JP2009043680A - Wire aligning tool, and soldering device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電線の整列治具、およびそれを備える半田付け装置に関する。 The present invention relates to an electric wire alignment jig and a soldering apparatus including the same.
従来、例えば、パソコンや携帯電話などの電子機器には多くの電線とプリント基板が使用されている。これらの電線とプリント基板とを電気的に接続するために、コネクタで接続したり、半田付けを行って接合したりするなどの方法がとられている。このようなプリント基板における配線は、コネクタを介す場合であれ、直に半田付けする場合であれ、一般に、ある程度の数の電線を所定配列ピッチで並列して配線することが一般的である。このため、コネクタの作成や半田付けに先立って、複数の電線を所定整列ピッチで整列させることが必要となる。
これらの整列作業には、ブラシや溝を使った種々の冶具が提案されている。
このような電線の整列治具として、例えば、特許文献1には、複数本の極細線を狭いピッチで整列させて等間隔に保持する極細専用狭ピッチ整線治具において、複数本の極細線の端末部が搭載されるガイド上に厚さと幅が異なるシムを交互に並べて固定した極細線用狭ピッチ整線治具が記載されている。
この極細線用狭ピッチ整線治具によれば、厚さと高さの異なったシムを用いて接合ピッチと同じ溝形状が作られ、この溝部に同軸線を入れ込むことで整列状態を作っている。そして、整列後に接着剤付きフィルムで同軸線を固定し、接合作業を行う。
For these alignment operations, various jigs using brushes and grooves have been proposed.
As such an electric wire aligning jig, for example,
According to this narrow pitch straightening jig for ultra fine wires, the same groove shape as the joining pitch is made using shims with different thicknesses and heights, and the coaxial wire is inserted into this groove to create an aligned state. Yes. And after alignment, a coaxial line is fixed with a film with an adhesive, and a joining operation is performed.
しかしながら、上記のような従来の電線の整列治具では、以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、同軸線を溝部に入れ込むことで、整列状態を作っているため、実際に接合される電線の先端部において、整線治具で整列された整列ピッチを保つには、溝部から延在された各電線をまっすぐに保つ必要がある。ところが、近年では、電子機器の小型化、薄型化が進み、配線に用いる電線は極細化されているため、電線の腰が著しく弱く、溝部によって規制されない溝部からの延在部分をまっすぐに保つことはきわめて難しくなっている。また、電線の径が極細化されるほど、一般に接合ピッチも狭まるため、わずかの曲がりが発生しても隣接する電線と接触して、接合作業が困難になる。
したがって、特許文献1に記載の技術は、あまり線径の小さな電線には適用できないという問題がある。
However, the conventional electric wire alignment jig as described above has the following problems.
In the technique described in
Therefore, there is a problem that the technique described in
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、細径化した電線であっても、電線の先端部まで良好に整列させることができる電線の整列治具、およびそれを備える半田付け装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and includes an electric wire alignment jig that can satisfactorily align even a thin-diameter electric wire up to the tip end portion of the electric wire, and the same. It is to provide a soldering apparatus.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、先端からの長さが略一定となる長さ方向の中間部で並列に配列され、配列された位置から先端側に向かってそれぞれの間で接離可能に保持された複数の電線を被整列面に一定の整列ピッチで整列させる電線の整列治具であって、前記複数の電線をそれぞれ前記被整列面側に押さえるため、前記整列ピッチで並列された複数の溝部を一端に有する整列部材と、該整列部材を、前記被整列面に対して略直交する方向に相対移動可能、かつ、前記配列された位置の近傍から前記複数の電線の先端部までの間で、前記被整列面に対して該被整列面に沿う一定方向に相対移動可能に保持する相対移動機構とを備える構成とする。
この発明によれば、相対移動機構を用いて、整列部材を複数の電線が配列された位置の近傍に相対移動し、さらに整列部材を、複数の溝部が複数の電線にそれぞれ対向された状態となるように移動し、被整列面側に移動して、複数の電線を複数の溝部で押さえつつ、被整列面に沿う一定方向に電線の先端まで相対移動させることができる。これにより、複数の電線は、整列部材の溝部にならって、配列された位置の近傍から電線の先端まで整列される。そのため、複数の電線の各先端部は、整列部材によって、被整列面に押さえられた状態で保持される。
In order to solve the above-described problem, in the invention according to
According to the present invention, using the relative movement mechanism, the alignment member is relatively moved in the vicinity of the position where the plurality of electric wires are arranged, and the alignment member is further in a state where the plurality of grooves are respectively opposed to the plurality of electric wires. It moves so that it may become, it moves to the to-be-aligned surface side, and it can be relatively moved to the front-end | tip of an electric wire in the fixed direction along an to-be-aligned surface, hold | suppressing a some electric wire with a some groove part. Thereby, a some electric wire is aligned from the vicinity of the arranged position to the front-end | tip of an electric wire following the groove part of the alignment member. Therefore, each front-end | tip part of a some electric wire is hold | maintained in the state pressed by the to-be-aligned surface by the alignment member.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の電線の整列治具において、前記整列部材の溝部は、溝深さ方向に溝幅が減少され、溝幅方向の略中央に溝深さが最大となる溝頂部を備えてなる構成とする。
この発明によれば、整列部材の溝部によって押圧される電線は、溝部の形状に沿って、溝幅の略中央の溝頂部に案内されるため、各電線の間の整列方向のピッチを、整列ピッチに容易に揃えることができる。
また、電線の径が延在方向に沿って変化しても、電線を常に溝幅中心に保持することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the electric wire alignment jig according to the first aspect, the groove portion of the alignment member has a groove width that is reduced in the groove depth direction, and a groove depth substantially at the center in the groove width direction. It is set as the structure provided with the groove | channel top part from which becomes the largest.
