JPH10272530A - 線材供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線材を安定かつ確実に連続した状態で供給す
る。 【解決手段】 線材１を巻回したスプール３４を駆動モ
ータ３５によって間欠的に駆動し、線材１を所定量ずつ
繰り出す。センサー４１は、スプール３４から繰り出さ
れる線材１を検出し、その検出信号に基づいて駆動モー
タ３５を制御する。一対のクランプ５０Ａ，５０Ｂは、
交互に開閉して線材１を把持する。一方のクランプ５０
Ｂは往復移動自在で、線材１を把持すると前進移動して
線材１を線材整形装置１５に一定量供給する。一対のエ
ア式テンション付与手段５１Ａ，５１Ｂは、クランプ５
０Ａ，５０Ｂとは反対方向に圧縮空気をそれぞれ噴射し
線材１に所定のテンションを付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は線材供給装置に関
し、特に線径の小さいヒューズ線をリードフレームに接
合する自動接合装置などに用いて好適な線材供給装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来の温度ヒューズを示す（特開
平７−１６９３８１号公報）。この温度ヒューズは通信
用に用いられるもので、１は半田等の可溶合金（以下、
ヒューズ線という）、２は絶縁体からなる筒体、３は蓋
状の端子である。このヒューズは、ヒューズ線１を筒体
２内に対角線状に張設し、その両端部を筒体２の外部に
突出させて外壁面に沿って折り曲げ、各端子３を筒体２
の開口部に嵌合することにより筒体２の外壁面と端子３
の内壁面間でヒューズ線１を挾み込んで端子３に接続し
たり、あるいはヒューズ線１の端部付近に予め配置して
おいた半田に向けて熱風を吹き付けることにより、ヒュ
ーズ線１の端部を端子３に熱風半田付けしたりしてい
た。

【０００３】また、比較的線径の太いヒューズ線につい
ては、特開平７−３２８７８０号公報の接合方法および
装置が知られている。この接合方法および装置は、ヒュ
ーズ線とリード部材を当接させて接点部にレーザビーム
を照射し、ヒューズ線が加熱、溶融した瞬間に、レーザ
ビーム照射口をリード部材側に所定距離移動させてリー
ド部材をレーザビームにより加熱し、接点部をリード部
材からの熱伝導で低温加熱しつつ徐々に冷却および硬化
させるようにしている。

【０００４】この方法によれば、接点部が急冷されるこ
とがないため割れや脆化が防止でき、また接点部を加熱
してヒューズ線が溶融した瞬間に、リード部材を所定距
離だけヒューズ線側に押し込むようにすると、接合部の
いわゆる痩せ（線径の減少）が防止されるため接合強度
が向上する利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の接合方法は、いずれもヒューズ線を予め所定の
長さに切断しておくため、その取扱いが煩雑で、自動化
に不向きであった。また、後者の接合方法および装置
は、ヒューズ線をクランプで機械的に把持して搬送する
ため、線径が細いと、把持したとき線径が減少したり断
線して信頼性を低下させるため、マイクロ・ヒューズの
ような非常に小型のものへの適用が困難であるという問
題があった。

【０００６】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、線径が
細いものであっても安定かつ確実に連続した状態で供給
し得るようにした線材供給装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る線材供給装置は、線材を巻回したスプー
ルと、このスプールから繰り出される線材を検出するセ
ンサーと、このセンサーが線材を検出すると前記スプー
ルを間欠的に回転させて線材を所定量繰り出す駆動装置
と、前記スプールから繰り出された線材を所定の間隔を
おいて保持する一対のクランプと、前記線材が貫通する
線材貫通孔とこの線材貫通孔に連通する連通孔を有して
前記一対のクランプの前後にそれぞれ設けられ、前記線
材貫通孔から前記クランプとは反対方向に圧縮空気をそ
れぞれ噴出させる一対のエア式テンション付与手段とを
備え、前記一対のクランプは交互に開閉して線材を把持
するとともにいずれか一方のクランクが往復移動自在で
線材を把持した状態で線材供給方向に所定量移動するこ
とを特徴とする。

【０００８】本発明において、センサーが線材を検出す
ると、駆動装置はスプールを回転させる。スプールは駆
動装置によって間欠的に回転されることにより線材を繰
り出す。一対のクランプは交互に開閉して線材を把持す
る。一方のクランプは往復移動自在で、線材の供給時に
線材を把持して所定量前進移動する。エア式テンション
付与手段は、クランプとは反対方向に圧縮空気を噴出し
て線材にテンションを付与することにより、クランプ間
の線材の弛みを防止する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す一実施
の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る
線材供給装置を備えたヒューズの自動接合装置の一実施
の形態を示す側断面図、図２は同じく線材供給装置の一
部を破断して示す側面図、図３は同じく線材供給装置の
平面図、図４はエア式テンション付与手段の断面図であ
る。これらの図において、本実施の形態では、線材とし
て低融点（３００°Ｃ）のヒューズ線１を用い、このヒ
ューズ線１を高融点（１４５０°Ｃ）材料からなるリー
ドフレーム５に接合するヒューズの自動接合装置１１に
適用した例について説明する。

