JP6367111B2 - 基板穴明け装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばプリント基板に穴明けを行うためのドリルを交換する場合等において、ドリルを一時的に保持するためのツールポストが設けられる基板穴明け装置及びその制御方法に関する。

基板穴明け装置においては、ドリルを交換する場合等において、ドリルカセットから取出した新しいドリルをスピンドルに移そうとする前に一時的に保持しておくための供給用ツールポストが備えられるものがある。
このような基板穴明け装置においては、何らかの要因で、供給用ツールポストから新しいドリルをスピンドルに移そうとする場合にスピンドルに古いドリルが残っていたりしたら、供給用ツールポストでドリル同士がぶつかり、供給用ツールポストやスピンドルを破損するおそれがある。

特許文献１には、供給用ツールポストが備えられる基板穴明け装置が開示されているが、上記の如き供給用ツールポストやスピンドルの破損についての言及はない。

特許第3038114号公報

そこで本発明は、ドリルを供給用ツールポストからスピンドルに移そうとする場合における供給用ツールポストやスピンドルの破損を防止することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の基板穴明け装置においては、スピンドルと受渡しをするドリルを一時的に保持するツールポストが加工テーブル上に設置された基板穴明け装置において、前記スピンドルが降下して当該スピンドルにドリルが保持されていれば当該ドリルによって遮られる光軸を発生する発光器と、当該発光器からの光を感知する第一センサと、ドリルを前記ツールポストから前記スピンドルに移そうとする場合に前記第一センサにおいて光を感知できなければ警報を出す制御部とを備えることを特徴とする。

請求項２に記載の基板穴明け装置においては、請求項１に記載の基板穴明け装置において、前記スピンドルは複数設けられ、前記光軸は前記複数のスピンドルに対して共通であり、前記スピンドルの各々に対応して設けられ当該スピンドルが保持するドリルの刃先の存在を検知する第二センサを備え、前記制御部は前記第一センサにおいて光を感知できなければ刃先を検知した前記第二センサに対応するスピンドルを指示して警報を出すことを特徴とする。

請求項３に記載の基板穴明け装置においては、請求項１に記載の基板穴明け装置において、前記発光器と前記第一センサは前記スピンドルが可動的に搭載されるコラムに取付けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の基板穴明け装置の制御方法においては、スピンドルと受渡しをするドリルを一時的に保持するツールポストが加工テーブル上に設置された基板穴明け装置の制御方法において、前記スピンドルが降下して当該スピンドルにドリルが保持されていれば当該ドリルによって遮られる光軸を発生させ、ドリルを前記ツールポストから前記スピンドルに移そうとする場合、前記光軸が遮られているかどうかを判定し、前記光軸が遮られてる場合に警報を出すことを特徴とする。

請求項５に記載の基板穴明け装置の制御方法においては、請求項４に記載の基板穴明け装置の制御方法において、前記スピンドルは複数存在し、前記光軸は前記複数のスピンドルに対して共通であり、前記光軸が遮られてる場合、ドリルの刃先を検知したスピンドルを指示して警報を出すことを特徴とする。

本発明によれば、ドリルを供給用ツールポストからスピンドルに移そうとする場合における供給用ツールポストやスピンドルの破損を防止することができる。

本発明の一実施例となる基板穴明け装置の概略構成図である。 本発明の一実施例において、スピンドルと光軸との位置関係を示す図である。 本発明の一実施例において、加工開始時にスピンドルでドリルを新たに保持する場合のフローチャートである。 本発明の一実施例において、加工途中でドリルを交換する場合のフローチャートである。

