JPH04210355A - 加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、加工ケ所の全部又は一部あるいはその加工ケ
所と所定の間隔をおいた位置の全部又は一部のいずれが
もしくは加工ケ所の一部と加工ケ所と所定の間隔をおい
た位置の一部にマークが付された被加工体に対し、その
少なくとも２点の加工ケ所をマークに基づき検出し、加
工を行なわせるようにした装置に関する。

従来の技術 加工には、穴あけ、ねしたて、穴へのピン挿入等様々あ
るが、いずれの加工においても加工に先立って被加工体
の加工ケ所と加工機の加工部との位置合せが必要である
。

この位置合せは、例えば加工ケ所に付されたマークを拡
大モニタにより監視しながら手動操作によっても行なう
ことは可能であるが、それには熟練が必要であり、かつ
効率ら悪い。

この解決には、自動的な位置合せ法の採用が考えられる
。すなわち、人間の目に代わるものとして被加工体上の
マーク位置を画像出力として検出するＣＣＤカメラを用
意し、そのカメラと空間を隔てて加工機を対向させ、カ
メラと加工機とは一体的に結合する。そしてそのカメラ
と加工機の間に被加工体を載置するテーブルを配置し、
上記の一体化されたカメラおよび加工機またはテーブル
のいずれか一方を、カメラの画像出力に応じて微調移動
制御を行なう整合機と一体的に結合し、移動可能とする
。こうすると、テーブル上に載置された被加工体のマー
クはカメラの画像出力に変換されて取出され、それを例
えば２値化および面心演算を行なうことによＩ）マーク
の面心が検出される。そして、次にはその面心がカメラ
視野内の所定位置（その所定位置は被加工体を挟んで対
向配置された加工機の加工部位置と対応）と一致するよ
うに整合機により加工部または被加工体位置が制御され
る結果、自動的に加工部は被加工体上のマークの面心と
対向せしめられ、その状態で加工が行なわれる。

以上は、被加工体の１ケ所への加工を行なう場合である
が、プリント基板等の被加工体では、例えばガイドビン
の挿通用として少なくとも２点の穴あけが必要である。

この場合も基本的には前記と同様であり、１ケ所への加
工後、被加工体をそのマーク間距離分粗送りした後上記
と同様の整合、加工繰作が繰返され、穴あけが行なわれ
る。

発明が解決しようとする膚す碩− ところで、前記のプリント基板等の被加工体にあっては
、加工ケ所を示すマークを印刷によって形成するが、基
板あるいは印刷版の一方または両者の熱変形等によって
必ずしもマーク間距離が所定値とならず、ばらつくこと
がある。従来技術にあっては、この場合も各マークごと
にその面心に対する加工が、忠実に行なわれる結果、二
つのマーク間距離のばらつきはそのまま残ってしまい、
例えば加工ケ所がガイドビン挿通孔の場合等では、ビン
の挿通が不能となることがある。このため実際にはガイ
ド孔の径をガイドピン径よりもある程度大に形成するこ
とになるが、そうするとガタの発生が避けられず、その
後の工程が誤差を生じてしまうことになる。また、従来
技術においてはカメラと加工機とが一体化されているの
で、その配置に制約があった。

課題を解決するための手段 本発明は前記課題を解決するために、複数の加工ケ所の
２点に応じたマーク位置および設計値を基準として予め
定めた所定の設計距離の位置への加工を行ない得る装置
を提供するものである。

すなわち、本発明の第１の発明は、複数点の加工ケ所の
全部又は一部あるいはその加工ケ所と所定の間隔をおい
た位置の全部又は−部のいずれが、もしくは加工ケ所の
一部を加エケ所と所定の間隔をおいた位置の一部にマー
クが付された被加工体の少なくとも２点の加工ケ所に加
工を行なう装置であり、所定間隔で配置された少なくと
も二つの加工部を有する加工機と、前記加工部と対向し
て配置され被加工体を載置するテーブルと、前記テーブ
ルと対向して配置され被加工体の各マークを検出する共
用または各別のカメラもしくは配設位置可変機能をを有
するカメラと、前記加工機または前記テーブルのいずれ
か一方または両者と結合されカメラ出力に応じて微調移
動制御を行なう整合機とからなる。また、本発明の第２
の発明は整合場所と加工場所を離隔し、移送手段により
その両場所間への被加工体の移送を行なうようにしたも
のであり、複数点の加工ケ所の全部又は一部あるいはそ
の加工ケ所と所定の間隔をおいた位置の全部又は一部の
いずれか、もしくは両方にマークが付された被加工体の
少なくとも２点の加工ケ所に加工を行なう装置であり、
所定間隔で配置された少なくとも二つの加工部を有する
加工機と、前記加工部と対向して配置され被加工体を載
置する第１のテーブルと、前記第１のテーブルと離隔し
て配置された第２のテーブルと、前記第２のテーブルと
対向して配置され被加工体の各マークを検出する共用ま
たは各別のカメラもしくは配設位置可変機能をを有する
カメラと、前記第２のテーブルまたは加工機のいずれか
一方または複数と各結合されカメラ出力に応じて微調移
動制御を行なう整合機と、第１、第２のテーブル間で被
加工体を移送する移送手段とからなる。

