工件加工机

1.一种工件加工机，具备：
对所加工的工件进行支承的移动自如的工作台、
利用来自形成于上述工件的位置检测用贯穿孔的反射光来检测上述工件的位置并拍摄上述贯穿孔的作为照相机的位置检测机构、和
以包围照相机的方式设置的环状的光源，
其特征在于，
具备板状的中间部件，其被固定在上述工作台上，且在该中间部件的上面载置上述工件，该中间部件具有贯穿孔，该贯穿孔与形成于上述工件的上述位置检测用贯穿孔重合且直径形成为比上述位置检测用贯穿孔大。
2.根据权利要求1所述的工件加工机，其特征在于，上述位置检测用贯穿孔和形成于上述中间部件的贯穿孔为圆形的孔，且形成于上述中间部件的贯穿孔与上述位置检测用贯穿孔的中心一致。
3.根据权利要求1或2所述的工件加工机，其特征在于，上述中间部件的板厚被设定为比形成于上述中间部件的贯穿孔的直径厚。

工件加工机 \n技术领域\n[0001] 本发明涉及利用来自形成于工件上的位置检测用贯穿孔的反射光来检测工件的位置，从而对工件进行加工的工件加工机。 \n背景技术\n[0002] 以往，为了将由工件加工机加工的工件亦即打印基板定位在工作台上，是以设置在打印基板的表面或内层的对准标记为基准来进行。为了检测出绝缘层呈透明或半透明的打印基板的对准标记，提出有从打印基板的下方照射光，使对准标记成为阴影而检测出的方法(专利文献1)。 \n[0003] 专利文献1：日本专利第3023320号公报 \n[0004] 另外，近年来，即便是表面层(最上层)是铜层的打印基板，仍能够通过激光加工出用来连接上层与内层的盲孔。这种情况下，为了预防激光在铜层被反射，多对最上层的铜层表面施以形成例如黑色的CuO层等的表面处理。由于铜层无法使光透过、以及由在表面印刷等导致对准标记的配置较为困难，故而采用贯穿孔作为对准标记。 [0005] 图6是表示以往的通过拍摄检测出对准标记的状态的图。图7是从箭头K方向看图6的图。 \n[0006] 打印基板P的最上层为铜层，且表面上形成有厚度为2μm左右的黑色CuO层。打印基板P的板厚为1mm～3mm。在打印基板P上形成有多个作为对准标记的贯穿孔18(以下，称为“对准标记”。)。对准标记18的直径d1为1mm～3mm。在照相机20的外周配置有环状的照明装置22。照相机20连接于未图示的图像处理装置。 \n[0007] 若斜向照明对准标记18，如图6、图7所示，将在对准标记18的内部形成因照明引起的阴影S，因此对准标记18的轮廓变得不清楚。由于图像处理装置抽出对准标记18的轮廓来对对准标记18的中心坐标进行运算，因此若轮廓检出精度下降，则中心坐标的检出精度下降。结 果工件加工机的加工精度下降。特别当对准标记18的周围带有擦伤时，轮廓的检出精度下降。 \n[0008] 若采用专利文献1的技术，则可以解决上述课题。但是若减少照明装置的数量，则会导致对准标记的配置的自由度变小。因此，若为了增加对准标记的配置的自由度而增加照明装置的个数，则装置构造不仅昂贵，且配置真空吸附用的孔的空间也变小。因此用来吸附打印基板P的孔的数量受到限制，导致工件的保持性能下降。 \n发明内容\n[0009] 本发明在于提供一种提高了工件的加工精度的工件加工机。 \n[0010] 本发明中的工件加工机(100)具备：对所加工的工件(P)进行支承且移动自如的工作台(9)、利用来自形成于上述工件(P)的位置检测用贯穿孔(18)的反射光来检测上述工件(P)的位置并拍摄上述贯穿孔(18)的作为照相机的位置检测机构(20)，和以包围照相机的方式设置的环状的光源，该工件加工机(100)的特征在于，还具备板状的中间部件(10)，其被设置在上述工作台(9)与上述工件(P)之间，并形成有进光用开口(12)，该进光用开口(12)与上述位置检测用贯穿孔(18)重合且开口面的范围包含上述位置检测用贯穿孔(18)。 \n[0011] 入射到位置检测用贯穿孔(18)的光，通过进光用开口(12)并在工作台(9)反射，而从工作台(9)侧也照射位置检测用贯穿孔(18)。因此位置检测用贯穿孔(18)整体被照射，由此就不会在贯穿孔(18)中产生阴影。由于位置检测机构(20)对不产生阴影且轮廓清晰的位置检测用贯穿孔(18)进行检测，因此可以正确地检测出贯穿孔(18)的中心坐标。 [0012] 上述括号内的符号用来与附图对照，不对本发明的构成进行任何的限定。 [0013] 本发明的工件加工机由于可以正确地检测出位置检测用贯穿孔的中心坐标，因此可以可靠地检测工件的位置，并可以提高工件的加工精度。 \n附图说明\n[0014] 图1是本发明的实施方式中作为工件加工机的、激光加工机的主视图。 [0015] 图2是图1所示的激光加工机的工作台的剖视图。 \n[0016] 图3是本发明涉及的夹具板的俯视图。 \n[0017] 图4是进光孔与对准标记的剖视图。 \n[0018] 图5是沿图4中箭头K1方向看到的打印基板P的图。 \n[0019] 图6是表示以往的对准标记的拍摄方法的图。 \n[0020] 图7是图6的K向视图。 \n[0021] 符号说明如下： \n[0022] P...打印基板(工件)；1...