JPH09178435A - ドリルビットの直径計測方法及び計測装置 - Google Patents

ドリルビットの直径計測方法及び計測装置

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JPH09178435A
JPH09178435A JP33724495A JP33724495A JPH09178435A JP H09178435 A JPH09178435 A JP H09178435A JP 33724495 A JP33724495 A JP 33724495A JP 33724495 A JP33724495 A JP 33724495A JP H09178435 A JPH09178435 A JP H09178435A
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JP
Japan
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drill bit
diameter
measuring device
axial direction
axis
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Application number
JP33724495A
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English (en)
Inventor
Takafumi Arai
啓文 新井
Masanobu Taketomi
正伸 武富
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドリルビットの直径を正しく測定することが
できるようにする。 【解決手段】 ドリルビット1をその軸回りに回転させ
てドリルビット1の先部の回転体1aの外形寸法を測定
しながらドリルビット1をその軸方向に移動させる。そ
してドリルビット1の軸方向に沿って測定した前記外形
寸法のうち最大値を直径Dとする。ドリルビット1が刃
部よりも細い軸部を有するものであっても測定した外径
寸法のうちの最大値をとることによって、刃部の正確な
直径を知ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種のドリルビッ
トの直径を計測するための方法及び、その装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板などの孔明けをドリルビ
ットを用いて自動制御しながら行なう場合、孔明け径に
応じた直径のドリルビットを自動的に選定したりする必
要があり、このためにドリルビットの先端部の刃部の直
径を自動計測する試みが行なわれている。
【0003】ここで、ドリルビット1の刃部2は図9
(c)に示すように2枚あるいは3枚の刃先2aを突出
させて形成されており、円柱形ではないために、ドリル
ビット1をその軸回りに回転させた際の刃先2aの先端
の回転軌跡として形成されるドリルビット1の回転体1
aの直径Dを光学式測定装置で計測し、この直径Dをド
リルビット1の直径としている。
【0004】一方、ドリルビット1としては、図9
(a)のような軸部3の直径が刃部2の直径と同じスト
レートビットAの他に、図9(b)のような軸部3の直
径が刃部2の直径よりも20〜30μm程度小さいアン
ダーカットビットBがある。このアンダーカットビット
Bは、3万〜8万rpmのように高速回転して使用する
時に発生する熱や切り粉をスムーズに排出するために、
軸部3の直径を小さく形成しているのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そして光学式測定装置
でドリルビット1の刃部2の直径を測定するにあたっ
て、ドリルビット1の先端部の刃部2の部分が光学式測
定装置にセットされていれば、刃部2の直径を測定する
ことができるが、刃部2の長さが0.2〜3.0mm程
度と短く、刃部2を確実に光学式測定装置にセットする
ことは難しく、軸部3の部分が光学式測定装置にセット
されることは避けることができない。従ってこの場合に
は、軸部3の部分の直径が測定されることになる。
【0006】しかし上記のように、ドリルビット1がア
ンダーカットビットBの場合には、軸部3の直径dは刃
部2の直径よりも小さいために、軸部3の部分の直径が
測定されるとドリルビット1の正しい直径を測定するこ
とができないという問題があった。本発明は上記の点に
鑑みてなされたものであり、ドリルビットの直径を正し
く測定することができるドリルビットの直径計測方法及
び計測装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るドリルビッ
トの直径計測方法は、ドリルビット1をその軸回りに回
転させてドリルビット1の先部の回転体1aの外形寸法
を測定しながらドリルビット1をその軸方向に移動さ
せ、ドリルビット1の軸方向に沿って測定した前記外形
寸法のうち最大値を直径とすることを特徴とするもので
