CN1325235C - 穿孔装置 - Google Patents

Abstract

一种穿孔装置，能够进行高速、高精度的图像处理及穿孔加工，能够大幅度地提高生产效率。使重量轻的光学系导光机构c2以相机本体为中心摆动，以相机本体为中心高速移动拍摄，其图像不会因振动而产生模糊或歪斜，进行时间短且精度高的图像处理和穿孔加工，进行高精度、快速的穿孔加工。

Description

穿孔装置

技术领域

本发明涉及穿孔加工印刷电路板、薄壁基板、陶瓷印刷电路基板等各种工件的穿孔装置。

背景技术

这种穿孔装置具备拍摄标记等拍摄点的相机单元。

作为该穿孔装置的具体例，有在拍摄点具备冲模和与冲模相对设置的相机单元以及在冲模与相机单元的透镜之间形成的、与冲模和镜头同轴、能够摆动的穿孔机构的结构(例如专利文献1(参照日本专利特许第2561059号公报(第1页、第1图)))；穿孔单元的冲头和冲模以及为了使该冲头与冲模位于同轴的位置而使相机单元沿水平方向摆动的结构(例如专利文献2(参照日本专利特许第2851001号公报(第1页、第2图)))等。

另外，还有在穿孔单元中设置相机单元，使冲头的轴与相机轴错开的结构(例如专利文献3(参照日本专利特公平7-47279号公报(第2页、第1图)))。

上述专利文献3由于相机单元的相机轴与穿孔单元的冲头轴错开，所以在对准拍摄点进行穿孔加工时，穿孔单元从对准直至进行穿孔加工的移动距离长，要花费生产节拍时间，不能进行效率高的穿孔加工，并且该穿孔单元的移动量也较大，移动时产生的振动不适于高精度的穿孔加工。

在这一点上，上述专利文献1、2由于穿孔机构与相机单元为同轴摆动方式，因此不花费从对准拍摄点直至进行穿孔加工的生产节拍时间，能够进行效率高的穿孔加工。

但是，在专利文献1的摆动穿孔方式的穿孔装置中，为了使重的穿孔机构摆动，会产生专利文献3中几乎没有的、移向与冲模同轴时的移动时的振动，对于精度要求更高的穿孔加工还有改进的余地。

在这一点上，专利文献2的摆动相机方式的穿孔装置由于相机单元的体积小重量轻，因此可以认为适合于要求高精度的穿孔加工，但由于要使精密机构的相机单元摆动，因此引起相机单元的耐用性问题，由于因振动焦距产生偏移或图像歪斜，因此不能高精度地进行对准时的图像处理，不是特别适于精度要求高的穿孔加工。

并且，在用于对准穿孔加工处的拍摄点存在多个的情况下，专利文献1～3都存在必须分别使每一处移动到相机单元的正下方，花费对准的生产节拍时间的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述以往的情况，其目的是提供一种可进行高速、高精度的图像处理及穿孔加工、大幅度地提高生产率的高性能穿孔装置。

为了解决上述问题，本发明提供一种穿孔装置，其特征在于，将透镜筒插入机体的上半部上开设的贯通状的孔中来安装相机本体，设置能够以相机本体为中心摆动的光学系导光机构，该光学系导光机构将摆动臂水平地连设在能够旋转地支承于机体的上半部分的下端、使内部空间与上述孔相连通的套筒上，在该摆动臂上配设拍摄点的图像最先入射的第一反射部和入射该第一反射部反射的像并将其变换成相机本体的方向反射的第二反射部(技术方案1)。

此时，控制具备工件或相机本体的机体的某一方或双方使之可以沿水平方向移动。

并且，在拍摄点的图像最先入射的上述第一反射部的旋转轨迹的附近或其旋转轨迹之上设置1个至多个穿孔机构(技术方案2)。

并且，在将穿孔机构设置在拍摄点的图像最先入射的上述第一反射部的旋转轨迹之上的情况下，使拍摄点的图像最先入射的第一反射部的轴与穿孔机构的轴同轴；或者光学系导光机构以相机本体为中心摆动的量可以控制，如果这样是最合适的装置(技术方案3、4)。