According to this invention, since the electric wire pressed by the groove portion of the alignment member is guided to the groove top portion at the substantially center of the groove width along the shape of the groove portion, the pitch in the alignment direction between the electric wires is aligned. It can be easily aligned with the pitch.
Moreover, even if the diameter of the electric wire changes along the extending direction, the electric wire can always be held at the center of the groove width.
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の電線の整列治具において、前記整列部材の溝部の溝深さ方向の溝幅の変化が、階段状の変化を含む構成とする。
この発明によれば、電線の溝部の溝幅が溝深さ方向に向かって階段状に変化するので、溝深さ方向において、溝幅が段階的に狭まっていく。そのため電線は、電線径よりも狭い溝幅部で、位置が確実に固定され、溝幅方向の位置を安定させることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the electric wire alignment jig according to the second aspect, the change in the groove width in the groove depth direction of the groove portion of the alignment member includes a step-like change.
According to the present invention, since the groove width of the groove portion of the electric wire changes stepwise in the groove depth direction, the groove width gradually decreases in the groove depth direction. Therefore, the position of the electric wire is reliably fixed at the groove width portion narrower than the electric wire diameter, and the position in the groove width direction can be stabilized.
請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の電線の整列治具において、前記整列部材は、前記電線を押さえる方向に弾性支持されてなる構成とする。
この発明によれば、整列部材が電線に対して、電線を押さえる方向に弾性支持されてなるので、電線に対して弾性的に付勢される。そのため、電線の延在方向に凹凸や電線径の変化があっても、その変化に追従して電線を押圧する状態を維持できるので、電線に対して、過大な負荷が発生するのを防止することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the electric wire alignment jig according to any one of the first to third aspects, the alignment member is elastically supported in a direction in which the electric wire is pressed.
According to this invention, since the alignment member is elastically supported with respect to the electric wires in the direction of pressing the electric wires, the alignment members are elastically biased against the electric wires. Therefore, even if there are irregularities or changes in the wire diameter in the direction of extension of the wire, it is possible to maintain the state of pressing the wire following the change, thus preventing an excessive load from being generated on the wire. be able to.
請求項5に記載の発明では、複数の電線を基板上に一定の整列ピッチで整列させて、前記基板に半田付けする半田付け装置であって、請求項1〜4のいずれかに記載の電線の整列治具を備える構成とする。
この発明によれば、請求項1〜4のいずれかに記載の電線の整列治具を備えるので、請求項1〜4に記載の発明と同様の作用効果を備える。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a soldering apparatus that aligns a plurality of electric wires on a substrate at a constant alignment pitch and solders the electric wires to the substrate. The arrangement jig is provided.
According to this invention, since the electric wire alignment jig according to any one of
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の半田付け装置において、前記整列治具を、少なくとも前記整列部材の前記複数の溝部において半田溶融温度以上に加熱する加熱手段を備えた構成とする。
この発明によれば、少なくとも整列部材の複数の溝部において半田溶融温度以上に加熱する加熱手段を備えるため、整列部材によって電線を列させた状態で基板上に押さえつつ、半田付けを行うことができる。
According to a sixth aspect of the invention, in the soldering apparatus according to the fifth aspect, the alignment jig includes a heating unit that heats the alignment jig to a temperature equal to or higher than a solder melting temperature in at least the plurality of groove portions of the alignment member; To do.
According to the present invention, since the heating means for heating at least the solder melting temperature in at least the plurality of grooves of the alignment member is provided, soldering can be performed while pressing the wires on the substrate in a state where the wires are arranged by the alignment member. .
請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の半田付け装置において、前記加熱手段は、前記整列部材を発熱させるようにした構成とする。
この発明によれば、加熱手段が、整列部材を発熱させるので、装置構成が簡素となり、整列部材を効率的に加熱して、半田付けを行うことができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the soldering apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the heating means is configured to cause the alignment member to generate heat.
According to the present invention, since the heating means generates heat in the alignment member, the apparatus configuration is simplified, and the alignment member can be efficiently heated and soldered.
本発明の電線の整列治具、およびそれを備える半田付け装置によれば、整列部材の溝部で電線を押さえた状態で被整列面に沿う一定方向に整列部材を相対移動させるので、細径化した電線であっても、電線の先端部まで良好に整列させることができるという効果を奏する。 According to the electric wire alignment jig and the soldering apparatus including the same according to the present invention, the alignment member is relatively moved in a certain direction along the aligned surface in a state where the electric wire is pressed by the groove portion of the alignment member. Even if it is the done electric wire, there exists an effect that it can align favorably to the front-end | tip part of an electric wire.
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。また、図中に記載したXYZ座標系は、方向参照の便宜のために各図共通の方向に設けたもので、水平面をXY平面として、鉛直上方をZ軸正方向としている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted. Further, the XYZ coordinate system described in the figure is provided in a common direction in each figure for the convenience of direction reference, and the horizontal plane is the XY plane and the vertical upper direction is the Z-axis positive direction.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る電線の整列治具について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電線の整列治具の概略構成を示す模式的な斜視図である。図2は、図1におけるA視の部分平面図である。図3は、図1におけるB視の部分側面図である。図4は、図3のC部の部分拡大図である。
[First Embodiment]
The electric wire alignment jig according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a schematic configuration of an electric wire alignment jig according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial plan view as viewed from A in FIG. FIG. 3 is a partial side view as seen from B in FIG. FIG. 4 is a partially enlarged view of a portion C in FIG.
