JPH08229722A - 被削材座ぐり機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプリング、取付けボルトなどを使用しなく
ても押さえブッシュの求芯性を図ることができこと。ま
た多数の凹型座ぐりを加工形成する場合、深さ加工の開
始点信号としてＮＣ制御操作盤に被削材の上面よりの座
ぐり深さの数値を正確に指定することができるように被
削材のＡＥを精密に検出することができること。 【構成】 プレッシャーフットの下面に固定的に設けら
れかつ摺動板と支持板とで室を形成する支持部材と、こ
の支持部材の前記支持板に設けられた複数個の磁性体の
極性に対応して吸着する第２の磁性体を環状当接部に有
しかつ支持部材の切欠部から突出するアーム部にＡＥセ
ンサを有する求芯板と、この求芯板の中心孔に装着され
た押さえブッシュとを備える被削材座ぐり機。

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、時計基
板、ＩＣパッケージなどの加工材料（以下、「被削材」
と言う。）の表面に同じ深さの多数の凹所座ぐり加工を
するために使用される被削材座ぐり機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の一実施例として実公昭６
１−１６０２７号公報に記載されたものがある。この実
施例は加工品押さえの求芯性を図ることを目的とし、図
１１で示すように、被削材座ぐり機のハウジング（垂直
移動部材）６０と、このハウジング６０内に上下方向に
摺動可能に支持されたスピンドル６１と、このスピンド
ル６１に回転自在に保持されかつ被削材を加工する工具
（ザグリカッター）６２と、前記ハウジング６０の下端
面に固定されたシリンダ６３の下方壁面６４に支持され
た環状のピストン６５と、このピストン６５の下端面に
固定されたピース（プレッシャーフット）６６と、この
ピース６６の下端面に摺接可能に設けられ、かつ、複数
本のスプリング６７を介してピース６６に連結された加
工品押さえピース（押さえブッシュ）６８とから構成さ
れている。

【０００３】上記構成に於いては、加工時加工品押さえ
ピース（押さえブッシュ）６８は、加工品と押さえブッ
シュ６８の押さえリング６８ａとの間に発生する摩擦力
によって固定されるので、ハウジング６０及びプレッシ
ャーフット６６が水平方向に移動しても、そのまま加工
位置に停止している。そして、押さえブッシュ６８が被
削材から離れると、押さえブッシュ６８はスプリング６
７のバネ力によりプレッシャーフット６６の中央へ移動
し、工具（ザグリカッター）６２と同一の中心位置に復
帰する。

【０００４】しかしながら、上記構成にあっては、押さ
えブッシュ６８の求芯性を向上させることができると言
うものの、押さえブッシュ６８は複数個のスプリング、
複数個の取付けボルトを介してプレッシャーフット６６
に直接取付けなければならないので、取付けが面倒であ
り、またスプリングを用いているので耐久性について問
題があり、さらに、多数の凹型座ぐりを加工形成する場
合に於いて、深さ加工の開始点信号として、工具先端が
被削材に当たる時に発生するアコーステックエミッショ
ン（以下、これを「ＡＥ」と言う。）を検知しようとす
る場合には、スプリングの取付け部からもＡＥが生じて
しまうので、ＡＥを正確に検出することができず、した
がって、ＮＣ制御操作盤に被削材の上面よりの座ぐり深
さの数値を正確に指定するのが困難であるなどの問題点
を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は以上のよう
な従来の欠点に鑑み、まずスプリング、取付けボルトな
どを使用しなくても押さえブッシュの求芯性を図ること
ができ、したがって、プレッシャーフットに対する押さ
えブッシュの取付けが簡単であり、次に工具先端が被削
材に当たる時に発生するＡＥを他の部材から発生するＡ
Ｅに邪魔されることなく正確に検出し、よって、多数の
凹型座ぐりを加工形成する場合、深さ加工の開始点信号
としてＮＣ制御操作盤に被削材の上面よりの座ぐり深さ
の数値を正確に指定することができる被削材座ぐり機を
得ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の被削材座ぐり機
は、下部支持台の上面に設けられかつＸ軸用サーボモー
タの駆動力によりＸ軸方向に水平移動する水平摺動板
と、この水平摺動板の上面に設けられかつＹ軸用サーボ
モータの駆動力によりＹ軸方向に水平移動する被削材セ
ット用テーブル板と、上部支持台の前面に設けられかつ
Ｚ軸用サーボモータの駆動力によりＺ軸方向に垂直移動
する垂直移動部材と、この垂直移動部材に設けられた主
軸と、この主軸に回転可能に支持されかつ主軸に内蔵さ
れたモータの駆動力により被削材セットを穴明けする交
換可能な複数個のドリルと、前記各軸のサーボモータと
それぞれ電気的に接続し、各サーボモータの回転を制御
する制御装置とから成り、前記垂直移動部材にシリンダ
を介して昇降動可能にプレッシャーフットを設け、この
プレッシャーフットの下面に摺動板と支持板とで室を形
成する支持部材を固定的に設け、前記支持板に設けられ
た複数個の磁性体の極性に対応して吸着する第２の磁性
体を環状当接部に有し、かつ、支持部材の切欠部から突
出するアーム部にＡＥセンサーを有する求芯板を支持部
材に移動可能に設け、この求芯板の中心孔には押さえブ
ッシュが装着されていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】プレッシャーフット並びに支持部材が下降する
と、まず押さえブッシュの押付けリングが被削材の所定
の表面に到着し、次いで押さえブッシュにさらに押付け
力が加わると、求芯板はスライドパッドが支持部材の摺
動板の内壁面に当接するまで浮き上がる。この時支持板
側の第１の磁性体と求芯板側の第２の磁性体は離れる。
そこで、スピンドルが下降し、被削材の表面に工具が当
たると、その時に発生するＡＥは、押さえブッシュを介
してＡＥセンサーにより検知される。

