JP2001062665A - 集じん機能付き工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工により発生する被加工物の加工屑を集じ
ん機により集めつつ加工を行なう集じん機能付き工作機
械において、安定した吸着力および集じん力の発揮を実
現する。 【解決手段】 図６に示すように基板穴明け機１では、
プリント基板７２にスルーホールを形成する際に発生し
た削り屑は、カップ７８、集じんパイプ８２を介して集
じん機８４にて集められる。一方、プリント基板７２の
吸着は、プレート３５、溝３１、吸着ホース２３からな
る吸着経路を介してブロア２５により発生された負圧が
貫通穴３７に掛けられることにより行なわれる。このよ
うに基板穴明け機１では、集じん系の圧力源は集じん
機、吸着系の圧力源はブロアと互いに独立しているの
で、プリント基板７２を吸着する力は加工の進度の影響
を受けず、集じん力も安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工により発生す
る被加工物の加工屑を集じん機により集めつつ加工を行
なう集じん機能付き工作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、加工により発生する被加工物
（ワークともいう）の加工屑を集じん機により集めつつ
加工を行なう工作機械が知られている。こうした工作機
械の一例である基板穴明け機７０を図８に示す。本図
は、プリント基板７２にスルーホールを形成する基板穴
明け機７０の概要を示した説明図である。基板穴明け機
７０において主軸７４を回転させ、その先端に取り付け
られたドリル７６でプリント基板７２に穴明け加工を行
なうと、プリント基板７２の削り屑が発生する。主軸７
４の周囲は、ドリル７６などの先端が露出される下部を
除き、集じんカップ７８にて覆われている。集じんカッ
プ７８はバルブ８０を介して集じんパイプ８２にて集じ
ん機８４に接続されており、この集じん機８４にて負圧
を掛けることにより加工中に発生した削り屑を吸い上げ
る。

【０００３】一方、プリント基板７２はプレート８６に
載置されており、このプレート８６に形成された穴８８
を介して負圧が掛けられることによりプレート８６に吸
着される。プレート８６の下方は、テーブル９０に形成
されたバキューム室９２となっており、このバキューム
室９２は吸着ホース９４を介して集じん機８４に接続さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、プリント基板７２の吸着を行なう圧力
源が集じん系の圧力源である集じん機８４と共有されて
いるため、加工の進行に応じバキューム室９２の圧力が
変化し、プリント基板７２の吸着力が安定しない。すな
わち、主軸７４が下降すると圧力が上昇し、ドリル７６
により穴が形成される最中はほぼ一定の圧力となるが、
穴がプリント基板７２に明いて主軸７４が上がると圧力
が急減する。この圧力変化に応じ吸着力も変動してしま
う。また、このような吸着力の変動は、集じん力も変動
することを意味しており、この変動により、充分に集じ
んが行なえない虞もある。

【０００５】この問題は基板穴明け機７０でなくとも、
被加工物をテーブル９０などの保持台に吸着固定して、
加工中に発生する加工屑を集じんする工作機械であれば
同様に発生する。本発明はかかる課題に鑑みなされたも
ので、請求項１に記載の集じん機能付き工作機械は、安
定した吸着力および集じん力の発揮を実現することを目
的としている。

【０００６】また請求項２に記載の集じん機能付き工作
機械は、吸着が不要な場合にその圧力源を停止するのを
不要にすることを目的としている。また更に、請求項３
に記載の集じん機能付き工作機械は、保持台を巨大化さ
せることなく、吸着力を大きくすることを目的としてい
る。

【０００７】そして請求項４に記載の集じん機能付き工
作機械は、本発明を適用するのに適した態様を提案する
ものである。そして請求項５に記載の本発明は、請求項
４の集じん機能付き工作機械を、様々な形状、大きさの
プリント基板に容易に対応できるようにすることを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】かかる目
的を達成するためになされた請求項１に記載の本発明
は、当該工作機械において行なわれる加工により発生す
る被加工物の加工屑を集じん機により集めつつ加工を行
なう集じん機能付き工作機械において、前記集じん機と
は別途設けられたブロアと、前記被加工物を保持すると
ともに該保持を行なう箇所に貫通穴が形成された保持台
と、該保持台の前記貫通穴と前記ブロアの吸気口とを連
絡する吸着ホースと、を備え、前記ブロアを稼働させる
と前記貫通穴を介して負圧を掛け、前記保持台に保持さ
れた前記被加工物を吸着することを特徴とする。

