JPS61197143A - 板状ワ−クの加工機械 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は板状のワークに穴明などの加工を行う板状ワー
クの加工機械に係り、とりわけ加」：位置に板状ワーク
を自動的に搬入搬出し得るワーク搬送装置を備えた板状
ワークの加工機械に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） プリンｌ−基板のような板状のワークを加工、例えば穴
明加工する加工機械は、一般に、ワークが載置される加
工テーブルと、この加工テーブルの上方に配設され、加
工用工具の回転駆動手段を備えた加工ヘッドと、あらか
じめ所定の位置に収納しであるワークを取り出し加工テ
ーブル上に搬入するとともに、加工終了後、ワークを所
定位置に搬出するワーク搬送装置とを備えている。

このような板状１ノークの加工機械として、たとえば、
特開昭５９−１５６６４４号公報に記載されたプリント
基板穴明装置が知られているが、この従来の装置におい
ては、ワーク搬送装置を構成するローディング装置およ
びアンローゲイング装置が、ワークを多数収納する収納
庫とプリント基板穴明装置の前面側との間に配設されて
いる。このため、ワーク搬送装置を含むプリント基板穴
明装置の設置面積が大きくなる。またプリント基板の穴
明加工部分とは別個の独立した装置を必要とするので、
プリント塁板穴明装四全体の構成部品が多くなるととも
に、その運転制御方法が複雑となる。また、ワークが加
工テーブルとワーク収納庫との間を往復移動して交換さ
れるので、ワークの搬送時間が長くなるという問題があ
る。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点を考慮し′Ｃなされたものであり
、設置面積が縮小されるとともに、ワークの搬送時間を
短縮することができる板状ワークの加工機械を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、板状ワークの加工位置にワークを自動的に搬
入し、加工後搬出し得るワーク搬送装置を備えた、板状
ワークの加工機械であって、ワークが載置される加工テ
ーブルと、加工テーブルの上方に配設され、加工用工具
の回転駆動機構を備えた加工ヘッドと、加工ヘッドが装
着され直線方向に往復移動するサドルと、サドルを往復
駆動するサドル駆動機構と、前記加工テーブルの上方に
、サドルと相対向して配設され、１ナドルの移動方向と
平行な方向に往復移動するスライダと、スライダに対し
昇降移動可能に成句けられた搬送用爪と、搬送用爪を昇
降移動させる爪駆動線描と、前記サドルとスライダとを
係脱自在に連結づる連結機構と、ワークを加工テーブル
の上方に持ら上げるリフト機構と、前記スライダの往復
移動方向ｔにおける加工テーブルの一端側に配設された
複数のワークを収納１ｉ能なワーク供給マガジンＪ３よ
び前記加工テーブルの他端側に配設された複数のワーク
を収納可能なワーク回収マガジンと、を備え′Ｃなるこ
とを特徴としている。

（発明の実施例） 以１；、図面を参照して本発明の実施例についで説明す
る。

第１図および第２図は、本発明による板状ワークの加工
機械の−・実施例を示す正面図および上平面図である。

本実施例においては、板状ワークの加工機械としてプリ
ント基板穴明装置を例にとって説明する。図において符
号１１は穴明装置のフレームベースであり、このフレー
ムベース１１の両端上部にそれぞれ一体のコラム１２．
１３が立設され、さらにこのそれぞれの一体のコラム１
２゜１３の頂部が水平梁１４．１５により連結され（−
いる。コラムベース１１の上面には、水平梁１４゜１５
と平行方向に複数のレール１６が並設され、このレール
１６上に加工テーブル１７がレール１６の配設方向であ
るＸ軸方向（第２図矢印Ｘで示す）に往復移動可能に搭
載されている。

加工テーブル１７の上方には、レール１６と直交するＹ
軸方向く第２図矢印Ｙｒ示す）にクロスレール１８が水
平配置され、このクロスレール１８に対し２台のサドル
１９が摺動可能に装着されている。この２台の勺ドル１
９は、サドルレバー１９８により互いに連結されている
（第１図においては後述する搬送用爪等の表示を明瞭に
づるため１ノドル１９等の図示を省略しである）。サド
ル１９には、それぞれ穴明用ドリルＤの装着されるスピ
ンドルおよびこのスピンドルを回転駒ｆＪＪ　？する回
転駆動機構を園えた加工ヘッド２１が取イ１けられＣい
る。符号２２はこの加工ヘッド２１に装備されたサーボ
七−タＣある。

