JPH08204480A - 水晶振動子における水晶片の装着方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】水晶振動子の製造過程における位置の不揃いな
ピン間へ水晶片を装着する作業を機械化して、効率よく
行うための方法とその装置を提供する。 【構成】位置決めホルダ３で両側から挟みピン４７の基
部間の中心ｏを作業中心Ｏに一致させて保持する。ピン
４７の先端側をチャック４で外側から中心ｏに向かって
等距離押圧し、ピン４７をやや内側に均等に傾くように
塑性変形させ、ピン４７のスリット形成部間の間隔を水
晶片４３の保持に適した間隔に定める。ピン４７の先端
側をチャック４により弾性限界内で内側から外側に等距
離押圧し、ピン４７の間隔を、水晶片４３の挿入に適し
た間隔に保持する。ピン４７間に水晶片４３を挿入し
て、適正位置に配置し、次いで、一対のピン４７を解放
し、弾性により、水晶片４３の保持に適した間隔に復元
させることにより、水晶片４３の両縁部をスリット４７
ａに挿入し、一対のピン４７間に水晶片４３を保持させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベースからほぼ平行に
延出した一対のピンに形成されたスリットに、ほぼ円形
ないし楕円形の扁平な水晶片の両縁部を挿入して、一対
のピン間に水晶片を保持する形式の水晶振動子における
水晶片の装着方法と、これを実施する水晶片の装着装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の水晶振動子（本発明を適用する水
晶振動子と同等）の一例を図１２、図１３に示す。水晶
振動子４１は、ステム４２に水晶片４３を保持し、キャ
ップ４４で封止して構成される。ステム４２は、金属製
のベース４５と、ベース４５を貫通して固定された一対
のリード４６と、リード４６の先端に溶着された一対の
ピン４７とを備え、一対のピン４７間に水晶片４３が保
持されている。キャップ４４は、水晶片４３を内部に封
じ込めるように、ベース４５上に溶着される。リード４
６は、ベース４５の挿通孔４５ａに、図において上下に
挿通され、ガラス４８で封着される。リード４６の上端
部はベース４５の上方に短かく突出している。挿通孔４
５ａの内径は、リード４６のそれにたいして十分に大き
く、リード４６は、必ずしも挿通孔４５ａに中心が一致
していない。即ち、ベース４６の長軸方向の中心と一対
のリード４６の間の中心ｏとは必ずしも一致していない
（図においては一致させて示した。）。ピン４７は、細
長い薄板状で、図において下方の基端部でリード４６の
上端部の外側面に溶着され、一対がほぼ平行に上方に伸
びている。実際には、ピン４７の先端側は内側または外
側へ傾斜していることが往々にしてある。ピン４７は、
上部の相対向する位置に上下方向のスリット４７ａを有
し、ここに水晶片４３の両縁部が挿入されている。以上
のような水晶振動子４１を製造する過程において、予め
組み立てられたステム４２のピン４７間へ水晶片４３を
装着する作業は、従来、一般に手作業で行われている。
比較的大型の水晶振動子では、各部材が大型で、相当の
強度を有する。従って、各部材の位置に多少の誤差があ
っても、特に水晶片４３を損傷するおそれがないので、
一部は機械作業も行われている。ところが、最近では、
水晶振動子の小型化、高周波対応化が進んだ結果、各部
材が小型、脆弱で、変形、損傷しやすくなっている。し
かも、前記のように、ピン４７とベース４５との相対位
置、両ピン４７の間隔が一定しない。このため、従来の
機械での装着作業では、高価な水晶片４３がピン４７等
に強く接触し、あるいは不均等な接触圧力を受けるなど
して破損する確率が大きく、実用化することができない
という問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、小型の水晶
振動子の製造過程における位置の不揃いなピン間へ水晶
片を装着する作業を機械化して、効率よく行うための方
法とその装置を提供することを課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するため、ベース４５から相対向して延出し
た一対のピン４７に形成されたスリット４７ａに、ほぼ
円形ないし楕円形の扁平な水晶片４３の両縁部を挿入し
て、一対のピン４７，４７間に水晶片４３を保持させる
方法において、一対のピン４７の基部間の中心ｏを所定
の作業中心Ｏの位置に配置して保持し、その後、一対の
ピン４７の先端側を外側から中心ｏに向かって等距離押
圧し、ピン４７の弾性限界を越えてピン４７をやや内側
に均等に屈曲させることにより、一対のピン４７のスリ
ット形成部間の間隔を水晶片４３の保持に適した間隔に
定め、次いで、一対のピン４７の先端側を弾性限界内に
おいて内側から外側に向かって等距離押圧して、一対の
ピン４７のスリット形成部間の間隔を、水晶片４３の挿
入に適した間隔に保持し、次いで、一対のピン４７のス
リット形成部間に水晶片４３を挿入して、適正位置に配
置し、次いで、一対のピン４７を解放し、弾性により、
水晶片４３の保持に適した間隔に復元させることによ
り、水晶片４３の両縁部をスリット４７ａに挿入し、一
対のピン４７間に水晶片４３を保持させる方法を採用し
た。

