JPH06262585A

JPH06262585A - 基板の切断装置

Info

Publication number: JPH06262585A
Application number: JP8020393A
Authority: JP
Inventors: Takashi Furusawa; 孝古沢; Yasuhiro Yamaya; 保弘山家
Original assignee: Nikko Kogyo KK
Current assignee: Nikko Kogyo KK
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】基板を切断する刃の位置合わせを高精度に行
わなくても、基板に形成された回路パターン、実装部品
等を損傷することなく基板を分割・切断でき切断装置を
提供する。【構成】基板１５を介して刃を互いに対向させて配置
し、これらの刃を基板１５に加圧して基板１５を切断す
る装置であり、前記刃の一方を基板を分割する際のおさ
え刃２７Ｂとなすことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は基板の切断装置に係わ
り、特に複数の回路パターンが形成された基板を個々の
単位基板に分割するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回路基板には、回路パターンの印
刷や素子類の実装がなされた複数の単位基板がグリット
状に形成されている。図１１は、この単位基板１２０が
グリッド状に複数形成された回路基板の平面を示してい
る。各単位基板の間には、二点鎖線で示される切断線１
２２に沿って、１つの回路基板を個々の単位基板にまで
切断される。

【０００３】近年、回路基板の生産性を向上するため
に、回路基板の分割もライン上で行われるようになって
きている。すなわち、回路基板を順次ベルトコンベヤ等
で搬送し、搬送路の途中に設けられている切断機で回路
基板を連続的に切断している。この場合、ストッパを用
いて回路基板の位置決めを行った後、回路基板を最終的
に単位基板にまで切断している。

【０００４】従来、このような回路基板の切断として
は、ロータリーカッタによる切断や、剪断式のカッタに
よる切断が行われて来た。しかしながら、前者の方法で
は切粉が発生し、後者の方法では、剪断応力によりプリ
ント回路の印刷パターンや実装部品の断線等の問題があ
った。

【０００５】そこで、特開昭６１−３０３３９号では、
基板の表裏面に切断刃を対向して配置し、各切断刃を加
圧して各刃先を回路基板の厚みの内に一定間隔まで食い
込ませて回路基板を切断している。この従来例によれ
ば、切粉が発生せずしかも刃の先端部分が接触する線上
の極限られた部分にのみ応力が集中するため、回路基板
に対する応力の影響を少なくすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者らが検討したところによると、基板の表裏面に切断
刃を対向して配置し、各切断刃を加圧して各刃先を回路
基板の厚みの内に一定間隔まで食い込ませて回路基板を
切断する場合において、基板の表面側の切断刃（以下、
上刃という。）と基板の裏面側の切断刃（以下、下刃と
いう。）の中心を正確に一致させるのは困難であり、通
常僅かにずれてしまうことが多い。この上刃と下刃の僅
かなずれは、回路基板の切断方向とは異なる方向に応力
を与えることになる。回路基板が厚い場合はこのような
応力の影響は比較的少ない状態で基板を切断することが
できるが、回路基板が薄くなるにつれて、切断方向と異
なる方向に加わる応力に回路基板が耐えられなくなり、
たとえわずかな応力が基板に負荷されるだけでも、実装
部品の断線等の損傷や、回路パターンの断線等の損傷が
あることが分かった。特に、回路基板が薄型化される近
年においては、この上刃と下刃の僅かなずれの問題が大
きい。そこで、薄い回路基板においてはその上刃と下刃
とのずれを０．０５ｍｍ以内におさえる必要があるが、
このような高精度の切断刃の駆動機構は構造が複雑にな
って高コストを招く。また、切断刃の中心合わせに時間
を要し、基板の切断速度を低下させることにもなる。そ
こで、この発明は、基板を切断する刃の位置合わせを高
精度に行わなくても、基板に形成された回路パターン、
実装部品等を損傷することなく基板を分割・切断でき切
断装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる基板の切断装置は、基板を介して刃
を互いに対向させて配置し、これらの刃を基板に加圧し
て基板を切断する装置において、前記刃の一方を基板を
分割する際のおさえ刃となすことを特徴とする。また、
前記おさえ刃の刃先は平面状であることも好ましく。さ
らに、前記おさえ刃の刃先の幅を隣接する回路パターン
の間隔未満に形成することがより好ましい。

