JP2010125575A

JP2010125575A - 穴明け加工装置及び穴明け工具の再研磨方法

Info

Publication number: JP2010125575A
Application number: JP2008305527A
Authority: JP
Inventors: Kiyoaki Ouchi; 清明大内; Yukiyoshi Hoshi; 幸義星; Hideo Tsusaka; 英夫津坂
Original assignee: Union Tool Co
Current assignee: Union Tool Co
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-10

Abstract

【課題】プリント配線板製造における穴明けコスト低減に寄与できる実用性に秀れた穴明け加工装置及び穴明け工具の再研磨方法の提供。
【解決手段】穴明け工具２を保持するスピンドル部３と、ワーク１が設置されるワーク設置部４と、スピンドル部３をワーク設置部４に対して相対的に移動させる駆動機構とを備え、再研磨が必要となるか若しくは使用不能となった穴明け工具２を、スピンドル部３のワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内に設けた工具収納部５に収納された他の穴明け工具２と交換し得るように構成した穴明け加工装置において、スピンドル部３のワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内に穴明け工具２を再研磨する再研磨部６を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、穴明け加工装置及び穴明け工具の再研磨方法に関するものである。

従来からプリント配線板（ＰＣＢ）に穴明け加工を施すための穴明け加工装置として、例えば特許文献１に開示されるように、ワークに穴明け加工を施すドリルを保持するスピンドルと該スピンドルより径小な補助チャックとから成るスピンドル部と、ワークが設置されるテーブルと、このスピンドル部を前記テーブルに対して水平方向及び垂直方向に相対的に移動させる駆動機構とを備え、前記ワークを穴明け加工して再研磨が必要となるか若しくは使用不能となった前記ドリルを、前記スピンドル部の前記テーブルに対する相対移動可能範囲内に設けた工具収納部（ドリル保持体を多数有するツールマガジン）に収納された交換用ドリルと交換し得るように構成した穴明け加工装置がある。

このドリルの交換作業は、通常、ツールマガジンに近接して設けられ周囲にスピンドルが干渉する障害物がなくドリルをシャンク部が露出した状態で保持する仮置き用のツールポストを介して行われる。即ち、スピンドルは（切削屑を吸引するためのプレッシャフットを設けるため）径大であり、スピンドルで保持するドリルを多数のドリルが密集状態で並設収納されるツールマガジンに直接収納したり、ツールマガジンに収納されるドリルを直接保持（把持）したりする場合には、スピンドルが干渉することになる。

そのため、ドリルＡを交換する場合、一旦、スピンドルＢに保持されるドリルＡを仮置き用の（排出用）ツールポストＣに保持させ（図１(ａ)）、この保持させたドリルＡを、径小で保持対象ドリル以外の他のドリルＡに干渉しない補助チャックＤにより把持し（図１(ｂ)）、ツールマガジンＥのドリルＡのないドリル保持体Ｆに保持させ（図１(ｃ)）、その後、この補助チャックＤによりツールマガジンＥに収納された他のドリルＡを把持して（供給用）ツールポストＣへ搬送し（図１(ｄ)）、この（供給用）ツールポストＣに保持させ、その後、この（供給用）ツールポストＣに保持されたドリルＡをスピンドルＢに保持させ、ドリルＡの交換を行っている。

ところで、プリント配線板（ＰＣＢ）に使用されるドリルは、使用後に先端を研ぎなおし（再研磨）、切れ刃を再生させて再度使用されるのが一般的であるが、この再研磨は、使用済みドリルを穴明け加工装置から回収・搬送し、外部の専用の再研磨機で行っている。

具体的には、ドリルによる穴明け作業を行いながら、再研磨等が必要となる度に上記交換作業によりツールマガジンに収納される（穴明けに使用可能な）新たなドリルに交換し、ツールマガジンに収納されたドリルを全て使用した後、このツールマガジンごと回収し、同サイズ同形状の仕様のドリル毎に分別した後、再研磨回数が使用限度に達していない再利用可能な摩耗状態のドリルは再研磨し、再研磨回数が使用限度に達しているドリルは廃棄している。