【０００５】また、この方法を実施するため、ベース４
５を、ピン４７の基部間の中心ｏを通るｘ，ｙ軸方向に
わずかに移動自在に保持するベースホルダ２と、先端に
ピン４７を受け入れるＶ字状の位置決め凹所３ａを有
し、ベースホルダ２に保持されたベース４５の一対のピ
ン４７の基部に向かって、両外側から等距離進行し、一
対のピン４７のｘ，ｙ軸を所定の作業中心を通るＸ，Ｙ
軸に一致させるように配置して停止する位置決めホルダ
３と、この位置決めホルダ３に保持された一対のピン４
７を、先端側で外側から中心ｏに向かって等距離押圧
し、ピン４７の弾性限界を越えてピン４７をやや内側に
均等に屈曲させるチャック４のような屈曲手段と、屈曲
した一対のピン４７の先端側をピン４７の弾性限界内で
内側から外側に向かって等距離押圧し、スリット形成部
間の間隔を、水晶片４３の挿入に適した間隔に保持し、
ピン４７間へ水晶片４３が配置された後、ピン４７を解
放する同じくチャック４のような拡開手段と、この拡開
手段により拡開された一対のピン４７間へ水晶片４３を
挿入して適正位置に配置し、拡開手段がピン４７を解放
した後、水晶片４３を解放するハンド５のような水晶片
挿入手段とを具備させて水晶片の装着装置１を構成し
た。

【０００６】

【実施例】図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。図１は水晶片の装着装置の概略的平面図、図２ない
し図８は装着装置の各部の動作過程を順を追って示す概
略的正面図、図９は装着装置の平面図、図１０は装着装
置の正面図、図１１は装着装置の背面図、図１２は本発
明の方法又は装置により水晶片を装着する水晶振動子の
一例を示す正面図、図１３は同平面図である。

【０００７】図１において、水晶片装着装置１は、水晶
振動子４１を構成するステム４２のベース４５を保持す
るベースホルダ２と、一対のピン４７の基部間の中心ｏ
を通るｘ，ｙ軸を装置の所定の作業中心Ｏを通るＸ，Ｙ
軸に一致させるように配置するための一対の位置決めホ
ルダ３と、ピン４７を内側及び外側に均等に屈曲させ、
またピン４７間を水晶片４３の挿入に適した間隔に保持
する一対のチャック４と、ピン間４７へ水晶片４３を挿
入する水晶片挿入ハンド５とを具備している。

【０００８】この実施例において、ベースホルダ２は、
ステム４２を作業中心付近において水平に保持するもの
で、ベース４５を受け入れる溝２ａを有する。溝２ａは
ベース４５を四方に余裕を持って保持し、ピン４７間の
中心ｏを通るｘ，ｙ軸を所定の作業中心を通るＸ，Ｙ軸
に一致させるべく、一定の範囲でベース４５を移動させ
ることができる。

