JP2009101492A - 不要線材除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気部品のリード端子に巻きつけ接続固定処理した後に生じる不要導線を容易に除去可能にする。
【解決手段】線材除去刃組立ベースにそれぞれが持つ直線的な一定の長さの鋸状刃を対向させ、かつ鋸状刃間に所定の隙間を設けて組み立てられた一対の線材除去刃部材と、両線材除去刃部材が組み立てられることによって鋸状刃の後方に形成された切欠空洞部と、鋸状刃部の前後に設けられ、隙間に電気部品のリード端子を受け入れ易くする切欠形状を持つ誘い部と、線材除去刃部材の一方の少なくとも所定の隙間の入口側端部に取り付けられ、刃部が一方の線材除去刃部材の鋸状刃と重なるように配置された丸刃部材とで線材除去刃組立体を構成し、この線材除去刃組立体と電気部品を保持したワークホルダとを相対運動させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電気部品のリード端子に巻かれた線材の不要部分を除去処理する不要線材除去装置に関するものである。

例えばコイル部品などでは、図８に示すように組立時に巻き回したコイルの端末導線をリード端子に半田付け、あるいはリード端子に設けた側片を折返して嵌めて接続固定している。そのための事前処理として端末導線をリード端子の根元に仮止め部分を含めて巻き回しておく必要がある。しかし、部品を電気装置に組み込んだ後に、リード端子上の接続固定した範囲外にある余分な導線が解けて他と接触し、電気装置の誤動作や故障の原因になるという問題ある。そのため、電気部品のリード端子に巻きつけ接続固定処理した後に生じる不要導線は取り除いておく必要があった。従来この種の不要線材を除去する方法としては、一般的なカッターで端末導線の固定部の根元に予備カットを入れ、その後ニッパを使用して除去する手作業であった。

また、従来、Ｖ字状の刃と、円盤状の外周を所定間隔で切り欠いた回転切刃とを備え、この回転切刃をＶ字状の刃の一側面に摺接して回転するよう配置し、回転する回転切刃の外周で束ねた線材を解しながらＶ字状の刃の傾斜面に沿って巻き込み移送させ、Ｖ字状の刃と回転切刃で切断する線材切断機が提案されている（例えば特許文献１参照）。

実開昭６３−１２２７３１号公報

上記の予備カットを行うカッターと後処理用のニッパによる方法の場合、少なくともカッターによる予備カットとニッパの２工程の手作業が必要となるため、量産品には手間がかかり能率が悪い。また、予備カット作業は線材の上から押し当てるだけであるため、カッターの刃が僅かに傷んだだけでもその後のニッパによる線材の除去処理に影響を及ぼし、作業性を低下させることが多かった。
また、特許文献１に示される技術は、ワイヤーロープや束ねた線材を直接切断するためのものであり、電気部品のリード端子に巻きつけた線材を除去する装置としては適用できない。すなわち、リード端子を痛めずに不要線材のみを除去するようには構成されていない。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、電気部品のリード端子に巻きつけ接続固定処理した後に生じる不要導線を容易に除去可能にする不要線材除去装置を得ることを目的とする。

この発明に係る不要線材除去装置は、線材除去刃組立ベースに、直線的な一定の長さの鋸状刃をそれぞれが持つ一対の線材除去刃部材を対向させ、かつ鋸状刃間に所定の隙間を設けて組み立て、両線材除去刃部材が組み立てられることによって鋸状刃の後方に切欠空洞部を形成し、また、鋸状刃部の前後には隙間に電気部品のリード端子を受け入れ易くする切欠形状を持つ誘い部を設け、さらに、丸刃部材を、その刃部が一方の線材除去刃部材の鋸状刃と重なるように、少なくとも所定の隙間の入口側端部に取り付けることにより線材除去刃組立体を構成し、この線材除去刃組立体と電気部品を保持するワークホルダを相対運動させることにより、電気部品のリード端子の不要導線が巻かれた部分を所定の隙間に入れ、丸刃部材および線材除去刃部材の刃と関り合って隙間の入口と切欠空洞部間で往復させるようにしたものである。

