JP3686578B2 - プリント基板切断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大きなプリント基板素材（以降基板素材と呼ぶ）を格子状に切断して、そこから小さなプリント基板を多数切り出すプリント基板切断装置に係り、中でも、小さなプリント基板はそれぞれ同一の回路パターンを有し、また同時に外形寸法も等しく、それぞれ高い寸法精度で切断することができるプリント基板切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主な材料となるプラスチック基板の上に、ＩＣやコンデンサ等の電子部品が実装され、それら電子部品を関連付ける配線パターンが印刷されて、一つの電気回路を形成するプリント基板が、今日あらゆる電気製品あるいは工業製品に使用されている。そのプリント基板は、エッジ部に多少面取りがあるものもあるが、一般的には矩形状であり、それは、携帯電話の中に内臓される小さなものや、コンピュータの中に内臓される中程度の大きさのもの等、その大きさは様々である。
【０００３】
これらのプリント基板は、初めから小さな形状のまま、配線パターンや電子部品挿入孔が設けられるものではない。大きな基板素材の中に、最終製品となるプリント基板の要素（配線パターンや電子部品挿入孔）が多数個加工され、最後に一つずつ分割される。
【０００４】
それら多数個のプリント基板の要素は、縦横各々等ピッチで設けられている。つまり格子状にレイアウトされている。従って元の大きな基板素材を、うまく格子状に切断すれば、同形状のプリント基板が多数個できることになる。
【０００５】
基板素材を格子状に切断するプリント基板切断装置は、概ね次の構造を持っていた。
図５を用いてそれを説明する。
切断はスピンドル１で行なう。スピンドル１は、先端に５０００ｒｐｍを超える高速で回転する、厚みが１ｍｍ程度の切断ブレード２（薄刃砥石）を有している。そのスピンドル１はＹ軸スライダー３に固定されており、Ｙ軸スライダー３ごとＹ軸（前後）方向に移動することが可能である。同時に、スピンドル１はＺ軸（上下）方向にも移動可能である。
一方、基板ステージ４は、Ｘ軸スライダー５に固定されており、Ｘ軸スライダー５ごとＸ軸（左右）方向に移動可能である。また、基板ステージ４が固定される部分はθ軸（回転）方向にも移動可能である。従って、基板ステージ４はＸ軸とθ軸方向に移動可能である。
ここで、基板ステージ４の上面には、格子状に設けられた切断逃げ溝６と、基板素材を吸着する吸着穴７が多数設けられている。
当然この切断逃げ溝のＸ・Ｙ軸ピッチは、基板素材を切断するときのＸ・Ｙ軸のピッチと同一である。そして、切断されたプリント基板は、基板ステージ４上の切断逃げ溝６で囲まれた矩形部より僅かに大きなものとなる。
【０００６】
また、Ｙ軸スライダー３には、スピンドル１の側方に、カメラ８が固定されている。
このカメラ８は、基板ステージ４やその上に載置された基板素材の上面を視野に捕らえることができるように、設置されている。カメラ８の視野と、切断ブレードで入れた切断線の位置関係について、以下に説明をする。
基板素材の隅の一部分を浅くテストカットし、そのときの切断線をカメラ８で捕らえてモニター１１に表示したとき、切断線は通常、カメラ８のＸ軸ヘアラインから或る量Ｙ軸方向にズレている。特に、スピンドル１を載せ替えたときや切断ブレード２を交換したときは、そのズレ量が必ず変化すると言ってよい。
従って、そのような場合には、カメラ８のＸ軸ヘアラインをテストカットした切断線に合わせ込む。ここで、カメラ８本体がＹ軸方向に微動・固定可能な精密スライドユニット上に設置されていて（図示省略）、そのレールがＹ軸スライダーに固定されている。
従って、カメラ８のＸ軸ヘアラインを適当な位置に合わせた後、そこで固定することができるものである。
【０００７】
