CH681759A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Perforieren von Platinen für gedruckte Schaltkreise zwecks Einbringen von Löchern, um Bauelemente zu positionieren und anzuordnen, wobei das Perforieren auf der Grundlage von Bezugsmustern zum Identifizieren der Perforierpositionen erfolgt, welche Bezugsmuster im voraus auf der Piatine dargestellt werden.

Im folgenden wird ein konventionelles Verfahren zum Perforieren von Platinen für gedruckte Schaltkreise erklärt. Die auf der Platine dargestellten Bezugsmuster zum Identifizieren der Perforierposition werden von Fernsehkameras abgebildet. Die Bildsignale davon werden gespeichert. Auf Grundlage dieser Bildsignale werden die Zentralpositionen der Muster mittels einer Bildverarbeitungseinrichtung errechnet. Die Zentralpositionen der Muster werden perforiert, nachdem die Platine auf einem XY-Tisch in XY-Richtungen gemäss den errechneten Werten bewegt worden ist.

Wenn mehrere Löcher in eine einzige Platine eingebracht werden, wird jeweils die Perforation in einem Bereich gemäss dem oben beschriebenen Verfahren ausgeführt. Nach dem Bewegen der Platine wird das nächste Loch nach demselben Verfahren gebohrt.

In dem konventionellen Perforierverfahren wird nur ein Perforiergerät eingesetzt. Deswegen werden dort, wo eine Mehrzahl von Löchern in dieselbe Platine eingebracht wird, gleiche Operationen zwei-oder mehrmals ausgeführt. Wenn zwischen den die Perforierposition angebenden Mustern ein Fehler besteht, so wird das Perforieren davon direkt beeinflusst. Dies führt zu einem Einfluss auf die Genauigkeit der Perforation der Leiterbahnen, welche beim nächsten Schritt auszuführen ist.

Es ist demgemäss Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Perforierverfahren und eine Einrichtung zum simultanen Perforieren von zwei Löchern zu schaffen, die gleichsam korrigiert werden, wenn zur Zeit der Perforation ein Fehler besteht zwischen den Bezugsmustern zum Identifizieren der Perforierpositionen.

Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zum Perforieren von Platinen für gedruckte Schaltungen mittels eines Paares von Perforiergeräten auf der Basis von wenigstens zwei Bezugsmustern zum Identifizieren der Perforierposition gelöst, die im voraus auf der Platine dargestellt werden, mit den Verfahrensschritten:

Abbilden der beiden Bezugsmuster zum Identifizieren der Perforierpositionen auf der Platine durch Anwendung von Fernsehkameras;

Erkennen der jeweiligen Positionen der Muster durch eine Bildverarbeitungseinrichtung auf Grundlage der Bildsignale, die von den Fernsehkameras erhalten werden;

Errechnen des Abstandes zwischen den Mustern in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Erkennens der Musterpositionen;

Errechnen eines Fehlers zwischen einem^ vorher gespeicherten Lochabstand und einem errechneten Musterabstand;

Errechnen von Perforierpositionen der Muster, welche, nachdem der Fehler halbiert worden ist, mit dem halben Fehler korrigiert worden sind; und

Bewegen der Perforiermittel, welche auf in jedem der Perforiergeräte vorhandenen XY-Tischen vorgesehen sind, an die besagten Perforierpositionen und Ausführen der Perforation durch die Perforiermittel.

Das Perforierverfahren gemäss dieser Erfindung kann ausserdem Schritte enthalten wie Einsetzen einer Standardschablone mit zwei in vorbestimmtem Abstand angeordneten Löchern,

Abbilden der zwei Löcher mittels eines Paares von Fernsehkameras,

Erkennen der Positionen der beiden Löcher mittels der Bildverarbeitungseinrichtung und

Errechnen eines Abstandes zwischen dem Paar von Fernsehkameras auf Grundlage des Ergebnisses der Positionserkennung.

Eine Perforiereinrichtung zum Perforieren einer Platine für gedruckte Schaltungen auf Grundlage von wenigstens zwei Bezugsmustern zum Identifizieren der Perforierpositionen, die vorher auf der Platine angelegt werden, umfasst ein Paar relativ zueinander bewegbare Perforiergeräte, welche jeweils auf XY-Tischen angeordnete Perforiermittel umfassen sowie Fernsehkameras, welche jeweils dem Perforiermittel gegenüberliegend angeordnet sind, so dass sich die Platine zwischen den Fernsehkameras befindet, welche die Muster abbilden.

