JP4175623B2 - 母板加工用金型及び加工板の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、母板加工用金型及び加工板の製造方法に関し、さらに詳しくは、母板（プリント配線母板、金属板等。）からの打抜板（プリント回路板等）のプッシュバック加工、及び、プッシュバック加工された打抜板を保持する母板の外形切断加工に用いられる母板加工用金型及び加工板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられるプリント回路板に対しても小型化、異形化の要求が増大している。一方、プリント回路板に電子部品を装着するためのチップマウンターや自動挿入機などの電子部品自動装着機（以下、これを「自装機」という。）は、搬送の関係から、ワークの大きさに上限と下限がある。また、自装機に使用するワークの外形は、実質的に長方形であること、すなわち、少なくとも一つの辺が直線で、これに垂直となる辺の全部又は一部が直線であることが要求される。
【０００３】
そこで、小型、かつ異形のプリント回路板上に自装機を用いて電子部品を装着する場合には、まず、プリント配線母板に複数のプリント回路板を作り込み、Ｖカット法、プッシュバック法等を用いて、プリント回路板がもとのプリント配線母板に仮止めされた状態とし、次いで、プリント配線母板を自装機で搬送可能な大きさ、形状を有する基板（以下、これを「実装用基板」という。）に切断する方法が用いられている。
【０００４】
この内、Ｖカット法は、プリント配線母板上に印刷されたプリント回路の境界線に沿ってＶ字形の溝（Ｖカット）を入れ、プリント回路上に電子部品を実装した後、Ｖカットに沿って破断させる方法である。従って、Ｖカット法は、その外形が直線的であるプリント回路板に対してのみ適用可能である。
【０００５】
一方、プッシュバック法は、上型及び下型でプリント配線母板を狭持しながら、所定の形状を有する刃物を用いてプリント回路板を打ち抜き、次いで、打ち抜かれたプリント回路板を元の穴にはめ込む方法である。プッシュバック法は、プリント回路板の形状に制約はないので、特に、異形のプリント回路板に電子部品を自動装着する場合に有効な方法である。
【０００６】
プッシュバック法を用いたプリント配線母板の加工は、従来、以下の手順により行われるのが一般的である。すなわち、まず、図７（ａ）に示すように、電気回路（図示せず）が印刷されたプリント配線母板１０に、プッシュバック用の基準穴１２、１２…を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、プッシュバック用金型を用いて、プリント回路板１４ａ〜１４ｅのプッシュバック及び部品穴１６、１６…の穿孔を行う。さらに、図７（ｃ）に示すように、外形切断用金型を用いてプリント配線母板１０の外形を切断し、所定個数のプリント回路板１４ａ〜１４ｅを含む実装用基板１８を切り出す。
【０００７】
しかしながら、従来の加工方法は、プッシュバック用と外形切断用の２種類の金型が必要であるので、金型費が高くなり、加工コストを増大させるという問題がある。また、同一プレス機を用いてプッシュバック加工と外形切断加工とを行う必要がある場合には、金型の取り替え作業が必要となり、作業性を低下させるという問題がある。
【０００８】
また、プッシュバック加工後に外形切断を行う際には、外形切断用金型に対してプリント配線母板の位置決めを行う必要がある。この位置決めは、通常、外形切断用金型の下型に位置決め用のピンを立設し、このピンをプリント配線母板に設けられたプッシュバック基準穴１２、１２…に挿入することにより行われる。
【０００９】
しかしながら、プリント配線母板からプリント回路板を打ち抜く際には、プリント配線母板に不均一な力が作用するので、図８に示すように、プッシュバック加工を終えた後のプリント配線母板１０には、上に凸の球面状の反りが発生する場合がある。この反りが著しくなり、プリント配線母板１０の底面の高さが位置決め用ピンの高さを超えると、基準穴に位置決め用ピンを挿入できなくなり、外形切断時の位置決めが困難になるという問題がある。
【００１０】
さらに、外形切断終了後には、実装用基板にも反りが発生する。この反りが著しくなると、実装用基板を自装機に搬送する際に、実装用基板が円滑に搬送されないという問題がある。また、プリント配線母板から打ち抜かれたプリント回路板と、プリント回路板を打ち抜くことによってプリント配線母板に形成された穴との間のクリアランスは、極めて小さい。そのため、実装用基板に発生する反りが著しくなると、はめ込まれたプリント回路板の取り外しが困難となり、作業性を低下させるという問題がある。
【００１１】
この問題を解決するために、特許文献１には、プリント配線母板の搬送方向に対して上流側に配置され、前記プリント配線母板からプリント回路板を打ち抜き、打ち抜かれた前記プリント回路板を元の穴にはめ込むためのプッシュバック手段と、前記プリント配線母板の搬送方向に対して下流側に配置され、プッシュバックされた１又は２以上の前記プリント回路板を含む実装用基板を前記プリント配線母板から切り出すための外形切断手段とを備えたプリント配線母板加工用金型が本願出願人により開示されている。
【００１２】