尚、加工機の各加工部は予め定められた距離を隔てて固
定されており、これと異なる距離のものに対する加工を
行なう場合は、被加工体の種別に応じてその距離調節を
行なった後固定が行なわれる。

作用 以上の第１の発明において、テーブル上に被加工体が載
置されると、その２ケ所のマークに対応した画像出力が
、カメラにより検出され、その面心座標が算出される。

尚、カメラは２ケ所のマークが一台のカメラの視野に入
り、かつ面心算出精度上問題がなければ、カメラは１台
を共用してよく、その他の場合は各別のカメラにより画
像出力を取出す。この画像出力に基づき、２ケ所の各マ
ークのカメラ視野を基準にした面心の座標が判明し、そ
れに基づき整合機と結合されたテーブル（被加工体）あ
るいは加工機またはその両者が制御され、各マーク面心
と各加工部が対向せしめられ、その状態で加工がなされ
る。

しかし、実際にはマークの印刷ずれ等に起因して面心間
距離が加工部間距離と異なる。その場合には、前記と同
様の整合によりマーク面心間を結ぶ線と加工部間を結ぶ
線が合致せしめられるが、マーク面心と加工部の対向位
置との関係は不定である。そこで、２ケ所のマークのう
ち一方の位置が他方より重みが大のときにはその一方を
基準にして整合機によりそのマークの面心と一方の加工
部を合致させ、他方の加工部は両マークを結ぶ線上に位
置させる整合が行なわれる。また、両マークの基準とし
ての重みが同等の場合は、そのずれ分のセンター振分け
が行なわれ、その後加工がなされる。尚、加工に際して
は、２つの加工部を同時に作動させる方が作業効率が高
いが、両扉工部の作動に時間ずれがあっても２ケ所の加
工精度上は同様である。

次に第２の発明において第２のテーブルを整合機と結合
した場合は、第２のテーブル上に被加工体が載置され、
そこにおいて前記第１発明と同様にマーク面心座標の検
出、その実測面心座標と設計マーク面心座標との偏差の
算出、その偏差に基づく整合機の制御によりマークの一
方基準あるいはセンター振分けのいずれか選択した一方
による整合が行なわれる。そのｆ＆整合済の被加工体は
移送手段により所定距離移送されて第１のテーブル上に
達し、そこで加工機による加工が行なわれる。また、整
合機を第２のテーブルの代わ１）に加工機と結合した場
合は、先ず、前記と同様に第２のテーブル」二に被加工
体が載置され、前記と同様にマーク面心座標の検出、そ
の設計値との偏差算出が行なわれ、その偏差に基づく前
記と同様の整合機の制御により加工機の位置が整合され
、その間に第２のテーブル上の被加工体は移送手段によ
り所定距離移送されて第２のテーブル上に達し、そこで
加工が行なわれる。

しかして、この第２発明において整合機を第２のテーブ
ルと結合したものにあっては、被加工体の加工中に次の
被加工体の整合が行なえることになり、また整合機を加
工機と結合したものにあっては、カメラと同方向に加工
機が配置可能となり、設置上の制約が解消される。また
、上記第１、第２発明においてマークの検出は各マーク
に対して設けたカメラで行なっても、あるいは両マーク
が１台のカメラの視野内に入る場合は共用の一台のカメ
ラで行なっても同様であり、１台のカメラの配置位置を
可変とし、各位置にカメラと移動させて各マークを検出
させても同様である。

