JP2609808B2 - プリント基板のホールチェック方法 - Google Patents

プリント基板のホールチェック方法

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JP2609808B2
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コーナー部に輪状のタ
ーゲットマークを有するプリント基板のそのターゲット
マークに穿孔する基準孔をチェックするプリント基板の
ホールチェック方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プリント基板のコーナー部は基準孔穿孔
のためにターゲットマークと呼称させる銅箔で形成さ
れ、この銅箔直下に穿孔具が位置するように所定の送り
機構でプリント基板を一枚毎に送り込み、その銅箔を画
像処理(2値化)して銅箔の中心を検出し、しかる後、
その中心位置に一致するようにX・Y軸送り機構で穿孔
具を補正動させ、Z軸送り機構で穿孔具を上昇させて銅
箔中心に基準孔を穿孔するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ドリルやパ
ンチ等の穿孔具が疲労やアクシデントによって折損する
と、Z軸送り機構で所定の送り量に設定されている穿孔
具では孔開けできない。しかし、チェック手段を備えて
いないため、基準孔穿孔が継続して続行されて基準孔の
ない不良品を製作してしまい、多大な損失を生み出す。
また、仮にホールチェックするとなると、光の反射像を
撮像部で受像し、画像処理してターゲットマークの中心
を検出し、同中心に穿孔された基準孔をチェックするこ
とになる。しかし、光投射手段がスポットライトのよう
な熱線光では、投射熱によってプリント基板が歪変形し
てターゲットマークの中心を高精度に検出できない虞れ
があるため、精度のない基準孔を有する不良品のホール
をチェックすることになり、ホールチェックが無駄な作
業になってしまう。
【0004】本発明は、従来事情に鑑みてなされたもの
で、その技術的課題は、輪状を呈するターゲットマーク
(詳細には内領域)に高精度をもって検出されたその中
心に穿孔する基準孔の有無を確実にチェックすることで
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた技術的手段は、請求項1は、プリント基板の輪
状のターゲットマークに、テーブルの穿孔具案内孔に設
けたLEDから光を上向きに投射して透過像をプリント
基板上方の撮像部で受像し、その画像信号を画像処理し
てネガ・ポジ反転し、ターゲットマーク内領域の中心及
び同内領域の孔開け前面積を、画像処理装置で算出して
おき、穿孔具での上記内領域中心への穿孔後、開けられ
た孔に上記光を通過させて上記内領域の孔開け後面積を
画像処理装置で算出し、前記内領域の孔開け前面積と孔
開け後面積との差で基準孔の有無をチェックすることで
ある。更に、請求項2では、孔開け前面積と孔開け後面
積との差をチェックした後、差がない時に穿孔具の作動
を停止し、警告することである。
【0006】
【作用】上記技術的手段によれば、下記の作用を奏す
る。 (請求項1)テーブルの穿孔具案内孔に設けたLEDか
らの光は冷線光であり、プリント基板に熱による影響を
全く与えない。そのため、プリント基板に歪変形等が生
ぜず、輪状のターゲットマークの中心を高精度に検出し
てその中心に中心を一致させて基準孔を穿孔することが
できる。また、ターゲットマークが輪状であると、基準
孔の穿孔はその内領域の中心である。そのため、まずタ
ーゲットマークの透過像を画像処理する。この時、ター
ゲットマークは黒(ネガ)、ターゲットマークに囲まれ
た内領域は白(ポジ)と判別され、これをネガ・ポジ反
転し、黒(ネガ)となる内領域面積とその中心とを算出
する。次に、穿孔具を上昇させて上記内領域の中心に穿
孔する。この穿孔はLEDからの投射光の通過によって
白(ポジ)と判断される。そして、前記内領域よりも若
干小径な穿孔具による穿孔後に輪状に残る内領域の黒面
積を算出し、両黒面積に差がある時に孔開けされたこと
を、また両黒面積に差がない時に孔開けされていないこ
とを各々判定する。故に輪状のターゲットマークの中心
に対して精度良く穿孔された基準孔の有無をチェックす
ることができる。 (請求項2)請求項1において、両黒面積に差がない時
には穿孔具の作動を停止し、警告を発して穿孔を中止さ
せ、穿孔具の交換を促す。
【0007】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したから下記
の利点がある。 (請求項1)LEDが発する冷線光の透過像をプリント
基板上方の撮像部で受像し、その画像信号を画像処理し
てネガ・ポジ反転し、ターゲットマーク内領域の中心及
