JP2001105387A

JP2001105387A - Ｖカット加工方法及びｖカット装置

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Publication number: JP2001105387A
Application number: JP28116099A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Umeda; 均梅田; Kusuo Miyagawa; 九州男宮川; Hisanori Hattori; 彌徳服部; Kyo Takeya; 協竹谷; Tokichi Shimizu; 東吉清水
Original assignee: HATTORI SANGYO KK; MITSUTSU KK; Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc; Toko Inc
Current assignee: HATTORI SANGYO KK; MITSUTSU KK; Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc; Toko Inc
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2001-04-17

Abstract

(57)【要約】【課題】１枚の大型パネルに多種のパターンを集合さ
せた複合基板１におけるＶカット加工箇所の位置決めを
より正確に行い、Ｖカット加工精度の向上を図ることの
できるＶカット加工方法及びＶカット装置を提供するこ
と。【解決手段】テーブル５に固定された複合基板１上の
所定箇所にＶカット加工を施す機能を備えたＶカット装
置において、複合基板１をテーブル５に固定する保持手
段と、テーブル５を駆動させる駆動手段６と、複合基板
１上に形成された認識マークｍを読み取るためのＣＣＤ
カメラ１１と、画像処理を行う画像処理手段１２と、画
像処理手段１２からの画像信号に基づいて認識マークｍ
を識別し、認識マークｍを基準として駆動手段６を駆動
させて複合基板１を移動させる制御手段１０とを装備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＶカット加工方法及
びＶカット装置に関し、より詳細には、多種のパターン
を集合させた１枚の基板（いわゆる、複合基板）に分割
用のＶ字形のカット溝（以下、Ｖカット溝とも記す）を
形成するためのＶカット加工方法及びＶカット装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリント配線板等の電子機器の高
密度化、小型化が進み、部品の実装は部品自動装着機の
利用が一般的となり、１枚の大型パネルに多種のパター
ンを集合させた複合基板（例えば、複合プリント配線
板）が多く作られている。

【０００３】図３は、多種のパターンを集合させた複合
基板の一例を模式的に示した斜視図である。図中１’
は、ＢＴレジン等で作られた複合基板を示しており、複
数枚の基板２が複合基板１’一枚に形成されている。ま
た、複合基板１’には、複合基板１’を各基板２に分割
するためのＶカット溝３や、位置決めに使用されるピン
孔４が形成されている。また、Ｖカット溝３が形成され
た複合基板１’を各基板２に分割するには、Ｖカット溝
３に沿ってローラ等で加圧してやれば良い。

【０００４】複数枚の基板２を一枚の複合基板１’で作
製しておくことにより、基材の使用料が減少し、また、
部品自動装着機で部品実装を行う場合にも、一度の部品
実装工程で複合された各基板２への実装ができ、プリン
ト配線板の製作工程に多くの経済性をもたらしている。

【０００５】従来においては、一般的に外形加工と呼ば
れるルータ加工、あるいはプレス加工により処理された
複合基板１’の端面を基準にしたＶカット加工方法が用
いられていた。

【０００６】しかしながら、最近の電子機器の高密度
化、小型化により、複合基板１’の端面を基準にしたＶ
カット加工方法では対応できない精度が要求されるよう
になってきている。このため最近では、複合基板１’の
外周部に形成されたピン孔４を利用したＮＣ（numerica
l control ）法、いわゆるピン孔基準でのＶカット加工
方法が用いられるようになった。

【０００７】図４（ａ）は、ピン孔基準でのＶカット加
工方法を採用した、従来のＶカット装置の要部を概略的
に示した側面図であり、（ｂ）はその平面図である。図
中５’は、複合基板１’が固定されるテーブルを示して
おり、テーブル５’には、基準ピン７が突設されてい
る。基準ピン７には、複合基板１’に形成されたピン孔
４が挿入されるようになっており、基準ピン７にピン孔
４を挿入することによって、複合基板１’のテーブル
５’上における位置決めを行うことができるようになっ
ている。また、テーブル５’に載置された複合基板１’
は真空吸着方式又はクランプ等で固定されるようになっ
ている。

