JP3621629B2 - Drilling device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打ち抜き加工する穿孔装置、更に詳しくはベースプリントに形成したプリント基板回路の加工対象部位をコ形状やL形状等の異形孔をトリミングする時にも有用な穿孔装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
可撓性フィルム等のベースプリント上に形成されているプリント基板回路の端子等を露出させるために縁取りする穿孔装置(トリミング装置)として、特許登録番号2512685号公報に開示された技術が知られている。
この先行技術は、X軸線方向に制御動可能なパンチングマシンに、平面視長手方向をX軸線方向に対して平行に向けた矩形状の第1トリミングパンチと、平面視長手方向をY軸線方向に平行に向けた矩形状の第2トリミングパンチとを保持する一方、平面視方形状のワークを保持する保持機構をY軸線方向に制御動可能に構成し、ワークをその保持機構でY軸線方向に制御動させつつ、第1、第2トリミングパンチを有するパンチングマシンをX軸線方向に制御動させて、ワークの任意の基準点を撮像して、その基準点から第1、第2トリミングパンチまでの固定的なオフセット量をもって保持機構をY軸線方向に、またパンチングマシンをX軸線方向に各々制御動し、第1、第2トリミングパンチを使い分けてL形孔や、コ形孔を打ち抜くようになっている。
そして、前記第1、第2トリミングパンチをその周方向に回動角度調節可能に支持して、L形孔、コ形孔を構成するその縦孔がX軸線方向、横孔がY軸線方向に対して各々傾斜している、所謂平面視でワークの向きに対してθ方向に変位するL形孔やコ形孔を打抜き可能にも構成されている。
【0003】
しかしながら、前記のように平面視でワークの向きに対してθ方向に変位しているL形孔やコ形孔等の真円以外の異形孔を打抜き加工する場合、そのθ方向の変位に符合するように第1、第2トリミングパンチを周方向に回動させて調節する必要性が生じ、前段取りを非常に面倒なものにしてしまう。
【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、その技術的課題は、ワークの加工対象部を穿孔体とダイとの間に人為的に移送させて、真円以外の所望平面視形状の孔が正確に打ち抜けるようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために講じた技術的手段は、穿孔体を上下動させる駆動機構と、その駆動機構の下位に設けられワークを解除可能に吸着するX軸線方向、Y軸線方向、θ方向制御動可能な作業テーブルと、その作業テーブルに開口した案内口内に前記制御動用の空間を確保した状態で前記穿孔体と相対して配置され同作業テーブルの表面を上昇限とする上下動可能なダイと、前記作業テーブルの下方に配設されダイ下降時に開放される前記案内口からワークに照射する下方照明手段と、作業テーブルと穿孔体との間にダイ、穿孔体と同軸状に出入りする前後動可能な撮像部と、その撮像部に連絡されダイの抜き孔をティーチングデータとして記憶する画像処理装置と、制御部とを備えてなり、前記画像処理装置は、ワークの各加工対象部をダイ、穿孔体と同軸状に前進する撮像部直下に人為的に移送させてモニタ画面にディスプレイする度に、撮像部で加工対象部を撮像しその画像データから芯出し用の座標値を解析して、その芯出し用の座標値と前記ティーチングデータとを基に芯出しデータを演算処理し、制御部は、ワークを吸着する作業テーブルを前記芯出しデータをもって制御動させると共に、撮像部の後退、ダイの上昇限への上昇、前記駆動機構で穿孔体の下降を行なうことを要旨とする。
ここで、前記撮像部は、CCDカメラである。
前記穿孔体は、平面視コの字状、平面視L字状等、加工対象部のその形状に即した形状に形成してある。
そして、ティーチングデータは、撮像部で前記穿孔体の平面視形状に一致するダイの抜き孔を撮像した画像データを解析して得られるものであり、芯出しに際して必要となる座標値が画像処理装置の画像メモリに記憶させてある。
尚、上方照明手段を設け、ワークの性質に合せて下方照明手段と切り替え可能にすること自由なものである。
【0006】
前記手段によれば、ワークの各加工対象部を人為的に移送させて穿孔体及びダイとの間において同軸状に前進し待機している撮像部の直下に位置させて画像処理装置のモニタ画面にディスプレイする度に、ワークを作業テーブルに吸着することと併行して下方照明手段からの下方照明を利用して、撮像部でその加工対象部を撮像し、画像処理装置がその透過像からなる画像データから芯出し用の座標値を解析し、その座標値と、予め画像処理装置に記憶されているティーチングデータの座標値とを比較して芯出しデータを演算処理する。次いでワークを吸着する作業テーブルをその芯出しデータをもって制御動(X軸線方向、Y軸線方向、θ方向に制御動)させ、撮像部の後退とダイの上昇限への上昇を行い、最後に穿孔体が下降して設定された所定平面視形状の孔を打ち抜く。
