JPH05142073A - 極細線の張力測定装置 - Google Patents
極細線の張力測定装置Info
- Publication number
- JPH05142073A JPH05142073A JP33260291A JP33260291A JPH05142073A JP H05142073 A JPH05142073 A JP H05142073A JP 33260291 A JP33260291 A JP 33260291A JP 33260291 A JP33260291 A JP 33260291A JP H05142073 A JPH05142073 A JP H05142073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic body
- measuring device
- tension
- ultrafine wire
- buffer spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極細線にかける張力を測定する極細線の張力
測定装置において、構成部品の寸法を大きくすることな
く、また分解能を減ずることなく、張力測定幅を拡大す
る。 【構成】 一端に極細線を案内するガイド手段を持ち、
かつ他端が初期位置を保持するための緩衝ばねの一端に
連結された、回転可能に支持したレバーと、前記緩衝ば
ねの他端に連結された弾性体と、弾性体の歪みを測定す
るための測定手段とを有する形式の極細線の張力測定装
置において、弾性体に予め歪みを与えることができるよ
うに構成する。
測定装置において、構成部品の寸法を大きくすることな
く、また分解能を減ずることなく、張力測定幅を拡大す
る。 【構成】 一端に極細線を案内するガイド手段を持ち、
かつ他端が初期位置を保持するための緩衝ばねの一端に
連結された、回転可能に支持したレバーと、前記緩衝ば
ねの他端に連結された弾性体と、弾性体の歪みを測定す
るための測定手段とを有する形式の極細線の張力測定装
置において、弾性体に予め歪みを与えることができるよ
うに構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣやトランジスタの
ボンディングに使用される金、銅、アルミニウムなどの
極細線の製造の際に極細線にかけられる微小張力を測定
する極細線の張力測定装置に関する。
ボンディングに使用される金、銅、アルミニウムなどの
極細線の製造の際に極細線にかけられる微小張力を測定
する極細線の張力測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】極細線の製造工程において、インライン
で微小張力を精密に測定する装置として、特願平３−２
１０２８６号に記載の発明が提案されている。現時点で
は公知でないこの先行技術の極細線の張力測定装置は、
図３に示すような構成を持つ。
で微小張力を精密に測定する装置として、特願平３−２
１０２８６号に記載の発明が提案されている。現時点で
は公知でないこの先行技術の極細線の張力測定装置は、
図３に示すような構成を持つ。
【０００３】図３において、レバー２は軸受け１０に回
転可能に支持されており、レバー２の一端には張力伝達
用プーリ（ガイド手段）９が取付けられており、レバー
２の他端には緩衝ばね３の一端が取付けられている。ま
た、レバー２の緩衝ばね３が取付けられている側にはバ
ランスウエイト８が取付けられている。
転可能に支持されており、レバー２の一端には張力伝達
用プーリ（ガイド手段）９が取付けられており、レバー
２の他端には緩衝ばね３の一端が取付けられている。ま
た、レバー２の緩衝ばね３が取付けられている側にはバ
ランスウエイト８が取付けられている。
【０００４】バランスウエイト８のレバー２への取付け
は、プーリ９とバランスウエイト８をレバー２に取付け
た状態での全重量の重心が軸受け１０の支点と一致する
ように、バランスウエイト８をレバー２の適切な位置に
固定することによって行う。このように取付けると、緩
衝ばね３をレバー２の先端から外した状態では、レバー
２は任意の回転位置で停止するようになり、レバー２の
回転角によって軸受けの上下の不釣り合いに起因するモ
ーメントの差によっては極細線に張力がかからなくな
り、構成上から生じる誤差を防止できる。
は、プーリ９とバランスウエイト８をレバー２に取付け
た状態での全重量の重心が軸受け１０の支点と一致する
ように、バランスウエイト８をレバー２の適切な位置に
固定することによって行う。このように取付けると、緩
衝ばね３をレバー２の先端から外した状態では、レバー
２は任意の回転位置で停止するようになり、レバー２の
回転角によって軸受けの上下の不釣り合いに起因するモ
ーメントの差によっては極細線に張力がかからなくな
り、構成上から生じる誤差を防止できる。
【０００５】緩衝ばね３の他端は弾性体４の一端に固定
されており、弾性体の他端は固定ブロック６に固定され
ている。また、弾性体６には歪みゲージ６が貼着されて
おり、また歪みゲージ６は歪み変換表示器（図示せず）
に接続されており、歪みゲージ６で検出される歪み量
（極細線にかかる張力に対応する）がこの歪み変換表示
器で読み取られる。
されており、弾性体の他端は固定ブロック６に固定され
ている。また、弾性体６には歪みゲージ６が貼着されて
