(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体上に往復自在に設けられて、電子部品を実装した回路基板が載置されるステージ部及び、往復動作時における前記ステージ部の方向がそれぞれ異なる方向になるように、当該ステージ部を所定角度回動させるステージ回動駆動部を具備した基板載置手段と、
前記基板載置手段が所定位置に達したことを検出する位置検出手段と、
前記基板載置手段を往復動作させる駆動手段と、
前記ステージ部に載置された回路基板に当接して当該回路基板に切込みを入れる、少なくとも１つ以上の切込み歯を備えた一対の切込み部、該一対の切込み部の間に設けられて、それぞれの切込み部を交互に上下動させるヤジロベ部、及び該ヤジロベ部に切込み作業中の切込み部の高さ位置を制御するロック部を具備して、前記基板載置手段の往復動作に対応して基板を切込み可能な歯方向を有する前記一方の切込み部が下降して当該切込み部に設けられた切込み歯が前記回路基板を切込むと共に、歯方向が逆である他方の切込み部が前記ヤジロベ部により前記一方の切込み部の下降に連動して上昇することにより当該切込み部に設けられた切込み歯と前記回路基板との当接を解除する切込み手段と、
前記位置検出手段からの信号に基づき前記基板載置手段、駆動手段及び切込み手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする電子部品実装基板加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，電子部品を実装した回路基板を破断する際に，電子部品及び回路基板に損傷を与えることなく，かつ，少ない工数で容易に破断することが可能な電子部品実装基板加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，電子部品が実装された回路基板においては，回路基板に予めＶ溝又はＵ溝（以下，単に溝という）を設けて電子部品を実装した後，当該回路基板を治具等でクランプして手又は道具を用いて破断する方法が用いられている。
【０００３】
この場合，回路基板の寸法が小さいと破断に大きな力が必要となるため，当該破断が困難となる問題があった。また実装した電子部品に破断時の大きな衝撃が加わり，当該電子部品に損傷を与える場合があった。さらに破断により電子配線部（銅箔の回線パターン）が剥離する等の不都合が生じる問題があった。
【０００４】
そこで，カッタ等により溝に沿って切込みを入れ，これにより上述した不都合を回避しながら回路基板を破断することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した電子部品実装基板加工装置においては，カッタ等が片削り歯であるため，カッタ又は回路基板を往復動作させても，往動作時又は復動作時の一方の動作時においてしか切込みが行われず，作業効率を上げることができない問題があった。
【０００６】
また，溝が縦横井桁状に設けられている場合には，一方の溝（例えば，横溝）に対して切込みを行った後，回路基板を所定角度回動して電子部品実装基板加工装置に再セットし，その後他方の溝（例えば，縦溝）に対して切込みを行う必要があるり，作業工数が多くなって生産性の向上を阻害していた。
【０００７】
かかる問題に対処するため，電子部品実装基板加工装置を複数台用意し，また作業要員を増やす等により生産性の向上を図る方法があるが，生産コストの上昇を招くと共に大きな作業スペースや複数台の装置の設置スペースが必要となる問題が新たに生じる。
【０００８】
