DE4306998A1 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten einer gedruckten Schaltkreisplatine zum Anbringen eines Normlochs auf der Grundlage der Position einer im vorhinein ausgebildeten Referenzmarkierung, die durch Bilderkennung der Referenzmarkierung nachgewiesen wird.

Nach dem Stand der Technik wird eines der beiden folgenden Verfahren hauptsächlich zum Feststellen der Lage der Mitte einer im vorhinein, zum Schaffen einer Norm für die Fertigungslage ausgebildeten Referenzmarkierung verwendet, wenn eine gedruckte Schaltkreisplatine gefertigt wird.

Das erste ist das sogenannte "vier-Punkt-Suchverfahren". Gemäß diesem Verfahren wird eine Referenzmarkierung in ihrem Bild erkannt, um den Tonumwandlungspunkt auf den X- und Y-Achsen in der Bilderkennung zu bestimmen, d. h., die Koordinaten der Schnittpunkte der äußeren Peripherie der Markierung auf den X- und Y-Achsen, und die Mittelwerte der Schnittpunktkoordinaten werden für die X- und Y-Achsen jeweils errechnet und als die Koordinaten des Mittelpunkts der Markierung verwendet.

Das zweite ist das Verfahren zum Feststellen des Mittelpunkts einer Fläche durch eine Bildverarbeitung. Gemäß diesem Verfahren wird die Mittelpunktslage einer Referenzmarkierung wie folgt nachgewiesen: Anlegen eines Normkreises, der die Markierung enthält, Setzen sowohl von einer Vielzahl von in X-Richtung trennenden Linien, die mit einer gleichen Wiederholrate parallel mit der X-Achse angeordnet sind, und auch einer Vielzahl von in Y-Richtung trennenden Linien, die mit einer gleichen Wiederholrate parallel mit der Y-Achse angeordnet sind; Aufteilen des Normkreises in eine Vielzahl von Abschnitten durch diese X- und Y-Trennlinien; Bestimmen des individuellen Tons der Bereiche durch eine Bildverarbeitung; Bestimmen des Mittelpunkts der Bereiche, die den gleichen Ton haben (d. h. den Ton, der den Innenbereich der Markierung anzeigt, wie z. B. ein schwarzer Ton) entlang der individuellen Trennlinie; und Bestimmen jener Mittelwerte jeweils einzeln in den X- und Y-Richtungen.

Gemäß dem ersten oben erwähnten Verfahren (das ist das Vier-Punkt-Suchverfahren) nach dem Stand der Technik tritt das Problem auf, daß ein genaues Feststellen des Mittelpunkts nicht erzielt werden kann, wenn die Referenzmarkierung aufgrund eines Druckfehlers nicht ein realer Kreis ist.

Wenn zum Beispiel eine Markierung 80 einen fehlenden Bereich 80a auf der X-Achse 81a hat, wie in der Fig. 9 gezeigt ist, haben die Mittelwerte, wenn sie überhaupt noch berechnet werden, der Tonumwandlungspunkte Xa und Xb auf der X-Achse 81a und der Tonumwandlungspunkte Ya und Yb auf der Y-Achse 81b ihre Koordinaten bei der Position 80b, was in der Zeichnung nach rechts verschoben ist, so daß sie weit von dem genauen Mittelpunkt entfernt gelegen sind.

