加工装置以及加工方法

专利名称：加工装置以及加工方法
技术领域：
本发明涉及加工工件的加工装置及其加工方法。
背景技术：
图19是作为加工装置之一的以往的印制电路板开孔机的立体图，图20是将图19 的印制电路板开孔机的主轴附近剖开来表示的主视图，图21是图19的印制电路板开孔机 的工作台的主视图。 图19中，印制电路板开孔机的工作台l被省略图示的导向装置所支承，并且在底 座20上沿X轴方向自由移动。在底座20上，以横跨工作台1的形式固定有横梁21 (cross rail)。横梁21的前表面上设置有引导部件23，由该引导部件23支承横向滑板(cross slide)22。横向滑板22利用马达24沿着上述引导部件23在Y轴方向自由移动。另外，横 向滑板22的前表面上设置有引导部件31，并且由该引导部件31支承基部30。引导部件31 利用马达32在Z轴方向自由移动。基部30的前表面上固定有轴鞍(saddle) 33，轴鞍33中 固定有主轴40。 如图20所示，钻头41被旋转自如地保持于主轴40的顶端。与主轴40的顶端部嵌 合的压脚42被支承为在Z轴方向上自由移动，并且被省略了图示的气缸向图中下方施力。
作为被加工部件(工件)的印制电路板2a在底板2b上重叠有多张，并且在被2根 基准销3—体地固定的状态下，载置在工作台1的表面la。以下，将待加工印制电路板2a 和底板2b统称为印制电路板2。这里，作为底板2b多使用1 2mm的酚醛树脂。
如图21所示，在工作台1的表面侧形成有孔(这里是开口形状)4、5。 一个侧面 上形成了 V字形槽6的孔4中配置有方形的第1夹板7。夹板7的X方向的边长大致等于 孔4的X轴方向的边长，而Y轴方向的边长比从与槽6接触的第1基准销3a的夹板7配置 侧的端部(图中右端)到孔4的与上述槽6对置的面(图示孔4的右侧的侧面)4b的长度 短。 在方形的孔5中配置有方形的第2夹板8。夹板8的X轴方向的边长大致等于孔 5的X轴方向的边长，而Y轴方向的边长比从孔5Y轴方向的边长减去第2基准销3b的直径 的长度短。而且，第l和第2基准销3a、3b的直径相同。如图20所示，夹板7、8被配置于 孔4、5的底部、由轴承9a和轨道9b构成的直线引导装置9支承，以使其各自的上表面与工 作台1的表面la为同一个面，并且利用省略了图示的驱动单元在Y轴方向自由移动。
接着，说明以往的印制电路板开孔机100的加工步骤。 首先，如图21实线所示，通过使夹板7、8图示右侧的侧面(以下称为右侧面)7b、 8b与孔4、5的内侧面4b、5b抵接，从而使图示左侧的侧面(以下称作左侧面)7a、8a与槽6、 孔5的左内侧面5a的距离最大。接下来，将印制电路板2载置到工作台1上之后，使夹板 7、8向图中左侧移动，以使第1基准销3a与槽6抵接而第2基准销3b与右侧面8a抵接。 于是，印制电路板2以连接2根基准销3a、3b中心的线0与X轴平行的方式在Y轴方向定 位，并且通过槽6在X轴方向定位。
在该状态下使工作台1沿X轴方向移动而使横向滑板22沿Y轴方向移动，将钻头 41定位于印制电路板2的加工部(对工件的加工位置进行定位)。接着，在使基部30沿Z 轴方向移动，并用压脚42按压印制电路板2的状态下，使钻头41切入印制电路板2，对印制 电路板2进行开孔加工。 在图示的印制电路板开孔机100的情况下，其具备四根主轴40，因此，例如，相对 于主轴40为1根的印制电路板开孔机，能够以四倍的速度进行加工。 通过增加主轴根数能够提高加工效率，但与此同时，工作台的大小(表面积)增 大。另外，为了保持工作台的刚性，不得不随着增大工作台的表面积而增大厚度方向的尺 寸，增大了工作台的重量。于是，提出了利用纤维强化树脂层叠板来形成通常由钢铁材料形 成的工作台，减轻工作台重量的印制电路板开孔机(专利文献1)。
专利文献1 :日本特开2002-050848号公报 近年来，加工装置、特别是上述印制电路板的开孔机中，为了更高效、节能以及精 密加工，通过减轻承载并移动工件的加工工作台的重量来减小驱动源、以及能够快速且高 精度对工件进行定位变得越来越重要。 如果使用上述纤维强化树脂层叠板那样比重轻的材料，与钢铁材料等相比能够减 轻加工工作台的重量，但是即使使用这种比重轻的材料实现了轻质化，但在使加工工作台 整体移动的构造中，无法减小加工时移动的工作台的大小，阻碍工作台的进一步轻质化。
另外，随着对高效率的要求，越增加上述主轴等加工部的数量，加工工作台的面积 以及厚度越大，存在加工时移动的工作台重量增加率飞跃增大这样的问题。

发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种即使增加主轴等加工部的数量，加工 时移动的工作台的重量增加率也很小的构成的加工装置及其加工方法。
