JP4927228B1 - ドリル準備装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板穴明け加工機に供給するドリルを準備する装置を開発する
【解決手段】ドリルストッカー部、搬出搬入部、移載検査部を備え、ストッカー部から穴明け加工に必要なドリルをマガジンケースに装填する自動ドリル準備装置であって、ドリルストッカー部から必要なドリルが収納されたドリルケースを、搬送用ロボットアームをもちいて移載検査部へ移送して、検査してドリルをドリルマガジンに詰めて供給するドリル準備装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械が使用するドリルを準備する装置に関する。

プリント基板の穴明け加工は、穴数、穴径に応じて多品種のドリルを準備し、管理する必要があり、そしてプリント基板の種類に応じて使用するドリルを準備することは、非常に煩雑であった。プリント基板の層数や重ね枚数、板厚、板の材質、穴径に従い、ドリル径、ドリル全長、ドリル寿命管理、再研磨したドリル、残寿命等の情報を元に、人の手によってドリルの準備がされてきた。
プリント基板穴明け加工機は、例えば特許文献１（特開平１１−３３３６６８号公報）に記載（図５（特許文献１図１に表示された符号であって、本願発明と無関係である）されているように、加工ベッドの上に載置されたプリント基板に対して穴明け加工する領域とこの加工領域に隣接して使用するドリルを収納したマガジンが配置されている。穴明け作業は手順に従い必要なドリルを選択して交換しながら実施される。あるプリント基板に穴を明けるときは、設計に基づいた製造指示書にしたがって必要なドリルの種類、数量をこのマガジンに準備する必要がある。そして、使用後のドリルの状態を検査して、再使用可、研磨処理、廃棄などを決定して管理する必要がある。

特許文献２には、自動ドリル交換装置を備えたプリント基板穴明け加工機が提案されている。この装置は、これまで作業者によりドリルの未使用、使用中及び寿命に達したものを選別して整理していた作業負担を軽減する目的で、加工テーブルに使用済みドリル収納マガジンと使用可能ドリル収納マガジンを対にして配設し、ドリルの使用限度を判別する機能を有する自動制御装置により、ドリルが使用限度を超えたかどうかを判別して、ドリルを使用済みドリル収納マガジン又は使用可能ドリル収納マガジンのいずれかの該ドリルに応じた所定位置に収納する自動ドリル交換装置である。

特許文献３には、ドリル等を収納した第１の工具パレットと予備工具を収納した予備工具パレットを備えた工作機械であって、加工後の工具の工具長を検出する検出手段と、工具の異常が検出されたときに、予備パレットから工具を第１工具パレットへ補給する自動工具交換装置を備えた工作機械が提案されている。
これらのドリルを検査する装置は提案されているが、プリント基板穴明け加工機に供給するドリルをマガジンに準備する作業は手作業に依るところが多い。穴径は近年小さくなり、それに応じて径０．１ｍｍ以下のドリルまでも使用されるようになってきている。通常のプリント基板は、ドリル径が０．１〜６．２ｍｍ、２００種類以上のドリルが存在し、さらに使用寿命の残存するドリルと研磨処理を数回繰り返して使用するドリルを含めると５００種類近いドリルから、ドリルを選択して、ドリル寿命を最大限活用するドリルの準備が必要とされている。しかしながら、これらの準備を作業者の手作業により行うことは、長時間の熟練を要し、極細のドリルは指に突き刺さる等の危険を伴っている。