特許文献１に記載されたプリント配線母板加工用金型を用いてプリント配線母板等の母板を加工すると、直前のプレスでプッシュバックが行われた部分が、次のプレスにおいて外形切断手段により逐次切り離されるので、プッシュバック加工時に発生した内部応力が緩和される。そのため、後続の母板に発生する反りが小さくなり、別個の金型を用いてプッシュバック加工と外形切断加工とを行う場合に比べて、外形切断を容易に行うことができる。また、２個の金型を用いる場合に比べて、金型費用を抑えられ、金型交換作業も不要となる。
【００１３】
さらに、外形切断又はプッシュバックの際に、実装用基板の周囲の余白部分に１又は２以上の第１スリットを形成する第１スリット形成手段を備えている場合には、実装用基板に導入された内部応力も同時に緩和される。そのため、実装用基板に発生する反りを、自装機で搬送可能な程度にまで低減させることができる。また、プリント回路板の取り外しも容易化し、作業性が向上する。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−２３３９９６号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載されたプリント配線母板加工用金型は、プリント配線母板に限らず、金属板等の種々の材料からなる板材（以下、これらを総称して「母板」という。）から、プリント回路板等の種々の形状を有する打抜製品（以下、これれらを総称して、「打抜板」という。）をプッシュバックし、実装用基板等の打抜板を保持する外形切断後の母板（以下、これらを総称して「加工板」という。）の製造に対しても適用することができる。
【００１６】
しかしながら、母板の材質、打抜板の形状・個数・配置等によっては、プッシュバック後に打抜板が元の穴に完全にはめ込まれず、母板の表面から打抜板が浮き上がった状態になる場合がある。この状態で、外形切断と同時に打抜板に貫通穴やスリットを形成すると、貫通穴やスリットの周囲の変形・損傷等を生ずる場合がある。また、このような加工板を自動実装等の後続の工程に送ると、搬送や自動実装等に支障を来すおそれがある。一方、特許文献１に記載された金型を用いて加工板を製造した後、別個の工程、あるいは別個の金型を用いて加工板の補修・矯正等を行うのは、金型費用、あるいは工数を増加させるという問題がある。
【００１７】
本発明が解決しようとする課題は、母板の材質、打抜板の形状等によらず適用でき、しかも、貫通穴等の周囲の変形・損傷等のない平坦な加工板を製造可能な母板加工用金型及び加工板の製造方法を提供することにある。また、本発明が解決しようとする他の課題は、金型費用あるいは工数の増加を生ずることなく、このような加工板を製造可能な母板加工用金型及び加工板の製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、母板の搬送方向に対して上流側に配置され、前記母板から打抜板を打ち抜き、打ち抜かれた前記打抜板を元の穴にはめ込むためのプッシュバック手段と、前記母板の搬送方向に対して下流側に配置され、プッシュバックされた１又は２以上の前記打抜板を含む加工板を前記母板から切り出すための外形切断手段とを備えた母板加工用金型において、前記プッシュバック手段と前記外形切断手段との間に、前記打抜板がはめ込まれた前記母板を押圧し、前記母板の表面を平坦化させる平打ち手段をさらに備えていることを要旨とする。
【００１９】
また、本発明に係る加工板の製造方法は、以下の工程を備えていることを要旨とする。
（イ） 母板の搬送方向に対して上流側に配置され、前記母板から打抜板を打ち抜き、打ち抜かれた前記打抜板を元の穴にはめ込むためのプッシュバック手段と、前記母板の搬送方向に対して下流側に配置され、プッシュバックされた１又は２以上の前記打抜板を含む加工板を前記母板から切り出すための外形切断手段と、前記プッシュバック手段と前記外形切断手段の間に配置された、前記打抜板がはめ込まれた前記母板を押圧し、前記母板の表面を平坦化させる平打ち手段とを備えた母板加工用金型を用いて、
前記プッシュバック手段において、前記母板から第１打抜板を打ち抜き、打ち抜かれた前記第１打抜板を元の穴にはめ込むプッシュバック工程。
（ロ） 前記第１打抜板が前記平打ち手段上に来るように、前記母板を搬送し、前記プッシュバック手段において、前記母板から第２打抜板を新たに打ち抜き、打ち抜かれた前記第２打抜板を元の穴にはめ込むと同時に、
前記平打ち手段において、直前のプレスにおいてプッシュバックされた１又は２以上の前記第１打抜板がはめ込まれた前記母板を押圧し、前記母板の表面を平坦化させる平打ち工程。
（ハ） 前記第１打抜板及び前記第２打抜板が、それぞれ、前記外形切断手段上及び平打ち手段上に来るように、前記母板を搬送し、前記プッシュバック手段において、前記母板から第３打抜板を新たに打ち抜き、打ち抜かれた前記第３打抜板を元の穴にはめ込み、かつ前記平打ち手段において、直前のプレスにおいてプッシュバックされた１又は２以上の前記第２打抜板がはめ込まれた前記母板を押圧し、前記母板の表面を平坦化させると同時に、
前記外形切断手段において、２回以上前のプレスにおいてプッシュバックされた１又は２以上の前記第１打抜板を含む加工板を前記母板から切り出す外形切断工程。
【００２０】