特開平３−１６６０３１号公報

本発明は、上述のような現状に鑑み、上記再研磨工程の簡略化を図るべくなされたもので、再研磨が必要となった穴明け工具を交換せずに自動的に再研磨して連続的に加工を行うことができ、従来の再研磨工程を飛躍的に簡略化することが可能で、プリント配線板製造における穴明けコスト低減に寄与できる極めて実用性に秀れた穴明け加工装置及び穴明け工具の再研磨方法を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

ワーク１に穴明け加工を施す穴明け工具２を保持するスピンドル部３と、ワーク１が設置されるワーク設置部４と、前記スピンドル部３を前記ワーク設置部４に対して水平方向及び垂直方向に相対的に移動させる駆動機構とを備え、前記ワーク１を穴明け加工して再研磨が必要となるか若しくは使用不能となった前記穴明け工具２を、前記スピンドル部３の前記ワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内に設けた工具収納部５に収納された他の穴明け工具２と交換し得るように構成した穴明け加工装置であって、前記スピンドル部３の前記ワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内には前記穴明け工具２を再研磨する再研磨部６が設けられ、前記ワーク１を穴明け加工して再研磨が必要となった前記穴明け工具２をこの穴明け加工装置上において再研磨し得るように構成されていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項１記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部６は、前記工具収納部５の近傍位置に設けられていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項２記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部６は、前記工具収納部５に近接状態若しくは隣接状態で並設されていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項１記載の穴明け加工装置において、前記スピンドル部３は、前記ワーク１に穴明け加工する穴明け工具２を保持するスピンドル７と、このスピンドル７より径小で前記工具収納部５に収納された前記穴明け工具２を把持可能な補助チャック21とから成り、前記スピンドル７と前記補助チャック21との間で前記穴明け工具２を受け渡すために前記穴明け工具２を仮置きする工具仮置部９が前記スピンドル部３の前記ワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内に設けられており、前記再研磨部６は、前記工具仮置部９の近傍位置に設けられていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項４記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部６は、前記工具仮置部９に近接状態若しくは隣接状態で並設されていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部６として、先端部に工具中心軸と交差する稜線のない平坦な先端面を有する穴明け工具２の再研磨が可能なものが採用されていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項１〜６いずれか１項に記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部６には、前記スピンドル部３に保持された前記穴明け工具２の中心軸に対し傾斜角度を０°〜９０°の範囲内で調整可能な研磨用砥石10が設けられていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項７記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部６には、前記穴明け工具２が前記研磨用砥石10に接触したことを感知する接触感知機構及び前記穴明け工具２の先端長さを検出する先端長さ検出機構が設けられていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項７，８いずれか１項に記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部６には、前記研磨用砥石10による前記穴明け工具２の研磨により発生した研磨屑及び前記穴明け工具２に付着した切削屑を除去する除去機構が設けられていることを特徴とする穴明け加工装置に係るものである。

また、請求項１〜９いずれか１項に記載の穴明け加工装置を用いた穴明け工具の再研磨方法であって、前記穴明け工具２により前記ワーク１に穴明け加工を施して前記スピンドル部３に保持された前記穴明け工具２に再研磨が必要となった際、この穴明け工具２を前記工具収納部５に収納される新たな穴明け工具２と交換せずに、前記スピンドル部３の前記ワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内に設けた前記再研磨部６を用いて再研磨し、この再研磨した前記穴明け工具２により前記ワーク１への穴明け加工を継続して行うことを特徴とする穴明け工具の再研磨方法に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、再研磨が必要となった穴明け工具を交換せずに自動的に再研磨して連続的に加工を行うことができ、従来の再研磨工程を飛躍的に簡略化することが可能で、プリント配線板製造における穴明けコスト低減に寄与できる極めて実用性に秀れた穴明け加工装置及び穴明け工具の再研磨方法となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

スピンドル部３に保持された穴明け工具２でワーク設置部４上のワーク１に穴明け加工を行う。この際、穴明け工具２に再研磨が必要となった場合、他の穴明け工具２に交換せずに再研磨部６で再研磨を行った上で当該穴明け工具２により連続的に穴明け加工を行うことが可能となり、再研磨を工具収納部５に収納された工具全部を回収・搬送して外部の再研磨機でまとめて行う場合に比し、回収・搬送の手間を省き、それだけ効率的に再研磨を行うことが可能となり、穴明け加工を一層コスト安に行えることになる。