ある。
【0008】また本発明に係るドリルビットの直径計測
装置は、ドリルビット1をその軸回りに回転させながら
軸方向に移動させる回転移動装置4と、ドリルビット1
の先部の回転体1aの外形寸法を光学的に測定する光学
式測定装置5とを具備して成ることを特徴とするもので
ある。本発明において上記回転移動装置4は、ドリルビ
ット1を軸回りに回転自在に支持する受けローラ6と、
受けローラ6上のドリルビット1の外周面にドリルビッ
ト1の軸の向きと回転軸とが斜めに交差するように当接
する回転駆動ローラ7とを具備して形成されていること
を特徴とするものである。
【0009】また本発明において、上記光学式測定装置
5は、CCD画素8を直線状に配列したCCD撮像セン
サ9と、ドリルビット1を軸方向に移動させる測定空間
を介してCCD撮像センサ9に対向配置されるランプ1
0とを具備して形成されていることを特徴とするもので
ある。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は本発明の実施の一形態を示すものであり、
回転移動装置4は受けローラ6と回転駆動ローラ7とか
ら形成するようにしてある。受けローラ6は回転軸6a
が平行な一対のものを一組として用い、複数組みの受け
ローラ6を配置するようにしてある。各受けローラ6は
回転自在にしてあり、受けローラ6の上間にドリルビッ
ト1のシャンク15を載せることによって、ドリルビッ
ト1を受けローラ6の回転軸6aと平行な水平配置でそ
の軸回りに回転自在に支持することができるものであ
る。回転駆動ローラ7は受けローラ6の上方位置におい
て上下回動駆動されるスイングアーム16の下端に取り
付けてあり、ベルト等を介してモータに接続してあっ
て、モータによって回転駆動されるようにしてある。こ
の回転駆動ローラ7は図2に示すようにその回転軸7a
が受けローラ6の回転軸6aとθ=5〜30°程度の角
度で傾斜するように配置してある。
【0011】このような受けローラ6と回転駆動ローラ
7とから形成される回転移動装置4にあって、受けロー
ラ6の上間にドリルビット1のシャンク15を載せた後
に、スイングアーム16を下方へ回動させることによっ
て回転駆動ローラ7を下動させると、回転駆動ローラ7
はドリルビット1のシャンク15の外周面の上部に当接
される。そして回転駆動ローラ7を回転駆動させると、
ドリルビット1は受けローラ6の上で軸回りに回転され
る。また回転駆動ローラ7は回転軸7aがドリルビット
1の軸方向に対してθの角度で傾斜しているために、こ
の傾斜による分力がドリルビット1を軸方向へ移動させ
る推力として作用し、ドリルビット1をその先端の刃部
2が先方へ進むように軸方向に前進移動させることがで
きるものである。回転駆動ローラ7の回転方向を逆向き
に切り換えることによって、ドリルビット1を後退させ
ることもできる。回転駆動ローラ7は自重でドリルビッ
ト1に接触させるようにしてもよいが、エアーシリンダ
ーやバネを用いて1〜10kgの荷重で接触させるの
が、ドリルビット1を軸方向に移動させる力を作用させ
る上で好ましい。また同じ理由で、回転駆動ローラ7は
少なくとも外周面をゴムで形成するのが好ましい。
【0012】また、光学式測定装置5はCCD撮像セン
サ9とランプ10とから形成するようにしてある。CC
D撮像センサ9は多数のCCD画素8を縦に一列に配列
して形成してある。ランプ10はこのCCD撮像センサ
9と平行に対向させて配置してあって、平行光線をCC
D撮像センサ9に向けて発光させるようにしてあり、C
CD撮像センサ9の各CCD画素8に受光されるように
なっている。
【0013】この光学式測定装置5は回転移動装置4の
近傍に配置してあり、上記のように回転移動装置4によ
ってドリルビット1を回転させながらその軸方向に前進
させると、CCD画素8の配列方向に対してドリルビッ
ト1の軸方向が直交する向きで、ドリルビット1の先部
がCCD撮像センサ9とランプ10との間の空間に差し
込まれるようにしてある。そしてこのようにドリルビッ
ト1がCCD撮像センサ9とランプ10との間の空間に
差し込まれると、ランプ10から発光される光の一部が
ドリルビット1によって遮断され、CCD撮像センサ9
の一部のCCD画素8に影として撮像される。ドリルビ
ット1の刃部2には既述のように2枚あるいは3枚の刃
先2aが突出しているために円柱形ではなく、ドリルビ
ット1を回転させると刃先2aの向きによっては影が撮
像されたり影が撮像されなかったりするCCD画素8が
存在するが、ドリルビット1の回転に伴って影が撮像さ
れる総てのCCD画素8(図1(b)に斜線を付して示
す)をCPUに設けたRAMなど記憶装置に記憶させて
おき、この記憶させたCCD画素8の配列の幅寸法Lを
出力することによって、図1(b)に示すように刃先2
aの先端の回転軌跡で形成されるドリルビット1の回転
体1aの直径D、すなわちドリルビット1の刃部2の直
径D(D=L)を計測することができるものである。
【0014】このようにドリルビット1を回転させるこ
とによってドリルビット1の刃部2の直径を計測するこ
