JP3139698U - プリント基板用ドリルの刃の折損検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本考案は、シンプル且つ便利であり、精確性と即時性も有するプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
本考案のプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置は、主軸昇降機構１のプレッシャーフット１０と接地されるマシンの構成部分にあらかじめ伝導回路の状態を設けることで、ドリル作業を実施する際にプレッシャーフット１０がプリント基板Ｋを押さえる時、このプレッシャーフット１０、プリント基板Ｋ及び地面が共に伝導状態を形成して、主軸２０のドリルＡがプリント基板Ｋに接触した時、この主軸２０の本体外ケース２０２と回転軸心２０１との間にわずかな電位差を発生させて、回転軸心２０１、ドリルＡ、プリント基板Ｋ、プレッシャーフット１０と地面によって、直接伝導回路を形成して下降させることで、コントローラーがそれに基づいて触発信号を発生させて、ドリルＡの検査をし、異常を判断するため、シンプル且つ便利であり、精確性と即時性も有する。
【選択図】 図４

Description

本考案はプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置に関し、特に、設計がシンプルで、使用上簡単で便利であり、精確且つ迅速にドリルの刃先の検査及び異常を判断して、効率よく、質の高いプリント基板のドリル使用が可能で、実用的且つ理想的、進歩的であり、さらに、従来になかったプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置に関する。

プリント基板のドリル作業は数量が多く穴の径が小さいため、プリント基板専用ドリルは高速で操作できるというだけでなく、ドリル穴の質を確保するために、どのマシンにも全てドリルの刃先を検査する装置が設置されて、極小のドリルに折損が発生していないかをモニタリングすることにより、回路基板の穴あけ作業の際にドリル漏れや不合格が生じないようにする。従来のドリルの折損を検査する方法及び装置は大きく分けて以下の２種類がある。

第１の従来例は、図１に示したタイプである。このタイプは、主軸昇降機構（図示はされない）において、プリント基板Kを押さえる役目をするプレッシャーフット１０の位置に集塵パイプ１０１が設置され、この集塵パイプ１０１に粉塵測定装置Ｍが設置される。そして、粉塵測定装置Ｍはさらに、配線回路を介して電気キャビネット（図示はされない）に接続されて構成される。その実施方式は、主軸回転軸心２０１に設置されるドリルＡによってプリント基板Ｋにドリル動作が実施される時、ドリル時に発生したプリント基板の粉塵（くず）Ｋ’はプレッシャーフット１０の軸カバー１０２、集塵パイプ１０１によって外に排出され、粉塵測定装置Ｍを通過する時に計測される。同時に、電気キャビネットの自動コントローラー（図示はされない）の動作を通して、そのマシンのメーターがドリルが正常の状態であることが表示される。逆に、ドリルＡが穴をあけるドリル動作を行なった際、粉塵測定装置Ｍに粉塵Ｋ’が計測されない時、電気キャビネットの自動コントローラーが作動し、そのマシンのメーターがドリルの折損あるいは異常の発生を表示すると、技術者がただちにドリルをチェックし、交換する。これは、粉塵測定装置がドリル時の粉塵を計測することによって、ドリル穴に異常がないかを検査する方法である。

