JPH08187698A - 集合配線基板の切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製品基板部に実装された実装部品や配線パタ
ーンに影響を及ぼさずに製品基板部と捨て基板部とを良
好な状態で分離する。 【構成】 ベース２と、このベース２上に配設され切断
ガイド溝２３によって子基板部２１とステ基板部２２と
に区割りされた集合配線基板２０を載置する載置部６Ａ
を有する基板載置テーブル６と、基板載置テーブル６を
第１の方向へ移動動作させる第１の駆動ユニット４と、
ベース２に立設されたスタンド３と、スタンド３に支持
されたカッタユニット１０と、カッタユニット１０を第
１の方向と直交する第２の方向に移動動作させる第２の
駆動ユニット８と、カッタ１５を首振り動作させる第３
の駆動ユニット１３と、カッタユニット１０を基板載置
テーブル６に対して昇降動作させる第４の駆動ユニット
１６と、各駆動ユニットを制御する制御部とから構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集合配線基板の切断装
置に関し、特に電気部品や電子素子等が実装される領域
である子基板部と、最終工程でこの子基板部から切断除
去される領域であるいわゆるステ基板部とからなる集合
配線基板の前記子基板部とステ基板部とを切断分離する
に好適な集合配線基板の切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】集合配線基板は、例えば自動搬送装置に
よって搬送される過程で、自動供給装置から供給される
電気部品や電子部品等の実装部品が実装される。集合配
線基板は、主面上に所定の配線パターンが予め印刷形成
されており、この配線パターンに対応してそれぞれ実装
部品が実装されて半田付け固定される。集合配線基板
は、所定の配線パターンが形成されるとともに実装部品
が実装される領域である子基板部と、この子基板部の外
周部を縁取るようにして形成されるステ基板部とから構
成されている。

【０００３】ステ基板部は、上述したように集合配線基
板を自動搬送装置によって搬送する際に必要な搬送部、
保持部或いは位置決め部等を形成するための領域として
設けられる。また、ステ基板部は、搬送等に際して基板
の端部が破損して配線パターンや実装部品の取付け部等
が損なわれたり傷付けられたりするといった不都合の発
生を回避するために、子基板部の外周部を保護する領域
として設けられる。さらに、ステ基板部は、製品番号や
端子ガイド部或いは配線パターンを形成する際の外部端
子部等を形成するための領域として設けられる。ステ基
板部は、このように製造段階で必要な領域であって、所
定の実装部品を実装して動作試験等が実施された後、集
合配線基板が装置に組み込まれる際には子基板部から切
断分離される。

【０００４】集合配線基板は、子基板部とステ基板部と
が比較的簡単に分離されるように、これら子基板部とス
テ基板部とを区割りする切断用のガイド溝やミシン目が
予め形成されている。そして、子基板部とステ基板部と
は、通常、この切断用ガイド溝に設けられた多数個のブ
リッジ片によって一体化されており、装置に組み込む際
にこれらブリッジ片から切断されて分離される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】集合配線基板は、例え
ばプレス装置等によって、ブリッジ片を折り曲げるよう
にして切断したりステ基板部を打ち抜いたりすることに
よって子基板部とステ基板部との分離が行われている。
このため、集合配線基板は、ステ基板部の切断工程に際
して、ブリッジ片の周囲に大きな応力が作用されて子基
板部に負荷されるために、主面に形成された配線パター
ンの剥離、半田付けされた実装部品の半田付け部の剥
離、脱落或いは破損といった不都合が発生することがあ
った。

【０００６】また、プレス装置は、集合配線基板の形状
によってそれぞれ専用金型が必要であり、汎用性が無い
とともに、金型の費用負担も大きくさらに仕様を異にす
る集合配線基板毎の段取り作業も面倒であるといった問
題点があった。さらに、このプレス装置を用いたステ基
板部の切断方法は、ブリッジ片の切断面の仕上がり精度
が確保されないため、分離された子基板部の仕様によっ
てはバリ取りの追加工が必要となるといった問題点もあ
った。

