(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工条件データ、加工プログラムを入力する入出力装置と、入力された各データを記憶する記憶装置と、各データを比較、演算する演算装置と、工具番号が同一の工具を含む複数の工具を格納した工具格納装置と、スピンドルに支持された工具の径および長さを測定する工具測定装置と、を備え、
前記工具格納装置に格納されたいずれかの工具により加工を行い、当該工具での加工を終える場合は当該工具を格納されていた位置に戻し、前記工具格納装置に格納された工具が使用できる間連続して加工をするようにしたプリント基板穴明機を制御するプリント基板穴明機の制御装置において、
前記記憶装置に、その工具格納場所番号に対応して寿命を記憶するデータテーブルと、異常の有無を記憶するデータテーブルと、を設け、
前記演算装置に、工具交換後の測定において工具に異常が発生している場合および工具が寿命である場合は、同じ工具番号の他の工具と交換させるようにした機能を備え、
前記工具測定装置で測定された工具の寸法が、前記加工プログラムで指定された工具の寸法と異なる場合は、前記異常の有無を記憶するデータテーブルに工具の異常を記憶させるとともに、
異常とされた工具を、同じ工具番号の他の工具と交換させてプリント基板の加工を継続させる
ようにしたことを特徴とするプリント基板穴明機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プリント基板穴明機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板穴明機においては、プリント基板を載置するテーブルの一端に、複数（数１００本）の工具を配列した工具格納装置を配置し、これらの工具を加工プログラムの指示、あるいは工具寿命による交換指令に基づいて交換しながら加工を行なうようになっている。
【０００３】
プリント基板に加工される穴は、加工されるプリント基板の種類によって数種類から１０数種類になることがある。また、加工される穴の数は、数１００穴から数１００００穴になる。一方、一本の工具で加工できる穴の数は、平均で３０００穴程度である。このため、前記工具格納装置には、同じ径の工具を複数本づつ格納し、使用中の工具が寿命に達すると、使用済みの工具を他の工具と交換して穴明けを継続する。
【０００４】
このように、同じ径の工具を複数本格納し、その管理を容易にするため、工具格納装置に格納される工具には、工具格納場所ごとに割り付けられた工具格納場所番号のほかに、一つの工具格納装置に、同じ径の複数の工具を格納した場合、同一の工具番号を割り付けている。そして、同じ工具番号の工具の中に、寿命に達していない工具があれば、工具交換が可能であると判断して加工を継続するようにしている。
【０００５】
しかし、工具の交換指令を受けて交換した工具の寸法（工具の径、長さ、）が、指定された工具の寸法と異なる場合、制御装置は、入力装置のＣＲＴに工具の異常をしらせるメッセージを表示してプリント基板穴明機を停止させる。そして、作業者が工具を交換して、再スタートを指示すると加工を再開するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、工具異常が発生すると、使用可能な工具があっても、プリント基板穴明機が停止し、作業者が再スタートを指示するまで停止したままになり、プリント基板穴明機の稼動率が低下することになる。特に、夜間の無人運転時には、翌朝まで再スタートが指示されないため、稼動率の低下が大きくなる。
【０００７】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、交換された工具の直径や長さに異常があっても、同一の工具番号の工具の中に使用可能な工具がある場合には、再度工具交換を行なって、加工を継続させることによりプリント基板穴明機の稼動率を向上させるようにしたプリント基板穴明機の制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明においては、加工条件データ、加工プログラムを入力する入出力装置と、入力された各データを記憶する記憶装置と、各データを比較、演算する演算装置と、工具番号が同一の工具を含む複数の工具を格納した工具格納装置と、スピンドルに支持された工具の径および長さを測定する工具測定装置と、を備え、前記工具格納装置に格納されたいずれかの工具により加工を行い、当該工具での加工を終える場合は当該工具を格納されていた位置に戻し、前記工具格納装置に格納された工具が使用できる間連続して加工をするようにしたプリント基板穴明機を制御するプリント基板穴明機の制御装置において、前記記憶装置に、その工具格納場所番号に対応して寿命を記憶するデータテーブルと、異常の有無を記憶するデータテーブルと、を設け、前記演算装置に、工具交換後の測定において工具に異常が発生している場合および工具が寿命である場合は、同じ工具番号の他の工具と交換させるようにした機能を備え、前記工具測定装置で測定された工具の寸法が、前記加工プログラムで指定された工具の寸法と異なる場合は、前記異常の有無を記憶するデータテーブルに工具の異常を記憶させるとともに、異常とされた工具を、同じ工具番号の他の工具と交換させてプリント基板の加工を継続させる。
