JP3038114B2 - 穴明機における自動ドリル交換方法 - Google Patents

穴明機における自動ドリル交換方法

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JP3038114B2
JP3038114B2 JP6106009A JP10600994A JP3038114B2 JP 3038114 B2 JP3038114 B2 JP 3038114B2 JP 6106009 A JP6106009 A JP 6106009A JP 10600994 A JP10600994 A JP 10600994A JP 3038114 B2 JP3038114 B2 JP 3038114B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転工具を保持するZ
軸方向移動可能の工作機械、さらに詳しくはプリント基
板等に対する穴明機における自動ドリル交換方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】新・旧パッケージ乃至物体或いは工具を
交換するのに、産業機械では、中間ステーションを介し
て行なわれることは通常よくなされている。たとえば、
紡績機械では、特願昭45−60029号の如く、中間
ステーションを介してZ軸方向にて交換されている例は
多数見られる。また、前記中間ステーションをZ軸方向
移動用スペースをとって新・旧パッケージ乃至物体或い
は工具を収容するポスト乃至受け台を1つ以上備えるこ
とは公知である。
【0003】また、新・旧パッケージ乃至物体或いは工
具を交換するのに、ピックアップする補助コレットを介
して行なわれ、更にピックアップするコレットと補助コ
レットの対で行なわれることは、例えば実願昭44−9
3408号の如く通常よく行なわれている。
【0004】また、工作機械では、ピックアップするコ
レットをスピンドルそのものと結合し、ピックアップす
るスピンドルで工具を把持して加工作業を行なう。Z軸
方向移動可能の工作機械に回転工具を装着して加工を行
なうのは、例えばドリリングマシンである。また、XY
テーブル上に設置した工具カセットに複数の工具を収容
し、XYテーブルにより被加工物の加工穴に対応する工
具を加工用スピンドルの位置まで移動し、前記工具をZ
軸方向に移動するスピンドルに着脱する自動工具交換装
置は、少なくとも昭和59年までには、既に周知の技術
であった。またコレットするスピンドルと補助コレット
の対がXYテーブルにより対応する工具マガジン上の工
具をZ軸方向で出迎えるのも通常行なわれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとき繊維機械
から端を発した新・旧パッケージ乃至物体等の自動交換
装置を、工作機械の自動工具交換、それも特にプリント
基板穴明機における自動ドリルに応用しようとするもの
である。
【0006】ドリル交換に際しては、加工用テーブルを
移行し、補助コレットによりカセット内の所要ドリルを
把持し、これを一方のツールポストに供給し、ついで再
度加工用テーブルを移行してスピンドルを他方のツール
ポスト上に位置せしめ、把持するドリルを釈放し、しか
る後他のツールポスト上に移行して供給されたドリルを
把持すると共に、他方のツールポストの使用済みのドリ
ルを補助コレットによりカセット適所に供給するもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴とするところは、Y軸方向に離間し且
つZ軸方向に移動するスピンドルとピックアップ用補助
コレットにより工具を着脱する方法において、A.X,
Y軸方向に移行し、被加工物が載置される加工用テーブ
ルと、B.加工用テーブル上に配設された交換台と、
C.交換台における、Y軸方向に関して、スピンドル側
の側部上に配設され、新規又は使用可能のドリルが載置
される第1ツールポストと、D.交換台における、Y軸
方向に関して、補助コレット側の側部上に配設されると
共に、第1ツールポストに対するY軸方向に関する距離
が、スピンドルと補助コレット間のY軸方向に関する距
離と同一とされ、使用済みのドリルが載置される第2ツ
ールポストと、E.加工用テーブル上に配設されると共
に、交換台における、スピンドル側の側部に対し、Y軸
方向に関して、その側方に位置し、新規又は使用可能の
ドリルが載置される第1ドリルマガジンと、F.加工用
テーブル上に配設されると共に、交換台における、補助
コレット側の側部に対し、Y軸方向に関して、その側方
に位置し、使用済みのドリルが載置される第2ドリルマ
ガジンとが備えられ、(1)補助コレットにより、第1
ドリルマガジンの新規又は使用可能のドリルを第1ツー
ルポストに移動させ、(2)第1ツールポストの新規又
は使用可能のドリルをスピンドルに装着して、該ドリル
によりプリント基板の穴明け加工を行い、(3)加工
後、スピンドルの使用済みドリルを第2ツールポストに
載置し、(4)補助コレットにより、第2ツールポスト
のドリルを第2ドリルマガジンに移動させる点にある。
【0008】上記プリント基板穴明機の1例を図1を参
照して説明する。この穴明機100はプリント基板Pを
載置する加工用テーブル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10
3により所要のドリルDを把持し、予め定められた加工
プログラムに従って穴明け加工を行い、一方同様に加工
プログラムに従って使用ドリルDの出入が行なわれる。
104は加工用テーブル101を前後方向即ちX軸方向
に移行するX軸駆動サーボモータ、105はスピンドル
103をこれと直行方向即ちY軸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Z軸駆動
