JPH02273988A

JPH02273988A - プリント基板の回路切断装置

Info

Publication number: JPH02273988A
Application number: JP9531689A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shibazaki; 柴崎　靖夫; Yuji Enomoto; 裕治榎本; Isao Hamami; 浜見　功; Takayuki Kadota; 門田　隆幸
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1990-11-08
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2506185B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はプリント基板の回路切断装置に係り、とくにプ
リント基板に電子部品などを実装した状態でプリント基
板の表層、内層のパターンカットならびにスルーホール
のメッキカットをするのに好適なプリント基板の回路切
断装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のパターンカット装置は、たとえば特開昭６０−１
４０８９３号公報に記載されているように、二枚のカッ
ターをプリント基板に押し付けてパターンに切込みを入
れ、カッターをパターンに交差する方向に移動させてパ
ターンを剥離する方式が提案されている。

またたとえば特開昭６０−１５０６８８号公報に記載さ
れているように、エンドミルでパターンを切断する装置
において、回転するエンドミル、このエンドミルを回転
させるスピンドル、上記エンドミルの先端がパターン内
部に食い込む部分の長さを任意の長さに制限するストッ
パーを備えたものが提案されている。

さらにたとえば特開昭５９−１８１０８９号公報に記載
されているように、プリント基板の回路上に回転カッタ
ーを当接し、前記回路を局所式に削り取って切断する基
板回路の切断方法において、前記回路の導通状態を検出
しながら削り取りを行い非導電状態を検出したときに削
り取りを中止する方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記いずれの従来技術においても、プリント基板に部品
が実装されている場合について配慮がされておらず、高
密度で部品が実装されている場合、カッターが部品に干
渉し、パターンカットが困難になるという問題があった
。

また上記いずれの従来技術においても、カッターを切断
位置に正確に位置決めする点について配慮がされておら
ず、表層パターンおよび多層基板の場合の内層パターン
の位置がプリント基板の収縮などにより、設計寸法に対
し誤差を生じているとき、パターンを正確にカットする
ことが困難になるという問題があった。

本発明の目的は部品が実装されているプリント基板でも
表層パターンおよび多層基板の内層パターンのカットな
らびにスルーホールのメッキカットを正確に行ないうる
プリント基板の回路切断装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明のプリント基板の回路
切断装置においては、プリント基板を所定位置に位置決
めするプリント基板位置決め手段と、該プリント基板位
置決め手段にて位置決めされたプリント基板を下方より
撓わまないように支持するバックアップ手段と、スピン
ドルヘッドを前記プリント基板の表面に対して平行で互
いに直角な２方向（Ｘ、Ｙ方向）に移動させるスピンド
ルヘッド移動手段と、前記スピンドルヘッドに支持され
、前記プリント基板の回路を切断する工具および該工具
を把持するスピンドルを前記プリント基板の表面に対し
て直角な方向（上下方向）に移動させる工具移動手段と
、前記スピンドルヘッドに支持され、前記回路切断の中
心位置を検出し、該回路切断中心位置に前記工具の中心
を一致させるように前記工具移動手段を駆動制御するス
ピンドル位置決め手段と、前記スピンドル移動手段に支
持され、工具の先端部を前記プリント基板の表面に接触
させたときの位置を検出し、該検出位置を原点として前
記工具移動手段による工具の切込深さを制御するプリン
ト基板表面位置検出手段と、前記工具移動手段に支持さ
れ、前記回路切断時に発生する切屑を除去する集塵手段
とを備えたものである。

また前記バックアップ手段は、前記プリント基板を撓わ
まないように支持するため、前記プリント基板の下方位
置に設置され、弾性力にて前記プリント基板の下面を上
方に押圧する複数個のバックアップピンと、該複数個の
バックアップピンの先端部が前記プリント基板の下面を
押圧したとき、移動を固定するバックアップ固定手段と
から構成されたものである。

また前記スピンドル位置決め手段は、前記工具の中心を
回路切断中心に正確に位置合せするため、前記プリント
基板の表面に対して斜方向から回路切断位置を含む近傍
を照射するスポット光照射手段と、前記回路切断位置を
撮像するＴＶカメラと、該ＴＶカメラからの画像出力信
号に基いて、回路切断中心位置を検出し、検出された回
路切断中心位置に前記工具の中心を一致させるように前
記工具移動手段を駆動制御する制御手段とから構成され
たものである。

また前記プリント基板表面位置検出手段は、前記プリン
ト基板上に電子部品が実装された状態で前記回路切断法
さに応じて工具を正確にかつ自動的に切込ませるため、
前記工具を弾性力にて支持する弾性体と、前記工具移動
手段により該工具の先端部が前記プリント基板の表面に
接触したとき、該工具の移動を固定する工具固定手段と
、前記工具の先端部が前記プリント基板の表面に接触し
たときの該工具の先端部位置を検出するとともに該検出
位置を原点として前記工具移動手段による前記工具の切
込量を制御する手段とから構成されたものである。

また前記集塵手段は、前記プリント基板上に電子部品を
実装した状態で自動的に工具に付着した切屑を除去する
ため、前記工具の周囲に設置され、先端部を工具の軸心
幅対して内方に折り曲げられた複数のノズルと、該複数
のノズル内をそれぞれ摺動自在に嵌挿し、真空供給源に
接続する複数のホースと、該複数のホースをそれぞれ摺
動させる手段とから構成されたものである。

またプリント基板の回路切断装置において、プリント基
板のパターンカットおよびスルーホール部メッキカット
を容易に行なうため、前記スピンドルヘッドは、パター
ンカット用工具を把持するスピンドルとスルーホール部
メッキカット用工具を把持する工具を備えているもので
ある。

またプリント基板の回路切断装置において工具の交換報
知と工具の破損を検査するため、前記回路切断をあらか
じめ設定された回数だけ行なったとき工具の交換を報知
する工具交換指示手段と、前記回路切断を行なった都度
工具の破損を検査し、検査の結果工具が破損していると
き交換を報知する工具破損検査手段とを備えたものであ
る。

