KR101914574B1

KR101914574B1 - Drilling machine

Info

Publication number: KR101914574B1
Application number: KR1020120021432A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 카도; 노부히코 스즈키
Original assignee: 비아 메카닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2018-11-02
Also published as: TWI526265B; CN102728866A; JP2012213827A; CN102728866B; TW201244855A; KR20120112011A; JP5718128B2

Abstract

본 발명은, 드릴의 축심(O)의 위치를 항상 미리 설정된 위치에 위치결정하는 것이 가능하여, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 천공 가공기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
드릴(12)을 유지하기 위한 콜릿척(22)을 구비하고, 드릴(12)을 회전시키는 스핀들 모터(20)와, 콜릿척(22)을 개폐시키는 실린더(30)와, 스핀들 모터(20)를 축선(O) 방향으로 이동가능하게 지지하는 슬리브(50)와, 슬리브(50)를 축선(O) 방향과 직각인 2방향으로 이동가능한 관통구멍(51a)(공간)을 내부에 구비하는 슬리브홀더(51)와, 슬리브(50)를 슬리브홀더(51)에 대하여 XYZ의 3축 방향으로 고정하는 실린더(52)를 설치한다. 그리고, 콜릿척(22)에 의해 테이블(2) 상에 배치된 위치결정 기준핀(60)을 유지시킴으로써 콜릿척(22)을 통하여 슬리브홀더(51)에 대한 슬리브(50)의 위치를 정하며, 그 후 슬리브(50)를 슬리브홀더(51)에 고정한다.An object of the present invention is to provide a drilling machine capable of positioning the position of the axis O of the drill at a predetermined position at all times, thereby improving machining accuracy.
A spindle motor 20 having a collet chuck 22 for holding the drill 12 and rotating the drill 12, a cylinder 30 for opening and closing the collet chuck 22, a spindle motor 20, A sleeve 50 having therein a through hole 51a (space) capable of moving in two directions perpendicular to the axis O, and a sleeve 50 for supporting the sleeve 50 movably in the direction of the axis O, A holder 51 and a cylinder 52 for fixing the sleeve 50 to the sleeve holder 51 in three axial directions of X, Y and Z are provided. The position of the sleeve 50 with respect to the sleeve holder 51 is determined through the collet chuck 22 by holding the positioning reference pin 60 disposed on the table 2 by the collet chuck 22, Thereafter, the sleeve 50 is fixed to the sleeve holder 51.

Description

[0001] DRILLING MACHINE [0002]

본 발명은, 천공 가공기에 관한 것이다. The present invention relates to a drilling machine.

천공 가공기인 종래의 프린트 기판 천공기에 대하여 설명한다. A conventional printed board perforator, which is a perforating machine, will be described.

도 8은, 프린트 기판에 천공을 행하기 위한 제1의 종래의 프린트 기판 천공기의 전체 사시도이다. 8 is an overall perspective view of a first conventional printed circuit board perforator for perforating a printed circuit board.

테이블(2)은, 베드(1) 상에 배치된 안내수단(3)에 의해 이동가능하게 지지되며, 도시를 생략하는 나사이송기구에 의해 베드(1) 위를 X방향으로 구동된다. 테이블(2)의 상면에는, 프린트 기판을 올려놓는(載置) 가공 영역(2a)과, 가공에 사용하는 드릴을 공급하는 공구 공급영역(2b)이 설정되어 있다. The table 2 is movably supported by guide means 3 disposed on the bed 1 and is driven in the X direction on the bed 1 by a screw feed mechanism not shown. On the upper surface of the table 2, a machining area 2a on which a printed circuit board is placed and a tool supply area 2b for supplying a drill used for machining are set.

컬럼(column, 4)은, 테이블(2)에 걸치도록 하여 베드(1)에 고정되어 있다. 크로스슬라이드(cross slide, 5)는, 컬럼(4) 상에 배치된 안내수단(6)에 의해 이동가능하게 지지되며, 모터(7)를 구동원으로 하는 도시를 생략하는 나사이송기구에 의해 컬럼(4) 위를 Y방향으로 구동된다. 1쌍의 새들(saddle, 8)은, 크로스슬라이드(5) 위에 배치된 안내수단(9)에 의해 이동가능하게 지지되며, 모터(10)를 구동원으로 하는 도시를 생략하는 나사이송기구에 의해 Z방향으로 구동된다. Columns 4 are fixed to the bed 1 so as to extend over the table 2. The cross slide 5 is movably supported by a guide means 6 disposed on the column 4 and is moved by a screw feed mechanism which does not show the motor 7 as a driving source, 4) is driven in the Y direction. A pair of saddles 8 is movably supported by a guide means 9 disposed on the cross slide 5 and supported by a screw feed mechanism Direction.

각각의 새들(8)에는, 1쌍의 스핀들 유닛(11)이 고정되어 있다. 스핀들 유닛(11)은, 새들(8)에 고정되어 스핀들 모터를 지지하는 하우징과 스핀들 모터로 형성되어 있다. 스핀들 모터의 선단에는, 드릴(12)이 회전가능하게 지지되어 있다. A pair of spindle units 11 is fixed to each saddle 8. The spindle unit 11 is formed of a housing and a spindle motor which are fixed to the saddle 8 and support the spindle motor. A drill 12 is rotatably supported at the tip of the spindle motor.

NC장치(28)는, 각 축의 모터 등의 제어를 행한다. The NC device 28 controls the motors of the respective axes and the like.

그리고, 테이블(2)의 가공 영역(2a)에 프린트 기판을 고정하고, 테이블(2)과 크로스슬라이드(5)를 X, Y방향으로 상대이동시켜 프린트 기판과 드릴(12)의 위치결정을 행한 후, 새들(8)을 Z방향으로 이동시켜 프린트 기판에 천공을 행한다(특허문헌 1). The printed board is fixed to the machining area 2a of the table 2 and the table 2 and the cross slide 5 are moved relative to each other in the X and Y directions to position the printed board and the drill 12 The saddle 8 is moved in the Z direction to perforate the printed board (Patent Document 1).

