JP2569805Y2 - ドリルの切削状態監視装置 - Google Patents
ドリルの切削状態監視装置Info
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- JP2569805Y2 JP2569805Y2 JP1991014237U JP1423791U JP2569805Y2 JP 2569805 Y2 JP2569805 Y2 JP 2569805Y2 JP 1991014237 U JP1991014237 U JP 1991014237U JP 1423791 U JP1423791 U JP 1423791U JP 2569805 Y2 JP2569805 Y2 JP 2569805Y2
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- Japan
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- plate
- drill
- sensor
- elevating
- press
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、プリント基板などの被
切削板を切削する工作機械のドリルの切削状態監視装置
に関する。
切削板を切削する工作機械のドリルの切削状態監視装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にプリント基板の穴開け作業を行う
時、ドリルは現状では極細い径を使用している。そのた
め、加工中に折れが発生する率が多くなっている。そこ
で、これを適確に検知して工作機械を停止することは、
プリント基板を保護する上で不可欠である。また、ドリ
ルの切削状態を常時監視することは作業能率の向上を図
る意味でも望ましい。
時、ドリルは現状では極細い径を使用している。そのた
め、加工中に折れが発生する率が多くなっている。そこ
で、これを適確に検知して工作機械を停止することは、
プリント基板を保護する上で不可欠である。また、ドリ
ルの切削状態を常時監視することは作業能率の向上を図
る意味でも望ましい。
【０００３】しかして、従来、ドリルの折れを検知する
場合、例えば光ファイバセンサーのための発光素子と受
光素子とを工作機械の昇降板に形成した貫通孔の周側壁
の適宜な箇所にそれぞれ設け、ドリルの折れを直接的に
検知していた。
場合、例えば光ファイバセンサーのための発光素子と受
光素子とを工作機械の昇降板に形成した貫通孔の周側壁
の適宜な箇所にそれぞれ設け、ドリルの折れを直接的に
検知していた。
【０００４】しかしながら、光ファイバセンサーでドリ
ルの折れを直接監視する方法は、ドリルの径が細く成る
に従い、加工や組み立て精度が著しく難しくなり、また
経年変化による光軸のズレや切粉によるセンシングミス
等、誤動作が生ずると言う欠点があった。
ルの折れを直接監視する方法は、ドリルの径が細く成る
に従い、加工や組み立て精度が著しく難しくなり、また
経年変化による光軸のズレや切粉によるセンシングミス
等、誤動作が生ずると言う欠点があった。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】以上のような従来の欠
点に鑑み、本考案の課題は、ＡＥセンサーを簡単に取り
付けることができると共に、ドリルの切削により発生す
るＡＥ信号（振動）を容易に拾うことができ、またＡＥ
センサーを取付けるために昇降板に特別な加工を施した
り、あるいは昇降板に発光素子等の部品を精度良く取付
ける必要もなく、さらに、経年変化や切粉によるＡＥセ
ンサーの誤動作の心配もなく、加えて、プリント基板の
上面に圧接する圧接盤の内壁面が切粉により削られた場
合に簡単かつ経済的に圧接盤を交換することができるド
リルの切削状態監視装置を得ることである。
点に鑑み、本考案の課題は、ＡＥセンサーを簡単に取り
付けることができると共に、ドリルの切削により発生す
るＡＥ信号（振動）を容易に拾うことができ、またＡＥ
センサーを取付けるために昇降板に特別な加工を施した