またプリント基板の回路切断装置において、前記回路切
断後の状態を検査するため、前記プリント基板の表面に
対して斜方向から前記回路切断位置を含む近傍を照射す
るスポット光照射手段と、前記回路切断位置を撮像する
ＴＶカメラと、該ＴＶカメラにて撮像された画像出力信
号に基いて濃淡のレベル毎に画素数をカウントし、度数
分布によって回路切断状態を検査する制御手段とから構
成された回路切断検査手段を備えたものである。

〔作用〕

本発明のプリント基板の回路切断装置は、ブリント基板
位置決め手段にてプリント基板を所定位置に位置決めし
た状態で固定するとともにバックアップ手段の複数のバ
ックアップピンにてプリント基板を上下方向に撓まない
ように支持する。

ついで、スピンドル位置決め手段からの出力信号により
スピンドルヘッド移動手段を駆動制御してスピンドルヘ
ッド位置決め手段に設けたスポ。

ト照射用光源をプリント基板の回路切断位置を含む近傍
を照射するように、同時にＴＶカメラを回路切断位置を
撮像するように移動させる。

しかるのち回路切断位置の中心をＴＶカメラに撮像した
画像をもとに制御手段にて回路切断位置の中心を検出し
、該回路切断位置の中心に工具の中心が位置するように
再びスピンドルヘッド移動手段を駆動制御するので回路
位置に誤差があってもその中心に工具の中心を正確に位
置合せすることができる。

ついで、工具移動手段により工具を下方に移動し、その
先端部がプリント基板の表面に接触したとき、その工具
の先端部をプリント基板表面検出手段にて検出し、該検
出位置を工具の切込みのさいの原点とする。そして原点
を基準にして工具移動手段により工具を所定量下方に移
動しつつプリント基板の回路を切断する。

したがって工具を所定深さまで切込んで回路切断を正確
にかつ自動的に行なうことができる。

またこのとき、工具の周辺に設置された集塵手段のホー
ス先端部が工具の先端部近くまで下方に移動して真空エ
アーにより回路切断時に発生する切屑を吸引除去する。

なお上記ホースは工具の周辺にたとえば９０°間隔で４
個配置し、かつその先端部が内方に折り曲げられている
ので、回路切断時の工具周辺のホースによる占有面積を
小さくすることができ、それでもホースが電子部品に干
渉する恐れがあるときには干渉しないホースのみを用い
て切屑を吸引除去することができる。

したがって、プリント基板上に電子部品を実装した状態
で回路切断および切屑除去を行なうことができる。

しかるのち、工具が回路を切断して工具移動手段により
上方に移動すると集塵手段のホースは元の位置まで上昇
する。

このようにして回路切断を必要とする全箇所の切断が終
了すると、前記スピンドル位置決め手段を用い、工具の
中心と回路切断位置の中心とを位置合せする動作により
回路切断状態を検査することができる。

一方工具が上方位置に達する度毎に、工具交換指示手段
のスピンドル上昇端検出センサがこれを検出してカウン
タに信号を出力する。カウンタは工具が何回回路切断し
たとき交換を必要とするかをあらかじめ回数を設定して
おり、上昇端検出センサからの信号を人力する度毎に設
定された回数を１つづつ減らしていき、設定された回数
がＯになったとき、工具交換を報知する。

したがって工具を寿命前に交換することができるので、
品質の高い回路切断を行なうことができる。

また工具が上方位置に達する度毎に工具折損検査手段が
工具の破損を検出し、検査結果工具が破損している場合
には工具交換を報知するので、より品質の高い回路切断
を行なうことができる。

したがって本発明によるプリント基板の回路切断装置は
、上記各手段を同時に設置することにより、プリント基
板の仕様変更による回路の論理変更のための回路切断を
プリント基板上に電子部品を美装した状態で正確にかつ
早期に行なうことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例であるプリント基板のパターン
カットおよびスルーホールのメッキカット装置を示す第
１図乃至第１２図について説明する。

第１図において、ｌは作業台にして、その上面のカバー
２にて密閉された内部にスピンドルヘッド３をＸ方向お
よびＹ方向に移動するスピンドルヘッド移動手段４と、
プリント基板５を位置決めするプリント基板位置決め手
段６と、プリント、１板５の下方位置に設置されたバッ
クアップ手段７（第２図参照）を備えている。上記スピ
ンドルヘソド３にはパターンカット用エンドミル８およ
びスルーホールカット用ドリル１０をそれぞれ把持して
移動する工具移動手段９と、パターンカット用スピンド
ル９１７およびスルーホールカット用スピンドル９２３
をそれぞれ位置決めするスピンドル位置決め手段１１と
、プリント基板５の表面位置を検出するプリント基板表
面位置検出手段１２とを備えており、上記工具移動手段
９には１０図示していないが、工具折損検査手段１３　
（第３図参照）と、集塵手段１４（第７図参照）と工具
交換指示手段１６（第３図および第１２図参照）とを備
えている。また上記作業台１の両側面には、上記プリン
ト基板５をプリント基板位置決め手段６上に搬送するロ
ーディング手段１７と、プリント基板位置決め手段６か
らのプリント基板５を搬出するアンローディング手段１
８を備えている。

つぎに上記各手段の構成について説明する。

上記スピンドルヘッド移動手段４は、Ｘ方向移動手段４
１と、Ｙ方向移動手段４２とから構成されている。Ｘ方
向移動手段４１はモータ４１１が駆動し、ネジ軸４１２
が回転したとき、該ネジ軸４１２に螺合するスピンドル
ヘッド３が２個のガイドバー１３にそうてＸ方向に移動
する。Ｙ方向移動手段４２は、モータ４２１が駆動し、
ネジ軸４２２が回転したとき、該ネジ軸４２２に螺合す
る上記Ｘ方向移動手段４１全体が２個のガイドバー４２
３にそうで移動する。