この発明によれば、電気部品のリード端子の不要導線が巻かれた部分を線材除去刃部材の所定の隙間に入れ、丸刃部材および線材除去刃部材の刃が関り合って移動するようにワークホルダと線材除去刃組立体を相対運動させるようにしたので、丸刃部材が不要導線にカットを入れ、線材除去刃部材で不要導線を掻き出すため、電気部品のリード端子に巻きつけ接続固定処理した後に生じる不要導線を容易に除去することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による不要線材除去装置の線材除去刃組立体の構造を示す斜視図、図２はワーク挿入側から見た側面図である。ここでは、ワークである電気部品を図８に示すようなコイル部品とした例について説明する。
この実施の形態１の不要線材除去装置は、電気部品を保持するワークホルダと、線材除去用組立体を備えている。
図１、図２において、線材除去刃組立体は、線材除去刃組立ベース１４を有し、この線材除去刃組立ベース１４には、一対の板状の線材除去刃部材１，２がノックピンにより位置決めされて組み立てられる。この場合、線材除去刃部材１，２のそれぞれが持つ直線的な一定の長さの鋸状刃１ｃ，２ｃを対向させ、かつ鋸状刃間に所定の隙間を設けるようにする。なお、ここで言う鋸状刃とは、鋸歯状は勿論のこと矩形状の刃を含むものとする。また、所定の隙間は電気部品のリード端子厚より若干大きい幅ｄとする。線材除去刃部材１，２が線材除去刃組立ベース１４に組み立てられることによって、鋸状刃１ｃ，２ｃ後方には両線材除去刃部材が持つ切欠を合わせた切欠空洞部１９が形成される。鋸状刃１ｃ，２ｃの前後には、電気部品のリード端子を隙間に受け入れ易くする切欠形状の誘い部１８ａ，１８ｂが設けられている。さらに、線材除去刃部材２の所定の隙間の入口側端部と切欠空洞部１９側の端部には、丸刃部材３，４が、例えば六角穴付ボルトなどで取り付けられ、それらの刃部が線材除去刃部材２の鋸状刃２ｃと重なるように設定している。この場合、丸刃部材３，４の刃は鋸状刃２ｃと同じ高さか、若干高めに隙間側に突き出すように設定される。
一方、電気部品を保持するワークホルダについては、図示していないが、部品の形状により任意な構造を適用すればよい。例えば、図８に示したようなコイル部品の場合には、図５に示すワークホルダ１７，１７のように、ＣＤやＤＶＤプレーヤのターンテーブルで用いているディスク保持構造を改良したものが考えられる。

次に、図３を用いて不要線材除去装置の動作原理を説明する。
電気部品３０はワークホルダに保持静止される。このとき、ワークである電気部品３０は、複数あるリード端子３１を水平に並ぶようにして、リード端子３１の不要導線が巻かれた部分が、線材除去刃部材１，２の入口側、すなわち誘い部１８ａに対向するようセットされる。次に、線材除去刃組立ベース１４を駆動部により、保持静止している電気部品３０の方向Ａに向かって水平にスライド駆動する。図３（ａ）に示すように、リード端子３１の不要導線部分が誘い部１８ａから線材除去刃部材１，２の鋸状刃１ｃ，２ｃの隙間に入り込み、前段の丸刃部材３の刃上を通過する。このとき、不要導線は、丸刃部材３の刃によって根元が切断されるか、あるいは切り込みが入れられた状態となる。さらに、線材除去刃組立ベース１４が前進するに従って、切断された導線は鋸状刃１ｃ，２ｃによって掻き出される。また、切り込みの入った導線も引っ掛けて引っ張られるため切断される場合がある。さらに、後段の丸刃部材４により残余の導線の切断動作が行われ、リード端子３１は図３（ｂ）に示すように切欠空洞部１９内に移動し納まる。切欠空洞部１９においては、掻き出された不要導線が除去され、線材除去刃部材１，２間の隙間に残らないようにする。