また、上方照明手段を利用する場合には、前記透過像に替えて反射像が利用される。
【0007】
前記制御部が、前記撮像後に操作部を操作することによって、前記芯出しデータをもとにしてワークを吸着する作業テーブルを制御動させると共に、撮像部の後退、ダイの上昇限への上昇、穿孔体の下降を行なう制御方式であっても良いものである。
ここで前記操作部は、フットスイッチやタッチスイッチ等の人為的な操作手段を指す。
この手段の場合は、ワークの加工対象部を撮像部直下に人為的に移送させて画像処理装置のモニタ画面にディスプレイした後の操作部の操作で、ワークの作業テーブルへの吸着、加工対象部の撮像部による撮像、2値化データによる芯出し用座標値の解析、ティーチングデータの座標値、芯出し用座標値からの芯出しデータの演算処理、その芯出しデータをもとにした作業テーブルの制御動、撮像部の後退、ダイの上昇限への上昇を経て打ち抜き加工が行なわれる。
【0008】
請求項1、2共に、前記作業テーブルのθ方向の制御動範囲が、ある所定角度内に制限されている時には、画像処理装置に記憶されているティーチングデータの座標値に対して所定角度の制御動範囲内に収まるように向きを大略合わせてワークの加工対象部がモニタ画面にディスプレイされるように人為的にワークを移送させることによって、打ち抜き対象となる所定平面視形状の孔を打ち抜くことができる。
また、ティーチングデータの座標値に対して前記θ方向の制御動範囲以上の誤差をもって加工対象部の座標値が入手された場合には、加工対象部の撮像部直下への人為的移送ミスとして制御部がそれ以降の作動を停止し、更に連係する表示部でエラー表示したり、ランプ、ブザー等で警告を発するようにする。
【0009】
また、前記撮像部は、ダイ、穿孔体と同軸状に位置するように出入りする前後動可能な反射鏡とは別に前記穿孔体の昇降の邪魔にならない位置に固定的に設けられ、反射鏡で反射される前記ワークの加工対象部の反射像を撮像するようにしても良いものである。
この場合には、撮像部自体を前後動させる場合と比べて軽量であるため、出入りさせるための駆動源を小型なもので済ませることが可能となる。
【0010】
【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乃至図5は本発明穿孔装置、更に詳しくはトリミング用の穿孔装置(縁取装置)の実施の形態を示し、符号Aがその穿孔装置である。
【0011】
穿孔装置Aは、作業台1と、その作業台1に取付けられる機台2と、穿孔体13を備えた駆動機構3と、作業テーブル4と、ダイ5と、下方照明手段6と、撮像部7と、画像処理装置8と、制御部9とを備えている。
【0012】
作業台1は、表面を作業面11とし、下端にキャスター41…を、前面部に作業を行なう椅子使用者の脚部を収める脚入れ空間31を確保したデスクであり、その作業台1の奥端部には、側面視コの字状を呈する機台2が図2、図4に示すようにその下半部を作業台1の作業面11の下位に回り込むようにして取付けられている。
【0013】
機台2は、図2、図4に示すように側面視略コの字状を呈してなり、その作業台1への取付状態において上側部12に穿孔体13の駆動機構3を設けると共に、駆動機構3で支持される穿孔体13と同軸状とするダイ5を、支持部5’を介して下側部22に上下動可能に支持させてある。
【0014】
また、作業台1は、前記作業面11において、穿孔体13と相対する部位を中心にして所望するエリア部分をX軸線方向、Y軸線方向、θ方向に制御動可能な作業テーブル4で構成している。
【0015】
また、前記機台2において、作業台1の表面レベルよりも上位に位置する機台2の垂直部32に、前進状態において前記穿孔体13、ダイ5と同軸状となる撮像部7が出入り機構10を介して前後動可能に支持されている。
【0016】
前記作業テーブル4は、図2、図3、図4に示すようにその表面を、作業台1の隣設する表面である作業面11と同面に位置してY軸線方向に制御動されるYテーブル部14と、そのYテーブル部14の下位に位置してX軸線方向に制御動されるXテーブル部24と、そのXテーブル部24の下位に位置してθ方向に制御動されるθテーブル部34とで構成されている。
前記作業テーブル4は、作業台1にその作業面11から凹設された収容スペース21内に収容され、前記機台2の下側部22の前半部が同収容スペース21内に収容されるレイアウトになっている。
【0017】
θテーブル部34は、上下両端を開放した筒状部34aの上端開放部から矩形状をもって折曲形成してなり、機台2の下側部22に開口したセット縦口22aの上端開放縁に設けたリングベアリングbで筒状部34aを支持することによって、回転可能にしてある。
【0018】