本実施形態の整列治具1は、少なくとも先端部において互いに接離可能とされた複数の電線を、被整列面に一定の整列ピッチで整列させるものであり、電線の種類や、電線の断面形状、先端部の被覆の有無は、特に限定されない。
例えば、複数のバラ線を、長さ方向の中間部において等ピッチに配列し、この配列された位置から先端部までの各バラ線を整列させるものであってもよいし、例えばコネクタ配線用のリード線のように、長さ方向の中間部では、複数の電線が結束もしくは一体化されて並列に配列され、この配列位置から先端部側に各電線が分岐されたものであってもよい。このような整列治具1は、例えば、半田付け装置やコネクタ製造装置における配線治具として好適に用いることができる。
以下では、複数のバラ線からなる同軸線を電線として、それらの先端部をプリント基板に半田付けする場合に用いる例で説明する。
The
For example, a plurality of loose wires may be arranged at an equal pitch in the middle in the length direction, and the individual loose wires from the arranged position to the tip may be aligned. For example, for connector wiring Like a lead wire, a plurality of electric wires may be bundled or integrated and arranged in parallel at the intermediate portion in the length direction, and each electric wire may be branched from the arrangement position to the tip end side. Such an
In the following, an example will be described in which a coaxial line made up of a plurality of loose wires is used as an electric wire and the tip portion thereof is soldered to a printed board.
整列治具1の概略構成は、図1〜4に示すように、ベース2上で一軸方向(Y軸方向)に移動可能に設けられた移動ステージ3上に、複数の同軸線20(電線)を所定平面上に並列に配列して保持する配列部4と、配列部4の図示Y軸方向に、各同軸線20の先端部をそれぞれ半田付けするフレキシブル基板6(基板、被整列面)を載置する基板載置台5とが設けられ、さらに、フレキシブル基板6上で各同軸線20を整列させるとともにフレキシブル基板6に対して押さえる整列部材7と、整列部材7を基板載置台5の上方(Z軸正方向側)でフレキシブル基板6に向かって進退移動可能に保持する整列部材保持部8とを備えてなる。
以下では、整列治具1の一例として、中間部において外径Daを有し、先端の被覆が除去された同軸線20を5本、長さ方向の中間部において等ピッチp0=Daに配列し、先端部でも同ピッチで整列させる場合の例で説明する。
同軸線20の構成としては、図2に示すように、外側から、外径Daの外被覆20a、外径Dbのシールド部20b、外径Dcの絶縁体部20c、外径Ddの芯線部20dが同軸に積層されて配置された場合で説明する(ただし、Da>Db>Dc>Dd)。
1-4, as shown in FIGS. 1 to 4, a plurality of coaxial wires 20 (electric wires) are arranged on a moving
In the following, as an example of the
The structure of the
移動ステージ3は、整列部材7をフレキシブル基板6に対して、配列部4の近傍から各同軸線20の先端までの間で、フレキシブル基板6に沿う一定方向(Y軸方向)に相対移動可能に保持する相対移動機構を構成している。移動ステージ3の装置構成としては、例えば、ボールネジ送り機構やリニアモータなどを用いた適宜の1軸移動機構を採用することができる。
The moving
配列部4は、配列台4aおよび押さえ部材4bからなる。
配列台4aは、移動ステージ3上に固定されたブロック状部材であり、上面側に移動ステージ3の移動方向(Y軸方向)に沿って延びる配列溝4cを備える。
配列溝4cは、同軸線20の中間部を所定の配列ピッチに応じて平面上に並列に配列できれば、適宜の形状を採用することができるが、本実施形態では、溝幅が、配列する同軸線20の本数×外径、すなわち5・Daとされ、溝深さが同軸線20の外径Daよりわずかに小さい寸法とされた矩形断面を有するコ字状の溝からなる。
押さえ部材4bは、配列溝4c内に、5本の同軸線20の先端部をY軸方向に略揃えた状態で、Y軸正方向に向けて配列してから、配列溝4cの上側から各同軸線20を配列台4aの配列溝4cに押圧して定位置に保持するためのものである。そのため、特に図示しないが、押さえ部材4bは、適宜の押圧手段または固定ねじなどによって、配列台4aに押圧あるいは固定できるようになっている。
The arrangement | sequence
The array table 4a is a block-like member fixed on the moving
The
The holding
これにより、配列部4に隙間なくX軸方向に並列に配列される同軸線20は、XY平面に平行な配列溝4cの溝底において、Y軸方向に延ばされている。
そして、各同軸線20の先端部は、基板載置台5の上方に配置され、移動ステージ3の移動方向に略沿って延在される。この延在部分における各同軸線20は、互いに接離可能であり、同軸線20の剛性に応じて変形することも可能である。
以下では、配列部4で保持された各同軸線20が配列部4の外部に向けてまっすぐに延出される場合のそれぞれ中心軸方向を、各同軸線20の実際の延在方向と区別して、配列部4からの同軸線20の延出方向と称する場合がある。本実施形態では、各同軸線20の延出方向は、いずれもY軸に平行な方向となっている。
As a result, the
The tip of each
In the following, each central axis direction when each
なお、同軸線20を外径Daより広い等ピッチに配列する場合には、配列溝4cの底部に配列ピッチに応じた溝を形成したり、溝幅方向(X軸方向)に適宜のシムなどを介して同軸線20を配列したりすればよい。
In the case of arranging the
基板載置台5は、フレキシブル基板6を載置した状態で、フレキシブル基板6の上面が、配列部4の配列溝4cの溝底と略整列する高さに設けられている。
本実施形態におけるフレキシブル基板6は、基材6a上に適宜の回路パターンが形成され、この回路パターンの適宜配線の端末部として、複数のランド部6bがピッチp1でX軸方向に並列に設けられている。また、各ランド部6bとフレキシブル基板6の配列部4側の端面との間には、配列部4からの同軸線20の延出方向に交差する向きでグランド部6cが設けられている。
