JPH04176532A - 実装基板クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、実装基板クランプ装置に係り、特に、実装基
板の外形加工時に、その前後に付帯する作業を削減しな
がら、実装基板を的確に固定する機構に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来の実装基板クランプ装置は、実開昭６１−１３０９
号公報に記載のように、実装基板に打ち込まれたストレ
ートピンをこのピンに対して平行なりランプ機構により
挟んでクランプする構造となっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術においては、前処理作業として実装基板に
ストレートピンを打ち込み、後処理作業として実装基板
からストレートピンを引き抜く工程が必要となる。実装
基板の外形加工の場合、ストレートピンの数が多く、前
後の処理作業には非常に時間がかかる問題があった。

また、基板を１枚ずつ加工するので、ストレートピン用
孔の内周面のみではストレートピンの保持力が十分でな
く、ストレートピンが抜けてしまう問題があった。

さらに、ストレートピンに対して平行なりランプ機構で
ストレートピンをクランプするため、実装基板のそりや
浮き上がり等を矯正するほど強く実装基板を引き下げた
状態でクランプしておくことはできなかった。

加えて、クランプ力の不足により、実装基板のそりや加
工時に発生する振動により、実装部品が実装基板加工機
の一部と当り、破損してしまう恐れがあった。

本発明の目的は、前後処理作業としてのピン打ちとピン
抜きの作業を実質的に廃止し、実装基板のそりや浮き上
がりを矯正しながら、実装基板を所定の状態にクランプ
できる実装基板クランプ装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、部品を実装した
固定対象基板の孔より大径の頭部と前記孔を通過できる
先端突起とを有する段付きピンと、ピンの挿入をガイド
する部材と、このガイド部材に同軸に収納され下降する
際にはピンの先端突起を押し下げ上昇位置では先端突起
を解放する摺動部材と、摺動部材に押し下げ力を常に印
加する部材と、基板を解放する際に前記押し下げ力より
も強い押し上げ力を摺動部材に印加する手段とからなる
実装基板クランプ装置を提案するものである。

摺動部材は、具体的には、ピンの先端突起と係脱する鋼
球と、上端部の孔にその鋼球を収納するスリーブとで構
成する。

摺動部材は、前記ピンの先端突起と係脱する突起を先割
れ上端部の内周面に有するスリーブとすることもできる
。

摺動部材を押し下げる部材としてはスプリングを用い、
摺動部材を押し上げる手段としては、エアシリンダを用
いることが可能である。

また、実装された部品の破損を防ぐためには、実装基板
下面の部品が無い部分とこの基板を載せるテーブルとの
間および前記ガイド部材の周囲の基板とテーブルとの間
の少なくとも一方に緩衝用弾性体を介在させることが望
ましい。

さらに、基板解放時に前記摺動部材およびガイド部材内
部をエアブロ−する手段を備えると、クランプ機能を良
好に維持できる。

上記いずれかの実装基板クランプ装置を実装基板実装基
板加工機に適用した場合、基板を加工する右ねじれのビ
ットと、基板と接するブラシを先端に有しビットを取り
囲むプレッシャフットと、このプレッシャフット内部の
加工切り粉を吸い込む集塵装置を備えるようにする。

［作用］ 本発明において、ピンは、頭部を除いて、実装基板の固
定用孔よりも径を細くしである。したがって、ピンの実
装基板への取付けは、従来のような打ち込みではなく、
単なる挿入となるので、前後の処理作業のためのピン打
ち込み機や引き抜き機が実質的に不要となる。

また、実装基板を的確にクランプし実装基板のそりや浮
き上がりを矯正するために、ピン先端付近のピン径をよ
り細くするとともにピン先端を先太に形成し、この部分
に例えば鋼球を掛け、例えばばねの力により、ピンを実
装基板とともに引き下げるようにしである。

このような構造では、実装基板の固定用孔よりも大きな
径のピンの頭部が、実装基板を確実に押し下げることか
ら、実装基板は強い力によりそのそりや浮き上がりを矯
正した状態で、例えば実装基板加工機の所定位置に固定
される。

さらに具体的には、スプリングの力によりクランプし、
この力に打ち勝つエアシリンダの力によリアンクランブ
するので、加工中に万一エアシリンダのエア供給が停止
しても、ピンが不用意にアンクランプとなることがなく
、作業の安全が確保される。