Die Perforiereinrichtung umfasst ausserdem: eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Erkennen der Positionen der Muster entsprechend der aus den Fernsehkameras erhaltenen Bildsignale;

eine arithmetische Einheit zum Errechnen des Musterabstandes gemäss dem Ergebnis des Erkennens der Musterpositionen und einem Fehler zwischen dem Lochabstand und dem Musterabstand und zum Errechnen der Perforierpositionen der Muster, welche nach dem Halbieren der Fehler mittels dieser halbierten Fehler korrigiert werden; und einer Perforier-Steuereinheit zum Bewegen der Perforiermittel an die Perforierpositionen mittels XY-Ti-schen und Ausführen der Perforation mittels dieser Perforiermittel.

In der erfindungsgemässen Perforiereinrichtung kann eine Standardschablone mit zwei Löchern in einem vorbestimmten Abstand vorgesehen sein und die Bildverarbeitungseinrichtung führt ausserdem die Funktion des Erkennens der Positionen der beiden Löcher aus, welche von dem Paar von Fernsehkameras abgebildet werden. Zu dieser Zeit führt die arithmetische Einheit ausserdem die Berechnung des Ab-

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standes zwischen den beiden Fernsehkameras auf der Grundlage des Ergebnisses der Positonserken-nung der beiden Löcher aus.

Ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine teilweise längs der Linie E-E von Fig. 3 geschnittene Draufsicht auf die erfindungsge-mässe Einrichtung;

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, in der das erste Perforiergerät A derselben Ausführung dargestellt ist;

Fig. 3 ist eine vergrösserte Schnittansicht, im wesentlichen längs der Linie F-F von Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, im wesentlichen längs der Linie G-G von Fig. 3;

Fig. 5 ist eine vergrösserte Schnittansicht, im wesentlichen längs der Linie H-H von Fig. 2;

Fig. 6 ist ein die erfindungsgemässe Einrichtung beschreibendes Blockschaubild;

Fig. 7 ist ein Flussdiagramm bezüglich des Verfahrensablaufes der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ist eine Ansicht auf eine teilweise geschnittene Platine für elektronische Schaltkreise;

Fig. 9 ist eine Ansicht auf eine teilweise geschnittene Standardschablone;

Fig. 10-13 sind erläuternde Darstellungen bezüglich der Rechenbeispiele, die in der arithmetischen Einheit ausgeführt werden.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, ist auf der Platine 1 ein nicht dargestelltes Leiterbahnmuster aus Kupfer angelegt. Darauf befinden sich kupferne Bezugsmuster 11, 12 zum Identifizieren der zu perforierenden Positionen. Der Abstand L' zwischen den Bezugsmustern 11, 12 enthält einen Perforierabstand L und einen Fehler, welcher sich aus einer Verformung der Platine während oder nach dem Bedrucken usw. begeben kann.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, führt die erfindungsgemässe Perforiereinrichtung das Perforieren mittels eines Paares von Perforiergeräten A, B aus. Diese beiden Perforiergeräte sind relativ zueinander bewegbar. In dieser Ausführung ist das erste Perforiergerät A bewegbar ausgeführt, während das zweite Perforiergerät B ortsfest ist. Durch Drehen einer Schraube C bewegen sich Rollen R (in Fig. 2 dargestellt), die am Boden der Einrichtung A vorhanden sind, auf Schienen D und die Perforiereinrichtung A ist an den in Fig. 1 mit A' bezeichneten Ort und von diesem wieder zurück bewegbar. Diese Mittel sind dazu bestimmt, den Abstand zwischen den beiden Perforiergeräten A, B so einzustellen, dass eine Anpassung an eine Vielzahl von Platinen mit unterschiedlichen Perforierabständen möglich ist. Dies ist erforderlich, weil die Platinen verschiedene Grössen haben und die Perforierabstände voneinander abweichen. Die Perforiergeräte A, B enthalten als Perforiermittel wirkende Bohrer 61, 61b, welche auf XY-Tischen montiert sind. Die Positionen der jeweiligen Bohrer sind in XY-Richtung fein bewegbar. Die beiden Perforiergeräte A, B haben genau den gleichen Aufbau. Aus diesem Grund wird im folgenden der Aufbau eines dieser Geräte, z.B. des Perforiergerätes A im Detail erklärt.

