CN105722323B - 基板开孔装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于防止在主轴和刀架间交接钻头的情况下的刀架和主轴的损坏。本发明是一种基板开孔装置，前述基板开孔装置在加工台上设置有将与主轴进行交接的钻头暂时保持的刀架，其特征在于，具备发光器、传感器、控制部，前述发光器产生刀架校对光，前述刀架校对光在前述加工台处于特定位置时被保持在前述刀架上的钻头遮挡，前述传感器感知前述刀架校对光，前述控制部在欲在前述主轴和前述刀架间进行钻头的交接的情况下，使前述加工台向前述特定位置移动，若前述传感器不能够感知前述刀架校对光，则发出警报。

Description

基板开孔装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及基板开孔装置及其控制方法，所述基板开孔装置设置有刀架，所述刀架用于在例如交换用于进行在印刷基板上开孔的钻头的情况下等，暂时保持钻头。

背景技术

在基板开孔装置中，存在具备供给用刀架和退出用刀架的基板开孔装置，在交换钻头的情况下等，所述供给用刀架用于在欲将已从钻头盒（drill cassette）取出的新钻头移至主轴上之前暂时保持前述新钻头，所述退出用刀架用于在将主轴保持着的旧钻头收纳至钻头盒中之前暂时保持前述旧钻头。

在这样的基板开孔装置中，如果由于某些原因，在欲从供给用刀架将新钻头移至主轴上的情况下，在主轴上留有旧钻头，或者在欲将主轴保持着的旧钻头移至退出用刀架上的情况下，在退出用刀架上留有钻头，就会存在下述可能：在刀架或主轴上钻头彼此碰撞，损坏刀架或主轴。

在专利文献1中，公开了具备供给用刀架和退出用刀架的基板开孔装置，但关于如上所述的刀架和主轴的损坏未有提及。

专利文献1：日本特许第3038114号公报。

发明内容

因此，本发明的目的在于，防止在欲在主轴与刀架之间进行钻头的交接的情况下的刀架和主轴的损坏。

为了解决上述问题，在技术方案1中记载的基板开孔装置中，在加工台上设置有将在与主轴之间进行交接的钻头暂时保持的刀架，其特征在于，前述基板开孔装置具备发光器、传感器、控制部；前述发光器产生刀架校对光，前述刀架校对光在前述加工台处于特定位置的状态下被保持在前述刀架上的钻头遮挡；前述传感器感知前述刀架校对光；前述控制部在欲在前述主轴和前述刀架间进行钻头的交接的情况下，使前述加工台向前述特定位置移动，若前述传感器不能够感知前述刀架校对光，则发出警报。

在技术方案2中记载的基板开孔装置中，在技术方案1中记载的基板开孔装置中，其特征在于，前述发光器能够产生主轴校对光，在前述主轴处于既定位置的状态下，若在该主轴上保持有钻头，则前述主轴校对光被该钻头遮挡；前述传感器能够感知前述主轴校对光；前述控制部使前述主轴向前述既定位置移动，若前述传感器不能够感知到前述主轴校对光，则发出警报。

在技术方案3中记载的基板开孔装置中，在技术方案1中记载的基板开孔装置中，其特征在于，前述刀架包括供给用刀架和退出用刀架，前述供给用刀架暂时保持向前述主轴供给的钻头，前述退出用刀架暂时保持从前述主轴退出的钻头，前述供给用刀架及前述退出用刀架设置成在前述刀架校对光的方向上排列在一条直线上。

在技术方案4中记载的基板开孔装置中，在技术方案1至3中任意一项记载的基板开孔装置中，其特征在于，前述发光器和前述传感器安装在可动地搭载前述主轴的柱上。

在技术方案5中记载的基板开孔装置的控制方法中，前述基板开孔装置在加工台上设置有将在与主轴之间进行交接的钻头暂时保持的刀架，其特征在于，包括以下工序：使刀架校对光产生的工序,前述刀架校对光在前述加工台处于特定位置的状态下，在钻头保持在前述刀架上的情况下，被该钻头遮挡；在欲在前述主轴和前述刀架间进行钻头的交接的情况下使前述加工台移动至前述特定位置的工序；判定在前述加工台处于前述特定位置的状态下前述刀架校对光是否被遮挡的刀架校对工序；在前述刀架校对工序中前述刀架校对光被遮挡的情况下发出警报的工序。

