JPH04171834A

JPH04171834A - 配線接続装置

Info

Publication number: JPH04171834A
Application number: JP2300790A
Authority: JP
Inventors: Shogo Asano; 浅野　勝吾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1992-06-19
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0828387B2

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、電子部品あるいは各種センサなどの配線、接
続等に使用する配線接続装置に関するものである。

従来の技術第６図〜第８図は一般的に用いられている配線接続装置
を示す図である。第６図は抵抗接続型の配線接続装置を
示す図であり、第６図において、８１．８２はそれぞれ
正、負の溶接用電極であり、それぞれがホルダ８３．８
４に固定されている。８５はスポット溶接時の電極の加
圧力を調整するためのバネ（図示せず）を備えた加圧力
調整器であり、ツマミ８６を回転させることによって適
正加圧力をセットする。８７はフットペダル８８を踏み
こむことによってワイヤ８９を介して溶接用電極８１．
８２を矢印Ｊ、に方向に上下させるメカニズム（図示せ
ず）および通電のタイミングを決定するマイクロスイッ
チ（図示せず）が内蔵されたリングブロックであり、支
柱９０、固定ブロック９１を介して作業台（図示せず）
に固定される。９２はワークセット台であり、被接続ワ
ーク（図示せず）をこの上部にセットする。上記８１〜
８２のブロックを総称して溶接ヘッドＣとする。溶接ヘ
ッドＣは、通電用の正、負のリード線９３．９４を介し
てトランス９５に、溶接指令信号線９８を介して電源制
御ユニット９６に接続されている。また、トランス９５
は信号線９９を介して電源制御ユニット９６に接続され
ている。

次に上記従来例の動作について説明する。第７図、第８
図に示すように、作業者がフットペダル８８を踏むこと
によって溶接用電極８１．８２をＪ方向に動かし、ワー
ク１００に接触すると上記マイクロスイッチがオンし、
溶接ヘッドＣから溶接指令信号が電源制御ユニット９６
に送出される。この信号により、電源制御ユニット９６
で位相制御されて適正な大きさおよび通電時間に調整さ
れた電流がトランス９５に送られ、増幅された後溶接用
電極８１．８２に通電される。第８図に示す矢印１０２
が電流の方向である。そして、溶接用電極８１．８２と
ワーク１００．１０１との間で発生する電気エネルギー
によってワーク１００と１０１とが瞬時に溶解、接続さ
れる。また、ワーク１００は一定の長さに切断されたワ
イヤを用いることが多い。一般的に抵抗溶接で与えられ
る溶接の電気エネルギーは次式で示される。

Ｑ＝０．２４Ｉ　　Ｒｔただし、Ｑ、熱量（ｃａｌ） ■＝電流（Ａ）Ｒ：被溶接材料の固有抵抗、接合部の接触抵抗（Ω）ｔ：通電時間（ｓｅｃ）したがって、溶接条件は溶接する材料、電極間隔等で決
まる抵抗と、溶接電流、溶接時間によりて変わるが、上
記抵抗のうち、接触抵抗は第８図に示すように、加圧力
１０３に依存する。しかしながら一般的に歯溶接条件は
上記の条件のほか、電極の材質、形状等によっても決ま
り、実験的に決めている。

また、第９図、第１０図に他の従来例を示す。

これは、ワイヤボンダーと呼ばれているもので、超音波
振動による発熱エネルギーを利用したものである。第９
図において、ボンディングツール部１１０を有する溶接
へラド１１１がＸ軸テーブル１１２、Ｙ軸テーブル１１
３に搭載されている。

ワーク１１４は回転機構を有するワークセット治具１１
５に保持され、装置全体が操作盤１１７を備えたベース
１１６上に設置されている。ワークセット治具１１５に
セットされた被接続ワーク１１４はボンディングツール
部１１０のＸ−Ｙ軸方向の運動と、ワークセット治具１
１５の回転運動とによって様々な方向でのワイヤボンデ
ィングを可能にしている。

