JPS6247143B2

JPS6247143B2 -

Info

Publication number: JPS6247143B2
Application number: JP22848382A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Toyoda; Michio Kunugi; Haruhiko Murata; Sadajiro Yamamoto
Original assignee: Ono Sokki Co Ltd
Current assignee: Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1982-12-27
Publication date: 1987-10-06
Also published as: JPS59124550A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、加工すべきケ所にマークの付された
被加工体のマーク位置と加工機とを位置合せし、
マーク上に加工を行うようにした加工装置に関す
る。

加工には、孔あけ、ねじたて、孔へのピン挿入
やねじの螺着など種々あるが、いずれの加工にお
いても、加工に先立つて被加工体の加工ケ所と加
工機との位置合せが必要である。

さて、この位置合せは、手動操作により行うこ
とが可能であるが、それには熟練が必要であり、
しかも、効率も悪い。

この解決には自動位置合せ法の採用が考えられ
るのであり、それには、被加工体の送り量を送り
制御機構により制御させればよい。すなわち、加
工機の上流側の所定位置に基準点検出器を配設し
て送り機構により搬送中の被加工体の基準点を検
出し、その検出後、被加工体の送り量検出器の出
力が所定値に達するまで送り機構を作動させるこ
とにより基準点を加工機位置に一致させ、その一
致状態において送り機構を停止させればよい。
尚、被加工体の送り機構としては、テーブル上の
被加工体の上面にローラを圧接、回転させて被加
工体を送るもの、あるいはベルトコンベア等の直
線搬送体上に被加工体を載置して被加工体を送る
もの等が公知である。

ところで、平板状の被加工体の送りは、被加工
体の横振れを防ぐために送り方向に沿つて配置さ
れたガイド壁に被加工体の側面を押付けながら行
われるが、その側面の加工誤差により多少の蛇行
が生じることは避けられない。また、被加工体自
体、その基準点を示すマークが多数の場合は、そ
のピツチに多少のばらつきを有している。例え
ば、被加工体としての印刷回路基板体１０は、第
１図に示すように、長尺の樹脂製基板体１１上に
回路１２とプレスガイドピンの挿通孔位置を示す
マーク１３，１４の対を所定の間隔ごとに印刷し
たものである。したがつて、樹脂性基板体１１の
側辺（図では上下の辺）を正確な直線に加工する
ことは難しく（そのために、ガイドピン挿通孔を
穿つ加工が必要となる）、また、回路１２とマー
ク１３，１４の対は一体的に印刷されるが、その
対のピツチもまた印刷機の送り制御機構の精度に
より多少のばらつきを有している。

したがつて、一方のマーク１３は蛇行しながら
移動することになり、基準点検出器は少なくとも
その蛇行幅をカバーし得る検出面を有する必要が
ある。そうすると、基準点の通過位置の検出にば
らつきが生じ、さらに隣合うマーク１３どうしの
間のピツチのばらつきもそれに加わり、結局、上
記の送り制御機構においては、特別に高精度製作
された被加工体を除いては、正確な位置合せは困
難である。

そこで、再び手動操作による位置合せ法を検討
するのに、その操作手順は、先ず、被加工体のマ
ークが略加工機の位置と対向するように被加工体
を加工機の配置位置に粗送りし、続いて、その対
向位置関係を直接または拡大鏡を介して監視しな
がら精密位置合せ、すなわち整合を行つているわ
けである。

