JPH03136708A - プリント基板穴明機の穴明加工システム及びプリント基板穴明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定方法 - Google Patents
プリント基板穴明機の穴明加工システム及びプリント基板穴明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定方法Info
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- JPH03136708A JPH03136708A JP27233189A JP27233189A JPH03136708A JP H03136708 A JPH03136708 A JP H03136708A JP 27233189 A JP27233189 A JP 27233189A JP 27233189 A JP27233189 A JP 27233189A JP H03136708 A JPH03136708 A JP H03136708A
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Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、プリント基板穴明機に係り、特に、ワークの
伸縮、曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うことの
できるプリント基板穴明機の穴明加工システム、及び円
径の大きさに関わらず中心座標を容易に測定することの
できるプリント基板穴明機の穴明加工システムにおける
円の中心座標測定方法に関する。 ［従来の技術１ 近年、多層プリント基板の高密度実装化に伴いプリント
基板の穴明は精度の高精度化が進んできている。 一般に、プリント基板の多層板は複数のプリント基板の
間にプリプレグを挾み込んで加熱、加圧して積層してい
る。ところが、多層プリント基板積層時に加熱、加圧等
を行うため、プリント基板は膨張、縮小し、積層後は、
第１０図に示す如く、伸縮、曲がり等の幾何歪が発生す
る。 ところで、プリント基板のスルーホール穴明は加工時は
、このプリント基板の内層に設けであるレジスタマーク
を基準としてプリント基板穴明機のテーブルへの取付穴
をプリント基板へ加工する。 そして、プリント基板穴明機のプリント基板固定用のテ
ーブルのプリント基板位置決めピンにプリント基板の取
り付は穴を挿入して位置決めを行っている。 その後、プリント基板の穴明は加工を行っている。この
プリント基板は、電子技術の発達に伴い高密度実装化が
図られている。この高密度実装化は、プリント基板に形
成される各パターン間の余裕を極端に小さくしている。 したがって、多層プリント基板に幾何歪が生じていると
、プリント基板内の導体パターンが幾何歪の影響を受け
てしまい、プリント基板穴明機の加工精度がいかに優れ
ていても、この幾何歪を完全に吸収して加工することは
できず、プリント基板穴明機のみの高精度化では追従す
ることが困難となっている。このため、第１１図に示す
如く、ランド中心からスルーホール穴がずれる。 この穴明は加工を行う際には、円形レジスタマークの中
心座標を画像処理によって測定する必要がある。この円
の中心座標を測定する方法として、従来は、撮像装置の
撮像範囲内に適当な大きさで円を撮像し、第７図に示す
如く、χ、Ｔ方向のラスタ走査線からなる画素ごとの濃
淡値を集計する周辺分布を求めて、χ、ｙ軸での重心座
標を求めることにより円の中心座標を求めている６
伸縮、曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うことの
できるプリント基板穴明機の穴明加工システム、及び円
径の大きさに関わらず中心座標を容易に測定することの
できるプリント基板穴明機の穴明加工システムにおける
円の中心座標測定方法に関する。 ［従来の技術１ 近年、多層プリント基板の高密度実装化に伴いプリント
基板の穴明は精度の高精度化が進んできている。 一般に、プリント基板の多層板は複数のプリント基板の
間にプリプレグを挾み込んで加熱、加圧して積層してい
る。ところが、多層プリント基板積層時に加熱、加圧等
を行うため、プリント基板は膨張、縮小し、積層後は、
第１０図に示す如く、伸縮、曲がり等の幾何歪が発生す
る。 ところで、プリント基板のスルーホール穴明は加工時は
、このプリント基板の内層に設けであるレジスタマーク
を基準としてプリント基板穴明機のテーブルへの取付穴
をプリント基板へ加工する。 そして、プリント基板穴明機のプリント基板固定用のテ
ーブルのプリント基板位置決めピンにプリント基板の取
り付は穴を挿入して位置決めを行っている。 その後、プリント基板の穴明は加工を行っている。この
プリント基板は、電子技術の発達に伴い高密度実装化が
図られている。この高密度実装化は、プリント基板に形
成される各パターン間の余裕を極端に小さくしている。 したがって、多層プリント基板に幾何歪が生じていると
、プリント基板内の導体パターンが幾何歪の影響を受け
てしまい、プリント基板穴明機の加工精度がいかに優れ
ていても、この幾何歪を完全に吸収して加工することは
できず、プリント基板穴明機のみの高精度化では追従す
ることが困難となっている。このため、第１１図に示す
