JP3845552B2 - ドリル研磨システム及び塵埃除去装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリル研磨システム及び塵埃除去装置に係り、特に研磨工程における複数の処理ユニットを備えたドリル研磨システム、研磨したドリルの付着物の除去などに好適な塵埃除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線基板などに使用する小径のドリルにおいては、摩耗したドリルの寿命を延ばすため、ドリルの刃部を研磨する装置が開発されている。従来においては、ドリルの研磨は以下のように行っていた。まず、ドリル刃部の付着物を、塵埃除去装置により除去する。塵埃除去装置としては、圧縮空気をドリルに吹き付けて付着物を飛ばして除去する方式のものが一般的である。次に、ドリルの芯高や位相を所定位置に位置合わせして、ドリルを位置決め固定する。そして、固定したドリルの先端を研磨装置により研磨を行う。それから、ドリルのシャンク部に設けたカラーリングの位置を調整する。そして、ドリルの良否検査を行い、良品と不良品との選別を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来においては、以下のような問題があった。
すなわち、上記した各工程の装置は、個々独立して設けられており、各工程がそれぞれ独立に行われていた。このため、各々の装置の間でドリルの搬送、受け渡しを行う必要があり、非常に時間がかかるととともに、広い設置スペースを必要とするという問題があった。
【０００４】
また、従来のドリルの塵埃除去装置においては、圧縮空気を吹き付けるため、騒音の問題があるうえ、圧縮空気そのものにある程度の清浄度が要求される。加えて、圧縮空気で付着物を吹き飛ばすため、周囲への付着物の飛散を防止する等の処理負担が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ドリルの研磨に必要な一連の工程を自動的に連続して行うことができることを一の目的とする。また、本発明は、ドリル研磨処理の効率化を図ることを他の一の目的としている。
また、本発明は、被塵埃除去物の付着物を自動的に効率よく取り除くことができ、自動化の工程に容易に対応することができることを他の一の目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明におけるドリル研磨システムにおいては、それぞれが先端側を斜め上方に向けてドリルを保持するドリル保持機構と、前記ドリルの先端を所定位置に位置決め保持する位置決め機構と、前記ドリルの先端部を支持する刃受けを有し、前記ドリルの芯高位置を調整する芯高調整機構と、前記ドリルの位相を調整する位相調整機構とを備えた複数のホルダユニットと、このホルダユニットに保持させた前記ドリルの先端位置と先端面形状とを検出する検出部と、この検出部の検出信号に基づいて、前記位置決め機構、前記芯高調整機構、前記位相調整機構を作動して前記ドリルの先端位置、ドリルの芯高、ドリルの位相を調整する駆動制御部とを有する先端位置設定処理ユニットと、この先端位置設定処理ユニットにより位置決めされた前記ドリルの軸線と斜交して移動し、前記ドリルの先端面を研磨する研磨処理ユニットと、この研磨処理ユニットにより研磨されたドリルの先端付着物を除去する塵埃除去処理ユニットと、この塵埃除去処理ユニットにより付着物が除去された前記ドリルの研磨の良否を判定する検査処理ユニットと、前記複数のホルダユニットを同期して移動させ、ホルダユニットを前記各処理ユニットと対応した位置に順次停止させる搬送機構と、前記ホルダユニットとの間で前記ドリルの受け渡しを行うローディングユニットと、このローディングユニットが前記ドリルの搬出入部から取り出し、前記ホルダユニットに渡すドリルの先端の付着物を除去する先端塵埃除去ユニットと、前記ローディングユニットが前記ホルダユニットから受け取った研磨後の前記ドリルに装着されたカラーリングの位置を調整するリング調整ユニットとを有し、前記ローディングユニットは、ベースプレートに回転自在に設けた回転台座と、この回転台座を貫通し、回転台座に対して昇降する軸に固定したアーム保持ブロックと、前記回転台座の周方向に複数配置され、基端部が前記アーム保持ブロックに、前記軸のまわりに回転可能に支持された第１アームと、これら第１アームに対応して設けられ、後端側が前記回転台座に固定した架台に前記第１アームの先端部とともに枢着された第２アームと、これら第２アームの先端側に連結されて前記ドリルの周面を保持するチャックと、前記第２アームと前記架台との間に設けた引っ張りばねと、を有したことを特徴とする構成とした。
【０００７】
また、本発明における塵埃除去装置においては、所定形状に形成されて被塵埃除去物に接触し、被塵埃除去物の付着物を粘着して除去する塑性物と、この塑性物を前記被塵埃除去物に対して接触、離間させる駆動部と、前記塑性物を回転させる回転駆動部と、変形した前記塑性物を所定の形状に整形する複数の整形ローラと、を有することを特徴とする構成とした。
【０００８】
【作用】
上記構成のドリル研磨システムにおいては、ドリルを保持する複数のホルダユニットを有しており、前記ドリルの先端を所定位置に位置決め保持させる。そして、前記搬送機構により、前記複数のホルダユニットを同期して移動させ、前記各処理ユニットと対応した位置にて順次停止させる。
【０００９】
前記ドリルの処理は以下のように行われる。まず、ローディングユニットに保持されたドリルは、先端塵埃除去ユニットにおいて、前記ホルダユニットに渡すドリルの先端の付着物を除去する。次に、前記ローディングユニットにより前記ホルダユニットとの間で受け渡し処理を行う。ホルダユニットは、前記搬送機構により各処理ユニットの対応した位置に保持される。そして、各処理ユニットにてドリルの処理が行われる。前記検出部によって前記ホルダユニットに保持させた前記ドリルの先端位置を検出させるとともに、前記アクチュエータにて前記検出部の検出したドリルの先端位置に応じて、前記ドリル先端の位置決めをする。また、ドリルの芯高調整手段とドリル位相調整手段によりドリルの芯高調整、位相調整を行う。そして、前記研磨処理ユニットによって、前記先端位置設定処理ユニットに位置決めされた前記ドリルの先端面を研磨する。それから、塵埃除去処理ユニットにより、前記研磨処理ユニットに研磨されたドリルの先端付着物を除去する。さらに、前記検査処理ユニットにより前記ドリル研磨の良否を判定する。
【００１０】
それから、前記ホルダユニットに保持されたドリルは、ローディングユニットに移載され、前記リング調整ユニットにより、前記ドリルに装着されたカラーリングの位置を調整する。
このようにしたため、ドリルの研磨に必要な一連の工程を自動的に連続して行うことができる。また、ドリル研磨処理の効率化を図ることができる。
【００１１】
また、上記構成の塵埃除去装置においては、所定形状に形成された塑性物が被塵埃除去物に接触して、塑性物に付着物を粘着させて被塵埃除去物から除去する。そして、前記駆動部により、前記被塵埃除去物に対して接触、離間を行わせる。それから、前記回転駆動部により、前記塑性物を回転させて、複数の整形ローラにより変形した前記塑性物を所定形状に整形する。このようにしたため、塑性物に粘着した付着物は整形時に塑性物の内部に取り込まれ、塑性物の表面は、再び被塵埃除去物の付着物を粘着可能な状態に保持される。従って、被塵埃除去物の付着物を自動的に効率よく取り除くことができる。また、自動化の工程に容易に対応することができる。塑性物としては、ポリイソブチレンなどのプラストマを用いることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態におけるドリル研磨システム及び塵埃除去装置について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、塵埃除去装置である塵埃除去ユニットは、ドリル研磨システムを構成するユニットとして用いているが、これに限らず、塵埃除去装置単体で用いてもよい。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態におけるドリル研磨システム２０を示す概略平面図である。
本実施形態におけるドリル研磨システム２０は、加工側ユニット２１とローディングユニット３６とを隣接するように設けている。そして、加工側ユニット２１は、図２に示したようにドリル２６を保持するホルダユニット２８を、実施形態の場合、インデックスプレート２２中心に対して７２度間隔に５つ設けている。そして、前記インデックスプレート２２、前記ローディングユニット３６の周囲には、それぞれ複数の処理ユニットが固定配置してある。
【００１４】
インデックスプレーと２２の周囲には、以下に述べるそれぞれ複数の処理ユニットが固定配置してある。前記加工側ユニット２１側の処理ユニットには、先端位置設定処理ユニット３８、研磨処理ユニット４０、塵埃除去処理ユニット４２、検査処理ユニット４４、があり、それぞれ、後述するようにホルダユニット２８の停止位置に対応した位置に設けてある。また、図１に示したように、ホルダユニット２８はインデックスプレート２２の半径方向に対して斜交配置している。このため、インデックスプレート２２をコンパクト化するとともに、ホルダユニット２８に保持させたドリル２６の先端の、インデックスプレート２２の中心からの距離を小さくし、ドリル２６の位置決め精度誤差を一定範囲内に収めることができる。しかも、図２に示したようにホルダユニット２８は、ドリル２６の先端がインデックスプレート２２に対して斜め上方（本実施形態においては４５度）に向くようにドリル２６を保持するため、極小径ドリルで問題となる自重によるドリル２６のたわみを抑制することが可能である。よって、ドリル２６加工に必要な精度を保持させることができる。
【００１５】
以下、インデックスプレート２２について説明する。図２はインデックスプレート２２及びホルダユニット２８の説明図である。図２に示したように、インデックスプレート２２の中心部には、円筒状の回転軸６０が設けられている。回転軸６０は回転電極６２にカップリング６３を介して連結してある。前記回転軸６０内には、詳細を後述する位相合わせ用モータ８４からのリード線（図示せず）が配置され、当該リード線は回転電極６２に電気的に接続されている。リード線は、回転軸６０とともに回転するため、ねじれ等が防止される。
【００１６】
また、前記回転軸６０下部の側方には、搬送機構を構成するインデックス用モータ６４が支持台６１に固定配置されている。前記インデックス用モータ６４からは、モータ軸６６が突出している。前記モータ軸６６には駆動歯車６８がはめ込まれ、当該駆動歯車６８は、前記インデックスプレート２２下面に一体的に設けられた従動歯車７０に噛み合って連係している。このため、前記インデックス用モータ６４の回転が、前記モータ軸６６、駆動歯車６８、従動歯車７０を介してインデックスプレート２２に伝達され、インデックスプレート２２が回転されるのである。本実施形態においては、それぞれのホルダユニット２８が上記した各処理ユニットと対向する位置で停止できるようにモータ６４の制御を行っている。また、前記支持台６１の周縁上部には、スラストベアリング６５が設けてあり、前記インデックスプレート２２を回転可能に支持している。さらに、前記スラストベアリング６５は、前記歯車６８に対応した位置に切り欠きを有している。
【００１７】
図３は、ホルダユニット２８の要部説明図である。ホルダユニット２８は、ドリル２６の先端がインデックスプレート２２に対して斜め上方（本実施形態においては４５度）に向くようにして、保持させるためのものである。前記ホルダユニット２８は、インデックスプレート２２の上に設けたベース８０を有している。前記ベース８０上面の先端側（インデックスプレート２２の外周側）には架台８２が立設してあり、当該架台８２の外側に設けた刃受け部１２８により前記ドリル２６の刃部先端を保持できるようにしている。
【００１８】
また、ベース８０上面の略中心部には、位相調整機構を構成している位相合わせ用モータ８４がベース８０の先端側を向くように設けてある。前記位相合わせ用モータ８４は、ホルダユニット２８にて保持したドリル２６の位相を調整するためのものである。前記ドリル２６と位相合わせ用モータ８４との間にはブロック体８６が設けてあり、当該ブロック体８６内に設けた押圧部材１０４の先端がドリル２６の後端面に当接している。前記ブロック体８６は、架台８２にねじ止めしてある。
【００１９】
ドリル２６の保持機構１２０について説明する。ドリル２６のシャンク部後端は、前記ブロック体８６の上面側（先端側）に配置した一対のドリル保持用ゴムローラ１２２にて保持されている（図４参照）。前記一対のゴムローラ１２２に保持されるドリル２６のシャンク部の上側には、シャンク押さえベアリング１２４が当接している。このシャンク押さえベアリング１２４は、略Ｌ字状に形成したシャンク押さえ１２６の先端に回転自在に取り付けてあり、ドリル２６のシャンク部をゴムローラ１２２に押圧する。すなわち、シャンク押さえ１２６は、図示しないばねによって、シャンク押さえベアリング１２４をドリル２６に接触させる方向に付勢している。これにより、ドリル２６のシャンク部は前記一対のゴムローラ１２２とシャンク押さえベアリング１２４とで挟み込まれて保持される。前記シャンク押さえ１２６は、後端側が図３に示したように操作部１２６ａとなっていて、図示しない板カムが操作部１２６ａと係合することにより揺動させられる。そして、シャンク押さえ１２６は、操作部１２６ａに図示しない板カムが当たると、支点１２７（図２参照）を回転中心として図３の矢印１２９のように揺動し、シャンク押さえベアリング１２４がドリル２６を開放することにより、ドリル２６をホルダユニット２８から取出すことができる。