切断するときは、切断線が切断逃げ溝にはまり込む位置で、切断ブレードを高速回転させながらスピンドル１が下降して基板素材を切り込み、その状態で基板ステージ４をＸ軸方向に移動させて切断線を１本入れる。１本切断線を入れ終わると、スピンドル１は上昇し、Ｙ軸方向に１ピッチ移動した後、再度下降する。そして、基板ステージ４をＸ軸方向に移動させて２本目の切断線を入れる。これを繰り返して、Ｘ軸方向に複数個の切断線を所定本数入れる。
それが終了すると、切断テーブルを９０°回転させて、これまでに入れた切断線の直交方向に、所定ピッチで切断線を入れることにより、１つの基板素材から、同じ形状で小さな矩形状のプリント基板を多数個切り出すことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来の切断装置には、次の課題があった。それはまず、基板ステージを取り付けたときに行なう、切断逃げ溝をＸ軸に合わせ込む作業であった。これについて、図６も併用して説明する。図６は、切断逃げ溝６の左右両端付近を拡大表示したものであり、ちょうどモニターで表示される画面である。またここでは、Ｘ軸方向の切断逃げ溝として、基板ステージ上最も手前側にある切断逃げ溝６Ｋ（図５参照）をとりあげている。図６（ａ）に右端付近を、また図６（ｂ）に左端付近を表示している。
前に述べたように、プリント基板には様々な大きさのものがあるため、基板素材を切断する場合は、生産する製品に合った（製品固有の外形や切断逃げ溝ピッチを持つ）基板ステージ４を取り付けなければならない。概ねＸ・Ｙ軸方向を合わせて、基板ステージ４をＸ軸スライダー５に取り付けることはできる。しかしながら、基板ステージ４は通常、装置のＸ軸スライダー５上にねじ止めされており、そこには取り付けの際どうしてもある程度の遊びが必要となる。ところが、切断逃げ溝６がＸ軸と大きくずれていると、基板素材を切断する際、基板ステージ４の上面を切断してしまう。
そこで、基板ステージ４の交換直後には、その切断逃げ溝６をＸ軸に合わせ込む必要がある。
【０００９】
そのために、複数あるうちいずれかの切断逃げ溝６を、Ｘ軸に合わせ込む方法が採られ、そのために以下の作業が行なわれていた。
Ｙ軸スライダー３をジョグ動作し、切断逃げ溝６Ｋをカメラの視野に入れる。
その後、基板ステージをＸ軸方向にジョグ動作させて、右端付近と左端付近を交互に視野に入れる。すると、右端付近と左端付近とが順次、図６（ａ），（ｂ）のようにモニター１１に映し出される。ここで両者を見ると、Ｘ軸ヘアラインと切断逃げ溝６のエッジ位置との距離が異なっているのがわかる。右端付近では寸法ｄＲで、左端付近は寸法ｄＬである。（なお、Ｘ軸ヘアラインとは、固定されたカメラが有する固有のＸ軸と考えてよい。）そこで、切断逃げ溝をＸ軸に合わせ込むためには、寸法ｄＲと寸法ｄＬを同じにする必要がある。
【００１０】
図６のように、寸法ｄＲが寸法ｄＬより大きいのは、基板ステージ４がθ軸上反時計方向にズレているためである。従って、基板ステージ４を時計方向に回転させて、寸法ｄＲを減じ寸法ｄＬを増やしていき、両者を同じ寸法にする必要がある。θ軸もジョグ動作が可能であり、これは手作業による合わせ込み作業となるが、一般的に、両者のズレ量を０．０２ｍｍ以内に抑える必要があり、高い精度が要求されている。
一方、モニター倍率は通常数１００倍と高く、少しθ軸をジョグ送りした場合でもモニター１１上の移動量はかなり大きいものとなる。同時に、基板素材に関しても、大きいものは□３００ｍｍ程度に達し、そのとき切断逃げ溝の右端付近と左端付近との間隔も□３００ｍｍ程度となる。このように、Ｘ軸方向に大きく離れた２点を、交互にカメラ８の視野に入れながら、寸法ｄＲと寸法ｄＬとを合わせ込む作業は大変困難なもので、長い時間と経験が必要であった。
【００１１】