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht und Fig. 3 ist eine vergrösserte Schnittdarstellung, wobei beide Figuren des Perforiergerätes A darstellen. Ein Arbeitstisch 2 ist auf der Oberseite eines Gehäuses 21 fest angebracht. Auf dem Arbeitstisch 2 ist ein Montagedeckel 22 für die Platine 1 vorgesehen, der sich zwischen dem Bohrer 61 und einer Fernsehkamera 4, welche sich gegenüber diesem befindet, bewegen kann. Die Platine 1 wird mittels einer Platinenhaltereinrichtung 8 fest in dem Montagedeckel 22 gehalten, wie später näher angemerkt wird.

Eine unterhalb des Tisches 2 geneigt angeordnete Lichtquelle 3 sendet Licht in Richtung der auf dem Montagedeckel 22 angeordneten Platine 1 aus. Die Perforierpositionen 11, 12 werden von oberhalb des Tisches 2 angeordneten Fernsehkameras abgebildet, d.h. die erste Fernsehkamera 4 und eine zweite in Fig. 6 mit 4b bezeichnete zweite Fernsehkamera. Die von diesen Fernsehkameras erhaltenen Bildsignale werden mittels einer Bildverarbeitungseinrichtung 5 verarbeitet. Damit werden Zentralpositionen ermittelt. Die ermittelten Werte werden zu einer Perforationssteuereinheit (CPU) 7 geleitet. Auf Grundlage dieser ermittelten Werte wird mittels einer arithmetischen Einheit 71 eine später noch genauer beschriebene arithmetische Operation ausgeführt. Der errechnete Wert wird der CPU 7 zugeführt und im gleichen Moment in der Speichereinheit 72 gespeichert. Die CPU 7 steuert den Antrieb der XY-Tische der Perforiergeräte A, B. Eine Eingabeeinrichtung 10 ist dazu bestimmt, Werte für den Abstand L zwischen den zu bildenden Löchern an die CPU 7 vorzugeben (Voreinstellung). Der Abstand L wird dann in der Speichereinheit 72 gespeichert.

Im folgenden wird die Bewegungseinrichtung 6 zum Bewegen des Bohrers 61 in XY-Richtung beschrieben. Wie in den Fig. 2 und 3 illustriert, sind an die Unterseite des Arbeitstisches 2 Stützplatten 23 angefügt. An deren unteren Ende ist eine Grundplatte 24 angebracht. Ein Y-Tisch 62 ist so auf der Grundplatte 24 angeordnet, dass er mittels einer Wälzführung 63 in Y-Richtung bewegbar ist. Auf dem Y-Tisch ist ein X-Tisch 64 so angeordnet, dass er mittels einer Wälzführung 65 in X-Richtung bewegbar ist. Um den Y-Tisch 62 zu bewegen, ist, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Y-Achsenmotor 67 auf einer mit dem Ende der Grundplatte 24 verbundenen Befestigungsplatte 66 angebracht. Eine Y-Achsen-Antriebswelle 69 ist über eine Kupplung 68 mit der Motorwelle 67a verbunden. Die Y-Achsen-Antriebswelle 69 ist als Kugefspindel (nicht dargestellt) ausgeführt. Die Y-Achsen-Antriebswelle 69 ist über Lager 602, 602a in mit der Unterseite der Grundplatte 24 verbundenen Tragmitteln 601, 601a gelagert. An der Unter-