グランド部6cは、フレキシブル基板6の回路パターンの共通グランドパターンと電気的に接続されている。本実施形態では、グランド部6cの位置は、各同軸線20の延出方向において、外被覆20aが除去されて表面にシールド部20bが露出する位置に重なるように設けられている。
フレキシブル基板6のランド部6b、グランド部6cには、半田付け時に適宜の半田供給装置によって半田を供給してもよいし、予め半田ペーストが塗布された状態で、基板載置台5に載置されていてもよい。
The substrate mounting table 5 is provided at a height at which the upper surface of the
The
The
Solder may be supplied to the
整列部材7は、本実施形態では、図1に示すように、同軸線20の延出方向に直交する平面上に沿って延びる平板状部材であって、図示Y軸正方向側から見た側面視形状が、図3に示すように、下端側で同軸線20の整列幅よりわずかに広く、中間部では、上側に向かって対称に拡幅されて、両側面にY軸方向から見てV字状をなす一対の被係止部7bが形成され、この上側では、幅方向に対向する各側面部7cが上方に向かって互いに平行に延ばされている。
そして、整列部材7の一端である下側端面には、同軸線20の延出方向に沿う一定の凹状断面が貫通されてなる複数の溝部7aが設けられている。
また、整列部材7の他端である上側端面には、基板載置台5の載置面に略平行な平面とされ、後述する板バネ9によって押圧される被押圧部7dが形成されている。
In this embodiment, the
A plurality of
Further, on the upper end surface that is the other end of the
溝部7aは、整列させる同軸線20と同数、配列ピッチp2で設けられており、本実施形態では、配列ピッチp2=p0である。
溝部7aのXZ平面に平行な断面形状は、本実施形態では、一例として、図4に示すように、溝幅mの中心に対して対称な円弧状に湾曲した凹形状とされている。このため、溝部7aの深さが溝幅方向外側から溝幅中心まで漸次深まり、溝幅中心の溝頂部7Aにおいて、深さが最大深さdとなる形状とされている。円弧状に湾曲した曲線の具体的な形状は、円弧に限定されず、楕円やその他の曲線、あるいは曲線の組合せであってもよい。
溝部7aの最大深さdは、同軸線20の芯線部20dをランド部6b上に押さえることができる適宜寸法に設定する。例えば、深さdを、d<Ddとすれば、芯線部20dをランド部6bの平面に押圧したとき、芯線部20dを溝頂部7Aで隙間なく押さえた状態で、なお整列部材7の下端面とランド部6bの平面との間には隙間ができるため、芯線部20dを確実に押さえることができる。ただし、ランド部6b上に半田ペーストを塗布し、半田ペースト上に芯線部20dを押さえる場合には、半田ペーストの厚さと芯線部20dの外径Ddとの和よりも浅い深さとしてもよい。
In the present embodiment, as an example, the cross-sectional shape of the
The maximum depth d of the
整列部材7の材質は、整列する電線の材質などに応じて適宜の合成樹脂材料、セラミックスや金属材料などを採用することができる。溝部7aの加工精度や耐摩耗性の観点からは、例えばステンレス鋼などを採用することが好ましい。
As the material of the
整列部材保持部8は、本実施形態では、図1に示すように、Y軸負方向側の取付面8tで、Z軸方向への相対移動機構である移動ステージ10によって、Z軸方向に移動可能に保持されており、この移動ステージ10は、基板載置台5の上方の不図示の支持部材によって支持されている。移動ステージ10は、移動ステージ3と同様の1軸移動機構を採用することができるが、例えば、圧電素子アクチュエータなどを併用して、細径化された電線の径方向に微小量で駆動できるようにした微動機構を設けてもよい。
また、整列部材保持部8の取付面8tと反対側には、整列部材7に平行な板状部8dが設けられており、この板状部8dのX軸方向の両側の外縁部には、整列部材7の各側面部7cを、Z軸方向に移動可能に案内するとともにY軸方向の位置をそれぞれ規制する一対の側面ガイド8aと、整列部材7の各被係止部7bを下端側から係止する一対の係止板8bとが設けられている。また、板状部8dの上端側には、整列部材7の上端面の被押圧部7dを弾性的に押圧する板バネ9を固定するために、整列部材7の被押圧部7dに対向する位置に突出して配置された板バネ固定部8cが設けられている。
板バネ9は、整列部材7の各被係止部7bを各係止板8bに対して一定の弾性力で付勢するように設けられている。
In this embodiment, the alignment
Further, a plate-
The
このため、Z軸正方向に外力が作用しない状態では、整列部材7の各溝部7aは、各係止板8bの間から下方に突出され、整列部材保持部8に対してZ軸方向の一定位置に保持されている。一方、各溝部7aを通して、Z軸正方向に向かう外力が作用した場合には、板バネ9による弾性反力と、外力とがつり合う位置まで、整列部材7がZ軸方向に移動することになる。
For this reason, in a state where no external force is applied in the positive direction of the Z axis, each
次に、整列治具1の動作について説明する。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る整列治具の整列動作の開始時の状態を示す模式的な斜視図である。図6(a)、(b)、(c)、(d)は、本発明の第1の実施形態に係る整列治具の整列動作について、順次説明するC視の動作説明図である。図7は、本発明の第1の実施形態に係る整列治具の整列終了時の状態を示す模式的な正面図である。
Next, the operation of the
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a state at the start of the alignment operation of the alignment jig according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 6A, 6B, 6C, and 6D are operation explanatory views in C view for sequentially explaining the alignment operation of the alignment jig according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic front view showing a state at the end of alignment of the alignment jig according to the first embodiment of the present invention.
