JP5929604B2 - Wiring device - Google Patents
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Description
本発明は配線装置に関し、特に端子間の配線を自動で行うことができる配線装置に関する。 The present invention relates to a wiring device, and more particularly to a wiring device capable of automatically performing wiring between terminals.
集積回路を所定のケースに実装する場合は、各々の端子をリード配線を用いて電気的に接続する必要がある。例えば、ケースに設けられた電源端子と集積回路の端子とを接続することで、集積回路に電源を供給することができる。ここで、端子間の距離は温度変化等により変化するため、端子間を接続する配線の途中に湾曲部を設けることで、各々の端子の位置が変化することにより配線に応力が作用することを抑制することができる。 When an integrated circuit is mounted in a predetermined case, each terminal needs to be electrically connected using a lead wiring. For example, power can be supplied to the integrated circuit by connecting a power supply terminal provided in the case and a terminal of the integrated circuit. Here, since the distance between the terminals changes due to a temperature change or the like, by providing a curved portion in the middle of the wiring connecting the terminals, it is possible to apply stress to the wiring by changing the position of each terminal. Can be suppressed.
特許文献1には、長尺なリード配線を引出してこれを溶接、屈曲成形および切断の全てを自動で行うリード配線の溶接装置(配線装置)が開示されている。特許文献1に開示されている溶接装置では、チャックレバーとカッターとでリード配線を狭持してリード配線を引出し、溶接ユニットの先端とワークの端子との間でリード配線を挟んで溶接する。リード配線を成形する際は、リード成形装置の水平移動用モータおよび上下移動用モータを作動させ、成形ピンを第1の端子側から第2の端子側に向けて水平方向に移動させつつ下降させることにより、リード配線にS字形状の湾曲部を形成している。 Patent Document 1 discloses a lead wire welding device (wiring device) that automatically pulls out a long lead wire and welds, bends and cuts it automatically. In the welding apparatus disclosed in Patent Document 1, the lead wiring is pulled out by holding the lead wiring with a chuck lever and a cutter, and welding is performed by sandwiching the lead wiring between the tip of the welding unit and the work terminal. When forming the lead wiring, the horizontal movement motor and the vertical movement motor of the lead molding apparatus are operated, and the molding pin is moved downward from the first terminal side toward the second terminal side while being lowered. Thus, an S-shaped curved portion is formed in the lead wiring.
背景技術で説明したように、特許文献1に開示されている溶接装置では、ケースに設けられた第1の端子と集積回路に設けられた第2の端子とをリード配線を用いて接続している。このとき、端子間に設けられたリード配線は、成形ピンを用いてS字形状の湾曲部を有するように成形される。 As described in the background art, in the welding apparatus disclosed in Patent Document 1, the first terminal provided in the case and the second terminal provided in the integrated circuit are connected using lead wiring. Yes. At this time, the lead wiring provided between the terminals is molded to have an S-shaped curved portion using a molding pin.
しかしながら、特許文献1に開示されている溶接装置では、第1の端子と第2の端子との間にリード配線を設けた後、リード配線と当接する成形ピンを水平方向および垂直方向に移動することでリード配線を成形している。このため、第1の端子と第2の端子の位置が変化する場合は、リード配線の成形が煩雑になるという問題があった。すなわち、特許文献1に開示されている溶接装置では、成形ピンを水平方向および垂直方向に移動することでリード配線を成形しているため、第1の端子と第2の端子の位置が変化する度に、成形ピンの水平方向および垂直方向の移動量を調整する必要があり、リード配線の成形が煩雑になるという問題があった。 However, in the welding apparatus disclosed in Patent Document 1, after the lead wiring is provided between the first terminal and the second terminal, the molding pin that contacts the lead wiring is moved in the horizontal direction and the vertical direction. In this way, lead wiring is formed. For this reason, when the position of the 1st terminal and the 2nd terminal changes, there existed a problem that shaping of lead wiring became complicated. That is, in the welding apparatus disclosed in Patent Document 1, since the lead wiring is formed by moving the forming pin in the horizontal direction and the vertical direction, the positions of the first terminal and the second terminal change. Each time, it is necessary to adjust the amount of movement of the forming pin in the horizontal and vertical directions, which leads to a problem that the formation of the lead wiring becomes complicated.
上記課題に鑑み本発明の目的は、リード配線の成形を容易に行うことができる配線装置を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a wiring device that can easily form a lead wiring.
本発明の一態様にかかる配線装置は、第1の端子と第2の端子とをリード配線を用いて接続する配線装置であって、前記第1および第2の端子に前記リード配線を接合する加圧ノズルと、前記第1の端子に前記リード配線を接合した後、前記第2の端子に前記リード配線を接合する前に、前記リード配線を所定の形状に成形する成形バーと、を備え、前記成形バーの先端部には、断面が第1の曲率半径を有する曲率部と、断面が前記第1の曲率半径よりも小さい第2の曲率半径を有し前記先端部から前記リード配線側に突出している突出部と、が形成されている。 A wiring device according to an aspect of the present invention is a wiring device that connects a first terminal and a second terminal using a lead wire, and joins the lead wire to the first and second terminals. A pressure nozzle; and a molding bar that molds the lead wiring into a predetermined shape after joining the lead wiring to the first terminal and before joining the lead wiring to the second terminal. The tip portion of the forming bar has a curvature portion whose cross section has a first radius of curvature, and a cross section whose second radius of curvature is smaller than the first radius of curvature. And a projecting portion projecting into the surface.
上記配線装置において、前記成形バーは前記リード配線側に設けられた第1の面と、当該第1の面と対向する第2の面とを備えていてもよく、前記突出部は前記第1の面から突出するように形成され、前記曲率部は前記先端部において前記第2の面が前記突出部に近づくように形成されていてもよい。 In the wiring device, the forming bar may include a first surface provided on the lead wiring side, and a second surface facing the first surface, and the protrusion is the first surface. The curvature portion may be formed so that the second surface approaches the protrusion at the tip portion.