如く、ランド中心からスルーホール穴がずれる。 この穴明は加工を行う際には、円形レジスタマークの中
心座標を画像処理によって測定する必要がある。この円
の中心座標を測定する方法として、従来は、撮像装置の
撮像範囲内に適当な大きさで円を撮像し、第７図に示す
如く、χ、Ｔ方向のラスタ走査線からなる画素ごとの濃
淡値を集計する周辺分布を求めて、χ、ｙ軸での重心座
標を求めることにより円の中心座標を求めている６
【発
明が解決しようとする課題］ このような従来のプリント基板穴明機の穴明加工システ
ムは、プリント基板の幾何歪を補正して加工するに基板
のレジスタマーク位置を他の測定器にて測定後、ＮＧ装
置のスケーリング機能にて補正して加工している。しか
しながら、従来のプリント基板穴明機の穴明加工システ
ムにあっては、プリント基板の幾何歪を補正するのに、
Ｘ、Ｙ方向に独立して補正することになるため完全な幾
何歪補正はできないという問題点を有している。 また、従来の技術により円の中心座標を求める場合に、
第７図に示す如く、円の画像が撮像範囲内へ旨く納まる
ようなら問題ないが、第８図に示す如く、大径内の場合
にあっては、撮像範囲内に入らないため周辺分布から中
心座標を求めることができないという問題点を有してい
る。 さらに、従来の技術により円の中心座標を求める場合に
、大径内の場合であっても、撮像範囲に入るようにし周
辺分布から中心座標を求めることができるようにしてお
くと、第９図に示す如く。 小径円の場合には、中心座標を求めることはできるが、
円の画像が撮像範囲全体の面積に対して小さすぎて円径
に対する画素サイズの比率が大きくなり精度が悪くなっ
てしまう、このため例えばφ０．１〜φ１０ｍ＋の円径
を対象に全ての円径を提供するには１００倍のズームを
要すこととなり実現不可能となり、また、最大径にてモ
ニタ画面に納まる倍率とすると小円径ではモニタ画面内
に撮像する穴径が小さくなりすぎ測定精度誤差が太きく
なるという問題点を有している。 本発明は、ワークの伸縮、曲がりによる幾何歪に適応し
た加工を行うことのできるプリント基板穴明機の穴明加
工システム、及び円径の大きさに関わらず中心座標を容
易に測定することのできるプリント基板穴明機の穴明加
工システムにおける円の中心座標測定方法を提供するこ
とを目的としている。 【課題を解決するための手段１ 上記目的を達成するために、本発明のプリント基板穴明
機の穴明加工システムにおいては、エアシリンダにより
プレッシャフットを下降せしめテーブル上に載置される
プリント基板を該プレッシャフットによって押さえ付け
ながらドリルによって前記プリント基板に所定の穴を明
けるプリント基板穴明機において、プリント基板の数箇
所のレジスタマークを撮像する撮像装置と、該撮像装置
による量像信号からレジスタマークの中心座標を演算す
る画像処理装置と、該レジスタマークの中心座標からワ
ーク座標系を演算する演算装置と、プリント基板の穴明
は加工座標系を記憶するＮＣ装置とを設け、プリント基
板穴明機のテーブル上へ固着したワーク内数箇所のレジ
スタマークを撮像装置から画像処理装置により全ての座
標を求めてワーク座標を得、該ワーク座標系にてプリン
ト基板穴明機の機械座標を座標交換して穴明けを行うこ
とによりワークの伸縮、曲がりによる幾何歪に適応した
加工を行うようにしたものである。 また、上記目的を達成するために、本発明のプリント基
板穴明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定
方法においては、エアシリンダによりプレッシャフット
を下降せしめテーブル上に載置されるプリント基板を該
プレッシャフットによって押さえ付けながらドリルによ
って前記プリント基板に所定の穴を明けるプリント基板
穴明機において、プリント基板の数箇所のレジスタマー
クを撮像する撮像装置と、該撮像装置による量像信号か
らレジスタマークの中心座標を演算する画像処理装置と
、該レジスタマークの中心座標からワーク座標系を演算
する演算装置と、プリント基板の穴明は加工座標系を記
憶するＮＣ装置とを設け、前記ＮＣ装置によって位置決
めし、前記撮像装置によって円形の物体を撮像し、前記
ＮＣ装置にてプリント基板を固定するテーブルまたはコ
ラムを所定量移動して前記撮像装置の量像信号に基づい
て画像処理して円の径サイズに拘らず中心座標を求める
ようにしたものである。 【作用】 プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像する撮像
装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタマーク
の中心座標を演算する画像処理装置と、該レジスタマー
クの中心座標からワーク座標系を演算する演算装置と、
プリント基板の穴明は加工座標系を記憶するＮＣ装置と
を設け、プリント基板穴明機のテーブル上へ固着したワ
ーク内数箇所のレジスタマークを撮像装置から画像処理
装置により全ての座標を求めてワーク座標を得、該ワー
ク座標系にてプリント基板穴明機の機械座標を補正した
座標に交換して穴明け・を行うことによりワークの伸縮
１曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うようにしで
あるため、プリント基板への穴明は加工時、プリント基
板の数箇所のレジスタマークを基板穴明機のコラムに装
着したＣＣＤカメラにてモニタ上に撮像し、画像処理を