母板の搬送方向に沿って、プッシュバック手段、平打ち手段及び外形切断手段がこの順で配置された本発明に係る母板加工用金型を用いて母板の加工を行うと、直前のプレスにおいてプッシュバック加工された領域が、平打ち手段において押圧される。そのため、プッシュバック後に打抜板が母板の表面から浮き上がった状態になっている場合であっても、打抜板が元の穴にほぼ完全に押し込まれる。そのため、母板の材質、打抜板の形状等によらず、外形切断と同時に貫通穴等を形成しても貫通穴等の周囲に変形・損傷等が生ずることはなく、その表面が平坦である加工板を容易に製造することができる。
【００２１】
また、プッシュバック領域の平打ちが行われた後、プッシュバック領域が外形切断手段により切り出されるので、プッシュバック加工時に発生した残留応力が緩和される。そのため、後続の母板に発生する反りが小さくなり、別個の金型を用いてプッシュバック加工と外形切断加工とを行う場合に比べて、外形切断を容易に行うことができる。さらに、２個の金型を用いる場合に比べて、金型費用を抑えられ、金型交換作業も不要となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、プリント配線母板からのプリント回路板のプッシュバック、及びプッシュバック加工が行われたプリント回路板を含む実装用基板の製造に本発明を適用した例について主に説明するが、本発明は、プリント配線母板以外の母板、プリント回路板以外の打抜板及び実装用基板以外の加工板に対しても適用することができる。
【００２３】
特に、Ａｌ板、Ｃｕ板等の金属板は、プリント配線母板に比べて靱性が大きいために、通常の方法を用いて打抜板のプッシュバック加工を行うと、打抜板が元の穴に完全にはめ込まれない場合がある。この状態で外形切断と同時に貫通穴等を形成すると、貫通穴等の周囲の変形・損傷等が生じる場合がある。しかしながら、金属板に対して本発明を適用すると、外形切断前に打抜板を元の穴にほぼ完全にはめ込むことが可能となるので、従来の方法では困難であった、貫通穴等の周囲の変形・損傷等がなく、かつ平坦な加工板を容易に製造することができる。
【００２４】
図１〜４に、本実施の形態に係る母板加工用金型を示す。母板加工用金型１は、下型２０と上型５０からなる。また、下型２０及び上型５０は、それぞれ、プリント配線母板の搬送方向に対して上流側が、プリント回路板のプッシュバック加工を行うためのプッシュバック部（プッシュバック手段）３に、また、搬送方向に対して下流側が、実装用基板の外形切断を行うための外形切断部（外形切断手段）５になっている。
【００２５】
さらに、プッシュバック部３と、外形切断部５との間には、プッシュバック部３においてプッシュバックされたプリント回路板がはめ込まれたプリント配線母板の平打ちを行うための平打ち部（平打ち手段）７が設けられている。
【００２６】
下型２０は、図１及び図２に示すように、下型ベース板２２と、下型ストリッパー２４とを備えている。下型ベース板２２のプッシュバック部３には、プリント回路板を打ち抜くための第１下パンチ２２ａ〜２２ｅが設けられ、下型ベース板２２の外形切断部５には、プリント配線母板から実装用基板を切り出すための第２下パンチ２２ｆが設けられている。なお、図１においては、形状の異なる合計５個の第１下パンチ２２ａ〜２２ｅが記載されているが、これは単なる例示であり、第１下パンチの形状及び個数は、目的に応じて任意に選択することができ、特に限定されるものではない。
【００２７】
下型ストリッパー２４には、各下パンチ２２ａ〜２２ｆに対応する位置に貫通孔が設けられ、各下パンチ２２ａ〜２２ｆの周壁面に沿って下型ストリッパー２４が上下動可能になっている。また、下型ストリッパー２４は、下型ベース板２２の下方から遊挿される複数個のボルト２６、２６…によって上方向への移動が規制され、かつ、下型ベース板２２と下型ストリッパー２４の間に介挿される弾性部材２８、２８…によって上方向に付勢されている。弾性部材２８、２８…の材質は、特に限定されるものではないが、ウレタンゴムが好適な一例として挙げられる。さらに、下型ストリッパー２４の四隅には、下型ベース板２２の下方から挿入されるポスト３０ａ〜３０ｄが立設される。ポスト３０ａ〜３０ｄは、プレスの際に下型２０及び上型５０の位置決めに用いられるものである。
【００２８】
下型ストリッパー２４の上面であって、第１下パンチ２２ａ、２２ｃの近傍には、プッシュバック加工の際の位置決めに用いられる位置決めピン３２ａ及び３２ｂが設けられる。また、第２下パンチ２２ｆの上面には、位置決めピン３２ａ及び３２ｂと対称な位置に、それぞれ、外形切断加工の際の位置決めに用いられる位置決めピン３２ｃ及び３２ｄが立設される。
【００２９】
第２下パンチ２２ｆの上面には、部品穴（貫通孔）を形成するための部品穴形成孔３４、３４…、第１スリットを形成するための第１スリット形成孔３６ａ、３６ａ…、第２スリットを形成するための第２スリット形成孔３６ｂ、並びに、電子部品を自動実装する際の基準穴（貫通孔）を形成するための基準穴形成孔３８ａ及びサブ基準穴（貫通孔）を形成するためのサブ基準穴形成孔３８ｂが設けられている。
【００３０】
さらに、第１下パンチ２２ａ〜２２ｅ及び第２下パンチ２２ｆの周壁に沿ってスライドし、かつ弾性部材２８により上方向に付勢された下型ストリッパ２４の上面であって、第１下パンチ２２ａ〜２２ｅと、第２下パンチ２２ｆとの間には、実装用基板１個分に相当する下型平打ちスペース７ａが設けられている。
【００３１】
