JP2010142879A

JP2010142879A - 工作機械

Info

Publication number: JP2010142879A
Application number: JP2007101871A
Authority: JP
Inventors: Kimiya Nakai; 公也中井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2010-07-01
Also published as: WO2008129732A1

Abstract

【課題】粉塵による不良品の発生を未然に防止すること。
【解決手段】粉塵を吸塵する真空を発生する真空発生器と、前記粉塵の吸引を行う吸引口における吸塵力を監視して、予め設定された閾値との比較を行い、該比較結果を出力する吸塵力計と、前記吸塵力計から出力された結果に基づき、工作機械の動作を制御する動作制御手段とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、吸塵計を備えた工作機械に関する。

従来の工作機械は、基板分割時に発生する粉塵による様々な不具合、例えば、粉塵が基板に付着し、その後の半田付け工程で配線のショートや断線等を引き起こすという問題があった。このため基板分割時に発生する粉塵を吸引する吸塵装置を工作機械に備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−３０９０９８号公報

従来の工作機械は、吸塵装置を備えてはいるが、吸塵装置が未動作である場合や、動作はしているものの吸塵力が不十分であり、粉塵をほとんど吸い込んでいないような場合であっても、吸塵力が低下したことを報知する手段を備えておらず、不良品を発見して初めて吸塵装置の不具合に気づくため、不良品の発生頻度が高いという課題があった。また、前記のような不具合を防止するために、定期的に吸塵装置のメンテナンスを行う場合、各工作機械で使用頻度や使用形態が異なるにも関わらず、一律に一定期間で消耗部品等の交換を行うため費用の無駄が多いという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、粉塵による不良品の発生を未然に防止することを目的とする。

この発明は、加工対象物の加工時に粉塵の発生を伴う工作機械に、前記粉塵を吸塵する真空を発生する真空発生器と、前記粉塵の吸引を行う吸引口における吸塵力を監視して、予め設定された閾値との比較を行い、該比較結果を出力する吸塵力計と、前記吸塵力計から出力された結果に基づき、工作機械の動作を制御する動作制御手段とを備えたことを特徴とする。

この発明は、加工時に発生する粉塵を吸引する吸塵力を監視する吸塵力計を備え、吸塵力が低下した際には、工作機械の動作を停止するようにしたので、不良品の発生を未然に防止できる効果がある。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるルーター式基板分割装置１の正面図である。なお、実施の形態１では、工作機械の例としてルーター式基板分割装置１を取り上げて説明を行うが、他の旋盤、フライス盤、ボール盤、マシニングセンタ等といった加工対象物の加工時に粉塵を発生する工作機械でも実施可能である。
この実施の形態１によるルーター式基板分割装置１は、加工対象物である基板９を保持する基板分割冶具８と、基板分割冶具８を固定する台座１６と、基板９を分割加工するエンドミル１１を先端に備え、基板９の分割時に生じる粉塵を吸引する吸引口１０をエンドミル１１の外周部に設けた工具ユニット１５と、配管１４により工場から供給される高圧エアにより、分割時に発生する粉塵を吸引する真空を発生させる真空発生器３と、工具ユニット１５と真空発生器３とを連結し、吸引口１０と真空発生器３とを連通する配管１２と、配管１２の途中に設けられた分岐配管４と、吸引口１０における吸塵力を監視し、予め設定された閾値と前記吸塵力との比較を行い、該結果を出力する吸塵力計５と、分岐配管４と吸塵力計５とを連結する配管１３と、吸塵力計５から出力された結果を動作制御手段である動作制御マイコン７へ伝達する信号線６と、信号線６を介して吸塵力計５から出力された結果を受信して、前記結果に基づき工具ユニット１５の動作を停止するとともに、装置の異常を報知する動作制御マイコン７とを備える。なお、配管１２、配管１３、配管１４は、伸縮自在なホース等を用いると良い。

次に、空気の流れについて説明する。
なお、図１中の矢印は、空気の流れる方向を示している。配管１４に工場から高圧エアが供給されると、真空発生器３により真空が発生し、配管１２を介して、工具ユニット１５に設けられた吸引口１０から基板９の分割時に生じる粉塵が空気と共に吸引される。吸引された粉塵は、真空発生器３に連結された配管２から外部へ排出される。また、このとき分岐配管４に連結された配管１３内の空気も吸引されるため、吸塵力計５により、吸引口１０における真空度を計測して監視することができる。ここで、図１に示すように、吸塵力計５を吸引口１０と真空発生器３との経路の途中に分岐配管４を設けて、前記経路に並列に連結しているので、吸引口１０から吸引された粉塵等が直接、吸塵力計５内を通過することを防止できる。また、配管１３の内径を、配管１２の内径に比べて細くすることで配管１３を連結したことによる圧力損失を最小限に抑えることが出来る。また真空発生器３を頻繁に動作／停止する場合には、配管１３を長くしたり、配管１３の途中にフィルタ１７を設けたりすることで、真空発生器３を停止させた時の空気の逆流による吸塵力計５への粉塵等の異物混入を防止することが出来る。

