KR100841334B1

KR100841334B1 - 워크의 가공장치

Info

Publication number: KR100841334B1
Application number: KR1020010018142A
Authority: KR
Inventors: 스가가즈노리
Original assignee: 가부시키가이샤 모토로닉스
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2008-06-26
Also published as: JP2001290521A; JP4343391B2; KR20010091056A; TW504418B

Abstract

(과제) 주위온도의 영향을 받지 않고, 항상, 정밀도 좋게 프린트기판에 가이드구멍을 천공할 수 있는 가이드 구멍 뚫기장치를 제공하는 것이 과제이다.

(해결수단) 프린트기판(10)을 얹어 놓는 테이블(2)의 내부에, 열팽창율이 극히 작은 재질로 형성되는 서브 플레이트(14)를 매립하여 배치한다. 가이드 구멍을 천공하는 경우에는 X선 촬상장치(4a,4b)을 사용하여, 서브 플레이트(14)에 형성되어 있는 기준위치마크(15a,15b)를 촬상하고, 이 촬상된 기준위치마크(15a,15b)를 화상처리함으로서, 2개의 기준위치마크(15a,15b) 사이의 거리를 연산한다. 또, 2개의 기준위치마크(15a,15b) 사이의 거리를 연산한다. 또, 2개의 기준위치마크(15a,15b) 사이의 거리는, 미리 정해져 있으므로, 이 거리와 연산에 의하여 구해진 거리와의 오차에 의거하여 가이드 구멍의 천공위치를 보정한다. 이와 같은 조작을 행함으로써, 주위온도의 변화에 따르지 않고, 항상 고정밀도의 가이드 구멍의 천공이 가능하게 된다.

촬상장치, 가공기구, 이동유닛, 위치검출수단, 오차연산수단, 서브 플레이트, 드릴, 펀치, 프린트 기판

Description

워크의 가공장치{MACHINING DEVICE OF WORKPIECE}

본 발명의 일실시형태에 관한 가이드 구멍 뚫기 장치의 구성을 도시하는 평면도,

도 2는 본 발명의 일실시형태에 관한 가이드 구멍 뚫기 장치의 구성을 도시하는 정면도,

도 3은 제어장치의 상세한 구성을 도시하는 블록도,

도 4는 서브 플레이트의 구성을 도시하는 외관도,

도 5는 서브 플레이트의 변형예의 구성을 도시하는 외관도,

도 6은 종래에 있어서 가이드 구멍 뚫기 장치의 구성을 도시하는 평면도,

도 7은 종래에 있어서 가이드 구멍 뚫기 장치의 구성을 도시하는 정면도.

"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"

1: 가이드 구멍 뚫기 장치 2: 테이블

3a,3b: 이동유닛 4a,4b: X선 촬상장치

5a,5b: 드릴 6a,6b: 천공장치

7a,7b: X선관 8a,8b: X선카메라

9: 리니어 스케일 10: 프린트기판

10a: 가이드 구멍 마크 11a,11b: 서보모터

13a,13b: 홈부 14,14': 서브 플레이트

15a,15b: 기준위치마크 16a,16b: 아암

17: 긴구멍 21: 제어장치

22: 화상처리부 23: 표시부

24: 모터구동부 25: 드릴구동부

26: 구동제어부 27: 오차연산부

28: 천공위치설정부

본 발명은 프린트기판 등의 워크(가공의 대상)를 가공하는 가공장치에 관한 것으로, 특히 주위온도에 기인하여 생기는 가공위치의 위치어긋남을 보정하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 전자부품을 실장하기 위하여 사용되는 프린트 기판은 제작의 단계에서 가이드핀 박아넣기용의 가이드구멍, 노광기에 의한 노광작업을 행하는 경우의 얼라이먼트용의 구멍, 핀래미네이션용의 구멍, 내층재용의 구멍등을 뚫는 작업을 행한다. 이와 같은 구멍 뚫기 작업은 극히 높은 정밀도가 요구된다.

상기와 같은 구멍 뚫기 작업은, 각종의 가공장치를 사용하여 행해진다. 도 6은 상기한 가공장치 중, 가이드핀 박아 넣기용의 구멍을 뚫기 위한 가이드 구멍 뚫기 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 평면도, 도 7은 동일한 정면도이다. 동 도 에 도시하는 바와 같이, 이 가이드 구멍 뚫기 장치(101)는 구멍 뚫기 가공의 대상이 되는 프린트 기판(110)을 얹어 놓는 테이블(102)과, 2개의 이동유닛(103a,103b)을 구비하고 있다.