とすると、前記の送り制御機構による位置合せ
は、粗送りに相当し、これと整合法を自動化した
機構とを組合わせれば精密な位置決めが可能とな
る。

本発明は上記考えに基づき、精密な位置決めを
自動化した加工装置を提供しようとするものであ
り、加工ケ所または、加工ケ所と所定の間隔をお
いた位置にマークの付された被加工体を所定の加
工位置まで粗送りする送り制御機構と、粗送りさ
れた被加工体のマークに対して加工機を整合させ
る整合制御機構とを組合せ、送り制御機構は、被
加工体上にローラを圧接、回転させ、または被加
工体を直線移動体上に載置し、被加工体を送る被
加工体の送り機構と、被加工体のマークまたは他
の識別部の通過を検出する基準点検出器と、被加
工体の送り量検出器と、その基準点検出器出力の
発生後の送り量検出器出力が所定量に一致するよ
うに送り機構を制御する制御部により構成し、整
合制御機構は、マークに対して平面上の二方向に
それぞれ検出素子が対にして配列されたマーク検
出器と、加工機と、そのマーク検出機と加工機と
を対向または所定の位置関係に保持させて整合台
の上に固定した整合機構と、前記マーク検出器の
各検出素子対の出力が一致するように整合機構を
制御させる制御部により構成し、先ず、送り制御
機構により被加工体を粗送りしてマークを加工機
位置と略一致させ、次いで、整合制御機構を制御
してマーク検出器をマークと精密に対向させ、そ
の状態において加工機により加工を行わせるよう
にしたものであり、それにより被加工体上の正確
な加工が迅速に行えるようにしたものである。

以下、前記第１図に示す印刷回路基板体１０を
被加工体とし、そのマーク１３の位置に孔あけ加
工を行うようにした本発明の実施例につき詳細に
説明する。

第２図およびＡ−Ａ方向断面を示す第３図にお
いて、２０は機台であり、そのテーブル２１上に
は前記印刷回路基板体１０が載置され、その両側
は送り方向に沿つてテーブル２１の両側に突設さ
れたガイド壁２２，２３に案内されている。テー
ブル２１の右方に配置された送り機構３０はテー
ブル２１の両側に設けられた軸受３２，３３に回
転軸３５を支承し、その回転軸３５に送りローラ
３４を固着し、回転軸３５をモータ３１の出力軸
と結合したものであり、その送りローラ３４が前
記テーブル２１上に載置された印刷回路基板１０
の上面に圧接されている。その送り機構３０の下
流（図の左方）には、テーブル２１の側壁の取付
台４３から内方に延伸させた軸４２に回転自在に
支承された測長ローラ４１よりなる送り量検出器
４０が配置され、その測長ローラ４１は印刷回路
基板１０の上面に圧接され、印刷回路基板１０の
送り量をパルスの発生数に変換している。その送
り量検出器４０の下流には、反射型光電方式の基
準点検出器５１が配置され、テーブル２１の側壁
に設けられた取付台５２より基準点検出器５１の
検出面は、印刷回路基板体１０上のマーク１３の
通路と対向させられている。その基準点検出器５
１と前記マーク１３のピツチに等しい距離だけ隔
てて下流にはテーブル２１を挾んで上下にマーク
検出器６１と孔あけ用の加工機７０が配置され、
第４図に示すように両者６１，７１はテーブル２
１の側壁の外側を通る状の枠体６２により一体
化され、その下部は整合機構８０上に固定されて
いる。そして、マーク検出器６１は、第６図に示
すようにその検出面が４等分された反射型光電変
換素子よりなる検出素子Ａ〜Ｄよりなり、その中
心が、マーク１３の通路と対向させられている。
また、加工機７０は、そのキリ７１が上方を向
き、エアシリンダ７２により上下に移動可能にさ
れ、キリ７１の先端はテーブル２１に穿たれたキ
リ７１の径よりも十分に大きい通孔２４を介し、
印刷回路基板体１０の裏面と対向し、キリ７１の
中心とマーク検出器６１の中心とは同一垂直線上
に位置している。また、これらマーク検出器６
１、加工機７０が結合される整合機構８０は、第
５図に示すように基台８１に穿設された摺動溝に
保持台８３の摺動凸部を嵌合させて基台８１に固
定されたパルスモータ８２の出力軸と保持台８３
間をボールねじ結合し、基台８１に対して保持台
８３がパルスモータ８２の正逆回転に対応して前
後進されるようにし、さらに、保持台８３には前
記摺動凸部と直交する方向に摺動溝を穿設してそ
こに整合台８４の摺動凸部を嵌合させ、その整合
台８１は保持台８３に固定されたパルスモータ８
５とボールねじ結合してパルスモータ８５の正逆
回転に対応して左右移動されるようにしたもので
あり、その整合テーブル８４上に前記状の枠体
６２の底部が固着されている。第２，３図におい
て９０は前記マーク検出器６１の下流に設けられ
た押えローラ機構であり、テーブル２１の両側に
軸受９１，９２が設けられ、それに支承された軸
９３に固置されたフリーローラ９４が印刷回路基
板体１０上に圧接され、結局、前記送り機構の送
りローラ３４とこのフリーローラ９４により印刷
回路基板体１０はテーブル２１上に接触保持され
る。