【０００９】位置決めホルダ３は、図においてＹ軸の左
右両側に対称に配置され、同時に、Ｘ軸に沿ってＹ軸に
向かって水平に前進し、また後退するように制御されて
いる。位置決めホルダ３は、相対向する先端に、ピン４
７の基部を受け入れてそれの位置を規制するＶ字状の位
置決め凹所３ａを有する。図９ないし図１１に示すよう
に、位置決めホルダ３は、ブロック６に固定されてお
り、ブロック６は架台３１上のレール３２上に水平に摺
動自在に支持されている。ブロック６は、外方（Ｙ軸か
ら離れる方向）にばね７で付勢されている。位置決めホ
ルダ３は、ローラ８を有し、その下方に位置して、押圧
部材９が設けられている。押圧部材９は、垂直に昇降自
在に架台３１に支持され、空気圧シリンダ１０により昇
降する。押圧部材９の上部両側には、上昇時に両位置決
めホルダ３のローラ８を同時に押して、Ｙ軸に向かって
前進させるための左右対称のガイド斜面９ａが設けられ
ている。空気圧シリンダ１０の空気圧は、両位置決めホ
ルダ３がピン４７に当接したら、そこで停止し、ピン４
７を保持する（図３の状態）ように制御されている。

【００１０】チャック４は、位置決めホルダ３に保持さ
れたステム４２上のピン４７を内側に均等に屈曲させる
（図４，５の状態）ための屈曲手段と、両ピン４７間を
水晶片４３の挿入に適した間隔に開いて保持する（図
６，７の状態）ための拡開手段の２つの機能を兼備して
いる。図９ないし図１１に示すように、左右一対のチャ
ック４は、Ｙ軸の左右両側に対称に配置され、同時に動
作するように制御されている。チャック４は、上下一対
の挟持部材１１を有し、Ｘ軸に沿って水平に進退自在で
あり、またピン４７を挟持、解放すべく挟持部材１１の
相互間を上下に開閉可能である。そして、この挟持部材
１１を閉鎖した状態で、その先端で一対のピン４７を外
側からＹ軸に向かって内側へ押圧し（図４，５の状
態）、またピン４７を挟持した状態でこれを内側から外
側に向かって押し開く（図６，７の状態）ことができる
ようになっている。すなわち、チャック４は、ブロック
１２から水平に延出しており、上下の挟持部材１１，１
１間は弾性的に開閉自在である。挟持部材１１の先端部
の内側には、ピン４７に係合する上下一対の凹所１１ａ
（図４ないし図８）が形成されている。ブロック１２
は、架台３１上のレール３３上に水平に摺動自在に支持
され、左右一対がばね１３により中央に引きつけられて
いる。ブロック１２の側面にはローラ１４が取り付けら
れており、これにブロック１２を移動させるための押圧
アーム１５が当接している。押圧アーム１５は、下部に
おいてボールナット１６に固定され、ボールナット１６
は、架台３１に水平に架設されたねじ棒１７に水平方向
に移動自在に螺合している。ねじ棒１７は、架台３１に
固定されたパルスモータ１８により回転する。従って、
チャック４は、アーム１５が作業中心に向かって移動す
ると、ばね１３の力で同方向に移動し、アーム１５が作
業中心から離れる方向に移動するときに、ばね１３に抗
して同方向へブロック１２と共に移動する。

【００１１】レール３３上には、ブロック１２と並ん
で、ブロック２０が水平に摺動自在に支持さてれおり、
両者間が水平方向の空気圧シリンダ２１のロッド２１ａ
で連結されている。ブロック２０の側面には、上下の挟
持部材１１，１１間を開閉操作するための上下一対の押
圧ローラ１９が取り付けられている。押圧ローラ１９
は、チャック４の延長途上に位置して、これを上下に挟
むように配置されており、チャック４の上下の縁に形成
された斜面４ａに乗り上げたときに挟持部材１１，１１
間を閉じるようになっている。従って、ブロック２０
は、ブロック１２と共にアーム１５に従って移動する
が、シリンダ２１のロッド２１ａが突出するとブロック
１２との間隔を広げ、チャック４の斜面４ａに押圧ロー
ラ１９を乗り上げさせる。

