JP3435279B2 - Drilling equipment for printed wiring boards - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は電子部品を実装する
プリント配線板の穴明け装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年電子機器の多様化や個性化に伴い多
品種少量生産化が進んでおり、同じ製品の繰り返し生産
は減少傾向にある。また、このような生産背景の中でデ
ータ変換や生産指示等の作業を行うためのイニシャル工
数の製造原価の占める割合が高くなってきている。 【０００３】そして、これら製品群においてユーザニー
ズにマッチした製品機能を維持するために多品種のプリ
ント回路板が製造されている。このプリント回路板の構
成要素として電子部品を実装するベースとなるのがブリ
ント配線板であるが、プリント配線板には実装する部品
のリードの太さの違い、表、裏面の導体パターンを接続
するためのビアホール、製品本体に取り付けるための止
め穴など十数種類の径の異なる穴が明けられている。 【０００４】この穴明けを従来では図１０に示すような
穴明け装置を使用して実施している。この穴明け装置で
は、複数の穴明け機Ｍが設置されていて、これら穴明け
機Ｍは数値制御により制御される穴明け機本体ａと、材
料供給部ｂ及びＣＡＤよりフロッピー等のメディアｃで
出力された穴明けデータを読み取って穴明け機本体ａや
材料供給部ｂを制御するコントローラｄとより構成され
ている。 【０００５】前記穴明け機本体ａは図１１に示すように
数軸の穴明けヘッドｅと、多数種のドリルｆがセットで
きるドリルステーションｇを有していて、ドリルステー
ションｇのドリルｆのセット位置は、Ｔ番号により符号
化した状態で割り付けされている。 【０００６】すなわち、ＣＡＤより出力されるデータフ
ォーマットは、穴明け位置を示すＸＹ座標と、ドリルス
テーションのドリルセット位置を示すＴ番号より構成さ
れていて、穴明けに際しては、データの一部として使用
される材料サイズ、ドリルｆのセット位置とドリル径を
示す帳票ｈが添付され、それにもとづき材料ｉ、ドリル
ｆのセット等の段取りがおこなわれ、作業が開始される
ようになっている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の穴明け
機では、穴明け作業を行なう際、帳票ｈに基づいて材料
ｉのセットやドリルｆのセットを行うため、ドリルｆの
セット段取り替えに多くの時間を要して、設備の稼働率
や作業処理能力の低下を招くなどの問題があった。 【０００８】また、ドリルｆのセット段取り替えの回数
が増すほどそれに比例してドリル径の誤セットなどのヒ
ューマンエラーが発生しやすくなると共に、材料メーカ
から購入する材料ｉー１、ｉー２、ｉー３はメーカ毎に
数種類の定尺サイズがあり、その定尺サイズの材料ｉー
１、ｉー２、ｉー３を図１２に示すように縦横２、３、
４分割の組み合わせにより材料ｉを切断して供給され
る。 【０００９】そして、この材料ｉの供給サイズは、棚卸
し資産の削減、供給サイズによる価格の変更などのニー
ズ変化により変わる場合がある。このような材料供給サ
イズの変更があった場合、帳票ｈに記載されたセット材
料サイズとミスマッチになるため、作業者が加工するプ
リント配線板の大きさを確認し、穴明け機へセットする
材料サイズの判断をしながら作業を行うことから生産効
率の低下につながっていた。またこの時に必ずしも材料
取り効率のよいサイズが判断されセットされるとは限ら
ないため原価高の状態になることもあるのが実態であ
る。 【００１０】一方、板の重ね枚数、板の厚さ、機械的摩
耗、機種の違い等の要因により装置ごとに穴明け精度が
異なってくる。それらを考慮して効率的に穴明け機を運
転するための判断は、作業者の判断であるため作業習熟
時間がかかり、時として不良等の不具合が発生したり、
作業効率の悪い割付で穴明け加工を実施していた。 【００１１】本発明は、上記した問題点に着目してなさ
れたものであって、その目的とするところは、生産管理
情報よりある一定期間内に生産するプリント配線板にお
いて、複数台の穴明け機へのデータ分配に際して穴明け
機の選定と加工効率のよいデータの分配、変換を行うプ
リント配線板の穴明け装置を提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るプリント配線板の穴明け装置は、プリ
ント配線板に対する穴明けデータが、穴明け位置座標、
穴明けするドリル径、加工後のプリント配線板の加工サ
イズ、材質及び板厚情報を含む中間データ形式をとるこ
とにより、複数台の穴明け機へのデータの変換を行うよ
うにしたプリント配線板の穴明け装置であって、複数の
材料の各々に対するサイズ、材質及び板厚情報を含む材
料ライブラリと、前記中間データに含まれる加工サイズ
から、最小ワークサイズを決定するワークサイズ決定手
段と、前記中間データに含まれる材質及び板厚情報によ
り、前記材料ライブラリから当該材質及び板厚情報に該
当する材料を選定する第１の選定手段と、前記材料ライ
ブラリを参照し、当該第１の材料選定手段が選定した材
料の内、当該材料のサイズ情報が前記最小ワークサイズ
以上の材料を選定する第２の選定手段と、当該第２の選
定手段が選定した材料の面積と前記最小ワークサイズの
面積との面積比率により有効活用面積率を求め、当該有
効活用面積率も最も高い材料を、前記プリント配線板の
材料と選定する材料選定手段とを有することを特徴とす
る。 【００１３】かかる構成により、プリント配線板の穴明
けに際して、穴明けデータの分配する穴明け機の選定と
ドリル段取り替えを最小化することができるため、ドリ
ル段取り替えに多くの時間を必要とせず、これによって
設備稼働率及び作業処理能力の向上が図れる。 【００１４】 【００１５】 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳述する。 【００１７】図１は穴明け装置の全体的な構成図であ
り、複数の穴明け機１（１ー１、１ー２、１ー３、１ー
４）と、これら穴明け機１を個々に制御するコントロー
ラ２、穴明け機１全体を制御するラインコントローラ３
及びラインコントローラ３に送られるデータを中間デー
タ形式でセーブするサーバ４、プリント配線板を設計し
て、ＮＣ穴明け情報を前記ラインコントローラ３へ送る
ＣＡＤ５と、日単位もしくは週単位などの生産小日程計
画を管理する生産管理情報部６とよりなり、複数の穴明
け機１は、それぞれ穴明け機本体１ａと、材料供給部１
ｂより構成されている。 【００１８】そして、ＣＡＤ５によりプリント配線板が
設計されると、ＮＣ穴明け情報がラインコントローラ３
に送られ、データが中間データ形式でセーブされる。生
産管理情報部６より日単位若しくは週単位等の生産小日
程計画がラインコントローラ３に流されると、現在の仕
掛かりを考慮して各穴明け機１へデータが分配される。
このときラインコントローラ３は、ＣＡＤ５から出力さ
れるデータフォーマットが中間データ形式であるため、
穴明け機１へ実行レベルでのデータの変換をすると同時
に材料のセットサイズ、重ね枚数、ドリルのセット、生
産枚数等の作業指示データを画面表示またはプリントア
ウトにより出力する。 【００１９】また、前記穴明け機１は図２に示すよう
に、複数のドリル７がセット可能なドリルステーション
８と、穴明け時材料９を固定するベッド１０及び前記ド
リル７をクランプして穴明け加工に供する複数の加工ヘ
ッド１２を有している。 【００２０】そして、準備作業として図１に示すコント
