(57)【要約】【課題】プリント基板の切断予定部を切断可能なプリント基板切断装置であって、切断時の生産性、設備切り替えコスト、品質を同時に満足するプリント基板切断装置を提供することを目的とする。【解決手段】プリント基板５を載置したメインプレート７を保持すると共に内部に空間部１０Ｂを設けた集塵ブロック１０と、集塵ブロック１０に連結され集塵ブロック１０の空間部１０Ｂを負圧に制御する吸気部とを備え、メインプレート７はプリント基板５の切断予定部５Ａに対応して集塵ブロック１０の空間部１０Ｂと連結する第１の貫通孔２２Ａを有することにより、プリント基板５の切断予定部５Ａを切断した時に発生する切断粉塵１９が空間部１０Ｂの負圧により第１の貫通孔２２Ａと空間部１０Ｂを介して吸気部に集塵される。【選択図】　図６
2004017183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の切断予定部を切断可能なプリント基板切断装置であって、プリント基板を保持可能なメインプレートと、プリント基板の主平面に対向する面が開放されて内部に空間部を設けると共にプリント基板を保持した前記メインプレートによって前記開放された面を覆うように保持する集塵ブロックと、前記集塵ブロックに連結され前記集塵ブロックの空間部を負圧に制御する吸気部とを備え、前記メインプレートはプリント基板の切断予定部に対応して少なくとも前記集塵ブロックの空間部と連結する第１の貫通孔を有することを特徴とするプリント基板切断装置。
【請求項２】
プリント基板の切断予定部を切断可能なプリント基板切断装置であって、プリント基板を保持可能なメインプレートと、プリント基板を保持した前記メインプレートを保持可能なサブプレートと、プリント基板の主平面に対向する面が開放されて内部に空間部を設けると共に前記サブプレートによって前記開放された面を覆うように保持する集塵ブロックと、前記集塵ブロックに連結され前記集塵ブロックの空間部を負圧に制御する吸気部とを備え、前記メインプレートと前記サブプレートはプリント基板の切断予定部に対応して少なくとも前記集塵ブロックの空間部と連結する第１の貫通孔と第２の貫通部とを各々有することを特徴とするプリント基板切断装置。
【請求項３】
サブプレートの主平面はメインプレートの主平面と密着することを特徴とする請求項２記載のプリント基板切断装置。
【請求項４】
プリント基板には被係合部を有し、メインプレートにはプリント基板の被係合部に対応する位置に係合部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のプリント基板切断装置。
【請求項５】
メインプレートには被係合部を有し、集塵ブロックには前記メインプレートの被係合部に対応する位置に係合部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のプリント基板切断装置。
【請求項６】
メインプレートには取っ手部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のプリント基板切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装後のプリント基板に対してプリント基板製品部分と不要部分とを切断分離するのに使用するプリント基板切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化・高性能化にともない電子部品を高密度実装したプリント基板の需要が高まっている。この需要に対して電子部品を実装する為には概ね自動機での生産性を考慮した形状の四辺形のシート形状が採用されている。しかしながら実際の製品においては種々の製品形状にあわせたプリント基板の外形形状が必要とされる。この為、実装後のプリント基板に対してはプリント基板製品として必要な部分と不要な部分に分割する作業が必要となる。
【０００３】
