加工裝置以及加工方法

專利名稱：加工裝置以及加工方法
技術領域：
本發明涉及加工工件的加工裝置及其加工方法。
背景技術：
圖19是作為加工裝置之一的以往的印制電路板開孔機的立體圖，圖20是將圖19 的印制電路板開孔機的主軸附近剖開來表示的主視圖，圖21是圖19的印制電路板開孔機 的工作臺的主視圖。 圖19中，印制電路板開孔機的工作臺l被省略圖示的導向裝置所支承，并且在底 座20上沿X軸方向自由移動。在底座20上，以橫跨工作臺1的形式固定有橫梁21 (cross rail)。橫梁21的前表面上設置有引導部件23，由該引導部件23支承橫向滑板(cross slide)22。橫向滑板22利用馬達24沿著上述引導部件23在Y軸方向自由移動。另外，橫 向滑板22的前表面上設置有引導部件31，并且由該引導部件31支承基部30。引導部件31 利用馬達32在Z軸方向自由移動。基部30的前表面上固定有軸鞍(saddle) 33，軸鞍33中 固定有主軸40。 如圖20所示，鉆頭41被旋轉自如地保持于主軸40的頂端。與主軸40的頂端部嵌 合的壓腳42被支承為在Z軸方向上自由移動，并且被省略了圖示的氣缸向圖中下方施力。
作為被加工部件(工件)的印制電路板2a在底板2b上重疊有多張，并且在被2根 基準銷3—體地固定的狀態下，載置在工作臺1的表面la。以下，將待加工印制電路板2a 和底板2b統稱為印制電路板2。這里，作為底板2b多使用1 2mm的酚醛樹脂。
如圖21所示，在工作臺1的表面側形成有孔(這里是開口形狀)4、5。 一個側面 上形成了 V字形槽6的孔4中配置有方形的第1夾板7。夾板7的X方向的邊長大致等于 孔4的X軸方向的邊長，而Y軸方向的邊長比從與槽6接觸的第1基準銷3a的夾板7配置 側的端部(圖中右端)到孔4的與上述槽6對置的面(圖示孔4的右側的側面)4b的長度 短。 在方形的孔5中配置有方形的第2夾板8。夾板8的X軸方向的邊長大致等于孔 5的X軸方向的邊長，而Y軸方向的邊長比從孔5Y軸方向的邊長減去第2基準銷3b的直徑 的長度短。而且，第l和第2基準銷3a、3b的直徑相同。如圖20所示，夾板7、8被配置于 孔4、5的底部、由軸承9a和軌道9b構成的直線引導裝置9支承，以使其各自的上表面與工 作臺1的表面la為同一個面，并且利用省略了圖示的驅動單元在Y軸方向自由移動。
接著，說明以往的印制電路板開孔機100的加工步驟。 首先，如圖21實線所示，通過使夾板7、8圖示右側的側面(以下稱為右側面)7b、 8b與孔4、5的內側面4b、5b抵接，從而使圖示左側的側面(以下稱作左側面)7a、8a與槽6、 孔5的左內側面5a的距離最大。接下來，將印制電路板2載置到工作臺1上之后，使夾板 7、8向圖中左側移動，以使第1基準銷3a與槽6抵接而第2基準銷3b與右側面8a抵接。 于是，印制電路板2以連接2根基準銷3a、3b中心的線0與X軸平行的方式在Y軸方向定 位，并且通過槽6在X軸方向定位。
在該狀態下使工作臺1沿X軸方向移動而使橫向滑板22沿Y軸方向移動，將鉆頭 41定位于印制電路板2的加工部(對工件的加工位置進行定位)。接著，在使基部30沿Z 軸方向移動，并用壓腳42按壓印制電路板2的狀態下，使鉆頭41切入印制電路板2，對印制 電路板2進行開孔加工。 在圖示的印制電路板開孔機100的情況下，其具備四根主軸40，因此，例如，相對 于主軸40為1根的印制電路板開孔機，能夠以四倍的速度進行加工。 通過增加主軸根數能夠提高加工效率，但與此同時，工作臺的大小(表面積)增 大。另外，為了保持工作臺的剛性，不得不隨著增大工作臺的表面積而增大厚度方向的尺 寸，增大了工作臺的重量。于是，提出了利用纖維強化樹脂層疊板來形成通常由鋼鐵材料形 成的工作臺，減輕工作臺重量的印制電路板開孔機(專利文獻1)。
專利文獻1 :日本特開2002-050848號公報 近年來，加工裝置、特別是上述印制電路板的開孔機中，為了更高效、節能以及精 密加工，通過減輕承載并移動工件的加工工作臺的重量來減小驅動源、以及能夠快速且高 精度對工件進行定位變得越來越重要。 如果使用上述纖維強化樹脂層疊板那樣比重輕的材料，與鋼鐵材料等相比能夠減 輕加工工作臺的重量，但是即使使用這種比重輕的材料實現了輕質化，但在使加工工作臺 整體移動的構造中，無法減小加工時移動的工作臺的大小，阻礙工作臺的進一步輕質化。
另外，隨著對高效率的要求，越增加上述主軸等加工部的數量，加工工作臺的面積 以及厚度越大，存在加工時移動的工作臺重量增加率飛躍增大這樣的問題。

發明內容