ローラ２より出力した作業指示データに基づき、材料９
を材料供給部１ｂへセットしドリルステーション８にド
リル７を配置する。穴明けデータが穴明け機１へ負荷さ
れると、予め材料供給部１ｂへセットされた位置より材
料９が供給され、ベッド１０へ固定される。加工ヘッド
１２はデータ上にて指定された位置よりドリルステーシ
ョン８からドリル７をクランプする。そして穴明けが開
始される。 【００２１】次に、穴明け作業が開始されるまでの一連
のデータの流れとその処理を図３に示すフローチャート
を用いて説明する。 【００２２】図３のステップＦ１１１では生産情報が図
１に示すラインコントローラ３へロードされると、ステ
ップＦ１００でサーバ４より該当する穴明け中間データ
を読み込む。この穴明け中間データのデータ構造は、イ
ニシャルデータとしてプリント配線板加工サイズ、板
厚、材質、ドリル径に対する穴明け精度をもち、かつ穴
明け位置に対しドリル径をもつ中間データ形式となって
いる。 【００２３】中間データを読み込むと、ステップＦ１１
２の材料ライブラリと照合を行い、最も効率のよい材料
サイズの決定を行う（ステップＦ１１０）。 【００２４】このステップＦ１１０の決定手順を図４及
び図５に基づいて説明する。図４に示すようにＣＡＤデ
ータのプリント配線板サイズＸ２、Ｙ２は、プリント配
線板外形加工後のサイズをデータとしてもっている。図
５は本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴明け
装置で加工するプリント配線板の最も材料効率のよい材
料サイズを選定するフローチャートである。図５に示す
ステップＦ２００では、最小ワークサイズＸ１、Ｙ１
は、加工におけるクランプのためのデッドスペース等を
考慮した加工代をパラメータとしてもちそれを加算して
算出する。 【００２５】次に、ステップＦ２１０の処理にて材料ラ
イブラリに登録されている中から材質、板厚の合致した
材料サイズの選定を行う。プリント配線加工において最
も安価な製造原価を提供するためには、材料９を有効活
用することが必須になるが、そのフローをステップＦ２
１０からステップＦ２６０に示す。 【００２６】すなわち、ステップＦ２１０で材料ライブ
ラリより材質、板厚を照合、材料サイズを選ぶ。そし
て、ステップＦ２２０でＸ１≦Ｘか否かが判断されて、
Ｘ１≦Ｘである場合には、ステップＦ２３０でＹ１≦Ｙ
か否かが判断されて、Ｙ１≦Ｙである場合にはステップ
Ｆ２４０で有効活用面積率Ｐが求められる。 【００２７】この有効活用面積率Ｐが、最適であるかど
うかの判断の指標となる（式１に示す）。種々の材料サ
イズの中で最小ワークサイズ（面積Ｓ１）Ｘ１、Ｙ１が
材料サイズ（面積Ｓ）Ｘ、Ｙを越えない範囲で、有効面
積活用率Ｐの一番高い値を示す材料サイズが最も安価と
なる。 【００２８】 有効面積活用率Ｐ＝最小ワークサイズ面積Ｓ１／材料サイズ面積Ｓ…（式１） 【００２９】材料サイズを決定すると、図３に示すステ
ップＦ１１１における生産情報の内容より使用材料サイ
ズの必要数量の算出を行い、材料の発注有無と発注量を
決定する。このフローを図８に示す。図８は本発明の実
施の形態を示すプリント配線板の穴明け装置において、
材料発注の要否の決定、発注までを示すフローチャート
である。 【００３０】詳細内容を下記の在庫管理テーブル（表
１）を用いて説明すると、ラインコントローラ３には在
庫管理データベースとして材料ごとに（材質、板厚、サ
イズ別）パラメータ登録としてもつ最小在庫数Ａと発注
オーダ数Ｂをもち、既に発注は出ているが未入荷の材料
数すなわち未入荷数Ｄと前記算出した必要数Ｆ、作業の
オーダ数は既に出ているが未着手となっている仕掛数Ｅ
より、式２が成立するとパラメータ登録された発注オー
ダ数Ｂの数量で材料の自動手配するシステムとなってい
る。 【００３１】 【表１】 【００３２】すなわち、図８においてステップＦ５０１
で生産数より必要材料サイズＦを算出し、ステップＦ５
１１の、ラインコントローラ３でもつ材料在庫管理デー
タとの突き合わせをする。なおラインコントローラ３は
各穴明け機１とオンライン化されており、リアルタイム
で実績が収集される。これにより材料の仕掛かり、歩留
まりを把握し材料の在庫管理を行う仕組みとなってい
る。 【００３３】次に、ステップＦ５０２で未入荷品を含む
材料数ＣＤ（ＣＤ＝在庫数Ｃ＋未入荷品Ｄ）を算出し、
ステップＦ５０２で作業仕掛を含む必要材料数ＥＦ（Ｅ
Ｆ＝仕掛数Ｅ＋必要数Ｆ）を算出する。次に、ステップ
Ｆ５０４で次式を算出する。 最小在庫数Ａ≧（在庫数Ｃ＋未入荷数Ｄ）−（仕掛数Ｅ＋必要数Ｆ）…（式２ ） この式２に適合している場合には、ステップＦ５０５で
登録発注オーダ数Ｂの数量出材料を発注する。 【００３４】これにより材料の過不足をチェックすると
同時に材料の棚卸し資産を過剰に増やさないで、かつ材
料欠品による納期遅れが生じない適正な在庫を維持する
ことができる。また生産変動が大きい場合、長中期生産
計画より生産品名を入力することにより使用する材料数
の算出を行い発注することもできるシステムを兼ね備え
ている。 【００３５】次に、図３の穴明け時間テーブル算出の処
理を説明すると、第一番に行なう処理が穴明け機の選定
である。その処理フローを図６のステップＦ３０１から
ステップＦ３０６に示す。図６は本発明の実施の形態を
示すプリント配線板の穴明け装置において穴明け可能な
穴明け機を選定するフローチャートである。 【００３６】ラインコントローラ３には穴明け機１毎に
処理能力を示す穴明け能力テーブルをもち（表２参
照）、中間データからリードした情報より対象穴明け機
の選定を行なう。ステップＦ３０１では最大、最小のド
リルセットサイズ、ステップＦ３０２ではドリルセット
可能本数、ステップＦ３０３では最大最小の材料穴明け
可能サイズをみて対象穴明け機１の選定を行う。さらに
中間データに穴明け精度が入力されていない場合は、一
般的に要求される穴明け精度は、ドリル径別に決定され
るので、ステップＦ３１４でマクロデータとして登録さ
れている穴明け精度テーブルと、表２に示す穴明け精度
が要求精度に合うか比較照合を行い、対象穴明け機１の
選定を行う。 【００３７】 【表２】【００３８】中間データにドリル径毎の穴明け精度をも
っている場合、そのデータと比較照合を行い対象穴明け
機の選定を行う。ステップＦ３１１でドリル径別に、材
料の厚みとその重ね枚数ごとの穴明け精度をもってお
り、そのマシン情報テーブルと図３のステップＦ１００
に示す穴明け中間データと照合し穴明け機の選定を行
い、かつ同時に穴明けできる重ね枚数を決定する。 【００３９】次に、図３のステップＦ１３０における穴
明け時間テーブル算出であるが、前回求めた穴明けでき
る重ね枚数と中間データ、及び穴明け能力テーブル、生
産数をもとに穴明けに要する時間を算出する。穴明け機
１毎の加工時間は、下記の式３〜５によって求める。表
２に示す穴明け能力テーブルと中間データより材料セッ
ト時間、ドリル使用本数によりそのチェンジ時間が求ま
り、ＸＹ軸の移動速度より穴明け間の移動速度、穴明け
数により穴明け時間が加算され加工時間が求まる。 【００４０】 一回の処理に要する穴明け時間ｔ１＝材料セット時間＋Σドリルチェンジ時間 ＋ΣＸＹ移動時間＋Σ穴明け時間…（式３） 一回の処理で穴明けできる枚数Ｍ１＝一度に穴明けできる重ね枚数×穴明けヘ ッド数…（式４） 加工時間Ｔ＝（生産枚数÷Ｍ１）×ｔ１…（式５） なお（生産枚数÷Ｍ１）は、小数点切り上げの整数を示
す。 【００４１】以上のようにして各々求めた加工時間を表
３に示すようにメモリの中へ作る。次に穴明けデータの
割付を決定するまでのフローを図９に示す。図９は本発
明の実施の形態を示すプリント配線板の穴明け装置の穴