特開平１１−３３３６６８号公報 特許第２６４８９７２号公報 特許第３８２２４０８号公報

本発明は、プリント基板穴明け加工機に供給するドリルを準備する装置を開発することを目的とする。

１．ドリルストッカー部、搬出搬入部、移載検査部を備え、ストッカー部から穴明け加工に必要なドリルをマガジンケースに装填する自動ドリル準備装置であって、
ドリルストッカー部には、各種のドリルを収納したドリルケースが収納されており、
搬出搬入部は、搬送用ロボットアーム、搬入コンベアベルトと搬出コンベアベルトを備えており、
移載検査部は、ドリル向きを揃えるドリル姿勢整列機、検査機、マガジンケースを備えており、
ドリル準備工程として、ドリルケースがドリルストッカー部から搬送用ロボットアームによって摘出されて搬入コンベアベルトに移され、搬入コンベアによって搬送されたドリルケースに収納されたドリルはドリル姿勢整列機によって、先端が上向きに整列され、
その後移載検査部にて所定項目を検査し、検査完了後は先端を下向きに反転させて、穴明け作業に必要なドリルをマガジンケースへ収納し、
当該マガジンケースを搬出コンベアベルトにて、搬出する工程を備えた自動ドリル準備装置であって、
ドリルは、固有情報が管理されており、履歴および検査によってデータが更新され、使用後も寿命が残っている再使用可能なドリルを優先してマガジンケースに装填することを特徴とする自動ドリル準備装置。
２．使用後のドリルの仕分け工程として、プリント基板穴明け加工装置から回収されたマガジンケースをマガジン用トレイに載せて移載検査部へ送り、検査部にて検査して、再利用可能ドリル、再研磨可能ドリルおよび廃棄ドリルに選別して、ドリルケースに収納して、搬出コンベアベルトと搬送用ロボットアームを介してドリルストッカー部へドリルを戻す工程であることを特徴とする１．記載の自動ドリル準備装置。
３．ドリルストッカー部には、未使用ドリルストッカー部、再研磨処理済みドリルストッカー部、再利用可能ドリルストッカー部、要再研磨・廃棄ドリルストッカー部を備えていることを特徴とする１．又は２．記載の自動ドリル準備装置。

本発明は、ドリルの準備工程を自動化することができる。自動化により作業員の負担の軽減および大小ドリルが混在しても極細ドリル刃が指に刺さるなどの事故がなくなり安全性が向上する。残寿命の少ないドリルを優先して使用するように選択し、ドリル情報を管理するので全体としてドリルを無駄なく効率良く使用することが可能となる。使用後のドリルを自動的に仕分けして、次の穴明け加工の利用に活用できる。

本発明を利用する穴明け加工システム全体構成図。 本発明の自動ドリル準備装置の例を示す図。 本発明のドリル準備工程を示すフロー図。 本発明の穴明け加工使用後のドリルの仕分け工程を示すフロー図。 プリント基板穴明け加工装置の例。 ドリルの例を示す図。

本発明は、プリント基板に多数の穴をあける穴明け加工装置に使用するドリルの準備や仕分けに使用するドリル準備装置を提供する。プリント基板に対する穴明け加工には、通常０．１ｍｍ〜６．２ｍｍ程度の径の多品種ドリルが存在する。加工対象のプリント基板の設計に応じて、穴あけ加工に必要となるドリルの種類、本数を準備することとなる。この準備には、未使用ドリル、使いかけドリル、再研磨ドリルなど使用可能なドリル群から効率的に利用できる選択をする必要がある。本発明は、この選択をして準備する作業を機械化する装置である。また、本発明は、穴明け加工に使用した後のドリルを再利用可能か検査して、廃棄あるいは再研磨又はそのまま再使用可能か分別する作業を機械化する装置である。
本発明であるドリル準備装置の全体構成は、ドリルストッカー部、搬出搬入部、移載検査部を備えている装置である。ドリルストッカー部には使用可能なドリルおよび使用後に仕分けされたドリルが収納されている。移載検査部は、ドリル準備指示書にしたがって必要なドリルを検査して準備する機能および使用後のドリルを検査して仕分ける機能を果たす機器である。搬出搬入部は、ストッカー部と移載検査部の間でドリルを移送する機能を果たす。本ドリル準備装置から複数のプリント基板穴明け加工装置にドリルを供給することができる。移載検査部とプリント基板穴明け加工装置との間のドリルの受け渡しは、搬送ラインを形成するか手作業によるか任意に設定できる。ドリルストッカー部では、種類毎に１０本ないし５０本程度収納可能なドリルケースに収納されている。プリント基板穴明け加工装置では、必要なドリルが５０本程度毎にマガジンケースにまとめられて収納されている。したがって、穴明け加工に必要なドリルの候補が収納されたドリルケースが選び出されて移載検査部に送られ、移載検査部では検査して必要なドリルを選択してマガジンケースに収納してプリント基板穴明け加工機に次々マガジンケースを供給する準備をする。また、穴明け加工が終了したドリルが収納されたマガジンケースは、移載検査部に送られて検査してそのまま再使用可能、再研磨処理、廃棄に分別して、ドリルストッカーに仕分けして収納される。ドリルケースとマガジンケースの構造は同じにすることも可能である。
穴明け加工の仕様に基づいて、ドリルの種類、数を選択する必要があるので、個別のドリルは管理される必要があり、ドリルの存在場所とドリルの履歴が管理されており、検査や仕様によってドリルのデータが更新される。原則として寿命の残りが少ないドリルを優先的に使用する。準備指示書に基づいて穴明け加工に必要なドリルを優先順位にしたがって選択してマガジンケースに収納する。準備指示書に従って必要とされるドリルは数百本であるので、ケース単位で取り扱われることとなる。
ドリル管理はコンピュータによって行われており、プリント基板穴明け加工に使用したデータも含めて全体管理がなされ、ドリル準備装置からもアクセスできるようにコンピュータシステムが構築されている。コンピュータシステム自体はイントラネットによって工場や会社全体など必要な範囲で構築されているシステムを活用することができる。
次にそれぞれの装置および工程について説明する。