もっとも、切断逃げ溝６の幅寸法を、切断ブレード２の切断線幅よりかなり大きく設定しておけば、基板素材が基板ステージ４の切断逃げ溝６に対して多少ズレて取り付けられたとしても、基板素材を切断する際、基板ステージ４の上面を切断してしまうことはなく、前述のように合わせ込む手間はかなり軽減されるものである。しかし、そうした場合は、切断時に基板素材が微妙にビビリを生じて、きれいに切断できず、プリント基板の切断線にバリや割れを生じさせることとなった。また、ビビリを生じながら切断されるため、時にそれが大きな切削抵抗となって、吸着された基板素材が基板ステージ４上で、微妙にズレることもあった。これらの現象は切断後の製品の不良につながるため、切断逃げ溝６の幅寸法は、できるだけ切断ブレード２の切断線幅に近づけられていた。
【００１２】
また、切断逃げ溝６のエッジは、案外モニター１１で見難いものであった。
というのは、基板ステージ４は金属製であるが、基板素材の吸着力を強固にするために、通常その上面には薄い板状のゴムが貼り付けられている。そのため、切断逃げ溝６のエッジを鋭利にすることが難しく、同時にそのエッジは多少直線性に欠ける面もあった。それに、切断作業を繰り返す中で、切断くずがエッジにこびりついたり、汚れを生じたりするため、これまたエッジを認識することを難しくする要因となった。
【００１３】
次の問題は、基板ステージ４上に載置吸着された基板素材の位置決めに関することであった。
図７は、切断直後のプリント基板の部分拡大図である。基板素材から格子状に多くのプリント基板が切り出されている。この切り出された各プリント基板に要求される寸法精度は、その外形線に対して中の回路パターンがいかにズレていないかというものである。具体的に言うと、或るプリント基板内で、左下部分の回路パターン部を基準パターン部１２（図７中、斜線で表示）とした場合、寸法ｄ１と寸法ｄ２をそれぞれ一定の範囲内に抑えなければならない。これらの要求精度は±０．０２ｍｍと、大変厳しいものである。
その理由は、切断されたプリント基板は、後の工程で外形（線）を基準に位置決め載置され、そこでは回路パターンの位置を確認することなく、ＩＣやコンデンサなどの電子部品が挿入されるためである。というのは、この工程では大変短い処理時間が要求されるため、例えば回路パターンを画像認識して、回路パターンを基準に再度正確に位置決めするなどの手間をかける余裕が全くないからである。
【００１４】
そのために、プリント基板切断時には、次の方法で基板素材の位置決めが行なわれていた。
外形を基準に事前に位置決めされた後、基板ステージ４上に載置吸着された基板素材を、そのまま切断逃げ溝に沿って切断したのでは、上記の寸法ｄ１や寸法ｄ２を高い要求精度内に入れることができない。そこでここでも、切断逃げ溝６をＸ軸に合わせ込んだ時と同様に、基板素材両端付近にある回路パターンの中の基準パターン部１２を交互にモニターに映し出し、そこを基準にして、左右方向に並ぶ回路パターンをＸ軸に合わせ込む方法が採られた。
【００１５】
図８は、合わせ込む前の、両端の基準パターン部１２の位置関係を示したモニター画面である。右端付近と左端付近（各々図８（ａ），（ｂ））では、基準パターン部１２の位置が、Ｘ軸ヘアラインからＹ軸方向に、各々寸法ＫＰｄＲとＫＰｄＬだけ離れていて、それらは同寸法ではない。この両寸法を合わせるように、基板ステージをθ軸方向に動かす。
この手順は、切断逃げ溝６を合わせ込んだ場合と同様、モニター１１を見ながらの手作業となる。
これが終わると、Ｙ軸スライダー３をジョグ動作して、Ｘ軸ヘアラインを基準パターン部１２の下端線に合わせる。図９がそのときの状態である。その後、Ｙ軸スライダーを寸法ｄ２だけ＋方向にジョグ送りする。つまり、切断ブレードの位置を、切断線１となる位置に合わせる。（最初に、カメラ８のＸ軸ヘアラインは、テストカットを行なった際得た切断線の上側のエッジに合わせ込んである。）