明けデータ割付決定までを示すフローチャートである。 【００４２】 【表３】【００４３】図９において、ステップＦ６１１で穴明け
加工時間テーブル（表２）のデータを基にステップＦ６
０１で各組合せ別に穴明け装置毎の加工時間を算出し、
ステップＦ６０２で各組合せにおける穴明け装置毎の最
大加工時間Ｔｍａｘ（表４のＴｍａｘ欄参照）をピッキ
ングする。次に、ステップＦ６０３で各組合せの中で最
大加工時間Ｔｍａｘの最小の値の組合せを抽出する。次
に、ステップＦ６０４で同じ値の組合せがあるか否かが
判断されて、同じ値の組合せがある場合には、ステップ
Ｆ６０５で同組合せにおける穴明け装置の加工時間を積
算する。次に、ステップＦ６０６で積算した加工時間の
最小の値を示す組合せを選定し、ステップＦ６０７で穴
明けデータ割付決定を行う。また、ステップＦ６０４で
同じ値の組合せがあるか否かが判断されて、同じ値の組
合せがない場合には、ステップＦ６１７で各組合せの中
で最大加工時間Ｔｍａｘの最小の値を示す組合せを選定
し、ステップＦ６０７で穴明けデータ割付決定を行う。 【００４４】すなわち、表３を例にとって考える場合、
プリント配線板Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの総ての加工の割付を求
めると表３に示すように１８通りの組み合わせができ
る。すなわち、プリント配線板Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの割付の
組合せは、 １８通り＝３（Ａの割付３通り）×２（Ｂの割付２通
り）×３（Ｃの割付３通り）×１（Ｄの割付１通り） 【００４５】組合せ別に各穴明け機の加工時間をみて、
その最大加工時間（表４のＴｍａｘ欄参照）を割り出
す。割付ＮＯ間の最大加工時間の最小の値となる組合せ
が効率のよい割付となる。しかし表４に示すように組合
せＮＯ９とＮＯ１４の時間が同じになるケースがある。
このときは、組合せＮＯ内のトータルの加工時間を求
め、その時間の少ない組合せＮＯ１４を選定することに
より、穴明け機の空き時間ができる状態となり次の作業
投入が円滑に受け入れられる最もよい組合せとして選定
する。 【００４６】 【表４】【００４７】穴明けデータの分配の割合は、組合せＮＯ
１４が選定され、次のように決定する。 穴明け機１−１：プリント配線板Ｂ，Ｄ 穴明け機１−２：プリント配線板Ｃ 穴明け機１−３：プリント配線板Ａ 【００４８】穴明け機１の割合が決まると、次に行うの
が図３に示すステップＦ１６０のデータ変換であるが、
ラインコントローラ３より穴明けデータをコントローラ
２にて受けとる。 【００４９】以下、図７を用いて説明する。図７は、本
発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴明け装置に
おいて、穴明け中間データを実行レベルデータに変換す
るフローチャートである。 【００５０】コントローラ２には、穴明け機１のドリル
ステーション８にセットされているドリル径のテーブル
をもち、長、中期生産計画より割り出した使用頻度の高
いドリルの段取り替えを最小化するために、固定、フリ
ー登録区分をもつ。ステップＦ４０１でデータを読み取
ったときデータがＸ，Ｙ座標とドリル径でもつ中間デー
タ形式であるので、まず最初にどの位置からドリル７を
取り出すか穴明け機１のドリルステーション８の割り出
しをステップＦ４０２からステップＦ４１７の処理で行
う。ステップＦ４０２，ステップＦ４０３の処理で前段
取りでセットしたドリル径と同一の場合、ドリル７の取
り出し位置を、同じ位置から取り出すようにデータを割
り付ける。 【００５１】次に、ステップＦ４０４からステップＦ４
０５の処理で固定ドリル７に対応したデータの割付を行
う。ステップＦ４０６からステップＦ４０７の処理でス
テップＦ４０２からステップＦ４０５の処理で対応でき
なかったドリル７の取りだし位置のデータの割付を行う
が、フリーのドリルステーション８に不足があった場
合、固定ステーションへのドリル７の割付を行う。以上
の処理により、ドリル７の段取り替えの最小化を図るこ
とができ、段取り時間の短縮とドリル７の誤セットによ
る不良の低減ができる。 【００５２】そして、最後に、中間データに含まれてい
る材質、板厚、ドリル径のデータとステップＦ４１８の
穴明け情報をフィックスして穴明け実行データに変換す
る。ステップＦ４１８の穴明け情報には、穴明けすると
きに必要な板厚、材質、ドリル径をベースに回転速度、
ドリル摩耗による交換頻度等の穴明けに必要な条件をデ
ータとしてもつ。作業に際しては、材料サイズの数量指
定、重ね枚数、セット位置、ドリルのセット位置の段取
り替え指示をディスプレイ上かプリントアウトにより指
示をする（図３のステップＦ１７０，ステップＦ１７
１）。 【００５３】 【発明の効果】以上詳述したように請求項１の発明に係
わるプリント配線板の穴明け装置によれば、穴明けデー
タに穴明け加工後のプリント配線板のサイズを有し且つ
この穴明けデータが、穴明け位置座標と、穴明けするド
リル径よりなる中間データ形式をとることにより、複数
台の穴明け機へのデータの変換を行うようにしたプリン
ト配線板の穴明け装置であって、前記プリント配線板の
材料ライブラリと前記穴明けデータが前記プリント配線
板の加工サイズを有することにより、前記プリント配線
板の材料の選定を、前記材料ライブラリと前記穴明けデ
ータを基に自動的に行うようにしたことから、プリント
配線板の穴明けに際して、穴明けデータの分配する穴明
け機の選定とドリル段取り替えを最少化することができ
るため、ドリル段取り替えに多くの時間を必要とせず、
これによって設備稼働率及び作業処理能力の向上が図れ
る。 【００５４】Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for drilling a printed wiring board on which electronic components are mounted. 2. Description of the Related Art In recent years, with the diversification and individualization of electronic devices, the production of many kinds and small quantities has been progressing, and the repeated production of the same product has been decreasing. Also, in such a production background, the ratio of initial man-hours for performing operations such as data conversion and production instructions to the production cost is increasing. [0003] In these product groups, various types of printed circuit boards are manufactured in order to maintain product functions that match user needs. Blind wiring boards are the base on which electronic components are mounted as components of this printed circuit