笈廣−性 第１発明の実施例の正面図および側面図を示す第１．２
図において、基台１０上には整合機２０の基部が固着さ
れ、その整合機２０は直交するＸＹ２方向（紙面の左右
および紙面と直交する方向）およびθ方向（回動方向）
の移動制御部を有し、その整合機２０の上面から上方に
突出させた２本の支柱２１．２２上には被加工体を載置
するテーブル３０の下面が一体的に固着されている。前
記整合ｆｉ２０の後方（第２図では左方）において、基
台１０上には支持体４０の基部が固着され、その支持体
４０は同じ構成の左、石工つの支持体４１．４２（但し
４２は図示されていない）からなり、前記テーブル３０
の下方に延伸された左右支持体４１．４２の先端にはそ
れぞれ左加工部（この例ではドリル）４４右加工部４６
が固着されている。テーブル３０を挟んで上面側にはそ
の各加工用刃部と対向して左カメラ４３、右カメラ４５
が固定配置されている。

尚、上記テーブル３０において、前記各加工部４４．４
６と対向するテーブルの一部分および、その他必要とす
る部分には貫通孔が穿たれ、加工時に加工部４４．４６
の加工用刃がテーブル上面に突出できるようにされてい
る。また、上記左、右のカメラ４３．４５の画像出力は
図示されていない処理部に導入されて２値化処理、面心
演算および偏差算出処理が行なわれ、その偏差信号が整
合＠２０にＸＹθ各方向の移動制御信号として加えられ
ている。

以上のものにおける加工は次のようにして行なわれる。

例えばプリント基板よりなる被加工体の２ケ所の所定位
置にガイドピン挿通用のガイド孔を穿つ場合を例にとる
と、プリント基板にはガイド孔ピッチに対応した所定位
置に、予めマークが印刷されており、また、加工部４４
．４６は、その間隔が前記所定のガイド孔ピッチと同一
となるように位置調整される。

先ず、マーク間にずれが生じていない場合を仮定して作
用を説明すると、テーブル３０上にプリント基板を載せ
、図示されていないクランプ機構により固定する。これ
により各マークはカメラ４３．４５と対向し、そのとき
の偏差（カメラ視野内に予め定めた定点に対するマーク
面心のずれ）が算出され、それに基づ外整合８！２０が
制御され、それによりテーブル３０、プリント基板が一
体に移動させられ、マーク面心がカメラ視野内の定点に
一致せしめられ、その後加工部４４．４６により加工が
行なわれる。

以上は、マークピッチかガイド孔ピ・ンチと完全に一致
していると仮定した場合であるが、ｌにはマークピッチ
にばらつきをもつ。このときには、もし、一方のマーク
の重みが他方より大であれば、一方の、マークの面心を
一方のカメラ視野内の定点に合致させると共に、他方の
面心が両カメラ視野内の定点を結ぶ線上に位置するよう
片側基準の整合を行なわせる。また、両マークの重みが
同等であれば、両マークの面心が各定点に対して同じず
れとなるように整合、すなわちセンター振分けの整合を
行なわせることになる。

尚、上記実施例においては、カメラと加工部を上下に配
置したが、両者の位置を入れ換えても同様であり、また
、カメラと加工部を上または下の同じ側に位置させ、整
合後にその一定の配置ずれ分だけ両者を移動させて加工
を行なわせても同様であり、また、被加工体自体に整合
用のマークを予めカメラと加工部の配置間隔分だけずら
した状態で印刷しておいても同様である。また、上記実
施例においては、整合機はテーブルと一体化し、被加工
体の移動制御を行なわせる場合を例示したが、逆に加工
部を整合機と結合して移動制御させても、あるいはその
両者を各別の整合機と結合させても同様である。また、
上記実施例においては、２ケ所のマークに対し各別のカ
メラを対向させたが、マーク位置が近く、一つのカメラ
視野内に撮像が可能であれば、−・つのカメラを共用し
てよく、さらに一つのカメラを所定距離間移動可能にし
て各移動位置においてマークと対向させても同様である
。　次に、第３図は第２発明の実施例を示す平面図であ
り、前記第１，２図に水筆ものとの違いは、一つのテー
ブル３０の代わりに、第１、第２のテーブル３１．３２
が離隔配置されていること、テーブル３０の上下に配置
されたカメラ４３．４５と加工部４４．４６が前記第２
、第１テーブル３２．３１に各別に対向させて配置され
たこと、新たに両テーブル３１間を所定距離移動する搬
送テーブル５０が設けられたことであり、整合機（図示
されていない）は第２テーブル３２（または加工機もし
くはその両者）と結合されている。

