(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
多層プリント配線板または該多層プリント配線板を構成するプリント配線板の導体層に形成されたガイドマークを観測する観測手段と、
前記多層プリント配線板または前記プリント配線板に基準穴を穴開けする穴開け手段と、
前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を載置して直線上を移動する可動テーブルと、
前記ガイドマークの観測結果から前記基準穴の座標値を計算し、前記観測手段と前記穴開け手段および前記可動テーブルを一連のプログラムにより駆動し、且つ、必要位置に移動させる制御手段と、
前記可動テーブル上に載置された前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を前記可動テーブルに向かって押圧する押圧部と、
を備えた基準穴穴開け機において、
前記押圧部は、配線板押さえと、配線板押さえローラーとをさらに備え、
前記配線板押さえは、前記筐体部と前記可動テーブルとが相対的に運動している間は前記可動テーブル上に載置された前記多層プリント配線板または前記プリント配線板の押圧を解除するのに対して、前記押さえローラは前記筐体部と前記可動テーブルの相対運動の有無に関わらず、前記載置された前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を、前記可動テーブルに押圧する、
ことを特徴とする基準穴穴開け機。
【請求項２】
前記可動テーブルは前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を吸着する吸着手段をさらに備え、
前記押さえローラが前記載置された前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を、前記可動テーブルに押圧している間は、前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を吸着し続ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の基準穴穴開け機。
【請求項３】
前記配線板押さえローラは、前記筐体に固定された支持部材によって案内される保持部材に廻転自在に支持された、円筒部を持ったローラとから構成され、該ローラの回転軸の軸線は前記可動テーブルのテーブル表面に平行で、且つ、該可動テーブルの移動方向と直交することを特徴とする請求項１に記載の基準穴穴開け機。
【請求項４】
前記ローラの前記円筒部の表面は、押圧する前記多層プリント配線板または前記プリント配線板の表面より軟質の弾性体であることを特徴とする請求項３に記載の基準穴穴開け機。
【請求項５】
前記押圧部が前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を前記可動テーブルへ押圧した時は、前記押圧部と前記可動テーブルとの相対位置が不変であることを特徴とする請求項１に記載の基準穴穴開け機。
【請求項６】
前記押圧部の前記多層プリント配線板または前記プリント配線板との接触部は、前記多層プリント配線板又は前記プリント配線板の表面より軟質の材質で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の基準穴穴開け機。
【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板に基準穴を加工する基準穴穴開け機に関わり、その可動テーブルにワークを押圧して保持するのに好適な固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ等の表面実装用の電子部品の小型化に伴い、これらを実装するプリント配線板も高密度化が要求されて、多層化されるものが多い。民生用でも導体層の数が４層、６層等の多層プリント配線板が使用され、産業用では更に層数の多い高多層プリント配線板が使用される趨勢にある。
多層プリント配線板は表裏２層の外部に露出した導体層と、数層の露出しない内層の導体層で構成され、各導体層の間に絶縁性の基板が挿入され、この基板によって導体層が接着された構造となっている。
【０００３】
多層プリント配線板の導体層としては、たとえば厚さ１８μｍ程度の銅箔が使用される。
基板材料としては、熱硬化性のガラス・エポキシ樹脂の使用が主流であり、高多層配線板ではガラス・ポリイミド樹脂、ガラス・ＢＴ樹脂等の耐熱樹脂も使用される。
【０００４】
多層プリント配線板で６層以上のものは単に内層の導体数が多いだけなので、多層プリント配線板の製造法として、以下、図９および図１０を参照して、６層の多層プリント配線板の製造法を簡単に説明する。
図９（ａ）は６層配線板の構成を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は内層となる両面配線板の導体部分に形成されたプリントパターンを模式的に示す平面図である。（ｃ）は後述するレイアップの際に使用される治具板の側面図を示す。図１０は６層配線板を断面図として、（ａ）はホットプレス工程直前の構成部材の配列を示し、（ｂ）はホットプレスにより熱硬化され接着して１枚の多層プリント配線板となった状態を示している。
【０００５】
図９（ａ）に示すように、６層の多層配線板６０は２層の露出した導体層６２、６２と、内層となる２枚の両面プリント配線板６１、６１の間にプリプレグ６４、６４ａ、６４を挟んで形成される。
内層を構成する両面プリント配線板６１、６１には、表裏の銅箔面に最終製品となる（図では６個の）単一配線板パターン６１ａ、・・・６１ａ等が、通常エッチングによって形成されている。
【０００６】
