JPH05206623A - ワイヤの自動位置決め装置とそれを用いた接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤの自動位置決め装置とそれを用いた接
合方法に関し、人手に頼り切れない細かいプリント板の
パターン修正を自動的に行うことを目的とする。 【構成】 分裂機構１の縦刃1aでワイヤガイド４から押
送されてくるツインワイヤ５を裂き分けて保持機構２に
潜入させ、保持機構２を傾動させて後開口2bから露出し
た初端芯線6aをプリント板７の第一パッド7aに接合す
る。次いで、分裂機構１と保持機構２を逃がしてからプ
リント板７を移動させ、終端芯線6bの部分を分裂機構１
の底刃1bで裂き分け、拡開機構３で平行に拡開してから
保持機構２で保持する。次いで、保持機構２を傾動させ
て後開口2bから露出した終端芯線6bをプリント板７の第
二パッド7bに接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワイヤの自動位置決め装
置とそれを用いた接合方法に係わり、ツインワイヤを裂
き分けたり保持したりする機構を備えて、自動的にワイ
ヤの位置決めをして配線を行うことが可能な、プリント
板のワイヤ接続による配線パターンの修正に用いるワイ
ヤの自動位置決め装置とそれを用いた接合方法に関す
る。

【０００２】近年、電子機器の軽薄短小化に伴って、半
導体装置を中心とした電子部品の小型、高密度実装対応
が積極的に進められている。それに呼応して、こうした
部品類を搭載するプリント板も高密度配線や多層化など
によって小型化が進められている。

【０００３】ところで、プリント板の製造工程において
は、配線パターンの断線とか配線パターンの経路変更な
どに対処するために、パッド間をワイヤで接続していわ
ゆるジャンパ線を飛ばして修正する作業が間々行われ
る。このワイヤ接続作業は、従来、顕微鏡を覗きながら
人手に頼って行われてきたが、自動化が望まれるように
なっている。

【０００４】

【従来の技術】プリント板は、搭載される部品類の小形
化とプリント板自身が実装される機器の小形化に対応し
て、配線パターンの密度を上げたり多層化を図って小さ
くしている。そのため、間違った配線パターンの修正や
改良に伴う配線パターンの修正などをパターン設計から
やり直すことは容易でない。また、短絡や断線などの製
造上の不具合を修正する必要も生じる。そこで、ワイヤ
接続による配線パターンの修正が行われる。

【０００５】このワイヤ接続による配線パターンの修正
は、対象となるプリント板に応じて修正個所が異なる場
合が多いので、自動化が厄介で従来から人手に頼って行
われてきた。その修正作業は、顕微鏡を覗きながら 両
手に持った２本のピンセットでワイヤを扱う煩瑣な作業
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近、ワイ
ヤ接続によるプリント板の修正作業に対しては、 扱うワイヤの直径が 0.1ｍｍφ以下と細くなってお
り、ワイヤを傷付けないようにするためにはワイヤの把
持力を極力小さくする必要がある。

【０００７】 ワイヤを配線するプリント板のパッド
の直径が 0.3ｍｍφ以下と小さくなっており、そのパッ
ドに複数本のワイヤを接続するには、ワイヤの位置決め
精度を数十μｍにする必要がある。

【０００８】 配線したワイヤに乗るノイズを避ける
部位には、信号線と接地線のツインワイヤを用いる必要
がある。 ワイヤ同士やワイヤとパッドとの短絡を避けるため
には、被覆されたワイヤを用いる必要がある。

【０００９】 多層化されたプリント板にワイヤ接続
する際には、絶縁層の破壊を避けるために接続に要する
押圧力を数ｋｇ／ｃｍ² 以下にする必要がある。 などなどの条件を満足することが必要となっており、も
はや熟練者でも人手に頼った修正作業が困難になってい
る。

