JPH0657381B2 - 穴加工位置の補正方法 - Google Patents
穴加工位置の補正方法Info
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- JPH0657381B2 JPH0657381B2 JP3524289A JP3524289A JPH0657381B2 JP H0657381 B2 JPH0657381 B2 JP H0657381B2 JP 3524289 A JP3524289 A JP 3524289A JP 3524289 A JP3524289 A JP 3524289A JP H0657381 B2 JPH0657381 B2 JP H0657381B2
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- Japan
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- marks
- cameras
- camera
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Control Of Cutting Processes (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Description
本発明は多層配線基板に設けられる基準穴のように、相
対位置精度が高精度であることを求められる複数個の穴
を加工する際の穴加工位置の補正方法に関する。
対位置精度が高精度であることを求められる複数個の穴
を加工する際の穴加工位置の補正方法に関する。
多層配線基板のような被加工材に基準穴を設ける場合に
は、その基準穴の位置は絶対的な位置として決定される
のではなく、被加工材に形成された配線パターンとの間
の相対的な位置で決定される。このために、このような
被加工材に複数個の基準穴を形成する場合、配線パター
ンの形成時に基準穴を設けるべき位置にマーキングを施
しておき、このマーキングを元に穴をあけることが行わ
れる。しかし、このように施された複数個のマーキング
間のピッチ寸法にはどうしても誤差があるために、穴を
あける際に、マーキング位置を元に補正を行わなければ
ならない。 第８図にこのための装置の一例を示す。図中２はカメラ
であって、移動装置３のスライダー３０に装着されてい
る。このスライダー３０は送りねじ３１との螺合とガイ
ド軸３２との係合によって、モータ３３により送りねじ
３１の回転で移動するものとされている。図中４はカメ
ラ２の位置を読み取るためのエンコーダーである。 さて、被加工材１に施されているマーク１１，１２の相
対位置精度は、上記従来例の場合、まず一方のマーク１
１を撮像して、その時のカメラ２位置を記憶し、次いで
カメラ２を動かして、他方のマーク１２を撮像する。こ
の間にエンコーダー４から得られるカメラ２の移動量と
各マーク１１，１２のカメラ２の画面視野中の撮像位置
とから、両マーク１１，１２間のピック寸法データを得
ることによって決定し、これを元の穴をあける位置の補
正を行う。
は、その基準穴の位置は絶対的な位置として決定される
のではなく、被加工材に形成された配線パターンとの間
の相対的な位置で決定される。このために、このような
被加工材に複数個の基準穴を形成する場合、配線パター
ンの形成時に基準穴を設けるべき位置にマーキングを施
しておき、このマーキングを元に穴をあけることが行わ
れる。しかし、このように施された複数個のマーキング
間のピッチ寸法にはどうしても誤差があるために、穴を
あける際に、マーキング位置を元に補正を行わなければ
ならない。 第８図にこのための装置の一例を示す。図中２はカメラ
であって、移動装置３のスライダー３０に装着されてい
る。このスライダー３０は送りねじ３１との螺合とガイ
ド軸３２との係合によって、モータ３３により送りねじ
３１の回転で移動するものとされている。図中４はカメ
ラ２の位置を読み取るためのエンコーダーである。 さて、被加工材１に施されているマーク１１，１２の相
対位置精度は、上記従来例の場合、まず一方のマーク１
１を撮像して、その時のカメラ２位置を記憶し、次いで
カメラ２を動かして、他方のマーク１２を撮像する。こ
の間にエンコーダー４から得られるカメラ２の移動量と
各マーク１１，１２のカメラ２の画面視野中の撮像位置
とから、両マーク１１，１２間のピック寸法データを得
ることによって決定し、これを元の穴をあける位置の補
正を行う。
しかし、上記方法であると、次のような問題を有してい
る。すなわち、送りねじ３１やエンコーダー４の精度の
影響を受けるために、これらを非常に高精度なものとし
ておかなくてはならず、設備コストが高くなる上に、こ