이동유닛(103a,103b)은, X선 촬상장치(104a,104b)(CCD 카메라의 경우도 있다)와, 그 X선 촬상장치(104a,104b)의 측부에 배치되고 드릴(105a,105b)을 갖는 천공장치(106a,106b)를 구비하고 있다. X선 촬상장치(104a,104b)는 테이블(102)의 하방에 배치되는 X선관(107a,107b)과, 테이블(102) 상방의 X선관(107a,107b)과 대향하는 위치에 배치되는 X선 카메라(108a,108b)로 구성되어 있다. 테이블(102)에는 각 천공장치(106a,106b)의 구멍뚫기 부위가 되는 위치에 긴 형태의 홈부(113a,113b)가 형성되어 있다.

더욱이, 각 이동유닛(103a,103b)은 이 가이드 구멍 뚫기 장치(101)의 수평방향에 따라 배치되는 리니어 스케일(109)에 축지지되고, 서보모터(111a,111b)에 의하여, 그 리니어 스케일(109)을 따라 일차원적으로 슬라이드 이동 가능으로 되어 있다. 그리고 이 리니어 스케일(109)에 의하여 각 이동 유닛(103a,103b)의 일차원적인 위치가 검출되게 되어 있다.

서보모터(111a,111b), 리니어 스케일(109) 및 X선 카메라(108a,108b)는 각각 제어수단(121)에 접속되어 있다.

상기와 같이 구성된 가이드 구멍 뚫기 장치(101)를 사용하여, 프린트 기판(110)에 가이드 구멍을 천공하는 경우에는, 우선, 테이블(102)상의 소망의 위치에 프린트 기판(110)을 얹어 놓아 고정하고, 프린트 기판(110)에 미리 형성되어 있는 가이드 구멍 마크(110a)(통상은, 프린트 기판(110)의 짧은 변측의 대략 중앙부에 1곳씩, 합계 2곳에 형성된다)를 X선 촬상장치(104a,104b)에 의하여 촬상한다.

그리고, X선 촬상장치(104a,104b)에 의하여 촬상된 화상에 화상처리를 더하여, 프린트 기판(110)에 형성된 2개의 가이드 구멍 마크(110a)의 중심점(마크가 원형인 경우에는 이 원의 중심점)을 구하고, 이 중심점이 X선 카메라(108a,108b)로 촬상되는 화상의 기준위치에 오도록, 이동유닛(103a,103b)을 리니어 스케일(109)에 따라 이동시킨다.

이 상태에서, 리니어 스케일(109)에 의하여 측정되는 2개의 이동 유닛(103a,103b) 사이의 거리가 미리 설정되어 있는 2개의 가이드 구멍 마크 사이의 거리 M(예를 들면 M=20cm, 25cm)와 일치하는 경우에는, 드릴(105a,105b)의 위치를 가이드 구멍 마크(110a)의 위치까지 이동시켜, 이 위치에서 그 드릴(105a,105b)을 회전시키면서 하강시켜 프린트기판(110)의 가이드 구멍 마크(110a)의 위치에 가이드 구멍을 천공한다.

또, 2개의 가이드 구멍 마크 사이의 거리가, 설정된 거리 M과 일치하지 않는 경우에는, 중심에서 배분하는 등의 처리에 의하여, 이동유닛(103a,103b) 사이의 거리가 M으로 되도록 하여 각 이동유닛(103a,103b)을 고정하고, 이 위치에서, 상기와 마찬가지로 드릴(105a,105b)을 하강시켜 프린트기판(110)의 소망 부위에 가이드 구멍을 천공한다. 이리하여, 프린트기판(110)에 가이드핀 박아넣기용의 가이드 구멍을 천공할 수가 있다.

그러나 천공유닛(103a,103b)에는 각종 기기, 부품 등이 탑재되어 있고, 이들 의 기기, 부품류는 온도변화에 의하여 미묘하게 위치 어긋남을 일으킨다. 이때문에 리니어 스케일(109)과의 연결부분에서 측정되는 2개의 이동유닛(103a,103b) 사이의 거리가 바르다 할지라도 X선 카메라(108a,108b)의 부착위치에서 2개의 이동유닛(103a,103b)과의 사이의 거리가 정확하다고는 할 수 없다.