【００１０】そこで本発明は、ツインワイヤを保持した
り振り分けたりする機構を備えて、自動的にワイヤの位
置決めを行う自動ワイヤ位置決め装置を提供することを
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、分裂
機構と、保持機構と、拡開機構を有し、前記分裂機構
は、ワイヤガイドに案内されて押送されてくるツインワ
イヤを２本の単ワイヤに裂き分けるものであって、後方
の縦方向と底部の前後方向のそれぞれの稜が刃をなす角
柱状をなして上下動可能に支持されているものであり、
前記保持機構は、前記分裂機構の前方に配設された横方
向に平行な２本の筒状をなして前記単ワイヤを保持する
ものであって、該単ワイヤがそれぞれの前開口から潜入
して後開口から押出する長手方向に開閉可能な保持孔を
有するものであり、かつ上下動可能に、かつ該後開口か
ら露出した該単ワイヤの初端芯線または終端芯線が、そ
れぞれプリント板の第一パッドまたは第二パッドに精度
よく位置するように下方に傾動可能に支持されているも
のであり、前記拡開機構は、前記保持機構の前方に配設
されて前記単ワイヤの隙間に挿入されて平行に拡開する
ものであって、接近・離反する一対の背向したＬ字状を
なして上下動可能に支持されているものであるように構
成されたワイヤの自動位置決め装置と、そのワイヤの自
動位置決め装置において、第一の工程で、予め初端部に
初端芯線を露出させた前記ツインワイヤを押送して前記
分裂機構で２本の単ワイヤに裂き分け、次いで、第二の
工程で、前記単ワイヤを前記保持機構の保持孔に潜入さ
せて初端芯線を後開口から露出させ、次いで、第三の工
程で、前記後開口を下方に傾動させて、前記プリント板
の第一パッドに前記初端芯線を位置させて接合し、次い
で、第四の工程で、前記分裂機構と、保持機構を開いて
それぞれ上方に移動させ、次いで、第五の工程で、前記
プリント板を移動させながら前記ツインワイヤを引っ張
って、予め所定の位置に露出させた終端芯線を前記分裂
機構の下方に位置させ、次いで、第六の工程で、前記分
裂機構と前記拡開機構を下方に移動させて、前記終端芯
線の隙間に該分裂機構を挿入して２本の単ワイヤに裂き
分けてから該拡開機構を挿入して平行に拡開し、次い
で、第七の工程で、前記保持機構を下方に移動させてか
ら閉じて、前記終端芯線が後開口から露出するように２
本の前記単ワイヤを保持した後、前記拡開機構を上方に
移動させ、次いで、第八の工程で、前記後開口を傾動さ
せて、前記プリント板の第二パッドに前記終端芯線を位
置させて接合するように構成されたワイヤの接合方法
と、によって解決される。

【００１２】

【作用】本発明は、従来の手作業によっては処理し切れ
なくなってきているプリント板のワイヤ接続による配線
パターンの修正を、ツインワイヤの分裂機構と保持機
構、拡開機構によって自動的に行うようにしている。

【００１３】すなわち、押送されてくるツインワイヤは
分裂機構によって２本の単ワイヤに裂き分けるようにし
ている。その際、単ワイヤの先端は予め被覆が除かれて
初端芯線が露出している。そして、それぞれの単ワイヤ
を保持機構で保持し、後開口から初端芯線が露出するよ
うにしている。そして、後開口を傾動させてプリント板
の第一パッドに接合するようにしている。

【００１４】次いで、分裂機構と保持機構を上方に移動
させたあとプリント板を移動させて、予め被覆が除かれ
て露出している終端芯線が分裂機構の下方に位置するま
でツインワイヤを移動させ、分裂機構と拡開機構によっ
てツインワイヤを単ワイヤに裂き分け、平行に拡開する
ようにしている。そして、それぞれの単ワイヤを保持機
構で保持し、後開口から終端芯線を露出するようにして
いる。そして、後開口を傾動させてプリント板の第二パ
ッドに接合するようにしている。

