JP3057348B2 - 基板穴明け方法および基板穴明け機 - Google Patents
基板穴明け方法および基板穴明け機Info
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- JP3057348B2 JP3057348B2 JP6132808A JP13280894A JP3057348B2 JP 3057348 B2 JP3057348 B2 JP 3057348B2 JP 6132808 A JP6132808 A JP 6132808A JP 13280894 A JP13280894 A JP 13280894A JP 3057348 B2 JP3057348 B2 JP 3057348B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、基板穴明け方法およ
び基板穴明け機に関し、更に詳しくは、穴明けマークの
位置に正確に穴明けすることが出来る基板穴明け方法お
よび基板穴明け機に関する。
び基板穴明け機に関し、更に詳しくは、穴明けマークの
位置に正確に穴明けすることが出来る基板穴明け方法お
よび基板穴明け機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の基板穴明け機の一例を示
す構成図である。この基板穴明け機２００において、Ｃ
ＣＤカメラ１は、加工台３に載置されたプリント基板Ｋ
の表面に形成された穴位置マークＰを撮像しうるよう
に、加工台３の上方に設置されている。また、前記ＣＣ
Ｄカメラ１の周りには、リング状光源１４が設置されて
いる。
す構成図である。この基板穴明け機２００において、Ｃ
ＣＤカメラ１は、加工台３に載置されたプリント基板Ｋ
の表面に形成された穴位置マークＰを撮像しうるよう
に、加工台３の上方に設置されている。また、前記ＣＣ
Ｄカメラ１の周りには、リング状光源１４が設置されて
いる。
【０００３】前記加工台３の下方には、ドリル５と、そ
のドリル５を回転させるスピンドル４と、そのスピンド
ル４を支持するアーム７と、そのアーム７を旋回させる
θ軸サーボモータ８と、そのθ軸サーボモータ８を支持
する支持体９と、その支持体９を上下移動させるＺ軸サ
ーボモータ１０と、そのＺ軸サーボモータ１０を支持す
る支持体１１と、その支持体１１を水平移動させるＲ軸
サーボモータ１２と、そのＲ軸サーボモータ１２を支持
し加工台３に固定する支持体１３とが設置されている。
のドリル５を回転させるスピンドル４と、そのスピンド
ル４を支持するアーム７と、そのアーム７を旋回させる
θ軸サーボモータ８と、そのθ軸サーボモータ８を支持
する支持体９と、その支持体９を上下移動させるＺ軸サ
ーボモータ１０と、そのＺ軸サーボモータ１０を支持す
る支持体１１と、その支持体１１を水平移動させるＲ軸
サーボモータ１２と、そのＲ軸サーボモータ１２を支持
し加工台３に固定する支持体１３とが設置されている。
【０００４】又、基板穴明け機２００は、前記ＣＣＤカ
メラ１で取り込んだアナログ画像をデジタル画像に変換
するＡ／Ｄ変換器１５と、前記デジタル画像を２値画像
に変換する２値画像変換器１６と、前記２値画像を記憶
する２値画像メモリ１７と、前記２値画像を解析して画
像座標系での穴明けマークＰの位置（Ｘ，Ｙ）を検出す
るマーク位置検出器２１８と、前記画像座標系での穴明
けマークＰの位置（Ｘ，Ｙ）をドリル座標系の位置
（Ｒ，θ）に変換して前記θ軸サーボモータ８および前
記Ｒ軸サーボモータ１２に与える座標変換器２２１とを
具備している。なお、前記座標変換器２２１の座標変換
演算は、変換係数を（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とするとき、 Ｒ＝ａＸ＋ｂＹ …(１) θ＝ｃＸ＋ｄＹ …(２) で表される。
メラ１で取り込んだアナログ画像をデジタル画像に変換
するＡ／Ｄ変換器１５と、前記デジタル画像を２値画像
に変換する２値画像変換器１６と、前記２値画像を記憶
する２値画像メモリ１７と、前記２値画像を解析して画
像座標系での穴明けマークＰの位置（Ｘ，Ｙ）を検出す
るマーク位置検出器２１８と、前記画像座標系での穴明
けマークＰの位置（Ｘ，Ｙ）をドリル座標系の位置
（Ｒ，θ）に変換して前記θ軸サーボモータ８および前
記Ｒ軸サーボモータ１２に与える座標変換器２２１とを
具備している。なお、前記座標変換器２２１の座標変換
演算は、変換係数を（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とするとき、 Ｒ＝ａＸ＋ｂＹ …(１) θ＝ｃＸ＋ｄＹ …(２) で表される。
【０００５】穴明け加工は、次のようにして行う。ま