本發明的目的在于解決上述問題，提供一種即使增加主軸等加工部的數量，加工 時移動的工作臺的重量增加率也很小的構成的加工裝置及其加工方法。
本發明的加工裝置100，具備具有載置工件2的載置面50s、51s的加工工作臺 50、51、對載置在上述加工工作臺50、51的載置面50s、51s上的工件2進行加工的加工部 44，使上述加工工作臺50、51和加工部44進行俯視情況下的相對移動來給加工位置定位， 之后對工件2進行加工，其特征在于，上述加工工作臺50、51具備固定工作臺50，其在與 上述加工部44對置的位置上，至少具有在該加工部44移動長度以上的長度L且被固定于 固定部件20 ;移動工作臺51，其相對于該固定工作臺50被支承為在與上述加工部44的移 動方向(Y軸方向)垂直的方向(X方向)上自由移動，并且具有在上述加工部44的移動方 向上比所載置的工件2小的寬度形成的上述載置面51s，并且，在上述移動工作臺51的載置 面51s上固定工件2并移動該移動工作臺51，從而使工件2在與上述固定工作臺50的載置 面50s相對移動的同時沿與上述加工部44的移動方向(Y方向)垂直的方向移動，并且移 動上述加工部44在與上述固定工作臺50對置的位置上對工件2進行加工。
這樣，由于一旦使用比工件2寬度小的移動工作臺51，便會發生工件2的彎曲或者 與固定工作臺50的滑動，因此目前為止尚未對此做出研究。但是本發明人發現通過如上 述那樣構成加工裝置IOO，幾乎能夠消除波及加工的這些影B向，并且利用下述各種方法可以 進一步降低其影響。 優選加工裝置100構成為由上述固定工作臺50和移動工作臺51的載置面50s、51s支承工件2的一部分，并且上述移動工作臺的載置面51s支承工件2的重心。
另外，優選以下方式上述固定工作臺50形成為俯視情況下在上述加工部44的移 動方向(Y方向)上長的長方形形狀，并且在其載置面50s上具有在與長邊方向(Y方向) 垂直的方向(X方向)上延伸設置的槽50v ;上述移動工作臺51被滑動自如地支承于上述 固定工作臺50的槽50v，并且由沿上述槽50v方向的長度M至少比上述槽50v的長度N長 的長方形形狀構成；上述加工工作臺50、51的上述長方形形狀的固定工作臺50和移動工作 臺51交叉構成，具有未支承工件2的空間部S，并且在上述固定工作臺50的載置面50s或 者與該固定工作臺50交叉的上述移動工作臺51的載置面51s上對工件進行加工。
另外，優選加工裝置100具備至少一個加工單元90，上述加工單元90包括多個 上述加工部44，其空開一定間隔并列配置；1個上述固定工作臺50 ;多個上述移動工作臺 51，其并列設置于與上述各加工部44對應的位置。 另外，優選以下方式上述固定工作臺50的載置面50s的高度k與上述移動工作 臺51的載置面51s的高度J之差g，設定在下述的范圍內，即上述加工部44加工時將工件 按壓于上述固定工作臺50，這時利用工件的彎曲性能夠將工件保持于上述固定工作臺50 的載置面50s上。 另外，可以構成為上述移動工作臺51的載置面51s的高度J比上述固定工作臺 50的載置面50s的高度K高(J > K)。 另外，可以構成為使上述移動工作臺51的載置面51s的高度比上述固定工作臺 50的載置面50s的高度低(J < K)。 另外，優選以下方式在工件2是印制電路板的情況下，上述固定工作臺50的載置 面50s的高度K與上述移動工作臺51的載置面51s的高度J之差在±0. lmm的范圍內。
另外，優選以下方式在上述移動工作臺51的一個端部上設置框架部件70，該框 架部件70被延伸設置在上述加工部44的移動方向(Y方向)上，在該框架部件70上安裝 支承工件2端部的支架73，并且在上述固定工作臺50的與上述支架73對應的位置形成了 用于防止碰撞上述支架73的退避槽50g。 另外，優選使上述框架部件70為載置加工部工具41的工具載置部。
另外，優選對上述固定工作臺50的表面50s實施耐磨損處理。
另外，優選上述加工工作臺51由鐵或者輕金屬形成。 優選使上述移動工作臺51加工時的移動范圍在工件2的一部分與上述固定工作 臺50的載置面50s始終重疊的范圍內。 另外，上述符號等用于與附圖對照，不會由此對權利要求書帶來任何影響。
根據技術方案1涉及的發明，通過使加工部移動方向的寬度比工件小的移動工作 臺移動，能夠改變固定工作臺上的工件位置，因此能夠減輕工件位置改變時移動的工作臺 的重量。特別是，因為是為了使工件移動而僅僅移動移動工作臺即可的構造，即使通過增加 加工部的數量而增加了加工的工件，移動的工作臺的重量的增加量是增加的移動工作臺的 重量部分，能夠減小對應于每個工件移動的工作臺的重量。因此，在使用容量相同的驅動裝 置的情況下，能夠提高加工速度，而且工作臺的慣性力變小而容易控制，從而可以提高加工 精度。另外，由于固定工作臺比加工部的移動長度還長并且在該固定工作臺上移動加工部， 因此可以利用固定工作臺可靠地支承并加工工件。
