JPS60263604A - プリント基板の穴明け方法およびその装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はプリント基板にあらかじめ形成されている穴
明は位置識別用のパターンの位置に、回路素子の取付は
用あるいは位置決め用の穴を明けるためのプリント基板
の穴明は方法およびその装置に関するものである。

（従来の技術） この種の方法においては、プリント基板上に設けた穴明
は位置識別用のパターンに光を投射し、その反射像をＴ
Ｖカメラで受像して画像記憶させ、この画像信号により
パターンの中心位置を画像処理装置によシ算出し、この
算出値にしたがって、ＸＹテーブルに取υ付けであるプ
リント基板’６ｘ・Ｙ方向に移動させ、ドリルによって
パターンの中心位置に穿孔を行うものであった。

そしてその装置としては、プリント基板を取シ付けるＸ
Ｙテーブルと、このテーブルの上方からプリント基板に
光音投射する光投射手段と、上記テーブルの上方で仁の
投射光による上記パターンの反射像を受像するＴＶカメ
ラと、このパターンの中心位置を算出する画像処理装置
と、この算出値によってＸＹテーブルを移動させる制御
装置と、穿孔用のド９）しを具備するものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 画像の記憶としては、映像信号をバ旦Ａ／ＤＫ’換して
、たとえば６４階調等に直した後、階調ごとに記憶させ
ることになる。

そこで上記した従来の方法によれば、プリント基板たと
えばエポキシ基板、ガラスエポキシ基板、フェノール基
板など、その種類が異なるにつれて反射像の階調が異な
シ、また穴明は位置のパターンがレジストで全部または
半分覆われていたシすると、その反射像が微妙に異なシ
、あるいは認識不可能となる。このことによシ画像処理
のための必要階調数が多くなり、少なくとも１０階調必
要であった。そこで５１２Ｘ２５６ビント画面の記憶を
すると、記憶容量としては ５１２Ｘ２５ＳＸ１０＝１５１０７２０を必要とする。

このように膨大な記憶容量全必要とし、極めて高価と々
シ、正確性、迅速性にも問題がある。

また上記した従来の装置によれば、プリント基板がＸＹ
テーブルに取シ付けてあシこのＸＹテーブルの下にはテ
ーブルの移送手段が配設してあシ、このために光投射手
段をテーブルの上部に配設してプリント基板に光を投射
し、またカメラも閤様にＸＹテ〜プルの上部に配設して
いた。したかってカメラに受像される画像はプリント基
板の穴明は位置識別用のパターンの反射像であシ、この
従来の装置によっては穴明は位置識別用のパターンの透
過像を得ることはできないものであった。

この発明においては、明暗の２値、とし、必要階調数は
１階調で処理でき、従来の少なくも１０分１、 の１の記゛１憶容量で済み、正確かつ迅速に穴明は加工
を行う己とにある。

（間−６解決するための手段） 本発明の穴明は方法は、穴明は位置識別用のパターンｒ
あらかじめ形成しであるプリント基板を固定的にセント
し、その−側から光を投射し、他側からＴＶカメラにて
上記パターンの透過像を受像し、この画像信号によって
パターンの中心位置を画像処理装置で検出し、ドリルを
ＸＹテーブル上に備えて上記検出値にしたがって穴明は
制御装置でパターンの位置に移動させ、ドリルによって
穿孔を行うものである。

また本発明の穴明は装置は、プリント基板１が固定的に
セントされるテーブル２ｔ−設け、このテーブルの下方
に光投射手段３を設けである。テーブルの上方にはプリ
ント基板を透過した光を受像するＴＶカメラ４を配置し
、この画像信号によってパターンの位置を検出する画像
処理装置５を設けである。テーブル２の下方にはＸＹテ
ーブル上に備わっているドリル６１を有する穴明は装置
６を設けである。画像処理装置５の検出値によって、Ｘ
Ｙテーブルを駆動してドリル６１をバｆｉ−ン（Ｄ位置
に移動させ、穿孔させる穴明は制御装置７を設けてなる
ものである。

（作用） この発明の方法によれば、ＴＶカメラ４にはバターン１
２，１３．１４の透過像が受像されるので、画像信号は
明暗の２値となシ、したがって必要階調数は１階調とな
シ、少ない記憶容量で画像記憶できる。また画像処理装
置によるパターンの中心位置の算出が高速かつ正確にで
きる。

この発明の装置によれば、プリント基板１はテーブル２
上に固定的にセントされる゛ので、下方から光投射手段
５によってプリント基板１に光を投射することができ、
プリント基板１を透過した光を上方でＴＶカメラ４によ
り受像することができる。このためにカメラに受像され
た像は、透過像であって明暗２、値の画像である。画像
処理装置５によシバターンの位置が検出され、この検出
値が穴明は制御装置７に供給されることによシ、ドリル
６１のＸテーブル６４、Ｙテーブル６２の各モータ６０
７，６７ｆ駆動させ、ドリル６１をパターンの中心位置
に移動させる。そこで穴明は制御装置７によってドリル
６１が駆動され、パターンの位置に正しく穿孔を行う。

