JP2000117519A - ドリル折損検知装置 - Google Patents

ドリル折損検知装置

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JP2000117519A
JP2000117519A JP10291657A JP29165798A JP2000117519A JP 2000117519 A JP2000117519 A JP 2000117519A JP 10291657 A JP10291657 A JP 10291657A JP 29165798 A JP29165798 A JP 29165798A JP 2000117519 A JP2000117519 A JP 2000117519A
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JP
Japan
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drill
light
pressure foot
mirror
reflected
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Pending
Application number
JP10291657A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Oketani
哲也 桶谷
Ko Nunome
興 布目
Yoshihiro Nishigaki
芳浩 西垣
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Howa Machinery Ltd
Original Assignee
Howa Machinery Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレッシャフット回りをコンパクトにできる
ドリル折損検知装置を得る。 【構成】プレッシャフット20の前側外周壁に、投光ヘ
ッド52と受光ヘッド53とを備えたセンサ51を取付
ける。センサ51下方に、ミラー57を取付ける。ミラ
ー57は、下向きに照射された照射光が反射面58で斜
め下方に変向されて水平に近い緩い角度となってドリル
に照射されるように、また、ドリルにより水平に近い緩
い角度で斜め上方に向けて反射された反射光が反射面5
8によって上向きに変向されて受光ヘッド55に入射す
るように取付られていると共に、反射面58で反射され
た照射光とドリルから反射面58に戻る反射光が、空気
流入溝42の1つの溝空間Sを通過するように取付けて
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、基板孔明け加工
機におけるドリル折損検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平6−130162号には、プリン
ト基板の上面をプレッシャフット下側の圧力板で押しつ
けた状態で、圧力板から下方にドリルを突出させて、基
板に穿孔加工し、加工が終わってドリルビットがプレッ
シャフット内に最小限に引っ込められているとき、レー
ザ検出センサの光源からレーザービームを放射し、ドリ
ルビットより反射された反射光を光検出器で検出して、
ドリルビットの折損を検知するものが開示されている。
レーザ検出センサの光源、及び、光検出器は、ドリルビ
ットへの照準直線上となるように、プレッシャフットの
側方にドリル軸線に対して、斜め下向きとなるように取
り付けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光源からの
ドリルに対する光の入射角、及びドリルからの反射角
は、水平に対して大きな角度となると、ワーク上面から
の反射光が多くなる反面、ドリルからの反射光が少なく
なって、ドリル折損検知には不利になる。そのため、光
源からの光の入射角、及びドリルからの反射角は、水平
(ドリル軸線に対して直交)に近いほうが反射光の量が
充分となって検出が容易となるが、前記従来の技術によ
れば、レーザ検出センサの光源、及び、光検出器は、ド
リルビットへの照準直線上となるように、プレッシャフ
ットの側方にドリル軸線に対して斜め下向きとなるよう
に取り付けられているために、前記斜め下向きの度合い
を水平に近くしようとすると、センサ自体の厚みのため
に、前記光源、及び、光検出器を内蔵したセンサ自体
を、ドリル中心から遠く離さねばならず、これによっ
て、センサがプレッシャフットから側方に大きく突出
し、プレッシャフット回りのコンパクトさに欠け、メン
テナンス時等に取り扱いが不便となる。また、前記光源