【０００７】したがって、本発明は、子基板部とステ基
板部とを、極めて簡単な操作によって子基板部に過大な
力が作用されることなくかつ良好な状態で切断ガイド溝
に沿って切断分離し得るようにした配線基板の切断装置
を提供することを目的に提案されたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成した本発
明に係る配線基板の切断装置は、ベースと、このベース
上に配設され切断ガイド溝によって子基板部とステ基板
部とに区割りされた集合配線基板を位置決めした状態で
載置固定する載置部を有する基板載置テーブルと、この
基板載置テーブルをベースに沿って第１の方向へと往復
移動させる第１の駆動ユニットと、基板載置テーブルを
挟んでベース上に立設されたスタンドと、このスタンド
に支持されカッタとこのカッタを駆動するカッタ駆動手
段とを備えるカッタユニットと、このカッタユニットを
スタンドに沿って第１の方向と直交する方向に往復移動
させる第２の駆動ユニットと、カッタユニットを首振り
動作させる第３の駆動ユニットと、カッタユニットを基
板載置テーブルに載置された集合配線基板に対して昇降
動作させる第４の駆動ユニットと、第１の駆動ユニット
乃至第４の駆動ユニットを制御する制御部とを備えて構
成される。

【０００９】また、カッタは、集合配線基板に設けた切
断ガイド溝の溝寸法とほぼ等しい厚み寸法を有する円盤
状に形成される。

【００１０】

【作用】以上のように構成された本発明に係る集合配線
基板の切断装置によれば、基板載置テーブルの載置部上
に位置決めされた状態で集合配線基板が載置され、制御
部の出力によって第４の駆動ユニットが動作されてカッ
タユニットを集合配線基板側に下降動作させる。カッタ
ユニットのカッタは、集合配線基板の子基板部とステ基
板部とを区割りする切断ガイド溝中に相対係合される。
カッタは、制御部の出力によって集合配線基板を載置し
た基板載置テーブルが第１の駆動ユニットによってＸ軸
方向に往復動作されるとともに、カッタユニットが第２
の駆動ユニットによってＹ軸方向に往復動作されさらに
第３の駆動ユニットによって首振り動作されることによ
り、切断ガイド溝に沿って倣い移動してこの切断ガイド
溝中に位置して子基板部とステ基板部とを連結するブリ
ッジ片を切断してこれらを分離する。集合配線基板は、
このようにカッタによってブリッジ片が切断されるため
に、子基板部に対して過大な力が作用されことは無く、
この子基板部の主面上に形成された配線パターンの剥
離、或いは実装された電子部品等の破損、脱落、半田付
け部の剥離といった不都合の発生を防止する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明について図面に示した実施例を
詳細に説明する。実施例切断装置１は、図１に示すよう
に、ベース２と、このベース２上に相対向して立設され
たスタンド部材３Ａ、３Ｂと、集合配線基板２０が載置
される基板載置テーブル６と、カッタユニット１０とを
備えている。ベース２は、水平状態を保持されて作業台
等に設置され、前面側の一方コーナ部にはスイッチ操作
部１８が配設されている。このスイッチ操作部１８に
は、詳細を省略するが、起動スイッチ、停止スイッチ等
が配設されている。

【００１２】ベース２には、中央部に外形形状が前後方
向の矩形ブロック体を呈して構成された第１の駆動ユニ
ット４が配設されている。第１の駆動ユニット４は、詳
細を省略するが、両側面部をそれぞれ走行する一対のタ
イミングベルト５Ａと、これらタイミングベルト５Ａを
往復駆動する駆動モータ５Ｂを備えており、基板載置テ
ーブル６をベース２の前後方向に移動自在に支持してい
る。第１の駆動ユニット４は、図示しない制御部の出力
によって駆動モータ５Ｂが往復駆動され、後述するよう
に切断装置１のＸ軸方向の駆動部を構成している。

【００１３】基板載置テーブル６は、天井面６Ａを平坦
とされて両側面部に駆動ユニット４の幅よりもやや大と
された間隔でガイド部６Ｂ、６Ｃが設けられた断面形状
が下向きコ字状の部材によって構成されている。基板載
置テーブル６は、ガイド部６Ｂ、６Ｃを駆動ユニット４
の両側面部に位置させてこの駆動ユニット４を跨ぐよう
にして組み合わされている。これらガイド部６Ｂ、６Ｃ
には、タイミングベルト５Ａの両端がそれぞれ固定され
ている。また、基板載置テーブル６は、後述するように
集合配線基板２０の載置部として構成される天井面６Ａ
の四隅近傍に位置して、それぞれ位置決めピン７が設け
られている。基板載置テーブル６は、駆動モータ５Ｂに
よってタイミングベルト５Ａが駆動されることにより、
駆動ユニット４に沿ってベース２に対して前後方向に移
動動作される。

