(57)【要約】【課題】奇数刃の工具であっても確実に工具径を判定することができる工具径判定方法およびプリント基板加工機を提供すること。【解決手段】判定対象である工具１５の回転の軸線を測定原点Ｏ２に合わせ、工具径測定装置１により、工具１５の半径を測定する。そして、得られた半径の最大値を２倍して工具径Ｄとする。工具径Ｄを測定した半径の最大値の２倍とするので、刃数が奇数の工具１５であっても工具径Ｄを確実に判定することができる。【選択図】　　　　図１
2004106093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具の径方向の長さを測定することにより、当該工具の工具径を判定する工具径判定方法において、
判定対象である工具を当該軸線の回りに回転させながら当該半径を測定し、
得られた測定値の最大値の２倍を当該工具の工具径とすることを特徴とする工具径判定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の工具径判定方法を用いて工具径の判定をすることを特徴とするプリント基板加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具の径方向の長さを測定することにより、当該工具の工具径を判定する工具径判定方法およびプリント基板加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板の外形を加工するプリント基板加工機では、被加工物であるプリント基板を載置するテーブル上に数１０〜数１００本の工具を配置しておき、加工プログラムからの指示あるいは工具寿命による工具交換指令に基づいて、工具を交換をしながら加工をする。
【０００３】
工具径確認機能を備えるプリント基板加工機の場合、工具を交換した時には、加工に先立ち、交換した工具の工具径Ｄ（回転径）が指定された工具径と一致しているかどうかを確認する。
【０００４】
図８は、従来の工具径測定装置の構成図である。
【０００５】
工具測定装置１は、測定部２と制御部３とから構成されている。測定部２は、レンズ４と、レンズ４の焦点に配置されたランプ５と、レンズ６と、電荷結合素子等の受光素子７を並べた受光装置７Ａと、から構成されている。なお、受光装置７Ａは、レンズ６からａの位置に挿入された物体の像が結像される位置に配置されている。
【０００６】
制御部３は、スキャニング回路８と、２値化回路９と、シフトレジスタ１０と、演算回路１１と、設定回路１２と、比較回路１３とから構成されている。比較回路１３はプリント基板加工全機体を制御する制御装置１４に接続されている。
【０００７】
次に、従来の工具測定装置の動作を説明する。
【０００８】
２枚刃の工具１５をレンズ６からａの位置に挿入すると、ランプ５から放射されレンズ４により平行光に変換された光により、工具１５の像が受光装置７Ａに形成される。この状態で工具１５を回転させると、スキャニング回路８は、受光素子７の出力を順番に２値化回路９に出力することを繰り返す。２値化回路９は受光素子７の出力を予め設定された閾値と比較して２値化信号に変換し、その結果をシフトレジスタ１０に出力する。シフトレジスタ１０は受光素子７の配列に対応する２値化信号を記憶・更新する。演算回路１１は、予め定められた時間毎に、シフトレジスタ１０の記憶内容から工具径Ｄを下記の式１により算出する。比較回路１３は、加工プログラムにより設定回路１２に設定された工具径と演算回路１１で演算された工具径との差を求めて制御装置１４に出力する。制御装置１４は、工具１５が１回転する間に、比較回路１３からの出力の絶対値が予め定められた範囲に入る場合には、加工を継続し、相違している場合は、加工を停止する。
【０００９】
Ｄ＝　Ｎ・Ｐ／Ｆ　・・・（式１）
ここで、Ｎはランプ５からの光が遮断された受光素子７の数、Ｐは受光素子７の配置ピッチ、Ｆはレンズ６の倍率である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図９は、代表的な工具の平面図である。
【００１１】
工具に形成される刃数は用途に応じて種々のものがあり、同図（ａ）は刃数が２の場合、（ｂ）は１の場合、（ｃ）は３の場合、（ｄ）は５の場合をそれぞれ示している。
【００１２】
工具１５の刃数が偶数（以下、「偶数刃」という。）である場合、測定した工具１５の直径と工具径Ｄは一致する。しかし、工具１５の刃数が奇数（以下、「奇数刃」という。）である場合、同図および図１０に示すように、測定値Ｋの最大値は工具径Ｄよりも小さい値となるため、工具径を正確に測定することができない。そこで、奇数刃の工具１５を使用する場合には、予め工具径確認機能を無効にして加工をしていた。
【００１３】
しかし、工具径確認機能を無効にすると、交換した工具１５が誤ったものである場合、加工不良が発生した。