サーボモータである。
【0009】穴明機100には自動工具交換装置を備
え、NC装置による加工プログラムに従って穴明け加工
を行なう際、発生する切削屑を除去するためスピンドル
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。従ってこのプレッシ
ャフット108は大径となり、スピンドル103により
直接マガジン102のドリルDを受け取り、或いは返還
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
で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。即ち多数の工具を保管するためには多くのスペー
スが必要となるので、これの解決策として、前記
【0010】穴明機のドリル交換装置のドリル交換台1
11、スピンドル103、補助コレット109周りの詳
細を図2に示す。プリント基板Pを取り付ける加工用テ
ーブル101を連設された受け台(マガジン取り付け
台)112に、2個のドリルマガジン102を設ける。
102aは新規或いは使用可能のドリルDaを載置する
第1ドリルマガジン、102bは第2ドリルマガジンで
使用済みのドリルDbを載置する。第1・第2ドリルマ
ガジン102a、102bのY軸方向に関する中間に、
ドリル交換台111を設けてある。スピンドル103と
補助コレット109はY軸方向に離間され、並列に備え
られている。交換台111には少なくとも2個の第1・
第2ツールポスト115a、115bとが備えられ、第
1ツールポスト115aは、交換台111における、Y
軸方向に関して、スピンドル103側の側部上に備えら
れ、第2ツールポスト115bは、交換台111におけ
る、Y軸方向に関して、補助コレット109側の側部上
に備えられ、両ツールポスト115a、115b間のY
軸方向に関する距離が、スピンドル103と補助コレッ
ト109間のY軸方向に関する距離と同一とされてい
る。第1ドリルマガジン102aは、交換台111にお
ける、スピンドル103側の側部に対し、Y軸方向に関
して、その側方近傍に位置する。第2ドリルマガジン1
02bは、交換台111における、補助コレット109
側の側部に対し、Y軸方向に関して、その側方近傍に位
置する。また上記補助コレット109は、スピンドル1
03と共にZ軸方向に上下に移動し、更にシリンダ11
0により下方に向けて昇降するようにしたものである。
108は切削屑吸引用のプレッシャフットであり、スピ
ンドル103の着脱に便ならしめるため、適宣手段にて
若干の昇降する。スピンドル103の取り付けは周知構
造につき説明を省略する。
【0003】で述べたようなピックアップする補助コレ
ットを介して行なわれ、更にピックアップするコレット
と補助コレットの対で行なわれることが行なわれる。こ
のためにスピンドル103に小径とした補助コレット1
09を取り付け、上記マガジン102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Dを交換台111に移送し、交換台
111上のドリルD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。
【0011】
【実施例】図3〜図12は、本発明を適用したプリント
基板の穴明機のドリル交換方法を示す。まず運転開始前
のスピンドル103にドリルDa,Dbが装着されてい
ない時の方法をしめす。 (1)第1ドリルマガジン102aと第1ツールポスト
115aとの間で、新規又は使用可能のドリル(工具)
Daをピックアップする補助コレット109を介して、
ドリルDaを移動する。即ち (1−1)定められたプログラムにより第1・第2ドリ
ルマガジン(工具マガジン、工具カセットとも云う)1
02a、102bが載置される。第1ドリルマガジン1
02aには使用する新規又は使用可能のドリルDaが装
着され、第2ドリルマガジン102bには使用済みのド
リル用のスペースを取ってある。 (1−2)図3に示すように、マガジン取り付け台11
2が加工用テーブル101と共にXY軸移動して、定め
られた補助コレット109の下方に移動される。 (1−3)図4に示すように、補助コレット109が下
降してきて、第1ドリルマガジン102aの新規又は使
用可能のドリルDaをピックアップする。 (1−4)図5に示すように、マガジン取り付け台11
2がXY軸移動して、補助コレット109の下方に定置
する。 (1−5)図6に示すように、補助コレット109は、
ピックアップしていた新規又は使用可能のドリルDa
を、第1ツールポスト115aに放置し、上昇する。 (2)スピンドル103には第1ツールポスト115a
を介して新規又は使用可能のドリルDaを装着し、当該
ドリルDaを用いて加工作用を行う。即ち (2−1)図7に示すように、マガジン取り付け台11
2が、XY軸移動して、スピンドル103の下方に定置
する。 (2−2)図8に示すように、スピンドル103が下降
し、第1ツールポスト115a上の新規又は使用可能の
ドリルDaを把持する。 (2−3)当該ドリルDaを用いて加工作用を行う。 (3)所定の加工を行なった後、上記スピンドル103
に装着されている交換を要する使用済みのドリルDb
は、上記第2ツールポスト115bを介して着脱する。
即ち (3−1)図9に示すように、ドリルDbの交換が必要
となったスピンドル103は下降して、XY軸移動して
来た第2ツールポスト115bに、装着されている使用
済みのドリルDbを放着する。 (3−2)図10に示すように、スピンドル103は上
昇する。 (4)第2ツールポスト115b上の使用済みのドリル
Dbは、補助コレット109を介して移動する。即ち (4−1)図11に示すように、第2ツールポスト11
5b上の使用済みのドリルDbを、下降してきた補助コ