【００１４】スタンド部材３Ａ、３Ｂは、駆動ユニット
４を挟むようにしてベース２上に互いに対向して立設さ
れている。これらスタンド部材３Ａ、３Ｂ間には、第２
の駆動ユニット８が梁状に取り付けられている。第２の
駆動ユニット８は、詳細を省略するが、側面部を走行す
る一対のタイミングベルト９Ａと、これらタイミングベ
ルト９Ａを往復駆動する駆動モータ９Ｂを備えている。
第２の駆動ユニット８は、図示しない制御部の出力によ
って駆動モータ９Ｂが往復駆動され、後述するように切
断装置１のＹ軸方向の駆動部を構成している。

【００１５】第２の駆動ユニット８には、カッタユニッ
ト１０が支持されている。このカッタユニット１０は、
ブラケット１１と、ガイド部材１２と、回転シリンダユ
ニット１３と、カッタ取付け部１４と、カッタ１５及び
エアーシリンダ１６等によって構成されている。ガイド
部材１２は、第２の駆動ユニット８の側面部に沿って移
動自在に組み付けられており、タイミングベルト９Ａの
両端がそれぞれ固定されている。ブラケット１１は、ベ
ース２に対向するようにしてガイド部材１２に対して上
下方向に移動自在に支持されている。このブラケット１
１には、回転シリンダユニット１３が出力軸をベース２
側に向けて取付けられている。

【００１６】回転シリンダユニット１３は、出力軸の先
端部にカッタ取付け部１４を取り付けている。回転シリ
ンダユニット１３は、制御部からの出力によって駆動さ
れ、出力軸を介してカッタ取付け部１４を首振り動作さ
せる。このカッタ取付け部１４には、詳細を省略する
が、周知のチャッキング機構が設けられており、カッタ
１５が着脱される。したがって、回転シリンダユニット
１３は、カッタ１５を首振り動作させる第３の駆動ユニ
ットを構成する。

【００１７】カッタ１５は、回転軸の先端部に例えば円
盤状のダイヤモンドバイトが取付けられて構成されてい
る。このダイヤモンドバイトは、厚み寸法が後述する集
合配線基板２０の切断ガイド溝２３の幅寸法とほぼ等し
い。カッタ１５は、図示しない制御部の出力によって駆
動されるエアーシリンダ１６によって駆動される。エア
ーシリンダ１６は、エアーパイプ１７を介して駆動エア
ーが吸排されることによって、カッタ取付け部１４を上
下方向に移動動作させる。カッタ１５は、このカッタ取
付け部１４の上下方向の動作によって、後述するように
基板載置テーブル６の載置部６Ａに載置された集合配線
基板２０の切断ガイド溝２３に対して進退動作する。し
たがって、エアーシリンダ１６は、カッタ１５を上下方
向、すなわちＺ軸方向に駆動する第４の駆動ユニットを
構成する。

【００１８】カッタユニット１０は、制御部からの出力
によって第２の駆動ユニット８の駆動モータ９Ｂが駆動
されると、タイミングベルト９Ａを介してガイド部材１
２が第２の駆動ユニット８に沿って図１において左右方
向、すなわち基板載置プレート６の移動方向と直交する
方向に移動動作する。カッタ１５は、このガイド部材１
２の移動動作によって、Ｙ軸方向に移動動作する。カッ
タ１５は、制御部からの出力によって回転シリンダユニ
ット１３が駆動されて出力軸が回転動作することによ
り、カッタ取付け部１４を介してＺ軸方向の移動動作が
行われる。

【００１９】以上のように構成された切断装置１は、例
えば基板搬送装置の最終工程に設置され、搬送された集
合配線基板２０を基板載置部６Ａ上に位置決め固定した
状態で子基板部２１とステ基板部２２との切断分離を行
う。集合配線基板２０は、全体形状が矩形とされ、図２
に示すように、所定の形状仕様の子基板部２１が切断ガ
イド溝２３によって外周部のステ基板部２２と区割りさ
れて構成されている。この集合配線基板２０は、実装部
品の実装工程、半田付け工程、動作試験等を行った後、
装置に対する基板組立て工程に際して上述した切断装置
１によってこれら子基板部２１とステ基板部２２とが切
断分離される。なお、この集合配線基板２０の構成並び
に取扱いについては、従来の集合配線基板と同様であ
る。

【００２０】子基板部２１は、図示しないが例えば一方
の主面に所定の配線パターンが印刷形成されるととも
に、他方の主面に実装部品の実装位置のガイドマークや
仕様等が印刷されている。また、子基板部２１には、実
装部品を取付けるためのスルーホール或いは取付け穴等
が設けられており、製品基板として装置に組み立てられ
る。

