JPS6411404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はプリント基板にあらかじめ形成され
ている穴明け位置識別用のパターンの位置に、回
路素子の取付け用あるいは位置決め用の穴を明け
るためのプリント基板の穴明け方法およびその装
置に関するものである。

（従来の技術） この種の方法においては、プリント基板上に設
けた穴明け位置識別用のパターンに光を投射し、
その反射像をTVカメラで受像して画像記憶さ
せ、この画像信号によりパターンの中心位置を画
像処理装置により算出し、この算出値にしたがつ
て、XYテーブルに取り付けてあるプリント基板
をＸ・Ｙ方向に移動させ、ドリルによつてパター
ンの中心位置に穿孔を行うものであつた。

そしてその装置としては、プリント基板を取り
付けるXYテーブルと、このテーブルの上方から
プリント基板に光を投射する光投射手段と、上記
テーブルの上方でこの投射光による上記パターン
の反射像を受像するTVカメラと、このパターン
の中心位置を算出する画像処理装置と、この算出
値によつてXYテーブルを移動させる制御装置
と、穿孔用のドリルを具備するものであつた。

（発明が解決しようとする問題点） 画像の記憶としては、映像信号をバ旦Ａ／Ｄ変
換して、たとえば64階調等に直した後、階調ごと
に記憶させることになる。

そこで上記した従来の方法によれば、プリント
基板たとえばエポキシ基板、ガラスエポキシ基
板、フエノール基板など、その種類が異なるにつ
れて反射像の階調が異なり、また穴明け位置のパ
ターンがレジストで全部または半分覆われていた
りすると、その反射像が微妙に異なり、あるいは
認識不可能となる。このことにより画像処理のた
めの必要階調数が多くなり、少なくとも10階調必
要であつた。そこで512×256ビツト画面の記憶を
すると、記憶容量としては、 512×256×10＝1310720 を必要とする。このように膨大な記憶容量を必要
とし、極めて高価となり、正確性，迅速性にも問
題がある。

また上記した従来の装置によれば、プリント基
板がXYテーブルに取り付けてありこのXYテー
ブルの下にテーブルの移送手段が配設してあり、
このために光投射手段をテーブルの上部に配設し
てプリント基板に光を投射し、またカメラも同様
にXYテーブルの上部に配設していた。したがつ
てカメラに受像される画像はプリント基板の穴明
け位置識別用のパターンの反射像であり、この従
来の装置によつては穴明け位置識別用のパターン
の透過像を得ることはできないものであつた。

この発明においては、明暗の２値とし、必要階
調数は１階調で処理でき、従来の少なくとも10分
の１の記憶容量で済み、正確かつ迅速に穴け加工
を行うことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の穴明け方法は、穴明け位置識別用のパ
ターンをあらかじめ形成してあるプリント基板を
固定的にセツトし、その一側から光を投射し、他
側からTVカメラにて上記パターンの透過像を受
像し、この画像信号によつてパターンの中心位置
を画像処理装置で検出し、ドリルをXYテーブル
上に備えて上記検出値にしたがつて穴明け制御装
置でパターンの位置に移動させ、ドリルによつて
穿孔を行うものである。

また本発明の穴明け装置は、プリント基板１が
固定的にセツトされるテーブル２を設け、このテ
ーブルの下方に光投射手段３を設けてある。テー
ブルの上方にはプリント基板を透過した光を受像
するTVカメラ４を配置し、この画像信号によつ
てパターンの位置を検出する画像処理装置５を設
けてある。テーブル２の下方にはXYテーブル上
に備わつているドリル６１を有する穴明け装置６
を設けてある。画像処理装置５の検出値によつ
て、XYテーブルを駆動してドリル６１をパター
ンの位置に移動させ、穿孔させる穴明け制御装置
７を設けてなるものである。

（作用） この発明の方法によれば、TVカメラ４にはパ
ターン１２，１３，１４の透過像が受像されるの
で、画像信号は明暗の２値となり、したがつて必
要階調数は１階調となり、少ない記憶容量で画像
記憶できる。また画像処理装置によるパターンの
中心位置の算出が高速かつ正確にできる。

この発明の装置によれば、プリント基板１はテ
ーブル２上に固定的にセツトされるので、下方か
ら光投射手段３によつてプリント基板１に光を投
射することができ、プリント基板１を透過した光
を上方でTVカメラ４により受像することができ
る。このためにカメラに受像された像は、透過像
であつて明暗２値の画像である。画像処理装置５
によりパターンの位置が検出され、この検出値が
穴明け制御装置７に供給されることにより、ドリ
ル６１のＸテーブル６４、Ｙテーブル６２の各モ
ータ６０７，６７を駆動させ、ドリル６１をパタ
ーンの中心位置に移動させる。そこで穴明け制御
装置７によつてドリル６１が駆動され、パターン
の位置に正しく穿孔を行う。