ず、加工台３上の所定位置に基板Ｋを載置する。次に、
ＣＣＤカメラ１，Ａ／Ｄ変換器１５，２値画像変換器１
６，２値画像メモリ１７およびマーク位置検出器２１８
により、画像座標系での穴明けマークＰの位置を検出す
る。次に、座標変換器２２１により、前記画像座標系で
の穴明けマークＰの位置をドリル座標系の位置に変換
し、前記θ軸サーボモータ８および前記Ｒ軸サーボモー
タ１２に与える。次に、Ｚ軸サーボモータ１０によりド
リル５を上昇させ、基板Ｋに穴明けする。穴明け後、Ｚ
軸サーボモータ１０によりドリル５を下降させ、θ軸サ
ーボモータ８およびＲ軸サーボモータ１２によりホーム
ポジションに戻す。
ず、加工台３上の所定位置に基板Ｋを載置する。次に、
ＣＣＤカメラ１，Ａ／Ｄ変換器１５，２値画像変換器１
６，２値画像メモリ１７およびマーク位置検出器２１８
により、画像座標系での穴明けマークＰの位置を検出す
る。次に、座標変換器２２１により、前記画像座標系で
の穴明けマークＰの位置をドリル座標系の位置に変換
し、前記θ軸サーボモータ８および前記Ｒ軸サーボモー
タ１２に与える。次に、Ｚ軸サーボモータ１０によりド
リル５を上昇させ、基板Ｋに穴明けする。穴明け後、Ｚ
軸サーボモータ１０によりドリル５を下降させ、θ軸サ
ーボモータ８およびＲ軸サーボモータ１２によりホーム
ポジションに戻す。
【０００６】なお、他の関連する従来技術が、例えば特
開平５−８１０７号に開示されている。
開平５−８１０７号に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の基板穴明け
機２００により穴明け作業を続けていると、リング状光
源１４の発熱などにより機械温度が上昇し、ＣＣＤカメ
ラ１の取付け部材の熱膨張などにより、ＣＣＤカメラ１
の位置がずれてくることがある。しかし、ＣＣＤカメラ
１の位置がずれると、上記（１）（２）式による画像座
標系からドリル座標系への変換が不適正となり、穴明け
マークＰの位置に正確に穴明け出来なくなる問題点があ
る。そこで、この発明の目的は、穴明け作業を続けてい
るうちにＣＣＤカメラの位置がずれても、穴明けマーク
Ｐの位置に正確に穴明けすることが出来る基板穴明け方
法および基板穴明け機を提供することにある。
機２００により穴明け作業を続けていると、リング状光
源１４の発熱などにより機械温度が上昇し、ＣＣＤカメ
ラ１の取付け部材の熱膨張などにより、ＣＣＤカメラ１
の位置がずれてくることがある。しかし、ＣＣＤカメラ
１の位置がずれると、上記（１）（２）式による画像座
標系からドリル座標系への変換が不適正となり、穴明け
マークＰの位置に正確に穴明け出来なくなる問題点があ
る。そこで、この発明の目的は、穴明け作業を続けてい
るうちにＣＣＤカメラの位置がずれても、穴明けマーク
Ｐの位置に正確に穴明けすることが出来る基板穴明け方
法および基板穴明け機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、基板に形成した穴明けマーク（Ｐ）の像を撮像カ
メラ（１）で取り込み、前記穴明けマークの画像座標系
の位置をドリル座標系の位置に変換し、当該ドリル座標
系の位置にドリル（５）を移動して穴明けする基板穴明
け方法において、前記ドリル座標系で一定の位置であっ
て且つ前記撮像カメラ（１）の視野内に入る位置に補正
用マーク（３３，３３）を設け、キャリブレーション時
に前記撮像カメラ（１）で前記補正用マーク（３３，３
３）の像を取り込んで初期位置を認識しておき、穴明け
時に前記撮像カメラ（１）で前記補正用マーク（３３，
３３）の像を取り込んで穴明け直前位置を認識し、前記
初期位置と前記穴明け直前位置の誤差を演算し、この誤
差により前記穴明けマークの位置を補正して基板穴明け
する基板穴明け方法を提供する。
明は、基板に形成した穴明けマーク（Ｐ）の像を撮像カ
メラ（１）で取り込み、前記穴明けマークの画像座標系
の位置をドリル座標系の位置に変換し、当該ドリル座標
系の位置にドリル（５）を移動して穴明けする基板穴明
け方法において、前記ドリル座標系で一定の位置であっ
て且つ前記撮像カメラ（１）の視野内に入る位置に補正
用マーク（３３，３３）を設け、キャリブレーション時
に前記撮像カメラ（１）で前記補正用マーク（３３，３
３）の像を取り込んで初期位置を認識しておき、穴明け
時に前記撮像カメラ（１）で前記補正用マーク（３３，
３３）の像を取り込んで穴明け直前位置を認識し、前記
初期位置と前記穴明け直前位置の誤差を演算し、この誤
差により前記穴明けマークの位置を補正して基板穴明け
する基板穴明け方法を提供する。
【０００９】第２の観点では、この発明は、穴明けマー
ク（Ｐ）を表面に形成した基板（Ｋ）の表面に対向しう
る位置に撮像カメラ（１）を設け、前記基板（Ｋ）の裏