まず、基板載置台5上に、各ランド部6bが予め設定された整列位置に位置するように位置合わせしてフレキシブル基板6を載置する。ランド部6bのZ軸方向の高さが配列溝4cの溝底と略同じ高さとされる。
次に、同軸線20の先端部に向かって、シールド部20b、絶縁体部20c、芯線部20dがそれぞれ適宜長さだけ、同様に露出された5本の同軸線20を、先端からの長さを揃えて、外被覆20aが残された長さ方向の中間部の位置で、配列部4の配列台4aの配列溝4cに並列に配置する。
そして、上方から押さえ部材4bをかぶせ、同軸線20の上面を押圧した状態で、配列台4aに押さえ部材4bを固定する。これにより、各同軸線20は、Z軸方向では配列溝4cの溝底に押圧され、X軸方向には互いが隣接方向に押圧され、例えば配列前に線の曲がりなどがあっても、X軸方向に外被覆20aの線径ピッチで平行、かつZ軸方向にまっすぐ延ばされた状態で配列溝4c内に配列される。
First, the
Next, toward the tip of the
Then, the pressing
このため、各同軸線20の先端部は、配列部4からフレキシブル基板6の表面もしくは表面近傍に同一長さで延在される。ただし、この延在部分の各同軸線20は、互いに接離可能であり、図5に示すように、先端部に向かうほどそれぞれの延出方向からずれやすくなっている。
For this reason, the front-end | tip part of each
次に、移動ステージ3を駆動し、整列部材7の各溝部7aが、配列部4の近傍で外被覆20aを有する各同軸線20の上方に位置するような位置(第一位置)まで移動する。このとき、整列部材7は、板バネ9によりZ軸負方向に付勢され、各被係止部7bが整列部材保持部8の係止板8bに係止されており、整列部材保持部8内で、最もZ軸負方向側に位置している。
なお、整列部材保持部8と移動ステージ3とのX軸方向の位置は、配列部4に配列された各同軸線20の軸線と各溝部7aの溝幅中心が一致するように予め調整しておく。
そして、移動ステージ10を駆動して、整列部材保持部8をZ軸負方向に移動し、整列部材7を下降させる(図6(a)参照)。
これにより、例えば、配列部4から配列部4の外部に延ばされた同軸線20の位置がばらついていても、上側(Z軸正方向側)から順次、溝部7aに当接してゆき、溝部7a内の溝深さの変化にしたがって漸次溝頂部7A側に案内されつつ下方に押し下げられる。そのため、外被覆20aのZ軸正方向の頂部が溝頂部7Aに略位置合わせされる。
このとき、整列部材7は、同軸線20の延出方向からのずれが少ない配列部4の近傍に配置されているため、各同軸線20は、すべて対応する溝部7aによって確実に押し下げられる。
そして、移動ステージ10は、整列部材保持部8のZ軸方向位置が、各係止板8bに各被係止部7bが係止された状態の整列部材7の溝部7aによって各同軸線20の外被覆20aがフレキシブル基板6上にちょうど当接される位置よりも、さらに下降した位置で停止される。これにより、板バネ9によって弾性支持されている整列部材7は、外被覆20aから反力を受けてZ軸正方向に移動し、外被覆20aは、Z軸負方向側に付勢される。
Next, the moving
The positions of the alignment
Then, the moving
Thereby, for example, even if the position of the
At this time, since the
Then, the moving
次に、移動ステージ3をY軸負方向側に移動させる。これにより、整列部材7は、各同軸線20上で先端部側に相対移動される。この移動の結果、各同軸線20は、同軸線20の中心軸が延出方向からずれていても、順次、Z軸方向にはフレキシブル基板6上に溝部7aで押圧され、X軸方向には各溝部7aの溝幅中心に移動され、同軸線20の中心軸がX軸方向に整列されていく。
整列部材7が、シールド部20bの位置(第二位置)まで移動すると、整列部材7は板バネ9に付勢され、かつ整列部材保持部8に対してZ軸負方向側に移動可能に支持されているため、図6(b)に示すように、シールド部20bにおける高さの減少に応じて下降する。
Next, the moving
When the
シールド部20bの下面には、グランド部6cが設けられているので、シールド部20bの基材6aからの高さは、グランド部6cの厚さを含めた高さとなっている。例えば、グランド部6cに半田ペーストが配置されている場合などは、半田層の高さ変化によってシールド部20bの高さも変化する。
本実施形態では、整列部材7が弾性支持されているため、このような高さ変化があっても容易に追従することができる。そのため、同軸線20に過大な押圧負荷が発生せず、表面の損傷や削れなどを防止することができる。
また、溝部7aは、溝深さ方向に溝幅が減少され、溝幅方向の略中央に溝深さが最大となる溝頂部7Aを有しているので、シールド部20bの部分の中心軸がX軸方向にずれていても、シールド部20bが押圧されることで、溝部7aの溝面に沿って溝頂部7A側に移動される。そのため、シールド部20bのZ軸正方向側の頂部が溝頂部7Aに案内され、同軸線20を溝部7aの略中心に整列させることができる。
Since the
In this embodiment, since the
Further, since the
次に、移動ステージ3をY軸負方向に移動させることにより、整列部材7が絶縁体部20c上の位置(第三位置)に移動されると、図6(c)に示すように、同様にして、絶縁体部20cの部分での径変化やフレキシブル基板6上の凹凸変化などに対応した高さ変化に応じて、板バネ9に付勢された整列部材7が下降し、絶縁体部20cの部分が整列される。
そして、移動ステージ3をさらにY軸方向に移動させることにより、整列部材7が芯線部20d上の位置(第四位置)に移動されると、図6(d)に示すように、同様にして、芯線部20dの部分での径変化やフレキシブル基板6上の凹凸変化などに対応した高さ変化に応じて、板バネ9に付勢された整列部材7が下降し、芯線部20dの部分が整列される。このとき、各芯線部20dの下方には、それぞれランド部6bが位置しており、芯線部20dがX軸方向に溝頂部7Aに整列するとそれぞれランド部6bの略中央に整列されるようになっている。
そして、図7に示すように、芯線部20d上のY軸方向の適宜位置(第五位置)で、移動ステージ3を停止させる。これにより、各同軸線20は、配列部4の近傍の基端部から整列部材7によって押圧された先端部までの間で、X軸方向では、延出方向に沿って、溝部7aのピッチp2で互いに平行に、フレキシブル基板6のランド部6b(被整列面)に整列され、整列が完了する。
次に必要に応じて、整列後の作業を行うことができる。例えば、不図示の半田付け装置を用いて、芯線部20dやシールド部20bを、それぞれランド部6b、グランド部6cに半田付けすることができる。
Next, when the
When the
Then, as shown in FIG. 7, the moving
Next, if necessary, the work after alignment can be performed. For example, the
なお、同軸線20を整列させるために整列部材7をY軸方向に移動する過程では、移動ステージ10の移動量を変えて、整列部材保持部8のZ軸方向高さを、連続的または段階的に変更してもよい。例えば、同軸線20上での整列部材7のZ軸方向の高さ変化量に応じて、整列部材保持部8の位置を変化させることで、整列部材7の同軸線20に対する押圧力を一定に保つことができる。また、同軸線20を押圧する部位における表面状態や強度の違い、あるいは押圧されるフレキシブル基板6上の表面状態などに応じて、押圧力を適宜に変えることもできる。