6
根據技術方案2涉及的發明，通過構成為未利用固定工作臺和移動工作臺支承工 件的整個表面，能夠減小固定工作臺的載置面與工件之間的摩擦阻力。另外，通過用移動工 作臺的載置面支承工件的重心，即使加工部移動方向的寬度比工件還小的移動工作臺也能 夠可靠地支承工件并使其移動。 根據技術方案3涉及的發明，由于能夠輕質化地形成移動工作臺，因此可以縮短 支承移動工作臺的固定工作臺和固定固定工作臺的固定部件在移動工作臺移動方向長度， 由此可以大幅減小加工裝置整體的重量。 根據技術方案4涉及的發明，通過使多個加工部、1個固定工作臺、設置在與各加 工部對應的位置的多個移動工作臺構成1個加工單元，能夠利用移動工作臺同時改變多個 工件的位置，能夠高效率地加工工件。 根據技術方案5涉及的發明，通過將固定工作臺與移動工作臺的載置面的高度差 設置在工件彎曲性可吸收的范圍內，能夠不損壞工件地將其牢固地保持在固定工作臺的載 置面上，從而進行準確地加工。 根據技術方案6涉及的發明，通過使移動工作臺的載置面高度比固定工作臺的載 置面的高度高，能夠減小工件與固定工作臺的接觸面積，從而減小工件移動時的摩擦阻力， 同時能夠降低固定工作臺的載置面的磨損。 根據技術方案7涉及的發明，通過使移動工作臺的載置面的高度比固定工作臺的 載置面的高度低，加工時工件的上下活動變小，能夠降低工件固定部、例如用于插入定位銷 的孔的磨損。 根據技術方案8涉及的發明，通過使固定工作臺與移動工作臺的載置面高度差在 ±0. lmm的范圍內，即使工件是印制電路板，也能夠無破損地牢固保持在固定工作臺的載置 面上進行加工。 根據技術方案9涉及的發明，通過在設置于移動工作臺一端的框架部件上設置支 承工件的端部的支架，例如，即使更換工具時等情況下工件脫離固定工作臺的載置面，也能 夠防止工件脫離移動工作臺的載置面的部分因自重而彎曲。另外，能夠防止該工件的彎曲 部分返回加工位置時碰撞固定工作臺而損壞。 根據技術方案IO涉及的發明，通過使框架部件為載置加工部更換用工具的工具 載置部，與支承上述工件端部的支架配合使用，不會損害工件而且能夠高效地更換加工部 工具。 根據技術方案11涉及的發明，通過對固定工作臺的載置面實施耐磨損處理，能夠 降低因載置面與工件的摩擦所致的磨損。 根據技術方案12涉及的發明，通過利用鐵或者輕金屬構成加工工作臺，能夠減小 周圍溫度變化對加工工作臺的影響。 根據技術方案13涉及的發明，通過使移動工作臺加工時的移動范圍在工件的一 部分與固定工作臺的載置面始終重疊的范圍內，即使是短的工件，也能夠防止其加工時脫 離固定工作臺的載置面。


圖1是本發明涉及的加工裝置的立體圖。
7
圖2是本發明涉及的加工裝置的俯視圖。 圖3是圖2的A-A剖視圖。 圖4是圖2的B-B剖視圖。 圖5是圖2的C-C剖視圖。 圖6是圖4的D向視圖。 圖7是圖1的E-E剖視圖。 圖8是表示本發明涉及的移動工作臺51移動范圍的說明圖。 圖9是表示本發明涉及的固定工作臺50的變形例的圖。 圖10是表示本發明變形例的外觀圖。 圖11是從Y軸方向看到的圖10的圖。 圖12是表示本發明變形例的外觀圖。 圖13是從Y軸方向看到的圖12的圖。 圖14是表示具備鉆頭保持裝置的印制電路板開孔機交換鉆頭時的說明圖，其中 (a)是其俯視圖，(b)是其側視圖。 圖15是被固定于移動工作臺51的印制電路板2的側視圖。 圖16是表示支架73的變形例的圖。 圖17是表示本發明的其他實施方式的印制電路板開孔機的俯視圖。 圖18是對移動工作臺51進行定位的定位步驟的流程圖。 圖19是以往技術的說明圖。 圖20是以往技術的說明圖。 圖21是以往技術的說明圖。 附圖符號說明 2.工件(印制電路板)；20...固定部件(底座)； 41.工具(鉆頭);44.加工部; 50...固定工作臺(加工工作臺)；50s...固定工作臺的載置面；50v...槽；
50g...退避槽；51...移動工作臺(加工工作臺)；51s...移動工作臺51的載置面；70...框架部件(鉆頭載置座)；71.支架；90...加工單元；跳 .加工裝置(開孔加工機)；L...加工部的移動長度；M...沿著移動工作臺的槽的方向的長度；N...槽長度；S...未支承工件的空間部；K...固定工作臺的載置面的高度；J….移動工作臺的載置面的高度；g.固定工作臺的載置面與移動工作臺的載置面的高度差。