【００２０】
前記ホルダユニット２８のドリル位相調整機構１３０について説明する。図４は、ドリル位相調整機構１３０の概略平面図である。上記したブロック体８６には、前記ドリル２６の中心軸の両側に、図示しない一対の貫通軸が回転自在に設けてある。そして、前記一対の貫通軸の後端側には、それぞれ大歯車１３２が設けられている。それぞれの大歯車１３２の近接部には、上記した位相合わせ用モータ８４の軸に取り付けられた小歯車１３４が設けてあり、前記大歯車１３２と噛み合っている。一方、前記貫通軸の先端側には、前記ドリル２６をシャンク部後端側にて保持するドリル保持用ゴムローラ１２２が設けてあり、前記大歯車１３２と一体に回転できるようになっている。このようにしたため、位相合わせ用モータ８４の回転力は、当該モータ８４に一体的に取り付けた前記小歯車１３４を介して前記大歯車１３２に伝達され、前記大歯車１３２とともにドリル保持用ゴムローラ１２２が一体的に回転する。これにより、前記ドリル保持用ゴムローラ１２２にて保持したドリル２６が回転して、ドリル２６の位相を調整することができるのである。
【００２１】
前記ホルダユニット２８は、図３に示したように、保持したドリル２６の軸方向先端位置の微調整を行うための水平スライダ機構８８と、ドリル２６の傾斜角度を調整するための上下スライダ機構９０を有している。まず、ドリル２６の位置決め機構を構成している水平スライダ機構８８について説明する。ベース８０内には水平方向に摺動溝９２が形成してあり、当該摺動溝９２内に水平スライダ部材９４が摺動可能にはめ込まれている。
【００２２】
前記水平スライダ部材９４の摺動溝９２から突出した一端（先端）下面には、レバー９６が下方に向けて設けてある。そして、前記水平スライダ部材９４の後端部に近い上面には傾斜面９５が形成してある。一方、前記ベース８０表面の上部には、前記傾斜面９５に対応した位置に小孔９８が設けてあり、係止部材１００を挿入できるようにしてある。
【００２３】
前記水平スライダ部材９４の移動機構について説明する。前記レバー９６の下側には、水平スライダ用モータ１１０が配置してある。この水平スライダ用モータ１１０は、固定側となる先端位置設定処理ユニット３８に設けられている。そして、水平スライダ用モータ１１０の軸にはラックピニオン機構１１２を構成しているピニオン１１２ａが設けてあり、当該ピニオン１１２ａにラック１１２ｂが噛み合って連係している。前記ラック１１２ｂの上面には、ピン１１４が設けてあり、当該ピン１１４はラック１１２ｂと一体的に水平方向に移動する。このピン１１４が前記レバー９６に当接することによって、水平スライダ部材９４を図３の左方向に水平移動させることにより、後述するようにドリル２６の軸方向における先端位置を位置決めできるようにしている。なお、ドリル２６の位置決めを行った後、ラック１１２ｂを図３の右方向に移動させて、前記ピン１１４と前記レバー９６との係合を解除させる。そして、位置決めされた前記レバー９６は、後述する研磨工程、塵埃除去工程、検査工程の終了後、ローディングユニット３６とのドリル受渡し位置において、図示しないエアシリンダにより原点位置（図３の最右端）に復帰されるようにしてある。
【００２４】
また、芯高調整機構を構成している上下スライダ機構９０においても、図２または図３に示したように、前記水平スライダ機構８８と同様の機構が形成してある。すなわち、上下スライダ部材９４ｂに設けたレバー９６ｂの先端側に、先端位置設定処理ユニット３８に設けた上下スライダ用モータ１１０ｂ（図２参照）が配置してある。前記上下スライダ用モータ１１０ｂには、水平スライダ機構８８と同様に、ラックピニオン機構１１３（ピニオン１１３ａ、ラック１１３ｂ）を介してピン１１５（図２参照）が前記レバー９６ｂに向い合うように設けてある。このため、上下スライダ用モータ１１０ｂを駆動すると、ピン１１５が上下方向に移動して、上下スライダ部材９４ｂのレバー９６ｂに当接して、上下スライダ部材９４ｂを移動させる。これによりドリル２６の傾斜角度が調整され、ドリル２６の芯高が調整される。
【００２５】
すなわち、係止部材１００ｂの先端は、図示しないばねによって上下スライダ部材９４ｂの傾斜面９５に当接するように付勢されており、上下スライダ部材９４ｂが下方に移動することにより、傾斜面９５ｂが係止部材１００ｂを押し上げ、係止部材１００ｂの架台８２からの突出量を増大させる。このため、係止部材１００ｂにアーム１２８ａを介して固定した刃受け１２８が図２の時計方向に回動し、ドリル２６の傾斜角度を変化させる。そして、前記レバー９６ｂは、レバー９６と同様にドリル２６の研磨工程、塵埃除去工程、検査工程の終了後に、ローディングユニット３６とのドリル受渡し位置において、図示しない板カムにより作動されて、原点位置（最上端）に復帰できるようにしてある。
【００２６】
一方、ホルダユニット２８のドリル２６側は前記水平スライダ機構８８と以下のように連係している。すなわち、前記ブロック体８６には、ドリル２６の軸心方向に略円柱状の貫通孔１０２が形成してある。貫通孔１０２の中には、コイル状に形成した圧縮ばね１０６が挿入してあり、この圧縮ばね１０６を貫通して押圧部材１０４が配置してある。圧縮ばねの先端側はブロック体８６に一体的に設けたばね受け１０７ａに当接し、後端側が押圧部材１０４に一体的に設けたばね受け１０７ｂに当接して、ばね力で押圧部材１０４を後端側に付勢している。また、押圧部材１０４の先端は、ブロック体８６に設けたばね受け１０７ａから突出し、ドリル２６のシャンク部の後端面に当接している。
【００２７】
そして、前記ばね受け１０７ｂ下側には、図３に示したように略Ｖ字状のリンク機構１０８が設けてある。リンク機構１０８は、第１リンク１０８ａと第２リンク１０８ｂとからなっている。第１リンク１０８ａは、上端側が前記押圧部材１０４下面に当接し、下端側が第２リンク１０８ｂの一端部にピン１１１を介して連結されている。第１リンク１０８ａは、前記ピン１１１にてブラケット８７に枢着してあり（図２参照）、揺動可能となっている。そして、第２リンク１０８ｂは水平方向に延在して、他端部を係止部材１００に連結してある。このようにしたため、係止部材１００には、ばね受け１０７ｂ、前記リンク機構１０８を介して圧縮ばね１０６からの付勢力が伝達される。そして、水平スライダ部材９４は、圧縮ばね１０６からのばね力と、水平スライダ部材９４とベース８０との間の摩擦力とにより一定位置に保持させ、ドリル２６の先端を一定位置に保持する。また、上下スライダ機構９０においても同様にして、係止部材１００ｂを介して図示しないばねのばね力を受けて係止させるのである。
【００２８】
図５は本実施形態におけるローディングユニット３６の要部断面図である。前記ローディングユニット３６は、インデックスプレート２２のホルダユニット２８との間でドリル２６の受け渡しを行うためのものである。前記ローディングユニット３６は中心軸１４０を有しており、当該中心軸１４０の下端が図示しないシリンダに連結してあって、シリンダにより上下動するようになっている。前記中心軸１４０は円筒体１４２を貫通している。前記円筒体１４２の上部には回転台座１４８が固定してあって、当該回転台座１４８には前記中心軸１４０を中心に対して等間隔に（本実施形態においては７２度間隔で）、５つの架台１５０が立設してある。また、前記円筒体１４２の側部には、リング１４４が設けてある。前記リング１４４には図示しない吸引機構に接続した吸気孔１４５が形成してあり、前記円筒体１４２に設けたバキューム通路１６０に接続している。前記バキューム通路１６０は、図５に示したように、円筒体１４２内に略Ｌ字状に形成してあり、下部がリング状となっている。そして、前記バキューム通路１６０の上側は、詳細を後述する放射状に設けた連結孔１４１に接続している。また、前記バキューム通路１６０の上端には、栓１４３がされており、バキューム通路１６０上部からの空気の流入を防止している。前記リング１４４は、ブラケット１４７を介してベースプレート３７に固定されている。前記リング１４４の内周面には、軸受が設けてあり、当該軸受を介して前記円筒体１４２を回転自在に保持している。
【００２９】
前記中心軸１４０上部には、アーム機構１５４を保持するためのアーム保持ブロック１５２が設けてあり、当該アーム保持ブロック１５２は中心軸１４０にナット１４９で固定してある。前記アーム保持ブロック１５２は、周溝１５２ａを有して断面Ｈ状に形成してあり、周溝１５２ａにアーム機構１５４に接続した球体１５３が配置してある。すなわち、球体１５３は、アーム機構１５４を構成している第１アーム１５４ａの基端部が取り付けてある。この球体１５３は、第２アーム１５４ｂと架台１５０との間に設けた引っ張りばね１５７の作用により、常に周溝１５２ａの上側面に当接している。また、第１アーム１５４ａの先端部は、ピン１５９を介して架台１５０の上端部に枢着してあるとともに、第２アーム１５４ｂの後端側に差し込まれ、図示しない止めねじで相互に固定されている。そして、第２アーム１５４ｂは、先端側にドリル２６を保持するエアチャック１５５が連結してある。このため、中心軸１４０を介してアーム保持ブロック１５２が昇降することにより、ピン１５９を介してエアチャック１５５が矢印１６１のように上下方向に揺動する。
【００３０】
前記エアチャック１５５には、ドリル２６に当接する面にバキューム通路１５６が形成してあり、当該バキューム通路１５６はエア吸引管１５８の一端に接続してある。そして、前記エア吸引管１５８の他端は、上記した連結孔１４１に接続してある。このため、ドリル２６は、前記バキューム通路１５６、前記エア吸引管１５８、前記連結孔１４１、前記バキューム通路１６０、前記吸気孔１４５を介してエアチャック１５５により吸引、保持させる。
【００３１】
また、円筒体１４２の下端外周面には、伝動歯車１４６が設けてあり、図示しないモータに設けた歯車と噛み合って回転駆動される。このため、円筒体１４２の上面に設けた回転台座１４８が円筒体１４２とも一体的に回転する。回転台座１４８が回転することにより、回転台座１４８の上に設けた架台１５０に枢着したアーム機構１５４が回転台座１４８と一体的に回転するとともに、球体１５３がアーム保持ブロック１５２の周溝１５２ａの上側面に当接しながら回転移動する。また、前記中心軸１４０が前記シリンダ機構により上下動することにより、アーム保持ブロック１５２を一体的に上下動させることができる。これにより、矢印１６１のようにエアチャック１５５を揺動することができる。そして、保持するドリル２６の傾斜角度を調整して、例えばドリル２６を垂直位置に保持したり、水平位置に保持したりすることができる。本実施形態においては、ドリル２６の傾斜角度を４５度に保持してホルダユニット２８との間でドリル２６の受渡しを行なっている。
【００３２】
ドリル２６の先端位置設定処理ユニット３８について説明する。図６は本実施形態における先端位置設定処理ユニット３８の断面図である。図７は本実施形態における先端位置設定処理ユニット３８の平面図である。前記先端位置設定処理ユニット３８は、架台１７１を有している。架台１７１は、箱状に形成してあって、図示しないベースに４５度傾斜した状態で固定される。そして、架台１７１には、先端側（図６の左端側）に、対物レンズ１８６の下方に延在する保持部材１７１ａが設けてある。保持部材１７１ａの先端部には、ドリル２６の先端位置を検出するための光源部１８２が設けてある。この光源部１８２は、保持部材１７１ａに形成した光通路を介して、架台１７１の先端側内部に設けたプリズム１８７に向けて光を照射する。
【００３３】
前記架台１７１は、内部の後端部に位置決めセンサ（受光素子）１８８がプリズム１８７と対面するように設けてあり、当該位置決めセンサ１８８にて前記光源部１８２からの光を、前記プリズム１８７を介して検知できるようにしてある。また、保持部材１７１ａは、凹部状が形成してあって、この凹部内にホルダユニット２８に保持させたドリル２６の先端が進入するようになっている。そして、凹部内に進入した前記ドリル２６により光源部１８２からの光が遮断されると、位置決めセンサ１８８にてそれを検知することにより、ドリル２６の先端の位置決めがなされるのである。
【００３４】
一方、架台１７１上部には、ドリル２６の先端面形状を検出する機構の大鏡筒１７３が固定してある。大鏡筒１７３の先端側には、鏡筒１７２がドリル２６の軸線と同軸に設けてある。鏡筒１７２の対物レンズ部１８６には、ブラケットを介して照明１８４が固定してあり、ドリル２６の先端面を照明できるようにしてある。また、鏡筒１７２の上側には、大鏡筒１７３の先端に固定した先端面形状検出手段であるＣＣＤカメラ１７８が配置してある。前記大鏡筒１７３内の先端部には、断面台形状のプリズム１７９が大鏡筒１７３の軸方向にスライド可能に設けてあり、当該プリズム１７９を介して照明１８４からの光をＣＣＤカメラ１７８に入射させて、ドリル２６の先端面形状を撮像できるようにしてある。ＣＣＤカメラ１７８は、図示しないパソコンに接続してあり、当該パソコンのディスプレイ上にドリル２６先端の撮像画面が表示されるようにしてある。パソコンは、駆動制御部となっていて、水平スライダ用モータ１１０、上下スライダ用モータ１１０ｂを制御してドリル２６の先端位置と芯高とを調整するとともに、前記位相合わせ用モータ８４を介してドリル２６の位相（回転位置）調整を行うことができるようにしている。また、大鏡筒１７３の後端部には、前記プリズム１７９に接続した倍率調整ダイヤル１７５が設けてあって、当該倍率調整ダイヤル１７５の操作によりプリズム１７９を大鏡筒１７３内でスライドさせることによって、ＣＣＤカメラ１７８に投影される像の拡大、縮小を可能としている。