【０００８】しかして、座ぐり加工が開始され、Ｘ軸用
サーボモータにより水平摺動板が、またＹ軸用サーボモ
ータによりテーブル板がそれぞれ水平方向（前後・左
右）に移動すると、図７及び図８で示すように求芯板は
被削材との摩擦抵抗により、被削材並びにテーブル板と
共に移動する。この時求芯板はスライドパットを介して
支持部材の室内をスライドするのに対し、プレッシャー
フット側の工具１６そのままの位置に止まりながら回転
している。またこの時求芯板の環状当接部は常に支持部
材の室内にある。

【０００９】しかして、プレッシャーフットが上昇する
と、押さえブッシュの中心孔の中心位置とプレッシャー
フットの中心孔のそれとがずれていても、求芯板は支持
部材側の複数個の磁性体にそれぞれ吸引され、プレッシ
ャーフットの中心孔の中心に復帰移動する。

【００１０】

【実施例】まず図１〜図８に基づいて本発明の第１実施
例を説明する。

【００１１】図１はプリント基板、時計基板、ＩＣパッ
ケージなどの被削材の表面に同じ深さの多数の凹所座ぐ
り加工を形成するために使用される被削材座ぐり機の全
体を示す。まず１は下部支持台、２は下部支持台１の後
側の上面に載置された上部支持台、３は下部支持台１の
上面に平行に設けられた前後方向の一対の第１ガイドレ
ール４、４に案内される水平摺動板である。

【００１２】この水平摺動板３はＸ軸用サーボモータ５
の駆動力により、下部支持台１の上面に設けられた第１
螺杆６（ボールネジ）を介してＸ軸（前後）方向へ水平
移動する。

【００１３】次に７は前記水平摺動板３の上面に平行に
設けられた横方向の１対の第２ガイドレール８、８に案
内される被削材セット用テーブル板である。このテーブ
ル板７は水平摺動板３の一端部（図１では右側）に固定
的に設けられたＹ軸用サーボモータ９の駆動力により、
横方向の第２螺杆１０を介し、Ｘ軸と交差するＹ軸
（横）方向へ水平移動する。前記第２螺杆１０は第２ガ
イドレール８、８の間に位置するように水平摺動板３上
に適宜に支承されている。したがって、第１ガイドレー
ル４、４と第２ガイドレール８、８、また第１螺杆６と
第２螺杆１０はそれぞれ互いに交差するように配設され
ている。