【００２１】ステ基板部２２は、図２に示すように子基
板部２１の外周部を全周に亘って縁取る領域であり、図
示しないが例えば製品番号や子基板部２１側の各端子の
ガイドマーク或いは配線パターンを形成する際の電極端
子、動作試験の際のテスト端子等が形成されている。ま
た、ステ基板部２２には、上述した各工程間を自動搬送
される際に、自動搬送装置に位置決めされて載置される
ための位置決め穴２５が適宜の位置に設けられている。

【００２２】切断ガイド溝２３は、上述したように子基
板部２１とステ基板部２２とを区割りしかつ子基板部２
１の外形を決定する。したがって、切断ガイド溝２３
は、子基板部２１の外形仕様によって複雑な形状を呈す
ることがある。子基板部２１とステ基板部２２とは、切
断ガイド溝２３を分断するようにして切り残された多数
個のブリッジ片２４によって一体化されている。これら
ブリッジ片２４は、切断工程までは子基板部２１とステ
基板部２２とがしっかりと一体化されるための機械的強
度が保持されるようにし、また切断工程において子基板
部２１とステ基板部２２とが簡単に切断されるように適
宜の位置に設けられている。

【００２３】なお、集合配線基板２０については、図示
した形状のものに限定されず、例えば切断ガイド溝２３
がいわゆるミシン目で構成されていてもよい。また、集
合配線基板２０は、切断ガイド溝２３によって区割りさ
れた領域内にさらにミシン目等によって複数個の子基板
部が形成されたものであってもよい。

【００２４】集合配線基板２０は、切断装置１に供給さ
れると、ステ基板部２２に設けた位置決め穴２５を位置
決めピン７にそれぞれ係合することによって、基板載置
テーブル６の載置部６Ａ上に位置決め固定した状態で載
置される。切断装置１には、切断処理すべき集合配線基
板２０の仕様情報、すなわち切断ガイド溝２３の形状仕
様が制御部にインプットされる。この仕様情報のインプ
ット操作は、工作機器等において一般に採用されている
テンキー入力等によって行われる。

【００２５】切断装置１は、制御部にインプットされた
集合配線基板２０の仕様情報に基づいて、後述するよう
に原点位置からカッタユニット１０が切断ガイド溝２３
に沿って移動動作され、ブリッジ片２４の切断動作を行
う。切断装置１は、基板載置テーブル６がベース２の前
後方向に対して所定の位置（初期位置）に復帰停止され
るように制御している。切断装置１は、初期位置で停止
された基板載置テーブル６の載置部６Ａ上に集合配線基
板２０を位置決め固定した後、スイッチ操作部１８の起
動スイッチが操作されると、制御部からの出力によって
第２の駆動ユニット８が動作してカッタユニット１０を
集合配線基板２０の切断開始位置へと移動させる。

【００２６】カッタユニット１０は、制御部からの出力
によって第３の駆動ユニットである回転シリンダユニッ
ト１３が駆動されると、カッタ１５が集合配線基板２０
の切断ガイド溝２３と同方向に首振り動作される。ま
た、カッタユニット１０は、制御部からの出力によって
第４の駆動ユニットを構成するエアシリンダ１６が動作
されることによって集合配線基板２０側へと下降動作さ
れ、これによってカッタ１５が切断ガイド溝２３と相対
係合する。

【００２７】第１の駆動ユニット４は、制御部からの出
力によって基板載置テーブル６を初期位置からＸ軸方向
に往復移動させる。また、第２の駆動ユニット８は、カ
ッタユニット１０をＹ軸方向に往復移動させる。さら
に、第３の駆動ユニット１３は、カッタ１５を首振り動
作させる。したがって、カッタ１５は、これら第１の駆
動ユニット４、第２の駆動ユニット８及び第３の駆動ユ
ニット１３の制御部の出力に基づく動作によって、集合
配線基板２０の切断ガイド溝２３に沿って倣い動作す
る。カッタ１５は、切断ガイド溝２３中を倣い動作する
過程で、この切断ガイド溝２３中に設けられた各ブリッ
ジ片２４をそれぞれ切断していく。

【００２８】集合配線基板２０は、カッタ１５が第１の
駆動ユニット４、第２の駆動ユニット８及び第３の駆動
ユニット１３に駆動されて切断ガイド溝２３中を１周倣
い動作することによって、全てのブリッジ片２４が切断
されて子基板部２１とステ基板部２２が分離される。切
断装置１は、集合配線基板２０のブリッジ片２４をカッ
タ１５によって切断するため、これらブリッジ片２４の
近傍の子基板部２１に対して応力集中を生じさせない。
したがって、集合配線基板２０は、子基板部２１の主面
上に形成された配線パターンの剥離、或いは実装された
電子部品等の破損、脱落、半田付け部の剥離といった不
都合の発生が防止される。また、子基板部２１は、ブリ
ッジ片２４の切断面が良好な状態とされるため、バリ取
りの追加工が不要である。

