JP2016196055A

JP2016196055A - Processing device

Info

Publication number: JP2016196055A
Application number: JP2015076401A
Authority: JP
Inventors: 秀幸高光; Hideyuki Takamitsu; 結城　徹; Toru Yuki; 徹結城; 佳佑大田; Keisuke Ota
Original assignee: Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2015-04-03
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2035-04-03
Also published as: JP6505489B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing device that enables a collet chuck to be cleaned reliably, and which can prevent breakdown of a spindle or a defect in the collet chuck.SOLUTION: The processing device includes: a nozzle provided at an upper portion of a processing table, and having multiple outlets of compressed air; a precipitator for sucking chips being at a lower portion of a collet chuck of a spindle; and a controller that performs control for relatively moving the spindle and the processing table so that the collet chuck is aligned with the nozzle and the nozzle is inserted into the collet chuck, and which performs control for, after the insertion, jetting out the compressed air through the outlets and actuating the precipitator. When the compressed air is jetted out through the outlets, some outlets are located at positions corresponding to cut-away portions provided at outer peripheries of chuck pieces.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば加工工具としてのドリルを回転させるスピンドルを有する基板穴明けけ装置の如き加工装置において、スピンドルの工具保持部であるコレットチャックを清掃することができるようにした加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus capable of cleaning a collet chuck which is a tool holding portion of a spindle in a processing apparatus such as a substrate drilling apparatus having a spindle for rotating a drill as a processing tool.

基板穴明け装置において、コレットチャック内部に付着した切粉を清掃する技術として、コレットチャックの下方からノズルを挿入し、単純にそこから清掃液を噴射する方式が特許文献１に開示されている。 As a technique for cleaning chips adhering to the inside of a collet chuck in a substrate drilling device, Patent Document 1 discloses a system in which a nozzle is inserted from below the collet chuck and a cleaning liquid is simply ejected therefrom.

特開平１１−３４７８８１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-347881

この方式においては、コレットチャックの内部形状によっては清掃液が届かず、切粉が清掃しきれない欠点がある。このため、切粉が蓄積することでスピンドルシャフトのバランス悪化によるスピンドルの故障、コレットチャックの開閉不良やグリップ力低下等のコレットチャック不良が発生し、加工が正常にできないケースが起きる欠点がある。 In this system, there is a drawback that the cleaning liquid does not reach depending on the internal shape of the collet chuck, and the chips cannot be completely cleaned. For this reason, there is a drawback in that the accumulation of chips causes a failure of the spindle due to a deterioration in the balance of the spindle shaft, a collet chuck failure such as a failure of opening / closing of the collet chuck or a decrease in gripping force, and the processing cannot be performed normally.

そこで、本発明は、コレットチャックの清掃が確実にできるようにし、スピンドルの故障やコレットチャック不良を防止することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to ensure that the collet chuck can be cleaned, and to prevent spindle failure and collet chuck failure.

上記課題を解決するため、請求項１に記載の加工装置においては、加工テーブルに載置された被加工物に複数のチャック片を有するチャック部が内部に挿入されたコレットチャックを取付けたスピンドルに保持した加工工具により加工を行うようにした加工装置において、前記加工テーブルの上部に設置されたノズルであって圧縮空気の吹き出し口が複数個設けられたものと、前記コレットチャックの下方に存在する切粉を吸い込む集塵器と、前記コレットチャックを前記ノズルに位置合わせて前記コレットチャックの内部に前記ノズルを挿入させるように前記スピンドルと前記加工テーブルの相対移動を行う制御と前記挿入の後に圧縮空気を前記吹き出し口から吹き出させるとともに前記集塵器を作動させる制御を行わせる制御部とを備え、前記吹き出し口から前記圧縮空気を吹き出させる状態において前記チャック片の外周に設けられた切欠き部に対応する位置に前記吹き出し口が位置することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, in the processing apparatus according to claim 1, a spindle mounted with a collet chuck into which a chuck portion having a plurality of chuck pieces is inserted into a workpiece placed on a processing table is attached. In a processing apparatus that performs processing with a held processing tool, there are a nozzle installed at the upper part of the processing table and provided with a plurality of compressed air outlets, and exists below the collet chuck. A dust collector for sucking chips, a control for performing relative movement of the spindle and the processing table so as to insert the nozzle into the collet chuck by aligning the collet chuck with the nozzle, and compression after the insertion A control unit that blows out air from the outlet and controls the dust collector to operate. Characterized in that the outlet from the outlet at a position corresponding to the cutout portion provided on the outer periphery of the chuck pieces in a state in which blow out the compressed air is located.

