专利名称：印刷电路板机加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在用一压脚把工件的周边部分下压到一工作台上的同时用一刀具对该工件进行机加工的印刷电路板/印刷板机加工装置。
背景技术：
图4为一示出一现有印刷电路板钻孔机即一例示性印刷电路板机加工装置的外观的立体示意图，图5为图4所示印刷电路板钻孔机的一心轴和一压脚的端部(边缘)的正面剖视图。
如图4和5所示，印刷电路板钻孔机14构造成其中一工作台1由固定在一机架3上的导轨4上的一X轴马达2在箭头X方向上移动。一固定在工作台3上的梁5横跨在该工作台1上方。一横向滑块6由一Y轴马达7和一滚珠丝杠8在一固定在该梁5上的导轨9上在箭头Y方向上移动。一壳体10由一Z轴马达11和一滚珠丝杠12在固定在该横向滑块6上的一导轨13上在箭头Z的方向上上下移动。
该壳体10支承一心轴21，该心轴可转动地支承一钻头20即一刀具。壳体10还支承一压脚体部22，压脚体部通过一未示出的缸体与心轴21的边缘部接合而在Z轴线方向上上下移动。压脚体部22的一端上有一衬套23。衬套23的轴向中央位置上有一供钻头20伸出、缩进的钻头贯穿孔29。压脚体部22和衬套23的结合部分下文统称压脚32。
衬套23下端上有一连接衬套23外周部与钻头贯穿孔29的凹槽24。由心轴21和压脚32形成的一空间25经一管子26与一灰尘收集器27连接。一CNC装置28控制各轴的马达。
多个印刷电路板30即工件相叠置并与其顶部上的一加强板31固定在工作台1上。加强板31用厚度约为半毫米的铝板制成。
在对加强板31和印刷电路板30钻孔时，印刷电路板钻孔机14用一未示出的压缩空气缸降下压脚32，打开灰尘收集器27对空间25抽真空，并在把钻头20置于一钻孔位置上后使心轴21下降到一预定高度。然后，印刷电路板钻孔机14用压脚32把加强板31和印刷电路板30下压到工作台1上用钻头20对加强板31和印刷电路板30钻孔。
钻孔结束时，印刷电路板钻孔机14把压脚32和心轴21升起到压脚32(衬套23的下端)不干涉加强板31的一位置后在水平方向上与钻头20一起移动压脚32和心轴21，以把钻头20定位在下一个机加工位置上。
由于现有印刷电路板钻孔机14如上所述在用压脚32把加强板31和印刷电路板30下压到工作台1上的同时用钻头20对加强板31钻孔，因此可提高机加工位置的精度。此外，如图5所示，由于现有印刷电路板钻孔机14能用经凹槽24流入空间25中的空气把工件钻孔时生成的切屑立即收集到灰尘收集器27中，因此钻出的孔精度高。
为提高印刷电路板钻孔机14的钻孔效率，在把钻头20移动到下一个机加工位置时要求钻头20的端部(刀刃)的位置(下文称为“待机位置”)尽可能靠近加强板31。但是，由于钻头20的端部相对压脚32下端的位置预先设定，因此当钻头20端部在待机位置上的位置靠近加强板31时压脚32下端也靠近加强板31，加强板31与压脚32之间的距离L1缩短。
但是，当距离L1过短时，如图5所示，加强板31会因被灰尘收集器27的灰尘收集力吸到压脚32一侧而提起。然后，如加强板31碰到压脚32下端就会受到损坏。当损坏的部位为下一次要钻孔的部位时，因为在钻头抵靠加强板31时钻头20端部的滑动，就无法在该部位上精确钻孔或该钻头发生断裂。
日本专利公开No.平3-3713公开了处理这一问题的一种印刷电路板钻孔机，该印刷电路板钻孔机在对印刷电路板钻孔时用从压脚下面上形成的一孔喷出的压缩空气在压脚下面与加强板之间形成的一空气膜在从加强板提起压脚的同时用压缩气体对加强板和印刷电路板施压。它可缩短距离L1并防止压脚干涉加强板，从而防止加强板受到损坏。