以下に従来のプリント基板切断方法について説明する。実装完成後のプリント基板を切断する方法としては、プリント基板の切断予定の場所に溝を形成し、この溝を手割り作業にて分断して所定のプリント基板に分割する手分割方法、あるいは切断用の金型治具を用いたプレス装置により切断予定の箇所を所定の形状に切断する金型分割方法、ルータスピンドルにより高速で回転する刃具を所定の部位に接触させて切削切断する方法など各種切断方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、手割り作業において人が作業する事による労力と作業時間は生産性の点から大きな障害を持っており、プレス装置による切断方法は生産性という点では格段の優位性があるが、各種形状の実装後のプリント基板に対しては専用の金型治具を製作して対応しなければならず、切断時の設備対応にかかるコストアップは避けられない。また、ルータスピンドル方式では切断時の生産性、設備切り替えコストについては優位性を持っているが、切断時に細かな切断粉塵が発生し、スピンドルの回転により切断粉塵が周囲に飛散する。この切断粉塵がプリント基板のコネクタ部に付着して電気的な導通不具合を発生させ、プリント基板製品として電気的特性を満足できないという問題点を有している。上記の問題点によって作業効率、切断時の設備切り替えにかかるコスト、切断後の実装基板品質の３つを同時に満足させるのは不可能である。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、切断時の生産性、設備切り替えコスト、品質を同時に満足するプリント基板切断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のプリント基板切断装置は、プリント基板の切断予定部を切断可能なプリント基板切断装置であって、プリント基板を保持可能なメインプレートと、プリント基板を載置した前記メインプレートを保持すると共にプリント基板の主平面に対向する面が開放されて内部に空間部を設けた集塵ブロックと、前記集塵ブロックに連結され前記集塵ブロックの空間部を負圧に制御する吸気部とを備え、前記メインプレートはプリント基板の切断予定部に対応して少なくとも前記集塵ブロックの空間部と連結する第１の貫通孔を有する構成を有している。
【０００７】
この構成によって、切断時の生産性、コスト、品質を同時に満足するプリント基板切断装置を提供することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、プリント基板の切断予定部を切断可能なプリント基板切断装置であって、プリント基板を保持可能なメインプレートと、プリント基板の主平面に対向する面が開放されて内部に空間部を設けると共にプリント基板を保持した前記メインプレートによって前記開放された面を覆うように保持する集塵ブロックと、前記集塵ブロックに連結され前記集塵ブロックの空間部を負圧に制御する吸気部とを備え、前記メインプレートはプリント基板の切断予定部に対応して少なくとも前記集塵ブロックの空間部と連結する第１の貫通孔を有するとしたものであり、プリント基板の切断予定部を切断した時に発生する切断粉塵が空間部の負圧により第１の貫通孔と空間部を介して吸気部に集塵されるという作用を有する。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、プリント基板の切断予定部を切断可能なプリント基板切断装置であって、プリント基板を保持可能なメインプレートと、プリント基板を保持した前記メインプレートを保持可能なサブプレートと、プリント基板の主平面に対向する面が開放されて内部に空間部を設けると共に前記サブプレートによって前記開放された面を覆うように保持する集塵ブロックと、前記集塵ブロックに連結され前記集塵ブロックの空間部を負圧に制御する吸気部とを備え、前記メインプレートと前記サブプレートはプリント基板の切断予定部に対応して少なくとも前記集塵ブロックの空間部と連結する第１の貫通孔と第２の貫通部とを各々有するとしたものであり、プリント基板の切断予定部を切断した時に発生する切断粉塵が空間部の負圧により第１の貫通孔と第２の貫通孔と空間部を介して吸気部に集塵されるという作用を有する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、サブプレートの主平面はメインプレートの主平面と密着するとしたものであり、各々が密着することにより、空間部の負圧が外部に漏れることなく切断粉塵が吸気部に集塵されるという作用を有する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、プリント基板には被係合部を有し、メインプレートにはプリント基板の被係合部に対応する位置に係合部を有するとしたものであり、メインプレートに対するプリント基板の位置決めが確実に行えるという作用を有する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、メインプレートには被係合部を有し、集塵ブロックには前記メインプレートの被係合部に対応する位置に係合部を有するとしたものであり、集塵ブロックに対するメインプレートの位置決めが確実に行えるという作用を有する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、メインプレートには取っ手部を有するものであり、プリント基板の取り替えをメインプレートごと容易に取り替えるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明のプリント基板切断装置を示す正面図、図２は同上面図である。