(57)【要約】【課題】保守管理が容易で、かつ、加工品質および作業能率を向上させることができる加工方法および加工装置を提供すること。【解決手段】軸径を工具１のシャンク部１ｓの直径と同径に形成したピストンロッド３２を備えるエアシリンダ３０をプリント基板１０を載置するテーブル１１上に配置する。ピストンロッド３２をチャック２に支持させた状態でエアシリンダ３０に予め設定した圧力のエアを供給し、ピストンロッド３２をチャック２から引き離す方向に付勢する。予め定める時間Ｔが経過後、ピストンロッド３２が移動していない場合は加工を行い、その他の場合はアラームを表示して加工を中止する。【選択図】　　　　図３
2004009160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具保持手段を備え、工具を交換しながらテーブル上に固定されたワークを加工する加工方法において、
前記工具保持手段の工具保持力を検査してから加工を行うことを特徴とする加工方法。
【請求項２】
工具保持手段を備え、工具を交換しながらテーブル上に固定されたワークを加工する加工装置において、
前記テーブルに前記工具保持手段の工具保持力を検査する工具保持力検査装置を配置したことを特徴とする加工装置。
【請求項３】
前記工具保持力検査装置は、
前記工具保持手段によって保持される棒状部材と、
前記棒状部材の軸線に沿って進出後退可能に当該棒状部材を支持する支持手段と、
前記棒状部材を進出、後退させる駆動手段と、
前記棒状部材の位置を検出するセンサと、
とから構成されることを特徴とする請求項２に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具保持手段を備え、前記工具保持手段に所望の工具を保持させてテーブル上に固定されたワークを加工する加工方法および加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、プリント基板加工機の主軸先端部の断面図である。
ドリルビットやルータビット等の工具１はシャンク部１ｓをチャック２に保持されている。プリント基板加工機において使用される工具１のシャンク部１ｓの直径ｄは工具１の呼び径に拘らず同一径に形成されている。
【０００３】
シャンク部１ｓに当接するチャック２先端部の内径は直径ｄよりも僅かに大径であり、外周には主軸３の先端に形成されたテーパ面３ｔのテーパ角度と等しいテーパ面２ｔが形成されている。チャック２の先端部には軸方向のスリット２ｓが形成されており、スリット２ｓが形成された部分は径方向に移動可能である。チャック２は主軸３に支持され、主軸３の軸線方向に移動自在である。主軸３はハウジング４に回転自在に支持されている。主軸３とチャック２との間に配置されたばね５は、チャック２を図の上方に付勢している。
【０００４】
工具１を保持する場合は、図示を省略する手段により、ばね５に抗してチャック２を図の下方に移動させてチャック２の先端部を開く。そして、チャック２の内部にシャンク部１ｓを挿入し、図示を省略する手段による付勢力を解除する。すると、ばね５によりチャック２が主軸３に対して上昇し、テーパ面３ｔによりチャック２の内径が縮小して工具１を径方向に加圧する。この結果、摩擦力によって工具１は主軸３に固定される。この状態で、ハウジング４を上下あるいは水平方向に移動させ、工具１によりテーブル上に固定されたワークを加工する。
【０００５】
ところで、チャック２の内面にごみが付着したり、チャック２の内面が摩耗した場合、あるいはばね５が寿命になった場合は、チャック２が工具１を保持する力（以下、「工具保持力」という。）が低下する。工具保持力が低下すると、加工時に工具１がチャック２に対して径方向および／または軸方向にスリップしてしまい、加工不良が発生する。
【０００６】
そこで、作業者は、例えば以下の手順により工具保持力を定期的に検査する。すなわち、主軸３を回転方向に固定しておき、治具を用いて工具１にトルクを付与し、チャック２（すなわち主軸３）に対して工具１が回転したときのトルクを測定する。そして、測定されたトルクの値が許容値を下回った場合はチャック２内面を清掃し、再度工具保持力を検査してから加工を行う。また、清掃によっても工具保持力が回復しない場合は、チャック２あるいはばね５を交換する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プリント基板加工機の場合、主軸３先端部にはプレッシャフット等の他の装置が配置されている。このため、工具保持力を確認する時は、これらの装置を主軸３先端部から取り外さなければならず、段取り作業に時間を要するので作業者の作業能率が低下する。また、検査の間は加工ができないから、加工能率も低下することになる。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、保守管理が容易で、かつ、加工品質および作業能率を向上させることができる加工方法および加工装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の手段は、工具保持手段を備え、工具を交換しながらテーブル上に固定されたワークを加工する加工方法において、前記工具保持手段の工具保持力を検査してから加工を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第２の手段は、工具保持手段を備え、工具を交換しながらテーブル上に固定されたワークを加工する加工装置において、前記工具保持手段の工具保持力を検査する工具保持力検査装置を設け、この工具保持力検査装置を前記テーブルに配置することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るプリント基板加工機の斜視図であり、図５と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省略する。
【００１３】
同図において、プリント基板１０は、テーブル１１に固定されている。テーブル１１は、ベッド１２に固定された一対の直線案内装置１３および図示をされないモータにより、前後（Ｘ）方向に移動自在である。テーブル１１には、穴１４が形成されている。穴１４の下部に当たるテーブル１１の内部には後述する工具保持力検査装置が配置されている。