上述装置使重量轻的光学系导光机构摆动，将没有产生焦距偏移或不歪斜的图像反射给相机单元，同时提高了图像处理及穿孔加工的精度和速度(技术方案1)。

并且，使拍摄点的图像最先入射的反射部向着用来特定穿孔加工的位置的拍摄点的方向，使该反射部靠近该拍摄点，控制对准该拍摄点时工件或机体的移动量，缩短对准工作节拍时间(技术方案2)。

并且，在穿孔机构为多轴的情况下，使在穿孔加工时为了避免与穿孔机构的干涉而摆动后的光学系导光机构靠近邻近的拍摄点，控制对准该拍摄点时工件或机体的移动量，缩短对准工作节拍时间(技术方案2)。

并且，在拍摄点的图像最先入射的反射部的旋转轨迹上设置有1个至多个穿孔机构的情况下，如果使拍摄点的图像最先入射的反射部的轴与穿孔机构的轴同轴，则将对准后的穿孔加工工作节拍时间缩短到不包含工件或机体的移动时间的穿孔时间(技术方案3)。

并且，即使在光学系导光机构为了检查穿孔后的孔而摆动到与孔的轴和穿孔机构的轴同轴的情况下，也由于重量轻的缘故光学系导光机构可以快速回位。

附图说明

图1  表示第1实施形态的使用状态的透视图

图2  主要部分的放大剖视图

图3  对准并进行穿孔加工的说明图，(a)表示对准某个标记(1号拍摄点)的状态的横截面图；(b)为局部剖视其俯视图的一部分；(c)为表示使光学系导光机构摆动与控制到即将穿孔加工该标记(1号拍摄点)时的摆动量相等的量然后待机，并表示穿孔加工标记(1号拍摄点)的状态的图；(d)为局部剖视其俯视图的一部分；(e)为表示使光学系导光机构摆动与控制到即将穿孔加工标记(2号拍摄点)时的摆动量相等的量然后待机的状态的图；(f)为局部剖视其俯视图的一部分

图4  表示第2实施形态的使用状态的透视图

具体实施方式

下面说明本发明的实施形态。

图1～图3表示本发明的穿孔装置的第1实施形态，图4表示第2实施形态。

本实施形态表示多轴穿孔装置。

在图1中，符号A为穿孔装置。

该穿孔装置A在侧视呈コ字形的机体1上安装穿孔机构2，用由滚珠丝杠、导轨和滚珠丝杠的旋转驱动电机(伺服电机等)等构成的众所周知的移动机构4控制该机体1使其能够沿X轴方向相对于支承台3移动，用同样由滚珠丝杠、导轨和滚珠丝杠的旋转驱动电机(伺服电机等)等构成的众所周知的移动机构6控制该支承台3使其能沿Y轴方向相对于基座(图中没有示出)移动，以便将预定量的从输送单元a1横跨到卷绕单元a2上的带状工件W的中间部分传送给该机体1的送入空间S。

并且，上述穿孔装置A具备相机C，该相机C将相机本体c1配设在机体1的上半部11上，使导向该相机本体c1的光学系导光机构c2能够以该相机本体c1为中心，在工件W上方的送入空间S部分摆动，详细地说设置成能控制摆动量。

将透镜筒c1′插入机体1的上半部11上开设的贯通状的开口21中安装相机本体c1。

如图2所示，光学系导光机构c2这样构成：摆动臂18水平状地连设在能够旋转地支承于机体的上半部分11的下端、使内部空间与上述孔21相连通的套筒8上，该摆动臂18上配设拍摄点的图像最初入射的反射部9a和入射该反射部9a反射的像并将其变换成相机本体c1的方向反射的反射部9b，将皮带V架设在与上述套筒8同心设置的皮带轮9和安装在上述套筒8的后方的电动机(例如伺服电机)E上。光学系导光机构c2也可以使用棱镜代替反射部9a、9b。