【００１５】こうして、プリント板の二つのパッド間
を、ツインワイヤを用いて自動的にワイヤ接続して配線
パターンの修正を行うことができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の実施例の構成と工程を示す斜
視図で、図１（Ａ）は初端芯線の接合、図１（Ｂ）は終
端芯線の接合、図２は分裂機構の構成例を示す斜視図、
図３は保持機構の構成例を示す斜視図で、図３（Ａ）は
一構成例、図３（Ｂ）は他の構成例、図４は各工程の模
式的な説明図である。図において、１は分裂機構、1aは
縦刃、1bは底刃、２は保持機構、2aは前開口、2bは後開
口、2cは保持孔、2dはアーム、2eはばね、2fはソレノイ
ド、2gはシリンダ、３は拡開機構、４はワイヤガイド、
５はツインワイヤ、5aは被覆、5bは信号線、5cは接地
線、６は単ワイヤ、6aは初端芯線、6bは終端芯線、７は
プリント板、7aは第一パッド、7bは第二パッド、８は接
合治具、10は自動位置決め装置である。

【００１７】図１において、自動位置決め装置10は、分
裂機構１と保持機構２と拡開機構３がツインワイヤ５の
移動方向に向かって連設された構成になっており、分裂
機構１の前方にはワイヤガイド４が配設されている。

【００１８】分裂機構１は、上下動可能にワイヤガイド
４の前方に配設されており図２に示したように後方側、
つまりツインワイヤ５が押送されてくるワイヤガイド４
に対面した側の縦方向の稜が縦刃1aになっており、底面
の角錐状に突出した稜が底刃1bになっている。そして、
予め先端の被覆5aが除去されて初端芯線6aが露出したツ
インワイヤ５がワイヤガイド４から押送されてくると、
縦刃1aがそのツインワイヤ５を２本の単ワイヤ６に裂き
分けるようになっている。また、予め被覆5aが除去され
て終端芯線6bが露出したツインワイヤ５が分裂機構１の
下方に移動してくると、分裂機構１が下方に移動して終
端芯線6bの隙間に底刃1bが挿入されてツインワイヤ５を
裂き分けるようになっている。

【００１９】保持機構２は、開閉可能な構成になってお
り、分裂機構１の前方に配設されている。保持機構２の
開閉は、例えば、図３（Ａ）に示したように、２本のア
ーム2dをばね2eとソレノイド2fで開閉するように駆動し
てもよいし、図３（Ｂ）に示したように２本のアーム2d
でリンクを組んでシリンダ2gで開閉するように駆動して
もよい。

【００２０】この保持機構２は、閉じた状態で分裂機構
１で裂き分けられた２本の単ワイヤ６のそれぞれが、前
開口2aから保持孔2cを通って後開口2bに挿通自在になっ
ている。また、単ワイヤ６から外れる際や嵌め込んで保
持する際などには、開いたり閉じたりさせるようになっ
ている。

【００２１】拡開機構３は背向して接近・離反する２本
のＬ字形の部材からなり、上下動して下方に下がったと
き、保持機構２の前方に配設されるようになっている。
そして、単ワイヤ６の隙間に挿入させたあと離反して、
単ワイヤ６を平行に拡開するようになっている。

【００２２】この拡開機構３が離反した際に拡開される
２本の単ワイヤ６の間隔には制約はないが、プリント板
７のパッドピッチに等しくなっている方が、冗長性や融
通性があってよい。

【００２３】ところで、こうして構成された自動位置決
め装置10を用いてワイヤを接合する方法は、図４におい
て、まず、第一の工程（図１の矢印(1) に対応) では、
予め先端の被覆5aが除去されて初端芯線6aが露出したツ
インワイヤ５をワイヤガイド４から押送させる。そうす
ると、ツインワイヤ５は、分裂機構１の縦刃1aによって
２本の単ワイヤ６に裂き分けられる。

【００２４】次いで、第二の工程（図１の矢印(2) に対
応) において、それぞれの単ワイヤ６が保持機構２の前
開口2aから潜入して保持孔2cを通り、初端芯線6aが後開
口2bから露出して止まる。

【００２５】次いで、第三の工程（図１の矢印(3) に対
応) で、保持機構２の後開口2bが下方に傾動し、プリン
ト板７の第一パッド7aに初端芯線6aを位置させ接触させ
る。そして、例えば自動はんだ鏝のような接合治具８を
降下させて初端芯線6aを押圧し、初端芯線6aを第一パッ
ド7aに接合させる。