【０００９】このようにすると、集じんの圧力源は集じ
ん機、吸着の圧力源はブロアと互いに独立していること
になり、吸着力は加工の進度の影響を受けない。また、
このようにされていることにより、基板穴明け機７０の
ように１台の集じん機にて集じんと吸着の双方を行なう
必要がない。このため、集じん機やブロアとして基板穴
明け機７０の集じん機８４よりも出力の小さなものを用
いることができる。これにより、当該工作機械の小型
化、消費エネルギーの節減、騒音の低減の実現が可能と
なる。

【００１０】なお、基板穴明け機７０も含め工作機械
は、通常、多数の被加工物に次々に加工を行なうことに
より、被加工物の大量生産に寄与するものである。この
場合、加工が終了した被加工物は、次の被加工物を加工
するために保持台から除去され、別の箇所に搬送され、
その保持台には次の被加工物が吸着され、加工が施され
ることになる。つまり、被加工物の大量生産をする際に
は、吸着およびその吸着の停止を繰り返す必要がある。

【００１１】これに対応したのが請求項２に記載の本発
明である。すなわちこの発明では、請求項１に記載の集
じん機能付き工作機械において、前記吸着ホースに外部
からの指示に応じて開閉するバルブを備えたことを特徴
とする。このような請求項２に記載の集じん機能付き工
作機械によれば、ブロアを停止させたり稼働させたりす
ることなく、バルブを開・閉することにより吸着の開始
・停止を行なうことができる。

【００１２】請求項３に記載の本発明は、請求項１また
は２に記載の集じん機能付き工作機械において、前記吸
着ホースが複数本のホースからなることを特徴とする。
このようにすると、吸着ホースの実質的な断面積は、複
数本のホースの断面積の合計になるため、大きな吸着力
を発揮できる。これと同じ吸着力を１本のホースにて実
現しようとすると、ホースが非常に太くなり、後述する
実施の形態のようにホースを保持台（テーブル９０）の
下に配置する場合には、保持台やホースの設置が困難と
なったり、保持台の下に大きなスペースを確保する必要
が生じたりする。

【００１３】この点、請求項３のように吸着ホースを複
数のホースから構成すれば、断面積が大きくしかも設置
のし易い吸着ホースとすることができる。請求項４に記
載の本発明は、請求項１から３にいずれか記載の集じん
機能付き工作機械において、前記被加工物がプリント基
板であり、当該集じん機能付き工作機械が前記プリント
基板にスルーホールを形成する工作機械であることを特
徴とする。

【００１４】プリント基板は、通常その表面に導電パタ
ーンや印刷された文字により多少の凹凸があるものの、
ほぼ平面になっているため、保持台に吸着固定する被加
工物として非常に適している。プリント基板には、柔軟
性のものもあるが、これについても適宜変形させること
により平面状にできるため、やはり吸着固定することが
できる。またスルーホール形成という加工も、ドリルの
周辺を前述の集じんカップ７８などで覆って集じんする
ことにより、加工中に出る削り屑を容易に集めることが
できるので、本発明の適用対象として適している。

【００１５】従って、本発明の集じん機能付き工作機械
は、請求項４に記載のような工作機械に適用するのに極
めて適したものとなっている。請求項５に記載の本発明
は、請求項４に記載の集じん機能付き工作機械におい
て、前記保持台が、上面に、前記吸着ホースに連通する
溝が形成された溝付テーブルと、該溝付テーブルの上面
に重合される板状部材であって、前記プリント基板の外
形および前記溝付テーブルに形成された溝の位置に対応
して貫通穴が形成されたプレートと、を備え、前記ブロ
アが稼働されると前記プレートに形成された前記貫通穴
を介して負圧を掛け、前記板状部材の上面に載置された
前記プリント基板を吸着することを特徴とする。