予め、位置決め用の少なくとも２個の基準穴６５、６５が上記の両面配線板６１、６１に開けられ、この基準穴６５、６５を基準にして表裏両面のパターン６１ａ、・・・６１ａ等が形成されるので、両面プリント配線板６１、６１の表裏のパターンは平面的には、相互にその位置が保たれている。このように２枚の両面配線板６１、６１には同じ座標位置の基準穴６５、６５を使用してパターン６１ａ、・・・６１ａ等が形成される。
内層板となる両面プリント配線板６１に形成されたパターンには、単一配線板のパターン６１ａ、・・・６１ａの他に、新たに設けられる基準穴用のガイドマーク６６、６６（中央部２個所）またはガイドマーク６６ｂ、・・・６６ｂ（各隅に４個所等）および、表裏識別用の基準穴の位置を示すガイドマーク６６ａなどが複数個用意され、エッチング工程でこれらのガイドマークも形成される。
【０００７】
複数枚のエッチング済みの内層用両面プリント配線板を重ねて、それぞれの配線板の導体部に形成されたパターンの位置関係を正しく揃えることをレイアップ（Ｌａｙ  ｕｐ）と言う。
複数（図では２本）のピン６８ａ、６８ａが植設された治具板６８が用意される。通常は、ピン６８ａ、６８ａは、既に設けられている基準穴６５、６５に適合する位置に設けられる。
完成した多層配線板の各層のパターンをより正確に揃えるため、新しくレイアップ用の基準穴が設けられる場合もある。両面配線板のガイドマーク６６や同６６ｂ等を観測して、その結果から新たに計算された座標に基準穴が形成される。
例えば、２個のガイドマーク６６、６６だけで計算を行うと、斜線部の影響範囲７０付近の狂いが補正されると考えられるので、外周部のガイドマーク６６ｂ・・・６６ｂを観測して、両面配線板の全域の狂いを反映するよう、両面配線板の外周部に４〜６個の基準穴を設けることもある。勿論、治具板６８にも同数のピン６８ａが基準穴座標に合わせて植設される。
【０００８】
基準穴として、６５、６５を使用した場合で説明を続ける。
１枚のエッチング済みの両面配線板６１が、その基準穴６５、６５に治具板６８のピン６８ａ、６８ａを挿通して治具板６８上に置かれる。その上に基準穴６５、６５を開けられた、加熱前の基板材料（プリプレグと呼ばれる）６４ａが載せられる。更に他の１枚の両面配線板６１が、その基準穴６５、６５に治具板６８のピン６８ａ、６８ａを挿通して治具板６８上に重ねられる。この段階で２枚の両面配線板６１、６１とその間に置かれたプリプレグ６４ａの外周を仮止めしてレイアップが完了する。
【０００９】
図１０（ａ）の断面図に示すように、レイアップされた２枚の両面プリント配線板６１、６１の両側にプリプレグ６４、６４と導体材料の銅箔６２、６２をおいてホットプレスで加圧加熱すると、銅箔６２や両面配線板６１の間に挿入されたプリプレグ６４、６４ａ、６４が熱硬化して（絶縁）基板６３に変化し、各導体間の接着も完了し、同図（ｂ）に示す１枚の多層プリント配線板６０となる。
この後、多層配線板の内層パターンに対応した基準穴が開けられ、この基準穴を基準として最外層の導体配線パターンのエッチング、スルーホールの穴開け加工等が行われる。更に、めっき工程、防錆処理工程等を施し、機械加工で単一配線板に分割し、所要の外形形状に切り出して多層プリント配線板が完成する。
【００１０】
上記したように多層プリント配線板製造過程で、基準穴としてはレイアップ用の基準穴と、ホットプレス工程後に形成される基準穴の２種が使用されている。
既に述べたように、多層プリント配線板の内層を形成する両面プリント配線板には、単一配線板のパターン６１ａ、・・・６１ａの他に、基準穴のためのガイドマーク６６、６６ａ、６６ｂ等が複数個用意され、エッチング工程でこのガイドマークもエッチングされている。これらのガイドマークの座標は、単一配線板のパターン６１ａ、・・・６１ａとある位置関係を保つよう定められているので、これらのガイドマークの位置を測定すれば、電気回路を構成するパターンの座標が判明する。
これらの複数のガイドマーク６６、６６ｂ等を観測し、その観測値から計算された結果に基づき新たな基準穴の座標を求め、基準穴の穴開けを行うのに、通常は、基準穴穴開け機が使用される。
【００１１】
基準穴穴開け機の加工対象として、第１はレイアップ工程、ホットプレス工程が終了して、多層プリント配線板とされたものであり、第２は多層プリント配線板を構成する部材である、レイアップ工程前の両面プリント配線板である。即ち、基準穴穴開け機のワークとしては、多層、両面のプリント配線板があり、今後この２者を総称して、ワーク又は単にプリント配線板と記す場合がある。
【００１２】
前述のように、ホットプレスで加圧加熱された多層プリント配線板の表裏両外面は無垢の導体層で覆われており、肉眼で可視光線を使って内層に形成されたガイドマークを明瞭に透視することは不可能である。
このような可視光で観測不能な場合に対応して、観測手段として可視光線を使用しない超音波その他の測定法も種々研究されており、現在では微弱なＸ線で多層配線板を透視して、内層の導体層に形成されたガイドマークを観測する、Ｘ線（基準穴）穴開け機が多用されている。
【００１３】
上記したＸ線穴開け機は多層プリント配線板、両面プリント配線板のいずれも観測可能であるが、観測対象がレイアップ前の両面配線板であれば、導体層は露出しており、当然ガイドマーク類も可視光線で識別可能である。
両面配線板にレイアップ時に使用する基準穴を形成する、両面配線板専用の基準穴穴開け機ならば、Ｘ線を使用せずに可視光領域用の観測手段、例えば、ＣＣＤカメラが観測装置として使用できる。
【００１４】
また、２個のガイドマーク６６、６６のみを観測して基準穴を開けると、図９（ｂ）に斜線で示す影響範囲７０の範囲のプリント配線板の狂いを補正するだけなので、予め、プリント配線板の４隅に４個（３個以上）のガイドマーク６６ｂ・・・６６ｂを形成しておき、このガイドマーク６６ｂ・・・６６ｂを観測して基準穴の理論的位置を計算し穴開けする、多点振り分け方式の基準穴穴開け機も実用化されている。