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seite des Y-Tisches 62 ist eine Verbindungsplatte 603 angebracht, welche eine Kugelmutter 604 trägt. Die Kugeimutter 604 trägt. Die Kugelmutter 604 ist auf das Zentrum der Y-Achsen-Antriebswelle 69 ausgerichtet. Die Mutter 604 wird über die Rotation der Y-Achsen-Antriebswelle 69 in Y-Richtung bewegt. Der Y-Tisch 62 ist auf diese Weise in Y-Richtung beweglich. Ein Axialsensor 605 setzt einen Bezugspunkt für den Y-Achsenmotor 67. Um den X-Tisch 64 zu bewegen (Fig. 3 und 4), ist auf einer mit der Grundplatte 24 verbundenen Montageplatte 606 ein X-Achsenmotor 607 vorhanden. Eine X-Ach-sen-Antriebswelle 609 ist über eine Kupplung 608 mit der Motorwelle verbunden. Die X-Achsen-An-triebswelle ist als Kugelspindel (nicht dargestellt) ausgeführt. Die X-Achsen-Antriebswelle 609 ist in Lagern geführt, die in an der oberen Oberfläche der Grundplatte 24 angebrachten Stützmitteln 611, 611 a angeordnet sind. Ein Verbindungshebel 613 ist an der Oberseite des X-Tisches 64 angebracht. Eine auf der X-Achsenantriebswelle 609 vorhandene Kugelmutter 614 ist mit einem Verbindungsglied 610 verbunden. Das obere Ende des Verbindungshebels 613 ist zwischen Stiften 612 eingeklemmt, die sich oben auf dem Verbindungsglied 610 befinden. Das Verbindungsglied 610 ist mit einem kugelgelagerten Längsschieber 617 verbunden, welcher längs einer auf der oberen Oberfläche der Grundplatte 24 vorgesehenen Führung 616 in X-Richtung bewegbar ist. Die Kugelmutter 614 bewegt sich bei Rotation der X-Achsen-Antriebswelle 609 in X-Richtung. Das Verbindungsglied 610, die Stifte 612 und ein Verbindungshebel 613 sind zwischengeschaltet. Damit wird der X-Tisch 64 in X-Richtung bewegbar. Ein Axialsensor 615 dient der Einstellung einer Bezugsposition für den X-Achsen-Antriebsmotor 607.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist ein zylindrisches Tragteil 618 so angeordnet, dass es den vorderen Endbereich des X-Tisches 64 durchdringt. Ein Spindelmotor 620 befindet sich in diesem Tragteil, so dass der Motor 620 mittels einer Gleitführung 619 auf und ab bewegbar ist. Am oberen Ende des Spindelmotors 620 ist ein Spannfutter 621 vorgesehen. Das Spannfutter 621 trägt den Bohrer 61. Am oberen Ende des Tragteiles 618 ist ein Spänefänger 622 angeordnet.

Der Spänefänger 622 verfügt in einem Teil über ein Loch 622a, um das von der Lichtquelle 3 ausgesendete Lichte nicht zu behindern. Der Spänefänger 622 ist mit einem Abzweig 623 ausgerüstet, durch welchen die Späne mittels einer Vakuumpumpe abgesaugt werden.

Fig. 5 zeigt Mittel zum Vorwärtsbewegen (Heben) des Bohrers 61 und zum Einstellen der Höhe seiner Spitze. Eine Stützplatte 624 ist mit der Innenseite des Gehäuses 21 verbunden. Im Bereich des unteren Endes der Tragplatte ist ein Druckluftzylinder 625 angebracht. Am oberen Ende der Stange des Druckluftzylinders ist mittels eines Haltegliedes 627 ein Verbindungsglied 626 angebracht. Ein Oldämpfer 629 ist mit einem zylindrischen Stopper 628 verbunden. Das Haltemittel 627 kann auf das untere Ende des Öldämpfer 629 aufprallen. Am oberen Ende der Tragplatte 624 befindet sich eine Halteplatte 630 für den Stopper 628. Die Welle eines Klemmhebels 631, der sich aussen am Gehäuse 21 befindet, ist in die Halteplatte 630 eingeschraubt. Die Spitze des Hebels 631 hält den Stopper 628 in einer bestimmten Position. Das eine Ende des in L-Form ausgeführten Verbindungsgliedes 626 ist mit einer unteren Verbindungsstange 632 verbunden. Eine obere Verbindungsstange 633 ist mit einem Halter 634 verbunden, welcher drehfest mit dem unteren Ende des Spindelmotors 620 verbunden ist. Das Gehäuse 21 ist mit einer Ausnehmung 21 a ausgeführt. In dieser Ausnehmung 21 a befindet sich der Oberteil des Öldämpfers 629 und ein mit dem oberen Ende des Stoppers 628 Verbundes Betätigungsteil 635. Diese Komponenten sind von aussen betätigbar.

Nach dem Einspannen des Bohrers 61 in das Spannfutter 621 wird die Höhe des Bohrers eingestellt. Hierzu wird der Klemmhebel 631 gelöst, um das Betätigungsteil 635 in der Ausnehmung 21a abzusenken oder anzuheben. Die Position des unteren Endes des Stoppers 628 wird hierbei auf- oder abbewegt. Die höchste Position des Haltegliedes 627 wird dadurch begrenzt.