【００１４】次に１１は上部支持台２の前面２ａに設け
られた縦方向の１対の第３ガイドレール１２、１２に案
内される垂直移動部材（主軸サドル）である。この垂直
移動部材１１は、通常２個以上設けられ、Ｚ軸用サーボ
モータ１３の駆動力により、第３螺杆１４を介してＺ軸
（縦）方向へ垂直移動する。

【００１５】１５は垂直移動部材１１に設けられた主軸
（スピンドル）である。この主軸１５にはモータが内蔵
され、該モータの駆動力により、図２で示す工具（ザグ
リカッター）１６が高速回転する。

【００１６】１７はプリント基板、時計基板、ＩＣパッ
ケージなどの被削材である。この被削材１７はテーブル
板７の上面に直接１枚を基準ピン５１を介して固定され
る。予備用または径が異なる交換用カッター群５２はテ
ーブル板７上にツールポスト群５３を介して配置されて
いる。１８はＸ軸用サーボモーター４、Ｙ軸用サーボモ
ータ７、Ｚ軸用サーボモータ１０及び主軸１２のモータ
を各々回転制御する制御装置である。

【００１７】次に図２ないし図８は本発明の要部の一実
施例を示す。前述したように１１はＺ軸方向に移動する
垂直移動部材であり、また１５は垂直移動部材１１に上
下動可能に設けられたスピンドルであり、さらに１６は
スピンドル１５に回転自在に保持された工具である。

【００１８】１９は垂直移動部材１１の上面に左右一対
設けられた縦方向のエアシリンダで、これらのエアシリ
ンダ１９の作動杆１９ａは垂直移動部材１１を貫通して
いる。

【００１９】２０はエアシリンダ１９の作動杆１９ａの
突出端部に固定的に取付けられたプレッシャーフットで
ある。このプレッシャーフット２０は断面ハット形鋼
で、中心部にはスピンドル１５の下端部が嵌合する大径
のガイド用嵌合孔２０ａと、このガイド用嵌合孔２０ａ
と連通する小径の中心孔２０ｂとがそれぞれ形成されて
いる。

【００２０】またプレッシャーフット２０の周胴部の適
宜箇所には加工の際に被削材１７から発生する切粉を吸
引するための吸引孔２０ｃが形成され、この吸引口２０
ｃには図示しない集塵機と連結するダストホース２１が
適宜に取付けられている。

【００２１】２２はプレッシャーフット２０の下面に固
定的に設けられた環状の支持部材である。この支持部材
２２は、本実施例ではプレッシャーフット２０の下面に
固定される断面チャンネル形状の摺動板２３と、この摺
動板２３に下側に固定され、かつ、所要空間あるいは室
２４を形成する断面チャンネル形状の支持板２５とから
成る。

【００２２】しかして、摺動板２３及び支持板２５の各
々の周壁２３ａ、２５ａには、図３で示すように所要箇
所に窓を形成する合計４個の切欠部２６が設けられてい
る。また支持部材２２の上側に位置する摺動板２３の中
心部にはプレッシャーフット２０の中心孔２０ｂと符合
する中心孔２７が形成され、一方、その下側に位置する
支持板２５には環状の水平支持壁２５ｂを形成する大径
孔２８が形成されている。そして、前記環状の水平支持
壁２５ｂには所定間隔で複数個、本実施例では合計３個
の磁性体２９が埋設されている。

【００２３】３０は支持部材２２に移動可能に支持さ
れ、かつ、前記磁性体２９の極性に対応して吸着する第
２の磁性体３１を複数個有する求芯板である。この求芯
板３０は、プレッシャーフットの中心孔２０ｂよりもや
や大径の中心孔３２を有すると共に、前記支持部材２２
の室内２４に収納されかつ上面に摺動板２３の内壁面２
３ｂと摺接する複数個のスライドパッド３３を有する環
状当接部３４と、この環状当接部３４から突出しかつ下
面に前記第２の磁性体３１を有する合計３個の突起部３
５と、これらの突起部３５の間の１つに窓状の切欠部２
６の１つから食み出すように環状当接部３４に延設され
たアーム部３６とから成る。

【００２４】しかして、求芯板３０の前記中心孔３２に
は下面に押付けリング３７を有する押さえブッシュ３８
が固定的に嵌着されており、また求芯板３０の前記アー
ム部３６の上面には加工時工具１６の先端が被削材１７
に当たる時に発生するＡＥを押さえブッシュ３８及びこ
れと一体の支持部材２２を介して直接的に検知するＡＥ
センサー４０が設けられている。