からドリルビットに向う光、および、ドリルから反射さ
れた反射光は、夫々プレッシャフットに設けた光経路を
通っていることから、光経路をプレッシャフットに別途
形成する必要がある。この発明は、ドリルに対して、照
射光、反射光が水平に近い緩い傾斜で斜め下向きとなる
ようにしても、プレッシャフット回りにコンパクトに投
光ヘッド、受光ヘッドを配置できるドリル折損検知装置
を提供することを目的とする。また、プレッシャフット
に、格別に、照射光や反射光の光経路を形成する必要の
ない、前記装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的解決のために、
本願では、プレッシャフットに対して、スピンドルが昇
降可能となっている基板加工機の、前記スピンドル下端
に装着されて、プレッシャフット下側の押え部材から出
没するようにしてあるドリルの折損を検出するドリル折
損検知装置であって、投光ヘッドからドリルに光線を照
射し、ドリルにより反射される反射光を受光ヘッドで受
けることで、ドリル折損を検知するドリル折損検知装置
において、投光ヘッドからドリルに至る照射光路とドリ
ルから受光器に至る反射光路の途中にミラーを介在させ
て、ミラーで反射された照射光がドリル軸線に対して斜
め下方に傾斜した方向からドリルに照射され、ドリルに
より斜め上方に向けて反射された反射光がミラーによっ
て受光ヘッドに向けて変向されることを特徴とする(請
求項1)。具体的には、プレッシャフットに、投光ヘッ
ドと受光ヘッドとを備えたセンサを取り付け、センサの
下方位置にミラーが配置される(請求項2)。これらの
構成によれば、照射光、反射光が、各光路の途中で方向
を変向されることで、投光ヘッド、受光ヘッドの取付け
位置を、水平に近く傾斜した光路の延長線上とする必要
がなく、ドリル軸線に近い位置に配置でき、プレッシャ
フット回りがコンパクトにできる。
【0005】また、本願では、加工時の切り屑を吸引除
去するために、プレッシャフット内に吸引気流を生じさ
せることにより外部空気をプレッシャフット内に流入さ
せる目的で、押え部材のドリル挿通孔の周囲に形成され
ている空気流入溝の溝空間を、ミラー反射後の照射光と
ドリル反射後の反射光が通過するようにしてある。(請
求項3)。この構成によれば、別の目的で設けてある空
気流入溝の溝空間が、ミラー反射後の照射光とドリル反
射後の反射光の通路として兼用されているので、従来の
ように、別途、光経路をプレッシャフットに設ける手間
がない。
【0006】
【発明の実施の形態】基板加工機Dのスピンドルユニッ
ト1は昇降ベ−ス2の上下の壁3,4と締付具5とによ
り挟持されて昇降ベース2に一体に固定してある。昇降
ベ−ス2は、図示しない上下方向送りねじ機構と左右方
向送りねじ機構とにより上下、左右に移動するようにな
っている。スピンドルユニット1にはスピンドル6が回
転自在に支持してある。前記壁3,4の間には、スピン
ドルユニット1の両側に一対のガイドロッド7,7が上
下方向に移動可能に挿通してあり、ガイドロッド7の上
端は上壁3に固定のガイドブッシュ8より上方に突出
し、その突出部には引掛部9が設けてある。ガイドロッ
ド7の下端は下壁4の下方に突出され、プレッシャフッ
ト20左右の取付部20aが連結してある。ガイドロッ
ド7,7の中間部には係止部10が一体に設けてあっ
て、係止部10と上壁3間に圧縮バネ11が介在されて
いる。バネ11のバネ力で、前記引掛部9はガイドブッ
シュ8上面に当接される方向に付勢され、当接状態で、
ガイドロッド7の昇降ベース2に対する下方移動が規制
される。
【0007】プレッシャフット20はスピンドルユニッ
ト1の先端部外周面(先端嵌装部)1aに対して、軸方
向(上下方向)に移動可能に嵌装されるスピンドル収容
室21と、スピンドル収容室21に隣接して設けた吸引
室22とを備えている。スピンドル収容室21と吸引室
22とは連通孔25で連通している。吸引室22にはダ
クト31が連通され、ダクト31は集塵機(図示なし)
が接続してあり、集塵機からの空気吸引により、加工時
にプレッシャフット20内で生じる切粉を吸引除去して
いる。プレッシャフット20の下壁24には、バックア
ップボード(下側)とエントリボード(上側)により、
積層したプリント基板の上下を挟み込んだワークWの上
面と接触する押え部材41が固定してあり、そのワーク
W上面との接触面(下面)には、切り屑除去のために、
プレッシャフット20内に吸引気流が生じたときに、外
部から空気を導入する目的で、複数の空気流入溝42
が、押え部材41中央のドリル挿通孔43に達するよう
に形成してある。空気流入溝42は円周方向に90度間
隔で4箇所形成され、溝底面が中心に向って傾斜してい
