を囲むキャスト金属構造２８ａ、２８ｂを備えてい
る。各構造２８ａ、２８ｂは、鉛直方向前プレート２９
ａ、２９ｂを備えている。前プレート２９ａ、２９ｂ
は、Ｘ軸方向の全体長さを規定する内側側方エッジ３１
（図１）および外側側方エッジ３２を有している。各構
造２８ａ、２８ｂには、対応するモータ３０のフィード
バック制御のための、位置変換器からなる通常のカーソ
ル３３が設けられている。２つのカーソル３３は、例え
ば光学スケールのような、スケール３４と協働する。

【００１３】公知なように、プリント回路基板１６は、
通常、回路導体のための複数の穴３５（図４）を必要と
する。そして、通常、複数の穴は、行列状のマトリクス
の形態で配置される。行間ピッチＰは、通常、２．５４
ｍｍである。各パック内の基板１６は、２つの位置決め
ピン（図４においては、これらのうちの１つのものだけ
が図示されている）によって互いに連結される。位置決
めピンは、固定体１５（図２）と係合する。これによ
り、１パックをなす複数の基板１６が、テーブル９上に
おいて、マトリクスの行をＸ軸に平行として、所定位置
に保持される。テーブル９に異なる２つの固定体１５が
設けられている場合には、各行に関して異なる配置とさ
れている穴３５を必要とする２パックの基板１６を、同
時にドリル加工することができる。

【００１４】これに代えて、テーブル９に、比較的大き
なサイズの基板１６の単一パックを支持するための、図
２に示すような１つの固定体１５を設けることができ
る。この場合には、穴３５は、部分的にはヘッド１７ａ
によって、また部分的にはヘッド１７ｂによって、ドリ
ル加工される。この目的のために、キャリッジ１８ａ、
１８ｂは、横方向部材８の中央に向けて同時に移動可能
である。これにより、２つのエッジ３１を、実質的に互
いに当接させることができ、両ヘッド１７ａ、１７ｂが
同一の基板パックを同時に機械加工できる距離を最小化
することができる。

【００１５】その上、２つのナット２５は、図１におい
て破線で示すように、各キャリッジ１８ａ、１８ｂがそ
れぞれのヘッド１７ａ、１７ｂをテーブル９の中央線を
超えて移動させ得るように配置されている。その結果、
両ヘッド１７ａ、１７ｂの移動範囲は、オーバーラップ
領域３６を有している。このオーバーラップ領域３６に
おいては、両ヘッドは、同時に動作することができるよ
うになっている。このことは、本出願人によって出願さ
れたイタリア国特許出願ＴＯ９７Ａ０００５９６に記載
されている。

【００１６】本発明においては、両ヘッド１７ａ、１７
ｂのうちの少なくとも一方（図２）が、それぞれのキャ
リッジ１８ａ、１８ｂに対して、Ｙ軸方向に移動可能で
ある。より詳細には、ヘッド１７ａは、固定プレート３
７に対して取り付けられている。ヘッド１７ａは、この
固定プレート３７を介して、構造２８ａの前プレート２
９ａに対して取り付けられている。ヘッド１７ｂは、Ｙ
軸に対して平行な２つの角柱状ガイド４１に沿ってスラ
イド可能な２つのパッド３９（図１および図３参照）を
有したスライド体３８を介して、取り付けられている。
ガイド４１は、構造２８ｂの前プレート２９ｂに対して
垂直状態で一体的とされた鉛直方向長尺プレート４２を
介して、取り付けられている。

【００１７】スライド体３８は、数値制御ユニット１０
によって制御される可逆電気モータ３０によって回転さ
れるスクリュー４３を備えた駆動手段により、ガイド４
１に沿って移動する。モータ４４は、長尺プレート４２
を介して取り付けられている。長尺プレート４２には、
スクリュー４３が取り付けられている。スクリュー４３
は、スライド体３８に対して固定されたナット４６と係
合している。

【００１８】Ｙ軸方向における、ヘッド１７ｂのスライ
ド体３８の最大移動範囲は、制限されており、その最大
移動範囲は、プリント回路基板１６の穴３５がなすマト
リクスにおける産業標準的な行間ピッチＰの２倍に等し
いものとすることができる。有利には、スライド体３８
の最大移動範囲は、約６ｍｍとすることができ、そのた
め、ヘッド１７ｂは、穴３５のうちの、テーブル９の移
動によってヘッド１７ａに対して位置合わせされた行に
隣接している２つの行に関し、それぞれの位置へと位置
決めすることができる。

【００１９】Ｙ方向におけるスライド体３８の移動は、
２つの目的で機能する。第１は、Ｙ方向における両ヘッ
ド１７ａ、１７ｂの機械的調整を補助することである。
これにより、両ヘッドは、Ｘ軸に沿って完璧に位置合わ
せされる。すなわち、両ヘッドは、穴３５がなすマトリ
クスにおける同じ行上に位置決めされる。この目的のた
めに、ドリル装置５の初期設定時には、Ｙ方向における
両ヘッド１７ａ、１７ｂの位置ずれが、すなわち、Ｘ軸
に対しての両ヘッドの位置ずれが、求められ、補正定数
として数値制御ユニット１０内に記録される。この補正
定数により、Ｙ方向におけるヘッド１７ｂの位置を補正
することができる。補正定数は、コンピュータプログラ
ム制御ユニット１０によって、ヘッド１７ｂの位置を補
正するために、使用される。

