JP4363815B2

JP4363815B2 - プリント基板加工装置

Info

Publication number: JP4363815B2
Application number: JP2002035780A
Authority: JP
Inventors: 勇二本田; 靖伊藤; 勝浩長沢; 民雄大谷
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: JP2003231012A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール状に巻かれたフレキシブル基板に穴を加工するプリント基板加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロール状に巻かれたフレキシブル基板に穴を加工する装置として、例えば、特開２０００−２４６４７９公報に開示されたレーザ加工装置がある。この装置では、ロール状に巻かれた未加工のフレキシブル基板を供給する供給手段と、穴明けされたフレキシブル基板を巻き取る巻き取り手段と、を所定の間隔で配置し、前記供給手段と巻き取り手段の間に配置した穴明け機により、フレキシブル基板に穴を加工している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フレキシブル基板に貫通穴を加工する場合、フレキシブル基板を重ねて、複数枚を同時加工すると、加工能率を向上させることができる。
【０００４】
しかし、上記の装置の場合、供給手段と穴明け機との間および巻き取り手段と穴明け機との間で、フレキシブル基板に自由ループを設けるため、フレキシブル基板を複数枚にすると、装置が大型になってしまう。また、重ねたフレキシブル基板の上下間で搬送方向にずれが生じて、加工精度が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、１枚または複数枚のフレキシブル基板を精度良く加工することができるプリント基板加工機を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、ロール状に巻かれたフレキシブル基板を供給する供給ユニットと、穴あけされたフレキシブル基板を巻き取る巻き取りユニットと、を所定の間隔で配置し、前記供給ユニットと巻き取りユニットとの間に配置した加工手段により、フレキシブル基板に穴を加工するプリント基板加工装置において、前記フレキシブル基板を複数枚重ねて加工するために、前記供給ユニットは、複数の支持バーのそれぞれに芯管に巻かれたフレキシブル基板を保持しており、また、前記巻き取りユニットは、複数の支持バーのそれぞれにフレキシブル基板を巻き取る芯管を保持しており、前記加工手段に、工具を、フレキシブル基板の搬送方向およびこれと直角な２軸方向に移動自在に支持させると共に、複数枚重ねた前記フレキシブル基板をテーブルに固定するクランプ装置及び複数の爪と、複数枚重ねたフレキシブル基板の一方の端部を当接させるサイドガイドとを備え、フレキシブル基板の搬送方向に往復移動可能な前記テーブルと、このテーブルの移動方向の側面に設けられ、フレキシブル基板に対してテーブルを移動させる前に、前記フレキシブル基板をテーブルの表面から上昇させる上下移動可能な受け部材と、前記テーブルの上方に配置され、複数枚重ねた前記フレキシブル基板を前記テーブルに固定する際に、該フレキシブル基板の上方から前記フレキシブル基板を加圧する加圧ユニットとを設け、加工が終了した後、前記爪、サイドガイドおよびクランプ装置を上昇させ、前記受け部材を上昇させて前記フレキシブル基板を前記テーブル上から上昇させてから、該フレキシブル基板に対して前記テーブルを移動させ、その後、複数枚重ねた前記フレキシブル基板を、前記爪、サイドガイドおよびクランプ装置、または、前記クランプ装置により前記テーブルに固定し、前記テーブルを移動させることにより前記フレキシブル基板を搬送させることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【０００８】
図１は本発明に係るプリント基板加工装置の全体図、図２は本発明に係るプリント基板加工機の斜視図である。
【０００９】
図１に示すように、このプリント基板加工装置は、プリント基板加工機Ａと、フレキシブル基板を支持する供給ユニットＢと、加工されたフレキシブル基板を巻き取る巻き取りユニットＣと、から構成されている。
【００１０】