在技术方案6中记载的基板开孔装置的控制方法中，在技术方案5中记载的基板开孔装置的控制方法中，其特征在于，包括以下工序：产生主轴校对光的工序，前述主轴校对光在前述主轴处于既定位置的状态下，若在该主轴上保持有钻头，则被该钻头遮挡；使前述主轴向前述既定位置移动的工序；判定在前述主轴处于前述既定位置的状态下前述主轴校对光是否被遮挡的主轴校对工序；在前述主轴校对工序中前述主轴校对光被遮挡的情况下发出警报的工序。

在技术方案7中记载的基板开孔装置的控制方法中，在技术方案5中记载的基板开孔装置的控制方法中，其特征在于，前述刀架包括供给用刀架和退出用刀架，前述供给用刀架暂时保持向前述主轴供给的钻头，前述退出用刀架暂时保持从前述主轴退出的钻头，前述供给用刀架及前述退出用刀架设置成在前述刀架校对光的方向上排列在一条直线上。

根据本发明，能够防止欲在主轴和刀架之间进行钻头的交接的情况下的刀架和主轴的损坏。

附图说明

图1是作为本发明的一实施例的基板开孔装置的结构示意图。

图2是表示在本发明的一实施例中主轴与光线的位置关系的图。

图3是在本发明的一实施例中、在加工开始时用主轴重新保持钻头的情况的流程图。

图4是在本发明的一实施例中、在加工途中交换钻头的情况的流程图。

图5是在本发明的一实施例中、使加工动作结束的情况的流程图。

具体实施方式

以下，对本发明的一实施例进行说明。

图1是作为本发明的一实施例的基板开孔装置的结构示意图。在图1中，附图标记1表示作为装置的基部的装置基台，附图标记2表示在装置基台1上被图中未示出的驱动机构在X方向上驱动的加工台。作为被加工件的印刷基板3被载置在加工台2上。附图标记4表示安设在装置基台1上的门型柱，所述门型柱以跨加工台2的方式配置，在其一个垂直面上搭载有被图中未示出的驱动机构在Y方向上驱动的横向滑板5。在该横向滑板5上，搭载有被图中未示出的驱动机构在Z方向（上下方向）上驱动的主轴6，主轴6可动地搭载在门型柱4上。附图标记7表示用于加工印刷基板3的钻头，所述钻头被保持在主轴6上。附图标记8表示与主轴6一同在Z方向上移动的副夹具，所述副夹具安装在主轴6上。附图标记9、10、11分别表示供给用刀架、退出用刀架、区别新钻头和旧钻头地进行收纳的钻头盒，所述供给用刀架、退出用刀架、钻头盒分别在加工台2上设置在应该加工的印刷基板3的附近。附图标记16表示起到向操作者传递各种信息的作用的显示部。附图标记20表示进行装置各部的控制的整体控制部，例如由程序控制的处理装置来实现。

附图标记13表示发出例如激光等光的发光器，附图标记14表示感知来自发光器13的激光的传感器，发光器13和传感器14设置在门型柱4的两端。由发光器13产生的光线15朝向Y方向，其X坐标与保持在主轴6上的钻头7的X坐标一致。如图2所示，光线15通过比主轴6更靠下方的位置。由此，在已使主轴6下降的情况下，若在主轴6上保持有钻头7，则钻头7的柄部遮挡光线15。换言之，发光器13能够产生检测光（主轴校对光），若在位于既定位置的主轴6上保持有钻头7，则所述检测光被该钻头7遮挡。

此外，如图2所示，将在与主轴6之间进行交接的钻头暂时保持的供给用刀架9及退出用刀架10位于相同的X坐标，在Y方向上排列在一条直线上，光线15通过比供给用刀架9及退出用刀架10更靠上方的位置。因此，在使加工台2向供给用刀架9及退出用刀架10的X坐标与光线15的X坐标一致的特定位置移动、使得从上方观察供给用刀架9及退出用刀架10重合于光线15的情况下，若在供给用刀架9及退出用刀架10的至少一个上保持有钻头7，则钻头7的柄部将光线15遮挡。换言之，发光器13能够产生检测光（刀架校对光），若在位于特定位置的加工台的刀架（9、10）上保持有钻头7，则所述检测光（刀架校对光）被该钻头7遮挡。

