JP3016225B2 - 積重ね基板の固着・分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、配線基板の穴明け作業の前段取りとして、
積み重ねた複数枚の配線基板に基準ピンと固着ピンを打
込み一体に固着する作業を行う積重ね基板の固着装置に
関する。

［従来の技術］ 配線基板の穴明け作業は、一般に、複数の配線基板を
重ねて穴明機にかけて行われている。その前段取り作業
として、複数枚の配線基板を重ね、更にその上，下面に
上板と下板とを重ね、この積層された配線基板（上板，
下板を含む）に位置決め用の基準ピンを打込み、各板を
一体に固着するとともに、各配線基板の周縁部が配線基
板の反りやうねりによってばらばらにならないように固
着する作業がある。また、後段取り作業として、穴明機
により所要の穴を形成した後に、配線基板から基準ピン
を抜き取り固着を解除する作業がある。

従来、前記前段取り作業は、第12図に示すように、上
板と下板を上，下面に重ねた複数枚の配線基板70に、第
13図に示す基準ピン打機により基準ピン71を打込んで一
体に固着した後、この積層体の周縁部に４方向からテー
プ72を貼って、その周縁部を固着している。

上記基準ピン打機にあっては、配線基板70を上面に載
置するテーブル73の上方にエアシリンダ74によって左右
方向に移動するフレーム75が位置しており、このフレー
ム75上に、先端にドリル76をもちエアシリンダ77によっ
て上下動してテーブル73上に載置された配線基板70に穴
をあけるスピンドル78と、基準ピン71を収容して１個ず
つ送り出すパーツフィーダ79と、パーツフィーダ79から
基準ピン71の供給を受けてこの基準ピン71を前記スピン
ドル78であけられた配線基板70の穴80に基準ピン71を打
込むエアシリンダ81とを具えた構成となっている。

そして、上記基準ピン打機によって基準ピン71を打込
んだ複数枚の配線基板70は別途独立したテープ貼り装置
で４方向からテープ72を貼り、その周縁部を一体に固着
している。

また、前記後段取り作業では、別途独立した基準ピン
打抜き装置により、配線基板に打込まれている基準ピン
の抜き取りを行い、その後、テープを剥ぎ取って一体に
固着されていた複数枚の配線基板を分離している。上記
テープの剥ぎ取りは、ほとんどが人的作業により行われ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来の配線基板の穴明け作業における
前段取り作業として行われる、配線基板への基準ピンの
打込み、テープ貼り等の作業は、それぞれ独立した装置
で行われているため、生産性が悪く、設備費が増大する
ばかりでなく、広い設置スペースを必要とするといった
問題があった。

本発明は上記点に鑑み、その課題は、配線基板の穴明
け作業における前段取り作業の自動化を可能にすること
により、生産性の向上及び自動化を図るとともに、設備
費の低減化、省スペース化を図ることである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決するためになされたものであ
って、テーブル本体の上面に出没自在に突出し、積み重
ねた複数枚の配線基板の各々に形成された基準穴に挿通
して該積重ね基板をテーブル本体上面の所定位置に位置
決めする２本のガイドピンを設けた配線基板支持用のテ
ーブルと、該テーブルを所定方向に所定量移動させるテ
ーブル送り機構と、テーブル上に支持された前記積重ね
基板の基準穴から前記ガイドピンを押し出して該基準穴
に基準ピンを打込む基準ピン打込みユニットと、前記積
重ね基板の所定箇所に複数の固着穴を形成するドリルユ
ニットと、該ドリルユニットにより形成された複数の固
着穴に固着ピンをそれぞれ打込む固着ピン打込みユニッ
トとからなる積重ね基板の固着装置である。

［作 用］ 本発明にあっては、既に基準穴が形成してある複数枚
の配線基板の固着に使用されるものであって、配線基板
支持用のテーブルの上面に突出しているガイドピンに、
積み重ねた複数枚の配線基板の各々に形成されている基
準穴を通すことにより、積重ね基板の各々はテーブル上
面の所定位置に位置決めされ、そしてテーブル送り機構
の作動によって移動するテーブルにより、前記積重ね基
板は所定方向に所定量移動される。積重ね基板が所定方
向に所定量移動すると、基準ピン打込みユニットによっ
て、基準ピンをガイドピンが通っている配線基板の基準
穴に打込むことにより、基準穴に通っているガイドピン
は基準ピンによって押し出され、基準穴には基準ピンが
打ち込まれる。そして、積重ね基板の所定箇所にドリル
ユニットにより複数の固着穴が形成され、該複数の固着
穴には固着ピン打込みユニットにより固着ピンがそれぞ
れ打ち込まれ、該固着ピンにより積重ね基板は一体に固
着される。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図乃至第７図は第１の実施例を示すものであり、
同図において、１はその上面に多層枚の配線基板２を載
置する配線基板支持用のテーブルであり、このテーブル
１は直線ガイドレール25によって基台３上に移動自在に
支持されている。