board, but the printed wiring board is connected to the conductor patterns on the front and back, with differences in the lead thickness of the components to be mounted. Dozens of holes with different diameters have been drilled, such as a via hole for mounting the product and a stop hole for attaching the product to the product body. Conventionally, this drilling is performed using a drilling device as shown in FIG. In this drilling device, a plurality of drilling machines M are installed. These drilling machines M are formed by a drilling machine main body a controlled by numerical control, and a medium c such as a floppy or the like from a material supply section b and a CAD. It comprises a controller d which reads the drilling data output and controls the drilling machine main body a and the material supply section b. As shown in FIG. 11, the drilling machine main body a has a drilling head e having several axes and a drilling station g on which various kinds of drills f can be set. The positions are assigned in a state of being encoded by the T number. That is, the data format output from the CAD is composed of XY coordinates indicating a drilling position and a T number indicating a drill set position of a drill station, and is used as a part of data when drilling. A report h indicating the material size to be set, the set position of the drill f, and the drill diameter is attached, and based on it, the setup of the material i, the set of the drill f, etc. is performed, and the work is started. However, in a conventional drilling machine, when performing a drilling operation, a material i and a drill f are set based on a form h. There is a problem that a lot of time is required for the setup change, which leads to a decrease in the operation rate of the equipment and the work processing capacity. In addition, as the number of times the set-up change of the drill f increases, human errors such as erroneous setting of the drill diameter are liable to occur in proportion thereto, and the materials i-1, i-2,. i-3 has several types of standard sizes for each maker, and the materials i-1, i-2, and i-3 of the standard sizes are arranged vertically and horizontally as shown in FIG.
The material i is cut and supplied by a combination of four divisions. [0009] The supply size of the material i may change due to a change in needs such as a reduction in inventory assets and a change in price depending on the supply size. Such a change in the material supply size causes a mismatch with the set material size described in the form h. Therefore, the operator checks the size of the printed wiring board to be processed and sets the material to be set in the punching machine. Performing work while judging the size led to a decrease in production efficiency. Also, at this time, a size with high material removal efficiency is not always determined and set, so that the actual situation may be a high cost. On the other hand, the drilling accuracy differs for each device due to factors such as the number of stacked plates, the thickness of the plates, mechanical wear, and differences in models. Judgment to operate the drilling machine efficiently in consideration of them is a judgment of the worker, so it takes time to learn the work, and sometimes a defect such as a defect occurs,