本发明的加工装置100，具备具有载置工件2的载置面50s、51s的加工工作台 50、51、对载置在上述加工工作台50、51的载置面50s、51s上的工件2进行加工的加工部 44，使上述加工工作台50、51和加工部44进行俯视情况下的相对移动来给加工位置定位， 之后对工件2进行加工，其特征在于，上述加工工作台50、51具备固定工作台50，其在与 上述加工部44对置的位置上，至少具有在该加工部44移动长度以上的长度L且被固定于 固定部件20 ;移动工作台51，其相对于该固定工作台50被支承为在与上述加工部44的移 动方向(Y轴方向)垂直的方向(X方向)上自由移动，并且具有在上述加工部44的移动方 向上比所载置的工件2小的宽度形成的上述载置面51s，并且，在上述移动工作台51的载置 面51s上固定工件2并移动该移动工作台51，从而使工件2在与上述固定工作台50的载置 面50s相对移动的同时沿与上述加工部44的移动方向(Y方向)垂直的方向移动，并且移 动上述加工部44在与上述固定工作台50对置的位置上对工件2进行加工。
这样，由于一旦使用比工件2宽度小的移动工作台51，便会发生工件2的弯曲或者 与固定工作台50的滑动，因此目前为止尚未对此做出研究。但是本发明人发现通过如上 述那样构成加工装置IOO，几乎能够消除波及加工的这些影B向，并且利用下述各种方法可以 进一步降低其影响。 优选加工装置100构成为由上述固定工作台50和移动工作台51的载置面50s、51s支承工件2的一部分，并且上述移动工作台的载置面51s支承工件2的重心。
另外，优选以下方式上述固定工作台50形成为俯视情况下在上述加工部44的移 动方向(Y方向)上长的长方形形状，并且在其载置面50s上具有在与长边方向(Y方向) 垂直的方向(X方向)上延伸设置的槽50v ;上述移动工作台51被滑动自如地支承于上述 固定工作台50的槽50v，并且由沿上述槽50v方向的长度M至少比上述槽50v的长度N长 的长方形形状构成；上述加工工作台50、51的上述长方形形状的固定工作台50和移动工作 台51交叉构成，具有未支承工件2的空间部S，并且在上述固定工作台50的载置面50s或 者与该固定工作台50交叉的上述移动工作台51的载置面51s上对工件进行加工。
另外，优选加工装置100具备至少一个加工单元90，上述加工单元90包括多个 上述加工部44，其空开一定间隔并列配置；1个上述固定工作台50 ;多个上述移动工作台 51，其并列设置于与上述各加工部44对应的位置。 另外，优选以下方式上述固定工作台50的载置面50s的高度k与上述移动工作 台51的载置面51s的高度J之差g，设定在下述的范围内，即上述加工部44加工时将工件 按压于上述固定工作台50，这时利用工件的弯曲性能够将工件保持于上述固定工作台50 的载置面50s上。 另外，可以构成为上述移动工作台51的载置面51s的高度J比上述固定工作台 50的载置面50s的高度K高(J > K)。 另外，可以构成为使上述移动工作台51的载置面51s的高度比上述固定工作台 50的载置面50s的高度低(J < K)。 另外，优选以下方式在工件2是印制电路板的情况下，上述固定工作台50的载置 面50s的高度K与上述移动工作台51的载置面51s的高度J之差在±0. lmm的范围内。
另外，优选以下方式在上述移动工作台51的一个端部上设置框架部件70，该框 架部件70被延伸设置在上述加工部44的移动方向(Y方向)上，在该框架部件70上安装 支承工件2端部的支架73，并且在上述固定工作台50的与上述支架73对应的位置形成了 用于防止碰撞上述支架73的退避槽50g。 另外，优选使上述框架部件70为载置加工部工具41的工具载置部。
另外，优选对上述固定工作台50的表面50s实施耐磨损处理。
另外，优选上述加工工作台51由铁或者轻金属形成。 优选使上述移动工作台51加工时的移动范围在工件2的一部分与上述固定工作 台50的载置面50s始终重叠的范围内。 另外，上述符号等用于与附图对照，不会由此对权利要求书带来任何影响。
根据技术方案1涉及的发明，通过使加工部移动方向的宽度比工件小的移动工作 台移动，能够改变固定工作台上的工件位置，因此能够减轻工件位置改变时移动的工作台 的重量。特别是，因为是为了使工件移动而仅仅移动移动工作台即可的构造，即使通过增加 加工部的数量而增加了加工的工件，移动的工作台的重量的增加量是增加的移动工作台的 重量部分，能够减小对应于每个工件移动的工作台的重量。因此，在使用容量相同的驱动装 置的情况下，能够提高加工速度，而且工作台的惯性力变小而容易控制，从而可以提高加工 精度。另外，由于固定工作台比加工部的移动长度还长并且在该固定工作台上移动加工部， 因此可以利用固定工作台可靠地支承并加工工件。