다음으로, 제2의 종래기술에 대해서 설명한다. Next, the second conventional technique will be described.

드릴(12)의 이동속도를 고속화하면, 가공능률을 향상시킬 수 있다. 따라서, 새들(8)을 이동시키는 대신에, 스핀들 모터를 하우징에 의해 Z방향 이동가능하게 지지시켜두고, 스핀들 모터만을 이동시키도록 하여, 드릴의 이동속도 즉, 가공속도를 향상시키는 기술이 있다. By increasing the moving speed of the drill 12, the machining efficiency can be improved. Therefore, instead of moving the saddle 8, the spindle motor is supported by the housing so as to be movable in the Z direction, and only the spindle motor is moved to improve the moving speed of the drill, that is, the machining speed.

도 9는, 가공시에 스핀들 모터만을 이동시키도록 한 종래의 프린트 기판 천공기에서의 드릴 구동부(이하, "주축"이라고 함)의 정면 일부 단면도이며, 도 8과 동일한 것 또는 동일한 기능의 것은 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 9 is a front partial partial cross-sectional view of a drill drive unit (hereinafter referred to as "main axis") in a conventional printed circuit board perforator in which only a spindle motor is moved during machining, And a description thereof will be omitted.

하우징(4)은, 새들(8)에 고정되어 있다. 원통 형상의 스핀들 모터(20)는 축선(O)이 Z방향이 되도록 하여 하우징(4)에 XY방향으로 위치결정되는 동시에, 축받이(24)에 의해 하우징(4)의 내부를 축선(O) 방향으로 이동가능하다. The housing (4) is fixed to the saddle (8). The cylindrical spindle motor 20 is positioned in the X and Y directions on the housing 4 so that the axis O is in the Z direction and the inside of the housing 4 is moved in the direction of the axis O by the bearing 24 .

스핀들 모터(20)의 로터샤프트(21)는 복수의 축받이(25)에 의해 지름방향으로 지지되는 동시에, 축선(O) 방향으로 위치결정되어 있다. 로터샤프트(21)에는 도시를 생략하는 로터(회전자)가 배치되어 있으며, 도시를 생략하는 코일(고정자)에 의해 회전가능하다. The rotor shaft 21 of the spindle motor 20 is supported in the radial direction by a plurality of bearings 25 and is positioned in the direction of the axis O. [ A rotor (rotor) (not shown) is disposed in the rotor shaft 21 and is rotatable by a coil (stator) not shown.

스핀들 모터(20)의 상부에는 에어실린더(30)가 배치되어 있다. 피스톤로드(piston rod, 31)의 동작 방향은 축선(O)과 동축이다. 후술하는 바와 같이, 대기위치에 있는 에어실린더(30)의 피스톤로드(31)의 선단(先端)은, 콜릿척(collet chuck, 22)의 후단(22b)과 틈새를 두고 대향하고 있다. An air cylinder 30 is disposed above the spindle motor 20. The operating direction of the piston rod (31) is coaxial with the axis (O). The distal end of the piston rod 31 of the air cylinder 30 at the standby position is opposed to the rear end 22b of the collet chuck 22 with a gap therebetween as will be described later.

에어실린더(30)의 상부에는 연결봉(連結棒, 35)의 일단이 볼트(36)에 의해 고정되어 있다. 연결봉(35)의 타단은 리니어모터(40)의 출력축 단부에 접속되어 있다. 리니어모터(40)는 연결봉(35)을 Z방향으로 이동시킨다. 리니어모터(40)는 새들(8)에 고정되어 있다. One end of a connecting rod (35) is fixed to an upper portion of the air cylinder (30) by a bolt (36). The other end of the connecting rod 35 is connected to the output shaft end of the linear motor 40. The linear motor 40 moves the connecting rod 35 in the Z direction. The linear motor 40 is fixed to the saddle 8.

이상의 구성에 의해, 리니어모터(40)를 동작시킴으로써, 스핀들 모터(20), 즉 드릴(12)을 Z방향으로 이동시킬 수 있다. With the above arrangement, the spindle motor 20, that is, the drill 12 can be moved in the Z direction by operating the linear motor 40.

다음으로, 드릴(12)의 유지 프로세스(手順)를 설명한다. Next, the maintenance process (procedure) of the drill 12 will be described.

도 10은, 스핀들 모터(20) 선단부의 단면도이다. 10 is a sectional view of the front end portion of the spindle motor 20. Fig.

로터샤프트(21)의 선단부에는, 콜릿척(22)과 콜릿척(22)을 도면의 상방으로 가세(付勢)하는 스프링(23)이 배치되어 있다. 콜릿척(22)의 드릴(12) 측에는 회전의 축선(O) 방향으로 도시를 생략하는 복수의 슬릿이 형성되며, 지름방향으로 지름을 축소(縮徑)시킬 수 있다. A spring 23 for urging the collet chuck 22 and the collet chuck 22 upward in the figure is disposed at the distal end portion of the rotor shaft 21. A plurality of slits (not shown) are formed on the drill 12 side of the collet chuck 22 in the direction of the axis of rotation O to reduce the diameter in the radial direction.

그리고, 드릴(12)은, 스프링(23)에 의해 콜릿척(22)의 외주(外周)에 형성된 테이퍼면(22a)이 로터샤프트(21)의 내면에 형성된 테이퍼면(21a)으로 가세됨으로써 발생하는 지름 방향의 힘에 의해 유지되어 있다. The tapered surface 22a formed on the outer circumference of the collet chuck 22 by the spring 23 is tilted by the tapered surface 21a formed on the inner surface of the rotor shaft 21 And is held by a force in the radial direction.

