JPS61274807A - プリント基板穴加工装置のドリルと渦電流式位置センサ−との間隔測定方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、プリント基板穴加工装置のドリルと渦電流式
位置センサーとの間隔測定方法に関するものである。

（ロ）従来の技術 プリント基板に位置決めの基準となる基準穴を加工する
場合、プリント基板上にあらかじめ銅マークを設けてお
き、この銅マークを光センサーなどの位置検出器によっ
て検出し、次いでドリルをこの位置まで移動させて基準
穴を加工する方法が知られている０位置検出器とドリル
とはドリルヘッドに所定間隔をおいて平行に設けられて
おり、位置検出器が銅マーク中心位置を検出した後、こ
の両者の間隔分だけドリルヘッドを移動させ、これによ
り銅マーク位置にドリル穴加工が行われる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 ドリルと位置検出器との間の寸法はドリルヘッド毎に所
定の値に設定されているはずであるが、ドリル及び位置
検出器の交換作業を行った場合には、取付状態が微妙に
変化するため、両者間の寸法が微小ではあるが変動する
。また、位置検出器の取付角度も微小に変動する。この
ため、基準穴の位置精度が低下していた。これを防止す
るためには、交換作業を行う毎に測長器を用いて両者間
の寸法を測定する必要があるが、この測定作業は面倒で
あり、また測定精度上からも問題がある。

本発明は、このような問題点を解決することを目的とし
ている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、実際にドリルを用いて穴加工を行い、その穴
位置を位置検出器である渦電流式位置センサーによって
検出し、その際のドリルヘッドの移動量からドリルと渦
電流式位置センサーとの間の距離を算出することにより
、上記問題点を解決するものである。すなわち、本出願
の第１の発明は、プリント基板穴加工装置の加工場所に
取り付けられた非金属製の板材にドリルによって穴あけ
すると共にそのときのドリルヘッドの位置に対応する信
号を読み取ること、板材に加工された穴に金属製のピン
をはめ合わせて固定すること、ドリルヘッドを移動させ
て渦電流式位置センサーにより上記ピンの中心位置を検
出し渦電流式位置センサーが上記ピンの中心位置にある
ときのドリルヘッドの位置に対応する信号を読み取るこ
と、ドリルヘッドの位置に対応する上記２つの信号から
ドリルヘッドの移動距離（すなわちドリルと渦電流式位
置センサーとの間の間隔）を演算すること、の各段階か
ら構成される。

また、本出願の第２の発明は、プリント基板穴加工装置
の加工場所に取り付けられた金属製の板材にドリルによ
って穴あけすると共にそのときのドリルヘッドの位置に
対応する信号を読み取ること、ドリルヘッドを移動させ
て渦電流式位置センサーにより上記穴の中心位置を検出
し渦電流式位置センサーが上記穴の中心位置にあるとき
のドリルヘッドの位置に対応する信号を読み取ること、
ドリルヘッドの位置に対応する上記２つの信号からドリ
ルヘッドの移動量＃（すなわちドリルと渦電流式位置セ
ンサーとの間の間隔）を演算すること、の各段階から構
成される。

（ホ）作用 上述のように、まず板材にドリルによって穴あけし、そ
の穴位置（すなわち、穴にはめ合わされたピンの位置、
又は穴そのものの位置）まで渦電流式位置センサーを′
移動させ、その移動量を検出すれば、ドリルと渦電流式
位置センサーとの間の寸法が測定される。この測定は実
際の作業状態に対応しているため非常に正確である。す
なわち、プリント基板を実際に加工する場合には、まず
銅マーク中心位置を検出し、その位置までドリルを移動
させるのであるが、本測定方法の場合には、まず穴を加
工し、その穴の中心位置まで渦電流式位置センサーを移
動させる。従って、測定時のドリルヘッドの移動方向が
逆である以外は実際の加工時の状態と同様である。ドリ
ル及び渦電流式位置センサーの両方又はいずれか一方を
交換して両者間の寸法が変動した可能性がある場合には
、この測定作業を行うだけで銅マーク中心位置に対して
正確にドリルを一致させることができるようになる。

（へ）実施例 （第１の発明） 以下、第１の発明の実施例を添付図面の第１〜６図に基
づいて説明する。

第２及び３図に、本発明方法を適用するプリント基板穴
加工装置を示す、渦電流式位置センサー１０及びドリル
１２が設けられたドリルヘッド１４は、サーボモータ１
６によってＸ方向に移動可能なテーブル１８に取り付け
られており、更にこのテーブル１８はサーボモータ２０
によってＸ方向と直交するＹ方向に移動可能なテーブル
２２上に設けられている。サーボモータ１６及びサーボ
モータ２０の作動は制御器２４によって制御され、また
サーボモータ１６及びサーボモータ２０の回転位置、す
なわちドリルヘッド１４のＸ方向及びＹ方向の座標、に
対応する信号は、これらに設けられた例えばパルス検出
器によって検出され、制御器２４に入力されている。渦
電流式位置センサーｌＯの検出信号も制御器２４に入力
される。