また請求項２に記載の加工装置においては、請求項１に記載の加工装置において、前記切欠き部は遠心力の影響を抑える目的で形成されたものであることを特徴とする。 The processing apparatus according to claim 2 is characterized in that, in the processing apparatus according to claim 1, the notch is formed for the purpose of suppressing the influence of centrifugal force.

本発明によれば、コレットチャックの清掃が確実にでき、スピンドルの故障やコレットチャック不良を防止することができる。 According to the present invention, the collet chuck can be reliably cleaned, and spindle failure and collet chuck failure can be prevented.

本発明の一実施例において、コレットチャックが清掃される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the collet chuck is cleaned in one Example of this invention. 本発明の一実施例となる基板穴明け装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the board | substrate drilling apparatus used as one Example of this invention. 図２におけるスピンドルの先端側を示す図である。It is a figure which shows the front end side of the spindle in FIG. 図２における清掃ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cleaning unit in FIG. 図２におけるコレットチャックの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the collet chuck | zipper in FIG. 本発明の一実施例において、清掃ユニットのノズルをコレットチャックに挿入した状態を示す図である。In one Example of this invention, it is a figure which shows the state which inserted the nozzle of the cleaning unit in the collet chuck.

以下、本発明の一実施例について説明する。
図２は本発明の一実施例となる基板穴明け装置の概略構成図である。図２において、１は装置のベースとなる装置基台、２は装置基台１上で図示しない駆動機構によりＸ方向に駆動される加工テーブルである。被加工物となるプリント基板３は加工テーブル２の上に載置される。４は装置基台１の上に据え付けられた門型コラムで、加工テーブル２を跨ぐように配置され、これの垂直面の一つには図示しない駆動機構によりＹ方向に駆動されるクロススライド５が搭載されている。このクロススライド５には、図示しない駆動機構によりＺ方向に駆動されるスピンドル６が搭載されており、スピンドル６は門型コラム４に可動的に搭載されている。７はスピンドル６に保持されてプリント基板３を加工するためのドリルである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a substrate drilling apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an apparatus base serving as a base of the apparatus, and 2 denotes a machining table driven on the apparatus base 1 in the X direction by a drive mechanism (not shown). A printed circuit board 3 to be processed is placed on the processing table 2. Reference numeral 4 denotes a portal column installed on the apparatus base 1, which is arranged so as to straddle the processing table 2. One of the vertical surfaces of the column is a cross slide 5 driven in the Y direction by a drive mechanism (not shown). Is installed. A spindle 6 that is driven in the Z direction by a drive mechanism (not shown) is mounted on the cross slide 5, and the spindle 6 is movably mounted on the portal column 4. Reference numeral 7 denotes a drill which is held by the spindle 6 to process the printed circuit board 3.