次に、線材除去刃組立ベース１４を図３（ｂ）の位置から折り返して逆方向Ｂにスライド移動させ、図３（ａ）の位置まで戻すことで、丸刃部材４、線材除去刃部材１，２、丸刃部材３の順序により不要導線の除去動作を行う。この往復運動により、不要導線はリード端子３１から切断され除去される。
なお、この1回の往復運動でリード端子３１に不要導線が取りきれずに残っている場合があるが、そのときには再度往復運動を繰り返すことで残余部分を取り除くようにしてもよい。
また、上記例では、線材除去刃部材２にカット用の２個の丸刃部材３，４を取り付けているが、丸刃部材はいずれか片方だけでもよい。その方が装置の構成を簡略化できる。また、上記例では、ワークホルダを静止させ、線材除去刃組立体を移動させたが、不要導線の除去は本質的にワークと除去刃の相対運動であれば可能であるわけであるから、線線材除去刃組立体を静止させ、ワークホルダを移動させる構成としてもよい。

以上のように、この実施の形態１の構成によれば、ワークホルダと線材除去刃組立体を相対運動させ、電気部品のリード端子の不要導線が巻かれた部分を線材除去刃部材の所定の隙間に入れ、丸刃部材および線材除去刃部材の刃が関り合って隙間の入口と切欠空洞部間で往復させるようにしたので、丸刃部材が不要導線にカットを入れ、線材除去刃部材で不要導線を掻き出すため、電気部品のリード端子に巻きつけ接続固定処理した後に生じる不要導線を容易に除去することができる。

実施の形態２．
ここでは、ワークホルダに保持する電気部品のリード端子を線材除去刃部材１，２の隙間に対設できるよう電気部品を位置決めし、線材除去動作を連続して行えるようにする装置構成について述べる。
図４は、この発明の実施の形態２による不要線材除去装置の構造を示す正面図である。図５は、同不要線材除去装置の斜視図である。図において、上記図１乃至図３に相当する部分は同一符号を付して示し、その説明は原則として省略するものとする。
図４および図５において、装置ベース１１上には、ワーク搬送用のロータリアクチュエータ１０、支柱ベース１２、ロックシリンダベース１５、エアースライドテーブル２８が設置されている。エアースライドテーブル２８には、線材除去刃組立ベース（または線材除去刃組立体）１４が取り付けられ、これを線材除去動作時に水平に移動させる。ロータリアクチュエータ１０上には、Ｋ−Ｋ線を回転軸とする回転ベース２７が取り付けられている。回転ベース２７上には電気部品を保持するための一対のワークホルダ１７，１７が互いに１８０度隔て取り付けられている。ワークホルダ１７は、図上で左側にあるときは電気部品の交換位置となり、１８０度回転して右側にあるときは線材除去刃部材１，２に対する除去動作セット位置となる。

支柱ベース１２には支柱１３が支持固定されており、支柱１３には２つのワーク押さえ５，６およびエアブロウノズル７が取り付けられている。ワーク押さえ５，６は、除去動作セット位置にあるワークホルダ１７の上部において上下動し、線材除去動作を行うための電気部品の正確な位置決めを自動的に行う。ワーク押さえ５は、図7に示すように、駆動用シリンダ２３で上下するワーク押さえ取り付けブロック２４に押さえ傾き調整樹脂２５を介在して固定されており、電気部品と当接する下面には押さえ確認用センサ２６が取り付けられている。
ロックシリンダベース１５には、押さえ確認用センサ２６の出力に応じて上下動し、電気部品の位置決めを確認したときに回転ベース２７を回転しないように固定するロックシリンダ１６が取り付けられている。これにより、線材除去動作時に線材除去刃部材１，２により電気部品が押され、装置ベース１１が不要に動くのをロックシリンダ１６により押さえて防ぐことができる。また、ワークホルダ１７，１７には、電気部品が搭載されたことを検知するワーク検知用センサ２２が取り付けられている。

また、回転ベース２７には、集塵ボックス８がワークホルダ１７，１７と共に回転されるように取り付けられている。この集塵ボックス８は、ワークホルダ１７，１７で保持された電気部品のリード端子に対向する一対の開口を有し、除去動作セット位置においてエアブロウノズル７（図４）から吹き出すエアーにより除去後の不要導線が送り込まれる。そのため、集塵ボックス８内には、図６に示すように、集塵ダクト９、逆流防止弁２０、集塵弁２１が設けられており、送り込まれた切断後の不要導線は集塵ダクト９により外部へ排出される。