サドルレバー１９ａには、水平方向に突出しＣブラケッ
ト２３が固着され、このブラケッ１〜２３の先端部に凹
溝部材２４が取イ」けられＣいる。また、凹溝部材２４
に相対向する位置に、この凹溝部＋Ｊ２４に挿入係合す
る頭部を有するピストン部材２５が進退・移動可能に配
設されている。ピストン部材２５は、一体のコラム１２
．１３の間の加工テーブル１７の上方に、クロスレール
１８と平行に配設された支持枠２６に対し、サドル１９
の移６ｈ方向と平行な方向に往復移動可能に取付けられ
たスライダ２７により支持されζいる。

第３図は第２図Ａ部の部分拡大平面図、第４図は第３図
ＩＶ　−ＩＶ線断面図である。寸なわち、スライダ２７
は支持枠２６に対し、ボール２８を介して、Ｆ　ｆ、１
３７Ｕ能に取付けられ、このスライダ２７に水平面部を
有する支持台２７ａが固着されている。

支持台２７ａの水平面上には空気圧シリンダ１９が配設
され、この空気圧シリンダ２９のピストンロッド２９ａ
にピストン部材２５が連結されている。ピストン部材２
５には、後退移動したとぎ（第３図、第４図に示す位置
にあるとき）、支持枠２６に設りられた凹溝２６ａに挿
入係合するス゛トツバ３１が取付けられ、また、ピスト
ン部材２５の贋動支示部３２に突設されたストッパ３２
ａが挿入される進退移動距離規制用の凹ｔＭ　３３が形
成されている。

第１図に示すように、スライダ２７に対し、その一端７
Ｐ　ｌら他端までの間、複数個の空気圧シリンダ３５が
、そのピストンロッド３５ａ（第４図参照）を垂直下方
向に向けて所定の間隔をおいて固着され、このピストン
ロッド３５ａの下端にワーク搬送用爪３４がそれぞれ取
付けられている。搬送用爪３４は、その下端部がワーク
（プリント基板）Ｗの□側端に当接し得るよう薄板状に
形成され、空気圧シリンダ３５により上下方向に昇降移
動されるようになっている。

支持枠２６の両端２６ｔ）には、それぞれ水平梁１４．
１５から垂直方向に懸架されたボールねじ３６ａ、３６
ｂが螺合され、このボールねじ３６ａ、３６ｂを回転駆
動することにより、支持枠２６および支持枠２６に装着
されたスライダ２７、ピストン部材２５、搬送用爪３４
などが上方に後退移動し得るようになっている。このボ
ールねじ３６ａ、３６ｂは、水平梁１５の上部に設置さ
れたりトラクト用七−夕３７により、歯車装置３８ａ、
３８ｂを介しＣ回転駆動される。符号３９”Ｇよｍｍ装
置３８ｂの回転力をＷ４　Ｒｉ　Ｈｉｔ？　３８　ａに
伝達する伝達軸である。なお、支持枠２６の両端２６　
ｔ）は、コラム１２．１３の相対向する側の側面にそれ
ぞれ形成されたガイド１２ａ、１３ａに対し？Ｍ接され
ている。

第４図に承りように、リトル１９の背面側には、ナツト
部材４１が固着され、このナツト部材４１に対しＹ軸方
向に配設されたＹ軸ボールねじ４２が螺入され“℃いる
。Ｙ＠ボールねじ４２の端部には、回転駆動用のＹ帖す
−ボ七−り４３が連結されくいる（第２図参照）。

スライダ２７の移動方向くＹ軸方向）Ｆの加工テーブル
１７の両端位置（第１図おにび第２図においては、加工
テーブル１７の左、右位置）には、それぞれ複数のワー
クを収納可能なワーク供給マガジン４４および複数のワ
ークを回収可能なワーク回収マガジン４６が配設されて
いる。