おり、また歪みゲージ６は歪み変換表示器（図示せず）
に接続されており、歪みゲージ６で検出される歪み量
（極細線にかかる張力に対応する）がこの歪み変換表示
器で読み取られる。
【０００６】極細線の張力は、次にように測定される。
即ち、極細線に張力がかけられると、レバー２が初期位
置（図面において、下端が左端にある位置）から軸受け
１０を中心にその下端が反時計方向に回動される。この
回動により、レバー２の上端がやはり反時計方向に回動
し、緩衝ばね３を介して弾性体４の上端が引っ張られ、
弾性体４に歪みが生じる。この歪みの量が読み取られ
て、張力が測定される。なお、図中、θは設計された張
力におけるレバー２の動作範囲を表す。
即ち、極細線に張力がかけられると、レバー２が初期位
置（図面において、下端が左端にある位置）から軸受け
１０を中心にその下端が反時計方向に回動される。この
回動により、レバー２の上端がやはり反時計方向に回動
し、緩衝ばね３を介して弾性体４の上端が引っ張られ、
弾性体４に歪みが生じる。この歪みの量が読み取られ
て、張力が測定される。なお、図中、θは設計された張
力におけるレバー２の動作範囲を表す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、このような張
力測定装置は予め定めた測定幅に合うように構成要素を
設計するために、測定幅を広くするように設計すれば、
分解能が低下し、また逆に分解能を高く設計すれば、測
定幅が狭くなる。測定幅を広くし同時に分解能を高くし
て測定するには、測定装置の構成要素を大きくし、各部
の動作を広げることが必要となる。
力測定装置は予め定めた測定幅に合うように構成要素を
設計するために、測定幅を広くするように設計すれば、
分解能が低下し、また逆に分解能を高く設計すれば、測
定幅が狭くなる。測定幅を広くし同時に分解能を高くし
て測定するには、測定装置の構成要素を大きくし、各部
の動作を広げることが必要となる。
【０００８】前述のことを図３の例で説明すると、レバ
ー２、緩衝ばね３、弾性体４などを長くしたり、動作範
囲θを大きくすることになる。しかしながら、動作範囲
を広げることは、張力測定装置を大きくなって、製造工
程に組み込んでインラインで微小張力を測定したり制御
することは、寸法上の制約となって装置全体をコンパク
トに制作できない欠点がある。
ー２、緩衝ばね３、弾性体４などを長くしたり、動作範
囲θを大きくすることになる。しかしながら、動作範囲
を広げることは、張力測定装置を大きくなって、製造工
程に組み込んでインラインで微小張力を測定したり制御
することは、寸法上の制約となって装置全体をコンパク
トに制作できない欠点がある。
【０００９】したがって、本発明の目的は、極細線にか
けられる微小張力を測定する際、同一の張力測定装置
で、構成要素を交換することなく高分解能を保ちながら
測定幅、即ち、測定すべき張力の大きさの幅を広げる極
細線の張力測定装置を提供することにある。
けられる微小張力を測定する際、同一の張力測定装置
で、構成要素を交換することなく高分解能を保ちながら
測定幅、即ち、測定すべき張力の大きさの幅を広げる極
細線の張力測定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、一端に極細線を案内するガイド手段を
持ち、かつ他端が初期位置を保持するための緩衝ばねの
一端に連結された、回転可能に支持したレバーと、前記
緩衝ばねの他端に連結された弾性体と、弾性体の歪みを
測定するための測定手段とを有する形式の極細線の張力
測定装置において、弾性体に予め歪みを与えることがで
きるように構成されていることを特徴とする極細線の張
力測定装置を採用するものである。
めに、本発明は、一端に極細線を案内するガイド手段を
持ち、かつ他端が初期位置を保持するための緩衝ばねの
一端に連結された、回転可能に支持したレバーと、前記
緩衝ばねの他端に連結された弾性体と、弾性体の歪みを
測定するための測定手段とを有する形式の極細線の張力
測定装置において、弾性体に予め歪みを与えることがで
きるように構成されていることを特徴とする極細線の張
力測定装置を採用するものである。
【００１１】
【実施例】次に、図面を参照して本発明の好ましい実施
例を説明する。図１は、本発明の極細線の張力測定装置
のうち測定幅を広げるための構成を示す斜視図であり、
図２は、前記構成を組み込んだ極細線の張力測定装置の
動作を説明するための概略図である。
例を説明する。図１は、本発明の極細線の張力測定装置
のうち測定幅を広げるための構成を示す斜視図であり、
図２は、前記構成を組み込んだ極細線の張力測定装置の
動作を説明するための概略図である。
【００１２】図２において、弾性体４の一端には緩衝ば
ね３が取付けられており、他端には取付けブロック６が
取付けられており、また弾性体４の適当な位置には歪み
ゲージ５が取付けられており、この歪みゲージ５は歪み
変換表示器（図示せず）に接続されており、歪みゲージ
５からの信号を歪み変換表示器に伝達して歪み量を求め
るのに使用される。
ね３が取付けられており、他端には取付けブロック６が
取付けられており、また弾性体４の適当な位置には歪み
ゲージ５が取付けられており、この歪みゲージ５は歪み
変換表示器（図示せず）に接続されており、歪みゲージ
５からの信号を歪み変換表示器に伝達して歪み量を求め
るのに使用される。