り、あるいは昇降板に発光素子等の部品を精度良く取付
ける必要もなく、さらに、経年変化や切粉によるＡＥセ
ンサーの誤動作の心配もなく、加えて、プリント基板の
上面に圧接する圧接盤の内壁面が切粉により削られた場
合に簡単かつ経済的に圧接盤を交換することができるド
リルの切削状態監視装置を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案のドリルの切削状態監視装置は、高速回転す
るスピンドル６を内装する昇降円筒体５と、この昇降円
筒体５の下面に一体的に固定され、一端部３ａ側には貫
通孔４が形成され、一方、他端部３ｂ側は前記昇降円筒
体５から突出する昇降板３（３Ａ、３Ｂ）と、この昇降
板の下面に固定的に取付けられ、かつ、昇降板が下降し
た際に被切削板と当接する円筒状の圧接盤８と、昇降板
の前記昇降円筒体５から突出する他端部３ｂ側に取付け
られ、かつ、ドリル４の切削により発生する少なくとも
被切削板２の振動を前記圧接盤および昇降板を介し電気
信号に変えるＡＥセンサー１１と、このＡＥセンサーと
電気的に接続し、該ＡＥセンサーからの電気信号を分析
して前記ドリルの破損や折れの状態を診断する診断装置
本体１３とから成り、前記円筒状の圧接盤８は、固着具
９ａを介して昇降板３の下面に取り外し可能に固定され
ていることを特徴とする。
め、本考案のドリルの切削状態監視装置は、高速回転す
るスピンドル６を内装する昇降円筒体５と、この昇降円
筒体５の下面に一体的に固定され、一端部３ａ側には貫
通孔４が形成され、一方、他端部３ｂ側は前記昇降円筒
体５から突出する昇降板３（３Ａ、３Ｂ）と、この昇降
板の下面に固定的に取付けられ、かつ、昇降板が下降し
た際に被切削板と当接する円筒状の圧接盤８と、昇降板
の前記昇降円筒体５から突出する他端部３ｂ側に取付け
られ、かつ、ドリル４の切削により発生する少なくとも
被切削板２の振動を前記圧接盤および昇降板を介し電気
信号に変えるＡＥセンサー１１と、このＡＥセンサーと
電気的に接続し、該ＡＥセンサーからの電気信号を分析
して前記ドリルの破損や折れの状態を診断する診断装置
本体１３とから成り、前記円筒状の圧接盤８は、固着具
９ａを介して昇降板３の下面に取り外し可能に固定され
ていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】まず昇降板が下降し、圧接盤の下面がプリント
基板の表面に当接する。次にスピンドルが高速回転しな
がら下降し始め、ドリルによりプリント基板の穴開け作
業が行われる。この時ドリルの切削によりＡＥ信号（振
動）が発生し、切削中その振動は圧接盤および昇降板を
それぞれ介し、ＡＥセンサーへと伝わって行く。ＡＥセ
ンサーは伝播してきた振動を受け、これを電気信号に変
える。そして、この電気信号は、診断装置本体により電
圧の変化として分析把握され、その波形が監視状態で診
断される。
基板の表面に当接する。次にスピンドルが高速回転しな
がら下降し始め、ドリルによりプリント基板の穴開け作
業が行われる。この時ドリルの切削によりＡＥ信号（振
動）が発生し、切削中その振動は圧接盤および昇降板を
それぞれ介し、ＡＥセンサーへと伝わって行く。ＡＥセ
ンサーは伝播してきた振動を受け、これを電気信号に変
える。そして、この電気信号は、診断装置本体により電
圧の変化として分析把握され、その波形が監視状態で診
断される。
【０００８】
【実施例】以下、図面に示す実施例により、本考案を詳
細に説明する。図１ないし図３に於いて、１は被切削
板、本実施例ではプリント基板２の表面に穴開け作業を
行うために使用される工作機械の主要部である。しかし
て、３はプリント基板と水平に対向する昇降板で、図１
を基準にすると、この昇降板３の一端部３ａ側（右端部
寄りの部位）には貫通孔４が形成され、一方、他端部３
ｂ側（左側端部）は次に説明する昇降円筒体５から水平
状態に突出している。５は昇降板３の一端部側上面に垂
直状態に取付けられ、かつ、切粉を吸収する昇降円筒体
（プレッシャーフット）である。この昇降円筒体５の下
端部には、普通一般にバキュームホースが取付けられ、