面に対向しうる位置にドリル（５）を設け、前記穴明け
マーク（Ｐ）の像を前記撮像カメラ（１）で取り込み、
前記穴明けマークの画像座標系の位置をドリル座標系の
位置に変換し、当該ドリル座標系の位置にドリル（５）
を移動して穴明けする基板穴明け機において、前記ドリ
ル座標系で一定の位置であって且つ前記撮像カメラ
（１）の視野（Ｅ）内に入る位置に設けた補正用マーク
（３３，３３）と、この補正用マーク（３３，３３）お
よび前記穴明けマーク（Ｐ）の像を前記撮像カメラ
（１）で取り込んで位置を検出するマーク位置検出手段
（１８）と、キャリブレーション時に前記マーク位置検
出手段（１８）で検出した前記補正用マーク（３３，３
３）の位置を初期位置として記憶する初期位置記憶手段
（２０）と、穴明け時に前記マーク位置検出手段（１
８）で検出した前記補正用マーク（３３，３３）の位置
を穴明け直前位置として認識しその穴明け直前位置と前
記初期位置の誤差を演算する誤差演算手段（１９）と、
穴明け時に前記マーク位置検出手段（１８）で検出した
前記穴明けマーク（Ｐ）の位置を前記誤差により補正し
て穴明け位置を取得する穴明け位置取得手段（２１）を
具備したことを特徴とする基板穴明け機（１００）を提
供する。
ク（Ｐ）を表面に形成した基板（Ｋ）の表面に対向しう
る位置に撮像カメラ（１）を設け、前記基板（Ｋ）の裏
面に対向しうる位置にドリル（５）を設け、前記穴明け
マーク（Ｐ）の像を前記撮像カメラ（１）で取り込み、
前記穴明けマークの画像座標系の位置をドリル座標系の
位置に変換し、当該ドリル座標系の位置にドリル（５）
を移動して穴明けする基板穴明け機において、前記ドリ
ル座標系で一定の位置であって且つ前記撮像カメラ
（１）の視野（Ｅ）内に入る位置に設けた補正用マーク
（３３，３３）と、この補正用マーク（３３，３３）お
よび前記穴明けマーク（Ｐ）の像を前記撮像カメラ
（１）で取り込んで位置を検出するマーク位置検出手段
（１８）と、キャリブレーション時に前記マーク位置検
出手段（１８）で検出した前記補正用マーク（３３，３
３）の位置を初期位置として記憶する初期位置記憶手段
（２０）と、穴明け時に前記マーク位置検出手段（１
８）で検出した前記補正用マーク（３３，３３）の位置
を穴明け直前位置として認識しその穴明け直前位置と前
記初期位置の誤差を演算する誤差演算手段（１９）と、
穴明け時に前記マーク位置検出手段（１８）で検出した
前記穴明けマーク（Ｐ）の位置を前記誤差により補正し
て穴明け位置を取得する穴明け位置取得手段（２１）を
具備したことを特徴とする基板穴明け機（１００）を提
供する。
【００１０】第３の観点では、この発明は、上記構成の
基板穴明け機（１００）において、光が透過しにくく且
つ光が反射しやすい金属材料で前記補正用マーク（３
３，３３）を形成し、前記金属材料よりも光が透過しや
すく且つ光が反射しにくい樹脂材料で前記補正用マーク
（３３，３３）の周辺を形成し、基板（Ｋ）の表面側ま
たは裏面側の少なくとも一方側に照明手段を設けたこと
を特徴とする基板穴明け機（１００）を提供する。
基板穴明け機（１００）において、光が透過しにくく且
つ光が反射しやすい金属材料で前記補正用マーク（３
３，３３）を形成し、前記金属材料よりも光が透過しや
すく且つ光が反射しにくい樹脂材料で前記補正用マーク
（３３，３３）の周辺を形成し、基板（Ｋ）の表面側ま
たは裏面側の少なくとも一方側に照明手段を設けたこと
を特徴とする基板穴明け機（１００）を提供する。
【００１１】
【作用】上記第１の観点による基板穴明け方法および上
記第２の観点による基板穴明け機（１００）では、キャ
リブレーション時に前記撮像カメラ（１）で前記補正用
マーク（３３，３３）の像を取り込んで初期位置を認識
しておく。次に、基板（Ｋ）に穴明けする前（なるべく
直前）に、前記補正用マーク（３３，３３）の像を取り
込み、穴明け直前位置を認識する。そして、前記初期位
置と前記穴明け直前位置の誤差を演算し、この誤差で補
正して穴明け位置を取得し、基板穴明けする。このた
め、機械温度の上昇により撮像カメラ（１）の位置がず
れても、穴明けマークＰの位置に正確に穴明けすること
が出来るようになる。
記第２の観点による基板穴明け機（１００）では、キャ
リブレーション時に前記撮像カメラ（１）で前記補正用
マーク（３３，３３）の像を取り込んで初期位置を認識
しておく。次に、基板（Ｋ）に穴明けする前（なるべく
直前）に、前記補正用マーク（３３，３３）の像を取り
込み、穴明け直前位置を認識する。そして、前記初期位
置と前記穴明け直前位置の誤差を演算し、この誤差で補
正して穴明け位置を取得し、基板穴明けする。このた
め、機械温度の上昇により撮像カメラ（１）の位置がず
れても、穴明けマークＰの位置に正確に穴明けすること
