JPS6018705A - 穴位置と穴径の測定装置 - 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】 （ａ）　発明の技術分野 この発明は、被測定物にあけた穴の位置と径を電子的に
測定する装置についてのものであり、さらに詳しくいえ
ば、被測定物を峨せた移動テーブルを光源と光電変換素
子の間で走査させ、被測定物の穴から光源の光を通過さ
せ、その通過光を光電変換素子で受光し、光電変換素子
の出力と移動テーブルの移動とを連動して検出する位置
検出器により穴の位置と径を算出するようにした測定装
置についてのものである。

（ｂ）　従来技術と問題点 例えば、プリント基板などの穴明は加工には、則り付け
る部品のリード線の太さや、取付ねじの大きさにより、
いくつかの径の異なるドリルを選ばなければならない。

そして、ＮＣボール盤などでプリント基板の穴明は加工
をする場合、従来はプリント基板用フィルムの穴径を実
際に目で見て、その穴径に適したドリルをＮＣプログラ
ムなどに記録し、プリント基板を加工しているのが実情
でアル。しかし、このような手段で多種少量のプリント
基板などを製作する場合には、かなりの手数がかかると
いう問題がある。

（Ｃ）　発明の目的 この発明は、このような問題を解決するためのもので、
プリント基板用フィルムなどの加工用穴の位置と径を読
み取る倣い操作などで、短時間に被測定物の穴位置と穴
径を測定するようにして、測定操作の能率向上を図るも
のである。

（ｄ）　発明の実施例 まず、この発明による実施例の構成図を第１図に示す。

第１図の１は光源、２は光電変換素子、３は被測定物、
４は移動テーブル、５は位置検出器である。

光源１の光を受光するように配置した光電変換素子２に
は、ライ／カメラやイメージ七／すなどを使用すること
ができる。

光源１と光電変換素子２は固定されており、移動テーブ
ル４は光源１と光電変換素子２の間を移動するようにな
っている。

この場合、移動テーブル４に載せた被測定物３を光源ｌ
の光が走査するように、移動テーブル４を移動させる。

第１図の移動テーブル４を移動していくと、光源１の光
が被測定物３の六３１の位置を照射する場合と、穴３１
以外の位置を照射する場合とがでてくる。

光源１が穴３１を照射すると、光源１の光は穴３１から
光電変換素子２に達する。

一方、光源１が穴３１以外を照口１しているときは、光
源１の光は被測定物３の表面で反射してしまい、光電変
換素子２には達しない。

第１図から明らかなように、光電変換索子２の出力と移
動テーブル４の移動とを連動して位置検出器５で検出ず
れば、穴３１の位置データを得ることができる。

次に、穴３１に対する光電変換素子２と移動テーブル４
の走査吠面を第２図に示す。

第２図の横軸をｙ軸、縦軸をｙ軸とすれば、光電変換素
子２と移動テーブル４による走査はテレビジョンの水平
と垂直の走査のように、ｙ軸に沿って移動し、次にｙ軸
方向へ１つ移って再びｙ軸に沿って移動していく。

次に、第２図の穴３１による光電変換素子２の出力の一
例を第３図に示す。

第３図の図形では、穴３１により光源１の光が直接光電
変換素子２に達すると出力がオンになり穴３１以外の部
分では出力がオフになることを示している。

第３図（ア）〜（オ）は、移動テーブル４によるｙ軸の
走査で出力がオンになる幅が順次増えていき、穴３１の
中心を過ぎると出力がオンになる幅が順次減ってい＜吠
面を走査の順に示したものである。