次に、一連の動作を図８のフローに従って説明する。
ワークホルダ１７に搭載された電気部品３０が除去動作セット位置に来ると、ワーク検知用センサ２２により電気部品３０の有無を検知する（ステップＳＴ１）。電気部品３０が検知された場合（ステップＳＴ２）、ロックシリンダ１６が上昇して回転ベース２７を固定し（ステップＳＴ３）、ワーク押さえ５を下降させて電気部品３０を押さえる（ステップＳＴ４）。このときワーク押さえ５の下降回数を表す内部変数ｍを１加算する（ステップＳＴ５）。次に、電気部品３０が浮いていると、線材除去動作により傷つけるおそれが生じるため、押さえ確認用センサ２６によりワーク浮きの有無を調べる（ステップＳＴ６）。ワーク浮きが検出された場合（ステップＳＴ７）、内部変数ｍ≧設定数ａとなっているかを調べ(ステップＳＴ８）、設定数ａに達していない場合にはワーク押さえ５を上昇させ(ステップＳＴ９）、再度ワーク押さえ５を下降させる（ステップＳＴ４）。

一方、ステップＳＴ７においてワーク浮きが検出されなかった場合には内部変数ｍ＝０に戻し（ステップＳＴ１１）、もう一方のワーク押さえ６を下降させ（ステップＳＴ１２）、線材除去刃組立ベース（または線材除去刃組立体）１４を電気部品３０に対してスライド前進させ線材除去動作に移る（ステップＳＴ１３）。このとき、線材除去刃組立体が前進移動した回数を表す内部変数ｎを１加算する（ステップＳＴ１４）。電気部品３０のリード端子３１が図３（ｂ）のように切欠空洞部１９内に到達すると、線材除去刃組立ベース１４を図３（ａ）の位置まで後退させる（ステップＳＴ１５）。内部変数ｎ≧設定数ｂとなっているかを調べ（ステップＳＴ１６）、達していない場合には、内部変数ｎ≧設定数ｂとなるまで、材除去刃組立体の前進、後退を繰り返す。

ステップＳＴ１６において、内部変数ｎ≧設定数ｂとなった場合には、ワーク押さえ６を上昇させた後（ステップＳ１７）、もう一方のワーク押さえ５も上昇させる（ステップＳ１８）。次に、内部変数をｎ＝０に戻して（ステップＳＴ１９）、ロックシリンダ１６を下降させ（ステップＳＴ２０）、回転ベース２７を１８０度回転させ、次工程に移る。次工程の例として、電気部品に除去後の不要な導線が付着しているおそれがあるため、ワーク全体にエアブローする工程がある。また、付着や取り残しを確認するための画像検査などを加えてもよい。
なお、上記ステップＳＴ８において、内部変数ｍ≧設定数ａとなった場合には、ｍ＝０とし（ステップＳＴ１０）、ワーク押さえ５を上昇させ（ステップＳＴ１８）、ロックシリンダ１６を下降させ（ステップＳＴ２０）、次工程に移る。この場合は正確な位置決めができなかったわけであるから、電気部品が歪んでいたり、異物が付着している場合が考えられ、次工程としては、異物を取り除いたり、形状を矯正したりして、除去動作を再度行うか、手作業で線材除去を行うことになる。

以上のように、この実施の形態２によれば、回転ベース２７に一対のワークホルダ１７，１７を互いに１８０度隔て取り付け、一方のワークホルダが電気部品のリード端子を線材除去刃部材１，２の隙間に対設させる除去動作セット位置にあるとき、他方のワークホルダが電気部品の交換位置となるようにロータリアクチュエータにより１８０度ずつ回転し、エアースライドテーブル２８に線材除去刃組立体を取り付け、線材除去動作時に除去動作セット位置に静止したワークホルダ上の電気部品のリード端子に対して線材除去刃組立体を移動させるようにしたものである。したがって、実施の形態１と同様に丸刃部材３，４が不要導線にカットを入れ、線材除去刃部材１，２で不要導線を掻き出して除去するが、電気部品を交換しながら線材除去動作を行うことができるので、量産品の処理に適してしている。

