JPH11226835A - プリント回路基板を機械加工する工作機械の工具収納部から工具を選択するためのシステム - Google Patents

プリント回路基板を機械加工する工作機械の工具収納部から工具を選択するためのシステム

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JPH11226835A
JPH11226835A JP10312658A JP31265898A JPH11226835A JP H11226835 A JPH11226835 A JP H11226835A JP 10312658 A JP10312658 A JP 10312658A JP 31265898 A JP31265898 A JP 31265898A JP H11226835 A JPH11226835 A JP H11226835A
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JP
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carriage
storage
support
carried
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Withdrawn
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JP10312658A
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Angelo Raiteri
アンジェロ・ライテッリ
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PRT Pluritec Italia SpA
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単で信頼のおける収納部から工具を選択す
るシステムを提供する。 【解決手段】 機械１は、工具収納部２６ａと、Ｘ軸に
沿って動くキャリッジ１４ａによって担持される機械加
工ヘッド１３ａのスピンドル１６との間に、工具１７を
交換する装置２４ａを有し、収納部２６ａはマトリック
スに配列される数多くの工具１７の場所を有し、工作台
６はＹ軸に沿って動くことができ、工具交換装置２４ａ
及び収納部２６ａは相対移動することができ、必要な工
具１７を選択する。作動可能な手段５１が設けられてキ
ャリッジ１４ａに、装置２４ａ及び収納部２６ａの相対
運動を命じさせる。支持体４２はＸ軸に平行に動くこと
ができ、キャリッジ１４ａによって担持される要素４８
に係合され、支持体を戻りばね４４の作用に対向する一
定の方向に動かすことができ、支持体４２を静止位置へ
戻らせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
を機械加工する工作機械の工具収納部から工具を選択す
るためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】上述の形式の機械工具は通常、工具収納
部と、第１の方向にまたはＸ軸に沿って動くことができ
る対応機械加工ヘッドのスピンドルとの間で工具を交換
することのできる装置を具備する。収納部は通常固定さ
れ、列または列と行とのマトリックスに配列された数多
くの工具を具備し、工具交換装置は工作台に嵌合する。
【０００３】収納部から工具を選択するシステムの様々
な形式が公知である。１つの公知の機械では、工作台は
２つの座標方向に動くことができる。工具交換装置は、
それぞれ新しい工具及び交換する対象の使用済工具を把
持するための２つのグリッパーを具備する。工具は、工
作台を２つの座標方向に動して、工具交換装置を収納部
の工具及び機械加工ヘッドに整列させることによって選
択される。工作台の重量のため、工具を選択して交換す
るにはかなり長い時間がかかる。そのため、機械のラン
ニングコストは増加する。
【０００４】別の公知の工作機械では、機械加工ヘッド
はＸ軸に沿って動くことができるキャリッジに嵌合す
る。工作台はＹ軸に沿ってのみ動くことができる。工具
交換装置は、キャリッジに嵌合して収納部から新しい工
具を引き出し使用済工具を挿入する第１のグリッパー
と、工作台に嵌合してスピンドルから使用済工具を引き
出し新しい工具を挿入する第２のグリッパーと、を具備
する。このシステムも相当複雑であり高価である。
【０００５】別の公知の工具は、Ｘ軸に平行なクロスピ
ースに沿って動くことができる数多くの機械加工ヘッド
と、スライドに嵌合する対応する数多くの収納部とを具
備し、スライドはＸ軸に沿ったそれぞれのモータによっ
て駆動され、必要な工具を含む各収納部内の列を選択す
る。しかし、このスライド及び収納部は、工作台の前部
をふさぐため、工作台に基板を載せたり降ろしたりする
のが面倒になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、収納
部から工具を選択するためのきわめて簡単で信頼のおけ
るシステムを提供することであり、そのシステムが上記
の欠点、特に公知のシステムに関連する欠点を排除す
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によると、プリン
ト回路基板を機械加工するための工作機械の工具収納部
から工具を選択するためのシステムが提供され、この機
械は、収納部と機械加工ヘッドのスピンドルとの間に工
具を交換する装置を具備し、機械加工ヘッドは第１の方
向に動くことができるキャリッジによって担持され、収
納部は工具用の数多くの位置を有し、工作台は第１の方
向に垂直な第２の方向に動くことができ、装置及び収納
部は互いに対して動くことができて必要な工具を選択
し、キャリッジ自体が第１の方向に動くときにキャリッ