ワーク供給マガジン４４およびワーク回収マガジン４６
は、第５図および第６図に示ずように、上方側Ｊ５よび
加工テーブル１７に向かう側が開口した箱形をしており
、左、右両側内面に加工テーブル１７方向に向は等間隔
に多数段設けられた細長い支持レール４４ａを用いて、
内部に複数枚の板状ワークＷが積層した状態ｒ収納され
ている。

ワーク供給マガジン４４およびワーク回収マガジン４６
は、それぞれコの字形をしたマガジン保持Ｈ’４７．４
９により保持され、このマガジン保持枠４７．４９の山
上端部には、それぞれボールねし５１．５３が螺合して
いる。ボールねじ５１゜５３には、コラム１２．１３に
固設された駆動モータ５５，５７の出力軸が、歯車装置
５８ａ。

５８　ｂ　３３よび５９ａ、５９ｂを介して連結されて
いる。符号６１．６３は２つの歯車装置５８ａ。

５８ｂ、５９ａ、５９ｂ間でトルクを伝達する伝達軸で
ある。

マガジン保持枠４７の入口端およびマガジン保持枠４９
の出１］端には、それぞれ水平ガイド４７ａ、４９ａが
設けられＣいる。また、マガジン保持枠４７．４９の加
工テーブル１７側にはスライド溝６５が形成され、コラ
ム１２．１３側に設けられたガイド６６に摺接係合して
いる。

１ノーク供給マガジン４４が配設される付近には、ワー
クの種別を検知するセンサ、例えば光電管センサ°６８
が複数個配列されている。このセン昏す６８は、ワーク
供給マガジン４４の側面に取付けられた識別標識、例え
ば反射板６９からの反射光を検知し、この反射光の位置
によりワーク供給マガジン４４内に収納されているワー
クＷの種類を検知するものである。また、ワーク供給マ
ガジン７１４の上方位置には、ワーク供給マガジン４４
内に収納されているワークＷの有無を検知するワーク有
無検知用センサ７１が配設されている。

第７図はワークＷが載置される加工デープル１７を示ず
平面図である。加工テーブル１７の中央部には長手方向
に細長い開口部１７ｂが形成され、この開口部１７ｂの
両側にワークＷが加工中に載置固定されるワーク取付面
１７ａが形成されている。開口部１７ｂ内には、ワーク
Ｗを加工テーブル１７のワーク取付面１７ａより持ち上
げるリフト機構が配設されている。このリフト機構は、
開口部１７ｂ内に上下移動可能に配設された格子状のリ
フト枠７３と、このリフト・枠７３を上下移動させる駆
動機構とから構成されＣいる。リフト枠７３の上面中央
には、長手方向にガイド満７３ａが形成され、ワークＷ
の裏面に突設されたビン７５（第８図参照）が挿入係合
するようになっている。また、第８図に示すように、リ
フト枠７３の裏面には複数個のリフトピン７７がリフト
枠７３に直交して固着され、このリフトピン７７の下端
にＬ形しバー７９の一端が枢支連結されＣいる。Ｌ形し
バー７９の他端は、加工テーブル１７に軸受８１を介し
てＮ動自在に取付【プられたビス１〜ン８３に対し、リ
ンク８５を用いで連結され、ピストン８３は、油圧シリ
ンダあるいは空気圧シリンダ８７により往復駆動される
ようになっている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

まず穴明加工される複数枚のワーク（プリント基板）Ｗ
を、ワーク供給マガジン４４に積層した状態でセットす
る。このワーク供給マガジン４４へのセットは、他の場
所にＪ３いてあらかじめ行うことが望ましい。複数枚の
ワークＷのセラ］・されたワーク供給マガジン４４は、
水平ガイド４７ａ（第６図参照）上をスライドさけてマ
ガジン保持枠４７内に挿入され、所定位置に設置される
。