【００１６】このようにすると、様々な大きさや形状の
前記プリント基板にスルーホールを形成するには、その
大きさや形状に合わせて貫通穴が形成されたプレートを
溝付テーブルに重合すればよい。こうすれば、プレート
には余分な貫通穴が存在しないので、その貫通穴から吸
気が漏れることがない。このため、十分な吸着力を発揮
することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態であ
る基板穴明け機１について、図面と共に説明する。な
お、基板穴明け機７０と同じ作用をする構成については
同じ符号を付した。

【００１８】まず、図１は基板穴明け機１の概略を示す
正面図である。基板穴明け機１の主軸を回転させる主軸
モータ７４ａは、ヘッド３に取り付けられており、同じ
くヘッド３に取り付けられたＺ軸モータ５にて主軸とと
もに上下に移動可能にされている。ヘッド３は、Ｙ軸モ
ータ９がボールネジ１１を回転させることにより２本の
レール１２に沿って左右に移動される。

【００１９】図２は基板穴明け機１の平面図である。な
お、本図ではテーブル９０に載置されるプリント基板の
搬送系などを省略している。テーブル９０はＸ軸モータ
１３によりボールネジ１５が回転されるとレール１７に
沿って前後（本図では上下）に移動される。２点鎖線で
示しているのはテーブル９０の可動範囲１９である。つ
まり基板穴明け機１は、ヘッド３がＹ軸モータ９により
本図の左右方向に移動され、テーブル９０がＸ軸モータ
１３により本図の上下方向に移動されることにより、主
軸をテーブル９０（ひいてはプリント基板）の所望位置
に相対移動させるものとなっている。なお、図示されて
いないが、ヘッド３にはカメラが搭載されており、これ
にてプリント基板上に形成された画像認識マークを撮影
し、認識することにより、プリント基板の位置ずれを補
償可能にされている。

【００２０】プリント基板の吸着経路について示したの
が図３である。本図は図２と同方向から見て、テーブル
９０およびＸ軸モータ１３の周辺を拡大している。テー
ブル９０には長円形の貫通穴２１が形成されており、こ
の貫通穴２１には水平に並べられた２本の吸着ホース２
３が接続されている。吸着ホース２３の他端はブロア２
５に接続されており、これにてプリント基板の吸着を行
なう。

【００２１】図３の右方から見た側面図を図４（ａ）に
示す。本図に示すように吸着ホース２３は本図の左部で
Ｕ字型に曲げられてテーブル９０に接続されている。こ
のＵ字型に曲げられた部分は吸着ホースカバー２５にて
覆われている。図４（ｂ）は図４（ａ）を左方から見た
図である。本図に示すように、２本の吸着ホース２３は
水平に２本並べられることによりテーブル９０下のスペ
ースにもコンパクトに設置されている。図４（ｃ）は図
３のＡ−Ａ矢視図であり、吸着ホース２３はジョイント
２７を介してテーブル９０に接続されている。なお図４
（ｃ）では、テーブル９０の上に溝付テーブル２９が取
り付けられている。

【００２２】この溝付テーブル２９について図５（ａ）
に示す。本図は溝付テーブル２９の平面図である。溝付
テーブル２９には本図において縦方向に６本、横方向に
４本の計１０本の溝３１が形成されており、更に円形の
貫通穴３３が横方向の溝３１内に形成されている。この
溝付テーブル２９をテーブル９０に取り付けると貫通穴
３３がテーブル９０の貫通穴２１に連通し、ブロア２５
が稼働すると１０本の溝３１に負圧が掛かる。プリント
基板を吸着するには、この溝付テーブル２９にプレート
３５を重ね、更にその上にプリント基板を乗せ、ブロア
２５を稼働させる。