＜ドリル種類＞
ドリルの種類としては、２００種類以上を対象とし、通常は、０．１〜６．２ｍｍ径別、ドリルメーカー別、ドリルリングの有無別をドリルストッカーに収納する。さらに、使用頻度が低く、ドリルの購入コストが高い種類は、再利用を目的として使用後磨耗したドリルの刃先を再研磨処理して使用する。再研磨処理の有無又は再研磨回数は、購入コストと再研磨処理費用等からドリル種により設定される。ドリルの形状の例を図６に示す。
ドリルは、基本的に穴明け作業によって摩耗し、使用できる寿命がある。実際に使用できる寿命はプリント基板の硬さの種類や一度にあけるプリント基板の重ね枚数などによって影響される。このようなドリル径の使用形態によって使用できるドリルの寿命が決定される。基本的なドリルの設定寿命として、穴明け処理の通常使用状態にて最大限実施できる寿命を設定寿命とする。設定寿命は、プリント基板に形成できる穴（ホール）の数によって表されることがある。穴明け対象のプリント基板の種類や重ね枚数によって、実際に使用できる寿命が左右されるので、これらの条件を加味してドリルの種類・メーカーに応じた使用可能な穴明け加工数を設定寿命指数として決定している。これらの要素を、加味してすべてのドリル種に、設定寿命と併せて設定寿命指数が設定されている。穴明け作業に使用した後に研磨せずにさらに使用する場合に再使用可能な残りの寿命を残寿命として設定する。
再研磨して使用するドリルについては、研磨回数と１回の研磨で使用できる設定寿命が決定される。
したがって、管理されるドリルの種類は、未使用、既使用、サイズなどの品種別、研磨回数別、再使用可能、廃棄および一旦使用に供された後の再検査待ちの状態のドリルが存在する。これらのドリルは、ドリスストッカー部ではドリルケースに収納され、プリント基板穴明け加工装置にはマガジンケースに収納されて提供される。

例えば、次のようにドリルは設定される。未使用、研磨回数別、１回再研磨用、２回再研磨用、３回再研磨用、ヒット数管理用、再研磨管理用、予備用のドリルに分類される。なお、ヒット数管理とは、再研磨することなく再利用することが可能なドリルであって、残りの使用可能な寿命がヒット数として管理されている。
未使用ドリルは、ドリルメーカー別に購入した新品のドリルである。１回再研磨用ドリルは、未使用ドリルを１回分の設定寿命まで使用後、最初にドリル刃先を研磨したものである。２回再研磨用ドリルは、１回再研磨ドリルを設定寿命まで使用後、もう一度ドリルの刃先を研磨したドリルであって、３回再研磨用ドリルは、研磨処理を３回したことを示す。再研磨して利用するドリルは、例えば０．２ｍｍ径以上のある程度太い径のドリルであって、細い径のドリルは再使用することなく廃棄される。ヒット数管理用ドリルは、設定寿命が残存しており再研磨することなく再使用できるドリルである。再研磨管理用ドリルは、再研磨使用可能な種類のドリルであってそれぞれの回数で設定された残寿命以下となったドリルであり、再研磨処理へ回されるドリルである。残寿命以下になり、再研磨処理が不可能ドリルは、廃棄用ドリルとなる。ドリル径と研磨回数との関係に関する例を表１に示す。さらに、加工対象との関係で設定される寿命に関する設定寿命の例を表２に示す。

