TWI674181B - 基板開孔裝置及其控制方法 - Google Patents

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TWI674181B TW104142221A TW104142221A TWI674181B TW I674181 B TWI674181 B TW I674181B TW 104142221 A TW104142221 A TW 104142221A TW 104142221 A TW104142221 A TW 104142221A TW I674181 B TWI674181 B TW I674181B
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大田佳佑
鴨志田啓一
角博文
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日商維亞機械股份有限公司
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Abstract

本發明的目的在於防止在主軸和刀架間交接鑽頭的情況下的刀架和主軸的損壞。本發明是一種基板開孔裝置，前述基板開孔裝置在加工臺上設置有將與主軸進行交接的鑽頭暫時保持的刀架，其特徵在於：具備發光器、感測器、控制部，前述發光器產生刀架校對光，前述刀架校對光在前述加工台處於特定位置時被保持在前述刀架上的鑽頭遮擋，前述感測器感知前述刀架校對光，前述控制部在欲在前述主軸和前述刀架間進行鑽頭的交接的情況下，使前述加工台向前述特定位置移動，若前述感測器不能夠感知前述刀架校對光，則發出警報。

Description

基板開孔裝置及其控制方法
本發明係有關於基板開孔裝置及其控制方法，所述基板開孔裝置設置有刀架，所述刀架用於在例如交換用於進行在印刷基板上開孔的鑽頭的情況下等，暫時保持鑽頭。
在基板開孔裝置中，存在具備供給用刀架和退出用刀架的基板開孔裝置，在交換鑽頭的情況下等，所述供給用刀架用於在欲將已從鑽頭盒(drill cassette)取出的新鑽頭移至主軸上之前暫時保持前述新鑽頭，所述退出用刀架用於在將主軸保持著的舊鑽頭收納至鑽頭盒中之前暫時保持前述舊鑽頭。
在這樣的基板開孔裝置中，如果由於某些原因，在欲從供給用刀架將新鑽頭移至主軸上的情況下，在主軸上留有舊鑽頭，或者在欲將主軸保持著的舊鑽頭移至退出用刀架上的情況下，在退出用刀架上留有鑽頭，就會存在下述可能：在刀架或主軸上鑽頭彼此碰撞，損壞刀架或主軸。
在專利文獻1中，公開了具備供給用刀架和退出用刀架的基板開孔裝置，但關於如上所述的刀架和主軸的損壞未有提及。
專利文獻1：日本特許第3038114號公報。
因此，本發明的目的在於，防止在欲在主軸與刀架之間進行鑽頭的交接的情況下的刀架和主軸的損壞。
為了解決上述問題，在技術方案1中記載的基板開孔裝置中，在加工臺上設置有將在與主軸之間進行交接的鑽頭暫時保持的刀架，其特徵在於：前述基板開孔裝置具備發光器、感測器、控制部；前述發光器產生刀架校對光，前述刀架校對光在前述加工台處於特定位置的狀態下被保持在前述刀架上的鑽頭遮擋；前述感測器感知前述刀架校對光；前述控制部在欲在前述主軸和前述刀架間進行鑽頭的交接的情況下，使前述加工台向前述特定位置移動，若前述感測器不能夠感知前述刀架校對光，則發出警報。