尚、各テーブル３１，３２．５０は例えば特公昭６ｌ−
３２１４４ｒ印刷装置］と同様のものであり、それぞれ
吸引機能を有し、また搬送テーブル５０の上面は第１、
第２テーブル３１．３２の上面に対して水平、突出、陥
没の三段階に高さ切替が可能となっている。

以上のものにおいて、被加工体は第２テーブル３２上に
載置吸着され、それと対向したカメラ４３．４５により
マーク座標が検出され、それに基づ外前記第１発明と同
様に片側基準又はセンター振分けの整合か行なわれる。

整合完了後、搬送テーブル５０は前記３段階の「水平１
状態にされ、被加工体は搬送テーブル５０に吸着替えさ
れ、続いて「突出」状態で右方に定距離往動され、その
結果被加工体は第１テーブル上に達し、そこで第１テー
ブルに吸着される。そして、その状態で加工がなされる
。この間第２テーブル３２上には次の被加工体が載置さ
れ、それに対する整合が行なわれ、また、搬送テーブル
５０は［陥没］状態で復動し、前記一連の動作が繰返さ
れる。

尚、上記実施例においては、搬送テーブルの高さを３段
に切替える場合を例示したが、これと実質的に同等な機
能、例えば第１、第２テーブル３１．３２と搬送テーブ
ル５０に各２段の高さ切替部を設け、相対的に３状態が
得られるようにしも全く同様である。

λ肌ｐ−又じ１ 以上のとおりであり、本発明は少なくとも２つの加工部
を所定１巨離に保持し、被加工体上の２ケ所のマークを
検出してその所定位置を求め、あるいは必要に応じてマ
ーク間隔のずれ分を片側基準、中心振分した位置に、同
時に自動加工させるので、作業効率を著しく向上させる
ことができ、また、マーク開鉗離のばらつきによらず、
常時−定間隔に加工が行なわれるので、その後の工程に
支障を生じさせない。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の実施例を示すそれぞれ正面図、側
面図である。 ２０：整合機 ３０．３１．３２．５０　　：テーブル４３．４５　　
：カメラ ４４．４６　　：　　加工部 写　　ＳＪ　〜　吊　９ 手続補正書勧式） １．事件の表示　　平成　２年特許願第１９５６８８号
２、発明の名称　　加工装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　　東京都新宿区西新宿２−４−１名　　称
　　　株式会社小野測器 平成４年２月４日（平成４年２月２５日発送日）５、補
正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ６、補正の内容 （１）明細書筒１９頁第１３−１４行を下記に訂正する
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数点の加工ケ所の全部又は一部あるいはその加工
   ケ所と所定の間隔をおいた位置の全部又は一部のいずれ
   か、もしくは加工ケ所の一部と加工ケ所と所定の間隔を
   おいた位置の一部にマークが付された被加工体の少なく
   とも２点の加工ケ所に加工を行なう装置であり、所定間
   隔で配置された少なくとも二つの加工部を有する加工機
   と、前記加工部と対向して配置され被加工体を載置する
   テーブルと、前記テーブルと対向して配置され被加工体
   の各マークを検出する共用または各別のカメラもしくは
   配設位置可変機能を有するカメラと、前記加工機または
   前記テーブルのいずれか一方または両者と結合されカメ
   ラ出力に応じて微調移動制御を行なう整合機とからなる
   ところの加工装置。 ２、複数点の加工ケ所の全部又は一部あるいはその加工
   ケ所と所定の間隔をおいた位置の全部又は一部のいずれ
   か、もしくは両方にマークが付された被加工体の少なく
   とも２点の加工ケ所に加工を行なう装置であり、所定間
   隔で配置された少なくとも二つの加工部を有する加工機
   と、前記加工部と対向して配置され被加工体を載置する
   第１のテーブルと、前記第１のテーブルと離隔して配置
   された第２のテーブルと、前記第２のテーブルと対向し
   て配置され被加工体の各マークを検出する共用または各
   別のカメラもしくは配設位置可変機能をを有するカメラ
   と、前記第２のテーブルまたは加工機のいずれか一方ま
   たは複数と各結合されカメラ出力に応じて微調移動制御
   を行なう整合機と、第１、第２のテーブル間で被加工体
   を移送する移送手段とからなるところの加工装置。