具體實施例方式
圖1是作為本發明涉及的加工裝置的開孔加工機100的立體圖，圖2是俯視圖，圖3是圖2的A-A剖視圖，圖4是圖2的B-B剖視圖，圖5是圖2的C_C剖視圖，圖6是圖 4的D向視圖，圖7是圖1的E-E剖視圖，圖8是表示移動工作臺51移動范圍的說明圖，與 圖19 圖21相同的部件或者功能相同的部件標記相同符號，并且省略了重復的說明。
首先，說明開孔加工機100的整體構成。如圖1所示，引導部件23上安裝有兩組 通過連接3個橫向滑板而形成為一個整體的橫向滑板22。這兩組橫向滑板22被連接成一 體地移動，并且在各個橫向滑板22的前表面上空開規定間隙并列安裝有3個主軸40，這些 主軸40、鉆頭41以及后面敘述的壓腳42等形成了對工件(印制電路板)2進行加工的加工 部44。 另外，底座(固定部件)20上固定有2個固定工作臺50，在上述固定工作臺50的 與各主軸40對應的位置上，與固定工作臺50交叉地設置有移動工作臺51，其中移動工作臺 51構成為在與主軸40的移動方向(Y軸方向)垂直的方向上(X軸方向)自由移動。
開孔加工機100構成為具備2個加工單元90，該加工單元90包括上述3個主軸 40、l個固定工作臺50、與主軸40個數相同的移動工作臺51，并且該開孔加工機100利用這 些固定工作臺50以及移動工作臺51構成將印制電路板2載置于表面(載置面)50s、51s 的加工工作臺50、51。 而且，本實施方式中，開孔加工機100具備2個加工單元90，但是只要至少具備1 個加工單元90即可，主軸40以及移動工作臺51的個數也并非必須為3個。因此，這些加 工單元90、主軸40、移動工作臺51以及固定工作臺50的個數根據開孔加工機100的規格 任意設定即可，另外根據各加工單元90的不同，也可以改變主軸40以及移動工作臺51的 個數。 接著，詳細地說明加工工作臺50、51的構造。如圖2以及圖7所示，上述固定工作 臺50是被形成為在俯看為長方形且正面看為門形形狀的工作臺，并且形成為其寬度方向 的長度N與移動工作臺51長度方向的長度M相比大幅地縮短。另外，固定工作臺50被形成 為其長度方向的長度L至少比加工部44在Y軸方向上移動的距離(移動長度)長，并且配 置成長度方向與Y軸(加工部44的移動方向)平行且寬度方向(X軸方向)與鉆頭41(主 軸40)的軸線交叉。因此，載置面50s與加工部44對置，并且該載置面50s上形成有其加 工區域。 在上述固定工作臺50的載置面50s上形成有3個槽50v，槽50v在與長邊方向(Y 軸方向)垂直的方向(X軸方向)上延伸設置，如圖6所示，這些槽50v的寬度W被構成為 相對于移動工作臺51的寬度T兩側各寬出0. lmm左右。在槽50v的底面上配置有由軸承 52a和軌道52b構成的直線引導裝置52的軸承52a。在移動工作臺51的下部固定有軌道 52b，移動工作臺51通過將上述軌道52b和軸承52a卡合，在X軸方向上滑動自如地支承于 槽50v。 而且，圖6中記載了移動工作臺51的表面51s相對于固定工作臺50的表面50s 僅高出差g，這里將針對差g為0的情況進行說明。另外，移動工作臺51的寬度T是槽50v 的間距的1/20 1/2左右。 如圖7所示，上述移動工作臺51是俯視為長方形的板狀工作臺，并且被形成為沿 固定工作臺50的槽50v的方向的長度M至少比上述槽50v的長度N長。另外，其載置面 51s形成為加工部44移動方向的寬度T比工件的寬度R小(T〈R，參照圖1)，并且構成為即使印制電路板2的寬度R大于寬度T也能夠載置。 另夕卜，在載置印制電路板2的移動工作臺51的表面(載置面)51s的中心線Q上設 置有用于插入基準銷3a、3b的第1孔53、第2孔54，并且構成為通過將基準銷3a、3b嵌 入上述第1孔53以及第2孔54，可以將印制電路板2固定在移動工作臺51的載置面51s， 并且印制電路板2的重心位于載置面51s上。 另外，1個固定工作臺50上的移動工作臺51利用連結板60將每個加工單元90 — 體地連結，如圖3所示，在連結板60的下表面上配置有直線引導裝置55的軸承55a，該直線 引導裝置55由軸承55a和軌道55b構成。軌道55b在底座20上朝向X軸方向固定。
另外，如圖5所示，在連結板60的下表面上配置有與滾珠絲杠56旋合的螺帽57。 滾珠絲杠56的一端與固定在底座20上的軸承58連接，另一端與馬達61的輸出軸連接。因 此，通過驅動馬達61借助連結板60使3個移動工作臺51同時沿X軸方向移動。
