JP2014061577A - Method for controlling working machine and program, and drilling apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント基板等のワークを穴明け加工する加工機の制御方法及びプログラム、並びに穴明け加工装置に関し、詳しくは、穴明け加工を行う加工部の位置を制御する加工機の制御方法及びプログラム、並びに穴明け加工装置に関する。 The present invention relates to a control method and program for a processing machine that drills a workpiece such as a printed circuit board, and a drilling device, and more specifically, a control method for a processing machine that controls the position of a processing portion that performs drilling processing, and The present invention relates to a program and a drilling apparatus.
一般に、ドリルとプリント基板とを相対的に移動及び位置決めして、ドリルによってプリント基板に穴明け加工を施すプリント基板加工機が知られている。この種のプリント基板加工機では、ドリルとプリント基板との水平位置をＸ軸駆動部及びＹ軸駆動部により、垂直位置をＺ軸駆動部により、それぞれ調整している。 In general, a printed circuit board processing machine is known in which a drill and a printed circuit board are relatively moved and positioned, and a drilling process is performed on the printed circuit board with a drill. In this type of printed board processing machine, the horizontal position of the drill and the printed board is adjusted by the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit, and the vertical position is adjusted by the Z-axis drive unit.
図５は基本的なプリント基板加工機１の概略構成を示す図である。以下の説明において、図中に示す様に座標系を定めるものとする。加工するプリント基板２を載置するテーブル１０は前後Ｘ方向に移動可能に設置され、Ｘ軸駆動部（位置変更部）２０により駆動される。スライド板４０はテーブル（支持部）１０の上方に左右Ｙ方向に移動可能に設置され、Ｙ軸駆動部（位置変更部）３０により駆動される。加工部６０はスピンドル６１とドリル６２を備えており、スピンドル６１はスライド板４０に上下Ｚ方向に移動可能に設置され、Ｚ軸駆動部（間隔変更部）５０により駆動され、ドリル６２はスピンドル６１に回転自在に保持されている。テーブル１０とスライド板４０がそれぞれＸ方向、Ｙ方向に移動することで、プリント基板２の穴明け位置上方にドリル６２が位置決めされる。位置決め後、スピンドル６１が下降して、ドリル６２が回転しながらプリント基板２に切り込み、穴明け加工をする。テーブル１０とスライド板４０の位置決め動作と、ドリル６２の上下動作を繰り返すことで、必要な加工パターンの穴明け加工をする。Ｘ軸駆動部２０、Ｙ軸駆動部３０、Ｚ軸駆動部５０は制御部７０により制御される。制御部７０は入出力装置３により操作される。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a basic printed circuit board processing machine 1. In the following description, a coordinate system is defined as shown in the figure. A table 10 on which the printed
図６（ａ）に示すように、プリント基板加工機１によりドリル６２のＸ軸方向及びＹ軸方向の加工位置の位置決めを行う際は、移動距離に応じたＸ軸方向及びＹ軸方向の位置指令が制御部７０からＸ軸駆動部２０及びＹ軸駆動部３０に与えられる（図中、実線で示す）。ドリル６２の実際の位置応答は、位置指令に少し遅れて追従する（図中、破線で示す）。
As shown in FIG. 6A, when the processing position of the