第１０図はボンディングツール部１１０を拡大し、ボン
ディングのプロセスをａ−ｆの順序で示した図である。

この従来例の動作を説明する。最初に、ボンディングツ
ール１２０に案内されたワイヤ１２１はワイヤクランプ
１２２によってクランプされている（第１０図ａ）。次
にワーク１２４にボンディングツール１２０が接触する
と（第１０図ｂ）、ボンディングルール１２０に超音波
振動が印加され、ワーク１２４とワイヤ１２１との間に
摩擦熱が発生し、ワイヤ１２１はワーク１２４に接続さ
れる。ここでクランプ１２２が解除され、第１０図Ｃに
示すように、ボンディングツール１２０が矢印１２５に
沿って一定距離だけ移動し、クランプ１２２がふたたび
ワイヤ１２１をクランプする。次に、ボンディングツー
ル１２０は運動軌跡１２６を描きながら次のワーク１２
７に移動し、ワイヤ１２１をワーク１２７に超音波接続
する（第１０図ｄ）。次にワイヤクランプ１２２が解除
された状態でボンディングルール１２０は運動軌跡１２
８のように移動し、ワイヤカッタ１２３が矢印１２９の
方向に動作をしてワイヤ１２１を切断する（第１０図ｅ
）。最後にワイヤクランプ１２２がワイヤ１２１をクラ
ンプした状態で、ボンディングルール１２０は第１０図
ａに示す位置に移動する（第１０図ｆ）。したがってこ
のワイヤボンダー型の配線接続装置によれば、連続して
ワイヤを供給しながら配線接続作業を行うことができる
。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記従来の配線接続装置では下記のような
問題があった。

（１）抵抗接続型の配線接続装置では、所定の長さに切
断したワイヤを１本１本供給しなければならないので、
きわめて作業性が悪い。

（２）　　ワイヤボンダー型の配線接続装置では、超音
波振動によって接続を行っていたので、ワイヤの材質が
アルミニウムや金などに限定される上に、接続強度があ
まり高くない。

本発明は上記従来の問題を解決する、あらゆる金属材質
のワイヤを連続して供給しながら接続でき、さらに接続
強度の高い優れた配線接続装置を供給することを目的と
するものである。

課題を解決するための手段本発明は上記の目的を達成するために、基台上に、水平
面上Ｘ軸方向に移動可能に取り付けられ、垂直上下方向
に摺動自在な本体部が取り付けられたＸ軸テーブルと、
このＸ軸方向と同一水平面上で直交するＹ軸方向に移動
自在に取り付けられ、被接続体を載置するとともに、こ
の被接続体の下面に当接する位置に第１の電極が設けら
れたＹ軸テーブルとで構成し、上記本体部には、円筒形
状の第２の電極と、この第２の電極とは水平面上で同心
円となり、上記第２の電極の外筒となる円筒形状のワイ
ヤカッタと、上記第２の電極に垂直上下方向の圧力を加
える加圧手段と、上記ワイヤカッタを垂直下降させる下
降手段と、上記第２の電極の中心を通り、第２の電極の
下端部へワイヤを導出する導出手段とを備えたものであ
る。

作用したがって本発明によれば、水平面上Ｙ軸方向に被接続
体を移動させ、このＹ軸方向に上記水平面上で直交する
Ｘ軸方向に上記本体部を移動させながら、上記導出手段
によりワイヤを導出して上記電極によってワイヤと被接
続体との接続を行うという作用を有する。

実施例第１図〜第５図は本発明の実施例を示すものである。第
１図ａ、ｂはそれぞれ第１の実施例における配線接続装
置の正面図および側面図、第２図ａ、ｂはそれぞれ後述
するスポットツール部Ａの正面断面図、下面図である。