上記配線装置において、前記第1の曲率半径は前記第2の曲率半径の3倍乃至5倍であってもよい。 In the wiring device, the first curvature radius may be 3 to 5 times the second curvature radius.
上記配線装置において、前記第1の曲率半径は前記第2の曲率半径の4倍であってもよい。 In the wiring device, the first radius of curvature may be four times the second radius of curvature.
上記配線装置において、前記リード配線と前記突出部とが当接した後、更に前記成形バーを前記リード配線に押しつけることで前記リード配線を成形してもよい。 In the wiring device, the lead wiring may be formed by pressing the forming bar against the lead wiring after the lead wiring and the protruding portion are in contact with each other.
上記配線装置において、前記成形バーの伸長方向と水平面とがなす角度は、前記第1の端子に前記リード配線を接合した後、前記第1の端子から延びる前記リード配線と水平面とがなす角度よりも小さくてもよい。 In the wiring device, the angle formed between the extending direction of the forming bar and the horizontal plane is greater than the angle formed between the lead wiring extending from the first terminal and the horizontal plane after the lead wiring is joined to the first terminal. May be small.
上記配線装置において、前記リード配線を成形する際に前記リード配線が所定の張力で引っ張られるように前記リード配線を狭持する配線狭持ユニットを更に備えていてもよい。 The wiring device may further include a wiring holding unit that holds the lead wiring so that the lead wiring is pulled with a predetermined tension when the lead wiring is formed.
上記配線装置において、前記成形バーは、前記突出部を前記リード配線に当接することで第1の湾曲部を形成し、前記成形バーを前記リード配線に押しつけることで第2の湾曲部を形成してもよい。 In the wiring device, the forming bar forms a first bending portion by contacting the protruding portion with the lead wiring, and forms a second bending portion by pressing the forming bar against the lead wiring. May be.
上記配線装置において、前記加圧ノズルは、前記第1の端子に前記リード配線を接合した後、前記第1の端子よりも低い位置に配置されている前記第2の端子に前記リード配線を接合してもよい。 In the wiring device, the pressure nozzle joins the lead wiring to the second terminal arranged at a position lower than the first terminal after joining the lead wiring to the first terminal. May be.
本発明により、リード配線の成形を容易に行うことができる配線装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a wiring device capable of easily forming a lead wiring.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態にかかる配線装置1の斜視図である。本実施の形態にかかる配線装置1は、配線ユニット2と駆動ユニット3とを備える。配線ユニット2は、ワーク10内に配置されている各々の端子に対して配線を行うためのユニットである。駆動ユニット3は、配線対象であるワーク10の位置を調整するためのユニットである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a wiring device 1 according to the present embodiment. The wiring device 1 according to the present embodiment includes a
駆動ユニット3は、マシンベース4、X軸方向駆動機構5、Y軸方向駆動機構6、回転駆動機構8、およびワーク固定治具9を備える。Y軸方向駆動機構6は、マシンベース4に固定されている。また、Y軸方向駆動機構6は、X軸方向駆動機構5(回転駆動機構8およびワーク固定治具9を含む)をY軸方向に移動可能に支持している。X軸方向駆動機構5は、回転駆動機構8およびワーク固定治具9をX軸方向に移動可能に支持している。回転駆動機構8は、ワーク固定治具9を水平面(X軸とY軸を含む面、つまりXY平面)と垂直な回転軸を中心に回転可能に支持している。ワーク固定治具9はワーク10を固定する。つまり、駆動ユニット3は、ワーク10をX軸方向およびY軸方向に移動することができ、また水平面と垂直な回転軸を中心に回転することができる。
The drive unit 3 includes a
図2Aは、ワーク10の一部を拡大した斜視図である。図2Bは、図2Aに示すワーク10のリード配線部分を拡大した斜視図である。図2A、図2Bに示すように、ワーク10には回路基板20が実装されている。回路基板20には複数の集積回路が実装されている。回路基板20は電極パッド(第2の端子)12を備える。また、ワーク10内のケース19にはバスバー11(第1の端子)が設けられている。例えば、バスバー11は、ワーク10に実装されている集積回路に電源を供給するための端子板である。
FIG. 2A is an enlarged perspective view of a part of the
図2Bに示すように、バスバー11と電極パッド12はリード配線13を用いて電気的に接続されている。このとき、リード配線13の一端は、第1の溶接部14においてバスバー11と溶接されている。また、リード配線13の他端は、第2の溶接部15において電極パッド12と溶接されている。リード配線13には湾曲部16が形成されている。このように湾曲部16を形成することで、バスバー11と電極パッド12の位置が溶接後に温度変化等によって変化した場合であっても、リード配線13に応力が作用することを抑制することができる。よって、リード配線13が断線したり、リード配線がバスバー11や電極パッド12から剥離したりすることを抑制することができる。例えば、リード配線13は、導電性に優れた銅等でできた薄肉金属板である。
As shown in FIG. 2B, the