１は可動軸Ｘ、２は可動軸Ｙ、３は可動軸Ｘ１に取付けられたプリント基板切断用の切断ツールである。４は切断ツール３を図１中の矢印Ａ方向に可動させる切断ツール上下可動機構である。５はプリント基板、６は可動軸Ｙ２に取付けられたプリント基板５の保持及び切断粉塵の集塵を行う治具ブロックである。図２において切断ツール３と切断ツール上下稼働機構４は可動軸Ｙ１によって矢印Ｂ方向に可動する。同様に治具ブロック６は可動軸Ｙ２によって矢印Ｃ方向に可動する。図３は切断予定のプリント基板５を上面より見た上面図である。１６は実装完成後のプリント基板製品として使用するプリント基板製品部分。１７は実装後不要な不要部分である。１８はプリント基板５を治具ブロック６に位置決めするための被係合部であり、透孔となっている。
【００１６】
切断ツール３はプリント基板５の第１切断予定箇所の真上に可動軸Ｘ１、Ｙ２が可動する事によって移動する。次に切断ツール３は切断ツール上下可動機構４によって切断ツール３の先端３Ａがプリント基板５を貫通するまで下降する。この状態で可動軸Ｘ１，Ｙ２が所定の距離を移動する事によりプリント基板製品部分１６と不要部分１７の最初に予定している切断箇所３０Ａを切断する事が出来る。最初の切断箇所３０Ａの切断が終了すると再び切断ツール３は切断ツール上下可動機構４によって上昇する。この状態で可動軸Ｘ１、Ｙ２が第二番目に切断予定の切断箇所３０Ｂに移動する事により、第二番目に切断予定の切断箇所３０Ｂに対して切断動作が繰り返し行われる。この切断動作を必要回数繰り返し実施する事により、最終的にプリント基板５を所望のプリント基板製品部分１６と不要部分１７とに切り離す事が可能となる。
【００１７】
以上のように構成されたプリント基板切断装置について、図４から図８を用いてその動作を説明する。
【００１８】
図４は治具ブロック６を分解した状態を示す断面図であり、図５は治具ブロック６の組立状態を示す断面図である。図８は本発明のプリント基板切断装置のメインプレートを取り外した状態を示す斜視図である。７はプリント基板５を保持する為のメインプレート、８はメインプレート７の上にプリント基板５を取り付ける時の位置決めを行うための係合部である凸部、９はプリント基板５を保持したメインプレート７を保持するためのサブプレートである。１５はメインプレート７の外周に取り付けられメインプレート７を凸部１１に対して脱着する時に使う取っ手である。メインプレート７の主平面７Ａはサブプレート９の主平面９Ａと密着状態となっている。同様にプリント基板５とメインプレート７は密着状態となっている。
【００１９】
１０は集塵ブロックで、プリント基板５の主平面５Ｃに対向する面１０Ｃが開放されて内部に空間部１０Ｂを設けると共にサブプレート９によって開放面１０Ｃを覆うように保持している。ここで、サブプレート９と集塵ブロック１０は密着して取り付けられる。１１はメインプレート７とサブプレート９の取りつけ位置決めを行うための係合部である凸部、１２はメインプレート７に形成され凸部１１と嵌合する被係合部である透孔部、１３はサブプレート９に形成され凸部１１と嵌合する被係合部である透孔部、１４は集塵ブロック１０の底面に形成された連結部１０Ａに取りつけられた集塵経路であり、集塵ブロック１０の空間部１０Ｂを負圧に制御する図示しない集塵機等の吸気部が集塵経路１４と連結されている。
【００２０】
図６はプリント基板切断時の切断状態を示した拡大断面図である。図７はプリント基板切断時の切断状態を示した上面図である。プリント基板５はプリント基板製品部分１６と不要部分１７が切断予定部５Ａで連結され、プリント基板製品部分１６と不要部分１７の周囲には断続的にスリット５Ｂが形成されている。１９はプリント基板５の切断粉塵、２０は切断ツール３が切断を開始するポイント、２１は切断ツール３が切断を終了するポイント、２２Ａはメインプレート７に形成された第１の貫通孔、２２Ｂはサブプレート９に形成された第２の貫通孔である。第１の貫通孔２２Ａと第２の貫通孔２２Ｂはプリント基板５の切断予定部５Ａに対向するメインプレート７とサブプレート９の位置に形成されている。なお、第１の貫通孔２２Ａと第２の貫通孔２２Ｂは図６には図示したが、図６以外の図面には図示せず省略する。