但是，该现有印刷电路板钻孔机须用大量压缩空气支承压脚。此外，与压脚直接抵靠加强板的情况比较，压力的波动很大，对加强板和印刷电路板的加压不稳定。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种印刷电路板机加工装置，其机加工效率提高，但其机加工精度不下降。
按照本发明的一个方面，本发明印刷电路板机加工装置包括一可转动的心轴，心轴上有一对放置在一工作台上的工件进行机加工的刀具；以及一可沿心轴轴向移动地装在心轴上的压脚，该压脚有一与工件接触的接触面和一穿过该接触面、供刀具的端部伸出和缩进的刀具贯穿孔，该印刷电路板机加工装置可在对心轴与压脚之间的一空间抽真空和用该压脚的接触面把工件下压到工作台上的同时用刀具对工件进行机加工。该印刷电路板机加工装置进一步包括压脚接触面上的一喷出口，该喷出口喷出从供应压缩气体的压缩气体供应装置供应的压缩气体，从而防止工件被提起；以及一在接触面与工件接触时连通压脚的外周部与刀具贯穿孔的凹槽。
从压缩气体喷出口喷出的压缩气体的压力设定成不妨碍压脚接触面与工件接触，从而在对工件进行机加工时允许接触面接触工件。
最好是，该印刷电路板机加工装置在压脚的接触面与工件接触时停止压缩气体供应装置的压缩气体供应。
最好是，该压缩气体供应装置在刀具和工件的至少之一在与心轴轴向相交叉的方向上移动时从压缩气体喷出口喷出压缩气体。
最好是，压缩气体喷出口朝刀具的方向开口。
最好是，该印刷电路板机加工装置有一测量该空间中的负压的压力传感器，从而压缩气体供应装置可根据该压力传感器测得的压力的减小或增加而增加或减小压缩气体的压力。
如上所述，按照本发明，从压缩气体喷出口喷出的压缩气体的压力设定成不妨碍压脚接触面与工件接触，因此可用少量气体防止加强板被提起并提高机加工速度和精度。
从以下说明和附图中可清楚看出本发明的特性以及其他目的、应用和优点。
图1为按照本发明一实施例的一印刷电路板钻孔机即一例示性印刷电路板机加工装置的一心轴和一压脚的端部正视剖面图；图2为一衬套的端部平面俯视图；图3a，3b，3c和3d为说明该实施例的印刷电路板机加工装置的操作的示意剖面图，其中，图3a示出一在水平方向上移动的钻头位于一待机机加工位置而即将与一心轴一起向下移动时的状态，图3b示出一压脚与一加强板接触时的状态，图3c示出压脚即将与加强板分开时的状态，图3d示出该钻头上升到待机位置并开始在水平方向上移动时的状态；图4为一印刷电路板钻孔机即一例示性现有印刷电路板机加工装置的外观的示意立体图；图5为图4所示印刷电路板钻孔机的一心轴和一压脚的端部的正视剖面图。
具体实施例方式
下面结合
本发明一优选实施例的一印刷电路板钻孔机即一例示性印刷电路板机加工装置。
图1为本发明印刷电路板钻孔机的一心轴和一压脚的端部的正视剖面图。
应该指出，在以下说明中，与上述现有印刷电路板钻孔机中相同或对应的部件用同一标号表示，并省略对其结构和操作的说明部分。
一压脚132由一体部22a、一与体部22a气密地连成一体的适配器22b和一衬套123构成。壳体10经一未示出的缸体把体部22a支承成与心轴21同轴并可在Z轴线方向上上下移动。因此，压脚132可沿心轴21轴向移动地与心轴21装在一起。体部22a的其端部设置有该适配器22b。适配器22b上有衬套123。衬套123上有一供钻头20上下移动的钻头贯穿孔129即一刀具贯穿孔。
