JPH0526368Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はワイヤボンデイング装置に装備されて
いるボンデイングアームの揺動装置の改良に関す
る。

（従来の技術） 従来、ワイヤボンデイング装置には、ボンデイ
ングツールを保持してその先端を次々とボンデイ
ング点に当着するためのボンデイングアームの揺
動装置が装備されている。ボンデイングアームの
揺動装置にはボンデイングツールを取り付ける先
端部が等速の直線往復運動をすることが望まれて
いるが、従来のホンデイングアームの揺動装置
は、このような運動を得るための機構と制御をな
るべく簡単なものにするため、たとえばパルスモ
ータなどを用いて往復回転運動を発生し、これを
クランク機構またはカムを用いてボンデイングア
ーム先端に伝えているので、ボンデイングアーム
先端は正確には円弧を画く往復運動をしている。

カム方式のボンデイングアームの揺動装置に
は、ボンデイングアーム先端が行う往復円弧運動
のボンデイングアームの中心軸と直角をなす方向
の成分を、前記の往復回転運動の制御をなるべく
簡単にして等速に近づけるため、該往復回転運動
を等速直線往復運動に変換するカムが用いられて
いる。

以下にカム方式を用いる従来のボンデイングア
ームの揺動装置の実例を図面を用いて説明する。

第３図は従来のボンデイングアームの揺動装置
の構成を示す図で、同図のａは全体構成の側面を
示し、同図のｂは構成の一部のＥ・Ｅ線断面を示
す。ボンデイングアーム２１は、揺動アーム２２
の支軸２２ａの中心軸まわりの往復回転運動と連
係してボンデイングアーム先端２１ａを往復円弧
運動させる。揺動アーム２２の往復回転運動は、
支軸２２ａの中心に関してボンデイングアーム先
端２１ａと反対側の位置で該揺動アーム２２に設
けられているベアリング軸２３ａに嵌めこまれた
２個のラジアルベアリング２３のうちの一方の外
面を、２本のベアリングガイド２４のうちの一方
が同図における紙面の上から下に（以下、上、下
とのみ言う）、また他方のラジアルベアリング２
３の外面を他方のベアリングガイド２４が下から
上にそれぞれ交互に押すことによつて得られてい
る。ベアリングガイド２４の往復上下運動は、こ
れを取り付けている上下動フレーム２５の往復上
下動によつて得られ、該上下動フレーム２５の往
復上下動は、これが有する２個のカムフオロア２
６と同２７の往復上下動から得られる。

カムフオロア２６と同２７は、上下動フレーム
の上下２点でそれぞれカムフオロア軸２６ａと同
２７ａの中心軸まわりに回転自由に取り付けられ
ており、またカム８の回転中心をはさんでカム８
の周縁に接している。カム８の回転中心を通る直
線がカム８の周縁と交わる２点間の距離は一定で
ある。また決まつた方向にカム８の回転中心とカ
ム８の周縁とを結ぶ距離はカム８の回転により変
化し、この変化量はカム８の回転角度の変化量に
比例している。したがつて、カム軸１２によつて
カム８が往復回転運動をさせられると、カムフオ
ロア２６と同２７はカム８とのそれぞれの接点間
の距離を変えることなく上下に往復運動をし、そ
の上下変位量はカム８の回転角度の変化量に比例
している。カム軸１２がカム８に与える往復回転
運動は、駆動モータ１３によつて発生されカム軸
１２に伝えられる。

（考案が解決しようとする問題点） しかるに上述した従来のボンデイングアームの
揺動装置は、カム８とカムフオロア２６および同
２７との接点以外に、ベアリングガイド２４とラ
ジアルベアリング２３の外面との間に２つの接点
があって、しかもこの２つの接点に揺動アーム２
２を支軸２２ａの中心軸まわりに往復回転運動さ
せる力が加わるので、ベアリングガイド２４およ
びラジアルベアリング２３の外面が摩耗してがた
つきを発生させ易いためにボンデイングアーム先
端２１ａの運動精度を保ちにくいという問題を有
する。

