JPH01500738A - 高速且つ精密な穿孔システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 高速且つ精密な穿孔システム 発明の青畳 本発明は、高速穿孔システムに関し、プリントされた回路板および同様なワーク ピースの精密な穿孔を行うためのもので、さらに詳しくは、高速でワークピース 内に極小径寸法の穴を穿孔するためのシステムに関するものである。

現在一般的に、プリント回路板は電気回路を形成する電気構成部分に搭載あるい は相互に連結されて使用されている。代表的には、構成部分のリードが所定のパ ターンで孔が形成されたボード内の孔を通して挿入されている。プリント回路板 に自動的に穴を穿孔するための種々のシステムは公知である。例えば、このよう なシステムおよびその構成部分は、米国特許第４，０８８，４１７号、第３，５ ７８，８２７号および第３．９７３．８６３号に記載されている。これらシステ ムは、一般に、多種多様のスピンドルを用い、かつ、所定の穿孔シーケンスに応 じてワークピースを穿孔するために、数値制御されている。該システムでは一般 に、穿孔シーケンスの間にドリル工具を迅速に交換出来るように自動工具交換機 を使用している。ワークピースは、Ｘ−Ｙ方向に移送するために支持されたテー ブル上に搭載され、ドリルスピンドルに対してワークピースを正確に位置決めし ている。代表的には、ワークテーブルはグラニット・ビーム上の複数のエアベア リングによって支持され、リードねじ機構により、Ｘ−Ｙ軸線の１つの軸線に沿 つった移送を可能としている。かつ、該グラニット・ビームもグラニット・ベー ス上に複数のエアベアリングによって支持され、他のリードねじ機構によってＸ −Ｙ軸線の他の軸線に沿って移送可能とされている。

現在使用されているプリン回路板は、非常に小さい寸法の孔が多数設けられてお り、例えば、１インチ内に４０００個の孔と極小で、ｌボードにつき４００００ 個と多数設けられ、ボード上に高度な構成部分を密集状態に収納出来るようにし ている。このような極小の孔を高速かつ要求される精度で穿孔する場合、多数の 問題がある。

上記の如き小さい孔を穿設する場合の最も有害な問題の１つは、穿孔作業の間に Ｚ軸の振動が生じることであり、該振動は穿孔工具に損傷を与える。プリント回 路板の穿孔機械は、一般に、生産を増加するために多数のステーションを備えた 装置からなり、かつ、比較的大きな可動テーブルが全てのワークステーションを 収納可能とするために必要とされている。さらに、高速作業の要求に合わせるた めに、ワークピースを支持するワークテーブルは可能な限り軽量に形成される。

従来のワークテーブルが鋳造鉄から構成されていることにより、重量を軽減する ために一般に非常に薄くされている。

また、従来のシステムにおいては、これらのテーブルは通常、４点あるいは６点 でエアベアリングによって支持されている。このような構成では、各工具スピン ドルに対する圧力フィードが支持されたテーブルを打つ時に、穿孔作業のために スピンドルが下降された時に、その下方に保持されたワークピースを保持するワ ークテーブルに”　ドラム”現象を生じさせる。各圧力脚（ｆｅｅｔ）の衝撃は テーブル内に振動を発生し、前進するビットの方向への動きを生じると共に、続 いて、ドリルビット上にチップ荷重を飛躍的に増加する。この状態は小さなドリ ルビットの破損の主要な原因の１つである。ワークテーブルの振動は、また、ワ ークピースを迅速に位置決めするためにワークテーブルを加速および減速するこ とからも発生する。

Ｐ、Ｃ，Ｂ穿孔システムにおいて使用されている従来のスピンドルはチャック装 置の多数のタイプの内の１つを用いて把持した時に、ドリルを回転している。チ ャックの１つのタイプは、ドリルビットに対する把持力を、スピンドルとビット の高速回転によって生じる遠心力によって生じるようにしたものである。このよ うな従来のチャックタイプものでは、低速ではビットの締め付は力が不十分で、 ビットとスピンドル軸線の同心性を欠くと共に、ビットの突出量およびビットの 挿入深さのコントロールを欠く等のいくつかの不都合がある。さらに、従来のシ ステムでは、重量の重いスピンドルボディを含むスピンドル全体は穿孔作業を為 すために昇降され、それによって、高速での穿孔作業のために要求されるスピン ドルの急速な加速と減速の間、比較的大きな反作用力と振動とを発生しがちであ る。

それ故に、プリント回路板および基層のようなワークピースに小径（０，００３ から０．０６インチの直径）の孔を高速で穿孔出来る穿孔システムを提供するこ とが、当技術分野において進歩をもたらすことになる。

発明の概要 新規な高速穿孔システムが本発明において開示されている。本発明の１つの要点 は、静止している（Ｘ−Ｙ座標に対して）ドリルスピンドルの下方にワークピー スを位置させるために用いられるＸ−Ｙ位置決めシステムにある。ワークピース はワークテーブルによって支持され、該ワークテーブルはフロートしているクロ スビーム上にエアベアリングによってフロートされ、かつ、上記クロスビームも エアベアリングによって静止ガイドビーム上にフロートされている。

Ｘ軸方向の移送はワークテーブルおよびフロートしているクロスビームに連結し ているリードスクリュウによって為され、該リードスクリュウはサーボモータで 駆動される。Ｙ軸線の移送は、浮遊しているクロスビームを静止ガイドビームに 連結するサーボモータ駆動のリードスクリュウで為される。

本発明の上記した１つの要点によれば、ワークテーブルとフロート・クロスビー ムの間、該クロスビームとガイドビームの間の各エアベアリングは移送表面の間 の実質的なエリアを支持している。この新規なエアベアリングの構成は、複数の 分配された真空室と協働的に作用し、ワークテーブルとクロスビームの隣接した 表面、およびクロスビームのガイドビームの隣接した表面を共に引圧するための 真空予圧力を提供する。該真空予圧力は、真空室を囲む隣接した各表面上に作用 するエアベアリングと対抗する。真空予圧力は、ワークピースを押圧するスピン ドルの圧力脚によって生じる力より十分に大きな力とされており、それによって 、ワークピースに対する圧力フィードの衝撃によって生じるワークテーブルの振 動を無くすことが出来る。広い移送エリアを越えるエアベアリングの配置に伴っ た真空予圧の供給は、ワークテーブルが４点あるいは６点の軸受は点で或は脚上 に支持されている従来のテーブルの設計では得ることが出来ない程、著しく厳密 にワークテーブルを位置決めすることが出来る。真空予圧を用いることで、ワー クテーブルの硬さは、機械ベーステーブルと実質上等しくなる。

上記した新規なエアベアリングと真空予圧装置によって、ワークテーブルはそれ 自体を非常に硬くする必要がなく、そのため、非常に軽量にすることが出来る。

本発明の他の要点は、ワークテーブルがステンレルスチールの２枚の薄いプレー トの間に金属製のハニカムコア構造体を挟んで形成されることである。そのよう な構造体の重量は、従来の中実のテーブルの８０％以上が減少され、よって、小 さなサーボモータを使用したリードスクリュウによって高速で作動出来る。その 結果、移送システムの構成要素上の疲労を減少できると共に、加速した速度によ り生産を増加させることが出来る。

本発明の別の要点は、穿孔システムの一部として用いる高速スピンドルにある。

該スピンドルはドリルビットを把持するために新規な遠心チャックを用いており 、それによって、把持を改良し、スピンドル軸線とビットを同心にできる。該チ ャックはビット上の遠心力が対に対向するレバーアームのを通して増加される形 となるように設定されている。また、該チャックは、作業の間、回転する構成要 素の関連した作動を防止し、潜在するバランスの問題を無くすため、単一の要素 として設定されている。バランスがとられると共に単一に設定されることにより 、該チャックは、現在一般に使用されている傾斜されたチャックと比較して、ビ ットを把持する過程で発生する軸方向の変位が生じない。

ドリルの突出は、チャックをセンタリングするために、スピンドルの回転軸に対 して同心的に搭載される隣接したブッシングを、分離することで最小とされる。

スピンドルが回転していない時の最初のビット把持力は、０リングの弾性力によ って発生され、該０リングは、チャックのレバーアームを外方へ付勢する圧縮力 の下で保持されており、該円形スプリングはドリルの脚に静的な摩擦係合を与え て把持する。

本発明の別の要点は、スピンドルの構成が、ロータの回転と直線作動を同時に行 い得るようにしたことにあり、それにより、ロータが回転している間に、穿孔行 程で作動するためにロータを昇降させることを可能とするものである。この作用 を行うため、スピンドル・ロータは、スピンドルハウジング内に固定されたＡＣ ・ブラシレス・モータ・スタータによって回転される。該ロータはスタータの巻 きの範囲より長く、回転作用を邪魔することなしに、軸方向に移動出来るように している。該ロータは円形および直線状のエアベアリングによって、スピンドル ・ハウジングに対して軸方向および回転作動可能に支持されている。

ロータ・スピンドルの上端はスラスト・エアベアリングを介して、スピンドル・ ハウジング内で軸方向に作動可能に搭載された非回転プランジャに連結されてい る。該プランジャはりニアモータの可動コイルに連結され、該リニアモータは、 リニアモータ・コイルに与えられる電流によって生成される電動力に反応して上 昇および下降される。このように、リニアモータを配置することで、高速でロー タが回転している時に、同時に、スピンドル・ロータの昇降を可能とする。

ロータの重量は、スピンドル全体の重量からみてわずかな部分である。ロータ、 プランジャおよび可動コイルのみが昇降され、スピンドル・ボディは静止したま まで、比較的軽量なロータが、高度な反作用力および高度の振動を発生させるこ となく、直線的に加速および減速させることが出来る。この配置は従来のスピン ドル装置の不都合を解消し、かつ、小径な孔を連続的に穿孔するために必要とさ れるスムーズで振動の無いスピンドルの作動を与えることが出来るものである。

本発明のさらに別の要点は、工具交換機にある。該工具交換機は、ワークテーブ ルによって搬送され、種々の工具、例えば、後述する実施例におけるワークピー スの穿孔作業の間に使用される種々のサイズのドリルビットなどを供給するもの である。本発明によれば、ビットはクリップ内に供給され、各クリップはそれぞ れ６個のビットを搬送する。該クリップは、クリップの積み込むおよび保管の間 に、損傷およびロスが生じないようにビットを保護するため、クリップ・カバー を備えている。該カバーは工具交換機のマガジン内にクリップを挿入する前に移 動される。

新規な工具クリップは、ドリルビットを積み込みおよび保管するために用いられ 、工具交換機のマガジンに装填される。ドリルビットの小さいサイズのものは、 実際の作業中の破損と同程度に、取り扱いから破損を受け易い。クリップはさら にドリルビットの手動による取り扱いを実質的に無くすための手段を備えている 。クリップはドリルビットを受容するために、６個の孔を形成した長尺なハウジ ング部材を備えている。番孔は肩部表面を与えるために対向してくぼんでいる。

クリップ・カバーは積み込みと保管の間に、ビットのロスあるいは損傷を防ぐた めに設けられている。該カバーは工具交換機内にクリップを積み込む前に取り外 される。

クリップ内に装填されるために、ビットの形状を特別なものにしている。１つの 具体例においては、ツバが各ビットの脚の回りに嵌合され、該ツバにはクリップ ・カバーの一部と係合するための溝を設けており、該係合によりクリップ内の所 定位置にビットをロックしている。該ツバは、クリップ・ハウジング内の対向し て穿設された肩部に当接され、それによって、クリップ・ハウジング内へのビッ トの挿入深さを制御している。

他の具体例では、１つの肩部および１つの溝がビットの脚に形成されている。上 記肩部はクリップハウジング内に対向して穿設された肩部に当接し、孔内へのビ ット挿入深さを制御しており、かつ、クリップ・カバーの一部がビットの脚の溝 と係合し、クリップ・カバーがクリップ・ハウジング上に取り付けられている間 、ビットを固定している。

各工具交換機はワークテーブルの正面エツジに沿って搬送され、複数の工具クリ ップ（例えば、６個）を装填した１つのマガジンを備えている。該マガジンは上 端ロックプレートを備えている。該上端ロックプレートには複数の長尺なスロッ トが形成されている。上記上端ロックプレートの厚さおよびスロットの幅は、ス ロットのエツジが、ビットの脚あるいはビットのツバに形成された溝と係合し、 クリップがマガジン内に装填されるように設定している。上記長尺なスロットは 、スロットに沿って配置された大きな間隙開口を複数個有している。工具交換機 はロックとアンロック位置の間で、スロツト軸線に沿って、水平方向にロックプ レートを移送するための空圧機構を備えている。ロック位置にロックプレートを 位置させると、ビット（あるいはビット・ツノりに形成された谷溝に、スロット ・エツジが係合することによって、ビットはロック位置にロックされ、移動しな いようになる。アンロック位置にロックプレートを位置されると、スロット内の 大きな開口はビット軸線と並び、スロット・エツジとビット（あるいはビットツ ノりの間にクリアランスを与え、それによって、ビットを工具交換機内より取り 出し、あるいは挿入される。

工具交換機はＺ軸線に沿って移動するために空圧機械で支持されており、その結 合されるスピンドルに対して工具交換機を昇降させる。スピンドル内に工具を装 填するため、ワークテーブルは、マガジン内の所要のビットがスピンドルの下方 に直接的に配置されるように位置決めされる。ゼロあるいは原位置にスピンドル ロータをした状態で、工具交換機は、ビットがチャックによって把持されるよう に、遠心チャック内にビットの脚を位置させるために上昇される。

その後、工具交換機はワーク表面のレベルより下方へ下降され、穿孔作業が開始 される。このサイクルは、ビットをクリップ内の元に位置に戻す時は逆となる。

各要素が結合された工具交換機の利用は、スピンドルと工具保管位置との間にビ ットを移送するための、分離したビット移送システムの必要性を無くし、その結 果、従来のシステムより迅速に工具の交換を行うことが出来る。

従来の穿孔システムは、穿孔作業が行われている間、ワークピースを定置するた めに、スピンドル圧力フィードを用いている。該圧力フィードは可なりの力でワ ークピースを打ち、そのため、ビットに損傷を生じさせるような振動が発生する 。この問題を解決するため、本発明は、真空フレーム取付具がシステム内に用い られ、適宜の位置にワークピースを固定する。ワークテーブルの上端面には１つ の開口が設けられ、該開口は真空源に連通される。大きな真空開口が形成された 工具プレートが、該工具プレートの開口をワークテーブルの開口と並べて、ワー クテーブル上に配置される。真空チャック部材がフラット・プレート上に位置さ れ、かつ、該チャック部材はフラットな上端面と、底面とを備え、該底面はそこ に設けられる複数の横断方向に長尺とされた解放エリアを備えるものである。

バックアップ・ボードと穿孔される薄いワークピースの層が、真空チャック部材 のフラットな表面に載置される。その後、ワークピースのボード層を囲んでフレ ームが位置され、該フレームは、フラット・プレートに接触するたわみ可能の真 空シールを備えた直線で囲まれた側面取付具領域と、上記層内のワークピースの 上端外周に接触するたわみ可能な真空シールを備えた上端取付具領域を構成して いる。取付具と真空チャック部材は、ワークピース層の外周の回りにシールされ た室を構成するために用いられる。真空源がフラット・プレートの開口に連通さ れるため、空気は真空チャックの横断する解放エリアにそって、シール室に排出 されるように吸引される。

最上位のボードの露出されｆ二表面に与えられる雰囲気圧力は、ボードを押下し て平らにされた状態とし、かつ、ワークテーブル対して、フレームがボード層の 外周を囲うように、シールが圧縮する。穿孔シーケンスの間、ドリルの挿入の深 さは、ビットがバックアップ・ボードを貫通しないように制御される。このよう に、ワークテーブル内に穿孔する穴はワークピースを定置する真空シールを破る ことはない。

