JP2648972B2 - プリント基板穴あけ機における自動ドリル交換装置 - Google Patents

プリント基板穴あけ機における自動ドリル交換装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリント基板穴あけ機におけるドリル交換方
法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のプリント基板穴あけ機の一例を第6図に示す。
この穴あけ機100はプリント基板Pを載置する加工テ
ーブル101に加工用ドリルDを収納するマガジン102を取
り付け、加工用スピンドル103により所要のドリルを把
持し、予め定められた加工プログラムに従って穴あけ加
工を行い、マガジン102に対しても同様に加工プログラ
ムに従って使用ドリルを出し入れが行われる。
104は加工テーブル101を前後方向に移行させる縦方向
駆動サーボモータ、105はスピンドル103をこれと直交方
向に移行する横方向駆動サーボモータ、また、106はス
ピンドル103をつけているサドル107を上下移動するため
の上下駆動サーボモータである。
なお、穴あけ機100には自動ドリル交換装置を備え、
自動制御装置で加工プログラムに従って自動的に穴あけ
加工を行う。
この際、発生する切削屑を吸引除去するためにスピン
ドル103の先端部分を取り囲んで構成されるプレッシャ
フット108が取り付けられている。
したがって、このプレッシャフット108は大径とな
り、マガジン103により直接マガジン102のドリルを受け
取り、あるいは返還するためにはマガジン102に収納さ
れるドリル間隔はプレッシャフット先端径より大とする
必要がある。
これは限られたマガジン面積に収納するドリル数は制
限されるもので、これの解決策としてスピンドル103に
小径とした補助コレット109を取り付け、上記マガジン1
02に近接してドリル交換台111を設け、補助コレット109
によりマガジン102上のドリルを交換台111に移送し、交
換台上のドリルをスピンドル103により把持する手段が
採られている。図中110は補助コレット昇降シリンダで
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記何れの場合においても、穴あけ後のドリルは上記
マガジン102に返還される。
すなわち、新規ドリルを収納したマガジン102に使用
限度(寿命)に到達したドリル、及び使用されたが再度
の使用可能なドリルが共に返還されて収納される。
これら各ドリルは外観は同一であり、作業者は作業終
了後にドリルを未使用、使用中及び寿命に達した同一径
のものを選別して整理する必要があるが、ドリルの使用
限度はドリル径により異なるもので、その判別に作業者
は精神的負担が大きく、また、間違い易い欠陥がある。
本発明はかかる問題点に鑑み、自動制御装置において
使用限度に到達したか否かを判断し、使用限度に到達し
たドリルを区分して収納するようにしたプリント基板穴
あけ機における自動ドリル交換方法を提供することを目
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本発明のプリント基板穴あけ
機における自動ドリル交換方法は、自動ドリル交換装置
が装備されている自動制御装置を備えたプリント基板穴
あけ機における自動ドリル交換方法において、加工テー
ブルに使用済みドリル収納マガジンと使用可能ドリル収
納マガジンを対にして配設し、ドリルの使用限度を判別
する機能を有する自動制御装置により、ドリルが使用限
度を越えたかどうかを判別して、ドリルを使用済みドリ
ル収納マガジン又は使用可能ドリル収納マガジンのいず
れかの該ドリルに応じた所定位置に収納することを特徴
とする。
〔作 用〕
スピンドルに把持されるドリルの穴あけ回数は制御装
置に積算して記憶される。そして、それぞれのドリルに
予め設定した使用限度に達したとき、あるいは使用限度
に達しないが、穴あけ加工が終了したときは、上記制御
装置はこれを判別して使用限度に達したドリルは使用済
みドリル収納マガジンに、また、そのまま再使用可能な
ドリルは使用可能ドリル収納マガジンの、そのドリルに
応じた所定位置に収納する。
〔実施例〕
第1図乃至第5図は本発明のプリント基板穴あけ機に
おける自動ドリル交換方法を実施するための装置の一例
を示す。
プリント基板穴あけ機に取り付けられる自動ドリル交
換装置1はプリント基板Pを取り付ける加工テーブル2
