JP2525061Y2 - プリント基板穴あけ機におけるドリルマガジン自動交換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、プリント基板穴あけ機におけるドリルマガ
ジンの自動交換装置に関する。

〔従来の技術〕

プリント基板穴あけ機は、品種や材質の異なるプリン
ト基板に径の異なる多数の穴を穿設することが要求さ
れ、そのために一般に加工テーブルの前方に多数のドリ
ルを収容したドリルマガジンを設置している。穴あけ加
工時には、このドリルマガジンから加工に必要なドリル
を選択してスピンドルに供給し、加工を行なっている。

多様な品種・材質のプリント基板を効率よく量産する
ために、コンピュータを内蔵したNC穴あけ機が広く利用
されている。この種の穴あけ機においては、使用される
ドリル本数は必然的に多量になり、収納本数の限られた
ドリルマガジンを作業中に交換する必要性が生じる。従
来はスピンドルへのドリル供給又は交換は自動化されて
いるものの、ドリルマガジンの交換に関しては、プリン
ト基板の品種や材質に対応して必要となるドリルをあら
かじめ分類して収容した複数のドリルマガジンを用意
し、加工すべきプリント基板の品種・材質が変わるたび
に、人手によりドリルマガジンの選択及び交換を行なっ
ていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような人手によるドリルマガジン
の選択・交換作業は時間と労力を消費する問題があっ
た。特に多数のプリント基板穴あけ機を並設し、コンピ
ュータ制御により穴あけ加工の自動化をはかろうとする
場合に、ドリルマガジンの交換を人手により行なうこと
は完全な自動化を妨げるものである。

本考案は上記に鑑み、ドリルマガジンの選択及び交換
の自動化が可能なドリルマガジン交換装置の提供を目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案によるドリルマガ
ジン自動交換装置は、スピンドル下方に設置されたテー
ブル上に設けられ、該スピンドルの直下位置と該スピン
ドルから離れたマガジン受渡し位置との間で移動するマ
ガジン受台と、プリント基板穴あけ機に対して所定の位
置に設けられ、それぞれにドリルマガジンを載置可能な
複数の棚板を備えたマガジン収納手段と、前記棚板のそ
れぞれ１個が前記マガジン受渡し位置におけるマガジン
受台と対向するように該棚板を上下に移動させる移動手
段と、前記マガジン受台と該マガジン受台に対向した前
記棚板との間でドリルマガジンの受渡しを行なう受渡し
手段とを具備するものである。

また、上記ドリルマガジン自動交換装置は、その受渡
し手段が、前記マガジン受台と該マガジン受台に対向し
た前記棚板との間でドリルマガジンを搬送するアーム
と、該アームをドリルマガジンに着脱自在に係止する係
止手段とを含むようにしてもよい。

さらにまた、上記ドリルマガジン自動交換装置は、プ
リント基板穴あけ機において次に加工すべきプリント基
板の品種を識別する識別手段と、該識別手段の信号に従
い次に使用すべきドリルマガジンを載置した前記棚板を
選択して前記移動手段を制御する制御手段とをさらに具
備することもできる。

さらにまた、前記棚板の各々には、プリント基板の品
種に対応して定めた組のドリルを収容したドリルマガジ
ンが載置されてもよい。

〔作用〕

プリント基板穴あけ機において、多数のプリント基板
の連続加工時に次のプリント基板の穴あけ加工に際しド
リルマガジンの交換が必要な場合、スピンドル下方位置
において使用済のドリルを収容したドリルマガジンがマ
ガジン受台に支持されてマガジン受渡し位置へと移動す
る。マガジン受渡し位置では、受渡し手段のアームが係
止手段によりドリルマガジンに係止されたまま、使用済
のドリルマガジンをマガジン受台からマガジン収納手段
の棚板へと搬送する。ここで係止手段が解除され、移動
手段が作動して、次に使用するドリルマガジンを収納し
た棚板がマガジン受台に対向する位置に置かれる。そこ
で再度係止手段がアームとドリルマガジンとを係止し、
アームがドリルマガジンを棚板からマガジン受台へと搬
送する。そしてマガジン受台がドリルマガジンを支持し
てマガジン受渡し位置からスピンドル下方位置へと移動
し、スピンドルに必要なドリルが供給される。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本考案の一実施例を説明す
る。

第１図は本考案の一実施例によるドリルマガジン自動
交換装置を備えたプリント基板穴あけ機を示す。プリン
ト基板穴あけ機１（以下、穴あけ機１という）は、ベッ
ド２上に加工テーブル３を前方及び後方（図でそれぞれ
右方向及び左方向、以下同様）に移動可能に載置する。
穴あけ機１のほほ中央にはベッド２をまたいでフレーム
４を設け、その前面に加工テーブル３の移動方向と直交
して横方向に移動可能なサドル５を設け、このサドル５
に昇降可能にスピンドル６を備える。７はサドル駆動用
サーボモータ、８はスピンドル昇降駆動用サーボモー
タ、９は加工テーブル３の最前部に取付けられたドリル
マガジンDMの受台である。穴あけ作業の開始時には、加
工テーブル３が移動してスピンドル６の下方位置にマガ
ジン受台９を置き、スピンドル６が昇降して必要なドリ
ルを把持する。そしてマガジンの交換を行なうときに
は、加工テーブル３が最前方位置（これをマガジン受渡
し位置とする）に移動する。

