JP2000351025A - プレス加工における打痕等の異常検出方法 - Google Patents

プレス加工における打痕等の異常検出方法

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JP2000351025A
JP2000351025A JP16711199A JP16711199A JP2000351025A JP 2000351025 A JP2000351025 A JP 2000351025A JP 16711199 A JP16711199 A JP 16711199A JP 16711199 A JP16711199 A JP 16711199A JP 2000351025 A JP2000351025 A JP 2000351025A
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irradiation
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Hirohisa Endo
裕寿 遠藤
Kazuhisa Kishino
和久 岸野
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Hitachi Cable Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出回路の構成を簡素化してコストダウンを
図ると共に、プレス金型によるリードフレームの打ち抜
き加工時に発生し易いリードフレーム表面へのカス上が
りを迅速に検出し、上がりカスの付着によるリードフレ
ーム表面の傷発生を最小限に押さえられるプレス加工に
おける打痕等の異常検出方法を提供する。 【解決手段】 打ち抜き加工後のリードフレーム1の表
面に発光ダイオード(LED)の発光素子7により照射
光8を照射すると共に、リードフレームの表面1からの
反射光11の受光を、フォトダイオード(PD)の受光
素子9によって受光することにより、リードフレーム表
面上の異常を検知するプレス加工における打痕等の異常
検出方法を提供する。また、発光素子7と受光素子9が
一体に装備された光センサ6は、リードフレーム1の表
面に対して照射光8の入射角が約20°〜70°の範囲
の傾斜、望ましくは入射角約45°に傾斜させて照射光
8を照射することにより、リードフレーム表面の異常を
検知するプレス加工における打痕等の異常検出方法を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレームを
打ち抜くプレス加工時に発生する打痕等の異常をインラ
インで発見する方法、特に、リードフレーム用金属テー
プをダイとパンチなどの金型によって打ち抜くときに発
生する打ち抜きカスの上がり、打痕などの異常を検知す
るプレス加工における打痕等の異常検出方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】リードフレームは、通常、リードフレー
ム用金属テープをプレス金型に順送りして打ち抜き加工
している。金属テープをダイとパンチなどの金型により
打ち抜き加工すると、リードフレームの表面に、金型に
よる打ち抜きカスの上がりが生じて、上がりカスの付着
や打痕などの不具合を発生させることがある。
【0003】図4は、プレス加工金型によるリードフレ
ームの打ち抜き装置を示している。プレスは、例えば、
プレス本体20、プレス支柱21、ダイセット22、パ
ンチ23、スプリング24、ストリッパ25、ガイド2
6、カス抜け穴28を有するダイ27、ダイ受台29な
どを備えている。打ち抜き加工するリードフレーム1
は、当初、ダイ27の上に置かれ、ストリッパ25とス
プリング24のバネ力によりクランプされる。この状態
で、例えば、プレス本体20に内蔵させた油圧シリンダ
(図示省略)などによりダイセット22とパンチ23を
降下させると、パンチ23とダイ27によってリードフ
レーム1を打ち抜いて所定の位置に打ち抜き部2が形成
される。
【0004】図5は、プレス加工の金型による打ち抜き
カス3の正常な落下状況を示しており、パンチ23によ
る打ち抜きカス3は、通常、ダイ27のカス抜け穴28
を通り落下する。
【0005】図6は、プレス加工の金型による打ち抜き
カスのカス上がり現象を示しており、パンチ23が上昇
したときに打ち抜きカスがパンチ23の先端に付着した
まま上がり、リードフレーム1の表面上に上がりカス4
として乗ることがある。これがカス上がり現象である。