衬套123上还有一压缩气体喷出口50。喷出口50做成其轴线向钻头20的轴线伸展。喷出口50的一端通向衬套123的下面(接触面)123a，另一端通向一由衬套123和适配器22b形成的储气槽51。如图2所示，衬套123的下面123a上有多个连接衬套123外周123b与钻头贯穿孔129的凹槽124。接触面123a用以与加强板31接触从而把加强板31和印刷电路板30下压到工作台1上。应该指出，衬套123的外周123b也是压脚132的外周。
适配器22b中的一贯穿孔52的一端通向储气槽51，另一端经一电磁阀53和一压力调节器54与一压缩空气源55连接。该电磁阀53、压力调节器54和压缩空气源55构成压缩气体供应装置。应该指出，压缩气体供应装置也可不包括压力调节器54。
一O形圈56切断储气槽51与空间25之间的气流并定位和保持衬套123与适配器22b。一CNC装置28控制电磁阀53、压力调节器54和压缩空气源55。
空间25与一灰尘收集器27之间有一压力传感器57。该压力传感器57与CNC装置28连接。
下面说明该印刷电路板钻孔机的操作。
图3a，3b，3c和3d为说明该实施例的印刷电路板机加工装置的操作的示意剖面图，其中，图3a示出一在水平方向上移动的钻头20位于一待机机加工位置而即将与一心轴一起向下移动时的状态，图3b示出一压脚132与一加强板31接触时的状态，图3c示出压脚132即将与加强板31分开时的状态，图3d示出该钻头20上升到待机位置以开始在水平方向上移动时的状态。
按照本实施例，电磁阀53在钻头20位于待机位置上时打开、压缩空气源55从喷出口50的端部喷出压缩空气。然后，当压脚132与加强板31之间的距离缩短到图3a所示一预定距离L2时，电磁阀53关闭，因此停止喷出压缩空气。电磁阀53关闭直到图3d所示状态。在图3d所示状态后电磁阀53再次打开。即，电磁阀在钻头20位于机加工位置上时关闭；在钻头20、印刷电路板30和加强板31在X和Y方向上相对移动的同时打开。印刷电路板30和加强板31为工件的一个例子。
电磁阀53打开时，高压压缩空气从喷出口50喷出，从而把加强板31下压到印刷电路板30上。然后，把加强板31下压到印刷电路板30上的空气被灰尘收集器27的吸力吸到空间25中，从而衬套123端部(边缘)上的吸力减小。因此，即使压脚132更靠近加强板31加强板31也极少被提起。
即，与图5所示现有印刷电路板钻孔机14中压脚32与加强板31之间的距离L1比较，可缩短本发明实施例的印刷电路板钻孔机114中压脚132与加强板31之间的距离L2。压脚与加强板之间的距离还可缩短到日本专利公开No.平3-3713所述程度。
此外，由于压脚132与加强板31接触时外部空气经凹槽124被吸到空间25中，因此切屑被有效吸到灰尘收集器27。
CNC装置28始终监控压力传感器57的输出，在吸力由于某种原因变大、空间25中的压力下降时，它操纵压力调节器54提高供应给喷出口50的压缩空气的压力，以防止压脚132与加强板31接触。
如上所述，由于只在需要防止加强板31提起时向喷出口50供应压缩空气，因此本发明可削减压缩空气的消耗量。
此外，由于与现有技术中压脚32与加强板31之间的距离L1相比较，本发明可缩短压脚132与加强板31之间的距离L2，因此本发明可提高机加工效率而不降低加强板31和印刷电路板30的钻孔精度。
应该指出，在上述实施例中虽然电磁阀53在钻头20位于待机位置上时打开，但电磁阀53也可在压脚132与加强板31之间有一间隙时打开。
此外，由于用从喷出口50喷出的空气对加强板31加压所需的力大大小于压脚132对加强板31和印刷电路板30加压的力，因此电磁阀53也可始终打开。
由于在压脚132上下移动时也可防止加强板31被提起，因此压脚132与加强板31的接触最小。