【００３５】
次に研磨処理ユニット４０について説明する。図８は本実施形態における研磨処理ユニット４０を示す説明図である。前記研磨処理ユニット４０は、ドリル２６の先端２番面を研磨する２番面砥石１９０と、先端３番面を研磨する３番面砥石１９２とを備えている。これらの砥石１９０、１９２は、回転駆動モータ１９４に取り付けてあるとともに、２番面と３番面とを研磨するのに適するようにドリル２６に対して傾斜させてある。また、砥石１９０、１９２は、ドリル２６の軸線に対して傾斜させて設けたテーブル１９６に配設してあり、テーブル１９６に設けたトラバース機構により、矢印１９８のようにドリル２６と斜交して一体に移動するようになっている。
【００３６】
また、研磨処理ユニット４０は、図１に示したように、軸４０ａを中心として矢印４０ｂのように回動可能となっている。そして、研磨処理ユニット４０の近くには、砥石整形装置４０ｃが配設してある。この砥石整形装置４０ｃは、ドリル２６を研磨して摩耗した２番面砥石１９０、３番面砥石１９２の面を整形するもので、図示しない２番面砥石整形用砥石と３番面砥石整形用砥石とを有している。これらの整形用砥石は、ステッピングモータによって自動切込み可能となっている。そして、２番面砥石１９０と３番面砥石１９２の砥石面を整形する場合、ドリル研磨位置にある研磨処理ユニット４０を矢印４０ｂのように回転させ、２番面砥石１９０と３番面砥石１９２とをそれぞれの整形用砥石に対面させる。
【００３７】
以下、塵埃除去処理ユニット４２について説明する。図９は本実施形態における塵埃除去処理ユニット４２を示す説明図である。図１０は図９のＡＡ方向から見た図である。この塵埃除去処理ユニット４２は、ドリル２６研磨時に生じた切り屑などの付着物をドリル２６から除去するために用いている。同図に示したように、塵埃除去処理ユニット４２は架台２１０を有し、当該架台２１０にシンクロナスモータ２１２が取り付けてある。前記シンクロナスモータ２１２の軸には、リング２１３がはめ込まれており、当該リング２１３の偏心位置にリンク機構２１４の下端側が枢着されている。前記リンク機構２１４の上端には、揺動レバー２１４ａの下端が枢着してある。前記前記揺動レバー２１４ａの上端には、回転軸２１５の一端側が回動可能に連結してある。そして、前記回転軸２１５は糸巻き状のホルダ２２６が固定してあって、当該ホルダ２２６の周面に、塑性物からなる塵埃除去部材２２２が保持されている。前記回転軸２１５の他端側はワンウェイクラッチ２１６に連結している。また、前記揺動レバー２１４ａは、シャフト２１７を介して架台２１０に矢印２２３のように揺動可能に取り付けてある。本実施形態においては、揺動レバー２１４ａが矢印２２３に示す上方向に揺動するときに、ワンウェイクラッチ２１６により回転力が回転軸２１５に伝達され、塵埃除去部材２２２が回転軸２１５と一体的に回転される。
【００３８】
図１１は、本実施形態における塵埃除去処理ユニット４２の上部を示す説明図である。図１２は図１１のＢＢ方向から見た図である。図１３は図１２のＣＣ方向から見た図である。各図に示したように、塵埃除去処理ユニット４２の上部には、糸巻き状のホルダ２２６が設けてあり、当該ホルダ２２６の周面凹部内に前記塵埃除去部材２２２を保持させている。また、前記ホルダ２２６の塵埃除去部材２２２の側面には、図１１に示したように略円柱形状の側面整形ローラ２２４（２２４ａ、２２４ｂ）がそれぞれ一対ずつ設けてある。前記側面整形ローラ２２４は塵埃除去部材２２２の側面に当接して、塵埃除去部材２２２側面を整形している。そして、前記ホルダ２２６に保持させた塵埃除去部材２２２の上部には、図１３に示したように凹みを有した周面整形ローラ２２５が設けてあり、この凹みに塵埃除去部材２２２を当接させて塵埃除去部材２２２の周面を所定形状に整形できるようにしてある。このようにしたため、塵埃除去部材２２２にドリル２６が接触して穴などの変形が生じても、塵埃除去部材２２２を回転させて、整形ローラ２２４、２２５により所定の形状に整形保持することができる。また、塵埃除去部材２２２に付着した付着物が、塵埃除去部材２２２の整形する際に塵埃除去部材２２２中に取り込まれるため、連続的に塵埃除去作業を行わせることができる。本実施形態の前記側面整形ローラ２２４、前記周面整形ローラ２２５は、粘土状の塑性物で形成した塵埃除去部材２２２が付着しにくいシリコン系部材で形成してある。塵埃除去部材２２２としては、例えばポリイソブチレンなどのプラストマを好ましく用いることができる。
【００３９】
以下、検査処理ユニット４４について説明する。前記検査処理ユニット４４は、研磨したドリル２６の良否を検査するためのものである。検査処理ユニット４４は、上記した先端位置設定処理ユニット３８に設けた、図６、図７に示したと同様のドリルの先端面を検出する機構を有している。そして、この先端面検出機構によって研磨後のドリルの先端面形状を検出し、パソコン画面に表示できるようになっている。このように検査処理ユニット４４を設けたことにより、ドリル２６の選別を行うことができ、研磨不良なドリル２６に対する無駄な処理を省くことができるため、処理効率を高めることができる。また、上記したようにドリル２６は塵埃除去処理されているため、前記付着物によりドリル２６の良否を誤認するおそれが低減し、検査処理の精度を高めることができている。
【００４０】
次に、ローディングユニット３６側の装置構成について説明する。ローディングユニット３６側には、先端塵埃除去処理ユニット４６、不良品排出部４８、リング調整ユニット５０、搬入搬出部５２がある。ここで、先端塵埃除去処理ユニット４６は、前記塵埃除去処理ユニット４２と同様の構成であるため説明を省略する。また、不良品排出部４８、搬入搬出部５２は、同様の構成であり、以下に説明する。不良品排出部４８、搬入搬出部５２は、図示しないコンベアに配設した搬入搬出口であり、このコンベア上にドリルを保持するトレーを搬送できるようにしてある。本実施形態においては、前記トレー内に複数のドリルが立設した状態で配置してある。
【００４１】
以下、リング調整ユニット５０について説明する。図１４は、本実施形態におけるリング調整ユニット５０の説明図である。図１５は図１４のＤＤ方向から見た図である。図１６は図１５のＥＥ方向から見た図である。リング調整ユニット５０は、ドリル２６先端の研磨により基準位置から変化したカラーリング２４０を、基準位置に位置調整するためのものである。
【００４２】
リング調整ユニット５０は、図１４、図１５に示したように、ベース２５４に取付け部２５６が設けてあり、当該取付け部２５６にて図示しない取付け台に設置可能としている。また、ベース２５４には、モータ２４２が設けてある。モータ２４２の軸部とネジ２５２とはカップリング２４１を介して連結され、当該ネジ２５２の先端側には、枠型形状の押圧部材２４４が螺合されている。前記押圧部材２４４内には、保持ブロック２４５が挿入配置してあり、当該保持ブロック２４５は前記ネジ２５２の先端側に枢着してある。前記保持ブロック２４５は、ドリル２６のシャンク部を当接させて保持するためのものである。また、押圧部材２４４内の保持ブロック２４５先端側には、ドリル２６の軸心に沿って窪みを有したドリル受け２４６が設けてあり、当該窪みにドリル２６をはめ込んでドリル２６の支持を行っている。そして、ドリル受け２４６の先端側には、レバー２４７が設けてある。そして、ドリル２６の先端側には、前記押圧部材２４４と対向するように、センサ２４８を有した検知部材２５０が設けてあり、前記レバー２４７にて、当該検知部材２５０を移動できるようにしてある。
【００４３】
このようにしたため、モータ２４２を駆動すると、ネジ２５２を介して押圧部材２４４が、図１４の下方向に移動する。押圧部材２４４が移動して、カラーリング２４０の先端面に当接すると、押圧部材２４４はカラーリング２４０と一体的に移動して、カラーリング２４０の位置調整を行う。そして、カラーリング２４０が移動してレバー２４７に当接すると、レバー２４７はカラーリング２４０とともに移動して、前記検知部材２５０がレバー２４７と一体的に移動する。検知部材２５０に設けたセンサ２４８が、ドリル２６の先端を検知すると、押圧部材２４４の移動が停止される。本実施形態においては、検知部材２５０のドリル２６先端検知位置と、押圧部材２４４のカラーリング２４０当接面との距離は、ドリル２６先端からカラーリング２４０設置基準の距離に設定してある。このため、ドリル２６先端検知時には、カラーリング２４０が所定位置に設置されている。なお、モータ２４２が逆回転して押圧部材２４４が初期位置に復帰するに従って、検知部材２５０も図示しないばね機構によって初期位置に復帰する。
【００４４】
以上のように構成したドリル研磨システム２０の作用について図１７を用いて説明する。図１７は、ドリル研磨システム２０の作業フローを示す説明図である。まず、ローディングユニット３６にドリル２６を供給する（Ｓ１００）。このドリル２６の供給は、複数のドリル２６を立設して保持したトレイを、外部のエアチャック、エアシリンダにて搬入搬出部５２に搬送することで行う。搬送直後のドリル２６は鉛直方向に保持されているが、搬入搬出部５２が有するエアシリンダの作動により鉛直方向に対して４５度に傾斜される。一方、ローディングユニット３６は、図示しない制御装置で中心軸１４０を上昇させる。前記中心軸１４０の上昇により、第２アーム１５４ｂに設けたエアチャック１５５が矢印１６１のように下方に旋回し、前記ドリル２６に当接させてエア吸引により吸着保持する。そして、前記中心軸１４０を下降させて第２アーム１５４ｂを上方に旋回させて、ドリル２６を水平に保持させる。このようにドリル２６を保持したまま、伝動歯車１４６を介して回転台座１４８を一定角度（本実施形態においては７２度）回転させて、エアチャック１５５を先端塵埃除去処理ユニット４６に向ける。本実施形態においては、中心軸１４０が下降した位置、即ちドリル２６が水平保持されているときにのみ、ローディングユニット３６を回転させるようにしている。その後、中心軸１４０を上昇させてエアチャック１５５を傾斜させて、エア吸引を止めることにより、ドリル２６を先端塵埃除去処理ユニット４６の図示しないドリル保持部に移載する。そして、中心軸１４０を下降させてエアチャック１５５を先端塵埃除去処理ユニット４６側から移動させる。
【００４５】
そして、先端塵埃除去処理ユニット４６で、ドリル２６の先端を塵埃除去部材２２２に接触させて、付着物を塵埃除去部材２２２に粘着させて除去する（Ｓ１０２）。
塵埃除去処理終了後に、Ｓ１０２の工程で上記したのと同様に、ドリル２６をエアチャック１５５に保持させて、ローディングユニット３６は７２度回転して、ドリル２６を保持したエアチャック１５５を、加工側ユニット２１のホルダユニット２８に対向させる。そして、前記ローディングユニット３６から加工側インデックスプレート２２のホルダユニット２８にドリル２６を移載する（Ｓ１０４）。ドリル２６を保持したエアチャック１５５がホルダユニット２８に向き合うときには、受け渡し位置にあるホルダユニット２８は、図示しない板カムによりシャンク押さえ１２６が解除させてある。そして、エアチャック１５５に保持したドリル２６を、ドリル２６の先端部を刃受け１２８に置くとともに、ドリル２６の下端部を押圧部材１０４の先端に当接させて、ホルダユニット２８に移載する。それからインデックス用モータ６４を駆動して、インデックスプレート２２を回転させる。インデックスプレート２２が受渡し位置から先端位置設定処理ユニット３８までの７２度を回転する間に、図示しない板カムの作用によりシャンク押さえ１２６が動作し、シャンク押さえベアリング１２４にてドリル２６のシャンク部を押さえつける。そして、以下の処理ユニットにて処理を行わせる。
【００４６】
まず、前記先端位置設定処理ユニット３８にて、先端検出、芯高調整、位相合わせを行う（Ｓ１０６）。この過程について、図１８を用いて説明する。図１８は、本実施形態における軸方向位置（先端位置）、芯高及び位相合わせのフローを示す説明図である。まず、本実施形態では、ドリル２６の芯高位置の仮設定を行う（Ｓ２００）。これは、以下に行うドリルの軸方向位置、芯高調整、位置合わせを高い精度で行うことを可能とするために行っている。この芯高位置の仮設定の工程も、上下スライダ機構９０を用いて刃受け１２８の位置を移動させて、ドリル２６の仮の芯高位置を決める。刃受け１２８の移動量は機構上の設計値及びＣＣＤカメラ（図６、図７参照）等による画像処理から予め求めてあり、これをシステムのプログラムに反映させるのである。
【００４７】
次に、水平スライダ用モータ１１０を駆動してドリル２６の軸方向先端位置決めを行なう。このドリル２６の先端位置決めは、図６に示した先端検出センサ１８８がドリル２６の先端位置を検出するまで移動することにより行なわれる（Ｓ２０２）。ドリル２６の移動は、ホルダユニット２８に設けた水平スライダ機構８８により行う。このとき、水平スライダ機構８８のレバー９６は図示しないエアシリンダによりスライダ部材９４が最右端に位置しており、ドリル２６の軸方向位置は最後退点（最下点）にある。なお、先端位置設定処理ユニット３８のラック１１２ｂ（ピン１１４）は、図３で最右端（原点）に位置している。それから、スライダ用モータ１１０の駆動によりラック１１２ｂが左側（図３）へ移動し、ピン１１４がレバー９６に当接する。スライダ用モータ１１０の継続駆動によりスライダ部材９４が左へ移動、すなわちドリル２６が上昇する。このように、水平スライダ部材９４を移動させて、係止部材１００の高さを上げると、ピン１１１にて第１リンク１０８ａが揺動可能になっているため、押圧部材１０４が斜め上方に移動する。従って、押圧部材１０４に当接したドリル２６が斜め上方に移動して、ドリル２６の軸方向位置（先端位置）を調整することができるのである。
