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KitMill CIP100

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基板を切削加工で作ります

KitMill CIP100は、KitMillシリーズの中でも基板加工の専用機として設計されたモデルです。細かくて大量にある配線(パターン)や穴と外形もパソコンから制御して自動で加工します。現像液やエッチング液などの薬品を使用しないため、廃液処理をする必要はありません。コンパクトで動作音が静かですから、ご自宅で気軽に、しかも設計した回路を思い立ったその日にカタチにすることができます。

▲加工後(ハンダ面) ▲加工中の動画
▲部品実装後(ハンダ面) ▲部品実装後(部品面)

BLACKの流れを汲む基板加工の専用機

KitMill CIP100はBLACKシリーズで培った技術を利用して開発されました。他のKitMillシリーズでも基板加工は可能ですが、本製品では基板加工に特化した機構の搭載や専用CAMソフトにより、より簡単に質の高い基板を製作することができます。

進化し続けるKitMillシリーズ

2003年に誕生し常に進化し続けてきたKitMillシリーズ。詳しくはこちらをご覧ください。

KitMill CIP100を使用した基板の製作手順

設計

製作する基板を設計します。設計には、パターン設計用のCADを使用します。設計後はガーバーデータ (RS-274X)を出力します。
※動作確認CADに関しては、こちらをご覧ください。
※CADは当社で取り扱っておりませんので、用途に合わせたものを別途ご用意ください。



NCプログラム作成

NCプログラムは、KitMillをどのように動かすかが記述されたファイルです。付属のCAM(ORIMIN PCB)を使用して、ガーバーデータを元にNCプログラムを作成します。



切削

NCプログラムを付属の制御用ソフトウェア(USBCNCV3)に読み込ませて生基板を加工します。



仕上げ

バリやゴミを取ります。



完成

部品をハンダ付けして完成です。

案内

他のKitMillとの違い

製作するもの
他のKitMillは、樹脂や金属などの部品加工を主な用途として設計されたモデルですが、KitMill CIP100は、基板加工の専用機として設計されたモデルです。

KitMill CIP100で製作するもの

他のKitMillで製作するもの

加工する材料
加工する材料には生基板を使用します。生基板は絶縁体(ベークライト)に銅箔が貼られている構造になっています。銅箔の任意の部分を切削加工することでパターンを作成し、絶縁体ごと穴を開けたり切り抜いたりすることで基板を製作します。

販売ページ : 片面生基板(ベークライト)

使用する刃物
パターンを加工する際には、幅約0.2~0.5mmの溝を加工する必要があります。KitMill CIP100では、この溝を加工するために先端がV字形状の刃物を主に使用します。同様の溝幅の加工はスクエアエンドミルでもできますが、小径であるほど折れやすくなるため、先端がV字形状の刃物を多用します。

販売ページ : 基板加工カッター 土佐昌典VC土佐昌典FT

加工深さを一定にする機構
基板加工では、パターン加工時の加工深さを一定にすることが重要です。生基板が反っている場合や、傾いている場合(加工テーブルが傾いている等)でも加工深さを一定にする必要があります。先端がV字形状の刃物の場合、加工深さが変化すると溝幅が変わってしまいます。また、小径のスクエアエンドミルの場合、加工深さが変化すると折れやすくなります。


こういった問題を防ぐために、KitMill CIP100はプレッシャーフットという機構が備わっています。プレッシャーフットで生基板を押さえながら加工することで、生基板の反りを取りながら加工できます。また、Z軸がフリーで上下に動作するため、生基板が傾いている場合でも傾きに沿って加工し、加工深さを一定に保つことができます。

従来の基板加工機との違い

使用する刃物
従来の基板加工機では、パターン・穴・外形加工の各工程で使用する刃物が異なるため、1枚の基板を製作するのに最低でも2回ツールチェンジする必要がありました。さらに、穴加工では穴径に合ったドリルを使用するため、その分ツールチェンジする必要がありました。

KitMill CIP100では、新開発の「すべての工程をたった1本で加工できる専用刃物」を使用します。これにより、いちど加工をスタートさせれば、終わりまでノンストップで自動運転させることができます。CNCであることのメリットを最大限に発揮することができます。

基板加工のための独自の機能
KitMill CIP100は、プレッシャーフットにより生基板を押さえた状態で加工深さを制御できます。この機能があることで、パターン・穴・外形の加工をツールチェンジすることなく行うことができます。 従来の基板加工機にはこの機能がないため、KitMill CIP100と同様の刃物を使用しても、加工工程間に刃物の突き出し量等の調整を行なう必要があります。加工工程間の作業は、手間が掛かり、加工失敗の原因になりやすい作業でしたが、KitMill CIP100ではこういった作業を行わずに基板を製作することができます。