前記切粉はバキュームホースを介して昇降円筒体５外へ
と運ばれる。この昇降円筒体５の下端面は前記貫通孔４
を囲むように昇降板の上面に一体的に設けられている。
６は昇降円筒体５内に昇降動可能に設けられ、かつ、図
示しない駆動モータの駆動力を動力源として高速回転す
るスピンドルで、このスピンドル６の先端部にはプリン
ト基板２を切削するドリル７が一体に取付けられてい
る。スピンドル６は、回転数が８０，０００〜１２０，
０００ｒ．ｐ．ｍと高速回転することができるように、
その軸受部がエアーベリング方式になっている。８は昇
降板３の下面に固定的に取付けられ、かつ、昇降板３が
下降した際にプリント基板２の上面と当接する圧接盤で
ある。この圧接盤は、本実施例では円筒状の形態を使用
し、昇降円筒体５の内径よりも小さい。圧接盤８の形態
は角型の形態でも良く、また円筒状の場合はその中心孔
と連設する切欠部を形成しても良い。しかして、圧接盤
８の周縁部よりの部位には複数個の固着具用取付け孔９
が形成されていると共に、その中心部には比較的大径の
ドリル用中心孔１０が形成されている。圧接盤８は、本
実施例では前記取付け孔９に挿入される固着具９ａを介
して昇降板３の下面に取り外し可能に固定されている。
１１は昇降板３の突出上面に支持板１２を介して取付け
られ、かつ、ドリル７の切削により発生する少なくとも
プリント基板２の振動を受け、これを電気信号に変える
センサーである。このセンサーは、本実施例ではＡＥセ
ンサーを用いている。ここで「ＡＥ」について簡単に説
明すると、一般に「ＡＥ」とは、固体が変形あるいは破
壊する際に、それまで蓄えられていたひずみエネルギー
が解放されて弾性波（超音波等）の生じる現象をいう。
そして、ここで「ＡＥセンサー」とは、ドリルで被切削
板を切削する際に生じる超音波などの弾性波を受け、こ
れを電気信号に変える変換器を言う。なお、センサーと
しては、その他に加速度センサー等を用いることもでき
る。１３はセンサー１１と電気的に接続し該センサーか
らの電気信号を電圧の変化として分析し、切削中のドリ
ルの破損や折れの状態を診断する診断装置本体で、この
診断装置本体１３は中央処理装置部を有する。
細に説明する。図１ないし図３に於いて、１は被切削
板、本実施例ではプリント基板２の表面に穴開け作業を
行うために使用される工作機械の主要部である。しかし
て、３はプリント基板と水平に対向する昇降板で、図１
を基準にすると、この昇降板３の一端部３ａ側（右端部
寄りの部位）には貫通孔４が形成され、一方、他端部３
ｂ側（左側端部）は次に説明する昇降円筒体５から水平
状態に突出している。５は昇降板３の一端部側上面に垂
直状態に取付けられ、かつ、切粉を吸収する昇降円筒体
（プレッシャーフット）である。この昇降円筒体５の下
端部には、普通一般にバキュームホースが取付けられ、
前記切粉はバキュームホースを介して昇降円筒体５外へ
と運ばれる。この昇降円筒体５の下端面は前記貫通孔４
を囲むように昇降板の上面に一体的に設けられている。
６は昇降円筒体５内に昇降動可能に設けられ、かつ、図
示しない駆動モータの駆動力を動力源として高速回転す
るスピンドルで、このスピンドル６の先端部にはプリン
ト基板２を切削するドリル７が一体に取付けられてい
る。スピンドル６は、回転数が８０，０００〜１２０，
０００ｒ．ｐ．ｍと高速回転することができるように、
その軸受部がエアーベリング方式になっている。８は昇
降板３の下面に固定的に取付けられ、かつ、昇降板３が
下降した際にプリント基板２の上面と当接する圧接盤で
ある。この圧接盤は、本実施例では円筒状の形態を使用
し、昇降円筒体５の内径よりも小さい。圧接盤８の形態
は角型の形態でも良く、また円筒状の場合はその中心孔
と連設する切欠部を形成しても良い。しかして、圧接盤
８の周縁部よりの部位には複数個の固着具用取付け孔９
が形成されていると共に、その中心部には比較的大径の
ドリル用中心孔１０が形成されている。圧接盤８は、本
実施例では前記取付け孔９に挿入される固着具９ａを介
して昇降板３の下面に取り外し可能に固定されている。
１１は昇降板３の突出上面に支持板１２を介して取付け