다음으로, 드릴(12)의 착탈(着脫) 프로세스를 설명한다. Next, a detachment process of the drill 12 will be described.

드릴(12)을 교환할 때에는 실린더(30)를 동작시킨다. 그러면, 피스톤로드(31)가 하강하고, 콜릿척(22)을 스프링(23)에 대항하여 도면의 하방으로 이동시킨다. 콜릿척(22)의 테이퍼면(22a)이 로터샤프트(21)의 테이퍼면(21a)으로부터 떨어지면 콜릿척(22)이 개방되고, 콜릿척(22)의 드릴(12) 유지력이 없어지므로, 드릴(12)을 콜릿척(22)으로부터 분리할 수 있다. 그리고, 이 상태에서 새로운 드릴(12)을 콜릿척(22)의 내부에 삽입한 후, 피스톤로드(31)를 상승시키면, 스프링(23)에 의해 콜릿척(22)이 상승하여 콜릿척(33)이 폐쇄되며, 스핀들 모터(20)에 드릴(12)을 유지시킬 수 있다. 또한, 프린트 기판 천공기에서 사용되는 드릴(12)의 섕크(shank) 지름은 드릴의 호칭지름(nominal diameter)에 무관하게 동일 지름으로 형성되어 있다. When replacing the drill 12, the cylinder 30 is operated. Then, the piston rod 31 is lowered, and the collet chuck 22 is moved downward in the drawing against the spring 23. The collet chuck 22 is opened and the drill 12 retaining force of the collet chuck 22 disappears when the tapered surface 22a of the collet chuck 22 falls away from the tapered surface 21a of the rotor shaft 21, (12) can be separated from the collet chuck (22). When the piston rod 31 is lifted up after the new drill 12 is inserted into the collet chuck 22 in this state, the collet chuck 22 is lifted by the spring 23 and the collet chuck 33 Is closed, and the drill 12 can be held by the spindle motor 20. In addition, the shank diameter of the drill 12 used in the printed circuit board perforator is the same diameter regardless of the nominal diameter of the drill.

그런데, 가공에 의해, 프린트 기판 천공기의 각 부는 온도가 상승하여, 드릴(12)의 축선(O)이 설계치에 대하여 벗어나기 때문에, 가공정밀도가 저하한다. However, the machining accuracy is lowered because the temperature of each part of the printed circuit board perforator rises and the axis O of the drill 12 deviates from the designed value.

따라서, X방향으로 이동가능한 테이블 상에 올려 놓인 가공물에 구멍을 뚫기에 앞서, 테이블의 상방에 배치된 X방향과 직교하는 Y방향으로 이동가능한 크로스슬라이드에 올려 놓인 복수의 스핀들의 각각 선단에 지지된 복수의 공구의 축선의 스핀들의 설계상의 축선에 대한 X방향과 Y방향의 어긋남을 각 방향마다 검출하고, 검출된 각 방향마다의 어긋남의 평균치를 산출하며, 복수의 스핀들(12)의 축선의 좌표를 가공하고자 하는 구멍의 중심 좌표에 대하여 각 방향마다 각각 평균치만큼 보정하여, 가공물에 구멍을 천공하도록 한 프린트 기판 천공기가 있다(특허문헌 2). Therefore, prior to punching holes in a workpiece placed on a table movable in the X direction, a plurality of spindles supported on the respective ends of a plurality of spindles placed on a cross slide movable in the Y direction orthogonal to the X direction disposed above the table The deviation of the X axis direction and the Y axis direction with respect to the designed axis of the spindle of a plurality of tools is detected in each direction and the average value of deviation in each detected direction is calculated and the coordinates of the axis of the plurality of spindles 12 Is corrected by an average value in each direction with respect to the center coordinates of holes to be machined, thereby perforating holes in the workpiece (Patent Document 2).

일본 특개평 11-347865호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-347865 일본 특개 2007-988호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-988

특허문헌 2의 기술에 의하면, 복수 개의 드릴에 의해 드릴과 같은 수의 프린트 기판에 구멍을 가공하는 경우에, 프린트 기판에 천공하는 구멍의 위치 어긋남을 작게 할 수 있었다. 그러나, 위치어긋남의 크기 그 자체를 작게 할 수는 없었기 때문에, 가공 정밀도를 향상시키는 것이 불가능하였다. According to the technique of Patent Document 2, when holes are machined on the same number of printed boards as drills by a plurality of drills, positional deviations of holes perforated on the printed board can be reduced. However, since the size of the positional deviation itself could not be reduced, it was impossible to improve the machining accuracy.

본 발명의 목적은, 드릴의 축심(O)의 위치를 항상 미리 설정한 위치에 위치결정하는 것이 가능하여, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 천공 가공기를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a drilling machine capable of positioning the position of the axis O of the drill at a predetermined position at all times, thereby improving machining accuracy.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1의 수단은, 공구를 유지하기 위한 콜릿척을 구비하고, 상기 공구를 회전시키는 스핀들 모터와, 상기 스핀들 모터를 상기 공구의 회전의 축선방향으로 이동가능하게 지지하는 하우징과, 상기 스핀들 모터를 상기 공구의 회전의 축선방향으로 이동시키는 이동수단과, 상기 콜릿척을 개폐시키는 개폐수단을 구비하고, 상기 하우징에 대하여 상기 스핀들 모터를 이동시키는 천공 가공기로서, 상기 하우징에 대신하여, 상기 스핀들 모터를 상기 공구의 회전의 축선방향으로 이동가능하게 지지하는 슬리브와, 상기 슬리브를 상기 공구의 회전의 축선방향과 직각인 2 방향으로 이동가능한 공간을 내부에 구비하는 슬리브홀더와, 상기 슬리브를 상기 슬리브홀더에 대하여 XYZ의 3축 방향으로 고정하는 고정수단을 설치한 것을 특징으로 한다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a spindle motor comprising a spindle motor having a collet chuck for holding a tool and rotating the tool, and a spindle motor for moving the spindle motor in the axial direction of rotation of the tool A moving means for moving the spindle motor in the axial direction of rotation of the tool; and an opening and closing means for opening and closing the collet chuck, wherein the drilling machine moves the spindle motor with respect to the housing, A sleeve for supporting the spindle motor so as to be movable in the axial direction of rotation of the tool in place of the housing and a space for moving the sleeve in two directions perpendicular to the axial direction of rotation of the tool, A sleeve holder, and fixing means for fixing the sleeve in three axial directions of X, Y, and Z relative to the sleeve holder And that is characterized.