（実施例） 第３図において、プリント基板１上には銅によ
るリードパターン１１……が形成してあるととも
に、同じ銅によつて穴明け位置識別用のパターン
１２，１３，１４が形成してある。リードパター
ン１１上には回路素子を接続する位置を除いて、
レジスト１５が形成してあるパターン１２の一部
にレジスト１５が重なつて覆つている。

第２図および第５図に示すように、ケース２１
上面に作業テーブル２が固定的に設けてある。ド
リル６１とカメラ４との間を横切るテーブル２の
位置にプリント基板１の取付けカバー２２が設け
てある。プリント基板１は取付けカバー２２に後
述のプリント基板押え手段８によつて固定的にセ
ツトされる。

テーブル２の斜下方に設けた光投射手段３から
の光は、取付けカバー２２上にあるプリント基板
１に向つて投射され、その穴明け位置識別用のパ
ターン１２または１３または１４を透過して、テ
ーブル２の上方のTVカメラ４によつて第４図Ａ
のようよ透過像が受像される。斜線の部分はリー
ドパターン１１と識別用のパターン１２であつ
て、銅など光を通さない材質で形成されているた
めに暗くなつている。基板の部分およびレジスト
１５は光透過性であるので明るくなつている。こ
のために識別用のパターン１２のように半分をレ
ジスト１５が覆つていても、その透過像はパター
ンそのままの形が表われる。このカメラの画像は
画像処理装置５に設定してある白黒判別のための
境界線（スレツシユ・ホールド・レベル）に従つ
て、それよりハイレベルを白と判断し、それ以下
を黒と判断される。そしてこの画像はモニタテレ
ビ４１上に拡大して表示される。これが第４図Ｂ
に示すパターン１２Ａである。さらにモニタテレ
ビ４１上には、ホームポジシヨンにおけるドリル
６１のセンタを中心点とする十字線４２以下カー
ソルという）も画像処理装置によつて表示されて
いる。

カメラに映された画像は、画像処理装置５によ
つてその中心位置が検出される。すなわち、カー
ソル上で画像の階調の変化するポイントを検索
し、点ａ，a′，ｂ，b′を求める。′の垂直二等
分線と′の垂直二等分線との交点をパターン１
２Ａの中心位置として画像処理装置により検出す
る。

ドリル６１をこの検出値にしたがつて移動さ
せ、穿孔させるための穴明け装置６について次に
説明する。第２，５図示のようにテーブル２の下
面には支持板２３，２３が取付けてあり、その下
端にベース２４が固着してある。ベース２４上に
Ｙテーブル６２がクロスローラガイド６３を介し
てＹ方向に移動自在に設けてあり、このＹテーブ
ル上に、XYテーブル６４がクロスローラガイド
６５によつてＹ方向に移動自在に設けてある。Ｙ
テーブル６２を移動させるために、第２図示のよ
うにベース２４の端部に取り付けた取付け板６６
にＹ軸モータ６７を配設してある。モータ軸６７
ａにはカツプリング６８を介してＹ駆動軸６９が
連結してある。Ｙ駆動軸６９は外周にボールネジ
溝（図示せず）を形成してあり、ベース２４の下
面に固着してある支持部材６０１，６０１ａに、
軸受６０２，６０２ａを介して回転自在に支持し
てある。Ｙテーブル６２の下面には連結板６０３
が固着してあり、この連結板にボールネジナツト
６０４が固着してある。ボールネジナツト６０４
はＹ駆動軸６９の中程に嵌合しており、Ｙ駆動軸
６９の回転によりＹ方向に移動するものである。
これによりＹテーブル６２はＹ方向に移動可能で
ある。６０５はＹ軸モータの原点を定める軸セン
サである。Ｘテーブルを移動させるために、第
２，６図示のようにベース２４に取り付けた取付
け板６０６にＸ軸モータ６０７を配設してある。
モータ軸にはカツプリング６０８を介してＸ駆動
軸６０９に連結してある。Ｘ駆動軸６０９は外周
にボールネジ溝（図示せず）を形成してあり、ベ
ース２４の上面に固着してある支持部材６１１，
６１１ａに軸受を介して回転自在に支持してあ
る。Ｘテーブル６４の上面には連結レバー６１３
が固着してある。Ｘ駆動軸６０９の中程に嵌合し
ているボールネジナツト６１４は、連結部材６１
０に固着してあり、連結部材６１０の上面に取り
付けてあるビン６１２，６１２の間に連結レバー
６１３の先端が挾持してある。連結部材６１０は
ベース２４上面に設けたガイド６１６に沿つてＸ
方向に移動自在のリニヤボールスライド６１７に
連結してある。ボールネジナツト６１４はＸ駆動
軸６０９の回転によりＸ方向に移動し、連結部材
６１０、ピン６１２、連動レバー６１３がこれに
連動するので、Ｘテーブル６４はＸ方向へ移動可
能である。６１５はＸ軸モータの原点を定める軸
センサである。