れらの設備の使用環境も精度を損なうことないようなも
のとしておかなくてはならない。また、カメラ２の被加
工材１に対する真直度が移動中に変わってしまうことが
あり、このような時には第１０図に示すように、カメラ
２の位置検出中心から被加工材１までの距離をｌ、角度
誤差をθとすると、検出誤差ε≒ｌ・θを生じる。 第９図に示すように、カメラ２を動かすのではなく、被
加工材１を動かすとともにカメラ２の移動量に代えて被
加工材１の送り量を検出することによって、マーク１
１，１２の相対位置精度を検出するようにしたものもあ
るが、この場合においても被加工材１の送り部材及び送
り量検出用のエンコーダーの精度に関して、上記の場合
の同じ問題を有しており、また被加工材１側の平面度の
ばらつきによって、カメラ２の真直度が変化する場合と
同じ問題を招いている。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは設備側にさほどの精度を要求しない
にもかかわらず、マークの高精度な位置測定を行うこと
ができるために、正確な穴あけ位置の設定を行うことが
できる穴加工位置の補正方法を提供するにある。
る。すなわち、送りねじ３１やエンコーダー４の精度の
影響を受けるために、これらを非常に高精度なものとし
ておかなくてはならず、設備コストが高くなる上に、こ
れらの設備の使用環境も精度を損なうことないようなも
のとしておかなくてはならない。また、カメラ２の被加
工材１に対する真直度が移動中に変わってしまうことが
あり、このような時には第１０図に示すように、カメラ
２の位置検出中心から被加工材１までの距離をｌ、角度
誤差をθとすると、検出誤差ε≒ｌ・θを生じる。 第９図に示すように、カメラ２を動かすのではなく、被
加工材１を動かすとともにカメラ２の移動量に代えて被
加工材１の送り量を検出することによって、マーク１
１，１２の相対位置精度を検出するようにしたものもあ
るが、この場合においても被加工材１の送り部材及び送
り量検出用のエンコーダーの精度に関して、上記の場合
の同じ問題を有しており、また被加工材１側の平面度の
ばらつきによって、カメラ２の真直度が変化する場合と
同じ問題を招いている。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは設備側にさほどの精度を要求しない
にもかかわらず、マークの高精度な位置測定を行うこと
ができるために、正確な穴あけ位置の設定を行うことが
できる穴加工位置の補正方法を提供するにある。
しかして本発明は、被加工材に施されている穴あけ位置
指示用の複数のマークの間隔に略対応する間隔で設置さ
れて各マークを撮像する複数のカメラにおける各画面視
野中の所定点間の間隔を、これらカメラによる基準スケ
ールの撮像により決定しておき、これらカメラで撮像さ
れる被加工材のマークの画面視野中における上記所定点
に対する位置座標と上記所定点間の間隔とから、上記マ
ーク間の間隔を算出するとともに、マーク間の設計寸法
と算出したマーク間の間隔との偏差から、穴あけ位置を
補正することに特徴を有している。 ［作用］ すなわち、本発明においては、第１図に示すように、予
定されている被加工材１におけるマーク１１，１２のピ
ッチ寸法に合わせた間隔で一対のカメラ２，２を設置
し、そして両カメラ２，２によって、ピッチ寸法Ｌｓが
既知である二つの基準マーク５１，５２を持つ基準スケ
ール５を撮像する。この時、両カメラ２，２の画面視野
中における両基準マーク５１，５２の各像５１ａ，５２
ａの所定点、ここでは画面視野中心ｏ１，ｏ２に対する
座標位置が第２図に示すようにξ１η１，ξ２η２であ
れば、２台のカメラ２，２の中心ｏ１，ｏ２間のピッチ
Ｌｃは Ｌｃ＝（Ｌｓ２−（η２−η１）２）１／２＋ξ１−ξ
２ で求めることができる。 次に、第３図に示すように、被加工材１のマーク１１，
１２を両カメラ２，２の画面視野内に入れた時、両マー
ク１１，１２の像１１ａ，１２ａの画面視野内における
座標位置が第４図に示すように、x1y1，x2y2であったな
らば、被加工材１のマーク間ピッチLM及びカメラ間中心
線との傾き角αは、先に求めたＬｃを用いて LM＝（（Ｌｃ＋ｘ２−ｘ１）２＋（ｙ２−ｙ１）２）
１／２ α＝tan-1（（ｙ２−ｙ１）／（Ｌｃ＋ｘ２−ｘ１）） によって計算することができ、このために、ピッチずれ
をはじめとして、被加工材１のマーク１１，１２間の相
対関係を正確に検出することができる。また、このよう
にして得たマーク１１，１２の位置が、設計時のものと
異なっていれば、マーク１１，１２の位置がずれている
わけであるから、この誤差の値をもとに、穴あけ位置を
マーク１１，１２の位置からずらす補正を行うことがで
きる。 ［実施例］ 第５図は、多層配線基板である被加工材１の２カ所に基