行ってレジスタマークの座標を求め、ワーク座標変換し
て加工することによりプリント基板の伸縮１曲がりによ
る幾何歪に適応した加工を行うことができる。 また、プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像す
る撮像装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタ
マークの中心座標を演算する画像処理装置と、該レジス
タマークの中心座標からワーク座標系を演算する演算装
置と、プリント基板の穴明は加工座標系を記憶するＮＣ
装置とを設け。 前記ＮＣ装置によって位置決めし、前記撮像装置によっ
て円形の物体を撮像し、前記ＮＣ装置にてプリント基板
を固定するテーブルまたはコラムを所定量移動して前記
撮像装置の量像信号に基づいて画像処理して円の径サイ
ズに拘らず中心座標を求めるようにしであるため、モニ
タから溢れる大経日についてもＮＣ装置及びそれに制御
されるテーブルを組合せることにより中心座標を容易に
求めることができる。
明が解決しようとする課題］ このような従来のプリント基板穴明機の穴明加工システ
ムは、プリント基板の幾何歪を補正して加工するに基板
のレジスタマーク位置を他の測定器にて測定後、ＮＧ装
置のスケーリング機能にて補正して加工している。しか
しながら、従来のプリント基板穴明機の穴明加工システ
ムにあっては、プリント基板の幾何歪を補正するのに、
Ｘ、Ｙ方向に独立して補正することになるため完全な幾
何歪補正はできないという問題点を有している。 また、従来の技術により円の中心座標を求める場合に、
第７図に示す如く、円の画像が撮像範囲内へ旨く納まる
ようなら問題ないが、第８図に示す如く、大径内の場合
にあっては、撮像範囲内に入らないため周辺分布から中
心座標を求めることができないという問題点を有してい
る。 さらに、従来の技術により円の中心座標を求める場合に
、大径内の場合であっても、撮像範囲に入るようにし周
辺分布から中心座標を求めることができるようにしてお
くと、第９図に示す如く。 小径円の場合には、中心座標を求めることはできるが、
円の画像が撮像範囲全体の面積に対して小さすぎて円径
に対する画素サイズの比率が大きくなり精度が悪くなっ
てしまう、このため例えばφ０．１〜φ１０ｍ＋の円径
を対象に全ての円径を提供するには１００倍のズームを
要すこととなり実現不可能となり、また、最大径にてモ
ニタ画面に納まる倍率とすると小円径ではモニタ画面内
に撮像する穴径が小さくなりすぎ測定精度誤差が太きく
なるという問題点を有している。 本発明は、ワークの伸縮、曲がりによる幾何歪に適応し
た加工を行うことのできるプリント基板穴明機の穴明加
工システム、及び円径の大きさに関わらず中心座標を容
易に測定することのできるプリント基板穴明機の穴明加
工システムにおける円の中心座標測定方法を提供するこ
とを目的としている。 【課題を解決するための手段１ 上記目的を達成するために、本発明のプリント基板穴明
機の穴明加工システムにおいては、エアシリンダにより
プレッシャフットを下降せしめテーブル上に載置される
プリント基板を該プレッシャフットによって押さえ付け
ながらドリルによって前記プリント基板に所定の穴を明
けるプリント基板穴明機において、プリント基板の数箇
所のレジスタマークを撮像する撮像装置と、該撮像装置
による量像信号からレジスタマークの中心座標を演算す
る画像処理装置と、該レジスタマークの中心座標からワ
ーク座標系を演算する演算装置と、プリント基板の穴明
は加工座標系を記憶するＮＣ装置とを設け、プリント基
板穴明機のテーブル上へ固着したワーク内数箇所のレジ
スタマークを撮像装置から画像処理装置により全ての座
標を求めてワーク座標を得、該ワーク座標系にてプリン
ト基板穴明機の機械座標を座標交換して穴明けを行うこ
とによりワークの伸縮、曲がりによる幾何歪に適応した
加工を行うようにしたものである。 また、上記目的を達成するために、本発明のプリント基
板穴明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定
方法においては、エアシリンダによりプレッシャフット
を下降せしめテーブル上に載置されるプリント基板を該
プレッシャフットによって押さえ付けながらドリルによ
って前記プリント基板に所定の穴を明けるプリント基板
穴明機において、プリント基板の数箇所のレジスタマー
クを撮像する撮像装置と、該撮像装置による量像信号か
らレジスタマークの中心座標を演算する画像処理装置と
、該レジスタマークの中心座標からワーク座標系を演算
する演算装置と、プリント基板の穴明は加工座標系を記
憶するＮＣ装置とを設け、前記ＮＣ装置によって位置決
めし、前記撮像装置によって円形の物体を撮像し、前記
ＮＣ装置にてプリント基板を固定するテーブルまたはコ
ラムを所定量移動して前記撮像装置の量像信号に基づい
て画像処理して円の径サイズに拘らず中心座標を求める
ようにしたものである。 【作用】 プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像する撮像
装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタマーク
の中心座標を演算する画像処理装置と、該レジスタマー
クの中心座標からワーク座標系を演算する演算装置と、