上型５０は、図３及び図４に示すように、上型ベース板５２と、４つのホルダ５４ａ〜５４ｄとを備えている。上型ベース板５２及び各ホルダ５４ａ〜５４ｄは、上型ベース板５２に立設されたノックピン５６、５６を基準として積層され、複数の締結ボルト５８、５８…により締結されている。また、上型５０の最先端に位置するホルダ５４ｄのプッシュバック部３及び外形切断部５には、それぞれ、プリント回路板を打ち抜くための第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅ、及び、実装用基板を切り出すための第２上型ストリッパー６０ｆが取り付けられる。第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅ及び第２上型ストリッパー６０ｆは、それぞれ、下型に設けられる第１下パンチ２２ａ〜２２ｅ及び第２下パンチ２２ｆに対応する位置に設けられる。
【００３２】
第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅは、ホルダ５４ｄに設けられた第１スライドスペース６２ａ〜６２ｅ内に遊挿される。また、第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅは、その先端がホルダ５４ｄの表面から僅かに突出するように、ホルダ５４ｃの上方から遊挿されるボルト６４、６４…によって支持され、かつ、下方向への移動が規制されている。また、ボルト６４、６４…は、ホルダ５４ｂ内に設けられる貫通孔６５に沿って上下動可能になっている。
【００３３】
第１押圧ピン６６ａ、６６ａ…は、第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅを下方に押圧するためのものであり、ホルダ５４ｂ、５４ｃを縦方向に貫通する貫通孔内に遊挿される。その一端は、第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅの上面に当接し、その他端は、ホルダ５４ａの中央スペース６８内に配置される第１押圧板７０ａの下面に当接している。
【００３４】
第１押圧板７０ａは、第１押圧ピン６６ａ、６６ａ…を下方に押圧するためのものである。第１押圧板７０ａの上面とキャップボルト７２との間には、弾性部材７４、７４…が介挿され、弾性部材７４、７４…により、第１押圧板７０ａを下方に付勢するようになっている。弾性部材７４、７４…の材質は、特に限定されるものではないが、ウレタンゴムが好適な一例として挙げられる。
【００３５】
同様に、第２上型ストリッパー６０ｆは、ホルダ５４ｄに設けられた第２スライドスペース６２ｆ内に遊挿される。また、第２上型ストリッパー６０ｆは、その先端がホルダ５４ｄの表面から僅かに突出するように、ホルダ５４ｃの上方から遊挿されるボルト６４、６４…により支持され、下方向への移動が規制されている。
【００３６】
第２押圧ピン６６ｂ、６６ｂ…は、第２上型ストリッパー６０ｆを下方に押圧するためのものであり、ホルダ５４ｂ、５４ｃを縦方向に貫通する貫通孔内に遊挿される。その一端は、第２上型ストリッパー６０ｆの上面に当接し、その他端は、ホルダ５４ａの中央スペース６８内に配置される第２押圧板７０ｂの下面に当接している。第２押圧板７０ｂは、第２押圧ピン６６ｂ、６６ｂ…を下方に押圧するためのものである。第２押圧板７０ｂの上面には、第２押圧板７０ｂを下方に押圧するためのノックアウト用ブッシュ７６、７６…が設けられる。ノックアウト用ブッシュ７６、７６は、無負荷状態において、その先端が上型ベース板５２の上面から僅かに突出するように、その長さが決められている。
【００３７】
また、ホルダ５４ｄには、下型２０に立設されるポスト３０ａ〜３０ｄに対応する位置に、それぞれ、ポスト誘導穴７８ａ〜７８ｄが設けられる。また、ホルダ５４ｄの下面及び第２上型ストリッパー６０ｆには、下型２０に立設される位置決めピン３２ａ〜３２ｄに対応する位置に、それぞれ、位置決めピン誘導穴８０ａ〜８０ｄが設けられる。
【００３８】
第２下パンチ２２ｆの上面に形成される部品穴形成孔３４、３４…、第１スリット形成孔３６ａ、３６ａ…、第２スリット形成孔３６ｂ、並びに、基準穴形成孔３８ａ及びサブ基準穴形成孔３８ｂに対応する位置には、それぞれ、部品穴形成ピン８２、８２…、第１スリット形成ピン８４ａ、８４ａ…、第２スリット形成ピン８４ｂ、並びに基準穴形成ピン８６ａ及びサブ基準穴形成ピン８６ｂが設けられている。これらの先端は、第２上型ストリッパー６０ｆに設けられた貫通孔内に遊挿されており、第２上型ストリッパー６０ｆが第２スライドスペース６２ｆに沿って上方に移動するに伴い、第２上型ストリッパー６０ｆの下面から突き出すようになっている。
【００３９】
さらに、ホルダ５４ｄの下面であって、プリント回路板のプッシュバックを行うための第１上型ストリッパ６０ａ〜６０ｅと、実装用基板の外形切断を行うための第２上型ストリッパ６０ｆとの間には、実装用基板１個分に相当する上型平打ちスペース７ｂが設けられている。
【００４０】
第２上型ストリッパー６０ｆに設けられる第１スリット形成ピン８４ａ、８４ａ…及びこれに対応する第１スリット形成孔３６ａ、３６ａ…（第１スリット形成手段）、並びに第２スリット形成ピン８４ｂ及びこれに対応する第２スリット形成孔３６ｂ（第２スリット形成手段）の個数、形状及び位置、すなわち、実装用基板の余白部分に形成される第１及び第２スリットの個数、形状及び位置は、プリント配線母板から実装用基板を切り出した時に、実装用基板に発生する反りが最も小さくなるように選択するのが好ましい。