そこで，本発明は，往動作時及び復動作時共に切込みを可能にし，また縦横井桁状に設けられた回路基板を破断する際に回路基板の再セット等作業を不要にして作業効率を向上させ，これにより高い生産性及び経済性を持つ電子部品実装基板加工装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる発明は、筺体上に往復自在に設けられて、電子部品を実装した回路基板が載置されるステージ部及び、往復動作時における前記ステージ部の方向がそれぞれ異なる方向になるように、当該ステージ部を所定角度回動させるステージ回動駆動部を具備した基板載置手段と、前記基板載置手段が所定位置に達したことを検出する位置検出手段と、前記基板載置手段を往復動作させる駆動手段と、前記ステージ部に載置された回路基板に当接して当該回路基板に切込みを入れる、少なくとも１つ以上の切込み歯を備えた一対の切込み部、該一対の切込み部の間に設けられて、それぞれの切込み部を交互に上下動させるヤジロベ部、及び該ヤジロベ部に切込み作業中の切込み部の高さ位置を制御するロック部を具備して、前記基板載置手段の往復動作に対応して基板を切込み可能な歯方向を有する前記一方の切込み部が下降して当該切込み部に設けられた切込み歯が前記回路基板を切込むと共に、歯方向が逆である他方の切込み部が前記ヤジロベ部により前記一方の切込み部の下降に連動して上昇することにより当該切込み部に設けられた切込み歯と前記回路基板との当接を解除する切込み手段と、前記位置検出手段からの信号に基づき前記基板載置手段、駆動手段及び切込み手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
即ち，基板載置手段のステージ部に電子部品が実装された回路基板を載置して，駆動手段で基板載置手段を往復動作させる。
【００１１】
基板載置手段の位置は位置検出手段により検出し，制御手段が位置検出手段からの信号に基づき，切込み手段における一方の切込み部（例えば，第１切込み部）を下降させ，他方の切込み部（例えば，第２切込み部）を上昇させる。
【００１２】
かかる第１切込み部の下降に連動した第２切込み部の上昇，又はこれらの逆の動作はヤジロベ部により規則付けられる。これにより，基板載置手段の往動作に対して，第１切込み部に設けられた切込み歯が回路基板に当接して，当該回路基板に対して切込みを行う。
【００１３】
その後，基板載置手段が所定位置に達すると，位置検出手段がこれを検出し，制御手段が駆動手段の動作を停止させて基板載置手段は動作を停止する。
【００１４】
そして制御手段は，ステージ回動駆動部を制御してステージ部を所定角度回動させると共に，第１切込み部を上昇させ，第２切込み部を下降させる。その後，制御手段は駆動手段を逆回転させる。
【００１５】
これにより基板載置手段が復動作を開始して，第２切込み部の切込み歯が回路基板に当接して，当該回路基板に切込みを行うことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本実施の形態にかかる電子部品実装基板装置の斜視図であり，図２はその側面図を示している。また図３は図１及び図２において図示省略した後述するロック部の側面図である。
【００１７】
電子部品実装基板加工装置は，筺体１００，電子部品が実装された回路基板Ｐ（以下単に回路基板Ｐと記載する）を載置する基板載置手段２００，該基板載置手段２００が所定位置に達したことを検出する位置検出手段３００，回路基板Ｐに切込を形成する切込み手段４００，基板載置手段２００を往復動作させる駆動手段５００，これらを制御する図示しない制御手段とに大別される。
【００１８】
筺体１００は，基板載置手段２００が配設される上板１１０を有し，該上板１１０には後述する開口部１１１が設けられている。
【００１９】
基板載置手段２００は，上板１１０に往復自在に設けられて，回路基板Ｐを載置するステージ部２１０及び往復動作時にステージ部２１０が異なる方向になるように，当該ステージ部２１０を所定角度回動させる図示しないステージ回動駆動部を有している。
【００２０】
ステージ部２１０は，回路基板Ｐが載置されるステージ２１１，該ステージ２１１に載置された回路基板Ｐの載置位置を規制するピン２１２，ステージ２１１を回動自在に支持する基台２１３，筺体１００の上板１１０に設けられたレール２１５，基台２１３に固着されると共にレール２１５に嵌合して摺動するスライダ２１４等を有している。
