JP5043480B2 - プリント基板加工機 - Google Patents

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Description

本発明は、パルス状のレーザ光によりワークに穴を加工すると共に、ワークの表面上に文字を加工(記入)するようにしたプリント基板加工機に関する。
図3はプリント基板穴明け用レーザ加工機の概略構成図、図4はワークであるプリント基板の平面図、図5は加工プログラムの一例を示す図、図6はNC装置内に登録されている文字を構成するドットの配置例を示す図である。
図3に示すように、プリント基板加工機100は、XY方向に移動自在のテーブル1、レーザ発振器2およびヘッド部3等を備える加工装置本体80と加工装置本体80の動作を制御するNC装置90とから構成されている。ヘッド部3には一対のガルバノミラー4とfθレンズ5とが配置されている。ガルバノ制御ユニット6はガルバノミラー4の位置(回転角度)を制御する。テーブル制御ユニット7はテーブル1の位置を制御する。プリント基板(以下、「ワーク」という。)8はテーブル1に固定されている。
レーザ発振器2から出力されたレーザ光は、一対のガルバノミラー4により位置決めされ、fθレンズ5を透過することによりワーク8に対して垂直に入射する。レーザ光の照射時間間隔および照射時間に対してテーブル1の移動に要する時間は遙かに長いので、レーザ光をガルバノミラー4により位置決めすることにより加工能率を向上させる。fθレンズ5の実用的な大きさ(直径)は50〜70mmである。そこで、例えばfθレンズ5の直径が70mmの場合、図4に示すように、ワーク8をfθレンズ5の中心軸を中心とする50mm×50mmの領域(以下、「加工領域」という。)に区分し(図では点線で区分された24個の加工領域)、1つの加工領域内の加工が終了すると、テーブル1を水平に移動させ、次の加工領域の中心をfθレンズ5の中心軸上に位置決めする。以下、加工が終了するまで、上記の動作を繰り返す。
図5に示すように、加工プログラムには、加工領域の中心座標(図中のF部)、加工しようとする各穴の中心座標(図中のG部)と、文字列の指定と(図中のH部、ここでは「ABC」の3文字)と文字の基準位置座標(図中のJ部)とが記述されている。
図6に示すように、各文字は一辺の長さがaである正方形の枡Mがm行×n列(例えば、7行×4列)で構成されるエリアD内に配置されるようになっており、枡M内に1個のドットdが配置される。そして、エリアDの左下隅の枡Mの中心を基準位置(原点)P0として文字を構成する各ドットdの中心座標が各文字毎に予め記憶装置に記憶されている。そして、文字列を加工する場合は、文字列(H部)と基準位置座標(J部)とが指定される。加工する文字が複数の文字からなる文字列である場合、左端の文字の左下隅の枡Mの中心が文字列全体の基準位置P0となる。また、文字と文字は距離aだけ離す。すなわち、例えば、図中のPで示すドットdの中心座標は、dP(7a,3a)である。
次に、従来の文字を加工する場合の加工手順を説明する。
先ず、加工プログラムのF部とG部の指定に基づき、ある加工領域内の穴を加工する。当該加工領域内の穴の加工が終了した後、当該加工領域内に文字列の加工が指定されている場合は、J部の記載に基づいてテーブル1を移動させ、文字列の基準位置P0をfθレンズ5の中心に位置決めし、文字A〜Cを構成する各ドットdの中心にレーザ光を照射する。なお、文字を書ききれなかった場合、すなわち、文字列が当該加工領域の端部を超えている場合は、当該加工領域内の文字を加工した後、テーブル1を移動させ、書ききれなかった最初の文字の左下隅の枡Mの中心をfθレンズ5の中心に位置決めし、残りの文字を加工する。その後、次の加工領域の中心をfθレンズ5の中心に位置決めする。
上記したように、レーザ光の照射時間間隔および照射時間に対してテーブルの移動時間は遙かに長い。したがって、文字を加工するためにテーブルを移動させると、このテーブル移動時間が加工時間に加わるため、加工能率を向上させることができなかった。
本発明の目的は、ワークに文字を加工する場合であっても、加工能率を向上させることができるプリント基板加工機を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、プリント基板を加工領域に区分し、複数のドットで構成される文字の前記ドット位置情報を文字毎に記憶した記憶装置を備え、加工プログラムに記載された加工しようとする穴の位置情報と文字列および該文字列の位置情報とに基づいてパルス状のレーザ光をワークに照射し、前記ワークに穴および文字を加工するようにしたプリント基板加工機において、前記文字列を構成する各文字の前記各ドットの各中心座標を前記穴を加工する加工座標系の座標に変換する座標変換手段を設け、加工に先立ち、前記文字列を構成する各文字の前記各ドットの各中心座標を前記穴を加工する加工座標系の座標に変換し、前記各ドットがいずれの加工領域に含まれるかを確認し、前記加工プログラムの前記各ドットが含まれる加工領域の穴加工座標の記述部に前記各ドットの変換後の座標を追加し、前記各ドットを前記穴とみなして加工することを特徴とする。