る。尚、この押え部材41は、ドリルTの中心を通る前
後軸線を中心に、左右に分割しておき、必要に応じて左
右方向に開閉する構成となっていてもよい。
【0008】プレッシャフット20の前側外周壁には、
取付け座50が設けてあり、この取付け座50に、セン
サ51が固着してある。センサ51内には、投光ヘッド
52と受光ヘッド53とが設けてある。投光ヘッド52
の下側には後述するように、ドリル先端部に照射光を集
光させるための集光レンズ54が、受光ヘッド53下側
には受光レンズ55が設けてある。センサ51下方に
は、側壁から前方に支持部56が突出してあり、この支
持部56にミラー57が取付けてある。ミラー57は反
射面58を有しており、前記投光ヘッド52、受光ヘッ
ド53の直下に位置されている。ミラー57は、集光レ
ンズ54を経て、下向きに照射された照射光が反射面5
8で斜め下方に変向されて水平に近い緩い角度となって
ドリルTに照射されるように、また、ドリルTにより水
平に近い角度で斜め上方に向けて反射された反射光が反
射面58によって上向きに変向されて受光レンズ55を
介して受光ヘッド53に入射するように反射面58の角
度を調整して取付られていると共に、反射面58で反射
された照射光とドリルTから反射面58に戻る反射光
が、前記空気流入溝42の1つの溝空間Sを通過するよ
うに取付けられている。こうにして、投光ヘッド52か
らドリルTに至る照射光路S1とドリルTから受光器に
至る反射光路S2の途中にミラー57が介在されてい
る。この実施例では、前記したように、バネ11のバネ
力で、引掛部9がガイドブッシュ8上面に当接された状
態において、ドリルT先端位置は、押え部材41の下面
から極めてわずか(0.5mm程度)プレッシャフット
20内側に引き込まれており、この検知位置にあるドリ
ルTの先端近傍に、照射光を集光するようにしてある。
【0009】ドリル折損判定装置60は、あらかじめ、
ドリルTのない状態(ドリル折損状態に対応する)で投
光ヘッド52から照射光を発して、戻ってくる反射光を
受光ヘッド53で受光してその受光量をしきい値として
記憶させ、実際のドリル折損検知の際には、ドリルTに
より反射されて受光ヘッド53に受光された光量を、前
記しきい値と比較して、ドリル折損の有無を判定するよ
うになっている。
【0010】所定の孔加工位置と同軸上にスピンドルユ
ニット1が位置されると、バネ11のバネ力によりガイ
ドロッド7の引掛部9がガイドブッシュ8に当接された
状態で、プレッシャフット20とスピンドルユニット1
とが、昇降ベース2の下降により図3に示す相対上下方
向関係を保ったまま、図1の状態から下降してプレッシ
ャフット20が押え部材41を介してテ−ブル40上の
ワークWの上面に当接する(図3)。さらに昇降ベース
2が下降すると、前記ガイドロッド7のばね11を撓め
つつ、プレッシャフット20に対してスピンドルユニッ
ト1が相対的に下降し、ドリルTがドリル挿通孔43を
通って、ワークWに穿孔する(図3の二点鎖線状態)。
【0011】工具Tによる加工中、ワークWは加工孔の
縁近傍を押え部材41により押圧されているから、加工
中にドリルTのリ−ドによって生じるワークの浮き上が
りを抑制して、返りの発生などの不都合が回避できる。
集塵機による吸引気流がプレッシャフット20の内側空
間に作用しており、これによって、前記押え部材41の
空気流入溝42とワークW上面との間で形成される空気
流入路からドリル挿通孔43を経てプレッシャフット2
0の内部空間へ空気が流入する。ドリルTの穿孔加工に
より工具近傍に発生した切り屑は、吸引気流によって吸
い上げられて,スピンドル収容室21内から連通孔25
を経て、隣の吸引室22に入り,ダクト31内を通っ
て,集塵機へと運ばれる。
【0012】一方、投光ヘッド52からの照射光は、常
時下向きに発せられており、ミラー57により反射変向
されているが、1つの孔加工が終わって次の孔加工位置
に向けて移動するに先立って、昇降ベース2が上昇し、
引掛部9がガイドブッシュ8上面に当接された状態とな
って、ドリルTがプレッシャフット20内側にわずかに
入り込んだ検出位置となったタイミングで(この時、押
え部材41はワークW上面に接触状態である)、ドリル
Tにより反射され、ミラー57で上向きに変向された反
射光を受光ヘッド53が受光レンズ55を介して受光す
る。そして、このときの反射光量と、予め設定されてい
た、ドリル無しのときのしきい値とを比較して、ドリル
Tの折損の有無が検出される。
【0013】ドリルTが折損していないとき、昇降ベー
ス2はさらに上昇し、プレッシャフット20を持ち上げ
て、押え部材41下面をワークW上面から僅かに離し、
次の加工孔位置に移動する。ドリルTが折損していたと