【００１０】ヒューズ線１としては、線径４６μｍ〜１
２０μｍのものが用いられる。リードフレーム５は、板
厚０．１ｍｍの４２アロイ（鉄・ニッケル合金）によっ
て図３に示すように帯状に形成され、ヒューズ線１が接
合されるランド部５ａの表面にはヒューズ線１の接合を
可能にするため予め銀めっきが施されている。また、リ
ードフレーム５は、長手方向の両側縁部５ｂにパーホレ
ーション６が形成され、幅方向中央部に両側縁部５ｂを
連結する連結部５ｃと、互いに対向する先端部が前記ラ
ンド部５ａを形成する舌片状のヒューズ用小片５ｄが形
成されている。ヒューズ用小片５ｄは、ヒューズとして
用いられるとき、側縁部５ｂから切断分離される。な
お、連結部５ｃとヒューズ用小片５ｄの間にはスリット
８が形成されている。

【００１１】自動接合装置１１の概略構成を説明する
と、この装置１１は、キャスタ１３を有する可搬型の筐
体１２を備えている。筐体１２の内部上方に設けられた
室１４には、リードフレーム５を収納するカセットが装
填された図示しない昇降自在なローダと、このローダ内
のカセットからリードフレーム５を引出して線材整形装
置１５の接合ステーションＳ上に搬送する図示しない第
１搬送装置と、リードフレーム１を前記接合ステーショ
ンＳに供給する後述する線材供給装置１６が配設されて
いる。リードフレーム５の搬送方向とヒューズ線１の供
給方向は、互いに直交している。

【００１２】前記線材整形装置１５は、上面中央部が前
記接合ステーションＳを形成し、前記リードフレーム５
が裏面側を上にして、言い換えればランド部５ａを下に
向けて設置される下型１７と、この下型１７の上面に前
記リードフレーム５を押し付ける上型１８と、ヒューズ
線１を所定の長さに切断するとともに前記上型１８とと
もに切断されたヒューズ線１を所定の形状（Ω形）に整
形しヒューズ線１の各端部をリードフレーム５の互いに
対向する２つのリード部５ａに接触させるポンチ１９等
を備えている。このポンチ１９は、下型１７に設けたポ
ンチ用孔に摺動自在に嵌挿され、ヒューズ線１の接合時
に上昇されるとヒューズ線１を切断してその切断端部を
リードフレーム５のランド部５ａに下方から接触させ
る。

【００１３】また、前記筐体１２の室１４には、線材整
形装置１５の上方に配設されビーム強度が等しい２つの
レーザビームをリードフレーム５の互いに対向する２つ
のランド部５ａに上方から同時に照射してヒューズ１の
各端部を前記２つのランド部５ａに接合するレーザ照射
装置２０と、ヒューズ線１が接合されたリードフレーム
５を搬送する図示しない第２搬送装置と、この第２搬送
装置によって搬送されるリードフレーム５を収納する空
のカセットが装填された図示しない昇降自在なアンロー
ダ等が配設されている。

【００１４】前記レーザ照射装置２０としては、例えば
ＹＡＧレーザーが用いられ、リードフレーム５の裏面を
上方から一定時間（１．５ｓｅｃ程度以下）照射して加
熱する。これにより、加熱されたリードフレーム５から
の熱伝導でヒューズ線１の各端部を加熱、溶融し、リー
ドフレーム５のランド部５ａに接合する。このときの加
熱温度は、ヒューズ線１の溶融温度より２０°Ｃ程度高
い温度になるようにレーザビームのビーム強度を調整し
ておくと、リードフレーム５自体は溶融することがな
い。なお、２つのレーザビームを用いてヒューズ線１の
各端部を２つのランド部５ａに同時に接合する理由は、
接合の時間を短縮し、生産性を向上させるためである。

【００１５】なお、前記筐体１２の内部下方の室には、
自動接合装置１１自体を制御する図示しない制御回路等
が収納されている。また、上記したローダ、第１搬送装
置、線材整形装置１５、レーザ照射装置２０、第２搬送
装置およびアンローダについては、本発明と直接関係な
いため、詳細な説明を省略する。

