簡易NCによるプリント基板加工装置の製作と教育への活用

简易数控印刷电路板加工设备的制作及其在教育中的应用

• 批准号: 19918017
• 负责人: 木庭 博美
• 金额: $ 0.19万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19918017/
• 关键词: プリント基板; プリント配線板; NC

プリント配線パターンを基板上に作る方法のなかで、プリント基板加工機による生基板からパターンを削り出す方式は、低コスト、短時間加工が可能で、試作・少量基板の作製に最適である。本研究は、パソコン制御によるプリント基板加工装置を安価に製作し、教育に活用することを目的とする。製作した装置は、まずパソコン用基板CADソフトを用い、回路図またはプリント配線パターンを描き、パターンデータ(数値データ)を得る。次に作成した制御ソフトを用い、パターンデータを元に、製作した加工機を制御し、切削と穴あけをし、プリント配線板を作る。加工機本体は、X、Y、Zの各軸を台形ねじ型アクチュエータで作り、Z軸には小型電気ドリルを取り付けてある。各軸はステッピングモータで制御する。モータの駆動に専用の駆動用ICを使用することにより、制御ソフト、回路とも簡略化でき、細かい制御が可能である。加工範囲は150mm×100mmである。制御ソフトは、パターンデータを本装置用のNCデータに変換し、穴あけ用と切削用に分け、さらに穴あけ用は穴の径ごとに分離し、各NCデータのファイルを作る。次にNCデータを読込み、X、Y、Z軸用ステッピングモータの制御信号を作り加工機を制御する。ファイルごとにエンドミル、ドリルを交換しながら繰り返す。既存の物品を使用したり、手作りすることにより、プリント基板加工装置を安価に製作した。また、本装置を学生が自由に使用できるように、装置の取扱い説明書を作成し、電子回路の作製に利用した。今後も、卒業研究やものづくり教育などで本装置を活用する。

在在板上创建打印接线图案的方法中，通过印刷的基板处理机从原始板上切割图案的方法可能是低成本，短时间处理，并且是生产原型和小型的理想选择基材。这项研究的目的是通过个人计算机控制以低价生产印刷电路板处理设备，并将其用于教育。对于制造的设备，请首先使用PC基板CAD软件绘制电路图或打印的接线模式，并获取模式数据（数值数据）。使用下一个创建的控制软件，基于模式数据，对处理的机器进行了控制，钻孔和钻孔以创建打印布线板。加工机体由带有梯形 - 型执行器的X，Y和Z轴制成，并将小型电钻连接到Z轴上。每个轴都由步进电动机控制。通过为电机驱动器使用专用的驱动IC，可以简化控制软件和电路，并且可以进行精细控制。处理范围为150mm x 100mm。控制软件转换为该设备的NC数据，分为钻孔和切割，并为每个孔直径进行进一步的钻孔，以创建每个NC数据的文件。接下来，阅读NC数据，为X，Y和Z轴的踏脚电机创建一个控制信号以控制处理机。在更换每个文件的末端磨坊和钻头时重复。通过使用或手工制作现有物品，以低廉的价格制作了打印的电路板处理设备。此外，该设备是创建并用于创建电子电路的，以便学生可以自由使用它。将来，该设备将用于毕业研究和制造教育。