上記プリント基板位置決め手段６は、作業台１上に固定
された２個の機枠６０１の一方側中央部に固定されたモ
ータ６０２が駆動し、ネジ軸６０３が回転したとき、該
ネジ軸６０３に螺合する２個のガイド板６０４が２個の
ガイドバー６０５にそうで互いに反対方向に平行移動し
て間隔量を変更し、プリント基板５の幅方向（Ｙ方向）
を位置決めした状態で固定する。また上記２個の機枠６
０１の一方側一端部に固定されたモータ６０６が駆動し
、回転軸６０７が回転したとき、該回転軸６０７に固定
された駆動プーリ６０８が回転し、該駆動プーリ６０８
に一端部を懸架されたコンベア６０９が移動するととも
に該コンベア６０９の他端部を懸架する従動ローラ６１
０が回転する。そのためローディング手段１７から移送
されたプリント基板５がコンベア６０９によってＸ方向
所定位置まで移送される。

したがってプリント基板５はＸ方向を位置決めされた状
態で固定される。

上記バックアップ手段７は、上記プリント基板位置決め
手段６の２個のガイド板６０４間に設置され、第２図（
ａｌに示すように、目形状の機枠７０１の底面に２個の
エアシリシダ７０２を固定している。

該２個のエアシリンダ７０２はエアの給排によりその先
端部に接続する支持板７０３が前記機枠７０１の内側対
向面に固定されたガイド板７０３ａにそうて上下方向に
移動する。該ガイド板７０３ａには、その上面に固定さ
れた２個のガイド７０４にそうて移動する複数個のスラ
イドユニット７０５が支持され、該複数個のスライドユ
ニット７０５には複数個のブロック７０６が固定されて
いる。該複数個のプロ・ツク７０６は第２図（ｂｌに示
すように、それぞれバネ７０７を介して常に上方に押圧
されるバックアップピン７０Ｂを摺動自在に嵌挿支持し
ている。また上記複数個のブロック７０６はそれぞれ上
記のバックアップピン７０８の側面に対向する押付ピン
７０９をバネ７１０を介して外方に押圧されるように嵌
挿支持するとともにエアーホース７１１によってエアー
が供給されたとき、その圧力により押付ピン７０９の先
端部がバックアップピン７０８の側面を押付けてバック
アップピン７０Ｂの上下方向の移動を固定する。なお、
図示の５１はプリント基板５に実装された電子部品を示
す。

上記工具移動手段９はエンドミル移動手段９１とドリル
移動手段９２とから構成されている。エンドミル移動手
段９１は、第３図に示すように、スピンドルヘッド３に
固定されたサーボモータ９１１が駆動し、ネジ軸９１２
が回転したとき、スライド板９１３が２個の直進ガイド
９１３ａにそうて上下方向に移動する。上記スライド板
９１３にはバネ取付板９１４を固定するとともに直進ガ
イド９１５にそうで上下方向に移動するし形状の固定板
９１６とを備えている。該固定板９１６は水平板９１６
ａと垂直板９１６ｂとから構成され、一方の水平板９１
６ａにはパターンカット用エンドミル８を把持するパタ
−ンカソト用スピンドル９１７を支持するとともに上記
バネ取付板９１４に上端部を支持された２個のバネ９１
８の弾性力にて保持されている。他方の垂直板９１６ｂ
はその一方側面に上下方向に■溝９１６ｃが形成されて
いる。上記ドリル移動手段９２は上記スピンドルヘッド
３に固定されたエアーシリンダ９２１内にエアーを給排
したとき、その先端部に接続するスライド板９２２が直
立ガイド９２３にそうで移動し、該スライド９２２に支
持されたスルーホールカプト用スピンドル９２３がドリ
ル１０とともに上下方向に移動する。

上記スピンドル位置決め手段１１は第３図に示すように
上記スピンドルヘッド３に支持され、上記スピンドルヘ
ッド移動手段４を駆動してＴＶカメラ１１０１の撮像中
心をパターンカット位置２０に達するように移動する。

また第３図および第５図（ａ）に示すように斜方向から
（たとえばプリント基板５の表面に対して４５°の方向
から）パターンカット位置２０を含む近傍をスポット照
射用光源１１０２により照射する。

ついでＴＶカメラ１１０１の視野内の画像として人力し
たビデオ信号をＡＤ変換器１１０３にてＡ／Ｄ変換し、
画像の濃淡をレベル分けしてビデオメモリ１１０４に記
憶させる。

しかるのち、制御手段１１０５により第５図（ｂ）に示
すようにカット位置２０を横断する部分でディジタル化
した濃淡のレベル毎の画素数をカウントし、第５図（Ｃ
）に示すように度数分布を求めるとともに度数分布の中
心値を算出する。この中心値がカットを必要とするパタ
ーン位置の正確な中心位置なので、スピンドルヘッド移
動手段４を駆動制御しスピンドルヘッド３を介してパタ
ーンカット用エンドミル８の中心をパターン位置２０の
中心に合せる。

また多層プリント基板の場合の内層パターンのカット位
置６０または６１の中心にパターンカット用スピンドル
９１７の中心を一致させるには、第５図ｆｂｌに示すよ
うにカット位置６０または６１を横断する部分でディジ
タル化した濃淡のレベル毎の画素数をカウントし、第５
図（Ｃ）に示すように度数分布を求める。この場合、カ
ット位置がプリント基板５より離れるほど画像の濃淡レ
ベルは低くなる。そのため、第５図（Ｃ１に示す度数分
布のピーク位置が変化するので、各ピーク位置より下方
の位置にしきい値を設定することによりプリント基板５
の表面から何層口の内層パターンであるかを識別し、カ
ットを必要とするパターンの度数分布の中心値を算出す
る。而して該度数の中心値が内層パターンのカット位置
６０または６１の中心位置である。そこで、内層パター
ンの力、ト位置６０または６１の中心位置にパターンカ
ット用スピンドル９０７の中心位置が位置するようにス
ピンドル移動手段４を駆動制御する。なお、第５図（ａ
ｌに示ず１１０６はＤＡ変換手段、１１０７はパターン
位置表示モニタである。