즉, 서보모터(111a,111b)에 의하여 슬라이드 이동하는 이동유닛(103a,103b)의 위치는, 리니어 스케일(109)상에서 정밀도 좋게 위치맞춤되는 것이고, 실제로는 2개의 X선 카메라(108a,108b)로 촬상하는 화상의 기준위치 사이의 거리는, 주위온도의 고저에 기인하여 약간의 어긋남이 생기고 만다. 따라서, 가이드 구멍의 구멍 뚫기 위치에 오차가 발생하는 결점이 있다.

상기한 바와 같이, 종래에 있어서 가이드 구멍 뚫기 장치(101)에 있어서는, 리니어 스케일(109)에 의한 측정결과에 의거하여, 2개의 드릴(105a,105b) 사이의 거리를 설정하도록 구성되어 있으므로 온도변화에 기인하여 이동유닛(103a,103b)에 탑재되는 드릴(105a,105b) 사이의 거리의 정밀도가 나쁘게 되는 경우가 있고 가이드 구멍의 구멍 뚫기 위치에 위치 어긋남을 일으키는 문제가 발생하고 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적하는 바는, 주위온도의 변화에 관계없이 항상 고정밀도로 프린트기판을 가공할 수 있는 프린트 기판의 가공장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본원 청구항 1기재의 발명은, 촬상장치 및 가공기구가 탑재된 이동유닛과 이 이동유닛을 일차원 방향으로 슬라이드 이동시키는 구동수단과 상기 구동수단에 의하여 이동된 상기 이동유닛의 일차원 위치를 검출하는 리니어 스케일 또는 로터리 인코더를 구비하고, 상기 이동유닛에 탑재된 가공기구를 워크상의 소망위치로 이동시킨 후, 그 가공기구를 동작시켜서 상기 워크의 소망위치를 가공하도록 구성된 워크의 가공장치에 있어서, 고정값의 간격으로 떨어진 적어도 2곳의 기준위치마크가 형성된 서브 플레이트를 상기 일차원 방향에 따라 배치하고, 상기 서브 플레이트에 형성된 2곳의 기준위치마크를 상기 이동유닛에 탑재된 촬상장치로 촬상하여, 기준위치마크 사이의 거리를 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 측정하여 측정값을 구하고, 상기 측정값에 대한 상기 고정값의 비율에 기하여, 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 측정되는 상기 가공기구의 위치를 보정하는 것이 특징이다.

또, 청구항 2기재의 발명은, 촬상장치 및 가공기구가 탑재된 두개의 이동유닛과 이 각 이동유닛을 일차원방향으로 슬라이드 이동시키는 구동수단과, 상기 구동수단에 의하여 이동된 상기 각 이동유닛의 일차원위치를 검출하는 리니어 스케일 또는 로터리 인코더를 구비하고, 상기 각 이동유닛에 탑재된 가공기구를 워크상의 소망위치로 이동시킨후, 그 가공기구를 동작시켜서 상기 워크의 소망위치를 가공하도록 구성된 워크의 가공장치에 있어서, 고정값의 간격으로 떨어진 적어도 2곳의 기준위치마크가 형성된 서브 플레이트를 상기 일차원 방향에 따라 배치하고, 상기 서브 플레이트에 형성된 2곳의 기준위치마크를 상기 두개의 이동유닛에 탑재된 촬상장치로 촬상하여 상기 2곳의 기준위치마크 사이의 거리를 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 측정하여 측정값을 구하고, 상기 측정값에 대한 상기 고정값의 비율에 기초하여, 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 측정되는 상기 2개의 가공기구 사이의 간격을 보정하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3기재의 발명은 촬상장치 및 가공기구가 탑재된 두개의 이동유닛과 이 두개의 이동유닛을 일차원방향으로 슬라이드 이동시키는 구동수단과 상기 구동수단에 의하여 이동된 상기 각 이동유닛의 일차원 위치를 검출하는 리니어 스케일 또는 로터리 인코더를 구비하고, 상기 각 이동유닛에 탑재된 가공기구를 워크상의 소망위치로 이동한 후, 그 가공기구를 동작시켜서 상기 워크의 소망위치를 가공하도록 구성된 워크의 가공장치에 있어서, 상기 워크를 얹어 놓는 테이블 위치의 상기 일차원 방향에 따라 배치되고, 고정값의 간격으로 떨어진 적어도 2곳의 기준위치마크가 형성된 서브 플레이트와, 상기 서브 플레이트에 형성된 2곳의 기준위치마크를 상기 각 이동 유닛에 탑재되는 촬상장치로 촬상하는 것에 의해, 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 상기 2곳의 기준위치마크 사이의 거리를 특정하여 구해진 측정값에 대한 상기 고정값의 비율을 연산하는 연산수단과, 상기 연산수단으로 구해진 값에 따라 상기 워크상의 가공위치를 보정하는 가공위치 설정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 4기재의 발명은, 상기 서브 플레이트는 온도변화에 의한 팽창율이 극히 작은 재질을 사용하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 청구항 5기재의 발명은, 상기 서브 플레이트는 상기 워크와 거의 동일한 온도팽차계수를 갖는 재질을 사용하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

