JP2021037575A - 基板穴あけ装置及び基板穴あけ方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、先端に切粉やごみが付着した再使用ドリルが使用される場合でも、深さ精度を確保できるようにすることを目的とするものである。【解決手段】加工に使用するドリルが未使用か再使用かを判別する判別手段と、スピンドルに装着した前記ドリルを挿入して当該ドリルの先端位置を検査するドリル検査器とを備え、前記ドリル検査器により検出された前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにした基板穴あけ装置において、前記判別手段により再使用と判定されるドリルについては当該ドリルが未使用と判定された時に検出された前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、例えばプリント基板にドリルで穴あけを行う前にドリルの状態を検査するようにした基板穴あけ装置及び基板穴あけ方法に関する。
上記の如きドリル検査器においては、ドリルの径や刃先（先端）の位置等を検出するようになっており、異常な場合にはエラー表示をするようになっている。刃先（先端）の位置は、例えば止まり穴の加工において加工深さを制御する場合に、ドリルを保持するスピンドルの垂直送り位置に対して刃先がどこに位置にあるかを把握するためにも必要なものである。
特許文献１には、上記の如きドリル検査器を備えた基板穴あけ装置が示されている。
特許文献１には、上記の如きドリル検査器を備えた基板穴あけ装置が示されている。
基板穴あけ装置においては、未使用の新しいドリルだけでなく、前回の加工が終了してから次の加工にも使うドリル（以下、必要に応じて再使用ドリルと呼ぶ）もスピンドルから戻してドリルカセットに収納してある。
従来の基板穴あけ装置においては、加工を行う前にドリルをドリル検査器により毎回検査しているが、再使用ドリルの場合、その刃先（先端）に切粉やごみが付着して刃先を正確に検出できない場合がある。このため、加工深さを正確に制御しなければならない止まり穴の加工の場合、深さ精度を確保できない欠点がある。
特許文献１には、先端に切粉やごみが付着した再使用ドリルを使用する場合の問題についての言及はない。
従来の基板穴あけ装置においては、加工を行う前にドリルをドリル検査器により毎回検査しているが、再使用ドリルの場合、その刃先（先端）に切粉やごみが付着して刃先を正確に検出できない場合がある。このため、加工深さを正確に制御しなければならない止まり穴の加工の場合、深さ精度を確保できない欠点がある。
特許文献１には、先端に切粉やごみが付着した再使用ドリルを使用する場合の問題についての言及はない。
そこで本発明は、先端に切粉やごみが付着した再使用ドリルが使用される場合でも、深さ精度を確保できるようにすることを目的とするものである。
本願において開示される発明のうち、代表的な基板穴あけ装置は、加工に使用するドリルが未使用か再使用かを判別する判別手段と、スピンドルに装着した前記ドリルを挿入して当該ドリルの先端位置を検査するドリル検査器とを備え、前記ドリル検査器により検出された前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにした基板穴あけ装置において、前記判別手段により再使用と判定されるドリルについては当該ドリルが未使用と判定された時に検出された前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにしたことを特徴とする。
また、本願において開示される発明のうち、代表的な基板穴あけ方法は、加工に使用するドリルが未使用か再使用かを判別できるようにするとともに、スピンドルに装着した前記ドリルをドリル検査器に挿入して当該ドリルの先端位置を検査し前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにした基板穴あけ方法において、再使用と判定されるドリルについては当該ドリルが未使用と判定された時に検出された前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、先端に切粉やごみが付着した再使用ドリルが使用される場合でも、深さ精度を確保することができる。
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あ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の上にここでは２個であるが複数個載置される。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、門型コラム４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。
図２は本発明の一実施例となる基板穴あ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の上にここでは２個であるが複数個載置される。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、門型コラム４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、加工テーブル２の上に載置されたプリント基板３の各々に対応してスピンドル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。これら複数のスピンドル６は図示しない垂直駆動機構により互いに同期して垂直方向（Ｚ方向）に駆動される。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。８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る。９、１０はそれぞれ加工テーブル２の上に設置された供給用ツールポスト、排出用ツールポスト、１１は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加工テーブル２の上に設置されている。