前記テーブル１には、その上面に載置した配線基板２
を所定位置に固定するクランパー4,5,6,7が設けてあ
る。クランパー４とクランパー６、そしてクランパー５
とクランパー７は対向して設けられており、クランパー
4,5はクランパー6,7方向に移動調節可能となっている。

更に詳細には、各クランパー4,5,6,7は先端部に鉤部
８をもち後端部に長孔９が形成された係止杆10とエアシ
リンダ11とから構成されている。係止杆10はその先端部
がテーブル１の上面から突出した状態で、その長手方向
略中央部が軸12によりテーブル１に回動自在に取付けら
れている。そして、エアシリンダ11のロッド13の先端が
係止杆10の後端部に形成した長孔９に係合しており、エ
アシリンダ11の作動によるロッド13の進退動により、係
止杆10が回動し、係止杆10の先端部の鉤部８がテーブル
１上の配線基板２の上端部に係合してこれを押えつけ、
該配線基板２をテーブル１上に固定するようになってい
る。

14,15はクランパー4,5をクランパー6,7に対向する方
向に移動自在に支持するガイド溝、16,17はクランパー
4,5をガイド溝14,15の所定位置に固定するセットスクリ
ューである。

また、テーブル１には、配線基板２に後述する基準穴
を形成するためのドリル突抜け用長溝18が形成されてい
る。

19は前記テーブル１を直線ガイドレール25に沿って移
動させるテーブル送り機構である。このテーブル送り機
構19はボールスクリューナットからなっており、基台３
に回転自在に支持されたスクリュー軸20にテーブル１の
下面に設けたナット21が螺合した構成となっている。22
はスクリュー軸20を回転させてテーブル１を所定方向に
所定距離移動させる駆動源となるモータである。

23,24は前記テーブル１の移動方向両側に設けられた
ガイド体である。このガイド体23,24の上面には、テー
ブル１に載置された配線基板２の下面に当接するローラ
26が回転自在に設けられている。このローラ26は前記配
線基板２を支持するとともに配線基板２とガイド体23,2
4の上面との間に、配線基板２に後述する固着穴を形成
するためのドリル突抜け用の空間を形成している。

27は前記テーブル１に載置された配線基板２の側辺に
当接して、該配線基板２の側部の位置決めを行う位置決
め体であり、この位置決め体27は前記ガイド体23に、前
記テーブル１の移動方向に対し直交する方向に移動自在
に設けられている。28は位置決め体27をガイドするガイ
ド溝、29は当接部、30は位置決め体27をガイド溝28の所
定位置に固定するセットスクリューである。

31はテーブル１に支持された配線基板２に基準穴を形
成するドリルユニット、32,33は上記配線基板２に固着
穴を形成するドリルユニットである。これらのドリルユ
ニット31,32,33は基台３の上方、テーブル１の移動方向
と直交するように横架した支枠34に取付けられている。
この支枠34に基準穴形成用のドリルユニット31が前記テ
ーブル１に形成されたドリル突抜け用長溝18の真上に位
置するように取付けられており、そして、固着穴形成用
のドリルユニット32,33が、基準穴形成用のドリルユニ
ット31を挟んで両側即ちテーブル１の移動方向に直交す
る方向の所定位置に取付けられている。かかるドリルユ
ニット31,32,33は、それぞれドリル35,51を下部に取付
けたスピンドル36,52と、スピンドル36,52を上下動させ
るエアシリンダ（図示せず）とから構成されている。