またスルーホールカット用スピンドル９２３の中心をス
ルーホール穴の中心に位置合せする場合も上記に準じて
行なうことができる。

上記プリント基板表面位置検出手段１２は、第４図に示
すようにスライド板９１３に固定されプローグ１２０２
の先端部を垂直板９１６ｂの上端面に接触する測長器１
２０１と上記スライド板９１３に固定されＬ形状をした
ブラケット１２０３と、該ブラケッ！２０３に支持され
、エアーを給排したとき押付棒１２０４の先端部が垂直
板９１６ｂの■溝９１６　ｃを押付垂直板９１６ｂの上
下方向の移動を固定するエアーシリンダ１２０５とを備
えている。

而して上記プリント基板表面位置検出手段１２は、第３
図および第４図に示すようにパターンカット用でスピン
ドル９１７、パターンカット用エンドミル８および固定
板９１６の重量が２個のバネ９１８の弾性力とバランス
する位置にて停止し、垂直板９１６　ｂの上端面にプロ
ーブ１２０２の先端部が接触したときの測長器１２０１
が指示する目盛位置を機械的原点とする。

ついで工具移動手段９のサーボモータ９１１を駆動しス
ライド板９１３を介してパターンカット用エンドミル８
を下降する。

しかるのち、パターンカット用エンドミル８の先端部が
第４図（ｂｌに示すようにプリント基板５の表面に接触
するとバネ９１８が縮んで測長器１２０１のプローブ１
２０２が上方に押上げられるので、該プローブ１２０２
の押上げられる瞬間にエアーシリンダ１２０５にエアー
を給排して押付棒１２０４の先端部で■溝９１６Ｃを押
付け、垂直板９１６　ｂの上下方向の移動を固定する。

この状態でのパターンカット用エンドミル８の先端位置
をプリン１４板５のパターン２０を深さ方向にカントす
る場合の原点とする。

ついで、第４図（Ｃ）に示すようにパターンカット用エ
ンドミル８を所定深さだけ下降すればプリント基板５の
パターン２０は所定深さでカットされる。

上記工具折損検査手段１３は第３図に示すようにパター
ンカット用エンドミル折１員検査手段１３１とスルーボ
ールカット用ドリル折ｍ検査手段１３２とから構成され
ている。上記パターンカット用エンドミル折損検査手段
１３１は、スライド板９１３にサポー）　１３１１を介
して支持された光電スイッチ１３１２を備え、該光電ス
イッチ１３１２がパターンカット用エンドミル８の刃先
の折損を検査し検査の結果パターンカント用エンドミル
８の刃先が切損しているときには、第１２図に示すよう
に光電スイッチ１３１２からの検出信号が出力されない
ので、接点Ｒ２が閉じて交換指示ランプ１３１３を点灯
し、ブザー１３１４を鳴らす、またスルーホールカット
用ドリル折１員検査手段１３２は、第３図に示すように
スライド板９２２にサポート１３２１を介して支持され
た光電スイッチ１３２２を備え、該光電スイッチ１３２
２がスルーホールカット用ドリル１０の刃先の折１員を
検査し、検査の結果スルーホールカント用ドリル１０の
刃先が切損しているときには、第１２図に示す上記光電
スイッチ１３１２と同様に光電スイッチ１３２２からの
検出信号が出力されないので接点Ｒ２が閉じて交換指示
ランプ１３１３を点灯し、ブザー１３１４を鳴らす。

したがってパターンカット用エンドミル８およびスルー
ホールカット用ドリル１０の刃先の切ｔＵを検査するこ
とができる。

上記集塵手段１４は、第７図に示すように、パターンカ
ット用エンドミル８の周囲に９０°づつ分割した４方向
に配置された集塵用ノズルＩ４旧をそれぞれ水平板９１
６　ａに固定支持している。該集塵用ノズル１４０１は
金属にて形成され、下方部をパターンカット用エンドミ
ル８の軸心に対して約３０″で内方に折り曲げられてい
る。またノズル１４０１には上下方向に摺動自在にホー
ス１４０２を嵌挿している。

該ホース１４０２は、水平板９１６　ａおよびノズル１
４０１より上方に突出させこの突出部分を把持ユニット
１４０３にて把持されており、咳把持ユニッ目４０３は
水平板９１６にブラケソｌ−１４０４を介して固定され
たエアーシリンダ１４０５のロッド１４０６の先端部に
接続し、エアーシリンダ１４０５へのエアーの給排によ
って該把持ユニソ目４０３を介してホース１０４２を上
下方向に移動させる。

上記工具交換指示手段１６は、第１２図に示すようにパ
ターンカット用エンドミル交換指示手段１６１とスルー
ホールカット用ドリル交換指示手段１６２とから構成さ
れている。上記パターンカット用エンドミル交換指示手
段１６１は、第９図に示すようにあらかじめパターンカ
ット用エンドミル８の加工回数をセットするとともに後
述のスピンドル上昇端検出センサ１６１２からの出力信
号を入力する度毎に１つづつ減算するカウンタ１６１１
と上記スピンドルヘッド３に固定されスライド板９１３
の上方部下面が対向位置に達する度毎に上記カウンタ１
６１１に出力するスピンドル上昇端検出センサ１６１２
と、上記カウンタ１６１１にあらかじめセットされたカ
ウント回数がＯになったとき、カウンタ１６１１からの
出力信号により接点Ｒ，が閉じ交換指示ランプ１３１３
が点灯するとともにブザー１３１４が鳴るように構成さ
れている。上記スルーホールカット用ドリル交換指示手
段１６２は上記パターンカット用エンドミル交換手段１
６１のカウンタ１６１１と同一構成をしたカウンタ１６
２１、接点Ｒ，交換指示ランプ１３１３およびブザー１
３１４と、スピンドルヘッド３に固定されスライド板９
２２の上方部下面が対向位置に達する度毎に上記カウン
タ１６２１に出力するドリル上昇端検出センサ１６２２
とを備えている。

