(57)【要約】　　　（修正有）【課題】穿孔加工中のドリルの破損の目視検査は困難であり、予め設定した穿孔可能数に基づく定期的な交換は、交換が頻繁になり過ぎる。ドリルの破損を自動的に迅速に検知して穿孔を中止する制御により無駄な穿孔を排除し加工効率を上げるプリント配線用基板の穿孔装置を提供する。【解決手段】ラインセンサカメラ５を用い、ドリル１の上下動の所定位置におけるドリルの先端又は先端のわずかに下の位置を、ドリルの長さ方向の光学像がラインセンサに対しほぼ垂直であるように、反射鏡７を介してプリント配線用基板９とほぼ平行の光軸で撮影し、その先端部の映像信号波形に基づきドリルの破損を迅速に検知出力して穿孔加工の中止を制御して対応することにより、ドリルを有効に使用し、また、加工不良を防止することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリルを装着した主軸を回動及び上下動自在に支持してＸＹ位置移動する主軸ホルダを備え、前記回動と上下動及びＸＹ位置移動を駆動する駆動装置とこれを制御する制御装置とを備え、映像装置を備えてプリント配線用基板を穿孔加工する装置であって、
前記上下動の所定位置におけるドリルの先端又は先端のわずかに下の位置を反射鏡を介してプリント配線用基板とほぼ平行の光軸で撮影するラインセンサカメラを主軸ホルダに設け、ラインセンサカメラはその走査に対するドリルの長さ方向の光学像がほぼ垂直であるように撮影して映像信号を出力し、
前記映像装置は前記映像信号に基づきドリルの破損を検知出力して穿孔加工の中止を制御することを特徴とするプリント配線用基板の穿孔装置。
【請求項２】
前記映像装置は一又は数ラインの走査による正常時には存在すべきドリル先端の映像信号波形の有無に基づきドリルの破損を検知することを特徴とする請求項１記載のプリント配線用基板の穿孔装置。
【請求項３】
前記映像装置は画像メモリを備えて生成したドリルの二次元状の映像信号に基づき該ドリルの破損を検知又は判定することを特徴とする請求項１又は２記載のプリント配線用基板の穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線用基板の穿孔加工に係り、ラインセンサカメラでドリルの破損を検知して穿孔中止の制御手段を備えた穿孔装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化により、プリント配線用基板は、その部品実装及び回路パターンは高密度化され、また、高度の多層化及び高材質化により高価にもなっている。また、そのスルーホール等の穿孔加工は高精度を要し直径０．０５〜０．５ｍｍ等、極めて細径のものが多い。
通常、前記穿孔加工の工具はドリルを用い、加工時の回転数は１０００００〜３０００００ｒ．ｐ．ｍ程度である。ところで、プリント配線用基板に設定された多数のスルーホール等の孔をドリルのＸＹ位置を移動して自動制御で順次穿孔加工する装置において、ドリルは加工時の曲げ又はねじり応力、又は刃先の摩耗に基づく回転トルクの増加等により、その刃先部が折損するなどの破損が多く、ドリルの品質、材質の改良はされても前記破損は避けられていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、前記穿孔装置の穿孔数は１秒間に５〜２０程度で、目視によるドリルの破損の検知は困難である。加工中の前記破損は迅速に検知して対応しないと無駄な穿孔が継続してしまう。
ドリルが太ければ、穿孔時の回転トルク測定で破損を検知できるが、細径のドリルでは破損してもトルクは大差無く上記検知は困難である。従来、前記ドリルは、予め設定した穿孔可能数に基づき定期的に交換していた。
しかし、上記設定には余裕をもたせて早めの交換が必要で、交換は頻繁であった。それでも、破損に気付かずに穿孔加工が続けば、以降の穿孔加工は無駄となって効率が低下し、又は高価な基板が不良となって不経済であった。
本発明は、このような背景になされ、ラインセンサカメラを用い、極めて細径のドリルでも加工中の破損を迅速に検知して対応することにより、ドリルを有効に使用でき、また、加工不良を防止し、加工効率に優れたプリント配線用基板の穿孔装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記に鑑み研究の結果、次の手段によりこの問題を解決した。
（１）ドリルを装着した主軸を回動及び上下動自在に支持してＸＹ位置移動する主軸ホルダを備え、前記回動と上下動及びＸＹ位置移動を駆動する駆動装置とこれを制御する制御装置とを備え、映像装置を備えてプリント配線用基板を穿孔加工する装置であって、前記上下動の所定位置におけるドリルの先端又は先端のわずかに下の位置を反射鏡を介してプリント配線用基板とほぼ平行の光軸で撮影するラインセンサカメラを主軸ホルダに設け、ラインセンサカメラはその走査に対するドリルの長さ方向の光学像がほぼ垂直であるように撮影して映像信号を出力し、前記映像装置は前記映像信号に基づきドリルの破損を検知出力して穿孔加工の中止を制御することを特徴とするプリント配線用基板の穿孔装置。
【０００５】
（２）前記映像装置は一又は数ラインの走査による正常時には存在すべきドリル先端の映像信号波形の有無に基づきドリルの破損を検知することを特徴とする前記（１）項に記載のプリント配線用基板の穿孔装置。
【０００６】
（３）前記映像装置は画像メモリを備えて生成したドリルの二次元状の映像信号に基づき該ドリルの破損を検知又は判定することを特徴とする前記（１）又は（２）項に記載のプリント配線用基板の穿孔装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明実施例のプリント配線用基板の加工装置の構成図。図２はラインセンサによるドリルの撮影を説明する図である。
