JP2003200389A - イミド系樹脂フィルムにおけるターゲット孔の基準位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イミド系の樹脂フィルムに穿かれているター
ゲット孔の基準位置を２値化画像から検出できるイミド
系樹脂フィルムにおけるターゲット孔の基準位置検出方
法を提供する。 【解決手段】 中心波長を４５０〜５００ｎｍの範囲内
とする青色光線だけが、イミド系の樹脂フィルムからな
るワーク１００に多量に吸収されることを知見し、その
中心波長を４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内とする青色
光線を発光する照明４からターゲット孔１００を含むエ
リアに向けて発光して、その照明４とはワーク１００を
挟んで逆側に配置した撮像部１２で撮像し、そのその撮
像を画像処理することでターゲット孔の基準位置を検出
するそれによってターゲット孔１００とその回りのイミ
ド系の樹脂フィルムからなるワーク１００との両者間の
関係において２値化に必要な濃淡のコントラストを得
る。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、穿孔機で穿孔加工
する前作業であるターゲット孔の基準位置検出方法、更
に詳しくはイミド系の樹脂フィルムからなるワークにお
けるターゲット孔の基準位置検出方法に関するものであ
る。 【０００２】 【従来技術】従来、穿孔機で穿孔加工する前作業として
基準孔や位置決め孔等のターゲット孔の基準位置を検出
する照明装置は、ハロゲンランプユニットと、撮像部両
サイド斜め上方から撮像部真下方向に発光するように配
設された光ケーブル（光ファイバーの束）とを備えて、
テープ状のフレキシブル配線用基板やＴＡＢ（Ｔａｐｅ
Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）、セラミック
スグリーンシート等のワークの上方からターゲット孔に
向けて投光するようになっている。 【０００３】近年、イミド系の樹脂フィルム（ポリイミ
ド系、ビスマレイミド系、マレイミド系等）をワークと
し、そのワークにそのターゲット孔が穿かれたものが知
られるようになった。このイミド系の樹脂フィルムは、
絶縁性、フレキシブル性を有した上に伸び率が非常に小
さな特性を兼備し、金よりも高価ではあるものの、その
特性故に、今日の高精度な穿孔加工が要求されるパンチ
ング業界で盛んに使用されるようになっている。イミド
系の樹脂は、一般に薄黄色から褐色まで肉厚に比例して
色合いを増す樹脂材料であり、多値化のようなソフトウ
エアが高コストで解析処理速度が鈍化する方法と違って
そのターゲット孔の基準位置検出を２値化による画像処
理で簡単に行おうとすると、鮮明な２値化画像が得られ
ない問題に直面した。実験によると、イミド系の樹脂
（ポリイミド系、ビスマレイミド系、マレイミド系等）
は、光透過性に富み、ターゲット孔の通過光（直接光）
と、イミド系の樹脂からの透過光の光度がほぼ等しくな
り、その結果、鮮明な２値化画像が得られないのがその
原因であった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来事情
に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、イミ系
の樹脂フィルムに穿かれているターゲット孔の基準位置
を検出できるイミド系樹脂フィルムにおけるターゲット
孔の基準位置検出方法を提供することにある。本発明者
等は鋭意研究した結果、イミド系（ポリイミド系、ビス
マレイミド系、マレイミド系等）の樹脂フィルムが、あ
る波長領域の可視光線のみを吸収することを知見し、本
発明に至ったターゲット孔の基準位置検出方法である。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に講じた技術的手段は、イミド系の樹脂フィルムからな
るワークに穿かれているターゲット孔を含むエリアに発
光体から中心波長を４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内と
する青色光線を発光して、その発光体とはワークを挟ん
で逆側に配置した撮像部で撮像し、その撮像を画像処理
することでターゲット孔の基準位置を検出することを特
徴とするイミド系樹脂フィルムにおけるターゲット孔の
基準位置検出方法である（請求項１）。前記発光体とし
ては、ＬＥＤが挙げられる。また、前記基準位置とは、