プリント基板の穴明は加工座標系を記憶するＮＣ装置と
を設け、プリント基板穴明機のテーブル上へ固着したワ
ーク内数箇所のレジスタマークを撮像装置から画像処理
装置により全ての座標を求めてワーク座標を得、該ワー
ク座標系にてプリント基板穴明機の機械座標を補正した
座標に交換して穴明け・を行うことによりワークの伸縮
１曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うようにしで
あるため、プリント基板への穴明は加工時、プリント基
板の数箇所のレジスタマークを基板穴明機のコラムに装
着したＣＣＤカメラにてモニタ上に撮像し、画像処理を
行ってレジスタマークの座標を求め、ワーク座標変換し
て加工することによりプリント基板の伸縮１曲がりによ
る幾何歪に適応した加工を行うことができる。 また、プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像す
る撮像装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタ
マークの中心座標を演算する画像処理装置と、該レジス
タマークの中心座標からワーク座標系を演算する演算装
置と、プリント基板の穴明は加工座標系を記憶するＮＣ
装置とを設け。 前記ＮＣ装置によって位置決めし、前記撮像装置によっ
て円形の物体を撮像し、前記ＮＣ装置にてプリント基板
を固定するテーブルまたはコラムを所定量移動して前記
撮像装置の量像信号に基づいて画像処理して円の径サイ
ズに拘らず中心座標を求めるようにしであるため、モニ
タから溢れる大経日についてもＮＣ装置及びそれに制御
されるテーブルを組合せることにより中心座標を容易に
求めることができる。
以下１本発明の実施例について説明する。
第１図には１本発明に係るプリント基板穴明機の穴明加
工システム及びプリント基板穴明機の穴明加工システム
における円の中心座標測定方法の一実施例が示されてい
る。 図において、１はＮＣ装置で、プリント基板穴明機２の
穴明は位置情報を座標軸で記憶している。 ３はテーブルで、プリント基板穴明機２のベツドの上に
摺動可能に支持され、ＮＣ装置１によって制御される駆
動装置によって駆動される６４はプリント基板で、この
プリント基板４内には、レジスタマーク５が適宜箇所、
適宜個数（本実施例においては、４個）設けられている
。 ６は、テーブル３上を撮像するＣＯＤカメラである。こ
のＣＣＤカメラ６には、モニタ７が接続されており、Ｃ
ＣＤカメラ６で撮像した画像を表示する。 ８は、画像処理装置であり、モニタ７に表示された画像
を解析して円径穴の中心座標を演算する機能を有してい
る。この画像処理装置８には、演算装置９が接続されて
いる。この演算装置９は、内装パターンを合わせて加熱
、加圧して積層したプリント基板４のレジスタマーク５
の位置座標と、加熱、加圧による幾何歪を受ける前のレ
ジスタマーク５の位置座標とを比較し、アフィン交換式
によって演算する。また、この演算装置９は、ＮＣ装置
１に格納されている座標情報となっている穴明は位置情
報に基づいて、アフィン交換式を用いて実際の穴明は位
置情報を演算する。 １０は、テーブル３上を照らす照明装置、１１は、この
照明装置１０に接続される光源である。 １２はコラムで、プリント基板穴明機２のベツドにテー
ブル３を跨ぐように設けられている。 次に本実施例の作用について説明する。 まず、ＮＣ装置１にてプリント基板穴明機２のテーブル
３が移動しテーブル３上へ固着されたプリント基板４内
のレジスタマーク５が、順次ＣＣＤカメラ６の視野内に
入るよう走査される。このとき、プリント基板４内のレ
ジスタマーク５が、ＣＣＤカメラ６の視野内に入るまで
走査された距離、すなわち、原点からテーブル３が移動
した量（χ。、 ｙｎ）がχ、ｙ座標として演算装置９
に記憶される。プリント基板４内のレジスタマーク５が
、テーブル３の移動によってＣＣＤカメラ６の視野内に
入るまで走査され、ＣＣＤカメラ６の視野内に入ると、
ＣＣＤカメラ６によりモニタ７内に撮像された円形のレ
ジスタマーク５の中心座標を画像処理装置８によって（
Δχ。、Δｙｎ）として求める。 この４つのレジスタマーク５の中心座標は、それぞれ。 （χ、＋Δχ□ｓｋｉ＋Δ７．） （χ２＋Δχ２．ｙ２＋Δγ２） （χ、＋Δχ、、Ｙ３＋Ａ−７，） （χ、＋Δχ、、γ、＋Δγ４） として求められ、これらは、ワーク座標とじて（ｘｌ、
ｙユ）、 （ｘ２ｔｙｚ） 、 （Ｘ３．Ｙ３）。 （Ｘ４−Ｙ４） として演算装置９に記憶される。この演算装置９に記憶
されたワーク座標は、第２図の実線に示す如き座標系を
求めたものである。 次に、以上の如く求めたレジスタマーク５が内装パター
ンを合わせて加熱、加圧して積層したプリント基板４が
受けた幾何歪によって変形する前の第２図点線に示され
る各レジスタマーク５の論理座標、 （ε１．η１）、（ε２．η２）、（ε３．η３）、（
Ｅ４．η４） を演算装置９に入力する。 この実測したレジスタマーク５のワーク座標と。 幾何歪による変形の前のレジスタマーク５の論理座標と
の２つの座標系をアフィン交換式％式％ によって結び、演算装置９において、アフィン交換式に
示されているα、〜α、、β、〜β、の各係数を求める
。 これら一連の動作は、プリント基板穴明機２の穴明は加
工前に行い、加工に際しては、演算装置９において、Ｎ
Ｃ装置１からのＮＣ指令による加工座標値（１１η）に