以下、本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明の一実施例となる基板穴明け装置の概略構成図である。図１において、１は装置のベースとなる装置基台、２は装置基台上で図示しない駆動機構によりＸ方向に駆動される加工テーブルである。被加工物となるプリント基板３は加工テーブル２の上にここでは２個であるが複数個載置される。４は装置基台１の上に据え付けられた門型コラムで、加工テーブル２を跨ぐように配置され、門型コラム４の垂直面の一つには図示しない駆動機構によりＹ方向に駆動されるクロススライド５が搭載されている。このクロススライド５には、加工テーブル２の上に載置されたプリント基板３の各々に対応してスピンドル６が搭載されており、スピンドル６は門型コラム４に可動的に搭載されている。これら複数のスピンドル６は図示しない駆動機構により互いに同期してＺ方向に駆動される。７はスピンドル６に保持されてプリント基板３を加工するためのドリルである。８はスピンドル６に取付けられ、スピンドル６と共にＺ方向に移動するサブチャックである。９、１０はそれぞれ加工テーブル２の上に設置された供給用ツールポスト、排出用ツールポスト、１１は新しいドリルと古いドリルが区別して収納されるドリルカセットで加工テーブル２の上に設置されている。１２はスピンドル６が保持しているドリル７の長さや径の確認や刃先の有無を検出する機能を有するＣＣＤセンサで、ドリル７を上方から挿入することによって動作させるものである。供給用ツールポスト９、排出用ツールポスト１０、ドリルカセット１１及びＣＣＤセンサ１２は、スピンドル６に対応してそれぞれ一つづつ、加工すべきプリント基板３の近くに設置されている。１６はオペレータに各種の情報を伝える役目をする表示部である。２０は装置各部の制御を行う全体制御部で、例えばプログラム制御の処理装置によって実現されるものである。
以上のように、複数のスピンドル６が門型コラム４に搭載され、ツールポスト等がスピンドル６に対応して配置される構造は、一度の加工量を増やすためのもので、多軸型基板穴明け装置として一般的に知られている。

１３は例えばレーザを発する発光器、１４は発光器１３からのレーザを感知するセンサで、発光器１３とセンサ１４は門型コラム４の両端に設置されている。発光器１３によって作られる光軸１５はＹ軸方向に向き、そのＸ座標は複数のスピンドル６に保持されるドリル７のＸ座標と一致するようになっている。これにより、図２に示すように、ル６を下降させた場合、いずれかのスピンドル６にドリル７が保持されていれば、ドリル７のシャンク部が光軸１５を遮るようになっている。

図１の基板穴明け装置は、全体制御部２０の制御の下に以下のように動作する。
先ず、加工開始時においてスピンドル６でドリル７を新たに保持する場合を説明する。図３にフローを示すように、先ずスピンドル６をＸ１、Ｙ１（この座標位置を以下位置Ａと呼ぶ）に移動させ、次にスピンドル６を所定位置まで降下させる。この後、ステップＡでセンサ１４がレーザを感知するかどうか判定する。センサ１４がレーザを感知（オン）しなければ、いずれかのスピンドル６にドリル７が残っていることを意味するので、スピンドル６をＣＣＤセンサ１２上に移動させ、しかる後所定位置まで降下させる。この後、ステップＡでＣＣＤセンサ１２がドリル７の刃先を検知（オン）するかどうか判定する。ＣＣＤセンサ１２がドリル７の刃先を検知したら、そのＣＣＤセンサ１２に対応するスピンドル６にドリル７が残っていることを意味するので、「Ａスピンドルにドリルが保持されています。取除いて下さい」なるエラーメッセージ（警報）を表示部１６に表示し、ドリル７が残っているスピンドル６がいずれのものかが識別できるようにして、不要なドリルの取除き作業を促す。そして、オペレータによるドリルの除去作業が行われた後、オペレータからの再スタート指示を受けてステップＣに行く。

一方、ステップＡでセンサ１４がレーザを感知すれば、いずれのスピンドル６にもドリル７が残っていないことを意味するので正常と見做し、図３での図示を省略するがスピンドル６を適宜移動させ、ステップＣに行ってサブチャック７によりドリルカセット１１から新しいドリル７を取出してそれを供給用ツールポスト９に置き、その後で供給用ツールポスト９にあるドリル７をスピンドル６に保持させ、スピンドル６の回転をスタートさせる。

次に、加工途中でドリルを交換する場合を説明する。図４にフローを示すように、先ずスピンドル６の回転を停止させ、図４での図示を省略するがスピンドル６を適宜移動させ、サブチャック７によりドリルカセット１１から新しいドリル７を取出してそれを供給用ツールポスト９に置き、その後でスピンドル６が保持していたドリル７を排出用ツールポスト１０に置く。

次にスピンドル６を位置Ａに移動させ、この後、スピンドル６を所定位置まで降下させ、ステップＤでセンサ１４がレーザを感知するかどうか判定する。センサ１４がレーザを感知しなければ、いずれかのスピンドル６にドリル７が残っていることを意味するので、スピンドル６をＣＣＤセンサ１２上に移動させ、しかる後所定位置まで降下させる。この後、ステップＥでＣＣＤセンサ１２がドリル７の刃先を検知（オン）するかどうか判定する。ＣＣＤセンサ１２がドリル７の刃先を検知したら、そのＣＣＤセンサ１２に対応するスピンドル６にドリル７が残っていることを意味するので、「Ｂスピンドルにドリルが保持されています。取除いて下さい」なるエラーメッセージ（警報）を、ドリル７が残っているスピンドル６がいずれのものかが識別できるようにして、不要なドリルの取除き作業を促す。そして、オペレータによるドリルの除去作業が行われた後、オペレータからの再スタート指示を受けてステップＦに行く。