準穴加工を行う場合の装置構成の一例を示している。２
台のカメラ２，２のうちの１台は固定された状態で配設
されているのに対して、残る１台のカメラ２は前記従来
例で示したものと同様に、移動装置３に取り付けられて
おり、両カメラ２，２間のピッチが被加工材１の品種変
更に応じて変えることができるようにされている。 被加工材１は施されているマーク１１，１２がおおよそ
両カメラ２，２の各直下に位置するようにセットされ、
押え具６，６によって固定される。被加工材１がセット
される位置の下方には、上記両カメラ２，２に略対応す
る位置にドリルユニット７，７が設置されている。この
ドリルユニット７は、モータとカムとからなる昇降ユニ
ット８によって、持ち上げられることで、被加工材１に
対する穴あけを行う。また、ドリルユニット７及び昇降
ユニット８は、穴あけ位置の補正を行うために、ＸＹテ
ーブルユニット９に載せられている。尚、移動側のカメ
ラ２に対応するドリルユニット７には昇降ユニット８及
びＸＹテーブルユニット９を図示していないが、このド
リルユニット７用のＸＹテーブルユニット９には、カメ
ラ２の移動ストロークに匹敵するストロークを一軸方向
にもつものが使用されている。図中２０はカメラ２の撮
像画面を表示するディスプレーである。 しかして、この装置において、被加工材１のマーク１
１，１２の位置に穴あけを行うにあたっては、この被加
工材１のマーク１１，１２間のピッチに略対応する間隔
に両カメラ２，２をセットし、この状態で基準スケール
を利用して、前述のように両カメラ２，２の中心間ピッ
チＬｃを正確に求めておく。その後、穴あけを行うべき
被加工材１をセットし、マーク１１，１２間のピッチＬ
Ｍを測定する。設計時の目標ピッチ寸法Ｌｏと測定され
たピッチＬＭとの間のピッチ誤差Δｘ＝ＬＭ−Ｌｏは、
たとえば第６図に示すように、各マーク１１，１２の中
心を結ぶ線上で且つ各ママーク１１，１２からそれぞれ
Δｘ／２ずれたところに対して、実際に穴あけを行うこ
とで処理する。 固定側のカメラ２の場合について説明すると、第７図に
示すように、マーク１１の像１１ａがカメラ２の画面視
野中の座標ｘ１ｙ１にある時、前述のように求めたマー
ク間ピッチＬＭ及び角度αと、設計ピッチ寸法Ｌｏとか
ら、 Δｘ／２＝（ＬＭ−Ｌｏ）／２ を求めることができるものであり、穴加工すべき位置の
座標Ｘ１Ｙ１は Ｘ１＝ｘ１＋ｃｏｓα・Δｘ／２ Ｙ１＝ｙ１−ｓｉｎα・Δｘ／２ で決定され、ドリルユニット７はこの位置まで移動した
後、穴あけを行う。 こうして形成された基準孔のピッチは、マーク１１，１
２の位置の誤差にかかわりなく、設計寸法を確保するこ
とができ、しかも被加工材１上における基準穴の相対位
置は、どちらか一方のマーク側にずれてしまうこともな
い。 尚、基準スケールとしては、温度等の影響を受けにくい
セラミックスあるいはガラス等が用いられる。またドリ
ルユニットとそれに対応するカメラとの相対位置関係の
較正方法としては、ドリル先端をカメラで撮像し、その
位置を認識して行う方法を採用することができる。
指示用の複数のマークの間隔に略対応する間隔で設置さ
れて各マークを撮像する複数のカメラにおける各画面視
野中の所定点間の間隔を、これらカメラによる基準スケ
ールの撮像により決定しておき、これらカメラで撮像さ
れる被加工材のマークの画面視野中における上記所定点
に対する位置座標と上記所定点間の間隔とから、上記マ
ーク間の間隔を算出するとともに、マーク間の設計寸法
と算出したマーク間の間隔との偏差から、穴あけ位置を
補正することに特徴を有している。 ［作用］ すなわち、本発明においては、第１図に示すように、予
定されている被加工材１におけるマーク１１，１２のピ
ッチ寸法に合わせた間隔で一対のカメラ２，２を設置
し、そして両カメラ２，２によって、ピッチ寸法Ｌｓが
既知である二つの基準マーク５１，５２を持つ基準スケ
ール５を撮像する。この時、両カメラ２，２の画面視野
中における両基準マーク５１，５２の各像５１ａ，５２
ａの所定点、ここでは画面視野中心ｏ１，ｏ２に対する
座標位置が第２図に示すようにξ１η１，ξ２η２であ
れば、２台のカメラ２，２の中心ｏ１，ｏ２間のピッチ
Ｌｃは Ｌｃ＝（Ｌｓ２−（η２−η１）２）１／２＋ξ１−ξ
２ で求めることができる。 次に、第３図に示すように、被加工材１のマーク１１，
１２を両カメラ２，２の画面視野内に入れた時、両マー
ク１１，１２の像１１ａ，１２ａの画面視野内における
座標位置が第４図に示すように、x1y1，x2y2であったな
らば、被加工材１のマーク間ピッチLM及びカメラ間中心
線との傾き角αは、先に求めたＬｃを用いて LM＝（（Ｌｃ＋ｘ２−ｘ１）２＋（ｙ２−ｙ１）２）
１／２ α＝tan-1（（ｙ２−ｙ１）／（Ｌｃ＋ｘ２−ｘ１）） によって計算することができ、このために、ピッチずれ