仕様

項目 仕様
テーブルサイズ 199mm(W) × 146mm(D)
推奨刃物 生基板 (ベークライト) 基板加工カッター 土佐昌典VC土佐昌典FT
※ガラスエポキシも加工可能ですが、刃物の摩耗が激しいため非推奨です。
アルミ・樹脂 アルミ・樹脂用エンドミル ブルーレインボーDLC
※切り抜き加工のみ可能です。3次元形状の加工やポケット加工はできません。
加工可能な基板サイズ 168mm × 118mm以内
スピンドル ツールチャック形式 セットスクリュー式
対応シャンク径 Φ3.175
定格回転数 7000r/min
モーター定格出力 12W
送り機構 案内形式 X軸:スライドシャフト - ドライブシュ
Y軸:スライドシャフト - ドライブシュ
Z軸:リニアガイド - スライドシャフト - ドライブシュ
ストローク X軸:190mm
Y軸:146mm
Z軸:39mm
最大送り速度 13.3mm/s (F800)
分解能 0.78μm
電装部 コントローラー TRA100
電源 AC100V 50/60Hz
消費電力 80W
重量 12kg

外形寸法

外形寸法
※1 テーブルが前後合わせてY軸のストローク分(146mm)動きます。

製品構成

  • 加工機本体
  • コントローラー(TRA100)
  • 制御用ソフトウェア(USBCNC)
  • 基板加工専用CAMソフト(ORIMIN PCB)
  • 配線用ケーブル

この他、必要なものに関してはこちらでご確認いただけます。

カタログダウンロード

ご注意

  • 改良のため、製品の仕様や外観は予告なく変更される場合がございます。


ご用意いただくもの

ご用意いただくものをリストアップしました。ご購入前のチェック表としてもご利用ください。

CNC運転のために必要なもの

項目 内容
USBポート搭載パソコン 付属のコントローラー(TRA100)との接続のため、USBポート搭載のパソコンが必要です。動作環境については、こちらをご覧ください。
CADソフトウェア CADは当社で取り扱っておりませんので、用途に合わせたものを別途ご用意ください。対応しているCADについては、こちらをご覧ください。

キットの組立に必要な工具類

項目 内容
六角レンチ 2面幅は1.5~5mmのものが必要です。こちらで販売しています。
+ドライバ 機械・回路の組立に使います。
-ドライバ 幅2mmと5mmのものが必要です。
半田ごてと半田 配線で必要になります。
ニッパー 配線でケーブルの切断や被覆を取るのに使います。
スパナ 機械の組立に使います。二面幅5.5mmのものをご用意ください。
また、原点センサセット取付時に必要です。二面幅7mmのものをご用意ください。

加工に必要なもの

項目 内容
基板加工カッター
土佐昌典VC土佐昌典FT
本製品で一括加工を行うには、当社で提供する専用刃物が必要となります。お客様の用途に合う、どちらか1種類の刃物をご購入ください。
※製品には刃物が付属していません。

土佐昌典VCは先端がV字形状になっており、切り込む深さを調整することで0.15~0.3mm幅の溝を切削できます。細い溝を切削する場合にお使いください。
土佐昌典FTは切り込む深さが変わっても0.5mm幅の溝を切削できます。深さを調整する必要がないため、再現性が高いです。
片面生基板 KitMill CIP100の加工テーブルと同じサイズの199mm × 146mmサイズをこちらで販売しています。
捨て板 刃物が片面生基板を貫通した際に、加工テーブルを傷つけるのを防ぎます。また、裏面のバリを軽減する効果もあります。KitMill CIP100の加工テーブルと同じサイズの199mm × 146mmサイズをこちらで販売しています。
養生テープ 片面生基板と捨て板の固定に使います。以下のように4辺をとめます。25mm幅のものがおすすめです。
片面生基板と捨て板の固定
両面テープ 加工テーブルへの固定に使います。貼って簡単にはがせるタイプのものをおすすめします。

あると便利なもの

項目 内容
スケールルーペ きちんと切削できたかの確認に使います。
竹ブラシ 溝に入り込んだゴミを除去するのに使います。
スポンジ研磨材 切削時のバリを除去するのに使います。水で流しながら銅箔面を磨くと綺麗に仕上がります。ファインをおすすめします。
※水で流さずに磨くと溝に銅が入り込んで導通する可能性があります。