また、第２の従来例は、図２、図３に示したタイプである。このタイプは、第１の従来例を改善する目的で設計されたものである。穴を開ける役目を担う主軸昇降機構1と接地されたドリルマシンの台は絶縁の状態で設置される。その絶縁方式では、主軸昇降機１とその設置される往復台２との間に、セラミック類の絶縁ブロックＧが設置される。また、プリント基板Ｋは絶縁体Ｂ（例えばベークライト）がマシンの作業台５の後ろに設置された後、プリント基板Ｋと作業台５の間には別に導体である駆動機構Ｃが設置される。この駆動機構Ｃはリード線によって電気キャビネット（図示はされない）に接続される。従って、ドリルＡを固定する主軸回転軸心２０１が回転する時、本体外ケース２０２との間にわずかな電位差（いかなるモーターも回転時にはその本体外ケースと回転軸心の間に全てわずかな電位差が発生する）が発生するが、地面との間に伝導回路を形成することができず安定を保つ。逆に、プレッシャーフット１０がプリント基板Ｋを押さえ、主軸２０が下降して回転軸心２０１のドリルＡがプリント基板Ｋにドリル作業を行なう時、この主軸本体外ケース２０２と回転軸心２０１との間のわずかな電位差は、回転軸心２０１、ドリルＡ、プリント基板Ｋ、駆動機構Ｃ、作業台５を介して地面との間に伝導回路を形成して下降し、電気キャビネット内のコントローラーがこれに基づいて触発信号を発生させて、ドリルＡが最高点から下降してプリント基板Ｋに接触する時間が、マシンのコンピューター（図示はされない）によって精確に計算、設定される。そして、ドリルに折損が発生した場合、主軸２０が最高点から下降してドリル動作を行なうのに伴い、必然的にプリント基板Ｋに接触することができないため、電気キャビネットのコントローラーは触発信号を発生させることができない。あるいは、ドリルの先端にわずかな亀裂が生じた時、主軸２０が最高点から下降してドリル作業を行なうのに伴い、必然的にプリント基板Ｋに接触するのが遅延して、コントローラーの触発信号の発生を遅延させる。そして、電気キャビネットのコントローラーが触発信号を発生させられないか、あるいは、発生が遅延するかが原因となって、マシンのメーター（図示はされない）がただちにドリルの異常を表示することにより、所定の検査目的及び効果を達成する。この方式では、ドリルの異常を計測する際、確かに前述の技術よりも精確性に優れており、即時性も有する上、プリント基板が不合格になる率を抑えることが可能である。

しかしながら、第１の従来例の技術では、作業時に速やかに検査できるものの、ドリルが穴を開ける動作及び移動する速度は極めて速く、粉塵測定装置はたいていドリルが穴を数個開けた後ではじめて粉塵がないことを感知してドリルの折損が発生したことを発見することになる。従って、明らかにドリルの折損が発生した時との時差が生じ、検査の精確性に欠け、プリント基板が不合格になることが考えられる。つまり、ドリル検査の即時性に欠けて、ドリルが折損しているのにも関わらず、ドリル動作が行なわれ続けることになり、ドリルが折損することで、常に穴あけ作業に漏れが生じたり、プリント基板を傷つけたりする事態が発生する。さらに、ドリルの先端にわずかな亀裂が発生した場合、プリント基板の表面はドリル可能で、粉塵が粉塵測定装置に計測されるため、マシンのメーターは異常がないと表示する。ところが、わずかな亀裂のあるドリルは最後まできれいにプリント基板に穴を開けることができないことが多く、検査時に穴の質が悪いことで不合格になる場合がある。

また、図２、図３に示した第２の従来例の技術でも使用を重ねるにつれて欠点が判明した。駆動機構Ｃは各種プリント基板に対応させなければならず、その全体構造が複雑になる上、製作の際に手間とコストがかかる。特に、プリント基板のドリル作業を行なう度に、取り付けと取り外し(すなわち、プリント基板のドリル作業を行なう前に、あらかじめ駆動機構の取り付けを完了しておく必要があり、プリント基板のドリル作業が終了したら、再び駆動機構を取り外す必要があるということである)が必要になる。これは、操作が面倒であり、不便であると同時に、時間の無駄であり、生産効率の低下を招く。当然、この駆動機構は取り付けと取り外しを繰り返すため、その故障率や消耗率も高くなる。さらに、駆動機構Ｃは接地されたマシンの作業台５に電気的に接続して伝導されなければならない。これにより、作業台の取り付け位置が一定の範囲内に制限される。このため、サイズの異なるプリント基板Ｋを作業台に設置する際の位置もまた、制限を受けることになり、ドリル作業の不便を生じることになり、度々駆動機構の取り付け位置を調整する必要が生じて不便である。