ジに相対運動を命じさせる作動可能手段を具備すること
を特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の数多くの好適な限定され
ない実施形態を、添付の図面を参照して例のために記載
する。図１は、プリント回路基板を機械加工するための
工作機械の部分断面正面図であり、明瞭にするために一
部を除去してあり、本発明の工具選択システムの第１の
実施形態を組み込む。図２は、図１の拡大詳細図であ
る。図３は、図２の線III-IIIに沿った断面図である。
図４は、図２の線IV-IVに沿った断面図である。図５
は、本発明の工具選択システムのさらなる実施形態を組
み込むさらなる工作機械の部分正面図である。図６は、
図５の拡大詳細図である。図７は、図６の線VII-VIIに
沿った拡大断面図である。図８は、本発明の工具選択シ
ステムのさらなる実施形態を組み込むさらなる工作機械
の部分背面図である。図９は、異なる操作位置にある図
８の拡大詳細図である。図１０は、図９の部分断面上面
詳細図である。図１１は、図９の線XI-XIに沿った断面
図である。図１２は、本発明の工具選択システムのさら
なる実施形態を組み込む図５の工作機械の変形例の部分
正面図である。図１３は、明瞭にするために一部を除去
した図１２の線XIII-XIIIに沿った部分底面水平断面図
である。図１４は、図１２の線XIV-XIVに沿った拡大垂
直断面図である。図１５は、図１４の線XV-XVに沿った
拡大断面図である。図１の符号１は全体として、プリン
ト回路基板を機械加工する工作機械、たとえばドリルユ
ニットを示し、これは、クロスピース４に嵌合する２つ
の横方向側板３を支持するベッド２と、工作台６とを具
備し、工作台６は、第１の方向またはＹ軸に沿って（図
３）延在する２つのガイド７に沿って摺動し、ねじナッ
トとねじとの対を介して可逆数値制御電気モータ８（図
1）によってＹ軸に沿って動き、今度はドリルするため
にプリント回路基板のパック１２を受けて位置させる取
付具１１を具備する。
【０００９】機械１はまた、それぞれキャリッジ１４
ａ，１４ｂによって担持される２つの機械加工ヘッド１
３ａ，１３ｂを具備し、工作台６の移動方向に垂直な方
向にあるクロスピース４に沿って、すなわちＸ軸に沿っ
て、摺動する。各ヘッド１３ａ，１３ｂは、工具１７を
受けるスピンドル１６を具備し、それぞれの可逆可逆数
値制御電気モータ１８によってＺ軸に沿って垂直に動く
ことができる。
【００１０】キャリッジ１４ａ，１４ｂは、二対のねじ
ナットとねじとの対１９によって互いに無関係にＸ軸に
沿って動き、ねじナットとねじとの対１９は各々、それ
ぞれの可逆可逆数値制御電気モータ２１によって作動さ
れる。各キャリッジ１４ａ，１４ｂは垂直前板２２を具
備し、それに対してそれぞれ機械加工ヘッド１３ａ，１
３ｂが嵌合する。両ヘッド１３ａ，１３ｂは、同時にプ
リント回路基板の同一のパック１２を機械加工すること
ができる。各キャリッジ１４ａ，１４ｂは、クロスピー
ス４の中心に向けて動き、工作台６の重なり合い部２３
を得ることができ、そこで基板はヘッド１３ａ，１３ｂ
のいずれかによってドリルされることができる。
【００１１】各機械加工ヘッド１３ａ，１３ｂは、工具
１７を交換するそれぞれの装置２４ａ，２４ｂと、列と
行とのマトリックスに配列された工具１７を収納するた
めのそれぞれの収納部２６ａ，２６ｂとを具備する。図
１において、収納部２６ａ，２６ｂは点線で概略的に示
される。装置２４ａ及び収納部２６ａは、装置２４ｂ及
び収納部２６ｂに対して対称である。簡略化のために、
下記の記載では機械加工ヘッド１３ａの装置２４ａ及び
収納部２６ａのみに言及しているが、同一のことがヘッ
ド１３ｂの装置２４ｂ及び収納部２６ｂに対しても適用
される。
【００１２】工具１７を交換する装置２４ａはベッド２
に嵌合し、収納部２６ａは工作台６に嵌合する。装置２
４ａは、実質的にイタリア特許第１,２５１,２５２号に
記載されるような空気圧グリッパー２８を具備する。グ
リッパー２８は上方に向き、ブラケット２９によってス
ライド３１に嵌合し、スライド３１は、垂直軸空気圧シ
リンダ３４を支持するブラケット３３と一体になった柱
状ガイド３２に沿って垂直方向に動くことができる。シ
リンダ３４は、突起３７を有するバー３６（図３）によ
ってスライド３１に接続されるロッド３５を制御し、突
起３７は、側板３に嵌合するプレート３９のショルダ３
８を抑える。
【００１３】収納部２６ａ（図２）は、工作台６の対応
する横方向縁に嵌合する座内部に取り外し可能に嵌合
し、数多くのストリップ４１を具備し、ストリップの各
々が先端が下方を向く向きの工具１７の列を支持する。
各ストリップ４１は収納部２６ａに取り外し可能に嵌合
し、公知の弾性タブによってそれぞれの座内部に工具１
７を保持する。
【００１４】工具１７を選択するシステムは、装置２４
ａに対して収納部２６ａを動かす手段を具備する。より
具体的には、スライド３１は支持体またはキャリッジ４
２に嵌合し、ベッド２に嵌合しクロスピース４に平行な
さらなる柱状ガイド４３（図３）に沿って摺動する。キ
ャリッジ４２は通常、一対のばね４４（図２，４）によ
って規定される弾性手段によって静止位置に維持され、
通常、ばね４４によって押されてベッド２の固定停止装
置４７に対して止まる（図２の点線で示される位置）調
節可能な要素４６を具備する。
【００１５】工具選択システムは、キャリッジ１４ａ自
体がＸ軸に沿って動くときにキャリッジ１４ａがガイド
４３に沿ってキャリッジ４２を動かせるための作動可能
手段を具備する。この作動可能手段は要素またはピン４
８を具備し、ピン４８は、ヘッド１３ａのプレート２２
に嵌合した空気圧シリンダ５１によって規定される線状
アクチュエータのロッド４９に嵌合し、柱状ガイド３
２、従ってキャリッジ４２とも一体となったアーム５３
のショルダ５２に係合する。