청구항 6기재의 발명은, 상기 가공기구는 드릴, 펀치, 절단, 연마, 레이저 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다. 청구항 7기재의 발명은, 상기 워크는 프린트 기판인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 촬상장치가 탑재된 이동유닛을 일차원 방향으로 슬라이드 이동하고, 이 촬상장치를 사용하여, 서브 플레이트에 형성된 기준위치마크를 촬상하고, 화상처리를 더하여 기준위치마크의 중심위치를 구한다. 그리고, 두개의 기준위치마크 사이의 거리를 연산한다. 한편, 서브 플레이트에 형성된 두개의 기준위치마크 사이의 거리는 미리 결정되어 있으므로, 이 거리와 상기의 연산에 의하여 구해진 거리와를 비교한다.

그리고, 상기 두개의 연산결과가 일치하지 않고 오차가 생기는 경우에는, 이 오차의 크기에 따라, 이동유닛의 이동위치를 보정하는 처리를 가한다. 이로서, 가공장치로 프린트기판에 구멍뚫기, 펀치, 절단, 연마 등의 가공을 가하는 경우의, 가공위치의 제어를 향상 시킬 수가 있다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1은, 본 발명이 적용된 가이드 구멍 뚫기 장치의 일실시형태의 구성을 모식적으로 도시하는 평면도, 도 2는 동일한 정면도이다. 더욱이, 본 실시형태에서는 워크의 가공장치로서, 프린트 기판의 가이드 구멍 뚫기 장치를 예로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 촬상장치를 사용하여 워크에 대한 위치결정을 행하는 기능을 구비한 각종의 가공장치에 적용할 수 있는 것이다.

도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 가이드 구멍뚫기 장치(1)는, 프린트기판(10)을 얹어 놓는 테이블(2)과, 두개의 이동유닛(3a,3b)을 갖고 있고, 그 이동유닛(3a,3b)을 프린트기판(10)위의 소정위치로 이동시킨후, 이동유닛(3a,3b)에 탑재 된 드릴(5a,5b)을 회전구동시키면서 하강시킴으로서, 프린트기판(10)에 형성된 두개의 가이드 구멍마크(10a)의 위치에 가이드 구멍을 천공한다. 더욱이, 본 실시형태에서는, 가이드 구멍마크(10a)가 두개인 경우에 대하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 3이상도 좋다.

각 이동유닛(3a,3b)은, 각각 X선촬상장치(촬상장치)(4a,4b)를 구비하고 있고, 그 X선 촬상장치(4a,4b)의 측부에는 천공장치(6a,6b)가 설치되어 있다. 더욱이, 본 실시형태에서는, 촬상장치로서 X선 촬상장치(4a,4b)를 사용하는 예에 대하여 설명하지만, CCD 카메라 등의 다른 촬상장치를 사용하여도 좋다.

X선 촬상장치(4a,4b)는 테이블(2)의 하방에 배치되고 X선을 방사하는 X선관(7a,7b)과, 테이블(2)의 상방의 X선관(7a,7b)과 대향하는 위치에 배치되는 X선 카메라(8a,8b)를 갖고 있고, 프린트기판(10)에 미리 형성되어 있는 가이드구멍 마크(10a)를 X선 투시에 의하여 촬상한다.