また、このθテーブル部34は、図3に示すように一外縁部の端部からその長さ方向に向けてθ用延設部34bを延設し、そのθ用延設腕34bの前記一外縁部と連続する外縁部分を、前記下側部22の上面側縁に設けたθ用サーボモータ34cで回転させるθ用偏心カム34dで外側から押動することによってθ方向にその角度が可変する構成であり、また上面に、前記筒口34a’を挟んでX軸線方向を向く一対のXガイドレール24a、24aを設け、そのXガイドレール24a、24a各々にXサドル24b、24bが移動可能に嵌合させてある。
本実施の形態ではθテーブル部34の前記θ方向への制御動範囲は30度程度に設定されている。
【0019】
また、前記θテーブル部34には、前記θ用延設腕34dを突設する一外縁部から水平状に突設した突部34eの上面にX用サーボモータ24cが設けられ、そのX用サーボモータ24cで回転されるX用偏心カム24dが更にその上方に配置されている。
【0020】
Xテーブル部24は、中央部に前記θテーブル部34の筒口34a’と同等径の開口24’を有する矩形状を呈してなり、その開口24’を挟む部位を前記Xサドル24b、24bに取付けると共に上面に同開口24’を挟んでY軸線方向を向く一対のYガイドレール14a、14aを設け、そのYガイドレール14a、14aにYサドル14b、14bをY軸線方向に移動可能に嵌合させてあり、Yガイドレール14a、14aと平行な一外縁部分を、前記X用偏心カム24dで押動することによって、X軸線方向に制御動可能になっている。
また、このXテーブル部24には、前記X用偏心カム24dで押動される一外縁部分に突部24eを水平状に突設し、その突部24eの上面にY用サーボモータ14cを設け、その上方にY用サーボモータ14cで回転されるY用偏心カム14dを配置している。
【0021】
Yテーブル部14は、図1、図3に示すように円板状を呈し、前記開口24’と同芯にしてその開口24’よりも小径で且つダイ5よりも大径な案内口14’を開口すると共にその案内口14’の回りの上面に吸着孔14f’…を開孔した内部中空状のバキューム部14fを複数個形成し、また、前記Yサドル14bに取付けるドーナツ板状の取付板14gに着脱可能にネジ200止めすると共に、前記Y用偏心カム14dに対応する一外縁部分から水平状に突設した突部14eのX軸線方向と平行な外縁部分をそのY用偏心カム14dで押動することによって、Y軸線方向に制御動可能になっている。
【0022】
また、Yテーブル部14は、その一外縁部分にバキューム装置(図示せず)に連絡するホース100先端の接続金具101を連結し、その接続金具101から連絡溝102を介して連絡される内部中空な各バキューム部14f上面に散在状に多数開孔されている吸着孔14f’…からバキュームして、加工対象物となるワークWを吸着するようになっている。
【0023】
前記支持部5’は、ダイ5を有するダイ軸15と、そのダイ軸15の上下動機構25とを備えている。
【0024】
ダイ軸15は、内部に打ち抜きチップ(図示せず)の落下路15aを開路し且つ中途部に前記セット縦口22aの内周面に摺接する環状突部15bを周設する共に下端側周面に螺子部15cを刻設してなり、環状突部15b上位の部分をリニアガイド15dで前記θテーブル部34の筒状部34a内面に上下摺動可能に嵌合させてある。
前記リニアガイド15dは、筒状のリテーナー15d’内にボール15d”…を内外に突出するように回転可能に散在させた構成にしてある。
また、ダイ軸15には、その上端にダイホルダ35が設けられ、そのダイホルダ35に前記ダイ5が組み付けてある。
【0025】
上下動機構25は、図4に示すように前記セット縦口22aの下端開放部を蓋板25aで被蓋することによってダイ軸15の前記環状突部15b下面と蓋板25aとの間にダイ軸15上昇用のエアー供給室25bを確保するようになし、且つ同蓋板25aの中央に開孔した孔25cから前記ダイ軸15の下端側を突出させて、前記螺子部15cに螺合するブラケット25dと蓋板25aとの間に圧縮バネ25eを介在し、蓋板25aと機台2における下側部22との間に確保される流入空間25fから圧搾空気を前記エアー供給室25bに供給することによって、ダイ軸15が、その環状突部15b上面をθテーブル部34の筒状体34aよりも下面を若干低くするように前記下側部22からセット縦口22aを狭めるように鍔状に突出する突部の下面に当接するまでを上昇限として圧縮バネ25eの弾撥力に抗して上昇し、圧搾空気の供給停止によって前記圧縮バネ25eの弾撥力で環状突部15bが蓋板25aの上面に当接するまでダイ5を下降させる構成になっている。
符号25gは、ダイ5を回転不能に上下動させるためのガイドポストであり、25hは、エアー漏れを防止するOリング、25iは、圧搾空気を前記流入空間25fに供給する接続金具である。
【0026】
