JP4027023B2

JP4027023B2 - PCB drilling method

Info

Publication number: JP4027023B2
Application number: JP2000259623A
Authority: JP
Inventors: 弘幸鎌田
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2020-08-29
Also published as: JP2002066993A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下穴加工用専用の加工プログラムを作成しなくても、下穴加工を行うことができるプリント基板穴明方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の加工プログラムの一部を示す図であり、工具番号（図中のＴの後の数字である。）に続いて穴位置をＸ座標、Ｙ座標の順で記載した座標データ群が記載されている。同図に示されているように、プリント基板に穴明け加工をする場合、径が等しい穴を連続して加工することにより加工能率を向上させる。そして、工具保持指令（工具交換指令であり、図中の工具番号の前のＴである。）を受けると、現在保持している工具を予め定められた位置に格納し、指定された工具を保持する。
【０００３】
図５は、従来の工具データテーブルの記載内容を示す図である。工具データテーブルには、工具の格納場所（通常、工具は１本ずつ格納されている。）と、工具番号、工具径、スピンドル回転数、切削速度および工具寿命（加工する穴数の許容値である。）がそれぞれ入力されている。図示のように、工具番号は工具径を識別する番号であり、それぞれの工具は、格納場所で特定される。
【０００４】
１枚のプリント基板に対して、数千〜数万の穴を加工することが多いから、穴明け加工をするときには、プリント基板を載置するテーブルの一端に複数（数１００本）の工具を保持する工具カセットを配置しておき、加工プログラムあるいは工具寿命による工具保持指令に基づいて工具を交換しながら、例えば０．３〜６．５ｍｍの穴を１台のプリント基板穴明機で加工していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、極小径（例えば０．１ｍｍ）の穴の加工を必要とするプリント基板が増加している。極小径の穴を加工する場合、高速回転するスピンドル（１５万回転／分程度。以下、高速スピンドルという。）で加工をすると、加工能率を向上させることができる。このため、高速スピンドルを備えるプリント基板穴明機が増加している。
【０００６】
高速スピンドルは一般に切削負荷の許容値が小さい。このため、高速スピンドルにより大径穴を加工する場合は、先ず小径の工具で下穴を加工し、その後大径の工具で指定された径に仕上る必要がある。
【０００７】
しかし、総ての穴が下穴加工を必要とするわけではないから、高速スピンドルを備えるプリント基板穴明機により大径の穴を加工する場合は、加工プログラムを編集して、下穴加工用の加工プログラムを別に作成する必要があった。また、従来のプリント基板加工機で使用していた加工プログラムをそのまま使用することができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、高速スピンドルを備えるプリント基板穴明機であっても、下穴加工用の加工プログラムを作成する必要がなく、従来のプリント基板加工機用の加工プログラムをそのまま使用して、下穴加工が行うことができるプリント基板穴明方法を提供するにある。
【０００９】
【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、工具毎に径と加工条件とを記述した工具データテーブルと、加工に使用する工具と加工する穴の位置を記述した加工プログラムとを用いて、工具を交換しながら穴明け加工をするプリント基板穴明方法において、前記工具データテーブルに、下穴加工の要・否のデータと、下穴加工に用いる工具のデータとを、工具毎に入力しておき、第１回目の前記加工プログラム実行時には、下穴加工否の穴と、下穴加工要の下穴を加工すると共に、下穴加工を行なったかどうかを記録し、第２回目の前記加工プログラム実行時には、前記下穴加工否の穴は加工せず、下穴加工を行なった穴だけを加工することを特徴とする。
【００１０】
【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、本発明に係るプリント基板穴明方法を実施するプリント基板穴明機の要部を示すブロック図、図２は、本発明に係る工具データテーブルを示す図である。
【００１１】
図１において、プリント基板１は、プリント基板穴明機のテーブル２に支持されている。テーブル２は、図示を省略する案内部材により紙面と垂直な方向に摺動可能に支持され、下面に固定されたナット３が、送りねじ４に螺合している。送りねじ４は、図示を省略するサーボモータによって回転駆動される。
【００１２】
スライダ５は、図示をしない案内部材により図の左右方向に摺動可能に支持されている。スライダ５に固定されたナット６は、送りねじ７に螺合している。送りねじ７は、サーボモータ８によって回転駆動される。スピンドルヘッド９は、スライダ５に図の上下方向摺動自在に支持されている。スピンドルヘッド９の背面に固定されたナット１０は、送りねじ１１に螺合している。送りねじ１１は、サーボモータ１２によって回転駆動される。
【００１３】
スピンドル１３は、スピンドルヘッド９に回転自在に支持され、図示を省略するモータによって回転駆動される。図示を省略する駆動手段によって開閉駆動されるコレットチャック１４が、スピンドル１３に支持されている。工具１５は、コレットチャック１４に保持されている。エアシリンダ１６はブラケット１７を介してスピンドルヘッド９に支持され、常時一定の圧力のエアが供給されている。プレッシャフット１８は、エアシリンダ１６のロッドに取り付けられている。