【００１５】
次に図１１、１２を参照して、上記の多点振り分け方式のＸ線基準穴穴開け機を説明する。
図１１は上記した用途のＸ線基準穴穴開け機１の外観の斜視図であり、図１２（ａ）は穴開け機１の正面図、図１２（ｂ）は側面図である。共に筺体２を透視して内部を表している。
また、各図に記入した機械座標系（原点Ｏｍ、Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）は穴開け機８０の不動部分（例えば筺体１や架台３）に固定された座標系で、送り装置の各種機械部分の移動方向がこの座標軸に平行になされている。
なお、図１１の白抜きの矢印１７は作業者の定位置であって、作業者は矢の方向（Ｙｍ軸の正方向）に向かって立ち、ワークであるプリント配線板（図示せず）を投入し、加工が終われば穴開け機１から取り出す。
【００１６】
詳細の説明は後に行うが、穴開け機８０の筺体２に固定された架台３の上にＸ移動架台１０、１０が支承され、基準穴を穴開けする配線板の大きさに従って、あらかじめ、Ｘｍ軸に平行に移動できる。
Ｘ移動架台１０、１０の上部にＸ線発生装置４、４が固定され、下部にはＹ移動架台１１、１１がＹｍ軸に平行に移動可能に設置されている。
Ｙ移動架台１１、１１はチャンネル状に形成され、上部にＸ線防護管５とクランパ９とエアシリンダ９ａが設置されている。下部にはスピンドル７とＸ線カメラ６が固定されている。
ワークであるプリント配線板（図示せず）を搭載する可動テーブル１２はＹｍ軸に平行に運動する。
【００１７】
ガイドマークが配線板４隅に配置され、その近傍に基準穴を穴開けする場合を例に取って、基準穴の穴開け工程の説明を行う。予め、ワークであるプリント配線板６０又は６１の外形寸法とガイドマークの座標値に従って、Ｘ移動架台１０、１０は、観測位置に移動して待機している。
可動テーブル１２が（図１１の）１２Ａの位置で、作業者はワーク（図示せず）を可動テーブル１２上の所定位置に装入する。ワークは可動テーブル１２にエア吸引等で固定される。可動テーブル１２は第１の観測位置まで移動してガイドマーク６６ｂ、６６ｂを、Ｘ線カメラ６、６により観測する。
次の２個のガイドマーク６６ｂ、６６ｂの観測位置まで、可動テーブル１２はＹｍ方向に移動して、その座標値を観測する。観測された４個のガイドマーク６６ｂ・・・６６ｂの座標を全て使って、基準穴の座標が計算される。
【００１８】
ここで、詳細の計算方法は割愛するが、４個のガイドマークの座標から基準穴の座標を計算し、スピンドル７、７が基準穴の座標まで移動し、２度目に観測したガイドマーク６６ｂ、６６ｂの近傍に２個の基準穴を開ける。次いで可動テーブル１２が移動して最初に観測したガイドマーク位置に達し、同様にスピンドル７、７が基準穴の座標まで移動し、初めに観測したガイドマーク６６ｂ、６６ｂの近傍に２個の基準穴を穴開けする。なお、基準穴は基準穴同士の距離が定まった値となるように、ほぼガイドマーク６６ｂ・・・６６ｂの近傍に開けられる。
穴開けが終われば、可動テーブルが装入位置に戻り、作業者はワークを取り出す。
【００１９】
これらのプリント配線板用の基準穴穴開け機では、ワークである多層プリント配線板や両面プリント配線板等は、水平に移動可能な可動テーブル上に載置され、ガイドマークの観測、基準穴の穴開け加工、穿孔された基準穴の再測定等の一連の加工工程の継続期間を通して、ワークは可動テーブル上に確実に固定される必要がある。
通常は、テーブル面にエア吸引用の多数の細孔を設けて、これらの細孔を負圧のエア源に接続可能にする。細孔が負圧となることで、外気圧がワーク表面に働き、ワークは可動テーブルに吸引、固定される。更に、観測手段によるガイドマークの観測工程や、穴開け手段による基準穴の穴開け工程中は、エアの吸引による固定と共に、例えば、Ｈ型の平面形を持つ配線板押さえが下降してワークを可動テーブルに押圧し、ワークの移動を防止する場合もある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、ガイドマークの観測や穴開け工程中の可動テーブルの停止時にプリント配線板と可動テーブル間の固定を補助する手段は既に採用されているが、可動テーブルの移動中は、エアによる吸引固定法のみに頼らざるを得ない。
固定不確実により、ワークと可動テーブルの相対位置が変化すると、基準穴の穴開け精度が極端に低下するので、両者の確実な固定策が求められる。
ところが、プリント配線板のコスト削減の一環として、ワークの加工時間の短縮が強く要請され、各工程時間の短縮が図られ、ワークを積載した可動テーブルの移動も、かなりの高速で行う必要が生じている。
可動テーブルの移動速度の増加とともに、加減速時の加速度も大きくされている。プリント配線板の反りの影響等も関係して、エア吸引のみでは可動テーブルへのワーク固定が確実に行えないという問題点が発生している。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような問題点を解決するために、筐体と、多層プリント配線板または該多層プリント配線板を構成するプリント配線板の導体層に形成されたガイドマークを観測する観測手段と、前記多層プリント配線板または前記プリント配線板に基準穴を穴開けする穴開け手段と、前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を載置して直線上を移動する可動テーブルと、前記ガイドマークの観測結果から前記基準穴の座標値を計算し、前記観測手段と前記穴開け手段および前記可動テーブルを一連のプログラムにより駆動し、且つ、必要位置に移動させる制御手段と、前記可動テーブル上に載置された前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を前記可動テーブルに向かって押圧する押圧部とを備えた基準穴穴開け機で、前記押圧部は、配線板押さえと、配線板押さえローラーとをさらに備え、前記配線板押さえは、前記筐体部と前記可動テーブルとが相対的に運動している間は前記可動テーブル上に載置された前記多層プリント配線板または前記プリント配線板の押圧を解除するのに対して、前記押さえローラは前記筐体部と前記可動テーブルの相対運動の有無に関わらず、前記載置された前記多層プリント配線板または前記プリント配線板を、前記可動テーブルに押圧する基準穴穴開け機を提供する。