【００１６】次に、線材供給装置の構成等を図２〜図４
に基づいて詳述する。前記線材供給装置１６は前後方向
に長い水平な基台３０と、この基台３０の上面前端部に
設置された取付台３１を備え、この取付台３１上にケー
ス３２が設置されている。このケース３２の内部の前方
寄りには、ヒューズ線１が巻回されたヒューズ線供給用
のスプール３４と、このスプール３４を間欠的に回転さ
せヒューズ線１を繰り出す駆動モータ３５と、スプール
３４から繰り出された直後のヒューズ線１に圧縮空気３
６を上方から吹き付けるノズル３７と、ヒューズ線１を
案内する回転自在なローラ３８と、このローラ３８と前
記スプール３４との間に設けられたヒューズ線１の緊張
を規制する緊張規制部材４０およびヒューズ線１を検出
するセンサー４１等が配設されている。

【００１７】前記ノズル３７は、圧縮空気３６をヒュー
ズ線１に上方から吹き付けることにより図２に示すよう
に弛みを付与し、ヒューズ線１の断線を防止する。すな
わち、ヒューズ線１は、線径が４６μｍ〜１２０μｍ程
度と極めて細いため、僅かな力で断線する。そのため、
ヒューズ線１を前記線材整形装置１５に供給するとき、
スプール３４とローラ３８間の部分が緊張して大きなテ
ンションが加わらないようにする必要がある。その場
合、機械的な手段によって弛みを付与すると、結果的に
ヒューズ線１に外力を加えることになるので断線するお
それがあるが、圧縮空気を利用するとヒューズ線１を非
接触で弛ませることができるため、断線することがな
い。

【００１８】前記ローラ３８は、ケース３２を構成する
背面板の下部に設けた線材導出口４２の内側に近接して
配設されている。

【００１９】前記緊張規制部材４０は、下端部が二股状
に分岐されることにより、前記ヒューズ線１が挿通され
る溝４０ａを有し、これによってヒューズ線１の左右方
向（図２の紙面と垂直な方向）の振れおよび上方への移
動を規制している。

【００２０】前記センサー４１は、好ましくは高周波発
振型、差動コイル等の磁界を利用した近接センサからな
り、前記ローラ３８と前記緊張規制部材４０との間に配
設されている。前記スプール３４から繰り出された直後
のヒューズ線１は、図２に実線で示すように弛緩した状
態に保持されるため、センサー４１より下方に位置す
る。この状態において、センサー４１はヒューズ線１を
検出することができず、ヒューズ線１を前記線材整形装
置１５に所定量（長さ）供給すると、スプール３４とロ
ーラ３８間のヒューズ線１’部分は二点鎖線で示すよう
に緊張してセンサー４１の検出可能な領域内に入るた
め、センサー４１によって検出される。センサー４１が
ヒューズ線１を検出すると、その検出信号に基づき制御
部からの駆動信号によって前記駆動モータ３５が駆動
し、これにより前記スプール３４が間欠的に回転され、
ヒューズ線１を所定量繰り出す。

【００２１】前記基台３０の上面後端部には、前記ケー
ス３４の線材導出口４２から繰り出されるヒューズ線１
を所定の間隔をおいて略水平に保持する２つのクランプ
５０Ａ，５０Ｂと、これらクランプの前後にそれぞれ設
けられヒューズ線１にテンションを付与する２つのエア
式テンション付与手段５１Ａ，５１Ｂが設けられてい
る。

【００２２】前記２つのクランプ５０Ａと５０Ｂは、ソ
レノイド５２によって交互に開閉制御されると同時にい
ずれか一方が往復移移動されることによりヒューズ線１
を把持し一定量ずつ間欠的に送る。この場合、２つのク
ランプ５０Ａ，５０Ｂのうち、例えば前方に位置するク
ランプ５０Ａは、基台３０上に固定されている。一方、
後方に位置するクランプ５０Ｂはガイドレール５３上に
前後方向に移動自在に設けられ、ヒューズ線１を把持す
ると駆動モータ５４によってガイドレール５３に沿って
所定距離前進移動されることにより、ヒューズ線１を前
記線材整形装置１５に送り込む。このとき、前方のクラ
ンプ５０Ａは開状態に保持され、ヒューズ線１を把持し
ていない。クランプ５０Ｂは、ヒューズ線１を一定量供
給すると開いてヒューズ線１の把持状態を解除し、駆動
モータ５４の逆回転により後退して元の位置に移動復帰
される。このとき、前方側のクランプ５０Ａは閉じてヒ
ューズ線１を把持する。このようにクランプ５０Ａ，５
０Ｂが交互に開閉し、クランプ５０Ｂが往復移動するこ
とにより、ヒューズ線１を前記線材整形装置１５に一定
量ずつ間欠的に供給することができる。なお、本実施の
形態においては、前方のクランプ５０Ａを固定し、後方
のクランプ５０Ｂを往復移動自在に設けたが、反対に前
方のクランプ５０Ａを往復移動自在に設け、後方のクラ
ンプ５０Ｂを固定してもよい。