Gemäß dem zweiten Verfahren (das ist das Verfahren zum Nachweisen des Mittelpunkts der Fläche durch die Bildverarbeitung) nach dem Stand der Technik kann andererseits die genaue Lage des Mittelpunkts zwar bestimmt werden, auch wenn die Referenzmarkierung kein wirklicher Kreis ist, es muß jedoch ein geeigneter Normkreis gesetzt werden. Jedes Mal wenn die Größe der Markierung sich ändert, muß das Anlegen des Normkreises in problemträchtiger Weise neu durchgeführt werden. Wenn insbesondere ein Normkreis 82 außergewöhnlich groß ist, wie in der Fig. 10 gezeigt ist, sind Schaltkreiselemente 84a und 84b außerhalb einer Referenzmarkierung 83 in dem Normkreis 82 enthalten und werden als Daten für den Nachweis des Mittelpunkts der Fläche aufgefaßt, so daß die letztendlich bestimmten Koordinaten von den Werten des tatsächlichen Mittelpunkts der Markierung versetzt sind. Wenn die Schaltkreiselemente 84a und 84b in dem Normkreis liegen, dann bewegt sich z. B. das, was von den Abschnitten an der Trennlinie 85a in X-Richtung als schwarzer Ton bestimmt wird, in dem Bereich von sechs Abschnitten links und drei Abschnitten rechts von der Y-Achse, und ihre Mitte ist in einer Lage gelegen (in der Nähe des tatsächlichen Mittelpunkts der Markierung), die um 1,5 Abschnitte nach links versetzt ist. Jedoch für die Bereiche an der Trennlinie 85b in X-Richtung werden zwei Bereiche links von der Y-Achse 86 und vier Bereiche rechts von der Y-Achse mit schwarzem Ton aufgrund des Schaltungselements 84a ermittelt. Wenn von diesen die Mittelwerte gebildet werden, sind die bestimmten Koordinaten nach rechts von dem inneren Markierungsmittelpunkt versetzt. Wenn der Normkreis im Gegensatz übermäßig klein ist, kann die Referenzmarkierung 83 nicht vollständig innerhalb des Normkreises enthalten sein, so daß ein genauer Mittelpunkt nicht ermittelt werden kann. Daher entsteht jedes Mal, wenn der Normkreis auf der gedruckten Schaltkreisplatine mit unterschiedlichen Markierungen gesetzt wird, wobei ein Normkreis mit einer geeigneten Größe gemäß der Referenzmarkierung 80 zu setzen ist, der Benutzer mit dem Problem konfrontiert, das von der abbildenden Vorrichtung erhaltene Bild zu überprüfen und einen Normkreis auszuwählen, der eine geeignete Größe hat, wodurch eine Automatisierung dieses Arbeitsvorgangs schwierig ist.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bearbeiten einer gedruckten Schaltkreisplatine zu schaffen, das in der Lage ist, den Mittelpunkt von Referenzmarkierungen verschiedener Größe genau und automatisch festzustellen.

Die vorhergehende Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bearbeiten einer gedruckten Schaltkreisplatine gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein solches Verfahren zum Fertigen einer gedruckten Schaltkreisplatine gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt: einen Schritt zum Nachweisen der Lage einer Referenzmarkierung, die im vorhinein auf der gedruckten Schaltkreisplatine ausgebildet wurde, durch Verwendung einer Abbildungsvorrichtung und eines Bildverarbeitungsgeräts; und einen Schritt des Bearbeitens der gedruckten Schaltkreisplatine durch eine Fertigungsvorrichtung in bezug auf die nachgewiesene Lage der Markierung. Bei dem die Lage der Markierung nachweisenden Schritt gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiter die Markierung in ihrem Bild erkannt, um einen Tonumwandlungspunkt auf den X- und Y-Achsen in der Bilderkennung festzustellen, und der vorläufige Mittelpunkt und Durchmesser der Markierung werden auf der Grundlage der Tonumwandlungspunkte bestimmt. Als nächstes wird ein vorbestimmter kleiner Wert zu dem Markierungsdurchinesser addiert, um dem Durchmesser eines Normkreises zu errechnen, um dadurch einen Normkreis zu setzen, der den errechneten Wert als einen Durchmesser hat und den vorläufigen Mittelpunkt als seinen Mittelpunkt. Eine Bildverarbeitung wird in dem Normkreis ausgeführt, um den Mittelpunkt der Markierung zu bestimmen.

Im folgenden wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels die vorliegende Erfindung in bezug auf die Zeichnung näher erläutert und beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht, die eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer gedruckten Schaltkreisplatine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Bereich der Bearbeitungsvorrichtung zeigt;

Fig. 3 eine Querschnittsvorderansicht, die einen wesentlichen Bereich der Lochungsvorrichtung der Bearbeitungsvorrichtung zeigt;

Fig. 4 ein Blockdiagramm, das die Bearbeitungsvorrichtung zeigt;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das den Bearbeitungsablauf in der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Festlegens eines vorläufigen Mittelpunkts in dem die Lage der Markierung nachweisenden Verfahren der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Festlegens eines Normkreises in dem die Lage der Markierung feststellenden Verfahren der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Feststellung eines Flächenmittelpunkts in dem die Lage der Markierung festlegenden Verfahren der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ein Diagramm zur Veranschaulichung des ersten Beispiels des die Lage der Markierung festlegenden Verfahrens nach dem Stand der Technik;

Fig. 10 ein Beispiel zur Veranschaulichung des zweiten Beispiels eines die Markierungslage festlegenden Verfahrens nach dem Stand der Technik.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den gesamten Aufbau einer Vorrichtung zum Bearbeiten von Schaltkreisplatinen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Diese Vorrichtung umfaßt einen fixierten Tisch 100, einen X-Y-Tisch 101, Haltevorrichtungen 102 und eine Lochungsvorrichtung 103, die als die Bearbeitungsvorrichtung dient. Eine gedruckte Schaltkreisplatine (oder ein Werkstück) W, das von nichtgezeigten, zuliefernden Vorrichtungen bereitgestellt wird, wird zu einer Bearbeitungslage durch den X-Y-Tisch 101 und die Haltevorrichtungen 102 befördert, und wird dann in seiner Markierungslage mit einem Standardloch durch die Lochungsvorrichtung 103 gelocht.