【００２１】
またステージ回動駆動部は，図示しないエアーシリンダや油圧シリンダ等からなり，基板載置手段２００が所定位置に達したときに制御手段からの信号によりステージ２１１を所定角度回動させる。
【００２２】
位置検出手段３００は，基板載置手段２００が往動作開始位置に達したことを検出する始点センサ３１１，基板載置手段２００が復動作開始位置に達したことを検出する終点センサ３１２を有して，これら始点及び終点センサ３１１，３１２，からの信号が制御手段に入力する。
【００２３】
駆動手段５００は，基板載置手段２００の駆動源であるモータ５１０，当該モータ５１０の駆動力をベルト５１１等を介して受けるボールネジ５１２，上板１１０の開口部１１１に配設されて該ボールネジ５１２に螺合すると共に基台２１３に固着されて，ボールネジ５１２の回動力を基板載置手段２００の往復駆動力に変換する基台係合部材５２０等を有している。
【００２４】
切込み手段４００は，ステージ２１１に載置された回路基板Ｐに当接して当該回路基板Ｐに切込みを入れる，少なくとも１つ以上の切込み歯４１１（４１１ａ，４１１ｂ）を備えた一対の切込み部４１０（４１０ａ，４１０ｂ），該一対の切込み部４１０の間に設けられて，当該一対の切込み部４１０を基板載置手段２００の往復動作に対応して交互に上下動させるヤジロベ部４２０，切込み作業中の切込み部４１０の高さ位置を規制するロック部４３０を有している。
【００２５】
切込み部４１０は，回路基板Ｐに当接して当該回路基板Ｐに切込みを形成する片切込み歯である切込み歯４１１，当該切込み歯４１１が固着される歯固定部材４１２（４１２ａ，４１２ｂ），該歯固定部材４１２が挿嵌して当該歯固定部材４１２に設けられたネジ等により複数の並設された歯固定部材４１２の間隔を調整可能にするシャフト４１３（４１３ａ，４１３ｂ）を有している。
【００２６】
またヤジロベ部４２０は，左右に設けられた一対の柱４２１，該柱４２１にそれぞれ設けられてシャフト４１３の両端部を支持するシャフト支持部材４２２（４２２ａ，４２２ｂ），該シャフト支持部材４２２の上下動を行うと共に，後述するピニオン４２３とラック４２４（４２４ａ，４２４ｂとの動きを制御するエアーシリンダや油圧シリンダ等からなる支持部材駆動部４２５（４２５ａ，４２５ｂ），シャフト支持部材４２２に固着されたラック４２４，回動軸が固定されると共にラック４２４と歯合するピニオン４２３等を有している。
【００２７】
さらに，切込み手段４００におけるロック部４３０は，シャフト支持部材４２２に設けられたカムフロア４３１（４３１ａ，４３１ｂ），該カムフロア４３１に係合することによりシャフト支持部材４２２の位置を規制するロック部材４３２（４３２ａ，４３２ｂ），該ロック部材４３２の一端を支持する支点部材４３３（４３３ａ，４３３ｂ），ロック部材４３２を傾動させて当該ロック部材４３２の一端に設けられたＬ字状の係合部４３５（４３５ａ，４３５ｂ）をカムフロア４３１に係合させるエアーシリンダや油圧シリンダ等からなるロック部材駆動部４３６（４３６ａ，４３６ｂ）を有している。
【００２８】
次に上記構成における電子部品実装基板の動作を説明する。以下説明の都合上，基板載置手段２００が始点センサ３１１により位置検出される位置を「開始位置」と称し，終点センサ３１２により検出される位置を「折返し位置」と称す。
【００２９】
また基板載置手段２００が，開始位置から作業を開始する際の動作を往動作，その際に切込み動作する切込み部４１０を第１切込み部４１０ａと記載し，折返し位置から動作を開始する際の動作を復動作，その際に切込み動作する切込み部４１０を第２切込み部４１０ｂと記載する。そして，第１切込み部４１０ａ側に設けられている部材を表示するのに「ａ」を付し，第２切込み部４１０ｂに設けられている部材を表示するのに「ｂ」を付して記載する。例えば，第１切込み部４１０ａに設けられているシャフト支持部材４２２を第１シャフト部材４２２ａのように記載する。