37は基準穴形成用のドリルユニット31により、配線基
板２に形成された基準穴に基準ピンを打込む基準ピン打
込みユニットであり、前記支枠34に取付けられている。

この基準ピン打込みユニット37はピン打込み用エアシ
リンダ38と、このピン打込み用エアシリンダ38に基準ピ
ン39を供給するパーツフィーダ40とから構成されてお
り、パーツフィーダ40の収容部41に収容されている基準
ピン39がガイド筒42を通って前記ピン打込み用エアシリ
ンダ38の下方に供給され、エアシリンダ38のロッド43に
より配線基板２の基準穴に基準ピン39が打込まれるよう
になっている。

44,45は固着穴形成用のドリルユニット32,33により配
線基板２に形成された固着穴に固着ピン46を打込む固着
ピン打込みユニットであり、前記支枠34に取付けられて
いる。この固着ピン打込みユニット44,45はピン打込み
用エアシリンダ47とこのピン打込み用エアシリンダ47に
固着ピン46を供給する固着ピン供給部48とから構成され
ており、固着ピン供給部48により、固着ピン46が前記ピ
ン打込み用エアシリンダ47の下方に供給され、エアシリ
ンダ47のロッド49により配線基板２の固着穴に固着ピン
46が打込まれるようになている。そして、前記固着穴形
成用のドリルユニット32と固着ピン打込みユニット44と
が、そして固着穴形成用のドリルユニット33と固着ピン
打込みユニット45とがそれぞれ一体となってテーブル１
の移動方向と直交する方向に移動調節可能となってい
る。

次に上記した第１の実施例の実施例の作用を説明す
る。

先ず、配線基板２の大きさに応じてテーブル１上に載
置する配線基板２の側辺に当接して配線基板２の位置決
めをする位置決め体27を調節した後、テーブル１上に複
数枚の配線基板２を載置し、その側辺を前記位置決め体
27の当接部に当接させ、その前後の上端をクランパー4,
5,6,7によりクランプする。これにより、配線基板２は
テーブル１上に、その大きさに応じた所定位置に固定さ
れる。

このようにしてテーブル１に配線基板２を固定した
ら、テーブル送り機構19のモータ22を駆動してスクリュ
ー軸20を回転させ、テーブル１を第１図上右方向へ移動
させる。テーブル１に固定された配線基板２の基準穴形
成位置が基準穴形成用のドリルユニット31の下点に達し
た時点でテーブル送り機構19を操作してテーブル１の移
動を停止させ、上記ドリルユニット31のエアシリンダを
操作してスピンドル36を下降させ、ドリル35により配線
基板２に基準穴50を形成する。

配線基板２に基準穴50が形成されたら、テーブル送り
機構19を操作してテーブル１を移動させ、配線基板２に
形成された基準穴50が基準ピン打込みユニット37の下点
に達した時点でテーブル１を停止させる。そして、上記
基準ピン打込みユニット37のパーツフィーダ40から基準
ピン39をエアシリンダ38の下方に供給し、エアシリンダ
38を操作して供給させた基準ピン39を基準穴50に打込
む。

一方、前記テーブル１の移動により、配線基板２の固
着ピン穴形成位置が固着ピン穴形成用のドリルユニット
32,33の下点に達したら、テーブル１を停止させ、上記
ドリルユニット32,33のエアシリンダを操作してスピン
ドル52を下降させ、ドリル51により配線基板２に固着穴
53を形成する。

配線基板２に固着穴53が形成されたら、テーブルを移
動させ、配線基板２に形成された固着穴53が固着ピン打
込みユニット44,45の下点に達した時点でテーブル１を
停止させる。そして、上記固着ピン打込みユニット44,4
5の固着ピン供給部48からエアシリンダ47の下方に供給
されている固着ピン46を、エアシリンダ47を操作して固
着穴53に打込む。

これにより、複数枚の配線基板２は基準ピン39が打込
まれるとともに、固着ピン46が打込まれて一体に固着さ
れる。

上記テーブル１を移動させるテーブル送り機構19、ド
リルユニット31,32,33による基準穴52、固着穴53の形
成、基準ピン打込みユニット37、固着ピン打込みユニッ
ト44による基準ピン39、固着ピン46の打込み動作等は全
て電気的制御手段により自動的に行われる。

第８図，第９図は第２の実施例を示すものである。

第２の実施例は既に基準穴50が形成してある複数枚の
配線基板２を固着する場合に使用されるものである。こ
の第２の実施例と第１の実施例とは、それぞれの配線基
板２を支持するテーブルの構造が異なることと、第２の
実施例には第１の実施例にある基準穴形成用のドリルユ
ニット31と位置決め体27が無いだけで、あとは同一の構
成となっている。依って、第８図，第９図はテーブル及
びテーブル付近の構成のみを示して他を省略し、第１の
実施例と同一の構成は第１の発明と同一の符合をもって
説明する。