【００２２】
この配線板押さえローラは、前記筐体に固定された支持部材によって案内される保持部材に廻転自在に支持された、円筒部を持ったローラとから構成され、このローラの回転軸の軸線は前記可動テーブルのテーブル表面に平行で、且つ、可動テーブルの移動方向と直交するように成されている。そして、このローラの円筒部の表面は、押圧する多層プリント配線板またはプリント配線板の表面より軟質の弾性体で作成するよう提案されている。また、別の構成として、押圧部が多層プリント配線板またはプリント配線板を可動テーブルへ押圧した時は、押圧部と可動テーブルとの相対位置が不変であるように構成されている基準穴穴開け機も提案され、更に、この押圧部材の多層プリント配線板またはプリント配線板との接触部は、多層プリント配線板又はプリント配線板の表面より軟質の材質であることも提案されている。
【００２３】
多層プリント配線板の構成要素である両面プリント配線板に形成されたガイドマークを観測して、ワークである多層プリント配線板や上記の両面プリント配線板に基準穴を加工する基準穴穴開け機では、テーブル上面に載置されたワークは通常負圧のエア吸引で固定されるが、ワークの一連の主要加工工程の全期間中、ワークを押圧し続ける押圧部を設けることにより、可動テーブルの高速移動時や急激な加減速時のワーク固定を確実にできる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態であるＸ線基準穴穴開け機の１例を図１〜図６を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態であるＸ線穴開け機１の外観を模式的に説明する斜視図であり、配線板押さえ７１と押さえローラ７２及びその付属品の外形と位置を示すためにＸ移動架台１０、Ｙ移動架台１１等が各所破断して示されている。
図２はワークであるプリント配線板を載置する可動テーブルを投影して示す。図３は穴開け機の主要部分であるＸ移動架台１０、Ｙ移動架台１１近辺を各方向の投影図として示している。
図４以降は、配線板押さえ７１と押さえローラ７２付近の説明図であるが、詳細は個別に後述する。
【００２５】
また、各図に記入した機械座標系（原点がＯｍ、直交する３軸はＸｍ、Ｙｍ、Ｚｍで表される）は穴開け機１の不動部分（例えば筺体２や架台３）に固定された座標系で、送り装置による各種機械部分の移動方向はこれらの座標軸に平行になされている。Ｘ線カメラでプリント配線板のガイドマークを観測して得られる座標値や、基準穴の穴開け座標も基本的にこの座標系を用いて算出される。
なお、図１の白抜きの矢印１７は作業者の定位置であって、作業者は矢の方向（Ｙｍ軸の正方向）に向かって立ち、ガイドマーク観測、基準穴穴開けを行うワーク（図示せず）を装入し、加工が終われば穴開け機１から取り出す。
【００２６】
図１に示すＸ線基準穴穴開け機は、図１１、１２を参照してで概要を説明した穴開け機に配線板押さえ７１と押さえローラ７２、及びこれらを支持し駆動する機構を追加したものと考えて良い。
従って、基準穴穴開け機の作業手順に沿って、各部の機能を説明した後、上記の配線板押さえ７１と押さえローラ７２の特徴を述べる。
【００２７】
以下の説明で、基準穴の穴開け方式は多点振り分け式と呼ばれる計算方法を使用したものとする。即ち、図９（ｂ）に示したように、例えば、ワークであるプリント配線板の四隅に配置された４個のガイドマーク６６ｂ・・・・６６ｂを観測して、ガイドマーク群の構成する座標系を推測し、この座標系に従って基準穴の最適座標値を計算する。治具使用の便宜のため、基準穴同士の距離が設計値に一致するように振り分けて、それに従って基準穴の穴開けを行うものとする。多層プリント配線板の製造過程に誤差の発生がなければ、基準穴の座標とガイドマークの座標は一致するはずだが、製造時の諸々の誤差等から、ガイドマーク６６ｂ・・・・６６ｂの実際の観測値は、設計値とは一致はしない。しかし、その狂いは僅少なので、基準穴は上記のガイドマーク６６ｂ・・・・６６ｂの近傍に開けられる。
なお、この多点振り分け方式の計算式は各種知られているので、ここでは特に言及しない。また、実際の基準穴とガイドマークは座標値、個数が異なっている場合もあるが、混乱を防ぐため、設計上は基準穴とガイドマークの座標値、個数が等しい場合を説明する。
【００２８】
穴開け機１の筺体２の内部に、架台３が固定されている。左右１対のＸ移動架台１０、１０は、ほぼ、チャンネル状に形成され、左右で鏡像関係をなす形状とされている。このＸ移動架台１０、１０は架台３の上端に配置された直線ガイド１０ａ、１０ａによって支承されている。ボールねじ１０ｂとこれと係合するＸ移動架台１０の下面に取り付けられたボールナット（図示せず）により、基準穴を穴開けする配線板の大きさに従って、あらかじめ、Ｘｍ軸に平行に移動してガイドマークが観測可能の位置に待機している。
なお、Ｘ移動架台１０、１０を個別に駆動するために、ボールねじ１０ｂは各Ｘ移動架台１０毎に配置されている。
【００２９】
Ｘ移動架台１０、１０の上部にＸ線発生装置４、４が固定され、下部には直線ガイド１１ａ、１１ａが取り付けられている。そして、Ｙ移動架台１１、１１がこの直線ガイド１１ａで支承されている。ボールねじ１１ｂとこれと係合するＹ移動架台１１の下面に取り付けられたボールナット（図示せず）により、Ｙ移動架台１１、１１はＹｍ軸に平行に移動可能である。