【００１６】より具体的には、シリンダ５１が作動し、
図１に示すように位置決めされたキャリッジ１４ａが新
しい工具１７を選択すると、ピン４８は図２，３の位置
へ下へ動き、ショルダ５２に係合する。キャリッジ１４
ａがさらに左側へ動くと、ピン４８は、アーム５３及び
ガイド３２によって、キャリッジ４２をシフトし、その
ためグリッパー２８がキャリッジ１４ａ自体によってＸ
軸に沿って動き、引く対象の工具１７を含む列を選択す
るかまたはヘッド１３ａの使用済工具１７を挿入する位
置を選択する。
【００１７】装置２４ａ，２４ｂは、同時にまたは互い
に無関係に工具１７を交換することができる。ヘッド１
３ａのスピンドル１６と収納部２６ａとの間で工具１７
を交換するために、モータ２１は、ねじナットとねじと
の対１９を介して、まず、スピンドル１６がグリッパー
２８と整列する工具交換位置へキャリッジ１４ａを設定
し、次いでシリンダ３４及びスピンドル１６を作動して
スピンドル１６から使用済工具１７を引く。
【００１８】次いで工作台６を動かし収納部２６ａ内の
ストリップ４１を選択してその中へ使用済工具１７が挿
入される。シリンダ５１はピン４８を図２，４の位置へ
下げる。キャリッジ１４ａを動かしキャリッジ４２をシ
フトして、グリッパー２８を使用済工具１７が挿入され
る列までもっていく。グリッパー２８を作動して工具１
７を収納部２６ａへ挿入する。
【００１９】次いで工作台６とキャリッジ１４ａとの両
方が動いて、収納部２６ａ内のストリップ４１及び列を
選択してそこから新しい工具１７が引かれる。グリッパ
ー２８は再び作動して収納部２６ａから新しい工具１７
を引く。キャリッジ１４ａは工具交換位置へ戻る。シリ
ンダ５１を作動してピン４８を上げてショルダ５２から
係合を外し、そのため装置２４ａはばね４４によって静
止位置へ戻る。キャリッジ１４ａを動かしてスピンドル
１６とグリッパー２８とを整列させた後、グリッパー２
８を作動して新しい工具１７をスピンドル１６内へ挿入
する。
【００２０】図５〜７の実施形態において、工作機械１
は、対応する数の収納部１２６と連動して、共通キャリ
ッジ１１４に嵌合した数多くの機械加工ヘッド１３を具
備する。工作台６はＹ軸に沿って動くことができる。キ
ャリッジ１１４はクロスピース４及びＸ軸に沿って移動
し、機械加工ヘッド１３の２つの列を担持し、各々は、
たとえば４つのヘッド１３によって規定されるが、その
うちの２つのみを図５に示す。２つの列の２つの対応ヘ
ッド１３の各々は一対のヘッド１３を規定する。
【００２１】プリント回路基板の各パック１２は、機械
加工のためにヘッド１３に連動し工作台６に嵌合するそ
れぞれの取付具１１上に置かれ、工作台６はしたがって
間隙５５によって分けられた四対の取付具１１を担持す
る。左側にある取付具１１の第１の対は、工具１７を交
換する装置２４の第１の対の側面に位置し、装置は各々
対応する対のそれぞれのヘッドに１３に連動する。取付
具１１の対の間の空間５５の各々は、右側の次の対のヘ
ッド１３に連動する装置２４のそれぞれの対を収容す
る。各装置２４は工具１７を把持するための空気圧グリ
ッパー２８を具備する。グリッパー２８は、対応する空
気圧ピストン（図示せず）によってＺ軸に沿って動く。
【００２２】機械加工ヘッド１３の各対は、工具１７の
収納部１２６を含む中間ステーション６２が割り当てら
れる。収納部１２６は工具１７の１つの列を収容するた
めの容器６３（図６）を具備し、クロスピース４の下に
嵌合するプレート６５と一体となった支持体６４に嵌合
する。支持体６４は、クロスピース４に平行な２つの柱
状バー６６（図７）によって規定されるガイドを具備
し、２つの柱状バー６６の間に容器６３が摺動式に収容
される。
【００２３】バー６６は、工具１７の軸に垂直な中間平
面Ｍを有し、２つの側部６７によって互いに接続され、
側部６７の各々がピン６８を有する。支持体６４は２つ
の側部６９を具備し、それに対し２つのピン６８が回転
式に嵌合し、図７の位置ではピン６８の軸はバー６６の
中間平面Ｍの下にある。支持体６４の突起７０は、シャ
フト７２を有する空気圧モータ７１に嵌合し、シャフト
７２は互いに対して９０度である２つの位置の間を回転
し、ジョイント７３によって隣接するピン６８へ接続さ
れる。
【００２４】バー６６は通常、図７の点線で示されるよ
うに容器６３が工具１７を水平に位置決めするようにモ
ータ７１によって位置決めされる。この位置は、容器６
３と図５の点線で示される共通遠隔収納部６１との間に
工具１７を移す作用をする。９０度回転すると、モータ
７１はバー６６によって容器６３を垂直工具交換位置内
へ動かし、工具の先端は図５，７に示すように下方に向
く。
【００２５】ばね７５は支持体６４上のピン８０（図
６）と容器６３の一端７４との間に嵌合し、通常、バー
６６に嵌合する停止装置７６に対して容器６３を保持す
る。キャリッジ１１４は、それぞれのヘッド１３の側部
に嵌合し、プレート７７はアーム７８を支持し、アーム
７８は容器６３の端７４に係合するために突起７９（図
７）で終結する。
【００２６】容器６３が工具交換位置内へ回転すると、
突起７９は、ばね７５に対向して、容器６３をクロスピ
ース４に平行に引き、各回、必要な工具１７の位置を選
択する。逆に、容器６３を水平に位置決めされた工具１
７で設定すると、ピン６８の位置のため、突起７９はバ
ー６６に遭遇することができず、従って自由に移動す
る。
【００２７】工具１７は、全体として８１で表される移
送装置によって、容器６３と遠隔収納部６１との間に移
され（図５）、この移送装置は、「数多くの機械加工ヘ
ッドを備えた工作機械用工具交換システム」（Tool-cha
nge system for a machine tool with a number of mac
hining heads）という発明の名称では本願と同時に出願
される特許出願に記載したように、ステーション６２と