【００３０】
但し，第１及び第２に共通する説明に対しては，総括番号を付して説明を行う。例えば，第１シャフト支持部材４２２ａと第２シャフト支持部材４２２ｂに共通な説明を行う場合には，シャフト支持部材４２２と記載する。
【００３１】
また，電子部品が実装された回路基板Ｐには，縦横井桁状に溝（Ｕ溝又はＶ溝）が設けられると共に，ステージ２１１に載置した際にピン２１２に嵌合する穴が設けられているものとする。
【００３２】
さらに，装置は以下の初期状態に設定されているものとする。即ち，切込み歯４１１は，片削り歯であるので，第１切込み歯４１１ａの歯方向と，第２切込み歯４１１ｂの歯方向とは互いに逆向きに取付けられている。
【００３３】
そして，ステージ２１１の往動作時には，第１切込み部４１０ａが下降し第２切込み部４１０ｂが上昇するようにセットされ，ステージ２１１の復動作時には，第１切込み部４１０ａが上昇して第２切込み部４１０ｂが下降するようにセットされているとする。従って，第１切込み歯４１１ａの歯方向は，開始位置に向ってセットされ，第２切込み歯４１１ｂの歯方向は折返し位置に向ってセットされている。
【００３４】
また，第１係合部４３５ａは第１カムフロア４３１ａに係合し，第２係合部４３５ｂは第２カムフロア４３１ｂと係合していない。
【００３５】
第１及び第２切込み部４１０ａ，４１０ｂに設けられた複数の第１及び第２切込み歯４１１ａ，４１１ｂの間隔は，回路基板Ｐに設けられている溝の間隔に設定され，例えば，往動作時に回路基板Ｐの横溝に対して切込みを入れ，復動作時に縦溝に対して切込みを入れる場合には，第１切込み部４１０ａに設けられている複数の第１切込み歯４１１ａの間隔を横溝の間隔に設定し，第２切込み部４１０ｂに設けられている複数の第２切込み歯４１１ｂの間隔を縦溝の間隔に設定する。
【００３６】
このような状況において，作業者は回路基板Ｐに設けられた穴をピン２１２に挿入して当該回路基板Ｐをステージ２１１に載置し，そして制御手段に切込み作業の開始を指示する。
【００３７】
これにより制御手段がモータ５１０を回動させて，ベルト５１１を介してボールネジ５１２が回動する。当該ボールネジ５１２には，基台２１３と固着した基台係合部材５１２が螺合しているので，ボールネジ５１２の回動に伴い基台２１３はレール２１５にガイドされたスライダ２１４により折返し点に向って往動作を開始する。
【００３８】
そして，ステージ２１１が第１切込み部４１０ａの下を通過する際に，第１切込み歯４１１ａにより回路基板Ｐが切込まれる。
【００３９】
このようにして，回路基板Ｐの切込みが行われた後，終点センサ３１２によりステージ２１１が折返し点に達したことが検出されると，制御手段はステージ２１１の往動作を停止させ，その後ステージ回動駆動部を制御してステージ２１１を基台２１３に対して９０度回転させる。
【００４０】
また制御手段は，当該ステージ２１１の回動と同時に，第１ロック部材駆動部４３６ａを動作させて第１ロック部材４３２ａを動かして，第１係合部４３５ａと第１カムフロア４３１ａと係合を解除する。
【００４１】
図３においては，第１ロック部材駆動部４３６が第１ロック部材４３２ａを引張ることにより第１係合部４３５ａと第１カムフロア４３１ａとの係合を解除しているが，本発明はこれに限定されず，ロック部材４３２を押込む等によることも可能である。
【００４２】
その後，制御手段は，第２シャフト支持部材駆動部４２５ｂを動作させて第２シャフト支持部材４２２ｂを押下げる。これにより第２ラック４２４ｂがピニオン４２３を回動させ，当該ピニオン４２３が第１ラック４２４ａを回動させて第１シャフト支持部材４２２ａが上昇するようになる。
【００４３】