穿孔のための基準位置であり、例えば、２値化による画
像処理の場合は重心計測により検出されるターゲット孔
の中心であり、また、パターンマッチングによる画像処
理の場合にはターゲット孔の全体形状や頂点、所定の点
等である。 【０００６】本発明者等は、イミド系（ポリイミド系、
ビスマレイミド系、マレイミド系等）の樹脂フィルムが
吸収する光線の種類（赤、黄、緑、オレンジ等）及びそ
の波長領域を鋭意研究したが、ターゲット孔（基準孔、
位置決め孔）を鮮明に２値化できるデータを得ることに
難渋を極めた。その理由は、イミド系の樹脂フィルムが
光透過性に富むため、２値化やパターンマッチングに必
要な濃淡のあるデータがターゲット孔とその樹脂フィル
ムとの間で得られないことに他ならず、終局的に中心波
長が４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のしごく限られた青
色光線だけが、イミド系の樹脂フィルムに多量に吸収さ
れて、２値化やパターンマッチングに必要な濃淡のコン
トラストを得ることができるものであった。 【０００７】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、第１の実施の形態を、図
２〜図４は、第２の実施の形態を各々示している。双方
の実施の形態ともワークを挟んで一方側に照明を、他方
側に撮像部を各々配置した照明方式について図示してい
る。まず、第１の実施の形態を説明すると、この実施の
形態は、イミド系樹脂フィルムの穿孔装置におけるその
要部である穿孔機Ａを示し、イミド系（ポリイミド系、
ビスマレイミド系、マレイミド系等）の樹脂フィルムか
らなるテープ状のワークＷの原反を繰出し機構（図示せ
ず）から繰出し、巻取り機構（図示せず）で巻き取る間
にその穿孔機Ａで穿孔を施す穿孔装置を示している。ま
た、繰出し機構（図示せず）、巻取り機構（図示せず）
は共にその回転軸にサーボモータ等の電気的に制御可能
な駆動源（図示せず）を直結し、その穿孔機Ａの上流に
配備したピンチローラ（図示せず）でワークＷを穿孔機
Ａに定量的に間欠送りするように構成されている。 【０００８】前記イミド系の樹脂フィルムからなるワー
クＷには、基準用や位置決め用のターゲット孔として孔
１００が適宜位置、詳細には加工エリア毎に穿設してあ
る。 【０００９】穿孔機Ａは、本実施の形態では、並設する
パンチングユニット１１複数個からなる穿孔部１と、そ
の穿孔部１の上流側に固定的距離をおいて一体的に並設
したカメラユニット２とを一体的に備え、ボールネジ
（図示せず）からなるＸ・Ｙ軸線制御機構（ボールネ
ジ、駆動部は省略する）３を介して機台Ａ１上にＸ・Ｙ
軸線方向に制御動可能に設置されている。 【００１０】各パンチングユニット１１は、従来と同様
に側面視横向きＵの字状を呈してなり、その上半部１１
ａ先端側にパンチＰを打動可能に備え、下半部１１ｂの
先端側上面に、パンチＰに対応してダイＤを保持し、打
動駆動源（エアーシリンダー、サーボモータ、リニアモ
ータ等）Ｃの駆動で独立してワークＷに穿孔する周知な
構成である。パンチングユニット１１に代えてギャング
ダイ（図示せず）を装備しても自由なものであるし、グ
リットダイ（ワークのＹ軸線方向に区画される複数の加
工エリアの同一位置に相対する部位にパンチを有し、ワ
ークを定量的に送り動する度にＹ軸線方向にその複数の
加工エリアの同じ個所に穿孔する型）（図示せず）を装
備しても自由なものである。 【００１１】前記カメラユニット２には、撮像部１２と
してカメラが装設され、パンチングユニット１１と一緒
にＸ・Ｙ軸線方向に制御動されて、間欠送りされる前記
ワークＷに付されているターゲット孔１００を含むエリ
アを撮像する。撮像データは、画像処理装置（図示せ
ず）で２値化され、その２値化画像からターゲット孔１
００の中心を重心計測で検出して、その芯出しデータを
基に穿孔機Ａ自体を補正動してから、所定のプログラム
通りに穿孔機Ａ自体がＸ・Ｙ軸線方向に制御動されて所
定のパンチＰで穿孔加工するように制御されている。こ
の一連の制御は、制御部（図示せず）のＲＯＭに内蔵さ
れている。尚、ギャングダイやグリッドダイで穿孔加工
される場合には、前記と同様にターゲット孔の中心を重
心計測で検出して、その芯出しデータを基に穿孔機自体
を補正動してから、所定のプログラム通りに穿孔機自体
がＸ・Ｙ軸線方向に制御動されて、穿孔加工する。 【００１２】撮像部１２で撮像する時に必要となる照明
４は、ワークＷ下方の前記カメラユニット２の下半部２
２にワークＷ上方の撮像部１２とワークＷを挟んで同軸
上に配置されている。 【００１３】前記照明４は、カメラユニット２の下半部