図面の簡単な説明 本発明の上記および他の特徴および利点は、例示的な実施例の下記の詳細な説明 より明らかになるもので、該実施例の図面において、第１図は、本発明の高速穿 孔機Ｍ（ボール盤）の正面図、第２図は、第１図の２−２線に沿った第１図の機 械の平面を部分的に示す断面図、 第３図は、第２図の３−３線に沿った第１図の機械の正面を部分的に示す断面図 、 第４図は、第２図の４−４線に沿った第１図の機械の側面を部分的に示す断面図 、 第５図は、第４図の５−５線に沿った第１図の機械の平面を示し、トップ・ワー クテーブルとクロスビームの間にエアベアリングを備えている１つのエアオリフ ィスの断面図、第６図は、第５図の６−６線に沿った側面を示し、第５図に示す エアベアリングの構造を示す側面図、 第７図は、エアベアリングと真空予圧機構を示す、ワークテーブルと、クロスビ ームと、ガイドビームを断面した側面図、第８図は、第１図の機械の作業に使用 されるワークテーブル押圧保持構造と４つの工具プレートの内の１つを示す、第 １図の機械のトップワークテーブルの一部を示す上図面、第９図は、第８図の９ −９線に沿った側面を示し、第８図の工具プレートと吸引保持構造を示す断面図 、第１０図は、第９図のＩ　Ｏ−１０線に沿つた側面を示す、第９図の工具プレ ートと吸引保持構造を示す断面図、第１１図は、第１図の機械の高速穿孔スピン ドルの１つを示す拡大正面図、 第１２図は、第１１図の１２−１２線に沿ったスピンドルの断面図、 第１３図は、第１１図の高速穿孔スピンドルを構成するロータと遠心チャック・ アセンブリを示す拡大断面図、第１４図は、第１１図の高速穿孔スピンドルを構 成する単一の遠心チャックを示す斜視図、 第１５図は、第１図の穿孔機械を甲面する４つの工具交換機の内の１つを示す平 面図、 第１６図は、第１５図のｔｓ−ｔｓ線に沿って断面し、１つのマガジンと工具交 換機の工具クリップを示す断面図、第１７図は、第１６図の１７−１７線に沿っ た側面を示し、工具交換機の２つの隣接したマガジンを示す断面図、第１８図は 、工具交換機のマガジンに装填するために、１つの通常のタイプのドリルを搬送 する工具クリップの一例°を示す側面図、第１９図は、本発明の１つの要旨を具 体化する穿孔工具の正面図、第２０図は、第１９図の新規なドリル工具を搬送す る工具クリップの断面図、 第２１図は、ロータ・シャフトのスラスト・フランジをプランジャに取り付ける スラスト・ベアリングを示す断面図、第２２図は、他の形状のクロスビームを備 えた穿孔システムの平面図、 第２３図および第２４図は、さらに詳細に他のクロスビームの構成を示す、第２ ２図の２３線と２４ｍに沿った正面と側面を示す断面図、 第２５図は、第１図に示されている穿孔システムの作動を制御するためのコント ロール・システムを示す概略ブロック図である。

実施例の詳細な説明 本発明に係わる精度の高い高速穿孔システムの好ましい実施例を第１図の正面図 により説明する。

システム５０は、堅固な柱脚５７．５９によって支持された水平方向の下方グラ ニット・ベーステーブル５５を備えている。一対のグラニット・ガイドビーム６ ０．６２がベーステーブル５５に取り付けられている。グラニット・クロスビー ム６５か２つのガイドビーム６０と６２の上に配置されている。システム作動時 、クロスビーム６５は、後述するように、エアベアリングによってガイドビーム ６０．６２上に支持される。

システム５０は、システム・コントロールユニット（第２５図参照）から入力さ れる制御信号に応じてガイドビーム６０，６２に対して矢印Ｙ方向にクロスビー ム６５を移動するための手段を備えている。該移動手段は、第２図に示すように 、公知の方法でシステム・コントロールユニットによって制御されるサーボモー タによって駆動される高精度のり一ドスクリネウ装置を備えている。尚、該移動 手段は当技術分野においては公知である。

’７−クテーブル７０はエアベアリング手段によってクロスビーム６５上に支持 される。本システム５ｏは、更にクロスビーム６５に対して矢印Ｘ方向にワーク テーブル７０を移動するための手段を備えている。この移動手段は、また、クロ スビーム６５のための移動手段として上述した場合と同様な方法で、システムコ ントロールユニットによって制御されるサーボモータによって駆動される高精度 のリードスクリュウ装置からなる。

グラニット・トップ・サポートビーム８０は、一対のＣ形状とした支柱７５．７ ７によって、ワークテーブル７０の上方に固定支持されている。該トップ・サポ ートビーム８０は複数のドリルスピンドルを支持している。本発明の１つ要点に 従って、本システムは対となっているドリルスピンドルを複数組み備え、各対の １つのスピンドルはワークビスに大径の孔を穿設するドリル手段として用いられ 、他のスピンドルは小径の孔をあけるドリル手段として用いられる。このように 、高速スピンドル８１−８４は、従来のスピンドル８５−８８と夫々対とされる 。各対のスピンドルは、７−クテーブル７０上に搭載される対応する工具プレー ト９１−９４の上方に並列の関係で搭載される。クロスビーム６５とワークテー ブル７０を夫々移動する手段は、スピンドルのＸ−Ｙ位置に対してワークテーブ ル７０を正確に位置するための手段を備えている。

第１図に示すシステム５０は、各工具プレー）９１−９４と複数対のドリルスピ ンドルから構成される４つの穿孔ワークステーションを備えている。コントロー ルユニットは、工具プレート９１−９４に定置されるワークピースに孔を穿設す るため、各スピンドル対から適当なドリルスピンドルを選択するためにプログラ ムされており、ワークピースに対して、可変する前置て設定するサイズの孔で且 つ設定したパターンで穿孔するため、穿孔作動のシーケンスを自動的に行わせる ためにプログラムされている。

複数の工具交換機９５−９８が、第１図において、本システムの穿孔ワークステ ーションの各位置に１つづつ示されている。該工具交換機はシステム・コントロ ールユニットの制御のもとで、適当なドリル工具を備えた適宜なスピンドルを供 給する手段を提供するため、スピンドルおよび移動手段と協動するように設定さ れている。

下記に詳述するが、該工具交換機は、必要とされる最小限の動作を果たすように 設定しており、それによって、工具交換のために必要とされる時間を最小として いる。

真空予圧機構を備えたＸ−Ｙ位置決めシステム第２図は第１図の２−２線に沿っ て切断したシステム５０の垂直断面を示したものである。ガイドビーム６０と６ ２に対してクロスビーム６５を位置決めするための移送手段は、精度の高いリー ド・スクリュウ１００とサーボモータ１０２を有する駆動機構と、上記リード・ スクリュウ１００に対してモータシャフトを連結するためのカップリング装置を 備えている。上記リード・スクリュウｌＯＯは実質的にＹ軸線に沿って配置され 、ポールナツト１０４で受け台６６に取り付けられ、該受は台６６は２つのガイ ドビーム６０と６２の間に位置するようにクロスビーム６５の底部表面に固定さ れている。受は台６６は４つのエアベアリングを収納しており、該エアベアリン グの位置は、第２図において番号６６ａ−ｄで示されており、ガイドビーム６０ と６２のエツジに沿ってクロスビーム６５をガイドするために設けており、Ｙ方 向へのガイドビーム６０と６２に対するクロスビーム６５の移動を拘束している 。（モータ１０２によって駆動される）リード・スクリュウ１００の回転エネル ギーは、リード・スクリュウ１００の軸線に沿ってクロスビーム６５を移動させ る移動力に変換され、該クロスビーム６５の移動方向は、リード・スクリュウ１ ００の回転方向、たとえば、時計方向、あるいは反時計方向によって定められて いる与えられた力の方向である。同様に、ワークテーブル７０を移動させる手段 は、実質的にＸ軸線に沿って配置しているリード・スクリュウ１１０、ワークテ ーブル７０の下側に取り付けられているサーボモータ１１２とポールナツト１１ ４からなる。サーボモータ１１２によるリード・スクリュウ１１０の適当な回転 によって、リード・スクリュウ１１０の軸線にそってワークテーブル７０が移動 するように、テーブル７０に移動力が与えられる。Ｘ線およびＹ線スケール６６ ．６７は、クロスビーム６５とワークテーブル７０のそれぞれのＸ位置とＹ位置 の検出値をシステム・コントロールユニットに電気信号で与える。

クロスビーム６５は好ましくは花こう岩（ｇｒａｎｉｔｅ）で形成される。

本システムは、ガイドビーム６０・６２とクロスビーム６５、クロスビーム６５ とワークテーブル７０の間に実質的に摩擦の少ない動作が出来るようにエアベア リングを備えている。該エアベアリングは圧力空気の供給部（図示せず）を備え ている。第４図に示すように、複数のオリフィス１２０ａと１２０ｂがクロスビ ーム６５の上下両面に設けられており、該オリフィスはクロスビーム６５内に穿 設された垂直方向のエア・チャンネル１３０および水平方向のエア・チャンネル １３４、エア取付具１３１、エア供給管１３２によってエア源に連通されている 。本実施例では、エアベアリングは、位置決めされた支持脚上でのみ作動する変 わりに、各ガイドビーム６０と６２、クロスビーム６５およびワークテーブル７ ０のスライド表面の領域を越えて分配されている。このように、穿孔ルシステム でエアベアリングを使用することは、それ自体新規なことではないが、本発明の １つの要点は、Ｘ−Ｙ位置決めシステムのスライド表面の大きい領域を支持する ためにエアベアリングの配置していることにある。

本発明の他の要点は、各ガイドビーム６０と６２、クロスビーム６５およびワー クテーブル７０を分離する上昇力を与えるエアベアリングに対抗するように、予 圧（重力に加えて）を与えるための手段を設けていることである。該予圧手段（ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ　ｍｅａｎｓ）は複数の真空室１２Ｂを備え、該真空室１ ２８は第２図に示すように、クロスビーム６５内に形成されている。該真空室１ ２８は、クロスビーム６５を貫通して形成された比較的大きな直径、例えば、３ ．０インチの開口からなる。本実施例では、ガイドビーム６０の上方の６個と、 ガイドビーム６２の上方の６個の合計１２個の真空室１２８がクロスビーム６５ 内に形成されている。クロスビーム６５の幅寸法は、上記６個の真空室１２８が 各ガイドビーム６０，６２の上面とワークテーブル７０の底面との間に配置でき るように、クロスビーム６５の最大限可能な往復行程との関連して選定される。

本実施例では、クロスビーム６５は約２０インチの幅で、７０インチの長さで、 厚さは３．５インチである。真空室１２８の配置は、予圧が各ガイドビーム６０ と６２、クロスビーム６５およびトップワークテーブル７０の作動の全範囲を越 えて常に一定に確保出来るようにされている。真空室１２Ｂは夫々、クロスビー ム６５内の孔１２２、取付具１２４、および真空管１２５を介して真空源（図示 せず）に連通されている。スロット１２９が各グループの総ての真空室１２Ｂを 真空源に連結するために、６個の室からなるグループを構成する６個の真空室の 間に形成されている。他方の６個の室１２８の第２のグループも同様な配置によ って真空源に連結されている。本実施例では、真空源は好ましくは、’ｌ　−３ ｐｓｉを発生する真空ポンプである。

真空室１２８は、本システムの作業時に与えられる力によって生じるＺ軸方向に おけるクロスビーム６５とワークテーブル７０の振動を抑制する手段として与え ている。上記作業時に与えられる力は、Ｘ−Ｙ移動時におけるクロスビーム６５ 、ワークテーブル７０の加速と減速から発生すると共に、Ｚ方向のドリル工具の 衝撃よって生する反作用力から発生するものである。従来のシステムでは、これ らの力は、事実上、ワークテーブル７０のＺ軸方向の振動となり穿孔作用の正確 さを損なうと共に、ドリル工具上にＺ軸方向の力の作用を誤らせ、比較的小径ド リルにとっては工具自体に破損を生じさせる。本システムは上記した振動を最小 にするように設定されており、よって、ワークピースに非常に小径の孔を高速で 穿設することを可能とするものである。真空予圧システムによって与えられる予 圧の力は、ドリル工具の衝撃およびスピンドルの圧力フィードからワークテーブ ル７０に与えられる衝撃より大きく選定されている。

開示された実施例では、夫々直径３インチの１２個の真空室から生じる予圧は、 約２６０ボンドである。真空予圧により、トップ・ワークテーブル７０の不動性 は、静止しているガイドビーム６０．６２の不動性、従って、ベーステーブル５ ５の不動性と実質的に等しいものとなる。

真空予圧の他の利点は、ワークテーブル７０の不動性が不動なベーステーブル５ ５の不動性と実質的に等しくなることより、ワークテーブル７０はシステムの作 用のために必要とされる不動性を得るために、それ自体大きくかつ重いものとす る必要がないことである。

本実施例では、代わって、ワークテーブル７０をステンレルスチールで形成した 上下シート７２と７３の間にハニカムコア７１を挟んで形成している。上記した 構造体のワークテーブル７０は、重さが８０から１００ポンドであり、これに対 して、従来のドリルシステムに使用されている鋳造鉄製ワークテーブルの通常の 重さは７００から８００ポンドである。

第３図はワークテーブル７０の断面を示している。比較的軽量のワークテーブル ７０の使用によりいくつかの利点が生じる。これらは、ワークテーブルをローコ ストで形成出来ると共に、作動時にスピンドルに対するワークテーブル７０の横 移動を達成するための各移動手段に軽量な構成要素を使用出来ることにある。ワ ークテーブル７０の重さが飛躍的に減少されることにより、ワークテーブル７０ は、従来のシステムで必要とされる駆動エネルギーより少ないエネルギーでより 高速に動作させることが出来る。その結果として、システムは少ないエネルギー で良く、ローコストで製造され、実質的に高速で作業出来る。このように、高速 作業を可能とすることで、全体として、システムの生産性を増加させることが出 来る。

第３図は、さらに、ガイドビーム６０．６２、クロスビーム６５およびトップ・ ワークテーブル７０に対するエアベアリングと予圧手段の各配置を示している。

エアベアリングは上昇力を与え、そのため、ワークテーブル７０は第７図に示す ようにクロスビーム６５の上面をこえたエアクッション上でフロートし、かつ、 交替に、クロスビーム６５がガイドビーム６０．６２の上面上のエアクッション 上にフロートする。真空予圧手段はトップ・ワークテーブル７０とガイドビーム ６０．６２が互いに引き合うような真空予圧力を与えている。

第４図はガイドビーム６５とワークテーブル７０の間の予圧手段とエアベアリン グを示している。エアベアリングのためのオリフィスと真空室１２８が、同一部 材、たとえば、クロスビーム６５等によって搬送されが、エアベアリングと真空 予圧手段の間に、真空室１２８がエアベアリングのオリフィス１２０ａ％　１２ ０ｂと直接的に連通ずることが無いような適当な関係が確保されていることが、 第４図に示されている。該第４図に示すように、一対のオリフィス１２０ａと１ ２０ｂは、クロスビーム６５の上下面に配置されており、垂直方向（Ｚ方向）に 延びるチャンネル１３０によって連結されている。水平のチャンネル１３４は、 クロスビーム６５内で伸張し、垂直のチャンネル１３０に連通し、チャンネル１ ３４の開口した先端は挿入された接続具１３１を介してエア供給管！３２に連結 される。

