JPH04311087A - プリント基板の穴明け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板の穴明け
方法に係り、特に、プリント基板上に設けた基準マーク
に位置合わせして該プリント基板に穴明けを行う方法に
関する。

【０００２】プリント基板には、電子部品の実装に用い
たりするスルーホールとは別に加工や組立のガイドに用
いる穴が設けられる。このガイド用にする穴の穴明けは
、その位置を示す上記基準マークに精度良く位置合わせ
して行う必要がある。

【０００３】

【従来の技術】上記穴明けのためにプリント基板上に設
ける基準マークは、図５の平面図にＡで示される。同図
において、基準マークＡは他のパターンと一緒に印刷さ
れて例えば直径　０．５ｍｍφの円形をなしており、そ
の周囲には同心円の外周リングＢが配置されている。外
周リングＢの内径は明ける穴の径により異なり凡そ　２
．５〜４ｍｍφ程度である。一枚のプリント基板には数
個〜十数個の基準マークＡが設けられる。

【０００４】所望する穴の従来の穴明けは、ドリルを装
着するシリンダの移動量制御可能なＸＹ動によりドリル
を任意座標に位置させることができる穴明け装置を用い
て、次のように行っている。

【０００５】■　　プリント基板を穴明け装置に固定す
る。■　　明ける穴の大きさより細いドリルを用い、上
記ＸＹ動によりドリルをプリント基板の設計に基づき装
置上に基準マークＡ位置として算出した算出穴明け位置
座標に位置させて、小穴を明ける。この穴明けは複数の
基準マークＡに対して個々に行う。装置に対するプリン
ト基板固定の位置ずれやプリント基板に対する基準マー
クＡの印刷ずれなどにより、プリント基板上では上記小
穴の位置が基準マークＡの位置に合致しないことが多い
。

【０００６】■　　プリント基板を装置に固定したまま
の状態で、作業者が測微鏡を用い外周リングＢを基準に
して各小穴の基準マークＡに対するＸ方向及びＹ方向の
位置ずれを測定し、その平均値を補正値として求める。

【０００７】■　　明ける穴の大きさに合わせたドリル
を用い、上記ＸＹ動により上記算出穴明け位置座標から
上記補正値で補正した補正穴明け位置座標にドリルを位
置させて所定の大きさの穴を明ける。この穴明けは複数
の基準マークＡに対して個々に行う。

【０００８】この方法によれば、上記補正穴明け位置座
標が基準マークＡの位置に極めて近く一致するので、穴
明けは基準マークＡに位置合わせして行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の穴明け方法は、次のような問題がある。■　　
２度に渡る穴明けと作業者による上記位置ずれ測定とを
行うため、所要時間が極めて大きくなる。これはプリン
ト基板をコスト高にさせる。

【００１０】■　　上記位置ずれ測定において作業者の
個人差によるばらつきが生じて上記補正値が不正確とな
り、基準マークＡに対する位置合わせが不確実である。 ■　　上記補正値が上記平均値であるため、個々の基準
マークＡに対する個別の位置合わせができない。

【００１１】そこで本発明は、プリント基板上に設けた
基準マークに位置合わせして該プリント基板に穴明けを
行うプリント基板の穴明け方法に関し、従来２度必要で
あった個々の基準マーク位置に対する穴明けが１度で済
み、然も、基準マークに対する位置合わせが個別に精度
良くできるようにすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるプリント基板の穴明け方法は、プリン
ト基板を固定し、ドリルを装着したシリンダの移動量制
御可能なＸＹ動により該ドリルを任意座標に位置させて
、該ドリルにより該プリント基板に穴明けを行う穴明け
装置を用い、該装置に固定したプリント基板の表面を局
部的に撮像するカメラを該シリンダに取り付け、前記基
準マーク近傍の適宜な座標に位置させた該カメラの撮像
により、該プリント基板の設計に基づき該装置上に該基
準マーク位置として算出した算出穴明け位置座標に対す
る実際の該基準マーク位置の位置ずれを検出し、穴明け
は、前記ＸＹ動により前記ドリルを該算出穴明け位置座
標から該位置ずれを補正した補正穴明け位置座標に位置
させて行うことを特徴としている。

【００１３】

【作用】上記位置ずれは、前述した装置に対するプリン
ト基板固定の位置ずれやプリント基板に対する基準マー
クの印刷ずれなどにより生ずるものであり、従来は先に
述べた小穴を用いて検出していた。

【００１４】これに対して本発明の方法においては、上
記小穴を明けることなく上記カメラがその位置ずれを検
出している。即ち、上記カメラは、上記ＸＹ動によりシ
リンダと共に移動するので、上記適宜な座標に位置した
撮像において、基準マークのパターン認識から実際の基
準マーク位置を認識できると共に、ＸＹ動の移動量の計
算上から上記算出穴明け位置座標を認識できるので、上
記小穴を必要としないで上記位置ずれの検出が可能であ
る。そして、この位置ずれ検出は個々の基準マークに対
して個別に行い得るものであり、然も、作業者による個
人差がなく正確である。

【００１５】従って、本発明の方法によれば、従来２度
必要であった個々の基準マーク位置に対する穴明けが１
度で済み、然も、基準マークに対する位置合わせが個別
に精度良くできるようになる。

【００１６】

【実施例】以下本発明によるプリント基板の穴明け方法
の実施例について図１〜図４を用いて説明する。図１は
実施例を説明するための要部側面図（ａ），（ｂ）　と
フローチャート（ｃ）　、図２は実施例における位置ず
れ検出を説明するためのカメラ画像図（ａ），（ｂ）　
、図３は他の実施例を説明するための要部側面図、図４
は実施例を行う穴明け装置システムの全体図（ａ）　と
要部構成図（ｂ）　、である。

【００１７】図１において、実施例による穴明けは、プ
リント基板Ｐを固定し、ドリル２を装着したシリンダ１
の移動量制御可能なＸＹ動によりドリル２を任意座標に
位置させ、ドリル２によりプリント基板Ｐに穴明けを行
う穴明け装置を用い、装置に固定したプリント基板Ｐの
表面を局部的に撮像するカメラ３をシリンダ１の横に取
り付け、図１（ｃ）　のフローに従い以下のように操作
して行う。上記ＸＹ動の面上におけるドリル２とカメラ
３の中心軸相互間の間隔ａは固定であり、カメラ３は撮
像範囲が例えば３ｍｍ角程度であって上記ＸＹ動により
任意座標に位置することができる。

【００１８】■　　明ける穴の大きさにドリル２を合わ
せておき、基準マークＡが設けられているプリント基板
Ｐを装置に固定する。基準マークＡの位置は、従来方法
の小穴の説明で述べたように、装置に対するプリント基
板Ｐ固定の位置ずれやプリント基板Ｐに対する基準マー
クＡの印刷ずれなどにより、装置上の算出穴明け位置座
標４に合致しないことが多い。算出穴明け位置座標４は
、プリント基板Ｐの設計に基づき装置上に基準マークＡ
の位置として算出した座標である。ここで、算出穴明け
位置座標４に対する実際の基準マークＡ位置（基準マー
クＡの中心位置）の位置ずれをｄとする。

【００１９】■　　図１（ａ）　のように、カメラ３を
基準マークＡ近傍の後述する適宜な座標６に位置させる
。■　　カメラ３の撮像により、位置ずれｄを後述のよ
うに検出する。

【００２０】■　　図１（ｂ）　のように、ドリル２を
算出穴明け位置座標４から位置ずれｄを補正した補正穴
明け位置座標５に位置させる。この補正は、補正穴明け
座標５を基準マークＡ位置に合致させる。

【００２１】■　　ドリル２によりプリント基板Ｐに穴
をあける。なお、図１（ａ），（ｂ）　は先に述べた外
周リングＢの図示を省略してある。二つ目以降の基準マ
ークＡに対しては、順次上記■〜■を繰り返す。

【００２２】ところで、カメラ３を基準マークＡ近傍の
適宜な座標６に位置させる上記■の操作には、例えば次
のような手順がある。イ）先ずドリル２を算出穴明け座
標４に位置させてから上記間隔ａだけ移動してカメラ３
を算出穴明け位置座標４に位置させる。この手順は、適
宜な座標６を算出穴明け位置座標４に合わせたものであ
り、ドリル２を個々の算出穴明け座標４に位置させるプ
ログラムが予め用意されている場合に好都合である。

【００２３】ロ）最初の基準マークＡに対して上記イ）
と同様にし、二つ目以降の基準マークＡに対しては、一
つ前の穴明けでそこの補正穴明け位置座標５に位置して
いるドリル２を、そこの算出穴明け位置座標４から今度
の算出穴明け位置座標４までの移動分だけ移動させて、
そこから更に上記間隔ａだけ移動してカメラ３を今度の
基準マークＡ近傍に位置させる。この手順は、二つ目以
降に対して、一つ前の穴明けの位置ずれｄ分だけ算出穴
明け位置座標４からずれた座標を適宜な座標６としたも
のであり、複数の算出穴明け座標４に対して順次にその
区間分だけドリル２を移動させるプログラムが予め用意
されている場合に好都合である。

【００２４】ハ）上記イ）のような過程を踏むことなく
カメラ３を最初から算出穴明け位置座標４に位置させる
。この手順は、適宜な座標６を算出穴明け位置座標４に
合わせたものであり、プログラムを自由に組むことがで
きる場合に適している。

【００２５】上記手順の何れの場合も、上記■における
カメラ３の撮像では、カメラ画像が図２の（ａ）　また
は（ｂ）　のようになり、基準マークＡのパターン認識
から実際の基準マークＡ位置を認識できると共に、ＸＹ
動の移動量の計算上から算出穴明け位置座標４を認識で
きるので、所望する位置ずれｄの検出が可能であり、然
も、作業者による個人差がなく正確である。位置ずれｄ
の検出は、上記■で述べた補正にＸＹ動を用いるためＸ
成分とＹ成分に分けて行う。図２（ａ）　は上記イ）　
、ロ）　の一つ目、ハ）　の場合の１例であり、図２（
ｂ）　はロ）　の二つ目以降の場合の１例である。なお
、図を見やすくするために先に述べた外周リングＢは図
示を省略してある。

【００２６】従って、この実施例によれば、従来２度必
要であった個々の基準マークＡ位置に対する穴明けが１
度で済み、然も、基準マークＡに対する位置合わせが個
別に精度良くできるようになる。

【００２７】そして、発明者の確認によれば、８個の基
準マークＡに対して穴明けを行う場合の所要時間は従来
約６０分であったのが約８分に短縮されて１／７　〜１
／８　となり、また、穴明けの基準マークＡに対する位
置合わせ精度は２５μｍ　以内であった。

【００２８】次に他の実施例を説明するための図３にお
いて、この実施例は、先の実施例で１個であったカメラ
３を２個にしたものであり、追加のカメラ３はシリンダ
１を挟んで先のカメラ３と反対側に取り付けてある。こ
の二つのカメラ３の使い方は、何れか一方のカメラ３を
選択して先の実施例と同じである。

【００２９】即ち、図示省略したプリント基板Ｐが大き
くて、複数の基準マークＡ位置にドリル２を位置させる
ＸＹ動の移動範囲の周辺余裕が少なくなった場合に、先
の従来例では、ドリル２から間隔ａを隔てたカメラ３が
位置ずれｄ検出の位置に到達できなくなるという問題が
生ずる。本実施例は、そのような際に他方のカメラ３に
切り替えることにより上記問題が解消されて、すべての
基準マークＡに対して位置ずれｄの検出が可能となって
いる。

【００３０】図４に示す穴明け装置システムは、上述し
た実施例を行うために構成されたものの１例である。そ
の全体図である図４（ａ）　において、１１は上述した
穴明け装置、１２は穴明け装置１１を動かす紙テープデ
ータを読み取る紙テープリーダ、１３はシステムの主制
御部となるパソコン、１４はパソコン１３用のＣＲＴ、
１５はパソコン１３用のキーボード、１６はカメラ３の
撮像信号を画像処理する画像認識装置、１７は紙テープ
データをパソコン１３に送信しパソコン１３で作成した
データを紙テープに出力するテープリーダパンチャ、１
８はカメラ３が撮像した画像を表示するＴＶモニタ、１
９は基準マークＡの位置ずれｄをデータとして印刷する
プリンタ、２０及び２１はカメラ３の撮像のための光源
及び照明、である。

【００３１】そして図４（ｂ）　の要部構成図は、それ
らの主たる接続関係を示している。このような構成にす
ることにより、実施例で述べた穴明けは、穴明け装置１
１及びバソコン１３その他を所定のスタンバイ状態にし
、紙テープリーダ１２に所定の紙テープを読み込ますこ
とにより、自動的に実行することができる。

【００３２】なお、上述した穴明け方法により明ける穴
は、基準マークに位置合わせするものであるならば、先
に述べたガイド用の穴に限定されない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
リント基板上に設けた基準マークに位置合わせして該プ
リント基板に穴明けを行うプリント基板の穴明け方法に
関し、従来２度必要であった個々の基準マーク位置に対
する穴明けが１度で済み、然も、基準マークに対する位
置合わせが個別に精度良くできるようになり、所要時間
の短縮と穴位置精度の向上を可能にさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　実施例を説明するための要部側面図とフロ
ーチャート

【図２】　　実施例における位置ずれ検出を説明するた
めのカメラ画像図

【図３】　　他の実施例を説明するための要部側面図

【
図４】　　実施例を行う穴明け装置システムの全体図と
要部構成図

【図５】　　基準マークの平面図

【符号の説明】

１　　シリンダ ２　　ドリル ３　　カメラ ４　　算出穴明け位置座標 ５　　補正穴明け位置座標 ６　　基準マーク近傍の適宜な座標 Ａ　　基準マーク Ｂ　　外周リング Ｐ　　プリント基板 ａ　　ドリルとカメラの中心軸相互間の間隔ｄ　　算出
穴明け位置座標に対する実際の基準マーク位置の位置ず
れ １１　　穴明け装置 １２　　紙テープリーダ １３　　パソコン １４　　ＣＲＴ（パソコン用） １５　　キーボード（パソコン用） １６　　画像認識装置 １７　　テープリーダパンチャ １８　　ＴＶモニタ １９　　プリンタ ２０　　光源 ２１　　照明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プリント基板（Ｐ）　上に設けた基準
   マーク（Ａ）　に位置合わせして該プリント基板（Ｐ）
   　に穴明けを行うに際して、プリント基板（Ｐ）　を固
   定し、ドリル（２）　を装着したシリンダ（１）　の移
   動量制御可能なＸＹ動により該ドリル（２）　を任意座
   標に位置させて、該ドリル（２）　により該プリント基
   板（Ｐ）　に穴明けを行う穴明け装置を用い、該装置に
   固定したプリント基板（Ｐ）　の表面を局部的に撮像す
   るカメラ（３）　を該シリンダ（１）　に取り付け、前
   記基準マーク（Ａ）　近傍の適宜な座標（６）　に位置
   させた該カメラ（３）　の撮像により、該プリント基板
   （Ｐ）　の設計に基づき該装置上に該基準マーク（Ａ）
   　位置として算出した算出穴明け位置座標（４）　に対
   する実際の該基準マーク（Ａ）　位置の位置ずれ（ｄ）
   　を検出し、穴明けは、前記ＸＹ動により前記ドリル（
   ２）　を該算出穴明け位置座標（４）　から該位置ずれ
   （ｄ）　を補正した補正穴明け位置座標（５）　に位置
   させて行うことを特徴とするプリント基板の穴明け方法
   。