(57)【要約】【課題】  ワークを押さえるプレッシャのワーク当接面の摩耗状態を調べるのに時間を要し、かつ測定が不正確である。【解決手段】  プリント基板加工機２００は、ワークを押さえるプレッシャフットでワークを押さえて、ワークを加工するドリル２０を、プレッシャフットのワークを押さえるブシュ２３に形成された貫通穴２６を貫通させてワークを加工するようになっており、ブシュ２３のワークに当接するワーク当接面２３ａが当接されてワーク当接面２３ａが転写される感圧紙６１と、感圧紙６１に転写されたワーク当接面２３ａの面積を測定するカメラ５０及び画像処理装置５１とカメラ５０及び画像処理装置５１の測定面積が所定の面積未満のときドリル２０によるワークの加工を停止させる制御手段５２，２８と、を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを押さえるワーク押さえ手段で前記ワークを押さえ、前記ワークを加工する加工工具を、前記ワーク押さえ手段の前記ワークを押さえるワーク押さえ部に形成された貫通穴を貫通させて前記ワークを加工するプリント基板加工機において、
前記ワーク押さえ部の前記ワークに当接するワーク当接面が当接されて前記ワーク当接面が転写される転写手段と、
前記転写手段に転写された前記ワーク当接面の面積を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定面積が所定の面積未満のとき前記加工工具による前記ワークの加工を停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするプリント基板加工機。
【請求項２】
前記転写手段は、前記ワーク当接面が圧接された部分が変色する感圧シートである、
請求項１に記載のプリント基板加工機。
【請求項３】
前記転写手段は、前記ワーク当接面に塗布した転写剤が転写される被転写シートである、
請求項１に記載のプリント基板加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク押さえ手段であるプレッシャフットによりワークの加工部周辺を押圧して、そのワークを加工するプリント基板加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板加工機には、プリント基板穴あけ機がある（例えば、特許文献１参照）。また、図３に示すプリント基板穴あけ機もある。
【０００３】
図３は、従来のプリント基板加工機であるプリント基板穴あけ機の斜視図である。図４は、図３のプリント基板穴あけ機におけるスピンドルの先端部の正面一部断面図である。
【０００４】
図３に示すように、プリント基板穴あけ機１００における、テーブル１は、ベッド３上に固定した軌道４上に移動自在に設けられて、Ｘ軸モータ２により矢印Ｘ方向に往復移動するようになっている。コラム５は、テーブル１を跨いでベッド３に固定してある。クロススライド６は、コラム５の側面に固定した軌道９上に移動自在に設けられて、Ｙ軸モータ７及びボールねじ８により矢印Ｙ方向に往復移動するようになっている。ハウジング１０は、クロススライド６上に固定した軌道１３上に移動自在に設けられて、Ｚ軸モータ１１及びボールねじ１２により矢印Ｚ軸方向に昇降するようになっている。なお、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚの向きは、互いに直交する向きである。
【０００５】
プリント基板３０は、複数枚重ねられて、テーブル１に固定してある。一番上のプリント基板３０には上板３１を重ねてある。上板３１は、厚みが０．５ｍｍ程度のアルミ板である。
【０００６】
図４において、加工工具であるドリル２０を回転自在に保持するスピンドル２１は、ハウジング１０に支持されている。スピンドル２１の先端部が進入するプレッシャフット本体２２の先端には、ワーク押さえ部であるブシュ２３を設けてある。ブシュ２３の先端部（下端部）は、環状に形成してある。ブシュ２３の下端部には、外周部と貫通穴２６とを接続する溝２４を形成してある。以下、プレッシャフット本体２２とブシュ２３とを合わせてワーク押さえ手段であるプレッシャフットＰＦという。
【０００７】
プレッシャフットＰＦは、連結ジョイント４０を介してエアシリンダ４１のピストンロッド４１ａに設けてある。エアシリンダ４１はハウジング１０に保持されている。エアシリンダ４１は、ピストンロッド４１ａを伸張させたときのブシュ２３の下端とドリル２０の先端との距離があらかじめ定める値ｇになるようにハウジング１０に取り付けてある。なお、ブシュ２３下端の外径はＤ、貫通穴２６の直径はｄである。スピンドル２１とプレッシャフットＰＦとで形成される空間２５は、集塵機２７に接続してある。ＮＣ装置２８は各軸のモータ等の制御を行うようになっている。