이 경우, 상기 스핀들 모터와 상기 스핀들 모터를 상기 공구의 회전의 축선방향으로 이동시키는 이동수단과의 사이에, 상기 스핀들 모터를 상기 공구의 회전의 축선방향과 직각인 2 방향으로 이동가능하게 지지하는 조인트(joint)와, 상기 스핀들 모터를 상기 조인트에 대하여 XYZ의 3축 방향으로 고정하는 고정수단을 설치하면, 더욱 효과적이다. In this case, between the spindle motor and the moving means for moving the spindle motor in the axial direction of rotation of the tool, the spindle motor is movably supported in two directions perpendicular to the axial direction of rotation of the tool It is more effective to provide a joint and fixing means for fixing the spindle motor in three axial directions of X, Y, and Z relative to the joint.

축심(O)을 항상 미리 설정한 위치에 위치결정하는 것이 가능하므로, 가공 정밀도가 향상한다. It is possible to always position the axis O at a predetermined position, thereby improving machining accuracy.

또한, 드릴의 축심(O)의 미리 설정된 위치에 대한 어긋남을 미리 검출할 필요가 없으므로, 축심(O)의 위치결정을 능률좋게 행할 수 있다. Further, since it is not necessary to detect the shift of the drill shaft center O to a predetermined position in advance, positioning of the shaft center O can be performed efficiently.

도 1은, 본 발명에 관한 프린트 기판 천공기에서의 드릴 구동부의 정면 일부 단면도이다.
도 2는, 본 발명에 관한 프린트 기판 천공기에서의 주축의 이동범위를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명에 관한 프린트 기판 천공기에서의 테이블의 평면도이다.
도 4는, 본 발명에서의 주축의 위치결정 프로세스를 설명하는 흐름도이다.
도 5는, 도 4의 공정 S150에서의 구체적인 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은, 도 4의 공정 S160에서의 구체적인 동작을 설명하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은, 종래 기술의 설명도이다.
도 9는, 종래 기술의 설명도이다.
도 10은, 스핀들 모터(20) 선단부의 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a front partial cross-sectional view of a drill drive unit in a printed circuit board perforator according to the present invention; FIG.
Fig. 2 is a view showing the movement range of the main axis in the printed-circuit board perforator according to the present invention. Fig.
3 is a plan view of a table in a printed board perforator according to the present invention.
Fig. 4 is a flowchart for explaining the main axis positioning process in the present invention.
5 is a diagram for explaining a specific operation in the step S150 in Fig.
6 is a diagram for explaining a specific operation in the step S160 in Fig.
7 is a view showing a second embodiment of the present invention.
Fig. 8 is an explanatory diagram of the prior art.
Fig. 9 is an explanatory diagram of the conventional technique.
10 is a sectional view of the front end portion of the spindle motor 20. Fig.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

[실시예 1][Example 1]

도 1은, 본 발명에 관한 프린트 기판 천공기에서의 드릴 구동부의 정면 일부 단면도이며, 종래 기술에서의 도 9에 대응하는 도면이다. 또한, 도 8, 도 9와 동일한 것 또는 동일한 기능의 것은 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 본 실시예에서는, 구성이 동일한 1쌍의 드릴 구동부를 구비하고 있다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a front partial sectional view of a drill drive unit in a printed circuit perforator according to the present invention, corresponding to FIG. 9 in the prior art; FIG. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the present embodiment, a pair of drill drive units having the same configuration is provided.

원통형이며 일방의 단부에 플랜지부(50a)가 형성된 슬리브(50)는, 축받이(24)에 의해 원통형상의 스핀들 모터(20)를 X, Y방향으로 고정하는 동시에, 스핀들 모터(20)를 축선(O) 방향으로 이동가능하게 지지하고 있다. 플랜지부(50a)의 하면은, 슬리브홀더(51)의 상면에 맞닿아 있다. 플랜지부(50a)에는 2개의 관통 구멍(50c)이 형성되어 있다. 플랜지부(50a)의 하면과 슬리브홀더(51)의 상면은 매끄러운 면으로 마무리되어 있다. The sleeve 50 having a cylindrical shape and a flange portion 50a formed at one end thereof is fixed to the cylindrical spindle motor 20 in the X and Y directions by means of the bearing 24 and rotatably supports the spindle motor 20 on the axis O) direction. The lower surface of the flange portion 50a is in contact with the upper surface of the sleeve holder 51. [ Two through holes 50c are formed in the flange portion 50a. The lower surface of the flange portion 50a and the upper surface of the sleeve holder 51 are finished with a smooth surface.

