CS266930B1

CS266930B1 - Multi-spindle micro drill especially for printed circuit boards

Info

Publication number: CS266930B1
Application number: CS88493A
Authority: CS
Inventors: Josef Ing Homola
Original assignee: Josef Ing Homola
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS49388A1

Abstract

Vícevřetenová mikrovrtačka je určena pro vrtání otvorů do desek plošných spojů, které mají charakter funkčních vzorků nebo kusové výroby, vrtáky celistvými ze slinutých karbidů. Umožňuje vrtání několika průměrů otvorů bez výměny nástroje s potřebnou řeznou rychlostí a vyznačuje se jak přesným chodem vřetena, tak posuvem stolu (4). Obsahuje sloupový stojan (2) opatřený deskou karuselu (3) nesoucí vysokootáčkové elektromotory (1) s dynamicky vyváženými rotory, jejichž hřídele opatřené upínacími kleštinami (17) tvoří pracovní vřetena aretovaná v pracovní poloze šroubem (10). Dále obsahuje pohyblivý stůl (4) upevněný na vodicím pouzdru (7) valivě uloženém na vodicím trnu (5). Vodicí pouzdro je převodem (9) spřaženo s ovládací pákou zdvihu (8). Přívod elektrické energie pro pohon elektromotorů je tvořen sběrným ústrojím (15) a pružnými kontakty (14).The multi-spindle microdrill is designed for drilling holes in printed circuit boards, which have the character of functional samples or piece production, with solid drills made of cemented carbides. It allows drilling several hole diameters without changing the tool with the required cutting speed and is characterized by both precise spindle operation and table feed (4). It contains a column stand (2) equipped with a carousel plate (3) carrying high-speed electric motors (1) with dynamically balanced rotors, whose shafts equipped with clamping collets (17) form working spindles locked in the working position by a screw (10). It also contains a movable table (4) mounted on a guide sleeve (7) rollingly mounted on a guide mandrel (5). The guide sleeve is coupled to the stroke control lever (8) by a gear (9). The electrical energy supply for driving the electric motors is formed by a collecting device (15) and flexible contacts (14).

Description

(54)(54)

Vícevřetenová mikrovrtačka zejména pro desky plošných spojů (57) Vícevřetenová mikrovrtačka je určena pro vrtání otvorů do desek plošných spojů, které mají charakter funkčních vzorků nebo kusové výroby, vrtáky celistvými ze slinutých karbidů. Umožňuje vrtání několika průměrů otvorů bez výměny nástroje s potřebnou řeznou rychlostí a vyznačuje se jak přesným chodem vřetena, tak posuvem stolu (4). Obsahuje sloupový stojan (2) opatřený deskou karuselu (3) nesoucí vysokootáčkové elektromotory (1) s dynamicky vyváženými rotory, jejichž hřídele opatřené upínacími kleštinami (17) tvoří pracovní vřetena aretovaná v pracovní poloze šroubem (10). Dále obsahuje pohyblivý stůl (4) upevněný na vodicím pouzdru (7) valivě uloženém na vodicím trnu (5). Vodicí pouzdro je převodem (9) spřaženo s ovládací pákou zdvihu (8). Přívod elektrické energie pro pohon elektromotorů je tvořen sběrným ústrojím (15) a pružnými kontakty (14).Multi-spindle micro drill, especially for printed circuit boards (57) A multi-spindle micro drill is intended for drilling holes in printed circuit boards having the character of functional samples or piece production, with solid carbide drills. It allows drilling several hole diameters without changing the tool at the necessary cutting speed and is characterized by both precise spindle travel and table feed (4). It comprises a column stand (2) provided with a carousel plate (3) carrying high-speed electric motors (1) with dynamically balanced rotors, whose shafts provided with clamping collets (17) form working spindles locked in the working position by a screw (10). It further comprises a movable table (4) mounted on a guide sleeve (7) rollingly mounted on a guide mandrel (5). The guide bushing is coupled to the lift control lever (8) by the transmission (9). The electric power supply for driving the electric motors consists of a collecting device (15) and spring contacts (14).

CS 266 930 BlCS 266 930 Bl

Vynález řeší vícevřetenovou mikrovrtačku pro desky plošných spojů, které mají charakter funkčních vzorků nebo kusové výroby, u kterých je poloha budoucího otvoru ve fóliích předem zahloubena odleptáním.The invention solves a multi-spindle micro drill for printed circuit boards having the character of functional samples or piece production, in which the position of the future opening in the foils is pre-countersinked.