而且，加工時(開孔時)移動工作臺51的移動范圍，為在圖8中從雙點劃線所示 的位置(圖3中右端)到實線所示的位置(圖3左端)。另外，當將移動工作臺51定位于 雙點劃線所示位置時，孔53被定位在固定工作臺50上。 如上所示，加工工作臺50、51構成為至少一個移動工作臺51以彼此的長邊方向 垂直的形式與1個固定工作臺50交叉，并且為以下結構將移動工作臺51的長邊與固定工 作臺50的長邊之間，作為未支承印制電路板2的空間部S，利用載置面50s、51s僅僅支承印 制電路板2的一部分。 接著，說明本發明的動作。通過將印制電路板2的基準銷3a、3b插入孔53、孔54， 將印制電路板2定位并固定在移動工作臺51上。這時，對移動工作臺51進行定位，使孔53 處于固定工作臺50上，因此印制電路板2的一部分被配置于固定工作臺50上。在該狀態 下，利用移動工作臺51使比該移動工作臺51面積大的印制電路板2沿X軸方向移動，相對 于固定工作臺50的載置面50s進行相對移動。 確定印制電路板2的X軸方向的位置時，通過使橫向滑板22沿Y軸方向移動而將 鉆頭41 (主軸40)的軸線定位于要加工的孔的中心，確定加工位置，使軸鞍33在Z軸方向 移動。如果軸鞍33在Z軸方向移動，則首先壓腳42將印制電路板2按壓并保持在固定工 作臺50的載置面50s或者與該固定工作臺50垂直部分的移動工作臺51的載置面51s上， 該被保持的印制電路板2被鉆頭41開孔。 —個開孔動作結束后，利用橫向滑板22使鉆頭41的軸線沿Y軸方向移動的同時 改變加工位置后，進行開孔。之后，如果固定工作臺50上的印制電路板2上沒有待加工的 孔，則利用移動工作臺51使印制電路板2沿X軸方向移動，重復上述工序。
另夕卜，當印制電路板2的Y軸方向的寬度比移動工作臺51的寬度T寬時，則存在 離開移動工作臺51 (未被移動工作臺51支承)的部分，但是印制電路板2被剛性大的底板 2b支承，并且進行印制電路板2的加工時，印制電路板2的加工部位周邊始終被固定工作臺 50支承，因此移動工作臺51沿X軸方向移動時，印制電路板2的端部不會與固定工作臺50 的端部干擾。 并且，加工部周邊被固定工作臺50支承，因此即使印制電路板2在加工時被壓腳 42等按壓，利用固定工作臺50或者與該固定工作臺50交叉部分的移動工作臺51的載置 面50s、51s也可以牢固地保持印制電路板2，加工時發生傾斜而孔的軸線不會在板厚度方向上傾斜。 通過按上述方式構成印制電路板開孔機100，在壓腳42按壓加工部周邊的印制電
路板2的狀態下使鉆頭41切入(參照圖20)，能夠提高加工精度以及加工品質。 另外，移動輕質移動工作臺51，可以對比移動工作臺51面積大的印制電路板2進
行位置改變。并且，加工工作臺50、51的多個移動工作臺51與l個固定工作臺50相交，并
且空開規定間隔并列配置構成格子狀，因此形成未支承印制電路板2的空間部S，作為加工
工作臺整體也可以輕質化，并且可以減小印制電路板2與固定工作臺50的載置面50s之間
的摩擦。 并且，移動工作臺51利用載置面51s支承印制電路板2的中心，因此即使印制電路板2的面積比移動工作臺51大，也可以可靠地輸送印制電路板2。 另外，即使增加了主軸40的個數，被移動的工作臺的重量增加量僅僅是增加的移動工作臺51的重量，因此與使加工工作臺整體移動相比，可以使移動的工作臺的重量增加率飛躍性減小，可以有效提高印制電路板2的開孔效率，同時，隨著工作臺的輕質化，可以實現驅動裝置小型化、加工高速化以及加工精度提高。 并且，通過在固定工作臺50上形成了主軸40的加工區域，從而加工工作臺即使具有未支承印制電路板2的空間部S，加工時也可以將印制電路板2牢固地保持在固定工作臺50的載置面50s或者移動工作臺50的與固定工作臺50交叉部分的載置面51s，可以可靠地進行加工。 另外，由于較短地形成了移動工作臺51的X軸方向的長度N，因此也能夠縮短底座20X軸方向的長度F，再加上加工工作臺50、51自身的輕質化，作為開孔加工機100整體可以使重量大幅減小。 接著，針對使固定工作臺50表面50s的X軸方向的寬度比壓腳42的直徑稍大的實施方式進行說明。如圖9所示，固定工作臺50是將壓腳42所接觸的寬度以外的表面50s設置成朝向外側并向下方傾斜，將該載置面50s的寬度減小至壓腳42的直徑。這樣，如果減小固定工作臺50的寬度，便可減小印制電路板2移動時的摩擦力。另外，通過以向下方傾斜的方式形成其X軸方向端部，能夠使印制電路板2的端部不會與固定工作臺50的端部碰撞。 但是，在上述實施方式中，因為使固定工作臺50的表面50s與移動工作臺51的表面51s為相同高度(差g = 0)，所以加工時印制電路板2的下表面在表面50s上移動。因此，優選對表面50s實施耐磨損處理。作為耐磨損處理，固定工作臺50的材質為鋼材則實施淬火處理或者氮化處理即可，也可以在表面51s涂覆六氟乙烯等。或者，雖然省略了圖示，但是也可以使固定工作臺50為基礎部和表面部的兩層構造并且可以更換表面部。