【００１３】取付けブロック６には雌ねじが切られてお
り、この取付けブロック６のねじに取付けブロック位置
調整用ローレット（以下単にローレットという）１１が
ねじ込まれており、このローレット１１は軸受け１２に
よって支持されている。
り、この取付けブロック６のねじに取付けブロック位置
調整用ローレット（以下単にローレットという）１１が
ねじ込まれており、このローレット１１は軸受け１２に
よって支持されている。
【００１４】ローレット１１を回転すると、取付けブロ
ック６は軸方向に移動して、緩衝ばね３を移動させるこ
とができる。取付けブロック６の移動方向を緩衝ばね３
を伸長させる方向に選ぶと、緩衝ばね３の伸長のため、
弾性体に予め歪みを与えておくことができる。
ック６は軸方向に移動して、緩衝ばね３を移動させるこ
とができる。取付けブロック６の移動方向を緩衝ばね３
を伸長させる方向に選ぶと、緩衝ばね３の伸長のため、
弾性体に予め歪みを与えておくことができる。
【００１５】次に図３を参照して本発明の極細線の張力
測定装置の動作を説明する。なお、図３は、発明を理解
するために、θを誇張して示しているが、実際には、θ
は微小角度である。最初に初期設定として、ストッパ７
にレバー２が接触するときに緩衝ばね３の長さが伸長し
てない状態になるようにバランスウエイト８のレバー２
に対する固定位置を選ぶ。この位置（図中、ａで示す）
は、極細線に張力がかかってない状態に対応する。この
状態から、測定すべき張力の大きさが大きい場合には、
ローレット１１を回転して取付けブロック６をΔｘだけ
移動させて予め弾性体４に歪みを与える。なお、弾性体
の歪みを緩衝ばね３の変位に対して無視できる程度に設
計する。この場合、緩衝ばね３の変位量は取付けブロッ
ク６の移動量（Δｘ）と実質的に同一となる。
測定装置の動作を説明する。なお、図３は、発明を理解
するために、θを誇張して示しているが、実際には、θ
は微小角度である。最初に初期設定として、ストッパ７
にレバー２が接触するときに緩衝ばね３の長さが伸長し
てない状態になるようにバランスウエイト８のレバー２
に対する固定位置を選ぶ。この位置（図中、ａで示す）
は、極細線に張力がかかってない状態に対応する。この
状態から、測定すべき張力の大きさが大きい場合には、
ローレット１１を回転して取付けブロック６をΔｘだけ
移動させて予め弾性体４に歪みを与える。なお、弾性体
の歪みを緩衝ばね３の変位に対して無視できる程度に設
計する。この場合、緩衝ばね３の変位量は取付けブロッ
ク６の移動量（Δｘ）と実質的に同一となる。
【００１６】前述のように、極細線の張力が零のとき、
レバー２の位置をａと設定し、張力幅まで極細線に張力
をかけたときのレバー２の位置をｃとし、θの範囲をθ
≒ｓｉｎθと設計すると、以下の式が成り立つ。 Ｔ1 ≒Ｋｘ1 （１） Ｔ2 ≒Ｋ（ｘ1 ＋Δｘ） （２） ここで、Ｔ1 は弾性体４に予め歪みを与えないときのレ
バー２の初期位置ａからｃまで移動したときの極細線の
張力を表し、Ｔ2 は取付けブロック６をΔｘだけ移動
し、予め弾性体に歪みを与えておいたときの極細線の張
力を表わす。なお、Ｋはばね定数である。
レバー２の位置をａと設定し、張力幅まで極細線に張力
をかけたときのレバー２の位置をｃとし、θの範囲をθ
≒ｓｉｎθと設計すると、以下の式が成り立つ。 Ｔ1 ≒Ｋｘ1 （１） Ｔ2 ≒Ｋ（ｘ1 ＋Δｘ） （２） ここで、Ｔ1 は弾性体４に予め歪みを与えないときのレ
バー２の初期位置ａからｃまで移動したときの極細線の
張力を表し、Ｔ2 は取付けブロック６をΔｘだけ移動
し、予め弾性体に歪みを与えておいたときの極細線の張
力を表わす。なお、Ｋはばね定数である。
【００１７】このようにして、レバー２の同一移動角θ
において、測定張力が小さいときには、Ｔ1 の測定幅で
測定し、測定幅Ｔ1 を越えるときには、Ｔ2 として測定
することができる。この場合、緩衝ばね及び弾性体の弾
性限界内で使用するば、Ｔ1 及びＴ2 の測定はいずれも
同一の分解能となる。
において、測定張力が小さいときには、Ｔ1 の測定幅で
測定し、測定幅Ｔ1 を越えるときには、Ｔ2 として測定
することができる。この場合、緩衝ばね及び弾性体の弾
性限界内で使用するば、Ｔ1 及びＴ2 の測定はいずれも
同一の分解能となる。
【００１８】例 １ 次に、本発明の極細線の張力測定
装置を用いた実験例を説明する。弾性体にりん酸銅、歪
みゲージに抵抗歪みゲージを使用し、θ＝３０°の範囲
で校正したところ、Ｔ1 ＝０〜４ｇ、Ｔ2 ＝４〜８ｇの
範囲でいずれも分解能０．０５ｇ以下で、リニアリティ
０．１ｇ以下とすることができた。
装置を用いた実験例を説明する。弾性体にりん酸銅、歪
みゲージに抵抗歪みゲージを使用し、θ＝３０°の範囲
で校正したところ、Ｔ1 ＝０〜４ｇ、Ｔ2 ＝４〜８ｇの
範囲でいずれも分解能０．０５ｇ以下で、リニアリティ
０．１ｇ以下とすることができた。
【００１９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、極細線にかけられる微小張力を測定する際、同
一の張力測定装置で、構成要素を交換することなく高分
解能を保ちながら測定幅、即ち、測定すべき張力の大き
さの幅を広げる極細線の張力測定装置が得られる。
よれば、極細線にかけられる微小張力を測定する際、同
一の張力測定装置で、構成要素を交換することなく高分