また、図1に示すように、駆動ユニット3は補正計測部21とノズル清掃部22とを備える。補正計測部21は、配線ユニット2が備える加圧ノズル53、カッター101、および成形バー111(それぞれ、図3A参照)の位置を計測するためのセンサである。例えば補正計測部21はタッチセンサを用いて構成されている。ノズル清掃部22は、加圧ノズル53の内部に付着したスパッタや煤を除去する。例えば、ノズル清掃部22は吸引機構やドリルを備える。
Further, as shown in FIG. 1, the drive unit 3 includes a
図1に示すように、Z軸方向駆動機構7はY軸方向駆動機構6に固定されている。Z軸方向駆動機構7は、配線ユニット2をZ軸方向に移動可能に支持している。つまり、配線ユニット2のベース板31はガイド32を介してZ軸方向駆動機構7に支持されている(特に、図3B参照)。また、ベース板31には配線ユニット2の主要な部材が固定されている。よって、Z軸方向駆動機構7を用いてベース板31のZ軸方向の位置を移動することで、ノズルユニット50、カッターユニット100、成形ユニット110、および配線導入ユニット130等のZ軸方向の位置を調整することができる。
As shown in FIG. 1, the Z-axis
また、配線ユニット2には、レーザ導入部23を経由してレーザ(例えば、ファイバーレーザ)が導入される。レーザ導入部23を経由して導入されたレーザは、光学ヘッド24においてレーザの焦点が調整され、光軸調整部25においてレーザのX−Y座標が調整されて、ノズルユニット50に導入される。そして、ノズルユニット50に設けられた加圧ノズル53の先端からレーザを照射することで、リード配線27が端子に溶接される。
Further, a laser (for example, a fiber laser) is introduced into the
図3A〜図3Cに、本実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニット2の斜視図、側面図、および正面図をそれぞれ示す。また、図4A、図4Bに、本実施の形態にかかる配線装置が備える配線ユニット2を底面側からみた斜視図、および底面図をそれぞれ示す。
3A to 3C respectively show a perspective view, a side view, and a front view of the
各図に示すように、配線ユニット2は、成形ユニット110、配線導入ユニット130、クランパー71、加圧ノズル53、カッターユニット100、および形状センサ28を有する。
As shown in each drawing, the
成形ユニット110は、成形バー111とスライドシリンダ112とを備える。成形バー111はリード配線27に湾曲部を形成するための棒状の部材である(図10D参照)。スライドシリンダ112は、成形バー111を伸縮させる。例えば、リード配線27に湾曲部を形成する際は、スライドシリンダ112を用いて成形バー111を伸長させ、成形バー111をリード配線27と当接させてリード配線27に湾曲部を形成する。リード配線27に湾曲部を形成するとき以外は、成形バー111を収縮させる。図3Cに示すように、成形ユニット110は固定ブラケット118に固定されている。固定ブラケット118はベース板31に固定されているので、成形ユニット110のZ軸方向の位置は、Z軸方向駆動機構7によって調整することができる。
The
配線導入ユニット130は、加圧ノズル53に導入されるリード配線27の位置を調整し、またリード配線27を端子に溶接した後にプルテストを実施する。リード配線27は、配線導入ユニット130に接続されている中空状のチューブ26を通して配線導入ユニット130に供給される。図3Aに示すように、配線導入ユニット130はベース板31に固定されている。また、図3Cに示すように、配線導入ユニット130は、配線調整ユニット131、配線変位量検出ユニット132、配線狭持ユニット133およびレール134を備える。リード配線27はレール134に沿って移動する。
The
配線調整ユニット131は、加圧ノズル53に導入されるリード配線27の位置、つまりリード配線27の先端の位置を調整(テール調整)するためのユニットである。配線調整ユニット131は、リード配線27をローラー136とローラー137とで狭持し、ローラー137をモータを用いて回転させることで、リード配線27の位置を調整することができる。ここで、ローラー136はスライドシリンダ135を用いて移動可能に構成されている。例えば、リード配線27の位置を調整する場合は、リード配線27をローラー136とローラー137とで狭持するようにスライドシリンダ135を動作させる。一方、プルテスト時は、リード配線27を解放状態とするためにリード配線27をローラー136とローラー137とで狭持しないようにスライドシリンダ135を動作させる。
The
配線変位量検出ユニット132は、リード配線27の変位量を検出するためのユニットである。例えば、配線変位量検出ユニット132は、リード配線27を低摩擦負荷で狭持するローラーと、このローラーに取り付けられたロータリーエンコーダーとを用いて構成することができる。
The wiring displacement
配線狭持ユニット133は、リード配線27を端子に溶接した後に実施されるプルテストの際に、リード配線27に一定の張力を作用させるためのユニットである。配線狭持ユニット133は、スライドシリンダ144と配線狭持部材145とを備えており、プルテストの際は、配線狭持部材145を用いてリード配線27が狭持されるようにスライドシリンダ144を動作させる。このように、配線狭持部材145を用いてリード配線27を狭持し、ワーク10(端子)に対する配線ユニット2の位置を変化させることで、プルテストの際にリード配線27に一定の張力を作用させることができる。一方、プルテストを実施しない場合は、リード配線27が解放状態となるように、つまり、配線狭持部材145でリード配線27が狭持されないようにスライドシリンダ144を動作させる。なお、配線狭持部材145を用いてリード配線27を狭持する際の力は、例えばスライドシリンダ144を動作させる際に供給されるエアーの圧力によって調整することができる。
The wiring holding unit 133 is a unit for applying a constant tension to the
次に、加圧ノズル53を含むノズルユニット50について説明する。図3Bに示すように、加圧ノズル53を含むノズルユニット50はノズルアーム38を介してベース板31に取り付けられている。ここで、ノズルアーム38のZ軸方向の位置は、ベース板31に対して変位させることができるように構成されている。
Next, the
図5Aは、ノズルユニット50の分解斜視図である。図5Bは、ノズルユニット50の斜視図である。図5A、図5Bに示すように、ノズルユニット50はノズル本体51とノズルガイド61とを備える。ノズル本体51は、ノズルD(52)、加圧ノズル53、および当接部54を備える。ノズルガイド61は、ガイド壁62、63、ピン64、65、クランプ面66、および嵌合孔67を備える。
FIG. 5A is an exploded perspective view of the