【０００８】
プリント基板穴あけ機１００は、クロスライダ６を矢印Ｙ方向に、テーブル１を矢印Ｘ方向に移動してドリル２０を加工箇所に位置決めをする。その後、ハウジング１０がスピンドル２１、及びプレッシャフットＰＦと一体に下降する。プレッシャフットＰＦは上板３１に当接して下降を阻止され、エアシリンダ４１が縮まって、その反力で上板３１を介してプリント基板３０をテーブル１に押し付ける。スピンドル２１はハウジング１０とともに下降を継続し、ドリル２０の回転と、スピンドル２１の下降とによって、プリント基板３０の所定の位置に穴があけられる。プリント基板３０に穴をあけるとき、集塵機２７が動作して、空間２５を負圧にして、加工屑を集塵する。
【０００９】
ドリル２０でプリント基板３０に穴をあけると、ハウジング１０が上昇して、スピンドル２１も一緒に上昇する。しかし、プレッシャフットＰＦは、当初、上板３１を介してプリント基板３０をテーブル１に押し付けたままになっているが、ハウジング１０がある程度上昇してドリル２０がプリント基板３０から抜け出た後、エアシリンダ４１が元の長さに戻った時点で、ハウジング１０とともに上昇する。そして、プレッシャフットＰＦの下端（ブシュ２３の下端）が上板３１と干渉しない位置に位置決めされる。最後、クロスライダ６と、テーブル１とによって、ドリル２０とプリント基板３０とが水平方向に相対移動して、次の加工箇所にドリル２０を位置決めする。
【００１０】
このように、プリント基板穴あけ装置１００は、プレッシャフットＰＦにより上板３１とプリント基板３０をテーブル１に押し付けてドリル２０を上板３１に切り込ませ、プリント基板３０に穴をあけるようになっているので、加工位置精度を向上させることができる。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２９１３３号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、プリント基板は、１枚のプリント基板において、厚みが不均一であることが多い。このため、プリント基板を複数枚重ねると、上層のプリント基板と下層のプリント基板との間に隙間が生じることがある。
【００１３】
この隙間が生じた箇所をプレッシャフットＰＦで押すと、押された箇所が傾き、上板３１とワーク押さえ部であるブシュ２３の下部との少なくとも一方が水平方向に移動して、上板３１に接触しているブシュ２３のワーク当接面２３ａが擦れる。この擦れが原因で、多数枚のプリント基板に穴あけ加工を繰り返しているうちに、ワーク当接面２３ａが摩耗する。ところが、この摩耗は、均一に生じるとは限らないで、ワーク当接面２３ａが斜めになることが多い。
【００１４】
このため、ブシュ２３のワーク当接面２３ａの実際に上板１に接触する面が狭くなり、プレッシャフットＰＦが上板１を加圧したとき、上板１を傾かせることになり、加工工具であるドリル２０の先端が上板３１上を滑り、加工位置精度が低下していた。
【００１５】
そこで、作業者は頻繁にワーク当接面の摩耗状態をチェックしなければならず、加工能率を向上させることができなかった。また、通常、ブシュ２３の下面とテーブルの表面との距離を測定することによりワーク当接面の摩耗状態を調べていたため、測定に時間を要していた。
【００１６】
本発明は、ワーク当接面の摩耗を短時間で確認できるようにしたプリント基板加工機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に係る発明は、ワークを押さえるワーク押さえ手段（ＰＦ）で前記ワークを押さえ、前記ワークを加工する加工工具（２０）を、前記ワーク押さえ手段（ＰＦ）の前記ワークを押さえるワーク押さえ部（２３）に形成された貫通穴（２６）を貫通させて前記ワークを加工するプリント基板加工機において、
前記ワーク押さえ部（２３）の前記ワークに当接するワーク当接面（２３ａ）が当接されて前記ワーク当接面（２３ａ）が転写される転写手段（６１）と、
前記転写手段（６１）に転写された前記ワーク当接面（２３ａ）の面積を測定する測定手段（５０，５１）と、
前記測定手段（５０，５１）の測定面積が所定の面積未満のとき前記加工工具（２０）による前記ワークの加工を停止させる制御手段（５２，２８）と、を備えたプリント基板加工機（２００）である。
【００１８】
請求項２に係る発明は、前記転写手段（６１）が、前記ワーク当接面（２３ａ）が圧接された部分が変色する感圧シートである請求項１に記載のプリント基板加工機（２００）である。
【００１９】
請求項３に係る発明は、前記転写手段（６１）が、前記ワーク当接面（２３ａ）に塗布した転写剤が転写される被転写シートである請求項１に記載のプリント基板加工機（２００）である。