【００４１】
例えば、実装用基板に発生する反りが比較的小さい場合には、実装用基板の少なくとも一辺に第１スリットを形成するだけでよい。また、実装用基板に発生する反りが比較的大きい場合には、少なくとも実装用基板の対向する２辺に第１スリットを形成するのが好ましい。
【００４２】
また、実装用基板の面積が大きい場合等、発生する反りが大きい場合には、実装用基板の４辺すべてに第１スリットを設けるのが好ましい。さらに、プリント回路板が複数列に渡って打ち抜かれる場合、あるいは、形状の異なるプリント回路板が不規則に並んだ状態で打ち抜かれる場合には、実装用基板の周囲に１又は２以上の第１スリットを形成することに加えて、実装用基板中央の余白部分に１又は２以上の第２スリットを形成するのが好ましい。
【００４３】
また、一般に、第１スリット及び／又は第２スリットの長さが長くなるほど、実装用基板に発生する反りの低減効果が大きくなる。例えば、実装用基板外周の余白部分に第１スリットを形成する場合、第１スリットの長さは、その余白部分の長さの２／３以上が好ましい。但し、第１スリットが長すぎると、実装用基板の強度が低下する。従って、第１スリットの長さは、自動実装に耐える程度の強度が維持されるように、プリント回路板の形状、配列等に応じて、最適な長さを選択するのが好ましい。
【００４４】
また、各第１又は第２スリットの長さは、すべて同一であっても良く、あるいは、異なっていても良い。例えば、第１又は第２スリットを設けようとする余白部分の長さがほぼ均等である場合には、各第１又は第２スリットの長さは、同一であっても良い。一方、余白部分の長さが場所によって異なる場合には、第１又は第２スリットを形成する位置に応じて、各第１又は第２スリットの長さを変えてもよい。実装用基板に設ける第１又は第２スリットの数も同様であり、反りの程度と実装用基板の強度とを考慮して定めると良い。
【００４５】
なお、図１において、第１及び第２スリット形成手段、部品穴形成ピン８２、８２…及び部品穴形成孔３４、３４…（部品孔（貫通孔）形成手段）、基準穴形成孔３８ａ及び基準穴形成ピン８６ａ（基準穴（貫通孔）形成手段）、並びに、サブ基準穴形成孔３８ｂ及びサブ基準穴形成ピン８６ｂ（サブ基準穴（貫通孔）形成手段）は、いずれも外形切断部５側に設けられているが、これらの手段は、プッシュバック部３側に設けても良い。但し、これらの手段をプッシュバック部３に設けた場合、打ち抜き終了後にピンがプリント配線母板から引き抜かれる際に、打ち抜かれたプリント回路板がプリント配線母板から抜ける場合があるので、これらの手段は、ともに外形切断部５側に設けるのが好ましい。
【００４６】
また、実装用基板上にすべての電子部品を１回で自動実装する場合には、基準穴及びサブ基準穴は、各１個ずつあれば足りるが、電子部品を複数回に分けて自動実装する場合には、複数個の基準穴及びサブ基準穴が必要となる。従って、このような場合には、複数組の基準穴形成手段及びサブ基準穴形成手段をプッシュバック部３側又は外形切断部５側に設け、同時に複数個の基準穴及びサブ基準穴を形成すると良い。
【００４７】
さらに、図１〜４に示す母板加工用金型１において、平打ち手段７には、実装用基板１個分に相当する下型平打ちスペース７ａ及び上型平打ちスペース７ｂが設けられているが、実装用基板２個分以上に相当する下型平打ちスペース及び上型平打ちスペースを設けても良い。但し、下型平打ちスペース７ａ及び上型平打ちスペース７ｂが広くなりすぎると、母板の反りが大きくなるので、反りの程度や平坦化の難易度等に応じて、最小限のスペースをとるのが好ましい。
【００４８】
次に、本実施の形態に係る母板加工用金型１の作用について説明する。図５及び図６に、プレス加工の工程図を示す。まず、図５（ａ）に示すように、下型２０の上面にプリント配線母板１０を載せる。
【００４９】
このプリント配線母板１０は、直前のプレスにおいてプッシュバック加工が行われたプリント回路板（第２プリント回路板）１４ｙと、２回前のプレスにおいてプッシュバック加工が行われ、かつ直前のプレスにおいて平打ち加工が行われたプリント回路板（第１プリント回路板）１４ｘとが、プリント配線母板の元の穴にはめ込まれた状態になっている。また、プリント回路板１４ｙは、プッシュバック加工後に元の穴に完全にはめ込まれず、プリント配線母板１０の表面から浮き上がった状態になっている。
【００５０】
プリント配線母板１０は、直前のプレスが終了した後、図５（ａ）の右方向に搬送され、直前のプレス工程においてプッシュバック加工が行われた部分及び平打ち加工が行われた部分が、それぞれ、平打ち部７上及び外形切断部５上に来るように、下型２０の上面に載置される。プリント配線母板１０の位置決めは、下型２０の上面に設けられた位置決めピン３２ａ〜３２ｄをプリント配線母板１０に設けられたプッシュバック基準穴に挿入することにより行われる。
【００５１】
この状態から上型５０を下降させると、まず、第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅ及び第２上型ストリッパー６０ｆの先端がプリント配線母板１０の上面に接触し、第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅ及び第２上型ストリッパー６０ｆは、それぞれ、第１スライドスペース６２ａ〜６２ｅ及び第２スライドスペース６２ｆに沿って上方に移動する。