加圧ノズル53は、端子にリード配線27を接合する。加圧ノズル53の先端部の周囲には、所定の曲率を有する湾曲部56が形成されている。湾曲部56は、加圧ノズル53の4つの側面に対応するように形成されている。また、加圧ノズル53の先端部にはレーザが出力されるレーザ照射孔55が形成されている。加圧ノズル53はノズルガイド61の嵌合孔67に嵌合され、ノズルガイド61と当接部54とが当接することで位置決めされる。なお、ノズル本体51とノズルガイド61はビス68を用いて固定されている(図6A、図6B参照)。
The
ノズルガイド61が備えるガイド壁62、63はクランプ面66から立設しており、互いに所定の距離を隔てて対向するように設けられている。ピン64、65は、ガイド壁62、63に渡って設けられている。そして、配線導入ユニット130から導入されたリード配線27は、ガイド壁62、63にガイドされ、ピン64、65とクランプ面66との間を通って加圧ノズル53の先端部に導入される。
The
図6A、図6Bは、ノズルユニット50とクランパー71の正面図である。クランパー71は、加圧ノズル53の先端部に導入されるリード配線27をクランプする。クランパー71がリード配線27をクランプしていない場合(非クランプ状態)は、図6Aに示すように、クランパー71の突出部72はクランプ面66から所定の距離だけ離れている。このとき、リード配線27はピン64、65とクランプ面66との間を通過する。一方、クランパー71がリード配線27をクランプする場合(クランプ状態)は、図6Bに示すように、クランパー71の突出部72とクランプ面66によってリード配線27が狭持される。なお、図6A、図6Bにおいて符号58はレーザの光路を示している。
6A and 6B are front views of the
図7は、本実施の形態にかかる配線ユニット2が備えるクランプユニット70の斜視図である。図7に示すように、ノズルユニット50およびクランプユニット70は、ノズルアーム38に取り付けられている。また、ノズルアーム38はベース板31に取り付けられている(図3B、図4B参照)。リード配線27をクランプするクランパー71は、支点ブラケット74を介してクランプバー73と連結されている。支点ブラケット74は支点部75を備えており、クランパー71とクランプバー73と支点ブラケット74とで構成される部材は、支点部75を中心に回動可能に構成されている。クランプバー73は電磁石77によって吸引または解放されるように構成されている。つまり、クランプユニット70は、電磁石77を用いてクランプバー73を吸引または解放することで、クランパー71の状態を切り替える。
FIG. 7 is a perspective view of the
具体的には、クランパー71をクランプ状態とする場合は、電磁石77をオフ状態とする。電磁石77をオフ状態とすることで、クランプバー73が圧縮バネ83によって外側(電磁石77から離れる方向)に押されて、クランパー71がノズルガイド61側へと変位してクランプ状態となる。一方、クランパー71を非クランプ状態とする場合は、電磁石77をオン状態とする。電磁石77をオン状態とすることで、クランプバー73が電磁石に吸い寄せられ、クランパー71がノズルガイド61から離れて非クランプ状態となる。
Specifically, when the
電磁石77は、ノズルアーム38の上部に取り付けられたリニアガイド81に固定されている。また、クランパー71がクランプ状態であるか非クランプ状態であるかは、近接センサ76のオン/オフにより確認することができる。また、電磁石77がクランプバー73を吸引する力は、調整ネジ78を用いて電磁石77の位置を調整することで変更することができる。調整ネジ78で電磁石77の位置を調整した後は、固定ネジ79を用いて電磁石77の位置を固定することができる。
The
クランパー71のクランプ力は、クランプバー73とクランプアーム85との間に設けられた圧縮バネ83の圧縮量を、バネ調整ネジ82を用いて調整することで変更することができる。つまり、圧縮バネ83の圧縮量を増やすと(つまり、圧縮バネの長さを短くすると)、圧縮バネ83がクランプバー73を外側に押す力が強くなり、クランプ力が増加する。また、非クランプ状態におけるクランプ面66と突出部72との距離(図6A参照)は、ノズルアーム38に取り付けられたストッパボルト84の出代を用いて調整することができる。
The clamp force of the
次に、図8を用いて本実施の形態にかかる配線ユニット2が備えるヒューム吸引機構について説明する。図8に示すように、レーザ導入部23(図1参照)から導入されたレーザは、ノズルA(91)、ノズルB(92)、ノズルC(93)を経由してノズルユニット50に導入される。ここで、符号98はレーザの経路を示している。また、ノズルC(93)は、ノズルユニット50のノズルD(52)と摺動可能に取り付けられている。
Next, the fume suction mechanism provided in the
ノズルB(92)の上部にはエアー吸引口95、96およびバキューム口97が設けられている。バキューム口97には真空エジェクタ(不図示)が取り付けられており、この真空エジェクタを用いて各ノズルの光路内の空気を吸引することで、溶接時に発生するヒュームを吸引することができる。このとき、エアー吸引口95、96から各ノズルの光路内に外部の空気が吸入され、各ノズルの光路内で気流が発生する。よって、各ノズルに滞留しているヒュームもバキューム口97から吸引することができる。このようにヒューム吸引機構を設けることで、ヒュームに起因するレーザ出力の低下を抑制することができる。
図3A〜図3C、および図4A、図4Bに示すように、カッターユニット100はカッター101とスライドシリンダ102とを備える。カッター101は、リード配線27を端子(第2の端子)に溶接した後にリード配線27を切断する。スライドシリンダ102は、カッター101を伸縮させる。リード配線27を切断する際は、スライドシリンダ102を用いてカッターを伸長させる。また、リード配線27を切断するとき以外は、カッター101を収縮させる。図3Cに示すように、カッターユニット100は固定ブラケット109に固定されている。固定ブラケット109はベース板31に固定されているので、カッターユニット100のZ軸方向の位置は、Z軸方向駆動機構7によって調整することができる。
As shown in FIGS. 3A to 3C, and FIGS. 4A and 4B, the
形状センサ28は、端子間の配線を実施した後にリード配線の形状を計測する。図4A、図4Bに示すように、形状センサ28は、測定部29を備えており、この測定部29からリード配線に対してレーザを照射することでリード配線の形状を計測することができる。
The
図9は、本実施の形態にかかる配線装置1を用いて形成されるリード配線13の形状の一例を示す断面図である。図9に示すように、リード配線13は、バスバー(第1の端子)11と電極パッド(第2の端子)12とを電気的に接続している。ここで、バスバー11は電極パッド12よりも高さd2だけ高い位置に配置されている。リード配線13の一端は、第1の溶接部14においてバスバー11と溶接されている。また、リード配線13の他端は、第2の溶接部15において電極パッド12と溶接されている。リード配線13には湾曲部16が形成されている。バスバー11側のリード配線13の端部にはテール17が形成されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the shape of the
例えば、形状センサ28は、リード配線13の一端と他端の段差である高さd2、リード配線13の一端に対する湾曲部16のトップ位置の高さd3、湾曲部16のトップ位置と電極パッド12の端部との距離d4を測定する。そして、測定した各々の値が、予め定められた値の範囲内にあるか否かを判定することで、リード配線13の形状が適正か否かを判定することができる。なお、第1の溶接部14と第2の溶接部15との距離d1は、設定値として配線装置1に予め入力されている。