解能を保ちながら測定幅、即ち、測定すべき張力の大き
さの幅を広げる極細線の張力測定装置が得られる。
【図１】図１は、本発明の極細線の張力測定装置のうち
測定幅を広げるための構成を示す斜視図である。
測定幅を広げるための構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、前記構成を組み込んだ極細線の張力測
定装置の動作を説明するための概略図である。
定装置の動作を説明するための概略図である。
【図３】図３は、先行技術の極細線の張力測定装置の構
成を示す概略図である。
成を示す概略図である。
１ 極細線 ２ レバー ３ 緩衝ばね ４ 弾性体 ５ 歪みゲージ ６ 取付けブロック １１ ローレット
Claims (6)
- 【請求項１】 一端に極細線を案内するガイド手段を持
ち、かつ他端が初期位置を保持するための緩衝ばねの一
端に連結された、回転可能に支持したレバーと、前記緩
衝ばねの他端に連結された弾性体と、弾性体の歪みを測
定するための測定手段とを有する形式の極細線の張力測
定装置において、弾性体に予め歪みを与えることができ
るように構成されていることを特徴とする極細線の張力
測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の極細線の張力測定装置に
おいて、前記弾性体に予め歪みを与えることが、緩衝ば
ねに連結された端部とは反対側の弾性体の端部を、緩衝
ばねの方向と平行な方向に緩衝ばねを伸長させる方向
に、変位させることによって行うことを特徴とする極細
線の張力測定装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の極細線の張力測定装置に
おいて、前記弾性体の変位による緩衝ばねの伸長に対し
て弾性体の歪み量が無視できるように設定されているこ
とを特徴とする極細線の張力測定装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の極細線の張力測定装置に
おいて、極細線にかかる張力は以下の式で表され、 Ｔ1 ≒Ｋｘ1 、Ｔ2 ≒Ｋ（ｘ1 ＋Δｘ）、 ここで、Ｔ1 は弾性体に予め歪みを与えないときの極細
線にかかる張力であり、Ｔ2 は弾性体に予め歪みを与え
たときの極細線にかかる張力であり、ｘ1 は緩衝ばねの
伸び量であり、Δｘは、弾性体に予め歪みを与えたとき
の緩衝ばねの伸び量であり、Ｋはバネ定数である、こと
を特徴とする極細線の張力測定装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
極細線の張力測定装置において、極細線にかかる張力が
弾性体の歪み量から求められることを特徴とする極細線
の張力測定装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の
極細線の張力測定装置において、極細線にかけられる張
力の測定は、張力の大きさに応じて、弾性体に予め歪み
を与えて、または歪みを与えないで、行うことを特徴と
する極細線の張力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33260291A JPH05142073A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 極細線の張力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33260291A JPH05142073A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 極細線の張力測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142073A true JPH05142073A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18256787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33260291A Pending JPH05142073A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 極細線の張力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05142073A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017191032A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 株式会社デンソー | 張力計測装置 |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP33260291A patent/JPH05142073A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017191032A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 株式会社デンソー | 張力計測装置 |
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