第２図において、Ｘテーブル６４の前端部を貫
通して、筒状の取付け部材６１８が固着してあ
り、この取付け部材にスライド軸受６１９を介し
てスピンドルモータ６２０が上下に移動可能に貫
通している。スピンドルモータ６２０の上端にコ
レツトチヤツク６２１が設けてあり、これにドリ
ル６１が取り付けてある。取付部材６１８の上端
に切屑カバー６２２が固着してある。

カバー６２２の一部に孔６２２ａが設けてあ
り、光投射手段３からの光を妨げないようにして
ある。カバー６２２には切屑を真空ポンプによつ
て吸込むためのダクト６２３が設けてある。

ドリル６１を前進（上昇）させるとともにその
先端の高さを調整をするための手段は第７図に示
すようであつて、ケース２１の内面には支持板６
２４が固着してあり、この支持板の下端部にエア
シリンダ６２５を取り付けている。エアシリンダ
のシヤフトの上端には連結部材６２６が停止部材
６２７によつて固定してある。６２８は筒状のス
トツパであつて、オイルダンパ６２９が嵌合して
いる。オイルダンパ６２９の下端は停止部材６２
７に当接可能である。支持板６２４の上端部にス
トツパ６２８の支え板６３０を設けてある。ケー
ス２１の外部に設けたクランプレバー６３１の軸
は、支え板６３０にねじ込まれ、その先端でスト
ツパ６２８を所定位置に保持している。連結部材
６２６はＬ字状をなしており、その他端部に下方
の連結軸６３２が連結されるとともに、上方の連
結軸６３３はスピンドルモータ６２０の下端部に
巻締めてあるホルダ６３４に連結されている。ケ
ース２１には凹部２１ａを設けてあり、凹部２１
ａにオイルダンパ６２９の頭部およびストツパ６
２８の上端に連結された操作部６３５が位置し、
外部から操作可能である。

ドリル６１をコレクトチヤツク６２１に取り付
けた後で、ドリルの高さを調整しておく。このと
きにはクランプレバー６３１をゆるめて凹部２１
ａに現われている操作部６３５を押し下げ、ある
いは上昇させる。これによりストツパ６２８の下
端の位置が上下し、停止部材６２７の上昇位置が
規制される。

上記したように、画像処理装置５によつてパタ
ーン１２または１３または１４の中心位置が検出
され、この検出値が穴明け制御装置７に供給され
る。穴明け制御装置７から上記検出置にしたがつ
てＸ軸モータ６０７およびＹ軸モータ６７にパル
ス信号が供給され、これによりＸ駆動軸６０９お
よびＹ駆動軸６９が回転し、Ｘテーブル６４およ
びＹテーブル６２がそれぞれＸ方向、Ｙ方向に送
られ、これによりドリル６１のセンタはパターン
１２または１３または１４の中心位置に到る。ま
た穴明け制御装置７からの信号がエアシリンダ６
２５に供給されると、そのシヤフトは下降位置か
ら上昇して第７図実線位置まで到るが、このとき
停止部材６２７はオイルダンパ６２９の下端に当
接してこれを押し上げながら上昇し、ゆるやかに
ストツパ６２８下端に当接して停止する。この上
昇は連結部材６２６を介してスピンドルモータ６
２０に伝えられこれを上昇させる。また同時に穴
明け制御装置７からの信号はスピンドルモータ６
２０に供給され、そのシヤフトを介してドリル６
１を回転させる。すなわちドリル６１は回転しな
がら上昇し、プリント基板１のパターンの中心位
置の穿孔を行う。

さらに画像処理装置５の上記検出値にしたがつ
てモニタテレビ４１のカーソル４２も移動し、パ
ターン１２Ａの中心位置に移動する。このために
ドリル６１により穿孔が行われると、その穴を光
投射手段３からの光が透過し、カメラ４にて受像
され、これがモニタテレビ４１に表示される。し
たがつて穴が正しくパターンの中心に明けられた
ことが画像処理装置５によつて認識される。