【００２５】尚、前記押付けリング３７にはプレッシャ
ーフット２０側で切粉を吸い取る時に吸い取りが容易に
なるようにエア流入用の溝３９が形成されている。また
押さえブッシュ３８は図５で示すように固着具４１で取
り外し可能に設けられている。

【００２６】上記構成に於いては、Ｚ軸用サーボモータ
１３が駆動して垂直移動部材１１が下降し、またエアシ
リンダ１９の作動杆１９ａが伸張してプレッシャーフッ
ト２０並びに支持部材２２が下降すると、図６で示すよ
うにまず押さえブッシュ３８の押付けリング３７が被削
材１７の所定の表面に到着し、次いで押さえブッシュ３
８にさらに押付け力が加わると、求芯板３０はスライド
パッド３３が支持部材の摺動板２３の内壁面２３ｂに当
接するまで浮き上がる。この時支持板２５側の第１の磁
性体２９と求芯板３０側の第２の磁性体３１は離れる。
そこで、スピンドル１５が下降し、被削材１７の表面に
工具１６が当たると、その時に発生するＡＥは、押さえ
ブッシュ３８を介してＡＥセンサーにより検知される。

【００２７】しかして、座ぐり加工が開始され、今仮に
Ｘ軸用サーボモータ５により水平摺動板３が、またＹ軸
用サーボモータ９によりテーブル板７がそれぞれ水平方
向（前後・左右）に移動すると、図７及び図８で示すよ
うに求芯板３０は被削材１７との摩擦抵抗により、被削
材１７並びにテーブル板７と共に移動する。この時求芯
板３０はスライドパット３３を介して支持部材２２の室
内２４をスライドするのに対し、工具１６そのままの位
置に止まりながら回転している。またこの時求芯板３０
の環状当接部３３は常に支持部材２２の室２４内にあ
る。

【００２８】そして、プレッシャーフット２０が上昇
し、仮に押さえブッシュ３８の中心孔の中心位置と、プ
レッシャーフット２０の中心孔２０ｂのそれとがずれて
いると、求芯板３０は支持部材２２側の複数個の磁性体
２９にそれぞれ吸引され、図４で示すようにプレッシャ
ーフット２０の中心孔２０ｂの中心に復帰移動する。

【００２９】

【異なる実施例】次に図９及び図１０は本発明の第２実
施例である。なお、この実施例の説明にあたって、前記
本発明の実施例と同一の部分には同一の符号を付し、重
複する説明を省略する。

【００３０】この第２実施例において、前記実施例と主
に異なる点は、押さえブッシュ３８Ａ及び押付けリング
３７Ａである。

【００３１】すなわち、押さえブッシュ３８Ａ及び押付
けリング３７Ａの工具用中心孔５１、５２の径は、プレ
ッシャーフット２０Ａの中心孔２０ｂまたは支持部材２
２Ａの摺動板２３の中心孔２７のそれよりも小さく形成
した点である。

【００３２】このように構成すると、押さえブッシュ３
８Ａ及び押付けリング３７Ａで、工具１６Ａで座ぐり形
成される被削材の凹所の周辺のより近くを押さえること
ができる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に於いては、プレッシャーフットの下面に固定的に設け
られかつ摺動板と支持板とで室を形成する支持部材と、
この支持部材の前記支持板に設けられた複数個の磁性体
の極性に対応して吸着する第２の磁性体を環状当接部に
有し、かつ、支持部材の切欠部から突出するアーム部に
ＡＥセンサを有する求芯板と、この求芯板の中心孔に装
着された押さえブッシュとを備えるので、スプリング、
取付けボルトなどを使用しなくても押さえブッシュの求
芯性を図ることができる。そして、押さえブッシュは求
芯板の中心孔に嵌着すれば良いので、取付けが簡単であ
る。

【００３４】また工具先端が被削材に当たる時に発生す
るＡＥを他の部材から発生するＡＥに邪魔されることな
く精密に検出できる。したがって、多数の凹型座ぐりを
加工形成する場合、深さ加工の開始点信号としてＮＣ制
御操作盤に被削材の上面よりの座ぐり深さの数値を正確
に指定することができる被削材座ぐり機を得ることがで
きる。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