另外，如圖6所示，可以使移動工作臺51的表面51s比固定工作臺50的表面50s高(即，差g為+0 0. lmm左右)。如果使表面51s比表面50s高，則能夠減輕表面50s的磨損。另一方面，如果使表面51s比表面50s低(即，差g為-0 0. lmm左右)，則加工時可以減輕印制電路板2的上下活動，因此能夠降低孔53、54的磨損。 另外，將上述移動工作臺51的表面51s與固定工作臺50的表面50s的高低差設定在下述的范圍內，即在工件被壓腳42等按壓時，利用工件的柔軟性，能夠不損壞工件地將其保持在固定工作臺50的載置面50s，在為印制電路板2的情況下，如上所示優選±0. lmm
11的范圍。 圖IO是表示本發明的其他實施方式的外觀圖，圖ll是從Y軸方向看到的圖10的圖。本實施方式是在底座20上設置了移動工作臺51的支承裝置的例子。構成為支承裝置71上配置有多個圓筒輥子72，支承移動工作臺51。這樣的話，在加長了移動工作臺51的X軸方向的長度時，能夠減輕作用到軸承52a的負擔，因此能夠延長軸承52a的壽命。
圖12是表示本發明又一實施例的外觀圖，圖13是從Y軸方向看到的圖12的圖。本實施例是在底座20上追加設置了支架80的例子。在本發明的情況下，能夠輕質化構成移動工作臺51，因此可以縮短支承移動工作臺51的固定工作臺50在X軸方向的長度N，因此也可以縮短固定固定工作臺50的底座20在X軸方向的長度F，但可以想到將會變得不穩定。在這種情況下，通過設置如圖所示的L字形支架(底座固定部件)80來能夠使裝置穩定。而且，本圖中支架80距離底座20最遠的位置(圖中點H)是以往的底座20的端部位置。根據本圖可知，通過本發明，如果是例如具備6根主軸的印制電路板開孔機，能夠削減總重量中2， OOOkg左右的重量(整體的25%左右)。 另外，本實施方式中設置了 2個固定工作臺50，但也可以在1個固定工作臺50上
卡合6個移動工作臺51。這種情況下，可以使馬達61也為1個。 另外，可以使移動工作臺51的寬度T與壓腳42的直徑一致。 另外，孔53也可以是長孔而不是圓孔。并且，與圖21的情況相同，可以構成為利
用按壓部件向與基準銷3a、3b的軸線垂直的方向按壓與孔53卡合的基準銷3a、3b。 另外，上述實施方式中僅用基準銷3a、3b將印制電路板2固定于移動工作臺51，但
是除了基準銷3a、3b以外也可以設置固定部件。 但是，當加工裝置是印制電路板開孔機時，1根鉆頭能加工的孔數是3000孔左右，并且加工的孔的直徑也存在多種，因此一邊更換鉆頭一邊加工。如圖14所示，在與安裝了移動工作臺51的連結板60側相反的端部上安裝了鉆頭載置座(工具載置部)70，鉆頭載置座70從移動工作臺51向左右延伸設置。在鉆頭載置座70上載置有保持多個鉆頭41的多個鉆頭盒71 (圖中六個)、可保持鉆頭41的2個鉆套72a、72b。而且，鉆頭載置座70的底面的與移動工作臺51相接的部分以外的面，高出移動工作臺51的表面0. 5mm以上，可以相對于固定工作臺50伸出。 在鉆套72a上載置將要使用的鉆頭41，在鉆套72b上沒有載置鉆頭41。當更換鉆頭41時，使鉆套72a或者鉆套72b的軸心與主軸40的軸線一致，將保持于主軸40的鉆頭41載置于鉆套72b中之后，使載置于鉆套72a的鉆頭41保持于主軸40。并且，保持于鉆頭盒71的鉆頭41被省略了圖示的單元載置于鉆套72a中或者從鉆套72b放回鉆頭盒71。
印制電路板2在X方向的長度有多種。當印制電路板2在X方向的長度短時，如圖14所示，更換鉆頭41時有時印制電路板2會脫離固定工作臺50。印制電路板2脫離移動工作臺51的部分因重力而彎曲，如圖15的雙點劃線所示，有時寬度方向兩端處的下端的高度比固定工作臺50的表面低。這種情況下，如果使移動工作臺51向加工位置移動，即以印制電路板2載置于固定工作臺50上的方式移動，則印制電路板2的端部與固定工作臺50的側面碰撞而損傷印制電路板2。 于是，在本實施方式中，在鉆頭載置座70上設置支承印制電路板2的端部的支架73，并且在固定工作臺50的與支架73對應的位置上設置退避槽50g，退避槽50g貫通固定工作臺50的寬度N方向，用于防止與支架73碰撞，支架73構成為通過穿過該退避槽50g而能夠以不與固定工作臺50碰撞的方式移動。 