Výroba otvorů v deskách plošných spojů je dobře zvládnuta v sériové výrobě, kde tyto operace provádí zařízení s několika vřeteny a se zadáním souřadnic v číslicové formě, nebo s jedním vřetenem ovládaným pantografem snímajícím polohu otvorů z předem vyhotovené předlohy ve zvětšeném měřítku. Tato zařízení jsou nevhodná a neekonomická pro provozy, v nichž se zhotovují jednotlivé kusy, nebo funkční vzory desek s plošnými spoji. Zde se uplatní jednoduchá mikrovrtačka s přesným chodem vřetena a posuvu do záběru, jakož i dostatečně vysokými otáčkami k dosažení potřebné řezné rychlosti, a tím i kvality vyvrtaných otvorů při nízkých pořizovacích nákladech. Pro tento účel nelze využít stolových sloupových vrtaček používaných ve strojírenské praxi. Nízké otáčky, nevhodná sklíčidla pro upínání miniaturních vrtáků, nepřesnost chodu vřetena následkem rotace nevyvážených hmot a jiných výrobních nepřesností mají za následek podprůměrnou kvalitu otvorů a lámání zvláště celistvých mikrovrtáků ze slinutých karbidů.The production of holes in printed circuit boards is well mastered in series production, where these operations are carried out by a device with several spindles and entering coordinates in digital form, or with one spindle controlled pantograph sensing the position of the holes from a pre-made original on an enlarged scale. These devices are unsuitable and uneconomical for operations in which individual pieces are made or functional patterns of printed circuit boards. Here, a simple micro-drill with precise spindle travel and feed, as well as a sufficiently high speed to achieve the required cutting speed and hence the quality of the drilled holes, is used at low cost. Bench drill presses used in mechanical engineering cannot be used for this purpose. Low speeds, unsuitable chucks for clamping miniature drills, inaccuracy of spindle running due to rotation of unbalanced masses and other manufacturing inaccuracies result in below-average hole quality and breaking of particularly solid carbide micro-drills.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny vícevřetenovou mikrovrtačkou pro desky plošných spojů podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že deska karuselu obsahuje více vysokootáčkových elektromotorů s dynamicky vyváženými rotory, jejichž hřídele opatřené kleštinovým upínáním tvoří přímo pracovní vřetena osazena různými průměry vrtáků. Posuv do záběru vykonává stůl upevněný na vodicím pouzdru vedeném kuličkami po trnu bez radiální vůle, přičemž vodicí pouzdro je spřaženo převodem s ovládací pákou zdvihu, nebo je opatřeno ploškou a třením spřaženo s pryžovým válečkem a ovládací pákou zdvihu. Přívod elektrické energie do elektromotorů je realizován prostřednictvím sběrného ústrojí a pružných kontaktů na stavitelném dorazu.The above drawbacks are overcome by the multi-spindle micro-drill for printed circuit boards according to the invention, characterized in that the carousel plate comprises a plurality of high-speed electric motors with dynamically balanced rotors, whose shafts provided with collet clamping directly form working spindles fitted with different drill diameters. The engagement is performed by a table mounted on a guide sleeve guided by balls on a mandrel without radial play, the guide sleeve being coupled by a gear with a stroke control lever, or provided with a flat and friction coupled with a rubber roller and a stroke control lever. The electric power supply to the electric motors is realized by means of a collecting device and flexible contacts on an adjustable stop.

Zvýšením počtu vřeten se dosahuje snížení časových ztrát spojených s potřebou časté výPŘEDMĚTBy increasing the number of spindles, the time losses associated with the need for a frequent OBJECT are reduced

1. Vícevřetenová mikrovrtačka zejména pro desky plošných spojů obsahující sloupový stojan opatřený deskovým karuselem s vysokootáčkovými elektromotory a upínacími kleštinami pro vrtáky, pohyblivý stůl s ovládací pákou zdvihu a sběrné ústrojí pro přenos elektrické energie, vyznačující se tím, že na ramenech desky karuselu (3) opatřené aretačním šroubem (10) a kleštinou (12) jsou uloženy vysokootáčkové elektromotory (1) s dynamicky vyváženými rotory, jejichž konce hřídelů opatřené upínacími kleštinami (17) tvoří pracovní vřetena měny vrtáku, neboť v jedné desce s plošnými spoji se téměř vždy vyskytují otvory různých průměrů. Posuv do záběru stolem, uloženým na přímočarém valivém vedení s přesahem (bez radiální vůle), podstatně zkvalitní vrtací proces a zamezí lámání vrtáků. Valivé uložení se méně opotřebovává než kluzné a zvyšuje se citlivost dotyku obrobku s vrtákem. Použité sběrné ústrojí pro přívod elektrické energie odstraňuje přívodní šňůry pro jednotlivé elektromotory, které by se navíjely na sloup při přestavování desky karuselu. Další přednosti lze spatřovat v ergonomii zařízení, neboť ovládací páku lze přestavit celkem do 4 směrů, což je výhodné i pro levoruké pracovníky.Multi-spindle micro-drilling machine, in particular for printed circuit boards, comprising a column stand equipped with a plate carousel with high-speed electric motors and drill chucks, a movable table with a lift control lever and an electrical power transmission device, characterized in provided with an arresting screw (10) and a collet (12) are mounted high-speed electric motors (1) with dynamically balanced rotors, whose shaft ends provided with clamping collets (17) form the working spindles of the drill bit, since different diameters. Feeding into the table by means of a table mounted on a linear overlap guide (without radial clearance) will significantly improve the drilling process and will prevent the drills from breaking. Rolling bearings wear less than sliding and the sensitivity of the workpiece to the drill bit increases. The collector used for the power supply removes the power cords for the individual electric motors that would be wound up on the pole when adjusting the carousel plate. Further advantages can be seen in the ergonomics of the device, since the control lever can be adjusted in 4 directions, which is also advantageous for left-handed workers.