也可用一警报系统代替压力调节器54操作。
也可使用其他气体如氮气而不使用压缩空气。
最好是，凹槽124布置成不与喷出口50接触。
压脚体部22a可与适配器22b制成一体。
还可把衬套123下面123a中的喷出口50的开口50a设置在靠近衬套123中央处钻头贯穿孔129的位置上，从而用少量压缩空气就可防止加强板31被提起。
由于喷出口50朝钻头20方向开口，因此用少量压缩空气下压加强板31待钻孔部位就可确保防止加强板31被提起。此外，喷出口50的开口50a分布在钻头20周围，因此用少量压缩空气下压加强板31待钻孔部位就可防止加强板31被提起。
如上所述，由于本发明印刷电路板机加工装置使得不妨碍压脚对工件加压的有压力空气从压缩气体喷出口喷出，因此可防止压脚与工件相干涉。由于在沿工件上面移动压脚时压脚与工件之间的距离可缩短，因此还可提高机加工效率而不降低机加工精度。
尽管以上说明了优选实施例，但本领域普通技术人员显然可在由后附权利要求界定的本发明范围内作出种种改动。
权利要求
1.一种印刷电路板机加工装置，包括一可转动的心轴，心轴上有一对放置在一工作台上的工件进行机加工的刀具；以及一可沿心轴轴向移动地装在心轴上的压脚，该压脚有一与工件接触的接触面和一穿过该接触面开口、供刀具的端部伸出和缩进的刀具贯穿孔；所述印刷电路板机加工装置可在对所述心轴与所述压脚之间一空间抽真空和用所述压脚的所述接触面把工件下压到所述工作台上的同时用所述刀具对工件进行机加工，其中所述压脚包括一通向所述接触面的压缩气体喷出口，该喷出口喷出从供应压缩气体的压缩气体供应装置供应的压缩气体，从而防止工件被提起；以及一也通向所述接触面的凹槽，该凹槽在所述接触面与工件接触时连通所述压脚的外周部与所述刀具贯穿孔。
2.按权利要求1所述的印刷电路板机加工装置，其特征在于，从所述压缩气体喷出口喷出的压缩气体的压力设定成不妨碍所述压脚的所述接触面与工件接触，从而在对工件进行机加工时允许所述接触面接触工件。
3.按权利要求1所述的印刷电路板机加工装置，其特征在于，所述压缩气体供应装置在所述压脚的所述接触面与工件接触时停止供应压缩气体。
4.按权利要求2所述的印刷电路板机加工装置，其特征在于，所述压缩气体供应装置在所述压脚的所述接触面与工件分开和在与之接触时从所述压缩气体喷出口喷出压缩气体。
5.按权利要求1所述的印刷电路板机加工装置，其特征在于，所述压缩气体供应装置在所述刀具和所述工件的至少之一在与所述心轴轴向相交叉的方向上移动时从所述压缩气体喷出口喷出压缩气体。
6.按权利要求1所述的印刷电路板机加工装置，其特征在于，所述压缩气体喷出口朝所述刀具的方向开口。
7.按权利要求1所述的印刷电路板机加工装置，其特征在于，进一步包括一测量所述空间中的负压的压力传感器，所述压缩气体供应装置可根据所述压力传感器测得的压力的增加或减小而减小或增加压缩气体的压力。
全文摘要
提供一种可提高机加工效率而又不降低机加工精度的印刷电路板机加工装置。该印刷电路板机加工装置包括一压脚，压脚上有一喷出口，喷出口的一端通向压脚的与一加强板正对的下面，另一端与一压缩气源连接，从喷出口喷出的气体的压力在对印刷电路板进行机加工时不妨碍压脚对加强板和印刷电路板加压。另外，气体至少在压脚和加强板在水平方向上相对移动时的一段时间中喷出。
文档编号H05K3/00GK1575097SQ20041004617
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月2日 优先权日2003年6月2日
发明者角博文, 伊藤靖, 铃木伸彦 申请人:日立比亚机械股份有限公司