この穴加工装置によるプリント基板の基準穴加工は次の
ように行われる。まず、渦電流式位置センサーｌＯを第
４図に示すようにプリント基板３Ｏの銅マーク３２の概
略上方に位置させ（第４図のＡ点）、次いでサーボモー
タ１６を作動させ、渦電流式位置センサー１０を第４図
に破線によって示すようにＸ方向に往復動させる。Ｂ点
を通って第４図中で右方向へ移動するとき、渦電流式位
置センサー１０によって検出される出力電流は第５図に
示すように変化する。電流が所定値まで立上る点（すな
わち、これがＢ点に対応している）におけるサーボモー
タ１６からのパルス信号が示す座標すを制御器２４に記
憶される。また、点Ｃを通って第４図中で左方向に移動
するときの渦電流式位置センサー１０の出力電流も第６
図に示すように変化し、点Ｃにおける座標値Ｃが記憶さ
れる。制御器２４では、ｘ＝（ｂ＋ｃ）／２の演算が行
われ、このＸが銅マーク３２の中心位置のＸ方向の座標
を示すことになる０次い、で、サーボモータ２０を作動
させ、渦電流式位置センサーｌＯをＹ方向に往復動させ
、上記と全く同様の動作により銅マーク３２のＹ方向の
中心位置が算出される。これにより、銅マーク３２の中
心位置が検出されたことになる０次いで、サーボモータ
１６及びサーボモータ２０を作動させ、ドリル１２をこ
の中心位置まで移動させる。すなわち、検出された銅マ
ーク３２の中心位置に渦電流式位置センサー１０が一致
した状態から渦電流式位置センサー１０とドリル１２ど
の距離見分だけサーボモータ１６を作動させてドリルへ
ラド１４を移動させた状態となる。これにより、ドリル
１２が銅マーク３２の中心位置に一致する０次いで、ド
リル１２を下降させ、基準穴の加工が行われる。これに
より、銅マーク３２の中心に正確に基準穴が加工される
。

次に、ドリル１２と渦電流式位置センサー１０との間隔
測定方法について説明する。

ドリル１２又は渦電流式位置センサー１０のドリルヘッ
ド１４に対する取付状態を変更したような場合には、次
のようにして両者間の寸法を測定する。まず、エポキシ
樹脂、ベークライトなどの非金属製の板材４０をドリル
へラド１４の下方の加工場所に固定する０次いで、第１
図（ａ）に示すようにドリル１２によって板材４０に穴
４１を加工をする。そのときのサーボモータ１６及びサ
ーボモータ２０の回転位置を示す信号（すなわち、ドリ
ルへラド１４のＸ方向及びＹ方向の座標に対応する信号
）を制御器２４に記憶させる０次いで、板材４０に加工
された穴４１に第１図（ｂ）に示すように金属製の円柱
状のピン４２をはめ込む。次いで、サーボモータ１６を
作動させて第１図（ｅ）に示すようにドリルへラド１４
をＸ方向に移動させ、渦電流式位置センサー１０によっ
てピン４２の中心位置を検出する。この検出動作は前述
の鋼マーク３２を検出する方法と同様に行われる。この
検出されたピン４２の中心位置に対応するサーボモータ
１６及びサーボモータ２０の回転位置を示す信号（すな
わち、渦電流式位置センサー１ｏがピン４２の中心位置
にあるときのドリルヘッド１４のＸ方向及びＹ方向の座
標に対応する信号）を制御器２４に記憶させる９次いで
、ドリルヘッド１４の位置に対応する上記２つの信号か
らドリルへｙド１４の移動距離を演算する。この移動距
離が渦電流式位置センサー１０とドリル１２どの間の距
離に対応する。従って、プリント基板３０に基準穴を加
工する場合には、渦電流式位置センサー１０によって銅
マーク３２の中心位置を検出した後、上述のようにして
演算された渦電流式位置センサー１０とドリル１２との
間の距離だけドリルヘッド１４を移動させればドリル１
２が正確に銅マーク３２の中心位置上にくることになる
。渦電流式位置センサー１０とドリル１２どの間の寸法
はこれらが１リルヘツド１４に取り付けられた状態でし
かも実際に加工する状態で測定されるため、極めて精度
良くドリル１２を銅マーク３２の中心位置に設定するこ
とができる。しかも、渦電流式位置センサー１０が多少
傾斜しているような場合、また渦電流式位置センサー１
０の特性が渦電流式位置センサーｌＯの、中心位置に関
して完全に対称でないような場合などであってもこれら
の誤差を含めて測定されているため、これらの影響を除
去することができる。