基座；2...X工作台；6...激光振荡器；8...Y工作台；9...工作台；10...夹具板(中间部件)；12...宽开口面积的贯穿孔(进光用开口、贯穿孔)；18...对准标记(位置检测用贯穿孔)；20...照相机(位置检测机构)；21...透镜；22...光源；40...加工头；100...激光加工机(工件加工机)。 \n具体实施方式\n[0023] 以下，对本发明的实施方式进行说明。 \n[0024] 图1是本发明的实施方式中作为工件加工机的、激光加工机的主视图。图2是图\n1所示的激光加工机的工作台的剖视图。图3是本发明涉及的夹具板的俯视图。 [0025] 实施方式中表示通过激光加工工件的激光加工机。本发明由于是通过正确地检测出工件的位置来正确地进行工件加工的工件加工机，所以并不局限于激光加工机，也包含通过钻头或立铣刀等工具来加工工件的加工机等。另外，作为工件虽然示出的是打印基板，但工件并不局限于打印基板。 \n[0026] 对激光加工机的整体进行说明。 \n[0027] 在图1中，激光加工机100的X工作台2支承在引导体2G上，并在基座1上相对纸面垂直(纸面的表里方向、图3中的箭头X方向)移动。Y工作台8支承在引导体8G上，并在X工作台2上沿Y方向移动。工作台9固定在Y工作台8上。在工作台9上通过未图示的螺栓固定有夹具板10。夹具板10之上载置有打印基板P，该打印基板P被后述的气体所吸附。 \n[0028] 在从激光振荡器6输出来的光束6a的光路上，配置有面镜5、一对检电镜4、Fθ透镜3。检电镜4与Fθ透镜3配置在沿上下方向(箭头Z方向)移动自如的加工头40上。\n加工头40的侧面配置有照相机20及光源22。照相机20的透镜21的中心轴与Fθ透镜3的中心轴平行。光源22以包围照相机20的方式配置。 \n[0029] 对工作台9进行说明。 \n[0030] 如图2所示，形成在工作台9的内部的空间9i经连接件9j连接于未图示的真空泵。在工作台9的表面形成与内部的空间9i连通的多个吸附孔9h。因此，工作台9的工件保持性能优良，并可以降低运行成本。 \n[0031] 对夹具板10进行说明。 \n[0032] 如图3所示，在夹具板10上形成有安装孔11、与形成于打印基板P的对准标记18具有相同数量且收进光的进光孔12、以及吸附孔13。在安装孔11上贯穿有未图示的螺栓，该螺栓用来把夹具板10固定在工作台9上。在把夹具板10固定在工作台9时，如图2所示，吸附孔13被配置为相对于形成在工作台9上的吸附孔9h中的每隔一个的吸附孔9h中心一致。因此夹具板10的工件保持性能优良，可以降低运行成本。 \n[0033] 四个进光孔12形成在与对准标记18中心一致的位置上。若将对准标记18的直径设为d1、将设置打印基板P于夹具板10上时的定位精度设为A(通常情况为1mm左右)，则进光孔12的直径d2形成为满足算式1的大小。另外对于夹具板10使用满足式2的板厚T的板。 \n[0034] d2＞(1.2d1+A) (算式1) \n[0035] T＞1.5d2 (算式2) \n[0036] 由式1、式2求得 \n[0037] (T/1.5)＞d2＞(1.2d1+A) (算式3) \n[0038] 因此，优选地将较宽开口面积的贯穿孔12的直径d2设定为 \n[0039] T＞d2＞d1 (算式4) \n[0040] 对对准标记18的检出动作进行说明。图4是进光孔12与对准标记18的剖视图。\n图5是沿图4中箭头K1方向看打印基板P的图。 \n[0041] 在将照相机20的中心轴定位在设计上的对准标记18的中心之后，若点亮光源22，则从光源22照射出来的光的一部分入射到进光孔12的内部。入射到进光孔12的内部的光，在工作台9的表面反射并从下侧照射对准标记18。结果如图5所示，未生成对准标记\n18的阴影，并且使对准标记18的轮廓变得清楚。 \n[0042] 未图示的图像处理装置使由照相机20拍摄的对准标记18周边的图像数据二值化(图示的情况下，识别为对准标记18是黑色、打印基板P的表面是白色)，以检出对准标记\n18的轮廓，并由检出的圆形轮廓直接或者由中心来运算对准标记18的中心坐标。 [0043] 此外，由于确定对准标记18的中心坐标之后的激光加工与以往相同，故省略说明。 \n[0044] 根据本发明，可以将图像数据二值化，并将这时的阈值设为比以往大(也就是，粗糙地)，并且将发生在对准标记18周围的打印基板P表面上的伤识别为白色，因此不会降低检出精度。 \n[0045] 另外由于激光加工机可以高精度地检出对准标记18的轮廓，因此可以正确获知对准标记18的中心坐标，从而提高加工精度。 \n[0046] 另外在本实施方式中，由于在夹具板10上设置与形成于工作台9的吸附孔9h连通的吸附孔13，因此能够可靠地对打印基板P进行吸附。 \n[0047] 此外，在本实施方式中为了将对比变得清楚，因此虽然将夹具板10的板厚T设定为进光孔12的直径d2的1.5倍以上，但也可以设定在1倍左右。 \n[0048] 另外，作为夹具板10的材质可以采用金属，也可以采用合成树脂。只要是容易反射光的材质即可。