本発明の目的は、奇数刃の工具であっても確実に工具径を判定することができる工具径判定方法およびプリント基板加工機を提供するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の第一の手段は、工具の径方向の長さを測定することにより、当該工具の工具径を判定する工具径判定方法において、判定対象である工具を当該軸線の回りに回転させながら当該半径を測定し、得られた測定値の最大値の２倍を当該工具の工具径とすることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第二の手段は、プリント基板加工機として、上記に記載の工具径判定方法を用いて工具径の判定をすることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るプリント基板加工機の構成図、図２はテーブルの平面図、図３は記憶装置の内容を示す図であり、図８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。
【００１８】
図１において、プリント基板１８は、プリント基板加工機６０のテーブル１９に載置されている。テーブル１９は図示を省略する案内装置に支持され、図面に垂直な前後方向に移動自在である。テーブル１９の下面に固定されたナット２０は送りねじ２１に螺合している。送りねじ２１は図示を省略するサーボモータによって回転駆動される。
【００１９】
図２に示すように、テーブル１９はプリント基板１８を載置する加工領域１９Ａと工具１５を載置する工具格納領域１９Ｂに区分けされている。
【００２０】
工具格納領域１９Ｂには、工具格納装置２２が載置されている。工具格納装置２２には複数の工具１５および１本の基準バー７０が、一本ずつ整列された状態で格納されている。
【００２１】
工具格納装置２２には、工具１５毎に格納場所番号（ＡＡ〜ＫＫ）と、同一径の工具１５をグループ化した工具番号（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８）とが割り当てられている。なお、格納場所番号ＫＫには、半径がＲの基準バー７０が配置されている。工具測定装置１は、工具格納装置２２と並べて、テーブル１９に配置されている。
【００２２】
スライダ２３は、図示を省略する案内装置に支持され、図の左右方向に移動自在である。スライダ２３の背面に固定されたナット２４は、送りねじ２５に螺合している。送りねじ２５はサーボモータ２６によって回転駆動される。
【００２３】
主軸頭２７は、スライダ２３に支持され、図の上下方向に移動自在である。送りねじ２９は主軸頭２７の背面に固定されたナット２８に螺合し、サーボモータ３０によって回転駆動される。
【００２４】
主軸３１は、主軸頭２７に回転自在に支持され、図示を省略するモータによって回転駆動される。コレットチャック３２は、主軸３１に支持され、図示を省略する駆動手段により開閉自在に駆動される。
【００２５】
工具１５は、コレットチャック３２に着脱可能に保持されている。エアシリンダ３３は、ブラケット３４を介して主軸頭２７に支持されている。エアシリンダ３３には、圧力が一定のエアが常時供給されている。プレッシャフット３５は、エアシリンダ３３のロッドに取り付けられている。
【００２６】
以上の構成であるから、主軸３１とテーブル１９を移動させることにより、主軸３１をテーブル１９の任意の位置に位置決めすることができる。また、主軸３１を上下方向に移動させ、コレットチャック３２により工具格納装置２２に収納された任意の工具１５または基準バー７０を着脱することができる。
【００２７】
制御装置１４は、フレキシブルディスク４１に記憶された加工プログラムを読み込むＦＤ入力装置４２と、フレキシブルディスク４１に記録されていないデータを入力するためのキーボード４３と、入力データや後述する記憶装置５０に記憶された内容を表示するＣＲＴ４４と、からなる入出力部４０と、各種データの比較、演算処理等を行う演算装置４５と、各種データを記憶する記憶装置５０と、から構成されている。
【００２８】
記憶装置５０には、図３に示すように、格納された工具１５の工具径毎に割り当てられた工具番号を記憶するデータテーブル５１と、工具格納装置２２に格納されたそれぞれの工具１５に対応して工具格納場所を記憶するデータテーブル５２と、個々の工具の寿命までの使用可能数を記憶するデータテーブル５３と、工具１５毎にその使用回数を記憶するデータテーブル５４と、異常発生の来歴を記憶するデータテーブル５５と、格納された工具１５の工具径を記憶するデータテーブル５６と、工具番号に対応する加工条件を記憶するデータテーブル５７と、が設けられている。
【００２９】
次に、この実施形態の動作を説明する。
【００３０】
図４は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【００３１】
ワークの加工を開始するとき、あるいは使用中の工具１５が寿命に達した時には、工具１５の保持が指令される。このとき、使用する工具１５は工具番号によって指定される。
【００３２】