在技術方案2中記載的基板開孔裝置中，在技術方案1中記載的基板開孔裝置中，其特徵在於：前述發光器能夠產生主軸校對光，在前述主軸處於既定位置的狀態下，若在該主軸上保持有鑽頭，則前述主軸校對光被該鑽頭遮擋；前述感測器能夠感知前述主軸校對光；前述控制部使前述主軸向前述既定位置移動，若前述感測器不能夠感知到前述主軸校對光，則發出警報。
在技術方案3中記載的基板開孔裝置中，在技術方案1中記載的基板開孔裝置中，其特徵在於：前述刀架包括供給用刀架和退出用刀架，前述供給用刀架暫時保持向前述主軸供給的鑽頭，前述退出用刀架暫時保持從前述主軸退出的鑽頭，前述供給用刀架及前述退出用刀架設置成在前述刀架校對光的方向上排列在一條直線上。
在技術方案4中記載的基板開孔裝置中，在技術方案1至3中任意一項記載的基板開孔裝置中，其特徵在於：前述發光器和前述感測器安裝在可動地搭載前述主軸的柱上。
在技術方案5中記載的基板開孔裝置的控制方法中，前述基板開孔裝置在加工臺上設置有將在與主軸之間進行交接的鑽頭暫時保持的刀架，其特徵在於：包括以下步驟：使刀架校對光產生的步驟，前述刀架校對光在前述加工台處於特定位置的狀態下，在鑽頭保持在前述刀架上的情況下，被該鑽頭遮擋；在欲在前述主軸和前述刀架間進行鑽頭的交接的情況下使前述加工台移動至前述特定位置的步驟；判定在前述加工台處於前述特定位置的狀態下前述刀架校對光是否被遮擋的刀架校對步驟；在前述刀架校對步驟中前述刀架校對光被遮擋的情況下發出警報的步驟。
在技術方案6中記載的基板開孔裝置的控制方法中，在技術方案5中記載的基板開孔裝置的控制方法中，其特徵在於：包括以下步驟：產生主軸校對光的步驟，前述主軸校對光在前述主軸處於既定位置的狀態下，若在該主軸上保持有鑽頭，則被該鑽頭遮擋；使前述主軸向前述既定位置移動的步驟；判定在前述主軸處於前述既定位置的狀態下前述主軸校對光是否被遮擋的主軸校對步驟；在前述主軸校對步驟中前述主軸校對光被遮擋的情況下發出警報的步驟。
在技術方案7中記載的基板開孔裝置的控制方法中，在技術方案5中記載的基板開孔裝置的控制方法中，其特徵在於：前述刀架包括供給用刀架和退出用刀架，前述供給用 刀架暫時保持向前述主軸供給的鑽頭，前述退出用刀架暫時保持從前述主軸退出的鑽頭，前述供給用刀架及前述退出用刀架設置成在前述刀架校對光的方向上排列在一條直線上。
根據本發明，能夠防止欲在主軸和刀架之間進行鑽頭的交接的情況下的刀架和主軸的損壞。
1‧‧‧裝置基台
2‧‧‧加工台
3‧‧‧印刷基板
4‧‧‧門型柱
5‧‧‧橫向滑板
6‧‧‧主軸
7‧‧‧鑽頭
8‧‧‧副夾具
9‧‧‧供給用刀架
10‧‧‧退出用刀架
11‧‧‧鑽頭盒
13‧‧‧發光器
14‧‧‧感測器
15‧‧‧光線(刀架校對光、主軸校對光)
16‧‧‧顯示部
20‧‧‧整體控制部(控制部)
圖1是作為本發明的一實施例的基板開孔裝置的結構示意圖。
圖2是表示在本發明的一實施例中主軸與光線的位置關係的圖。
圖3是在本發明的一實施例中、在加工開始時用主軸重新保持鑽頭的情況的流程圖。
圖4是在本發明的一實施例中、在加工途中交換鑽頭的情況的流程圖。
圖5是在本發明的一實施例中、使加工動作結束的情況的流程圖。
以下，對本發明的一實施例進行說明。