第２図と第３図から、穴３１に対応する光電変換素子２
の出力と移動テーブル４の位置が分れば穴３１の穴位置
と穴径をめることができる。

この発明は、穴３１の穴位置と穴径を次のようにしてめ
る。

（ア）移動テーブル４の走査による穴３１の検出幅Ｗが
一定値Ｋを越えたときの幅をＷＯとする。

例えば、第１図の位置検出器５による寸法の検出精度が
１０μｍのとき、一定値にの値を３００μｍなどに設定
する。

（イ）移動テーブル４の走査による穴３１の検出幅Ｗが
ＷＯより小さくなったときの幅をＷ。

とする。

穴３１を第２図のように原点からｙ軸方向へ走査してい
くと、幅Ｗは次第に増えていくが、穴３１の直径を過ぎ
ると逆に減っていく。

したがって、直径よりも小さい幅Ｗｏを設定しておけば
、移動テーブル４の走査でＷＯ〉ＷＩになる幅Ｗ１が必
ず現れる。

（’７）　幅Ｗ＋のときのね点から幅Ｗ１までのｙ軸の
距離をＰｘとする。

（Ｉ）　幅Ｗ１のときの原点から幅Ｗ１までのｙ軸の距
離をｐｙとする。

（オ）幅ＷＯと幅Ｗｌのｙ軸−Ｌの距離を１７とする。

（力）穴３１の中心ＣＯｘ軸の位置を、Ｐｘ＋（Ｗ＋／
２）から算出する。

（＋）　穴３１の中心Ｃのｙ軸の位置を、ｐｙ−（Ｌ　
／　２　）から算出する。

（り）穴３１の直径Ｄ＃Ｌとして、直径をめる。

通常、穴径は０１１瓢単位でめれば十分である。したが
って、例えばＫ　＝　３００μｍとすれば、穴３１の直
径Ｄ　’ｒ　Ｌとしても差し支えない。

次に、位置検出器５の実施例の構成図を第４図に示す。

第４図の白／黒変化点検出器５１は光電変換素子２の出
力が第３図のように変化したとき、その境界を検出する
ものである。

幅算出回路５２は、第３図の幅Ｗを算出する。

比較器５３は幅算出回路５２で算出した幅Ｗが一定値に
より大きいか小さいかを比較し、Ｗ）Ｋになると、その
ときの幅ＷＯを比較レベルレジスタ５４に送るとともに
、直径カウンタ５５をスタートさせる。

比較器５６は幅算出回路５２で算出した幅ＷがＷＯより
大きいか小さいかを比較し、Ｗｏより小さくなると、比
較器５６の出力で直径カウンタ５５のカウ／トを停止さ
せる。

このとき、Ｘ位置演算器５７は、白／黒変化点検出器５
１の出力Ｐｘと幅算出回路５２の出力Ｗ１から、穴中心
のＸ軸位置＝　Ｐ　ｘ　＋（Ｗ＋　／　２　）を演算す
る。同様にＹ位置演算器５８は同期クロックと直径カウ
ンタ５５の出力Ｉ、から穴中心のｙ軸位置＝Ｐｙ−（Ｌ
／ｌ）を演算する。

同期化回路５９は移動テーブル４の走査に同期した同期
クロックを受け、その同期信号を白／恵変化点検出器５
１に加える。

このようにして、移動テーブル４の走査と位置検出器５
の５１数操作により、被測定物３の穴３１の大佐Ｓと穴
径を測定することができる。

（ｅ）　発明の効果 この発明によれば、被測定物にあけた穴の位置と径を移
動テーブルの走査と位置検出器の出力から算出するので
、測定操作を自動化することかできるとともに、測定値
を高精度に読みルることかできる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明による実施例の構成図、第２図は穴３
１に対する光電変換索子２と移動テーブル４の走査吠面
を示ず図、 第３図は第２図の穴３１による光電変換素子２の出力の
一例を示す図、 第４図は位置検出器５の実施例の構成図。 １・・・・・光源、２・・・・・光電変換素子、３・・
・被測定物、４・・・・・・移動テーブル、５・・・・
・・位置検出器、５１・・・・・・白／黒変化点検出器
、５２・・・・・幅算出回路、５３・・・・比較器、５
４・・・・・・比較レベルレジスタ、５５・・・・カウ
ンタ、５６・・・・・比較器、５７・Ｘ位置演算器、５
８・・・・・Ｙ位Ｕ演算器、５９・・・・・・同期化回
路。 代理人　弁理士　小　俣　欽　司 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　光源０）と、 光源＋１１の光を受光するように配置した光電変換素子
   の）と、 被測定物（３）を載せ、光源（璽）と光電変換素子（２
   ）の間を走査する移動テーブル（４）と、 光電変換素子し）の出力と移動テーブル（４）の走査と
   を連動して検出する位置検出器（５）とを備え、移動テ
   ーブル（４）の走査による被測定物（３）にあけた穴（
   ３１）の検出幅Ｗが一定値Ｋを越えたときの幅をＷｏ　
   とし、 移動テーブル（４）の走査による穴（３１）の検出幅Ｗ
   がＷＯより小さくなったときの幅をｗｌとし、幅Ｗ１の
   ときの原点から幅Ｗ、までのｙ軸の距離をＰｘとし、 幅Ｗ＋　のときの原点から幅Ｗ＋　までのｙ軸の距離を
   ｐｙとし、 幅Ｗｏ　と幅Ｗｌのｙ軸上の距離をＬとすれば、穴（３
   １）の中心のｙ軸の位置＝　Ｐ　ｘ　＋　（Ｗ　＋／　
   ２　＞、穴（３１）の中心のｙ軸の位置＝Ｐｙ−（Ｌ／
   ２）、穴（３１）の直径り均し から穴（３１）の位置と径をめることを特徴とする穴位
   置と穴径の測定装置。