Der detaillierte Aufbau dieser Vorrichtung zum Bearbeiten von Schaltkreisplatinen wird im folgenden beschrieben.

Der X-Y-Tisch 101 hat den folgenden Aufbau. Auf einem Basisteil 1 entlang der Y-Achse ist ein unterstützender Holm 2 errichtet, an dem drehbar durch eine Lagerung 3 ein Ende einer Schraube 4 entlang der Y-Achse gehalten wird. Das andere Ende der Schraube 4 entlang der Y-Achse ist durch ein Kopplungsteil 5 mit der Antriebswelle eines Motors 6 verbunden. Dieser Motor 6 ist durch eine Abdeckung 7 und eine Befestigungsplatte 8 an eine Seitenplatte 9 fixiert, welche an dem Basisteil 1 entlang der Y-Achse befestigt ist, so daß die Schraube 4 entlang der Y-Achse im wesentlichen in einer horizontalen Lage gehaltert ist. Auf der Schraube 4 entlang der Y-Achse ist eine Mutter 10 aufgeschraubt, an der ganzstückig ein Mutternhalter 11 befestigt ist. Auf der oberen Fläche des Mutternhalters 11 ist ein Y-Achsentisch 12 befestigt. Dieser Y-Achsentisch 12 ist in der Richtung der Y-Achse (in der Fig. 1 vertikale Richtung) kurz und entlang der Richtung der X-Achse (in der Fig. 1 in einer horizontalen Richtung) lang ausgebildet. Darüber hinaus ist der Y-Achsentisch 12 auf seiner unteren Fläche mit zwei Führungsschienen (ebenfalls nicht gezeigt) versehen, welche auf zwei Schienen 13 auf dem Basisteil 1 entlang der Y-Achse gleiten können.

Auf der oberen Fläche des Y-Achsentisches 12 ist durch zwei Befestigungsblöcke 14 ein Basisteil 15 entlang der X-Achse angebracht. Auf diesem Basisteil 15 entlang der X-Achse ist wie bei dem Basisteil 1 entlang der Y-Achse drehbar durch einen unterstützenden Holm 16 und eine Lagerung 17 ein Ende einer Schraube 18 entlang der X-Achse gehaltert. Das andere Ende entlang der Schraube 18 entlang der X-Achse ist durch ein Kopplungsteil 19 mit einem Motor 20 verbunden. Dieser Motor 20 ist auf dem Basisteil 15 entlang der X-Achse durch eine Abdeckung 21, eine Befestigungsplatte 22 und eine Seitenplatte 23 so befestigt, daß die Schraube 18 entlang der X-Achse im wesentlichen in einer horizontalen Lage gehaltert ist. Auf der Schraube 18 entlang der X-Achse ist eine Mutter 24 aufgeschraubt, an der ganzstückig ein Mutternhalter 25 angebracht ist. Auf der oberen Fläche des Mutternhalters 25 ist ein X-Achsentisch 26 befestigt. Auf dem X-Achsentisch 26 ist eine obere Platte 26a und eine untere Platte 26b angebracht. Auf der oberen Fläche der unteren Platte 26b ist eine Führungsschiene 26c befestigt, die auf einer Schiene 27 auf dem Basisteil 15 entlang der X-Achse gleiten kann. In die Ausnehmung 26d auf dem X-Achsentisch 26 ist eine Abdeckung 28 der oberen Fläche eingefügt. Diese Abdeckung 28 der oberen Fläche ist nicht auf dem X-Achsentisch 26 befestigt, sie erstreckt sich jedoch seitwärts über den X-Achsentisch 26, wo ihre beiden Endbereiche auf den beiden Seitenplatten 23 und 29 befestigt sind. Als Folge davon kann der X-Achsentisch 26 relativ zu der Abdeckung 28 der oberen Fläche gleiten.

Durch einen Flansch 30 ist der fixierte Tisch 100 an der Seitenplatte 29 befestigt. Dieser fixierte Tisch 100 ist mit zwei Schlitzen 31 ausgebildet und der X-Y-Tisch 101 ist so angeordnet, daß der Befestigungsblock 14 durch die Schlitze 31 sich erstreckt. Als Folge davon bewegt sich der Y-Achsentisch 12 innerhalb des Bereichs der Schlitze 31 in der Y-Richtung, und der X-Achsentisch 26 kann über den fixierten Tisch 100 in der X-Richtung sich bewegen.