１２はスピンドル６が保持しているドリル７の径や刃先位置等を検出する機能を有するドリル検査器で、ドリル７を上方から挿入することによって動作させるものである。
供給用ツールポスト９、排出用ツールポスト１０、ドリルカセット１１及びドリル検査器１２は、スピンドル６に対応してそれぞれ一つづつ、加工すべきプリント基板３の近くに設置されている。１６はオペレータに各種の情報を伝える役目をする表示部である。１７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。
以上のように、複数のスピンドル６が門型コラム４に搭載され、ツールポスト等がスピンドル６に対応して配置される構造は、一度の加工量を増やすためのもので、多軸型基板穴あけ装置として一般的に知られている。
供給用ツールポスト９、排出用ツールポスト１０、ドリルカセット１１及びドリル検査器１２は、スピンドル６に対応してそれぞれ一つづつ、加工すべきプリント基板３の近くに設置されている。１６はオペレータに各種の情報を伝える役目をする表示部である。１７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。
以上のように、複数のスピンドル６が門型コラム４に搭載され、ツールポスト等がスピンドル６に対応して配置される構造は、一度の加工量を増やすためのもので、多軸型基板穴あけ装置として一般的に知られている。
図３はドリル検査器１２の概略構造を説明するための図である。図３においては、本発明に係る部分のみ示してある。
図３において、２１はスピンドル６に保持されてドリル７が挿入される穴、２２は穴の途中に設けられ横方向に光を発する発光器２２、２３は発光器２２の光を受光する光センサである。このドリル検査器１２においては、ドリル７が穴２１に挿入され、発光器２２からの光がドリル７の刃先により遮られた時を光センサ２３で検出するようになっている。
図３において、２１はスピンドル６に保持されてドリル７が挿入される穴、２２は穴の途中に設けられ横方向に光を発する発光器２２、２３は発光器２２の光を受光する光センサである。このドリル検査器１２においては、ドリル７が穴２１に挿入され、発光器２２からの光がドリル７の刃先により遮られた時を光センサ２３で検出するようになっている。
図２の基板穴あけ装置は、全体制御部１７の制御の下で、以下のように動作する。ここでは、ドリル検査器１２を用いたドリル７の刃先位置の検出動作について、図１のフローチャートを用いて説明する。
なお、全体制御部１７はドリル７の加工動作に使用した時間を把握するようになっており、記憶部１８にはドリルカセット１１に収納されているドリル７の各々毎に、いずれのドリル７であるかを示すドリル識別情報ｄとともに寿命時間Ｔｍ（一度も使用されたことがない）から実際に加工に使用した時間を引いた残りの時間Ｔｒが記憶されている。
すなわち、図４（ａ）に示すように、ドリル識別情報ｄ１、ｄ２、ｄ３・・・に対応して残りの時間Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３・・・が記憶されている。
なお、全体制御部１７はドリル７の加工動作に使用した時間を把握するようになっており、記憶部１８にはドリルカセット１１に収納されているドリル７の各々毎に、いずれのドリル７であるかを示すドリル識別情報ｄとともに寿命時間Ｔｍ（一度も使用されたことがない）から実際に加工に使用した時間を引いた残りの時間Ｔｒが記憶されている。
すなわち、図４（ａ）に示すように、ドリル識別情報ｄ１、ｄ２、ｄ３・・・に対応して残りの時間Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３・・・が記憶されている。
加工動作が指令されると、先ず指定したドリル７をサブチャック８によりドリルカセット１１から供給用ツールポスト９に移し（ステップ１）、このドリル７をスピンドル６に装着してからドリル検査器１２の上方位置に合わせる（ステップ２）。
次に、ドリル７の残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍと等しいか判定し（ステップ３）、残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍと等しい、すなわち一度も使用されていないものであったら、光センサ２３で光が検出されるまでドリル７を降下させ（ステップ４、５）、光センサ２３で光が検出されたら、ドリル７の降下を止め（ステップ６）、この時のスピンドル６の垂直送り量に基づいて刃先位置を求め、刃先検出位置Ｐとして記憶部１８にドリル識別情報とともに記憶する（ステップ７）。
一方、ステップ３において残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍよりも少ない、すなわち一度使用されたことがある再使用ドリルであったら、刃先位置の検出動作は省略し、ドリル検査器１２を用いた他の検査を行う（ステップ８）。