２２に凹部２２ａを凹設し、その凹部２２ａの底に中心
波長を４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内とする青色の可
視光線を発光体１４であるＬＥＤ（ランプ型）を、上向
きに取着して構成されている。このＬＥＤ（ランプ型）
１４は、図示では１個であるが、複数個取着されていて
も良いものである。 【００１４】斯様に構成されているターゲット孔の基準
位置検出方法では、イミド系の樹脂フィルムからなるワ
ークＷが繰出し機構でＸ軸線方向に間欠送りされる度に
基準用または位置決め用のターゲット孔１００に向けて
下方の発光体（ＬＥＤ）１４から発光する。その際、可
視光線領領域で、中心波長を４００ｎｍ〜５００ｎｍの
範囲内とする青色光線だけが、イミド系の樹脂フィルム
のワークＷに多量に吸収されて、ターゲット孔１００と
その回りのそのワークＷとの関係において２値化やパタ
ーンマッチングに必要な濃淡のコントラストを得ること
ができるものであった。そして、画像処理装置でその撮
像データを２値化し、その２値化画像から重心計測でタ
ーゲット孔１００の中心を検出する。中心検出後は、芯
出しして、その芯出しデータをもって前記Ｘ・Ｙ軸線制
御機構３で穿孔機Ａ自体を補正動させ、更に、穿孔機Ａ
自体を所定のプログラム通りにＸ・Ｙ軸線方向に制御さ
せた後、所定のパンチＰで逐次穿孔加工される。 【００１５】次に図２〜図４に示す第２の実施の形態を
説明すると、この実施の形態は、前記実施の形態と同様
にイミド系の樹脂フィルムからなるテープ状のワークＷ
の原反を繰出し機構から繰出し、巻取り機構で巻き取る
間にパンチスイングタイプの穿孔機Ａａで穿孔加工を施
す穿孔装置を使用してターゲット孔の基準位置検出方法
を示している。繰出し機構、巻取り機構は共にその回転
軸にサーボモータ等の電気的に制御可能な駆動源を直結
し、その穿孔機の上流に配備したピンチローラでイミド
系の樹脂フィルムからなるワークを穿孔機に定量的に間
欠送りするように構成されている点及びそのイミド系の
樹脂フィルムからなるワークＷに、ターゲット孔１００
が長さ方向に適宜間隔をおいて穿設してある点は、前記
する実施の形態と同様である。 【００１６】このパンチスイングタイプの穿孔機Ａａと
は、前記ワークＷの搬入空間を有する側面視横向きＵ字
状のパンチングユニット１１をＸ・Ｙ軸線制御機構（図
示せず）で制御動可能とし、このパンチングユニット１
１上半部１１ａ前端に、ダイＤと同軸となるように撮像
部１２を支持し、この撮像部１２とダイＤとの間でパン
チＰを首振り機構でもって制御動可能にする。ターゲッ
ト孔１００を含むエリアを撮像する時には、パンチＰは
撮像部１２、ダイＤとの同軸位置から逃避するように水
平方向に首振り動させてから、撮像してその芯出しデー
タをもって穿孔機Ａａを補正動させ（図２参照）、その
後パンチＰが撮像部１２、ダイＤと同軸に位置するよう
に水平方向に首振り（復動）動するものである（図４参
照）。 【００１７】また、前記パンチＰを、水平方向に移動さ
せる機構は、図２〜図４（特に図４参照）に示すように
パンチングユニット１１の上半部１１ａにおいて撮像部
１２の後方部位に穿孔駆動用のエアーシリンダ５を設
け、そのエアーシリンダ５の下壁１５を下方向に延設し
て軸受け２５を形成し、その軸受け２５で案内されるピ
ストンロッド６を下方向に突設し、その軸受け２５の外
周にリテーナー７を介して上下動可能且つ首振り動可能
に外嵌される支持体８の下端に、前記ピストンロッド６
の下端を挟持固定し、その支持体８にアーム９を一体に
延設してその先端にパンチＰを支持し、且つ前記支持体
８の後方部位の前記上半部１１ａ部分に後端を軸支した
首振り動用のエアーシリンダ１０のピストンロッド１０
ａ先端を支持体８に連結して構成されている。この機構
は、前記首振り動用のエアーシリンダ１０を作動させて
支持体８を回転させると先端のパンチＰが撮像部１２と
ダイＤとの間において同軸となるように前記アーム９の
長さを設定してあり、そのピストンロッド１０ａを縮小
すると、パンチＰが撮像部１２、ダイＤの同軸位置から
外れる（逃避する）ようになっている。 【００１８】発光体１４は、中心波長を４００ｎｍ〜５
００ｎｍの範囲内とする青色の可視光線を発光するＬＥ
Ｄ（ランプ型）であり、パンチングユニット１１の下半
部１１ｂにダイＤのセット孔ｄに連通して開孔されてい
る打抜きチップの落下孔１１ｃの途中に突設するアーム
ｄ１に上向きに取着して照明４を構成している。 【００１９】斯様に構成された斯様に構成されているタ