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根据技术方案2涉及的发明，通过构成为未利用固定工作台和移动工作台支承工 件的整个表面，能够减小固定工作台的载置面与工件之间的摩擦阻力。另外，通过用移动工 作台的载置面支承工件的重心，即使加工部移动方向的宽度比工件还小的移动工作台也能 够可靠地支承工件并使其移动。 根据技术方案3涉及的发明，由于能够轻质化地形成移动工作台，因此可以縮短 支承移动工作台的固定工作台和固定固定工作台的固定部件在移动工作台移动方向长度， 由此可以大幅减小加工装置整体的重量。 根据技术方案4涉及的发明，通过使多个加工部、1个固定工作台、设置在与各加 工部对应的位置的多个移动工作台构成1个加工单元，能够利用移动工作台同时改变多个 工件的位置，能够高效率地加工工件。 根据技术方案5涉及的发明，通过将固定工作台与移动工作台的载置面的高度差 设置在工件弯曲性可吸收的范围内，能够不损坏工件地将其牢固地保持在固定工作台的载 置面上，从而进行准确地加工。 根据技术方案6涉及的发明，通过使移动工作台的载置面高度比固定工作台的载 置面的高度高，能够减小工件与固定工作台的接触面积，从而减小工件移动时的摩擦阻力， 同时能够降低固定工作台的载置面的磨损。 根据技术方案7涉及的发明，通过使移动工作台的载置面的高度比固定工作台的 载置面的高度低，加工时工件的上下活动变小，能够降低工件固定部、例如用于插入定位销 的孔的磨损。 根据技术方案8涉及的发明，通过使固定工作台与移动工作台的载置面高度差在 ±0. lmm的范围内，即使工件是印制电路板，也能够无破损地牢固保持在固定工作台的载置 面上进行加工。 根据技术方案9涉及的发明，通过在设置于移动工作台一端的框架部件上设置支 承工件的端部的支架，例如，即使更换工具时等情况下工件脱离固定工作台的载置面，也能 够防止工件脱离移动工作台的载置面的部分因自重而弯曲。另外，能够防止该工件的弯曲 部分返回加工位置时碰撞固定工作台而损坏。 根据技术方案IO涉及的发明，通过使框架部件为载置加工部更换用工具的工具 载置部，与支承上述工件端部的支架配合使用，不会损害工件而且能够高效地更换加工部 工具。 根据技术方案11涉及的发明，通过对固定工作台的载置面实施耐磨损处理，能够 降低因载置面与工件的摩擦所致的磨损。 根据技术方案12涉及的发明，通过利用铁或者轻金属构成加工工作台，能够减小 周围温度变化对加工工作台的影响。 根据技术方案13涉及的发明，通过使移动工作台加工时的移动范围在工件的一 部分与固定工作台的载置面始终重叠的范围内，即使是短的工件，也能够防止其加工时脱 离固定工作台的载置面。


图1是本发明涉及的加工装置的立体图。
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图2是本发明涉及的加工装置的俯视图。 图3是图2的A-A剖视图。 图4是图2的B-B剖视图。 图5是图2的C-C剖视图。 图6是图4的D向视图。 图7是图1的E-E剖视图。 图8是表示本发明涉及的移动工作台51移动范围的说明图。 图9是表示本发明涉及的固定工作台50的变形例的图。 图10是表示本发明变形例的外观图。 图11是从Y轴方向看到的图10的图。 图12是表示本发明变形例的外观图。 图13是从Y轴方向看到的图12的图。 图14是表示具备钻头保持装置的印制电路板开孔机交换钻头时的说明图，其中 (a)是其俯视图，(b)是其侧视图。 图15是被固定于移动工作台51的印制电路板2的侧视图。 图16是表示支架73的变形例的图。 图17是表示本发明的其他实施方式的印制电路板开孔机的俯视图。 图18是对移动工作台51进行定位的定位步骤的流程图。 图19是以往技术的说明图。 图20是以往技术的说明图。 图21是以往技术的说明图。 附图符号说明 2.工件(印制电路板)；20...固定部件(底座)； 41.工具(钻头);44.加工部; 50...固定工作台(加工工作台)；50s...固定工作台的载置面；50v...槽；
50g...退避槽；51...移动工作台(加工工作台)；51s...移动工作台51的载置面；70...框架部件(钻头载置座)；71.支架；90...加工单元；跳 .加工装置(开孔加工机)；L...加工部的移动长度；M...沿着移动工作台的槽的方向的长度；N...槽长度；S...未支承工件的空间部；K...固定工作台的载置面的高度；J….移动工作台的载置面的高度；g.固定工作台的载置面与移动工作台的载置面的高度差。