【０００８】

【作用】前記本発明に係わる基板の切断装置によれば、
基板を介して互いに対向する刃の一方が基板をおさえる
役割を果たし、基板の切断は他方の刃によって行われる
ため、下刃の刃先に対して上刃の中心を揃えれる必要が
ない等、お互いの刃の位置合わせを高精度に行わなくて
も良く、しかも切断刃の中心がずれることによって、基
板に切断方向とは異方向のストレスが負荷されるのを避
けることができる。したがって薄い基板であっても回路
パターン等を損傷することなく基板を切断することがで
きる。基板をおさえる刃の刃先は切断する刃とは異なり
基板をおさえることのできる非鋭利状であれば良く、通
常の基板に合わせて平面状であれば良い。さらに、この
おさえ刃の刃先の幅は、切断刃との間で中心合わせの誤
差を吸収できる範囲内であり、隣接する回路パターンの
損傷を防ぐために、隣合う回路パターンの間隔未満であ
ることが好ましい。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１、２は本発明装置の一実施例を示すものであ
り、図１はその平面図、図２はその側面図を示す。基板
の切断装置１は、主として基板の搬送系２と、基板を切
断する切断機３とを備えた構成となっている。

【００１０】前記搬送系２は、図面の左から右方向にか
けて基板を搬送するための搬送ラインを有し、複数の基
板が順次矢印方向に搬送される。ラインの両側には、対
向する一対の側板１０Ａ，１０Ｂが設けられ、この側板
のそれぞれにはベルト１１Ａ，１１Ｂ及びこのベルトを
駆動するための複数のプーリ１２および図示しないモー
タからなるベルトコンベヤ１４を備える。前記ベルト１
１は、前記側板１０の内壁面から搬送ラインの幅方向に
突出し、かかるラインの幅方向に一対設けられる。この
ベルト１１Ａ，１１Ｂ上には基板１５のそれぞれの側縁
部が載置される。基板１５はベルト１１の回転に伴って
搬送される。前記側板１０Ａ，１０Ｂ間距離は、基板の
幅に合わせて調整することができる。また、搬送ライン
を幾つかにブロック化し、各ブロック毎にベルトコンベ
ヤを設けて複数の基板をそれぞれのブロックで異なる速
度で搬送することもできる。

【００１１】前記基板１５の搬送系２は、その搬送方向
の途中で直角に曲がったラインになっている。符号３Ａ
は上流側の切断機を示し、符号３Ｂは下流側の切断機を
示す。また、符号５は切断機１３Ａで切断された基板１
５Ａをフレーム５Ａに載置した状態で基板の搬送方向を
９０度曲げることができる方向転換装置を示す。なお、
この方向転換装置も基板を搬送するためのベルトコンベ
ヤを備えている。

【００１２】前記切断機３は、図１、図２および切断機
の詳細図である図３に示すように、切断機本体１８と、
この切断機本体１８を支持する支持台２０と、切断機油
圧を供給する油圧供給装置（図示せず）から構成され
る。切断機本体１８は、前記搬送系を跨ぐように四本の
シャフト２１を備え、このシャフト２１はそれぞれ上側
固定プレート２２と前記支持台２０の支持プレート２０
Ａ上に固定された下側プレート２３との間にボルト締め
されている。前記上側固定プレート２２と下側固定プレ
ート２３のそれぞれの略中央には油圧シリンダ２４が突
設され、このそれぞれ油圧シリンダの先端は上側可動プ
レート２５、下側可動プレート２６に固定されている。