（実施例） 第５図において、プリント基板１上には銅によるリード
パターン１１・・・が形成しであるとともに、同じ銅に
よって穴明は位置識別用のパターン１２，１５．１４が
形成しである。リードパターン１１上には回路素子を接
続する位置を除いて、レジスト１５が形成しである。パ
ターン１２の一部にレジスト１５が重なって覆っている
。

第２図および第５図に示すように、ケース２１上面に作
業テーブル２が固定的に設けである。ドリル６１とカメ
ラ４との間を横切るテーブル２の位置にプリント基板１
の取付はカバー２２が設けである。プリント基板１は取
付はカバー２２に後述のプリント基板弁え手段８によっ
て固定的にセントされる。

テーブル２の斜下方に設けた光投射手段５からの光は、
取付はカバー２２上にあるプリント基板１に向って投射
され、その穴明は位置識別用のパターン１２″または１
３または１４ｔｌ−透過して、テーブル２の上方のＴＶ
カメラ４によって第４図（Ａ）のようよ透過像が受像さ
れる。斜線の部分はリードパターン１１と識別用のパタ
ーン１２であって、銅など光を通さない材質で形成され
ているために暗くなっている。基板の部分およびレジス
ト１５は光透過性であるので明るくなっている。このた
めに識別用のパターン１２のように半分をレジスト１５
が覆っていても、その抵過像はパターンそのままの形が
表われる。このカメラの画像は画像処理装置５に設定し
ておる白黒判別のための境界線（スレンシュ・ホールド
・レベル）に従って、それよｐハイレベルを白と判断し
、それ以下を黒と判断される。そしてこの画像はモニタ
テレビ４１上に拡大して表示される。これが第４図（Ｂ
）に示すパターン１２Ａである。さらにモニタテレビ４
１上には、ホームポジションにおけるドリル６１のセン
タ全中心点とする十字線４２以下カーソルという）も画
像処理装置によって表示されている。

カメラに映された画像は、画像処理装置５によってその
中心位置が検出される。すなわち、カーソル上で画像の
階調の変化するポイントを検索し、点ａ、ａ’＊　ｂ、
請求める。ｉ′の垂直二等分線と田の垂直二等分線との
交点をパターン１２Ａの中心位置として画像処理装置に
よシ検出する。

ドリル６１をこの検出値にしたがって移動させ、穿孔さ
せるための穴明は装置６について次に説明する。第２．
５図示のようにテーブル２の下面には支持板２５．２５
が取付けてあシ、その下端にベース２４が固着しである
。ベース２４上にＹテーブル６２がクロスローラガイド
６５を介してＹ方向に移動自在に設けてあシ、このＹテ
ーブル上に、Ｘテーブル６４がクロスローラガイド６５
によってＸ方向に移動自在に設けである。Ｙテーブル６
２を移動させるために、第２図示のようにベース２４の
端部に取シ付けた取付は板６６にＹ軸モータ６７を配設
しである。モータ軸６７ａにはカンプリング６８を介し
てＹ駆動＠６９が遅結しである。Ｙ駆動軸６９は外周に
ボールネジ溝（図示せず）を形成してあシ、ベース２４
の下面に固着しである支持部材６０１．６０１ａに、軸
受６０２．６０２ａ　ｆ介して回転自在に支持しである
。

Ｙテーブル６２の下面には連結板６０３が固着してあり
、この連結板にボールネジナツト６０４が固着しである
。ボールネジナツト６０４はＹ駆動軸６９の中程に嵌合
しておシ、Ｙ駆動軸６９の回転によ）Ｙ方向に移動する
ものである。これによＪＹテーブル６２はＹ方向に移動
可能である。

６０５はＹ軸モータの原点を定める軸センサである。Ｘ
テーブルを移動させるために、第２．６図示のようにベ
ース２４に取シ付けた取付は板６０６にＸ軸モータ６０
７を配設しである。モータ軸にはカンプリング６０Ｂを
介してＸ駆動軸６０９に運結しである。Ｘ駆動＠６０９
は外周にボールネジ溝（図示せず）を形成してあシ、ベ
ース２４の上面に固着しである支持部材６１１，６１１
ａに軸受を介して回転自在に支持しである。Ｘテーブル
６４の上面には連結レバー６１５が固着しである。Ｘ駆
動軸６０９の中程に嵌合しているボールネジナツト６１
４は、連結部材６１０に固着してあシ、連結部材６１０
の上面に取り付けであるピン６１２，６１２０間に連結
レバー６１６の先端が挾持しである。連結部材６１０は
ベース２４上面に設けたガイド６１６に沿ってＸ方向に
移動自在のりニヤボールスライド６１７に連結しである
。