同図において、54はその上面に既に基準穴50が形成し
てある複数枚の配線基板２を載置する配線基板支持用の
テーブルである。

このテーブル54には、配線基板２に形成された基準穴
50を挿通して、該配線基板２をテーブル54の上面の所定
に固定するガイドピン55,56が設けてある。このガイド
ピン55,56は、テーブル54に具えたエアシリンダ57,58に
より、テーブル54の上面に出没自在に支持されており、
エアシリンダ57,58の操作によりテーブル54の上面に突
出し、そして上方からの押圧によりテーブル54に没入す
るようになっている。

前記エアシリンダ57,58のうち、エアシリンダ58はテ
ーブル54に固定されており、一方エアシリンダ57はテー
ブル54の移動方向と同方向に移動調節可能に支持されて
いる。59はシリンダ57の移動をガイドするガイド溝、60
はエアシリンダ57をガイド溝59の所定位置に固定するセ
ットスクリューである。

次に上記した第２の実施例の実施例の作用を説明す
る。

先ず、配線基板２に形成されている基準穴50の間隔に
応じて、エアシリンダ57を移動調節してガイドピン55と
ガイドピン56との間隔を調節した後、このガイドピン5
5,56に複数枚の配線基板２の基準穴50を挿通させて配線
基板２をテーブル54上に載置する。しかして、配線基板
２はガイドピン55,56によりテーブル54上の所定位置に
固定される。

このようにしてテーブル54に配線基板２を固定した
ら、テーブル送り機構19によりテーブル54を移動させ、
テーブル54に固定された配線基板２の基準穴50が基準ピ
ン打込みユニット37の下点に達した時点でテーブル54を
停止させる。そして、基準ピン打込みユニット37のエア
シリンダ38を操作してパーツフィーダ40から供給された
基準ピン39をガイドピン55,56が挿通している基準穴50
に打込む。この基準ピン39の基準穴50への打込みによ
り、基準穴50に挿通しているガイドピン55,56は基準ピ
ン39により基準穴50から押し出されテーブル54に没入す
るとともに、前記基準穴50には基準ピン39が打込まれる
ことになる。

一方、前記配線基板２の固着ピン46の打込みにあって
は第１の実施例と同様であり、説明は省略する。

第10図、第11図は第３の実施例を示すものである。

第３の実施例は、第１或は第２の実施例により一体に
固着された複数枚の配線基板２の後段取作業で、上記固
着された複数枚の配線基板２を分離することを内容とす
る段取り装置である。

この第３の実施例と第１の実施例とは、それぞれの配
線基板２を支持するテーブルの構造が異なること、また
第１の実施例にある基準穴形成用のドリルユニット31、
固着穴形成用ドリルユニット32,33、基準ピン打込みユ
ニット37、固着ピン打込みユニット44,45の代りに、第
３の発明では基準ピン39を打抜く基準ピン打抜きユニッ
トと固着ピン46を取除くドリルユニットを設けたこと、
に相違点があり、これ以外は同一の構成となっている。

そして、この第３の実施例は、前記基準ピン打抜ユニ
ットとして第１の実施例の基準ピン打込みユニット37の
エアシリンダ38を使用し、また固着ピン46を取り除くド
リルユニットとして固着穴形成用のドリルユニット32,3
3を使用しているので、第10図，第11図はテーブル及び
テーブル付近の構成のみを示し他は省略するとともに、
前記基準ピン打抜きユニット及び固着ピン取り除き用の
ドリルユニットの符合を、第１の発明を示す相２図の基
準ピン打込みユニット37のエアシリンダ38とドリルユニ
ット32,33に付して説明し、第１の発明と同一の構成は
第１の発明を示す図面の符合と同一の符合をもって説明
する。

第10図，第11図において、61は一体に固着されている
複数枚の配線基板２を載置する配線基板支持用のテーブ
ルである。

このテーブル61には、配線基板２の下面から突出して
いる基準ピン39を挿入して該配線基板２をテーブル61の
上面の所定位置の固定するガイド穴62,63が設けてあ
る。このガイド穴62,63のうち、ガイド穴63はテーブル6
1の移動方向に向って長穴に形成されている。