图1的基板开孔装置在整体控制部20的控制下如下所述地动作。另外，在以下的说明中，主轴6的位置以相对于加工台2的相对坐标（将加工台2的适当的点设为原点、将X方向、Y方向、及Z方向作为轴向的直角坐标系）来说明。即，在本实施例的情况下，主轴6的使X坐标变化的动作通过使加工台2在X方向上移动来完成，使Y坐标变化的动作通过使横向滑板5在Y方向上移动来完成，此外，使Z坐标变化的动作借助主轴6其自身的向Z方向的移动来完成。另外，使主轴6相对于载置在加工台2上的印刷基板相对移动的驱动结构不限于上述装置，例如也可以构成为主轴在X方向、Y方向、及Z方向的所有方向上都能够移动的结构。

首先，对在加工开始时用主轴6重新保持钻头7的情况进行说明。如在图3中所示的流程，首先使主轴6移动至X1、Y1（以下将该坐标位置称作位置A）（步骤A1）。位置A的X坐标X1设为，即使在供给用刀架9或退出用刀架10上留有钻头7、它们也不会将光线15遮挡的位置。接着使主轴6下降至既定位置（步骤A2）。所谓既定位置设为在下述情况下的主轴6的位置：在X方向及Y方向上位于A位置，并且位于在主轴6上装配有钻头7的情况下钻头7的柄部将光线15遮挡的Z坐标上。之后，在步骤A3中，整体控制部20从发光器13产生激光，判定在主轴6位于既定位置的状态下传感器14是否将激光（主轴校对光）感知（主轴校对工序）。若传感器14未感知到激光（接通（ON）），则意味着在主轴6上留有钻头7，所以视作异常，将“在主轴上保持有钻头。请取除”这一错误信息（警报）在显示部16上显示，向操作者催促不需要的钻头的取除作业（步骤A4）。然后，在进行了由操作者进行的钻头的除去作业之后，接收来自操作者的再开始指示（步骤A5），进入至步骤A6。

另一方面，若在步骤A3中传感器14感知到激光，则意味着在主轴6上未留有钻头7，所以视作正常，进入至步骤A6，使主轴6移动至X2、Y1（以下将该坐标位置称作位置B）。位置B的X坐标X2是如果在供给用刀架9或退出用刀架10上存在钻头7就会将光线15遮挡的位置。换言之，在步骤A6中，整体控制部20使加工台2向上述特定位置移动。

之后，在步骤A7中判定传感器14是否将激光（刀架校对光）感知（刀架校对工序）。若传感器14未感知到激光，则意味着在供给用刀架9或退出用刀架10上留有钻头7，所以视作异常，将“请取除刀架上的钻头”这一错误信息（警报）在显示部16上显示，向操作者催促不需要的钻头的取除作业（步骤A8）。然后，在进行了由操作者进行的钻头的除去作业之后，接收来自操作者的再开始指示（步骤A9），进入至步骤A10。

另一方面，若在步骤A7中传感器14感知到激光，则至少在供给用刀架9上未留有钻头7，所以视作正常，虽省略图3中的图示，但使主轴6及加工台2适当移动，借助副夹具8从钻头盒11取出新钻头7，将其置于供给用刀架9上（步骤A10），之后执行使位于供给用刀架9的钻头7用主轴6保持的钻头的装配动作（步骤A11），使主轴6的旋转开始（步骤A12）。之后，整体控制部20使主轴6及加工台2适当移动，同时执行对于载置在加工台2上的被加工件（印刷基板3）的加工作业。

接着，对在加工途中交换钻头的情况进行说明。如在图4中所示的流程，首先使主轴6的旋转停止（步骤B1），接着使主轴6移动至位置B（步骤B2）。换言之，在步骤B2中，整体控制部20使加工台2向上述特定位置移动。之后，在步骤B3中判定传感器14是否将激光（刀架校对光）感知（刀架校对工序）。若传感器14未感知激光，则意味着在供给用刀架9或退出用刀架10上留有钻头7，所以视作异常，将“请取除刀架上的钻头”这一错误信息（警报）在显示部16上显示，向操作者催促不需要的钻头的取除作业（步骤B4）。然后，在进行了由操作者进行的钻头的除去作业之后，接收来自操作者的再开始指示（步骤B5），进入至步骤B6。

另一方面，若在步骤B3中传感器14感知到激光，则意味着在供给用刀架9及退出用刀架10上未留有钻头7，所以视作正常，虽省略图4中的图示，但使主轴6及加工台2适当移动，借助副夹具8从钻头盒11取出新钻头7，将其置于供给用刀架9上（步骤B6），之后执行将主轴6保持着的钻头7置于退出用刀架10上的钻头的拆下动作（步骤B7）。