Ｙ移動架台１１、１１はチャンネル状に形成され、上部にＸ線防護管５が配置され、図７に示すように、これと並んでクランパ９とクランパ９を上下動させるエアシリンダ９ａが設置されている。下部にはスピンドル７とＸ線カメラ６が固定されている。
【００３０】
Ｙｍ軸と平行に配置され筺体の中央部分に固定された直線ガイド１２ａとボールねじ１２ｂにより支承され、駆動されて、多層プリント配線板を搭載する可動テーブル１２はＹｍ軸に平行に運動する。
可動テーブル１２は１２Ａの位置で、ワークである基準穴を穴開けする多層プリント配線板を載置し、Ｙｍ軸に沿って移動してガイドマーク測定、基準穴開け位置に引き込まれる。
なお、ボールねじ１０ｂ、１１ｂ、１２ｂを駆動し、Ｘ移動架台１０、１０とＹ移動架台１１、１１、および可動テーブル１２の移動を制御する制御装置は図示されていない。
【００３１】
ここで、穴開け機の主要構成要素として、Ｘ線発生装置４とＸ線防護管５およびＸ線カメラ６でガイドマークの観測装置、スピンドル７とクランパ９で穴開け装置、Ｘ移動架台１０とＹ移動架台１１と可動テーブル１２およびこれらを支承し、駆動する直線ガイド１０ａ、１１ａ、１２ａ、ボールねじ１０ｂ、１１ｂ、１２ｂ等で駆動装置をそれぞれ形成している。
また、図示されていない制御装置は、一連の穴開け作業手順に従って、上記の各種装置の制御を行う。更に観測装置で観測したガイドマークのＸ線像から座標値を算出し、この座標値と予め入力された基準穴の設計座標から、基準穴穴開け位置を計算するのが最大の役割である。
【００３２】
４個のガイドマーク６６ｂ、・・・、６６ｂを４隅に形成した、図２（ｃ）に示す多層プリント配線板６０の観測方法を説明する。
まず、穴開けする配線板の外形寸法と（設計上の）ガイドマーク６６ｂ、・・・、６６ｂの座標値からＸ移動架台１０、１０のＸｍ軸に沿った位置が決まり、予め、Ｘ移動架台１０、１０は、そこに移動して待機している。
可動テーブル１２が（図１１の）１２Ａの位置で、作業者は多層プリント配線板６０を可動テーブル１２上の所定位置に載置する。多層プリント配線板６０は可動テーブル１２に仮固定される。最初に観測するガイドマーク６６ｂ、６６ｂがＸ線カメラ４に内蔵されたＸ線発生管４ａの下に来る位置に、可動テーブル１２は移動する。
ガイドマーク６６ｂ、６６ｂをＸ線で透視してＸ線カメラ６、６で観測し、ガイドマーク６６ｂ、６６ｂの座標値を測定する。座標値は図示しない制御装置のメモリに記憶される。
２回目に観測するガイドマーク６６ｂ、６６ｂがＸ線発生管４ａの下に来る距離だけ、可動テーブル１２はＹｍ方向に移動する。次いでＸ線を照射して、Ｘ線カメラ６、６でガイドマーク６６ｂ、６６ｂを観測して、ガイドマーク６６ｂ、６６ｂの座標値を記憶する。
【００３３】
ここで、計算方法は省略するが、観測した４個のガイドマークの各座標から基準穴Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の座標を計算する。スピンドル７、７が、先ず、基準穴Ｈ３、Ｈ４の座標まで移動し、基準穴Ｈ３、Ｈ４を穴開けする。次いで、可動テーブル１２が移動して基準穴Ｈ１、Ｈ２の位置に達し、スピンドル７、７が基準穴Ｈ１、Ｈ２の座標まで移動し、基準穴Ｈ１、Ｈ２を穴開けする。なお、基準穴Ｈ１〜Ｈ４は図示していない。
可動テーブルが投入位置１２Ａまで動いて、穴開けの済んだ配線板６０を作業者が取り出すと基準穴加工工程が終了する。
【００３４】
図３を参照して上記の加工時にＸ、Ｙ移動架台に搭載された機器類がどう動作するかを説明する。
図３（ａ）は作業者位置から左側のＸ移動架台１０、Ｙ移動架台１１を見た正面図、（ｂ）はその平面図でＸ移動架台１０の上半部を取り去り、Ｙ移動架台１１の上面を示している。（ｃ）、（ｄ）はＸｍ軸のプラス方向から見たＸ移動架台１０を示し、（ｃ）はＸ線カメラ６によるガイドマークの観測時、（ｄ）はスピンドルによる穴開け時を模式的に示している。
【００３５】
ガイドマーク６６ｂ・・・６６ｂの観測は、同図（ｃ）に示すＸ線観測位置で行う。Ｘ線発生管４ａの直下にＸ線防護管５とＸ線カメラ６が来ている。
図示しない制御装置の指令によりＸ線発生装置が起動し、Ｘ線発生管４ａから放射されたＸ線はＸ線防護管の中心に開けられた穴５ａ内を通り、図示していないが可動テーブル１２上に載置された配線板６０の内層のガイドマーク中の１個を透視してＸ線カメラ６で画像として捉え、その画像は制御装置内の計算機に送られてガイドマークの座標が計算され、記憶される。通常２台のカメラで２回の観測で４個のガイドマークの観測がなされ、このデータから基準穴の座標が計算される。
【００３６】
基準穴の穴開けはスピンドル先端のドリル７ｂで行われる。穴開け時には、計算された基準穴の座標値に従って可動テーブル１２が移動し、Ｘ移動架台１０が基準穴Ｈ１のＸｍ軸座標まで移動し、Ｙ移動架台１１が基準穴Ｈ１のＹｍ軸座標まで移動する微調整を行う。Ｙ移動架台１１は常にＸ線カメラ６の中心を基準として動く設定なので、実際には図５（ｃ）に示すように、Ｙ軸移動架台１１はＸ線カメラ６の中心とスピンドル７の中心との距離Ｓだけ多く移動する。  スピンドル７はエアタービンまたは高周波モータを回転源とする高速モータであって、回転軸に取り付けられたチャック７ａを介して、通常超硬合金製のドリル７ｂを装着して配線板に基準穴を穴開けする。なお、図示していないが、スピンドル７を上下するエアシリンダまたはサーボモータによってドリル７ｂの切り込み送りを行う。
スピンドル７の直上に配置されたクランパ９はエアシリンダ９ａのアクチュエータに取り付けられており、降下すれば可動テーブル１２に載置された配線板６０を押さえつけて、穴開け時の配線板６０の移動を防止する。
以上がガイドマークを観測し、その観測結果に基づいて基準穴を開ける穴開け機の典型的な加工手順である。