Drilling was performed with assignments with poor work efficiency. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a printed wiring board which is produced within a certain period based on production management information. It is an object of the present invention to provide a drilling device for a printed wiring board that performs selection of a drilling machine and distribution and conversion of data with high processing efficiency when data is distributed to the machine. [0012] To achieve the above object, according to an aspect of, drilling apparatus of a printed wiring board according to the present invention, pre
Drilling data for the cement wiring board, drilling position coordinates,
Drill diameter to drill , processing capacity of printed wiring board after processing
A punching device for a printed wiring board, which converts data to a plurality of punches by taking an intermediate data format including size , material and board thickness information .
Material library including size, material and plate thickness information for each material and machining size included in the intermediate data
Work size determination method to determine the minimum work size from
Step and the material and thickness information contained in the intermediate data.
The material and thickness information from the material library.
A first selecting means for selecting a corresponding material;
The material selected by the first material selection means with reference to the slurry
Of the material, the size information of the material is the minimum work size
A second selecting means for selecting the above-mentioned materials;
Between the area of the material selected by the
The effective utilization area ratio is calculated based on the area ratio with the
The material with the highest effective area ratio is
It is characterized by having material selection means for selecting a material . [0013] With this configuration, when drilling a printed wiring board, it is possible to minimize the selection of a drilling machine to which drilling data is distributed and drill setup change, so that much time is not required for drill setup change. Thus, the facility operation rate and work processing capacity can be improved. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a drilling apparatus. A plurality of drilling machines 1 (1-1, 1-2, 1-3, and 1-4) and these drilling machines 1 are individually provided. Controller 2 for controlling the drilling machine, line controller 3 for controlling the entire drilling machine 1
A server 4 for saving data sent to the line controller 3 in an intermediate data format, a CAD 5 for designing a printed wiring board and sending NC drilling information to the line controller 3, and a small production schedule such as daily or weekly. It comprises a production management information section 6 for managing a plan, and the plurality of drilling machines 1 each include a drilling machine body 1a and a material supply section 1.
b. When a printed wiring board is designed by CAD5, NC drilling information is sent to the line controller 3.
And the data is saved in an intermediate data format. When a small production schedule such as a daily unit or a weekly unit is sent from the production management information unit 6 to the line controller 3, data is distributed to the drilling machines 1 in consideration of the current work in progress.