ダイ軸15及びダイホルダ35は、共に前記上昇限への上昇時には、図4に示すようにXテーブル部24の開口24’内に環状空間S1を存して挿入される径に形成され、またダイ5は、同状態においてYテーブル部14の案内口14’内に環状空間S2を存して挿入される径をもって形成され、且つ前記上昇限への上昇時にはその上面が作業テーブル1におけるYテーブル部14の表面と同面になるようになっている。
【0027】
ダイホルダ35は、ダイ5回りに凹設した凹部35aに下方照明手段6…であるLEDを、案内口14’方向を向いて斜め上向きで且つ放射状に複数個保持し、前記のように圧搾空気の供給を停止した時のダイ5の下降で開放される案内口14’に向けて上方に投光できるようになっている。
【0028】
駆動機構3は、図2、図4に示すように前記機台2の上側部12にZ用サーボモータ23を配設すると共に前記ダイホルダ35と対応するラム33にボールネジ43を取付け、このボールネジ43を前記Z用サーボモータ23にプーリー53、53及びベルト63を介して連係し、ラム33は上側部12に設けた上下ガイド73でもって上下動可能に案内されるようになっている。
【0029】
また、前記ラム33には、パンチブロック、バッキングプレート等、穿孔体(パンチ)13を保持するに必要な型構成部材が取付けてあり、下端に存在するのは、穿孔後穿孔体13がワークWから離脱するまで同ワークWを押圧保持する周知のストリッパプレートである。
符号300…は、前記パンチブロックに張り出し状に設けられた上方照明手段(複数個のLED)であり、前記下方照明手段6…とはワークWの性質に合せて切り替え可能になっている。
【0030】
作業テーブル4のX軸線方向・Y軸線方向の制御動用の空間4’は、図2に示すようにYテーブル部14、Xテーブル部24回りに確保された環状空間S3と、前記環状空間S1、S2で構成される。
【0031】
撮像部7は、CCDカメラであり、その出入り機構10は、機台2の垂直部32に設けたエアーシリンダ10aと、機台2の上側部12の下面に設けたY軸線方向のガイドレール10bとで先端の撮像部7が前記ダイ5と穿孔体13と同軸状に位置するように前後動させる構成になっている。
【0032】
画像処理装置8は、RAM(図示せず)にダイ5の抜き孔5aのティーチングデータを2値化画像データとして記憶する画像メモリ(図示せず)と、撮像部7での撮像信号の画像解析上のデータを座標データとして記憶する画像メモリ(図示せず)とを具備し、その他にモニタ18の画面18aへのINF(図示せず)や交信用のINF(図示せず)、更にはROM(図示せず)に記憶されている画像解析に関する制御プログラムを実行して、取り込んだアナログ画像信号を2値化し、この2値化されて記憶されたRAM(図示せず)内の画像の芯出し用の座標値と前記ティーチングデータの座標値とで芯出しデータを演算するCPU(図示せず)を具備し、その結果を交信用のINF(図示せず)を介して機構制御部(制御部)に転送する一連の制御を行なうものである。
【0033】
制御部9は、基本的にはROM(図示せず)に記憶されている装置本体を統括制御するための制御プログラムに基づいて各機構、サーボモータ、圧搾空気の供給源、エアーシリンダ等を制御し、交信用のINF(図示せず)を介してその各機構類等へ指令を行ない装置全体を統括制御する。
【0034】
以上の構成になっている穿孔装置Aの作動を順次説明すると、まず
▲1▼ワークWの各加工対象部w1…を、穿孔体13、ダイ5と同軸に前進し待機している撮像部(CCDカメラ)7の視野内にティーチングデータの向きに大略合わせて人為的に移送し、下方照明手段6または上方照明手段300による照明を利用して画像処理装置8のモニタ画面18aにディスプレイさせる(図2参照)。図5(b)が、その加工対象部w1…をモニタ画面18aにディスプレイした時のモニタ画面18aの正面図である。前記照明手段6、300の切替はワークWの性質によって選択する。
▲2▼作業テーブル4、詳細にはYテーブル部14にワークWが吸着され、撮像部7がその加工対象部w1を撮像すると共に、その画像データを画像解析(2値化)して、加工対象部w1の芯出し用の座標値を演算処理し、ティーチングデータの座標値から芯出しデータを演算する。
詳細には、抜き孔5aの平面視形状が図示するようなコ形孔であれば、抜き孔5aの内縁における連結縁5a”(平行縁5a’、5a’間を連結する連結縁)の中央座標値C1と、2コーナー(連結縁5a”と平行縁5a’、5a’とが連設する2つのコーナー)の座標値C2、C2をそのティーチングデータとして前記画像メモリに記憶する(画像メモリに記憶されている2値化画像データをモニタ画面に置き換え、図5(a)として示す。)そして、加工対象部w1…が前記図5(b)に示すような誤差(X軸線方向、Y軸線方向、θ方向)をもってモニタ画面18aにディスプレイされた時の撮像による画像解析で加工対象部w1…外縁の中央座標値C1’と、2コーナー座標値C2’、C2’とを演算処理し、前記中央座標値C1、2コーナー座標値C2、C2と、画像解析で得られた芯出し用の中央座標値C1’と、2コーナー座標値C2’、C2’から作業テーブル4のX軸線方向・Y軸線方向・θ方向の芯出しデータを演算処理する。