が出来るようになる。
【００１２】上記第３の観点による基板穴明け機（１０
０）では、補正用マーク（３３，３３）は、光が透過し
にくく且つ光が反射しやすい金属材料で形成され、補正
用マーク（３３，３３）の周辺は、前記金属材料よりも
光が透過しやすく且つ光が反射しにくい樹脂材料で形成
されている。そこで、基板（Ｋ）の表面側に照明手段を
設けると、補正用マーク（３３，３３）からの反射光が
その周辺での反射光より明らかに強くなって、補正用マ
ーク（３３，３３）の像が浮き上がり、その位置を明確
に検出できるようになる。一方、基板（Ｋ）の裏面側に
照明手段を設けると、補正用マーク（３３，３３）から
の透過光がその周辺からの透過光より明らかに弱くな
り、補正用マーク（３３，３３）の像が沈み込んで、そ
の位置を明確に検出できるようになる。すなわち、反射
方式および透過方式のいずれの照明方法にも対応できる
ようになる。なお、基板（Ｋ）の表面側と裏面側の両方
に照明手段を設けると、基板（Ｋ）の材質，厚さ，色，
パターンなどに応じて最適の照明方法を選択できるので
好ましい。
０）では、補正用マーク（３３，３３）は、光が透過し
にくく且つ光が反射しやすい金属材料で形成され、補正
用マーク（３３，３３）の周辺は、前記金属材料よりも
光が透過しやすく且つ光が反射しにくい樹脂材料で形成
されている。そこで、基板（Ｋ）の表面側に照明手段を
設けると、補正用マーク（３３，３３）からの反射光が
その周辺での反射光より明らかに強くなって、補正用マ
ーク（３３，３３）の像が浮き上がり、その位置を明確
に検出できるようになる。一方、基板（Ｋ）の裏面側に
照明手段を設けると、補正用マーク（３３，３３）から
の透過光がその周辺からの透過光より明らかに弱くな
り、補正用マーク（３３，３３）の像が沈み込んで、そ
の位置を明確に検出できるようになる。すなわち、反射
方式および透過方式のいずれの照明方法にも対応できる
ようになる。なお、基板（Ｋ）の表面側と裏面側の両方
に照明手段を設けると、基板（Ｋ）の材質，厚さ，色，
パターンなどに応じて最適の照明方法を選択できるので
好ましい。
【００１３】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明の一実施例の基板
穴明け機を示す構成図である。この基板穴明け機１００
において、ＣＣＤカメラ１は、加工台３に載置されたプ
リント基板Ｋの表面に形成された穴位置マークＰを撮像
しうるように、加工台３の上方に設置されている。ま
た、前記ＣＣＤカメラ１の周りには、リング状光源１４
が設置されている。前記加工台３には、補正用マーク３
３が形成されている。これについては、図２を参照して
後述する。
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明の一実施例の基板
穴明け機を示す構成図である。この基板穴明け機１００
において、ＣＣＤカメラ１は、加工台３に載置されたプ
リント基板Ｋの表面に形成された穴位置マークＰを撮像
しうるように、加工台３の上方に設置されている。ま
た、前記ＣＣＤカメラ１の周りには、リング状光源１４
が設置されている。前記加工台３には、補正用マーク３
３が形成されている。これについては、図２を参照して
後述する。
【００１４】前記加工台３の下方には、ドリル５と、そ
のドリル５を回転させるスピンドル４と、そのスピンド
ル４を支持するアーム７と、そのアーム７を旋回させる
θ軸サーボモータ８と、そのθ軸サーボモータ８を支持
する支持体９と、その支持体９を上下移動させるＺ軸サ
ーボモータ１０と、そのＺ軸サーボモータ１０を支持す
る支持体１１と、その支持体１１を水平移動させるＲ軸
サーボモータ１２と、そのＲ軸サーボモータ１２を支持
し加工台３に固定する支持体１３とが設置されている。
また、前記ドリル５の周りには、リング状光源６が設置
されている。
のドリル５を回転させるスピンドル４と、そのスピンド
ル４を支持するアーム７と、そのアーム７を旋回させる
θ軸サーボモータ８と、そのθ軸サーボモータ８を支持
する支持体９と、その支持体９を上下移動させるＺ軸サ
ーボモータ１０と、そのＺ軸サーボモータ１０を支持す
る支持体１１と、その支持体１１を水平移動させるＲ軸
サーボモータ１２と、そのＲ軸サーボモータ１２を支持
し加工台３に固定する支持体１３とが設置されている。
また、前記ドリル５の周りには、リング状光源６が設置
されている。
【００１５】また、基板穴明け機１００は、前記ＣＣＤ
カメラ１で取り込んだアナログ画像をデジタル画像に変
換するＡ／Ｄ変換器１５と、前記デジタル画像を２値画
像に変換する２値画像変換器１６と、前記２値画像を記
憶する２値画像メモリ１７と、前記２値画像を解析して