第１図において、10は本考案の一実施例によるドリル
マガジン自動交換装置である。ドリルマガジン自動交換
装置10は、複数の棚板14を備えたマガジン収納部11と、
棚板14を鉛直方向に移動させる昇降機構15と、加工テー
ブル３の下側に配置されたマガジン受渡し機構12とを備
える。マガジン収納部11は、本実施例では穴あけ機１の
前方に配置したが、側方に配置することもできる。

第２図に示すように、マガジン収納部11は、上下に所
定間隔を開けて複数、例えば３個の棚板14a,14b,14cを
設けた棚部材13を備える。棚部材13の下方位置には、棚
部材13、すなわち棚板14a,14b,14cを昇降する昇降機構1
5を配置する。16は棚部材13の昇降を案内するガイドで
ある。昇降機構15は２連式のエアシリンダよりなる棚板
移動手段であり、比較的短いストロークのシリンダを用
いて長いストロークを得ることができる構造とした。ま
た、エアシリンダの代わりに、上記ガイド16と平行にね
じ杆を樹立し、棚部材13をこれに螺合し、ねじ杆の回動
により棚部材13を昇降するようにしてもよい。

マガジン受渡し機構12は、加工テーブル３の下面に設
置したエアシリンダを含むアーム部材20と、アーム部材
20の先端に設けた係合爪21及びドリルマガジンDMの下面
に設けた係止片22を含む着脱自在な係止手段とからな
り、アーム部材20が係止手段によりドリルマガジンを支
持しつつ水平方向に伸縮することにより、マガジン受台
９とマガジン収納部11の棚部材13との間でドリルマガジ
ンの受渡しを行なう。

第４図〜第６図に示すように、係止片22はドリルマガ
ジンDMの下面にアーム部材20の延びる方向と直交して摺
動可能に支持された摺動杆23に固定され、常時はばね24
により付勢されてアーム先端の係合爪21と対向する位置
に保持される。またマガジン収納部11には、複数の棚板
14のうち、加工テーブル３のマガジン受台９に対向する
位置にある棚板に載置したドリルマガジンDMの摺動杆23
を、ばね24に抗して横方向から押圧する移行シリンダ25
を設置する。移行シリンダ25は、非作動時には棚部材13
の昇降を防げない位置に設置される。移行シリンダ25が
作動すると、第５図において摺動杆23をばね24に抗して
左方向に摺動させ、係止片22をアーム部材20の延長線上
から離れた鎖線22aで示す位置に移行する。これにより
係止爪21と係止片22とが着脱される。

第１図において、30及び31は穴あけ機後方に配備した
プリント基板Ａの供給テーブル及び排出テーブル、また
32は加工テーブル３上に設けたプリント基板Ａの受入れ
及び排出を行なう案内機構である。プリント基板Ａは、
第７図に示すように、多数のプリント基板Ｐを積み重
ね、上下に当て板Q,Rを重ねた積層構造を有し、その一
側にプリント基板Ａの品種を表示した品種識別部Ｂを形
成している。品種識別部Ｂは、例えば品種別に定めた基
準に基づいて刻設した多数の溝からなる。本実施例で、
プリント基板Ａの供給テーブル30には、この品種識別部
Ｂを読取るための識別手段33を備える。識別手段33は多
数のリミットスイッチや光センサ等を備えた公知の識別
手段である。

また、第１図の穴あけ機１は、各構成部材のアクチュ
エータを制御する制御手段34を備える。本実施例では、
上記識別手段33の信号により制御手段34が受渡し機構12
及び昇降機構15を制御する。

上記の構成において、ドリルマガジン交換時の作動を
以下に説明する。

穴あけ機１において、加工テーブル３上のプリント基
板Ａの穴あけ作業中は、使用すべきドリルを収容したド
リルマガジンDMはマガジン受台９上に載置され、かつ受
渡し機構12のアーム部材20及び係止手段によって支持さ
れる。このときマガジン収納部11内でマガジン受台に対
向する位置にある棚板（第１図〜第３図で14a）はドリ
ルマガジンを収納しておらず、からの状態である。

続いて、加工完了したプリント基板Ａを排出テーブル
31に排出した後、供給テーブル30から次のプリント基板
Ａを加工テーブル３上に受入れる。この際、プリント基
板Ａの品種は識別手段33によって読取られ、識別手段33
からの信号が制御手段34に入力され、加工プログラムが
選択されるとともに、ドリルマガジンの交換を必要とす
るときは制御手段34からドリルマガジン交換指令が発せ
られる。