上記ローディング手段１７は、第１図に示すように作業
台１の側面に固定された口形状の機枠１７０１の一方側
面中央部に固定されたモータ１７０２が駆動し、ネジ軸
１７０３が回転したとき、２個のガイド板１７０４が２
個のガイドバー１７０５にそうで互いに反対方向に平行
移動して間隔量を変更し、プリント基板５の幅方向（Ｙ
方向）を位置決めする。また上記一方のガイド板１７０
４の端部に固定されたモータ１７０６が駆動し、回転軸
１７０７が回転したとき、該回転軸１７０７に固定され
た２個の駆動プーリ１７０８が回転し該駆動プーリ１７
０８に一端部を懸架された２個のコンベア１７０９を介
して２個の従動プーリ１７１０が回転する。そのため２
個のコンベア１７０９に搭載されたプリント基板５は上
記プリント基板位置決め手段６のコンベア６０９上に移
送される。

上記アンローディング手段１８は上記ローディング手段
１７と同一構成をしており、プリントＷ板位置決め手段
６のコンベア６０９上から移送されたプリント基板５を
コンベア１８０９によって搬出する。

つぎに動作について説明する。

まづローディング手段１７によって搬送されたプリント
基板５をプリント基板位置決め手段６により所定位置に
位置決め固定する。このとき、プリント基板５の下方位
置に設置されたバックアップ手段７の複数個のバックア
ップピン７０８の先端部がバネ７０７の弾性力によって
プリント基板５の下面および電子部品５１の下面を押付
ける。

しかるのち、エアーホース７１１にてエアーを供給しそ
の圧力により押付ピン７０９の先端部がバックアップピ
ン７０８の側面を押付けてバックアップピン７０８の上
下方向の移動を固定する。

ついで、スピンドル位置決め手段１１の制御１１０５か
らの出力信号により、スピンドルヘッド移動手段４を駆
動制御してスポット照射用光源１１０２がパターンカッ
ト位置２０を含む近傍を照射するように、同時にＴＶ左
カメラ１０１がプリント基板５のパターンカット位置２
０を撮像するように移動される。

しかるのち、パターンカット位置２０の中心をＴＶ左カ
メラ１０１にて撮像した画像をもとに制御手段１１０５
にてパターンカット位置２０の中心を検出し、該パター
ンカット位置２０の中心にパターンカット用エンドミル
８の中心が位置するようにスピンドルヘッド移動手段４
を駆動制御する。

また、多層プリント基板の場合の内層パターンのカット
位置６０または６１の中心にパターンカット用スピンド
ル９１７の中心を一致させるときも上記と同様な動作に
よって第５図（ｂｌに示すようにカット位置６０または
６１を横断する部分でディジタル化した濃淡のレベル毎
の画素数をカウントし、第５図（Ｃ）に示すように度数
分布を求める。

この場合、カット位置６０または６１が多層プリント基
板５の表面より離れるほど画像の濃淡レベルは低くなる
。そのため、第５図（Ｃ）　！、−示すように度数分布
のピーク位置が変わるので、各ピーク位置より下方の位
置にしきい値を設けることにより多層プリント基板５の
表面から何層口の内層パターンであるかを識別し、カッ
トを必要とするパターンの度数分布の中心値を算出する
。この中心値が内層パターンのカット位置６０または６
１の正確な中心位置である。以後は上記方法によりパタ
ーンカット用スピンドル９１７の中心がパターン位置６
０または６１の中心にくるようにスピンドルヘッド移動
手段４を駆動させることによりパターンカット用エンド
ミル８の中心がパターン位置６０または６１の中心と一
致する。

このようにしてパターンカット用エンドミル８の中心が
パターン位置２０の中心と一致すると、プリント基板表
面位置検出手段１２では、パターンカット用スピンドル
９１７、パターンカット用エンドミル８および固定板９
１６の重量と２個のバネ９１８の弾性力とがバランスし
た位置にてプローブ１２０２の先端部を接触させこのと
き測長器１２０１が指示する目盛位置を機械的原点とす
る。

ついで工具移動手段９のサーボモータ９１１を駆動しパ
ターンカット用エンドミル８の先端部が第４図ｆｂｌに
示すようにプリント基板５の表面に接触し、バネ９１Ｂ
が縮んで測長器１２０１のプローブ１２０２が上方に押
上げられた瞬間にエアーシリンダ１２０５にエアーを給
排して押付捧１２０４の先端部で垂直板９１６　ｂの■
溝９１６Ｃを押付ける。この状態で測長器１２０１が指
示する目盛位置をパターンカット用エンドミル８がパタ
ーンカットするさいの原点とする。

ついで第４図（Ｃ１に示すようにエンドミル移動手段９
１のサーボモータ９１１を駆動しパターンカット用エン
ドミル８を所定の深さだけ下降しつつパターンカットを
行う。パターンカットは第６図ｔａ＋に示すようなパタ
ーン２０を第６図（ｂｌに示すように、パターンカット
用エンドミル８をパターン２０の厚さ分のみ切込んで第
６図（Ｃ１に示すようにパターンカットする。

このとき、第６図（ｄ）に示すようにパターンカット用
エンドミル８をパターン２０と平行に移動し、第６図（
ｅｌに示すように横方向に切断したり、第６図（ｆ）に
示すように、パターン２０に対し垂直に移動し、パター
ンカット用エンドミル８の径よりも幅広く切断すること
もできる。

また上記のようにパターンカット用エンドミル８にてパ
ターン２０をカットしているとき切屑が発生する。

そこで集塵手段１４のエアーシリンダ１４０５にエアー
を給排し、ロンド１４０６を介してホース１４０２の先
端部を第８図（ｂｌに示すようにパターン力・ノド用エ
ンドミル８の先端部近くまで下方に移動させる。