Im folgenden werden die Mittel zum Halten der Platine 1 auf dem Arbeitstisch 2 beschrieben. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist an der Unterseite des Arbeitstisches 2 eine Tragplatte 81 vorgesehen. An dieser Tragplatte ist ein Zylinder 82 angebracht. Verbindungsstangen 83, 84 sind aufeinanderfolgend mittels Stiften 83a, 84a mit dem oberen Ende der Stange des Zylinders 82 schwenkbar verbunden. Die Stange 84 dringt durch den Tisch hindurch und erstreckt sich nach oben. Die Stange 84 wird getragen auf einer Stützplatte 85, welche auf der Oberseite des Tisches angebracht ist, so dass die Stange 84 um die Achse 86 herum schwenkbar ist. Ein Arm 87 ist schwenkbar mit der Achse 86 verbunden. Die Stange 84 ist mittels eines Federstiftes 88 an dem oberen Ende eines mit dem Arm 87 verbundenen und sich nach oben erstreckenden Arm 87a angekoppelt. Das andere Ende des Armes 87 ist über Stifte 801, 802 mit einem Gabelhebel 89 verbunden. Das andere Ende des Gabelhebels 89 ist im wesentlichen in einer ebenen U-Form ausgeführt. Eine ringförmige Druckspitze 803 ist über einen Stift 804 mit dem vorderen Ende des Hebels 89 verbunden.

Nachdem die Platine 1 auf dem Deckel 22 in vorbestimmter Position plaziert worden ist, wird ein nicht dargestellter Startschalter eingeschaltet. Infolge dessen wird der Zylinder 82 betätigt und seine Stange bewegt sich vorwärts. Das untere Ende der Verbindungsstange 84 wird über die Verbindungsstange 83 gedrückt und um die Welle 86 in eine in Fig. 3 mit durchgezogener Linie dargestellte Position geschwenkt. Infolge dessen wird das andere Ende des Armes 87 abgesenkt und die Druckspitze 803 senkt sich entsprechend ab. Auf diese Weise wird die Platine 1 festgehalten. Die untere Oberfläche der Druckspitze 803 alleine hält die obere Oberfläche der Platine 1. Auf die Platine wirkt keine Spannkraft.

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden die beiden Bezugsmuster zum Identifizieren der Perforierpositionen 11, 12 simultan ermittelt. Der Musterabstand L' wird berechnet. Ebenfalls wird ein Fehler

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zwischen dem Abstand L' und dem Lochabstand L ermittelt. Dieser Fehler wird halbiert. Die Perforierpositionen, welche über die halbierten Fehlenwerte korrigiert worden sind, werden aus den Musterpositionen errechnet. Der Fehler wird auf die beiden Perforierpositionen aufgeteilt und sodann wird das Perforieren vorgenommen.

Im folgenden wird die von der arithmetischen Einheit 71 vorgenommene arithmetische Operation beschrieben.

Fig. 9 stellt eine Standardschablone K mit zwei Löchern k1, k2 dar, welche exakt in einem vorbestimmten Abstand L angeordnet sind.

Wie in Fig. 10 dargestellt ist, wird die Standardschablone K in die Perforiergeräte A, B eingesetzt. Im folgenden werden die Positionen der beiden Fernsehkameras als PA, PB angezeigt. Es wird angenommen, dass eine die beiden Kameras verbindende Linie der X-Achse entspricht, während die Linie senkrecht dazu der Y-Achse entspricht. Der Buchstabe p stellt den Abstand zwischen den beiden Kameras dar. Der Buchstabe I stellt den Abstand zwischen den beiden Löchern der Standardschablone K dar. Der Abstand zwischen den beiden Löchern in X-Richtung ist durch 1x ausgedrückt, während der Abstand in Y-Richtung zwischen diesen beiden durch ly ausgedrückt wird. Die beiden Löcher k1, k2 werden durch die beiden Fernsehkameras abgebildet. Die Bildverarbeitungseinrichtung 5 ermittelt die Koordinaten (x1, y1) des Loches k2. Basierend auf diesen ermittelten Werten wird der Abstand p zwischen den Fernsehkameras wie folgt errechnet:

Danach wird das Perforiergerät A um einen Betrag bewegt, welcher gleich ist der Differenz (L - p) zwischen dem Lochabstand L und dem Kameraabstand p. Mit dieser Bewegung wird der Abstand zwischen den Fernsehkameras PA, PB mit L in Übereinstimmung gebracht.