Entsprechend dem so weit beschriebenen Aufbau wird, wenn die Schraube 4 entlang der Y-Achse durch den Antrieb des Motors 6 gedreht wird, die auf die Schraube 4 entlang der Y-Achse aufgeschraubte Mutter 10 in der Y-Richtung bewegt, so daß der Y-Achsentisch 12 bewegt wird. Wenn andererseits die Schraube 18 entlang der X-Achse durch den Antrieb des Motors 20 gedreht wird, wird die auf die Schraube 18 entlang der X-Achse aufgeschraubte Mutter 24 in der X-Richtung bewegt, so daß der X-Achsentisch 26 bewegt wird. Daher kann der X-Achsentisch 26 frei in der X- und der Y-Richtung durch die Motoren 26 bewegt werden.

Als nächstes werden die Haltevorrichtungen 102 im folgenden beschrieben.

Auf der oberen Fläche des vorderen Endes (auf der rechten Seite gelegen in der Fig. 2) des X-Achsentisches 26 ist eine zylindrische Befestigungsplatte 32 angebracht. An dem oberen Bereich der zylindrischen Halteplatte 32 ist ein Zylinder 33 in einer abwärts gerichteten Lage angebracht. An der Vorderseite des X-Achsentisches 26 ist in senkrechter Richtung bewegbar ein Gleitteil 35 durch eine Befestigungsplatte 34 angebracht.

Auf der Vorderseite des Gleitteils 35 ist eine Klammer 36 angebracht, die den folgenden Aufbau hat.

Auf der oberen Fläche des Gleitteils 35 ist die Antriebswelle des Zylinders 33 befestigt. An der Vorderseite des Gleitteils 35 ist durch die Befestigungsplatten 37 und 38 ein Einspannkörper 39 angebracht. An dem oberen Bereich des Einspannkörpers 39 ist ein Zylinder 40 in einer abwärts gerichteten Lage angebracht. An der Welle des Zylinders 40 ist ein Stab 41 mit einer daran befestigten oberen Klinke 42 befestigt. Diese obere Klinke 42 schwenkt um ihren Drehpunkt 42a gemäß der senkrechten Bewegung des Stabs 41. Unter dem Einspannkörper 39 ist eine untere Klinke 44 angeordnet, die durch ein fixierendes Teil 44 fixiert ist. Die vorliegende Ausführungsform ist mit einem Gleitteil 35 mit zwei Klammern 36 versehen, die den oben beschriebenen Aufbau haben.

Als nächstes wird die lochende Vorrichtung 103 im folgenden in bezug auf die Fig. 3 beschrieben.

Auf einem Fuß 45 ist eine Halteplatte 46 und 47 befestigt, die ein Loch in ihren zentralen Bereichen haben. In einem Endbereich (auf der linken Seite der Fig. 3 gelegen) der Halteplatten 46 und 47 ist ein Motorhalteteil 48 angebracht, durch das ein Motor 49 gehaltert wird. An der Antriebswelle dieses Motors 49 ist über ein Kopplungsteil 50 eine Leitspindel 51 verbunden, die drehbar durch die Halteplatte 47 gehaltert ist. Über der Leitspindel 51 ist eine Grundplatte 52 angeordnet und eine auf der unteren Fläche der Grundplatte 52 befestigte Mutter 53 ist in verzahntem Eingriff mit der Leitspindel 51. Bei diesem Aufbau wird die Leitspindel 51 durch den Antrieb des Motors 49 gedreht, so daß die Grundplatte 52 nach rechts und links in der Fig. 3 integral mit der Mutter 53 bewegt wird.

Über der Grundplatte 52 ist durch die Halteplatten 54, 55, und 56 eine Abbildungsvorrichtung zum Darstellen des Bildes eines mit eingestrahlten elektromagnetischen Wellen zu belichtenden Gegenstandes befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die elektromagnetischen Wellen beispielsweise Röntgenstrahlen, so daß eine Röntgenstrahlenkamera 57 als die Abbildungsvorrichtung verwendet wird. Die Röntgenstrahlenkamera 57 ist mit einem Bildverarbeitungsgerät 58 (wie in der Fig. 4 gezeigt ist) verbunden.