ボールネジナンド６１４はＸ駆動軸６０９の回転によｐ
ｘＸ方向移動し、連結部材６１０、ピン６１２、連動レ
バー６１３がこれに連動するので、Ｘテーブル６４はＸ
方向へ移動可能である。６１５はＸ軸モータの原点を定
める軸センサである。

第２図において、Ｘテーブル６４の前端ｍを貫通して、
筒状の取付は部材６１８が固着してあシ、この取付は部
材にスライド軸受６１９を介してスピンドルモータ６２
０が上下に移動可能［ｊｊ通している。スピンドルモー
タ６２０の上端にコレットチャンク６２１が設けてあシ
、これにドリル６１が取シ付けである。取付部材６１８
の上端に切屑カバー６２２が固着しである。

カバー６２２の一部に孔６２２ａが設けてあり、光投射
手段５からの光を妨げないようにしである。

カバー６２２には切屑を真空ポンプに工って吸込むため
のダクト６２３が設けである。

ドリル６１を前進（上昇）させるとともにその先端の高
さを調整をするための手段は第７図に示すようでおって
、ケース２１の内面には支持板６２４が固着してあシ、
この支持板の下端部にエアシリンダ６２５を取り付けて
いる。エアシリンダのシャフトの上端には連結部材６２
６が停止部材６２７に工って固定しである。６２８は筒
状のストッパであって、オイルダンパ６２９が嵌合して
いる。オイルダンパ６２９の下端は停止部材６２７に当
接可能である、支持板６２４の上端部にストッパ６２８
の支え板６３０を設けである。

ケース２１の外部に設けたクランプレバ−６３１の軸は
、支え板６５０にねじ込筐れ、その先端でストッパ６２
８を所定位置に保持している。連結部材６２６はＬ字状
をなしており、その他端部に下方の連結軸６３２が連結
されるとともに、上方の連結軸６３３はスピンドルモー
タ６２０の下端部に巻締めであるホルダ６３４に連結さ
れている。

ケース２１には凹部２１ａを設けてあシ、凹部２１ａｌ
Ｃオイルダンパ６２９の頭部およびストッパ６２８の上
端に連結された操作部６３５が位置し、外部から操作可
能である。

ドリル６１をコレクトチャック６２１に取シ付けた後で
、ドリルの高さを調整しておく。このときにはクランプ
レバ−６３１をゆるめて凹部２１ａに現われている操作
部６３５を押し下げ、あるいは上昇させる。これにニジ
ストッパ６２８の下端の位置が上下し、停止部材６２７
の上昇位置が規制される。

上記した工うに、画像処理装置５によってパターン１２
または１３または１４の中心位置が検出され、この検出
値が穴明は制御装置７に供給される。穴明は制御波Ｒ７
から上記検出型にしたがってｘ軸モータ６０７お工びＹ
軸モータ６７にパルス信号が供給され、これに工）Ｘ駆
動軸６０９お工びＹｆｆｉ動軸６９が回転し、Ｘテーブ
ル６４お工びＹテーブル６２がそれぞれＸ方向、Ｙ方向
に送られ、これによりドリル６１のセンタはパターン１
２または１３または１４の中心位置に到る。また穴明は
制御装置７からの・匿号がエアシリンダ６２５に供給さ
れると、そのシャフトは下降位置から上昇して第７図実
線位置まで到るが、このとき停止部材６２７はオイルダ
ンパ６２９の下端に当接してこれを押し上げながら上昇
し、ゆるやかにストッパ６２８下端に当接して停止する
。この上昇は連結部材６２６を介してスピンドルモータ
６２０に伝えられこれを上昇させる。また同時に穴明は
制御装置７からの・１ｇ号はスピンドルモータ６２０に
供給され、そのシャフトを介してドリル６１を回転させ
る。すなわちドリル６１は回転しながら上昇し、プリン
ト基板１のパターンの中心位置の穿孔を行う。

さらに画像処理装置５の上記検出値にしたがってモニタ
テレビ４１のカーソル４２も移動し、パターン１２Ａの
中心位置に移動す／）１．このためにドリル６１に工り
穿孔が行われると、その穴を光投射手段３からの光が透
過し、カメラ４にて受像され、これがモニタテレビ４１
に表示される。したがって穴が正しくパターンの中心に
明けられたことが画像処理装置５゛によって認識される
。

