JPS6144329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動製図機械や自動孔明け機のような
NC装置の制御方式に関する。

はじめに自動製図機械の例で従来の製図順序に
ついて説明する。ここでは印刷配線板の配線パタ
ーンの製図をするものとする。配線パターンはラ
イン、スルーホールが明けられるパツド、スルー
ホールはなく電気的端子を構成するパツド等の組
み合わせからなつている。第１図はその一部のパ
ターンを示すものでLSI（大規模集積回路）が搭
載される部分のパツドの配列を示している。１，
２はLSIの外部端子が接続されるパツドである。
自動製図機械のペン（作図するためＸ方向：横方
向、Ｙ方向：縦方向に移動する工具であり、印刷
配線板の製造に使用されるマスクを作図する場合
にはフイルムを感光させるためのアパチヤがこれ
に相当する。）はＸ方向またはＹ方向に移動しな
がら作図を行なう。従来はＸ方向に移動するとき
に作図すると設計されたならば第１図３のルート
のように横列のパツドを１列画いて次に上段の横
列のパツドへＹ方向に線を引かない無駄移動を
し、その点からＸ方向へ移動しながら画く。次に
縦列のパツドを画くには線幅が違うからペンをと
り替えて図示のようにＸ方向に往復しながら画い
て行く。このように順にＸ方向に移動させながら
作図するという設計をすれば全図に亘つてその方
向に移動させながら作図するという方法をとつて
いた。

第２図は自動孔明け機の例を示す。孔は大きい
もの５と小さいもの６の２種が混在するものとす
る。大きい径のドリルで経路７のようにＸ方向に
往復しながら孔を明け、次に小さい径のドリルに
替えて同じようにＸ方向に往復させながら孔を明
ける。

こうした作業手順は紙テープまたは磁気テープ
上に命令として記録されており、これが順次読み
出されることにより自動製図機械等が制御され
る。

こうした従来の手順によればＸ方向の無駄移動
距離が多く、製図時間、孔明け時間が長いものと
なつてしまう。無駄移動距離を小さくするための
先行技術として特開昭52−45240号公報が挙げら
れる。これは、設計者が命令の組み合わせで製図
手順を設計するとき、設計しやすい順にしてしま
うため、実際の製図機の動きの特性とは合わない
場合がある。そこで設計者により作られた命令を
ペンの無駄移動距離を最短にすべく、現在位置か
ら最短距離にある次のペンの位置を順次選択する
よう命令を再配列する装置を設けておくものであ
る。

しかしながら、この方法は必ずしも最短時間で
製図ができることを意味するものではない。とい
うのは以下の理由による。ペンの移動には移動の
始めと終わりは移動速度は小さいという速度特性
がある。つまり、立ち上がり、立ち下がりにおい
て静止がら最高速度へ、最高速度から静止への過
渡的な時間が存在する。従つて、長距離を移動す
る場合は単位長当りの移動速度は速いが、短距離
の場合には立ち上がり・立ち下がりの期間が全体
の移動時間に占める割合が大きく、或いは移動速
度が最高になる前に次の作業点（パツドを描く位
置、孔を明ける位置等）についてしまう等のため
単位時間当りの移動速度は小さいものとなる。従
つて、Ｘ，Ｙ方向の移動距離のみで作業手順を決
め細切れな移動が多くなると結果的には時間的に
は余り短縮できない。また、ペン、ドリル等の工
具を頻繁に交換することは作業時間を長いものと
し、さらに機械のいたみを早くする結果となるか
ら、この交換の回数をできるだけ少ないものにす
る配慮がなされなければならないのであつて、単
に最短距離にある作業点を選ぶことでは作業時間
の短縮は十分にできないし、また機械の損傷を少
なくすることもできない。

本発明の目的は上述のようなNC装置のペンド
リル等の工具の移動特性および工具の交換等の
NC装置の機械的な特性に基ずいた作業時間を短
かくする制御方法の提供にある。