図１に示すように、供給ユニットＢには、６本の支持バー５１が配置されている。支持バー５１は、それぞれ図示を省略するモータに接続され、回転自在である。支持バー５１には、それぞれ図示を省略する芯管にコイル状に巻かれたフレキシブル基板５０が支持されている。供給ユニットＢのプリント基板加工機Ａ側には、ローラ５２、５３が配置されている。ローラ５２は、図示を省略するブレーキ軸に接続された軸に支持されている。そして、ブレーキ軸は、図示を省略する昇降手段に保持されている。ローラ５３は、円周方向の上端がテーブル２０の表面２０ａと同一面になるように位置決めされている。
【００１１】
巻き取りユニットＣには、６本の支持バー５４が配置されている。支持バー５４は、それぞれ図示を省略するモータに接続され、回転自在である。支持バー５４には、それぞれ、図示を省略する芯管が支持され、フレキシブル基板５０を巻き取ることができる。巻き取りユニットＣのプリント基板加工機Ａ側には、供給ユニットＢと同様に、ローラ５２、５３が配置されている。ローラ５２は、図示を省略するブレーキ軸に接続された軸に支持されている。そして、ブレーキ軸は図示を省略する昇降手段に保持されている。ローラ５３は、円周方向の上端がテーブル２０の表面２０ａと同一面になるように位置決めされている。
【００１２】
図２に示すように、プリント基板加工機Ａのベース１上には２対の直線案内装置２、３が固定されている。門型のコラム４は、直線案内装置２に支持され、図示を省略する手段により、Ｘ方向に移動自在である。
【００１３】
コラム４の側面には、１対の直線案内装置５が固定されている。２個のスライダ６は直線案内装置５に支持され、それぞれ、ボールねじ７およびモータ８により、Ｙ方向に移動自在である。
【００１４】
ホルダ９はスライダ６に固定され、主軸１０を上下方向（Ｚ方向）移動自在に支持している。リニアモータ１１は主軸１０をＺ方向に位置決めする。主軸１０の先端には、ドリル１２が回転自在に支持されている。
【００１５】
テーブル２０は、直線案内装置３に支持され、図示を省略する手段により、Ｘ方向に移動自在である。テーブル２０上には、複数の爪２１が配置されている。テーブル２０のＸ方向の両側面には、クランパ２２が配置されている。
【００１６】
図３は本発明に係るテーブル部の正面断面図である。なお、（ａ）は加工時およびフレキシブル基板の搬送時を、（ｂ）はテーブル２０を加工位置に位置決めするときの状態を示している。
【００１７】
クランパ２２はロの字形の箱型に形成され、開口部２３の上部はテーブル２０の表面２０ａに対向している。クランパ２２は、テーブル２０の側面に配置されたシリンダ２４に支持され、Ｚ方向に移動自在である。シリンダ２５は、ステー２６およびプレート２７を介してテーブル２０の側面に固定されている。シリンダ２５のピストンロッドの先端には、受け部材２８が固定されている。
【００１８】
図４はテーブル２０の要部側面断面図であり、（ａ）はフレキシブル基板の固定前を、（ｂ）はテーブル２０のフレキシブル基板の固定後を示している。
【００１９】
同図に示すように、テーブル２０には、１または複数対のサイドガイド３４、３５がＸ方向に配置されている。サイドガイド３４は、Ｌ形に形成され、図示を省略する手段により、Ｚ方向に移動自在である。サイドガイド３５は、Ｌ形に形成され、図示を省略する手段により、Ｚ方向およびＹ方向に移動自在である。サイドガイド３５のサイドガイド３４に対向する面には、弾性部材（例えば、スポンジ）３６が配置されている。
【００２０】
加圧ユニット４０は、図示を省略するエア供給源に接続され、底面には多数の穴が形成されている。なお、加圧ユニット４０は、図１に示すように、プリント基板加工機Ａのテーブル２０と対向する位置に配置されている。
【００２１】
次に、この実施の形態の動作を説明する。
【００２２】
コラム４とテーブル２０を移動の左端に位置決めし、テーブル２０と加圧ユニット４０とを対向させる。また、ローラ５２を上昇させ、ローラ５３との間に隙間を設けておくと共に、爪２１、クランパ２２、サイドガイド３４、３５を上昇させておく。
【００２３】
この状態で、供給ユニットＢの支持バー５１にフレキシブル基板５０を載置した後、供給ユニットＢのローラ５２、５３間、２個の開口部２３、巻き取りユニットＣのローラ５２、５３間を通して、巻き取りユニットＣの支持バー５４に支持された芯管に固定する。このとき、図１におけるイ〜ヘの順でフレキシブル基板５０を配置するのが能率的である。
【００２４】
次に、２個のローラ５２を下降させ、ローラ５２、５３の間隔を６枚のフレキシブル基板５１の厚さよりも僅かに広い位置にして、フレキシブル基板５０のＸ方向の位置を合わせる。
【００２５】