即ち、穴明け工具２により穴明け加工を行い、この穴明け工具２が摩耗し再研磨が必要な状態となった際、再研磨部６で再研磨し、これを工具収納部５に戻さずに再度穴明け加工に用いることが可能となり、穴明け加工後の再研磨を所定の限度回数分だけ繰り返した後、他の穴明け工具２に交換して同様にすることで、工具収納部５を回収して外部の再研磨機へと搬送する手間をかけることがなく、極めて生産性に秀れたものとなる。

更に、穴明け加工中に再研磨を行うことが可能となるため、例えばＮＣ制御装置により任意のヒット数で自動的に再研磨を行うように設定することも可能となり、ヒット数毎のドリルの摩耗状態と、それに伴う穴品質の変化を予め把握しておけば、プリント配線板の要求品質毎に再研磨のタイミングを自在に管理することが可能となる。

本発明の具体的な実施例について図２〜図７に基づいて説明する。

本実施例は、図２に図示したように、ワーク１に穴明け加工を施す穴明け工具２を保持するスピンドル部３と、ワーク１が設置されるワーク設置部４と、前記スピンドル部３を前記ワーク設置部４に対して水平方向及び垂直方向に相対的に移動させる駆動機構とを備え、前記ワーク１を穴明け加工して再研磨が必要となるか若しくは使用不能となった前記穴明け工具２を、前記スピンドル部３の前記ワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内に設けた工具収納部５に収納された他の穴明け工具２と交換し得るように構成した穴明け加工装置であって、前記スピンドル部３の前記ワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内には前記穴明け工具２を再研磨する再研磨部６が設けられ、前記ワーク１を穴明け加工して再研磨が必要となった前記穴明け工具２をこの穴明け加工装置上において再研磨し得るように構成されているものである。

本実施例のスピンドル部３は、ワーク１に穴明け加工を施す刃部２ａとシャンク部２ｂとから成る穴明け工具２（ドリル２）を保持するスピンドル７と、このスピンドル７の近接位置に設けられ該スピンドル７と共に移動する、スピンドル７より径小で保持対象ドリル２以外の他のドリル２に干渉することなく工具収納部５（ツールマガジン５）に収納された穴明け工具２を把持（チャック）し且つ該工具収納部５に穴明け工具２を収納し得る補助チャック21とで構成されている。補助チャック21は後記ドリル保持ユニット８に設けられている。

尚、スピンドル７を径小化できる場合には、補助チャック21を設けず、また、後記工具仮置部９（ツールポスト26）も設けず、スピンドル７により直接ツールマガジン５にアクセスする構成としても良い。

また、補助チャック21に保持された穴明け工具２をスピンドル７に受け渡すために仮置きする工具仮置部９が前記スピンドル部３の前記ワーク設置部４に対する相対移動可能範囲内に設けられており、再研磨部６は、この工具仮置部９の近傍位置に設けられている。具体的には、再研磨部６は、工具収納部５と工具仮置部９との間に双方に隣接した状態で並設されている。尚、上記構成に限らず、工具収納部５と工具仮置部９のいずれか一方に隣接若しくは近接した状態で並設する構成としても良い。

各部を具体的に説明する。

ワーク１に穴明け加工を施す穴明け工具２としてのドリル２は、Ｚ軸モータ11によりハウジング12に対してＺ軸（垂直方向）に往復移動可能なスピンドル７の先端部に装着される。このＺ軸モータ11及びハウジング12は、ワーク設置部４としてのテーブル４を跨いで設けられた左右の脚部13と該脚部13同士を連結する連結部14から成る門状のコラム15にして前記連結部14の正面側の側面に設けた軌道レール16上をＹ軸モータ17及びボールねじ18によりＹ軸（水平左右方向）を往復移動するスライダ19に固定状態で設けられている。また、ハウジング12の左側周面には、ドリル保持ユニット８が取り付けられている。このドリル保持ユニット８は、ハウジング12に固定される基部20と該基部20に対してＺ軸方向に往復移動可能な補助チャック21とで構成されている。