【００３７】
以上説明した一連の作業工程の継続期間を通して、ワークは可動テーブル上に確実に固定される必要があることは既に述べた。
通常は、テーブル面にエア吸引用の多数の細孔を設けて、これらの細孔を負圧のエア源に接続可能にする。細孔が負圧となることで、外気圧がワーク表面に働き、見かけ上、ワークは可動テーブルに吸引され、可動テーブルに固定される。更に、可動テーブル１２が停止中の、観測手段によるガイドマークの観測工程や、穴開け手段による基準穴の穴開け工程中は、エアの吸引による固定と共に、例えば、図１に示すＨ型の平面形を持つ配線板押さえが下降してワークを可動テーブルに押圧し、ワークの移動を防止する場合もある。
【００３８】
エアによる吸引の補助として、可動テーブル１２の移動中にワークを確実に可動テーブルに固定するために、配線板押さえ７１と押さえローラ７２が、ワークを可動テーブルに押圧して、ワークの移動を防止する。
図１に示すように、配線板押さえ支持部７３が筐体２の天井内側に固定され、配線板押さえ７１と押さえローラ７２が吊り下げられいる。この両者は下降するとプリント配線板６０、６１を介してテーブル１２を押圧する。配線板押さえ７１に形成された左右の溝は観測及び穴開け位置に一致している。
【００３９】
詳細構造は図４〜図６に示され、図４（ａ）は配線板押さえ７１と押さえローラ７２を示す斜視図、（ｂ）は中央部分の分解斜視図である。図５は配線板押さえ７１と押さえローラ７２を投影した３面図で、配線板押さえ７１と押さえローラ７２のテーブル１２及びワークであるプリント配線板６０、６１との配置を明示するために、Ｘ移動架台１０、１０、Ｙ移動架台１１、１１とそれらに取り付けられる部材を透視して１点鎖線で記入してある。図６は配線板押さえ７１と押さえローラ７２の中央部を断面として、それらの動作状況をを示している。
【００４０】
配線板押さえ支持部７３と取付金具７３ａは一体とされ、取付穴７４ｂ・・・７４ｂを介して、筐体２の天井部内側にボルト止めで固定されている。この配線板押さえ支持部７３には、配線板押さえ７１と押さえローラ７２をＺｍ方向に移動させるエアシリンダ、リニアモータ等の駆動手段７１ａ、７２ａの本体部分が固定されている。
上記の駆動手段７１ａのアクチュエータ７１ｇの下端に取付枠７１ｂが固定され、駆動手段７２ａのアクチュエータ７２ｇの下端は、取付枠７１ｂに穿たれた、その内径をアクチュエータ７２ｇの外径より大とされたアクチュエータ逃げ穴７１ｆを貫通して、支持枠７２ｂに固定されている。
なお、図４（ｂ）は分解図のため、符号に括弧を付して示したアクチュエータ７１ｇ、７２ｇの下端部は、分断され、更に、延長されて表現されている。
【００４１】
配線板押さえ７１は金属製の薄板等で形成され、長手方向がＸｍ軸に平行な長方形の外形で左右に溝が設けられ、中央部に長方形の押さえローラ穴７１ｃを持つ。取付枠７１ｂにはＸｍ軸に平行に逃げ溝７１ｄが形成され、上記の押さえローラ穴７１ｃと逃げ溝７１ｄの下端部を合わせ、取付枠７１ｂの左右に２個のアングル７１ｅ、７１ｅを当て、これら４点の部材を一体に結合してある。従って、駆動手段７１ａのアクチュエータ７１ｇが下方に動くと配線板押さえ７１が下降する。
【００４２】
チャンネル状の支持枠７２ｂの下端部に近接して設けられた２個の押さえローラ軸受け穴７２ｃ、７２ｃによって、押さえローラ軸７２ｄの両端が廻転自在に支持されている。更に、押さえローラ軸７２ｄの外周に円筒状の押さえローラ７２が接着等で固定されている。
押さえローラ７２を取り付けた支持枠７２ｂは、取付枠７１ｂの逃げ溝７１ｄとアングル７１ｅ、７１ｅで形成される空所に収容され、これらに案内されて、押さえローラ７２の回転軸７２ｄは可動テーブル１２の表面に平行で、且つ、Ｘｍ軸に平行に保たれる。即ち、ローラ７２は可動テーブル１２の移動方向（Ｙｍ軸に平行）に対して直角に廻転する。
なお、図１、図４（ａ）では押さえローラ７２を示すために、取付枠７１ｂの手前部分に矩形の窓を設けてあるが、強度上の問題から、図４（ｂ）の如く手前部分も塞ぐのが好ましい。
【００４３】
図５に示すように、配線板押さえ７１と押さえローラ７２はテーブル１２及びプリント配線板６０、６１の上側に位置し、Ｘ線防護管５とクランパ９の下にある。クランパ９は下降すると配線板押さえ７１の溝部分に入り込んで直接プリント配線板６０、６１を押圧する。
前述のようにＸｍ、Ｙｍ平面では配線板押さえ７１と押さえローラ７２は筐体２に固定されており、図５の位置は可動テーブル１２の位置とは無関係で、Ｘ線の経路やクランパ９の運動を阻害することはない。
配線板押さえ７１と押さえローラ７２はいずれも下降した際に、可動テーブル上のプリント配線板６０、６１を可動テーブルに押圧して、ワークを固定する。
配線板押さえ７１は可動テーブルの停止時のみ使用可能なのに対し、押さえローラは可動テーブルの移動方向に廻転できるので、可動テーブルの移動時にも押圧効果を発揮する。
配線板押さえ７１と押さえローラ７２のワークとの接触面はワークの表面保護のため、配線板押さえ７１のワークとの接触面には軟質の弾性体を貼付したり、押さえローラ７２は、ワークを傷つけず、適度の弾性を持つ材質で構成することが好ましい。具体的にはワークの表面硬度より軟質の金属、樹脂等の弾性体であれば良い。
【００４４】
図６を参照して、配線板押さえ７１と押さえローラ７２の動作を説明する。図６（ａ）はＸｍ、Ｚｍ軸に平行で、且つ回転軸７２ｄの軸芯を含む平面で断面にし、図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はＹｍ、Ｚｍ軸に平行で、且つ穴開け機のＹｍ方向の中心線を含む平面で切断したものである。なお、ワーク１枚の加工手順をフロー図として示した図７も説明の途中で適宜参照する。
【００４５】