して作用する。
【００２８】スピンドル１６の工具１７を交換するため
に、移送装置８１の操作は一時的に停止する。制御ユニ
ットが空気圧モータ７１（図５，６）を操作して、容器
６３とともにバー６６を回転し、工具１７を垂直に位置
決めする。次いで制御ユニットはキャリッジ１１４（図
５）及び工具台６をそれぞれＸ軸及びＹ軸に沿って動か
し、工具１７を交換するためにスピンドル１６の軸をグ
リッパー２８に整列し、それぞれの使用済工具１７をス
ピンドル１６から引く。
【００２９】次いで制御ユニットはキャリッジ１１４を
選択的に左側へ動かすため、アーム７８の突起７９（図
６，７）はそれぞれの容器６３の端７４に係合する。各
容器６３はばね７５に対向して引かれ、容器６３内の位
置を整列し、その中へ、各対の前機械加工ヘッド１３に
対してグリッパー２８（図５）で使用済工具１７が挿入
される。次いでグリッパー２８は使用済工具１７を容器
６３内部へ挿入する。上記操作を繰り返して、後列の機
械加工ヘッド１３に対してグリッパー２８によって引き
出された工具１７を容器６３内へ挿入する。
【００３０】次いで上述のように２つの連続した操作を
繰り返し、それによって、突起７９は容器６３を、まず
グリッパー２８によってヘッド１３の前列の新しい工具
１７を引き、次いでグリッパー２８によってヘッド１３
の後列の工具を引くよう位置決めする。キャリッジ１１
４及び工具台６を再位置決めすると、グリッパー２８は
各回同時に操作され新しい工具１７をそれぞれのスピン
ドル１６の内部に挿入する。モータ７１が支持体６４を
回転し、容器６３及び工具１７を移送位置に設定し、機
械１をしてプリント回路基板のパック１２を機械加工し
続けさせ、工具１７を遠隔収納部６１と容器６３との間
に移送させる。
【００３１】図８〜１１の実施形態において、工作機械
１は、実質的に特許出願第ＴＯ９４Ａ０００９５８号に
記載されたような工具１７用の対応する数の収納部２２
６と連動する数多くの機械加工ヘッド１３を具備する。
ヘッド１３は、Ｘ軸に平行なクロスピースに沿って動く
ことができる共通キャリッジ２１４に嵌合する。図８の
機械１の工作台６は、ベッド２に嵌合したガイド７上を
Ｙ軸に沿って公知の方法で動くことができる。各機械加
工ヘッド１３は工具１７を受ける垂直軸工具スピンドル
を具備し、これは垂直軸Ｚに沿って動くことができる。
【００３２】プリント回路基板の各パック１２は、機械
加工のために工作台６に嵌合したそれぞれの取付具１１
上に置かれ、工作台６は工具１７を交換するために数多
くの装置２４を担持するが、そのうちの２つのみを図８
に示す。各装置２４は機械加工ヘッド１３に連動し、工
具１７の収納部２２６は、工具１７の数多くの、たとえ
ば、１２個の列を収容するためにドラム８２（図９〜１
１）によって規定される。
【００３３】工具１７の各列は、ドラム８２上の所定の
角度位置に位置し、たとえば、図２及び４のストリップ
４１に類似した工具１７の２つのクリップまたはストリ
ップ８３を受ける。ドラム８２は、実質的にヨーロッパ
特許第５４１,０２０号に記載のようなシャフト８４に
取り外し可能に嵌合する。各シャフト８４はプレート８
６に嵌合し、プレート８６は順にキャリッジ２１４の後
バー８７に嵌合する。ドラム８２は工具１７用の固定保
護材８８を具備する。
【００３４】各シャフト８４は、正面歯付ブッシュ（fa
ce-toothed bush）９０と一体となった歯車８９に嵌合
する。各ドラム８２は、ブッシュ９０に係合する正面歯
付ブッシュ９１と一体である。歯車８９はラック９２と
噛み合い、そのうちの２つの端が２つの空気圧シリンダ
９４の２つのピストンロッド９３（図８）に接続する。
空気圧シリンダ９４は、順にバー８７に嵌合する２つの
ブラケット９４に嵌合し、中央静止位置で弾性的にバー
８７を維持する。
【００３５】選択システムは、要素またはピン９６（図
９）を具備する作動可能な手段も具備し、これは、キャ
リッジ２１４の後壁へ嵌合する空気圧シリンダ９７のピ
ストンによって担持され、図９に示されるように、ラッ
ク９２と一体になったプレート１００上に担持された２
つの突起９９の間にあるキャビティ９８に係合する。
【００３６】シリンダ９７が作動され、キャリッジ２１
４が図８に示されるように新しい工具１７を選択するよ
う位置決めされると、ピン９６は低下して突起９９の間
にあるキャビティ９８に係合する。ラック９２はこのよ
うにしてキャリッジ２１４と一体に作られ、キャリッジ
２１４によってＸ軸に沿って動き、同時にドラム８２を
時計方向または反時計方向に回転し、工具の列をグリッ
パー２８に整列し、その列からそれぞれのヘッド１３用
に新しい工具１７を選択する。
【００３７】各ヘッド１３（図８）とそれぞれの収納部
２２６との間の工具１７を交換するために、制御ユニッ
トはまず、ヘッド１３及びスピンドルがそれぞれのグリ
ッパー２８と整列するようにキャリッジ２１４を位置決
めし、グリッパー２８は使用済工具１７を引き出すよう
作動され、工作台６は収納部２２６内の列を選択するよ
うに動き、その中へ使用済工具１７が挿入される。
【００３８】同時にシリンダ９７を作動して、キャビテ
ィ９８内のピン９６を突起９９の間に係合させる。次い
でキャリッジ２１４を動かしてラック９２及び歯車８９
によってドラム８２を回転させ、グリッパー２８上にス
トリップ８３の角位置を整列させ、その中へ使用済工具
１７が挿入される。グリッパー２８を作動して工具１７
をドラム８２内部に挿入する。
【００３９】次いで工作台６及びキャリッジ２１４の両
方を動かして列及び行を選択し、そこからドラム８２か
らの工具１７を抜き出す。グリッパー２８を再度作動し
てドラム８２から新しい工具１７を抜き出す。次いでシ
リンダ９７を作動してピン９６を突起９９から上げて係
合を外す。空気圧シリンダ９４（図８）はラック９２を
静止位置へ戻す。キャリッジ２１４を動かしてスピンド