本考案の目的は、１枚のカムと２個１対のカム
フオロアとによつて等角速度往復回転運動を等速
往復直線運動に変換する機構を有し、２個のカム
フオロアのうちの１個と揺動フレームと揺動アー
ムとが同一の中心軸まわりに相互に回転自由に保
持され、かつ揺動フレームによつて前記の２個の
カムフオロアがカムの回転中心をはさんでカムの
周縁に圧接されていることにより、カムの往復回
転運動から得られる往復直線運動を接点を介する
ことなく直接揺動アームに伝えることができ、し
たがつて従来のボンデイングアームの揺動装置で
は不可避の接点構成部品の摩耗に基づくがたつき
の発生がなくなつてボンデイングアーム先端の運
動精度を保ち易いボンデイングアームの揺動装置
を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するため次の手段構
成を有する。すなわち本考案のボンデイングアー
ムの揺動装置は、ボンデイングアームの揺動装置
において、ボンデイングアームと；揺動アーム
と；ボンデイングアームと揺動アームとを同一の
中心軸まわりに回転自由に支持する支軸と；ボン
デイングアームを揺動させる時にこれを揺動アー
ムに固定して結合する固定手段と；回転中心を通
る直線が周縁と交わる２点間の距離が一定で、決
まつた方向に回転中心と周縁とを結ぶ距離が回転
によつて変化する量と該回転角度の変化量とが比
例するカムと；前記のカムが有するカム軸と；該
カム軸に取り付けられるラジアルベアリングと；
前記のカムの回転中心をはさんで該カムの周縁に
接する２個のカムフオロアと；該２個のカムフオ
ロアを前記のカムに圧接するとともに、揺動アー
ムの支軸に関してボンデイングアーム先端とは反
対側の位置で一方のカムフオロアおよび揺動アー
ムと共有する中心軸まわりに相互に回転自由に支
持され、かつ２個のカムフオロアの回転中心を結
ぶ直線に関してカム周縁上のカム回転中心からの
最遠点と同じ側でのみラジアルベアリングの外面
と接するベアリングガイドを有する揺動フレーム
と；を具備することを特徴とするボンデイングア
ームの揺動装置である。

（作用） 以下に上記の手段構成を有する本考案のボンデ
イングアームの揺動装置の作用について説明す
る。

本考案のボンデイングアームの揺動装置は、回
転中心を通る直線が周縁と交わる２点間の距離が
一定であるとともに回転中心と周縁とを決まつた
方向に結ぶ距離が回転によつて変化する量と該回
転角度の変化量とが比例するように形成されたカ
ムと、このカムの回転中心をはさんでカムの周縁
に２個のカムフオロアを圧接する揺動フレームと
を有している。上述したようなカムと２個のカム
フオロアとの位置関係は第２図のカムとカムフオ
ロアの接触状態模式図で示される。

すなわち前記のカムの周縁曲線の一方の一部を
示す第１の曲線Ｃ１と第１のカムフオロアの周縁
曲線を示す第１の円とは第１の接点Ｔ１で接し、
該カムの周縁曲線の他方の一部を示す第２の曲線
Ｃ２と第２のカムフオロアの周縁曲線を示す第２
の円とは第２の接点Ｔ２で接しており、第１の接
点Ｔ１と第２の接点Ｔ２とを結ぶ直線は前記のカ
ムの回転中心CCを通つている。

前述したように回転中心CCを通る直線が第１
の曲線Ｃ１および第２の曲線Ｃ２と交わる２点間
の距離は一定であるから、第１の曲線Ｃ１が第１
の接点Ｔ１より図における（以下、図におけるは
略す）左側に行く程回転中心CCとの距離を増す
場合には、第２の曲線Ｃ２も第２の接点Ｔ２より
左側に行く程回転中心CCからの距離を増加させ
る。したがつて第１の接点Ｔ１と第２の接点Ｔ２
とを結ぶ直線は第１の円の中心Ｆ１と第２の円の
中心Ｆ２とを結ぶ直線より必ず左側にあることに
なり、このため、中心Ｆ２に向かつて中心Ｆ１に
作用する力ｆ１と中心Ｆ１に向かつて中心Ｆ２に
作用する力ｆ２とが作用すると第１の接点Ｔ１と
第２の接点Ｔ２とを結ぶ直線と直角をなす矢印Ａ
の方向に回転中心CCを動かそうとする力が発生
する。カムにはカムの回転中心まわりに回転自由
に支持されるラジアルベアリングがカム軸を介し
て取り付けられており、該ラジアルベアリングの
外側には揺動フレームを構成するベアリングガイ
ドが接している。この接点は、２個のカムフオロ
アの中心を結ぶ直線に関してカム周縁のカム中心
から最も遠い点（以下、最遠点と言う）と同じ側
にあるので、ベアリングガイドは第２図に示した
矢印Ａの方向の力を受けることができ、したがつ
てカムが２個のカムフオロアの間から脱出するこ
とはない。２個のカムフオロアのうちの一方と揺
動フレームと揺動アームとは１本の中心軸を共有
し、かつ相互に自由に回転できるように結合され
ているので、カムの往復回転運動によつて発生す
るカムフオロアの往復直線運動は直接揺動アーム
に伝えられる。前記の１本の中心軸は、揺動アー
ムとボンデイングアームとを同一の中心軸まわり
に回転自由に支持する支軸の中心に関してボンデ
イングアーム先端と反対側にあり、かつボンデイ
ングアームと揺動アームとは相互に固定して結合
する手段を有しているので、前記のカムフオロア
の往復直線運動は揺動アームを往復回転運動さ
せ、ボンデイングアーム先端に往復円弧運動を起
こさせる。