また、図6(a)から図6(d)および図7の説明では、移動ステージ3を第一位置から第五位置の各位置で停止するように説明したが、これに限らず、各位置を連続的に通過するようにしながら各部を整列させてもよいものである。また第四位置と第五位置とは同じ位置でもよい。
In the process of moving the
6A to 6D and FIG. 7, the moving
このように、本実施形態の整列治具1によれば、整列部材7の溝部7aで同軸線20外周側を押さえた状態で同軸線20の延在方向に整列部材7を移動させるので、同軸線20が細径の場合、あるいは、先端部に向かって徐々に細径化する場合であっても、同軸線20の先端部まで良好に整列させることができる。
As described above, according to the
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図8(a)、(b)は、それぞれ本発明の実施形態の第1および第2変形例に係る溝部形状を示す部分拡大図である。
上記第1の実施形態では、溝部7aの断面が、溝幅mの中心に対して対称な円弧状に湾曲した凹形状とされた場合の例で説明したが、溝部のZX平面に平行な断面は、溝深さ方向に溝幅が減少され、溝幅方向の略中央に溝深さが最大となる溝頂部を備えている他の形状に変形することができる。
第1変形例の整列部材70は、図8(a)に示すように、上記第1の実施形態の整列部材7の溝部7aを、溝幅の中心に頂角を有する二等辺三角形状断面を有する溝部70aに代えたものである。すなわち、溝深さが幅方向に沿って直線的変化する場合の例である。
Next, a modification of this embodiment will be described.
FIGS. 8A and 8B are partially enlarged views showing the groove shapes according to the first and second modifications of the embodiment of the present invention, respectively.
In the first embodiment, the example in which the cross section of the
As shown in FIG. 8 (a), the
また、第2変形例の整列部材71は、図8(b)に示すように、上記第1の実施形態の整列部材7の溝部7aを、深さ方向に溝幅が多段階に変化する溝部71aに変えたものである。
溝部71aの形状としては、例えば、幅w1、深さd1の溝の幅方向の中央に、幅w2、深さd2(ただし、w1>w2)の溝が形成され、幅w2の溝の開口部に段状部71bが形成された階段状の変化を含む形状を採用することができる。ここで、幅w2の溝底部は、溝頂部71Aを構成している。
この場合、例えば、幅w1は、ランド部6bのX軸方向幅以下で、Db>w1>Dcを満たすようにする。また、幅w2は、Dc>w2>Ddと設定する。これにより、外被覆20a、シールド部20bを溝部71aの開口によって係止して、外被覆20aまたはシールド部20bの軸中心を位置決めし、さらに絶縁体部20cを段状部71bで形成される開口によって係止して絶縁体部20cの軸中心を位置決めすることができる。芯線部20dを溝頂部71Aの幅w2内に位置規制して押さえることができる。
本変形例は、芯線部20dを、延出方向から一定の範囲内に整列する場合の例となっており、例えば、ランド部6bに半田付けする場合などに好適となる。w2>Ddとするのは、芯線部20dの側面に半田が行き渡る十分な隙間を形成するためである。
半田付けするためには、芯線部20dは、少なくともランド部6b上に保持されていればよいが、本変形例では、半田付け開始時に芯線部20dがランド部6bの略中央に整列されるので、ランド部6b上での位置バラツキを低減することができ、微細ピッチの半田付けに好適となる。
Further, as shown in FIG. 8B, the
As the shape of the groove portion 71a, for example, a groove having a width w 2 and a depth d 2 (where w 1 > w 2 ) is formed in the center in the width direction of the groove having a width w 1 and a depth d 1. it can be adopted a shape which includes a step change which stepped portion 71b is formed in the opening of the groove of w 2. Here, the groove bottom width w 2 constitutes a
In this case, for example, the width w 1 is equal to or smaller than the width in the X-axis direction of the
This modification is an example in which the
In order to perform soldering, the
これらの変形例は、互いに、あるいは上記第1の実施形態と適宜組み合わせて実施してもよい。例えば、段状部が傾斜部や湾曲した形状であってもよい。また幅w2の溝底が円弧状などの曲線状であってもよい。 These modifications may be implemented in combination with each other or with the first embodiment as appropriate. For example, the stepped portion may be an inclined portion or a curved shape. The groove bottom width w 2 may be curved, such as an arc shape.
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係る電線の整列治具を備える半田付け装置について説明する。
図9(a)は、本発明の第2の実施形態に係る電線の整列治具を備える半田付け装置の概略構成を示す模式的な正面図である。図9(b)は、図9(a)におけるD視の部分拡大図である。
[Second Embodiment]
A soldering apparatus including an electric wire alignment jig according to a second embodiment of the present invention will be described.
Fig.9 (a) is a typical front view which shows schematic structure of the soldering apparatus provided with the alignment tool of the electric wire which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 9B is a partially enlarged view of a view D in FIG.