ここで切断を開始すれば、基板ステージがＸ軸方向に動いて切断線１を入れた後、切断ブレードが上昇し、Ｙ軸スライダーが１ピッチ（図９中、ＰＹと表示）分−方向に動く。そこで、再度切断ブレード２は下降し基板ステージがＸ軸方向に動いて、今度は切断線２を入れる。このような自動運転が行なわれることにより、Ｘ軸方向に全ての切断線が入れられる。その結果、全てのプリント基板の寸法ｄ２は所定の寸法内に入っていく。
Ｘ軸方向の切断が終わると、基板ステージを９０°回転させて、今度は切断済みの切断線と直交する切断線を、同じようにして入れていく。
【００１６】
このように、基準パターン部１２のＸ軸への合わせ込み作業は手間のかかるものであるが、それに加えて、以下の問題もあった。
それは、何かの都合で全体の回路パターンが基板素材の外形に対して大きくズレていたり、外形を基準とした位置決めが不完全のまま、基板素材がプリント基板切断装置に載置されたときに発生した。このような状態で、基板素材を位置決めして切断線を入れてしまうと、ズレた基準パターン部１２に沿って切断されることになる。すると、このズレが大きく、入れようとする切断線が、基板ステージ４の切断逃げ溝６と交錯していた場合、切断ブレード２は基板ステージ４の上面を切り込んでしまうことになる。
こうなると、切断ブレード２は容易に割れて飛び散ってしまう。
同時に、基板ステージ４も不良となって、交換しなければならなくなる。また、切断中の基板素材もその切断部分が割れて飛び散り、部分的に吸着が甘くなるため、大抵は基板素材全体が吸着を解かれて、これまた周囲に飛び散ってしまい、基板素材全部が不良品になってしまう。
【００１７】
この不具合を防止するために、切断逃げ溝６をＸ軸に合わせ込んだときに、その位置をメモしておいて、それを基板素材の合わせ込み時のフールプルーフとして生かすことはできる。しかしながら、両者ともに手作業で長時間を要する作業であり、かつ、このような回路パターン全体のズレや基板素材のズレはしょっちゅう起こるものではないため、ついつい確認がおろそかになってしまう。従って、現状では、このような不具合を未然に防ぐことは中々困難であった。
【００１８】
そこで、基板ステージ４を交換したときや基板素材を載置したときに、手作業に頼らずに高い精度で切断逃げ溝６や回路パターンをＸ軸に合わせ込むとともに、基板素材を載置したとき、万一その回路パターン全体がズレていてそのまま切断すると基板ステージ４を切り込んでしまう場合には、事前にその異常を知らせて、その不具合を未然に防止するプリント基板切断装置の開発が望まれていた。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するために提案されたプリント基板切断装置である。
まず、高速回転をしながら切断をする切断ブレードを有しＹ軸及Ｚ軸に移動可能なスピンドルと、上面に格子状の切断逃げ溝が設けられた基板ステージと、その基板ステージを装着し基板ステージをθ軸動作可能でそれ自体がＸ軸に移動可能なＸ軸スライダーと、基板ステージや基板ステージ上に載置されたプリント基板素材を画像認識可能な画像認識部と、画像認識で得られた情報を記憶演算する記憶演算部と、前記スピンドルや基板ステージを駆動する駆動制御部と、異常警報を発する異常警報発生手段とを有している。
また、基板ステージの上面には、切断逃げ溝の位置に関連付けられた複数の認識マークが設けられている。
新たに基板ステージが装着されたときは、切断逃げ溝を直接目視確認するのではなく、それら認識マークの位置を画像認識部が順次認識し、得られた位置情報に基づいて切断逃げ溝をＸ軸に合わせ込むとともに、切断逃げ溝の配置を記憶演算部に記憶する。また、上記のように基板ステージがθ軸回りに回転した結果、Ｘ軸に合わせ込まれた切断線が記憶演算部に記憶された切断逃げ溝位置と交錯する場合は、異常警報発生手段が異常警報を発し、切断を開始しないことを特徴とするものである。