Über der Grundplatte 52 ist auf der anderen Seite durch einen Halterahmen 59 und eine Spanabdeckung 60 eine Lochungseinheit 61 angeordnet. Diese Lochungseinheit 61 ist aus einem Spindelmotor 61a, ein auf dem oberen Ende des Spindelmotors 61a befestigtes Zangenspannfutter 61b, und einen Bohrer (oder lochendes Teil) 61c, der von dem Zangenspannfutter 61b gehalten wird, aufgebaut. Dabei wird der Bohrer 61c während des Drehens durch den Antrieb des Spindelmotors 61a angehoben, um die gedruckte Schaltkreisplatine W zu lochen. Die lochende Einheit 61 kann durch den nichtgezeigten X-Y-Tischmechanismus bewegt werden, um die Lage der Lochung fein anzupassen.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau können die Röntgenstrahlenkamera 57 und die lochende Einheit 61 integral mit der Grundplatte 52 nach rechts und links (in der X-Richtung) der Fig. 3 bewegt werden. Der Gehäusekörper ist mit dem festen Tisch 100 versehen, auf dem die zu lochende gedruckte Schaltkreisplatine W gelegt wird. Der fixierte Tisch 100 ist mit einem Loch 62 versehen. Über dem fixierten Tisch 100 ist weiter eine Röntgenstrahlen erzeugende Vorrichtung (oder elektromagnetische Wellen einstrahlende Vorrichtung) 63 angeordnet, die der Röntgenstrahlenkamera 57 oder der lochenden Einheit 61 durch das Loch 62 und die gedruckte Schaltkreisplatine W gegenüberliegt. Insbesondere zeigt die Fig. 3 den Zustand, in dem die Röntgenstrahlenkamera 57 der Röntgenstrahlen erzeugenden Vorrichtung 63 über das Loch 62 und die gedruckte Schaltkreisplatine W gegenüberliegt. Durch Betreiben des Motors 49 in diesem Zustand zum Bewegen der Grundplatte 52 wird es möglich, daß die lochende Einheit 61 der Röntgenstrahlen erzeugenden Vorrichtung 63 gegenübersteht, wobei die lochende Einheit 61 vor dem Loch 62 angeordnet ist.

Der elektrische Schaltkreis dieses Fertigungsgeräts besitzt einen in der Fig. 4 gezeigten Aufbau. Insbesondere sind mit einer Steuereinheit (die im folgenden kurz als "CPU" bezeichnet wird) 64 zum Steuern der Operationen des Fertigungsgeräts, die bildverarbeitende Vorrichtung 58, ein Arithmetikschaltkreis 65, eine Speichereinheit 66 und eine Eingabevorrichtung 67 mit einer Tastatur (ebenfalls nicht gezeigt) für den Benutzer zum Eingeben der Lochungsbedingungen verbunden. Mit der CPU 64 sind zudem die oben erwähnten Motoren 6, 20, 49 und der Spindelmotor 61a jeweils zum Steuern des Betriebs des Y-Achsentisches 12, des X-Achsentisches 26, der Grundplatte 52 und des lochenden Teils 61c verbunden. Die bildverarbeitende Vorrichtung 58 wird mit den Bilddaten versorgt, die von dem Röntgenstrahlen erzeugenden Gerät (oder der elektromagnetische Wellen einstrahlenden Vorrichtung) 63 und der Röntgenstrahlenkamera (oder der Abbildungsvorrichtung) 57 erhalten werden.

Das Verfahren zum Ausführen einer Standardlochung in der gedruckten Schaltkreisplatine W durch Verwenden der Bearbeitungsvorrichtung mit dem soweit beschriebenen Aufbau wird nun in bezug auf die Fig. 5 bis 8 beschrieben.

Die gedruckte Schaltkreisplatine W, die zu bearbeiten ist, wird verwendet, um eine Vielzahl von Teilen (oder gedruckten Platinen) anzufertigen. Die gedruckte Schaltkreisplatine W wird bei einer konstanten Wiederholrate mit einer Vielzahl von Schaltkreiselementen 68 (in der Fig. 6 gezeigt) mit identischer Form gedruckt. In Übereinstimmung mit jedem dieser Schaltkreiselemente wird die gedruckte Schaltkreisplatine W gepreßt oder gelocht zum Schaffen von Befestigungslöchern für Teile, um eine Vielzahl von gewünschten Verdrahtungsplatinen zu bilden. Um eine Normlage für dieses Pressen auszuweisen, wird daher die gedruckte Schaltkreisplatine W mit einer Referenzmarkierung 70 in der Nähe eines jeden Schaltkreismusters ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lage der Referenzmarkierung 70 gelocht, um ein Normloch für den nachfolgenden Druckschritt zu schaffen. Üblicherweise wird diese Referenzmarkierung 70 gleichzeitig mit dem Schaltkreismuster 68 gedruckt.

Zunächst wird die gedruckte Schaltkreisplatine W in der in Fig. 1 und 2 gezeigte Bearbeitungsvorrichtung eingesetzt. Insbesondere wird die gedruckte Schaltkreisplatine w durch die Klammer 36 der Haltevorrichtung C gehalten und durch den X-Y-Tischmechanismus 101 durch Antrieb durch die Motoren 26 so bewegt, daß er seine Markierung 70 in einer Lage hat, die der lochenden Vorrichtung 103 gegenüberliegt (bei einem Schritt a).