Die zu perforierende Platine 1 wird danach in die Perforiergeräte A, B eingesetzt. Die Bezugsmuster zum Identifizieren der Perforierposition 11, 12 werden abgebildet. Wie in Fig. 11 dargestellt, ermittelt die Bildverarbeitungseinrichtung 5 Zentralkoordinaten (x3, y3) des Musters 11 und Zentralkoordinaten (x4, y4) des Musters 12. Der Abstand L' zwischen den beiden Mustern wird auf Grundlage dieser ermittelten Werte errechnet. Der Betrag des Abstandes L' in X-Richtung ist gegeben durch:

L'I =■ L + (x4 - x3)

L'2 = (L'x)2 + (y4 - y3)2

= {L + (x4 - x3)}2 + (y4 - y3)2

daraus folgt

L' = J{L + (x4 - x3)}2 + (y4 - y3)2 ... (1)

Der Musterabstand L' wird auf diese Art errechnet.

Unter Berücksichtigung des so errechneten Abstandes L' werden die den Perforierabstand L aufweisenden Lochpositionen 11a, 12a errechnet. In diesem Fall wird ein zwischen den Abständen L' und L bestehender Fehler gleichermassen auf beide Seiten aufgeteilt, womit die Perforierpositionen bestimmt werden.

In Fig. 12 ist ein Loch 11a vergrössert dargestellt. Mit den Werten (x5, y5) sind die Zentralkoordinaten des Loches 11a inbezug auf die Fernsehkamera PA gegeben, welches anhand der Koordinaten (x3, y3) des Musters 11 nach Korrigieren des Fehlers gebildet werden soll, und wenn mit e der Winkel zwischen der die Muster 11,12 verbindenden Linie und der X-Achse gemeint ist, werden die folgenden Beziehungen erhalten:

x5 - x3 = (L' - L) 12 x cos e y5 — y3 = (L' - L) /2 x sin 0

wobei

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tan 0 =

a

cos 8 =

1/J 1 +

a2

sin 0 =

a./ J 1 +

a2

x5 = x3

+ (L' -

L) / (2-\/ 1+ a2)

... (2)

y5 = y3

+ a(L' ■

- 10/(2-7 1 + a2)

... (3)

worin a = (y4 - y3)/(L + x4 - x3)

= (y5 - y3)/(x5 - x3)

Wenn mit (x6, y6) (siehe Fig. 11) die Koordinaten des Loches 12a gemeint sind, welche nach Korrigieren des Fehlers gegenüber dem Muster 12 zu bilden ist, erhält man die folgenden Verhältnisse:

x6 = x4 - CL' - L)/(2 J 1 + a2) ... (4)

y6 = y4 - a(L* - L)/(2J 1 + a2) ... (5)

Im folgenden wird die arithmetische Operation zum Bilden eines dritten Loches 13 beschrieben. Das dritte Loch 13 dient dazu, die Vorderseite von der Rückseite der Platte zu unterscheiden. In dieser Ausführung ist das dritte Loch in einem Abstand M von dem obenerwähnten Loch 12a entfernt angeordnet. Das dritte Loch ist so positioniert, dass die die Löcher 12a, 13 verbindende Linie senkrecht ist zu den Löchern 11a, 12a.

Zum Berechnen der Zentralkoordinaten (x7, y7) des dritten Loches 13, wie in Fig. 13 dargestellt, bestehen die folgenden Beziehungen:

x7 - xS = M x sin 0 y7 — y6 = M x cos e wobei tan 0 =

a

cos 0 =

1

/

J 1 +

a2

s in 6 =

a

/

Vi ♦

a2

x7 = x6

+

H

x a /

( 4 1 + a2

... (6)

<<!

H

cm

+

H

/ c J

1 + a2)

... (7)

oder x7 = x4 - {1/C /l + a2)} {(L' - L) / 2- aï} ... (6)'

y7 = y4 - {l/( -J 1 +a2 )} {a(L' - L)/2 - H} ... (7)'

Diese arithmetischen Operationen werden in der arithmetischen Einheit 71 ausgeführt. Dabei wird der Abstand L' zwischen den Mustern 11,12 aus der Formel (1) erhalten. Die Koordinaten (x5, y5) der zu bildenden Löcher 11a, 12a werden aus den Formeln (2), (3), (4) und (5) erhalten. Die Zentralkoordinaten (x7, y7) des zu bildenden Loches 13 sind gegeben gemäss den Formeln (6), (7) oder (6)', (7)'.