従って、切断逃げ溝のエッジがたとえ見難くても、その位置を正確に把握することができるとともに、基板素材がずれて載置吸着された場合は警報が発するので、誤って基板ステージの上面を切断ブレードで切り込んでしまうという不具合が解消できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面にしたがって、本発明に係るプリント基板切断装置の好ましい形態について詳説する。なお、従来例と同じ構成部品については、従来例と同符号を用いる。
図１に、本発明のプリント基板切断装置の特徴部分となる基板ステージ４ａを描いている。また図２は、装置の要部を主に正面図でイメージした図である。これらの図を用いて、構成を説明する。
【００２１】
まず基板ステージ４ａであるが、この上面には十字の認識マーク１５が４個設けられている。この場合、４個の認識マーク１５ａ,１５ｂ,１５ｃ,１５ｄは、基板ステージ４ａの中心の同心円上、かつ基板ステージ４ａの（直交する）中心線上に設けられている。
結果的に、これらの認識マーク１５ａ,１５ｂ,１５ｃ,１５ｄは、従来のように格子状に設けられた切断逃げ溝全体の配列と一定の位置関係を持つことになる。例えば、認識マーク１５ａ，１５ｂを見てみると、これらの中心を結ぶ直線は、切断逃げ溝６ａと平行関係にある。また、Ｘ軸方向の或る切断逃げ溝６ａからの距離も決まってくる。図１中に示す、寸法ＮＭｄがそれに当たる。
【００２２】
一方、本発明のプリント基板切断装置は、図２に示すような電気処理系統を有している。
カメラ８で捕らえた画像は、画像認識部１６に送られて画像認識される。そこには記憶演算部１７が内蔵されていて、画像認識部１６で得られた情報が記憶演算される。そして、記憶演算部１７はスピンドル１や基板ステージ４ａを駆動する駆動制御部１８につなげられていて、記憶演算部１７から発せられる信号に基づいて、スピンドル１や基板ステージ４ａはＺ軸動，Ｘ・θ軸動など、所定の動作をすることができる。同時に、モニター１１では、従来と同じくカメラが捕らえた基板ステージ４ａや基板素材の上面を見ることができる。
なお、機械構成部品に関しては、図１に示す基板ステージ４ａを除いて、従来のプリント基板切断装置と変わるところはない。
【００２３】
ところで、図３（ａ），（ｂ）は各々、カメラ８が捕らえた左右両端に位置する認識マーク１５ａと１５ｂ付近の部分拡大図であり、これは基板ステージ４ａをねじ止めされた直後の状態である。
従って、カメラ８のＸ軸ヘアラインと認識マークとのＹ軸方向の距離ＮＭｄＲとＮＭｄＬには差がある。この場合、基板ステージ４ａがθ軸上反時計方向にズレているのがわかる。（なお、本発明の場合は、モニターを利用する必要はなく、実際にはＸ軸ヘアラインは関係ない。しかし、このＸ軸ヘアラインは固定されたカメラ８が保有する固有の座標系におけるＸ軸に相当する。そのため、分かりやすいように、今後の説明にもＸ軸ヘアラインという表現を用いている。）
【００２４】
ここで、記憶演算部１７には、形状の異なった基板ステージ４ａごとに、固有の認識マーク１５ａ,１５ｂ,１５ｃ,１５ｄの位置や切断逃げ溝６ａの配置に基づいた、所定の動作プログラムが格納されている。その動作プログラムにより、この状態から切断逃げ溝６ａをＸ軸に合わせ込む手順を以下に説明する。（主に図３を用いる。）
(1)基板ステージ位置決め開始キー（図示省略）を押すと、認識マーク１５ａがカメラ８の視野内に入る位置まで、Ｘ軸スライダー５とＹ軸スライダー３が、それぞれＸ軸方向およびＹ軸方向に所定量移動する。
(2)捕らえた画像を、画像認識部１６で処理し寸法ＮＭｄＲを割り出す。
そして、この値を記憶演算部１７に記憶する。
(3)この後、Ｘ軸スライダー５とＹ軸スライダー３が再度所定量移動し、認識マーク１５ｂをカメラ８の視野内に入れる。