For example, the
また、図4Bの底面図に示すように、成形バー111、クランパー71、加圧ノズル53、カッター101、および形状センサ28は一直線上に並ぶように配置されている。
Further, as shown in the bottom view of FIG. 4B, the forming
次に、図10A〜図10Jを用いて本実施の形態にかかる配線装置1の動作について説明する。図10A〜図10Jでは、バスバー(第1の端子)11と電極パッド(第2の端子)12をリード配線を用いて接続する場合について説明する。ここで、バスバー11は、集積回路20に設けられている電極パッド12よりも高い位置に配置されている。
Next, operation | movement of the wiring apparatus 1 concerning this Embodiment is demonstrated using FIG. 10A-FIG. 10J. 10A to 10J, a case where the bus bar (first terminal) 11 and the electrode pad (second terminal) 12 are connected using a lead wiring will be described. Here, the
まず、図10Aに示すように、加圧ノズル53の位置がバスバー11の上部となるように、ワーク10のX−Y方向の位置を調整する。ワーク10の位置は、駆動ユニット3が備えるX軸方向駆動機構5、Y軸方向駆動機構6、および回転駆動機構8を用いて調整することができる(図1参照)。
First, as shown in FIG. 10A, the position of the
このとき、カッター101および成形バー111は上昇している(つまり、スライドシリンダが収縮している)。また、配線導入ユニット130(図3C参照)が備える配線調整ユニット131は、リード配線27の位置を調整可能な状態となっている。配線狭持ユニット133はリード配線27を狭持していない状態となっている。クランパー71は、リード配線27をクランプしている。なお、リード配線27の先端の位置は配線調整ユニット131を用いて予め調整されている。つまり、リード配線27の先端の位置を調整した後に、クランパー71を用いてリード配線27をクランプしている。
At this time, the
次に、図10Bに示すように、加圧ノズル53を下降させてリード配線27をバスバー11に押しつける。そして、レーザを照射してリード配線27をバスバー11に溶接する。このときの溶接の位置が第1の溶接位置14である。
Next, as shown in FIG. 10B, the
このとき、カッター101および成形バー111は上昇している。また、配線調整ユニット131はリード配線27の位置を調整可能な状態となっている。配線狭持ユニット133はリード配線27を狭持していない状態となっている。クランパー71は、リード配線27をクランプしている。
At this time, the
次に、図10Cに示すように、加圧ノズル53を上昇させると共に、ワーク10の位置を紙面右側に移動する。これにより、ワーク10に対する加圧ノズル53の位置は、図10Bに示す位置から斜め左上方向へと移動する。このとき、配線調整ユニット131がリード配線27を解放している状態とし、クランパー71を非クランプ状態とすることで、加圧ノズル53とワーク10の移動と共にリード配線27が引き出される。なお、カッター101および成形バー111は上昇している。
Next, as shown in FIG. 10C, the
また、配線狭持ユニット133を用いてリード配線27を狭持することでプルテストを実施することができる。つまり、配線狭持ユニット133を用いてリード配線27を狭持することで、加圧ノズル53とワーク10を移動する際に、リード配線27を一定の張力で引っ張ることができる。よって、第1の溶接位置14にリード配線27をバスバー11から引き離そうとする力を作用させることができ、バスバー11へのリード配線27の溶接が適切に行われたかをテストすることができる。このときのリード配線27の移動量は、配線変位量検出ユニット132を用いて検出することができる。
In addition, a pull test can be performed by holding the
例えば、配線変位量検出ユニット132で検出されたリード配線27の移動量が、バスバー11に対する配線ユニット2(加圧ノズル53)の移動量と略同一であれば、バスバー11へのリード配線27の溶接が適切に行われたと判定することができる。つまりこの場合は、バスバー11からリード配線27が剥離していないため、リード配線27は配線狭持ユニット133から受けている摩擦力に抗って移動する。このときのリード配線27の移動量は、バスバー11に対する配線ユニット2(加圧ノズル53)の移動量と略同一となる。
For example, if the movement amount of the
一方、配線変位量検出ユニット132で検出されたリード配線27の移動量が、バスバー11に対する配線ユニット2の移動量よりも少ない場合は、バスバー11からリード配線27が剥離したと判定することができる。つまりこの場合は、バスバー11からリード配線27が剥離したために、配線狭持ユニット133に対してリード配線27が移動しない状態で(つまり、リード配線27が滑らない状態で)リード配線27がバスバー11から引き離される。よって、配線変位量検出ユニット132で測定されるリード配線27の移動量が少なくなる。
On the other hand, when the movement amount of the
次に、図10Dに示すように、成形バー111を下降させて(つまり、スライドシリンダを伸長させる)、成形バー111をリード配線27に当接させてリード配線27に湾曲部18を形成する。このとき、カッター101は上昇している。また、配線調整ユニット131はリード配線27を解放した状態となっており、配線狭持ユニット133はリード配線27を狭持している状態となっている。このように、配線狭持ユニット133を用いてリード配線27を狭持することで、リード配線27を成形する際にリード配線27に一定の張力を作用させることができる。クランパー71は非クランプ状態となっている。
Next, as shown in FIG. 10D, the forming
次に、図10Eに示すように、加圧ノズル53の位置が電極パッド12の上部となるように、ワーク10のX−Y方向の位置を調整する。ワーク10の位置は、駆動ユニット3が備えるX軸方向駆動機構5、Y軸方向駆動機構6、および回転駆動機構8を用いて調整することができる。
Next, as illustrated in FIG. 10E, the position of the
このとき、カッター101および成形バー111は上昇している。また、配線調整ユニット131はリード配線27を解放した状態となっており、配線狭持ユニット133はリード配線27を狭持している状態となっている。クランパー71は、リード配線27をクランプしている。
At this time, the
次に、図10Fに示すように、加圧ノズル53を下降させてリード配線27を電極パッド12に押しつける。そして、レーザを照射してリード配線27を電極パッド12に溶接する。このときの溶接の位置が第2の溶接位置15である。