［実施例］ 次に、第１図ないし第４図を参照して、本発明の一実施
例を説明する。

第３図は、本発明の実装基板クランプ装置を採用した実
装基板加工機の全体構成の一例を示す図である。

実装基板加工機は、ベツド４０とクロスレール４２とを
固定ベースとし、Ｘ軸モータ４４でＸ軸ボールねじ４６
を回転させ、テーブル２を前後に移動させ、Ｘ軸方向の
位置を設定する。また、Ｙ軸モータ５ｏでＹ軸ボールね
じ５２を回転させ、スピンドル１０を取り付けたサドル
４８を左右に移動させ、Ｘ軸方向の位置を設定する。さ
らに、Ｚ軸モータ５４でＺ軸ボールねじ５６を回転させ
、スピンドル１０を取り付けたサドル４８を上下に移動
させ、Ｚ軸方向の位置を設定する。このように、本発明
の実装基板加工機は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸３次元方向の駆動手
段を備えているが、主に、Ｘ。

Ｘ軸方向の駆動により、位置決めや外形形状の切削加工
を行ない、Ｚ軸方向の駆動により、突入時の切削加工を
行なう。

この実装基板加工機は、例えば第４図に示すように、基
板２０に予め部品１８を実装した状態で、加工軌跡６４
に沿って実装基板２０を加工する。

それに先立ち、実装基板２０は、固定ピン用孔６２を利
用してテーブル２に固定される。

次に、第１図および第２図を参照して、固定ピン８によ
り実装基板２０をテーブル２に固定するだめの実装基板
クランプ装置を説明する。

第１図は本発明による実装基板クランプ装置の一実施例
の基板クランプ状態を示す縦断面図、第２図は第１図実
施例の基板アンクランプ状態を示す縦断面図である。

実装基板２０をテーブル２にセットする場合、まず、基
板２０の裏面で部品１８が実装されていない部分とテー
ブル２との間に弾性体２２を入れる。弾性体２２の自由
高さは、基板２ｏとテーブル２との隙間よりも高くし、
クランプ時に弾性体２２が圧縮され反発力を生ずるよう
にする。基板２０下面の実装部品１８を保護するため、
クランプのガイド４のテーブル２上面よりも突出してい
る部分にも、ガイド周り弾性体６を入れる。それぞれの
弾性体６，２２を入れた状態で、基板２０をテーブル２
に載せ、ピン８をガイド４に挿入する。このとき、クラ
ンプ装置においては、第２図に示すように、スプリング
２４の力にエアシリンダ３２の力が打ち勝ち、スリーブ
２６が上昇したアンクランプ状態にある。

ここでガイド４にピン８を挿入すると、鋼球２８がガイ
ド４の孔の太い中空部に入り込んでいるので、ピン８の
挿入が妨げられることは無い。

この状態で、第１図に示すように、エアシリンダ３２を
下降させると、スプリング２４の力により、スリーブ２
６がシリンダプレート３０と一緒に下降する。スリーブ
２６は、上部の孔に収納されている鋼球２８を一緒に下
降させる。その際、鋼球２８は、ガイド４に沿って内側
に寄せられながら下降する。ピン８の先端の突起部に鋼
球２８が引っ掛かると、ピン８を一緒に下降させようと
する。ピン８は、鋼球２８の下降に従うが、所定位置ま
で下がると、基板２０とガイド４の上面により下降を妨
げられる。エアシリンダ３２が更に下降すると、シリン
ダプレート３０とスリーブ２６とは離れ、ピン８はスリ
ーブ２６により下に引かれた状態で停止する。

なお、シリンダプレート３０には、スリーブ２６の中心
部に通ずるように、エアチューブ３６と継手３４とを介
してエアを送り、アンクランプ状態でシリンダプレート
３０とスリーブ２６とが接触した場合は、スリーブ２６
内部およびガイド４内部への切り粉等の侵入を防止する
エアブロ−とする。

実装基板加工用ビット１４としては、右ねじれのビット
を用い、切り粉を基板２０の上部に呂すようにする。上
に噴呂した切り粉は、プレッシャフット１２の先端に取
り付けであるブラシ１６により飛散を防止し、集塵ホー
ス６０を経て集塵装置５８に回収する。

［発明の効果コ 本発明によれば、基板セット時に、ピンのセットが容易
にできるので、前後処理作業としてのピン打ち込みやピ
ン抜きの工程が不要となる。

実装基板を的確にクランプし実装基板のそりや浮き上が
りを矯正するために、ピン先端付近のピン径をより細く
するとともにピン先端を先太に形成し、この部分に例え
ば鋼球を掛け、例えばばねの力により、ピンを実装基板
とともに引き下げるようにしてから、実装基板の固定用
孔よりも太きな径のピンの頭部が、実装基板を確実に押
し下げ、実装基板は強い力によりそのそりや浮き上がり
を矯正した状態で、例えば実装基板加工機の所定位置に
固定される。