ここで、ドリル６２をＺ軸方向に上昇させて、その位置応答が基板上面位置に到達した時刻ｔ０において位置指令が開始されてから、ｔ１において終了するまでの時間を、指令時間Ｔｃとする。また、ｔ１において位置指令が終了してから、ｔ２においてドリル６２が次の加工位置に実際に到達するまでの時間を、整定時間Ｔｓとする。よって、制御部７０による位置指令の開始後は、指令時間Ｔｃ及び整定時間Ｔｓが順次経過した後に、ドリル６２が実際に次の加工位置に到達する。
Here, the time from when the position command is started at the time t 0 when the position of the
また、図６（ｂ）に示すように、離隔状態（ドリル待機高さ：通常プリント基板表面から数ｍｍ）にあるドリル６２をＺ軸方向に下降させて接触状態においてプリント基板２の穴明け加工を行う際は、ドリル６２での加工条件に応じたＺ軸方向の下降指令が制御部７０からＺ軸駆動部５０に与えられる（図中、実線で示す）。ドリル６２の実際の位置応答は、下降指令に少し遅れて追従する（図中、破線で示す）。ここで、ｔ３において離隔状態にあるドリル６２に下降指令が開始されてから、ｔ２においてドリル６２の先端がプリント基板２の上面に実際に到達して接触状態になるまでの時間を、下降時間Ｔｄ（典型的には約５０ｍｓ）とする。ここで、ドリル６２をＺ軸方向に上昇させて、その位置応答が基板上面位置に到達した時刻ｔ０から位置指令終了ｔ４までの時間を、上昇時間Ｔｕ（典型的には約１０ｍｓ）とする。
Further, as shown in FIG. 6 (b), the
そして、プリント基板加工機１によりプリント基板２に穴明け加工するための制御方法として、ドリル６２がＸ軸方向及びＹ軸方向において次の加工位置に到達する前にドリル６２のＺ軸方向への下降を開始し、ドリル６２がＸ軸方向及びＹ軸方向において次の加工位置に到達した時に、ドリル６２の先端をプリント基板２の上面に到達させる制御方法が知られている（特許文献１参照）。この制御方法では、制御部７０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ｔ０においてドリル６２のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置指令を開始して、指令時間Ｔｃ及び整定時間Ｔｓの合計から下降時間Ｔｄを減算した時間（Ｔｃ＋Ｔｓ−Ｔｄ）の経過後のｔ３において、ドリル６２の下降指令を開始する。
As a control method for drilling the printed
ｔ２においてドリル６２がＸ軸方向及びＹ軸方向の加工位置に到達した時に、制御部７０がドリル６２の先端をプリント基板２の上面に到達させることにより、ドリル６２のＸ軸方向及びＹ軸方向への加工位置の変更とＺ軸方向の下降とを同時に行うことができる。よって、ドリル６２のＸ軸方向及びＹ軸方向への加工位置の変更とＺ軸方向の下降とを別個に行う場合に比較して、穴明け加工の加工速度を増加させることができ、生産性の向上を図ることができる。
When the
上述した特許文献１記載のプリント基板加工機１は、加工能率と加工品質を向上させる事が出来る加工装置が記載されている。電子機器の小型化・高機能化に伴い、プリント基板２の加工穴の密度も高まっており、位置変更動作の移動距離も短くなってきている。近年のプリント基板２の穴加工パターンにおいては、移動距離が１ｍｍ以下のものが実に７０％以上のものまで現れてきている。図７は従来のプリント基板加工機１における、移動距離が十分に短い場合の位置変更動作と穴明け加工動作の様子を示す図である。この場合、位置変更動作の時間（指令時間Ｔｃと整定時間Ｔｓの和）がドリル６２の上下動作の時間（上昇時間Ｔｕと下降時間Ｔｄの和）より小さくなってしまい、位置変更動作の時間が加工時間に影響を与えなくなる。プリント基板加工機１のエネルギー消費は位置変更動作時の加減速におけるものが大であるが、これを同じ加速度で行っている場合、エネルギーの無駄である。
The above-described printed circuit board processing machine 1 described in Patent Document 1 describes a processing apparatus capable of improving processing efficiency and processing quality. With the downsizing and high functionality of electronic devices, the density of processed holes in the printed
本発明の目的は，移動距離の短い穴明け加工において生産性や加工精度を低下させることなく装置動作時の消費エネルギーを低減させるプリント基板加工機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a printed circuit board processing machine capable of reducing energy consumption during operation of an apparatus without reducing productivity and processing accuracy in drilling processing with a short moving distance.