【００１２】水晶片挿入ハンド５は、図１，、図９に示
すように、真空吸引力で水晶片４３を吸着して搬送する
もので、側方からＹ軸に沿って進行し、チャック１４に
より拡開された一対のピン４７，４７間の適正位置（図
７の位置）に水晶片４３を配置し、チャック１４がピン
４７を解放した後、水晶片４３を解放して後退するよう
に構成されている。

【００１３】次に、図２ないし図８を参照して水晶片４
３の装着方法及び装着装置の動作を説明する。なお、同
図においては、説明の便のため、ピン４７の変形を誇張
して示してある。

【００１４】図２において、水晶振動子を構成するステ
ム４２は、図２に示されていないベースホルダ（図１参
照）によって四方に所定範囲で移動自在に保持されてお
り、例えば２つのピン４７間の中心ｏを通るｙ軸は、作
業中心Ｏを通るＹ軸と一致しておらず、また中心ｏは、
ベース４５のｘ軸上の中心とも一致していないものとす
る（説明の便宜上、図面上は一致させて示した。）。こ
の状態から、位置決めホルダ３が両側からＸ軸に沿って
Ｙ軸に向かって均等に進行してくると、その位置決め凹
所３ａ内にまず左側のピン４７が受け入れられ、右側に
押されてｙ軸がＹ軸に一致する位置、即ち図３に示す位
置までステム４２が移動する。この状態で位置決めホル
ダ３にかかる押圧抵抗を感知して、位置決めホルダ３が
停止し、ステム４２のピン間の中心ｏを通るｘ軸、ｙ軸
を、作業中心Ｏを通るＸ軸、Ｙ軸に一致させた状態でス
テム４２を保持する。この状態で、図４に示すように、
今度はチャック４が、両側からＸ軸に沿ってＹ軸に向か
って均等に進行し、ピン４７に当接し、さらに所定距離
進行して、図５に示すように、ピン４７を内側（Ｙ軸
側）に弾性限界を超えて屈曲させ、内側に傾斜させるよ
うに塑性変形させる。これにより、例えばピン４７が湾
曲していて、それの先端側の位置がＹ軸から等距離の位
置にない場合でも、位置矯正され、Ｙ軸から等距離の位
置に配置されることになる。ピン４７は、この状態で、
水晶片４３を保持するのに最適のばね力を有するものと
する。ピン４７の塑性変形工程を完了したら、チャック
４はいったん所定距離後退して、ピン４７から離れ、次
いで、図６に仮想線で示すように、上下の挟持部材１
１，１１間を開いて所定距離前進し、同図に実線で示す
ように挟持部材１１，１１間を閉じて凹所１１ａ内にピ
ン４７を挟持し、次いで再び所定距離後退して、図７に
示す位置まで弾性限界内においてピン４７を外側に湾曲
させる。このときのピン４７の先端側の相互間隔は、水
晶片４３の挿入時に、これに接触することのない間隔で
ある。チャック４によりピン４７の先端側相互間を拡開
させた図７の状態で、図示しないハンド５により保持し
た水晶片４３をピン４７の間の所定位置に配置する。次
いで、チャック４を所定距離前進させ、ピン４７を所定
位置まで内側に戻し、ピン４７のスリット４７ａに水晶
片４３の両縁部を嵌合させる。そして、図８に示すよう
に、挟持部材１１，１１間を拡開してピン４７を解放す