슬리브홀더(51)의 중심부에는, 축선(O) 방향으로 관통구멍(51a)(공간)이 형성되어 있다. 드릴의 섕크 지름을 d, 관통구멍(51a)의 직경을 D1, 슬리브(50)의 원통부(50b)의 외부지름을 D2라고 할 때, 직경 D1은 D1≤D2+d 가 되도록 형성되어 있다. At the center of the sleeve holder 51, a through hole 51a (space) is formed in the direction of the axis O. The diameter D1 is D1? D2 + d, where d is the shank diameter of the drill, D1 is the diameter of the through hole 51a, and D2 is the outer diameter of the cylindrical portion 50b of the sleeve 50. [

슬리브홀더(51)의 Y방향의 양측에는 실린더(52)가 배치되어 있다. 실린더(52)의 피스톤로드(52a)의 축간 거리는 관통구멍(50c)의 축간 거리와 동등하다. Cylinders 52 are disposed on both sides of the sleeve holder 51 in the Y direction. The axial distance of the piston rod 52a of the cylinder 52 is equal to the axial distance of the through hole 50c.

또한, 관통구멍(50c)의 직경은 피스톤로드(52a)의 직경보다도 (D2+d-D1) 이상 대(大)직경이다. 피스톤로드(52a)의 선단에는 사각형의 가압플레이트(53)가 고정되어 있다. 가압플레이트(53)의 단변(短邊)은 관통구멍(50c)의 직경보다도 크다. The diameter of the through hole 50c is larger than (D2 + d-D1) larger than the diameter of the piston rod 52a. A rectangular pressing plate 53 is fixed to the tip of the piston rod 52a. The short side of the pressing plate 53 is larger than the diameter of the through hole 50c.

미리 정해진 경우를 제외하고, 실린더(52)는 슬리브(50)를 도면의 하방으로 가세하며, 슬리브(50)를 슬리브홀더(51)에 대하여 고정하고 있다. 이하, 실린더(52)가 슬리브(50)를 도면의 하방으로 가세하는 것을, "슬리브(50)를 고정한다"고 한다. 또한, 실린더(52)가 슬리브(50)를 도면의 하방으로 가세하는 것을 중지하는 경우를, "슬리브(50)를 개방한다"고 한다. Except where otherwise specified, the cylinder 52 urges the sleeve 50 downward in the figure, and fixes the sleeve 50 to the sleeve holder 51. [ Hereinafter, it is said that the cylinder 52 pushes the sleeve 50 downward in the figure, "the sleeve 50 is fixed." The case in which the cylinder 52 stops pushing the sleeve 50 downward in the drawing is referred to as "opening the sleeve 50 ".

리니어모터(40)의 출력축(40a)의 단부에는 단면(斷面)이 원형인 공동(空洞)(40b)이 형성되어 있다. 연결봉(35)의 타단에는 단면이 원형인 플랜지(35f)가 형성되어 있다. 틈새(g)(공동(40b)의 Z방향의 높이와 플랜지(35f)의 두께간의 차)는 g = 0.1∼0.5mm이다. 또한, 공동(40b)의 직경은 플랜지(35f)의 직경보다도 (D2+d-D1) 이상 대직경이다. 출력축(40a)의 공동(40b)과 플랜지(35f)에 의해 이음매(조인트, joint)를 형성하고 있다. 플랜지(35f)의 하면과 공동(40b)의 바닥면(플랜지(35f)의 하면이 맞닿는 면)은 매끄러운 면으로 마무리되어 있다. A cavity 40b having a circular cross section is formed at the end of the output shaft 40a of the linear motor 40. [ At the other end of the connecting rod 35, a flange 35f having a circular section is formed. The gap g (the difference between the height in the Z direction of the cavity 40b and the thickness of the flange 35f) is g = 0.1 to 0.5 mm. The diameter of the cavity 40b is larger than (D2 + d-D1) larger than the diameter of the flange 35f. Joints are formed by the cavity 40b of the output shaft 40a and the flange 35f. The bottom surface of the flange 35f and the bottom surface of the cavity 40b (the surface at which the bottom surface of the flange 35f abuts) are finished with a smooth surface.

출력축(40a)의 단부에는 2개의 실린더(54)가 배치되어 있다. 그리고, 미리 정해진 때를 제외하고, 실린더(54)는 플랜지(35f)를 도면의 상방으로 가세하며, 플랜지(35f)를 출력축(40a)에 대하여 고정하고 있다. 이하, 실린더(54)가 플랜지(35f)를 도면의 상방으로 가세하는 것을, "연결봉(35)을 고정한다"고 한다. 또한, 실린더(54)가 플랜지(35f)를 도면의 상방으로 가세하는 것을 중지하는 경우를, "연결봉(35)을 개방한다"고 한다. At the end of the output shaft 40a, two cylinders 54 are disposed. Then, except for a predetermined time, the cylinder 54 urges the flange 35f upward in the figure, and fixes the flange 35f to the output shaft 40a. Hereinafter, the cylinder 54 tilting the flange 35f upward in the figure is referred to as "fixing the connecting rod 35 ". The case in which the cylinder 54 suspends the flange 35f upwardly in the drawing is referred to as "opening the connecting rod 35 ".

테이블(2)의 공구 공급영역(2b)에는 위치결정 기준핀(60)이 배치되어 있다. 위치결정 기준핀(60)의 직경은 드릴(12)의 섕크 지름과 동일하며, 선단은 반경(d/2)의 구면(球面)으로 형성되어 있다. 또한, 위치결정 기준핀(60)의 직선부의 길이는 15∼20mm이다. 위치결정 기준핀(60)의 축선(P)을 중심으로 하는 직경(Ds)의 원(圓) 상에는, 도시를 생략하는 4개의 거리센서(여기서는, 에어센서)용의 구멍(61)이 원주방향 90도 간격으로 배치되어 있다. 구멍(61)이 배치되어 있는 원의 직경(Ds)은, 콜릿척(22)의 외부지름을 dk, 구멍(61)의 직경을 ds로 하면, Ds < dk-ds이다. 위치결정 기준핀(60)의 Y방향의 위치에 대해서는 후술한다. A positioning reference pin 60 is disposed in the tool supply region 2b of the table 2. The diameter of the positioning reference pin 60 is equal to the diameter of the shank of the drill 12, and the tip is formed into a spherical surface having a radius d / 2. The length of the linear portion of the positioning reference pin 60 is 15 to 20 mm. Holes 61 for four distance sensors (here, air sensors), not shown, are formed on a circle having a diameter Ds around the axis P of the positioning reference pin 60 in the circumferential direction 90 degrees apart. The diameter Ds of the circle in which the hole 61 is disposed is Ds < dk-ds when the outer diameter of the collet chuck 22 is dk and the diameter of the hole 61 is ds. The position of the positioning reference pin 60 in the Y direction will be described later.