本発明は、ワーク（２）を支持する支持部（１０）と、前記支持部（１０）により支持される前記ワーク（２）に穴明け加工可能なドリルを有する加工部（６０）と、前記加工部（６０）が前記ワーク（２）に接触して加工可能になる接触状態と、前記加工部（６０）が前記ワーク（２）から所定の距離だけ離隔する離隔状態と、の間で前記加工部（６０）及び前記ワーク（２）の間隔を変更して位置決め可能な間隔変更部（５０）と、前記ワーク（２）に対して前記加工部（６０）を前記間隔変更部（５０）による移動方向とは異なる方向に移動させることにより、前記ワーク（２）が前記加工部（６０）により加工される加工位置を変更して位置決め可能な位置変更部（２０，３０）と、前記間隔変更部（５０）及び前記位置変更部（２０，３０）を同時に制御する制御部（７０）と、を備え、前記制御部（７０）が、前記位置変更部（２０，３０）により前記加工位置を変更させ、前記間隔変更部（５０）により前記加工部（６０）及び前記ワーク（２）の間隔を前記離隔状態から前記接触状態に変更させることにより、前記加工部（６０）が前記ワーク（２）を穴明け加工する加工機（１）の制御方法において、
例えば図１及び図２を参照して、前記制御部（７０）が、前記間隔変更部（５０）が前記加工部（６０）及び前記ワーク（２）の間隔を前記離隔状態と前記接触状態との間で変更するのに要する時間である間隔変更時間（Ｔｚ）と、前記位置変更部（２０，３０）が前記加工位置を変更するのに要する時間である位置変更時間（Ｔｘ，Ｔｙ）と、を計算する工程（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ８）と、前記制御部（７０）が、前記位置変更時間（Ｔｘ，Ｔｙ）が前記間隔変更時間（Ｔｚ）より短いか否かを判断する工程（ステップＳ４，Ｓ９）と、前記制御部（７０）が、前記位置変更時間（Ｔｘ，Ｔｙ）が前記間隔変更時間（Ｔｚ）より短いと判断した場合は、前記位置変更部（２０，３０）が前記ワーク（２）に対して前記加工部（６０）を移動させる加速度を、標準加速度より低くする工程（ステップＳ５，Ｓ１０）と、を備えることを特徴とする。
The present invention provides a support portion (10) for supporting a workpiece (2), a processing portion (60) having a drill capable of drilling the workpiece (2) supported by the support portion (10), Between the contact state in which the processing part (60) comes into contact with the work (2) and can be processed, and the separated state in which the processing part (60) is separated from the work (2) by a predetermined distance. An interval changing unit (50) capable of positioning by changing an interval between the processing unit (60) and the workpiece (2), and the processing unit (60) with respect to the workpiece (2). The position changing unit (20, 30) capable of positioning the workpiece (2) by changing the processing position where the workpiece (2) is processed by the processing unit (60) by moving in a direction different from the moving direction of Change part (50) and said position change part (2 , 30) simultaneously controlling the control unit (70), wherein the control unit (70) changes the machining position by the position changing unit (20, 30), and the interval changing unit (50). A processing machine (1) in which the processing section (60) drills the work (2) by changing the distance between the processing section (60) and the work (2) from the separated state to the contact state. In the control method of
For example, referring to FIG. 1 and FIG. 2, the control unit (70) causes the interval changing unit (50) to set the interval between the processing unit (60) and the workpiece (2) between the separated state and the contact state. An interval change time (Tz) that is a time required to change between, and a position change time (Tx, Ty) that is a time required for the position changing unit (20, 30) to change the processing position. , (Steps S1, S2, S3, S7, S8) and the control unit (70) determines whether the position change time (Tx, Ty) is shorter than the interval change time (Tz). When the determining step (steps S4 and S9) and the control unit (70) determine that the position change time (Tx, Ty) is shorter than the interval change time (Tz), the position change unit (20 30) is applied to the workpiece (2). An acceleration for moving (60), and a step of lower than the standard acceleration (step S5, S10), characterized in that it comprises a.
本発明は、上記制御方法において、前記位置変更時間と前記間隔変更時間を計算する工程（ステップＳ３，Ｓ８）、前記位置変更時間が前記間隔変更時間より短いか否かを判断する工程（ステップＳ４，Ｓ９）及び前記位置変更時間が前記間隔変更時間より短いと判断した場合に標準加速度より低くする工程（ステップＳ５，Ｓ１０）を、予め変更距離と加速度の対応テーブルを作成して変更距離によって判断する工程（ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２７，Ｓ２８）に置き換える、ことを特徴する。 In the control method, the present invention calculates the position change time and the interval change time (steps S3 and S8), and determines whether the position change time is shorter than the interval change time (step S4). , S9) and the step of making the position change time lower than the standard acceleration when it is determined that the position change time is shorter than the interval change time (steps S5 and S10), a change distance / acceleration correspondence table is created in advance and determined based on the change distance. It replaces with the process (step S22, S23, S24, S26, S27, S28) to perform.
本発明は、コンピュータ（７０）に上述した加工機（１）の制御方法の各工程を実行させることを特徴とするプログラムにある。 The present invention resides in a program characterized by causing a computer (70) to execute each step of the control method of the processing machine (1) described above.