きには、昇降ベース2がさらに大きく上昇して、押え部
材41下面をワーク上面から大きく離し、その状態で工
具交換位置まで移動し、工具を交換する。
【0014】
【発明の効果】以上のように本願発明では、照射光、反
射光が、各光路の途中で方向を変向されることで、投光
ヘッド、受光ヘッドの取付け位置を、水平に近く傾斜し
た光路の延長線上とする必要がなく、ドリル軸線に近い
位置に配置でき、プレッシャフット回りがコンパクトに
できる。また、本願では、プレッシャフット下側に設け
る押え部材の空気流入溝の溝空間が、ミラー反射後の照
射光とドリル反射後の反射光の通路として兼用されてい
るので、従来のように、別途、光経路をプレッシャフッ
トに設ける手間がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】基板加工機のスピンドル部分の正面図である。
【図2】図1のII視図である。
【図3】図2のIII−III断面拡大図である。
【図4】押え部材の拡大図である。
【符号の説明】
6 スピンドル 20 プレッシャフット 41 押え部材 42 空気流入溝 43 ドリル挿通孔 52 投光ヘッド 53 受光ヘッド 57 ミラー D 基板加工機 S 溝空間 T ドリル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレッシャフットに対して、スピンドル
    が昇降可能となっている基板加工機の、前記スピンドル
    下端に装着されて、プレッシャフット下側の押え部材か
    ら出没するようにしてあるドリルの折損を検出するドリ
    ル折損検知装置であって、投光ヘッドからドリルに光線
    を照射し、ドリルにより反射される反射光を受光ヘッド
    で受けることで、ドリル折損を検知するドリル折損検知
    装置において、投光ヘッドからドリルに至る照射光路と
    ドリルから受光器に至る反射光路の途中にミラーを介在
    させて、ミラーで反射された照射光がドリル軸線に対し
    て斜め下方に傾斜した方向からドリルに照射され、ドリ
    ルにより斜め上方に向けて反射された反射光がミラーに
    よって受光ヘッドに向けて変向されることを特徴とする
    ドリル折損検知装置。
  2. 【請求項2】 プレッシャフットに、投光ヘッドと受光
    ヘッドとを備えたセンサを取り付け、センサの下方位置
    にミラーが配置される請求項1記載のドリル折損検知装
    置。
  3. 【請求項3】 加工時の切り屑を吸引除去するために、
    プレッシャフット内に吸引気流を生じさせることにより
    外部空気をプレッシャフット内に流入させる目的で、押
    え部材のドリル挿通孔の周囲に形成されている空気流入
    溝の溝空間を、ミラー反射後の照射光とドリル反射後の
    反射光が通過するようにしてある請求項1または2記載
    のドリル折損検知装置。
JP10291657A 1998-10-14 1998-10-14 ドリル折損検知装置 Pending JP2000117519A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100143056A1 (en) * 2005-06-23 2010-06-10 Schueler Harald Insert for a Boring Device, In Particular for a Countersink Borer With Depth Stor or for a Pressure Die Bush
JP2015168031A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 ビアメカニクス株式会社 工具折損検出装置
CN111271444A (zh) * 2019-08-26 2020-06-12 上海飞机制造有限公司 一种风钻转速控制系统、方法及风钻
CN114043323A (zh) * 2021-09-03 2022-02-15 浙江易锻精密机械有限公司 一种冲头组件及冲头磨损程度检测方法

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US20100143056A1 (en) * 2005-06-23 2010-06-10 Schueler Harald Insert for a Boring Device, In Particular for a Countersink Borer With Depth Stor or for a Pressure Die Bush
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