本考案は上記の従来の技術における欠点を解決し、シンプル且つ便利であり、精確性と即時性も有するプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置を提供することを課題とする。即ち、上記課題を解決するために、本考案は上記の従来の技術における欠点を解決し、シンプル且つ便利であり、精確性と即時性も有するプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本考案のプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置は、主軸昇降機構のプレッシャーフットと接地されるマシンの構成部分にあらかじめ伝導回路の状態を設けることで、ドリル作業を実施する際にプレッシャーフットがプリント基板Ｋを押さえる時、このプレッシャーフット、プリント基板及び地面(アース線又は大地)が共に電気的な伝導状態を形成して、主軸のドリルがプリント基板に接触した時、この主軸の本体外ケースと回転軸心との間にわずかな電位差を発生させて、回転軸心、ドリル、プリント基板、プレッシャーフットと地面が、直接伝導回路を形成して下降することで、コントローラーが触発信号を発生させて、ドリルの検査をし、異常を判断することにより、確実に所定のドリル検査を実施する。同時に、シンプル且つ便利であり、精確性及び経済的効果を有し、生産効率を高める。

本考案のプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置は、全体的にシンプルな設計で、別に装置や機構を追加して取り付ける必要がなく、製作も簡単で、便利であり、経済的な効果を有する。

また、プリント基板と作業台の間にいかなる駆動装置も必要なく、いかなるサイズのプリント回路でも作業台の上に置いて直接ドリル作業が行なえるため、操作が簡単且つ便利で、迅速に行えて、生産効率が高くなる。

更に、全体的にシンプルな設計で、故障しにくく、検査の精確さ、確実さが確保できる。

まず、図４、図５を参照しながら説明する。本考案におけるプリント基板用ドリルの主軸昇降機構１のプレッシャーフット１０は、あらじかじめ接地されたマシンの構成部分と伝導回路の状態を形成する。この伝導回路は、主軸昇降機構１のプレッシャーフット１０、デュアルストローク・シリンダー１１、下部ベース１２、下部直道ガイド１３、上部ベース１４、上部直道ガイド１５等の主要構成部分と、ドリル構成部分である例えば往復台２、土台柱３、旋盤表面４及び作業台５等が、互いに電気的に伝導し、さらに互いに接続されることで達成される。当然、ドリルが取り付けられる時には全て接地されるため、プレッシャーフット１０と地面もまた伝導回路の状態が形成される。また、ドリルＡを固定し回転させる主軸２０は、絶縁体Ｐが下部ベース１２に接地されることで、プレッシャーフット１０と主軸昇降機構１、接地されたマシンの構成部分との間に伝導しない状態を形成する。

図６に示したように、主軸２０が回転してドリル動作を行なう時、主軸昇降機構１の下部ベース１２との間には絶縁体Ｐがリング状に設置されていることで、主軸昇降機構１、接地されたマシンの構成部分（例えば、往復台２、土台柱３、旋盤表面４、作業台５等）と伝導回路の状態を形成することができない。故に、本体外ケース２０２と回転軸心２０１の間にわずかな電位差を生させて一定の状態を保つ。次に、図７に示したように、主軸昇降機構１のプレッシャーフット１０が下降して、プリント基板Ｋを押さえた時、プレッシャーフット１０が主軸昇降機構１のその他の構成部分（例えばデュアルストローク・シリンダー１１、下部ベース１２、下部直道ガイド１３、上部ベース１４、上部直道ガイド１５等)を介して、接地されたマシンの構成部分(例えば往復台２、土台柱３、旋盤表面４、作業台５等)に接続されて伝導するため、プリント基板Ｋもまたプレッシャーフット１０に接触して押さえることにより、地面と伝導回路の状態を形成する。さらに、図８に示したように、主軸昇降機構１のプレッシャーフット１０が下降してプリント基板Ｋを押さえ、主軸２０もまた最高点からドリルＡまで下降して、プリント基板Ｋに接触した時、主軸２０の本体外ケース２０２と回転軸心２０１の間にわずかな電位差を発生させて、直接回転軸心２０１、ドリルＡ、プリント基板Ｋと主軸昇降機構１のそれぞれの構成部分(プレッシャーフット１０、デュアルストローク・シリンダー１１、下部ベース１２、下部直道ガイド１３、上部ベース１４、上部直道ガイド１５を含む)、接地されたマシンの構成部分(例えば往復台２、土台柱３、旋盤表面４、作業台５)と地面が伝導回路の状態を形成して下降し、さらに、電気キャビネット(図示はされない)のコントローラーにただちに触発信号を発生させる。そして、マシンのコンピューターがドリルＡの最高点から下降してプリント基板Ｋに接触までの時間を精確に計算する。