本実施形態の半田付け装置100は、整列治具12と加熱用電源11(加熱手段)とからなる。
整列治具12は、上記第1の実施形態の整列治具1の整列部材7に代えて、整列部材72を備えたものである。
The
The
整列部材72は、整列部材7と同様の外形形状を備え、溝部7aが形成される発熱部72Bと、この発熱部72Bを支持する整列部材本体72Cとから構成され一体化されている。
すなわち、整列部材72の溝部7aは、電圧を印加すると発熱する発熱部72Bからなり、本実施形態では、適宜の電気抵抗を有するタングステンを用いている。
一方、整列部材本体72Cは、熱硬化性樹脂やセラミックスなどの電気絶縁体や、発熱部72Bとの接合部で電気絶縁処理されたステンレス鋼などの金属などで形成することができる。
The
That is, the
On the other hand, the alignment member main body 72C can be formed of an electric insulator such as a thermosetting resin or ceramic, or a metal such as stainless steel that is electrically insulated at a joint portion with the
加熱用電源11は、発熱部72Bを発熱させるための電流を供給するもので、本実施形態では、発熱部72Bに接続された配線にパルス電流を供給し、不図示の熱電対によるモニタ出力に基づいて、発熱温度を制御するパルスヒート電源を採用している。
The
このような半田付け装置100によれば、図9(a)に示すように、上記第1の実施形態と同様にして、移動ステージ3をY軸負方向側に移動し、また整列部材72をZ軸負方向側に移動して、溝部7aにより各同軸線20を整列し、その後に、予め半田ペーストが配置された各ランド部6b上に芯線部20dを押さえた状態で停止する。そして、加熱用電源11から、パルス状の電流を供給して、発熱部72B自体を半田溶融温度以上に加熱し、芯線部20dをランド部6bに半田付けする。
半田が固化したら、移動ステージ10を駆動して、整列部材保持部8を上方(Z軸正方向)に移動して、整列部材72を上方に引き上げ、さらに、移動ステージ3を駆動(Y軸正方向に駆動)して、シールド部20bを整列部材72の下方に移動させる。そして、移動ステージ10により整列部材保持部8を下降させ、発熱部72Bの溝部7aによって、シールド部20bを押さえ、シールド部20bをグランド部6c上に半田付けする。
このようにして、フレキシブル基板6上に、複数の同軸線20を整列させて半田付けすることができる。
According to such a
When the solder is solidified, the moving
In this way, the plurality of
半田付け装置100では、加熱用電源11によって、同軸線20を押圧する整列部材72の発熱部72B(溝部7a)を発熱させて、半田付けのための加熱を行うので、電線を整列して押さえる手段と、半田の加熱手段を兼用することができるので、装置構成を簡素化することができる。そのため、微細な回路パターンの半田付けも効率よく行うことができる。また、半田付けを行う近傍のみが発熱されるので、エネルギー消費を低減できるとともに、フレキシブル基板6や同軸線20に対する熱的な負荷を低減することができる。
In the
なお、上記の説明では、整列部材の溝部の溝幅が溝深さ方向に沿って変化する場合の例で説明したが、場合によっては、溝幅が深さ方向に一定の溝部を採用してもよい。例えば、電線が芯線と外被覆との2層構成の場合などでは、例えば、外被覆の外径より狭く、芯線の外径よりわずかに広いコ字状の溝部によって、上記と同様に芯線を整列させることができる。 In the above description, the example in which the groove width of the groove portion of the alignment member changes along the groove depth direction has been described, but depending on the case, a groove portion having a constant groove width in the depth direction may be employed. Also good. For example, when the electric wire has a two-layer structure consisting of a core wire and an outer sheath, the core wires are aligned in the same manner as described above, for example, by a U-shaped groove that is narrower than the outer diameter of the outer sheath and slightly wider than the outer diameter of the core wire. Can be made.
また、上記の説明では、溝頂部が、溝幅の中心に位置する場合の例で説明したが、溝頂部の位置は、整列精度の範囲でずれていてもよい。
また、電線の配列ピッチが等ピッチであって、電線の整列位置での配列ピッチが非等ピッチである場合には、整列位置に応じて、溝頂部をずらす必要がある。
In the above description, the example in which the groove top portion is located at the center of the groove width has been described. However, the position of the groove top portion may be shifted within the range of alignment accuracy.
Further, when the arrangement pitch of the electric wires is equal and the arrangement pitch at the alignment position of the electric wires is non-equal, it is necessary to shift the groove top portion according to the alignment position.
また、上記の説明では、電線の配列および整列を等ピッチに行う場合の例で説明したが、それぞれの配列、整列は、必要に応じて変えることができる。 In the above description, the example in which the arrangement and alignment of the electric wires are performed at an equal pitch has been described. However, the arrangement and alignment can be changed as necessary.
また、上記の説明では、配列部における電線の延出方向に沿って配列位置が設けられた場合の例で説明したが、配列部の延出位置から、延出方向と異なる一定方向に電線を整列させるようにしてもよい。すなわち、上記第1の実施形態で、整列部材7をXY平面において、Y軸方向に対し垂直な状態(第1の実施形態の状態を指す)から傾斜した方向に移動させて、延出方向に対する斜め方向に電線を整列させてもよい。
In the above description, the example has been described in the case where the arrangement position is provided along the extending direction of the electric wires in the arrangement portion, but the electric wires are arranged in a certain direction different from the extending direction from the extension position of the arrangement portion. You may make it align. That is, in the first embodiment, the
また、上記の説明では、整列部材が弾性支持されている場合の例で説明したが、整列部材が、電線を損傷したりするおそれがない場合には、整列部材を整列部材保持部に固定支持してもよい。
例えば、整列させる電線の太さや支持高さが変化しない場合や、あらかじめ変化が分かっている場合や、変化を検知できるようにした場合などでは、整列部材保持部により整列部材の高さを一定に保持したり、太さや支持高さの変化に応じて高さを制御したりすることで、電線に近接する位置に整列部材を保持することができる。そのため、電線に過大な負荷を与えることなく押さえることができる。
また、溝部を高さ方向に弾性変形する材質で構成することで、ある程度の凹凸を吸収できるようにしてもよい。
In the above description, the example in which the alignment member is elastically supported has been described. However, when the alignment member is not likely to damage the electric wire, the alignment member is fixedly supported to the alignment member holding portion. May be.