リードフレーム1の上に乗った上がりカス4は、つぎの
パンチ23が降下したときにストリッパ25とダイ27
に挟まれて、リードフレーム1の表面に上がりカス4の
付着や打痕などの不具合を発生させることになる。上が
りカス4による不具合は、最悪の場合、製品に大量の不
良を発生させることがある。
【0006】従来、リードフレームのインナーリードや
アウターリードのような板状品(ワーク)の表面検査装
置として、例えば、特開平6―258234号公報に示
されるものがある。この表面検査装置は、ワークの表面
に照射光を照射する照明部と、ワークの表面に側面から
照射する補助照明部と、ワークの表面から反射された反
射光を撮像する撮像部と、この撮像部からワークの反射
光に基づく画像信号を入力してワーク表面の欠陥を検出
する画像処理部を具備している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の表面検
査装置によると、検出光をA/D変換してから2値化処
理を行なって得られる2値化信号に基づいて画像処理を
行なっているため、回路構成が複雑化してコストアップ
になるという問題があった。このため、リードフレーム
のプレス加工時に起こり易いカス上がり、打痕などの異
常を容易に検知する方法が強く要望されている。
【0008】従って、本発明の目的は、検出回路の構成
を簡素化してコストダウンを図ることができるプレス加
工における打痕等の異常検出方法を提供することにあ
る。
【0009】また、本発明の目的は、プレス金型による
リードフレームの打ち抜き加工時に発生し易いリードフ
レーム表面へのカス上がりを迅速に検出し、上がりカス
付着によるリードフレーム表面の傷発生を最小限に押さ
えられるプレス加工における打痕等の異常検出方法を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
実現するため、ダイとパンチなどの金型によってリード
フレームを打ち抜くプレス加工法において、打ち抜き加
工後のリードフレームの表面に照射光を照射するととも
に、前記リードフレームの表面からの反射光の光量の変
化を測定することにより、前記リードフレーム表面上の
異常を検知することを特徴とするプレス加工における打
痕等の異常検出方法を提供し、また、本発明は、前記リ
ードフレームの表面に照射光を照射する発光素子は、電
気を光に変換する発光ダイオード(LED)により構成
され、前記リードフレームの表面からの反射光を受光す
る受光素子は、光を電気に変換するフォトダイオード
(PD)により構成されていることを特徴とするプレス
加工における打痕等の異常検出方法を提供する。
【0011】また、本発明は、上記の目的を実現するた
め、前記リードフレームの表面への前記照射光の照射
と、前記リードフレームの表面からの前記反射光の受光
は、前記発光素子と前記受光素子が一体に装備された光
センサに基づいて行われることを特徴とするプレス加工
における打痕等の異常検出方法を提供し、前記リードフ
レームの表面への前記照射光の照射と、前記リードフレ
ームの表面からの前記反射光の受光は、前記発光素子と
前記受光素子が一体に装備された前記光センサを、前記
リードフレーム表面に対して照射光の入射角が約20°
〜70°の範囲の傾斜、望ましくは入射角約45°に傾
斜させて行われることを特徴とするプレス加工における
打痕等の異常検出方法を提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態によ
るプレス加工における打痕等の異常検出方法に用いられ
る検出回路のブロック図を示している。検出回路の構成
は、電源12にスイッチ13を介して、電気を光に変換
する発光ダイオード(LED)からなる発光素子7、光
を電気に変換するフォトダイオード(PD)からなる受
光素子9、発光素子7と受光素子9を駆動する制御回路
14、受光素子9が受けた光の光量を検出するレベル判
定回路15、レベル判定結果を表示する表示部16など
を備えて、これらが電気的に接続されており、発光素子
7と受光素子9は一体に装備されて光センサ6を構成し
ている。光センサ6中のR1 ,R2 は抵抗である。
【0013】図2は、本発明の実施の形態のプレス加工
における打痕等の異常検出方法を示す説明図であり、リ
ードフレーム1の表面が平滑な場合の正常な反射光を示
している。発光素子7と受光素子9を一体に装備した光
センサ6は、リードフレーム1の表面に対して、照射光
の入射角が約20°〜70°の範囲の傾斜、望ましくは
入射角約45°に傾斜させて設置されている。発光素子
7の発光ダイオード(LED)から入射角約45°で照