【００５２】
さらに上型５０を下降させると、図５（ｂ）に示すように、プッシュバック部３側では、第１下パンチ２２ａ〜２２ｅが第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅを上方に押し上げることによって、新たなプリント回路板（第３プリント回路板）１４ｚを打ち抜く。この時、ホルダ５４ｄは、弾性部材２８の弾性力に抗して、プリント回路板１４ｚが打ち抜かれた後のプリント配線母板１０及び下型ストリッパー２４を下方に押し下げる。
【００５３】
一方、外形切断部５側では、第２下パンチ２２ｆが第２上型ストリッパー６０ｆを上方に押し上げることによって、実装用基板１８が打ち抜かれる。また、第２上型ストリッパー６０ｆが上方に押し上げられるに伴い、第２上型ストリッパー６０ｆの下面から、部品穴形成ピン８２、８２…、第１スリット形成ピン８４ａ、８４ａ…、第２スリット形成ピン８４ｂ、並びに、基準穴形成ピン８６ａ及びサブ基準穴形成ピン８６ｂの先端が突きだし、第１プリント回路板１４ｘに、それぞれ、部品穴（貫通孔）、第１及び第２スリット、並びに、基準穴（貫通孔）及びサブ基準穴（貫通孔）を形成する。
【００５４】
さらに、平打ち手段７側では、ホルダ５４ａの下面と下型ストリッパ２４の上面との間で、プリント配線母板１０が押圧される。その結果、直前のプレスにおいて浮き上がっていたプリント回路板１４ｙが元の穴にほぼ完全にはめ込まれ、プリント配線母板１０の表面が平坦化される。
【００５５】
次に、打ち抜きが終了した後、上型５０を上昇させると、図６（ａ）に示すように、弾性部材２８、２８…が、その復元力によって、下型ストリッパー２４と共にプリント配線母板１０を上方に押し上げる。この時、プッシュバック部３側では、弾性部材７４、７４…により付勢された第１押圧板７０ａが、第１押圧ピン６６ａを介して第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅを下方に押し下げる。
【００５６】
そのため、上型５０が下型２０から完全に離脱したときには、図６（ａ）に示すように、新たに打ち抜かれたプリント回路板１４ｚは、プリント配線母板１０の元の穴にはめ込まれた状態となる。なお、例えば、金属板から所定の形状を有する打抜板を打ち抜く場合ように、母板の材質、打抜板の形状・個数・配置等によっては、図６（ａ）に示すように、打抜板（プリント回路板１４ｚ）が元の穴に完全にはめ込まれず、母板（プリント配線母板１０）の表面から浮き上がった状態になる。
【００５７】
一方、外形切断部５側では、第２上型ストリッパー６０ｆには下方向の付勢力が作用しない。そのため、図６（ａ）に示すように、上型５０が下型から離脱しても、第２上型ストリッパー６０ｆは下降せず、打ち抜かれた実装用基板１８は、第２スライドスペース６２ｆ内に一旦保持される。また、この時、ノックアウト用ブッシュ７６、７６…は、上型ベース板５２の上方から突き出た状態となる。
【００５８】
上型５０をさらに上昇させ、上型５０が上死点近傍に近づくと、やがて、プレス機械に設けられた図示しない押圧手段がノックアウト用ブッシュ７６、７６…を下方に押圧する。また、第２押圧板７０ｂは、第２押圧ピン６６ｂを介して第２上型ストリッパー６０ｆを下方に押し下げる。そのため、上型５０が上死点に達した時には、図６（ｂ）に示すように、第２上型ストリッパー６０ｆが元の位置まで押し下げられ、これと同時に、実装用基板１８が第２スライドスペース６２ｆ内から押し出される。
【００５９】
この後、新たに打ち抜かれたプリント回路板１４ｚ及び平打ちが行われたプリント回路板１４ｙが、それぞれ平打ち部７及び外形切断部５の真下に来るように、プリント配線母板１０を右方向に搬送する。そして、上述した手順と同一の手順に従って、次のプリント回路板のプッシュバック加工、直前のプレスで打ち抜かれたプリント回路板１４ｚの平打ち加工、及び２回前のプレスで打ち抜かれたプリント回路板１４ｙを含む実装用基板の外形切断加工とを必要回数だけ繰り返す。
【００６０】
本発明に係る母板加工用金型１は、同一金型内にプッシュバック部３及び外形切断部５を備えているので、１個の金型でプッシュバック加工及び外形切断加工を行うことができる。そのため、２個の金型を用いる従来の金型に比べて金型費用を削減することができる。また、単一のプレス機械を用いてプッシュバック加工と外形切断加工を行う必要がある場合であっても、金型の取り替え作業が不要であるので、作業性が向上する。さらに、総プレス回数が減少するので、生産性も向上し、加工コストを削減することができる。
【００６１】
また、本発明に係る母板加工用金型１は、プッシュバック部３と外形切断部５の間に平打ち部７を備えているので、プッシュバック後に打抜板が元の穴に完全にはめ込まれなかった場合であっても、平打ち部７において母板が押圧され、母板の表面を平坦化することができる。特に、金属板のプッシュバックを行う場合には、打抜板が母板から浮き上がった状態になることが多いが、本発明に係る母板加工用金型１によれば、金属板のプッシュバック加工を行う場合であっても、外形切断前に打抜板の浮き上がりをなくし、母板を平坦化することができる。そのため、その周囲に変形・損傷等を与えることなく、貫通孔やスリットを形成することができる。
【００６２】