画像座標系での補正用マーク３３の位置や穴明けマーク
Ｐの位置（Ｘ，Ｙ）を検出するマーク位置検出器１８
と、キャリブレーション時の補正用マーク３３の位置を
初期位置（Ｘｏ，Ｙｏ）として記憶するメモリ２０と、
穴明け時に検出した補正用マーク３３の位置を穴明け直
前位置（Ｘｈ，Ｙｈ）として認識しその穴明け直前位置
（Ｘｈ，Ｙｈ）と前記初期位置（Ｘｏ，Ｙｏ）の誤差
（ΔＸ，ΔＹ）を演算する誤差演算器１９と、穴明け時
に前記誤差（ΔＸ，ΔＹ）を考慮して前記画像座標系で
の穴明けマークＰの位置（Ｘ，Ｙ）をドリル座標系の位
置（Ｒ，θ）に変換して前記θ軸サーボモータ８および
前記Ｒ軸サーボモータ１２に与える座標変換器２１とを
具備している。なお、前記誤差演算器１９の誤差演算
は、 ΔＸ＝Ｘｏ−Ｘｈ …(３) ΔＹ＝Ｙｏ−Ｙｈ …(４) で表される。また、前記座標変換器２１の座標変換演算
は、変換係数を（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とするとき、 Ｒ＝ａ（Ｘ−ΔＸ）＋ｂ（Ｙ−ΔＹ） …(５) θ＝ｃ（Ｘ−ΔＸ）＋ｄ（Ｙ−ΔＹ） …(６） で表される。
カメラ１で取り込んだアナログ画像をデジタル画像に変
換するＡ／Ｄ変換器１５と、前記デジタル画像を２値画
像に変換する２値画像変換器１６と、前記２値画像を記
憶する２値画像メモリ１７と、前記２値画像を解析して
画像座標系での補正用マーク３３の位置や穴明けマーク
Ｐの位置（Ｘ，Ｙ）を検出するマーク位置検出器１８
と、キャリブレーション時の補正用マーク３３の位置を
初期位置（Ｘｏ，Ｙｏ）として記憶するメモリ２０と、
穴明け時に検出した補正用マーク３３の位置を穴明け直
前位置（Ｘｈ，Ｙｈ）として認識しその穴明け直前位置
（Ｘｈ，Ｙｈ）と前記初期位置（Ｘｏ，Ｙｏ）の誤差
（ΔＸ，ΔＹ）を演算する誤差演算器１９と、穴明け時
に前記誤差（ΔＸ，ΔＹ）を考慮して前記画像座標系で
の穴明けマークＰの位置（Ｘ，Ｙ）をドリル座標系の位
置（Ｒ，θ）に変換して前記θ軸サーボモータ８および
前記Ｒ軸サーボモータ１２に与える座標変換器２１とを
具備している。なお、前記誤差演算器１９の誤差演算
は、 ΔＸ＝Ｘｏ−Ｘｈ …(３) ΔＹ＝Ｙｏ−Ｙｈ …(４) で表される。また、前記座標変換器２１の座標変換演算
は、変換係数を（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とするとき、 Ｒ＝ａ（Ｘ−ΔＸ）＋ｂ（Ｙ−ΔＹ） …(５) θ＝ｃ（Ｘ−ΔＸ）＋ｄ（Ｙ−ΔＹ） …(６） で表される。
【００１６】図２に示すように、前記加工台３には、ド
リル案内穴３１の周辺に樹脂部３２が設けられ、その樹
脂部３２に補正用マーク３３，３３が埋設されている。
補正用マーク３３，３３の位置は、ＣＣＤカメラ１の視
野Ｅ（例えば８ｍｍ×６ｍｍ）に入る位置である。２個
設けてあるのは、後述するように平均演算して、ＣＣＤ
カメラ１の像の歪の影響を抑制するためである。前記補
正用マーク３３，３３は、光が透過しにくく且つ光が反
射しやすい金属材料、例えばステンレス箔，銅箔，鉄箔
で構成されている。形状は、例えば直径０．６ｍｍの円
である。前記樹脂部３２は、前記金属材料よりも光が透
過しやすく且つ光が反射しにくい樹脂材料、例えば青色
のアクリル樹脂で構成されている。
リル案内穴３１の周辺に樹脂部３２が設けられ、その樹
脂部３２に補正用マーク３３，３３が埋設されている。
補正用マーク３３，３３の位置は、ＣＣＤカメラ１の視
野Ｅ（例えば８ｍｍ×６ｍｍ）に入る位置である。２個
設けてあるのは、後述するように平均演算して、ＣＣＤ
カメラ１の像の歪の影響を抑制するためである。前記補
正用マーク３３，３３は、光が透過しにくく且つ光が反
射しやすい金属材料、例えばステンレス箔，銅箔，鉄箔
で構成されている。形状は、例えば直径０．６ｍｍの円
である。前記樹脂部３２は、前記金属材料よりも光が透
過しやすく且つ光が反射しにくい樹脂材料、例えば青色
のアクリル樹脂で構成されている。
【００１７】図３は、前記加工台３に基板Ｋを載置した
状態を示す上面図である。基板Ｋの載置は、多軸ロボッ
ト（図示省略）により行われる。基板Ｋは、例えばガラ
スエポキシ基板：５００ｃｍ×５００ｃｍである。穴明
けマークＰは、例えば銅箔やステンレス箔：直径４ｍ
ｍ，厚さ５００ｎｍである。
状態を示す上面図である。基板Ｋの載置は、多軸ロボッ
ト（図示省略）により行われる。基板Ｋは、例えばガラ
スエポキシ基板：５００ｃｍ×５００ｃｍである。穴明
けマークＰは、例えば銅箔やステンレス箔：直径４ｍ
ｍ，厚さ５００ｎｍである。
【００１８】図４は、この基板穴明け機１００の動作フ
ロー図である。ステップＳ１，Ｓ２は、キャリブレーシ
ョン時の動作である。ステップＳ１では、図５の（ａ）