射された照射光8は、リードフレーム1の表面に当たる
と、リードフレーム1の表面は平滑になっているため、
100%の光量が正常な全反射光10として放射角約4
5°で放射されることになり、受光素子9のフォトダイ
オード(PD)に入る反射光の光量は零(ゼロ%)を示
すことになる。
【0014】図3は、本発明の実施の形態のプレス加工
における打痕等の異常検出方法において、リードフレー
ム1の表面に打痕があるときの異常な反射光を示してい
る。ここで、発光素子7の発光ダイオード(LED)か
ら入射角約45°でリードフレーム1の表面に照射光8
を照射した場合、リードフレーム1の表面に生じている
打痕5に照射光8が当たると、打痕5は表面が異常な形
状になっているため、照射光8のうちの相当量が反射光
11(例えば80%の光量)となって反射し、その反射
光11は受光素子9のフォトダイオード(PD)によっ
て捕らえられることになる。受光素子9で受けた反射光
11は、抵抗R2 の両端に検出電圧として出力され、レ
ベル判定回路15で基準値と比較され、基準値より大で
あるとき、異常信号を制御回路14へ出力する。制御回
路14は表示部16に異常を表示させる(図1参照)。
これによって、リードフレーム1の表面に打痕などの異
常が発生していることを知らせることができる。
【0015】本発明の実施の形態において、発光素子と
受光素子が一体に装備されている光センサは、発光素子
として、電気を光に変換するレーザーダイオード(L
D)、発光ダイオード(LED)などが用いられ、受光
素子として、光を電気に変換するフォトダイオード(P
D)が用いられる。しかも、光ファイバ方式の光センサ
は、一般に検出装置として安価に構成することが可能で
あり、また、画像処理のようなデータ処理等が不要なの
で取り扱いが非常に容易である。
【0016】本発明の実施の形態において、打ち抜き加
工されるリードフレームの材質は、主に、銅系、42合
金系、銅ジルコニウム合金系などが用いられ、リードフ
レームの用途により、リードフレームにストライプNi
めっき、またはAgめっきを施こしたものが使用されて
いる。しかも、実施の形態のリードフレームの表面は、
平滑に仕上げられているから、発光ダイオード(LE
D)のような発光素子からの光線が、表面が異常な形状
を呈している打痕などに当たると、反射光となって、受
光素子のフォトダイオード(PD)に入射することにな
る。
【0017】本発明の実施の形態のプレス加工における
打痕等の異常検出方法において、発光素子と受光素子を
一体に装備した光センサは、リードフレームの表面に対
して、照射光の入射角が約20°〜70°の範囲の傾
斜、望ましくは入射角約45°に傾斜させて設置するこ
とが必要とされる。もし、発光素子と受光素子を一体に
装備した光センサを、リードフレームの表面に対して照
射光の入射角約90°に設置(リードフレームの表面に
対して光センサを直角に設置)した場合は、発光素子か
らの照射光は、常時100%の光量が受光素子のフォト
ダイオード(PD)に入射してしまい、リードフレーム
の表面の打痕などの異常と区別がつかなくなり、リード
フレームの表面の打痕などの異常を検出できなくなる。
また、発光素子と受光素子を一体に装備した光センサ
を、リードフレームの表面に対して照射光の入射角が約
5°〜10°ぐらいになるように設置すると、リードフ
レームの表面の打痕などの異常な表面からの反射光の光
量が微小となってしまい、受光素子のフォトダイオード
(PD)が反射光を捕らえにくい状態になって打痕等の
異常検出方法としては好ましくない。
【0018】本発明の実施の形態において、必要がある
場合は、打痕等の異常検出方法の検出回路の構成に、検
出データーの記録回路を付加することにより、リードフ
レームの表面に発生した異物の付着、表面の傷、打痕の
検出データーなど、製品の状況を記録として蓄積するこ
とが可能であり、その記録データーによって打ち抜き加
工されたリードフレームのその後の製品管理に利用する
ことが容易になる。
【0019】
【発明の効果】本発明のプレス加工における打痕等の異
常検出方法によると、リードフレームの表面へのカス上
がりの検出は、照射光を照射する発光素子と、反射光を
受光する受光素子が一体に構成された光センサに基づい
て行われるため、検出回路の構成が簡素化され、検出装
置のコストダウンを図ることができるという効果があ
る。
【0020】また、本発明のプレス加工における打痕等
の異常検出方法によると、リードフレームの表面へのカ
ス上がりなど、表面の小さな異常でも直ちに検出できる