【００１３】図３より、さらに明らかなように、前記上
側可動プレート２５の下面と前記下側可動プレート２６
の上面のそれぞれには、互いに対向する一対の基板１５
を基板１５の上面方向から切断する切断刃２７Ａ（上
刃）と基板１５を基板１５の下面方向から抑圧するおさ
え刃２７Ｂ（下刃）を固定するダイセット２８が固設さ
れている。それぞれのダイセットからは凹溝を有するフ
ランジ２８Ａが突設されている。符号２９Ａは、切断刃
２７が固定された支持板であり、また符号２９Ｂは、お
さえ刃２７Ｂが固定された支持板である。これらの支持
板は凸部を有し、この凸部が前記凹溝と係合することに
より、前記支持板２９をダイセット２８に取り付けるこ
とができる。ここで、切断刃２７Ａは、後述の図８に示
すように、その刃先が鋭角状に形成されている。そし
て、おさえ刃２７Ｂの刃先は平面状に形成されている。

【００１４】前記側板１０からは、前記搬送ラインの幅
方向中央に向かい、さらに上方に伸びるアーム３０が延
設され、このアームの終端には搬送された基板の到着を
検知するためのａ接点型光電スイッチＰＨＳ１〜３が搬
送される基板と平行に固定されている。この光電スイッ
チは、切断刃の直前と直後、および後述するストッパの
直前の三箇所に設置されている。

【００１５】符号３４は、搬送される基板の先端と接触
して、切断される基板を位置決め・固定するための昇降
式ストッパである。このストッパは、ストッパ支持台３
４Ａに固定され、図示しない駆動手段（例えば、エアシ
リンダ）によりラインの搬送方向に水平移動可能であ
り、且つラインと垂直方向にも昇降可能なように構成さ
れている。

【００１６】図３において、符号５０は、前記ストッパ
３４と同様に、基板の位置決め・固定機能を有するくさ
び式基板固定装置（回転式ストッパ）であり、図４の詳
細図にも示すように、くさび式基板固定装置５０は、中
心に設けられた軸５２を回転させるロータリーシリンダ
５４を有し、軸５２にはギヤ５６が固定され、このギヤ
５６にギヤ５８が噛合している。ギヤ５８は回転軸６０
に固定され、この軸６０は軸受け６２を貫通して基板１
５の搬送方向と直角に延長されている。図４のＶ−Ｖ断
面である図５に示すように、軸受け６２を通過した軸６
０の両端には、側板プレート６４Ａ，６４Ｂが固定さ
れ、両方の側板プレート６４Ａ，６４Ｂ間にはフレーム
６６が掛け渡されて当該側板プレートに固定されてい
る。そして、フレーム６６の両端部には上方に延びる第
２フレーム６８Ａ，６８Ｂが固定され、当該第２フレー
ムのそれぞれの上端にはくさび６９Ａ，６９Ｂが固定さ
れている。

【００１７】前記ロータリーシリンダ５４が駆動する
と、その回転動がギヤ５６および５８を介して軸６０に
伝達され、軸６０が回転するとこの軸に固定されている
フレーム６６および第２フレーム６８Ａ，６８Ｂが回転
する。この結果、図５に示すように、くさび６９が基板
側に向かって回転し、基板に予め形成された開口６７に
くさびが係合して基板の位置決めをすることができる。
尚、くさびの位置は搬送される基板の幅に合わせて変更
することができる。

【００１８】前記切断機３における基板の位置決めは、
光電スイッチＰＨＳ１〜３（図３参照）が基板の到達に
よりそれぞれ「オン」した後、図示しないベルトコンベ
ヤ駆動用モータから出力されるパルス数を計数し、基板
の目的とする切断線１２２（図４参照）が切断刃２７Ａ
に一致するように位置にストッパ３４を移動させること
により行う。光電スイッチが「オン」になった後、基板
における目的の切断線までの距離は予め後述のマイクロ
コンピュータに記憶しておくことができる。光電スイッ
チの設置位置は、切断しようとする基板の種類に応じて
適宜変更でき、さらに、光電スイッチを必要に応じて増
設することもできる。

【００１９】図６は本実施例に係わる基板切断装置の制
御ブロック図であり、前記光電スイッチＰＨＳ１〜３の
それぞれの検出信号がマイクロコンピュータに入力さ
れ、前記切断機３、基板搬送系のベルト駆動装置（図示
せず）、ストッパ３４、くさび式基板固定装置５０はマ
イクロコンピュターに接続されている。