ドリルマガジン交換指令により、まず加工テーブル３
が最前方のマガジン受渡し位置へ移動し、次に受渡し機
構12のエアシリンダが作動してアーム部材20が水平に延
び、マガジン受台９上のドリルマガジンDMをマガジン収
納部11のからの棚板14aに搬送する。ドリルマガジンDM
が棚板14aの所定位置に置かれると、移行シリンダ25が
作動し、ドリルマガジンDMの摺動杆23及び係止片22を移
行してアーム先端の係止爪21との係合を解除する。そこ
でアーム部材20を後退させ、続いて移行シリンダ25を復
行させる。これにより使用済ドリルマガジンの返却が終
了する。続いて昇降機構15が作動して棚部材13を昇降
し、次に必要なドリルマガジンDMを収納した棚板（例え
ば14b）をマガジン受台９に対向する位置に移動する。
ここで再度移行シリンダ25が作動して次のドリルマガジ
ンDMの摺動杆23及び係止片22を移行し、続いてアーム部
材20が作動してアーム先端の係合爪21を前進させ、次い
で移行シリンダ25が復行することにより、ばね24の付勢
力をもって係止片22を係止爪21と係合させる。そしてア
ーム部材20がエアシリンダの作動により後退し、次のド
リルマガジンDMがマガジン受台９に搬送される。このよ
うにしてドリルマガジンDMの交換が終了し、加工テーブ
ル３とともにマガジン受台９はスピンドル６の下方位置
へと移動してスピンドルにドリルが供給され、次の加工
作業が始まる。

〔考案の効果〕

本考案は、プリント基板穴あけ機に設けた移動可能な
マガジン受台と、マガジン受台に対向して配置したマガ
ジン収納手段との間で、ドリルマガジンを着脱自在に支
持して搬送可能な受渡し手段を設け、さらにマガジン収
納手段の棚板を棚板移動手段により移動できる構造とし
たため、不要なドリルマガジンをマガジン受台から対向
したからの棚板に返却し、また次に必要なドリルマガジ
ンを載置した棚板を移動させてマガジン受台に対向し、
棚板からマガジン受台へ所望のドリルマガジンを搬送す
ることができる。そして上記動作を制御手段により制御
し、さらにプリント基板の品種識別手段を設けることに
よって、ドリルマガジンの交換必要性の判定、次のドリ
ルマガジンの選択、及び前のドリルマガジンとの交換が
全て自動化でき、多品種にわたるプリント基板の穴あけ
工程の完全な自動化、プリント基板穴あけ機の長時間の
無人運転を可能にする。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の一実施例によるドリルマガジン自動交
換装置を備えたプリント基板穴あけ機の側面図、第２図
は第１図のドリルマガジン自動交換装置の拡大側面図、
第３図は第２図III,III線から見た平面図、第４図はド
リルマガジンを収納した棚板の平面図、第５図は棚部材
及び係止手段の部分正面図、第６図は係止手段の側面
図、第７図はプリント基板の斜視図である。 １……プリント基板穴あけ機、３……加工テーブル、９
……マガジン受台、10……ドリルマガジン自動交換装
置、11……マガジン収納部、12……受渡し機構、14a,14
b,14c……棚板、15……昇降機構、20……アーム部材、2
5……移行シリンダ、33……識別手段、34……制御手
段、DM……ドリルマガジン。

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント基板穴あけ機のスピンドルに供給
   すべきドリルを複数個収容したドリルマガジンの自動交
   換装置において、 スピンドル下方に設置されたテーブル上に設けられ、該
   スピンドルの直下位置と該スピンドルから離れたマガジ
   ン受渡し位置との間で移動するマガジン受台と、 プリント基板穴あけ機に対して所定の位置に設けられ、
   それぞれにドリルマガジンを載置可能な複数の棚板を備
   えたマガジン収納手段と、 前記棚板のそれぞれ１個が前記マガジン受渡し位置にお
   けるマガジン受台と対向するように該棚板を上下に移動
   させる移動手段と、 前記マガジン受台と該マガジン受台に対向した前記棚板
   との間でドリルマガジンの受渡しを行なう受渡し手段、 とを具備するドリルマガジン交換装置。
2. 【請求項２】前記受渡し手段は、前記マガジン受台と該
   マガジン受台に対向した前記棚板との間でドリルマガジ
   ンを搬送するアームと、該アームをドリルマガジンに着
   脱自在に係止する係止手段とを含む請求項１記載のドリ
   ルマガジン交換装置。
3. 【請求項３】前記プリント基板穴あけ機において次に加
   工すべきプリント基板の品種を識別する識別手段と、該
   識別手段の信号に従い次に使用すべきドリルマガジンを
   載置した前記棚板を選択して前記移動手段を制御する制
   御手段とをさらに具備する請求項２記載のドリルマガジ
   ン交換装置。
4. 【請求項４】前記棚板の各々には、プリント基板の品種
   に対応して定めた組のドリルを収容したドリルマガジン
   が載置されている請求項３記載のドリルマガジン交換装
   置。