この場合、センリ６８によりｌワーク供給マガジン４４
の識別標識６つが検知され、ワークの種別がチェックさ
れるとともに、そのワークの種別に応じた搬送用爪３４
の動作が行なわれるよう制御装置（図示せず）にその信
号をインプット記憶さける。−ノｊ、反対側のマガジン
保持枠４９に対し、空のワーク回収マガジン４６が挿入
設置される。

ンガジン保持枠４７は、駆動モータ５５を作動させるこ
とによりボールねじ５１を回転駆動し、ワーク供給マガ
ジン４４内の最上部のワークＷが搬送用爪３４の高さ（
を置にくるよう降下させられる。

また、他方のマガジン保持枠４９は、駆動モータ５７を
作動することによりボールねじ５３を回転駆動し、ワー
ク回収７ガジン４６の最上位のワーク回収位置が搬送用
爪３４の高さ位置にくるように上昇させられる。

また、第７図および第８図に示すように、油圧シリンダ
８７を駆動させてリフト枠７３を加工テーブル１７のワ
ーク取付面１７ａより上方に上昇させる。

第１図Ｊ７　Ｊ、び第２図（こ示す」、うに、す１−ラ
フＩ・用［−夕３７によりボールねじ３６ａ、３６ｂを
回転駆動しＣ支持枠２６の高さ位置（Ｚ軸方面位ｒ！１
）を調整するととｔ）に、Ｙ軸サーボモータ／１３によ
りＹ　ｆｌｌｌボールねじ４２を回転駆動してリトル１
９のＹ軸方向位置を調整し、凹溝部材２４とピストン部
材２５とを相対向Ｊる位置に配置する。

続いて空気圧シリンダ２つを作動し、ビス１〜ン部材２
５を凹溝部材２４内に挿入係合させる。このＪζうにし
て、勺ドル１つとスライダ２７とを連結し、ＹＩＮｌナ
ーボ七−夕４３を作動させ、サドル１９を第２図左側方
向に移動させる。スライダ２７に取付けられた搬送用爪
３４のうちｈＵ　ＩＬ　’Ｗのものが、ワーク供給マガ
ジン４４に収納されＣいるワークＷの最奥端ＷＥ（第６
図参照）に来たどきサドル１つの移動を停止し、空気圧
シリンダ３５を作動させて搬送用爪３４に降ｆζさせる
。Ｉ１９送用爪３４の先端をワークＷの端部ＷＥに当接
させた後、再びＹ軸サーボモータ４３を作幼さＵると、
サドル１９ととらにスライダ２７が第１図および第２図
の右側方向に移動する。スライダ２７の移動に伴い搬送
用爪３４がワークＷの端部を押しつつ、ワークＷをリフ
ト枠７３上で右側方向に摺動させる。この際、ワークＷ
の丈面の突設ピン７５とリフト枠７３のガイドｉｔ　７
３　ａとが係合し、ワークＷの移動方向が制御される。

ワークＷの幅寸法により定められる１ストロ一ク分の距
離移動すると、搬送用爪３４を上背させ、ワークＷの端
部との係合を解除した後、再び搬送用爪３４をワーク供
給マガジン４４方向へ移動させる。ワーク供給マガジン
４４は、駆動モータ５５を作動することにより、ワーク
供給マガジン４４中の最上位のワークｗ４ｉＬｉを搬送
用爪３４の高さ位置に合致するようワークＷの１枚分の
収納高さだけ上昇さゼられる。搬送用爪３４を降下さヒ
、その先端をワークＷの端部に当接させ、再びワークＷ
をリフト枠７３上で摺動させる。このような動作を繰返
すことにより、穴明用コニ１べきワークＷを加工テーブ
ル１７上に搬入する。本実施例においＣは、加工テーブ
ル１７−「に４枚のワ−り（プリン］一基板）が搬入さ
れている。これらの一連の搬送用爪３４の動作は、前述
したようにワーク種別により予め定められたプログラム
に従って制御される。したがってワークの幅１法が大き
いらののような場合には、使用づる搬送用爪３４の数が
幅寸法の小さいものと比べ少なくされる。

このワークＷの搬入作業中、ワークＷは加工テーブル１
７上に上昇させられた格子状のリフト枠７３上を摺動す
るので、摺動摩擦抵抗が小さいとともに、加工テーブル
１７の上面に滑り傷をイ］【′Ｊることもない。