【００１４】
図示を省略するが、多軸のプリント基板穴明機では、スライダ５に複数のスピンドルヘッド９が摺動自在に支持されている。
【００１５】
制御装置４０は、フロッピーディスク（以下、ＦＤという。）４１に記録された加工プログラムを読み取るＦＤ入力装置４２と、ＦＤ４１に記録されていないデータを入力するためのキーボード４３と、入力データや記憶装置５０の記憶内容を表示するＣＲＴ４４とからなる入力部４５と、各種データを比較、演算する演算装置４６と、各種のデータを記憶する記憶装置５０とから構成されている。
【００１６】
記憶装置５０には、工具データテーブル５１が更新可能に記憶されている。また、記憶装置５０には、加工プログラム記憶エリア５２が設けられている。
【００１７】
図２は、本発明に係る工具データテーブルの記載内容を示す図であり、従来の工具データに加えて、下穴加工の要・否を示すデータと下穴加工に使用する工具番号を示すデータとが付加されている。
【００１８】
このような構成で、制御装置４０は、入出力部４５から入力された加工プログラムに従って、穴明機本体を駆動し、プリント基板１の穴明け加工を行う。
【００１９】
図３は本発明に係るプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャートである。なお、予め加工プログラム記憶エリア５２には、ＦＤ４１に入力されている加工プログラムがコピーされており、コレットチャック１４は工具１５を保持していない。
【００２０】
図示を省略する起動釦がオンされると、演算装置４６はｉ＝１、ｊ＝０とする（手順Ｓ１００）。なお、ｉは加工プログラムの実行回数、ｊは後述する下穴加工の実施の有無である。次に、ｉと２とを比較し（手順Ｓ１１０）、ｉ＜２である場合は、手順１２０の処理を行ない、ｉ≧２である場合（すなわち、第２回目の加工の場合）は、手順３００の処理を行なう。ここでは第１回目の加工であるから、手順１２０の処理として工具保持の指令を待つ。そして、工具保持の指令を受けると、工具データテーブル５１を参照し、指令された工具番号の下穴加工の要否を確認する（手順Ｓ１３０）。そして、下穴加工が否の場合は、指定された工具番号の工具を保持して（手順Ｓ１４０）、手順Ｓ２００の処理を行なう。また、下穴加工が要の場合は、下穴加工に指定された工具番号の工具を保持し（手順Ｓ１５０）、ｊ＝ｊ＋１としてから（手順Ｓ１６０）、手順Ｓ２００の処理を行なう。
【００２１】
手順Ｓ２００では、保持した工具により、加工プログラムで指定された位置に穴明け加工を行ない、同径の穴加工を行なう必要がある場合は、指定された位置に穴を加工する（手順Ｓ２１０）。そして、保持した工具の加工が終了したときには、加工プログラム終了であるかどうかを確認し（手順Ｓ２２０）、加工プログラム終了でない場合は手順Ｓ１２０の処理を行ない、加工プログラムが終了である場合はｉ＝ｉ＋１として（手順Ｓ２３０）、すなわち第１回目の加工プログラムを終了して、手順Ｓ１１０の処理により、手順Ｓ３００の処理、すなわち、第２回目の加工に移る。
【００２２】
手順Ｓ３００では、ｊと１とを比較し（手順Ｓ１１０）、ｊ≧１である場合は手順３１０の処理を行ない、ｊ＜１である場合は、下穴加工を必要とする穴がないので処理を終了する。手順３１０では、マシンロックの状態、すなわち、テーブル２およびスライダ５を固定して、工具保持の指令を待つ（手順Ｓ３２０）。そして、工具保持の指令を受けると、工具データテーブル５１を参照し、指令された工具番号の下穴加工が否の場合は手順Ｓ３８０の処理を行ない、下穴加工が要の場合は、マシンロックを解除してから（手順Ｓ３４０）、指定された工具番号の工具を保持する（手順Ｓ３５０）。そして、加工プログラムで指定された位置に穴明け加工を行ない、同径の穴加工を行なう必要がある場合は、指定された位置に穴を加工する（手順Ｓ３７０）。そして、保持した工具の加工が終了したときには、加工プログラム終了であるかどうかを確認し（手順Ｓ３８０）、加工プログラム終了でない場合は手順Ｓ３１０の処理を行ない、加工プログラム終了である場合は、加工を終了する。
【００２３】
なお、第１回目の加工はＦＤ４１に入力されている加工プログラムを実行すると共に、ＦＤ４１に入力されている加工プログラムを記憶エリア５２にコピーし、第２回目の加工は記憶エリア５２にコピーした加工プログラムを実行するようにしてもよい。
【００２４】
また、上記では、穴明け加工について説明したが、本発明はプリント基板の外形加工機等にも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１個の加工プログラムを繰り返して実行させることにより、高速スピンドルを備えるプリント基板穴明機であっても、下穴加工用の加工プログラムを作成する必要がない。この結果、従来のプリント基板加工機用の加工プログラムをそのまま使用することができ、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板穴明機の要部を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る工具データテーブルの記載内容を示す図である。
【図３】本発明に係るプリント基板穴明機の加工手順を示すフローチャートである。
【図４】従来の加工プログラムの一部を示す図である。
【図５】従来の工具データテーブルの記載内容を示す図である。
【符号の説明】
１５工具
５０記憶装置