ルをグリッパー２８に整列させる。新しい工具１７をヘ
ッド１３のスピンドル内部に挿入する。
【００４０】図１２〜１５の実施形態において、工作機
械１は、数多くの機械加工ヘッド１３を具備し、機械加
工ヘッド１３はそれぞれの工具保持スピンドル１６と嵌
合し、対応する数の収納部３２６に連動し、Ｘ軸に沿っ
たクロスピース４に沿って動くことのできる共通のキャ
リッジ１１４に嵌合し、図５〜７の実施形態のように４
つのヘッド１３の２つの列に配列される。
【００４１】工作台６はＹ軸に沿って動くことができ、
空隙５５によって分けられた四対の取付具１１を担持
し、さらに五対のピックアップ装置を担持し、そのうち
の三対は空隙５５内に位置し、二対は取付具１１の第１
の対及び最後の対に並んで位置する。各装置２４は図５
のものに類似したグリッパー２８を具備する。
【００４２】キャリッジ１１４は、水平プレート５４に
よって接続される数多くの交差部材５７によって互いに
接続される２つの平行な箱形バー５６によって規定され
る。バー５６は各々、Ｘ軸に平行でありヘッド１３をキ
ャリッジ１１４に固定する２つの柱状バー４５，５０に
よって補強される。各バー４５は対応する柱状ガイド５
９に係合する数多くのシュー５８を担持する。キャリッ
ジ１１４は、ねじナットとねじとの対６０を介して電気
モータ（図示せず）によってＸ軸に沿って動く。
【００４３】ヘッド１３の各対は少なくとも１つの収納
部３２６に連動し、収納部３２６は両方のヘッド１３に
対して共通である。特に、１６個の収納部３２６が設け
られ、そのうち７個のみを図１２に示すが、ヘッド１３
の各対が４個の収納部３２６と連動するようにクロスピ
ース４に沿って配列される。図１２に示すように、キャ
リッジの中心では、ヘッド１３の各対の４個の収納部３
２６のうちの２個が右側に、ヘッド１３の対応する対の
２個が左側に位置する。
【００４４】各収納部３２６は、行及び列のマトリック
スに配列されれた数多くの工具１７を含むボックス３０
１（図１４，１５）の形態である。各ボックス３０１
（図１５）は、２つのガイドエッジ３０２を具備し、数
多くの分割要素を担持し、その間に数多くのクリップが
収容され、各々はプラスチック材料製の公知のストリッ
プ３０３によって規定され、１４個のたとえばカラーの
ない工具１７の列を支持する。各ボックス３０１（図１
４）は、２８個のストリップ３０３、すなわち、対の各
ヘッドに対し１４個のストリップ３０３を含む。
【００４５】収納部３２６は、全体として３４２で示さ
れる共通の支持体で担持され、支持体３４２はキャリッ
ジ１１４に対して平行に動くことができる。特に、支持
体３４２は、Ｘ軸に平行であり且つクロスピース４の水
平プレート５４に嵌合する２つのガイド３０４に沿って
摺動し、実際的な理由のため、関節型ジョイント３０７
によって互いに接続される３つの柱状バー３０６（図１
３）によって規定される。
【００４６】各ボックス３０１のために、支持体３４２
は、Ｙ軸に平行な２つのバー３０８、３０９によって規
定され、ボックス３０１の２つの縁３０２をガイドする
ための２つのガイドを有する。バー３０８は１つのガイ
ドを形成し、一方バー３０９は２つの隣接する収納部の
２つの縁３０２用に２つの対向するガイドを形成する。
図１３において、連続線はバー３０９の一対のみを示
し、点線は左側のバー３０８，３０９の第１の対を示
す。他方のバー３０８，３０９は、バー３０８，３０９
を締結する穴の列のみを示す。
【００４７】ボックス３０１（図１４）の総長は、２つ
のヘッド１３に適合するものであり、ヘッド１３は、ボ
ックス３０１に触れずにＸ軸に沿って移動することがで
きる。各ボックス３０１はグリップ３１０を具備し、そ
れによって対応するバー３０８、３０９の間にボックス
を挿入する。係止レバー３１１（図１５）が、各ボック
ス３０１のガイドバー３０８、３０９の１つの上で旋回
し、手で作動して座内部にボックス３０１を係止する。
図１５において、レバー３１１は解除位置で示され、時
計方向に回転してボックス３０１を係止する。
【００４８】支持体３４２の左側のバー３０６は空気圧
シリンダ３１３のピストンロッド３１２へ接続し、通常
は支持体３４２を静止位置に維持するよう作動され、す
なわち完全に右側にシフトされる。シリンダ３１３は複
動型であり、したがって支持体３４２を弾性的に左側へ
動かす。
【００４９】キャリッジ１１４は、左側の第１のボック
ス３０１の座の第１のバー３０８の左側軌跡に沿って位
置する突起３１４を下に装備し、シリンダ３１３が作動
して支持体３４２を弾性的に左側へ動かすときにバー３
０８の右側に係合する。より具体的には、突起３１４
は、キャリッジ１１４の後バー４５と一体になったアー
ム３１５の曲がった端によって規定される。
【００５０】工具１７は下記のように交換される。プリ
ント回路基板のパックが機械加工されるときに、シリン
ダ３１３（図１２，１３）は支持体３４２を静止位置に
維持し、突起３１４は左側の第１のバー３０８から左側
へ外され、キャリッジ１１４は機械加工ヘッド１３を自
由に動かすことができる。
【００５１】必要な工具１７が、図１２の位置のヘッド
１３の対の右側のボックス３０１内に位置するとき、空
隙５５内の装置２４の対及び右側の取付具１１の外側に
隣接する一対の装置２４を使用する。逆に、必要な工具
１７が、ヘッド１３の対の左側のボックス３０１内に位
置するとき、空隙５５内の装置２４の三対及び左側の取
付具１１の外側に隣接する一対を使用する。
【００５２】全８個の機械加工ヘッド１３を備えた工具
１７を同時に交換する。より具体的には、工作台６及び
キャリッジ１１４はまず、ヘッド１３が装置２４に整列
するように動かされ、それが使用済工具１７を引き出
す。次いでシリンダ３１３を作動して支持体３４２を左
側へ動かすため、左側の第１のバー３０８の側部はキャ
リッジ１１４の突起３１４に係合する。
【００５３】次いでキャリッジ１１４はＸ軸に沿った数