천공장치(6a,6b)에는 드릴(5a,5b)이 탑재되어 있고, 그 드릴(5a,5b)을 회전시키면서 하강시키므로서, 테이블(2)위에 얹어 놓여진 프린트기판(10)의 가이드 구멍 마크(10a)가 기입된 부위에 가이드 구멍을 천공한다.

또, 테이블(2)의 수평방향에 따라서 리니어 스케일(9)이 설치되어 있고, 각 이동유닛(3a,3b)은 아암(16a,16b)을 통하여 리니어 스케일(9)에 축지지 되어 있고, 서보모터(11a,11b)의 구동력에 의하여 그 리니어 스케일(9)에 따라 일차원적으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 리니어 스케일(9)은 각 이동 유닛(3a,3b)의 일차원적인 위치(좌표)를 검출한다.

테이블(2)위의 이동유닛(3a,3b)의 이동위치에 대응하는 부위에는, 천공장치(6a,6b)에 탑재되는 드릴(5a,5b)을 프린트기판(10)에 관통시키기 위한 홈부(13a,13b)가 형성되고, 또한, 테이블(2)내부의 홈부(13a,13b)에 따른 위치에는 서브 플레이트(14)가 매립되어 배치되어 있다.

도 4는 서브 플레이트(14)의 외관도이고, 그 서브 플레이트(14)는, 장방형 판형상을 이루고 있고, 주위온도변화에 대한 팽창율이 극히 작은 재질로 구성되어 있다. 또, 서브 플레이트(14)의 2곳에는, X선으로 투시가능한 기준위치마크(15a,15b)(촬상장치로서 CCD 카메라를 사용하는 경우에는 CCD 카메라로 촬상가능한 기준위치마크)가 형성되어 있다. 더욱이, 기준위치마크는 2곳에 한정되는 것은 아니다.

두개의 기준위치마크(15a,15b) 사이의 거리는 정밀도 좋게 소정의 값으로 설정되어 있다. 또, 부호 17은 도 1에 도시하는 홈부(13a,13b)에 대응하는 긴구멍이다.

또, 도 1에 도시하는 서보모터(11a,11b), 리니어 스케일(9), 및 도 2에 도시하는 X선 카메라(8a,8b), 천공유닛(6a,6b)은 각각 이 가이드 구멍 뚫기 장치(1)의 제어중추가 되는 제어장치(21)에 접속되어 있다.

도 3은, 제어장치(21)의 내부구성을 도시하는 블록도이고, 그 제어장치(21)는 X선 카메라(8a,8b)로 촬상된 화상을, 화상처리하는 화상처리부(22)와, 이 화상처리부(22)에서 화상처리된 화상을 화면표시하는 표시부(23)와, 서보모터(11a,11b)의 구동을 조작하는 모터 구동부(24)와, 천공장치(6a,6b)를 구동시켜서 드릴(5a,5b)에 의한 천공을 행하는 드릴구동부(25)와, 모터구동부(24) 및 드릴구동부(25)에 구동제어신호를 출력하는 구동제어부(26)를 구비하고 있다.

더욱이, 서브 플레이트(14)에 형성된 두개의 기준위치마크(15a,15b)사이의 거리와 이 기준위치마크(15a,15b)의 중심점에 X선 화상의 기준위치를 맞추었을때의 리니어 스케일(9)의 검출결과로부터 얻어지는 이동유닛(3a,3b) 사이의 거리와의 오차를 구하는 오차연산부(27)와, 이 오차연산부(27)에서 얻어진 오차 데이터에 의거하여, 드릴(5a,5b)에 의한 천공위치를 보정하는 처리를 행하는 천공위치설정부(28)를 구비하고 있다.

또, 테이블(2)에는 그 테이블(2)위에 얹어 놓여진 프린트 기판(10)이 위치어긋남을 일으키지 않도록 메커니컬클램프, 혹은 진공클램프 등의 고정수단이 탑재되어 있다.

다음에, 상기한 본 실시형태에 관한 가이드 구멍 뚫기 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 가이드 구멍을 뚫을 대상이 되는 프린트 기판(10)을 테이블(2)위의 소망부위에 얹어 놓고, 메커니컬클램프나 진공클램프 등의 고정수단을 사용하여 그 프린트 기판(10)을 테이블(2) 위에 견고히 고정한다.