５１工具データテーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed circuit board drilling method that can perform prepared hole processing without creating a dedicated processing program for prepared hole processing.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a diagram showing a part of a conventional machining program. Coordinate data in which the hole position is described in the order of the X coordinate and the Y coordinate following the tool number (the number after T in the figure). Groups are listed. As shown in the figure, when drilling a printed circuit board, the processing efficiency is improved by continuously processing holes having the same diameter. Upon receiving a tool holding command (a tool replacement command, which is T before the tool number in the drawing), the currently held tool is stored in a predetermined position, and the designated tool is stored. Hold.
[0003]
FIG. 5 is a diagram illustrating the description content of a conventional tool data table. The tool data table contains the tool storage location (usually one tool is stored at a time), the tool number, the tool diameter, the spindle rotation speed, the cutting speed and the tool life (allowable number of holes to be processed). Are entered). As shown in the figure, the tool number is a number for identifying a tool diameter, and each tool is specified at a storage location.
[0004]
Since many thousands to tens of thousands of holes are often machined on one printed circuit board, when drilling, a plurality of (several hundreds) tools are attached to one end of the table on which the printed circuit board is placed. A tool cassette to be held is placed, and for example, 0.3 to 6.5 mm holes are machined with a single printed circuit board drilling machine while changing tools based on a machining program or a tool holding command based on the tool life. It was.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, printed circuit boards that require processing of holes with a very small diameter (for example, 0.1 mm) are increasing. When machining extremely small diameter holes, machining efficiency can be improved by machining with a spindle that rotates at a high speed (about 150,000 rpm). For this reason, printed circuit board drilling machines equipped with high-speed spindles are increasing.
[0006]
High-speed spindles generally have a low cutting load tolerance. For this reason, when machining a large-diameter hole with a high-speed spindle, it is necessary to first machine a pilot hole with a small-diameter tool, and then finish to the specified diameter with a large-diameter tool.
