JP3646288B2

JP3646288B2 - リード線のカットアンドクリンチ方法及び装置

Info

Publication number: JP3646288B2
Application number: JP2000095902A
Authority: JP
Inventors: 雄次斎藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2001284896A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジアルリード線付き電子部品挿入機において、プリント基板に挿入された電子部品のリード線を切断するとともにプリント基板の底面に沿うようにリード線を折り曲げる（カットアンドクリンチする）ためのリード線のカットアンドクリンチ方法及び装置に係り、とくにプリント基板に挿入されたリード線を鉛直方向に案内する機構を持つリード線のカットアンドクリンチ方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品挿入機において、ラジアルリード線付き電子部品のリード線をプリント基板の挿入穴に挿入する従来技術としては、以下のものが挙げられる。
【０００３】
(1) ガイドピンでリード線を案内する方式
特公昭５７−４６６７６号公報、特公昭６２−５２９５８号公報では、プリント基板の下面よりリード線ガイドピンが基板孔を貫通し上昇し、電子部品のリード線先端を保持した状態で下降し、基板挿入穴に挿入する挿入方法が提案されている。また、特公平１０−１３０９８号公報では、プリント基板の下面で電子部品のリード線先端をガイドピンが当接してガイドし、電子部品を所定位置まで下降させて押込み、その後ガイドを開放する電子部品の取付け方法が提案されている。
【０００４】
(2) 延長ピン（ホルダーパイプ）を電子部品のリード線に継ぎ足し、延長ピンを用いて基板穴に案内するリード線のホルダー（把持）方式
特公平６−９１３５１号公報、特公平６−９３５６０号公報、特公平７−１９９９６号公報、特公平７−１０５６３２号公報では、電子部品のリード線に延長ピンを継ぎ合わせ、リード線を延長ピンでガイドさせながらプリント基板に電子部品を挿入する方法を用いるものであって、プリント基板の下側のクリンチユニット部に、延長ピンを保持・開放する機構を備えた挿入機が例示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の２つのリード線案内方式では下記の課題がある。
【０００６】
リード線ガイドピン方式の場合は、１本のリード線に対し、１本のガイドピンが対応する為、個別に独立した複数本のガイドピンが必要となる。５mmピッチの３本足電子部品の場合、計３本のガイドピンが必要である。また、ガイドピンの個別選択機構を設ける必要もある。さらに、ガイドピンが基板穴を貫通して上昇し基板上面側でリード線と当接する場合、基板の穴の数、位置に合うガイドピンのみ選択し上昇させる必要がある。リード線の先端にガイドピンを当接させて案内する為、リード線の先端を尖らせかつガイドピンの頭部に窪み（凹部）を設ける必要がある。
【０００７】
また、延長ピンを使用するリード線のホルダー（把持）方式の場合は、ガイドピン方式と同様に、複数のリード線の延長ピンが必要であり、延長ピンの保持・開放機構を設ける必要がある。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑み、電子部品を基板穴に挿入する際の挿入姿勢を簡素な機構によって安定化し、リード線の長さ、曲げ角度のばらつきの少ない、信頼性の高い切断折り曲げ動作を実行可能なリード線のカットアンドクリンチ方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、クリンチヘッドに固定の固定刃と、前記クリンチヘッドに取り付けられて前記固定刃との間で電子部品のリード線を切断する可動刃とを用い、プリント基板の穴に挿入された前記リード線を、該プリント基板の下側にて切断かつ折り曲げるリード線のカットアンドクリンチ方法において、
前記プリント基板の下側に、前記リード線の側面部分を相対向する方向より挟持して当該リード線を鉛直方向に案内する挟持部材を昇降自在に設け、前記電子部品を押し下げる押棒の押圧により前記プリント基板の下方に押し込まれる前記リード線を、前記押棒の下降動作が完了するまで前記挟持部材によって挟持し、前記押棒の下降動作完了後に前記挟持部材が下降して前記リード線を解放し、前記固定刃及び前記可動刃による前記リード線の切断折り曲げ動作を実行することを特徴としている。