次に、ドリル７の残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍと等しいか判定し（ステップ３）、残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍと等しい、すなわち一度も使用されていないものであったら、光センサ２３で光が検出されるまでドリル７を降下させ（ステップ４、５）、光センサ２３で光が検出されたら、ドリル７の降下を止め（ステップ６）、この時のスピンドル６の垂直送り量に基づいて刃先位置を求め、刃先検出位置Ｐとして記憶部１８にドリル識別情報とともに記憶する（ステップ７）。
一方、ステップ３において残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍよりも少ない、すなわち一度使用されたことがある再使用ドリルであったら、刃先位置の検出動作は省略し、ドリル検査器１２を用いた他の検査を行う（ステップ８）。
以上の動作は加工動作が指令される毎に行うので、記憶部１８には初めて使用されるドリル７の各々毎に、ドリル識別情報ｄとともに刃先検出位置Ｐが記憶される。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、初めて使用されるドリル７のドリル識別情報ｄ１５、ｄ６、ｄ１１・・・に対応して送り刃先検出位置Ｐ１５、Ｐ６、Ｐ１１・・・が記憶される。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、初めて使用されるドリル７のドリル識別情報ｄ１５、ｄ６、ｄ１１・・・に対応して送り刃先検出位置Ｐ１５、Ｐ６、Ｐ１１・・・が記憶される。
次に、ステップ８による検査において、異常が検出されなければ加工動作を開始するが、異常が検出された場合には加工動作を開始せず、表示部１６により異常があることをオペレータに知らせる。
加工動作においては、スピンドル６に装着したドリル７に対応する刃先検出位置Ｐが記憶部１８から読出され、止まり穴の加工する場合は、どこまでスピンドル６の垂直送りを行うか、すなわち加工する深さが刃先検出位置Ｐに基づいて決定される。
なお、特開2003-1509号（段落０００４）に開示されているように、ドリル７がプリント基板３に接触する前後でスピンドル６の送り速度を切り替える方式を採用する場合には、この切替え時点を刃先検出位置Ｐに基づいて決定するようにしてもよい。
加工動作においては、スピンドル６に装着したドリル７に対応する刃先検出位置Ｐが記憶部１８から読出され、止まり穴の加工する場合は、どこまでスピンドル６の垂直送りを行うか、すなわち加工する深さが刃先検出位置Ｐに基づいて決定される。
なお、特開2003-1509号（段落０００４）に開示されているように、ドリル７がプリント基板３に接触する前後でスピンドル６の送り速度を切り替える方式を採用する場合には、この切替え時点を刃先検出位置Ｐに基づいて決定するようにしてもよい。
ドリル７を再使用した場合、先端に切粉やごみが付着していて、ドリル検査器１２での刃先検出位置が正しく検出されない可能性がある。
以上の実施例によれば、ドリル７を再使用した場合、刃先位置の検出動作は行わず、ドリル７が初めて使用される場合において検出した刃先検出位置Ｐに基づいて加工深さが決定されるので、止まり穴の加工での深さ精度を確保できる。
以上の実施例によれば、ドリル７を再使用した場合、刃先位置の検出動作は行わず、ドリル７が初めて使用される場合において検出した刃先検出位置Ｐに基づいて加工深さが決定されるので、止まり穴の加工での深さ精度を確保できる。
以上、実施の形態に基づき本発明を具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもなく、様々な変形例が含まれる。
例えば上記実施例においては、ドリルが再使用のものであったら刃先位置の検出動作は省略したが、ドリルが新しいか否かにかかわらず刃先位置の検出動作を毎回行うようにし、初めて使用される時に検出した刃先検出位置に基づいて加工深さ決定するようにしてもよい。この方が、ドリル検査器の処理ルーチンを単純化できる。
また、ドリルが新しいか否かにかかわらず刃先位置の検出動作を毎回行うようにし、初めて使用される時に検出した刃先検出位置と再使用時の刃先検出位置とを比較し、その差が所定範囲内にあればその差は切粉やごみの影響のためではないものと扱い、再使用時の刃先検出位置に基づいて加工深さ決定するようにしてもよい。
例えば上記実施例においては、ドリルが再使用のものであったら刃先位置の検出動作は省略したが、ドリルが新しいか否かにかかわらず刃先位置の検出動作を毎回行うようにし、初めて使用される時に検出した刃先検出位置に基づいて加工深さ決定するようにしてもよい。この方が、ドリル検査器の処理ルーチンを単純化できる。
また、ドリルが新しいか否かにかかわらず刃先位置の検出動作を毎回行うようにし、初めて使用される時に検出した刃先検出位置と再使用時の刃先検出位置とを比較し、その差が所定範囲内にあればその差は切粉やごみの影響のためではないものと扱い、再使用時の刃先検出位置に基づいて加工深さ決定するようにしてもよい。
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：ドリル検査器、１６：表示部、１７：全体制御部、１８：記憶部、
２１：穴、２２：発光器、２３：光センサ
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：ドリル検査器、１６：表示部、１７：全体制御部、１８：記憶部、
２１：穴、２２：発光器、２３：光センサ
加工動作が指令されると、先ず指定したドリル７をサブチャック８によりドリルカセット１１から供給用ツールポスト９に移し（ステップ１）、このドリル７をスピンドル６に装着してからドリル検査器１２の上方位置に合わせる（ステップ２）。