[0007]
However, not all holes need to be prepared, so when machining large-diameter holes with a printed circuit board drilling machine equipped with a high-speed spindle, edit the machining program for It was necessary to create a separate machining program. In addition, the processing program used in the conventional printed circuit board processing machine cannot be used as it is.
[0008]
The object of the present invention is not necessary to create a processing program for pilot hole processing, even if it is a printed circuit board drilling machine equipped with a high-speed spindle, using a processing program for a conventional printed circuit board processing machine as it is, It is in providing the printed circuit board drilling method which can perform a pilot hole process.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a tool data table that describes a diameter and a machining condition for each tool, and a machining program that describes a tool used for machining and a position of a hole to be machined. In the printed circuit board drilling method in which drilling is performed while exchanging holes, the data on whether or not pilot holes are necessary and the data of the tool used for pilot holes are input to the tool data table for each tool. In addition, when the first machining program is executed, a hole for which a pilot hole is not processed and a pilot hole for which a pilot hole is required are machined, and whether or not a pilot hole is machined is recorded, and the second machining program is recorded. At the time of execution, the holes for which the prepared hole is not processed are not processed, but only the holes that have been prepared are processed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a printed circuit board drilling machine for carrying out a printed circuit board drilling method according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a tool data table according to the present invention.
[0011]
In FIG. 1, a printed circuit board 1 is supported by a table 2 of a printed circuit board drilling machine. The table 2 is supported by a guide member (not shown) so as to be slidable in a direction perpendicular to the paper surface, and a nut 3 fixed to the lower surface is screwed into the feed screw 4. The feed screw 4 is rotationally driven by a servo motor (not shown).
[0012]
The slider 5 is supported by a guide member (not shown) so as to be slidable in the left-right direction in the drawing. The nut 6 fixed to the slider 5 is screwed into the feed screw 7. The feed screw 7 is rotationally driven by a servo motor 8. The spindle head 9 is supported by the slider 5 so as to be slidable in the vertical direction in the figure. A nut 10 fixed to the back surface of the spindle head 9 is screwed into a feed screw 11. The feed screw 11 is rotationally driven by a servo motor 12.
[0013]
The spindle 13 is rotatably supported by the spindle head 9 and is rotated by a motor (not shown). A collet chuck 14 that is driven to open and close by a driving means (not shown) is supported on the spindle 13. The tool 15 is held by the collet chuck 14. The air cylinder 16 is supported by the spindle head 9 via a bracket 17 and is constantly supplied with air at a constant pressure. The pressure foot 18 is attached to the rod of the air cylinder 16.
[0014]
Although not shown, in a multi-axis printed board drilling machine, a plurality of spindle heads 9 are slidably supported on the slider 5.
[0015]
The control device 40 includes an FD input device 42 for reading a machining program recorded on a floppy disk (hereinafter referred to as FD) 41, a keyboard 43 for inputting data not recorded on the FD 41, input data and a storage device. The input unit 45 includes a CRT 44 that displays 50 stored contents, an arithmetic device 46 that compares and calculates various data, and a storage device 50 that stores various data.
[0016]
The storage device 50 stores a tool data table 51 in an updatable manner. Further, the storage device 50 is provided with a machining program storage area 52.
[0017]
FIG. 2 is a diagram showing the description contents of the tool data table according to the present invention. In addition to the conventional tool data, data indicating the necessity / unnecessity of pilot hole machining and data indicating the tool number used for pilot hole machining. And are added.
[0018]
With such a configuration, the control device 40 drives the drilling machine main body in accordance with the machining program input from the input / output unit 45 and performs drilling of the printed circuit board 1.
[0019]
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the printed circuit board drilling machine according to the present invention. In addition, the machining program input to the FD 41 is copied in the machining program storage area 52 in advance, and the collet chuck 14 does not hold the tool 15.
