JPS6118358B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プリント板の挿入孔にリード線を有
する電子部品（抵抗、コンデンサ等）を自動挿入
する部品挿入機の数値制御データ作成機に関す
る。

従来の技術 一般に、プリント板回路へ電子部品を挿入する
部品挿入機には数値制御（以下NCという）が使
われている。これに用いるNCデータは挿入すべ
き位置データ及挿入機の制御に必要な固有デー
タ、例えば、挿入すべき部品品種の選択、プリン
ト板に対する挿入方向等を指示するデータ等より
構成されているのが通例である。

このうち、挿入すべきプリント板の挿入孔の位
置データは、プリント板の設計時点で把握されて
いるものであるが、実際にはプリント板の孔打抜
加工後における伸縮量が無視できない大きさであ
るため、使用するプリント板から直接部品挿入孔
位置を実測してその寸法データをＸ座標及びＹ座
標値の形で把握する必要がある。

発明が解決しようとする問題点 従来は、測定すべきプリント基板を部品挿入機
のパルスモータ付Ｘ―Ｙテーブル上にセツトし、
部品挿入ヘツドの先端を基準としてプリント基板
上の目標とする挿入孔を前述の挿入ヘツド先端部
の中心に合致する位置まで、挿入機自身の内蔵し
ているNC装置等により移動させ、パルスモータ
の発振パルス数をカウンタ等により読取ることで
移動量データを把握していた。

この従来方法による欠点は次の通りである。

(1) 位置決めデータの測定時に挿入機を一時停止
させる必要があり、機械稼動率が下る。

(2) 位置合せの状態の判断は、プリント板挿入孔
と機械挿入ヘツド先端の合致状態を目視で判断
しなければならず、正確な位置合せが困難なた
め、正確な位置決め用データが得られない。

(3) 作成データによる位置合せ状態の再確認がむ
づかしい。

本発明は上記問題点を解消し、挿入機を一時停
止させることなく、しかも挿入孔の位置を正確に
かつ迅速に把握でき、更に作成したNCデータの
確認を容易に行ない得るNCデータ作成機を提供
するものである。

問題点を解決するための手段 本発明のNCデータ作成機は、直交する２軸方
向に移動できる構造で、かつそれぞれ各軸ごとに
駆動モータを備えたテーブル部と、作業者の操作
によりこのテーブル部の駆動モータの駆動を制御
する手動駆動操作部と、前記テーブル部の移動量
を測定し記憶する記憶部と、前記テーブル部に設
けられ、部品のリード線を挿入すべき少なくとも
一対の挿入孔を有するプリント板を保持するプリ
ント板保持手段と、前記テーブル部に載置された
プリント板の画像と位置合せ用基準線としてのク
ロスラインを映し出すテレビカメラ及びモニタテ
レビとを備え、前記手動駆動操作部の制御により
前記テーブル部を移動させることにより前記モニ
タテレビ上に映し出されたプリント基板の一対の
挿入孔の中間点と前記クロスラインの交点とを一
致させた時の前記テーブルの移動量と、前記中間
点を中心とした前記１対の挿入孔間を結ぶ軸線の
方角データとを、部品挿入機の数値制御データと
して前記記憶部に記憶するようにしたものであ
る。

作用 一般に、部品挿入機の挿入ヘツドは、プリント
板に異なる方向より部品を挿入できるように、そ
の軸を中心として挿入方向と直交する方法に回転
できるよう構成されている。従つてNCのために
は、最小限、一対の挿入孔の中間点の位置データ
と、前記一対の挿入孔間を結ぶ軸線がＸ軸もしく
はＹ軸のいずれの軸と平行であるかを示す回転デ
ータがあれば良いことになる。

本発明は上記点に着目して成されたもので、上
記NCデータをモニタテレビを備えたNCデータ作
成機により短時間に作成できるようにしたもので
ある。

すなわち本発明は、部品挿入機駆動用のNCデ
ータとして、一対の挿入孔の中間点の位置を示す
データと、この中間点を中心とした上記挿入孔間
を結ぶ軸線の回転データとを用い、かつ上記挿入
孔を拡大して映し出すモニタテレビに位置基準線
としてのクロスラインを同時に映し出し、作業者
の操作によりテーブル部を移動させて上記中間点
とクロスラインとの交点を一致させることによ
り、上記中間点の位置データを正確かつ迅速に読
み取るようにしたものである。