また、プッシュバック加工は、一般に、上型で母板の周囲を押さえながら下パンチを下から突き上げることにより行われるので、プッシュバック加工の際に、母板には、強い剪断応力が作用する。その結果、プッシュバック加工のみを連続して行うと、プッシュバック加工が終了した時点で、母板には、上に凸の球面状の反りが発生する。この反りが著しくなると、外形切断加工の際に位置決めが困難になる。
【００６３】
これに対し、本実施の形態に係る母板加工用金型１によれば、１回のプレスで打抜板のプッシュバック加工と、それ以前のプレスでプッシュバック加工が行われた部分の外形切断加工が行われるので、プッシュバック加工時に発生した内部応力が直ちに緩和され、後続のプリント配線母板に発生する反りが小さくなる。この傾向は、特に、外形切断手段として母板から切り出された加工板を上型で一旦保持し、上型が母板から離脱した後、上型から加工板を押し出すノックアウト手段を用いた場合に、顕著に現れる。そのため、別個の金型を用いてプッシュバック加工と外形切断加工とを行う場合に比べて、外形切断を容易に行うことができる。
【００６４】
また、１回のプレスでプッシュバック加工とノックアウト方式による外形切断加工とを同時に行うためには、プッシュバック用の第１上型ストリッパー６０ａ〜６０ｅと、外形切断用の第２上型ストリッパー６０ｆとに個別の動作を行わせる必要がある。本実施の形態においては、上型ストリッパーを押圧するための押圧板が、第１押圧板７０ａと第２押圧板７０ｂに２分割されているので、このような動作を極めて簡単に行わせることができる。さらに、プッシュバック部３と外形切断部５の間に間隔を設け、これを平打ち部７として用いているので、プッシュバック及び外形切断と同時に、母板の平打ちも行うことができる。
【００６５】
また、本実施の形態に係る母板加工用金型１は、外形切断の際に、加工板の余白部分に１又は２以上の第１及び第２スリットを形成するための第１スリット形成手段及び第２スリット形成手段を備えているので、加工板に導入された内部応力も緩和される。そのため、加工板に発生する反りを、後続の工程に支障のない程度にまで低減させることができる。
【００６６】
さらに、母板がプリント配線母板である場合には、自装機で部品を実装した後は、第１スリットに沿って実装用基板（加工板）を破断させるか、あるいは、単にプリント回路板（打抜板）を押すだけで、プリント回路板を簡単に取り外すことができるので、作業性も向上する。
【００６７】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【００６８】
【発明の効果】
本発明に係る母板加工用金型及び加工板の製造方法は、１個の金型を用いてプッシュバック加工と外形切断加工とを行うことができるので、金型費を削減でき、作業性も向上するという効果がある。また、プッシュバック加工後、比較的速やかに外形切断加工が行われるので、母板に発生する反りが小さくなり、外形切断が容易化するという効果がある。特に、ノックアウト方式により外形切断を行う場合には、母板に発生する反りを著しく低減できるという効果がある。
【００６９】
また、本発明に係る母板加工用金型及び加工板の製造方法は、プッシュバック加工と外形切断加工の間において、直前のプレスでプッシュバックされた打抜板の平打ちが行われるので、プッシュバック加工後に打抜板が母板から浮き上がった状態になっている場合であっても、外形切断前に母板を容易に平坦化することができるという効果がある。
【００７０】
さらに、プッシュバック又は外形切断の際に、加工板の余白部分に１又は２以上の第１及び／又は第２スリットを形成するための第１及び／又は第２スリット形成手段をさらに備えている場合には、加工板の反りを低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る母板加工用金型の下型の平面図である。
【図２】 図２（ａ）は、図１に示す下型のＡ−Ａ’線断面図であり、図２（ｂ）は、そのＢ−Ｂ’線断面図である。
【図３】 本発明に係る母板加工用金型の上型の底面図である。
【図４】 図４（ａ）は、図３に示す上型のＡ−Ａ’線断面図であり、図４（ｂ）は、そのＢ−Ｂ’線断面図である。
【図５】 図１〜図４に示す母板加工用金型を用いた母板の加工方法を示す工程図である。
【図６】 図５に示す工程図の続きである。
【図７】 従来のプリント配線母板の加工方法を示す工程図である。
【図８】 プッシュバック加工後のプリント配線母板を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 母板加工用金型
３ プッシュバック部（プッシュバック手段）
５ 外形切断部（外形切断手段）
７ 平打ち部（平打ち手段）
７ａ 下型平打ちスペース
７ｂ 上型平打ちスペース
１０ プリント配線母板（母板）
１４ｘ〜１４ｚ プリント回路板（第１〜第３打抜板）
１８ 実装用基板（加工板）
２０ 下型
５０ 上型
６０ａ〜６０ｅ 第１上型ストリッパー
６０ｆ 第２上型ストリッパー
７０ａ 第１押圧板
７０ｂ 第２押圧板
７４ 弾性部材
７６ ノックアウト用ブッシュ
８４ａ 第１スリット形成ピン
８４ｂ 第２スリット形成ピン

Claims (11)

1. 母板の搬送方向に対して上流側に配置され、前記母板から打抜板を打ち抜き、打ち抜かれた前記打抜板を元の穴にはめ込むためのプッシュバック手段と、