第１図、第２図において、１は下部が円筒形状である上
部電極であり、電極ホルダ３にネジ４によって固定され
ている。７は基台４５に絶縁物４６を介して設けられ、
Ｙ軸スライドテーブル４１に設けられた空隙内に位置す
ることでＹ軸スライドテーブル４１とは当接せず、その
上端はＹ軸スライドテーブル４１の上面と同一水平面に
位置して、Ｙ軸スライドテーブル４１上に載置された被
接続物であるワーク４２の下面に当接する下部電極であ
る。下部電極７には、リード線４７が接続され、電源（
図示せず）から上部電極１および下部電極７に電流が供
給される。また、下部電極７は絶縁物で形成したＹ軸ス
ライドテーブル４１に内蔵し、Ｙ軸スライドテーブル４
１の清面に一部を露出させてワーク４２の下部に当接す
るように構成してもよい。

２は上部電極１と水平面上で同心円となり、上部電極１
の外周に上部電極１とは絶縁されて設けられた円筒状の
ワイヤカッタであり、カッタホルダ５によって保持され
ている。カッタホルダ５はガイドシャフト２１．２２を
介してガイドブロック２３とは摺動可能であり、さらに
プレート２４を介してシリンダ２５に接続されており、
シリンダ２５によってワイヤカッタ２は第２図ａ中矢印
２６の方向に駆動される。上記上部電極１、電極ホルダ
３、ワイヤカッタ２、カッタホルダ５によりスポットツ
ール部Ａが構成される。２７は上部電極１の垂直下方へ
の加圧力を調整するための加圧力調整ユニットであり、
内蔵バネ（図示せず）を介して上部電極１にこの上部電
極１とは絶縁された状態で固定されている。２８はサブ
ブロックであり、ガイドロッド２９．３０を案内として
シリンダ３１により上下方向に駆動される。また、サブ
ブロック２８には、ワイヤ９を固定・開放するワイヤク
ランプ３２とその駆動源であるクランプ開閉シリンダ３
３が設けられている。３４．３５はサブブロック２８に
設けられた直動用ベアリングである。３６はシリンダ３
１およびガイドロッド２９．３０を固定するＸ軸スライ
ドテーブルであり、Ｘ軸直動ベアリング３７を介してＸ
軸ベース３８に取り付けられ、モータ３９によってＸ軸
方向（第１図す中央口４０の方向）に駆動される。４１
は被接続物であるワーク４２を載置するＹ軸スライドテ
ーブルであり、Ｙ軸直動ベアリング４３を介してＹ軸ベ
ース４４に固定され、モータ（図示せず）によってＹ軸
方向（第１図す中央口４０と水平面上で直角方向）に駆
動される。４５はＸ軸ベース３８とＹ軸ベース４４とを
固定する基台である。

また、ワイヤ９は、ボビン５５からガイドプーリ５６を
介して上部電極１の下端中央に導出されている。ボビン
５５は基台４５に固定されたボビンホルダ５７に取り付
けられたボビン駆動モータ５８によって駆動され、ガイ
ドプーリ５６は、Ｘ軸スライドテーブル３６に固定され
たブラケット５９に回転可能に軸支されている。また、
ワイヤ９はＸ軸スライドテーブル３６が移動すると、ワ
イヤクランプ３２のクランプ動作によって引き出され、
ブラケット６０を介してＸ軸スライドテーブル３６に設
けられたマイクロスイッチ７９によって張り具合が検出
され、一定の張力に達するとボビン駆動モータ５８が作
動してボビン５５が回転し、ワイヤ９が送出される。し
たがってボビン５５とワイヤクランプ３２との間でワイ
ヤ９は常に一定の張力を保つよう設定されている。