また、ワーク１となるプリント配線板が設置（固定）される水平設置面を有するテーブル４は、ベッド22上に固定した軌道レール23上において、Ｘ軸モータ24及びボールねじ25によりＸ軸（水平前後方向、コラム15をくぐる方向）を往復移動するように構成されている。具体的にはテーブル４（以下に詳述する工具収納部５、再研磨部６、工具仮置部９及び工具管理部27を含む）の上面全体をカバーし得るようにスピンドル部３（スピンドル７及びドリル保持ユニット８）が移動可能となるように構成されている。

従って、スピンドル部３をテーブル４の水平設置面（ワーク１の加工面）に対して水平方向及び垂直方向に相対的に移動させることが可能となる。

また、テーブル４の前方側端部には、工具収納部５、再研磨部６及び工具仮置部９が嵌合配設される嵌合凹部が並設形成されており、工具収納部５、再研磨部６及び工具仮置部９は各嵌合凹部に着脱自在に嵌合配設されている。従って、工具収納部５、再研磨部６及び工具仮置部９はテーブル４（ワーク設置部４）と一体となる。尚、工具仮置部９には、周囲にスピンドル７と干渉する障害物がなく穴明け工具２をシャンク部を所定長さだけ露出した状態で収納可能なツールポスト26が２つ（供給用と排出用）突設されている。前記露出したシャンク部の所定長さは、スピンドル７またはドリル保持ユニット８の補助チャック21で把持できる十分な長さを確保できればよく、プリント配線板用穴明け機においては一般的には１０ｍｍから２５ｍｍとされている。また、工具仮置部９の後方位置には、ドリル直径及び長さを計測するためのセンサユニットとエアブローユニットが並設された工具管理部27が並設されている。符号28はセンサユニットの計測用穴、29はエアブローユニットのエアブロー用穴である。尚、ツールマガジン５及びツールポスト26は、ドリル２のシャンク部２ｂに被嵌されるカラーが係止する係止段部を内部に有する工具保持孔を備えた一般的な構成である。

また、工具管理部27は工具仮置部９と共に同一の嵌合凹部に嵌合配設されている。また、工具収納部５及び再研磨部６が夫々嵌合する嵌合凹部は夫々これらが丁度嵌合する大きさに設定され、工具仮置部９及び工具管理部27が嵌合される嵌合凹部はこれら２つが丁度嵌合する大きさに設定されている。尚、上記構成に限らず、工具仮置部９と工具管理部27とは夫々独立の嵌合凹部に丁度嵌合する構成としても良いし、着脱自在とせずに嵌め殺し構造としても良い。

また、工具収納部５、再研磨部６、工具仮置部９及び工具管理部27の上端位置は、テーブル４上面と略同じ高さ位置か若しくはテーブル４上面よりやや低い高さ位置で略面一となるように設定されている。

また、ツールマガジン５には未使用または再研磨されたドリル２が縦横に格子状に整列状態で且つシャンク部を露出した状態で（ドリル保持体に）夫々装填され、スピンドル７はＮＣ制御装置のプログラムに従い、自動的にツールマガジン５から所定のドリル２を取り出して装着するように構成されている。

尚、図２は１つのスピンドル部３が付加された穴明け加工装置の例であるが、Ｙ軸上のスライダ19に複数のスピンドル部３を配置したり、またはスライダ19を複数設け、各スライダ19に夫々スピンドル部３を配置し、これら複数のスピンドル部３のＹ軸の稼動範囲を満足するサイズのテーブル４を備え、スピンドル部３の数だけワーク１となるプリント配線板をテーブル４上に固定し、すべてのスピンドル７をＺ軸方向に同時に往復移動させることで、一度に複数のプリント配線板を穴加工するように構成しても良い。前述のように複数のスピンドル部３を配置した場合にはその数だけ工具収納部５、再研磨部６、工具仮置部９及び工具管理部27を配置するものとし、前記、工具収納部５、再研磨部６、工具仮置部９及び工具管理部27は各スピンドル部３に対して相対的に同位置に配置することが望ましい。

また、本実施例においてはボールねじを用いて各部を駆動させているが、ボールねじを用いた駆動方式に限らず、リニアモータを用いた駆動方式により各部を駆動させるように構成しても良い。