値制御式で動いて、突起３１４によって支持体３４２を
動かし、したがって収納部３２６を動かし、収納部３２
６内の座の行を装置２４に整列させ、その中に使用済工
具１７を挿入する。同時に、工作台６はＹ軸に沿って動
き、後ヘッド１３の工具１７の座のストリップ３０３を
それぞれの装置２４に整列させる。装置２４は工具１７
をそれぞれの座内部に挿入する。次いでキャリッジ１１
４及び工作台６は動いて、ヘッド１３の前列の使用済工
具１７をそれぞれの座に挿入する。
【００５４】次いでキャリッジ１１４及び工作台６は動
いて、初めて収納部３２６からヘッド１３の後列に新し
い工具１７を選択するが、それは後列の装置２４によっ
てそれぞれの座から引き出される。次いで上述の操作を
繰り返して、前列の装置２４によってヘッド１３の前列
用に新しい工具１７を引き出す。シリンダ３１３を作動
して支持体３４２を静止位置へ戻す。キャリッジ１１４
及び工作台６は動いて、８個の装置２４をヘッド１３に
整列させ、同時に新しい工具１７を挿入する。
【００５５】公知のシステムに比較すると、本発明によ
る工具選択システムの利点は前述の記載により明らかで
ある。特に、工具は、既に機械に設けられた数値制御運
動によってＸ軸に沿って選択され、工具１７の選択は支
持体４２を作動するためのさらなる部材を必要としな
い。さらに、数値制御運動であるため、収納部及び工具
交換装置は互いに対して極めて精密に位置決めすること
ができる。最後に、数多くの機械加工ヘッド１３が１つ
のキャリッジ１１４，２１４上にある場合、そのキャリ
ッジを支持体３４２，９２に接続するには１つの機構で
十分である。
【００５６】機械加工ヘッド１３交換は、添付の特許請
求の範囲から逸脱することなく、本明細書に述べて例示
したように、選択システムで行うことができることは明
らかである。たとえば、図１〜４の実施形態において、
装置２４ａ，２４ｂは工作台６に固定されてもよく、収
納部２６ａ，２６ｂはＸ軸に沿って移動するようにクロ
スピース４に嵌合してもよい。キャリッジ１４ａ，１４
ｂは、支持体４２を確実に対向方向の両方へ動かすよう
に接続することができる。最後に、図１２〜１５の実施
形態において、突起３１４は左側の第１の対のヘッド１
３の１つによって担持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の工具選択システムの第１の実施形態
を組み込んだ、プリント回路基板を機械加工するための
工作機械の部分断面正面図である。
【図２】 図１の拡大詳細図である。
【図３】 図２の線III-IIIに沿った断面図である。
【図４】 図２の線IV-IVに沿った断面図である。
【図５】 本発明の工具選択システムのさらなる実施形
態を組み込むさらなる工作機械の部分正面図である。
【図６】 図５の拡大詳細図である。
【図７】 図６の線VII-VIIに沿った拡大断面図であ
る。
【図８】 本発明の工具選択システムのさらなる実施形
態を組み込むさらなる工作機械の部分背面図である。
【図９】 異なる操作位置にある図８の拡大詳細図であ
る。
【図１０】 図９の部分断面上面詳細図である。
【図１１】 図９の線XI-XIに沿った断面図である。
【図１２】 本発明の工具選択システムのさらなる実施
形態を組み込む図５の工作機械の変形例の部分正面図で
ある。
【図１３】 明瞭にするために一部を除去した図１２の
線XIII-XIIIに沿った部分底面水平断面図である。
【図１４】 図１２の線XIV-XIVに沿った拡大垂直断面
図である。
【図１５】 図１４の線XV-XVに沿った拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 機械 ２ ベッド ３ 板 ４ クロスピース ６ 工作台 ７，３０４ ガイド ８ 可逆数値制御電気モータ １１ 取付具 １２ パック １３ａ，ｂ 機械加工ヘッド １４ａ，ｂ，４２，１１４，２１４ キャリッジ １６ スピンドル １７ 工具 １８，２１ 可逆可逆数値制御電気モータ １９，６０ 対 ２２，３９，６５，７７，８６，１００ プレート ２４ａ，ｂ 装置 ２６ａ，ｂ 収納部 ２８ 空気圧グリッパー ２９，３３ ブラケット ３１ スライド ３２，４３，５９ 柱状ガイド ３４ 垂直軸空気圧シリンダ ３６，８７，３０８，３０９ バー ３７，７０，７９，９９，３１４ 突起 ３８，５２ ショルダ ４１，３０３ ストリップ ４４，７５ ばね ４５，５０，６６，３０６ 柱状バー ４７ 固定停止装置 ４８，６８，８０，９６ ピン ４９ ロッド ５１，９４，９７，３１３ 空気圧シリンダ ５３，７８，３１５ アーム ５４ 水平プレート ５５ 空隙 ５６ 箱形バー ５８ シュー ６１ 遠隔収納部 ６２ 中間ステーション ６３ 容器 ６４，３４２ 支持体 ６７，６９ 側部 ７１ 空気圧モータ ７２，８４ シャフト ７３ ジョイント ７４ 端 ７６ 停止装置 ８１ 移送装置 ８２ ドラム ８８ 固定保護材 ８９ 歯車 ９０ 正面歯付ブッシュ ９２ ラック ９３，３１２ピストンロッド ９８ キャビティ １２６，２２６，３２６ 収納部 ３０１ ボックス ３０２ ガイドエッジ ３０７ 関節型ジョイント ３１０ グリップ ３１１ 係止レバー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１１月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 プリント回路基板を機械加工する工作
機械の工具収納部から工具を選択するためのシステム

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリント回路基板を機械加工する工作機
    械の工具収納部から工具を選択するためのシステムであ
    って、 前記機械（１）は、前記収納部（２６ａ，２６ｂ，１２
    ６，２２６，３２６）と機械加工ヘッド（１３）のスピ