而且，支架73的Y軸方向的寬度例如為5mm， X方向的長度為例如支承10mm的印制電路板2的端部的長度。另外，支架73構成為表面73a距離底面的高度與固定工作臺50的表面50s為同一高度。并且，固定工作臺50上設置有多個槽50g(圖中單側4個)，以便能夠與印制電路板2的寬度相應來改變支架73的Y方向的間隔。而且，槽50g的Y方向的寬度比支架73的Y方向的寬度單側寬0. 1 0. 5mm。 圖16是表示支架73的變形例的圖。支架73以保持于鉆頭載置座70的軸74為中心自由旋轉。彈簧75借助導塊76對支架73的一個端部向圖的下方施力。止動部件77將被彈簧75施力的支架73定位于實線所示的位置。實線所示的支架73的另一個端部73a被定位為比固定工作臺50的表面53s靠上方lmm。另外，如果克服彈簧75而將端部73a壓下，則如本圖雙點劃線所示，端部73a處于固定工作臺50的表面53s以下的高度。而且，彈簧75的作用力可以選擇在支架73支承印制電路板2的狀態下，以200g左右的力對止動部件77施力的值。 如果是上述支架73，由于使印制電路板2的端部比固定工作臺50的表面53s高，因此印制電路板2不會與固定工作臺50的側面碰撞。另外，在對端部73a附近進行加工時，通過被作用力為幾kg的壓腳42壓下，也會使印制電路板2的下表面處于固定工作臺50的表面53s的高度。因此，不需要預先使支架73的表面73s的位置與固定工作臺50的表面53s的高度一致，所以不僅能增大支架73的尺寸公差，還能易于組裝裝置。
而且，上述實施方式中，支架73在Y軸方向上自由移動地安裝于鉆頭載置座70，但是也可以使鉆頭載置座70為僅沿Y軸方向延伸設置的支架部件。 但是，在以上的實施方式中，針對以2個基準銷53、54中靠近固定工作臺50側的基準銷53為基準的情況進行了說明，但是也可以以遠離固定工作臺50側的基準銷54為基準。進行了，針對這種情況進行說明。 以遠離固定工作臺50側的基準銷54為基準時，載置于移動工作臺51并且X軸方向的長度短的印制電路板2，有時其固定工作臺50側會脫離固定工作臺50。如果印制電路板2脫離固定工作臺50，則為了加工而移動了移動工作臺51時，印制電路板2的端部可能會碰撞固定工作臺50。于是，以基準銷54為基準時，在將印制電路板2載置于移動工作臺51之際，以機械原點0(裝置的原點，XY坐標基于該原點確定)為基準確定基準銷54中心的坐標Xa，以防止印制電路板2脫離固定工作臺50。另外，這里將規格上能夠載置X方向上最長的印制電路板2的基準孔54的X坐標XaO，作為移動工作臺51的基準工件載置位置，只要沒有特別指定，移動工作臺51定位于基準工件載置位置。 圖17是移動工作臺51的俯視圖，圖18是表示對移動工作臺51進行定位的定位步驟的流程圖。在圖17中，Xd為主軸40(即鉆頭41)的轉動軸線相對于機械原點O的X坐標。另外，k是到Xd的距離，預定印制電路板2載置于固定工作臺50的載置面50s的最低限距離。而且，例如，如果固定工作臺50的表面50s的X軸方向的寬度為2p，則k值確定為(p-l)mm以下(即、印制電路板2至少載置于表面50s的lmm以上)。另外，從基準銷3b的中心到印制電路板2的基準孔53側(距離較遠側)的端部的距離(即印制電路板2加工區域的X軸方向長度)是X。
13
省略了圖示的控制裝置如下所示確定本次工件載置位置的坐標Xa。 S卩，如果確認工件的載置位置，則確認X是否為(XaO-(Xd+k))以上(步驟S10)，當X^ (XaO-(Xd+k))時，Xa = XaO，結束處理(步驟S20)，其他情況下，Xa = (X+k+Xd)，將基準孔54的中心的X坐標定位于本次工件載置位置的坐標Xa。由此，印制電路板2始終被載置在固定工作臺50的載置面50s上至少lmm以上。 而且，例如，在從印制電路板2的端部(圖17中的端部2a)到基準銷3b的距離一
定的情況下，代替長度X，可以使用印制電路板2的X方向的長度(全長)。 另外，上述的固定工作臺50以及移動工作臺51構成的加工工作臺50、51也可以
利用纖維強化樹脂層疊板等輕質化構成，并且為了能使移動工作臺51構造上輕質化，可以
構成為利用鐵、鋁、不銹鋼等輕金屬形成并且能抵抗工廠等周圍的溫度變化。 另外，上述實施方式中，作為本發明涉及的加工裝置的一例，針對印制電路板的開
孔裝置進行了說明，但是不限于此，也可以適用于銑刀或者磨床等其他加工裝置。 另外，固定工作臺50未必一定是在Y軸方向上細長的長方形形狀，例如也可以構
成為在X軸和Y軸方向這兩個方向上形成得長，與移動工作臺51 —起支承印制電路板2