【００２１】
まず、前準備として集塵ブロック１０の上にサブプレート９を密着させて取り付けるように、集塵ブロック１０の凸部１１がサブプレート９の透孔部１３に嵌合されて位置決めを行う。次に、電子部品を実装した切断予定のプリント基板５をメインプレート７に凸部８が被係合部１８に嵌合した状態で位置決めを行い、プリント基板５とメインプレート７とを密着した状態で取りつけを行う。そして、作業者はメインプレート７の取っ手１５を持って、プリント基板５を位置決めしたメインプレート７をサブプレート９の上に密着させて取りつけるように、集塵ブロック１０の凸部１１がメインプレート７の透孔部１２に嵌合されて位置決めを行う。以上がプリント基板切断作業の前準備である。
【００２２】
次に切断ツール３を使用してプリント基板５の切断予定部５Ａを切断する過程を説明する。なお、切断用のツール３としては高速で回転する刃物構造のルータスピンドル等の切削によりプリント基板７を切断する切断ツールの使用が望ましい。切断動作はまず、切断ツール３が切断ツール上下可動機構４によりツール先端３Ａとプリント基板５が接触しない状態で切断開始ポイント２０の真上まで可動軸Ｘ１、可動軸Ｙ２が可動する事によって移動する。次に切断ツール３は切断ツール上下可動機構４により切断ツール先端３Ａがプリント基板５とメインプレート７が密着している面よりも下に突出した位置まで下降する。この状態で可動軸Ｘ１及び可動軸Ｙ２が図７の矢印Ｄ方向に必要量のみ動作する事により切断ツール３が切断終了ポイント２１まで移動することとなり切断予定部５Ａが切断され、切断部分がスリット５Ｂと連結される。切断終了ポイント２１にて切断ツール３は切断ツール上下可動機構４にて上昇し、切断前の位置高さまで戻る。可動軸Ｘ１、可動軸Ｙ２が可動する事により、次に切断予定部分の切断スタートポイントの真上までプリント基板５と接触することなく移動する。この動作を繰り返す事によりプリント基板製品部分１６と不要部分１７を最終的に分離させる事が出来る。
【００２３】
プリント基板製品部分１６と不要部分１７を分離させた後、プリント基板製品部分１６と不要部分１７とをメインプレート７から取り外す方法として、以下の２つの方法がある。
【００２４】
第１の方法は、メインプレート７からプリント基板製品部分１６と不要部分１７とを、直接取り外す方法である。ここで、プリント基板製品部分１６はプリント基板５から切断された形態となっているため、例えば、数個から数十個に切断されており、切断された個数だけ作業者がプリント基板製品部分１６をメインプレート７から取り外す方法である。従って、切断されたプリント基板製品部分１６の個数が少ないときには作業効率の良い方法である。
【００２５】
第２の方法は、メインプレート７ごと治具ブロック６から取り外す方法である。プリント基板製品部分１６はプリント基板５から切断された形態となっているが、切断された全てのプリント基板製品部分１６はメインプレート７上に載っているため、作業者が図８に示すようにメインプレート７の取っ手１５を持って治具ブロック６からメインプレート７を取り外し、もう一つ準備しておいた同一形状のメインプレート７に関して、実装後の切断されていないプリント基板５を凸部８と被係合部１８が嵌合した状態で事前に取り付けておき凸部１１と透孔部１２が嵌合するように取り付けて切断作業を再開させる。この切断作業中に、先程、取り外した最初のメインプレート７からプリント基板製品部分１６と不要部分１７とを取り外すことが出来、切断作業を休止状態にする時間が少なくて済み作業効率が向上する。従って、切断されたプリント基板製品部分１６の個数が多いときには作業効率の良い方法である。
【００２６】
また、この時、取り外したメインプレート７には切断粉塵１９が後述の説明によって付着していないため、メインプレート７を治具ブロック６から取り外して別の場所に移動させても、移動先で切断粉塵１９によって周囲の環境を汚染させることはないものである。
【００２７】
プリント基板５の切断時には切断開始ポイント２０と切断終了ポイント２１の間にて切断粉塵１９が発生する。切断粉塵１９は切断ツール３にルータスピンドルをした場合は回転する刃物の力によりプリント基板５の上面の広い範囲に渡って飛散する事となり、プリント基板製品部分１６上に実装されたコネクタ等の部品隙間に入り込み導通不良の原因となる場合がある。この切断粉塵１９の回収について、以下に説明する。