다음에, X선 촬상장치(4a,4b)을 기동시켜 X선관(7a,7b)으로부터 X선을 투사하면, X선 카메라(8a,8b)에서는 프린트기판(10)을 X선 투시한 화상이 촬상되고, 이 화상데이터는 도 3에 도시하는 화상처리부(22)에 부여되어 화상처리되고, 표시부(23)에 표시된다. 또 촬상장치로서 CCD 카메라를 사용하는 경우에는, 그 CCD 카메라로 촬상된 화상이 표시부(23)에 표시된다.

또, 조작자가 조작스위치(도시 생략)를 넣어, 도 3에 도시하는 제어장치(21)에 조작신호가 입력되면, 구동제어부(26)는 모터구동부(24)에 구동신호를 출력하고, 이로서 서보모터(11a,11b)는 회전구동하고, 두개의 이동 유닛(3a,3b)을 리니어 스케일(9)에 따라 일차원적으로 이동시킨다. 그리고, 서브 플레이트(14)에 형성된 기준위치마크(15a,15b)의 중심점이 X선 촬상장치(4a,4b)로 촬상되는 화상위의 기준위치에 오도록 설정한다. 이 상태에서, 리니어 스케일(9)로 검출되는 이동유닛(3a,3b)의 위치 데이터에 의거하여, 이동유닛(3a,3b) 사이의 거리를 구한다(이 거리를 L2로 한다).

한편, 상기한 바와 같이 서브 플레이트(14)에 형성되는 두개의 기준위치마크(15a,15b) 사이의 거리는 미리 설정되어 있으므로 (이 거리를 L1라 한다) 오차 연산부 27에서는, 이들 2개의 데이터(L1,L2) 사이의 오차 △L를 연산한다.

즉, 이하의 (1)식에 의하여, 오차 △L를 구한다.

△L = L2 - L1 …(1)

또, 상기한 바와 같이, 서브 플레이트(14)는, 주위온도의 변화에 의한 팽창율이 극히 작은 재질로 구성되어 있으므로, 온도변화의 영향을 받지 않고, L1의 값은 극히 신뢰할 수 있는 것이라 생각해도 좋다. 따라서, (1)식에서 얻어진 오차 △L는, 도 1에 도시하는 아암(16a,16b) 등의 이동유닛(3a,3b)을 구성하는 각종 부품의 온도변화에 의한 신축이나 카메라에 보여지는 방식에 기인하여 발생한 것이라고 생각된다.

이하의 처리에서는, 이 오차분을 보정한 위치에 가이드 구멍을 천공함으로서, 가이드 구멍 천공 위치의 정밀도를 향상시킨다.

즉, 서브 플레이트(14)의 기준위치마크(15a,15b)를 X선 촬상함으로서 오차 △L가 구해지면, 계속해서 모터구동부(24)는 서보모터(11a,11b)를 구동시켜, 프린트기판(10)에 미리 형성되어 있는 가이드 구멍 마크의 중심점에 X선 촬상장치(4a,4b)로 촬상하는 화면상의 기준위치가 오도록 설정한다.

또, 두개의 가이드 구멍 마크 사이의 거리 (이 거리를 M라 한다)는, 미리 설정되어 있으므로 (예를 들면 M=20cm, 25cm 등), 도 3에 도시하는 천공위치설정부(28)에서는 이거리 M에 대하여, 이하의 (2)식에 의한 처리를 가함으로써, 보정한 거리 M'를 구한다.

M' = M ×{1 - (△L/L1)} …(2)

그리고, 모터구동부(24)에서는, 리니어 스케일(9)의 검출결과에 의거하여, 각 이동유닛(3a,3b) 사이의 거리가 M'이 되도록 서보모터(11a,11b)를 구동제어한다. 그리고, 드릴구동부(25)는, 천공유닛(6a,6b)에 구동신호를 출력하므로, 이 구동신호에 의하여 드릴(5a,5b)은 X선 화상의 기준위치로 이동되고, 하강하면서 회전구동하고, 프린트기판(10)의 소망의 가이드 구멍 뚫기 위치에 가이드 구멍을 천공한다. 이리하여, 미리 설정된 2개의 가이드 구멍 사이의 거리 M를 (1)식에서 구한 오차 데이터 △L를 사용하여 보정함으로서, 도 1에 도시하는 아암(16a,16b) 등의 이동유닛(3a,3b)을 구성하는 각종 부품이 주위의 온도변화에 의하여 신축한 경우에도, 이 신축에 의하여 생기는 가이드 구멍 뚫기 위치의 위치어긋남을 보충할 수가 있다. 그 결과, 가이드 구멍 뚫기 위치의 정밀도를 현저히 향상시킬 수가 있다.