[0020]
When a start button (not shown) is turned on, the arithmetic unit 46 sets i = 1 and j = 0 (step S100). Note that i is the number of executions of the machining program, and j is the presence or absence of execution of a pilot hole machining described later. Next, i is compared with 2 (procedure S110). If i <2, the process of step 120 is performed. If i ≧ 2 (that is, the second machining), the procedure is performed. 300 processes are performed. Here, since it is the first machining, a tool holding command is awaited as a process of step 120. When a tool holding command is received, the tool data table 51 is referred to and it is confirmed whether or not it is necessary to prepare the prepared hole for the commanded tool number (step S130). If the prepared hole machining is not possible, the tool with the designated tool number is held (step S140), and the process of step S200 is performed. If pilot hole machining is required, the tool with the tool number designated for pilot hole machining is held (procedure S150), j = j + 1 is set (procedure S160), and the process of procedure S200 is performed.
[0021]
In step S200, drilling is performed at the position specified by the machining program with the held tool, and if it is necessary to perform drilling of the same diameter, the hole is processed at the specified position (procedure S210). Then, when the machining of the held tool is finished, it is confirmed whether or not the machining program is finished (step S220). If the machining program is not finished, the process of step S120 is performed, and if the machining program is finished, i = As i + 1 (procedure S230), that is, the first machining program is terminated, and the process proceeds to the process of procedure S300, that is, the second machining by the process of procedure S110.
[0022]
In step S300, j is compared with 1 (procedure S110), and if j ≧ 1, the process of step 310 is performed. If j <1, the process does not include a hole that requires pilot hole processing. Exit. In step 310, the machine is locked, that is, the table 2 and the slider 5 are fixed, and a tool holding command is awaited (step S320). When a tool holding command is received, the tool data table 51 is referred to. If the prepared tool number is not prepared, the process of step S380 is performed. Is released (procedure S340), and the tool of the designated tool number is held (procedure S350). Then, drilling is performed at the position designated by the machining program, and if it is necessary to perform the same diameter drilling, the hole is machined at the designated position (step S370). Then, when the machining of the held tool is finished, it is confirmed whether or not the machining program is finished (step S380). If the machining program is not finished, the process of step S310 is performed. If the machining program is finished, the machining is finished. finish.
[0023]
The first machining is performed by executing the machining program input to the FD 41, the machining program input to the FD 41 is copied to the storage area 52, and the second machining is performed by copying the machining program to the storage area 52. The program may be executed.
[0024]
In the above description, the drilling process has been described. However, the present invention can also be applied to a printed board outer shape processing machine or the like.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is necessary to create a machining program for drilling a pilot hole even in a printed board drilling machine having a high-speed spindle by repeatedly executing one machining program. There is no. As a result, the processing program for the conventional printed circuit board processing machine can be used as it is, and workability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a printed circuit board drilling machine according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the description content of a tool data table according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the printed circuit board drilling machine according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a part of a conventional machining program.
FIG. 5 is a diagram showing the description content of a conventional tool data table.
[Explanation of symbols]
15 Tool 50 Storage device 51 Tool data table

Claims

工具毎に径と加工条件とを記述した工具データテーブルと、加工に使用する工具と加工する穴の位置を記述した加工プログラムとを用いて、工具を交換しながら穴明け加工をするプリント基板穴明方法において、
前記工具データテーブルに、下穴加工の要・否のデータと、下穴加工に用いる工具のデータとを、工具毎に入力しておき、
第１回目の前記加工プログラム実行時には、下穴加工否の穴と、下穴加工要の下穴を加工すると共に、下穴加工を行なったかどうかを記録し、第２回目の前記加工プログラム実行時には、前記下穴加工否の穴は加工せず、下穴加工を行なった穴だけを加工することを特徴とするプリント基板穴明方法。Printed circuit board holes for drilling while exchanging tools, using a tool data table that describes the diameter and machining conditions for each tool, and a machining program that describes the tool used for machining and the position of the hole to be machined In the light method ,
In the tool data table, data on the necessity / unnecessity of pilot hole machining and tool data used for pilot hole machining are input for each tool,
When the first machining program is executed, a hole for which pilot hole machining is not required and a pilot hole required for pilot hole machining are machined, and whether or not a pilot hole machining is performed is recorded, and when the machining program is executed for the second time, A printed circuit board drilling method, wherein a hole that has been subjected to pilot hole processing is processed without processing the holes that are not processed.