に示すように、前記加工台３に捨て基板Ｋ’を載置し、
ＣＣＤカメラ１の視野Ｅ（８×６ｍｍ）内に４つ穴明け
する。そして、これらの穴位置をＣＣＤカメラ１で取り
込み、穴明けしたドリル座標系の位置とＣＣＤカメラ１
で取り込んだ画像座標系の位置とから変換パラメータ
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を求める。ステップＳ２では、図５
の（ｂ）に示すように、補正用マーク３３，３３の像を
ＣＣＤカメラ１で取り込み、補正用マーク３３，３３の
中点（Ｘ０，Ｙ0）を初期位置としてメモリ２０に記憶
する。
ロー図である。ステップＳ１，Ｓ２は、キャリブレーシ
ョン時の動作である。ステップＳ１では、図５の（ａ）
に示すように、前記加工台３に捨て基板Ｋ’を載置し、
ＣＣＤカメラ１の視野Ｅ（８×６ｍｍ）内に４つ穴明け
する。そして、これらの穴位置をＣＣＤカメラ１で取り
込み、穴明けしたドリル座標系の位置とＣＣＤカメラ１
で取り込んだ画像座標系の位置とから変換パラメータ
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を求める。ステップＳ２では、図５
の（ｂ）に示すように、補正用マーク３３，３３の像を
ＣＣＤカメラ１で取り込み、補正用マーク３３，３３の
中点（Ｘ０，Ｙ0）を初期位置としてメモリ２０に記憶
する。
【００１９】ステップＳ３〜Ｓ９は、穴明け時の動作で
ある。ステップＳ３では、図５の（ｃ）に示すように、
ＣＣＤカメラ１で補正用マーク３３，３３の光学像を取
り込み、この時の補正用マーク３３，３３の中点（Ｘ
h，Ｙh）を穴明け直前位置として検出する。ステップＳ
４では、前記メモリ２０から初期位置（Ｘ0，Ｙ0）を読
み出し、前記穴明け直前位置（Ｘh，Ｙh）との誤差（Δ
Ｘ，ΔＹ）を演算する。ステップＳ５では、図５の
（ｄ）に示すように、加工台３上の所定の位置に基板Ｋ
を載置する。ステップＳ６では、穴明けマークＰの像を
ＣＣＤカメラ１で取り込み、穴明けマークＰの重心位置
（Ｘ，Ｙ）を検出する。ステップＳ７では、前記誤差
（ΔＸ，ΔＹ）を考慮しつつ、前記画像座標系の穴明け
マークＰの重心位置（Ｘ，Ｙ）をドリル座標系の位置
（Ｒ，θ）に変換する。ステップＳ８では、前記位置
（Ｒ，θ）に穴明けする。穴明け後、ドリル５をホーム
ポジションに戻す。ステップＳ９では、穴明けを続ける
なら前記ステップＳ３に戻り、穴明け終了なら処理を終
る。
ある。ステップＳ３では、図５の（ｃ）に示すように、
ＣＣＤカメラ１で補正用マーク３３，３３の光学像を取
り込み、この時の補正用マーク３３，３３の中点（Ｘ
h，Ｙh）を穴明け直前位置として検出する。ステップＳ
４では、前記メモリ２０から初期位置（Ｘ0，Ｙ0）を読
み出し、前記穴明け直前位置（Ｘh，Ｙh）との誤差（Δ
Ｘ，ΔＹ）を演算する。ステップＳ５では、図５の
（ｄ）に示すように、加工台３上の所定の位置に基板Ｋ
を載置する。ステップＳ６では、穴明けマークＰの像を
ＣＣＤカメラ１で取り込み、穴明けマークＰの重心位置
（Ｘ，Ｙ）を検出する。ステップＳ７では、前記誤差
（ΔＸ，ΔＹ）を考慮しつつ、前記画像座標系の穴明け
マークＰの重心位置（Ｘ，Ｙ）をドリル座標系の位置
（Ｒ，θ）に変換する。ステップＳ８では、前記位置
（Ｒ，θ）に穴明けする。穴明け後、ドリル５をホーム
ポジションに戻す。ステップＳ９では、穴明けを続ける
なら前記ステップＳ３に戻り、穴明け終了なら処理を終
る。
【００２０】以上の基板穴明け機１００によれば、機械
温度の上昇によりＣＣＤカメラ１の位置がずれても、そ
の位置ずれ量を誤差として算出し、ＣＣＤカメラ１で検
出した穴明けマークＰの位置を補正して正しい位置を得
るから、穴明けマークＰの位置に正確に穴明けすること
が出来る。なお、上記実施例では、座標変換前に補正を
行ったが、座標変換後に補正を行うようにしてもよい。
温度の上昇によりＣＣＤカメラ１の位置がずれても、そ
の位置ずれ量を誤差として算出し、ＣＣＤカメラ１で検
出した穴明けマークＰの位置を補正して正しい位置を得
るから、穴明けマークＰの位置に正確に穴明けすること
が出来る。なお、上記実施例では、座標変換前に補正を
行ったが、座標変換後に補正を行うようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】この発明の基板穴明け方法および基板穴
明け機によれば、機械温度の上昇により撮像カメラの位
置がずれても、その位置ずれ量を誤差として算出し、撮
像カメラで検出した穴明けマークの位置を補正して正し
い位置を得るから、穴明けマークの位置に正確に穴明け
出来るようになる。
明け機によれば、機械温度の上昇により撮像カメラの位
置がずれても、その位置ずれ量を誤差として算出し、撮