圖1是作為本發明的一實施例的基板開孔裝置的結構示意圖。在圖1中，附圖標記1表示作為裝置的基部的裝置基台，附圖標記2表示在裝置基台1上被圖中未示出的驅動機構在X方向上驅動的加工台。作為被加工件的印刷基板3被載置在加工台2上。附圖標記4表示安設在裝置基台1上的 門型柱，所述門型柱以跨加工台2的方式配置，在其一個垂直面上搭載有被圖中未示出的驅動機構在Y方向上驅動的橫向滑板5。在該橫向滑板5上，搭載有被圖中未示出的驅動機構在Z方向(上下方向)上驅動的主軸6，主軸6可動地搭載在門型柱4上。附圖標記7表示用於加工印刷基板3的鑽頭，所述鑽頭被保持在主軸6上。附圖標記8表示與主軸6一同在Z方向上移動的副夾具，所述副夾具安裝在主軸6上。附圖標記9、10、11分別表示供給用刀架、退出用刀架、區別新鑽頭和舊鑽頭地進行收納的鑽頭盒，所述供給用刀架、退出用刀架、鑽頭盒分別在加工台2上設置在應該加工的印刷基板3的附近。附圖標記16表示起到向操作者傳遞各種資訊的作用的顯示部。附圖標記20表示進行裝置各部的控制的整體控制部，例如由程式控制的處理裝置來實現。
附圖標記13表示發出例如鐳射等光的發光器，附圖標記14表示感知來自發光器13的鐳射的感測器，發光器13和感測器14設置在門型柱4的兩端。由發光器13產生的光線15朝向Y方向，其X座標與保持在主軸6上的鑽頭7的X座標一致。如圖2所示，光線15通過比主軸6更靠下方的位置。由此，在已使主軸6下降的情況下，若在主軸6上保持有鑽頭7，則鑽頭7的柄部遮擋光線15。換言之，發光器13能夠產生檢測光(主軸校對光)，若在位於既定位置的主軸6上保持有鑽頭7，則所述檢測光被該鑽頭7遮擋。
此外，如圖2所示，將在與主軸6之間進行交接的鑽頭暫時保持的供給用刀架9及退出用刀架10位於相同的 X座標，在Y方向上排列在一條直線上，光線15通過比供給用刀架9及退出用刀架10更靠上方的位置。因此，在使加工台2向供給用刀架9及退出用刀架10的X座標與光線15的X座標一致的特定位置移動、使得從上方觀察供給用刀架9及退出用刀架10重合於光線15的情況下，若在供給用刀架9及退出用刀架10的至少一個上保持有鑽頭7，則鑽頭7的柄部將光線15遮擋。換言之，發光器13能夠產生檢測光(刀架校對光)，若在位於特定位置的加工台的刀架(9、10)上保持有鑽頭7，則所述檢測光(刀架校對光)被該鑽頭7遮擋。
圖1的基板開孔裝置在整體控制部20的控制下如下所述地動作。另外，在以下的說明中，主軸6的位置以相對於加工台2的相對座標(將加工台2的適當的點設為原點、將X方向、Y方向、及Z方向作為軸向的直角坐標系)來說明。即，在本實施例的情況下，主軸6的使X座標變化的動作通過使加工台2在X方向上移動來完成，使Y座標變化的動作通過使橫向滑板5在Y方向上移動來完成，此外，使Z座標變化的動作借助主軸6其自身的向Z方向的移動來完成。另外，使主軸6相對於載置在加工台2上的印刷基板相對移動的驅動結構不限於上述裝置，例如也可以構成為主軸在X方向、Y方向、及Z方向的所有方向上都能夠移動的結構。
首先，對在加工開始時用主軸6重新保持鑽頭7的情況進行說明。如在圖3中所示的流程，首先使主軸6移動至X1、Y1(以下將該座標位置稱作位置A)(步驟A1)。位置A的X座標X1設為，即使在供給用刀架9或退出用刀架10 上留有鑽頭7、它們也不會將光線15遮擋的位置。接著使主軸6下降至既定位置(步驟A2)。所謂既定位置設為在下述情況下的主軸6的位置：在X方向及Y方向上位於A位置，並且位於在主軸6上裝配有鑽頭7的情況下鑽頭7的柄部將光線15遮擋的Z座標上。之後，在步驟A3中，整體控制部20從發光器13產生鐳射，判定在主軸6位於既定位置的狀態下感測器14是否將鐳射(主軸校對光)感知(主軸校對步驟)。若感測器14未感知到鐳射(接通(ON))，則意味著在主軸6上留有鑽頭7，所以視作異常，將“在主軸上保持有鑽頭。請取除”這一錯誤資訊(警報)在顯示部16上顯示，向操作者催促不需要的鑽頭的取除作業(步驟A4)。然後，在進行了由操作者進行的鑽頭的除去作業之後，接收來自操作者的再開始指示(步驟A5)，進入至步驟A6。