工具の保持が指令されると、先ず、最初の加工であるかどうかを確認し、最初の加工である場合は手順Ｓ２０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ６０の処理を行う（手順Ｓ１０）。手順Ｓ２０では格納場所番号ＫＫに格納されていた基準バー７０を保持し、図５に示すように、主軸３１の軸線を設計上の基準点Ｏ１（０，０）に位置決めして（手順Ｓ３０）、基準バー７０の半径ｋを測定し（手順Ｓ４０）、測定原点Ｏ２のｙ座標を（０，Ｒ−ｋ）とする（手順Ｓ５０）。ここで、設計上の基準点Ｏ１は、Ｙ軸がレンズ６の軸方向の中心がｘ方向にａとなる位置であり、Ｘ軸が工具径測定可能範囲の一方の端部である。この結果、工具径測定可能範囲の端部が、同図に示すように、設計上の基準点Ｏ１からずれている場合であっても、工具１５の軸心を工具径測定可能範囲の一方の端部に位置決めすることができる。
【００３３】
次に、基準バー７０を格納場所番号ＫＫに格納した後、指定された工具１５を保持する（手順Ｓ６０）。すなわち、データテーブル５１に記憶された工具番号を参照して所望の工具１５が格納されたデータテーブル５２の工具格納場所を選択して工具１５を保持すると共に、設定回路２１に当該工具径を設定する。
【００３４】
次に、データテーブル５２で選択された工具格納場所番号からデータテーブル５３のデータとデータテーブル５４のデータとを比較して、工具寿命に達していない工具格納場所番号を確認し、たとえば、工具格納場所番号ＡＣの工具１５を選択すると共に、選択された工具格納場所ＡＣに対応するデータテーブル５５により異常の有無を確認する。なお、データテーブル５５に「１」が記憶されている場合は、工具格納場所ＡＣに格納されている工具１５に異常があるので、次の工具格納場所ＡＤの工具１５を選択する。そして、図６に示すように、選択した工具１５を測定原点Ｏ２に位置決めした後（手順Ｓ７０）、工具１５を１回転させながら工具の半径ｒを測定し（手順Ｓ８０）、設定値Ｄの１／２（Ｄ／２）と半径ｒとの差の絶対値と許容値αとを比較し（手順Ｓ９０）、工具１５が１回転する間に（Ｄ／２−ｒ）の絶対値が許容値α以下の場合は処理を終了して加工を開始し、その他の場合はアラームを表示して作業を中止する（手順Ｓ１００）。
【００３５】
なお、基準バー７０に代えて例えば直径が知られている２枚刃の工具を使用する場合には、手順Ｓ４０において工具１５を１回転させ、そのときの最大半径を用いるようにすればよい。
【００３６】
また、上記では、あるワークの加工を開始する度に測定原点Ｏ２の位置を確認するようにしたが、加工装置の電源を入れた時に確認するようにしてもよいし、予め定める時間毎に確認するようにしてもよい。
【００３７】
さらに、図７に示すように、受光装置７Ａの設置範囲（または有効範囲）をレンズ６の光軸の一方の側だけとするように構成しても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
なお、受光装置７Ａの光軸側の端部が光軸からずれていたとしても、上記の場合と同様、基準バー７０を測定することにより、そのずれ量を補正することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、工具の径方向の長さを測定することにより、当該工具の工具径を判定する工具径判定方法において、判定対象である工具を当該軸線の回りに回転させながら当該半径を測定し、得られた測定値の最大値の２倍を当該工具の工具径とするので、工具の刃数が奇数であっても、その工具径を確実に判定することができる。
【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構成図である。
【図２】本発明に係るプリント基板加工機のテーブルの平面図である。
【図３】本発明に係るプリント基板加工機の記憶装置の内容を示す図である。
【図４】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の動作説明図である。
【図６】本発明の動作説明図である。
【図７】本発明の変形例の説明図である。
【図８】従来の工具径測定装置の構成図である。
【図９】代表的な工具の平面図である。
【図１０】従来技術の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１５　工具
Ｏ２　測定原点
１　工具径測定装置
Ｄ　工具径
【図１】
2004106093.tif 000003
【図２】
2004106093.tif 000004
【図３】
2004106093.tif 000005
【図４】
2004106093.tif 000006
【図５】
2004106093.tif 000007
【図６】
2004106093.tif 000008
【図７】
2004106093.tif 000009
【図８】
2004106093.tif 000010
【図９】
2004106093.tif 000011
【図１０】
2004106093.tif 000012