この発明の実施の形態１による不要線材除去装置の線材除去刃の組立構造を示す斜視図である この発明の実施の形態１に係る線材除去刃組立後の側面図である。 この発明の実施の形態１に係る不要線材除去装置の動作状況を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２による不要線材除去装置の全体構造を示す正面図である。 同不要線材除去装置の斜視図である。 この発明の実施の形態２に係る集塵ボックスの内部構造を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係るワーク押さえの構造を示す正面図である。 この発明の実施の形態２に係る動作順序を示すフローチャートでる。 電気部品のリード端子の端末導線の状態を示す平面図である。

符号の説明

１，２ 線材除去刃部材、１ｃ，２ｃ 鋸状刃、３，４ 丸刃部材、５，６ ワーク押さえ、７ エアブロウノズル、８ 集塵ボックス、９ 集塵ダクト、１０ ロータリアクチュエータ、１１ 装置ベース、１２ 支柱ベース、１３ 支柱、１４ 線材除去刃組立ベース、１５ ロックシリンダベース、１６ ロックシリンダ、１７ ワークホルダ、１８ａ，１８ｂ 誘い部、１９ 切欠空洞部、２０ 逆流防止弁、２１ 集塵弁、２２ ワーク検知用センサ、２３ 駆動用シリンダ、２４ ブロック、２５ 押さえ傾き調整樹脂、２６ 押さえ確認用センサ、２７ 回転ベース、２８ エアースライドテーブル、３０ 電気部品、３１ リード端子。

Claims (6)

1. 電気部品を保持するワークホルダと、線材除去刃組立体を備え、
   前記線材除去刃組立体は、
   線材除去刃組立ベースと、
   前記線材除去刃組立ベースに、それぞれが持つ直線的な一定の長さの鋸状刃を対向させ、かつ鋸状刃間に所定の隙間を設けて組み立てられた一対の線材除去刃部材と、
   前記両線材除去刃部材が組み立てられることによって前記鋸状刃の後方に形成された切欠空洞部と、
   前記鋸状刃部の前後に設けられ、前記隙間に前記電気部品のリード端子を受け入れ易くする切欠形状を持つ誘い部と、
   前記線材除去刃部材の一方の少なくとも前記所定の隙間の入口側端部に取り付けられ、刃部が前記一方の線材除去刃部材の鋸状刃と重なるように配置された丸刃部材を有し、
   前記電気部品のリード端子の不要導線が巻かれた部分を前記所定の隙間に入れ、前記丸刃部材および線材除去刃部材の刃と関り合って前記所定の隙間の入口と前記切欠空洞部間で往復するように前記ワークホルダと前記線材除去刃組立体を相対運動させることを特徴とする不要線材除去装置。
2. 線材除去刃部材の一方は、所定の隙間の切欠空洞部側端部にも丸刃部材を取り付けたことを特徴とする請求項１記載の不要線材除去装置。
3. 一対のワークホルダを互いに１８０度隔て取り付け、一方のワークホルダが電気部品のリード端子を線材除去刃部材の隙間に対設させる除去動作セット位置にあるとき、他方のワークホルダが電気部品の交換位置となるようにロータリアクチュエータにより１８０度ずつ回転される回転ベースと、
   線材除去刃組立体が取り付けられ、線材除去動作時に除去動作セット位置に静止したワークホルダ上の電気部品のリード端子に対して前記線材除去刃組立体を移動させるエアースライドテーブルを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の不要線材除去装置。
4. 除去動作セット位置にあるワークホルダの上部において上下動し、線材除去動作を行うための電気部品の位置決めを行うワーク押さえを備えたことを特徴とする請求項３記載の不要線材除去装置。
5. ワーク押さえは、電気部品の位置決めを確認するセンサを有し、
   前記センサの出力に応じて上下動し、電気部品の位置決めを確認したときに回転ベースを固定するロックリシリンダを備えたことを特徴とする請求項４記載の不要線材除去装置。
6. 除去動作セット位置におけるワークホルダ上の電気部品に対してエアーを吹き付けるエアブロウノズルと、
   回転ベース上に取り付けられ、かつ一対のワークホルダに対向する一対の開口を有し、前記エアブロウノズルからのエアーにより送り込まれる除去後の不要導線を集塵ダクトを介して排出する集塵ボックスを備えたことを特徴とする請求項３から請求項５のうちのいずれか１項記載の不要線材除去装置。

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