本発明は、加工機（１）の制御方法を実行する制御部（７０）を有することを特徴とする穴明け加工装置にある。 The present invention resides in a drilling apparatus having a control unit (70) for executing a control method of the processing machine (1).
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。 In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrast with drawing, it does not have any influence on description of a claim by this.
本発明によると、位置変更部が必要とするトルクや推力を低下させて動作時の消費エネルギーを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the torque and thrust required by the position changing unit to reduce energy consumption during operation.
以下、図面に沿って、本発明の第１の実施の形態について説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図５に示したプリント基板加工機１を用い、本発明に係る動作を、図１に示すフローチャートに沿って説明する。 Using the printed circuit board processing machine 1 shown in FIG. 5, the operation according to the present invention will be described along the flowchart shown in FIG.
プリント基板加工機（穴明け加工装置）１の動作が開始されると、制御部７０は、加工部６０及びプリント基板（ワーク）２のＺ軸動作条件に基づいて、上昇時間Ｔｕ及び下降時間Ｔｄを演算し、間隔変更時間Ｔｚ＝Ｔｕ＋Ｔｄを計算する（ステップＳ１）。本実施の形態では、Ｚ軸駆動部５０への位置指令の動作時間にＺ軸駆動部５０の整定時間を加算あるいは減算等することで、上昇時間Ｔｕ及び下降時間Ｔｄを計算するようにしている。この他に、加工前に予備動作を実施してＴｕとＴｄを測定しても良いし、操作者が入出力装置３より設定出来る様にしても良い。
When the operation of the printed circuit board processing machine (drilling apparatus) 1 is started, the
次に、制御部７０は、加工プログラムから、次の加工位置までのＸ軸方向の変更距離を読み取る（ステップＳ２）。そして、制御部７０は、Ｘ軸方向の次の変更距離から、Ｘ軸方向の位置指令の指令時間Ｔｃを計算する（ステップＳ３）。ここで、一定の加速度で加減速する位置指令の場合、位置変更動作の標準加速度をα、移動距離（＝変更距離）をｘとすると、指令時間Ｔｃは、
Ｔｃ＝２√（ｘ／α） （１）
により求められる。あるいは，位置変更動作の最高速度Ｖｍａｘが設定されており，位置変更動作中に最高速度Ｖｍａｘに到達する位置指令の場合，指令時間Ｔｃは、
Ｔｃ＝ｘ／Ｖｍａｘ＋Ｖｍａｘ／α （２）
により求められる。
Next, the
Tc = 2√ (x / α) (1)
Is required. Alternatively, in the case of a position command in which the maximum speed Vmax of the position changing operation is set and the maximum speed Vmax is reached during the position changing operation, the command time Tc is:
Tc = x / Vmax + Vmax / α (2)
Is required.
次に、制御部７０は、Ｘ軸方向の位置変更時間Ｔｘ（＝Ｔｃ＋Ｔｓ）が間隔変更時間Ｔｚより短いか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、整定時間Ｔｓは、加工前に予備動作を実施して測定しても良いし、操作者が入出力装置３より設定出来る様にしても良い。Ｘ軸方向の位置変更時間Ｔｘが間隔変更時間Ｔｚより短いと判断した場合は（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、図７に示す状態、即ち、加工部６０が、Ｚ軸駆動部５０により接触状態から離隔状態まで上昇して再び接触状態まで下降する前に、Ｘ軸駆動部２０により次の加工位置に位置変更して時間を余らせてしまうことを避けるため、Ｘ軸駆動部２０の加速度を標準加速度よりも、Ｔｘ≦Ｔｚの範囲内で低下させる（ステップＳ５）。ここで、一定の加速度で加減速する様な位置指令の場合、低下させた加速度α’は、
α’＝４ｘ／（Ｔｕ＋Ｔｄ−Ｔｓ）２ （３）
により求められる。Ｘ軸駆動部２０の加速度をこのα’にした場合Ｔｘ＝Ｔｚとなる。また、加速度は式（３）により求まるα’と標準加速度αの間に設定しても良い。または、位置決め動作の加速度だけでなく、位置変更動作中の最高速度Ｖｍａｘを低下させても良い。
Next, the
α ′ = 4x / (Tu + Td−Ts) 2 (3)
Is required. When the acceleration of the
一方、Ｘ軸方向の位置変更時間Ｔｘが間隔変更時間Ｔｚより短くないと判断した場合は（ステップＳ４；Ｎｏ）、制御部７０は、Ｘ軸駆動部２０の加速度を標準加速度αに設定する（ステップＳ６）。
On the other hand, when it is determined that the position change time Tx in the X-axis direction is not shorter than the interval change time Tz (step S4; No), the