的整個面。并且，移動工作臺51也未必一定構成為借助槽50v而與固定工作臺50交叉，也
可以構成為正面看時在門形形狀的固定工作臺50與底座20之間通過并交叉。
1權利要求
一種加工裝置，其具備具有載置工件的載置面的加工工作臺、對載置在所述加工工作臺的載置面上的工件進行加工的加工部，使所述加工工作臺和加工部進行俯視情況下的相對移動來定位加工位置，之后對工件進行加工，其特征在于，所述加工工作臺具備固定工作臺，其位于與所述加工部對置的位置上，至少具有在該加工部移動長度以上的長度，并且被固定于固定部件；移動工作臺，其相對于該固定工作臺被支承為在與所述加工部的移動方向垂直的方向上自由移動，并且具有在所述加工部的移動方向上比所載置的工件小的寬度形成的所述載置面，并且，在所述移動工作臺的載置面上固定工件并移動該移動工作臺，從而使工件與所述固定工作臺的載置面相對移動的同時在與所述加工部的移動方向垂直的方向上移動，并且移動所述加工部在與所述固定工作臺對置的位置上對工件進行加工。
2. 根據權利要求l所述的加工裝置，其中，利用所述固定工作臺和移動工作臺的載置 面支承工件的一部分，并且所述移動工作臺的載置面支承工件的重心。
3. 根據權利要求1或2所述的加工裝置，其中，所述固定工作臺形成為在俯視情況下所述加工部的移動方向上長的長方形形狀，并且 在其載置面上具有在與長邊方向垂直方向上延伸設置的槽，所述移動工作臺被滑動自如地支承于所述固定工作臺的槽，并且由沿所述槽方向的長 度至少比所述槽的長度長的長方形形狀構成，所述加工工作臺的所述長方形形狀的固定工作臺和移動工作臺交叉構成，并且，具有未支承工件的空間部，在所述固定工作臺的載置面或者與該固定工作臺交叉的所 述移動工作臺的載置面上對工件進行加工。
4. 根據權利要求1至3中任意一項所述的加工裝置，其中，具備至少一個加工單元，所述加工單元包括多個所述加工部，其空開一定間隔并列配置； l個所述固定工作臺；多個所述移動工作臺，其并列設置于與所述各加工部對應的位置。
5. 根據權利要求1至4中任意一項所述的加工裝置，其中，所述固定工作臺的載置面 的高度與所述移動工作臺的載置面的高度之差在下述范圍內所述加工部加工時將工件按 壓于所述固定工作臺，這時利用工件的彎曲性能夠將工件保持于所述固定工作臺的載置面 上。
6. 根據權利要求5所述的加工裝置，其中，所述移動工作臺的載置面的高度比所述固 定工作臺的載置面的高度高。
7. 根據權利要求5所述的加工裝置，其中，所述移動工作臺的載置面的高度比所述固 定工作臺的載置面的高度低。
8. 根據權利要求1至7中任意一項所述的加工裝置，其中， 工件是印制電路板，所述固定工作臺的載置面的高度與所述移動工作臺的載置面的高度之差在±0. lmm 的范圍內。
9. 根據權利要求1至8中任意一項所述的加工裝置，其中，在所述移動工作臺的一個端部上設置框架部件，該框架部件沿所述加工部的移動方向 延伸設置，在該框架部件上安裝支承工件端部的支架，并且在所述固定工作臺的與所述支 架對應的位置上形成了用于防止碰撞所述支架的退避槽。
10. 根據權利要求9所述的加工裝置，其中，所述框架部件為載置加工部工具的工具載置部。
11. 根據權利要求1至10中任意一項所述的加工裝置，其中對所述固定工作臺的表面 實施了耐磨損處理。
12. 根據權利要求1至11中任意一項所述的加工裝置，其中所述加工工作臺由鐵或者 輕金屬形成。
13. —種權利要求1至12中任意一項所述的加工裝置的加工方法，其特征在于， 所述移動工作臺加工時的移動范圍在工件的一部分與所述固定工作臺的載置面始終重疊的范圍內。
全文摘要
本發明提供一種具備即使增加主軸等加工部的個數，工作臺的重量也不會過度增加的加工工作臺的加工裝置及其加工方法。加工工作臺(50、51)具備表面具備與長邊方向垂直的槽(50v)的方形固定工作臺(50)、和與槽(50v)卡合的方形移動工作臺(51)，通過使移動工作臺(51)移動來改變比移動工作臺(51)面積大的印制電路板(2)的位置，并且，在與固定工作臺(50)的載置面對置的位置上移動主軸(44)，從而定位加工位置并在固定工作臺(50)的載置面(50s)上對印制電路板(2)進行加工。
文檔編號H05K3/00GK101733439SQ20091022111
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月3日 優先權日2008年11月5日
發明者大谷民雄, 尾崎友昭, 熊谷德成, 若松純, 鐮田弘幸, 長沢勝浩 申請人:日立比亞機械股份有限公司