次に本実施例の動作について、第３図、第４図を用いて
説明する。第３図ｇ　−ｇはスポットツール部Ａの動作
原理図である。第３図ｇに示すように、ワイヤクランプ
３２によりワイヤ９がクランプされた状態から、被接続
物であるワーク４２に対して第３図すに示すようにスポ
ットツール部Ａが下降し、このとき２つの上部電極１お
よび下部電極７に通電されて、ワイヤ９はワーク４２に
溶接点６１で溶接接続される。次に、第３図Ｃに示すよ
うに、スポットツール部Ａはワイヤクランプ３２を解除
した状態で上昇し、第３図ｇに示すように、Ｘ軸方向に
Ｘ軸スライドテーブル３６が移動およびＹ軸方向にＹ軸
スライドテーブル４１が移動しながらスポットツール部
Ａが次のワーク７１に当接する。ここで上部電極１およ
び下部電極７に通電し、溶接点６２でワイヤ９とワーク
７１が溶接接続される。

次黍−Ｘ軸スライドテーブル３６およびＹ軸スライドテ
ーブル４１の移動により、第３図ｅに示すようにスポッ
トツール部Ａとワーク７１の相対位置が変化し、ワイヤ
９が引き出される。この状態から第３図ｆに示すように
、ワイヤカッタ２が下降して、ワイヤ９を切断する。ワ
イヤ９の切断が終了すると、第３図ｇに示すようにワイ
ヤカッタ２が当初の位置に戻ると共に、ワイヤクランプ
３２を閉じた状態でスポットツール部Ａが垂直上方に移
動し、１サイクルの配線接続作業が終了する。また、１
サイクルごとにワイヤ９を切断せずに多点の配線接続作
業を連続して行なった場合を第４図に示す。第４図にお
いて、４２．７１．７２．７３．７４．７５はワーク、
６１．６２．６３．６４．６５．６６は溶接点、矢印は
、スポットツール部Ａのワークに対する相対的な移動軌
跡を示したものである。

このように本実施例によれば、ワークからワークへとス
ポットツール部Ａが移動するときにワイヤクランプ３２
を開閉して、ボビン５５よりワイヤ９を供給しながら接
続作業を行うので、極めて効率的な配線接続作業を行う
ことができる。

また、本実施例によれば、接続方法として抵抗溶接方式
を取っているので、多様な材質のワイ七を用いることが
でき、その上、接続強度が高いという効果を有する。

さらに本実施例によれば、第５図に示すように、上部電
極は円筒状であるので、ワイヤ９の配線接続を行う際、
３６０’どの方向にでもワイヤ９を引き回すことができ
、極めて自由度の高い作業が行えるという効果を有する
。

さらに本実施例によれば、ワイヤ９とワークの接続時に
は、常にワイヤ９とワークを上部電極１と下部電極７と
で上下からはさむようにしているので、通電されたすべ
ての電流が上部電極１→ワイヤ９→ワ一ク→下部電極７あるいは下部電極７→ワ一ク→ワイヤ９→上部電極１の経路を通
過してワイヤ９とワークとを溶接するために使用される
ので、ワイヤ９とワークとの接続強度が格段に強いとい
う効果を有する。

発明の効果本発明は上記実施例からも明らかなように、以下の効果
を有する。

（１）接続作業を行う際に、ワイヤを供給しながらワー
クからワークへと移動して接続作業を行うので、極めて
効率的な配線接続作業を行うことができる。

（２）接続方法として抵抗溶接方式を取っているので、
多様な材質のワイヤを用いることができ、その上、接続
強度が高い。

（３）　　上部電極が円筒形状であるので、ワイヤの配
線接続を行う際に３６０°どの方向にでもワイヤを引き
回すことができ、極めて自由度の高い作業が行えるとい
う効果を有する。