本発明の要点とするところは以下の如くであ
る。

上述した機械的特性によりいくつかの作業順序
についてそれぞれの作業時間を予測し、予測結果
に基ずいて作業時間の短かい順序を選択し、選択
された順序に従つてNC装置を制御する。この方
法は次のステツプを含む。

(1) その位置で使用される工具の種類によつて作
業位置を分類する。

(2) 分類された各グループについてＸ方向の移動
において作業する場合について作業時間を計算
し、同様にＹ方向の移動において作業する場合
について作業時間を計算する。

(3) 各グループについてＸ方向またはＹ方向のう
ち作業時間の短かい方を選択する。

(4) それぞれのグループについて定められた工具
により、ステツプ３で選択された方向で作業を
させる。

以下に印刷配線板の製造に使用されるマスクを
フイルム上に感光によつてライン・パツドを描く
ことにより作るための自動製図機械を例にとつて
本発明の一実施例を説明する。マスクは銅層をエ
ツチングして配線を作るときのエツチングレジス
トを作るために使用される。

自動製図機械については周知であり、ここでは
詳述しないが平面を持つた台の上をペンがＸ方向
及びＹ方向に制御情報に従つた向きに指定された
距離だけ移動する。

本実施例においては写真フイルム上に作図をす
るのであるから、ペンはラインまたはパツドの幅
だけのスリツトをもち、そのスリツトからフイル
ムに対して光を照射して感光させるものでアパチ
ヤと呼ばれる。アパチヤは複数種用意されており
描かれるライン等の幅によつて適当なものが選択
される。

電子計算機にマスクパターン情報、Ｘ方向の移
動特性情報およびＹ方向の移動特性情報が格納さ
れている。マスクパターン情報とはライン・パツ
ドの区分およびそれらの幅情報（＝使用されるア
パチヤの種類を指定する情報）とそれらの始点と
終点の座標情報である。移動特性情報とは第６図
に示すような移動距離と単位距離当りの移動時間
との対応関係を示す情報である。前記の説明から
わかるように移動距離が長くなる程単位距離当り
の移動時間は短かくなつている。

第４図に本発明の方法を示すフローチヤートを
示す。始めに上述のマスクパターン情報によつ
て、同一のアパチヤを使用するものを選択し、使
用されるアパチヤ毎に分類する。第３図はパツド
の配列の例を示す。上下のパツド列はアパチヤ
Ａ、左右のパツド列はアパチヤＢによつて作画さ
れる。よつてパツド１０−１から１０−１２まで
が１つのグループに、パツド１１−１から１１−
１２が他の１つのグループに分類される。実際に
はアパチヤＡを使用するパターンが全体のパター
ン中の他の位置にも存在する。次にアパチヤＡに
ついてＸ方向へ移動しながら作業する場合につい
ての作業時間を計算する。これについての詳細な
手順を第５図のフローチヤートに示す。

始めに個々のライン・パツドの位置情報を同一
のＸ方向線上にあるものを順に揃え、またそれら
をＹ座標の小さなものから順に揃える。情報毎に
さらに同一Ｘ方向線上にあるＸ座標の小さなもの
から順に揃える操作とＸ座標の大きなものから順
に揃える操作を交互に繰返す。第３図の例でいえ
ば、パツド１０−１から１０−６までの情報が揃
えられ、次にパツド１０−１２から１０−７が揃
えられる。このソーテイングはＹ座標の同じもの
を選択することにより容易に行なえる。次に隣り
合つたパターンの間の移動時間を前述した単位当
りの移動速度と移動距離の対応から求め、次に、
感光に要する時間（一定）に感光回数をかけたも
のを計算する。以上のデータを累算してアパチヤ
ＡについてＸ方向に移動させたときの作業時間を
算出する。

次にＹ方向にアパチヤＡを移動させた場合につ
いて作業時間を計算する。この手順は前述したＸ
方向についての計算と同じである。このときは図
中点線で示すような経路をとりパツド１０−１，
１０−７，１０−８，１０−２…と作業をすると
きの時間が計算される。Ｙ方向のソーテイングは
パターン情報のＸ座標が同一のものを選択し、そ
れらをＸ座標の小さいものから並べることにより
実現される。