を載置する受台3にマガジン取付台4を連設し、この取
付台4に2個どドリルマガジン5,6及びその中間に交換
台7を取り付け、穴あけ用のスピンドル8にはこれと並
列に補助コレット10を備えている。
上記ドリルマガジン5,6は例えば3個の単位マガジン5
a,5b,5c及び6a,6b,6cからなり、一方のドリルマガジン
5は新規のドリル及び使用中であっても予め設定した使
用限度数(以下単に寿命という)に達せず、再度使用可
能なドリル(以下これら総称して使用可能ドリルとい
う)Daを寸法別に収納するもので5xはドリル収納孔を示
す。
また、他方のドリルマガジン6は寿命に達し、再度の
使用に不適当なドリル(以下使用済みドリルという)Db
を寸法別に収納するもので6xはドリル収納孔を示す。
なお、図例のドリルDa,Db(以下総称するときは単に
Dという)はドリル長調整用位置決めカラーCを取り付
け、それぞれの収納孔5x,6xはこのカラーCを挿入する
支持例を示す。
また、第2図において、収納孔5x,6xのうち、内側の
円が大きく描かれている箇所はドリルDa,Dbが収納され
ていない収納孔を、内側の円が小さく(ドリルDa,Dbの
上端が)描かれている箇所はドリルDa,Dbが収納されて
いる収納孔をそれぞれ示す。
この場合、対をなす収納孔5x,6xのうちのいずれか一
方に必ずドリルDa,Dbが収納されているようにする必要
がないが、第2図に示すように、対をなす収納孔5x,6x
の両方にドリルDa,Dbが収納されることがないようにす
る。
交換台7には少なくとも2個のツールポスト15a,15b
とを備える。ツールポスト15a,15bはドリルDを確実に
把持固定するようにしたもので、それぞれのツールポス
トにはスリット16を形成してスプリング特性を有しせし
め、かつカラーCの支承段部17を形成し、挿入されたド
リルDを確実に把持する。
また、上記補助コレット10は、スピンドル8と共に上
下に移動し、更にシリンダにより下方に向けて昇降する
ようにしたもので、スピンドル8に対する取付け要領は
周知構造(第6図参照)と同一であり説明を省略する。
図中9は補助コレット10を上下に摺動可能に支持する
ブラケットである。
20は切削屑吸引用のプレッシャフットであり、スピン
ドル8へのドリルの着脱に便ならしめるため、適宜手段
にて若干の距離を昇降される。
なお、加工テーブル2の前後移動、スピンドル8の左
右並びに上下移動、並びに補助コレットの上下手段等は
周知構造であり、説明を省略する。
また、これら制御は自動制御装置30により行われ、自
動制御装置30にはドリルの穴あけ回数を計数し、使用限
度に到達したか否かを判別する判別機能を有せしめる。
次にドリル交換動作を第5図に示すフローチャートに
基づいて説明する。ただし図中51〜89はステップ番号を
示す。
まず、ドリル交換指令によりスピンドル8は上昇(Z
軸)方向に移動し、予め定められた位置(原点)復帰
し、同時にスピンドル8の回転は停止し、プレッシャフ
ット20も上昇する(ステップ52〜54)。
次に判別回路においてドリル交換が穴あけ加工プログ
ラム終了に基づくものか否かを判別する(ステップ5
5)。
後者の場合、即ち加工プログラム終了に至らないとき
はドリル寿命到達の場合であって、補助コレット10を作
動し、使用ドリル収納マガジン5側に移動し、かつ補助
コレット10は開口(アンクランプ)し、その後下降して
所要のドリルDaを把持し、交換台7の一方のツールポス
ト15aに挿入し上昇する(ステップ56〜63)。
次にプログラム開始であるか継続運転中であるかを判
別し(ステップ64)、継続運転中、即ちスピンドル8に
ドリルを把持しているときは、スピンドル8を他のツー
ルポスト15b側に移行し、スピンドルの回転の停止して
いることを確認し、下降して把持するドリルをツールポ
スト15bに挿入し上昇する(ステップ65〜68)。
なお、上記プログラム終了の判別回路においてプログ
ラム終了と判別されたときは補助コレット10に対する作
動を省き、ステップ65に移り、スピンドル8を下降し、
ドリルをツールポスト15bに挿入し上昇する。
次に下降プログラム終了判別回路(ステップ69)にお
いて、プログラム終了でない、即ち継続中と判断された
ときは、スピンドル8にドリルを供給する必要がある。
スピンドル8をツールポスト15a側に移動し、前記補助
コレット10により供給されたドリルDaを把持して上昇
し、その後スピンドルを起動する(ステップ70〜74)。