び同内領域の孔開け前面積を、画像処理装置で算出して
おき、穿孔具での上記内領域中心への穿孔後、開けられ
た孔に上記光を通過させて上記内領域の孔開け後面積を
画像処理装置で算出し、前記内領域の孔開け前面積と孔
開け後面積との差で基準孔の有無をチェックする方法で
あるから、輪状に設けられているターゲットマークのそ
の内領域中心を高精度に検出し、且つその内領域中心に
穿孔された基準孔の有無を球切れを起こすことなく永続
的且つ連続的にチェックすることができる。 (請求項2)孔開けがなされていない場合には、穿孔具
のX・Y軸送り機構、Z軸送り機構等を自動停止するか
ら、基準孔のない不良品を無駄に製作することがなくな
り、速やかに穿孔具を交換できる。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1乃至図7はプリント基板のホールチェック方
法を示している。図1は本実施例のプリント基板のホー
ルチェック方法を実施する穿孔装置の概略図、図2は画
像処理されたターゲットマークの2値化画像をあらわす
モニタ画面の拡大図、図3はネガ・ポジ反転した状態を
示すターゲットマークの部分の2値化画像をあらわすモ
ニタ画面の拡大図、図4は穿孔された基準孔と内領域の
残部の2値化画像をあらわすモニタ画面の拡大図、図5
は穿孔装置の中央処理装置で実行されるプログラムチャ
ート、図6は穿孔された基準孔をチェックしている状態
図、図7は光投射手段となるLED構造の他の例を各々
示している。
【0009】穿孔装置Aは、ワークであるプリント基板
1をテーブル100 上に一枚毎送り込む送り機構(図示せ
ず)と、テーブル100 上方に配設した撮像部(CCDカ
メラ等)2と、その撮像部2で受像された画像信号を画
像処理して2値化する画像処理部3と、その2値化画像
を表示するモニタ4と、上記撮像部2に対向してテーブ
ル100 下方に配設された穿孔具(ドリル)5と、そのプ
リント基板1のターゲットマーク11に光を投射するLE
D6と、上記穿孔具(ドリル)5のX・Y軸送り機構
7、Z軸送り機構8等から構成されている。
【0010】LED6は、図6に示すようにテーブル10
0 に開孔された穿孔具案内孔101 と連通し且つその案内
孔101 よりも僅かに小径な連通孔16を有するドーナツ板
状のホルダー板26内に斜め上向きな放射状に貫通して埋
設されており、穿孔具案内孔101 と連通孔16との中心と
を一致した状態にしてテーブル100 の下面に取付て、穿
孔具案内孔101 から上方に向けて発光するようになって
いる。また、LED6は図7に示す構造で取付てあって
も良い。このLED6は、穿孔具案内孔101 に連通する
連通孔36を有する半透明樹脂製または透明樹脂製のドー
ナツ板46の下面に面状をもって平面視放射状や十字状を
もって取付たものであり、穿孔具案内孔101 の内周面に
嵌合状に固定してある。
【0011】画像処理部3は、撮像部2で受像された画
像信号を2値化等の演算処理する画像処理装置13、2値
化データを記憶する画像メモリ23、所定のプログラムを
実行する中央処理装置33、その中央処理装置33への必要
なデータを記憶するRAM43、ROM53等を備えてい
る。
【0012】この画像処理部3は、送り機構(図示せ
ず)で送られてくる輪状のプリント基板1のターゲット
マーク11へLED6から冷線光を投射してそのターゲッ
トマーク11の透過像を受像する撮像部2の画像信号を2
値化して、その2値化データを画像メモリ23に記憶する
と共にその2値化画像をモニタ4に表示する。詳細に
は、LED6からの下方投射の場合、銅箔からなる輪状
のターゲットマーク11は光を通さず、またターゲットマ
ーク11が囲まれた内領域31及びプリント基板1の他の素
地部分は光を通すから画像処理装置13に設定してある白
黒判別のためのしきい値に従って、ターゲットマーク11
を黒(ネガ)、内領域31とプリント基板1の素地を白
(ポジ)と判断して2値化画像をモニタ4に拡大して表
示する(図2)。
【0013】また、画像処理装置13では、モニタ4の2
値化画像をカーソル14中心からX・Y方向に探査して階
調が変化するX・Y各2点間の垂直な2等分線の交点を
探求し、この交点を内領域31の中心を計測すると共に、
内領域31の面積を中央処理装置33で算出してRAM43に
記憶し、且つその算出値を基に穿孔具5のX・Y軸送り
機構7を補正動し、Z軸送り機構8でターゲットマーク
11のその内領域31の中心に基準孔21を正確に穿孔できる
ようにする。
【0014】中央処理装置33は、更に基準孔21が穿孔さ
れたか否かのホールチェックを行う所定の制御プログラ
ムを実行するようになっている。この制御プログラム
は、ROM53に組み込まれている。
【0015】次にその制御プログラムを図5に基づいて