（第２の発明の実施例） 上述の第１の発明の実施例では、非金属製の板材４０を
用いたが、金属製の板材を用いることもできる。すなわ
ち、第７図（ａ）に示すように金属製の板材５０をドリ
ルヘッド１４の下方の加工位置に固定し、ドリル１２に
よって穴５１を加工する０次いで、ドリルへラド１４を
移動させ、第７図（ｂ）に示すように渦電流式位置セン
サー１０によって穴５１の中心位置を検出する。なお、
この場合、渦電流式位置センサー１０によって得られる
電流特性は銅マーク３２を検出する場合と比較して、正
負逆転した特性となる。最初に穴５１を加工したときの
ドリルへラド１４の位置から渦電流式位置センサー１０
が穴５１の中心位置に対応する位置までドリルヘッド１
４が移動した距離により渦電流式位置センサー１０とド
リル１２との間の寸法を測定することができるのは第１
の発明と同様である。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、ドリルによっ
て板材に穴加工したときのドリルヘッドの位置と、渦電
流式位置センサーがこの穴の中心位置にあるときのドリ
ルヘッドの位置と、から渦電流式位置センサーとドリル
との間の寸法を測定するようにしたので、渦電流式位置
センサーとドリルとの間の寸法を極めて正確にしかも実
際の加工状態に対応させて測定することができ、基準穴
の位置精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の工程を示す図、第２図はプリント
基板穴加工装置を示す図、第３図は第２図の矢印ＩＩＩ
方向に見た図、第４図は銅マーク及び渦電流式位置セン
サーの軌跡を示す図、第５図及び第６図は渦電流式位置
センサーの出力電流特性を示す図、第７図は第２の発明
の工程を示す図である。 １０・・・渦電流式位置センサー、１２・・拳ドリル、
１４・・・ドリルヘッド、３０・・・プリント基板、３
２・・番銅マーク、４０・・・板材、４２・ｓｏピン、
５０・・・板材、５１・・・穴。 銅２図 鋼３図 第４図 、　　第６図 偏 Ｃセンサー位置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ドリルヘッドにドリル及び渦電流式位置センサーが
   間隔をおいて平行に設けられており、渦電流式位置セン
   サーが検出したプリント基板上の銅マーク中心位置にド
   リルが位置するようにドリルヘッドを移動させて基準穴
   を自動的に加工するように構成されるプリント基板穴加
   工装置のドリルと渦電流式位置センサーとの間隔測定方
   法において、 （ａ）プリント基板穴加工装置の加工場所に取り付けら
   れた非金属製の板材にドリルによって穴あけすると共に
   そのときのドリルヘッドの位置に対応する信号を読み取
   ること、 （ｂ）板材に加工された穴に金属製のピンをはめ合わせ
   て固定すること、 （ｃ）ドリルヘッドを移動させて渦電流式位置センサー
   により上記ピンの中心位置を検出し、渦電流式位置セン
   サーが上記ピンの中心位置にあるときのドリルヘッドの
   位置に対応する信号を読み取ること、 （ｄ）ドリルヘッドの位置に対応する上記２つの信号か
   らドリルヘッドの移動距離、すなわちドリルと渦電流式
   位置センサーとの間の間隔を演算すること、 の各段階から成ることを特徴とするプリント基板穴加工
   装置のドリルと渦電流式位置センサーとの間隔測定方法
   。 ２、ドリルヘッドにドリル及び渦電流式位置センサーが
   間隔をおいて平行に設けられており、渦電流式位置セン
   サーが検出したプリント基板上の銅マーク中心位置にド
   リルが位置するようにドリルヘッドを移動させて基準穴
   を自動的に加工するように構成されるプリント基板穴加
   工装置のドリルと渦電流式位置センサーとの間隔測定方
   法において、 （ａ）プリント基板穴加工装置の加工場所に取り付けら
   れた金属製の板材にドリルによって穴あけすると共にそ
   のときのドリルヘッドの位置に対応する信号を読み取る
   こと、 （ｂ）ドリルヘッドを移動させて渦電流式位置センサー
   により上記穴の中心位置を検出し、渦電流式位置センサ
   ーが上記穴の中心位置にあるときのドリルヘッドの位置
   に対応する信号を読み取ること、 （ｃ）ドリルヘッドの位置に対応する上記２つの信号か
   らドリルヘッドの移動距離、すなわちドリルと渦電流式
   位置センサーとの間の間隔を演算すること、 の各段階から成ることを特徴とするプリント基板穴加工
   装置のドリルと渦電流式位置センサーとの間隔測定方法
   。