８、９、１０はそれぞれ供給用ツールポスト、排出用ツールポスト、新しいドリルと古いドリルが区別して収納されるドリルカセットで、それぞれ加工テーブル２の上の加工すべきプリント基板３の近くに設置されている。１１はスピンドル６に取付けられ、スピンドル６と共にＺ方向に移動するサブチャックであり、スピンドル６と供給用ツールポスト８、排出用ツールポスト９あるいはドリルカセット１０間のドリル授受を行うためのものである。加工テーブル２の上には、さらにスピンドル６のコレットチャックを清掃するための清掃ユニット１２が設置されている。
１３は装置各部の制御を行う全体制御部で、例えばプログラム制御の処理装置によって実現されるものである。 8, 9, and 10 are a supply tool post, a discharge tool post, and a drill cassette in which a new drill and an old drill are stored separately, which are installed on the processing table 2 near the printed circuit board 3 to be processed. ing. A sub chuck 11 is attached to the spindle 6 and moves in the Z direction together with the spindle 6 for exchanging a drill between the spindle 6 and the supply tool post 8, the discharge tool post 9 or the drill cassette 10. . A cleaning unit 12 for cleaning the collet chuck of the spindle 6 is further installed on the processing table 2.
Reference numeral 13 denotes an overall control unit that controls each unit of the apparatus, and is realized by, for example, a program control processing apparatus.

図３は、図２におけるスピンドル６の先端側を示す図である。スピンドル６の先端側にはドリル７を保持するためのコレットチャック１４が取付けられており、また周辺には図示を省略するシリンダを介してプレッシャフット１５が係合している。このプレッシャフット１５は、スピンドル６が降下する場合、途中までは共に移動し、それ以後はスピンドル６とは独立に垂直方向に移動できるようになっている。図３はスピンドル６が降下した位置での状態を示している。プレッシャフット１５の下端には、加工すべきプリント基板の上面を押し付けるためのブッシュ１６が保持されている。１７は集塵器であり、コレットチャック１４の外側下方部周辺に存在する切粉を、スピンドル６とプレッシャフット１５との間隙に繋がったパイプ１８を通して吸い込めるようになっている。なお、集塵器１７は、加工によって生じた切粉もパイプ１８を通して吸い込むようになっている。 FIG. 3 is a view showing the tip side of the spindle 6 in FIG. A collet chuck 14 for holding the drill 7 is attached to the tip end side of the spindle 6, and a pressure foot 15 is engaged with the periphery via a cylinder (not shown). The pressure foot 15 moves together partway when the spindle 6 is lowered, and thereafter can move in the vertical direction independently of the spindle 6. FIG. 3 shows a state where the spindle 6 is lowered. At the lower end of the pressure foot 15, a bush 16 for pressing the upper surface of the printed circuit board to be processed is held. Reference numeral 17 denotes a dust collector, which is capable of sucking chips existing around the outer lower portion of the collet chuck 14 through a pipe 18 connected to a gap between the spindle 6 and the pressure foot 15. Note that the dust collector 17 sucks chips generated by the processing through the pipe 18.

図４は、図２における清掃ユニット１２の構成を示す図である。清掃ユニット１２は、スピンドル６のコレットチャックの内部に挿入される円形のノズル２１、加工テーブル２に取付けられてノズル２１を垂直に保持する台座２２を有する。ノズル２１には、５つの高さ位置のそれぞれに２個、合計１０個の吹き出し口２３が設けられている。各高さ位置にある２個のうちの一方は紙面の表側、他方は裏側に向いていて、円周方向に互いに１８０度離れている。また高さ位置が隣接するもの同士は、互いに９０度ずつ離れている。各吹き出し口２３からは、加工テーブル２と台座２２の各々に設けられた図示していない通路を経由して取り込んだ圧縮空気を吹き出すようになっている。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the cleaning unit 12 in FIG. The cleaning unit 12 includes a circular nozzle 21 that is inserted into the collet chuck of the spindle 6 and a base 22 that is attached to the processing table 2 and holds the nozzle 21 vertically. The nozzle 21 is provided with a total of ten outlets 23, two at each of the five height positions. One of the two at each height position is directed to the front side of the paper surface and the other is directed to the back side, and they are 180 degrees apart from each other in the circumferential direction. Also, the adjacent height positions are 90 degrees apart from each other. From each outlet 23, the compressed air taken in through the passages (not shown) provided in each of the processing table 2 and the base 22 is blown out.