At this time, since the data format output from the CAD 5 is the intermediate data format, the line controller 3
At the same time as the data is converted at the execution level to the drilling machine 1, work instruction data such as the material set size, the number of overlaps, the number of drills, and the number of productions are output on a screen or printed out. As shown in FIG. 2, the drilling machine 1 includes a drill station 8 on which a plurality of drills 7 can be set, a bed 10 for fixing a material 9 at the time of drilling, and a hole which is formed by clamping the drill 7 to form a hole. It has a plurality of processing heads 12 to be used for drilling. Then, based on the work instruction data output from the controller 2 shown in FIG.
Is set in the material supply section 1b, and the drill 7 is arranged in the drill station 8. When the drilling data is loaded on the drilling machine 1, the material 9 is supplied from a position set in the material supply unit 1 b in advance, and is fixed to the bed 10. The processing head 12 clamps the drill 7 from the drill station 8 from a position specified on the data. Then the drilling starts. Next, a flow of a series of data up to the start of the drilling operation and its processing will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the production information is loaded into the line controller 3 shown in FIG. 1 at step F111 of FIG. 3, the corresponding perforated intermediate data is read from the server 4 at step F100. The data structure of the drilling intermediate data is an intermediate data format that has drilling accuracy for the printed wiring board processing size, plate thickness, material, and drill diameter as initial data, and has a drill diameter for the drilling position. . When the intermediate data is read, a step F11 is executed.
Then, the comparison with the second material library is performed to determine the most efficient material size (step F110). The procedure for determining this step F110 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the printed wiring board sizes X2 and Y2 of the CAD data have the size after the processing of the external shape of the printed wiring board as data. FIG. 5 is a flowchart for selecting a material size with the highest material efficiency of a printed wiring board to be processed by the printed wiring board punching apparatus according to the embodiment of the present invention. In step F200 shown in FIG. 5, the minimum work sizes X1, Y1
Is calculated by taking a machining allowance in consideration of a dead space for clamping in the machining and the like as a parameter and adding it. Next, a material size matching the material and the plate thickness is selected from the materials registered in the material library in the process of step F210. In order to provide the lowest production cost in the printed wiring processing, it is essential to use the material 9 effectively.
10 to Step F260. That is, in step F210, the material and the plate thickness are collated from the material library, and the material size is selected. Then, it is determined whether or not X1 ≦ X in step F220,
If X1 ≦ X, Y1 ≦ Y in step F230.
It is determined whether or not Y1 ≦ Y, and the effective utilization area ratio P is obtained in step F240. The effective utilization area ratio P serves as an index for determining whether or not it is optimal (shown in Expression 1). Among the various material sizes, a material size showing the highest value of the effective area utilization rate P is the cheapest as long as the minimum work size (area S1) X1 and Y1 does not exceed the material size (area S) X and Y. Becomes Effective area utilization rate P = minimum work size area S1 / material size area S (Equation 1) Once the material size is determined, the necessary material size is required based on the contents of the production information in step F111 shown in FIG. Calculate the quantity and decide whether or not to order the material and the order quantity. This flow is shown in FIG. FIG. 8 shows an apparatus for drilling a printed wiring board according to an embodiment of the present invention.
It is a flowchart which shows the determination of the necessity of a material order, and until an order. The detailed contents will be described with reference to the following inventory management table (Table 1). The line controller 3 has a minimum inventory quantity A which is stored as an inventory management database for each material (by material, plate thickness, size) as a parameter registration. And the number of orders B, and the number of materials that have already been ordered but not yet received, that is, the number of unstocked D, the calculated required number F, and the number of work orders that have already been issued but have not been started yet Number E
Thus, when Expression 2 is satisfied, the system automatically arranges materials in the quantity of the order number B registered as a parameter. [Table 1] That is, in FIG.
Calculates the required material size F from the production number in step F5
11 is compared with the material inventory management data held by the line controller 3. The line controller 3 is online with each drilling machine 1, and the results are collected in real time. In this way, it is possible to grasp the work in process and the yield of the material and manage the stock of the material. Next, in step F502, the number of materials CD including unstocked items (CD = stock number C + unstocked items D) is calculated.
In step F502, the required number of materials EF including work in progress (EF
F = the number of processes E + the required number F) is calculated. Next, the following equation is calculated in step F504. Minimum stock quantity A ≧ (stock quantity C + unstocked quantity D) − (workpiece quantity E + necessary quantity F) (Equation 2) If this equation 2 is satisfied, the quantity of the registered order number B in step F505 Order materials. Accordingly, it is possible to check for excess or deficiency of the material, and at the same time, maintain an adequate inventory without excessively increasing the inventory of the material and without causing a delivery delay due to a material shortage. When production fluctuations are large, the system is also provided with a system capable of calculating the number of materials to be used and inputting an order by inputting a product name from the long-term production plan. Next, the processing for calculating the drilling time table in FIG. 3 will be described. The first processing to be performed is the selection of a drilling machine. The processing flow is shown in steps F301 to F306 in FIG. FIG. 6 is a flowchart for selecting a drilling machine capable of drilling in the printed wiring board drilling apparatus according to the embodiment of the present invention. The line controller 3 has a drilling capability table indicating the processing capability for each drilling machine 1 (see Table 2), and selects a target drilling machine based on information read from the intermediate data. In step F301, the target drilling machine 1 is selected based on the maximum and minimum drill set sizes, in step F302 the number of drill sets that can be set, and in step F303, the maximum and minimum material drillable sizes. Further, when the drilling accuracy is not input to the intermediate data, the drilling accuracy generally required is determined for each drill diameter. Therefore, a drilling accuracy table registered as macro data in step F314 includes: Comparison and collation are performed to determine whether the drilling accuracy shown in Table 2 matches the required accuracy, and the target drilling machine 1 is selected. [Table 2] When the intermediate data has the drilling accuracy for each drill diameter, the data is compared with the data and the target drilling machine is selected. In step F311, the thickness of the material and the drilling accuracy for each number of layers are determined for each drill diameter, and the machine information table and step F100 in FIG.