ブリット基板１をテーブル２に取り付けるためのプリン
ト基板押え手段８について説明する。第２図示のように
テーブル２の下面には取付は板８１が固着してあシ、こ
の取付は板にシリンダ８２が固着しである。シリンダ８
２のシャフトの先端にコネクタロッド８３．８４が順次
揺動自在にビン８３ａ、８４ａに工す連結しである。ロ
ッド８４はテーブル２を貫通して上方へ延伸しており、
テーブルの上面に固着しである支持板８５に軸８６を中
心に揺動自在に支持しである。軸８６にはアーム８７が
揺動自在に支持してあり、ロッド８４とアーム８７に連
結されて上伸するアーム〇７ａとの上端は、スプリング
ビン８８により連結しである。アーム８７の前ｉｓは二
叉の押えレバー８９で挾み込んでビン８０１，８０２に
より連結しである。押えレバー８９の前端は平面コ字状
をなしており、リング状の押えこま８０３を揺動自在に
ビン８０４にて連結している。８０５（第５図示）はシ
リンダ８２のためのフットスイッチである。

そこでプリント基板１をカバー２２上の所定位置に載置
してフットスイッチ８０５を押すと、シ１Ｊンダ８２が
作動してその軸が前進し、コネクタロット８３を介して
コネクタロッド８４の下端ヲ押し、これを軸８６を中心
として＄２図実線図示の位置まで揺動させる。このため
にアーム８７の前端が下降し、押えこま８０３が下降し
てプリント基板１を押えて固定する。押えこま８０３の
下面は均一にプリント基板１の上面を押え１片寄った力
がプリント基板にかかることがない。

第１．５図において、１０は操作パネルであり、電源、
手動、自動、ビット数などマニュアルで入力するための
パネルである。

（発明の効果） この方法の発明は、プリント基板上の穴明は位置識別用
のパターンに一側から光を投射し、他側のＴＶカメラで
その透過像を受像するので、明暗の２値の画像が得られ
、画像記憶に必要な階調数が１階調ですむものであるか
ら、記憶容量が桁外ずれに少なくてすみ、迅速でかつ正
確な穴明は加工が可能である。そしてこの装置の発明は
、ドリルがＸＹテーブルに備わっておシ、′プリント基
板を固定するテーブルは移動しないので、光投射手段を
テーブルの下方に設け、上方のＴＶカメラで受像するこ
とが容易にでき、プリント基板の透過像を得るのに極め
て好適である、

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概略構成を示すブロック図、第２図
は第５図１−１線拡大断面図、第３図はプリント基板の
平面図、第４図（Ａ）はプリント基板の光の透過像を示
す一部拡大平面図、第４図（Ｂ）はモニタテレビに表示
された偉を示す正面図、第５図は本発明の装置を示す一
部切欠正面図、第６図は第２図Ｍ−■線断面図、第７図
は第５図■−■線拡大断面図である。 １・・・プリント基板 １２，１３．１４・・・穴明は位置識別用のパターン ２・・°テーブル ３・・・光投射手段 ４・・・ＴＶカメラ ５・・・画像処理装置 ６・・・穴明は装置 ６１・・−ドリル ６２・・・Ｙテーブル ６４・・・Ｘテーブル ７・・・穴明は制御装置 以上 特許出願人　株式会社　精　工　舎 代理人弁理士最上　務 第３図 第５図 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　プリント基板にあらかじめ形成されている穴明
   は位置識別用のパターンの位置に穴明は装置を介して穴
   明けする方法であって、 固定的にセントされた上記プリント基板にその一側よシ
   光を投射し、その他側に設置しであるＴＶカメラにて上
   記パターンの透過像を受像し、上記ＴＶカメラにて受像
   した画像信号によシ上記パターンの位置を画像処理装置
   によシ検出し、ＸＹテーブル上に備わっているドリルを
   、上記検出にしたがって穴明は制御装置を介して上記パ
   ターンの位置に移動させ、上記ドリルによｐ穿孔を行な
   う ことを特徴とするプリント基板の穴明は方法。
2. （２）　プリント基板にりらかしめ形成されている穴明
   は位置識別用のパターンの位置に穴明は装置を介して穴
   明けする装置であって、 上記プリント基板が固定的にセントされるテーブルと、 上記テーブルの下方に配置され上記プリント基板に光を
   投射する光投射手段と、 上記テーブルの上方に設置され、上記光投射手段によシ
   投射されかつ上記プリント基板を透過した光を受像する
   ＴＶカメラと、 上記ＴＶカメラによって受像された画像信号によシ上記
   パターンの位置を検出する画像処理装置と、 上記テーブルの下方に配設され、ＸＹテーブル上に備わ
   っているドリルを有する穴明は装置と、上記検出によシ
   上記ＸＹテーブルを介して上記ドリル全上記パターンの
   位置に移動せしめて穿孔せしめる穴明は制御装置と 全備えているプリント基板の穴明は装置。