対し、 χ＝α１＋α２Ｅ＋α３η＋α４Ｅη ｙ＝β１＋β２ξ＋β３η＋β４εη の演算を行う。 このように実測したレジスタマーク５のワーク座標と、
幾何歪による変形の前のレジスタマーク５の論理座標と
の２つの座標系に基づくアフィン交換式による演算値（
χ、′ｙ）によって、穴明は加工を行うことによりプリ
ント基板４に生じた幾何歪に適応した穴明は加工を行う
ことができる。 次に円径の真の中心座標を測定する方法について説明す
る。 第１図の如く構成されるプリント基板穴明機の穴明加工
システムにおいて、ＮＣ装置１にてプリント基板穴明機
２のテーブル３を移動してプリント基板４内のレジスタ
マーク５がＣＣＤカメラ６の視野に入るよう設定し、こ
のときの原点からのテーブル３の移動量を機械座標（χ
、７）として前述の如く演算部９に記憶する。 この状態にて撮像されたレジスタマーク５の径がモニタ
７に対し適度ならば第７図に示す如く。 画像処理装置８において、χ、Ｔ方向の撮影図から周辺
分布を求めて重心座標±Δχ、±ΔＴを求める。この画
像処理装置８において求められた重心座標±Δχ、±Δ
ｙからレジスタマーク５の機械座標として、 Ｘ＝χ±Δχ Ｙ＝Ｔ±Δ７ を得、このＸ、Ｙの値を演算装置９へ記憶する。 次に第８図に示す如くの如く受像装置であるモニタ７よ
り溢れるレジスタマーク５についてはオフセット量だけ
±Ｘ、±Ｙ方向へＮＣ装置１によりテーブル３を移動し
てモニタ７へ撮像し、第３図〜第６図に示す境界座標を
求め、Δχ′、Δγとして演算部にて下記演算を行い、 Ｘ＝Δχ′±（半径）苓（オフセット量）Ｙ＝Δγ′±
（半径）：ｉ：（オフセット量）として機械座標を求め
ることができる。 また、ここで境界部での閾値選定の影響による誤差を小
さくするためテーブル３を＋Ｘ方向へオフセットして、 Ｘユ；Δχ′−（半径）−（オフセット量）を求めた後
、テーブル３を−Ｘ方向へオフセットして。 Ｘ、＝Δχ′−（半径）＋（オフセット量）を求め、こ
のＸｌ、Ｘ２の値から。 Ｘ＝ （Ｘ工＋ｘｉ）／２ と、レジスタマーク５のＸ軸の中心座標を求める。 同様にして、 Ｙ、＝Δγ′−（半径）−（オフセット量）ｙ、＝Δγ
′−（半径）＋（オフセット量）Ｙ＝ （Ｙ、＋Ｙｉ）
／２ と、レジスタマーク５のＹ軸の中心座標を求め、レジス
タマーク５の中心座標（Ｘ、Ｙ）を求めることが効果的
である。 【発明の効果１ 本発明は１以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。 プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像する撮像
装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタマーク
の中心座標を演算する画像処理装置と、該レジスタマー
クの中心座標からワーク座標系を演算する演算装置と、
プリント基板の穴明は加工座標系を記憶するＮＣ装置と
を設け、プリント基板穴明機のテーブル上へ固着したワ
ーク内数箇所のレジスタマークを撮像装置から画像処理
装置により全ての座標を求めてワーク座標を得、該ワー
ク座標系にてプリント基板穴明機の機械座標を補正した
座標に交換して穴明けを行うことによりワークの伸縮、
曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うようにしであ
るため、ワークの伸縮。 曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うことができ、
他の測定器を使用しなくとも、測定から加工までの一連
の作業をプリント基板穴明機にて行−うことができる。 また、プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像す
る撮像装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタ
マークの中心座標を演算する画像処理装置と、該レジス
タマークの中心座標からワーク座標系を演算する演算装
置と、プリント基板の穴明は加工座標系を記憶するＮＣ
装置とを設け、前記ＮＣ装置によって位置決めし、前記
撮像装置によって円形の物体を撮像し、前記ＮＣ装置に
てプリント基板を固定するテーブルまたはコラムを所定
量移動して前記撮像装置の量像信号に基づいて画像処理
して円の径サイズに拘らず中心座標を求めるようにしで
あるため、特別なズーム装置などを用いずに円径に拘ら
ずその中心座標を求めることができ、円径の程度でいえ
ば、ｘ、ｙストロークが円の直径に相当する大円径まで
測定することができる。さらに、プリント基板穴明機へ
の取り付けが小型のＣＯＤカメラとライトガイドだけで
済むので取り付けがコンパクトにできると共にプリント
基板との非接触にて、他の測定器を要せずとも加工機械
上で測定することができる。
工システム及びプリント基板穴明機の穴明加工システム
における円の中心座標測定方法の一実施例が示されてい
る。 図において、１はＮＣ装置で、プリント基板穴明機２の
穴明は位置情報を座標軸で記憶している。 ３はテーブルで、プリント基板穴明機２のベツドの上に
摺動可能に支持され、ＮＣ装置１によって制御される駆
動装置によって駆動される６４はプリント基板で、この
プリント基板４内には、レジスタマーク５が適宜箇所、
適宜個数（本実施例においては、４個）設けられている