The drilling machine is selected by comparing it with the drilling intermediate data shown in (1), and the number of layers that can be drilled at the same time is determined. Next, in the calculation of the drilling time table in step F130 in FIG. 3, the time required for drilling based on the previously obtained number of overlapped holes and the intermediate data, the drilling capacity table, and the number of productions is shown. Is calculated. The processing time for each drilling machine 1 is determined by the following equations 3 to 5. The change time is obtained from the material setting time and the number of drills used based on the drilling capacity table and intermediate data shown in Table 2, and the drilling time is added according to the XY axis movement speed, the drilling speed, and the drilling time is added according to the number of drillings. Time is needed. Drilling time t1 required for one processing = material setting time + Σdrill change time + ΣXY movement time + Σdrilling time ... (Equation 3) Number of holes M1 that can be drilled in one processing = overlap that can be drilled at one time Number of sheets × number of drilling heads (Equation 4) Machining time T = (Number of production sheets１M1) × t1 (Equation 5) Note that (Number of production sheets 示 す M1) indicates an integer rounded up to the decimal point. The processing times obtained as described above are stored in a memory as shown in Table 3. Next, FIG. 9 shows a flow until the allocation of the drilling data is determined. FIG. 9 is a flowchart showing a process up to the determination of the drilling data allocation of the drilling device for a printed wiring board according to the embodiment of the present invention. [Table 3] In FIG. 9, in step F611, based on the data of the drilling time table (Table 2), step F6 is executed.
01 calculates the machining time for each drilling device for each combination,
In step F602, the maximum machining time Tmax (see the Tmax column in Table 4) for each drilling device in each combination is picked. Next, in step F603, a combination of the minimum value of the maximum machining time Tmax is extracted from each combination. Next, it is determined in step F604 whether there is a combination of the same value. If there is a combination of the same value, the processing time of the drilling device in the combination is integrated in step F605. Next, in step F606, a combination indicating the minimum value of the machining time integrated is selected, and in step F607, drilling data allocation is determined. In step F604, it is determined whether there is a combination of the same value. If there is no combination of the same value, a combination indicating the minimum value of the maximum machining time Tmax is selected from the combinations in step F617. Then, in step F607, the drilling data allocation is determined. That is, taking Table 3 as an example,
When the assignments of all the processes of the printed wiring boards A, B, C, and D are obtained, 18 combinations can be obtained as shown in Table 3. That is, the combinations of the allocation of the printed wiring boards A, B, C, and D are as follows: 18 ways = 3 (three ways of A) × 2 (two ways of B) × 3 (three ways of C) × 1 ( (Assignment of D one way) [0045] Looking at the processing time of each drilling machine for each combination,
The maximum processing time (see the Tmax column in Table 4) is determined. The combination having the minimum value of the maximum machining time between the allocation NOs is the efficient allocation. However, as shown in Table 4, there are cases where the times of combinations NO9 and NO14 are the same.
In this case, the total machining time in the combination No. is obtained, and the combination No. 14 having the shortest time is selected, so that the drilling machine has an idle time, so that the next work input can be smoothly accepted as the best combination. Select. [Table 4] The distribution ratio of the drilling data is determined by the combination NO.
14 is selected and determined as follows. Drilling machine 1-1: Printed wiring boards B and D Drilling machine 1-2: Printed wiring board C Drilling machine 1-3: Printed wiring board A Once the ratio of drilling machine 1 is determined, What is performed is the data conversion in step F160 shown in FIG.
Drilling data is received by the controller 2 from the line controller 3. Hereinafter, description will be made with reference to FIG. FIG. 7 is a flow chart for converting the drilling intermediate data into execution level data in the printed wiring board drilling apparatus according to the embodiment of the present invention. The controller 2 has a drill diameter table set in the drill station 8 of the drilling machine 1 to minimize the setup change of frequently used drills determined from the long and medium-term production plans. , Fixed, free registration classification. When the data is read in step F401, the data is in an intermediate data format having X, Y coordinates and a drill diameter. First, the drill station 8 of the drilling machine 1 is determined from which position to take out the drill 7 in step F402. From step F417. If the drill diameter is the same as that set in the previous setup in the processing of steps F402 and F403, the data is allocated so that the take-out position of the drill 7 is taken out from the same position. Next, steps F404 to F4
At step 05, data corresponding to the fixed drill 7 is allocated. In the processing of steps F406 to F407, the data of the take-out position of the drill 7 which cannot be dealt with in the processing of steps F402 to F405 is allocated. If there is a shortage in the free drill station 8, the drill to the fixed station is performed. 7 is assigned. By the above processing, the setup change of the drill 7 can be minimized, the setup time can be reduced, and the defect due to the incorrect setting of the drill 7 can be reduced. Finally, the data of the material, plate thickness, and drill diameter contained in the intermediate data and the drilling information in step F418 are fixed and converted into drilling execution data. The drilling information in step F418 includes the rotation speed, the rotation speed based on the plate thickness, material, and drill diameter necessary for drilling.
