JPH0523943A - 工具自動配給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板穴あけ機に設置した工具マガジ
ンヘの工具配給作業を自動化するために、プリント基板
の品種等に対応して加工に必要な工具の選定、配給、及
び工具径の判定が可能な装置の提供を目的とする。 【構成】 テーブル12上に、工具搬送装置14と工具径測
定装置16とを設置し、かつ多数の工具を収納した工具保
管ケース24と工具マガジン22とを載置する。マイコン18
は、入力された工具保管ケースの収納工具情報及びプリ
ント基板の加工情報から加工に必要な工具の種類と本数
を決定し、ポジショナ20に信号を送り工具搬送装置14を
制御する。さらに工具搬送の途中で工具径測定装置16に
より工具径を測定し、マイコン18により工具が指定通り
であるか否かを判定し、指定と異なる場合には搬送を中
断する。工具選定時には、工具寿命を考慮することもで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板穴あけ機
に備えた工具マガジンへ、多数の工具の中から加工に必
要な工具の種類と本数を選定し配給する工具自動配給装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板穴あけ機は、加工すべきプ
リント基板の加工条件（基板品種、重ね枚数、所要工具
径等）に対応して必要な工具群を収納した工具マガジン
を備えており、加工時にはこの工具マガジンから加工プ
ログラムに従って工具を取り出し加工を行なっている。
このとき工具マガジンには、１ロットのプリント基板、
すなわち加工条件の同一な複数のプリント基板の連続加
工に必要となる工具を適切な数だけ収納することが望ま
しい。

【０００３】このため従来は、プリント基板の加工条件
から加工に必要な工具の種類と個数を決定し、作業者が
この決定に従って、多数の工具を収納した工具保管ケー
スから所望の工具を取出し、工具マガジン内の所定位置
に配置させていた。このとき、一般に工具保管ケースは
工具径ごとに多数の工具を分類して収納しているが、分
類ミスによる工具の誤配給を防止するために、工具保管
ケースから取出した工具の工具径を例えばマイクロメー
タ等により手作業で測定していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような工具準備
作業において、特にプリント基板穴あけ機が複数の加工
主軸を有する場合、同一内容の工具マガジンを複数個準
備しなければならず、また多品種少量生産に対しては内
容の異なる工具マガジンを加工ロットの変わるたびに準
備する必要があり、工具の選定、配給、及び工具径の測
定判別を手作業にて行なうことは作業者に過度の負担を
与える要因となっていた。

【０００５】また、工具は寿命の限界まで使い切ること
が工具費用削減のために有利であり、工具の選定時に工
具寿命を考慮して選定することが望ましいとされてい
た。

【０００６】本発明の目的は、上記に鑑み、工具の選
定、配給、及び工具径の測定判別を自動化し、さらに工
具を寿命の限界まで使用できるような工具の選定が可能
な工具自動配給装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による工具自動配給装置は、プリント基板穴
あけ機に設置される工具マガジンへ、種類の異なる多数
の工具を収納した工具保管ケースから加工に必要な工具
を選択して配給する装置であって、図１に示したよう
に、加工すべきプリント基板の種類及び加工枚数に対応
して加工に必要な工具の種類及び本数を選定する選定手
段と、この選定に従って複数の前記工具保管ケースから
加工に必要な工具を取出して複数の前記工具マガジンへ
搬送する搬送手段と、搬送手段によって搬送される工具
の径を搬送の途中で測定する測定手段と、測定手段によ
る工具径の測定値が前記選定手段により選定した所定値
に等しいか否かを判定する判定手段と、前記選定手段及
び前記判定手段からの信号に基づいて前記搬送手段を制
御する制御手段とを具備することを特徴とするものであ
る。

【０００８】前記選定手段は工具の残寿命を記憶して、
工具選定時に残寿命を考慮して工具の種類ごとに加工に
必要な本数を算定することもできる。また、前記選定手
段は、穴あけ作業終了後の工具を工具径及び残寿命に応
じて分類し、この分類に従って前記制御手段が工具マガ
ジンから複数の工具保管ケースへ工具を返却するように
前記搬送手段を制御することもできる。

【０００９】

【作用】まず選定手段は、工具保管ケースに収納した多
数の工具からプリント基板の加工条件に対応して工具の
種類及び本数を選定する。この選定に従って制御手段は
搬送手段を制御し、工具保管ケースから所定の工具を取
出して工具マガジンへ搬送させる。この搬送の途中で、
工具径の測定手段により搬送中の工具の径を測定し、こ
の測定値が前記選定手段による所定値と等しいか否かを
判定手段により判定する。測定値が所定値に等しければ
搬送手段は引続き工具を工具マガジンへ搬送してマガジ
ン内の所定位置に配置させ、測定値が所定値と異なれば
搬送手段は制御手段の制御により工具の搬送を中断して
工具を他の場所に一時保管する。