【００２０】
なお、括弧内の符号は、便宜的に、図面と対照しやすくするために付したものであって、本発明の構成を何ら限定するものではない。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係るプリント基板加工機は、ワーク当接面を転写手段に転写させて、その転写されたワーク当接面の面積を測定手段で測定し、測定面積が所定の面積未満になったとき、ワーク当接面が、ワークの加工位置を狂わせるような摩耗をしたものと判断するようになっているので、ワーク当接面とワークが載置されるテーブルとの距離を測定してワーク当接面の摩耗状態を調べていた従来の場合と異なって、ワーク当接面の摩耗状態を速やかに検知することができて、装置の可動率を高めて、ワークの加工能率を向上させることができる。
【００２２】
しかも、ワーク当接面とワークが載置されるテーブルとの距離を測定していた従来の場合と異なって、ワーク当接面の転写面積を測定するため、摩耗状態を正確に検知することもできて、高度な加工位置精度を維持することもできる。
【００２３】
請求項２に係るプリント基板加工機は、転写手段が、ワーク当接面が圧接された部分が変色する感圧シートであると、ワーク当接面の摩耗状態を正確に測定することができて、ワーク当接面の摩耗状態を正確に把握することができる。
【００２４】
請求項３に係るプリント基板加工機は、転写手段が、ワーク当接面に塗布した転写剤が転写される被転写シートであると、ワーク当接面の摩耗状態を正確に測定することができて、ワーク当接面の摩耗状態を正確に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態のプリント基板加工機を図に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態のプリント基板加工機であるプリント基板穴あけ機の斜視図である。図２は、ワーク当接面の転写例を示す図である。なお、本実施形態のプリント基板穴あけ機２００は、従来のプリント穴あけ機１００にカメラ５０、画像処理装置５１、判定装置５２、受け台６０、感圧紙６１を設けた構成になっており、その他の部分は、従来のプリント穴あけ機１００と同一であるので、その同一部分については、従来のプリント穴あけ機１００と同一符号を付してその部分の説明を省略する。また、図４に示す、従来のプリント基板穴あけ機におけるスピンドルの先端部は、本実施形態のプリント基板穴あけ機のスピンドルの先端部と同一であるので、図４を本実施形態の図としても使用する。
【００２７】
カメラ５０は、光軸がドリル２０の軸線と平行になるようにハウジング１０に取り付けてある。画像処理装置５１の入力側はカメラ５０に、出力側は判定装置５２に接続してある。判定装置５２の出力側はＮＣ装置２８に接続してある。カメラ５０と画像処理装置５１は、測定手段を構成している。判定装置５２とＮＣ装置２８は、制御手段を構成している。
【００２８】
テーブル１上には受け台６０を設けてある。受け台６０には、ワーク当接面２３ａの押圧力に応じて発色する転写手段である感圧紙６１（例えば、富士フイルムビジネスサプライ株式会社から発売されている「プレスケール」）を交換できるように設けてある。感圧紙６１の矢印Ｘ、Ｙ方向の長さは、それぞれブシュ２３の先端部の外径Ｄよりも長く設定してある。
【００２９】
次に、本実施形態のプリント基板穴あけ機２００の動作を説明する。
【００３０】
ブシュ２３を新しいものと交換したとき、あるいは、あらかじめ定める数の穴あけ加工を終了したとき、作業者は、ドリル２０をスピンドル２１から外して、ＮＣ装置２８を操作して、スピンドル２１の軸線を感圧紙６１の圧力測定に使用されていない位置に位置決めする。さらに、作業者は、ＮＣ装置２８を操作して、ハウジング１０を下降させ、ブシュ２３を感圧紙６１に押圧させて、スピンドル２１がブシュ２３に対して相対的に例えば約２ｍｍ下降する位置まで移動した時点で、ハウジング１０を上昇させる。
【００３１】
ハウジング１０を下降（加圧）させたことにより、ブシュ２３の下面と受け台６０との間に挟まれた感圧紙６１が加圧されて加圧力に応じて発色する。
【００３２】
図２は、ワーク当接面の転写例を示す図である。斜線部分が発色した部分であり、ワーク当接面が感圧紙６１に接触した部分である。斜線を施していない部分は、ワーク当接面が感圧紙６１に接触していない部分であり、斜線部分よりも多く摩耗している部分である。
【００３３】