実施例 第１図は本発明によるNCデータ作成機の一実
施例の全体斜視図であり、１は直交する２軸方向
（Ｘ，Ｙ）に移動できる構造でそれぞれ各軸ごと
に駆動用のパルスモータを備えたＸ―Ｙテーブル
である。２は前述のテーブル上にセツトされたプ
リント板である。３はＸ―Ｙテーブル１の上方に
垂直状態に取り付けられたテレビカメラで、第１
図ではカバーの内部にかくれている。４はカメラ
３に接続されたモニタテレビである。５はモニタ
画面上に映像として現わされる位置合せ用基準線
としてのクロスラインであり、６はテレビカメラ
３のマウント部に直接継合されたクロスライン用
光学系である。７はテレビカメラ用照明装置、８
は同スポツトライトである。９はテープデータを
本装置の記憶部へ入力するためのテープリーダで
ある。１０は計数表示モニタ盤、１１は操作盤で
あり、作業者の手動によりＸ―Ｙテーブル１の各
パルスモータの駆動を制御する。１２は印字シー
トアウト用プリンター、１３はパンチテープ作成
用テープパンチヤ、１４はテープリール収納部で
ある。１５は本装置の制御装置（マイクロコンピ
ユータ等）が納められているフレーム本体であ
る。図においてはカバーのため制御装置はかくさ
れている。

次に本装置によるNCデータ作成方法について
説明する。

作業者は操作盤１１前面に座り、Ｘ―Ｙ移動テ
ーブル１上のプリント板保持プレートに部品挿入
孔位置及び挿入順を定めたプリント板２を装着す
る。次に操作盤に設けられたテーブル１の移動ス
イツチ（Ｘ、Ｘ、Ｙ、Ｙ）の押釦を操作
して、挿入順序の早い挿入孔から順に目標とする
挿入孔を選び、モニタテレビ画面のクロスライン
５を基準として挿入孔リードピツチの中心がクロ
スライン５のＸ軸、Ｙ軸の交叉点に一致するよう
テーブルを移動させる。この時モニタテレビ画面
上ではプリント板挿入孔が約10倍に拡大され又真
上から正視できるため位置合せ状態は正確に判断
できる。尚テーブル１の移動は押釦を押している
間行われる高速な連続移動（毎秒150ｍ／ｍ）と
押釦を一回ONするごとにパルスモータの１ステ
ツプ（本実施例では0.05ｍ／ｍ）づつ移動する微
調整ときりかえることができるため、クロスライ
ン５の付近までは連続高速で最終の位置合せは１
ステツプ単位の微動で正確に合わすことができ
る。この時の移動量データは本実施例の場合は１
＝0.01mm即ち10mmが1000の数字として計数表示モ
ニタ盤のＸ，Ｙそれぞれの窓に表示される。

又このデータはＸ―Ｙ移動テーブル１の原点位
置を基準即ち零とした絶対値座標表示ならびに、
前の位置合せずみ挿入孔位置を基準とした相対値
座標表示のいづれでも測定することができる。こ
の様にして得られた挿入孔位置の座標は書込みス
イツチを押したとき一旦本装置の記憶部に収納さ
れ、同様な位置合せと書込みの操作をくり返す事
により１枚のプリント板２に対して必要な全ての
NCデータが記憶される。次に制御装置１５に内
蔵された数値制御駆動部によりこの記憶データを
順次読みだしして、NCデータによりパルスモー
タの回転制御を行ないＸ―Ｙテーブル１の位置決
め動作を行わせる。この自動位置決めされた時、
モニタテレビ画面上に現われるプリント板映像の
孔位置とクロスライン５との位置関係を目視する
事によつて、NCデータの正しさが確認してゆけ
る。

位置合せ状態の確認が終れば挿入すべき部品の
種類や挿入の方向（Ｘ軸方向か又はＹ軸方向）な
どの情報をNC位置決めデータに対して専用に備
えられた押釦スイツチ（数字キー、記号キー等）
の操作により追加書込みをしていく。この書込ん
だ情報データの確認もデータリードスイツチによ
りモニター盤の所定の表示部に読み出して目視で
行なうことができる。

このようにしてNCテープデータのプログラム
が完了した後、メモリ部のプログラム内容を読み
出しながらテープパンチヤーを動作させることに
よりパンチテープが作られ又同様にして、プリン
ターにて印字シートを得ることができる。

次にNCテープの読み取りは、すでに出来上が
つているNCテープをテープリーダ部より読みこ
ませ、そのデータを本装置の記憶部に記憶させる
ことにより前述した通りの操作でNCデータを読
み出してＸ―Ｙテーブル１を動かし、位置合せデ
ータの良否を確認する他、モニタ盤によりその他
の情報データも読み取る事ができる。