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Die Position des dritten Loches ist nicht auf das oben angegebene Beispiel beschränkt, so dass die Errechnung der Lochposition in etwa gegeben ist.

Das Perforieren gemäss der vorliegenden Erfindung wird nun in Verbindung mit dem Flussdiagramm gemäss Fig. 7 erläutert. Wenn der Abstand p zwischen den beiden Perforiergeräten noch nicht bekannt ist (a), wird die Standardschablone K gesetzt (b). Die Löcher k1, k2 werden in der oben beschriebenen Weise durch die Fernsehkameras 4A, 4B abgebildet (c). Die Bildverarbeitungseinrichtung erkennt deren Positionen (d). Der Abstand zwischen den Kameras p wird in der oben beschriebenen Weise mittels der arithmetischen Einheit 71 errechnet (e).

Auf der anderen Seite gibt, wenn der Abstand p zwischen den Perforiereinrichtungen bekannt ist (a), oder wenn die Schritte (b) bis (e) beendet sind, die CPU 7 den Loch-Zwischenabstand L an die beiden Perforiereinrichtungen A, B. Die Perforiereinrichtungen A, B bewegen sich an die Perforierpositionen, d.h. an solche Positionen, dass die Fernsehkameras 4, 4b mit dem Abstand L übereinstimmen (g). Danach werden die Perforiermittel 61, 61B gegenüber den Fernsehkameras 4, 4B positioniert (h) Diese Positionen sind die Initialpositionen der beiden Perforiergeräte A, B.

Als nächstes wird die zu perforierende Platine eingesetzt (i). In der selben Weise wie oben werden die Bezugsmuster zum Identifizieren der Perforierpositionen 11, 12 von den Kameras abgebildet (j). Die Bildverarbeitungseinrichtung 5 erkennt die Musterpositionen (k). Wie bereits vollumfänglich beschrieben, errechnet die arithmetische Einheit 71 die Perforierpositionen 11 a, 12a (m), worin mit dem halbierten Fehler korrigiert worden ist. Die Perforiermittel 61, 61B der beiden Perforiergeräte A, B werden unter der Steuerung der CPU 7 an diese Perforierpositionen bewegt (n). In diesem Moment werden die beiden Löcher perforiert (q).

Beim Bilden des dritten Loches (r) werden die Werte der dritten Perforierposition, die von der arithmetischen Einheit 71 errechnet (m) und in der Speichereinheit (72) abgespeichert worden sind, von der CPU 7 abgerufen. Das Perforiermittel 61 oder 61B wird unter Steuerung der CPU 7 an die dritte Perforierposition bewegt (s) und das Perforieren wird vorgenommen (t). Die Perforiermittel 61, 61B kehren dann den Positionen gegenüber den Kameras 4, 4B zurück. Es sei angemerkt, dass, wenn das Perforieren des dritten Loches nicht ausgeführt wird, die Perforiermittel 61, 61B sofort zu den Positionen gegenüber den Kameras 4, 4B zurückkehren (u). Auf diesen Schritt folgend ist die Perforieroperation abgeschlossen und die Platine 1 wird herausgenommen (v).

Wenn ein Perforieren fortlaufend vorgenommen wird (w), werden die nachfolgenden Platinen eingesetzt (i). Die oben beschriebenen Vorgänge werden wiederholt. Das Perforieren wird abgeschlossen, wenn keine Platine mehr zu perforieren ist.

Die oben beschriebene Ausführung bezieht sich auf eine Vorrichtung, in welcher von der Unterseite Licht ausgesendet wird und die Kamera an der Oberseite empfängt das übertragene Abbild des Musters. Der Aufbau ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel begrenzt. Ein anderer Aufbau ergibt sich dann, wenn das Licht von der Platine reflektiert wird und die Vorrichtung deren reflektiertes Abbild empfängt.

Darüberhinaus sind die Perforiermittel nicht auf die Ausführung als Bohrer begrenzt, sondern können ebensogut als Stempel oder ähnliches ausgebildet werden. Es gibt keine Beschränkungen darüber, über welche konstruktiven Einrichtungen die Perforiermittel angetrieben werden.

