2018年11月12日月曜日

PCB基板試作用卓上CNC  その壱

CNCによる基板試作方法はすでに先駆者が残した沢山の情報がネット上にあり取捨選択に迷うほどですが、ここではそれらを土台にしていくつか改造を試みましたのでご紹介いたします。

そもそもPCB基板とは..

紙フェノール(ベークライト)やガラスエポキシ製の板に銅箔を貼り付けたものですが、回路の配線が基板上に配線することにより、組み立ての容易さ、品質の安定化、省スペース化などが現在でもその製造方法が日々進化しています。このようにPCB基板は量産化技術であるため、小ロット多品種生産には向かないのは現時点でも変わりません。
しかし現在では、卓上CNCの登場により、基板への銅箔配線の加工を再現性良く自動化することができるようになり小ロットの基板試作が容易になりました。


ということでE-CADに回路を入力すると、回路基板を<<安価に>>試作できる便利な世の中になったわけです。

..ということで一般的な組み立て使用方法に関してはすでに多数の良いサイトがありますからそちらを参照していただくとしてここでは基板CNC加工を行う上で必要になるArduino based CNCの改造ポイントを重点的に説明していきたいと思います。




ハード偏

CNCべースマシンは Grbl0.9-1.1 CNC-xxxxで ステージの広さにより 1610,2417,2418,3018,3020 バリエーションがありますが、どれも似たような構造で ミスミHFSアルミフレームと同形状のパイプを組み合わせて組み立てるタイプになります。

組み立て時の注意点としては、使用目的をPCBの銅パターン切削を行う場合を考慮するとはX-Y軸の水平面精度が0.1mm単位で必要ですので 定盤がベストですが一般家庭で定盤を所有しているのは稀でしょうから平らなテーブルできればガラス天板テーブルが必要になります。 また水平面に対するZ軸の平行精度も同様です。



フレームの直交、水平精度は重要ですから構造を良く確かめ精度を高める工夫が必要です。
特にアルミフレームの長さは両端面を突き当てて使用する部材などは長さを1/100mm程度まで追い込む追加工が必要になります。

キットの部品加工精度のバラツキはあるものとの前提で作業を進めます。
尚、金属製のL金尺 1/100mm ノギス マイクロメーター(シム制作に必要)はないと相当不便な思いをします。 シンワや世界のミツトヨ製が良いでしょう。




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