※上記の「加工に必要なもの」と「あると便利なもの」を詰め合わせたCIP向けスターターセットもございます。ぜひ合わせてご購入ください。

名称または用途:ヘッドホンアンプ
材質:片面生基板 (ベークライト)
CAD:DesignSpark PCB
データ提供:アールエスコンポーネンツ株式会社様
CAM:ORIMIN PCB
【基板の仕様】
最小パターン幅:0.8mm
最小パターン間隔:0.27mm
最小穴径:Φ0.81mm
基板サイズ:50.8mm × 50.8mm
【加工条件】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典VC
送り速度:300mm/min
加工時間:約32分
備考
●電子部品はアールエスコンポーネンツ社からご提供いただきました。RSオンラインで販売されている部品を使用しています。
名称または用途:ATMEGA328P AVR V-USB
材質:片面生基板 (ベークライト)
CAD:K2CAD
データ提供:rerofumi様(Webサイト)
CAM:ORIMIN PCB
【基板の仕様】
最小パターン幅:0.3mm
最小パターン間隔:0.25mm
最小穴径:Φ0.8mm
基板サイズ:65.5mm × 58mm
【加工条件】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典VC
送り速度:300mm/min
備考
●表面実装部品をハンダ面にハンダ付けしています (写真をクリックすると確認できます) 。こうすると片面だけの加工で済みます。
0.8mmピッチのマイコンが半田付けされています。
名称または用途:QFP100ピンパッケージ実装基板
材質:片面生基板 (ベークライト)
CAD:EAGLE
CAM:ORIMIN PCB
ツール:基板加工カッター 土佐昌典VC
加工時間:約15分
【パターン加工】
加工深さ:0.1mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
【外形加工】
切り込み:0.2mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
名称または用途:ラインセンサ用実装基板
材質:片面生基板 (ガラスエポキシ)
CAD:EAGLE
CAM:ORIMIN PCB
ツール:基板加工カッター 土佐昌典FT
加工時間:約30分
【パターン加工】
加工深さ:0.1mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
【穴加工】
切り込み:0.1mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
【外形加工】
切り込み:0.1mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
名称または用途:50MHz 送信回路の一部
材質:片面生基板 (ベークライト)
CAD:EAGLE (お客さま提供データ)
CAM:ORIMIN PCB
ツール:基板加工カッター 土佐昌典VC
加工時間:約60分
【パターン加工】
加工深さ:0.2mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
【穴加工】
切り込み:0.2mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
【外形加工】
切り込み:0.2mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
名称または用途:車の燃費計測基板
材質:片面生基板 (ベークライト)
CAD:PCBE (お客さま提供データ)
CAM:ORIMIN PCB
ツール:基板加工カッター 土佐昌典FT
加工時間:約55分
【パターン加工】
加工深さ:0.1mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
【穴加工】
切り込み:0.1mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
【外形加工】
切り込み:0.1mm
切り込み速度:100mm/min
送り速度:300mm/min
名称または用途:マイコンを乗せるメイン基板
材質:片面生基板 (ベークライト)
CAD:EAGLE (お客さま提供データ)
CAM:ORIMIN PCB
【工程1 (パターン加工)】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典VC
送り速度:300mm/min
加工時間:約90分
【工程2 (パターン、穴、外形加工)】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典FT
送り速度:300mm/min
加工時間:約180分
備考
●土佐昌典VCでパターンのみ加工した後に、土佐昌典FTでパターン、穴、外形を加工しています。
名称または用途:ステッピングモーター駆動基板
材質:片面生基板 (ベークライト)
CAD:EAGLE
CAM:ORIMIN PCB
【基板の仕様】
最小パターン幅:0.41mm
最小パターン間隔:0.32mm
最小穴径:Φ0.81mm
基板サイズ:76mm × 76mm
加工条件(部品面)
【工程1 (パターンのみ加工)】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典FT
送り速度:300mm/min
加工時間:約29分
【工程2 (パターン、穴、外形を加工)】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典VC
送り速度:300mm/min
加工時間:約35分
加工条件(ハンダ面)
【工程1 (パターンのみ加工)】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典FT
送り速度:300mm/min
加工時間:約16分
【工程2 (パターン、穴、外形を加工)】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典VC
送り速度:300mm/min
加工時間:約38分
備考
●片面基板を重ねて両面基板を製作しました。製作方法はこちら
名称または用途:高周波試作基板
材質:両面生基板 (ガラスエポキシ)
CAD:TurboSketch v19
データ提供:シグナル工房 野田様(Webページ)
CAM:Cut2D
【基板の仕様】
最小パターン幅:1.0mm
最小パターン間隔:0.8mm
最小穴径:Φ0.8mm
基板サイズ:65mm × 36mm
【加工条件】
ツール:基板加工カッター 土佐昌典FT
送り速度:300mm/min
加工時間:約8分