また、通常の穴明け加工装置においては、ドリルの摩耗による穴品質悪化を考慮し、あらかじめ使用限界ヒット数を定め、穴明け加工装置のＮＣ制御装置は指定されたヒット数分の穴明けが完了すると自動的にツールマガジンにドリルを返却するようプログラムされており、この機能は一般的にＡＴＣ（Automatic tool changer）と呼ばれ、所定のヒット数が終了したドリルは、スピンドルからツールポストに挿入され、その後、補助チャックにより、ツールマガジンの所定の位置へ返却されるように設定されており、これにより多種多様なドリルサイズ及びドリル種を必要とするプリント配線板の穴明けを自動的に連続加工で行うことができる。

この点、本実施例では、詳しくは後述するがドリル２の再研磨回数が使用限度に達するまでは、ツールマガジン５に返却せず、再研磨部６へと移動させて再研磨処理を自動的に行い、再研磨したドリル２で穴明け加工を続ける（再開する）ように設定されている。

また、本実施例においては、ＡＴＣ処理中にスピンドル７装着前後のドリル２の直径や全長を確認するためのセンサユニットを設けており、これにより誤ったドリルサイズによる穴明けの防止や、加工中のドリル折損の有無を確認する機能を有する。またこのセンサユニットによる確認を行う前に、エアブローによりドリルに付着した切り屑等を除去するエアブローユニットも設けられている。

再研磨部６は、図３に図示したように、スピンドル部３のドリル保持ユニット８の補助チャック21に保持されたドリル２の中心軸に対し傾斜角度を０°〜９０°の範囲内で調整可能な研磨用砥石10と、ドリル２が前記研磨用砥石10に接触したことを感知する接触感知機構及びドリル２の先端長さを検出する先端長さ検出機構と、前記研磨用砥石10によるドリル２の研磨により発生した研磨屑及びドリルに付着した切削屑を除去する除去機構が設けられている。

具体的には、テーブル４上のツールマガジン５とツールポスト26及びセンサユニット（工具管理部27）の間に設けられており、砥石回転モーター30により駆動され回転する研磨用砥石10を備えている。砥石回転モーター30はドリル中心軸に対する研磨用砥石10の傾斜角を０°〜９０°に変更できる固定治具31により、テーブル４上に固定される。再研磨部６にはカバー32が設けられており、カバー32にはエアブロー用ノズル33と集塵用ダクト34とが設けられている。これら砥石回転モーター30、エアブロー用ノズル33及び集塵用ダクト34のＯＮ，ＯＦＦはＮＣ制御装置で自動制御される。図中、符号35はエアブロー用穴、36は再研磨用穴である。

尚、エアブロー用ノズル33の代わりに特開２００２−３２１１４１号にみられるような粘土状の塑性物を利用した塵埃除去装置を付加した場合には、再研磨部６内での塵埃の飛散を防止できると共に、騒音の問題も改善できることになる。

この再研磨部６は、後述する一般的なＰＣＢ用ドリルを高精度に再研磨できるものではなく、先端部に工具中心軸と交差する稜線のない平坦な先端面55を有する穴明け工具２の再研磨が可能なものとしている。

この穴明け工具２は、図４に図示したように、螺旋状の第一の切り屑排出溝51及び螺旋状の第二の切り屑排出溝52が設けられ、この切り屑排出溝51，52同士の間にはランド部53，54が設けられた穴明け工具２であって、先端部に工具中心軸と交差する稜線のない平坦な先端面55が１つ設けられている工具径（刃部の最大外径）が０．２ｍｍ以下（具体的には０．０５ｍｍ程度）のものである。図中、符号56，57は切り屑排出溝51，52と先端面55との交差稜線部、符号58，59はランド部53，54と先端面55との交差稜線部である。尚、図４（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。

具体的には、先端面55が、工具中心軸に対して所定の傾斜角度αで傾斜しており、この傾斜角度αは、工具軸直角方向と平行な角度以上（０°以上）で９０°−切り屑排出溝のねじれ角以下の角度に設定するのが好ましい。９０°−ねじれ角（本実施例においては４５°）より大きい角度、即ち、９０°−４５°＝４５°より大きい角度にした場合、工具先端が尖り過ぎて欠け易くなり、先端欠けに起因する切削能力の低下を招き、折損寿命が低下してしまうからである。本実施例においては先端面55の傾斜角度αは２０°に設定されている。尚、先端面55は、工具素材に切り屑排出溝51，52を形成した状態でこの工具素材の先端部を所定の位置及び所定の角度で除去することで、所望の先端面形状及び所望の傾斜角度αとすることができる。