Die Referenzmarkierung 70 wird mit den Röntgenstrahlen von dem Röntgenstrahlen erzeugenden Gerät 63 bestrahlt, so daß sein Röntgenstrahlenbild von der Röntgenstrahlenkamera 57 aufgenommen wird (bei einem Schritt b). Jetzt werden die Bereiche der Markierung 70 und die anderen Bereiche in unterschiedlichen Tönen (oder Kontrasten) aufgezeichnet, worauf die Bildverarbeitung ausgeführt wird, um den Mittelpunkt der Markierung 70 herauszufinden. Die Bereiche mit schwarzem Ton (das sind die Innenbereiche der Referenzmarkierung 70 und die Schaltkreiselemente 68) sind schraffiert.

Das Verfahren zum Feststellen der Mitte dieser Markierung 70 wird nun im folgenden beschrieben.

Als erstes werden, wie in der Fig. 6 gezeigt ist, die Tonumwandlungspunkte auf einer X-Achse 71 und einer Y-Achse 72, die in der Röntgenstrahlenkamera 57 voreingestellt sind, das heißt die vier Schnittpunkte 71a (X1, Y1), 71b (X2, Y2), 72a (X3, Y3) und 72b (X4, Y4) zwischen der X-Achse 71 und der Y-Achse 72 und der äußeren Peripherie (das ist die Grenzlinie, wo sich der Kontrast ändert), der abgebildeten Markierung 70 erkannt (hier ist ein Ursprung an dem Schnittpunkt der X-Achse 71 und der Y-Achse 72 gelegen). Dann werden die X-Koordinaten und die Schnittpunkte 71a und 71b der äußeren Peripherie der Markierung 70 und der X-Achse 71 halbiert, um den Wert (X1+X2)/2 zu ermitteln. In gleicher Weise werden die Y-Koordinaten der Schnittpunkte 72a und 72b der äußeren Peripherie der Markierung 70 und der Y-Achse 72 halbiert, um den Wert (Y3+Y4)/2 zu ermitteln. Somit sind die Koordinaten [(X1+X2)/2, (Y3+Y4)/2] des vorläufigen Mittelpunkts der Markierung 70 bestimmt (bei dem Schritt c).

Als nächstes werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist, eine durch den vorläufigen Mittelpunkt 70a parallel mit der X-Achse 71 verlaufende Normlinie 73 in X-Richtung und eine parallel mit der Y-Achse 72 verlaufende Normlinie 74 in Y-Richtung gelegt. Die Tonumwandlungspunkte auf der Normlinie 73 in X-Richtung und der Normlinie 74 in Y-Richtung, das sind die vier Schnittpunkte 73a (X5, Y5), 73b (X6, Y6), 74a (X7, Y7) und 74b (X8, Y8) der Normlinie 73 der X-Richtung und der Normlinie 74 der Y-Richtung mit der äußeren Peripherie der Markierung 70 werden erkannt, um den Durchmesser in X-Richtung (X5-X6) und den Durchmesser in Y-Richtung (Y7-Y8) der Markierung 70 jeweils zu berechnen, und diese berechneten Werte werden gemittelt, um den Markierungsdurchmesser D1=[(X5-X6) +(Y7-Y8)]/2 zu errechnen (bei dem Schritt d). Wenn die Markierung 70 ein tatsächlicher Kreis ist, ist die Relation (X5-X6)=(Y7-Y8) erfüllt, und es nicht notwendig, den Mittelwert zu bestimmen. Wenn jedoch der Durchmesser in X-Richtung und der Durchmesser in Y-Richtung Fehler aufgrund von Fehlern beim Drucken aufweisen, werden die beiden Werte gemittelt und als Markierungsdurchmesser D1 verwendet.

Daher wird ein Normkreisdurchmesser D2 wie folgt durch Addieren eines festgesetzten kleinen Wertes a zu dem vorher erwähnten Markierungsdurchmesser D1 berechnet:

D2=D1+α=[(X5-X6)+(Y7-Y8)]/2+α

Demnach werden der vorläufige Mittelpunkt 70a und der Normkreisdurchmesser D2 bestimmt, um einen Normkreis 75 daran anzulegen (bei Schritt e). In der vorliegenden Ausführungsform ist der kleine Wert im vorhinein zu α=0,5 mm gesetzt. Für die Referenzmarkierung 70 mit dem Durchmesser von D1=2 mm hat beispielsweise der Normkreis 75 den Durchmesser von D2=2,5 im automatisch gesetzt. Da der Normkreis 75 mit einem geringfügig (um 0,5 mm gemäß der vorliegenden Ausführungsform) größeren Durchmesser D2 als der Markierungsdurchmesser D1 gesetzt ist, können sich kaum irgendwelche Schaltkreiselemente 68, die nicht zur Markierung 70 gehören, innerhalb des Normkreises 75 befinden.

