印刷基板的加工方法和印刷基板加工机

申请号 CN200710145287.7 申请日 2007-08-21 公开(公告)号 CN101152698A 公开(公告)日 2008-04-02
申请人 日立比亚机械股份有限公司; 发明人 角博文; 长沢胜浩;
摘要 本 发明 的目的是提供一种即使在 主轴 单元的 温度 发生变化的情况下,仍可以提高加工 精度 (孔深精度)的印刷 基板 的加工方法和印刷基板加工机。按导轴的各个转速,来预先求解出导轴的运转时间与保持在该导轴上的工具前端的位移量δ之间的关系,依据为了进行加工而设定的导轴转速和加工开始后的经过时间,并以预先求得的上述位移量δ,对工具的切入量进行补正。
权利要求

1.一种印刷基板加工方法,其特征在于,按导轴的各个转速,来预先求解出上述导轴的运转时间与保持在该导轴上的工具的前端在轴线方向上的位移量之间的关系,依据为了进行加工而设定的上述导轴转速和加工开始后的经过时间,并以预先求得的上述位移量,对上述工具的切入量进行补正。
2. —种印刷基板加工方法,其特征在于,在将导轴的旋转从第一 转速变更到第二转速的情况下,按上述第一和第二的各个转速,预先求 解出上述变更后的上述导轴的运转时间与保持在该导轴上的工具的前 端在轴线方向上的位移量之间的关系,依据上述第二转速、与变更到第 二转速后的经过时间,并以预先求得的上述位移量,对上述工具的切入 量进行补正。
3. —种印刷基板加工机,具有使工具旋转的导轴和使上述导轴在 上述工具的轴线方向上移动的移动装置,并使上述工具在上述工具的轴 线方向上移动依据指令值的距离,来进行加工,其特征在于,设置有存 储装置、运算装置、以及计时器,而该存储装置,按上述导轴的各个转 速,来预先对上述导轴的运转时间与保持在上述导轴上的工具的前端在 轴线方向上的位移量之间的关系进行存储;在加工开始时,依据为了加 工而设定的上述导轴的转速、与由上述计时器测量出的加工开始后的经 过时间,并以预先求得的上述位移量,对上述工具的切入量进行补正。

说明书全文

印刷^L的加工方法和印刷^4l加工机技术领域本发明涉及一种印刷基板加工方法和使用该加工方法的印刷基板背景技术图2为印刷基板加工机的结构图。同图中,沿着固定在机座1上的直线引导装置2可移动地被支撑工作台3经螺紋进给机构,并通过电机4被驱动。支柱5以跨越工作台 3的方式被固定在机座1上。沿着被固定于支柱5上的直线引导装置6 可移动地被支撑的横刀架7经螺紋进给机构,并通过电机8被驱动。鞍 形部9可移动地被支撑在:固定于横刀架7上的图示省略的直线引导装 置上,并且该鞍形部9经螺紋进给机构,并通过电机10被驱动。支撑 省略图示的导轴的主轴单元11,被固定在鞍形部9上,且该导轴对省略 图示的工具进行保持,并旋转。压底座12在导轴轴向上可移动地被 支撑在主轴单元11的一端。该压力底座12经集尘用的配管13而连接 于集尘装置14。冷却装置15经配管16而连接于主轴单元11,在主轴 单元11中形成的通路里,使液体的制冷剂循环,从而来冷却主轴单元 11。而且,使保持所需工具的导轴以所需转速旋转,同时使集尘装置14 动作,经配管13来吸引压力底座12的内部。在这种状态下,使载放有 工件W的工作台3与横刀架7在XY方向上相对移动,并在使工具处 于与工件的加工位置相对的位置后,使鞍形部9下降。于是,首先,压 力底座12接触工件W,并且按压工件W。 一旦使鞍形部9进一步下降, 主轴单元11与压力底座12相对移动,工具挤入工件W,来进^f亍工件W 的加工。由于驱使导轴旋转的电机发热,主轴单元11将处于高温,所以通过 以一定的时间间隔(5~15分)使冷却装置15动作,并在主轴单元11

内循环制冷剂,来使主轴单元ll的温度维持在所需的温度范围内。然而,在频繁地发生更换钻头时,冷却装置一旦作动,主轴单元由 于过度冷却而超出了所需的温度范围,则会出现加工位置精度、加工质 量(例如,加工过的孔内的表面粗糙度)降低的情况。因此,有这样一 种技术,即,可代替设置冷却装置,在支撑导轴的外壳的内部形成有与 集尘装置连接的多个空气流通路,在流通路与集尘装置之间配置有流量 调整器,在导轴旋转的时候,增多流动在流通路中的空气的流量,以防 止主轴单元上升到设定温度以上,在更换工件、更换工具时等情况下的 导轴旋转停止的时候,减少流通路中流通的空气的流量,以防止主轴单 元的过冷却,从而可以将主轴单元的温度控制在一个比较狭小的范围 内。(专利文献l)另外,也有的是,用外軍来覆盖印刷基板开孔机,通过将温度调节 后的空气送入到外罩内部,来抑制印刷基板开孔机的温度变化。(专利文献2)专利文献l:日本特开平7 - 328889号〃>才艮 专利文献2:日本特开平6 - 023647号乂》4艮发明内容然而,依据专利文献l的技术,虽然可以缩小温度变化的范围,但 即使控制空气的流量,主轴单元的温度也不会立刻变化,所以不一定会 提高加工精度。另外,专利文献2的技术的情况也和专利文献1的技术一样,由于 主轴单元的温度不会立刻变化,所以不一定会提高加工精度。本发明的目的在于,为解决上述问题而提供一种即使在主轴单元的 温度变化的情况下,也可以提高加工精度(孔深精度)的印刷基板的加 工方法和印刷基板加工机。为了解决上述课题,本发明的第一项发明的印刷基板的加工方法, 其特征在于,按导轴的各个转速,来预先求解出上述导轴的运转时间与 保持在该导轴上的工具的前端在轴线方向上的位移量之间的关系,依据