(4)ここで捕らえた画像を、画像認識部１６で処理し寸法ＮＭｄＬを割り出して、この値を記憶演算部１７に記憶する。
(5)寸法ＮＭｄＲと寸法ＮＭｄＬが同じ値になるように、記憶演算部１７から駆動制御部１８に所定の信号が発せられる。そこで、Ｘ軸スライダー５のθ軸が駆動し、ＮＭｄＲとＮＭｄＬを同一寸法に合わせ込む。
この時点で、切断逃げ溝６ａはＸ軸に合わせ込まれている。
それと同時にこのとき、カメラ８の持つ座標系の中において、認識マーク１５ａ，１５ｂの位置、および格子状の切断逃げ溝６ａの配置が把握できる。これらの情報を記憶演算部１７に記憶データ１として記憶しておく。
【００２５】
ここで、認識マーク１５について多少言及する。従来の課題の中に、モニター１１画面内で切断逃げ溝６のエッジを確認するのが案外難しいことを揚げた。ところで、本発明の場合も、従来と同様のカメラ８を使っている。従って、切断逃げ溝６ａのエッジを確認していたのでは、その認識が依然難しくなることは否めない。
しかしながら、本発明では切断逃げ溝６ａのエッジではなく、別に設けた認識マーク１５ａ,１５ｂ,１５ｃ,１５ｄを認識している。ここで、認識マーク１５ａ,１５ｂ,１５ｃ,１５ｄは、基板素材が通常載置されない位置に設けられているため、長期間使用してもエッジが丸まったり減ったりすることはない。同時にそれらは、基板素材が載置される位置から多少離れているため、切断くずがこびりついたり、汚れたりすることもほとんどない。
そのため、いつまでもそれら認識マーク１５ａ,１５ｂ,１５ｃ,１５ｄを良好に認識することができる。
【００２６】
次に、外形を基準にして事前に位置決めされた基板素材が、基板ステージ４ａ上に載置吸着される。そこで、切断逃げ溝６ａをＸ軸に合わせ込んだ時と同様に、基板素材両端付近にある回路パターンの中の基準パターン部を利用して、左右方向に並ぶ回路パターンをＸ軸に合わせ込む作業を行なう。図４は、基板素材が載置吸着された直後の状態を示す部分拡大図である。図４（ａ）が右端付近を、図４（ｂ）が左端付近である。
なお記憶演算部１７には、形状の異なった基板素材ごとに、その中の回路パターンのピッチや、認識したい回路パターン付近へ順次移動する所定の動作プログラムが格納されている。その動作プログラムにより、この状態から左右方向に並ぶ回路パターンをＸ軸に合わせ込む手順を以下に説明する。（主に図４を用いる。）
【００２７】
(1)基板素材位置決めキーを押すと（図示省略）、基板素材の右下部分にある回路パターンがカメラ８の視野に入る位置まで、Ｘ軸スライダー５とＹ軸スライダー３が、それぞれＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。（図４（ａ）の状態）
(2)捕らえた画像を、画像認識部１６で処理し寸法ＫＰｄＲを割り出す。
そして、この値を記憶演算部１７に記憶する。
(3)この後、Ｘ軸スライダー５とＹ軸スライダー３が再度移動し、基板素材の左下部分にある回路パターンをカメラ８の視野内に入れる。（図４（ｂ）の状態）
(4)ここで捕らえた画像を、画像認識部１６で処理し寸法ＫＰｄＬを割り出して、この値を記憶演算部１７に記憶する。
(5)寸法ＫＰｄＲと寸法ＫＰｄＬが同じ値になるように、記憶演算部１７から駆動制御部１８に所定の信号が発せられる。そこで、Ｘ軸スライダー５のθ軸が駆動し、ＫＰｄＲとＫＰｄＬを同一寸法に合わせ込む。
この時点で、左右方向に並ぶ回路パターンはＸ軸に合わせ込まれている。
それと同時にこのとき、カメラ８の持つ座標系の中において、基準パターン部１２の位置、および入れるべき切断線の配置が把握できる。これらの情報を記憶演算部１７に記憶データ２として記憶しておく。
【００２８】
この際用いた基準パターン部１２と、入れるべき定ピッチの切断線の配列が、記憶演算部１７に記憶されているので、そのデータに基づいて、この後Ｘ軸方向の所定の位置に順次切断線が入れられる。これは、切断スタートキー（図示省略）を押すことで実行される。