その他本装置を用いれば、データのインプツ
ト、アウトプツト時、プログラム内容の編集、加
工等が種々行え、必要とするNCテープの作成が
容易に行える。

第２図は位置合せの方式を原理的に示したもの
であり、第２図(a)に示す１６及び１６′は挿入機
の挿入ヘツド先端部の一例であり、プリント板２
に形成した一対のリード線挿入孔１７及び１７′
に目視により合せている従来の位置合せ方式を示
している。第２図(b)は本発明による新しい方法
で、モニタテレビ４を見ながら画面上のクロスラ
イン５を基準として画面上に拡大して写しだされ
たプリント板２の挿入孔１７，１７′の映像を合
せるやり方である。第２図(c)は映像を原理的に示
したものであり、１７及び１７′はプリント板２
上の一対のパーツ挿入孔であり、７′は照明装置
７によるところの照明光、８′はスポツトライト
８によるところの照射光であり、８″はプリント
板上における光点である。１８はクロスライン光
学系６の取付ブラケツトであり、１９は同ブラケ
ツト１８のボス部の穴に装入された光学系を固定
するためのボルトである。２０は光学系上部に接
続されたテレビカメラ３の固定用取付ブラケツト
である。一方４はテレビカメラ３に接続されたモ
ニタテレビであり、本実施例では10倍に拡大され
たクロスライン５、プリント板１の挿入孔１７，
１７′、スポツトライトの光点８″等が写しだされ
ている。テレビカメラ３の中心軸はクロスライン
５の交叉点と一致しており、この近くにスポツト
ライトの光点８″をあてるよう調整しておくこと
により、プリント板上の位置合せの目標とする挿
入孔１７及び１７′をクロスライン５に合せよう
とする場合、スポツトライト８による光点８″が
挿入孔１７及び１７′の近くにくるようＸ―Ｙテ
ーブル１を動かしていけば目標とする挿入孔１
７，１７′をテレビ画面の中心部に容易に合す事
ができ、非常に便利である。

次に第３図は、前述したクロスライン用光学系
６の詳細図である。この第３図において、２１及
び２２は本光学系を構成する中空の筒体２３の先
端に装着された凹凸両レンズの２組の組合せによ
るリレーレンズ系であり、２４は他端に装着され
たクロスライン入ガラス板である。又２５は筒体
２３の段付嵌合部の外周に設けられたＶ溝であ
る。２６は筒２３と接続される中間筒であり、先
端の筒体２３との接合部の外周上３ケ所に止めネ
ジ２７が設けられている。この止めネジ２７は先
端が前述のＶ溝２５に合致する形状になつてお
り、筒体２３を回転円周上の任意の位置に止める
ことができる。従つてクロスラインはテレビ画面
上で各軸が水平垂直方向の正しい状態となるよう
簡単に調整することができる。２６′は中間筒２
６の一端に設けられたネジ部である。２８は一端
が前述の中間筒２６のネジ部２６′に接続された
別の中空筒である。２８′はその他端に加工され
た段付ネジ部でありテレビカメラ３のＣマウント
部に接続される。２９は中間筒２６と中空筒２８
のネジ接合部の固定ナツトである。

３０は中空筒２８の内径に嵌合状態で摺動可能
な内筒であり、その一端には、対物レンズ３１が
ネジで接続されている。３２は両端にネジ部を持
つ段付ピンで、その一端は内筒３０の外周に接合
され他端は中空筒２８の外周面に設けられた傾斜
溝３３に接合されている。３４は同ピンの固定用
ナツトである。かかる構造においてレンズ２１の
焦点位置におかれたプリント板２の挿入孔１７及
び１７′の光学像は、筒体２３の先端のリレーレ
ンズ２１及び２２を通過し、レンズ２２の焦点位
置に設けられたクロスライン入ガラス板２４上に
倒立の現寸像となつてむすばれる。更にこの被写
体とクロスライン５の合成像は、対物レンズ３１
を通過し正立像となつてテレビカメラ３の受像管
スクリーン面３５上にむすばれる。この時、カメ
ラ受像管有効面積とテレビブラウン管の有効面積
比によつて決まる像の電気倍率を計算した上でテ
レビ画面上の総合倍率が所定の倍率となるよう被
写体と受像管の距離を中間筒２６と中空筒２８の
ネジ接合部で調整し、又この時、ピントの調整を
ピン３２を動かし対物レンズ３１の位置を移動さ
せることによつて行うことができる。

次に第４図及び第５図は、本実施例における被
測定部であるプリント板２のＸ―Ｙテーブル１上
への装着方法を示すものである。プリント板２の
形状及び挿入機の特徴等によりプリント板２の装
着方法は種々の形式があるが、第４図及び第５図
はその代表的なものである。第４図において、３
６はプリント板保持プレート、３７，３７′はプ
レート３６の対角線上に２ケ所設けられている位
置決め穴である。３８，３８′はプレート位置決
め穴ピツチに対応してＸ―Ｙテーブル１の上面に
埋めこまれた先端部が小径に根元部が大径に加工
された段付ピンである。３９，４０はレバー、４
１，４２はレバー先端のプリント板位置決めピ
ン、４３，４４はレバーの固定ネジ、４５はレバ
ーの移動用スライドガイド、４６はプリント板２
の他端を保持するための受け台、４７は受け台４
６の底面に埋めこまれ受け台４６をプレート３６
に任意の位置で固定するためのマグネツトであ
る。本図においてはプリント板２はプレート３６
より高さｈだけ浮上した形で保持されているが、
プレート３６の位置決め穴３７，３７′は位置決
めピン３８及び３８′の大径に等しくなつている
ため、プレート３６はテーブル１の上面にのせら
れ、プリント板２の上面までの高さはＨとなる。