なお、ステップ64においてプログラムスタートであれ
ばピストン8にはドリルを有せず、したがって直接ステ
ップ70に至り、スピンドルはドリルを把持する動作サイ
クルに移る。
次に判別回路即ちステップ75において、再度プログラ
ムスタートであるか否かを判別し、継続中であればツー
ルポスト15bにはスピンドル8からドリルが返還され済
みであり補助コレット10はツールポスト15bへ移動し、
スピンドル8から返還されたドリルを把持し、ついで上
昇する(ステップ76〜79)。
この際、使用したドリルは使用限度(寿命)に到達し
たものと、未だ寿命に到達せず再度の使用が可能のもの
がある。これを判別手段により判別し(ステップ80)、
寿命の到達したドリルに対しては補助コレット10は使用
済みドリル収納マガジン6側に、また、寿命に到達せず
再度の使用可能の場合は、使用可能ドリル収納マガジン
5側に移行し、ドリルを所定位置の収納孔6x又は5xに挿
入し、その後補助コレット10は上昇する(ステップ81〜
85)。
次に判別回路(ステップ80)にてプログラム終了か否
かを判別し、終了の場合は加工テーブル及びスピンドル
をそれぞれ原点に移動する。
なお、プログラム継続中の場合は、プレッシャフット
20は切削屑吸引位置に下降し、ついでスピンドルを下降
位置に移動する(ステップ86〜89)。
以上でドリル交換作業は完了する。
〔発明の効果〕
本発明のプリント基板穴あけ機における自動ドリル交
換方法によれば、使用可能ドリル収納マガジンとは別個
に使用限度に達した使用済みドリル収納マガジンを設
け、スピンドルから返却されるドリルを判別して何れか
のマガジンに選択して移送するようにしたから使用可能
ドリル収納マガジンに使用限度に達した不良のドリルが
混入することが防止でき、問題とされていた以下の問題
点を解消することができる。
(a)従来の作業者が新規ドリル、使用中で使用限度に
達せず使用可能なドリル及び使用限度を越えたドリルの
選別を手作業で行っていたが、ドリルシャンクは同一径
であり、外観では判別困難である。このため間違いを生
じ易く、精神的負担が大である。
(b)使用限度を越えた不良ドリルを誤って使用すると
きは、単に穴の内壁が粗くなるのみでなく、ドリルは垂
直に直進せず、下方のプリント基板に対し穴位置の精度
が悪くなる。また、ドリル折損等の問題がある。
(c)手作業にて上記選別するときは、往々にして使用
可能のドリルを不良ドリルと誤認することがある。これ
は経済的に損失である。
この場合、特に、ドリルを、使用済みドリル収納マガ
ジン又は使用可能ドリル収納スマガジンのいずれかの、
そのドリルに応じた所定位置に収納するようにしている
ため、使用済みドリル収納マガジンに収納された使用済
みドリルを確認するだけで、その使用済みドリルと同じ
種類の新しいドリルを、使用可能ドリル収納マガジンの
対応した位置に補給することができ、これによって、ド
リルの補給作業を迅速かつ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は本発明のプリント基板穴あけ機にお
ける自動ドリル交換方法を実施するための装置の一例に
関し、第1図は本発明の全体説明図、第2図はドリル収
納マガジン及び交換台の配列要領を示す平面図、第3図
はその正面図、第4図はその左側面図、第5図はドリル
交換のフローチャートであり、第6図は従来のプリント
基板孔加工機の側面図である。 1は自動ドリル交換装置、2は加工テーブル、5は使用
可能ドリル収納用マガジン、6は使用済みドリル収納用
マガジン、8はスピンドル、30は制御機構である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自動ドリル交換装置が装備されている自動
    制御装置を備えたプリント基板穴あけ機における自動ド
    リル交換方法において、加工テーブルに使用済みドリル
    収納マガジンと使用可能ドリル収納マガジンを対にして
    配設し、ドリルの使用限度を判別する機能を有する自動
    制御装置により、ドリルが使用限度を越えたかどうかを
    判別して、ドリルを使用済みドリル収納マガジン又は使
    用可能ドリル収納マガジンのいずれかの該ドリルに応じ
    た所定位置に収納することを特徴とするプリント基板穴
    あけ機における自動ドリル交換方法。
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