ワークの搬入工程を終了すると、リフト枠７３が下降し
、ワークが加工テーブル１７のワーク取付面１７ａに固
定される。一方、ピストン部材２５が引込み移動されて
凹溝部材２４との係合が外され、すドル１９とスライダ
２７との連結が解除される。

加工テーブル１７上に配置されたワークＷは、加工テー
ブル１７をＸ軸方向（第２図参照）に移動させるととも
に、サドル１９をＹ軸方向に移動させて加工ヘッド２１
をワークに対し所定位置に相対移ＯＪさせ、サーボ七−
９２２を駆動することにより穴明用ドリルＤでワークＷ
の穴明加工を行う。

所定の穴明加■が終了すると、加工済ワークの搬出Ｊ３
よび新しいワークの搬入動作を行う。加工済ワークの搬
出は、眞述したように、リフト枠７３を加工テーブル１
７の上面から１拝させるとともに、サドル１９の移動に
より凹溝部材２４のＹ＠方向位置を調整して、凹溝部材
２４とピストン部材２５とを相対向する位置に配置し、
凹溝部材２４にピストン部材２５を挿入係合してサドル
１９とスライダ２７とを連結することにより行う。

まず搬送用爪３４をワークＷの種類に応じて所定路ＩＩ
Ｙ軸方向に移動させ、続いＣ搬送用爪３４を降下させ、
第１図に示ずように、各搬送用爪３４の先端を各ワーク
Ｗの端部に当接させる。次にＹ軸サーボモータ４３を作
動させる。サドル１９が第２図右側方向に移動すること
により、各ワークＷが搬送用爪３４に押されてリフト枠
７３上を摺動し、最右端のワークがワーク回収マガジン
４６内に侵入する。１枚目のワークがワーク回収マガジ
ン／１６内に収納されると、駆動モータ５７が作動して
、マガジン保持枠４９およびワーク回収マガジン４６を
、ワークの１枚分に相当づる距離だけ降下させる。続い
て第２番目のワークが、搬送用爪３４により押出し納入
される。この一連の動作を繰返すことにより、加工テー
ブル１７上のワークが順次ワーク回収マガジン４６内に
搬出される。また、このワーク排出の間、前述した動作
ににリワーク供給マガジン４４から、新しいワークが加
工テーブル１７上に順次搬入される。

以上説明した工程により、ワーク供給マガジン４４内の
寸へてのワークが穴明加工され、ワーク回収マガジン４
６内に収納されると、加工済ワークはワーク回収マガジ
ン４６ごとマガジン保持枠４９から取出され、次の所定
の場所へ搬送される。

続いての穴明加工は、新しいワークの収納されたワーク
供給マガジンをマガジン保持枠４７にしットするととも
に、空にされているワーク回収マガジンをマガジン保持
枠にセットすることにより再び開始される。また、穴明
用ドリルの交換指令があったとき、あるいは加工ヘッド
２１のメンテナンスを行うとぎには、リトラクト用モー
タ３７を駆動して支持枠２６、スライダ２７および搬送
用爪３４をｈａ移ｆＪ＋させ、ドリルの交換あるいはメ
ンテナンス作業を容易にする空間を確保する口とかでき
る。〔発明の効果〕 以−１ｅａ明したように、本発明によれば、ワーク加工
テーブルの両端側にワークを供給する側（ワークローデ
ィング側）とワークを回収する側（ワークアンロディン
グ側）とが設けられ、ワークが水平面内で一方向に搬送
されるので、板状ワークの加工機械の設置面積を大幅に
縮小することができる。また、ワークの搬入、搬出動作
を同時に行うことができるので、ワークの交換時間が短
縮され、穴明加工能率を向上させることができる。ざら
に、ワークの搬送駆動源として加工ヘッドのＹ軸移動機
構を利用しているので、ワーク搬送用の特別のサーボモ
ータが不要となるとともに、ワーク搬送装置の構造を簡
単化することができる。また、ワークの供給および回収
は、ワーク供給マガジンおよびワーク回収マガジンを用
いて、行なわれるので、これらのマガジンへのワーク供
給Ｊ３よび回収を他の場所で行うようにすればこれらの
マガジンを単に穴明装置にセットづるだけでワークの搬
送準備を終了することができ、作業時間の大幅な短縮を
図ることができる。さらに、ワーク供給マガジンにワー
ク識別標識が取付けられているので、これを識別検知す
ることにより、ワークの種別を検知するだけでなく、ワ
ークの種別に応じた搬送用爪の最適動作を自動的に選定
することができる。また、ワーク搬送時にはリフト枠が
上貸し、ワークが加工テーブルのワーク取付面に直接接
触しないようにされているので、ワーク摺動時に加工テ
ーブルのワーク取付面に滑り傷を付けることがなく、切
粉の影響も防がれる。