【０００８】テーブル５’は、その下方に設けた駆動手
段６’によってｘｙ方向へ駆動されるようになってい
る。また、駆動手段６’は、制御手段１０’によってそ
の動作が制御されるようになっている。なお、図４にお
いて、テーブル５’の載置面に垂直な方向をｚ方向と
し、このｚ方向に垂直な２方向をｘ方向、ｙ方向として
いる。

【０００９】テーブル５’の上方には、カッター９’を
有したカッターユニット８’が装備されている。カッタ
ーユニット８’（及びカッター９’）は、駆動手段（図
示せず）によって、ｘｙ方向への移動が可能となってお
り、またカッター９’は、カッターユニット８’の中で
駆動手段（図示せず）によってｚ方向への移動が可能に
なっている。なお、これら駆動手段は、制御手段１０’
によってその動作が制御されるようになっている。

【００１０】また制御手段１０’は、ピン孔４を基準に
してプログラムされたパターンに従って、カッターユニ
ット８’（すなわち、カッター９’）をｘｙ方向へ移動
させたり、カッター９’を昇降させたり、複合基板１’
をｘｙ方向へ移動させたりすることによって、複合基板
１’の所定位置にＶカット溝を形成するようになってい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のＶカット加工方法においては、ピン孔４と基準ピン７
とによって、複合基板１’のテーブル５’上における位
置決めを行っていた。ところが、ピン孔４や基準ピン７
を用いる方法では、両者をスムーズに挿入するために多
少の遊びを設けておかなければならず、この遊びが加工
位置ズレの原因となる場合がある。

【００１２】位置ズレが大きくなると、Ｖカット加工精
度が低下するので、今後予想される益々の電子機器の高
密度化、小型化に対応することが難しくなるといった問
題がある。

【００１３】例えば、図５に示したように、ピン孔基準
によるＶカット加工方法を採用した場合における、平行
精度（Ａ−Ｂ）は±０．０５ｍｍであり、直角精度
（Ｅ）は±０．０２degreeである。

【００１４】従って、図６に示したように、例えば、寸
法が２５０×３３５ｍｍのワークでの位置合せ誤差Ｘ
は、

【数１】θ３＝θ１＋θ２＝ｔａｎ^-1（０．０５／２５０）＋０．０２＝０．０３１degree Ｘ＝３３５×ｔａｎθ３＝０．１８１ｍｍ上記数１式から明らかなように、０．１８１ｍｍとな
る。

【００１５】また、分割後の各基板としての製品精度
は、統計的には計算上の位置合せ誤差Ｘの約３倍と言わ
れているので、位置合せ誤差Ｘが、±０．１８１ｍｍで
ある場合についての製品精度は、±０．４５０ｍｍ（≒
３Ｘ）となる。

【００１６】このようにピン孔基準によるＶカット加工
方法では、位置合せ誤差Ｘが大きく（すなわち、製品精
度が低く）、また加工対象となる複合基板１’が大きく
なるに従って、その精度は益々悪くなる。

【００１７】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、１枚の大型パネルに多種のパターンを集合させた
複合基板におけるＶカット加工箇所の位置決めをより正
確に行い、Ｖカット加工精度の向上を図ることのできる
Ｖカット加工方法及びＶカット装置を提供することを目
的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係るＶカット加工方法（１）
は、基板をテーブルに固定し、前記基板上の所定箇所に
Ｖカット加工を施すＶカット加工方法において、前記基
板上に認識マークを形成しておき、画像処理による前記
認識マークの読み取りによって、前記基板上における前
記Ｖカット加工箇所の位置決めを行うことを特徴として
いる。

【００１９】また、本発明に係るＶカット加工方法
（２）は、上記Ｖカット加工方法（１）において、前記
基板上に、前記認識マークを少なくとも２つ以上形成す
ることを特徴としている。

【００２０】上記Ｖカット加工方法（１）又は（２）に
よれば、前記基板上に形成された前記認識マークを基準
として、前記基板上におけるＶカット加工箇所の位置決
めを正確に行うことができる。