＜ドリルケース＞
ドリルケースの種類は、前述のとおり未使用、既使用、サイズなどの品種別、研磨回数別、再使用可能、廃棄および一旦使用に供された後の再検査待ちの状態のドリルが存在する。これらのドリルは、複数本を収納できるドリルケースに収納されている。例えば、未使用、研磨回数別、１回再研磨、２回再研磨、３回再研磨、ヒット数管理、再研磨管理、廃棄のドリルが収納されたドリルケースである。さらに、使用後のドリルを回収して収納するために空の予備用のケースが準備されている。
これらのドリルケースのうち未使用用、１回再研磨用、２回再研磨用、３回再研磨用ケースに収納される複数本のドリルには、ドリル径、ドリル全長、設定寿命、設定寿命指数、再研磨回数、及びケース内における収納番地を含む情報が、ドリル情報としてコンピュータ管理される。ドリルケースは、人手によって、ストッカー部の棚へ振り分け収納される。
また、ヒット数管理用及び再研磨管理用ケースには、ドリルの使用後マガジンケースに収納された状態で、移載検査部に戻されるときに、ドリルの設定寿命及び設定寿命指数が更新され、そして、新たにヒット数管理用及び再研磨管理用ケース内の収納番地情報が追加されて保存される。
ケースの外形は共通であるが、ドリル径などの条件によって収納できるドリルの本数は変化がある。例えば、０．３５ｍｍ径以下のドリルは５０本、０．４ｍｍ径以上のドリルは１０本である。
ドリルストッカーに収納されるドリルの補充は、ある条件よりも少なくなった時点で、補充を促すサインを出し、それに基づいて新規のドリルが収納されたドリルケースを補充する。例えば、空きドリルの総数が新品ドリルの所定本数以上になったら、アラームが鳴って、人が新品ドリルケースをドリルストッカーの「収納番地（地図上の住所）」に補充する。

＜マガジンケース＞
マガジンケースは、プリント基板穴明け加工装置に必要なドリルを詰め合わせてセットにしたドリルを収納するケースである。移載検査部で検査した優良なドリルを製造指示書に基づいてマガジンケースに詰め合わせる。ドリルの収納姿勢に関して通常は、全てのドリルの先端が下向きである。マガジンケースは移載検査部とプリント基板穴明け加工装置の間で受け渡しがされる。マガジンケースはドリルケースと共通の構造とすることも可能であるが、プリント基板穴明け加工装置に適応する仕様が求められる。
プリント基板穴明け加工装置では、何品種かのドリルを一度に穴あけするので、細い径のドリルからどんどんマガジンに所定本数単位で（５０本単位で）差し込んでいく。そのためマガジンケースが何個もＮＣマシーンへの供給の順番待ちをする。

＜ストッカー部＞
ストッカー部は、垂直方向に多段棚からなりドリルを収納したドリルケースを収納している。ドリルの種類毎にストッカーの部分にストッカーごとに備えられてある。
製造指示書に従って、ストッカー部と移載検査部の間に設置された垂直多関節型ロボットである搬送用ロボットアームにより、ストッカー部から移載検査部へドリルケースが搬送される。
ドリルケースの使用優先順位は、設定寿命が残存するドリルが最優先となり、続いて３回再研磨用ドリル、２回再研磨用ドリル、１回再研磨用ドリル、未使用ドリルの順番としている。ドリル種類により設定寿命が残存しないドリルの場合は、最優先順位は３回再研磨用ドリルから順に使用される。