なおこの時，第１シャフト支持部材４２２ａは，第１ラック４２４ａを介してピニオン４２３から受けた力により上昇するが，第１ラック４２４ａが第１シャフト支持部材４２２ａの側端部に取付けられているため，第１シャフト支持部材４２２ａに回転力が働き，当該第１シャフト支持部材４２２ａが上昇する際に柱４２１と噛合い，上昇動作がスムースに行われないおそれがある。
【００４４】
かかる事態を未然に防止するために，第１シャフト支持部材駆動部４２５ａは第１シャフト支持部材４２２ａと柱４２１との噛合いを防止する程度の力で当該第１シャフト支持部材４２２ａを引上げるように構成されている。第２シャフト支持部材４２２ｂ等における状況も同様である。
【００４５】
従って，シャフト支持部材４２２と柱４２１との噛合いが生じるおそれが無い構成の場合，例えば，ラック４２４からシャフト支持部材４２２に加わる力が当該シャフト支持部材４２２に回転力を付与しないような構成であったり，またシャフト支持部材４２２がローラベアリング等によりガイドされている場合には，第１，第２シャフト支持部材駆動部４２５ａ，４２５ｂを共に設ける必要はなく，いずれか一方のみを設けてもよい。
【００４６】
第２シャフト支持部材４２２ｂが所定位置に下降し，第１シャフト支持部材４２２ａが所定位置に上昇すると，制御手段は第２ロック部材駆動部４３６ｂが動作させて第２係合部４３５ｂを第２カムフロア４３１ｂに係合させる。
【００４７】
このように，ロック部材４３２における係合部４３５をカムフロア４３１に係合させるのは，切込み作業中にシャフト支持部材４２２が逃げて，切込みが正常に行われなくなる事態を回避するためである。即ち，切込み時の反力により切削振動（切削面のビビリ）や切込み位置（高さ）が変動するのを防止している。
【００４８】
そして，モータ５１０が逆回転することによりボールネジ５１２の回動方向が逆になり，ステージ２１１が開始位置の方向に駆動される。これにより，第２切込み部４１０ｂの下をステージ２１１が通過する際に，第２切込み歯４１１ｂが回路基板Ｐに当接し，当該回路基板Ｐを切込む。
【００４９】
このようにして往復動作した後，初期状態に設定され，作業者が切込まれた回路基板Ｐを取出す。なお，初期状態の設定は，上述した往動作から復動作に設定する手順と同じであるので説明を省略する。
【００５０】
以上説明したように，ステージの往動作及び復動作に対応してステージを９０度回転させて，往動作時及び復動作時共に切込みを行うようにしたので，高い作業効率を達成することが可能になった。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば，基板載置手段の往動作及び復動作に対応してステージ部を所定角度回転させて，往動作時及び復動作時共に切込みを行うようにしたので，高い作業効率が達成できるようになり，生産性及び経済性を向上させることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に実施の形態の説明に適用される電子部品実装基板加工装置の斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】ロック部の概略機構図である。
【符号の説明】
１００  筺体
２００  基板載置手段
２１０  ステージ部
２１１  ステージ
２１３  基台
３００  位置検出手段
３１１  始点センサ
３１２  終点センサ
４００  切込み手段
４１０  切込み部
４１１  切込み歯
４１２  歯固定部材
４１３  シャフト
４２０  ヤジロベ部
４２２  シャフト支持部材
４２３  ピニオン
４２４  ラック
４２５  支持部材駆動部
４３０  ロック部
４３１  カムフロア
４３２  ロック部材
４３６  ロック部材駆動部
５００  駆動手段
５１０  モータ
５１２  ボールネジ
５１２  基台係合部材
【図１】
0003768297.tif 000002
【図２】
0003768297.tif 000003
【図３】
0003768297.tif 000004