次に上述の２つのステツプで求められたＸ方向
作業時間とＹ方向作業時間を比較し、短かい方を
選択する。第３図の例では計算するまでもなく一
見してＸ方向の作業の方が時間が短かいことがわ
かるが、実際のマスクパターンは複雑なものであ
るから必ずしも一見してわかるようなものではな
い。

次にアパチヤＢで作図されるグループについて
前述と同様のステツプが実行される。

なお、ここまでのステツプで、Ｘ方向作業時間
の計算とＹ方向作業時間の計算は順序を入れかえ
て、Ｙ方向作業時間の計算を先に行なつてもよい
ことは明らかである。また、各グループについて
Ｘ方向作業時間とＹ方向作業時間の計算をし、こ
れが全グループについてなされた後に、各グルー
プについて時間の短かい方を選択することも同様
であることは明らかである。

作業方向が決められた後に、Ｘ方向作業が選択
された場合には、そのアパチヤが使用されるグル
ープのパターン情報はＹ方向の作業時間を計算す
るためＹ方向にソートされたままとなつているた
め再びＸ方向についてソートし直す。Ｙ方向作業
が選択された場合にはこの必要はない。Ｙ方向の
作業時間を計算したのを、Ｘ方向の作業時間を計
算する手順がとられるならば、Ｙ方向作業が選択
されたときのみＹ方向にリソートすればよい。こ
のリソートは全グループについて作業方向が決定
された後になされても同じである。

全グループについて以上の処理が終了すると求
められた制御情報を各グループ毎に自動製図機械
の逐一の動作を指示する機械命令に変換して順次
自動製図機械に与える。機械命令への変換は各グ
ループの作業方向が決められる毎に行なつてもよ
い。

第３図の例でいえば実線で示すようにアパチヤ
Ａでパツド１０−１から１０−６，１０−１２を
通り１０−７へ至る経路で製画され、つぎにアパ
チヤＢで１１−６から１１−１，１１−７を通り
１１−１２へ至る経路で製画される。

以上の方法はプログラムされた電子計算機によ
つて実現される。そしてそのプログラムは図面に
示したフローチヤート及びその説明により容易に
実現できる。

本実施例は自動製図機械を例として説明したも
のであるが、自動孔明機、XYプロツタなど工具
をＸ，Ｙ方向に移動させながら作業を進めて行く
NC装置について適用される。

本発明に従えば作業時間を短かいものとするこ
とができ、かつ工具の切り替えも最小とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の製図手順を示す図、第２図は従
来の孔明手順を示す図、第３図は本発明の製図手
順を示す図、第４図は本発明の方法を示すフロー
チヤート、第５図は第４図フローチヤートの一部
詳細図、第６図は移動距離と単位距離当りの移動
時間の関係を示す図。 １０−１〜１０−１２，１１−１〜１１−１２
……パツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工具をＸ方向、Ｙ方向に移動させながら作業
   を行なうNC装置制御方法であつて、その位置で
   使用される工具の種類によつて作業位置を昇順及
   び降順に交互に揃え、複数のグループに分類する
   第１のステツプと、該分類されたグループの各々
   について前記工具をＸ座標方向に移動させながら
   作業をする場合のその工具によるＸ方向総作業時
   間と、Ｙ座標方向に移動させながら作業する場合
   のその工具によるＹ方向総作業時間とを計算する
   第２のステツプと、 各々のグループについて第２のステツプで求め
   られたＸ座標方向総作業時間とＹ座標方向総作業
   時間とを比較し、時間の短かい方の作業順序を選
   択する第３のステツプと、 各グループ毎に第３のステツプで選択された作
   業順序に従つて作業手順を作り、NC装置に与え
   る第４のステツプとを有することを特徴とする
   NC装置制御方法。