【００１０】上記において、工具寿命を選定手段に記憶
することにより、寿命を考慮して工具本数を算定するこ
とができる。また、工具返却時には残寿命に対応して工
具を分類し、制御手段の制御により搬送手段が工具を工
具マガジンから工具保管ケースへ分類別に返却する。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の一実施例
を説明する。図２は本発明の一実施例による工具自動配
給装置10を示す。工具自動配給装置10は、テーブル12上
に配置した工具搬送装置14と、テーブル12のほぼ中央に
配置した工具径測定装置16と、マイクロコンピュータ18
（以下マイコン18という）及びポジションコントローラ
20（以下ポジショナ20という）からなる制御部とを備え
る。テーブル12は図示しないプリント基板穴あけ機から
離れた位置に置かれる。テーブル12の所定位置には、工
具径測定装置16を挟んで一方の側に、加工に必要な工具
群を収納してプリント基板穴あけ機に着脱自在に取付け
られる工具マガジン22を、他方の側に非使用時の工具を
保管する工具保管ケース24を、それぞれ複数個載置でき
るようになっている。

【００１２】工具搬送装置14は本発明の搬送手段を構成
し、テーブル12の長手方向縁部に沿って設置され図示し
ない駆動手段によって長手方向（Ｘ方向）に移動する台
座26を支持した基部28と、台座26に固定されテーブル12
をほぼ横断して延び図示しない駆動手段によって横断方
向（Ｙ方向）に移動する台座30を支持したビーム32と、
台座30に固定されるチャックホルダ34とを備える。チャ
ックホルダ34は、図示しない駆動手段によってテーブル
12に対し鉛直方向（Ｚ方向）に移動しかつ開閉して工具
を把持するチャック36を支持する。工具搬送装置14によ
れば、工具保管ケース24から所望の工具を取出し、工具
マガジン22の所望の位置に搬送することが可能となり、
さらにその逆の搬送も可能となる。

【００１３】工具径測定装置16は本発明の測定手段を構
成し、例えばレーザ光の照射により被測定物の外径を測
定する公知の外径測定機からなる。工具径測定装置16に
よれば、工具搬送装置14の工具搬送行程の間にチャック
36に把持された工具の外径を測定することができる。測
定時には、工具をチャック36によって回転しつつレーザ
光を照射する。

【００１４】図３は工具自動配給装置10の電気的構成を
示す。マイコン18は、中央処理装置38（以下CPU 38とい
う）、メモリ40、及び入出力インターフェース42を備え
たそれ自体公知のマイクロコンピュータであり、Ａ／Ｄ
変換器44を介して工具径測定装置16へ、ポジショナ20を
介して工具搬送装置14へ、Ｄ／Ａ変換器46を介してチャ
ック36へそれぞれ接続する。

【００１５】マイコン18のメモリ40には、各工具保管ケ
ース24ごとの収容工具の情報、テーブル12上に載置する
全ての工具マガジン22及び工具保管ケース24の配置情
報、加工すべき各プリント基板に対応した使用工具径や
加工穴数及びそれぞれのプリント基板の生産枚数、重ね
枚数等に関する加工情報、及び各工具マガジン22ごとの
収納工具の情報が記憶される。図２に示したように、こ
れらの情報はキーボード19により入力することができ
る。またマイコン18は、ＣＲＴ等の表示手段も備える。

【００１６】CPU 38は本発明の選定手段及び判定手段を
構成する。CPU 38は、上記の配置情報及び加工情報か
ら、テーブル12上に載置した全ての工具マガジン22のそ
れぞれに収納すべき工具の本数を工具径ごとに決定し
（これをグルーピングという）、さらに各工具の工具マ
ガジン22内の収納位置を指定し、ポジショナ20へ信号を
出力して工具搬送装置14を作動させる。同時にCPU 38
は、工具径測定装置16からの信号により搬送中の工具の
径がグルーピングによって指定された工具径に等しいか
否かを判定する。さらにCPU 38は工具搬送装置14のチャ
ック36の作動を制御し、工具を把持、解放、及び回転さ
せる。

【００１７】ポジショナ20は本発明の制御手段を構成す
る公知の位置決めコントローラである。ポジショナ20
は、マイコン18からの信号により工具搬送装置14のビー
ム32及びチャックホルダ34の作動を制御する。

【００１８】上記構成による工具自動配給工程を、図４
に示したマイコン18の処理手順を参照して詳述する。ま
ず操作者がステップ101 及びステップ102 で加工情報及
び配置情報を入力する。次にステップ103 で各工具保管
ケース24の収容工具情報をメモリ40から読取り、以上の
データからステップ104 でグルーピングを実施する。こ
れにより、工具マガジン22に収納すべき工具の種類と本
数が決定される。

【００１９】ここで上記の工具保管ケースの収容工具情
報には、未使用工具の種類と寿命、及び中途使用工具の
種類と残寿命に関する情報が含まれている。本発明では
ステップ104 でのグルーピング時に、これらの残寿命に
関する情報を考慮して使用工具の本数を算定する。この
ように、加工に必要となる工具はその寿命に対応して同
種類の工具の必要本数を適確に選定することにより、各
工具を使用可能限界まで使い切るようにすることができ
る。