另一方面，若在步驟A3中感測器14感知到鐳射，則意味著在主軸6上未留有鑽頭7，所以視作正常，進入至步驟A6，使主軸6移動至X2、Y1(以下將該座標位置稱作位置B)。位置B的X座標X2是如果在供給用刀架9或退出用刀架10上存在鑽頭7就會將光線15遮擋的位置。換言之，在步驟A6中，整體控制部20使加工台2向上述特定位置移動。
之後，在步驟A7中判定感測器14是否將鐳射(刀架校對光)感知(刀架校對步驟)。若感測器14未感知到鐳射，則意味著在供給用刀架9或退出用刀架10上留有鑽頭7，所以視作異常，將“請取除刀架上的鑽頭”這一錯誤資訊(警報)在顯示部16上顯示，向操作者催促不需要的鑽頭的取除作業(步 驟A8)。然後，在進行了由操作者進行的鑽頭的除去作業之後，接收來自操作者的再開始指示(步驟A9)，進入至步驟A10。
另一方面，若在步驟A7中感測器14感知到鐳射，則至少在供給用刀架9上未留有鑽頭7，所以視作正常，雖省略圖3中的圖示，但使主軸6及加工台2適當移動，借助副夾具8從鑽頭盒11取出新鑽頭7，將其置於供給用刀架9上(步驟A10)，之後執行使位於供給用刀架9的鑽頭7用主軸6保持的鑽頭的裝配動作(步驟A11)，使主軸6的旋轉開始(步驟A12)。之後，整體控制部20使主軸6及加工台2適當移動，同時執行對於載置在加工台2上的被加工件(印刷基板3)的加工作業。
接著，對在加工途中交換鑽頭的情況進行說明。如在圖4中所示的流程，首先使主軸6的旋轉停止(步驟B1)，接著使主軸6移動至位置B(步驟B2)。換言之，在步驟B2中，整體控制部20使加工台2向上述特定位置移動。之後，在步驟B3中判定感測器14是否將鐳射(刀架校對光)感知(刀架校對步驟)。若感測器14未感知鐳射，則意味著在供給用刀架9或退出用刀架10上留有鑽頭7，所以視作異常，將“請取除刀架上的鑽頭”這一錯誤資訊(警報)在顯示部16上顯示，向操作者催促不需要的鑽頭的取除作業(步驟B4)。然後，在進行了由操作者進行的鑽頭的除去作業之後，接收來自操作者的再開始指示(步驟B5)，進入至步驟B6。
另一方面，若在步驟B3中感測器14感知到鐳射，則意味著在供給用刀架9及退出用刀架10上未留有鑽頭7，所以視作正常，雖省略圖4中的圖示，但使主軸6及加工台2適 當移動，借助副夾具8從鑽頭盒11取出新鑽頭7，將其置於供給用刀架9上(步驟B6)，之後執行將主軸6保持著的鑽頭7置於退出用刀架10上的鑽頭的拆下動作(步驟B7)。
接著使主軸6移動至位置A，之後使主軸6下降至既定位置，在步驟B10中判定感測器14是否將鐳射(主軸校對光)感知(主軸校對步驟)。若感測器14未感知到鐳射，則意味著在主軸6上留有鑽頭7，所以視作異常，將“在主軸上保持有鑽頭。請取除”這一錯誤資訊(警報)在顯示部16上顯示，向操作者催促不需要的鑽頭的取除作業(步驟B11)。然後，在進行了由操作者進行的鑽頭的除去作業之後，接收來自操作者的再開始指示(步驟B12)，進入至步驟B13。
另一方面，若在步驟B10中感測器14感知到鐳射，則意味著在主軸6上未留有鑽頭7，所以視作正常，雖省略圖4中的圖示，但使主軸6及加工台2適當移動，執行將位於供給用刀架9的鑽頭7用主軸6保持的鑽頭的裝配動作(步驟B13)，之後借助副夾具8將位於退出用刀架10的鑽頭7向鑽頭盒11收納(步驟B14)，使主軸6的旋轉開始(步驟B15)。之後，整體控制部20再次開始相對於載置於加工台2的被加工件(印刷基板3)的加工作業。