【００２６】次いで、第四の工程（図１の矢印(4) に対
応) においては、分裂機構１と、保持機構２を開いて上
方に移動させ単ワイヤ６から外す。次いで、第五の工程
（図１の矢印(5) に対応) で、プリント板７が移動して
第一パッド7aに接合された単ワイヤ６を引っ張って移動
される。そうすると、予め所定の位置で被覆5aを除去し
て終端芯線6bが露出した部分が現れる。この終端芯線6b
が分裂機構１の下方に位置したところでプリント板７の
移動を止める。

【００２７】次いで、第六の工程（図１の矢印(6) に対
応) では、分裂機構１を降下させて底刃1bを終端芯線6b
の隙間に挿入して２本の単ワイヤ６に裂き分けると同時
に、拡開機構３を降下させて単ワイヤ６の隙間に挿入す
る。拡開機構３が離反すると単ワイヤ６が平行に拡開す
る。

【００２８】次いで、第七の工程（図１の矢印(7) に対
応) では、保持機構２を降下させてから閉じて、終端芯
線6bが後開口2bから露出するように２本の単ワイヤ６を
保持する。そして、そのあと拡開機構３を接近させて上
方に移動させる。

【００２９】次いで、第八の工程（図１の矢印(8) に対
応) では、後開口2bを下方に傾動させて、プリント板７
の第二パッド7bに終端芯線6bを終端芯線6bを位置させ接
触させる。そして、接合治具８を降下させて初端芯線6a
を押圧し、終端芯線6bを第二パッド7bに接合させる。

【００３０】終端芯線6bを第二パッド7bに接合したあと
は、芯線が 100μｍφ程度の細線なので、保持機構２を
上方に持ち上げれば容易に切断することができ、第一パ
ッド7aと第二パッド7b間の配線が終わる。そして、こう
した自動位置決め装置10を用いた一連の工程によって、
ワイヤ接続によるプリント板７の配線パターンの修正を
自動的に行うことができる。

【００３１】こゝでは、ワイヤ接続使用とするプリント
板７の第一パッド7aと第二パッド7bとの位置や距離を予
め知って、ツインワイヤ５に終端芯線6bを露出させるよ
うにしている。また、ツインワイヤ５に限らず、分裂機
構１と拡開機構３を動作させずに単ワイヤ６の自動ワイ
ヤ接合を行うこともできる。さらに、ツインワイヤ５を
裂き分けた単ワイヤ６は、例えば、一方が信号線5bで他
方が接地線5cとなっており、信号線5bと接地線5cのそれ
ぞれの初端芯線6aと終端芯線6bを接合するそれぞれの第
一パッド7aや第二パッド7bの位置が掛け離れている場合
には、第三の工程や第八の工程を少なくとも２回繰り返
すことになり、工程順には種々の変形が可能である。

【００３２】

【発明の効果】高密度なプリント板のワイヤ接続による
配線パターンの修正は、人手に頼る限界を超えてきてい
るが、本発明によればツインワイヤを用いてプリント板
のパターン修正を自動的に行うことができる。

【００３３】従って、ますます高密度化し多層化してパ
ターン修正が厄介になるプリント板の製造工程の合理化
に対して、本発明は寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の構成と工程を示す斜視図
で、（Ａ）は初端芯線の接合、（Ｂ）は終端芯線の接合
である。