【００２０】次に、ステップ105 でグルーピングの結果
必要な工具（すなわち工具保管ケース24）が配置情報に
包含されているか否かを判定し、包含されていない場合
はステップ102 で配置情報を再入力する。グルーピング
により得られた各工具マガジン22ごとの収納工具情報は
メモリ40に記憶される。続いてステップ106 で、グルー
ピングに従って各工具の配給元（工具保管ケース24側）
と配給先（工具マガジン22側）の位置を算出してアドレ
ステーブルを作成する。そしてステップ107 で、あらか
じめテーブル12上に設置した工具マガジン22及び工具保
管ケース24に対し、このアドレステーブルに従って工具
の自動配給を順次実施する。

【００２１】自動配給時には、前述のように工具径測定
装置16によって工具の径を測定し、この測定値がアドレ
ステーブルに指定された工具に一致するか否かを判定す
る。このとき工具径が指定通りであればそのまま工具を
工具マガジン22へ搬送し、指定と異なればテーブル12の
外に設置した図示しないケースにその工具を搬出するよ
うに、工具搬送装置14を制御する。

【００２２】テーブル12上に載置した全ての工具マガジ
ン22への工具の配給が終了した時点で、作業者は加工に
必要な工具群を収納した工具マガジン22のそれぞれを所
定のプリント基板穴あけ機に設置するとともに、プリン
ト基板穴あけ機のＮＣ装置（図示せず）に、各工具マガ
ジン22ごとの収納工具情報を、手作業又はオンライン入
力し、穴あけ作業を実施する。

【００２３】１ロット、すなわち同一品種のプリント基
板の穴あけ作業が終了し、工具マガジン22に収納した工
具を工具保管ケース24に返却する場合は、工具自動配給
装置10は以下のように作動する。まず作業者が作業の終
わった工具マガジン22の収納工具情報に終了した作業工
程に対応して残寿命（使用可能数）を更新入力する。工
具保管ケース24は工具の種別や径ごとに継続使用可、要
再研摩及び廃棄用にあらかじめ分類しておき、CPU 38は
上記の更新した収納工具情報に基づき工具群を同様に分
類する。そしてこの分類に従って、テーブル12上に載置
した作業終了後の工具マガジン22から上記のように分類
した複数の工具保管ケース24に工具を返却する。

【００２４】なお、工具マガジン22がプリント基板穴あ
け機に固定されている場合は、工具マガジン22に代わる
箱へ上記のようにして工具を配給し、箱内に収納された
配列通りに手作業で工具マガジンへ移せばよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、種類の異なる多数の工具を収
容した複数の工具保管ケースから加工に必要な工具の種
類と本数を残寿命を考慮して選定する選定手段を備え、
この選定手段の選定に従って制御手段が搬送手段を制御
し、複数の工具マガジンへ所望の工具群を配給するとと
もに、搬送の途中で工具径を測定して指定通りであるか
否かを判定する測定手段及び判定手段を備え、この判定
に従って制御手段がさらに搬送手段を制御するようにし
たため、工具の配給ミスを防止し、かつ工具を寿命限度
まで使用することが全て自動化される。これにより、作
業者への負担が減り、配給の信頼性が向上するととも
に、作業の終了した工具を残寿命に応じて分類保管する
までを自動化した場合には、工具の寿命管理が正確かつ
容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例による工具自動配給装置の斜
視図である。

【図３】図２の工具自動配給装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図４】マイクロコンピュータの処理手順を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

10…工具自動配給装置 14…工具搬送装置 16…工具径測定装置 18…マイクロコンピュータ 20…ポジションコントローラ 22…工具マガジン 24…工具保管ケース 32…ビーム 34…チャックホルダ 36…チャック 38…ＣＰＵ 40…メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板穴あけ機に設置される工具
   マガジンへ、種類の異なる多数の工具を収納した工具保
   管ケースから加工に必要な工具を選択して配給する工具
   自動配給装置において、 加工すべきプリント基板の種類及び加工枚数に対応して
   加工に必要な工具の種類及び本数を選定する選定手段
   と、 該選定に従って、複数の前記工具保管ケースから加工に
   必要な工具を取出して複数の前記工具マガジンへ搬送す
   る搬送手段と、 該搬送手段によって搬送される工具の径を、搬送の途中
   で測定する測定手段と、 該測定手段による工具径の測定値が前記選定手段により
   選定した所定値に等しいか否かを判定する判定手段と、 前記選定手段及び前記判定手段からの信号に基づいて前
   記搬送手段を制御する制御手段、 とを具備することを特徴とする工具自動配給装置。
2. 【請求項２】 前記選定手段は工具の残寿命を記憶し、
   工具の選定時に、該残寿命を考慮して工具の種類ごとに
   加工に必要な本数を算定するようにした請求項１記載の
   工具自動配給装置。
3. 【請求項３】 前記選定手段は、穴あけ作業終了後の工
   具を工具径及び残寿命に応じて分類し、該分類に従って
   前記制御手段は、前記工具マガジンから複数の前記工具
   保管ケースに工具を返却するように前記搬送手段を制御
   する請求項１又は２記載の工具自動配給装置。