Next, as shown in FIG. 10F, the
このとき、カッター101および成形バー111は上昇している。また、配線調整ユニット131はリード配線27を解放した状態となっており、配線狭持ユニット133はリード配線27を狭持している状態となっている。クランパー71は、リード配線27をクランプしている。
At this time, the
次に、図10Gに示すように、加圧ノズル53を上昇させると共に、ワーク10の位置を紙面右側に移動する。これにより、ワーク10に対する加圧ノズル53の位置は、図10Fに示す位置から斜め左上方向へと移動する。このとき、次の行程(図10H)においてカッター101を下降させた際に、カッター101の位置がリード配線27の切断位置となるように、配線ユニット2とワーク10の相対的な位置関係を調整する。
Next, as shown in FIG. 10G, the
また、このとき配線調整ユニット131がリード配線27を解放している状態とし、クランパー71を非クランプ状態とすることで、加圧ノズル53とワーク10の移動と共にリード配線27が引き出される。カッター101および成形バー111は上昇している。
At this time, the
また、配線狭持ユニット133を用いてリード配線27を狭持することでプルテストを実施することができる。つまり、配線狭持ユニット133を用いてリード配線27を狭持することで、加圧ノズル53とワーク10を移動する際に、リード配線27を一定の張力で引っ張ることができる。よって、第2の溶接位置15においてリード配線27を電極パッド12から引き離そうとする力を作用させることができ、電極パッド12へのリード配線27の溶接が適切に行われたかをテストすることができる。このときのリード配線27の移動量は、配線変位量検出ユニット132を用いて検出することができる。なお、プルテストについては図10Cで説明した場合と同様であるので、重複した説明は省略する。
In addition, a pull test can be performed by holding the
次に、図10Hに示すように、カッター101を下降させて(つまり、スライドシリンダを伸長させる)、リード配線27を電極パッド12上で切断する。このとき、成形バー111は上昇している。また、配線調整ユニット131はリード配線27の位置を調整可能な状態となっている。配線狭持ユニット133はリード配線27を狭持していない状態となっている。クランパー71は、リード配線27をクランプしている。
Next, as shown in FIG. 10H, the
次に、図10Iに示すように、配線調整ユニット131を用いて、切断後のリード配線27を引き戻してリード配線27の先端の位置を調整する。このとき、カッター101および成形バー111は上昇している。配線狭持ユニット133はリード配線27を狭持していない状態となっている。クランパー71は、非クランプ状態となっている。
Next, as shown in FIG. 10I, using the
最後に、図10Jに示すように、ワーク10の位置を紙面右側に移動し、形状センサ28を用いて、バスバー11と電極パッド12とを接続するリード配線13の形状を計測し、リード配線13の形状が適正であるか否かを判定する。
Finally, as shown in FIG. 10J, the position of the
以上で説明した動作により、バスバー11と電極パッド12とをリード配線13を用いて接続することができる。
By the operation described above, the
次に、本実施の形態にかかる配線装置1が備える成形ユニット110について詳細に説明する。図11A、図11Bは、本実施の形態にかかる配線装置1が備える成形ユニット110の側面図である。図11Aは成形バー111が収縮している状態を示しており、図11Bは成形バー111が伸長している状態を示している。
Next, the shaping |
図11A、図11Bに示すように、成形ユニット110は、成形バー111、スライドシリンダ112、スライドテーブル113、ピストン114(図11B参照)、成形バーホルダー115、および調整ネジ116を有する。成形バー111はリード配線27に湾曲部を形成するための棒状の部材である。成形バー111は成形バーホルダー115に固定されている。成形バー111の位置は調整ネジ116を用いて調整することができる。成形バーホルダー115はスライドテーブル113に固定されている。スライドテーブル113はピストン114に固定されている。スライドシリンダ112は、ピストン114を伸縮させることができる。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the forming
よって、スライドシリンダ112を用いてピストン114を伸縮させることで、成形バー111を伸縮させることができる。例えば、リード配線27に湾曲部を形成する際は、スライドシリンダ112を用いて成形バー111を伸長させる。リード配線27に湾曲部を形成するとき以外は、成形バー111を収縮させる。また、スライドシリンダ112は固定ブラケット118に固定されている。
Therefore, the
図12は、成形バー111の拡大斜視図である。図13は、図12に示す成形バー111のA−A切断線における断面図である。図12、図13に示すように、成形バー111の先端部には、曲率部121と突出部122が形成されている。曲率部121の断面は第1の曲率半径を有する。突出部122は、成形バー111の先端部からリード配線27側(図14A参照)に突出するように形成されている。また、突出部122の断面は第1の曲率半径よりも小さい第2の曲率半径を有する。
FIG. 12 is an enlarged perspective view of the forming
詳細に説明すると、成形バー111はリード配線27側に設けられた第1の面125と、当該第1の面125と対向する第2の面126とを備える。突出部125は、成形バー111の先端部において第1の面125から突出するように形成されている。曲率部121は、成形バー111の先端部において第2の面126が突出部122に近づくように形成されている。
More specifically, the forming
例えば、第1の曲率半径は第2の曲率半径の3倍乃至5倍とすることができ、特に好ましくは第1の曲率半径は第2の曲率半径の4倍とすることができる。なお、この数値は一例であり、第2の曲率半径を第1の曲率半径よりも小さくする限りは、第1の曲率半径と第2の曲率半径は任意に決定することができる。 For example, the first radius of curvature can be 3 to 5 times the second radius of curvature, and particularly preferably the first radius of curvature can be 4 times the second radius of curvature. This numerical value is an example, and as long as the second curvature radius is made smaller than the first curvature radius, the first curvature radius and the second curvature radius can be arbitrarily determined.