。 ６は、テーブル３上を撮像するＣＯＤカメラである。こ
のＣＣＤカメラ６には、モニタ７が接続されており、Ｃ
ＣＤカメラ６で撮像した画像を表示する。 ８は、画像処理装置であり、モニタ７に表示された画像
を解析して円径穴の中心座標を演算する機能を有してい
る。この画像処理装置８には、演算装置９が接続されて
いる。この演算装置９は、内装パターンを合わせて加熱
、加圧して積層したプリント基板４のレジスタマーク５
の位置座標と、加熱、加圧による幾何歪を受ける前のレ
ジスタマーク５の位置座標とを比較し、アフィン交換式
によって演算する。また、この演算装置９は、ＮＣ装置
１に格納されている座標情報となっている穴明は位置情
報に基づいて、アフィン交換式を用いて実際の穴明は位
置情報を演算する。 １０は、テーブル３上を照らす照明装置、１１は、この
照明装置１０に接続される光源である。 １２はコラムで、プリント基板穴明機２のベツドにテー
ブル３を跨ぐように設けられている。 次に本実施例の作用について説明する。 まず、ＮＣ装置１にてプリント基板穴明機２のテーブル
３が移動しテーブル３上へ固着されたプリント基板４内
のレジスタマーク５が、順次ＣＣＤカメラ６の視野内に
入るよう走査される。このとき、プリント基板４内のレ
ジスタマーク５が、ＣＣＤカメラ６の視野内に入るまで
走査された距離、すなわち、原点からテーブル３が移動
した量（χ。、 ｙｎ）がχ、ｙ座標として演算装置９
に記憶される。プリント基板４内のレジスタマーク５が
、テーブル３の移動によってＣＣＤカメラ６の視野内に
入るまで走査され、ＣＣＤカメラ６の視野内に入ると、
ＣＣＤカメラ６によりモニタ７内に撮像された円形のレ
ジスタマーク５の中心座標を画像処理装置８によって（
Δχ。、Δｙｎ）として求める。 この４つのレジスタマーク５の中心座標は、それぞれ。 （χ、＋Δχ□ｓｋｉ＋Δ７．） （χ２＋Δχ２．ｙ２＋Δγ２） （χ、＋Δχ、、Ｙ３＋Ａ−７，） （χ、＋Δχ、、γ、＋Δγ４） として求められ、これらは、ワーク座標とじて（ｘｌ、
ｙユ）、 （ｘ２ｔｙｚ） 、 （Ｘ３．Ｙ３）。 （Ｘ４−Ｙ４） として演算装置９に記憶される。この演算装置９に記憶
されたワーク座標は、第２図の実線に示す如き座標系を
求めたものである。 次に、以上の如く求めたレジスタマーク５が内装パター
ンを合わせて加熱、加圧して積層したプリント基板４が
受けた幾何歪によって変形する前の第２図点線に示され
る各レジスタマーク５の論理座標、 （ε１．η１）、（ε２．η２）、（ε３．η３）、（
Ｅ４．η４） を演算装置９に入力する。 この実測したレジスタマーク５のワーク座標と。 幾何歪による変形の前のレジスタマーク５の論理座標と
の２つの座標系をアフィン交換式％式％ によって結び、演算装置９において、アフィン交換式に
示されているα、〜α、、β、〜β、の各係数を求める
。 これら一連の動作は、プリント基板穴明機２の穴明は加
工前に行い、加工に際しては、演算装置９において、Ｎ
Ｃ装置１からのＮＣ指令による加工座標値（１１η）に
対し、 χ＝α１＋α２Ｅ＋α３η＋α４Ｅη ｙ＝β１＋β２ξ＋β３η＋β４εη の演算を行う。 このように実測したレジスタマーク５のワーク座標と、
幾何歪による変形の前のレジスタマーク５の論理座標と
の２つの座標系に基づくアフィン交換式による演算値（
χ、′ｙ）によって、穴明は加工を行うことによりプリ
ント基板４に生じた幾何歪に適応した穴明は加工を行う
ことができる。 次に円径の真の中心座標を測定する方法について説明す
る。 第１図の如く構成されるプリント基板穴明機の穴明加工
システムにおいて、ＮＣ装置１にてプリント基板穴明機
２のテーブル３を移動してプリント基板４内のレジスタ
マーク５がＣＣＤカメラ６の視野に入るよう設定し、こ
のときの原点からのテーブル３の移動量を機械座標（χ
、７）として前述の如く演算部９に記憶する。 この状態にて撮像されたレジスタマーク５の径がモニタ
７に対し適度ならば第７図に示す如く。 画像処理装置８において、χ、Ｔ方向の撮影図から周辺
分布を求めて重心座標±Δχ、±ΔＴを求める。この画
像処理装置８において求められた重心座標±Δχ、±Δ
ｙからレジスタマーク５の機械座標として、 Ｘ＝χ±Δχ Ｙ＝Ｔ±Δ７ を得、このＸ、Ｙの値を演算装置９へ記憶する。 次に第８図に示す如くの如く受像装置であるモニタ７よ
り溢れるレジスタマーク５についてはオフセット量だけ
±Ｘ、±Ｙ方向へＮＣ装置１によりテーブル３を移動し
てモニタ７へ撮像し、第３図〜第６図に示す境界座標を
求め、Δχ′、Δγとして演算部にて下記演算を行い、 Ｘ＝Δχ′±（半径）苓（オフセット量）Ｙ＝Δγ′±
（半径）：ｉ：（オフセット量）として機械座標を求め
ることができる。 また、ここで境界部での閾値選定の影響による誤差を小
さくするためテーブル３を＋Ｘ方向へオフセットして、 Ｘユ；Δχ′−（半径）−（オフセット量）を求めた後
、テーブル３を−Ｘ方向へオフセットして。 Ｘ、＝Δχ′−（半径）＋（オフセット量）を求め、こ
のＸｌ、Ｘ２の値から。 Ｘ＝ （Ｘ工＋ｘｉ）／２ と、レジスタマーク５のＸ軸の中心座標を求める。 同様にして、 Ｙ、＝Δγ′−（半径）−（オフセット量）ｙ、＝Δγ
′−（半径）＋（オフセット量）Ｙ＝ （Ｙ、＋Ｙｉ）
／２ と、レジスタマーク５のＹ軸の中心座標を求め、レジス
タマーク５の中心座標（Ｘ、Ｙ）を求めることが効果的