をはじめとして、被加工材１のマーク１１，１２間の相
対関係を正確に検出することができる。また、このよう
にして得たマーク１１，１２の位置が、設計時のものと
異なっていれば、マーク１１，１２の位置がずれている
わけであるから、この誤差の値をもとに、穴あけ位置を
マーク１１，１２の位置からずらす補正を行うことがで
きる。 ［実施例］ 第５図は、多層配線基板である被加工材１の２カ所に基
準穴加工を行う場合の装置構成の一例を示している。２
台のカメラ２，２のうちの１台は固定された状態で配設
されているのに対して、残る１台のカメラ２は前記従来
例で示したものと同様に、移動装置３に取り付けられて
おり、両カメラ２，２間のピッチが被加工材１の品種変
更に応じて変えることができるようにされている。 被加工材１は施されているマーク１１，１２がおおよそ
両カメラ２，２の各直下に位置するようにセットされ、
押え具６，６によって固定される。被加工材１がセット
される位置の下方には、上記両カメラ２，２に略対応す
る位置にドリルユニット７，７が設置されている。この
ドリルユニット７は、モータとカムとからなる昇降ユニ
ット８によって、持ち上げられることで、被加工材１に
対する穴あけを行う。また、ドリルユニット７及び昇降
ユニット８は、穴あけ位置の補正を行うために、ＸＹテ
ーブルユニット９に載せられている。尚、移動側のカメ
ラ２に対応するドリルユニット７には昇降ユニット８及
びＸＹテーブルユニット９を図示していないが、このド
リルユニット７用のＸＹテーブルユニット９には、カメ
ラ２の移動ストロークに匹敵するストロークを一軸方向
にもつものが使用されている。図中２０はカメラ２の撮
像画面を表示するディスプレーである。 しかして、この装置において、被加工材１のマーク１
１，１２の位置に穴あけを行うにあたっては、この被加
工材１のマーク１１，１２間のピッチに略対応する間隔
に両カメラ２，２をセットし、この状態で基準スケール
を利用して、前述のように両カメラ２，２の中心間ピッ
チＬｃを正確に求めておく。その後、穴あけを行うべき
被加工材１をセットし、マーク１１，１２間のピッチＬ
Ｍを測定する。設計時の目標ピッチ寸法Ｌｏと測定され
たピッチＬＭとの間のピッチ誤差Δｘ＝ＬＭ−Ｌｏは、
たとえば第６図に示すように、各マーク１１，１２の中
心を結ぶ線上で且つ各ママーク１１，１２からそれぞれ
Δｘ／２ずれたところに対して、実際に穴あけを行うこ
とで処理する。 固定側のカメラ２の場合について説明すると、第７図に
示すように、マーク１１の像１１ａがカメラ２の画面視
野中の座標ｘ１ｙ１にある時、前述のように求めたマー
ク間ピッチＬＭ及び角度αと、設計ピッチ寸法Ｌｏとか
ら、 Δｘ／２＝（ＬＭ−Ｌｏ）／２ を求めることができるものであり、穴加工すべき位置の
座標Ｘ１Ｙ１は Ｘ１＝ｘ１＋ｃｏｓα・Δｘ／２ Ｙ１＝ｙ１−ｓｉｎα・Δｘ／２ で決定され、ドリルユニット７はこの位置まで移動した
後、穴あけを行う。 こうして形成された基準孔のピッチは、マーク１１，１
２の位置の誤差にかかわりなく、設計寸法を確保するこ
とができ、しかも被加工材１上における基準穴の相対位
置は、どちらか一方のマーク側にずれてしまうこともな
い。 尚、基準スケールとしては、温度等の影響を受けにくい
セラミックスあるいはガラス等が用いられる。またドリ
ルユニットとそれに対応するカメラとの相対位置関係の
較正方法としては、ドリル先端をカメラで撮像し、その
位置を認識して行う方法を採用することができる。
以上のように本発明においては、設置された後の複数の
カメラの状態を基準スケールを利用して測定しているこ
とから、カメラの設置精度が穴あけ位置のずれに影響を
与えることがないものであり、特に高精度化を図る必要
がなく、また被加工材のセットについてもカメラの撮像
視野内にマークが入ればよいものであって、セッティン
グについての正確さを求められることもなく、基準スケ
ールの精度さえ高ければ、設備の設計製作やその取り扱
いに高度な技術を必要とせず、比較的低コストで正確な
補正を行うことができるものである。
カメラの状態を基準スケールを利用して測定しているこ
とから、カメラの設置精度が穴あけ位置のずれに影響を
与えることがないものであり、特に高精度化を図る必要
がなく、また被加工材のセットについてもカメラの撮像
視野内にマークが入ればよいものであって、セッティン
グについての正確さを求められることもなく、基準スケ
ールの精度さえ高ければ、設備の設計製作やその取り扱
いに高度な技術を必要とせず、比較的低コストで正確な
補正を行うことができるものである。
第１図及び第２図は本発明における基準スケール撮像時
の状態を示す斜視図と画面視野図、第３図及び第４図は