接着使主轴6移动至位置A，之后使主轴6下降至既定位置，在步骤B10中判定传感器14是否将激光（主轴校对光）感知（主轴校对工序）。若传感器14未感知到激光，则意味着在主轴6上留有钻头7，所以视作异常，将“在主轴上保持有钻头。请取除”这一错误信息（警报）在显示部16上显示，向操作者催促不需要的钻头的取除作业（步骤B11）。然后，在进行了由操作者进行的钻头的除去作业之后，接收来自操作者的再开始指示（步骤B12），进入至步骤B13。

另一方面，若在步骤B10中传感器14感知到激光，则意味着在主轴6上未留有钻头7，所以视作正常，虽省略图4中的图示，但使主轴6及加工台2适当移动，执行将位于供给用刀架9的钻头7用主轴6保持的钻头的装配动作（步骤B13），之后借助副夹具8将位于退出用刀架10的钻头7向钻头盒11收纳（步骤B14），使主轴6的旋转开始（步骤B15）。之后，整体控制部20再次开始相对于载置于加工台2的被加工件（印刷基板3）的加工作业。

另外，在最后的步骤B15中的主轴6的旋转的开始也可以在将位于退出用刀架10的钻头7向钻头盒11收纳的动作（步骤B14）之前进行。这种做法能够较快地再次开始将加工中断后的加工动作，提高效率。

接着，对使加工动作结束的情况进行说明。如图5所示的流程，首先使主轴6的旋转停止（步骤C1），接着使主轴6移动至位置B（步骤C2）。换言之，在步骤C2中，整体控制部20使加工台2向上述特定位置移动。之后，在步骤C3中判定传感器14是否将激光（刀架校对光）感知（刀架校对工序）。若传感器14未感知到激光，则意味着在供给用刀架9或退出用刀架10上留有钻头7，所以视作异常，将“请取除刀架上的钻头”这一错误信息（警报）在显示部16上显示，向操作者催促不需要的钻头的取除作业（步骤C4）。然后，在进行了由操作者进行的钻头的除去作业之后，接收来自操作者的再开始指示（步骤C5），进入至步骤C6。

另一方面，若在步骤C3中传感器14感知到激光，则意味着至少在退出用刀架10上未留有钻头7，所以视作正常，虽省略图5中的图示，但使主轴6及加工台2适当移动，执行将用主轴6保持着的钻头7置于退出用刀架10的钻头的拆下动作（步骤C6）。

接着使主轴6移动至位置A（步骤C7），之后，使主轴6下降至既定位置（步骤C8），在步骤C9中判定传感器14是否将激光（主轴校对光）感知（主轴校对工序）。若传感器14未感知到激光，则意味着在主轴6上留有钻头7，所以视作异常，将“在主轴上保持有钻头。请取除”这一错误信息（警报）在显示部16上显示，向操作者催促不需要的钻头的取除作业（步骤C10）。然后，在进行了由操作者进行的钻头的除去作业之后，接收来自操作者的再开始指示（步骤C11），进入至步骤C12。

另一方面，若在步骤C9中传感器14感知到激光，则意味着在主轴6上未留有钻头7，所以视作正常，虽省略图5中的图示，但使主轴6及加工台2适当移动，借助副夹具8将位于退出用刀架10的钻头7向钻头盒11收纳（步骤C12）。

根据上述实施例，如果在欲从供给用刀架9将新钻头移至主轴6上的情况下，在主轴6上留有旧钻头，或者在欲将主轴6保持着的旧钻头移至退出用刀架10上的情况下，在退出用刀架10上留有钻头，或者在欲从钻头盒11将钻头移至供给用刀架9上的情况下，在供给用刀架9上留有钻头，则检测为异常，发出错误信息（警报），向操作者催促不需要的钻头的取除作业，所以能够消除在刀架和主轴上钻头彼此碰撞、损坏刀架和主轴的可能。

另外，在上述实施例中，如图1所示，发光器13和传感器14在门型柱4的两侧的脚部上互相对置地设置，但也可以是下述回归反射型的构造：将传感器14与发光器13一同安装（実装），安装在单侧的脚部上，在相反侧设置反射板。此外，在上述实施例中，将从发光器13在Y方向上照射的光线15兼用作2种检测光（主轴校对光、刀架校对光），但也可以设置具有能够照射主轴校对光的第1发光部和能够照射刀架校对光的第2发光部的发光器。在该情况下，主轴校对光及刀架校对光的照射方向及照射路径也可以不同。