【００１１】
本願請求項２の発明は、クリンチヘッドに固定の固定刃と、前記クリンチヘッドに取り付けられて前記固定刃との間で電子部品のリード線を切断する可動刃とを備え、プリント基板の穴に挿入された前記リード線を、該プリント基板の下側にて切断かつ折り曲げるリード線のカットアンドクリンチ装置において、
プリント基板の下側に突出した前記リード線の側面部分を相対向する方向より挟持して当該リード線を鉛直方向に案内する挟持部材を前記クリンチヘッドに対して昇降自在に設けたことを特徴としている。
【００１２】
本願請求項３の発明は、請求項２において、前記挟持部材は前記リード線を鉛直方向に案内する案内溝を有し、当該挟持部材の弾性力によって該案内溝の対向面が前記リード線の側面部分に圧接するようにしている。
【００１３】
本願請求項４の発明は、請求項３において、前記挟持部材が複数本の前記リード線に対応して前記案内溝を複数個有することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るリード線のカットアンドクリンチ方法及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態であってラジアルリード線付き電子部品挿入機におけるリード線のカットアンドクリンチユニットの一部を拡大図とした縦断面図を示し、図２は一部を拡大図とした平面図、図３は正面図、図４は側面図をそれぞれ示している。
【００１６】
これらの図において、１１はプリント基板１０の下側に配されるカットアンドクリンチユニットにおけるクリンチヘッドであり、該クリンチヘッド１１に固定刃１２ａ，１２ｂが固定され、可動刃１３ａがピン１４ａで、可動刃１３ｂがピン１４ｂでそれぞれ枢着されている。ここでは、電子部品１のリード線２が２本乃至３本であるとして、図２の如く固定刃１２ａと可動刃１３ａは電子部品１の２本のリード線２を同時に切断かつ折り曲げる構造（幅、刃形状）を有するものとし、固定刃１２ｂと可動刃１３ｂは電子部品１の１本のリード線２を切断かつ折り曲げる構造（幅、刃形状）としている。但し、電子部品のリード線の本数に適合するように、各固定刃と可動刃の組で切断するリード線の本数は変更可能である。
【００１７】
図３に示すように、クリンチヘッド１１の下端はクリンチシャフト１５に連結固定されており、クリンチシャフト１５の昇降動作に伴いクリンチヘッド１１も昇降するようになっている。クリンチヘッド１１の下部外周には可動刃１３ａ，１３ｂを開閉駆動するための昇降部材１６が上下に摺動自在に設けられており、該昇降部材１６に可動刃１３ａ，１３ｂの下端部がリンク１７を介して連結されている。昇降部材１６が下降位置にあるとき、可動刃１３ａ，１３ｂは固定刃１２ａ，１２ｂに対して開いており、昇降部材１６が押し上げられたとき、可動刃１３ａ，１３ｂは固定刃１２ａ，１２ｂに対して閉じて、プリント基板１０の下側においてリード線２のカットアンドクリンチ（切断折り曲げ）動作を実行する。
【００１８】
前記固定刃１２ａ，１２ｂ及び可動刃１３ａ，１３ｂが開いてる状態において、それらの間に位置して電子部品１のリード線２を鉛直方向に案内する挟持部材としてのリード線クランパーブロック２０がクリンチヘッド１１に対して昇降自在に設けられている。つまり、クリンチヘッド１１の中空内部を昇降する昇降軸３０の上端部に前記リード線クランパーブロック２０が固定されている。
【００１９】
図５の斜視図と図６乃至図８の動作説明図に示すように、リード線クランパーブロック２０は、１個の金属、樹脂等の板状ブロックに複数本（図示の例では３本）のリード線に対応した挿入案内溝２１を設けている。その溝内径はリード線径より僅かに小さくするとともに、溝深さはリード線が突き当たらないように十分大きくする。また各挿入案内溝２１のリード線を導入する上端開口はテーパー状に広がっている。これらの挿入案内溝２１の作製は、例えばリード線径より僅かに小さい挿入穴を形成し、挿入穴中心を結ぶ１直線上に沿ってブロック垂直方向に挿入穴径より十分小さい幅のスリット（割り溝）２２を形成し、分割して弾性を付与することにより得られる。スリット２２を挟んだ分割された両側クランプ片２３ａ，２３ｂによるクランパー構造（弾性による挟持構造）となっている。