図５は、図２におけるスピンドル６のコレットチャックの詳細を示す図である。コレットチャック１４の内部には、上下方向に移動可能な円形のチャック部２４が挿入されている。チャック部２４の内部にはドリルを下側から挿入するための円形のドリル挿入部２５が形成され、上部を残して十字方向に形成したスリット２６により円周方向に４分割されている。２７は４分割されたうちの一つであるチャック片を示す。チャック部２４が上下方向に移動することにより、ドリル挿入部２５に挿入されたドリルを４個のチャック片２７で締め付けたり、緩めたりすることができるようになっている。図５はチャック部２４を一方向のスリット２６側からとらえた断面図である。２８はチャック片２７の外周に設けられた切欠き部であり、遠心力の影響を抑える目的で形成したものである。従来の清掃方式では、特にこの切欠き部２８に入った切粉２９が除去できず、蓄積してスピンドルの故障やコレットチャック不良の原因となっていた。 FIG. 5 is a diagram showing details of the collet chuck of the spindle 6 in FIG. A circular chuck portion 24 that is movable in the vertical direction is inserted into the collet chuck 14. A circular drill insertion portion 25 for inserting a drill from the lower side is formed inside the chuck portion 24, and is divided into four in the circumferential direction by slits 26 formed in a cross direction leaving the upper portion. Reference numeral 27 denotes a chuck piece which is one of four parts. As the chuck portion 24 moves in the vertical direction, the drill inserted into the drill insertion portion 25 can be tightened or loosened by the four chuck pieces 27. FIG. 5 is a cross-sectional view of the chuck portion 24 viewed from the slit 26 side in one direction. A notch 28 is provided on the outer periphery of the chuck piece 27 and is formed for the purpose of suppressing the influence of centrifugal force. In the conventional cleaning method, in particular, the chips 29 that have entered the notch portion 28 cannot be removed and accumulate, causing a spindle failure or a collet chuck failure.

図２において、スピンドル６のコレットチャックを清掃する場合、全体制御部２０は以下のように各部を動作させる。
全体制御部１３は、スピンドル６の駆動時間をカウントしているものとし、それが一定時間に達した時点において、先ず、スピンドル６がドリル７を保持していない状態にする。この状態においては、図５に示すコレットチャック１４のチャック部２４は緩んだ状態となっている。その後、スピンドル６のコレットチャックが清掃ユニット１２の位置に来るよう、加工テーブル２をＸ方向に移動させ、クロススライド５をＹ方向に移動させる。しかるのち、スピンドル６を下降させ、図１及び図６に示すように、清掃ユニット１２のノズル２１をコレットチャック１４のドリル挿入部２５に下側から挿入させる。ここで、ノズル２１がきちんと挿入された状態においては、中間の高さ位置にある吹き出し口２３は、切欠き部２８が設けられる高さと対応する高さ位置に設けられている。 In FIG. 2, when cleaning the collet chuck of the spindle 6, the overall control unit 20 operates each unit as follows.
The overall control unit 13 counts the driving time of the spindle 6, and when the time reaches a certain time, first, the spindle 6 does not hold the drill 7. In this state, the chuck portion 24 of the collet chuck 14 shown in FIG. 5 is in a loose state. Thereafter, the machining table 2 is moved in the X direction and the cross slide 5 is moved in the Y direction so that the collet chuck of the spindle 6 comes to the position of the cleaning unit 12. Thereafter, the spindle 6 is lowered, and the nozzle 21 of the cleaning unit 12 is inserted into the drill insertion portion 25 of the collet chuck 14 from below as shown in FIGS. Here, in a state where the nozzle 21 is properly inserted, the blowout port 23 at the intermediate height position is provided at a height position corresponding to the height at which the notch portion 28 is provided.