另外，驱动源也可以是在上述套筒8上安装杆轴的汽缸。

如图2所示，上述摆动臂(18)在上下面开放的长孔状导向空间18a内的前方位置设置具有45°倾角的反射镜(反射部)9a，并且在透镜筒c1′内透镜的正下方位置配设与反射部9a平行的反射镜(反射部)9b，拍摄点的像经过反射部9a、反射部9b反射到相机本体c1上。

穿孔机构2为在上述反射部9a的转动轨迹上隔开一定的间隔设置多对冲模D和冲头P、彼此隔开一定的间隔的多轴机构，其冲头P设置在机体1的上半部11上，而冲模D设置在机体1的下半部21上，两者彼此相对设置。各穿孔机构2也可使用钻头。

控制上述光学系导光机构c2的摆动量，使反射部9a与各穿孔机构2同轴。

下面说明本实施形态的使图3所示的穿孔机构取3轴的穿孔装置。在图3(a)(c)(e)中，用双点划线表示穿孔机构2………、电动机E和机体1。

带状工件W上添加有具有一定图案的拍摄点(例如标记)M。

当该工件W送出一定量时，沿X、Y轴方向控制移动机构4、6，如图3(a)(b)所示，对准位置，使某个标记(1号拍摄地点)M、M1位于反射部9a的正下方。然后，控制移动机构4、6使其移动与对准用的修正量相等的量，用穿孔机构2、2a进行穿孔加工，在这期间，如图3(c)(d)所示，使光学系导光机构c2摆动与所控制的摆动量相等的量，然后待机。

由于待机中的光学系导光机构c2自然而然地接近邻近设置的某个标记(2号拍摄点)M、M2，只要使机体1沿X、Y方向微动，就可使该标记(2号拍摄点)M、M2位于反射部9a的正下方位置。

在对准该2号标记M、M2以后，同样地控制移动机构4、6使其移动与对准用的修正量相等的量，用穿孔机构2、2b进行穿孔加工，期间，如图3(e)(f)所示，使光学系导光机构c2摆动与所控制的摆动量相等的量，然后待机，自然而然地接近邻近设置的某个标记(3号拍摄点)M、M3，因此同样能够通过使机体1微动来使该标记(3号拍摄点)M、M3位于反射部9a的正下方位置。

然后，对准标记(3号拍摄点)M、M3，同样地控制移动机构4、6使其移动与对准用修正量相同的量，并用穿孔机构2、2c进行穿孔加工。

在工件W的一定范围内，每使机体1移动一定的间隔，从对准到穿孔加工这一连串的动作就进行一次，在工件W输出的整个区域内的各个拍摄点进行穿孔加工。

即，在前面工序中预先填补为了避免在穿孔加工时与冲头P的干涉而从冲头P的正下方摆动的该光学系导光机构c2的移动作为邻近设置的标记(拍摄点)M、M1、M2、M3用的对准移动量的一部分，由此抑制对准邻近设置的该标记(拍摄点)M、M1、M2、M3时机体1的移动量(L)，使其较小，缩短对准间隔时间，进而提高生产率。

由于实施在工件W上的标记(拍摄点)M的图案互不相同，因此可以通过在主工件(マスタ一ワ一ク)或穿孔加工前的原始工件上预先存储该图案，将用该存储数据与光学系导光机构c2的摆动量之间的相互关系计算而得的上述移动量(L)按每个图案存储在控制单元中，而实现自动化。

在本实施形态中，由于使用电动机E作为光学系导光机构c2的旋转驱动源，因此可以在1周的旋转中设定任意的摆动角作为摆动量。因此，可以进一步提高生产率。

图4表示将上述机体1固定，取而代之的是控制工件W的把持机构10使其能够沿X、Y轴方向移动的摆动式穿孔装置，由于其他的结构与上述第1实施形态相同，因此添加相同的附图标记，其说明省略。