도 2는, 주축(S)의 이동범위를 나타내는 도면이며, 도 3은 테이블(2)의 평면도이다. 이하, 좌측의 주축(S)을 주축(S1), 우측의 주축(S)을 주축(S2)으로 하고, 실린더(54) 등의 구성요소를 주축(S)마다 구별할 필요가 있는 경우에는 각각의 부호에 첨자(i)(단, i는 1 또는 2이다)를 붙여 구별한다(예컨대, 실린더(541)는 주축(S1)용의 실린더(54)이며, 실린더(542)는 주축(S2)용의 실린더(54)이다). Fig. 2 is a view showing the movement range of the main shaft S, and Fig. 3 is a plan view of the table 2. Fig. When it is necessary to distinguish the components such as the cylinder 54 by the main shaft S with the left main shaft S as the main shaft S1 and the right main shaft S as the main shaft S2, (For example, the cylinder 541 is the cylinder 54 for the main shaft S1, and the cylinder 542 is the main shaft S2), and the suffixes i (i is 1 or 2) For example, a cylinder 54 for use.

테이블(2)의 Y방향의 중심을 YO라고 할 때, 도 2에 나타내는 바와 같이, 드릴 구동부(S1)의 축선(O1)은 Y좌표(-Y1)로부터 +Y좌표(y1)의 사이를 이동한다. 또한, 드릴 구동부(S2)의 축선(O2)은 Y좌표(-y1)로부터 Y좌표(+Y1)를 이동한다. 여기서, y1은 10∼20mm정도이다. The axis O1 of the drill drive unit S1 moves from the Y coordinate (-Y1) to the + Y coordinate (y1), as shown in Fig. 2, do. The axis O2 of the drill drive unit S2 moves from the Y coordinate (-y1) to the Y coordinate (+ Y1). Here, y1 is about 10 to 20 mm.

도 3에 나타내는 바와 같이, 공구 공급영역(2b)에는, 교환용의 드릴(12)을 유지하는 드릴홀더(70)와, 주축(S)에 유지되어 있던 드릴(12)을 수취(受取)하는 드릴홀더(71)와, 다수의 드릴을 유지하는 드릴홀더(73)가, S2주축(S1, S2)마다 설치되어 있다. 위치결정 기준핀(60)은 Y좌표가 YO(즉, 테이블(2)의 중심), X좌표가 드릴홀더(70, 71)와 동일한 위치에 위치결정되어 있다. 3, the tool supply region 2b is provided with a drill holder 70 for holding a drill 12 for replacement and a drill 12 held by the main shaft S A drill holder 71 and a drill holder 73 for holding a plurality of drills are provided for each of the S2 main spindles S1 and S2. The positioning reference pin 60 is positioned at the same position as the Y-coordinate YO (that is, the center of the table 2) and the X coordinate of the drill holders 70 and 71.

다음으로, 주축(S)의 위치결정 프로세스를 설명한다. Next, the positioning process of the main spindle S will be described.

도 4는, 주축(S)의 위치결정 프로세스를 설명하는 흐름도이다. 또한, 주축(Si)은 콜릿척(22i)의 선단이 테이블(2)로부터 위치결정 기준핀(60)보다도 높은 미리 정해진 높이(대기위치)에 위치결정되어 있다. Fig. 4 is a flowchart for explaining the positioning process of the main spindle (S). The tip of the collet chuck 22i is positioned at a predetermined height (standby position) higher than the positioning reference pin 60 from the table 2 in the main shaft Si.

주축(S)의 위치결정이 지시되면, i=1로 하고(공정 S100), 주축(Si)(여기서는, 주축(S1))의 축선(Oi)을 기준핀(60)의 축선(P) 상에 위치결정한다(공정 S110). 다음으로, 시행(試行)회수(n)를 n=1로 하고 나서(공정 S120), 슬리브(50i)와 연결봉(35i)을 개방한다(공정 S130, S140). 다음으로, 콜릿척(22i)을 개방하고(공정 S140), 리니어모터(40)를 동작시켜, 콜릿척(22i)의 선단을 테이블(2)의 표면으로부터 (0.5+g)mm의 높이까지 하강시킨다(공정 S150). 연결봉(35i)을 개방하면, 콜릿척(22i)의 선단은 중력에 의해 g만큼 낙하하므로, 공정 S150이 종료한 시점에서의 콜릿척(22i)의 선단은 테이블(2) 표면으로부터 0.5mm의 높이가 된다. 다음으로, 4개의 거리센서가 모두 온인지 여부를 확인하고(공정 S160), 4개의 거리센서가 모두 온인 경우에는 공정 S170의 처리를 행하며, 그 밖의 경우에는 공정 S300의 처리를 행한다. 공정 S170에서는 콜릿척(22i)을 폐쇄하고, 그 후 슬리브(50i), 연결봉(35i)을 고정한다(공정 S180, S190). 다음으로, 콜릿척(22i)을 개방하고(공정 S200), 콜릿척(22i)의 선단을 대기위치로 상승시킨다(공정 S210). 다음으로, i=2인지 여부를 확인하고(공정 S220), i가 2인 경우에는 콜릿척(22i)을 폐쇄하며(공정 S230), 처리를 종료한다. 또한, 공정 S220에 있어서 i가 2가 아닌 경우에는, i=i+1로 하고 나서(공정 S240), 공정 S110의 처리를 행한다. When the positioning of the main shaft S is instructed, i = 1 (step S100), and the axis Oi of the main shaft Si (here, the main shaft S1) (Step S110). Next, the number of trial (n) trials is set to n = 1 (step S120), and the sleeve 50i and the connecting rod 35i are opened (steps S130 and S140). Next, the collet chuck 22i is opened (step S140) and the linear motor 40 is operated to lower the tip of the collet chuck 22i from the surface of the table 2 to a height of (0.5 + g) mm (Step S150). When the connecting rod 35i is opened, the tip of the collet chuck 22i drops by g due to the gravity, so that the tip of the collet chuck 22i at the end of the step S150 comes to a height of 0.5 mm . Next, it is checked whether all the four distance sensors are on (step S160). If all the four distance sensors are all on, the process of step S170 is performed. Otherwise, the process of step S300 is performed. In step S170, the collet chuck 22i is closed, and then the sleeve 50i and the connecting rod 35i are fixed (steps S180 and S190). Next, the collet chuck 22i is opened (step S200), and the tip of the collet chuck 22i is raised to the standby position (step S210). Next, it is checked whether i = 2 (step S220). If i is 2, the collet chuck 22i is closed (step S230), and the process is terminated. When i is not 2 in step S220, the process of step S110 is performed after i = i + 1 (step S240).