为了进行加工而设定的上述导轴的转速和加工开始后的经过时间,并以 预先求得的上述位移量,对上述工具的切入量进行补正。另外,本发明的第二项发明的印刷基板的加工方法,其特征在于, 在将导轴的旋转从第一转速变更到第二转速的情况下,按上述第一和第 二的各个转速,预先求解出上述变更后的上述导轴的运转时间与保持在 该导轴上的工具的前端在轴线方向上的位移量之间的关系,依据上述第二转速、与变更到第二转速后的经过时间,并以预先求得的上述位移量, 对上述工具的切入量进行补正。另外,本发明的第三项发明的印刷基板加工机,具有使工具旋转的 导轴和使上述导轴在上述工具的轴线方向上移动的移动装置,并使上述 工具在上述工具的轴线方向上移动依据指令值的距离,来进行加工,其 特征在于,设置有存储装置、运算装置、以及计时器,而该存储装置, 按上述导轴的各个转速,来预先对上述导轴的运转时间与保持在上述导轴上的工具的前端在轴线方向上的位移量之间的关系进行存储;在加工 开始时,依据为了加工而设定的上述导轴的转速、与由上述计时器测量 出的加工开始后的经过时间,并以预先求得的上述位移量,对上述工具 的切入量进行补正。依照本发明,对应于主轴单元的温度上升,适当的补正工具的切入 量,从而可以提高孔深的精度。附图说明图l是实际测量导轴前端的伸长量的实际测量数据。 图2是说明印刷基板加工机的构成的立体图。 5…位移量; 20...存储装置; 21…运算装置; 22…计时器;具体实施方式图l是实际测量保持在导轴上的工具的前端的移动量(以下,称位 移量。)的实际测量数据,横轴表示时间,纵轴表示位移量5。另外, 主轴单元的全长约为300mm,在主轴单元设置有:其内部流动冷却介 质的通路。另外,位移量5 =0是温度为20撮氏度时的工具前端的位置。如同图所示,在导轴以每分钟20万转转速旋转,而且同时供给17 摄氏度的冷却介质时(TO时刻),紧接着,通过收缩主轴单元,工具的 前端位移至负侧,但一分钟之内则位移至正侧。而且,在约经过5分钟 后的T1时刻,位移量基本饱和。之后, 一旦减速到每分钟三万转(T2时刻),由于供给比通常电流 值大的制动电流值,以致主轴单元的温度上升,所以,位移量5呈暂时 性增加,但是经过一段时间又会变小,在T4时刻(约经过8分钟),位 移量5达到饱和。这种情况下,因为冷却效果较大,所以对于温度为20 摄氏度时,则位移至负侧。另一方面,从T0时刻到T2时刻,使导轴停止, 一旦在T2时刻使 导轴以每分钟3万转转速回转,工具前端的位移量则如同图两点划线所 示的那样。在此,工具前端的位移量5基本上是由导轴转速与运转时间(加工 开始后的经过时间)来决定的,故而偏差很微小。因此,只要预先求解 出导轴的运转时间与工具前端的位移量5之间的关系,在加工时参考加 工中使用的工具的转速与运转时间,以预先求得的工具前端的位移量 5,对被指定的工具的切入量进行补正,就可以进行切深精度很高的加 工。另外,例如,当工具为钻头时,按各个直径确定使用转速,也就是 说,直径在0.3mm以下时转速为每分钟16~20万转,直径在 0.4mm〜lmm范围内时,转速为每分钟6〜8万转,所以不需要针对各 个钻头直径来采取数据。然而,印刷基板开孔机,除了作为工具的钻头已到寿命、或者为了 加工不同直径的孔而进行更换的时候以外,几乎都是在连续的运转。因此,在从第一转速变更到第二转速的情况下(图1中T2时刻时 候),只要预先求解出转速变更后的运转时间与工具前端的位移量5之 间的关系,根据第二转速的运转时间,并以预先求得的具前端的位移量 5 ,对被指定的工具的切入量进行补正,比起单纯地以导轴的转速与运

转时间来对切入量进行补正而言,可以进行切深精度很高的加工。另外,参考图l与图2,对印刷基板加工机进行说明,该印刷基板 加工机上具有使工具旋转的导轴和使导轴在工具的轴线方向上移动的 移动装置10;并依据指令值,使工具在工具的轴线方向上移动,来进行 加工,该印刷基板加工机设置有存储装置20、运算装置21、以及计时 器22,而该存储装置,按导轴的各个转速,来预先存储导轴的运转时间 与保持在导轴上的工具的前端在轴线方向上的位移量5之间的关系进 行存储;在加工开始时,只要依据为了加工而设定的导轴的转速与、由 计时器而测量出的加工开始后的经过时间,并以预先求得的工具前端的 位移量5 ,对工具的切入量进行补正,就可以进行切深精度很高的加工。 另外,上述存储装置20、运算装置21、以及计时器22都设置在NC装 置23内。

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