次に、サイドガイド３５を動作させ、フレキシブル基板５０の一方の端部をサイドガイド３４に当接させる。この状態で、加工ユニット４０からエアを吹き出させながら、サイドガイド３４、３５を下降させ、フレキシブル基板５０をテーブル２０に固定した後、さらに爪２１およびクランパ２２を下降させ、フレキシブル基板５０をテーブル２０に固定する。
【００２６】
そして、定トルク制御により、支持バー５１と支持バー５４を図１に矢印で示す方向に回転させてフレキシブル基板５０に張力を付加し、フレキシブル基板５０の弛みを取った後、テーブル２０を図１の右方に移動させ、図２に２点鎖線で示す加工領域を加工位置に位置決めする。このとき、支持バー５１はそれぞれフレキシブル基板５０に張力を付加しているので、テーブル２０を移動させてもフレキシブル基板５０が弛むことはない。
【００２７】
以下、テーブル２０を停止させた状態でコラム４をＸ方向に、スライダ６をＹ方向に移動させ、ドリル１２を加工位置に位置決めし、主軸１０を下降させてフレキシブル基板５０に穴を明ける。
【００２８】
次に、加工領域内の穴加工が終了したときの動作を説明する。
【００２９】
テーブル２０を、加工領域の長さだけ巻き取りユニットＣ側に移動させた後、巻き取りユニットＣのローラ５２はそのままとして、供給ユニットＢ側のローラ５２にブレーキ力を付加した状態（すなわち回転しないようにした状態）で、ローラ５２を下降させ、ローラ５２とローラ５３によりフレキシブル基板５０がＸ方向に移動しないようにクランプする。次に、爪２１、サイドガイド３５、３６およびクランパ２２を上昇させる。その後、シリンダ２５を動作させ、受け部材２８によりフレキシブル基板５０をテーブル２０の表面２０ａから上昇させる。このとき図３（ｂ）に示す距離ｇは僅かな距離（例えば０．１ｍｍ）でよい。
【００３０】
この状態で、テーブル２０を供給ユニットＢ側に移動させ、加工位置に位置決めする。そして、シリンダ２５を動作させ、受け部材２８を下降させた後、爪２１、サイドガイド３５、３６およびクランパ２２により、フレキシブル基板５０をテーブル２０に固定する。このとき、フレキシブル基板５０は、支持バー５４により張力を付加されているので、フレキシブル基板５０間の各層間に隙間ができることはない。なお、フレキシブル基板５０をテーブル２０に固定する際に、加圧ユニット４０からエアを吹き出させるようにしてもよい。そして、最後に、供給ユニットＢ側のローラ５２を上昇させ、新しい加工領域の加工を行う。
【００３１】
以下、支持バー５１によりフレキシブル基板５０に張力を付加できる間は、すなわち、未加工のフレキシブル基板５０がある間、上記の動作を繰り返す。
【００３２】
この実施形態では、フレキシブル基板５０の最初の加工領域から最後の加工領域までの間、クランパ２２または供給ユニットＢ側のローラ５２、５３により、常に重ねたフレキシブル基板５０を保持すると共に、テーブル２０により重ねたフレキシブル基板５０を同時に移動させるので、フレキシブル基板５０がＸ方向に互いにずれることはなく、精度のよい加工を行うことができる。
【００３３】
また、テーブル２０を加工位置に位置決めする際、受け部材２８によりフレキシブル基板５０を表面２０ａから浮かせるようにしたので、最下層のフレキシブル基板５０を傷つけることがない。
【００３４】
なお、フレキシブル基板５０をテーブル２０に固定するのに、爪２１と、サイドガイド３５、３６およびクランパ２２を用いたが、例えばクランパ２２だけにしてもよい。
【００３５】
また、サイドガイド３５、３６の上部をＬ型にしてフレキシブル基板５０を押さえるようにしたが、Ｉ型にしてフレキシブル基板５０をＹ方向に整列させるだけにしてもよい。
【００３６】
また、加圧ユニット４０によりエアでフレキシブル基板５０を押さえることに代えて、平板等で加圧するようにしてもよい。
【００３７】
図５は、巻き取りユニットＣの変形例を示す図である。
【００３８】
この変形例では、支持バー５４を高さ方向にずらすと共に、分離・集塵ユニット６０を配置するようにしたものである。分離・集塵ユニット６０のフレキシブル基板５０に当接する位置には、真空源に接続された溝が配置されており、フレキシブル基板５０に付着した加工屑を回収できるように構成されている。また、このようにすると、静電気等によりフレキシブル基板５０が互いに吸着することによるしわの発生を予防することができる。
【００３９】
図６は、プリント基板加工機Ａの変形例を示す図であり、図７はこの場合における供給装置Ｂの要部斜視図である。
【００４０】
この変形例は、フレキシブル基板５０を２列に配置して加工できるように構成したものである。
【００４１】
このように構成すると、さらに加工能率を向上させることができる。なお、フレキシブル基板５０は図７（ｂ）に示すように、必要に応じて任意の位置に配置することができる。