尚、芯出しデータの演算処理に際して、ティーチングデータの前記座標値及び加工対象部w1の比較座標値は、打抜き対象となる孔形状ごとにその設定を異にすること云うまでもないものである。
▲3▼前記芯出しデータがθテーブル部のθ制御動範囲(本実施の形態では30度)を超えた値である場合には、その芯出しデータ通りに加工対象部w1…を制御動させることができない。その時には、制御部9に連係する表示手段Dでエラー表示したり、ランプ表示、ブザー警報等でオペレータに伝達し、更にそれ以降の作動を停止する。
▲4▼一方、その芯出しデータがθテーブル部34のθ制御動範囲内である場合には、作業テーブル4を構成するYテーブル部14、Xテーブル部24、θテーブル部34が、その芯出しデータに基づいて各々X軸線方向、Y軸線方向、θ方向の所要な方向に制御動されて加工対象部w1…を芯出しする(図5(c))。
▲5▼最後に撮像部7の後退、ダイ5の上昇限への上昇、穿孔体13の下降が連続して制御されて、穿孔体13の形通りの形状の打ち抜き(トリミング)が行なわれる(図4の2点鎖線参照、図5の2点鎖線参照)。
また、前記▲3▼の際には、人為的に加工対象部w1…の向きを変えて、θテーブル部34のθ制御動範囲内の誤差をもってモニタ画面18aにディスプレイさせる。それによって▲2▼、▲4▼、▲5▼の工程を経て、打ち抜き(トリミング)加工が行なわれる。
【0035】
また、図示しないが、各加工対象部w1…を、穿孔体13、ダイ5と同軸に前進し待機している撮像部7とダイ5との間に人為的に移送させ、画像処理装置8のモニタ画面18aにディスプレイさせると自動的に前記▲2▼〜▲5▼の工程が実行される本実施の形態のものではなく、モニタ画面18aにディスプレイさせた後に、フットスイッチやタッチスイッチ等の操作部(図示せず)の操作によって、初めて前記▲2▼〜▲5▼の工程が実行される制御方式にするのも自由である。
【0036】
また、本実施の形態のように前記するθテーブル部34がθ用偏心カム34dを使用した制限された、ある範囲内にそのθ制御範囲が限定されているのではなく、例えばθテーブル部34を180度回動できる構造とした場合には、敢えて加工対象部w1をティーチングデータの向きに大略合わせてモニタ画面18aにディスプレイさせずとも、モニタ画面18aに加工対象部w1…を収めることで、ティーチングデータの座標値と得られた座標値から演算処理された芯出しデータをもって制御動させて穿孔体の横断面形状通りの打ち抜きを行なうことも可能である。
その場合には、作業性が大幅に向上する。
【0037】
尚、撮像部(CCDカメラ)7は、図示しないがダイ5、穿孔体13と同軸状に位置するように出入りする前後動可能な反射鏡(透過光を反射する)とは別に前記穿孔体13の昇降の邪魔にならない位置に固定的に設けられ、反射鏡で反射される前記ワークの加工対象部w1…の反射像を撮像するようにしても良いものである。
この場合には、反射鏡をダイ5、穿孔体13と同軸状に位置するように機台2の垂直部32に設けた出入り機構10で前後動可能に支持し、その反射鏡からの反射像を同機台2の垂直部32に固定的に設けた撮像部(CCDカメラ)7で受像する構成にしてある。
この実施の形態では、撮像部ではなく、軽量な反射鏡を前後動させるため、出入り機構10の駆動源(エアーシリンダ10a)が小出力のもので良くなる。
【0038】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したから、ティーチングデータの向きに大略合わせてモニタ画面にディスプレイされるようにワークの各加工対象部を撮像部の視野内に収める人為的なワークの移送作業を実行するだけで、真円以外の所定の異形孔(コ形孔、L形孔等)を正確に打ち抜くことができる非常に便利な穿孔装置を新規に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態の穿孔装置の斜視図。
【図2】図1の側面断面図で拡大し且つ一部切欠して示し、加工対象部を撮像部の視野内に人為的に移送した状態を示す。
【図3】作業テーブルを構成するθテーブル部、Xテーブル部、Yテーブル部の分解斜視図で一部切欠して示す。
【図4】図1の側面断面図で拡大し且つ一部切欠して示し、撮像部が後退し、ダイ上昇限まで上昇して、打抜く前の状態を示し、打抜き状態を2点鎖線として現す。
【図5】モニタ画面の正面図を示し、(a)は、画像処理装置の画像メモリに記憶されているティーチングデータをモニタ画面に表示した場合を示す。(b)は、加工対象物を撮像部の視野内に収め、その画像データを2値化した状態を示す。(c)は、得られた芯出しデータをもってワークを制御動して芯出しされた状態を示す。
【符号の説明】
A:穿孔装置 3:駆動機構
4:作業テーブル 14’:案内口
4’:制御動用の空間 13:穿孔体