具体实施例方式
图1是作为本发明涉及的加工装置的开孔加工机100的立体图，图2是俯视图，图3是图2的A-A剖视图，图4是图2的B-B剖视图，图5是图2的C_C剖视图，图6是图 4的D向视图，图7是图1的E-E剖视图，图8是表示移动工作台51移动范围的说明图，与 图19 图21相同的部件或者功能相同的部件标记相同符号，并且省略了重复的说明。
首先，说明开孔加工机100的整体构成。如图1所示，引导部件23上安装有两组 通过连接3个横向滑板而形成为一个整体的横向滑板22。这两组横向滑板22被连接成一 体地移动，并且在各个横向滑板22的前表面上空开规定间隙并列安装有3个主轴40，这些 主轴40、钻头41以及后面叙述的压脚42等形成了对工件(印制电路板)2进行加工的加工 部44。 另外，底座(固定部件)20上固定有2个固定工作台50，在上述固定工作台50的 与各主轴40对应的位置上，与固定工作台50交叉地设置有移动工作台51，其中移动工作台 51构成为在与主轴40的移动方向(Y轴方向)垂直的方向上(X轴方向)自由移动。
开孔加工机100构成为具备2个加工单元90，该加工单元90包括上述3个主轴 40、l个固定工作台50、与主轴40个数相同的移动工作台51，并且该开孔加工机100利用这 些固定工作台50以及移动工作台51构成将印制电路板2载置于表面(载置面)50s、51s 的加工工作台50、51。 而且，本实施方式中，开孔加工机100具备2个加工单元90，但是只要至少具备1 个加工单元90即可，主轴40以及移动工作台51的个数也并非必须为3个。因此，这些加 工单元90、主轴40、移动工作台51以及固定工作台50的个数根据开孔加工机100的规格 任意设定即可，另外根据各加工单元90的不同，也可以改变主轴40以及移动工作台51的 个数。 接着，详细地说明加工工作台50、51的构造。如图2以及图7所示，上述固定工作 台50是被形成为在俯看为长方形且正面看为门形形状的工作台，并且形成为其宽度方向 的长度N与移动工作台51长度方向的长度M相比大幅地縮短。另外，固定工作台50被形成 为其长度方向的长度L至少比加工部44在Y轴方向上移动的距离(移动长度)长，并且配 置成长度方向与Y轴(加工部44的移动方向)平行且宽度方向(X轴方向)与钻头41(主 轴40)的轴线交叉。因此，载置面50s与加工部44对置，并且该载置面50s上形成有其加 工区域。 在上述固定工作台50的载置面50s上形成有3个槽50v，槽50v在与长边方向(Y 轴方向)垂直的方向(X轴方向)上延伸设置，如图6所示，这些槽50v的宽度W被构成为 相对于移动工作台51的宽度T两侧各宽出0. lmm左右。在槽50v的底面上配置有由轴承 52a和轨道52b构成的直线引导装置52的轴承52a。在移动工作台51的下部固定有轨道 52b，移动工作台51通过将上述轨道52b和轴承52a卡合，在X轴方向上滑动自如地支承于 槽50v。 而且，图6中记载了移动工作台51的表面51s相对于固定工作台50的表面50s 仅高出差g，这里将针对差g为0的情况进行说明。另外，移动工作台51的宽度T是槽50v 的间距的1/20 1/2左右。 如图7所示，上述移动工作台51是俯视为长方形的板状工作台，并且被形成为沿 固定工作台50的槽50v的方向的长度M至少比上述槽50v的长度N长。另外，其载置面 51s形成为加工部44移动方向的宽度T比工件的宽度R小(T〈R，参照图1)，并且构成为即使印制电路板2的宽度R大于宽度T也能够载置。 另夕卜，在载置印制电路板2的移动工作台51的表面(载置面)51s的中心线Q上设 置有用于插入基准销3a、3b的第1孔53、第2孔54，并且构成为通过将基准销3a、3b嵌 入上述第1孔53以及第2孔54，可以将印制电路板2固定在移动工作台51的载置面51s， 并且印制电路板2的重心位于载置面51s上。 另外，1个固定工作台50上的移动工作台51利用连结板60将每个加工单元90 — 体地连结，如图3所示，在连结板60的下表面上配置有直线引导装置55的轴承55a，该直线 引导装置55由轴承55a和轨道55b构成。轨道55b在底座20上朝向X轴方向固定。
另外，如图5所示，在连结板60的下表面上配置有与滚珠丝杠56旋合的螺帽57。 滚珠丝杠56的一端与固定在底座20上的轴承58连接，另一端与马达61的输出轴连接。因 此，通过驱动马达61借助连结板60使3个移动工作台51同时沿X轴方向移动。