しかるのち、真空ポンプを駆動すると、ホース１４０２
の先端部にてパターンカット中の切屑を吸引する。

この場合、ホース１４０２により占有される面積は小さ
いので、ホース１４０２の先端部がプリントＸ板５に実
装された電子部品５１に干渉するのを防止することがで
きる。

またすべてのホース１４０２を用いると電子部品５１に
干渉する場合には、干渉しないホース１４０２を選択し
て下方に移動することによりホース１４０２が電子部品
５１に干渉するのを防止することができる。

したがってプリント基板５に電子部品５１を実装した状
態でパターンカットおよび切屑の除去を行なうことがで
きる。

つぎにプリント基板５に形成されているスルーホール内
のメッキをカットする場合には、第３図に示すスルーホ
ールカット用ドリルｌＯの中心を第５図でパターンカッ
ト用エンドミル８について説明をしたのと同様な動作に
よりスルーホールの中心に位置合せする。

しかるのち、ドリル移動手段９２のエアーシリンダ９２
１内にエアーを給排しスライド板９２２を下方向に移動
させると第９図（ａ）に示すようにプリント基板５に形
成されたスルーホール内のメンキ５２は第９図（ｂ）に
示すようにスルーホールカット用ドリルｌＯの嵌挿によ
ってカットされる。

また、第３図に示すパターンカット用エンドミル８をそ
の刃先径が０．３鰭のものを使用し、第５図に示す既に
説明した動作によりパターンカット用スピンドル９１７
の中心をプリント基板５のパターン２０の中心に位置合
わせすることにより、１インチ格子間に３本紀列したパ
ターン２０すなわちパターン間隔０．３４ｍのパターン
２０でも隣接したパターン２０を傷つけることなくカッ
トを行なうことができる。

上記のようにしてパターンカットを必要とする全箇所を
カット終了するとスピンドルヘッド移動手段４を駆動し
、第５図（ａ）に示すＴ”　Ｖカメラ１１０１をカント
したパターン位置に再度移動する。′ｒ■カメラ１１０
１の視野内の画像として入力したビデオ信号をＡＤ変換
器１１０３によりＡ／Ｄ変換し、画像の濃淡をレベル分
けしてビデオメモリ１１０４に記憶させる。

しかるのち、制御手段１１０５により第５図（ｂｌに示
すようにカット位置を横断する部分でディジタル化した
濃淡のレベル毎の画素数をカウントし度数分布すると、
第１０図（５）に示すように正確にパターン２０がカン
トされている場合には、第１０図（ｂｌに示すように−
様な度数分布となる。ところが第１１図（ａ）に示すよ
うにパターン２０の一部分でもカットされずにパターン
が残っている場合には、第１Ｉ図ｆｂ）に示すようにパ
ターンが残っている箇所の度数分布が突出する。

したがってスピンドル位置決め手段１１を用いてパター
ンカットの状態を検査することができる。

上記のようにパターンカット用エンドミル８にてパター
ン２０のカットおよびスルーホール用ドリル１０にてス
ルーホールのメッキ５２０カツトを繰返し行った場合パ
ターンカット用エンドミル８およびスルーホール用ドリ
ル１０が破損することがある。

そこで、本発明においては工具交換指示手段１６および
工具折損検査手段１３を設けている。

上記工具交換指示手数１６は第１０図に示すようにカウ
ンタ１６１１にてあらかじめ何回パターンカットを行な
ったときエンドミル８を交換する必要があるかまた何回
スルーホールのメッキ５２をカットしたときドリル１９
を交換する必要があるかをセットしておく。そしてエン
ドミル８およびドリル１９がカットを行なって所定位置
まで゛上昇しこれをスピンドル上昇端検出センサ１６１
２およびドリル上昇端検出センサ１６２２が検出する度
毎にカウンタ１６１１のカウント回数を１つづつ減らし
、カウント回数が０になったとき指示ランプ１３１３を
点灯するとともにブザー１３１４を鳴らしてエンドミル
８およびドリル１０の交換を報知する。

したがってエンドミル８およびドリル１０を寿命前に交
換することができるので、品質の高いパターンカットお
よびスルーホールのメッキカットを行なうことができる
。

上記工具折損検査手段１３は、第３図に示すようにエン
ドミル８およびドリル０がカットを行なって上昇する度
毎に光電スイッチ１３１２．１３２２がそれぞれ破損を
検査し、検査の結果エンドミル８およびドリル１０が破
損している場合には第１２図に示す交換指示ランプ１３
１３を点灯するとともにブザー１３１４を鳴らしてエン
ドミル８およびドリル１０の交換を報知する。

したがって、エンドミル８およびドリル１０の破損を早
期に報知して交換することができるので、品質の高いパ
ターンカットおよびスルーホールメッキを行なうことが
できる。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。

スピンドル位置決め手段により回路切断中心位置を正確
に求めるとともに該求めた回路切断中心位置に工具の中
心を位置合せすることができる。

またプリント基板表面位置検出手段によりプリント基板
表面位置を検出し、該検出位置を原点として工具の切込
深さを制御するので、プリント基の回路切断を正確にか
つ自動的に行なうことができ、かつ工具の先端を直接プ
リント基板の表面に接触させてプリント基板の表面位置
を検出するので、プリント基板上に電子部品が実装され
ている場合でも工具が電子部品に干渉することなくプリ
ント基板の表面位置を検出することができる。