次に、第８図は、前記送り機構３０と整合機構
８０の制御部のブロツク線図であり、前記第２〜
６図と同番号を付した送り量検出器４１、基準点
検出器５１、マーク検出器６１、送り機構３０の
モータ３１、整合機構８０の各モータ８２，８
５、加工機７０のシリンダ７２は前記と同様であ
る。

先ず、送り機構３０と組合わされて送り制御機
構を構成する制御部は、送り量検出器４１の出力
端と基準点検出器５１の出力端がそれぞれ入力端
とリセツト信号入力端に結線されたプリセツトカ
ウンタ１０１と、そのプリセツトカウンタ１０１
の出力端と前記シリンダ７２の駆動回路１１２の
加工終了信号出力端がそれぞれ駆動停止、駆動開
始信号入力端に結線されたモータ３１の駆動回路
とからなり、加工終了信号によりモータ３１の駆
動が開始され、基準点検出器５１の出力によりリ
セツトされて送り量検出器４１の出力パルスを計
数するプリセツトカウンタ１０１の計数値がプリ
セツト値に一致した際に、モータ３１が停止させ
られる。

次に、整合機構８０と組合わされて整合制御機
構を構成する制御部は、マーク検出器６１の各隣
合う検出素子対AC，BD，CD，ABの出力端がそ
れぞれ加算入力端に結線された加算器１０４，１
０５，１０６，１０７と、その加算器１０４と１
０５の出力端に比較信号入力端が結線された比較
器１０８と、加算器１０６と１０７の出力端に比
較信号入力端が結線された比較器１０９と、比較
器１０８の出力端に入力端が結線されると共に前
記プリセツトカウンタ１０１の出力端に駆動開始
信号入力端が結線されたモータ８２の駆動回路１
１０と、比較器１０９の出力端に入力端が結線さ
れると共に前記駆動回路１１０の駆動停止信号出
力端に駆動開始信号入力端が結線された別の比較
器１１１とからなる。そして、送り制御機構の制
御完了後、先ず、上、下各２個ずつの検出素子対
AC，BDの出力の和Ｖ_A＋Ｖ_CとＶ_B＋Ｖ_Dの大小が
比較器１０８により比較され、いずれが大かによ
り極性信号が駆動回路１１０に送出され、それに
応じてモータ８２が正または逆転されて整合機構
８０の保持台８３（第５図）を前進または後進さ
せ、検出素子対AC，BDの出力の和が一致した際
にモータ８２が停止される。この間、この検出素
子対AC，BDと直交する方向の検出素子対AB，
CDの出力の和Ｖ_A＋Ｖ_BとＶ_C＋Ｖ_Dも比較器１０
９により比較されてその極性信号がモータ８５の
駆動回路１１１に導入されており、前記モータの
駆動回路１１０からの駆動停止信号が駆動回路１
１１に印加されると、前記極性信号に応じてモー
タ８５が正または逆転されて整合機構８０の整合
台８４を左または右に移動させ、検出素子対
AB，CDの出力の和が一致した際にモータ８５が
停止される。