られ、かつ、ドリル７の切削により発生する少なくとも
プリント基板２の振動を受け、これを電気信号に変える
センサーである。このセンサーは、本実施例ではＡＥセ
ンサーを用いている。ここで「ＡＥ」について簡単に説
明すると、一般に「ＡＥ」とは、固体が変形あるいは破
壊する際に、それまで蓄えられていたひずみエネルギー
が解放されて弾性波（超音波等）の生じる現象をいう。
そして、ここで「ＡＥセンサー」とは、ドリルで被切削
板を切削する際に生じる超音波などの弾性波を受け、こ
れを電気信号に変える変換器を言う。なお、センサーと
しては、その他に加速度センサー等を用いることもでき
る。１３はセンサー１１と電気的に接続し該センサーか
らの電気信号を電圧の変化として分析し、切削中のドリ
ルの破損や折れの状態を診断する診断装置本体で、この
診断装置本体１３は中央処理装置部を有する。
【０００９】上記構成に於いては、図２で示すようにま
ず昇降板３が下降し、その結果、圧接盤８の下面がプリ
ント基板２の表面に当接する。次にスピンドル６が高速
回転しながら下降し始め、ドリル７によりプリント基板
２の穴開け作業が行われる。この時ドリル７の切削によ
りＡＥ信号（振動）が発生し、切削中その振動は圧接盤
８および昇降板３をそれぞれ伝播し、ＡＥセンサー１１
へと伝わって行く。ＡＥセンサー１１は伝播してきた振
動を受け、これを電気信号に変える。そして、この電気
信号は、本実施例では診断装置本体により電圧の変化と
して分析把握され、その波形が監視状態で診断される。
ず昇降板３が下降し、その結果、圧接盤８の下面がプリ
ント基板２の表面に当接する。次にスピンドル６が高速
回転しながら下降し始め、ドリル７によりプリント基板
２の穴開け作業が行われる。この時ドリル７の切削によ
りＡＥ信号（振動）が発生し、切削中その振動は圧接盤
８および昇降板３をそれぞれ伝播し、ＡＥセンサー１１
へと伝わって行く。ＡＥセンサー１１は伝播してきた振
動を受け、これを電気信号に変える。そして、この電気
信号は、本実施例では診断装置本体により電圧の変化と
して分析把握され、その波形が監視状態で診断される。
【００１０】しかして、上記診断は、例えば地震計の針
で示される如く、図３で示す波形を常時見ることにより
行われる。すなわち、符号ａは昇降板３が下降し、圧接
盤がプリント基板２に接触を開始した時、符号ｂは圧接
盤８がプリント基板２に完全に密着した時で、これらの
符号ａとｂの間では昇降円筒体５の吸込みによるノイズ
の増大を見ることができる。次に符号ｃと符号ｄの間
は、ドリル７による切削時のＡＥ信号を見ることができ
る。前記符号ｂとこの符号ｃとの間では圧接盤８がプリ
ント基板２の表面にぴったりとフイットしているので、
その波形は平常なものとなっている。そして、符号ｅは
圧接盤８がプリント基板２から離脱する時の波形（機械
音）である。今仮に符号ａないし符号ｅまでを１サイク
ルとすれば、符号ｃと符号ｄの間に仮想線内に示す波形
Ｗが存在するか否かを監視すれば、ドリルの破損あるい
は折れを診断することができる。
で示される如く、図３で示す波形を常時見ることにより
行われる。すなわち、符号ａは昇降板３が下降し、圧接
盤がプリント基板２に接触を開始した時、符号ｂは圧接
盤８がプリント基板２に完全に密着した時で、これらの
符号ａとｂの間では昇降円筒体５の吸込みによるノイズ
の増大を見ることができる。次に符号ｃと符号ｄの間
は、ドリル７による切削時のＡＥ信号を見ることができ
る。前記符号ｂとこの符号ｃとの間では圧接盤８がプリ
ント基板２の表面にぴったりとフイットしているので、
その波形は平常なものとなっている。そして、符号ｅは
圧接盤８がプリント基板２から離脱する時の波形（機械
音）である。今仮に符号ａないし符号ｅまでを１サイク
ルとすれば、符号ｃと符号ｄの間に仮想線内に示す波形
Ｗが存在するか否かを監視すれば、ドリルの破損あるい
は折れを診断することができる。
【００１１】
【他の実施例】次に図４および図５に示す本考案の他の
実施例に付き説明する。なお、これらの実施例の説明に
於いて、前記本考案の実施例と同一の部分には同一の符