공정 S300에서는 시행회수(n)가 3보다 큰지 여부를 확인하고, n이 3 이하인 경우에는 공정 S310의 처리를 행하며, n이 3보다 큰 경우에는 알람을 표시하여 장치를 정지시킨다. 공정 S310에서는 시행회수(n)를 n=n+1로 하고, 슬리브(50i), 연결봉(35i)을 고정한다(공정 S320, S330). 다음으로, 콜릿척(22i)의 선단을 대기위치로 상승시킨 후(공정 S340), 공정 S130의 처리를 행한다. In step S300, it is checked whether the number of trials (n) is greater than 3. If n is less than 3, the process of step S310 is performed. If n is greater than 3, an alarm is displayed to stop the device. In step S310, the number of trials n is set to n = n + 1, and the sleeve 50i and the connecting rod 35i are fixed (steps S320 and S330). Next, the tip of the collet chuck 22i is raised to the standby position (step S340), and the process of step S130 is performed.

또한, 공정 S240 이후의 처리는 주축(S2)의 동작이다. The process after step S240 is the operation of the main spindle S2.

다음으로, 상기 공정에서의 구체적인 동작을 설명한다. Next, a specific operation in the above process will be described.

도 5는, 공정 S150에서의 구체적인 동작을 설명하는 도면이다. 5 is a diagram for explaining a specific operation in step S150.

콜릿척(22i)의 축선(Oi)이 기준핀(60)의 축선(P)으로부터 어긋나 있던 경우, 콜릿척(22i)이 위치결정 기준핀(60)의 구면(球面)부에 맞닿는다. 리니어모터(40)의 위치결정 기준핀(60)에 대한 가압력을 F, 콜릿척(22i)의 개방각도를 2θ라고 하면, 콜릿척(22i)이 구면부에 맞닿은 부분에는, N=Fsinθ의 수직 효력이 작용하며, 따라서 f=Ncosθ=Fsinθcosθ의 수평력이 가해지므로, 콜릿척(22i), 즉 슬리브(50i)는 축선(P)을 향하여 수평으로 이동한다. 그리고, 공정 S170에 의해 축선(Oi)과 축선(P)은 동축으로 된다. 따라서, 공정 230이 종료하면, 주축(S1)의 축선(O1)과 주축(S2)의 축선(O2)은 X좌표가 동일하며, Y방향의 간격이 거리(Y1)에 의해 위치결정된다. When the axis Oi of the collet chuck 22i deviates from the axis P of the reference pin 60, the collet chuck 22i abuts the spherical portion of the positioning reference pin 60. [ Assuming that the pressing force of the linear motor 40 against the positioning reference pin 60 is F and the opening angle of the collet chuck 22i is 2 ?, a portion of the collet chuck 22i, which abuts the spherical portion, The collet chuck 22i, that is, the sleeve 50i moves horizontally toward the axis P since the horizontal force of f = Ncos? = Fsin? Cos? Is applied. Then, in step S170, the axis Oi and the axis P are coaxial. Thus, when the process 230 is completed, the axis O1 of the main axis S1 and the axis O2 of the main axis S2 have the same X coordinate, and the distance in the Y direction is positioned by the distance Y1.

도 6은, 공정 S160에서의 구체적인 동작을 설명하는 도면이다. 6 is a diagram for explaining a specific operation in step S160.

통상, 공정 S150에 의해 슬리브(50i)는 축선(P)을 향하여 수평으로 이동하지만, 도 6에 나타내는 바와 같이, 어떠한 원인으로 축선(Oi)이 축선(P)에 대하여 경사지게 되는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우, 콜릿척(22i)의 테이블(2) 표면으로부터 떨어진 쪽의 거리센서가 오프가 되므로, 축선(Oi)이 경사지게 되는 경우를 예방할 수 있다. Usually, the sleeve 50i moves horizontally toward the axis P by the step S150, but there may be a case where the axis Oi is inclined with respect to the axis P for some reason as shown in Fig. 6 . In this case, since the distance sensor on the side of the collet chuck 22i away from the surface of the table 2 is turned off, it is possible to prevent the case where the axis Oi is inclined.