并且，也包括在上述反射部9a的旋转轨迹附近隔开一定的间隔多轴地设置穿孔机构2的穿孔装置。由于在这种多轴穿孔装置中也可以在前面工序中填补为了避免在穿孔加工时与冲头P的干涉而从冲头P的正下方摆动的该光学系导光机构c2的移动作为邻近设置的标记(拍摄点)M用的对准移动量的一部分，因此可以缩短对准间隔时间。

作为一个例子，这样的多轴穿孔装置可以提出在直径比拍摄点的图像最先入射的反射部的旋转轨迹大一圈或者小一圈的假想圆周上隔开一定的间隔配置的方案。

并且，虽然图中没有示出，但本发明也包括不像上述那样将穿孔机构设置在拍摄点的图像最先入射的反射部的旋转轨迹附近或者轨迹之上，而是与该反射部的旋转轨迹没有关系地设置了穿孔机构的单轴或者多轴的穿孔装置。

而且，本发明还包括光学系导光机构在穿孔时摆动以防止与冲头或钻头等穿孔工具的干涉，穿孔后为了检查孔而在孔上往复移动(摆动)的单轴穿孔装置、多轴穿孔装置。

如上所述，本发明由于只有重量轻的光学系导光机构以相机本体为中心摆动，因此可以高速移动拍照，而且不会因图像的振动而产生模糊或歪斜。

因此，其图像处理和穿孔加工能够在最短时间内并且高精度地进行，而且由于是摆动拍摄拍摄点的图像，因此机体和工件的双方或者一方的移动量很少就可以了，能够提供大幅度地提高穿孔效率、提高生产效率的穿孔装置。

并且，由于即使是多轴，也用1个相机单元对准，因此只要装置本身不大型化，就不会提高成本，能够廉价地制造(技术方案1)。

并且，由于将穿孔机构设置在光学系导光机构中拍摄点的图像最先入射的反射部的旋转轨迹的附近或者旋转轨迹之上，同时在穿孔加工该拍摄点时光学系导光机构中的反射部位于拍摄点附近，因此在对准该拍摄点(邻近设置的拍摄点)时可以将工件或机体的移动量控制在很小，从而缩短对准的生产节拍时间，能够提供提高了生产效率的穿孔装置(技术方案2)。

此外，如果使拍摄点的图像最先入射的上述反射部与穿孔机构的轴同轴，则不必使穿孔机构移动到对准位置，可以大幅度地缩短从对准到穿孔加工这一连串的生产节拍时间，能够提供生产效率进一步提高的多轴穿孔装置(技术方案3)。

而且，由于摆动部分只是重量轻的光学系导光机构，因此即使在穿孔后进行孔的检查时，光学系导光机构的孔和穿孔机构也能快速地回到同轴，包括穿孔加工、检查一连串的加工迅速，穿孔效率更高。

而且，由于使光学系导光机构能够控制其摆动量，以符合穿孔机构的冲头或拍摄点的布局，从而成为最适合更快速地进行图像处理和穿孔加工的装置。

Claims (4)

1.一种穿孔装置，其特征在于，

将透镜筒(c1′)插入机体(1)的上半部(11)上开设的贯通状的孔(21)中来安装相机本体(c1)，

设置能够以相机本体为中心摆动的光学系导光机构，该光学系导光机构将摆动臂(18)水平地连设在能够旋转地支承于机体的上半部分(11)的下端、使内部空间与上述孔(21)相连通的套筒(8)上，在该摆动臂(18)上配设拍摄点的图像最先入射的第一反射部(9a)和入射该第一反射部(9a)反射的像并将其变换成相机本体(c1)的方向反射的第二反射部(9b)。

2.如权利要求1所述的穿孔装置，其特征在于，在拍摄点的图像最先入射的上述第一反射部的旋转轨迹的附近或其旋转轨迹之上设置1个至多个穿孔机构。

3.如权利要求1所述的穿孔装置，其特征在于，在将穿孔机构设置在拍摄点的图像最先入射的上述第一反射部的旋转轨迹之上的情况下，使拍摄点的图像最先入射的第一反射部的轴与穿孔机构的轴同轴。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的穿孔装置，其特征在于，光学系导光机构以相机本体为中心摆动的量可以控制。

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