である。 【発明の効果１ 本発明は１以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。 プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像する撮像
装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタマーク
の中心座標を演算する画像処理装置と、該レジスタマー
クの中心座標からワーク座標系を演算する演算装置と、
プリント基板の穴明は加工座標系を記憶するＮＣ装置と
を設け、プリント基板穴明機のテーブル上へ固着したワ
ーク内数箇所のレジスタマークを撮像装置から画像処理
装置により全ての座標を求めてワーク座標を得、該ワー
ク座標系にてプリント基板穴明機の機械座標を補正した
座標に交換して穴明けを行うことによりワークの伸縮、
曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うようにしであ
るため、ワークの伸縮。 曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うことができ、
他の測定器を使用しなくとも、測定から加工までの一連
の作業をプリント基板穴明機にて行−うことができる。 また、プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像す
る撮像装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタ
マークの中心座標を演算する画像処理装置と、該レジス
タマークの中心座標からワーク座標系を演算する演算装
置と、プリント基板の穴明は加工座標系を記憶するＮＣ
装置とを設け、前記ＮＣ装置によって位置決めし、前記
撮像装置によって円形の物体を撮像し、前記ＮＣ装置に
てプリント基板を固定するテーブルまたはコラムを所定
量移動して前記撮像装置の量像信号に基づいて画像処理
して円の径サイズに拘らず中心座標を求めるようにしで
あるため、特別なズーム装置などを用いずに円径に拘ら
ずその中心座標を求めることができ、円径の程度でいえ
ば、ｘ、ｙストロークが円の直径に相当する大円径まで
測定することができる。さらに、プリント基板穴明機へ
の取り付けが小型のＣＯＤカメラとライトガイドだけで
済むので取り付けがコンパクトにできると共にプリント
基板との非接触にて、他の測定器を要せずとも加工機械
上で測定することができる。
第１図は本発明に係るプリント基板穴明機の穴明加工シ
ステムの実施例を示す全体構成図、第２図は幾何歪変換
を説明するための図、第３図〜第６図はプリント基板穴
明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定方法
の実施例を示すもので、第３図は大経日を−Ｘ方向にオ
フセットした画像状態図、第４図は大経日を＋Ｘ方向に
オフセットした画像状態図、第５図は大経日を−Ｙ力方
向オフセットした画像状態図、第６図は大経日を＋Ｙ力
方向オフセットした画像状態図、第７図は周辺分布を求
める際の画像状態図、第８図は大経日をモニタしたとき
の画像状態図、第９図は小経日をモニタしたときの画像
状態図、第１ｏ図は幾何型のあるプリント基板を示す図
、第１１図はランド中心からスルーホールが大きくずれ
て加工された状態を示す図である。
ステムの実施例を示す全体構成図、第２図は幾何歪変換
を説明するための図、第３図〜第６図はプリント基板穴
明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定方法
の実施例を示すもので、第３図は大経日を−Ｘ方向にオ
フセットした画像状態図、第４図は大経日を＋Ｘ方向に
オフセットした画像状態図、第５図は大経日を−Ｙ力方
向オフセットした画像状態図、第６図は大経日を＋Ｙ力
方向オフセットした画像状態図、第７図は周辺分布を求
める際の画像状態図、第８図は大経日をモニタしたとき
の画像状態図、第９図は小経日をモニタしたときの画像
状態図、第１ｏ図は幾何型のあるプリント基板を示す図
、第１１図はランド中心からスルーホールが大きくずれ
て加工された状態を示す図である。
Claims (2)
- （１）エアシリンダによりプレッシャフットを下降せし
めテーブル上に載置されるプリント基板を該プレッシャ
フットによって押さえ付けながらドリルによって前記プ
リント基板に所定の穴を明けるプリント基板穴明機にお
いて、プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像す
る撮像装置と、該撮像装置による量像信号からレジスタ
マークの中心座標を演算する画像処理装置と、該レジス
タマークの中心座標からワーク座標系を演算する演算装
置と、プリント基板の穴明け加工座標系を記憶するＮＣ
装置とを設け、プリント基板穴明機のテーブル上ヘ固着
したワーク内数箇所のレジスタマークを撮像装置から画
像処理装置により全ての座標を求めてワーク座標を得、
該ワーク座標系にてプリント基板穴明機の機械座標を補
正した座標に交換して穴明けを行うことによりワークの
伸縮、曲がりによる幾何歪に適応した加工を行うように
したことを特徴とするプリント基板穴明機の穴明加工シ
ステム。 - （２）エアシリンダによりプレッシャフットを下降せし
めテーブル上に載置されるプリント基板を該プレッシャ