プリント基板１をテーブル２に取り付けるため
のプリント基板押え手段８について説明する。第
２図示のようにテーブル２の下面には取付け板８
１が固着してあり、この取付け板にシリンダ８２
が固着してある。シリンダ８２のシヤフトの先端
にコネクタロツド８３，８４が順次揺動自在にピ
ン８３ａ，８４ａにより連結してある。ロツド８
４はテーブル２を貫通して上方へ延伸しており、
テーブルの上面に固着してある支持板８５に軸８
６を中心に揺動自在に支持してある。軸８６には
アーム８７が揺動自在に支持してあり、ロツド８
４とアーム８７に連結されて上伸するアーム８７
ａとの上端は、スプリングピン８８により連結し
てある。アーム８７の前端部は二叉の押えレバー
８９で挾み込んでピン８０１，８０２により連結
してある。押えレバー８９の前端は平面コ字状を
なしており、リング状の押えこま８０３を揺動自
在にピン８０４にて連結している。８０５（第５
図示）はシリンダ８２のためのフツトスイツチで
ある。

そこでプリント基板１をカバー２２上の所定位
置に載置してフツトスイツチ８０５を押すと、シ
リンダ８２が作動してその軸が前進し、コネクタ
ロツト８３を介してコネクタロツド８４の下端を
押し、これを軸８６を中心として第２図実線図示
の位置まで揺動させる。このためにアーム８７の
前端が下降し、押えこま８０３が下降してプリン
ト基板１を押えて固定する。押えこま８０３の下
面は均一にプリント基板１の上面を押え、片寄つ
た力がプリント基板にかかることがない。

第１，５図において、１０は操作パネルであ
り、電源、手動、ビツト数などマニユアルで入力
するためのパネルである。

（発明の効果） この方法の発明は、プリント基板上の穴明け位
置識別用のパターンに一側から光を投射し、他側
のTVカメラでその透過像を受像するので、明暗
の２値の画像が得られ、画像記憶に必要な階調数
が１階調ですむものであるから、記憶容量が桁外
ずれに少なくてすみ、迅速でかつ正確な穴明け加
工が可能である。そしてこの装置の発明は、ドリ
ルがXYテーブルに備わつており、プリント基板
を固定するテーブルは移動しないので、光投射手
段をテーブルの下方に設け、上方のTVカメラで
受像することが容易にでき、プリント基板の透過
像を得るのに極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概略構成を示すブロツク
図、第２図は第５図―線拡大断面図、第３図
はプリント基板の平面図、第４図Ａはプリント基
板の光の透過像を示す一部拡大平面図、第４図Ｂ
はモニタテレビに表示された像を示す正面図、第
５図は本発明の装置を示す一部切欠正面図、第６
図は第２図―線断面図、第７図は第５図―
線拡大断面図である。 １……プリント基板、１２，１３，１４……穴
明け位置識別用のパターン、２……テーブル、３
……光投射手段、４……TVカメラ、５……画像
処理装置、６……穴明け装置、６１……ドリル、
６２……Ｙテーブル、６４……Ｘテーブル、７…
…穴明け制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プリント基板にあらかじめ形成されている穴
   明け位置識別用のパターンの位置に穴明け装置を
   介して穴明けする方法であつて、 固定的にセツトされた上記プリント基板にその
   一側より光を投射し、その他側に設置してある
   TVカメラにて上記パターンの透過像を受像し、 上記TVカメラにて受像した画像信号により上
   記パターンの位置を画像処理装置により検出し、 XYテーブル上に備わつているドリルを、上記
   検出にしたがつて穴明け制御装置を介して上記パ
   ターンの位置に移動させ、上記ドリルにより穿孔
   を行なう。 ことを特徴とするプリント基板の穴明け方法。 ２ プリント基板にあらかじめ形成されている穴
   明け位置識別用のパターンの位置に穴明け装置を
   介して穴明けする装置であつて、 上記プリント基板が固定的にセツトされるテー
   ブルと、 上記テーブルの下方に配置され上記プリント基
   板に光を投射する光投射手段と、 上記テーブルの上方に設置され、上記光投射手
   段により投射されかつ上記プリント基板を透過し
   た光を受像するTVカメラと、 上記TVカメラによつて受像された画像信号に
   より上記パターンの位置を検出する画像処理装置
   と、 上記テーブルの下方に配設され、XYテーブル
   上に備わつているドリルを有する穴明け装置と、 上記検出により上記XYテーブルを介して上記
   ドリルを上記パターンの位置に移動せしめて穿孔
   せしめる穴明け制御装置と、 を備えているプリント基板の穴明け装置。