【００２０】第２に、スライド体３８がＹ方向に移動で
きることにより、穴３５がなすマトリクスにおいて隣接
した２つの行を、両ヘッドが同時に機械加工することが
可能となる。マトリクス内における所定行において、両
ヘッド１７ａ、１７ｂのうちの一方に対して、他方のヘ
ッドとは異なる数の穴をドリル加工するような要求が出
された場合、両ヘッド１７ａ、１７ｂは、異なる行にお
いて同時に動作することができる。よって、少数の穴３
５のドリル加工に際して要求される両ヘッド１７ａ、１
７ｂの停止時間を低減することができる。したがって、
ドリル装置５の生産性を向上させることができる。その
ような場合、双方向へのスライド体３８の移動に、Ｙ方
向におけるヘッド１７ｂの位置に関しての補正定数が考
慮されることは、もちろんである。

【００２１】公知の装置と比較したときの、本発明によ
るドリル装置の利点は、上記説明により明らかであろ
う。特に、一方においては、両ヘッド１７ａ、１７ｂの
セットを速く行うことができ、他方においては、ドリル
装置５の両ヘッド１７ａ、１７ｂの生産性を高めること
ができる。

【００２２】添付の請求範囲によって規定された本発明
の範囲を逸脱することなく、上記ドリル装置に対して変
更を加え得ることは、明らかである。例えば、ドリル装
置５は、２つよりも多くのヘッドを備えることができ、
また、スライド体３８の移動範囲を、基板１６において
穴がなすマトリクスの行間ピッチＰに対して等しくする
ことができ、また、スライド体を、数値制御によってで
はなく、スライド体をピッチＰに等しい一定距離だけス
ライドさせるようなアクチュエータによって移動させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリント回路基板を機械加工するための本発
明によるドリル装置を概略的に示す正面図である。

【図２】図１のドリル装置を示す平面図である。

【図３】図１におけるIII−III線に沿った断面を拡大
して示す断面図である。

【図４】プリント回路基板の一部を概略的に示す図で
ある。

【符号の説明】

５ドリル装置６ベース８横方向部材９ワークテーブル１０数値制御ユニット１６プリント回路基板１７ａ機械加工ヘッド１７ｂ機械加工ヘッド１８ａキャリッジ１８ｂキャリッジ３４パッド３５穴３８スライド体４１角柱状ガイド４３スクリュー４４可逆電気モータ４６ナットＰ行間ピッチＸ第２方向Ｙ第１方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント回路基板を機械加工するための
少なくとも２つの機械加工ヘッド（１７ａ、１７ｂ）を
具備し、さらに、ベース（６）に対して第１方向（Ｙ）
に沿って移動可能とされたワークテーブル（９）と；前
記ベース（６）に対して取り付けられた横方向部材
（８）と；前記２つの機械加工ヘッド（１７ａ、１７
ｂ）を支持するとともに、前記第１方向（Ｙ）に対して
直交している第２方向（Ｘ）において前記横方向部材
（８）に沿ってスライド可能とされた少なくとも２つの
キャリッジ（１８ａ、１８ｂ）と；を具備したドリル装
置であって、前記２つの機械加工ヘッド（１７ａ、１７ｂ）のうちの
少なくとも一方（１７ｂ）が、駆動手段（４３，４４，
４６）により、対応したキャリッジ（１８ｂ）に対して
前記第１方向（Ｙ）に移動可能とされていることを特徴
とするドリル装置。
【請求項２】請求項１記載のドリル装置において、前記基板（１６）に対して、行を前記第２方向（Ｘ）に
平行とした行列配置マトリクス状に複数の穴（３５）を
ドリル加工によって形成する場合、前記駆動手段（４３，４４，４６）を制御することによ
って、前記２つの機械加工ヘッド（１７ａ、１７ｂ）
が、前記マトリクス内の異なる２つの行を同時にドリル
加工できるようになっていることを特徴とするドリル装
置。
【請求項３】請求項２記載のドリル装置において、前記駆動手段（４３，４４，４６）は、数値制御ユニッ
ト（１０）による管理下においてコンピュータプログラ
ムに沿った制御によって動作するようになっていること
を特徴とするドリル装置。
【請求項４】請求項３記載のドリル装置において、可動とされた前記機械加工ヘッド（１７ｂ）は、前記第
１方向（Ｙ）において、前記行がなす行間ピッチ（Ｐ）
の２倍に等しい距離だけ移動することを特徴とするドリ
ル装置。
【請求項５】請求項３記載のドリル装置において、前記両機械加工ヘッド（１７ａ、１７ｂ）の前記第２方
向（Ｘ）における位置ずれに対応した定数が、前記プロ
グラム中に組み込まれることを特徴とするドリル装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のドリル
装置において、可動とされた前記機械加工ヘッド（１７ｂ）は、前記第
１方向（Ｙ）に移動可能なスライド体（３８）を介し
て、前記対応したキャリッジ（１８ｂ）に対して設置さ
れていることを特徴とするドリル装置。
【請求項７】請求項６記載のドリル装置において、前記スライド体（３８）は、前記対応したキャリッジ
（１８ｂ）に設けられた２つの角柱状ガイド（４１）に
沿ってスライドする少なくとも２つのパッド（３４）を
備えていることを特徴とするドリル装置。
【請求項８】請求項３〜７のいずれかに記載のドリル
装置において、前記駆動手段（４３，４４，４６）が、前記スライド体
（３８）と前記対応キャリッジ（１８ｂ）との間に配置
されたナットとスクリューとの対（４３，４６）と；前
記ユニット（１０）によって制御される可逆電気モータ
（４４）と；を備えることを特徴とするドリル装置。