ので、上がりカスの付着や打痕傷などの不具合の発生を
最小限に押さえることができるという効果がある。
【0021】さらに、本発明のプレス加工における打痕
等の異常検出方法によると、リードフレームの表面に発
生し易い異物の付着、表面の傷、打痕などの状況を直接
的に監視しているので、その検出データーから打ち抜き
加工されたリードフレーム現品の検査に代えて、製品の
良否を自動的に判定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるプレス加工における
打痕等の異常検出方法の検出回路の概要を示すブロック
図である。
【図2】本発明の実施の形態のプレス加工における打痕
等の異常検出方法を示す説明図であり、表面が平滑な場
合の正常な反射光を示している。
【図3】本発明の実施の形態のプレス加工における打痕
等の異常検出方法を示す説明図であり、打痕があるとき
の異常な反射光を示している。
【図4】プレス加工の金型によるリードフレームの打ち
抜き状況を示す説明図である。
【図5】プレス加工の金型による打ち抜きカスの正常な
落下状況を示す説明図である。
【図6】プレス加工の金型による打ち抜きカスのカス上
がり現象を示す説明図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 打ち抜き部 3 打ち抜きカス 4 上がりカス 5 打痕 6 光センサ R1 抵抗 R2 抵抗 7 発光素子(発光ダイオード・LED) 8 照射光 9 受光素子(フォトダイオード・PD) 10 全反射光 11 反射光 12 電源 13 スイッチ 14 制御回路 15 レベル判定回路 16 表示部 20 プレス本体 21 プレス支柱 22 ダイセット 23 パンチ 24 スプリング 25 ストリッパ 26 ガイド 27 ダイ 28 カス抜け穴 29 ダイ受台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G051 AA90 AB20 BA10 BA20 BB17 BC07 CA02 CB01 CC17 CD06 EA11 EA12 EB01 EB02 4E048 AB01 AD01 5F067 AA19 DA11

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ダイとパンチなどの金型によってリードフ
    レームを打ち抜くプレス加工法において、 打ち抜き加工後のリードフレームの表面に照射光を照射
    するとともに、前記リードフレームの表面からの反射光
    の光量の変化を測定することにより、前記リードフレー
    ム表面上の異常を検知することを特徴とするプレス加工
    における打痕等の異常検出方法。
  2. 【請求項2】前記リードフレームの表面への前記照射光
    の照射は、発光素子に基づいて行われ、前記リードフレ
    ームの表面からの前記反射光の受光は、受光素子に基づ
    いて行われることを特徴とする請求項1記載のプレス加
    工における打痕等の異常検出方法。
  3. 【請求項3】前記リードフレームの表面に前記照射光を
    照射する前記発光素子は、電気を光に変換する発光ダイ
    オード(LED)により構成され、前記リードフレーム
    の表面からの前記反射光を受光する前記受光素子は、光
    を電気に変換するフォトダイオード(PD)により構成
    されていることを特徴とする請求項2記載のプレス加工
    における打痕等の異常検出方法。
  4. 【請求項4】前記リードフレームの表面への前記照射光
    の照射と、前記リードフレームの表面からの前記反射光
    の受光は、前記発光素子と前記受光素子が一体に装備さ
    れた光センサに基づいて行われることを特徴とする請求
    項2記載のプレス加工における打痕等の異常検出方法。
  5. 【請求項5】前記リードフレームの表面への前記照射光
    の照射と、前記リードフレームの表面からの前記反射光
    の受光は、前記発光素子と前記受光素子が一体に装備さ
    れた前記光センサを、前記リードフレーム表面に対して
    照射光の入射角が約20°〜70°の範囲の傾斜、望ま
    しくは入射角約45°に傾斜させて行われることを特徴
    とする請求項2記載のプレス加工における打痕等の異常
    検出方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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