フットによって押さえ付けながらドリルによって前記プ
リント基板に所定の穴を明けるプリント基板穴明機にお
いて、プリント基板の数箇所のレジスタマークを撮像す
る撮像装置と、該撮像装置による画像信号からレジスタ
マークの中心座標を演算する画像処理装置と、該レジス
タマークの中心座標からワーク座標系を演算する演算装
置と、プリント基板の穴明け加工座標系を記憶するＮＣ
装置とを設け、前記ＮＣ装置によって位置決めし、前記
撮像装置によって円形の物体を撮像し、前記ＮＣ装置に
てプリント基板を固定するテーブルまたはコラムを所定
量移動して前記撮像装置の画像信号に基づいて画像処理
して円の径サイズに拘らず中心座標を求めるようにした
ことを特徴とするプリント基板穴明機の穴明加工システ
ムにおける円の中心座標測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27233189A JPH03136708A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | プリント基板穴明機の穴明加工システム及びプリント基板穴明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27233189A JPH03136708A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | プリント基板穴明機の穴明加工システム及びプリント基板穴明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03136708A true JPH03136708A (ja) | 1991-06-11 |
Family
ID=17512401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27233189A Pending JPH03136708A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | プリント基板穴明機の穴明加工システム及びプリント基板穴明機の穴明加工システムにおける円の中心座標測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03136708A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7089160B2 (en) | 2002-01-08 | 2006-08-08 | International Business Machines Corporation | Model for modifying drill data to predict hole locations in a panel structure |
| US7667160B2 (en) | 1996-11-20 | 2010-02-23 | Ibiden Co., Ltd | Laser machining apparatus, and apparatus and method for manufacturing a multilayered printed wiring board |
| CN104942873A (zh) * | 2014-03-27 | 2015-09-30 | 维嘉数控科技（苏州）有限公司 | 印制电路板的钻孔方法及其钻孔设备 |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP27233189A patent/JPH03136708A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7667160B2 (en) | 1996-11-20 | 2010-02-23 | Ibiden Co., Ltd | Laser machining apparatus, and apparatus and method for manufacturing a multilayered printed wiring board |
| US7732732B2 (en) * | 1996-11-20 | 2010-06-08 | Ibiden Co., Ltd. | Laser machining apparatus, and apparatus and method for manufacturing a multilayered printed wiring board |
| US7089160B2 (en) | 2002-01-08 | 2006-08-08 | International Business Machines Corporation | Model for modifying drill data to predict hole locations in a panel structure |
| CN104942873A (zh) * | 2014-03-27 | 2015-09-30 | 维嘉数控科技（苏州）有限公司 | 印制电路板的钻孔方法及其钻孔设备 |
| CN104942873B (zh) * | 2014-03-27 | 2017-02-01 | 维嘉数控科技（苏州）有限公司 | 印制电路板的钻孔方法 |
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