For example, if the thickness of the wires to be aligned and the support height do not change, if the change is known in advance, or if it is possible to detect the change, the alignment member holding part keeps the height of the alignment member constant. By holding or controlling the height according to changes in thickness or support height, the alignment member can be held at a position close to the electric wire. Therefore, it can hold down, without giving an excessive load to an electric wire.
Moreover, you may enable it to absorb a certain amount of unevenness | corrugations by comprising a groove part with the material elastically deformed to a height direction.
また、上記の説明では、整列部材7と被整列面との間の相対移動機構を、Z軸方向に移動する移動ステージ10と、Y軸方向に移動する移動ステージ3との組合せで実現した場合の例で説明したが、同様な相対移動ができれば、相対移動機構はこれに限定されない。例えば、整列部材保持部8を固定支持して、移動ステージ3が、Y軸方向およびZ軸方向に移動できるようにしてもよいし、配列部4、基板載置台5を固定支持して、移動ステージ10によって、整列部材保持部8をY軸方向およびZ軸方向に移動するようにしてもよい。
In the above description, the relative movement mechanism between the
また、上記の説明では、整列部材を板バネで弾性支持する場合の例で説明したが、弾性支持手段は、板バネには限定されず、適宜のバネ、弾性部材を用いることができる。 In the above description, the alignment member is elastically supported by a leaf spring. However, the elastic support means is not limited to a leaf spring, and an appropriate spring or elastic member can be used.
また、上記の説明では、配列部4を用いて、複数の同軸線20を配列するようにした例で説明したが、複数の電線が、予め並列して結束または一体化されている場合には、配列部は、結束または一体化されている部分を上下方向に押さえるだけの構成としてもよい。
Further, in the above description, the example in which the plurality of
また、上記の説明では、電線を溝底が平面からなる配列溝4c上に配列して押さえることで平面上あるいは平面にならった状態に配列した場合の例で説明したが、配列位置の近傍において、整列部材の各溝部により各電線を押さえることができるように並列されていれば、各電線は必ずしも厳密な平面上に配列されていなくてもよい。例えば、電線ごとにある程度高さがばらついていてもよいし、緩やかに湾曲した面に並列されていてもよい。
また、例えば、半田付け用のランド部が湾曲面上に形成されている場合など、被整列面が湾曲しているような場合には、整列部材の溝配置を被整列面の湾曲に合わせて湾曲させるとともに、電線の配列も被整列面の湾曲に合わせた曲面状に配列することが好ましい。
Further, in the above description, the electric wires are described in an example in which the electric wires are arranged in a flat or flat state by arranging and pressing the flat groove on the
Also, for example, when the aligned surface is curved, such as when a soldering land is formed on the curved surface, the groove arrangement of the aligning member is matched to the curved surface. It is preferable that the electric wires are arranged in a curved shape matching the curvature of the aligned surfaces.
また、上記の第2の実施形態の説明では、半田付け装置として、加熱手段が、整列部材に電流を供給して、整列部材を発熱させる場合の例で説明したが、整列部材の溝部近傍にヒータを設けて、ヒータの熱を整列部材に伝熱させて加熱を行うようにしてもよい。
また、加熱手段は、整列部材の近傍に別体機構として設けられていてもよい。
Further, in the description of the second embodiment, the example in which the heating unit supplies current to the alignment member and generates heat by the alignment member as the soldering device has been described. A heater may be provided, and heating may be performed by transferring the heat of the heater to the alignment member.
Further, the heating means may be provided as a separate mechanism in the vicinity of the alignment member.
1、12 整列治具
3、10 移動ステージ(相対移動機構)
4 配列部
4c 配列溝
5 基板載置台
6 フレキシブル基板(基板、被整列面)
6b ランド部(被整列面)
6c グランド部
7、70、71、72 整列部材
7a、70a、71a 溝部
7A、70A、71A 溝頂部
8 整列部材保持部
9 板バネ
11 加熱用電源(加熱手段)
20 同軸線(電線)
20a 外被覆
20b シールド部
20c 絶縁体
20d 芯線部
71b 段状部
72B 発熱部
1,12
4
6b Land (aligned surface)
20 Coaxial wire (electric wire)
Claims (7)
前記複数の電線をそれぞれ前記被整列面側に押さえるため、前記整列ピッチで並列された複数の溝部を一端に有する整列部材と、
該整列部材を、前記被整列面に対して略直交する方向に相対移動可能、かつ、前記配列された位置の近傍から前記複数の電線の先端部までの間で、前記被整列面に対して該被整列面に沿う一定方向に相対移動可能に保持する相対移動機構とを備えることを特徴とする電線の整列治具。 A plurality of wires arranged in parallel in the middle in the length direction where the length from the tip is substantially constant, and held from the arranged position toward the tip side so as to be able to contact and separate from each other. An electric wire alignment jig that aligns at a constant alignment pitch,
An alignment member having at one end a plurality of grooves arranged in parallel with the alignment pitch in order to hold the plurality of electric wires on the aligned surface side;
The alignment member can be relatively moved in a direction substantially orthogonal to the aligned surface, and between the vicinity of the arrayed positions and the tips of the plurality of electric wires, relative to the aligned surface. An electric wire alignment jig, comprising: a relative movement mechanism that holds the relative alignment in a fixed direction along the aligned surface.
請求項1〜4のいずれかに記載の電線の整列治具を備えることを特徴とする半田付け装置。 A soldering device for aligning a plurality of electric wires on a substrate at a constant alignment pitch and soldering to the substrate,
A soldering apparatus comprising the electric wire alignment jig according to claim 1.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20101102 |