【００２０】図７は前記制御回路の動作を示すフローチ
ャートであり、このフロチャートを用いて本実施例の動
作を説明する。先ず、プログラムがスタートすると、基
板は、図１に示すように、その側縁が対向する一対のベ
ルト１１Ａ，１１Ｂ間に載置された状態で搬送ライン２
に順次送られる（Ｓ１）。そして、切断機３内に基板が
進入すると、光電スイッチＰＨＳ１〜３が基板の進入に
従って順に「オン」する。光電スイッチが「オン」する
と基板の到達を意味する「Ｈ」信号がマイクロコンピュ
ータに出力される。ＰＨＳ１が「オン」した場合は、切
断される基板の次に来る基板を切断機の直前で停止する
ように搬送系の上流側のベルトコンベヤを制御する。マ
イクロコンピュータは、光電スイッチＰＨＳ１〜３の全
てが「オン」か否かを判定する（Ｓ２）。

【００２１】Ｓ２において、光電スイッチＰＨＳ１〜３
が全て「オン」であると判定されると、Ｓ３に移行し、
前記ストッパ３４が突出し基板１５の先端と当接して基
板の搬送を停止させることにより、基板の位置決めを概
略的に行う。これと同時に基板の搬送を停止する。次い
で、Ｓ４に移行し、くさび式基板固定装置５０の軸６０
が回転して基板の前記開口６７にくさび６９が係合し
て、基板の位置決めを確実に行うとともに、ストッパ３
４を下降させて基板とストッパ３４の当接を解除させ
る。

【００２２】次いで、Ｓ５に移行し、図８（１）に示す
ように基板１５の裏側の各回路パターンの間におさえ刃
２７Ｂの刃先を当接させる。この状態から、基板１５の
表面の各回路パターンの間の切断ラインに切断刃２７Ａ
を圧接して基板１５を切断し（Ｓ６）、その後くさび６
９が外される（Ｓ６）。

【００２３】基板の切断工程では、両方の刃が衝突して
損傷しないようにするために、切断刃２７Ａとおさえ刃
２７Ｂの間が一定幅（例えば、０．２ｍｍ）になった時
点で切断刃２７Ａが固定された可動プレート２５を停止
する。次いで、Ｓ７に移行し、可動プレート２５，２６
を切断前の初期状態に復帰させるとともに、コンベヤベ
ルトの駆動を再開させて切断された基板をさらに搬送さ
せる（Ｓ８）。

【００２４】前記おさえ刃２７Ｂの刃先は基板をおさえ
る、あるいは保持できる、ないしは支えることができる
非鋭利状であることが好ましく、通常の基板に合わせて
平面或いは平坦状であることが好ましい。そして、その
刃先の幅は、隣接する回路パターンを損傷しないよう
に、回路パターンの間隔未満であり、従来の上刃と下刃
との中心のずれを吸収できる程度の幅であることが好ま
しい。より具体的には、１ないし１．５ｍｍであること
が好ましい。従来、両方の刃の中心を０．０５ｍｍの
範囲内で一致させなければならなかったのに対して、本
実施例によれば、下刃の刃先に対して上刃の中心を揃え
れる必要がない等、切断刃とおさえ刃の中心を高精度に
一致させなくても基板の切断が可能になるために、切断
装置の位置合わせ機構に高精度を要求されず高コスト化
を来すことない。しかも、刃の位置合わせを高精度にし
なければならないことによる基板の切断速度の低下を来
すこともない。また、下刃が基板をおさえ上刃が基板を
切断するようにしているため、両方の切断刃の中心がず
れた場合のように、切断方向とは異方向のストレスが基
板に負荷されるのを防ぐことができ、基板のパターン等
の損傷を防止することができる。

【００２５】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。この実施例は、図９に示すように、表面側に切断用
のＶ溝１７を有する基板の分割に使用される分割装置に
関するものである。この実施例の装置は第１の実施例と
同様な構成を有するが、その動作が異なるものである。
本実施例の動作を図１０のフローチャートに基づいて説
明する。このフローチャートのうちＳ１〜Ｓ４、Ｓ７、
およびＳ８の動作は第１の実施例と同様である。