レット109がピックアップする。 (4−2)図12に示すように、XY軸移動して来た第
2ドリルマガジン102bに、使用済みのドリルDbを
放着する。
【0012】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、補助コ
レットと2個以上のツールポストを介してドリルを移動
・交換するものであり、従来装置に比べてドリルマガジ
ンに収容するドリル間隔を小さくすることできるので、
少ないスペースに多数のドリルを収容することが出来
る。
【0013】
【発明の効果】以上の如く、少なくとも昭和59年まで
には、既に公知の技術であった新・旧パッケージ乃至物
体或いは工具を交換するのに、ピックアップするコレッ
トと補助コレットの対を介して行なわれ、中間ステーシ
ョンを介して行なわれていた紡績機械の技術をプリント
基板穴明機の工具交換装置に応用することが出来た。本
発明によるときは、補助コレットと2個以上のツールポ
ストを介して工具を移動・交換するものであり、従来装
置に比べて工具マガジンに収容する工具間隔を小さくす
ることできるので、少ないスペースに多数の工具を収容
することが出来る。また、2個以上のツールポストを介
して工具を交換するので、工具マガジンを2個以上設置
することが出来、工具の種別化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す穴明機の側面図であ
る。
【図2】本発明の一実施例を示す穴明機のドリル交換装
置の縦側断面図である。
【図3】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すドリ
ル交換装置の縦側断面図である。
【図4】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すドリ
ル交換装置の縦側断面図である。
【図5】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すドリ
ル交換装置の縦側断面図である。
【図6】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すドリ
ル交換装置の縦側断面図である。
【図7】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すドリ
ル交換装置の縦側断面図である。
【図8】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すドリ
ル交換装置の縦側断面図である。
【図9】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すドリ
ル交換装置の縦側断面図である。
【図10】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すド
リル交換装置の縦側断面図である。
【図11】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すド
リル交換装置の縦側断面図である。
【図12】本発明の一実施例のドリル交換方法を示すド
リル交換装置の縦側断面図である。
【符号の説明】
100 穴明機 101 加工用テーブル 102a 第1ドリルマガジン 102b 第2ドリルマガジン 103 スピンドル 109 補助コレット 111 ドリル交換台 112 マガジン取り付け台 115a 第1ツールポスト 115b 第2ツールポスト Da,Db ドリル P プリント基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 3/157 B23B 41/00 B23Q 3/155 B26F 1/00 H05K 3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Y軸方向に離間し且つZ軸方向に移動す
    るスピンドルとピックアップ用補助コレットにより工具
    を着脱する方法において、 A.X,Y軸方向に移行し、被加工物が載置される加工
    用テーブルと、 B.加工用テーブル上に配設された交換台と、 C.交換台における、Y軸方向に関して、スピンドル側
    の側部上に配設され、新規又は使用可能のドリルが載置
    される第1ツールポストと、 D.交換台における、Y軸方向に関して、補助コレット
    側の側部上に配設されると共に、第1ツールポストに対
    するY軸方向に関する距離が、スピンドルと補助コレッ
    ト間のY軸方向に関する距離と同一とされ、使用済みの
    ドリルが載置される第2ツールポストと、 E.加工用テーブル上に配設されると共に、交換台にお
    ける、スピンドル側の側部に対し、Y軸方向に関して、
    その側方に位置し、新規又は使用可能のドリルが載置さ
    れる第1ドリルマガジンと、 F.加工用テーブル上に配設されると共に、交換台にお
    ける、補助コレット側の側部に対し、Y軸方向に関し
    て、その側方に位置し、使用済みのドリルが載置される
    第2ドリルマガジンとが備えられ、 (1)補助コレットにより、第1ドリルマガジンの新規
    又は使用可能のドリルを第1ツールポストに移動させ、 (2)第1ツールポストの新規又は使用可能のドリルを
    スピンドルに装着して、該ドリルによりプリント基板の
    穴明け加工を行い、 (3)加工後、スピンドルの使用済みドリルを第2ツー
    ルポストに載置し、 (4)補助コレットにより、第2ツールポストのドリル
    を第2ドリルマガジンに移動させることを特徴とする穴
    明機における自動ドリル交換方法。
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