【００２３】溝付テーブル２９にプレート３５を重ねた
様子が図５（ｂ）である。プレート３５にはその縁付近
に１６個の貫通穴３７が形成されており、その位置は溝
付テーブル２９の最も外側にある溝３１の位置と整合し
ている。また、貫通穴３７の位置は、吸着されるプリン
ト基板の外周よりもやや内側の位置にも整合しており、
貫通穴３７を介してプリント基板に掛かる負圧は確実に
プリント基板を吸着する。なお、プレート３５の下面
は、溝付テーブル２９に溝３１が形成されて残った長方
形の箇所３９および溝付テーブル２９の縁部４１に当接
するので、負圧によってプレート３５が変形することは
ない。

【００２４】基板穴明け機１の集じん系について、以上
説明してきた吸着系と共に図６に示す。すなわち、図６
は基板穴明け機１の集じん系および吸着系の概略を示す
説明図である。なお、本図では溝付テーブル２９をテー
ブル９０と一体にして記している。本図に示すように基
板穴明け機１では、プリント基板７２にスルーホールを
形成する際に発生した削り屑は、カップ７８、集じんパ
イプ８２を介して集じん機８４にて集められる。一方、
プリント基板７２の吸着は、プレート３５、溝３１、吸
着ホース２３からなる吸着経路を介してブロア２５によ
り発生された負圧が貫通穴３７に掛けられることにより
行なわれる。

【００２５】このように基板穴明け機１では、集じん系
の圧力源は集じん機８４、吸着系の圧力源はブロア２５
と互いに独立しているので、プリント基板７２を吸着す
る力は加工の進度の影響を受けない。また、このように
されていることにより、基板穴明け機７０のように１台
の集じん機８４にて集じんと吸着の双方を行なう必要が
ないため、集じん機８４やブロア２５として、基板穴明
け機７０の集じん機８４よりも出力の小さなものを用い
ることができる。これにより、基板穴明け機１の小型
化、消費エネルギーの節減、騒音の低減の実現が可能と
なる。

【００２６】また、吸着ホース２３は２本のホースから
構成されているため、吸気の経路として大きな断面積が
確保でき、それでいてテーブル９０下のような狭いスペ
ースにも設置し易いものとなっている。また、プリント
基板７２の形状が変わった際には、プレート３５を貫通
穴３７がそれに合わせて形成されたものに交換すること
により容易に対応することができる。

【００２７】以上、本発明の一実施の形態として、基板
穴明け機１について説明してきたが、本発明はこの実施
の形態に限定されるものではなく様々な態様で実施しう
る。例えば、基板穴明け機１では、バルブ８０を集じん
パイプ８２にのみ設けたが、吸着ホース２３に設けても
良い。これについて図７に示す。すなわち図７は、吸着
ホース２３の途中にバルブ４３を設けた基板穴明け機５
０の概念を示した説明図である。基板穴明け機５０のよ
うに、吸着ホース２３にバルブ４１を設けると、バルブ
４１を閉じることによりブロア２５を稼働させたまま、
吸着動作を停止させることができる。このような基板穴
明け機５０によれば、プリント基板７２の搬送の際のプ
リント基板７２の吸着およびこれの解除を外部からバル
ブ４１を制御することにより簡単に行なうことができる
ため、プリント基板７２の大量生産の際に非常に便利で
ある。

【００２８】上記実施の形態では何れも、プリント基板
にスルーホールを形成する基板穴明け機に適用したが、
プリント基板以外のワークを吸着して穴明けを施す機械
に適用しても良い。また穴明け以外の加工を行なう工作
機械に適用しても良い。ワークを吸着により固定し、加
工中に発生する屑を集じんする工作機械であれば、本発
明は任意の工作機械に適用しうる。