Das Perforierverfahren gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte «Erkennen der beiden auf der Platine vorhandenen Bezugsmuster zum Identifizieren der Perforierpositionen», «Errechnen des Abstandes zwischen diesen», «Errechnen eines Fehlers zwischen diesem Abstand und dem vorbestimmten Abstand», «Rechnen der Perforierpositionen durch Halbieren dieses Fehlers» und «Bilden der beiden Löcher». Dadurch wird die Korrektur, auch wenn ein kleiner Fehler zwischen den Musterpositionen vorhanden ist, automatisch vorgenommen. Auf diese Weise wird vermieden, dass Aus-schuss produziert wird. Die beiden Löcher werden simultan angelegt, wodurch die Bearbeitungszeit reduziert werden kann.

Die erfindungsgemässe Perforiereinrichtung kann die beiden Muster gleichzeitig erkennen und die Perforationen vornehmen, da ein Paar vor Perforiergeräten eingesetzt wird. Das Perforieren selbst kann genau und schnell ausgeführt werden. Die beiden Perforiergeräte sind relativ zueinander bewegbar und deswesen anpassbar an das Perforieren von Platinen verschiedenster Formate.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Perforieren von Platinen für elektrische Schaltkreise mittels eines Paares von Perforiergeräten auf der Grundlage von wenigstens zwei vorher auf der Platine angelegten Bezugsmustern zum Identifizieren der Perforierpositionen, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

- Abbilden der erwähnten zwei Bezugsmuster auf der Platine mittels Fernsehkameras;

- Ermitteln der jeweiligen Positionen der besagten Muster durch eine Bildverarbeitungseinrichtung aufgrund der von den Fernsehkameras erhaltenen Bildsignale;

- Errechnen eines Abstandes zwischen den besagten Mustern in Abhängigkeit der ermittelten Musterpositionen;

- Errechnen eines Fehlers zwischen einem vorher gespeicherten Lochabstand und dem errechneten Musterabstand;

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- Errechnen der Perforierpositionen aus den erwähnten Mustern, welche, nachdem der Fehler halbiert worden ist, durch diesen besagten halbierten Fehler korrigiert worden sind;

- Bewegen der Perforiermittel, welche auf einem auf jedem Perforiergerät vorhandenen X-Y-Tisch vorhanden sind, an die jeweilige Perforierposition und

- Ausführen der Perforation mittels der Perforiermittel.

2. Verfahren zum Perforieren von Platinen für elektrische Schaltkreise nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die zusätzlichen Verfahrensschritte:

- Abbilden von zwei Löchern einer über zwei Löcher in vorbestimmtem Abstand verfügenden Standardschablone mittels der besagen beiden Fernsehkameras;

- Erkennen der Positionen der beiden Löcher durch die Bildverarbeitungseinrichtung und

- Errechnen des Abstandes zwischen den beiden Fernsehkameras in Abhängigkeit des ermittelten Abstandes.

3. Einrichtung zum Perforieren von Platinen für elektrische Schaltkreise auf der Grundlage von wenigstens zwei vorher auf der Platine angelegten Bezugsmustern zum Identifizieren der Perforierposition, gekennzeichnet durch

- zwei relativ zueinander bewegbare Perforiergeräte, welche über auf X-Y-Tischen vorhandene Perforiermittel und diesen gegenüberliegend jeweils eine Fernsehkamera verfügen, und wobei sich dazwischen die Platine befindet und die Kameras die besagten Muster abbilden;

- eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Erkennen der Positionen der besagten Muster aus den von den Fernsehkameras erhaltenen Bildsignalen;

- eine arithmetische Einheit zum Errechnen des Musterabstandes aus den erkannten Musterpositionen und eines Fehlers zwischen dem Lochabstand und dem besagten Musterabstand und Errechnen der Perforierpositionen aus den erwähnten Mustern, wobei diese nach dem Halbieren des Fehlers mit diesem besagten halbierten Fehler korrigiert worden sind, und

- eine Perforiersteuereinheit zum Bringen der besagten Perforiermittel an die Perforierposition mittels der erwähnten X-Y-Tische und Ausführen der Perforation mittels der erwähnten Perforiermittel.

4. Perforiereinrichtung zum Perforieren von Platinen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Standardschablone mit zwei in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordneten Löchern vorhanden ist, dass die Bildverarbeitungseinrichtung dazu benutzt wird, die durch die erwähnten Fernsehkameras abgebildeten Positionen der beiden Löcher zu erkennen und dass die arithmetische Einheit ausserdem einen Abstand zwischen den beiden Fernsehkameras auf Grundlage der erkannten Positionen der beiden Löcher der Standardschablone errechnet.

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