次に、制御部７０は、加工プログラムから、次の加工位置までのＹ軸方向の変更距離を読み取る（ステップＳ７）。その後、Ｘ軸方向の位置変更時間Ｔｘに関するステップＳ３〜Ｓ６の判定と同様に、Ｙ軸方向の位置変更時間Ｔｙに関してステップＳ８〜Ｓ１１の判定を行う。
Next, the
ここで、本例ではＸ軸とＹ軸に関する判定を別ステップで行ったが、ステップＳ２〜Ｓ６においてＸ軸及びＹ軸に関して同一ステップで計算し、同一ステップで判定しても良い。その場合、ステップＳ７〜Ｓ１１を省略できる。 Here, although the determination regarding the X axis and the Y axis is performed in separate steps in this example, the calculation may be performed in the same steps regarding the X axis and the Y axis in steps S2 to S6, and the determination may be performed in the same step. In that case, steps S7 to S11 can be omitted.
その後、制御部７０は、上記ステップによって設定された各軸における加速度を反映し、Ｘ軸方向の位置指令をＸ軸駆動部２０に出力し、Ｙ軸方向の位置指令をＹ軸駆動部３０に出力し、Ｚ軸方向の位置指令をＺ軸駆動部５０に出力する（ステップＳ１２）。
Thereafter, the
そして、制御部７０は、全ての穴明け加工が終了したか否かを判断する（ステップＳ１３）。制御部７０が、全ての穴明け加工が終了したと判断した場合は（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、処理を終了する。
And the
また、制御部７０が、全ての穴明け加工が終了していないと判断した場合は（ステップＳ１３；Ｎｏ）、制御部７０は、次の穴明け加工時にＺ軸動作条件が変更されるか否かを検出する（ステップＳ１４）。ここでのＺ軸動作条件の変更としては、例えば、加工穴径が変わることでドリル６２が変更される場合がある。
Further, when the
制御部７０が、次の穴明け加工時にＺ軸動作条件が変更されると判断した場合は（ステップ１４；Ｙｅｓ）、制御部７０は、次のＺ軸動作条件に基づいて、間隔変更時間Ｔｚを再び計算する（ステップＳ１）。制御部７０が、次の穴明け加工時にＺ軸動作条件が変更されないと判断した場合は（ステップ１４；Ｎｏ）、制御部７０は、間隔変更時間Ｔｚを再計算することなく、加工プログラムから次の加工位置までのＸ軸方向の変更距離を読み取る（ステップＳ２）。
When the
図２は本実施の形態における位置変更動作と穴明け加工動作の様子を示す図である（Ｔｘ＝Ｔｚの場合）。図６（ａ）（ｂ）と同様に、位置指令を実線、位置応答を破線で示す。移動距離が短い場合に位置変更動作の加速度を低下させることにより、Ｘ軸駆動部２０、及びＹ軸駆動部３０が必要とするトルクや推力が低下するため、位置変更動作時の消費エネルギーを低減できる。また、必要以上に高加速度で位置変更することが無いため、各部品の耐久性も向上する。尚、位置変更動作時に位置変更動作の時間がドリル６２の上下動作の時間より短い範囲で位置変更動作の加速度を低下させているため、生産性や位置精度の低下は無い。
FIG. 2 is a diagram showing a state of a position changing operation and a drilling operation in the present embodiment (when Tx = Tz). Similar to FIGS. 6A and 6B, the position command is indicated by a solid line and the position response is indicated by a broken line. By reducing the acceleration of the position change operation when the moving distance is short, the torque and thrust required by the
尚、標準加速度αは、加速・減速に十分な時間を取れないために急加速が必要となる移動距離に合わせて設定される場合が多い（例えば２Ｇ程度）が、加速・減速に十分な時間を確保することができる十分に長い移動距離（例えば３ｍｍ程度以上）の場合には、通常標準加速度より低い加速度α”（例えば０．５Ｇ程度）を設定すると、さらに消費エネルギーを低減することができる。この場合、標準加速度の時の指令時間Ｔｃと移動距離ｘを用いて最高速度Ｖｍａｘを、
Ｖｍａｘ＝（α”Ｔｃ−√（α”２Ｔｃ２−４α”ｘ））／２ （４）
のように設定すれば、指令時間Ｔｃは同じとなり、従って指令時間Ｔｃと制定時間Ｔｓの和である位置変更時間が長くなることはなく、生産性の低下は無い。
The standard acceleration α is often set according to the moving distance that requires rapid acceleration because sufficient time cannot be taken for acceleration / deceleration (for example, about 2G), but sufficient time for acceleration / deceleration. In the case of a sufficiently long movement distance (for example, about 3 mm or more) that can ensure the above, if the acceleration α ″ (for example, about 0.5 G) lower than the normal standard acceleration is set, the energy consumption can be further reduced. In this case, the maximum speed Vmax is calculated using the command time Tc and the moving distance x at the standard acceleration.