【００２１】ピン孔や基準ピンを用いる従来の方法で
は、ピン孔に基準ピンをスムーズに挿入するために両者
の間に多少の遊びを設けなければならず、この遊びが加
工精度低下の原因となる場合があったが、画像処理によ
る位置決めでは、前記遊びを設ける必要がないので、前
記認識マークを基準として前記基板上におけるＶカット
加工箇所の位置決めを精密に行うことができる。従っ
て、Ｖカット加工精度の向上を図ることができる。

【００２２】また、前記基板上におけるＶカット加工箇
所の位置決めは、基準となる点が２か所以上あれば良
く、上記Ｖカット加工方法（２）によれば、前記基板上
に、前記認識マークを少なくとも２つ以上形成するの
で、これら２つ以上の認識マークを基準にすることで、
前記基板上におけるＶカット加工箇所の位置決めを正確
に行うことができる。

【００２３】また、本発明に係るＶカット装置（１）
は、テーブルに固定された基板上の所定箇所にＶカット
加工を施す機能を備えたＶカット装置において、前記基
板を前記テーブルに固定する保持手段と、前記テーブル
を駆動させる駆動手段と、前記基板上に形成された認識
マークを読み取るための画像取込手段を有した画像処理
装置と、該画像処理装置からの画像信号に基づいて前記
認識マークを識別し、該認識マークを基準として前記駆
動手段を駆動させて前記基板を移動させる制御手段とを
備えていることを特徴としている。

【００２４】また、本発明に係るＶカット装置（２）
は、上記Ｖカット装置（１）において、前記基板上に形
成された少なくとも２つ以上の前記認識マークに基づい
て、前記制御手段が前記駆動手段を制御することを特徴
としている。

【００２５】また、本発明に係るＶカット装置（３）
は、上記Ｖカット装置（１）又は（２）において、前記
テーブルがθ方向に、Ｖカット手段がθ方向に移動可能
に構成されていることを特徴としている。

【００２６】上記Ｖカット装置（１）〜（３）のうちの
いずれかによれば、前記基板上に形成された前記認識マ
ークを基準として、前記基板上におけるＶカット加工箇
所の位置決めを行うことができる。

【００２７】ピン孔や基準ピンを用いる従来の方法で
は、ピン孔に基準ピンをスムーズに挿入するために両者
の間に多少の遊びを設けなければならず、この遊びが加
工精度低下の原因となる場合があったが、画像処理によ
る位置決めでは、前記遊びを設ける必要がないので、前
記認識マークを基準として前記基板上におけるＶカット
加工箇所の位置決めを精密に行うことができる。従っ
て、Ｖカット加工精度の向上を図ることができる。

【００２８】また、前記基板上におけるＶカット加工箇
所の位置決めは、基準となる点が２か所以上あれば良
く、上記Ｖカット装置（２）によれば、前記基板上に形
成された少なくとも２つ以上の前記認識マークに基づい
て、前記制御手段が前記駆動手段を制御するので、前記
基板上におけるＶカット加工箇所の位置決めを正確に行
うことができる。

【００２９】また、上記Ｖカット装置（３）によれば、
前記テーブルがθ方向に、前記Ｖカット手段がθ方向に
移動可能に構成されているので、前記基板上におけるＶ
カット加工箇所の位置決めをより一層正確に行うことが
できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＶカット加工
方法及びＶカット装置の実施の形態を図面に基づいて説
明する。

【００３１】図１（ａ）は、実施の形態（１）に係るＶ
カット装置の要部を概略的に示した側面図であり、
（ｂ）はその平面図である。図中１は、認識マークｍが
形成された複合基板を示している。複合基板１は、テー
ブル５に載置されるようになっており、テーブル５に載
置された複合基板１は真空吸着方式又はクランプ等で固
定されるようになっている。