図２は、吸塵力計５と動作制御マイコン７に判定動作の概略を示した図である。吸塵力計５は、配管１３、分岐配管４、および配管１２を介して吸引口１０における吸塵力を監視し、その数値を内蔵された数値判定マイコンへ出力する。数値判定マイコンは、予め実験等により最適な値に設定された閾値と、前記出力された数値との比較を行い、その結果を動作制御マイコン７へ出力する。ここで、数値判定マイコンにおける閾値は例えば、−２０ｋＰａ（キロパスカル）とし、吸塵力計５で計測された真空度が、−２０ｋＰａ以下である場合には、正常信号を出力し、前記真空度が−２０ｋＰａを超えている場合には、異常信号を出力する。動作制御マイコン７は、数値判定マイコンから信号線６を介して出力された結果が正常信号である場合には、工具ユニット１５による基板９の分割動作を継続し、異常信号が出力された場合には、工具ユニット１５の動作を停止させるとともに、ルーター式基板分割装置１の異常を表示する。なお、閾値は、装置毎に最適な値を設定するため−２０ｋＰａに限られない。

次に、動作について説明する。
図３は、実施の形態１によるルーター式基板分割装置１の動作を示したフローチャートである。
ルーター式基板分割装置１が起動されると、始めに吸塵力計５が吸塵力を読み取り、該値を内蔵された数値判定マイコンに出力する（ステップＳＴ１）。次に、吸塵力計５に内蔵された数値判定マイコンは、出力された値が予め設定された閾値と比較して、該値が正常か異常かを判断して（ステップＳＴ２）、該結果を動作制御マイコン７へ出力する。出力された結果が正常信号である場合、動作制御マイコン７は、起動時であれば動作開始を指示し、既に起動され基板９の分割動作を開始している場合には、動作の継続を指示する（ステップＳＴ３）。次に、動作制御マイコン７は、作業員等によりルーター式基板分割装置１の動作の終了が指示された否かの判定を行う（ステップＳＴ４）。動作終了が指示された場合、動作制御マイコン７は、ルーター式基板分割装置１の動作を終了させる。また、動作終了が指示されていない場合、動作制御マイコン７は、ステップＳＴ１の動作に戻り、吸塵力の監視の動作を継続する。ステップＳＴ２において出力された結果が異常である場合、動作制御マイコン７は、ルーター式基板分割装置１の異常を表示する（ステップＳＴ５）と共に、工具ユニット１５による基板９の分割動作を停止し（ステップＳＴ６）、作業員によるメンテナンス終了後、ステップＳＴ１の動作から再度スタートする。

以上のように、この実施の形態１によるルーター式基板分割装置１によれば、吸塵力計５を備えて、吸塵力の監視を行い、吸塵力が低下した際には、工具ユニット１５による基板９の分割動作を停止するようにしたので、吸塵力の低下による粉塵の基板への付着を防止し、不良品の発生を未然に防止できるという効果がある。また、吸塵力が低下した際には、該異常をあわせて表示するので、異常をすぐに発見することができ、ルーター式板分割装置１の停止時間を最小限にできるという効果がある。また、吸塵力が低下した場合にのみメンテナンス作業を行うため、適切に消耗部品等の交換を行うことができ、メンテナンスの費用を抑制できるという効果がある。

なお、吸塵力計５に内蔵された数値判定マイコンにより、吸塵力計５により計測された吸塵力の低下速度から吸塵力が予め設定された閾値を越える時期を算出して、次回のメンテナンス時期を表示させるようにしてもよい。このように構成すれば、次回のメンテナンス時期を適切に予測して、メンテナンスに必要な部材を確保することが出来るという効果がある。また、分割する基板９の種類や枚数により閾値を変更できるようにしてもよい。このように構成すれば、運用上の利便性が向上し、使い勝手が良くなるという効果がある。

実施の形態１によるルーター式基板分割装置の正面図である。吸塵力計と動作制御マイコンに判定動作の概略を示した図である。実施の形態１によるルーター式基板分割装置の動作を示したフローチャートである。

符号の説明

１ルーター式基板分割装置、２，１２，１３，１４配管、３真空発生器、４分岐配管、５吸塵力計、６信号線、７動作制御マイコン（動作制御手段）、８基板分割冶具、９基板、１０吸引口、１１エンドミル、１５工具ユニット、１６台座、１７フィルタ。

Claims

加工対象物の加工時に粉塵の発生を伴う工作機械において、
前記加工対象物の加工を行う工具ユニットに設けられ、前記粉塵の吸引を行う吸引口と、前記吸引口に連通し、前記粉塵を吸引する真空を発生させる真空発生器と、
前記吸引口と前記真空発生器との連通路に設けられた分岐配管と、
前記分岐配管に連通し、前記吸引口における吸塵力を監視して、予め設定された閾値と前記吸塵力との比較を行い、該比較結果を出力する吸塵力計と、
前記吸塵力計から出力された結果に基づき、工作機械の動作を制御する動作制御手段と
を備えた工作機械。
前記吸塵力計は、吸塵力の低下速度に基づき、吸塵力が予め設定された閾値を越える時期を算出することを特徴とする請求項１記載の工作機械。
前記吸塵力計は、前記連通路に比べ内径の細い配管により前記分岐配管と連通していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の工作機械。
前記配管の途中にフィルタを設けたことを特徴とする請求項３記載の工作機械。