另外，在最後的步驟B15中的主軸6的旋轉的開始也可以在將位於退出用刀架10的鑽頭7向鑽頭盒11收納的動作(步驟B14)之前進行。這種做法能夠較快地再次開始將加工中斷後的加工動作，提高效率。
接著，對使加工動作結束的情況進行說明。如圖5 所示的流程，首先使主軸6的旋轉停止(步驟C1)，接著使主軸6移動至位置B(步驟C2)。換言之，在步驟C2中，整體控制部20使加工台2向上述特定位置移動。之後，在步驟C3中判定感測器14是否將鐳射(刀架校對光)感知(刀架校對步驟)。若感測器14未感知到鐳射，則意味著在供給用刀架9或退出用刀架10上留有鑽頭7，所以視作異常，將“請取除刀架上的鑽頭”這一錯誤資訊(警報)在顯示部16上顯示，向操作者催促不需要的鑽頭的取除作業(步驟C4)。然後，在進行了由操作者進行的鑽頭的除去作業之後，接收來自操作者的再開始指示(步驟C5)，進入至步驟C6。
另一方面，若在步驟C3中感測器14感知到鐳射，則意味著至少在退出用刀架10上未留有鑽頭7，所以視作正常，雖省略圖5中的圖示，但使主軸6及加工台2適當移動，執行將用主軸6保持著的鑽頭7置於退出用刀架10的鑽頭的拆下動作(步驟C6)。
接著使主軸6移動至位置A(步驟C7)，之後，使主軸6下降至既定位置(步驟C8)，在步驟C9中判定感測器14是否將鐳射(主軸校對光)感知(主軸校對步驟)。若感測器14未感知到鐳射，則意味著在主軸6上留有鑽頭7，所以視作異常，將“在主軸上保持有鑽頭。請取除”這一錯誤資訊(警報)在顯示部16上顯示，向操作者催促不需要的鑽頭的取除作業(步驟C10)。然後，在進行了由操作者進行的鑽頭的除去作業之後，接收來自操作者的再開始指示(步驟C11)，進入至步驟C12。
另一方面，若在步驟C9中感測器14感知到鐳射， 則意味著在主軸6上未留有鑽頭7，所以視作正常，雖省略圖5中的圖示，但使主軸6及加工台2適當移動，借助副夾具8將位於退出用刀架10的鑽頭7向鑽頭盒11收納(步驟C12)。
根據上述實施例，如果在欲從供給用刀架9將新鑽頭移至主軸6上的情況下，在主軸6上留有舊鑽頭，或者在欲將主軸6保持著的舊鑽頭移至退出用刀架10上的情況下，在退出用刀架10上留有鑽頭，或者在欲從鑽頭盒11將鑽頭移至供給用刀架9上的情況下，在供給用刀架9上留有鑽頭，則檢測為異常，發出錯誤資訊(警報)，向操作者催促不需要的鑽頭的取除作業，所以能夠消除在刀架和主軸上鑽頭彼此碰撞、損壞刀架和主軸的可能。
另外，在上述實施例中，如圖1所示，發光器13和感測器14在門型柱4的兩側的腳部上互相對置地設置，但也可以是下述回歸反射型的構造：將感測器14與發光器13一同安裝(實裝)，安裝在單側的腳部上，在相反側設置反射板。此外，在上述實施例中，將從發光器13在Y方向上照射的光線15兼用作2種檢測光(主軸校對光、刀架校對光)，但也可以設置具有能夠照射主軸校對光的第1發光部和能夠照射刀架校對光的第2發光部的發光器。在該情況下，主軸校對光及刀架校對光的照射方向及照射路徑也可以不同。
此外在上述實施例中，表示了在門型柱4上搭載的主軸6只有一個的情況。在基板開孔裝置中，已知有多軸型的基板開孔裝置，所述多軸型的基板開孔裝置為了增加一次的加工量，在門型柱4上搭載多個主軸6，並且用這些主軸6共 同地使用一個加工台2，在加工台2上對應主軸6載置多個作為被加工件的印刷基板3。
在這樣的多軸型中，對應主軸6設置供給用刀架9、退出用刀架10及鑽頭盒11，但是也可以是，發光器13和感測器14在門型柱4上僅設置一組，基於本發明的動作相對於多個主軸6共同地進行。

Claims (6)