【００２０】
図１、図６乃至図８において、４０はラジアルリード線付き電子部品挿入機における挿入ガイド、４１は押棒である。挿入ガイド４０は電子部品１のリード線２を挟持してプリント基板１０の挿入穴１０ａにリード線２の下端を差し込む動作を行うものであり、押棒４１は挿入ガイド４０でリード線２が挟持された電子部品１の本体部分を押し下げてリード線２をプリント基板１０の所定の深さにまで挿入する動作を行うものである。
【００２１】
次に、この実施の形態の全体的な動作説明を図６乃至図９を用いて行う。
【００２２】
図６（Ａ）の挿入待機位置では、挿入ガイド４０がプリント基板１０の上方位置にて電子部品１のリード線２を保持し、押棒４１が電子部品頭部を押圧保持した待機位置であり、カットアンドクリンチユニットもプリント基板１０の下方の最も下降した待機位置となっている。つまり、図３のクリンチシャフト１５、昇降軸３０が最も下降した状態で、クリンチヘッド１１及びリード線クランパーブロック２０も最も下降した位置となっている。
【００２３】
次いで、図６（Ｂ）のように挿入ガイド４０が下降し、カットアンドクリンチユニット（クリンチヘッド１１及びリード線クランパーブロック２０）が上昇位置となり、基板の挿入穴１０ａへのリード線２の挿入を開始する。
【００２４】
その後、図７（Ａ）の部品保持状態のように挿入ガイド４０が電子部品１のリード線２を解放（開放）し後方に退避するとともに、押棒４１が電子部品１の頭部を押すことにより、リード線２は基板１０の挿入穴１０ａを貫通して、更に基板下面に待機しているカットアンドクリンチユニットのリード線クランパーブロック２０の挿入案内溝２１に挿入されて行く。
【００２５】
そして、図７（Ｂ）の部品挿入終了となる深さにまで押棒４１が電子部品１を所定深さ位置まで押込んで行く。この場合、押棒４１の下降動作の前半では、リード線２は、図５に示したリード線クランパーブロック２０のスリット２２の両側にあるクランプ片２３ａ，２３ｂの接触面の弾性挟持力に抗して押棒４１の下方への押圧によりクランプ片２３ａ，２３ｂ間の挿入案内溝２１に一定深さまで嵌挿される。押棒４１によるリード線クランパーブロック２０へのリード線２の所定深さの挿入が終了した後、リード線クランパーブロック２０の両側クランプ片２３ａ，２３ｂは、嵌挿された深さ分のリード線２の外周面をクランプ（挟持）して保持する。換言すれば、両側クランプ片２３ａ，２３ｂの挿入案内溝２１の対向面が、一定深さ分のリード線２の側面部分に相対向する方向より弾性力で圧接して挟持した状態となり、以後の押棒４１の下降動作に伴い、リード線クランパーブロック２０はリード線２をクランプ（挟持）したまま鉛直に案内下降し電子部品挿入は終了する。
【００２６】
図８（Ａ）のように、固定刃１２ａ，１２ｂと可動刃１３ａ，１３ｂとによる切断動作の前に（固定刃１２ｂと可動刃１３ｂは図６乃至図８では図示されていないが、動作は実質同じ）、リード線クランパーブロック２０は図７（Ｂ）の電子部品挿入終了位置より更に下降してリード線を解放（開放）し、リード変形開始状態となる。
【００２７】
その後、昇降部材１６をクリンチヘッド１１に対して上方に駆動することで、リード線曲げカッターとしての可動刃１３ａ，１３ｂが始動し、図８（Ｂ）のリードカット開始状態のようにリード線２は曲げカッターとしての可動刃１３ａ，１３ｂにより曲げられ、更に同図（Ｃ）のリードカット終了状態のように固定刃１２ａ，１２ｂ先端に圧接されて切断される。この結果、リード線２は一定長に切断され、所定の曲げ角度をもってプリント基板１０底面に沿って折り曲げられて固定される
【００２８】
図９はカットアンドクリンチ完了時の電子部品１及びそのリード線２をプリント基板１０の上方から見たときの様子であり、図９（Ａ）は２本足のリード線の電子部品の場合、同図（Ｂ）は３本足のリード線の電子部品の場合である。
【００２９】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３０】
(1) プリント基板１０への挿入時に電子部品１の挿入姿勢が改善され、直立しやすくなる。つまり、リード線２を挟持して鉛直方向に下降するクランパーブロック２０の案内動作により、押棒４１の先端形状と部品頭部形状の違いによる電子部品の傾きが少なくなる。
【００３１】