以上のものにおいて、テーブル２１上に被加工
体１０を載置し、その上に送り制御機構の送りロ
ーラ３４を圧接し、モータ３１を手動指令により
回転させ、先ず被加工体１０を左方に移動させ、
その先端部分を送り量検出器４０の位置に倒達さ
せ、被加工体１０上にその測長ロール４１を圧接
させる。これにより準備完了状態となり、モータ
３１の駆動回路１０２に対して手動により駆動開
始指令を与える。

それによりモータ３１が駆動され、被加工体１
０は左方に送られる。そして、被加工体１０上の
マーク１３が基準点検出器５１と対向する位置に
達すると、基準点検出器５１の出力により制御部
（第８図）のプリセツトカウンタ１０１がリセツ
トされ、そこに導入されている送り量検出器４０
の出力パルスの計数を開始する。このプリセツト
カウンタ１０１には、被加工体１０上のマーク１
３のピツチに対応した計数値があらかじめ設定し
てあり、送り量検出器４０の出力パルスの計数値
が、それと一致した際、駆動停止信号が駆動回路
１０２に印加され、モータ３１は停止される。し
たがつて、この状態では基準点検出器５１の位置
を通過したマーク１３は、それとマーク１３のピ
ツチだけ離れた下流に配設されたマーク検出器６
１の位置まで達し、さらに、被加工体１０の先端
は、押えローラ機構９０のフリーローラ９４によ
りテーブル２１上に圧接されている。以上が被加
工体１０の粗送りである。

さて、この状態では、マーク１３はマーク検出
器６１と対向しているが、前記したように基準点
検出器６１によるマーク１３の検出位置のばらつ
きやマーク１３のピツチむらにより必ずしもマー
ク１３はマーク検出器６１の中心とは対向せず、
例えば、第７図イに示すようにマーク検出器６１
の検出素子Ａの方向にずれている。

整合制御機構は、このずれを補正するためのも
のであり、粗送りが完了すると、前記駆動回路１
０２からの駆動終了信号がモータ８２の駆動回路
１１０に印加され、先ず、前後方向の整合が行わ
れる。この場合、マーク１３はほぼ検出素子Ａと
対向しており、したがつて、加算器１０４の出力
Ｖ_A＋Ｖ_Cの方がＶ_B＋Ｖ_Dに対して大であり、正極
性信号が駆動回路１１０に送出され、その結果モ
ータ８２が正転させられて保持台８３が前進し、
それと一体のマーク検出器６１と加工機７０の対
がマーク１３に対して前進し、第７図ロに示すよ
うにマーク１３に対する上、下の検出素子対
AC，BDの対向面積が等しくなつた際、Ｖ_A＋Ｖ_C
とＶ_B＋Ｖ_Dが一致し、モータ８２が停止させられ
る。続いて、次にはその駆動終了信号がモータ８
５の駆動回路１１１に印加され、左右方向の整合
が行われることになる。この場合第７図ロに示す
ようにマーク１３は検出素子AB側に位置してお
り、したがつて、加算器１０７の出力Ｖ_A＋Ｖ_Bの
方がＶ_C＋Ｖ_Dより大であり、正極性信号が駆動回
路１１１に送出され、その結果、モータ８５が正
転させられて整合台８４が左方向に移動し、それ
と一体のマーク検出器６１と加工機７０の対がマ
ーク１３に対して左に移動し、第７図ハに示すよ
うにマーク１３に対する左右の検出素子対AB，
CDの対向面積が等しくなつた際、Ｖ_A＋Ｖ_BとＶ_C
＋Ｖ_Dが一致し、モータ８５が停止させられる。
以上が整合であり、これによりマーク１３の中心
とマーク検出器１３の中心とが合致した状態にさ
れ、同時にそのマーク１３の裏側において、加工
機７０のキリ７１の中心もマーク１３の中心と合
致した状態にされる。以下、この駆動回路１１１
の駆動終了信号は、加工機７０のエアシリンダ７
２の駆動回路１１２に印加され、被加工体１０の
裏面からマーク１３の位置に孔を穿ち、その加工
終了後、再び前記送り制御機構の駆動回路１０２
に駆動開始信号が導入され、モータ３１を駆動し
て前記の一連の粗送り、整合、加工が繰返され
る。