【００２６】第１実施例と異なる動作であるＳ５では、
図９（１）に示すように基板１５の表側のＶ字状切断溝
１７に切断刃２７Ａを当接させる。切断刃２７Ａは基板
の切断溝１７に圧接されることなく、当初基板にストレ
スを不要しない程度の力で接しているだけである。この
状態から、前記くさび式基板固定装置の軸６０を逆回転
させて、くさび６９を基板の開口６７から取り外す。こ
の時、切断刃２７Ａは切断溝１７内に係合しているた
め、くさび６９が基板から取り外されても基板の位置が
ずれることがない。次いで、Ｓ６では、おさえ刃２７Ｂ
を基板の裏面に当接させた後、切断刃２７Ａを基板の切
断溝１７に圧接して基板１５を切断する。

【００２７】第２の実施例は前記第１の実施例の効果に
加えてさらに次の効果を有する。すなわち、基板を切断
する前に切断刃は切断溝内に当接し、基板１５がベルト
１１に僅かに押圧されているため、くさびが基板から取
り外されても基板の位置決めが継続される。しかも、切
断刃を切断溝に圧接する際にくさびは基板から取り外さ
れているために、基板の切断時に基板に負荷される応力
に抗するストッパがなく、この結果かかる応力を確実に
逃がすことができる。したがって、基板の切断時にくさ
びが、そのまま係合していることによる余計なストレス
が基板に加わるのを避けることができる。なお、基板に
は切断用のミシン目状の溝が形成されていることがある
が、第１の実施例に基づいてこのような基板の切断を好
適に行うことができる。

【００２８】前記切断刃の角度は２５〜４５度であるこ
とが好ましい。刃先がこれ以上に鋭角状であると、刃先
が損傷し易く耐久性が低下する問題がある。一方、これ
よりさらに鈍角状であると、基板の切断不良および切断
の際に余計なストレスを基板に与える問題がある。特
に、３５度であることが好ましい。また、同様の観点か
ら切断刃の厚みは３〜５ｍｍであることが好ましい。こ
れより薄いと耐久性が低下し、一方、厚いと基板の切断
不良の問題がある。なお、前記実施例では、おさえ刃の
刃先を平面状（平坦状）に形成したが、特にこの形状に
限定されるものではない。例えば、湾曲した基板では、
この湾曲形状に合わせてＲ状に形成することもできる。
また、本実施例では、おさえ刃を下として切断刃を上と
したがこれに限る必要はなく、おさえ刃を上にして切断
刃を下にしても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基板を切断する刃の位置合わせを高精度に行わなく
ても、基板に形成された回路パターン、実装部品等を損
傷することなく基板を分割・切断できる切断装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる基板の切断装置の平
面図である。

【図２】図１における切断機の側面図である。

【図３】切断機の詳細図である。

【図４】くさび式基板固定装置の平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】本発明の一実施例に係わる基板の切断装置の制
御ブロック図である。

【図７】図６の制御回路の動作を説明する第１の実施例
のフローチャートである。

【図８】第１の実施例の基板の切断工程を示す断面図で
ある。

【図９】第２実施例の基板の切断工程を示す断面図であ
る。

【図１０】図６の制御回路の動作を説明する第２の実施
例のフローチャートである。

【図１１】回路基板の平面図である。

【符号の説明】

１基板の切断装置１５基板２７Ｂおさえ刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を介して刃を互いに対向させて配置
し、これらの刃を基板に加圧して基板を切断する装置に
おいて、前記刃の一方を基板を分割する際のおさえ刃と
なすことを特徴とする基板の切断装置。
【請求項２】前記おさえ刃の刃先を平面状に形成する
請求項１記載の基板の切断装置。
【請求項３】前記おさえ刃の刃先の幅を隣接する回路
パターンの間隔未満に形成する請求項１または２記載の
基板の切断装置。