る。解放されたピン４７は、その弾性により水晶片４３
を適当な力で保持する。これで水晶片４３の装着作業が
完了する。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明においては、ベース
４５から相対向して延出した一対のピン４７に形成され
たスリット４７ａに、ほぼ円形ないし楕円形の扁平な水
晶片４３の両縁部を挿入して、一対のピン４７，４７間
に水晶片４３を保持させる方法において、一対のピン４
７の基部間の中心ｏを所定の作業中心Ｏの位置に配置し
て保持し、その後、一対のピン４７の先端側を外側から
中心ｏに向かって等距離押圧し、ピン４７の弾性限界を
越えてピン４７をやや内側に均等に屈曲させることによ
り、一対のピン４７のスリット形成部間の間隔を水晶片
４３の保持に適した間隔に定め、次いで、一対のピン４
７の先端側を弾性限界内において内側から外側に向かっ
て等距離押圧して、一対のピン４７のスリット形成部間
の間隔を、水晶片４３の挿入に適した間隔に保持し、次
いで、一対のピン４７のスリット形成部間に水晶片４３
を挿入して、適正位置に配置し、次いで、一対のピン４
７を解放し、弾性により、水晶片４３の保持に適した間
隔に復元させることにより、水晶片４３の両縁部をスリ
ット４７ａに挿入し、一対のピン４７間に水晶片４３を
保持させる方法を採用したため、ピン４７とベース４５
との相対位置、両ピン４７の間隔が一定しないステム４
２に対し、水晶片４３をピン４７に強圧させて破損等さ
せることなく、効率よくピン４７間に装着することがで
きる。また、この方法を実施するため、ベース４５を、
ピン４７の基部間の中心ｏ通るｘ，ｙ軸方向にわずかに
移動自在に保持するベースホルダ２と、先端にピン４７
を受け入れるＶ字状の位置決め凹所３ａを有し、ベース
ホルダ２に保持されたベース４５の一対のピン４７の基
部に向かって、両外側から等距離進行し、一対のピン４
７のｘ，ｙ軸を所定の作業中心Ｏを通るＸ，Ｙ軸に一致
させるように配置して停止する位置決めホルダ３と、こ
の位置決めホルダ３に保持された一対のピン４７を、先
端側で外側から中心ｏに向かって等距離押圧し、ピン４
７の弾性限界を越えてピン４７をやや内側に均等に屈曲
させるチャック４のような屈曲手段と、屈曲した一対の
ピン４７の先端側をピン４７の弾性限界内で内側から外
側に向かって等距離押圧し、スリット形成部間の間隔
を、水晶片４３の挿入に適した間隔に保持し、ピン４７
間へ水晶片４３が配置された後、ピン４７を解放する同
じくチャック４のような拡開手段と、この拡開手段によ
り拡開された一対のピン４７間へ水晶片４３を挿入して
適正位置に配置し、拡開手段がピン４７を解放した後、
水晶片４３を解放するハンド５のような水晶片挿入手段
とを具備させて水晶片の装着装置１を構成したため、先
の方法を正確に確実に実行することができるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】水晶片の装着装置の概略的平面図である。