Vmax = (α ″ Tc−√ (α ″ 2 Tc 2 −4α ″ x)) / 2 (4)
Thus, the command time Tc is the same, and therefore the position change time, which is the sum of the command time Tc and the establishment time Ts, is not increased, and the productivity is not lowered.
次いで、図３及び図４に沿って、第２の実施形態について説明する。 Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
本実施の形態では、制御部７０は、図３に示すように、加工部６０のＺ軸動作条件に基づいて予め設定した変更距離と加速度との対応関係を示す対応テーブルとしての動作条件リストを備えている。そして、制御部７０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれについて、動作条件リストを参照することにより、変更距離に基づいて加速度を取得するようになっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
動作条件リストは、位置変更時間Ｔｘ，Ｔｙと間隔変更時間Ｔｚについて、Ｔｘ（又はＴｙ）≦Ｔｚの場合に位置変更動作の加速度を低下させるように作成する。位置変更動作の変更距離を区分に分割し、使用するドリル６２の工具番号と区分の組合せ毎に、位置変更動作の加速度を設定し、動作条件リストとして管理する。動作条件リストは加工の前に作成し、制御部７０に記憶しておく。ここで、間隔変更時間Ｔｚは、工具番号に対応するドリル６２のＺ軸動作条件から、下降時間Ｔｄと上昇時間Ｔｕを計算、又は予備動作の実施により求める。Ｔｘ（又はＴｙ）＝Ｔｚである場合の変更距離を標準変更距離とし、図３の例の場合１ｍｍである。
The operation condition list is created so as to reduce the acceleration of the position change operation when Tx (or Ty) ≦ Tz with respect to the position change times Tx and Ty and the interval change time Tz. The change distance of the position change operation is divided into sections, the acceleration of the position change operation is set for each combination of the tool number and the section of the
図３の動作条件リストの区分を具体的に説明する。加速・減速に十分な時間を画することができる十分に長い変更距離をこの場合３ｍｍとし、それを超える場合には加速度を０．５Ｇとした。加速・減速に十分な時間を取れる長い変更距離以下で標準変更距離を越える場合を標準加速度２Ｇとした。標準変更距離以下は、本例の場合０．１ｍｍで区分し、また工具番号毎に加速度を設定した。加速度の設定は（３）式を参考にして行った。ここで、変更距離を４つの区分に分割しているが、区分がより細かくても粗くても構わない。また、工具番号毎に共通の区分を使用しているが、工具番号毎に変更距離の区分が異なっていても構わない。また、位置変更動作の加速度だけでなく、位置変更動作の最大速度も動作条件リストに含めても良い。
The operation condition list in FIG. 3 will be specifically described. In this case, a sufficiently long change distance capable of setting a sufficient time for acceleration / deceleration was set to 3 mm, and the acceleration was set to 0.5 G when exceeding that distance. The
上述したプリント基板加工機１の動作を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。 The operation of the above-described printed circuit board processing machine 1 will be described along the flowchart shown in FIG.