垂直のチャンネル１３０の開口した先端は、オリフィス取付具１３５でシールさ れ、これは、口径を調節されたオリフィス１２０ａ（上面側）と１２０Ｂ（下面 側）が形成されている取付具を示す第５図に最もよく示されている。典型的な取 付具１３５が第６図の断面図に示されている。該取付具１３５は、内部に端ぐり 開口１３５ｂを設けた円筒状のインサート部材１３５ａを備えている。ネジ切り されたプラグ１３５ｃがインサート１３５ａの端ぐり内に螺合して収納され、該 プラグ内に形成されたオリフィス１２０ａがチャンネル１３０と連通されている 。オリフィス１２０ａの空気流量比はオリフィスのサイズ、空気圧に応じる。本 実施例では、オリフィス１２０ａの直径を０．００６インチ、８０ｐｓｉの空気 供給のものを使用している。

第７図は、トップ・ワークテーブル７０、クロスビーム６５およびガイドビーム ６０の近接した表面間のインターフェイスを示し、クロスビーム６５とワークテ ーブル７０とを夫々上昇させる空気の流れがオリフィスから出てエアベアリング を通る状態を矢印で示している。真空室１２８への空気の流れも示されており、 その結果生じる予圧は、ワークテーブル７０の上面に対して下向きの延びる矢印 で示されている。

ワークピース吸引保持装置 第８図乃至第１０図には本発明の別の要旨を備えた実施例が示されている。第９ 図はワークピース吸引保持装置１４０を示す断面図であり、該装置１４０はワー クピースをワークステーションのレジスト位置に定置゛するために用いられる。

該装置はワークテーブル７０内に形成された空間と、好ましくはアルミニウムや ハニカム構造体等の比較的軽量な金属で形成されると共にワークテーブル７０上 に配置される工具プレート９１とを備えている。ダクト１４１がワークテーブル ７０上に配置される工具プレート９１内に形成され、該ダクト１４１は空間７４ と連通しており、該空間７４は真空源（図示せず）に接続されている。

ピン１４２．１４３が、プレート９５内の孔内に嵌合され、押圧保持装置１４０ の他の部材の位置決めをしている。これらの部材は矩形状のフレーム１４５、波 形とされた真空チャック取付具１４９、およびワークピースのバックアップ・ボ ード１３６を含んでいる。

ワークピース層１３７を構成するｌあるいは１以上のワークピースは、本システ ムのスピンドルの１つによって穿設されるために、バックアップ・ボード１３６ 上に配置されている。

フレーム！４５は第９図に示された断面形状で形成されており、水平な上端部１ ４５ｂと連結された上方へ伸長した側面部１４５ａを備えている。弾性シール１ ４７．１４８が側面部１４５ａと上端部１４５ｂのそれぞれの底面に沿って取り 付けられている。これらシールは１４７．１４８はネオフリーネ（ｎｅｏｐｈｒ ｅｎｅ）のような弾性材より形成しており、工具プレート９１、ボード・スタッ ク１３７およびフレーム１４５によって区画された真空室１４４内に吸引される 真空に対してシールするようにしている。真空チャック１４９は真空室１４４を こえて真空を分配するために複数のチャンネル１４９ａを備えている。（第１０ 図に最もよく示されている）本システムの生産を増加させるため、通常は、複数 枚のプリント回路板がスタック１３７を形成するために積層されている。シール １４７と１４８は実質的に圧縮できる厚さを有し、それによって、多数の回路板 をその可変する厚さに応じてボードスタック１３７に収納出来るようにしている 。

吸引保持装置１４０は次のように作動する。工具プレー）９１をワークテーブル ７０上で、従来の技術によってドリルスピンドルに対して定められた位置に設置 することで、真空チャック取付具１４９は、該取付具１４９内に形成された孔を 通して受けられたピン１４２．１４３で、プレート９１上に配置される。スタッ ク１３７を構成するバックアップボード１３６とワークピースは、その後、取付 具１４９上に位置され、該取付具１４９はワークステーション上のワークピース の位置をレジストするために、そこに形成された対応する開口を通してビン１４ ２，１４３が嵌合されている。次に、フレーム１４５が真空室１４４を形成する 各要素１４９．１３６．１３７の上でかつ囲むように配置される。スタック１３ ７の上面が雰囲気圧力の力を受けており、第９図ではボード・スタック１３７の 露出された表面上に作用している矢印によって示されている。フレーム１４５が 第９図に示される位置に定置した時、真空室１４４内の空気は真空に吸引される 。スタック１３７の上端上の雰囲気圧力はスタック１３７を下方に押圧し、同様 に、シール１４７．１４Ｂの弾力に抗してフレーム１４５を下方に引く。ボード スタックのボードは雰囲気圧力によってその位置に確実に保持される。ドリルス ピンドルは所定の孔のパターンで穿設するために、ドリル・ストロークのシーケ ンスを実行する。ドリルはスタック１３７を通してバックアップボード１３６に 突き刺すが、真空室に貫通して真空室に空気を入れる真空チャック取付具１４９ には入らない。このように、真空室１４４内の真空は、ボード１３６の全体が、 穿孔シーケンスを通して、定置されて強固に保持されるように、穿孔ストローク の間、解放されない。これは、公知の真空取付具に対する改良を意味し、従来の 真空取付具はワークピース自体を真空室を区画するために用い、ワークピースに 孔が穿設されるために、真空室は穴があき、空気が入いる。

高速ドリルスピンドル 発明の１つの要点は、例えば、直径０．００６インチの小径のビットを使用して 、穿孔速度を（８０，０００〜１２０，０００回転／分）に、かつ、穿孔率ある いは打撃を（分当たり、３００孔を穿孔とするために）に非常な高速を可能とす る精度の高いドリルスピンドルであル。第１１図はスピンドル８１の拡大図であ り、第１図のシステム５０を構成する高速スピンドルの例の１つである。本発明 によれば、スピンドルは、上方支持ビーム８０に締め付は固定されたスピンドル ・ハウジング１５５内に搭載された固定スピンドル・ボディ１５６と、該スピン ドル・ボディ１５６内でエアベアリングによって支持されたスピンドル・ロータ １６０を備え、該スピンドル・ロータ１６０はドリルストークを達成するために Ｚ軸（ロータ軸線１６１に沿って）非常に高速で回転すると同時に高速な直線移 動をするものである。

上記配置は従来のドリルスピンドルの配置ときわだって相違し、従来の配置では 、全てのスピンドルがＺ軸にそって直線移動するために搭載され、リードスクリ ュあるいはカム／ロッカーアームの配置のような外部移動機構によって駆動され ており、かつ、直線移動がスピンドルに対して外方にあるガイド・ベアリングを 通して為される。従来のスピンドルは、１５から３０ボンドの重さがあり、穿孔 ストロークを通して所望のヒツト割合で全スピンドルの重さを駆動するために、 相当なパワー能力を備えた移動機構が要求されている。

穿孔ストロークを達成するために全スピンドルを加速および減速すると、全ドリ ルシステム上に実質的な反作用力を生じさせ、システムの構造体に振動を生じさ せやすい。その上、穿孔ストロークを通して移動される全スピンドルで、機械構 造体上の大きな衝撃力は、ドリルとワークピースのＺ軸方向の振動を生じさせる 結果となる。

Ｚ軸方向の振動は、もろいドリルビットのチップ荷重に好ましくない変動を生じ ると共に、ねじれ圧を作用し、ドリルビットの破壊を生じさせる。

穿孔ストロークを達成するために、１ポンドのみの重さとされたスピンドル・ロ ータのみを移動させるようにすることによって、穿孔ストロークを通して、ロー タを駆動するために必要とされるパワーは少なく、結果的に、衝撃パワーは実質 的に減少し、それによって、また、Ｚ軸方向の振動を実質的に減少する。システ ム上の加速／減少による反作用力は、飛躍的に減少される。このような振動の減 少は、非常に小さな径のドリルの使用を可能とすると共に、上述した高速穿孔比 およびストローク比の適用を可能とする。

ロータ１６０の重さは、反対方向にバランスさせたスプリング１６５．１６６に よって支持されており、これらスプリング１６５．１６８はロッド部材１６８お よびＴ形支持取付具１６４に各先端が取り付けられ、上記取付具１６４はスピン ドル・ボディ・キャップ１５７の上端に搭載されている。下記に詳細に説明する が、ロッド部材１６８はロータ１６０に連結され、ロータ１６０と共に軸線１６ １に沿って上下に移動される。このように、軸線１６１に沿うロッド部材１６Ｂ の移動はローター１６０の動きに追従する。

スピンドル８１は、位置および速度フィードバック・センサー１５１と１５３を 備え、これらセンサ１５１．１５３はスピンドル・コントロールユニット（第２ ５図参照）に、Ｚ軸方向の位置とＺ軸方向の速度の検出値を出力するものである 。位置および速度センサ１５Ｌ１５３はロッド部材１６８の変化した位置と変化 割合を測定するもので、該ロッド部材１６８は直接的にロータ１６０に対して対 応するパラメータに相当するものである。

ポテンショメータの形をとる位置センサ１５１はワイパー１５２ａを備え、その 上端はロッド部材１６Ｂに固定され、その下端はポテンシ式メータボディ１５２ ｃ内に形成された対応する孔１５２ｂ内を上下方向に移動するもので、上記孔１ ５２ｂには抵抗要素を挿入している。同様に、速度センサ１５３はマグネット・ スライダー１５４ａを構成する速度変換器の形をとり、その上端はロッド部材１ ６８に取り付けられると共にその下端はコイル１５４ｂ内に形成された孔１５４ ｂ内を上下方向に移動する。そのようなセンサは市販のものを利用出来る。例え ば、位置センサ１５１は西ドイツのＳ　ｉｅｂＭｅｙｅｒ　ＧＭＢＨによって市 販されているＴ　５０Ａ５０２モデルセンサを用い、速度センサ１５３としては 、Ｔｒａｎｓ　Ｔｅｋによって市販されている０１１１．−００００モデルセン サを用いることが出来る。

スピンドル８１の構造は第１２図の断面図に詳細に示されている。

スピンドル８１は長く延ばされた円筒状のロータ１６０を備え、ロータ１６０の 上端１６０ａにスラスト・フランジ１７０を設けている。スラスト・フランジ１ ７０はスラスト・ベアリング１７２で保持され、ロータ１６０をスライディング ・プランジャ１７４に連結している。

上記プランジャ１７４は、閉鎖下端部」７４ａを有する円筒状で中空部材からな る。該プランジャ１７４は、ライナ１７７を備えた管形挿入部材１７５によって 区画された中空円筒状の開口内で摺動する。上記ライナ１７７はテフロンを溶浸 させた銅で形成し、スピンドルボディ１５６の内部に嵌合される挿入部材１７５ の内側表面を構成する。挿入部材１７５はエアベアリング通路１７５ａを備え、 該通路はスピンドルボディ１５６を通して形成された孔１５７に連通ずる。空気 取付具１５８は孔１５７に取り付けられ、該空気取付具に取り付けられたエアラ イン１５９は圧力エア源（図示せず）に連結される。溝が挿入部材１７５の外周 に形成され、それは円環状のインレット・エア空間！７９ａを構成している。通 路１７９ｂは挿入部材１７５とライナ１７７内に、空間１７９ａとライナ１７７ の内周の間に形成され、それによって、ロータ・プランジャとライナ１７７の間 の空間１７９ａと環状開口の間に空気を流す。複数の通路１７９ｂが軸線１６１ を中心として径方向に分配して設けられ、環状開口に分配された空気の供給を行 う。プランジャ１７４はその内部にエア通路１７６を設けており、該エア通路１ ７６は、挿入部材１７５とライナ１７７によって区画されたエア空間１７５ｂに 隣接した領域から下端１７４ａに向けて下方へ伸張し、該下端で通路はスラスト ・ベアリング１７２内に形成された対応する通路に連通ずる。スラスト・ベアリ ング１７２は第２１図の一部を破断した拡大した断面図で詳細に示されている。

スラスト・ベアリング１７２は６つの公知の締め具１７２ｆによって互いに、か つ、プランジャ１７４に取り付けられる３つの円形要素１７２ａ、　１７２ｂ、 １７２ｃを備えている。スラスト・ベアリング１７２の多数の要素からなる構成 は、ロータ１６０のフランジ１７０に対するベアリングの組み付けを可能とする 。上記要素１７２ａはプランジャ！７４の端部１７４ａに最初にくみつけられる 。次に、リンク状構造体からなる中央要素１７２ｂが要素１７２ａに組み付けら れ。上方要素１７２ａと中央のリンク状要素１７２ｂによって区画された凹部内 に挿入されるフランジ１７０で、リンク状構造体からなる下方要素１７２はロー タシャフト１６０の回りに設けられ、中央要素１７２ｂの下方の露出された環状 表面に組み付けられる。スラスト・ベアリング・アセンブリは、その後、締め具 １７２ｆによってプランジャ１７４に固定される。スラスト・ベアリング１７２ を構成する各要素はプランジャ１７４内に形成されたエア通路１７４ａと連通す るエア通路を備え、スラスト−ベアリング１７２内のフランジ１７０に加圧され たエア支持を供給するエア通路のネットワークを形成している。

即ち、上方要素１７２ａは６個の通路オリフィス１７２ｄを備え（第２１図に表 現されているのは２個）、これらオリフィスはフランジ１７０の上端外周表面の 回りに加圧されたエアを分配する。下方要素１７２ｃは６個の通路オリフィス１ ７２ｅを備え（第２１図で見えているのは１個）、該オリフィス１７２ｅはフラ ンジ１７０の下方外周表面の周囲に加圧された空気を分配する。中央の要素１７ ２ｂは上下要素１７２ａ、１７２ｃに形成された通路の対応する隣接部に連結さ れる連結通路を備えている。空気の流れ方向は第２１図に矢印によって示されて いる。

ボディ１５６、インサート部材１７５、プランジャ１７４およびスラスト・ベア リング１７２内に形成されたエアライン１５９および種々のエア通路の目的は、 インサート部材１７５内でプランジャ１７４のスライドを容易とし、かつ、スラ イド・ベアリング１７２に対する（回転時に、静止時に）、フランジ１７０とロ ータ１６０の回転を容易にするエアベアリングを提供することにある。下記に詳 述するが、ロータとプランジャは作業の間、作動範囲の長さに沿って軸方向に移 動する一方、ロータ１６０は同時に高速でプランジャ１７４に対して回転する。

圧力空気が孔１５７を通して通路１７５ａ内に通され、ライナ１７７とプランジ ャ１７４の間の狭い環状領域内に分離される空気クッションあるいは空気ベアリ ングを供給し、本質的に、２つの部材の間の摺動摩擦を減少する。付加的に、圧 力空気は空間１７５ｂを通ってプランジャ１７４内の通路１７６に流入し、そし て、スライド・ベアリングの要素内の通路を通して、オリフィス１７２ｄ、１７ ２ｅの外に導かれる。このように、エアベアリングはロータフランジ１７０とス ライド・ベアリング１７２の近接した表面を分離するために設けられている。

プランジャ１７４の上端は部材１６８に取り付けられている。上記部材１６ｇを 構成する円筒状のロッド部材１６８ａと１６８ｂは、スピンドルの垂直軸線１６ １に対して平行に伸張すると共にスピンドルボディ１５６の上端に形成されたス ロット１８０．１８１を通して、伸張する。ボールベアリング・レース１８２が 、スロット１８０の壁に接触して発生される上記部材ロッド１６８ａとの摩擦力 を本質的に減少させる。このように、ロッド部材１６８ａ、レース１８２、スロ ット１８０は協働的に、軸線１６１にそって、プランジャ１７４が直線的に移動 する間、プランジャ１７４の回転を防止する非回転ベアリングを形成している。