【００２９】本発明は、上述した実施例切断装置１に限
定されるものでは無く、各部の構成について種々展開さ
れる。例えば、切断装置１は、基板載置テーブル６を移
動動作させる第１の駆動ユニット４及びカッタユニット
１０を移動動作させる第２の駆動ユニット８を駆動モー
タ５Ｂ、９Ｂと一対のタイミングベルト５Ａ、９Ａによ
って構成したが、例えばラックとピニオン等の精密送り
機構を採用して構成してもよいことは勿論である。

【００３０】また、制御部に対する切断ガイド溝２３の
形状仕様のインプット操作は、上述したテンキー入力に
限定されるものではなく、工作機器等において一般に採
用されているテープ入力、カード入力等の方法も採用さ
れる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る集合配線基板の切断装置によれば、集合配線基板を基
板載置テーブルの載置部上に位置決めした状態で載置
し、子基板部とステ基板部とに区割りする切断ガイド溝
に沿ってカッタを倣い動作させてこれら子基板部とステ
基板部とを連結するブリッジ片を切断するように構成し
たことにより、切断分離されるブリッジ片の近傍の子基
板部への応力集中が防止され、この子基板部の主面上に
形成された配線パターンの剥離、或いは実装された電子
部品等の破損、脱落、半田付け部の剥離といった種々の
不都合の発生が防止される。また、切断分離された子基
板部は、安定な状態で得られるため、切断分離後の再動
作試験の実施が不要であり、さらにブリッジ片の切断面
が良好な状態とされるため、バリ取りの追加工も不要で
ある。

【００３２】さらに、本発明に係る集合配線基板の切断
装置によれば、形状仕様を異にする集合配線基板に対し
て、型交換等を必要とせずに対応可能であり、金型費用
の削減、段取り工数の短縮等が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る集合配線基板の切断装置の要部斜
視図である。

【図２】切断装置によって製品基板部と捨て基板部とが
切断分離される集合配線基板の平面図である。

【符号の説明】

１ 切断装置 ２ ベース ３ スタンド ４ 基板載置テーブルを移動動作するための第１の駆動
ユニット（Ｘ軸方向駆動ユニット） ６ 基板載置テーブル ７ 位置決めピン ８ カッタユニットを移動動作するための第２の駆動ユ
ニット（Ｙ軸方向駆動ユニット） １０ カッタユニット １３ カッタを首振り動作させるための第３の駆動ユニ
ットを構成する回転シリンダユニット １４ カッタ取付け部 １５ カッタ １６ カッタ上下方向に駆動するための第４の駆動ユニ
ットを構成するエアーシリンダ（Ｚ軸方向駆動ユニッ
ト） ２０ 集合配線基板 ２１ 子基板部 ２２ ステ基板部 ２３ 切断ガイド溝 ２４ ブリッジ片 ２５ 位置決め穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースと、 このベース上に配設され切断ガイド溝によって子基板部
   とステ基板部とに区割りされた集合配線基板を位置決め
   した状態で載置固定する載置部を有する基板載置テーブ
   ルと、 この基板載置テーブルをベースに沿って第１の方向へと
   往復移動させる第１の駆動ユニットと、 基板載置テーブルを挟んでベース上に立設されたスタン
   ドと、 このスタンドに支持されカッタとこのカッタを駆動する
   カッタ駆動手段とを備えるカッタユニットと、 このカッタユニットをスタンドに沿って第１の方向と直
   交する方向に往復移動させる第２の駆動ユニットと、 カッタを首振り動作させる第３の駆動ユニットと、 カッタユニットを基板載置テーブルに載置された集合配
   線基板に対して昇降動作させる第４の駆動ユニットと、 カッタユニットのカッタを集合配線基板の切断ガイド溝
   に相対係合させるとともにカッタユニットと基板載置テ
   ーブルとを移動動作させてカッタを切断ガイド溝に沿っ
   て倣い移動させて子基板部とステ基板部とを切り離すよ
   うに第１の駆動ユニット乃至第４の駆動ユニットとをそ
   れぞれ制御する制御部とを備えた集合配線基板の切断装
   置。
2. 【請求項２】 カッタは、配線基板に設けた切断ガイド
   溝の溝寸法とほぼ等しい厚み寸法を有する円盤状のカッ
   タであることを特徴とする請求項１に記載の集合配線基
   板の切断装置。