プリント基板加工機１の動作が開始されると、制御部７０は、取得工程として、ドリル６２の種類の工具番号を取得する（ステップＳ２０）。
If operation | movement of the printed circuit board processing machine 1 is started, the
次に、制御部７０は、加工プログラムから、次の加工位置までのＸ軸方向の変更距離を読み取る（ステップＳ２１）。そして、Ｘ軸方向の次の変更距離を動作条件リストと照合する（ステップＳ２２）。
Next, the
更に、制御部７０は、動作条件リストから変更距離の区分とドリル６２の工具番号に対応したＸ軸方向の位置決め動作の加速度を取得する（ステップＳ２３）。そして、取得した加速度をＸ軸駆動部２０の加速度として設定する（ステップＳ２４）。
Further, the
次に、制御部７０は、加工プログラムから、次の加工位置までのＹ軸方向の変更距離を読み取る（ステップＳ２５）。そして、Ｙ軸方向の次の変更距離を動作条件リストと照合する（ステップＳ２６）。
Next, the
更に、制御部７０は、動作条件リストから変更距離の区分とドリル６２の工具番号に対応したＹ軸方向の位置決め動作の加速度を取得する（ステップＳ２７）。そして、取得した加速度をＹ軸駆動部３０の加速度として設定する（ステップＳ２８）。
Further, the
その後、制御部７０は、制御部７０により設定された各軸の加速度を反映し、Ｘ軸方向の位置指令をＸ軸駆動部２０に出力し、Ｙ軸方向の位置指令をＹ軸駆動部３０に出力し、Ｚ軸方向の位置指令をＺ軸駆動部５０に出力する（ステップＳ２９）。
Thereafter, the
ここで、本例ではＸ軸とＹ軸に関する判定を別ステップで行ったが、ステップＳ２１〜Ｓ２４においてＸ軸及びＹ軸に関して同一ステップで計算し、同一ステップで判定しても良い。その場合、ステップＳ２５〜Ｓ２８を省略できる。 Here, although the determination regarding the X axis and the Y axis is performed in separate steps in this example, the calculation may be performed in the same steps regarding the X axis and the Y axis in steps S21 to S24, and the determination may be performed in the same step. In that case, steps S25 to S28 can be omitted.
そして、制御部７０は、全ての穴明け加工が終了したか否かを判断する（ステップＳ３０）。制御部７０が、全ての穴明け加工が終了したと判断した場合は（ステップＳ３０；Ｙｅｓ）、処理を終了する。
And the
また、制御部７０が、全ての穴明け加工が終了していないと判断した場合は（ステップＳ３０；Ｎｏ）、制御部７０は、次の穴明け加工時にドリル６２が変更されるか否かを検出する（ステップＳ３１）。
In addition, when the
制御部７０が、次の穴明け加工時にドリル６２が変更されると判断した場合は（ステップ３１；Ｙｅｓ）、制御部７０は、次のドリル６２の種類の工具番号を再び取得する（ステップＳ２０）。制御部７０が、次の穴明け加工時にドリル６２が変更されないと判断した場合は（ステップ３１；Ｎｏ）、制御部７０は、加工プログラムから次の加工位置までのＸ軸方向の変更距離を読み取る（ステップＳ２１）。
When the
上述したように、本実施の形態に係る制御方法によれば、加工中に位置決め動作の加速度や速度を計算しないため、上記第１の実施形態と比べて加工中の制御部７０での計算量を低減出来る。
As described above, according to the control method according to the present embodiment, since the acceleration and speed of the positioning operation are not calculated during machining, the amount of calculation in the
尚、上述した実施の形態においては、一定の加速度で加減速する位置指令の場合を想定した。これは、通常のＸ軸駆動部２０やＹ軸駆動部３０に用いられるボールねじの場合、移動距離が短いと、このような制御しか考えられないからである。しかしながら、Ｘ軸駆動部２０やＹ軸駆動部３０にリニアモーターを用いた場合、最初少し加速して速度を上げ、その後電源を切って慣性走行させ、最後に減速するという制御が可能であり、加速度を変更せずとも消費エネルギーの低減効果を得ることができる。
In the above-described embodiment, a position command for accelerating / decelerating at a constant acceleration is assumed. This is because in the case of a ball screw used for the normal
１ 穴明け加工装置（プリント基板加工機）
２ ワーク（プリント基板）
１０ 支持部（テーブル）
２０ 位置変更部（Ｘ軸駆動部）
３０ 位置変更部（Ｙ軸駆動部）
５０ 間隔変更部（Ｚ軸駆動部）
６０ 加工部
７０ 制御部
Ｔｘ 位置変更時間（Ｘ軸方向の位置変更時間）
Ｔｙ 位置変更時間（Ｙ軸方向の位置変更時間）
Ｔｚ 間隔変更時間
1 Drilling machine (PCB machine)
2 Workpiece (printed circuit board)
10 Support section (table)
20 Position change part (X-axis drive part)
30 Position change part (Y-axis drive part)
50 Interval change unit (Z-axis drive unit)
60
Ty Position change time (Y-axis direction position change time)
Tz interval change time
Claims (4)
前記支持部により支持される前記ワークに穴明け加工可能なドリルを有する加工部と、
前記加工部が前記ワークに接触して加工可能になる接触状態と、前記加工部が前記ワークから所定の距離だけ離隔する離隔状態と、の間で前記加工部及び前記ワークの間隔を変更して位置決め可能な間隔変更部と、
前記ワークに対して前記加工部を前記間隔変更部による移動方向とは異なる方向に移動させることにより、前記ワークが前記加工部により加工される加工位置を変更して位置決め可能な位置変更部と、
前記間隔変更部及び前記位置変更部を同時に制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、前記位置変更部により前記加工位置を変更させ、前記間隔変更部により前記加工部及び前記ワークの間隔を前記離隔状態から前記接触状態に変更させることにより、前記加工部が前記ワークを穴明け加工する加工機の制御方法において、
前記制御部が、前記間隔変更部が前記加工部及び前記ワークの間隔を前記離隔状態と前記接触状態との間で変更するのに要する時間である間隔変更時間と、前記位置変更部が前記加工位置を変更するのに要する時間である位置変更時間と、を計算する工程と、