＜搬出搬入部＞
搬出搬入部はストッカー部と移載検査部との間でドリルケースを受け渡す機能を果たす。すなわち、ストッカー部からドリルケースを取り出して移載検査部の搬入部へ移送する機能および使用後のドリルを移載検査部で検査した後のドリルを収納したドリルケースを移載検査部からストッカー部へ移送する機能である。
具体的な装置構成は、多関節ロボットアームを用いることができる。最短可動域と最長可動域の間のアームは回動・伸縮して作業可能な動作域内に配置されたストッカー部と移載検査部間でドリルケースの受け渡し機能を果たす。ドリルケースの選択および戻す箇所は製造指示書および使用後の検査結果に基づいて判断される。
必要なドリルの選出はドリル単位で行うことも可能であるが、プリント基板穴明け加工においては、数百本のドリルを準備する必要があるので、ケース単位で搬送することが適している。

＜移載検査部＞
移載検査部は、搬入されたドリルを検査して穴明け加工に必要なドリルをドリルマガジンにセットする機能と、使用後のドリルを検査して仕分けてドリルケースに収納する機能を果たしている。
検査ユニット部で、一本毎にドリル径、ドリル全長、ドリルリングを有するものはドリルリング長を検査し、公差内の良品及び不良品を検査する。
公差内良品ドリルは、良品用マガジンケースに収納される。一方、公差内不良品ドリルは、不良品用マガジンケースに収納される。良品ドリルが収納されたマガジンケースは、プリント基板穴明け加工装置へ供給される。不良品ドリルは、不良の内容によって、再研磨あるいは廃棄に回される。検査装置自体は公知の検査機器を使用することができる。
検査部へのドリルのセッティングはロボットハンドによって行われ、全てのドリルは先端を上向きにして検査される。例えば、ドリルの先端を上向きにする必要が有る場合は、先端を下に向けてドリルケースに収納されているドリルは上向きに反転する必要がある。マガジンケースへのドリルの収納姿勢は先端を下向きに整列するのが一般的である。検査終了ドリルをマガジンケースへ納める際、ロボットハンドが上向きで検査したドリルを下向きに反転させてマガジンに収納する。
検査が終了したのちドリル個別のデータが生成されて、コンピュータにデータ入力される。マガジンケースの収納位置についても入力されて、個別データと存在位置データ（地図上のデータ）がコンピュータによって把握されることとなる。
搬出搬入部に備えられたロボットアームから移載検査部のロボットハンドまでの移送は移載検査部に設けられた搬入コンベア、搬出用コンベアによって行われる。プリント基板の穴明け加工に使用するドリルの準備はこのマガジンケースに必要なドリルをセットすることにより終了する。
搬出コンベアから排出された良品用マガジンケースは、自動搬送あるいは手作業によって、プリント基板穴明け加工装置へ移される。

他方、プリント基板穴明け加工に使用された後のドリルは、マガジンケースに収納されて、使用後の検査を行うために移載検査部へ戻される。前記した作業でこの使用済みドリルについて検査が実施される。検査後ドリルケースに収納されてストッカー部へ移送される。ただし、使い切りで再研磨など再使用の対象外であるドリルは、検査することなく廃棄用ドリルケースに収納される。

＜使用後のドリルのストッカー部＞
使用後のドリルのストッカー部は、戻されたドリルケースを収納する場所である。移載検査部で検査終了後ドリルの設定寿命及び設定寿命指数のデータが更新される。続いて、ストッカー部に収納されたヒット数管理用ドリルケース及び再研磨管理用ドリルケースに収納番地情報がドリル一本毎に追加情報として保存される。
更新されたドリルの情報に基づき、マガジンケースより各々のドリルケースが搬出ベルトコンベアにより搬出され、搬送用ロボットアームにより、ドリル一本毎が、ストッカーのヒット数管理用及び再研磨管理用ケースの収納番地（地図上の番地）へ収納される。ヒット数管理用ケースに収納されるドリルは、設定寿命及び設定寿命指数の残存があるものが収納され、再研磨管理用ケースには、設定寿命及び設定寿命指数の残存がゼロのものが収納される。再研磨管理用ケースに収納されたドリルのうち再研磨可能なドリルは再研磨処理を行い、それ以外は廃棄される。再使用予定ドリルは、個別管理されているので、次の準備作業では、ケース内に異なる種類のドリルが混載されていても、移載検査部は個別に取捨選択可能となっている。