また集塵手段により工具に付着する切屑を除去すること
ができ、かつプリント基板上の電子部品に干渉するのを
防止することができる。

また工具交換指示手段により工具の寿命前に交換するこ
とができるので、品質の高い回路切断を行なうことがで
きる。

また工具折損検査手段により工具が回路切断する度毎に
その折損を検査することができるので、さらに品質の高
い回路切断を行なうことができる。

また回路切断検査手段により回路切断後の回路切断の状
態を検査することができるので、確実に回路切断するこ
とができる。

したがってプリント基板の仕様変更による回路の論理変
更のための表層および内層のパターンカットならびにス
ルーホールのメッキカットをプリント基板上に電子部品
を実装した状態で高品質にて早期に行なうことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるプリント基板のパター
ンおよびスルーホールのメッキカット装置を示す斜視図
、第２図はバックアップ手段を示し、その（ａ）は全体
を示す斜視図、その（ｂ）はブロック部分を示す断面図
、その（Ｃ）　（ｄｌはバックアップ手段の動作説明図
、第３図はスピンドルヘッド部分を示す斜視図、第４図
はプリント基板表面位置検出手段の動作説明図、第５図
はスピンドル位置決め手段を示し、その（ａ）は構成ブ
ロック図、その（ｂ）（Ｃ１は動作説明図、第６図はパ
ターンカットの動作説明図、第７図は集塵手段を示す斜
視図、第８図は集塵手段の動作説明図、第９図はスルー
ボールのメッキカットの動作説明図、第１Ｏ図は正常な
パターンカットの状態および画素数の分布を示す説明図
、第１１図はパターンカットの不完全な状態および画素
数の分布を示す説明図、第１２図は工具指示手段および
工具折損検査手段を示す回路図である。１・・・作業台、２・・・カバー　３・・・スピンドル
ヘッド、４・・・スピンドルヘッド移動手段、５・・・
プリント基板、６・・・プリント基板位置決め手段、７
・・・バックアップ手段、８・・・パターンカット用エ
ンドミル、９・・・工具移動手段、１０・・・スルーホ
ールカット用ドリル、１１・・・スピンドル位置決め手
段、１２・・・プリント基板表面位置検出手段、１３・
・・工具折損検査手段、１４・・・集塵手段、１６・・
・工具交換指示手段、１７・・・ローディング手段、１
８・・・アンローディング手段。代理人弁理士　　秋　本　正　実第　１　図１・−作業台２−一一カへ− ３−−−スピンドルヘッド” ４−一一スビシドルードギ１初今１え５−ｍ−１リン）１１榎６・−−７＋１ン→１研Ａｉ漏）大め今染え７°−−へ
゛ツクア、１寸刺し８　°−−バクーンｒＪ１Ｆ７８エシト′アレ１し１０
−−−スレーホー＋ｌ／％）用ド引し１−−−スビ１４
／社１し犬め９Ｊ’ｔ＋２−７’θ１架Ｉ儂鋤俄１７−−−ローテイング令豐え１８−一一１ンローディング°→−口し１１０７−−−
　ハ’！−ン東ｆｒＸ’＜二ｙ第図第３図３・−一スピントＪレヘフト“ ８−−−ハ０ターン力、Ｆ用エンド！ｌし９−−−二巽
杼勧牛牧ＩＯ−・−スルーボシレ力、ト用ド１ハレ１１−−−ス
ピンドルセ「１；犬めキ１史＋３１−一一ハヲーンカッ
）用エシドＦｌｌ／切頴梗１ンケ把と１３２−一一ズレ
ーホーー、ト吊ド９１し′ｇＪ項オた」Ｌつ１阿し第　
４図（ｂ）５−一−ブ（ルト萎七え８°°−バターシカ、ト用エンドミｉし１２−一一戸）
第４砿ｕＪ位置捜出乎咬１２ｏ１　　　凄Ｊ長器＋２０２−−−７℃−７゛１２０４−−−８４１４岬１１２０５−−一エアーシリンタ゛第図（ａ）（ｂ）（Ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｂ）（Ｃ）８−−−ハ′ターンカ、ト用エンドζ１し９１７−−−
ハ”ターン乃ット用ス１：０ンドνし１４−−一巣１手
段＋４０１−一一ノス゛１し）４０２−−−ホース＋４０３−−−↑と１行エニット（ａ）（ｂ）５−−−プ０リント曙１層（０°°°ハ”ターン力、ト用工メ！Ｖ２ｏ−−−パターン５２−−−　ス訃し−ボー＋ｌ／第図１６１−−−−　ハ’ｊ−ン／７．）用エンＭｆ＋Ｌ／
交、＊ａ；Ｒ乎老え１６２−・−一スルーホールカａ％
ドーリ５レタ：禮丁りガー舎役１６１１　．１６２１−
−−１ウシタ１６１２．１６２２−−−−　スｒ’ンド＋しｈＪ４−
’４８出センス１３１３−・−丈１央Ｊ１ホクンフ′ １３＋４−−−−フ゛・つ・・−