此外在上述实施例中，表示了在门型柱4上搭载的主轴6只有一个的情况。在基板开孔装置中，已知有多轴型的基板开孔装置，所述多轴型的基板开孔装置为了增加一次的加工量，在门型柱4上搭载多个主轴6，并且用这些主轴6共同地使用一个加工台2，在加工台2上对应主轴6载置多个作为被加工件的印刷基板3。

在这样的多轴型中，对应主轴6设置供给用刀架9、退出用刀架10及钻头盒11，但是也可以是，发光器13和传感器14在门型柱4上仅设置一组，基于本发明的动作相对于多个主轴6共同地进行。

附图标记说明

1装置基台，2加工台，3印刷基板，4门型柱，5横向滑板，6主轴，7钻头，8副夹具，9供给用刀架，10退出用刀架，11钻头盒，13发光器，14传感器，15光线（刀架校对光、主轴校对光），16显示部，20整体控制部（控制部）。

Claims (6)

1.一种基板开孔装置，前述基板开孔装置具有以跨加工台的方式配置的柱和可动地搭载于该柱的主轴，所述加工台载置被加工物，在前述加工台上设置有将在与该主轴之间进行交接的钻头暂时保持的刀架，

其特征在于，

前述基板开孔装置具备发光器、传感器、控制部；

前述发光器配置于前述柱的一端侧，沿从该一端侧朝向前述柱的另一端侧的方向、即与前述加工台相对于前述柱移动的方向垂直的方向，产生光线；

前述传感器设置于前述柱的另一端侧，感知前述光线；

前述控制部在欲在前述主轴和前述刀架间进行钻头的交接的情况下，在使前述加工台向前述移动方向的特定位置移动时，若前述光线被保持在前述刀架上的钻头遮挡而前述传感器不能够感知到前述光线，则发出警报。

2.如权利要求1所述的基板开孔装置，其特征在于，

前述控制部在欲在前述主轴和前述刀架间进行钻头的交接的情况下，令前述加工台在前述移动方向上向既定位置移动，并且在使前述主轴向与前述光线的方向以及前述加工台的前述移动方向相垂直的方向上的前述既定位置移动时，若前述光线被保持在前述刀架上的钻头遮挡而前述传感器不能够感知到前述光线，则发出警报。

3.如权利要求1或2所述的基板开孔装置，其特征在于，

前述刀架包括供给用刀架和退出用刀架，前述供给用刀架暂时保持向前述主轴供给的钻头，前述退出用刀架暂时保持从前述主轴退出的钻头，前述供给用刀架及前述退出用刀架设置成在前述光线的方向上排列在一条直线上。

4.一种基板开孔装置的控制方法，前述基板开孔装置具有以跨加工台的方式配置的柱和可动地搭载于该柱的主轴，所述加工台载置被加工物，在前述加工台上设置有将在与该主轴之间进行交接的钻头暂时保持的刀架，其特征在于，

包括以下工序：

从设置于前述柱的一端侧的发光器沿朝向前述柱的另一端侧的方向、即与前述加工台相对于前述柱移动的方向垂直的方向，产生光线的工序；

在欲在前述主轴和前述刀架间进行钻头的交接的情况下使前述加工台向前述移动方向的特定位置移动的工序；

判定在前述加工台处于前述特定位置的状态下设置于前述柱的另一端侧的传感器是否感知到前述光线、在前述光线被保持在前述刀架上的钻头遮挡而前述传感器不能够感知到前述光线的情况下发出警报的工序。

5.如权利要求4所述的基板开孔装置的控制方法，其特征在于，

包括以下工序：

在欲在前述主轴和前述刀架间进行钻头的交接的情况下，令前述加工台在前述移动方向上向既定位置移动，并且使前述主轴向与前述光线的方向以及前述加工台的前述移动方向相垂直的方向上的前述既定位置移动的工序，

判定在前述主轴处于前述既定位置的状态下前述传感器是否感知到前述光线、在前述光线被保持在前述刀架上的钻头遮挡而前述传感器不能够感知到前述光线的情况下发出警报的工序。

6.如权利要求4或5所述的基板开孔装置的控制方法，其特征在于，

前述刀架包括供给用刀架和退出用刀架，前述供给用刀架暂时保持向前述主轴供给的钻头，前述退出用刀架暂时保持从前述主轴退出的钻头，前述供给用刀架及前述退出用刀架设置成在前述光线的方向上排列在一条直线上。