    ンドル（１６）との間に工具（１７）を交換するための
    装置（２４，２４ａ，２４ｂ）を具備し、 前記機械加工ヘッド（１３）は第１の方向（Ｘ）に動く
    ことができるキャリッジによって担持され、 前記収納部（２６ａ，２６ｂ，１２６，２２６，３２
    ６）は前記工具（１７）用の数多くの位置を有し、 工作台（６）は前記第１の方向（Ｘ）に垂直な第２の方
    向（Ｙ）に動くことができ、 前記装置（２４，２４ａ，２４ｂ）及び前記収納部（２
    ６ａ，２６ｂ，１２６，２２６，３２６）は互いに対し
    て動くことができて必要な工具（１７）を選択し、 前記キャリッジ自体が前記第１の方向（Ｘ）に動くとき
    に前記キャリッジ（１４ａ，１４ｂ，１１４，２１４）
    に相対運動を命じさせる作動可能手段（５１，７１，９
    ７，３１４）を具備することを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】 前記作動可能手段（５１，７１，９７，
    ３１４）は、前記キャリッジ自体が弾性のある戻り手段
    （４４，７５，９４，３１３）の作用と対向して、前記
    第１の方向（Ｘ）に動くときに前記キャリッジ（１４
    ａ，１４ｂ，１１４，２１４）に前記収納部（２６ａ，
    ２６ｂ，１２６，２２６，３２６）または前記装置（２
    ４，２４ａ，２４ｂ）を引かせることを特徴とする請求
    項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記キャリッジ（１４ａ，１４ｂ，１１
    ４，２１４）に平行に動くことができ、且つ前記収納部
    （２６ａ，２６ｂ，１２６，２２６，３２６）または前
    記装置（２４，２４ａ，２４ｂ）を支持する支持体（４
    ２，６６，９２，３４２）を具備し、前記作動可能手段
    （５１，７１，９７，３１４）は前記キャリッジ（１４
    ａ，１４ｂ，１１４，２１４）に担持されて前記支持体
    （４２，６６，９２，３４２）に係合する第１の要素
    （４８，７９，９６，３１４）を具備することを特徴と
    する請求項２記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記弾性のある戻り手段は、固定停止装
    置（４７，７６）に対して前記支持体（４２，６６）を
    保持するばね（４４，７５）を具備することを特徴とす
    る請求項３記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記機械（１）は、クロスピース（４）
    に沿って動くことができる共通キャリッジ（１１４）上
    に担持された数多くの機械加工ヘッド（１３）を具備
    し、前記ヘッド（１３）は対応する数多くの収納部（１
    ２６）に連動し、各収納部（１２６）はそれぞれの可動
    支持体（６６）によって担持され、各ヘッド（１３）は
    それぞれの収納部（１２６）に係合するそれぞれの第１
    の要素（７９）と一体になることを特徴とする請求項４
    記載のシステム。
  6. 【請求項６】各収納部（１２６）は工具（１７）の１つ
    の列を有する容器（６３）を具備し、前記支持体（６
    ６）は前記クロスピース（４）によって担持される構造
    （６４）上を動くことができ、前記構造（６４）は前記
    工具（１７）を交換するための角工具交換位置と、前記
    工具（１７）を遠隔収納部（６１）とともに移送するた
    めの角移送位置との間を回転することを特徴とする請求
    項５記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記第１の要素（７９）は前記構造（６
    ４）が前記工具交換位置に設定されるときに前記容器
    （６３）上の第２の要素（７６）に係合し、前記構造
    （６４）が前記移送位置に設定されるときに移送装置
    （８１）が移送を行うことを特徴とする請求項６記載の
    システム。
  8. 【請求項８】 前記キャリッジ（１１４）は数多くの第
    ２の機械加工ヘッド（１３）を担持し、前記第２の機械
    加工ヘッド（１３）は数多くの前記第１の機械加工ヘッ
    ド（１３）に連動し、前記収納部（１２６）の各々は前
    記機械加工ヘッド（１３）の一対に連動することを特徴
    とする請求項７記載のシステム。
  9. 【請求項９】 前記第１の要素（４８）は前記キャリッ
    ジ（１１４）によって担持されて、前記支持体（４２）
    に接続されるさらなる要素（５２）に係合することを特
    徴とする請求項４記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記第１の要素は、前記さらなる要素
    （５２，９８）に係合するように作動されるアクチュエ
    ータ（５１，９７）によって担持されるピン（４８，９
    ６）によって規定されることを特徴とする請求項４記載
    のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記収納部（２６ａ，２６ｂ）は固定
    されて、列と行とのマトリックスに配列される数多くの
    工具（１７）を具備し、前記支持体（４２）は前記装置
    （２４ａ，２４ｂ）と前記さらなる要素（５２）とを担
    持し、前記支持体（４２）は前記機械の前記ベッド
    （２）に嵌合する真っ直ぐなガイド（４３）に沿って動
    くことができ、工具（１７）の前記行の１つを選択する
    ことを特徴とする請求項９または１０記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記収納部（２２６）は工具（１７）