図において、１はドリル、２はチャック、３は主軸、４は主軸ホルダ、５はラインセンサカメラ、６はレンズ、７は反射鏡、８、１５は支持具、９はプリント配線用基板、１０、１１は端子、１２は映像回路、１３は画像モニタ、１４は下当板、１６は制御装置、１７は駆動装置、１８は基板台、１９はラインセンサ、２０はドリルの光学像である。
【０００８】
図１の実施例に示すプリント配線用基板の穿孔装置の要部は、ドリル１をチャック２により装着した主軸３を回動及び上下動自在に支持する主軸ホルダ４、主軸ホルダ４に支持具１５を介して設けたラインセンサカメラ５、ラインセンサカメラ５に支持具８を介して設けた反射鏡７及びレンズ６、映像装置１２、画像モニタ１３、下当板１４を介して基板台１８に装着されたプリント配線用基板９、穿孔加工を駆動及び制御する駆動装置１７及び制御装置１６により構成される。
【０００９】
チャック２でドリル１を装着した主軸３は、主軸ホルダ４で支持されて駆動装置１７により回動及び上下動の駆動をされる。下当板１４を介して基板台１８に装着されたプリント配線用基板９の設定穿孔位置を、ドリル１が駆動装置１７によりＸＹ移動されて順次穿孔加工する。ここで、上記駆動装置１７は、制御装置１６により制御される。この場合、下当板１４への穿孔は途中迄であって貫通せず、基板台１８への穿孔を防止する。
また、線状に画素配列したラインセンサを用いたラインセンサカメラ５は、主軸ホルダ４に設ける。従って、ドリル１がプリント配線用基板９の上をＸＹ移動しても、一定の相対位置でドリル１を一次元撮像して映像信号を出力し映像装置１２に入力する。更に、ラインセンサカメラ５は、配線用基板９と平行に近い光軸でドリル１の長さ方向の光学像をラインセンサに対しほぼ垂直に撮影する。
また、前記上下動の例えば上限を所定位置とするドリル１の先端又はそのわずかに下の位置を含むラインを撮影する。しかし、上記におけるドリル１の刃先部は、プリント配線用基板９の上方数ｍｍ程度の位置にあり、ラインセンサカメラ５の大きさを勘案すると、上述の光軸での撮影は困難である。
そこで、ラインセンサカメラ５に支持具８を介して反射鏡７を設け、レンズ６の光軸をほぼ直角に反射して刃先部を撮影する。
【００１０】
図２において、（ａ）の前記所定位置にあるドリルの光学像２０は、先ず、その先端位置がラインセンサ１９で走査されて撮影され、次に、穿孔の進行と共に図の矢印のように下降して（ｂ）のようになる。図の実線で示した刃先部は下降した部分であり、下降移動にともなって該部分が順次走査されて撮影される。
また、上記撮影の映像信号は画像メモリに順次メモリし、これを読み出して前記刃先部の二次元状の映像信号として生成することもできる。
図１において、映像装置１２は映像信号波形に基づきドリル１の破損を検知した検知出力を端子１１を介して報知手段に接続したり、更に、端子１０を介して制御装置１６に入力し穿孔加工を停止するなどの制御ができる。
【００１１】
ここで、前述の、ドリル１の上下動の例えば上限を所定位置とするドリル１の先端位置は、制御装置１６及び駆動装置１７により正確に制御される。
従って、ドリル１がどの部分でどのように破損したかに関わらず、最低限、ドリル１が破損したかどうかを検知するには、ドリル１の先端に係る映像信号波形の有無を検知すればよい。前記所定位置におけるドリル１の先端の一又は数ラインの映像信号に、正常時には存在すべき該先端の映像信号波形が検知されない場合、映像装置１２はドリル１は破損として検知し穿孔加工を停止する。
これは一又は数ラインの走査で検知でき、しかも、該走査は一ラインの繰返し走査で極めて高速走査であるので、前記折損に対し迅速な対応ができる。
上記に加え、映像装置１２は、上述の二次元状の映像信号を生成して画像モニタ１３により表示し、又は画像処理回路を備えて解析することによりドリル１の破損を検知したり破損状況を判断することができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が発揮できる。
１、本請求項１の発明によれば、先端位置を含むドリルの二次元状の映像信号を生成し及び映像信号に基づきドリルの破損を検知出力して報知又は穿孔加工の中止を制御するので、極めて細径のドリルでも加工中の破損を迅速に検知して対応することにより、ドリルの破損の検知を前提にドリルの穿孔可能数を多く設定できてドリルを有効に使用でき、また、加工不良を防止して加工効率に優れたプリント配線用基板の穿孔装置を提供できる。
【００１４】
２．さらに、一又は数ラインの極めて高速な走査によるドリル先端の映像信号波形の有無に基づきドリルの破損を検知するので、加工不良防止のための処置が迅速に可能となる。
【００１５】
３．前項の効果に加え、前記二次元画像信号に基づきドリルの破損状態を画像解析するので、ドリルの破損の検知とともに破損の状態をモニタで確認したり解析することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のプリント配線用基板の加工装置の構成図。
【図２】ラインセンサによるドリルの撮影を説明する図。
【符号の説明】
１：ドリル　　　　　　　　　　　　　　２：チャック
３：主軸　　　　　　　　　　　　　　　４：主軸ホルダ
５：ラインセンサカメラ　　　　　　　　６：レンズ
７：反射鏡　　　　　　　　　　　　　　８：支持具
９：プリント配線用基板　　　　　　　　１０：端子
１１：端子　　　　　　　　　　　　　　１２：映像装置
１３：画像モニタ　　　　　　　　　　　１４：下当板
１５：支持具　　　　　　　　　　　　　１６：制御装置
１７：駆動装置　　　　　　　　　　　　１８：基板台
１９：ラインセンサ　　　　　　　　　　２０：ドリルの光学像
【図１】
2004034280.tif 000003
【図２】
2004034280.tif 000004