【００２９】また、基板穴明け機１は、ヘッド３がＹ方
向に移動し、テーブル９０がＸ方向に移動するタイプで
あったが、ヘッド３が上下・Ｙ方向だけでなくＸ方向に
も移動可能に構成され、テーブル９０が移動しないタイ
プに本発明を適用しても良い。こうすれば、吸着ホース
２３の配管が短くて済み、またテーブル９０の移動を考
慮する必要が一切なくなるため、吸着系の構成が簡素と
なり信頼性も高まる。吸着ホース２３の配管などが困難
となるが、これとは逆に、ヘッド３が上下方向だけに移
動し、テーブル９０がＸ・Ｙ両方向に移動可能に構成し
てもよい。

【００３０】基板穴明け機１では吸着ホース２３として
２本のホースを水平に並べたが、ボールネジ１５の両脇
に１本ずつ配管してもよい。この際には、テーブル９０
の貫通穴２１も、円形のものを２個形成し、それぞれホ
ースを１本ずつ接続すると良い。この場合には、溝付テ
ーブル２９にも貫通穴３３を２個形成することとなる。
また、吸着ホース２３のホースを２本としたが、３本以
上にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態である基板穴明け機１
の正面図である。

【図２】 基板穴明け機１の平面図である。

【図３】 基板穴明け機１のプリント基板の吸着経路を
示す平面図である。

【図４】 基板穴明け機１のプリント基板の吸着経路を
示す側面図等である。

【図５】 溝付テーブル２９およびプレート３５の説明
図である。

【図６】 基板穴明け機１の集じん系および吸着系を示
す説明図である。

【図７】 本発明の他の実施の形態である基板穴明け機
５０の集じん系および吸着系を示す説明図である。

【図８】 従来の基板穴明け機７０の集じん系および吸
着系を示す説明図である。

【符号の説明】

１、５０…基板穴明け機 ３…ヘッド ５…Ｚ軸モータ １２、１７…レール ９…Ｙ軸モータ １１、１５…ボールネジ １３…Ｘ軸モータ ２１、３３、３７…貫通穴 ２３…吸着ホース ２５…ブロア ２５…吸着ホースカバー ２９…溝付テーブル ３１…溝 ３５…プレート ４３、８０…バルブ ７０…従来の基板穴明け機 ７２…プリント基板 ７４…主軸 ７４ａ…主軸モータ ８２…集じんパイプ ８４…集じん機 ９０…テーブル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 当該工作機械において行なわれる加工に
   より発生する被加工物の加工屑を集じん機により集めつ
   つ加工を行なう集じん機能付き工作機械において、 前記集じん機とは別途設けられたブロアと、 前記被加工物を保持するとともに該保持を行なう箇所に
   貫通穴が形成された保持台と、 該保持台の前記貫通穴と前記ブロアの吸気口とを連絡す
   る吸着ホースと、 を備え、前記ブロアを稼働させると前記貫通穴を介して
   負圧を掛け、前記保持台に保持された前記被加工物を吸
   着することを特徴とする集じん機能付き工作機械。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の集じん機能付き工作機
   械において、 前記吸着ホースに外部からの指示に応じて開閉するバル
   ブを備えたことを特徴とする集じん機能付き工作機械。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の集じん機能付
   き工作機械において、 前記吸着ホースが複数本のホースからなることを特徴と
   する集じん機能付き工作機械。
4. 【請求項４】 請求項１から３にいずれか記載の集じん
   機能付き工作機械において、 前記被加工物が、プリント基板であり、 当該集じん機能付き工作機械が、前記プリント基板にス
   ルーホールを形成する工作機械であることを特徴とする
   集じん機能付き工作機械。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の集じん機能付き工作機
   械において、 前記保持台が、 上面に、前記吸着ホースに連通する溝が形成された溝付
   テーブルと、 該溝付テーブルの上面に重合される板状部材であって、
   前記プリント基板の外形および前記溝付テーブルに形成
   された溝の位置に対応して貫通穴が形成されたプレート
   と、 を備え、前記ブロアが稼働されると前記プレートに形成
   された前記貫通穴を介して負圧を掛け、前記板状部材の
   上面に載置された前記プリント基板を吸着することを特
   徴とする集じん機能付き工作機械。