第５図は第４図と異なる方式のプリント板保持
プレートであり、４８はプレート本体、５１，５
１′はプレートの対角線上に２ケ所設けられてい
る位置決め穴である。４９，５０はプレート４８
自体に埋めこまれたプリント板位置決めピンであ
る。本図においてはプリント板２はプレート４８
上に密着した状態で保持されているが、プレート
４８の位置決め穴径５１，５１′は前述の位置決
めピン３８，３８′の先端部の小径に等しくなつ
ているため、プレート４８は位置決めピン３８，
３８′の段付部において保持される。このためテ
ーブル１の上面からプリント板２の上面までの高
さはH′とる。従つて第４図のプレート３６の厚
さＴと、第５図のプレート４８の厚さT′を等し
くして、又第４図におけるプリント板２のプレー
ト３６上の浮上高さｈと位置決め段付ピンの段付
部までの高さh′を等しくしておけばＨ＝H′となり
プリント板上面までの高さは同一となる。

この事は本実施例の場合プリント板の形状、挿
入機の特徴等によりＸ―Ｙ移動テーブルに第４図
の如きプリント板保持プレートを装着しても、又
第５図の如きプリント板保持プレートを装着して
も、プリント板上面高さは同一面となり交換のた
びにテレビカメラによる倍率、ピント等を調整し
直す必要がなく非常に大きな効果がある。

発明の効果 以上のように本発明によれば、部品挿入機用
NCデータの作成を正確かつ迅速に行うことが可
能となる。更に作成したNCデータの確認を行う
際にも、作業者は上記データを基にテーブル部を
移動させ、モニタテレビの画面に映つた挿入孔の
中間点がクロスラインの交点にあるかどうかを確
認するだけで良く、従つて確認時間の大幅な短縮
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるNCデータ
作成機の外観斜視図、第２図(a)は従来の位置決め
方法を示す挿入ヘツド先端部の断面図、第２図(b)
は本発明の一実施例に用いたモニタテレビの正面
図、第２図(c)は同モニタテレビとテレビカメラの
斜視図、第３図(a)，(b)はクロスライン用光学系の
詳細断面図及び正面図、第４図及び第５図は異な
つたプリント板保持方式を示すものであり、それ
ぞれ(a)は外観斜視図、(b)は側断面図である。 １……Ｘ―Ｙ移動テーブル、２……プリント
板、３……テレビカメラ、４……モニターテレ
ビ、５……クロスライン、６……クロスライン光
学系、８……スポツトライト、３８，３８′……
段付位置決めピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直交する２軸方向に移動できる構造で、かつ
   それぞれ各軸ごとに駆動モータを備えたテーブル
   部の駆動モータの駆動を制御する手動駆動操作部
   と、前記テーブル部の移動量を測定し記憶する記
   憶部と、前記テーブル部に設けられ、部品のリー
   ド線を挿入すべき少なくとも一対の挿入孔を有す
   るプリント板を保持するプリント板保持手段と、
   前記テーブル部に載置されたプリント板の画像と
   位置合せ用基準線としてのクロスラインを映し出
   すテレビカメラ及びモニタテレビとを備え、前記
   手動駆動操作部の制御により前記テーブル部を移
   動させることにより前記モニタテレビ上に映し出
   されたプリント基板の一対の挿入孔の中間点と前
   記クロスラインの交点とを一致させた時の前記テ
   ーブルの移動量と、前記中間点を中心とした前記
   １対の挿入孔間を結ぶ軸線の方角データとを、部
   品挿入機の数値制御データとして前記記憶部に記
   憶するようにした部品挿入機用数値制御データ作
   成機。 ２ 記憶部に記憶された数値制御データに基づい
   てテーブル部の駆動モータを駆動させる数値制御
   駆動部を備えた特許請求の範囲第１項記載の部品
   挿入機用数値制御データ作成機。 ３ 記憶部に記憶された数値制御データを数値制
   御テープにパンチするテープパンチ部を備えた特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の部品挿入
   機用数値制御データ作成機。 ４ テレビカメラの撮影部分を照明する照明装置
   を備えた特許請求の範囲第１項記載の部品挿入機
   用数値制御データ作成機。