ロータ１６０の上下両端１６０ａ、１６０ｂはスピンドル争ボディ１５６内のロ ークリ・エアベアリングによって支持され、軸線１８１を中心として摩擦のない 回転を実質的に可能とする。下方スピンドル・ハウジング１５５はスピンドルボ ディ１５６を内嵌するためにその内部に形成された孔を有している。インナー・ ライナ１８３ａを有する上方管状インサート部材１８５ａは、スピンドル・ボデ ィ１５６内に嵌合される。インナー・ライナ１８３ａを備えたインサート部材１ ８５ａは、ロータ上端１６０ａの近傍を囲み、ライナ１８３ａの内周とロータの 外周の間に比較的小さいクリアランスをもってロータ先端を支持するようにされ ている。ライナ１８３ａはロータを囲む内周面をライニングしているアンチシー ズ・コンパウンドを備えている。該ライナ１８３ａの目的は、ロータが高速で回 転しつづける間にエアベアリングの供給が終わった場合でさえ、ロータ１６０、 　とインサート部材１８５ａに損傷が生じるのを防止するためである。

上記アンチシーズ・ライニングがない場合、ロータと隣接するライナあるいはイ ンサート部材表面との間に摩擦により熱が生じ、ロータの表面に溶着することと なる。

溝がインサート部材１８５ａの外周面に形成されており、抜溝はインサート部材 の外周にインレット・エア空間１８６ａを形成する。

通路１８７ａは上記空間１８６ａとインサート部材１８５ａの内周面の間で、イ ンサート部材１５８ａとライナ１８３ａ内に形成され、該通路１８７ａによって 、空間１８６ａからロータとインサートの間の環状開口に空気を流通させている 。複数の通路１８７ａは軸線１６１を中心として径方向に分配して形成され、環 状開口内に分配されたエアを供給する。孔１８８ａはボディ１５６とスピンドル ・ハウジング１５５を通して形成される。エアライン１９０ａは孔１８８ａ内に 挿入された取付具１８９ａに連結され、圧力空気源（図示せず）に連結される。

一対の０リング１９１ａと１９２ａがハウジング１５５とボディ１５６の間、ボ ディ１５６とインサート部材１８５ａの間に夫々エアシールを供給する。

同様の方法で、ロータ１６０の下端１６０ｂは、スピンドル・ボディ１５６内で 循環エアベアリング上で回転のために支持されている。ライナ１８３ｂを備えた 下方管状のインサート部材１８５ｂはスピンドル・ボディ１５６の下端１５６ａ 内に嵌合され、ねじ切りされた締め具１９３によってその位置に固定されている 。複数の通路１８．７ｂがインサート部材１８５ｂとライナ１８３ｂ内で、ライ ナ１８３ｂの内周の環状空間１８６ｂの間で形成されている。孔１８８ｂがスピ ンドル・ハウジング１５５とボディ１５６を通して形成されている。エアライン １９０ｂは孔１８８ｂ内に嵌合された取付具１８９ｂと圧力空気源の間に連結さ れている。

スピンドル・ロータ１６０はロータリ駆動モータで駆動されている。駆動モータ のスタータは上下インサート部材１８５ａと１８５ｂの中間部位のスピンドル・ ボディ１５６内に配置されている。該スタータはラミネートされた鉄芯１９５と 複数の同ワイヤ巻き１９６を備え、該コイル巻１９６はコア１９５に形成された 軸方向のスロットの対応する回数だけまかれている。ワイヤ１９７はそれぞれス タータ巻き１９６をモータを駆動するために周波数コンバータに連結している。

上述したロータ１６０は、工具鋼の一体シリンダ・シャフトを備え、それは、直 径が０．６２５インチ、長さが５．３インチ、重さが約１ポンドである。ロータ １６０はさらに複数の長尺な銅製のバー１９８を備え、該バー１９８は外周で軸 方向のスロット内に嵌合されると共に、シャフト外周内にはめ込まれた銅リング によって各端を全て集められており、ロータに電流を導き、それによって、ドラ イブモータの作動の間、スタータによってロータに電動力を作用させている。本 発明の他の要点によれば、バー１９８がロータシャフトにそって配置され、少な くともロータの最大の軸方向移動に等しい長さによって、スタータの範囲にオー バーラツプさせるようにしている。該オーバーラツプはスタータ・エレメントの 上下両端の間で分けられる。例えば、実施例においては、巻き１９６は縦が１． ０８インチ程度で、バーは１．１フインチの長さで、０．６２インチの全行程が 支障なく行えるように設定している。実際の寸法は勿論、特別な場合に必要とさ れる行程長さをあたえるために変えることが出来る。バー１９８の付加された長 さで、ロータはモータの電磁回路によって電磁的な流れのロスが無い状態で、許 容された作動範囲に沿って軸方向に移動されることが出来、そのため、実質的に 、一定の電動力が、軸方向の作動の範囲を通してドライブモータによってロータ に対して作用する。これは、作動の範囲内で、ロータの軸方向の位置にかかわり なく、一定速度で回転出来ることとなる。

ロータ１６１、スタータ巻き１９６およびコア１９５からなるドライブモータは 、ＡＣ変換周波数のブラシレスモータである。駆動信号はワイヤ１９７を介して 周波数変換機からスタータ巻き１９６に入力される。本実施例では、駆動信号の 周波数は可変的に選択されて、所要の回転速度を与える。例えば、スタータ巻き １９６を駆動するために、西ドイツ、５ｉｒｂ　Ｓ　Ｍｅｙｅｒ　ＧＭＢＨ製で 市販されている２１．３５．１モデルの周波数変換機を使用すると、１０００サ イクル／秒の駆動信号周波数が、６０．００Ｏｒｐｍの回転速度を生じ、２００ ０／秒の駆動信号では１２０．００Ｏｒｐｍの回転速度を生じる。

上記した実施例では、モータは１２０ワツトでパワーレイトされたものであるａ ＡＣブラシレスモータの構成は公知であるため、モータ巻き上げ、コアのレイア ウトおよびモータドライブの詳細な説明はしないが、特有なものに対応するため に必要とされるモータを提供することも、当技術分野の通常の範囲内に含まれる 。

スピンドル８１は、さらにＡＣ・ブラシレス・モータの領域内でスピンドルを冷 却するために積極的な冷却システムを備えている。

該冷却システムは、インレット通路２００と、環状のインレット空間２０２とを 、ボディ１５６を囲むハウジング１５５内に、スタータ巻き１９６の上方部分に 隣接して形成している。インレット空間２０２はインレット通路２００および、 共通の分離壁２０２ａ内に形成された開口（図示せず）を通るアウトレット空間 ２０３とに連通している。アウトレット空間２０３はスタータ巻き１９６の下部 に隣接した領域のボディ１５６を囲むハウジング１５５内に形成されている。

アウトレット空間２０３から冷却液を外部に排出するために、ハウジング１５５ 内に、アウトレット空間２０３と連通してアウトレット通路２０４を形成してい る。インレット・ライン２０６は接続具２０５によってインレット通路２００に 連結されると共に、冷却ポンプ（図示せず）に接続される。水が冷却液として好 適に使用される。

冷却液のアウトレット・ライン２０Ｂは接続具ポンプ２０７によってアウトレッ ト通路２０４と連結されると共に、熱交換器（図示せず）に接続され、その後、 冷却液レシーバ（図示せず）に接続される。

冷却システムは好ましくはクローズド・システムが採用され、冷却液はレシーバ からポンプへと循環され、スピンドル・ハウジング１５５内のインレット通路に ポンプで送るようにすると良い。このように、インレット通路２００からインレ ット空間２０２、アウトプット空間２０３への冷却液の流れの作用で、熱はスピ ンドル・ボディから吸収される。加熱された冷却液は、その後、アウトレット空 間２０３からアウトレット通路２０４を通して排出される。本システムを通る冷 却液の流れは、一定の作動温度を保持するために連続されることが望ましい。

スピンドル８１は、さらに、穿孔作業を行うために、その軸線に沿ってロータ１ ６０を駆動するりニアモータを備えている。該リニアモータは、約５ポンドの大 きさで、ロータに対して軸方向に向けられた力を発生し、プランジャ１７４とロ ータ１６０をＺ軸方向で下方向きに駆動し、ドリルスピンドルの下方に位置決め されているワークピース中にドリル工具を送り、あるいは逆に、ロータ１６０を 上昇してドリル工具をワークピースから離すために、プランジャ１７４およびロ ータ１６０を上向きに駆動するために用いられる。

反対方向に付勢してバランスをとるスプリングが、ロータを第１２図に示すよう に、中心の休止位置に付勢し、ロータ１６０の重量がリニアモータ作動に応答す るように、重力に対抗させている。

このように、リニアモータはロータ１６０を下降させるために必要する力より大 きな、ロータ１６０を上昇させるために必要とされる大きな力を出すことは要求 されていない。

リニアモータは、永久磁石とフレックスなコネクタ・アセンブリ２２０とを協動 させて作動する可動コイル・アセンブリ２１０を備えている。該可動コイル・ア センブリ２１０は部材１６８の上端に締め具２１１ａによってねじ締めされた底 部フランジ２１１と、フランジ２１１に連結された細い中空のメタル・スプール ２１２を備えている。絶縁された銅ワイヤが、スプール２１２の外周で上端から 下端まで巻き付けられ、その後、下端から上端へ巻き付けられている。コイルを 形成するワイヤの先端２１４は下方へ導かれ、ロッド１６８ｂの上端に固定され 、モータに駆動信号を与えるためにリニアモータドライバーに連結されている。

該駆動信号は変調されたパルス幅で、４分円の閉路ループ信号で、その電圧は荷 重に対して比例している。モータは７０％デューテサイクルとされ、±０．３７ ５インチの最大ストロークの往復移動で、１インチ／分から１０００インチ／分 の距離範囲の給電比としている。

永久磁石と磁束コネクタ・アセンブリ２２０は、磁束コネクタ２２４の内周に嵌 合する円環状の磁石アセンブリ２２２を備えている。コネクタ２２４は好ましく は高透磁性のスチールで形成し、中空の外部シリンダ２２４ａと塊状の内部シリ ンダ２２４ｂを備えている。外部シリンダ２２４ａは可動コイル・アセンブリ２ １０の外周に嵌合され、内部シリンダ２２４ｂはコイルアセンブリ２１０を構成 する中空のメタルシリンダー２１２内に挿入されるようにしている。磁束コネク タ２２４の外部および内部シリンダ部材は上端プレート２２４ｃによって磁路が 完全に連結されている。

スピンドル・キャップ部材１５７が磁束コネクタ２２４上に被せられ、ネジを螺 合することによってスピンドル・ボディ１５６に固定されている。

スピンドル８１は、さらに、プランジャ１７４に取り付けられたセンサ１７８を 備え、該センサ１７Ｂはロータ１６０の回転速度（ｒｐｍ）の検出値をライン１ ７９に信号として与えている。該センサ１７８は、カルフォルニア　ニューボー ト・ビーチのエレクトロ・コーポレーションから市販されている３０８０モデル のマグネットセンサのような、電磁検出器でもよい。

スピンドル・コントロールユニットは、上記した各センサ１７８．１５２．１５ ４からＺ軸の位置信号と、Ｚ軸の速度信号、と（ｒｐｍ）検出値を受ける。（ｒ ｐｍ）信号は、所要の回転速度を与えるために、ＡＣ・ブラシレス・モータの励 起信号を制御するために用いられる。

位置および速度信号はスピンドル・コントロールユニットによって処理され、ロ ータ１６０を所要の軸方向位置および速度とするために、リニアモータを制御し ている。

高速てこ比遠心チャック スピンドル８１は、第１３図および第１４図に示すような、新規な遠心チャック ・アセンブリ２５０を備えている。該アセンブリの要素は、ロータシャフトの下 端部１６０ｂ内に形成された軸方向の孔１６２内に設置されている。該要素はロ ータ・シャフト軸線１６１と同心の孔１６２の端部内に嵌合される工具配列ブシ ュ２５１と、単一部材からなる高速てこ比遠心チャック２５５と、チャック配列 ブシュ２６５と、チャック・リテーナ２７０からなる。第１２図および第１３図 に示すように、ドリル・ビット４００の脚はチャック内に挿入され、その上端は 中空の工具配列ブシ：Ｌ２５１内に受けられている。脚は、後述するように、ロ ータの高速回転の間、チャック２５５によって、しっかりと把持される。

チャック２５５は、第１４図に斜視図で示されており、４つの長尺なレバーアー ム２５６ａ−ｄを備え、これらは全ててこ領域２５７（第１３図参照）の上方部 分に連結されている。レバーアーム２５６ａ−ｄは直径方向に対向する一対のレ バー２５６ａと２５６ｃ、２５６ｂと２５６ｄの２組からなる。４つの対応する 把持あご２５８ａ−ｄがてこ領域２５７の下方部分に連結されている。これらの 把持あごも又２組の一対のものからなり、２５８ａと２５８ｃ、２５８ｂと２５ ８ｄが直径方向に対応して配置されている。

チャック２５５は、工具スチールあるいは他の高度な引張強さと、弾性を有する 素材のブロックから機械加工されたものでもよい。該チャックの外形は、大径の 上側部から中間径の中心領域にかけて傾斜し、該中心領域より下端の比較的小径 部にかけて傾斜しており、この外形状は旋盤上でブロックのワークピースを回転 することによって形成し得る。その後、反対穴あきされる脚の開口２５９がチャ ッり内に穿設される。上記各４つのレバーアーム２５６ａ−ｄと把持あご２５８ ａ−ｄは、その後、チャック軸に平行な４つのラインに沿って、切断あるいは鋸 切り作用によって形成され、各レバーアームと各把持あごの間にオーブン領域を 形成するために、９０°のスペースをあけて配置される。切断作用の後、把持あ ごとレバーアームの間の１つの連結が連結てこリング領域２５７によって為され る。（第１３図参照） チャック２５５は単一の部材で形成される必要はなく、例えば、ピボットされた アセンブリで連結された分離レバーアーム要素を備えたものでもよいことは明ら かである。第１３図においては、直径方向に対向している一対のレバーアーム２ ５６ｂと２５６ｄが示すれている。対応する把持あご２５８ｂと２５８ｄがてこ 領域２５７によって各レバーアームに連結されている。てこ領域２５７はチャッ クに形成された卯月の開口を囲むソリッドリング領域を形成しており、チャック ２５５を構成するために、各把持あごとレバーアームを連結するための手段を与 えている。

距離りによって中央連結領域のでこ領域２５７からロータ軸線に対して実質的に 平行に伸長しているように見えるレバーアーム２５６ｂは、点Ａで示されている 全体の中心点を持ち、てこ領域２５７の中心から距離Ｌａをあけて位置されてい る。同様に、例示の把持あご２５８ｂは点Ｂで示される全体の中点を持つ。実施 例のチャック２５５では、距離Ｌａが長さＬｂの約５倍になるように、寸法が設 定されている。

チャック２５５はロータ１６０内の孔１６２内に配置され、ブシュ２６５によっ てその位置に固定されている。チャックリテーナ２７０はロータ１６０の先端に 螺合され、上記位置にチャック・アセンブリを固定する。

ブシュ２６５は、ロータの下端に設けられた肩部に対して嵌合する突出したリム 部２６５ａを備え、それによって、ブシュを位置保持している。ブシュ２６５は ドリルビット４００の脚を受けるために、貫通させて形成した孔２６７を備えて いる。ブシ：Ｌ２６５の上端はチャック２５５のテーパ領域２６１と係合する傾 斜された表面２６９を設けるため、切り欠いている。ショルダー２６６はブシュ 内に形成され、チャック２５５のショルダー２６３のために停止表面を形成して いる。