図２（ａ）は、ワーク当接面全体が感圧紙６１に接触した場合の転写図であり、ワーク当接面が均等に摩耗していることを示している。図２（ｂ）は、ワーク当接面の一部分が感圧紙６１に接触していない場合の転写図であり、ワーク当接面の一部分が多く摩耗していることを示している。図２（ｃ）は、ワーク当接面のほとんどが感圧紙６１に接触していない場合の転写図であり、ワーク当接面の一部分を残して、大部分が、多く摩耗していることを示している。この場合、ワーク当接面が完全にワーク当接面としての役目を果たしていないことを示している。図２（ａ）（ｂ）（ｃ）において、符号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃで示す部分が、ワーク当接面が感圧紙６１に接触した部分である。
【００３４】
次に、クロススライダ６とテーブル１との相対移動によって、カメラ５０の光軸を今回加圧した感圧紙６１の部分におけるドリル（スピンドル）の軸線に位置決めし、感圧紙６１の今回加圧した部分を撮像する。画像処理装置５１はカメラ５０から出力された撮像データを２値化して、２値化されたデータに基づいて画像データの面積、すなわちワーク当接面の面積Ｓ１を算出し、算出した結果をＮＣ装置２８に出力する。ＮＣ装置２８は、面積Ｓ１と、あらかじめ入力されている設計上のワーク当接面の面積Ｓ（図示の場合、外径Ｄ、内径ｄの環状の面積から溝２４の面積を差し引いた値である）とを比較し、例えば（Ｓ１／Ｓ）≧約０．８の場合は、ドリル２０を装着して次の加工を開始する。その他の場合、（Ｓ１／Ｓ）＜約０．８の場合、ＮＣ装置２８は、アラームを表示して加工を中止する。
【００３５】
アラームが表示された場合、作業者は、ブシュ２３を新しいものに交換、ブシュ２３の下面を再研磨処理、あるいは１対の連結ジョイント４０の長さ調整等を行った後、上記の場合と同様に（Ｓ１／Ｓ）≧０．８であることを確認してから、加工を再開させる。
【００３６】
この実施形態では、受け台６０および感圧紙６１をブシュ２３下端の直径Ｄよりも十分大きいものとしたので、感圧紙６１の交換頻度を減らすことができ、作業能率を向上させることができる。
【００３７】
なお、感圧紙６１の交換手段を設け、ワーク当接面の面積を確認する毎に感圧紙を交換するようにしてもよい。
【００３８】
また、この実施形態では感圧紙によりワーク当接面を確認するようにしたが、例えば、流動性を備える朱肉、スタンプ用インク等の転写剤と、この転写剤が容易に転写される、例えば、紙等の被転写シートとを用意しておき、いわゆる捺印の要領でワーク当接面を被転写シートに転写して、ワーク当接面の摩耗状態を確認してもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、ワーク当接面の転写面積Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃと設計上のワーク当接面の面積Ｓとの比により判断するようにしたが、例えば、（Ｓ１／Ｓ）＜０．８であっても、貫通穴２６に内径ｄの部分（貫通穴の縁をのぞむ部分）２６ａが全周当接している場合には、実用上加工を継続することができる場合が多いので、面積だけでなく、ワーク当接面の形状を考慮して、加工を継続するか否かを判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態のプリント基板加工機であるプリント基板穴あけ機の斜視図である。
【図２】ワーク当接面の転写例を示す図である。
【図３】従来のプリント基板加工機であるプリント基板穴あけ機の斜視図である。
【図４】図１、図３のプリント基板穴あけ機におけるスピンドルの先端部の正面一部断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｓ１  ワーク当接面の実際の面積
ＰＦ      プレッシャフット（ワーク押さえ手段）
１      テーブル
３      ベッド
６      クロススライダ
１０      ハウジング
１１      Ｚ軸モータ
１２      ボールねじ
１３      軌道
２０      ドリル（加工工具）
２１      スピンドル
２２      プレッシャフット本体
２３      ブシュ（ワーク押さえ部）
２３ａ    ワーク当接面
２４      溝
２６      貫通穴
２８      ＮＣ装置（制御手段）
３０      プリント基板
３１      上板
４０      連結ジョイント
４１      エアシリンダ
４１ａ    ピストンロッド
５０      カメラ（測定手段）
５１      画像処理装置（測定手段）
５２      判定装置（制御手段）
６０      受け台
６１      感圧紙（転写手段）
１００      従来のプリント基板加工機
２００      本発明のプリント基板加工機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005074602.tif 000006