一方、ステップＤでセンサ１２がレーザを感知すれば、いずれのスピンドル６にもドリル７が残っていないことを意味するので正常と見做し、図４での図示を省略するがスピンドル６を適宜移動させ、ステップＦに行って供給用ツールポスト９にあるドリル７をスピンドル６で保持し、その後でサブチャック７により排出用ツールポスト１０にあるドリル７をドリルカセット１１へ収納し、スピンドル６の回転をスタートさせる。

なお、最後のステップＧにおけるスピンドル６の回転のスタートは、排出用ツールポスト１０にあるドリル７をドリルカセット１１へ収納する動作の前に行っても良い。この方が加工を中断してからの加工動作を早く再開始でき、効率が向上する。

上記実施例によれば、供給用ツールポスト８から新しいドリルをスピンドル６に移そうとする場合にスピンドル６に古いドリルが残っていたりしたら、エラーメッセージ（警報）を出すようにしたので、供給用ツールポスト８でドリル同士がぶつかり、供給用ツールポスト８やスピンドル６を破損するおそれをなくすことができる。
また複数のスピンドル６が搭載される多軸型基板穴明け装置において、ドリルが残っているスピンドル６を識別できるようにしてエラーメッセージ（警報）を出すので、オペレータによる不要なドリルの取除き作業の作業性を向上できる。

なお上記実施例では、図１に示すように、発光器１３とセンサ１４は門型コラム４において互いに対抗して設けてあるが、センサ１３を発光器１４に共に実装して片側に取付け、反対側には反射板を設置するような回帰反射形のものでも良い。
また上記実施例では、多軸型基板穴明け装置の場合を説明したが、スピンドル６が一つしかない単軸型の場合でも、本発明を適用できることは明らかである。

１：装置基台、２：加工テーブル、３：プリント基板、４：門型コラム、
５：クロススライド、６：スピンドル、７：ドリル、８：サブチャック、
９：供給用ツールポスト、１０：排出用ツールポスト、１１：ドリルカセット、
１２：ＣＣＤセンサ、１３：発光器、１４：センサ、１５：光軸、１６：表示部、
２０：全体制御部

Claims (5)

1. スピンドルと受渡しをするドリルを一時的に保持するツールポストが加工テーブル上に設置された基板穴明け装置において、前記スピンドルが降下して当該スピンドルにドリルが保持されていれば当該ドリルによって遮られる光軸を発生する発光器と、当該発光器からの光を感知する第一センサと、ドリルを前記ツールポストから前記スピンドルに移そうとする場合に前記第一センサにおいて光を感知できなければ警報を出す制御部とを備えることを特徴とする基板穴明け装置。
2. 請求項１に記載の基板穴明け装置において、前記スピンドルは複数設けられ、前記光軸は前記複数のスピンドルに対して共通であり、前記スピンドルの各々に対応して設けられ当該スピンドルが保持するドリルの刃先の存在を検知する第二センサを備え、前記制御部は前記第一センサにおいて光を感知できなければ刃先を検知した前記第二センサに対応するスピンドルを指示して警報を出すことを特徴とする基板穴明け装置。
3. 請求項１に記載の基板穴明け装置において、前記発光器と前記第一センサは前記スピンドルが可動的に搭載されるコラムに取付けられていることを特徴とする基板穴明け装置。
4. スピンドルと受渡しをするドリルを一時的に保持するツールポストが加工テーブル上に設置された基板穴明け装置の制御方法において、前記スピンドルが降下して当該スピンドルにドリルが保持されていれば当該ドリルによって遮られる光軸を発生させ、ドリルを前記ツールポストから前記スピンドルに移そうとする場合、前記光軸が遮られているかどうかを判定し、前記光軸が遮られてる場合に警報を出すことを特徴とする基板穴明け装置の制御方法。
5. 請求項４に記載の基板穴明け装置の制御方法において、前記スピンドルは複数存在し、前記光軸は前記複数のスピンドルに対して共通であり、前記光軸が遮られてる場合、ドリルの刃先を検知したスピンドルを指示して警報を出すことを特徴とすることを基板穴明け装置の制御方法。

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