とができるが、光学式測定装置5のCCD撮像センサ9
とランプ10の間にドリルビット1の軸部3が位置して
いるときには、軸部3の直径が計測されることになり、
既述のようにドリルビット1として軸部3の直径が刃部
2の直径よりも小さいアンダーカットビットBの場合に
は計測誤りとなる。そこで本発明では、上記のようにド
リルビット1を回転させながらドリルビット1を軸方向
に移動させることによって、ドリルビット1の先部の直
径を先端から幅広い範囲で計測するようにしてあり、ア
ンダーカットビットBにおいて軸部3の直径dは刃部2
の直径Dよりも小さいので、ドリルビット1の先部を幅
広い範囲で計測した直径のうち最大の径を刃部2の直径
Dとするものである。すなわち、ドリルビット1を軸方
向に移動させながら上記のようにCCDセンサ9でドリ
ルビット2の影を撮像するにあたって、影が撮像された
総てのCCD画素8を記憶装置に記憶させてこのCCD
画素8の配列の幅寸法Lを出力すると、このCCD画素
8の配列の幅寸法Lがそのままドリルビット1の刃部2
の直径Dとなるものである。
【0015】図3は回転移動装置4の他の実施の形態を
示すものであり、一対の回転駆動ローラ20と移送具2
1とで回転移動装置4を形成するようにしてある。送り
具21はモータ22によって回転される回転ねじ棒23
に回転ねじ棒23と共に回転しないように送り体24を
回転ねじ棒23に螺合することによって形成してある。
このものでは、一対の回転駆動ローラ20の上にドリル
ビット1を載置して回転駆動ローラ20を回転させる
と、ドリルビット1はその軸回りに回転される。そして
モータ22で回転ねじ棒23を回転させると回転ねじ棒
23の回転に伴って送り体24が矢印方向に回転ねじ棒
23に沿って移動し、送り体24でドリルビット1の後
端を押してドリルビット1を軸方向に移動させることが
できる。従って、ドリルビット1を回転させながら軸方
向に前進移動させることができるものである。
【0016】この場合、ドリルビット1の後端をシリン
ダやカムなどで押してドリルビット1を移動させるよう
にしてもよく、さらに図4のようにエアーノズル25か
ら噴出させたエアーの圧力でドリルビット1の後端を非
接触で押してドリルビット1を移動させるようにしても
よい。また送り体24を磁石で形成して、この磁石の送
り体24を回転ねじ棒23に沿って移動させてドリルビ
ット1の後端を押すようにしてもよい。このように送り
体24を磁石で形成する場合には、ドリルビット1は磁
石の送り体24に吸着されるので、ドリルビット1を前
進させる他に送り体24を後退させることによってドリ
ルビット1を後退させることもできる。
【0017】図5は回転移動装置4のさらに他の実施形
態を示すものであり、送り体24に一対の爪27を突出
して設けると共に、ドリルビット1にリング28が被嵌
して取り付けてある。このものではリング28が送り体
24の爪27間に被挿されるようにしてあり、送り体2
4を回転ねじ棒23に沿って移動させることによって、
送り体24でドリルビット1を移動させることができ
る。リング28は爪27間に保持されているために、送
り具21を前進後退させることによって、ドリルビット
1を前進させる他に後退させることもできる。
【0018】図6は回転移動装置4のさらに他の実施の
形態を示すものであり、このものでは回転駆動ローラ2
0が傾斜させてあり、重力の作用でドリルビット1を回
転駆動ローラ20の上に沿って斜め下方へ滑らせること
によって、ドリルビット1を回転させながら軸方向に移
動させることができるようにしてある。図7の実施の形
態では、上下に開口する円筒の筒体29の内周に螺旋溝
30を設け、筒体29内にドリルビット1を挿入すると
共に筒体29内に下方からエアーをエアーノズル25に
よって吹き込むようにしてある。このものでは筒体29
内に吹き込まれたエアーは螺旋溝30によって螺旋流に
なり、螺旋流のエアーによってドリルビット1を回転さ
せながら押し上げて軸方向に移動させることができる。
図9の実施の形態では、回転駆動ローラ20の外周面に
スパイラル溝31が設けてある。このものでは回転駆動
ローラ20を回転駆動させて回転駆動ローラ20上でド
リルビット1を回転させる際に、スパイラル溝31の作
用でドリルビット1をその軸方向に移動させることがで
きる。この回転駆動ローラ20はゴム等で形成するのが
好ましく、回転駆動ローラ20の回転数や材質によって
ドリルビット1の送り速度を変えることができる。
【0019】
【発明の効果】上記のように本発明に係るドリルビット
の直径計測方法は、ドリルビットをその軸回りに回転さ
せてドリルビットの先部の回転体の外形寸法を測定しな
がらドリルビットをその軸方向に移動させ、ドリルビッ
トの軸方向に沿って測定した前記外形寸法のうち最大値
を直径とするようにしたので、ドリルビットを回転させ
ることによってその先部の刃部の直径を正確に測定する
ことができると共に、ドリルビットが刃部よりも細い軸
部を有するものであっても測定した外径寸法のうちの最
大値をとることによって、刃部の正確な直径を知ること
ができるものである。
【0020】また本発明に係るドリルビットの直径計測