【００２３】前記エア式テンション付与手段５１Ａ，５
１Ｂは、図４に示すように前記ヒューズ線１が貫通する
線材貫通孔６１と、この線材貫通孔６１の長手方向中央
において連通する連通孔６２を有するブロック状の本体
６０を備え、前記連通孔６２が圧縮空気の供給源６３に
パイプ６４を介して接続されている。また前記本体６０
には、連通孔６２を介して線材貫通孔６１に供給される
圧縮空気の噴射方向を切り替える切替手段６５が設けら
れている。

【００２４】この場合、２つのテンション付与手段５１
Ａ，５１Ｂは、前記クランプ５０Ａ，５０Ｂとは反対方
向に圧縮空気をそれぞれ噴射させることにより、線材１
に所定のテンションを付与する。すなわち、前方に配置
されたテンション付与手段５１Ａは、線材貫通孔６１に
供給される圧縮空気を前記スプール３４方向に噴射さ
せ、後方に配置されたテンション付与手段５１Ｂはヒュ
ーズ線１を前記線材整形装置１５方向に噴射させてお
り、これにより２つのテンション付与手段５１Ａ，５１
Ｂ間のヒューズ線１に所定のテンションを付与する。こ
のようにテンションを付与しておくと、ヒューズ線１に
弛みが生じないため、クランプ５０Ａ，５０Ｂが交互に
開閉してヒューズ線１を把持するとき、良好に把持する
ことができ、線材整形装置１５に確実に供給することが
できる。

【００２５】このような自動接合装置１１によれば、ヒ
ューズ線１とリードフレーム５を接合ステーションＳに
自動的に供給することができるので、ヒューズ線１の接
合を自動化することができ、生産性を向上させることが
できる。また、線材供給装置１６は、スプール３４から
ヒューズ線１を連続した状態で所定量ずつ間欠的に繰り
出すことができるので、自動接合装置１１の線材供給に
適する。また、ヒューズ線１に直接接触する部分は、一
対のクランプ５０Ａ，５０Ｂのみであるため、線径の大
小に拘わらず良好に供給することができ、しかもヒュー
ズ線１に機械的な手段によってテンションを加えていな
いために線径が減少して定格容量にばらつきが生じた
り、断線することがない。

【００２６】なお、上記実施の形態においては、線材と
してヒューズ線１を用いた例を示したが、本発明はこれ
に何等特定されるものではなく、半田めっきされた銅線
等であってもよい。線材としてはリボン状のものであっ
てもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る線材供
給装置は、スプールから繰り出される線材に圧縮空気を
吹き付けて弛ませるようにしているので、機械的なテン
ションが線材に加わらず、線径の減少、断線等を防止す
ることができる。また、スプールから線材を連続した状
態で所定長さずつ間欠的に繰り出すようにしているの
で、ヒューズの自動接合装置などに用いて好適である。
また、線材に直接接触する部分は、交互に開閉して把持
する一対のクランプのみであるため、線径の大小に拘わ
らず供給することができる。しかもエア式テンション付
与手段によってテンションを付与しているので、クラン
プによる把持も確実である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る線材供給装置を備えたヒューズ
の自動接合装置の一実施の形態を示す側断面図である。

【図２】 同じく線材供給装置の一部を破断して示す側
面図である。

【図３】 同じく線材供給装置の平面図である。

【図４】 エア式テンション付与手段の断面図である。

【図５】 従来のヒューズの概略的構成図である。

【符号の説明】

１…ヒューズ線、５…リードフレーム、５ａ…ランド
部、１１…自動接合装置、１２…筐体、１５…線材整形
装置、１６…線材供給装置、２０…レーザ照射装置、３
４…スプール、３５…駆動モータ、３７…ノズル、４１
…センサー、５０Ａ，５０Ｂ…クランプ、５１Ａ，５１
Ｂ…エア式テンション付与手段、６１…線材貫通孔、６
２…連通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材を巻回したスプールと、このスプー
   ルから繰り出される線材を検出するセンサーと、このセ
   ンサーが線材を検出すると前記スプールを間欠的に回転
   させて線材を所定量繰り出す駆動装置と、前記スプール
   から繰り出された線材を所定の間隔をおいて保持する一
   対のクランプと、前記線材が貫通する線材貫通孔とこの
   線材貫通孔に連通する連通孔を有して前記一対のクラン
   プの前後にそれぞれ設けられ、前記線材貫通孔から前記
   クランプとは反対方向に圧縮空気をそれぞれ噴出させる
   一対のエア式テンション付与手段とを備え、前記一対の
   クランプは交互に開閉して線材を把持するとともにいず
   れか一方のクランクが往復移動自在で線材を把持した状
   態で線材供給方向に所定量移動することを特徴とする線
   材供給装置。