ワークが挿入されないときは、図６（ｂ）のように配線板押さえ７１と押さえローラ７２はａなる距離上がって逃げている。
ワークが装入され、可動テーブルに吸引される。可動テーブルは＋Ｙｍ方向に観測位置に移動する。（図７の１〜２）
図６（ｃ）に示すように、配線板押さえ７１と押さえローラ７２は下降しワークを押圧する。ワークの＋Ｙｍ側に位置する１、２番の２個のガイドマークを観測し、その座標を記憶する。配線板押さえ７１は上昇する。（図７の３〜５）
【００４６】
図６（ｄ）に示すように、配線板押さえ７１は上昇するが、押さえローラ７２は引き続きワークを押圧したままである。可動テーブルが移動し、載置されたワークも移動する。（図７の６）
前述のように、押さえローラ７２は可動テーブル１２の移動方向（Ｙｍ軸に平行）に対して直角に廻転できるので、ワーク移動中も、ワークにはその移動方向であるＹｍ軸に平行な力は及ぼされず、押さえローラ７２からはＺｍ方向（鉛直方向）にワークを可動テーブル１２に押圧する力のみが加わえられ、ワークと可動テーブルとのズレを妨げる。
【００４７】
ワークが他のガイドマーク位置が観測可能な位置に到達し、可動テーブル１２が停止すると、図６（ｃ）に示すように、再び、配線板押さえ７１が下降し、−Ｙｍ側に位置する３、４番のガイドマークを観測して座標値を取り込み、基準穴の座標が計算される。ここで計算された座標に従い、基準穴の３、４番が穴開けされる。次いで配線板押さえ７１は上昇する。（図７の７〜１０）
図６（ｄ）の形で、ワーク移動中は押さえローラ７２がワークを押圧し、そのズレを防止することは上記の説明と同様である。（図７の１１）
【００４８】
１、２番のガイドマーク位置に戻り、配線板押さえ７１が下降し、基準穴１、２番の穴開けが行われる。（図７の１２〜１３）
加工は全て終了したので、図６（ｂ）のように、配線板押さえ７１と押さえローラ７２は共に上昇する。可動テーブル１２が排出位置に移動し、エア吸引が停止され、ワークが取り出される。（図７の１４〜１６）
以上説明したように、配線板押さえ７１が可動テーブルの移動中は使用できないのに対し、押さえローラ７２は全行程中のワークと可動テーブルとのズレを嫌う一連の観測穴開け工程に渡って、ワークの押圧を継続して行える。
【００４９】
本発明の別の実施の形態の説明を行う。上述の例では、押さえローラ等の押圧部材の支持部分を筐体に固定したが、可動テーブル上に支持部を固定することも可能である。
図８を参照して説明する。図８（ａ）、（ｂ）はその１例を示し、図（ａ）は（ｂ）のＡＡ線で断面とした機械座標系の＋Ｙｍ方向の投影図であり、図（ｂ）は可動テーブル１２の中央で断面とした−Ｘｍ軸方向の投影図である。
チャンネル状の押さえ板支持部７７の下端は可動テーブル１２の＋Ｙｍ方向の先端、中央部に固定されており、上端に駆動手段７２ａが固定されている。
アクチュエータ７２ｇの下端には押さえ板腕７６ａが固定され、押さえ板腕７６ａの下面には平板状の押さえ板７６が接着等により固着されている。平面形状は図では長方形であるが、押圧面積が適度であれば円その他の形状でも良い。押さえ板７６は駆動手段７２ａのアクチュエータ７２ｇの下降により、可動テーブル１２の表面に載置されたワークであるプリント配線板６０、６１を押圧して可動テーブル１２との位置ズレを防止する。可動テーブル１２が筐体２に対して移動しても、押さえ板７６と可動テーブル１２との相対位置は変化せず、ワークを押圧したまま保つことができる。
【００５０】
配線板押さえ支持部７３と一体になった取付金具７３ａが筐体２に固定され、駆動手段７１ａが取り付けられ、アクチュエータ７１ｇの下端が取付枠Ｂ（７５ａ）に固定されている。
配線板押さえＢ（７５）は、可動テーブル１２と同様の運動をする押さえ板７６とその支持部分と干渉しないために中央部分を空洞としている。
取付枠Ｂ（７５ａ）はＹｍ軸方向が空所となったチャンネル状に形成され、配線板押さえＢ（７５）、アングル７１ｅ、７１ｅと結合されて一体とされている。配線板押さえＢ（７５）の中央部は、図４（ｂ）で示す押さえローラ穴７１ｃが＋Ｙｍ方向に拡大され、外部と連続して長方形の凹部を形成し、更に、補強のため−Ｙｍ方向に突出している。左右部分は、既に図４等で説明した配線板押さえ７１とほぼ同じ形状とされている。即ち、中央部の奥側＋Ｙｍ方向が空所になっている点で、先の配線板押さえ７１と異なっている。
【００５１】
押さえ板腕７６ａと押さえ板７６は、可動テーブル１２が−Ｙｍ方向に最大移動したときに、前記の配線板押さえＢ（７５）や取付枠Ｂ（７５ａ）の中央部の空所に収まる位置に置かれているので、可動テーブル１２の移動により両者が干渉することはない。
配線板押さえＢ（７５）のワークを押圧する面は前例のローラと同様に、ワークの表面硬度より軟質の金属、樹脂等の素材を用い、ワークを傷つけず、且つ、ワークとのなじみの良い材質で構成するのが好ましい。
【００５２】
実際のワークの加工工程では配線板押さえＢ（７５）と押さえ板７６の下降の状況は図７のフロー図と同様であり、配線板押さえＢ（７５）が可動テーブル１２の停止時のみワークを押さえるのに対し、押さえ板７６が加工工程全般に渡ってワークを押さえ続ける点も前例の押さえローラ７２と同様である。
押さえローラ７２と押さえ板７６を比較すれば、前者の押さえローラ７２は可動テーブル移動時に廻転しながらワークを押圧するが、常に加工点の近傍を押圧し、後者の押さえ板７６は可動テーブル１２の動不動に関係なく、静止してワークを押圧し続けるが、押圧位置と加工点との距離は大きくなる場合もある。また、後者は可動テーブル１２のＹｍ軸方向の長さが大となるので、機械の奥行きが増大することになり、両者を比較した利害は一長一短である。いずれを選択するかは、穴開け機に対する総合的な要求仕様から判断されるべきである。
【００５３】