[KitMill CIP100] 高周波試作基板(20倍速)はこちら

基板加工専用CAMソフト ORIMIN PCB

ORIMIN PCB [オリマイン ピーシービー] は、ガーバーデータをNCプログラムに変換するCAMソフトウェアです。作成したNCプログラムを使って基板を製作できます。

▲ガーバーデータ読み込み ▲加工経路を求める ▲加工後

仕様

項目 仕様
入力データ形式 ガーバーデータ (RS-274X)
出力データ形式 NCプログラム (Gコード形式)
読込可能な基板サイズ 350mm × 420mm
動作確認CAD DesignSpark PCB、EAGLE、KiCad、K2CAD、PCBE、Minimal Board Editor
動作環境 Windows 7, 8, 10
動作には.NET Framework2.0以降が必要です

対応データについて

ランド形状
円形、長円、長方形 (正方形含む)、多角形 (EAGLEのみ) のみに対応しています。これ以外の形状には対応していません。

▲円形 ▲長円 ▲長方形
(正方形含む)
▲多角形
(EAGLEのみ)

ライン形状
円タイプのラインのみに対応しています。角タイプのラインは円タイプのラインとして認識されます。

▲設計時
(角タイプのライン)
▲読み込み時
(円タイプのラインとして認識)

穴形状
穴形状は円形の穴にのみ対応しております。
長穴や四角穴には対応しておりません(長穴は外形線で形状を指定すれば加工できます)。

CADごとの注意点

  • DesignSpark PCB
    穴形状は円形の穴にのみ対応しております。
    長穴や四角穴には対応しておりません(長穴は外形線で形状を指定すれば加工できます)。
  • EAGLE
    回転角度を0、90、180、270度以外に設定した長方形(正方形含む)には対応していません。
  • KiCad
    回転角度を0、90、180、270度以外に設定した長方形(正方形含む)には対応していません。
    ベタパターンには対応していません。
    ガーバーデータ出力後、ドリルデータを編集する必要があります。
  • K2CAD
    円形、長円、長方形 (正方形含む) 以外のランドには対応していません。
    角タイプのラインは円タイプのラインとして認識されます。
    ガーバーデータ出力後、ドリルデータを編集する必要があります。

出力NCプログラムについて

パターンの円弧部分は微小直線として出力されます。

▲加工経路 (水色の線)

設計ガイドライン

  • 外形データはラインの端点同士を接続させ、閉じた図形となるようにしてください。閉じた図形でないと読み込まれません。
  • 外形データは面積の一番大きい部分にタブを追加します。そのため、複数の基板を並べて設計した場合は片方の基板にはタブが追加されません。
  • ベタパターンの変換には時間が掛かります。ベタパターンを使用する際はできるだけ太いラインを使い、ラインの数を減らしてください。

よくあるご質問

  • ハッチングには対応していますか?
    ハッチングには対応しておりません。パターンの輪郭を加工するのみです。

  • 多数個取りには対応していますか?
    ORIMIN PCBは多数個取りには対応しておりません。複数加工する場合は、1枚ずつワーク原点を設定して加工する必要がございます。

  • 両面加工には対応していますか?
    両面加工には対応しておりません。

取扱説明書(オンラインマニュアル)は、KitMill CIP100をご購入いただきますと、ご覧になることができます。(オンラインマニュアルのパスワードはベースフレーム底部に貼られているプロダクトシールに記載されています)
組み立て方から制御用ソフトウェアの使い方まで詳しく説明されてます。

組み立て・動作確認マニュアル

組み立て・動作確認マニュアル

組立後の使い方・保守について

組立後の使い方・保守について
KitMill BT100/200 組み立て方

▲KitMill CIP100 部品表

KitMill BT100/200 配線方法

▲KitMill CIP100 組み立て方

TRA100 組み立て方

▲TRA100 組み立て方

TRA100 動作確認

▲TRA100 動作確認

TRA100/150 取扱説明書

▲TRA100/150 取扱説明書