なお、本発明はプリント基板穴明装置のような板状ワー
ク、基板などを加工する機械に対し広く応用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による板状ワークの加工機械の一実施例
を示す正面図、第２図は同上平面図、第３図は第２図Δ
部の部分拡大平面図、第４図は第３図ＩＶ　−ＩＶ線断
面図、第５図は第１図矢印Ｖ方向から見た図、第６図は
第５図■−■線断面図、第７図はワークが載置される加
エアープルを示す平面図、第７ＡＦＸＵは同側面図、第
８図は第７図■−■線断面図である。 １７・・・加工テーブル、２１・・・加工ヘッド、１９
・・・サドル、２７・・・スライダ、３４・・・搬送用
爪、４３・・・Ｙ軸サーボモータ、４４・・・ワーク供
給マガジン、４６・・・ワーク回収マガジン、７３・・
・リフト枠、Ｗ・・・ワーク。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 ＄３目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワークが載置される加工テーブルと； 加工テーブルの上方に配設され、加工用工具の回転駆動
   機構を備えた加工ヘッドと； 加工ヘッドが装着され直線方向に往復移動するサドルと
   ； サドルを往復駆動するサドル駆動機構と； 前記加工テーブルの上方に、サドルと相対向して配設さ
   れ、サドルの移動方向と平行な方向に往復移動するスラ
   イダと； スライダに対し昇降移動可能に取付けられた搬送用爪と
   ； 搬送用爪を昇降移動させる爪駆動機構と； 前記サドルとスライダとを係脱自在に連結する連結機構
   と； ワークを加工テーブルの上方に持ち上げるリフト機構と
   ； 前記スライダの往復移動方向上における加工テーブルの
   一端側に配設された複数のワークを収納可能なワーク供
   給マガジンおよび前記加工テーブルの他端側に配設され
   た複数のワークを収納可能なワーク回収マガジンと； を備えてなる板状ワークの加工機械。 ２、サドル駆動機構は、サドルに設けられたメスねじ部
   に螺合するボールねじおよびこのボールねじを回転駆動
   するサーボモータを備えることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の板状ワークの加工機械。 ３、搬送用爪は所定の間隔をおいて複数個配列されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の板状ワ
   ークの加工機械。 ４、サドルとスライダの連結機構は、サドルまたはスラ
   イダのいずれか一方に固着された凹溝部材と、同他方に
   前記凹溝部材に向けて進退移動可能に保持されたピスト
   ン部材と、前記ピストン部材を進退移動させる駆動手段
   とを備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の板状ワークの加工機械。 ５、リフト機構は、加工テーブル内に埋設されたリフト
   枠と、リフト枠を昇降移動する昇降手段とを備えてなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の板状ワー
   クの加工機械。 ６、リフト枠は格子状に形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項記載の板状ワークの加工機械。 ７、ワーク供給マガジンおよびワーク回収マガジンは、
   昇降移動可能に配設されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の板状ワークの加工機械。 ８、ワーク供給マガジンおよびワーク回収マガジンは、
   上方側および加工テーブルに向う側が開口した箱形をし
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の板
   状ワークの加工機械。 ９、ワーク供給マガジンおよびワーク回収マガジンは、
   着脱自在に配設されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の板状ワークの加工機械。