  1. 一種基板開孔裝置，前述基板開孔裝置具有以跨載置被加工物的加工台的方式而配置的柱，以及可動地搭載在前述柱上的主軸，並在前述加工台上設置有將在與前述主軸之間進行交接的鑽頭暫時保持的刀架，其特徵在於：前述基板開孔裝置具備發光器、感測器、控制部；前述發光器設置在前述柱的一端側，從前述一端側，對於前述柱在相對於前述加工台的移動方向垂直的方向且向著前述柱的另一端側之方向上產生光線；前述感測器設置在前述柱的另一端側，感知前述光線；前述控制部在欲在前述主軸和前述刀架間進行鑽頭的交接的情況下，在使前述加工台向前述移動方向上的特定位置移動時，若前述光線因被保持於前述刀架的鑽頭而被遮擋使前述感測器不能夠感知到前述光線，則發出警報。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的基板開孔裝置，其中，前述控制部在欲在前述主軸和前述刀架間進行鑽頭的交接的情況下，使前述加工台在前述移動方向上移動至既定位置，並且，在使前述主軸在相對於前述光線的方向以及前述加工台的前述移動方向垂直的方向上向前述既定位置移動時，若前述光線因被保持於前述主軸的鑽頭而被遮擋，前述感測器不能夠感知到前述光線，則發出警報。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的基板開孔裝置，其中，前述刀架包括供給用刀架和退出用刀架，前述供給用刀架 暫時保持向前述主軸供給的鑽頭，前述退出用刀架暫時保持從前述主軸退出的鑽頭，前述供給用刀架及前述退出用刀架設置成在前述光線的方向上排列在一條直線上。
  4. 一種基板開孔裝置的控制方法，前述基板開孔裝置具有以跨載置被加工物的加工台的方式而配置的柱，以及可動地搭載在前述柱上的主軸，並在前述加工台上設置有將在與前述主軸之間進行交接的鑽頭暫時保持的刀架，其特徵在於包括以下步驟：使光線產生的步驟，從設置在前述柱的一端側的發光器，對於前述柱在相對於前述加工台的移動方向垂直的方向且向著前述柱的另一端側之方向上產生光線；在欲在前述主軸和前述刀架間進行鑽頭的交接的情況下使前述加工台向前述移動方向上的特定位置移動的步驟；判定在前述加工台處於前述特定位置的狀態下，設置於前述柱的另一端側的感測器是否感知前述光線，若在前述光線因被保持於前述刀架的鑽頭而被遮擋，前述感測器不能夠感知到前述光線的情況下，發出警報的步驟。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的基板開孔裝置的控制方法，其中，包括以下步驟：在欲在前述主軸和前述刀架間進行鑽頭的交接的情況下，使前述加工台在前述移動方向上移動至既定位置，並且，在使前述主軸在相對於前述光線的方向以及前述加工台的前述移動方向垂直的方向上使前述主軸向前述既定位置移動的步驟；判定在前述主軸處於前述既定位置的狀態下前述感測器是否感知到前述光線，在 前述光線因被保持於前述主軸的鑽頭而被遮擋，前述感測器不能夠感知到前述光線的情況下發出警報的步驟。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述的基板開孔裝置的控制方法，其中，前述刀架包括供給用刀架和退出用刀架，前述供給用刀架暫時保持向前述主軸供給的鑽頭，前述退出用刀架暫時保持從前述主軸退出的鑽頭，前述供給用刀架及前述退出用刀架設置成在前述光線的方向上排列在一條直線上。
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