図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に押さえ板７６の別の支持方法を描いている。（ｃ）は斜視図として、図（ｄ）は図（ｅ）のＢＢ線で断面とした機械座標系の＋Ｙｍ軸方向の投影図であり、図（ｅ）は可動テーブル１２の中央で断面とした−Ｘｍ軸方向の投影図である。投影の方向、位置からは（ｄ）と（ａ）が、また（ｅ）と（ｂ）が対応する。
２枚のアングル状の押さえ板受け板７６ｃ、７６ｃが鏡像関係となるように可動テーブル１２の奥（＋Ｙｍ方向）の中央の端部に固定する。
押さえ板受け板７６ｃ、７６ｃの上端付近に駆動手段７２ａの末端が廻転自在に支持されている。
押さえ板受け板７６ｃ、７６ｃの下部でＸｍ軸に平行に保持された軸７６ｄにより、角柱状の押さえ板腕７６ａの一端を廻転自在に支承する。押さえ板腕７６ａの他端の下面に押さえ板７６を固定し、中間の突起部７６ｂにより駆動手段７２ａのアクチュエータ７２ｇの先端を廻転可能に支持する。
【００５４】
配線板押さえＢ（７５）と取付枠Ｂ（７５ａ）等は図８（ａ）、（ｂ）に示されたものと同じ形状のものである。これらの中央部の空所に、押さえ板７６を装着した押さえ板腕７６ａの一端が位置することも前例と同様である。
駆動手段７２ａが動作してアクチュエータ７２ｇが左方に延びると、突起部７６ｂは左方に押され、押さえ板腕７６ａは軸７６ｄを廻転中心として図（ｅ）の矢印の向きに廻転し、押さえ板７６はワーク（６０、６１）を可動テーブル１２に押圧する。押さえ板７６の運動が直線運動から廻転運動に変わっただけで、図（ａ）、（ｂ）に示したものと機能的には変化しない。
【００５５】
以上説明したように、押圧部材の平板か円筒等の外径形状の差や、直線、円弧等の運動の経路の違い、筐体、可動テーブル等の支持部の差はあっても、一度プリント配線板を押圧すれば、主要工程の全てが完了するまで押圧が継続されることが特徴となる。
従って、採用する機構の種類、各部材の材質の選択には多大の自由度があることは上記の数例で見られる通りである。
【００５６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は、種々の外形形状のプリント配線板のガイドマークを観測し、基準穴を穴開けする基準穴穴開け機において、ワークであるプリント配線板を可動テーブルに確実に固定でき、製品の精度向上に資するばかりでなく、可動テーブルの送り速度や、加減速時の加速度が増大しても十分なワークのテーブルへの固定を実現できる。加工時間の短縮による加工費の節減の効果は大きい。
更に、プリント配線板に接する部分の材質の選定により、製品に傷を付ける恐れも減少できる。
【００５７】
また、従来から採用されている観測、穴開け時等のテーブル停止時に使用する配線板押さえに多少の部材を追加してテーブル移動時に対応したので、コストアップは少なく、穴開け機の商品価値を高める効果も少なくない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である基準穴穴開け機の外観を模式的に説明する斜視図である。
【図２】図１に示す穴開け機のテーブル上に載置される配線板の配置を説明するための、可動テーブルの平面及び側面の投影図である。
【図３】本発明の実施の形態である基準穴穴開け機の動作を模式的に説明する投影図である。
【図４】本発明の実施の形態の１例であるローラ方式の配線板押圧固定機構を説明する斜視図及び分解斜視図である。
【図５】ローラ方式の配線板押圧固定機構の投影図である。
【図６】ローラ方式の配線板押圧固定機構の動作を説明する断面図である。
【図７】配線板押圧固定機構の動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の別の実施の形態であるレバー支持方式の配線板押圧固定機構の斜視図及び投影図である。
【図９】多層プリント配線板の製造工程中のレイアップ工程を説明する模式図である。
【図１０】多層（６層）配線板の構成を模式的に示す断面図である。
【図１１】プリント配線板に基準穴を開ける従来例の基準穴穴開け機の構成を示す斜視図である。
【図１２】従来例の基準穴穴開け機の動作を説明する正面及び側面の投影図である。
【符号の説明】
１  穴開け機、２  筐体、３  架台、４  Ｘ線発生装置、４ａ  Ｘ線発生管、５Ｘ線防護管、６  Ｘ線カメラ、７  スピンドル、７ａ  チャック、７ｂ  ドリル、７ｃ  エアシリンダ、８  スピンドル、９  クランパ、９ａ  エアシリンダ、１０  Ｘ移動架台、１１  Ｙ移動架台、１２  可動テーブル、１０ａ、１１ａ、１２ａ  直線ガイド（ＬＭガイド）、１０ｂ、１１ｂ、１２ｂ  ボールねじ、１７  作業者位置（白抜き矢印）、６０  多層プリント配線板、６１  両面プリント配線板、６１ａ  単一配線板のパターン、６２  導体、６３  （絶縁）基板、６４、６４ａ  プリプレグ、６５、６７  基準穴、６６  ガイドマーク、６９最大配線板外形、６９ａ  最小配線板外形、７０  影響範囲、Ｈａ  表裏識別用ガイドマーク、７１  配線板押さえ、７１ａ  駆動手段、７１ｂ  取付枠、７１ｃ  押さえローラ穴、  ７１ｄ  逃げ溝、７１ｅ、７１ｅ  アングル、７１ｆアクチュエータ逃げ穴、７１ｇ  アクチュエータ、７２  押さえローラ、７２ａ  駆動手段、７２ｂ  支持枠、７２ｃ  押さえローラ軸受け（穴）、７２ｄ  廻転軸、７２ｇ  アクチュエータ、７３  配線板押さえ支持部、７３ａ  取付金具、７４ｂ  取付穴、７５  配線板押さえＢ、７５ａ  取付枠Ｂ、７６  押さえ板、７６ａ  押さえ板腕、７６ｂ  突起部、７６ｃ  押さえ板腕受け板、７６ｄ軸、７７  押さえ板支持部、８０  穴開け機（従来機種）、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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