5:ダイ 6:下方照明手段
7:撮像部 8:画像処理装置
9:制御部 5a:抜き孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a punching device for punching, and more particularly to a punching device that is useful when trimming a deformed hole such as a U-shape or an L-shape in a processing target portion of a printed circuit board formed on a base print.
[0002]
[Prior art]
As a perforating device (trimming device) for trimming a terminal of a printed circuit board formed on a base print such as a flexible film, a technique disclosed in Japanese Patent No. 2512685 is known. Yes.
This prior art includes a punching machine that can be controlled in the X-axis direction, a rectangular first trimming punch whose plane-view longitudinal direction is parallel to the X-axis direction, and the plan-view longitudinal direction in the Y-axis direction. A holding mechanism that holds a rectangular second trimming punch that is parallel to the plane and a workpiece that holds a rectangular shape in plan view is configured to be controllable in the Y-axis direction, and the workpiece is moved in the Y-axis direction by the holding mechanism. While controlling, the punching machine having the first and second trimming punches is controlled to move in the X-axis direction to image an arbitrary reference point of the workpiece, and from the reference point to the first and second trimming punches With a fixed offset, the holding mechanism is controlled in the Y-axis direction and the punching machine is controlled in the X-axis direction, and the L-shaped hole and the U-shaped hole are punched out using the first and second trimming punches. It has become the jar.
The first and second trimming punches are supported so that the rotation angle thereof can be adjusted in the circumferential direction, and the vertical holes constituting the L-shaped holes and the U-shaped holes are in the X axis direction, and the horizontal holes are in the Y axis direction. The L-shaped hole and the U-shaped hole that are inclined with respect to each other and are displaced in the θ direction with respect to the direction of the workpiece in a so-called plan view can be punched.