（４）　　ワイヤとワークの接続時には、常にワイヤと
ワークとを上下から電極ではさむようにしているので、
通電された全ての電流が第２の電極→ワイヤ→ワーク→第１の電極の経路を通過
してワイヤとワークとを溶接するために使用されるので
、ワイヤとワークとの接続強度が格段に強いという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはそれぞれ本発明の実施例における配線接
続装置の正面図および側面図、第２図ａ、ｂはそれぞれ
本実施例におけるスポットツール部Ａの正面断面図、下
面図、第３図ａ−ｇは第１の実施例におけるスポットツ
ール部Ａの動作原理図、第４図は第１の実施例における
多点の配線接続作業を連続して行なった状態を示す原理
図、第５図は第１の実施例におけるワイヤの引き回しの
可能な範囲を示すスポットツール部Ａの下面図、第６図
は従来の抵抗接続型の配線接続装置の構成を示す斜視図
、第７図は同従来例の動作を示すブロック図、第８図は
同従来例の接続の原理を示す原理図、第９図は従来のワ
イヤボンダー型の配線接続装置を示す斜視図、第１０図
は同従来例の配線接続動作の原理図である。１・・・・・・上部電極、２・・・・・・ワイヤカッタ
、３・・・・・・電極ホルダ、４・・・・・・ネジ、５
・・・・・・カッタホルダ、７・・・・・・下部電極、
９・・・・・・ワイヤ、２１．２２・・・・・・ガイド
シャフト、２３・・・・・・ガイドブロック、２４・・
・・・・プレート、２５・・・・・・シリンダ、２７・
・・・・・加圧力調整ユニット、２８・・・・・・サブ
ブロック、２９．３０・・・・・・ガイドロッド、３１
・・・・・・シリンダ、３２・・・・・・ワイヤクラン
プ、３３・・・・・・クランプ開閉シリンダ、３４．３
５・・・・・・直動用ベアリング、３６・・・・・・Ｘ
軸スライドテーブル、３７・・・・・・Ｘ紬直動ベアリ
ング、３８・・・・・・Ｘ軸ベース３８．３９・・・・
・・モータ、４１・・・・・・ＹＩ［ＩＩスライドテー
ブル、４２．７１．７２．７３．７４．７５・・・・・
・ワーク、４３・・・・・・Ｙ軸直動ベアリング、４４
・・・・・・Ｙ輪ベース、４５・・・・・・基台、４６
・・・・・・絶縁物、４７・・・・・・リード線、５５
・・・・・・ボビン、５６・・・・・・ガイドプーリ、
５７・・・・・・ボビンホルダ、５８・・・・・・ボビ
ン駆動モータ、５９．６０・・・・・・ブラケット、６
１．６２．６３．６４．６５．６６・・・・・・溶接点
、７９・・・・・・マイクロスイッチ。代理人の氏名　弁理士　小蝦治　明　ほか２名第１図第１図（ｂ）チ′ｌシーｒ−一第２図第５図第７図第８図ノθ３ πノ第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】　基台と、Ｘ軸テーブルと、Ｙ軸テーブルと、本体部か
ら構成され、Ｘ軸テーブルは、上記基台上に水平面上Ｘ軸方向に移動
自在に取り付けられ、Ｙ軸テーブルは、上記基台上に上記Ｘ軸方向と同一水平
面上で直交するＹ軸方向に移動自在に取り付けられ、被
接続体を載置するとともに、この被接続体の下面に当接
する位置に第１の電極が設けられ、本体部は、上記Ｘ軸テーブルに垂直上下方向に摺動自在
に取り付けられ、第２の電極と、ワイヤカッタと、加圧
手段と、下降手段と、導出手段が設けられ、第２の電極は、円筒形状であり、ワイヤと上記被接続体
との配線接続時には、上記第１の電極とでワイヤと上記
被接続体をこれらを上下から挟み込む位置に設けられ、ワイヤカッタは、円筒形状であり、上記第２の電極と水
平面上で同心円となり、上記第２の電極の外筒となる位
置に設けられ、加圧手段は、上記第２の電極に垂直下方向の圧力を加え
、下降手段は、ワイヤの切断時に上記ワイヤカッタを垂直
下降させ、導出手段は、ワイヤを上記第２の電極の中心を介してそ
の下端部へ導出させることを特徴とする、配線接続装置。