【０００９】
【作用】
前記工具測定装置で測定された工具の寸法が、前記加工プログラムで指定された工具の寸法と異なるとき、前記データテーブルに工具の異常を記憶させるとともに、異常とされた工具を、同じ工具番号の他の工具と交換させてプリント基板の加工を継続させる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に基づいて説明する。◆
図１において、１はプリント基板。２はプリント基板穴明機のテーブルで、図示しない案内部材に移動可能に支持されている。３はナットで、テーブル２の下面に固定されている。４は送りねじで、ナット３と螺合するように回転可能に配置され、図示しないサーボモータによって回転駆動される。
【００１１】
前記テーブル２は、図２に示すように、プリント基板１を載置する加工領域２Ａと、工具格納領域２Ｂとに区分けされ、この工具格納領域２Ｂには、工具格納装置５に格納された複数の工具６が格納されている。前記工具格納装置５には、工具６の配列にしたがって、工具１本づつに対応する工具格納場所番号（ＡＡ〜ＫＫ）と、同じ直径の工具６のグループ毎に対応する工具番号（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８）が割り当てられている。
【００１２】
７は工具測定装置で、テーブル２上に載置されている。この工具測定装置７は、図３に示すように、ランプ８と、ランプ８の光を平行光にするためのレンズ９と、平行光を拡大するためのレンズ１０と、このレンズ１０を透過した光を受ける受光素子（たとえば、電荷結合素子）１１と、受光素子１１の出力を検出するためのスキャニング回路１２と、このスキャニング回路１２で検出された出力を、予め設定された閾値と比較して２値化信号に変換する２値化回路１３と、前記受光素子１１の配列に対応して２値化信号を記憶し、更新するシフトレジスタ１４と、プリント基板穴明機のスピンドルを昇降させるサーボモータに取付けられたロータリエンコーダ１５の出力パルスの数をカウントするカウンタ１６と、前記シフトレジスタ１４の記憶内容が、すべて１から０が混じる（あるいは０が混じる状態からすべて１の）状態に変化した時を検出する検出回路１７と、加工プログラムで指示された工具６の長さを設定する設定回路１８と、前記カウンタ１６の出力と検出回路１７の出力に基づいて工具６の長さを算出し、設定回路１８に設定された長さと比較して、その結果を出力する演算回路１９と、前記シフトレジスタ１４の記憶内容から工具６の直径を算出する演算回路２０と、加工プログラムで指示された工具６の直径を設定する設定回路２１と、演算回路２０で算出された工具６の直径と設定回路２１に設定された直径を比較して、その結果を出力する比較回路２２とを備えている。
【００１３】
２３はスライダで、図示しない案内部材に移動可能に支持されている。２４はナットで、スライダ２３の背面に固定されている。２５は送りねじで、ナット２４と螺合するように回転可能に配置され、サーボモータ２６によって回転駆動される。２７はスピンドルヘッドで、スライダ２３に移動可能に支持されている。２８はナットで、スピンドルヘッド２７の背面に固定されている。２９は送りねじで、ナット２８と螺合するように回転可能に配置され、サーボモータ３０によって回転駆動される。このサーボモータ３０に、前記ロータリエンコーダ１５が取付けられている。３１はスピンドルで、スピンドルヘッド２７に回転可能に支持されている。３２はコレットチャックで、スピンドル３１に開閉可能に支持され、工具６を着脱可能に支持する。３３はエアシリンダで、ブラケット３４を介してスピンドルヘッド２７に支持されている。３５はプレッシャフットで、シリンダ３３に支持されている。
【００１４】
４０は制御装置で、紙テープ４１に記録された加工プログラムを読み取る紙テープリーダ４２と、紙テープ４１に記録されていないデータを入力するキーボード４３と、入力データや後述する記憶装置の記憶内容を表示するＣＲＴ４４からなる入出力部と、各種データの比較、演算処理を行なう演算装置４５と、各種データを記憶する記憶装置５０とからなる。
【００１５】
この記憶装置５０には、格納された工具の直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、工具格納装置に格納された工具一本づつに対応して工具格納場所番号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、個々の工具の使用回数を記憶するデータテーブル５４と、工具の異常が発生したとき、その工具の工具格納場所番号に対応して、異常発生の来歴を記憶するデータテーブル５５と、格納された工具の径を記憶するデータテーブル５６と、前記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とを備えている。
【００１６】