[0003]
However, when punching a deformed hole other than a perfect circle, such as an L-shaped hole or a U-shaped hole, which is displaced in the θ direction with respect to the direction of the workpiece in plan view as described above, it matches the displacement in the θ direction. As a result, it becomes necessary to rotate and adjust the first and second trimming punches in the circumferential direction, which makes the previous setup very troublesome.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and its technical problem is to artificially transfer a workpiece target portion between a punched body and a die so as to have a desired planar view shape other than a perfect circle. It is to make the hole punch through accurately.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The technical means taken to solve the above-mentioned objects are a drive mechanism that moves the punched body up and down, and an X-axis direction, a Y-axis direction, and a θ-direction control that are provided below the drive mechanism and attracts the workpiece releasably. A movable work table, and a die that can be moved up and down with the surface of the work table ascended to the upper limit with the space for the control movement secured in the guide opening opened in the work table. And a lower illumination means for irradiating the work from the guide port disposed below the work table and opened when the die is lowered, and before and after the work table and the drilling body are coaxially moved in and out of the die and the drilling body. A movable imaging unit, an image processing device that communicates with the imaging unit and stores a die hole as teaching data, and a control unit. Each time the image is moved to the monitor screen and displayed on the monitor screen, the image of the processing target is picked up by the image pickup unit, and the coordinate value for centering is analyzed from the image data. Then, the centering data is calculated based on the coordinate value for centering and the teaching data, and the control unit controls the work table for sucking the workpiece with the centering data and moves the imaging unit backward. The gist is to raise the die to the upper limit and to lower the perforated body with the drive mechanism.
Here, the imaging unit is a CCD camera.
The perforated body is formed in a shape conforming to the shape of the portion to be processed, such as a U-shape in plan view or an L-shape in plan view.
The teaching data is obtained by analyzing image data obtained by capturing an image of a die hole that matches the planar shape of the punched body in the imaging unit, and a coordinate value required for centering is obtained by an image processing apparatus. Stored in the image memory.
In addition, an upper illumination means is provided, and can be freely switched to the lower illumination means according to the nature of the workpiece.
[0006]
According to the above means, each processing target part of the workpiece is artificially transferred and positioned coaxially between the punched body and the die and positioned directly below the standby imaging unit, and the monitor screen of the image processing apparatus. Each time the image is displayed, the workpiece is picked up by the work table and the lower illumination from the lower illumination means is used to pick up an image of the processing target portion by the image pickup unit, and the image processing apparatus is made up of the transmission image. The coordinate value for centering is analyzed from the image data, and the coordinate value is compared with the coordinate value of the teaching data stored in advance in the image processing apparatus to calculate the centering data. Next, the work table that picks up the workpiece is controlled with its centering data (controlled to move in the X-axis direction, Y-axis direction, and θ direction), the imaging unit is retracted and the die is raised to the upper limit, and finally drilled. A hole having a predetermined plan view shape set by lowering the body is punched out.
Further, when using the upper illumination means, a reflected image is used instead of the transmitted image.
[0007]
The control unit operates the operation unit after the imaging to control the work table for attracting the workpiece based on the centering data, and the imaging unit is retracted, the die is raised to the upper limit, A control method for lowering the perforated body may also be used.
Here, the operation unit indicates an artificial operation means such as a foot switch or a touch switch.
In the case of this means, the work part to be picked up on the work table by the operation of the operation part after the work target part of the work is artificially transferred directly below the image pickup part and displayed on the monitor screen of the image processing apparatus. Imaging by the imaging unit, analysis of coordinate values for centering by binarized data, coordinate values of teaching data, calculation processing of centering data from the coordinate values for centering, work table based on the centering data The punching process is performed after the control movement, the retraction of the imaging unit, and the rise of the die to the upper limit.
[0008]
In both the first and second aspects, when the control movement range in the θ direction of the work table is limited to a predetermined angle, the control of the predetermined angle with respect to the coordinate value of the teaching data stored in the image processing apparatus is performed. It is possible to punch a hole in a predetermined plan view shape to be punched by artificially transferring the workpiece so that the work target portion of the workpiece is displayed on the monitor screen with the orientation roughly adjusted to be within the moving range it can.
In addition, when the coordinate value of the processing target portion is obtained with an error that is greater than the control movement range in the θ direction with respect to the coordinate value of the teaching data, it is controlled as an artificial transfer error immediately below the imaging portion of the processing target portion. The unit stops the subsequent operation, and further displays an error on the linked display unit or issues a warning with a lamp, buzzer, or the like.
[0009]
The imaging unit is fixedly provided at a position that does not interfere with the lifting and lowering of the perforated body separately from the die and the reflecting mirror that can move back and forth so as to be coaxial with the perforated body. It is also possible to capture a reflected image of the part to be processed of the workpiece that is reflected.
In this case, since it is lighter than the case where the imaging unit itself is moved back and forth, it is possible to use a small drive source for entering and exiting.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show an embodiment of a punching device of the present invention, more specifically, a trimming punching device (bordering device), and reference numeral A is the punching device.
[0011]
The perforating apparatus A includes a work table 1, a
[0012]
The work table 1 is a desk having a
[0013]
As shown in FIGS. 2 and 4, the
[0014]
Further, the work table 1 includes a work table 4 that can control and move a desired area portion in the X axis direction, the Y axis direction, and the θ direction centering on a portion facing the punched
[0015]
Further, in the
[0016]
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the surface of the work table 4 is positioned on the same surface as the
The work table 4 is accommodated in an
[0017]
The
[0018]
Further, as shown in FIG. 3, the
In the present embodiment, the control moving range in the θ direction of the
[0019]
The
[0020]
The
Further, the
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0022]
In addition, the
[0023]
The
[0024]
The
The
The
[0025]
As shown in FIG. 4, the
Reference numeral 25g is a guide post for moving the
[0026]
When the
[0027]
The
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 4, the
[0029]
Further, the
[0030]
As shown in FIG. 2, the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The operation of the drilling apparatus A having the above-described configuration will be described in sequence. First, the imaging unit (1) moves forward on the workpieces W1... (CCD camera) 7 is artificially transferred within the visual field of the teaching data in the field of view of the teaching data, and is displayed on the
(2) The work W is attracted to the work table 4, more specifically, the
Specifically, if the shape of the
In the calculation processing of the centering data, it is needless to say that the setting of the coordinate value of the teaching data and the comparative coordinate value of the processing target portion w1 are different for each hole shape to be punched.
(3) When the centering data is a value exceeding the θ control movement range (30 degrees in the present embodiment) of the θ table section, the machining target section w1 is controlled to move according to the centering data. I can't. At that time, an error is displayed on the display means D linked to the
(4) On the other hand, when the centering data is within the θ control movement range of the
(5) Finally, the backward movement of the
In the case of (3), the direction of the processing target portion w1... Is artificially changed and displayed on the
[0035]
Moreover, although not shown in figure, each process object part w1 ... is made to move artificially between the imaging |
[0036]
Further, the θ control section is not limited to a certain range in which the
In that case, workability is greatly improved.
[0037]
Note that the imaging unit (CCD camera) 7 is not shown in the drawing, but apart from the reflector 5 (reflecting the transmitted light) that can move back and forth so as to be coaxial with the
In this case, the reflecting mirror is supported so as to be movable back and forth by the entrance /
In this embodiment, since the light reflecting mirror is moved back and forth rather than the imaging unit, the drive source (
[0038]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, an artificial work transfer operation is performed to place each processing target part of the work within the field of view of the imaging part so that it is displayed on the monitor screen in accordance with the direction of teaching data. Thus, it is possible to newly provide a very convenient drilling device that can accurately punch out predetermined irregular holes (co-shaped holes, L-shaped holes, etc.) other than a perfect circle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a punching device of an embodiment.
2 is an enlarged and partially cutaway view in a side sectional view of FIG. 1, and shows a state in which a processing target portion has been artificially transferred into the field of view of an imaging portion.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a θ table portion, an X table portion, and a Y table portion constituting the work table, partially cut away.
4 is an enlarged and partially cutaway view in the side cross-sectional view of FIG. 1, showing the state before the image pickup unit retreats and rises to the upper limit of the die and is punched, and the punching state is indicated by a two-dot chain line. Appear.
5A is a front view of a monitor screen, and FIG. 5A shows a case where teaching data stored in an image memory of the image processing apparatus is displayed on the monitor screen. (B) shows the state which put the process target object in the visual field of an imaging part, and binarized the image data. (C) shows a state in which the workpiece is controlled and moved with the obtained centering data.
[Explanation of symbols]
A: punching device 3: drive mechanism 4: work table 14 ': guide port 4': space for control movement 13: punching body 5: die 6: downward illumination means 7: imaging unit 8: image processing device 9: control
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