Als nächstes wird der Flächenmittelpunkt durch Bildverarbeitung auf der Grundlage dieses Normkreises 75 ermittelt.

In dem Normkreis 75 sind, wie in der Fig. 8 zu sehen ist, in X-Richtung liegende, trennende Linien 76a und 76b bis 76k mit gleichem Wiederholabstand parallel zu der X-Achse 71 und in Y-Richtung liegende, trennende Linien 77a und 77b bis 77k mit gleichem Wiederholabstand parallel zu der Y-Achse 72 angeordnet, und der Normkreis 75 wird in eine Vielzahl von Abschnitten geteilt (bei Schritt f). Die Trennlinie 76f in X-Richtung ist mit der Normlinie 73 in X-Richtung ausgerichtet, wogegen die Trennlinie 77f in Y-Richtung mit der Normlinie 74 in Y-Richtung ausgerichtet ist.

Die Töne der jeweiligen Abschnitte werden bestimmt (bei Schritt g). Normalerweise besitzt der Innenbereich der Markierung 70 den Wert Schwarz, wogegen außerhalb Weiß vorliegt. In dem Bereich, in dem der äußere Umfang des Normkreises 75 gelegen ist, sind schwarzer und weißer Ton in einem gemischten Zustand vorhanden. In diesem Fall wird der Bereich zu dem Ton gezählt, dessen Fläche einen größeren Anteil belegt. Mit anderen Worten, derjenige Ton, der in einem bestimmten Abschnitt zu größeren Teilen vorherrscht, wird festgelegt, und es wird angenommen, daß dieser Ton in dem Abschnitt vorherrscht. Wenn jedoch zwei Töne im wesentlichen gleiche Flächen eines Abschnitts belegen, wird dieser Abschnitt halbiert, wobei angenommen wird, daß die äußere Fläche zu dem weißen Ton gehört, wogegen die innere Fläche dem schwarzen Ton zugehörig ist. Auf diese Weise werden die Mittelpunkte des schwarzen Tons jeweils entlang den Trennlinien bestimmt. Beispielsweise wird bei den über der in X-Richtung liegenden Trennlinie 76f gelegenen Abschnitten so entschieden, daß fünf Abschnitte links von der Normlinie 74 in Y-Richtung und vier Abschnitte rechts von dieser Normlinie 74 schwarzen Ton haben. Folglich wird der Mittelpunkt im Zentrum des ersten linken Abschnitts ermittelt, das heißt in einer Lage von 0,5 Abschnitten zur linken Seite. Auf diese Weise werden in bezug auf die in X-Richtung liegenden Trennlinien 76a bis 76n die Mittelpunkte der als zu dem schwarzen Ton gehörig ermittelten Abschnitte jeweils bestimmt, und der Mittelwert wird errechnet, um die Mittelpunktslage in X-Richtung der Markierung 70 zu bestimmen.

Von den auf der rechten Seite der in Y-Richtung verlaufenden Trennlinie 77g gelegenen Abschnitten sind der obere fünfte Abschnitt und der untere fünfte Abschnitt bezüglich der Normlinie 73 in X-Richtung beinahe zur Hälfte mit weißem Ton und schwarzem Ton belegt. Folglich werden diese Flächen so bestimmt, daß der schwarze Ton sich von 4,5 Abschnitten oben bis 4,5 Abschnitten unten bezüglich der in X-Richtung liegenden Normlinie 73 erstreckt. Daher glaubt man, daß der Mittelpunkt auf die in X-Richtung liegende Normlinie 73 fällt. Demnach werden in bezug auf die in Y-Richtung liegenden Trennlinien 77a bis 77k die Zentren der als dem schwarzen Ton zugehörigen Abschnitte individuell bestimmt, und ihre Mittelwerte werden errechnet, um die Mittelpunktslage in Y-Richtung der Markierung 70 zu bestimmen. Wie oben beschrieben, wird der Mittelpunkt 70b der Markierung 70 durch individuelles Bestimmen der Mittelpunktslagen der Markierung 70 in X- und Y-Richtung festgestellt (bei Schritt h).