而且，加工时(开孔时)移动工作台51的移动范围，为在图8中从双点划线所示 的位置(图3中右端)到实线所示的位置(图3左端)。另外，当将移动工作台51定位于 双点划线所示位置时，孔53被定位在固定工作台50上。 如上所示，加工工作台50、51构成为至少一个移动工作台51以彼此的长边方向 垂直的形式与1个固定工作台50交叉，并且为以下结构将移动工作台51的长边与固定工 作台50的长边之间，作为未支承印制电路板2的空间部S，利用载置面50s、51s仅仅支承印 制电路板2的一部分。 接着，说明本发明的动作。通过将印制电路板2的基准销3a、3b插入孔53、孔54， 将印制电路板2定位并固定在移动工作台51上。这时，对移动工作台51进行定位，使孔53 处于固定工作台50上，因此印制电路板2的一部分被配置于固定工作台50上。在该状态 下，利用移动工作台51使比该移动工作台51面积大的印制电路板2沿X轴方向移动，相对 于固定工作台50的载置面50s进行相对移动。 确定印制电路板2的X轴方向的位置时，通过使横向滑板22沿Y轴方向移动而将 钻头41 (主轴40)的轴线定位于要加工的孔的中心，确定加工位置，使轴鞍33在Z轴方向 移动。如果轴鞍33在Z轴方向移动，则首先压脚42将印制电路板2按压并保持在固定工 作台50的载置面50s或者与该固定工作台50垂直部分的移动工作台51的载置面51s上， 该被保持的印制电路板2被钻头41开孔。 —个开孔动作结束后，利用横向滑板22使钻头41的轴线沿Y轴方向移动的同时 改变加工位置后，进行开孔。之后，如果固定工作台50上的印制电路板2上没有待加工的 孔，则利用移动工作台51使印制电路板2沿X轴方向移动，重复上述工序。
另夕卜，当印制电路板2的Y轴方向的宽度比移动工作台51的宽度T宽时，则存在 离开移动工作台51 (未被移动工作台51支承)的部分，但是印制电路板2被刚性大的底板 2b支承，并且进行印制电路板2的加工时，印制电路板2的加工部位周边始终被固定工作台 50支承，因此移动工作台51沿X轴方向移动时，印制电路板2的端部不会与固定工作台50 的端部干扰。 并且，加工部周边被固定工作台50支承，因此即使印制电路板2在加工时被压脚 42等按压，利用固定工作台50或者与该固定工作台50交叉部分的移动工作台51的载置 面50s、51s也可以牢固地保持印制电路板2，加工时发生倾斜而孔的轴线不会在板厚度方向上倾斜。 通过按上述方式构成印制电路板开孔机100，在压脚42按压加工部周边的印制电
路板2的状态下使钻头41切入(参照图20)，能够提高加工精度以及加工品质。 另外，移动轻质移动工作台51，可以对比移动工作台51面积大的印制电路板2进
行位置改变。并且，加工工作台50、51的多个移动工作台51与l个固定工作台50相交，并
且空开规定间隔并列配置构成格子状，因此形成未支承印制电路板2的空间部S，作为加工
工作台整体也可以轻质化，并且可以减小印制电路板2与固定工作台50的载置面50s之间
的摩擦。 并且，移动工作台51利用载置面51s支承印制电路板2的中心，因此即使印制电路板2的面积比移动工作台51大，也可以可靠地输送印制电路板2。 另外，即使增加了主轴40的个数，被移动的工作台的重量增加量仅仅是增加的移动工作台51的重量，因此与使加工工作台整体移动相比，可以使移动的工作台的重量增加率飞跃性减小，可以有效提高印制电路板2的开孔效率，同时，随着工作台的轻质化，可以实现驱动装置小型化、加工高速化以及加工精度提高。 并且，通过在固定工作台50上形成了主轴40的加工区域，从而加工工作台即使具有未支承印制电路板2的空间部S，加工时也可以将印制电路板2牢固地保持在固定工作台50的载置面50s或者移动工作台50的与固定工作台50交叉部分的载置面51s，可以可靠地进行加工。 另外，由于较短地形成了移动工作台51的X轴方向的长度N，因此也能够縮短底座20X轴方向的长度F，再加上加工工作台50、51自身的轻质化，作为开孔加工机100整体可以使重量大幅减小。 接着，针对使固定工作台50表面50s的X轴方向的宽度比压脚42的直径稍大的实施方式进行说明。如图9所示，固定工作台50是将压脚42所接触的宽度以外的表面50s设置成朝向外侧并向下方倾斜，将该载置面50s的宽度减小至压脚42的直径。这样，如果减小固定工作台50的宽度，便可减小印制电路板2移动时的摩擦力。另外，通过以向下方倾斜的方式形成其X轴方向端部，能够使印制电路板2的端部不会与固定工作台50的端部碰撞。 但是，在上述实施方式中，因为使固定工作台50的表面50s与移动工作台51的表面51s为相同高度(差g = 0)，所以加工时印制电路板2的下表面在表面50s上移动。因此，优选对表面50s实施耐磨损处理。作为耐磨损处理，固定工作台50的材质为钢材则实施淬火处理或者氮化处理即可，也可以在表面51s涂覆六氟乙烯等。或者，虽然省略了图示，但是也可以使固定工作台50为基础部和表面部的两层构造并且可以更换表面部。