이와 같이 하여, 본 실시형태에 관한 가이드 구멍 뚫기 장치(1)에서는, 주위온도의 변화에 의하여, X선 촬상장치(4a,4b)의 촬상결과로부터 얻어지는 가이드 구멍 뚫기 위치의 간격과 리니어 스케일(9)의 검출결과에 의하여 얻어지는 두개의 이동유닛(3a,3b) 사이의 거리와의 사이에 어긋남이 생긴 경우에 있어서도, 이 어긋남을 보정할 수 있으므로, 주위온도의 변화에 관계없이 항상, 고정밀도의 가이드 구멍의 천공이 가능하게 된다.

더욱이, 상기한 실시형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같은 두개의 긴구멍(11)이 형성된 서브 플레이트(14)를 사용하는 예에 대하여 설명하였지만, 도 5에 도시하는 바와 같이 약간 짧은 서브 플레이트(14')를 사용하고, 이것을 도 1에 도시하는 2개의 홈부(13a,13b) 사이의 테이블(2) 내부에 배열설치하도록 구성하는 것도 가능하다.

또한, 서브 플레이트(14)에는 2곳에 기준위치마크가 형성되는 예에 대하여 설명하였지만, 기준위치마크를 한곳 또는 세곳 이상에 형성하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

또, 상기한 실시형태에서는, 서브 플레이트(14)로서, 온도변화에 의한 팽창율이 극히 작은 재질의 것을 사용하는 예에 대하여 설명하였지만, 서브 플레이트(14)의 재질로서 프린트기판(10)의 재질과 동일, 혹은 동일한 온도 팽창율을 갖는 재질을 사용하면, 프린트기판(10) 자체의 주위온도에 의한 신축에 기인하여 생기는 오차까지도 보정할 수 있게 되고, 보다 더 가이드 구멍의 천공위치 정밀 도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

즉, 주위온도가 변화하면, 프린트기판(10) 자체도 또한 온도에 의하여 신축함으로, 서브 플레이트(14)를 프린트기판(10)과 동일한 재질, 혹은 동일한 온도 팽창율을 갖는 재질로 형성함으로서, 온도변화가 초래하는 프린트기판(10)의 신축을 보정할 수가 있다. 이로서, 보다 고정밀도의 가이드 구멍의 천공이 가능하게 된다.

더욱이, 상기한 실시형태에서는, 리니어 스케일(9)을 사용하여 이동유닛(3a,3b)의 위치를 검출하는 예로 설명하였지만, 리니어 스케일(9) 대신에 로터리 인코더를 사용하여 이동유닛(3a,3b)의 위치를 검출하도록 하여도 좋고, 또 리니어 스케일과 로터리 인코더를 병용하도록 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 가공장치로서 가이드 구멍 뚫기 장치를 예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 이동유닛을 위치결정하는 기능을 갖는 각종의 가공장치(펀치, 절단, 연마, 레이저 등)에 대하여 적용할 수 있는 것이다.

더욱이, 상기한 실시형태에서는, 두개의 이동유닛(3a,3b)을 갖는 예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 이동유닛을 구비한 가공장치에 적용하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 프린트 기판의 가공장치에 의하면, 서브 플레이트에 형성된 2곳의 기준위치마크를 촬상장치로 촬상하고, 이 2곳의 기준위치마크 사이의 거리를 위치검출수단으로 검출하여 얻어지는 거리와, 미리 설정 되어 있는 기준위치마크 사이의 거리와의 사이에 오차가 발생하는 경우에는, 이 오차의 크기에 따라 가공기구에 의한 워크의 가공위치를 보정하도록 구성되어 있다. 따라서, 주위온도의 변화등에 기인하여 워크의 가공위치에 어긋남이 생긴 경우에 있어서도, 이를 보정할 수 있으므로 가공의 정밀도를 현저히 향상 시킬 수가 있다.