即ち、一般的なＰＣＢ用ドリルの先端の形状は、図５に図示したように、一対の切り屑排出溝61，62が所定のねじれ角βで設けられ、この切り屑排出溝61，62と第一逃げ面63，64との交差稜線部65，66に所定の先端角γを有する切れ刃が工具中心に対して点対称に形成されている。図５に図示したドリルは計４つの先端面を有しており、各先端面（逃げ面）の夫々に所定の角度を付けることで工具先端中央付近にチゼルエッジ67が形成されている。図中、符号68，69は第二逃げ面である。尚、図５（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。ところで、再研磨においてはその切れ刃の対称性やチゼルエッジの偏心量を厳しく管理する必要があり、これが損なわれた先端形状の場合、再研磨ドリルの性能が著しく低下する場合がある。従って、このようなドリルを再研磨する場合には、構造が複雑で且つ大型で、しかもそれだけ高価な再研磨装置が必要となるため、穴明け加工装置に再研磨装置を一体化するという思想は生じ得なかった。

一方、プリント配線板ドリルは年々小径化し、直径０．２ｍｍにも満たないドリル加工が増えている。このような小径のドリル形状において、特願２００７−１４２４３２号にみられるドリルが提案されている（図４に図示した先端フラットドリル）。このドリルは刃部に螺旋状の切り屑排出溝を有することは上記従来の一般的なドリルと同じであるが、先端に工具中心軸と交差する稜線のない平坦な先端面が設けられているのみであり、これにより従来のドリル先端形状よりも耐折損性に優れる性能を有する。さらに、簡易な先端形状であることから従来のドリルに比べ再研磨が容易である。このようなドリルは、従来の専用の再研磨機による厳密な先端形状の管理は必要なく、上記の再研磨部６ような構成に簡略化できる。そのため穴明け加工装置に再研磨機能を付加することも容易であり、穴明け加工装置内部で使用後のドリルを自動的に再研磨し、連続加工することができれば、従来のようなドリルの回収や搬送を伴う再研磨工程を飛躍的に簡略化することも可能であると考え、本実施例の穴明け加工装置を実現した。

以下に本実施例を用いた再研磨工程について図７に基づいて説明する。

従来の穴明け加工装置の場合、使用限度ヒット数に達したドリルはＡＴＣによりツールマガジンに返却されるが、本実施例では使用後のドリル２はツールマガジンに返却されず、ドリル保持ユニット８の補助チャック21でチャッキングしたドリル２を再研磨部６により再研磨し、再度同ドリル２により穴明けを行うようにしている。