次に、ドリル７の残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍと等しいか判定し（ステップ３）、残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍと等しい、すなわち一度も使用されていないものであったら、光センサ２３で光が検出されなくなるまでドリル７を降下させ（ステップ４、５）、光センサ２３で光が検出されなくなったら、ドリル７の降下を止め（ステップ６）、この時のスピンドル６の垂直送り量に基づいて刃先位置を求め、刃先検出位置Ｐとして記憶部１８にドリル識別情報とともに記憶する（ステップ７）。
一方、ステップ３において残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍよりも少ない、すなわち一度使用されたことがある再使用ドリルであったら、刃先位置の検出動作は省略し、ドリル検査器１２を用いた他の検査を行う（ステップ８）。
次に、ドリル７の残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍと等しいか判定し（ステップ３）、残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍと等しい、すなわち一度も使用されていないものであったら、光センサ２３で光が検出されなくなるまでドリル７を降下させ（ステップ４、５）、光センサ２３で光が検出されなくなったら、ドリル７の降下を止め（ステップ６）、この時のスピンドル６の垂直送り量に基づいて刃先位置を求め、刃先検出位置Ｐとして記憶部１８にドリル識別情報とともに記憶する（ステップ７）。
一方、ステップ３において残りの時間Ｔｒが寿命時間Ｔｍよりも少ない、すなわち一度使用されたことがある再使用ドリルであったら、刃先位置の検出動作は省略し、ドリル検査器１２を用いた他の検査を行う（ステップ８）。
Claims (4)
- 加工に使用するドリルが未使用か再使用かを判別する判別手段と、スピンドルに装着した前記ドリルを挿入して当該ドリルの先端位置を検査するドリル検査器とを備え、前記ドリル検査器により検出された前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにした基板穴あけ装置において、前記判別手段により再使用と判定されるドリルについては当該ドリルが未使用と判定された時に検出された前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにしたことを特徴とする基板穴あけ装置。
- 請求項１に記載の基板穴あけ装置において、再使用と判定されるドリルで検出した前記先端位置が当該ドリルが未使用と判定された時に検出された前記先端位置に対し所定範囲内にあれば、前者の前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにしたことを特徴とする基板穴あけ装置。
- 加工に使用するドリルが未使用か再使用かを判別できるようにするとともに、スピンドルに装着した前記ドリルをドリル検査器に挿入して当該ドリルの先端位置を検査し前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにした基板穴あけ方法において、再使用と判定されるドリルについては当該ドリルが未使用と判定された時に検出された前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにしたことを特徴とする基板穴あけ方法。
- 請求項３に記載の基板穴あけ方法において、再使用と判定されるドリルで検出した前記先端位置が当該ドリルが未使用と判定された時に検出された前記先端位置に対し所定範囲内にあれば、前者の前記先端位置に基づき止まり穴の加工深さを決定するようにしたことを特徴とする基板穴あけ方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019160138A JP7180960B2 (ja) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 基板穴あけ装置及び基板穴あけ方法 |
| TW109124555A TWI813890B (zh) | 2019-09-03 | 2020-07-21 | 基板開孔裝置以及基板開孔方法 |
| CN202010715244.3A CN112440331B (zh) | 2019-09-03 | 2020-07-23 | 基板开孔装置以及基板开孔方法 |
| KR1020200092749A KR20210028086A (ko) | 2019-09-03 | 2020-07-27 | 기판 드릴링 장치 및 기판 드릴링 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019160138A JP7180960B2 (ja) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 基板穴あけ装置及び基板穴あけ方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021037575A true JP2021037575A (ja) | 2021-03-11 |
| JP7180960B2 JP7180960B2 (ja) | 2022-11-30 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR (1) | KR20210028086A (ja) |
| CN (1) | CN112440331B (ja) |
| TW (1) | TWI813890B (ja) |
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