ーゲット孔の基準位置検出方法では、イミド系の樹脂フ
ィルムからなるワークＷが定量送りされる度にＸ・Ｙ軸
線制御機構（図示せず）で穿孔機Ａａ自体が制御され
て、ターゲット孔１００の真上に撮像部１２を到達させ
た後、下方か中心波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲
内の青色可視光線を、ダイＤの打抜き孔Ｄ１を介してタ
ーゲット孔１００を含むエリアに下方から発光し、上方
の撮像部１２で撮像する。そして、画像処理装置（図示
せず）でその撮像データを２値化し、その２値化画像か
ら重心計測でターゲット孔の中心を検出する。その中心
検出後は、前記実施の形態と同様に芯出しして、その芯
出しデータをもってＸ・Ｙ軸線制御機構で穿孔機Ａａ自
体を補正動させた後、パンチＰが撮像部１２と、ダイＤ
との同軸位置に復帰するように水平方向に首振り動し、
所定のプログラム通りに穿孔機Ａａ自体をＸ・Ｙ軸線方
向に制御動させ、穿孔駆動用のエアーシリンダ５が作動
して、前記パンチＰで所定位置が穿孔加工される。 【００２０】尚、本実施の形態では、テープ状のイミド
系の樹脂フィルムについて詳述するも、本発明ではシー
ト状のイミド系の樹脂フィルムも対象とするものであ
る。その場合には、図示しないがワークホルダー（治
具）にシート状のイミド系の樹脂フィルムを着脱可能に
保持し、そのワークホルダーを、固定的に設けた穿孔機
に対して移動機構でＸ・Ｙ軸線方向に制御動させて、タ
ーゲット孔を芯出しし、その後、所定のプログラム通り
にそのワークホルダーをＸ・Ｙ軸線方向に制御動させ
て、ワークであるそのイミド系樹脂フィルムの所定位置
に穿孔加工するようにする。 【００２１】また、本実施の形態では、２値化画像処理
を行い、穿孔のための基準位置を、重心計測により検出
されるターゲット孔の中心とした一例を示しているが、
パターンマッチングによる画像処理を行って穿孔のため
の基準位置をターゲット孔の全体形状や頂点、所定の点
としても構わない。 【００２２】また、本発明では、中心波長を４００ｎｍ
〜５００ｎｍの範囲内とする青色光線を発光するＬＥＤ
を使用からなる照明をワークの上方に配置する一方、撮
像部をワークの下方に照明と対向して配置する構成とす
る等、ワークを挟んで照明と、撮像部とが対向して配置
される態様を包含するものである。 【００２３】 【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、下
記の利点ある。イミド系の樹脂フィルムが吸収する色及
びその中心波長（４００ｎｍ〜５００ｎｍの青色光線）
を鋭意研究のもとに知見したものであるから、２値化や
パターンマッチング等の画像処理に必要な濃淡のコント
ラストを得て、イミド系の樹脂フィルムに穿かれている
ターゲット孔の基準位置を検出することができた。ま
た、イミド系樹樹脂フィルムからなるＴＡＢ（Ｔａｐｅ
Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）のように薄肉
化が要求される傾向にあるワークのターゲット孔の基準
位置の検出にも好適なものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】第１の実施の形態で使用される穿孔機の要部正
面図で、一部切欠する。 【図２】第２の実施の形態で使用される穿孔機の要部の
斜視図。 【図３】同要部断面図で一部切欠して示し、ターゲット
孔の基準位置検出状態を示す。 【図４】同要部の側面図で一部切欠して示し、穿孔加工
状態を示す。 【符号の説明】 Ｗ：ワーク １００：ターゲット孔 １４：発光体 Ａ、Ａａ：穿孔機 ４：照明 １２：撮像部

フロントページの続き (72)発明者 望月 要司 石川県金沢市示野町南168 ユーエイチテ ィー株式会社金沢開発センター内 Ｆターム(参考） 3C060 AA04 BA01 BD01 BE07 BG13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 イミド系の樹脂フィルムからなるワーク
   に穿かれているターゲット孔を含むエリアに発光体から
   中心波長を４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内とする青色
   光線を発光して、その発光体とはワークを挟んで逆側に
   配置した撮像部で撮像し、その撮像を画像処理すること
   でターゲット孔の基準位置を検出することを特徴とする
   イミド系樹脂フィルムにおけるターゲット孔の基準位置
   検出方法。