号を付し、重複する説明を省略する。しかして、図４の
実施例に於いて、前記本考案の実施例と主に異なる点は
センサー１１Ａの取付け方法である。すなわち、センサ
ー１１Ａは支持板を用いることなく昇降板３Ａに直接固
定的に取付けられている。このように構成しても前記本
考案の実施例と同一の効果がある。
実施例に付き説明する。なお、これらの実施例の説明に
於いて、前記本考案の実施例と同一の部分には同一の符
号を付し、重複する説明を省略する。しかして、図４の
実施例に於いて、前記本考案の実施例と主に異なる点は
センサー１１Ａの取付け方法である。すなわち、センサ
ー１１Ａは支持板を用いることなく昇降板３Ａに直接固
定的に取付けられている。このように構成しても前記本
考案の実施例と同一の効果がある。
【００１２】また図５の実施例に於いて、前記本考案の
実施例と主に異なる点は、センサーの取付け箇所であ
る。すなわち、センサー１１Ｂは昇降板３Ｂの下面に固
定的に取付けられており、昇降板３Ｂが下降した際にセ
ンサー１１Ｂが直接プリント基板２の表面に接触する。
このように構成しても前記本考案の実施例と同一の効果
がある。
実施例と主に異なる点は、センサーの取付け箇所であ
る。すなわち、センサー１１Ｂは昇降板３Ｂの下面に固
定的に取付けられており、昇降板３Ｂが下降した際にセ
ンサー１１Ｂが直接プリント基板２の表面に接触する。
このように構成しても前記本考案の実施例と同一の効果
がある。
【００１３】
【考案の効果】以上の説明から明らかなように本考案に
あっては、次に列挙するような効果がある。 （１）昇降円筒体５から他端部側（左側端部）が突出す
る昇降板３（３Ａ、３Ｂ）を設けたので、センサーを簡
単に取り付けることができる。 （２）その結果、センサーを取付けるために昇降板に特
別な加工を施したり、あるいは昇降板に発光素子等の部
品を精度良く取付ける必要もない。また経年変化や切粉
によるセンサーの誤動作の心配もない。 （３）ドリルの切削により発生する少なくとも被切削板
の振動を圧接盤から直接的ではなく、昇降板を介して間
接的に拾うので、切粉と圧接盤の内壁との間に発生する
摩擦音や切削音、昇降円筒体５に直接的伝わるバキュー
ム音などの雑音の影響を回避することができる。したが
って、ドリルの切削により発生するＡＥ信号（振動）を
容易に拾うことができる。 （４）圧接盤８は取付け孔９に挿入される固着具９ａを
介して昇降板３の下面に取り外し可能に固定されている
ので、切粉で圧接盤８の内壁が削り取られても、昇降板
３（３Ａ、３Ｂ）をそのまま残し、他の圧接盤８と容易
に交換することができる。したがって、経済的である。 （５）圧接盤がプリント基板２に接触を開始した時点、
ドリル７による切削時点圧接盤８がプリント基板２から
離脱する時点を１サイクルとし、その間に派生する波形
を監視することによって、容易にドリルの破損状態を把
握することができる。
あっては、次に列挙するような効果がある。 （１）昇降円筒体５から他端部側（左側端部）が突出す
る昇降板３（３Ａ、３Ｂ）を設けたので、センサーを簡
単に取り付けることができる。 （２）その結果、センサーを取付けるために昇降板に特
別な加工を施したり、あるいは昇降板に発光素子等の部
品を精度良く取付ける必要もない。また経年変化や切粉
によるセンサーの誤動作の心配もない。 （３）ドリルの切削により発生する少なくとも被切削板
の振動を圧接盤から直接的ではなく、昇降板を介して間
接的に拾うので、切粉と圧接盤の内壁との間に発生する
摩擦音や切削音、昇降円筒体５に直接的伝わるバキュー
ム音などの雑音の影響を回避することができる。したが
って、ドリルの切削により発生するＡＥ信号（振動）を
容易に拾うことができる。 （４）圧接盤８は取付け孔９に挿入される固着具９ａを
介して昇降板３の下面に取り外し可能に固定されている
ので、切粉で圧接盤８の内壁が削り取られても、昇降板
３（３Ａ、３Ｂ）をそのまま残し、他の圧接盤８と容易
に交換することができる。したがって、経済的である。 （５）圧接盤がプリント基板２に接触を開始した時点、
ドリル７による切削時点圧接盤８がプリント基板２から
離脱する時点を１サイクルとし、その間に派生する波形