64は第１の実施例の基準ピン打込みユニット37のエア
シリンダ38を使用した基準ピン打抜きユニット、65,66
は第１の発明の固着穴形成用のドリルユニット32,33を
使用した固着ピン取り除き用のドリルユニットである。

次に上記した第３の実施例の実施例の作用を説明す
る。

先ずテーブル61に設けたガイド穴62,63に配線基板２
の下面から突出している基準ピン39を挿入して配線基板
２をテーブル61上に載置する。しかして、配線基板２は
ガイド穴62,63によりテーブル61上の所定位置に固定さ
れる。

このようにしてテーブル61に配線基板２を固定した
ら、テーブル送り機構19によりテーブル61を移動させ
る。テーブル61に固定された配線基板２の基準穴50が基
準ピン打抜きユニット64の下点に達した時点でテーブル
61を停止させ、基準ピン打抜きユニット64として使用さ
れるエアシリンダ38を操作して、基準穴50に打込んであ
る基準ピン39を打抜く。

一方、前記テーブル61の移動により、配線基板20の固
着穴53が固着ピン取り除き用のドリルユニット65,66の
下点に達した時点でテーブル61を停止させ、ドリルユニ
ット65,66として使用する固着穴形成用のドリルユニッ
ト32,33のエアシリンダを操作してスピンドル52を下降
させ、ドリル51により固着穴53に打込んである固着ピン
46を削り取る。

このようにして配線基板２に打込まれている基準ピン
39と固着ピン46は取り除かれ、一体に固着されていた複
数枚の配線基板２は分離される。

次に第４の実施例の実施例を説明する。

第４の実施例は第１の実施例、第２の実施例、第３の
実施例を組合せた構成となっており、第１の実施例の構
成に、第2,第３の実施例のテーブル54,61を用意し、第
１の実施例のテーブル１と上記テーブル54,61との適宜
取換えを可能としたものである。

第４の実施例の作用は、テーブル1,54,61をその作業
目的に応じて取換えることにより、第１の実施例、第２
の実施例、第３の実施例と同じ作用が生じる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、配線基板の穴明け作
業の前段取り作業として行われる、複数枚の配線基板へ
基準ピンと固着ピンを打込み一体に固着する作業を、人
手を要することなく一連の動作として自動的に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の第１の実施例を示し、第１
図は平面図、第２図は斜視図、第３図はテーブル付近の
拡大平面図、第４図は第３図のIV−IV線断面図、第５図
は基準ピン打込みユニットを示す説明図、第６図は固着
ピン打込みユニットを示す説明図、第７図は使用状態を
示す斜視図、第８図は第２の実施例の要部を示す平面
図、第９図は第８図のIX−IX線断面図、第10図は第３の
発明の要部を示す説明図、第11図は第10図のXI−XI線断
面図、第12図は従来の配線基板の前段取り完了状態を示
す斜視図、第13図は従来の基準ピン打機を示す説明図で
ある。 １……テーブル、2,2′……配線基板 4,5,6,7……クランパー 19……テーブル送り機構 31……基準穴形成用のドリルユニット 32,33……固着穴形成用のドリルユニット 37……基準ピン打込みユニット 39……基準ピン 44,45……固着ピン打込みユニット 46……固着ピン、50……基準穴 53……固着穴、54……テーブル 55,56……ガイドピン、61……テーブル 62,63……ガイド穴 64……基準ピン打抜きユニット 65,66……固着ピン取り除き用のドリルユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/02 B23B 41/00 H05K 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テーブル本体の上面に出没自在に突出し、
   積み重ねた複数枚の配線基板の各々に形成された基準穴
   に挿通して該積重ね基板をテーブル本体上面の所定位置
   に位置決めする２本のガイドピンを設けた配線基板支持
   用のテーブルと、該テーブルを所定方向に所定量移動さ
   せるテーブル送り機構と、テーブル上に支持された前記
   積重ね基板の基準穴から前記ガイドピンを押し出して該
   基準穴に基準ピンを打込む基準ピン打込みユニットと、
   前記積重ね基板の所定箇所に複数の固着穴を形成するド
   リルユニットと、該ドリルユニットにより形成された複
   数の固着穴に固着ピンをそれぞれ打込む固着ピン打込み
   ユニットとからなる積重ね基板の固着装置。