像カメラで検出した穴明けマークの位置を補正して正し
い位置を得るから、穴明けマークの位置に正確に穴明け
出来るようになる。
【図１】この発明の一実施例の基板穴明け機を示す構成
図である。
図である。
【図２】図１の基板穴明け機の加工台を示す上面図であ
る。
る。
【図３】図１の基板穴明け機の加工台に基板を載置した
状態を示す上面図である。
状態を示す上面図である。
【図４】図１の基板穴明け機の動作フロー図である。
【図５】図１の基板穴明け機の動作説明図である。
【図６】従来の基板穴明け機の一例を示す構成図であ
る。
る。
１００ 基板穴明け機 １ ＣＣＤカメラ ３ 加工台 ３１ ドリル案内穴 ３２ 樹脂部 ３３ 補正用マーク ４ スピンドル ５ ドリル ６ リング状光源 ７ アーム ８ θ軸サーボモータ ９ 支持体 １０ Ｚ軸サーボモータ １１ 支持体 １２ Ｒ軸サーボモータ １３ 支持体 １４ リング状光源 １５ Ａ／Ｄ変換器 １６ ２値画像変換器 １７ ２値画像メモリ １８ マーク位置検出器 １９ 誤差量演算器 ２０ メモリ ２１ 座標変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三井 浩司 千葉県四街道市鷹の台一丁目３番 株式 会社日本製鋼所内 (56)参考文献 特開 平５−8107（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−75807（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B26F 1/16 H05K 3/00 B23Q 17/24 B23B 49/00
Claims (3)
- 【請求項１】 基板に形成した穴明けマーク（Ｐ）の像
を撮像カメラ（１）で取り込み、前記穴明けマークの画
像座標系の位置をドリル座標系の位置に変換し、当該ド
リル座標系の位置にドリル（５）を移動して穴明けする
基板穴明け方法において、 前記ドリル座標系で一定の位置であって且つ前記撮像カ
メラ（１）の視野内に入る位置に補正用マーク（３３，
３３）を設け、キャリブレーション時に前記撮像カメラ
（１）で前記補正用マーク（３３，３３）の像を取り込
んで初期位置を認識しておき、穴明け時に前記撮像カメ
ラ（１）で前記補正用マーク（３３，３３）の像を取り
込んで穴明け直前位置を認識し、前記初期位置と前記穴
明け直前位置の誤差を演算し、この誤差により前記穴明
けマークの位置を補正して基板穴明けすることを特徴と
する基板穴明け方法。 - 【請求項２】 穴明けマーク（Ｐ）を表面に形成した基
板（Ｋ）の表面に対向しうる位置に撮像カメラ（１）を
設け、前記基板（Ｋ）の裏面に対向しうる位置にドリル
（５）を設け、前記穴明けマーク（Ｐ）の像を前記撮像
カメラ（１）で取り込み、前記穴明けマークの画像座標
系の位置をドリル座標系の位置に変換し、当該ドリル座
標系の位置にドリル（５）を移動して穴明けする基板穴
明け機において、 前記ドリル座標系で一定の位置であって且つ前記撮像カ
メラ（１）の視野（Ｅ）内に入る位置に設けた補正用マ
ーク（３３，３３）と、この補正用マーク（３３，３
３）および前記穴明けマーク（Ｐ）の像を前記撮像カメ
ラ（１）で取り込んで位置を検出するマーク位置検出手
段（１８）と、キャリブレーション時に前記マーク位置
検出手段（１８）で検出した前記補正用マーク（３３，
３３）の位置を初期位置として記憶する初期位置記憶手
段（２０）と、穴明け時に前記マーク位置検出手段（１
８）で検出した前記補正用マーク（３３，３３）の位置
を穴明け直前位置として認識しその穴明け直前位置と前
記初期位置の誤差を演算する誤差演算手段（１９）と、
穴明け時に前記マーク位置検出手段（１８）で検出した
前記穴明けマーク（Ｐ）の位置を前記誤差により補正し
て穴明け位置を取得する穴明け位置取得手段（２１）を
具備したことを特徴とする基板穴明け機（１００）。 - 【請求項３】 請求項２に記載の基板穴明け機（１０
０）において、光が透過しにくく且つ光が反射しやすい
金属材料で前記補正用マーク（３３，３３）を形成し、
前記金属材料よりも光が透過しやすく且つ光が反射しに
くい樹脂材料で前記補正用マーク（３３，３３）の周辺
を形成し、基板（Ｋ）の表面側または裏面側の少なくと
も一方側に照明手段を設けたことを特徴とする基板穴明