以上説明したように、本考案のボンデイングア
ームの揺動装置は、１枚のカムと２個１対のカム
フオロアとによつて等角速度往復回転運動を等速
往復直線運動に変換する機構を有し、２個のカム
フオロアのうちの１個と揺動フレームと揺動アー
ムとが同一の中心軸まわりに相互に回転自由に支
持され、かつ揺動フレームによつて前記の２個の
カムフオロアがカムの回転中心をはさんでカムの
周縁に圧接されているので、カムの往復回転運動
から得られるカムフオロアの往復直線運動を接点
を介することなく直接揺動アームに伝えることが
でき、したがつて従来のボンデイングアームの揺
動装置では不可避の接点構成部品の摩耗に基づく
がたつきの発生がなくなり、ボンデイングアーム
先端の運動精度を保ちやすくできる。

（実施例） 以下、本考案のボンデイングアームの揺動装置
の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案実施例のボンデイングアームの
揺動装置の構成を示す図で、同図のａは一部断面
を含めて全体構成の側面を示し、同図のｂは構成
の一部のＡ・Ｂ線およびＢ・Ｃ線断面を示す。

ボンデイングアーム１と揺動アーム２とは共に
支軸３で支持され、かつ共に支軸３の中心軸まわ
りにそれぞれ自由に回転できる。ボンデイングア
ーム１の揺動時にはソレノイド５ａに図示しない
電源から通電して電磁吸着片５ｂとの間に吸着力
を働かせることによりボンデイングアーム１と揺
動アーム２とを固定して結合させる。

コイル４ａとマグネツト４ｂとは、ボンデイン
グ時にボンデイングアーム先端１ａを図における
下向きに付勢するための吸着力を発生させる手段
であつて従来のボンデイングアームの揺動装置に
も設けられている。揺動アーム２の支軸３の中心
に関してボンデイングアーム先端１ａと反対側
に、揺動フレーム中心軸９ｃを有するアーム側カ
ムフオロア支軸６ａがあり、アーム側カムフオロ
ア６と揺動ベース９ａとは前記の揺動フレーム中
心軸９ｃまわりに揺動アーム２と相互に回転自由
に支持されている。揺動ベース９ａにはベアリン
グガイド９ｂが固定され、ベアリングガイド９ｂ
には予めアーム支持ピン９ｅの中心軸まわりに回
転自由に予圧アーム９ｄが取り付けられている。

予圧アーム９ｄに設けられたカムフオロア支軸
７ａは、その中心軸まわりに回転自由にカムフオ
ロア７を支持し、また予圧アーム９ｄの先端と揺
動ベース９ａの先端とには引張バネである与圧バ
ネ９ｆがかけわたされている。したがつてアーム
側カムフオロア６とカムフオロア７とはカム８の
周縁に圧接されている。またアーム側カムフオロ
ア６およびカムフオロア７とカム８との各接点は
カム８の回転中心をはさんでいる。揺動フレーム
９を構成するベアリングガイド９ｂは、カム８を
往復回転運動させるカム軸１２に取り付けたラジ
アルベアリング１１の外面に、アーム側カムフオ
ロア６とカムフオロア７との各中心を結ぶ直線に
関してカム８の周縁の最縁点と同じ側で接してい
る。カム軸１２がカム８に与える往復回転運動は
駆動モータ１３が発生してカム軸１２に伝える。

カム８は、その回転中心を通る直線が周縁と交
わる２点間の距離が一定で、回転中心と周縁とを
決まつた方向に結ぶ距離が回転によつて変化する
量と該回転角度の変化量とが比例するように形成
されている。