本発明の具体的な例を、図を参考にして以下に説明する。
１．全体構成
図１は、本発明を利用する穴明け加工システム全体構成の一例をしめす。図２は、本発明の自動ドリル準備装置の配置例を示す。
ドリル準備装置１の全体構成は、ドリルストッカー部５０、ロボットアーム２、移載検査部５を備えている装置である。ドリルストッカー部５０には、未使用ドリルと再研磨済みのドリルが収納されているドリルストッカー５１、使用可能なドリルと使用後に要再研磨および廃棄用のドリルが収納された使用後ドリルストッカー５２が備えられている。ドリルストッカー部の構成は、これに限らず設計に応じて設定することができる。ロボットアーム２は、ストッカー部と移載検査部の間でドリルを移送する機能を果たす。穴明けに使うドリルを準備する指示書７１に従いロボットアーム２は、必要なドリルが収納されたドリルケースＫをドリルストッカー５０から抜き出して、次工程の移載検査部５へ送る。移載検査部５は、ロボットアーム２からドリルケースＫを受け取り、ドリル準備指示書にしたがって必要なドリルを検査して準備する機能および使用後のドリルを検査して仕分ける機能を果たす機器である。本ドリル準備装置１から複数台のプリント基盤穴明け加工装置１０１、１０２・・・１００ｎにドリルを供給し、移載検査部５において、ドリルを検査して必要な本数をマガジンケースＭに詰めてプリント基板の穴明け加工装置１００に供給する。移載検査部５とプリント基板穴明け加工装置１００との間のドリルの受け渡しは搬送ラインを形成するか手作業によるか任意に設定できる。ドリルは、ドリルストッカー部５０では、種類毎に１０〜５０本程度収納可能なドリルケースＫに収納されている。プリント基板穴明け加工装置１００では、必要なドリルがマガジンケースＭにまとめられて収納されている。したがって、穴明け加工に必要なドリルの候補が収納されたドリルケースＫが選び出されて移載検査部５に送られ、移載検査部５では検査して必要なドリルを選択してマガジンケースＭに収納してプリント基板穴明け加工機１００に供給する準備をする。また、穴明け加工が終了したドリルが収納されたマガジンケースＭは、移載検査部５に送られて検査してそのまま再使用可能、再研磨処理、廃棄に分別して、ドリルストッカー５２に仕分けして収納される。ドリルケースＫとマガジンケースＭの構造は同じにすると都合がよい。
穴明け加工の仕様に基づいて、ドリルの種類、数を選択する必要があるので、個別のドリルは管理される必要があり、ドリルの存在場所とドリルの履歴が管理されており、検査や仕様によってドリルのデータが更新される。原則として寿命の残りが少ないドリルを優先的に使用する。準備指示書に基づいて穴明け加工に必要なドリルを優先順位にしたがって選択してマガジンケースＭに収納する。ドリル管理はコンピュータによって行われており、プリント基板穴明け加工に使用したデータも含めて全体管理がなされ、ドリル準備装置１からもアクセスできるようにコンピュータシステムが構築されている。コンピュータシステム自体はイントラネットによって工場や会社全体など必要な範囲で構築されているシステムを活用することができる。
穴明け加工装置１００から使用後は、マガジンケースに収納された状態で回収され、移載検査部５で使用後の状態を検査されて再利用、再研磨、廃棄に仕分けされる。細い径のドリルは、再使用されずに廃棄されるので検査する必要はない。その後、ドリルケースに詰められてロボットアーム２を経由して使用後のドリルストッカー５２に回収収納される。回収後、研磨が必要なドリルは研磨７４を経て再研磨済みドリルとしてドリルストッカー５１に収納される。廃棄ドリルされるドリルは廃棄７５される。