説明すると、まず、画像処理装置13でネガ・ポジ反転し
てターゲットマーク11を白(ポジ)、内領域31を黒(ネ
ガ)としてモニタ4に拡大表示する(図3)(ステップ
(1))。そして、基準孔21穿孔前に内領域31の中心を
計測すると共に面積を算出してRAM43にいったん記憶
する(ステップ(2))。次に、内領域31の中心に穿孔
具5で穿孔する(ステップ(3))。そして、穿孔後に
残存する黒(ネガ)面積を算出すると共にその穿孔の中
心を計測し、RAM43にいったん記憶する(ステップ
(4))。即ち、穿孔具(ドリル)5の直径は内領域31
の直径よりも若干小径であるため、穿孔された基準孔21
は白(ポジ)として判断され(図4)、その基準孔21回
りに黒と判断される内領域31が輪状に残存する。この面
積を解析によって算出する。その後、孔開け前の黒面積
と孔開け後の黒面積とを比較する(ステップ(5))。
後はこの両黒面積を照合し(ステップ(6))、面積に
差がある場合には孔開けが正常に行われたものと判定し
(ステップ(7))、逆に差がない場合は孔開けがなさ
れていないものと判定し(ステップ(8))、X・Y軸
送り機構7、Z軸送り機構8、プリント基板1の送り機
構(図示せず)等を自動停止して警告音を発する(ステ
ップ(9))。
【0016】このようにLED6からの冷線光でホール
チェックに必要な透過像を得るようにしているため、プ
リント基板1に非常に優しく輪状のターゲットマーク11
の中心検出の妨げになる歪変形等を起こさず、高精度を
もって検出された輪状のターゲットマーク11の中心に基
準孔21を穿孔し、その高精度な基準孔21の有無を穿孔毎
にチェックすることができ、しかもX・Y軸送り機構
7、Z軸送り機構8、プリント基板1の送り機構(図示
せず)を自動停止して警告音を発するので、基準孔21が
穿孔されなかつたり、精度のない基準孔21が穿孔された
不良品の製作を継続することがなく、穿孔具(ドリル)
を速やかに交換できる。
【0017】従って、高精度をもって検出された輪状の
ターゲットマーク11の中心に基準孔21が穿孔されたプリ
ント基板1を安定供給できる。
【0018】尚、符号9はI/Oポートであり、そのI
/Oポート9に連絡するX・Y軸ドライバ回路17で前記
するX・Y軸送り機構7は制御され、またZ軸送り機構
8はソレノイド18とエアーシリンダー28とから構成され
ている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例プリント基板のホールチェックを実施
する穿孔装置の概略図。
【図2】画像処理されたターゲットマーク部分の2値化
画像をあらわすモニタ画面の拡大図。
【図3】ネガ・ポジ反転した状態を示すターゲットマー
ク部分の2値化画像をあらわすモニタ画面の拡大図。
【図4】穿孔された基準孔と内領域の残部の2値化画像
をあらわすモニタ画面の拡大図。
【図5】穿孔装置の中央処理装置で実行されるプログラ
ムチャート。
【図6】穿孔された基準孔をチェックしている状態を示
す正面断面図。
【図7】光投射手段となるLED構造の他の例の正面断
面図。
【符号の説明】
1 : プリント基板 101 :穿孔具案内孔 6 : LED 2 :撮像部 13 : 画像処理装置 5 :穿孔具 21 : 基準孔 11 :ターゲットマーク 100 : テーブル 31 :内領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01B 11/28 G01B 11/28 Z G06T 7/00 H04N 1/411 H04N 1/411 H05K 3/00 K H05K 3/00 G06F 15/62 405A

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板の輪状のターゲットマーク
    に、テーブルの穿孔具案内孔に設けたLEDから光を上
    向きに投射して透過像をプリント基板上方の撮像部で受
    像し、その画像信号を画像処理してネガ・ポジ反転し、
    ターゲットマーク内領域の中心及び同内領域の孔開け前
    面積を、画像処理装置で算出しておき、穿孔具での上記
    内領域中心への穿孔後、開けられた孔に上記光を通過さ
    せて上記内領域の孔開け後面積を画像処理装置で算出
    し、前記内領域の孔開け前面積と孔開け後面積との差で
    基準孔の有無をチェックすることを特徴とするプリント
    基板のホールチェック方法。
  2. 【請求項2】 上記孔開け前面積と孔開け後面積との差
    をチェックした後、差がない時に穿孔具の作動を停止
    し、警告することを特徴とする請求項1記載のプリント
    基板のホールチェック方法。
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