フローチャートはスピンドル７に装着したドリル２が予め設定したヒット数の穴明けを完了したところから始まり、ドリル折損有無の判断、ドリル保持ユニット８の補助チャック21によるドリルチャッキング、再研磨限度回数の判断を経て、条件を満たすドリル２（再研磨可能なドリル２）が再研磨ユニットにより再研磨される流れを示す。以下に具体的に説明する。
（１）穴明け終了後、スピンドル７をエアブロー位置に移動させ、ドリル２をエアブロ
ー用穴29に挿入して集塵しながらエアブローユニットによりエアブローし、続いて
、スピンドル７をセンサ位置に移動させ、ドリル２を計測用穴28に挿入してドリル
長さを確認し、この際、ドリル２が折損していると認められた場合には、スピンド
ル７をツールポスト位置に移動させ、この（排出用）ツールポスト26にドリルをリ
リースし、アラームで警告する（その後、自動若しくは手動で折損したドリルを廃
棄する。）。
（２）上記（１）において、ドリル２が折損していない場合には、スピンドル７をツー
ルポスト位置に移動させ、この（排出用）ツールポスト26にドリル２をリリースし
（図６(ａ)）、ドリル保持ユニット８（の補助チャック21）によりドリル２をチャ
ッキングし（図６(ｂ)）、ＮＣ制御装置のプログラム内に予め設定されている再研
磨限度回数に至っているか否かを判定し、再研磨限度回数に至っている場合には、
ドリル保持ユニット８をツールマガジン位置に移動させ、リリースしてツールマガ
ジン５に返却し、ドリル保持ユニット８により他の使用前のドリル２をチャッキン
グしツールポスト位置に移動させ、このドリル２を（供給用）ツールポスト26にリ
リースし、ドリル保持ユニット８がリリースしたドリル２をスピンドル７がチャッ
キングし、ワーク１に穴明け加工を施す。
（３）上記（２）において、再研磨限度回数に至っていない場合には、ドリル保持ユニ
ット８を再研磨部６の再研磨用砥石位置へ移動させ、ドリル２を再研磨用穴36に挿
入してドリル保持ユニット８（の補助チャック21）を下降させてドリル２を再研磨
用砥石10に接触させて再研磨する（図６(ｃ)）。この際、再研磨用砥石10に接触す
るまでの下降量を計測すると共にドリル２の折損を確認し、ドリル２の折損が認め
られた場合には、ドリル保持ユニット８をツールポスト位置に移動させ、この（排
出用）ツールポスト26にドリル２をリリースし、アラームで警告する。
（４）上記（３）において、ドリル２が折損していない場合には、ドリル２を砥石接触
位置から再研磨に必要な分だけ下降させ、集塵しつつ再研磨を行い、再研磨終了後
、ドリル２を再研磨部６（再研磨ユニット）内のエアブロー位置へ移動させ集塵し
ながらエアブローし、その後、ドリル保持ユニット８を（供給用）ツールポスト26
に移動させドリル２をリリースし（図６(ｄ)）、このツールポスト26上のドリル２
をスピンドル７によりチャッキングし、スピンドル７をセンサ位置に移動させ、ド
リルを計測用穴28に挿入してドリル長さを確認し、この際、ドリル２が折損してい
ると認められた場合には、スピンドル７をツールポスト位置に移動させ、この（排
出用）ツールポスト26にドリルをリリースし、アラームで警告する。
（５）上記（４）において、ドリル２が折損していない場合には穴明け加工を再開する
。

ここで、再研磨用砥石10は、ドリル２の先端形状仕様に基づき、ドリル中心軸に対する砥石研磨面の角度を自動または手動で調整できる機能を有し、再研磨前に所定の角度に設定できるように構成されている。

また、再研磨においては、再研磨によるドリル性能悪化を最小限に防ぐために、先端部の稜線の無い平面上の摩耗を研磨により完全に除去し、平面を再生する必要がある。また、研磨量を多くしすぎてドリル２の全長ならびに刃長を著しく短くすることも防ぐ必要があるため、適した再研磨量を管理しなければならない。そのため、ドリル２と再研磨用砥石10の接触位置を判断するためドリル保持ユニット８の補助チャック21にセンサを設け、このセンサに下降させたドリル２と再研磨用砥石10との接触位置を検知させてＮＣ制御装置に記憶させ、その位置を基準としてドリル研磨時の下降量をＮＣ制御することで、再研磨量を任意に設定できるようにしている。なお、下降中のドリル２の移動量をＮＣ制御装置に監視させており、予め設定されたドリル２の下降移動量に達しても再研磨用砥石10との接触を検知しない場合はドリル２が折損していると判断させている。

また再研磨量を管理するために、ドリル２をドリル保持ユニット８の補助チャック21にチャッキングさせた状態で、センサユニットにてドリル全長を測定することで、ドリル先端位置を読み込みドリル研磨時の加工量をＮＣ制御してもよい。

また、本実施例のＮＣ制御装置には、各種のデータ及びスピンドル部３及びテーブル４を移動させる各モーターを駆動制御するプログラムが格納され、このプログラムに基づいてセンサ等で検知した検知信号に応じてスピンドル部３（ドリル２）をテーブル４（ワーク１）に対して相対移動制御させるように構成されている。

本実施例は上述のように構成したから、スピンドル部３に保持された穴明け工具２でワーク設置部４上のワーク１に穴明け加工を行う際、穴明け工具２に再研磨が必要となった場合、他の穴明け工具２に交換せずに再研磨部６で再研磨を行った上で当該穴明け工具２により連続的に穴明け加工を行うことが可能となり、再研磨を工具収納部５に収納された工具全部を回収・搬送して外部の再研磨機でまとめて行う場合に比し、回収・搬送の手間を省き、それだけ効率的に再研磨を行うことが可能となり、穴明け加工を一層コスト安に行えることになる。