【００２９】
ここで、基板素材が基板ステージ４ａに対してズレて載置吸着され、そのまま回路パターンを基準にしてθ軸を動かした後切断を開始すると、基板ステージ４ａの上面を切り込んでしまう場合の防止策について述べる。
これまで述べたように、切断を開始する前に、記憶演算部１７には重要な２つのデータが記憶されている。それらは、
・記憶データ１…認識マーク１５を利用して、左右方向の切断逃げ溝６ａをＸ軸に合わせ込んだ時、カメラ８の持つ座標系の中における、認識マーク１５の位置、および格子状の切断逃げ溝６ａの配置情報。
・記憶データ１…基板素材の左右方向に並ぶ回路パターンをＸ軸に合わせ込んだ時、カメラ８の持つ座標系の中における、基準パターン部１２の位置、および入れるべき切断線の配置情報である。
【００３０】
つまり、同じカメラ８の持つ座標系の中において、格子状の切断逃げ溝６ａの配置情報と、入れるべき切断線の配置情報とが既に分かっている訳である。
従って仮に、基板素材が基板ステージ４ａに対してズレて載置吸着され、そのまま回路パターンを基準にして、θ軸を動かした後切断を開始すると、基板ステージ４ａの上面を切り込んでしまう場合でも、その不具合を事前に知ることができる。
従って、このような場合は、左右方向に並ぶ回路パターンをＸ軸に合わせ込んだ時に、ブザーやランプなどで異常警報を発するとともに、切断を開始しないようになっている。
【００３１】
格子状の片方の切断が終わると、次にＸ軸スライダー５のθ軸を９０°回転させて、既に入れた切断線と直交する切断線を入れる。
【００３２】
以上本発明のプリント基板切断装置の特徴および利点を説明したが、ここで何点か補足をしておく。
まず認識マークに関することである。これまでは、その形状を十字マークとしたが、これに限る必要はない。例えば、丸マークでも三角マークであってもよい。認識がし易く、また容易に加工ができる形状を選べばよい。それに、この認識マークは、基板ステージ上に彫り込んでもよいし、プリント（印刷）であってもよい。
また、切断する基板素材の大きさあるいは切断溝数にかかわらず、認識マークを同じ位置（平面的に）に設けておくと便利である。つまり、許されるならば、最も大きな基板素材の外側に当たる位置に認識マークを設けておく訳である。こうすれば、基板素材の品種が変わるに伴って基板ステージを交換しても、基板ステージの中心を基準とした認識マークの平面的な位置は変わらない。そのため、どの基板素材をする際も、切断開始当初、認識マークをカメラの視野内に入れるためにＸ・Ｙ軸各スライダーが動作する経路が変わらない。即ち、この初期の動作プログラムを、各品種共通にすることができ、プログラムが煩雑にならずに済む。
【００３３】
次は記憶データ１に関することである。
これは、新たに基板ステージを固定したときに一度取得しておけば、それを交換するまで再度取得する必要はない。つまり、最初に取得したデータを、継続して利用することができる。
【００３４】
最後に、本発明の試作装置を用いて、発明者が行なった実験結果を以下にまとめる。
（対応するプリント基板は同じもので、切断した基板素材は各々１００枚ずつ。）
(1)切断逃げ溝のＸ軸への合わせこみ作業
・従来…約１０分。しかも、基板素材を交換時に毎回必要。
・本発明…約１分。しかも、次回基板ステージを交換するまで必要なし。
(2)回路パターンのＸ軸への合わせこみ作業
・従来…約１０分
・本発明…約１分
以上のように、本発明のプリント基板切断装置は、切断逃げ溝や回路パターンの合わせこみ作業時間を、大幅に削減することができた。同時に、本発明の場合、基板素材がズレて載置吸着されたときは、異常警報が発せられて切断が開始されず、不具合を引き起こすことは一切なかった。