【００１４】
テーブル１１の前方には、加工に使用される複数の工具１を保持する保持工具パレット１６と、工具交換時に工具１を一時的に載置するツールホルダ１７とが配置されている。
【００１５】
テーブル１１を跨いでベッド１２に固定された門形のコラム２０には一対の直線案内装置２１が固定されている。ボールネジ２２はコラム２０に回転自在に支持され、モータ２３により駆動される。クロススライド２４は直線案内装置２１に支持され、図示を省略するナットがボールネジ２２に螺合し、左右（Ｙ）方向に移動自在である。クロススライド２４には一対の直線案内装置２５が固定されている。ボールネジ２６はクロススライド２４に回転自在に支持され、モータ２７により駆動される。ハウジング４は直線案内装置２５に支持され、図示を省略するナットがボール２６ねじに螺合し、上下（Ｚ）方向に移動自在である。ハウジング４には、先端に工具１を保持する主軸３が、回転自在に支持されている。ＮＣ装置２８は、予め入力される加工プログラムに従ってプリント基板加工機の各部を制御する。
【００１６】
図２は、本発明に係るテーブル部の断面図である。
【００１７】
テーブル１１の内部に形成された空間１１ｉには、シリンダ３１とピストンロッド３２とからなるエアシリンダ３０が配置されている。シリンダ３１は、ピストンロッド３２の移動方向が主軸３の軸線と平行、かつ、シリンダ３１に引き込んだピストンロッド３２の端部が穴１４に嵌合すると共に先端がテーブル１１の表面から突出しない位置に固定されている。ピストンロッド３２の一方の端部は工具１のシャンク部１ｓの直径ｄと同径である。シリンダ３１の外側に配置されたセンサ３３は、ピストンロッド３２に形成されたピストン部３２ｐが対向する場合はオン信号を、その他の場合はオフ信号をＮＣ装置２８に出力する。
【００１８】
シリンダ３１の上側供給口３１ａは圧力調整弁３４を介して、また下側供給口３１ｂは直接、図示を省略するエア圧力源に接続されている。
【００１９】
図３は、工具保持力を検査する手順を説明するフローチャートである。加工に先立ち、チャック２を開くと共に、圧力調整器３４を所望の圧力に設定する（Ｓ１０、Ｓ２０）。次に、テーブル１１とクロススライド２４を動作させ、主軸３の軸線をピストンロッド３２の軸線に一致させる（Ｓ３０）。また、下側供給口３１ｂからエアを供給してピストンロッド３２を上昇させる（Ｓ４０）。次に、主軸３すなわちハウジング４を下降させ（Ｓ５０）、ピストンロッド３２の先端部をチャック２の内部に挿入してから、図示を省略する手段による付勢力を解除し、図４に示すように、チャック２を閉じてピストンロッド３２を保持させる（Ｓ６０）。
【００２０】
次に、上側供給口３１ａからエアを供給し、ピストンロッド３２をチャック２から引き抜く方向に付勢し（Ｓ７０）、この状態を予め定める時間Ｔ維持する（Ｓ８０）。時間Ｔが経過した後、センサ３３の出力を確認し（Ｓ９０）、センサ３３がオフである場合はＳ１００の処理を行い、その他の場合はアラームを表示して処理を終了する。Ｓ１００では、工具保持力が許容値以上であることを確認できたので、エアを供給先を下側供給口３２ｂに切り換え、ピストンロッド３２を上方に付勢させた状態にして、チャック２を開き（Ｓ１１０）、ピストンロッド３２を加工させ（Ｓ１２０）、処理を終了する。以下、従来と同様にして加工を行う。
【００２１】
この実施形態では、工具保持力検査装置をテーブル１１の内部に配置したので加工装置全体の設置スペースを大きくすることがない。
【００２２】
また、待機時、ピストンロッドの先端がテーブルの表面から突出さないようにしたので、プリント基板をテーブルに載置する際にピストンロッドが邪魔になることはない。
【００２３】
さらに、シリンダの上側供給口と図示を省略するエア圧力源との間に圧力調整弁を配置したので、工具保持力の許容判定値を変更することが容易である。
【００２４】
なお、本発明に係る工具検査装置ではチャック２の回転方向の保持力を直接測定することはできないが、軸方向の保持力を検査することにより回転方向の保持力を適切に推定することができる。
【００２５】
また、工具保持力の検査は、加工開始前に限らず、加工途中で行うようにしてもよい。
【００２６】
さらに、主軸のトルクを制御することができる場合は、工具保持力検査装置を設けず、工具あるいは工具に相当する部材をチャックに保持させた状態で主軸を下降させ、工具あるいは工具に相当する部材の先端を例えばテーブル表面に当接させて主軸がさらに下降するかどうかを確認するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、工具保持手段を備え、工具を交換しながらテーブル上に固定されたワークを加工する加工機において、工具保持手段の工具保持力を検査してから加工を行うので、加工不良の発生を予防することができる。
【００２８】
また、工具保持力検査装置を設け、この工具保持力検査装置をワークを載置するテーブルに配置したので、保守管理が容易で、かつ、加工品質および作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板加工機の斜視図である。
【図２】本発明に係るテーブル部の断面図である。
【図３】工具保持力を検査する手順を説明するフローチャートである。
【図４】工具保持力を検査する場合の途中経過図である。
【図５】プリント基板加工機の主軸先端部の断面図である。
【符号の説明】
１　工具
１ｓ　工具１のシャンク部
２　チャック
１０　プリント基板
１１　テーブル
３０　エアシリンダ
３２　ピストンロッド
Ｔ　予め定める時間
【図１】
2004009160.tif 000003
【図２】
2004009160.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004009160.tif 000006
【図５】
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