JP6505489B2 - 加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば加工工具としてのドリルを回転させるスピンドルを有する基板穴明けけ装置の如き加工装置において、スピンドルの工具保持部であるコレットチャックを清掃することができるようにした加工装置に関する。

基板穴明け装置において、コレットチャック内部に付着した切粉を清掃する技術として、コレットチャックの下方からノズルを挿入し、単純にそこから清掃液を噴射する方式が特許文献１に開示されている。

特開平１１−３４７８８１号公報

この方式においては、コレットチャックの内部形状によっては清掃液が届かず、切粉が清掃しきれない欠点がある。このため、切粉が蓄積することでスピンドルシャフトのバランス悪化によるスピンドルの故障、コレットチャックの開閉不良やグリップ力低下等のコレットチャック不良が発生し、加工が正常にできないケースが起きる欠点がある。

そこで、本発明は、コレットチャックの清掃が確実にできるようにし、スピンドルの故障やコレットチャック不良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に記載の加工装置においては、加工テーブルに載置された被加工物に複数のチャック片を有するチャック部が内部に挿入されたコレットチャックを取付けたスピンドルに保持した加工工具により加工を行うようにした加工装置において、前記加工テーブルの上部に設置されたノズルであって圧縮空気の吹き出し口が複数個設けられたものと、前記コレットチャックの下方に存在する切粉を吸い込む集塵器と、前記コレットチャックを前記ノズルに位置合わせて前記コレットチャックの内部に前記ノズルを挿入させるように前記スピンドルと前記加工テーブルの相対移動を行う制御と前記挿入の後に圧縮空気を前記吹き出し口から吹き出させるとともに前記集塵器を作動させる制御を行わせる制御部とを備え、前記吹き出し口から前記圧縮空気を吹き出させる状態において前記チャック片の外周に設けられた切欠き部に対応する位置に前記吹き出し口が位置することを特徴とする。

また請求項２に記載の加工装置においては、請求項１に記載の加工装置において、前記切欠き部は遠心力の影響を抑える目的で形成されたものであることを特徴とする。

本発明によれば、コレットチャックの清掃が確実にでき、スピンドルの故障やコレットチャック不良を防止することができる。

本発明の一実施例において、コレットチャックが清掃される様子を示す図である。 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。 図２におけるスピンドルの先端側を示す図である。 図２における清掃ユニットの構成を示す図である。 図２におけるコレットチャックの詳細を示す図である。 本発明の一実施例において、清掃ユニットのノズルをコレットチャックに挿入した状態を示す図である。

以下、本発明の一実施例について説明する。
図２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２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１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、これ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、図示しない駆動機構によりＺ方向に駆動されるスピンドル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。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、９、１０はそれぞれ供給用ツールポスト、排出用ツールポスト、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、それぞれ加工テーブル２の上の加工すべきプリント基板３の近くに設置されている。１１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り、スピンドル６と供給用ツールポスト８、排出用ツールポスト９あるいはドリルカセット１０間のドリル授受を行うためのものである。加工テーブル２の上には、さらにスピンドル６のコレットチャックを清掃するための清掃ユニット１２が設置されている。
１３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。

図３は、図２におけるスピンドル６の先端側を示す図である。スピンドル６の先端側にはドリル７を保持するためのコレットチャック１４が取付けられており、また周辺には図示を省略するシリンダを介してプレッシャフット１５が係合している。このプレッシャフット１５は、スピンドル６が降下する場合、途中までは共に移動し、それ以後はスピンドル６とは独立に垂直方向に移動できるようになっている。図３はスピンドル６が降下した位置での状態を示している。プレッシャフット１５の下端には、加工すべきプリント基板の上面を押し付けるためのブッシュ１６が保持されている。１７は集塵器であり、コレットチャック１４の外側下方部周辺に存在する切粉を、スピンドル６とプレッシャフット１５との間隙に繋がったパイプ１８を通して吸い込めるようになっている。なお、集塵器１７は、加工によって生じた切粉もパイプ１８を通して吸い込むようになっている。

図４は、図２における清掃ユニット１２の構成を示す図である。清掃ユニット１２は、スピンドル６のコレットチャックの内部に挿入される円形のノズル２１、加工テーブル２に取付けられてノズル２１を垂直に保持する台座２２を有する。ノズル２１には、５つの高さ位置のそれぞれに２個、合計１０個の吹き出し口２３が設けられている。各高さ位置にある２個のうちの一方は紙面の表側、他方は裏側に向いていて、円周方向に互いに１８０度離れている。また高さ位置が隣接するもの同士は、互いに９０度ずつ離れている。各吹き出し口２３からは、加工テーブル２と台座２２の各々に設けられた図示していない通路を経由して取り込んだ圧縮空気を吹き出すようになっている。