Claims

【特許請求の範囲】

１．プリント基板を所定位置に位置決めするプリント基
板位置決め手段と、該プリント基板位置決め手段にて位
置決めされたプリント基板を下方より撓わまないように
支持するバックアップ手段と、スピンドルヘッドを前記
プリント基板の表面に対して平行で互いに直角な２方向
（Ｘ，Ｙ方向）に移動させるスピンドルヘッド移動手段
と、前記スピンドルヘッドに支持され前記プリント基板
の回路を切断する工具および該工具を把持するスピンド
ルを前記プリント基板の表面に対して直角な方向（上下
方向）に移動させる工具移動手段と、前記スピンドルヘ
ッドに支持され、前記回路切断の中心位置を検出し、該
回路切断の中心位置に前記工具の中心を一致させるよう
に前記工具移動手段を駆動制御するスピンドル位置決め
手段と前記スピンドル移動手段に支持され、工具の先端
部を前記プリント基板の表面に接触させたときの位置を
検出し、該検出位置を原点として前記工具移動手段によ
る工具の切込深さを制御するプリント基板表面位置検出
手段と、前記工具移動手段に支持され、前記回路切断時
に発生する切屑を除去する集塵手段とを備えたプリント
基板の回路切断装置。
２．請求項１記載のバックアップ手段は、前記プリント
基面の下面を弾性力にて上方に押圧する複数個のバック
アップピンと、該複数個のバックアップピンの先端部が
前記プリント基板の下面を押圧したとき、該複数個のバ
ックアップピンの移動を固定するバックアップピン固定
手段とから構成されたプリント基板の回路切断装置。
３．請求項１記載のスピンドル位置決め手段は、前記プ
リント基板の表面に対して斜方向から前記回路切断位置
を含む近傍を照射するスポット光照射手段と前記回路切
断位置を撮像するＴＶカメラと、該ＴＶカメラにて撮像
された画像に基づいて回路切断の中心位置を求め前記ス
ピンドルヘッド移動手段を駆動制御して前記の工具の中
心を回路切断の中心に位置合せする制御手段とから構成
されたプリント基板の回路切断装置。
４．請求項１記載のプリント基板表面位置検出手段は、
前記工具を弾性力にて支持する弾性体と、前記工具移動
手段により該工具の先端部が前記プリント基板の表面に
接触したとき、該工具の移動を固定する工具固定手段と
、前記工具の先端部が前記プリント基板の表面に接触し
たときの該工具の先端部位置を検出するとともに、該検
出位置を原点として前記工具移動手段による前記工具の
切込量を制御する手段とから構成されたプリント基板の
回路切断装置。
５．請求項１記載の集塵手段は前記工具の周囲に設置さ
れ、先端部を工具の軸心に対して内方に折り曲げられた
複数のノズルと、該複数のノズル内にそれぞれ摺動自在
に嵌挿し、真空供給源に接続する複数のホースと、該複
数のホースをそれぞれ摺動させる手段とから構成された
プリント基板の回路切断装置。
６．プリント基板を所定位置に位置決めするプリント基
板位置決め手段と、該プリント基板位置決め手段にて位
置決めされたプリント基板を下方より撓わまないように
支持するバックアップ手段と、スピンドルヘッドを前記
プリント基板の表面に対して平行で互いに直角な２方向
（Ｘ，Ｙ方向）に移動させるスピンドルヘッド移動手段
と前記スピンドルヘッドに支持され、前記プリント基板
のパターンカットする工具およびスルーホール部のメッ
キをカットする工具をそれぞれ把持するスピンドルを前
記プリント基板の表面に対して直角な方向（上下方向）
に移動させる複数の工具移動手段と、前記スピンドル移
動手段にそれぞれ支持され、パターンカットおよびスル
ーホール部の中心位置を検出し、前記スピンドルヘッド
移動手段を駆動制御してパターンカット用工具及びスル
ーホール用工具の中心をパターンカットおよびスルーホ
ールの中心に位置合せする複数のスピンドル位置決め手
段と前記工具の先端部を前記プリント基板の表面に接触
させたときの位置を検出し、該検出位置を原点として工
具の切込深さを制御するプリント基板表面位置検出手段
と、前記工具移動手段に支持され、前記パターンカット
時およびスルーホール部のメッキカット時に発生する切
屑を除去する集塵手段とを備えたプリント基板の回路切
断装置。
７．プリント基板を所定位置に位置決めするプリント基
板位置決め手段と、該プリント基板位置決め手段にて位
置決めされたプリント基板を下方より撓わまないように
支持するバックアップ手段と、スピンドルヘッドを前記
プリント基板の表面に対して平行で互いに直角な２方向
（Ｘ，Ｙ方向）に移動させるスピンドルヘッド移動手段
と、前記スピンドルヘッドに支持され前記プリント基板
の回路を切断する工具および該工具を把持するスピンド
ルを前記プリント基板の表面に対して直角な方向（上下
方向）に移動させる工具移動手段と、前記スピンドルヘ
ッドに支持され、前記回路切断の中心位置を検出し、前
記スピンドルヘッド移動手段を駆動制御して回路切断の
中心に工具の中心を位置合せするスピンドル位置決め手
段と前記スピンドル移動手段に支持され、工具の先端部
を前記プリント基板の表面に接触させたときの位置を検
出し、該検出位置を原点として工具の切込深さを制御す
るプリント基板表面位置検出手段と、前記工具移動手段
に支持され、前記回路切断時に発生する切屑を除去する
集塵手段と、前記回路切断をあらかじめ設定された回数
だけ行なったとき、工具交換を報知する工具交換指示手
段と、工具の破損を検査する工具破損検査手段とを備え
たプリント基板の回路切断装置。
８．プリント基板を所定位置に位置決めするプリント基
板位置決め手段と、該プリント基板位置決め手段にて位
置決めされたプリント基板を下方より撓わまないように
支持するバックアップ手段と、スピンドルヘッドを前記
プリント基板の表面に対して平行で互いに直角な２方向
（Ｘ，Ｙ方向）に移動させるスピンドルヘッド移動手段
と、前記スピンドルヘッドに支持され前記プリント基板
の回路を切断する工具および該工具を把持するスピンド
ルを前記プリント基板の表面に対して直角な方向（上下
方向）に移動させる工具移動手段と、前記スピンドルヘ
ッドに支持され、前記回路切断の中心位置を検出し、前
記スピンドルヘッド移動手段を駆動制御して回路切断の
中心に工具の中心を位置合せするスピンドル位置決め手
段と、前記スピンドル移動手段に支持され、工具の先端
部を前記プリント基板の表面に接触させたときの位置を
検出し、該検出位置を原点として工具の切込深さを制御
するプリント基板表面位置検出手段と、前記工具移動手
段に支持され、前記回路切断時に発生する切屑を除去す
る集塵手段と、回路切断の状態を検査する回路切断検査
手段とを備えたプリント基板の回路切断装置。
９．請求項８記載の回路切断検査手段は、前記プリント
基板の表面に対して斜方向から前記回路切断位置を含む
近傍を照射するスポット光照射手段と、前記回路切断位
置を撮像するＴＶカメラと、該ＴＶカメラにて撮像され
た画像出力信号に基いて濃淡のレベル毎に画素数をカウ
ントし、度数分布によって回路切断状態を検出する制御
手段とから構成されたプリント基板の回路切断装置。