【００３２】テーブル５は、その下方に設けられた駆動
手段６によってｘｙ方向へ駆動されるようになってい
る。また、駆動手段６は、制御手段１０によってその動
作が制御されるようになっている。なお、図１におい
て、テーブル５の載置面に垂直な方向をｚ方向とし、こ
のｚ方向に垂直な２方向をｘ方向、ｙ方向としている。

【００３３】テーブル５の上方には、カッター９を有し
たカッターユニット８と、ＣＣＤカメラ１１とが装備さ
れている。カッターユニット８（及びカッター９）は、
駆動手段（図示せず）によって、θ方向への回動が可能
となっており、またカッター９は、カッターユニット８
の中で駆動手段（図示せず）によってｚ方向への移動が
可能になっている。なお、これら駆動手段は、制御手段
１０によってその動作が制御されるようになっている。
また、ＣＣＤカメラ１１についても、駆動手段（図示せ
ず）によってｚ方向への移動が可能になっている。

【００３４】ＣＣＤカメラ１１は、画像処理手段１２に
接続されており、ＣＣＤカメラ１１によって取り込まれ
た画像データは画像処理手段１２へ出力されるようにな
っており、また画像処理手段１２は、ＣＣＤカメラ１１
からの画像データに画像処理を施した画像信号を制御手
段１０へ出力するようになっている。

【００３５】制御手段１０は、画像処理手段１２からの
画像信号に基づいて、認識マークｍを識別し、認識マー
クｍを基準にしてプログラムされたパターンに従って、
カッターユニット８（カッター９）をθ方向へ回動させ
たり、カッター９を昇降させたり、複合基板１をｘｙ方
向へ移動させたりすることによって、複合基板１の所定
位置にタテ・ヨコ・斜めにＶカット溝を形成するように
なっている。

【００３６】実施の形態（１）に係るＶカット装置にお
けるＶカット加工処理について、図２に示したフローチ
ャートに基づいて説明する。複合基板１がテーブル５に
載置され、真空吸着方式で複合基板１がテーブル５上で
固定されると（Ｓ１）、ＣＣＤカメラ１１で複合基板１
に形成された認識マークｍの読み取りを行う（Ｓ２）。
ＣＣＤカメラ１１で認識マークｍが読み取られると、画
像処理手段１２で、画像処理が施され、処理後の画像信
号が制御手段１０へ出力される（Ｓ３）。

【００３７】制御手段１０は、画像処理手段１２からの
画像信号を取得すると、該画像信号に基づいて、認識マ
ークｍを識別し、認識マークｍを基準にしてプログラム
されたパターンに従って、カッターユニット８（カッタ
ー９）をθ方向へ回動させたり、カッター９を昇降させ
たり、複合基板１をｘｙ方向へ移動させたりすることに
よって、複合基板１の所定位置にＶカット溝を形成する
（Ｓ４）。

【００３８】上記実施の形態（１）に係るＶカット装置
によれば、複合基板１上に形成された認識マークｍを基
準として、複合基板１上におけるＶカット加工箇所の位
置決めを正確に行うことができる。

【００３９】ピン孔や基準ピンを用いる従来の方法で
は、ピン孔に基準ピンをスムーズに挿入するために両者
の間に多少の遊びを設けなければならず、この遊びが加
工精度低下の原因となる場合があったが、画像処理によ
る位置決めでは、前記遊びを設ける必要がないので、認
識マークｍを基準として複合基板１上におけるＶカット
加工箇所の位置決めを精密に行うことができる。従っ
て、Ｖカット加工精度の向上を図ることができる。

【００４０】上記実施の形態（１）に係るＶカット装置
の別の実施の形態として、テーブル５がｘｙθ方向へ移
動可能となるように駆動手段６を構成し、駆動手段６
が、制御手段１０によってその動作が制御されるように
しても良い。

【００４１】駆動手段６、すなわち複合基板１が載置さ
れたテーブル５をｘｙθ方向へ移動させることができる
ので、複合基板１上におけるＶカット加工箇所の位置決
めをより精密に行うことができる。