【００４２】
なお、動作は、フレキシブル基板５０を１列に配置する場合と実質的に同じであるので、重複する説明を省略する。
【００４３】
図８、９はプリント基板加工機Ａのさらに他の変形例を示す図であり、フレキシブル基板５０をＹ方向に移動させるようにしたものである。
【００４４】
なお、動作は、フレキシブル基板５０を１列に配置する場合と実質的に同じであるので、重複する説明を省略する。
【００４５】
なお、図示を省略するが、供給装置Ｂの支持バー５１と平行に監視カメラを配置しておき、加工時にフレキシブル基板５０のパターンを読み取り、フレキシブル基板５０にずれが発生していないことを確認するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロール状に巻かれたフレキシブル基板を供給する供給手段と、穴明けされたフレキシブル基板を巻き取る巻き取り手段と、を所定の間隔で配置し、前記供給手段と巻き取り手段との間に配置した加工手段により、フレキシブル基板に穴を加工するプリント基板加工装置において、前記フレキシブル基板を複数枚重ねて加工するために、前記供給手段と前記巻き取り手段とが複数設けられ、前記加工手段に、工具を、フレキシブル基板の搬送方向およびこれと直角な２軸方向に移動自在に支持させると共に、複数枚重ねた前記フレキシブル基板を保持するクランプ装置及び複数の爪による保持手段と、複数枚重ねたフレキシブル基板を幅方向に整列させるサイドガイドとを備え、フレキシブル基板の搬送方向に往復移動可能なテーブルと、このテーブルの上方に配置され、複数枚重ねた前記フレキシブル基板を該フレキシブル基板の上方から加圧する加圧手段とを設け、複数枚重ねた前記フレキシブル基板を、前記保持手段または前記クランプ装置により前記テーブルに固定し、前記テーブルを移動させることにより前記フレキシブル基板を搬送させるので、複数枚のフレキシブル基板を精度良く加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板加工装置の全体図である。
【図２】本発明に係るプリント基板加工機の斜視図である。
【図３】本発明に係るテーブル部の正面断面図である。
【図４】テーブル２０の要部側面断面図である。
【図５】巻き取りユニットＣの変形例を示す図である。
【図６】プリント基板加工機Ａの変形例を示す図である。
【図７】供給装置Ｂの要部斜視図である。
【図８】プリント基板加工機Ａのさらに他の変形例を示す図である。
【図９】プリント基板加工機Ａのさらに他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
Ａプリント基板加工機
Ｂ供給ユニット
Ｃ巻き取りユニット
２０テーブル
５０フレキシブル基板５０

Claims

ロール状に巻かれたフレキシブル基板を供給する供給ユニットと、穴あけされたフレキシブル基板を巻き取る巻き取りユニットと、を所定の間隔で配置し、前記供給ユニットと巻き取りユニットとの間に配置した加工手段により、フレキシブル基板に穴を加工するプリント基板加工装置において、
前記フレキシブル基板を複数枚重ねて加工するために、前記供給ユニットは、複数の支持バーのそれぞれに芯管に巻かれたフレキシブル基板を保持しており、また、前記巻き取りユニットは、複数の支持バーのそれぞれにフレキシブル基板を巻き取る芯管を保持しており、
前記加工手段に、工具を、フレキシブル基板の搬送方向およびこれと直角な２軸方向に移動自在に支持させると共に、
複数枚重ねた前記フレキシブル基板をテーブルに固定するクランプ装置及び複数の爪と、複数枚重ねたフレキシブル基板の一方の端部を当接させるサイドガイドとを備え、フレキシブル基板の搬送方向に往復移動可能な前記テーブルと、
このテーブルの移動方向の側面に設けられ、フレキシブル基板に対してテーブルを移動させる前に、前記フレキシブル基板をテーブルの表面から上昇させる上下移動可能な受け部材と、
前記テーブルの上方に配置され、複数枚重ねた前記フレキシブル基板を前記テーブルに固定する際に、該フレキシブル基板の上方から前記フレキシブル基板を加圧する加圧ユニットとを設け、
加工が終了した後、前記爪、サイドガイドおよびクランプ装置を上昇させ、前記受け部材を上昇させて前記フレキシブル基板を前記テーブル上から上昇させてから、該フレキシブル基板に対して前記テーブルを移動させ、
その後、複数枚重ねた前記フレキシブル基板を、前記爪、サイドガイドおよびクランプ装置、または、前記クランプ装置により前記テーブルに固定し、
前記テーブルを移動させることにより前記フレキシブル基板を搬送させることを特徴とするプリント基板加工装置。