另外，如图6所示，可以使移动工作台51的表面51s比固定工作台50的表面50s高(即，差g为+0 0. lmm左右)。如果使表面51s比表面50s高，则能够减轻表面50s的磨损。另一方面，如果使表面51s比表面50s低(即，差g为-0 0. lmm左右)，则加工时可以减轻印制电路板2的上下活动，因此能够降低孔53、54的磨损。 另外，将上述移动工作台51的表面51s与固定工作台50的表面50s的高低差设定在下述的范围内，即在工件被压脚42等按压时，利用工件的柔软性，能够不损坏工件地将其保持在固定工作台50的载置面50s，在为印制电路板2的情况下，如上所示优选±0. lmm
11的范围。 图IO是表示本发明的其他实施方式的外观图，图ll是从Y轴方向看到的图10的图。本实施方式是在底座20上设置了移动工作台51的支承装置的例子。构成为支承装置71上配置有多个圆筒辊子72，支承移动工作台51。这样的话，在加长了移动工作台51的X轴方向的长度时，能够减轻作用到轴承52a的负担，因此能够延长轴承52a的寿命。
图12是表示本发明又一实施例的外观图，图13是从Y轴方向看到的图12的图。本实施例是在底座20上追加设置了支架80的例子。在本发明的情况下，能够轻质化构成移动工作台51，因此可以縮短支承移动工作台51的固定工作台50在X轴方向的长度N，因此也可以縮短固定固定工作台50的底座20在X轴方向的长度F，但可以想到将会变得不稳定。在这种情况下，通过设置如图所示的L字形支架(底座固定部件)80来能够使装置稳定。而且，本图中支架80距离底座20最远的位置(图中点H)是以往的底座20的端部位置。根据本图可知，通过本发明，如果是例如具备6根主轴的印制电路板开孔机，能够削减总重量中2， OOOkg左右的重量(整体的25%左右)。 另外，本实施方式中设置了 2个固定工作台50，但也可以在1个固定工作台50上
卡合6个移动工作台51。这种情况下，可以使马达61也为1个。 另外，可以使移动工作台51的宽度T与压脚42的直径一致。 另外，孔53也可以是长孔而不是圆孔。并且，与图21的情况相同，可以构成为利
用按压部件向与基准销3a、3b的轴线垂直的方向按压与孔53卡合的基准销3a、3b。 另外，上述实施方式中仅用基准销3a、3b将印制电路板2固定于移动工作台51，但
是除了基准销3a、3b以外也可以设置固定部件。 但是，当加工装置是印制电路板开孔机时，1根钻头能加工的孔数是3000孔左右，并且加工的孔的直径也存在多种，因此一边更换钻头一边加工。如图14所示，在与安装了移动工作台51的连结板60侧相反的端部上安装了钻头载置座(工具载置部)70，钻头载置座70从移动工作台51向左右延伸设置。在钻头载置座70上载置有保持多个钻头41的多个钻头盒71 (图中六个)、可保持钻头41的2个钻套72a、72b。而且，钻头载置座70的底面的与移动工作台51相接的部分以外的面，高出移动工作台51的表面0. 5mm以上，可以相对于固定工作台50伸出。 在钻套72a上载置将要使用的钻头41，在钻套72b上没有载置钻头41。当更换钻头41时，使钻套72a或者钻套72b的轴心与主轴40的轴线一致，将保持于主轴40的钻头41载置于钻套72b中之后，使载置于钻套72a的钻头41保持于主轴40。并且，保持于钻头盒71的钻头41被省略了图示的单元载置于钻套72a中或者从钻套72b放回钻头盒71。
印制电路板2在X方向的长度有多种。当印制电路板2在X方向的长度短时，如图14所示，更换钻头41时有时印制电路板2会脱离固定工作台50。印制电路板2脱离移动工作台51的部分因重力而弯曲，如图15的双点划线所示，有时宽度方向两端处的下端的高度比固定工作台50的表面低。这种情况下，如果使移动工作台51向加工位置移动，即以印制电路板2载置于固定工作台50上的方式移动，则印制电路板2的端部与固定工作台50的侧面碰撞而损伤印制电路板2。 于是，在本实施方式中，在钻头载置座70上设置支承印制电路板2的端部的支架73，并且在固定工作台50的与支架73对应的位置上设置退避槽50g，退避槽50g贯通固定工作台50的宽度N方向，用于防止与支架73碰撞，支架73构成为通过穿过该退避槽50g而能够以不与固定工作台50碰撞的方式移动。 而且，支架73的Y轴方向的宽度例如为5mm， X方向的长度为例如支承10mm的印制电路板2的端部的长度。