【００４２】また、上記実施の形態（１）に係るＶカッ
ト装置では、複合基板１上の片面だけにＶカット溝を形
成するようになっているが、テーブル５を複合基板１を
把持することのできる構造にし、複合基板１の表裏両面
にＶカット溝を形成するようにしても良い。

【００４３】

【実施例】図１に示した、実施の形態（１）に係るＶカ
ット装置（但し、機械精度±０．０１０ｍｍ）を用い
て、複合基板１にＶカット加工処理を施した場合につい
て説明する。

【００４４】実施の形態（１）に係るＶカット装置で
は、複合基板１上に形成された認識マークｍを基準とし
て、複合基板１上におけるＶカット加工箇所の位置決め
を行うことができ、さらには従来のＶカット装置とは違
って、加工ワークの大きさの影響を受けないので、位置
決め精度は、±０．０１０ｍｍ（すなわち、機械精度そ
のまま）となり、上記実施の形態（１）に係るＶカット
装置を用いて、複合基板１にＶカット加工処理を施し、
そして分割された各基板の製品精度は、±０．０５ｍｍ
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態（１）に係るＶ
カット装置の要部を概略的に示した側面図であり、
（ｂ）はその平面図である。

【図２】実施の形態（１）に係るＶカット装置における
Ｖカット加工処理について示したフローチャートであ
る。

【図３】多種のパターンを集合させた複合基板の一例を
模式的に示した斜視図である。

【図４】（ａ）はピン孔基準でのＶカット加工方法を採
用した、従来のＶカット装置の要部を概略的に示した側
面図であり、（ｂ）はその平面図である。

【図５】ピン孔基準によるＶカット加工方法を採用した
場合における、平行精度と直角精度とを説明するための
説明図である。

【図６】ピン孔基準によるＶカット加工方法を採用した
場合における、位置合せ誤差を説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】

１複合基板５テーブル６駆動手段１０制御手段１１ＣＣＤカメラ１２画像処理手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595052600 株式会社東興群馬県桐生市梅田町２−107−２ (72)発明者梅田均山口県美祢市大嶺町東分字岩倉2701番１株式会社住友金属エレクトロデバイス内 (72)発明者宮川九州男山口県美祢市大嶺町東分字岩倉2701番１株式会社住友金属エレクトロデバイス内 (72)発明者服部彌徳横浜市青葉区鴨志田町531番地11 服部産業株式会社内 (72)発明者竹谷協東京都小金井市梶野町５丁目１番９号ミッツ株式会社内 (72)発明者清水東吉群馬県桐生市梅田町２丁目83番地２株式会社東興内Ｆターム(参考） 3C024 AA02 AA06 FF02 FF05 3C069 AA03 BA04 BB04 BC01 CA06 CB02 CB05 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板をテーブルに固定し、前記基板上の
所定箇所にＶカット加工を施すＶカット加工方法におい
て、前記基板上に認識マークを形成しておき、画像処理による前記認識マークの読み取りによって、前
記基板上における前記Ｖカット加工箇所の位置決めを行
うことを特徴とするＶカット加工方法。
【請求項２】前記基板上に、前記認識マークを少なく
とも２つ以上形成することを特徴とする請求項１記載の
Ｖカット加工方法。
【請求項３】テーブルに固定された基板上の所定箇所
にＶカット加工を施す機能を備えたＶカット装置におい
て、前記基板を前記テーブルに固定する保持手段と、前記テーブルを駆動させる駆動手段と、前記基板上に形成された認識マークを読み取るための画
像取込手段を有した画像処理装置と、該画像処理装置からの画像信号に基づいて前記認識マー
クを識別し、該認識マークを基準として前記駆動手段を
駆動させて前記基板を移動させる制御手段とを備えてい
ることを特徴とするＶカット装置。
【請求項４】前記基板上に形成された少なくとも２つ
以上の前記認識マークに基づいて、前記制御手段が前記
駆動手段を制御することを特徴とする請求項３記載のＶ
カット装置。
【請求項５】前記テーブルがθ方向に、Ｖカット手段
がθ方向に移動可能に構成されていることを特徴とする
請求項３又は請求項４記載のＶカット装置。