次に、図14A〜図14Dを参照して、成形バー111を用いてリード配線27を成形する工程について説明する。なお、本実施の形態にかかる配線装置1が備える成形バー111は、バスバー(第1の端子)11にリード配線を接合した後、電極パッド(第2の端子)12にリード配線27を接合する前に、リード配線27を所定の形状に成形する(図10B〜図10F参照)。
Next, with reference to FIGS. 14A to 14D, a process of forming the
リード配線27を所定の形状に成形する際、成形バー111を伸長させる。成形バー111を伸長させると、図14Aに示すように、突出部122がリード配線27に当接する。このとき、例えば成形バー111の伸長方向127と水平面とがなす角度αは、バスバー11にリード配線27を接合した後、バスバー11から延びるリード配線27と水平面とがなす角度βよりも小さくする。また、リード配線27を所定の形状に成形する際、例えばリード配線27が所定の張力で引っ張られるようにする。例えばリード配線27を配線狭持ユニット133(図3C参照)で狭持することで、リード配線27を所定の張力で引っ張ることができる。また、例えばクランプ71(図3C、図6B参照)をクランプ状態とすることで、リード配線27を所定の張力で引っ張ることができる。
When the
その後、成形バー111が更に伸長する、図14Bに示すように、リード配線27と突出部122とが当接している部分に第1の湾曲部123が形成され始める。また、リード配線27と突出部122とが当接している部分と第1の溶接部14との間に、第2の湾曲部124が形成され始める。
Thereafter, as shown in FIG. 14B, the forming
その後、更に成形バー111が伸長すると、図14Cに示すように、第1の湾曲部123と第2の湾曲部124が図14Bに示した場合よりも更に湾曲する。そして、成形バー111が最も伸長した際に、リード配線27が図14Dに示すような形状となる。つまり、本実施の形態にかかる配線装置では、リード配線27と突出部122とが当接した後、更に成形バー111をリード配線27に押しつけることでリード配線27を成形することができる。
Thereafter, when the forming
換言すると、成形バー111は、突出部122をリード配線27に当接することで第1の湾曲部123を形成し、成形バー111をリード配線27に押しつけることで第2の湾曲部124を形成することができる。なお、第1の湾曲部123は、バスバー11と電極パッド12とをリード配線13で接続した際に形成される湾曲部16(図9参照)に対応している。
In other words, the forming
背景技術で説明したように、特許文献1に開示されている溶接装置では、ケースに設けられた第1の端子と集積回路に設けられた第2の端子とをリード配線を用いて接続している。このとき、端子間に設けられたリード配線は、成形ピンを用いてS字形状の湾曲部を有するように成形されていた。 As described in the background art, in the welding apparatus disclosed in Patent Document 1, the first terminal provided in the case and the second terminal provided in the integrated circuit are connected using lead wiring. Yes. At this time, the lead wiring provided between the terminals was molded so as to have an S-shaped curved portion using a molding pin.
しかしながら、特許文献1に開示されている溶接装置では、第1の端子と第2の端子との間にリード配線を設けた後、リード配線と当接する成形ピンを水平方向および垂直方向に移動することでリード配線を成形していた。このため、第1の端子と第2の端子の位置が変化する場合は、リード配線の成形が煩雑になるという問題があった。すなわち、特許文献1に開示されている溶接装置では、成形ピンを水平方向および垂直方向に移動することでリード配線を成形しているため、第1の端子と第2の端子の位置が変化する度に、成形ピンの水平方向および垂直方向の移動量を調整する必要があり、リード配線の成形が煩雑になるという問題があった。 However, in the welding apparatus disclosed in Patent Document 1, after the lead wiring is provided between the first terminal and the second terminal, the molding pin that contacts the lead wiring is moved in the horizontal direction and the vertical direction. In this way, lead wiring was formed. For this reason, when the position of the 1st terminal and the 2nd terminal changes, there existed a problem that shaping of lead wiring became complicated. That is, in the welding apparatus disclosed in Patent Document 1, since the lead wiring is formed by moving the forming pin in the horizontal direction and the vertical direction, the positions of the first terminal and the second terminal change. Each time, it is necessary to adjust the amount of movement of the forming pin in the horizontal and vertical directions, which leads to a problem that the formation of the lead wiring becomes complicated.