   前記母板の搬送方向に対して下流側に配置され、プッシュバックされた１又は２以上の前記打抜板を含む加工板を前記母板から切り出すための外形切断手段とを備えた母板加工用金型において、
   前記プッシュバック手段と前記外形切断手段との間に、前記打抜板がはめ込まれた前記母板を押圧し、前記母板の表面を平坦化させる平打ち手段をさらに備えた母板加工用金型。
2. 前記平打ち手段は、
   （イ） 前記母板加工用金型の上型の下面であって、
   前記打抜板のプッシュバックを行うための第１上型ストリッパと前記加工板の外形切断を行うための第２上型ストリッパとの間に設けられた、少なくとも前記加工板１個分に相当する上型平打ちスペースと、
   （ロ） 前記母板加工用金型の下型に立設された前記打抜板のプッシュバックを行うための第１下パンチ及び前記加工板の外形切断を行うための第２下パンチの周壁に沿ってスライドし、かつ上方向に付勢された下型ストリッパの上面であって、
   前記第１下パンチ及び前記第２下パンチの間に設けられた、少なくとも前記加工板１個分に相当する下型平打ちスペースと、
   を備えている請求項１に記載の母板加工用金型。
3. 前記外形切断手段は、前記母板から切り出された前記加工板を前記母板加工用金型の上型で一旦保持し、該上型が前記母板から離脱した後、前記上型から前記加工板を押し出すためのノックアウト手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の母板加工用金型。
4. 前記プッシュバック手段は、前記母板加工用金型の上型の下面に遊挿される前記第１上型ストリッパーを下方に付勢するための第１押圧板を備え、
   前記外形切断手段は、前記上型の下面に遊挿される前記第２上型ストリッパーをノックアウト時に下方に押し出すための第２押圧板を備えていることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の母板加工用金型。
5. 前記外形切断手段又は前記プッシュバック手段において、前記加工板の周囲の余白部分に１又は２以上の第１スリットを形成するための第１スリット形成手段をさらに備えている請求項１から４までのいずれかに記載の母板加工用金型。
6. 前記外形切断手段又は前記プッシュバック手段において、前記加工板の中央の余白部分に１又は２以上の第２スリットを形成するための第２スリット形成手段をさらに備えている請求項１から５までのいずれかに記載の母板加工用金型。
7. 前記外形切断手段又は前記プッシュバック手段において、前記打抜板に貫通孔を形成するための貫通孔形成手段をさらに備えた請求項１から６までのいずれかに記載の母板加工用金型。
8. 以下の工程を備えた加工板の製造方法。
   （イ） 母板の搬送方向に対して上流側に配置され、前記母板から打抜板を打ち抜き、打ち抜かれた前記打抜板を元の穴にはめ込むためのプッシュバック手段と、前記母板の搬送方向に対して下流側に配置され、プッシュバックされた１又は２以上の前記打抜板を含む加工板を前記母板から切り出すための外形切断手段と、前記プッシュバック手段と前記外形切断手段の間に配置された、前記打抜板がはめ込まれた前記母板を押圧し、前記母板の表面を平坦化させる平打ち手段とを備えた母板加工用金型を用いて、
   前記プッシュバック手段において、前記母板から第１打抜板を打ち抜き、打ち抜かれた前記第１打抜板を元の穴にはめ込むプッシュバック工程。
   （ロ） 前記第１打抜板が前記平打ち手段上に来るように、前記母板を搬送し、前記プッシュバック手段において、前記母板から第２打抜板を新たに打ち抜き、打ち抜かれた前記第２打抜板を元の穴にはめ込むと同時に、
   前記平打ち手段において、直前のプレスにおいてプッシュバックされた１又は２以上の前記第１打抜板がはめ込まれた前記母板を押圧し、前記母板の表面を平坦化させる平打ち工程。
   （ハ） 前記第１打抜板及び前記第２打抜板が、それぞれ、前記外形切断手段上及び平打ち手段上に来るように、前記母板を搬送し、前記プッシュバック手段において、前記母板から第３打抜板を新たに打ち抜き、打ち抜かれた前記第３打抜板を元の穴にはめ込み、かつ前記平打ち手段において、直前のプレスにおいてプッシュバックされた１又は２以上の前記第２打抜板がはめ込まれた前記母板を押圧し、前記母板の表面を平坦化させると同時に、
   前記外形切断手段において、２回以上前のプレスにおいてプッシュバックされた１又は２以上の前記第１打抜板を含む加工板を前記母板から切り出す外形切断工程。
9. 前記プッシュバック手段又は前記外形切断手段において、前記加工板の周囲の余白部分に１又は２以上の第１スリットを形成する第１スリット形成工程をさらに備えた請求項８に記載の加工板の製造方法。
10. 前記プッシュバック手段又は前記外形切断手段において、前記加工板の中央の余白部分に１又は２以上の第２スリットを形成するための第２スリット形成工程をさらに備えた請求項８又は９に記載の加工板の製造方法。
11. 前記プッシュバック手段又は前記外形切断手段において、前記打抜板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程をさらに備えた請求項８から１０までのいずれかに記載の加工板の製造方法。

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