さらに、プレッシャーフット１０の主軸昇降機構１を含む部分と接地されたマシンの構成部分を含む部分があらかじめ伝導回路の状態を形成することにより、主軸２０の本体外ケース２０２と回転軸心２０１の間に発生したわずかな電位差が、主軸昇降機構１のプレッシャーフット１０が下降しドリルＡがプリント基板Ｋに接触した時、ただちに下降して、電気キャビネットのコントローラーがこれに基づいて触発信号を発生させて、ドリルＡが最高点から下降してプリント基板Ｋに接触するまでの時間が精確に計算及び設定されるという状況において、自然に、図９に示したように、ドリルＡに折損が発生してプリント基板Ｋにドリル作業が行なえない時、主軸２０の本体外ケース２０２と回転軸心２０１の間のわずかな電位差が、折損したドリルＡを経由してプリント基板Ｋ及びプレッシャーフット１０の主軸昇降機構１を含む部分及び接地されたマシンの構成部分を含む部分と地面に伝達することができないため、下降しない状態を維持する。さらに、電気キャビネットのコントローラーもそれに伴って、触発信号を発生させることができないため、マシンのメーターがただちにドリルの異常を表示して、所定のドリル検査を行なう。また、ドリルＡの先端にわずかな亀裂が発生した時、ドリルＡが下降してプリント基板Ｋに接触する時間に遅延が発生し、電気キャビネットのコントローラーもそれに伴って触発信号の発生が遅延して、マシンのメーターも同様にただちに異常の発生を表示することで、所定のドリル検査の目的を達成する。

当然、上記の主軸昇降機構１が下降してドリル作業を行なう時、主軸２０の本体外ケース２０２と回転軸心２０１の間に発生するわずかな電位差が下降するか、あるいは下降時にマシンに遅延現象が発生するかによって、ドリルＡに異常が発生したか否かを判断するという原理は従来の技術と同様であるため、その回路の設計及び自動制御の詳細な構造はここでは説明を行なわない。ただし、本考案の最大の改良点は、本考案がプリント基板Ｋを押さえるプレッシャーフット１０があらじかじめドリルマシンの接地される構成部分との間に伝導回路状態を形成するシンプルさであり、これは、精確で確実に所定のドリル検査を行なう目的を達成するという点である。

さらに、プリント基板Ｋがプレッシャーフット１０によって押さえられた時、プレッシャーフット１０と接地されたマシンの構成部分との間に確実に伝導回路の状態が形成されるためには、プレッシャーフット１０に設置され、直接プリント基板Ｋに接触する軸カバー１０２は導体でなければならない。