【００４８】
このドリル２６の移動は、図６に示した位置決めセンサ１８８がドリル２６の先端を検出するまで行なわれる（Ｓ２０４）。そして、位置決めセンサ１８８がドリル２６の先端を検出した点でモータ１１０を停止して、軸方向の位置決めを完了する（Ｓ２０６）。それから、インデックスプレート２２の回転に備えるために、スライダ用モータ１１０を駆動してピン１１４を最右端（原点）に復帰させる。
【００４９】
次に、ＣＣＤカメラ１７８で撮像したドリル２６の先端面の画像を用いてドリル２６の位相合わせを行う（Ｓ２０８）。すなわち、位相合わせ用モータ８４を駆動すると、当該モータ８４に連結した小歯車１３４により、大歯車１３２が回転し、大歯車１３２に一体的に連結したドリル保持用ゴムローラ１２２が回転する。これにより、ドリル２６の位相合わせを行うことができるのである。それから、ＣＣＤカメラ１７８の撮影した画像に基づいて、ドリル２６の芯高位置、位相角度を画像処理により数値化して、認識させる（Ｓ２１０）。そして、その後、研磨加工時の最適位置までの芯高及び位相合わせを行い（Ｓ２１２）、位置調整処理を終了する。
【００５０】
それから、前記研磨処理ユニット４０にてドリル２６の研磨を行う（Ｓ１０８）。すなわち、図８に示したように、砥石１９０、１９２をトラバース機構により、ドリル２６と斜交させて移動して、ドリル２６の研磨を行うのである。また、ドリル２６片側の面を研磨したときに、上記した位相合わせ用モータ８４により、位相を１８０度回転させて、反対側の面の研磨を行う。
【００５１】
そして、ドリル２６の先端を塵埃除去処理ユニット４２により塵埃除去処理を行う（Ｓ１１０）。これは、上記した先端塵埃除去処理ユニット４６の場合と同様に行う。すなわち、シンクロナスモータ２１２を駆動させて、リング２１３を回動させ、当該リング２１３の偏心位置に取り付けたリンク機構２１４が揺動する。これにより、リンク機構２１４に連結した揺動レバー２１４ａが矢印２２３に示したように起伏して、揺動レバー２１４ａ上側に位置する塵埃除去部材２２２にドリル２６の先端が刺し込まれる。従って、ドリル２６の付着物を塵埃除去部材２２２にて除去させることができる。また、上記したように、塵埃除去部材２２２はワンウェイクラッチを介して取り付けてあるため、揺動レバー２１４ａが矢印２２３の下方向に移動する場合には、塵埃除去部材２２２は回転せず固定保持される。そして、上記したように塵埃除去部材２２２にドリル２６を刺し込んだ後に、揺動レバー２１４ａが矢印２２３の上方向に移動する場合には、塵埃除去部材２２２は回転し、このとき、前記整形ローラ２２４、２２５にて塵埃除去部材２２２は整形される。このようにしたため、ドリル２６の付着物を自動的に効率よく取り除くことができる。
【００５２】
その後、検査処理ユニット４４にてドリル２６研磨の良否を判定して、個々のドリル２６の良否を選別可能としておく（Ｓ１１２）。これは、上記した先端検出工程とほぼ同様にして行うが、検査処理ユニット４４に搬送されたドリル２６は、既に軸方向位置（先端位置）、芯高、位相が揃った状態にあるため、予めピント調整されたＣＣＤカメラにより撮像して、２値化処理を行った後に、検査を行う。
【００５３】
そして、ホルダユニット２８からローディングユニット３６へのドリル２６の受け渡し処理を行う（Ｓ１１４）。すなわち、上記したように、シャンク押さえベアリング１２４を上げてホルダユニット２８でのドリル２６の保持を解除させて、エアチャック１５５にてドリル２６を吸着保持させる。
【００５４】
また、上記したドリル２６の良否判定の結果は、図示しないメモリにて記憶されており、前記不良と判定したドリル２６は不良品排出部４８に排出する（Ｓ１１６）。この排出工程は、上記したＳ１００の動作の手順を逆に行うことで、行われる。
【００５５】
さらに、前記リング調整ユニット５０において、良品のドリル２６のリング位置を調整する（Ｓ１１８）。このカラーリング２４０の位置調整は、リング調整ユニット５０を用いて上記したように行う。このように、本実施形態においては、不良品排出工程を行った後に、リング調整工程を行っているため、不良品に対してリング調整を行わなくてすみ、無駄な処理を省くことができる。なお、上記したように、ドリル２６の良否はメモリで記憶してあるため、リング調整工程と不良品排出工程の順番を逆にしてもよい。このときには、不良と判定したドリル２６にはリング調整を行わないようにすればよい。
【００５６】
それから、搬入搬出部５２により、良品のドリル２６を排出するのである（Ｓ１２０）。この排出工程は、不良品のドリル２６を排出する場合と同様にして行う。
このように、本実施形態のドリル研磨システム２０においては、ドリル２６の研磨に必要な一連の工程を自動的に連続して行うことができる。また、ドリル研磨処理の効率化を図ることができる。また、検出工程直前に塵埃除去工程を付加する事により、検出の誤認識及び誤判定を回避することができる。なお、ドリル研磨システムの構成としては、実施形態で説明したものに限らず、新たに処理ユニットを追加してもよいし、必要に応じて調整を行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態における塵埃除去処理ユニット４２においては、連続的にドリル２６から付着物を自動的に効率よく行うことができる。また、自動化の工程に容易に対応することができる。なお、塵埃除去処理ユニット４２は、単体で塵埃除去装置として用いることができ、塵埃除去対象もドリル２６に限られないことはもちろんである。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のドリル研磨システムにおいては、ドリルの研磨に必要な一連の工程を自動的に連続して行うことができる。また、ドリル研磨処理の効率化を図ることができる。
また、本発明の塵埃除去装置においては、被塵埃除去物の付着物を自動的に効率よく取り除くことができる。また、自動化の工程に容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるドリル研磨システムを示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施形態における搬送機構及びホルダユニットを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるホルダユニットの要部断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるドリル位相調整機構の概略平面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるローディングユニットの要部断面図である。
【図６】本発明の実施形態における先端位置設定処理ユニットの断面図である。
【図７】本発明の実施形態における先端位置設定処理ユニットの平面図である。
【図８】本発明の実施形態における研磨処理ユニットの説明図である。
【図９】本発明の実施形態における塵埃除去処理ユニットの説明図である。
【図１０】図９のＡＡ方向から見た図である。
【図１１】本発明の実施形態における塵埃除去処理ユニットの上部を示す説明図である。
【図１２】図１１のＢＢ方向から見た図である。
【図１３】図１２のＣＣ方向から見た図である。
【図１４】本発明の実施形態におけるリング調整ユニットの説明図である。
【図１５】図１４のＤＤ方向から見た図である。
【図１６】図１５のＥＥ方向から見た図である。
【図１７】ドリル研磨システムの作業フローを示す説明図である。
【図１８】本発明の実施形態における軸方向位置（先端位置）、芯高及び位相合わせのフローを示す説明図である。
【符号の説明】
２０………ドリル研磨システム、２１………加工側ユニット、
２２………インデックスプレート、２６………ドリル、
２８………ホルダユニット、３７………ベースプレート、
３６………ローディングユニット、３８………先端位置設定処理ユニット、
４０………研磨処理ユニット、４０ａ………軸、４０ｂ………矢印、
４０ｃ………砥石整形装置、４２………塵埃除去処理ユニット、
４４………検査処理ユニット、４６………先端塵埃除去処理ユニット、
４８………不良品排出部、５０………リング調整ユニット、
５２………搬入搬出部、６０………回転軸、
６１………支持台、６２………回転電極、
６３………カップリング、６４………インデックス用モータ、
６５………スラストベアリング、６６………モータ軸、６８………駆動歯車、
７０………従動歯車、８０………ベース、８２………架台、
８４………位相合わせ用モータ、８６………ブロック体、
８７………ブラケット、８８………水平スライダ機構、
９０………上下スライダ機構、９２………摺動溝、
９４………水平スライダ部材、９４ｂ………上下スライダ部材、
９５………傾斜面、９６………レバー、９６ｂ………レバー、
９８………小孔、１００………係止部材、
１００ｂ………係止部材、１０２………貫通孔、
１０４………押圧部材、１０６………圧縮ばね、
１０７ａ………ばね受け、１０７ｂ………ばね受け、
１０８………リンク機構、
１０８ａ………第１リンク、１０８ｂ………第２リンク
１１０………水平スライダ用モータ、１１０ｂ………上下スライダ用モータ、
１１１………ピン、１１２………ラックピニオン機構、
１１２ａ………ピニオン、１１２ｂ………ラック、
１１３………ラックピニオン機構、
１１３ａ………ピニオン、１１３ｂ………ラック、
１１４………ピン、１１５………ピン、
１２０………ドリル保持機構、１２２………ドリル保持用ゴムローラ、
１２４………シャンク押さえベアリング、１２６………シャンク押さえ、
１２６ａ………操作部、１２７………支点
１２８………刃受け、１２８ａ………アーム、１２９………矢印、
１３０………ドリル位相調整機構、１３２………大歯車、
１３４……小歯車、１４０………中心軸、
１４１………連結孔、１４２………円筒体、１４３………栓、
１４４………リング、１４５………吸気孔、
１４６………伝動歯車、１４７………ブラケット、
１４８………回転台座、１４９………ナット、１５０………架台、
１５２………アーム保持ブロック、１５２ａ………周溝、１５３………球体、
１５４………アーム機構、
１５４ａ………第１アーム、１５４ｂ………第２アーム、
１５５………エアチャック、
１５６………バキューム通路、１５７………引っ張りばね、
１５８………エア吸引管、１５９………ピン、
１６０………バキューム通路、１６１………矢印、
１７１………架台、１７１ａ………保持部材、１７２………鏡筒、
１７３………大鏡筒、１７５………倍率調整ダイヤル、
１７８………ＣＣＤカメラ、１７９………プリズム、
１８２………光源部、１８４………照明、
１８６………対物レンズ部、１８７………プリズム、
１８８………位置決めセンサ、
１９０………２番面砥石、１９２………３番面砥石、
１９４………回転駆動モータ、１９６………テーブル、１９８………矢印、
２１０………架台、２１２………シンクロナスモータ、２１３………リング、
２１４………リンク機構、２１４ａ………揺動レバー、２１５………回転軸、
２１６………ワンウェイクラッチ、２１７………シャフト、
２２２………塵埃除去部材、２２３………矢印、
２２４………側面整形ローラ、２２５………周面整形ローラ、
２２６………ホルダ、２４０………カラーリング、
２４１………カップリング、２４２………モータ、
２４４………押圧部材、２４５………保持ブロック、
２４６………ドリル受け、２４７………レバー、２４８………センサ、
２５０………検知部材、２５２………ネジ、
２５４………ベース、２５６………取付け部、
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリル研磨システム及び塵埃除去装置に係り、特に研磨工程における複数の処理ユニットを備えたドリル研磨システム、研磨したドリルの付着物の除去などに好適な塵埃除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線基板などに使用する小径のドリルにおいては、摩耗したドリルの寿命を延ばすため、ドリルの刃部を研磨する装置が開発されている。従来においては、ドリルの研磨は以下のように行っていた。まず、ドリル刃部の付着物を、塵埃除去装置により除去する。塵埃除去装置としては、圧縮空気をドリルに吹き付けて付着物を飛ばして除去する方式のものが一般的である。次に、ドリルの芯高や位相を所定位置に位置合わせして、ドリルを位置決め固定する。そして、固定したドリルの先端を研磨装置により研磨を行う。それから、ドリルのシャンク部に設けたカラーリングの位置を調整する。そして、ドリルの良否検査を行い、良品と不良品との選別を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来においては、以下のような問題があった。