このような構成で、プリント基板１の穴明け加工中に、使用中の工具６による穴明けが終了したとき、使用中の工具６が寿命に達したとき、あるいは、使用中の工具６に折損が発生したときに、工具６の交換が指示される。このとき、次に使用する工具６の工具番号が指定される。すると、演算装置４５は、データテーブル５１に記憶された工具番号を照合し、それらが一致するデータテーブル５２の工具格納場所番号を選択する。そして、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データを比較して、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６を選択する。さらに、選択された工具格納場所番号ＡＣに対応するデータテーブル５５により異常来歴の有無を確認する。この時、データテーブル５５に、工具格納場所番号ＡＣの工具６には異常があることを示す「１」が記憶されているので、次の工具格納場所番号ＡＤの工具６を指定して、その異常来歴の有無を確認する。
【００１７】
このようにして、交換する工具６が指定されると、工具測定装置７の設定回路１８、２２に長さと直径が設定される。同時に、テーブル２とスライダ２３が相対移動して、スピンドル３１に支持された工具６の交換を行なう。工具６の交換が終わると、テーブル２とスライダ２３が相対移動して、新たにスピンドル３１に保持された工具６を工具測定装置７に対向させる。そして、工具６の長さと直径を測定する。
【００１８】
ここで、プリント基板穴明機のスピンドルヘッド２７の機械原点からテーブル２の上面までの距離Ｌ１と、テーブル２の上面から工具測定装置７の受光素子１１までの距離Ｌ２は既知であるから、工具６の長さＬは、工具６の先端が工具測定装置７の光源８と受光素子１１の間に挿入され、光源８の光を遮ることによって、受光素子１１の出力が変化したときのスピンドルヘッド２７の移動量Ｌ３をロータリエンコーダ１５の出力に基づいて検出することにより、◆
Ｌ＝Ｌ１−Ｌ２−Ｌ３◆
で求めることができる。
【００１９】
また、工具６の直径Φは、光源８と受光素子１１の間に挿入された工具６を回転させたとき、出力が変化した受光素子１１の数Ｎをシフトレジスタ１４から読み取り、受光素子１１を構成する素子の配列ピッチＰおよびレンズ１０の倍率Ｆから◆
Φ＝Ｎ・Ｐ／Ｆ◆
で求めることができる。このようにして、工具６の長さと直径が測定され、その結果が演算装置４４に入力される。そして、工具６に異常がないときには、制御装置４０は、プリント基板穴明機を制御して加工を始める。
【００２０】
工具６の折損、スピンドルに対する装着不良、工具格納装置５へ工具６の供給間違い等により、工具６の長さや直径に異常がある場合、演算装置４５は、その工具６の工具格納場所番号に対応するデータテーブル５５に、工具異常来歴を記憶させるとともに、再度同じ工具番号の工具６と交換を行ない、工具６の測定を行なう。
【００２１】
このように、工具６に異常が発生した場合でも、同じ工具番号で使用可能な工具６が有る間は加工を継続することができるので、プリント基板穴明機の工具の異常による停止時間を短縮し、稼動率を向上させることができる。
【００２２】
また、データテーブル５５を呼び出し、ＣＲＴ４４に表示させることにより、異常とされた工具６を確認することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、加工条件データ、加工プログラム等を入力する入出力装置と、入力された各データを記憶する記憶装置と、各データを比較、演算する演算装置とを備え、複数の工具を格納した工具格納装置と、スピンドルに支持された工具の径および長さを測定する工具測定装置を備えたプリント基板穴明機を制御するプリント基板穴明機の制御装置において、前記記憶装置に、その工具格納場所番号に対応して異常の有無を記憶するデータテーブルを設け、前記工具測定装置で測定された工具の寸法が、前記加工プログラムで指定された工具の寸法と異なるとき、前記データテーブルに工具の異常を記憶させるとともに、異常とされた工具を、同じ工具番号の他の工具と交換させてプリント基板の加工を継続させるようにしたので、工具の異常による停止時間を無くし、プリント基板穴明機の稼動率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリント基板穴明機とその制御装置を示すブロック線図。
【図２】工具の配列状態を示す平面図。
【図３】工具測定装置を示すブロック線図。
【図４】記憶装置におけるデータテーブルの記憶内容を示す説明図。
【符号の説明】
５        工具格納装置
６        工具
７        工具測定装置
３１      スピンドル
４０      制御装置
４２      紙テープリーダ
４３      キーボード
４４      ＣＲＴ
４５      演算装置
５０      記憶装置
５５      データテーブル
【図１】
0003751321.tif 000002
【図２】
0003751321.tif 000003
【図３】
0003751321.tif 000004
【図４】
0003751321.tif 000005