Na připojeném výkrese je znázorněno konkrétní provedení třívřetenové mikrovrtačky pro desky plošných spojů, kde na obr. 1 je znázorněn nárys konstrukčního řešení. Čárkovaně je vyznačena krajní poloha zdvihu stolu a rozsahu pohybu páky zdvihu. Na obr. 2 je znázorněn půdorys řešení, ze kterého je patrný počet elektromotorů, a tím i vřeten, jakož i tvar desky karuselu, stojanu a stolu.The attached drawing shows a specific embodiment of a three-spindle micro-drill for printed circuit boards, in which Fig. 1 shows a front view of the construction. The end position of the stroke of the table and the range of movement of the stroke lever are indicated by dashed lines. FIG. 2 is a plan view showing the number of electric motors and hence the spindles as well as the shape of the carousel plate, stand and table.

Na sloupu stojanu 2 je uložena deska karuselu 3 s možností otáčení v libovolném směru. Na ramenech desky karuselu 3 jsou uloženy tri elektromotory 1 s vrtáky různých průměrů v upínacích kleštinách 17. Pracovní plocha desky karuselu 3 je blokována proti pootočení na sloupu stojanu 2 prostřednictvím šroubu 10 a kleštiny 12. Posuv do záběru vykonává stůl 4, který je upevněn na vodicím pouzdru 7 a veden kuličkami 6 v kleci po vodicím trnu 5 bez radiální vůle. Vodicí pouzdro 7, opatřené ozubeným hřebenem je spřaženo převodem 9 s ovládací pákou zdvihu 8, nebo je opatřeno ploškou a spřaženo třením s pryžovým válečkem a pákou zdvihu 8. Proti možnému tangenciálnímu pootočení stolu 4 je vodicí pouzdro 7 opatřeno vidlicí 16 vedenou kolíkem 13. Kabeláž elektromotorů 1 je napojena na sběrné ústrojí 15, kterým se přenáší elektrická energie z pružných kontaktů 14 umístěných na stavitelném dorazu 11.The column of the carousel 3 is mounted on the column of the stand 2 and can be rotated in any direction. On the legs of the carousel plate 3 are mounted three electric motors 1 with drills of different diameters in the collets 17. The working surface of the carousel plate 3 is locked against rotation on the column of the stand 2 by a bolt 10 and a collet 12. The table 4 is mounted. guide 7 and guided by balls 6 in the cage over guide mandrel 5 without radial clearance. The guide sleeve 7 provided with a rack is coupled by a gear 9 with a stroke control lever 8, or is provided with a flat and friction coupled with a rubber roller and a stroke lever 8. Against a possible tangential rotation of the table 4 the guide sleeve 7 is provided with a fork 16 guided by a pin 13. The electric motors 1 are connected to a collecting device 15, by means of which electric energy is transmitted from the spring contacts 14 located on the adjustable stop 11.

Vícevřetenovou mikrovrtačku podle vynálezu lze využít pri vrtání miniaturních otvorů ve strojírenské výrobě.The multi-spindle micro drill according to the invention can be used for drilling miniature holes in engineering production.

YNÁLEZUYNÁLEZU

Claims

and are connected to the collecting device (15) and the resilient contacts (14), the work table (4) being mounted on a guide sleeve (7) coupled with a gear (9) with a lift control lever (8) and mounted on a guide mandrel (5) ).

Multi-spindle micro-drill according to claim 1, characterized in that the guide sleeve (7) is provided with a toothed rack.

3. The multi-spindle micro-drill according to claim 1, characterized in that the guide sleeve (7) is provided with a flat and the gear (9) is frictional.

1 drawing