チャック・ブシュ２６５はロータ・シャフトに軸線と間怠の孔１６２内に搭載さ れる。ビット４００は、そのため、ブシュ２５１内のビット脚用開口、チャック の把持あご２５８ａ−ｄ、およびチャック・ブシ：Ｌ２６５内に形成された孔２ ６７の内周との協働的な嵌合によって、ロータ軸線と間怠となる。上記した協働 的な嵌合は作動中のビットの疲労を最小とする。

遠心チャック２５５は、ロータ・シャフト１６０の高速回転の間に発生する遠心 力によってチャック把持力が最初に引き出されるまで、受動のチャックとして作 動する。０リング２６３ａがチャックのレバーアーム２５６ａ−ｄの上端で、隣 接するブシュ２５１の回りに配置され、レバーアームをロータシャフトから離す 外方へ矢印で示すように押圧している。レバーアーム２５６ａ−ｄはチャック２ ５５のてこ領域２５７の回りを回転し、各把持あご２５８ａ　−ｄがビット４０ ０の脚を把持するために内方に揺動する。４点の把持が、直径方向に対向して配 置された２組の把持あご２５８ａ−ｄにより為され、かつ、各組みがビット４０ ０の外周に均一なスペースを取ることより、ビット４００は円周上で対称位置の ４つの把持あご２５８ａ−ｄによって確実に把持される。また、縦割れのスプリ ング・リング２６３ｂが、チャック２５５内に形成された環状の凹部内は配置さ れ、挿入されたビット４００の脚の外周面に摩擦的に嵌合し、該摩凛力は静止（ 非回転）状態において、チャックでビット４００の脚を保持するのに十分な力で ある。Ｏリング２６３ａとスプリング・リング２６３ｂは、ロータが高速回転し ていない間、第１３図に示す挿入された位置で、ビット４００の脚を保持するに 十分な把持力を有している。

ロータの高速回転時、レバーアーム２５６ａ−ｂは遠心力を増し、それによって 、把持あご２５８ａ−ｄに高速ロータ速度に実質的に対応した大きな把持力を生 じる。把持あご２５８ａ−ｄとレバーアーム２５６ａ−ｄの寸法関係は、第１３ 図の矢印で示すように、ロータの回転、レバーアームの重さが外方に所要の力を 発生させるように協働的に考慮して選択される。本実施例においては、てこ領域 ２５７からレバーアーム２５６ａ−ｄの中心までの距離が、てこ領域２５７から 把持あご２５８ａ−ｄの中心までの距離の５倍としており、よりて、遠心力は５ 倍力に増加され、ビットの脚に対して大きな把持力が作用する。本実施例では、 ドリルの脚上に把持あごを通して作用する遠心チャックによって発生される把持 力は、１２０．０００ｒｐ＋ａで回転するチャックで９００ボンドに等しい。こ の極端に大きな把持力は、ドリルビットが作業中に強固かつ集中的に把持される ことを確保する。このように、ビットはロータが高速ｒｐｎ＋で回転し強い把持 力が必要とされる間は遠心力で確実に保持される一方、上記した受身のチャック の配置で、ロータが回転していない間のみ、緩く保持される。本チャック・アセ ンブリの他の利点は、ロータの軸線とビットの軸線が自動的に同心で連接し、そ れによって、ビットの疲労を最小とし、かつ、ドリル工具の変換のためにビット の準備移動を最小とすることにある。

工具交換機 第１５図は、工具交換！！１９５の上面図を示している。工具交換機９５は第２ 図に示すように、Ｘ軸線に対して軸線が平行に沿って移送するように搭載された トップ・プレート３０５を備えている。工具交換機９５はさらに左右側面部材３ ０７．３１０と先端部材３１２（第１６図に明確に示されている）を備えている 。Ｘ軸方向のトップ・プレート３０５の位置は、トップ・プレート３０５の上方 から、トップ・プレート３０５内に形成された長尺なスロット３１７を通して、 工具交換機９５を構成する構造部材３２１に延びているスクリュウ３１５によっ て位置決め保持されている。（第１７図参照）図示のように、スクリュウ３１５ が長尺なスロット３１７の範囲に沿ってプレート３０５の移動を可能としている 。

空圧シリンダ（図示せず）によって駆動されるピストン３２５は、長方形の断面 を有するスライダ３２８を駆動し、該スライダ３２８はトップ・プレート３０５ の下面に対応して形成した長方形の断面を有するスロット３３０内に嵌合されて いる。該スライダ３２８に上方に伸長する一対のピン３３２．３３４が取り付け られ、これらピンがトップ・プレート３０５に形成されたスロット３３６．３３ ８を夫々通して突出される。これらのスロット３３６．３３ＢはＸ軸方向と傾斜 させてオフセットしており、そのため、スライダ３２８は矢印３４０で示すＸ軸 線に対して平行な軸線に沿って前後に移動され、ピン３３２．３３４はトップ・ プレート３０５に対してＸ軸線に対して平行な軸線に沿って移動させる力を伝え る。本実施例によれば、スロットはＸ軸線に対して約３０度の角度で配置してい るが、精密な傾斜角度は設計選択の問題である。

本工具交換機９５は、ドリル工具あるいはビットを搬送するクリップ３５０を収 納するための複数のマガジンを備えている。ビットを前置て装填しているクリッ プを使用することによって、個々のビットに対するオペレータのハンドリングが 消滅され、それによって、ビットの破損の１つの初期的な原因を無くすことが出 来る。

上記各クリップ３５０は、トップ・プレート３０５内に設けられた長尺なスロッ ト３４７の１つに沿って各マガジン内に挿入される。

第１６図の断面図において、例示的にクリップ３５０が、十分に挿入された位置 で示されている。クリップ３５０は、ビット４００を隣接した関係で受けるいれ るために、内部に複数の開口３５２を有する長尺なボディを備えている。各マガ ジンは工具交換機９５の底面部材３２０の上面、構造部材３２！、先端部材３１ ２およびトップ・プレート３０５によって区画して形成されている。クリップ３ ５０の挿入端がスプリングで負荷されたプランジャ３４２に接するまで、クリッ プは先端部材２５１からマガジン内に挿入される。

クリップ３５０は、キー３４５によってスプリング３４４の付勢力に対抗して保 持され、該キー３４５は、クリップ３５０の底面に対してスプリング３４６で付 勢されている。ノツチ３５４がクリップ３５０の底面に設けられ、キー３４５の 先端が当接する停止ショルダーを与えている。クリップ３５０の移動のために、 システムオペレータはマニュアルで外方のキー３４５の先端を持ち上げ、それに よって、スプリング３４４の付勢力で、クリップ３５０がマガジンの外へ動くこ とが出来るようにしている。

工具交換機９５の主要な特徴は、工具交換機内にビットをロックおよびアンロッ クするための手段を備えていることであり、それによって、ビットを保持するク リップの積み込をおこなっている間、挿入手段がアンロックされていない限り、 ビットがクリップから移動あるいは取り外れることを防止している。ロックおよ びアンロック手段は、クリップ３５０、ビット形状およびトップ・プレート３０ ５とが協働的に作用するものを用いている。第１６図、第１７図に示すように、 ツバ４０２が各ビット４００の回りに嵌合され、ツバ４０２の外周に形成されｆ こ溝４０３を設けている。クリップ３５０は上面３５６を有するボディを備え、 該ボディ３５６内には隣接して複数の開口３５２が形成されている。各開口３５ ２はドリル工具あるいはビット４００のツバを部分的に受けるように反対側より 穿設されている。ビット４００は上記開口内にツバ４０２を部分的に挿入させて 開口３５２内に配置される。溝も含めてツバの残りの部分は、上端面３５７の上 方に延びている。クリップ３５０はマガジン内に挿入されるので、各ビット４０ ０のツバの溝４０３は、トップ・プレート３０５の上端に形成された長尺なスロ ット３４７のエツジで受けとめられる。各スロット３４７の幅は、スロットが、 溝４０３の底面の直径より僅かに大きくなるように選定される。このように、ク リップ３５０の長さ方向の範囲に沿って、ビットが並んだ状態で、ツバ４０２は スロット３４７に沿って、スロットエツジ３４８に係止しながらスライドする。

各スロット３４７は、その中に設けられた６個の拡大したクリアランス開口３４ ９を備え、各開口３４９はクリップ３５０内に６個のビットのうちの１つに対応 する。ロック状態において、トップ・プレート３０５は、ビット４００のツバ４ ０２がスロット３４７の狭められた領域でスロットエツジ３４８によって係止さ れる位置となる。

トップ・プレート３０５がアンロックされた位置は、クリップ内で、クリアラン ス開口３４７が対応するビット４００の軸線と同心に並らべられる位置となる。

この位置において、ツバ４０２はスロット３４７のエツジ３４８によってもはや 係止出来ず、ビット４００はその後、クリップ３５０および工具交換機９５より 取り出され、上昇されて自由となる。

アンロック手段にするには、スライダ３２８は第１５図に示された位置からピン ３３２．３３４を動かすために移動され、第１５図に於いて矢印３４０の方向に あるスロット３３６．３３８の他端に、ピン３３２と３３４を移動させる。この 移送は第１５図で矢印３４１の方向にトップ・プレート３０５を押す力を発生さ せる。この力はトップ・プレート３０５を正確に設けられたスロット３３６と３ ３８の長さだけ＋Ｙ方向にトップ・プレート３０５をスライドさせ、各ビット４ ００の軸線と拡大されたクリアランス開口３４９の軸線をと一致させることとな る。

工具交換機９５はそれぞれＺ軸に沿う移動のために搭載され、ビット４００を各 ドリルスピンドル内に装填あるいはスピンドル内より解除される。上記工具交換 機９５は空圧シリンダの配置、ワークテーブル７０（第１６図には図示せず）に 固定されたプレート３８２によって搬送されるシリンダ３８０を備えるているこ とによって、Ｚ軸にそって昇降される。ピストン３８４はシリンダ３８０によっ て作動される。当技術分野において公知である方法による空圧シリンダの作用に よって、工具交換機９５は昇降され、以下に詳述される工具交換作用を達成する 。

工具ビットおよびクリップの形状 本発明の他の要点は、第１８図の断面図に示されている工具クリップおよびビッ トの形状にある。クリップ・カバー３６０がクリップ３５０内にビット４００を 保護するために用いられ、積み込みあるいは保管の間、図示の位置に取り付けら れている。クリップ・カバー３６０は、一対の内方へ延びるリブ３６２を備え、 該リブ３６２はツバ４０２の外周に設けられた溝４０３でビットのつばを係止す るようにされている。該クリップ・カバー３６０は、さらに下方にのびる一対の 耳部を備え、該耳部はクリップ・ボディ３５０の側部で、溝３５９によって設け られん対応する一対の肩部３５８に係合する。このように、クリップ・カバー３ ６０は肩部３５８と耳部との係合によってクリップ・ボディ３５０の所定位置に 固定され、かつ、該クリップ・カバー３６０のリプ３６２がクリップ内でビット ４００を係止するためにツバ４０２の溝４０３と係合する。工具交換Ｉａ９５の 各マガジン内に、クリップ３５０を積み込む前に、クリップ・カバー３６０が取 り外される。

第１９図と第２０図において、工具とそれに対応するクリップの形状の他の実施 例が示されている。ビット４１０はビットの脚に設けられた溝４１５を備えてい る。ビットの切断端部はビットの脚に設けられた停止肩部４１７に連続する。ク リップ４２０はビット４１０の形状を持つドリルビットを保管するようにされて いる。この場合、クリップ・カバー４２４のリブ４２６は、ビット４１０を係止 出来るようにビットの脚に形成された溝４１５内に嵌合するように延ばされてい る。クリップ・ボディはビット４１０の切断端部を受けるための孔４２１と、抜 孔４２１を反対側より穿設することによって形成された停止肩部と、ビット４１ ０の肩部４１７と係合して停止表面を与えるようにされた肩部表面４２２を設け ている。

このように、クリップ・ボディ内へのビット４１０の挿入の深さは反対側に穿設 された開口４２１の深さと肩部４１７の関係位置によって設定される。

第１９図に示される工具形状のものは、第１５図に示されたタイプの工具交換機 に用いることが出来る。別種のクリップとビットを収納するため、各スロット３ ４７の幅は狭くされ、ビット脚の溝４１５がスロット３４７のエツジ３４８によ って係止される。第１９図の工具を用いた場合において同様作用を行うには、チ ャック・アセンブリに調節セットねじが与えられ、隣接するブシュ２５１内に嵌 合され、静止力が工具脚を把持する時のみ、工具交換作用の間、チャックアセン ブリ内へのドリルのすべりを防止する。

システムの作動 第２５図には、制御システムのシステム・レベル・ブロック図が開示されている 。本システムはシステムの種々の構成部の全てに制御を与えるシステム・コント ロールユニットを備えている。本実施例では、コントローラ５０５は市販で利用 できるユニットである、西ドイツの５ｉｅｂ　＆　Ｍｅｙｅｒ　ＧＭＢＨによっ て市販されている３５モデルのコントローラを用いている。該コントローラ５０ ５は、本実施例ではディスプレイ、オペレータコントロール、オペレータの指示 をうけるキーボード、プログラムをインプットするためのペーパー・テープ・リ ーグ、直接的な手動選択のためのスピンドル選択コントロールおよび、プログラ ムのハードコピーを与えるためのペーパーパンチ、その他に、コンピュータを備 えている。与えられた適用例の特別な要求は、コントローラ５０５の必要な要素 を多少広くする指示で達成することできる。

システム・コントロールユニット５０５はインターフェイス・ユニット５１０を 介してシステムの他の構成要素に連結されている。

上記インターフェイス・ユニット５１０はＸ線スケール６６とＹ線スケール６７ に、Ｘ軸とＹ軸のサーボモータ増幅器５１２．５１６に、そして、各工具交換機 ９５−９８に接続されている。これはクロスビーム６５とワークテーブル７０を 正確に位置させるために、サーボモータ１０２．１１２の作動をコントローラ５ ０５で制御させるようにしている。

サーボモータ・タコメータ・ユニット５１４と５１８は、サーボモータ１０２． １１２の各軸位置のフィードバックを与え、リニアスケール６６と６７はクロス ビーム６５とテーブル７０の位置を検出して出力信号を発する。

スピンドル・コントロールユニット５２５はまたインターフェイスユニット５１ ０を介してシステム・コントロールユニットに接続される。該スピンドル・コン トロールユニットは、スピンドルの回転モータを駆動するために必要とされる周 波数コンバータと、リニアモータを駆動するために必要とされる増幅器をそなえ ている。スピンドル・コントロールユニット５２５はドリル・スピンドルによっ てなされる種々の作用を制御するため、スピンドル８１−８４と８５−８９に接 続されている。

スピンドルの位置および速度センサが、第２５図において文字記号°Ｐ”と“Ｖ ”で示されている。回転駆動モータは文字記号“ＳＭ”で示され、Ｚ軸移動手段 （高速スピンドル８２−８４のためのりニアモータのような）は文字記号’Ｍ” で示されている。スピンドルの回転の回転速度を知らせるためのセンサは、文字 記号“Ｒｏで示されている。

第２５図に概略的に示されているように、スピンドル・コントロールユニット５ ２５は種々のスピンドルのモータに駆動信号を与え、所望の方法で高速スピンド ル８１−８４を制御するために、種々のセンサから位置、速度、回転速度の検出 値が入力されている。従来のスピンドル８５−８９もスピンドル・コントロール ユニット５２５によって制御され、位置と速度の検出値は、スピンドル・コント ロールユニット５２５に同様にフィードバックされる。