これに対して本実施の形態にかかる配線装置1では、第1の端子11にリード配線27を接合した後、第2の端子12にリード配線27を接合する前に、成形バー111を用いてリード配線27を所定の形状に成形しているので、端子の位置に依存することなくリード配線を容易に成形することができる。つまり、第2の端子12にリード配線27を接合する前に、リード配線27を所定の形状に成形しているので、第1の端子11に対する第2の端子12の位置が変化した場合であっても、リード配線を適切に成形することができる。例えば、本実施の形態にかかる配線装置1では、第1の端子と第2の端子の高さが同一である場合や、第1の端子と第2の端子の高さが異なる場合であっても、柔軟にリード配線27を成形することができる。
On the other hand, in the wiring device 1 according to the present embodiment, after joining the
また、成形バーの先端部には、断面が第1の曲率半径を有する曲率部121と、断面が第1の曲率半径よりも小さい第2の曲率半径を有し先端部からリード配線27側に突出している突出部122を設けている。よって、リード配線27の成型時に成形バー111がリード配線27に傷等のダメージを与えることを抑制することができる。また、突出部122を設けることで、配線時に湾曲部16(図9参照)となる第1の湾曲部123を容易に成形することができる。
In addition, the front end of the forming bar has a
よって本実施の形態にかかる発明により、リード配線の成形を容易に行うことができる配線装置を提供することができる。 Therefore, the invention according to this embodiment can provide a wiring device that can easily form a lead wiring.
なお、上記実施の形態では、レーザを用いて端子にリード配線を溶接する配線装置について説明したが、本発明は例えば超音波を用いて端子にリードを接合する配線装置など、他の手法により端子にリード配線を接合する配線装置にも適用することができる。 In the above-described embodiment, the wiring device that welds the lead wiring to the terminal using a laser has been described. However, the present invention uses other methods such as a wiring device that joins the lead to the terminal using ultrasonic waves. The present invention can also be applied to a wiring device that joins lead wires to the wire.
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited only to the configuration of the above embodiment, and within the scope of the invention of the claims of the present application. It goes without saying that various modifications, corrections, and combinations that can be made by those skilled in the art are included.
1 配線装置
2 配線ユニット
3 駆動ユニット
4 マシンベース
5 X軸方向駆動機構
6 Y軸方向駆動機構
7 Z軸方向駆動機構
8 回転駆動機構
9 ワーク固定治具
10 ワーク
11 バスバー(第1の端子)
12 電極パッド(第2の端子)
13 リード配線
14 第1の溶接部
15 第2の溶接部
16 湾曲部
17 テール
18 成形部
19 ケース
20 集積回路
21 補正計測部
22 ノズル清掃部
23 レーザ導入部
24 光学ヘッド
25 光軸調整部
26 チューブ
27 リード配線
28 形状センサ
29 測定部
31 ベース板
32 ガイド
50 ノズルユニット
51 ノズル本体
52 ノズルD
53 加圧ノズル
54 当接部
55 レーザ照射孔
56 湾曲部
58 レーザの光路
61 ノズルガイド
62、63 ガイド壁
64、65 ピン
66 クランプ面
67 嵌合孔
68 ビス
70 クランプユニット
71 クランパー
72 突出部
73 クランプバー
74 支点ブラケット
75 支点部
76 近接スイッチ
77 電磁石
78 調整ネジ
79 固定ネジ
81 リニアガイド
82 バネ調整ネジ
83 圧縮バネ
84 ストッパボルト
85 クランプアーム
91 ノズルA
92 ノズルB
93 ノズルC
95、96 エアー吸引口
97 バキューム口
98 レーザの光路
100 カッターユニット
101 カッター
102 スライドシリンダ
109 固定ブラケット
110 成形ユニット
111 成形バー
112 スライドシリンダ
113 スライドテーブル
114 ピストン
115 成形バーホルダー
116 調整ネジ
118 固定ブラケット
121 曲率部
122 突出部
123 第1の湾曲部
124 第2の湾曲部
125 第1の面
126 第2の面
127 伸長方向
130 配線導入ユニット
131 配線調整ユニット
132 配線変位量検出ユニット
133 配線狭持ユニット
134 レール
135 スライドシリンダ
136、137 ローラー
138 モータ
144 スライドシリンダ
145 配線狭持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12 Electrode pad (second terminal)
13
53
92 Nozzle B
93 Nozzle C
95, 96
Claims (8)
前記第1および第2の端子に前記リード配線を接合する加圧ノズルと、
前記第1の端子に前記リード配線を接合した後、前記第2の端子に前記リード配線を接合する前に、前記リード配線を所定の形状に成形する成形バーと、を備え、
前記成形バーは、前記リード配線側に設けられた第1の面と、当該第1の面と対向する第2の面とを有し、
前記成形バーの先端部は、前記先端部において前記第1の面から前記リード配線側に突出している突出部と、前記先端部において前記第2の面が前記突出部に近づくように形成されている曲率部と、を備え、
前記曲率部は、前記成形バーの伸長方向と平行であって、前記第1の面および前記第2の面と垂直な断面が第1の曲率半径を有し、前記突出部は、前記成形バーの伸長方向と平行であって、前記第1の面および前記第2の面と垂直な断面が前記第1の曲率半径よりも小さい第2の曲率半径を有する、
配線装置。 A wiring device for connecting a first terminal and a second terminal using a lead wiring,
A pressure nozzle for joining the lead wiring to the first and second terminals;
After joining the lead wiring to the first terminal, and before joining the lead wiring to the second terminal, a molding bar for molding the lead wiring into a predetermined shape,
The forming bar has a first surface provided on the lead wiring side, and a second surface facing the first surface,
The tip of the forming bar is formed such that the tip protrudes from the first surface to the lead wiring side at the tip, and the second surface at the tip approaches the protrusion. A curvature portion, and
The curvature portion is parallel to the extending direction of the profiled bar, the first surface and the second surface perpendicular cross section have a first radius of curvature, the protruding portion, the profiled bar be parallel to the extending direction of and have a first surface and the second surface and the second radius of curvature section perpendicular is smaller than the first radius of curvature,
Wiring device.
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