The conditions necessary for drilling, such as the frequency of replacement due to drill wear, are stored as data. At the time of work, a changeover instruction of the material size designation, the number of overlapping sheets, the set position, and the set position of the drill is instructed on the display or by printing out (steps F170 and F17 in FIG. 3).
1). As described above in detail, according to the printed wiring board punching apparatus according to the first aspect of the present invention, the punched data has the size of the printed wiring board after the punching processing, and A drilling device for a printed wiring board in which the drilling data is converted into data for a plurality of drilling machines by taking an intermediate data format including a drilling position coordinate and a drill diameter to be drilled. The material library of the printed wiring board and the drilling data have the processing size of the printed wiring board, the selection of the material of the printed wiring board, based on the material library and the drilling data Since it is performed automatically, when drilling a printed wiring board, it is possible to minimize the selection of a drilling machine that distributes drilling data and drill setup change. Does not require much time for drill setup change,
As a result, the facility operation rate and work processing capacity can be improved. [0054]

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置を示す全体的な構成図である。 【図２】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置に使用する穴明け機の斜視図である。 【図３】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置の作用を示すフローチャートである。 【図４】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置で加工するプリント配線板の加工位置を示す説
明図である。 【図５】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置で加工するプリント配線板の最も材料効率のよ
い材料サイズを選定するフローチャートである。 【図６】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置において穴明け可能な穴明け機を選定するフロ
ーチャートである。 【図７】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置において、穴明け中間データを実行レベルデー
タに変換するフローチャートである。 【図８】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置において、材料発注の要否の決定、発注までを
示すフローチャートである。 【図９】本発明の実施の形態を示すプリント配線板の穴
明け装置の穴明けデータ割付決定までを示すフローチャ
ートである。 【図１０】従来のプリント配線板の穴明け装置を示す説
明図である。 【図１１】従来の穴明け機の斜視図である。 【図１２】（１）〜（６）は定尺サイズの材料からプリ
ント配線板の取り方を示す説明図である。 【符号の説明】 １ 穴明け機 ２ コントローラ ３ ラインコントローラ ５ ＣＡＤ ７ ドリル ９ 材料 １２ 加工ヘッドBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a printed wiring board punching device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a drilling machine used in a printed wiring board drilling device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the apparatus for punching a printed wiring board according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a processing position of a printed wiring board to be processed by the printed wiring board punching device according to the embodiment of the present invention; FIG. 5 is a flowchart for selecting a material size with the highest material efficiency of a printed wiring board to be processed by the printed wiring board punching apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart for selecting a drilling machine capable of drilling in the printed wiring board drilling apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a flowchart for converting intermediate data for drilling into execution level data in the apparatus for drilling a printed wiring board according to the embodiment of the present invention; FIG. 8 is a flowchart showing a process for determining whether or not to order a material and up to ordering in the apparatus for boring a printed wiring board according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a flowchart showing a process of piercing data allocation determination by a device for piercing a printed wiring board according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 is an explanatory view showing a conventional punching apparatus for a printed wiring board. FIG. 11 is a perspective view of a conventional drilling machine. FIGS. 12 (1) to (6) are explanatory views showing how to take a printed wiring board from a material of a fixed size. [Description of Signs] 1 drilling machine 2 controller 3 line controller 5 CAD 7 drill 9 material 12 machining head

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−183253（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−155235（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−269646（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−56223（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B26F 1/16 B23B 41/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-183253 (JP, A) JP-A-6-155235 (JP, A) JP-A-5-269646 (JP, A) JP-A-5-269646 56223 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) B26F 1/16 B23B 41/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 プリント配線板に対する穴明けデータ
が、穴明け位置座標、穴明けするドリル径、加工後のプ
リント配線板の加工サイズ、材質及び板厚情報を含む中
間データ形式をとることにより、複数台の穴明け機への
データの変換を行うようにしたプリント配線板の穴明け
装置であって、複数の材料の各々に対するサイズ、材質及び板厚情報を
含む 材料ライブラリと、 前記中間データに含まれる 加工サイズから、最小ワーク
サイズを決定するワークサイズ決定手段と、 前記中間データに含まれる材質及び板厚情報により、前
記材料ライブラリから当該材質及び板厚情報に該当する
材料を選定する第１の選定手段と、 前記材料ライブラリを参照し、当該第１の材料選定手段
が選定した材料の内、当該材料のサイズ情報が前記最小
ワークサイズ以上の材料を選定する第２の選定手段と、 当該第２の選定手段が選定した材料の面積と前記最小ワ
ークサイズの面積との面積比率により有効活用面積率を
求め、当該有効活用面積率も最も高い材料を、前記プリ
ント配線板の材料と選定する材料選定手段と、を有する
ことを特徴とするプリント配線板の穴明け装置。(57) [Claims] [Claim 1] Drilling data for a printed wiring board includes coordinates of a drilling position , a diameter of a drill to be drilled , and a profile after processing.
A punching device for a printed wiring board that converts data to a plurality of punches by taking an intermediate data format including information on the processing size, material, and thickness of the lint wiring board. The size, material and thickness information for each of the plurality of materials.
From the material library and the processing size included in the intermediate data , the minimum work
The work size determining means for determining the size and the material and plate thickness information contained in the intermediate data,
Corresponds to the material and thickness information from the material library
First selecting means for selecting a material, and the first material selecting means with reference to the material library
Of the materials selected by
It said second selecting means for selecting a work size or more materials, the area of the second selection means selects the material minimum Wa
Effective use area ratio by the area ratio with the work area
Of the material with the highest effective area ratio
And a material selecting means for selecting a material of the printed wiring board.