JP4678232B2 - 半田ワイヤ製造装置における巻取り機構 - Google Patents

Description

本発明は、電気回路等の接合に用いられる鉛（Pb）、錫（Sn）、インジウム（In）系等の合金半田をワイヤ状に加工しながら巻取りスプールに巻き取るようにした半田ワイヤ製造装置における巻取り機構に関する。

一般に、ソフトソルダーと呼ばれている鉛（Pb）、錫（Sn）、インジウム（In）系の合金半田をワイヤ状に加工する場合は、図２に示されているように、縦型押出しプレス機１が、加熱された合金半田２をダイス３から押し出すことによって、所定の太さに成形している。その場合、ダイス３から押し出された半田ワイヤ４は、自然落下させられ、底が浅くて平らなバット容器１５上に渦巻き状に積み重ねられていく。そして、その後工程において、前工程で押し出された半田ワイヤを、その終端部から出荷用のスプールに巻き替えるという方法がとられている。

ところが、そのように、自然落下された半田ワイヤ４を、単にバット容器１５上に渦巻き状に積み重ねると、半田ワイヤ４の自重や渦巻き時の半田ワイヤ４の挙動、さらには縦型押出しプレス機１からの押出し時の振動などが影響して、半田ワイヤ４同士に絡みが発生し、スプールに巻き取る際に、半田ワイヤ４に変形や傷を発生させ、場合によっては巻取り作業そのものを困難なものにしてしまうことがある。そのため、実際には、半田ワイヤ４をバット容器１５上に渦巻き状に積み重ねていくとき、一定の押出し量（渦巻き回数）ごとにスペーサーと呼ばれる保護用紙を差し込むようにし、絡みの発生を減少させるようにしている。

このような、事態を生じないようにするための一つの方法としては、極細のボンディングワイヤを巻き取るものとして下記の特許文献１に記載されているようなダンサーローラを備えたテンション機構を用いることが考えられる。そこで、そのようなテンション機構を、半田ワイヤの巻取り機構に採用した場合の一例を図３に示している。この構成によれば、縦型押出しプレス機１のダイス３から押し出された半田ワイヤ４は、巻取り制御用検出装置１６によって張力負荷をかけられ、テイクアップ装置７に取り付けられたスプール１４に巻き取られるようになる。

特開平６−２９３４７１号公報

ところで、図２を用いて説明した従来の方法の場合は、縦型押出しプレス機から押し出された半田ワイヤを、バット容器上に渦巻き状に積み重ねる工程と、バット容器上の半田ワイヤを出荷用のスプールに巻き取る工程とに分かれていたため、夫々の工程に１名ずつの作業者が必要になり、コストの面で極めて問題であった。そこで、図３を用いて説明したように、一般の線材の巻取り機構に用いられているテンション機構を採用し、縦型押出しプレス機から押出された半田ワイヤをスプールに直接巻き取ることが考えられるが、そのようにした場合には、図４に示すように、縦型押出しプレス機１のダイス３から半田ワイヤ４が垂直に落下せず、ダイス３の出口部との摩擦により、半田ワイヤ４の側面に傷を付けたり断線したりしてしまうという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、半田ワイヤを傷付けたり断線したりせず、しかも絡まないようにして、スプールに対して糸巻き状に直接巻き取ることが可能な半田ワイヤ製造装置における巻取り機構を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の半田ワイヤ製造装置における巻取り機構は、縦型押出しプレス機のダイスの下方位置に該ダイスから押し出されて自然落下してきた半田ワイヤが接触し得るように配置されており該半田ワイヤと接触することによって該ダイスと導通する導電性プレートと、着脱可能に取り付けられたスプールをトラバースさせながら巻取りモータで回転させ該スプールに前記半田ワイヤを巻き取るテイクアップ手段と、前記導電性プレートと前記ダイスとの導通を検出し得る検出手段と、前記検出手段の検出した導通に対応し前記巻取りモータの回転速度を制御し得る制御手段とを備え、前記制御手段により前記半田ワイヤが前記導電性プレートを離れると前記テイクアップ手段の前記巻取りモータを減速し、前記半田ワイヤが前記導電性プレートに接触すると前記テイクアップ手段の前記巻取りモータを加速するようにした。

本発明は、縦型押出しプレス機によって、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）系の合金半田を半田ワイヤに加工する半田ワイヤ製造装置において、過剰な張力をかけたり、たるみすぎたりすることなく、半田ワイヤを、縦型押出しプレス機のダイスから自然落下状態で押し出すことができるので、ダイスの出口部で半田ワイヤを傷付けたり、断線したりすることがないし、絡むことなくスプールに対して糸巻き状に巻き取ることが可能になる。

本発明の実施の形態を、図１を用いて説明する。縦型押出しプレス機１は、加熱された鉛（Pb）、錫（Sn）、インジウム（In）系等の合金半田２を、図２に示されているダイス３（図１では図示を省略されている）から押し出し、半田ワイヤ４に加工する。そして、半田ワイヤ４がダイス３から自然落下する位置には、導電性プレート５が配置されている。また、コントロールボックス６内には、ダイス３と導電性プレート５との短絡を検出する検出回路と、後述の巻取りモータ８の回転を制御するための制御回路が内蔵されている。