すなわち、上記した各工程の装置は、個々独立して設けられており、各工程がそれぞれ独立に行われていた。このため、各々の装置の間でドリルの搬送、受け渡しを行う必要があり、非常に時間がかかるととともに、広い設置スペースを必要とするという問題があった。
【０００４】
また、従来のドリルの塵埃除去装置においては、圧縮空気を吹き付けるため、騒音の問題があるうえ、圧縮空気そのものにある程度の清浄度が要求される。加えて、圧縮空気で付着物を吹き飛ばすため、周囲への付着物の飛散を防止する等の処理負担が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ドリルの研磨に必要な一連の工程を自動的に連続して行うことができることを一の目的とする。また、本発明は、ドリル研磨処理の効率化を図ることを他の一の目的としている。
また、本発明は、被塵埃除去物の付着物を自動的に効率よく取り除くことができ、自動化の工程に容易に対応することができることを他の一の目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明におけるドリル研磨システムにおいては、それぞれが先端側を斜め上方に向けてドリルを保持するドリル保持機構と、前記ドリルの先端を所定位置に位置決め保持する位置決め機構と、前記ドリルの先端部を支持する刃受けを有し、前記ドリルの芯高位置を調整する芯高調整機構と、前記ドリルの位相を調整する位相調整機構とを備えた複数のホルダユニットと、このホルダユニットに保持させた前記ドリルの先端位置と先端面形状とを検出する検出部と、この検出部の検出信号に基づいて、前記位置決め機構、前記芯高調整機構、前記位相調整機構を作動して前記ドリルの先端位置、ドリルの芯高、ドリルの位相を調整する駆動制御部とを有する先端位置設定処理ユニットと、この先端位置設定処理ユニットにより位置決めされた前記ドリルの軸線と斜交して移動し、前記ドリルの先端面を研磨する研磨処理ユニットと、この研磨処理ユニットにより研磨されたドリルの先端付着物を除去する塵埃除去処理ユニットと、この塵埃除去処理ユニットにより付着物が除去された前記ドリルの研磨の良否を判定する検査処理ユニットと、前記複数のホルダユニットを同期して移動させ、ホルダユニットを前記各処理ユニットと対応した位置に順次停止させる搬送機構と、前記ホルダユニットとの間で前記ドリルの受け渡しを行うローディングユニットと、このローディングユニットが前記ドリルの搬出入部から取り出し、前記ホルダユニットに渡すドリルの先端の付着物を除去する先端塵埃除去ユニットと、前記ローディングユニットが前記ホルダユニットから受け取った研磨後の前記ドリルに装着されたカラーリングの位置を調整するリング調整ユニットとを有し、前記ローディングユニットは、ベースプレートに回転自在に設けた回転台座と、この回転台座を貫通し、回転台座に対して昇降する軸に固定したアーム保持ブロックと、前記回転台座の周方向に複数配置され、基端部が前記アーム保持ブロックに、前記軸のまわりに回転可能に支持された第１アームと、これら第１アームに対応して設けられ、後端側が前記回転台座に固定した架台に前記第１アームの先端部とともに枢着された第２アームと、これら第２アームの先端側に連結されて前記ドリルの周面を保持するチャックと、前記第２アームと前記架台との間に設けた引っ張りばねと、を有したことを特徴とする構成とした。
【０００７】
また、本発明における塵埃除去装置においては、所定形状に形成されて被塵埃除去物に接触し、被塵埃除去物の付着物を粘着して除去する塑性物と、この塑性物を前記被塵埃除去物に対して接触、離間させる駆動部と、前記塑性物を回転させる回転駆動部と、変形した前記塑性物を所定の形状に整形する複数の整形ローラと、を有することを特徴とする構成とした。
【０００８】
【作用】
上記構成のドリル研磨システムにおいては、ドリルを保持する複数のホルダユニットを有しており、前記ドリルの先端を所定位置に位置決め保持させる。そして、前記搬送機構により、前記複数のホルダユニットを同期して移動させ、前記各処理ユニットと対応した位置にて順次停止させる。
【０００９】
前記ドリルの処理は以下のように行われる。まず、ローディングユニットに保持されたドリルは、先端塵埃除去ユニットにおいて、前記ホルダユニットに渡すドリルの先端の付着物を除去する。次に、前記ローディングユニットにより前記ホルダユニットとの間で受け渡し処理を行う。ホルダユニットは、前記搬送機構により各処理ユニットの対応した位置に保持される。そして、各処理ユニットにてドリルの処理が行われる。前記検出部によって前記ホルダユニットに保持させた前記ドリルの先端位置を検出させるとともに、前記アクチュエータにて前記検出部の検出したドリルの先端位置に応じて、前記ドリル先端の位置決めをする。また、ドリルの芯高調整手段とドリル位相調整手段によりドリルの芯高調整、位相調整を行う。そして、前記研磨処理ユニットによって、前記先端位置設定処理ユニットに位置決めされた前記ドリルの先端面を研磨する。それから、塵埃除去処理ユニットにより、前記研磨処理ユニットに研磨されたドリルの先端付着物を除去する。さらに、前記検査処理ユニットにより前記ドリル研磨の良否を判定する。
【００１０】
それから、前記ホルダユニットに保持されたドリルは、ローディングユニットに移載され、前記リング調整ユニットにより、前記ドリルに装着されたカラーリングの位置を調整する。
このようにしたため、ドリルの研磨に必要な一連の工程を自動的に連続して行うことができる。また、ドリル研磨処理の効率化を図ることができる。
【００１１】
また、上記構成の塵埃除去装置においては、所定形状に形成された塑性物が被塵埃除去物に接触して、塑性物に付着物を粘着させて被塵埃除去物から除去する。そして、前記駆動部により、前記被塵埃除去物に対して接触、離間を行わせる。それから、前記回転駆動部により、前記塑性物を回転させて、複数の整形ローラにより変形した前記塑性物を所定形状に整形する。このようにしたため、塑性物に粘着した付着物は整形時に塑性物の内部に取り込まれ、塑性物の表面は、再び被塵埃除去物の付着物を粘着可能な状態に保持される。従って、被塵埃除去物の付着物を自動的に効率よく取り除くことができる。また、自動化の工程に容易に対応することができる。塑性物としては、ポリイソブチレンなどのプラストマを用いることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態におけるドリル研磨システム及び塵埃除去装置について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、塵埃除去装置である塵埃除去ユニットは、ドリル研磨システムを構成するユニットとして用いているが、これに限らず、塵埃除去装置単体で用いてもよい。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態におけるドリル研磨システム２０を示す概略平面図である。
本実施形態におけるドリル研磨システム２０は、加工側ユニット２１とローディングユニット３６とを隣接するように設けている。そして、加工側ユニット２１は、図２に示したようにドリル２６を保持するホルダユニット２８を、実施形態の場合、インデックスプレート２２中心に対して７２度間隔に５つ設けている。そして、前記インデックスプレート２２、前記ローディングユニット３６の周囲には、それぞれ複数の処理ユニットが固定配置してある。
【００１４】
インデックスプレーと２２の周囲には、以下に述べるそれぞれ複数の処理ユニットが固定配置してある。前記加工側ユニット２１側の処理ユニットには、先端位置設定処理ユニット３８、研磨処理ユニット４０、塵埃除去処理ユニット４２、検査処理ユニット４４、があり、それぞれ、後述するようにホルダユニット２８の停止位置に対応した位置に設けてある。また、図１に示したように、ホルダユニット２８はインデックスプレート２２の半径方向に対して斜交配置している。このため、インデックスプレート２２をコンパクト化するとともに、ホルダユニット２８に保持させたドリル２６の先端の、インデックスプレート２２の中心からの距離を小さくし、ドリル２６の位置決め精度誤差を一定範囲内に収めることができる。しかも、図２に示したようにホルダユニット２８は、ドリル２６の先端がインデックスプレート２２に対して斜め上方（本実施形態においては４５度）に向くようにドリル２６を保持するため、極小径ドリルで問題となる自重によるドリル２６のたわみを抑制することが可能である。よって、ドリル２６加工に必要な精度を保持させることができる。
【００１５】
以下、インデックスプレート２２について説明する。図２はインデックスプレート２２及びホルダユニット２８の説明図である。図２に示したように、インデックスプレート２２の中心部には、円筒状の回転軸６０が設けられている。回転軸６０は回転電極６２にカップリング６３を介して連結してある。前記回転軸６０内には、詳細を後述する位相合わせ用モータ８４からのリード線（図示せず）が配置され、当該リード線は回転電極６２に電気的に接続されている。リード線は、回転軸６０とともに回転するため、ねじれ等が防止される。
【００１６】
また、前記回転軸６０下部の側方には、搬送機構を構成するインデックス用モータ６４が支持台６１に固定配置されている。前記インデックス用モータ６４からは、モータ軸６６が突出している。前記モータ軸６６には駆動歯車６８がはめ込まれ、当該駆動歯車６８は、前記インデックスプレート２２下面に一体的に設けられた従動歯車７０に噛み合って連係している。このため、前記インデックス用モータ６４の回転が、前記モータ軸６６、駆動歯車６８、従動歯車７０を介してインデックスプレート２２に伝達され、インデックスプレート２２が回転されるのである。本実施形態においては、それぞれのホルダユニット２８が上記した各処理ユニットと対向する位置で停止できるようにモータ６４の制御を行っている。また、前記支持台６１の周縁上部には、スラストベアリング６５が設けてあり、前記インデックスプレート２２を回転可能に支持している。さらに、前記スラストベアリング６５は、前記歯車６８に対応した位置に切り欠きを有している。
【００１７】
図３は、ホルダユニット２８の要部説明図である。ホルダユニット２８は、ドリル２６の先端がインデックスプレート２２に対して斜め上方（本実施形態においては４５度）に向くようにして、保持させるためのものである。前記ホルダユニット２８は、インデックスプレート２２の上に設けたベース８０を有している。前記ベース８０上面の先端側（インデックスプレート２２の外周側）には架台８２が立設してあり、当該架台８２の外側に設けた刃受け部１２８により前記ドリル２６の刃部先端を保持できるようにしている。
【００１８】
また、ベース８０上面の略中心部には、位相調整機構を構成している位相合わせ用モータ８４がベース８０の先端側を向くように設けてある。前記位相合わせ用モータ８４は、ホルダユニット２８にて保持したドリル２６の位相を調整するためのものである。前記ドリル２６と位相合わせ用モータ８４との間にはブロック体８６が設けてあり、当該ブロック体８６内に設けた押圧部材１０４の先端がドリル２６の後端面に当接している。前記ブロック体８６は、架台８２にねじ止めしてある。
【００１９】
ドリル２６の保持機構１２０について説明する。ドリル２６のシャンク部後端は、前記ブロック体８６の上面側（先端側）に配置した一対のドリル保持用ゴムローラ１２２にて保持されている（図４参照）。前記一対のゴムローラ１２２に保持されるドリル２６のシャンク部の上側には、シャンク押さえベアリング１２４が当接している。このシャンク押さえベアリング１２４は、略Ｌ字状に形成したシャンク押さえ１２６の先端に回転自在に取り付けてあり、ドリル２６のシャンク部をゴムローラ１２２に押圧する。すなわち、シャンク押さえ１２６は、図示しないばねによって、シャンク押さえベアリング１２４をドリル２６に接触させる方向に付勢している。これにより、ドリル２６のシャンク部は前記一対のゴムローラ１２２とシャンク押さえベアリング１２４とで挟み込まれて保持される。前記シャンク押さえ１２６は、後端側が図３に示したように操作部１２６ａとなっていて、図示しない板カムが操作部１２６ａと係合することにより揺動させられる。そして、シャンク押さえ１２６は、操作部１２６ａに図示しない板カムが当たると、支点１２７（図２参照）を回転中心として図３の矢印１２９のように揺動し、シャンク押さえベアリング１２４がドリル２６を開放することにより、ドリル２６をホルダユニット２８から取出すことができる。
【００２０】
前記ホルダユニット２８のドリル位相調整機構１３０について説明する。図４は、ドリル位相調整機構１３０の概略平面図である。上記したブロック体８６には、前記ドリル２６の中心軸の両側に、図示しない一対の貫通軸が回転自在に設けてある。そして、前記一対の貫通軸の後端側には、それぞれ大歯車１３２が設けられている。それぞれの大歯車１３２の近接部には、上記した位相合わせ用モータ８４の軸に取り付けられた小歯車１３４が設けてあり、前記大歯車１３２と噛み合っている。一方、前記貫通軸の先端側には、前記ドリル２６をシャンク部後端側にて保持するドリル保持用ゴムローラ１２２が設けてあり、前記大歯車１３２と一体に回転できるようになっている。このようにしたため、位相合わせ用モータ８４の回転力は、当該モータ８４に一体的に取り付けた前記小歯車１３４を介して前記大歯車１３２に伝達され、前記大歯車１３２とともにドリル保持用ゴムローラ１２２が一体的に回転する。これにより、前記ドリル保持用ゴムローラ１２２にて保持したドリル２６が回転して、ドリル２６の位相を調整することができるのである。