본 실시예에서는, 어떠한 원인으로 축선(Oi)이 경사지게 된 경우라도, 3회까지 재시행하도록 하였으므로, 장치가 정지하는 것을 예방할 수 있다. 또한, 통상은, 2회째의 공정 S150에 의해 축선(Oi)을 축선(P)에 일치시킬 수 있다. In this embodiment, even if the axis Oi is tilted for some reason, it is possible to prevent the device from stopping because the trial is repeated up to three times. Normally, the axis Oi can be made to coincide with the axis P by the second step S150.

[실시예 2][Example 2]

도 7은, 본 발명의 제2의 실시예를 나타내는 도면이며, 도 1과 동일한 것 또는 동일한 기능의 것은 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. Fig. 7 is a view showing a second embodiment of the present invention, in which the same reference numerals are given to those which are the same as or equivalent to those in Fig. 1, and a description thereof is omitted.

본 실시예에서는, 리니어모터(40)의 출력축(40a)의 단부에 공동(40b)이 형성되어 있지 않으며, 연결봉(35)은 출력축(40a)에 고정되어 있다. In the present embodiment, the cavity 40b is not formed at the end of the output shaft 40a of the linear motor 40, and the connecting rod 35 is fixed to the output shaft 40a.

축선(Oi)의 축선(P)에 대한 어긋남이 작은(50㎛ 이하) 경우, 연결봉(35)의 탄성을 이용하여 연결봉(35)을 구부림으로써 축선(Oi)을 축선(P)에 일치시킬 수 있다. When the displacement of the axis Oi with respect to the axis P is small (not more than 50 탆), the connecting rod 35 is bent by using the elasticity of the connecting rod 35 so that the axis Oi can be aligned with the axis P have.

또한, 축선(Si)의 위치결정 프로세스는, 제1의 실시예의 위치결정 프로세스로부터 용이하게 이해할 수 있으므로, 설명을 생략한다. Since the positioning process of the axis Si can be easily understood from the positioning process of the first embodiment, a description thereof will be omitted.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 주축(S1)과 주축(S2)을 설계상의 위치에 정확하게 위치결정할 수 있으므로, 정밀도가 좋은 가공이 가능하다. 또한, 주축(S1)과 주축(S2)마다 프린트 기판을 가공하는 경우는 물론, 주축(S1)과 주축(S2)의 양자를 이용하여 1장의 프린트 기판을 가공하는 경우도, 프린트 기판의 전체 가공영역에 있어서 1개의 주축으로 가공하는 경우와 동일한 가공 정밀도를 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, the main shaft S1 and the main shaft S2 can be precisely positioned at the positions in the design, and high-precision machining is possible. In the case of processing a single printed board using both the main shaft S1 and the main shaft S2 as well as the case of processing the printed board for each of the main shaft S1 and the main shaft S2, It is possible to obtain the same machining accuracy as in the case of machining with one spindle in the area.

또한, 주축이 1개인 경우도, 본 발명을 적용함으로써 주축의 변위를 미리 측정할 필요가 없어지므로, 가공 능률을 향상시킬 수 있다. Further, even when the number of the main spindles is one, it is not necessary to measure the displacement of the main spindle in advance by applying the present invention, so that the machining efficiency can be improved.

또, 슬리브(50)가 슬리브홀더(51)에 대하여 이동할 수 있는 범위는 ±d/2 미만(예컨대, 드릴의 섕크 지름이 3.175mm인 경우, 최대 ±1.5mm 정도)이지만, 천공가공기의 경우, 제조시에서의 축선(O)의 설계치에 대한 어긋남은 ±10㎛ 이하이며, 열에 의한 변형도 최대 ±100㎛이므로, 슬리브(50)의 슬리브홀더(51)에 대한 이동범위가 실용상 문제가 되는 일은 없다. The range in which the sleeve 50 can move relative to the sleeve holder 51 is less than ± d / 2 (for example, about ± 1.5 mm when the shank diameter of the drill is 3.175 mm). In the case of a drilling machine, The displacement of the sleeve 50 with respect to the sleeve holder 51 is a problem in practical use because the deviation of the axis O from the design value at the time of manufacture is not more than +/- 10 mu m and the deformation by heat is at most +/- 100 mu m There is no work.

2 테이블
12 드릴
20 스핀들모터
22 콜릿척
30 실린더
50 슬리브
51 슬리브홀더
51a 관통구멍
52 실린더
60 위치결정 기준핀
O 축선2 tables
12 Drill
20 Spindle motor
22 Collet Chuck
30 cylinders
50 sleeves
51 Sleeve holder
51a through hole
52 cylinders
60 Positioning reference pin
O axis

Claims

The bed,
A table supported movably in the X direction with respect to the bed;
A cross slide supported movably in the Y direction with respect to a column fixed to the bed,
A bird which is movably supported on the cross slide in the Z direction,
A spindle motor having a collet chuck for holding a tool,
A housing movably supporting the spindle motor in the axial direction of rotation of the tool and fixed to the saddle,
Moving means for moving the spindle motor in the axial direction of rotation of the tool;
And opening and closing means for opening and closing the collet chuck,
A drilling machine for moving the spindle motor with respect to the housing,
Instead of the housing,
A sleeve for movably supporting the spindle motor in the axial direction of rotation of the tool,
A sleeve holder having therein a space in which the sleeve is movable in two directions perpendicular to the axial direction of rotation of the tool;
And fixing means for fixing the sleeve to the sleeve holder so as not to move in three axial directions of X, Y and Z,
Also, a reference pin is provided on the table,
Positioning the spindle motor on the reference pin,
The fixing means is opened,
Wherein the collet chuck is opened and the spindle motor is lowered to align the axial direction of rotation of the tool with the axis of the reference pin, and then fixed by the fixing means.

The method according to claim 1,
And a moving means for moving the spindle motor and the spindle motor in the axial direction of rotation of the tool so as to movably support the spindle motor in two directions perpendicular to the axial direction of rotation of the tool And fixing means for fixing the spindle motor in three axial directions of X, Y, and Z relative to the joint.