Wenn der Mittelpunkt der Markierung dementsprechend festgestellt wurde, wird die Lage der gedruckten Schaltkreisplatine W durch den X-Y-Tisch 101 und die Haltevorrichtungen 102 angepaßt, und die Grundplatte 52 wird durch Antrieb des Motors 49 (wie in der Fig. 3 gezeigt) bewegt, um den Bohrer 61c genau in eine Lage zu bringen, die dem Mittelpunkt 70b der Markierung 70 gegenüberliegt (bei Schritt i). Dann wird der Spindelmotor 61a angetrieben, um die Standardlochung in der gedruckten Schaltkreisplatine W mittels des Bohrers 61c auszuführen (bei Schritt j).

Wenn die Lochung der Markierung 70 durch die vorher erwähnten Schritte a bis j vollständig ausgeführt ist, wird bestimmt, ob noch eine Referenzmarkierung auf der gedruckten Schaltkreisplatine W ungelocht ist. Bei "JA", werden die Schritte a bis j ähnlich zu dem Vorhererwähnten wiederholt, um die Lochung auszuführen. Wenn festgestellt wird, daß keine ungelochte Markierung übrig ist, wird die gedruckte Schaltkreisplatine W (bei Schritt l) entfernt, weil die Lochungen von sämtlichen Markierungen auf der gedruckten Schaltkreisplatine W vollständig sind.

Obwohl nicht im einzelnen beschrieben, wird anschließend die gedruckte Schaltkreisplatine W auf der Grundlage der durch die vorher erwähnten Schritte angebrachten Standardlochungen gepreßt, um die individuellen Teile (z. B. Verdrahtungsplatinen) zu schaffen.

Gemäß dem Ablauf A zum Feststellen der Markierungslage (mit den Schritten b bis h) nach der vorliegenden Erfindung wird der vorläufige Mittelpunkt 70a zunächst durch ein Vier-Punkt-Suchverfahren (bei Schritt c) bestimmt, und der Markierungsdurchmesser D1 wird errechnet (bei Schritt d). Danach wird der Normkreis 75 mit einem leicht größeren Durchmesser D2 als der Markierungsdurchmesser D1 angelegt, und der Flächenmittelpunkt wird durch Feststellen und Mitteln der Zentren der Elemente mit gleichem Ton auf der Grundlage des Normkreises 75 festgestellt (bei den Schritten f bis h). Als Folge davon wird der Mittelpunkt 70b genau festgestellt. Es können die Probleme beim Anlegen des Normkreises, die nach dem Stand der Technik vorhanden waren, wenn der Flächenmittelpunkt der Markierung zu bestimmen war, durch Ansetzen eines geeigneten Normkreises automatisch eliminiert werden, sogar wenn der Benutzer keine Rückbestätigung und keine Stück-für-Stück-Auswahl vornimmt. Folglich kann der Arbeitsablauf vereinfacht und die Zeitdauer verkürzt werden, und ungeeignete Normkreise werden nicht angelegt werden, wodurch jegliche Ungenauigkeit im Feststellen der Mittelpunktslage verhindert wird. Darüber hinaus kann der Lochungsvorgang automatisiert werden.

Wie im vorhergehenden beschrieben wurde, verwendet das erfindungsgemäße Verfahren die Bildverarbeitung zum Feststellen der Mittelpunktlage einer Referenzmarkierung, so daß es genau eine Mittelpunktlage feststellen kann. Bei diesem Ablauf wird zudem der Normkreis mit einer geeigneten Größe, die der der Markierung entspricht, automatisch angelegt, so daß der Arbeitsablauf vereinfacht und verkürzt wird und automatisiert werden kann.

Claims (1)

1. Ein Verfahren zum Bearbeiten einer gedruckten Schaltkreisplatine mit einem Schritt des Feststellens der Lage einer Referenzmarkierung, die im vorhinein auf der gedruckten Schaltkreisplatine ausgebildet wurde, durch Verwenden einer Abbildungsvorrichtung und einer Bildverarbeitungsvorrichtung und mit einem Schritt des Bearbeitens der gedruckten Schaltkreisplatine durch eine Bearbeitungsvorrichtung in bezug auf die festgestellte Markierungslage, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Feststellens der Markierungslage umfaßt:
   eine Bilderkennung der Markierung um einen Tonumwandlungspunkt auf den X- und Y-Achsen bei dieser Bilderkennung festzustellen; eine Bestimmung des vorläufigen Mittelpunkts und Durchmessers der Markierung auf der Basis der Tonumwandlungspunkte; ein Addieren eines vorbestimmten kleinen Wertes zu dem Markierungsdurchmesser, um den Durchmesser eines Normkreises zu berechnen; ein Anlegen des Normkreises mit dem berechneten Durchmesser und dem vorläufigen Mittelpunkt als Mittelpunkt; und eine Bildverarbeitung in dem Normkreis, um den Mittelpunkt der Markierung zu bestimmen.