【００２１】
前記ホルダユニット２８は、図３に示したように、保持したドリル２６の軸方向先端位置の微調整を行うための水平スライダ機構８８と、ドリル２６の傾斜角度を調整するための上下スライダ機構９０を有している。まず、ドリル２６の位置決め機構を構成している水平スライダ機構８８について説明する。ベース８０内には水平方向に摺動溝９２が形成してあり、当該摺動溝９２内に水平スライダ部材９４が摺動可能にはめ込まれている。
【００２２】
前記水平スライダ部材９４の摺動溝９２から突出した一端（先端）下面には、レバー９６が下方に向けて設けてある。そして、前記水平スライダ部材９４の後端部に近い上面には傾斜面９５が形成してある。一方、前記ベース８０表面の上部には、前記傾斜面９５に対応した位置に小孔９８が設けてあり、係止部材１００を挿入できるようにしてある。
【００２３】
前記水平スライダ部材９４の移動機構について説明する。前記レバー９６の下側には、水平スライダ用モータ１１０が配置してある。この水平スライダ用モータ１１０は、固定側となる先端位置設定処理ユニット３８に設けられている。そして、水平スライダ用モータ１１０の軸にはラックピニオン機構１１２を構成しているピニオン１１２ａが設けてあり、当該ピニオン１１２ａにラック１１２ｂが噛み合って連係している。前記ラック１１２ｂの上面には、ピン１１４が設けてあり、当該ピン１１４はラック１１２ｂと一体的に水平方向に移動する。このピン１１４が前記レバー９６に当接することによって、水平スライダ部材９４を図３の左方向に水平移動させることにより、後述するようにドリル２６の軸方向における先端位置を位置決めできるようにしている。なお、ドリル２６の位置決めを行った後、ラック１１２ｂを図３の右方向に移動させて、前記ピン１１４と前記レバー９６との係合を解除させる。そして、位置決めされた前記レバー９６は、後述する研磨工程、塵埃除去工程、検査工程の終了後、ローディングユニット３６とのドリル受渡し位置において、図示しないエアシリンダにより原点位置（図３の最右端）に復帰されるようにしてある。
【００２４】
また、芯高調整機構を構成している上下スライダ機構９０においても、図２または図３に示したように、前記水平スライダ機構８８と同様の機構が形成してある。すなわち、上下スライダ部材９４ｂに設けたレバー９６ｂの先端側に、先端位置設定処理ユニット３８に設けた上下スライダ用モータ１１０ｂ（図２参照）が配置してある。前記上下スライダ用モータ１１０ｂには、水平スライダ機構８８と同様に、ラックピニオン機構１１３（ピニオン１１３ａ、ラック１１３ｂ）を介してピン１１５（図２参照）が前記レバー９６ｂに向い合うように設けてある。このため、上下スライダ用モータ１１０ｂを駆動すると、ピン１１５が上下方向に移動して、上下スライダ部材９４ｂのレバー９６ｂに当接して、上下スライダ部材９４ｂを移動させる。これによりドリル２６の傾斜角度が調整され、ドリル２６の芯高が調整される。
【００２５】
すなわち、係止部材１００ｂの先端は、図示しないばねによって上下スライダ部材９４ｂの傾斜面９５に当接するように付勢されており、上下スライダ部材９４ｂが下方に移動することにより、傾斜面９５ｂが係止部材１００ｂを押し上げ、係止部材１００ｂの架台８２からの突出量を増大させる。このため、係止部材１００ｂにアーム１２８ａを介して固定した刃受け１２８が図２の時計方向に回動し、ドリル２６の傾斜角度を変化させる。そして、前記レバー９６ｂは、レバー９６と同様にドリル２６の研磨工程、塵埃除去工程、検査工程の終了後に、ローディングユニット３６とのドリル受渡し位置において、図示しない板カムにより作動されて、原点位置（最上端）に復帰できるようにしてある。
【００２６】
一方、ホルダユニット２８のドリル２６側は前記水平スライダ機構８８と以下のように連係している。すなわち、前記ブロック体８６には、ドリル２６の軸心方向に略円柱状の貫通孔１０２が形成してある。貫通孔１０２の中には、コイル状に形成した圧縮ばね１０６が挿入してあり、この圧縮ばね１０６を貫通して押圧部材１０４が配置してある。圧縮ばねの先端側はブロック体８６に一体的に設けたばね受け１０７ａに当接し、後端側が押圧部材１０４に一体的に設けたばね受け１０７ｂに当接して、ばね力で押圧部材１０４を後端側に付勢している。また、押圧部材１０４の先端は、ブロック体８６に設けたばね受け１０７ａから突出し、ドリル２６のシャンク部の後端面に当接している。
【００２７】
そして、前記ばね受け１０７ｂ下側には、図３に示したように略Ｖ字状のリンク機構１０８が設けてある。リンク機構１０８は、第１リンク１０８ａと第２リンク１０８ｂとからなっている。第１リンク１０８ａは、上端側が前記押圧部材１０４下面に当接し、下端側が第２リンク１０８ｂの一端部にピン１１１を介して連結されている。第１リンク１０８ａは、前記ピン１１１にてブラケット８７に枢着してあり（図２参照）、揺動可能となっている。そして、第２リンク１０８ｂは水平方向に延在して、他端部を係止部材１００に連結してある。このようにしたため、係止部材１００には、ばね受け１０７ｂ、前記リンク機構１０８を介して圧縮ばね１０６からの付勢力が伝達される。そして、水平スライダ部材９４は、圧縮ばね１０６からのばね力と、水平スライダ部材９４とベース８０との間の摩擦力とにより一定位置に保持させ、ドリル２６の先端を一定位置に保持する。また、上下スライダ機構９０においても同様にして、係止部材１００ｂを介して図示しないばねのばね力を受けて係止させるのである。
【００２８】
図５は本実施形態におけるローディングユニット３６の要部断面図である。前記ローディングユニット３６は、インデックスプレート２２のホルダユニット２８との間でドリル２６の受け渡しを行うためのものである。前記ローディングユニット３６は中心軸１４０を有しており、当該中心軸１４０の下端が図示しないシリンダに連結してあって、シリンダにより上下動するようになっている。前記中心軸１４０は円筒体１４２を貫通している。前記円筒体１４２の上部には回転台座１４８が固定してあって、当該回転台座１４８には前記中心軸１４０を中心に対して等間隔に（本実施形態においては７２度間隔で）、５つの架台１５０が立設してある。また、前記円筒体１４２の側部には、リング１４４が設けてある。前記リング１４４には図示しない吸引機構に接続した吸気孔１４５が形成してあり、前記円筒体１４２に設けたバキューム通路１６０に接続している。前記バキューム通路１６０は、図５に示したように、円筒体１４２内に略Ｌ字状に形成してあり、下部がリング状となっている。そして、前記バキューム通路１６０の上側は、詳細を後述する放射状に設けた連結孔１４１に接続している。また、前記バキューム通路１６０の上端には、栓１４３がされており、バキューム通路１６０上部からの空気の流入を防止している。前記リング１４４は、ブラケット１４７を介してベースプレート３７に固定されている。前記リング１４４の内周面には、軸受が設けてあり、当該軸受を介して前記円筒体１４２を回転自在に保持している。
【００２９】
前記中心軸１４０上部には、アーム機構１５４を保持するためのアーム保持ブロック１５２が設けてあり、当該アーム保持ブロック１５２は中心軸１４０にナット１４９で固定してある。前記アーム保持ブロック１５２は、周溝１５２ａを有して断面Ｈ状に形成してあり、周溝１５２ａにアーム機構１５４に接続した球体１５３が配置してある。すなわち、球体１５３は、アーム機構１５４を構成している第１アーム１５４ａの基端部が取り付けてある。この球体１５３は、第２アーム１５４ｂと架台１５０との間に設けた引っ張りばね１５７の作用により、常に周溝１５２ａの上側面に当接している。また、第１アーム１５４ａの先端部は、ピン１５９を介して架台１５０の上端部に枢着してあるとともに、第２アーム１５４ｂの後端側に差し込まれ、図示しない止めねじで相互に固定されている。そして、第２アーム１５４ｂは、先端側にドリル２６を保持するエアチャック１５５が連結してある。このため、中心軸１４０を介してアーム保持ブロック１５２が昇降することにより、ピン１５９を介してエアチャック１５５が矢印１６１のように上下方向に揺動する。
【００３０】
前記エアチャック１５５には、ドリル２６に当接する面にバキューム通路１５６が形成してあり、当該バキューム通路１５６はエア吸引管１５８の一端に接続してある。そして、前記エア吸引管１５８の他端は、上記した連結孔１４１に接続してある。このため、ドリル２６は、前記バキューム通路１５６、前記エア吸引管１５８、前記連結孔１４１、前記バキューム通路１６０、前記吸気孔１４５を介してエアチャック１５５により吸引、保持させる。
【００３１】
また、円筒体１４２の下端外周面には、伝動歯車１４６が設けてあり、図示しないモータに設けた歯車と噛み合って回転駆動される。このため、円筒体１４２の上面に設けた回転台座１４８が円筒体１４２とも一体的に回転する。回転台座１４８が回転することにより、回転台座１４８の上に設けた架台１５０に枢着したアーム機構１５４が回転台座１４８と一体的に回転するとともに、球体１５３がアーム保持ブロック１５２の周溝１５２ａの上側面に当接しながら回転移動する。また、前記中心軸１４０が前記シリンダ機構により上下動することにより、アーム保持ブロック１５２を一体的に上下動させることができる。これにより、矢印１６１のようにエアチャック１５５を揺動することができる。そして、保持するドリル２６の傾斜角度を調整して、例えばドリル２６を垂直位置に保持したり、水平位置に保持したりすることができる。本実施形態においては、ドリル２６の傾斜角度を４５度に保持してホルダユニット２８との間でドリル２６の受渡しを行なっている。
【００３２】
ドリル２６の先端位置設定処理ユニット３８について説明する。図６は本実施形態における先端位置設定処理ユニット３８の断面図である。図７は本実施形態における先端位置設定処理ユニット３８の平面図である。前記先端位置設定処理ユニット３８は、架台１７１を有している。架台１７１は、箱状に形成してあって、図示しないベースに４５度傾斜した状態で固定される。そして、架台１７１には、先端側（図６の左端側）に、対物レンズ１８６の下方に延在する保持部材１７１ａが設けてある。保持部材１７１ａの先端部には、ドリル２６の先端位置を検出するための光源部１８２が設けてある。この光源部１８２は、保持部材１７１ａに形成した光通路を介して、架台１７１の先端側内部に設けたプリズム１８７に向けて光を照射する。
【００３３】
前記架台１７１は、内部の後端部に位置決めセンサ（受光素子）１８８がプリズム１８７と対面するように設けてあり、当該位置決めセンサ１８８にて前記光源部１８２からの光を、前記プリズム１８７を介して検知できるようにしてある。また、保持部材１７１ａは、凹部状が形成してあって、この凹部内にホルダユニット２８に保持させたドリル２６の先端が進入するようになっている。そして、凹部内に進入した前記ドリル２６により光源部１８２からの光が遮断されると、位置決めセンサ１８８にてそれを検知することにより、ドリル２６の先端の位置決めがなされるのである。
【００３４】
一方、架台１７１上部には、ドリル２６の先端面形状を検出する機構の大鏡筒１７３が固定してある。大鏡筒１７３の先端側には、鏡筒１７２がドリル２６の軸線と同軸に設けてある。鏡筒１７２の対物レンズ部１８６には、ブラケットを介して照明１８４が固定してあり、ドリル２６の先端面を照明できるようにしてある。また、鏡筒１７２の上側には、大鏡筒１７３の先端に固定した先端面形状検出手段であるＣＣＤカメラ１７８が配置してある。前記大鏡筒１７３内の先端部には、断面台形状のプリズム１７９が大鏡筒１７３の軸方向にスライド可能に設けてあり、当該プリズム１７９を介して照明１８４からの光をＣＣＤカメラ１７８に入射させて、ドリル２６の先端面形状を撮像できるようにしてある。ＣＣＤカメラ１７８は、図示しないパソコンに接続してあり、当該パソコンのディスプレイ上にドリル２６先端の撮像画面が表示されるようにしてある。パソコンは、駆動制御部となっていて、水平スライダ用モータ１１０、上下スライダ用モータ１１０ｂを制御してドリル２６の先端位置と芯高とを調整するとともに、前記位相合わせ用モータ８４を介してドリル２６の位相（回転位置）調整を行うことができるようにしている。また、大鏡筒１７３の後端部には、前記プリズム１７９に接続した倍率調整ダイヤル１７５が設けてあって、当該倍率調整ダイヤル１７５の操作によりプリズム１７９を大鏡筒１７３内でスライドさせることによって、ＣＣＤカメラ１７８に投影される像の拡大、縮小を可能としている。
【００３５】
次に研磨処理ユニット４０について説明する。図８は本実施形態における研磨処理ユニット４０を示す説明図である。前記研磨処理ユニット４０は、ドリル２６の先端２番面を研磨する２番面砥石１９０と、先端３番面を研磨する３番面砥石１９２とを備えている。これらの砥石１９０、１９２は、回転駆動モータ１９４に取り付けてあるとともに、２番面と３番面とを研磨するのに適するようにドリル２６に対して傾斜させてある。また、砥石１９０、１９２は、ドリル２６の軸線に対して傾斜させて設けたテーブル１９６に配設してあり、テーブル１９６に設けたトラバース機構により、矢印１９８のようにドリル２６と斜交して一体に移動するようになっている。
【００３６】