しかる後、前述したルートで圧縮空気をノズル２１に送り込み、ノズル２１に設けられた複数の吹き出し口２３から吹き出させるのと同時に集塵器１７も動作させる。これにより、ノズル２１から吹き出した圧縮空気は、チャック片２７の内側には直接に、また切欠き部２８があるチャック片２７の外側には隙間を形成する図示していないスリットを介して循環し、それらに蓄積した切粉２９は、チャック片２７と台座２２の間、すなわちコレットチャック１４の下方に落下し、図６から理解されるように、パイプ１９を通して集塵器１７に吸い込まれ、コレットチャック１４の清掃が完了する。
なお、以上の清掃動作において、ノズル２１からの圧縮空気の吹き出し動作と集塵器１７の吸い込み動作は、１回だけでなく、複数回行っても良い。 Thereafter, compressed air is sent to the nozzle 21 through the above-described route, and the dust collector 17 is also operated at the same time as it is blown out from the plurality of outlets 23 provided in the nozzle 21. Thus, the compressed air blown from the nozzle 21 circulates directly inside the chuck piece 27 and through a slit (not shown) that forms a gap outside the chuck piece 27 having the notch portion 28. The chips 29 accumulated in them fall between the chuck piece 27 and the pedestal 22, that is, below the collet chuck 14, and are sucked into the dust collector 17 through the pipe 19 as understood from FIG. Cleaning of the chuck 14 is completed.
In the cleaning operation described above, the operation of blowing compressed air from the nozzle 21 and the operation of sucking the dust collector 17 may be performed not only once but a plurality of times.

上記実施例においては、スピンドル６の駆動時間が一定時間に達した時点においてコレットチャックの清掃動作を行うようにしたが、加工動作の前後とか、ドリルの交換時期とか、これらの組合せ時期で行うようにしても良い。 In the above embodiment, the collet chuck cleaning operation is performed when the driving time of the spindle 6 reaches a certain time. However, the operation is performed before and after the machining operation, the time for exchanging the drill, or the combination time thereof. Anyway.

１：装置基台、２：加工テーブル、３：プリント基板、４：門型コラム
５：クロススライド、６：スピンドル、７：ドリル、８：サブチャック
９：供給用ツールポスト、１０：排出用ツールポスト、１１：ドリルカセット
１２：清掃ユニット、１３：全体制御部、１４：コレットチャック
１５：プレッシャフット、１６：ブッシュ、１７：集塵器、１８：パイプ
２１：ノズル、２２：台座、２３：吹き出し口、２４：チャック部
２５：ドリル挿入部、２６：スリット、２７：チャック片、２８：切欠き部
２９：切粉 1: device base, 2: processing table, 3: printed circuit board, 4: portal column 5: cross slide, 6: spindle, 7: drill, 8: sub chuck 9: tool post for supply, 10: tool for discharging Post, 11: Drill cassette 12: Cleaning unit, 13: Overall control unit, 14: Collet chuck 15: Pressure foot, 16: Bush, 17: Dust collector, 18: Pipe 21: Nozzle, 22: Base, 23: Blowout 24: Chuck part 25: Drill insertion part, 26: Slit, 27: Chuck piece, 28: Notch part 29: Chip

Claims

In the processing apparatus, the processing table is configured to perform processing by a processing tool held on a spindle to which a collet chuck in which a chuck portion having a plurality of chuck pieces is inserted is mounted on a workpiece placed on the processing table. A nozzle installed at the top of the nozzle and provided with a plurality of compressed air outlets, a dust collector for sucking chips existing below the collet chuck, and aligning the collet chuck with the nozzle Control for relatively moving the spindle and the processing table so that the nozzle is inserted into the collet chuck, and control for blowing compressed air from the outlet and operating the dust collector after the insertion. A control unit to perform, in a state where the compressed air is blown out from the outlet Processing apparatus characterized by port balloon said at positions corresponding to the notch provided on the outer periphery of the chuck pieces are located.

The processing apparatus according to claim 1, wherein the notch is formed for the purpose of suppressing the influence of centrifugal force.