【図２】装着装置の各部の動作過程を順を追って示す概
略的正面図である。

【図３】装着装置の各部の動作過程を順を追って示す概
略的正面図である。

【図４】装着装置の各部の動作過程を順を追って示す概
略的正面図である。

【図５】装着装置の各部の動作過程を順を追って示す概
略的正面図である。

【図６】装着装置の各部の動作過程を順を追って示す概
略的正面図である。

【図７】装着装置の各部の動作過程を順を追って示す概
略的正面図である。

【図８】装着装置の各部の動作過程を順を追って示す概
略的正面図である。

【図９】装着装置の平面図である。

【図１０】装着装置の正面図である。

【図１１】装着装置の背面図である。

【図１２】本発明の方法又は装置により水晶片を装着す
る水晶振動子の一例を示す正面図である。

【図１３】本発明の方法又は装置により水晶片を装着す
る水晶振動子の一例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 装着装置 ２ ベースホルダ ３ 位置決めホルダ ３ａ 位置決め凹所 ４ チャック ５ ハンド（水晶片挿入手段） １１ 挟持部材 １１ａ 係合凹所 ４１ 水晶振動子 ４２ ステム ４３ 水晶片 ４５ ベース ４６ リード ４７ ピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースから相対向して延出した一対のピ
   ンに形成されたスリットに、扁平な水晶片の両縁部を挿
   入して、一対のピン間に水晶片を保持させる方法であっ
   て、 一対のピンの基部中央間を結ぶｘ軸と一対のピンの基部
   間の中心ｏでｘ軸と直交するｙ軸を、所定の作業中心Ｏ
   を通るＸ，Ｙ軸に一致させてピンを保持する工程と、 その後、一対のピンの先端側を外側から中心ｏに向かっ
   てｘ軸方向に等距離押圧し、ピンの弾性限界を越えてピ
   ンをやや内側に均等に屈曲させ、スリット形成部間の間
   隔を水晶片の保持に適した間隔に定める工程と、 その後、一対のピンの先端側をピンの弾性限界内で、内
   側から外側に向かってｘ軸方向に等距離押圧し、スリッ
   ト形成部間の間隔を、水晶片の挿入に適した間隔に保持
   する工程と、 その後、一対のピンのスリット形成部間に水晶片を挿入
   し、適正位置に配置する工程と、 その後、一対のピンを解放し、弾性により、水晶片の保
   持に適した間隔に復元させることにより、水晶片の両縁
   部をスリットに挿入し、一対のピン間に水晶片を保持さ
   せる工程とを含むことを特徴とする水晶振動子における
   水晶片の装着方法。
2. 【請求項２】 ベースから相対向して延出した一対のピ
   ンに形成されたスリットに、扁平な水晶片の両縁部を挿
   入して、一対のピン間に水晶片を保持させる装置であっ
   て、 前記ベースを、前記ｘ，ｙ軸方向に所定範囲で移動自在
   に保持するベースホルダと、 先端に前記ピンを受け入れるＶ字状の位置決め凹所を有
   し、前記ベースホルダに保持された前記ベース上の一対
   のピンの基部を押圧するように、前記ｙ軸に向かって両
   外側から等距離進行し、一対のピンのｘ，ｙ軸を前記
   Ｘ，Ｙ軸に一致させて停止する位置決めホルダと、 この位置決めホルダに保持された前記一対のピンを、ホ
   ルダによる保持位置より先端側でｘ軸に沿って外側から
   中心ｏに向かって等距離押圧し、ピンの弾性限界を越え
   てピンをやや内側に均等に屈曲させ、スリット形成部間
   の間隔を水晶片の保持に適した間隔に定める屈曲手段
   と、 この屈曲手段により屈曲した一対のピンの先端側をｘ軸
   に沿って内側から外側に向かってピンの弾性限界内にお
   いて等距離押圧し、スリット形成部間の間隔を、水晶片
   の挿入に適した間隔に保持すると共に、ピン間へ水晶片
   が配置された後、ピンを解放する拡開手段と、 水晶片を保持して、拡開手段により拡開された一対のピ
   ン間の適正位置に水晶片を配置し、拡開手段がピンを解
   放した後、水晶片を解放する水晶片挿入手段とを具備し
   たことを特徴とする水晶振動子における水晶片の装着装
   置。
3. 【請求項３】 前記屈曲手段及び拡開手段が、前記一対
   のピンの両外側に位置して前記Ｙ軸に対称に配置され、
   同一動作する一対のチャック部材から構成され、 このチャック部材は、前記Ｘ軸方向に進退自在で、ピン
   を挟持、解放すべく相互間を開閉可能な一対の挟持部材
   を有し、 この挟持部材を閉鎖した状態で一対のピンをｘ軸に沿っ
   て外側から中心に向かって押圧すると共に、ピンを挟持
   した状態でピンを内側から外側に向かってｘ軸に沿って
   押圧して、ピン間を弾性的に拡開するように制御されて
   いることを特徴とする請求項２に記載の水晶振動子にお
   ける水晶片の装着装置。