또 서브 플레이트를 구성하는 재질을 워크와 동일한 재질, 혹은, 동일한 열팽창율을 갖는 재질로 하면, 주위온도의 변화에 의한 워크 자체의 신축에 대하여 이것을 보정할 수 있으므로, 더 한층 워크의 가공 정밀도를 향상 시킬 수가 있다.

Claims

촬상장치 및 가공기구가 탑재된 이동유닛과, 이 이동유닛을 일차원 방향으로 슬라이드 이동시키는 구동수단과, 상기 구동수단에 의하여 이동된 상기 이동유닛의 일차원 위치를 검출하는 리니어 스케일 또는 로터리 인코더를 구비하고, 상기 이동유닛에 탑재된 가공기구를 워크상의 소망위치로 이동시킨 후, 그 가공기구를 동작시켜서 상기 워크의 소망위치를 가공하도록 구성된 워크의 가공장치에 있어서, 고정값의 간격으로 떨어진 적어도 2곳의 기준위치마크가 형성된 서브 플레이트를 상기 일차원 방향에 따라 배치하고, 상기 서브 플레이트에 형성된 2곳의 기준위치마크를 상기 이동유닛에 탑재된 촬상장치로 촬상하여, 기준위치마크 사이의 거리를 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 측정하여 측정값을 구하고, 상기 측정값에 대한 상기 고정값의 비율에 기하여, 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 측정되는 상기 가공기구의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 워크의 가공장치.
촬상장치 및 가공기구가 탑재된 두개의 이동유닛과, 이 각 이동유닛을 일차원방향으로 슬라이드 이동시키는 구동수단과, 상기 구동수단에 의하여 이동된 상기 각 이동유닛의 일차원위치를 검출하는 리니어 스케일 또는 로터리 인코더를 구비하고, 상기 각 이동유닛에 탑재된 가공기구를 워크상의 소망위치로 이동시킨후, 그 가공기구를 동작시켜서 상기 워크의 소망위치를 가공하도록 구성된 워크의 가공장치에 있어서, 고정값의 간격으로 떨어진 적어도 2곳의 기준위치마크가 형성된 서브 플레이트를 상기 일차원 방향에 따라 배치하고, 상기 서브 플레이트에 형성된 2곳의 기준위치마크를 상기 두개의 이동유닛에 탑재된 촬상장치로 촬상하여 상기 2곳의 기준위치마크 사이의 거리를 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 측정하여 측정값을 구하고, 상기 측정값에 대한 상기 고정값의 비율에 기초하여, 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 측정되는 상기 2개의 가공기구 사이의 간격을 보정하는 것을 특징으로 하는 워크의 가공장치.
촬상장치 및 가공기구가 탑재된 두개의 이동유닛과, 이 두개의 이동유닛을 일차원방향으로 슬라이드 이동시키는 구동수단과, 상기 구동수단에 의하여 이동된 상기 각 이동유닛의 일차원 위치를 검출하는 리니어 스케일 또는 로터리 인코더를 구비하고, 상기 각 이동유닛에 탑재된 가공기구를 워크상의 소망위치로 이동한 후, 그 가공기구를 동작시켜서 상기 워크의 소망위치를 가공하도록 구성된 워크의 가공장치에 있어서, 상기 워크를 얹어 놓는 테이블 위치의 상기 일차원 방향에 따라 배치되고, 고정값의 간격으로 떨어진 적어도 2곳의 기준위치마크가 형성된 서브 플레이트와, 상기 서브 플레이트에 형성된 2곳의 기준위치마크를 상기 각 이동 유닛에 탑재되는 촬상장치로 촬상하는 것에 의해, 상기 리니어 스케일 또는 로터리 인코더로 상기 2곳의 기준위치마크 사이의 거리를 측정하여 구해진 측정값에 대한 상기 고정값의 비율을 연산하는 연산수단과, 상기 연산수단으로 구해진 값에 따라 상기 워크상의 가공위치를 보정하는 가공위치 설정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 워크의 가공장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 서브 플레이트는 온도변화에 의한 팽창율이 극히 작은 재질을 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워크 의 가공장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 서브 플레이트는 상기 워크와 거의 동일한 온도팽창계수를 갖는 재질을 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워크의 가공장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가공기구는 드릴, 펀치, 절단, 연마, 레이저 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 워크의 가공장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 워크는 프린트 기판인 것을 특징으로 하는 워크의 가공장치.