また、切断されたプリント基板については、中の回路パターンの外形に対するズレが±０．０２ｍｍ以内であり、寸法精度も問題はなかった。
加えて、本発明のプリント基板切断装置は、従来の装置と比べて、画像認識部（ソフトウェア含む）が追加された程度である。そのため、装置全体が大きくなることはなく、また製造コストも大幅に上昇するものでもなかった。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプリント基板切断装置であれば、切断逃げ溝に関連付けた複数の認識マークを基板ステージに設け、その認識マークを自動で認識して切断逃げ溝をＸ軸に合わせ込む。そのため、従来のように切断逃げ溝のエッジをモニターで目視確認しながら合わせ込む必要がなくなるため、作業時間が大幅に削減できる。
また、基板素材の回路パターンも自動でＸ軸に合わせ込むため、ここでも大きく作業時間を削減できる。それに加えて、切断逃げ溝の配置情報と回路パターンの配置情報とを記憶しておいて、切断の前に両者を比較している。そのため、基板素材がズレて載置吸着された場合は、警報を発して切断を開始せずにおくことができる。従って、誤って基板ステージの上面を切断ブレードで切り込んでしまという不具合が未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプリント基板切断装置の基板ステージを示す、平面図と正面図
【図２】 本発明装置のプリント基板切断装置の要部を、主に正面図でイメージした図
【図３】 本発明のプリント基板切断装置の基板ステージにおいて、左右両端に位置する認識マーク付近の部分拡大図
【図４】 本発明のプリント基板切断装置において、載置吸着された直後の状態を示す基板素材の部分拡大図
【図５】 従来のプリント基板切断装置を示す平面図と正面図
【図６】 従来のプリント基板切断装置において、切断逃げ溝の左右両端付近を示す部分拡大図
【図７】 切断直後のプリント基板の部分拡大図
【図８】 従来のプリント基板切断装置において、載置吸着された直後の状態を示す基板素材の部分拡大図
【図９】 従来のプリント基板切断装置において、Ｘ軸ヘアラインを基準パターン部の下端線に合わせた時の、基板素材の部分拡大図
【符号の説明】
１ スピンドル
２ 切断ブレード
３ Ｙ軸スライダー
４，４ａ 基板ステージ
５ Ｘ軸スライダー
６，６ａ， 切断逃げ溝
７ 吸着穴
８ カメラ
１１ モニター
１２ 基準パターン部
１５，１５ａ,１５ｂ,１５ｃ,１５ｄ 認識マーク
１６ 画像認識部
１７ 記憶演算部
１８ 駆動制御部

Claims (1)

1. プリント基板素材を格子状に切断する切断装置において、
   高速回転をしながら切断をする切断ブレードを有しＹ軸及Ｚ軸に移動可能なスピンドルと、上面に格子状の切断逃げ溝が設けられた基板ステージと、その基板ステージを装着し基板ステージをθ軸動作可能でそれ自体がＸ軸に移動可能なＸ軸スライダーと、基板ステージや基板ステージ上に載置されたプリント基板素材を画像認識可能な画像認識部と、
   画像認識で得られた情報を記憶演算する記憶演算部と、前記スピンドルや基板ステージ駆動する駆動制御部と、異常警報を発する異常警報発生手段とを有し、
   前記基板ステージの上面には、切断逃げ溝の配置に関連付けられた複数の認識マークが設けられ、
   新たに基板ステージが装着された際は、前記画像認識部が前記認識マークを順次認識し、得られた位置情報に基づいて前記切断逃げ溝をＸ軸に合わせ込むとともに、切断逃げ溝の配置を前記記憶演算部に記憶し、前記Ｘ軸に合わせ込まれた切断線が前記記憶演算部に記憶された切断逃げ溝位置と交錯する場合は、前記異常警報発生手段が異常警報を発し、切断を開始しないことを特徴とするプリント基板切断装置。

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