(2) 従来技術によるガイドピン、ホルダーパイプに比べて、リード線クランパーブロック２０は強度が大きく破損が少ない。また、当該クランパーブロック２０は単一部品で電子部品の全部のリード線を挟持できるため、構造が簡単になり、かつ部品交換のメンテナンス作業が容易である。
【００３２】
(3) クランパーブロック２０の製作が容易で、部品点数も少なく安価である。
【００３３】
(4) 電子部品１のリード線２がカット、クリンチされ基板に固定された時、リード線２の長さ、曲げ角度のばらつきが少ない。電子部品の傾きが少なくなる為である。
【００３４】
なお、クリンチヘッド１１を昇降させるクリンチシャフト１５、可動刃１３ａ，１３ｂを開閉させる昇降部材１６、リード線クランパーブロック２０を昇降させる昇降軸３０の所定タイミングでの駆動は、カム機構等を用いて実行することができる。
【００３５】
また、電子部品のリード線は２本足、３本足に限らず、４本足以上のリード線の電子部品にも本発明が適用可能であることは明白である。
【００３６】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子部品を基板穴に挿入する際の挿入姿勢を簡素な機構によって安定化し、リード線の長さ、曲げ角度のばらつきの少ない、信頼性の高い切断折り曲げ動作を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカットアンドクリンチ方法及び装置の実施の形態であって、ラジアルリード線付き電子部品挿入機におけるリード線のカットアンドクリンチユニットの一部を拡大図とした縦断面図である。
【図２】実施の形態の一部を拡大図とした平面図である。
【図３】同正面図である。
【図４】同側面図である。
【図５】実施の形態で用いるリード線クランパーブロックの斜視図である。
【図６】カットアンドクリンチユニットの待機位置及び上昇位置を示す実施の形態の動作説明図である。
【図７】カットアンドクリンチユニットの部品保持及び部品挿入終了状態を示す実施の形態の動作説明図である。
【図８】カットアンドクリンチユニットのリード変形開始、リードカット開始、リードカット終了状態を示す実施の形態の動作説明図である。
【図９】カットアンドクリンチ完了後の電子部品及びそのリード線を上方より見た平面図である。
【符号の説明】
１電子部品
２リード線
１０プリント基板
１１クリンチヘッド
１２ａ，１２ｂ固定刃
１３ａ，１３ｂ可動刃
１４ａ，１４ｂピン
１５クリンチシャフト
１６昇降部材
２０リード線クランパーブロック
２１挿入案内溝
２２スリット
２３ａ，２３ｂクランプ片
４０挿入ガイド
４１押棒

Claims

クリンチヘッドに固定の固定刃と、前記クリンチヘッドに取り付けられて前記固定刃との間で電子部品のリード線を切断する可動刃とを用い、プリント基板の穴に挿入された前記リード線を、該プリント基板の下側にて切断かつ折り曲げるリード線のカットアンドクリンチ方法において、
前記プリント基板の下側に、前記リード線の側面部分を相対向する方向より挟持して当該リード線を鉛直方向に案内する挟持部材を昇降自在に設け、前記電子部品を押し下げる押棒の押圧により前記プリント基板の下方に押し込まれる前記リード線を、前記押棒の下降動作が完了するまで前記挟持部材によって挟持し、前記押棒の下降動作完了後に前記挟持部材が下降して前記リード線を解放し、前記固定刃及び前記可動刃による前記リード線の切断折り曲げ動作を実行することを特徴とするリード線のカットアンドクリンチ方法。
クリンチヘッドに固定の固定刃と、前記クリンチヘッドに取り付けられて前記固定刃との間で電子部品のリード線を切断する可動刃とを備え、プリント基板の穴に挿入された前記リード線を、該プリント基板の下側にて切断かつ折り曲げるリード線のカットアンドクリンチ装置において、
プリント基板の下側に突出した前記リード線の側面部分を相対向する方向より挟持して当該リード線を鉛直方向に案内する挟持部材を前記クリンチヘッドに対して昇降自在に設けたことを特徴とするリード線のカットアンドクリンチ装置。
前記挟持部材は前記リード線を鉛直方向に案内する案内溝を有し、当該挟持部材の弾性力によって該案内溝の対向面が前記リード線の側面部分に圧接するものである請求項２記載のリード線のカットアンドクリンチ装置。
前記挟持部材は複数本の前記リード線に対応して前記案内溝を複数個有している請求項３記載のリード線のカットアンドクリンチ装置。