同上における被加工材撮像時の状態を示す斜視図と画面
視野図、第５図は同上に係る装置の一例を示す斜視図、
第６図及び第７図は同上の説明図、第８図は従来例に係
る装置の斜視図、第９図は他の装置の斜視図、第１０図
は同上の問題点を示す説明図であって、１は被加工材、
２はカメラ、５は基準スケール、１１，１２はマーク、
５１，５２は基準マークを示す。
の状態を示す斜視図と画面視野図、第３図及び第４図は
同上における被加工材撮像時の状態を示す斜視図と画面
視野図、第５図は同上に係る装置の一例を示す斜視図、
第６図及び第７図は同上の説明図、第８図は従来例に係
る装置の斜視図、第９図は他の装置の斜視図、第１０図
は同上の問題点を示す説明図であって、１は被加工材、
２はカメラ、５は基準スケール、１１，１２はマーク、
５１，５２は基準マークを示す。
Claims (1)
- 【請求項１】被加工材に施されている穴あけ位置指示用
の複数のマークの間隔に略対応する間隔で設置されて各
マークを撮像する複数のカメラにおける各画面視野中の
所定点間の間隔を、これらカメラによる基準スケールの
撮像により決定しておき、これらカメラで撮像される被
加工材のマークの画面視野中における上記所定点に対す
る位置座標と上記所定点間の間隔とから、上記マーク間
の間隔を算出するとともに、マーク間の設計寸法と算出
したマーク間の間隔との偏差から、穴あけ位置を補正す
ることを特徴とする穴加工位置の補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3524289A JPH0657381B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 穴加工位置の補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3524289A JPH0657381B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 穴加工位置の補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218536A JPH02218536A (ja) | 1990-08-31 |
| JPH0657381B2 true JPH0657381B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=12436371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3524289A Expired - Fee Related JPH0657381B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 穴加工位置の補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657381B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0531609A (ja) * | 1991-07-23 | 1993-02-09 | Nec Corp | 穴あけ装置 |
| JP4649125B2 (ja) * | 2004-06-09 | 2011-03-09 | 株式会社ムラキ | 基準穴穴開け機、及びその誤差補正方法 |
| JP4514690B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2010-07-28 | ヤマハファインテック株式会社 | コネクタ部の打ち抜き装置、コネクタ部の打ち抜き方法およびコネクタ部の打ち抜き方法を実現するためのプログラム |
| JP4542046B2 (ja) * | 2006-01-30 | 2010-09-08 | セイコープレシジョン株式会社 | 穴開け方法及び穴開け装置 |
| JP5172632B2 (ja) * | 2008-12-04 | 2013-03-27 | 三菱重工印刷紙工機械株式会社 | 製函用シート材のジョイント部検査装置及び方法 |
| JP6343312B2 (ja) | 2016-08-18 | 2018-06-13 | 株式会社オーエム製作所 | 溝入れ工具の刃幅計測方法 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP3524289A patent/JPH0657381B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02218536A (ja) | 1990-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |