JPH09285906A - Camera type reference hole drilling machine correcting method and camera type reference hole drilling machine - Google Patents

Camera type reference hole drilling machine correcting method and camera type reference hole drilling machine

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Publication number
JPH09285906A
JPH09285906A JP9787696A JP9787696A JPH09285906A JP H09285906 A JPH09285906 A JP H09285906A JP 9787696 A JP9787696 A JP 9787696A JP 9787696 A JP9787696 A JP 9787696A JP H09285906 A JPH09285906 A JP H09285906A
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JP
Japan
Prior art keywords
calibration
camera
hole
spindle
drilling machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP9787696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Matsuura
靖 松浦
Toshio Odagiri
利夫 小田切
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Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09285906A publication Critical patent/JPH09285906A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0044Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching

Landscapes

  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately correct a relationship between a camera position coordination system and a spindle position coordination system without placing any burdens on an operator. SOLUTION: An operator sets first to nth calibration positions within the visual field of a CCD camera (S1). A printed circuit board is mounted on a machining base (S2). Initialization is made to calibration position number (i)=1 (S3). The image of the printed circuit board is picked up, and the printed circuit board is carried such that a first reference mark portion (i) comes to the position (i) within the visual field (S4). A spindle is positioned by using the position (i) as a correction hole center instruction position and a calibration hole is drilled (S5). The center position of the drilled calibration hole (i) is measured, and a difference between this hole and the calibration hole center instruction position is calculated (S6). This operation is repeated until the position number (i) reaches the set number (n) of a calibration position (S7 and S8). Based on the difference, the coordinate conversion factor for converting a CCD camera position coordination system into the position of a spindle position coordination system (R, θ) is set (S9). Thus, an operation is automated, and a time for calibration is shortened without placing any burdens on the operator. Calibrating accuracy is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ式基準穴明
機の較正方法およびカメラ式基準穴明機に関し、さらに
詳しくは、操作者の手間をかけずに、且つ、高精度に、
カメラの位置座標系とスピンドルの位置座標系の関係を
較正できるように改良したカメラ式基準穴明機の較正方
法およびカメラ式基準穴明機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for calibrating a camera-type reference hole drilling machine and a camera-type reference hole drilling machine, and more specifically, with high precision and without operator's effort.
The present invention relates to a calibration method for a camera-type reference drilling machine and an improved camera-type reference drilling machine that are capable of calibrating the relationship between the camera position coordinate system and the spindle position coordinate system.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来のカメラ式基準穴明機の一
例を示す構成図である。この種のカメラ式基準穴明機の
基本構成は、例えば特開平6−246520号公報に開
示されている。このカメラ式基準穴明機500におい
て、CCDカメラ1は、加工台3に載置された基板K’
の表面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。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional camera type reference drilling machine. The basic structure of this type of camera-type reference drilling machine is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-246520. In this camera-type reference drilling machine 500, the CCD camera 1 has a substrate K ′ mounted on the processing table 3.
It is installed above the processing table 3 so that the surface of the can be imaged. A ring-shaped light source 14 is installed around the CCD camera 1. Below the processing table 3,
Drill 5 and spindle 4 for rotating the drill 5
An arm 7 that supports the spindle 4, a θ-axis servomotor 8 that rotates the arm 7, a support 9 that supports the θ-axis servomotor 8, and a Z-axis servo that moves the support 9 up and down. A motor 10, a support 11 that supports the Z-axis servo motor 10, an R-axis servo motor 12 that horizontally moves the support 11, and a support that supports the R-axis servo motor 12 and fixes it to the processing table 3. And 13 are installed. A ring-shaped light source 6 is provided around the drill 5.

【0003】また、カメラ式基準穴明機500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とを具備している。さ
らに、前記2値画像を解析して前記基板K’に明けられ
た較正用穴の中心位置(Xih,Yih)を計測する演
算制御器59と、前記CCDカメラ1の位置座標系での
較正用穴中心指令位置(Xi,Yi)を記憶するメモリ
21と、較正用穴中心指令位置(Xi,Yi)と明けら
れた較正用穴の中心位置(Xih,Yih)の誤差(Δ
Xih,ΔYih)を演算する誤差演算器20と、前記
誤差(ΔXih,ΔYih)を記憶するメモリ22と、
CCDカメラ1の位置座標系の位置をスピンドル4の位
置座標系の位置(R,θ)に変換して前記R軸サーボモ
ータ12およびθ軸サーボモータ8に与えるための座標
変換係数を前記誤差(ΔXih,ΔYih)に基づいて
較正する座標変換器23とを具備している。
Further, the camera type reference drilling machine 500 includes an A / D converter 15 for converting an analog image captured by the CCD camera 1 into a digital image, and a binary image for converting the digital image into a binary image. It comprises a converter 16 and a binary image memory 17 for storing the binary image. Further, an arithmetic controller 59 for measuring the center position (Xih, Yih) of the calibration hole opened in the substrate K ′ by analyzing the binary image, and for calibration in the position coordinate system of the CCD camera 1 The memory 21 that stores the hole center command position (Xi, Yi) and the error (Δ between the calibration hole center command position (Xi, Yi) and the opened center position (Xih, Yih) of the calibration hole.
An error calculator 20 for calculating Xih, ΔYih), a memory 22 for storing the error (ΔXih, ΔYih),
The coordinate conversion coefficient for converting the position of the position coordinate system of the CCD camera 1 into the position (R, θ) of the position coordinate system of the spindle 4 and giving it to the R-axis servomotor 12 and the θ-axis servomotor 8 is the error ( The coordinate converter 23 calibrates based on ΔXih, ΔYih).

【0004】図8は、上記のカメラ式基準穴明機500
による較正処理を示すフロー図である。ステップU1で
は、操作者は、基板K’を用意し、6mm×8mm以上
の大きさの余白部分を探す。ステップU2では、加工台
3に基板K’を載置する。ステップU3では、較正位置
番号i=1に初期化する。
FIG. 8 shows the above-mentioned camera type reference drilling machine 500.
FIG. 6 is a flowchart showing a calibration process according to FIG. In step U1, the operator prepares the substrate K ′ and searches for a blank portion having a size of 6 mm × 8 mm or more. In step U2, the substrate K'is placed on the processing table 3. In step U3, the calibration position number i = 1 is initialized.

【0005】ステップU4では、CCDカメラ1の視野
中に規定された9箇所の較正用穴規定位置のi番目を較
正用穴中心指令位置(Xi,Yi)としてスピンドル4
を位置付けし、較正用穴を明ける。例えば、図9に示す
ように、CCDカメラ1の視野中には、較正用穴規定位
置P’1,P’2,…,P’9が規定されている。前記
視野内に相当する基板K’の表面領域は、例えば縦方向
の長さSyが6mmであり、横方向の長さSxが例えば
8mmである。較正用穴規定位置P’1,P’2,…,
P’9の横方向の間隔に相当する基板K’上の間隔L’
xは例えば2mmであり、縦方向の間隔に相当する基板
K’上の間隔Lyは例えば2mmである。一点鎖線は、
較正用穴規定位置P’1,P’2,…,P’9を中心と
する穴径φ=1mmの較正用穴を仮想的に示したもので
ある。i=1では、図10の(a)に示すように、較正
用穴規定位置P’1にスピンドル4を位置付けして穴径
φ=2mmの較正用穴H’1を明けるが、誤差があるの
で、仮想的較正用穴C’1からは、ずれてしまう。
At step U4, the spindle 4 is set as the calibration hole center command position (Xi, Yi), which is the i-th position of the nine calibration hole defining positions defined in the field of view of the CCD camera 1.
Position and drill the calibration hole. For example, as shown in FIG. 9, calibration hole defining positions P′1, P′2, ..., P′9 are defined in the visual field of the CCD camera 1. The surface area of the substrate K'corresponding to the visual field has, for example, a vertical length Sy of 6 mm and a horizontal length Sx of 8 mm. Calibration hole prescribed positions P'1, P'2, ...,
An interval L'on the substrate K'corresponding to the lateral interval of P'9.
x is, for example, 2 mm, and the distance Ly on the substrate K ′ corresponding to the vertical distance is, for example, 2 mm. The dash-dotted line is
It is a virtual view of a calibration hole having a hole diameter φ = 1 mm centered on the calibration hole defining positions P′1, P′2, ..., P′9. When i = 1, as shown in FIG. 10A, the spindle 4 is positioned at the calibration hole defining position P′1 to open the calibration hole H′1 having a hole diameter φ = 2 mm, but there is an error. Therefore, it is displaced from the virtual calibration hole C′1.

【0006】図8に戻り、ステップU5では、誤差演算
器20は、明けられた第iの較正用穴H’iの中心位置
(Xih,Yih)を計測し、較正用穴中心指令位置
(Xi,Yi)との誤差(ΔXih,ΔYih)を演算
する。
Returning to FIG. 8, in step U5, the error calculator 20 measures the center position (Xih, Yih) of the opened i-th calibration hole H'i, and the calibration hole center command position (Xi). , Yi), the error (ΔXih, ΔYih) is calculated.

【0007】ステップU6では、較正位置番号i=9と
なったか否かを判定する。較正位置番号i=9となった
らステップU8に進み、そうでなければステップU7に
進む。
In step U6, it is determined whether or not the calibration position number i = 9. If the calibration position number i = 9, the process proceeds to step U8, and if not, the process proceeds to step U7.

【0008】ステップU7では、較正位置番号iを1だ
けインクリメントする。そして、前記ステップU4に戻
る。上記ステップU4に戻った場合には、例えば、図1
0の(b)〜(i)に示すように、上記ステップU4で
較正用穴H’2,…,H’9が明けられる。
In step U7, the calibration position number i is incremented by 1. Then, the process returns to step U4. When returning to step U4, for example, as shown in FIG.
As shown in (b) to (i) of 0, calibration holes H′2, ..., H′9 are opened in step U4.

【0009】ステップU8では、前記誤差(ΔXih,
ΔYih)に基づいて、座標変換器23の座標変換係数
を較正する。
In step U8, the error (ΔXih,
The coordinate conversion coefficient of the coordinate converter 23 is calibrated based on ΔYih).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のカメラ式基
準穴明機500では、次の問題点がある。 (1)較正用穴H’1〜H’9を明けるために、操作者
が基板K’の余白部分を探さなければならず、手間が掛
かり、例えば10分間程度もの作業時間を要する。 (2)縦6mm×横8mm程度の比較的小さな基板領域
内に、9個の較正用穴H’1〜H’9を明けるが、隣り
合う較正用穴が一部でも重なってはいけないので、穴径
の上限が1mm程度に制限されてしまう。これにより、
バリなどの影響が相対的に大きくなる。また、CCDカ
メラ1の視野内に全ての較正用穴H’1〜H’9が収ま
るように穴明けしなければならないので、CCDカメラ
1のレンズの光学収差が大きい視野隅領域まで使用しな
ければならない。この結果、較正用穴H’1〜H’9の
中心位置(Xih,Yih)の計測誤差などが大きくな
り、較正精度が悪化してしまう。
The conventional camera-type reference drilling machine 500 has the following problems. (1) In order to open the calibration holes H′1 to H′9, the operator has to search for a blank portion of the substrate K ′, which is troublesome and requires a working time of, for example, about 10 minutes. (2) Nine calibration holes H′1 to H′9 are opened in a relatively small substrate area of about 6 mm long × 8 mm wide, but adjacent calibration holes must not partially overlap. The upper limit of the hole diameter is limited to about 1 mm. This allows
The influence of burrs etc. becomes relatively large. Further, since it is necessary to make holes so that all the calibration holes H'1 to H'9 are included in the field of view of the CCD camera 1, it is necessary to use even a field corner area where the optical aberration of the lens of the CCD camera 1 is large. I have to. As a result, the measurement error of the center positions (Xih, Yih) of the calibration holes H′1 to H′9 becomes large, and the calibration accuracy deteriorates.

【0011】そこで、本発明の目的は、操作者の手間を
かけずに、且つ、高精度に、カメラの位置座標系とスピ
ンドルの位置座標系の関係を較正できるように改良した
カメラ式基準穴明機の較正方法およびカメラ式基準穴明
機を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to improve a camera type reference hole so that the relationship between the position coordinate system of the camera and the position coordinate system of the spindle can be calibrated with high precision and without the operator's trouble. (EN) Provided is a method of calibrating a lighting machine and a camera-type reference drilling machine.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、カメラ(1)の視野中の較正位置(P1〜P9)に
基板(K)の第iの基準マーク部分(M1〜M9)を位
置付けすると共にスピンドル(4)を位置付けし、第i
の較正用穴(H1〜H9)を明け、その明けられた較正
用穴(H1〜H9)の中心位置を計測することを、i=
1〜n[≧2]について繰り返し、得られたn個の中心
位置に基づいてカメラ(1)の位置座標系とスピンドル
(4)の位置座標系の関係を較正することを特徴とする
カメラ式基準穴明機の較正方法を提供する。上記第1の
観点のカメラ式基準穴明機の較正方法では、カメラ
(1)の視野中の較正位置(P1〜P9)に基板(K)
の第iの基準マーク部分(M1〜M9)を位置付けし、
当該基準マーク部分の位置に第iの較正用穴(H1〜H
9)を明ける較正処理なので、次の作用を奏する。 (1)基準マーク部分(M1〜M9)をサーチして当該
位置に較正用穴(H1〜H9)を明けるのは、通常の穴
明け作業と同様の処理であるので、技術的に容易であ
り、一連の較正処理を自動化するのに好都合である。こ
のため、基板の余白部分を探す必要がなく、操作者の負
担を軽減できる。 (2)較正用穴(H1〜H9)の穴明け領域がカメラ
(1)の視野中の狭い領域に制限されることがなくな
り、従来よりも大きい穴径にできるようになる。このた
め、バリなどの穴明け欠陥の影響を軽減できるようにな
る。この結果、較正精度を向上できる。また、カメラ
(1)のレンズの光学収差が比較的小さい視野中央付近
の領域に全ての較正用穴(H1〜H9)が収まるように
もできるから、この点でも、較正精度を向上できる。
SUMMARY OF THE INVENTION In a first aspect, the present invention relates to an i-th fiducial mark portion (M1-M9) of a substrate (K) at a calibration position (P1-P9) in the field of view of a camera (1). ) And the spindle (4).
Of the calibration holes (H1 to H9), and measuring the center position of the drilled calibration holes (H1 to H9) is performed by i =
Repeated for 1 to n [≧ 2], and calibrating the relationship between the position coordinate system of the camera (1) and the position coordinate system of the spindle (4) based on the obtained n center positions. A method for calibrating a reference drilling machine is provided. In the calibration method for the camera-type reference drilling machine according to the first aspect, the substrate (K) is placed at the calibration positions (P1 to P9) in the visual field of the camera (1).
Position the i-th fiducial mark portion (M1 to M9) of
At the position of the reference mark portion, the i-th calibration hole (H1 to H
Since it is the calibration process that reveals 9), it has the following effects. (1) Searching the reference mark portions (M1 to M9) and drilling the calibration holes (H1 to H9) at the positions is the same process as the normal drilling work, and is technically easy. , Convenient for automating a series of calibration processes. Therefore, it is not necessary to search for a blank portion of the substrate, and the burden on the operator can be reduced. (2) The drilling area of the calibration holes (H1 to H9) is not restricted to a narrow area in the field of view of the camera (1), and the hole diameter can be made larger than that of the conventional one. For this reason, it becomes possible to reduce the influence of a puncture defect such as burr. As a result, the calibration accuracy can be improved. Further, since all the calibration holes (H1 to H9) can be accommodated in the region near the center of the visual field where the optical aberration of the lens of the camera (1) is relatively small, the calibration accuracy can be improved in this respect as well.

【0013】第2の観点では、本発明は、基板(K)に
設けられた基準マーク(M)の位置をカメラ(1)で捕
らえて、その基準マーク(M)の中心位置にスピンドル
(4)を位置付けし、基準穴を明けるカメラ式基準穴明
機(100)において、i=1〜n[≧2]とすると
き、カメラ(1)の視野中の較正位置(P1〜P9)に
基板(K)の第iの基準マーク部分(M1〜M9)を位
置付けする基板位置付け手段(19)と、スピンドル
(4)を前記較正位置(P1〜P9)に位置付けし、第
iの較正用穴(H1〜H9)を明けるスピンドル制御手
段(19,23)と、明けられた第iの較正用穴(H1
〜H9)の中心位置を計測する中心位置計測手段(1
9)と、n個の中心位置に基づいてカメラ(1)の位置
座標系とスピンドル(4)の位置座標系の関係を較正す
る較正手段(20,23)とを具備したことを特徴とす
るカメラ式基準穴明機(100)を提供する。上記第2
の観点のカメラ式基準穴明機(100)によれば、上記
第1の観点のカメラ式基準穴明機の較正方法を好適に実
施できる。
According to a second aspect of the present invention, in the present invention, the position of the reference mark (M) provided on the substrate (K) is captured by the camera (1), and the spindle (4) is placed at the center position of the reference mark (M). ) Is positioned and a reference hole is drilled in the camera type reference hole drilling machine (100), when i = 1 to n [≧ 2], the substrate is placed at the calibration position (P1 to P9) in the visual field of the camera (1). The substrate positioning means (19) for positioning the i-th reference mark portion (M1 to M9) of (K) and the spindle (4) are positioned at the calibration positions (P1 to P9), and the i-th calibration hole ( H1 to H9) to open the spindle control means (19, 23) and the opened i-th calibration hole (H1).
~ H9) center position measuring means for measuring the center position (1)
9) and calibration means (20, 23) for calibrating the relationship between the position coordinate system of the camera (1) and the position coordinate system of the spindle (4) based on the n center positions. A camera-based reference drilling machine (100) is provided. The second
According to the camera type reference drilling machine (100) of the above aspect, the calibration method of the camera type reference drilling machine of the first aspect can be suitably implemented.

【0014】第3の観点では、本発明は、基板(K)に
設けられた基準マーク(M)の位置をカメラ(1)で捕
らえて、その基準マーク(1)の中心位置にスピンドル
(4)を位置付けし、基準穴を明けるカメラ式基準穴明
機(100)において、カメラ(1)の視野中に第1〜
第n[≧2]の較正位置(P1〜P9)を設定する較正
位置設定手段(18)と、基板(K)の第i[1≦i≦
n]の基準マーク部分(M1〜M9)を前記第iの較正
位置(P1〜P9)に位置付けする基板位置付け手段
(19)と、スピンドル(4)を前記第iの較正位置
(P1〜P9)に位置付けし、第iの較正用穴(H1〜
H9)を明けるスピンドル制御手段(19,23)と、
明けられた第iの較正用穴の中心位置を計測する中心位
置計測手段(19)と、n個の中心位置に基づいてカメ
ラ(1)の位置座標系とスピンドル(4)の位置座標系
の関係を較正する較正手段(20,23)とを具備した
ことを特徴とするカメラ式基準穴明機(100)を提供
する。上記第3の観点のカメラ式基準穴明機(100)
では、較正位置設定手段(18)により、基板(K)の
第iの基準マーク部分(M1〜M9)と対応付けする第
1〜第n[≧2]の較正位置(P1〜P9)を、カメラ
(1)の視野中に自由に設定できるようになる。
According to a third aspect of the present invention, according to the present invention, the position of the reference mark (M) provided on the substrate (K) is captured by the camera (1), and the spindle (4) is placed at the center position of the reference mark (1). ) Is positioned and a reference hole is drilled in the camera-type reference hole drilling machine (100).
Calibration position setting means (18) for setting the n-th [≧ 2] calibration position (P1 to P9), and the i-th [1 ≦ i ≦ of the substrate (K).
[n] reference mark portions (M1 to M9) are positioned at the i-th calibration positions (P1 to P9), and a spindle (4) is positioned at the i-th calibration positions (P1 to P9). , The i-th calibration hole (H1 to
H9) to open the spindle control means (19, 23),
The center position measuring means (19) for measuring the center position of the opened i-th calibration hole, and the position coordinate system of the camera (1) and the position coordinate system of the spindle (4) based on the n center positions. Provided is a camera type reference drilling machine (100), which comprises a calibration means (20, 23) for calibrating a relationship. The camera type reference drilling machine (100) according to the third aspect.
Then, by the calibration position setting means (18), the first to n-th [≧ 2] calibration positions (P1 to P9) associated with the i-th reference mark portion (M1 to M9) of the substrate (K) are It can be freely set in the field of view of the camera (1).

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図に示す一実施形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。図1は、本発明の一実施
形態にかかるカメラ式基準穴明機を示す構成図である。
このカメラ式基準穴明機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(図4の
K)の表面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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawings. Note that the present invention is not limited by this. FIG. 1 is a configuration diagram showing a camera-type reference drilling machine according to an embodiment of the present invention.
In this camera-type reference drilling machine 100, the CCD camera 1 is installed above the processing table 3 so that the surface of the printed circuit board K (K in FIG. 4) placed on the processing table 3 can be imaged. There is. A ring light source 14 is provided around the CCD camera 1. Below the processing table 3, a drill 5, a spindle 4 for rotating the drill 5, an arm 7 for supporting the spindle 4, a θ-axis servo motor 8 for rotating the arm 7, and a θ-axis servo for the same. A support 9 that supports the motor 8, a Z-axis servomotor 10 that moves the support 9 up and down, a support 11 that supports the Z-axis servomotor 10, and a support 11 thereof.
R-axis servo motor 12 for horizontally moving the workpiece, and a support 13 for supporting the R-axis servo motor 12 and fixing it to the processing table 3.
And is installed. In addition, around the drill 5,
A ring-shaped light source 6 is installed.

【0016】また、カメラ式基準穴明機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とを具備している。さ
らに、CCDカメラ1の視野中に第i(i=1〜n)の
較正位置を設定するための較正位置設定器18と、前記
2値画像を解析して前記プリント基板Kの基準マーク部
分をサーチしたりCCDカメラ1の位置座標系での較正
用穴中心指令位置(Xi,Yi)を演算したり明けられ
た較正用穴の中心位置(Xih,Yih)を計測したり
する演算制御器19とを具備している。これら較正位置
設定器18および演算制御器19の動作については後で
詳しく説明する。
Further, the camera type reference drilling machine 100 includes an A / D converter 15 for converting an analog image captured by the CCD camera 1 into a digital image, and a binary image for converting the digital image into a binary image. It comprises a converter 16 and a binary image memory 17 for storing the binary image. Further, a calibration position setter 18 for setting an i-th (i = 1 to n) calibration position in the field of view of the CCD camera 1 and the reference image portion of the printed circuit board K by analyzing the binary image. Calculation controller 19 for searching and calculating the calibration hole center command position (Xi, Yi) in the position coordinate system of the CCD camera 1 and measuring the center position (Xih, Yih) of the drilled calibration hole. It has and. The operations of the calibration position setter 18 and the arithmetic controller 19 will be described in detail later.

【0017】さらにまた、前記較正用穴中心指令位置
(Xi,Yi)を記憶するメモリ21と、較正用穴中心
指令位置(Xi,Yi)と明けられた較正用穴の中心位
置(Xih,Yih)の誤差(ΔXih,ΔYih)を
演算する誤差演算器20と、前記誤差(ΔXih,ΔY
ih)を記憶するメモリ22と、CCDカメラ1の位置
座標系の位置をスピンドル4の位置座標系の位置(R,
θ)に変換して前記R軸サーボモータ12およびθ軸サ
ーボモータ8に与えるための座標変換係数を前記誤差
(ΔXih,ΔYih)に基づいて較正する座標変換器
23とを具備している。
Further, a memory 21 for storing the calibration hole center command position (Xi, Yi), and a calibration hole center position (Xih, Yih) which is opened as the calibration hole center command position (Xi, Yi). Error calculator 20 for calculating the error (ΔXih, ΔYih), and the error (ΔXih, ΔY)
ih) and the position of the position coordinate system of the CCD camera 1 in the position coordinate system of the spindle 4 (R,
and a coordinate converter 23 for calibrating the coordinate conversion coefficient for converting to θ) and giving it to the R-axis servomotor 12 and the θ-axis servomotor 8 based on the error (ΔXih, ΔYih).

【0018】図2は、このカメラ式基準穴明機100に
よる較正処理を示すフロー図である。ステップS1で
は、操作者は、較正位置設定器18を用いて、CCDカ
メラ1の視野中に第1〜第nの較正位置を設定する。例
えば、図3に示すように、較正位置P1,P2,…,P
9を設定する。前記視野内に相当するプリント基板Kの
表面領域は、例えば縦方向の長さSyが6mmであり、
横方向の長さSxが例えば8mmである。較正位置P
1,P2,…,P9の横方向の間隔に相当するプリント
基板K上の間隔Lxは例えば1.5mmであり、縦方向
の間隔に相当するプリント基板K上の間隔Lyは例えば
1mmである。一点鎖線は、較正位置P1,P2,…,
P9を中心とする穴径φ=2mmの較正用穴を仮想的に
示したものである。なお、後述するように、各較正位置
P1,P2,…,P9は、プリント基板Kの異なる部分
(基準マーク部分)に対応付けられるので、仮想的較正
用穴の一部が重なり合っていても不都合はない。
FIG. 2 is a flow chart showing a calibration process by the camera type reference drilling machine 100. In step S1, the operator uses the calibration position setting device 18 to set the first to nth calibration positions in the field of view of the CCD camera 1. For example, as shown in FIG. 3, calibration positions P1, P2, ..., P
Set 9. The surface area of the printed circuit board K corresponding to the field of view has, for example, a vertical length Sy of 6 mm,
The lateral length Sx is, for example, 8 mm. Calibration position P
An interval Lx on the printed circuit board K corresponding to the horizontal interval of 1, P2, ..., P9 is, for example, 1.5 mm, and an interval Ly on the printed circuit board K corresponding to the vertical interval is, for example, 1 mm. The alternate long and short dash lines indicate the calibration positions P1, P2, ...
It is a virtual representation of a calibration hole with a hole diameter φ = 2 mm centered on P9. As will be described later, since the calibration positions P1, P2, ..., P9 are associated with different portions (reference mark portions) of the printed board K, it is inconvenient even if some of the virtual calibration holes overlap. There is no.

【0019】図2に戻り、ステップS2では、加工台3
にプリント基板Kを載置する。プリント基板Kの載置
は、多軸ロボット(図示せず)により連続的に行われ
る。図4に示すように、プリント基板Kの表面には、縦
方向および横方向に4枚分ずつ合計16枚分の小プリン
ト基板KBのプリント面が配列されている(一般に、1
枚のプリント基板Kからは2〜36枚程度の小プリント
基板を切り出すことが出来る)。各小プリント基板KB
には、プリントパターンを挟んで対角状に、基準穴を明
けるための指標となる基準マーク(図5のM,M)が付
されている。M1〜M9は、第1〜第9の基準マークで
ある。前記プリント基板Kの縦方向の長さT1および横
方向の長さW1は例えば600mmである(一般に、2
50〜610mm程度である)。図5に示すように、前
記小プリント基板KBの表面には、穴パターン部分Q1
〜Q9や連絡パターン部分などが付されている。前記小
プリント基板KBの縦方向の長さTおよび横方向の長さ
Wは、例えば150mmである。図2に戻り、ステップ
S3では、較正位置番号i=1に初期化する。
Returning to FIG. 2, in step S2, the processing table 3
The printed circuit board K is placed on. The printed circuit board K is continuously placed by a multi-axis robot (not shown). As shown in FIG. 4, on the surface of the printed circuit board K, the printed surfaces of four small printed circuit boards KB are arranged in the vertical direction and the horizontal direction (a total of 16) (generally, 1
It is possible to cut out about 2-36 small printed boards from one printed board K). Each small printed circuit board KB
A reference mark (M, M in FIG. 5) that serves as an index for making a reference hole is provided diagonally across the print pattern. M1 to M9 are first to ninth reference marks. The length T1 in the vertical direction and the length W1 in the horizontal direction of the printed circuit board K are, for example, 600 mm (generally, 2
It is about 50 to 610 mm). As shown in FIG. 5, a hole pattern portion Q1 is formed on the surface of the small printed board KB.
~ Q9 and contact pattern part are attached. The length T in the vertical direction and the length W in the horizontal direction of the small printed board KB are, for example, 150 mm. Returning to FIG. 2, in step S3, the calibration position number i = 1 is initialized.

【0020】ステップS4では、CCDカメラ1でプリ
ント基板Kを撮像し、その視野内で第iの基準マークM
i(図4参照)の部分が第iの較正位置Pi(図3参
照)に来るように、演算制御器19の制御によりプリン
ト基板Kを搬送する。ステップS5では、前記第iの較
正位置Piを較正用穴中心指令位置(Xi,Yi)とし
てスピンドル4を位置付けし、較正用穴を明ける。例え
ば、図6の(a)に示すように、較正位置P1にスピン
ドル4を位置付けして穴径φ=2mmの較正用穴H1を
明けるが、誤差があるので、仮想的較正用穴C1から
は、ずれてしまう。図2に戻り、ステップS6では、誤
差演算器20は、明けられた第iの較正用穴Hiの中心
位置(Xih,Yih)を計測し、較正用穴中心指令位
置(Xi,Yi)との誤差(ΔXih,ΔYih)を演
算する。
In step S4, the printed circuit board K is imaged by the CCD camera 1 and the i-th fiducial mark M within its field of view.
The printed circuit board K is transported under the control of the arithmetic controller 19 so that the portion i (see FIG. 4) comes to the i-th calibration position Pi (see FIG. 3). In step S5, the spindle 4 is positioned with the i-th calibration position Pi as the calibration hole center command position (Xi, Yi), and the calibration hole is opened. For example, as shown in FIG. 6A, the spindle 4 is positioned at the calibration position P1 to open the calibration hole H1 having a hole diameter φ = 2 mm. However, since there is an error, the virtual calibration hole C1 is not provided. , It will shift. Returning to FIG. 2, in step S6, the error calculator 20 measures the center position (Xih, Yih) of the opened i-th calibration hole Hi to determine the calibration hole center command position (Xi, Yi). The error (ΔXih, ΔYih) is calculated.

【0021】ステップS7では、較正位置番号iが較正
位置の設定数nとなったか否か判定する。較正位置番号
iが較正位置の設定数nとなったらステップS9に進
み、そうでなければステップS8へ進む。
In step S7, it is determined whether the calibration position number i has reached the set number n of calibration positions. If the calibration position number i reaches the set number n of calibration positions, the process proceeds to step S9, and if not, the process proceeds to step S8.

【0022】ステップS8では、較正位置番号iを1だ
けインクリメントする。そして、前記ステップS4に戻
る。上記ステップS4に戻った場合には、例えば、図6
の(b)〜図6の(i)に示すように、上記ステップS
5で較正用穴H2,H3,…,H9が明けられる。ステ
ップS9では、前記誤差(ΔXih,ΔYih)に基づ
いて、座標変換器23の座標変換係数を較正する。
In step S8, the calibration position number i is incremented by 1. Then, the process returns to step S4. When returning to the step S4, for example, as shown in FIG.
(B) to (i) of FIG. 6, the above step S
At 5, the calibration holes H2, H3, ..., H9 are opened. In step S9, the coordinate conversion coefficient of the coordinate converter 23 is calibrated based on the error (ΔXih, ΔYih).

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明のカメラ式基準穴明機の較正方法
およびカメラ式基準穴明機によれば、基板の空白部分を
探す必要がなく、自動化できるから、操作者の手間が掛
からず、校正に要する時間を大幅に短縮することが出来
る(例えば1分間程度に出来る)。また、基板に明けた
較正用穴の中心位置を正確に計測できるから、較正精度
を向上することが出来る。
According to the method of calibrating the camera-type reference hole drilling machine and the camera-type reference hole drilling machine of the present invention, it is not necessary to search for a blank portion of the substrate and automation can be performed, so that the operator does not have to take the trouble. The time required for calibration can be greatly reduced (for example, about 1 minute). Moreover, since the center position of the calibration hole opened in the substrate can be accurately measured, the calibration accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかるカメラ式基準穴明
機を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a camera-type reference drilling machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のカメラ式基準穴明機による較正処理を示
すフロー図である。
FIG. 2 is a flowchart showing a calibration process by the camera-type reference drilling machine of FIG.

【図3】CCDカメラの視野中に設定された較正位置P
1,P2,…,P9の説明図である。
FIG. 3 is a calibration position P set in the field of view of the CCD camera.
It is explanatory drawing of 1, P2, ..., P9.

【図4】プリント基板の表面の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a surface of a printed circuit board.

【図5】小プリント基板のプリントパターンを示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a print pattern of a small printed circuit board.

【図6】プリント基板に明けられた較正用穴H1,H
2,…,H9を示す説明図である。
FIG. 6: Calibration holes H1 and H opened in the printed circuit board
It is explanatory drawing which shows 2, ..., H9.

【図7】従来のカメラ式基準穴明機の一例を示す構成図
である。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional camera-type reference drilling machine.

【図8】図7のカメラ式基準穴明機による較正処理を示
すフロー図である。
8 is a flowchart showing a calibration process by the camera-type reference drilling machine of FIG. 7. FIG.

【図9】CCDカメラの視野中に規定された較正用穴規
定位置P’1,P’2,…,P’9の説明図である
FIG. 9 is an explanatory diagram of calibration hole defining positions P′1, P′2, ..., P′9 defined in the visual field of the CCD camera.

【図10】プリント基板に明けられた較正用穴H’1,
H’2,…,H’9を示す説明図である。
FIG. 10: Calibration holes H′1, opened in the printed circuit board
It is explanatory drawing which shows H'2, ..., H'9.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 カメラ式基準穴明機 1 CCDカメラ 3 加工台 4 スピンドル 5 ドリル 6,14 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 15 A/D変換器 16 2値画像変換器 17 2値画像メモリ 18 較正位置設定器 19 演算制御器 20 誤差演算器 21,22 メモリ 23 座標変換器 C1〜C9 仮想的較正用穴 H1〜H9 較正用穴 K プリント基板 KB 小プリント基板 M1〜M9 基準マーク P1〜P9 較正位置 100 camera type reference drilling machine 1 CCD camera 3 processing table 4 spindle 5 drill 6,14 ring-shaped light source 7 arm 8 θ-axis servo motor 9 support 10 Z-axis servo motor 11 support 12 R-axis servo motor 13 support 15 A / D converter 16 Binary image converter 17 Binary image memory 18 Calibration position setter 19 Calculation controller 20 Error calculator 21,22 Memory 23 Coordinate converter C1 to C9 Virtual calibration holes H1 to H9 For calibration Hole K Printed circuit board KB Small printed circuit board M1 to M9 Reference marks P1 to P9 Calibration position

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カメラ(1)の視野中の較正位置(P1
〜P9)に基板(K)の第iの基準マーク部分(M1〜
M9)を位置付けすると共にスピンドル(4)を位置付
けし、第iの較正用穴(H1〜H9)を明け、その明け
られた較正用穴(H1〜H9)の中心位置を計測するこ
とを、i=1〜n[≧2]について繰り返し、得られた
n個の中心位置に基づいてカメラ(1)の位置座標系と
スピンドル(4)の位置座標系の関係を較正することを
特徴とするカメラ式基準穴明機の較正方法。
1. A calibration position (P1) in the field of view of a camera (1).
To P9), the i-th fiducial mark portion (M1 to
M9) is positioned, the spindle (4) is positioned, the i-th calibration hole (H1 to H9) is drilled, and the center position of the drilled calibration hole (H1 to H9) is measured. = 1 to n [≧ 2], and the relationship between the position coordinate system of the camera (1) and the position coordinate system of the spindle (4) is calibrated based on the obtained n center positions. Method for calibration of reference drilling machine.
【請求項2】 基板(K)に設けられた基準マーク
(M)の位置をカメラ(1)で捕らえて、その基準マー
ク(M)の中心位置にスピンドル(4)を位置付けし、
基準穴を明けるカメラ式基準穴明機(100)におい
て、 i=1〜n[≧2]とするとき、カメラ(1)の視野中
の較正位置(P1〜P9)に基板(K)の第iの基準マ
ーク部分(M1〜M9)を位置付けする基板位置付け手
段(19)と、スピンドル(4)を前記較正位置(P1
〜P9)に位置付けし、第iの較正用穴(H1〜H9)
を明けるスピンドル制御手段(19,23)と、明けら
れた第iの較正用穴(H1〜H9)の中心位置を計測す
る中心位置計測手段(19)と、n個の中心位置に基づ
いてカメラ(1)の位置座標系とスピンドル(4)の位
置座標系の関係を較正する較正手段(20,23)とを
具備したことを特徴とするカメラ式基準穴明機(10
0)。
2. The position of a reference mark (M) provided on a substrate (K) is captured by a camera (1), and a spindle (4) is positioned at the center position of the reference mark (M),
In a camera-type reference hole drilling machine (100) for making a reference hole, when i = 1 to n [≧ 2], a board (K) is placed at a calibration position (P1 to P9) in the visual field of the camera (1). The substrate positioning means (19) for positioning the reference mark portions (M1 to M9) of i and the spindle (4) are set at the calibration position (P1).
~ P9), and the i-th calibration hole (H1 to H9)
A spindle control means (19, 23) for exposing the camera, a center position measuring means (19) for measuring the center position of the exposed i-th calibration hole (H1 to H9), and a camera based on n center positions. A camera-type reference drilling machine (10) comprising: a calibration means (20, 23) for calibrating the relationship between the position coordinate system of (1) and the position coordinate system of the spindle (4).
0).
【請求項3】 基板(K)に設けられた基準マーク
(M)の位置をカメラ(1)で捕らえて、その基準マー
ク(1)の中心位置にスピンドル(4)を位置付けし、
基準穴を明けるカメラ式基準穴明機(100)におい
て、 カメラ(1)の視野中に第1〜第n[≧2]の較正位置
(P1〜P9)を設定する較正位置設定手段(18)
と、基板(K)の第i[1≦i≦n]の基準マーク部分
(M1〜M9)を前記第iの較正位置(P1〜P9)に
位置付けする基板位置付け手段(19)と、スピンドル
(4)を前記第iの較正位置(P1〜P9)に位置付け
し、第iの較正用穴(H1〜H9)を明けるスピンドル
制御手段(19,23)と、明けられた第iの較正用穴
の中心位置を計測する中心位置計測手段(19)と、n
個の中心位置に基づいてカメラ(1)の位置座標系とス
ピンドル(4)の位置座標系の関係を較正する較正手段
(20,23)とを具備したことを特徴とするカメラ式
基準穴明機(100)。
3. A camera (1) captures the position of a reference mark (M) provided on a substrate (K), and the spindle (4) is positioned at the center position of the reference mark (1),
In a camera-type reference hole drilling machine (100) for making a reference hole, a calibration position setting means (18) for setting first to nth [≧ 2] calibration positions (P1 to P9) in the field of view of the camera (1).
A substrate positioning means (19) for positioning the i-th [1 ≦ i ≦ n] reference mark portion (M1 to M9) of the substrate (K) at the i-th calibration position (P1 to P9), and the spindle ( 4) Positioning the i-th calibration position (P1 to P9) to open the i-th calibration hole (H1 to H9), spindle control means (19, 23), and the opened i-th calibration hole. Center position measuring means (19) for measuring the center position of the
A camera-type reference drilling characterized by comprising calibration means (20, 23) for calibrating the relationship between the position coordinate system of the camera (1) and the position coordinate system of the spindle (4) on the basis of the center position of each. Machine (100).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2368740A (en) * 2000-04-11 2002-05-08 Roke Manor Research Self-calibration of sensors
JP2015112698A (en) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社ディスコ Processing method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2368740A (en) * 2000-04-11 2002-05-08 Roke Manor Research Self-calibration of sensors
GB2368740B (en) * 2000-04-11 2005-01-12 Roke Manor Research Method of self-calibration of sensors
JP2015112698A (en) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社ディスコ Processing method

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