上記した高速穿孔システムの作用は、システム・コントロールユニットによって 制御される。特別なワークピースに対して為される特別な穿孔のシーケンスは前 辺て定められ、実行される特別なシーケンスは作動の間、システムのためにプロ グラムされた指示で具体化される。このように、コントローラ５０５は、最初の ドリルビットを開始するため、各スピンドルの下に、各ワークピースを位置する ための移動手段に指令を出す。コントローラ５０５は回転モータドライバーおよ びリニアモータドライバーを作動するためにスピンドル・コントロールユニット に与えられる適宜な指令を持つようにプログラムされ、上記モータはロータシャ フトを回転し、リニアモータはワークピース中に穴を穿設するために下方に移動 される軸を回転する。本システムの生産を増加するため、複数のワークピースが 同時に穿孔されるように各穿孔ステーションに積層される。本システムの種々の 要素は、協働し、上記した高速スピンドルで非常に小さな直径の穴を穿孔する時 、本システムでは、分当たり３００の割合でヒツトを持続することを可能として いる。

ドリルスピンドルの動作を制御する第２５図に示されるシステムは、機械の速度 と行程位置を制御する電気回路の相互に関係された系列である。スピンドルの動 作と協働するようにされたリニアボテンシジナルメータあるいは位置変換器（Ｐ ）は、電気回路にフィードバックを与え、それによって、コンピュータで要求さ れる位置に制御されることを可能としている。リニア速度変換器（Ｖ）は機械の 瞬間速度の検出値であるフィードバック信号を与えている。スピンドル・コント ロールユニットはコンピュータで要求された速度に実際のフィードバック速度を 比較し、その結果、要求された速度に等しくなるように速度を制御している。位 置および速度が要求された値と等しくない何等かの妨害が発生した場合、スピン ドル・コントロールユニットが、エラーを無効にするために、スピンドルのアク チュエータ（モータ）に対して、正確な駆動量となるような制御を与える。

本システムはζ工具プレート上にワークピースを位置し、上述した真空吸引保持 装置によってその位置に固定することによって、作業のための準備がなされる。

個別のワークピース上で穿孔作用をするために、使用されるドリルビットを有す る適宜な工具クリップが、工具交換マガジン内に積み込まれる。ビットサイズを 混合したものでは、従来のドリルスピンドル用の大きい直径のビットと共に、高 速スピンドル用の小さな直径のビットも含んでいる。

所望の工具をスピンドルを装填するため、ＸとＹ軸移動用モータは、スピンドル の所望の１つを、工具交換機のためのステーションの上方の、穿孔ステーション へ位置させるｆ二めに作動される。スピンドルは、装填される個別のドリルの上 方に直接的に位置決めされる。ロック位置にある工具交換機のトップ・プレート と共に、工具交換のためにＺ軸方向に作動する空圧シリンダは、工具交換機を上 方に上昇させるように作動され、ビットの脚をスピンドルのチャック内に挿入す る。その後、工具交換機のトップ・プレートはアンロックされるように移動され 、工具交換機内でビットを自由にする。Ｚ軸シリンダはその後、作動され、スピ ンドル・チャック内にビットを保持させた状態で、工具交換機を下降させる。工 具交換機をワークテーブルの下方レベルまで下降させた後、スピンドルに取り付 けられたビットを使用して穿孔シーケンスが実行される。

工具交換機は、ワークピース上でドリルシーケンスを完成するために必要とされ る工具の交換のために、繰り返し上昇される。ビットをスピンドルから荷卸しす るための順序は、上記装填の順序と逆になる。

本発明は、各ワークステーションに使用するスピンドルを２＠に限定するもので ない。第１図に示されるように、多数のスピンドルが各ワークステーションで用 いられており、特別な穿孔シーケンスで行えるならば、例えば、反復的なシーケ ンスならば、同時に作動することさえ可能である。

穿孔作用から、実質的に破片の量が大量に生じる場合の適応においては、第２２ 図乃至第２４図に示される他の実施例のクロスビームを用いることが好ましい。

グラニットのもろさにより、グラニット・クロスビーム上でシャープエツジを研 摩し且つ保持することは困難であり、ガイドビーム上の小砂あるいは他の破片物 がガイドビームのグラニット表面とクロスビームの間でスウエプジされ、それに よって、エアベアリングに悪影響を及ぼす。クロスビームの別の実施例がこの問 題を解決する。本実施例によれば、第１図に示す１個のグラニット・クロスビー ム６５は、クロスビーム・アセンブリ６００に変えられ、該アセンブリ６００は ２組みのアルミニウム族の下方横断ビーム６０５と６１０．６１５と６２０、お よび一対の上方に配置するグラニット・クロスビーム部材６２５と６３０とから 構成されている。アルミニウム横断ビームを使用することにより、非常なシャー プ角を有する構造体を容易に提供することが出来、それによって、ガイドビーム の上方グラニット表面とアルミニウムビームの底面表面との間で破片物がスウエ ッジすることを防止しやすくなる。

第２３図の横断面図において、アルミニウム族の横断ビーム６０５と６１０の一 対が示されている。各横断ビーム６０５．６１０は該ビームの肉厚内を通して延 びる２つの真空室開口と、その下方表面から開口している複数のエアベアリング ・オリフィスを備えている。

オリフィスに圧力空気を供給する連通ずる通路が、横断ビーム６０５．６１０内 に形成されている。第２３図には、真空室６１１とオリフィス６０７のみが示さ れている。−組みの横断ビーム６０５．６１０はガイドビーム６０の上方を並進 移動するために載置されており、第２組の横断ビーム６１５．６２０が第２のガ イドビーム６２上を並進移動するために載置されている。

第２４図は上記横断ビームが、グラニット・クロスビーム部材６２５．６３０を 嵌合している状態を示す側断面図である。抜口に示すように、横断ビーム６２０ は下方平面領域６２１ａを備え、該平面領域６２１ａは、オリフィス６２４ｂか ら供給される空気によって形成されるエアベアリングを介してガイドビーム６２ 上に支持される。シャープコーナ６２３ａと６２３ｂは、グラニット・ガイドビ ーム６０と６２の上面と、横断ビームの上記平面領域６２１ａと６２１ｂの間で 破片物がスウエッジされるのを防止するのに役立つ。

横断ビーム６２０の上面はグラニット・クロスビーム部材６２５．６３０が嵌合 されるエリアを備えている。横断ビーム６２０は２つの真空室６２２ａ、６２２ ｂ、空気通路６２４ａと通路内に嵌合されるオリフィス６２４ｂを備えている。

空気通路は圧力空気源（図示せず）に接続されている。

クロスビーム部材６２５．６３０はそれぞれ２組の一対の真空室を備え、１組は 上方に位置され、各横断ビーム内に形成された対応する真空室に連通ずる。各室 はクロスビーム部材の肉厚を通して延びている。クロスビームの上面にスロット が形成され、長尺な真空チャックから各組みの真空室の間に延びている。長尺な 真空チャックを形成するために、各組みの真空室の間を連通した長尺なスロット がクロスビームの上面に形成されている。各組みの真空室および長尺なスロット は、トップテーブル７０を吸引する大きな予圧力と、ガイドビーム６０．６２を 共に吸引する大きな力を与える。

クロスビーム６２５と６３０のそれぞれには、エアベアリング・オリフィスが設 けられ、クロスビーム６５のために上述と同一の方法でビーム６２５．６３０上 でワークテーブル７０を支持するために加圧空気を供給する通路に連結される。

このように、第２３図に示されるクロスビーム部材６２５は、横断ビーム６１０ 内に形成された室６１１と、横断ビーム６０５内の室６０６とそれぞれ連通する 真空室６２６．６２７を備えている。

オリフィス６２８ｂは通路６２８ａに嵌合され、ワークテーブル７０を支持する 上部エアベアリングを提供している。

第２２図乃至第２４図に示されている他のクロスビーム・アセンブリは幾つかの 利点を有する。該アセンブリは２組みのアルミニウム横断ビームと、２個のクロ スビーム部材を備え、該アセンブリは本質的に第１図の１片のグラニット・クロ スビーム６５より重量において軽量である。シャープコーナはアルミニウム横断 ビームの下方摺動表面に容易に形成され、破片物がガイドビームとクロスビーム のスライド面の間でスウエッジして２つの表面の間のエアベアリングを汚染する ことを、容易に防止している。

例えば、エアベアリングの上昇力と対抗して、ワークテーブルに予圧をかけるこ とが、スプリット軸機械工具システムにおいて採用され、該システムにおいて、 ワークテーブルは１つの軸（例えば、Ｘ軸）に沿って移動され、ドリル・スピン ドルのような工具ヘッドが第２軸（例えば、Ｙ軸）にそって移動するために搭載 されている。

該スプリット軸穿孔システムにおいては、ドリル・ヘッドはまた従来のように、 ワークピースの内外にドリル工具を送るためにＺ軸線に沿って移動するために搭 載されている。このように、スプリット軸システムでは予圧力がワークテーブル とそのガイドビームの間に適用される。第２の予圧力はＹ軸線に沿うスピンドル あるいは工具ヘッドの移動を可能とするエアベアリングに対抗するために用いら 特表千１−５００７３８　（３１） れる。本発明は高速ドリルシステムの内容について詳述したが、本発明の多くの 要点は、ドリルシステムについて限定されるものでなく、他の機械工具に適用で きるものである。これらの要点は、例えば、１つだけの例にとると、位置決めシ ステムと真空吸引保持装置を含むものである。

上記した実施例は、主として、本発明の要旨を表すことが出来る具体例を可能な 限り詳細に述べたものである。多数の変形された他の配置が、本発明の精神およ び範囲から逸脱しない限り、当業者によってこれらの要旨に応じて容易に変更さ れ得る。