従って、本実施例は、再研磨が必要となった穴明け工具を交換せずに自動的に再研磨して連続的に加工を行うことができ、従来の再研磨工程を飛躍的に簡略化することが可能で、プリント配線板製造における穴明けコスト低減に寄与できる極めて実用性に秀れたものとなる。

従来の穴明け工具を使用した後の手順を示す説明図である。本実施例の概略説明斜視図である。本実施例の再研磨部の概略説明断面図である。本実施例の穴明け工具の概略説明図である。一般的な穴明け工具の概略説明図である。本実施例の穴明け工具を使用した後の手順を示す説明図である。本実施例における再研磨工程のフローチャートである。

符号の説明

１ワーク
２穴明け工具
３スピンドル部
４ワーク設置部
５工具収納部
６再研磨部
７スピンドル
９工具仮置部
10 研磨用砥石
21 補助チャック

Claims

ワークに穴明け加工を施す穴明け工具を保持するスピンドル部と、ワークが設置されるワーク設置部と、前記スピンドル部を前記ワーク設置部に対して水平方向及び垂直方向に相対的に移動させる駆動機構とを備え、前記ワークを穴明け加工して再研磨が必要となるか若しくは使用不能となった前記穴明け工具を、前記スピンドル部の前記ワーク設置部に対する相対移動可能範囲内に設けた工具収納部に収納された他の穴明け工具と交換し得るように構成した穴明け加工装置であって、前記スピンドル部の前記ワーク設置部に対する相対移動可能範囲内には前記穴明け工具を再研磨する再研磨部が設けられ、前記ワークを穴明け加工して再研磨が必要となった前記穴明け工具をこの穴明け加工装置上において再研磨し得るように構成されていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項１記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部は、前記工具収納部の近傍位置に設けられていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項２記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部は、前記工具収納部に近接状態若しくは隣接状態で並設されていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項１記載の穴明け加工装置において、前記スピンドル部は、前記ワークに穴明け加工する穴明け工具を保持するスピンドルと、このスピンドルより径小で前記工具収納部に収納された前記穴明け工具を把持可能な補助チャックとから成り、前記スピンドルと前記補助チャックとの間で前記穴明け工具を受け渡すために前記穴明け工具を仮置きする工具仮置部が前記スピンドル部の前記ワーク設置部に対する相対移動可能範囲内に設けられており、前記再研磨部は、前記工具仮置部の近傍位置に設けられていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項４記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部は、前記工具仮置部に近接状態若しくは隣接状態で並設されていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項１〜５いずれか１項に記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部として、先端部に工具中心軸と交差する稜線のない平坦な先端面を有する穴明け工具の再研磨が可能なものが採用されていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項１〜６いずれか１項に記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部には、前記スピンドル部に保持された前記穴明け工具の中心軸に対し傾斜角度を０°〜９０°の範囲内で調整可能な研磨用砥石が設けられていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項７記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部には、前記穴明け工具が前記研磨用砥石に接触したことを感知する接触感知機構及び前記穴明け工具の先端長さを検出する先端長さ検出機構が設けられていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項７，８いずれか１項に記載の穴明け加工装置において、前記再研磨部には、前記研磨用砥石による前記穴明け工具の研磨により発生した研磨屑及び前記穴明け工具に付着した切削屑を除去する除去機構が設けられていることを特徴とする穴明け加工装置。
請求項１〜９いずれか１項に記載の穴明け加工装置を用いた穴明け工具の再研磨方法であって、前記穴明け工具により前記ワークに穴明け加工を施して前記スピンドル部に保持された前記穴明け工具に再研磨が必要となった際、この穴明け工具を前記工具収納部に収納される新たな穴明け工具と交換せずに、前記スピンドル部の前記ワーク設置部に対する相対移動可能範囲内に設けた前記再研磨部を用いて再研磨し、この再研磨した前記穴明け工具により前記ワークへの穴明け加工を継続して行うことを特徴とする穴明け工具の再研磨方法。