図５は、図２におけるスピンドル６のコレットチャックの詳細を示す図である。コレットチャック１４の内部には、上下方向に移動可能な円形のチャック部２４が挿入されている。チャック部２４の内部にはドリルを下側から挿入するための円形のドリル挿入部２５が形成され、上部を残して十字方向に形成したスリット２６により円周方向に４分割されている。２７は４分割されたうちの一つであるチャック片を示す。チャック部２４が上下方向に移動することにより、ドリル挿入部２５に挿入されたドリルを４個のチャック片２７で締め付けたり、緩めたりすることができるようになっている。図５はチャック部２４を一方向のスリット２６側からとらえた断面図である。２８はチャック片２７の外周に設けられた切欠き部であり、遠心力の影響を抑える目的で形成したものである。従来の清掃方式では、特にこの切欠き部２８に入った切粉２９が除去できず、蓄積してスピンドルの故障やコレットチャック不良の原因となっていた。

図２において、スピンドル６のコレットチャックを清掃する場合、全体制御部２０は以下のように各部を動作させる。
全体制御部１３は、スピンドル６の駆動時間をカウントしているものとし、それが一定時間に達した時点において、先ず、スピンドル６がドリル７を保持していない状態にする。この状態においては、図５に示すコレットチャック１４のチャック部２４は緩んだ状態となっている。その後、スピンドル６のコレットチャックが清掃ユニット１２の位置に来るよう、加工テーブル２をＸ方向に移動させ、クロススライド５をＹ方向に移動させる。しかるのち、スピンドル６を下降させ、図１及び図６に示すように、清掃ユニット１２のノズル２１をコレットチャック１４のドリル挿入部２５に下側から挿入させる。ここで、ノズル２１がきちんと挿入された状態においては、中間の高さ位置にある吹き出し口２３は、切欠き部２８が設けられる高さと対応する高さ位置に設けられている。

しかる後、前述したルートで圧縮空気をノズル２１に送り込み、ノズル２１に設けられた複数の吹き出し口２３から吹き出させるのと同時に集塵器１７も動作させる。これにより、ノズル２１から吹き出した圧縮空気は、チャック片２７の内側には直接に、また切欠き部２８があるチャック片２７の外側には隙間を形成する図示していないスリットを介して循環し、それらに蓄積した切粉２９は、チャック片２７と台座２２の間、すなわちコレットチャック１４の下方に落下し、図６から理解されるように、パイプ１９を通して集塵器１７に吸い込まれ、コレットチャック１４の清掃が完了する。
なお、以上の清掃動作において、ノズル２１からの圧縮空気の吹き出し動作と集塵器１７の吸い込み動作は、１回だけでなく、複数回行っても良い。

上記実施例においては、スピンドル６の駆動時間が一定時間に達した時点においてコレットチャックの清掃動作を行うようにしたが、加工動作の前後とか、ドリルの交換時期とか、これらの組合せ時期で行うようにしても良い。

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：清掃ユニット、１３：全体制御部、１４：コレットチャック
１５：プレッシャフット、１６：ブッシュ、１７：集塵器、１８：パイプ
２１：ノズル、２２：台座、２３：吹き出し口、２４：チャック部
２５：ドリル挿入部、２６：スリット、２７：チャック片、２８：切欠き部
２９：切粉

Claims (2)

1. 加工テーブルに載置された被加工物に複数のチャック片を有するチャック部が内部に挿入されたコレットチャックを取付けたスピンドルに保持した加工工具により加工を行うようにした加工装置において、前記加工テーブルの上部に設置されたノズルであって圧縮空気の吹き出し口が複数個設けられたものと、前記コレットチャックの下方に存在する切粉を吸い込む集塵器と、前記コレットチャックを前記ノズルに位置合わせて前記コレットチャックの内部に前記ノズルを挿入させるように前記スピンドルと前記加工テーブルの相対移動を行う制御と前記挿入の後に圧縮空気を前記吹き出し口から吹き出させるとともに前記集塵器を作動させる制御を行わせる制御部とを備え、前記吹き出し口から前記圧縮空気を吹き出させる状態において前記チャック片の外周に設けられた切欠き部に対応する位置に前記吹き出し口が位置することを特徴とする加工装置。
2. 請求項１に記載の加工装置において、前記切欠き部は遠心力の影響を抑える目的で形成されたものであることを特徴とする加工装置。

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