【図２】 分裂機構の構成例を示す斜視図である。

【図３】 保持機構の構成例を示す斜視図で、（Ａ）は
一構成例、（Ｂ）は他の構成例である。

【図４】 各工程の模式的な説明図である。

【符号の説明】 １ 分裂機構 1a 縦刃 1b
底刃 ２ 保持機構 2a 前開口 2b
後開口 2c 保持孔 2d アーム 2e
ばね 2f ソレノイド 2g シリンダ ３ 拡開機構 ４ ワイヤガイド ５ ツインワイヤ 5a 被覆 5b
信号線 5c 接地線 ６ 単ワイヤ 6a 初端芯線 6b
終端芯線 ７ プリント板 7a 第一パッド 7b
第二パッド ８ 接合治具 10 自動位置決め装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分裂機構(1) と、保持機構(2) と、拡開
   機構(3) を有し、 前記分裂機構(1) は、ワイヤガイド(4) に案内されて押
   送されてくるツインワイヤ(5) を２本の単ワイヤ(6) に
   裂き分けるものであって、後方の縦方向と底部の前後方
   向のそれぞれの稜が刃をなす角柱状をなして上下動可能
   に支持されているものであり、 前記保持機構(2) は、前記分裂機構(1) の前方に配設さ
   れた横方向に平行な２本の筒状をなして前記単ワイヤ
   (6) を保持するものであって、該単ワイヤ(6) がそれぞ
   れの前開口(2a)から潜入して後開口(2b)から押出する長
   手方向に開閉可能な保持孔(2c)を有するものであり、か
   つ上下動可能に、かつ該後開口(2b)から露出した該単ワ
   イヤ(6) の初端芯線(6a)または終端芯線(6b)が、それぞ
   れプリント板(7) の第一パッド(7a)または第二パッド(7
   b)に精度よく位置するように下方に傾動可能に支持され
   ているものであり、 前記拡開機構(3) は、前記保持機構(2) の前方に配設さ
   れて前記単ワイヤ(6)の隙間に挿入されて平行に拡開す
   るものであって、接近・離反する一対の背向したＬ字状
   をなして上下動可能に支持されているものであることを
   特徴とするワイヤの自動位置決め装置。
2. 【請求項２】 前記拡開機構(3) によって拡開された単
   ワイヤ(6) の間隔が、前記プリント板(7) のパッドピッ
   チに等しい請求項１記載のワイヤの自動位置決め装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のワイヤの自動位置決め装
   置において、 第一の工程で、予め初端部に初端芯線(6a)を露出させた
   前記ツインワイヤ(5)を押送して前記分裂機構(1) で２
   本の単ワイヤ(6) に裂き分け、 次いで、第二の工程で、前記単ワイヤ(6) のそれぞれを
   前記保持機構(2) の保持孔(2c)に潜入させて初端芯線(6
   a)を後開口(2b)から露出させ、 次いで、第三の工程で、前記後開口(2b)を下方に傾動さ
   せて、前記プリント板(7) の第一パッド(7a)に前記初端
   芯線(6a)を位置させて接合し、 次いで、第四の工程で、前記分裂機構(1) と、保持機構
   (2) を開いてそれぞれ上方に移動させ、 次いで、第五の工程で、前記プリント板(7) を移動させ
   ながら前記ツインワイヤ(5) を引っ張って、予め所定の
   位置に露出させた終端芯線(6b)を前記分裂機構(1) の下
   方に位置させ、 次いで、第六の工程で、前記分裂機構(1) と前記拡開機
   構(3) を下方に移動させて、前記終端芯線(6b)の隙間に
   該分裂機構(1) を挿入して２本の単ワイヤ(6)に裂き分
   けてから該拡開機構(3) を挿入して平行に拡開し、 次いで、第七の工程で、前記保持機構(2) を下方に移動
   させてから閉じて、前記終端芯線(6b)が後開口(2b)から
   露出するように２本の前記単ワイヤ(6) を保持した後、
   前記拡開機構(3) を上方に移動させ、 次いで、第八の工程で、前記後開口(2b)を傾動させて、
   前記プリント板(7) の第二パッド(7b)に前記終端芯線(6
   b)を位置させて接合することを特徴とするワイヤの自動
   位置決め装置を用いた接合方法。
4. 【請求項４】 前記ツインワイヤ(5) を２本に裂き分け
   たそれぞれの初端芯線(6a)を、第三の工程を繰り返して
   接合し、次いで、それぞれの終端芯線(6b)を前記第八の
   工程を繰り返して接合する請求項３記載のワイヤの自動
   位置決め装置を用いた接合方法。