また、テイクアップ装置７は、巻取りモータ８と、巻取りモータ８と同期して回転させられるトラバースモータ９と、走行する半田ワイヤ４を案内するガイドプーリ１０と、トラバースモータ９によって回転させられるトラバース用ボールねじ１１と、半田ワイヤ４が何らかの原因によって送り出されなくなり半田ワイヤ４に張力がかかった状態を検出する一時停止センサ１２と、ガイドプーリ１０の回転を検出することによって半田ワイヤ４の終端を検出する巻取り終了検出センサ１３とにより構成されている。そして、スプール１４は、このテイクアップ装置７に着脱可能に取り付けられていて、巻取りモータ８によって回転させられるようになっている。また、上記のトラバース用ボールねじ１１は、トラバースモータ９によって回転され、巻取りモータ８と共にボビン１４をトラバースさせ、半田ワイヤ４をスプール１４に整列巻きさせるためのものである。

次に、作動を説明する。先ず、縦型押出しプレス機１を起動させ、押出し加工された半田ワイヤ４が所定の長さに押し出されたところで、縦型押出しプレス機１の稼動を一旦停止させる。そして、作業者が、押し出された半田ワイヤ４の先端を、スプール１４に取り付けた後、縦型押出しプレス機１を再起動させる。そのため、半田ワイヤ４は、自重によって自然落下してゆき、湾曲状にたるんだ最下部が導電性プレート５に接触する。それによって、ダイス３と導電性プレート５の間が短絡されるため、コントロールボックス６内の検出回路がそれを検出し、制御回路によって巻取りモータ８を回転させ、半田ワイヤ４をスプール１４に巻き取らせる。

このとき、巻取りモータ８は、極低速から回転を始め、半田ワイヤ４が導電性プレート５から離れるまで加速されるが、半田ワイヤ４が導電性プレート５から離れると、徐々に減速をさせられ、再び半田ワイヤ４が導電性プレート５に接触をすると、加速されていくようになっている。このような動作は、半田ワイヤ４の押し出しが終わるまで繰り返されるが、この間、トラバースモータ９は、コントロールボックス６内の制御回路によって、巻取りモータ８と同期して回転させられ、トラバース用ボールねじ１１を介して、巻取りモータ８とスプール１４をトラバースさせ、半田ワイヤ４をスプール１４に整列巻きさせるようにする。

押出し終了時に、半田ワイヤ４がダイス３から離れなかったときや、予期せぬ原因によって、半田ワイヤ４の押出し加工が停止したときは、一時停止センサ１２に半田ワイヤ４が接触するようになっている。そして、その接触による導通信号を、コントロールボックス６内の検出回路が検出すると、制御回路が、巻取りモータ８とトラバースモータ９の回転を停止させる。また、製造中に万が一、半田ワイヤ４が切れた場合や、押出し終了時に半田ワイヤ４の終端が落下した場合には、半田ワイヤ４が通過し終わったときに、ガイドプーリ１０の回転が停止するので、その回転を監視している巻取り終了検出センサ１３の検出信号により、巻取りモータ８とトラバースモータ９の回転を停止させる。

なお、半田ワイヤ４を巻き取っていくとボビン１４の巻き径が大きくなっていくため、押出し加工速度に対する巻取りモータ８の回転速度を徐々に遅くしていく必要があるが、本実施形態においては、そのような場合、半田ワイヤ４のたるみ量が変化していくことに着目し、コントロールボックス６内の検出回路が、半田ワイヤ４と導電性プレート3との接触中の時間を検出できるようになっており、その検出結果に基づいて、制御回路が、巻取りモータ８の加速量を変化させるようになっている。

本発明の実施形態を示した概略図である。 半田ワイヤ巻取り機構を備えていない場合における半田ワイヤの従来の取扱い方法を説明するための図である。 半田ワイヤ巻取り機構を備えているようにする場合の一般的な方法を説明するための概略図である。 図３の一部拡大図である。

符号の説明

１ 縦型押出しプレス機
２ 半田合金
３ ダイス
４ 半田ワイヤ
５ 導電性プレート
６ コントロールボックス
７ テイクアップ装置
８ 巻取りモータ
９ トラバースモータ
１０ ガイドプーリ
１１ トラバース用ボールねじ
１２ 一時停止センサ
１３ 巻取り終了検出センサ
１４ スプール
１５ バット容器
１６ 巻取り制御用検出装置

Claims (1)

1. 縦型押出しプレス機のダイスの下方位置に該ダイスから押し出されて自然落下してきた半田ワイヤが接触し得るように配置されており該半田ワイヤと接触することによって該ダイスと導通する導電性プレートと、着脱可能に取り付けられたスプールをトラバースさせながら巻取りモータで回転させ該スプールに前記半田ワイヤを巻き取るテイクアップ手段と、前記導電性プレートと前記ダイスとの導通を検出し得る検出手段と、前記検出手段の検出した導通に対応し前記巻取りモータの回転速度を制御し得る制御手段とを備え、前記制御手段により前記半田ワイヤが前記導電性プレートを離れると前記テイクアップ手段の前記巻取りモータを減速し、前記半田ワイヤが前記導電性プレートに接触すると前記テイクアップ手段の前記巻取りモータを加速するようにしたことを特徴とする半田ワイヤ製造装置における巻取り機構。