一方、スプリングの力によりクランプし、この力に打ち
勝つエアシリンダの力によりアンクランプするので、加
工中に万一エアシリンダのエア供給が停止しても、ピン
が不用意にアンクランプとなることがなく、作業の安全
が確保される。

また、基板とテーブルの間またはピンクランプのガイド
の周りに弾性体を入れてあり、加工時に発生する振動を
極力抑制するとともに、実装部品の破損を防止できる。

そのため、実装部品の耐震性や信頼性が上がり、加工速
度を上げられるため、上記前後処理作業の削減効果とあ
いまって、生産性が向上する。

さらに、スリーブの中心部に通ずるように、エアチュー
ブと継手とを介してエアを送り、アンクランプ状態でス
リーブ内部およびガイド内部への切り粉等の侵入を防止
するとともに、実装基板加工用ビットとして右ねじれの
ビットを用い、切り粉を基板の上部に出し、プレッシャ
フットの先端に取り付けであるブラシにより切り粉の飛
散を防止し、集塵ホースを経て集塵装置に回収するから
、クランプ力を持続的に確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実装基板クランプ装置の一実施例
の基板クランプ状態を示す縦断面図、第２図は第１図実
施例の基板アンクランプ状態を示す縦断面図、第３図は
本発明の実装基板クランプ装置を採用した実装基板加工
機の全体構成の一例を示す図、第４図は加工対象の実装
基板の一例を示す平面図である。 ２・・・テーブル、４・・・ガイド、 ６・・・ガイド周り弾性体、８・・・ピン、１０・・・
スピンドル、１２・・・プレッシャフット、１４・・・
ビット、１６・・・ブラシ、１８・・・実装部品、２０
・・・基板、２２・・・弾性体、２４・・・スプリング
、２６・・・スリーブ、２８・・・鋼球、３０・・・シ
リンダプレート、３２・・・エアシリンダ、３４・・・
継手、３６・・・エアチューブ、４０・・・ベツド、４
２・・・クロスレール、４４・・・Ｘ軸モータ、４６・
・・Ｘ軸ボールねじ、４８・・・サドル、５０・・・Ｙ
軸モータ、５２・・・Ｙ軸ボールねじ、５４・・・Ｚ軸
モータ、５６・・・Ｚ軸ボールねじ、５８・・・集塵装
置、６０・・・集塵ホース、６２・・・固定ピン用孔、
６４・・・加工軌跡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、部品を実装した固定対象基板の孔より大径の頭部と
   前記孔を通過できる先端突起とを有する段付きピンと、 当該ピンの挿入をガイドする部材と、 当該ガイド部材に同軸に収納され下降する際には前記ピ
   ンの先端突起を押し下げ上昇位置では前記先端突起を解
   放する摺動部材と、 当該摺動部材に押し下げ力を常に印加する部材と、 前記基板を解放する際に前記押し下げ力よりも強い押し
   上げ力を前記摺動部材に印加する手段と からなる実装基板クランプ装置。 ２、請求項１に記載の実装基板クランプ装置において、 前記摺動部材が、前記ピンの先端突起と係脱する鋼球と
   、上端部の孔に前記鋼球を収納するスリーブとからなる
   ことを特徴とする実装基板クランプ装置。 ３、請求項１に記載の実装基板クランプ装置において、 前記摺動部材が、前記ピンの先端突起と係脱する突起を
   先割れ上端部の内周面に有するスリーブからなることを
   特徴とする実装基板クランプ装置。 ４、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の実装基板
   クランプ装置において、 前記摺動部材押し下げ力印加部材が、スプリングからな
   り、 前記摺動部材押し上げ力印加手段が、エアシリンダから
   なることを特徴とする実装基板クランプ装置。 ５、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の実装基板
   クランプ装置において、 前記実装基板下面の部品が無い部分と前記基板を載せる
   テーブルとの間および前記ガイド部材の周囲の前記基板
   と前記テーブルとの間の少なくとも一方に緩衝用弾性体
   を介在させることを特徴とする実装基板クランプ装置。 ６、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の実装基板
   クランプ装置において、 前記基板解放時に前記摺動部材およびガイド部材内部を
   エアブローする手段を備えたことを特徴とする実装基板
   クランプ装置。 ７、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の実装基板
   クランプ装置を備えた実装基板加工機。 ８、請求項７に記載の実装基板加工機において、前記基
   板を加工する右ねじれのビットと、 前記基板と接するブラシを先端に有し前記ビットを取り
   囲むプレッシャフットと、 当該プレッシャフット内部の加工切り粉を取り込む集塵
   装置と を備えたことを特徴とする実装基板加工機。