図１〜図８は本発明の第１実施例、また図９及び図１０
は本発明の第２実施例である。

【００３６】

【図１】第１実施例の装置全体を示す斜視図。

【００３７】

【図２】垂直移動部材が被削材から離れている状態の概
略説明図。

【００３８】

【図３】要部（支持部材２２と求芯板３０）の説明図。

【００３９】

【図４】要部の概略断面説明図（特にＡＥセンサーの位
置を示す。）

【００４０】

【図５】要部の概略断面説明図。

【００４１】

【図６】要部の概略断面説明図。

【００４２】

【図７】要部（支持部材２２と求芯板３０との関係）の
説明図。

【００４３】

【図８】作動状態の説明図。

【００４４】

【図９】第２実施例の要部の概略断面説明図。

【００４５】

【図１０】第２実施例の要部の概略断面説明図。

【００４６】

【図１１】従来の一実施例を示す概略説明図。

【００４７】

【符号の説明】

１…下部支持台、２…上部支持台、３…水平移動板、５
…Ｘ軸用サーボモータ、７…テーブル板、９…Ｙ軸用サ
ーボモータ、１１…垂直移動部材、１３…Ｚ軸用サーボ
モータ、１５…主軸（スピンドル）、１６、１６Ａ…ド
リル、１７…被削材、２０、２０Ａ…プレッシャーフッ
ト、２２、２２Ａ…支持部材、２３…摺動板、２４…
室、２５…支持板、２６…切欠部、２９、３１…磁性
体、３０…求芯板、３６…アーム部、３７、３７Ａ…押
付けリング、３８、３８Ａ…押さえブッシュ４０…ＡＥ
センサー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片平▲光▼三郎 神奈川県横浜市栄区野七里１−２−３− 322号 (72)発明者 岩崎輝夫 神奈川県横浜市戸塚区深谷町667−66 (72)発明者 中沢好一 神奈川県横浜市中区本牧満坂117番地 (72)発明者 前野伸 神奈川県横浜市港南区芹ケ谷１−38−21 (72)発明者 清水修平 神奈川県横浜市南区庚台68−31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部支持台の上面に設けられかつＸ軸用
   サーボモータの駆動力によりＸ軸方向に水平移動する水
   平摺動板と、この水平摺動板の上面に設けられかつＹ軸
   用サーボモータの駆動力によりＹ軸方向に水平移動する
   被削材セット用テーブル板と、上部支持台の前面に設け
   られかつＺ軸用サーボモータの駆動力によりＺ軸方向に
   垂直移動する垂直移動部材と、この垂直移動部材に設け
   られた主軸と、この主軸に回転可能に支持されかつ主軸
   に内蔵されたモータの駆動力により被削材セットを穴明
   けする交換可能な複数個のドリルと、前記各軸のサーボ
   モータとそれぞれ電気的に接続し、各サーボモータの回
   転を制御する制御装置とから成り、前記垂直移動部材に
   シリンダを介して昇降動可能にプレッシャーフットを設
   け、このプレッシャーフットの下面に摺動板と支持板と
   で室を形成する支持部材を固定的に設け、前記支持板に
   設けられた複数個の磁性体の極性に対応して吸着する第
   ２の磁性体を環状当接部に有し、かつ、支持部材の切欠
   部から突出するアーム部にＡＥセンサーを有する求芯板
   を支持部材に移動可能に設け、この求芯板の中心孔には
   押さえブッシュが装着されていることを特徴とする被削
   材座ぐり機。
2. 【請求項２】 請求項１に於いて、求芯板の上面には支
   持部材の摺動板の内壁面と摺接する複数個のスライドパ
   ッドが設けられていることを特徴とする被削材座ぐり
   機。
3. 【請求項３】 請求項１に於いて、押さえブッシュ及び
   押付けリングの工具用中心孔の径は、プレッシャーフッ
   トの中心孔よりも小さく形成したことを特徴とする被削
   材座ぐり機。
4. 【請求項４】 請求項１に於いて、押さえブッシュ及び
   押付けリングの工具用中心孔の径は、支持部材の摺動板
   の中心孔よりも小さく形成したことを特徴とする被削材
   座ぐり機。