另外，支架73构成为表面73a距离底面的高度与固定工作台50的表面50s为同一高度。并且，固定工作台50上设置有多个槽50g(图中单侧4个)，以便能够与印制电路板2的宽度相应来改变支架73的Y方向的间隔。而且，槽50g的Y方向的宽度比支架73的Y方向的宽度单侧宽0. 1 0. 5mm。 图16是表示支架73的变形例的图。支架73以保持于钻头载置座70的轴74为中心自由旋转。弹簧75借助导块76对支架73的一个端部向图的下方施力。止动部件77将被弹簧75施力的支架73定位于实线所示的位置。实线所示的支架73的另一个端部73a被定位为比固定工作台50的表面53s靠上方lmm。另外，如果克服弹簧75而将端部73a压下，则如本图双点划线所示，端部73a处于固定工作台50的表面53s以下的高度。而且，弹簧75的作用力可以选择在支架73支承印制电路板2的状态下，以200g左右的力对止动部件77施力的值。 如果是上述支架73，由于使印制电路板2的端部比固定工作台50的表面53s高，因此印制电路板2不会与固定工作台50的侧面碰撞。另外，在对端部73a附近进行加工时，通过被作用力为几kg的压脚42压下，也会使印制电路板2的下表面处于固定工作台50的表面53s的高度。因此，不需要预先使支架73的表面73s的位置与固定工作台50的表面53s的高度一致，所以不仅能增大支架73的尺寸公差，还能易于组装装置。
而且，上述实施方式中，支架73在Y轴方向上自由移动地安装于钻头载置座70，但是也可以使钻头载置座70为仅沿Y轴方向延伸设置的支架部件。 但是，在以上的实施方式中，针对以2个基准销53、54中靠近固定工作台50侧的基准销53为基准的情况进行了说明，但是也可以以远离固定工作台50侧的基准销54为基准。进行了，针对这种情况进行说明。 以远离固定工作台50侧的基准销54为基准时，载置于移动工作台51并且X轴方向的长度短的印制电路板2，有时其固定工作台50侧会脱离固定工作台50。如果印制电路板2脱离固定工作台50，则为了加工而移动了移动工作台51时，印制电路板2的端部可能会碰撞固定工作台50。于是，以基准销54为基准时，在将印制电路板2载置于移动工作台51之际，以机械原点0(装置的原点，XY坐标基于该原点确定)为基准确定基准销54中心的坐标Xa，以防止印制电路板2脱离固定工作台50。另外，这里将规格上能够载置X方向上最长的印制电路板2的基准孔54的X坐标XaO，作为移动工作台51的基准工件载置位置，只要没有特别指定，移动工作台51定位于基准工件载置位置。 图17是移动工作台51的俯视图，图18是表示对移动工作台51进行定位的定位步骤的流程图。在图17中，Xd为主轴40(即钻头41)的转动轴线相对于机械原点O的X坐标。另外，k是到Xd的距离，预定印制电路板2载置于固定工作台50的载置面50s的最低限距离。而且，例如，如果固定工作台50的表面50s的X轴方向的宽度为2p，则k值确定为(p-l)mm以下(即、印制电路板2至少载置于表面50s的lmm以上)。另外，从基准销3b的中心到印制电路板2的基准孔53侧(距离较远侧)的端部的距离(即印制电路板2加工区域的X轴方向长度)是X。
13
省略了图示的控制装置如下所示确定本次工件载置位置的坐标Xa。 S卩，如果确认工件的载置位置，则确认X是否为(XaO-(Xd+k))以上(步骤S10)，当X^ (XaO-(Xd+k))时，Xa = XaO，结束处理(步骤S20)，其他情况下，Xa = (X+k+Xd)，将基准孔54的中心的X坐标定位于本次工件载置位置的坐标Xa。由此，印制电路板2始终被载置在固定工作台50的载置面50s上至少lmm以上。 而且，例如，在从印制电路板2的端部(图17中的端部2a)到基准销3b的距离一
定的情况下，代替长度X，可以使用印制电路板2的X方向的长度(全长)。 另外，上述的固定工作台50以及移动工作台51构成的加工工作台50、51也可以
利用纤维强化树脂层叠板等轻质化构成，并且为了能使移动工作台51构造上轻质化，可以
构成为利用铁、铝、不锈钢等轻金属形成并且能抵抗工厂等周围的温度变化。 另外，上述实施方式中，作为本发明涉及的加工装置的一例，针对印制电路板的开
孔装置进行了说明，但是不限于此，也可以适用于铣刀或者磨床等其他加工装置。 另外，固定工作台50未必一定是在Y轴方向上细长的长方形形状，例如也可以构
成为在X轴和Y轴方向这两个方向上形成得长，与移动工作台51 —起支承印制电路板2
的整个面。并且，移动工作台51也未必一定构成为借助槽50v而与固定工作台50交叉，也
可以构成为正面看时在门形形状的固定工作台50与底座20之间通过并交叉。