前記制御部が、前記位置変更時間が前記間隔変更時間より短いか否かを判断する工程と、
前記制御部が、前記位置変更時間が前記間隔変更時間より短いと判断した場合は、前記位置変更部が前記ワークに対して前記加工部を移動させる加速度を、標準加速度より低くする工程と、を備える、
ことを特徴とする加工機の制御方法。 A support part for supporting the workpiece;
A working part having a drill capable of drilling the work supported by the support part;
The distance between the processing unit and the workpiece is changed between a contact state in which the processing unit comes into contact with the workpiece and can be processed, and a separated state in which the processing unit is separated from the workpiece by a predetermined distance. An interval changer capable of positioning;
A position changing unit capable of positioning the workpiece by changing a machining position at which the workpiece is machined by the machining unit by moving the machining unit in a direction different from a moving direction by the interval changing unit with respect to the workpiece;
A controller that simultaneously controls the interval changing unit and the position changing unit,
The control unit causes the position changing unit to change the machining position, and the interval changing unit changes the interval between the machining unit and the workpiece from the separated state to the contact state, whereby the machining unit is configured to change the workpiece. In the control method of the processing machine that drills
The control unit includes an interval change time that is a time required for the interval changing unit to change the interval between the processing unit and the workpiece between the separated state and the contact state, and the position changing unit includes the processing unit. Calculating the position change time, which is the time required to change the position;
The controller determines whether the position change time is shorter than the interval change time; and
When the control unit determines that the position change time is shorter than the interval change time, the step of causing the position change unit to move the machining unit relative to the workpiece to be lower than a standard acceleration. Prepare
A control method for a processing machine.
前記位置変更時間と前記間隔変更時間を計算する工程、前記位置変更時間が前記間隔変更時間より短いか否かを判断する工程及び前記位置変更時間が前記間隔変更時間より短いと判断した場合に標準加速度より低くする工程を、予め変更距離と加速度の対応テーブルを作成して変更距離によって判断する工程に置き換える、
ことを特徴とする加工機の制御方法。 In the control method of the processing machine according to claim 1,
When calculating the position change time and the interval change time, determining whether the position change time is shorter than the interval change time, and when determining that the position change time is shorter than the interval change time Replace the step of lower than the acceleration with a step of creating a correspondence table of the change distance and acceleration in advance and judging by the change distance,
A control method for a processing machine.
ことを特徴とするプログラム。 Causing a computer to execute each step of the processing machine control method according to claim 1,
A program characterized by that.
ことを特徴とする穴明け加工装置。
It has a control part which performs the control method of the processing machine according to claim 1 or 2.
A drilling machine characterized by that.
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