また、研磨処理ユニット４０は、図１に示したように、軸４０ａを中心として矢印４０ｂのように回動可能となっている。そして、研磨処理ユニット４０の近くには、砥石整形装置４０ｃが配設してある。この砥石整形装置４０ｃは、ドリル２６を研磨して摩耗した２番面砥石１９０、３番面砥石１９２の面を整形するもので、図示しない２番面砥石整形用砥石と３番面砥石整形用砥石とを有している。これらの整形用砥石は、ステッピングモータによって自動切込み可能となっている。そして、２番面砥石１９０と３番面砥石１９２の砥石面を整形する場合、ドリル研磨位置にある研磨処理ユニット４０を矢印４０ｂのように回転させ、２番面砥石１９０と３番面砥石１９２とをそれぞれの整形用砥石に対面させる。
【００３７】
以下、塵埃除去処理ユニット４２について説明する。図９は本実施形態における塵埃除去処理ユニット４２を示す説明図である。図１０は図９のＡＡ方向から見た図である。この塵埃除去処理ユニット４２は、ドリル２６研磨時に生じた切り屑などの付着物をドリル２６から除去するために用いている。同図に示したように、塵埃除去処理ユニット４２は架台２１０を有し、当該架台２１０にシンクロナスモータ２１２が取り付けてある。前記シンクロナスモータ２１２の軸には、リング２１３がはめ込まれており、当該リング２１３の偏心位置にリンク機構２１４の下端側が枢着されている。前記リンク機構２１４の上端には、揺動レバー２１４ａの下端が枢着してある。前記前記揺動レバー２１４ａの上端には、回転軸２１５の一端側が回動可能に連結してある。そして、前記回転軸２１５は糸巻き状のホルダ２２６が固定してあって、当該ホルダ２２６の周面に、塑性物からなる塵埃除去部材２２２が保持されている。前記回転軸２１５の他端側はワンウェイクラッチ２１６に連結している。また、前記揺動レバー２１４ａは、シャフト２１７を介して架台２１０に矢印２２３のように揺動可能に取り付けてある。本実施形態においては、揺動レバー２１４ａが矢印２２３に示す上方向に揺動するときに、ワンウェイクラッチ２１６により回転力が回転軸２１５に伝達され、塵埃除去部材２２２が回転軸２１５と一体的に回転される。
【００３８】
図１１は、本実施形態における塵埃除去処理ユニット４２の上部を示す説明図である。図１２は図１１のＢＢ方向から見た図である。図１３は図１２のＣＣ方向から見た図である。各図に示したように、塵埃除去処理ユニット４２の上部には、糸巻き状のホルダ２２６が設けてあり、当該ホルダ２２６の周面凹部内に前記塵埃除去部材２２２を保持させている。また、前記ホルダ２２６の塵埃除去部材２２２の側面には、図１１に示したように略円柱形状の側面整形ローラ２２４（２２４ａ、２２４ｂ）がそれぞれ一対ずつ設けてある。前記側面整形ローラ２２４は塵埃除去部材２２２の側面に当接して、塵埃除去部材２２２側面を整形している。そして、前記ホルダ２２６に保持させた塵埃除去部材２２２の上部には、図１３に示したように凹みを有した周面整形ローラ２２５が設けてあり、この凹みに塵埃除去部材２２２を当接させて塵埃除去部材２２２の周面を所定形状に整形できるようにしてある。このようにしたため、塵埃除去部材２２２にドリル２６が接触して穴などの変形が生じても、塵埃除去部材２２２を回転させて、整形ローラ２２４、２２５により所定の形状に整形保持することができる。また、塵埃除去部材２２２に付着した付着物が、塵埃除去部材２２２の整形する際に塵埃除去部材２２２中に取り込まれるため、連続的に塵埃除去作業を行わせることができる。本実施形態の前記側面整形ローラ２２４、前記周面整形ローラ２２５は、粘土状の塑性物で形成した塵埃除去部材２２２が付着しにくいシリコン系部材で形成してある。塵埃除去部材２２２としては、例えばポリイソブチレンなどのプラストマを好ましく用いることができる。
【００３９】
以下、検査処理ユニット４４について説明する。前記検査処理ユニット４４は、研磨したドリル２６の良否を検査するためのものである。検査処理ユニット４４は、上記した先端位置設定処理ユニット３８に設けた、図６、図７に示したと同様のドリルの先端面を検出する機構を有している。そして、この先端面検出機構によって研磨後のドリルの先端面形状を検出し、パソコン画面に表示できるようになっている。このように検査処理ユニット４４を設けたことにより、ドリル２６の選別を行うことができ、研磨不良なドリル２６に対する無駄な処理を省くことができるため、処理効率を高めることができる。また、上記したようにドリル２６は塵埃除去処理されているため、前記付着物によりドリル２６の良否を誤認するおそれが低減し、検査処理の精度を高めることができている。
【００４０】
次に、ローディングユニット３６側の装置構成について説明する。ローディングユニット３６側には、先端塵埃除去処理ユニット４６、不良品排出部４８、リング調整ユニット５０、搬入搬出部５２がある。ここで、先端塵埃除去処理ユニット４６は、前記塵埃除去処理ユニット４２と同様の構成であるため説明を省略する。また、不良品排出部４８、搬入搬出部５２は、同様の構成であり、以下に説明する。不良品排出部４８、搬入搬出部５２は、図示しないコンベアに配設した搬入搬出口であり、このコンベア上にドリルを保持するトレーを搬送できるようにしてある。本実施形態においては、前記トレー内に複数のドリルが立設した状態で配置してある。
【００４１】
以下、リング調整ユニット５０について説明する。図１４は、本実施形態におけるリング調整ユニット５０の説明図である。図１５は図１４のＤＤ方向から見た図である。図１６は図１５のＥＥ方向から見た図である。リング調整ユニット５０は、ドリル２６先端の研磨により基準位置から変化したカラーリング２４０を、基準位置に位置調整するためのものである。
【００４２】
リング調整ユニット５０は、図１４、図１５に示したように、ベース２５４に取付け部２５６が設けてあり、当該取付け部２５６にて図示しない取付け台に設置可能としている。また、ベース２５４には、モータ２４２が設けてある。モータ２４２の軸部とネジ２５２とはカップリング２４１を介して連結され、当該ネジ２５２の先端側には、枠型形状の押圧部材２４４が螺合されている。前記押圧部材２４４内には、保持ブロック２４５が挿入配置してあり、当該保持ブロック２４５は前記ネジ２５２の先端側に枢着してある。前記保持ブロック２４５は、ドリル２６のシャンク部を当接させて保持するためのものである。また、押圧部材２４４内の保持ブロック２４５先端側には、ドリル２６の軸心に沿って窪みを有したドリル受け２４６が設けてあり、当該窪みにドリル２６をはめ込んでドリル２６の支持を行っている。そして、ドリル受け２４６の先端側には、レバー２４７が設けてある。そして、ドリル２６の先端側には、前記押圧部材２４４と対向するように、センサ２４８を有した検知部材２５０が設けてあり、前記レバー２４７にて、当該検知部材２５０を移動できるようにしてある。
【００４３】
このようにしたため、モータ２４２を駆動すると、ネジ２５２を介して押圧部材２４４が、図１４の下方向に移動する。押圧部材２４４が移動して、カラーリング２４０の先端面に当接すると、押圧部材２４４はカラーリング２４０と一体的に移動して、カラーリング２４０の位置調整を行う。そして、カラーリング２４０が移動してレバー２４７に当接すると、レバー２４７はカラーリング２４０とともに移動して、前記検知部材２５０がレバー２４７と一体的に移動する。検知部材２５０に設けたセンサ２４８が、ドリル２６の先端を検知すると、押圧部材２４４の移動が停止される。本実施形態においては、検知部材２５０のドリル２６先端検知位置と、押圧部材２４４のカラーリング２４０当接面との距離は、ドリル２６先端からカラーリング２４０設置基準の距離に設定してある。このため、ドリル２６先端検知時には、カラーリング２４０が所定位置に設置されている。なお、モータ２４２が逆回転して押圧部材２４４が初期位置に復帰するに従って、検知部材２５０も図示しないばね機構によって初期位置に復帰する。
【００４４】
以上のように構成したドリル研磨システム２０の作用について図１７を用いて説明する。図１７は、ドリル研磨システム２０の作業フローを示す説明図である。まず、ローディングユニット３６にドリル２６を供給する（Ｓ１００）。このドリル２６の供給は、複数のドリル２６を立設して保持したトレイを、外部のエアチャック、エアシリンダにて搬入搬出部５２に搬送することで行う。搬送直後のドリル２６は鉛直方向に保持されているが、搬入搬出部５２が有するエアシリンダの作動により鉛直方向に対して４５度に傾斜される。一方、ローディングユニット３６は、図示しない制御装置で中心軸１４０を上昇させる。前記中心軸１４０の上昇により、第２アーム１５４ｂに設けたエアチャック１５５が矢印１６１のように下方に旋回し、前記ドリル２６に当接させてエア吸引により吸着保持する。そして、前記中心軸１４０を下降させて第２アーム１５４ｂを上方に旋回させて、ドリル２６を水平に保持させる。このようにドリル２６を保持したまま、伝動歯車１４６を介して回転台座１４８を一定角度（本実施形態においては７２度）回転させて、エアチャック１５５を先端塵埃除去処理ユニット４６に向ける。本実施形態においては、中心軸１４０が下降した位置、即ちドリル２６が水平保持されているときにのみ、ローディングユニット３６を回転させるようにしている。その後、中心軸１４０を上昇させてエアチャック１５５を傾斜させて、エア吸引を止めることにより、ドリル２６を先端塵埃除去処理ユニット４６の図示しないドリル保持部に移載する。そして、中心軸１４０を下降させてエアチャック１５５を先端塵埃除去処理ユニット４６側から移動させる。
【００４５】
そして、先端塵埃除去処理ユニット４６で、ドリル２６の先端を塵埃除去部材２２２に接触させて、付着物を塵埃除去部材２２２に粘着させて除去する（Ｓ１０２）。
塵埃除去処理終了後に、Ｓ１０２の工程で上記したのと同様に、ドリル２６をエアチャック１５５に保持させて、ローディングユニット３６は７２度回転して、ドリル２６を保持したエアチャック１５５を、加工側ユニット２１のホルダユニット２８に対向させる。そして、前記ローディングユニット３６から加工側インデックスプレート２２のホルダユニット２８にドリル２６を移載する（Ｓ１０４）。ドリル２６を保持したエアチャック１５５がホルダユニット２８に向き合うときには、受け渡し位置にあるホルダユニット２８は、図示しない板カムによりシャンク押さえ１２６が解除させてある。そして、エアチャック１５５に保持したドリル２６を、ドリル２６の先端部を刃受け１２８に置くとともに、ドリル２６の下端部を押圧部材１０４の先端に当接させて、ホルダユニット２８に移載する。それからインデックス用モータ６４を駆動して、インデックスプレート２２を回転させる。インデックスプレート２２が受渡し位置から先端位置設定処理ユニット３８までの７２度を回転する間に、図示しない板カムの作用によりシャンク押さえ１２６が動作し、シャンク押さえベアリング１２４にてドリル２６のシャンク部を押さえつける。そして、以下の処理ユニットにて処理を行わせる。
【００４６】
まず、前記先端位置設定処理ユニット３８にて、先端検出、芯高調整、位相合わせを行う（Ｓ１０６）。この過程について、図１８を用いて説明する。図１８は、本実施形態における軸方向位置（先端位置）、芯高及び位相合わせのフローを示す説明図である。まず、本実施形態では、ドリル２６の芯高位置の仮設定を行う（Ｓ２００）。これは、以下に行うドリルの軸方向位置、芯高調整、位置合わせを高い精度で行うことを可能とするために行っている。この芯高位置の仮設定の工程も、上下スライダ機構９０を用いて刃受け１２８の位置を移動させて、ドリル２６の仮の芯高位置を決める。刃受け１２８の移動量は機構上の設計値及びＣＣＤカメラ（図６、図７参照）等による画像処理から予め求めてあり、これをシステムのプログラムに反映させるのである。
【００４７】
次に、水平スライダ用モータ１１０を駆動してドリル２６の軸方向先端位置決めを行なう。このドリル２６の先端位置決めは、図６に示した先端検出センサ１８８がドリル２６の先端位置を検出するまで移動することにより行なわれる（Ｓ２０２）。ドリル２６の移動は、ホルダユニット２８に設けた水平スライダ機構８８により行う。このとき、水平スライダ機構８８のレバー９６は図示しないエアシリンダによりスライダ部材９４が最右端に位置しており、ドリル２６の軸方向位置は最後退点（最下点）にある。なお、先端位置設定処理ユニット３８のラック１１２ｂ（ピン１１４）は、図３で最右端（原点）に位置している。それから、スライダ用モータ１１０の駆動によりラック１１２ｂが左側（図３）へ移動し、ピン１１４がレバー９６に当接する。スライダ用モータ１１０の継続駆動によりスライダ部材９４が左へ移動、すなわちドリル２６が上昇する。このように、水平スライダ部材９４を移動させて、係止部材１００の高さを上げると、ピン１１１にて第１リンク１０８ａが揺動可能になっているため、押圧部材１０４が斜め上方に移動する。従って、押圧部材１０４に当接したドリル２６が斜め上方に移動して、ドリル２６の軸方向位置（先端位置）を調整することができるのである。
【００４８】
このドリル２６の移動は、図６に示した位置決めセンサ１８８がドリル２６の先端を検出するまで行なわれる（Ｓ２０４）。そして、位置決めセンサ１８８がドリル２６の先端を検出した点でモータ１１０を停止して、軸方向の位置決めを完了する（Ｓ２０６）。それから、インデックスプレート２２の回転に備えるために、スライダ用モータ１１０を駆動してピン１１４を最右端（原点）に復帰させる。
【００４９】
次に、ＣＣＤカメラ１７８で撮像したドリル２６の先端面の画像を用いてドリル２６の位相合わせを行う（Ｓ２０８）。すなわち、位相合わせ用モータ８４を駆動すると、当該モータ８４に連結した小歯車１３４により、大歯車１３２が回転し、大歯車１３２に一体的に連結したドリル保持用ゴムローラ１２２が回転する。これにより、ドリル２６の位相合わせを行うことができるのである。それから、ＣＣＤカメラ１７８の撮影した画像に基づいて、ドリル２６の芯高位置、位相角度を画像処理により数値化して、認識させる（Ｓ２１０）。そして、その後、研磨加工時の最適位置までの芯高及び位相合わせを行い（Ｓ２１２）、位置調整処理を終了する。