また、プリント基板Ｋを押さえる役目をするプレッシャーフット１０は、直接主軸昇降機構１の構成部分(例えば、デュアルストローク・シリンダー１１、下部ベース下基座１２、下部直道ガイド１３、上部ベース１４、上部直道ガイド１５等)、接地されたマシンの構成部分(例えば、往復台２、土台柱３、旋盤表面４及び作業台５等)を介して、伝導回路の状態を形成する以外にも、その他の導体あるいはリード線を介して直接接地されたマシンの構成部分に接続されることも可能である。ただし、これはドリルマシンの安全な操作に影響しないと言うことが先決条件である。

言い換えれば、本考案は少なくとも以下のような優れた点を有する。
１．全体的にシンプルな設計で、別に装置や機構を追加して取り付ける必要がなく、製作も簡単で、便利であり、経済的な効果を有する。
２．プリント基板と作業台の間にいかなる駆動装置も必要なく、いかなるサイズのプリント回路でも作業台の上に置いて直接ドリル作業が行なえるため、操作が簡単且つ便利で、迅速に行えて、生産効率が高くなる。
３．全体的にシンプルな設計で、故障しにくく、検査の精確さ、確実さが確保できる。

従来のプリント基板用ドリルの刃先切断検査装置の第１の従来例を示した平面図である。 従来のプリント基板用ドリルの第２の従来例の主軸昇降機構が往復台に設置された状態を示す立体図である。 図２に示した従来のプリント基板用ドリルの刃先切断検査装置を示した第２の従来例の平面図である。 本考案の主軸昇降機構が往復台、土台柱に設置した状態を示した実施例の立体図である。 図４の平面図である。 本考案の穴あけ前の主軸、プレッシャーフット及びプリント基板がそれぞれの位置に設置されて使用される状態の実施例図である。 本考案がドリル作業を行なう時にプレッシャーフットがプリント基板を押さえる状態を示した実施例図である。 本考案がドリル作業を行なう時にプレッシャーフット、ドリルの刃が共にプリント基板に接触する状態を示した実施例図である。 本考案がドリル作業を行なう時にドリルの刃先に折損が発生した状態を示した図である。

符号の説明

K プリント基板
K’ プリント基板粉塵
A ドリル
B 絶縁体
C 伝導駆動機構
M 粉塵測定装置
G 絶縁ブロック
１ 主軸昇降機構
１０ プレッシャーフット
１０１ 集塵パイプ
１０２ 軸カバー
１１ デュアルストローク・シリンダー
１２ 下部ベース
１３ 下部直道ガイド
１４ 上部ベース
１５ 上部直道ガイド
２ 往復台
３ 土台柱
４ 旋盤表面
５ 作業台
２０ 主軸
２０１ 回転軸心
２０２ 本体外ケース

Claims (4)

1. 主軸昇降機構が下降して、主軸に取り付けられたドリルがドリルマシンの作業台に設置されたプリント基板にドリル作業を行なう時、前記主軸の本体外ケース及び回転軸心の間にわずかな電位差が発生し、プリント基板と接地されたドリルマシンの間に伝導回路の状態が形成されることで下降して、電気キャビネットのコントローラーがこれに基づいて触発信号を発生させ、マシンのメーターが触発信号発生の有無あるいは遅延によって、ドリルの異常の有無を判断、表示するプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置であって、
   前記主軸昇降機構において、プリント基板を押さえる役目をするプレッシャーフットは、あらかじめ接地されたドリルマシンの構成部分との間に伝導回路状態を形成することを特徴とするプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置。
2. 前記プレッシャーフットは、主軸昇降機構のデュアルストローク・シリンダー、下部ベース、下部直道ガイド、上部ベース、上部直道ガイド等の構成部分、及び、接地されたマシンの構成部分である往復台、土台柱、旋盤表面、作業台等の導体によって伝導回路状態が形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置。
3. 前記プレッシャーフットに設置並びにプリント基板を押さえる軸カバーは導体であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置。
4. 前記プレッシャーフットは、その他の導体、リード線を介して、あらかじめ接地されたマシンの構成部分との間に伝導回路状態が形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板用ドリルの刃の折損検査装置。

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