1权利要求
一种加工装置，其具备具有载置工件的载置面的加工工作台、对载置在所述加工工作台的载置面上的工件进行加工的加工部，使所述加工工作台和加工部进行俯视情况下的相对移动来定位加工位置，之后对工件进行加工，其特征在于，所述加工工作台具备固定工作台，其位于与所述加工部对置的位置上，至少具有在该加工部移动长度以上的长度，并且被固定于固定部件；移动工作台，其相对于该固定工作台被支承为在与所述加工部的移动方向垂直的方向上自由移动，并且具有在所述加工部的移动方向上比所载置的工件小的宽度形成的所述载置面，并且，在所述移动工作台的载置面上固定工件并移动该移动工作台，从而使工件与所述固定工作台的载置面相对移动的同时在与所述加工部的移动方向垂直的方向上移动，并且移动所述加工部在与所述固定工作台对置的位置上对工件进行加工。
2. 根据权利要求l所述的加工装置，其中，利用所述固定工作台和移动工作台的载置 面支承工件的一部分，并且所述移动工作台的载置面支承工件的重心。
3. 根据权利要求1或2所述的加工装置，其中，所述固定工作台形成为在俯视情况下所述加工部的移动方向上长的长方形形状，并且 在其载置面上具有在与长边方向垂直方向上延伸设置的槽，所述移动工作台被滑动自如地支承于所述固定工作台的槽，并且由沿所述槽方向的长 度至少比所述槽的长度长的长方形形状构成，所述加工工作台的所述长方形形状的固定工作台和移动工作台交叉构成，并且，具有未支承工件的空间部，在所述固定工作台的载置面或者与该固定工作台交叉的所 述移动工作台的载置面上对工件进行加工。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的加工装置，其中，具备至少一个加工单元，所述加工单元包括多个所述加工部，其空开一定间隔并列配置； l个所述固定工作台；多个所述移动工作台，其并列设置于与所述各加工部对应的位置。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的加工装置，其中，所述固定工作台的载置面 的高度与所述移动工作台的载置面的高度之差在下述范围内所述加工部加工时将工件按 压于所述固定工作台，这时利用工件的弯曲性能够将工件保持于所述固定工作台的载置面 上。
6. 根据权利要求5所述的加工装置，其中，所述移动工作台的载置面的高度比所述固 定工作台的载置面的高度高。
7. 根据权利要求5所述的加工装置，其中，所述移动工作台的载置面的高度比所述固 定工作台的载置面的高度低。
8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的加工装置，其中， 工件是印制电路板，所述固定工作台的载置面的高度与所述移动工作台的载置面的高度之差在±0. lmm 的范围内。
9. 根据权利要求1至8中任意一项所述的加工装置，其中，在所述移动工作台的一个端部上设置框架部件，该框架部件沿所述加工部的移动方向 延伸设置，在该框架部件上安装支承工件端部的支架，并且在所述固定工作台的与所述支 架对应的位置上形成了用于防止碰撞所述支架的退避槽。
10. 根据权利要求9所述的加工装置，其中，所述框架部件为载置加工部工具的工具载置部。
11. 根据权利要求1至10中任意一项所述的加工装置，其中对所述固定工作台的表面 实施了耐磨损处理。
12. 根据权利要求1至11中任意一项所述的加工装置，其中所述加工工作台由铁或者 轻金属形成。
13. —种权利要求1至12中任意一项所述的加工装置的加工方法，其特征在于， 所述移动工作台加工时的移动范围在工件的一部分与所述固定工作台的载置面始终重叠的范围内。
全文摘要
本发明提供一种具备即使增加主轴等加工部的个数，工作台的重量也不会过度增加的加工工作台的加工装置及其加工方法。加工工作台(50、51)具备表面具备与长边方向垂直的槽(50v)的方形固定工作台(50)、和与槽(50v)卡合的方形移动工作台(51)，通过使移动工作台(51)移动来改变比移动工作台(51)面积大的印制电路板(2)的位置，并且，在与固定工作台(50)的载置面对置的位置上移动主轴(44)，从而定位加工位置并在固定工作台(50)的载置面(50s)上对印制电路板(2)进行加工。
文档编号H05K3/00GK101733439SQ20091022111
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月3日 优先权日2008年11月5日
发明者大谷民雄, 尾崎友昭, 熊谷德成, 若松纯, 镰田弘幸, 长沢胜浩 申请人:日立比亚机械股份有限公司