図２には、本発明の自動ドリル準備装置の平面的な機器配置が示されている。
ロボットアーム２の作業エリアｒにドリルストッカー５１、５２および移載検査部５が配置されている。
この例では、使用可能なドリルが収納されているドリルストッカー５１は、未使用のドリルが収納されるドリルストッカー区５１１、再研磨が１回されたドリルが収納されるドリルストッカー区５１２、再研磨が２回されたドリルが収納されるドリルストッカー区５１３、再研磨が３回されたドリルが収納されるドリルストッカー区５１４の４つに区分されている。使用に回収されたドリルが収納されているドリルストッカー５２は、そのまま再使用が可能なドリルが収納されるドリルストッカー区５２１、再研磨が必要なドリルおよび廃棄されるドリルが収納されるドリルストッカー区５２２の２つに区分されている。
各ドリルストッカーは、多段の棚を備えた収納部と収納部に前後に出し入れ用の台が備えられている。各棚には、例えば４列５行で２０個のドリルケースが収納される。ロボットアーム２が、棚板を準備台に引き出して、個々のドリルケースを把持して移載検査部５へ移送する。収納されているドリルが少なくなってきたら、ロボットアーム２と反対側にある準備台に棚板を引き出して、新品のドリルが詰められたドリルケースを補充する。
移載検査部５は、ロボットアーム２からドリルケースＫを受け取る搬入ベルトコンベア６、外へドリルを出す搬出ベルトコンベア７によって、搬入・搬出機構を構成している。搬入されたドリルケースＫに収納されたドリルは、ドリルの方向を検査機器に適合する方向に姿勢を揃えるドリル反転機３にロボットハンド４によって運ばれる。姿勢が揃えられたドリルは、検査ユニット８にて長さや太さ、傷などの必要な項目が検査されて、良品がマガジンケースＭに詰められる。マガジンケースＭは、搬出ベルトコンベア７によって、移載検査部５の搬出口へ送られる。検査された良品ドリルは個別のデータが入力され、穴明け加工に必要な本数が複数のマガジンケースＭに準備される。このマガジンケースＭがプリント基板穴明け加工装置に供給される。

穴明け加工に使用されたドリルは、マガジンケースＭに詰められて回収されて、移載検査部５に搬入されて、検査され、再使用可能、要再研磨、廃棄に仕分けられてドリルケースＫに詰められて、搬出され、ロボットアーム２によって、ドリスストッカー５２に収容される。その後、再研磨が必要なドリルは研磨工程を経て、ドリルストッカー５１に送られる。廃棄されるドリルは、廃棄７５へ回され、空きケースが予備ドリルケースとなる。な、径の細いドリルなど再研磨や再使用をしない種類のドリルは、移載検査部の検査ユニットを経由することなく、ドリルストッカー５２に収容することも可能である。

ドリルの準備および回収について、機器の構成とともに説明したが、さらに準備フローおよび使用後のドリルの回収フローについて図３、図４を用いて説明する。
２．ドリル準備工程
図３には、本発明のドリル準備工程を順に示すフローが示されている。
新規購入されたドリルなどを詰めたドリルケースをドリルストッカー部へ収納する固定１１、必要な種類についてドリル情報と収納番地情報の更新１２工程（新品についてはこの時点では情報入力の必要はない）、穴明け加工に必要なドリルの種類、本数に関する情報が掲載された指示書７１のデータを読み込む工程１３、データに基づきロボットアーム２が作動して必要なドリルケースＫをドリルストッカー５１から選択して移載検査部５へ搬送する工程１４、ドリルの姿勢を上向きなどに揃えるドリル反転工程１５、ドリル長、リング長などの良否を検査する検査工程１６、良品について穴明け加工装置に装着しやすいようにドリルの刃先を下向きに揃える反転工程１７、良品をドリルマガジンＭに詰める収納工程１８、ドリルの測定データとマガジンケースの収納番地をデータ入力するデータ更新工程１９（このデータ更新は全てのドリルについてなされる）、マガジンケースＭを複数のプリント基板穴明け装置１００に搬送工程２０に順次送られるフロー工程から構成される。
検査工程１６にて不良品とされたドリルは、ドリルの刃先を下向きに揃える反転工程２１、ドリルマガジンＭに詰める収納工程２２、ドリルの測定データとマガジンケースの収納番地をデータ入力するデータ更新工程２３（このデータ更新は全てのドリルについてなされる）、不良の状態によって再研磨あるいは廃棄に仕分けられてドリルストッカー５２に収容されて、次の処理に供される。