を監視することによって、容易にドリルの破損状態を把
握することができる。
【図１】本考案の実施例を示す概略説明図。
【図２】本考案の実施例を示す（ドリルが切削中の）概
略説明図。
略説明図。
【図３】本考案の実施例に於けるドリルの状態を監視す
るための概略説明図。
るための概略説明図。
【図４】本考案の他の実施例を示す概略説明図。
【図５】本考案の他の実施例を示す概略説明図。
２…プリント基板、３、３Ａ、３Ｂ…昇降板、５…昇降
円筒体、６…スピンドル、７…ドリル、８…圧接坂、１
１、１１Ａ、１１Ｂ…サンセー、１３…診断装置本体。
円筒体、６…スピンドル、７…ドリル、８…圧接坂、１
１、１１Ａ、１１Ｂ…サンセー、１３…診断装置本体。
Claims (1)
- 【請求項１】 高速回転するスピンドル６を内装する昇
降円筒体５と、この昇降円筒体５の下面に一体的に固定
され、一端部３ａ側には貫通孔４が形成され、一方、他
端部３ｂ側は前記昇降円筒体５から突出する昇降板３
（３Ａ、３Ｂ）と、この昇降板の下面に固定的に取付け
られ、かつ、昇降板が下降した際に被切削板と当接する
円筒状の圧接盤８と、昇降板の前記昇降円筒体５から突
出する他端部３ｂ側に取付けられ、かつ、ドリル４の切
削により発生する少なくとも被切削板２の振動を前記圧
接盤および昇降板を介し電気信号に変えるＡＥセンサー
１１（１１Ａ、１１Ｂ）と、このＡＥセンサーと電気的
に接続し、該ＡＥセンサーからの電気信号を分析して前
記ドリルの破損や折れの状態を診断する診断装置本体１
３とから成り、前記円筒状の圧接盤８は、固着具９ａを
介して昇降板３の下面に取り外し可能に固定されている
ことを特徴とするドリルの切削状態監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991014237U JP2569805Y2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | ドリルの切削状態監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991014237U JP2569805Y2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | ドリルの切削状態監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646849U JPH0646849U (ja) | 1994-06-28 |
| JP2569805Y2 true JP2569805Y2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=11855477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991014237U Expired - Fee Related JP2569805Y2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | ドリルの切削状態監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569805Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02190239A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-26 | Nachi Fujikoshi Corp | 印刷配線板孔あけ機用ドリル異常検出装置 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP1991014237U patent/JP2569805Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0646849U (ja) | 1994-06-28 |
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