ワークに文字を加工する場合であっても、加工能率を向上させることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明について説明する。
図1は、本発明に係るプリント基板加工機の動作を示すフローチャートである。また、図2は、ワークの平面図であり、(a)は文字列が加工領域内にある場合、(b)は文字列が予め指定された加工領域外にまで延びている場合であり、図中の斜線部には加工する穴が存在しない。なお、プリント基板加工機の構成は、NC装置を除き、従来と同じであるので、重複する説明を省略する。以下、本来の穴を加工する場合を穴加工といい、文字を構成するドットを加工する場合をドット加工という。また、ここでは、予め各加工領域の中心位置座標と加工領域の順番(すなわち、テーブルの移動順序)とが定められており、各加工領域毎に加工する穴の中心座標が指定されているものとする。そして、図5に示したように、加工プログラム中において、文字列の指定は、加工領域(穴の中心座標を含む)の指定の後にまとめて記述されているものとする。
図示を省略する加工開始ボタンがオンされると、実際の加工に先立ち、以下の動作を行う。すなわち、予め指定された加工領域の順番に従い、次の加工領域があるかどうかを確認し、次の加工領域がある場合は手順S20の処理を行い、その他の場合は手順200の処理を行う(手順S10)。手順S20では加工領域内に文字列(1文字の場合を含む)の加工を指定する記述があるかどうか、すなわち、先頭文字基準位置座標の指定があるかどうかを確認し、文字の加工が指定されている場合は手順S30の処理を行い、その他の場合は手順S10の処理を行う。
手順S30では、文字列を構成する各文字のドットの中心座標を穴加工の加工座標系の座標に変換し、総てのドットが当該加工領域内に含まれるかどうかを確認する(手順S40)。そして、図2(a)の領域R1の場合のように、総てのドットが当該加工領域内に含まれる場合は各ドットの変換後の座標を穴の中心座標として当該加工領域の穴加工座標に追加してから(手順S50)、手順S10の処理を行う。また、図2(a)の領域Rjの場合のように、手順S40において当該加工領域内に含まれないドットがある場合は、いずれかの加工領域に含まれるかどうかを確認する(手順S60)。そして、他の加工領域内(図中の加工領域Rm)に含まれる場合は、当該ドットの変換後の座標を当該ドットが含まれる加工領域の穴加工座標に追加してから(手順S70)、手順S10の処理を行う。また、図2(b)に示すように、いずれの加工領域にも含まれないドットがある場合は、いずれの加工領域にも含まれないドットを含む新たな加工領域Rkを作成し(手順S80)、作成した新たな加工領域Rkを加工順序に追加登録すると共に(手順S90)、加工領域Rkに含まれる各ドットの変換後の座標を記憶して(手順S100)、手順S10の処理を行う。
手順S200では、実際の加工を開始する。なお、実際の加工は従来と同じであるので、説明を省略する。
この実施形態の場合、各ドットの中心座標は総て穴の中心座標に置き換えてあるので、手順S80における新たな加工領域が作成されていない限り、テーブルの移動は文字列の指定がない場合と同じであり、加工速度を向上させることができる。
なお、手順S80において作成する新たな加工領域Rkの中心座標は、テーブルの移動距離が最も短くなるように、すなわち、同図に2点鎖線で示すように、例えば、文字列の最外部の文字が加工領域Rkの最外部になるように定めればよい。
本発明に係るプリント基板加工機の動作を示すフローチャートである。 ワークの平面図である。 プリント基板穴明け用レーザ加工機の概略構成図。 ワークであるプリント基板の平面図である。 加工プログラムの一例を示す図である。 文字を構成するドットの配置例を示す図である。
符号の説明
1 テーブル
d ドット

Claims (1)

  1. プリント基板を加工領域に区分し、複数のドットで構成される文字の前記ドット位置情報を文字毎に記憶した記憶装置を備え、加工プログラムに記載された加工しようとする穴の位置情報と文字列および該文字列の位置情報とに基づいてパルス状のレーザ光をワークに照射し、前記ワークに穴および文字を加工するようにしたプリント基板加工機において、
    前記文字列を構成する各文字の前記各ドットの各中心座標を前記穴を加工する加工座標系の座標に変換する座標変換手段を設け、
    加工に先立ち、前記文字列を構成する各文字の前記各ドットの各中心座標を前記穴を加工する加工座標系の座標に変換し、
    前記各ドットがいずれの加工領域に含まれるかを確認し、
    前記加工プログラムの前記各ドットが含まれる加工領域の穴加工座標の記述部に前記各ドットの変換後の座標を追加し、
    前記各ドットを前記穴とみなして加工すること
    を特徴とするプリント基板加工機。
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