    の数多くの行を有するドラム（８２）を具備し、各行は
    前記第２の方向（Ｙ）に垂直な平面内にあり、前記ドラ
    ム（８２）は前記必要な工具を含む工具（１７）の行を
    選択するように回転し、前記さらなる要素（９８）は前
    記支持体（９２）上に位置し、前記支持体は前記ドラム
    （８２）を回転させることを特徴とする請求項９または
    １０記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 前記機械（１）は、共通キャリッジ
    （２１４）によって担持された数多くの機械加工ヘッド
    （１３）を具備し、各機械加工ヘッド（１３）は工具
    （１７）の対応するドラム（８２）に連動し、 前記ドラム（８２）の各々は共通のラック（９２）に噛
    み合う歯車（８９）と一体になり、前記ピン（９６）は
    前記キャリッジ（２１４）によって担持されて、前記ラ
    ック（９２）の２つの突起（９９）の間にあるキャビテ
    ィ（９８）に係合するよう作動されることを特徴とする
    請求項１２記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記弾性のある戻り手段は前記ラック
    （９２）の２つの端に位置する２つの空気圧ピストン
    （９４）を具備して前記ラックを所定の静止位置に維持
    し、前記ピン（９６）は前記ラック（９２）を２つの対
    向する方向へ動かすことを特徴とする請求項１３記載の
    システム。
  15. 【請求項１５】 前記弾性のある戻り手段は通常、前記
    支持体（３４２）を静止位置に維持する空気圧シリンダ
    （３１３）を具備し、前記シリンダ（３１３）は前記第
    １の要素（３１４）に対して弾性的に静止する前記支持
    体（３４２）を保持するように作動されることを特徴と
    する請求項３記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記収納部（３２６）は列と行とのマ
    トリックスに配列される数多くの工具（１７）を具備
    し、前記支持体（３４２）は、前記キャリッジ（１１
    ４）とは無関係に、前記第１の方向（Ｘ）に平行な真っ
    直ぐなガイド（３０８）に沿って動くことができて、前
    記工具（１７）の行の１つを選択し、前記装置（２４）
    は前記工作台（６）によって担持されることを特徴とす
    る請求項１５記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 前記機械（１）は、前記第１の方向
    （Ｘ）に動くことができる共通キャリッジ（１１４）に
    よって担持された数多くの機械加工ヘッド（１３）を具
    備し、前記各機械加工ヘッド（１３）は対応する数多く
    の収納部（３２６）に連動し、前記各収納部（３２６）
    は前記支持体（３４２）によって担持されることを特徴
    とする請求項１５または１６記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 前記キャリッジ（１１４）は数多くの
    第２の機械加工ヘッド（１３）を担持し、前記第２の機
    械加工ヘッド（１３）は数多くの前記第１の機械加工ヘ
    ッド（１３）に連動し、前記収納部（３２６）の各々は
    前記機械加工ヘッド（１３）の一対に連動し、前記２つ
    の数多くの機械加工ヘッド（１３）の間に位置すること
    を特徴とする請求項１７記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 前記収納部（３２６）は数多くのスト
    リップ（３０３）によって規定され、各々は工具（１
    ７）の列を支持し、前記数多くのストリップ（３０３）
    は前記支持体（３４２）によって担持される座（３０
    ８，３０９）内部に挿入可能なボックス（３０１）内に
    位置し、手で操作される係止手段（３１１）が前記座
    （３０８，３０９）内部の前記ボックス（３０１）を係
    止するために設けられることを特徴とする請求項１６乃
    至１８のいずれか１項に記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 前記収納部（３２６）の各々の前記ボ
    ックス（３０１）の前記座は、前記キャリッジ（１１
    ４）の移動方向に垂直な一対の真っ直ぐなガイド（３０
    ８，３０９）によって規定されることを特徴とする請求
    項１８または１９記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記装置（２４，２４ａ，２４ｂ）は
    工具（１７）に係合する作動可能なグリッパー（２８）
    を具備し、前記第１の方向（Ｘ）及び前記第２の方向
    （Ｙ）に垂直な前記第３の方向（Ｚ）に前記グリッパー
    （２８）を動かすように手段（３４）が設けられ、工具
    （１７）を前記スピンドルから引いて前記収納部の位置
    の１つ（２６ａ，２６ｂ，１２６，２２６，３２６）へ
    挿入し、工具（１７）を前記収納部（２６ａ，２６ｂ，
    １２６，２２６，３２６）の位置の１つから引いて前記
    スピンドルへ挿入することを特徴とする請求項１乃至２
    ０のいずれか１項に記載のシステム。
JP10312658A 1997-10-02 1998-09-29 プリント回路基板を機械加工する工作機械の工具収納部から工具を選択するためのシステム Withdrawn JPH11226835A (ja)

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