尚、上記実施例においては、加工機７０を孔あ
け用加工機とした場合を例示したが、他の例えば
ねじ立て加工機でも同様であり、さらに加工機７
０のキリ７１に対してマーク１４と対向する位置
にも別のキリを設けて同時に２つの孔あけ加工が
行えるようにしてもよい。

また、上記実施例においては、被加工体１０を
送りローラにより送つているが、ベルトコンベア
等他の送り手段により搬送させてもよく、また、
被加工体１０をフリーローラにより保持させる代
りに、テーブル２１の一部に吸引盤を設け、粗送
り後被加工体を吸引させてもよい。

また、基準点検出器５１、マーク検出器６１は
反射型光電方式に限らず、透過型光電式とし、マ
ークは通孔（ただし、マーク検出器と加工機は所
定の関係位置に配置）としても同様であり、さら
に、一つのマーク検出器によりマーク位置を検出
させる代りに、マークを二つとしてそれとそれぞ
れマーク検出器を対向させ、各マーク検出器は２
つの検出素子とし、互に異なる方向の位置を検出
させるようにしても同様である。また、基準点を
加工ケ所であるマークにより共用したが、別に基
準マークを印刷しておいても同様である。

また、送り量検出器４０の代りに送りローラ３
４の回転量を検出するようにしても同様である。

以上のとおりであり、本発明は、被加工体を粗
送りする送り制御機構と、粗送り後の整合制御機
構を組合せた位置決め系により位置決めを行わせ
て加工を行わせるようにしたものであり、正確、
かつ迅速に加工を行うことができ、作業能率が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は被加工体の一例を示す平面図、第２図
は本発明の実施例を示す平面図、第３図は第２図
のＡ−Ａ方向断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ方
向断面図、第５図は整合機構の正面図、第６図は
マーク検出器の検出面を示す平面図、第７図は整
合動作の説明のための断面図、第８図は制御部の
ブロツク線図である。２０：機台、３０：送り機構、４０：送り量検
出器、５０：基準点検出器、６１：マーク検出
器、７０：加工機、８０：整合機構、１０１：プ
リセツトカウンタ、１０２，１１０〜１１１：駆
動回路、１０４〜１０７：加算器、１０８，１０
９：比較器。

Claims

【特許請求の範囲】

１加工ケ所または、加工ケ所と所定の間隔をお
いた位置にマークの付された被加工体を所定の加
工位置まで粗送りする送り制御機構と、粗送りさ
れた被加工体のマークに対し、加工機を整合させ
る整合制御機構とを有する加工装置であり、送り
制御機構は、被加工体上にローラを圧接、回転さ
せ、または被加工体を直線搬送体上に載置し、被
加工体を送る被加工体の送り機構と、被加工体の
マークまたは他の識別部の通過を検出する基準点
検出器と、被加工体の送り量検出器と、その基準
点検出器出力の発生後の送り量検出器出力が所定
量に一致するように送り機構を制御する制御部か
らなり、整合制御機構は、マークに対して平面上
の二方向にそれぞれ検出素子が対にして配列され
たマーク検出器と、加工機と、そのマーク検出器
と加工機とを対向または所定の位置関係に保持さ
せて整合台の上に固定した整合機構と、前記マー
ク検出器の各検出素子対の出力が一致するように
整合機構を制御させる制御部からなるところの加
工装置。