【００５０】
それから、前記研磨処理ユニット４０にてドリル２６の研磨を行う（Ｓ１０８）。すなわち、図８に示したように、砥石１９０、１９２をトラバース機構により、ドリル２６と斜交させて移動して、ドリル２６の研磨を行うのである。また、ドリル２６片側の面を研磨したときに、上記した位相合わせ用モータ８４により、位相を１８０度回転させて、反対側の面の研磨を行う。
【００５１】
そして、ドリル２６の先端を塵埃除去処理ユニット４２により塵埃除去処理を行う（Ｓ１１０）。これは、上記した先端塵埃除去処理ユニット４６の場合と同様に行う。すなわち、シンクロナスモータ２１２を駆動させて、リング２１３を回動させ、当該リング２１３の偏心位置に取り付けたリンク機構２１４が揺動する。これにより、リンク機構２１４に連結した揺動レバー２１４ａが矢印２２３に示したように起伏して、揺動レバー２１４ａ上側に位置する塵埃除去部材２２２にドリル２６の先端が刺し込まれる。従って、ドリル２６の付着物を塵埃除去部材２２２にて除去させることができる。また、上記したように、塵埃除去部材２２２はワンウェイクラッチを介して取り付けてあるため、揺動レバー２１４ａが矢印２２３の下方向に移動する場合には、塵埃除去部材２２２は回転せず固定保持される。そして、上記したように塵埃除去部材２２２にドリル２６を刺し込んだ後に、揺動レバー２１４ａが矢印２２３の上方向に移動する場合には、塵埃除去部材２２２は回転し、このとき、前記整形ローラ２２４、２２５にて塵埃除去部材２２２は整形される。このようにしたため、ドリル２６の付着物を自動的に効率よく取り除くことができる。
【００５２】
その後、検査処理ユニット４４にてドリル２６研磨の良否を判定して、個々のドリル２６の良否を選別可能としておく（Ｓ１１２）。これは、上記した先端検出工程とほぼ同様にして行うが、検査処理ユニット４４に搬送されたドリル２６は、既に軸方向位置（先端位置）、芯高、位相が揃った状態にあるため、予めピント調整されたＣＣＤカメラにより撮像して、２値化処理を行った後に、検査を行う。
【００５３】
そして、ホルダユニット２８からローディングユニット３６へのドリル２６の受け渡し処理を行う（Ｓ１１４）。すなわち、上記したように、シャンク押さえベアリング１２４を上げてホルダユニット２８でのドリル２６の保持を解除させて、エアチャック１５５にてドリル２６を吸着保持させる。
【００５４】
また、上記したドリル２６の良否判定の結果は、図示しないメモリにて記憶されており、前記不良と判定したドリル２６は不良品排出部４８に排出する（Ｓ１１６）。この排出工程は、上記したＳ１００の動作の手順を逆に行うことで、行われる。
【００５５】
さらに、前記リング調整ユニット５０において、良品のドリル２６のリング位置を調整する（Ｓ１１８）。このカラーリング２４０の位置調整は、リング調整ユニット５０を用いて上記したように行う。このように、本実施形態においては、不良品排出工程を行った後に、リング調整工程を行っているため、不良品に対してリング調整を行わなくてすみ、無駄な処理を省くことができる。なお、上記したように、ドリル２６の良否はメモリで記憶してあるため、リング調整工程と不良品排出工程の順番を逆にしてもよい。このときには、不良と判定したドリル２６にはリング調整を行わないようにすればよい。
【００５６】
それから、搬入搬出部５２により、良品のドリル２６を排出するのである（Ｓ１２０）。この排出工程は、不良品のドリル２６を排出する場合と同様にして行う。
このように、本実施形態のドリル研磨システム２０においては、ドリル２６の研磨に必要な一連の工程を自動的に連続して行うことができる。また、ドリル研磨処理の効率化を図ることができる。また、検出工程直前に塵埃除去工程を付加する事により、検出の誤認識及び誤判定を回避することができる。なお、ドリル研磨システムの構成としては、実施形態で説明したものに限らず、新たに処理ユニットを追加してもよいし、必要に応じて調整を行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態における塵埃除去処理ユニット４２においては、連続的にドリル２６から付着物を自動的に効率よく行うことができる。また、自動化の工程に容易に対応することができる。なお、塵埃除去処理ユニット４２は、単体で塵埃除去装置として用いることができ、塵埃除去対象もドリル２６に限られないことはもちろんである。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のドリル研磨システムにおいては、ドリルの研磨に必要な一連の工程を自動的に連続して行うことができる。また、ドリル研磨処理の効率化を図ることができる。
また、本発明の塵埃除去装置においては、被塵埃除去物の付着物を自動的に効率よく取り除くことができる。また、自動化の工程に容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるドリル研磨システムを示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施形態における搬送機構及びホルダユニットを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるホルダユニットの要部断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるドリル位相調整機構の概略平面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるローディングユニットの要部断面図である。
【図６】本発明の実施形態における先端位置設定処理ユニットの断面図である。
【図７】本発明の実施形態における先端位置設定処理ユニットの平面図である。
【図８】本発明の実施形態における研磨処理ユニットの説明図である。
【図９】本発明の実施形態における塵埃除去処理ユニットの説明図である。
【図１０】図９のＡＡ方向から見た図である。
【図１１】本発明の実施形態における塵埃除去処理ユニットの上部を示す説明図である。
【図１２】図１１のＢＢ方向から見た図である。
【図１３】図１２のＣＣ方向から見た図である。
【図１４】本発明の実施形態におけるリング調整ユニットの説明図である。
【図１５】図１４のＤＤ方向から見た図である。
【図１６】図１５のＥＥ方向から見た図である。
【図１７】ドリル研磨システムの作業フローを示す説明図である。
【図１８】本発明の実施形態における軸方向位置（先端位置）、芯高及び位相合わせのフローを示す説明図である。
【符号の説明】
２０………ドリル研磨システム、２１………加工側ユニット、
２２………インデックスプレート、２６………ドリル、
２８………ホルダユニット、３７………ベースプレート、
３６………ローディングユニット、３８………先端位置設定処理ユニット、
４０………研磨処理ユニット、４０ａ………軸、４０ｂ………矢印、
４０ｃ………砥石整形装置、４２………塵埃除去処理ユニット、
４４………検査処理ユニット、４６………先端塵埃除去処理ユニット、
４８………不良品排出部、５０………リング調整ユニット、
５２………搬入搬出部、６０………回転軸、
６１………支持台、６２………回転電極、
６３………カップリング、６４………インデックス用モータ、
６５………スラストベアリング、６６………モータ軸、６８………駆動歯車、
７０………従動歯車、８０………ベース、８２………架台、
８４………位相合わせ用モータ、８６………ブロック体、
８７………ブラケット、８８………水平スライダ機構、
９０………上下スライダ機構、９２………摺動溝、
９４………水平スライダ部材、９４ｂ………上下スライダ部材、
９５………傾斜面、９６………レバー、９６ｂ………レバー、
９８………小孔、１００………係止部材、
１００ｂ………係止部材、１０２………貫通孔、
１０４………押圧部材、１０６………圧縮ばね、
１０７ａ………ばね受け、１０７ｂ………ばね受け、
１０８………リンク機構、
１０８ａ………第１リンク、１０８ｂ………第２リンク
１１０………水平スライダ用モータ、１１０ｂ………上下スライダ用モータ、
１１１………ピン、１１２………ラックピニオン機構、
１１２ａ………ピニオン、１１２ｂ………ラック、
１１３………ラックピニオン機構、
１１３ａ………ピニオン、１１３ｂ………ラック、
１１４………ピン、１１５………ピン、
１２０………ドリル保持機構、１２２………ドリル保持用ゴムローラ、
１２４………シャンク押さえベアリング、１２６………シャンク押さえ、
１２６ａ………操作部、１２７………支点
１２８………刃受け、１２８ａ………アーム、１２９………矢印、
１３０………ドリル位相調整機構、１３２………大歯車、
１３４……小歯車、１４０………中心軸、
１４１………連結孔、１４２………円筒体、１４３………栓、
１４４………リング、１４５………吸気孔、
１４６………伝動歯車、１４７………ブラケット、
１４８………回転台座、１４９………ナット、１５０………架台、
１５２………アーム保持ブロック、１５２ａ………周溝、１５３………球体、
１５４………アーム機構、
１５４ａ………第１アーム、１５４ｂ………第２アーム、
１５５………エアチャック、
１５６………バキューム通路、１５７………引っ張りばね、
１５８………エア吸引管、１５９………ピン、
１６０………バキューム通路、１６１………矢印、
１７１………架台、１７１ａ………保持部材、１７２………鏡筒、
１７３………大鏡筒、１７５………倍率調整ダイヤル、
１７８………ＣＣＤカメラ、１７９………プリズム、
１８２………光源部、１８４………照明、
１８６………対物レンズ部、１８７………プリズム、
１８８………位置決めセンサ、
１９０………２番面砥石、１９２………３番面砥石、
１９４………回転駆動モータ、１９６………テーブル、１９８………矢印、
２１０………架台、２１２………シンクロナスモータ、２１３………リング、
２１４………リンク機構、２１４ａ………揺動レバー、２１５………回転軸、
２１６………ワンウェイクラッチ、２１７………シャフト、
２２２………塵埃除去部材、２２３………矢印、
２２４………側面整形ローラ、２２５………周面整形ローラ、
２２６………ホルダ、２４０………カラーリング、
２４１………カップリング、２４２………モータ、
２４４………押圧部材、２４５………保持ブロック、
２４６………ドリル受け、２４７………レバー、２４８………センサ、
２５０………検知部材、２５２………ネジ、
２５４………ベース、２５６………取付け部、
Claims (2)
- それぞれが先端側を斜め上方に向けてドリルを保持するドリル保持機構と、前記ドリルの先端を所定位置に位置決め保持する位置決め機構と、前記ドリルの先端部を支持する刃受けを有し、前記ドリルの芯高位置を調整する芯高調整機構と、前記ドリルの位相を調整する位相調整機構とを備えた複数のホルダユニットと、
このホルダユニットに保持させた前記ドリルの先端位置と先端面形状とを検出する検出部と、この検出部の検出信号に基づいて、前記位置決め機構、前記芯高調整機構、前記位相調整機構を作動して前記ドリルの先端位置、ドリルの芯高、ドリルの位相を調整する駆動制御部とを有する先端位置設定処理ユニットと、
この先端位置設定処理ユニットにより位置決めされた前記ドリルの軸線と斜交して移動し、前記ドリルの先端面を研磨する研磨処理ユニットと、
この研磨処理ユニットにより研磨されたドリルの先端付着物を除去する塵埃除去処理ユニットと、
この塵埃除去処理ユニットにより付着物が除去された前記ドリルの研磨の良否を判定する検査処理ユニットと、
前記複数のホルダユニットを同期して移動させ、ホルダユニットを前記各処理ユニットと対応した位置に順次停止させる搬送機構と、
前記ホルダユニットとの間で前記ドリルの受け渡しを行うローディングユニットと、
このローディングユニットが前記ドリルの搬出入部から取り出し、前記ホルダユニットに渡すドリルの先端の付着物を除去する先端塵埃除去ユニットと、
前記ローディングユニットが前記ホルダユニットから受け取った研磨後の前記ドリルに装着されたカラーリングの位置を調整するリング調整ユニットとを有し、
前記ローディングユニットは、
ベースプレートに回転自在に設けた回転台座と、
この回転台座を貫通し、回転台座に対して昇降する軸に固定したアーム保持ブロックと、
前記回転台座の周方向に複数配置され、基端部が前記アーム保持ブロックに、前記軸のまわりに回転可能に支持された第１アームと、
これら第１アームに対応して設けられ、後端側が前記回転台座に固定した架台に前記第１アームの先端部とともに枢着された第２アームと、
これら第２アームの先端側に連結されて前記ドリルの周面を保持するチャックと、
前記第２アームと前記架台との間に設けた引っ張りばねと、
を有したことを特徴とするドリル研磨システム。 - 所定形状に形成されて被塵埃除去物に接触し、被塵埃除去物の付着物を粘着して除去する塑性物と、
この塑性物を前記被塵埃除去物に対して接触、離間させる駆動部と、
前記塑性物を回転させる回転駆動部と、
変形した前記塑性物を所定の形状に整形する複数の整形ローラと、を有することを特徴とする塵埃除去装置。
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