け機（１００）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6132808A JP3057348B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 基板穴明け方法および基板穴明け機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6132808A JP3057348B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 基板穴明け方法および基板穴明け機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081591A JPH081591A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3057348B2 true JP3057348B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=15090069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6132808A Expired - Fee Related JP3057348B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 基板穴明け方法および基板穴明け機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057348B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103341791A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-09 | 苏州边枫电子科技有限公司 | 钻孔机的进料检测装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19882963T1 (de) | 1998-12-22 | 2001-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | Positionsfehler-Messverfahren und Einrichtung unter Verwendung einer Positionsmarke und Bearbeitungseinrichtung zum Korrigieren einer Position auf Grundlage eines Ergebnisses oder eines Messpositionsfehlers unter Verwendung einer Positionsmarke |
| FR2860888B1 (fr) * | 2003-10-10 | 2006-03-17 | Briot Int | Procede d'etalonnage d'une machine de percage de verres ophtalmiques, dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procede, et appareil d'usinage de verres opthalmiques equipe d'un tel dispositif. |
| JP2007149724A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Nippon Avionics Co Ltd | 多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法 |
| CN106341956B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-04-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种固定相机校正方法 |
| CN107666779B (zh) * | 2017-09-30 | 2019-09-10 | 重庆凯歌电子股份有限公司 | 电路板定位孔加工方法 |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP6132808A patent/JP3057348B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103341791A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-09 | 苏州边枫电子科技有限公司 | 钻孔机的进料检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH081591A (ja) | 1996-01-09 |
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