３．使用後のドリル仕分け工程
図３には、本発明の穴明け加工使用後のドリルの仕分け工程を順に示すフローが示されている。
プリント基板穴明け装置１００で使用されたドリルは、ドリルマガジンケースＭに詰められて移載検査部５に搬入される工程３１、使用経歴によって設定寿命が更新される工程３２、検査ユニットにて再利用の可能性が判定される工程３３、再利用不可能なドリルを廃棄へ送る廃棄行程４０にそれぞれ分けられる。
判定工程３３で再利用可能とされたドリルはさらに研磨が必要か否かを判定する研磨必要性判定工程３４、再研磨不要とされたドリルはデータ更新４１、ドリルケースＫに詰められる非研磨再利用ドリル詰め工程４２、ロボットアーム２によってストッカー５２に収容される再利用ストッカー収納部工程４３にそれぞれ分けられる。
研磨が必要か否かを判定する研磨必要性判定工程３４にて再研磨が要とされたドリルはデータ更新３５、ドリルケースＫに詰められる再研磨要ドリル詰め工程３６、ロボットアーム２によってストッカー５２の再研磨処理ストッカー部に収容される再利用ストッカー収納部工程３７、その後研磨工程３８へ送られる。

１ ドリル準備装置
２ ロボットアーム
３ ドリル反転機
４ ロボットハンド
５ 移載検査部
６ 搬入ベルトコンベア
７ 搬出ベルトコンベア
８ 検査ユニット
１０ ドリル準備工程
３０ 穴明け使用後のドリル仕分け工程
５０ ドリルストッカー
５１ 未使用・再研磨済みドリルストッカー
５２ 使用後ドリルストッカー
１００、１０１、１０２、１００ｎ 穴明け加工装置
Ｋ ドリルケース
Ｍ マガジンケース

Claims (3)

1. ドリルストッカー部、搬出搬入部、移載検査部を備え、ストッカー部から穴明け加工に必要なドリルをマガジンケースに装填する自動ドリル準備装置であって、
   ドリルストッカー部には、各種のドリルを収納したドリルケースが収納されており、
   搬出搬入部は、搬送用ロボットアーム、搬入コンベアベルトと搬出コンベアベルトを備えており、
   移載検査部は、ドリル向きを揃えるドリル姿勢整列機、検査機、マガジンケースを備えており、
   ドリル準備工程として、ドリルケースがドリルストッカー部から搬送用ロボットアームによって摘出されて搬入コンベアベルトに移され、搬入コンベアによって搬送されたドリルケースに収納されたドリルはドリル姿勢整列機によって、先端が上向きに整列され、
   その後移載検査部にて所定項目を検査し、穴明け作業に必要なドリルをマガジンケースへ収納し、
   当該マガジンケースを搬出コンベアベルトにて、搬出する工程を備えた自動ドリル準備装置であって、
   ドリルは、固有情報が管理されており、履歴および検査によってデータが更新され、使用後も寿命が残っている再使用可能なドリルを優先してマガジンケースに装填することを特徴とする自動ドリル準備装置。
2. 使用後のドリルの仕分け工程として、プリント基板穴明け加工装置から回収されたマガジンケースをマガジン用トレイに載せて移載検査部へ送り、検査部にて検査して、再利用可能ドリル、再研磨可能ドリルおよび廃棄ドリルに選別して、ドリルケースに収納して、搬出コンベアベルトと搬送用ロボットアームを介してドリルストッカー部へドリルを戻す工程であることを特徴とする請求項１記載の自動ドリル準備装置。
3. ドリルストッカー部には、未使用ドリルストッカー部、再研磨処理済みドリルストッカー部、再利用可能ドリルストッカー部、要再研磨・廃棄ドリルストッカー部を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動ドリル準備装置。