以上のように構成したことによつて、カム８の
周縁とアーム側カムフオロア６との接点およびカ
ム８の周縁とカムフオロア７との接点およびベア
リングガイド９ｂとラジアルベアリング１１の外
面との接点はカム８をアーム側カムフオロア６と
カムフオロア７との間から脱出しないように保
ち、揺動フレーム中心軸９ｃはカム８の往復回転
運動に基づく往復直線運動を主体とした揺動を往
復して行う。該揺動フレーム中心軸９ｃの揺動は
揺動アーム２を支軸３の中心軸まわりに往復回転
運動させ、マグネツト５ａと電磁吸着片５ｂとで
揺動アーム２に固定して結合されたボンデイング
アーム１に往復回転運動をさせる。揺動フレーム
中心軸９ｃの揺動は直線の等速運動が主体となつ
ているので、ボンデイングアーム先端１ａが行う
往復円弧運動のボンデイングアーム中心軸と直角
を成す方向の成分もほぼ等速となる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案のボンデイングア
ームの揺動装置は、１枚のカムと２個１対のカム
フオロアとによつて等角速度往復回転運動を等速
往復直線運動に変換する機構を有し、２個のカム
フオロアのうちの１個と揺動フレームと揺動アー
ムとが同一の中心軸まわりに相互に回転自由に支
持され、かつ揺動フレームによつて前記の２個の
カムフオロアがカムの回転中心をはさんでカムの
周縁に圧接されているので、カムの往復回転運動
から得られるカムフオロアの往復直線運動を接点
を介することなく直接揺動アームに伝えることが
でき、したがつて従来のボンデイングアームの揺
動装置では不可避の接点構成部品の摩耗に基づく
がたつきの発生がなくなり、ボンデイングアーム
先端の運動精度を保ちやすくできるという利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例のボンデイングアームの
揺動装置の構成を示す図、第２図はカムとカムフ
オロアの接触状態模式図、第３図は従来のボンデ
イングアームの揺動装置の構成を示す図である。 １……ボンデイングアーム、１ａ……ボンデイ
ングアーム先端、２……揺動アーム、３……支
軸、４ａ……コイル、４ｂ……マグネツト、５ａ
……ソレノイド、５ｂ……電磁吸着片、６……ア
ーム側カムフオロア、６ａ……アーム側カムフオ
ロア支軸、７……カムフオロア、７ａ……カムフ
オロア支軸、８……カム、９……揺動フレーム、
９ａ……揺動ベース、９ｂ……ベアリングガイ
ド、９ｃ……揺動フレーム中心軸、９ｄ……予圧
アーム、９ｅ……予圧アーム支持ピン、９ｆ……
予圧バネ、１１……ラジアルベアリング、１２…
…カム軸、１２ｃ……カム軸の中心軸、１３……
駆動モータ、１５……ベアリング、２１……ボン
デイングアーム、２１ａ……ボンデイングアーム
先端、２２……揺動アーム、２２ａ……支軸、２
３……ラジアルベアリング、２３ａ……ベアリン
グ軸、２４……ベアリングガイド、２５……上下
動フレーム、２６，２７……カムフオロア、２６
ａ，２７ａ……カムフオロア軸、Ａ……矢印、Ｃ
１……第１の曲線、Ｃ２……第２の曲線、CC…
…回転中心、Ｄ……カムフオロアの接触間隔、Ｆ
１……第１の円の中心、Ｆ２……第２の円の中
心、Ｔ１……第１の接点、Ｔ２……第２の接点、
ｆ１……中心Ｆ２に向かつて中心Ｆ１に作用する
力、ｆ２……中心Ｆ１に向かつて中心Ｆ２に作用
する力。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボンデイングアームの揺動装置において、ボン
   デイングアームと；揺動アームと；ボンデイング
   アームと揺動アームとを同一の中心軸まわりに回
   転自由に支持する支軸と；ボンデイングアームを
   揺動させる時にこれを揺動アームに固定して結合
   する固定手段と；回転中心を通る直線が周縁と交
   わる２点間の距離が一定で、決まつた方向に回転
   中心と周縁とを結ぶ距離が回転によつて変化する
   量と該回転角度の変化量とが比例するカムと；前
   記のカムが有するカム軸と；該カム軸に取り付け
   られるラジアルベアリングと；前記のカムの回転
   中心をはさんで該カムの周縁に接する２個のカム
   フオロアと；該２個のカムフオロアを前記のカム
   に圧接するとともに、揺動アームの支軸に関して
   ボンデイングアーム先端とは反対側の位置で一方
   のカムフオロアおよび揺動アームと共有する中心
   軸まわりに相互に回転自由に支持され、かつ２個
   のカムフオロアの回転中心を結ぶ直線に関してカ
   ム周縁上のカム回転中心からの最遠点と同じ側で
   のみラジアルベアリングの外面と接するベアリン
   グガイドを有する揺動フレームと；を具備するこ
   とを特徴とするボンデイングアームの揺動装置。