【００２８】
集塵ブロック１０の空間部１０はサブプレート９により密閉された状態となっており、図示しない吸気部の吸引によって負圧に制御されている。この状態でメインプレート７の第１の貫通孔２２Ａ、サブプレート９の第２の貫通孔２２Ｂを介してプリント基板５の上面方向から集塵ブロック１０の空間部１０Ｂ方向に空気の流れが発生し、切断ツール３によって切断開始ポイント２０と切断終了ポイント２２の間で発生する切断粉塵１９が図６に示す状態で集塵ブロック１０の空間部１０Ｂと集塵経路１４を介して吸気部へと吸収される。これにより切断粉塵１９はプリント基板５の上面部分、プリント基板５とメインプレート７の接触面、メインプレート７とサブプレート９の接触面に飛散、侵入する事なく集塵ブロック１０へと吸収され、集塵経路１４を通って吸気部に回収される。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、プリント基板５の切断予定部５Ａの切断中に効率よく切断粉塵１９を回収することが出来、プリント基板５の表面及びプリント基板切断装置の周辺の環境に対して切断粉塵１９による汚染を防止する事が出来る。その結果、切断粉塵１９に起因するプリント基板製品の導通不良を無くすことが出来、プリント基板の品質が満足出来ることとなる。
【００３０】
また、プリント基板５の切断作業終了後のプリント基板製品部分１６と不要部分１７を装置より取り去る事、切断前のプリント基板５のメインプレート７への取り付け作業が装置の稼働を停止させることなく実施できる。また、プリント基板５の種類が異なる場合はメインプレート７及びサブプレート８は第１の貫通孔２２Ａ、第２の貫通孔２２Ｂ及び凸部８の変更が必要となるが、概ね金型設備と比較して加工部分が少ないため、製作コストが安価であり機種切換コストの低減が可能となる。
【００３１】
なお、以上の説明では集塵ブロック１０の上にメインプレート７とサブプレート９を重ねて配置する構成としたが、サブプレート９を除いて集塵ブロックの上に直接メインプレートを配置して集塵ブロック１０の空間部１０Ｂを負圧に制御できるようにする構成としても良い。また、メインプレート７の主平面７Ａはサブプレート９の主平面９Ａと密着する構成としたが、各々のプレートの周囲が密着するようにして集塵ブロック１０の空間部１０Ｂを負圧に制御できるようにする構成としても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、プリント基板切断時の生産性、プレス金型方式と比較したときのプレート準備コスト、品質を同時に満足することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプリント基板切断装置を示す正面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるプリント基板切断装置を示す上面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるプリント基板切断装置に適用されるプリント基板を示す上面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるプリント基板切断装置を示す分解正面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるプリント基板切断装置を示す正面断面図
【図６】本発明の実施の形態１におけるプリント基板切断装置の動作状態を示す正面断面図
【図７】本発明の実施の形態１におけるプリント基板切断装置に適用されるプリント基板を示す上面図
【図８】本発明の実施の形態１におけるプリント基板切断装置を示す斜視図
【符号の説明】
５　プリント基板
５Ａ　切断予定部
７　メインプレート
７Ａ　主平面
８　凸部
９　サブプレート
９Ａ　主平面
１０　集塵ブロック
１０Ａ　連結部
１０Ｂ　空間部
１０Ｃ　開放面
１１　凸部
１２　透孔部
１５　取っ手部
１８　被係合部
【図１】
2004017183.tif 000003
【図２】
2004017183.tif 000004
【図３】
2004017183.tif 000005
【図４】
2004017183.tif 000006
【図５】
2004017183.tif 000007
【図６】
2004017183.tif 000008
【図７】
2004017183.tif 000009
【図８】
2004017183.tif 000010