ＦＩＧ、１ 国際調査報告　− ＩＩ１１＠＋ｍ−＾帥−ａ１ｍ　＆、　ｐ（τ／ＵＳ８７１００８３２−盲−ｍ ｌＩＩＩＩ・’””””””ＰＣＴ／Ｕ５８７１００８３２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）平面からなる第１表面領域を有する第１ビーム部材と、上記表面領域と互 いに隣接するように上記第１ビーム部材と並列された平面からなる第２表面領域 と、機械工具による上面での作動のために、ワークピースを搬送するために配置 されたテーブルとを備えているワークテーブルと、 上記表面領域を分離するため、分配された分離力を与えるように、上記平面から なる表面領域の間に、分記されたエアベアリングを与えるための手段と、 上記第１ビーム部材に対して、第１軸線に沿って上記ワークテーブルを移送する ための移送手段と、 上記したエアベアリングによって与えられる分離力に対抗する予圧力を発生させ 、エアベアリングによって与えられる分離力に抗して上記ワークテーブルとビー ム部材を吸引し、それによって、上記移送あるいは上記機械工具の作動によって 発生されるワークテーブルの振動を減衰させるための予圧手段とを備え、少なく とも１つの軸線に沿ってワークピースを位置決めするためのワークピース位置決 めシステム。 （２）上記予圧手段は、上記第１の平面表面領域に対して通常のシステム作動の 間、上記テーブル上に作用する力の構成成分よりより実質的に高い予圧力を提供 するに適した請求の範囲（１）記載のシステム。 （３）上記予圧手段は、上記第１表面領域に連通する上記第１ビーム内に形成さ れた複数の真空室と、上記テーブルの上記第２表面領域の方向に上記ビーム部材 の上記第１領域を吸引する真空予圧力を生成するために、上記室から空気を排出 する手段を備えている請求の範囲（１）記載のシステム。 （４）上記エアベアリングは、上記ビーム部材の上記第１平面表面領域に分配さ れた複数のオリフィスと、上記オリフィスに連結された加圧空気源とを備えてい る請求の範囲（３）記載のシステム。 （５）上記オリフィスは、上記真空室の間および周囲で上記ビーム部材の上記第 １表面領域上に分配して設けられ、それによって、実質的に、上記ビーム部材と 上記テーブルの上記平面表面領域を分離するために、等しく分配された分離力を 与える請求の範囲（３）記載のシステム。 （６）上記機械工具は、穿孔スピンドルを備えている請求の範囲（１）記載のシ ステム。 （７）上記エアベアリングは、ワークピースを搬送するワークテーブルエリアの 実質的な部分の上方にワークテーブルを支持するために分配されている請求の範 囲（１）記載のシステム。 （８）上方に平面表面領域を備える固定のガイドビームと、上記ガイドビームの 上方に配置されると共に、上下平面を有するクロスビームと、 上記ガイドビームの上記上方平面表面領域と、上記クロスビームの上記下方平面 表面領域との間に分配された第１エアベアリング手段と、 上記ガイドビームに対して第１軸線に沿って上記クロスビームを移送させるため の第１移送手段と、 上記クロスビームの上方に配置されると共に、上記ワークピースを搬送するため に配置され、かつ、下方に平面表面領域を有する上方ワークテーブルと、 上記クロスビームの上方表面領域に対向するエリアと、上記テーブルの下方平面 表面領域の間の分配される第２エアベアリング手段第２軸線に沿って上記クロス ビームに対して上記ワークテーブルを移送させるための第２移送手段と、 上記各第１および第２エアベアリング手段によって与えられる上昇力に対抗して 、上記ワークテーブルとガイドビームとを共に押下するように作用する予圧力を 作用させ、それによって、上記機械工具の作業によってワークテーブル内に発生 する振動を減衰させる真空予圧手段を備え、 機械工具に対して１つの平面上でワークピースを位置決めするための平面位置決 めシステム。 （９）上記真空予圧手段は、上記平面に対して通常状態でのシステム作動の間、 上記テーブル上に作用する力の構成成分より実質的の大きい真空予圧力を提供す るようにした請求の範囲（８）記載のシステム。 （１０）上記真空予圧手段は、上記クロスビームの上下表面領域にそれぞれ連通 する上記クロスビーム内に形成された複数の真空室と、該真空室から空気を排出 するための手段を備えている請求の範囲（８）記載のシステム。 （１１）上記第１エアベアリング手段は、上記クロスビームの下方平面表面領域 上に配分された複数のオリフィスと、該オリフィスに連通する上記クロスビーム 内の複数の空気チャンネルと、該チャンネルに連結された加圧空気源とを備えて いる請求の範囲（１０）記載のシステム。 （１２）上記第２エアベアリング手段は、上記クロスビームの上記上方表面領域 をこえて配置される複数のオリフィスと、上記オリフィスに連通する上記クロス ビーム内の複数の空気チャンネルと、該チャンネルに接続される加圧空気源とを 備えた請求の範囲（１１）記載のシステム。 （１３）上記オリフィスは、上記真空室の間および周囲で上記上下表面領域上に 散在され、それによって、上記ガイドビームの平面領域と上記クロスビームの下 方表面領域との間、および上記クロスビームの上方表面領域とワークテーブルの 上記下方表面領域との間に実質的に均等に分配された分離用の上昇力を与える請 求の範囲（１２）記載のシステム。 （１４）上記ワークテーブルは、比較的軽量な薄い層の構造体よりなる請求の範 囲（８）記載のシステム。 （１５）上記ワークテーブルは、上下平面シートの間に比較的軽量なハンカムコ アを挟んでなる請求の範囲（１４）記載のシステム。 （１６）上記ハンカムコア構造体は、強固な金属材料で形成された上下シートと アルミニウムで形成されたハンカムコアからなる構造体である請求の範囲（１５ ）記載のシステム。 （１７）上記真空予圧手段は、上下平面領域の間で上記クロスビームを通して形 成された複数の比較的大きい真空室開口と、上記真空室から空気を排出するため の手段と、上記開口のそれぞれの１つに連結する上下領域内に形成された複数の 連結スロットを備え、それによって、ワークテーブルのワークエリアの実質的な 範囲の上方に真空予圧力を分配する請求の範囲（８）記載のシステム。 （１８）上記機械工具は、上記トップテーブルのワーク領域上に搬送されたワー クピースを穿孔するために、上記位置決め平面に対して、概して軸に沿って移動 するように配置されたドリルスピンドルを備え、上記ワークエリアにおいて、上 記システムの作動の間、予圧力の大きさが上記ワークテーブル上に作用される力 の構成成分を超えるように、上記真空予圧手段を構成した請求の範囲（８）記載 のシステム。 （１９）高速穿孔スピンドルにおいて、ドリル工具を把持するための高速てこ遠 心チャックアセンブリであって、ドリル工具の脚を受け止める内部開口を有する チャック構造体を、（ｉ）上記脚に当接するために、上記開口の円周領域に部分 的に設けられたあご表面を備えた少なくとも一対の対向した把持あご部材と、 （ｉｉ）上記した把持あご部材に対応して、上記開口にそって伸張すると共に隣 接する少なくとも一対の対向したレバーアーム部材と、（ｉｉｉ）上記把持あご 部材と上記レバーアーム部材の間で、上記開口を囲むてこ領域で、上記した各レ バーアーム部材が上記開口から外方へ押圧されると、その反作用力が上記てこ領 域を介して、ドリル工具の足を把持するように、あご部材を内方へ押圧せるため に伝えられるようにし、かつ、 （ｉｖ）スピンドル穿孔軸線と同心で、かつ、該穿孔軸線上に工具足を配列する チャックを位置決めする手段を備え、それによって、上記チャックは、チャック ・アセンブリ内に挿入されたドリル・ビット脚を介して高速回転され、遠心力が 上記チャックのレバーアームを外方に押圧し、よって、把持あご部材が穿孔軸線 と同心的かつ確実にドリル脚を把持するようにしたチャック・アセンブリ。 （２０）上記チャック・アセンブリは、上記スピンドル内に上記チャックを固定 するためにリテーナ部材を備えている請求の範囲（１９）記載のチャック・アセ ンブリ。 （２１）上記チャックは、２組のレバーアーム部材とあご部材を備え、これら部 材は実質的に均一のスペースをあけた関係で上記開口に対して配置され、それに よって、ドリルビット脚上に作用される分配された把持力を実質的に均一にする ようにした請求の範囲（１９）記載のチャックアセンブリ。 （２２）上記各レバーアームとあご部材の長さは、各レバーアーム部材の全体の 中心が各あご部材の全体の中心に比較して、てこ領域からより離れているように 位置され、それによって、上記レバーアーム部材からてこ領域を通して、遠心力 てこにより、上記把持あご部材に作用する把持力の増加を図るようにした請求の 範囲（２０）記載のチャックアセンブリ。 （２３）上記チャック・アセンブリは、静止のスピンドル状態の間、チャック・ アセンブリ内の工具を保持するために、挿入された工具脚に対して静止した把持 力を与える手段をそなえる請求の範囲（１９）記載のシステム。 （２４）上記静止把持手段は、上記内部円筒状の開口に配置された円環形のスプ リング部材を備え、該スプリング部材は上記開口内に挿入された工具脚を摩擦係 合するようにした請求の範囲（２３）記載のシステム。 （２５）上記静止把持手段は、仮の静止位置から離れるようにレバーアームを抑 圧するように配置され、その結果、上記あご部材によって上記工具脚上に作用さ れる比較的小さなあご把持力を発生させる請求の範囲（２３）記載のチャックア センブリ。 （２６）上記位置決め手段は、上記ドリル工具脚を受け止めるために形成された 開口を有すると共に、上記穿孔軸線と同心にチャックを位置決めするために、上 記チャックと接触するための隣接表面を備えている請求の範囲（１９）記載のチ ャックアセンブリ。 （２７）上記位置決め手段は、さらに、工具脚の挿入端部を受け止めるために、 上記穿孔軸線に隣接して形成された中心開口を有する工具脚隣接ブシュを備えて いる請求の範囲（２６）のチャックアセンブリ。 （２８）上記チャック・アセンブリは、上記各レバーアーム部材と上記あご部材 に連結する上記てこ領域を備え、弾性を有する材料で形成された単一構造体から なる請求の範囲（１９）記載のチャックアセンブリ。 （２９）上記チャック・アセンブリは、上記チャックの第１端に配置されて第１ 断面チャック寸法を規定する上記把持あご部材と、上記チャックの第２の端部に 対して背部が伸張すると共に第２断面チャック寸法を規定する上記レバーアーム 部材とがあり、上記第２断面寸法が上記第１断面寸法より大きくし、上記把持あ ご部材に対してレバーアーム部材の大きさを増加した請求の範囲（２８）記載の チャックアセンブリ。 （３０）上記てこ領域は、上記第１端に隣接して配置されている請求の範囲（２ ９）記載のチャックアセンブリ。 （３１）１つのシャフト軸線を有するスピンドル・シャフトと、高速回転速度で 上記スピンドル・シャフトを駆動するための手段と、 スピンドルの回転の間、スピンドル軸線に並べてた状態で、上記シャフトに対し てドリル工具を固定するための遠心力チャックアセンブリとを備え、 （ｉ）ドリル工具脚の挿入端を嵌合するための孔を備え、上記孔が上記シャフト 軸線と同心になるように、上記スピンドル内に搭載されたブシュと、 （ｉｉ）上記工具脚を受け止めるために、貫通して形成された内部開口を有し、 かつ、スピンドル・シャフトの工具端に隣接して搭載されチャック構造体で、該 チャック構造体は上記脚に接触するために、開口の外周領域に配置された少なく とも１組の直径方向に対向配置された把持用あご部材と、上記各あご部材に対応 する少なくとも１組のレバーアーム部材と、上記各あご部材と上記レバーアーム 部材との間の連結部で上記開口を囲むてこ領域を備え、該てこ領域は各レバーア ームが上記開口より外方へ押圧されると、その反作用の力が、上記てこ領域を通 して上記あご部材に伝えられ、上記脚を把持するために上記軸中心に向かって内 方に上記あご部材を抑圧するようにしたチャック構造体と、 （ｉｉｉ）上記工具端に隣接して搭載されると共に、その中に工具脚を受けるた めに形成された開口を有し、かつ、上記チャックに接触するために隣接表面を有 し、かつ、上記シャフト軸線に対して同心的にチャック構造体を保持するように 搭載されたチャック隣接ブシュとを備えている高速穿孔スピンドル。 （３２）上記穿孔スピンドルは、スピンドル・シャフトに対してチャック・アセ ンブリを固定するためのチャック・リテーナを備えている請求の範囲（３１）記 載の穿孔スピンドル。 （３３）上記工具隣接ブシュは、スピンドル軸線と同心で、スピンドル・シャフ トの工具端に形成された反対方向からの孔内に挿入された管部材を備えている請 求の範囲（３２）記載のドリルスピンドル。 （３４）上記チャックのレバーアーム部材は、工具隣接ブシュの外周にそって延 び、その中において、スピンドルの孔は、高速スピンドルの回転によって発生す る遠心力に応答する上記てこ領域のまわりに、レバーアームの外方への回転を収 容するようにした請求の範囲（３３）記載の穿孔スピンドル。 （３５）上記チャック・アセンブリは、スピンドル・シャフトが静止している時 、上記工具脚上に静止した把持力を与えるための手段を備え、それによって、チ ャック・アセンブリ内に挿入された位置に工具を保持する請求の範囲（３４）記 載の穿孔スピンドル。 （３６）上記静止把持手段は、上記工具領域ブシュの外周と上記チャックのレバ ーアームとの間に配置された弾性を有する０リング部材からなり、レバーアーム 部材を外方へ付勢し、工具脚を把持するようにした請求の範囲（３５）記載の穿 孔スピンドル。 （３７）上記静止把持手段は、ドリル工具の挿入された脚に摩擦で係合するよう に配置されると共に、上記チャック開口の周囲に配置された環状スプリング部材 からなる請求の範囲（３５）記載の穿孔スピンドル。 （３８）上記チャック構造体は、２組みの直径方向に対向配置されたレバーアー ム部材と、上記スプリング軸芯に対して対称的に配置されたあご部材を備え、挿 入された工具脚に均一に分配された把持力を与える請求の範囲（３１）記載の穿 孔スピンドル。 （３９）上記レバーアーム部材と把持あご部材とは、各レバーアーム部材の全体 の中心が、あご部材の全体の中心に比較して、てこ領域から遠く離れて位置され 、それによって、上記把持あご部材に上記てこ領域を通して上記レバーアーム部 材から遠心力てこにより発生する把持力が増幅するように、協働的に配置された 請求の範囲（３１）記載のドリルスピンドル。 （４０）高速スピンドル内にドリル工具脚を把持するためのもので、その中に挿 入された上記工具脚を受け止めるための内部開口を設けたチャック構造体を備え 、該チャック構造体は、少なくとも１組みの対向配置されたレバーアームを備え 、各レバーアームの第１端が、上記開口の部分的な円周領域を規定する部分的な あご表面内で終わるようにすると共に、第２端部は比較的に大きくし、 上記レバーアームの第１端と第２端の間に配置されたてこ表面を備え、 それによって、チャック構造体が高速でスピンドル軸芯を中心として回転された 時に、上記てこ支点表面を中心として上記レバーアームが揺動し、上記レバーア ームの上記大きな第２端部に発生された遠心力が、上記てこ支点表面でてこの作 用によって、工具脚を確実に把持するために把持力に増幅された高速てこ遠心チ ャック・アセンブリ。 （４１）固定されたスピンドル・ボデイと、上記スピンドル・ボデイ内で、高速 回転およびロータシャフト軸線に沿って直線的に移動可能に支持されたロータ・ シャフトと、上記シャフト軸芯に一致させてロータ・シャフトの下方端でドリル 工具を取り付けるためのチャックアセンブリと上記スピンドル・ボデイ内で、低 度の摩擦の歯止めで、高速回転に対してロータ・シャフトを支持するロータリ・ エアベアリングと、上記ロータ・シャフトを高速で上記ロータリ・エアベアリン グ上で回転できるように、上記ロータ・シャフトに回転駆動力を与えるロータリ モータと、 穿孔作動を行うために上記シャフト軸線に沿って上記ロータ・シャフトを駆動す るための軸方向にむけられた駆動力を与えるリニア駆動手段と、 上記ロータ・シャフトに上記駆動力を与えるために、上記ロータシャフトとリニ ア駆動手段を連結するための手段で、該手段はスラスト・ベアリングとリニア・ エアベアリングとからなり、よって、上記ロータ・シャフトが上記ロータリ・モ ータによって高速で回転されると共に、上記穿孔作業を行うために、上記シャフ ト軸線に沿って同時に移動するようにした高速穿孔スピンドル。 （４２）上記したロータリ・モータは、上記ロータ・シャフトを囲む鉄のスター タ・コアと、上記したシャフトの回りで上記コアに形成された軸方向のスロット の回りで巻かれる電気導電ワイヤの複数のスタータ巻きと、ロータに電流を導く ための長尺なロータ領域を備えてロータとからなり、 上記領域は、スタータによって囲まれた領域内で上記ロータ・シャフトにそって 伸張し、かつ、ロータの長さがスタータの長さに対してオーバーラップし、よっ て、該十分な長尺な長さが、ロータリ・モータの作用の重大な低下なしに、作動 の範囲の長さに沿ってロータ・シャフトの移動を可能とする請求の範囲（４１） 記載の穿孔スピンドル。 （４３）上記した長尺なロータ領域は、複数の長尺な銅バーによって形成され、 該銅バーは軸方向のスロット内でロータ・シャフトの外周にそって伸張し、シャ フト外周内にはめ込まれた銅リングによって各端で連結されている請求の範囲（ ４２）記載の穿孔スピンドル。 （４４）上記ロータリ・エアベアリング手段は、スピンドル・ボデイ内に固定さ れ、上記ロータ・シャフトの上部部分を囲む上部スリーブ部材と、該スリーブ部 材内に形成された複数の空気オリフィスと、該オリフィスを空気の供給源に連結 する手段を備えている請求の範囲（４３）記載のスピンドル。 （４５）上記ロータリ・エアベアリング手段は、スピンドル・ボデイ内に固定さ れ、上記ロータ・シャフトの下方部分を囲む下方スリーブ部材と、上記スリーブ 内に形成された複数の空気オリフィスと、該オリフィスを加圧空気の供給源に連 結するための手段を備えている請求の範囲（４１）記載のスピンドル。 （４６）上記したスピンドルは、高速作動の間、ロータリ・モータの領域内のス ピンドルを放熱させる冷却システムを備えて請求の範囲（４１）記載のスピンド ル。 （４７）上記冷却システムは、ロータリ・モータの回りに、複数の冷却通路と、 該通路を通して冷却流体を導くための手段を備えている請求の範囲（４６）記載 のスピンドル。 （４８）上記冷却システムは、通路へ冷却流体を圧送するためのポンプと、排出 された流体から熱エネルギーを引き出すために冷却アウトレットポートに連結さ れた熱交換器とを備えている請求の範囲（４７）記載のスピンドル。 （４９）上記リニア駆動手段は、下記の構成を持つリニアモータを備えるもので 、 モータドライバに連結するための手段を有する可動コイル・アセンブリと、 上記可動コイル・アセンブリと協働する永久磁石アセンブリをそなえ、モータ駆 動信号に応答する可動コイル・アセンブリ上に軸方向に向けられた駆動力を高め るようにしたスタータアセンブリと、上記シャフトに軸方向の力を与えるために 上記ロータシャフトに可動コイルアセンブリを連結するための手段を備えている 請求の範囲（４１）記載のスピンドル。 （５０）上記可動コイル・アセンブリは、外周に導電ワイヤが巻かれた金属シリ ンダを備え、上記ワイヤは上記モータ・ドライバーに達結され、該可動コイル・ アセンブリ内で、電動力が、それに与えられるモータ駆動信号に応答して可動コ イルアセンブリ上に軸方向に作用される請求の範囲（４９）記載のスピンドル。 （５１）上記可動コイル・アセンブリを上記ロータ・シャフトに連結するための 上記手段は、上記スラスト・ベアリングによってロータ・シャフトに連結された 一端を有し、他端は可動コイル・アセンブリに連結され、それによって、可動コ イル・アセンブリに対する軸方向の力がロータ・シャフトに伝わるようにした請 求の範囲（４９）記載のスピンドル。 （５２）上記プランジャは、スピンドル・ボデイ内でエアベアリング上に搭載さ れ、かつ、スラスト・ベアリングはロータ・シャフトをプランジャに連結するた めのエアベアリングを構成し、ロータ・シャフトとプランジャの間に摩擦を減少 させるようにした請求の範囲（５１）記載のスピンドル。 （５３）上記プランジャは軸方向の移動のためにスピンドル・ボデイ内に搭載さ れ、かつ、該プランジャが回転しないように非回転ベアリングによって可動コイ ル・アセンブリに連結されている請求の範囲内（５２）記載のスピンドル。 （５４）上記スピンドルは、重力に対向して軸方向のロータの位置を付勢するた めの手段を備え、それによって、上下両軸方向にロータを移動するためにリニア モータによって作用されるに必要な力を等しくする請求の範囲（４２）記載のス ピンドル。 （５５）上記位置付勢手段は、ロータの重量を支持するための付勢スプリング手 段を備えている請求の範囲（５４）記載のスピンドル。 （５６）上記スピンドルは、ロータ・シャフトのＺ軸位置を検出する位置信号を 与える位置センサを備えている請求の範囲（４１）記載のスピンドル。 （５７）上記スピンドルは、上記シャフト軸に沿うロータの速度を検出する速度 信号を与える速度センサを備えている請求の範囲（５６）記載のスピンドル。 （５８）上記スピンドルは、スピンドル・シャフトの回転速度を検出する信号を 与えるロータリ速度変換器を備えている請求の範囲（４１）記載のスピンドル。 （５９）ワークピースを搬送するための工具ヘッドに対して、選択的に位置させ るワークテーブルと、所定の軸線に沿って工具を搭載するための少なくとも１つ の工具ヘッドを用いている機械工具システムのための工具交換機であって、 配列されたクリップ装置内に挿入されている複数の工具を搬送する工具クリップ を収納し、かつ、上記工具ヘッド軸線と実質的に平行である工具軸線にそって位 置される工具を備えたクリップを定置するためのマガジン手段と、 ロック状態において工具が工具交換機から移動しないように、かつ、アンロック 状態において、工具が工具交換機から移動出来るようにするために、挿入された クリップ内で各工具をロックあるいはアンロックするための手段と、 上記工具ヘッドと上記工具交換機の間で工具を移送するために、上記工具ヘッド の軸線と平行である軸線にそって工具交換機を移動するための手段と、 上記ワークテーブルに工具交換機を搭載するための手段を備えている工具交換機 。 （６０）上記マガジン手段は、少なくとも１つの長尺なスロットを有するトップ ・プレートを備え、上記スロットの幅は、上記したクリップで上記装置内に挿入 された工具の脚を、クリップがマガジン内に挿入された時に、スロットの両端の 間に係止できるように選択され、また、マガジン内の工具をロックする手段は、 スロットのエッジと工具の脚の回りに形成された厚さを減少した露出領域との協 働的な係合からなり、それによって、トップ・プレートが工具を係止する請求の 範囲（５９）記載の工具交換機。 （６１）上記アンロック手段は、スロット・エッジに設けられた複数の一定スペ ースをかけて拡大された開口と、スロット・エッジに設けられた拡大された開口 の夫々を、クリップ工具の工具軸線と同心にするためにトップ・プレートを横方 向に移動する手段を備え、それによって、クリップ内の工具がトップ・プレート によって自由にされると共に、上記開口を通して工具交換機から移動して、工具 ヘッド内の装填される請求の範囲（６０）記載の工具交換機。 （６２）上記スロット・エッジによって設けられた拡大された開口は、工具の断 面寸法より大きく、それにって、工具はトップ・プレートによって自由にされ、 トップ・プレートがアンロック位置の時に拡大された開口を通して取り出される 請求の範囲（６１）記載の工具交換機。 （６３）上記工具交換機を移動させる上記移送手段は、工具交換機を搬送するピ ストンを有し、該ピストンが、工具交換作動の間、工具ヘッド内に工具を挿入す るための伸張された位置と、通常の機械工具作業の間の引き込み位置の間に移動 するように配置された空圧シリンダ手段を備えている請求の範囲（５９）記載の 工具交換機。 （６４）所定の軸線にそって工具を搭載するための工具ヘッドを用い、かつ、選 択的にワークピースを搬送するためにワークテーブルを位置決めする機械工具シ ステム内で工具を交換するための方法であって、 配列されたクリップ装置内で挿入された複数の工具を搬送する工具クリップを係 止保持するためのマガジンを有する工具交換機を、工具ヘッド軸線に平行な方向 に沿って移動するために、ワークテーブルに搭載し、 工具を備えた上記マガジン内の工具クリップを、工具ヘッド軸線に平行な各工員 軸に沿って位置されれるように取り付け、挿入されたクリップ内の工具を、マガ ジンからの工具の移動を防止するようにロックし、 マガジン・クリップ内で、工具の所定の１つが、工具ヘッド軸線と同心になるよ うにテーブルを位置決めし、工具交換機を工具ヘッドの方向に移動して工具ヘッ ド内に工具の一部を挿入し、 工具マガジン内の工具を、工具交換機マガジンより工具が移動できるようにアン ロックし、 工具交換機内に挿入されている工具をそのままとして、工具ヘッドから工具交換 機を引く 順序とした工具交換方法。 （６５）上記工具交換機が工具ヘッドから引かれるまで、工具ヘッド内に工具を 保持するために、工具挿入工程の間、工具が挿入されるように工具ヘッドによっ て工具を摩擦で係合する段階を与えている請求の範囲（６４）記載の方法。 （６６）機械工具内に挿入するための脚を有する長尺な穿孔工具と、脚の一端か ら突出する穿孔手段と、複数の上記穿孔工具を収納するためのコンテナとの組み 合わせであって、上記工具の脚の回りで減少した断面寸法を持つ領域を設けるた めの手段と、 上記工具の両端の間に、上記工具の脚の外周の回りにある肩領域を設ける手段と 、 上記工具の穿孔手段が挿入される上記表面内に、第１クリップ表面と複数の配列 した工具受け開口を設けたクリップボデイを備え、上記各開口は、上記開口内に 上記工具の挿入の深さを制御するために、上記工具肩領域に対して係合するため に、クリップ肩領域によって部分的に設けられているおり、 上記減少した領域を形成するための上記手段と、工具がその中の開口内に挿入さ れるクリップボデイの第１表面から上記溝が露出しているように協同的に配置さ れている肩領域を設けるための手段とを備えている結合体。 （６７）上記開口内に挿入された工具の露出した部分をカバーするため、上記第 １表面の回りに囲みを設けるため、クリップ・ボデイ上に可動的に設けられよう に配置されたクリップ・カバー部材を備え・該カバー部材は、上記クリップ・ボ デイ上にカバーが取り付けられる時に、上記工具脚のまわりに形成された上記減 少領域に係合させるために、そこから内方に延びる少なくとも１つのリブを備え 、それによって、挿入された位置内で上記工具を固定する請求の範囲（６６）記 載のコンテナーの配列。 （６８）上記減少された領域を構成するための手段は、上記脚を受けるツバを備 え、その再端の間に摩擦で保持し、該ツバは、減少された断面寸法の上記領域を 与えるためにその外面に形成された溝を有する請求の範囲（６６）記載の結合体 。 （６９）上記脚の回りの肩部を構成する手段は、上記ツバと、上記脚より外方に のびる上記ツバの表面によって構成される肩である請求の範囲（６８）記載の結 合体。 （７０）上記脚の回りの減少した断面寸法の領域を構成する手段は、上記脚に形 成された溝を備えている請求の範囲（６６）記載の結合体。 （７１）上記脚の回りの肩を構成する上記手段は、そこから延びる穿孔手段と脚 の交差を備え、該肩はドリル手段の断面寸法と比較して脚の断面寸法が比較的大 きなことによって構成されている請求の範囲（７０）記載の組み合わせ体。 （７２）穿孔システムのワークステーションで、１あるいは１以上の薄いワーク ピースを定置するための真空吸引保持装置であって、該装置は、 バックアップシート部材と、 上記バックアップシート部材とベース表面上に少なくとも１つのワークピースを 支持するための真空チャック取付具と、上記ワークピースの周囲と、上記ベース 表面の間に延びるフレーム構造体と、上記ワークピースの周囲と上記フレーム構 造体と上記ベース表面の間で１つの室を構成し、上記フレーム構造体は上記ワー クピースの周囲と上記ベース表面を弾性的に係合するための弾性シール部材を備 えており、 上記ワークピースの露出された部分に対する周囲の空気圧力が、上記真空取付具 に対する上記ワークピースと上記バックアップシートを固定するように、上記室 より空気を排出するための手段を備え、それによって、孔が上記ワークピースを 通して、かつ上記バックアップシート内に、上記室内の真空シールを漏らすこと なく、穿孔される真空吸引保持装置。 （７３）上記真空取付具は、実質的に上記バックアップシートと上記ワークピー スを支持するための平面上方表面と、その中に複数の開口チャンネルを有する波 型とされた下方表面とを備え、該下方表面は上記ベース表面上に配置され、上記 チャンネルは、真空源に連結された管に、その外周から空気を吸引するための手 段を備えている請求の範囲（７２）記載の装置。 （７４）上記管は上記ベース表面内に形成されると共に、上記真空取付具は上記 管の上方に配置されている請求の範囲（７３）記載の装置。 （７５）上記フレーム構造体は、穿孔される孔があるワークピースのエリアに向 き合っている開口を設けているトップ部材と、該トップ部材に連結されている外 周の側面部材とを備えている請求の範囲（７２）記載の装置。 （７６）上記弾性シール部材は、上記トップ・フレーム部材とワークピースの外 周の間にシールを与えるために、上記開口の下方に配置された第１シールと、側 面部材と上記ベース表面の間で、上記側面部材と上記ベース部材にシールをあた えるために側面部材と上記ベース表面の間に配置された第２シールとを備えてい る請求の範囲（７５）記載の装置。 （７７）上記装置は、上記ワークステーションとの関係で真空チャック取付具上 にワークピースの位置を定めるための手段を備えている請求の範囲（７２）記載 の装置。 （７８）上記位置保持手段は、上記バックアップシート部材と上記ワークピース の中の所定の位置に形成された開口を通して挿入するために、上記真空取付具か ら延びる少なくとも１つのピン部材を備えている請求の範囲（７７）記載の装置 。 （７９）上記ワークピースはプリント回路板からなる請求の範囲（７２）記載の 装置。 （８０）プリント回路板のようなワークピース内に孔を穿設するに適した高速で 精度の高いドリルシステムであって、固定したベーステーブルと、 少なくとも１つの軸線に沿って移動されるようにベーステーブル上に支持される と共に、その表面のワークエリア上にワークピースを搬送するための第１表面と 、下方平面表面とを有するワークテーブルと、 ワークテーブルの第２表面の実質的なエリアの上方に分配されたエアベアリング 上で、上記ワークテーブルとベーステーブルを分離し、上記ワークテーブルと上 記ベーステーブルを分離するために分配された分離力を与えるための手段と、分 配された予圧力を、上記テーブルの上方表面に対する通常の方向でのテーブルの 振動を減衰するための分離する力として用い、それによって、テーブルの振動を 最小限とする予圧手段と、上記ワークテーブルから分離された支持構造体上で支 持された少なくとも１つのドリルスピンドルで、該スピンドルは、スピンドル・ ボデイと、 該スピンドル・ボデイに対して所定の作動範囲でシャフト軸線に沿って軸方向に 移動および回転可能に、ロータリおよびリニア・エアベアリング上で上記ボデイ 内に支持されたロータ・シャフトと、シャフト軸線に同心状に穿孔工具をその中 に固定するために、シャフトの工具端に搭載されたチャック・アセンブリと、上 記ロータ・シャフトに回転駆動力を与えるための回転駆動モータと、 ロータ・シャフトが高速で回転されている時に同時に、ワークテーブルに定置さ れたワークテーブルの内外にドリル工具を供給するためにシャフトに軸線方向の 駆動力を与えるためにシャフトに連結されたリニア駆動手段と、 少なくとも１つの軸線に沿う移動範囲を通して上記ワークテーブルを移動し、上 記スピンドル・シャフトに関して所定の位置上に搬送されたワークピースを位置 決めするための位置決め手段とを備え、それによって、上記スピンドル・ボデイ は、ワークピースの内外に工具が供給されている間、静止保持され、それによっ て、システムの振動を最小限にするシステム。 （８１）上記ワークテーブルは比較的軽量な薄層化された構造体よりなる請求の 範囲（８０）記載のシステム。 （８２）上記ベーステーブルに対してワークテーブルを支持するための上記手段 は、 ベーステーブル上に配置され１つの平面上方表面を有するガイドビームと、 ガイドビームの上面とワークテーブルの下面の間のガイドビーム上に配置された クロスビーム部材で、該クロスビームは平面の上下面を有し、 クロスビーム部材の上下表面上に分配された複数の空気オリフィスと、 上記オリフィスに加圧空気を供給し、ガイドビームの上面からクロスビームを分 離する空気クッションを提供し、クロスビームの上面からトップテーブルを分離 する手段を備えた請求の範囲（８０）記載のシステム。 （８３）上記予圧手段は、上記オリフィスの間で、クロスビームの上下表面の間 に形成された複数の真空室を備え、該真空室は真空源に連結されて室内の空気を 排出し、それによって、エアベアリングによって供給される分離力と反対に、ガ イドビームの方向に、上記ワークテーブルを吸引する力を生じるようにした請求 の範囲（８２）記載のシステム。 （８４）上記予圧手段は、クロスビームとトップ・ワークテーブルの加速および 減速より生じる反作用の力およびトップ・ワークテーブル上に作用するスピンド ルの作動より発生する力より大きき予圧力を与える請求の範囲（８３）記載のシ ステム。 （８５）上記予圧手段は、エアベアリングによって支持されるワークテーブルの 第２表面の領域から空気を排出するために真空源に連結された複数の分配された 真空室を備えている請求の範囲（８０）記載のシステム。 （８６）上記システムは、上記ワークテーブルのワークエリアに１つあるいは１ 以上のワークピースを固定するために真空吸引保持装置を備えている請求の範囲 （８０）記載のシステム。 （８７）上記スピンドルにドリル工具を供給するために上記ワークテーブルによ って搬送される工具交換機を備え、該工具交換機は、配列されたクリップ装置に 挿入された複数の工具を搬送するための工具クリップを受け入れると共に、上記 シャフト軸線に実質的に平行な工具軸線に沿って位置決めされた上記工具を備え たクリップを固定するためのマガジン手段と、 ロック状態において、工具が工具交換機から移動しないように、かつ、アンロッ ク状態において、工具が工具交換機から移動出来るように、挿入されたクリップ 内で各工具をロックあるいはアンロックするための手段と、 上記チャック・アセンブリと上記工具交換機の間に工具を移送するために上記シ ャフト軸線と平行である軸線にそって工具交換機を移送するための手段と、 工具交換機を上記ワークテーブルに搭載する手段とを備えている請求の範囲（８ ０）記載のシステム。 （８８）上記スピンドル・シャフトに連結されるリニア駆動手段はリニアモータ を備え、該リニアモータは、モータドライバーに連結するための手段を有する可 動コイル・アセンブリと、 モータ駆動信号に応答して、上記可動コイル・アセンブリの軸方向の駆動力を高 めるために、上記可動コイル・アセンブリと協働するための永久磁石アセンブリ を備えたスタータアセンブリと、上記シャフトに対して軸方向の駆動力を与える ために、上記ロータ・シャフトに上記可動コイル・アセンブリを連結するための 手段とを備えている請求の範囲（８０）記載のシステム。 （８９）上記チャック・アセンブリは、上記ドリル工具の脚を係止保持するため に、そこに形成された内部開口を有するチャック構造体を備え、かつ、該チャッ ク構造体は、（ｉ）上記脚に接触するため、部分的に、上記開口の外周領域を形 成するあご表面を備えた少なくとも１組の対向配置された把持あご部材と、 （ｉｉ）上記あご部材に対応する少なくとも１組みの対向配置され、上記開口に 隣接すると共に、開口にそって延びるレバーアームと、（ｉｉｉ）上記あご部材 と上記レバーアームとの間に配置されたてこ領域で、上記各レバーアーム部材が 上記開口より外方に付勢され、各力が上記てこ領域を通して伝えられ、上記工具 脚を把持するために内方へ上記あご部材を付勢するようにし、（ｉｖ）上記シャ フト軸線と同心に上記チャックを位置決めし、かつ上記シャフト軸線に工具脚と を並べるための手段とを備え、そこにおいて、上記チャックがチャックアセンブ リ内に挿入された工具脚で高速に回転され、遠心力が上記チャックレバーアーム を外方に付勢し、あごで脚を確実に把持するようにした請求の範囲（８０）記載 のシステム。