装置は、ドリルビットをその軸回りに回転させながら軸
方向に移動させる回転移動装置と、ドリルビットの先部
の回転体の外形寸法を光学的に測定する光学式測定装置
とを具備するものであり、回転移動装置と光学式測定装
置とを用いてドリルビットの刃部の正確な直径を計測す
ることができるものである。
【0021】また上記回転移動装置は、ドリルビットを
軸回りに回転自在に支持する受けローラと、受けローラ
上のドリルビットの外周面にドリルビットの軸の向きと
回転軸とが斜めに交差するように当接する回転駆動ロー
ラとを具備して形成されているものであり、ドリルビッ
トを受けローラの上にセットして回転駆動ローラを回転
駆動させるだけで、ドリルビットをその軸回りに回転さ
せながら軸方向に移動させることがきるものである。
【0022】また上記光学式測定装置は、CCD画素を
直線状に配列したCCD撮像センサと、ドリルビットを
軸方向に移動させる測定空間を介してCCD撮像センサ
に対向配置されるランプとを具備して形成されているも
のであり、CCD撮像センサとランプの間にドリルビッ
トを差し込むことによって生じるドリルビットの影をC
CD撮像センサで撮像することによって、回転されるド
リルビットの直径を非接触で計測することができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示すものであり、
(a)は概略斜視図、(b)は拡大した概略側面図であ
る。
【図2】同上の実施の形態におけるドリルビットと回転
駆動ローラの平面図である。
【図3】本発明の実施の他の形態の回転移動装置を示す
斜視図である。
【図4】本発明の実施の他の形態の回転移動装置を示す
斜視図である。
【図5】本発明の実施の他の形態の回転移動装置を示す
斜視図である。
【図6】本発明の実施の他の形態の回転移動装置を示す
斜視図である。
【図7】本発明の実施の他の形態の回転移動装置を示す
斜視図である。
【図8】本発明の実施の他の形態の回転移動装置を示す
斜視図である。
【図9】ドリルビットを示すものであり、(a)はスト
レートビットの正面図、(b)はアンダーカットビット
の正面図、(c)は刃部の拡大した断面図である。
【符号の説明】 1 ドリルビット 2 刃部 3 軸部 4 回転移動装置 5 光学式測定装置 6 受けローラ 7 回転駆動ローラ 8 CCD画素 9 CCD撮像センサ 10 ランプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ドリルビットをその軸回りに回転させて
    ドリルビットの先部の回転体の外形寸法を測定しながら
    ドリルビットをその軸方向に移動させ、ドリルビットの
    軸方向に沿って測定した前記外形寸法のうち最大値を直
    径とすることを特徴とするドリルビットの直径計測方
    法。
  2. 【請求項2】 ドリルビットをその軸回りに回転させな
    がら軸方向に移動させる回転移動装置と、ドリルビット
    の先部の回転体の外形寸法を光学的に測定する光学式測
    定装置とを具備して成ることを特徴とするドリルビット
    の直径計測装置。
  3. 【請求項3】 上記回転移動装置は、ドリルビットを軸
    回りに回転自在に支持する受けローラと、受けローラ上
    のドリルビットの外周面にドリルビットの軸の向きと回
    転軸とが斜めに交差するように当接する回転駆動ローラ
    とを具備して形成されていることを特徴とする請求項2
    に記載のドリルビットの直径計測装置。
  4. 【請求項4】 上記光学式測定装置は、CCD画素を直
    線状に配列したCCD撮像センサと、ドリルビットを軸
    方向に移動させる測定空間を介してCCD撮像センサに
    対向配置されるランプとを具備して形成されていること
    を特徴とする請求項2に記載のドリルビットの直径計測
    装置。
JP33724495A 1995-12-25 1995-12-25 ドリルビットの直径計測方法及び計測装置 Pending JPH09178435A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261877A (ja) * 2008-05-20 2008-10-30 Yasuhira:Kk 円筒状工具計測用治具およびこれを備えた形状精度計測機器
CN112570296A (zh) * 2020-12-22 2021-03-30 广东鼎泰机器人科技有限公司 一种自动识别上料、分拣摆盘机构
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CN115808143A (zh) * 2023-02-20 2023-03-17 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) 一种海洋地质勘察用钻头尺寸测量装置

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Effective date: 20021105